前光模组及其显示装置的制作方法

本发明涉及光学组件领域，特别涉及一种前光模组及其显示装置。

背景技术：

显示装置可依其特性大致分为穿透式与反射式两大类型，穿透式显示装置的光线来源为设于其面板背部的一背光模组，使光线穿透并达到显示功效。而反射式显示装置在常态下利用环境光照射至显示面板并反射而达到显示功效，其显示面板并不主动发光；但是，鉴于在如室内或环境光强度不足的情况下，会影响显示质量，所以反射式显示装置多半会搭载置于显示面板前侧的一前光模组使用，以便于环境较暗的情况下提供光线予显示面板。

不管是穿透式显示装置使用的背光模组，还是反射式显示装置使用的前光模组，在技术上都可以利用导光板来实现。导光板的技术原理是让例如LED等光源所提供的光线在其本体内传导，然后适当地在特定区域破坏全反射，使光线出光，进而形成均匀面光源。

另一方面，导光板也可作为功能性装饰物使用，其应用可参考中国台湾专利申请证书号TWI425264、美国专利申请专利号US5894686等。此一应用的导光板发挥其轻薄可挠的特性，并设计一个特定图样的区域，以及围绕特定图样区域的空白光滑面，以增加特定图样跟其周边的对比度，达到人眼可辨识的装饰、警示或标注商标等效果。

但是，将上述功能性装饰用的导光板直接加诸于上述前光模组的做法则前所未见；且实际使用上，单纯的结合两种应用会使未点亮导光板时前述欲显示图样仍可被肉眼看到，造成反射式显示装置在利用环境光线显示影像时，用户的观看质量受到影响。有鉴于此，本发明人对此构思一种前光模组及其显示装置，希冀可解决当前应用上的缺失。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中反射式显示装置在利用环境光线显示影像时，用户的观看质量受到影响的缺陷，提供一种前光模组及其显示装置，兼具显示特定图样与辅助照明的功能，可于点亮而接收光源光线时显示利用网点排列形成的特定图样，未点亮光源时则可隐去网点，保持显示质量。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种前光模组，用于设置于一反射式显示屏一侧，其特点在于，该前光模组包括：

一前光板，具有一底面、一入光面及若干第一网点，该底面与该入光面垂直邻接，该些第一网点布设于该底面并排列形成一预定图样；

一光学胶，对应该些第一网点涂布于该底面，以使该前光板与该反射式显示屏贴合固定，且该光学胶填满该些第一网点；及

一光源，对应该入光面设置以提供光线予该前光板；

由此，该前光板接收该光源的光线时，使该反射式显示屏显现该些第一网点排列形成的该预定图样；反之，该前光板未接收该光源的光线时，该些第一网点的区域则受该光学胶影响而使环境光线可穿透，也就是说，该些第一网点的区域则受该光学胶影响使环境光线穿透路径的材料介面折射系数差异下降，于未接收光源光线时隐藏第一网点，降低对视觉感受的影响而提升显示质量。

较佳地，该前光板具有一第一折射系数n₁，该光学胶具有一第二折射系数n₂，且n₁与n₂的差值介于0.05～0.09，于此在实际操作时使用的材料特性、应用需求以及防止前光板与光学胶折射系数差异过大等要件下，揭示一较佳的折射系数差值范围，使前光板可有效地于未接收光源光线情况下隐蔽第一网点。

较佳地，该前光板更具有若干第二网点，该些第二网点布设于该前光板的一出光面或该底面非设有该些第一网点的区域，其中该出光面与该底面相对设置并与该入光面垂直邻接。除了显示第一网点排列形成的预定图样外，该前光板更具有若干第二网点，透过第二网点可调整并均匀化前光板的整体出光，以提供予反射式显示屏。

较佳地，该些第二网点的布设密度由该入光面朝另侧渐增，以依据前光板各区域的光线强度进行取光能力调整，而获得均匀出光。

本发明还揭示一种显示装置，其包括：

一反射式显示屏；及

一前光模组，设于该反射式显示屏一侧，包括：

一前光板，具有一底面、一入光面及若干第一网点，该底面与该入光面垂直邻接，该些第一网点布设于该底面并排列形成一预定图样；

一光学胶，对应该些第一网点涂布于该底面，以使该前光板与该反射式显示屏贴合固定，且该光学胶填满该些第一网点；及

一光源，对应该入光面设置以提供光线予该前光板；

由此，该前光板接收该光源的光线时，使该反射式显示屏显示该些第一网点排列形成的该预定图样；反之，该前光板未接收该光源的光线时，该些第一网点的区域则受该光学胶影响而使环境光线可穿透。

由此，显示装置可于点亮前光模组时显示预定图样，并于未点亮前光模组，使用环境光线时，利用光学胶调整环境光线路径中的折射系数而可有效隐去第一网点，降低对视觉感受的影响。

较佳地，该前光板具有一第一折射系数n₁，该光学胶具有一第二折射系数n₂，且n₁与n₂的差值介于0.05～0.09，于此在实际操作上使用的材料特性、应用需求以及防止前光板与光学胶折射系数差异过大等要件下，揭示一较佳的折射系数差值范围，使前光板可有效地于未接收光线情况下隐蔽第一网点。

较佳地，该前光板更具有若干第二网点，该些第二网点布设于该前光板的一出光面或该底面非设有该些第一网点的区域，其中该出光面与该底面相对设置并与该入光面垂直邻接，通过第二网点提供均匀的出光予反射式显示屏，达到辅助照明的功效。

较佳地，该些第二网点的布设密度由该入光面朝另侧渐增。这样，为可依据前光板各区域的光线强度进行取光能力调整，，由此以提供均匀的出光。

本发明的积极进步效果在于：

本发明所揭露的前光模组及其显示装置，可点亮前光模组时，透过第一网点使反射式显示屏显现预定图样，并利用光学胶降低光线穿越时的材料介面系数差异并使前光板与反射式显示屏相互黏合，前光板于未接收光源光线时，环境光即可以较小的折射角变化穿透第一网点区域，达到隐去第一网点的功效。进一步地，本发明也提出前光板的第一折射系数与光学胶的第二折射系数的较佳差值范围。此外前光模组除了可用于显示预定图样外，也可提供光线予反射式显示屏作为辅助照明的作用，同时可进一步布设第二网点于前光板以使其提供均匀光线与反射式显示屏，达到前述补光功效。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的立体示意图。

图2为本发明较佳实施例的剖面示意图。

图3为本发明较佳实施例的应用示意图。

图4为本发明较佳实施例的另一实施方式的立体示意图。

图5为本发明较佳实施例的另一实施方式的平面示意图。

附图标记说明

1：前光模组

10：前光板

101：底面

102：入光面

103：第一网点

104：第二网点

105：出光面

11：光学胶

12：光源

2：反射式显示屏

3：显示装置

A：预定图样

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

请结合图1、图2和图3予以理解，如前所述，因应目前的市场需求以及光学呈现的提升，本发明揭示一种前光模组1，其用于设置于一反射式显示屏2一侧，包括一前光板10、一光学胶11及一光源12。

前光板10指前导光板，为一种置于显示屏显示画面前方的光学组件，其具有一底面101、一入光面102及若干第一网点103。底面101与入光面102垂直邻接，第一网点103布设于底面101且排列形成一预定图样A。其中，依据需求也可使第一网点103于前光板10排列形成若干个预定图样A，于本实施例中则以第一网点103排列形成位于前光板10下方的一预定图样A为例说明。在此先说明一下，各附图中用框围的第一网点103的线段仅利于表示预定图样A的形态，并不是实际存在于前光板10上的线段。

光学胶11对应第一网点103涂布于底面101，使前光板10与反射式显示屏2贴合固定，且光学胶11填满于第一网点103。其中，光学胶11可完全涂布于底面101并填满于第一网点103内，也可仅针对第一网点103的区域进行涂布，使前光板10可与反射式显示屏2贴合固接。光源12则对应入光面102设置以提供光线予前光板10，于此以光源12为一灯条为例说明。由此，前光板10接收光源12的光线时，反射式显示屏2显现第一网点103排列形成的预定图样A，反之，当前光板10未接收光源12的光线时，第一网点103的区域受光学胶11影响而使环境光线可穿透，也即在未点亮前光板10时，第一网点103可隐去不被使用者窥见。对于光线而言，相较于未填满光学胶11而由空气气泡填满于第一网点103的结构模式，在第一网点103中填有光学胶11会使材料介面的折射系数变化较小，因此在未点亮前光板10情况下，环境光线穿透材料介面时的折射角变化较小，而较不影响视觉感受。换而言之，即如前述可让使用者不易直接视得第一网点103排列形成的预定图样。如此可解决前光模组1于应用上视觉效果不足的缺失，使前光板10于点亮时具有清晰预定图样呈现，未点亮时则降低对显示画面的视觉影响。特别一提的是，当光学胶11仅用以将前光板10与反射式显示屏2贴合固定时，鉴于成本与制程考虑，过往只会在底面101涂抹薄层的光学胶11，在涂设过程中并不会特地填补前光板10上的网点，因此网点内仍被空气气泡所填满，造成网点可视程度提升。而本发明揭示的前光板10则特地使光学胶11填满于第一网点103中，而利用光学胶11使光线穿透路径上的各材料介面折射系数接近，避免光线折射角变化过大，进而达到隐藏第一网点103的功效。

较佳地，前光板10具有一第一折射系数n₁，光学胶11则具有一第二折射系数n₂，且n₁与n₂的差值介于0.05～0.09。前光板10可选用如聚碳酸酯(Poly Carbonate,下称PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,下称PMMA)等材质制成，由于可隐藏第一网点103的方式在于利用光学胶11与而降低光线于各材料介面间的折射系数差异，所以使光学胶11与前光板10的折射系数越接近越好，但是，考虑材料特性以及其余应用上的需求等条件，于此进一步将前光板10的第一折射系数n₁与光学胶11的第二折射系数n₂差值限制于前述范围。例如以前光板为PC材料制成的情况下，第一折射系数n₁约为1.58，光学胶11即可选用第二折射系数n₂约介于1.5～1.55间的材料制成，若以前光板10为PMMA材料制成的情况下，第一折射系数n₁约为1.47，则可选用第二折射系数n₂约为1.41的光学胶11配合设置，由此透过光学胶11同时达到黏合固定前光板10与反射式显示屏2，以及利用光学胶11与前光板10的折射系数条件，使前光板10于未点亮状态下可隐去第一网点103所形成的预定图样A。

如图3所示，当点亮光源12使前光板10接收入射光线时，受第一网点103作用，即可使反射式显示屏2显现预定图样A而可供使用者观看。而当停止点亮光源12使前光模组1接收环境光线时，环境光进入前光板10后因应第一网点103与光学胶11与折射系数影响，其所经过的材料介面系数接近，而可让光线折射角变化度降低，达到隐藏第一网点103的功效，而较不影响视觉感受，提供更佳的观赏质量予用户。

如图4及5所示，除了前述排列形成预定图样A的第一网点103外，前光板10可更具有若干第二网点104，该些第二网点104布设于前光板10的一出光面105，或是底面101非设有第一网点103的区域，而出光面105与底面101相对设置且与入光面102垂直邻接，于本实施方式中则以第二网点104布设于底面101为例。前光模组1除可用以显示所需的预定图样A外，也作为反射式显示屏2的辅助光源，第二网点104可使光源12光线进入前光板10后可提供均匀的出光予反射式显示屏2，也即第二网点104用以调整提供给反射式显示屏2的光线均匀度。其中，于本实施方式中以该些第一网点103于前光板10排列形成二个预定图样A为例说明，且光学胶11皆填满于所有第一网点103，而关于第二网点104部分，视第二网点104形态，于实作上涂设光学胶11时也可使光学胶11填充于第二网点104内或是不特别填满第二网点104皆可。

较佳地，第二网点104的布设密度由入光面102朝另侧渐增，藉由此种设置模式而使前光板10的取光能力可依据光线能量强弱进行调配，进而取得均匀的出光。在此先说明一下，各附图中用以框围第一网点103的线段仅利于表示预定图样A的形态，并不是实际存在于前光板10上的线段，于此先行叙明。

如图1～3所示，本发明也揭示一种显示装置3，包括一反射式显示屏2与一前光模组1。前光模组1设置于反射式显示屏2一侧并包括前光板10、光学胶11与光源12。前光板10具有底面101、入光面102及若干第一网点103，底面101与入光面102垂直邻接，第一网点103则布设于底面101并排列形成预定图样A，同样地，预定图样A的数量与呈现位置可依据需求增加。

光学胶11对应第一网点103涂布于底面101，使前光板10与反射式显示屏2相互贴合固定，且光学胶11填满于第一网点103。光源12对应入光面102设置以提供光线予前光板10。由此，当前光板10接收光源12的光线时，可使反射式显示屏2显示第一网点103排列形成的预定图样A，反之，当前光板10未接收光源12的光线时，第一网点103因光学胶11影响而使环境光可穿透，达到隐去第一网点103的功效，进而提高用户观看质量。其他同于前述内容的细部技术特征，于此即不再加以赘述。

同样地，第一网点103可隐去乃因为透过光学胶11调整环境光线经过的材料介面折射系数，降低环境光线的折射角变化度，较佳地，前光板10具有一第一折射系数n₁，光学胶11具有一第二折射系数n₂，并使n₁与n₂的差值介于0.05～0.09，以有效地达到于未点亮光源12时隐藏第一网点103的功效。而前光板10与光学胶11的选用与介绍已于前述，于此不再赘述。

如图4及5所示，前光板10除了依据需求设置第一网点103以呈现预定图样A外，也可更具有若干第二网点104，该些第二网点104布设于底面101或是相对底面101设置且与入光面102垂直邻接的一出光面105，以提供均匀射出光线予反射式显示屏2，达到补强显示装置3光线强度的功效。且较佳地，第二网点104的布设密度由入光面102朝另侧渐减，以因应前光板10各区域光线能量的差异进行调光动作，使前光板10可提供均匀的出光予反射式显示屏2，达到辅助照明的功效。其他同于前述内容的细部技术特征，于此不再赘述。

综上所述，本发明的前光模组及其显示装置，可依据需求于点亮前光模组时，透过第一网点使反射式显示屏显现预定图样，并利用光学胶使前光板与反射式显示屏于相互黏合同时，藉光学胶降低光线穿越时的材料介面系数差异，使前光板于未接收光源光线时，环境光可以较小的折射角变化穿透第一网点区域，进而达到隐去第一网点的功效，提供更佳的观赏质量。进一步地，在材料特性、应用需求与需使前光板与光学胶的折射系数保持接近状态等要求下，本发明在实施例中也提出前光板的第一折射系数与光学胶的第二折射系数的较佳差值范围。此外前光模组除了可用于显示预定图样外，也可提供光线予反射式显示屏，以于环境光线不足情况下补强亮度，同时，可进一步布设第二网点于前光板以使其提供均匀光线与反射式显示屏，达到前述补光功效。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。