显示装置的制作方法

1.本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种包含显示面板和具有缓冲元件的背光模块的显示装置。


背景技术：

2.随着技术发展，诸如高质量显示屏之类的最新电子设备通常包含可以提供4k图像质量的多个led(light-emitting diode，发光二极管)芯片。然而，显示面板越薄，就越容易被弯曲。当受到外力作用时，将容易使背光模块中的光学膜受到挤压，使光学膜下方的支撑构件也受到挤压，易于使支撑构件的顶部弯曲或变形，而降低支持能力。因此，如何在显示装置中提供有效的支撑构件，是一重要的课题。


技术实现要素：

3.本发明的一实施例提供一种显示装置，包括一显示面板一背光模块，其中背光模块用以提供经过显示面板的光。背光模块包含多个缓冲元件，其中多个缓冲元件中的至少一部分具有比显示面板小的变形模量。
附图说明
4.通过参考附图和参阅下述内容和示例，可更理解本发明，其中：
5.图1为本发明一实施例的一显示装置的示意图；
6.图2a为图1中的区域a的放大示意图；
7.图2b为通过一万用测试机对缓冲元件进行压力测试的示意图；
8.图2c为未压缩的缓冲元件与已压缩的缓冲元件的示意图；
9.图3a为本发明一实施例的一缓冲元件的示意图；
10.图3b为本发明一实施例的一缓冲元件的示意图；
11.图3c为本发明一实施例的一缓冲元件的示意图；
12.图3d为本发明一实施例的一缓冲元件的示意图；
13.图4为多个样品的变形模量数值的示意图；
14.图5为图4中的区域a的放大示意图，其中在第二光学膜和缓冲元件之间存在间隙g。
15.符号说明
16.100:显示装置
17.110、110’:显示面板
18.120:背光模块
19.120h:后壳件
20.120h-1:内表面
21.121:第一光学膜
22.122:第二光学膜
23.123:反射件
24.124、124b、124c、124d:缓冲元件
25.124’:变形的缓冲元件
26.1241、124b1、124c1、124d1:支撑部
27.1241’:变形的支撑部
28.1242、124b2、124c2、124d2:基部
29.12421、124b21:凸结构
30.12421a、12421b、12421c、12421d：侧边
31.124c21:凹结构
32.124d21:弯曲结构
33.12422、124b22、124c22、124d22:连接部分
34.12423、124b23、124c23、124d23:底部分
35.1242’:变形的基部
36.12421-1、12423-1、12423-2、124c21-1、124c23-1:表面
37.124h1、124h2、124bh1、124bh2、124ch1、124ch2、124dh1:距离
38.125:光源
39.125-1:光
40.130:壳体
41.140:框架
42.a:区域
43.dp:顶点
44.d1:法线方向
45.e:接合部
46.g:间隙
47.hb:底壳
48.hl:中空区域
49.hs:支持部
50.l:总长度
51.l’:压缩或变形后的总长度
52.l1、l2:长度
53.l1’、l2’:压缩或变形后的长度
54.l10、l20:距离
55.p:顶部
56.q:中心点
57.rc:圆角
58.ta:双面胶
59.tc:测试载体
60.tp:顶点
61.uc:连接杆
62.uh:压力头
63.ut:万用测试机
64.t1、t2、t3:宽度或厚度
65.θ:夹角
具体实施方式
66.以下将详细说明制造电子装置的方法的多个实施例的制造和使用。然而，应当理解的是，实施例提供了许多可应用的发明构思，其可以在各种各样的特定环境中体现。所讨论的特定实施例仅是制造和使用实施例的特定方式的说明，并且不限制本发明的范围。
67.除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)，具有与此篇揭露所属的一般技术者所通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本发明的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
68.需说明的是，下述公开的电子装置可以包括例如显示装置、天线装置、感测装置、触控显示装置、曲型显示装置或非矩形电子装置(如任意形状的显示面板(free shape display))，也可以是曲形或软性拼接电子装置，但不限于此。电子装置可以包括例如发光二极管、液晶、荧光、磷光体、量子点(quantum dot，qd)、其他合适的显示电介质或前述的组合，但不限于此。发光二极管(led)可以包括例如有机发光二极管(oled)、无机发光二极管，微型发光二极管(mini led或micro led)或量子点发光二极管(例，qled、qdled)、其他合适的材料或上述的任意组合，但不限于此。天线装置可以是例如液晶天线，但不限于此。应当注意，所公开的电子装置可以是前述布置的任何组合，但是不限于此。另外，电子装置的外观可以是矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其他合适的形状。电子装置可以具有周边系统(peripheral system)，例如驱动系统、控制系统、光源系统、支架系统等，以支撑显示装置或天线装置。应当注意，显示装置可以是前述的任何组合，但是不限于此。
69.参阅图1，其为显示装置100的示意图。显示装置100包括一显示面板110、一背光模块120、一壳体130和一框架140。壳体130可以作为显示面板110的支撑结构，框架140可用作显示面板110的保护架。背光模块120可设置在壳体130下方。
70.前述显示面板110可包含具有半导体材料的一薄膜晶体管，半导体材料可以包括非晶硅、低温多晶硅(low temperature poly-silicon，ltps)或金属氧化物，或上述材料的组合，本公开内容不限于此。在一些实施例中，如上所述，不同的薄膜晶体管可以具有不同的半导体材料。薄膜晶体管可以包括至少一个顶部、底部或双栅电极。
71.显示面板110设置在背光模块120上，显示面板110可用以显示图像。背光模块120可配置为提供足够的亮度或大致均匀分布的光125-1。或者，背光模块120可用于提供经过或穿过显示面板110的光125-1。在一些实施例中，显示面板110可包括至少一个基板和设置在至少一个基板上的至少一个光学膜。设置在至少一个基板上的光学膜可以是偏光膜(polarized film)，但不限于此。在一些实施例中，至少一个光学膜可以是偏光膜和一相位延迟膜(phase retardation film)。
72.背光模块120可以包括后壳件120h、第一光学膜121、第二光学膜122、反射件123、
多个缓冲元件124和多个光源125。后壳件120h可连接到框架140。在一些实施例中，后壳件120h可具有用于容纳前述元件(例如第一光学膜121、第二光学膜122、反射件123、缓冲元件124和光源125)。第一光学膜121和第二光学膜122可以包括至少一个扩散层。在本公开的其他实施例中，第一光学膜121可以设置在后壳件120h上。具体地，第一光学膜121可以设置在后壳件120h的一支持部hs上。反射件123、缓冲元件124和光源125设置在后壳件120h的内表面120h-1上。具体地，反射件123设置在后壳件120h的内表面120h-1上，光源125设置在内表面120h-1上并且穿过反射件123(未示出)。具体地，光源125可以包括一发光单元和一光控制元件。发光单元可以是用于发射至少一种颜色的芯片，例如，发光单元可以发射一种颜色的光，例如红光，或者发光单元可以发射多种颜色的光，例如红光、绿光和蓝光，但是本公开不限于此。光控制元件可以是用于控制光源125的半角(half-value angle)的透镜。在一些实施例中，反射件123可设置邻近发光单元。反射件123可以围绕发光单元，并且光控制元件可以穿过反射件123。缓冲元件124可以位于内表面120h-1与第一光学膜121和/或第二光学膜之间122。
73.每个光源125可以被配置为提供光125-1，也就是说，光125-1可以从光源125发出，并且光125-1可以穿过或经过显示面板110。背光模块120的缓冲元件124可以被配置为支撑显示面板110。缓冲元件124的结构将在下面详细描述。
74.请参阅图2a，其为图1中区域a的放大示意图。图2a仅显示出了多个缓冲元件124中的其中一个缓冲元件124，其他的缓冲元件结构举例可参考之。在一实施例中，多个缓冲元件124可以设置在后壳件120h上，缓冲元件124可具有朝向显示面板110延伸的长形结构。在一些实施例中，缓冲元件124延伸的方向可基本上平行于显示面板110的法线方向d1。在本公开中，每个缓冲元件124的总长度l被定义为从顶部p到反射件123的最长距离。缓冲元件124可以被配置为支撑显示面板110、第一光学膜121和第二光学膜121。当外力将显示面板110、第一光学膜121和/或第二光学膜122向后壳件120h挤压时，缓冲元件124可作为提供显示面板110、第一光学膜121和/或第二光学膜122的缓冲器。
75.缓冲元件124可具有一变形模量(deformation modulus)，变形模量可被定义为：
[0076][0077]
在上述公式(1)中，「最大或极限变形力(f)」表示缓冲元件124在永久变形(permanent deformed)或断裂之前可以承受的最大力；「极限变形距离(d)」表示在永久变形或断裂之前的缓冲元件124的最大变形距离。将两者相除可计算出「变形模量」。极限变形力(f)的单位可以是牛顿(nt)、千克力(kgf)或克力(gf)，但不限于此。极限变形距离(d)的单位可以是厘米(cm)或毫米(mm)，但不限于此。例如，变形模量的单位可以是kgf/mm，但不限于此。
[0078]
在一些实施例中，可以通过一万用测试机ut来测量对缓冲元件124的承载力和变形距离的测试(或对缓冲元件124的负载-位移测试)。万用测试机ut可以是型号「instron 5534a」。万用测试机ut可以包括一连接杆uc、一压力头uh和一测试载体tc。为了方便起见，图2b示出了万用测试机ut的主要部件(未示出万用测试机ut的所有部件)。
[0079]
举例而言，参考图2b，将缓冲元件124用双面胶带ta反向附接到万用测试机ut的压力头uh上；将缓冲元件124的顶部p与压力头uh的中心点q对齐，即在z轴方向上，缓冲元件
124的顶部p可以接近压力头uh的中心点q；然后万用测试机ut进行向下压力测试(例如，压力头uh沿-z轴方向移动并驱动缓冲元件124与测试载体tc接触；此时，缓冲元件124可以继续压缩和变形，并且随着压力头uh的移动，缓冲元件124的负荷可能会增加；当缓冲元件124永久变形时，按压力可能会立即减小)，并一直持续到缓冲元件124的压力负荷减小例如10％，以获得缓冲元件124的极限变形力(f)和极限变形距离(d)，从而可以计算出缓冲元件124的变形模量。
[0080]
在一些实施例中，显示面板110的负载-位移测试也可以由万用测试机ut测量。万用测试机ut执行向下的压力测试，直到显示面板110破裂(或负载减小例如10％)然后停止，以获得显示面板110的极限变形力(f)和极限变形距离(d)，从而可以计算显示面板110的变形模量。
[0081]
图2c示出了处于最终/极限(或最大)变形状态的变形缓冲元件124’。极限变形距离(d)可以包括一材料变形距离(在一些实施例中，缓冲元件124的材料可以是例如聚碳酸酯(pc)，聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等，但不限于此)与一结构位移距离，两者分别对应于可以具有原始长度l1的一支撑部1241和可以具有原始长度l2的一基部1242。当缓冲元件124可被第一光学膜121按压时，可引起缓冲元件124上的压缩变形，并且缓冲元件124的总长度l减小，如变形缓冲元件124’的变形支撑部1241’的变形后的总长度l1’是变小的。极限变形距离(d)可以包括材料变形距离(原始长度l1
–
变形长度l1’)和结构位移距离(原始长度l2-压缩长度l2’)，例如(d)＝(l1-l1’)+(l2-l2’)。压缩长度l2’可以是变形的缓冲元件124’的变形的基部1242’的最短长度。
[0082]
图3a～图3d示出了不同实施例中的缓冲元件(124、124b，124c和124d)。
[0083]
如图3a所示，缓冲元件124具有支撑部1241和基部1242，其中支撑部1241可以连接基部1242。在一些实施例中，支撑部1241可以设置在基部1242上。在一些实施例中，支撑部1241可以具有向显示面板110延伸的长形结构。如图2a所示，支撑部1241延伸的方向是显示面板110的法线方向d1。基部1242可以具有一中空区域hl。在本实施例中，基部1242包含两个(但不限于)凸结构12421、一连接部分12422和一底部分12423，其中，两个凸结构12421可分别位于支撑部1241的两侧，两个凸结构12421的一侧边(例如侧边12421a与侧边12421b)可通过连接部分12422连接，底部分12423可与连接部分12422相对设置并连接两个凸结构12421的另一侧边(例如侧边12421c与侧边12421d)。两个凸结构12421可设置在连接部分12422与底部分12423之间。在一实施例中，从连接部分12422到底部分12423的最短距离124h1可以大于或等于4mm且小于或等于7mm；凸结构12421的顶点tp(顶点tp的定义：在凸结构12421的内表面(例如，最靠近底部分12423的表面12421-1)上距底部分12423的内表面(例如，表面12423-2)最远的点)到底部分12423的最短距离124h2可大于或等于8mm且小于或等于10.5mm。在显示面板110的法线方向d1上，每个凸结构12421的顶点tp的位置可以高于连接部分12422的位置。换句话说，在显示面板110的法线方向d1上，每个凸结构12421的顶点tp到底部分12423的最短距离124h2，大于连接部分12422到底部分12423的最短距离124h1，也就是，最短距离124h2的长度长于最短距离124h1的长度。在一些实施例中，最短距离124h1与最短距离124h2的比率可以大于或等于0.7且小于或等于1，从而可以减小支撑部1241所承受的外力或可以提高支撑能力。
[0084]
连接部分12422的厚度t2可以大于凸结构12421的厚度t1。在某些情况下，当厚度
t2小于厚度t1时，来自支撑部1241的支撑可能不足；由于凸出结构12421太厚，缓冲元件124可能容易断裂。在一些实施例中，凸结构12421的厚度t1可以大于或等于0.5mm且小于或等于2mm，并且连接部分12422的厚度t2可以大于或等于0.5mm且小于或等于2.5毫米。在另一实施例中，厚度t1可以等于1.08mm，厚度t2则可以等于1.25mm，但不限于此。
[0085]
此外，在一些实施例中，如图2a、图3a所示，缓冲元件124可以进一步包括接合部e，此接合部e可以设置在底部分12423的外表面12423-1上。接合部e被配置为连接至后壳件120h或反射件123，或与后壳件120h或反射件123接合。因此，缓冲元件124可被以更加地固定。
[0086]
图3b示出了根据本公开的另一实施例的缓冲元件124b。缓冲元件124b的支撑部124b1可以在支撑部124b1的顶部上具有圆角rc。在一些实施例中，圆角rc的宽度t3可以小于0.5mm。在一些实施例中，宽度t3可以用游标卡尺测量。如果圆角rc太大，则容易引起异常的光学坡度，例如引起光晕现象或异常的光学路径。如果圆角rc太小，则缓冲元件124的顶部可能容易弯曲，并且可能使支撑力不足。
[0087]
从连接部分124b22到底部分124b23的最短距离124bh1可以大于或等于3mm，并且小于或等于6mm；从凸结构124b21的顶点tp到底部分124b23的最短距离124bh2可以大于或等于4mm，并且小于或等于7mm。每个凸结构124b21与基部124b2的底部分124b23之间的有一夹角θ，其角度大于或等于30度，并且小于或等于60度。
[0088]
在一些实施例中，凸结构124b21的厚度t1可以大于或等于0.5mm，并且小于或等于2.5mm，并且连接部分124b22的厚度t2可以大于或等于0.5毫米，并小于或等于3毫米。在另一实施例中，厚度t1可以等于1.05mm，且厚度t2可以等于1.22mm，但是不限于此。如果厚度t1和t2太厚，则可能没有缓冲能力，并且当外力增加时，缓冲元件124b可能容易破裂。如果厚度t1和t2太薄，则缓冲元件124b可能没有支撑功能，并且容易使支撑部124b1破裂。
[0089]
图3c示出了根据本公开的另一实施例的缓冲元件124c。缓冲元件124c的支撑部124c1可以具有锥形结构。基部124c2可包含连接部分124c22、底部分124c23与连接部分124c22相对设置以及两个(但不限于此)凹结构124c21，其可位于缓冲元件124c的支撑部124c1的两侧。连接部分124c22可以连接两个凹结构124c21的一侧。在一些实施例中，底部分124c23连接两个凹结构124c21的另一侧在显示面板110的法线方向d1上(如图2a所示)，每个凹结构124c21的顶点dp(顶点dp的定义：在凹结构124c21的内表面(例如，最靠近底部分124c23的表面124c21-1)上最靠近底部分124c23的内表面(例如，表面124c23-1)的点)的位置可以是低于连接部分124c22的位置。在一些实施例中，从连接部分124c22到底部分124c23的最短距离124ch1可以是4mm至10mm；从凹结构124c21的顶点dp到底部分124c23的最短距离124ch2可以是2mm至7mm。在另一个实施例中，最短距离124ch1可以等于7mm，最短距离124ch2可以等于4.5mm，但是不限于此。
[0090]
图3d显示出了根据本公开的另一实施例的缓冲元件124d。缓冲元件124d的支撑部124d1可以具有锥形结构，并且缓冲元件124d的基部124d2可以具有锥形形状，并且基部124d2可以包括两个(但不限于)弯曲结构124d21、一连接部分124d22和底部分124d23。连接部分124d22和底部分124d23可以连接两个弯曲结构124d21。在一些实施例中，从连接部分124d22到底部分124d23的最短距离124dh1可以大于或等于0.5mm，并小于或等于2.5mm。例如，最短距离124dh1可以等于1.2mm，但是不限于此。
[0091]
图4示出了个别缓冲元件(124、124b，124c和124d)、显示面板110和另一个显示面板110’的变形模量值。x轴表示用于测试变形模量的样品的编号，而y轴表示样品的变形模量，包括缓冲元件124、124b、124c、124d和显示面板110、110’。在一些实施方式中，缓冲元件的变形模量不大于8kgf/mm；显示面板110和/或显示面板110’的变形模量可以大于20kgf/mm，并小于24kgf/mm。例如，显示面板110的变形模量可以等于22.18kgf/mm，或者显示面板110’的变形模量可以等于21.02kgf mm，但不限于此。
[0092]
多个缓冲元件中的至少部分(例如，缓冲元件124、124b、124c或124d或其组合)可具有比显示面板110和/或显示面板110'小的变形模量。特别地，多个缓冲元件的至少部分中的每个的变形模量可以不高于显示面板110和/或显示面板110’的变形模量的一半。在一些实施例中，多个缓冲元件(例如，缓冲元件124、124b、124c或124d或其组合)的每个可具有比显示面板110和/或显示面板110’小的变形模量。特别地，多个缓冲元件中的每一个的变形模量可以不高于显示面板110和/或显示面板110'的变形模量的一半。在另一个实施例中，多个缓冲元件(例如，缓冲元件124、124b、124c或124d或其组合)可各自具有不小于0.5kgf/mm且不大于8kgf/mm的变形模量。也就是说，多个缓冲元件均可具有一变形模量，且此变形模量是大于或等于0.5kgf/mm，并小于或等于8kgf/mm。举例而言，如图4所示，多个缓冲元件124的变形模量可以大于或等于0.3kgf/mm并且小于或等于1.5kgf/mm。在一实施例中，多个缓冲元件124的变形模量可以等于0.71kgf/mm，但是不限于此。在其他实施例中，多个缓冲元件124b的变形模量可以大于或等于1.5kgf/mm并且小于或等于3.5kgf/mm。在一个实施例中，多个缓冲元件124b的变形模量可以等于2.22kgf/mm，但是不限于此。在一些实施例中，多个缓冲元件124c的变形模量可以大于或等于0.5kgf/mm并且小于或等于2kgf/mm。在一个实施例中，多个缓冲元件124c的变形模量可以等于1.03kgf/mm，但是不限于此。在另一个实施例中，多个缓冲元件124d的变形模量可以大于或等于3kgf/mm并且小于或等于10kgf/mm。例如，多个缓冲元件124d的变形模量可以等于6.18kgf/mm，但是不限于此。
[0093]
在本实施例中，显示面板110或显示面板110’可以包括至少一个基板，举例而言，至少一个基板可以是玻璃基板，并且至少一个基板的厚度可大于或等于0.3毫米且小于或等于2毫米。举例而言，显示面板110可以包括两个基板，并且两个基板中的每个基板的厚度可以等于0.7mm。在另一例子中，显示面板110’可以包括两个基板，并且两个基板中的每个基板的厚度可以等于0.5mm，但是不限于此。上述的“等于”可包含量测误差介于+/-5％的范围。
[0094]
在施加相同的力的情况下，缓冲元件(例如，缓冲元件124、124b、124c或124d或其组合)的变形模量越小，显示面板110或显示面板110’的支撑能力就越大。因此，缓冲元件，例如缓冲元件124可能不容易永久变形或断裂，以致损坏显示面板110和/或显示面板110’。
[0095]
图5显示出图1中的区域a，且在图中标记了缓冲元件124和第一光学膜121之间的一间隙g。关于间隙g的计算，在显示面板110的法线方向d1上，测量从第一光学膜121到反射件123的最短距离l10，并测量从缓冲元件124的顶部p到反射件123的最短距离l20(即缓冲元件124的总长度l)，然后将两者相减，即l10-l20＝间隙g的宽度。间隙g的另一种计算方法可以是：测量从后壳件120h的支持部hs到缓冲元件124的顶部p的最短距离，如此也可以计算和获得间隙g。
[0096]
由于设置有间隙g，因此在显示面板110的法线方向d1上，每个缓冲元件124的总长
度l(等于最短距离l20)小于距第一光学膜121至反射件123的最短距离l10。
[0097]
关于缓冲元件124的间隙g和极限变形距离(d)，可得一缓冲比，其定义为：
[0098][0099]
在公式(2)中，「间隙的宽度」表示沿显示面板110的法线方向d1的距离，即间隙g；「极限变形距离(d)」表示如前述的在永久变形或破坏缓冲元件124前的最大变形距离。在一些实施例中，缓冲比率可以大于或等于0，并且小于或等于0.5(例如，0≤缓冲比率≤0.5，或为，0.2≤该缓冲比≤0.4)。特别地，缓冲比可以大于或等于0.01，并且小于或等于0.3。通过上述比率，可以减小支撑部1241的顶部p上的外力，从而可以有效地提高缓冲能力。如果缓冲比小于0，则缓冲元件124可以插入第一光学膜121中。如果缓冲比大于0.5，则间隙的宽度可能大于极限变形距离(d)，让缓冲元件124的支撑能力降低。
[0100]
应当注意，前述各种实施例的特征可以被组合和使用，只要它们不违反或冲突本公开的范围即可。例如，在一个实施例中可以设置有前述缓冲元件124、124b、124c、124d。背光模块120可以具有不同数量的光学膜，例如设置在缓冲元件124上的一个光学膜或三个，四个光学膜。
[0101]
综上所述，本公开的实施例提供了一种显示装置，包括显示面板和用于提供经过显示面板的光的背光模块。背光模块包括多个缓冲元件，其中多个缓冲元件中的至少一部分具有比显示面板小的变形模量。本公开的实施例可以具有以下优点或效果中的至少一个。利用具有比显示面板小的变形模量的缓冲元件，增强了用于显示面板的支撑，并且可以减少缓冲元件的永久变形或破裂的情况，从而改善了装置的品质。
[0102]
在本说明书以及权利要求中的序数，例如「第一」、「第二」等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。
[0103]
上述的实施例以足够的细节叙述使所属技术领域的具有通常知识者能通过上述的描述实施本发明所揭露的装置，以及必须了解的是，在不脱离本发明的精神以及范围内，可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。