显示模块的制作方法

本发明涉及显示模块，具体而言，本发明涉及整合波长转换单元、光学膜片与显示面板的显示模块。

背景技术：

薄型显示装置已被广泛地应用于各式的电子装置之中，例如行动电话、个人穿戴装置、电视、交通工具用主机、个人电脑、数位相机、掌上型电玩等。然而为了提高使用者的视觉感受，业者仍在不断地就显示装置的光学表现进行改进。

传统的显示装置是在背光模块中设置光学膜片，来提升光学表面。然而，随着显示装置的薄型化要求越来越高，背光模块的厚度也被要求极致薄化，造成光学膜片与下偏光板间的间隙缩小，容易造成光学膜片的磨损。为了避免光学膜片的磨损，通常将光学膜片与显示面板粘贴固定，使得光学表面受限于面贴合技术，而造成效率降低，且光线因贴合容易产生色偏或均匀性变异的问题。此外，由于光学膜片与显示面板的热膨胀系数不同，使得光学膜片贴合于显示面板容易在高温下产生变形而影响光学表面。

技术实现要素：

本发明之一目的在于提供一种显示模块，其通过整合波长转换单元与显示面板，而使光学膜片夹设于其间，并有效达成广色域光学表现。

于一实施例，本发明提供一种显示模块，其包括显示面板、波长转换单元、粘着层及光学膜片，其中显示面板包括两基板及夹设于两基板之间的显示介质；波长转换单元包括基材及波长转换层形成于基材上，且基材的热膨胀系数实质匹配两基板的热膨胀系数；粘着层接合显示面板及波长转换单元，以使显示面板及波长转换单元之间形成夹层空间；光学膜片，设置于该夹层空间中，而夹设于显示面板及波长转换单元之间。

于一实施例，基材与两基板中的最大热膨胀系数实质等于或小于最小热膨胀系数的两倍，以使基材的热膨胀系数与两基板的热膨胀系数匹配。

于一实施例，光学膜片与显示面板及波长转换单元至少其中之一之间具有空气层。

于一实施例，粘着层仅接合于显示面板及基材的侧边，且光学膜片与粘着层之间具有间隙。

于一实施例，粘着层包括侧接合部及延伸部，其中侧接合部接合于显示面板及基材的侧边，且延伸部自侧接合部朝夹层空间延伸以接合显示面板及基材的相对表面。

于一实施例，显示面板更具有遮光层，其中遮光层界定显示面板的边界，且延伸部的宽度与边界的宽度符合以下关系式：

0<w/a<0.54；

其中，w为该延伸部的宽度，a为该边界的宽度。

于一实施例，显示面板更具有遮光层，其中遮光层界定显示面板的边界，粘着层仅设置于遮光层的垂直投影范围内，且粘着层的宽度与边界的宽度符合以下关系式：

0.26<w’/a<0.54；

其中，w’为粘着层的宽度，a为该边界的宽度。

于一实施例，本发明的显示模块还包括定位胶层，其中定位胶层预涂布于显示面板及基材至少其中之一，用以定位显示面板及波长转换单元的相对位置。

于一实施例，显示面板还具有遮光层，其中遮光层界定显示面板的边界，且遮光层的垂直投影覆盖波长转换层的侧边。

于一实施例，波长转换层的侧边至遮光层的侧边的连线与遮光层的侧边具有一夹角，该夹角的范围为30度至60度。

于一实施例，波长转换层设置于基材面对显示面板的一侧，或者波长转换层设置于基材背对显示面板的一侧。

于一实施例，波长转换层包括量子点层。

于一实施例，光学膜片包括扩散片、棱镜片、微透镜片和增亮膜中的至少一个。

于一实施例，波长转换单元还包括抗水氧层，其中抗水氧层覆盖波长转换层，且抗水氧层的透湿系数大于或等于10^-6g/m²*天且小于或等于1g/m²*天。

于一实施例，粘着层的材料包括吸湿固化胶或紫外线胶。

相较于现有技术，本发明通过将光学膜片夹设于显示面板及波长转换单元之间，可有效达成广色域光学表现，并免除光学膜片贴合的问题。

附图说明

图1a为本发明一实施例的显示模块的分解图。

图1b为图1a的组合示意图。

图1c为图1b的截面示意图。

图2为本发明一实施例的显示模块的局部放大侧视图。

图3为本发明另一实施例的显示模块的局部放大侧视图。

图4为本发明又另一实施例的显示模块的局部放大侧视图。

图5为本发明另一实施例的显示模块的截面示意图。

图6a至图6f为本发明显示定位胶层与粘着层相对位置的变化实施例的正视示意图。

附图标记说明：

10显示模块

100显示面板

110下基板

120上基板

130显示介质

140遮光层

152下偏光片

154上偏光片

200波长转换单元

210基材

220波长转换层

230抗水氧层

300、300’、300”粘着层

310侧接合部

320延伸部

400光学膜片

500夹层空间

510空气层

600定位胶层

a边界宽度

b重迭宽度

g间隙

h高度

l1侧边

l2连线

w延伸部的宽度

w’粘着层的宽度

θ夹角

具体实施方式

在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。

此外，诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的“下”侧的元件将被定向在其他元件的“上”侧。因此，示例性术语“下”可以包括“下”和“上”的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“下方”或“下方”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此，示例性术语“上面”或“下面”可以包括上方和下方的取向。

本文使用的“约”、“近似”或、“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。

本文参考作为理想化实施例的示意图的截面图来描述示例性实施例。因此，可以预期到作为例如制造技术及/或公差的结果的图示的形状变化。因此，本文所述的实施例不应被解释为限于如本文所示的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙及/或非线性特征。此外，所示的锐角可以是圆的。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不是旨在示出区域的精确形状，并且不是旨在限制权利要求的范围。

请参考图1a至图1c，其中图1a为本发明一实施例的显示模块的分解图；图1b为图1a的组合示意图；图1c为图1b的截面示意图。如图1a至图1c所示，本发明的显示模块10包括显示面板100、波长转换单元200、粘着层300及光学膜片400。显示面板100包括两基板(例如下基板110及上基板120)及夹设于两基板110、120之间的显示介质130。波长转换单元200包括基材210及波长转换层220形成于基材210上，且基材210的热膨胀系数实质匹配两基板110、120的热膨胀系数。粘着层300接合显示面板100及波长转换单元200，以使显示面板100及波长转换单元200之间形成夹层空间500。光学膜片400设置于夹层空间500中而夹设于显示面板100及波长转换单元200之间。

具体而言，显示面板100由一对基板(例如110、120)及夹设于下基板110及上基板120之间的显示介质130所构成。举例而言，下基板110可为形成有画素阵列的基板，且上基板120可为形成有彩色滤光片(或称为色彩转换层)的基板，但不以此为限。于其他实施例，显示面板100的两基板可为形成有控制显示介质130显示影像的电路元件或光学元件的一对基板。于一实施例，基板(例如110、120)较佳由玻璃基板或塑胶基板所制成。显示介质130可为非自发光材料(例如：液晶分子、电泳胶囊或其它合适的材料)，以构成非自发光显示面板，但不限于此。显示介质130也可为自发光材料(例如：有机发光材料、无机发光材料或其它合适的材料)，以构成自发光显示面板。

再者，显示面板100还可包括遮光层140及偏光片(例如下偏光片152及上偏光片154)，以提供显示面板100所希望的光学表现。具体而言，遮光层140可设置于下基板110或上基板120，且较佳由遮光材料形成，以防止漏光现象发生。举例而言，遮光层140可为黑色矩阵(例如，但不限于，黑色光阻)，不仅用以界定显示面板100的边界，亦可防止画素间的光线干扰。于一实施例，相对于显示介质130，下偏光片152及上偏光片154分别设置于下基板110及上基板120的另一侧表面(例如外侧表面)，且具有对应的偏光方向(例如偏光方向相互垂直的线偏振、或顺/逆偏光方向的圆偏振)，使得光线自下偏光片152进入显示面板100后，通过控制例如液晶层中液晶分子的转向，使得光线的偏振方向旋转时，光线可自上偏光片154射出，或者可被上偏光片154阻挡。

光学膜片400可包括扩散片、棱镜片、微透镜片和增亮膜中的至少一个，且可为一或多个光学膜片。再者，光学膜片400可为单一光学膜片或多个光学膜片黏合成的复合式光学膜片。举例而言，光学膜片400可为反射式增亮膜与增亮膜的组合(dbef+bef)、反射式增亮膜与棱镜片上棱镜的组合(dbef+pop)、扩散片于棱镜片上棱镜上(dopp)的组合、微透镜片于棱镜片上棱镜上(mopp)的组合、或反射式增亮膜于棱镜片上棱镜的组合(dbefonpop)，但不限于此。

波长转换单元200包括基材210及波长转换层220形成于基材210上，且基材210的热膨胀系数实质匹配两基板(例如110、120)的热膨胀系数，以避免显示模块10在温度变化时，两基板110、120与基材210因热膨胀系数的不匹配而发生弯曲变形的现象。举例而言，基材210较佳为玻璃基材或塑胶基材，且基材210的材料可与两基板110、120的材料相同或不同。在本实施例中，基材210及两基板110、120可皆为玻璃材料且厚度相当，而使其热膨胀系数相互匹配(或实质相同)，但不以此为限。于其他实施例，可通过配合基板110、120的热膨胀系数选用基材210的厚度及材料，而使基材210的热膨胀系数与两基板110、120的热膨胀系数匹配。于一实施例，基材210与两基板110、120中的最大热膨胀系数较佳实质等于或小于最小热膨胀系数的两倍，以使基材210的热膨胀系数与两基板110、120的热膨胀系数匹配，而避免高温时发生弯曲变形。于一实施例，基材210于20℃的热膨胀系数较佳大于10-7l/k且小于3x10-5l/k，且厚度为例如0.4mm至0.7mm，但不以此为限。

于一实施例，波长转换层220较佳包括量子点层，其可通过例如涂布制程形成于基材210上。举例而言，可通过旋转涂布或涂布棒将包括例如量子点、扩散材料及固定胶等的波长转换材料涂布于基材210上，而于基材210上形成波长转换层220，以改变光线的波长，而使得显示面板100达到广色域的影像显示。此外，波长转换单元200较佳还包括抗水氧层230，以保护波长转换层220免于水气、空气的污染。于一实施例，抗水氧层230较佳实质完全覆盖波长转换层220，且抗水氧层230的透湿系数较佳大于或等于10^-6g/(m²*天)且小于或等于1g/(m²*天)，但不以此为限。依据显示模块10的使用环境，抗水氧层230可具有更大或更小的透湿系数。在本实施例中，抗水氧层230可为氮化硅层，且可通过沉积方式覆盖于波长转换层220。

粘着层300可包括任何用以粘着显示面板100及波长转换单元200的合宜粘着材料。举例而言，粘着层300的材料可包括吸湿固化胶(例如pur胶、pu胶)、紫外线(uv)胶等，但不以此为限。于一实施例，粘着层300固化后较佳具有杨氏系数为4～500mpa，但不以此为限。于一实施例，粘着层300可为黑色胶层，除接合显示面板100及波长转换单元200外，更可进一步加强遮光效果，但不以此为限。粘着层300较佳于波长转换单元200、光学膜片400、显示面板100由下而上依序堆迭后，自侧边涂布，以至少粘着于显示面板100及波长转换单元200的周围边缘，而使光学膜片400夹设于显示面板100及波长转换单元200之间，且显示面板100及波长转换单元200至少侧边粘接形成显示模块10。

具体而言，如图1c所示，粘着层300接合显示面板100及波长转换单元200的基材210，以使显示面板100的下基板110(或下偏光片152，若存在时)与波长转换单元200的波长转换层220(或防水氧层230，若存在时)之间形成夹层空间500(如虚线框所示)。光学膜片400设置于夹层空间500中，使得光学膜片400与显示面板100及波长转换单元200至少其中之一之间具有空气层510。换言之，光学膜片400是夹设于显示面板100与波长转换单元200之间，且并未与显示面板100及波长转换单元200粘着，通过控制粘着层300的涂布制程，可使得光学膜片400与显示面板100(例如下基板110)及波长转换单元200(例如波长转换层220、或防水氧层230(若存在时))至少其中之一之间具有间隙，而形成空气层510。

在本实施例中，粘着层300仅接合于显示面板100及基材210的四周侧边，有利于窄边框显示模块的设计。在本实施例中，光学膜片400与粘着层300之间较佳具有间隙g。亦即，显示面板100的两基板110、120与波长转换单元200的基材210的尺寸相当(或实质相同)，使得粘着层300仅粘着于两基板110、120与基材210的相邻侧边(例如四周边缘)的侧表面，而光学膜片400的尺寸较佳小于两基板110、120与基材210的尺寸，而使得光学膜片400与粘着层300之间具有间隙g，藉此光学膜片400可保有合宜的膨胀空间，而不受粘着层300挤压变形，但不以此为限。依据粘着层300材料的选用，粘着层300可具有吸收光学膜片400膨胀变形的弹性，使得光学膜片400即使与粘着层300碰触，也不影响光学膜片400的膨胀。

图2为本发明一实施例的显示模块的局部放大侧视图。如图2所示，在本实施例中，遮光层140的垂直投影较佳覆盖波长转换层220的侧边。具体而言，波长转换层220较佳朝显示模块的边缘延伸至边界范围(即遮光层140)的下方，以使得波长转换层220与遮光层140于显示方向上至少部分重迭。藉此，可使得显示模块在使用者视角上获得适当的遮蔽，以免裸露出内部结构。举例而言，波长转换层220的侧边至遮光层140的侧边的连线l2与遮光层104的侧边l1具有夹角θ，且夹角θ的范围较佳为30度至60度，以有效利用波长转换层220进行波长转换，并可节省波长转换层220的材料用量，但不以此为限。于其他实施例，波长转换层220可实质涂布于基材210的整个表面，而免除图案化波长转换层220的步骤。

图3为本发明另一实施例的显示模块的局部放大侧视图。如图3所示，在本实施例中，粘着层300’包括侧接合部310及延伸部320。侧接合部310接合于显示面板100及基材210的相邻侧边，且延伸部320自侧接合部310朝夹层空间500延伸以接合显示面板100及基材210的相对表面。举例而言，通过控制粘着层300’的涂布制程参数，可使得部分粘着层300’接合于显示面板100及基材210的侧边表面形成侧接合部310，而另一部分粘着层300’自侧边进入下基板110与基材210相对表面间的空间形成延伸部320，以粘着于下基板110的下表面与基材210的上表面。

在此须注意，当粘着层300’不仅粘着于显示面板100及基材210的侧边表面且粘着于基板110与基材210邻近侧边的相对表面时，延伸部320的宽度(w)与遮光层140界定的边界宽度(a)较佳符合以下关系式：0<w/a<0.54，以使得显示模块不仅可通过粘着层300’的侧接合部310进行侧边粘接，还可通过伸入夹层空间500的延伸部320进行相对表面的正向接合，且不影响预设的边界设计。此外，由于粘着层300’可通过粘着层300’的侧接合部310进行侧边粘接，因此延伸部320的宽度(w)以不影响边界设计为考量。

图4为本发明又另一实施例的显示模块的局部放大侧视图。如图4所示，在本实施例中，粘着层300”可仅设置于显示面板100及基材210之间，以粘着显示面板100及基材210的相对表面(例如下基板110的下表面及基材210的上表面)。亦即，粘着层300”可涂布于显示面板100及基材210其中之一(例如涂布于波长转换单元200的基材210上表面)，且粘着层300”位于遮光层140的垂直投影范围内。在本实施例中，粘着层300”的宽度(w’)与边界的宽度(a)较佳符合以下关系式：0.26<w’/a<0.54，以使得粘着层300”不仅可接合显示面板100及波长转换单元200，更不影响预设的边界设计。

在前述实施例中，波长转换层220设置于基材210面对显示面板100的一侧，且面对夹层空间500，但不以此为限。图5为本发明另一实施例的显示模块的截面示意图。如图5所示，于此实施例，波长转换层220设置于基材210背对显示面板100的一侧，即在显示模块的外侧。此外，如图2至图5所示，波长转换层220与遮光层140于显示方向上至少部分重迭，且波长转换层220与遮光层140的重迭宽度(b)为h*tanθ，其中h为波长转换层220与遮光层140之间的高度，且θ较佳为30度至60度。再者，波长转换层220较佳具有让位设计，以降低蓝光泄漏的可能性。于一实施例中，让位宽度较佳大于粘着层300’的延伸部320的宽度(w)或粘着层300”的宽度，且波长转换层220较佳不与粘着层300(或300’、300”)接触，即让位宽度较佳小于遮光层140的宽度(a)减波长转换层220与遮光层140的重迭宽度(b)，亦即w(或w’)<让位宽度<a-h*tanθ，且θ较佳为30度至60度。

图6a至图6f为本发明显示定位胶层与粘着层相对位置的变化实施例的正视示意图。如图6a至图6f所示，显示模块较佳还包括定位胶层600。当显示模块进行侧边涂布粘着层300、300’时，定位胶层600较佳预涂布于显示面板100及基材210至少其中之一，用以定位显示面板100及波长转换单元200的相对位置，以利于后续粘着层300、300’的涂布及夹层空间500的界定。定位胶层600及粘着层300、300’可具有相同或不同的粘着材料(例如pur胶、uv胶、pu胶等)，且定位胶层600可设置于基材210的上表面或显示面板100的下基板110的下表面的合宜位置，例如相对两对角的角落(如图6a、6d所示)、相邻的两侧角落(如图6b、6e所示)、或四边角落(如图6c、6f所示)，但不以此为限。依据实际应用，定位胶层600可仅设置于单一角落或邻近侧边，不以实施例所示为限。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包括于权利要求的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。