显示模块及包括显示模块的头戴式显示装置的制作方法

本公开涉及一种显示模块及包括显示模块的显示装置，具体地涉及一种戴在使用者的头上的头戴式显示装置。

背景技术：

头戴式显示装置作为戴在头上的显示装置，可为了实现增强现实(augmentedreality)或虚拟现实(virtualreality)而使用。用于实现增强现实的头戴式显示装置可通过半透明的显示器来提供虚拟的图形影像。此时，使用者可同时视认虚拟的图形影像及实际的事物。用于实现虚拟现实的头戴式显示装置是通过使用者的眼睛来提供虚拟的图形影像。使用者可通过虚拟的内容来体验虚拟现实。

纱窗效应(screen-dooreffect，sde)是使用者通过显示装置视认的噪声图案的一种，也称为固定图案噪声(fixed-patternnoise)。纱窗效应(screen-dooreffect，sde)是在像素内因发光元件的中心部与周边部的亮度差而产生，如果因纱窗效应(screen-dooreffect，sde)，像素间的交界部被使用者所视认，则显示质量会降低。

与普通的平板型显示装置相比，头戴式显示装置给使用者提供更宽范围的视野，因此在头戴式显示装置中纱窗效应(screen-dooreffect，sde)引起的显示质量的降低会发生的更大。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种纱窗效应(screen-dooreffect，sde)减少的显示模块及头戴式显示装置。

根据本公开的一实施例的显示模块可包括：多个发光元件；以及，密封部件，密封所述多个发光元件。所述密封部件可包括包含透明物质的基部以及覆盖层。可以是，所述覆盖层与所述基部的一面接触，所述覆盖层包括多个第一图案及多个第二图案，所述多个第一图案分别以第一深度凹刻，所述多个第二图案分别以不同于所述第一深度的第二深度凹刻。

在本公开的一实施例中，可以是，所述覆盖层包含二氧化硅。

根据本公开的一实施例，可以是，所述多个第一图案与所述多个第二图案彼此交替配置。

在本公开的一实施例中，可以是，所述基部的厚度为100μm以上且300μm以下，所述覆盖层的厚度为500nm以上且600nm以下，所述第一深度及所述第二深度分别为100nm以上且200nm以下。

在本公开的一实施例中，可以是，所述第二深度大于所述第一深度，所述第二深度与所述第一深度之差为70nm以上且90nm以下。

在本公开的一实施例中，可以是，所述覆盖层包括多个第三图案，所述多个第三图案分别以不同于所述第一深度及所述第二深度的第三深度凹刻，所述第三深度为100nm以上且200nm以下。

在本公开的一实施例中，可以是，所述第一深度、所述第二深度及所述第三深度中具有最大值的深度与具有最小值的深度之差为70nm以上且90nm以下。

在本公开的一实施例中，可以是，所述多个第一图案、所述多个第二图案及所述多个第三图案彼此交替配置。

在本公开的一实施例中，可以是，所述多个第二图案分别配置在所述多个第一图案中任一个与所述多个第三图案中任一个之间。

在本公开的一实施例中，可以是，所述覆盖层中定义所述多个第一图案及所述多个第二图案中至少任一个的内侧面与所述基部形成的角度为60度以上且85度以下。

根据本公开的一实施例的显示模块可包括多个发光元件以及密封部件。可以是，所述密封部件密封所述多个发光元件，所述密封部件包括基部及覆盖层，所述基部包含透明物质，所述覆盖层配置于所述基部的一面。

可以是，所述覆盖层包括：基层，接触于所述基部的所述一面；多个第一图案，分别在所述基层凸出第一长度量，并且所述多个第一图案分别间隔第一间距；多个第二图案，分别在所述多个第一图案中对应的第一图案的一侧凸出第二长度量；以及，多个第三图案，分别在所述多个第一图案中对应的第一图案的另一侧凸出所述第二长度量。

在本公开的一实施例中，可以是，所述多个第二图案分别与所述多个第三图案中对应的第三图案间隔第二间距。

在本公开的一实施例中，可以是，所述覆盖层包含二氧化硅。

在本公开的一实施例中，可以是，所述基部的厚度为100μm以上且300μm以下，所述基层的厚度为250nm以上且400nm以下，所述第一长度为70nm以上且90nm以下，所述第二长度为10nm以上且130nm以下。

在本公开的一实施例中，可以是，所述多个第一图案各自的侧面或所述多个第二图案各自的侧面与所述基层形成的角度为60度以上且85度以下。

根据本公开的一实施例的头戴式显示装置可包括：显示模块，包括多个发光元件以及密封所述发光元件的密封部件；主体部，容纳所述显示模块，并定义有将所述显示模块的至少一部分向使用者暴露的开口部；以及，束带部，与所述主体部连接，并用于将所述主体部固定于所述使用者的头部分。

所述密封部件可包括基部及覆盖层，所述基部包含透明物质。可以是，所述覆盖层接触于所述基部的一面，并且包括分别以第一深度凹刻的多个第一图案及分别以不同于所述第一深度的第二深度凹刻的多个第二图案。

根据本公开的一实施例，可提供一种纱窗效应(screen-dooreffect，sde)减少的显示装置及头戴式显示装置。

因此，可提供一种显示质量及视认性提高的显示装置及头戴式显示装置。

附图说明

图1为根据本公开的一实施例的显示装置的立体图。

图2示例性示出戴有图1所示的显示装置的使用者。

图3示例性示出图1所示的显示装置的主体部、缓冲部及显示模块。

图4a示例性示出根据本公开的一实施例的显示模块的平面中一部分。

图4b示例性示出沿着图4a的i-i＇截取的剖面中一部分。

图5放大示出图4b所示的aa区域。

图6a及图6b示例性示出基于形成在覆盖层的凹刻图案的深度的像素区域的亮度变化。

图7及图8分别示例性示出图5的aa区域的变形实施例。

图9示例性示出根据本公开的一实施例的显示模块的平面中一部分。

图10及图11分别示例性示出沿着图4a的i-i＇截取的剖面中一部分。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施例进行说明。

在附图中，构成要件的比例及尺寸是为了有效说明技术内容放大的。“及/或”包括相关的构成可以定义的一个以上的所有组合。

应理解为“包括”等术语用于指定说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、构成要件、部件或它们组合的存在，并不是预先排除一个或其以上的其他特征、或者数字、步骤、动作、构成要件、部件或它们组合的存在或附加可能性。

图1为根据本公开的一实施例的显示装置hmd的立体图。图2示例性示出戴有图1所示的显示装置hmd的使用者us。

参照图1及图2，显示装置hmd可以是可戴在使用者us的头上的头戴式显示装置。显示装置hmd可在切断使用者us的周边视野的状态下向使用者us提供影像。由于周边视野被切断，戴了显示装置hmd的使用者us可更容易地沉浸于虚拟现实。

显示装置hmd可包括主体部100、束带部200、缓冲部300及显示模块dm-l，dm-r(参照图3)。

主体部100可以是对应于使用者us的眼睛的部分。主体部100可容纳显示影像的显示模块dm-l，dm-r、加速度传感器ss1、接近传感器ss2及操作模块cm等。

加速度传感器ss1感应使用者us的移动，显示模块dm-l，dm-r可将对应于此进行变化的图像向使用者提供。因此，使用者us可体验与实际现实相同的虚拟现实。

接近传感器ss2用于判断使用者的穿戴与否，可感应使用者us的身体部位中一部分是否靠近或者使用者us的身体部位中一部分是否向显示装置hmd施加压力。

操作模块cm是用于调节音量或画面亮度等的部分，可提供为物理性按钮或提供为触摸屏形态。

束带部200可与主体部100结合。使用者us可利用束带部200将主体部100固定于头上。

束带部200可包括主束带210及副束带220。

主束带210可沿着使用者us的头周围来戴上。主束带210可使得主体部100可紧贴于使用者us的头。副束带220可沿着使用者us的头上部分连接主体部100与主束带210。副束带220可防止主体部100滑落。另外，副束带220分散主体部100的荷重，可给使用者us提供增进的穿戴感。

只要显示装置hmd能够固定于使用者us，主体部100及束带部200可变形为不同于图1及图2所示形态的多种形态。另外，在本公开的另一实施例中，显示装置hmd可具有头盔形态或眼镜形态等。

缓冲部300可配置于主体部100的一面。上述一面可以是在使用者us使用显示装置hmd时与使用者us相对的面。缓冲部300可包含形状变形自由的物质。缓冲部300可包含高分子树脂。例如，缓冲部300可包含聚氨酯(polyurethane)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚丙烯(polypropylene)或聚乙烯(polyethylene)，或可包含将橡胶液、聚氨酯系列物质或丙烯酸系列物质发泡成形的海绵。但是，构成缓冲部300的物质并不限于上述例。

缓冲部300可提高显示装置hmd的穿戴感。缓冲部300可相对于主体部100拆装或附着。在本公开的一实施例中，也可以省略缓冲部300。

图3示例性示出图1所示的显示装置hmd的主体部100、缓冲部300及显示模块dm-l，dm-r。

参照图3，显示模块dm-l，dm-r可包括左眼显示模块dm-l及右眼显示模块dm-r。在图3中，示例性示出显示装置hmd包括含有一个左眼显示模块dm-l和一个右眼显示模块dm-r的共计两个显示模块，但并不限于此。例如，在本公开的其他实施例中，显示装置hmd也可以只包括一个显示模块。即，左眼显示模块dm-l与右眼显示模块dm-r可提供为一体。

显示模块dm-l，dm-r通过显示区域提供图像，显示区域可与由第一方向轴dr1与第二方向轴dr2定义的面平行。显示区域的法线方向，即显示模块dm-l，dm-r的厚度方向可由第三方向轴dr3指定。

在主体部100的一领域中，可定义有开口部op-l、op-r。开口部op-l、op-r可包括左眼开口部op-l及右眼开口部op-r。使用者us(参照图2)可通过左眼开口部op-l视听由左眼显示模块dm-l提供的影像，可通过右眼开口部op-r视听由右眼显示模块dm-r提供的影像。

左眼显示模块dm-l及右眼显示模块dm-r分别向使用者us的左眼及右眼提供独立的影像信息，由此使用者us可从显示模块dm-l，dm-r提供的影像感受到空间感。

图4a示例性示出根据本公开的一实施例的显示模块dm-l，dm-r的平面中一部分。图4b示例性示出沿着图4a的i-i＇截取的剖面中一部分。图5放大示出图4b所示的aa区域。图6a及图6b示例性示出基于形成在覆盖层的凹刻图案的深度的像素区域ar的亮度变化。

参照图4b，显示模块dm-l，dm-r可包括平坦层pl、多个发光元件ld1、ld2、ld3、像素定义膜pdl及密封部件ecp。

平坦层pl可包括有机物或无机物。

多个发光元件ld1、ld2、ld3可配置于平坦层pl上。多个发光元件ld1、ld2、ld3可射出具有互不相同颜色的光。

第一发光元件ld1可射出红色光。第一发光元件ld1可包括阳极ade、空穴控制区域htr、第一发光层eml1、电子控制区域etr及阴极ctd。

在第一发光层eml1射出红色光的情况下，例如第一发光层eml1可包含含有pbd:eu(dbm)3(苯)三(二苯甲酰甲烷)菲咯啉铕(pbd：eu(dbm)3(phen)(tris(dibenzoylmethanato)phenanthorolineeuropium))或二萘嵌苯(perylene)的荧光物质。第一发光层eml1中包含的掺杂物例如可选自piqir(acac)双(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱(piqir(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium))、pqir(acac)双(1-苯基喹啉)乙酰丙酮铱(pqir(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonateiridium))、pqir(三(1-苯基喹啉)铱(pqir(tris(1-phenylquinoline)iridium))及ptoep八乙基卟啉铂(ptoep(octaethylporphyrinplatinum))之类的金属络合物(metalcomplex)或有机金属络合物(organometalliccomplex)。

第二发光元件ld2可射出绿色光。第二发光元件ld2可包括阳极ade、空穴控制区域htr、第二发光层eml2、电子控制区域etr及阴极ctd。

在第二发光层eml2射出绿色光的情况下，例如第二发光层eml2可包含含有alq3(三(8-羟基喹啉)铝(alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum))的荧光物质。第二发光层eml2中包含的掺杂物例如可选自ir(ppy)3(fac-三(2-苯基吡啶)铱)(ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine)iridium))之类的金属络合物(metalcomplex)或有机金属络合物(organometalliccomplex)。

第三发光元件ld3可射出蓝色光。第三发光元件ld3可包括阳极ade、空穴控制区域htr、第三发光层eml3、电子控制区域etr及阴极ctd。

在第三发光层eml3射出蓝色光的情况下，例如第三发光层eml3可包含含有选自由螺-dpvbi(spiro-dpvbi)、螺-6p(spiro-6p)、均二苯乙烯(dsb，distyryl-benzene)、联苯乙烯亚芳基(dsa，distyryl-arylene)、聚芴(pfo，polyfluorene)类高分子及聚对苯乙烯(ppv，poly(p-phenylenevinylene))类高分子组成的组中的任一种的荧光物质。第三发光层eml3中包含的掺杂物例如可选自(4，6-f2ppy)2irpic之类金属络合物(metalcomplex)或有机金属络合物(organometalliccomplex)。

图4b示例性示出发光元件ld1、ld2、ld3分别为有机发光元件oled，但并不限于此。在本公开的另一实施例中，发光元件ld1、ld2、ld3可以分别是微型led。

密封部件ecp将发光元件ld1、ld2、ld3密封，保护发光元件ld1、ld2、ld3免受外部的氧气或水分的影响。

密封部件ecp可包括基部bs及覆盖层cl。基部bs的厚度wd-bs为100μm以上且300μm以下，覆盖层cl的厚度wd-cl为500nm以上且600nm以下。

基部bs包含透明物质，可使发光元件ld1、ld2、ld3射出的光透过。所述透明物质可以是玻璃。

覆盖层cl可配置于基部bs的一面上。覆盖层cl可包含二氧化硅。

覆盖层cl可包括用于衍射透过基部bs的光的图案pt-g、pt-b。

图案pt-g、pt-b可包括凹刻图案pt-g及凸起图案pt-b。随着在覆盖层cl的一面刻制凹刻图案pt-g，相对凸出的部分可定义为凸起图案pt-b。

在本公开的一实施例中，凹刻图案pt-g可通过光掩模(例如，缝隙掩膜或半色调掩膜)形成。

参照图5，凹刻图案pt-g可包括多个第一凹刻图案pt-g1及多个第二凹刻图案pt-g2。

在本公开的一实施例中，凹刻图案pt-g中任一凹刻图案的中心及与所述任一凹刻图案相邻的另一凹刻图案的中心之间的距离可以为约3μm以上且12μm以下。可以是，各个第一凹刻图案pt-g1以第一深度dh1凹刻，各个第二凹刻图案pt-g2以不同于第一深度dh1的第二深度dh2凹刻。

第一凹刻图案pt-g1及第二凹刻图案pt-g2可彼此相邻配置。即，具有互不相同深度的凹刻图案pt-g可彼此交替配置。

在本公开的一实施例中，第一深度dh1及第二深度dh2可分别为100nm以上且200nm以下。在本公开的一实施例中，可以是第二深度dh2大于第一深度dh1，第二深度dh2与第一深度dh1之差为70nm以上且90nm以下。

从发光元件ld1、ld2、ld3射出的光的衍射通过凹刻图案pt-g的深度所决定，因此光通过具有第一深度dh1的第一凹刻图案pt-g1所衍射的程度与光通过具有第二深度dh2的第二凹刻图案pt-g2所衍射的程度不同。

参照图6b，像素区域ar为与发光元件ld1、ld2、ld3中任一个对应的区域。像素区域ar可包括与发光层eml1、eml2、eml3中任一个重叠的中心区域ar-c及相邻于中心区域ar-c的周边区域ar-e。

参照图6a，第一曲线gph-c为与基于凹刻图案pt-g的深度变化的中心区域ar-c的亮度变化对应的曲线，第二曲线gph-e为与基于凹刻图案pt-g的深度变化的周边区域ar-e的亮度变化对应的曲线。

参照图6a及图6b，当凹刻图案pt-g的深度为a时，中心区域ar-c的亮度高于周边区域ar-e的亮度。当凹刻图案pt-g的深度为大于a的b时，中心区域ar-c的亮度与周边区域ar-e的亮度相同。当凹刻图案pt-g的深度为大于b的c时，中心区域ar-c的亮度低于周边区域ar-e的亮度。当凹刻图案pt-g的深度为大于c的d时，中心区域ar-c的亮度与周边区域ar-e的亮度相同。当凹刻图案pt-g的深度为大于d的e时，中心区域ar-c的亮度高于周边区域ar-e的亮度。

如此这样的中心区域ar-c与周边区域ar-e的亮度变化是因为光衍射的程度根据凹刻图案pt-g的深度不同而产生。因此，凹刻图案pt-g的深度可基于中心区域ar-c与周边区域ar-e的亮度差来决定。例如，凹刻图案pt-g的深度可决定为使得中心区域ar-c的亮度与周边区域ar-e的亮度相同的值b或d(参照图6a)。

在形成凹刻图案pt-g的实际工艺中，难以将凹刻图案pt-g的深度均匀形成为b或d，实际上如深度为a或e时那样，中心区域ar-c与周边区域ar-e的亮度有差异。因此，为了抵消中心区域ar-c与周边区域ar-e之间的亮度差，如图4b及图5所示那样，在覆盖层cl的一面可形成多个具有互不相同深度的凹刻图案pt-g。在本公开的一实施例中，在凹刻图案pt-g中具有互不相同深度的凹刻图案之间的深度差可形成为与b和d之差相同或近似。此时，b与d之差可以为70nm以上且90nm以下。这是可有效抵消中心区域ar-c与周边区域ar-e的亮度差的数值范围，是超出通常的工艺误差的数值范围。

以下，以凸起图案pt-b为中心说明图5所示的结构。

覆盖层cl可包括基层bl及凸起图案pt-b。基层bl与基部bs可接触。

在本公开的一实施例中，基层bl的厚度可以为250nm以上且400nm以下。

凸起图案pt-b可包括第一凸起图案pt-b1、第二凸起图案pt-b2及第三凸起图案pt-b3。

第一凸起图案pt-b1在基层bl可凸出第一长度ll1量。第一凸起图案pt-b1可彼此间隔第一间距dt1量。在本公开的一实施例中，第一长度ll1可以为70nm以上且90nm以下。在本公开的一实施例中，第一间距dt1可以为约1.5μm以上且7.5μm以下。

在本公开的一实施例中，各个第一凸起图案pt-b1的宽度wd1(以下称为第一宽度)可以为约4μm以上且20μm以下。

各个第二凸起图案pt-b2可以在对应的第一凸起图案pt-b1的第一侧凸出第二长度ll2量。在本公开的一实施例中，第二长度ll2可以为10nm以上且130nm以下。

在本公开的一实施例中，各个第二凸起图案pt-b2的宽度wd2(以下称为第二宽度)可以为约1μm以上且6μm以下。

各个第三凸起图案pt-b3可以在对应的第一凸起图案pt-b1的第二侧凸出第二长度ll2量。

在本公开的一实施例中，第二长度ll2具有与第一深度dh1相同的值，第一长度ll1与第二长度ll2之和具有与第二深度dh2相同的值。

各个第二凸起图案pt-b2可与对应的第三凸起图案pt-b3间隔第二间距dt2量。在本公开的一实施例中，第二间距dt2可以为约1.5μm以上且7.5μm以下。在本公开的一实施例中，第一间距dt1与第二间距dt2可实质相同。

图7及图8分别示例性示出图5的aa区域的变形实施例。

参照图7的aa-1区域，凹刻图案pt-g0可包括第一凹刻图案pt-g1、第二凹刻图案pt-g2及第三凹刻图案pt-g3。

可以是，各个第一凹刻图案pt-g1以第一深度dh1凹刻，各个第二凹刻图案pt-g2以不同于第一深度dh1的第二深度dh2凹刻，各个第三凹刻图案pt-g3以不同于第一深度dh1及第二深度dh2的第三深度dh3凹刻。

在本公开的一实施例中，第一深度dh1、第二深度dh2及第三深度dh3可分别为100nm以上且200nm以下。

在本公开的一实施例中，可以是，第三深度dh3大于第一深度dh1，第二深度dh2大于第三深度dh3。此时，第一深度dh1与第二深度dh2之差可以为70nm以上且90nm以下。

第一凹刻图案pt-g1、第二凹刻图案pt-g2及第三凹刻图案pt-g3可彼此相邻配置。即，具有互不相同深度的凹刻图案pt-g0可彼此交替配置。

参照图8的aa-2区域，凹刻图案pt-g10可包括具有不同深度的多个第一凹刻图案pt-g11及多个第二凹刻图案pt-g12。第一凹刻图案pt-g11及第二凹刻图案pt-g12交替形成。在本公开一实施例中，凹刻图案pt-g10的形状可以不同于图5的凹刻图案pt-g以及图7的凹刻图案的pt-g0。图5的凹刻图案pt-g以及图7的凹刻图案pt-g0具有长方形或正方形的截面形状，在本公开一实施例中，凹刻图案pt-g10具有梯形截面形状。第一凹刻图案pt-g11的上边宽度和下边宽度可以分别不同于第二凹刻图案pt-g12的上边宽度和下边宽度。

在覆盖层cl分别定义第一凹刻图案pt-g11及第二凹刻图案pt-g12的内侧面sf与基层bl或基部bs形成的角度θf可以为60度以上且85度以下。

此外，对图8的说明与对图5的说明实质相同，在此省略。

图9示例性示出根据本公开的一实施例的显示模块dm-l1,dm-r1的平面中一部分。

参照图9，显示模块dm-l1,dm-r1的凹刻图案pt-g可排列成与第二方向轴dr2形成预定的角度θp。所述预定的角度θp可以为约5度以上且50度以下。

图10及图11分别示例性示出沿着图4a的i-i＇截取的剖面中一部分。

参照图10，发光元件ld1、ld2、ld3可被密封部件ecp-1密封。密封部件ecp-1可包括薄膜封装层tfe及覆盖层cl-1。

薄膜封装层tfe可与发光元件ld1、ld2、ld3接触并覆盖发光元件ld1、ld2、ld3。

薄膜封装层tfe可包括第一无机层cvd1、有机层mn及第二无机层cvd2。图10中示例性示出封装层tfe包括两个无机层及一个有机层，但并不限于此。例如，封装层tfe可包括三个无机层及两个有机层，此时，可具有无机层与有机层交替层积的结构。

在本公开的一实施例中，定义有图案pt-g、pt-b的覆盖层cl-1可直接配置于薄膜封装层tfe上。

此外，对图10所示的覆盖层cl-1的说明与前述的对覆盖层cl的说明实质相同。

参照图11，发光元件ld1、ld2、ld3可被薄膜封装层tfe-1密封。

薄膜封装层tfe-1可包括第一无机层cvd1、有机层mn及第二无机层cvd2-1。

在第二无机层cvd2-1可定义有图案pt-g、pt-b。

第二无机层cvd2-1的图案pt-g、pt-b的作用与在图4a至图10中说明的图案pt-g、pt-b的作用实质相同。

参照实施例进行了说明，但本技术领域的熟练技术人员应该能理解在不脱离本公开的思想及技术领域的范围内可以对本公开进行多种修改及变更。另外，本公开中所公开的实施例并不是用于限定本公开的技术思想，应该解释为与本公开相同范围内的所有技术思想包括在本公开的权利范围内。