显示装置的制作方法

1.本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种具有光学膜片的显示装置。


背景技术：

2.发光二极管面板包括主动元件基板及被转置于主动元件基板上的多个发光二极管元件。继承发光二极管的特性，发光二极管面板因具有省电、高效率、高亮度及反应时间快等优点，有望成为下一世代显示面板的主流。为了取得较佳的出光效率、色彩均匀度和重工性，一种先将多个发光二极管进行封装，再将设有这些发光二极管的封装结构(例如plcc或smd)粘着或接合至印刷电路板上的封装方式被提出。然而，此种封装方式所取得的发光二极管面板的表面平整度及暗态表现都较差。
3.为了改善上述的问题，一种在这些封装体上贴附光学膜片的方法被提出。由于封装体的厚度较单颗发光二极管来得高出许多，覆盖在这些封装体上的粘着层，其用来连接光学膜片的表面平整度会变差。因此，在光学膜片的贴附过程中，容易在光学膜片与粘着层的连接面产生气泡而影响显示品质。若是将粘着层的厚度加厚，虽然可改善气泡生成的问题，但发光二极管面板在高温高湿环境下的信赖性表现会变差。


技术实现要素：

4.本发明提供一种显示装置，其外观品味以及在高温高湿环境下的信赖性都较佳。
5.本发明的显示装置，包括电路基板、多个发光单元、光学膜片、第一粘着层和第二粘着层。这些发光单元电性接合于电路基板上。光学膜片重叠设置于这些发光单元，且这些发光单元位于光学膜片与电路基板之间。光学膜片包括减光片，重叠设置于这些发光单元背离电路基板的出光面。第一粘着层设置在减光片与多个发光单元之间，并且延伸入这些发光单元间的多个空隙。第二粘着层设置在第一粘着层与减光片之间，并且连接第一粘着层。第二粘着层具有重叠于这些发光单元的第一部分以及重叠于这些空隙的第二部分。第一部分的膜厚不同于第二部分的膜厚。
6.基于上述，在本发明的一实施例的显示装置中，光学膜片与电路基板上的多个发光单元是经由第一粘着层和第二粘着层进行接着。覆盖这些发光单元的第一粘着层在远离电路基板的一侧表面较不平坦。通过第二粘着层在对应第一粘着层的不同位置的膜厚不同，可避免第一粘着层与光学膜片间产生气泡，而影响显示装置的外观品味。此外，通过减光片的设置，除了能提升显示装置的显示对比外，还能增加第二粘着层的选用弹性，以有效改善显示装置在高温高湿环境下的信赖性。
附图说明
7.图1是本发明的第一实施例的显示装置的剖视示意图；
8.图2a是图1的光学膜片的放大示意图；
9.图2b至图2d是本发明的另一些实施例的光学膜片的剖视示意图；
10.图3是本发明的第二实施例的显示装置的剖视示意图。
11.符号说明
12.10、10a:显示装置
13.100:电路基板
14.100s:基板表面
15.120:发光单元
16.120es:出光面
17.120g:空隙
18.141、141a:第一粘着层
19.141s1:第一表面
20.141s2、141s2”:第二表面
21.142、142a:第二粘着层
22.142a:第一部分
23.142b、142b”:第二部分
24.142s:表面
25.160、160a、160b、160c:光学膜片
26.161、161a、161b:减光片
27.161m:片材
28.161p:吸光粒子
29.163、163a:表面处理层
30.163ag:防眩层
31.163ar:抗反射层
32.163p:散射粒子
33.dh:高度差
34.pol:偏光片
35.pr:相位延迟片
36.t1、t2:膜厚
37.z:方向
具体实施方式
38.本文使用的「约」、「近似」、「本质上」、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，或例如
±
30％、
±
20％、
±
15％、
±
10％、
±
5％内。再者，本文使用的「约」、「近似」、「本质上」、或「实质上」可依测量性质、切割性质或其它性质，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。
39.在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。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。如本文所使用的，「连接」可以指物理及/或电连接。再者，「电连接」可为二元件间存在其它元件。
40.现将详细地参考本发明的示范性实施方式，示范性实施方式的实例说明于所附的附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
41.图1是依照本发明的第一实施例的显示装置的剖视示意图。图2a是图1的光学膜片的放大示意图。图2b至图2d是依照本发明的另一些实施例的光学膜片的剖视示意图。
42.请参照图1及图2a，显示装置10包括电路基板100、多个发光单元120、第一粘着层141、第二粘着层142与光学膜片160。这些发光单元120分散地设置在电路基板100的基板表面100s上，并且与电路基板100电性接合。举例来说，这些发光单元120可分别沿着至少两个方向阵列排列于电路基板100上，但不以此为限。
43.在本实施例中，电路基板100例如是印刷电路板(printed circuit board，pcb)，但不以此为限。在其他实施例中，电路基板100也可以是玻璃基板和像素电路层的组合，其中像素电路层是采用半导体制作工艺形成于玻璃基板上，且像素电路层可包括主动(有源)元件(例如薄膜晶体管)和多种信号线(例如数据线、扫描线或电源线)，但不以此为限。
44.发光单元120例如是设有至少一发光元件(未绘示)的封装结构(即封装型发光元件)，而封装结构可以是塑胶裸片载体封装(plastic leaded chip carrier，plcc)结构、表面粘着元件(surface mounted device，smd)、压模式(molding)封装结构、或其他合适的封装结构。然而，本发明不限于此。根据其他未绘示的实施例，发光元件可直接接合在电路基板100的接合垫上，并且利用封装胶层进行包封的封装方式，即，板上芯片封装(chip on board，cob)的方式。
45.前述的发光元件例如是微型发光二极管(micro light emitting diode，micro led)、次毫米发光二极管(mini light emitting diode，mini led)、或其他尺寸大小的发光二极管。根据不同的结构种类，发光元件可以是倒装式(flip-chip type)发光二极管、垂直式(vertical type)发光二极管或水平式(lateral type)发光二极管。举例来说，多个发光单元120可设有分别用于发出不同色光的多个发光二极管，例如红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝光发光二极管。这些发光二极管可根据欲显示的色度或灰阶而分别发出具不同光强度的色光，并通过混光来达到彩色显示的效果。
46.需说明的是，由于发光单元120与电路基板100间的连接方式取决于电路基板100和发光单元120的种类，因此本实施例的附图仅示意性地绘示出发光单元120与电路基板100的连接关系。举例来说，在一未绘示的实施例中，电路基板100可具有多个接合垫(bonding pad)，发光单元120为倒装式发光二极管，且发光单元120通过位于外延结构同一侧的两电极与电路基板100上对应的两个接合垫相互接合，但不以此为限。在另一未绘示的实施例中，发光单元120也可以是垂直式发光二极管，且发光单元120背离电路基板100一侧的电极是经由连接导线与电路基板100电连接。
47.为了提升显示装置10在暗态下的视觉品质(例如：暗态对比)，这些发光单元120在背离电路基板100的一侧设有光学膜片160，且此光学膜片160是经由第一粘着层141和第二粘着层142而贴附于这些发光单元120与电路基板100上。亦即，这两个粘着层是设置在光学膜片160与电路基板100(或发光单元120)之间，并且连接这些发光单元120与光学膜片160。
48.在本实施例中，第一粘着层141可覆盖多个发光单元120背离电路基板100的出光
面120es，并且延伸入这些发光单元120之间的多个空隙120g。举例来说，当发光单元120沿着电路基板100的厚度方向(例如方向z)的厚度大于300微米时，第一粘着层141在朝向光学膜片160的一侧表面的平整度会不佳。例如：第一粘着层141中重叠于多个发光单元120的第一表面141s1以及重叠于多个空隙120g的第二表面141s2相对于电路基板100的基板表面100s的高度差dh可大于5微米。
49.需说明的是，当本文中提及一构件重叠于另一构件时，是指这两个构件沿着方向z的重叠关系。以下若未特别提及，则重叠关系的描述都是以相同的方式来界定，便不再赘述。
50.通过第二粘着层142的设置，可避免在光学膜片160的贴附过程中，在第一粘着层141与光学膜片160的连接面产生气泡而影响显示装置的外观品味和信赖性。具体而言，位于第一粘着层141与光学膜片160间的第二粘着层142，其朝向第一粘着层141的表面142s与第一粘着层141的第一表面141s1和第二表面141s2共面。亦即，第二粘着层142的设置可消除第一粘着层141的第一表面141s1和第二表面141s2间的高度差dh，以解决上述气泡产生的问题。
51.从另一观点来说，第二粘着层142具有重叠于多个发光单元120的第一部分142a以及重叠于多个空隙120g的第二部分142b，且第一部分142a的膜厚t1不同于第二部分142b的膜厚t2。在本实施例中，第二粘着层142的第二部分142b的膜厚t2大于第一部分142a的膜厚t1。
52.第一粘着层141和第二粘着层142的材料可选自聚氨酯活性胶(polyurethane reactive，pur)、环氧树脂(epoxy)、硅胶(silicone adhesive)、聚甲基丙烯酸甲酯基(pmma-based)聚合物、光固化胶材(例如uv胶)、或其他合适的光学级胶材。第一粘着层141和第二粘着层142的材料选用可相同也可不同，本发明并不加以限制。此外，形成粘着层的胶材可以是经由加热、照光或其他的物理方式来进行固化，且此固化反应为可逆或不可逆。
53.值得一提的是，第一粘着层141和第二粘着层142的萧氏硬度值可介于a20至d80之间，以作为光学膜片160与这些发光单元120间的缓冲层。举例来说，当光学膜片160受外力撞击或挤压时，此具有弹性的第一粘着层141和第二粘着层142会通过收缩形变来吸收大部分的外力，以避免发光单元120在外力的作用下而损坏。
54.此外，通过第二粘着层142的硬度小于第一粘着层141的硬度，可有效降低第二粘着层142的热膨胀效应，进而提升显示装置10在高温高湿环境下的耐受性和信赖性。
55.另一方面，通过光学膜片160与多个发光单元120的重叠设置，可明显降低显示装置10在环境光照射下的整体反射率。换句话说，可有效提升显示装置10在暗态下的防眩及抗反射特性。考虑制作工艺变异，每一个发光单元120在接合至电路基板100后，其出光面120es与电路基板100的基板表面100s间的配置关系(例如：彼此间相互平行或相互倾斜)会有些许不同，造成显示装置在出光侧的表面平整度较差。因此，通过光学膜片160的设置，还可提升显示装置10于显示面一侧(即出光面120es一侧)的表面平整度。
56.在本实施例中，光学膜片160例如是减光片161和表面处理层163的层叠结构，其中减光片161设置在表面处理层163与第二粘着层142之间。请参照图2a，举例来说，本实施例的表面处理层163可以是抗反射层163ar，而减光片161可以是频谱吸收型滤光片，但不以此为限。详细地，减光片161可具有片材161m以及分散在片材161m内的多个吸光粒子161p。这
些吸光粒子161p适于吸收来自外部的环境光。吸光粒子161p的材料可包括碳黑(carbon black)、或色母颜料/染料。片材161m的材质例如包括聚甲基丙烯酸酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、三醋酸纤维素(tac)、环烯烃聚合物(cop)或玻璃。较佳地，减光片161的穿透率可介于20％至70％之间。
57.特别注意的是，多个吸光粒子161p可具有扩散性，使碰撞吸光粒子161p但未被完全吸收的光线碰撞到其他吸光粒子161p的机率增加。据此，可加强减光片161整体的吸光能力。在本实施例中，多个吸光粒子161p沿着片材161m的厚度方向不均匀地分布在片材161m内。例如：吸光粒子161p的分布密度是沿着图2a的垂直方向由下而上渐减，但不以此为限。在其他实施例中，吸光粒子161p也可以均匀地分散在片材161m内。
58.特别说明的是，减光片161的设置，除了能提升显示装置10的暗态表现或显示对比外，还能增加第二粘着层142的选用弹性。在本实施例中，第二粘着层142的材料可选用固化后穿透率大于70％的透光胶材，且粘滞系数较低的液态光学胶，例如水胶。因此，第二粘着层142的整体膜厚无需太厚即可平坦化第一粘着层141上较粗糙的表面(即第一表面141s1与第二表面141s2的组合)，有助于提升显示装置10在高湿高温环境下的耐受性和信赖性。举例来说，第二粘着层142的第一部分142a的膜厚t1可小于200微米。
59.然而，本发明不限于此。在图2b的另一实施例中，光学膜片160a的表面处理层163a也可以是抗反射防眩层或防眩低反射层。详细地，表面处理层163a例如是防眩层163ag和抗反射层163ar的层叠结构。其中，防眩层163ag可包括胶材以及掺杂于胶材内的多个散射粒子163p，其中胶材例如是光学感压胶，散射粒子163p的材料包括硅氧树脂、或聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma)，但不以此为限。在另一未绘示的变形实施例中，抗反射防眩层也可以是由多个表面微结构以及镀在这些表面微结构上的抗反射膜制作而成。此外，在又一未绘示的实施例中，表面处理层也可以是单一的防眩层163ag、抗反射层163ar或低反射层所构成。
60.在图2c的又一实施例中，光学膜片160b的减光片161a可以是偏光片pol，而偏光片pol例如是圆偏光片或线偏光片。在图2d的再一实施例中，光学膜片160c的减光片161b也可以是偏光片pol和相位延迟片pr的层叠结构。亦即，本公开的减光片也可以是极化吸收型滤光片，且其穿透率可介于40％至60％之间。
61.以下将列举另一实施例以详细说明本发明，其中相同的构件将标示相同的符号，并且省略相同技术内容的说明，省略部分请参考前述实施例，以下不再赘述。
62.图3是依照本发明的第二实施例的显示装置的剖视示意图。请参照图3，不同于图1的显示装置10，本实施例的显示装置10a，其第一粘着层141a的第二表面141s2”更进一步地凹陷入多个发光单元120间的多个空隙120g。对应地，显示装置10a的第二粘着层142a的第二部分142b”更进一步地伸入这些发光单元120间的这些空隙120g内。
63.综上所述，在本发明的一实施例的显示装置中，光学膜片与电路基板上的多个发光单元是经由第一粘着层和第二粘着层进行接着。覆盖这些发光单元的第一粘着层在远离电路基板的一侧表面较不平坦。通过第二粘着层在对应第一粘着层的不同位置的膜厚不同，可避免第一粘着层与光学膜片间产生气泡，而影响显示装置的外观品味。此外，通过减光片的设置，除了能提升显示装置的显示对比外，还能增加第二粘着层的选用弹性，以有效改善显示装置在高温高湿环境下的信赖性。