CN113597256A - 显示模组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示模组的制造方法，包含：提供一印刷电路板；配置复数个次毫米发光二极管元件于该印刷电路板上；形成一固化之透明胶层，完全覆盖该印刷电路板以及该些次毫米发光二极管元件；形成一黑色矩阵图案于该固化之透明胶层上，其中该黑色矩阵图案与该些次毫米发光二极管元件在垂直方向上错位；配置一光学胶层在该黑色矩阵图案与对应该些次毫米发光二极管元件之该固化之透明胶层的部份外露表面上；以及配置一透光盖板于该光学胶层上。

Description

显示模组及其制造方法

技术领域

本发明系有关于一种显示模组的制造方法，尤其系指一种次毫米发光二极管(Mini-LED)显示模组的制造方法。

背景技术

在一般Mini-LED显示模组的制程中，黑色矩阵(Black Matrix,BM)的制程通常是在次毫米发光二极管元件绑定于印刷电路板后，以点胶的方式将次毫米发光二极管元件之间的空隙填满，如此可将次毫米发光二极管元件隔开，以避免相邻的次毫米发光二极管元件被彼此所发出的光干扰。

然而，随着次毫米发光二极管元件的尺寸愈做愈小，次毫米发光二极管元件之间的空隙也愈来愈小，导致在用点胶的方式将黑色矩阵填入次毫米发光二极管元件之间的空隙时，愈来愈不容易，造成点胶良率不佳。如图1所示，先前技术之次毫米发光二极管显示模组100的制程，主要先在印刷电路板102上绑定多个次毫米发光二极管元件104，然后以点胶的方式在相邻之次毫米发光二极管元件104之间的空隙内填入黑色矩阵106，接着以透明胶108覆盖在次毫米发光二极管元件104与黑色矩阵106上，然后藉由光学胶110而与透光盖板112黏合。从图1可以看出，当电子组件不断缩小时，黑色矩阵的点胶制程会出现下列缺陷，例如，在第一区域A1中，黑色矩阵106之胶量太多，导致次毫米发光二极管元件104的发光面S1被黑色矩阵106包覆，无法出光或光述大量衰减的问题。另外，在第二区域A2中，次毫米发光二极管元件相邻的次毫米发光二极管元件104间距过大，使黑色矩阵106无法填满所述的第一开口O1和第二开口O2。在第三区域A3内，由于黑色矩阵106之胶量不够，所以导致相邻次毫米发光二极管元件104仍会发生光束串扰(Cross-talk)的问题。在第四区域A4内，由于次毫米发光二极管元件104之开口过小，导致黑色矩阵106之胶溢出而覆盖到次毫米发光二极管元件104的发光面S1。在第五区域A5中，发生黑色矩阵106之位置偏移，导致有次毫米发光二极管元件104的侧边未被黑色矩阵106覆盖，而发生光束串扰(Cross-talk)的问题。上述点胶制程所产生的缺陷，会造成光束容易发生串扰或光噪声发生的问题。

代表性的来说，这些已知技艺显示了有关显示模组设计与制造方面的情形。如果重行设计考虑该显示模组的堆栈结构及制造方法，以及上述的应用情形，使其不同于习用者，将可改变它的使用型态，增加它的应用范围，而有别于旧法。例如，在考虑结构和改善光束串扰等作用的条件下，改善旧法依据不同配置方式，必须分别对应制造相同高度的出光面的显示模组，使每个次毫米发光二极管元件可以提升点胶精准度，降低整体生产时间、降低前述光束串扰，且让每个次毫米发光二极管元件不易发生偏移的现象等情形。而这些课题在上述的参考数据中均未被具体教示或揭露。

发明内容

本发明主要提供一种显示模组，可有效地优化整体显示效果并提高生产良率。

鉴于上述内容，本发明之一态样系提供一种显示模组的制造方法，包含：提供一印刷电路板；配置复数个次毫米发光二极管元件于该印刷电路板上；形成一固化之透明胶层，完全覆盖该印刷电路板以及该些次毫米发光二极管元件；形成一黑色矩阵图案于该固化之透明胶层上，其中该黑色矩阵图案与该些次毫米发光二极管元件在垂直方向上错位；配置一光学胶层在该黑色矩阵图案与对应该些次毫米发光二极管元件之该固化之透明胶层的部份外露表面上；以及配置一透光盖板于该光学胶层上。

根据本发明之一个或多个实施方式，其中该形成该固化之透明胶层的步骤系先涂布该透明胶层，使其高度大于该些次毫米发光二极管元件的高度，然后固化该透明胶层以形成一平坦表面。

根据本发明之一个或多个实施方式，其中该形成该黑色矩阵图案之步骤系先印刷一感光油墨层于该固化之透明胶层上，并以一黄光制程移除该感光油墨层对应该些次毫米发光二极管元件的部份。

根据本发明之一个或多个实施方式，其中该感光油墨层对应该些次毫米发光二极管元件的部份，系以蚀刻方式移除。

本发明之另一态样系提供一种显示模组，包含：一印刷电路板；复数个次毫米发光二极管元件，配置于该印刷电路板上；一固化之透明胶层，完全覆盖该印刷电路板以及该些次毫米发光二极管元件；一黑色矩阵图案，配置于该固化之透明胶层上，其中该黑色矩阵图案具有复数个开口，而该些开口分别对应该些次毫米发光二极管元件；以及一光学胶层，将一透光盖板贴附于该黑色矩阵图案与该些次毫米发光二极管元件上。

根据本发明之一个或多个实施方式，其中任一该次毫米发光二极管元件的一上表面以及所有侧面均被该固化之透明胶层包覆。

根据本发明之一个或多个实施方式，其中该固化之透明胶层的穿透率大于85％。

根据本发明之一个或多个实施方式，其中该固化之透明胶层具有一平坦表面，其中该平坦表面之高度段差小于10μm。

根据本发明之一个或多个实施方式，其中该固化之透明胶层的高度与任一该次毫米发光二极管元件之高度的差大于或等于5μm，但是小于或等于15μm。

根据本发明之一个或多个实施方式，其中该黑色矩阵图案任一该开口之任一侧面，与对应之任一该次毫米发光二极管元件之间的水平距离小于10μm。

附图说明

为让本发明的上述与其他目的、特征、优点与实施例能更浅显易懂，所附图式之说明如下：

图1为绘示先前技术之显示模组。

图2A～图2F为绘示本发明一实施例之显示模组的制造方法。

图3为绘示本发明一实施例之显示模组。

图4为绘示图3之显示模组的局部放大俯视图。

图5为绘示图3之显示模组的局部放大剖面图。

100：次毫米发光二极管显示模组 A1：第一区域

102：印刷电路板 A2：第二区域

104：次毫米发光二极管元件 A3：第三区域

106：黑色矩阵 A4：第四区域

108：透明胶 A5：第五区域

110：光学胶 S1：发光面

112：透光盖板 O1：第一开口

200：显示模组 O2：第二开口

202：印刷电路板

204：次毫米发光二极管元件

206：固化之透明胶层

208：感光油墨层

208a：图案化之感光油墨层

210：开口

212：光学胶层

214：透光盖板

220：局部结构

250：光罩

252：光源

d1：间距

d2：间距

d3：高度差

根据惯常的作业方式，图中各种特征与组件并未依实际比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与组件。此外，在不同图式间，以相同或相似的组件符号指称相似的组件及部件。

具体实施方式

为对本发明之目的、形状、构造装置特征及其功效，做更进一步之认识与了解，兹举实施例配合图式，详细说明如下。

以下揭露提供不同的实施例或示例，以建置所提供之目标物的不同特征。以下叙述之成分以及排列方式的特定示例是为了简化本公开，目的不在于构成限制；组件的尺寸和形状亦不被揭露之范围或数值所限制，但可以取决于组件之制程条件或所需的特性。例如，利用剖面图描述本发明的技术特征，这些剖面图是理想化的实施例示意图。因而，由于制造工艺和/公差而导致图示之形状不同是可以预见的，不应为此而限定。

再者，空间相对性用语，例如「下方」、「在…之下」、「低于」、「在…之上」以及「高于」等，是为了易于描述图式中所绘示的元素或特征之间的关系；此外，空间相对用语除了图示中所描绘的方向，还包含组件在使用或操作时的不同方向。

以下，搭配图式说明本案之实施例的显示模组及其制造方法。要特别说明的是，为了解决先前技术中因电子组件不断缩小而导致黑色矩阵点胶制程易产生缺陷的问题，本发明之实施例系先在次毫米发光二极管元件上形成一固化之透明胶层，然后采用黄光制程制作黑色矩阵图案于所述固化之透明胶层上，如此一来，可以确保次毫米发光二极管元件的开口大小一致且不会偏移。关于此点，后面的内容将进一步详细说明。

首先，请参考图2A～图2F，图2A～图2F系绘示本发明一实施例之显示模组的制造方法。

如图2A所示，在一印刷电路板202上绑定(bonding)复数个次毫米发光二极管元件204。复数个次毫米发光二极管元件204彼此间具有一定之间距。在此实施例中，印刷电路板202例如是可挠式印刷电路板，包含单面板、双面板或多层板。

接着，如图2B所示，在印刷电路板202上涂布一透明胶层，并且完全覆盖印刷电路板202表面以及复数个次毫米发光二极管元件204。接着，进行一固化步骤，使得透明胶层产生固化反应而形成固化之透明胶层206，并具有一高度段差小于10μm之平坦表面。

在此实施例中，涂布所述透明胶层时，会让所述透明胶层高于所有复数个次毫米发光二极管元件204，以便固化之透明胶层206除了能完全覆盖印刷电路板202表面以及复数个次毫米发光二极管元件204，更可以将每一个次毫米发光二极管元件204的侧面完全包覆。请一并参考图5，此步骤让固化之透明胶层206的高度与任一次毫米发光二极管元件204之高度d3的差大于或等于5μm，但是小于或等于15μm。如此一来，藉由形成高度大于任一次毫米发光二极管元件204且具有一平坦表面之固化之透明胶层206，以便进行后续黑色矩阵制程并确保良率。

另外，在此实施例中，固化之透明胶层206可以采用光固化或热固化透明胶。固化之透明胶层206的穿透率大于85％。

之后，请参考图2C，在固化之透明胶层206的平坦表面进行黑色矩阵制程。由于固化之透明胶层206具有平坦表面，有利于在其上印刷一厚度均匀之感光油墨层208。在其他实施例中，感光油墨层208亦可利用其他方式形成于固化之透明胶层206上。

然后，针对印刷于固化之透明胶层206上的感光油墨层208进行一黄光制程。如图2D所示，利用一光罩250以及一光源252对感光油墨层208进行曝光。在此实施例中，光罩250上具有一欲转移至感光油墨层208的图案，而此图案可以让每一个次毫米发光二极管元件204上方，均形成大小一致的开口210(请参考图2E所示)，且开口210不会偏移。另外，在此实施例中，光源252可以是紫外光或其他波长的光源。在此实施例中，感光油墨层208可以选择紫外线固化型油墨或其他可以感光的材料，当感光油墨层208相对于次毫米发光二极管元件204以外之部份接受来自光源252之光线照射时，会产生固化反应而变硬。换句话说，依据光罩250的设计，感光油墨层208相对于次毫米发光二极管元件204的部份，则因光罩250上的图案遮住来自光源252的光线而未被照射，故未产生固化反应。

接下来，请参考图2E，在完成对感光油墨层208进行曝光步骤之后，继续对感光油墨层208进行一显影步骤及/或蚀刻步骤。在此实施例中，可以选择适当的显影液及/或蚀刻液，移除在上述曝光步骤中感光油墨层208未照光之部份，亦即感光油墨层208未产生固化反应之部份。如此一来，可以精准地移除每一个次毫米发光二极管元件204与上方感光油墨层208相对的部份，最后在感光油墨层208内形成复数个开口210，以形成一图案化之感光油墨层208a，而每一个开口210与下方每一个次毫米发光二极管元件204相对应。在此实施例中，利用黄光制程来制造图案化之感光油墨层208a，即使显示器的分辨率的要求愈来愈高，也不会受到分辨率得影响而影响制作时间，除了可以提升产能之外，良率方面也较点胶制程高。也就是说，在显示器的分辨率不断提高的趋势下，以图案化之感光油墨层208a的制造而言，黄光制程制造较点胶制程更为精确，可以确保每一颗次毫米发光二极管元件204的开口210大小一致且不会偏移。如此一来，可以解决由点胶制程制造图案化之感光油墨层208a所产生之次毫米发光二极管元件开口过大、次毫米发光二极管元件开口过小、黑色矩阵胶量过少、黑色矩阵胶量过多、或黑色矩阵位置偏移等问题。在此实施例中，每一个开口210由上至下的直径是一致的。然而，在另一实施例中，每一个开口210是渐缩的，亦即直径由下至上变小。在又一实施例中，每一个开口210是渐扩的，亦即直径由下至上变大。

请再参考图2E，至此已于固化之透明胶层206上形成图案化之感光油墨层208a，并藉由图案化之感光油墨层208a内的开口210露出每一个次毫米发光二极管元件204所对应之固化之透明胶层206的表面，以供次毫米发光二极管元件204的光线通过以及进行后续制程。

之后，请参考图2F，利用一光学胶层212将一透光盖板214贴合至图案化之感光油墨层208a与对应次毫米发光二极管元件204之固化之透明胶层206的部份外露表面上。至此，即完成显示模组200。

以下，利用图3～图5进一步说明显示模组200之结构。图3系绘示本发明一实施例之显示模组。图4系绘示图3之显示模组的局部放大俯视图。图5系绘示图3之显示模组的局部放大剖面图。

如图3所示，本发明一实施例之显示模组200系透过图2A～图2E之显示模组的制造方法制作而成。在此实施例中，显示模组200包含了一印刷电路板202、复数个次毫米发光二极管元件204、固化之透明胶层206、图案化之感光油墨层208a、一光学胶层212以及一透光盖板214。另外，在此实施例中，所述图案化之感光油墨层208a之材料为铬(Cr)，因此亦可称为黑色矩阵图案。然而，在其他实施例中，所述图案化之感光油墨层208a之材料也可选择其他具有遮光效果的材料，例如是彩色滤光片用之红色、绿色、蓝色等彩色光阻。

请再参考图3，所述复数个次毫米发光二极管元件204配置于所述印刷电路板202上。所述固化之透明胶层206完全覆盖所述印刷电路板202以及所述次毫米发光二极管元件204。所述图案化之感光油墨层208a配置于所述固化之透明胶层206上。所述图案化之感光油墨层208a具有复数个开口210，而所述开口210分别对应所述次毫米发光二极管元件204。所述光学胶层212将所述透光盖板214贴附于所述图案化之感光油墨层208a与对应所述次毫米发光二极管元件204之所述固化之透明胶层206的部份外露表面上。

另外，请同时参考图3与图4，图4乃是图3之显示模组的局部放大俯视图，用于说明图1之局部结构220。如图4所示，开口210外之部份皆由图案化之感光油墨层208a覆盖，防止漏光以及相邻之次毫米发光二极管元件204所发出的光线互相扰。再者，从开口210往下看，可以看到固化之透明胶层206的部份表面以及一颗次毫米发光二极管元件204的上表面。在此实施例中，开口210与其内对应之次毫米发光二极管元件204彼此间在宽度方向上具有一间距d1，在长度方向上具有一间距d2。详细而言，间距d1为开口210长边内缘至开口210内对应之次毫米发光二极管元件204长边外缘的水平距离；间距d2为开口210短边内缘至开口210内对应之次毫米发光二极管元件204短边外缘的水平距离。在此实施例中，间距d1与间距d2相等，皆小于10μm。

另外，请同时参考图3与图5，图5乃是图3之显示模组的局部放大剖面图，同样用于说明图1之局部结构220。如图5所示，配置于印刷电路板202上之次毫米发光二极管元件204，上表面与所有侧面被固化之透明胶层206完全覆盖与包覆，而覆盖于固化之透明胶层206之图案化之感光油墨层208a则藉由开口210使次毫米发光二极管元件204所发出之光线得以通过。在此实施例中，固化之透明胶层206与次毫米发光二极管元件204具有一高度差d3，亦即图案化之感光油墨层208a下表面至次毫米发光二极管元件204上表面的垂直距离。在此实施例中，高度差d3大于或等于5μm，但是小于或等于15μm。

要特别说明的是，在此实施例中，所述固化之透明胶层206之高度大于任一个次毫米发光二极管元件204的高度。在此实施例中，所述固化之透明胶层206完全包覆任一个次毫米发光二极管元件204的上表面以及所有侧面。在此实施例中，所述固化之透明胶层的穿透率大于85％。在此实施例中，所述固化之透明胶层206具有一平坦表面，且此平坦表面之高度段差小于10μm。

综上所述，由于先前技术之Mini-LED显示模组的制程在印刷电路板上绑定次毫米发光二极管元件后，即以点胶的方式在次毫米发光二极管元件之间的空隙内填入黑色矩阵，然而这样的黑色矩阵之点胶制程在显示器分辨率不断提升的情况下并没有很好的良率。相对的，本发明之实施例所提出的显示模组及其制造方法，则是在印刷电路板上绑定次毫米发光二极管元件后，即先在次毫米发光二极管元件上形成一固化之透明胶层，然后采用黄光制程制作黑色矩阵图案于所述固化之透明胶层上，如此一来，可以确保次毫米发光二极管元件的开口大小一致且不会偏移且提升制程良率。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种显示模组的制造方法，其特征在于，包含：

提供一印刷电路板；

配置复数个次毫米发光二极管元件于所述印刷电路板上；

形成一固化之透明胶层，完全覆盖所述印刷电路板以及所述次毫米发光二极管元件；

形成一黑色矩阵图案于固化之透明胶层上，其中所述黑色矩阵图案与所述次毫米发光二极管元件在垂直方向上错位；

配置一光学胶层在所述黑色矩阵图案与对应所述次毫米发光二极管元件的固化之透明胶层的部份外露表面上；以及

配置一透光盖板于所述光学胶层上。

2.如权利要求1所述的显示模组的制造方法，其中形成所述固化之透明胶层的步骤系先涂布所述透明胶层，使其高度大于所述次毫米发光二极管元件的高度，然后固化所述透明胶层以形成一平坦表面。

3.如权利要求1所述的显示模组的制造方法，其中形成所述黑色矩阵图案的步骤为先印刷一感光油墨层于所述固化之透明胶层上，并以一黄光制程移除所述感光油墨层对应所述次毫米发光二极管元件的部份。

4.如权利要求3所述的显示模组的制造方法，其中所述感光油墨层对应所述次毫米发光二极管元件的部份，以蚀刻方式移除。

5.一种显示模组，其特征在于，包含：

印刷电路板；

复数个次毫米发光二极管元件，配置于所述印刷电路板上；

固化之透明胶层，完全覆盖所述印刷电路板以及所述次毫米发光二极管元件；

黑色矩阵图案，配置于所述固化之透明胶层上，其中所述黑色矩阵图案具有复数个开口，而所述开口分别对应所述次毫米发光二极管元件；以及

光学胶层，将一透光盖板贴附于所述黑色矩阵图案与对应所述次毫米发光二极管元件的所述固化之透明胶层的部份外露表面上。

6.如权利要求5所述之显示模组，其中任一所述次毫米发光二极管元件的上表面以及所有侧面均被所述固化之透明胶层包覆。

7.如权利要求5所述的显示模组，其中所述固化之透明胶层的穿透率大于85％。

8.如权利要求5所述的显示模组，其中所述固化之透明胶层具有一平坦表面，其中所述平坦表面的高度段差小于10μm。

9.如权利要求5所述的显示模组，其中所述固化之透明胶层的高度与任一所述次毫米发光二极管元件的高度的差大于或等于5μm，且小于或等于15μm。

10.如权利要求5所述的显示模组，其中所述黑色矩阵图案任一开口的任一侧面，与对应的任一所述次毫米发光二极管元件之间的水平距离小于10μm。

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