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TW202238239A - 背光模組以及顯示裝置 - Google Patents

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TW202238239A
TW202238239A TW111110655A TW111110655A TW202238239A TW 202238239 A TW202238239 A TW 202238239A TW 111110655 A TW111110655 A TW 111110655A TW 111110655 A TW111110655 A TW 111110655A TW 202238239 A TW202238239 A TW 202238239A
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film
optical film
light emitting
backlight module
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TW111110655A
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English (en)
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余軒宇
陳嘉倫
黃士展
陳志昌
朱明輝
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群創光電股份有限公司
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Abstract

一種背光模組以及顯示裝置。背光模組包括多個發光單元、第一黏著層、至少一光學膜以及第二黏著層。第一黏著層覆蓋多個發光單元。至少一光學膜設置在多個發光單元上。第二黏著層設置在至少一光學膜與第一黏著層之間。

Description

背光模組以及顯示裝置
本發明是有關於一種光學模組以及電子裝置，且特別是有關於一種背光模組以及顯示裝置。
雖然背光模組的相關技術已發展地相當成熟，但仍有許多可以改善的空間。舉例來說，傳統背光模組的光學膜需要利用基材支撐以增加挺性，因此背光模組的厚度不易降低。單張光學膜在組裝乃至搬運的過程中，容易因晃動或震動而有受損的風險。傳統覆晶玻璃封裝(Chip On Glass，COG)或板上晶片封裝(Chip On Board，COB)的封裝膠僅用於封裝，而沒有其他附加價值(如改變光學或電性表現)。由於光學膜數量多，因此傳統背光模組的組裝工序繁複，自動化導入佔比低。在組裝工序以人力為主的情況下，光學膜容易受到人為損傷。組裝環境為開放式環境，不易控管環境汙染，組裝人員也容易在組裝過程中汙染產品。
本揭露提供一種背光模組以及顯示裝置，其有助於改善傳統背光模組所遭遇的至少一個問題。
根據本揭露的實施例，背光模組包括多個發光單元、第一黏著層、至少一光學膜以及第二黏著層。第一黏著層覆蓋多個發光單元。至少一光學膜設置在多個發光單元上。第二黏著層設置在至少一光學膜與第一黏著層之間。
根據本揭露的實施例，顯示裝置包括背光模組以及設置在背光模組上的顯示面板。背光模組包括多個發光單元、第一黏著層、至少一光學膜以及第二黏著層。第一黏著層覆蓋多個發光單元。至少一光學膜設置在多個發光單元上。第二黏著層設置在至少一光學膜與第一黏著層之間。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
通過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露。須注意的是，為了使讀者能容易瞭解及圖式的簡潔，本揭露中的多張圖式只繪出電子裝置/顯示裝置的一部分，且圖式中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外，圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意，並非用來限制本揭露的範圍。舉例來說，為了清楚起見，各膜層、區域或結構的相對尺寸、厚度及位置可能縮小或放大。
本揭露通篇說明書與後附的申請專利範圍中會使用某些詞彙來指稱特定元件。本領域具有通常知識者應理解，電子設備製造商可能會以不同的名稱來指稱相同的元件。本文並不意在區分那些功能相同但名稱不同的元件。在下文說明書與申請專利範圍中，“具有”與“包括”等詞為開放式詞語，因此其應被解釋為“包括但不限定為…”之意。
本文中所提到的方向用語，例如：“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本揭露。應了解到，當元件或膜層被稱為設置在另一個元件或膜層“上”或“連接”另一個元件或膜層時，所述元件或膜層可以直接在所述另一元件或膜層上或直接連接到所述另一元件或膜層，或者兩者之間存在有插入的元件或膜層(非直接情況)。相反地，當元件或膜層被稱為“直接”在另一個元件或膜層“上”或“直接連接”另一個元件或膜層時，兩者之間不存在有插入的元件或膜層。
本文中所提到的術語“大約”、“等於”、“相等”、“相同”、“實質上”或“大致上”通常代表落在給定數值或範圍的10%範圍內，或代表落在給定數值或範圍的5%、3%、2%、1%或0.5%範圍內。此外，用語“給定範圍為第一數值至第二數值”、“給定範圍落在第一數值至第二數值的範圍內”表示所述給定範圍包含第一數值、第二數值以及它們之間的其它數值。
在本揭露一些實施例中，關於接合、連接之用語例如“連接”、“互連”等，除非特別定義，否則可指兩個結構係直接接觸，或者亦可指兩個結構並非直接接觸，其中有其它結構設於此兩個結構之間。關於接合、連接之用語亦可包括兩個結構都可移動，或者兩個結構都固定的情況。此外，用語“電性連接”、“耦接”包含任何直接及間接的電性連接手段。
在本揭露一些實施例中，可使用光學顯微鏡(optical microscopy，OM)、掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)、薄膜厚度輪廓測量儀(α-step)、橢圓測厚儀、或其它合適的方式量測各元件的面積、寬度、厚度或高度、或元件之間的距離或間距。詳細而言，根據一些實施例，可使用掃描式電子顯微鏡取得包含欲量測的元件的剖面結構影像，並量測各元件的面積、寬度、厚度或高度、或元件之間的距離或間距。
本揭露的電子裝置可包括顯示裝置、天線裝置、感測裝置、發光裝置、或拼接裝置，但不以此為限。電子裝置可包括可彎折或可撓式電子裝置。電子裝置可例如包括液晶(liquid crystal)層或發光二極體。發光二極體可例如包括有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)、次毫米發光二極體(mini LED)、微發光二極體(micro LED)或量子點發光二極體(quantum dot LED，可包括QLED、QDLED)、螢光(fluorescence)、磷光(phosphor)或其他適合之材料、或上述組合，但不以此為限。下文將以顯示裝置做為電子裝置以說明本揭露內容，但本揭露不以此為限。
本揭露的顯示裝置可以是非自發光顯示裝置。非自發光顯示裝置可包括液晶顯示裝置，但不以此為限。液晶顯示裝置可包括背光模組以及液晶顯示面板。背光模組可用以提供照明光。液晶顯示面板設置在背光模組上，且液晶顯示面板可將照明光轉換成帶有顯示資訊(如灰階或亮度)的顯示光。
圖1至圖6分別是根據本揭露的一些實施例的背光模組的剖面示意圖。圖7至圖10分別是根據本揭露的一些實施例的顯示裝置的剖面示意圖。下文將以圖1至圖10說明本揭露的背光模組以及顯示裝置的多種實施方式。
在圖1至圖10的實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號，且將省略其贅述。此外，不同實施例中的特徵只要不違背發明精神或相衝突，均可任意混合搭配使用，且依本說明書或申請專利範圍所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本揭露涵蓋的範圍內。另外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名不同的元件或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限，也並非用以限定元件的製造順序或設置順序。
請參照圖1，背光模組1可包括多個發光單元10、第一黏著層11、至少一光學膜(如光學膜12)以及第二黏著層13，但不以此為限。背光模組1可根據不同的需求而增加或減少一個或多個元件或膜層。舉例來說，背光模組1可進一步包括電路板14，但不以此為限。
多個發光單元10設置在電路板14上。舉例來說，電路板14可包括印刷電路板、其上設置有電路的玻璃基板、半導體基板或可撓性基板，其它合適的基板或前述之組合，但不以此為限。多個發光單元10可為多個發光二極體晶片，如多個藍光發光二極體晶片，但不以此為限。在其他實施例中，多個發光單元10也可為多個白光發光二極體晶片，但不以此為限。根據一些實施例，發光單元10可包含無機發光二極體(inorganic light emitting diode，LED)，例如微型發光二極體(micro LED、mini LED)、有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)、電致發光元件(electroluminescence)、其它合適的發光元件、或前述之組合，但本揭露不限於此。多個發光單元10可藉由覆晶封裝技術(如COG或COB)而與電路板14接合以及電性連接，但不以此為限。
第一黏著層11覆蓋多個發光單元10。如圖1所示，部分的第一黏著層11可設置在多個發光單元10之間，且另一部分的第一黏著層11可設置在多個發光單元10上。藉由使第一黏著層11的厚度T11(如第一黏著層11在方向Z上的最大厚度)大於多個發光單元10中每一個發光單元10的厚度T10(如發光單元10在方向Z上的最大厚度)，第一黏著層11可提供一平坦的接合面S11，以利後續至少一光學膜(如光學膜12)接合至第一黏著層11，其中方向Z可為電路板14的法線方向。
根據一些實施例，第一黏著層11可由透光膠體固化形成。舉例來說，第一黏著層11可包括熱固膠、霧度膠、透明導熱膠、膠膜或其他合適的膠材，但不以此為限。霧度膠可提供光擴散效果，提升出光均勻性或改善混光限制。透明導熱膠可提供散熱效果，且可不增加模組厚度。根據一些實施例，第一黏著層11可包括光固化膠、光熱固化膠、濕氣固化膠、AB膠(丙烯酸、環氧、聚氨酯等成分)、其它合適的材料或前述之組合，但不限於此。
至少一光學膜(如光學膜12)設置在多個發光單元10上。第二黏著層13設置在至少一光學膜(如光學膜12)與第一黏著層11之間。光學膜12例如可透過第二黏著層13貼附至第一黏著層11的接合面S11。舉例來說，至少一光學膜(如光學膜12)可包括藍光穿透膜、光波長轉換膜、增亮膜或複合膜，但不以此為限。
藍光穿透膜可讓藍光穿透且將其他光(如紅光或綠光)反射。光波長轉換膜可將短波長的光轉換成長波長的光，例如將藍光轉換成紅光、綠光或上述的組合。舉例來說，光波長轉換膜的材質可包括螢光(fluorescence)、磷光(phosphor)、量子點(Quantum Dot，QD)、其他合適的材料或上述的組合，但不以此為限。增亮膜可提供將光集中增亮的效果。舉例來說，增亮膜可包括稜鏡片，但不以此為限。複合膜可以是利用捲對捲(roll to roll)製程而將多種光學膜一體化的光學膜。舉例來說，複合膜可包括稜鏡片、反射式偏光增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film，DBEF)以及擴散片，但不以此為限。
在本實施例中，多個發光單元10例如為多個藍光發光二極體晶片，且光學膜12例如為可將藍光轉換成紅光及綠光的其中至少一者的光波長轉換膜，但不以此為限。
第二黏著層13用以提供接合光學膜12與第一黏著層11的附著力。舉例來說，第二黏著層13可包括光固膠、熱固膠、膠帶、光學透明黏接劑(Optical Clear Adhesive，OCA)、光學透明樹脂(optical clear resin，OCR)或其他合適的膠材，但不以此為限。
藉由第一黏著層11覆蓋多個發光單元10來提供平坦的接合面S11，並利用第二黏著層13將至少一光學膜(如光學膜12)貼附至第一黏著層11的接合面S11，可以不用額外設置基材(如塑膠基板)來增加光學膜的挺性，從而有助於減少背光模組1的整體厚度。此外，由於光學膜12與其下膜層是密合的，因此可降低因空氣間隙所造成的介面反射次數，減少發光單元10所產生光的損耗，使更多的光能夠自背光模組1輸出。另外，藉由將光學膜12貼附至第一黏著層11的接合面S11能夠簡化模組端的製程工序，提升線上(inline)自動化製程能力，可有效提升組裝良率或減少產品受汙染的機會。
請參照圖2，背光模組1A還包括光學膜15。光學膜15例如為可讓藍光穿透的藍光穿透膜。舉例來說，藍光穿透膜(光學膜15)可設置在多個發光單元10的上方且設置在光波長轉換膜(光學膜12)的下方。藍光穿透膜(光學膜15)可讓來自多個發光單元10的藍光穿透，以利光波長轉換膜將藍光轉換成紅光及綠光。
在一些實施例中，光學膜15以及光學膜12可以利用捲對捲製程而一體化，再透過第二黏著層13貼附至第一黏著層11的接合面S11。在一些實施例中，光學膜15可透過第二黏著層13貼附至第一黏著層11的接合面S11，且光學膜12可透過另一黏著層(未繪示)貼附至光學膜15。
請參照圖3，背光模組1B還包括光學膜16。光學膜16例如是由稜鏡片、反射式增亮膜(dual brightness enhancement film，DBEF)以及擴散片所一體化形成的複合膜，但不以此為限。在其他實施例中，光學膜16也可以是單一光學膜，而非複合膜。
在一些實施例中，光學膜16以及光學膜12可以利用捲對捲製程而一體化，再透過第二黏著層13貼附至第一黏著層11的接合面S11。在其他實施例中，光學膜12可透過第二黏著層13貼附至第一黏著層11的接合面S11，且光學膜16可透過另一黏著層(未繪示)貼附至光學膜12。
請參照圖4，背光模組1C除圖2的背光模組1A外還包括光學膜16。光學膜16的說明請參照前述，於此不再重述。在一些實施例中，光學膜16、光學膜12以及光學膜15可以利用捲對捲製程而一體化，再透過第二黏著層13貼附至第一黏著層11的接合面S11。在其他實施例中，光學膜15可透過第二黏著層13貼附至第一黏著層11的接合面S11，光學膜12可透過另一黏著層(未繪示)貼附至光學膜15，且光學膜16可透過又一黏著層(未繪示)貼附至光學膜12。
請參照圖5，背光模組1D還包括光學膜16，但不包括光學膜12。光學膜16透過第二黏著層13貼附至第一黏著層11的接合面S11。光學膜16例如是由稜鏡片、反射式增亮膜以及擴散片所一體化形成的複合膜，但不以此為限。在其他實施例中，光學膜16也可以是單一光學膜，而非複合膜。
背光模組1D還包括多個封裝體17。多個封裝體17分別圍繞多個發光單元10。如圖5所示，每一個封裝體17可包覆對應的一個發光單元10的側壁面SS10以及發光面ST10。此外，第一黏著層11還覆蓋多個封裝體17，以提供平坦的接合面S11。換句話說，第一黏著層11的厚度T11(如第一黏著層11在方向Z上的最大厚度)大於多個封裝體17中至少一個封裝體17的厚度T17(如封裝體17在方向Z上的最大厚度)。
封裝體17可呈現半球狀，但不以此為限。半球狀指的是非完整球體，而不限於球體的一半。在一些實施例中，多個發光單元10可為多個白光發光二極體晶片，而封裝體17的材料可包括封裝膠，但不以此為限。在另一些實施例中，多個發光單元10可為多個藍光發光二極體晶片，而封裝體17的材料可包括封裝膠、光波長轉換材料或其他合適的材料或上述的組合，但不以此為限。
請參照圖6，背光模組1E除了圖5的背光模組1D還包括光學膜12。在本實施例中，多個發光單元10可為多個藍光發光二極體晶片，封裝體17的材料可包括封裝膠以及光波長轉換材料，而光學膜12例如為可將藍光轉換成紅光及綠光的其中至少一者的光波長轉換膜。在一些實施例中，光波長轉換膜(光學膜12)與光波長轉換材料可為不同色。舉例來說，光學膜12例如為將藍光轉換成紅光(或綠光)，而光波長轉換材料例如為將藍光轉換成綠光(或紅光)。在一些實施例中，光波長轉換膜(光學膜12)與光波長轉換材料也可為同色。舉例來說，光波長轉換膜(光學膜12)與光波長轉換材料例如皆可將藍光轉換成紅光以及綠光。
請參照圖7，顯示裝置DD可包括背光模組1C以及設置在背光模組1C上的顯示面板DP。背光模組1C的相關說明請參照前述，於此不再重述。在其他未繪示的實施例中，背光模組1C可替換成前述的任一種背光模組，以下實施例皆可同此變更，於下便不再重述。顯示面板DP可包括非自發光顯示面板，如液晶顯示面板，但不以此為限。
顯示裝置DD可根據需求而增加或減少一個或多個元件或膜層。舉例來說，顯示裝置DD可進一步包括黏著層AD，且顯示面板DP可透過黏著層AD貼附至背光模組1C上，但不以此為限。黏著層AD可由透光膠體固化形成。舉例來說，黏著層AD可包括熱固膠、霧度膠、透明導熱膠、膠膜或其他合適的膠材，但不以此為限。在其他未繪示的實施例中，顯示面板DP也可透過機構件而固定至背光模組1C上，以省略黏著層AD。
請參照圖8，顯示裝置DDA除了圖7的顯示裝置DD還包括反射層R。反射層R設置在背光模組1C的側壁上，以將光反射，提升光利用率。舉例來說，反射層R可以由白膠固化形成，但不以此為限。
請參照圖9，在顯示裝置DDB中，以背光模組1D取代圖7的背光模組1C。在其他未繪示的實施例中，背光模組1D也可替換成前述的任一種背光模組，以下實施例皆可同此變更，於下便不再重述。
請參照圖10，顯示裝置DDC除了圖9的顯示裝置DDB還包括反射層R。反射層R的相關說明請參照前述，於此不再重述。
綜上所述，在本揭露的實施例中，利用第一黏著層提供平坦的接合面，以利後續至少一光學膜接合至第一黏著層，進而有助於改善覆晶封裝不易外貼光學膜的問題。藉由第二黏著層將至少一光學膜貼附至第一黏著層，可以不用額外設置基材(如塑膠基板)來增加光學膜的挺性，從而有助於減少背光模組的整體厚度。此外，由於光學膜與其下膜層是密合的，因此可降低因空氣間隙所造成的介面反射次數，使更多的光能夠自背光模組輸出。另外，藉由將光學膜貼附至第一黏著層能夠簡化模組端的製程工序，提升線上自動化製程佔比，可有效提升組裝良率或減少產品受汙染的機會。在一些實施例中，可適當選擇第一黏著層的材質，以進一步提升出光均勻性、改善混光限制或在不增加模組厚度的情況下提供散熱效果。在一些實施例中，可適當選擇光學膜，以提供光波長轉換、集中增亮、提升出光均勻性或提升光利用率的效果。在一些實施例中，可在背光模組的側壁上設置反射層，以提升光利用率。
以上各實施例僅用以說明本揭露的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本揭露進行了詳細的說明，本領域具有通常知識者應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本揭露各實施例技術方案的範圍。
雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾，且各實施例間的特徵可任意互相混合替換而成其他新實施例。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此，本揭露的保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一請求項構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個請求項及實施例的組合。本揭露之保護範圍當視隨附之申請專利範圍所界定者為準。
1、1A、1B、1C、1D、1E:背光模組 10:發光單元 11:第一黏著層 12、15、16:光學膜 13:第二黏著層 14:電路板 17:封裝體 AD:黏著層 DD、DDA、DDB、DDC:顯示裝置 DP:顯示面板 R:反射層 S11:接合面 SS10:側壁面 ST10:發光面 T10、T11、T17:厚度 Z:方向
圖1至圖6分別是根據本揭露的一些實施例的背光模組的剖面示意圖。 圖7至圖10分別是根據本揭露的一些實施例的顯示裝置的剖面示意圖。
1:背光模組
10:發光單元
11:第一黏著層
12:光學膜
13:第二黏著層
14:電路板
S11:接合面
T10、T11:厚度
Z:方向

Claims (10)

  1. 一種背光模組，其特徵在於，包括： 多個發光單元； 第一黏著層，覆蓋所述多個發光單元； 至少一光學膜，設置在所述多個發光單元上；以及 第二黏著層，設置在所述至少一光學膜與所述第一黏著層之間。
  2. 如請求項1所述的背光模組，其中所述多個發光單元為多個發光二極體晶片。
  3. 如請求項1所述的背光模組，其中部分的所述第一黏著層設置在所述多個發光單元之間。
  4. 如請求項1所述的背光模組，其中所述第一黏著層包括熱固膠、霧度膠、透明導熱膠或膠膜。
  5. 如請求項1所述的背光模組，其中所述至少一光學膜包括藍光穿透膜、光波長轉換膜、增亮膜或複合膜。
  6. 一種顯示裝置，其特徵在於，包括： 背光模組，包括： 多個發光單元； 第一黏著層，覆蓋所述多個發光單元； 至少一光學膜，設置在所述多個發光單元上；以及 第二黏著層，設置在所述至少一光學膜與所述第一黏著層之間；以及 顯示面板，設置在所述背光模組上。
  7. 如請求項6所述的顯示裝置，其中所述多個發光單元為多個發光二極體晶片。
  8. 如請求項6所述的顯示裝置，其中部分的所述第一黏著層設置在所述多個發光單元之間。
  9. 如請求項6所述的顯示裝置，其中所述第一黏著層包括熱固膠、霧度膠、透明導熱膠或膠膜。
  10. 如請求項6所述的顯示裝置，其中所述至少一光學膜包括藍光穿透膜、光波長轉換膜、增亮膜或複合膜。
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