TWI849325B

TWI849325B - 顯示模組及其製造方法

Info

Publication number: TWI849325B
Application number: TW110128986A
Authority: TW
Inventors: 李炫運
Original assignee: 大陸商業成光電（深圳）有限公司; 大陸商業成科技（成都）有限公司; 英特盛科技股份有限公司
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2021-08-05
Publication date: 2024-07-21
Also published as: TW202306146A; CN113597256A

Abstract

本發明提供一種顯示模組的製造方法，包含：提供一印刷電路板；配置複數個次毫米發光二極體元件於該印刷電路板上；形成一固化之透明膠層，完全覆蓋該印刷電路板以及該些次毫米發光二極體元件；形成一黑色矩陣圖案於該固化之透明膠層上，其中該黑色矩陣圖案與該些次毫米發光二極體元件在垂直方向上錯位；配置一光學膠層在該黑色矩陣圖案與對應該些次毫米發光二極體元件之該固化之透明膠層的部份外露表面上；以及配置一透光蓋板於該光學膠層上。

Description

顯示模組及其製造方法

本發明係有關於一種顯示模組的製造方法，尤其係指一種次毫米發光二極體(Mini-LED)顯示模組的製造方法。

在一般Mini-LED顯示模組的製程中，黑色矩陣(Black Matrix, BM)的製程通常是在次毫米發光二極體元件綁定於印刷電路板後，以點膠的方式將次毫米發光二極體元件之間的空隙填滿，如此可將次毫米發光二極體元件隔開，以避免相鄰的次毫米發光二極體元件被彼此所發出的光干擾。

然而，隨著次毫米發光二極體元件的尺寸愈做愈小，次毫米發光二極體元件之間的空隙也愈來愈小，導致在用點膠的方式將黑色矩陣填入次毫米發光二極體元件之間的空隙時，愈來愈不容易，造成點膠良率不佳。如圖1所示，先前技術之次毫米發光二極體顯示模組100的製程，主要先在印刷電路板102上綁定多個次毫米發光二極體元件104，然後以點膠的方式在相鄰之次毫米發光二極體元件104之間的空隙內填入黑色矩陣106，接著以透明膠108覆蓋在次毫米發光二極體元件104與黑色矩陣106上，然後藉由光學膠110而與透光蓋板112黏合。從圖1可以看出，當電子元件不斷縮小時，黑色矩陣的點膠製程會出現下列缺陷，例如，在第一區域A1中，黑色矩陣106之膠量太多，導致次毫米發光二極體元件104的發光面S1被黑色矩陣106包覆，無法出光或光述大量衰減的問題。另外，在第二區域A2中，次毫米發光二極體元件相鄰的次毫米發光二極體元件104間距過大，使黑色矩陣106無法填滿所述的第一開口O1和第二開口O2。在第三區域A3內，由於黑色矩陣106之膠量不夠，所以導致相鄰次毫米發光二極體元件104仍會發生光束串擾(Cross-talk)的問題。在第四區域A4內，由於次毫米發光二極體元件104之開口過小，導致黑色矩陣106之膠溢出而覆蓋到次毫米發光二極體元件104的發光面S1。在第五區域A5中，發生黑色矩陣106之位置偏移，導致有次毫米發光二極體元件104的側邊未被黑色矩陣106覆蓋，而發生光束串擾(Cross-talk)的問題。上述點膠製程所產生的缺陷，會造成光束容易發生串擾或光雜訊發生的問題。

代表性的來說，這些已知技藝顯示了有關顯示模組設計與製造方面的情形。如果重行設計考量該顯示模組的堆疊結構及製造方法，以及上述的應用情形，使其不同於習用者，將可改變它的使用型態，增加它的應用範圍，而有別於舊法。例如，在考量結構和改善光束串擾等作用的條件下，改善舊法依據不同配置方式，必須分別對應製造相同高度的出光面的顯示模組，使每個次毫米發光二極體元件可以提升點膠精準度，降低整體生產時間、降低前述光束串擾，且讓每個次毫米發光二極體元件不易發生偏移的現象等情形。而這些課題在上述的參考資料中均未被具體教示或揭露。

爰是，本發明主要提供一種顯示模組，可有效地優化整體顯示效果並提高生產良率。

鑒於上述內容，本揭露之一態樣係提供一種顯示模組的製造方法，包含：提供一印刷電路板；配置複數個次毫米發光二極體元件於該印刷電路板上；形成一固化之透明膠層，完全覆蓋該印刷電路板以及該些次毫米發光二極體元件；形成一黑色矩陣圖案於該固化之透明膠層上，其中該黑色矩陣圖案與該些次毫米發光二極體元件在垂直方向上錯位；配置一光學膠層在該黑色矩陣圖案與對應該些次毫米發光二極體元件之該固化之透明膠層的部份外露表面上；以及配置一透光蓋板於該光學膠層上。

根據本揭露之一個或多個實施方式，其中該形成該固化之透明膠層的步驟係先塗佈該透明膠層，使其高度大於該些次毫米發光二極體元件的高度，然後固化該透明膠層以形成一平坦表面。

根據本揭露之一個或多個實施方式，其中該形成該黑色矩陣圖案之步驟係先印刷一感光油墨層於該固化之透明膠層上，並以一黃光製程移除該感光油墨層對應該些次毫米發光二極體元件的部份。

根據本揭露之一個或多個實施方式，其中該感光油墨層對應該些次毫米發光二極體元件的部份，係以蝕刻方式移除。

本揭露之另一態樣係提供一種顯示模組，包含：一印刷電路板；複數個次毫米發光二極體元件，配置於該印刷電路板上；一固化之透明膠層，完全覆蓋該印刷電路板以及該些次毫米發光二極體元件；一黑色矩陣圖案，配置於該固化之透明膠層上，其中該黑色矩陣圖案具有複數個開口，而該些開口分別對應該些次毫米發光二極體元件；以及一光學膠層，將一透光蓋板貼附於該黑色矩陣圖案與該些次毫米發光二極體元件上。

根據本揭露之一個或多個實施方式，其中任一該次毫米發光二極體元件的一上表面以及所有側面均被該固化之透明膠層包覆。

根據本揭露之一個或多個實施方式，其中該固化之透明膠層的穿透率大於85％。

根據本揭露之一個或多個實施方式，其中該固化之透明膠層具有一平坦表面，其中該平坦表面之高度段差小於10μm。

根據本揭露之一個或多個實施方式，其中該固化之透明膠層的高度與任一該次毫米發光二極體元件之高度的差大於或等於5μm，但是小於或等於15μm。

根據本揭露之一個或多個實施方式，其中該黑色矩陣圖案任一該開口之任一側面，與對應之任一該次毫米發光二極體元件之間的水平距離小於10μm。

為便貴審查委員能對本發明之目的、形狀、構造裝置特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下。

以下揭露提供不同的實施例或示例，以建置所提供之標的物的不同特徵。以下敘述之成分以及排列方式的特定示例是為了簡化本公開，目的不在於構成限制；元件的尺寸和形狀亦不被揭露之範圍或數值所限制，但可以取決於元件之製程條件或所需的特性。例如，利用剖面圖描述本發明的技術特徵，這些剖面圖是理想化的實施例示意圖。因而，由於製造工藝和/公差而導致圖示之形狀不同是可以預見的，不應為此而限定。

再者，空間相對性用語，例如「下方」、「在…之下」、「低於」、「在…之上」以及「高於」等，是為了易於描述圖式中所繪示的元素或特徵之間的關係；此外，空間相對用語除了圖示中所描繪的方向，還包含元件在使用或操作時的不同方向。

以下，搭配圖式說明本案之實施例的顯示模組及其製造方法。要特別說明的是，為了解決先前技術中因電子元件不斷縮小而導致黑色矩陣點膠製程易產生缺陷的問題，本發明之實施例係先在次毫米發光二極體元件上形成一固化之透明膠層，然後採用黃光製程製作黑色矩陣圖案於所述固化之透明膠層上，如此一來，可以確保次毫米發光二極體元件的開口大小一致且不會偏移。關於此點，後面的內容將進一步詳細說明。

首先，請參考圖2A~圖2F，圖2A~圖2F係繪示本發明一實施例之顯示模組的製造方法。

如圖2A所示，在一印刷電路板202上綁定(bonding)複數個次毫米發光二極體元件204。複數個次毫米發光二極體元件204彼此間具有一定之間距。在此實施例中，印刷電路板202例如是可撓式印刷電路板，包含單面板、雙面板或多層板。

接著，如圖2B所示，在印刷電路板202上塗佈一透明膠層，並且完全覆蓋印刷電路板202表面以及複數個次毫米發光二極體元件204。接著，進行一固化步驟，使得透明膠層產生固化反應而形成固化之透明膠層206，並具有一高度段差小於10μm之平坦表面。

在此實施例中，塗佈所述透明膠層時，會讓所述透明膠層高於所有複數個次毫米發光二極體元件204，以便固化之透明膠層206除了能完全覆蓋印刷電路板202表面以及複數個次毫米發光二極體元件204，更可以將每一個次毫米發光二極體元件204的側面完全包覆。請一併參考圖5，此步驟讓固化之透明膠層206的高度與任一次毫米發光二極體元件204之高度d3的差大於或等於5μm，但是小於或等於15μm。如此一來，藉由形成高度大於任一次毫米發光二極體元件204且具有一平坦表面之固化之透明膠層206，以便進行後續黑色矩陣製程並確保良率。

另外，在此實施例中，固化之透明膠層206可以採用光固化或熱固化透明膠。固化之透明膠層206的穿透率大於85％。

之後，請參考圖2C，在固化之透明膠層206的平坦表面進行黑色矩陣製程。由於固化之透明膠層206具有平坦表面，有利於在其上印刷一厚度均勻之感光油墨層208。在其他實施例中，感光油墨層208亦可利用其他方式形成於固化之透明膠層206上。

然後，針對印刷於固化之透明膠層206上的感光油墨層208進行一黃光製程。如圖2D所示，利用一光罩250以及一光源252對感光油墨層208進行曝光。在此實施例中，光罩250上具有一欲轉移至感光油墨層208的圖案，而此圖案可以讓每一個次毫米發光二極體元件204上方，均形成大小一致的開口210(請參考圖2E所示)，且開口210不會偏移。另外，在此實施例中，光源252可以是紫外光或其他波長的光源。在此實施例中，感光油墨層208可以選擇紫外線固化型油墨或其他可以感光的材料，當感光油墨層208相對於次毫米發光二極體元件204以外之部份接受來自光源252之光線照射時，會產生固化反應而變硬。換句話說，依據光罩250的設計，感光油墨層208相對於次毫米發光二極體元件204的部份，則因光罩250上的圖案遮住來自光源252的光線而未被照射，故未產生固化反應。

接下來，請參考圖2E，在完成對感光油墨層208進行曝光步驟之後，繼續對感光油墨層208進行一顯影步驟及/或蝕刻步驟。在此實施例中，可以選擇適當的顯影液及/或蝕刻液，移除在上述曝光步驟中感光油墨層208未照光之部份，亦即感光油墨層208未產生固化反應之部份。如此一來，可以精準地移除每一個次毫米發光二極體元件204與上方感光油墨層208相對的部份，最後在感光油墨層208內形成複數個開口210，以形成一圖案化之感光油墨層208a，而每一個開口210與下方每一個次毫米發光二極體元件204相對應。在此實施例中，利用黃光製程來製造圖案化之感光油墨層208a，即使顯示器的解析度的要求愈來愈高，也不會受到解析度得影響而影響製作時間，除了可以提升產能之外，良率方面也較點膠製程高。也就是說，在顯示器的解析度不斷提高的趨勢下，以圖案化之感光油墨層208a的製造而言，黃光製程製造較點膠製程更為精確，可以確保每一顆次毫米發光二極體元件204的開口210大小一致且不會偏移。如此一來，可以解決由點膠製程製造圖案化之感光油墨層208a所產生之次毫米發光二極體元件開口過大、次毫米發光二極體元件開口過小、黑色矩陣膠量過少、黑色矩陣膠量過多、或黑色矩陣位置偏移等問題。在此實施例中，每一個開口210由上至下的直徑是一致的。然而，在另一實施例中，每一個開口210是漸縮的，亦即直徑由下至上變小。在又一實施例中，每一個開口210是漸擴的，亦即直徑由下至上變大。

請再參考圖2E，至此已於固化之透明膠層206上形成圖案化之感光油墨層208a，並藉由圖案化之感光油墨層208a內的開口210露出每一個次毫米發光二極體元件204所對應之固化之透明膠層206的表面，以供次毫米發光二極體元件204的光線通過以及進行後續製程。

之後，請參考圖2F，利用一光學膠層212將一透光蓋板214貼合至圖案化之感光油墨層208a與對應次毫米發光二極體元件204之固化之透明膠層206的部份外露表面上。至此，即完成顯示模組200。

以下，利用圖3~圖5進一步說明顯示模組200之結構。圖3係繪示本發明一實施例之顯示模組。圖4係繪示圖3之顯示模組的局部放大俯視圖。圖5係繪示圖3之顯示模組的局部放大剖面圖。

如圖3所示，本發明一實施例之顯示模組200係透過圖2A~圖2E之顯示模組的製造方法製作而成。在此實施例中，顯示模組200包含了一印刷電路板202、複數個次毫米發光二極體元件204、固化之透明膠層206、圖案化之感光油墨層208a、一光學膠層212以及一透光蓋板214。另外，在此實施例中，所述圖案化之感光油墨層208a之材料為鉻(Cr)，因此亦可稱為黑色矩陣圖案。然而，在其他實施例中，所述圖案化之感光油墨層208a之材料也可選擇其他具有遮光效果的材料，例如是彩色濾光片用之紅色、綠色、藍色等彩色光阻。

請再參考圖3，所述複數個次毫米發光二極體元件204配置於所述印刷電路板202上。所述固化之透明膠層206完全覆蓋所述印刷電路板202以及所述次毫米發光二極體元件204。所述圖案化之感光油墨層208a配置於所述固化之透明膠層206上。所述圖案化之感光油墨層208a具有複數個開口210，而所述開口210分別對應所述次毫米發光二極體元件204。所述光學膠層212將所述透光蓋板214貼附於所述圖案化之感光油墨層208a與對應所述次毫米發光二極體元件204之所述固化之透明膠層206的部份外露表面上。

另外，請同時參考圖3與圖4，圖4乃是圖3之顯示模組的局部放大俯視圖，用於說明圖1之局部結構220。如圖4所示，開口210外之部份皆由圖案化之感光油墨層208a覆蓋，防止漏光以及相鄰之次毫米發光二極體元件204所發出的光線互相擾。再者，從開口210往下看，可以看到固化之透明膠層206的部份表面以及一顆次毫米發光二極體元件204的上表面。在此實施例中，開口210與其內對應之次毫米發光二極體元件204彼此間在寬度方向上具有一間距d1，在長度方向上具有一間距d2。詳細而言，間距d1為開口210長邊內緣至開口210內對應之次毫米發光二極體元件204長邊外緣的水平距離；間距d2為開口210短邊內緣至開口210內對應之次毫米發光二極體元件204短邊外緣的水平距離。在此實施例中，間距d1與間距d2相等，皆小於10μm。

另外，請同時參考圖3與圖5，圖5乃是圖3之顯示模組的局部放大剖面圖，同樣用於說明圖1之局部結構220。如圖5所示，配置於印刷電路板202上之次毫米發光二極體元件204，上表面與所有側面被固化之透明膠層206完全覆蓋與包覆，而覆蓋於固化之透明膠層206之圖案化之感光油墨層208a則藉由開口210使次毫米發光二極體元件204所發出之光線得以通過。在此實施例中，固化之透明膠層206與次毫米發光二極體元件204具有一高度差d3，亦即圖案化之感光油墨層208a下表面至次毫米發光二極體元件204上表面的垂直距離。在此實施例中，高度差d3大於或等於5μm，但是小於或等於15μm。

要特別說明的是，在此實施例中，所述固化之透明膠層206之高度大於任一個次毫米發光二極體元件204的高度。在此實施例中，所述固化之透明膠層206完全包覆任一個次毫米發光二極體元件204的上表面以及所有側面。在此實施例中，所述固化之透明膠層的穿透率大於85％。在此實施例中，所述固化之透明膠層206具有一平坦表面，且此平坦表面之高度段差小於10μm。

綜上所述，由於先前技術之Mini-LED顯示模組的製程在印刷電路板上綁定次毫米發光二極體元件後，即以點膠的方式在次毫米發光二極體元件之間的空隙內填入黑色矩陣，然而這樣的黑色矩陣之點膠製程在顯示器解析度不斷提升的情況下並沒有很好的良率。相對的，本發明之實施例所提出的顯示模組及其製造方法，則是在印刷電路板上綁定次毫米發光二極體元件後，即先在次毫米發光二極體元件上形成一固化之透明膠層，然後採用黃光製程製作黑色矩陣圖案於所述固化之透明膠層上，如此一來，可以確保次毫米發光二極體元件的開口大小一致且不會偏移且提升製程良率。

以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

100:次毫米發光二極體顯示模組 102:印刷電路板 104:次毫米發光二極體元件 106:黑色矩陣 108:透明膠 110:光學膠 112:透光蓋板 200:顯示模組 202:印刷電路板 204:次毫米發光二極體元件 206:固化之透明膠層 208:感光油墨層 208a:圖案化之感光油墨層 210:開口 212:光學膠層 214:透光蓋板 220:局部結構 250:光罩 252:光源 d1:間距 d2:間距 d3:高度差 A1:第一區域 A2:第二區域 A3:第三區域 A4:第四區域 A5:第五區域 S1:發光面 O1:第一開口 O2:第二開口

為讓本發明的上述與其他目的、特徵、優點與實施例能更淺顯易懂，所附圖式之說明如下：圖1係繪示先前技術之顯示模組。圖2A~圖2F係繪示本發明一實施例之顯示模組的製造方法。圖3係繪示本發明一實施例之顯示模組。圖4係繪示圖3之顯示模組的局部放大俯視圖。圖5係繪示圖3之顯示模組的局部放大剖面圖。

根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依實際比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本發明相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號指稱相似的元件及部件。

200:顯示模組

202:印刷電路板

204:次毫米發光二極體元件

206:固化之透明膠層

208a:圖案化之感光油墨層

210:開口

212:光學膠層

214:透光蓋板

220:局部結構

Claims

一種顯示模組的製造方法，包含：提供一印刷電路板；之後，配置複數個次毫米發光二極體元件於該印刷電路板上；之後，形成一固化之透明膠層，完全覆蓋該印刷電路板未配置該些次毫米發光二極體元件的外露表面以及該些次毫米發光二極體元件，使得任一該次毫米發光二極體元件的一上表面以及所有側面均被該固化之透明膠層包覆；形成一黑色矩陣圖案於該固化之透明膠層上，其中該黑色矩陣圖案與該些次毫米發光二極體元件在垂直方向上錯位；配置一光學膠層在該黑色矩陣圖案與對應該些次毫米發光二極體元件之該固化之透明膠層的部份外露表面上；以及配置一透光蓋板於該光學膠層上；其中，該形成該黑色矩陣圖案之步驟係先印刷一感光油墨層於該固化之透明膠層上，並以一黃光製程移除該感光油墨層對應該些次毫米發光二極體元件的部份。
如請求項1所述之顯示模組的製造方法，其中該形成該固化之透明膠層的步驟係先塗佈該透明膠層，使其高度大於該些次毫米發光二極體元件的高度，然後固化該透明膠層以形成一平坦表面。
如請求項1所述之顯示模組的製造方法，其中該感光油墨層對應該些次毫米發光二極體元件的部份，係以蝕刻方式移除。