CN110174796B - 显示装置及偏光结构的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置包括液晶显示模块、盖板以及偏光结构。液晶显示模块具有显示区以及连接该显示区的非显示区。液晶显示模块包括背框、背光模块以及显示面板。显示面板包括第一基板、下偏光片、第二基板、液晶层以及滤光元件。偏光结构位于盖板以及第二基板之间。偏光结构包括多条栅线以及反射层。所述多条栅线覆盖显示区。反射层环绕栅线，且于垂直盖板的方向上覆盖显示面板的侧壁以及背框的侧壁。本发明还提供一种偏光结构的造方法。

Description

显示装置及偏光结构的制造方法
技术领域
本发明是有关于一种显示装置及偏光结构的制造方法，且特别是有关于一种包括具有栅线以及反射层的偏光结构的显示装置及所述偏光结构的制造方法。
背景技术
现行的电子后视镜(e-mirror)是于后视镜中设置液晶显示模块，使后视镜除了有镜子的功能以外，还能通过液晶显示模块显示画面。电子后视镜相较于传统不具液晶显示模块的后视镜有更广的视野，可以大幅提升使用者的行车安全性。
然而，在现有的电子后视镜中，通常会于液晶显示模块上方的半穿反镜盖板的非显示区上设置遮蔽油墨层，以避免非显示区下方的元件透视裸露。此外，现有的电子后视镜用来反射光线的半穿反镀膜层会大幅减少液晶显示模块的画面穿透率。
发明内容
本发明提供一种显示装置，具有低的制造成本以及亮度提高的显示画面。
本发明提供一种偏光结构的制造方法，具有低的制造成本。
本发明的至少一实施例提供一种显示装置，包括液晶显示模块、盖板以及偏光结构。液晶显示模块具有显示区以及连接该显示区的非显示区。液晶显示模块包括背框、背光模块以及显示面板。背光模块位于背框中。显示面板位于背光模块上。显示面板包括第一基板、下偏光片、第二基板、液晶层以及滤光元件。下偏光片位于第一基板上。第二基板面对第一基板。液晶层位于第一基板与第二基板之间。滤光元件位于第一基板与第二基板之间。盖板位于液晶显示模块之上。偏光结构位于盖板以及第二基板之间。偏光结构包括多条栅线以及反射层。多条栅线覆盖显示区。反射层环绕栅线，且于垂直盖板的方向上覆盖显示面板的侧壁以及背框的侧壁。
本发明的至少一实施例提供一种偏光结构的制造方法，包括：形成第一模具材料层于基板上；形成硬掩模层于第一模具材料层上，硬掩模层具有第一区以及环绕第一区的第二区，第二区的厚度大于第一区的厚度；形成图案化的第一光刻胶材料层于硬掩模层上；蚀刻硬掩模层以及第一模具材料层，以形成第一模具；以第一模具为母模，形成第二模具；于盖板上形成反射材料层；于反射材料层上形成第二光刻胶材料层；将第二模具的图案转印于第二光刻胶材料层上，以形成图案化的第二光刻胶材料层；以及蚀刻反射材料层，以形成多条栅线以及环绕栅线的反射层。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示作详细说明如下。
附图说明
图1A～图1I是依照本发明的一实施例的一种显示装置的制造方法的俯视示意图。
图2A～图2I分别是沿着图1A～图1I剖线aa’的剖面示意图
【附图标记列表】
10：显示装置
100：基板
110：第一模具材料层
110a：第一模具
120：硬掩模层
122：第一掩模层
124：第二掩模层
130：第一光刻胶材料层
130a：图案化的第一光刻胶材料层
200：第二模具
210：基板
220：凸起结构
300：盖板
310：反射材料层
310a：偏光结构
312：栅线
314：反射层
320：第二光刻胶材料层
320a：图案化的第二光刻胶材料层
330：光学胶
400：液晶显示模块
410：背框
420：背光模块
430：显示面板
431：第一基板
432：下偏光片
436：第二基板
437：液晶层
438：滤光元件
500：外壳
A1、B1、C1、D1、E1：第一区
A2、B2、C2、D2、E2：第二区
AA：显示区
BA：非显示区
d1：方向
G1、G2、G3：沟槽
H：开口
SW1、SW2：侧壁
T1、T2：厚度
具体实施方式
图1A～图1I是依照本发明的一实施例的一种显示装置的制造方法的俯视示意图。图2A～图2I分别是沿着图1A～图1I剖线aa’的剖面示意图。
请参考图1A与图2A，形成第一模具材料层110于基板100上。在一些实施例中，第一模具材料层110的材料包括二氧化硅或其他可被蚀刻的材料。
形成硬掩模层120于第一模具材料层110上，硬掩模层120具有第一区A1以及环绕第一区A1的第二区A2，第二区A2的厚度T2大于第一区A1的厚度T1。硬掩模层120包括第一掩模层122以及第二掩模层124。第一掩模层122位于第二区A2中，且具有对应第一区A1的开口H。第二掩模层124覆盖第一掩模层122，且位于开口H中。在本实施例中，第一区A1的厚度T1等于第二掩模层124的厚度，第二区A2的厚度T2等于第一掩模层122加上第二掩模层124的厚度。在一些实施例中，第一掩模层122与第二掩模层124的材料包括铝、钛、钼或其他合适的材料或上述材料的组合。形成第一光刻胶材料层130于硬掩模层120上。
请参考图1B与图2B，图案化第一光刻胶材料层130以形成图案化的第一光刻胶材料层130a于硬掩模层120上。在一些实施例中，图案化的第一光刻胶材料层130a的涂布厚度小于第一模具材料层110的厚度，举例来说，图案化的第一光刻胶材料层130a的涂布厚度为第一模具材料层110的厚度的一半。换句话说，第一光刻胶材料层130的涂布厚度为第一模具材料层110的厚度的一半，但本发明不以此为限。在本实施例中，图案化第一光刻胶材料层130a的图案化成形方法例如为纳米压印(Nanoimprint Lithography,NIL)。在一些实施例中，第一掩模层122的厚度与图案化的第一光刻胶材料层130a的厚度之间的差值小于50纳米(例如介于10纳米～50纳米之间)，且第二掩模层124的厚度与图案化的第一光刻胶材料层130a的厚度之间的差值小于50纳米(例如介于10纳米～50纳米之间)，有助于执行后续形成偏光结构所需的蚀刻工艺。
请参考图1C与图2C，蚀刻硬掩模层120以及第一模具材料层110，以形成第一模具110a。在本实施例中，以硬掩模层120以及图案化的第一光刻胶材料层130a为掩模，蚀刻第一模具材料层110以形成第一模具110a后，仍有部分硬掩模层120(例如部分第一掩模层122)残留于第一模具110a上，但本发明不以此为限。在本实施例中，由于硬掩模层120的第二区A2的厚度T2大于硬掩模层120的第一区A1的厚度T1，第一模具110b会具有图案不同的第一区B1以及第二区B2。对应第一区A1的第一区B1中有多个沟槽G1，而对应第二区A2的第二区B2中没有沟槽。
请参考图1D、图1E、图2D与图2E，移除残留于第一模具110a上的部分硬掩模层120(例如部分第一掩模层122)。以第一模具110a为母模，形成第二模具200。
在本实施例中，第二模具200包括基板210以及位于基板上的凸起结构220。第二模具200中凸起结构220的图案是由第一模具110a翻印而来。举例来说，第一模具110a具有图案不同的第一区B1以及第二区B2，其中第一区B1中有多个沟槽G1。因此，第二模具200也会形成有图案不同的第一区C1以及第二区C2，其中对应第一区B1的第一区C1中有多个沟槽G2，而对应第二区B2的第二区C2中没有沟槽。
在一些实施例中，第二模具200包括软性材料，但本发明不以此为限。在一些实施例中，基板210的材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、玻璃、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)或其他合适的材质。在一些实施例中，凸起结构220的材料包括光刻胶、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)或其他合适的材质。
请参考图1E～1G与图2E～2G，于盖板300上形成反射材料层310。于反射材料层310上形成第二光刻胶材料层320。将第二模具200的图案转印于第二光刻胶材料层320上，以形成图案化的第二光刻胶材料层320a。在一些实施例中，图案化的第二光刻胶材料层320a的涂布厚度小于反射材料层310的厚度，举例来说，图案化的第二光刻胶材料层320a的涂布厚度为反射材料层310的厚度的一半。换句话说，第二光刻胶材料层320的涂布厚度为反射材料层310的厚度的一半，但本发明不以此为限。由于第二模具200具有图案不同的第一区C1以及第二区C2，因此，图案化的第二光刻胶材料层320a也会有图案不同的第一区D1以及第二区D2，其中对应第一区C1的第一区D1中有多个沟槽G3，而对应第二区C2的第二区D2中没有沟槽。
请参考图1H与图2H，以图案化的第二光刻胶材料层320a为掩模，蚀刻反射材料层310，以形成偏光结构310a。偏光结构310a包括多条栅线312以及环绕多条栅线312的反射层314。栅线312与反射层314例如一体成形。由于第二模具200具有图案不同的第一区D1以及第二区D2，因此，偏光结构310a包括图案不同的第一区E1以及第二区E2，其中对应第一区D1的第一区E1中有多条栅线312，而对应第二区D2的第二区E2中有反射层314。在一些实施例中，偏光结构310a的材料包括铝、银或其他可反光的材料。
在本实施例中，第一区E1的范围约等于第一掩模层122的开口H(绘于图1A)的范围。
为了方便说明，图1I省略绘示了盖板300，请参考图1I与图2I，将盖板300以及偏光结构310a切割成预设的形状，并将其贴于液晶显示模块400上。将液晶显示模块400、盖板300以及偏光结构310a设置于该外壳500中。至此，显示装置10大致完成。
液晶显示模块400具有显示区AA以及连接显示区AA的非显示区BA。液晶显示模块400包括背框410、背光模块420以及显示面板430。背光模块420位于背框410中。显示面板430位于背光模块420上。显示面板430包括第一基板431、下偏光片432、第二基板436、液晶层437以及滤光元件438。下偏光片432位于第一基板431上。第二基板436面对第一基板431。液晶层437位于第一基板431与第二基板436之间。滤光元件438位于第一基板431与第二基板436之间。在本实施例中，第一基板431为像素阵列基板，其包括了多个像素结构。在一些实施例中，下偏光片432包括金属线栅偏光片(Wire Grid Polarizer，WGP)或偏光膜。
盖板300位于液晶显示模块400上。偏光结构310a位于盖板300以及第二基板436之间。偏光结构310a的栅线312覆盖显示区AA。反射层314环绕栅线312，且于垂直盖板300的方向d1上覆盖显示面板430的侧壁SW1以及背框410的侧壁SW2。换句话说，至少从显示面板430的侧壁SW1至背框410的侧壁SW2之间的区域会被反射层314所覆盖，藉此能遮蔽液晶显示模块400与反射层314之间的电路(未绘出)。在本实施例中，反射层314延伸超过背框410的侧壁SW2，能更完整的遮蔽液晶显示模块400与反射层314之间的电路(未绘出)。
在本实施例中，由于偏光结构310a包括反射层314，因此，不需要额外形成油墨层来遮蔽液晶显示模块400与反射层314之间的电路，藉此降低液晶显示模块400的制造成本。
在本实施例中，光学胶330连接偏光结构310a以及第二基板436。光学胶330位于显示区AA与偏光结构310a的栅线312之间。通过光学胶330的设置，显示装置10可以有较好的对比值。
在本实施例中，由于偏光结构310a的栅线312具有偏光片的功能，显示面板430中不需要额外设置上偏光片，藉此能降低显示面板430的制造成本。此外，由于节省了上偏光片，显示装置10可以有较高的穿透率。
在本实施例中，由于偏光结构310a的栅线312以及反射层314均可以反射光线。因此，偏光结构310a可以作为镜面镀膜使用，用以反射外界的光线。在一些实施例中，显示装置10为电子后视镜。
综上所述，本发明显示装置的偏光结构可以作为偏光片以及镜面镀膜使用，除了能节省显示装置的制造成本外，还能使显示装置具有较高的穿透率。
虽然本发明已以实施例披露如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视随附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种偏光结构的制造方法，包括：
于一基板上形成一第一模具材料层；
于该第一模具材料层上形成一硬掩模层，该硬掩模层具有一第一区以及环绕该第一区的一第二区，该第二区的厚度大于该第一区的厚度；
于该硬掩模层上形成一图案化的第一光刻胶材料层；
蚀刻该硬掩模层以及该第一模具材料层，以形成一第一模具；
以该第一模具为母模，形成一第二模具；
于一盖板上形成一反射材料层；
于该反射材料层上形成一第二光刻胶材料层；
将该第二模具的图案转印于该第二光刻胶材料层上，以形成一图案化的第二光刻胶材料层；以及
蚀刻该反射材料层，以形成多条栅线以及环绕所述多条栅线的一反射层。
2.如权利要求1所述的制造方法，其中该硬掩模层的材料包括铝、钛、钼或上述材料的组合。
3.如权利要求1所述的制造方法，其中该第一模具材料层的材料包括二氧化硅。
4.如权利要求1所述的制造方法，其中该硬掩模层包括：
一第一掩模层，位于该第二区中，且具有对应该第一区的一开口；以及
一第二掩模层，覆盖该第一掩模层，且位于该开口中。
5.如权利要求4所述的制造方法，其中该第一掩模层的厚度与该图案化的第一光刻胶材料层的厚度之间的差值小于50纳米，且该第二掩模层的厚度与该图案化的第一光刻胶材料层的厚度之间的差值小于50纳米。
6.如权利要求1所述的制造方法，其中该图案化的第一光刻胶材料层的涂布厚度为该第一模具材料层的厚度的一半。
7.如权利要求1所述的制造方法，其中该图案化的第二光刻胶材料层的涂布厚度为该反射材料层的厚度的一半。
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