CN114335382A - 显示模组及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示模组及其制备方法，涉及显示技术领域，可将显示模组中的显示面板发出的光线聚拢在较小的角度范围内出射，即增加了显示面板正视区域内的光线亮度，从而降低了产品功耗。该显示模组包括：显示面板；设置在所述显示面板的出光面上的聚光层；其中，所述聚光层包括多个聚光单元，所述聚光单元用于汇聚从所述出光面发出的光线。用于显示模组的制备。

Description

显示模组及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示模组及其制备方法。
背景技术
显示面板中由于具有多层结构，光线经过各层结构后会向各个方向发散，从而导致出射到显示面板之外的光线具有较大的发散角度，使得显示面板的显示侧正视区域内的显示亮度不足。
为使得显示面板的显示侧正视区域具有足够的显示亮度，则需要提高显示功率，从而造成产品功耗较大。
发明内容
鉴于此，为解决现有技术的问题，本发明的实施例提供一种显示模组及其制备方法，可将显示模组中的显示面板发出的光线聚拢在较小的角度范围内出射，即增加了显示面板正视区域内的光线亮度，从而降低了产品功耗。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例一方面提供了一种显示模组，包括：显示面板；设置在所述显示面板的出光面上的聚光层；设置在所述聚光层远离所述显示面板一侧的光透过层；设置在所述光透过层远离所述聚光层一侧的盖板；其中，所述聚光层包括多个聚光单元，多个所述聚光单元包括多个平凸透镜结构，所述聚光单元用于汇聚从所述出光面发出的光线；所述聚光层的折射率小于所述光透过层的折射率。
在本发明一些实施例中，相邻两个所述聚光单元紧邻排列。
在本发明一些实施例中，沿所述聚光层的层面的垂直方向，所述多个平凸透镜结构的截面中，弧形对应的圆心角为80°至180°。
在本发明一些实施例中，所述聚光单元的凸面设置在所述聚光单元远离所述出光面的一侧；所述平凸透镜结构的截面中，弧形的弦切角为顶点在圆上，一边和所述圆相交，另一边和所述圆相切的角，所述弦切角为40°至90°。
在本发明一些实施例中，相邻两个所述平凸透镜结构的间距d为0～5μm。
在本发明的一些实施例中，所述聚光层还包括基材，所述多个聚光单元设置在所述基材远离所述显示面板的表面。
在本发明一些实施例中，所述聚光单元的凸面在所述显示面板的正投影的直径为20μm至50μm。
在本发明的一些实施中，所述显示模组还包括设置在所述聚光层朝向所述显示面板一侧的触控电极层。
在本发明一些实施例中，所述触控电极层与所述聚光层直接接触。
在本发明一些实施例中，所述触控电极层包括交叉设置且电性绝缘的多个触控扫描电极和多个触控感应电极。
在本发明一些实施例中，所述聚光层采用透明有机材料制成。
在本发明一些实施例中，所述光透过层为粘结层。
在本发明一些实施例中，所述显示面板为OLED显示面板，所述基材采用封装材料制成。
本发明实施例另一方面提供了一种上述任一项所述的显示模组的制备方法，所述制备方法包括：提供显示面板；在所述显示面板的出光面上方形成聚光层；其中，所述聚光层包括多个聚光单元，多个所述聚光单元用于汇聚从所述出光面发出的光线；多个所述聚光单元包括多个平凸透镜结构；所述在显示面板的出光面上方形成聚光层；其中，所述聚光层包括多个聚光单元，多个所述聚光单元用于汇聚从所述出光面发出的光线，包括：采用涂覆工艺或沉积工艺，在所述显示面板的所述出光面上方形成透明薄膜；采用纳米压印工艺或半色调掩膜构图工艺，对所述透明薄膜进行处理，以形成多个所述平凸透镜结构。
这样，通过本发明实施例提供的上述显示模组，通过在显示面板的出光面上设置聚光层，通过聚光层中的多个聚光单元汇聚从出光面发出的光线，以使得从显示面板发出的大视角的发散光，聚拢在较小的角度范围内出射，从而增加了显示面板的正视区域内的显示光线的亮度，继而降低了显示模组整体的功耗，最终使得产品的续航时间更长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术提供的一种显示模组的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种显示模组的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的再一种显示模组的剖面结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种显示模组的剖面结构示意图；
图6为图2或图4中棱镜结构的立体结构示意图；
图7为图3或图5中平凸透镜结构的放大结构示意图；
图8为本发明实施例提供的显示模组中的一种聚光层的参数设置示意图；
图9为本发明实施例提供的显示模组中的另一种聚光层的参数设置示意图；
图10为本发明实施例提供的一种显示模组的制备方法流程示意图。
附图标记：
01’、01-显示模组；10’、10-显示面板；10a-出光面；20’、20-粘结层；30-触控面板；31’、31-触控衬底基板；32’、32-触控电极层；40’-有机保护层；40-聚光层；41-聚光单元；41a-棱镜面、凸面；41b-平面；42-基材；50’、50-盖板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要指出的是，除非另有定义，本发明实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
例如，本发明说明书以及权利要求书中所使用的术语“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，仅是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上/上方”、“下/下方”、“行/行方向”以及“列/列方向”等指示的方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于说明本发明的技术方案的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，相关技术提供的一种显示模组01’，该显示模组01’包括：显示面板10’、依次设置在该显示面板10’的出光侧(即图1中所示的显示面板10’的上方)的一层粘结层20’、触控衬底基板(Touch Sensor Substrate)31’、触控电极层(即Electrode Layer)32’、有机保护层40’、另一层粘结层20’以及盖板(例如为Cover Glass，简称为CG)50’。
其中，显示面板10’例如为具有自发光、响应速度快、以及驱动电压低等优点的OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机电致发光二极管)显示面板。OLED显示面板中阵列排布有发出不同颜色(如红色、蓝色以及绿色)的OLED器件。由于OLED显示面板上方还设置有多层结构，使得仅有约20％的光能出射到OLED器件之外，其余约80％的光线由于全反射的原因被限制在OLED器件内部(光线传输路径如图1中虚线箭头所示)，而出射到OLED器件的之外的光线，发散角度又较大，为使得显示侧的正视区域内具有一定的显示亮度，需要更高的OLED发光电流，从而导致整个显示模组的功耗较大。
因此，若要使得显示面板具有较高的显示亮度需求，且降低其功耗，则需要提高显示面板正视区域内的发光效率。
基于此，为解决上述技术问题，本发明实施例一方面提供一种显示模组，如图2和图3所示，该显示模组01包括：显示面板10；设置在该显示面板10的出光面10a上的聚光层40；其中，该聚光层40包括多个聚光单元41，该聚光单元41用于汇聚从出光面10a发出的光线。
需要说明的是，本发明实施例对聚光单元41的设置数量、分布方式、形状大小等参数均不作限定，只要能够对从显示面板10的出光面10a发射出的光线进行聚拢，以使得通过聚光单元41射出的光线汇聚在一个较小的角度范围内出射即可。
这样，通过本发明实施例提供的上述显示模组01，通过在显示面板10的出光面10a上设置聚光层40，通过聚光层40中的多个聚光单元41汇聚从出光面10a发出的光线，以使得从显示面板10发出的大视角的发散光，聚拢在较小的角度范围内出射，从而增加了显示面板10的正视区域内的显示光线的亮度，继而降低了显示模组整体的功耗，最终使得产品的续航时间更长。
这里，为便于聚光层40的制备，聚光层40可以采用透明有机材料制成。
为进一步提高多个聚光单元41的聚光作用，请继续参阅图2和图3，相邻两个聚光单元41紧邻排列，即相邻两个聚光单元41朝向显示面板10的出光面10a一侧的底部之间没有间隙。
进一步的，请继续参阅图2和图3，聚光层40还包括基材42，上述多个聚光单元41设置在基材42远离显示面板10的表面。
即，多个聚光单元41下方还设置有一个作为衬底的基材42，以便于制备。并且，该基材42还可以保护下方的结构，避免在形成聚光单元41时对下方的结构产生损伤。
进一步的，显示面板10为OLED显示面板，该OLED显示面板包括有阵列基板、像素界定层、阳极、发光层、阴极等结构；阳极、发光层(还可包括有电子传输层、空穴传输层等发光功能层)、阴极构成OLED器件。
当显示面板10为OLED显示面板时，基材42可以采用封装材料制成，这样，设置在聚光层40中的基材42还可以作为封装层对OLED显示面板进行封装、保护，以提高OLED显示面板中的OLED器件的使用寿命。
这里，用于制成基材42的封装材料例如可以为结构致密、性能稳定、能够防止水汽和氧气等腐蚀OLED器件的无机和/或有机材料，具体可沿用相关技术，本发明实施例对此不作限定。
进一步的，如图4或图5所示，上述显示模组01还包括：设置在聚光层40远离显示面板10一侧的粘结层20；设置在粘结层20远离聚光层40一侧的盖板50。
粘结层20例如可以为OCA层，其中，OCA是指Optically Clear Adhesive，即粘结透明光学元件的粘胶剂，具有无色透明、光透过率较高(通常在90％以上)、胶结强度良好，可在室温或略高于室温的条件下固化，且具有固化收缩率较小等特点。
盖板50可以选用如玻璃等刚性基板，也可选用PMMA(Polymethyl Methacrylate，即聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(Polycarbonate，即聚碳酸酯)以及PI(Polyimide，即聚酰亚胺)等柔性基板，以对显示面板10以及聚光层40等结构进行保护。
这里，为使得光线照射到聚光层40与粘结层20之间的界面处时能够获得较大的临界角，即使得更多的光线能够射出，聚光层40的折射率应小于粘结层20的折射率。
可以理解的是，由于盖板50是对显示面板10进行保护的透明或透过率较高的结构，粘结层20是用于粘结盖板50与聚光层40的透明或透过率较高的结构，为尽量减少盖板50和粘结层20对射出光线的损耗，盖板50的折射率应与粘结层20的折射率相等，或仅略大于粘结层20的折射率。
例如，当盖板50采用折射率为1.51或1.52的玻璃基板时，粘结层20可以选用折射率同样为1.51或1.52的OCA胶，以避免光线发生二次折射，进一步提高光线的出射率。
进一步的，上述显示模组01为触控显示模组，即请继续参阅图4或图5，上述显示模组01还包括：设置在聚光层40朝向显示面板10一侧的触控面板30；设置在触控面板30与显示面板10之间的粘结层20。
这里，触控面板30具体包括触控衬底基板31和设置在触控衬底基板31远离显示面板10一侧的触控电极层32。
触控衬底基板31可以为透明玻璃基板或透明柔性基板。
触控电极层32的厚度通常只有1μm～2μm，包括：交叉且电性绝缘设置的多个触控扫描电极(Tx)和多个触控感应电极(Rx)，触控扫描电极和触控感应电极的交叉区域即可作为一个触控传感器(Touch Sensor)感应触控位置。
示例的，请继续参阅图2或图4，上述多个聚光单元41包括多个棱镜结构，棱镜结构的立体结构图如图6所示，从而可以利用棱镜面41a的折射作用能够将从显示面板10的出光面10a上射出的大视角的发散光，聚拢在较小的角度范围内出射，光线传输路径如图4中虚线箭头所示。
或者，示例的，请继续参阅图3或图5，上述多个聚光单元41包括多个平凸透镜结构，平凸透镜结构的放大结构图如图7所示，其凸面41a远离出光面10a、平面41b朝向出光面10a，从而可以利用凸面41a的折射作用能够将从显示面板10的出光面10a上射出的大视角的发散光，聚拢在较小的角度范围内出射，光线传输路径如图5中虚线箭头所示。
或者，请参考图2至图7所示，上述多个聚光单元41也可以包括多个棱镜结构和多个平凸透镜结构，从而可以利用棱镜面41a和凸面41a的折射作用能够将从显示面板10的出光面10a上射出的大视角的发散光，聚拢在较小的角度范围内出射。
这里，为减低聚光层40的制备难度，可以将上述聚光层40设置为，每个聚光单元41均为棱镜结构或均为平凸透镜结构，以便于制备。以下仅以每个聚光单元41均为棱镜结构或均为平凸透镜结构为例，对聚光层40的具体参数设置进行说明。
如图8所示，相邻两个棱镜结构中，相互靠近的两个棱镜面41a之间的夹角θ为40°至120°，进一步可以为90°。
示例的，每个棱镜结构的高度t为5μm～10μm；棱镜结构的宽度D为其高度t的两倍，D＝2*t，即为10μm～20μm；基材42的厚度T＝t，即为5μm～10μm。
棱镜结构延伸方向(即垂直于纸面的方向)的长度示例的可以与相同方向的显示面板的尺寸相同，以聚拢尽可能多的光线。
需要说明的是，以上各参数设置仅为通过实验模拟的一种可选的设置方式，实际制作过程中，可根据显示面板的尺寸、聚光层的材料等参数灵活调整上述参数，本发明实施例对此不作限定。
如图9所示，沿聚光层40的层面的垂直方向，每个平凸透镜结构的截面中，弧形对应的圆心角θ’(圆心如图9中字母“O”所示)为80°至180°。
图9中以虚线圆示意出每个平凸透镜结构的截面中弧形所在的圆，弧形的弦切角θ为顶点在圆上，一边(图9中以字母“b”所示)和圆相交，另一边(图9中以字母“a”所示)和圆相切的角，用于表征每个平凸透镜结构的凸出程度。
根据圆心角的推导关系式可知，弦切角θ等于它所夹的弧所对的圆心角θ’的一半，即θ为40°至90°。
示例的，基材42的厚度T为10μm～15μm，每个凸透镜结构中，凸面的高度t＝1/3T；凸面在基材42表面的正投影的直径D为20μm～50μm，相邻两个凸透镜结构的间距d为0～5μm。
需要说明的是，以上各参数设置仅为通过实验模拟的一种可选的设置方式，实际制作过程中，可根据显示面板的尺寸、聚光层的材料等参数灵活调整上述参数，本发明实施例对此不作限定。
本发明实施例另一方面提供一种上述任一项的显示模组的制备方法，如图10所示，该制备方法包括步骤S1至步骤S2：
S1：提供显示面板；
S2：在显示面板的出光面上方形成聚光层；其中聚光层包括多个聚光单元，多个聚光单元用于汇聚从出光面发出的光线。
上述制备方法所能实现的有益效果与本发明实施例第一方面所提供的显示模组所能实现的有益效果相同，此处不再赘述。
需要指出的是，聚光层可以直接形成在显示面板的出光面表面，也可以根据上述显示模组的结构需要，设置在例如触控面板表面，只要设置在显示面板的出光面上方即可，本发明实施例对聚光层与显示面板之间的其他结构层不作限定。
以上述多个聚光单元包括多个棱镜结构和/或多个平凸透镜结构为例，请继续参阅图10，步骤S2具体包括子步骤S21-子步骤S22：
S21：采用涂覆工艺或沉积工艺，在显示面板的出光面上方形成透明薄膜；
S22：采用纳米压印工艺或半色调掩膜构图工艺，对透明薄膜进行处理，以形成多个棱镜结构和/或多个平凸透镜结构。
需要指出的是，步骤S21中采用的涂覆工艺或沉积工艺，与步骤S22中采用的纳米压印工艺或半色调掩膜构图工艺没有一一对应的关系，即当步骤S21采用涂覆工艺在显示面板的出光面上方形成透明薄膜时，步骤S22中可以采用纳米压印工艺或半色调掩膜构图工艺对透明薄膜进行处理，以形成多个棱镜结构和/或多个平凸透镜结构，同样的，当步骤S21采用沉积工艺，在显示面板的出光面上方形成透明薄膜时，步骤S22中可以采用纳米压印工艺或半色调掩膜构图工艺对透明薄膜进行处理，以形成多个棱镜结构和/或多个平凸透镜结构。
这里，纳米压印工艺的具体工艺过程为：
(a)、将透明薄膜放置在压印模具下方，其中，压印模具上具有与需要形成的棱镜结构和/或平凸透镜结构相互补的结构；
(b)、利用相对设置的压印模具和透明薄膜下方的结构(如显示面板)，对位于二者之间的透明薄膜进行压合，利用二者之间的压合作用，使得透明薄膜表面形成一个个棱镜结构和/或平凸透镜结构；
(c)、压合完成后，可以采用光照或加热的方式对基材和形成在基材表面的多个棱镜结构和/或平凸透镜结构进行固化，以维持压印模具所压合出的相应结构；
(d)、进行脱模操作，获得形成在显示面板上方的所述聚光层。
半色调掩膜构图工艺的工艺过程为：
采用半色调掩膜板对透明薄膜进行构图工艺处理，以形成基材和形成在基材表面的多个棱镜结构和/或平凸透镜结构。
具体工艺过程可参见相关技术，本发明实施例对此不作限定。
本发明实施例提供的上述显示模组可以是显示不论运动(例如，视频)还是固定(例如，静止图像)的且不论文字还是图画的图像的任何装置。更明确地说，预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联，所述多种电子装置包括但不限于移动电话、无线装置、个人数据助理(Portable Android Device，缩写为PAD)、手持式或便携式计算机、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器/导航器、相机、MP4(全称为MPEG-4Part 14)视频播放器、摄像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、导航仪、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，对于显示一件珠宝的图像的显示器)等。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：
显示面板；
设置在所述显示面板的出光面上的聚光层；
设置在所述聚光层远离所述显示面板一侧的光透过层；
设置在所述光透过层远离所述聚光层一侧的盖板；
其中，所述聚光层包括多个聚光单元，多个所述聚光单元包括多个平凸透镜结构，所述聚光单元用于汇聚从所述出光面发出的光线；所述聚光层的折射率小于所述光透过层的折射率。
2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，相邻两个所述聚光单元紧邻排列。
3.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，沿所述聚光层的层面的垂直方向，所述多个平凸透镜结构的截面中，弧形对应的圆心角为80°至180°。
4.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述聚光单元的凸面设置在所述聚光单元远离所述出光面的一侧；
所述平凸透镜结构的截面中，弧形的弦切角为顶点在圆上，一边和所述圆相交，另一边和所述圆相切的角，所述弦切角为40°至90°。
5.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，相邻两个所述平凸透镜结构的间距d为0～5μm。
6.根据权利要求1至5任一项所述的显示模组，其特征在于，所述聚光层还包括基材，所述多个聚光单元设置在所述基材远离所述显示面板的表面。
7.根据权利要求1至5任一项所述的显示模组，其特征在于，所述聚光单元的凸面在所述显示面板的正投影的直径为20μm至50μm。
8.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组还包括设置在所述聚光层朝向所述显示面板一侧的触控电极层。
9.根据权利要求8所述的显示模组，其特征在于，所述触控电极层与所述聚光层直接接触。
10.根据权利要求8所述的显示模组，其特征在于，所述触控电极层包括交叉设置且电性绝缘的多个触控扫描电极和多个触控感应电极。
11.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述聚光层采用透明有机材料制成。
12.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述光透过层为粘结层。
13.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，所述显示面板为OLED显示面板，所述基材采用封装材料制成。
14.一种如权利要求1至13任一项所述的显示模组的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供显示面板；
在所述显示面板的出光面上方形成聚光层；其中，所述聚光层包括多个聚光单元，多个所述聚光单元用于汇聚从所述出光面发出的光线；
多个所述聚光单元包括多个平凸透镜结构；
所述在显示面板的出光面上方形成聚光层；其中，所述聚光层包括多个聚光单元，多个所述聚光单元用于汇聚从所述出光面发出的光线，包括：
采用涂覆工艺或沉积工艺，在所述显示面板的所述出光面上方形成透明薄膜；
采用纳米压印工艺或半色调掩膜构图工艺，对所述透明薄膜进行处理，以形成多个所述平凸透镜结构。
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