TWI391736B - 顯示模組及其製造方法 - Google Patents

Description

顯示模組及其製造方法

本發明關於一種液晶顯示裝置之製造方法。本發明亦關於一種液晶顯示裝置。

液晶顯示(Liquid crystal display，簡稱LCD)模組包含LCD面板及背光裝置，其中LCD面板之一側貼附於背光裝置之發光側。LCD面板包含多數個像素元件(通常以矩陣形式排列)，其中每一個像素元件可單獨控制為透光狀態或不透光狀態。藉由選擇性地控制每一個像素，可產生一個((動態(moving))影像。背光裝置所產生的光，可通過LCD面板之透光像素，亦或是被不透光的像素遮擋住，藉此在非貼附於背光裝置之LCD面板之側上形成一個照射影像。

在習知之LCD模組中，LCD面板藉由雙面膠((DSA或框片(rim sheet))貼附於背光裝置。此框片貼附於LCD面板端之周圍區域與背光裝置相對應周圍區域之間。此框片一般具有一框架形狀，並與LCD面板或背光裝置之外緣切合。此框架的形狀例如矩形。LCD面板及背光裝置之此周圍區域除了固接用來彼此固接外，並無其他用途。

各式各樣的電子裝置具有LCD模組。這類電子裝置可為電信裝置，例如智慧型手機、個人數位助理(PDA)、遊戲裝置、音訊/視頻播放裝置等等。然而，包含LCD模組之電子裝置的設計上，可觀察到面板的一個趨勢，稱為之Gakabuchi’s，即面板的周圍區域變的愈來愈小。這種趨勢乃由於電子裝置愈來愈輕薄所致，而同時電子裝置內之LCD顯示之相對區域卻要增加厚度及周圍區域的減小不利於LCD面板及背光裝置之固接。但因為希望減小LCD模組之厚度，故框片厚度也要跟著減小。再者，由於周圍區域減小，框片的寬度也需減小。框片的厚度及寬度之減小都會造成框片黏著力的降低。

由於黏著力降低，LCD面板在組裝入電子裝置前，可能會與背光裝置分離。

另一個問題為沒有適當的工具用於切割或沖壓出前述現代設計要求之這樣窄寬度且薄的框片框架。

根據本發明係提供一種製造顯示模組之方法，其中，顯示模組包含顯示面板及背光裝置，該方法包含：將該顯示面板及該背光裝置接觸於一共同接觸區域，該共同接觸區域係為該顯示面板之一接觸面與該背光裝置之一接觸面對應之一固接區，以及於該共同接觸區域施予一熱流，以於該顯示面板及該背光裝置間之該共同接觸區域中產生一局部焊接連接。

較佳的，本方法使顯示面板及背光裝置以固接連接的方式貼附，而同時周圍區域可減小。且此方法提供了牢固的固接連接，其降低了顯示面板在組裝入電子裝置前，顯示面板自背光裝置脫離的風險。

在一實施例中，此方法更包含利用一加熱元件施予該熱流，而該加熱元件係位於該顯示面板與該背光裝置之間，此加熱元件可為任何可帶來熱量的元件，例如可為一流體導管(未圖示)，其中可含帶有高溫的流體。

此外，根據本發明提供一種顯示模組，包含顯示面板及背光裝置，其中該顯示面板及該背光裝置接觸於一共同接觸區域，該共同接觸區域係為該顯示面板之一接觸面及該背光裝置之一接觸面同時接觸之一固接區，以及一局部焊接連接，位於該顯示面板及該背光裝置間之該共同接觸區域，特別是此顯示模組可依前述的方法所製造。

再者，根據本發明提供一種電子裝置，其包含前述的顯示模組。

圖1概要顯示習知LCD模組之橫截面圖。習知LCD模組1包含LCD面板LP及背光裝置BL。LCD面板LP貼附於背光裝置BL的發光側。

LCD面板LP包含多數個像素元件(通常以矩陣形式排列)，其中每一個像素元件可單獨控制為透光狀態或不透光狀態。背光裝置所產生的光，可通過LCD面板之透光像素，亦或是被不透光的像素遮擋住，藉此在非貼附於背光裝置之LCD面板之側上形成一個照射影像。藉由選擇性地控制每一個個別像素的透光狀態而形成此照射影像。

LCD面板LP藉由一個雙面膠(DSA)或框片RS貼附於背光裝置BL。此框片RS貼附於LCD面板LP端之周圍區域與背光裝置BL相對應周圍區域之間。一般來說，此框片RS具有框架形狀，並與LCD面板或背光裝置之外緣切合。

圖2根據一實施例概要顯示LCD面板及背光裝置固接前之橫截面圖。

比圖1更詳細顯示的LCD面板LP為層狀結構，其包含互相貼附的第一基板2及一第二基板3。第一及第二基板可為一透明材料，例如玻璃基板。標視為LC層的液晶像素係位於第一及第二基板之間。

液晶像素LC的結構及佈局對熟此技藝者來說為已知，且於此並不詳細描述。

再者，LCD面板LP包含第一偏光板4及第二偏光板5。第一偏光板4覆蓋第一基板2之自由面(也就是第一基板2遠離液晶像素LC的表面)。

第二偏光板5覆蓋第二基板3之自由面(也就是第二基板3遠離液晶像素LC的表面)。

作為背偏光板的第二偏光板5係直接朝向背光裝置BL。背光裝置BL包含框架6及導光件7。框架6圍繞及支承導光件7。使用上，導光件7係用以引導來自導光件光源(未顯示)而垂直於導光件表面之光。

如同圖1所示，LCD面板LP與背光裝置BL需彼此互相固接。一般來說，此固接係位於與框架6區域重疊的周圍區域。

圖3a根據一實施例概要顯示LCD面板及背光裝置於固接後之橫截面圖。圖3a的橫截面圖係沿著XZ平面，其中X為水平方向且Z為垂直方向。

LCD面板LP的第二偏光板5表面與背光裝置BL的框架6彼此互相固接且形成LCD模組10。

在一實施例中，LCD面板LP及背光裝置BL的固接係藉由焊接(welding)技術在固接區11完成。固接LCD面板LP及背光裝置BL之方法包含：首先，LCD面板LP及背光裝置BL彼此互相接觸而形成一組件，如此LCD面板LP會與背光裝置BL對齊。其次，對在該組件周圍區域的至少一部分上的固接區11施予熱流，以進行局部加熱。

如果LCD面板LP第二偏光板5的第一材料與背光裝置BL框架6的第二材料彼此在物理及/或化學上相容(compatible)而可互相固接，則LCD面板LP及背光裝置BL的表面在固接區11彼此焊接而連結。舉例來說，如果第一及第二材料二者皆為熱塑性(thermoplastic)材料，則這二種材料將會相容且可焊接。

如果在固接區的第一及第二材料並不相容，例如第一材料為熱硬化劑(thermohardener)而第二材料為熱塑性，則“直接”將第一及第二材料焊接的方式並不可行。

圖3b根據另一實施例概要顯示LCD面板及背光裝置於固接後之橫截面圖。在此實施例中，以熱塑性材料層8覆蓋LCD面板LP表面，此熱塑性材料層8會相容於背光裝置BL框架6之表面的第二材料，舉例來說，這樣的熱塑性材料層8可以膠黏著於LCD面板LP表面，但用以膠黏熱塑性材料層8所使用的膠需產生足夠的黏著力。

舉例來說，LCD面板LP表面包含由熱硬化劑(如聚醋酸纖維素(poly-acetate-cellulose))形成的第二偏光板5，而背光裝置BL的固接區為包含熱塑性(如聚碳酸酯(poly-carbonate))的框架6，而在此實施例中，乃對膠黏著於LCD面板LP表面的熱塑性材料層8與背光裝置BL框架6進行焊接，而非直接焊接LP表面與背光裝置BL框架6。

在一實施例中，熱塑性材料層8包含聚碳酸酯(poly-carbonate)。

在另一個實施例中，於局部加熱期間，可施予一個適當固接的壓力於LCD面板及背光裝置之表面間。

局部加熱可使LCD面板及背光裝置以一種固接連接的方式貼附，而同時可減小周圍區域的使用。且此方法提供了牢固的固接連接，其降低了LCD面板在組裝入電子裝置前，LCD面板自背光裝置脫離的風險。

圖3c顯示沿圖3b的線3c-3c所截取之沿YZ平面的第二橫截面圖。Y方向為垂直於X、Z方向的第二水平方向。

在這實施例中，固接區11為線形且沿Y方向延伸。

在一實施例中，可藉由一個內建的加熱元件(如電阻線)提供局部加熱，可透過直接通電流於此電阻線而加熱。

在另一個實施例中，可藉由外部加熱源提供此局部加熱，其可控制地傳輸熱到LCD模組10內的固接區11。這類的外部加熱源可為雷射光束源或超音波源。

圖4a-4c概要顯示根據一實施例LCD面板及背光裝置之固接方法。

圖4a中分別顯示LCD面板LP及背光裝置BL，以及設置於其二者間之一個電阻線14。此電阻線14沿著LCD面板LP與背光裝置BL相互貼附的表面邊緣平行延伸。

圖4b中LCD面板LP及背光裝置BL在壓力F的施加下相互接觸。在接觸期間，以電流I通過電阻線14而沿電阻線14產生電阻熱Q，以將LCD面板LP及背光裝置BL之表面焊接一起且形成LCD模組10。

圖4c顯示LCD模組10的橫截面圖。LCD面板LP的表面及背光裝置BL的表面因為此加熱而被焊接於一起，且形成固接LCD面板LP及背光裝置BL的焊接區11’。電阻線14係內建於焊接區11’中。LCD模組10以外的電阻線可移除，比如透過切斷LCD模組10以外的電阻線。

圖5a-5c概要顯示根據一實施例LCD面板及背光裝置之固接方法。

圖5a中分別顯示LCD面板LP及背光裝置BL，以及被設置於背光裝置BL表面的一個電阻線15。在這實施例中，電阻線15係沉積於背光裝置BL之表面。電阻線15沿著背光裝置BL邊緣延伸。電阻線15包含一電阻材料，此材料可包含金屬、金屬矽化物或傳導氧化物。在此實施例中，電阻線15之製造係透過於背光裝置BL的接觸面上沉積一傳導材料且圖案化此傳導材料為一導線形狀的線。在一實施例中，此傳導材料可為一透光材料，例如為一透光傳導氧化物，例如銦錫氧化物(ITO)。

圖5b中LCD面板LP及背光裝置BL在壓力F的施加下相互接觸。在接觸期間，利用電阻線的連接器20，以電流I通過電阻線15而沿電阻線15產生電阻熱Q，以將LCD面板LP及背光裝置BL之表面焊接一起且形成LCD模組10。

圖5c顯示LCD模組10的橫截面圖。LCD面板LP的表面及背光裝置BL的表面因為此加熱而被焊接於一起，且形成固接LCD面板LP及背光裝置BL的焊接區11’。沉積的電阻線15係內建於此焊接區11’中。電阻線15之連接器20可移除。

圖6a-6c概要顯示根據一實施例LCD面板及背光裝置之固接方法。

圖6a中分別顯示LCD面板LP及背光裝置BL以及被設置於背光裝置BL表面的電阻線，此電阻線可如同圖4a-4c中顯示的電阻線14或圖5a-5c中顯示的電阻線15。在圖6a中，電阻線顯示為於背光裝置BL表面上的沉積電阻線(如同圖5a-5c中顯示的電阻線15)，但此電阻線亦可為分離的電阻線(如同圖4a-4c中顯示的電阻線14)。圖6a中的電阻線14或15沿著背光裝置BL邊緣延伸，且包含一電阻材料，此電阻材料可包含金屬、金屬矽化物或傳導氧化物，例如ITO。

熱塑性材料層17貼附於LCD面板LP的表面上，例如以膠黏著到LCD面板LP的表面。

在這實施例中，背光裝置BL的表面包含熱塑性材料。

圖6b中LCD面板LP及背光裝置BL在壓力F的施加下相互接觸。在接觸期間，利用電阻線的連接器20，以電流I通過電阻線而沿電阻線產生電阻熱Q，以將LCD面板LP(熱硬化材料)及背光裝置BL(熱塑性材料)之表面固接一起且形成LCD顯示模組，其中以貼附於LCD面板LP上的熱塑性材料層17幫助與背光裝置BL的焊接。由於使用相容的材料，故可完成此焊接。

圖6c顯示LCD顯示模組的橫截面圖。LCD面板LP的表面及背光裝置BL的表面因為此加熱而被焊接於一起，且形成固接LCD面板LP及背光裝置BL的焊接區11’、17’。電阻線係內建於焊接區中。

圖7概要顯示背偏光板的橫截面圖。LCD面板LP的背偏光板5(或顯示在圖2及圖3a-3c的第二偏光板5)包含一堆疊層，在使用期間，控制由背光裝置BL發出至LCD面板LP的光的偏光性。

在一個示範性的實施例中，背偏光板5包含第一膠層51、第一偏光層52、第二偏光層53及第三偏光層54。此第一、第二及第三偏光層52、53、54形成如同偏光元件功能的堆疊結構。

第一膠層51用以將偏光元件52、53、54黏著至第二基板3。

偏光元件可包含一或多種熱硬化劑材料層，其與背光裝置BL框架6之熱塑性材料無法焊接。舉例來說，第一及第三偏光層52、54可包含聚醋酸纖維素，第二偏光層53可包含聚乙烯乙酸酯(poly-vinyl-acetate)。基於偏光元件之表層54與背光裝置BL(的框架6)的材料無法直接焊接之因素，可提供一個熱塑性材料層56於背偏光板表層54。熱塑性材料層56藉由第二膠層55貼附於偏光元件(的背偏光板表層54)。

注意，偏光元件的偏光層可包含其他材料。

圖8a及8b概要顯示根據再一實施例LCD面板及背光裝置在固接前後之橫截面圖。

與前面圖式相同的元件在圖8a及8b中採用相同參考符號。

在這實施例中，LCD面板LP’的第一及第二偏光板4、5僅分別覆蓋部分的第一及第二基板2、3。相較於前述之背光裝置BL，圖8a及8b中所示的背光裝置BL’中的導光件7對應於框架6’的上表面6a而具有一凹處7a。

於第二偏光板5的周圍上，露出了第二基板3之區域25。背光裝置BL’的框架6’係貼附於第二基板3之露出區域25。根據本發明，熱塑性材料層8至少貼附於第二基板3之露出區域25。

接著，設置LCD面板LP’及背光裝置BL’，以在貼附於露出區域25之熱塑性材料層8與框架6’之上表面6a之間產生一接觸區域。隨後，當施予壓力時，加熱此接觸區域，以於LCD面板LP’及背光裝置BL’之間產生一焊接方式的連接11”。

圖8b顯示焊接後LCD模組10’的橫截面。注意，根據本發明製造LCD模組可應用於背光裝置BL之框架6’上，特別是當框架6’需要貼附到LCD面板LP上無法進行焊接的材料時，例如金屬、半導體材料、陶瓷材料或有機材料，但熱塑性材料層可貼附(或以膠黏著)到這些無法進行焊接的材料。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

F．．．壓力

I．．．電流

Q．．．電阻熱

BL．．．背光裝置

BL’．．．背光裝置

LP．．．LCD面板

LP’．．．LCD面板

LC．．．液晶像素

RS．．．框片

2．．．第一基板

3．．．第二基板

4．．．第一偏光板

5．．．第二偏光板

6．．．框架

6’．．．框架

6a．．．上表面

7．．．導光件

7a．．．凹處

8．．．熱塑性材料層

10．．．LCD顯示模組

11．．．固接區

11’．．．焊接區

11”．．．焊接連接

14．．．電阻線

15．．．電阻線

17．．．熱塑性材料層

17’．．．焊接區

20．．．連接器

25．．．區域

51．．．第一膠層

52．．．第一偏光層

53．．．第二偏光層

54．．．第三偏光層

55．．．第二膠層

56．．．熱塑性材料層

實施例將以舉例的方式連同參閱所附的概要圖式描述，圖式中相同的符號代表相同的元件，其中：

圖1概要地顯示先前技術LCD模組之橫截面圖；

圖2根據一實施例概要顯示LCD面板及背光裝置固接前之橫截面圖；

圖3a根據一實施例概要顯示LCD面板及背光裝置於固接後之橫截面圖；

圖3b根據另一實施例概要顯示LCD面板及背光裝置於固接後之橫截面圖；

圖3c根據圖3b之實施例概要顯示LCD面板及背光裝置於固接後之更進一步的橫截面圖；

圖4a-4c概要顯示根據一實施例LCD面板及背光裝置之固接方法；

圖5a-5c概要顯示根據一實施例LCD面板及背光裝置之固接方法；

圖6a-6c概要顯示根據一實施例LCD面板及背光裝置之固接方法；

圖7概要顯示背偏光板的橫截面圖；以及

圖8a-8b概要地顯示根據再一實施例LCD面板及背光裝置在固接前後之橫截面圖。

LC．．．液晶像素

2．．．第一基板

3．．．第二基板

4．．．第一偏光板

5．．．第二偏光板

6．．．框架

7．．．導光件

10．．．LCD模組

11．．．固接區

Claims (13)

1. 一種製造顯示模組的方法，該顯示模組包含一顯示面板及背光裝置，該方法包含：將該顯示面板及該背光裝置接觸於一共同接觸區域，該共同接觸區域係為該顯示面板之一接觸面與該背光裝置之一接觸面對應之一固接區，以及於該共同接觸區域施予一熱流，以於該顯示面板及該背光裝置間之該共同接觸區域中產生一局部焊接連接；其中利用一內建的加熱元件施予該熱流，而該內建的加熱元件係位於該顯示面板之該接觸面與該背光裝置之該接觸面之間。
2. 如請求項第1項所述之方法，更包含於施予該熱流期間，於該等接觸面上施予一壓力。
3. 如請求項第2項所述之方法，其中施予該熱流係藉由於該顯示面板與該背光裝置之該固接區設置一電阻線，及以一電流通過該電阻線的方式進行。
4. 如請求項第3項所述之方法，其中設置該電阻線包含於該背光裝置之該接觸面上沉積一傳導材料，及圖案化該傳導材料為一導線形狀的線。
5. 如請求項第4項所述之方法，其中該傳導材料為一金屬、一半導體材料、一傳導氧化物、或一透光傳導氧化物。
6. 如請求項第1項所述之方法，其中該背光裝置包含一框架及一導光件，該框架圍繞及支承該導光件，且該背光裝置之該接觸面包含該框架之一表面部分。
7. 如請求項第1項所述之方法，其中該顯示面板更包含一像素層、一基板、與一背偏光板，其中該基板位於該像素層與該背偏光板之間，且該顯示面板之該接觸面係包含該背偏光板之一表面部分。
8. 如請求項第7項所述之方法，其中該背偏光板暴露出該基板之一表面部分，而該顯示面板之該接觸面係包含該背偏光板之該表面部分及該基板之該表面部分。
9. 如請求項第7項所述之方法，其中該背光裝置之該接觸面包含一熱塑性材料，且該顯示面板之該接觸面包含不同於該熱塑性材料之一材料，且該材料無法與該熱塑性材料進行焊接，其中該方法更包含在將該顯示面板及該背光裝置接觸於該共同接觸區域之前，於該顯示面板之該接觸面上貼附一層之該熱塑性材料。
10. 如請求項第9項所述之方法，其中於該顯示面板之該接觸面上貼附該層之該熱塑性材料包含提供一膠層於該層之該熱塑性材料與該顯示面板之該接觸面之間。
11. 一種顯示模組，包含；一顯示面板； 一背光裝置，其中該顯示面板及該背光裝置接觸於一共同接觸區域，該共同接觸區域係為該顯示面板之一接觸面及該背光裝置之一接觸面同時接觸之一固接區；一局部焊接連接，位於該顯示面板及該背光裝置間之該共同接觸區域，其中該局部焊接連接乃是藉由在該共同接觸區域施予一熱流而產生；以及一內建的加熱元件，位於該顯示面板之該接觸面與該背光裝置之該接觸面之間，用於產生該熱流。
12. 如請求項第11項所述之顯示模組，其中該顯示模組係依照前述請求項第1項所述方法製造。
13. 一種電子裝置，包含：如請求項第12項所述之顯示模組；以及一輸入單元，耦接該顯示模組，且藉由該輸入單元傳輸訊號至該顯示模組，以控制該顯示模組顯示影像。