TWI524112B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

顯示裝置及其製造方法

所述技術通常關於一種顯示裝置。更具體來說，所述技術係關於一種具有透明覆蓋窗之顯示裝置及其製造方法。

近來，可攜式手機、導航裝置、數位相機、電子書、可攜式遊戲機、以及其他各種具有液晶顯示器或有機發光二極體的終端裝置與行動電子裝置已被用來作為顯示裝置。

一般用於這些行動型裝置的顯示裝置中，透明覆蓋窗係被提供在顯示面板之前側，以讓使用者觀看顯示單元。透明覆蓋窗係為形成於裝置最外部份之一構件，因此其必須具有抵抗外界衝擊之優秀抗衝擊性，以保護在裝置中的顯示面板。

再者，利用以一體成型之顯示螢幕所形成之觸控面板的結構已廣泛地使用，而取代了其中用開關或鍵盤作為輸入裝置的傳統方法。因此，相較於傳統行動型裝置，以手指等接觸透明覆蓋窗之表面普遍增加，從而需要顯著強度。

上述於先前技術所揭露之資訊僅係提供以加強對於所述技術的先前技術的了解。因此，其可能含有並非為本國所屬技術領域具有通常知識者所習知的先前技術。

根據本發明之實施例，一種顯示裝置包含具有透明保護層之覆蓋窗，其為輕盈且同時具有良好的抗衝擊性，且係簡單地設計並具有均勻的厚度。根據其他實施例，提供一種覆蓋窗之製造方法。

根據一例示性實施例，一種顯示裝置包含：一顯示面板，其包含顯示區域及非顯示區域；以及一覆蓋窗，其設置於顯示面板之前側且包含對應至顯示區域之透明區域、及對應至非顯示區域之非透明區域。覆蓋窗包含形成有透明區域及非透明區域之一覆蓋窗主體、以及形成於覆蓋窗主體之前表面的一透明保護層。透明保護層延伸至對應於覆蓋窗主體之非透明區域之至少一部分的後表面。

透明保護層可以紫外線固化樹脂、熱固化樹脂或其組合而製成。

透明保護層可更包含透明顆粒。

透明顆粒可具有實質上與紫外線固化樹脂、熱固化樹脂或其組合之折射率相同的折射率。

觸控面板可更被包含於顯示面板與覆蓋窗之間。

覆蓋窗主體可更包含對應至非透明區域並於覆蓋窗主體及透明保護層之間的遮罩層。

覆蓋窗主體可包含孔洞，且非透明區域可鄰近孔洞而形成。

覆蓋窗主體的透明區域可由如透明保護層相同的材料所製成。

根據一例示性實施例，一種製造顯示裝置的方法包含：提供包含顯示區域及非顯示區域之顯示面板；提供具有對應至非顯示區域之非透明區域的覆蓋窗主體；設置覆蓋窗主體於模具內；注入保護層成型樹脂於模具與覆蓋窗主體之間以形成透明保護層；接收剩餘之保護層成型樹脂，其係於透明保護層成型在對應覆蓋窗主體的非透明區域的後表面之後所殘留；以及藉由紫外線照射、加熱或其組合之方法而固化保護層成型樹脂。

根據例示性實施例，可得到具輕盈重量且同時抵抗外界衝擊之強抗衝擊性之顯示裝置的覆蓋窗。

此外，根據例示性實施例，透明保護層可以均勻厚度而形成在顯示裝置之覆蓋窗的表面，而不會劣化其強度。

此外，根據例示性實施例，顯示裝置之覆蓋窗可以各種形狀而形成。

100‧‧‧顯示裝置

211‧‧‧透明區域

212‧‧‧非透明區域

213‧‧‧遮罩層

214‧‧‧孔洞

221‧‧‧透明顆粒

222、222’‧‧‧第二延伸部

10‧‧‧顯示面板

11‧‧‧顯示區域

12‧‧‧非顯示區域

13‧‧‧第一基板

14‧‧‧第二基板

15‧‧‧可撓性印刷電路

16‧‧‧容座

20、20’、30、40‧‧‧覆蓋窗

21、21’‧‧‧覆蓋窗主體

22、22’‧‧‧透明保護層

25‧‧‧保護層

26‧‧‧積體電路晶片

50‧‧‧印刷電路板

51‧‧‧連接器

52‧‧‧第一延伸部

60‧‧‧模具

T‧‧‧觸控面板

第1圖 為根據第一例示性實施例之顯示裝置之分解透視圖。

第2圖 為顯示於第1圖之覆蓋窗沿著II-II'線段所截取之剖面圖。

第3圖 為第一例示性實施例之一形式之剖面圖。

第4A圖 為根據第一例示性實施例之另一形式之覆蓋窗之頂部平面圖。

第4B圖 為第4A圖沿著IV-IV'線段所截取之剖面圖。

第5圖 為根據第二例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之剖面圖。

第6圖 為根據第三例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之剖面圖。

第7圖 為根據第一例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之製造方法之示意圖。

第8圖 顯示根據第一例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之製造方法之流程圖。

第9圖 顯示根據第二例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之製造方法之流程圖。

本發明將參考其中顯示本發明之例示性實施例的附圖而於後文中進行更充分的說明。如所屬技術領域具有通常知識者所明瞭的是，在未脫離本發明之精神或範疇下，所述實施例可以各種不同方式修改。

另外，顯示於附圖中對應之結構構件的尺寸和厚度係為了解釋方便而任意地繪示，本發明並不受這些繪示所限制。

在附圖中，層、薄膜、面板、區域等的厚度係為了清晰而誇大。全說明書中相似的參考符號係表示相似的元件。其將了解的是當一元件像是層、薄膜、區域、面板等被視為在另一元件“之上”時，其可直接在另一元件之上或可存在中介元件。相反地，當一元件被稱為“直接在另一元件上”時，中介元件則不存在。同時，在整份說明書中，顯示裝置的“前表面”及“後表面”係分別代表圖中Z軸方向的頂面及Z軸方向的底面。

此外，為了清楚敘述本發明，與本敘述無關的部份將省略，且在整份說明書中相似的參考符號係代表相似的元件以及類似的構成組件。

更進一步地，在例示性實施例中具有相同配置的構成組件係於第一例示性實施例中使用相似的參考符號而示範性的說明，而在其他例示性實施例中將僅說明那些與第一例示性實施例不同的配置。

第1圖為根據第一例示性實施例的顯示裝置的分解透視圖。

參考第1圖，根據本例示性實施例的顯示裝置100包含用來顯示影像的顯示面板10、收納顯示面板10及各種元件的容座16、以及設置於顯示面板10之前側並保護顯示面板10的覆蓋窗20。

顯示面板10可為有機發光顯示面板。換句話說，顯示面板10可為非有機發光顯示面板之顯示面板，例如液晶顯示面板。為了較佳的理解及方便解釋，在本例示性實施例中，將以有機發光顯示面板作為範例說明，然而本發明並非以此為限。

顯示面板10係透過可撓性印刷電路(flexible printed circuit,FPC)15而電性連接至印刷電路板(printed circuit board,PCB)50。

作為用來顯示影像之基礎單元的複數個像素係以矩陣形式排列於顯示面板10的第一基板13上，且第二基板14係透過密封件(圖未示)接合至第一基板13以保護像素。第一基板13可為一後基板而第二基板14可為一前基板。

如範例所示，在主動矩陣型有機發光顯示面板中的各像素包含具有陽極、有機發射層及陰極之有機發光元件(圖未示)、以及驅動有機發光元件的驅動電路(圖未示)。驅動電路可為薄膜電晶體。薄膜電晶體的源極端可連接至資料線，而閘極端可連接至閘極線。此外，汲極端係連接至有機發光元件的陽極及陰極之其中之一。

薄膜電晶體的資料線及閘極線係透過可撓性印刷電路15而連接至印刷電路板50。

如果電子訊號透過印刷電路板50而輸入至薄膜電晶體的源極端及閘極端，薄膜電晶體則根據輸入訊號而開啟或關閉使得用來驅動像素之電子訊號輸出至汲極端。

用來控制顯示面板10的積體電路晶片(integrated circuit chip)26係安裝於第一基板13上。積體電路晶片26產生時序訊號以於適當時機提供資料驅動訊號及閘極驅動訊號。此外，這些訊號係提供至顯示面板10的資料線及閘極線。保護層25係於鄰近於積體電路晶片26處形成以保護積體電路晶片26。

印刷電路板50係與電子元件(圖未示)安裝以處理驅動訊號。印刷電路板50包含連接器51及第一延伸部52，且第一延伸部52係裝配於連接器51之一端以傳輸外部訊號至印刷電路板50。

保護顯示面板10的覆蓋窗20係安置於顯示面板10的前側。覆蓋窗20可由合成樹脂材料所形成，從而保護顯示面板10抵抗因外界衝擊而導致的損裂。此外，顯示面板10及覆蓋窗20可藉由一預定黏著層(圖未示)而接合。再者，像是另外的例示性實施例，顯示面板10及覆蓋窗20可經由插設於其間的一空氣層而相互分隔。

覆蓋窗20包含覆蓋窗主體21(如第2圖所示)，其具有對應至顯示面板10之顯示區域11的透明區域211，且係為透明的以使顯示區域11可從外部被看見。覆蓋窗主體21亦具有對應至顯示面板10之非顯示區域12的非透明區域212，且係為不透明的以使非透明區域212可不被看見。非透明區域212用以使形成於顯示面板10的非顯示區域12的配線或元件不會從外部被看見。非顯示區域12可包含產品的標誌或裝飾性造型。此外，可形成透明保護層22以覆蓋該覆蓋窗主體21的整個前表面與側面及一部分非透明區域212的後表面。

接下來，覆蓋窗20將會參照第2圖至第4圖而說明。

第2圖為第1圖之覆蓋窗沿著第1圖的II-II'線段所截取之剖面圖。

如第2圖所示，形成覆蓋窗20以使覆蓋窗主體21(包含透明區域211及非透明區域212)被透明保護層22所覆蓋。

覆蓋窗主體21可為合成樹脂，玻璃、或陶瓷材料。如第2圖所示，非透明區域212可藉由印刷法或裝飾模造在透明覆蓋窗主體21的相對部份(即，透明區域211以外)形成遮罩層213而得到。如第2圖所示，遮罩層213可形成於覆蓋窗主體21的前表面或覆蓋窗主體21的後表面。

透明保護層22覆蓋藉由遮罩層213而形成有非透明區域212的覆蓋窗主體21。透明保護層22係以利用紫外線照射或加熱而固化的紫外線固化透明樹脂及/或熱固化透明樹脂而製成(下文中，用來形成透明保護層22的樹脂係稱為“保護層成型樹脂”)。紫外線照射及/或熱固化透明樹脂可為聚甲基丙烯酸酯(polymethylmethacrylate,PMMA)或聚倍半矽氧烷(polysilsesquioxane,PSSQ)。透明保護層22自前表面延伸，且形成於側表面及部份非透明區域212的後表面以及覆蓋窗主體21的前表面。更具體來說，第二延伸部222係形成於對應非透明區域212之後表面的區域上。第二延伸部222為於覆蓋窗主體21上形成透明保護層22時能夠接收剩餘樹脂之一部份，且透明保護層22的厚度可透過第二延伸部222而細薄且均勻。第二延伸部222的寬度係根據在製造製程中剩餘樹脂之含量而改變，然而其較佳不要大於非透明區域212的寬度。亦即，第二延伸部222必須小於非透明區域212的寬度，以使以非透明區域212所覆蓋的第二延伸部222不至被察覺，因此使顯示裝置之顯示性能不受影響。詳細的製造方法將會於後文中說明。

換句話說，本例示性實施例之覆蓋窗本身包含觸控面板或可作用為觸控面板。亦即，如第3圖所示，根據本例示性實施例之一形式，在覆蓋窗20’之覆蓋窗主體21的後表面上提供一觸控面板T，藉此具有能夠感測觸控之訊號的 觸控視窗。在此配置下，由使用者觸控的部分係藉由透明保護層22所保護，使得可得到輕盈且具抵抗觸控衝擊之良好抗性的覆蓋窗20’。

第4A圖為根據第一例示性實施例之另一形式的覆蓋窗之頂部平面圖，而第4B圖為第4A圖沿著IV-IV'線段所截取之剖面圖。

參照第4A圖及第4B圖，覆蓋窗20的非透明區域212更包含孔洞214以用來作為擴音器或麥克風。用來覆蓋內部元件之遮罩層213係形成於接近孔洞214的非透明區域212。於此，透明保護層22可具有延伸至孔洞214內壁的第二延伸部222，且係形成於覆蓋窗主體21之後表面的部份非透明區域212。在形成透明保護層22時所產生的剩餘樹脂可透過鄰近孔洞214的第二延伸部222而接收。

第5圖為根據第二例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗30之剖面圖。

在本例示性實施例中，透明覆蓋窗主體21’包含遮罩層213，且覆蓋窗主體21’係形成在對應至非透明區域212的一部份而非另行形成非透明區域212，透明區域211係整體地與透明保護層22’相同的材料所形成。透明保護層22’係自覆蓋窗主體21’的前表面延伸至側面，且形成於側面及後表面之至少一部分。特別的是，第二延伸部222’可形成於對應至非透明區域212之後表面的區域。

第6圖為根據第三例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗40之剖面圖。

在本例示性實施例中，具有預定直徑的透明顆粒221係混入形成透明保護層22的樹脂中。透明顆粒221的平均顆粒直徑可與透明保護層22的厚度相同。如範例所示，透明保護層22之厚度和透明顆粒221的平均顆粒直徑可落於1至100μm的範圍內。此外，透明顆粒221可具有與形成透明保護層22之樹脂相 同的折射率。當其折射率與樹脂相異時，於透明顆粒221與樹脂之間的界面產生全反射，使得透明顆粒221似泡沫般呈現，因而劣化顯示品質。

如透明顆粒221，由形成透明保護層22之樹脂所製成的顆粒(亦即，紫外線照射及/或熱固化透明樹脂)、玻璃顆粒、或二氧化矽顆粒可被使用。

藉由包含透明顆粒221，當形成透明保護層22時，透明顆粒221作為覆蓋窗主體21及模具60之間的間隔物(參照第7圖)，從而維持了覆蓋窗主體21及模具60之間(參照第7圖)均勻的間隙。因此，包含透明顆粒221的紫外線照射及/熱固化透明樹脂可注入至透明保護層22的厚度範圍內，且如果過多量的樹脂注入時，其優點係在於並不需要移除餘料的後續製程。

接著，將說明根據一例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之製造方法。

第7圖為根據第一例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之製造方法之示意圖，而第8圖顯示根據第一例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之製造方法之流程圖。

首先，形成覆蓋窗主體21。在本例示性實施例中，覆蓋窗主體21可以藉由在透明塑膠材料上以印刷法在對應至非透明區域212的一部分形成遮罩層213而形成。此外，遮罩層213可透過裝飾模造法形成於透明塑膠材料上。覆蓋窗主體21可根據顯示裝置的形狀以各種形狀形成。

接著，覆蓋窗主體21設置於模具60內。模具60的內部形狀與覆蓋窗主體21相同，且因透明保護層22的厚度使模具60之尺寸大於覆蓋窗主體21。

接著，一定量的保護層成型樹脂注入至模具60與覆蓋窗主體21之間。保護層成型樹脂的含量係根據透明保護層22的厚度而決定，且通常會注入相較形成透明保護層22所需要含量稍多的量。如果樹脂量不夠，透明保護層22可能無法形成於覆蓋窗主體21的整個表面上，使得顯示品質可能劣化。於此， 剩餘樹脂係沿著覆蓋窗主體21的側面流動，且於對應至覆蓋窗主體21之非透明區域212之後表面的一部分而被接收。

接著，固化保護層成型樹脂以形成包含透明保護層22的覆蓋窗20。

根據本發明之製造方法，其中表面無細縫產生的透明保護層22係以均勻厚度而形成，因此得到具有抵抗外界衝擊之良好抗性之覆蓋窗。在傳統技術中，剩餘樹脂透過後續製程如固化後切割而移除，然而，細縫可能因為後續製程而產生，使得覆蓋窗整體的強度可能會劣化。然而，在本發明中，剩餘樹脂係於對應至覆蓋窗主體21之非透明區域212的後表面被接收，因此理想厚度之透明保護層22可無需以如切割的後續製程而得到。

此外，覆蓋窗主體21更具有複雜的三維結構，且由於塗佈保護層成型樹脂接著固化以形成覆蓋窗20，故可得到各種形狀的覆蓋窗20。

在製造方法中，如第4A圖及第4B圖所示，覆蓋窗主體21的非透明區域212可形成以具有用來安裝麥克風或擴音器的孔洞214。在此情況下，剩餘樹脂係通過孔洞214以及至覆蓋窗主體21之側面而被移除，從而於接近孔洞214之非透明區域212的後表面被接收。

此外，在製造方法中，如第6圖所示，紫外線及/或熱固化樹脂可與透明顆粒221混合。由於透明顆粒221，故模具60及覆蓋窗主體21之間的間隙可維持均勻以使得透明保護層可更均勻。

接著，根據第二例示性實施例之覆蓋窗之製造方法將參照第5圖及第9圖而說明。在本說明中，僅解釋與根據第一例示性實施例之製造方法的相異處。

第9圖顯示根據第二例示性實施例之顯示裝置之覆蓋窗之製造方法之流程圖。

在本例示性實施例中，與製造方法之第一例示性實施例之相異處在於覆蓋窗主體21’(參照第5圖)僅具有非透明區域212。亦即，覆蓋窗主體21’具有第一例示性實施例中之透明區域被移除的形狀，舉例來說，覆蓋窗主體21’具有形成於模具60內的矩形框架形狀。覆蓋窗主體21’可由非透明金屬材料、合成樹脂、或玻璃而製成。

接著，保護層成型樹脂係注入以填滿對應至透明區域211的區域。此外，保護層成型樹脂係注入至非透明區域212的前表面。接著，剩餘樹脂於非透明區域212的後表面被接收，且樹脂係以紫外線照射及/或加熱而固化以形成具有透明區域211、非透明區域212、以及透明保護層22的覆蓋窗30。

除了覆蓋窗30的透明區域211係使用與透明保護層22’之相同材料而同時形成以外，本例示性實施例係使用根據第一例示性實施例相同之製造方法。

雖然此揭露係針對目前考量具體可行的例示性實施例而說明，但其應了解的是本發明並不受此揭露實施例之限制，相反地，其旨在涵蓋包含於所附申請專利範圍內精神與範疇下的各種修改及等效配置。

100‧‧‧顯示裝置

211‧‧‧透明區域

212‧‧‧非透明區域

222‧‧‧第二延伸部

10‧‧‧顯示面板

11‧‧‧顯示區域

12‧‧‧非顯示區域

13‧‧‧第一基板

14‧‧‧第二基板

15‧‧‧可撓性印刷電路

16‧‧‧容座

20‧‧‧覆蓋窗

22‧‧‧透明保護層

25‧‧‧保護層

26‧‧‧積體電路晶片

50‧‧‧印刷電路板

51‧‧‧連接器

52‧‧‧第一延伸部

Claims (16)

1. 一種顯示裝置，其包含：一顯示面板，其包含一顯示區域及一非顯示區域；以及一覆蓋窗，其設置於該顯示面板之前側且包含對應至該顯示區域之一透明區域及對應至該非顯示區域之一非透明區域，其中該覆蓋窗包含：一覆蓋窗主體，其包含該透明區域及該非透明區域；以及一透明保護層，其於該覆蓋窗主體之一前表面且延伸至並覆蓋該覆蓋窗主體之一後表面之一部分，被該透明保護層覆蓋之該覆蓋窗主體之該後表面之該部分係對應至該覆蓋窗主體之該非透明區域的至少一部分。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該透明保護層包含一紫外線固化樹脂、一熱固化樹脂或其組合。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該透明保護層更包含多個透明顆粒。
4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該些透明顆粒具有實質上與該紫外線固化樹脂、該熱固化樹脂或其組合之一折射率相同的一折射率。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包含一觸控面板，其係位於該顯示面板與該覆蓋窗之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該覆蓋窗主體更包含對應至該非透明區域並介於該覆蓋窗主體及該透明保護層之間的一遮罩層。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該覆蓋窗主體包含一孔洞，且該非透明區域係鄰近該孔洞而形成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該覆蓋窗主體之該透明區域係由與該透明保護層相同的材料所製成。
9. 一種製造顯示裝置之方法，其包含：提供包含一顯示區域及一非顯示區域之一顯示面板；提供具有對應至該非顯示區域之一非透明區域的一覆蓋窗主體；設置該覆蓋窗主體於一模具內；注入一保護層成型樹脂於該模具與該覆蓋窗主體之間以形成一透明保護層；接收剩餘之該保護層成型樹脂，其係於該透明保護層成型在對應該覆蓋窗主體之該非透明區域的後表面之後所殘留；以及藉由紫外線照射、加熱或其組合之方法固化該保護層成型樹脂。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中提供該覆蓋窗主體之步驟更包含形成一孔洞於該覆蓋窗主體之該非透明區域。
11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該保護層成型樹脂包含多個透明顆粒。
12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該覆蓋窗主體包含對應至該顯示區域之一透明區域。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中提供該覆蓋窗主體之步驟更包含在對應至該覆蓋窗主體之該非透明區域印刷一遮 罩層。
14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中提供該覆蓋窗主體之步驟更包含在對應至該覆蓋窗主體之該非透明區域裝飾模造一遮罩層。
15. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該非透明區域係以一框架形狀形成於該覆蓋窗主體內，且該保護層成型樹脂係注入至該框架形狀之該非透明區域內，以形成對應至該顯示區域之一透明區域。
16. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更包含提供一觸控面板於該顯示面板與一覆蓋窗之間。