CN102478727A - 玻璃制板及其制造方法与其应用之显示装置、触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种玻璃制板，其包括：一透明玻璃板及一塑料高分子材料膜。其中，塑料高分子材料膜是框设于透明玻璃板周围，并且塑料高分子材料膜在固化前是与透明玻璃板进行一毛细作用。藉此，以达到增加玻璃制板增的强度及抗摔落破裂能力的目的。

Description

玻璃制板及其制造方法与其应用之显示装置、触控显示装置
技术领域
本发明涉及一种玻璃制板，特别指一种可提升强度的玻璃制板及其制造方法与其应用之显示装置、触控显示装置。
背景技术
近几年来，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)及触控显示装置(Touch Sensitive Display)已日渐普及。在液晶显示装置及触控显示装置的架构设计上，其表面往往都会设计一透明玻璃板，以做为一保护玻璃，降低因触碰或按压而损坏的机会。此外，触控显示装置更是包含另一具有触控感测功能的透明玻璃板。因此，在玻璃的保护上，渐渐地已有多家厂商致力于开发对透明玻璃板的强化技术。
就透明玻璃板的制程而言，通常是对一大尺寸的透明玻璃板进行分配裁切，形成数个小尺寸的透明玻璃板，以符合液晶显示装置或触控显示装置实际产品的尺寸需求。目前在直接切割成型的技术上，大致有刀轮切割裂片(WheelScribing and Breaking)的方式及雷射切割裂片(Laser Scribing and Breaking)等方式。然而，经过切割程序的小尺寸透明玻璃板在切割成型的边缘部分会有细小的裂纹或缺口(Chipping)等缺陷，而这些缺陷将会降低透明玻璃板的强度，并且会在日后制程上产生更严重的问题。
为了解决上述问题，目前更已进一步设计采用一计算机数值控制(ComputerNumerical Control，CNC)加工制程，以改善直接切割制程所容易造成透明玻璃板边缘微裂纹或缺口的问题。所属技术领域具有通常知识者可以了解，计算机数值控制加工制程仍是对于透明玻璃板进行直接裁切的破坏性加工制程，如此将更导致透明玻璃板的表面强度下降。并且经过计算机数值控制加工制程之后的小尺寸透明玻璃板，在后续进行信赖性测试(如：高温高湿、高低温冲击等环境测试)时，透明玻璃板的强度将会更明显地大幅下降。
此外，当透明玻璃板组装至液晶显示装置或触控显示装置等产品后，其对抗摔落破裂的能力就仅能靠产品的承载机构来避免冲击力对透明玻璃板造成损伤。因此，目前在液晶显示装置及触控显示装置所使用的透明玻璃板的强度改良方面，仍有进一步改善的空间。
发明内容
有鉴于上述的技术问题，本发明根据玻璃在周围部分会较为脆弱的特性来进行玻璃板的强化，以直接是藉由附加塑料膜于玻璃周围的方式来让所制造出的玻璃制板增加强度及抗摔落破裂。
根据本发明所提出之一方案，提供一种玻璃制板，其包括：一透明玻璃板及一塑料高分子材料膜。其中，塑料高分子材料膜是框设于透明玻璃板的周围的至少一部分。
根据本发明所提出之另一方案，提供一种玻璃制板，其包括：一透明玻璃板及一塑料高分子材料膜。其中，塑料高分子材料膜是框设于透明玻璃板的周围的至少一部分，使得塑料高分子材料膜在液体状态下是与透明玻璃板的周围的至少一部分进行一毛细作用，并且在受固化后，紧密且稳固地结合于透明玻璃板。
根据本发明所提出之另一方案，提供一种玻璃制板的制造方法，其步骤包括：首先，提供一透明玻璃板，并且框设一塑料高分子材料膜于透明玻璃板的周围的至少一部分。使得塑料高分子材料膜在液态状态下，与透明玻璃板的周围的至少一部分进行一毛细作用。接着，进行固化塑料高分子材料膜，以紧密且稳固地结合于透明玻璃板。
根据本发明所提出之再一方案，提供一种显示装置，其包括：一显示模块及一玻璃制板。其中，玻璃制板是设置于显示模块的上表面，并且进一步包含一透明玻璃板及一塑料高分子材料膜。透明玻璃板是一表面玻璃，而塑料高分子材料膜是框设于表面玻璃的周围的至少一部分，使得塑料高分子材料膜在液体状态下是与透明玻璃板的周围的至少一部分进行一毛细作用，并且在受固化后，紧密且稳固地结合于透明玻璃板。
根据本发明所提出之再一方案，提供一种触控显示装置，其包括：一显示模块及一玻璃制板。其中，玻璃制板是设置于显示模块的上表面，并且进一步包含一透明玻璃板及一塑料高分子材料膜。透明玻璃板是一触控面板玻璃，而塑料高分子材料膜是框设于触控面板玻璃的周围的至少一部分，使得塑料高分子材料膜在液体状态下是与透明玻璃板的周围的至少一部分进行一毛细作用，并且在受固化后，紧密且稳固地结合于透明玻璃板。
藉此，本发明所能达到的功效在于，不需改变透明玻璃板本身的材质，而是直接框设一塑料高分子材料于透明玻璃板的周围的至少一部分，即可有效地修补透明玻璃板因裁切所造成的微裂纹及缺口，并且提升玻璃制板抗冲击、抗摔及抗压力等环境测试的能力。
以上之概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取之方式、手段及功效。而有关本发明的其它目的及优点，将在后续的说明及图式中加以阐述。
附图说明
下面结合具体实施方式及附图，对本发明作进一步详细说明。
图1A为本发明玻璃制板的实施例俯视示意图；
图1B为本发明玻璃制板的实施例侧视示意图；
图1C为第一A图的A-A截面示意图；
图2为本发明玻璃制板的制造方法的实施例流程图；
图3为本发明显示装置的实施例架构剖视示意图；
图4为本发明触控显示装置的第一实施例架构剖视示意图；及
图5为本发明触控显示装置的第二实施例架构剖视示意图。
具体实施方式
本发明是提供一种可提升强度的玻璃制板，以藉由附加塑料高分子材料膜在透明玻璃板的周围来强化强度及增加抗摔落破裂的能力。本发明的玻璃制板可应用于各种3C电子产品(例如：行动通讯装置、可携式多媒体播放器、卫星导航、数字相机、个人数字助理、笔记型计算机、平板计算机等)中的显示装置或触控显示装置。
请同时参考图1A、图1B及图1C，分别为本发明玻璃制板的实施例俯视示意图、侧视示意图及图1A的A-A截面示意图。如图所示，本实施例是提供一种玻璃制板1，其包括：一透明玻璃板11及一塑料高分子材料膜12。其中，透明玻璃板11是例如经过一加工制程(如裁切、边缘研磨抛光、蚀刻、沉积、表面处理等任一或组合的过程)后的透明玻璃板11。
此外，透明玻璃板11亦可是经由一堆栈制程来成型的一具有多层架构的透明玻璃板11。换句话说，本实施例的透明玻璃板11可以是经过各种后制处理程序而制成的本质上透明的玻璃板，例如触控面板玻璃、表面玻璃等。
塑料高分子材料膜12在液体状态下是用以框设于透明玻璃板11的周围的至少一部分。先加以说明的是，由于在本发明之实施例中，透明玻璃板11皆是例如采用长方形之形状来设计，因此塑料高分子材料膜12较佳是框设于透明玻璃板11的全部周围，也就是以框设于透明玻璃板11的四个周边来进行说明。
此外，塑料高分子材料膜12的材质在实际设计上是一液态胶，并且可接受一固化程序而固化。其中液态胶的种类可例如是热固化型黏胶、光固化型黏胶或湿气固化型黏胶，在此并无加以限制。更具体来讲，塑料高分子材料膜12是包含多组合的有机低分子权重单位，例如是自由基型环氧树脂、压克力系丙烯酸树脂、双组分环氧树脂、双阳离子环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺或三聚氰氨甲醛树脂。如此一来，塑料高分子材料膜12在固化之前(液体状态下)能与所框设的透明玻璃板11进行一毛细作用，并且在接受固化程序而固化后，得以紧密且稳固地结合于透明玻璃板11。其中，在塑料高分子材料膜12固化之前，其可以因毛细作用而具有修补透明玻璃板11周围所形成的微裂纹及缺口的作用。
此外，塑料高分子材料膜12除了可直接藉由塑料射出成型的方式来框设于透明玻璃板11周围，另外也可通过胶黏、喷涂或滚轮涂布等方式来框设于透明玻璃板11的周围。并且，塑料高分子材料膜12实际包覆在透明玻璃板11周围的范围大小，是以不阻碍到玻璃制板1实际应用于电子产品时的可视范围为主，在此并无加以限制。
为了更清楚地说明本实施例玻璃制板1的制造过程，请依据图1A至图1C实施例的架构来参考图2，为本发明玻璃制板的制造方法实施例流程图。如图所示，本实施例提供一种玻璃制板1的制造方法，其步骤包括：首先，提供一透明玻璃板11(S201)。接着，框设一塑料高分子材料膜12于透明玻璃板11的周围(S203)，让塑料高分子材料膜12在固化之前能够与透明玻璃板11进行一毛细作用，以渗透到透明玻璃板11周围的微裂纹及缺口。
其中，本实施例所使用的框设技术可例如是由射出成型、胶黏、喷涂或滚轮涂布等方式来框设塑料高分子材料膜12。所属技术领域具有通常知识者可以了解，为了因应不同的框设技术，在框设的过程中往往会搭配特定的程序来实现，例如在喷涂的过程中可以进一步搭配覆盖遮蔽板的步骤来遮蔽透明玻璃板11的可视范围，以达到避免喷涂到可视范围的效果。
最后，进行固化塑料高分子材料膜12(S205)，让塑料高分子材料膜12能够稳固地贴合并包覆于透明玻璃板11的周围。如此一来，本实施例所制造出的玻璃制板1，不仅可以藉由毛细现象来修补透明玻璃板11周围因裁切等因素所造成的微裂纹或缺口等缺陷，让透明玻璃板11本身不会因为该些缺陷而进一步恶化成裂缝甚至是造成破裂。此外，固化后的塑料高分子材料膜12更是可以有效地弥补玻璃周围较脆弱的缺陷，增加抗摔落破裂的能力。
举例来看，若本实施例的透明玻璃板11是采用触控面板玻璃的设计，则所制造出的玻璃制板1即是属于具有塑料边框的触控面板玻璃。
请参考图3，为本发明显示装置的实施例架构剖视示意图。本实施例所揭露的显示装置2包括：一壳体20、一显示模块21及一表面玻璃22(如镜面玻璃)。其中，壳体20是具有一容置槽201，用来容置显示模块21及表面玻璃22，并且表面玻璃22是透过一胶体(图未示)来贴合设置于显示模块21的上表面。此外，显示模块21可例如是采用液晶显示模块(LCD)、电浆显示模块及阴极射线管显示模块(CRT)等不同设计，以架构成不同的显示装置2。
如图3所示，本实施例是针对表面玻璃22来进行玻璃强度的强化设计，以在表面玻璃22的周围框设一塑料高分子材料膜221。藉此，当显示装置2整体组装完成时，表面玻璃22本身即具有抗摔落破裂的能力，可以降低由壳体20机构保护的依赖。
请再参考图4，为本发明触控显示装置的第一实施例架构剖视示意图。本实施例是架构成一种触控显示装置3，其包括：一壳体30、一显示模块31、一触控面板玻璃32及一表面玻璃33。其中，壳体30是具有一容置槽301，容置槽301由下而上是依序容置显示模块31、触控面板玻璃32及表面玻璃33，并且显示模块31、触控面板玻璃32及表面玻璃33之间是可进一步藉由一胶体(图未示)来进行贴合固定。使得触控面板玻璃32是贴合设置于显示模块31的上表面，而表面玻璃33是进一步贴合设置于触控面板玻璃32的上表面。
如图4所示，本实施例是针对触控面板玻璃32来进行玻璃强度的强化设计，以在触控面板玻璃32的周围框设一塑料高分子材料膜321。藉此，当触控显示装置3整体组装完成时，触控面板玻璃32本身即具有抗摔落破裂的能力，可以降低由壳体30机构保护的依赖。
补充说明的是，在触控显示装置3的实际设计上，除了本实施例是针对触控面板玻璃32来进行强化设计之外，更可进一步针对表面玻璃33来进行强化设计，以框设另一塑料高分子材料膜(图未示)来增加表面玻璃33的强度并提升抗摔落破裂的能力。
请再参考图5，为本发明触控显示装置的第二实施例架构剖视示意图。本实施例所架构的一触控显示装置3’大致与第一实施例相同，差异点在于，本实施例的触控显示装置3’包含一具有一容置槽301’的壳体30’、一显示模块31及一触控面板玻璃32。并且藉由触控面板玻璃32的设计，本实施例是直接由触控面板玻璃32来做为触控显示装置3’的支撑及保护用之玻璃。此外，本实施例同样是针对触控面板玻璃32来进行强化设计，使得框设有塑料高分子材料膜321的触控面板玻璃32(整个玻璃制板)是同时具有触控感测及盖板保护的功能。藉此，相较于第一实施例，更可省去其中表面玻璃33的成本。
最后，为了明确地说明本发明的玻璃制板相较于透明玻璃板是具有更高的强度。请参考下列表一及表二，分别为本发明玻璃制板的强度测试之第一实验数据表及第二实验数据表。
表一是说明透明玻璃板与本发明在透明玻璃板周围分别框设自由基型环氧树脂、压克力系丙烯酸树脂、双组分环氧树脂及双阳离子环氧树脂所制成的玻璃制板之间的强度测试。
表一
表二则是说明经过直接切割成型的透明玻璃板、经过计算机数值控制加工制程的透明玻璃板以及本发明在经过直接切割成型的透明玻璃板周围框设有环氧丙烯酸树脂所制成的玻璃制板之间的强度测试。
Figure BSA00000383187500082
Figure BSA00000383187500091
表二
由上述表一及表二中的实验数据来看，本发明的设计，在透明玻璃板周围框设有塑料高分子材料膜所制成的玻璃制板，相较于透明玻璃板，可以有效地提升玻璃的强度。
附带一提的是，由于本发明中所使用的塑料高分子材料膜的材料并无加以限制，而不同材料的固化条件也不尽相同。以自由基型环氧树脂为例，其是属于光固化型黏胶，因此可以直接透过紫外光(UV)来进行固化。另外，若以双组分环氧树脂为例，其是属于热固化型黏胶，固化条件是要求在15分钟内涂布完成，并且在常温中静置24小时后再进行加热固化(80℃/1小时)。由此可知，不同的塑料高分子材料膜，其固化条件是由材料本身的性质来决定。当然，使用者也可以依据实际设计需求(黏结性、硬度、收缩率等)来进行更改固化条件，以固化出所需的材料性能。
综上所述，本发明在透明玻璃板周围框设塑料高分子材料，并不需改变透明玻璃板本身的材质，而是藉由改善玻璃周围较为脆弱的缺陷，让制造出的玻璃制板能有效地修补透明玻璃板因裁切所造成的微裂纹及缺口，并且大幅地提升玻璃制板在抗冲击、抗摔及抗压力等环境测试方面的能力。
惟，以上所述，仅为本发明的具体实施例之详细说明及图式而已，并非用以限制本发明，本发明之所有范围应以下述之申请专利范围为准，任何熟悉该项技艺者在本发明之领域内，可轻易思及之变化或修饰皆可涵盖在以下本案所界定之专利范围。

Claims (15)

1.一种玻璃制板，其特征在于，包括：
一透明玻璃板；及
一塑料高分子材料膜，框设于该透明玻璃板的周围的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的玻璃制板，其特征在于，所述的透明玻璃板是一具有多层架构的透明玻璃板。
3.根据权利要求1所述的玻璃制板，其特征在于，所述的透明玻璃板是一触控面板玻璃或一表面玻璃。
4.根据权利要求1所述的玻璃制板，其特征在于，所述的塑料高分子材料膜之材质是一液态胶，用以接受一固化程序而固化，并且该塑料高分子材料膜是通过射出成型、胶黏、喷涂或滚轮涂布方式来框设于该透明玻璃板的周围的至少一部分。
5.根据权利要求4所述的玻璃制板，其特征在于，所述的液态胶之材质是自由基型环氧树脂、压克力系丙烯酸树脂、双组分环氧树脂、双阳离子环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺或三聚氰氨甲醛树脂。
6.根据权利要求1所述的玻璃制板，其特征在于，所述的塑料高分子材料膜是框设于该透明玻璃板的四个周边。
7.一种玻璃制板，其特征在于，包括：
一透明玻璃板；及
一塑料高分子材料膜，框设于该透明玻璃板的周围的至少一部分，该塑料高分子材料膜在液体状态下与该透明玻璃板的周围的至少一部分进行一毛细作用，并且在受固化后，结合于该透明玻璃板。
8.一种玻璃制板的制造方法，其特征在于，步骤包括：
提供一透明玻璃板；
框设一塑料高分子材料膜于该透明玻璃板的周围的至少一部分；
该塑料高分子材料膜在液态状态下，与该透明玻璃板的周围的至少一部分进行一毛细作用；及
固化该塑料高分子材料膜，以结合于该透明玻璃板。
9.根据权利要求8所述的玻璃制板的制造方法，其特征在于，所述的透明玻璃板是一触控面板玻璃或一表面玻璃。
10.根据权利要求8所述的玻璃制板的制造方法，其特征在于，所述的塑料高分子材料膜是一液态胶，用以接受一固化程序而固化，并且该框设步骤是采用射出成型、胶黏、喷涂或滚轮涂布方式来框设该塑料高分子材料膜。
11.一种显示装置，其特征在于，包括：
一显示模块；及
一如申请专利范围第1项所述的玻璃制板，设置于该显示模块的上表面，其中该透明玻璃板是一表面玻璃。
12.一种触控显示装置，其特征在于，包括：
一显示模块；及
一如申请专利范围第1项所述的玻璃制板，设置于该显示模块的上表面，其中该透明玻璃板是一触控面板玻璃。
13.根据权利要求12所述的触控显示装置，其特征在于，进一步包含：
一表面玻璃，设置于该玻璃制板的上表面。
14.根据权利要求13所述的触控显示装置，其特征在于，所述的表面玻璃的周围的至少一部分进一步框设另一该塑料高分子材料膜。
15.根据权利要求12所述的触控显示装置，其特征在于，所述的触控面板玻璃进一步成为该触控显示装置的支撑及保护用之玻璃。
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