TWI379117B - Flat-panel display device and its manufacturing method - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於-種平面顯示裝置，其附接有_觸控式營 幕面板以在一液晶顯示（LCD)裝置或其他平面顯示裝置之 一顯示面板之一顯示面上進行輸入操作。本發明亦關於製 造此平面顯示裝置之方法。 相關申請案交互參考 本申請案是基於且主張先前於2007年12月18曰申請之曰 本申請案第2007-325807號之優先權權利，該案之全部内 谷以引用之方式併入本文中。 【先前技術】 具有觸控式螢幕之顯示裝置被安裝於個人電腦、個人數 位助理（PDA)、各種自動販售機及通信終端機設備上。觸 控式營幕面板可藉由回應於指尖或筆尖觸摸而產生輸出信 號’而致使能夠直接在一檢視區域進行輸入操作。觸控式 登幕面板應用日益廣泛’ 一者因其便利，每個使用者可輕 鬆進行輸入操作，同時在檢視區域或顯示螢幕上觀看影 像’而且觸控式螢幕面板消除對鍵盤及滑鼠裝置之需要。 一般是將觸控式螢幕面板附接至一顯示面板之一正面或顯 示面上’進而建構具有觸控式螢幕面板之顯示裝置。具有 對角線尺寸為5英寸或更大之檢視區域的顯示面板一般配 備有一“相框形狀”之框架元件，該框架元件覆蓋整個顯示 面板之整個邊緣並且被附接至其上。該框架元件被稱為邊 框且一般具有L型橫截面，該框架元件係由下列項目所組 1379117 成：一壁’該壁覆蓋該顯示面板之邊緣面且被配置於該顯 示面板之厚度方向上；及一向内凸緣，其覆蓋該顯示面板 之顯示面之邊緣部分。當該觸控式面板被牽引且附接於該 顯示面板之該顯示面上時，該觸控式面板之邊緣部分重疊 於該顯示面板之邊緣部分以夾持該邊框之該向内凸緣。請 參見諸如JP-2006-163742A(日本專利申請公開案第2〇〇6· 163742號）及jp_2〇〇7-156491(日本專利申請公開案第2007_ 1 5 6491號）。該邊框一般係由一種金屬或金屬合金組成且 亦作為一電磁屏蔽殼體。 同時’ JP-1994(H06)-141256A建議提供一種用於消光之 黑色印刷圖案，以於一可如眼鏡被配戴之液晶顯示裝置之 一殼體框架上環繞其檢視區域❶當外部光線自該殼體框架 之一向内面與該使用者之面部皮膚之間空隙中穿過時，該 黑色印刷圖案抑制外部光線在該殼體架上之該向内面處發 生反射。從而，呈現給使用者之視訊影像明確且清晰。 【發明内容】 本發明之一種平面顯示裝置包括：一顯示面板，其之一 主表面實質上為一檢視區域；一邊框，其由一金屬框架形 成’覆蓋該顯示面板之一邊緣部分；一觸控式螢幕’其經 配置以覆蓋該顯示面板之該檢視區域，使得該邊框被夾持 於蓋顯示面板之該邊緣部分與該觸控式螢幕之一邊緣部分 之間；及一冠嵌模製樹脂部分，其由黑樹脂材料冠嵌模製 而一體地形成於該金屬框架上並覆蓋該金屬框架之一内邊 緣及其面對該觸控式螢幕之一表面上之鄰接處。 * 6 - 1379117 本發明之一種平面顯示裝置之製造方法，該平面顯示穿 置包括：一顯示面板’其之一主表面實質上為一檢視區 域；一邊框，其由一金屬框架形成，覆蓋該顯示面板之一 邊緣部分；一觸控式螢幕，其經配置以覆蓋該顯示面板之 該檢視區域，使得該邊框被夾持於蓋顯示面板之該邊緣部 分與該觸控式螢幕之一邊緣部分之間，該方法包括：採用 金屬片加工法對一不含樹脂塗層之金屬片進行加工，藉此 形成該金屬框架；及一冠嵌模製處理，在該處理中，該金 屬框架被定位於一成形工具中且之後一熔融狀態之黑樹脂 材料被傾注入該成形工具中以形成一黑樹脂部分，其覆蓋 該金屬框架之至少一内邊緣及其面對該觸控式螢幕面板之 一表面上之鄰接處。 此構造可抑制眩光以改良顯示品質，同時使得生產成本 最小化並改良可裝運產品之百分率。 【實施方式】 已發現，當從某一視角檢視及/或在某一特定條件下使 用時’具有觸控式螢幕面板之傳統LCD上常會發生眩光， 這降低了該等LCD裝置之顯示效能。發現，眩光非起因於 由光在外部殼體架之外部面上，而是起因於其内部面上發 生反射’正如使用者可感知到的。如若且當在強烈日光下 或在戶外使用LCD時，且如若並當使用者斜向凝視螢幕表 面時’則一房間中之照明經定位將在螢幕表面反射之光線 導向朝向使用者眼睛之一方向。研究眩光之起因且據此顯 露出邊框之内邊緣發生眩光且自觸控式螢幕面板可看出此 1379117 眩光。因此’為了抑制眩光，在裝配該LCD裝置之前，形 成邊框之一金屬片被塗布黑色漆◊如此，可抑制眩光。 使用黑色漆塗布邊框不僅會由於塗層之成本而使得總的 生產成本增加，而且亦可引起下列問題。在一塗布過程 中’塗層分佈可能會不均勻；且由於在塗布時黏附了細小 外來顆粒或此類物，一塗層膜上可形成劃痕或小孔。因 此’由於邊框生產成本增加，所有產品中可裝運或無缺陷 之邊框之百分率被降低。此外’對邊框之錯誤操作亦可在 塗層上造成劃痕且因而進一步降低了可裝運商品之百分 〇 赛於上述問題，本發明之目的在於抑制檢視區域周圍之 眩光且藉此改良顯示品質’而同時使生產成本最小化並改 良可裝運或無缺陷產品之百分率。 藉由圖1至3解說依據本發明之一實施例之一 LCD裝置及 其製造方法。圖1顯示該]；^!)裝置之一多層構造；圖2顯示 作為該LCD裝置之一必要部分之一邊框；圖3顯示該lcd 裝置之一分解透視圖。在一詳盡實例中，該實施例之該 LCD裝置是用於汽車之導航裝置且可獲得以一相對高的解 析度顯不之影像。該詳盡實例中之該LCd裝置為一主動矩 陣式顯示裝置，其具有一 TFT(薄膜電晶體）作為每個像素 點上之一開關件，且在該主動矩陣式顯示裝置中，開啟 狀態像素點與關閉狀態像素點電隔絕且供應至該等開啟狀 態像素點之視訊信號被留存一段時間。在一圖示之實施例 中’該LCD裝置1〇具有一背光，因而為透射的或半透射 1379117 的》如圖3所示，該LCD裝置10具有一寬屏檢視區域，其 對角線尺寸為例如7英寸而縱橫比/長寬尺寸比為約2/1。 一背光單元4包括：一金屬殼體41，其形狀如一矩形托 盤，以及一燈42與一導光板43，燈42與導光板43皆屬於一 背光機構且被容納於該金屬殼體41中。該背光單元4之一 發光面係由一LCD面板3所覆蓋，且接著被一邊框1所罩 覆’使得該LCD面板3之所有邊緣部分及該背光單元由該 邊框1所覆蓋。該邊框1為一矩形框架，其每個部分皆具有 L形橫斷面，且由下列部分組成：一壁ία，其在一厚度方 向延伸以環繞該LCD面板3與該背光單元4之邊緣面；及一 向内凸緣1B，其自該壁1A之一端沿該LCD面板之正面或顯 不面向内延伸。一觸控式螢幕面板2被進一步重疊於該邊 框1及該LCD面板3上以這樣的方式進行覆蓋，則該邊框 1之該向内凸緣1B被夹持於該LCD面板3之邊緣部分31與該 觸控式螢幕面板2之邊緣部分21之間。該LCD面板3之該邊 緣部分3 1環繞該LCD面板3之一檢視區域32且自外側鄰接 該檢視區域32。該邊緣部分31具有一固態型樣之遮光膜 33 ’其沿位於形成該LCD面板3之兩個透明基板中任一者 上之一内面處之檢視區域32之周邊而延伸。因此，該檢視 區域32是由該固態型樣遮光膜33之内邊緣所環繞之一區 域。該觸控式螢幕面板2之該邊緣部分21是環繞該觸控式 螢幕面板2之一透明開關陣列22且自外側與該透明開關陣 列22鄰接之一區域，且是由一種不透明樹脂或金屬組成， 因而可作為一種框架部分。 9. 1379117 該邊框1是由下列部分組成的：一金屬框架n，其由片 金屬加工法加工金屬片而形成；及一黑色冠嵌模製樹脂部 为12，其覆蓋且在該向内凸緣1B之一末梢部分被附接至該 金屬框架1之正表面上。該冠嵌模製樹脂部分12是由樹脂 化合物形成，該樹脂化合物為基本樹脂、填充劑及/或添 加劑之混合物且由一些黑色顏料所染色。冠嵌模製與嵌入 模製（insert molding)方式相同，用以形成一整合有金屬元 件之樹脂部分；且在該兩種模製中，該金屬元件被固定地 放置於一成形工具中且之後一種熔融樹脂被傾注、注射或 引入該成形工具中。該冠嵌模製與普通嵌入模製不同之處 僅在於，模製樹脂部分之尺寸小於形成的金屬元件之尺 寸。 參見圖1至2，該黑色冠嵌模製樹脂部分丨2之一内邊緣部 分16覆蓋該金屬框架11之該内邊緣15。換言之，該向内邊 緣16上之一邊緣面完全由該黑色樹脂所覆蓋。因此，該黑 色冠嵌模製樹脂部分12之該内邊緣部分16顯然可擬合於該 金屬框架11之一矩形向内邊緣丨6中。在一圖解之實施例 中’該内邊緣部分15向内突出超過該内邊緣15以形成一樹 脂凸緣’尺寸為例如〇.5毫米至4毫米，較宜為1毫米至3毫 米且在一詳盡實施例_為2毫米。以這種方式，該冠嵌模 製樹脂部分12覆蓋該金屬框架1丨之該向内邊緣16，尤其是 其邊緣面。該冠嵌模製樹脂部分12亦覆蓋該金屬框架丨丨之 正面’至少在該内邊緣15之鄰接處。因此，即便是在任何 方向以任何大視角從該觸控式螢幕面板2之該透明開關陣 1379117 列22看，且即便外部光線在任何方向以任何入射角入射， 在該檢視區域周圍之該顯示面上，該金屬面永不展示出。 因此，該金屬框架11之一金屬面上之反射光不會損害顯示 品質。在該圖解之實施例中’外部光可經由該LCD面板2 之一正面側基板（反面基板或彩色濾光器基板）且滲入一由 該邊框1之該内向凸緣1B所覆蓋之區域内。即使在此情形 下’由於該冠嵌模製樹脂部分12之該内邊緣部分突出而 形成一樹脂凸緣，該外部光永不到達該金屬框架丨〖上。 用於該冠嵌模製之樹脂化合物可如下：添加有具有導電 性之碳黑之高衝撞強度之聚碳酸酯（PC)樹脂，添加之重量 百分比為5%至20%。在此混合物中，碳黑含量重量百分比 可為例如10%。至於聚碳酸酯（PC)基樹脂，可採用 Sumitomo Dow Limited公司"IM400"樹脂系列中的一種。 至於導電碳黑之物種，可採用例如從Akzo Nobel Polymer Chemicals LLC/Lion Chemical Co·，Ltd 公司可獲得的 "KetchenBlack EC3 00J"。使用此類導電樹脂化合物進行冠 嵌模製時，可在一定程度上改良電磁屏蔽效能。使用添加 有填充件之工程塑料，該邊框1之剛度及韌度將得以改 良。此外’該冠嵌模製樹脂部分12在一定程度上可作為一 減震層，並且其可當LCD裝置掉落至地板/底面上或與某物 碰撞時改良該LCD裝置之（抗）衝撞強度》取決於LCD裝置 之用途，當無需高衝撞強度時，可使用聚丙烯（PP)樹脂、 聚乙稀（PE)樹脂或其他價格較低之通用樹脂來代替工程樹 脂，諸如聚碳酸酯樹脂。同時，依據LCD裝置之用途，可 1379117 使用一彈性體樹脂來形成該冠嵌模製樹脂部分12。使用一 彈性體樹脂，可在該觸控式螢幕面板2與該LCD面板3之間 形成一氣密空間，而不需使用除了該冠嵌模製樹脂部分12 外的其他密封元件》 在該實施例中，該冠嵌模製樹脂部分12之外端延伸至該 觸控式螢幕面板2之端面之外側，使得該冠嵌樹脂部分j 2 之完整外邊緣自該觸控式螢幕面板2伸出。當定位肋件13 被抬起至一檢視者之正面或一側時，自此完整外邊緣之某 些部分突出。該等定位肋件13中之每者均沿該冠嵌模製樹 脂部分12之輪廓延伸且鄰接於該觸控式螢幕面板2之一邊 緣上。以這種方式，可對該觸控式螢幕面板2進行定位。 在圖3所繪示之實例中，該等定位肋件13中之每者經配置 遠離該邊框1之角落。且在該等定位肋件13中之四者被配 置於該邊框1之一矩形之一長侧上，且該等定位肋件13中 之兩者被配置於該矩形之每個短側上。在進行裝配時，自 正面用力地壓迫該觸控式螢幕面板2而使該觸控式螢幕面 板2被牵引至該邊框丨上成為由該等定位肋件13夾持並且 如預定地定位。藉由該等定位肋件13，可迅速省力地將該 觸控式螢幕面板2裝配至該邊框丨上，且同時高度精確地定 位。此外，由於該等定位肋件13在一方向上突出在該方 向上，該邊框1之該壁1A垂直地或在厚度方向上延伸，該 冠嵌模製無需一複雜組套之形成工具及/或處理步驟用來 進行橫向收回等等。為了形成該等定位肋件13，要求僅 為.上。卩形成工具及下部形成工具垂直運動以敞開及閉合 此，該冠嵌模製之低成本及生產效率不 該等形成工具β因 會受到影響。 用於形成該金屬框架u ^ 〈金屬片可為一鍍鋅鋼板，諸如 SECC(鋼、電鍍鋅的、洽迤 m , 的、線圏）或其他電鍍鋼片或線 圈。方需要，可使用一不錄 个场鋼鋼片或鎂合金片。藉由僅僅 下列加工，可輕易φ甚#m 易生產該金屬框架u。將一金屬片進行打 孔以形成-檢視區域之一開口且形成下文將解說之接合孔 -且之仙始彎折每個部分使其橫斷面成L型。如圖3所 不，在一詳盡實例中，該邊框1之該厚度方向壁1 Α具有接 合孔14 ’該等接合孔14之位置匹配該等定位肋件13之位 置且背光單凡4之該等接合突出44之各別者被擬合於每 個接合孔14t。在-圖解之實施例中，該等接合突出44中 母者為藉由拉製法或片金屬力口工法而形成於該背光單 几4之一金屬殼體41上之一梯形突出。在該金屬殼體〇 上，若干定位調整片45與該LCD面板2之邊緣面相接合。 在該圖解之實施例中，以下列之方式對該等定位調整片判 進行塑形。沿一開始並且終止於該金屬殼體4〗之一側壁之 一正面上之有角度C形線條在該側壁之一部分上進行打 孔。之後’使該藉此形成之調整片部分在其基礎部分彎 折’其被翻轉朝正面或朝前。沿該LCD面板2之一矩形之 三個側中之各者配置該等定位調整片45中之兩者。在該矩 形之一長側上該等定位調整片45被省略，在該長側上該 LCD面板2與一 FPC(撓性印刷電路板）34相連接。該奸€ 34 是用以驅動若干被安裝於該LCD面板3之一周邊連接部分 •13· 1379117 上之驅動器1C晶片35並且向驅動器ic晶片35進行輸入。 在一關於該邊框丨之詳盡實施例中，該金屬框架u之壁 厚度在0.3毫米至〇.5毫米範圍内且為例如〇4毫米；而該冠 嵌模製樹脂部分12之厚度在0.7毫米至12毫米範圍内且為 例如0.9毫米。該定位肋件13之寬度可設定為相等於該冠 嵌模製樹脂部分12之厚度之寬度；而該定位肋件13之突出 或拱高尺寸可設定為相等於該觸控式螢幕面板2之厚度， 具體在1.3毫米至1.9毫米範圍内，且為例如16毫米。該冠 嵌模製樹脂部分12之該内邊緣部分丨6之厚度可設定為上述 該冠嵌模製樹脂部分12之厚度與該金屬框架u之厚度之總 和，且因此可設定為例如1.3毫米。儘管如此，該内邊緣 部分16之厚度（尤其在其内部分處）可設定為小於上述值， 則即便在使用者在該觸控式螢幕面板2上用力向下壓迫 時’亦無需在該LCD面板2之該檢視區域32上施加壓迫 力。以這種方式，可避免顯示品質受到損害。例如，該内 邊緣部分16之該厚度（除了其基礎或近側部分）可設定為相 等於該冠嵌模製樹脂部分12之其他部分。 亦可以上述之相同方式使用一反射性LCD面板，而透射 或半透射LCD面板可用於本文所解說之實施例或實例中。 為了獲得用於該冠嵌模製之黑樹脂化合物，可使用黑色染 料代替上述實施例中之黑色顏料。藉由使用黑色染料，即 便在該冠嵌模製過程之後’亦可進行染黑。雖然文中省略 了該LCD面板詳盡構造之解說，只要適於矩陣式顯示器， 可使用任何類型之LCD面板。在一般構造中，一種非晶發 1379117 或複晶矽TFT被配置於每個像素點上，而該LCD亦可為其 他構造。為了代替該LCD面板’可以上文之同樣方式使用 OLED(有機發光二極體或有機電致發光）面板或其他自發 光顯示面板。 下文中，圖4將解說一對照性實例。此處，一邊框丨，具 有由電解沈積塗層形成之一黑色圖塗層膜17且覆蓋橫截面 為L型之該金屬框架11之整個表面。在該電解沈積塗層之 製程中’操作員需格外留意，以確保該金屬框架U之内邊 緣15(尤其是其端面）完整且可靠地由該黑色塗層膜17所覆 蓋。除了使用該黑色塗層17代替該冠嵌模製樹脂部分12 外，該對照性實例中之該LCD裝置與圖1至3中且上文解說 之LCD裝置完全相同。該對照實例中之該邊框丨，之生產成 本相較於上述詳盡實例中之邊框生產成本高出2〇%，在上 文之詳盡實例中，僅藉由一單一冠嵌模製製程即可可靠地 形成該黑色層。原因在於，該對照實例中之生產成本全部 包含：電解洸積塗層設備及設備運轉之成本；為組合物塗 漆/塗層之成本；以及由於在該金屬元件上黏附了外來顆 粒或污跡情形下而重新進行電解沈積塗層時之成本。然 而’使用塗層組合物之蒸汽或粉末進行靜電塗來代替該電 解沈積塗層時，塗層過程之成本可同樣地高。 【圖式簡單說明】 圖1為一顯示作為本發明之一實施例之一 LCD裝置之一 多層構造之橫斷面圖； 圖2為 顯不作為圖1之該LCD裝置之一必要部分之一邊 -15- 1379117 框或一屏蔽殼體之透視圖； 圖3為圖1之該LCD之一分解透視圖；及 圖4為顯示一依據一 LCD裝置之一對照性實例之一邊框 之橫斷面透視圖。 【主要元件符號說明】 1 ' 1' 邊框 1A 壁 1B 向内凸緣 2 觸控式螢幕面板 3 LCD面板 4 背光單元 10 LCD裝置 11 金屬框架 12 黑色冠嵌模製樹脂部分 13 定位肋件 14 接合孔 15 内邊緣 16 内邊緣部分 17 黑色塗層膜 21 邊緣部分 22 透明開關陣列 31 邊緣部分 32 檢視區域 33 遮光膜 •16- 1379117 34 FPC(撓性印刷電路板） 35 晶片 41 金屬殼體 42 燈 43 導光板 44 接合突出 45 定位調整片 -17-

Claims (1)

1. 年月"曰修正本| 十、申請專利範圍： 1. 一種平面顯示裝置，其包括：―顯示面板，其之一主表 面實質上是-檢視區域；一邊框，其由一金屬框架形 成，覆蓋該顯示面板之一硌接Μ、 β . τ , ^ ^ ^ 透緣部分且具有一 L形橫斷面 及一向内凸緣；一觸控或接·宜_ 啊徑式螢幕面板，其經配置以覆蓋該 顯示面板之該檢視區域，使得該邊框之該向内凸緣被夾 持於該顯示面板之該邊緣部分與該觸控式螢幕面板之一 邊緣部分之間；及—冠嵌模製樹脂部分，其由冠丧模製 加工一黑樹脂材料而整體形成於該金屬框架上，且覆蓋 住該金屬框架之該向内凸緣之—内邊緣以及面對該觸控 式螢幕之該向内凸緣之-表面上之該内邊緣之鄰接處。 2. —種平面顯示裝置’其包括：一顯示面板，其之一主表 面實質上是一檢視區域；一邊框，其由一金屬框架形 成，覆蓋該顯示面板之一邊緣部分；一觸控式營幕面 板，其經配置以覆蓋該顯示面板之該檢視區域，使得該 邊框被夾持於該顯示面板之該邊緣部分與該觸控式螢幕 面板之-邊緣部分之間；及—冠嵌模製樹脂部分，其由 冠敌模製加工一黑樹脂材料而整體形成於該金屬框架 上’且覆蓋住該金屬框架之一内邊緣以及其面對該觸控 式螢幕之-表面上之鄰接處； : 該冠嵌模製樹脂部分之外邊緣，其向外突 控式螢幕面板之端面，1 觸 +若干肋件，該等肋件自該外邊緣各自的部分凸起且沿 著該觸控㈣幕面板延伸並與之㈣，使 13791171 ., . 幕面板係藉由該等肋件定位。 3. 一種製造一平面顯示裝置之方法.，該顯示裝置包括：― 顯示面板’其之一主表面實質上為一檢視區域；一邊 框’其由金屬框架形成，覆蓋該顯示面板之一邊緣部 分；及一觸控式螢幕面板，其經配置以覆蓋該顯示面板 之該檢視區域，使得該邊框被夾持於該顯示面板之該邊 緣部分與該觸控式螢幕面板之一邊緣部分之間；該方法 包括：採用板金加工法對無樹脂塗層之金屬片進行加 工，藉此形成該金屬框架；採用冠嵌模製，在該處理 中，該金屬框架被定位於一形成工具中，然後一熔融狀 態之黑樹脂材料被引入該形成工具中以形成一黑色樹脂 ，其覆蓋該金屬框架之至少一内邊緣以及其面對該 觸控式螢幕之一表面上之鄰接處。 4.如請求項3之製造平面顯示裝置之方法，其中在進行該 冠敌模製時，自該黑樹脂部分之外邊緣部分凸起之肋件 與該等黑樹脂部分同時形成，且當裝配時，該等肋件沿 該觸控式榮幕面板之端面延伸且與之鄰接，使得該觸控 式螢幕面板由該等肋件定位。