TWI451374B - 顯示器螢幕裝置與其製作方法、觸控顯示裝置 - Google Patents

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Description

顯示器螢幕裝置與其製作方法、觸控顯示裝置
本發明係關於一種顯示器螢幕裝置及其製作方法，以及一種包含該顯示器螢幕裝置的觸控顯示裝置。
為了對顯示畫面產生一清楚的邊界，顯示器螢幕會在其周緣區上形成一不透光邊框。傳統上，該邊框是以油墨網印的方式形成。然而，如此形成的邊框的表面粗糙度較高(微米等級)，對於形成在邊框上的透明導電膜的觸控線路會有電阻增加的負面影響。另外，過去油墨都是採用黑色油墨以在顯示器螢幕的周緣產生一黑色邊框，近來也開始有用白色的油墨，以在顯示器螢幕的周緣產生一白色邊框。白色的油墨通常包含一熱固型樹脂及分散在熱固型樹脂中的顏料顆粒，例如二氧化鈦顆粒與硫酸鋇顆粒。因為白色油墨仍具有些許的透光性，因此，網印在周緣區上的白色油墨所需的厚度較黑色油墨者要高出許多，因而對透明導電膜的觸控線路在螢幕表面與白色油墨的表面之間形成一高度差(或段差，約為15-20μm)。此高度差容易造成透明導電膜的觸控線路在螢幕表面與白色油墨的表面的界面處斷裂。另外，以油墨網印的方式形成之邊框的邊緣具有較差的線性，且油墨中的熱固型樹脂所需熱固化的時間長。
本發明提供一種顯示器螢幕裝置及其製作方法，以解決習知之問題。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為了達到上述的目的，本發明之實施例揭露一種顯示器螢幕裝置及其製作方法，本發明之實施例亦揭露一種包含前述顯示器螢幕裝置的觸控顯示裝置。
其中，該顯示器螢幕裝置，具有一可視區及一圍繞該可視區的周邊區，包含：一可透光螢幕基材，具有一內表面及一相對於該內表面的外表面；及一光固化材料層，設置於該內表面，且具有一外圍部，該外圍部重疊地形成在該周邊區上，且該外圍部內部具有複數個孔洞。
該顯示器螢幕裝置的製作方法包含：(a)在一可透光螢幕基材的一內表面的一視窗區及一圍繞該視窗區的周緣區上形成一含有溶劑之光可固化材料層；(b)使用一光罩遮住在該視窗區上的光可固化材料層以使光照在該周緣區上的光可固化材料層，使得在該周緣區上形成一經固化之光固化材料層；以及(c)移除位在該周緣區上的該經固化之光固化材料層中的溶劑及位在該視窗區上的光可固化材料層中的溶劑，使得該經固化之光固化材料層的內部因溶劑的移除而產生複數個孔洞。
該觸控顯示裝置包含：一如前述之顯示器螢幕裝置；一觸控單元，設置於該顯示器螢幕裝置之一內側；以及一顯示面板，與該觸控單元相對設置，且位於該觸控單元遠離該顯示器螢幕裝置之一內側。
本發明之功效在於：利用在可透光螢幕基材的內表面的周緣區上形成一由光固化材料層所構成的邊框而可以有效解決上述習知的問題。
有關本發明的特徵與實作，茲配合圖示作較佳實施例詳細說明如下。
圖2與圖3顯示本發明一種顯示器螢幕裝置的一較佳實施例。該顯示器螢幕裝置410，具有一可視區200及一圍繞該可視區200的周邊區300，包含：一可透光螢幕基材2，具有一內表面21及一相對於該內表面21的外表面22，該內表面21具有一對應於該可視區200的視窗區211及一圍繞該視窗區211且對應於該周邊區300的周緣區212(該視窗區211及該周緣區212的界線是由一假想線X所劃分，假想線X的位置是根據所欲形成在該周緣區212上的材料的寬度而定)；一光固化材料層3，由一光可固化材料所製成，且具有一外圍部31及一連接該外圍部31且受該外圍部31圍繞的中間部32，該中間部32重疊地形成在該視窗區211上且可透光，該外圍部31重疊地形成在該周緣區212上，且其內部形成有可對入射光產生散射及霧化效果的多數孔洞310；及一形成在該外圍部31上的反射層6。
在本實施例中，該外圍部31藉由孔洞310而可對於白光入射光產生散射及霧化效果而具有一白色的顏色且於該外表面測量該周邊區300的光學密度值(Optical Density,O.D.)大於2。該外圍部31的厚度係介於1~50 μm。該些孔洞310的直徑係介於10~1000 nm。該螢幕基材2可由玻璃製成。該中間部32厚度係介於1~50 μm。該中間部32的穿透率係大於90%。由於該外圍部31具有孔洞310，故該外圍部31的厚度係比該中間部32的厚度厚5~20%。
較佳下，該反射層6是由一具有高反射性的金屬所製成，且其反射率係為大於60%，例如鋁(Al)、銀(Ag)、鉬(Mo)等材料或其組合。該反射層的厚度係小於等於1 μm。且於該外表面測量該周邊區300的光學密度值大於4，且顏色於Lab色彩空間定義中之L值大於25，a、b值則分別介於正負1之間。
該光可固化材料可為一種UV光可固化材料，且包含一光可固化樹脂單體或寡聚物，一光起始劑，一溶劑，以及一助劑。
較佳下，該光可固化樹脂單體是選自(但不限於)己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羥甲丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二羥甲丙烷乙二醇基二丙烯酸酯(DPGDA)、三羥甲丙烷乙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸甲酯、異丁基甲基丙烯酸甲酯(IBMA)、羥乙基甲基丙烯酸甲酯(HEMA)、甲基丙烯酸乙酯、聚矽氧丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、經N-取代之(甲基)丙烯醯胺、乙酸乙烯酯、異丁基乙烯醚、苯乙烯、烷基苯乙烯、鹵基苯乙烯、N-乙烯基吡咯啶酮、乙烯基氯、偏二氯乙烯、乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯、4,4’-雙(2-丙烯醯基氧基乙氧基)二苯基丙烷、異戊四醇三丙烯酸酯、異戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、琥珀酸二乙烯酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、磷酸三烯丙酯、異三聚氰酸三烯丙酯及異三聚氰酸參(2-丙烯醯基乙基)酯的其中之一者。
較佳下，該光可固化樹脂寡聚物是選自(但不限於)環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚丙烯酸丙烯酸酯、丙烯酸化環氧樹脂、丙烯酸化聚酯、含有乙烯基醚或環氧基之聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醚及不飽和聚酯樹脂的其中之一者。
較佳下，該光起始劑可選自(但不限於)肟酯、苯基酮、鎓鹽及膦氧化物。
較佳下，該溶劑是選自(但不限於)水、醇、酮、四氫呋喃、烴(例如環己烷)或芳族溶劑(苯、甲苯、二甲苯等)。
較佳下，該助劑是選自(但不限於)接著促進劑，流變劑，安定劑。
圖4顯示本發明一觸控顯示裝置的一較佳實施例。該觸控顯示裝置40包含：一如前所述之顯示器螢幕裝置410；一觸控單元420，設置於該顯示器螢幕裝置410之一內側4101；以及一顯示面板430，與該觸控單元420相對設置，且位於該觸控單元420遠離該顯示器螢幕裝置410之一內側4201。該觸控單元420可直接設置於該顯示器螢幕裝置410上或先設置於一基板再與該顯示器螢幕裝置410相對設置。該顯示面板430可為液晶顯示面板或有機發光二極體顯示面板。上述之觸控顯示裝置400可為行動電話、數位相機、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車用顯示器或可攜式DVD播放機。
圖1A~圖1E及圖2顯示本發明之顯示器螢幕裝置的製作方法一較佳實施例的連續步驟。該方法包含：(a)以傳統塗佈方式，在一可透光螢幕基材2的一內表面21的一視窗區211及一圍繞該視窗區211的周緣區212(如圖1A所示)上形成一含有溶劑之光可固化材料層41(如圖1B所示)，該光可固化材料層41為清澈透明材質，亦即具有高透光性；(b)使用一光罩5完全遮住在該視窗區211上的光可固化材料層41以使光照在該周緣區212上的光可固化材料層41，使得在該周緣區212上形成一經固化之光固化材料層42(如圖1C所示)，如此形成之該經固化之光固化材料層42仍具有高透光性；(c)移除位在該周緣區212上的該經固化之光固化材料層42中的溶劑及位在該視窗區211上的光可固化材料層41中的溶劑，使得該經固化之光固化材料層42的內部因溶劑的移除而產生複數個孔洞310(如圖1D所示)，藉此而形成具有白化效果之該外圍部31；(d)在步驟(c)之後，固化位在該視窗區211上的光可固化材料層41(如圖1E所示)，藉此而形成該中間部32，如此形成的中間部32因不具有孔洞，因此仍維持具有高透光性；以及(e)在該經固化之光固化材料層42上形成一反射層6(如圖2所示)。
在本實施例中，在步驟(b)之光照之能量為約100~10,000 mJ/cm2 且光照之時間為約10秒~20小時。
較佳下，在步驟(c)中之溶劑的移除是使用紅外線照射該經固化之光固化材料層42及位在該視窗區211上的光可固化材料層41的方式而完成，該紅外線照射之設定溫度為約50~200℃且照射之時間為約1~30分鐘。
與習知技藝使用油墨比較，本發明使用光可固化材料所形成的該光固化材料層3具有低表面粗糙度(為奈米等級，可達到10-100nm範圍的表面粗糙度)，且厚度可以較薄(3-6μm)即可達到所欲的不透光性。另外，本發明藉由使用光罩5以形成該光固化材料層3的外圍部31而使得該外圍部31的邊緣具有較高的線性。
另外，本發明藉由在該可透光螢幕基材2之視窗區211上形成該光固化材料層3的中間部32而可以與形成在該可透光螢幕基材2之周緣區212上的該光固化材料層3的外圍部31形成無高度落差的平面，因此可以完全解決習知透明導電膜的觸控線路在螢幕表面與油墨的表面之間因高度落差而造成斷裂的問題。雖然在該可透光螢幕基材2之視窗區211上多了一層光固化材料層3，該光固化材料層3的中間部31與該可透光螢幕基材2的組合仍然具有一約為91%光穿透率(在沒有該光固化材料層3下，該可透光螢幕基材2的玻璃材料本身具有一約為92%的光穿透率)。
雖然本發明以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
2．．．可透光螢幕基材
200．．．可視區
21．．．內表面
22．．．外表面
211．．．視窗區
212．．．周緣區
3．．．光固化材料層
300．．．周邊區
31．．．外圍部
32．．．中間部
310．．．孔洞
40．．．觸控顯示裝置
41．．．光可固化材料層
410．．．顯示器螢幕裝置
4101．．．內側
42．．．經固化之光固化材料層
420．．．觸控單元
4201．．．內側
430．．．顯示面板
5．．．光罩
6．．．反射層
圖1A~圖1E皆是示意圖，說明本發明顯示器螢幕裝置的製作方法一較佳實施例的連續步驟；
圖2是一示意圖，說明本發明顯示器螢幕裝置一較佳實施例的結構；
圖3是一立體分解圖，說明本發明顯示器螢幕裝置的較佳實施例的結構；以及
圖4是一示意圖，說明本發明觸控顯示裝置一較佳實施例的結構。
2．．．可透光螢幕基材
200．．．可視區
21．．．內表面
22．．．外表面
211．．．視窗區
212．．．周緣區
3．．．光固化材料層
300．．．周邊區
31．．．外圍部
32．．．中間部
310．．．孔洞
41．．．光可固化材料層
410．．．顯示器螢幕裝置
42．．．經固化之光固化材料層
6．．．反射層

Claims (20)

  1. 一種顯示器螢幕裝置，具有一可視區及一圍繞該可視區的周邊區，包含：一可透光螢幕基材，具有一內表面及一相對於該內表面的外表面；及一光固化材料層，設置於該內表面，且具有一外圍部，該外圍部重疊地形成在該周邊區上，且該外圍部內部具有複數個孔洞。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該外圍部的厚度係介於1~50 μm。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示器螢幕裝置，其中，於該外表面測量該周邊區的光學密度值係大於2。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該外圍部具有一白色的顏色。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該些孔洞的直徑係介於10~1000 nm。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該光固化材料層更包含一連接該外圍部且受該外圍部圍繞的中間部，該中間部重疊地形成在該可視區上且可透光。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該中間部厚度係介於1~50 μm。
  8. 依據申請專利範圍第6項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該外圍部的厚度係比該中間部的厚度厚5~20%。
  9. 依據申請專利範圍第6項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該中間部的穿透率係大於90%。
  10. 依據申請專利範圍第1項所述之顯示器螢幕裝置，更包含一形成在該外圍部上的反射層。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該反射層的厚度係小於等於1 μm。
  12. 依據申請專利範圍第10項所述之顯示器螢幕裝置，其中，該反射層係為反射率大於60%的金屬。
  13. 依據申請專利範圍第10項所述之顯示器螢幕裝置，其中，於該外表面測量該周邊區的光學密度值大於4，且顏色於Lab色彩空間定義中之L值大於25，a、b值則分別介於正負1之間。
  14. 一種觸控顯示裝置，包含：一如申請專利範圍第1項所述之顯示器螢幕裝置；一觸控單元，設置於該顯示器螢幕裝置之一內側；以及一顯示面板，與該觸控單元相對設置，且位於該觸控單元遠離該顯示器螢幕裝置之一內側。
  15. 一種顯示器螢幕裝置的製作方法，包含：(a)在一可透光螢幕基材的一內表面的一視窗區及一圍繞該視窗區的周緣區上形成一含有溶劑之光可固化材料層；(b)使用一光罩遮住在該視窗區上的光可固化材料層以使光照在該周緣區上的光可固化材料層，使得在該周緣區上形成一經固化之光固化材料層；以及(c)移除位在該周緣區上的該經固化之光固化材料層中的溶劑及位在該視窗區上的光可固化材料層中的溶劑，使得該經固化之光固化材料層的內部因溶劑的移除而產生複數個孔洞。
  16. 依據申請專利範圍第15項所述之製作方法，其中，在步驟(b)之光照之能量為約100~10,000 mJ/cm2 且光照之時間為約10秒~20小時。
  17. 依據申請專利範圍第15項所述之製作方法，還包含在步驟(c)之後，固化位在該視窗區上的該光可固化材料層。
  18. 依據申請專利範圍第15項所述之製作方法，還包含在步驟(c)之後，在該經固化之光固化材料層上形成一反射層。
  19. 依據申請專利範圍第15項所述之製作方法，其中，在步驟(c)中之溶劑的移除是使用紅外線照射該經固化之光固化材料層及位在該視窗區上的光可固化材料層的方式而完成。
  20. 依據申請專利範圍第19項所述之製作方法，其中，該紅外線照射之設定溫度為約50~200℃且照射之時間為約1~30分鐘。
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