TWI476491B - 顯示裝置之封裝結構及封裝方法 - Google Patents

Description

顯示裝置之封裝結構及封裝方法

本發明是有關於一種顯示裝置之封裝結構，特別是有關於一種場發射顯示裝置之封裝結構。

近幾年來，顯示器已發展並廣泛地應用於各項電子產品中，如個人電腦。其中被廣泛應用之顯示器，以可呈現較好解析度之主動式矩陣液晶顯示方式為主。然而，液晶顯示器有許多先天條件限制，使得液晶顯示器在應用上受到限制。例如，液晶顯示器有許多製程限制，包括低產率的沉積製程、使用非晶矽塗佈在玻璃平板上時的複雜製程以及低生產率…等。除此，由於液晶顯示器需要背光模組，此須消耗較多的電能，因而產生較高使用成本。同時，液晶顯示器在亮光環境或廣視角度下，造成亮度降低及色度偏差現象，如此更加限制了許多應用性。

目前，已有其他效能優於液晶顯示器的平面顯示器被發展出來。其中之一如場發射顯示器(Field Emission Display,FED)，相較於液晶顯示器的諸多限制，比傳統的液晶顯示器具有更多明顯優點。例如，場發射顯示器比傳統的薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)液晶顯示器，具有較高對比值、較大的視角度、較高的明亮度、低電量消耗和寬的操作溫度。

場發射顯示器和液晶顯示器最大不同之處，在於場發射顯示器利用電子撞擊磷光粉產生自發的光源。因此，相較於液晶顯示器，場發射顯示器不需要複雜背光結構、電源花費、濾光板…等。

於製造場發射顯示器的封裝結構時，傳統作法是先於玻璃框架(Glass frame)上下處塗佈玻璃膠(Glass frit)，經過預烤使玻璃膠固化黏著於玻璃框架上，再與上下玻璃基板對位並經過烤爐高溫燒結，使得玻璃膠內成分物質相互鍵結成大分子，達到接合的緊密性與強度。

然而，上述傳統作法於烤爐中加熱升溫時間過長，而且玻璃膠的燒結溫度高達400~500度，對於場發射顯示器的內部部份元件容易造成毀損。因此，發展出可減少加熱時間以避免場發射顯示器內部份元件毀損的技術，是此業界必須刻不容緩投入探討與研究的課題。

為解決習知技術的問題，本發明的一技術樣態是一種顯示裝置之封裝結構，其主要是在顯示裝置的框架與玻璃基板的接合處設置封閉線圈，並利用高週波的電磁感應原理，使得框架與玻璃基板之間所設置的封閉線圈感應升溫。因此，用來接合框架與玻璃基板的玻璃熔塊的溫度在極短的時間內即可達到所需的燒結溫度，進而使顯示裝置之封裝結構達到局部接合的緊密性與強度，並減少待機、加熱升溫時間。並且，採用本發明以高週波電磁感應封閉線圈加熱達到所需溫度而接合顯示裝置之封裝結構的作法，還可達到選擇性局部加熱的目的，進而可避免顯示裝置之封裝結構的內部元件發生毀損問題。

根據本發明一實施例，上述的顯示裝置之封裝結構包含玻璃框架、玻璃熔塊、至少一線圈組合以及玻璃基板。玻璃框架具有接合面。玻璃熔塊對應設置於接合面上。線圈組合設置於接合面與玻璃熔塊之間，玻璃基板覆蓋於玻璃框架上，致使玻璃熔塊位於玻璃框架與玻璃基板之間。

於本發明的一實施例中，上述的線圈組合包含複數個封閉線圈，並且封閉線圈相互套疊且大體上同心。

於本發明的一實施例中，上述的接合面呈環狀，並與封閉線圈大體上同心。

於本發明的一實施例中，上述的線圈組合的數量為複數個，並且線圈組合大體上沿接合面的輪廓排列。

於本發明的一實施例中，上述的每一封閉線圈的形狀為圓弧形。

於本發明的一實施例中，上述的每一封閉線圈的形狀為矩形。

於本發明的一實施例中，上述的玻璃熔塊呈環狀。

根據本發明另一實施例，上述的顯示裝置之封裝結構包含玻璃框架、兩玻璃熔塊、至少兩線圈組合以及兩玻璃基板。玻璃框架具有兩接合面。兩接合面分別位於玻璃框架的兩相對側(相反的兩側)。玻璃熔塊分別對應設置於對應之接合面上。線圈組合設置於接合面上。每一線圈組合位於對應之接合面與對應之玻璃熔塊之間。玻璃基板分別覆蓋於玻璃框架的兩相對側，致使每一玻璃熔塊位於玻璃框架與對應之玻璃基板之間。

於本發明的一實施例中，上述的每一線圈組合包含複數個封閉線圈，並且封閉線圈相互套疊且大體上同心。

於本發明的一實施例中，上述的每一線圈組合之封閉線圈與對應之接合面大體上同心。

本發明的一技術樣態是一種顯示裝置封裝方法。

根據本發明一實施例，上述的顯示裝置封裝方法包含下列步驟。提供玻璃框架，其中玻璃框架具有兩接合面，接合面分別位於玻璃框架的兩相對側(相反的兩側)。設置至少兩線圈組合於接合面上，其中每一線圈組合包含複數個封閉線圈，封閉線圈相互套疊且大體上同心。分別設置兩玻璃熔塊於對應之接合面上以覆蓋等線圈組合。分別覆蓋兩玻璃基板於玻璃框架的兩相對側(相反的兩側)上，致使每一玻璃熔塊位於玻璃框架與對應之玻璃基板之間。

於本發明的一實施例中，上述設置線圈組合於接合面的步驟，進一步包含大體上沿接合面的輪廓設置線圈組合於接合面上的步驟。

以下將以圖式揭露本發明的複數個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示。

本發明的一技術態樣是一種背光模組。更具體地說，其主要是在顯示裝置的框架與玻璃基板的接合處設置封閉線圈，並利用高週波的電磁感應原理，使得框架與玻璃基板之間所設置的封閉線圈感應升溫。因此，用來接合框架與玻璃基板的玻璃熔塊的溫度在極短的時間內即可達到所需的燒結溫度，進而使顯示裝置之封裝結構達到局部接合的緊密性與強度，並減少待機、加熱升溫時間。並且，採用本發明以高週波加熱封閉線圈而接合顯示裝置之封裝結構的作法，還可達到選擇性局部加熱的目的，進而可避免顯示裝置之封裝結構的內部元件發生毀損問題。

請參照第1A圖、第1B圖以及第1C圖。第1A圖為繪示依照本發明一實施例之顯示裝置之封裝結構1的立體分解圖。第1B圖為繪示第1A圖中之顯示裝置之封裝結構1組合後的上視圖。第1C圖為繪示第1B圖中之顯示裝置之封裝結構1沿線段1C-1C’的剖視圖。

如第1圖所示，應用本發明的顯示裝置的電子裝置可以是可攜式電腦裝置(例如，筆記型電腦、平板電腦...等)或是手持式電子裝置(例如，PDA、手機、遊戲機...等)，但並不以此為限。換言之，應用本發明的顯示裝置的電子裝置可以是任何具有顯示功能的電子產品，只要顯示裝置之封裝結構1在封裝玻璃元件的過程中有減少加熱時間或選擇性局部加熱等需求，皆可應用本發明的概念導入顯示裝置的封裝製程中。

如第1A圖、第1B圖與第1C圖所示，於本實施例中，顯示裝置之封裝結構1包含玻璃框架10、玻璃熔塊14a、玻璃熔塊14b、線圈組合12、玻璃基板16a以及玻璃基板16b。封裝結構1的玻璃框架10具有接合面100a以及接合面100b。玻璃框架10的接合面100a與接合面100b分別位於玻璃框架10的兩相對側(相反的兩側)側(亦即，接合面100a位於玻璃框架10的上側，接合面100b位於玻璃框架10的下側，如第1C圖所示)。封裝結構1的玻璃熔塊14a與玻璃熔塊14b分別對應設置於接合面100a與接合面100b上。線圈組合12設置於接合面100a與接合面100b上。每一線圈組合12位於接合面100a與玻璃熔塊14a或接合面100b與玻璃熔塊14b之間。封裝結構1的玻璃基板16a與玻璃基板16b分別覆蓋於玻璃框架10的上側與下側，致使玻璃熔塊14a位於玻璃框架10與玻璃基板16a之間，且玻璃熔塊14b位於玻璃框架10與玻璃基板16b之間。

如第1A圖、第1B圖與第1C圖所示，於本實施例中，玻璃框架10呈環狀，因此其接合面100a與接合面100b亦呈環狀。相對地，玻璃熔塊14a與玻璃熔塊14b亦呈環狀。封裝結構1包含複數個線圈組合12，並且線圈組合12大體上沿接合面100a與接合面100b的環狀輪廓排列。當線圈組合12緊密地排列於玻璃框架10的接合面100a與接合面100b之後，即可藉由高週波加熱裝置(圖未示)加熱線圈組合12，進而使玻璃熔塊14a受熱熔融而接合玻璃框架10與玻璃基板16a之間，並使玻璃熔塊14b受熱熔融而接合玻璃框架10與玻璃基板16b之間。

在此要說明的是，上述之高週波加熱裝置是應用電磁感應原理產生熱感應的加熱方法。其原理是使高週波加熱裝置中的金屬線圈(圖未示)通以直流電源，致使金屬線圈產生電磁場。此電磁場會影響金屬材料產生感應電場。隨著金屬線圈的電磁場的大小改變，感應電場也會對應地發生變動。而金屬材料因感應電場的變動，其內的電子會被激發並產生渦電流(eddy current)。此渦電流因金屬材料本身的電阻關係而產生熱量。換言之，依據上述之電磁感應原理，上述之高週波加熱裝置可藉由產生一秒鐘約二萬次規律地改變電流方向的高週波電流，即可使線圈組合12因受電磁感應而在短暫時間內產生高熱。

請參照第2A圖。第2A圖為繪示第1B圖中之顯示裝置之封裝結構1的局部放大圖。

如第2A圖所示，為了使分別位於接合面100a與接合面100b上的玻璃熔塊14a與玻璃熔塊14b能夠均勻地加熱，於本實施例中，封裝結構1的每一線圈組合12皆包含複數個封閉線圈120，並且封閉線圈120相互套疊且大體上同心。每一線圈組合12所包含之封閉線圈120的數量，以及每一封閉線圈120之間的距離，皆可依照需求而彈性地改變。藉此，玻璃熔塊14a或玻璃熔塊14b在與其接觸的任一線圈組合12所涵蓋的面積裡，每一封閉線圈120皆可均勻地加熱，因此冷卻後的玻璃熔塊14a或玻璃熔塊14b並不會有應力集中的問題發生。

如第2A圖所示，於本實施例中，線圈組合12的每一封閉線圈120的形狀為圓弧形，但並不限於此。請參照第2B圖。第2B圖為繪示第1B圖中之顯示裝置之封裝結構1於另一實施例中的局部放大圖。於本實施例中，線圈組合32的每一封閉線圈320的形狀為矩形，但同樣並不限於此，可依照設計時所需(例如，排列密度、成本、視覺美觀…等考量)而彈性地改變。

於一實施例中，線圈組合12的每一封閉線圈120可藉由塗佈法、電鍍法、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)、物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,PVD)等薄膜沉積技術設置於玻璃框架10的接合面100a與接合面100b上。

另外，於一實施例中，玻璃熔塊14a與玻璃熔塊14b的熔點小於玻璃基板16a與玻璃基板16b。因此，在將封裝結構1的玻璃基板16a與玻璃基板16b分別接合至玻璃框架10的上側與下側時，可控制以高週波加熱裝置感應加熱線圈組合12至玻璃熔塊14a與玻璃熔塊14b的熔點即可，並不會使玻璃基板16a與玻璃基板16b一起被熔化。並且，於一實施例中，玻璃熔塊14a與玻璃熔塊14b的熱膨脹係數介於玻璃基板16a與玻璃基板16b的熱膨脹係數的正負15%之內，進而可避免發生崩裂的現象。

請參照第3圖。第3圖為繪示依照本發明另一實施例之顯示裝置之封裝結構3的上視圖。

如第3圖所示，於本實施例中，顯示裝置之封裝結構3所包含的玻璃框架10、玻璃熔塊14a、玻璃熔塊14b、玻璃基板16a以及玻璃基板16b皆相同，因此在此不再贅述。本實施例與第1B圖之實施例的不同處，在於本實施例的封裝結構3僅設置一個線圈組合52於玻璃框架10的接合面100a及/或接合面100b上。並且，線圈組合52所包含的封閉線圈520與接合面100a及/或接合面100b大體上同心。藉此，本實施例之線圈組合52亦可受上述之高週波加熱裝置的電磁感應而在短暫時間內產生高熱，進而同樣可使玻璃熔塊14a受熱熔融而接合玻璃框架10與玻璃基板16a之間，並使玻璃熔塊14b受熱熔融而接合玻璃框架10與玻璃基板16b之間。

另外，在此要說明的是，由於第1B圖中的單一線圈組合12的涵蓋面積較小，因此高週波加熱裝置內金屬線圈的面積，僅需如線圈組合12一樣小即可感應加熱線圈組合12。相反地，第3圖中的線圈組合52的涵蓋面積較大，因此高週波加熱裝置內的金屬線圈的面積，也必須如線圈組合52一樣大才能感應加熱線圈組合52。

如第4圖所示，並可配合參照第1A圖至第3圖，於本實施例中，顯示裝置封裝方法包含下列步驟。

S100：提供玻璃框架，其中玻璃框架具有兩接合面，接合面分別位於玻璃框架的兩側。其中玻璃框架的兩側係指相反的兩側，例如底面與頂面。

S102：大體上沿接合面的輪廓設置至少兩線圈組合於接合面上，其中每一線圈組合包含複數個封閉線圈，封閉線圈相互套疊且大體上同心。

S104：分別設置兩玻璃熔塊於對應之接合面上以覆蓋線圈組合。

S108：分別覆蓋兩玻璃基板於玻璃框架的兩側上，致使每一玻璃熔塊位於玻璃框架與對應之玻璃基板之間。

由以上對於本發明的具體實施例的詳述，可以明顯地看出，本發明的顯示裝置之封裝結構，主要是在顯示裝置的框架與玻璃基板的接合處設置封閉線圈，並利用高週波的電磁感應原理，使得框架與玻璃基板之間所設置的封閉線圈感應升溫。因此，用來接合框架與玻璃基板的玻璃熔塊的溫度在極短的時間內即可達到所需的燒結溫度，進而使顯示裝置之封裝結構達到局部接合的緊密性與強度，並減少待機、加熱升溫時間。並且，採用本發明以高週波加熱封閉線圈而接合顯示裝置之封裝結構的作法，還可達到選擇性局部加熱的目的，進而可避免顯示裝置之封裝結構的內部元件發生毀損問題。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1．．．封裝結構

10．．．玻璃框架

100a、100b．．．接合面

12、32、52．．．線圈組合

120、320、520．．．封閉線圈

14a、14b．．．玻璃熔塊

16a、16b．．．玻璃基板

S100～S106．．．步驟

第1A圖為繪示依照本發明一實施例之顯示裝置之封裝結構的立體分解圖。

第1B圖為繪示第1A圖中之顯示裝置之封裝結構組合後的上視圖。

第1C圖為繪示第1B圖中之顯示裝置之封裝結構沿線段1C-1C’的剖視圖。

第2A圖為繪示第1B圖中之顯示裝置之封裝結構的局部放大圖。

第2B圖為繪示第1B圖中之顯示裝置之封裝結構於另一實施例中的局部放大圖。

第3圖為繪示依照本發明另一實施例之顯示裝置之封裝結構的上視圖。

第4圖為繪示依照本發明一實施例之顯示裝置封裝方法的流程圖。

1．．．封裝結構

10．．．玻璃框架

100a．．．接合面

12．．．線圈組合

120．．．封閉線圈

14a、14b．．．玻璃熔塊

16a、16b．．．玻璃基板

Claims (13)

1. 一種顯示裝置之封裝結構，包含：一玻璃框架，具有兩接合面，該等接合面分別位於該玻璃框架的兩側；兩玻璃熔塊，分別對應設置於對應之該接合面上；至少兩線圈組合，設置於該等接合面上，每一該等線圈組合位於對應之該接合面與對應之該玻璃熔塊之間；以及兩玻璃基板，分別覆蓋於該玻璃框架的兩側，致使每一該等玻璃熔塊位於該玻璃框架與對應之該玻璃基板之間。
2. 如請求項1所述之顯示裝置之封裝結構，其中每一該等線圈組合包含複數個封閉線圈，並且該等封閉線圈相互套疊且大體上同心。
3. 如請求項2所述之顯示裝置之封裝結構，其中該等接合面皆呈環狀，並且每一該等線圈組合之該等封閉線圈與對應之該接合面大體上同心。
4. 如請求項2所述之顯示裝置之封裝結構，其中該等線圈組合大體上沿該等接合面的輪廓排列。
5. 如請求項2所述之顯示裝置之封裝結構，其中每 一該等封閉線圈的形狀為圓弧形。
6. 如請求項2所述之顯示裝置之封裝結構，其中每一該等封閉線圈的形狀為矩形。
7. 如請求項1所述之顯示裝置之封裝結構，其中該等玻璃熔塊皆呈環狀。
8. 一種顯示裝置封裝方法，包含下列步驟：提供一玻璃框架，其中該玻璃框架具有兩接合面，該等接合面分別位於該玻璃框架的兩側；設置至少兩線圈組合於該等接合面上，其中每一該等線圈組合包含複數個封閉線圈，該等封閉線圈相互套疊且大體上同心；分別設置兩玻璃熔塊於對應之該接合面上以覆蓋該等線圈組合；以及分別覆蓋兩玻璃基板於該玻璃框架的該兩側上，致使每一該等玻璃熔塊位於該玻璃框架與對應之該玻璃基板之間。
9. 如請求項8所述之顯示裝置封裝方法，其中每一該等線圈組合之該等封閉線圈與對應之該接合面大體上同心。
10. 如請求項8所述之顯示裝置封裝方法，其中設置該等線圈組合於該等接合面的步驟進一步包含下列步驟：大體上沿該等接合面的輪廓設置該等線圈組合於該等接合面上。
11. 如請求項8所述之顯示裝置封裝方法，其中每一該等封閉線圈的形狀為圓弧形。
12. 如請求項8所述之顯示裝置封裝方法，其中每一該等封閉線圈的形狀為矩形。
13. 如請求項8所述之顯示裝置封裝方法，其中該等接合面以及該等玻璃熔塊皆呈環狀。