TWI452551B - 電子裝置的製造方法 - Google Patents

Description

電子裝置的製造方法

本發明是有關於一種電子裝置及其製造方法，且特別是有關於一種顯示器及其製造方法。

為了達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板(touch panel)作為輸入裝置，其中同時具有觸控與顯示功能的觸控式顯示面板更是成為現今最流行的產品之一。一般來說，觸控式顯示面板可分成外貼式的觸控式顯示面板以及內建式觸控式顯示面板。

對於外貼式的觸控式顯示面板而言，一般是先分別製作出顯示面板以及觸控面板之後，再將兩者貼合在一起。傳統的貼合方式是在顯示面板或是觸控面板上塗佈紫外光或可見光硬化膠材(UV/Visible Light Curing Adhesives)，之後再利用照光以及壓合的方式將顯示面板以及觸控面板兩者黏著在一起。然而，於上述照光以及壓合的過程中，由於紫外光或可見光硬化膠材的難以控制，因而經常會有膠材溢出的問題。而溢出的膠材會污染製造設備而造成產能下降以及影響產品的穩定度。

本發明提供一種電子裝置的製造方法，其可以避免將顯示面板與觸控面板貼合時會有膠材溢出的問題。

本發明提供一種電子裝置，其是利用上述製造方法所形成的電子裝置。

本發明提出一種電子裝置的製造方法，此電子裝置具有主動區以及圍繞主動區的周邊區。此方法包括提供第一元件基板以及第二元件基板。在第一元件基板以及第二元件基板之間塗佈光學液態膠材，且塗佈的光學液態膠材位於主動區中。在第二元件基板的上方設置光罩，其中光罩具有透光區以及非透光區，且透光區對應周邊區設置。進行光學液態膠材擴散程序，以使光學液態膠材從主動區往周邊區擴散，其中於進行光學液態膠材擴散程序時，更同時使用光罩進行第一照光程序，以使光學液態膠材擴散至周邊區時局部硬化。移除所述光罩之後，進行第二照光程序，以使光學液態膠材完全硬化。

本發明提出一種電子裝置，其具有主動區以及圍繞主動區的周邊區，此電子裝置包括第一元件基板、第二元件基板以及硬化後的光學液態膠材。第一元件基板與第二元件基板彼此相對向設置。硬化後的光學液態膠材設置於第一元件基板與第二元件基板之間，並填滿整個主動區且部分擴散至周邊區，其中填滿整個主動區中的硬化後的光學液態膠材的硬化反應率小於部分擴散至周邊區中的硬化後的光學液態膠材的硬化反應率。

基於上述，本發明於進行光學液態膠材擴散程序時，更同時使用光罩進行第一照光程序以使光學液態膠材擴散至周邊區時局部硬化。由於光學液態膠材受到光照射時就會停止流動而無法再往外擴散，因而可以避免傳統貼合程序所存在的膠材溢出問題。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A至圖1D是根據本發明一實施例之電子裝置的製造流程示意圖。請先參照圖1A，首先提供第一元件基板100以及第二元件基板200。特別是，由第一元件基板100以及第二元件基板200構成的電子裝置具有主動區A以及圍繞主動區A的周邊區P(如圖2所示)。

在本實施例中，第一元件基板100可以是顯示面板，其例如是液晶顯示面板、有機發光顯示面板、電泳顯示面板或是其他種形式之顯示面板。第二元件基板200則可為觸控面板，其例如是電容式觸控面板、電阻式觸控面板、光學式觸控面板或者是其他種形式之觸控面板。然，本發明不限於此，根據其他實施例，第一元件基板100還可以是其他元件基板。第二元件基板200也可以是其他元件基板，例如是保護鏡片(cover lens)。

根據本實施例，第一元件基板100是顯示面板，其包括下基板、上基板以及位於上基板與下基板之間的顯示介質。一般來說，下基板又可稱為畫素陣列基板，其包括多個畫素結構，且每一個畫素結構包括掃描線、資料線、主動元件以及畫素電極。上基板可稱為對向基板或者是彩色濾光基板，其可為空白基板、設置有電極的基板或是設置有彩色濾光層的基板。因此，對於第一元件基板100而言，主動區A又可稱為顯示區，周邊區P又可稱為驅動電路區或是周邊線路區。

第二元件基板200為觸控面板。根據觸控面板的形式(電容式觸控面板、電阻式觸控面板或光學式觸控面板)，於第二元件基板200中所設置的元件不盡相同。由於所述觸控面板可為任何一種已知的電容式觸控面板、電阻式觸控面板或光學式觸控面板，因此在此不再贅述觸控面板內之組成元件。對於第二元件基板200而言，主動區A又可稱為觸控區，周邊區P又可稱為周邊線路區。

之後，在第一元件基板100以及第二元件基板200之間塗佈光學液態膠材300(Optically Clear Liquid Adhesives,OCLA)，且塗佈的光學液態膠材300主要位於主動區A中。特別是，光學液態膠材300為照光可硬化的膠材，例如是照射紫外光可硬化之液態膠材。另外，所述光學液態膠材300較佳的是在未硬化前具有90%以上的透光度，而在硬化後具97%以上的透光度的光學液態膠材，這是因為光學液態膠材300會塗佈在主動區A內，因此光學液態膠材300需具有足夠高的透光度才不會影響電子裝置的影像顯示品質。在本實施例中，光學液態膠材300的材質例如是Sony所生產的型號08A21X-17的光學液態膠材。

在第一元件基板100以及第二元件基板200之間的主動區A塗佈光學液態膠材300之方法可為已知任一種塗佈程序，而且可以是在第一元件基板100塗佈光學液態膠材300或是在第二元件基板200塗佈光學液態膠材300。根據一實施例，在第一元件基板100以及第二元件基板200之間塗佈光學液態膠材300之方法是先在第二元件基板200塗佈光學液態膠材300，之後將第二元件基板200翻轉至位於第一元件基板100的對向或上方。此時，光學液態膠材300會因為重力因素而往第一元件基板100滴下而與第一元件基板100先作小面積接觸，而後隨著擴散程序(壓合程序)的進行，逐步增加光學液態膠材300與第一元件基板100的接觸面積，使得光學液態膠材300漸次地由內而外擴散，有助於將光學液態膠材300外圍的空氣排出。

在第一元件基板100以及第二元件基板200之間的主動區A塗佈光學液態膠材300之後，請參照圖1B，在第二元件基板200的上方設置光罩400。特別是，如圖1B及圖3所示，光罩400具有透光區402以及非透光區404。透光區402對應周邊區P設置，且非透光區404對應主動區A設置。根據本實施例，光罩400之透光區402具有外邊緣402a以及內邊緣402b。外邊緣402a較佳地對齊於第一元件基板100的側邊邊緣。內邊緣402b位於周邊區P內或是位於周邊區P與主動區A的邊界上，使得光學液態膠材300在周邊區P內或是位於周邊區P與主動區A的邊界上先行局部硬化，以防止尚未硬化的光學液態膠材300溢流到第一元件基板100及/或第二元件基板200的外側。在此，所述光罩400之透光區402的寬度介於2吋與100吋之間。而在實務上，透光區402的寬度需超出第一元件基板100及/或第二元件基板200的側邊邊緣，故會隨著第一元件基板100及/或第二元件基板200的尺寸改變。

接著，進行光學液態膠材擴散程序，以使光學液態膠材300從主動區A往周邊區P擴散。特別是，於進行所述光學液態膠材擴散程序時，更同時使用光罩400進行第一照光程序600，以使光學液態膠材300擴散至周邊區P時能產生局部硬化。

在本實施例中，所述光學液態膠材擴散程序更進一步包含對第一元件基板100以及第二元件基板200進行壓合程序500。換言之，在本實施例中，此光學液態膠材擴散程序是可在第二元件基板200上往第一元件基板100的方向施予壓合壓力，以使光學液態膠材300從主動區A往周邊區P擴散。在進行所述壓合程序500時，更同時使用光罩400對光學液態膠材300進行第一照光程序600。根據一較佳實施例，上述之第一照光程序600所使用的光線波長為300～400nm，照光強度為3600～5400 mW/cm² ，照光時間為1.6～2.4秒鐘。

由於第一照光程序600的光線僅能穿透過光罩400的透光區402，因此擴散至對應於透光區402內的光學液態膠材300會因為被光照射到而局部硬化。更詳細來說，擴散至透光區402內的光學液態膠材300會因為被光線照射到而逐漸產生一些物理性質的改變。舉例而言，擴散至透光區402內的光學液態膠材300之硬度以及黏度會隨著光線照射時間而增加，因此擴散速度就會逐漸降低，直到擴散至透光區402內的光學液態膠材300局部硬化而停止擴散及流動。而對應在非透光區404內的光學液態膠材300由於不會被光線照射到，因此對應設置在非透光區404的光學液態膠材300在光學液態膠材擴散程序的過程中會持續向四周流動及擴散，直到主動區A(對應設置在非透光區404)中的第一元件基板100以及第二元件基板200之間的間隙完全被光學液態膠材300填滿為止，以確保在後續的製程中，第一元件基板100與第二元件基板200能在主動區A內完全貼合，不會產生氣泡或縫隙、影響顯示的品質。

上述之光學液態膠材之塗佈以及光學液態膠材之擴散程序例如是如圖4A至圖4D所示。在圖4A中，光學液態膠材300是塗佈於主動區A中。為了使光學液態膠材300具有均勻的擴散機制或擴散行為，光學液態膠材300的塗佈形狀/圖案建議如圖4A所示。在本實施例中，由於在主動區A的四個角落分別塗佈有一點狀的光學液態膠材300，故在後續的光學液態膠材擴散程序中，能夠均勻地朝各個方向擴散，而將主動區A的四個角落填滿。然，本發明不限制光學液態膠材300的塗佈形狀/圖案。在其他實施例中，根據電子裝置的尺寸、光學液態膠材的種類或成份，光學液態膠材300的塗佈形狀/圖案可以是其他種形狀/圖案。

之後，在進行光學液態膠材之擴散程序時(如圖1B所示)，光學液態膠材300之擴散行為可如圖4B以及圖4C所示。換言之，光學液態膠材300逐漸由主動區A往周邊區P擴散。而當光學液態膠材300擴散至周邊區P時，因周邊區P會有第一照光程序的光線通過，因此光學液態膠材300即逐漸停止流動，而形成如圖4D所示之結果。換言之，在圖4D中，光學液態膠材300會完整的填滿主動區A，且部分地擴散至周邊區P中。

請再回到圖1B，由於對應設置在光罩400的透光區402中的光學液態膠材300會先局部硬化而停止流動擴散，因而對應於非透光區404內光學液態膠材300受到對應於透光區402中已經硬化的光學液態膠材300的阻擋，就不會溢流到第一元件基板100以及第二元件基板200之間的間隙之外，而會沿著已經硬化的光學液態膠材300的邊緣，擴散至非透光區404內其它尚未有光學液態膠材300的位置，進而使得整個非透光區404或主動區A內都能充份填滿光學液態膠材300，不會產生局部溢流出透光區402或周邊區P，而局部的非透光區404或主動區A中卻反而沒有光學液態膠材300的問題。

接著，如圖1C所示，先移除光罩400，之後進行第二照光程序700，以使光學液態膠材300完全硬化。根據一實施例，第二照光程序700所使用的光線波長為300～400nm，照光強度為100～150 mW/cm² ，照光時間為57.6～86.4秒鐘。換言之，在進行第二照光程序700時完全沒有使用光罩，因此第二照光程序700是全面性的照射光學液態膠材300以使光學液態膠材300完全硬化。亦即，原先對應於非透光區404或對應於主動區A的光學液態膠材300會受到第二照光程序700的作用而硬化，而原先對應於透光區402或對應於周邊區P的光學液態膠材300除會受到第一照光程序500的作用而硬化外，尚會受到第二照光程序700的影響而使得光學液態膠材300的硬化反應率會持續提高。如此一來，第一元件基板100以及第二元件基板200便可黏著在一起，而形成如圖1D與圖4D所示之電子裝置。

因此，根據上述方法所形成的電子裝置如圖1D與圖4D所示，其具有主動區A以及圍繞主動區A的周邊區P，且此電子裝置包括第一元件基板100、第二元件基板200以及硬化後的光學液態膠材300。第一元件基板100與第二元件基板200彼此相對向設置。硬化後的光學液態膠材300設置於第一元件基板100與第二元件基板200之間，並填滿整個主動區A並部分擴散至周邊區P。

類似地，由於擴散至周邊區P的光學液態膠材300在上述之製作過程中歷經了第一照光程序600以及第二照光程序700的兩次照光程序，因此擴散至周邊區P的光學液態膠材300的硬化時間較長。另外，填滿整個主動區A的光學液態膠材300在上述之製作過程中因僅歷經第二照光程序700的一次照光程序，因此填滿整個主動區A的光學液態膠材300的硬化時間較短。換言之，在圖1D之電子裝置中，填滿整個主動區A中的硬化後的光學液態膠材300的硬化反應率(curing rate)R1小於部分擴散至周邊區P中的硬化後的光學液態膠材300的硬化反應率R2。其中，硬化後的光學液態膠材300的硬化反應率可藉由高效能液相層析儀(High-Performance Liquid Chromatography,HPLC)或傅立葉紅外線光譜儀(FTIR,Fourier Transform Infrared)測量而得，其單位為m/min或mm/sec。在本實施例中，硬化反應率R1的範圍可以為90~100%，硬化反應率R2的範圍也可以為90~100%。

綜上所述，本發明於進行光學液態膠材擴散程序時，更同時使用光罩進行第一照光程序以使光學液態膠材擴散至周邊區時局部硬化。由於光學液態膠材受到光線照射之後就會逐漸硬化而停止流動，因此本發明之方法可以避免傳統貼合程序所存在的膠材溢出的問題。

此外，本發明使用光罩進行第一照光程序以使光學液態膠材擴散至周邊區時局部硬化，而位於主動區中的光學液態膠材則會持續向四周流動及擴散直到光學液態膠材完全填滿主動區為止。因此，藉由此光罩以及第一照光程序，除了可以防止膠材溢出問題之外，還可控制光學液態膠材的使用量。

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，故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。

100．．．第一元件基板

200．．．第二元件基板

300．．．膠材

400．．．光罩

402．．．透光區

402a．．．外邊緣

402b．．．內邊緣

404．．．非透光區

500．．．壓合程序

600．．．第一照光程序

700．．．第二照光程序

A．．．主動區

P．．．周邊區

W．．．寬度

圖1A至圖1D是根據本發明一實施例之電子裝置的製造流程示意圖。

圖2是根據本發明一實施例之電子裝置的上視示意圖。

圖3是圖1B所示之光罩的上視示意圖。

圖4A至圖4D是根據本發明一實施例之光學液態膠材的擴散行為示意圖。

100．．．第一元件基板

200．．．第二元件基板

300．．．膠材

400．．．光罩

402．．．透光區

402a．．．外邊緣

402b．．．內邊緣

404．．．非透光區

500．．．壓合程序

600．．．第一照光程序

Claims (9)

1. 一種電子裝置的製造方法，該電子裝置具有一主動區以及圍繞該主動區的一周邊區，該方法包括：提供一第一元件基板以及一第二元件基板；在該第一元件基板以及該第二元件基板之間塗佈一光學液態膠材，且塗佈的該光學液態膠材係位於該主動區中；在該第二元件基板的上方設置一光罩，其中該光罩具有一透光區以及一非透光區，該透光區對應該周邊區設置；進行一光學液態膠材擴散程序，以使該光學液態膠材從該主動區往該周邊區擴散，其中於進行該光學液態膠材擴散程序時，更同時使用該光罩進行一第一照光程序，以使該光學液態膠材擴散至該周邊區時而局部硬化；移除該光罩；以及進行一第二照光程序，以使該光學液態膠材完全硬化。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置的製造方法，其中該光罩之該透光區具有一外邊緣以及一內邊緣，該外邊緣對齊於該第一元件基板的側邊邊緣，該內邊緣位於該周邊區內或該周邊區與主動區的邊界上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置的製造方法，其中該透光區的寬度介於2吋與100吋之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置的製造方法，其中該光學液態膠材擴散程序包括對該第一元件基板 以及該第二元件基板進行一壓合程序。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置的製造方法，其中該光學液態膠材在硬化前具90%以上的透光度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置的製造方法，其中該光學液態膠材在硬化後具97%以上的透光度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置的製造方法，其中該第一照光程序所使用的光線波長為300~400nm，照光強度為3600~5400mW/cm² ，照光時間為1.6~2.4秒鐘。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置的製造方法，其中該第二照光程序所使用的光線波長為300~400nm，照光強度為100~150mW/cm² ，照光時間為57.6~86.4秒鐘。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置的製造方法，其中該光學液態膠材完全硬化而成為硬化後的光學液態膠材，且填滿整個該主動區中的該硬化後的光學液態膠材的硬化反應率小於部分擴散至該周邊區中的該硬化後的光學液態膠材的硬化反應率。