CN104375301A - 触控装置及其贴合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触控装置及其贴合方法，主要是在一液晶模块和一触控板间通过一环状的粘着材料以相互贴合，并在液晶模块和触控板间形成一第一间隙；其中，该液晶模块的表面设有一光学层，该光学层是位于粘着材料的内侧；该触控板的底面贴合有一绝缘层，该绝缘层是对应该光学层且位于该粘着材料内侧；上述触控装置是利用绝缘层、光学层的厚度以尽可能缩小液晶模块与触控板间的第一间隙，以尽量降低因触控装置形变而造成第一间隙改变时对触控装置电场产生的影响。

Description

触控装置及其贴合方法
技术领域
本发明涉及一种触控装置及其贴合方法，尤其涉及一种非全贴合技术的触控装置贴合方法，其可有效缩小气隙，以降低气隙改变时对电场产生的影响。
背景技术
所谓的贴合是指液晶模块(LCM)和触控板(TP)间的贴合技术。既有的贴合技术主要有两种，分别是口字胶贴合与全贴合(Full Lamination)，其中全贴合技术可让显示器具高辉度与高画质的写实视觉效果，尽管全贴合技术可使显示画面效果较佳，尽管全贴合技术的显示效果较具优势，但因必须确保贴合时无气泡及匀称，其涂布、对位与材料等成本相对较高，尤其是新款触控显示器尺寸越做越大，将进一步提高全贴合技术的难度。
与全贴合技术相较，口字胶贴合具有制造方法单纯、成本低等优势，主要是在液晶模块的四周以口字形状涂覆设置胶材(如双面胶、UV胶、AB胶等)而与触控板对应的周围相互贴合，在此状况下，不论是涂布、对位的难度或材料成本均相对较低。如图7所示，当液晶模块70通过口字胶80与触控板90贴合后，将会在液晶模块70与触控板90间形成气隙，容易导致光折射而发生叠影现象，造成显示效果不佳；除此以外，气隙的变化也将影响电容式触控面板检测的正确性。
由于电容式触控面板是以电容值的变化作为感应检测的对象，当使用者碰触时将造成电容式触控面板的电容值变化，藉此可以判断是否碰触及碰触的位置。因此，如果有实际碰触以外的其他因素也会造成电容值变化，则自然也会影响检测的正确性。
涉及平板电容的电容值C可由下式取得：
其中，ε为介电系数，A为两平行板面积，d则为两平行板距离。
请配合参考图8所示，为依据上式表示的电容值变化曲线图，其纵轴为电容值C，横轴为距离d，当两平行板的距离d越大，电容值C越小。除此以外，其同时代表着当距离d变化越大，其电容值C的变化就会越大。假设两平行板的距离d可变，当其距离d在较大范围的d1和d3间变化时，其电容值的变化量为ΔC1。若其距离d在较小范围的d1和d2间变化时，其电容值的变化量ΔC2则相对变小，由曲线中可以看出，ΔC2明显小于ΔC1。
而前述触控装置的触控板90和液晶模块70犹如两平行板，故两平行板间具有一距离d，并构成一等效电容Ceq(包含等效的互感电容Cm和等效的自感电容Cs)。在触控装置使用时，若触控板90被触按且因压力而弯曲(Bending)，由于触控板90与液晶模块70间的距离很小，当触控板90形变时，该触控板90很容易接触到液晶模块70，其意味着两平行板间的介质由空气变成非空气介质(例如：液晶模块的玻璃及光学层)，而玻璃和空气的介电系数有数倍的差，依据上述的电容值计算方式可知，当等效电容Ceq的变化量变大，其对触控板90检测正确性的影响程度将会扩大。
由上述可知，口字胶贴合具有制造方法单纯、成本低等优势，但利用口字胶厚度加大触控板与液晶模块的距离，一旦触控板因受压而弯曲，将造成较大幅度的等效电容变化，而扩大对触控板检测正确性的影响。故上述非全贴合技术的触控装置仍有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。
发明内容
因此本发明主要目的在提供一种触控装置及其贴合方法，其可有效降低触控装置的环境变因，抑制触控板受压形变时其与液晶模块间等效电容的变化量，进而确保触控板检测的正确性。
为达成前述目的采取的一主要技术手段是使前述触控装置包括：
一液晶模块，具有一表面，其表面设有一光学层；
一粘着材料，其是环绕设置在液晶模块的周围且位于其光学层的外围；以及
一触控板，其具有一底面，其底面具有一绝缘层；该触控板通过所述粘着材料对应贴合在该液晶模块上；其中该触控板底面的绝缘层是对应该光学层且位于该粘着材料内侧。
优选地，该液晶模块表面的外周缘与该光学层的外周缘间形成有一第一区域；
该触控板底面的外周缘与该绝缘层的外周缘间形成有一第二区域，该第二区域相对于该第一区域；
该粘着材料设置于该第一、第二区域内，使该光学层、绝缘层不重叠地位于该粘着材料的内侧。
优选地，该液晶模块的周围环绕设置有一框架，该粘着材料是对应设置于该框架上，该框架未高于所述液晶模块的该表面。
优选地，该绝缘层是一防爆膜，且通过一光学胶贴合在该触控板的底面。
优选地，该光学层是一偏光板。
为达成前述目的采取的又一主要技术手段是使前述触控装置主要是在一液晶模块和一触控板间设有一粘着材料以相互贴合；其中，该粘着材料具有一厚度，使该液晶模块和触控板间具有一第一间隙；
该液晶模块具有一表面，其表面设有一光学层；以及
该触控板具有一底面，其底面对应该光学层设有一绝缘层，该绝缘层及光学层的厚度总和不大于该第一间隙。
优选地，该粘着材料的厚度为0.2～0.5mm。
优选地，该绝缘层的厚度为50～200um。
优选地，该绝缘层是通过一光学胶贴合在触控板底面，该光学胶的厚度为25～50um。
优选地，该光学层的厚度为50～200um。
优选地，该液晶模块表面的外周缘与该光学层的外周缘间形成有一第一区域；
该触控板底面的外周缘与该绝缘层的外周缘间形成有一第二区域，该第二区域相对于该第一区域；
该粘着材料设置于该第一、第二区域内，使该光学层、绝缘层不重叠地位于该粘着材料的内侧。
为达成前述目的采取的再一主要技术手段是使前述触控装置的贴合方法包括：
提供一液晶模块，该液晶模块的表面具有一光学层；
将一粘着材料设置在该液晶模块的周围，使该粘着材料位于该光学层的外围；
提供一触控板，该触控板的底面具有一绝缘层；以及
将该触控板通过该粘着材料对应贴合在该液晶模块的表面，并使该绝缘层位于该粘着材料内侧，其中该液晶模块表面与该触控板底面间具有一第一间隙，且该光学层及绝缘层的厚度总和不大于该第一间隙。
优选地，该绝缘层是一防爆膜，该防爆膜是通过一光学胶贴合在该触控板的底面。
优选地，该液晶模块表面的光学层是一偏光板。
优选地，使该液晶模块表面的外周缘与该光学层的外周缘间具有一第一区域；
又使触控板底面的外周缘与该绝缘层的外周缘间具有一第二区域，并使该第二区域相对于第一区域；
将该粘着材料设置于该第一、第二区域内。
优选地，该粘着材料内侧边缘与光学层外周缘、绝缘层外周缘间分别具有一间距。
前述触控装置及其贴合方法主要是由触控板底面的绝缘层填补触控板与液晶模块通过粘着材料贴合产生的间隙，由于触控板与液晶模块在其绝缘层、光学层处的间隙已被尽可能的压缩，因此可有效降低其等效电容的变化量，而确保触控板检测的正确性。
附图说明
图1是本发明触控装置第一实施例的一剖视图。
图2是本发明触控装置第一实施例的液晶模块俯视平面图。
图3是本发明触控装置第一实施例的触控板仰视平面图。
图4是本发明触控装置第一实施例的又一剖视图。
图5是本发明触控装置第一实施例的等效电容值与距离的关系曲线图。
图6是本发明触控装置第二实施例的剖视图。
图7是已知采口字胶贴合的触控装置示意图。
图8是电容值与平板距离的关系曲线图。
具体实施方式
对于本发明触控装置的第一实施例，请参考图1所示，主要是由一液晶模块10、一触控板20及一粘着材料30所组成；其中：
请配合参考图2所示，该液晶模块10是呈矩形形状，其具有一表面100，其表面100非全面地设有一也呈矩形状的光学层11，在本实施例中，该液晶模块10表面的外周缘和光学层11的外周缘间具有一第一区域101，该第一区域101是呈口字形，并环绕在光学层11的外围；在本实施例中，该光学层11是一偏光板。更具体而言，前述液晶模块10的厚度约为0.7～1.5mm，光学层11的厚度一般约为50～200um，本实施例中，光学层11的厚度约为100um。
仍请参考图1所示，该触控板20是呈矩形形状，其大小与液晶模块10匹配；该触控板20具有一底面200，其底面设有一感应层23，该感应层23未全面覆盖底面200，该感应层23的外周缘与该触控板20的外周缘间保持一间距。请配合参考图1、图3所示，该触控板20的底面200设有一具有相当厚度的绝缘层21，该绝缘层21是呈矩形形状且非全面地设置于触控板20的底面200，但完全覆盖感应层23，且触控板20底面200外周缘和绝缘层21外周缘间具有一第二区域201，该第二区域201是对应该第一区域101也呈口字形，其环绕在绝缘层21的外围；在本实施例中，该绝缘层21是一防爆膜(ASF)，是通过一光学胶22贴合在触控板20的底面200。一般触控板厚度范围大多落在0.4mm～1.3mm间，常见厚度为0.5mm、0.7mm或1.1mm。在本实施例中，由防爆膜构成的绝缘层21厚度为50um～200um，用以粘贴该防爆膜的光学胶22厚度为25～50um。
请参考图1所示，该粘着材料30是夹设在前述液晶模块10和触控板20间，其可由双面胶或水胶构成，如果由双面胶构成，其厚度为0.2mm～0.5mm，如果是水胶，则为0.1mm以上，且粘着材料30是呈口字形且具有一底面及一顶面，其底面粘贴在液晶模块10的第一区域101上，其顶面则粘贴在触控板20的第二区域201上，从而使粘着材料30分别位于光学层11及绝缘层21的外围，形成口字型分布，更进一步的说，光学层11及绝缘层21的外周缘与粘着材料30的内侧边缘分别具有一间距，意即粘着材料30与液晶模块10上的光学层11和触控板20上的绝缘层21并不重叠。
前述触控装置的贴合方法，主要是在液晶模块10的周围设一粘着材料30，就前述实施例而言，所称液晶模块10的周围是指其表面100外周缘和光学层11外周缘间的第一区域101；接着将底面200设有绝缘层21的触控板20相对涂覆设置在液晶模块10上，并以其底面200外周缘和绝缘层21外周缘间的第二区域201与粘着材料30顶面贴合。
经贴合后，液晶模块10表面的光学层11是对应于触控板20底面的绝缘层21。请参考图4所示，由于液晶模块10是通过粘着材料30与触控板20相互贴合，因此液晶模块10和触控板20间将形成一高度相同于粘着材料30厚度的第一间隙G1。但因液晶模块10表面设有光学层11，触控板20底面具有绝缘层21，且与粘着材料30不重叠，因此该液晶模块10、触控板20在其光学层11、绝缘层12相对处将形成一第二间隙G2，该第二间隙G2将远小于第一间隙G1，且第二间隙G2主要是由绝缘层21(或含光学胶22)、光学层11的厚度总和所决定，该绝缘层21(或含光学胶22)、光学层11的厚度总和不大于前述的第一间隙G1，但可能等于第一间隙G1，意即理想上，所称的第二间隙G2可以为零(所谓”理想上”是指不考虑粘着材料30、光学层11、绝缘层21或光学胶22等层状材料的厚度公差)。
由上述可知，本发明的触控装置及其贴合方法，主要是由触控板20底面的绝缘层21配合液晶模块10表面的光学层11来填补触控板20与液晶模块10间的第一间隙G1，使光学层11能够极为贴近绝缘层21，甚至在理想无公差的情况下能相互紧密贴合，达到无间隙的目的。换言之，该触控板20与液晶模块10在其绝缘层21、光学层11处的第二间隙G2已被尽可能的压缩，甚至为零。在触控板20与液晶模块10间的距离被有效缩小的情况下，当触控板20因受压而形变时，其受限于可形变空间的减少，使得等效电容的变化量将可因而大幅缩小，以有效降低对触控板检测正确性的影响。
请参考图5所示，是前述触控装置的等效电容和其触控板20、液晶模块10间隙大小的关系曲线图，其纵轴为等效电容值Ceq，横轴为触控板20与液晶模块10的间隙G。由曲线可以看出，等效电容值Ceq随着触控板20、液晶模块10的间隙G大小变化，当触控板20、液晶模块10间隙是由粘着材料30厚度所产生的第一间隙G1时，其等效电容值Ceq较小，而当触控板20、液晶模块10间隙是由绝缘层21填补第一间隙G1后所形成的第二间隙G2时，其等效电容值Ceq变大。曲线横轴最左边则表示，一旦触控板20被压到底时的间隙G2’及其相对的等效电容值Ceq，其中间隙G2’为接近零或等于零。由曲线中可以明显看出，若触控板20是在第一间隙G1被压到底时，其等效电容值Ceq的变化量ΔCG1非常大；然而，若触控板20是在压缩后的第二间隙G2下被压到底时，其等效电容值Ceq的变化量ΔCG2则变得非常小，相较于第一间隙G1下的等效电容值Ceq变化量ΔCG1，等效电容值Ceq的变化量ΔCG2可缩减达数倍的多。
由上述可知，当触控板20与液晶模块10的间隙越小，触控板20因受压弯曲形变时的变形量会受限制，其等效电容值的变化量也会越小，进而对于触控板20检测准确性的影响越小，由于利用本发明可尽量缩小触控板20与液晶模块10的间隙，在不考虑公差的情况下，可使该间隙为零，也就是几乎可以完全排除等效电容值变化量的影响。
再者，即使触控板20与液晶模块10间的第二间隙G2不为零，而在触控板20形变时，其与液晶模块10间的介质仍可能由空气变成玻璃与光学层11，而使介电系数提高数倍，但由于本发明可尽量压缩第二间隙G2，使触控板20形变时的等效电容值Ceq变化量得以缩小数倍，因此整体而言，因为等效电容值变化而对触控板20检测正确性的影响仍然被大幅且有效的降低。
本发明触控装置的第二实施例，请参考图6所示，其基本架构与第一实施例相同，主要是由一液晶模块10’、一触控板20及一粘着材料30组成，该液晶模块10表面设有一光学层11，该粘着材料30环绕设置在液晶模块10的周围且位于其光学层11的外围；该触控板20的底面设有一绝缘层21，该触控板20并通过粘着材料30对应贴合在该液晶模块10’上；其中该触控板20底面的绝缘层21是对应该光学层11且位于该粘着材料30内侧。
与第一实施例不同处在于：该粘着材料30并不贴合在液晶模块10’的表面。在本实施例中，该液晶模块10’的周围环绕设置有一框架12，该框架12是呈口字形且未高于液晶模块10’的表面，该粘着材料30则对应设置于该框架12上。由于框架12未高于液晶模块10’表面，而涂覆设置在液晶模块10’表面的光学层11将突出于框架12以外，而配合触控板20底面的绝缘层21以压缩触控板20与液晶模块10间的间隙。
综上所述，本发明主要是利用触控板底面的绝缘层填补在触控板与液晶模块间，以尽量压缩触控板、液晶模块在其绝缘层、光学层处的间隙，使得触控板能够尽量贴近液晶模块，因此可有效降低其等效电容的变化量，以确保触控板检测的正确性。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1.一种触控装置，其特征在于，包括：
一液晶模块，其具有一表面，其表面设有一光学层；
一粘着材料，其环绕设置在液晶模块的周围且位于其光学层的外围；以及
一触控板，其具有一底面，其底面具有一绝缘层；该触控板通过所述粘着材料对应贴合在该液晶模块上；其中该触控板底面的绝缘层是对应该光学层且位于该粘着材料内侧。
2.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该液晶模块表面的外周缘与该光学层的外周缘间形成有一第一区域；
该触控板底面的外周缘与该绝缘层的外周缘间形成有一第二区域，该第二区域相对于该第一区域；
该粘着材料设置于该第一、第二区域内，使该光学层、绝缘层不重叠地位于该粘着材料的内侧。
3.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该液晶模块的周围环绕设置有一框架，该粘着材料是对应设置于该框架上，该框架未高于所述液晶模块的该表面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的触控装置，其特征在于，该绝缘层是一防爆膜，且通过一光学胶贴合在该触控板的底面。
5.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该光学层是一偏光板。
6.一种触控装置，其特征在于，在一液晶模块和一触控板间设有一粘着材料以相互贴合；其中，该粘着材料具有一厚度，使该液晶模块和触控板间具有一第一间隙；
该液晶模块具有一表面，其表面设有一光学层；以及
该触控板具有一底面，其底面对应该光学层设有一绝缘层，其中该绝缘层及光学层的厚度总和不大于该第一间隙。
7.根据权利要求6所述的触控装置，其特征在于，该粘着材料的厚度为0.2～0.5mm。
8.根据权利要求7所述的触控装置，其特征在于，该绝缘层的厚度为50～200um。
9.根据权利要求8所述的触控装置，其特征在于，该绝缘层是通过一光学胶贴合在触控板底面，该光学胶的厚度为25～50um。
10.根据权利要求9所述的触控装置，其特征在于，该光学层的厚度为50～200um。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的触控装置，其特征在于，该液晶模块表面的外周缘与该光学层的外周缘间形成有一第一区域；
该触控板底面的外周缘与该绝缘层的外周缘间形成有一第二区域，该第二区域相对于该第一区域；
该粘着材料设置于该第一、第二区域内，使该光学层、绝缘层不重叠地位于该粘着材料的内侧。
12.一种触控装置的贴合方法，其特征在于，包括：
提供一液晶模块，该液晶模块的表面具有一光学层；
将一粘着材料设置在该液晶模块的周围，使该粘着材料位于该光学层的外围；
提供一触控板，该触控板的底面贴合有一绝缘层；以及
将该触控板通过该粘着材料对应贴合在该液晶模块的表面，并使该绝缘层位于该粘着材料内侧，其中该液晶模块表面与该触控板底面间具有一第一间隙，且该光学层及绝缘层的厚度总和不大于该第一间隙。
13.根据权利要求12所述触控装置的贴合方法，其特征在于，该绝缘层是一防爆膜，该防爆膜是通过一光学胶贴合在该触控板的底面。
14.根据权利要求12所述触控装置的贴合方法，其特征在于，该液晶模块表面的光学层是一偏光板。
15.根据权利要求12至14中任一项所述触控装置的贴合方法，其特征在于，使该液晶模块表面的外周缘与该光学层的外周缘间具有一第一区域；
又使触控板底面的外周缘与该绝缘层的外周缘间具有一第二区域，并使该第二区域相对于第一区域；
将该粘着材料设置于该第一、第二区域内。
16.根据权利要求15所述触控装置的贴合方法，其特征在于，该粘着材料内侧边缘与光学层外周缘、绝缘层外周缘间分别具有一间距。
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