CN110347289A - 一种红外触控显示装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种红外触控显示装置及其制作方法，在盖板下表面预先贴附一层高黏附性的胶层，防止较窄的光学胶材质的条状胶块与盖板进行对位贴附时被贴歪或者脱落，利用少量的光学胶使得盖板和显示面板紧密贴合，实现真空贴合，节省了大量光学胶材料，降低了生产成本，同时，红外触控面板的信号传输效果得以进一步的提升。

Description

一种红外触控显示装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种红外触控显示装置及其制作方法。
背景技术
触控技术是人机交互过程中的重要纽带，智能手机和平板电脑等显示装置均需要触控技术的支持。现有触控技术主要有电容式、电阻式、超声波式和红外式等。其中，由于电容式和电阻式触控技术都有其最佳使用环境，在非正常环境下，例如遇到强烈的电磁干扰时，便会影响这两种触控技术的使用效果，造成误判。相比之下，红外式触控技术则具有较高的稳定性，不仅抗外界电磁波干扰能力强，易实现大尺寸化，而且使用寿命长，因此红外式触控技术逐渐受到人们的青睐。
在现有技术中，红外触控显示装置包括了红外触控面板、玻璃盖板与显示面板。现有的红外触控显示装置的贴合工艺流程一般为：玻璃盖板(Cover Glass，简称CG)先与显示面板(Display Panel)进行贴合，再将红外触控面板(IR Touch Panel)放置在玻璃盖板上。现有玻璃盖板与显示面板之间的接合一般是直接叠加，或者采用光学胶(Solid OpticallyClear Adhesive)，利用面贴技术(Direct Bonding)或框贴技术(Air Bonding)进行贴合。其中，直接叠加方式存在安全隐患，而通过框贴技术贴合的触控显示设备相较于通过面贴技术贴合的触控显示设备，成本较低。现有红外触控面板的主要实施方式是，在玻璃盖板的外框上设置红外发射器和红外接收器，在玻璃盖板形成红外线接收网，即形成纵横排列的密集红外线矩阵，触控操作的物体(比如手指)可以改变触摸位置的红外线，利用红外接收器扫描接收红外线是否被阻挡来定位触控位置。
请参阅图1，现有技术中红外触控显示装置的层状结构示意图。玻璃盖板12先通过光学胶19利用框贴技术与显示面板11进行贴合，再将红外触控面板13放置在玻璃盖板12上；红外触控面板13包括设置在玻璃盖板12的相对边缘处的红外发射器131和红外接收器132。在实现窄边框设计时，玻璃盖板12的表面积一般都会大于显示面板11的表面积，由于光学胶19具有极低的粘附性，因而采用框贴技术贴合的红外触控显示装置，当光学胶19与玻璃盖板12进行对位贴附时，若对位不够精确会导致光学胶19被贴歪或者脱落等不良现象。且在玻璃盖板12上与框贴位置相对的触控区，玻璃盖板12表面会外凸，因而当红外触控面板13在贴近玻璃盖板12的表面时，玻璃盖板12的触控区的表面外凸部分会阻挡红外触控面板13的信号传输。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术存在的问题，提供一种红外触控显示装置及其制作方法，可以利用少量的光学胶使得盖板和显示面板紧密贴合，实现真空贴合，进而节省大量光学胶材料，降低生产成本、避免安全隐患、对位不精确的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种红外触控显示装置，包括：一盖板，所述盖板包括位于所述盖板中部的触控区和位于所述盖板周边的非触控区；一第一胶层，贴附于所述盖板下表面，且对应于所述非触控区；一第二胶层，贴附于所述第一胶层的下表面；一真空腔，形成于所述第一胶层及所述第二胶层的中部；一显示面板，贴附于所述第二胶层的下表面，且所述显示面板与所述盖板中部相对设置；以及一红外触控面板，设置于所述盖板上表面的所述非触控区上。
为实现上述目的，本发明还提供了一种红外触控显示装置的制作方法，包括如下步骤：提供一盖板，所述盖板包括位于所述盖板中部的触控区和位于所述盖板周边的非触控区；将一第一胶层贴附于所述盖板下表面上且对应于所述非触控区；将一固态光学胶裁切为条状胶块，贴附于所述第一胶层的下表面；将所述盖板放置于一显示面板的上表面，使得所述显示面板与所述盖板中部相对设置，所述条状胶块的下表面贴附至所述显示面板的上表面；真空环境下，对所述盖板及所述显示面板进行加热处理，使得所述条状胶块熔化；采用紫外线照射所述盖板及所述显示面板，使得熔化后的条状胶块被固化成第二胶层，并在所述第一胶层、所述第二胶层中部形成一真空腔；以及将一红外触控面板放置于所述盖板上表面的所述非触控区上。
本发明的优点在于：本发明在实现窄边框的过程中，在盖板下表面预先贴附一层高黏附性的胶层，防止较窄的光学胶材质的条状胶块与盖板进行对位贴附时被贴歪或者脱落，避免了安全隐患、对位不精确的问题；利用少量的光学胶使得盖板和显示面板紧密贴合，实现真空贴合，节省了大量光学胶材料，降低了生产成本，同时，红外触控面板的信号传输效果得以进一步的提升，有效提升了显示装置产品良率，提升了产品竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1，现有技术中红外触控显示装置的层状结构示意图；
图2，本发明红外触控显示装置一实施例的层状结构示意图；
图3，本发明红外触控面板一实施例的结构示意图；
图4，本发明红外触控显示装置另一实施例的层状结构示意图；
图5，本发明红外触控显示装置的制作方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。本发明所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前、后、内、外、侧面等，仅是参考附图的方向。以下通过参考附图描述的实施方式及使用的方向用语是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图2，本发明红外触控显示装置一实施例的层状结构示意图。本实施例所述的红外触控显示装置包括：一显示面板21、一盖板22、一红外触控面板23、一第一胶层29、一第二胶层28以及一真空腔27。
所述显示面板21为液晶显示面板(Liquid Crystal Display，简称LCD)、有机发光二极管显示面板(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)，有源矩阵有机发光二极管显示面板(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode，简称AMOLED)，量子点发光二级管显示面板(Quantum-Dot Light Emitting Diode，简称QLED)等。所述显示面板21用于为所述红外触控显示装置提供显示画面。所述显示面板21包括位于所述显示面板21中部的显示区211和位于所述显示面板21周边的非显示区212。
所述盖板22贴附于所述显示面板21的上表面，所述盖板22包括位于所述盖板22中部的触控区221和位于所述盖板22周边的非触控区222。所述盖板22用于保护所述显示面板21，用户可以直接在所述盖板22上进行触控操作。进一步的实施例中，所述盖板22优选为玻璃盖板。具体的，所述盖板22的表面积大于所述显示面板21的表面积，由于所述盖板22能全面覆盖所述显示面板21，因此，用户在所述盖板22上的操作具有良好的灵敏度，且利于实现窄边框设计。所述显示面板21与所述盖板22中部相对设置，可以有效地确保所述盖板22的触控区221与所述显示面板21的显示区211一致。
所述第一胶层29贴附于所述盖板22下表面，且对应于所述非触控区222；所述第二胶层28贴附于所述第一胶层29的下表面；所述真空腔27形成于所述第一胶层29及所述第二胶层28的中部。图2用于示意各组件的位置关系，实际上通过抽真空以及加热熔化并紫外固化胶层，所述显示面板21的中部与所述盖板22的中部在大气压的作用下彼此贴合，真空腔27占据的空间被压缩至极小，从而使得所述盖板22的触控区221内凹，有效保证红外触控面板23的信号传输。
进一步的实施例中，所述第一胶层29为液态胶或者固态胶，只要能使所述第二胶层28紧密地贴附于所述第一胶层29，从而使所述第二胶层28与所述第一胶层29的位置保持一致即可。进一步的实施例中，所述第一胶层29具有较高的粘附性，从而为所述第二胶层28起到固定的作用，且保证所述第二胶层28不被贴歪。
进一步的实施例中，所述第二胶层41为固态光学胶。光学胶是一种UV、湿气双重固化光学胶，在UV光照条件下可固化。由于面贴技术中需采用大量的光学胶，极大地提高了面板制造成本，因此本实施例采用框贴技术，以有效节省光学胶材料。由于未被固化的光学胶具有极低的粘附性，尤其是在实现窄边框的显示面板设计时，如果采用框贴技术直接将光学胶贴附在盖板上，光学胶很容易被贴歪，使得在光学胶固化的过程中，盖板与显示面板无法紧密贴合，进而影响显示面板的质量。而被固化的光学胶具有优越的耐候性，尤其具有优异的抗展及抗爆性能，极大地改善了显示领域的安全性、可靠性、耐久性及美观性，具有高适光率、高粘接强度、低雾度、低收缩率和耐黄变等特点，主要适用于中大尺寸电脑、液晶显示、一体机等贴合领域。
进一步的实施例中，所述第二胶层28的宽度小于或等于所述第一胶层29的宽度，便于将所述第二胶层28贴附于所述第一胶层29的下表面，保证所述第二胶层28不会出现贴歪或脱落的现象。
进一步的实施例中，所述第二胶层28的形状为环状，从而可以实现所述盖板22与所述显示面板21的紧密贴合。优选地，所述第一胶层29的形状也为环状，所述第一胶层29与所述第二胶层28的形状一致，使得在真空贴合时，所述盖板22与所述显示面板21能更紧密地贴合在一起，同时保证所述第二胶层28在贴附过程中，不会出现贴歪或脱落的现象。
在本实施例中，所述盖板22的中部无需设置所述第一胶层29以及所述第二胶层28，且仍可以保证所述显示面板21与所述盖板22的紧密贴合。与现有技术相比，可以有效节省60％～80％光学胶材料，有效降低生产成本。
所述红外触控面板23包括：至少一光线发射单元231，设置在所述盖板22上表面的所述非触控区222上，用于发射红外光线；至少一光线接收单元232，设置在所述盖板22上表面的所述非触控区222上，用于接收所述红外光线；其中，所述至少一个光线发射单元231与所述至少一个光线接收单元232的连线贯穿所述触控区221。
本发明提供的红外触控显示装置，在实现窄边框的过程中，在盖板下表面预先贴附一层高黏附性的胶层，防止较窄的光学胶材质的条状胶块与盖板进行对位贴附时被贴歪或者脱落，避免了安全隐患、对位不精确的问题；利用少量的光学胶使得盖板和显示面板紧密贴合，实现真空贴合，节省了大量光学胶材料，降低了生产成本，同时，红外触控面板的信号传输效果得以进一步的提升，有效提升了显示装置产品良率，提升了产品竞争力。
请参阅图3，本发明红外触控面板一实施例的结构示意图。本实施例中，所述红外触控面板23包括：多个光线发射单元231，设置在所述非触控区222上，且分别设置在所述盖板22上表面的两个相邻边缘处；多个光线接收单元232，设置在所述非触控区222上，且分别设置在所述盖板22上表面的另外两个相邻边缘处；其中，所述光线发射单元231和所述光线接收单元232一一对应，且每一光线发射单元231与对应的光线接收单元232的连线均贯穿所述触控区221。
具体的，所述光线发射单元231的出射面为平面，用于朝向所述触控区221发射包括红外光的光线。所述光线接收单元232设置在与所述光线发射单元231所在位置相对的另一边缘处，用于接收所述光线发射单元231发射出的且通过所述触控区221的光线。即，所述光线发射单元231与所述光线接收单元232的连线贯穿所述触控区221。多个所述光线发射单元231形成单行、单列阵列，分别设置在所述盖板22上表面的两个相邻边缘处。与之对应的，多个所述光线接收单元232同样形成单行、单列阵列，分别设置在所述盖板22上表面的其余两个相邻边缘处。所述光线发射单元231及所述光线接收单元232可选用现有工艺设备实现，其排布方式也可采用其它可在所述盖板22上形成光线的发射和接收网的实现方式，本发明对此不做限制。
请参阅图4，本发明红外触控显示装置另一实施例的层状结构示意图。与图2所示实施例的不同之处在于，在本实施例中，通过抽真空以及加热熔化并紫外固化胶层，所述显示面板21的中部与所述盖板22的中部在大气压的作用下彼此贴合，真空腔27占据的空间被压缩至极小，从而使得所述盖板22的触控区221内凹，有效保证红外触控面板23的信号传输。
请参阅图5，本发明红外触控显示装置的制作方法的流程图。所述方法包括如下步骤：
S51：提供一盖板，所述盖板包括位于所述盖板中部的触控区和位于所述盖板周边的非触控区。所述盖板后续贴附于一显示面板的上表面，用于保护所述显示面板，用户可以直接在所述盖板上进行触控操作。进一步的实施例中，所述盖板优选为玻璃盖板。具体的，所述盖板的表面积大于所述显示面板的表面积，由于所述盖板能全面覆盖所述显示面板，因此，用户在所述盖板上的操作具有良好的灵敏度，且利于实现窄边框设计。
S52：将一第一胶层贴附于所述盖板下表面上且对应于所述非触控区。所述第一胶层可以是液态胶，也可以是固态胶，只要能将所述第一胶层涂覆或者贴附在所述盖板下表面的边缘处(对应所述非触控区)即可。所述第一胶层起到预固定及定位的作用。优选地，所述第一胶层是首尾衔接，为后面工序做准备，但不限定于此，本领域的技术人员可以根据实际需求进行设置。
S53：将一固态光学胶裁切为条状胶块，贴附于所述第一胶层的下表面。可以采用刀模切割方式或激光切割方式将一固态光学胶裁切为较窄的条状胶块，进而实现窄边框的显示面板。
进一步的实施例中，可以将所述固态光学胶裁切为四条条状胶块，然后将四条所述条状胶块首尾衔接围成环状，之后将环状的所述条状胶块贴附于所述第一胶层的下表面。四条条状胶块首尾衔接，围成环状，优选为矩环形，但不限于此。
S54：将所述盖板放置于一显示面板的上表面，使得所述显示面板与所述盖板中部相对设置，所述条状胶块的下表面贴附至所述显示面板的上表面。可以采用CCD对位方式或冶具辅助定位方式，使得所述显示面板与所述盖板中部相对设置，所述条状胶块的下表面贴附至所述显示面板上表面。由于所述盖板的表面积比所述显示面板的表面积偏大，因此需要尽量使得所述显示面板与所述盖板中部相对设置，从而有效地确保所述盖板的触控区与所述显示面板的显示区一致。
S55：在真空环境下，对所述盖板及所述显示面板进行加热处理，使得所述条状胶块熔化。
进一步的实施例中，可以将所述盖板及所述显示面板送进真空装置，然后在密封环境下，利用真空泵将所述真空装置抽真空，之后利用所述真空装置内的一加热模块(例如设于真空装置的设备内的加热管)对所述盖板及所述显示面板进行加热处理，使得所述条状胶块熔化。在真空环境下，所述条状胶块被加热至60℃～80℃就会熔化，所述条状胶块在加热和加压的双重作用下会熔化流平。所述条状胶块的材质为光学胶，光学胶在高温高压的作用下，与所述第一胶层混合在一起，使得所述盖板的边缘处与所述显示面板的边缘处紧密贴合。本实施例中，所述条状胶块被熔化后形成一个矩形环，矩形环中部为被所述第一胶层及所述光学胶包围的真空区域，使得所述盖板的中部与所述显示面板的中部在大气压的作用下紧密贴合。由于所述盖板能全面覆盖所述显示面板，因此，用户在盖板上的操作具有良好的灵敏度。且所述盖板的触控区对应所述真空区域，在所述盖板的中部与所述显示面板的中部紧密贴合时，所述盖板的触控区会内凹，从而有效保证红外触控面板23的信号传输。
在本实施例中，所述盖板的中部无需设置所述第一胶层以及光学胶亦可保证所述显示面板与所述盖板的紧密贴合。与现有技术相比，可以有效节省60％～80％光学胶材料，有效降低生产成本。
S56：采用紫外线照射所述盖板及所述显示面板，使得熔化后的条状胶块被固化成第二胶层，并在所述第一胶层、所述第二胶层中部形成真空腔。所形成的真空腔就像一道缝隙，在大气压的作用下，所述盖板与所述显示面板紧紧地吸附在一起，进而使得在所述盖板上进行触控操作时具有良好的灵敏度。所述条状胶块被熔化后的光学胶的形状为环状，其中被光学胶贴附的所述盖板的厚度会比所述真空腔区域的盖板稍微高一点点，即所述盖板的触控区会内凹，从而有效保证红外触控面板23的信号传输。
S57：将一红外触控面板放置于所述盖板上表面的所述非触控区上。制备成的红外触控显示装置如图4所示。
进一步的实施例中，可以将至少一光线发射单元设置在所述盖板上表面的所述非触控区上，以及将至少一光线接收单元设置在所述盖板上表面的所述非触控区上；其中，所述至少一个光线发射单元与所述至少一个光线接收单元的连线贯穿所述触控区。
进一步的实施例中，可以将多个光线发射单元设置在所述非触控区上，且分别设置在所述盖板上表面的两个相邻边缘处；以及将多个光线接收单元设置在所述非触控区上，且分别设置在所述盖板上表面的另外两个相邻边缘处；其中，所述光线发射单元和所述光线接收单元一一对应，且每一光线发射单元与对应的光线接收单元的连线均贯穿所述触控区。
本发明所述制作方法制备的红外触控显示装置，在实现窄边框的过程中，在盖板下表面预先贴附一层高黏附性的胶层，防止较窄的光学胶材质的条状胶块与盖板进行对位贴附时被贴歪或者脱落，避免了安全隐患、对位不精确的问题；利用少量的光学胶使得盖板和显示面板紧密贴合，实现真空贴合，节省了大量光学胶材料，降低了生产成本，同时，红外触控面板的信号传输效果得以进一步的提升，有效提升了显示装置产品良率，提升了产品竞争力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种红外触控显示装置，其特征在于，包括：
一盖板，所述盖板包括位于所述盖板中部的触控区和位于所述盖板周边的非触控区；
一第一胶层，贴附于所述盖板下表面，且对应于所述非触控区；
一第二胶层，贴附于所述第一胶层的下表面；
一真空腔，形成于所述第一胶层及所述第二胶层的中部；
一显示面板，贴附于所述第二胶层的下表面，且所述显示面板与所述盖板中部相对设置；以及
一红外触控面板，设置于所述盖板上表面的所述非触控区上。
2.如权利要求1所述的红外触控显示装置，其特征在于，
所述第一胶层为液态胶或者固态胶，所述第二胶层为固态光学胶，且所述第二胶层的宽度小于或等于所述第一胶层的宽度。
3.如权利要求1所述的红外触控显示装置，其特征在于，所述第二胶层的形状为环状。
4.如权利要求1所述的红外触控显示装置，其特征在于，所述红外触控面板包括：
至少一光线发射单元，设置在所述盖板上表面的所述非触控区上，用于发射红外光线；
至少一光线接收单元，设置在所述盖板上表面的所述非触控区上，用于接收所述红外光线；
其中，所述至少一个光线发射单元与所述至少一个光线接收单元的连线贯穿所述触控区。
5.如权利要求1所述的红外触控显示装置，其特征在于，所述红外触控面板包括：
多个光线发射单元，设置在所述非触控区上，且分别设置在所述盖板上表面的两个相邻边缘处；
多个光线接收单元，设置在所述非触控区上，且分别设置在所述盖板上表面的另外两个相邻边缘处；
其中，所述光线发射单元和所述光线接收单元一一对应，且每一光线发射单元与对应的光线接收单元的连线均贯穿所述触控区。
6.一种红外触控显示装置的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一盖板，所述盖板包括位于所述盖板中部的触控区和位于所述盖板周边的非触控区；
将一第一胶层贴附于所述盖板下表面上且对应于所述非触控区；
将一固态光学胶裁切为条状胶块，贴附于所述第一胶层的下表面；
将所述盖板放置于一显示面板的上表面，使得所述显示面板与所述盖板中部相对设置，所述条状胶块的下表面贴附至所述显示面板的上表面；
在真空环境下，对所述盖板及所述显示面板进行加热处理，使得所述条状胶块熔化；
采用紫外线照射所述盖板及所述显示面板，使得熔化后的条状胶块被固化成第二胶层，并在所述第一胶层、所述第二胶层中部形成一真空腔；以及
将一红外触控面板放置于所述盖板上表面的所述非触控区上。
7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述的将一固态光学胶裁切为条状胶块，贴附于所述第一胶层的下表面的步骤中，进一步包括：
将所述固态光学胶裁切为四条条状胶块；
将四条所述条状胶块首尾衔接围成环状；以及
将环状的所述条状胶块贴附于所述第一胶层的下表面。
8.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述的在真空环境下，对所述盖板及所述显示面板进行加热处理，使得所述条状胶块熔化的步骤中，进一步包括：
将所述盖板及所述显示面板送进真空装置；
在密封环境下，利用真空泵将所述真空装置抽真空；以及
利用所述真空装置内的一加热模块对所述盖板及所述显示面板进行加热处理，使得所述条状胶块熔化。
9.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述的将一红外触控面板放置于所述盖板上表面的所述非触控区上的步骤中，进一步包括：
将至少一光线发射单元设置在所述盖板上表面的所述非触控区上；
将至少一光线接收单元设置在所述盖板上表面的所述非触控区上；
其中，所述至少一个光线发射单元与所述至少一个光线接收单元的连线贯穿所述触控区。
10.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述的将一红外触控面板放置于所述盖板上表面的所述非触控区上的步骤中，进一步包括：
将多个光线发射单元设置在所述非触控区上，且分别设置在所述盖板上表面的两个相邻边缘处；
将多个光线接收单元设置在所述非触控区上，且分别设置在所述盖板上表面的另外两个相邻边缘处；
其中，所述光线发射单元和所述光线接收单元一一对应，且每一光线发射单元与对应的光线接收单元的连线均贯穿所述触控区。
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