CN204270265U - 触控面板及其立体盖板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种立体盖板结构，包含一透明基板与一侧板与透明基板的一部分键合。一第一结合层位于透明基板与侧板之间，使透明基板与侧板之间形成键结而键合。本实用新型还提供一种触控面板。本实用新型使用立体盖板结构的触控面板增加了触控模式的多元化，使用者除了可使用常用的平面触控面板外，在装置的侧边也能进行触控操作。此外，此立体盖板结构具有尺寸精度高以及表面平整等优点，且制备过程中不会形成颗粒麻点，可形成一体化无缝连接的立体盖板结构。

Description

触控面板及其立体盖板结构

技术领域

本实用新型涉及一种触控面板，特别是有关于一种触控面板及其立体盖板结构。

背景技术

触控面板(Touch Panel)通常使用于手机、照相机、平板等电子产品的显示萤幕，以便增进操控及讯号输入的便利性。举例来说，目前常见的智慧型手机以及平板电脑系使用触控面板，让使用者可直接通过萤幕面板输入资讯，例如手写辨识系统。

但此些产品多采用玻璃或蓝宝石来制备平面式的触控面板的盖板，产品的侧边并无任何触控结构，而多采用按钮或按键式操作。虽然目前发展之技术能以热弯方式制备立体的玻璃盖板，但却难以控制其尺寸精度。且玻璃表面会存在颗粒麻点，必须在后续制程中进行加工让表面平坦化，以达到出货标准。更重要的是，以热弯制备立体玻璃盖板所需的温度较高，不但增加了成本，更提高了制程的危险性。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种触控面板及其立体盖板结构，系利用结合层来达到透明基板与侧板间的复合，而不需使用任何的粘合剂。

本实用新型之一态样系提供一种立体盖板结构，包含一透明基板与一侧板与透明基板的一部分键合。一第一结合层位于透明基板与侧板之间，使透明基板与侧板之间形成键结而键合。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中第一结合层包含硅-氧-硅键结、铝-氧-铝键结或硅-氧-铝键结。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中透明基板与侧板之材料系独立选自玻璃或蓝宝石。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中透明基板为一复合透明基板，包含一蓝宝石基板、一玻璃基板以及一第二结合层令使蓝宝石基板与玻璃基板键合，其中玻璃基板位于蓝宝石基板之下，侧板与该玻璃基板的一部分键合，第二结合层包含铝-氧-硅键结。

根据本实用新型一或多个实施方式，更包含一无机材料层位于第一结合层与侧板之间，其中第一结合层包含硅-氧-硅键结。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中无机材料层为一硅层或一二氧化硅层。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中无机材料层的厚度大于或等于1微米。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中该透明基板具有一下表面，侧板的一上表面键合至透明基板之下表面之周边。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中透明基板还具有邻接于下表面之一侧面，侧板具有相邻接于侧板的上表面之一侧面，侧板的侧面与透明基板的侧面齐平。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中透明基板具有一侧面，侧板的一侧面键合至透明基板之侧面。

根据本实用新型一或多个实施方式，透明基板还具有与该侧面邻接的一上表面，侧板的上表面与透明基板的上表面齐平。

本实用新型之一态样系提供一种触控面板，包含前述的该立体盖板结构，立体盖板结构作为触控面板的外盖板，以及一触控感测结构，至少设置于透明基板的一下表面。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中触控感测结构为一触控感测薄膜，贴合于透明基板的下表面。

根据本实用新型一或多个实施方式，其中触控感测结构包含一触控电极层位于透明基板的下表面，以及一导线层设置于侧板相邻于透明基板的下表面的侧面，其中导线层电性连接至触控电极层。

根据本实用新型一或多个实施方式，更包含复数个触控功能装置设置于侧板的侧面。

本实用新型使用立体盖板结构的触控面板增加了触控模式的多元化，使用者除了可使用常用的平面触控面板外，在装置的侧边也能进行触控操作。此外，此立体盖板结构具有尺寸精度高以及表面平整等优点，且制备过程中不会形成颗粒麻点，可形成一体化无缝连接的立体盖板结构，而不需过多的后续加工制程。且制程中所需的温度较低，不但减少危险性，更使所需成本降低，能达到量产的目标。

附图说明

图1绘示根据本实用新型部分实施方式之一种立体盖板结构的剖面图。

图2绘示根据本实用新型部分实施方式之一种立体盖板结构的剖面图。

图3绘示根据本实用新型部分实施方式之一种立体盖板结构的剖面图。

图4绘示根据本实用新型部分实施方式之一种立体盖板结构的剖面图。

图5绘示根据本实用新型部分实施方式之一种立体盖板结构的制备方法流程图。

图6绘示根据本实用新型其他部分实施方式之一种立体盖板结构的制备方法流程图。

图7绘示依据本实用新型部分实施方式的一种触控面板的剖面图。

具体实施方式

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文将参照附随图式来描述本实用新型之实施态样与具体实施例；但这并非实施或运用本实用新型具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。

请参阅图1，图1绘示依据本实用新型部分实施方式的一种立体盖板结构的剖面图。如图1所示，一立体盖板结构100包含一透明基板110与一侧板120，侧板120与透明基板120的一部分键合，且一离子结合层130位于透明基板120与侧板120之间，使透明基板110与侧板120之间形成键结而键合。这里的键合代表透明基板110与侧板120之间会形成键结，使透明基板110与侧板120达到稳定且牢固的结合。侧板120的数量可以是一个或多个，当其为一个时，侧板120可位于透明基板110的下表面114之一边缘，当其为多个时，则分别位于透明基板110的下表面114多个边缘，甚至可围绕于透明基板110的下表面114之周边。

更清楚的说，透明基板110包含相对的一上表面112与一下表面114，而侧板120同样包含一上表面122与一下表面124。其中透明基板110与侧板120可为透明的平面性板材，例如玻璃、蓝宝石，且玻璃更优选使用触控用玻璃(浮法玻璃)或铝酸玻璃。

键合过程中，先对欲进行结合的表面进行表面处理。在此实施例中，对侧板120的上表面122与透明基板110的下表面114进行表面处理，使上表面122与下表面114具有亲水性并带有价键。更清楚地说，进行表面处理后，亲水性的侧板120上表面122与亲水性的透明基板110下表面114会吸附羟基(-OH)，羟基能与玻璃中的硅形成硅醇键结(Si-OH)，同理，羟基亦会与蓝宝石中的铝形成铝醇键结。

迭合侧板120的上表面122与透明基板110的下表面114，以在两者之间形成一接触面。接着对侧板120与透明基板110进行高温退火，硅醇键结与铝醇键结在高温下会进行聚合，形成具有硅-氧-铝键结、硅-氧-硅键结或铝-氧-铝键结的结合层130，令使侧板120与透明基板110达到稳定复合。此结合层130的厚度非常薄，约小于或等于10奈米。

另外，在本实施例中，侧板120的上表面122键合至透明基板110的下表面114之周边，更进一步的，透明基板110还具有相邻接于上表面112和下表面114的侧面116，侧板120还具有相邻接于上表面122和下表面124的侧面126，侧板120的侧面126与透明基板110的侧面116齐平，如此形成一体化无缝连接之立体盖板结构100。

在本实用新型之部分实施例中，透明基板110之厚度为0.3至2.0毫米。

请参阅图2，图2绘示依据本实用新型其他部分实施方式的一种立体盖板结构的剖面图。如图2所示，不仅能使侧板120的上表面与透明基板110的下表面键合，亦可使侧板120的一侧面126与透明基板110的侧面116键合，并形成一结合层230于侧板120的侧面126与透明基板110的侧面116之间。结合层230具有硅-氧-铝键结、硅-氧-硅键结或铝-氧-铝键结。

另外，在本实施例中，侧板120的侧面126键合至透明基板110的侧面116，更进一步的，透明基板110的上表面112与侧板120的上表面122齐平，如此形成一体化无缝连接之立体盖板结构200。

虽然图1与图2绘示的立体盖板结构中，透明基板110与侧板120之间以透明基板110的下表面114与侧板120的侧面126成90度结合，但并不以此为限。在本实用新型之其他实施例中，透明基板110与侧板120可藉由结合层130或230，以任意的角度进行复合，如0度至180度。

请参阅图3，图3绘示依据本实用新型其他部分实施方式的一种立体盖板结构的剖面图。如图3所示，一立体盖板结构300包含一复合透明基板310，复合透明基板310包含一玻璃基板312、一蓝宝石基板316以及一第二结合层314，第二结合层314位于玻璃基板312与蓝宝石基板316之间，使基板312与316达到稳定键合，此第二结合层314中具有硅-氧-铝键结。侧板320则藉由一第一结合层330与玻璃基板312达成稳定键合，此第一结合层330具有硅-氧-铝键结或硅-氧-硅键结。在本实用新型之其他实施例中，侧板320亦可藉由第一结合层330与蓝宝石基板316达成稳定键合，此时第一结合层330具有硅-氧-铝键结或铝-氧-铝键结。玻璃基板312可例如为经过化学强化的基板，具有较好的强度，从而可提高厚度较薄且抗压性较差的蓝宝石基板316。较佳的，以蓝宝石基板316作为使用接触面，而玻璃基板312远离蓝宝石基板316的一侧结合其它触控或显示元件，如此立体盖板结构300可具有较好的抗刮性能和抗压性能。

请参阅图4，图4绘示依据本实用新型其他部分实施方式的一种立体盖板结构的剖面图。一立体盖板结构400包含一透明基板410以及侧板420，一结合层430位于透明基板410与侧板420之间令使透明基板410与侧板420键合。此外，立体盖板结构400更包含一无机材料层440位于侧板420与结合层430之间，其中无机材料层440为一硅层或一二氧化硅层。无机材料层440能使透明基板410与侧板420之间达到更高的键合强度。在本实用新型之部分实施例中，透明基板410和侧板420可各自为玻璃或蓝宝石，当透明基板410和侧板420其中之一为玻璃，另一者为蓝宝石时，无机材料层440较佳形成于蓝宝石板材的表面。透明基板410还可为如图3所示的复合透明基板310。值得注意的是，此时的复合透明基板310系以玻璃基板312与侧板420进行键合，结合层430中具有硅-氧-硅键结。

请继续参阅图5，图5绘示依据本实用新型部分实施方式的一种立体盖板结构的制备方法流程图。此制备方法系用于制备如图1所示之立体盖板结构100，先进行步骤510，提供一透明基板110以及侧板120。

接着进行步骤520，清洗透明基板110与侧板120的表面。由于键合面的清洁度将会影响到键合的强度，在键合前先以水、酒精、丙酮、或其组合来清洁透明基板110与侧板120表面的灰尘与微粒。此外，键合面的平整度同样会影响键合强度，在清洗前可先研磨透明基板110与侧板120的表面以得到较为光滑且平整的表面。

请继续参阅步骤530，激活透明基板110与侧板120的欲键合的结合面，以使此些表面吸附一羟基。在高温且高能量的环境下利用等离子气体，如氮气、氩气、氖气，产生离子或中性原子物理性轰击透明基板110与侧板120欲键合的结合面，使其能吸附羟基。以图1为例，在透明基板110与侧板120的表面和体内，有一些氧原子处于不稳定状态。在一定条件下，此些氧原子可得到能量而离开硅原子与铝原子，使表面产生悬挂键(dangling bond)。以等离子气体激活透明基板110的下表面114与侧板120的上表面122，使透明基板110与侧板120形成亲水性的上表面114与下表面122，能吸附羟基并形成硅醇键结与铝醇键结。在本实用新型之部分实施例中，等离子气体使用低温等离子气体。在本实用新型之其他实施例中，可先将环境抽成真空再通入等离子气体，以增加制程效率。

请继续参阅步骤540，迭合透明基板110与侧板120激活后的表面，并形成一接触面于透明基板110与侧板120之间。请同时参阅图1，迭合激活后的透明基板110下表面114与激活后的侧板120上表面122，以形成一接触面于透明基板110与侧板120之间。由于上表面112与下表面124具亲水性，使得水分子能较容易地附着在其上，并在接触面形成氢键(hydrogen bonding)桥梁互相吸引。此时的结合强度远大于原子间的凡得瓦力(van der Waals force)，因此较易达成初步的结合。

最后请参阅步骤550，退火透明基板110与侧板120，以在接触面形成一结合层。在完成初步结合后，将透明基板110与侧板120置于气氛炉中加热，作高温退火(annealing)处理。在充分退火后，下表面114与上表面122之间氢键消除，形成氧化键(-O-O-、-O-)，使接触面原子间隙缩短。同时，透明基板110下表面114的硅醇键结或铝醇键结与侧板120上表面122的硅醇键结或铝醇键结发生聚合反应，在接触面形成具有硅-氧-铝键结、硅-氧-硅键结或铝-氧-铝键结的结合层130，而能使透明基板110与侧板120达到稳定复合。

值得注意的是，图5绘示的制备方法流程图并不限于制备第1-3图的立体盖板结构，其同样可用于制备图4所示之立体盖板结构。举例来说，可先将侧板420的上表面422镀上一层无机材料层440，再进行清洗、激活、迭合以及退火等步骤形成一结合层430于侧板420与透明基板410之间，透明基板410之材料优选为玻璃。在此实施例中，结合层430中具有硅-氧-硅键结，而能使侧板420透过无机材料层440与透明基板410达到稳定复合。

接着请参阅图6，图6绘示依据本实用新型部分实施方式的一种立体盖板结构的制备方法流程图。此制备方法先进行步骤610，提供侧板420以及一透明基板410，以制备如图4所示之立体盖板结构400。

接着进行步骤620，清洗侧板420以及透明基板410的表面。由于键合面的清洁度将会影响到键合的强度，在键合前先以水、酒精、丙酮、或其组合来清洁侧板420以及透明基板410表面的灰尘与微粒。此外，键合面的平整度同样会影响键合强度，在清洗前可先研磨侧板420以及透明基板410的表面以得到较为光滑且平整的表面。

接着请参阅步骤630，形成一无机材料层440于侧板420的一上表面422，其中无机材料层440为一硅层或一二氧化硅层。请同时参阅图4，无机材料层440形成于侧板420的上表面422，并接触侧板420。在本实用新型之其他部分实施例中，系利用镀膜方式形成无机材料层440，且当无机材料层440为硅层或二氧化硅层时，其厚度为1微米至10微米。

接着请参阅步骤640，迭合侧板420与透明基板410，并形成一接触面于该无机材料层440与透明基板410之间。请继续参阅图4，上表面424具有无机材料层440的侧板420与透明基板410迭合，并于无机材料层440与透明基板410之间形成一接触面。

接着请参阅步骤650，施加一电场于侧板420与透明基板410，其中透明基板410系连接至该电场之阴极，侧板420系连接至该电场之阳极。同样以图4为例，迭合后的侧板420与透明基板410将置入键合机中进行键合。键合机施加一电场至侧板420与透明基板410，而侧板420的下表面424系连接至电场之阳极，透明基板410的上表面412则连接至电场之阴极。在刚施加外加电场时，将产生较大的电流脉冲，此电流脉冲将逐渐减小至零，此时键合已经完成。在本实用新型之部分实施例中，外加电场的电压约为300伏特至800伏特，优选为360伏特。

于此实施例中，须外加电场使透明基板410中的离子进行迁移，因此透明基板410需选用玻璃，或者选用如图3所示的复合透明基板310。值得注意的是，此时的复合透明基板310系以玻璃基板312与侧板420进行键合。

透明基板410中的碱金属离子，如钠离子、钾离子与钙离子，将往阴极方向移动并聚集至透明基板410的上表面412附近，在紧邻无机材料层440的透明基板410下表面414处形成带有负电荷的耗尽层。带有正电荷的无机材料层440与带有负电荷的耗尽层之间产生了巨大的静电场吸引力，驱使透明基板410透过无机材料层440与侧板420紧密结合。

最后进行步骤660，加热侧板420与透明基板410以在接触面形成一结合层430。键合制程更于一高温环境下进行，温度范围为200℃至400℃，可辅助静电吸引力产生更紧密的结合，此外，高温环境让透明基板410下表面414因碱金属离子迁移而残留的氧离子与无机材料层440中的硅再进行化学反应，形成牢固的硅-氧-硅键结于结合层430中，透明基板410与侧板420能达到稳定且牢固的结合。

本实用新型所揭示的立体盖板结构可用于形成触控面板的外盖板，请参阅图7以更清楚的理解本实用新型。图7绘示依据本实用新型部分实施方式的一种触控面板的剖面图。如图7所示，一触控面板1000包含一透明基板1100以及侧板1200位于透明基板1100的下表面。一第一结合层1300位于透明基板1100与侧板1200之间，使两者形成键结而键合，在本实施例中，透明基板1100与侧板1200的位置关系可类似与图1对应实施例，但并不以此为限。侧板1200也可位于透明基板1100的侧面，如图2对应实施例，并藉由第一结合层1300使两者之间形成键合。

为了增加触控面板1000的透光率，触控面板1000可包含一增透膜1400位于透明基板1100的上表面，以增加透光率。增透膜1400可为单层或多层的抗反射、抗眩等透明功能薄膜。另一方面，一触控感测结构1500，至少设置于透明基板1100的下表面。更清楚地说，增透膜1400与触控感测结构1500分别位于透明基板1100的两相反侧。

触控感测结构1500包含一感测电极层1520以及一导线层1540。具体来说，感测电极层1520为一触控电极直接形成于透明基板1100的下表面，或为一触控电极的薄膜或基板贴合于透明基板1100的下表面。在本实施例中，导线层1540位于侧板1200相邻于透明基板1100下表面的侧面，感测电极层1520为一触控感测薄膜，并电性连接至导线层1540。感测电极层1520的材料包括透明导电材料，例如氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide,IZO)、氧化镉锡(cadmium tin oxide,CTO)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化铟锌锡(indium tin zinc oxide,ITZO)、石墨烯(graphene)、奈米银线(Ag nanowire)或纳米碳管(carbon nanotubes,CNT)等，但并不限于此些材料。导线层1540的材料可为与感测电极层1520相同的透明导电材料，或不透明的导电材料如银、铜、钼、铝、或其他合适的金属或合金。感测电极层1520及导线层1540可采用印刷与激光蚀刻，或是溅镀与微影蚀刻的方式形成。感测电极层1520根据触摸产生触控信号，导线层1540则将触控信号传输至处理器(未绘示)，由处理器计算得出触摸位置。

在本实用新型之其他实施例中，侧板1200的相邻于透明基板1100的侧面除了设置电性连接至感测电极层1520的导线层1540，亦可设置复数个触控功能元件1600，此些触控功能元件1600亦电性连接至导线层1540，并具有调节音量、拍照、开机关机等功能，但不以此为限。

在本实用新型之部分实施例中，透明基板1100为一透明复合盖板，包含一蓝宝石基板、一玻璃基板以及一第二结合层令使蓝宝石基板与玻璃基板之间形成键结而键合。值得注意的是，蓝宝石基板是作为触控面板1000的触控接触面，以兼具蓝宝石基板的抗刮性与玻璃基板的强度。更清楚地说，使用者藉由碰触蓝宝石基板上显示的图案来进行操作与下达指令。在本实用新型之部分实施例中，蓝宝石基板系直接与玻璃基板进行键合，并在接触面形成具有硅-氧-铝键结的第二结合层。在本实用新型之其他部分实施例中，蓝宝石基板会先镀上一无机材料层，再与玻璃基板进行键合，以在玻璃基板与无机材料层之间形成具有硅-氧-硅键结的第二结合层。

上述实施例和图示中透明基板和侧板均以平面基板来举例说明，但本实用新型并不以此为限，例如透明基板和侧板均可以是2.5D或3D基板，即透明基板的上表面或上表面和侧面组合的表面可以是曲面，侧板的侧面或侧面与下表面组合的表面可以是曲面。

由上述本实用新型实施例可知，本实用新型具有下列优点。使用立体盖板结构的触控面板增加了触控模式的多元化，使用者除了可使用常用的平面触控面板外，在装置的侧边也能进行触控操作。此外，此立体盖板结构具有尺寸精度高以及表面平整等优点，且制备过程中不会形成颗粒麻点，可形成一体化无缝连接的立体盖板结构，而不需过多的后续加工制程。且制程中所需的温度较低，不但减少危险性，更使所需成本降低，能达到量产的目标。更重要的是，本实用新型的立体盖板结构的键合强度高，在高温高压下仍能维持稳定且牢固的结合，因而能广泛地用于制备触控装置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种立体盖板结构，其特征在于，包含：

一透明基板；

一侧板与该透明基板的一部分键合；以及

一第一结合层位于该透明基板与该侧板之间，使该透明基板与该侧板之间形

成键结而键合。

2.如权利要求1所述的立体盖板结构，其特征在于，该第一结合层包含硅-氧-硅键结、铝-氧-铝键结或硅-氧-铝键结。

3.如权利要求1所述的立体盖板结构，其特征在于，该透明基板与该侧板之材料系独立选自玻璃或蓝宝石。

4.如权利要求1所述的立体盖板结构，其特征在于，该透明基板为一复合透明基板，包含：

一蓝宝石基板；

一玻璃基板位于该蓝宝石基板之下，其中该侧板与该玻璃基板的一部分键合；以及

一第二结合层令使该蓝宝石基板与该玻璃基板键合，其中该第二结合层包含铝-氧-硅键结。

5.如权利要求1所述的立体盖板结构，其特征在于，更包含一无机材料层位于该第一结合层与该侧板之间，其中该第一结合层包含硅-氧-硅键结。

6.如权利要求5所述的立体盖板结构，其特征在于，该无机材料层为一硅层或一二氧化硅层。

7.如权利要求5所述的立体盖板结构，其特征在于，该无机材料层厚度大于或等于1微米。

8.如权利要求1所述的立体盖板结构，其特征在于，该透明基板具有一下表面， 该侧板的一上表面键合至该透明基板之该下表面之周边。

9.如权利要求8所述的立体盖板结构，其特征在于，该透明基板还具有相邻接于该下表面之一侧面，该侧板具有相邻接于该侧板的该上表面之一侧面，该侧板的该侧面与该透明基板的该侧面齐平。

10.如权利要求1所述的立体盖板结构，其特征在于，该透明基板具有一侧面，该侧板的一侧面键合至该透明基板之该侧面。

11.如权利要求10所述的立体盖板结构，其特征在于，该透明基板还具有与该侧面相邻的一上表面，该侧板的一上表面与该透明基板的该上表面齐平。

12.一种触控面板，其特征在于，包含：

一如权利要求1-11任意一项所述的立体盖板结构，该立体盖板结构作为该触控面板的外盖板；以及

一触控感测结构，至少设置于该透明基板的一下表面。

13.如权利要求12所述的触控面板，其特征在于，该触控感测结构为一触控感测薄膜，贴合于该透明基板的该下表面。

14.如权利要求12所述的触控面板，其特征在于，该触控感测结构包含：

一触控电极层，位于该透明基板的该下表面；以及

一导线层，设置于该侧板相邻于该透明基板的该下表面的侧面，且电性连接至该触控电极层。

15.如权利要求12所述的触控面板，其特征在于，更包含复数个触控功能元件设置于该侧板的该侧面。