CN205540650U - 触控面板及其立体盖板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种立体盖板及触控面板。立体盖板包含一主部、一弯曲部与一保护层。弯曲部连接于主部之至少一端面，而保护层覆盖弯曲部之外表面，且保护层的弹性模量大于108Pa，断裂伸长率为50％～90％。本实用新型提供的保护层具有高弹性模量与优良的断裂伸长率，其能保护立体盖板的弯曲部，达到缓冲作用并提升耐用性的功效。
Description
技术领域
本实用新型涉及触控技术领域，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屏幕，以便增进操控及讯号输入的便利性。举例来说，目前常见的智能型手机以及平板计算机系使用触控面板，让用户可直接通过屏幕面板输入信息，例如手写识别系统。
在目前的触控技术中，立体盖板因具有较美观的外型，并能带给使用者更佳的触控体验，而逐渐取代了传统使用的平面盖板。举例来说，业界通称的2.5D或3D玻璃屏幕均为立体盖板的一种。其中，2.5D玻璃屏幕在覆盖显示面板的部分为一平面，并在此平面的外表面(靠近使用者操作的表面)与侧面之间的连接处进行弧度处理，而形成弧形表面。而3D玻璃与2.5D玻璃之间的差别在于，3D玻璃在覆盖显示面板的部分亦为一弧面，而位于侧边的弧形表面更可延伸呈现显示面板的画面。然而，此些立体盖板结构的弧形表面容易在摔落或受力时产生应力集中而导致破裂。据此，不仅造成触控产品寿命的缩减，更让使用者具有不佳的使用体验。
基于上述理由，如何制备一种耐摔、高强度的立体盖板结构，已成为业界亟需发展的课题之一。
实用新型内容
本实用新型之一实施例系提供一种立体盖板，包含一主部、一弯曲部与一保护层。弯曲部连接于主部之至少一端面，而保护层覆盖弯曲部之外表面，且保护层的弹性模量大于108Pa，断裂伸长率为50％～90％。
根据本实用新型一或多个实施方式，立体盖板更包含一侧部，其中弯曲部连接于主部与侧部之间，且保护层更延伸覆盖侧部。
根据本实用新型一或多个实施方式，保护层在弯曲部上的厚度大于保护层在侧部上的厚度。
根据本实用新型一或多个实施方式，保护层在弯曲部上的厚度介于1微米至100微米之间。
根据本实用新型一或多个实施方式，保护层在弯曲部上的厚度介于5至80微米之间。
根据本实用新型一或多个实施方式，保护层的表面硬度大于4H。
根据本实用新型一或多个实施方式，保护层为透明高分子材料保护层，并进一步延伸覆盖部分或全部的主部。
根据本实用新型一或多个实施方式，主部为一平面结构或一曲面结构。
根据本实用新型一或多个实施方式，保护层为一不透明保护层以使立体盖板呈现一边框。
根据本实用新型一或多个实施方式，更包含一黏着层层位于弯曲部与保护层之间。
根据本实用新型一或多个实施方式，弯曲部与保护层之间以一氢键结合。
根据本实用新型一或多个实施方式，保护层包含硅胶、压克力、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯磺酸、或上述之组合。
本实用新型之一实施例系提供一种触控面板，包含上述的立体盖板与一触控感测结构。立体盖板更具有相对的一外表面以及一内表面，其中保护层位于外表面上，而触控感测结构与保护层分别设置于立体盖板的相异两侧。
根据本实用新型一或多个实施方式，触控感测结构为一可挠性感测结构，并通过一黏合层贴合于立体盖板的内表面。
根据本实用新型一或多个实施方式，保护层为一不透明保护层，而触控感测结构包含一感测电极层，位于内表面并对应主部设置，以及复数条导线，电性连接至感测电极层，且被保护层所遮盖。
根据本实用新型一或多个实施方式，更包含一遮蔽层，覆盖弯曲部的内表面，并延伸覆盖部分主部的内表面，触控感测结构包含一感测电极层，位于内表面并对应主部设置，以及复数条导线，电性连接至感测电极层，且位于覆盖主部的部分遮蔽层上。
本实用新型提供的保护层具有高弹性模量与优良的断裂伸长率。高弹性模量代表保护层在承受应力时不易具有应变，因此能有效吸收外部冲击能量以保护其下的弯曲部。另一方面，保护层具有优良的断裂伸长率，代表保护层在吸收能量后会有一定的弹性伸长，因此仍能保持保护层完整而不破裂。本实用新型提供的保护层能保护立体盖板的弯曲部，达到缓冲作用并提升耐用性的功效。
附图说明
图1绘示本实用新型的部分实施方式中一种立体盖板的剖面示意图；
图2绘示本实用新型的其他部分实施方式中一种立体盖板的剖面示意图；
图3绘示本实用新型的其他部分实施方式中一种立体盖板的剖面示意图；
图4绘示本实用新型的部分实施方式中一种触控面板的剖面示意图；以及
图5绘示本实用新型的其他部分实施方式中一种触控面板的剖面示意图。
主要元件符号：
100、200、300：立体盖板
110A：外表面
110B：内表面
112、312：主部
114、314：侧部
116、316：弯曲部
120、320：保护层
130：黏着层
400、500：触控面板
410：触控感测结构
412：感测电极层
414：导线
420：黏合层
430：遮蔽层
T、T1、T2、T3：厚度
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
图1绘示本实用新型的部分实施方式中一种立体盖板的剖面示意图。如图1所示，一立体盖板100具有一主部112、一弯曲部116与一保护层120，其中弯曲部116连接于主部112的至少一端面。具体而言，主部112为一平面结构，而立体盖板100更具有一侧部114，其与主部112之间具有夹角，而连接于主部112与侧部114之间的弯曲部116具有一弧面，以连接沿着不同方向延伸的主部112与侧部114。然而，在弯曲部116的弧面处的应力和应变为非线性，因此在受力弯曲部116易造成应力集中而破裂。此外，应力集中常发生在截面变化或不连续处，若弯曲部116的曲率越高，代表截面的变化越大，而造成更大的应力集中效应，降低了立体盖板100的耐用度。
为解决上述的问题，立体盖板100更具有保护层120覆盖弯曲部116之外表面，即保护层120覆盖立体盖板100之应力集中之处。此保护层120的弹性模量大于108Pa，且断裂伸长率为50％～90％。弹性模量大于108Pa代表保护层120在承受应力时不易具有应变，因此能有效吸收外部冲击能量以保护其下的弯曲部116。另一方面，保护层120具有优良的断裂伸长率，代表保护层在吸收能量后会有一定的弹性伸长，因此仍能保持保护层120完整而不破裂。在一些实施例中，保护层120还可以具有较高的表面硬度以达到抗刮的功效，例如表面硬度大于4H。在其他实施方式中，保护层120还具有较高的黏性与弹性，并具备缓冲特性以修复其自身的细小的伤痕或裂纹而具有自我修复功能。
在本实用新型的其他部分实施方式中，保护层120上方更可具有各种功能性涂层，例如：抗指纹与抗菌涂层，且此些功能性涂层可延伸覆盖至主部112上，而达到制程整合的效果。
需要说明的是，本实用新型实施方式提供的保护层120其特性不同于普通的氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)或硬质涂层(Hard coating)，氧化硅或氮化硅形成的保护层与保护层120相比，弹性模量较小，无法吸收外部较大的冲击能量，且断裂伸长率也较小，在受到外部冲击时易破裂而导致保护作用失效。硬质涂层虽然一般具有较大的弹性模量，但其断裂伸长率小，同样的，在受到外部冲击时易破裂而导致保护作用失效。普通的氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)或硬质涂层(Hard coating)均无法达到保护层120的效果。
在本实用新型的部分实施方式中，可使用任何合适的透明绝缘材料制备立体盖板100，例如：玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯，但不以此为限。
在本实用新型的部分实施方式中，保护层120为一透明高分子材料保护层，且透明高分子材料保护层的材质包含硅胶、压克力、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯磺酸、上述的组合，或其他合适的高分子材料。在本实用新型的其他部分实施方式中，保护层120为一不透明保护层以使立体盖板100呈现一边框。
在本实用新型的部分实施方式中，保护层120在弯曲部116上的厚度T介于1至100微米之间。在本实用新型的其他部分实施方式中，保护层在弯曲部116上的厚度T介于5至80微米之间。保护层120该些厚度的选择，即可保证保护层120达到保护弯曲部116使其不容易碎裂的效果，同时保护层120的设置又不会影响立体盖板100或整体触控装置的外观效果。
以下更叙述形成保护层120覆盖弯曲部116的各个实施方式。在一实施方式中，立体盖板结构100更包含一黏着层130位于弯曲部116与保护层120之间。可例如先以上述合适的材料制备保护层120，并在涂布黏着胶至保护层120后将其贴附至弯曲部116，再以合适的方式将黏着胶固化(例如：烘烤)于弯曲部116上以形成黏着层130于弯曲部116与保护层120之间。
在另一实施方式中，保护层120直接设置于弯曲部116，其间并不具有黏着层130。例如先将上述保护层120的材料以高温加热至熔融态后，以喷涂、浸泡或移印的方式将熔融的材料覆盖至弯曲部116上，并降低温度使其固化而形成保护层120。
在另一实施方式，保护层120同样是直接设置于弯曲部116，且弯曲部116与保护层120之间以一氢键结合。在此实施方式中，先对弯曲部116与保护层120进行表面处理，之后迭合弯曲部116与保护层120，并置入键合机中使两者间产生氢键，而达到稳定键合。
请接着参阅图2，其绘示本实用新型的其他部分实施方式中一种立体盖板的剖面示意图。图2的立体盖板200与图1的立体盖板100的主部均为平面结构，但其间主要的差异在于，图2对应实施例中，保护层120更延伸覆盖侧部114与部分的主部112，以提升立体盖板110的耐用度。此外，保护层120在主部112上形成厚度T1、侧部114上形成厚度T3及弯曲部116上形成厚度T2。如前所述，弯曲部116会承受较大的应力集中，此处的保护层120需具有较大的厚度T2以达到良好的保护效果。此外，侧部114在受力时同样有应力集中而破裂的疑虑，但相较于弯曲部116其承受应力较小，使其上的保护层120的厚度T3可略为小于厚度T2。另一方面，主部112作为触控显示面，因此保护层120在此处不宜具有太大的厚度T1以避免影响视觉观感。具体而言，保护层120在弯曲部116上的厚度T2会大于其在侧部114与主部112上的厚度T1与T3，而厚度T3更大于厚度T1。
在本实用新型的部分实施方式中，保护层120可共形地覆盖主部112、弯曲部116与侧部114，也就是说保护层120能具有均匀的厚度。
在本实用新型的部分实施方式中，保护层120在弯曲部116上的厚度T2介于1至100微米之间。在本实用新型的其他部分实施方式中，保护层在弯曲部116上的厚度T2介于5至80微米之间。
请接着参阅图3，其绘示本实用新型的其他部分实施方式中一种立体盖板的剖面示意图。图3的立体盖板300与图1的立体盖板100之间的主要差异在于，图3的立体盖板300为3D盖板，立体盖板300的主部312、侧部314与弯曲部316同为一曲面结构，此使得主部312的表面亦为弧面，而在受力时易造成应力集中而破裂。据此，保护层320除了覆盖弯曲部316与侧部314外，更延伸覆盖整个主部312以吸收外部冲击能量并防止曲面结构的主部312受到过度的应力集中而破裂。在图3的实施方式中，保护层320具有均匀的厚度，且此厚度介于1至100微米之间，较佳为介于5至80微米之间。
请接着参阅图4，图4为本实用新型的部分实施方式中一种触控面板的剖面示意图。触控面板400包含图1所示的立体盖板100与一触控感测结构410，且如图4所示，立体盖板100具有相对的一外表面110A与一内表面110B，且外表面110A可作为触控感测操作面。具体而言，使用者可透过立体盖板110的主部112观察到设置于立体盖板110之下的显示面板(未绘示)所显示的图像，并且直观的碰触或靠近立体盖板110的外表面110A以下达指令并进行程序操作。其中，保护层120位于外表面110A上，具体的至少覆盖弯曲部116，而触控感测结构410与保护层120分别设置于立体盖板100的相异两侧，也就是说，触控感测结构410位于立体盖板100的内表面110B。
在图4的实施方式中，触控感测结构410为一可挠性感测结构，其包含一感测电极层412与复数条导线414。此触控感测结构410通过一黏合层420贴合于立体盖板100的内表面110B。详细而言，感测电极层412设置于内表面110B并主要对应主部112设置，而此些导线414则位于感测电极层412的一侧并电性连接至感测电极层412以传输触控感测讯号至软性电路板(未绘示)。
一般来说，立体盖板100的内表面110B更会额外设置遮蔽层以触控面板400中的导线414或其他内部线路使其不为使用者所见，但在本实施方式中保护层120本身可为一不透明保护层，其能使立体盖板100呈现一边框而定义触控面板400的非可视区，而未被遮蔽处则为触控面板400的可视区。据此，可省略在立体盖板100的内表面110B设置遮蔽层的制程步骤，而直接以保护层120兼作为遮蔽层。值得注意的是，当导线414为不透明材质形成时，导线414通常须被保护层120所遮盖，因此保护层120在立体盖板100上的正投影至少覆盖导线414的位置。在图4的实施方式中，保护层120更延伸覆盖侧部114以确保导线414被遮盖而不会自侧部114被使用者所视。
在本实用新型的部分实施方式中，感测电极层412的材质可例如是金属奈米导线、透明导电膜或金属网格(metal mesh)等。金属奈米导线可例如为奈米银线(silver nanowire，SNW)或奈米碳管(carbon nanotubes，CNT)透明导电膜可例如为氧化铟锡(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)、氧化铟锡锌(indium tin zinc oxide,ITZO)、氧化锌(zinc oxide,ZnO)、氧化镉(cadmiumoxide,CdO)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide,InGaZnO)、氧化铟镓锌镁(indium gallium zinc magnesium oxide,InGaZnMgO)、氧化铟镓镁(indium galliummagnesium oxide,InGaMgO)或氧化铟镓铝(indium gallium aluminum oxide,InGaAlO)等材料。而导线414的配置也可依据实际需求做调整，同样不作限制，其材料可例如是金、银、铜、镍、铝、铬、或前述之合金或任意组合。
继续参阅图5，图5绘示本实用新型的其他部分实施方式中一种触控面板的剖面示意图。其中相同的组件以同样的符号表示，且对其材质不再详述。图5的触控面板500与图4的触控面板400之间差别在于，图5的保护层120为一透明保护层而不具有遮蔽效果，因此更额外设置一遮蔽层430覆盖弯曲部116的内表面110B，且遮蔽层430更延伸覆盖部分主部112的内表面110B。
另一方面，为适应更加轻薄化的发展，感测电极层412系直接形成于主部112的内表面110B，而省略了图4实施例中的黏合层。且如图5所示，部分的感测电极层412延伸至遮蔽层430上，而复数条导线414则位于覆盖主部112的部分遮蔽层430上，并电性连接至感测电极层412。感测电极层412和导线414基本上均位于立体盖板100的内表面相对平坦的位置，故可直接采用光刻的制程形成，以提高感测电极层412和导线414的精度。
具体而言，在一或多个实施例中，由于遮蔽层430并未覆盖侧部114的内表面110B，因此显示面板的光线除了通过主部112外，亦能通过侧部114与透明的保护层120进入使用者眼中，此时的可视区除了主部112外，更包含侧部114。藉此，可视区可延伸至触控面板的侧部114使显示图像呈现更丰富的多样性与变化性，此大幅提升了视觉效果。
此外，使用者除了可具有更大的可视范围外，亦可设置一些触控功能键，例如手机锁屏、音量控制等于侧部114的内表面。此将使得侧部114也具有触控功能，而能感测触控讯号，再由导线将触控讯号传输至处理器(未绘示)，由处理器计算得出触摸位置。藉此，触控面板500的用途更为多元性，也带给使用者更完善的体验。
由上述本实用新型实施例可知，本实用新型具有下列优点。本实用新型提供的保护层具有高弹性模量与优良的断裂伸长率，其能保护立体盖板的弯曲部，达到缓冲作用并提升耐用性的功效。此外更可调整保护层在各个位置的厚度，以确保在降低弯曲部的应力时不会影响其他部分的视觉美观。再者，使用立体盖板结构的触控面板增加了触控模式的多元化，用户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。
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 (16)
1.一种立体盖板，其特征在于，包含：
一主部；
一弯曲部，连接于该主部之至少一端面；以及
一保护层，覆盖该弯曲部之外表面，且该保护层的弹性模量大于108Pa，断裂伸长率为50％～90％。
2.如权利要求1所述的立体盖板，其特征在于，更包含一侧部，该弯曲部连接于该主部与该侧部之间，且该保护层更延伸覆盖该侧部。
3.如权利要求2所述的立体盖板，其特征在于，该保护层在该弯曲部上的厚度大于该保护层在该侧部上的厚度。
4.如权利要求1或3所述的立体盖板，其特征在于，该保护层在该弯曲部上的厚度介于1微米至100微米之间。
5.如权利要求4所述的立体盖板，其特征在于，该保护层在该弯曲部上的厚度介于5至80微米之间。
6.如权利要求1所述的立体盖板，其特征在于，该保护层的表面硬度大于4H。
7.如权利要求1所述的立体盖板，其特征在于，该保护层为透明高分子材料保护层，且该保护层进一步延伸覆盖部分或全部的该主部。
8.如权利要求1或7所述的立体盖板，其特征在于，该主部为一平面结构或一曲面结构。
9.如权利要求1所述的立体盖板，其特征在于，该保护层为一不透明保护层以使该立体盖板呈现一边框。
10.如权利要求1所述的立体盖板，其特征在于，更包含一黏着层位于该弯曲部与该保护层之间。
11.如权利要求1所述的立体盖板，其特征在于，该弯曲部与该保护层之间以一氢键结合。
12.如权利要求1所述的立体盖板，其特征在于，该保护层包含硅胶、压克力、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯磺酸、或上述之组合。
13.一种触控面板，其特征在于，包含：
一如权利要求1-12任一项所述的立体盖板，该立体盖板更具有相对的一外表面以及一内表面，其中该保护层位于该外表面上；以及
一触控感测结构，与该保护层分别设置于该立体盖板的相异两侧。
14.如权利要求13所述的触控面板，其特征在于，该触控感测结构为一可挠性感测结构，并通过一黏合层贴合于该立体盖板的该内表面。
15.如权利要求13或14所述的触控面板，其特征在于，该保护层为一不透明保护层，而该触控感测结构包含：
一感测电极层，位于该内表面并对应该主部设置；以及
复数条导线，电性连接至该感测电极层，且被该保护层所遮盖。
16.如权利要求13所述的触控面板，其特征在于，更包含一遮蔽层，覆盖该弯曲部的内表面，并延伸覆盖部分该主部的内表面，该触控感测结构包含：
一感测电极层，位于该内表面并对应该主部设置；以及
复数条导线，电性连接至该感测电极层，且位于覆盖该主部的部分该遮蔽层上。
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