TW201944220A - 曲面觸控模組結構及其貼合方法 - Google Patents

曲面觸控模組結構及其貼合方法

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Abstract

一種曲面觸控模組結構及其貼合方法，乃針對曲面貼合製程中貼合材料容易於應力累積處造成皺摺問題所採用的熱塑貼合技術，將外觀保護層的曲面內側設計有一平面結構，此平面結構對應於觸控元件層的接合區位置，可供觸控元件層熱塑貼合於外觀保護層的曲面時，使其接合區位置的第一接合墊位於平面結構上；藉此，當進行後段熱壓接合製程，除需依產品形狀曲率設計接合適用平台外，其餘現有的熱壓元件皆不用修正，從而增加製程良率，並減少生產成本。

Description

曲面觸控模組結構及其貼合方法
本發明係有關一種觸控面板結構，特別是指一種曲面觸控模組結構及其貼合方法。
隨著觸控應用技術的發展，觸控介面已由平面造型，進展到多軸曲面造型。然而，在多軸曲面（Muti- Axis Curvy）觸控面板的貼合製程中，因為多軸向外觀件具有雙軸曲率的因素，因此貼合材料於應力累積處容易造成貼合異常而產生皺摺的現象，進而觸控線路會因拉扯撓曲來導致微裂（micro crack），局部的電阻值上升，使得觸控功能發生異常。
在熱壓接合印刷電路板（FPC Bonding）製程時，若採用現行平面觸控面板的接合方式，除須依產品形狀曲率設置新的接合適用平台外，還需依據塑形的形狀曲率設計不同的熱壓頭，但是觸控元件的電極圖案經過熱塑成型後，會造成X-Y-Z三個軸向的尺寸變異，若將接合的熱壓頭設計為曲面，則有可能在過程中再造成三維的變異，造成在接合製程中的節距偏移（Pitch shift），導致良率損失（Yield loss）。
本發明的主要目的在於提供一種曲面觸控模組的貼合結構及貼合方法，係於外觀保護層的曲面內側設有一對應觸控元件層之接合墊的平面結構，在熱塑貼合過程之後，不用更改進行熱壓貼合製程之熱壓頭的外型，可有效減少製程變異，藉以提高生產良率、降低製造成本。
因此，為實現上述目的，本發明提供一種曲面觸控模組結構，其包含有觸控元件層以及外觀保護層。觸控元件層包括一顯示區和一接合區，其中顯示區具有複數導電線路，接合區具有與導電線路電性連接之複數第一接合墊，而外觀保護層具有相隔的一外曲面與一內曲面，此內曲面包括一平面結構，可供觸控元件層熱塑貼合於內曲面並使第一接合墊位於平面結構上。其中，在觸控元件層與外觀保護層之間，可使用一黏著劑或因熱塑行為使觸控元件層與外觀保護層之間來形成有一附著層，並使用一異方性導電膠接合觸控元件層與一軟性觸控模組，使觸控元件層的複數第一接合墊與軟性觸控模組對應的複數第二接合墊連接以電性導通。
另外，本發明提供一種曲面觸控模組結構的貼合方法，其步驟是先形成一觸控元件層，此觸控元件層包括一顯示區和一接合區，其中顯示區具有複數導電線路，接合區具有與導電線路電性連接之複數第一接合墊。同時，提供一外觀保護層，此外觀保護層具有相隔的一外曲面與一內曲面，內曲面包括一平面結構。然後，將觸控元件層熱塑貼合於外觀保護層的內曲面，並使第一接合墊位於平面結構上。接著，使用一異方性導電膠接合觸控元件層與一軟性觸控模組，使觸控元件層的複數第一接合墊與軟性觸控模組對應的複數第二接合墊連接以電性導通。
根據本發明之實施例，其中在所述觸控元件層與所述外觀保護層之間，可使用一黏著劑或因熱塑行為使觸控元件層與外觀保護層之間形成一附著層。較佳地，附著層可為熱敏感型膠材，外觀保護層的材質可為玻璃或塑膠複合材料。
根據本發明之實施例，其中所述觸控元件層與所述軟性觸控模組接合的步驟中，是藉由一熱壓頭與對置於一熱壓治具的外觀保護層、觸控元件層、異方性導電膠與軟性觸控模組進行熱壓。
藉由本發明所提供的曲面觸控模組結構及其貼合方法，使得觸控元件層熱塑貼合於外觀保護層之後，後續使用異方性導電膠將軟性觸控模組和觸控元件層熱壓接合在一起時，只要依產品形狀曲率設計接合適用平台，無須將熱壓頭修改為曲面，能夠避免觸控元件層的導電線路造成三維變異，使得接合過程中產生節距偏移的狀況能夠大幅改善，進而能夠提升生產良率，降低製造成本，並提高競爭優勢。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
請參閱第1A圖及第1B圖，其分別繪示本發明之實施例所提供的曲面觸控模組結構1之俯視圖及側視圖。本實施例中，此曲面觸控模組結構1的外觀具有多軸曲面。於一實施例中，曲面觸控模組結構1可應用於顯示裝置、平板電腦、智慧型手機、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、衛星導航、車上顯示器、航空用顯示器或可攜式DVD放影機等各種電子裝置。
請參閱第2圖，其繪示本發明一實施例，所提供的曲面觸控模組結構之剖面圖。於本實施例中，曲面觸控模組結構主要包含有觸控元件層20與外觀保護層30。觸控元件層20是可熱塑拉伸的透明導電膜，並用以形成於透明基材21上，使基材21表面上形成電極圖案，並可劃分為顯示區22和接合區（bonding area）23。顯示區22具有多條導電線路221，接合區23具有與導電線路221電性連接之多個第一接合墊231。於一實施例中，透明導電膜之材質可為聚二氧乙基噻吩（PEDOT）、奈米銀線（SNW）、奈米碳管（CNT）等，透明基材21之材質可為乙烯對苯二甲酸酯（PET）、聚碳酸酯（PC）等。外觀保護層30，其具有相隔的一外曲面31和一內曲面32，並於內曲面32設有一平面結構33，以供觸控元件層20熱塑貼合於內曲面32，並使第一接合墊231位於平面結構33上，於一實施例中，外觀保護層30可以是保護強化玻璃或塑膠複合材料。外觀保護層30和觸控元件層20之間，可藉由黏著劑或熱塑行為使外觀保護層30和觸控元件層20之介面形成附著層40。於一實施例中，黏著劑可為熱敏感型膠材。
請參照第3圖，說明本發明一實施例所提供之曲面觸控模組結構的貼合方法的流程圖。請依序參照第4A-4D圖，為本發明之實施例所提供之曲面觸控模組結構的貼合方法中對應各步驟的結構剖面圖。此貼合方法包括如下步驟：
步驟S101，如第4A圖所示，形成觸控元件層20，觸控元件層20包括一顯示區22和一接合區23。顯示區22具有多條導電線路221，接合區23具有與導電線路221電性連接之多個第一接合墊231。
步驟S102，如第4B圖所示，提供外觀保護層30，外觀保護層30具有相隔的外曲面31與內曲面32，並於內曲面32設有一平面結構33。
步驟S103，如第4C圖所示，將觸控元件層20貼合於外觀保護層30的內曲面32，且通過熱塑方式而緊密結合在一起，並使第一接合墊231位於平面結構33上。此步驟中，可藉由黏著劑或熱塑行為形成附著層40於觸控元件層20與外觀保護層30之間。
步驟S104，如第4D圖所示，使用異方性導電膠60(Anisotropic Conductive Film；ACF)接合觸控元件層20與軟性觸控模組50，使觸控元件層20的第一接合墊231與軟性觸控模組50對應的第二接合墊51連接以電性導通。此步驟中，藉由熱壓頭70對設置於熱壓治具80上的外觀保護層30、觸控元件層20、異方性導電膠60與軟性觸控模組50進行熱壓。
於一實施例中，接合區23的表面L4和平面結構33的表面L2可以為平行。於一實施例中，接合區23的表面L4和平面結構33的表面L2可以為不平行。
如第5圖所示，其繪示對應第4C圖中對應平面結構33位置的局部結構示意圖。請同時參照第5圖及第4C、4D圖，平面結構33的表面L2與接合區23的表面L4所夾角度θ1 定義為：0＜ tanθ1 ＜c/a，其中，a為接合區23的有效寬度，c為接合區23的表面L4至平面結構33的表面L2的距離。
如第6圖所示，其繪示對應第4D圖中對應平面結構33位置的局部結構示意圖。請同時參照第4C、4D圖和第6圖，熱壓頭70面向軟性觸控模組50的底面L1與平面結構33的表面L2所夾角度θ2 定義為：0＜ tanθ2 ＜b/a；熱壓頭70面向軟性觸控模組50的底面L1與熱壓治具80的底面L3所夾角度θ3 定義為：0＜ tanθ3 ＜ b /a，其中，a為接合區23的有效寬度，b為異方性導電膠60的厚度。
有關第5圖及第6圖中所繪角度θ1 、θ2 和θ3 皆僅為示意，以清楚說明各元件的相對關係，並非為實際角度。
綜上所述，根據本發明所提供的曲面觸控模組結構的貼合結構及貼合方法，其係將外觀保護層的曲面內側設計有一平面結構，此平面結構對應於觸控元件層的接合區位置，使得觸控元件層的接合區可直接熱塑貼合於平面結構上，繼而，當進行後段的熱壓接合製程，除需依產品形狀曲率設計適用的接合平台外，不用對於其餘現有的熱壓元件的外型進行修正（例如將熱壓頭修改為曲面），藉以避免觸控元件層的導電線路造成三維變異，並改善接合過程中產生節距偏移的狀況。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技術者，在不脫離本揭露之精神與範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧曲面觸控模組結構
20‧‧‧觸控元件層
21‧‧‧基材
22‧‧‧顯示區
221‧‧‧導電線路
23‧‧‧接合區
231‧‧‧第一接合墊
30‧‧‧外觀保護層
31‧‧‧外曲面
32‧‧‧內曲面
33‧‧‧平面結構
40‧‧‧附著層
50‧‧‧軟性觸控模組
51‧‧‧第二接合墊
60‧‧‧異方性導電膠
70‧‧‧熱壓頭
80‧‧‧熱壓治具
a‧‧‧接合區的有效寬度
b‧‧‧異方性導電膠的厚度
c‧‧‧接合區的表面至平面結構的表面的距離
L1‧‧‧熱壓頭面向軟性觸控模組的底面
L2‧‧‧平面結構的表面
L3‧‧‧熱壓治具的底面
L4‧‧‧接合區的表面
θ1‧‧‧平面結構的表面與接合區的表面所夾角度
θ2‧‧‧熱壓頭面向軟性觸控模組的底面與平面結構的表面所夾角度
θ3‧‧‧熱壓頭面向軟性觸控模組的底面與熱壓治具的底面所夾角度
第1A圖及第1B圖分別為本發明之實施例所提供的曲面觸控模組結構之俯視圖及側視圖。 第2圖為本發明之實施例所提供的曲面觸控模組結構之剖面圖。 第3圖為本發明之實施例所提供的曲面觸控模組結構的貼合方法之流程圖。 第4A-4D圖為本發明之實施例所提供的曲面觸控模組結構的貼合方法中對應各步驟的結構剖面圖。 第5圖為第4C圖中對應平面結構位置的局部結構之示意圖。 第6圖為第4D圖中對應平面結構位置的局部結構之示意圖。

Claims (10)

  1. 一種曲面觸控模組結構，包含有： 一觸控元件層，包括一顯示區和一接合區，該顯示區具有複數導電線路，該接合區具有與該些導電線路電性連接之複數第一接合墊； 一外觀保護層，具有相隔的一外曲面與一內曲面，該內曲面包括一平面結構；及 一附著層，設於該觸控元件層和該外觀保護層之間。
  2. 如請求項第1項所述之曲面觸控模組結構，其中該觸控元件層熱塑貼合於該內曲面並使該些第一接合墊位於該平面結構上。
  3. 如請求項第1項所述之曲面觸控模組結構，更包含一軟性觸控模組，該軟性觸控模組面向該觸控元件層，且該軟性觸控模組對應於該些第一接合墊的表面設有複數第二接合墊。
  4. 如請求項第3項所述之曲面觸控模組結構，更包含一異方性導電膠，該異方性導電膠設於該些第一接合墊與該些第二接合墊之間，使得該些第一接合墊和該些第二接合墊電性導通。
  5. 如請求項第1項所述之曲面觸控模組結構，其中該接合區的表面和該平面結構的表面為平行。
  6. 如請求項第1項所述之曲面觸控模組結構，其中該接合區的表面和該平面結構的表面為不平行。
  7. 一種曲面觸控模組結構的貼合方法，包含下列步驟： 形成一觸控元件層，該觸控元件層包括一顯示區和一接合區，該顯示區具有複數導電線路，該接合區具有與該些導電線路電性連接之複數第一接合墊； 提供一外觀保護層，該外觀保護層具有相隔的一外曲面與一內曲面，該內曲面包括一平面結構；及 將該觸控元件層熱塑貼合於該外觀保護層的該內曲面，並使該些第一接合墊位於該平面結構上。
  8. 如請求項第7項所述之曲面觸控模組結構的貼合方法，其中該觸控元件層與該外觀保護層貼合的步驟中，係使用一黏著劑或因熱塑行為使該觸控元件層與該外觀保護層之間形成一附著層。
  9. 如請求項第7項所述之曲面觸控模組的貼合方法，更包含使用一異方性導電膠接合該觸控元件層與一軟性觸控模組，使該觸控元件層的該些第一接合墊與該軟性觸控模組對應的複數第二接合墊連接以電性導通。
  10. 如請求項第9項所述之曲面觸控模組結構的貼合方法，其中該觸控元件層與該軟性觸控模組接合的步驟中，係藉由一熱壓頭與對置於一熱壓治具的該外觀保護層、該觸控元件層、該異方性導電膠與該軟性觸控模組進行熱壓。
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