TWI452554B - 觸控面板、觸控顯示器及其組裝方法 - Google Patents

Description

觸控面板、觸控顯示器及其組裝方法

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是一種使用此觸控面板的觸控顯示器及其組裝方法。

目前以玻璃基材為主的觸控面板多採用兩片玻璃結構，亦即由一片觸控玻璃再加上一片保護玻璃所製成。為迎合行動裝置輕薄設計趨勢，外掛式(Out-cell)觸控技術正逐步走向單片玻璃觸控方案(one glass solution,OGS)，藉以節省貼合成本並提高觸控靈敏度。OGS係將觸控感測層(touch sensor)與保護玻璃(cover glass)結合，使觸控面板的結構簡化成一片玻璃的形式，亦即在保護玻璃內層鍍上含X軸及Y軸感測電極的導電層，以降低玻璃材料成本，並減少貼合製程步驟來提高生產良率。同時，還能因薄型、輕量化且減去一面玻璃的感測阻抗，大幅提升面板透光度及觸控靈敏度。

以上述OGS所製成的觸控顯示器，其在觸控面板與顯示面板的結合流程中，多以光固化膠填入顯示面板與觸控面板之間，而後再以固化光源從靠近觸控面板的一側提供光線，使其照射並固化光固化膠。然而，位在非可視區的遮光層遮蔽了位在其後的部分光固化膠，故而使此處的光固化膠無法完全固化，進而導致光固化膠會溢至可視區而影響觸控顯示器的畫面。

本發明提供一種觸控面板，其具有透光凸塊以利光線射入。

本發明提供一種觸控顯示器，其觸控面板具有透光凸塊以利觸控面板與顯示面板進行膠合。

本發明提供一種觸控顯示器的組裝方法，其具有較佳的光固化效率。

本發明的一實施例提出一種觸控面板，其包括一基板、一遮光層、一觸控元件層、一保護層以及至少一透光凸塊。基板具有相對的一第一表面與一第二表面，其中第一表面區分為一可視區與一非可視區。遮光層配置於基板的非可視區。觸控元件層配置於基板的第一表面。保護層配置於基板的第一表面並覆蓋遮光層與觸控元件層。透光凸塊配置於保護層上且至少部分位於非可視區，其中光線可由第二表面射入透光凸塊。

本發明的一實施例提出一種觸控顯示器，包括一顯示面板、一觸控面板以及一光固化膠。顯示面板與觸控面板相對配置。光固化膠設置於觸控面板與顯示面板之間。觸控面板包括一基板、一遮光層、一觸控元件層、一保護層以及至少一透光凸塊。基板具有相對的一第一表面與一第二表面，其中第一表面區分為一可視區與一非可視區。遮光層配置於基板的非可視區。觸控元件層配置於基板的第一表面。保護層配置於基板的第一表面並覆蓋遮光層與觸控元件層。透光凸塊配置於保護層上且至少部分位於非可視區，其中光線可由第二表面射入透光凸塊。

本發明的一實施例提出一種觸控顯示器的組裝方法，包括將一觸控面板配置於一顯示面板上，並於觸控面板與顯示面板之間填入一光固化膠，其中觸控面板包括一基板、一遮光層、一觸控元件層、一保護層以及至少一透光凸塊。基板具有相對的一第一表面與一第二表面，其中第一表面區分為一可視區與一非可視區，第二表面背離顯示面板。遮光層配置於基板的非可視區。觸控元件層配置於基板的第一表面。保護層配置於基板的第一表面並覆蓋遮光層與觸控元件層。透光凸塊配置於保護層上且至少部分位於非可視區。接著提供一光線，從第二表面穿透觸控面板而照射並固化光固化膠。光線的一部份經透光凸塊折射後照射並固化光固化膠位於非可視區的部分。

在本發明之一實施例中，上述之透光凸塊的剖面為弧面或是多邊形。

在本發明之一實施例中，上述之觸控面板用以經由一光固化膠接合至一顯示面板。

在本發明之一實施例中，上述之光固化膠的折射率小於透光凸塊的折射率。

在本發明之一實施例中，上述之透光凸塊的折射率為1.6。

在本發明之一實施例中，上述之透光凸塊是以光阻塗佈製程、曝光製程與顯影製程製成。

在本發明之一實施例中，上述之透光凸塊是形成於一光學膜上並配置於保護層。

在本發明之一實施例中，更包括從觸控面板與顯示面板的側邊提供另一光線以照射並固化光固化膠。

基於上述，在本發明的上述實施例中，觸控面板藉由配置在保護層上的透光凸塊，而使光線進入透光凸塊後能折射至位在觸控面板與顯示面板之間的光固化膠，以使光固化膠位於非可視區的部分能完全固化。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例的一種觸控顯示器的俯視圖。圖2是圖1的觸控顯示器沿I-I’剖面線的局部剖面圖。請同時參考圖1與圖2，在本實施例中，觸控顯示器100包括一觸控面板110、一顯示面板120以及塗佈在觸控面板110與顯示面板120之間的一光固化膠130。利用一固化光源200照射並固化此光固化膠130，以使觸控面板110貼合於顯示面板120上而達到觸控功能。換句話說，本發明的觸控顯示器100可以觸控面板110外掛貼合於顯示面板120上而製成，藉以簡化觸控顯示器100的組裝結構並使產品達到輕薄化的效果。其中，顯示面板120例如可以是液晶顯示面板、有機發光顯示面板、電泳顯示面板、場發射顯示面板、電漿顯示面板等，但不限於此。

進一步地說，觸控面板110包括一基板111、一遮光層112、一觸控元件層113、一保護層114以及至少一透光 凸塊115。基板111具有相對的一第一表面111a與一第二表面111b，其中第一表面111a區分為一可視區A1與環繞其外的一非可視區A2。顯示面板120正對於第一表面111a，而第二表面111b背離顯示面板120，亦即光固化膠130用以將基板111的第一表面111a與顯示面板120貼合在一起，而使上述遮光層112、觸控元件層113、保護層114以及透光凸塊115位在基板111與顯示面板120之間。

觸控元件層113例如是電容式觸控元件結構，配置於基板111的第一表面111a並位於可視區A1中，其材質包括透明導電材料，例如氧化銦錫(ITO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO)或前述材料之組合。遮光層112配置在基板111的第一表面111a且位於非可視區A2，其材質可以是不透光的絕緣材料，例如樹脂，且樹脂可為黑色的樹脂或是白色樹脂。據此，非可視區A2便相對於可視區A1而成為一不透光的區域。此外，保護層114配置在基板111的第一表面111a，並覆蓋遮光層112與觸控元件層113，以作為此兩者與光固化膠130之間的隔絕結構。

在本實施例中，由於固化光源200所提供的光線是從基板111的第二表面111b處射入觸控面板110，以固化位在觸控面板110與顯示面板120之間的光固化膠130，因此位在遮光層112上方(以圖2所繪示之方位而言)的部分光固化膠130容易因遮光層112的遮蔽而無法完全固化。據此，本實施例的透光凸塊115配置在保護層114上 且至少部分位於非可視區A2。藉此，固化光源200所提供的光線的一部分會經由透光凸塊115折射後射入上述部分光固化膠130中(在圖2中以光線L1作為代表)，而讓光固化膠130位在非可視區A2的部分亦能完全固化。

基於上述，本實施例藉由配置在保護層114上且部分位於非可視區A2的透光凸塊115，而讓射入此透光凸塊115的光線L1折射入位在非可視區A2的光固化膠130，因而使觸控面板110與顯示面板120之間的光固化膠130皆能完全固化，提高觸控顯示器100的組裝良率。

詳細而言，請再參考圖2，在本實施例中，觸控面板110還包括一金屬導線層116、一絕緣層117、一平坦層118以及一緩衝層119。金屬導線層116配置於遮光層112上並電性連接於觸控元件層113而作為觸控面板110的周邊線路。絕緣層117配置於基板111的第一表面111a且覆蓋遮光層112。在此，絕緣層117跨越可視區A1與非可視區A2，而觸控元件層113與金屬導線層116分別位在可視區A1的絕緣層117上與非可視區A2的絕緣層117上。

在本實施例中，由於可視區與非可視區的結構配置而使得金屬導線層116與觸控元件層113並非處於同一水平面，因此配置平坦層118於基板111的第一表面111a，且使平坦層118覆蓋位在非可視區A2的遮光層112與金屬導線層116，以及位在可視區A1的觸控元件層113。平坦層118亦可作為觸控元件層113與金屬導線層116的絕緣之用。

此外，由於光固化膠130內含水氣及/或溶劑，為避免金屬導線層116與觸控元件層113在塗佈光固化膠130時因而氧化或刮傷，故將上述的保護層114配置在平坦層118上，藉以保護其下之構件，並進而增進觸控面板110之信賴性(reliability)。另一方面，緩衝層119配置於基板111的第一表面111a，其中遮光層112與觸控元件層113位於緩衝層119上。進一步地說，緩衝層119是隔絕在可視區A1的絕緣層117與基板111之間，亦隔絕在非可視區A2的遮光層112與基板111之間。此舉可以避免在後續高溫製程中，基板111內的各種離子擴散至緩衝層119上的各構件層而造成傷害。在此，本實施例的保護層114、絕緣層117、平坦層118與緩衝層119皆可以具有絕緣、緩衝特性之材料製作而成。

圖3是對應圖2的觸控顯示器的組裝流程圖。請同時參考圖2與圖3，在本實施例中，首先於步驟S310中，將觸控面板110配置於顯示面板120上，並於觸控面板110與顯示面板120之間填入光固化膠130。接著於步驟S320中，提供固化光源200，使其光線從第二表面111b處穿透觸控面板110而照射並固化光固化膠130，且光線的一部份(光線L1)經由透光凸塊115折射後照射並固化光固化膠130位於非可視區A2的部分。此外，為提高並確保光固化膠130的固化效果，於步驟S330中提供固化光源300在顯示面板120與觸控面板110的側邊，以使其光線沿平行上述構件層的方向照射並固化光固化膠130。

圖4是圖2的觸控顯示器的局部放大圖。請同時參考圖2與圖4，在本實施例中，為讓透光凸塊115能接受到固化光源200從基板111的第二表面111b入射的至少部分光線L1，因此透光凸塊115是沿著遮光層112的邊緣處(即可視區A1與非可視區A2的交界處)配置。再者，透光凸塊115的剖面為弧面，且光固化膠130的折射率是小於透光凸塊115的折射率，且其中較佳的是透光凸塊115的折射率為1.6。

舉例來說，依據折射定律(Snell’s law)，n1*sinθ1=n2*sinθ2，其中θ1為光線L1射出透光凸塊115的入射角，θ2為光線L1射入光固化膠130的折射角，而n1=1.6，其為透光凸塊115的折射率，且n2=1.4，其為光固化膠130的折射率。為避免光線L1在透光凸塊115中產生全反射，需使sinθ1≦(n2/n1)，亦即(n2/n1)*sinθ2≦(n2/n1)，進而求得θ1≦61.04°。由此，設計者便能依據此結果配置透光凸塊115在保護層114上的位置，而使光線L1從透光凸塊115射入光固化膠130時的入射角θ1符合上述結果，便能讓被遮光層112所遮蔽的部分光固化膠130因光線L1折射而得以完全固化。

在本實施例中，透光凸塊115可以光阻塗佈製程、曝光製程與顯影製程所製作而成，惟為本發明並未限制形成透光凸塊115的方式以及其形狀。在本發明之一實施例中，透光凸塊115可以是環狀，在本發明另一未繪示的實施例中，亦可在保護層上配置一光學膜，而在此光學膜上 形成多個透光凸塊。此外，透光凸塊的剖面亦可為多邊形，同樣能達到與上述實施例相同的效果。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，觸控面板藉由配置在保護層上的透光凸塊，而使光線進入透光凸塊後能折射至位在非可視區的光固化膠，以使光固化膠位於該非可視區的部分能完全固化。如此一來，觸控顯示器便能以上述結構與方式而在其組裝流程中具有較佳的良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控顯示器

110‧‧‧觸控面板

111‧‧‧基板

111a‧‧‧第一表面

111b‧‧‧第二表面

112‧‧‧遮光層

113‧‧‧觸控元件層

114‧‧‧保護層

115‧‧‧透光凸塊

116‧‧‧金屬導線層

117‧‧‧絕緣層

118‧‧‧平坦層

119‧‧‧緩衝層

120‧‧‧顯示面板

130‧‧‧光固化膠

200、300‧‧‧固化光源

A1‧‧‧可視區

A2‧‧‧非可視區

L1‧‧‧光線

θ1‧‧‧入射角

θ2‧‧‧折射角

圖1是依照本發明一實施例的一種觸控顯示器的俯視圖。

圖2是圖1的觸控顯示器沿I-I’剖面線的局部剖面圖。

圖3是對應圖2的觸控顯示器的組裝流程圖。

圖4是圖2的觸控顯示器的局部放大圖。

100‧‧‧觸控顯示器

110‧‧‧觸控面板

111‧‧‧基板

111a‧‧‧第一表面

111b‧‧‧第二表面

112‧‧‧遮光層

113‧‧‧觸控元件層

114‧‧‧保護層

115‧‧‧透光凸塊

116‧‧‧金屬導線層

117‧‧‧絕緣層

118‧‧‧平坦層

119‧‧‧緩衝層

120‧‧‧顯示面板

130‧‧‧光固化膠

200、300‧‧‧固化光源

A1‧‧‧可視區

A2‧‧‧非可視區

Claims (14)

1. 一種觸控面板，用於一觸控顯示器，該觸控面板包括：一基板，具有相對的一第一表面與一第二表面，其中該第一表面區分為一可視區與一非可視區；一遮光層，配置於該基板的該非可視區；一觸控元件層，配置於該基板的該第一表面；一保護層，配置於該基板的該第一表面並覆蓋該遮光層與該觸控元件層；以及至少一透光凸塊，配置於該保護層上且至少部分位於該非可視區，其中光線可由該第二表面射入該透光凸塊，且部分光線經由該透光凸塊進入該非可視區。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，其中該透光凸塊的剖面為弧面或是多邊形。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板，用以經由一光固化膠接合至一顯示面板。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控面板，其中該光固化膠的折射率小於該透光凸塊的折射率。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板，其中該透光凸塊的折射率為1.6。
6. 一種觸控顯示器，包括：一顯示面板；一觸控面板，跟該顯示面板相對配置；以及一光固化膠，設置於該觸控面板與該顯示面板之間，其中該觸控面板包括： 一基板，具有相對的一第一表面與一第二表面，其中該第一表面區分為一可視區與一非可視區，該第二表面背離該顯示面板；一遮光層，配置於該基板的該非可視區；一觸控元件層，配置於該基板的該第一表面；一保護層，配置於該基板的該第一表面並覆蓋該遮光層與該觸控元件層；以及至少一透光凸塊，配置於該保護層上且至少部分位於該非可視區，其中光線可由該第二表面射入該透光凸塊，且部分光線經由該透光凸塊進入位於該非可視區的該光固化膠。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控顯示器，其中該透光凸塊的剖面為弧面或是多邊形。
8. 如申請專利範圍第6項所述之觸控顯示器，其中該光固化膠的折射率小於該透光凸塊的折射率。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控顯示器，其中該透光凸塊的折射率為1.6。
10. 一種觸控顯示器的組裝方法，包括：將一觸控面板配置於一顯示面板上，並於該觸控面板與該顯示面板之間填入一光固化膠，其中該觸控面板包括：一基板，具有相對的一第一表面與一第二表面，其中該第一表面區分為一可視區與一非可視區，該第二表面背離該顯示面板；一遮光層，配置於該基板的該非可視區；一觸控元件層，配置於該基板的該第一表面； 一保護層，配置於該基板的該第一表面並覆蓋該遮光層與該觸控元件層；至少一透光凸塊，配置於該保護層上且至少部分位於該非可視區；以及提供一光線，其中該光線從該第二表面穿透該觸控面板而照射並固化該光固化膠，該光線的一部份經該透光凸塊折射後照射並固化該光固化膠位於該非可視區的部分。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控顯示器的組裝方法，其中該光固化膠的折射率小於該透光凸塊的折射率。
12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控顯示器的組裝方法，其中該透光凸塊是以光阻塗佈製程、曝光製程與顯影製程製成。
13. 如申請專利範圍第10項所述之觸控顯示器的組裝方法，其中該透光凸塊是形成於一光學膜上並配置於該保護層。
14. 如申請專利範圍第10項所述之觸控顯示器的組裝方法，更包括從該觸控面板與該顯示面板的側邊提供另一光線以照射並固化該光固化膠。