TWI537786B - Touch device and its bonding process - Google Patents

Description

觸控裝置及其貼合製程

本發明係有關一種觸控面板技術，特別是指一種觸控裝置及其貼合製程。

觸控面板一般為保護玻璃(Cover lens)與感測薄膜或玻璃(Sensor film or glass)所組成；請參見第1圖，為習知的雙片式觸控裝置的結構示意圖，此雙片式觸控裝置包含保護玻璃10、觸控感測面板(薄膜或玻璃)20、及顯示面板30，且使用光學膠40、50於保護玻璃10和觸控感測面板20之間，以及觸控感測面板20和顯示面板30之間，光學膠40、50需要均勻地形成於保護玻璃10的背面、觸控感測面板20的兩側面和顯示面板30的表面上，使保護玻璃10、觸控感測面板20、及顯示面板30接合為一體。

而低成本與輕薄化是下一代觸控技術發展的首要考量，因此，僅在顯示面板外加上一層保護玻璃的單片玻璃解決方案(One Glass Solution，OGS)需求越來越受到矚目，OGS即為將保護玻璃和感測器整合在一起以實現產品輕薄化。習知單片式觸控裝置的堆疊結構，請參見第2圖，其具有保護玻璃上設有銦錫氧化物(ITO)感測器的單片式觸控面板60，並使用光學膠40將單片式觸控面板60和顯示面板30相接合。

為了遮蔽背光模組的光線，以第2圖的單片式觸控裝置來說，單片式觸控面板60上設有感測器一面(對於雙片式觸控裝置則為觸控 感測面板朝著保護玻璃那一面)會塗佈黑色遮光油墨70，即BM層(Black Matrix)，以達到遮光或保護電極線路等效果，但在貼合製程上會發生以下缺點：

(1)以固態光學膠(OCA)將單片式觸控面板60(或觸控感測面板20)與顯示面板30(或保護玻璃10)貼合時，會在黑色遮光油墨70與顯示區間因厚度段差造成應力回彈，外觀上會造成肉眼可視的氣泡，在提高製程良率上需改以液態光學膠(OCR)來克服。

(2)使用液態光學膠(OCR)貼合單片式觸控面板60(或觸控感測面板20)與顯示面板30(或保護玻璃10)時，因黑色遮光油墨70遮蔽的關係，使得邊緣的液態光學膠無法受到紫外光(UV)來達到固化的效果，導致其貼合後容易在搬運或組裝時因外力使觸控裝置的角落剝離。

如第3A圖所示，利用液態光學膠40貼合可改善固態光學膠因段差帶來的氣泡問題，但必須使用框膠(Dam)41做液態光學膠40的擋牆，避免液態光學膠40膠料溢出，在生產製作上造成額外的光學膠支出，且一般貼合製程因考量成本並不會增加光學膠塗佈面積，僅塗佈在顯示區，在一定外力下容易在角落邊緣地方產生剝離，如第3B圖和第3C圖所示，即分別表示膠料溢出和角落剝離的情況。

有鑒於此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種觸控裝置及其貼合製程，能有效解決現有的貼合製程中因使用黑色遮光油墨所導致的各種問題。

為實現上述目的，本發明提供一種單片式觸控裝置，包含有第一面板、油墨框膠、液態光學膠和第二面板，第一面板背面具有顯示區，而油墨框膠形成於第一面板的顯示區外的整個背面，且油墨框膠為紫外光 硬化樹脂或熱硬化樹脂，液態光學膠則形成於顯示區內，第二面板係藉由油墨框膠和液態光學膠而貼合於第一面板的背面。

根據本發明之實施例，該第一面板係為保護玻璃，該第二面板係為觸控感測面板。

根據本發明之實施例，該第一面板係為單片式觸控面板，該第二面板係為顯示面板，且該單片式觸控面板係為保護玻璃上製作有觸控感測器的結構。

根據本發明之實施例，油墨框膠可為甲基丙烯酸樹脂、不飽和聚酯或環氧樹脂；進一步，油墨框膠可包含添加劑，該添加劑為顏料、染劑或反光材質的塑料。

本發明也提供一種觸控裝置的貼合製程，其步驟包含：首先，提供一第一面板，其背面具有顯示區，然後，形成油墨框膠於第一面板的顯示區外的整個背面，且油墨框膠為紫外光硬化樹脂或熱硬化樹脂，再形成液態光學膠於顯示區內，最後，藉由油墨框膠和液態光學膠，將第二面板貼合於第一面板的背面，而構成觸控裝置。

根據本發明之實施例，該第一面板係為保護玻璃，該第二面板係為觸控感測面板。

根據本發明之實施例，該第一面板係為單片式觸控面板，該第二面板係為顯示面板，且該單片式觸控面板係為保護玻璃上製作有觸控感測器的結構。

根據本發明之實施例，其中形成油墨框膠的步驟之後，更包含藉由紫外光照射或加熱方法，使油墨框膠固化。

根據本發明之實施例，其中將第二面板貼合於第一面板的步驟之後，更包含藉由紫外光照射，使液態光學膠固化。

根據本發明之實施例，油墨框膠可為甲基丙烯酸樹脂、不飽和聚酯或環氧樹脂；進一步，油墨框膠可包含添加劑，該添加劑為顏料、染劑或反光材質的塑料。

因此，本發明所提供的觸控裝置及其貼合製程，係以可行紫外光或熱硬化的油墨框膠取代習知的黑色遮光油墨，將其使用在觸控感測面板和保護玻璃間、或單片式觸控面板和顯示面板間的貼和上，此著色油墨框膠不但能具有豔麗色彩，增加外觀視覺效果，且可改善溢膠與界面剝離(peeling)等問題。

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。

10‧‧‧保護玻璃

20‧‧‧觸控感測面板

30‧‧‧顯示面板

40、50‧‧‧光學膠

41‧‧‧框膠

60‧‧‧單片式觸控面板

70‧‧‧黑色遮光油墨

100‧‧‧第一面板

101‧‧‧顯示區

110‧‧‧油墨框膠

111‧‧‧反光亮片

120‧‧‧液態光學膠

130‧‧‧第二面板

200‧‧‧紫外光照射

第1圖，為先前技術所提供的雙片式觸控裝置的堆疊結構示意圖。

第2圖，為先前技術所提供的單片式觸控裝置的堆疊結構示意圖。

第3A圖，為先前技術所提供的使用液態光學膠的單片式觸控面板的結構示意圖。

第3B圖與第3C圖，為先前技術所提供的使用液態光學膠的單片式觸控裝置的剖面結構示意圖，其分別表示液態光學膠溢出和邊緣發生剝離的情況。

第4圖，為本發明所提供的觸控裝置的結構示意圖。

第5A圖~第5F圖，為本發明所提供的觸控裝置的貼合製程的結構流程圖。

第6圖，為本發明所提供的添加有反光亮片的油墨框膠的實施例的示意圖。

請參照第4圖，繪示本發明所提供的觸控裝置的結構示意圖。

此觸控裝置包含有第一面板100、油墨框膠110、液態光學膠120和第二面板130。其中，第一面板100可為保護玻璃，則第二面板130為觸控感測面板；或者，第一面板100可為單片式觸控面板，則第二面板130為顯示面板，而單片式觸控面板為保護玻璃上製作有觸控感測器的結構，顯示面板可例如為液晶面板或液晶模組(LCD/LCM)。且油墨框膠110形成於第一面板100的顯示區101外的整個背面，液態光學膠120則形成於顯示區101內，且藉由油墨框膠110及液態光學膠120，使得第二面板130和第一面板100可相互緊密貼合。

本發明乃省略原本塗佈於觸控感測面板表面或單片式觸控面板設有感測器一面的黑色遮光油墨，而以可著色之油墨框膠取代。此油墨框膠為紫外光硬化樹脂或熱硬化樹脂，包括甲基丙烯酸樹脂、不飽和聚酯或環氧樹脂等等，亦可加入一種或多種添加劑，以使油墨框膠之色彩、圖案呈現變化，其中的添加劑可為顏料、染劑或反光材質的塑料等等，在紫外光照射或加熱下達聚合反應，表面仍有黏性，其物理性質與貼合用的光學膠雷同，差別在於，貼合用的光學膠必須是完全透明(穿透率>90%)，而可著色油墨框膠在不考慮光學特性下可添加染劑與其它顏料(穿透率>0.1%)。

接續，請參照第5A圖~第5F圖，依序說明本發明使用前述油墨框膠的觸控裝置的貼合製程的流程步驟。

首先，如第5A圖所示，提供一第一面板100，此第一面板100可為保護玻璃或單片式觸控面板，單片式觸控面板為保護玻璃上製作有觸控感測器的結構，且不需在顯示區外塗佈習知的黑色遮光油墨。

然後，如第5B圖所示，於第一面板100塗佈一層油墨框膠110，此油墨框膠110是形成於第一面板100的顯示區101外的整個背面(保護玻璃朝著觸控感測面板的一面，或單片式觸控面板上設有觸控感測器的一面)。其中，油墨框膠110採用紫外光硬化樹脂或熱硬化樹脂，包括甲基丙烯酸樹脂、不飽和聚酯或環氧樹脂等材料，是於受紫外光(UV)照射下或電熱等加熱下能硬化、固化的物質。

之後，如第5C圖所示，則再藉由紫外光照射200或加熱方法，使光硬化型或熱硬化型的油墨框膠110進行固化。

接著，如第5D圖所示，將液態光學膠120塗佈於第一面板100的顯示區101內。

如第5E圖所示，將第一面板100和第二面板130相互貼合，並等待液態光學膠120膠材擴散；若第一面板100為保護玻璃，則第二面板130為觸控感測面板，若第一面板100為單片式觸控面板，則第二面板130為顯示面板，顯示面板可例如為液晶面板或液晶模組(LCD/LCM)。

最後，如第5F圖所示，再進行紫外光照射200，使液態光學膠120達到硬化，即完成整個塗佈貼合的程序。

由於本發明已將黑色遮光油墨由可行紫外光或熱硬化的油墨框膠來取代，可以有效阻擋光學膠膠材的溢流，故不需再進行塗佈框膠的作業，而且，因單片式觸控面板或保護玻璃的背面係整面塗佈有油墨框膠和液態光學膠(顯示區內為液態光學膠，顯示區外為油墨框膠)，使其貼合面積加大，故接著強度也有相當的提昇，尤其是針對黏著力較弱的四個角落。

再者，本發明所提供的油墨框膠110為一般的紫外光硬化樹脂或熱硬化樹脂，成本較貼合用的光學膠為低，並在其中可添加各類添加 劑，譬如各種顏色的染劑、顏料或反光亮片111等等，使其外觀鮮艷，增添絢麗感，如第6圖所示，其外觀樣式不再單調無變化，且不限添加劑的塗佈寬度、厚度、位置、顏色及形狀，其材料可為玻璃、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯，簡稱聚酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，Polymethyl Methacrylate聚酸甲酯)、TAC(三聚氰酸三烯丙酯)、COP(環狀聚烯烴，Cyclic Olefin Copolymer)等應用在顯示觸控模組的材料。

綜上所述，根據本發明所提供的觸控裝置及其貼合製程，相較於先前技術的改善要點如下：

(1)本發明可省略黑色遮光油墨的噴印製程：本發明的觸控面板不需先行塗佈黑色遮光油墨，再進行貼合製程。本發明使用的油墨框膠，係可於貼合製程時與液態光學膠同步進行塗佈，使流程簡化。

(2)本發明可減少光學級框膠的使用：本發明採用油墨框膠，其框圍於液態光學膠的外圍，不需再進行塗佈框膠，即可避免產生液態光學膠溢膠的風險，另外，由於油墨框膠塗佈面積為佈滿顯示區外的整個表面，可增加邊緣區黏著力，而且不會發生黑色遮光油墨遮蔽區域下的液態光學膠反應不完全的問題。

(3)本發明的油墨框膠特別適用於觸控面板的貼合：由於油墨框膠為一般的紫外光硬化樹脂或熱硬化樹脂，成本較貼合用的光學膠低，並可在其中添加各類顏色的染劑、顏料或反光亮片等等的材質，使外觀鮮豔，增添絢麗感，對於觸控面板的外觀設計上將有莫大助益。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

100‧‧‧第一面板

101‧‧‧顯示區

110‧‧‧油墨框膠

120‧‧‧液態光學膠

130‧‧‧第二面板

Claims (10)

1. 一種觸控裝置，至少包含有：一第一面板，其背面具有一顯示區；一油墨框膠，形成於該第一面板的該顯示區外的整個背面，且該油墨框膠係為紫外光硬化樹脂或熱硬化樹脂，且該油墨框膠係包含一添加劑，該添加劑為顏料、染劑或反光材質的塑料；一液態光學膠，形成於該顯示區內；及一第二面板，係藉由該油墨框膠和該液態光學膠而貼合於該第一面板的背面。
2. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該第一面板係為保護玻璃，該第二面板係為觸控感測面板。
3. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該第一面板係為單片式觸控面板，該第二面板係為顯示面板，且該單片式觸控面板係為保護玻璃上製作有觸控感測器的結構。
4. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該油墨框膠係為甲基丙烯酸樹脂、不飽和聚酯或環氧樹脂。
5. 一種觸控裝置的貼合製程，包含下列步驟：提供一第一面板，其背面具有一顯示區；形成一油墨框膠於該第一面板的該顯示區外的整個背面，且該油墨框膠係為紫外光硬化樹脂或熱硬化樹脂，且該油墨框膠係包含一添加劑，該添加劑為顏料、染劑或反光材質的塑料；形成一液態光學膠於該顯示區內；及藉由該油墨框膠和該液態光學膠，將一第二面板貼合於該第一面板的背面，而構成該觸控裝置。
6. 如請求項5所述之觸控裝置的貼合製程，其中該第一面板係為保護玻璃，該第二面板係為觸控感測面板。
7. 如請求項5所述之觸控裝置的貼合製程，其中該第一面板係為單片式觸控面板，該第二面板係為顯示面板，且該單片式觸控面板係為保護玻璃上製作有觸控感測器的結構。
8. 如請求項5所述之觸控裝置的貼合製程，其中形成該油墨框膠的步驟之後，更包含藉由紫外光照射或加熱方法，使該油墨框膠固化。
9. 如請求項5所述之觸控裝置的貼合製程，其中將該第二面板貼合於該第一面板的步驟之後，更包含藉由紫外光照射，使該液態光學膠固化。
10. 如請求項5所述之觸控裝置的貼合製程，其中該油墨框膠係為甲基丙烯酸樹脂、不飽和聚酯或環氧樹脂。