TWI588700B

TWI588700B - 觸控裝置

Info

Publication number: TWI588700B
Application number: TW104134948A
Authority: TW
Inventors: 謝燕俊; 江耀誠; 陳香梅
Original assignee: 宸鴻科技（廈門）有限公司
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2017-06-21
Also published as: CN106293174A; TW201642099A; TWM515152U

Description

觸控裝置

本發明是有關於一種觸控裝置，特別是指一種藉由基板置換技術製作的觸控裝置。

觸控面板是目前各種電子裝置常採用的輸入模組，可供使用者藉由觸摸方式進行電子裝置的操作，提升使用上的便利性。現今的觸控面板常會使用具有可彎折特性且厚度較薄的薄膜作為觸控感應電極的基板，或以基板置換製程進行觸控面板的製作。基板置換製程通常是在一個臨時基板上製作一層可剝離層，在可剝離層上製作電極、導電線路、圖標(icon)等，最後將可剝離層與臨時基板脫離。然而，無論是基板的可彎折特性，或是置換基板的製作程序，都容易導致基板上的觸控電極及導電線路發生斷裂問題，而影響觸控面板的效能及製造良率。

因此，本發明之其中一目的，即在提供一種能改善觸控電極與導電線路等結構之斷裂問題的觸控裝置。

於是，本發明觸控裝置，具有一可視區域及一非可視區域，並包含一蓋板、一承載結構、一第一觸控感應結構、至少一第二觸控感應結構及至少一強化結構。承載結構設置於該蓋板，並包括相互疊置的一薄膜層及一緩衝層，該薄膜層位於該蓋板與該緩衝層之間。第一觸控感應結構位於該可視區域且設置於該承載結構，並與該蓋板分別位於該承載結構的兩相反側。第二觸控感應結構位於該非可視區域，設置於該承載結構且間隔於該第一觸控感應結構，並與該蓋板分別位於該承載結構的兩相反側。強化結構位於該非可視區域，設置於該承載結構之未設置該第一觸控感應結構與該第二觸控感應結構處，並與該蓋板分別位於該承載結構的兩相反側。

在部分實施態樣中，該強化結構的數量為多個且彼此相互間隔。

在部分實施態樣中，該強化結構的厚度範圍為10奈米至200奈米。

在部分實施態樣中，該強化結構為金屬網狀結構。

在部分實施態樣中，觸控裝置還包含一天線結構，該天線結構位於該非可視區域，且設置於該承載結構之未設置該第一觸控感應結構、該第二觸控感應結構與該強化結構處，並與該蓋板分別位於該承載結構的兩相反側。

在部分實施態樣中，該強化結構具有導電性，且該觸控裝置還包含至少一個電連接於該強化結構的接地接點。

在部分實施態樣中，該強化結構的數量為多個且彼此相互間隔；該觸控裝置還包含至少一連接結構及至少一接地接點，該連接結構具有導電性且設置於該承載結構，並連接於該等強化結構之間；該接地接點設置於該承載結構，並與該等強化結構形成電連接。

在部分實施態樣中，觸控裝置還包含一遮蔽層，該遮蔽層位於該非可視區域且設於該蓋板，並位於該蓋板與該承載結構之間，該遮蔽層的範圍涵蓋該強化結構。

在部分實施態樣中，觸控裝置還包含一保護層，該保護層覆蓋該第一觸控感應結構、該第二觸控感應結構及該強化結構，並與該薄膜層分別位於該緩衝層的兩相反側。

在部分實施態樣中，觸控裝置還包含一接合層，該接合層設置於該蓋板與該承載結構之間。

本發明之功效在於：觸控裝置透過強化結構的設置，能有效強化承載結構的結構強度，避免第一觸控感應結構、第二觸控感應結構等結構在製作過程中產生損傷。此外，強化結構還可以進一步將其內部的聚集電子傳輸至外部電路，以避免對天線結構產生干擾。

1‧‧‧觸控裝置

101‧‧‧可視區域

102‧‧‧非可視區域

2‧‧‧蓋板

21‧‧‧接合層

22‧‧‧遮蔽層

3‧‧‧承載結構

31‧‧‧薄膜層

32‧‧‧緩衝層

4‧‧‧第一觸控感應結構

5‧‧‧第二觸控感應結構

51‧‧‧圖標

6‧‧‧強化結構

61‧‧‧連接結構

62‧‧‧導線

63‧‧‧接地接點

7‧‧‧天線結構

8‧‧‧保護層

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一俯視示意圖，說明本發明觸控裝置的第一實施例；圖2是圖1沿II剖面線的剖面示意圖；圖3是圖1的變化實施態樣；圖4是一俯視示意圖，說明觸控裝置的第二實施例；圖5是圖4的變化實施態樣；及圖6是一俯視示意圖，說明觸控裝置的第三實施例。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之三個實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在此，值得注意的是，本發明實施例的詳細說明中所稱的方位「上」及「下」，僅是用來表示相對的位置關係，對於本說明書的圖2之側視示意圖而言，下方係較接近使用者，而上方則較遠離使用者，但此等關於方位的敘述內容不應用於限制本發明的實施方式。

此外，在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，為本發明觸控裝置1的第一實施例，觸控裝置1可應用液晶顯示器、有機發光顯示器等各式顯示器的製作，用於提供觸控感應功能，但其應用方式不以特定型態為限。

具體來說，本實施例的觸控裝置1包含一蓋板2、一接合層21、一遮蔽層22、一承載結構3、一第一觸控感應結構4、多個第二觸控感應結構5、多個強化結構6、一天線結構7及一保護層8。

蓋板2為觸控裝置1的表層結構，可採用玻璃、藍寶石玻璃、聚醯亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)等硬質或撓性材質材料製作，並可進一步藉由強化處理增強其表面的結構強度。此外，蓋板2的表面可以配置為如圖2般的平整表面，或者也可以製作為曲面，而不以特定實施方式為限。

接合層21設置於蓋板2與承載結構3之間，用於兩者之貼合，可採用透明光學膠(optical clear adhesive，簡稱為OCA)等接合材料製作。

遮蔽層22(black mask，簡稱為BM)設置於蓋板2的周緣，並位於蓋板2與承載結構3之間，為藉由有色光阻、有色油墨等材質製作的單層或多層膜結構，並將觸控裝置1區分出一可視區域101及一非可視區域102(如圖2)。此處，觸控裝置1中設有遮蔽層22的區域為非可視區域102，未設置遮蔽層22的區域為可視區域101，使用者觀看觸控裝置1時(在圖2是從下往上看)，遮蔽層22可以遮蔽第二觸控感應結構5、強化結構6、天線結構7等內部結構，因此能夠提供外觀美化的效果。

承載結構3藉由接合層21而貼合於蓋板2之下，並包括相互疊置的一薄膜層31及一緩衝層32，薄膜層31位於蓋板2及緩衝層32之間。

觸控裝置1藉由基板置換技術進行製作的過程將第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5、強化結構6、天線結構7及保護層8製作于承載結構3上。本實施例中，薄膜層31可採用聚醯亞胺、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯、環烯烴共聚物(COP、Arton)等材質製作，其結構可以是單層或多層，厚度範圍介於0.1微米至15微米之間。

緩衝層32設置於薄膜層31，並介於薄膜層31與第一觸控感應結構4之間，可藉由氧化鈦(TiO₂)、氧化矽(SiO₂)、氧化鋯(ZrO₂)、氧化組(Ta₂O₅)、氧化鎢(WO₃)、氧化釔(Y₂O₃)、氧化鈰(CeO₂)、氧化銻(Sb₂O₃)、氧化鈮(Nb₂O₅)、氧化硼(B₂O₃)、氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦(In₂O₃)、氟化鈰(CeF₃)、氟化鎂(MgF₂)、氟化鈣(CaF₂)等無機材質製作，或藉由丙烯酸樹脂、聚醯亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等高分子聚合物製作。緩衝層32為單層或多層結構，可藉由其折射率特性減緩第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5在電極的蝕刻區和非蝕刻區對光線反射不同造成電極圖形可見的問題，並可根據其熱膨脹係數介於薄膜層31與第一觸控感應結構4之間的特性而使製作第一觸控感應結構4之後依舊保持相對較好的平整性。同時緩衝層32的厚度範圍介意0.05微米至2微米之間，緩衝層32和薄膜層31共同形成的承載結構3遠薄於一般的玻璃基板或撓性基板並具有可彎折的特性，因此能實現觸控裝置1的輕薄化，且適用於貼附在製作為平整面或曲面的蓋板2上。

第一觸控感應結構4設置於承載結構3，並與蓋板2分別位於承載結構3的兩相反側，包括沿垂直方向及水平方向延伸的透明電極，以及圖中未繪製的導電線路等結構，可提供觸控裝置1之可視區域101的觸控感應功能。具體來說，第一觸控感應結構4的透明電極可以採用單層式結構或雙層式結構，並可藉由氧化銦錫(ITO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫銻(ATO)、二氧化錫(SnO₂)、氧化銦(In₂O₃)、奈米銀、奈米銅、奈米碳管、金屬網格等材質製作。在本實施例中，雖然以長條狀結構示意第一觸控感應結構4的透明電極，但其具體形狀、數量、尺寸、間距均可視需要而設定，不以特定型態為限。

第二觸控感應結構5位於非可視區域102，彼此間隔地設置於承載結構3且間隔於第一觸控感應結構4，並與蓋板2分別位於承載結構3的兩相反側，可提供觸控裝置1之圖標(icon)51的觸控感應功能。類似於第一觸控感應結構4，第二觸控感應結構5也包括圖中未繪製的透明電極及導電線路等結構，並可製作為單層或雙層式結構。

強化結構6位於非可視區域102，彼此間隔地設置於承載結構3未設置第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5處，可增強承載結構3於非可視區域102中未設置第二觸控感應結構5之區域的結構強度，使得厚度較薄且具有可彎折特性的薄膜層31在觸控裝置1的製作過程中受外力施壓時，不易產生大幅度的形變，如此可避免第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5、或其他結構產生斷裂、剝離等損傷，尤其是對第二觸控感應結構5能產生良好的結構保護效果，因而能提升觸控裝置1的效能及製造良率。

本實施例中，強化結構6是採用與第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5之透明電極相同的具有導電性的材質(例如氧化銦錫)，並於同一個製作步驟中同時製作，如此可有效節省製作成本，並簡化製作流程。在較佳的實施態樣中，強化結構6的厚度範圍係配置為10奈米至200奈米，如此一來藉由氧化銦錫等材質同時製作強化結構6、第一觸控感應結構4及第二觸控感應結構5時，能夠在第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5具有良好的透光性及導電性的狀態下，兼顧強化結構6的結構強度。然而，視實際需要，強化結構6也可以採用具有較佳機械強度且不同於透明電極的材質製作，且其厚度也可以視實際需要調整，而不以特定實施方式為限。此外，如圖3所示，強化結構6除了可以是前述藉由氧化銦錫等材質製作的薄膜結構外，也能藉由金屬網格(metal mesh)製作為網格狀結構，如此不僅能提供結構強化的功效，還能降低成本。

天線結構7設置於承載結構3之未設置第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5與強化結構6處，且位於非可視區域102，並與蓋板2分別位於該承載結構3的兩相反側，可在觸控裝置1應用為行動電話、平板電腦、筆記型電腦等行動電子裝置時，提供電性連接於上述電子裝置的處理器而提供無線通訊功能。

請覆參考圖2，保護層8覆蓋第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5、強化結構6及天線結構7，並與薄膜層31分別位於緩衝層32的兩相反側，可保護第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5及強化結構6等結構不被外界環境中的有害成分損傷。具體來說，保護層8可藉由氧化鈦(TiO₂)、二氧化矽(SiO₂)、二氧化鋯(ZrO₂)或有機材料製作為單層或多層結構，並可藉由適當的折射率及厚度配置，減緩第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5之電極圖案可見的問題。要說明的是，在不同的實施態樣中，觸控裝置1也可以省略保護層8的設置，而不以特定實施方式為限。

參閱圖4，為本發明觸控裝置1的第二實施例。本實施例中，觸控裝置1的實施方式與第一實施例大致相同，差別在於觸控裝置1還包含多個連接結構61、至少一導線62及至少一接地接點63，此等連接結構61具有導電性且設置於承載結構3，並連接於強化結構6之間，使得各個強化結構6之間形成電性導通。如此，強化結構6在經由導線62與接地接點63電連接後，可將強化結構6內部因環境因素所聚集產生的電子(如靜電)傳導於接地端，以避免第一觸控感應結構4及第二觸控感應結構5被靜電擊穿損壞，同時也可避免對天線結構7產生信號干擾。

參閱圖5，在第二實施例中，觸控裝置1的強化結構6除了前述圖4藉由連接結構61彼此連接再透過單一條導線62電連接於接地接點63的實施態樣外，也可以省略連接結構61的設置，讓各個強化結構6分別藉由一條導線62而電連接於接地接點63，如此亦能讓強化結構6產生接地效果，從而避免信號干擾的問題。

參閱圖6，為本發明觸控裝置1的第三實施例。相較於前述實施例，本實施例是採用單一個大面積的強化結構6，如此同樣能加強承載結構3的結構強度，並同樣可由導線62電連接於接地接點63以接地，將聚集電子傳導於外而避免第一觸控感應結構4及第二觸控感應結構5被靜電擊穿損壞，同時也可避免對天線結構7產生信號干擾的問題。

綜合前述三個實施例，本發明觸控裝置1藉由單一個大面積或多個小面積之強化結構6的設置，能有效強化承載結構3的結構強度，避免第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5等結構在製作過程中產生損傷，而提升觸控裝置1的效能及製作良率。此外，上述強化結構6還可以進一步藉由導線62、接地接點63等導電線路將聚集電子傳輸於外，以避免對第一觸控感應結構4、第二觸控感應結構5及天線結構7產生干擾。因此，本發明觸控裝置1確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。