TWI598786B - 觸控裝置 - Google Patents

Description

觸控裝置

本發明是有關一種觸控裝置。

一般而言，觸控裝置包含相貼合的觸控面板與液晶顯示模組。觸控面板周邊具有用於傳導觸控訊號的線路層，通常位於觸控面板朝向液晶顯示模組一側。在貼合觸控面板與液晶顯示模組時，光學膠(Optical Clear Adhesive；OCA)可設置在觸控面板與液晶顯示模組之間。由於光學膠的目的是用來貼附液晶顯示模組，因此光學膠通常設計成與液晶顯示模組同大小。這樣的設計，觸控面板的線路層通常是裸露的，並未被光學膠覆蓋。如此一來，線路層在後續的製程中容易因外力而斷裂。且對應線路層的區域抗落摔、抗壓能力較差，影響觸控裝置的可靠性。

然而，若將光學膠的尺寸加大，雖可完全覆蓋線路層，但由於光學膠一般為雙面膠帶，因此凸出液晶顯示模組的光學膠會黏附空氣中的微粒(例如灰塵)，使良率難以提升。

本發明之一技術態樣為一種觸控裝置。

根據本發明一實施方式，一種觸控裝置包含觸控面板、顯示模組與第一黏膠層。觸控面板周邊具有線路層。第一黏膠層貼合於觸控面板與顯示模組之間。第一黏膠層覆蓋顯示模組，且具有凸出部凸出顯示模組的邊緣。第一黏膠層之凸出部至少覆蓋線路層，且凸出部遠離線路層的表面不具有黏性。

在本發明一實施方式中，上述第一黏膠層的材質包含熱熔膠，熱熔狀態之熱熔膠具有黏性以黏接觸控面板及顯示模組，固化後之熱熔膠於未與顯示模組貼合之凸出部的表面無黏性。

在本發明一實施方式中，上述第一黏膠層的厚度介於80μm至200μm。

在本發明一實施方式中，上述第一黏膠層固化後後的硬度介於30E至70E。

在本發明一實施方式中，上述觸控面板包含透光蓋板與觸控感應結構。觸控感應結構位於透光蓋板與第一黏膠層之間，且電性接連於線路層。

在本發明一實施方式中，上述觸控裝置更包含第二黏膠層。第二黏膠層位於觸控感應結構與透光蓋板之間。

在本發明一實施方式中，上述觸控裝置更包含遮光層。遮光層位於透光蓋板的周邊，且遮光層在透光蓋板上的投影至少覆蓋線路層在透光蓋板上的投影。透光蓋板與遮光層之間具有高度差，且第二黏膠層的厚度大於該高度差。

在本發明一實施方式中，上述第二黏膠層的厚度介於25μm至50μm。

在本發明一實施方式中，上述第二黏膠層的硬度介於30E至70E。

在本發明一實施方式中，上述觸控感應結構包含第一透光膜與第一電極圖案層。第一電極圖案層形成於第一透光膜上，且第一電極圖案層位於第一透光膜與第一黏膠層之間。

在本發明一實施方式中，上述第一透光膜的厚度介於1微米至15微米之間。

在本發明一實施方式中，上述觸控感應結構是先形成於承載板上，再移除承載板，並轉貼至透光蓋板上而形成。

在本發明一實施方式中，上述觸控感應結構更包含第二透光膜與第二電極圖案層。第二透光膜位於第二黏膠層背對透光蓋板的表面上。第二電極圖案層位於第二透光膜背對第二黏膠層的表面上。

在本發明一實施方式中，上述線路層更包含接合區。第一黏膠層具有缺口。第一黏膠層覆蓋線路層且從缺口裸露出接合區。

在本發明上述實施方式中，第一黏膠層不僅可貼合顯示模組與觸控面板，而且第一黏膠層覆蓋線路層，無需在線路層上額外設置保護層，以保證線路層不易因外力拉扯而斷裂。同時，藉由第一黏膠層的保護和應力緩衝作用，可提高線 路層所在區域乃至觸控裝置整體抗落摔、所能承受的剪切力和拉拔力，提高觸控裝置的可靠性和耐用性。

此外，第一黏膠層，例如為熱熔膠，在加熱成熱熔狀態下會與被貼合物表面發生交聯反應，從而結合被貼合物，而固化之後，未被貼附的第一黏膠層的表面則不具黏性。利用此特性，雖然第一黏膠層會凸出顯示模組的邊緣，但因固化後的未與顯示模組貼合之凸出部的表面不具黏性，可避免該凸出部黏附微粒而影響良率。

100、100a、100b‧‧‧觸控裝置

105‧‧‧觸控面板

110‧‧‧觸控感應結構

112‧‧‧線路層

113‧‧‧表面

114‧‧‧第一透光膜

115‧‧‧表面

116‧‧‧第一電極圖案層

120‧‧‧第一黏膠層

121、121a‧‧‧表面

122‧‧‧缺口

123‧‧‧凸出部

130‧‧‧第二黏膠層

132‧‧‧表面

140‧‧‧顯示模組

150‧‧‧透光蓋板

151‧‧‧表面

160‧‧‧遮光層

170‧‧‧接合區

182‧‧‧線路層

184‧‧‧第二透光膜

185‧‧‧表面

186‧‧‧第二電極圖案層

190‧‧‧第三黏膠層

H1‧‧‧厚度

H2‧‧‧厚度

h‧‧‧高度差

第1圖繪示根據本發明一實施方式之觸控裝置的剖面圖。

第2圖繪示根據本發明另一實施方式之觸控裝置的剖面圖。

第3圖繪示根據本發明一實施方式之觸控裝置的局部俯視圖。

第4圖繪示根據本發明又一實施方式之觸控裝置的剖面圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也 就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

第1圖繪示根據本發明一實施方式之觸控裝置100的剖面圖。觸控裝置100包含觸控面板105、顯示模組140與第一黏膠層120。觸控面板105周邊具有線路層112。第一黏膠層120貼合於觸控面板105與顯示模組140之間。第一黏膠層120覆蓋顯示模組140，且具有凸出部123凸出顯示模組140的邊緣。此外，第一黏膠層120之凸出部123至少覆蓋線路層112，且凸出部123遠離線路層112的表面121a不具有黏性。

這樣的設計，第一黏膠層120不僅可貼合顯示模組140與觸控面板105，實現顯示模組140和觸控面板105之間的全貼合，而且第一黏膠層120覆蓋線路層112，因此線路層112不易因外力拉扯而斷裂。同時，藉由第一黏膠層120的保護和應力緩衝作用，可提高線路層112所在區域乃至觸控裝置100整體抗落摔能力、及所能承受的剪切力和拉拔力，提高觸控裝置100的可靠性和耐用性。另外，第一黏膠層120兼具貼合和保護作用，線路層112上無需額外設置其他的保護層，可簡化制程，降低製作成本。

第1圖的觸控裝置100為OGS(One Glass Solution)結構。觸控面板105包含透光蓋板150與觸控感應結 構110(即電極層)。觸控感應結構110位於透光蓋板150與第一黏膠層120之間，且電性接連於線路層112。在本實施方式中，觸控感應結構110是直接形成於透光蓋板150上。透光蓋板150可以為玻璃蓋板(cover glass)，但並不用以限制本發明。

在本實施方式中，第一黏膠層120固化後的硬度以硬度計CL-150量測介於30E至70E，與習知保護層(例如PET，HC膜(Hard coating film))相比，硬度較大，厚度較厚，可有效提升觸控裝置100的強度。此外，第一黏膠層120的厚度H1可介於80μm至200μm。在上述的厚度範圍中，可在觸控裝置100的強度與厚度方面取得平衡。

第一黏膠層120在固化狀態下與熱熔狀態下可分別具有不同的黏著特性。舉例而言，第一黏膠層120的材質可以包含熱熔膠，其固化可採用紫外光(UVA)照射固化。在熱熔狀態的熱熔膠具有黏性，以黏接觸控面板105及顯示模組140。固化後之熱熔膠於未與顯示模組140貼合之凸出部123的表面無黏性。當熱熔膠在熱熔狀態下，熱熔膠與被貼合物表面會發生交聯等化學反應，透過交聯反應使得熱熔膠和被貼合物黏合在一起。相對地熱熔膠於未貼合的表面因為無交聯作用，故固化後不會有黏性。根據上述原理，第一黏膠層120在加熱成熱熔狀態下會與被貼合物(例如觸控感應結構110、線路層112與顯示模組140)表面發生交聯反應，從而結合被貼合物，而固化之後，未被貼附的第一黏膠層120的表面121a則不具黏性。利用此特性，雖然第一黏膠層120具有凸出顯示模組140邊緣之凸出部123，但因第一黏膠層120固化後，此凸出部 123遠離線路層112的表面121a不具有黏性，可避免表面121a黏附微粒而影響良率。此外，第一黏膠層120在固化後，若再重新加熱則不能恢復其黏性，因此在製造過程中，若發現顯示模組140與觸控感應結構110貼合異常，可重新加熱使第一黏膠層120軟化，但其黏性卻不能恢復，如此可輕易將顯示模組140或第一黏膠層120移除，方便重工(rework)，對於製程上來說可提供較多的彈性。

顯示模組140位於第一黏膠層120背對觸控感應結構110的表面121上，使得第一黏膠層120位於顯示模組140與觸控感應結構110之間。也就是說，顯示模組140是透過第一黏膠層120而組裝於觸控感應結構110。在本實施方式中，顯示模組140可以為液晶顯示模組(Liquid Crystal Display Module；LCM)，但並不以此為限。

為了製造上的方便，第一黏膠層120的面積與觸控面板105的面積大致相同，以確保觸控感應結構110的線路層112完全被第一黏膠層120覆蓋。在本文中，「大致」可意指製造上的誤差，例如10%的誤差範圍。在本實施方式中，第一黏膠層120的面積大於顯示模組140的面積，使得第一黏膠層120至少部分凸出顯示模組140的邊緣。與習知黏膠層與顯示模組面積相同的設計相較，本發明的觸控裝置100對於第一黏膠層120的位置與尺寸精度要求較低。舉例來說，在組裝顯示模組140於第一黏膠層120時，顯示模組140不易在對位時因輕微偏移而使部分未黏貼在第一黏膠層120上，在製程上有所助益。

觸控裝置100還包含遮光層160。遮光層160位於線路層112與透光蓋板150之間。遮光層160可以為黑色遮光层(Black Mask；BM)，其材質可以為黑色光阻或油墨，可用來遮蔽觸控裝置100非可視區中不透光元件。此外，觸控裝置100因具有遮光層160而能顯示出有色邊框，也就是說，遮光層160具有裝飾作用。

應瞭解到，在以下敘述中，已敘述過的元件材料與元件連接關係將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明其他型式的觸控裝置。

第2圖繪示根據本發明另一實施方式之觸控裝置100a的剖面圖。觸控裝置100a包含觸控感應結構110、第一黏膠層120、透光蓋板150與顯示模組140。第一黏膠層120在觸控裝置100a中的功能與在第1圖觸控裝置100中的功能相似，不重複贅述。與第1圖實施方式不同的地方在於：觸控裝置100a還包含第二黏膠層130，且觸控感應結構110包含第一透光膜114與第一電極圖案層116。第二黏膠層130位於觸控感應結構110與透光蓋板150之間。第一電極圖案層116形成於第一透光膜114上，且第一電極圖案層116位於第一透光膜114與第一黏膠層120之間。更詳細地說，第一透光膜114具有相對的兩表面113、115。第一透光膜114的表面113位於第二黏膠層130上。第一電極圖案層116位於第一透光膜114的表面115上。

在一或多個實施例中，觸控感應結構110是先形成於一承載板上，再移除該承載板，並轉貼至透光蓋板150上而形成。例如包括以下步驟：提供一承載板(圖未示)；形成 第一透光膜114(例如為聚醯亞胺薄膜)於承載板上，再於第一透光膜114上形成第一電極圖案層116，此時第一透光膜114位於承載板與第一電極圖案層116之間；形成一轉移層(圖未示)例如單面膠層於第一電極圖案層116上；移除承載板；將第一電極圖案層116、第一透光膜114連同轉移層藉由第二黏膠層130貼合於透光蓋板150上，此時，第一透光膜114及第一電極圖案層116位於第二黏膠層130與轉移層之間；然後再移除轉移層。如此一來，第一電極圖案層116連同第一透光膜114即利用第二黏膠層130形成於透光蓋板150上。需要說明的是，在本實施例中，第一電極圖案層116連同第一透光膜114貼合於透光蓋板150上，是以第一透光膜114的一側貼合透光蓋板150，使得第一電極圖案層116位於第一透光膜114與第一黏膠層120之間。

在本實施例中，第一透光膜114的材料較佳為聚醯亞胺(Polyimide)，可使用溶液塗布再固化或其他適當方法形成，其厚度相對普通的玻璃基板薄，可為約1μm至15μm，較佳約為2μm至5μm。此外，第一電極圖案層116的材料可以銦錫氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)，但並不以此為限。採用前述薄膜轉移的製程形成第一電極圖案層116、第一透光膜114於透光蓋板150上，由於第一透光膜114本身很薄，且比較柔軟，藉由承載板的支撐作用將第一電極圖案層116形成於第一透光膜114上，並後續再移除承載板，再藉由轉移層的轉載作用，將第一透光膜114及第一電極圖案層116貼附於透光蓋板150上，可降低觸控面板100a的整體厚度。

另一方面，第一黏膠層120是完全覆蓋觸控感應結構110和線路層112。因此，第一黏膠層120可保護觸控感應結構110和線路層112，並提高對應線路層112區域的抗摔、抗壓能力，提升線路層112所能承受的剪切力和拉拔力，避免線路層112因外力而斷裂。

另外，第一黏膠層120與第二黏膠層130均具有透光性，可供光線通過。第二黏膠層130的材質與第一黏膠層120的材質可以是相同的，例如第二黏膠層130的材質也可以包含熱熔膠。也就是說，第二黏膠層130需加熱成熱熔狀態才具有黏性。此外，第二黏膠層130的硬度以硬度計CL-150量測介於30E至70E，與普通的光學膠相比，第二黏膠層130硬度較高，可提供線路層112較大的支撐力。舉例來說，當線路層112需要和軟性電路板(Flexible Printed Circuit Board；FPC)壓合的時候，壓力可能會直接作用在線路層112的接合區170(見第3圖)，特別是當第一透光膜114的厚度很薄的情形下，結合區170的支撐作用主要依靠第二黏膠層130。由於第二黏膠層130的厚度與硬度大於第一透光膜114，且硬度比普通光學膠大，第二黏膠層130可支撐線路層112，因此可避免線路層112在壓力的作用下斷裂。

另一方面，第一黏膠層120是整個覆蓋第一電極圖案層116和線路層112。與習知在線路層上設置保護層，並在電極圖案層設置黏膠層的方式相較，本發明的第一電極圖案層116和線路層112受第一黏膠層120的應力較為均勻，可有效 避免在現有技術中，保護層和黏膠層交接處因應力不均勻導致線路層112斷裂。

觸控裝置100a還可包含遮光層160。遮光層160位於透光蓋板150的周邊，且遮光層160在透光蓋板150上的投影至少覆蓋線路層112在透光蓋板150上的投影。透光蓋板150與遮光層160之間具有高度差h，且第二黏膠層130的厚度H2大於此高度差h，例如第二黏膠層130的厚度H2可介於25μm至50μm。當第二黏膠層130加熱成熱熔狀態時，不僅具有黏性且能填補透光蓋板150的表面151與遮光層160之間的高度差h，使透光蓋板150與遮光層160內側區域不易產生氣泡，對於觸控裝置100a的可視區顯示品質與良率有所助益。

應瞭解到，在以下敘述中，已敘述過的元件材料與元件連接關係將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明觸控裝置100a的其他結構特徵。

第3圖繪示根據本發明一實施方式之觸控裝置100a的局部俯視圖，為簡潔起見，第3圖中僅繪出主要元件。同時參閱第2圖與第3圖，線路層112更包含接合區170。此外，第一黏膠層120具有缺口122，第一黏膠層120覆蓋線路層112且從缺口122裸露出接合區170。接合區170可用來電性連接軟性電路板，以傳輸訊號。在本實施方式中，具有缺口122的第一黏膠層120覆蓋除了接合區170以外觸控感應結構110的其它區域，可避免後續組裝觸控裝置100a的外殼時影響到線路層112。需要說明的是，第1圖對應實施方式中，第一黏膠層120可作類似的設置，在此不再贅述。

第4圖繪示根據本發明又一實施方式之觸控裝置100b的剖面圖。觸控裝置100b包含觸控感應結構110、第一黏膠層120、第二黏膠層130、透光蓋板150與顯示模組140。第一黏膠層120在觸控裝置100b中的功能與在第1圖觸控裝置100中的功能相似，不重複贅述。與第2圖實施方式不同的地方在於：觸控裝置100b還包含第三黏膠層190，且觸控感應結構110還包含第二透光膜184與第二電極圖案層186。第二透光膜184位於第二黏膠層130背對透光蓋板150的表面132上。第二電極圖案層186位於第二透光膜184背對第二黏膠層130的表面185上。第三黏膠層190位於第二電極圖案層186與第一透光膜114之間。也就是說，第三黏膠層190是用來貼合第二電極圖案層186與第一透光膜114。

此外，第二電極圖案層186具有線路層182，線路層182、112的位置大致對齊。線路層182是形成在第二透光膜184上。第二透光膜184的材質軟、厚度薄，因此若線路層182僅依靠第二透光膜184的支撐作用，在與軟性電路板接合時容易因支撐力不足而斷裂。然而，本發明的第三黏膠層190的厚度與硬度均較第二透光膜184大，可保護線路層182使其不易斷裂。

在本實施方式中，第三黏膠層190的材質與第二黏膠層130的材質可以是相同的，第二透光膜184的材質與第一透光膜114的材質可以是相同的，第二電極圖案層186的材質與第一電極圖案層116的材質可以是相同的。

綜上所述，觸控裝置的第一黏膠層不僅可貼合顯示模組與觸控面板，且第一黏膠層覆蓋線路層，因此線路層不易因外力拉扯而斷裂。同時，藉由第一黏膠層的保護和應力緩衝作用，可提高線路層所在區域乃至觸控裝置整體抗落摔的能力、及所能承受的剪切力和拉拔力，提高觸控裝置的可靠性和耐用性。此外，第一黏膠層在加熱成熱熔狀態下會與被貼合物表面發生交聯反應，從而結合被貼合物，而固化之後，未被貼附的第一黏膠層的表面則不具黏性。利用此特性，雖然第一黏膠層會凸出顯示模組的邊緣，但因固化後的第一黏膠層裸露的表面並不具黏性，可避免黏附微粒而影響良率。

此外，對應第2圖實施例的觸控裝置，因具有厚度與硬度大於第一透光膜的第二黏膠層，且第二黏膠層可支撐線路層，因此可避免線路層在壓力的作用下斷裂。此外，對應第3圖實施例的觸控裝置因具有厚度與硬度大於第二透光膜的第三黏膠層，可保護線路層使其不易斷裂。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此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‧‧‧觸控裝置

105‧‧‧觸控面板

110‧‧‧觸控感應結構

112‧‧‧線路層

120‧‧‧第一黏膠層

121、121a‧‧‧表面

123‧‧‧凸出部

140‧‧‧顯示模組

150‧‧‧透光蓋板

151‧‧‧表面

160‧‧‧遮光層

H1‧‧‧厚度

Claims (13)

1. 一種觸控裝置，包含：一觸控面板，該觸控面板周邊具有一線路層；一顯示模組；以及一第一黏膠層，貼合於該觸控面板與該顯示模組之間，該第一黏膠層覆蓋該顯示模組，且具有一凸出部凸出該顯示模組的邊緣，該凸出部至少覆蓋該線路層，且該凸出部遠離該線路層的表面不具有黏性，其中該第一黏膠層固化後的硬度介於30E至70E。
2. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該第一黏膠層的材質包含熱熔膠，熱熔狀態之該熱熔膠具有黏性以黏接該觸控面板及該顯示模組，固化後之該熱熔膠於未與該顯示模組貼合之該凸出部的表面無黏性。
3. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該第一黏膠層的厚度介於80μm至200μm。
4. 如請求項1所述之觸控裝置，其中該觸控面板包含：一透光蓋板；一觸控感應結構，位於該透光蓋板與該第一黏膠層之間，且電性接連於該線路層。
5. 如請求項4所述之觸控裝置，更包含： 一第二黏膠層，位於該觸控感應結構與該透光蓋板之間。
6. 如請求項5所述之觸控裝置，更包含：一遮光層，位於該透光蓋板的周邊，且該遮光層在該透光蓋板上的投影至少覆蓋該線路層在該透光蓋板上的投影，其中該透光蓋板與該遮光層之間具有一高度差，且該第二黏膠層的厚度大於該高度差。
7. 如請求項5或6所述之觸控裝置，其中該第二黏膠層的厚度介於25μm至50μm。
8. 如請求項5或6所述之觸控裝置，其中該第二黏膠層的硬度介於30E至70E。
9. 如請求項5所述之觸控裝置，其中該觸控感應結構包含：一第一透光膜；以及一第一電極圖案層，形成於該第一透光膜上，且該第一電極圖案層位於該第一透光膜與該第一黏膠層之間。
10. 如請求項9所述之觸控裝置，其中該第一透光膜的厚度介於1微米至15微米之間。
11. 如請求項9所述之觸控裝置，其中該觸控感應結構是先形成於一承載板上，再移除該承載板，並轉貼至該透光蓋板上而形成。
12. 如請求項9所述之觸控裝置，其中該觸控感應結構更包含：一第二透光膜，位於該第二黏膠層背對該透光蓋板的表面上；以及一第二電極圖案層，位於該第二透光膜背對該第二黏膠層的表面上。
13. 如請求項1所述之觸控裝置，該線路層更包含一接合區，該第一黏膠層具有一缺口，該第一黏膠層覆蓋該線路層且從該缺口裸露出該接合區。