TWI725689B - 具有導電凝膠光學膠層的觸控螢幕 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種觸控螢幕，其係經由一貼合製程而組裝，並包含：液晶顯示模組，其包含在邊框與顯示面交會處之角落；觸控面板，其設置在該顯示面上方，並接收觸碰輸入；第一凝膠光學膠，其在該貼合製程開始前已預先經過固化處理；第二凝膠光學膠，其在該貼合製程開始前已預先經過固化處理並具有第二導電性，且鋪填於該邊框、該角落以及該角落附近，並與該第二凝膠光學膠設置在該觸控面板與該液晶顯示模組之間以黏合該觸控面板與該液晶顯示模組。

Description

具有導電凝膠光學膠層的觸控螢幕

本發明係有關於一種觸控螢幕，尤其是一種包含有導電凝膠膠體的透光貼合層的觸控螢幕。

觸控螢幕(touchscreen)係指在螢幕顯示畫面的同時還同步接收來自手指或觸控筆所輸入之觸碰訊號的一種感應型顯示器，以外掛式觸控螢幕為例，基本結構是在一片沒有觸控功能觸的液晶顯示模組外部再疊加一片觸控面板，液晶顯示模組用於顯示畫面而觸控面板負責感應觸碰輸入，當手指或觸控筆以符合定義的手勢觸碰畫面上物件、特定按鈕或者位置時，控制晶片立即依照預先定義與編程的方式執行對應的指令，觸控螢幕因具有操作方便與直覺化等優點，早已深入日常生活與工業領域受到廣泛使用。

觸控面板與液晶顯示模組之間一般採用貼合技術組裝，目前主流貼合技術是全平面貼合(full lamination)技術，其在液晶顯示模組與觸控面板所包夾的不規則間隙當中，填滿一層固態光學膠層，光學膠層的覆蓋範圍包含位在中央處的顯示面，亦可延伸到位在邊緣處的邊框區，確保液晶顯示模組與觸控面板在顯示面的範圍內不會存在氣隙，又稱無氣隙 (non-air-gap)技術，能夠消除光折射或者疊影的光學問題，使觸控螢幕成品呈現出較好的光學特性與畫質。

第1圖係揭示習用技術觸控面板與液晶顯示模組間使用全平面貼合組裝之結構示意圖；第2圖係揭示習用技術觸控面板與液晶顯示模組間使用全平面貼合組裝之結構剖面示意圖；對於習用觸控螢幕10，觸控面板12是貼合在液晶顯示模組14的顯示方向，觸控面板12的感應區SA對應於液晶顯示模組14的顯示面DS，保護玻璃20上的不透光遮蔽層SH對應邊框FA等，整個觸控螢幕10透過不透光遮蔽層SH而定出給使用者操作的感應區SA，觸控面板12與液晶顯示模組14之間存在一層間隙GP(第2圖虛線)，間隙GP大致呈現不規則狀且其範圍橫跨顯示面DS與邊框區FA，如果採用框貼技術，黏貼範圍只侷限在邊框區FA，會造成觸控面板12與液晶顯示模組14之間包夾了一層空氣層。

因此全平面貼合技術，進一步將一層固態光學膠16填充在觸控面板12與液晶顯示模組14所包夾的間隙GP中，尤其是完全填滿在涵蓋顯示面DS的間隙GP中，某些全平面貼合技術會避免將固態光學膠16跨上邊框區FA，但在某些全平面貼合技術會將固態光學膠16的覆蓋範圍延伸到一部分的邊框區FA上，但無論何種全平面貼合技術，都能有效消除顯示面DS範圍內大部分的空氣層。

但上述習用全平面貼合仍然存在許多缺點，因為製程是在非真空環境下實施，為避免氣泡的殘留還要額外增加一道加壓脫泡步驟，造成加工時間增長，但即使加入脫泡步驟，受限於固態光學膠16本身的流動性、製程溫度與壓力條件等因素，固態光學膠16通常難以完全直角填滿轉 角、角落、或者邊緣處等位置，如第2圖所揭示的情況，貼合完成後在角落位置仍難免殘留微小的空隙18、氣泡或氣室等，如果這些空隙18散落在顯示面DS範圍內，將導致最終的觸控螢幕10成品產生漏光，或畫面出現暴亮點、光斑或光暈等瑕疵；再者，固態光學膠16本身內部仍難免摻雜微量氣體，當使觸控螢幕10經過一段時間使用後，在冷縮熱脹、壓力變化等環境因素的影響下，在顯示面DS範圍內的固態光學膠16最終還是會出現氣泡、漏光等瑕疵，種種因素都會直接或間接造成觸控螢幕10畫質不佳。

因此本案申請人曾針對全平面貼合技術的種種缺點，提出一種已預先固化並呈果凍態的凝膠膠體並以其作為光學膠層，利用果凍凝膠本身容易變形具有高可塑性的特性，來填補觸控面板與液晶顯示模組之間的不規則空隙，整體製程不須要實施脫泡步驟，也不須要實施固化步驟，且貼合完成的成品不易發生氣泡，能有效節省加工的時間及成本。

但此一呈果凍態的凝膠膠體，在性質上還有許多可以進一步調整與變化的空間，以及多方應用的可能性，職是之故，本案申請人經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案「具有導電凝膠光學膠層的觸控螢幕」，能夠克服上述缺點，以下為本發明之簡要說明。

本發明透過混合使用主成分大致相同但卻具有不同物理特性的兩種預先經過固化之光學膠，作為觸控面板與液晶顯示模組之間的黏著層，兩種光學膠分別調整為導電介質與介電介質的狀態，並進行各種可能的配對組合，以使得具有導電性的光學膠、或者導電層，與液晶顯示模組的金屬製邊框接觸並進一步接地，則在黏合觸控面板與液晶顯示模組的 同時，光學膠或者光學膠黏著層還能將累積在裝置中的電荷導出裝置，達到抗電磁干擾之功效，或作為電磁干擾防護層。

據此本發明提出一種觸控螢幕，其係經由貼合製程而組裝，並包含：液晶顯示模組，其包含在邊框與顯示面交會處之角落；觸控面板，其設置在該顯示面上方，並接收觸碰輸入；第一凝膠光學膠，其在該貼合製程開始前已預先經過固化處理；以及第二凝膠光學膠，其在該貼合製程開始前已預先經過固化處理並具有第二導電性，且鋪填於該邊框、該角落以及該角落附近，並與該第二凝膠光學膠設置在該觸控面板與該液晶顯示模組之間以黏合該觸控面板與該液晶顯示模組。

較佳的，所述之觸控螢幕，還包含：導電層，其形成在該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠共同形成之光學膠表面上，並設置在該觸控面板與該液晶顯示模組之間，為該液晶顯示模組提供接地傳導。

較佳的，該導電層係經由實施噴墨列印、噴塗、或者浸塗而形成在該光學膠表面上，並包含高可塑性固態膠、導電高分子、石墨烯材料以及其組合其中之一。

較佳的，該第一凝膠光學膠係包含石墨烯材料或者一導電高分子，並具有第一導電性，可為該液晶顯示模組提供接地傳導。

較佳的，該導電層、該第二凝膠光學膠以及該邊框共同形成導電路徑，為該液晶顯示模組提供接地傳導；以及該第一凝膠光學膠、該第二凝膠光學膠以及該邊框共同形成導電路徑，為該液晶顯示模組提供接地傳導。

較佳的，該第二凝膠光學膠是高可塑性固態膠，且包含有石 墨烯材料或者導電高分子，並具有該第二導電性，可為該液晶顯示模組提供接地傳導。

較佳的，該第二凝膠光學膠包含有高能量紫外光硬化劑，當該第二凝膠光學膠經過紫外光硬化之後，其相對於該第一凝膠光學膠具有相對較硬之性質。

較佳的，該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠具有至少8×10¹⁵(Ω．cm)的體積電阻以及至少3×10¹⁵(Ω．cm)的表面電阻以及介於2.79~2.81之間的介電常數。

較佳的，該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠具有介於3.0N~10N(牛頓/20mm)之間的黏著強度，並在該貼合製程完成後共同形成一層光學膠層。

較佳的，該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠在黏合完成後，再以介於攝氏50℃度到65℃度之間的溫度加熱經15分鐘到30分鐘後，經冷卻後最終達到介於3.0N~10N(牛頓/20mm)之間的黏著強度，並具有大於91%的光穿透率。

DS‧‧‧顯示面

FA‧‧‧邊框

SA‧‧‧感應區

GP‧‧‧間隙

SH‧‧‧不透光遮蔽層

10‧‧‧習用觸控螢幕

12‧‧‧觸控面板

14‧‧‧液晶顯示模組

16‧‧‧固態光學膠

18‧‧‧空隙

20‧‧‧保護玻璃

100‧‧‧觸控螢幕

110‧‧‧液晶顯示模組

111‧‧‧金屬邊框

112‧‧‧顯示器

113‧‧‧上表面

114‧‧‧側壁

130‧‧‧觸控面板

121‧‧‧第一凝膠光學膠

122‧‧‧第二凝膠光學膠

123‧‧‧導電光學膠層

124‧‧‧光學膠表面

221‧‧‧第一凝膠光學膠

222‧‧‧第二凝膠光學膠

223‧‧‧光學膠層

224‧‧‧光學膠表面

140‧‧‧觸控面板

150‧‧‧接地端

GS‧‧‧間隙空間

TS‧‧‧淺槽空間

h‧‧‧段差

C‧‧‧角落

P‧‧‧導電路徑

第1圖係揭示習用技術觸控面板與液晶顯示模組間使用全平面貼合組裝之結構示意圖。

第2圖係揭示習用技術觸控面板與液晶顯示模組間使用全平面貼合組裝之結構剖面示意圖。

第3圖係揭示本發明使用之液晶顯示模組之結構剖面示意圖。

第4圖到第7圖係揭示本發明第一實施例在觸控螢幕貼合製程中各道步驟之結構剖面示意圖。

第8圖到第13圖係揭示本發明第二實施例在觸控螢幕貼合製程中各道步驟之結構剖面示意圖。

本發明將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然本發明之實施並非可由下列實施案例而被限制其實施型態；本發明之圖式並不包含對大小、尺寸與比例尺的限定，本發明實際實施時其大小、尺寸與比例尺並非可經由本發明之圖式而被限制。

本文中用語“較佳”是非排他性的，應理解成“較佳為但不限於”，任何說明書或請求項中所描述或者記載的任何步驟可按任何順序執行，而不限於請求項中所述的順序，本發明的範圍應僅由所附請求項及其均等方案確定，不應由實施方式示例的實施例確定；本文中用語“包含”及其變化出現在說明書和請求項中時，是一個開放式的用語，不具有限制性含義，並不排除其他特徵或步驟。

本發明係使用主成分大致相同，以矽膠(silica)作為主成分，並在貼合製程開始前已經預先經過固化(cured)處理，但卻具有不同物理特性的兩類凝膠(gel-based)光學膠(高可塑性固態膠)，分別調整為具有導電性(electrical conductivity)或者維持介電狀態，來作為觸控螢幕的光學膠黏著層，並進行觸控螢幕的貼合；有關此凝膠光學膠的詳細物理特性，本案申請人曾於中華民國108年06月13日提交之發明名稱為「具有凝膠光學膠的觸 控螢幕及其製作方法」之台灣發明專利申請第108120514號中詳為揭露，其內容在此完全併入本案有如在此提出。

本案發明揭露之凝膠光學膠是以液態狀光學膠為基底，預先對其進行固化處理，使其轉變為無色(colorless)、透明(transparent)、或者透光(light-transmittable)，並帶有高可塑性(plasticity)與彈性(elasticity)、以及偏低的流動性(fluidity)與較高黏滯性(viscosity)，不致任意流動並足以維持固定的外形，有著與果凍類似(jelly-like)的固體外觀的凝膠(gel)。

本發明使用的高可塑性固態膠在JIS K 2207試驗方法下獲得第5級(5#)的錐入度，經施用在待貼合表面並完成黏著後，再經過大約15分鐘到30分鐘、以介於攝氏50℃度到65℃度之間的溫度加熱後，即可快速達到預定黏著強度，黏著完成後依照不同的黏著材質，每20mm長度的高可塑性固態膠層可產生介於3.0N~10N(牛頓/20mm)的黏著強度。

在光學性質部分，黏著完成後的高可塑性固態膠在可見光波長範圍內，具有大於91%以上的高光穿透率(transmittance)、以及低於1.41的低光反射率(refractive index)，在電氣性質部分，黏著完成後高可塑性固態膠具有良好的介電特性，具有至少8×10¹⁵(Ω．cm)的體積電阻、至少3×10¹⁵(Ω．cm)的表面電阻、以及介於2.79~2.81之間的介電常數，可提供作為良好的介電層。

本發明所揭露的高可塑性固態膠經量測後還具有以下各項物理性質：

第一類在貼合製程開始前已經預先經過固化、在凝膠狀態下的凝膠光學膠，不會像液態狀態的光學膠那樣任意流動且無法定形，且經過成分調整較佳可以選擇性具有導電性或者保持介電狀態，或者調整為較佳相對於該第二類凝膠光學膠具有相對較偏硬之性質並具有介電之性質；第二類在貼合製程開始前已經預先經過固化、在凝膠狀態下的凝膠光學膠，經過成分調整較佳是具有導電性，或者較佳相對於該第一類凝膠光學膠具有相對較偏軟之性質，主要是用來填充在觸控螢幕上液晶顯示模組之金屬導電邊框上，以及邊框所具有的角落、轉角、邊框或者段差等結構上，可以與金屬製邊框構成導電通路，也容易深入縫隙與不規則間隙當中，發揮良好的黏著力。

第一類凝膠光學膠是以第二類凝膠光學膠、或者高可塑性固態膠為基底，但進一步選擇性添加、混合或者摻雜例如但不限於：導電高分子、或者石墨烯材料等成分，其外觀較佳呈現無色、透光或者透明狀態， 第二類凝膠光學膠是以第一類凝膠光學膠、或者高可塑性固態膠為基底，但進一步選擇性添加、混合或者摻雜例如但不限於：導電高分子、石墨烯、或者高能量紫外光硬化劑等成分，其外觀較佳可以呈現無色、透光、透明或者黑色狀態，第一類凝膠光學膠與第二類凝膠光學膠，在貼合製程開始前已經預先經過固化處理，其物理性質與光學性質大致都與作為基底的高可塑性固態膠相近，並落在上表所列示的範圍內。

第3圖係揭示本發明使用之液晶顯示模組之結構剖面示意圖；第3圖係揭示本發明所使用、將與觸控面板共同組裝成觸控螢幕之液晶顯示模組110，液晶顯示模組110較佳是由金屬製成的金屬邊框111包覆顯示器112所構成，並包含一個朝向使用者顯示內容之矩形顯示面DS，金屬邊框111位在液晶顯示模組110上四周邊緣處，而金屬製成的金屬邊框111，其實是導出累積在觸控面板、液晶顯示模組或者觸控螢幕上的電荷的良好介質。

假設第一類凝膠光學膠是應用作為主要的光學膠貼合層，而第二類凝膠光學膠則是應用在金屬邊框111與顯示器112的交會處與其周圍結構作為光學膠貼合層；在某一實施例中，較佳可在第一類凝膠光學膠與第二類凝膠光學膠中，添加、混合或者摻雜例如但不限於：導電高分子、或者石墨烯材料等成分，使得第一類凝膠光學膠與第二類凝膠光學膠能夠成為導電介質，則貼合完成後，第一類凝膠光學膠、第二類凝膠光學膠與金屬邊框111可共同形成一條導電路徑，經適當接地能夠將觸控面板、液晶顯示模組或者觸控螢幕上累積的電荷，導出觸控螢幕而達到防護電磁干擾(EMI)之功效。

或者在某一實施例中，使第一類凝膠光學膠保持介電狀態， 但在第二類凝膠光學膠中，添加、混合或者摻雜例如但不限於：導電高分子、或者石墨烯材料等成分，使得第一類凝膠光學膠為介電介質但第二類凝膠光學膠為導電介質，然後在觸控面板與液晶顯示模組之間設置一層與第二類凝膠光學膠接觸的導電層，則導電層、第二類凝膠光學膠與金屬邊框111可共同形成一條導電路徑，經適當接地後，一樣能夠將觸控面板、液晶顯示模組或者觸控螢幕上累積的電荷，導出觸控螢幕而達到防護EMI之功效。

另一方面，隨著不同尺寸之液晶顯示模組110，金屬邊框111與顯示面DS之間，存在相當高度的段差h、以及因段差h形成的角落C等結構，是貼合製程中最不易處理的部分，一部分原因在金屬邊框111與顯示器112的交會處與其周圍結構，例如但不限於角落C、轉角、邊框或者段差h等結構，在這些結構中分佈有許多細小的組裝縫、螺絲孔或者結構接縫等，導致這些結構中存在有相對較多的不平整、不規則與複雜表面，以及不規則接縫或間隙，如果光學膠的流動性不足，一般不容易良好填充在這些結構當中，並發揮預期的黏著力，另一部分原因如先前技術乙節中描述，受限於光學膠本身的較低的流動性、製程溫度與壓力條件等因素，導致光學膠不易完全直角填滿具有段差h的轉角、角落C、或者邊緣等位置，這也是貼合完成後最容易局部殘留微小空隙，或發生氣泡或氣室等的位置。

因此在某一實施例中，作為主要的光學膠貼合層的第一類凝膠光學膠，較佳是選擇性調整為比第二類凝膠光學膠更為偏硬，但施加在在金屬邊框111與顯示器112的交會處與其周圍結構的第二類凝膠光學膠，則較佳調整為比第一類凝膠光學膠更偏軟，或相對第一類較偏硬的凝膠光學 膠更具有流動性，以便更容易滲入分佈在邊框周邊的細小的組裝縫、螺絲孔、結構接縫、不平整、不規則、或者複雜表面等。

第4圖到第7圖係揭示本發明第一實施例在觸控螢幕貼合製程中各道步驟之結構剖面示意圖；在本發明第一實施例中，如第4圖所揭示，先在液晶顯示模組110的金屬邊框111之一部分上表面113上，為其提供與附加一層具有導電性的第二凝膠光學膠122，所鋪填的第二凝膠光學膠122隨著金屬邊框111的形狀而呈現口字型，並會覆蓋到金屬邊框111側壁114以及一部分的角落C，並另外準備一層將填充在液晶顯示模組110與觸控面板130之間的大部分之間隙空間GS中、一樣具有導電性、並作為主要光學膠貼合層的一層第一凝膠光學膠121，第一凝膠光學膠121較佳在位置上大致是對應於顯示面DS，並能夠覆蓋大部分的顯示面，如第5圖所揭示。

第一凝膠光學膠121與第二凝膠光學膠122中高可塑性固態膠為基底，並包含有導電高分子或者石墨烯材料等導電成分，第一凝膠光學膠121在外觀上是透光、透明、無色，第二凝膠光學膠122在外觀上可以從透光、透明、無色，一直到有色或黑色皆可，在本實施例，選擇性的，還可以調整第二凝膠光學膠122使其具有比第一凝膠光學膠121更軟的性質，選擇性的，第二凝膠光學膠122中還可以添加高能量紫外光硬化劑。

如第4圖與第5圖所揭示的上述製程，舉例而言可透過例如但不限於以下的方式而實施，將液晶顯示模組110放置在真空貼合機腔室內的一個下模板上，並直接將第二凝膠光學膠121鋪在液晶顯示模組110金屬邊框111上表面113、側壁114以及一部分的角落C上，然後再將足夠填滿液晶顯示模組110上間隙空間GS的第一凝膠光學膠121，直接鋪在間隙空間GS 內，間隙空間GS大致是由顯示面DS、角落C、上表面113以及側壁114等所組成，因此第一凝膠光學膠121在位置上大致能覆蓋住一部份、或者全部的顯示面DS、角落C、上表面113以及側壁114。

接著如第6圖與第7圖所揭示，在真空環境下，將另一片觸控面板130與液晶顯示模組110對準後，移動觸控面板130或者液晶顯示模組110，使觸控面板130與液晶顯示模組110透過第一凝膠光學膠121而貼合在一起，形成最終成品的觸控螢幕100；如第6圖與第7圖所揭示的上述製程，舉例而言可透過例如但不限於以下的方式而實施，將觸控面板130裝設在真空貼合機腔室內的一個上模板上，然後調整位置，對準下模板上的液晶顯示模組110之後，將上模板向下移動，使觸控面板130接觸第一凝膠光學膠121，如第6圖所揭示，然後繼續向下壓入，使第一凝膠光學膠121與第二凝膠光學膠122受壓滲入組裝縫、並稍微擠向金屬邊框111之外緣，第一凝膠光學膠121與第二凝膠光學膠122因此能夠完全填充在間隙空間GS當中，並使得液晶顯示模組110與觸控面板130共同貼合組裝成一片觸控螢幕100，由於貼合過程全部是在真空環境下操作，因此貼合完成後不會有氣泡殘留在光學膠內部，如第7圖所揭示。

在觸控面板130下壓過程中，如果第二凝膠光學膠122有經過調整相對於第一凝膠光學膠121更軟，當較軟的、且填充與對應到角落C以及角落C周圍的第二凝膠光學膠122受壓時，會更容易被壓入組裝縫、螺絲孔、結構接縫、不平整、不規則、或者複雜表面，發揮黏著力，可避免角落C殘留微小空隙、氣泡或氣室等，還能增加成品的物理氣密性與防潮性，並增加整體黏著面積而提高黏著強度，並增強成品結構強度。

接著將貼合後觸控螢幕100，選擇性地從常溫加熱到介於攝氏50℃到65℃度間的溫度，並維持大約15分鐘到30分鐘的時間，在這樣的後段二次加熱步驟中，因溫度上升導致第一凝膠光學膠121與第二凝膠光學膠122暫時熔化為液態，第一凝膠光學膠121與第二凝膠光學膠122將重新自然流動並順應微縫隙的形狀，再次填滿與深入每一個微縫隙，並使得原本存在於第一凝膠光學膠121與第二凝膠光學膠122之間的接面消失，主成分大致相同的、且皆可導電之第一凝膠光學膠121與第二凝膠光學膠122，兩者重新熔融混合而共同形成一層導電光學膠層123，如第7圖所揭示。

第7圖所揭示的導電光學膠層123與金屬邊框111相接觸並構成電性導通，當金屬邊框111經適當電連接接地端150後，導電光學膠層123即可作為EMI防護層，將觸控螢幕100上累積的電荷，透過由導電光學膠層123、金屬邊框111以及接地端150組成的導電路徑P，導出觸控螢幕100而達到EMI防護之功效，導電光學膠層123在黏合觸控面板130與液晶顯示模組110的同時，還可以作為EMI防護層。

當後段加熱結束，本發明導電光學膠層123在常溫下經過一段時間冷卻、重新凝固、硬化或鍵結後，將不會有氣泡殘留、也沒有氣隙、漏光、爆亮點、或者光暈等光學瑕疵，最終所達到的預定黏著強度相對高於一般習用的液態光學膠、或者習用光學膠，具有比習用的液態光學膠、或者習用光學膠更好的光學特性，還能增加觸控螢幕100成品的物理氣密性與防潮性，由於第一凝膠光學膠121與第二凝膠光學膠122皆已預先固化，因此貼合後的觸控螢幕100不須要再額外使用一台固化機、或者實施一道固化步驟，且本發明提出的觸控螢幕100，由於整個貼合過程都是在真空環境 下實施，因此貼合完成的觸控螢幕100也不須再經過一道脫泡步驟，可以節省加工的時間及成本。

第8圖到第13圖係揭示本發明第二實施例在觸控螢幕貼合製程中各道步驟之結構剖面示意圖；在本發明第二實施例中，如第8圖所揭示，首先在液晶顯示模組110的金屬邊框111以及金屬邊框111周圍結構上，為其提供與附加一層導電的第二凝膠光學膠222，所鋪填的第二凝膠光學膠222隨著金屬邊框111的形狀而呈現口字型，並覆蓋金屬邊框111一部分或全部的上表面113、一部分或全部的側壁114、一部分或全部的角落C、以及一小部分的顯示面DS等結構，第二凝膠光學膠222與顯示面DS構成一個矩形的淺槽空間TS。

另外準備一層介電的第一凝膠光學膠221，其大小與形狀較佳係對應於淺槽空間TS，將其填充到液晶顯示模組110與觸控面板130之間的淺槽空間TS中，作為光學膠貼合層，第一凝膠光學膠221在位置上較佳大致是對應於淺槽空間TS與顯示面DS，並覆蓋住大部分的顯示面DS，當第一凝膠光學膠221填入淺槽空間TS後，與第二凝膠光學膠222共同形成一個光學膠表面224，如第9圖所揭示。

在本實施例中，第二凝膠光學膠222較佳是以第一凝膠光學膠221、或者高可塑性固態膠為基底，但進一步選擇性添加、混合或者摻雜有，例如但不限於：導電高分子、或者石墨烯等成分，使第二凝膠光學膠222具有導電性，由於第二凝膠光學膠222最後會受到另一層裝飾遮蔽層的遮擋，不會在觸控螢幕上外露，因此第二凝膠光學膠222在外觀上可以從透光、透明、無色，一直調整到黑色皆可；選擇性的，第二凝膠光學膠222可 以調整的比第一凝膠光學膠221更偏軟；選擇性的，第二凝膠光學膠222中還可以添加高能量紫外光硬化劑。

第8圖與第9圖所揭示的步驟，舉例而言可透過例如但不限於以下的方式而實施，將液晶顯示模組110放置在真空貼合機腔室內的一個下模板上，在真空環境下，直接將第二凝膠光學膠222，對應於金屬邊框111之形狀而鋪在液晶顯示模組110金屬邊框111上表面113、金屬邊框111側壁114以及角落C上，然後再將足夠填滿液淺槽空間TS的介電的第一凝膠光學膠221，直接鋪在淺槽空間TS內，淺槽空間TS大致是一個受到顯示面DS與導電的第二凝膠光學膠222所包圍的矩形空間，第一凝膠光學膠221在位置上大致能覆蓋住一部份的顯示面DS，第一凝膠光學膠221填入淺槽空間TS後，與第二凝膠光學膠222經過整平之後，共同形成一個光學膠表面224。

接著如第10圖所揭示，將一層導電層140形成在光學膠表面224上，接著如第11圖所揭示，在導電層140上方，再繼續鋪填第二層的介電的第一凝膠光學膠221，然後將觸控面板130貼合到第二層的第一凝膠光學膠221上，經適當下壓貼合後完成觸控螢幕100之組裝與製作，完成後的觸控螢幕100，其中所包含的導電層140，將透過具有導電性的第二凝膠光學膠222而與金屬製金屬邊框111導通，當金屬邊框111經適當電連接接地端150後，即可作為EMI防護層，將觸控螢幕100上累積的電荷，透過由導電層140、第二凝膠光學膠222、金屬邊框111以及接地端150組成的導電路徑P，導出觸控螢幕100而達到EMI防護之功效，如第12圖所揭示。

第10圖到第12圖所揭示的步驟，舉例而言可透過例如但不限於以下的方式而實施，先將包含第一凝膠光學膠221與第二凝膠光學膠222 之液晶顯示模組110，暫時移出真空貼合機，然後導電層140較佳可以如下幾種方式製作，並形成在光學膠表面224上；選擇性地，在第一凝膠光學膠221或者第二凝膠光學膠222之中混合入可透光導電高分子或者可透光石墨烯材料，再將一層包含可透光導電高分子或者可透光石墨烯材料之第一凝膠光學膠221或者第二凝膠光學膠222，鋪填到光學膠表面224上作為導電層140；或者，選擇性地透過選擇噴墨列印(jet printing)、噴塗(coating)或者浸塗(dipping)等方式，將一層包含有導電高分子或者石墨烯材料的可導電塗層，形成在光學膠表面224上作為導電層140，如第10圖所揭示。

然後將包含導電層140之液晶顯示模組110移回真空貼合機，然後在導電層140上鋪填第二層的第一凝膠光學膠221，然後在上模板上另外裝設一片觸控面板130，經過與導電層140以及下方的液晶顯示模組110對應後，繼續在真空環境下，選擇移動上模板的觸控面板130或者下模板的液晶顯示模組110，使觸控面板130黏貼到第二層的第一凝膠光學膠221上，如第11圖所揭示。

接著對觸控面板130施加適當的下壓力，讓第一凝膠光學膠221與第二凝膠光學膠222受壓填滿金屬邊框111之邊緣，如第12圖所揭示，如果第二凝膠光學膠222已經選擇性調整的比第一凝膠光學膠221更軟，在下壓過程中，當較軟的、且填充與對應到角落C以及角落C周圍的第二凝膠光學膠222受壓時，會更容易被壓入組裝縫、螺絲孔、結構接縫、不平整、不規則、或者複雜表面，發揮黏著力，可避免角落C殘留微小空隙、氣泡或氣室等，還能增加成品的物理氣密性與防潮性，並增加整體黏著面積而提高黏著強度，並增強成品結構強度。

接著將貼合後觸控螢幕100，選擇性地從常溫加熱到介於攝氏50℃到65℃度間的溫度，並維持大約15分鐘到30分鐘的時間，在這樣的後段二次加熱步驟中，因溫度上升導致第一凝膠光學膠221與第二凝膠光學膠222暫時熔化為液態，第一凝膠光學膠221與第二凝膠光學膠222將重新自然流動並順應微縫隙的形狀，再次填滿與深入每一個微縫隙，並使得原本存在於第一凝膠光學膠221與第二凝膠光學膠222之間的接面消失，主成分大致相同的介電的第一凝膠光學膠221與導電的第二凝膠光學膠222，兩者重新熔融混合而共同形成一層光學膠層223，但是在原本第二凝膠光學膠222之位置上、仍然與導電層140共同構成導電路徑P，而具有EMI防護之功效，在黏合觸控面板130與液晶顯示模組110之外，也可作為EMI防護層，如第13圖所揭示。

當後段加熱結束，本發明光學膠層223在常溫下經過一段時間冷卻、重新凝固、硬化或鍵結後，將不會有氣泡殘留、也沒有氣隙、漏光、爆亮點、或者光暈等光學瑕疵，最終所達到的預定黏著強度相對高於一般習用的液態光學膠、或者習用光學膠，具有比習用的液態光學膠、或者習用光學膠更好的光學特性，還能增加觸控螢幕100成品的物理氣密性與防潮性。

由於第一凝膠光學膠221與第二凝膠光學膠222皆已預先固化，因此貼合後的觸控螢幕100不須要再額外使用一台固化機、或者實施一道固化步驟，且本發明提出的觸控螢幕100，由於整個貼合過程都是在真空環境下實施，因此貼合完成的觸控螢幕100也不須再經過一道脫泡步驟，可以節省加工的時間及成本。

本發明以上各實施例彼此之間可以任意組合或者替換，從而衍生更多之實施態樣，但皆不脫本發明所欲保護之範圍，茲進一步提供更多本發明實施例如次：

實施例1：一種觸控螢幕，其係經由貼合製程而組裝，並包含：液晶顯示模組，其包含在邊框與顯示面交會處之角落；觸控面板，其設置在該顯示面上方，並接收觸碰輸入；第一凝膠光學膠，其在該貼合製程開始前已預先經過固化處理；以及第二凝膠光學膠，其在該貼合製程開始前已預先經過固化處理並具有第二導電性，且鋪填於該邊框、該角落以及該角落附近，並與該第二凝膠光學膠設置在該觸控面板與該液晶顯示模組之間以黏合該觸控面板與該液晶顯示模組。

實施例2：如實施例1所述之觸控螢幕，還包含：導電層，其形成在該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠共同形成之光學膠表面上，並設置在該觸控面板與該液晶顯示模組之間，為該液晶顯示模組提供接地傳導。

實施例3：如實施例2所述之觸控螢幕，其中該導電層係經由實施噴墨列印、噴塗、或者浸塗而形成在該光學膠表面上，並包含高可塑性固態膠、導電高分子、石墨烯材料以及其組合其中之一。

實施例4：如實施例1所述之觸控螢幕，其中該第一凝膠光學膠係包含石墨烯材料或者一導電高分子，並具有第一導電性，可為該液晶顯示模組提供接地傳導。

實施例5：如實施例2或4所述之觸控螢幕，其中該導電層、該第二凝膠光學膠以及該邊框共同形成導電路徑，為該液晶顯示模組提供 接地傳導；以及該第一凝膠光學膠、該第二凝膠光學膠以及該邊框共同形成導電路徑，為該液晶顯示模組提供接地傳導。

實施例6：如實施例1所述之觸控螢幕，其中該第二凝膠光學膠是高可塑性固態膠，且包含有石墨烯材料或者導電高分子，並具有該第二導電性，可為該液晶顯示模組提供接地傳導。

實施例7：如實施例1所述之觸控螢幕，其中該第二凝膠光學膠包含有高能量紫外光硬化劑，當該第二凝膠光學膠經過紫外光硬化之後，其相對於該第一凝膠光學膠具有相對較硬之性質。

實施例8：如實施例1所述的觸控螢幕，其中該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠具有至少8×10¹⁵(Ω．cm)的體積電阻以及至少3×10¹⁵(Ω．cm)的表面電阻以及介於2.79~2.81之間的介電常數。

實施例9：如實施例1所述的觸控螢幕，其中該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠具有介於3.0N~10N(牛頓/20mm)之間的黏著強度，並在該貼合製程完成後共同形成一層光學膠層。

實施例10：如實施例1所述的觸控螢幕，其中該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠在黏合完成後，再以介於攝氏50℃度到65℃度之間的溫度加熱經15分鐘到30分鐘後，經冷卻後最終達到介於3.0N~10N(牛頓/20mm)之間的黏著強度，並具有大於91%的光穿透率。

本發明各實施例彼此之間可以任意組合或者替換，從而衍生更多之實施態樣，但皆不脫本發明所欲保護之範圍，本發明保護範圍之界定，悉以本發明申請專利範圍所記載者為準。

100‧‧‧觸控螢幕

110‧‧‧液晶顯示模組

130‧‧‧觸控面板

140‧‧‧導電層

221‧‧‧第一凝膠光學膠

222‧‧‧第二凝膠光學膠

P‧‧‧導電路徑

Claims (10)

1. 一種觸控螢幕，其係經由一貼合製程而組裝，並包含：一液晶顯示模組，其包含在一非顯示區與一顯示面交會處之一角落；一觸控面板，其設置在該顯示面上方，並接收一觸碰輸入；一第一凝膠光學膠；以及一第二凝膠光學膠，其具有一第二導電性，且鋪填於該非顯示區、該角落以及該角落附近，並與該第一凝膠光學膠設置在該觸控面板與該液晶顯示模組之間以黏合該觸控面板與該液晶顯示模組，其中該第一凝膠光學膠與該第二凝膠光學膠在該貼合製程開始前已預先經過固化處理以從液態轉變為凝膠態，該第一凝膠光學膠具有根據JIS K 2207試驗方法在常溫25℃下介於100到120單位之錐入度。
2. 如請求項1所述之觸控螢幕，還包含：一導電層，其形成在該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠共同形成之一光學膠表面上，並設置在該觸控面板與該液晶顯示模組之間，為該液晶顯示模組提供接地傳導。
3. 如請求項2所述之觸控螢幕，其中該導電層係經由實施一噴墨列印、一噴塗、或者一浸塗而形成在該光學膠表面上，並包含一高可塑性固態膠、一導電高分子、一石墨烯材料以及其組合其中之一。
4. 如請求項1所述之觸控螢幕，其中該第一凝膠光學膠係包含一石墨烯材料或者一導電高分子，並具有一第一導電性，可為該液晶顯示模組提供接 地傳導。
5. 如請求項2或4所述之觸控螢幕，其中該導電層、該第二凝膠光學膠以及該非顯示區共同形成導電路徑，為該液晶顯示模組提供接地傳導；以及該第一凝膠光學膠、該第二凝膠光學膠以及該非顯示區共同形成導電路徑，為該液晶顯示模組提供接地傳導。
6. 如請求項1所述之觸控螢幕，其中該第二凝膠光學膠是一高可塑性固態膠，且包含有一石墨烯材料或者一導電高分子，並具有該第二導電性，可為該液晶顯示模組提供接地傳導。
7. 如請求項1所述之觸控螢幕，其中該第二凝膠光學膠包含有一高能量紫外光硬化劑，當該第二凝膠光學膠經過紫外光硬化之後，其相對於該第一凝膠光學膠具有相對較硬之性質。
8. 如請求項1所述的觸控螢幕，其中該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠具有至少8×10¹⁵(Ω．cm)的體積電阻以及至少3×10¹⁵(Ω．cm)的表面電阻以及介於2.79~2.81之間的介電常數。
9. 如請求項1所述的觸控螢幕，其中該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學膠具有介於3.0N~10N(牛頓/20mm)之間的黏著強度，並在該貼合製程完成後共同形成一層光學膠層。
10. 如請求項1所述的觸控螢幕，其中該第一凝膠光學膠以及該第二凝膠光學 膠在黏合完成後，再以介於攝氏50℃度到65℃度之間的溫度加熱經15分鐘到30分鐘後，經冷卻後最終達到介於3.0N~10N(牛頓/20mm)之間的黏著強度，並具有大於91%的光穿透率。

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