TWM525490U - 觸控面板及其立體蓋板 - Google Patents

Description

觸控面板及其立體蓋板

本新型是有關於一種觸控面板，特別是有關於一種觸控面板及其立體蓋板結構。

觸控面板(Touch Panel)通常使用於手機、照相機、平板等電子產品的顯示螢幕，以便增進操控及訊號輸入的便利性。舉例來說，目前常見的智慧型手機以及平板電腦係使用觸控面板，讓使用者可直接通過螢幕面板輸入資訊，例如手寫辨識系統。

在目前的觸控技術中，立體蓋板因具有較美觀的外型，並能帶給使用者更佳的觸控體驗，而逐漸取代了傳統使用的平面蓋板。舉例來說，業界通稱的2.5D或3D玻璃螢幕均為立體蓋板的一種。其中，2.5D玻璃螢幕在覆蓋顯示面板的部分為一平面，並在此平面的外表面(靠近使用者操作的表面)與側面之間的連接處進行弧度處理，而形成弧形表面。而3D玻璃與2.5D玻璃之間的差別在於，3D玻璃在覆蓋顯示面板的部分亦為一弧面，而位於側邊的弧形表面更可延伸呈現顯示面板的畫面。然而，此些立體蓋板結構的弧形表面容易在摔落或受力時 產生應力集中而導致破裂。據此，不僅造成觸控產品壽命的縮減，更讓使用者具有不佳的使用體驗。

基於上述理由，如何製備一種耐摔、高強度的立體蓋板結構，已成為業界亟需發展的課題之一。

本新型之一態樣係提供一種立體蓋板，包含一主部、一彎曲部與一保護層。彎曲部連接於主部之至少一端面，而保護層覆蓋彎曲部之外表面，且保護層的彈性模量大於10⁸Pa，斷裂伸長率為50%~90%。

根據本新型一或多個實施方式，立體蓋板更包含一側部，其中彎曲部連接於主部與側部之間，且保護層更延伸覆蓋側部。

根據本新型一或多個實施方式，保護層在彎曲部上的厚度大於保護層在側部上的厚度。

根據本新型一或多個實施方式，保護層在彎曲部上的厚度介於1微米至100微米之間。

根據本新型一或多個實施方式，保護層在彎曲部上的厚度介於5至80微米之間。

根據本新型一或多個實施方式，保護層的表面硬度大於4H。

根據本新型一或多個實施方式，保護層為透明高分子材料保護層，並進一步延伸覆蓋部分或全部的主部。

根據本新型一或多個實施方式，主部為一平面結 構或一曲面結構。

根據本新型一或多個實施方式，保護層為一不透明保護層以使立體蓋板呈現一邊框。

根據本新型一或多個實施方式，更包含一黏著層層位於彎曲部與保護層之間。

根據本新型一或多個實施方式，彎曲部與保護層之間以一氫鍵結合。

根據本新型一或多個實施方式，保護層包含矽膠、壓克力、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯磺酸、或上述之組合。

本新型之一態樣係提供一種觸控面板，包含上述的立體蓋板與一觸控感測結構。立體蓋板更具有相對的一外表面以及一內表面，其中保護層位於外表面上，而觸控感測結構與保護層分別設置於立體蓋板的相異兩側。

根據本新型一或多個實施方式，觸控感測結構為一可撓性感測結構，並通過一黏合層貼合於立體蓋板的內表面。

根據本新型一或多個實施方式，保護層為一不透明保護層，而觸控感測結構包含一感測電極層，位於內表面並對應主部設置，以及複數條導線，電性連接至感測電極層，且被保護層所遮蓋。

根據本新型一或多個實施方式，更包含一遮蔽層，覆蓋彎曲部的內表面，並延伸覆蓋部分主部的內表面，觸控感測結構包含一感測電極層，位於內表面並對應主部設置， 以及複數條導線，電性連接至感測電極層，且位於覆蓋主部的部分遮蔽層上。

100、200、300‧‧‧立體蓋板

110A‧‧‧外表面

110B‧‧‧內表面

112、312‧‧‧主部

114、314‧‧‧側部

116、316‧‧‧彎曲部

120、320‧‧‧保護層

130‧‧‧黏著層

400、500‧‧‧觸控面板

410‧‧‧觸控感測結構

412‧‧‧感測電極層

414‧‧‧導線

420‧‧‧黏合層

430‧‧‧遮蔽層

T、T1、T2、T3‧‧‧厚度

為讓本新型之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖繪示本新型的部分實施方式中一種立體蓋板的剖面示意圖；第2圖繪示本新型的其他部分實施方式中一種立體蓋板的剖面示意圖；第3圖繪示本新型的其他部分實施方式中一種立體蓋板的剖面示意圖；第4圖繪示本新型的部分實施方式中一種觸控面板的剖面示意圖；以及第5圖繪示本新型的其他部分實施方式中一種觸控面板的剖面示意圖。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文將參照附隨圖式來描述本新型之實施態樣與具體實施例；但這並非實施或運用本新型具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。

第1圖繪示本新型的部分實施方式中一種立體 蓋板的剖面示意圖。如第1圖所示，一立體蓋板100具有一主部112、一彎曲部116與一保護層120，其中彎曲部116連接於主部112的至少一端面。具體而言，主部112為一平面結構，而立體蓋板100更具有一側部114，其與主部112之間具有夾角，而連接於主部112與側部114之間的彎曲部116具有一弧面，以連接沿著不同方向延伸的主部112與側部114。然而，在彎曲部116的弧面處的應力和應變為非線性，因此在受力彎曲部116易造成應力集中而破裂。此外，應力集中常發生在截面變化或不連續處，若彎曲部116的曲率越高，代表截面的變化越大，而造成更大的應力集中效應，降低了立體蓋板100的耐用度。

為解決上述的問題，立體蓋板100更具有保護層120覆蓋彎曲部116之外表面，即保護層120覆蓋立體蓋板100之應力集中之處。此保護層120的彈性模量大於10⁸Pa，且斷裂伸長率為50%~90%。彈性模量大於10⁸Pa代表保護層120在承受應力時不易具有應變，因此能有效吸收外部衝擊能量以保護其下的彎曲部116。另一方面，保護層120具有優良的斷裂伸長率，代表保護層在吸收能量後會有一定的彈性伸長，因此仍能保持保護層120完整而不破裂。在一些實施例中，保護層120還可以具有較高的表面硬度以達到抗刮的功效，例如表面硬度大於4H。在其他實施方式中，保護層120還具有較高的黏性與彈性，並具備緩衝特性以修復其自身的細小的傷痕或裂紋而具有自我修復功能。

在本新型的其他部分實施方式中，保護層120上 方更可具有各種功能性塗層，例如：抗指紋與抗菌塗層，且此些功能性塗層可延伸覆蓋至主部112上，而達到製程整合的效果。

需要說明的是，本新型實施方式提供的保護層120其特性不同於普通的氧化矽(SiO₂)、氮化矽(SiN)或硬質塗層(Hard coating)，氧化矽或氮化矽形成的保護層與保護層120相比，彈性模量較小，無法吸收外部較大的衝擊能量，且斷裂伸長率也較小，在受到外部衝擊時易破裂而導致保護作用失效。硬質塗層雖然一般具有較大的彈性模量，但其斷裂伸長率小，同樣的，在受到外部衝擊時易破裂而導致保護作用失效。普通的氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiN)或硬質塗層(Hard coating)均無法達到保護層120的效果。

在本新型的部分實施方式中，可使用任何合適的透明絕緣材料製備立體蓋板100，例如：玻璃、石英、藍寶石(sapphire)、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯，但不以此為限。

在本新型的部分實施方式中，保護層120為一透明高分子材料保護層，且透明高分子材料保護層的材質包含矽膠、壓克力、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯磺酸、上述的組合，或其他合適的高分子材料。在本新型的其他部分實施方式中，保護層120為一不透明保護層以使立體蓋板100呈現一邊框。

在本新型的部分實施方式中，保護層120在彎曲部116上的厚度T介於1至100微米之間。在本新型的其他部 分實施方式中，保護層在彎曲部116上的厚度T介於5至80微米之間。保護層120該些厚度的選擇，即可保證保護層120達到保護彎曲部116使其不容易碎裂的效果，同時保護層120的設置又不會影響立體蓋板100或整體觸控裝置的外觀效果。

以下更敘述形成保護層120覆蓋彎曲部116的各個實施方式。在一實施方式中，立體蓋板結構100更包含一黏著層130位於彎曲部116與保護層120之間。可例如先以上述合適的材料製備保護層120，並在塗佈黏著膠至保護層120後將其貼附至彎曲部116，再以合適的方式將黏著膠固化(例如：烘烤)於彎曲部116上以形成黏著層130於彎曲部116與保護層120之間。

在另一實施方式中，保護層120直接設置於彎曲部116，其間並不具有黏著層130。例如先將上述保護層120的材料以高溫加熱至熔融態後，以噴塗、浸泡或移印的方式將熔融的材料覆蓋至彎曲部116上，並降低溫度使其固化而形成保護層120。

在另一實施方式，保護層120同樣是直接設置於彎曲部116，且彎曲部116與保護層120之間以一氫鍵結合。在此實施方式中，先對彎曲部116與保護層120進行表面處理，之後疊合彎曲部116與保護層120，並置入鍵合機中使兩者間產生氫鍵，而達到穩定鍵合。

請接著參閱第2圖，其繪示本新型的其他部分實施方式中一種立體蓋板的剖面示意圖。第2圖的立體蓋板200 與第1圖的立體蓋板100的主部均為平面結構，但其間主要的差異在於，第2圖對應實施例中，保護層120更延伸覆蓋側部114與部分的主部112，以提升立體蓋板110的耐用度。此外，保護層120在主部112上形成厚度T1、側部114上形成厚度T3及彎曲部116上形成厚度T2。如前所述，彎曲部116會承受較大的應力集中，此處的保護層120需具有較大的厚度T2以達到良好的保護效果。此外，側部114在受力時同樣有應力集中而破裂的疑慮，但相較於彎曲部116其承受應力較小，使其上的保護層120的厚度T3可略為小於厚度T2。另一方面，主部112作為觸控顯示面，因此保護層120在此處不宜具有太大的厚度T1以避免影響視覺觀感。具體而言，保護層120在彎曲部116上的厚度T2會大於其在側部114與主部112上的厚度T1與T3，而厚度T3更大於厚度T1。

在本新型的部分實施方式中，保護層120可共形地覆蓋主部112、彎曲部116與側部114，也就是說保護層120能具有均勻的厚度。

在本新型的部分實施方式中，保護層120在彎曲部116上的厚度T2介於1至100微米之間。在本新型的其他部分實施方式中，保護層在彎曲部116上的厚度T2介於5至80微米之間。

請接著參閱第3圖，其繪示本新型的其他部分實施方式中一種立體蓋板的剖面示意圖。第3圖的立體蓋板300與第1圖的立體蓋板100之間的主要差異在於，第3圖的立體蓋板300為3D蓋板，立體蓋板300的主部312、側部314與彎 曲部316同為一曲面結構，此使得主部312的表面亦為弧面，而在受力時易造成應力集中而破裂。據此，保護層320除了覆蓋彎曲部316與側部314外，更延伸覆蓋整個主部312以吸收外部衝擊能量並防止曲面結構的主部312受到過度的應力集中而破裂。在第3圖的實施方式中，保護層320具有均勻的厚度，且此厚度介於1至100微米之間，較佳為介於5至80微米之間。

請接著參閱第4圖，第4圖為本新型的部分實施方式中一種觸控面板的剖面示意圖。觸控面板400包含第1圖所示的立體蓋板100與一觸控感測結構410，且如第4圖所示，立體蓋板100具有相對的一外表面110A與一內表面110B，且外表面110A可作為觸控感測操作面。具體而言，使用者可透過立體蓋板110的主部112觀察到設置於立體蓋板110之下的顯示面板(未繪示)所顯示的圖像，並且直觀的碰觸或靠近立體蓋板110的外表面110A以下達指令並進行程式操作。其中，保護層120位於外表面110A上，具體的至少覆蓋彎曲部116，而觸控感測結構410與保護層120分別設置於立體蓋板100的相異兩側，也就是說，觸控感測結構410位於立體蓋板100的內表面110B。

在第4圖的實施方式中，觸控感測結構410為一可撓性感測結構，其包含一感測電極層412與複數條導線414。此觸控感測結構410通過一黏合層420貼合於立體蓋板100的內表面110B。詳細而言，感測電極層412設置於內表面110B並主要對應主部112設置，而此些導線414則位於感 測電極層412的一側並電性連接至感測電極層412以傳輸觸控感測訊號至軟性電路板(未繪示)。

一般來說，立體蓋板100的內表面110B更會額外設置遮蔽層以觸控面板400中的導線414或其他內部線路使其不為使用者所見，但在本實施方式中保護層120本身可為一不透明保護層，其能使立體蓋板100呈現一邊框而定義觸控面板400的非可視區，而未被遮蔽處則為觸控面板400的可視區。據此，可省略在立體蓋板100的內表面110B設置遮蔽層的製程步驟，而直接以保護層120兼作為遮蔽層。值得注意的是，當導線414為不透明材質形成時，導線414通常須被保護層120所遮蓋，因此保護層120在立體蓋板100上的正投影至少覆蓋導線414的位置。在第4圖的實施方式中，保護層120更延伸覆蓋側部114以確保導線414被遮蓋而不會自側部114被使用者所視。

在本新型的部分實施方式中，感測電極層412的材質可例如是金屬奈米導線、透明導電膜或金屬網格(metal mesh)等。金屬奈米導線可例如為奈米銀線(silver nanowire，SNW)或奈米碳管(carbon nanotubes，CNT)透明導電膜可例如為氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)、氧化鎘錫(cadmium tin oxide，CTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide，AZO)、氧化銦錫鋅(indium tin zinc oxide，ITZO)、氧化鋅(zinc oxide，ZnO)、氧化鎘(cadmium oxide，CdO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide， InGaZnO)、氧化銦鎵鋅鎂(indium gallium zinc magnesium oxide，InGaZnMgO)、氧化銦鎵鎂(indium gallium magnesium oxide，InGaMgO)或氧化銦鎵鋁(indium gallium aluminum oxide，InGaAlO)等材料。而導線414的配置也可依據實際需求做調整，同樣不作限制，其材料可例如是金、銀、銅、鎳、鋁、鉻、或前述之合金或任意組合。

繼續參閱第5圖，第5圖繪示本新型的其他部分實施方式中一種觸控面板的剖面示意圖。其中相同的元件以同樣的符號表示，且對其材質不再詳述。第5圖的觸控面板500與第4圖的觸控面板400之間差別在於，第5圖的保護層120為一透明保護層而不具有遮蔽效果，因此更額外設置一遮蔽層430覆蓋彎曲部116的內表面110B，且遮蔽層430更延伸覆蓋部分主部112的內表面110B。

另一方面，為適應更加輕薄化的發展，感測電極層412係直接形成於主部112的內表面110B，而省略了第4圖實施例中的黏合層。且如第5圖所示，部分的感測電極層412延伸至遮蔽層430上，而複數條導線414則位於覆蓋主部112的部分遮蔽層430上，並電性連接至感測電極層412。感測電極層412和導線414基本上均位於立體蓋板100的內表面相對平坦的位置，故可直接採用微影蝕刻的制程形成，以提高感測電極層412和導線414的精度。

具體而言，在一或多個實施例中，由於遮蔽層430並未覆蓋側部114的內表面110B，因此顯示面板的光線 除了通過主部112外，亦能通過側部114與透明的保護層120進入使用者眼中，此時的可視區除了主部112外，更包含側部114。藉此，可視區可延伸至觸控面板的側部114使顯示圖像呈現更豐富的多樣性與變化性，此大幅提升了視覺效果。

此外，使用者除了可具有更大的可視範圍外，亦可設置一些觸控功能鍵，例如手機鎖屏、音量控制等於側部114的內表面。此將使得側部114也具有觸控功能，而能感測觸控訊號，再由導線將觸控訊號傳輸至處理器(未繪示)，由處理器計算得出觸摸位置。藉此，觸控面板500的用途更為多元性，也帶給使用者更完善的體驗。

由上述本新型實施例可知，本新型具有下列優點。本新型提供的保護層具有高彈性模量與優良的斷裂伸長率，其能保護立體蓋板的彎曲部，達到緩衝作用並提升耐用性的功效。此外更可調整保護層在各個位置的厚度，以確保在降低彎曲部的應力時不會影響其他部分的視覺美觀。再者，使用立體蓋板結構的觸控面板增加了觸控模式的多元化，使用者除了可使用常用的平面觸控面板外，在裝置的側邊也能進行觸控操作。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧立體蓋板

112‧‧‧主部

114‧‧‧側部

116‧‧‧彎曲部

120‧‧‧保護層

130‧‧‧黏著層

T‧‧‧厚度

Claims (16)

1. 一種立體蓋板，包含：一主部；一彎曲部，連接於該主部之至少一端面；以及一保護層，覆蓋該彎曲部之外表面，且該保護層的彈性模量大於10⁸Pa，斷裂伸長率為50%~90%。
2. 如請求項1所述的立體蓋板，更包含一側部，該彎曲部連接於該主部與該側部之間，且該保護層更延伸覆蓋該側部。
3. 如請求項2所述的立體蓋板，該保護層在該彎曲部上的厚度大於該保護層在該側部上的厚度。
4. 如請求項1或3所述的立體蓋板，其中該保護層在該彎曲部上的厚度介於1微米至100微米之間。
5. 如請求項4所述的立體蓋板，其中該保護層在該彎曲部上的厚度介於5至80微米之間。
6. 如請求項1所述的立體蓋板，其中該保護層的表面硬度大於4H。
7. 如請求項1所述的立體蓋板，其中該保護層為透明高分子材料保護層，且該保護層進一步延伸覆蓋部分或全部的 該主部。
8. 如請求項1或7所述的立體蓋板，其中該主部為一平面結構或一曲面結構。
9. 如請求項1所述的立體蓋板，其中該保護層為一不透明保護層以使該立體蓋板呈現一邊框。
10. 如請求項1所述的立體蓋板，更包含一黏著層位於該彎曲部與該保護層之間。
11. 如請求項1所述的立體蓋板，其中該彎曲部與該保護層之間以一氫鍵結合。
12. 如請求項1所述的立體蓋板，該保護層包含矽膠、壓克力、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯磺酸、或上述之組合。
13. 一種觸控面板，包含：一如請求項1-12任一項所述的立體蓋板，該立體蓋板更具有相對的一外表面以及一內表面，其中該保護層位於該外表面上；以及一觸控感測結構，與該保護層分別設置於該立體蓋板的相異兩側。
14. 如請求項13所述的觸控面板，其中該觸控感測結構為一可撓性感測結構，並通過一黏合層貼合於該立體蓋板的該內表面。
15. 如請求項13或14所述的觸控面板，其中該保護層為一不透明保護層，而該觸控感測結構包含：一感測電極層，位於該內表面並對應該主部設置；以及複數條導線，電性連接至該感測電極層，且被該保護層所遮蓋。
16. 如請求項13所述的觸控面板，更包含一遮蔽層，覆蓋該彎曲部的內表面，並延伸覆蓋部分該主部的內表面，該觸控感測結構包含：一感測電極層，位於該內表面並對應該主部設置；以及複數條導線，電性連接至該感測電極層，且位於覆蓋該主部的部分該遮蔽層上。