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TWI459262B - 觸控面板顯示器及用於觸控面板顯示器之組裝方法與觸控感測模組 - Google Patents

觸控面板顯示器及用於觸控面板顯示器之組裝方法與觸控感測模組 Download PDF

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TWI459262B
TWI459262B TW101118916A TW101118916A TWI459262B TW I459262 B TWI459262 B TW I459262B TW 101118916 A TW101118916 A TW 101118916A TW 101118916 A TW101118916 A TW 101118916A TW I459262 B TWI459262 B TW I459262B
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TW201317856A (zh
Inventor
Wei Hao Sun
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Htc Corp
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Publication date
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Description

觸控面板顯示器及用於觸控面板顯示器之組裝方法與 觸控感測模組
本發明係有關於一觸控面板顯示技術，特別是有關於一種觸控面板顯示器及其組裝方法。
平面顯示裝置，諸如液晶顯示(liquid crystal display,LCD)裝置、有機發光顯示(organic lighting-emitting display,OLED)裝置、微機電(MEMS)顯示裝置以及電泳顯示(electrophoretic display,EPD)裝置，具有許多的優勢，其相較於傳統的陰極射線管(cathode ray tube,CRT)顯示裝置而言，外型較為輕薄且具有較低的電力消耗。再者，隨著製造技術的改善，平面顯示裝置的製造成本得以降低，使平面顯示裝置片變得越來越普及。為了增加使用上的便利性，觸控感測模組(也稱作觸控面板(touch window))已進一步整合於平面顯示裝置內，以形成觸控面板顯示器並廣泛應用於各種不同的電子產品中，諸如可攜式個人電腦、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、手機、數位相機等等。通常可透過雙面膠或黏著層將觸控感測模組貼合至平面顯示裝置上，而使觸控感測模組整合於平面顯示裝置內。
然而，在使用雙面膠的情形下，觸控面板顯示器於組裝期間，會在觸控感測模組與平面顯示裝置之間形成氣 隙。再者，若是使用黏著層的情形下，也會在黏著層內形成氣泡。氣隙與氣泡兩者都會降低觸控面板顯示器的光學特性。
因此，有必要尋求一種新的觸控面板顯示器及其組裝方法，其能夠減輕或排除上述的問題。
在本發明一實施例中，一種觸控面板顯示器包括：一顯示模組；一透明上板，位於顯示模組上方，且具有一觸控表面背向於顯示模組；以及一間隔層，設置於顯示模組與透明上板之間，以在其間形成一空腔，間隔層包括：一第一黏著層，貼附至顯示模組；一第二黏著層，貼附至透明上板；以及一硬式透明層，夾設於第一黏著層與第二黏著層之間。
在本發明另一實施例中，一種用於觸控面板顯示器之組裝方法包括：提供一顯示模組；以及提供具有一觸控表面的一透明上板，且透過一間隔層將透明上板貼附至顯示模組，使觸控表面背向於顯示模組，並於顯示模組與透明上板之間形成一空腔，其中該間隔層包括：一第一黏著層，貼附至顯示模組；一第二黏著層，貼附至透明上板；以及一硬式透明層，夾設於第一黏著層與第二黏著層之間。
在本發明又另一實施例中，一種用於觸控面板顯示器之觸控感測模組，包括：一觸控感測結構；一透明上蓋基板，設置於觸控感測結構上方，且具有一觸控表面背向於 觸控感測結構；以及一間隔層，設置於觸控感測結構與透明上蓋基板之間，以在其間形成一空腔，間隔層包括：一第一黏著層，貼附至觸控感測結構；一第二黏著層，貼附至透明上蓋基板；以及一硬式透明層，夾設於第一黏著層與第二黏著層之間。
以下說明本發明實施例之製作與使用。然而，可輕易了解本發明所提供的實施例僅用於說明以特定方法製作及使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。
以下實施例係說明觸控面板顯示器以及用於觸控面板顯示器的組裝方法與觸控感測模組，其能夠加強上蓋基板與整合於顯示模組內的觸控感測結構之間、觸控感測模組/觸控感測板與顯示模組之間或者觸控感測模組內的上蓋基板與觸控感測結構之間的附著性，且能夠改善上蓋基板、觸控感測板或觸控感測模組的平面高度(plane height)均一性，同時維持觸控面板顯示器的光學特性。
第1A至1D圖係繪示出一實施例之用於外掛式(on-cell)觸控面板顯示器之組裝方法剖面示意圖。請參照第1A圖，提供一顯示模組100，其具有一顯示區10及圍繞顯示區10的一非顯示區20。顯示模組100可包括一平面顯示裝置，諸如LCD裝置、OLED裝置、MEMS顯示裝置或EPD裝置。此處為了簡化圖式，僅以一平整基板表示之。一間隔層102(其也稱作圍堰(dam))形成於顯示 模組100上，並對應於非顯示區20，以大體上圍繞顯示區10。間隔層102可透過在欲形成間隔層102的區域上塗覆具有黏度在500cps至50000cps範圍的紫外光(UV)照射固化材料(未繪示)。之後，透過UV照射，以固化上述紫外光照射固化材料，而在顯示模組100上形成間隔層102。
請參照第1B圖，在具有間隔層102的顯示模組100上提供一觸控感測模組110。觸控感測模組110可包括一觸控感測結構及位於上方的一透明上蓋基板(例如，玻璃或是其他習知透明基板)，用以提供一觸控表面111，其中觸控感測結構可包括複數個觸控感測電極(其也稱作觸控感測陣列)、複數個絕緣層以及非必要且背向於透明上蓋基板的一透明下基板(例如，玻璃或是其他習知透明基板)。此處為了簡化圖式，僅以一平整層表示之。
觸控感測裝置110具有一觸控感測區30及圍繞觸控感測區30的一周邊區40。觸控感測區30大體上對準顯示模組100的顯示區10，且周邊區40大體上對準顯示模組100的非顯示區20。一液態光學膠(liquid optical clear adhesive,LOCA)112，例如具有具有黏度在500cps至50000cps範圍的UV膠，塗覆於觸控感測裝置110上，且面向觸控感測裝置110下方的顯示模組100。
請參照第1C及1D圖，透過液態光學膠(LOCA)112及間隔層102，將觸控感測裝置110貼附至顯示模組100， 以形成一外掛式觸控面板顯示器200。如第1C圖所示，w透過UV照射，對液態光學膠112進行一預固化製程，介以在間隔層102附近形成一預固化膠部113，且留下一部分未固化的液態光學膠112。預固化膠部113可降低觸控感測裝置110與顯示模組100之間，因觸控感測裝置110覆蓋顯示模組100時發生偏移所導致的誤對準。
如第1D圖所示，隨後透過UV光(未繪示)橫向照射通過間隔層102，以進行主固化製程，使未固化的液態光學膠112完全固化而形成固化膠114，其也稱作透明黏性填充物。間隔層102、預固化膠部113以及透明黏性填充物(即，固化膠)114可使觸控感測裝置110固定於顯示模組100上方。如此一來，便不會在組裝過程中形成氣隙或氣泡。因此，觸控面板顯示器的光學特性便不會降低。
然而，由UV光照射固化材料所構成的間隔層102的黏性不佳且穿透率低(其造成在主固化製程中UV照射不佳，而使透明黏性填充物的黏性降低)，因而可能引發脫層。因此，降低外掛式觸控面板顯示器200的可靠度。再者，由於間隔層102(其由UV光照射固化材料進行固化所構成)的挺性(stiff property)不佳，因此難以控制觸控感測裝置110的平面高度均一性。另外，預固化製程會增加觸控面板顯示器200組裝製程的複雜度。再者，於預固化膠部113處有可能引發應力集中，而在觸控面板顯示器200中造成色偏或彩虹紋(mura)缺陷。
請參照第2C圖，其繪示出根據發明實施例之觸控感測模組210之剖面示意圖。在本實施例中，觸控感測模組210包括一觸控感測結構210a及設置於觸控感測結構210a上的一透明上蓋基板210b，其中透明上蓋基板210b具有一觸控表面211背向於觸控感測結構210a。
一間隔層126設置於觸控感測結構210a與透明上蓋基板210b之間，以在其間形成一空腔117。再者，一透明黏性填充物134設置於空腔117內。在本實施例中，特別的是間隔層126可包括：貼附至觸控感測結構210a的一黏著層123、貼附至透明上蓋基板210b的另一黏著層125以及夾設於黏著層123與125之間的一硬式透明層124。因此，間隔層126也稱作膠帶式圍堰(tape dam)。
第2A至2C圖係繪示出根據本發明實施例之用於觸控感測模組210之組裝方法剖面示意圖，其中相同於第1A至1D圖的部件係使用相同的標號並省略其說明。請參照第2A圖，提供一觸控感測結構210a。在本實施例中，觸控感測結構210a包括複數個觸控感測電極(即，觸控感測陣列)、複數個絕緣層以及非必要的一透明下基板(例如，玻璃或是其他習知透明基板)。此處為了簡化圖式，僅以一平整層表示之。接著，在觸控感測結構210a上形成一間隔層126。特別的是間隔層126可包括設於黏著層123與125之間的一硬式透明層124，其中黏著層123貼附於觸控感測結構210a。在本實施例中，硬式透明層124具有高穿 透率(例如，大於30%)且包括聚碳酸酯或玻璃。可依據所需的間隔層高度而調整硬式透明層124的厚度。
請參照第2B圖，在具有間隔層126的觸控感測結構210a上提供一透明上蓋基板210b，例如玻璃或是其他習知透明基板。透明上蓋基板210b具有一觸控表面211背向於觸控感測結構210a。一液態光學膠(LOCA)132(其可由相同於液態光學膠112(標示於第1B圖)的材料所構成)塗覆於透明上蓋基板210b上，且面向透明上蓋基板210b下方的觸控感測結構210a。
請參照第2C圖，透過膠帶式圍堰(即，間隔層126)的黏著層125，將透明上蓋基板210b貼附至觸控感測結構210a，以在透明上蓋基板210b與觸控感測結構210a之間形成一空腔117，使液態光學膠132完全填滿空腔117。在進行貼合製程期間，透過UV光(未繪示)橫向照射通過間隔層126，以進行主固化製程而在透明上蓋基板210b與觸控感測結構210a之間形成一透明黏性填充物134(即，固化膠)，如此便完成觸控顯示模組210之組裝。
請參照第3C圖，其繪示出根據發明實施例之觸控面板顯示器300之剖面示意圖，其中相同於第1D圖的部件係使用相同的標號並省略其說明。在本實施例中，觸控面板顯示器300包括一顯示模組100及設置於顯示模組100上的一透明上板310。再者，透明上板310具有一觸控表面311背向於顯示模組100。
一間隔層106設置於顯示模組100與透明上板310之間，以在其間形成一空腔107。在本實施例中，間隔層106的結構可相似或相同於第2A圖所示間隔層126的結構。舉例來說，間隔層106可包括夾設於黏著層103與105之間的一硬式透明層104，其中硬式透明層104由相似或相同於第2A圖所示硬式透明層124的材料所構成。再者，黏著層103貼附至顯示模組100，而黏著層105貼附至透明上板310。在本實施例中，觸控面板顯示器300更包括一透明黏性填充物114，位於空腔107內。透明黏性填充物114可由相似或相同於第2C圖所示透明黏性填充物134的材料所構成。
在一實施例中，透明上板310包括一上蓋基板(未繪示)及位於下方的觸控感測結構(未繪示)。舉例來說，透明上板310可實施於一觸控感測模組210，如第2C圖所示。在另一實施例中，透明上板310可實施於觸控感測板。不同於第2C圖所示的觸控感測模組210，此處「觸控感測板」用詞可包括上蓋基板(未繪示)，具有一觸控感測陣列(未繪示)整合於其上。
第3A至3C圖係繪示出根據本發明實施例之用於觸控面板顯示器300之組裝方法剖面示意圖，其中相同於第1A至1D圖的部件係使用相同的標號並省略其說明。請參照第3A圖，提供一顯示模組100，其具有一顯示區10及圍繞顯示區10的一非顯示區20。一間隔層106形成於顯示 模組100上，並對應於非顯示區20。在本實施例中，特別的是間隔層106可包括夾設於黏著層103與105之間的一硬式透明層104，其中黏著層103貼附至顯示模組100。再者，硬式透明層104具有高穿透率(例如，大於30%)且包括聚碳酸酯或玻璃。可依據所需的間隔層高度而調整硬式透明層104的厚度。
請參照第3B圖，在具有間隔層106的顯示模組100上提供具有觸控表面311的一透明上板310，其中透明上板310具有一觸控感測區30及圍繞觸控感測區30的一周邊區40。觸控感測區30大體上對準顯示模組100的顯示區10，且周邊區40大體上對準顯示模組100的非顯示區20。一液態光學膠112，例如UV膠，塗覆於透明上板310上，且面向透明上板310下方的顯示模組100。
請參照第3C圖，透過膠帶式圍堰(即，間隔層106)的黏著層105，將透明上板310貼附至顯示模組100，以在透明上板310與顯示模組100之間形成一空腔107，使液態光學膠112完全填滿空腔107。在進行貼合製程期間，透過UV光(未繪示)橫向照射通過間隔層106，以進行主固化製程而在透明上板310與顯示模組100之間形成一透明黏性填充物114(即，固化膠)，如此便完成觸控面板顯示器300之組裝。在本實施例中，觸控面板顯示器300可實施於一外掛式觸控面板顯示器。因此，透明上板310可包括一上蓋基板(未繪示)及位於下方的一觸控感測結 構(未繪示)。舉例來說，透明上板310可實施於一觸控感測模組210，如第2C圖所示。另外，透明上板310也可實施於一觸控感測板，包括一上蓋基板(未繪示)，其具有一觸控感測陣列(未繪示)整合於其上。
第4圖係繪示出根據本發明另一實施例之觸控面板顯示器300a剖面示意圖，其中相同於第3C圖的部件係使用相同的標號並省略其說明。在本實施例中，觸控面板顯示器300a的結構相似於第3C圖所示觸控面板顯示器300。不同於觸控面板顯示器300的透明上板310，觸控面板顯示器300a的透明上板可實施於一上蓋基板210b(如第2B圖所示)。再者，顯示模組100更包括一觸控感測結構210a(如第2A圖所示)整合於其上，其中觸控感測結構210a可包括一觸控感測陣列(未繪示)。在本實施例中，觸控面板顯示器300a可實施於內嵌式(in-cell)觸控面板顯示器，而利用間隔層106將透明上板(即，上蓋基板210b)貼附至具有觸控感測結構210a的顯示模組100。
根據上述實施例，由於組裝製程期間沒有形成氣隙或氣泡，因此不會降低觸控面板顯示器的光學特性。再者，由於間隔層(即，膠帶式圍堰)使用了黏著層及硬式透明層，使其黏性及穿透率優於UV圍堰的黏性及穿透率，因而可避免發生脫層，進而增加觸控面板顯示器的可靠度。再者，相較於UV圍堰來說，可透過以硬式透明層作為一部分的間隔層，使觸控感測模組或上蓋基板的平面高度均 一性更容易控制。
另外，由於上蓋基板可透過膠帶式圍堰/間隔層而固定於觸控感測結構或顯示模組上，且由於觸控感測模組也可透過膠帶式圍堰/間隔層而固定於顯示模組上，因此不需要進行預固化製程來避免上蓋基板或觸控感測模組發生誤對準。因此，可防止觸控面板顯示器內發生色偏或彩虹紋缺陷。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，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。。
10‧‧‧顯示區
20‧‧‧非顯示區
30‧‧‧觸控感測區
40‧‧‧周邊區
100‧‧‧顯示模組
102、106、126‧‧‧間隔層
103、105、123、125‧‧‧黏著層
104、124‧‧‧硬式透明層
107、117‧‧‧空腔
110、210‧‧‧觸控感測模組
111、211、311‧‧‧觸控表面
112、132‧‧‧液態光學膠
113‧‧‧預固化膠部
114、134‧‧‧透明黏性填充物/固化膠
200、300、300a‧‧‧觸控面板顯示器
210a‧‧‧觸控感測結構
210b‧‧‧透明上蓋基板
310‧‧‧透明上板
第1A至1D圖係繪示出一實施例之用於外掛式觸控面板顯示器之組裝方法剖面示意圖；第2A至2C圖係繪示出根據本發明實施例之用於觸控感測模組之組裝方法剖面示意圖；第3A至3C圖係繪示出根據本發明實施例之用於觸控面板顯示器之組裝方法剖面示意圖；以及第4圖係繪示出根據本發明另一實施例之觸控面板顯示器剖面示意圖。
10‧‧‧顯示區
20‧‧‧非顯示區
30‧‧‧觸控感測區
40‧‧‧周邊區
100‧‧‧顯示模組
106‧‧‧間隔層
103、105‧‧‧黏著層
104‧‧‧硬式透明層
107‧‧‧空腔
114‧‧‧透明黏性填充物/固化膠
300‧‧‧觸控面板顯示器
310‧‧‧透明上板
311‧‧‧觸控表面

Claims (18)

  1. 一種觸控面板顯示器，包括：一顯示模組；一透明上板，位於該顯示模組上方，且具有一觸控表面背向於該顯示模組；一第一間隔層，設置於該顯示模組與該透明上板之間，以在其間形成一第一空腔，該第一間隔層包括：一第一黏著層，貼附至該顯示模組；一第二黏著層，貼附至該透明上板；以及一第一硬式透明層，夾設於該第一黏著層與該第二黏著層之間；以及一第一透明黏性填充物，設置於該第一空腔內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板顯示器，其中該第一硬式透明層包括聚碳酸酯或玻璃。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板顯示器，其中該透明上板為一上蓋基板，且一觸控感測結構包括一觸控感測陣列並整合於該顯示模組上方。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板顯示器，其中該透明上板為一觸控感測模組，其包括一上蓋基板與位於下方的一觸控感測結構。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板顯示器，其中該觸控感測模組更包括一第二間隔層，設置於該上蓋基板與該觸控感測結構之間，以在其間形成一第二空腔，且 其中該第二間隔層包括：一第三黏著層，貼附至該觸控感測結構；一第四黏著層，貼附至該上蓋基板；以及一第二硬式透明層，夾設於該第三黏著層與該第四黏著層之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板顯示器，更包括一第二透明黏性填充物，設置於該第二空腔內。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板顯示器，其中該第二硬式透明層包括聚碳酸酯或玻璃。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板顯示器，其中該透明上板為一觸控感測板，其包括一上蓋基板與整合於上方的一觸控感測陣列。
  9. 一種用於觸控面板顯示器之組裝方法，包括：提供一顯示模組；提供具有一觸控表面的一透明上板，且透過一第一間隔層將該透明上板貼附至該顯示模組，使該觸控表面背向於該顯示模組，並於該顯示模組與該透明上板之間形成一第一空腔，其中該第一間隔層包括：一第一黏著層，貼附至該顯示模組；一第二黏著層，貼附至該透明上板；以及一第一硬式透明層，夾設於該第一黏著層與該第二黏著層之間；以及在該第一空腔內填入一第一透明黏性填充物。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之用於觸控面板顯示器之組裝方法，其中該第一硬式透明層包括聚碳酸酯或玻璃。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之用於觸控面板顯示器之組裝方法，其中該透明上板為一上蓋基板，且一觸控感測結構包括一觸控感測陣列並整合於該顯示模組上方。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之用於觸控面板顯示器之組裝方法，其中該透明上板為一觸控感測模組，其包括一上蓋基板與位於下方的一觸控感測結構。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之用於觸控面板顯示器之組裝方法，其中更包括透過一第二間隔層，將該上蓋基板貼附至該觸控感測結構，以在其間形成一第二空腔，且其中該第二間隔層包括：一第三黏著層，貼附至該觸控感測結構；一第四黏著層，貼附至該上蓋基板；以及一第二硬式透明層，夾設於該第三黏著層與該第四黏著層之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之用於觸控面板顯示器之組裝方法，更包括在該第二空腔內填入一第二透明黏性填充物。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之用於觸控面板顯示器之組裝方法，其中該第一硬式透明層包括聚碳酸酯或玻璃。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之用於觸控面板顯示器 之組裝方法，其中該透明上板為一觸控感測板，其包括一上蓋基板與整合於上方的一觸控感測陣列。
  17. 一種用於觸控面板顯示器之觸控感測模組，包括：一觸控感測結構；一透明上蓋基板，設置於該觸控感測結構上方，且具有一觸控表面背向於該觸控感測結構；一間隔層，設置於該觸控感測結構與該透明上蓋基板之間，以在其間形成一空腔，該間隔層包括：一第一黏著層，貼附至該觸控感測結構；一第二黏著層，貼附至該透明上蓋基板；以及一硬式透明層，夾設於該第一黏著層與該第二黏著層之間；以及一透明黏性填充物，設置於該空腔內。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之用於觸控面板顯示器之觸控感測模組，其中該硬式透明層包括聚碳酸酯或玻璃。
TW101118916A 2011-10-18 2012-05-28 觸控面板顯示器及用於觸控面板顯示器之組裝方法與觸控感測模組 TWI459262B (zh)

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