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TWI675321B - 觸控顯示裝置及觸控顯示裝置的製造方法 - Google Patents

觸控顯示裝置及觸控顯示裝置的製造方法 Download PDF

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TWI675321B
TWI675321B TW107132547A TW107132547A TWI675321B TW I675321 B TWI675321 B TW I675321B TW 107132547 A TW107132547 A TW 107132547A TW 107132547 A TW107132547 A TW 107132547A TW I675321 B TWI675321 B TW I675321B
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陳筱茜
張志鵬
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大陸商業成科技（成都）有限公司
大陸商業成光電（深圳）有限公司
英特盛科技股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種觸控顯示裝置，包括：觸控面板，所述觸控面板包括基材及形成於基材上的觸控感測層，所述基材為聚偏氟乙烯。本發明還提供一種觸控顯示裝置的製造方法。本發明的觸控顯示裝置採用聚偏氟乙烯作為觸控面板的基材，不僅可以增加觸控顯示裝置的可撓性，還可以減小了觸控顯示裝置的厚度。

Description

觸控顯示裝置及觸控顯示裝置的製造方法
本發明涉及一種觸控顯示裝置及觸控顯示裝置的製造方法。
近年來，應用觸控感測技術的觸控顯示裝置由於具有操控容易的優點，廣泛地應用於許多種類的電子產品中，尤其係個人數位助理(PDA)、行動電話(mobile Phone)、筆記型電腦(notebook)及平板電腦(tablet PC)等可攜式電子產品。
習知的觸控顯示裝置通常包括層疊設置的顯示面板、觸控面板、偏光片、蓋板等結構。其中，觸控顯示裝置中作為承載的基材，如玻璃(glass)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醯亞胺(PI)等可能影響觸控顯示裝置的可撓性。且觸控顯示裝置中的不同元件之間需要分別通過不同的黏合層貼合，無法滿足觸控顯示裝置輕薄化的需求。
鑒於此，有必要提供一種利於輕薄化、可撓性佳的觸控顯示裝置。
一種觸控顯示裝置，包括觸控面板；所述觸控面板包括基材及形成於基材上的觸控感測層；所述基材為聚偏氟乙烯。
本發明還提供一種觸控顯示裝置的製造方法。一種觸控顯示裝置的製造方法，其包括提供一待整合元件；在所述待整合元件的表面直接形成基 材，所述基材為聚偏氟乙烯；在所述基材的一表面上形成觸控感測層，所述基材和所述觸控感測層構成一觸控面板。
本發明的觸控顯示裝置採用聚偏氟乙烯作為觸控面板的基材，不僅可以增加觸控顯示裝置的可撓性，還可以減小觸控顯示裝置的厚度。
100‧‧‧觸控顯示裝置
10‧‧‧外殼體
101‧‧‧開口
1‧‧‧蓋板
2‧‧‧偏光功能層
21‧‧‧線偏光片
23‧‧‧相位延遲片
4‧‧‧觸控面板
41‧‧‧觸控感測層
42‧‧‧基材
411‧‧‧感測電極
412‧‧‧走線
401‧‧‧第一感測電極串列
4011‧‧‧第一感測電極
402‧‧‧第二感測電極串列
4022‧‧‧第二感測電極
43‧‧‧絕緣層
5‧‧‧顯示面板
6‧‧‧黏合層
圖1係本發明第一實施例的觸控顯示裝置的平面圖。
圖2係圖1沿II-II剖面線的剖面示意圖。
圖3係本發明第一實施例的觸控面板的平面圖。
圖4係本發明一實施例的觸控面板的剖面結構示意圖。
圖5係本發明一實施例的觸控面板的剖面結構示意圖。
圖6係本發明第二實施例的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖7係本發明第三實施例的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖8係本發明第四實施例的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖9係製造本發明第四實施例的觸控顯示裝置的製造步驟流程圖。
圖10係製造本發明第一或第三實施例的觸控顯示裝置的製造步驟流程圖。
圖11係製造本發明第二實施例的觸控顯示裝置的製造步驟流程圖。
請同時參考圖1和圖2，圖1係本發明第一實施例的觸控顯示裝置100的平面示意圖，圖2係圖1沿II-II線剖開的剖面示意圖。如圖2所示。在圖1中，觸控顯示裝置100應用於手機1中，手機1包括具有開口101的外殼體10及收容在外 殼體10內且使得觸控操作面暴露於開口101的具有觸控功能的觸控顯示顯示裝置100。本發明的觸控顯示裝置100並不局限應用於手機1中，亦可應用於其他電子裝置中。
觸控顯示裝置100包括依次層疊設置的蓋板1、線偏光片21、相位延遲片23、觸控面板4和顯示面板5。線偏光片21、相位延遲片23、觸控面板4和顯示面板5並不限於圖2所示的層疊次序。在本實施例中，蓋板1為一柔性的基板。
如圖2所示，觸控面板4包括觸控感測層41和用於承載觸控感測層41的基材42。基材42為聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)，於一實施例中，基材42可以為偏氯乙烯均聚物或者偏氯乙烯與其他少量含氯乙烯基單體的共聚物。基材42可以直接塗布於顯示面板5的表面。在圖2中，僅示意性的示出顯示面板5的宏觀結構，並未示出顯示面板5的細部特徵，但具體地，顯示面板5包括上、下基板及設置在上下基板之間的顯示介質(圖未示)。
觸控面板4的基材42直接形成於顯示面板5的上基板的表面上，觸控面板4和顯示面板之間無需通過黏合層貼合，有利於觸控顯示裝置100的輕薄化。另外，基材42採用PVDF，其可撓性相較於採用PET、PI等的基材的可撓性更好。相較於傳統的PET等常溫下為固態的材料(熔點約為6-70℃)，由於PVDF的熔點約為-30℃，在常溫下呈熔融狀態，因此，基材42可以通過塗布、印刷、物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)等方法形成於顯示面板5的表面上。
在本實施例中，可以通過塗布的方法將熔融態的聚偏氟乙烯形成於顯示面板5上，再通過加熱或者UV光照等合適的方式，固化聚偏氟乙烯形成基材42。除具有可撓性較佳的特性外，這樣形成的觸控面板4的厚度亦較薄，在本實施例中，觸控面板4的厚度小於35μm。
線偏光片21和相位延遲片23依次塗布於蓋板11上。線偏光片21與相位延遲片23為提升顯示面板5顯示效果的偏光結構。在本實施例中，相位延遲片23為四分之一波長的相位延遲片，線偏光片21和相位延遲片23共同作為偏光功能層2。在本實施例中，偏光功能層2為圓偏光功能層。在其他實施例中，觸控顯示裝置100的偏光功能層2可以僅包括線偏光片21。
在本實施例中，線偏光片21和相位延遲片23依次直接塗布於蓋板1上，或者相位延遲片23和線偏光片21依次直接塗布於蓋板1上，無需採用黏合層貼合線偏光片21、相位延遲片23和蓋板1，有利於觸控顯示裝置100的輕薄化。另外，由於線偏光片21和相位延遲片23分別通過直接塗布偏光材料和相位延遲材並固化料形成，可以省略線偏光片21和四分之一波長相位延遲片23的基材或保護層。由於線偏光片21僅包括實現偏光功能的偏光材料，四分之一波長相位延遲片23僅包括實現相位延遲功能的相位延遲材料，避免基材或者保護層影響觸控顯示裝置100的可撓性及厚度。
如圖2所示，觸控顯示裝置100還包括黏合層6，設置於偏光功能層2和觸控感測層41之間。在本實施例中，黏合層6設置於相位延遲片23和觸控感測層41之間。由於觸控面板4的基材42直接形成於顯示面板5上，偏光功能層2直接形成於蓋板1上，因此僅需一層黏合層6即可實現蓋板1、偏光功能層2、觸控面板4和顯示面板5的組裝貼合，有效地減小了觸控顯示裝置100的厚度。
請一併參考圖3，圖3係本發明第一實施例的觸控面板4的平面示意圖。如圖3，觸控感測層41包括複數用於感測觸摸操作的感測電極411及與感測電極411電性連接的走線412。感測電極411及走線412均形成於基材42上。
在本實施例中，感測電極411包括形成於基材42同一表面且相互絕緣的第一感測電極串列401和第二感測電極串列402。第一感測電極串列401沿第一方向(圖3中Y方向)延伸，第二感測電極串列402沿第二方向(圖3中X方向) 延伸，第一方向與第二方向相交。在本實施例中，第一方向與第二方向互相垂直，但不限於此，在其他實施例中，第一感測電極串列401和第二感測電極串列402還可以以其他形式排布。
第一感測電極串列401包括複數第一感測電極4011，第二感測電極串列402包括複數第二感測電極4022。第一感測電極串列401和第二感測電極串列402分別與走線412電性連接。第一感測電極4011和第二感測電極4022中其中之一為觸控驅動電極(Tx)，另一為觸控感應電極(Rx)。在本實施例中，第一感測電極4011為觸控驅動電極(Tx)，第二感測電極4022為觸控感應電極(Rx)，第一感測電極4011和第二感測電極4022共同配合實現觸控感測。
如圖3，在本實施例中，每一第一感測電極4011和第二感測電極4022形狀相同，每一第一感測電極4011和第二感測電極4022均為菱形，但不限於此，在其他實施例中，亦可以為其他任何所需要的形狀。
於一實施例中，感測電極411的材質可以為透明導電材料，例如氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)或氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide，AZO)等其中至少一者。在本實施例中，感測電極411的材質為ITO。
於一實施例中，感測電極411可以網狀電極，感測電極411的材料可以選自鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、銦(In)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、釹(Nd)、(pd)鈀、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎢(W)、和鋅(Zn)等金屬或其合金；在一實施例中，感測電極411可以為3,4-乙烯二氧噻吩單體(PEDOT)、銀奈米線(AgNW)、碳奈米管(CNT)等導電材料。
走線412可以為金屬，於一實施例中，走線412的材料可以為鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、銦(In)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、釹(Nd)、(pd)鈀、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎢(W)、和鋅(Zn)等金屬或其合金。
為了描述方便，以下實施例中，結構和功能與第一實施例相同或者相似的元件沿用相同的元件符號。
請參考圖4，圖4係本發明一實施例的觸控面板4的剖面結構示意圖。在本實施例中，第一感測電極4011和第二感測電極4022可以形成於不同的層，第一感測電極4011和第二感測電極4022可以通過一絕緣層43間隔開來。
請參考圖5，圖5係本發明一實施例的觸控面板4的平面結構示意圖。在本實施例中，觸控面板4可以為單層自容式觸控面板，複數感測電極411相互獨立形成於基材42的一表面上。每一個感測電極412與一條走線412電性連接。
本發明的顯示面板可以為各種形式的顯示面板，包括TFT-LED顯示面板、有機發光二極體(OLED)顯示面板、微型發光二極體(micro LED)顯示面板等。其中，以可撓的OLED顯示面板為例，相應地，線偏光片21與相位延遲片23均為位於OLED顯示面板光出射側的用於改善出光效果的偏光結構。
請參考圖6，圖6係本發明第二實施例的觸控顯示裝置100的剖面結構示意圖。在本實施例中，偏光功能層2塗布於顯示面板5的表面上。在本實施例中，偏光功能層2包括線偏光片21和相位延遲片23，相位延遲片23為四分之一波長相位延遲片。相位延遲片23和線偏光片21分別通過依次在顯示面板5的表面上塗布相位延遲材料和偏光材料並固化形成，相位延遲片23位於線偏光片21和顯示面板5之間。觸控面板4的基材42塗布於偏光功能層2遠離顯示面板5的一側，觸控感測層41形成於基材42遠離顯示面板5的一側。觸控顯示裝置100還包括黏合層6。黏合層6設置於蓋板1和觸控感測層41之間。
在本實施例中，基材42為聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)。基材42採用PVDF，其可撓性相較於採用PET、PI等的基材的可撓性更好。除具有可撓性較佳的特性外，這樣形成的觸控面板4的厚度亦較薄， 在本實施例中，觸控面板4的厚度小於35μm。在本實施例中，由於偏光功能層2、基材42和觸控感測層41分別依次形成於顯示面板5上，因此僅需一層黏合層6即可實現蓋板1、偏光功能層2、觸控面板4和顯示面板5的組裝貼合，有效地減小了觸控顯示裝置100的厚度。
請參考圖7，圖7係本發明第三實施例的觸控顯示裝置100的剖面結構示意圖。在本實施例中，相位延遲片23和線偏光片21分別通過在顯示面板5的表面上塗布相位延遲材料和偏光材料形成，相位延遲片23位於線偏光片21和顯示面板5之間。觸控面板4的基材42塗布於蓋板1的一表面，觸控感測層41形成於基材42遠離蓋板1的一側。觸控顯示裝置100還包括黏合層6。黏合層6設置於線偏光片21和觸控感測層41之間。
在本實施例中，基材42為聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)，基材42採用PVDF，其可撓性相較於採用PET、PI等的基材的可撓性更好。除具有可撓性較佳的特性外，這樣形成的觸控面板4的厚度亦較薄，在本實施例中，觸控面板4的厚度小於35μm。在本實施例中，由於相位延遲片23和線偏光片21依次形成於顯示面板5上，基材42和觸控感測層41依次形成於蓋板1上，因此僅需一層黏合層6即可實現蓋板1、偏光功能層2、觸控面板4和顯示面板5的組裝貼合，有效地減小了觸控顯示裝置100的厚度。
請參考圖8，圖8係本發明第四實施例的觸控顯示裝置100的剖面結構示意圖。在本實施例中，觸控面板4的基材42塗布於蓋板1的一表面，觸控感測層41形成於基材42遠離蓋板1的一側。線偏光片21塗布於觸控感測層41遠離蓋板1的一側，相位延遲片23塗布於線偏光片21遠離蓋板1的一側。觸控顯示裝置100還包括黏合層6。黏合層6設置於偏光功能層2和顯示面板5之間。
在本實施例中，基材42為聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)，基材42採用PVDF，其可撓性相較於採用PET、PI等的基材的可 撓性更好。除具有可撓性較佳的特性外，這樣形成的觸控面板4的厚度亦較薄，在本實施例中，觸控面板4的厚度小於35μm。在本實施例中，由於基材42和觸控感測層41、偏光功能層2依次形成於蓋板1上，因此僅需一層黏合層6即可實現蓋板1、偏光功能層2、觸控面板4和顯示面板5的組裝貼合，有效地減小了觸控顯示裝置100的厚度。
本發明還提供用於製造上述各實施例的觸控顯示裝置的製造方法。請參考圖9，圖9係製造本發明第四實施例的觸控顯示裝置的製造步驟流程圖。在本實施例中，觸控顯示裝置100的製造方法包括：
步驟S1：提供一待整合元件。待整合元件可以為蓋板1、顯示面板5中的一者。蓋板1為保護觸控顯示裝置100的觸控面板4的觸控用電極的柔性的基板。
在本實施例中，顯示面板包括上、下基板及設置在上下基板之間的顯示介質(圖未示)。
步驟S2：在待整合元件的表面直接形成基材42，基材42為聚偏氟乙烯。
通過塗布、印刷、物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)等方法將熔融態的聚偏氟乙烯材料形成於顯示面板5的上基板的表面上，再通過加熱或者UV光照等合適的方式，固化聚偏氟乙烯系列聚合物以形成用於承載觸控用電極的基材42。步驟S3：在基材42的表面上形成觸控感測層41，觸控感測層41包括用於感測觸控位置的各觸控電極圖案。
步驟S4：在形成觸控面板4之後，在觸控面板4的表面上塗布偏光功能材料形成偏光功能層2； 在本實施例中，偏光功能材料包括偏光材料和相位延遲材料。偏光功能層2包括依次層疊設置的線偏光片21和相位延遲片23。在一實施例中，可以先在觸控面板4的表面塗布偏光材料形成線偏光片21，然後線上偏光片21的表面塗布相位延遲片23；在另一實施例中，可以先在觸控面板4的表面塗布相位延遲片23，然後在相位延遲片23的表面塗布偏光材料形成線偏光片21。
步驟S5：將偏光功能層2、觸控面板4及蓋板1、顯示面板5中任意一者通過黏合層6與蓋板1、顯示面板5中的另一者貼合，形成觸控顯示裝置100(例如圖8所示的觸控顯示裝置)。
請參考圖10，圖10係製造本發明第一或第三實施例的觸控顯示裝置的製造步驟流程圖。在本實施例中，步驟S1~S3與前述實施例的步驟S1~S3相同，在此不再贅述。在本實施例中，待整合元件可以為蓋板1、顯示面板5中的一者。
在本實施例中，觸控顯示裝置100的製造方法還包括：
步驟S4'：在蓋板1、顯示面板5中的另一者的表面上塗布偏光功能材料形成偏光功能層2。
在本實施例中，偏光功能材料包括偏光材料和相位延遲材料。偏光功能層2包括依次層疊設置的線偏光片21和相位延遲片23。在一實施例中，可以先在蓋板1、顯示面板5中另一者的表面塗布偏光材料形成線偏光片21，然後線上偏光片21的表面塗布相位延遲片23；在另一實施例中，可以先在蓋板1、顯示面板5中另一者的表面塗布相位延遲片23，然後在相位延遲片23的表面塗布偏光材料形成線偏光片21。
步驟S5'：將觸控面板4及蓋板1、顯示面板5中任意一者通過一黏合層6與偏光功能層2及蓋板1、顯示面板5中的另一者貼合，形成觸控顯示裝置100(例如圖2及圖7所示的觸控顯示裝置100)。
請參考圖11，圖11係製造本發明第二實施例的觸控顯示裝置的製造步驟流程圖。在本實施例中，觸控顯示裝置100的製造方法包括：
步驟T1：提供一蓋板1及一顯示面板5，在蓋板1、顯示面板5中的一者的表面塗布偏光功能材料形成偏光功能層2，偏光功能層2作為待整合元件。
在本實施例中，偏光功能材料包括偏光材料和相位延遲材料。偏光功能層2包括依次層疊設置的線偏光片21和相位延遲片23。在一實施例中，可以先在蓋板1、顯示面板5中一者的表面塗布偏光材料形成線偏光片21，然後線上偏光片21的表面塗布相位延遲片23；在另一實施例中，可以先在蓋板1、顯示面板5中一者的表面塗布相位延遲片23，然後在相位延遲片23的表面塗布偏光材料形成線偏光片21。
步驟T2：在偏光功能層2(待整合元件)的表面直接形成基材42，基材42為聚偏氟乙烯。
通過塗布、印刷、物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)等方法將熔融態的聚偏氟乙烯材料形成於顯示面板5的上基板的表面上，再通過加熱或者UV光照等合適的方式，固化聚偏氟乙烯系列聚合物以形成用於承載觸控用電極的基材42。可以理解的，基材42可以形成於偏光片21的表面，亦可以形成於四分之一波長相位延遲片23的表面。
步驟T3：在基材42的表面上形成觸控感測層41，基材42和觸控感測層41構成一觸控面板4。
在本實施例中，觸控感測層41可以但不限於通過物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)或者印刷制程製作而成。
步驟T4：偏光功能層2、觸控面板4及蓋板1、顯示面板5中的一者通過一黏合層6與蓋板1、顯示面板5中的另一者貼合，形成觸控顯示裝置100(例如圖6所示的觸控顯示裝置100)。
本發明的聚偏氟乙烯可以塗布於蓋板1、顯示面板5、線偏光片21及相位延遲片23中任意一者的表面上，以形成基材42。雖然本發明僅示出了蓋板1、顯示面板5、線偏光片21及相位延遲片23等元件，然基材42可以不限於形成於上述元件上，聚偏氟乙烯亦可以塗布於觸控顯示裝置100的其他元件，形成基材42。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

Claims (5)

  1. 一種觸控顯示裝置，其改良在於，包括：觸控面板；所述觸控面板包括基材及形成於基材上的觸控感測層；所述基材為聚偏氟乙烯；所述觸控顯示裝置還包括偏光功能層；所述基材包括第一表面及與所述第一表面相對的第二表面；所述觸控感測層形成於所述基材的第一表面，所述偏光功能層與所述第二表面直接接觸。
  2. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中：所述偏光功能層由偏光材料和相位延遲材料構成。
  3. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中：所述觸控面板的厚度小於35μm。
  4. 一種觸控顯示裝置的製造方法，其包括：提供一蓋板和一顯示面板，在所述蓋板、所述顯示面板中任意一者的表面塗布偏光功能材料形成偏光功能層；在所述偏光功能層的表面直接形成基材，所述基材為聚偏氟乙烯系列聚合物；在所述基材遠離所述偏光功能層的表面上形成觸控感測層，所述基材和所述觸控感測層構成一觸控面板；所述偏光功能層、所述觸控面板、以及所述蓋板、所述顯示面板中的一者通過一黏合層與所述蓋板、所述顯示面板中的另一者貼合，形成所述觸控顯示裝置。
  5. 如請求項4所述的觸控顯示裝置的製造方法，其中：所述基材通過塗布、印刷、物理氣相沉積、化學氣相沉積中任意一種方法形成於所述偏光功能層。
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