觸控顯示裝置、其保護外蓋以及貼附設備的制作方法
【專利摘要】本發明的實施例提供觸控顯示裝置、其保護外蓋以及貼附設備，觸控顯示裝置包含保護外蓋，其具有第一表面及相對的第二表面，第一表面為平坦面，觸控感測元件設置于保護外蓋的第二表面下方，顯示元件設置于觸控感測元件下方，以及口字膠設置于觸控感測元件與顯示元件之間，在觸控感測元件與顯示元件之間具有一被口字膠所圍繞的間隙，此間隙中央處的高度大于周邊處的高度。依據一實施例，觸控顯示裝置的保護外蓋包含平坦的外側表面以及凹面的內側表面。觸控顯示裝置的貼附設備包含第一托盤及第二托盤，分別用于承載保護外蓋與觸控感測元件。本發明能夠避免觸控顯示裝置的上方部件與下方部件互相接觸，進而克服了傳統觸控顯示裝置遭遇的牛頓環現象。
【專利說明】觸控顯示裝置、其保護外蓋以及貼附設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及ー種觸控顯示裝置，特別涉及ー種使用ロ字膠接合上下部件的觸控顯示裝置。
【背景技術】
[0002]在目前的觸控顯示裝置中，其主要部件例如保護外蓋、觸控感測元件層以及顯示面板等都是屬于片狀結構，與保護外蓋貼合的觸控感測元件層可利用ロ字膠與顯示面板進行接合，并在顯示面板與觸控感測元件層之間形成被ロ字膠包圍的間隙。
[0003]當觸控顯示裝置逐漸朝向薄型化發展吋，ロ字膠的厚度會減薄，并使得顯示面板與觸控感測元件層之間被ロ字膠包圍的間隙也隨之縮小。由于觸控顯示裝置的各片狀部件例如保護外蓋、觸控感測元件層以及顯示面板等都會經過高溫エ藝(制程)的加工，因此各片狀部件本身的應カ會被釋放出來，造成各片狀部件的翹曲現象。當位于ロ字膠上方的部件與下方的部件之間的間隙隨著觸控顯示裝置的薄型化而縮小時，其還會導致上下部件互相接觸，進而產生牛頓環(Newton’s ring)現象，造成傳統觸控顯示裝置的顯示畫面不良。
[0004]因此，若要發展薄型化的觸控顯示裝置，則必須克服上述問題。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供觸控顯示裝置，其利用保護外蓋或觸控感測元件的結構設計，使得觸控顯示裝置的上方部件與下方部件之間的間隙達到中央處的高度比周邊處的高度高，由此避免觸控顯示裝置的上方部件與下方部件互相接觸，進而克服了上述傳統觸控顯示裝置遭遇的牛頓環現象。
[0006]依據本發明的實施例，提供ー種觸控顯示裝置，包括:保護外蓋，具有第一表面及相對于第一表面的第二表面，其中第一表面為平坦面；觸控感測元件，設置于保護外蓋的第ニ表面下方；顯示元件，設置于觸控感測元件下方；以及ロ字膠，設置于觸控感測元件與顯示元件之間，其中觸控感測元件與顯示元件之間具有一被ロ字膠所圍繞的間隙，此間隙中央處的高度大于間隙周邊處的高度，其中間隙的周邊處鄰接ロ字膠。
[0007]依據本發明的實施例，提供ー種觸控顯示裝置的保護外蓋，包括:玻璃基板，具有位于觸控側的第一表面以及相對于第一表面的第二表面，其中第一表面為平坦面，且第二表面為凹面。
[0008]依據本發明的實施例，還提供一種觸控顯示裝置的貼附設備，包括:第一托盤，具有凹陷部以承載保護外蓋；以及第二托盤，具有凹陷部以承載觸控感測元件，其中第二托盤的凹陷部與第一托盤的凹陷部對向設置，且第二托盤的凹陷部的底部表面為弧形凸面。
[0009]為了讓本發明的上述目的、特征、及優點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下:
【專利附圖】
【附圖說明】[0010]圖1顯示依據本發明的一實施例的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
[0011]圖2顯示依據本發明的另ー實施例的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
[0012]圖3顯示依據本發明的又一實施例的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
[0013]圖4顯示依據本發明的再一實施例的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
[0014]圖5A和圖5B顯示依據本發明的一實施例的使用貼附設備進行觸控顯示裝置的保護外蓋與觸控感測元件的貼合エ藝的剖面示意圖。
[0015]其中，附圖標記說明如下:
[0016]101?保護外蓋；
[0017]IOlA?保護外蓋的第一表面(外側表面)；
[0018]IOlB?保護外蓋的第二表面(內側表面)；
[0019]103?黏著劑；
[0020]105?觸控感測元件的基底；
[0021]105A?基底的第三表面(外側表面)；
[0022]105B?基底的第四表面(內側表面)；
[0023]107、109、115?觸控感測元件的觸控感測層；
[0024]110?觸控感測元件；
[0025]111 ?ロ字膠；
[0026]113 ?間隙；
[0027]113C?間隙的中央處；
[0028]113P?間隙的周邊處；
[0029]120?顯示元件；
[0030]Hl?間隙中央處的高度；
[0031]H2?間隙周邊處的高度；
[0032]Tl?ロ字膠的厚度；
[0033]117?觸控感測元件的保護層；
[0034]200?觸控顯示裝置；
[0035]300?貼附設備；
[0036]310?第一托盤；
[0037]312?第一托盤的凹陷部；
[0038]314?第一托盤的凹陷部的底部表面；
[0039]320?第二托盤；
[0040]322?第二托盤的凹陷部；
[0041]324?第二托盤的凹陷部的底部表面；
[0042]330?抽氣孔；
[0043]340?第一托盤與第二托盤互相靠近；
[0044]350?第一托盤與第二托盤互相分開。
【具體實施方式】
[0045]參閱圖1，圖1顯示依據本發明的一實施例的觸控顯示裝置200的剖面示意圖。觸控顯示裝置200包含保護外蓋101，保護外蓋101例如為強化玻璃，其具有第一表面IOlA(外側表面)作為觸控側，以及相對于第一表面IOlA的第二表面IOlB (內側表面)。在此實施例中，第一表面IOlA為平坦的表面，而第二表面IOlB則具有弧形的凹面，第二表面IOlB的弧形凹面可通過研磨加工或蝕刻的方式形成。此凹面形狀可以是弧形凹面或拱型凹面。在本實施例中，凹面形狀為弧形凹面，其是由多個梯度漸變的斜面所組成。而拱型凹面則是由兩個側邊斜面與一個中間平面所組成。
[0046]觸控感測元件110設置在保護外蓋101的第二表面IOlB下方，可通過黏著劑103將觸控感測元件Iio與保護外蓋101貼合，黏著劑103的材料例如為水膠，觸控感測元件110順應性地貼附在保護外蓋101的第二表面IOlB的弧形凹面下方。在此實施例中，觸控感測元件110包含基底105，以及分別形成在基底105外內兩側的兩個觸控感測層107和109，基底105可以是玻璃基板或塑膠膜層，觸控感測層107和109分別包含多個觸控感測電極，這些觸控感測電極可由透明導電材料形成，并且觸控感測電極可以是任何圖案，其取決于觸控感測電極的設計需求。經由觸控感測層107和109的這些觸控感測電極可以提供操作者觸碰觸控顯示裝置200的位置的X方向與Y方向的定位。
[0047]在另ー實施例中，圖1的觸控感測元件110也可以只具有ー側的觸控感測層107或109以及基底105，其中觸控感測層107或109的多個觸控感測電極可以同時提供觸碰位置的X方向與Y方向的定位。
[0048]另外，觸控顯示裝置200還包含設置在觸控感測元件110下方的顯示元件120，顯示元件120例如為液晶顯示面板或其他種類的顯示面板。顯示元件120經由ロ字膠111與觸控感測元件110接合，并且在顯示元件120與觸控感測元件110之間形成間隙(air gap)113，間隙113被ロ字膠111所圍繞，ロ字膠111例如為雙面膠帶，在一實施例中，ロ字膠111的厚度Tl可約為0.3mm或小于0.3mm。
[0049]在此實施例中，由于保護外蓋101的第二表面IOlB具有弧形凹面，而且觸控感測元件110順應性地貼附在此弧形凹面下方，因此在顯示元件120與觸控感測元件110之間的間隙113的中央處113C的高度Hl會大于間隙113的周邊處113P的高度H2，其中周邊處113P鄰接ロ字膠111。依據本發明的實施例，高度Hl比高度H2至少大0.2mm，例如高度Hl可以比高度H2大0.2mm至5mm，如此即使ロ字膠111的厚度Tl縮減而導致間隙113縮小，仍可以有效地避免位于ロ字膠111上方的部件如觸控感測元件110與位于ロ字膠111下方的部件如顯示元件120互相接觸，進而避免牛頓環現象發生。
[0050]參閱圖2，圖2顯示依據本發明的另ー實施例的觸控顯示裝置200的剖面示意圖。觸控顯示裝置200包含保護外蓋101，保護外蓋101具有作為觸控側的第一表面101A，以及與觸控感測元件110貼合的第二表面101B。在此實施例中，保護外蓋101的第一表面IOlA與第二表面IOlB皆為平坦的表面，但是觸控感測元件110的基底105則具有平坦的第三表面105A以及凹面形狀的第四表面105B，其中第三表面105A可提供觸控感測層107形成于其上，而第四表面105B則面向顯示元件120，并且經由ロ字膠111與顯示元件120接合，在觸控感測元件110的基底105與顯示元件120之間產生間隙113。在此實施例中，基底105可以是玻璃基板，因此可利用研磨加工或蝕刻方式形成具有凹面形狀的第四表面105B，此凹面形狀可以是弧形凹面或拱型凹面。在本實施例中，凹面形狀為弧形凹面，其是由多個梯度漸變的斜面所組成。而拱型凹面則是由兩個側邊斜面與一個中間平面所組成。[0051]由于此實施例的觸控感測元件110的基底105的下側具有凹面形狀的第四表面105B,因此在顯示元件120與基底105之間的間隙113的中央處的高度會大于間隙113的周邊處的高度，依據本發明的實施例，間隙113的中央處的高度比周邊處的高度大0.2_至5mm,因此可以有效地避免觸控感測元件110的基底105與顯示元件120互相接觸，進而避免牛頓環現象發生。
[0052]參閱圖3，圖3顯示依據本發明的另ー實施例的觸控顯示裝置200的剖面示意圖。圖3與圖1的差別在于保護外蓋101的第二表面IOlB的凹面形狀為拱型凹面，此拱型凹面也可以利用研磨加工或蝕刻方式形成。
[0053]在圖3圖的實施例中，于顯示元件120與觸控感測元件110之間被ロ字膠111圍繞的間隙113同樣具有中央處的高度大于周邊處的高度的特征，并且中央處的高度比周邊處的高度至少大0.2mm到5mm,如此可以有效地避免觸控感測元件110與顯示元件120互相接觸，進而避免牛頓環現象發生。
[0054]在另ー實施例中，圖3的觸控感測元件110也可以只具有ー側的觸控感測層107或109以及基底105，其中觸控感測層107或109的多個觸控感測電極可以同時提供觸碰位置的X方向與Y方向的定位。
[0055]參閱圖4，圖4顯示依據本發明的再一實施例的觸控顯示裝置200的剖面示意圖。在此實施例中，觸控感測元件110不包含基底，而是直接在保護外蓋101具有凹面形狀的第ニ表面IOlB上形成觸控感測層115，并且在保護外蓋101的第二表面IOlB上還形成保護層117以包覆觸控感測層115，保護層117的材料可以是有機或無機的絕緣材料，由觸控感測層115和保護層117形成觸控感測元件110。之后，經由ロ字膠111將觸控感測元件110的保護層117與顯示元件120接合，在保護層117與顯示元件120之間產生間隙113。
[0056]在本實施例中，由于保護層117順應地在保護外蓋101具有凹面形狀的第二表面IOlB上形成，因此保護層117同樣具有凹面形狀的表面，使得顯示元件120與保護層117之間產生的間隙113具有中央處的高度大于周邊處的高度的特征，并且中央處的高度比周邊處的高度至少大0.2mm到5mm,如此可以有效地避免觸控感測元件110與顯示元件120互相接觸，進而避免牛頓環現象發生。
[0057]參閱圖5A和圖5B，圖5A和圖5B顯示依據本發明的ー實施例，使用貼附設備300進行觸控顯示裝置200的保護外蓋101與觸控感測元件110的貼合エ藝的剖面示意圖，其中觸控顯示裝置200的保護外蓋101與觸控感測元件110以圖3的實施例作為例子來說明，然而，上述其他實施例的觸控顯示裝置200的保護外蓋101與觸控感測元件110也可以使用此貼附設備300進行貼合エ藝。
[0058]貼附設備300包含第一托盤310，其具有凹陷部312以承載保護外蓋101，凹陷部312的底部表面314可以是平坦的表面，此底部表面314與保護外蓋101的第一表面IOlA接觸。貼附設備300還包含第二托盤320，其具有凹陷部322以承載觸控感測元件110，第ニ托盤320的凹陷部322面向第一托盤310的凹陷部312設置，并且第二托盤320的凹陷部322的底部表面324可具有弧形的凸面，此弧形凸面有助于讓觸控感測元件110順應性地貼附于保護外蓋101的第二表面IOlB的凹面下方。
[0059]如圖5A所示，第一托盤310與第二托盤320分別具有多個抽氣孔330，這些抽氣孔330與第一托盤310的凹陷部312以及第ニ托盤320的凹陷部322連通，并且這些抽氣孔330還連接至抽真空裝置(未繪出)，當開啟抽真空裝置吋，經由抽氣孔330可以將保護外蓋101與觸控感測元件110分別吸住并緊貼于第一托盤310與第二托盤320上，接著讓第ー托盤310與第二托盤320互相靠近，如圖5A標示的箭頭340，進行保護外蓋101與觸控感測元件110的貼合エ藝。在一實施例中，可于保護外蓋101或觸控感測元件110的表面涂布黏著劑103，以幫助保護外蓋101與觸控感測元件110的貼合。
[0060]當保護外蓋101與觸控感測元件110的貼合エ藝完成后，關閉抽真空裝置，并且讓第一托盤310與第二托盤320互相分開，如圖5B標示的箭頭350，完成貼附后的保護外蓋101與觸控感測元件110。之后，再利用ロ字膠111將貼附后的保護外蓋101和觸控感測元件110與顯示元件120接合，即可完成觸控顯示裝置200的制作。
[0061]依據本發明的實施例，觸控顯示裝置200的保護外蓋101的作為觸控側的第一表面IOlA (外側表面)保持在平坦的狀態，并且顯示元件120也是保持在不彎曲或不翹曲的片狀結構，以觸控顯示裝置200的整體觀之，觸控顯示裝置200為不彎曲或不翹曲的結構，但是通過保護外蓋101的第二表面IOlB (內側表面)具有凹面形狀的設計，并且讓觸控感測元件110順應性地貼附在此凹面形狀下方；或者在保護外蓋101的第二表面IOlB也保持在平坦狀態的情況下，讓觸控感測元件110的基底105的第四表面105B (內側表面)具有凹面形狀的設計，可以讓顯示元件120與觸控感測元件110之間被ロ字膠111所圍繞的間隙113具有中央處的高度大于周邊處的高度的特征，如此可以有效地避免位于ロ字膠111上方的部件與位于ロ字膠111下方的部件互相接觸，進而避免觸控顯示裝置200發生牛頓環現象，由此可以提升觸控顯示裝置200的顯示畫面的品質。
[0062]雖然本發明已揭露優選實施例如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，當可做些許更動與變更，因此本發明的保護范圍當視隨附權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.ー種觸控顯示裝置，包括: 一保護外蓋，具有一第一表面及一相對于該第一表面的第二表面； ー觸控感測兀件，設置于該第二表面下方； 一顯示元件，設置于該觸控感測元件下方；以及 一口字膠，設置于該觸控感測元件與該顯示元件之間，且圍繞構成ー間隙； 其中，該間隙中央處的高度大于該間隙周邊處的高度。
2.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該保護外蓋的該第二表面為ー平坦面。
3.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該保護外蓋的該第二表面為ー凹面。
4.如權利要求3所述的觸控顯示裝置，其中該凹面為ー弧形凹面或一拱型凹面。
5.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中觸控感測元件包含一觸控感測層與一保護層。
6.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中觸控感測元件包含一基底，該基底具有一第三表面及一相對于該第三表面的第四表面。
7.如權利要求6所述的觸控顯示裝置，其中該基底的該第四表面為ー凹面。
8.如權利要求7所述的觸控顯示裝置，其中該凹面為ー弧形凹面或一拱型凹面。
9.如權利要求6所述的觸控顯示裝置，其中觸控感測元件包含一形成于該第三表面上方的觸控感測層。
10.如權利要求6所述的觸控顯示裝置，其中觸控感測元件包含一形成于該第四表面下方的觸控感測層。
11.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該ロ字膠的厚度小于或等于0.3_。
12.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該間隙中央處的高度比該間隙周邊處的高度至少大0.2mm。
13.如權利要求1所述的觸控顯示裝置，其中該間隙中央處的高度比該間隙周邊處的高度大0.2mm至5臟。
14.一種如權利要求1至13中任一項所述的觸控顯示裝置的保護外蓋，所述保護外蓋具有一平坦面與一凹面，其中該凹面為ー弧形凹面或一拱型凹面。
15.一種如權利要求1至13中任一項所述的觸控顯示裝置的貼附設備，包括: 一第一托盤，具有一凹陷部以承載一保護外蓋；以及 一第二托盤，具有一凹陷部以承載ー觸控感測元件；其中，該第二托盤的該凹陷部與該第一托盤的該凹陷部對向設置，且該第二托盤的該凹陷部的底部表面為ー弧形凸面。
【文檔編號】G06F3/041GK103488324SQ201210196476
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月14日 優先權日:2012年6月14日
【發明者】吳昆龍, 張克勤, 鄧嘉峰 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司