TWI590120B - Integrated backlight module touch display module and its manufacturing method - Google Patents

Description

整合背光模組的觸控顯示模組及其製造方法

本發明係關於一種觸控顯示模組的結構及其製造方法，特別是關於一種整合背光模組的觸控顯示模組及其製造方法。

現今，整合觸控模組及顯示模組的觸控顯示模組，於終端產品的應用可應用在手機、平板、筆記型電腦或一般電腦、手持裝置或其他的觸控裝置等，因此，觸控顯示模組普遍應用於許多消費性的電子產品中，致使整合觸控模組及顯示模組的重要性也與日俱增。

傳統觸控模組及顯示模組的組裝方式，請先參照本發明第一A圖所示，一般的觸控模組10主要係由軟性電路板(Flexible Printed Circuit，FPC)、控制IC、玻璃基板、透明導電膜(ITO)層及聚脂薄膜(PET film)所組成，其中的玻璃基板、ITO層及PET薄膜又可組成玻璃感應層(Glass Sensor)及薄膜感應層(Film Sensor)。另，顯示模組12中可由背光模組122及液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)124所組成。接著，請參照本發明第一B圖所示，經由光學膠或雙面膠的黏著層14將觸控模組10及顯示模組12貼合 住。最後，請參照本發明第一C圖所示，再將貼合好的觸控模組10及顯示模組12接合至前框16之中，以形成一觸控顯示模組1。

承接上段，於傳統的組裝方式與結構中，顯示模組12與前框16組裝時，為了避免顯示模組12接合至前框16中，會因為顯示模組12的體積稍稍過大，而造成組裝尺寸不符的情事發生，因此需要預留組裝公差空間18、19於顯示模組12及前框16之中。一般業者為了使組裝的良率提高，往往會犧牲產品的尺寸大小預留組裝公差空間18、19，而無法使組裝後的產品擁有狹窄的邊框與薄型化，倘若要達成更小的產品尺寸則不預留組裝公差空間18、19，伴隨而來的風險則是顯示模組12及前框16的組裝良率恐會降低。

再者，顯示模組12與觸控模組10貼合時，容易因為顯示模組12的底部具有軟排線，於貼合時顯示模組12的底部不平整而使貼合良率降低，此一風險會造成貼合不良時，顯示模組12整組報廢，進而增加了製造產商的生產成本。因此現有的傳統技術的困境在於，為了追求製造的良率，而容易犧牲產品的尺寸，反之為了產品尺寸則容易降低製造良率，上述的難題會造成製造廠商無法提供更低成本或高品質的觸控顯示模組。

有鑑於此，本發明在針對現有的技術缺失，提出一種整合背光模組的觸控顯示模組及其製造方法，以實現窄邊框及薄型化的產品尺寸，另外可以增加貼合製程的良率以及降低生產成本。

本發明的主要目的係在提供一種整合背光模組的觸控顯示模組及其製造方法，先將顯示模組的背光模組整合到基板及前框，少了顯示模組固定背光單元與顯示器玻璃(Film On Glass，FOG)的外框，則不用預留觸控顯示模組與前框的組裝公差空間，達到整機窄邊框與薄型化的設計。

本發明的另一目的係在提供一種整合背光模組的觸控顯示模組及其製造方法，因上述的背光單元已整合到前框，在觸控模組貼合時，僅需先與顯示器玻璃貼合，而顯示器玻璃的背面是一平整的平面，進而提升了貼合時的良率，即便貼合不良時，亦只會損失顯示器玻璃，避免整個包含背光模組的顯示模組都報廢，以節省生產的成本。

本發明的再一目的係在提供一種整合背光模組的觸控顯示模組及其製造方法，使用之基板更可以金屬為主體框架，以達成薄型、窄邊化並同時可以保有強度。

為了達到上述的目的，本發明提供一種整合背光模組的觸控顯示模組，包含一背光模組、一基板、一第一框架、一第二框架及一觸控模組；基板的表面與背光模組接合；第一框架環設在背光模組的周圍，且位於基板的表面上；第二框架環設在第一框架及基板的表面的周圍，以接合第一框架及基板，且第二框架的頂部高於第一框架的頂部；觸控模組的底部貼合一透明基板，且透明基板的面積小於觸控模組，貼合透明基板的觸控模組再接合至第一框架及第二框架上，以使透明基板接合於第一框架的 頂部，且觸控模組未貼合透明基板的範圍接合於第二框架的頂部，以使透明基板覆蓋在背光模組上。

為了達到上述的目的，本發明亦提供一種整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，包含下列步驟(a)提供一基板；(b)接合一背光模組至基板的表面；(c)環設一第一框架於背光模組的周圍，且位於基板的表面上；(d)環設一第二框架於第一框架及基板的表面的周圍，以接合第一框架及基板；(e)貼合一已貼合透明基板的觸控模組至第一框架及第二框架上，以使透明基板接合於第一框架的頂部，且觸控模組未貼合透明基板的範圍接合於第二框架的頂部，以使透明基板覆蓋在背光模組上。

如上所述的整合背光模組的觸控顯示模組更包括一覆蓋殼體，其固定基板並包覆已接合在第一框架及第二框架的觸控模組。

如上所述的基板更可向下延伸以形成至少一邊條，邊條固定至覆蓋殼體，邊條係為扣件或卡勾。

如上所述的邊條上更具有一螺牙孔，邊條固定至覆蓋殼體更可以藉由一鎖固元件以穿設至螺牙孔中，以將邊條鎖固在覆蓋殼體，鎖固元件係為螺絲，基板及邊條係為金屬。

如上所述的基板更可向上延伸以形成一凸邊，以可穿設於第二框架中，以固定住第二框架，凸條係為金屬。

如上所述的第一框架係以射出成形方式，並以一體成形環設在背光模組的周圍；第二框架亦以射出成形，並以一體成形環設在第一框架 及基板表面的周圍，其中的第一框架及第二框架係為塑膠材料，第一框架係為白色或具高反射率的顏色。

如上所述的觸控模組底部更藉由一黏膠以貼合透明基板，黏膠係為光學膠或雙面膠。

底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

1‧‧‧觸控顯示模組

10‧‧‧觸控模組

12‧‧‧顯示模組

122‧‧‧背光模組

124‧‧‧液晶顯示器

14‧‧‧黏著層

16‧‧‧前框

18‧‧‧組裝公差空間

19‧‧‧組裝公差空間

20、20’、20”‧‧‧整合背光模組的觸控顯示模組

22‧‧‧背光模組

24‧‧‧基板

242‧‧‧邊條

244‧‧‧凸邊

26‧‧‧第一框架

262‧‧‧頂部

28‧‧‧第二框架

282‧‧‧頂部

30‧‧‧觸控模組

32‧‧‧透明基板

34‧‧‧黏膠

36‧‧‧覆蓋殼體

362‧‧‧勾槽

38‧‧‧鎖固元件

第一A至一C圖為傳統觸控模組及顯示模組組裝方式的各步驟結構示意圖。

第二圖為本發明第一實施例的結構示意圖。

第三A至三F圖為本發明於製造第一實施例的各步驟結構示意圖。

第四圖為本發明第二實施例的結構示意圖。

第五A至五E圖為本發明於製造第二實施例的各步驟結構示意圖。

第六圖為本發明第三實施例的結構示意圖。

本發明的整合背光模組的觸控顯示模組及其製造方法可以改善現有的觸控模組及顯示模組的接合製程，以使一般製作觸控顯示模組的廠 商達成整體極窄邊框、薄型化、增加貼合製程良率及降低成本，當製作的廠商提升了技術及降低了成本後，更可以回饋至終端產品上。

首先，請先參照本創作第二圖所示，一種整合背光模組的觸控顯示模組20包含一背光模組22、基板24、第一框架26、第二框架28及觸控模組30，於本實施例中基板24係為金屬材質的基板，第一框架26及第二框架28的材質係可以為塑膠材料，且第一框架26係為白色或具高反射率的顏色，上述的材質及顏色僅係為本實施例的說明，不應以此為限制。基板24的表面係接合背光模組22，以使背光模組22位於基板24的表面上，第一框架26環設於背光模組22的周圍，且位於基板24的表面上，第二框架28環設於第一框架26及基板24的表面的周圍，以接合第一框架26及基板24，以使第一框架26位於第二框架28及背光模組22間，且第二框架28的頂部282會高於第一框架26的頂部262，觸控模組30的底部則貼合一透明基板32，透明基板32的面積係小於觸控模組30，於本實施例中係以一黏膠34接合觸控模組30的底部及透明基板32，且黏膠34係為光學膠或雙面膠，另於本實施例中的透明基板32係為顯示器玻璃(Film On Glass，FOG)，貼合透明基板32的觸控模組30係接合至第一框架26及第二框架28上，以使透明基板32接合於第一框架26的頂部262，且觸控模組30未貼合透明基板32的範圍係接合第二框架28的頂部282，以使透明基板32覆蓋於背光模組22上。另外，更包括一覆蓋殼體36係裝設於基板32周圍，並且包覆已接合於第一框架26 及第二框架28的觸控模組30，於本發明中所述的覆蓋殼體36係為產品中包覆觸控顯示模組的前框或是外觀殼體。

承接上段，說明完本發明整合背光模組的觸控顯示模組20後，接著說明整合背光模組的觸控顯示模組20的製造方法，並請參照本發明第三A圖~第三F圖所示。首先，請先參照本發明第三A圖所示，提供一基板24，並將一背光模組22接合至基板24的表面。如第三B圖所示，環設一第一框架26於背光模組22的周圍，且位於基板24表面上，於本實施例中第一框架26係以射出成形，並以一體成形的方式環設在背光模組22的周圍，但不應以此種製作方式為限制。如第三C圖所示，環設一第二框架28於第一框架26及基板24的表面周圍，以接合第一框架26及基板24，於本實施例中的第二框架28也可以以射出成形，並一體成形的方式環設在第一框架26及基板24的表面周圍，但不應以此種製作方式為限制。如第三D圖所示，先以一黏膠34將透明基板32貼合至觸控模組30的底部。如第三E圖所示，將已經貼合透明基板32的觸控模組30貼合至第一框架26及第二框架28上，以使透明基板32接合於第一框架26的頂部262，且觸控模組30未貼合透明基板32的範圍則接合至第二框架28的頂部282，以使透明基板32覆蓋於背光模組22上。如第三F圖所示，最後利用一覆蓋殼體36裝設在基板32周圍，以將基板32及其上所有組件固定於覆蓋殼體36內，且覆蓋殼體36包覆已經接合於第一框架26及第二框架28的觸控模組30。

接著，本發明更提供另一實施例，以說明基板如何固定於覆蓋殼體之中，請參照本發明第四圖所示。一種整合背光模組的觸控顯示模組20’亦包含一背光模組22、基板24、第一框架26、第二框架28及觸控模組30。基板24的表面係接合背光模組22，以使背光模組22位於基板24的表面上，基板24的邊緣更可向下延伸以形成至少一邊條242，及基板24的邊緣更可向上延伸以形成一凸邊244，第一框架26環設於背光模組22的周圍，且位於基板24的表面上，第二框架28環設於第一框架26及基板24的表面的周圍，同時包覆住基板24的凸邊244，以使凸邊244穿設於第二框架28之中，第二框架28則接合第一框架26及基板24，以使第一框架26位於第二框架28及背光模組22間，且第二框架28的頂部282會高於第一框架26的頂部262，觸控模組30的底部則貼合一透明基板32，透明基板32的面積係小於觸控模組30，於本實施例中亦以一黏膠34接合觸控模組30的底部及透明基板32，且黏膠係為光學膠或雙面膠，貼合透明基板32的觸控模組30係接合至第一框架26及第二框架28上，以使透明基板32接合於第一框架26的頂部262，且觸控模組30未貼合透明基板32的範圍係接合第二框架28的頂部282，以使透明基板32覆蓋於背光模組22上。另外，更包括一覆蓋殼體36係包覆已接合於第一框架26及第二框架28的觸控模組30，並藉由基板24周圍的邊條242固定於覆蓋殼體36內，於本實施例中，邊條242上更具有一螺牙孔(圖中未示)，邊條242係固定至覆蓋殼體36時，更藉由一鎖固元件38穿設至螺牙 孔中，以將邊條242鎖固於覆蓋殼體36，藉此一鎖固動作則可使覆蓋殼體36固定基板24及其上所有組件的位置，在此所述的鎖固元件38係為螺絲。

承上，說明說本發明另一實施例的結構之後，接續說明另一實施例的製程，並請參照本發明第五A圖~第三E圖所示。首先，請先參照本發明第五A圖所示，提供一基板24，並接合一背光模組22至基板24的表面。如第五B圖所示，環設一第一框架26於背光模組22的周圍，且位於基板24的表面上，於本實施例中第一框架26亦係以射出成形，並以一體成形的方式環設在背光模組22的周圍，但不應以此種製作方式為限制。如第五C圖所示，環設一第二框架28於第一框架26及基板24的表面周圍，以接合第一框架26及基板24，於本實施例中的第二框架28亦也可以以射出成形，並一體成形的方式環設在第一框架26及基板24的表面周圍，第二框架28並以基板24所延伸出的凸邊244為基準，包覆住凸邊244，以致使凸邊244插設於第二框架28中，但不應以此種製作方式為限制。如第五D圖所示，先以一黏膠34將透明基板32貼合至觸控模組30的底部，再將已經貼合透明基板32的觸控模組30貼合至第一框架26及第二框架28上，以使透明基板32接合於第一框架26的頂部262，且觸控模組30未貼合透明基板32的範圍則接合至第二框架28的頂部282，以使透明基板32覆蓋於背光模組22上。如第五E圖所示，最後將基板32及其上所有組件固定於一覆蓋殼體36，覆蓋殼體36並包覆已經接合於第一框架26及第二框架28的觸控模組30，於本實施例中， 覆蓋殼體36是藉由一鎖固元件38穿設至基板32的邊條242上的螺牙孔中，以藉由鎖固元件將覆蓋殼體36鎖固至基板32的邊條242以固定。

說明完上述兩種固定方式後，固定覆蓋殼體36至基板32的方式仍可以藉由其他實施例說明，如本發明第六圖所示，一種整合背光模組的觸控顯示模組20”亦包含一背光模組22、基板24、第一框架26、第二框架28及觸控模組30。基板24的表面係接合背光模組22，以使背光模組22位於基板24的表面上，基板24的邊緣更可向下延伸以形成至少一邊條242，及基板24的邊緣更可向上延伸以形成一凸邊244，第一框架26環設於背光模組22的周圍，且位於基板24的表面上，第二框架28環設於第一框架26及基板24的表面的周圍，同時包覆住基板24的凸邊244，以使凸邊244穿設於第二框架28之中，第二框架28則接合第一框架26及基板24，以使第一框架26位於第二框架28及背光模組22間，且第二框架28的頂部282會高於第一框架26的頂部262，觸控模組30的底部則貼合一透明基板32，透明基板32的面積係小於觸控模組30，於此係以一黏膠34接合觸控模組30的底部及透明基板32，且黏膠係為光學膠或雙面膠，貼合透明基板32的觸控模組30係接合至第一框架26及第二框架28上，以使透明基板32接合於第一框架26的頂部262，且觸控模組30未貼合透明基板32的範圍係接合第二框架28的頂部282，以使透明基板32覆蓋於背光模組22上。另外，更包括一覆蓋殼體36係包覆已接合於第一框架26及第二框架28的觸控模組30，並藉由基板24周圍的邊條242固定於覆蓋殼體36內，於本實施例中，邊條242係為一卡勾， 而覆蓋殼體36與邊條242的相互固定位置則可設一勾槽362，以將卡勾狀的邊條242接合至覆蓋殼體36的溝槽362中，藉此一接合動作則可使覆蓋殼體36固定基板24及其上所有組件的位置。然而，整合背光模組的觸控顯示模組20”的製程則相似於上述的整合背光模組的觸控顯示模組20’的製程，僅在第五E圖中將鎖固元件38及邊條242上的螺牙孔，替換成第六圖中卡勾狀的邊條242及覆蓋殼體36的溝槽362的接合方式，故不在此贅述。

綜上所述，本發明主要的精神在於將透明基板與觸控模組先貼合，而背光模組先設置基板上，再從背光模組周圍依序設置第一框架及第二框架，藉此使整合之後的觸控顯示模組無預留組裝的公差空間，此一作法的好處就是可以實現窄邊框的設計及薄型化的設計，徹底去除組裝的公差空間。並且，於組裝觸控模組及背光模組時，因透明基板以設置於觸控模組的底部，透明基板的背面是一平整的平面，進而提升了貼合時的良率，即便貼合不良時，亦只會損失透明基板，減少需報廢的元件，大大提升了製程良率及降低生產的成本。另外，上述的實施例僅係為示範例說明，基板及其所延伸出的邊條與凸邊亦係為金屬材質，倘若當凸邊插設於第二框架中時，更可以因為金屬材質連帶提升包覆在外面的第二框架的強度，且邊條與凸邊的設計不一定需要同時存在，可以依照使用者的製作需求在基板上延伸出凸邊或是邊條，甚至都不需要，進而使覆蓋殼體固定基板的方式不受限制，邊條除了藉由鎖固及卡勾外，亦可為扣件，皆可達成覆蓋殼體固定基板的方式。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍。

20’整合背光模組的觸控顯示模組  22 背光模組  24 基板  242 邊條  244 凸邊  26 第一框架  262 頂部  28 第二框架  282 頂部  30 觸控模組  32 透明基板  34 黏膠  36 覆蓋殼體            38 鎖固元件

Claims (24)

1. 一種整合背光模組的觸控顯示模組，包含： 一背光模組； 一基板，該基板的表面係接合該背光模組； 一第一框架，其係環設於該背光模組的周圍，且位於該基板的該表面上； 一第二框架，其係環設於該第一框架及該基板的該表面的周圍，以接合該第一框架及該基板，且該第二框架的頂部係高於該第一框架的頂部；及 一觸控模組，其底部係貼合一透明基板，且該透明基板的面積係小於該觸控模組，貼合該透明基板的該觸控模組係接合至該第一框架及該第二框架上，以使該透明基板接合於該第一框架的該頂部，且該觸控模組未貼合該透明基板的範圍接合於該第二框架的該頂部，以使該透明基板覆蓋於該背光模組上。
2. 如請求項1所述之整合背光模組的觸控顯示模組，更包括一覆蓋殼體，其係裝設於該基板周圍，以固定該基板及其上的該背光模組、該第一框架、該第二框架及該觸控模組，並包覆已接合於該第一框架及該第二框架的該觸控模組。
3. 如請求項2所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該基板更可向下延伸以形成至少一邊條，該邊條係固定至該覆蓋殼體。
4. 如請求項3所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該邊條係為扣件或卡勾。
5. 如請求項3所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該邊條上更具有一螺牙孔，該邊條係固定至該覆蓋殼體更藉由一鎖固元件穿設至該螺牙孔中，以將該邊條鎖固於該覆蓋殼體。
6. 如請求項5所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該鎖固元件係為螺絲。
7. 如請求項3所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該基板及該邊條係為金屬。
8. 如請求項1或3所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該基板更可向上延伸以形成一凸邊，其係可穿設於該第二框架中，以固定住該第二框架。
9. 如請求項8所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該基板及該凸邊係為金屬。
10. 如請求項1所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該第一框架係射出成形，並以一體成形環設於該背光模組的周圍。
11. 如請求項1或10所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該第二框架係射出成形，並以一體成形環設於該第一框架及該基板的該表面的周圍。
12. 如請求項1所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該第一框架及該第二框架係為塑膠材料。
13. 如請求項1所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該第一框架係為白色或具高反射率的顏色。
14. 如請求項1所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該觸控模組的該底部更藉由一黏膠以貼合該透明基板。
15. 如請求項14所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該黏膠係為光學膠或雙面膠。
16. 如請求項1所述之整合背光模組的觸控顯示模組，其中該透明基板係為顯示器玻璃(Film On Glass，FOG)。
17. 一種整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，包含下列步驟： (a)提供一基板； (b)接合一背光模組至該基板的表面； (c)環設一第一框架於該背光模組的周圍，且位於該基板的該表面上； (d)環設一第二框架於該第一框架及該基板的該表面的周圍，以接合該第一框架及該基板；及 (e)貼合一已貼合透明基板的觸控模組至該第一框架及該第二框架上，以使該透明基板接合於該第一框架的頂部，且該觸控模組未貼合該透明基板的範圍接合於該第二框架的頂部，以使該透明基板覆蓋於該背光模組上。
18. 如請求項17所述之整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，更包含一步驟(f)裝設一覆蓋殼體於該基板周圍，該覆蓋殼體係固定該基板及其上的該背光模組、該第一框架、該第二框架及該觸控模組，並將該已接合於該第一框架及該第二框架的該觸控模組包覆於該覆蓋殼體中。
19. 如請求項17所述之整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，其中在步驟(e)中，該透明基板係以一黏膠貼合於該處控模組的底部，且該透明基板的面積小於該觸控模組。
20. 如請求項19所述之整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，其中該黏膠係為光學膠或雙面膠。
21. 如請求項17所述之整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，其中在步驟(c)中，該第一框架係射出成形並以一體成形環設於該背光模組的周圍。
22. 如請求項17或21所述之整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，其中在步驟(d)中，該第二框架係射出成形並以一體成形環設於該第一框架及該基板的該表面周圍。
23. 如請求項17所述之整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，其中該透明基板係為顯示器玻璃。
24. 如請求項17所述之整合背光模組的觸控顯示模組的製造方法，其中該第一框架係為白色或具高反射率的顏色。