TWM563565U - 具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，包含一顯示面板、一光學黏膠層、一抗紫外線光學黏膠層與一觸控面板，其中該光學黏膠層與該抗紫外線光學黏膠層係設置於該顯示面板與該觸控面板之間，且該光學黏膠層與該抗紫外線光學黏膠層之間為疊置關係並相互貼合，且經UV光照射而固化，其中該抗紫外線光學黏膠層係在光學透明黏膠中加入紫外線吸收劑或紫外線吸收粒子而成，藉以達成一種使兩硬質板體的貼合處不產生氣泡的目的。

Description

具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置

一種觸控顯示裝置，尤其是一種具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置。

觸控面板光學膠具有高光學穿透性，主要之目的是用來貼合觸控螢幕與鏡片或液晶顯示模組等光學級產品的一種膠材，可大幅提升陽光下可判讀性及提高顯示對比，目前大多是利用水膠(Optical clear Resin,OCR)或固態光學膠(Optically Clear Adhesive,OCA)來將觸控面板貼合於顯示面板表面。

以水膠貼合，會因為膠材厚度、壓力等貼合參數控制不易，使得整體良率不高。在第一道水膠貼合程序中，由於觸控面板端的觸控玻璃/壓克力與觸控感應單元(亦為玻璃材質)間材質硬度相近，因此第一道水膠貼合程序通常可順利完成而有相當好的良率。然而在進行面板模組與觸控面板端之間的第二道水膠貼合程序之前，由於面板單元與背光模組需先行組合起來，在面板單元以及背光模組的四周再以遮框膠帶(bezel tape)或金屬框體結合。由於必須滿足輕薄的要求，背光模組的結構強度通常較差(其稍具彈性)，因此面板單元雖與觸控玻璃以及觸控感應單元具有相近的玻璃材質，在進行觸控感應單元與面板單元之間的第二道水膠貼合程序時，受到背光模組稍具彈性的特性影響，在進行真空環境中的第二道水膠貼合時，面板單元與背光模組之間容易發生變形，進而使第二道水膠貼合程序發生施壓應力不均、膠材厚度不均，或是產生氣泡、缺膠等問題，降低第二道水膠貼合的良率。

而在台灣發明專利公告號I537786觸控裝置及其貼合製程一案也提到，若使用固態光學膠(OCA)將單片式觸控面板60(或觸控感測面板20)與顯示面板30(或保護玻璃10)貼合時，會在黑色遮光油墨70與顯示區間因厚度段差造成應力回彈，外觀上會造成肉眼可視的氣泡，在提高製程良率上需改以液態光學膠(OCR)來克服，然而液態光學膠(OCR)的製程要求高，因水膠為液態必須使使其平均分布，否則容易產生氣泡、缺膠等問題。

因此從現有技術來看，使用液態光學膠(OCR)或固態光學膠(OCA)都會造成氣泡的問題，尤其氣泡問題尤其會發生硬板之間的貼合，而液態光學膠(OCR)在貼合製程的要求高，如何以固態光學膠(OCA)克服以上問題，實為本技術領域中所極欲解決的問題。

本創作的主要目的在於提供一種具有膠體疊接結構的觸控顯示，其中在板材貼合過程中時不會產生氣泡，而避免產生黃化(Yellowness)現象及避免板材與膠片脫離，具體而言，是在第二道以後的貼合製程時提供不會產生氣泡的發生，尤其是當兩硬質板體貼合時不會產生氣泡，而且能以固態光學膠(OCA)來做貼合。

為達成上述目的，本創作的具體技術手段包含具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，包含一顯示面板、一光學黏膠層、一抗紫外線光學黏膠層與一觸控面板，其中該光學黏膠層與該抗紫外線光學黏膠層係設置於該顯示面板與該觸控面板之間，且該光學黏膠層與該抗紫外線光學黏膠層之間並相互貼合，其中該抗紫外線光學黏膠層係在光學透明黏膠中加入紫外線吸收劑或紫外線吸收粒子而成。

其中，顯示面板與觸控面板之間具有抗紫外線光學黏膠層與該光學黏膠層，因此顯示面板與觸控面板貼合時，是以同為軟性材質與同材質的光學黏膠層來黏合，因此顯示面板與觸控面板之間的貼合面是軟性接面對軟性接面而不容易產生空隙，因此當在進行硬質板體互相貼合的製程時，產生氣泡的機會非常低，因此跟習知技術相比，在觸控面板貼合光學膠的製程時或許兩者氣泡產生機會是相同，但在觸控面板與顯示面板貼合時，本創作幾乎不會再產生氣泡，但習知技術的做法卻不可避免會導致更多氣泡的產生，且氣泡多為肉眼可視的程度，因此本創作除了能有效避免氣泡及黃化現象的產生，也因為貼合製程良率提高，而節省重工程序及製作成本。

本創作的另一特點在於該抗紫外線光學黏膠層係在光學透明黏膠中加入紫外線吸收劑或紫外線吸收粒子，可避免因UV光固化程序曝曬過久而造成光學膠黃化的問題及提高對環境中抗UV光的能力。

以下配合圖式及元件符號對本創作的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參閱圖1，圖1為本創作的第一較佳實施例示意圖。如圖1所示，本創作的具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置100的靠內側結構為顯示面板10，靠外側結構為觸控面板40，顯示面板10之上依序設置抗紫外線光學黏膠層20與光學黏膠層30，在此實施例中，抗紫外線光學黏膠層20的底面係貼合顯示面板10之對應觸控面板40的一面，抗紫外線光學黏膠層20的頂面則與光學黏膠層30的底面相互貼合，光學黏膠層30的頂面係貼合觸控面板40之對應顯示面板的一面。

參閱圖2，圖2為本創作的第二較佳實施例示意圖。如圖2所示，本創作的具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置100的靠內側結構為顯示面板10，靠外側結構為該觸控面板40，顯示面板10之上依序設置光學黏膠層30與抗紫外線光學黏膠層20，在此實施例中，光學黏膠層30的底面係貼合顯示面板10之對應該觸控面板40的一面，光學黏膠層30的頂面則與抗紫外線光學黏膠層20的底面相互貼合，抗紫外線光學黏膠層20的頂面係貼合觸控面板40之對應顯示面板的一面。

上述的實施例的結構特色是，抗紫外線光學黏膠層20與光學黏膠層30都僅有一側與硬質的板體貼合，而未與硬質的板體貼合的一側則是相互貼合，由於抗紫外線光學黏膠層20與光學黏膠層30皆為軟性材質，彼此之間的貼合面能有效密合，因此發生氣泡的機會極低，且皆為同種類材料，因此結合力強，尤其當結構層都為軟性，有助於大幅提高加壓脫泡製程（Auto-clave）時的脫泡能力，因為加壓脫泡製程是先利用溫度軟化膠體，然後施加壓力以除去或打散貼合時所產生的氣泡，同時使物件間更緊密地黏合在一起，顯而易見的當抗紫外線光學黏膠層20與光學黏膠層30都是軟性，其除去或打散氣泡能力能得到大幅提升，因為兩者皆具有軟性，因此加壓時，兩者的接合面能完全緊密的貼合，而能極有效將氣泡消除或打散；而現有技術的顯示面板10與觸控面板40的貼合是用單層光學膠貼合，但是由於顯示面板10與觸控面板40都是硬質板體而且厚度越來越薄容易彎曲，如果顯示面板10與觸控面板40的表面平整度不佳，比如機台因素或面板本身平整度因素或顯示面板因結合背光模組而彎曲，都容易造成顯示面板10的表面不夠平整，一旦與光學膠貼合就會因產生空隙而造成肉眼可視的氣泡，即使經加壓脫泡製程所仍難以把氣泡有效去除，畢竟其中一層仍為硬質板體，加壓時並無法完全貼合，還是容易有氣泡殘留，因此導致黃化現象與影響可視度，也可能造成膠片剝離脫落。

因此本創作提出雙層軟性膠體黏結結構作來接合觸控面板與顯示面板，其中抗紫外線光學黏膠層20與光學黏膠層30能分別與不同的硬質基板進行貼合，彼此不會相互影響，而且能大量製作，而且更能分別挑選貼合良好的觸控面板與顯示面板，接著使抗紫外線光學黏膠層20與光學黏膠層30黏接而貼合觸控面板與顯示面板，由於兩者不但皆為軟性且材料相同，因此即使硬質板體表面不平整，透過軟性黏膠層的特性，能有效填平不平整處而使空隙產生機會大幅降低，而且只要稍微施加壓力就能讓貼合面的接合達到完全貼合程度，因此貼合面氣泡產生機會能大幅降低，待對位完成後，再以UV照射使抗紫外線光學黏膠層20與光學黏膠層30固化，而完成對觸控面板與顯示面板的貼合組立，且同質材料的結合度佳，能提高硬質面板間之接合力。

除了不會產生氣泡，雙層軟性膠體黏結結構也因其材質偏軟的特性與因膠體置疊後的厚度加高，而能在板材之間提供板材間應力緩解的效果，因此能有效避免成品於製程中及出貨後因環境應力下而產生黃化的現象；尤其，抗紫外線黏膠具有紫外線吸收劑或紫外線吸收粒子，能有效吸收紫外光，不會因曝露於UV的環境下產生黃化(Yellowness)現象。

其中，該抗紫外線光學黏膠層20係在光學透明黏膠中加入紫外線吸收劑或紫外線吸收粒子而成；由於本創作係採用雙層為疊接的光學膠層作為硬質板體間的黏結界面，因此其厚度增加，因此UV需更長照射時間，為了避免UV照射時間過久而造成抗紫外線光學黏膠層20與光學黏膠層30產生黃化現象，因此光學透明黏膠中加入紫外線吸收劑或紫外線吸收粒子，而有效提高此光學透明黏膠的抗紫外線能力。

較佳的，該抗紫外線光學黏膠層20係設置UV光照射的一側，或者本創作的光學黏膠層30也加入紫外線吸收劑或紫外線吸收粒子。

考量UV固化處理時間或運送時的應力，該抗紫外線光學黏膠層20及/或光學黏膠層30的厚度範圍係介於360~900µm之間，較佳的厚度範圍介於450~650µm之間，最佳的範圍則介於410~450µm之間。

較佳的，該顯示面板為液晶顯示面板（liquid-crystal display,LCD）或具有顯示功能的裝置。

參閱圖3，圖3為本創作的第三較佳實施例示意圖。圖2的實施例的結構與圖1的結構大致相同，差異在於最外層結構為保護玻璃60，該保護玻璃上並設置有觸控感測器。

較佳的，該光學黏膠層為OCA光學透明膠(Optically Clear Adhesive,OCA)，比如為光學透明膠片、光學透明膠帶或其他適當OCA光學膠形式。

在本創作的一較佳實施例中，該抗紫外線光學黏膠層20係由OCA光學透明膠與紫外線吸收劑或與紫外線吸收粒子組成，該抗紫外線光學黏膠層20為膠片、膠帶或其他適當的軟性片材。

參閱圖4，圖4為本創作具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置100的製作流程圖，參閱圖5a，圖5a為本創作抗紫外線光學黏膠層貼設於顯示面板的示意圖，參閱圖5b，圖5b為本創作光學黏膠層貼設於觸控面板的示意圖。如圖4的製作流程圖所示，首先開始步驟S1，先準備顯示面板10與觸控面板20，然後進入步驟S2，在顯示面板10之靠近觸控面板10之一側上貼合一抗紫外線光學黏膠層20，如圖5a所示，並在該觸控面板40之靠近該顯示面板10之一側上貼合一光學黏膠層30，如圖5b所示。

接著進入步驟S3，使該抗紫外線光學黏膠層20與該光學黏膠層30相互貼合並經加壓脫泡處理，如圖5C所示；最後進入步驟S4，以UV光照射該抗紫外線光學黏膠層20與該光學黏膠層30，以使該抗紫外線光學黏膠層20與該光學黏膠層30固化，當該抗紫外線光學黏膠層20與該光學黏膠層固化30後，則完成該顯示面板與該觸控面板的接合，如圖1所示。

以上所述者僅為用以解釋本創作的較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的創作精神下所作有關本創作的任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護的範疇。

100‧‧‧具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置

10‧‧‧顯示面板

20‧‧‧抗紫外線光學黏膠層

30‧‧‧光學黏膠層

40‧‧‧觸控面板

60‧‧‧保護玻璃

S1~S4‧‧‧步驟

圖1為本創作的第一較佳實施例示意圖。 圖2為本創作的第二較佳實施例示意圖。 圖3為本創作的第三較佳實施例示意圖。 圖4為本創作具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置的製作流程圖。

圖5a為本創作抗紫外線光學黏膠層貼設於顯示面板的示意圖。

圖5b為本創作光學黏膠層貼設於觸控面板的示意圖。

圖5C為本創作光學黏膠層與觸控面板貼合後的示意圖。

Claims (7)

1. 一種具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，包含一顯示面板、一光學黏膠層、一抗紫外線光學黏膠層與一觸控面板，其中該光學黏膠層與該抗紫外線光學黏膠層係設置於該顯示面板與該觸控面板之間，且該光學黏膠層與該抗紫外線光學黏膠層之間並相互貼合，其中該抗紫外線光學黏膠層係在光學透明黏膠中加入紫外線吸收劑或紫外線吸收粒子而成。
2. 如請求項1所述之具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，其中，該顯示面板為液晶顯示面板（liquid-crystal display,LCD）。
3. 如請求項1所述之具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，其中，該觸控面板係以一保護玻璃取代，該保護玻璃上更設置有觸控感測器。
4. 如請求項1所述之具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，其中，該光學黏膠層為光學透明膠片(Optically Clear Adhesive,OCA)。
5. 如請求項1所述之具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，其中，該光學黏膠層的厚度介於360~900µm。
6. 如請求項1或5所述之具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，其中，該抗紫外線光學黏膠層的厚度介於360~900µm。
7. 如請求項1所述之具有雙層軟性貼合結構的觸控顯示裝置，其中，該抗紫外線光學黏膠層為膠片或膠帶的形式。