觸控裝置及其貼合方法
【專利摘要】本發明涉及一種觸控裝置及其貼合方法，主要是在一液晶模塊和一觸控板間通過一環狀的粘著材料以相互貼合，并在液晶模塊和觸控板間形成一第一間隙；其中，該液晶模塊的表面設有一光學層，該光學層是位于粘著材料的內側；該觸控板的底面貼合有一絕緣層，該絕緣層是對應該光學層且位于該粘著材料內側；上述觸控裝置是利用絕緣層、光學層的厚度以盡可能縮小液晶模塊與觸控板間的第一間隙，以盡量降低因觸控裝置形變而造成第一間隙改變時對觸控裝置電場產生的影響。
【專利說明】觸控裝置及其貼合方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種觸控裝置及其貼合方法，尤其涉及一種非全貼合技術的觸控裝置 貼合方法，其可有效縮小氣隙，W降低氣隙改變時對電場產生的影響。

【背景技術】
[0002] 所謂的貼合是指液晶模塊（LCM)和觸控板訂巧間的貼合技術。既有的貼合技術 主要有兩種，分別是口字膠貼合與全貼合（化11Lamination),其中全貼合技術可讓顯示器 具高輝度與高畫質的寫實視覺效果，盡管全貼合技術可使顯示畫面效果較佳，盡管全貼合 技術的顯示效果較具優勢，但因必須確保貼合時無氣泡及勻稱，其涂布、對位與材料等成本 相對較高，尤其是新款觸控顯示器尺寸越做越大，將進一步提高全貼合技術的難度。
[0003] 與全貼合技術相較，口字膠貼合具有制造方法單純、成本低等優勢，主要是在液晶 模塊的四周W口字形狀涂覆設置膠材（如雙面膠、UV膠、AB膠等）而與觸控板對應的周圍 相互貼合，在此狀況下，不論是涂布、對位的難度或材料成本均相對較低。如圖7所示，當液 晶模塊70通過口字膠80與觸控板90貼合后，將會在液晶模塊70與觸控板90間形成氣隙， 容易導致光折射而發生疊影現象，造成顯示效果不佳；除此W外，氣隙的變化也將影響電容 式觸控面板檢測的正確性。
[0004] 由于電容式觸控面板是W電容值的變化作為感應檢測的對象，當使用者碰觸時將 造成電容式觸控面板的電容值變化，藉此可W判斷是否碰觸及碰觸的位置。因此，如果有實 際碰觸W外的其他因素也會造成電容值變化，則自然也會影響檢測的正確性。
[0005] 涉及平板電容的電容值C可由下式取得：
[000引 C= 其中，e為介電系數，A為兩平行板面積，d則為兩平行板距離。
[0007] 請配合參考圖8所示，為依據上式表示的電容值變化曲線圖，其縱軸為電容值C， 橫軸為距離山當兩平行板的距離d越大，電容值C越小。除此W外，其同時代表著當距離d 變化越大，其電容值C的變化就會越大。假設兩平行板的距離d可變，當其距離d在較大范 圍的dl和d3間變化時，其電容值的變化量為AC1。若其距離d在較小范圍的dl和d2間 變化時，其電容值的變化量AC2則相對變小，由曲線中可W看出，AC2明顯小于AC1。
[0008] 而前述觸控裝置的觸控板90和液晶模塊70猶如兩平行板，故兩平行板間具有一 距離山并構成一等效電容Ceq(包含等效的互感電容Cm和等效的自感電容Cs)。在觸控裝 置使用時，若觸控板90被觸按且因壓力而彎曲炬ending)，由于觸控板90與液晶模塊70間 的距離很小，當觸控板90形變時，該觸控板90很容易接觸到液晶模塊70,其意味著兩平行 板間的介質由空氣變成非空氣介質（例如：液晶模塊的玻璃及光學層），而玻璃和空氣的介 電系數有數倍的差，依據上述的電容值計算方式可知，當等效電容Ceq的變化量變大，其對 觸控板90檢測正確性的影響程度將會擴大。
[0009] 由上述可知，口字膠貼合具有制造方法單純、成本低等優勢，但利用口字膠厚度加 大觸控板與液晶模塊的距離，一旦觸控板因受壓而彎曲，將造成較大幅度的等效電容變化， 而擴大對觸控板檢測正確性的影響。故上述非全貼合技術的觸控裝置仍有待進一步檢討， 并謀求可行的解決方案。


【發明內容】

[0010] 因此本發明主要目的在提供一種觸控裝置及其貼合方法，其可有效降低觸控裝置 的環境變因，抑制觸控板受壓形變時其與液晶模塊間等效電容的變化量，進而確保觸控板 檢測的正確性。
[0011] 為達成前述目的采取的一主要技術手段是使前述觸控裝置包括：
[0012] -液晶模塊，具有一表面，其表面設有一光學層；
[0013] 一粘著材料，其是環繞設置在液晶模塊的周圍且位于其光學層的外圍；W及
[0014] 一觸控板，其具有一底面，其底面具有一絕緣層；該觸控板通過所述粘著材料對應 貼合在該液晶模塊上；其中該觸控板底面的絕緣層是對應該光學層且位于該粘著材料內 側。
[0015] 優選地，該液晶模塊表面的外周緣與該光學層的外周緣間形成有一第一區域；
[0016] 該觸控板底面的外周緣與該絕緣層的外周緣間形成有一第二區域，該第二區域相 對于該第一區域；
[0017] 該粘著材料設置于該第一、第二區域內，使該光學層、絕緣層不重疊地位于該粘著 材料的內側。
[0018] 優選地，該液晶模塊的周圍環繞設置有一框架，該粘著材料是對應設置于該框架 上，該框架未高于所述液晶模塊的該表面。
[0019] 優選地，該絕緣層是一防爆膜，且通過一光學膠貼合在該觸控板的底面。
[0020] 優選地，該光學層是一偏光板。
[0021] 為達成前述目的采取的又一主要技術手段是使前述觸控裝置主要是在一液晶模 塊和一觸控板間設有一粘著材料W相互貼合；其中，該粘著材料具有一厚度，使該液晶模塊 和觸控板間具有一第一間隙；
[0022] 該液晶模塊具有一表面，其表面設有一光學層；W及
[0023] 該觸控板具有一底面，其底面對應該光學層設有一絕緣層，該絕緣層及光學層的 厚度總和不大于該第一間隙。
[0024] 優選地，該粘著材料的厚度為0. 2?0. 5mm。
[00巧]優選地，該絕緣層的厚度為50?200um。
[0026] 優選地，該絕緣層是通過一光學膠貼合在觸控板底面，該光學膠的厚度為25? 50um。
[0027] 優選地，該光學層的厚度為50?200um。
[0028] 優選地，該液晶模塊表面的外周緣與該光學層的外周緣間形成有一第一區域；
[0029] 該觸控板底面的外周緣與該絕緣層的外周緣間形成有一第二區域，該第二區域相 對于該第一區域；
[0030] 該粘著材料設置于該第一、第二區域內，使該光學層、絕緣層不重疊地位于該粘著 材料的內側。
[0031] 為達成前述目的采取的再一主要技術手段是使前述觸控裝置的貼合方法包括：
[0032] 提供一液晶模塊，該液晶模塊的表面具有一光學層；
[0033] 將一粘著材料設置在該液晶模塊的周圍，使該粘著材料位于該光學層的外圍；
[0034] 提供一觸控板，該觸控板的底面具有一絕緣層；W及
[0035] 將該觸控板通過該粘著材料對應貼合在該液晶模塊的表面，并使該絕緣層位于該 粘著材料內側，其中該液晶模塊表面與該觸控板底面間具有一第一間隙，且該光學層及絕 緣層的厚度總和不大于該第一間隙。
[0036] 優選地，該絕緣層是一防爆膜，該防爆膜是通過一光學膠貼合在該觸控板的底面。
[0037] 優選地，該液晶模塊表面的光學層是一偏光板。
[0038] 優選地，使該液晶模塊表面的外周緣與該光學層的外周緣間具有一第一區域；
[0039] 又使觸控板底面的外周緣與該絕緣層的外周緣間具有一第二區域，并使該第二區 域相對于第一區域；
[0040] 將該粘著材料設置于該第一、第二區域內。
[0041] 優選地，該粘著材料內側邊緣與光學層外周緣、絕緣層外周緣間分別具有一間距。
[0042] 前述觸控裝置及其貼合方法主要是由觸控板底面的絕緣層填補觸控板與液晶模 塊通過粘著材料貼合產生的間隙，由于觸控板與液晶模塊在其絕緣層、光學層處的間隙已 被盡可能的壓縮，因此可有效降低其等效電容的變化量，而確保觸控板檢測的正確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043] 圖1是本發明觸控裝置第一實施例的一剖視圖。
[0044] 圖2是本發明觸控裝置第一實施例的液晶模塊俯視平面圖。
[0045] 圖3是本發明觸控裝置第一實施例的觸控板仰視平面圖。
[0046] 圖4是本發明觸控裝置第一實施例的又一剖視圖。
[0047] 圖5是本發明觸控裝置第一實施例的等效電容值與距離的關系曲線圖。
[0048] 圖6是本發明觸控裝置第二實施例的剖視圖。
[0049] 圖7是已知采口字膠貼合的觸控裝置示意圖。
[0050] 圖8是電容值與平板距離的關系曲線圖。

【具體實施方式】
[0051] 對于本發明觸控裝置的第一實施例，請參考圖1所示，主要是由一液晶模塊10、一 觸控板20及一粘著材料30所組成；其中：
[0052] 請配合參考圖2所示，該液晶模塊10是呈矩形形狀，其具有一表面100,其表面 100非全面地設有一也呈矩形狀的光學層11，在本實施例中，該液晶模塊10表面的外周緣 和光學層11的外周緣間具有一第一區域101，該第一區域101是呈口字形，并環繞在光學層 11的外圍；在本實施例中，該光學層11是一偏光板。更具體而言，前述液晶模塊10的厚度 約為0. 7?1. 5mm，光學層11的厚度一般約為50?200um，本實施例中，光學層11的厚度 約為lOOum。
[0053] 仍請參考圖1所示，該觸控板20是呈矩形形狀，其大小與液晶模塊10匹配；該觸 控板20具有一底面200,其底面設有一感應層23,該感應層23未全面覆蓋底面200,該感應 層23的外周緣與該觸控板20的外周緣間保持一間距。請配合參考圖1、圖3所示，該觸控 板20的底面200設有一具有相當厚度的絕緣層21，該絕緣層21是呈矩形形狀且非全面地 設置于觸控板20的底面200,但完全覆蓋感應層23,且觸控板20底面200外周緣和絕緣層 21外周緣間具有一第二區域201，該第二區域201是對應該第一區域101也呈口字形，其環 繞在絕緣層21的外圍；在本實施例中，該絕緣層21是一防爆膜（ASF)，是通過一光學膠22 貼合在觸控板20的底面200。一般觸控板厚度范圍大多落在0. 4mm?1. 3mm間，常見厚度 為0. 5mm、0. 7mm或1. 1mm。在本實施例中，由防爆膜構成的絕緣層21厚度為50um?200um, 用W粘貼該防爆膜的光學膠22厚度為25?50um。
[0054] 請參考圖1所示，該粘著材料30是夾設在前述液晶模塊10和觸控板20間，其可由 雙面膠或水膠構成，如果由雙面膠構成，其厚度為0. 2mm?0. 5mm，如果是水膠，貝Ij為0. 1mm W上，且粘著材料30是呈口字形且具有一底面及一頂面，其底面粘貼在液晶模塊10的第一 區域101上，其頂面則粘貼在觸控板20的第二區域201上，從而使粘著材料30分別位于光 學層11及絕緣層21的外圍，形成口字型分布，更進一步的說，光學層11及絕緣層21的外 周緣與粘著材料30的內側邊緣分別具有一間距，意即粘著材料30與液晶模塊10上的光學 層11和觸控板20上的絕緣層21并不重疊。
[00巧]前述觸控裝置的貼合方法，主要是在液晶模塊10的周圍設一粘著材料30,就前述 實施例而言，所稱液晶模塊10的周圍是指其表面100外周緣和光學層11外周緣間的第一 區域101 ;接著將底面200設有絕緣層21的觸控板20相對涂覆設置在液晶模塊10上，并 W其底面200外周緣和絕緣層21外周緣間的第二區域201與粘著材料30頂面貼合。
[0056] 經貼合后，液晶模塊10表面的光學層11是對應于觸控板20底面的絕緣層21。請 參考圖4所示，由于液晶模塊10是通過粘著材料30與觸控板20相互貼合，因此液晶模塊 10和觸控板20間將形成一高度相同于粘著材料30厚度的第一間隙G1。但因液晶模塊10 表面設有光學層11，觸控板20底面具有絕緣層21，且與粘著材料30不重疊，因此該液晶模 塊10、觸控板20在其光學層11、絕緣層12相對處將形成一第二間隙G2,該第二間隙G2將 遠小于第一間隙G1，且第二間隙G2主要是由絕緣層21 (或含光學膠22)、光學層11的厚度 總和所決定，該絕緣層21 (或含光學膠22)、光學層11的厚度總和不大于前述的第一間隙 G1，但可能等于第一間隙G1，意即理想上，所稱的第二間隙G2可W為零（所謂"理想上"是 指不考慮粘著材料30、光學層11、絕緣層21或光學膠22等層狀材料的厚度公差）。
[0057] 由上述可知，本發明的觸控裝置及其貼合方法，主要是由觸控板20底面的絕緣層 21配合液晶模塊10表面的光學層11來填補觸控板20與液晶模塊10間的第一間隙G1，使 光學層11能夠極為貼近絕緣層21，甚至在理想無公差的情況下能相互緊密貼合，達到無間 隙的目的。換言之，該觸控板20與液晶模塊10在其絕緣層21、光學層11處的第二間隙G2 已被盡可能的壓縮，甚至為零。在觸控板20與液晶模塊10間的距離被有效縮小的情況下， 當觸控板20因受壓而形變時，其受限于可形變空間的減少，使得等效電容的變化量將可因 而大幅縮小，W有效降低對觸控板檢測正確性的影響。
[005引請參考圖5所示，是前述觸控裝置的等效電容和其觸控板20、液晶模塊10間隙大 小的關系曲線圖，其縱軸為等效電容值Ceq，橫軸為觸控板20與液晶模塊10的間隙G。由曲 線可W看出，等效電容值Ceq隨著觸控板20、液晶模塊10的間隙G大小變化，當觸控板20、 液晶模塊10間隙是由粘著材料30厚度所產生的第一間隙G1時，其等效電容值Ceq較小， 而當觸控板20、液晶模塊10間隙是由絕緣層21填補第一間隙G1后所形成的第二間隙G2 時，其等效電容值Ceq變大。曲線橫軸最左邊則表示，一旦觸控板20被壓到底時的間隙G2'及其相對的等效電容值Ceq，其中間隙G2'為接近零或等于零。由曲線中可W明顯看出，若 觸控板20是在第一間隙G1被壓到底時，其等效電容值Ceq的變化量A Qi非常大；然而，若 觸控板20是在壓縮后的第二間隙G2下被壓到底時，其等效電容值Ceq的變化量A Q,則變 得非常小，相較于第一間隙G1下的等效電容值Ceq變化量ACu，等效電容值Ceq的變化量 AC。,可縮減達數倍的多。
[0059] 由上述可知，當觸控板20與液晶模塊10的間隙越小，觸控板20因受壓彎曲形變 時的變形量會受限制，其等效電容值的變化量也會越小，進而對于觸控板20檢測準確性的 影響越小，由于利用本發明可盡量縮小觸控板20與液晶模塊10的間隙，在不考慮公差的情 況下，可使該間隙為零，也就是幾乎可W完全排除等效電容值變化量的影響。
[0060] 再者，即使觸控板20與液晶模塊10間的第二間隙G2不為零，而在觸控板20形 變時，其與液晶模塊10間的介質仍可能由空氣變成玻璃與光學層11，而使介電系數提高數 倍，但由于本發明可盡量壓縮第二間隙G2,使觸控板20形變時的等效電容值Ceq變化量得 W縮小數倍，因此整體而言，因為等效電容值變化而對觸控板20檢測正確性的影響仍然被 大幅且有效的降低。
[0061] 本發明觸控裝置的第二實施例，請參考圖6所示，其基本架構與第一實施例相同， 主要是由一液晶模塊10'、一觸控板20及一粘著材料30組成，該液晶模塊10表面設有一光 學層11，該粘著材料30環繞設置在液晶模塊10的周圍且位于其光學層11的外圍；該觸控 板20的底面設有一絕緣層21，該觸控板20并通過粘著材料30對應貼合在該液晶模塊10' 上；其中該觸控板20底面的絕緣層21是對應該光學層11且位于該粘著材料30內側。
[0062] 與第一實施例不同處在于；該粘著材料30并不貼合在液晶模塊10'的表面。在本 實施例中，該液晶模塊10'的周圍環繞設置有一框架12,該框架12是呈口字形且未高于液 晶模塊10'的表面，該粘著材料30則對應設置于該框架12上。由于框架12未高于液晶模 塊10'表面，而涂覆設置在液晶模塊10'表面的光學層11將突出于框架12W外，而配合觸 控板20底面的絕緣層21W壓縮觸控板20與液晶模塊10間的間隙。
[0063] 綜上所述，本發明主要是利用觸控板底面的絕緣層填補在觸控板與液晶模塊間，W盡量壓縮觸控板、液晶模塊在其絕緣層、光學層處的間隙，使得觸控板能夠盡量貼近液晶 模塊，因此可有效降低其等效電容的變化量，W確保觸控板檢測的正確性。
[0064]W上所述僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明做任何形式上的限制，雖 然本發明已W較佳實施例掲露如上，然而并非用W限定本發明，任何本領域技術人員，在不 脫離本發明技術方案的范圍內，當可利用上述掲示的技術內容作出些許更動或修飾為等同 變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對W上 實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【權利要求】
1. 一種觸控裝置，其特征在于，包括： 一液晶模塊，其具有一表面，其表面設有一光學層； 一粘著材料，其環繞設置在液晶模塊的周圍且位于其光學層的外圍；以及 一觸控板，其具有一底面，其底面具有一絕緣層；該觸控板通過所述粘著材料對應貼合 在該液晶模塊上；其中該觸控板底面的絕緣層是對應該光學層且位于該粘著材料內側。
2. 根據權利要求1所述的觸控裝置，其特征在于，該液晶模塊表面的外周緣與該光學 層的外周緣間形成有一第一區域； 該觸控板底面的外周緣與該絕緣層的外周緣間形成有一第二區域，該第二區域相對于 該第一區域； 該粘著材料設置于該第一、第二區域內，使該光學層、絕緣層不重疊地位于該粘著材料 的內側。
3. 根據權利要求1所述的觸控裝置，其特征在于，該液晶模塊的周圍環繞設置有一框 架，該粘著材料是對應設置于該框架上，該框架未高于所述液晶模塊的該表面。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的觸控裝置，其特征在于，該絕緣層是一防爆膜， 且通過一光學膠貼合在該觸控板的底面。
5. 根據權利要求1所述的觸控裝置，其特征在于，該光學層是一偏光板。
6. -種觸控裝置，其特征在于，在一液晶模塊和一觸控板間設有一粘著材料以相互貼 合；其中，該粘著材料具有一厚度，使該液晶模塊和觸控板間具有一第一間隙； 該液晶模塊具有一表面，其表面設有一光學層；以及 該觸控板具有一底面，其底面對應該光學層設有一絕緣層，其中該絕緣層及光學層的 厚度總和不大于該第一間隙。
7. 根據權利要求6所述的觸控裝置，其特征在于，該粘著材料的厚度為0. 2?0. 5mm。
8. 根據權利要求7所述的觸控裝置，其特征在于，該絕緣層的厚度為50?200um。
9. 根據權利要求8所述的觸控裝置，其特征在于，該絕緣層是通過一光學膠貼合在觸 控板底面，該光學膠的厚度為25?50um。
10. 根據權利要求9所述的觸控裝置，其特征在于，該光學層的厚度為50?200um。
11. 根據權利要求6至10中任一項所述的觸控裝置，其特征在于，該液晶模塊表面的外 周緣與該光學層的外周緣間形成有一第一區域； 該觸控板底面的外周緣與該絕緣層的外周緣間形成有一第二區域，該第二區域相對于 該第一區域； 該粘著材料設置于該第一、第二區域內，使該光學層、絕緣層不重疊地位于該粘著材料 的內側。
12. -種觸控裝置的貼合方法，其特征在于，包括： 提供一液晶模塊，該液晶模塊的表面具有一光學層； 將一粘著材料設置在該液晶模塊的周圍，使該粘著材料位于該光學層的外圍； 提供一觸控板，該觸控板的底面貼合有一絕緣層；以及 將該觸控板通過該粘著材料對應貼合在該液晶模塊的表面，并使該絕緣層位于該粘著 材料內側，其中該液晶模塊表面與該觸控板底面間具有一第一間隙，且該光學層及絕緣層 的厚度總和不大于該第一間隙。
13. 根據權利要求12所述觸控裝置的貼合方法，其特征在于，該絕緣層是一防爆膜，該 防爆膜是通過一光學膠貼合在該觸控板的底面。
14. 根據權利要求12所述觸控裝置的貼合方法，其特征在于，該液晶模塊表面的光學 層是一偏光板。
15. 根據權利要求12至14中任一項所述觸控裝置的貼合方法，其特征在于，使該液晶 模塊表面的外周緣與該光學層的外周緣間具有一第一區域； 又使觸控板底面的外周緣與該絕緣層的外周緣間具有一第二區域，并使該第二區域相 對于第一區域； 將該粘著材料設置于該第一、第二區域內。
16. 根據權利要求15所述觸控裝置的貼合方法，其特征在于，該粘著材料內側邊緣與 光學層外周緣、絕緣層外周緣間分別具有一間距。
【文檔編號】B32B37/12GK104375301SQ201310407332
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年9月9日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】侯政宇 申請人:義隆電子股份有限公司