触控显示设备及其制作方法与流程

本发明涉及一种触控显示设备。

背景技术：

近年来，触控显示设备被广泛地应用于各种电子设备，例如智能型手机、平板、笔记本电脑、车用装置等等。触控显示设备可粗略地划分为触控面板、显示面板以及透明盖板，其中触控面板与显示面板的边缘往往设置有走线，以便于触控面板与显示面板的正常连接。

为了遮蔽走线，一般须设置遮光层(或装饰层)。然而，遮光层的存在往往会使触控装置牺牲显示区域，因此，触控装置在窄边框化是如今的趋势。但是，在现有技术中，减小装饰层的宽度就要压缩走线的宽度、间距、尤其是触控感测电极与装饰层的搭接区域的面积，压缩走线的宽度、间距容易使走线的阻抗增大，影响导通效果；如果缩小触控感测电极与装饰层的搭接区域的面积，容易使触控显示面板的显示边缘触控不灵敏。现今，如何配置走线以及遮光层来达到窄化边框与边缘触控的目的是重要的议题。

技术实现要素：

鉴于以上问题，本发明藉由以无胶键合方式结合二个透明基板而形成透明盖板，使透明盖板具有大角度的弯折边缘。如此一来，可以设置上述的走线与遮光层于弯折边缘上，由于使用者仅能观察到装饰层或走线的侧面，而可以达到窄化边框的目的。另一方面，本案的触控感测薄膜可以延伸至侧边上，且至少部份于侧边上的感测薄膜可以不受到装饰层覆盖，因此可以改善前述的触控 显示设备侧边无法触控与靠近显示区边缘触控不灵敏的问题。

本发明的一实施方式提供一种触控显示设备包含透明盖板、触控感测薄膜、装饰层以及显示面板。透明盖板具有平坦部分、弯曲部分以及侧边部分。弯曲部分连接平坦部分与侧边部分。触控感测薄膜设置于透明盖板的内表面上。触控感测薄膜包含触控感测数组以及与触控感测数组电性连接的至少一周边引线。触控感测数组设置于平坦部分与弯曲部分上，周边引线设置于侧边部分上。装饰层，至少设置于该侧边部分与该触控感测薄膜之间。显示面板设置于触控感测薄膜相对平坦部分的一侧。

于本发明的一或多个实施方式中，侧边部分具有远离平坦部分的侧边端部，侧边端部的宽度小于平坦部分的宽度。

于本发明的一或多个实施方式中，显示面板具有刚性基板。

于本发明的一或多个实施方式中，弯曲部分包含内弯曲面和外弯曲面，内弯曲面的曲率半径小于外弯曲面的曲率半径。

于本发明的一或多个实施方式中，内弯曲面的曲率半径为大约0.2毫米至大约1毫米。

于本发明的一或多个实施方式中，至少部分触控感测数组设置于侧边部分上。

于本发明的一或多个实施方式中，装饰层延伸至弯曲部分与触控感测薄膜之间，且周边引线于投影平面的投影位于装饰层于投影平面的投影之内，其中投影平面平行于平坦部分。

于本发明的一或多个实施方式中，弯曲部分连续环绕平坦部分周围。

于本发明的一或多个实施方式中，平坦部分与侧边部分的材料不同。

于本发明的一或多个实施方式中，透明盖板透过无胶键合技术制得。

本发明的另一实施方式提供一种制造触控显示设备的方法，包含下列步骤。提供第一透明基板与第二透明基板，其中第一透明基板与第二透明基板分别具有一接触面。将第一透明基板与第二透明基板以一夹角排放，并使接触面互相接触。加热第一透明基板与第二透明基板，促使第一透明基板与第二透明基板内的分子键合，而形成透明盖板，其中透明盖板包含平坦部分、侧边部分以及连接平坦部分与侧边部分的弯曲部分。形成装饰层于至少侧边部分上。形成触控感测薄膜于透明盖板的内表面上，使触控感测薄膜的至少一周边引线设置于侧边部分上。将显示面板贴合于触控感测薄膜相对平坦部分的一侧。

于本发明的一或多个实施方式中，侧边部份具有远离该平坦部分的侧边端部，侧边端部的宽度小于平坦部分的宽度。

于本发明的一或多个实施方式中，第一透明基板与第第二透明基板的材料不同。

于本发明的一或多个实施方式中，制造触控显示设备的方法还包含在形成装饰层之前，以抛光研磨方式修整透明盖板，以形成弯曲部分。

于本发明的一或多个实施方式中，部分装饰层形成于弯曲部分与显示面板之间，使得在形成触控感测薄膜之后，周边引线于投影平面的投影位于装饰层于投影平面的投影之内，其中投影平面平行于平坦部分。

附图说明

图1为根据本发明的一实施方式的制作触控显示设备的方法的流程图。

图2A至图2F为根据第1图的制作触控显示设备的方法于多个阶段的剖面图。

图3为根据本发明的一实施方式的触控显示设备的透明盖板的示意图。

图4为根据本发明的一实施方式的触控显示设备的触控感测薄膜的示意图。

图5为根据本发明的另一实施方式的触控显示设备的剖面图。

100：方法

102～112：步骤

200：触控显示设备

210：透明盖板

210a：平坦部分

210b：弯曲部分

210c：侧边部分

212：第一透明基板

212a：表面

214：第二透明基板

214a：端面

214b：端面

216：内表面

218：外表面

220：装饰层

230：触控感测薄膜

232：触控感测数组

232a：第一电极层

232b：绝缘层

232c：第二电极层

234：金属层

234a：周边引线

236：基板

237：光学胶层

238：钝化层

240：显示面板

242：底面

244：侧面

300：加热台

A：夹角

VA：可视区

NA：非可视区

P1：投影平面

R1：曲率半径

R2：曲率半径

RE1：凹槽

E1：侧边端部

CS1：内弯曲面

CS2：外弯曲面

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式为之。

当一个组件被称为『在…上』时，它可泛指该组件直接在其他组件上，也可以是有其他组件存在于两者之中。相反地，当一个组件被称为『直接在…上』时，它仅指该组件直接在其他组件上，不能有其他组件存在于两者之中间。如本文所用，词汇『与/或』包含了列出的关联项目中的一个或多个的任何组合。

图1为根据本发明的一实施方式的制作触控显示设备的方法100的流程图。方法100包含多个步骤102～112。图2A至图2F为根据图1的制作触控显示设备的方法100于多个阶段的剖面图。以下搭配图2A至图2F来说明方法100。

参照图1与图2A，首先来到步骤102，提供第一透明基板212与第二透明基板214。于此，第一透明基板212的面积应设计大于第二透明基板214的面积。第一透明基板212与第二透明基板214的厚度可以相同或不同。举例而言，第一透明基板212与第二透明基板214的厚度可以为大约0.2毫米至大约0.7毫米。第二透明基板214具有相对的两个端面214a、214b，在部份实施例中，端面214a、214b的面积可以不同，不应以图中所绘而限制本发明的范围。举例而言，可以配置端面214a的面积大于端面214b的面积，即第二透明基板的上下两个不相互平行。第一透明基板212与第二透明基板214的材料可以相同或不同。举例而言，第一透明基板212与第二透明基板214的材料可以为未掺杂硅玻璃(Undoped Silica Glass；USG)、铝酸玻璃或蓝宝石等等。

于部分实施方式中，第一透明基板212与第二透明基板214可分别具有适当的接触面，例如第一透明基板的表面212a以及第二透明基板214的端面214a，但实际应用上接触面可以是特别裁切的斜面，不应以图所绘示而限制本发明的范围。

在此，可以先对表面212a、端面214a进行表面处理。使表面212a、端面214a具有亲水性并带有价键。更清楚地说，进行表面处理后，亲水性的第一透 明基板212的表面212a与亲水性的第二透明基板214的端面214a会吸附羟基(─OH)，例如，羟基能与玻璃中的硅形成硅醇键结(Si─OH)，羟基亦会与蓝宝石中的铝形成铝醇键结。

参照图1与图2B，接着，在步骤104中，将第一透明基板212与第二基板214以夹角A排放。于部分实施方式中，夹角A可以在85度至160度的范围的间，优选的角度为157度、150度、135度、120度、90度，当夹角A为90度是，第一透明基板212与第二透明基板214大致互相垂直。于此，接触面的设计应使第一透明基板212与第二透明基板214可相抵而接触，并使第一透明基板212与第二透明基板214相抵时具有夹角A。于本发明的一或多个实施方式中，夹角A可在85度至160度的范围之间。

参照图1、图2B与图2C，在步骤106中，以加热台300加热第一透明基板212与第二透明基板214，促使靠近接触面(即表面212a、端面214a)的第一透明基板212与第二透明基板214内的分子键合，而形成透明盖板210。详细而言，前述的第一透明基板212的表面212a与第二透明基板214的端面214a上的硅醇键结与铝醇键结在高温下会进行聚合，形成具有硅─氧─铝键结、硅─氧─硅键结或铝─氧─铝键结的结合层(未绘示)，令使第一透明基板212与第二透明基板214达到稳定复合。此结合层的厚度非常薄，约小于或等于10奈米。相较于其他化学的贴合方法，此键合方法不需要设置额外的胶体，而称为无胶键合技术，又称为扩散键合(Diffusion Bonding)。

应了解到，可以另以其他机台，例如烤炉等加热基板，不应以图中所绘的加热台300而限制本发明的范围。

此外，于该无胶键合步骤之后，于部分实施方式中，还可以进行计算机数值控制(Computer Numerical Control；CNC)车床加工，以切割或抛光研磨方式修 整此透明盖板210，使该透明盖板210具有平滑的内表面216与外表面218。如此一来，此形成的透明盖板210可包含平坦部分210a、弯曲部分210b、侧边部分210c以及凹槽RE1。

平坦部分210a由第一透明基板212所演变而来，侧边部分210c由第二透明基板214所演变而来。弯曲部分210b则由第一透明基板212与第二透明基板214的衔接处经过加热无胶键合、抛光而演变而来，以连接平坦部分210a与侧边部分210c。侧边部分210c具有远离该平坦部分210a的侧边端部E1，侧边端部E1的宽度可等于平坦部分210a的宽度。

于本实施方式中，如同前述的第一透明基板212与第二透明基板214之间具有夹角A，平坦部分210a与侧边部分210c之间亦具有夹角A，如前所述，夹角A可在80度至160度的范围之间。弯曲部分210b包含内弯曲面CS1与外弯曲面CS2，于部分实施方式中，可设置内弯曲面CS1的曲率半径R1小于外弯曲面CS2的曲率半径R2。举例而言，内弯曲面CS1的曲率半径R1可为大约0.2毫米至大约1毫米，更优选的为0.2毫米、0.6毫米。外弯曲面CS2的曲率半径R2可通过光学仿真，在参照曲率半径R1的基础上，选定曲率半径R2的最优值，使得弯曲部分210b的光学弱化效果更好，即当光线从显示器发出时，经过弯曲部份，光线发生偏折，在内外弯曲面的曲率半径不同的情况下，通过光学仿真达到光线偏折最大化，从而减弱触控显示器的显示区域的边缘亮边。凹槽RE1由平坦部分210a、弯曲部分210b以及侧边部分210c环绕所形成，其中凹槽RE1的深度可以是大约0.3毫米至大约0.7毫米。

相较于习知的热弯方式，无胶键合方式可以提供透明盖板210具有较大的曲率，使得平坦部分210a与侧边部分210c之间近乎垂直。

于此，虽然仅以剖面方式绘示触控显示设备200，而仅能观察到弯曲部分 210b与侧边部分210c设置于平坦部分210a的一侧，但不应以此限制本发明的范围。事实上，同时参照图2C与图3，图3为根据本发明的一实施方式的触控显示设备200的透明盖板210的示意图。无胶键合方式所形成的透明盖板210中，弯曲部分210b与侧边部分210c可连续环绕平坦部分210a周围，使弯曲部分210b与侧边部分210c设置于平坦部分210a的四侧。相较之下，一般以热弯方式形成的透明盖板210仅能于单方向形成弯折，而无法形成连续环绕平坦部分210a的四侧的弯曲部分210b与侧边部分210c。

参照图1与图2D，接着，来到步骤108，形成装饰层220至少部份于侧边部分210c的内表面上上。于本实施方式中，夹角A大约为90度，部分装饰层220可形成于弯曲部分210b上，使得装饰层220于投影平面P1的投影位于弯曲部分210b与侧边部分210c于投影平面P1的投影之内。于其他实施方式中，可以配置的平坦部分210a与侧边部分210c的夹角A为钝角，如此便可不必将并使装饰层220延伸至弯曲部份210b上。

应了解到，于本发明的一或多个实施方式中，为了方便说明起见，仅定义某一虚拟的平面平行于平坦部分210a作为投影平面P1，实际应用上，不应将此投影平面P1视为触控显示设备200的必要组件之一。

装饰层220用以定义透明盖板210的可视区VA与非可视区NA，其材料可为压克力、环氧树脂或硅中的一种或其组合，其中可以掺杂染料而具有特定颜色。举例而言，装饰层220的材料可为黑色油墨或白色油墨。可以透过涂布、印刷或溅镀该材料于透明盖板210上，再经过烘烤而形成装饰层220。

然后，参照图1与图2E，在步骤110中，形成触控感测薄膜230于透明盖板210的内表面216上。于此，可以在触控感测薄膜230与内表面216之间设置光学胶层(未绘示)，以帮助此形成步骤。于部分实施方式中，触控感测薄膜230 可包含触控感测数组232(以虚线绘示)以及与触控感测数组232电性连接的至少一周边引线234a。在形成触控感测薄膜230后，应使周边引线234a设置于侧边部分210c上。触控感测数组232可设置于平坦部分210a与弯曲部分210b上。

于部分实施方式中，触控感测数组232可延伸设置于侧边部分210c上。如此一来，相较于习知的触控显示设备具有侧边触控的功效，改善前述的触控显示设备侧边无法触控的问题。另外触控感测数组232延伸至侧边部份210c的内表面上时，触控感测数组232与装饰层的搭接面积明显增大，显示区边缘的触控灵敏增大。

于此，触控感测薄膜230可包含单层触控电极或双层触控电极。同时参照图2E与图4，图4为根据本发明的一实施方式的触控显示设备200的触控感测薄膜230的示意图。以双层触控电极为例，虽然在此并未详细绘示，触控感测薄膜230可包含依序堆栈的基板236、第一电极层232a、绝缘层232b、第二电极层232c、金属层234、光学胶层237以及钝化层238。第一电极层232a、绝缘层232b以及第二电极层232c共同组成触控感测数组232。虽然在此并未详细绘示，但实际应用上第一电极层232a与第二电极层232c可以分别包含互相垂直的电极列，使用者可透过这些交错的电极列于各点进行触控感应。金属层234包含周边引线234a，用以与第一电极层232a与第二电极层232c电性连接，而将触控信息传递给集成电路芯片。

于此，基板236可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate；PET)、环氧树脂、聚酰亚胺(polyimide；PI)或其他材料所组成。第一电极层232a与第二电极层232c可由透明导电材料所形成，例如氧化铟锡(Indium Tin Oxide；ITO)或氧化铟锌(Indium Zinc Oxide；IZO)。绝缘层232b可由各种绝缘材料所组成，用以隔绝第一电极层232a与第二电极层232c。光学胶层237可包含聚氨酯丙烯 酸酯(polyurethane-acrylate；PUA)、硅氧树脂(silicone)或其他具有高透光性的材料。钝化层238的材料可以是氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、丙烯酸类树脂或其他材料所组成，用以阻挡水气入侵。

于其他实施方式中，触控感测薄膜230可以包含单层电极层(未绘示)，此单层电极层具有交错间隔的电极列，以供使用者于透明盖板210方向上的各点进行触控感应。

一般而言，为了维持周边引线234a的导电特性，周边引线234a设计具有一定的宽度与高度，例如多条周边引线234a的组合可具有1.1毫米的宽度与0.1至0.2毫米的厚度。本实施方式中，藉由设计侧边部分210c与平坦部分210a具有夹角A，使周边引线234a仅以侧面投影至投影平面P1上。于此，由于夹角A接近90度，周边引线234a于投影平面P1上的侧面投影，相当于周边引线234a的厚度。如此一来，可以大幅地缩小周边引线234a朝向使用者反射光线的范围。依据周边引线234a的位置而配置装饰层220，如此一来，可达到窄化边框的目的。

参照图1与图2F，在步骤112中，将显示面板240贴合于触控感测薄膜230相对平坦部分210a的一侧，进而得到触控显示设备200。于此，可以在显示面板240与触控感测薄膜230之间设置光学胶层(未绘示)，以帮助此贴合步骤。显示面板240可以是液晶显示器，其内部可以具有刚性基板、液晶层、薄膜晶体管基板等等。应注意到的是，显示面板240可以包含底面242与侧面244，如同一般常见的非可挠式显示器，底面242与侧面244大致上互相垂直。

于本发明的多个实施方式中，由于采用无胶键合技术制作透明盖板210，而使透明盖板210的平坦部分210a可以与侧边部分210c大致垂直。如此一来，可以使显示器底面242大致平行于平坦部分210a，显示器侧面244大致平行于侧 边部分210c。显示面板240可以刚好地设置于由透明盖板210的平坦部分210a、弯曲部分210b与侧边部分210c所围绕的凹槽RE1中。换句话说，藉由无胶键合技术制作透明盖板210，可以拉进显示面板240的侧面244与侧边部分210c之间的距离，进而缩小非显示区域NA。

于本发明的一或多个实施方式中，参照图2F，根据前述的制作方法100，可以得到触控显示设备200。触控显示设备200包含透明盖板210、触控感测薄膜230以及显示面板240。透明盖板210具有平坦部分210a、弯曲部分210b以及侧边部分210c。弯曲部分210b的一端连接平坦部分210a的至少一侧。侧边部分210c连接弯曲部分210b的另一端。触控感测薄膜230设置于透明盖板210的内表面216上。触控感测薄膜230包含触控感测数组232以及与周边引线234a。触控感测数组232设置于平坦部分210a与弯曲部分210b上，周边引线234a设置于侧边部分210c上。显示面板240设置于触控感测薄膜230相对平坦部分210a的一侧。于此，装饰层220至少部分设置于侧边部分210c与触控感测薄膜230之间

于本实施方式中，夹角A设计大约为90度，装饰层220延伸至弯曲部分210b与触控感测薄膜230之间，使得周边引线234a于投影平面P1的投影位于装饰层220于投影平面P1的投影之内。如此一来，装饰层220可以遮挡来自周边引线234a的光线，避免干扰用户的视线。

于部分实施方式中，当夹角A为钝角时，装饰层220可以仅设置于侧边部分210c与触控感测薄膜230之间，而不设置于弯曲部分210b与触控感测薄膜230之间，此时周边引线234a于投影平面P1的投影位于装饰层220于投影平面P1的投影之内。如此一来，装饰层220亦可以遮挡来自周边引线234a的光线，避免干扰用户的视线。

应了解到，装饰层220并非必要的配置，于部分实施方式中，可以省略装饰层220。触控显示设备200的其他细节已经于前述的多个步骤中介绍，在此不再赘述。

图5为根据本发明的另一实施方式的触控显示设备200的剖面图。本实施方式与前述的图2F的实施方式相似，差别在于：本实施方式的侧边端部E1的宽度可小于平坦部分210a的宽度。

相对地，本实施方式的装饰层220配置亦可以对应地调整。举例而言，可以缩小装饰层220使的不位于弯曲部分210b上，但仍位于侧边部分210c上，且使周边引线234a于投影平面P1上的投影仍位于装饰层220于投影平面P1上的投影之内。

如此一来，装饰层220仍能达到遮蔽光线的功效，且还能缩减装饰层220的范围，以达到窄化边框或无边框的目的。本实施方式的触控显示设备200的其他细节已经于前述的多个步骤中介绍，在此不再赘述。

本发明的多个实施方式中，藉由以无胶键合方式结合二个透明基板而形成透明盖板，使透明盖板具有大角度的弯折。如此一来，可以设置上述的走线与装饰层于弯折边缘上，由于使用者仅能观察到装饰层或走线的侧面，而可以达到窄化边框的目的。另一方面，本案的触控感测薄膜可以延伸至侧边上，且至少部份于侧边上的感测薄膜可以不受到装饰层覆盖，因此可以改善前述的触控显示设备侧边无法触控与靠近显示区边缘触控不灵敏的问题。此外，上述盖板在搭配显示器后进行组装阶段，可直接设置一平面后盖板，通过卡合或者胶黏的方式，如此整个触控显示设备呈现一体化，该盖板既可实现持握作用又有触控功能。

虽然本发明已以多种实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何 熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。