專利名稱：觸控模塊的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明關于一種觸控模塊，尤指一種具有將透鏡與感光晶片分別設置于顯示面板與陣列基板上以及將反射鏡片設置于感光晶片的上方的光學感測裝置的觸控模塊。
背景技術(shù)：
一般而言，光學式觸控模塊是利用光線接收遮斷原理以偵測出手指或觸控筆在觸控面上的相對位置，其主要配置是利用光學感測裝置(設置于對應觸控面的左右頂角的位置上)，接收經(jīng)由發(fā)光單元(如發(fā)光二極體)所發(fā)出而從觸控面所傳來的感測光線，從而在觸控面上建立光學觸控定位機制，如此一來，當手指或觸控筆在觸控面上進行觸控而遮斷光線時，光學感測裝置即可根據(jù)光線強度的變化來定位出其相對應的觸控位置。由上述可知，光學感測裝置為光學式觸控模塊的主要元件，其常見的配置是將光學感測裝置設置于用來保護面板裝置的玻璃保護蓋上或是直接設置于面板裝置的片狀元件上(如彩色濾光片或偏光板等)，舉例來說，其可如圖1、圖2、圖3以及圖4所示，圖1為先前技術(shù)的一光學感測裝置10的示意圖，圖2為圖1的光學感測裝置10沿剖面線A-A’的剖面示意圖，圖3為先前技術(shù)的一外框12與一面板裝置14的示意圖，圖4為圖3的外框12 沿剖面線B-B’的剖面示意圖，其中面板裝置14以一顯示面板16以及一陣列基板(Array Substrate) 18的組合簡示之。如圖1以及圖2所示，光學感測裝置10包含有一殼體20、一透鏡22、一紅外線濾光片24、一感光晶片沈、一印刷電路板28，以及一訊號傳輸線30。透鏡22以及紅外線濾光片M設置于感光晶片沈的上方且固定于殼體20內(nèi)，藉以傳導從面板裝置14的觸控面所傳來的感測光線入射至感光晶片26。印刷電路板觀電連接于感光晶片26，以進行感光晶片沈的光學感測控制，而訊號傳輸線30 (如軟性印刷電路排線等)則是電連接于印刷電路板28，以傳輸相對應的光學訊號至陣列基板18，以便進行后續(xù)光學觸控定位的運算處理。由圖3以及圖4可知，光學感測裝置10可設置于對應面板裝置14的觸控面的左右頂角的位置上，其與外框12以及面板裝置14之間的配置關系如圖4所示。然而，由于上述的光學感測裝置10通常是利用人眼對位或是以組裝機臺自動對準殼體20上的定位孔洞的方式來完成與面板裝置14之間的對位固定，因此會導致光學感測裝置10與面板裝置14之間容易出現(xiàn)對位公差，再加上殼體20與透鏡22、紅外線濾光片 M、感光晶片26以及印刷電路板28之間的組裝公差，故往往會影響到光學感測裝置10的透鏡22相對于面板裝置14的觸控面的感光角度的定位精準度，從而產(chǎn)生光學觸控定位錯誤的問題。除此之外，由上述可知，光學感測裝置10須使用殼體20以進行其內(nèi)部元件(即透鏡22、紅外線濾光片M、感光晶片沈、印刷電路板28)的固定，故會造成光學感測裝置10整體厚度增加的問題，從而不利于光學式觸控模塊薄型化的趨勢。另外，由于光學感測裝置10 需額外使用訊號傳輸線30以傳輸光學訊號至陣列基板18，因此亦會帶來復雜的電路走線連接設計以及費時費工的組裝流程。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種具有將透鏡與感光晶片分別設置于顯示面板與陣列基板上以及將反射鏡片設置于感光晶片的上方的光學感測裝置的觸控模塊，藉以解決上述的問題。本發(fā)明提供一種觸控模塊，其包含有一面板裝置、一外框，以及一光學感測裝置。 該面板裝置包含有一顯示面板以及一陣列基板。該顯示面板具有一觸控面。該陣列基板電連接于該顯示面板。該外框設置于該面板裝置上。該光學感測裝置設置于該面板裝置以及該外框之間，該光學感測裝置包含有一電路走線、至少一透鏡、一感光晶片，以及一反射鏡片。該電路走線形成于該陣列基板上。該透鏡設置于該顯示面板與該外框之間，該透鏡用來傳導經(jīng)過觸控面所傳來的感測光線。該感光晶片電連接于該電路走線的一端。該反射鏡片設置于對應該感光晶片的上方的位置上，該反射鏡片用來將經(jīng)由該透鏡所傳導來的感測光線反射至該感光晶片。綜上所述，本發(fā)明采用將透鏡以及感光晶片分別設置于顯示面板以及陣列基板上、將反射鏡片設置于感光晶片的上方，以及將用來傳輸相關訊號的電路走線直接整合于陣列基板上的設計，以縮減光學感測裝置在觸控模塊內(nèi)所需占用的結(jié)構(gòu)空間，以及解決了光學感測裝置的接線設計復雜以及組裝流程費時費工的問題。除此之外，由于本發(fā)明所提供的光學感測裝置內(nèi)的透鏡以及感光晶片可分別固定于顯示面板以及陣列基板上，再加上反射鏡片的定位可通過與外框或透鏡一體成型或是直接延伸連接于感光晶片上的方式來完成，故亦可大幅度地降低感光晶片與反射鏡片以及透鏡之間的對位公差以及組裝公差， 以提升光學感測裝置的透鏡相對于觸控面的感光角度的定位精準度，從而使光學觸控模塊的光學觸控定位可更加地準確。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。



115異方性導電膠膜 120反射鏡片123驅(qū)動晶片124遮光層
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細的描述，以更進一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護范圍的限制。請參閱圖5以及圖6，其為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所提出的一觸控模塊100的示意圖，圖6為圖5的觸控模塊100沿剖面線C-C’的剖面示意圖，如圖5以及圖6所示，觸控模塊100包含有一面板裝置102、一外框104，以及一光學感測裝置106。在此實施例中，面板裝置102以一顯示面板108以及一陣列基板110的組合簡示之，至于其他相關元件的配置， 其常見于先前技術(shù)中，故于此不再贅述。顯示面板108具有一觸控面112，以供使用者進行觸控操作。陣列基板110電連接于顯示面板108，用以控制顯示面板108的顯示。外框104 設置于面板裝置102上，以作為固定面板裝置102之用。于此針對光學感測裝置106的配置進行詳細的描述，請參閱圖5、圖6以及圖7，圖 7為圖5的觸控模塊100沿剖面線D-D’的放大剖面示意圖。由圖5、圖6以及圖7可知，光學感測裝置106包含有一電路走線114、至少一透鏡116 (于圖6中顯示二個，但不受此限)、 一感光晶片118、一反射鏡片120、一紅外線濾光片122，以及一驅(qū)動晶片123。電路走線114 形成于陣列基板110上，用以傳輸相關光學訊號至驅(qū)動晶片123，以便進行后續(xù)光學觸控定位的運算處理，其中電路走線114較佳地由氧化銦錫andium Tin Oxide, IT0)所制成，也就是采用將電路走線藉由半導體工藝直接形成在陣列基板上的設計，如間極驅(qū)動電路基板技術(shù)(Gate on Array，G0A)等，用以取代公知須額外使用軟性印刷電路(Flexible Printed Circuit,FPC)以及軟性扁平排線(Flexible Flat Cable，F(xiàn)FC)進行電性連接的設計，同理， 用來控制感光晶片118的驅(qū)動晶片123可采用類似技術(shù)以電連接于電路走線114的一端且形成于陣列基板110上，如此即可有效地節(jié)省相關接線及組裝成本。透鏡116設置于顯示面板108與外框104之間，在此實施例中，透鏡116較佳地設置于顯示面板108的片狀元件上，如彩色濾光片或偏光板等，其相關設置方法可采用面板半導體工藝中的元件接合設計， 藉以精準地固定住透鏡116在顯示面板108上的相對位置。紅外線濾光片122則是設置于如圖6所示的二透鏡116之間，意即光學感測裝置106利用透鏡116與紅外線濾光片122的組合配置，來達到傳導經(jīng)過觸控面112所傳來的感測光線入射至反射鏡片1 )的功效。值得注意的是，由圖7可知，為了避免雜光影響到感光晶片116的感光效能的情況發(fā)生，透鏡 116的至少一側(cè)面(于圖7中顯示三個側(cè)面)上貼附有一遮光層124，藉以防止雜光通過透鏡116與外框104的間隙入射至透鏡116內(nèi)，至于在透鏡116的側(cè)面上形成遮光層124的方法則可使用例如涂布工藝(coating)、貼附遮光膠帶等設計，于此不再贅述。在此實施例中，感光晶片118較佳地為一互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)感光晶片，而觸控模塊100更包含一異方性導電膠膜 (Anisotropic Conductive Film, ACF) 115，其中異方性導電膠膜115位于感光晶片118與電路走線114之間，藉以使感光晶片118電連接于電路走線114的另一端上，但不受此限， 也就是說，其也可采用其他適用的導電膠膜來達到與電路走線114建立電性連接的目的。 反射鏡片120設置于外框104對應感光晶片118的位置上，其中反射鏡片120固定于外框4/5頁
104上的設置較佳地使用一體成型工藝(如嵌入成型(insert molding)等)來完成，但不受此限，其亦可采用其他固定設計，如利用結(jié)構(gòu)相互卡合的設計等，藉此，即可使反射鏡片 120精準地被定位在感光晶片118的上方，從而將經(jīng)由上述透鏡116以及紅外線濾光片122 所傳導來的感測光線反射至感光晶片118，并利用如圖5所示的電路走線114傳輸相關光學訊號至驅(qū)動晶片123，以便進行后續(xù)光學觸控定位的運算處理。以下針對光學感測裝置106的感光設計進行說明，請參閱圖6，在觸控模塊100利用發(fā)光單元(未顯示于圖式中)所發(fā)出的光線以分布于觸控面112上之后，此時，觸控模塊100即可利用透鏡116與紅外線濾光片122的組合配置，以接收經(jīng)過觸控面112所傳來的感測光線(于圖6中以虛線箭頭表示之)；接著，如圖6所示，透鏡116與紅外線濾光片 122就會將所接收的感測光線傳導至反射鏡片120上；最后，反射鏡片120即可利用本身的光線反射特性以將入射的感測光線反射至感光晶片118上，以便進行后續(xù)光線強度變化的感測，從而在觸控面112上建立光學觸控定位機制。藉此，當手指或觸控筆在觸控面112上進行觸控而遮斷光線時，光學感測裝置106即可根據(jù)光線強度的變化來定位出其相對應的觸控位置。值得一提的是，上述反射鏡片120與外框104、感光晶片118、透鏡116以及紅外線濾光片122之間的定位設計可不限于上述實施例，也就是說，光學感測裝置106亦可采用其他同樣可固定住反射鏡片120與外框104、感光晶片118、透鏡116以及紅外線濾光片122 的相對位置的設計。舉例來說，光學感測裝置106可利用反射鏡片120的一端延伸連接于透鏡116上的方式，來達到在透鏡116固定于顯示面板108上后可同時將反射鏡片120固定于感光晶片118的上方的目的，其相關連接設計常見于先前技術(shù)中，如利用射出成型工藝以使反射鏡片120與透鏡116—體成型等；或者是，光學感測裝置106也可利用反射鏡片 120的一端延伸連接于感光晶片118上的方式，也就是采用將反射鏡片120直接設置于感光晶片118上而延伸形成于感光晶片118的上方的設計，來達到在感光晶片118貼附于陣列基板110上后可同時將反射鏡片120固定于感光晶片118的上方的目的。至于采用何種設計，其端視光學感測裝置106的實際應用以及工藝需求而定。除此之外，上述紅外線濾光片122以及遮光層124的配置為可省略的設計，藉以產(chǎn)生簡化光學感測裝置106的工藝及結(jié)構(gòu)設計的功效。相較于先前技術(shù)，本發(fā)明改采用將透鏡直接設置于顯示面板上、將感光晶片的電路走線直接整合于陣列基板上、將感光晶片以導電膠貼附的方式直接電連接于電路走線上，以及將反射鏡片設置于感光晶片的上方以使透鏡所傳導來的感測光線可反射至感光晶片的設計。如此一來，由于省略了用來固定上述元件的殼體，因此，即可大大地減少光學感測裝置在觸控模塊內(nèi)所需占用的結(jié)構(gòu)空間，以利后續(xù)觸控模塊薄型化的設計，同時亦可因不需額外使用軟性印刷電路以及軟性扁平排線以傳輸光學訊號至驅(qū)動晶片，也就是說，本發(fā)明利用電路走線直接整合于陣列基板上的技術(shù)(如閘極驅(qū)動電路基板技術(shù)等)取代之， 再加上驅(qū)動晶片亦是采用直接形成于陣列基板上的設計，如此即可解決了上述所提及的光學感測裝置的接線設計復雜以及組裝流程費時費工的問題，從而大大地降低觸控模塊封裝成本。除此之外，由上述可知，本發(fā)明所提供的光學感測裝置內(nèi)的透鏡以及感光晶片可直接采用于一般面板半導體工藝中常見的元件接合設計，以分別固定于顯示面板以及陣列基板上，而不需使用以殼體固定的設計與利用人眼對位(或是以組裝機臺自動對準殼體上的定位孔洞)的方式來設置于光學觸控模塊內(nèi)，再加上反射鏡片的定位可通過與外框或透鏡一體成型或是直接延伸連接于感光晶片上的方式來完成，故可大幅度地縮減感光晶片與反射鏡片以及透鏡之間的對位公差以及組裝公差，以提升光學感測裝置的透鏡相對于觸控面的感光角度的定位精準度，從而使光學觸控模塊的光學觸控定位可更加地準確。
當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種觸控模塊，其特征在于，其包含有一面板裝置，該面板裝置包含有一顯示面板，該顯示面板具有一觸控面；以及一陣列基板，該陣列基板電連接于該顯示面板； 一外框，其設置于該面板裝置上；以及一光學感測裝置，其設置于該面板裝置以及該外框之間，該光學感測裝置包含有 一電路走線，其形成于該陣列基板上；至少一透鏡，其設置于該顯示面板與該外框之間，該透鏡用來傳導經(jīng)過該觸控面所傳來的感測光線；一感光晶片，電連接于該電路走線的一端；以及一反射鏡片，其設置于對應該感光晶片的上方的位置上，該反射鏡片用來將經(jīng)由該透鏡所傳導來的感測光線反射至該感光晶片。
2.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該透鏡設置于該顯示面板的一彩色濾光片或一偏光板上。
3.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，更包含一異方性導電膠膜，其中該異方性導電膠膜位于該感光晶片與該電路走線之間。
4.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該電路走線由氧化銦錫所制成。
5.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該反射鏡片設置于該外框?qū)摳泄饩奈恢蒙稀?br> 6.如權(quán)利要求5所述的觸控模塊，其特征在于，該反射鏡片與該外框一體成型。
7.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該反射鏡片的一端延伸連接于該透鏡上。
8.如權(quán)利要求7所述的觸控模塊，其特征在于，該反射鏡片以射出成型的方式與該透鏡一體成型。
9.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該反射鏡片的一端延伸連接于該感光晶片上。
10.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該透鏡的至少一側(cè)面貼附有一遮光層。
11.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該光學感測裝置另包含有 一紅外線濾光片，其設置于該透鏡的一側(cè)。
12.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該感光晶片為一互補性氧化金屬半導體感光晶片。
13.如權(quán)利要求1所述的觸控模塊，其特征在于，該光學感測裝置另包含有一驅(qū)動晶片，其電連接于該電路走線的另一端且形成于該陣列基板上，該驅(qū)動晶片用來控制該感光晶片。
全文摘要
一種觸控模塊包含面板裝置、外框及光學感測裝置。面板裝置包含具有觸控面的顯示面板及陣列基板。陣列基板電連接于顯示面板。外框設置于面板裝置上。光學感測裝置設置于面板裝置以及外框之間，其包含電路走線、至少一透鏡、感光晶片及反射鏡片。電路走線形成于陣列基板上。透鏡設置于顯示面板與外框之間，用來傳導經(jīng)過觸控面所傳來的感測光線。感光晶片電連接于電路走線的一端。反射鏡片設置于對應感光晶片的上方的位置上，用來將經(jīng)由透鏡所傳導來的感測光線反射至感光晶片。本發(fā)明縮減了光學感測裝置在觸控模塊內(nèi)所需占用的結(jié)構(gòu)空間，并解決了光學感測裝置的接線設計復雜以及組裝流程費時費工的問題。
文檔編號G06F3/042GK102207798SQ20111015184
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者曾堉, 李常孝, 黃柏輔 申請人:友達光電股份有限公司