DE202007017431U1 - In-Mould-Touchmodul - Google Patents

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Abstract

In-Mould-Touchmodul, bestehend aus
einer Kunststofffolie (1), die eine Innenfläche (11) und eine Außenfläche (12) aufweist, die jeweils eine Touchzone (13) besitzen,
mindestens einer Touchschaltung (2), die in der Touchzone (13) der Innenfläche (11) der Kunststofffolie (1) angeordnet ist, und
einem Formgehäuse (3), das durch Spritzgießen an der Innenfläche (11) angeformt ist und die Touchschaltung (2) verpackt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein In-Mould-Touchmodul, das durch die Spritzgußtechnik die Touchschaltung verpackt.
  • Stand der Technik
  • In-Mould-Touch ist eine Kombination der Spritzgußtechnik und der Touchpadtechnik.
  • In-Mould-Label (IML) ist eine bekannte Technik, die z.B. in WO Nr. 00/39883 zur Herstellung von Antenne verwendet wird. Dabei wird eine Trägerplatte, die mit einer stromleitenden Tinte bedruckt ist, in die Formhöhle einer Spritzgußform eingebracht. Danach wird die Formmasse in die Formhöhle gefüllt, wodurch die Trägerplatte von der Formmasse umgespritzt wird, so dass die Antennenschaltung geschützt wird. Diese Technik ist bislang nicht auf das Touchpad angewendet.
  • Das Touchpad ist aus einer Glasscheibe, die mit Indiumzinnoxid (ITO) beschichtet ist, hergestellt. Das Indiumzinnoxid bildet eine kapazitive Touchschaltung.
  • Das Touchpad wird in dem Gehäuse eines elektronischen Gerätes befestigt. Aus TW Nr. M274735 ist ein Touchscreen bekannt, das durch einen Bildschirm und ein Touchpad gebildet ist, die zusammengeklebt und in einem vorgefertigen Gehäuse befestigt werden. Diese Montage ist zeit- und kraftaufwendig. Zudem können an der Verbindungsstelle eine Stufe und ein Spalt auftreten, so dass Staub in das Gehäuse eintreten kann.
  • Das Patent WO Nr. 00/39883 , das die IML-Technik verwendet, bezieht sich weder die Herstellung einer kapazitiven Touchschaltung aus ITO noch die Herstellung einer push-type Touchschaltung aus stromleitender Tinte.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein In-Mould-Touchmodul zu schaffen, das die Nachteile der herkömmlichen Lösung überwinden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße In-Mould-Touchmodul gelöst, bestehend aus
    einer Kunststofffolie, die eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist, die jeweils eine Touchzone besitzen,
    mindestens einer Touchschaltung, die in der Touchzone der Innenfläche der Kunststofffolie angeordnet ist, und
    einem Formgehäuse, das durch Spritzgießen an der Innenfläche 11 angeformt ist und die Touchschaltung verpackt.
  • Die Touchschaltung kann durch eine kapazitive Touchschaltung oder eine push-type Touchschaltung gebildet sein. Die Innenfläche und die Außenfläche der Kunststofffolie können jeweils eine erste Touchzone für die kapazitive Touchschaltung und eine zweite Touchzone für die push-type Touchschaltung aufweisen. Das Touchmodul kann als Touchpad eines elektronischen Gerätes verwendet werden. Da das Touchmodul eine kleinere Dicke hat und eine Stufe und einen Spalt an der Verbindungsstelle vermeidet, kann eine kompakte Form erreicht und ein Eintritt von Staub verhindert werden.
  • Im folgenden werden die Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 eine perspektivische Darstellung eines elektronischen Gerätes mit dem erfindungsgemäße In-Mould-Touchmodul,
  • 2 eine Schnittdarstellung gemäß 1,
  • 3 eine vergrößerte Darstellung der Touchzone gemäß 2, wobei die Kunststofffolie in der Touchzone mehrere Tastenfelder bildet,
  • 4 eine perspektivische Darstellung der Kunststofffolie mit einer Indiumzinnoxidschicht oder einer stromleitenden Tinte,
  • 5 eine perspektivische Darstellung der Kunststofffolie mit einer push-type Touchschaltung, die durch Ätzen der stromleitenden Tinte hergestellt wird,
  • 6 eine perspektivische Darstellung der Kunststofffolie mit einer kapazitiven Touchschaltung, die durch Ätzen der Indiumzinnoxidschicht hergestellt wird,
  • 7 eine vergrößerte Darstellung gemäß 6, wobei die gekreuzten Gitterlinien mehrere Kapazitätfelder bilden,
  • 8 eine perspektivische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 9 eine Schnittdarstellung gemäß 8,
  • 10 eine vergrößerte Darstellung der ersten Touchzone gemäß 9, in der an der Innenfläche der Kunststofffolie eine kapazitive Touchschaltung angeordnet ist,
  • 11 eine perspektivische Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 12 eine Schnittdarstellung gemäß 11,
  • 13 eine vergrößerte Darstellung der ersten Touchzone gemäß 12, wobei das Formgehäuse eine Fensteröffnung für einen Bildschirm aufweist.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, besteht das erfindungsgemäße Touchmodul 10 aus
    einer Kunststofffolie 1, die eine Innenfläche 11 (3) und eine Außenfläche 12 aufweist, die jeweils eine Touchzone 13 besitzen,
    einer Touchschaltung 2, die in der Touchzone 13 der Innenfläche 11 der Kunststofffolie 1 angeordnet ist, und
    einem Formgehäuse 3, das durch Spritzgießen an der Innenfläche 11 angeformt ist und die Touchschaltung 2 verpackt.
  • In der Praxis kann die Kunststofffolie 1 aus Gummi hergestellt werden (1 bis 3). Die Außenfläche 12 der Kunststofffolie 1 bildet in der Touchzone 13 mehrere Tastenfelder 121. Die Touchschaltung 2 ist durch eine transparente kapazitive Touchschaltung 21 aus Indiumzinnoxid (6) oder eine push-type Touchschaltung 22 aus einer stromleitenden Tinte (5) gebildet. Das Indiumzinnoxid wird in die Touchzone 13 der Innenfläche 11 der Kunststofffolie 1 gesputtert.
  • Durch das Sputtern erhält die Touchzone 13 der Innenfläche 11 der Kunststofffolie 1 eine Indiumzinnoxidschicht 51 (4). Dabei wird die Kunststofffolie 1 in eine Vakuum-Sputtervorrichtung eingebracht, die durch eine bekannte Niedertemperatur-Vakuum-Sputtervorrichtung für ein Nanoprozess gebildet sein kann. Aus einem Indiumzinnoxidtarget werden durch Beschuss mit Ar-Ionen Atome herausgelöst, die in die Gasphase übergehen und auf der Innenfläche 11 der Kunststofffolie 1 abgeschieden werden, wodurch auf der Innenfläche 11 der Kunststofffolie 1 eine transparente Indiumzinnoxidschicht 51 gebildet ist, die eine sehr gute Stromleitfähigkeit besitzt. Da die Arbeitstemperatur bei der Niedertemperatur-Vakuum-Sputtertechnik bis auf 60°C reduziert werden kann, kann die Kunststofffolie 1 beim Sputtern in einem stabilen Zustand gehalten werden. Danach bildet die Indiumzinnoxidschicht 51 durch das mikrolithographische und Ätzverfahren die kapazitive Touchschaltung 21 (6). Die Touchschaltung 21 enthält gekreuzte Gitterlinien 211, 212 (7), die mehrere Kapazitätsfelder 210 bilden. Wenn der Benutzer mit dem Finger die Außenfläche 12 der Kunststofffolie 1 berüht, wird der Strom der entsprechenden Kapazitätsfelder 210 erhöht, wodurch ein Stromsignal erzeugt wird, durch das die Koordinate des Berührungspunkts errechnet werden kann. Die Gitterlinien 211, 212 bilden ferner mindestens zwei Anschlüsse 213, 214, die mit einer Steuerung verbunden werden können, um das Stromsignal auszugeben.
  • Beim Spritzgießen des Formgehäuses wird die Formmasse in eine Spritzgußmaschiene mit einer Arbeitstemperatur von ca. 250°C bis 300°C gefüllt, wobei die Temperatur der Formhöhle im Bereich zwischen 60°C und 150°C gehalten wird. Das Material der Kunststofffolie 1 kann Gummi mit einer Beständigkeit für die Temperatur der Formhöhle und des Sputterns sein. Die Elektrodenschicht, die durch die Indiumzinnoxidschicht 51 gebildet ist, hat auch eine Beständigkeit für die Temperatur der Formhöhle. Daher kann die Kunststofffolie 1 mit der kapazitiven Touchschaltung 21 in die Spritzgußform eingebracht werden.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht das Touchmodul 10a (8) aus
    einer Kunststofffolie 1a, die eine Innenfläche 11a (9 und 10) und eine Außenfläche 12a aufweist, die jeweils eine erste Touchzone 14a und eine zweite Touchzone 13a besitzen,
    einer kapazitiven Touchschaltung 21a, die aus transparentem Indiumzinnoxid hergestellt ist und in der ersten Touchzone 14a der Innenfläche 11a der Kunststofffolie 1a angeordnet ist (10),
    einer push-type Touchschaltung 22a, die aus einer stromleitenden Tinte hergestellt ist und in der zweiten Touchzone 13a der Innenfläche 11a der Kunststofffolie 1a angeordnet ist (10), und
    einem Formgehäuse 3a, das durch Spritzgießen an der Innenfläche 11 angeformt ist und mindestens die push-type Touchschaltung 22a verpackt (3).
  • Die Außenfläche 12a der Kunststofffolie 1a bildet in der zweiten Touchzone 13a mehrere Tastenfelder 121a (3). Das Formgehäuse 3a kann auch die kapazitive Touchschaltung 21a verpacken (10).
  • Das Formgehäuse 3b des Touchmoduls 10b weist eine Fensteröffnung 31b (11 und 13) für die kapazitive Touchschaltung 21b in der ersten Touchzone 14b an der Innenfläche 11b der Kunststofffolie 1b auf. In der Fernsteröffnung 31b kann ein Bildschirm 4 angeordnet sein. Die Kunststofffolie 1b ist mindestens in der ersten Touchzone 14b transparent, wodurch das Display 4 durch die kapazitive Touchschaltung 21b und die Kunststofffolie 1b betrachtet werden kann.
  • Daher kann das erfindungsgemäße Touchmodul 10a, 10b zwei unterschiedliche Touchzonen haben. Das Touchmodul kann als Touchpad eines elektronischen Gerätes verwendet werden. Da das Touchmodul eine kleinere Dicke hat und eine Stufe und einen Spalt an der Verbindungsstelle vermeidet, kann eine kompakte Form erreicht und ein Eintritt von Staub verhindert werden.
  • Die Kunststofffolie 1, 1a, 1b kann auch aus anderen Materialien, die die obengenannte Temperaturbeständigkeit besitzen, hergestellt werden.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung dadurch, dass die Kunststofffolie 1, 1a, 1b nach Beschichtung der kapazitiven Touchschaltung 21, 21a, 21b und der push-type Touchschaltung 22, 22a durch Spritzgießen mit dem Formgehäuse 3, 3a, 3b verbunden ist, die Dicke des Touchmoduls reduziert und die Herstellung des Touchmoduls erleichtert. Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.

Claims (7)

  1. In-Mould-Touchmodul, bestehend aus einer Kunststofffolie (1), die eine Innenfläche (11) und eine Außenfläche (12) aufweist, die jeweils eine Touchzone (13) besitzen, mindestens einer Touchschaltung (2), die in der Touchzone (13) der Innenfläche (11) der Kunststofffolie (1) angeordnet ist, und einem Formgehäuse (3), das durch Spritzgießen an der Innenfläche (11) angeformt ist und die Touchschaltung (2) verpackt.
  2. In-Mould-Touchmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Touchschaltung (2) durch eine kapazitive Touchschaltung (21) oder eine push-type Touchschaltung (22) gebildet ist.
  3. In-Mould-Touchmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Touchzone durch eine erste und zweite Touchzone (13a, 14a) und die Touchschaltung durch eine kapazitive Touchschaltung (21a), die aus Indiumzinnoxid hergestellt ist und in der ersten Zone (14a) der Innenfläche (11a) der Kunststofffolie (1a) angeordnet ist, und eine push-type Touchschaltung (22a), die aus stromleitender Tinte hergestellt ist und in der zweiten Zone (13a) der Innenfläche (11a) der Kunststofffolie (1a) angeordnet ist, gebildet ist.
  4. In-Mould-Touchmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgehäuse (3b) des Touchmoduls (10b) eine Fensteröffnung (31b) aufweist, die durch die kapazitive Touchschaltung (21b) und die Kunststofffolie (1b) betrachtet werden kann.
  5. In-Mould-Touchmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgehäuse (3a) die kapazitive Touchschaltung (21a) verpackt.
  6. In-Mould-Touchmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (12) der Kunststofffolie (1) in der Touchzone (13) mehrere Tastenfelder (121) bildet.
  7. In-Mould-Touchmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Indiumzinnoxid in die Touchzone (13) der Innenfläche (11) der Kunststofffolie (1) gesputtert wird.
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