JP6165205B2 - タッチデバイス - Google Patents

Description

本発明は、タッチデバイスに関し、特に、高強度及び耐衝撃性を有するタッチデバイスに関する。

一般的なタッチデバイスは、カバープレート及び基板を備えている。入力するためにカバープレートに物体が接触することができる。タッチ検出構造は、接触入力を検出するために基板に形成されている。光学接着剤のような接着層は、カバープレートと基板との間で、カバープレートと基板とを相互に接合するために用いられる。接合工程の間、接合公差に起因して、一般的に接着層の側面がカバープレート及び基板の側面に対して所定の寸法で後退するように設計されている。つまり、接合公差に起因してカバープレートの側面から接着層が突出することを防ぎ、タッチデバイスの外観不良を回避している。

接着層がカバープレート及び基板に対して後退しているので、カバープレートと基板と接着層との間に隙間が生じる。隙間はホコリを集め、隙間に対応するカバープレートの部分が基板によって良好に支持されずに、タッチデバイスの強度が低下する。特に、カバープレートの厚さが薄く、例えば、薄いカバープレートがサファイアで作られている場合、サファイアは、高硬度を有するが脆く、それ故に、圧縮抵抗及び耐衝撃性に乏しい。カバープレートと基板との隙間は、カバープレートに簡単に割れを生じさせ、タッチデバイスの強度及び耐衝撃性も乏しくなる。

中国実用新案第２０４２０３９１３号公報

本発明は、強度及び耐衝撃性に優れたタッチデバイスを提供する。

本開示に係るタッチデバイスは、カバープレートと、基板と、第１の接着層と、強化接着剤と、を備える。
前記カバープレートは、互いに対向する第１の表面及び第２の表面を有し、また、前記第１の表面及び前記第２の表面に隣接する側面を有する。
前記基板は、互いに対向する第１の表面及び第２の表面を有し、また、前記第１の表面及び前記第２の表面に隣接する側面を有する。
前記第１の接着層は、前記カバープレートの第２の表面と前記基板の第１の表面との間に配置されている。
隙間は、前記第１の接着層の側面と、前記カバープレートの第２の表面と、前記基板の第１の表面と、の間に形成されている。
前記隙間は、強化接着剤によって満たされている。

幾つかの実施の形態において、前記強化接着剤は、前記カバープレートの側面及び前記基板の側面を部分的に覆うように延びている。

幾つかの実施の形態において、前記強化接着剤の材料は、固化することによって形成される。

幾つかの実施の形態において、前記強化接着剤の粘度は、固化していない状態で、５００〜１２００ｍＰａ・ｓであり、強化接着剤の硬さは、固化した状態で、Ｄ７０〜８５（ショア硬さ）ある。

幾つかの実施の形態において、前記強化接着剤の最大厚さは、前記カバープレートの側面から前記強化接着剤の外面までで規定され、前記最大厚さの範囲は、５０μｍ〜２００μｍである。

幾つかの実施の形態において、前記最大厚さの範囲は、８０μｍ〜１２０μｍである。

幾つかの実施の形態において、前記タッチデバイスは、また、前記基板の第１の表面上に配置されたタッチ検出構造を備える。

幾つかの実施の形態において、前記タッチデバイスは、また、前記基板の第２の表面上に配置されたタッチ検出構造を備える。

幾つかの実施の形態において、前記カバープレートの第２の表面上に配置されたタッチ検出構造を備える。

幾つかの実施の形態において、前記基板は開口を有し、
前記タッチデバイスは、また、前記開口内に配置された指紋認識モジュールを備える。

幾つかの実施の形態において、前記開口は、前記基板の第１の表面から前記基板の第２の表面まで形成された貫通孔、又は前記基板の側面から内方に形成された切り欠きである。

幾つかの実施の形態において、前記第１の接着層は、前記基板の開口と前記カバープレートとの間に孔を有し、
前記タッチデバイスは、また、前記孔内であって且つ前記指紋認識モジュールと前記カバープレートとの間に配置された第２の接着層を備える。

幾つかの実施の形態において、前記タッチデバイスは、また、前記基板の開口内に前記指紋認識モジュールを固定するために、前記指紋認識モジュールと前記基板との間に配置された固定構造を備える。

幾つかの実施の形態において、前記固定構造及び前記強化接着剤は、等しい材料の接着剤である。

幾つかの実施の形態において、前記タッチデバイスは、また、前記カバープレートの第２の表面上に配置されたマスク層を備え、
前記カバープレートへの前記マスク層の垂直投影は、少なくとも前記カバープレートへの前記指紋認識モジュールの垂直投影を覆う。

幾つかの実施の形態において、前記タッチデバイスは、また、前記カバープレートと前記基板との間に配置され、前記指紋認識モジュールを囲む遮蔽構造を備える。

幾つかの実施の形態において、前記遮蔽構造は、前記第１の接着層と前記基板との間に配置されている。

幾つかの実施の形態において、前記遮蔽構造は、前記カバープレートと前記マスク層との間に配置されている。

幾つかの実施の形態において、前記カバープレートの厚さは、０．３ｍｍ以下である。

幾つかの実施の形態において、前記カバープレートの厚さは、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍである。

幾つかの実施の形態において、前記カバープレートの材料は、透明ガラス、サファイア、ガラスとサファイアとの複合構造、ガラスとガラスとの複合構造、サファイアとサファイアとの複合構造であり、
前記基板の材料は、透明ガラスである。

幾つかの実施の形態において、前記カバープレートは、窪みを有し、
前記カバープレートへの前記窪み及び前記指紋認識モジュールの正投影は、重なっている。

幾つかの実施の形態において、前記窪みは、前記カバープレートの第１の表面から前記カバープレートの第２の表面に向かって窪んでいる。

幾つかの実施の形態において、前記カバープレートの第１の表面から前記窪みの最も低い位置までの深さは、１．７ｍｍ以下である。

幾つかの実施の形態において、前記深さは、０．０２ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下である。

幾つかの実施の形態において、前記深さは、０．０５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下である。

幾つかの実施の形態において、前記窪みの最も低い位置から前記指紋認識モジュールまでの最小距離は、１５μｍ以上５５０μｍ以下である。

幾つかの実施の形態において、前記最小距離は、８０μｍ以上４００μｍ以下である。

幾つかの実施の形態において、前記窪みは、底面と前記底面と隣接する少なくとも一つの側面を備え、
前記底面と前記側面との夾角は、９０°より大きく１８０°未満である。

幾つかの実施の形態において、前記窪みは、二つの隣接する側面を備え、
前記二つの隣接する側面の夾角は、９０°より大きく１８０°未満である。

幾つかの実施の形態において、前記窪みは、円弧面であり、
前記円弧面の一端は、前記カバープレートの側面に隣接し、他端は、前記カバープレートの第１の表面に隣接する。

本開示に係るタッチデバイスによれば、第１の接着層の側面と、カバープレートの第２の表面と、及び基板の第１の表面と、の隙間は、強化接着剤によって満たされているので、カバープレートと基板との間の隙間が第１の接着層と組み合わされた強化接着剤によって満たされている。そのため、カバープレートと基板とは、タッチデバイスの強度及び耐衝撃性を向上させるために接着されている。また、第１の接着層の精度要求が低く、第１の接着層の材料を節約できる。

さらに、強化接着剤は、また、強化接着剤と、カバープレートと、基板と、の接合領域を増加させるためにカバープレートと基板の側面とを覆うことができる。そのため、強化接着剤、カバープレート及び基板の間の接合力が上昇し、カバープレート及び基板の側面のために、外力が緩和され、カバープレート及び基板の側面が保護される。

実施の形態は、詳細な説明及び説明のためだけに添付された図面から十分に理解することができ、したがって、本開示を限定するものではない。
本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスの概略構成図である。 本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスの概略構成図である。 本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスの概略構成図である。 本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスの概略構成図である。 本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスを示す上面図である。 本開示の異なる実施の形態に係るタッチデバイスの基板を示す上面図である。 本開示の異なる実施の形態に係るタッチデバイスの基板を示す上面図である。 図３のI−Ｉ’断面線に沿った断面図である。 本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスの断面図である。 本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスの遮蔽構造を示す概略構成図である。 本開示の異なる実施の形態に係る図３のＩ−Ｉ’断面線に沿ったタッチデバイスのカバープレートの断面図である。 本開示の異なる実施の形態に係る図３のＩ−Ｉ’断面線に沿ったタッチデバイスのカバープレートの断面図である。 本開示の異なる実施の形態に係る図３のＩ−Ｉ’断面線に沿ったタッチデバイスのカバープレートの断面図である。 本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスのカバープレートの斜視図である。 本開示の幾つかの実施の形態に係る図８ＤのＢ−Ｂ’断面線に沿ったタッチデバイスのカバープレートの断面図である。 本開示の実施の形態に係る図３のＩ−Ｉ’断面線に沿ったタッチデバイスの断面図である。

本開示の実施の形態は、添付の図面に従って進められる、以下の詳細な説明から明らかになる。

図１Ａに示すように、図１Ａは、本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスの概略構成図を示している。タッチデバイスは、カバープレート１１、基板１２、第１の接着層１３、及び強化接着剤１４を備えている。

カバープレート１１は、第１の表面Ｓ１ａ、第２の表面Ｓ２ａ、及び側面Ｓ３ａを備えている。ユーザはタッチデバイスを操作するために第１の表面Ｓ１ａに直接に接触することができる。即ち、カバープレート１１の第１の表面Ｓ１ａは、第２の表面Ｓ２ａに対してユーザの近くに配置される。第２の表面Ｓ２ａ及び第１の表面Ｓ１ａは、互いに対向しており、側面Ｓ３ａは、第１の表面Ｓ１ａ及び第２の表面Ｓ２ａに隣接している。カバープレート１１の第１の表面Ｓ１ａ上には、例えば、反射防止フィルム、防幻フィルム又は反射防止コーティングフィルムなどの単層又は複数層の機能フィルムが配置されている。カバープレート１１は、当該カバープレート１１の下方に形成される要素を保護する。幾つかの実施の形態において、カバープレート１１は、透明材料である。幾つかの実施の形態において、透明材料は、ガラス、サファイア、不撓性のプラスチックなどである。また、カバープレート１１は、ガラス／サファイア、ガラス／ガラス、又はサファイア／サファイアの複合構造でもよい。優れた接触感度のために、カバープレート１１の厚さは、０．３ｍｍ以下であることが好ましい。製造コスト及び製造の困難性に関して、カバープレート１１の厚さは、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍであることが好ましい。

基板１２は、第１の表面Ｓ１ｂ、第２の表面Ｓ２ｂ、及び側面Ｓ３ｂを備えている。第１の表面Ｓ１ｂ及び第２の表面Ｓ２ｂは、互いに対向している。基板１２及びカバープレート１１は、重なっている。第１の表面Ｓ１ｂは、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａに近い。幾つかの実施の形態において、タッチモジュール及び表示モジュール（図示を省略）は、タッチデバイス又はタッチ表示デバイスを形成するために、第２の表面Ｓ２ｂに接合されている。カバープレート１１及び基板１２は、タッチデバイス又はタッチ表示デバイスの複合カバープレートとして一体化されている。側面Ｓ３ｂは、基板１２の外端面として第１の表面Ｓ１ｂと第２の表面Ｓ２ｂとの間に配置されている。基板１２は、カバープレート１１の強度を向上させるためにカバープレート１１を支持することができる。加えて、タッチ検出構造は、基板１２上に形成することができ、タッチ検出構造の構成は、後述する。基板１２の材料は、カバープレート１１の材料である、例えば、ガラス又は不撓性のプラスチックなどの幾つかの透明材料であることができる。

第１の接着層１３は、カバープレート１１と基板１２とを接合するために、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａと基板１２の第１の表面Ｓ１ｂとの間に配置されている。第１の接着層１３の側面は、カバープレート１１及び基板１２の側面Ｓ３ａ、Ｓ３ｂに対して後退している。即ち、第１の接着層１３の側面と、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａと、基板１２の第１の表面Ｓ１ｂと、の間に隙間が形成されている。隙間の大きさは、接合公差又は設計要求に基づいて調整される。第１の接着層１３は、透明な光学接着剤、例えば、固体光学接着剤又は液体光学接着剤であることができる。

第１の接着層１３の側面と、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａと、基板１２の第１の表面Ｓ１ｂと、の間の隙間は、強化接着剤１４によって満たされている。強化接着剤１４は第１の接着層１３とで、カバープレート１１と基板１２とを接合する。即ち、カバープレート１１と基板１２との間の隙間は、接着剤によって満たされている。上述のように隙間が強化接着剤１４で満たされるので、第１の接着層１３でカバープレート１１と基板１２とを接合するとき、第１の接着層１３の材料を節約するために、第１の接着層１３の精度要求を低くすることができる。カバープレート１１と基板１２とを完全に接合するので、基板１２が良好にカバープレート１１を支持することができる。カバープレート１１の厚さが薄いとき、カバープレート１１の強度も向上し、破損を防ぐ。

他の実施の形態において、強化接着剤１４は、カバープレート１１の側面Ｓ３ａと基板１２の側面Ｓ３ｂを部分的に覆うように延ばすことができ、代わりに、カバープレート１１の側面Ｓ３ａと基板１２の側面Ｓ３ｂが図１Ｂに示すように強化接着剤１４によって完全に覆われる。そのため、接合力が向上するように、強化接着剤１４と、カバープレート１１及び基板１２と、の接触領域を増加させるために、強化接着剤１４によってカバープレート１１及び基板１２の側面Ｓ３ａ、Ｓ３ｂの少なくとも一部が覆われる。また、強化接着剤１４は、外力を緩和し、後の処理又は組み立てでの擦れや破損からカバープレート１１及び基板１２の側面Ｓ３ａ、Ｓ３ｂを保護できる。

強化接着剤１４の材料は、固化することによって形成される液体接着剤、例えば、紫外線（ＵＶ）接着剤であることができる。例えば、強化接着剤１４が液体のとき、強化接着剤１４を射出成形、接着、吹き付け、又はローラー塗りなどによって、隙間、及びカバープレート１１並びに基板１２の側面Ｓ３ａ、Ｓ３ｂに形成することができる。固化後、強化接着剤１４は、上述のように、隙間、及びカバープレート１１並びに基板１２の側面Ｓ３ａ、Ｓ３ｂに、しっかりと接合される。また、カバープレート１１及び基板１２の側面Ｓ３ａ、Ｓ３ｂが割れや隙間が少しあった場合、毛細現象が液体状態の強化接着剤１４とカバープレート１１及び基板１２の側面Ｓ３ａ、Ｓ３ｂとの間に生じ、強化接着剤１４は、カバープレート１１及び基板１２の強度、圧縮抵抗及び耐衝撃性が向上するように小さい割れや隙間を修復することができる。強化接着剤１４の粘度は、固化していない状態で、５００〜１２００ＣＰＳ（ｍＰａ・ｓ）であり、強化接着剤１４の硬さは、固化した状態で、Ｄ７０〜８５（ショア硬さ）である。強化接着剤１４は、固化した液体接着剤から形成されているので、強化接着剤１４の外面は、即ち、カバープレート１１、基板１２及び第１の接着層１３に対して逆側の外面は、通常、円弧面である。最大厚さＤは、カバープレート１１の側面Ｓ３ａから強化接着剤１４の外面（図１Ｂに示すように）までを規定しており、最大厚さＤの範囲は、５０μｍ〜２００μｍ、好ましくは８０μｍ〜１２０μｍである。このように厚さが設計された強化接着剤１４は、外力を緩和し、カバープレート１１及び基板１２の側面Ｓ３ａ、Ｓ３ｂを保護することができる。

タッチデバイスは、また、接触入力の検出を可能にするタッチ検出構造を備えることができる。異なる実施の形態のタッチ検出構造は、異なる層に配置されている。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、図２Ａは、基板１２上に配置されたタッチ検出構造を示す概略構成図であり、図２Ｂは、カバープレート１１上に配置されたタッチ検出構造を示す概略構成図である。

図２Ａに示すように、タッチ検出構造１５は、基板１２の第１の表面Ｓ１ｂ上に配置されている。詳細には、タッチ検出構造１５は、第１の接着層１３と基板１２との間に配置されている。タッチ検出構造１５は、単層又は複数層の導電構造である。導電構造は、一軸、二軸又は多軸型の電極パターンを備えることができる。電極パターンの材料は、透明なインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、銀ナノ、グラフェン、カーボンナノチューブ、金網若しくは他の導電材料、又は二以上のそれらの材料を備えることができる。タッチ検出構造１５は、リソグラフィエッチング又はプリントによって基板１２の第１の表面Ｓ１ｂ上に直接に形成することができる。代わりに、タッチ検出構造１５は、可撓性の薄膜の導電構造であることができる。薄膜の導電構造は、接合によって基板１２に設けることができる。他の実施の形態において、タッチ検出構造１５は、また、基板１２の第２の表面Ｓ２ｂに配置される（図示を省略）。詳細には、基板１２は、第１の接着層１３とタッチ検出構造１５との間に配置される。

一方、図２Ｂに示すように、タッチ検出構造１５は、また、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａ上に配置することができる。詳細には、タッチ検出構造１５は、カバープレート１１と第１の接着層１３との間に配置される。タッチ検出構造１５は、リソグラフィエッチング又はプリントによってカバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａ上に直接に形成することができ、代わりに、タッチ検出構造１５は、可撓性の薄膜の導電構造であってもよく、薄膜の導電構造は、接合によってカバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａに設けることができる。タッチ検出構造１５の構成及び材料は、図２Ａの実施の形態を参照することができるので、重複する説明は省略する。

幾つかの実施の形態において、タッチデバイスは、また、指紋を認識することができる。指紋を認識することによって、ユーザの体感を向上させるために、タッチデバイスは、一度で、コールドスクリーン（画面が消された状態）、起動及びアンロックを完了することができる。図３は、指紋を認識可能なタッチデバイスを示す上面図である。図４Ａ及び図４Ｂは、タッチデバイスの基板の異なる構成を示す上面図である。図５は、図３のＩ−Ｉ’断面線に沿った断面図である。図３〜図５に示すように、タッチデバイスは、カバープレート１１、基板１２、第１の接着層１３、強化接着剤１４、タッチ検出構造１５、及び指紋認識モジュール１６を備えている。以下に、図１Ｂの実施の形態と比較して異なる部分を説明し、等しい又は略等しい構成の説明は省略する。

マスク層１７は、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａ上に配置されている。マスク層１７は、カバープレート１１と第１の接着層１３との間に配置されている。マスク層１７は、カバープレート１１における可視領域Ｖ１を非可視領域Ｖ２から区別する。マスク層１７が配置された領域は、非可視領域Ｖ２とみなされる。表示デバイスによって画像を表示するために適応し、ユーザによって接触される領域は、可視領域Ｖ１とみなされる。一般的に、非可視領域Ｖ２は、可視領域の少なくとも一側に配置されている。幾つかの実施の形態において、非可視領域Ｖ２は、例えば、可視領域Ｖ１を囲んでいるが、これに限られない。マスク層１７は、カバープレート１１の下方の幾つかの不透明な要素、例えば、指紋認識モジュール、可撓性のプリント回路板及び導電線などを遮蔽するためのフレームがタッチデバイスに表れるように、通常、不透明インク、フォトレジストなどによって形成される。マスク層１７は、単層構造であることができ、代わって、材料を複数層重ねることによって形成される複層構造であってもよい。マスク層１７の厚さは、２０μｍ以下である。マスク層１７の遮蔽効果及び指紋認識の検出への影響の点で、マスク層１７の厚さは、例えば、１μｍ〜１０μｍである。

基板１２は、開口１２０（図５を参照）を備えている。開口１２０は、基板１２の第１の表面Ｓ１ｂから基板１２の第２の表面Ｓ２ｂまで形成された貫通孔（図４Ａを参照）、又は、基板１２の側面Ｓ３ｂから内方に形成された切り欠きである（図４Ｂを参照）。開口１２０は、非可視領域Ｖ２に配置され、マスク層１７によって隠されている。基板１２の開口１２０が貫通孔の場合、強化接着剤１４は、基板１２の側面Ｓ３ｂを覆うことが好ましい。基板１２の開口が切り欠きの場合、強化接着剤１４は、切り欠きを避け、基板１２の切り欠きに対して他の側面Ｓ３ｂの部分のみを覆う。幾つかの実施の形態において、基板１２の材料は、図１Ｂの基板と等しいものである。

図３〜図５に示すように、指紋認識モジュール１６は、基板１２の開口１２０内に配置され、非可視領域Ｖ２に配置されている。指紋認識モジュール１６に対応する領域は、指紋認識領域Ｖ２１と定義することができる。カバープレート１１へのマスク層１７の垂直投影は、少なくともカバープレート１１への指紋認識モジュール１６の垂直投影を覆う。即ち、指紋認識領域Ｖ２１は、タッチデバイスの審美を確保するために非可視領域Ｖ２内に配置されている。幾つかの実施の形態において、第１の接着層１３は、基板１２の開口１２０とカバープレート１１との間の孔１３０を備えている。孔１３０は、指紋認識領域Ｖ２１に対応する。第２の接着層１８は、孔１３０内であって且つ指紋認識モジュール１６とカバープレート１１との間に配置されている。第２の接着層１８によって、指紋認識モジュール１６は、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａに接合されている。第２の接着層１８は、防爆性の光学接着剤によって形成され、その厚さは、第１の接着層１３より薄い。第２の接着層１８の厚さは、５０μｍ以下であり、好ましくは、３μｍ〜３０μｍである。指紋認識の検出性を向上させるために、第２の接着層１８の厚さは、１０μｍ以下である。一般的な光学接着剤に比べて、第２の接着層１８は、電気信号の遮断効果を殆ど有しない。第２の接着層１８がカバープレート１１と指紋認識モジュール１６との間に配置された場合、第２の接着層１８は、カバープレート１１と指紋認識モジュール１６との間の小さな信号の減衰を止め、抑制でき、指紋認識モジュール１６の検出性への影響を少なくする。タッチデバイスは、また、基板１２の開口１２０にしっかりと指紋認識モジュール１６を固定するために指紋認識モジュール１６と基板１２との間に配置される固定構造１９を備えていることが好ましい。固定構造１９は、液体及び流動可能な接着剤であり、カバープレート１１の圧縮抵抗及び耐衝撃性に影響を与える、指紋認識モジュール１６と基板１２との間の残りの隙間を回避するように、基板１２の開口１２０の内周面と指紋認識モジュール１６との隙間に柔軟に満たされている。幾つかの実施の形態において、固定構造１９及び強化接着剤１４は、等しい材料の接着剤である。基板１２の開口１２０に指紋認識モジュール１６を固定するための部材は、第２の接着層１８及び／又は固定構造１９による固定に限られず、他の部材によって一体化することができ、例えば、補助要素や開口１２０の大きさ又は形状に係合することによって固定する。

一方、マスク層１７への指紋認識モジュール１６の接合を強化するために、又は、後の組み立て又は処理での指紋認識モジュール１６の破損又は擦れを低減するために、固定構造１９は、指紋認識モジュール１６の側面だけでなく、指紋認識モジュール１６の底面も覆う。

幾つかの実施の形態において、固定構造１９、第２の接着層１８、及びカバープレート１１と基板１２と指紋認識モジュール１６との隙間は、これらが重なるように強化接着剤１４と組み合わされた第１の接着層１３によって完全に満たされる。特に、カバープレート１１がサファイアの薄いカバープレートであり、その厚さが０．３ｍｍ以下の場合、カバープレート１１及び指紋認識領域Ｖ２１の端部は、カバープレート１１の破損を防ぎ、タッチデバイスの圧縮抵抗及び耐衝撃性を向上させるために良好な強度を有する。

さらに、非可視領域Ｖ２の他の部分から指紋認識領域Ｖ２１を区別することによって、指紋認識を実行するために、ユーザがより確実に、簡単に指紋認識領域Ｖ２１に接触することができる。幾つかの実施の形態において、マスク層１７は、部分的に空洞化されており、空洞部は、指紋認識領域を示すための目印を形成するために、マスク層１７と異なる色の遮蔽材料で満たされている。代わりに、マスク層１７とカバープレート１１との間の指紋認識領域Ｖ２１において、マスク層と異なる色の目印は、指紋認識領域Ｖ２１を示すために挟まれている。

タッチ検出構造１５は、基板１２の第１の表面Ｓ１ｂ上に配置され、即ち、第１の接着層１３と基板１２との間に配置されている。詳細には、タッチ検出構造１５は、可視領域Ｖ１内に配置された電極層１５１及び非可視領域Ｖ２に配置された配線層１５２を備えている。電極層１５１は、接触操作に応じて接触信号を生成するために適応し、配線層１５２は、接触位置を算出するためにコンピュータに接触信号を伝送する。電極層１５１は、単層又は複数層の導電構造であることができる。導電構造は、一軸、二軸又は複数軸の電極パターンを備えることができる。電極パターンの材料は、透明なインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、銀ナノ、グラフィン、カーボンナノチューブ、金網若しくは他の導電材料、又は二以上のそれらの材料を備えることができる。タッチ検出構造１５は、リソグラフィエッジング又はプリントによって基板１２の第１の表面Ｓ１ｂ上に直接に形成することができ、タッチ検出構造１５は、可撓性の薄膜の導電構造であることができ、可撓性の薄膜の導電構造は、接合によって基板１２に設けられる。幾つかの実施の形態において、タッチ検出構造１５は、また、基板１２の第２の表面Ｓ２ｂに配置することができる（図示を省略）。詳細には、基板１２は、第１の接着層１３とタッチ検出構造１５との間に配置されている。代わりに、タッチ検出構造１５は、図２Ｂに示したタッチ検出構造と略等しく、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａ上に配置することができる。

幾つかの実施の形態において、タッチデバイスは、ユーザの体感を向上させるために、指紋認識の機能を統合している。また、指紋認識モジュール１６は、基板１２の開口１２０内に配置され、指紋認識が可能なタッチデバイスを形成するためにカバープレート１１に接合されている。カバープレート１１の強度が製品の性能の保証に影響を与えないように、カバープレート１１に孔を形成する必要がある。一方、タッチデバイスでの指紋認識モジュール１６の配置は、可動ボタンに限られず、しかし、柔軟であり、可動ボタンのための複雑なパッケージ構造が良好に省略される。指紋認識機能を補償しながら、製品構造は簡素化され、製品デザインは、より柔軟になる。

図６に示すように、図６は、本開示の幾つかの実施の形態に係るタッチデバイスの断面図である。図６と図５との違いは、タッチデバイスが、カバープレート１１と基板１２との間に、指紋認識モジュール１６を囲む遮蔽構造２０を備えている。遮蔽構造２０は、電磁雑音から指紋認識モジュール１６を遮蔽するために適応する。幾つかの実施の形態において、遮蔽構造２０は、基板１２の表面上に配置された環状の金属構造であり、基板１２と第１の接着層１３との間に配置されている。他の実施の形態において、図７に示すように、遮蔽構造２０は、カバープレート１１と第１の接着層１３との間に配置される。

図７に示すように、図７は、本開示の種々の実施の形態に係るタッチデバイスにおける遮蔽構造を示す概略構成図である。遮蔽構造２０の説明を明確にするために、図７においてタッチデバイスの幾つかの要素を省略している。しかし、省略された要素としては、図６のそれらと等しい又は略等しい要素を適用することができる。遮蔽構造２０は、カバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａ上に配置されており、カバープレート１１とマスク層１７との間に配置されている。遮蔽構造２０は、金属材料で形成されているため、遮蔽構造２０の色は、マスク層１７と異なっている。遮蔽構造２０がカバープレート１１とマスク層１７との間に配置されている場合、ユーザがタッチ処理表面から遮蔽構造２０を視認できるように、遮蔽構造２０が指紋認識領域を示すように適応される。そのため、他の表示目印は、省略することができる。遮蔽構造２０は、スパッタリング又はプリントによってカバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａ上に形成することができる。

図８Ａ〜図８Ｅに示すように、図８Ａ〜図８Ｃは、本開示の種々の実施の形態に係る図３のＩ−Ｉ’断面線に沿ったタッチデバイスのカバープレートの断面図である。図８Ｄは、本開示の種々の実施の形態に係るタッチパネルの斜視図である。図８Ｅは、本開示の種々の実施の形態に係る図８ＤのＢ−Ｂ’断面線に沿ったタッチデバイスのカバープレートの断面図である。カバープレート１１は、窪み１１０を備えている。カバープレート１１への窪み１１０及び指紋認識モジュールの正投影は、重なっている。幾つかの実施の形態において、指紋認識領域Ｖ２１は、窪み１１０を形成するためにカバープレート１１の第１の表面Ｓ１ａ（ユーザによって接触又は処理するために適応される表面）からカバープレート１１の第２の表面Ｓ２ａに向かって窪んでいる。ユーザは、押圧又はスワイプすることによって窪み１１０で指紋を入力することができる。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、窪み１１０は、底面１１０Ｓ１及び側面１１０Ｓ２を備えている。底面１１０Ｓ１は、側面１１０Ｓ２に隣接し、側面１１０Ｓ２は、カバープレート１１の第１の表面Ｓ１ａに接続されている。底面１１０Ｓ１と側面１１０Ｓ２との夾角は、９０°より大きく、１８０°未満である。図８Ａに例示するように、窪み１１０は、断面形状が円弧である立体的な切り欠きであり、底面１１０Ｓ１及び側面１１０Ｓ２は、曲面である。底面１１０Ｓ１と側面１１０Ｓ２との夾角は、底面１１０Ｓ１の最も低い位置の接線と側面１１０Ｓ２の接線との夾角である。図８Ｂに例示するように、窪み１１０は、端面形状が台形である立体的な切り欠きであり、窪み１１０の底面１１０Ｓ１及び側面１１０Ｓ２は、平坦である。しかしながら、それらに限定されない。底面１１０Ｓ１及び側面１１０Ｓ２の一つが、曲面であってもよい。

図８Ｃにおいて、窪み１１０は、二つの隣接する側面１１０Ｓ２を備え、二つの側面１１０Ｓ２の交差部は、窪み１１０の最も低い位置である。二つの側面１１０Ｓ２の夾角は、９０°より大きく、１８０°未満であり、窪み１１０は、例えば、断面形状がＶ字形状の立体的な切り欠きである。

図８Ｄ及び図８Ｅに示すように、窪み１１０は、円弧面であり、円弧面の一端がカバープレート１１の側面Ｓ３ａに隣接し、他端がカバープレート１１の第１の表面Ｓ１ａに隣接している。図８Ａ〜図８Ｃに示すように、第１の表面Ｓ１ａは、指紋認識領域Ｖ２１で第２の表面Ｓ２ａに向かって窪んでいる。他方、タッチデバイスの製造の容易性及び良い外観性のために、図８Ｄの窪み１１０は、側面Ｓ３ａ及び一部の第１の表面Ｓ１ａと共に、カバープレート１１の一端に形成することが好ましい。図８Ｅに示すように、窪み１１０は、第１の表面Ｓ１ａの一端から側面Ｓ３ａ及び第２の表面Ｓ２ａに曲げ加工によって形成されている。他の実施の形態において、窪み１１０は、第１の表面Ｓ１ａの一端から第２の表面Ｓ２ａに曲げ加工によって形成され、第２の表面Ｓ２ａに接続される。第１の表面Ｓ１ａは、第２の表面Ｓ２ａに接続部で接続されるように部分的に下り、面取りした部分の角度は、接続部を滑らかにするために設定されている。そのため、タッチデバイスの外観及び人間工学は、改良される。

また、図８Ａ〜図８Ｅにおいて、窪み１１０を形成することに起因して、カバープレート１１の強度及び外観への影響を抑制するために、カバープレート１１の第１の表面Ｓ１ａから窪み１１０の最も低い位置までの深さＴは、１．７ｍｍ以下、また、０．０２ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下、好ましくは、０．０５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下である。深さＴの適切な範囲は、自動車、携帯端末、ノート型コンピュータなどのようなタッチデバイスの適用分野によって適宜設定される。例えば、深さＴは、自動車に適用した場合、相対的に大きくなる。例えば、深さＴは、携帯電話などのような携帯端末に適用した場合、相対的に小さくなる。図８Ａにおいて、深さＴは、第１の表面Ｓ１ａから曲面の立体的な切り欠きの最も低い位置への接線までの鉛直距離である。図８Ｂの実施の形態において、深さＴは、第１の表面Ｓ１ａから底面１１０Ｓ１までの鉛直距離である。図８Ｃの実施の形態において、深さＴは、第１の表面Ｓ１ａから二つの側面１１０Ｓ２の接続部までの鉛直距離である。図８Ｄ及び図８Ｅにおいて、深さＴは、第１の表面Ｓ１ａから円弧面と側面Ｓ３ａの端部との接続部までの鉛直距離である。

窪み１１０は、指紋認識領域Ｖ２１を直感的に示すために貢献し、指紋認識の検出性を向上させるために接触面から指紋認識モジュール１６までの距離を低減する。一方、窪み１１０の恩恵によって、カバープレート１１は、窪み１１０が配置された部分だけが薄く、他の部分は、カバープレート１１の強度を増加又は維持するために厚さを維持している。

図９は、本開示の種々の実施の形態に係る図３のＩ−Ｉ’断面線に沿ったタッチデバイスの断面図である。図９及び図５では類似の符号が存在し、以下では、異なる部分を主として説明する。

幾つかの実施の形態において、カバープレート１１は、図８Ａの窪み１１０を有するカバープレートを参照することができる。カバープレート１１は、図８Ｂ〜図８Ｅの上述の実施の形態のカバープレートの何れかの構成である。窪み１１０の構成及び寸法は、上述を参照することができるので、重複する説明を省略する。

指紋を検出するための指紋認識モジュール１６が、より感度よくカバープレート１１上で処理するために、窪み１１０の最も低い位置と指紋認識モジュール１６の上面との間の最小距離Ｈは、５０μｍ〜４５０μｍであることができる。幾つかの実施の形態において、最小距離Ｈは、８０μｍ〜４００μｍ、例えば、２２０μｍ、２８０μｍ、３００μｍ、などであることができる。指紋認識モジュール１６の上面は、指紋認識モジュール１６における窪み１１０の最も低い位置に近い面である。カバープレート１１の第１の表面Ｓ１ａ上には、単層又は複数層の機能フィルム、例えば、反射防止フィルム、防幻フィルム、又は反射防止コーティングフィルムなどを配置することができる。少なくとも一つの機能を追加するフィルムが第１の表面Ｓ１ａ上に配置されている場合、最小距離Ｈは、物体によって接触される実際の接触面から指紋認識モジュール１６の上面までの最小距離、即ち、機能フィルムにおけるカバープレート１１に対して逆側の面から指紋認識モジュール１６の上面までの最小距離である。窪み１１０の深さＴ及び最小距離Ｈは上述の理由により、指紋認識の感度を最大限に向上させ、指紋認識領域Ｖ２１でのカバープレート１１の強度も考慮される。

本開示に係るタッチデバイスによれば、第１の接着層の側面と、カバープレートの第２の表面と、及び基板の第１の表面と、の隙間は、強化接着剤によって満たされているので、カバープレートと基板との間の隙間が第１の接着層と組み合わされた強化接着剤によって満たされている。そのため、カバープレートと基板とは、タッチデバイスの強度及び耐衝撃性を向上させるために接合されている。また、第１の接着層の精度要求が低く、第１の接着層の材料を節約できる。

さらに、強化接着剤は、また、強化接着剤と、カバープレートと、基板と、の接合領域を増加させるためにカバープレートと基板の側面とを覆うことができる。そのため、強化接着剤、カバープレート及び基板の間の接合力が上昇し、カバープレート及び基板の側面のために、外力が緩和され、カバープレート及び基板の側面が保護される。

本開示は、特定な実施の形態を参照するために説明されており、この説明は、限定的な意味で解釈されることを意味するものではない。本開示の実施の形態の種々の改変及び代替の実施の形態は、当業者に明らかである。そのため、添付の特許請求の範囲は、本開示の範囲内の全ての改変が含められる。

この出願は、２０１４年９月１１日に出願された中国特許出願２０１４１０４６０９４０．９及び２０１５年２月９日に出願された中国特許出願２０１５１００６６８０３．１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (23)

1. 互いに対向する第１の表面及び第２の表面を有し、また、前記第１の表面及び前記第２の表面に隣接する側面を有するカバープレートと、
   互いに対向する第１の表面及び第２の表面を有し、また、前記第１の表面及び前記第２の表面に隣接する側面を有する基板と、
   前記カバープレートの第２の表面と前記基板の第１の表面との間に配置される第１の接着層と、
   強化接着剤と、を備え、
   前記第１の接着層の側面と、前記カバープレートの第２の表面と、前記基板の第１の表面と、で隙間が形成され、前記隙間は、前記強化接着剤によって満たされている、タッチデバイス。
2. 前記基板の第２の表面上に配置されたタッチ検出構造を備える、請求項１に記載のタッチデバイス。
3. 互いに対向する第１の表面及び第２の表面を有し、また、前記第１の表面及び前記第２の表面に隣接する側面を有するカバープレートと、
   互いに対向する第１の表面及び第２の表面を有し、また、前記第１の表面及び前記第２の表面に隣接する側面を有する基板と、
   前記カバープレートの第２の表面と前記基板の第１の表面との間に配置される第１の接着層と、
   強化接着剤と、
   前記基板の第１の表面上に配置されたタッチ検出構造と、
   を備え、
   前記第１の接着層の側面と、前記カバープレートの第２の表面と、前記タッチ検出構造の表面であって前記基板の第１の表面の反対側の表面と、で隙間が形成され、前記隙間は、前記強化接着剤によって満たされている、タッチデバイス。
4. 互いに対向する第１の表面及び第２の表面を有し、また、前記第１の表面及び前記第２の表面に隣接する側面を有するカバープレートと、
   互いに対向する第１の表面及び第２の表面を有し、また、前記第１の表面及び前記第２の表面に隣接する側面を有する基板と、
   前記カバープレートの第２の表面と前記基板の第１の表面との間に配置される第１の接着層と、
   強化接着剤と、
   前記カバープレートの第２の表面上に配置されたタッチ検出構造と、
   を備え、
   前記第１の接着層の側面と、前記タッチ検出構造の表面であって前記カバープレートの第２の表面の反対側の表面と、前記基板の第１の表面と、で隙間が形成され、前記隙間は、前記強化接着剤によって満たされている、タッチデバイス。
5. 前記強化接着剤は、前記カバープレートの側面及び前記基板の側面を部分的に覆うように延びている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタッチデバイス。
6. 前記強化接着剤の材料は、固化することによって形成される液体接着剤である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のタッチデバイス。
7. 前記強化接着剤の粘度は、固化していない状態で、５００〜１２００ｍＰａ・ｓであり、強化接着剤の硬さは、固化した状態で、Ｄ７０〜８５（ショア硬さ）ある、請求項６に記載のタッチデバイス。
8. 前記強化接着剤の最大厚さは、前記カバープレートの側面から前記強化接着剤の外面までで規定され、前記最大厚さの範囲は、５０μｍ〜２００μｍである、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のタッチデバイス。
9. 前記最大厚さの範囲は、８０μｍ〜１２０μｍである、請求項８に記載のタッチデバイス。
10. 前記基板は開口を有し、
    前記タッチデバイスは、前記開口内に配置された指紋認識モジュールを備える、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタッチデバイス。
11. 前記開口は、前記基板の第１の表面から前記基板の第２の表面まで形成された貫通孔、又は前記基板の側面から内方に形成された切り欠きである、請求項１０に記載のタッチデバイス。
12. 前記第１の接着層は、前記基板の開口と前記カバープレートとの間に孔を有し、
    前記タッチデバイスは、前記孔内であって且つ前記指紋認識モジュールと前記カバープレートとの間に配置された第２の接着層を備える、請求項１０又は１１に記載のタッチデバイス。
13. 前記基板の開口内に前記指紋認識モジュールを固定するために、前記指紋認識モジュールと前記基板との間に配置された固定構造を備える、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のタッチデバイス。
14. 前記固定構造及び前記強化接着剤は、等しい材料の接着剤である、請求項１３に記載のタッチデバイス。
15. 前記カバープレートの第２の表面上にマスク層を備え、
    前記カバープレートへの前記マスク層の垂直投影は、少なくとも前記カバープレートへの前記指紋認識モジュールの垂直投影を覆う、請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のタッチデバイス。
16. 前記カバープレートと前記基板との間に配置され、前記指紋認識モジュールを囲む遮蔽構造を備える、請求項１５に記載のタッチデバイス。
17. 前記遮蔽構造は、前記第１の接着層と前記基板との間に配置されている、請求項１６に記載のタッチデバイス。
18. 前記遮蔽構造は、前記カバープレートと前記マスク層との間に配置されている、請求項１６又は１７に記載のタッチデバイス。
19. 前記カバープレートは、窪みを有し、
    前記カバープレートへの前記窪み及び前記指紋認識モジュールの正投影は、重なっている、請求項１０乃至１８のいずれか１項に記載のタッチデバイス。
20. 前記窪みは、前記カバープレートの第１の表面から前記カバープレートの第２の表面に向かって窪んでいる、請求項１９に記載のタッチデバイス。
21. 前記カバープレートの第１の表面から前記窪みの最も低い位置までの深さは、０．０２ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下である、請求項２０に記載のタッチデバイス。
22. 前記窪みの最も低い位置から前記指紋認識モジュールまでの最小距離は、１５μｍ以上５５０μｍ以下である、請求項２０に記載のタッチデバイス。
23. 前記カバープレートの厚さは、０．３ｍｍ以下である、請求項１乃至２２のいずれか１項に記載のタッチデバイス。

Images