TW202238345A - 觸控指示蓋板與應用其之電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控指示蓋板，包含導光塑料件、印刷線路層、油墨層、保護膜以及發光元件。導光塑料件具有相對的第一表面與第二表面，其中導光塑料件的第二表面具有複數個微結構。印刷線路層設置於導光塑料件的第一表面上。油墨層設置在印刷線路層與導光塑料件的第一表面上，其中油墨層具有對應於微結構的出光圖案區。保護膜設置於油墨層上。發光元件內嵌於導光塑料件的第一表面並與印刷線路層連接，其中發光元件相鄰於出光圖案區。一種應用此觸控指示蓋板的電子裝置亦在此揭露。

Description

觸控指示蓋板與應用其之電子裝置
本發明是關於一種觸控指示蓋板與應用其之電子裝置。
觸控技術將電子裝置的螢幕與輸入模組結合，使用者只需使用手指在螢幕上按壓即可操作。一般來說，常見的觸控裝置，多半需設置額外的邊框，以遮蔽觸控裝置的走線區域。然而，隨著智慧型手機、平板電腦等具有觸控功能的電子裝置的普及，使用者對於電子裝置的外觀及觸控面積的要求也隨之提高。因此，許多的電子裝置希冀能採用窄邊框與輕薄化的設計。
本發明的一實施方式提供了一種觸控指示蓋板，包含導光塑料件、印刷線路層、油墨層、保護膜以及發光元件。導光塑料件具有相對的第一表面與第二表面，其中導光塑料件的第二表面具有複數個微結構。印刷線路層設置於導光塑料件的第一表面上。油墨層設置在印刷線路層與導光塑料件的第一表面上，其中油墨層具有對應於微結構的出光圖案區。保護膜設置於油墨層上。發光元件內嵌於導光塑料件的第一表面並與印刷線路層連接，其中發光元件相鄰於出光圖案區。
在一些實施例中，印刷線路層包含導電漿料或導電油墨。
在一些實施例中，印刷線路層包含圍繞出光圖案區的觸控感應圖案，發光元件設置於觸控感應圖案的一側。
在一些實施例中，觸控感應圖案與發光元件之間的一最短距離為1.5至10mm。
在一些實施例中，印刷線路層包含部分圍繞出光圖案區的觸控感應圖案，發光元件設置於觸控感應圖案的開口處。
在一些實施例中，觸控感應圖案與發光元件之間的一最短距離為0.5至6mm。
在一些實施例中，印刷線路層包含觸控感應圖案，觸控感應圖案為框形圖案、包含複數個線條的鏤空圖案、或為實心圖案。
在一些實施例中，觸控感應圖案的寬度為5mm至25mm。
本發明之另一實施方式提供了一種應用上述觸控指示蓋板的電子裝置，電子裝置進一步包含顯示面板，其中觸控指示蓋板與顯示面板在電子裝置的厚度方向上部分重疊。
在一些實施例中，觸控指示蓋板為電子裝置的顯示器邊框。
本發明之又一實施方式提供了一種應用上述觸控指示蓋板的電子裝置，電子裝置進一步包含電路板，其中觸控指示蓋板與電路板在電子裝置的厚度方向上部分重疊。
上述之觸控指示蓋板由於不需額外的黏著層或是膜對膜貼合等工藝，且各個元件之間為緊密接觸，應用於電子裝置時，可以有效縮減電子裝置的厚度，實現電子裝置輕薄化的功效。
以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
根據本發明之一實施方式，提供了一種使用模內射出製程製作的觸控指示蓋板，減少元件所需的厚度與空間，實現產品輕薄化與窄邊框之目的。
參照第1A圖至第1E圖，其為製作本發明的一實施例之觸控指示蓋板的方法於不同製作階段的流程圖。如第1A圖所示，提供薄膜110，薄膜110的材質可以為具有可撓性的材料，例如聚醯亞胺(polyimide；PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚2，6-萘二酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate；PEN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene;ABS)或上述之任意組合等。
接著，如第1B圖所示，在薄膜110上形成油墨層120。油墨層120可以利用噴墨印刷或是網印的方式，直接形成於薄膜110的表面上。油墨層120中的油墨122的材質可以為具有高遮光能力的油墨。在一些實施例中，油墨122的材質可以為具有消光性質或是亮光性質的油墨，油墨122可以是單色的油墨或是多色的油墨，端視使用的需求決定。
於一些實施例中，油墨層120具有至少一個出光圖案區124，出光圖案區124為油墨層120中不具有油墨122的部分。亦即，薄膜110的表面上配置有圖案化的油墨層120，其中薄膜110的表面上未配置有油墨122的區域即被定義為出光圖案區124。出光圖案區124的形狀可以為具有功能性的圖案或是具有裝飾性的圖案，舉例而言，出光圖案區124的形狀可以為電源符號、音量符號、箭頭符號、字母符號等，但不以此為限。
接著，如第1C圖所示，在油墨層120上印製印刷線路層130。印刷線路層130可以利用噴墨印刷或是網印的方式，直接形成圖案化的線路於油墨層120上，而後經過低溫固化後，便可將印刷線路層130直接製作在油墨層120的表面上。由於印刷線路層130是直接製作在油墨層120的表面上而不需額外的黏著層或是膜對膜貼合等工藝，因此可以有效縮減成品的厚度。
在一些實施例中，印刷線路層130僅設置在油墨層120的油墨122上，以藉由油墨122隱藏印刷線路層130，維持成品的美觀性。印刷線路層130可包含有觸控感應圖案、控制線路等。在一些實施例中，印刷線路層130的材料可以為包含有導電微粒或是奈米導電線的導電漿料，如銀漿。在一些實施例中，印刷線路層130的材料可以為具有導電性能的導電油墨，如含有石墨粉的油墨等。在一些實施例中，印刷線路層130的材料可以為透明導電材料，如PEDOT:PSS，可使印刷線路層130的感應圖案與出光圖形區124重疊，增加感應範圍。
接著，如第1D圖所示，將至少一發光元件140設置在印刷線路層130上，且發光元件140配置為鄰近於油墨層120的出光圖案區124。更進一步地說，發光元件140為與印刷線路層130上的控制線路連接，以藉由控制線路通電予發光元件140控制其發光。由於發光元件140亦被油墨層120的油墨122所遮蔽，因此同樣可以達到隱藏發光元件140，維持外觀美觀度的功效。
最後，如第1E圖所示，進行模內射出製程，以製作導光塑料件150於第1D圖所完成的結構10上。舉例而言，可將第1D圖所完成的結構10放入模具之模腔內，藉由模內射出成型之方式，使受熱液化之熱塑性塑料填滿模腔，以與結構10結合在一起，其中冷卻後之熱塑性塑料形成導光塑料件150並且與結構10無接縫地結合成為觸控指示蓋板100。
由於導光塑料件150與第1D圖所完成的結構10是利用模內射出成型的方式結合，更具體地說，導光塑料件150是與薄膜110具有發光元件140的該側進行結合，因此，薄膜110與其上的油墨層120及印刷線路層130會貼合於導光塑料件150，而發光元件140則是內嵌於導光塑料件150中。
在一些實施例中，用以形成導光塑料件150的材料舉例而言可以為聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate；PMMA)或聚碳酸酯(Polycarbonate；PC)。導光塑料件150的表面可以利用模腔的設置而具有表面起伏的微結構152，微結構152的形狀舉例而言可以為金字塔形、圓錐形、稜柱或是其他具有導光/出光功效的形狀。微結構152的位置為對應於油墨層120的出光圖案區124，其中微結構152與出光圖案區124在薄膜110上的投影至少部分重疊。
至此，得到一種觸控指示蓋板100，其包含有薄膜110、油墨層120、印刷線路層130、發光元件140以及導光塑料件150。導光塑料件150具有相對的第一表面150o與第二表面150i，其中導光塑料件150的第一表面150o為面對觸控指示蓋板100的外觀面的表面，導光塑料件150的第二表面150i具有微結構152。
印刷線路層130設置於導光塑料件150的第一表面150o上，發光元件140內嵌於導光塑料件150的第一表面150o並與印刷線路層130連接。由於導光塑料件150是以模內射出的方式製作，因此，發光元件140與導光塑料件150之間會是密合地直接接觸，發光元件140所發出的光線不會經由空氣等介質傳遞至導光塑料件150，而是直接進入導光塑料件150中。印刷線路層130更包含有觸控感應圖案，其與控制發光元件140的控制線路是在同一層一體地製作。
油墨層120則是設置在印刷線路層130與導光塑料件150的第一表面150o上，其中油墨層120具有對應於導光塑料件150的微結構152的出光圖案區124。發光元件140所發出的光線經由導光塑料件150擴散後，因微結構152的設計而由而出光圖案區124出光離開觸控指示蓋板100，達成指示的功效。
薄膜110則是配置在油墨層120上，並且薄膜110在油墨層120的出光圖案區124是與導光塑料件150直接接觸。由於薄膜110的位置是在整個觸控指示蓋板100的最外側，其具有保護油墨層120以及隔絕外部水氧的功效，因此，薄膜110又被視為保護膜。
更進一步地說，薄膜110具有相對的第一表面110o與第二表面110i。油墨層120、印刷線路層130、發光元件140以及導光塑料件150設置在薄膜110的第二表面110i。第一表面110o為觸控指示蓋板100的外觀面又做為操作面，使用者可以根據出光圖案區124的圖案指示碰觸薄膜110的第一表面110o，以完成相應的操作。
由上述製程所製作的觸控指示蓋板100由於不需額外的黏著層或是膜對膜貼合等工藝，且各個元件之間為緊密接觸，因此可以有效縮減成品的厚度，實現產品輕薄化的功效。
接著參照第2圖，其為本發明之觸控指示蓋板之一實施例的上視圖，其中為了圖面簡潔，圖中僅繪示出光圖案區124、印刷線路層130以及發光元件140，其中出光圖案區124為由油墨所定義的空白區域，然為易於辨識，於出光圖案區124加上網點標記，特別在此說明。
印刷線路層130包含有控制線路132以及觸控感應圖案134。控制線路132為連接至發光元件140，如發光二極體的正負極，以供電予發光元件140，其中發光元件140鄰近於出光圖案區124設置。而觸控感應圖案134則是至少部分圍繞出光圖案區124，以感應是否有導電物體，如手指，接近或是碰觸，並將對應的訊號變化傳送至處理單元中。
接著請參照第3A圖至第3G圖及第4A圖至第4F圖，其分別為本發明之觸控指示蓋板的不同實施例的上視圖，其中為了圖面簡潔，圖中僅繪示出光圖案區124、印刷線路層130以及發光元件140，其中出光圖案區124為由油墨所定義的空白區域，然為易於辨識，於出光圖案區124加上網點標記，特別在此說明。
如第3A圖所示，印刷線路層130的觸控感應圖案134可以為單線條的外框，框住出光圖案區124。而發光元件140則是設置在框形的觸控感應圖案134以外，並位在觸控感應圖案134的一側。
又或者，如第3B圖至第3D圖所示，印刷線路層130的觸控感應圖案134可以是由多個線條所組成的鏤空圖案，框形的觸控感應圖案134圍繞出光圖案區124，而發光元件140則是設置在框形的觸控感應圖案134以外，並位在觸控感應圖案134的一側。觸控感應圖案134的鏤空圖案可以為如第3B圖所示的斜線紋、如第3C圖所示的網格狀，或是如第3D圖所示的柵狀。鏤空的觸控感應圖案134可以與出光圖案區124重疊，如第3B圖所示。或者，鏤空的觸控感應圖案134可以避開出光圖案區124的位置，如第3C圖所示預留出圓形的透光區域，或是如第3D圖所示預留出方形的透光區域。
在其他的實施例中，如第3E圖至第3G圖所示，印刷線路層130的觸控感應圖案134可以為實心的圖案，且觸控感應圖案134圍繞出光圖案區124設置。實心的觸控感應圖案134吻合出光圖案區124的輪廓，如第3E圖所示。或者，實心的觸控感應圖案134可以避開出光圖案區124的位置，如第3F圖所示預留出圓形的透光區域，或是如第3G圖所示預留出方形的透光區域。
於一些實施例中，以第3A圖為例，觸控感應圖案134的寬度w1為5mm至25mm，發光元件140與出光圖案區124之間的最短距離d1為1.5至10mm。上述尺寸設計可以兼具空間利用與滿足光學品味的需求，有利於進一步節省觸控指示蓋板100所需的空間配置。
不同於前述第3A圖至第3G圖所示的實施例為印刷線路層130的觸控感應圖案134設置為圍繞出光圖案區124，在其他的一些實施例中，印刷線路層130的觸控感應圖案134可以僅部分圍繞出光圖案區124，如第4A圖至第4F圖所示。
在一些實施例中，印刷線路層130的觸控感應圖案134可以是圍繞出光圖案區124的框形圖案，如第4A圖與第4B圖所示。觸控感應圖案134具有開口136，其中發光元件140為配置在觸控感應圖案134的開口136之處。
在一些實施例中，印刷線路層130的觸控感應圖案134可以是圍繞出光圖案區124的多個線條所組成的柵狀，如第4C圖所示，或是網格圖案，如第4D圖所示。在一些實施例中，印刷線路層130的觸控感應圖案134可以是圍繞出光圖案區124的實心圖案，如第4E圖與第4F圖所示。
印刷線路層130的觸控感應圖案134的開口136的方向可以根據發光元件140的配置需求而有不同的變化，如第4A圖至第4F圖中，開口136的方向可以朝向上下左右各個不同的方向配置。而印刷線路層130的觸控感應圖案134面對開口136的一側可以是平面，如第4A、4C、4E圖所示，或者，而印刷線路層130的觸控感應圖案134面對開口136的一側可以是曲面，如第4B、4D、4F圖所示。
於一些實施例中，以第4A圖為例，觸控感應圖案134的寬度w2為5mm至25mm，發光元件140與出光圖案區124之間的最短距離d2為0.5至6mm。發光元件140與出光圖案區124之間未配置有觸控感應圖案134，因此發光元件140所發出的光線不會被觸控感應圖案134所吸收，且發光元件140與出光圖案區124之間的距離可以進一步地縮減，進一步提升空間利用與光學品味，有助於節省觸控指示蓋板100所需的空間配置。
前述的觸控指示蓋板可應用於各式各樣的電子裝置中，以下僅以筆記型電腦為例，但本發明不應以此為限。參照第5A圖至第5C圖，其中第5A圖與第5B圖分別為本發明之電子裝置的不同實施例的外觀示意圖，第5C圖為第5A圖之局部剖面示意圖，其位置為切過觸控指示蓋板100。
電子裝置200包含有顯示面板210與鍵盤220，其中觸控指示蓋板100可直接作為顯示器邊框230圍繞整個顯示面板210，如第5A圖所示。或者，如第5B圖所示，觸控指示蓋板100可以與為顯示器邊框230整合而共同圍繞整個顯示面板210。
在這些實施例中，觸控指示蓋板100可以直接作為電子裝置200的操作面與外觀面，而不需要在其上方額外加裝外殼，可以有效縮減電子裝置200的厚度。在第5C圖中，由於觸控指示蓋板100本身便作為顯示器邊框230或是顯示器邊框230的一部分，因此，觸控指示蓋板100與顯示面板210在電子裝置200的厚度方向上會有部分重疊。
又或者，在其他的實施例中，如第6A圖至第6B圖，其中第6A圖為本發明之電子裝置的另一實施例的外觀示意圖，第6B圖為第6A圖之局部剖面示意圖，其位置為切過觸控指示蓋板100。電子裝置300包含有顯示面板310與鍵盤320，其中觸控指示蓋板100可以做為殼體的一部分而直接設置在鍵盤320的一側，而在第6B圖中，由於觸控指示蓋板100本身便作為電子裝置300的殼體的一部分，因此，觸控指示蓋板100與電子裝置300中的電路板330在電子裝置300的厚度方向上會有部分重疊。
根據本發明的一些實施例，觸控指示蓋板是直接將油墨與線路直接印刷在薄膜上，而後再將導光塑料件以塑料射出的方式直接製作在薄膜上，使配置在線路上的發光元件內嵌於導光塑料件中。此觸控指示蓋板由於不需額外的黏著層或是膜對膜貼合等工藝，且各個元件之間為緊密接觸，應用於電子裝置時，可以有效縮減電子裝置的厚度，實現電子裝置輕薄化的功效。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:結構 100:觸控指示蓋板 110:薄膜 110o:第一表面 110i:第二表面 120:油墨層 122:油墨 124:出光圖案區 130:印刷線路層 132:控制線路 134:觸控感應圖案 136:開口 140:發光元件 150:導光塑料件 150o:第一表面 150i:第二表面 152:微結構 200:電子裝置 210:顯示面板 220:鍵盤 230:顯示器邊框 300:電子裝置 310:顯示面板 320:鍵盤 330:電路板 w1, w2:寬度 d1, d2:距離
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1A圖至第1E圖為製作本發明的一實施例之觸控指示蓋板的方法於不同製作階段的流程圖。 第2圖為本發明之觸控指示蓋板之一實施例的上視圖。 第3A圖至第3G圖及第4A圖至第4F圖分別為本發明之觸控指示蓋板的不同實施例的上視圖。 第5A圖與第5B圖分別為本發明之電子裝置的不同實施例的外觀示意圖。 第5C圖為第5A圖之局部剖面示意圖。 第6A圖為本發明之電子裝置的另一實施例的外觀示意圖，第6B圖為第6A圖之局部剖面示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:觸控指示蓋板
110:薄膜
110o:第一表面
110i:第二表面
120:油墨層
122:油墨
124:出光圖案區
130:印刷線路層
140:發光元件
150:導光塑料件
150o:第一表面
150i:第二表面
152:微結構

Claims (10)

  1. 一種觸控指示蓋板，包含： 一導光塑料件，具有相對的一第一表面與一第二表面，其中該導光塑料件的該第二表面具有複數個微結構； 一印刷線路層，設置於該導光塑料件的該第一表面上； 一油墨層，設置在該印刷線路層與該導光塑料件的該第一表面上，其中該油墨層具有對應於該些微結構的一出光圖案區； 一保護膜，設置於該油墨層上；以及 一發光元件，內嵌於該導光塑料件的該第一表面並與該印刷線路層連接，其中該發光元件相鄰於該出光圖案區。
  2. 如請求項1所述之觸控指示蓋板，其中該印刷線路層包含導電漿料或導電油墨。
  3. 如請求項1所述之觸控指示蓋板，其中該印刷線路層包含圍繞該出光圖案區的一觸控感應圖案，該發光元件設置於該觸控感應圖案的一側。
  4. 如請求項3所述之觸控指示蓋板，其中該觸控感應圖案與該發光元件之間的一最短距離為1.5至10mm。
  5. 如請求項1所述之觸控指示蓋板，其中該印刷線路層包含部分圍繞該出光圖案區的一觸控感應圖案，該發光元件設置於該觸控感應圖案的一開口處。
  6. 如請求項5所述之觸控指示蓋板，其中該觸控感應圖案與該發光元件之間的一最短距離為0.5至6mm。
  7. 如請求項1所述之觸控指示蓋板，其中該印刷線路層包含一觸控感應圖案，該觸控感應圖案為一框形圖案、包含複數個線條的一鏤空圖案、或為一實心圖案。
  8. 如請求項7所述之觸控指示蓋板，其中該觸控感應圖案的一寬度為5mm至25mm。
  9. 一種電子裝置，包含： 一顯示面板；以及 如請求項1至8任一項所述之觸控指示蓋板，其中該觸控指示蓋板與該顯示面板在該電子裝置的一厚度方向上部分重疊，且其中該觸控指示蓋板為該電子裝置的邊框。
  10. 一種電子裝置，包含： 一電路板；以及 如請求項1至8任一項所述之觸控指示蓋板，其中該觸控指示蓋板與該電路板在該電子裝置的一厚度方向上部分重疊。
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