TWI497365B - 無邊框之可攜式觸控裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

無邊框之可攜式觸控裝置及其製造方法

本案係關於一種可攜式觸控裝置，尤指一種可省略側邊油墨印刷製成，以達到可視區域最大化之無邊框之可攜式觸控裝置及其製造方法。

隨著資訊時代的來臨，感應觸控式的人機介面，例如：觸控面板(Touch Panel)已被廣泛地應於在各式各樣的電子產品之中，例如：全球定位系統(GPS)、個人數位助理(PDA)、行動電話(Cellular phone)、平板電腦或是掌上型電腦…等，進而逐漸地取代傳統的輸入裝置，例如：鍵盤及滑鼠等。由於觸控面板具有便於操作、且可提升電子裝置之人機介面的親和性，更可簡化及節省傳統輸入裝置之設置空間，進而使操作者具有更大的瀏覽及操控空間等種種優點，是以有關觸控面板之相關研發技術更於近年內蓬勃發展。

請參閱第1圖，其係為習知之可攜式觸控裝置之示意圖。如圖所示，可攜式觸控裝置1係可為一智慧型手機，但不以此為限，且其本體10係由殼體11及觸控式面板13所組成。然而，在此習知的可攜式觸控裝置1中，在殼體11與觸控式面板13的兩側邊之間係 分別具有一邊框12，該邊框12通常為油墨印刷所形成，且由於該邊框12之存在，而使得該觸控式面板13上的可視區域130將隨之減小。

請參閱第2圖，其係為第1圖所示之XX’線段之剖面結構示意圖。如圖所示，習知之可攜式觸控裝置1的殼體11係設置於本體10之側邊，而觸控式液晶面板13係由複數個結構堆疊而成，舉例來說，其最上層係為玻璃層14，在玻璃層14之下則具有由氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)所製成之觸控面板15，且在觸控面板15上之邊緣處佈有線路150，而在觸控面板15下則有緩衝層16，且於緩衝層16下則為液晶顯示模組17(LCD Module，LCM)，由此以構成觸控式液晶面板13。如圖所示，在此可攜式觸控裝置1中，由於觸控面板15上具有線路150，故其於製程上通常會採以油墨印刷的方式，在玻璃層14與觸控面板15之間印刷一油墨層140，以用以遮蔽觸控面板15上的線路150以及其他的結構；並以一背膠層151以接合玻璃層14及觸控面板15。且在此觸控式液晶面板13中，其液晶顯示模組17係具有非作動區170，故當使用者進行操作時，需於非作動區170以內的區域進行觸控式操作。以及，在觸控式液晶面板13之下更可具有支撐件18，以供支撐觸控式液晶面板13之用。

如第2圖所示，其中，在可攜式觸控裝置1的剖面線條A1係為液晶顯示模組17的作動區之邊界，B1係為液晶顯示模組17的外部邊界，故在A1到B1之間的區域則為非作動區170，亦即當使用者無法對此部分的觸控式液晶面板13進行感應觸控之操作。換句話說，在A1右側的範圍，方屬於可操作的區域，亦即前述之可視區域 130。再者，請續參閱第2圖，其中B1到C1的範圍，則屬於觸控面板15的作動區邊界到其外部邊界的範圍，而在C1到D1的範圍係屬於觸控面板15與殼體11之間的間隙，在D1到E1之間的範圍則為接合區，用來使殼體11及支撐部18等結構與觸控式液晶面板13相互接合。以及，在E1到F1之間則為玻璃層14與殼體11之間隙，而F1到G1之間則為殼體的厚度。

其中，邊框12的範圍即為從A1到E1之區域，因使用者從可攜式觸控裝置的正面觀看時(如第1圖所示)，其所觀看到的邊框12即為油墨印刷的油墨層140以及非作動區170之範圍，且於一般傳統之可攜式觸控裝置1，例如：智慧型手機，其邊框12與殼體11所構成的可見邊框區域約為3.27mm之寬，如此實佔用較大的區域範圍，進而使得可視區域130的範圍受限，難以擴大且完整利用觸控式液晶面板13的可利用範圍。此外，於外觀設計上，此具有邊框的可攜式觸控裝置1將受限於其油墨印刷的黑邊框，而難以變化出新穎之外觀設計，甚至於，在其製程中，亦會因堆疊的程序過為繁複，且每一層元件之間的厚度及設置寬度不一，依序堆積時會導致其公差逐漸累積，導致最後成品的公差較大。另外，此傳統的可攜式觸控裝置1不具有防水的功能，若要具備防水的功能，則需再另外搭配防水背膠，以達成防水的設計，然而如此一來，將導致製造成本更高、且耗費更多的設計時間及成本。

因此，如何發展一種不具邊框、製程簡便，且可減少機構堆疊、滿足可攜式觸控裝置薄型化之設計需求，並可具備防水設計之無邊框之可攜式觸控裝置及其製造方法，實為目前迫切需要解決之課題。

本案之一目的在於提供一種無邊框之可攜式觸控裝置及其製造方法，透過表層共模結構的共模製程，以使其達到無邊框之設計，並可簡化製程、減少機構堆疊，以滿足薄形化之設計需求，同時更具備防水之功能。

達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種無邊框之可攜式觸控裝置，至少包括：表層共模結構，包括：玻璃層；殼體；以及接合層，設置於玻璃層及殼體之間；觸控感應層，設置於玻璃層及接合層之下；以及液晶顯示模組，設置於觸控感應層之下；其中，由於表層共模結構之玻璃層、接合層與殼體等結構係以共模方式所製成，故可簡化組裝部件及流程，俾使玻璃層之可視區域最大化。

1‧‧‧可攜式觸控裝置

11‧‧‧殼體

12‧‧‧邊框

13‧‧‧觸控式面板

130‧‧‧可視區域

14‧‧‧玻璃層

140‧‧‧油墨層

15‧‧‧觸控面板

150‧‧‧線路

151‧‧‧背膠層

16‧‧‧緩衝層

17‧‧‧液晶顯示模組

170‧‧‧非作動區

18‧‧‧支撐件

2‧‧‧無邊框之可攜式觸控裝置

20‧‧‧表面共膜結構

21‧‧‧殼體

210‧‧‧斜面

22‧‧‧玻璃層

220‧‧‧可視區域

23‧‧‧接合層

230‧‧‧空間

24‧‧‧觸控感應層

25‧‧‧液晶顯示模組

26‧‧‧支撐件

271、272‧‧‧黏著層

S30~S34‧‧‧無邊框之可攜式觸控裝置之製造方法

A1‧‧‧習知之液晶顯示模組之作動區邊界

B1‧‧‧習知之液晶顯示模組之外部邊界

C1‧‧‧習知之觸控面板之作動區邊界

D1‧‧‧習知之支撐部內部邊界

E1‧‧‧習知之玻璃層之外部邊界

F1‧‧‧習知之殼體之內部邊界

G1‧‧‧習知之殼體之外部邊界

A2‧‧‧液晶顯示模組之作動區邊界

B2‧‧‧玻璃層之外部邊界

C2‧‧‧觸控感應層之外部邊界

D2‧‧‧液晶顯示模組之外部邊界

E2‧‧‧殼體之內部邊界

F2‧‧‧殼體之外部邊界

第1圖係為習知之可攜式觸控裝置之示意圖。

第2圖係為第1圖所示之XX’線段之剖面結構示意圖。

第3A圖係為本案較佳實施例之無邊框之可攜式觸控裝置之剖面結構示意圖。

第3B圖係為第3A圖之爆炸結構示意圖。

第4A圖係為第3A圖所示之無邊框之可攜式觸控裝置之另一側之細部結構之剖面結構示意圖。

第4B圖係為本案另一較佳實施例之殼體與接合層之階梯式接合方式之示意圖。

第4C圖係為本案另一較佳實施例之殼體與接合層之凹凸式接合方式之示意圖。

第5圖係為本案較佳實施例之無邊框之可攜式觸控裝置之示意圖。

第6圖係為本案較佳實施例之無邊框之可攜式觸控裝置之製造流程圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

請同時參閱第3A圖及第3B圖，其中第3A圖係為本案較佳實施例之無邊框之可攜式觸控裝置之剖面結構示意圖，第3B圖則為第3A圖之爆炸結構示意圖。如第3A、3B圖所示，本案之無邊框之可攜式觸控裝置2主要係由表面共膜結構20、觸控感應層(Touch Panel Sensor，TP Sensor)24及液晶顯示模組(LCD Module，LCM)，25堆疊以形成，該表面共膜結構20係包括玻璃層22、殼體21以及接合層23等結構，接合層23則如圖所示，設置於玻璃層22及殼體21之間，至於觸控感應層24，其係對應設置於玻璃層22及接合層23之下，以及液晶顯示模組25則為對應設置於觸控感應層24之下，其中，由於表層共模結構20之玻璃層22、接合層23與殼體21等結構係以共模方式所製成，且其係為共平面之結構，故其具有可簡化組裝部件及流程之優點，更可使玻璃層22之可視區域220(如第 5圖所示)最大化。

於本實施例中，此無邊框之可攜式觸控裝置2更可具有支撐件26，例如：鐵件，但不以此為限，該支撐件26係用以設置於液晶顯示模組25之下方，以提供支撐之用，用以供液晶顯示模組25、觸控感應層24以及表層共模結構20堆疊設置於其上。

以及，於一些實施例中，玻璃層22係由透明材料所製成，例如該透明材料係可為鍍有氧化銦錫(ITO)所構成的導電玻璃，或亦可採用一般的玻璃材質，該透明材料之材質係可依照實際施作情形而任施變化，均不以此為限；至於殼體21則可為但不限為塑料所製成；而該接合層23則可由一緩衝材所製成，且不以此為限，該緩衝材係為一氣密緩衝材質，例如：熱塑性聚氨酯彈性體(Thermoplastic Polyurethane，TPU)或是UV膠等，但不以此為限。其中，該玻璃層22之透明材料、該殼體21所採用之塑料及該接合層23之緩衝材係共同設置於一模具中，透過加熱以固化並構成該表層共模結構20，其詳細之共模製造流程係於後進行詳述。

請同時參閱第4A圖及第6圖，第4A圖係為第3A圖所示之無邊框之可攜式觸控裝置之另一側之細部結構之剖面結構示意圖。如第圖所示，其中圖中之玻璃層22係為與第3A圖相連接之玻璃層22，至於殼體21則為其另一側之殼體，接合層23同樣是透過該共模之製程設置於殼體21及玻璃層22之間，以使殼體21與玻璃層22可連接固定，並由此殼體21、玻璃層22及接合層23以構成表層共模結構20。以及，於本實施例中，在該表層共模結構20與觸控感應層24之間，更可具有黏著層271，用以使表層共模結構20與觸控感應層24彼此連接固定，當然，於第3A圖中亦具有該黏著層27，惟其 厚度因相對較薄，故於該圖未示意出。此外，在觸控感應層24及液晶顯示模組25之間，亦可具有另一黏著層272，但不以此為限，用以使觸控感應層24與液晶顯示模組25彼此連接固定。於本實施例中，該觸控感應層24係可為但不限為由氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)所構成之觸控感應層24，且該液晶顯示模組25係為內嵌式之液晶顯示模組(In-cell LCD Module，In-cell LCM)，至於該黏著層271、272則可由光學膠(Optically Clear Adhesive，OCA)所製成，但不以此為限。

請同時參閱第4圖及第6圖，第6圖即為第4圖所示之無邊框之可攜式觸控裝置之製造流程圖。如第4圖及第6圖所示，當欲製成本案之無邊框之可攜式觸控裝置2時，首先係進行該表層共模結構20之製程，故其將先如第6圖之步驟S30所述，於一模具(未圖示)中置入透明材料(未圖示)，該透明材料係具有通透性，主要用以構成玻璃層22，於一些實施例中，該透明材料係可為鍍有氧化銦錫(ITO)所構成的導電玻璃，或可為一般的玻璃材質，該材質特性係可依照實際施作情形而任施變化，均不以此為限；接著，再如步驟S31所述，於該同一模具中再置入塑料(未圖示)，該塑料即為構成殼體21之材質，且其係注入於該模具中之對應位置，以使該塑料與該透明材料彼此鄰接；再來，則如步驟S32所述，將該模具中之透明材料及塑料兩者之間的間隙處置入一緩衝材(未圖示)，該緩衝材即作為接合層之用，且該緩衝材之材質係可如前所述，為氣密緩衝材質，例如：熱塑性聚氨酯彈性體(Thermoplastic Polyurethane，TPU)或是UV膠等，且不以此為限；然後，再如步驟S33所述，對該模具及其內之材料進行加熱 作業，使該等透明材料、塑料以及緩衝材於對應的位置產生固化，進而以完成該共模作業，並形成該表層共模結構20，其中，經由共模作業所形成之玻璃層22及殼體21係為共平面之結構，且連接此兩層結構之接合層23主要係填充於殼體21與玻璃層22之間的接縫處，故其於外觀觀之極為細微，幾乎看不見之間的接縫；最後，再如步驟S34所述，將該表層共模結構20與觸控感應層24及液晶顯示模組25層疊組裝，當然，在其層疊過程中，係可透過由光學膠(OCA)製成之黏著層271、271加以連接固定，但不以此為限，此外，在一些實施例中，該表層共模結構20與觸控感應層24及液晶顯示模組25係層疊設置於支撐件26上，但不以此為限，藉由前述等步驟以構成本案之無邊框之可攜式觸控裝置2。

當以前述之方法製成本案之無邊框之可攜式觸控裝置2後，則如第4圖所示，其液晶顯示模組25之作動區邊界即如其剖面線A2所示，且D2係為液晶顯示模組25之外部邊界，故剖面線A2至D2之範圍則為液晶顯示模組25之無作動區；至於B2則為玻璃層22之外部邊界，C2則為觸控感應層24之外部邊界，D2到E2之間則為液晶顯示模組25與殼體21之間隙，至於E2到F2之間則為殼體21之厚度。由此可見，透過本案共模製程所形成之無邊框之可攜式觸控裝置2係可如第5圖所示，由於其採用了殼體21、玻璃層22及接合層23之共模製程，同時搭配了內嵌式之液晶顯示模組25，故其無需傳統之油墨印刷製程所形成之邊框，且於本實施例中，無邊框之可攜式觸控裝置2係為一智慧型手機，但不以此為限。以及，無邊框之可攜式觸控裝置2之可視區域220係如第5圖所示，為A2線段向右之範圍，且以此方式形成之無邊框之可攜式觸控裝置2，在 其線段A2到殼體21外邊界之線段F2之殼體厚度約可達1.9mm至2.55mm之間，相較於傳統具有邊框之可攜式觸控裝置1(如第1圖所示)，其明顯縮減了邊框的寬度，因而擴大可視區域220之範圍，另外，本案之無邊框之可攜式觸控裝置2中，在觸控感應層24及液晶顯示模組25之間無須採用緩衝層16(如第1圖所示)，故其相較於習知技術，實更減少了機構上的堆疊設置，更能滿足無邊框之可攜式觸控裝置2之薄型化的設計需求。

另外，由於接合層23所採用之緩衝材係為氣密緩衝材質，例如：熱塑性聚氨酯彈性體(Thermoplastic Polyurethane，TPU)或是UV膠等，其除了可進行接合之用，更具備了氣密的功效，亦即其可滿足防水之設計需求，而無須另行採用其他的防水設計。

請同時參閱第4A、4B、4C圖，其中第4B圖及第4C圖分別為本案另兩較佳實施例之殼體與接合層之接合方式示意圖。如第4A圖所示，其中殼體21與接合層23之間的接合方式係為楔形接合方式，換句話說，於此實施例中，殼體21與玻璃層22相連接之接合面210係為一斜面結構，由於玻璃層22通常屬於平整之方形塊狀玻璃結構，故由該可塑性較高之殼體21的接合面210之斜面結構，則可與玻璃層22之間係可定義出一空間230，而接合層23則用以填充設置於該空間230(亦即前述步驟中所述之間隙)中，且由於該斜面結構之接合面210的面積較大，故可提供較大的填充附著空間，且其殼體21與接合層23之間的貼附力亦較大。同樣地，於第4B圖中，其同樣以可塑性較高的殼體21進行接合設計上之變更，意即於共模模具的設計上，即將殼體21之接合面210設計為階梯式之結構，如此一來，則殼體21與接合層23之間的接合方式即為階 梯式之接合方式。於另一些實施例中，更可如第4C圖所示，將殼體21的共模模具設計為凹凸之結構，故其殼體21與接合層23之間的接合面210即可呈現凹凸狀之結構，則於該實施例中，殼體21與接合層23之間的接合方式則為凹凸接合之方式。由此種種實施態樣可見，殼體21、接合層23及玻璃層22之間的接合方式係可依據實際需求而變更該共模模具之型態，故可任施變化，並不前述之實施方式為限。

綜上所述，本發明所提供之無邊框之可攜式觸控裝置及其製造方法，主要藉由該表層共模結構中之殼體、玻璃層及接合層的共模製程，搭配觸控感應層及內嵌式之液晶顯示模組，以使其達到無邊框之設計，並可簡化製程、減少組裝部件及其組裝時所累積之公差，故可達到節省成本之功效；此外由於其可減少機構堆疊設置，故亦可滿足可攜式觸控裝置之薄形化的設計需求；以及，藉由具氣密緩衝材質所形成之接合層，更使其可同時具備防水之功能。因此，本案之無邊框之可攜式觸控裝置及其製造方法極具產業利用價值，爰依法提出申請。

縱使本發明已由上述實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

2‧‧‧無邊框之可攜式觸控裝置

20‧‧‧表面共膜結構

21‧‧‧殼體

22‧‧‧玻璃層

23‧‧‧接合層

24‧‧‧觸控感應層

25‧‧‧液晶顯示模組

26‧‧‧支撐件

271、272‧‧‧黏著層

A2‧‧‧液晶顯示模組之作動區邊界

B2‧‧‧玻璃層之外部邊界

C2‧‧‧觸控感應層之外部邊界

D2‧‧‧液晶顯示模組之外部邊界

E2‧‧‧殼體之內部邊界

F2‧‧‧殼體之外部邊界

Claims (10)

1. 一種無邊框之可攜式觸控裝置，至少包括：一表層共模結構，包括：一玻璃層；一殼體；以及一接合層，設置於該玻璃層及該殼體之間且係由一緩衝材所製成；一觸控感應層，設置於該玻璃層及該接合層之下；以及一液晶顯示模組，設置於該觸控感應層之下；其中，該表層共模結構之該玻璃層、該接合層與該殼體等結構係以共模成型製程所製成。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無邊框之可攜式觸控裝置，其中該玻璃層係由一透明材料所製成，該殼體係由一塑料所製成，該接合層係由一緩衝材所製成，且該透明材料、該塑料及該緩衝材係共同設置於一模具中，透過加熱以構成該表層共模結構。
3. 如申請專利範圍第2項所述之無邊框之可攜式觸控裝置，其中該緩衝材係為一氣密緩衝材質，且該氣密緩衝材質係為一UV膠或熱塑性聚氨酯彈性體(Thermoplastic Polyurethane，TPU)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之無邊框之可攜式觸控裝置，其中該殼體與該接合層之間的接合方式係為楔形接合、階梯式接合及凹凸接合之其中之一。
5. 如申請專利範圍第1項所述之無邊框之可攜式觸控裝置，其中於 該表層共模結構與該觸控感應層之間、該觸控感應層與該液晶顯示模組之間係分別具有一黏著層。
6. 如申請專利範圍第1項所述之無邊框之可攜式觸控裝置，其中該無邊框之可攜式觸控裝置更具有一支撐件，設置於該液晶顯示模組下方，以提供支撐之用。
7. 一種無邊框之可攜式觸控裝置之製造方法，至少包括下列步驟：(a)於一模具中置入一透明材料；(b)於該模具中再置入一塑料；(c)將該模具中之該透明材料及該塑料之間隙處置入一緩衝材；(d)加熱，以形成一表層共模結構；以及(e)將該表層共模結構與一觸控感應層及一液晶顯示模組層疊組裝，以構成一無邊框之可攜式觸控裝置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之無邊框之可攜式觸控裝置之製造方法，其中該透明材料於該步驟(d)後係形成一玻璃層，該塑料於該步驟(d)後係形成一殼體，且該緩衝材於該步驟(d)後係形成一接合層，並設置於該玻璃層與該殼體之間，且其係與該玻璃層及該殼體層共同構成該表層共模結構。
9. 如申請專利範圍第8項所述之無邊框之可攜式觸控裝置之製造方法，其中於該表層共模結構中，該殼體與該接合層之間的接合方式係為楔形接合、階梯式接合及凹凸接合之其中之一。
10. 如申請專利範圍第7項所述之無邊框之可攜式觸控裝置之製造方法，其中於該步驟(e)中，該表層共模結構與該觸控感應層之間及該觸控感應層與該液晶顯示模組之間係分別以一黏著層相互貼附。