TWI571785B - 具有天線結構的曲面觸控面板 - Google Patents

Description

具有天線結構的曲面觸控面板

本發明是有關於一種觸控面板，特別是指一種設有天線結構的曲面觸控面板。

現今的觸控螢幕，除了一般的平面式觸控螢幕外，還發展出新型態的曲面式觸控螢幕。曲面式觸控螢幕的螢幕畫面是從電子產品的正面延伸到側面，使用者除了可以從正面進行一般性的觸控操作外，還能從側面進行圖標(icon)點選、虛擬按鍵操控、訊息讀取等不同的觸控操作，而增進使用的便利性。

目前採用曲面式觸控螢幕的電子產品，例如行動電話、平板電腦等攜帶式裝置，通常設有無線通訊模組、全球定位系統(GPS)等無線信號收發單元，因此需搭配多種天線使用。然而，現有的技術通常是將天線集成製作在電子產品內部的電路板上，不僅佔用空間，還會受限於電路配置方式而影響信號收發。

因此，本發明之其中一目的，即在提供一種能 夠解決前述問題之具有天線結構的曲面觸控面板。

於是，本發明具有天線結構的曲面觸控面板，包含一蓋板、一觸控感應結構及至少一個天線結構。該蓋板包括一基底部以及一由該基底部的外緣彎曲形成的側緣部。該觸控感應結構設置於該蓋板的該基底部。該天線結構設置於該蓋板的該側緣部。

在一些實施態樣中，該蓋板具有一內表面，該觸控感應結構位於該基底部的該內表面，該天線結構位於該側緣部的該內表面。

在一些實施態樣中，該蓋板具有一內表面、一與該內表面位於相反側的外表面，及一位於該側緣部且連接該內表面與該外表面的橫接面。該觸控感應結構位於該基底部的該內表面，該天線結構位於該側緣部的該橫接面。

在一些實施態樣中，該曲面觸控面板還包含一遮蔽層，該遮蔽層設置於該側緣部的該內表面，並位於該蓋板與該天線結構之間。

在一些實施態樣中，該曲面觸控面板還包含一遮蔽層和一保護層，該遮蔽層設置於該側緣部的該外表面，且該遮蔽層置於該保護層和該基板之間。

在一些實施態樣中，該側緣部的該內表面凹陷形成一凹槽，該凹槽供該天線結構設置其中。

在一些實施態樣中，該側緣部的該橫接面凹陷形成一凹槽，該凹槽供該天線結構設置其中。

在一些實施態樣中，該曲面觸控面板還包含一保護結構，該保護結構設置於該蓋板的該側緣部，並且包覆該天線結構。

在一些實施態樣中，該保護結構的材質為二氧化矽、氮化矽、環氧樹脂或熱熔膠。

在一些實施態樣中，該天線結構的數量為多個，且該等天線結構彼此間隔地設置於該蓋板的該側緣部。

在一些實施態樣中，該觸控感應結構包括複數條金屬導線及至少一屏蔽結構，該屏蔽結構設置於該等金屬導線和該天線結構之間。

在一些實施態樣中，該天線結構是藉由貼合技術黏著於該側緣部，或藉由鍍膜技術製作於該側緣部。

在一些實施態樣中，該觸控感應結構包括複數條金屬導線，該天線結構與該等金屬導線的間隔距離為0.17毫米至0.47毫米。

本發明提出另一種具有天線結構的曲面觸控面板，包含一蓋板、一基材、一黏著層、一觸控感應結構及一天線結構。該蓋板具有一內表面，並包括一基底部以及一由該基底部的外緣彎曲形成的側緣部。該基材設置於該蓋板的該內表面。該黏著層設置於該蓋板與該基材之間。該觸控感應結構設置於該基材，且位於該蓋板的該基底部。該天線結構設置於該基材，且位於該蓋板的該側緣部。

本發明之功效在於：曲面觸控面板透過將天線結構整合在蓋板的側緣部，可減少天線結構在電子產品內 佔用的空間，增進電路配置的彈性，並且有助於提升無線訊號的傳輸品質。

100‧‧‧曲面觸控面板

101‧‧‧可視區

102‧‧‧非可視區

1‧‧‧蓋板

11‧‧‧基底部

12‧‧‧側緣部

121‧‧‧凹槽

13‧‧‧內表面

14‧‧‧外表面

15‧‧‧橫接面

2‧‧‧遮蔽層

21‧‧‧保護層

3‧‧‧觸控感應結構

31‧‧‧金屬導線

4‧‧‧天線結構

5‧‧‧保護結構

6‧‧‧屏蔽結構

7‧‧‧基材

71‧‧‧黏著層

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明本發明曲面觸控面板應用於一電子產品的實施方式；圖2是一立體圖，說明本發明曲面觸控面板的一實施例；圖3是沿圖2的A-A方向的剖視示意圖；圖4至圖11是曲面觸控面板的變化實施態樣。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖3，為本發明曲面觸控面板100的一實施例，曲面觸控面板100可運用於各式電子產品，例如可實現為圖1所示的行動電話，但不以此為限。

具體來說，曲面觸控面板100的結構包含一蓋板1、一遮蔽層2、一觸控感應結構3、一天線結構4及一保護結構5。

蓋板1為曲面觸控面板100的表層結構，並具有一內表面13、一與內表面13位於相反側的外表面14，以及兩個分別連接內表面13與外表面14的橫接面15。蓋 板1的內表面13可作為內部結構製作的承載面，外表面14則可供使用者透過手指、觸控筆等方式進行觸控操作。

在結構上，蓋板1包括一基底部11以及至少兩個由基底部11的外緣朝相同方向彎曲所形成的側緣部12，該側緣部12包含所述橫接面15。基底部11概為面積較大的平面式結構且適用於安置在電子裝置的正面，側緣部12為面積較小的彎折式結構且適用於安置在電子產品的側面，透過基底部11與側緣部12的形狀配合可讓蓋板1呈現出非平面式的三維(3D)結構。要說明的是，本實施例中基底部11雖是以平面式結構實施，但根據需要基底部11也可以實施為略有弧度的弧型結構。此外，本實施例的側緣部12雖然是以兩個為例進行說明，但其數量不以此為限，在不同實施方式中蓋板1也可以只形成單一個或形成更多個側緣部12，當視實際需要而定。

在材質選用上，蓋板1可採用玻璃、藍寶石玻璃等透明硬質材料製作，且可視需要透過鋼化處理強化其表面硬度，以增進抗摔、抗壓、抗刮磨等特性。當然，蓋板1的表面也可以進一步透過鍍膜技術製作具有抗刮、抗反射、抗眩光或抗藍光等特性的薄膜層(圖中未繪製)，以提升曲面觸控面板100的使用性能。

遮蔽層2設置於蓋板1的側緣部12，且位於其內表面13，可透過油墨、光阻材料採用印刷、塗布等方式製作為單層或多層的遮蔽結構，從而將曲面觸控面板100區分為一個未涵蓋遮蔽層2的可視區101以及一個涵蓋遮 蔽層2的非可視區102。在非可視區102中，遮蔽層2可遮蔽天線結構4、導電電路(圖未示)等非透明結構，避免此等非透明結構在視覺上被察覺，以提供外觀修飾的功能。

觸控感應結構3設置於蓋板1的基底部11，且位於其內表面13，包括圖中未詳細繪製出的觸控感應電極、絕緣層、保護疊層，以及多條位於遮蔽層2上並且鄰近天線結構4的金屬導線(metal trace)31等結構，在本發明的圖式中概括以層狀結構示意。觸控感應結構3的觸控感應電極可透過銦錫氧化物(ITO)、奈米銀、金屬網格、石墨烯、奈米碳管、導電高分子等透明導電材質，製作為菱形、三角形、矩形等分別在X軸方向及Y軸方向交錯分佈的電極圖案，在使用者觸碰蓋板1的外表面14時提供觸碰感應功能。觸控感應結構3的金屬導線31等非透明結構主要位於其外緣，且覆蓋在遮蔽層2上，因此此等非透明結構會被遮蔽層2遮蔽，外觀上不會被使用者察覺。

天線結構4設置於側緣部12的內表面13，並位於遮蔽層2上，讓遮蔽層2位於蓋板1與天線結構4之間。天線結構4可通過單極天線(monopole antenna)、平面倒F型天線(PIFA antenna)等各式天線實現，用於行動通訊信號、Wi-Fi信號、GPS信號、藍芽信號、收音機信號、近場無線通訊(NFC)信號等各類型無線信號的收發。由於本實施例是將天線結構4設置於蓋板1的側緣部12，此種配置方式可以有效利用蓋板1上未被其他結構佔用的空間，而能將天線結構4與觸控感應結構3同時整合於蓋板1上，如 此一來可節省將天線結構4設置於電子產品內的空間，也能提供較有彈性的電路配置方式，並有利於天線的信號收發品質。在較佳的實施方式中，天線結構4與觸控感應結構3的金屬導線31的間隔距離可以設定為介於0.17毫米至0.47毫米之間，如此的間隔距離能夠避免金屬導線對天線結構4的信號收發產生干擾，也能維持天線結構4與觸控感應結構3之間的結構配置密集度，而有效利用蓋板1的平面面積。

在結構上，本實施例的天線結構4的材料主要選自金屬，包括銅、鈹銅、磷銅、金、鎳或及其合金，或不鏽鋼，但本發明不以此為限。天線結構4的形狀可以是扁平的長條狀、不規則形狀，本發明不以此為限。

在製作方面，天線結構4可採用貼合、熱熔等方式固定于蓋板1的側緣部12。最後，在天線結構4的上方設置一保護結構5，該保護結構5的材料可選用二氧化矽(SiO₂)、氮化矽(Si₃N₄)、環氧樹脂、熱熔膠等。所述保護結構5既可以保護天線結構4隔絕空氣不受氧化，又能屏蔽來自觸控感應結構3的金屬導線31的干擾。

在另一個實施方式中，在較高的溫度下，可用熱熔膠將天線結構4固定在蓋板1的側緣部12，並冷卻固化熱熔膠成型，成型後的熱熔膠包覆所述天線結構4，如此，熱熔膠既有固定天線結構4的作用同時有能起到保護作用，同時還節省了製程，並且同樣能形成保護結構5。

除了前述製作方式外，天線結構4還可以藉由 鍍膜技術直接製作在側緣部12，如此一來可省略前述的貼合固定製程，而提供不同的實施方式。

參閱圖4，本實施例中，與圖3的區別在於，曲面觸控面板100的天線結構4除了前述圖3所示的扁平長條狀結構外，也能如圖4採用圓形截面的長條狀銅線，如此的實施方式也能實現前述天線結構4的功效。

參閱圖5，本實施例中，與圖3的區別在於，天線結構4除了前述圖3所示設置在側緣部12的內表面13外，也能夠如圖5般設置在側緣部12的橫接面15，並藉由保護結構5包覆，如此的實施方式能讓側緣部12的內表面13安設其他結構，而提供不同的結構配置方式。

參閱圖6，本實施例中，與圖3的區別在於，蓋板1的側緣部12的內表面13進一步凹陷成形有一凹槽121，如此一來，本實施例的天線結構4除了前述圖3所示直接設置在側緣部12之內表面13的實施方式外，還能夠進一步設置在內表面13凹陷形成的凹槽121中。所述凹槽121的形成方式可以是雕刻、鐳射、蝕刻等方式，將天線結構4固定在凹槽121之後，可採用二氧化矽(SiO₂)、氮化矽(Si₃N₄)、環氧樹脂、熱熔膠等材料將凹槽121填平。此種實施方式有利於在製作過程中對天線結構4進行黏著、定位，也能夠將天線結構4嵌設於蓋板1之中，而有助於縮減整體厚度及維持側緣部12的內表面13的表面平整度。

參閱圖7，本實施例中，與圖6的區別在於，凹槽121的凹陷位置可以是位於側緣部12的橫接面15上， 讓本實施例的天線結構4除了前述圖6的實施方式外，也能夠嵌設在橫接面15凹陷形成的凹槽121中。此種實施方式不僅不佔用側緣部12之橫接面15的表面空間，更能維持橫接面15的表面平整度，以利蓋板1與電子產品的殼件(圖未示)的接合，同時在蓋板1接合於電子產品的殼件時，還能避免天線結構4遭受損傷。

參閱圖8，相較於前述圖2至圖7以單一個天線結構4為例的實施方式，曲面觸控面板100也可以如圖8設置多個天線結構4，此等天線結構4係沿一軸向相互間隔地設置在蓋板1的側緣部12，以執行不同無線信號的收發功能。要說明的是，根據實際需要，此等天線結構4還可以相互間隔地設置在側緣部12的任意位置，不以前述軸向排列方式為限。在該實施方式中，可對所述多個天線結構4上方逐個設置保護結構5，亦可對所述多個天線結構4上方統一設置一層保護結構5。

參閱圖9，本實施例中，與圖3的區別在於，遮蔽層2除了可以如圖3般設置在側緣部12的內表面13，還可以如圖9般設置在側緣部12的外表面14，並且被一保護層21所覆蓋保護。相對應地，觸控感應結構3、天線結構4與保護結構5則直接設置在蓋板1的內表面13，此三者跟遮蔽層2位於蓋板1的不同面。如此一來，由於遮蔽層2在圖中由下而上的正投影範圍涵蓋觸控感應結構3外側的金屬導線31、天線結構4與保護結構5等非透明結構，而能在非可視區102提供對此等結構的遮蔽功能，達到外 觀修飾的效果。

參閱圖10，本實施例中，與圖3的區別在於，曲面觸控面板100還包含兩個屏蔽結構6，屏蔽結構6以金屬等導電材質製作，設置在遮蔽層2上並且分別位於觸控感應結構3與天線結構4之間，能藉由其屏蔽功能減少觸控感應結構3對天線結構4產生干擾，以提升無線訊號的訊號傳輸品質。

參閱圖11，本實施例中，與圖3的區別在於，曲面觸控面板100還包含一基材7，該基材7作為一承載部件以供觸控感應結構3、天線結構4及保護結構5製作於上後，再藉由黏著層71貼合於蓋板1的內表面13，並讓觸控感應結構3的外緣、天線結構4及保護結構5位於非可視區102中，而提供不同於前的結構配置及製作方式。要說明的是，在圖11中，金屬導線31、天線結構4及保護結構5雖然設置在基材7之上，也就是三者與蓋板1各位於基材7的兩相反側，但視實際需要，金屬導線31、天線結構4及保護結構5也可以設置在基材7之下，也就是三者位於蓋板1與基材7之間，而不以前述揭露內容為限。

綜合前述內容，本發明曲面觸控面板100透過將天線結構4整合在蓋板1的側緣部12，可減少天線結構4在電子產品內佔用的空間，增進電路配置的彈性，並且有助於提升無線訊號的傳輸品質，故確實能達成本發明的目的。

補充說明的是，本發明整合於蓋板1的天線結 構4實際上可通過與觸控感應結構3共用或不共用的軟性電路板(圖未示)接合方式或者以導電體直接接觸的方式來與電子產品的無線信號收發單元(圖未示)達成電性連接。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

100‧‧‧曲面觸控面板

101‧‧‧可視區

102‧‧‧非可視區

1‧‧‧蓋板

11‧‧‧基底部

12‧‧‧側緣部

13‧‧‧內表面

14‧‧‧外表面

15‧‧‧橫接面

2‧‧‧遮蔽層

3‧‧‧觸控感應結構

31‧‧‧金屬導線

4‧‧‧天線結構

5‧‧‧保護結構

Claims (11)

1. 一種具有天線結構的曲面觸控面板，包含：一蓋板，具有一內表面、一與該內表面位於相反側的外表面以及一位於該側緣部且連接該內表面與該外表面的橫接面，並包括一基底部以及一由該基底部的外緣彎曲形成的側緣部；一觸控感應結構，設置於該蓋板的該基底部的該內表面；及至少一個天線結構，設置於該蓋板的該側緣部並位於該橫接面。
2. 如請求項1所述之具有天線結構的曲面觸控面板，還包含一遮蔽層，該遮蔽層設置於該側緣部的該內表面，並位於該蓋板與該天線結構之間。
3. 如請求項1所述之具有天線結構的曲面觸控面板，還包含一遮蔽層和一保護層，該遮蔽層設置於該側緣部的該外表面，且該遮蔽層置於該保護層和該基板之間。
4. 如請求項1所述之具有天線結構的曲面觸控面板，其中，該側緣部的該橫接面凹陷形成一凹槽，該凹槽供該天線結構設置其中。
5. 如請求項1所述之具有天線結構的曲面觸控面板，還包含一保護結構，該保護結構設置於該蓋板的該側緣部，並且包覆該天線結構。
6. 如請求項5所述之具有天線結構的曲面觸控面板，其中，該保護結構的材質為二氧化矽、氮化矽、環氧樹脂或 熱熔膠。
7. 如請求項1所述之具有天線結構的曲面觸控面板，其中，該天線結構的數量為多個，且該等天線結構彼此間隔地設置於該蓋板的該側緣部。
8. 如請求項1所述之具有天線結構的曲面觸控面板，其中，該觸控感應結構包括複數條金屬導線及至少一屏蔽結構，該屏蔽結構設置於該等金屬導線和該天線結構之間。
9. 如請求項1所述之具有天線結構的曲面觸控面板，其中，該天線結構是藉由貼合技術黏著於該側緣部，或藉由鍍膜技術製作於該側緣部。
10. 如請求項1所述之具有天線結構的曲面觸控面板，其中，該觸控感應結構包括複數條金屬導線，該天線結構與該等金屬導線的間隔距離為0.17毫米至0.47毫米。
11. 一種具有天線結構的曲面觸控面板，包含：一蓋板，具有一內表面、一與該內表面位於相反側的外表面以及一位於該側緣部且連接該內表面與該外表面的橫接面，並包括一基底部以及一由該基底部的外緣彎曲形成的側緣部；一基材，設置於該蓋板的該內表面；一黏著層，設置於該蓋板與該基材之間；一觸控感應結構，設置於該基材，且位於該蓋板的該基底部的該內表面；及一天線結構，設置於該基材，且位於該蓋板的該側 緣部的該橫接面。