TWI627571B

TWI627571B - 觸控面板裝置

Info

Publication number: TWI627571B
Application number: TW106120850A
Authority: TW
Inventors: 片山正彥; 上野豊
Original assignee: 富士通電子零件有限公司
Priority date: 2016-07-05
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2018-06-21
Also published as: TW201802653A; JP2018005698A; JP6716372B2

Abstract

本發明提供一種觸控面板裝置，其避免於操作區域上產生光之干涉引起之干涉條紋，且可容易地更換裝飾薄膜。本發明之觸控裝置1具有：外裝單元6，其具備：裝飾薄膜2，其具有受理觸控輸入之操作區域2B及不受理觸控輸入之非操作區域2A；及板金5，其安裝於裝飾薄膜2之非操作區域2A；及觸控面板3，其介隔空氣層7而配置於與操作區域2B對應之裝飾薄膜2之下；且於與操作區域2B對應之裝飾薄膜2之下表面形成有凹凸。

Description

觸控面板裝置

本發明係關於一種觸控面板裝置。

自先前以來，已知有一種於無法觸控輸入之非操作區域上形成有裝飾層之觸控面板裝置(例如，專利文獻1、2)。於專利文獻1之觸控面板裝置中，於薄膜與玻璃基板間之非操作區域形成有裝飾層，於薄膜與玻璃基板間之顯示區域形成有空氣層。表示區域之可見度因該空氣層而降低。為了提高顯示區域之可見度，於專利文獻1之觸控面板裝置中，將具有與裝飾層相同厚度之透明樹脂填充至空氣層。於專利文獻2之觸控面板裝置中，於玻璃蓋片與框體間之非操作區域形成有裝飾層，於玻璃蓋片與框體間之顯示區域形成有空氣層。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2015-68909號公報 [專利文獻2]日本專利特開2014-77821號公報

[發明所欲解決之問題] 若於薄膜與玻璃基板間之顯示區域形成空氣層，則有因薄膜與玻璃基板間之距離而使光干涉引起之干涉條紋可見之虞。若為了不使干涉條紋可見，而將透明樹脂填充至空氣層，則薄膜貼附於透明樹脂，使薄膜之更換變得困難。本發明之目的在於提供一種可避免光之干涉引起之干涉條紋產生於於操作區域上，且可容易地更換裝飾薄膜之觸控面板裝置。 [解決問題之技術手段] 為了達成上述目的，說明書所揭示之觸控面板裝置之特徵在於，具有：外裝單元，其具備：裝飾薄膜，其具有受理觸控輸入之操作區域及不受理觸控輸入之非操作區域；及框架，其安裝於上述裝飾薄膜之上述非操作區域；及觸控面板，其介隔空間而配置於與上述操作區域對應之上述裝飾薄膜之下；且於對應上述操作區域之上述裝飾薄膜之下表面形成有凹凸。 [發明之效果] 根據本發明，可避免光之干涉引起之干涉條紋產生於操作區域上，且可容易地更換裝飾薄膜。

以下，一面參照圖式，一面說明本發明之實施形態。圖1(A)係本實施形態之觸控面板裝置之俯視圖。圖1(B)係圖1(A)之A-A線之剖視圖。圖1(C)係顯示安裝有顯示裝置之觸控面板裝置之圖。圖2(A)係裝飾薄膜之部分放大圖，圖2(B)係裝飾薄膜之變化例之部分放大圖。圖2(C)係觸控面板之放大圖。於本實施形態中，觸控面板裝置1如圖1(B)所示，除觸控面板3外，具備有由裝飾薄膜2、接著層4、板金5構成之外裝單元6。觸控面板裝置1之上表面係由圖1(A)所示之裝飾薄膜2覆蓋。裝飾薄膜2例如由PET(polyethylene terephthalate：聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜構成，裝飾薄膜2之厚度為125 μm～250 μm。裝飾薄膜2具備：非操作區域2A，其不受理觸控輸入；及操作區域2B，其受理觸控輸入。非操作區域2A為例如黑色，操作區域2B為透明。因此，操作者無法看見配置於非操作區域2A下之板金5等，但可看見配置於操作區域2B下之觸控面板3、或配置於觸控面板3下之顯示裝置20(參照圖1(C))。又，操作區域2B亦可為貫通孔，作為對顯示裝置之圖像加以顯示之顯示區域而發揮功能。板金5藉由接著層4固定於非操作區域2A下。接著層4為例如雙面膠帶或透明光學糊料，接著層4之厚度為50 μm以下。於本實施形態中，使用板金5作為框架，亦可使用樹脂模具。板金5於操作區域2B之位置具有作為第1貫通孔之貫通孔5A。貫通孔5A之口徑與觸控面板3之外形相同。接著層4於操作區域2B之位置具有貫通孔4A。貫通孔4A之口徑在貫通孔5A之口徑以下。於貫通孔4A之口徑小於貫通孔5A之口徑之情形，於操作區域2B超出之接著層4之一部分接著於觸控面板3之薄膜11之上表面。若於操作區域2B整體形成有接著層4，則由於裝飾薄膜2牢固地接著於觸控面板3，故難以將裝飾薄膜2及板金5自觸控面板3拆下。但於本實施形態中，因接著層4未形成於操作區域2B整體，故可將外裝單元6自觸控面板3拆下，且可更換外裝單元6。觸控面板3具備作為上部基板之薄膜11、雙面膠帶12、及作為下部基板之玻璃基板13。薄膜11藉由雙面膠帶12固定於玻璃基板13上。薄膜11之下表面與玻璃基板13之上表面分別形成有透明導電膜，但透明導電膜於圖1(B)中省略圖示。又，於薄膜11與玻璃基板13之間設置有間隔物，但於圖1(B)中省略圖示。接著於玻璃基板13之下之接著層14之面積大於玻璃基板13之面積。接著層14為例如透明之雙面膠帶或透明之光學糊料。觸控面板3藉由接著層14而接著於作為外部基板之基板100上。於將觸控面板3嵌入貫通孔5A之情形，自玻璃基板13之外周向外側延伸之接著層14被接著於板金5之下表面。因此，觸控面板3藉由接著層4及14而固定於板金5之貫通孔5A。另，觸控面板3之厚度(薄膜11之上表面與玻璃基板13之下表面之間之距離)與板金5之厚度相同。如圖1(C)所示，亦可於接著層14之下安裝顯示裝置20。薄膜11、雙面膠帶12、玻璃基板13、及接著層14為透明之材料，且顯示裝置20之圖像顯示於操作區域2B。如圖1(C)所示，若觸控面板3藉由接著層4及14而固定於板金5之貫通孔5A，則於裝飾薄膜2與薄膜11之間形成空氣層7。於該情形，有時會因裝飾薄膜2與薄膜11間之距離而產生光之干涉引起之干涉條紋。因此，於本實施形態中，如圖2(A)所示，藉由墊料(小粒子)而於裝飾薄膜2之下表面形成凹凸。藉此，防止產生干涉條紋。形成凹凸之部分之算術平均表面粗糙度(Ra)為例如0.5 μm以上。凹凸至少形成於與操作區域2B對應之裝飾薄膜2之下表面，但凹凸亦可形成於裝飾薄膜2之下表面整體。於裝飾薄膜2之下表面整體形成凹凸之情形，凹凸形成之加工較容易。另，即使於裝飾薄膜2之下表面整體形成凹凸，因非操作區域2A之凹凸會被接著層4吸收，故不會對裝飾薄膜2之水平性造成影響。又，形成於裝飾薄膜2之下表面之凹凸如圖2(A)所示，為不規則之波形21，但只要能防止干涉條紋產生，則亦可為圖2(B)所示之規則波形22。再者，亦可如圖2(C)所示，於觸控面板3之薄膜11之上表面、或裝飾薄膜2之下表面，以絕緣性之透明樹脂形成第1間隔物(突起)16。操作者按下裝飾薄膜2時，可藉由通過第1間隔物16將該按下載荷傳遞至薄膜11，而減少觸控面板裝置1之輸入載荷。又，亦可將第1間隔物16與配置於薄膜11與玻璃基板13間之絕緣性之第2間隔物15以相反之圖案配置。即，俯視時第1間隔物16配置於相鄰之2個第2間隔物15間之中央。藉此，因第1間隔物16可按下無第2間隔物15存在之區域，故可進而減少觸控面板裝置1之按下載荷。圖3係顯示接著層4之變化例之圖。接著層4於操作區域2B之位置具有貫通孔4A，亦可具備自貫通孔4A連接外部之通氣孔4B。藉由使接著層4具備通氣孔4B，可於更換外裝單元6時，避免產生氣泡。另，通氣孔4B亦可為複數個。圖4(A)～圖4(C)係顯示裝飾薄膜2之變化例之圖。於圖4(A)中，裝飾薄膜2於操作區域2B之位置具有貫通孔2C。貫通孔2C之口徑與貫通孔4A之口徑相同，且在貫通孔5A之口徑以下。於貫通孔2C之口徑與貫通孔5A之口徑相同之情形，觸控面板3之薄膜11之整體自貫通孔2C露出。於貫通孔2C之口徑小於貫通孔5A之口徑之情形，於操作區域2B超出之接著層4之一部分接著於觸控面板3之薄膜11之上表面。藉由於操作區域2B之位置具有貫通孔2C，可對觸控面板3之薄膜11直接觸控輸入，因而與介隔裝飾薄膜2按下觸控面板3之薄膜11之情形相比，可減少輸入載荷。於圖4(B)中，貫通孔2C附近之裝飾薄膜2之厚度為125 μm，而裝飾薄膜2之外周部之厚度為188 μm。亦可如此隨著靠近觸控面板3，而減少裝飾薄膜2之厚度。藉由逐漸減少裝飾薄膜2之厚度，可減少裝飾薄膜2與薄膜11之階差，且可提高設計性。於圖4(C)中，裝飾薄膜2之厚度與圖4(B)之裝飾薄膜2之厚度相同，且變更了接著層4之厚度。貫通孔4A附近之接著層4之厚度在50 μm以下，接著層4之外周部之厚度在62 μm以上。亦可如此隨著靠近觸控面板3，而減少接著層4之厚度。藉此，可減少裝飾薄膜2及接著層4與薄膜11之階差，且可進而提高設計性。以下，對與圖1(A)～圖2(C)之構成相同之構成，省略其說明。例如，於後述之實施例中，形成於裝飾薄膜2之下表面之凹凸或第2間隔物15及第1間隔物16亦存在，但省略圖示。圖5(A)係觸控面板裝置之第1變化例之俯視圖。圖5(B)係圖5(A)之B-B線之剖視圖。圖5(A)所示之裝飾薄膜2係除操作區域2B外，具備作為第2貫通孔之複數個貫通孔2D。另，貫通孔2D只要為1個以上即可。於圖5(B)中，接著層4係於貫通孔2D之位置具有貫通孔4C。板金5於貫通孔2D之位置具有作為第3貫通孔之貫通孔5B。貫通孔4C及貫通孔5B之口徑與推進式之機械開關23之外形相同或稍大。機械開關23插入貫通孔5B，接著層24接著於板金5之下表面。藉此，機械開關23藉由接著層24固定於板金5。操作者可按下自貫通孔2D露出之機械開關23。圖5(B)之構成可提供一種以觸控面板3實現感覺性操作，且以機械開關23實現確實之操作的觸控面板裝置。貫通孔2D之口徑在貫通孔4C及貫通孔5B之口徑以下。較佳為，貫通孔2D之口徑小於貫通孔4C及貫通孔5B之口徑。藉此，可抑制塵埃侵入貫通孔4C及貫通孔5B。圖6(A)、(B)係顯示圖5(B)之觸控面板裝置之變化例之圖。於圖6(A)、(B)中，對裝飾薄膜2實施壓紋加工，而於裝飾薄膜2形成有彈性變形之突起30。突起30係形成於貫通孔4C及貫通孔5B上，即圖6(A)之機械開關23上。若操作者按下突起30，則突起30以朝下側突出之方式彈性變形，且按下機械開關23。若操作者之手指自突起30離開，則突起30返回圖6(A)之初始形狀。於圖6(B)中，於貫通孔5B內配置彈性變形之膜片開關25以取代機械開關23。即，突起30係形成於膜片開關25上。若操作者按下突起30，則突起30以朝下側突出之方式彈性變形，且按下膜片開關25。若操作者之手指自突起30離開，則膜片開關25及突起30返回圖6(B)之初始形狀。於圖6(A)、(B)中，由於貫通孔2D未形成於裝飾薄膜2，故可抑制塵埃侵入貫通孔4C及貫通孔5B。圖7係顯示將外裝單元6安裝於基板100時使用之雙面膠帶之圖。於圖7中，外裝單元6藉由作為第3接著構件之雙面膠帶34而接著於基板100上。雙面膠帶34為3層構造，具備：接著層31，其作為接著強度較強之第2接著層；接著層33，其作為接著強度較接著層31弱之第3接著層；及基材32，其被夾於接著層31與接著層33之間。接著層31之上表面接著於板金5之下表面，接著層33之下表面接著於基板100之上表面。由於在外裝單元6之安裝時使用雙面膠帶34，故藉由朝上側上拉外裝單元6，可將雙面膠帶34之接著層33自基板100剝離，而容易地更換外裝單元6。圖8係顯示印刷於板金5之塗料之例之圖。如圖8所示，於板金5之外周部，印刷與裝飾薄膜2之非操作區域2A之色(例如黑色)相同色之塗料40。這是為了於裝飾薄膜2之朝板金5之安裝位置偏移之情形，使板金5不顯眼。又，於板金5之剩餘部分即未印刷塗料40之部分，印刷防腐蝕用之塗料41。圖9係顯示將外裝單元6安裝於基板100時使用之扣合部之圖。如圖9所示，於板金5之下表面，亦可形成有用以將外裝單元6安裝於基板100之掛鉤等之扣合部43。於基板100，形成有用以與扣合部43扣合之孔等之被扣合部44。外裝單元6及觸控面板3未以接著層安裝於基板100。藉由相對於基板100滑動外裝單元6，可將外裝單元6安裝於基板100或將外裝單元6自基板100拆下。因此，可容易地更換外裝單元6。圖10(A)係顯示觸控面板裝置之第2變化例之圖。圖10(B)係顯示圖1(B)之觸控面板裝置之一部分之圖。於圖10(A)中，與圖10(B)不同，接著層4未於操作區域2B超出。觸控面板3之構造與圖1(B)之觸控面板3之構造不同。玻璃基板13之面積大於薄膜11之面積，薄膜11藉由雙面膠帶12固定於玻璃基板13之大致中央上。第1接著構件即接著層50之下端接著於玻璃基板13之外周部13A上。接著層50之厚度大於薄膜11及雙面膠帶12之合計之厚度。接著層50之上端接著於裝飾薄膜2之下表面。如此，於圖10(A)之觸控面板3中，玻璃基板13藉由接著層50固定於裝飾薄膜2之下表面。於玻璃基板13固定於裝飾薄膜2之下表面之情形，於裝飾薄膜2與薄膜11之間形成空氣層。圖10(B)之情形，若將外裝單元6安裝於觸控面板3上，則接著層4接著於薄膜11之外周部11A上。由於觸控面板3之雙面膠帶12之上方或下方印刷有未圖示之配線，故於薄膜11之外周部11A產生凹凸。若將外裝單元6安裝於觸控面板3上，會使薄膜11之外周部11A之凹凸介隔接著層4而顯現於裝飾薄膜2之上表面。因此，如圖10(A)所示，藉由利用較薄膜11及雙面膠帶12之合計厚度更厚之接著層50將玻璃基板13固定於裝飾薄膜2之下表面，而於裝飾薄膜2與薄膜11間形成空氣層，可防止由薄膜11之外周部11A之觸控面板3之配線產生之凹凸顯現於裝飾薄膜2之上表面。又，玻璃基板13與薄膜11相比，熱引起之線膨脹係數較小。因此，將裝飾薄膜2接著於玻璃基板13之圖10(A)之構造與將裝飾薄膜2接著於薄膜11之圖10(B)之構造相比，傳遞給裝飾薄膜2之玻璃基板13之膨脹及收縮之影響較小，可抑制裝飾薄膜2之形變。圖11係顯示觸控面板裝置之第3變化例之圖。於圖11中，玻璃基板13之面積大於薄膜11之面積，薄膜11藉由雙面膠帶12固定於玻璃基板13之大致中央。作為第2接著構件之接著層51之下端接著於玻璃基板13之右端。接著層51之厚度大於薄膜11及雙面膠帶12之合計之厚度。接著層51之上端接著於裝飾薄膜2之下表面。作為配線部之FPC(Flexible printed circuits：可撓式印刷電路)52固定於玻璃基板13之左端。FPC52與印刷於觸控面板3之雙面膠帶12之上方或下方之配線(未圖示)連接。於與FPC52重合之裝飾薄膜2之位置，貼附有作為支持構件之單面膠帶55。單面膠帶55具備作為第1接著層之接著部53與作為支持層之非接著部54。接著部53接著於裝飾薄膜2之下表面。非接著部54係於外裝單元6被安裝於觸控面板3上時，與FPC52接觸但不接著。單面膠帶55與FPC52之合計厚度與接著層51之厚度相同。若於FPC52與裝飾薄膜2之間貼附雙面膠帶，則薄膜11之膨脹或收縮引起之動作，會對FPC52施加水平方向之損傷。雖考慮不於FPC52與裝飾薄膜2之間進行任何設置，但若於FPC52上無支持裝飾薄膜2之構件，則有於裝飾薄膜2產生凹陷之虞。因此，於圖11中，於FPC52與裝飾薄膜2之間不貼附雙面膠帶，但配置有不與FPC52接著之單面膠帶。藉此，可不對FPC52造成損傷地填埋FPC52與裝飾薄膜2間之空間，並支持裝飾薄膜2。如以上之說明，根據本實施形態，觸控面板裝置1具有：外裝單元6，其具備：裝飾薄膜2，其具有受理觸控輸入之操作區域2B、與不受理觸控輸入之非操作區域2A；及板金5，其安裝於裝飾薄膜2之非操作區域2A；及觸控面板3，其於對應操作區域2B之裝飾薄膜2下，介隔空氣層7而配置；且於對應操作區域2B之裝飾薄膜2之下表面形成有凹凸。因此，藉由形成於對應操作區域2B之裝飾薄膜2之下表面之凹凸，可避免光之干涉引起之干擾條紋產生於操作區域2B上。又，由於觸控面板3於外裝單元6所含之裝飾薄膜2下介隔空氣層7而配置，故可將外裝單元6自觸控面板3容易地拆下，且容易地更換裝飾薄膜2。另，本發明並非限定於上述實施形態者，可在不脫離其主旨之範圍內進行多種變形而實施。

1‧‧‧觸控面板裝置
2‧‧‧裝飾薄膜
2A‧‧‧非操作區域
2B‧‧‧操作區域
2C‧‧‧貫通孔
2D‧‧‧貫通孔
3‧‧‧觸控面板
4‧‧‧接著層
4A‧‧‧貫通孔
4B‧‧‧通氣孔
4C‧‧‧貫通孔
5‧‧‧板金
5A‧‧‧貫通孔
5B‧‧‧貫通孔
6‧‧‧外裝單元
7‧‧‧空氣層
11‧‧‧薄膜
11A‧‧‧外周部
12‧‧‧雙面膠帶
13‧‧‧玻璃基板
13A‧‧‧外周部
14‧‧‧接著層
15‧‧‧第2間隔物
16‧‧‧第1間隔物
20‧‧‧顯示裝置
21‧‧‧不規則波形
22‧‧‧規則波形
23‧‧‧機械開關
24‧‧‧接著層
25‧‧‧膜片開關
30‧‧‧突起
31‧‧‧接著層
32‧‧‧基材
33‧‧‧接著層
34‧‧‧雙面膠帶
40‧‧‧塗料
41‧‧‧塗料
43‧‧‧扣合部
44‧‧‧被扣合部
50‧‧‧接著層
51‧‧‧接著層
52‧‧‧可撓式印刷電路
53‧‧‧接著部
54‧‧‧非接著部
55‧‧‧單面膠帶
100‧‧‧基板

圖1(A)係本實施形態之觸控面板裝置之俯視圖。(B)係圖1(A)之A-A線之剖視圖。(C)係顯示安裝有顯示裝置之觸控面板裝置之圖。圖2(A)係裝飾薄膜之部分放大圖。(B)係裝飾薄膜之變化例之部分放大圖。(C)係觸控面板之放大圖。圖3係顯示接著層之變化例之圖。圖4(A)～(C)係顯示裝飾薄膜之變化例之圖。圖5(A)係觸控面板裝置之第1變化例之俯視圖。(B)係圖5(A)之B-B線之剖視圖。圖6(A)、(B)係顯示圖5(B)之觸控面板裝置之變化例之圖。圖7係顯示將外裝單元安裝於基板時所使用之雙面膠帶之圖。圖8係顯示印刷於板金之塗料之例之圖。圖9係顯示將外裝單元安裝於基板時所使用之扣合部之圖。圖10(A)係顯示觸控面板裝置之第2變化例之圖。(B)係顯示圖1(B)之觸控面板裝置之一部分之圖。圖11係顯示觸控面板裝置之第3變化例之圖。

Claims

一種觸控面板裝置，其特徵在於具有：外裝單元，其具備：裝飾薄膜，其具有受理觸控輸入之操作區域、與不受理觸控輸入之非操作區域；及框架，其安裝於上述裝飾薄膜之上述非操作區域；及觸控面板，其介隔空間而配置於與上述操作區域對應之上述裝飾薄膜之下；且於與上述操作區域對應之上述裝飾薄膜之下表面形成有凹凸。
如請求項1之觸控面板裝置，其中上述觸控面板具備：上部基板，其與對應於上述操作區域之上述裝飾薄膜之下表面對向；第1間隔物，其形成於上述上部基板上；下部基板；及第2間隔物，其配置於上述上部基板與上述下部基板之間。
如請求項2之觸控面板裝置，其中上述觸控面板於不與上述上部基板重合之上述下部基板之位置具有第1接著構件；且上述下部基板係以於上述裝飾薄膜與上述上部基板之間形成空間之方式，藉由上述第1接著構件而固定於上述裝飾薄膜。
如請求項2之觸控面板裝置，其中上述觸控面板係於未與上述上部基板重合之上述下部基板之位置具有配線部及第2接著構件；於與上述配線部重合之上述裝飾薄膜之位置，貼附有支持構件；上述支持構件具有：第1接著層，其接著於上述裝飾薄膜；及支持層，其與上述配線部未接著地接觸；且上述配線部及上述支持構件之合計之厚度係與上述第2接著構件之厚度相同。
如請求項1之觸控面板裝置，其中上述外裝單元係於上述裝飾薄膜與上述框架之間具有接著層，且該接著層具備自配置於與上述操作區域對應之上述裝飾薄膜之下之空間而與外部連接的通氣孔。
如請求項1之觸控面板裝置，其中與上述非操作區域之一部分之位置對應之上述裝飾薄膜及上述框架具有第2貫通孔或彈性變形之突起，且於設置有該第2貫通孔或突起之部分配置有機械開關。
如請求項1之觸控面板裝置，其中上述框架係藉由第3接著構件而連接於外部基板；且上述第3接著構件具有：第2接著層，其接著於上述框架；及第3接著層，其接著於上述外部基板，且接著強度較上述第2接著層弱。
如請求項1之觸控面板裝置，其中於上述框架之外周部附加有塗料，於上述框架之外周部以外之部分附加有防腐蝕之塗料。
如請求項1至8中任一項之觸控面板裝置，其中上述框架之下表面具有與外部基板扣合之扣合部。