TWI730825B - 微觸式面板機構及其微觸式面板裝置與製造方法 - Google Patents

Abstract

一種微觸式面板機構及其微觸式面板裝置與製造方法，該微觸式面板裝置包含相層疊的控制板、隔膜與操作面板單元。該隔膜具有多個分別使該控制板的多個按鍵電路外露的開口。該操作面板單元包括多個分別經由該等開口而與該等按鍵電路間隔相向的導電膜。透過該微觸式面板裝置的該控制板、該隔膜與該操作面板單元的層疊結構設計，可使整個微觸式面板裝置用以供操作的外表面呈現出類似電容式觸控面板的平整表面質感，但卻具有類似傳統機械按鍵的按壓操作觸感，所以不會有因為使用者戴手套而無法被操作的問題，是一種相當創新的面板裝置設計。

Description

微觸式面板機構及其微觸式面板裝置與製造方法

本發明是有關於一種輸入面板機構與其製造方法，特別是指一種需輕微接觸按壓式的面板機構與其製造方法。

目前許多電子設備都會設置一個用以供輸入密碼或選擇功能項目的輸入面板，例如電子鎖與提款機等，雖然目前的輸入面板主流都是採用電容式觸控面板設計，但因為電容式觸控面板的操作輸入是透過感應人體接觸時所引發的電容變化，所以一旦使用者配戴手套操作時，可能就會發生電容式觸控面板無反應的情況。另外一種常見的輸入面板則是採用傳統的實體按鍵結構設計，利用凸起的機械式按鍵供選擇按壓以輸入資料，雖然不會有電容式觸控面板的上述問題，但因為該等按鍵的凸起結構設計，所以會有輸入面板不美觀的問題。

因此，本發明的目的，即在提供一種能改善先前技術的至少一個缺點的微觸式面板機構。

於是，本發明微觸式面板機構，包含一個微觸式面板裝置與一個背光座。該微觸式面板裝置包括層疊設置的一個控制板、一個隔膜與一個操作面板單元。

該控制板包括一個具有相背的一正面與一背面的電路板體、多個間隔設置在該正面之按鍵電路，及至少一設置該背面且可被控制發光的發光件。該電路板體還具有多個分別位於該等按鍵電路設置位置，且可使光線從該背面往該正面穿透的透光區。該隔膜是疊接在該電路板體的該正面，並具有多個分別使該等按鍵電路與該等透光區外露的開口。

該操作面板單元包括一個疊接在該隔膜上而與該控制板間隔相向的面板，及多個設置在該面板並分別經由該等開口而分別與該等按鍵電路間隔相向的導電膜，該面板具有多個分別對應該等透光區之透光的按鍵標示區，每一按鍵標示區可被按壓而使對應之該導電膜導通對應之該按鍵電路。

該背光座是疊靠於該電路板體之該背面，並與該電路板體相配合界定出一個用以將該至少一發光件產生之光線往前反射穿透該等透光區與該等按鍵標示區的反光空間。

因此，本發明的另一目的，即在提供一種能改善先前技術的至少一個缺點的微觸式面板裝置。

於是，本發明微觸式面板裝置包含相層疊的一個控制板、一個隔膜與一個操作面板單元。該控制板具有相背的一個正面與一個背面，並包括多個間隔設置在該正面之按鍵電路。該隔膜是覆蓋在該控制板的該正面，並具有多個分別使該等按鍵電路外露的開口。該操作面板單元包括一個覆蓋在該隔膜上而與該控制板間隔相向的面板，及多個設置在該面板並分別經由該等開口而與該等按鍵電路間隔相向的導電膜。該面板具有多個分別對應該等導電膜之按鍵標示區，每一按鍵標示區可供按壓而往對應之該開口彈性變形，進而連動對應之該導電膜接觸導通對應之該按鍵電路。

因此，本發明的再一目的，即在提供一種能改善先前技術的至少一個缺點的微觸式面板裝置之製造方法。

於是，本發明微觸式面板裝置之製造方法，包含以下步驟：（A）於一透光的板體的一個側面依序層疊設置一個不透光的霧化層，及多個相間隔之導電膜，使該霧化層於該板體圍繞界定出多個分別對應該等導電膜之透光的按鍵標示區；（B）於該霧化層疊接一圍繞該等導電膜的隔膜，該隔膜具有多個分別使該等導電膜外露的開口；及（C）將一控制板疊接於該隔膜，使該控制板的多個按鍵電路分別經由該等開口而與該等導電膜間隔相向。

本發明的功效在於：透過該微觸式面板裝置的該控制板、該隔膜與該操作面板單元的層疊結構設計，可使整個微觸式面板裝置用以供操作的外表面呈現出類似電容式觸控面板的平整表面質感，但卻具有類似傳統機械按鍵的按壓操作觸感，所以不會有因為使用者戴手套而無法被操作的問題，是一種相當創新的面板裝置設計。

在本發明被詳細描述前，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、5，本發明微觸式面板機構200的實施例，包含一個微觸式面板裝置3，及一個安裝在該微觸式面板裝置3背面411的背光座7。

參閱圖2、3、4，該微觸式面板裝置3包括層疊設置的一個控制板4、一個隔膜5，及一個操作面板單元6。必須特別說明的是，因為微觸式面板裝置3之各層結構都相當薄，因此圖式尺寸與厚度僅是示例表示，實施時當不以圖式樣式為限。

該控制板4具有一個電路板體41，及設置在該電路板體41的多個按鍵電路42與多個發光件43。該電路板體41具有相背的一正面410與一背面411，且具有多個間隔排列並能使光線由其背面411往前穿透至其正面410的透光區412。該等按鍵電路42是分別圍繞該等透光區412地外露設置在該電路板體41的該正面410，每一按鍵電路42具有兩個相間隔的導電部421。該等發光件43是能被該電路板體41驅動發光地間隔設置在該電路板體41的該背面411。

在本實施例中，該等透光區412是設計成數字外形，但實施時，在本發明之其它實施態樣中，也可改為字母、符號或其它圖樣外形。在本實施例中，該等發光件43為LED，但實施時不以此為限。

該隔膜5是覆蓋在該電路板體41的正面410，且具有多個分別使該等按鍵電路42與該等透光區412外露的開口50。在本實施例中，該隔膜5為雙面膠片，其厚度為0.125 mm，但實施時，在本發明之其它實施態樣中，該隔膜5也可由塗佈設置在該電路板體41的黏膠固化而成，且厚度範圍可介於0.1~0.15 mm。

該操作面板單元6是覆蓋該等開口50地黏接固定於該隔膜5，而與該電路板體41間隔相向。該操作面板單元6包括一個疊接於該隔膜5且可彈性變形的面板61，及多個設置在該面板61且分別外露在該等開口50中而分別與該等按鍵電路42間隔相向的導電膜62。

該面板61具有一個透光材質的板體611，及一個塗佈於該板體611面向該隔膜5之一側之不透光的霧化層612，且該霧化層612於該板體611圍繞界定出多個分別與該等開口50對應並可透光的按鍵標示區610，每一按鍵標示區610之外形是與對應之該透光區412相同且間隔相向。

該等導電膜62是層疊設置在霧化層612，且分別圍繞該等按鍵標示區610。每一導電膜62具有一個疊接在該霧化層612的銀漿層621，及一覆蓋該銀漿層621的碳墨層622。每一導電膜62會於對應之按鍵標示區610被按壓而朝對應之開口50彈性凹陷變形時，被該按鍵標示區610連動位移靠抵於對應之按鍵電路42，進而電連接導通該按鍵電路42的該等導電部421。

參閱圖1、5、6，該背光座7具有一個間隔面向該電路板體41之該背面411的反光壁部71，及一個自該反光壁部71往前突伸靠抵於該電路板體41背面411的圍壁部72，且該反光壁部71、該圍壁部72與該電路板體41相配合界定出一涵蓋該等發光件43的反光空間70。該反光空間70可讓該等發光件43產生之光線於其中反射混光後，再往前穿經該等透光區412與該等按鍵標示區610而透出，進而使該等按鍵標示區610呈現發光狀態。藉此設計，不需於每一個按鍵標示區610各別設置一個發光件，可在使用較少發光件43的情況下，使光線均勻透出該等按鍵標示區610。

參閱圖4、6、7，該微觸式面板裝置3供操作使用時，使用者可選擇按壓操作其中一個按鍵標示區610，由於介於該操作面板單元6與該控制板4間的該隔膜5厚度相當薄，所以被按壓的該按鍵標示區610僅會略微彈性變形而帶動對應之該導電膜62靠抵於對應之按鍵電路42，而電連接導通該按鍵電路42的該等導電部421，使該電路板體41產生對應的輸入訊號。

參閱圖4、6、8，以下即就本發明微觸式面板裝置3的製造方法說明如下。該製造方法包含以下步驟：

步驟810：製作該操作面板單元6。包括以下子步驟：

子步驟811：製作面板61。於一透光的板體611的其中一側面被覆設置一不透光的霧化層612，使該霧化層612於該板體611圍繞界定出該等按鍵標示區610，而製成該面板61。

子步驟812：於該面板61的該霧化層612塗佈設置多個銀漿層621，並烘乾固化該等銀漿層621。

子步驟813：於已固化之每一銀漿層621表面塗佈一碳墨層622，使相層疊之該銀漿層621與該碳墨層622相配合構成一個導電膜62。

子步驟814：模具熱壓定型。以一已預熱至一預定溫度之模具對該子步驟813構成之該等導電膜62加壓一預定時間，提高每一導電膜62之該碳墨層622與該銀漿層621的連結效果，例如以70℃的模具加壓2秒。

在本實施例中，是透過印刷方式塗佈設置該霧化層612、該銀漿層621與該碳墨層622，但實施時不以此為限。

步驟820：設置隔膜5。於該板體611設置一圍繞該等導電膜62的隔膜5，該隔膜5具有多個分別使該等導電膜62與該等按鍵電路42外露的開口50。在本實施例中，是將一片已開設有該等開口50的雙面膠片黏貼設置在該面板61的該霧化層612以構成該隔膜5，但實施時，也透過塗佈黏膠的方式來成型該隔膜5。

步驟830：疊接控制板4。將一已設置有該等透光區412的控制板4疊靠黏固於該隔膜5，使該控制板4的該等按鍵電路42分別經由該等開口50而與該等導電膜62間隔相向。

綜上所述，透過該微觸式面板裝置3的該控制板4、該隔膜5與該操作面板單元6的層疊結構設計，該操作面板61外露以供操作之外表面會呈平整狀，而會呈現出類似電容式觸控面板的平整表面質感。但因為對應之每一導電膜62與按鍵電路42間會間隔該隔膜5的厚度，所以該微觸式面板裝置3會保有類似傳統機械按鍵的操作觸感，使用者需稍微按壓各個按鍵標示區610，使被按壓之按鍵標示區610略微彈性變形，而連動對應之導電膜62電連接導通對應的按鍵電路42，使該控制板4產生對應的輸入訊號，所以該微觸式面板裝置3不會有因為使用者戴手套而無法被操作的問題，是一種相當創新的面板裝置設計。因此，確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

200:微觸式面板機構 3:微觸式面板裝置 4:控制板 41:電路板體 410:正面 411:背面 412:透光區 42:按鍵電路 421:導電部 43:發光件 5:隔膜 50:開口 6:操作面板單元 61:面板 610:按鍵標示區 611:板體 612:霧化層 62:導電膜 621:銀漿層 622:碳墨層 7:背光座 70:反光空間 71:反光壁部 72:圍壁部 810~830:步驟 811~814:子步驟

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明微觸式面板機構的一個實施例的立體圖； 圖2是該實施例的一個控制板與一個操作面板單元之平面分解圖，說明兩者之正面結構； 圖3是該實施例的該控制板與該操作面板單元之平面分解圖，說明兩者之背面結構； 圖4是該實施例的不完整的側剖分解示意圖； 圖5是該實施例之局部剖視圖； 圖6是該實施例之不完整的剖視示意圖，並說明一個按鍵標示區尚未被按壓時的情況； 圖7是類似圖6之視圖，說明該按鍵標示區被按壓變形，而使一個導電膜電連接接觸一個按鍵電路的情況；及 圖8是該實施例之一個微觸式面板裝置的製造步驟流程圖。

200:微觸式面板機構

3:微觸式面板裝置

4:控制板

41:電路板體

411:背面

412:透光區

42:按鍵電路

43:發光件

5:隔膜

50:開口

6:操作面板單元

61:面板

610:按鍵標示區

611:板體

612:霧化層

62:導電膜

621:銀漿層

622:碳墨層

7:背光座

70:反光空間

Claims (13)

1. 一種微觸式面板裝置，包含：一個控制板，具有相背的一個正面與一個背面，並包括多個間隔設置在該正面之按鍵電路；一個隔膜，覆蓋在該控制板的該正面，並具有多個分別使該等按鍵電路外露的開口；及一個操作面板單元，包括一個覆蓋在該隔膜上而與該控制板間隔相向的面板，及多個設置在該面板並分別經由該等開口而與該等按鍵電路間隔相向的導電膜，該面板包括一個透光的板體，及一塗佈覆蓋在該板體面向該隔膜一側面之不透光的霧化層，且該霧化層於該板體之該側面圍繞界定出多個分別對應該等導電膜之按鍵標示區，每一按鍵標示區可供按壓而往對應之該開口彈性變形，進而連動對應之該導電膜接觸導通對應之該按鍵電路。
2. 如請求項1所述的微觸式面板裝置，其中，每一導電膜具有一個塗佈設置在面板的銀漿層，及一個層疊覆蓋該銀漿層的碳墨層。
3. 如請求項1所述的微觸式面板裝置，其中，每一按鍵電路具有兩個相間隔且會被對應之導電膜接觸導通的導電部。
4. 如請求項1所述的微觸式面板裝置，其中，該隔膜為用以黏接該控制板與該面板的黏膠。
5. 一種微觸式面板機構，包含： 一個微觸式面板裝置，包括，一個控制板，包括一個具有相背的一正面與一背面的電路板體、多個間隔設置在該正面之按鍵電路，及至少一設置該背面且可被控制發光的發光件，該電路板體還具有多個分別位於該等按鍵電路設置位置，且可使光線從該背面往該正面穿透的透光區，一個隔膜，疊接在該電路板體的該正面，並具有多個分別使該等按鍵電路與該等透光區外露的開口，及一個操作面板單元，包括一個疊接在該隔膜上而與該控制板間隔相向的面板，及多個設置在該面板並分別經由該等開口而分別與該等按鍵電路間隔相向的導電膜，該面板具有多個分別對應該等透光區之透光的按鍵標示區，每一按鍵標示區可被按壓而使對應之該導電膜導通對應之該按鍵電路；及一個背光座，疊靠於該電路板體之該背面，並與該電路板體相配合界定出一個用以將該至少一發光件產生之光線往前反射穿透該等透光區與該等按鍵標示區的反光空間。
6. 如請求項5所述的微觸式面板機構，其中，每一導電膜具有一個塗佈設置在面板的銀漿層，及一個層疊覆蓋該銀漿層的碳墨層。
7. 如請求項5或6所述的微觸式面板機構，其中，該面板包 括一個透光的板體，及一塗佈在該板體面向該隔膜一側面之不透光的霧化層，且該霧化層於該板體圍繞界定出該等按鍵標示區。
8. 如請求項5所述的微觸式面板機構，其中，該控制板包括多個設置該背面且可被控制而朝該反光空間發光的發光件。
9. 如請求項5所述的微觸式面板機構，其中，每一按鍵電路具有兩個相間隔且會被對應之導電膜接觸導通的導電部。
10. 一種微觸式面板裝置之製造方法，包含以下步驟：(A)於一透光的板體的一個側面依序層疊設置一個不透光的霧化層，及多個相間隔之導電膜，使該霧化層於該板體側面圍繞界定出多個分別對應該等導電膜之透光的按鍵標示區；(B)於該霧化層疊接一圍繞該等導電膜的隔膜，該隔膜具有多個分別使該等導電膜外露的開口；及(C)將一控制板疊接於該隔膜，使該控制板的多個按鍵電路分別經由該等開口而與該等導電膜間隔相向。
11. 如請求項10所述的微觸式面板裝置之製造方法，其中，該步驟(A)包括以下子步驟：(A1)於該板體被覆設置該霧化層，使該霧化層於該板體界定出該等按鍵標示區；(A2)於該霧化層層疊設置多個銀漿層，並烘乾固化該等銀漿層；及(A3)於已固化之每一銀漿層表面層疊設置一碳墨層，使相層疊之該銀漿層與該碳墨層相配 合構成一個導電膜。
12. 如請求項11所述的微觸式面板裝置之製造方法，其中，該步驟(A)還包括子步驟(A4)以一已預熱至一預定溫度之模具對該子步驟(A3)構成之該等導電膜加壓一預定時間。
13. 如請求項10所述的微觸式面板裝置之製造方法，其中，該步驟(B)使用之該隔膜為雙面膠片。

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