TWI785917B - 邊框觸控模組及其裝置 - Google Patents

Abstract

本揭露提出一種邊框觸控模組，包括蓋板、遮蔽層、第一黏著層、感測電極層、第二黏著層、不透光黏膠及背光層。遮蔽層設置於蓋板之下。第一黏著層設置於遮蔽層之下。感測電極層設置於第一黏著層之下。第二黏著層設置於感測電極層之下。不透光黏膠設置於感測電極層之下。背光層設置於不透光黏膠之下，並與第二黏著層位於同一平面。遮蔽層具有背光圖案，不透光黏膠具有光源導通孔，當背光層於驅動背光狀態下，光線經由光源導通孔照射遮蔽層之背光圖案。

Description

邊框觸控模組及其裝置

本揭露關於一種邊框觸控模組及其裝置，特別是關於一種在顯示屏幕邊框區具有觸控式的背光圖案的邊框觸控模組及其裝置。

隨著科技的進步，舉凡智慧型手機、筆記型電腦及平板電腦等可攜式電子產品，或是任何具有顯示螢幕的電子產品，均廣泛地採用觸控裝置來作為使用者的操作介面。

隨著顯示科技的發展，縮減非顯示區域的邊框寬度常為領域中急需發展的技術。然而，邊框的窄度目前仍有其極限，並無法完全捨棄邊框，因此如何善用邊框區域，並使其具有操作介面等功能，是目前急需解決的問題。

本揭露的目的在於提供一種邊框觸控模組，包括蓋板、遮蔽層、第一黏著層、感測電極層、第二黏著層、不透光黏膠及背光層。遮蔽層設置於蓋板之下。第一黏著層設置於遮蔽層之下。感測電極層設置於第一黏著層之下。第二黏著層設置於感測電極層之下。不透光黏膠設置於感測電極層之下。背光層與第二黏著層位於同一平面，且背光層包含不透光黏膠。遮蔽層具有背光圖案，不透光黏膠具有光源導通孔，當背光層於驅動背光狀態下，光線經由光源導通孔照射遮蔽層之背光圖案。

在一些實施方式中，邊框觸控模組還包括顯示層，設置於第二黏著層與不透光黏膠之下。

在一些實施方式中，背光層包括軟性印刷電路板、導光層、發光二極體以及黏著膠。軟性印刷電路板設置於顯示層之上，並自背光層中朝遠離第一黏著層的方向延伸。導光層設置於背光層之中的軟性印刷電路板之上。發光二極體設置於軟性印刷電路板之上，並鄰近於導光層。黏著膠覆蓋軟性印刷電路板的部分上表面以及發光二極體的部分上表面與側壁，並黏著於遮蔽層的部份下表面。

在一些實施方式中，第二黏著層的厚度介於約300微米至約400微米之間。

在一些實施方式中，第二黏著層的厚度較佳為350微米。

在一些實施方式中，第二黏著層具有凹部。

以下揭露提供了用於實現所提供主題的不同特徵的許多不同實施例或示例。以下描述元件、數值、操作、材料、配置等類似物的特定示例以簡化本揭露。當然，這些僅僅是示例，而無意於進行限制。其他元件、數值、操作、材料、配置等類似物亦須考慮。例如，在下面的描述中，在第二特徵上方形成第一特徵可以包括其中第一特徵和第二特徵以直接接觸形成的實施例，並且還可以包括其中可以在第一特徵和第二特徵之間形成附加特徵，使得第一特徵和第二特徵不直接接觸的實施例。另外，本揭露可以在各個示例中重複參考數字和/或文字。此重複本身並不指示所討論的各種實施例和/或配置之間的關係。

此外，為了便於描述，本揭露中可以使用諸如「在...下面」、「在...下方」、「低於」、「在...上面」、「高於」等在空間上相對的術語來描述一個元件或特徵與如圖所示的另一個或多個元件或特徵。除了在圖中描述的方位之外，空間相對術語還意圖涵蓋裝置在使用或操作中的不同方位。此裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或以其他方向)，並且在此使用的空間相對描述語可以同樣地被相應地解釋。

通常，本揭露的邊框觸控模組可用於任何具備顯示以及觸控功能的電子產品中，如智慧型手機、筆記型電腦、平板電腦、具有觸控功能的螢幕、具有觸控功能的汽機車後視鏡等等。並能有效解決，當無法完全捨棄邊框時，如何善用邊框所在的區域，使其亦具備操作者介面的功能。

首先，請參考第1圖，第1圖為繪示根據本揭露的一些實施方式之邊框觸控模組與邊框觸控裝置之間相對位置的俯視示意圖。如第1圖所示，邊框觸控裝置10包含了可視區域VA、邊框區域PA以及連接區域CA，邊框區域PA圍繞了可視區域VA，而連接區域CA與邊框區域PA連接。須注意的是，由於第1圖為俯視圖，並無法完整繪示本揭露之邊框觸控模組，因此可以參考背光圖案175的位置。通常，一個背光圖案175及其周圍即可代表為一個邊框觸控模組，或一個邊框觸控模組可以設置多個背光圖案175。

於本揭露的一些實施方式中，第1圖繪示了邊框觸控模組設置在邊框觸控裝置的下部邊框，這僅是示例性質，並不應用以限定本揭露。邊框觸控模組可以設置在邊框觸控裝置10的所有邊框區域PA中。於本揭露的一些實施方式中，第1圖示出了六個背光圖案175被設置於邊框觸控模組，這僅是示例性質，並不應用以限定本揭露。設置於邊框區域PA中的背光圖案175，其數量可以依照所需使用的功能設置，包括，但不限於，介於1個至100個之間。

接著，請參閱第2圖，第2圖為繪示根據第1圖中邊框觸控裝置10的剖面線X2-X2的剖面示意圖。如第2圖所示，由剖面線X2-X2的視角，邊框觸控模組100包括可視區域VA及邊框區域PA，並由第1圖可以知道，邊框區域PA圍繞可視區域VA。在一些實施方式中，邊框觸控模組100還包括顯示層120、第二黏著層130、背光層140、感測電極層150、第一黏著層160、遮蔽層170以及蓋板180。

在一些實施方式中，顯示層120設置於可視區域VA及邊框區域PA的底部。在一實施方式中，顯示層120可包含有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)。

如第2圖所示，在一些實施方式中，第二黏著層130設置於顯示層120上並自可視區域VA延伸至邊框區域PA中，第二黏著層130可增設一凹部，凹部位於邊框區域PA中。須先說明的是，為了避免圖式中元件符號過於混亂，凹部的元件符號並未標示於第2圖中。具體來說，凹部即是設置背光層140的地方，關於背光層140的特徵將詳述於後續段落中，在此不先描述。

於此，請先參閱第3圖，第3圖為繪示根據本揭露的一些實施方式之第1圖所示之邊框觸控模組中第二黏著層的俯視示意圖。具體來說，第3圖所示的第二黏著層130是第1圖中邊框觸控裝置10的其中一層結構。由第2圖可以明顯看出第二黏著層130延伸至邊框區域PA時係為四邊皆平整的平面，但由第3圖的例示可以看出第二黏著層130具有兩個凹部132，此兩個凹部132皆位於邊框區域PA中，且並未接觸顯示區域VA。在一些實施方式中，凹部132是為了能夠置入背光層(本圖未示出)，並能配合第1圖所示的背光圖案175。須說明的是，第3圖示出了兩個凹部132，這僅是示例性質的，第二黏著層130可以是四邊平整的平面，或者設計更多或僅一個凹部132都可應用於本揭露。

在一實施方式中，第二黏著層130可為任何具有透光材質的黏著膠劑，包括，但不限於光學膠或其他類似之黏合層劑。在一實施方式中，第二黏著層130的厚度介於約300微米至約400微米之間。在一些實施方式中，第二黏著層130的厚度可為，但不限於，300微米、310微米、320微米、330微米、340微米、350微米、360微米、370微米、380微米、390微米、400微米或者此等值之間的任何值。具體來說，第二黏著層130的厚度能夠符合背光層140厚度，使得背光層140可以設置並鄰近於於第二黏著層130的任一邊，或者，當第二黏著層130設置凹部132時，背光層140則可更靠近可視區域VA設置。 須說明的是，第二黏著層130可以依據各種不同厚度的背光層140而具有不同的厚度。

在一些實施方式中，背光層140設置於顯示層120上，並鄰接第一黏著層160，且位於邊框區域PA中。並且，具體來說，背光層140是位於或鄰近於第二黏著層130的周邊，當第二黏著層130設計有凹部132時，則背光層140可更靠近可視區域VA。需先說明的是，為了方便描述背光層140中各部元件或層的特徵，以下會先說明本揭露邊框觸控模組100的所有層或結構。

在一些實施方式中，感測電極層150設置於第一黏著層160之下，並位於可視區域VA以及邊框區域PA中。在一實施方式中，感測電極層150包括主動區域152以及跡線區域154。主動區域152自可視區域VA延伸至部份的邊框區域PA之中。跡線區域154連接於主動區域152，並位於邊框區域PA之中。在一些實施例中，感測電極層150的主動區域152的材料包括，但不限於，氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)等透明金屬氧化物，或是金屬網格(metal mesh)、奈米銀線(Silver Nano Wire；SNW)、石墨烯或碳奈米管等可撓性導電材料。在一些實施例中，感測電極層150的跡線區域154係做為電性連接邊框觸控模組100中的各個結構。跡線區域154的材料可包括，但不限於，奈米碳管、銀奈米碳管或銅奈米碳管、或其組合。

在一些實施方式中，第一黏著層160設置於感測電極層150之上，並位於可視區域VA以及邊框區域PA中。在一實施方式中，第一黏著層160可為任何具有透光材質的黏著膠劑，包括，但不限於，光學膠或其他類似之黏合層劑。

仍請參閱第2圖，在一些實施方式中，遮蔽層170設置於蓋板180之下，與部分的第一黏著層160之上，其所遮蔽的區域形成邊框區域PA，同理，其所未遮蔽的區域形成可視區域VA。其中遮蔽層170具有背光圖案175，該背光圖案175可以是文字、符號或圖案。在一實施方式中，遮蔽層170可為深色遮光層(如黑色遮光層)或淺色遮光層(如白色遮光層)。在一些實施例中，遮蔽層170之材料可為深色油墨(如黑色油墨)或淺色油墨(如白色油墨)。在一實施例中，遮蔽層170所使用的油墨成分包括乙苯(ethylbenzene)、二甲苯(xylene)、顏料、聚脂樹脂(polyester resin)、乙二醇醚溶劑(glycol ether solvent)、添加劑或其組合。

在一些實施方式中，背光圖案175的設置會與其下方的背光層140相對應，係因背光圖案175所需的光線是由背光層140所發射。在一實施方式中，背光圖案175為鏤空狀並於鏤空處填充透明或半透明的膜層材料，鏤空的形狀係依據所代表的功能而繪製不同的文字、符號或圖案來形成背光圖案175。在一些實施例中，背光圖案175的材料包括，但不限於，乙苯(ethylbenzene)、二甲苯(xylene)、顏料、聚脂樹脂(polyester resin)、乙二醇醚溶劑(glycol ether solvent)、添加劑或其組合。

在一些實施方式中，蓋板180設置於部分第一黏著層160與遮蔽層170之上，藉由遮蔽層170所遮蔽或未遮蔽的區域來形成可視區域VA以及邊框區域PA。在一實施方式中，蓋板180的材料可以為硬式透明材料或可撓式透明材料，其材料可以選自玻璃、壓克力(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、環烯烴聚合物(cyclo olefin polymers，COP)、環烯烴共聚物(cycloolefin copolymer，COC)等透明材料。

請再繼續參閱第2圖，為了能夠有效利用邊框區域PA，因此設置了前述的第二黏著層130，並且將第二黏著層130設計出類似局部讓位(即第3圖所示的凹部132)的部分，以設置背光層140時能更靠近可視區域VA。在一實施方式中，背光層140包括軟性印刷電路板142、導光層143、發光二極體145以及黏著膠146。

在一實施方式中，軟性印刷電路板142設置於顯示層120之上，並自背光層140中朝遠離第一黏著層160的方向延伸至邊框區域PA之外。

在一實施方式中，導光層143設置於背光層140之中的軟性印刷電路板142之上。在一些實施例中，導光層143的材料包括可透光材料，例如但不限於，矽膠樹脂、環氧樹脂、壓克力膠或其組合。導光層143用以將發光二極體145所發出的光線傳導至背光圖案175。

在一實施方式中，發光二極體145設置於軟性印刷電路板142之上，並鄰近於導光層143。在一些實施例中，發光二極體145可以是任何尺寸的發光二極體。在一些實施例中，發光二極體145可以為次毫米發光二極體晶片(mini LED chip)或微發光二極體晶片(micro LED chip)，但不以此為限。

在一實施方式中，黏著膠146覆蓋軟性印刷電路板142的部分上表面以及發光二極體145的部分上表面與側壁，並黏著於遮蔽層170的部份下表面。黏著膠146是用以固定發光二極體145，並維持軟性印刷電路板142、發光二極體145以及遮蔽層170之間的穩固。再者，黏著膠146可彌補第二黏著層130因設置有凹部132而形成的局部讓位而無法全貼合時所降低的貼合強度。

在一些實施方式中，背光層140中的軟性印刷電路板142以及導光層143係利用多個不透光黏膠141彼此黏接，同時與顯示層120、第二黏著層130以及感測電極層150黏接。具體來說，這些不透光黏膠141設置於軟性印刷電路板142與顯示層120之間、導光層143與軟性印刷電路板142之間、感測電極層150與導光層143 之間、以及第二黏著層130與導光層143以及軟性印刷電路板142之間。並且，設置於感測電極層150與導光層143之間的不透光黏膠141具有光源導通孔144，相應於背光圖案175設置。

這些不透光黏膠141是用於遮擋住自發光二極體145所發出的光線，防止自發光二極體145所發出的光線漏光到第一黏著層160等其他的層之中。並且，為了能將自發光二極體145所發出的光線藉由導光層143傳導至背光圖案175，在感測電極層150與導光層143之間的不透光黏膠141設置了光源導通孔144，以利出光。具體來說，光源導通孔144的位置應會與位於其上方的背光圖案175的位置相對應，否則光線無法順利傳導至背光圖案175。再者，不透光黏膠141可彌補因第二黏著層130因局部讓位而無法全貼合時所降低的貼合強度。

在一些實施例中，這些不透光黏膠141的材質包括，但不限於，黑色泡棉、黑色雙面膠或其組合。

據此，本揭露利用第二黏著層130並非全貼合於感測電極層150與顯示層120之間，或者第二黏著層130設計有凹部132時的局部讓位，都是為了設置背光層140時能善用了邊框區域PA，使邊框區域PA不僅是做為邊框支撐的用途，更能具備操作者介面的功能。

前述揭露概述了幾個實施例的特徵，使得本領域技術人員可以更好地理解本揭露的各個方面。本領域技術人員將理解，他們可以容易地將本揭露用作設計或修改其他製程和結構的基礎，以實現與本揭露介紹的實施例相同的目的和/或實現相同的益處。本領域技術人員還應該理解，雖然本揭露已以多種實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:邊框觸控裝置

100:邊框觸控模組

120:顯示層

130:第二黏著層

132:凹部

140:背光層

141:不透光黏膠

142:軟性印刷電路板

143:導光層

144:光源導通孔

145:發光二極體

146:黏著膠

150:感測電極層

152:主動區域

154:跡線區域

160:第一黏著層

170:遮蔽層

175:背光圖案

180:蓋板

CA:連接區域

VA:可視區域

PA:邊框區域

X2-X2:剖面線

以下將結合附圖閱讀，根據以下詳細描述可以最好地理解本揭露的各方面。應理解，根據行業中的慣例，各種特徵未按比例繪製。實際上，為了清楚起見，各種特徵的尺寸可以任意地增加或減小。 第1圖為繪示根據本揭露的一些實施方式之邊框觸控模組與邊框觸控裝置之間相對位置的俯視示意圖。 第2圖為繪示根據第1圖中邊框觸控裝置的剖面線X2-X2的剖面示意圖。 第3圖為繪示根據本揭露的一些實施方式之第1圖所示之邊框觸控模組中第二黏著層的俯視示意圖。

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:邊框觸控模組

120:顯示層

130:第二黏著層

140:背光層

141:不透光黏膠

142:軟性印刷電路板

143:導光層

144:光源導通孔

145:發光二極體

146:黏著膠

150:感測電極層

152:主動區域

154:跡線區域

160:第一黏著層

170:遮蔽層

175:背光圖案

180:蓋板

VA:可視區域

PA:邊框區域

Claims (6)

1. 一種邊框觸控模組，包括：一蓋板；一遮蔽層，設置於該蓋板之下；一第一黏著層，設置於該遮蔽層之下；一感測電極層，設置於該第一黏著層之下；一第二黏著層，設置於該感測電極層之下；一背光層，該背光層與該第二黏著層位於同一平面，該背光層包含一不透光黏膠；以及其中，該遮蔽層具有一背光圖案，該不透光黏膠具有一光源導通孔，當該背光層於驅動背光狀態下，該背光層之光線經由該光源導通孔照射該遮蔽層之該背光圖案。
2. 如請求項1所述之邊框觸控模組，更包括一顯示層，設置於該第二黏著層與該不透光黏膠之下。
3. 如請求項2所述之邊框觸控模組，其中該背光層包括：一軟性印刷電路板，設置於該顯示層之上，並自該背光層中朝遠離該第二黏著層的方向延伸；一導光層，設置於該背光層之中的該軟性印刷電路板之上；一發光二極體，設置於該軟性印刷電路板之上，並鄰近於該導光層；以及 一黏著膠，覆蓋該軟性印刷電路板的部分上表面以及該發光二極體的部分上表面與一側壁，並黏著於該遮蔽層的部份下表面。
4. 如請求項1所述之邊框觸控模組，其中該第二黏著層的厚度介於約300微米至約400微米之間。
5. 如請求項1所述之邊框觸控模組，其中該第二黏著層的厚度為350微米。
6. 如請求項1所述之邊框觸控模組，其中該第二黏著層具有一凹部。

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