触控显示设备的制作方法

1.本发明与触摸板相关，尤其涉及一种触控显示设备。


背景技术：

2.触摸板是一种广泛应用于笔记本电脑上的输入设备，它感应使用者手指的移动来控制光标的动作，可以视为鼠标的替代品。随着时代的进步，笔记本电脑上的输入设备，对规格与美观的要求也越来越严格。以发光键盘为例，其发光模块的规格要求轻、薄，且省电，美观要求则在于各按键字符的发光均匀性必须达到一定程度，使肉眼不可见其瑕疵。由此，现有触摸板，乃至于具有基本数字按键导引功能的触摸板，在薄型化、美观与功能多样化上，均有不足。
3.有鉴于此，本发明人基于多年从事相关行业的丰富经验，构思并提出一种触控显示设备，以提供具备薄型化且多重导引指示键的触摸板。


技术实现要素：

4.本发明的目的，旨在提供一种触控显示设备，其有效地大幅减缩整体装置厚度，且能通过切换光源方式显示不同可供触控的图像，图像的表现也更为清晰明亮，进而符合市场所需的薄型化、多功能与优良显示效果等产品需求。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种触控显示设备，其特点在于，包含：一刚性触控电路基板，其为不可挠的板体；一前光模块，设于所述刚性触控电路基板上，包含：一反射材，设于所述刚性触控电路基板的上表面；一第一导光片，迭设于所述反射材上，且具有一第一入光侧，所述第一导光片的上或下表面设有一第一网点图案；一透光黏着层，涂设于所述第一导光片的上表面；一第二导光片，迭设于所述透光黏着层上，且具有一第二入光侧，所述第二导光片的上或下表面设有一第二网点图案；一第一光源，用以通过所述第一入光侧提供光线给所述第一导光片；一第二光源，用以通过所述第二入光侧提供光线给所述第二导光片；其中，所述第一光源与所述第二光源分别设置于所述前光模块的两侧；一第一吸光件，用以阻挡所述第二光源的光线进入所述第一导光片；及一第二吸光件，用以阻挡所述第一光源的光线进入所述第二导光片；一光学胶层，涂布于所述第二导光片的上表面；及一保护盖，盖设于所述光学胶层上；由此，所述第一导光片及所述第二导光片通过所述刚性触控电路基板的结构挺性，而维持本体的水平度，且当所述第一光源作用时，显示所述第一网点图案，当所述第二光源作用时，显示所述第二网点图案。透过上述结构特征，触控显示模块可于大幅减缩导光片厚度的情况下，仍能有效保持其导光效果，并通过切换第一光源及第二光源的方式，分别显示出不同的图样而具有双显示功效，于应用上具有更好的功能性，且网点图样可由吸光材的设置而保持极佳的出光与显示表现。
7.较佳的，其中，所述第一吸光件贴附于所述反射材上，所述第二吸光件贴附于所述光学胶层，如此至少可利于组装并分别对应阻挡所欲遮蔽的光线。
8.为提升第一导光片与第二导光片的入射光线量，较佳的，所述第一入光侧及所述第二入光侧分别为具平台的喇叭口结构，且所述第一吸光件至少贴附于所述第二入光侧的平台区域，所述第二吸光件至少贴附于所述第一入光侧的平台区域。
9.较佳的，其中，所述第一吸光件及所述第二吸光件的厚度为0.025～ 0.075mm，以于薄型化设置下也能确实达到遮光效果。
10.较佳的，其中，所述第一入光侧的平台设有一第一贯孔，用于容置所述第一光源，且所述第二入光侧的平台设有一第二贯孔，用于容置所述第二光源，如此可以提升光线使用率，且便于组装定位以提升良率。
11.较佳的，第一、第二导光片及第一、第二吸光件为相对设置的状态下，所述第一导光片更具有相对所述第一入光侧的一第一远光侧，且所述第一吸光件对应所述第一远光侧设置；所述第二导光片更具有相对所述第二入光侧的一第二远光侧，且所述第二吸光件对应所述第二远光侧设置。
12.较佳的，其中，所述第一吸光件及所述第二吸光件的厚度为0.025～ 0.075mm，以于薄型化设置下也能确实达到遮光效果。
13.基于薄型化的产品需求，较佳的，所述第一导光片与所述第二导光片的厚度为0.15mm。
14.较佳的，其中，所述第一吸光件与所述第二吸光件为水胶混合黑色油墨粒子材料，所述透光黏着层为水胶材料，以分别具有较好的吸光效果与透光效果。
15.较佳的，其中，所述第一网点图案包含复数个功能符号且位于所述第一导光片的下表面，所述第二网点图案至少包含复数个数字符号且位于所述第二导光片的下表面，以提升网点图案的清晰度。
16.综上所述，本发明的触控显示设备，通过至少两片导光片而具备至少两种不同网点图样的指引功能。同时，该触控显示设备包含不可挠的刚性触控电路基板，以让第一及第二导光片的厚度在减缩后仍可达到预期的光学调整与出光效果，进而满足薄化显示设备的市场需求。另外，通过触控显示设备的结构特征，还能让显示的图样具有清晰且明亮的显示效果，着实提供一种薄型化且具高显示效果的多重图像显示产品，特别适用于作为笔记本电脑的触摸板。
附图说明
17.图1，为本发明一实施方式的触控显示设备分解示意图。
18.图2，为本发明一实施方式的触控显示设备迭构示意图。
19.图3，为本发明一实施方式的触控显示设备应用状态示意图。
20.图4，为本发明另一实施方式的触控显示设备迭构示意图。
21.图5，为本发明其他实施方式的触控显示设备迭构示意图。
具体实施方式
22.下面通过实施例的方式，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
23.鉴于需兼具有效出光与薄型化等条件需求，本发明人提出一种触控显示设备，以解决导光板过厚对于薄型化的不利影响，以及提升图像显示效果，同时更可通过驱动不同
光源变换显现不同的图像。以下即针对本发明的触控显示设备的细部技术特征通过文字结合图式予以说明；其中，各图所示仅为用于示意说明本发明技术特征之用，非表示实际的长度、宽度、高度或厚度等标尺比例，合先叙明。
24.请搭配参阅图1、2，其为本发明一实施方式的触控显示设备分解示意图。本发明的触控显示设备1包含一刚性触控电路基板10、一前光模块11、一光学胶层12及一保护盖13。刚性触控电路基板10为不可挠的板体，其上布设有与触控驱动相关的线路等电性组件。前光模块11设于刚性触控电路基板10上，包含一反射材111、一第一导光片112、一透光黏着层113、一第二导光片114、一第一光源115、一第二光源116、一第一吸光件117及一第二吸光件118。
25.反射材111设于刚性触控电路基板10的上表面，其中反射材111可以是一薄膜片材迭设于刚性触控电路基板10上，还可以是印刷反射油墨在刚性触控电路基板10的上表面所形成。第一导光片112迭设于反射材111上，且具有一第一入光侧1121，第一导光片112的上或下表面设有一第一网点图案1122。透光黏着层113通常为光学胶(oca,optical clear adhesive)涂设于第一导光片112的上表面，以达黏着固定的功效。第二导光片114迭设于透光黏着层113上，且具有一第二入光侧1141，第二导光片1141的上或下表面设有一第二网点图案1142。另补充说明，一般来说导光组件于业界中可依据厚度的差异，区分为导光板与导光片，导光板若未特别定义，原则上其厚度相较于导光片更大上一个级数，例如是2、3mm，而本发明的第一导光片 112与第二导光片114则为导光片等级，而约略为零点几mm的厚度，更具体地说，在一实施方式中，前光模块11的第一导光片112及第二导光片114 选用厚度0.3mm以下的片体。
26.第一光源115用以通过第一入光侧1121提供光线给第一导光片112，第二光源116用以通过第二入光侧1141提供光线给第二导光片114，其中，第一光源115与第二光源116分别设置于前光模块11的两侧，可为相对或相邻的两侧，容后叙明。第一吸光件117用以阻挡第二光源116的光线进入第一导光片112，第二吸光件118用以阻挡第一光源115的光线进入第二导光片114，以避免在第一光源115作用时，其光线一并入射至第二导光片114，及避免第二光源116作用时，其光线一并入射至第一导光片112，导致不应显示的图样也同时被点亮显示，而具有优异的遮瑕效用；图中为便于理解，绘示相对两侧的案例。光学胶层12涂布于第二导光片114的上表面，保护盖13则盖设于光学胶层12上。
27.由此，第一导光片112及第二导光片114通过刚性触控电路基板10的结构挺性，而维持其本体的水平度，且当第一光源115作用时，显示第一网点图案1122，当第二光源116作用时，显示第二网点图案1142。展开来说，一般的触控电路板或为电容式、电感式触控薄膜，铺设于电路板(pcb)或可挠式电路板(fpc)，配以具有一定厚度的导光组件，难达成薄型化的要求。若选用导光组件为属于较薄的片体结构时，用以承载导光组件的可挠性板体会导致导光组件因不具有足够的水平支撑力，而使本体在按压操作的过程中，产生局部弯曲、弯折现象，此时第一光源115或第二光源116所提供的光线，在传达到第一导光片112及第二导光片114的按压凹陷处时，便会产生非预期的出光，大幅影响出光效果与图像显示状态。所以，本发明特别选用具不可挠特性的刚性触控电路基板10来承载第一导光片112及第二导光片114，以通过刚性触控电路基板10提供第一导光片112和第二导光片114 足够的水平支撑力，让第一导光片112与第二导光片114在薄型化的同时不会受力产生凹陷、弯曲、弯折现
象，而可有效运作。
28.关于显示效果方面，本发明的触控显示设备1以控制不同光源照射至对应导光片来显示所需的图案，同样使第一光源115作用后，第一导光片112 的第一入光侧1121接收光线，第一网点图案1122位置即可出光而显示对应图样，使第二光源116作用后，第二导光片114的第二入光侧1141接收光线，第二网点图案1142位置即可出光显示对应图样，以此方式达到切换不同显示图样的目的，而具备双显示画面的功能。具体来说，以矩形的触控显示设备1为例，本案还可设计为四片导光片堆栈而各具不同的默认网点图案，由四组灯条点亮之，并各自搭配阻挡非预期入光的四组吸光件，即可将四种默认指引图样的功能键，整合于一触摸板的前光模块，而兼具薄型化与功能多样化。
29.在笔记本电脑的应用场景上，触控显示设备1可以扩大延伸到与键盘等长的位置，同样主机上方整体平面，除了键盘以外的面积；在舍弃传统键盘的打击感的前提下，甚至还可取代键盘成为一体式的输入接口。此时，前述四片导光片堆栈的架构，即有发挥的潜力。例如，当用户敲击原本键盘的位置时，第三光源与第三导光片受驱动，而提供发光字符，以刚性触控电路基板10提供用户打字输入的功能；而当用户敲击传统触摸板位置的左侧或右侧时，第四光源与第四导光片受驱动，而提供操作区域范围的发光外框指引，导引使用者接下来的操作，使其皆落于所述发光外框范围内所对应的刚性触控电路基板10。由此，除了数字键、功能键之外，默认网点图案也可以是平面形状的触控球、乃至各国打字用的键盘字符。
30.具体实施上，第一光源115与第二光源116可为led灯条，还可以是多个间隔排列的led，直接以表面黏着技术(smt)方式设置于刚性触控电路基板10上；在一实施状态中，第一光源115与第二光源116相对地设置在前光模块11的两侧，当然第一光源115与第二光源116的设置方向并不局限于此，还可如前所述呈相邻而位于前光模块11两侧的状态。其中，当反射材111为一片体时，一实施状态中可使反射材111设置开孔而让第一光源 115及第二光源116穿过；若反射材111以涂层的方式实现，则还可整合于前述led的smt制程中。
31.更进一步的说，由于本案选用的导光片基于薄型化的考虑，故整体设计规划上，考虑入光效率，第一光源115与第二光源116还可选用mini led，以覆晶(flip chip)的架构通过smt定位于刚性触控电路基板10上，则此时仅需设计配套的侧向入光方案，例如在mini led上方佐以反射片，即可将直下式的光源，以侧入式的方案，导入前述导光片中。
32.继续说明图1、2的架构，第一入光侧1121与第二入光侧1141分别对应第一光源115和第二光源116，以利接收入射光线。并在这种设置状态下，第一吸光件117可呈对应第一入光侧1121的相对侧设置，第二吸光件118 则可呈对应第二入光侧1141的相对侧设置，如图1、2所示，以具有更确实的光线阻挡效果。而第一网点图案1122与第二网点图案1142为由光学网点排列构成的图案，以让光线进入第一导光片112与第二导光片114后根据该些光学网点而形成出光，并形成对应图样。其中，为利于凸显图案轮廓外型，在构成图案的光学网点外围，可设置留白区域，以于出光时加强亮暗对比而让图案轮廓外型更为明显。
33.进一步地，为利于设置第一吸光材117与第二吸光材118，在一实施方式中，第一吸光材117可贴附于反射材111上，第二吸光材118可贴附于光学胶层12，如图1、2所示。由此，于设置第一吸光材114与第二吸光材118 方面，可具有更好的稳固性与便利性，无须再仰赖外部组件予以定位或对位设置。例如可将第一吸光材117以涂刷方式快速设置于反射材111
上，第二吸光材118还可在制造时同步涂刷于光学胶层12上，如此在组装工序上即可更为便利且省时。
34.此外，实际应用上，在一实施方式中，第一导光片112及第二导光片114 的厚度为0.15mm，以具有更好的薄型化效果。也就是说，因本发明的触控显示设备1包含不可挠的刚性触控电路基板10，以提供第一导光片112及第二导光片114支撑力，让其本体于应用时能保持水平，因此第一导光片112 及第二导光片114可使用至如0.15mm般的极薄片体。
35.考虑阻挡光线的效果与制造或组装上的便利性等，第一吸光件117与第二吸光件118可选用水胶混合黑色油墨粒子材料，而透光黏着层113可选用水胶材料。水胶材料为光学黏胶的一种，一般称之为ocr，用于让各组件可相互贴合固定，由于保护盖13与第二导光片114的间必须允许光线通过，故透光黏着层113使用水胶即可满足固定与透光的需求，但当然不限于此。而第一吸光件117与第二吸光件118因需有效阻挡光线，因此可在水胶内混合黑色油墨粒子，以通过黑色油墨吸收并阻挡光线，据此也可以涂刷方式快速设置。
36.本发明的触控显示设备1可应用于各种范畴，例如做为洗衣机、热水器等一般家电装置的控制面板，或者做为电动车的中央控制板使用，而在一实施状态中，第一网点图案1122包含复数个功能符号1123且位于第一导光片 112的下表面，第二网点图案1142至少包含复数个数字符号1143且位于第二导光片114的下表面，请参考图1。其中使第一网点图案1122与第二网点图案1142分别位于第一导光片112及第二导光片114下表面，可更加提升光线使用效率与出光均匀性，而对出光品味有优化效果。并请进一步一并参阅图3，其为本发明一实施方式的触控显示设备应用状态示意图。在上述实施方式中，第一光源115作用而让光线进入第一导光片112后，光线即根据第一网点图案1122形成出光，显示出多个功能符号1123，例如音量调整符号、亮度调整符号等，用户触碰各功能符号即可进行对应控制。当第二光源 116作用而让光线进入第二导光片114后，光线即根据第二网点图案1142形成出光，进而显示出多个数字符号1143，视实际应用，除了数字符号1143 外也可进一步使第二网点图案1142包含例如输入、删除、运算符号与网格线等。图3的(a)为开启第二光源116使第二网点图案1142被点亮，进而显示多个数字符号1143及网格线等图样的应用状态，图3的(b)为开启第一光源115使第一网点图案1122被点亮，进而显示多个功能符号1123的应用状态。
37.请继续参阅图4，其为本发明另一实施方式的触控显示设备迭构示意图。本实施方式的第一入光侧1121及第二入光侧1141分别为具平台的喇叭口结构，且第一吸光件117至少贴附于第二入光侧1141的平台区域，第二吸光件118至少贴附于第一入光侧1121的平台区域。具平台的喇叭口结构如图4 所示，如此可让第一入光侧1121与第二入光侧1141厚度分别大于其相对侧的厚度，据此提升第一导光片112与第二导光片114的光线利用率。以厚度如此薄的片体结构来说，其接收光线的侧面尺寸大多会小于光源尺寸，因此分别使第一入光侧1121与第二入光侧1141为具平台的喇叭口结构，即可通过增加接收光线的面积来提高进入第一导光片112与第二导光片114的光线量，避免光线能量浪费并让第一导光片112与第二导光片114具有更好的出光亮度。其中，当第一入光侧1121及第二入光侧1141分别为喇叭口结构时，其厚度约可为0.3mm左右。于该种结构状态下，第一吸光件117可采直接贴附于第二入光侧1142平台位置的方式设置，第二吸光件118同样也可采直接贴附于第一入光侧1121平台位置的方式设置，如此可更为简化组设工序并降低对位难度，以达快速组装并确实阻挡不应进入的光线。其中为了更确实地阻挡特定光线，第一吸光件117与第二吸光件
118的贴附范围还可超出平台区域而再延伸至斜面，以及第一导光片112和第二导光片114的局部平面位置，如此可相对欲阻挡的光线形成更全面的吸光遮蔽功效。
38.进一步地，在前述结构状态下，第一吸光件117及第二吸光件118的厚度为0.025～0.075mm，即可有效达到遮蔽光线效果，并满足薄化需求，让触控显示设备1整体保有薄型化结构优点。在本实施方式中，以第一吸光件 117与第二吸光件118厚度为0.05mm为例。
39.在本实施方式中，第一光源115与第二光源116及该第一入光侧1121 与该第二入光侧1141还可分别呈相对设置，而如图4所示。更具体地说，在此种结构状态下，可定义第一导光片112更具有相对第一入光侧1121的一第一远光侧1124，且第一吸光件117对应第一远光侧1124设置，第二导光片114更具有相对第二入光侧1141的一第二远光侧1144，且第二吸光件 118对应第二远光侧1144设置，以有效防止第一光源115的光线进入第二导光片114，及第二光源116的光线进入第一导光片112。并在本实施方式中，第一吸光件117与第二吸光件118还可选用水胶混合黑色油墨粒子材料，透光黏着层113选用水胶材料，且第一网点图案1122还可包含多个功能符号 1123并位于第一导光片112下表面，第二网点图案1142还可包含多个数字符号1143并位于第二导光片114下表面，使触控显示设备1于第二光源116 作用时，呈现如图3的(a)所示画面，于第一光源115作用时，呈现如图3的 (b)所示画面。
40.请再参阅图5，其为本发明次一实施方式的触控显示设备迭构示意图。在本实施方式中，第一入光侧1121的平台设有一第一贯孔1125，用于容置第一光源115，第二入光侧1141的平台设有一第二贯孔1145，用于容置第二光源116。为了增进第一导光片112与第二导光片114的光线利用率，以及达到精准组装对位的功效，将第一光源115与第二光源116直接设置于第一入光侧1121与第二入光侧1141的第一贯孔1125和第二贯孔1145是有利于组装对位的选择，由此也能解决光源与导光片的组配问题。
41.同样地，在本实施方式中，第一吸光件117与第二吸光件118的厚度还可以是0.025～0.075mm，且第一入光侧1121与第二入光侧1141和第一光源 115及第二光源116可为相对设置，进而于第一导光片112及第二导光片114 分别定义有第一远光侧1124与第二远光侧1144，第一吸光件117及第二吸光件118即可分别对应第一远光侧与第二远光侧设置。而第一吸光件117及第二吸光件118的材料还可选用水胶混合黑色油墨粒子，透光黏着层113则可为水胶材料，且第一网点图案1122还可包含多个功能符号1123并位于第一导光片112下表面，第二网点图案1142还可包含多个数字符号1143并位于第二导光片114下表面，使触控显示设备1于第二光源116作用时，呈现如图3的(a)所示画面，于第一光源115作用时，呈现如图3的(b)所示画面。其余进一步的说明与可达成的功效等，请复参阅前述对应段落内容，于此即不再赘述。
42.综上所述，本发明提出的触控显示设备，通过不可挠的刚性触控电路基板结构挺性，达到让极薄的导光片保持水平而消除非预期出光的功效，进而实现缩减装置厚度的薄型化目的。并在这样的模块迭构下，前光模块除了可通过第一导光片与第二导光片达到双显示画面的功效，也通过第一吸光材与第二吸光材来提升显示画面的精确性与清晰度，避免其中的一导光片出光时，另一导光片的网点图案也随之误动作而显示的不良应用状态。具体实施的细部特征中，第一吸光材与第二吸光材可例如直接贴附于光学胶层与反射材上，进而有效简化组装工序并保有精准对位效果，以提升阻光确实度。另者，第一入光侧与第二入光侧还可设置为具平台的喇叭口结构，以增进入射光线量，提升光线使用率，并在此
结构状态下，第一吸光材可贴附于第一入光侧的平台区域，第二吸光材可贴附于第二入光侧的平台区域，而据此确实阻挡光线。更进一步地，第一入光侧及第二入光侧的平台区域可更设有第一贯孔与第二贯孔，以让第一光源与第二光源容置于内，除了可增进光线利用率外，也能让光线的传递更为正确，降低照射到另一导光片的机率。
43.于此重述，本发明为使用至少两片导光片前光模块的触控显示设备，且具备至少双显示图样，在前述实施方式中的双导光片，不单仅是导引光线形成出光，更是须直接通过其上的网点图案在对应光源点亮之时，呈现对应图样给使用者观看。过往或有双导光板堆栈的光学模块，但大多都是设置在显示面板底侧的背光模块，且用以作为提供光线至显示面板的角色，甚或仅是作为照明灯具之用。在此应用下双导光板的设置目的，多以达到多色混光效果、达成双面显示出光或利于进行区段控制等，显示的画面内容需仰赖显示面板的控制调整，非为倚靠导光板的网点设计，因此也没有设置吸光件来防止光源作用时同时进入两个导光板的必要。另方面，在触控显示领域中，为了满足薄型化需求，部分技术采使用可挠性电路板来缩减电路组件厚度的方式予以达成，但以该基础进行开发的话，搭配的导光板必须具有一定的厚度，才能避免弯折处的非预期出光现象。而本发明则是采减缩导光板厚度的方式，以设置厚度更薄的导光片作为主要光学出光与显示构件，并在此基础下，本发明选择不可挠的刚性触控电路基板来承载导光片，以藉其结构挺性让导光片的本体保持一定水平度，消除上述的非预期出光现象。因此，本发明与现有技术，属于截然不同的技术手段，且无相互置换使用的可能性。
44.【符号说明】
[0045]1ꢀꢀꢀꢀ
触控显示设备
[0046]
10
ꢀꢀꢀ
刚性触控电路基板
[0047]
11
ꢀꢀꢀ
前光模块
[0048]
111
ꢀꢀ
反射材
[0049]
112
ꢀꢀ
第一导光片
[0050]
1121 第一入光侧
[0051]
1122 第一网点图案
[0052]
1123 功能符号
[0053]
1124 第一远光侧
[0054]
1125 第一贯孔
[0055]
113
ꢀꢀ
透光黏着层
[0056]
114
ꢀꢀ
第二导光片
[0057]
1141 第二入光侧
[0058]
1142 第二网点图案
[0059]
1143 数字符号
[0060]
1144 第二远光侧
[0061]
1145 第二贯孔
[0062]
115
ꢀꢀ
第一光源
[0063]
116
ꢀꢀ
第二光源
[0064]
117
ꢀꢀ
第一吸光件
[0065]
118
ꢀꢀ
第二吸光件
[0066]
12
ꢀꢀꢀ
光学胶层
[0067]
13
ꢀꢀꢀ
保护盖。