TWI590107B - 框架結構及其組合方法 - Google Patents

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劍揚股份有限公司
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Description

框架結構及其組合方法
本發明為一種框架結構及其組合方法，尤指一種應用於組裝觸控裝置之框架結構以及其組合方法。
近來觸控裝置已越來越普及，如手機、平板電腦、筆記型電腦等可攜式電子產品皆已廣泛的使用觸控式面板作為與人互動之界面。觸控面板除了具有傳統輸出界面外，在這輸出界面上更具有輸入功能，例如鍵盤、滑鼠及手寫輸入等人性化的操作方式。目前觸控裝置可分為外掛式(out-cell)及內嵌式(in-cell)兩種，外掛式是將觸控感應裝置直接貼合於面板表面，而內嵌式則是將觸控感應裝置直接建立於面板之array基板上，在面板生產的同時即完成觸控感應裝置的製作，不需要再額外貼合觸控感應裝置。
內嵌式觸控面板常見有光學式、電容式或電阻式等。內嵌光學式係以光線強度來進行感應，透過感應面板表面光的強弱變化，來完成觸控功能之偵測。如第1圖所示，係目前習知之觸控裝置其框架結構的局部剖面圖。該框架結構1包括殼體10、第一框架11、第二框架12及一保護板13，該殼體10上承載一背光單元14，並具有一第一卡扣部101。該第一框架11具有一本體部111、一延伸部113及一抵接部112，該延伸部113設置於該背光單元14上，而該抵接部112具有第一抵接面1121及第二抵接面1122。延伸部113上設置一面板15，該面板15上再設置一偏 光板16。第二框架12具有一定位部122、一第二卡扣部121及一承載部123。該定位部122係抵接該第二抵接面1122且該第二卡扣部121係與殼體10之第一卡扣部101相互卡合。第二框架12之承載部123係往殼體10內側延伸並抵接該第一框架11之抵接部112之第一抵接面1121。該保護板13則再設置於該承載部123之上，並以一黏著層19接合兩者。因此，保護板13與偏光板16之間會具有間隙H1之距離。
當間隙H1之距離越大，而使用者在保護板13上施力時，保護板13由於無法受到面板15及偏光板16有效支撐而產生過大之形變，進而影響到保護板13之強度。且由於過大的形變會使得保護板13之兩端剝離黏著層19，因此造成保護板13無法有效黏著於承載部123上。目前採取之作法為擴大承載部123之面積使得與保護板13之間以較多之黏著層19來加強黏著，這不但會使用膠量增加許多，且塗附黏著層19之過程中會有塗附不均之良率問題。此外，間隙H1越大亦會因為光線經由保護板13折射後，造成使用者欲觸控感應之區域與實際觸控感應區域有所偏移之問題。
因此，如何有效減少保護板與面板間之距離，以加強保護板之強度、減少用膠量以降低成本、提昇良率及觸控靈敏度、準確度，實已成為目前亟待解決之課題。
為解決前述課題，本發明係提供一種用於觸控裝置之 框架結構，以減少保護板與面板間的距離，得到加強保護板之強度、減少用膠量、提昇良率及觸控靈敏度、準確度等功效。
本發明提供一種用於觸控裝置之框架結構，包括：殼體，係用以承載背光單元，並具有第一卡扣部；第一框架，係部份設置於該背光單元上，且未設置於該背光單元上之該第一框架具有第一抵接面及第二抵接面，該第一抵接面及該第二抵接面係相互垂直；面板，係承載於部份設置於該背光單元上之該第一框架上；偏光板，係貼附於該面板；第二框架，係設置於該殼體與該第一框架之外側，該第二框架包括實質上相互垂直之第二結合部與承載部，該第二結合部之末端形成有與該殼體之第一卡扣部相互卡合之第二卡扣部；以及保護板，係貼附於該第一抵接面，且藉由黏著層與該承載部接合。
本發明再提供一種用於觸控裝置之框架結構之組合方法，其步驟包含：(a)提供一殼體，係用以承載一背光單元，該殼體具有第一卡扣部，且該背光單元具有一第一透光區及一第二透光區，提供一第一框架，其具有第一抵接面及第二抵接面，該第一抵接面及該第二抵接面係相互垂直，且以部份該第一框架對應該背光單元之第二透光區設置；(b)提供一面板承載於部份設置於該背光單元上之該第一框架上，並於該面板上貼附一偏光板；以及(c)結合一第二框架及一保護板，俾將已結合之該第二框架及保護板固設至該殼體之外側，其中，該第二框架包括實質上相互垂 直之第二結合部與承載部，該第二結合部之末端形成有一第二卡扣部，而該承載部則藉一黏著層黏結至該保護板，且其中，該第二卡扣部係卡合至該殼體之第一卡扣部，以使該保護板貼附於該第一抵接面。
本發明之框架結構及其組合方法在用於組裝觸控裝置時，藉由第二框架之承載部於第一框架之第二抵接面上垂直延伸所形成之結構，令保護板能直接貼附該第一框架之第一抵接面，有別於先前技術中，第一框架之第一抵接面貼附第二框架後再於其上再貼附保護板，造成必須加算第二框架的厚度使得保護板與面板間之間隙過大問題。此外，保護板會因面板之支撐而提昇強度，更進一步能減少黏著所需之用膠量以降低成本，並提昇整體良率以及觸控靈敏度、準確度。
以下藉由特定之具體實施例加以說明本發明之實施方式，而熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點和功效，亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。
請參閱第2圖，第2圖為本發明之框架結構的局部剖面示意圖。該框架結構2係用於組裝觸控裝置，其包括殼體20、第一框架21、面板25、偏光板26、第二框架22及保護板23。該殼體20係用以至少承載一背光單元24，該殼體20具有第一卡扣部201及第一結合部202，該第一結合部202係位於該殼體20之末端，並自該第一結合部 202向殼體20外側漸進地凸出以形成該第一卡扣部201。
該第一框架21係部份設置於該背光單元24上，且該第一框架21具有一本體部211、一抵接部212及一延伸部213，該本體部211之兩端分別向外延伸形成該抵接部212及向內延伸形成該延伸部213。抵接部212係由本體部211之上端向面板25外延伸，並形成實質上相互呈直角之水平部件2123與垂直部件2124，使本體部211與抵接部212形成一具有凹部214之ㄇ型結構。抵接部212之水平部件2123相對於凹部214外具有第一抵接面2121，而抵接部212之垂直部件2124相對於凹部214外具有第二抵接面2122。其中第一抵接面2121係完全地與該保護板23貼合。延伸部213係由本體部211之下端，於背光單元24與面板25間呈水平延伸而成。換言之，該第一框架21係部份設置於該背光單元24上，即是該第一框架21之延伸部213設置於該背光單元24上，而未設置於該背光單元24上之該第一框架21之部份，即是指該第一框架21之本體部211及抵接部212。第一框架21的凹部214對應設置於殼體20之第一結合部202之上，第一結合部202可部分地延伸至凹部214，進而藉由兩者的相互卡合而加以固定。於本實施例中，該形成第一框架21之材質可為塑膠。
該第二框架22係設置於該殼體20與第一框架21之外側，且該第二框架22包括實質上相互垂直之第二結合部222及承載部223。該第二結合部222係抵接該第一框架21之抵接部212，且至少一部分的第二結合部222與抵接 部212之第二抵接面2122接觸，詳細而言，第二結合部222與第二抵接面2122接觸的部分係接近其與承載部223相接之一端。該第二結合部222之另一端形成一膨大之第二卡扣部221，可與該殼體20相互卡合。於本實施例中，該第二卡扣部221係為凸出於第二結合部222所形成之倒勾，且該第二卡扣部221係形成於該第二結合部222之末端，該第二卡扣部221用以勾扣該殼體20之第一卡扣部201，在第二結合部222抵接該第二抵接面2122後，能藉由第二卡扣部221與第一卡扣部201之相互卡合將第二框架22定位於所需位置，且同時在該第一結合部202係部份地延伸至該凹部214時，俾使該第一框架21之抵接部212之垂直部件2124夾設於該殼體20之第一結合部202與該第二框架22之第二結合部222之間，且令該第二結合部222係部分地與該第二抵接面2122接觸。於本實施例中，形成該第二框架22之材質可為金屬，具體為鐵所製成之框架。而於一實施例中，承載部223亦可為一L形之結構。
該保護板23係貼附於第一框架21之抵接部212之第一抵接面2121上，且該保護板23藉由一黏著層29與該承載部223接合。換言之，保護板23藉由第一框架21之抵接部212與第二框架22之承載部223所承載，而水平地架設於整個框架結構2之最上面，用以保護框架結構2內之偏光板26與面板25不易因觸控使用所導致的刮傷。其中該黏著層29係完全地覆蓋於承載部223上，藉由黏合承載部223與保護板23，使得本發明之框架結構2形成一非開 放式之盒體。於本實施例中，形成該保護板23之材質可為玻璃，較佳為一透明強化玻璃。在一實施例中，黏著層29係為雙面膠帶。
本發明之框架結構2，其第一框架21可為一不透明之結構。因於在進行第一框架21部份設置於背光單元24上時，係將第一框架21之延伸部213對應該第二透光區24b來加以設置，使得背光單元24具有非位於第一框架21下之第一透光區24a及位於第一框架21下之第二透光區24b。而部份設置於該背光單元24上之第一框架21上係用以承載一面板25，即是以該第一框架21之延伸部213上用以承載該面板25。該面板25的表面上可貼合一偏光板26。由於該延伸部213設置於該第二透光區24b上，使得背光單元24之第二透光區24b所發出的光被延伸部213所遮斷，令設置於延伸部213上之面板25及偏光板26，可界定出面板遮光區25b及偏光板遮光區26b。即該面板25及該偏光板26共同界定一可視區(面板可視區25a及偏光板可視區26a)及一遮光區(面板遮光區25b及偏光板遮光區26b)，該可視區係對應該背光單元24之第一透光區24a，該遮光區係對應該背光單元24之第二透光區24b。換言之，即依據第一框架21之延伸部213分別界定出可讓使用者無法看到背光單元24所發出之光的一區(第二透光區24b、面板遮光區25b、偏光板遮光區26b及延伸部213)，以及另一可讓使用者看到背光單元24所發出之光的一區(第一透光區24a、面板可視區25a及偏光板可視區 26a)。
在一實施例中，保護板23係貼附於偏光板26的表面上。在另一實施例中，保護板23與偏光板26間仍存在一間隙H2，而使得保護板23、偏光板26、面板25與第一框架21圍繞而成一空間27，其中該空間27可充填空氣、光學膠脂(OCR,Optical Clear Resin)或光學膠(OCA,Optical Clear Adhesive)其中之一者。
綜上所述，本發明之框架結構2由於保護板23與偏光板26之間的間隙H2能夠再減少，而使得其外觀上更為輕薄。第二框架22之承載部223係朝向第一框架21之外側，令第一框架21之抵接部212的第一抵接面2121直接抵接該保護板23，即間隙H2減少了第二框架22之厚度。而間隙H2的減少，意味著保護板23與面板25及偏光板26能更為貼近，保護板23會因為面板25及偏光板26之支撐而減少因機械式的按壓所造成保護板23之形變，且形變的減少亦可使保護板23與第二框架22間的黏著層29不需要過多的用膠量也可維持著黏著強度而不會脫落，具減少用膠量之功效，且成本可以降低。而用膠量少可使製程中容易將膠塗布均勻，進而減少因塗布不均所造成之良率問題。
此外，應用本發明之框架結構於觸控面板，間隙H2的減少能使得觸控感應更加靈敏、準確。如第3圖所示，手指3置於保護板31上遮蔽光線，使得與保護板31間之間隙H2之面板32能夠感應產生出觸控感應區321。若面 板33設置位置係與保護板31之間隙為H1，間隙H1大於間隙H2，而面板33上則會感應產生出觸控感應區331。由於光線在經過保護板31後會有折射的問題，因此觸控感應區331的範圍會因為光線折射的關係而大於原先手指觸控區311，亦會大於觸控感應區321，位置亦會有偏離，造成使用者欲觸控之位置與實際上所偵測到的觸控位置有所偏移，令使用者操作感覺上有不靈敏、不準確等現象。換言之，間隙H2所產生之觸控感應區321，其觸控偵測範圍會比間隙H1所產生之觸控感應區331更為符合貼近使用者所欲觸控之位置所產生的手指觸控區311，即可更為準確、靈敏。因此間隙的減少除了有前述功效外，亦具備使觸控更為準確、靈敏之功效。
請參閱第4圖，第4圖為本發明之框架結構之組合方法流程圖。本發明用於觸控裝置之框架結構之組合方法，其步驟包含S10~S40。步驟S10為提供一殼體，係用以承載一背光單元，該殼體具有第一卡扣部，且該背光單元具有一第一透光區及一第二透光區，提供一第一框架，其具有第一抵接面及第二抵接面，該第一抵接面及該第二抵接面係相互垂直，且以部份該第一框架對應該背光單元之第二透光區設置；步驟S20提供一面板承載於部份設置於該背光單元上之該第一框架上，並於該面板上貼附一偏光板，該面板及該偏光板復係共同界定出一可視區及一遮光區，使該可視區對應該背光單元之第一透光區，該遮光區對應該背光單元之第二透光區；以及步驟S40為結合一第 二框架及一保護板，俾將已結合之該第二框架及保護板固設至該殼體之外側，其中，該第二框架包括實質上相互垂直之第二結合部與承載部，該第二結合部之末端形成有一第二卡扣部，而該承載部則藉一黏著層黏結至該保護板，且其中，該第二卡扣部係卡合至該殼體之第一卡扣部，以使該保護板貼附於該第一抵接面，且其中，同時令殼體之第一結合部部份地延伸至該第一框架之凹部，俾使該第一框架夾設於該殼體之第一結合部與該第二框架之第二結合部之間，且令該第二結合部係部份地與第二抵接面接觸。而在步驟S40中的黏著層係完全地覆蓋於該承載部上，具體可為雙面膠帶。而在步驟S20後中更可包含充填空氣、光學膠脂或光學膠於該第一框架、該面板及該偏光板上之步驟S30。而充填光學膠脂或光學膠時，所充填之區域不包含該可視區。經由上述步驟，可組成本發明之框架結構。
藉由本發明框架結構之組合方法，先將保護板與第二框架以黏著層先加以黏著後再一起設置於殼體上之製程，比起依序於殼體上設置第一框架、第二框架及保護板之製程較為快速，改善整體組合流程。且先將保護板與第二框架加以黏著後再一起設置於殼體上之製程，亦可避免依序於殼體上設置第一框架、第二框架及保護板之製程在設置保護板時，可能會對面板造成損害之問題，進而提昇整體製程之良率。
上述實施形態僅為例式性說明本發明之技術原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟 習此技術之人士均可在不違背本發明之精神與範下，對上述實施形態進行修飾與改變。然任何運用本發明所教示內容而完成之等效修飾及改變，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。本發明之權利保護範圍，應如下述之申請專利範圍所列。
1、2‧‧‧框架結構
10、20‧‧‧殼體
101、201‧‧‧第一卡扣部
11、21‧‧‧第一框架
111、211‧‧‧本體部
112、212‧‧‧抵接部
1121、2121‧‧‧第一抵接面
1122、2122‧‧‧第二抵接面
113、213‧‧‧延伸部
12、22‧‧‧第二框架
121、221‧‧‧第二卡扣部
122‧‧‧定位部
123、223‧‧‧承載部
13、23、31‧‧‧保護板
14、24‧‧‧背光單元
15、25、32、33‧‧‧面板
16、26‧‧‧偏光板
19、29‧‧‧黏著層
202‧‧‧第一結合部
2123‧‧‧水平部件
2124‧‧‧垂直部件
214‧‧‧凹部
222‧‧‧第二結合部
24a‧‧‧第一透光區
24b‧‧‧第二透光區
25a‧‧‧面板可視區
25b‧‧‧面板遮光區
26a‧‧‧偏光板可視區
26b‧‧‧偏光板遮光區
27‧‧‧空間
3‧‧‧手指
311‧‧‧手指觸控區
321、331‧‧‧觸控感應區
H1、H2‧‧‧間隙
S10~S40‧‧‧步驟
第1圖為目前習知之框架結構的局部剖面示意圖；第2圖為本發明之框架結構的局部剖面示意圖；第3圖為應用本發明之觸控感測結果示意圖；以及第4圖為本發明之框架結構之組合方法流程圖。
2‧‧‧框架結構
20‧‧‧殼體
201‧‧‧第一卡扣部
202‧‧‧第一結合部
21‧‧‧第一框架
211‧‧‧本體部
212‧‧‧抵接部
2121‧‧‧第一抵接面
2122‧‧‧第二抵接面
2123‧‧‧水平部件
2124‧‧‧垂直部件
213‧‧‧延伸部
214‧‧‧凹部
22‧‧‧第二框架
221‧‧‧第二卡扣部
222‧‧‧第二結合部
223‧‧‧承載部
23‧‧‧保護板
24‧‧‧背光單元
25‧‧‧面板
26‧‧‧偏光板
24a‧‧‧第一透光區
24b‧‧‧第二透光區
25a‧‧‧面板可視區
25b‧‧‧面板遮光區
26a‧‧‧偏光板可視區
26b‧‧‧偏光板遮光區
27‧‧‧空間
29‧‧‧黏著層
H2‧‧‧間隙

Claims (14)

  1. 一種用於觸控裝置之框架結構，包括：殼體，係用以承載背光單元，並具有第一卡扣部；第一框架，係部份設置於該背光單元上，且未設置於該背光單元上之該第一框架具有第一抵接面及第二抵接面，該第一抵接面及該第二抵接面係相互垂直；面板，係承載於部份設置於該背光單元上之該第一框架上；偏光板，係貼附於該面板；第二框架，係設置於該殼體與該第一框架之外側，該第二框架包括實質上相互垂直之第二結合部與承載部，該第二結合部之末端形成有與該殼體之第一卡扣部相互卡合之第二卡扣部，且該第二結合部係部分地與該第二抵接面接觸；以及保護板，係貼附於該第一抵接面，且藉由黏著層與該承載部接合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中，形成該第一框架的材質為塑膠，形成該第二框架的材質為金屬，且形成該保護板的材質為玻璃。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中，該黏著層係完全地覆蓋於該承載部上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中，該承載部為L形之結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中，該第 一框架更具有凹部，該殼體更具有第一結合部，令該第一結合部係部份地延伸至該凹部，俾使該第一框架夾設於該殼體之第一結合部與該第二框架之第二結合部之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中，該第一抵接面係完全地與該保護板貼合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之框架結構，其中，該背光單元具有第一透光區及第二透光區，且設置於該背光單元上之部份該第一框架之位置係對應該第二透光區。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之框架結構，其中，該面板及該偏光板共同界定出可視區及遮光區，使該可視區對應該背光單元之第一透光區，而該遮光區對應該背光單元之第二透光區。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之框架結構，其中，該遮光區、該第一框架及該保護板係共同界定出一空間，以供充填空氣、光學膠脂或光學膠其中之一者。
  10. 一種用於觸控裝置之框架結構之組合方法，其步驟包含：(a)提供一殼體，係用以承載一背光單元，該殼體具有第一卡扣部，且該背光單元具有一第一透光區及一第二透光區，提供一第一框架，其具有第一抵接面及第二抵接面，該第一抵接面及該第二抵接面係相互垂直，且以部份該第一框架對應該背光單元之第二透 光區設置；(b)提供一面板承載於部份設置於該背光單元上之該第一框架上，並於該面板上貼附一偏光板；以及(c)結合一第二框架及一保護板，俾將已結合之該第二框架及保護板固設至該殼體之外側，其中，該第二框架包括實質上相互垂直之第二結合部與承載部，該第二結合部之末端形成有一第二卡扣部，而該承載部則藉一黏著層黏結至該保護板，且其中，該第二卡扣部係卡合至該殼體之第一卡扣部，以使該保護板貼附於該第一抵接面，且令該第二結合部係部份地與第二抵接面接觸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之框架結構之組合方法，其中，步驟(c)中該第二卡扣部卡合至該殼體之第一卡扣部時，同時令殼體之第一結合部部份地延伸至該第一框架之凹部，俾使該第一框架夾設於該殼體之第一結合部與該第二框架之第二結合部之間。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之框架結構之組合方法，其中，該黏著層係完全地覆蓋於該承載部上。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之框架結構之組合方法，其中，步驟(b)中該面板及該偏光板復係共同界定出一可視區及一遮光區，使該可視區對應該背光單元之第一透光區，該遮光區對應該背光單元之第二透光區。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之框架結構之組合方法，其中，步驟(b)中更包含充填空氣、光學膠脂或光學膠 於該第一框架、該面板及該偏光板上之步驟。
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