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TWI758647B - 用於觸控螢幕之面板、用以製造面板的方法、及具有面板的電子裝置 - Google Patents

用於觸控螢幕之面板、用以製造面板的方法、及具有面板的電子裝置 Download PDF

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TWI758647B
TWI758647B TW108137097A TW108137097A TWI758647B TW I758647 B TWI758647 B TW I758647B TW 108137097 A TW108137097 A TW 108137097A TW 108137097 A TW108137097 A TW 108137097A TW I758647 B TWI758647 B TW I758647B
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coating
panel
substrate
touch screen
decorative image
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顧忠華
黃國智
張啟豪
吳冠霆
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美商惠普發展公司有限責任合夥企業
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Abstract

本發明揭露一種用於電子裝置之觸控螢幕的面板。該面板包含一基板，該基板具有用於操作該觸控螢幕之一中央區域及在該中央區域之一邊緣的邊界區域。該邊界區域包含在該基板上之一裝飾圖像及覆蓋在該裝飾圖像上方之一外表面塗層。該裝飾圖像包含一非導電金屬塗層。該外表面塗層包含一非導電列印層。在此亦揭露一種用於製造該面板之方法及一種包含具有該面板之觸控螢幕的電子裝置。

Description

用於觸控螢幕之面板、用以製造面板的方法、及具有面板的電子裝置
本發明係有關於用於觸控螢幕之面板。
許多可攜式電子裝置包括一觸控螢幕，該觸控螢幕提供一顯示螢幕及容許使用者操作該裝置之一輸入設備。該觸控螢幕具有一面板，該面板具有回應一使用者之觸控的多個觸控元件。為便於攜帶，需要提供一輕量且薄之觸控螢幕。這表示用於該觸控螢幕之電線或電路通常布線通過該面板至該電子裝置之一邊緣。這容許該電路可與該電子裝置之一電氣組件，例如一埠、一天線或一電源連接部連接。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種電子裝置之觸控螢幕的面板，其中，該基板具有用於操作該觸控螢幕之一中央區域及在該中央區域之一邊緣的一邊界區域，其中該邊界區域包含：一裝飾圖像，其在該基板上，其中該裝飾圖像包含一非導電金屬塗層；及一外表面塗層，其覆蓋在該裝飾圖像上方，其中該外表面塗層包含一非導電列印層。
在本揭示中使用之用語「大約」係用於對一數值範圍之一端點提供彈性。這用語之彈性程度可由特定變數規定且依據在此之相關說明決定。
量及其他數值資料可在此用一範圍形式表示或呈現。應了解的是該範圍形式只是為了方便及簡化而使用且因此應彈性地解讀為不只包括明白地列舉為該範圍之極限的該等數值，而且包括包含在該範圍內之個別數值或子範圍，如同明白地列舉各數值或子範圍。
在本揭示中使用之用語「設置」用於表示一塗層或一層之位置或方位時包括該用語「沈積」或「塗布」。
在本揭示中使用之用語「非導電」表示不導電之一特徵。
在本揭示中使用之用語「包含」具有容許其他未指定特徵存在的一開放意義。這用語包含，但不限於半封閉用語「基本上由…構成」及封閉用語「由…構成」。除非上下文另外清楚地表示，該用語「包含」可用「基本上由…構成」及「由…構成」取代。
應注意的是，除非上下文另外清楚地表示，在這說明書及附加申請專利範圍中使用之單數形「一」及「該」包括複數參考對象。
本揭示在此有關於一種用於電子裝置之觸控螢幕的面板、一種用於製造該面板之方法及一種電子裝置。
該面板包含一基板，該基板具有用於操作該觸控螢幕之一中央區域及在該中央區域之一邊緣的一邊界區域。該邊界區域包含在該基板上之一裝飾圖像及覆蓋在該裝飾圖像上方之一外表面塗層。該裝飾圖像包含一非導電金屬塗層。該外表面塗層包含一非導電列印層。
該電子裝置包含一觸控螢幕。該觸控螢幕包含該面板。
該方法係用於製造一電子裝置之一觸控螢幕的一面板。將一非導電金屬塗層施加到一基板之一邊界區域以在該邊界區域上形成一裝飾圖像。該邊界區域係位在用於操作該觸控螢幕之該基板之一中央區域的一邊緣。將一層非導電塗層施加在該裝飾圖像上方以形成一外表面塗層。
應了解的是本揭示不限於在此揭露之殼體、電子裝置或方法。亦應了解的是在這揭示中使用之術語係用於說明特定之例子。 面板
該面板係用於一電子裝置之一觸控螢幕。該面板包含一基板。該基板可包含玻璃或一玻璃陶瓷。
該面板具有用於操作該觸控螢幕之一中央區域。該中央區域可包含用於回應一使用者之觸控的一觸控元件。
該中央面板可為透明。
該面板亦具有在該中央區域之一邊緣的一邊界區域。該邊界區域可提供環繞該中央區域之一框架或一表框。因此，該邊界區域可包圍該中央區域。
該邊界區域可具有≤30 mm之一寬度。該寬度係在用於該觸控螢幕之該面板之一邊緣的該邊界區域與該中央區域間的距離。
該邊界區域可具有大約2 mm至30 mm，例如5 mm至20 mm之一寬度。
包圍該觸控螢幕之邊界區域包含可用於包括其他形貌體之空間。包括其他形貌體，特別是具有金屬組件之形貌體的困難是它們會與該面板之觸控線路布線發生干涉。觸控線路布線係在如一觸控感測電極之一觸控元件與該面板之邊界區域中的一金屬組件間具有電磁干擾的情形下進行。用於該觸控螢幕之多個電氣組件可布線在該面板下方或通過該面板。在該邊界區域中之一金屬組件會與在該面板下方或通過該面板傳送之該等電信號發生干涉，如此會影響該觸控螢幕之操作性。
為使該殼體之重量最小化及使該顯示螢幕之可觀看區域最大化，製成具有較小邊界區域之面板，如此會使與觸控線路布線相關之問題惡化。
在本揭示中，該邊界區域包含該基板上之一裝飾圖像。該裝飾圖像可為一標誌。該裝飾圖像或標誌不是一線圈。
以下所述之塗層係至少施加在具有該裝飾圖像之該邊界區域的一部份中。
該裝飾圖像包含一非導電金屬塗層。本揭示中之非導電金屬塗層未與觸控線路布線或在該面板下方或通過該面板傳送之任何其他電信號發生干涉。該非導電金屬塗層具有一吸引人之金屬外觀且容許獲得一裝飾圖像，該裝飾圖像具有可維持之足夠金屬光澤。
該非導電金屬塗層可為一非導電蒸氣噴敷金屬(NCVM)塗層或一非導電金屬漆(NCMP)塗層。
在一例子中，該非導電金屬塗層係一NCVM塗層。該NCVM塗層可包含一金屬或一金屬合金。該金屬可選自於：鋁、銅、白金、鈦、金、鎳、銀、錫及銦。該金屬合金可選自於：鋼及鋁、銅、白金、鈦、金、鎳、銀、錫或銦中之至少一者的一合金。在一例子中，該NCVM塗層包含鋁或一鋁合金。
當該非導電金屬塗層係一NCVM塗層時，該NCVM塗層具有大約≤1 μm之一厚度。具有等於或小於1 μm之一厚度的NCVM塗層形成為一非連續金屬顆粒層，且該非連續金屬顆粒層可藉由NCVM沈積形成一非導電表面。
該NCVM塗層具有大約0.010 μm至大約0.500 μm，例如由大約0.015 μm至大約0.250 μm之一厚度。在一例子中，該NCVM塗層具有大約0.020 μm至大約0.100 μm之一厚度。
在另一例子中，該非導電金屬塗層係一非導電金屬漆(NCMP)塗層。該非導電金屬漆塗層亦可作為用於該基板之一清漆塗層。這可減少施加在該基板上之塗層總數。
該NCMP塗層可包含封裝在一聚合物內之一金屬粉末。該金屬粉末封裝在一聚合物塗層內可使該金屬粉末成為非導電。
該金屬粉末可包含鋁、鋅、鉻或鎳。在一例子中，該NCMP塗層包含封裝在一聚合物內之一鋁粉末。
該聚合物可選自於：一聚丙烯酸系樹脂、一聚碳酸酯、一環烯烴共聚物(COC)及一聚酯。該聚合物可為例如一聚丙烯酸系樹脂。
在一例子中，該NCMP塗層包含封裝在一聚丙烯酸系樹脂內之一鋁粉末。
當該非導電金屬塗層係一NCMP塗層時，該NCMP塗層具有大約≤15 μm之一厚度。該NCMP塗層可具有大約0.5 μm至大約25 μm，例如由大約1.0 μm至大約20 μm之一厚度。在一例子中，該NCMP塗層具有大約5 μm至大約15 μm之一厚度。
該裝飾圖像之非導電金屬塗層可直接地設置在該基板之一表面上或在包含一黑底之基板的一表面上。這表示在該非導電金屬塗層與該基板之該表面或具有一黑底之該基板的一表面之間沒有中間層或塗層。
當該非導電金屬塗層直接地設置在該基板之一表面上或在具有一黑底之基板的一表面上時，該非導電金屬塗層可為一NCMP塗層。
或者，該裝飾圖像之非導電金屬塗層可設置在一清漆塗層上。該清漆塗層可設置在該基板之一表面上或在包含一黑底之基板的一表面上。該非導電金屬塗層可直接地設置在一清漆塗層上，且該清漆塗層直接地設置在該基板之一表面上。在該清漆塗層與該基板之該表面或具有該黑底之該基板的該表面之間可沒有中間層或塗層。在該清漆塗層與該非導電金屬塗層之間可沒有中間層或塗層。
該清漆塗層可為透明。
該清漆塗層可包含一聚合物，例如聚胺基甲酸酯。
該清漆塗層可包含一填料，例如選自於：碳黑、二氧化鈦、黏土、雲母、滑石、硫酸鋇、碳酸鈣、一合成顏料、一金屬粉末、氧化鋁、奈米碳管(CNT)、石墨烯、石墨及一有機粉末。該有機粉末可為例如：一丙烯酸、一聚醯胺、一聚酯或一環氧化物。該清漆塗層包含例如如上所述之一聚合物及一填料。
該清漆塗層可具有大約0.5 μm至大約25 μm，例如由大約1.0 μm至大約20 μm之一寬度。在一例子中，該清漆塗層具有大約5 μm至大約15 μm之一厚度。
一耐熱材料，例如一氧化矽氣凝膠可包含在該清漆塗層中。在一例子中，該清漆塗層包含一耐熱材料、如上所述之一填料及任選之一聚胺基甲酸酯。
該邊界區域亦包含覆蓋在該裝飾圖像上之一外表面塗層。因此，該外表面塗層直接地設置在該非導電金屬塗層上。該外表面塗層保護該非導電金屬塗層且可包括可染色該邊界區域之多個成分。
該外表面塗層係非導電且，例如，它不是一天線。
該外表面塗層具有與該非導電金屬塗層之組成不同的一組成。
該外表面塗層係該邊界區域之最上方塗層。在該外表面塗層上未設置其他塗層。
該外表面塗層可包含一黑色頂塗層或一白色基底塗層或一黑色頂塗層及一白色基底塗層。
該外表面塗層可包含單一層或兩層。
在一例子中，該外表面塗層包含單一層。該外表面塗層可為一黑色頂塗層或一白色基底塗層。
在另一例子中，該外表面塗層包含兩層。該外表面塗層可包含一黑色頂塗層及一白色基底塗層。該黑色頂塗層可設置在該白色基底塗層上。該黑色頂塗層可直接地設置在該白色基底塗層上。這表示該黑色頂塗層與該白色基底塗層之間沒有中間層。
該最上方層可為該黑色頂塗層。
通常，該黑色頂塗層具有大約5 μm至大約25 μm，例如大約15 μm至大約20 μm之一厚度。
該白色基底塗層可具有大約5 μm至大約25 μm，例如大約15 μm至大約20 μm之一厚度。
該黑色頂塗層可包含碳黑或一黑色染料。
該黑色頂塗層可包含選自於：一聚胺基甲酸酯、一聚碳酸酯、一胺基甲酸酯丙烯酸酯、一聚丙烯酸酯、一聚苯乙烯、一聚醚醚酮、一聚酯、一氟聚合物及其混合物之一聚合物。氟聚合物之例子包括：氟丙烯酸酯、氟矽酮丙烯酸酯、氟胺基甲酸酯、全氟聚醚、全氟聚環氧丙烷、氟短鏈聚合物、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟矽氧烷、氟UV聚合物及疏水性聚合物。
該黑色頂塗層可為透明。
該黑色頂塗層可具有疏水、抗菌、抗污及抗指紋性質。藉由使用一抗污黑色頂塗層，該面板之表面可防污。
該白色基底塗層可包含：二氧化鈦顏料、一碳酸鈣顏料或其組合。
該白色基底塗層可包含：一含聚胺基甲酸酯顏料。
該白色基底塗層可更包含：黏土、雲母、滑石、硫酸鋇、氧化鋁、一有機粉末或多個塑膠粒。該有機粉末可為例如：一丙烯酸、一聚胺基甲酸酯、一聚醯胺、一聚酯或一環氧化物。
該白色基底塗層可為透明。
用於一電子裝置之一觸控螢幕的一例顯示在圖1中。該觸控螢幕具有一面板10，該面板10具有一中央區域30及一邊界區域40。該邊界區域具有一裝飾圖像50，且該裝飾圖像50係一標誌。
圖2顯示本揭示之一面板的一例。圖中顯示通過該面板之一邊界區域的一橫截面。該面板具有一基板20。一透明清漆塗層25設置在該基板上。一NCVM塗層55設置在該透明清漆塗層25上。一白色基底塗層60設置在該NCVM塗層55上。一黑色頂塗層65設置在該白色基底塗層60上。
本揭示之一面板的另一例顯示圖3中。一NCMP塗層55設置在該基板20上。一白色基底塗層60設置在該NCMP塗層55上。一黑色頂塗層65設置在該白色基底塗層60上。 製造方法
本揭示亦有關於一種用於製造電子裝置之觸控螢幕之面板的方法。
將一非導電金屬塗層施加在該基板之一邊界區域上。將該非導電塗層施加在可包含該裝飾圖像之該邊界區域的一部份上。
當該非導電金屬塗層係一NCVM塗層時，該NCVM塗層可藉由在減壓下產生一金屬蒸氣來施加。在這上下文中之用語「減壓」表示在大氣壓以下之一壓力，例如大約≤10-3 毫巴。該NCVM塗層可在一真空腔室中施加。
接著容許該金屬蒸氣凝結在一表面上以形成一NCVM塗層。該表面可為該基板之一表面、包含一黑底之該基板的一表面或例如當在該基板上有一清漆塗層時，該基板之一塗布表面。
該金屬蒸氣可凝結在該表面上以獲得大約≤1 μm，例如0.010 μm至大約0.500 μm之一厚度。
當該非導電金屬塗層係一MCMP塗層時，包含封裝在一聚合物內之金屬粉末的一液體可施加在該基板上以形成一NCMP塗層。該液體施加在一表面，該表面可為該基板之一表面、包含一黑底之該基板的一表面或例如當在該基板上有一清漆塗層時，該基板之一塗布表面。該液體可列印、噴灑、滾壓或塗刷在該表面上。
在一例子中，該液體係藉由噴射印刷或網版印刷施加在該表面上。
該液體可為封裝在一聚合物內之金屬粉末的一溶液或一懸浮液，例如一水溶液或懸浮液。該液體可包含例如0.5至20 wt%之封裝在一聚合物內的金屬粉末。在一例子中，該液體包含1至12 wt%之封裝在一聚合物內的金屬粉末。
一定量之液體可施加在該表面上以獲得大約≤15 μm，例如大約0.5 μm至大約25 μm之一厚度。
在該液體施加在該表面上後，可乾燥該表面以形成該NCMP塗層。
一黑底可施加在該基板之一邊界區域上。該黑底可藉由噴射印刷或藉由網版印刷施加在該基板之一表面上。
一清漆塗層可施加在該基板之一邊界區域上。該清漆塗層可施加在該基板之一表面上或在包含一黑底之該基板的一表面上。
該清漆塗層可藉由噴射印刷或藉由網版印刷施加在該基板之一表面上或在包含該黑底之該基板的一表面上。該清漆塗層可在施加該非導電金屬塗層前施加。
在施加該非導電金屬塗層後施加一外表面塗層。
該外表面塗層包含一非導電塗層。該外表面塗層可在該裝飾圖像上列印為一層以形成該外表面塗層。該非導電塗層施加在該非導電金屬塗層之一表面上。
通常，可藉由噴射印刷或網版印刷施加該外表面塗層。
施加該外表面塗層後，在該基板上可未施加其他層或塗層。該外表面塗層在該裝飾圖像之區域中係該面板之最上方塗層。
該外表面塗層可包含一黑色頂塗層或一白色基底塗層或一黑色頂塗層及一白色基底塗層。
當該外表面塗層包含單一層時，例如藉由在該非導電金屬塗層上列印而在該基板上列印該黑色頂塗層或該白色基底塗層。可藉由噴射印刷或網版印刷施加該黑色頂塗層或該白色基底塗層。
當該外表面塗層包含兩層時，在該基板上依序列印一黑色頂塗層及一白色基底塗層。可藉由噴射印刷或網版印刷施加該黑色頂塗層。可藉由噴射印刷或網版印刷施加該白色基底塗層。
在一例子中，該白色基底塗層係列印在該非導電金屬塗層上。該黑色頂塗層接著列印在該白色基底塗層上。
可施加各塗層並獲得一所需厚度。各層之厚度可在施加它後使用例如一微米螺旋規來測量。
用於製造本揭示之用於觸控螢幕之面板的一方法例顯示在圖4之流程圖中。藉由網版印刷在一基板上塗布一黑底。接著至少在該裝飾圖像之位置藉由噴射印刷或網版印刷在該面板之該邊界區域上施加一清漆塗層。施加該清漆塗層後，在該清漆塗層上施加一NCVM塗層以形成一裝飾圖像。在該NCVM塗層上依序施加一白色基底塗層及一黑色頂塗層，其中各塗層係藉由噴射印刷或網版印刷來施加。
圖5係一流程圖，顯示用於製造本揭示之用於觸控螢幕之面板的另一方法例。藉由網版印刷在一基板上塗布一黑底。在該基板上施加一NCMP塗層以形成一裝飾圖像。在該NCVM塗層上依序施加一白色基底塗層及一黑色頂塗層，其中各塗層係藉由噴射印刷或網版印刷來施加。 電子裝置
該電子裝置包含具有一面板之一觸控螢幕。
該面板可覆蓋在一顯示螢幕上。該顯示螢幕可為一LCD螢幕或一LED螢幕。在此使用之用語「LED螢幕」包括一有機LED(OLED)螢幕。
本揭示之電子裝置可為一電腦、一行動電話、一可攜式網路裝置、一可攜式遊戲裝置或一可攜式GPS。該電腦可為可攜式。當該電腦係可攜式時，它可為一膝上型電腦或一平板電腦。
該電子裝置可具有通過該面板之邊界區域下方或通過該面板之邊界區域的電氣配線或電路。
該電子裝置可具有一電源埠或一電纜埠，例如一USB埠。該電源埠或該電纜埠可設置在該電子裝置之一邊緣，例如該觸控螢幕之一邊緣。 實施例
以下藉由下列非限制實施例說明本揭示。 實施例1
藉由網版印刷使用一清漆塗層在一邊界區域中塗布用於一觸控螢幕之一玻璃面板。接著使用非導電蒸氣金屬噴敷在該邊界區域中之清漆塗層上施加一NCVM塗層。該NCVM塗層包含非導電沈積鋁顆粒且用一標誌之形狀施加。在該NCVM塗層之頂部列印一白色基底塗層，接著列印一黑色頂塗層。
由該玻璃面板組成一觸控螢幕。對該觸控螢幕測試由於觸控螢幕布線產生之干涉。未觀察到干涉且製得之觸控螢幕具有可保持其金屬光澤之一吸引人的裝飾圖像。 實施例2
將包含封裝在一聚合樹脂內之鋁粉末的一非導電金屬漆(NCMP)網版印刷在用於一觸控螢幕之面板的邊界區域。用一標誌之形狀將該NCMP塗層列印在該面板上。在該NCVM塗層之頂部列印一白色基底塗層，接著列印一黑色頂塗層。
由該玻璃面板組成一觸控螢幕。對該觸控螢幕測試由於觸控螢幕布線產生之干涉。未觀察到干涉且製得之觸控螢幕具有可保持其金屬光澤之一吸引人的裝飾圖像。
10:面板 20:基板 25:透明清漆塗層 30:中央區域 40:邊界區域 50:裝飾圖像 55:NCVM塗層；NCMP塗層 60:白色基底塗層 65:黑色頂塗層
圖1顯示一電子裝置的一觸控螢幕例。
圖2與3示意地顯示通過用於電子裝置之觸控螢幕的面板例的橫截面。
圖4與5係流程圖，顯示用於製造電子裝置之觸控螢幕的面板的方法例。
該等圖顯示本揭示之數個例子。應了解的是本揭示不限於圖中所示之例子。
20:基板
25:透明清漆塗層
55:NCVM塗層
60:白色基底塗層
65:黑色頂塗層

Claims (8)

  1. 一種用於電子裝置之觸控螢幕的面板，其中該面板包含一基板，該基板具有用以操作該觸控螢幕之一中央區域及在該中央區域之一邊緣的一邊界區域，其中該邊界區域包含：在該基板上的一裝飾圖像，其中該裝飾圖像包含直接地設置在該基板上的一非導電金屬漆(NCMP)塗層；及覆蓋在該裝飾圖像上方的一外表面塗層，其中該外表面塗層包含一非導電列印層，其中該NCMP塗層包含封裝在一聚合物內之一金屬粉末。
  2. 如請求項1之面板，其中該NCMP塗層包含封裝在一聚丙烯酸系樹脂內之一鋁粉末。
  3. 如請求項1之面板，其中該NCMP塗層具有大約
    Figure 108137097-A0305-02-0019-1
    15μm之一厚度。
  4. 如請求項1之面板，其中該外表面塗層可包含(i)一黑色頂塗層，或(ii)一白色基底塗層，或(iii)一黑色頂塗層及一白色基底塗層。
  5. 如請求項4之面板，其中該外表面塗層包含具有大約10至大約25μm之一厚度的一黑色頂塗層。
  6. 如請求項4之面板，其中該外表面塗層包含具有大約10至大約25μm之一厚度的一白色基底塗層。
  7. 一種用以製造電子裝置之觸控螢幕用 面板的方法，該方法包含以下步驟：將一非導電金屬漆(NCMP)塗層直接地施敷在一基板之一邊界區域上以在該邊界區域上形成一裝飾圖像，其中該邊界區域係位在用以操作該觸控螢幕之該基板之一中央區域的一邊緣；及在該裝飾圖像上方施加一層非導電塗層以形成一外表面塗層，其中包含封裝在一聚合物內之一金屬粉末的一液體係施加在該基板上以形成該NCMP塗層。
  8. 一種電子裝置，其包含具有一面板之一觸控螢幕，其中該面板包含一基板，該基板具有用以操作該觸控螢幕之一中央區域及在該中央區域之一邊緣的一邊界區域，其中該邊界區域包含：在該基板上的一裝飾圖像，其中該裝飾圖像包含直接地設置在該基板上的一非導電金屬漆(NCMP)塗層；及覆蓋在該裝飾圖像上方的一外表面塗層，其中該外表面塗層包含一非導電列印層，其中該NCMP塗層包含封裝在一聚合物內之一金屬粉末。
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