模內成型觸控模組及其生產方法
2023-05-11 09:45:46
專利名稱：模內成型觸控模組及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種模內成型觸控模組及其生產方法，具體涉及一種以模內射出成 型，包覆結合具有感應電路的觸控板模組的生產方法。
背景技術：
已知模內觸控(In Mould Touch)是一種結合模內射出成型技術和觸控板的制 作技術衍生而成的。
且知，現有一種模內標貼(In Mold Label, IML (模內鑲件注塑))的技術， 如WO No. 00/39883專利所公開IML的天線製法，是將一印製有導電油墨的天線回 路的載板，植入於一模具的模穴中，再將模製材料注入模穴內，包覆結合成具有 內載天線迴路的成品物件，從而保護該天線迴路，避免遭受磨損或撕裂的損壞。 然而，現在並沒有被應用到觸控板的模內射出成型製造上。
關於觸控板(Touch Panel),現在已公開利用氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO) 在一玻璃載板上製成觸控感應電路，但也沒有被應用到觸控板的模內射出成型制 造上。
此外，前述WONo. 00/39883專利公開的IML技術包覆結合天線的作法，不能 提供觸控使用，並沒有將ITO (納米銦錫金屬氧化物)應用於製作感應電容式觸 控板的技術，也沒有用導電油墨製成可供壓觸的推壓式觸控板的方法，其中包含 ITO及披覆有ITO的載板，能否適宜結合模內射出成型技術而被製成一體式的觸 控模組，到目前為止，仍沒有人公開相關技術和實例應用。
發明內容
本發明的目的在於提供一種模內成型觸控模組。
為達上述目的，本發明具體的內容為 一種模內成型觸控模組，其特徵在於，包含
一膠膜，具一模組用的內表面， 一握持和觸控用的外表面，且內、外表面的 至少一相對位置限定有一觸控區；
至少一觸控電路，設於膠膜內表面的觸控區內；一模製殼體，以模內射出方式，結合在所述膠模內表面，並包覆觸控電路成 一體。
其中觸控電路由氧化銦錫製成的感應電容式觸控電路，或由導電油膜製成的
推壓式觸控電路製成。
其中觸控區包含一第一觸控區及一第二觸控區，且觸控電路包含 一感應電容式觸控電路，由氧化銦錫製成，設在膠膜內表面的第一觸控區內； 一推壓式觸控電路，由導電油膜製成，設在膠膜內表面的第二觸控區內，且
模製殼體包覆推壓式觸控電路成一體。
其中模製殼體上形成一窗孔，顯露該感應電容式觸控電路，窗孔內設一顯示
單元，經由感應電容式觸控電路及膠膜透視區顯示畫面。
本發明一種模內成型觸控模組的生產方法一，其特徵在於，包含
(1) 取用一膠模，具一模組用的內表面，及一握持和觸控用的外表面，且內、 外表面的至少一相對位置限定有一觸控區；
(2) 以真空濺鍍方式，披覆一層氧化銦錫於所述膠膜內表面的觸控區內；
(3) 對所述氧化銦錫進行曝光、顯影及蝕刻加工，形成一感應電容式觸控電路；
(4) 將所述披覆感應電容式觸控電路的膠模置入一射出成型機的模穴內，並注 入模製材料於模穴內，以形成一模製殼體，結合所述膠模內表面，包覆感應電容 式觸控電路成一體。
本發明一種模內成型觸控模組的生產方法二，其特徵在於，包含
(1) 取用一膠模，具一模組用的內表面，及一握持和觸控用的外表面，且內、 外表面的至少一相對位置限定有一觸控區；
(2) 以印製方式，披覆一層導電油膜於所述膠膜內表面的觸控區內；
(3) 對所述導電油膜進行曝光、顯影及蝕刻加工，以形成一推壓式觸控電路；
(4) 將所述披覆感應電容式觸控電路的膠模置入一射出成型機的模穴內，並注 入模製材料於模穴內，以形成一模製殼體，結合所述膠模內表面，包覆推壓式觸 控電路成一體。
本發明一種模內成型觸控模組的生產方法三，其特徵在於，包含
(1) 取用一膠模，具一模組用的內表面，及一握持和觸控用的外表面，且內、 外表面一相對位置限定有一第一觸控區，且另一相對位置限定有一第二觸控區；
(2) 以濺鍍方式，披覆一層氧化銦錫於所述膠膜內表面的第一觸控區內；
(3) 以印製方式，披覆一層導電油膜於所述膠膜內表面的第二觸控區內；
(4) 對所述氧化銦錫及導電油膜進行曝光、顯影及蝕刻加工，以形成由氧化銦錫製成的一感應電容式觸控電路，及由導電油膜製成的一推壓式觸控電路；
(5)將披覆上述感應電容式及推壓式觸控電路的膠模置入一射出成型機的模
穴內，並注入模製材料於模穴內，以形成一模製殼體，結合所述膠模內表面，包
覆推壓式觸控電路成一體。
其中模製殼體並包覆感應電容式觸控電路成一體。
上述膠模可選用耐熱性高於射出成型模具內溫度和真空濺鍍溫度的軟質橡膠 薄膜製成，並且氧化銦錫製成的電極層的耐溫能力，高於射出成型機的模內溫度， 因此可順利實施模內觸控模組的生產，並可簡化生產製程並縮減工時；並且以真 空濺鍍披覆氧化銦錫製成的感應電容式觸控電路，還可被一採用印製方式披覆一 層導電油膜而形成的一推壓式觸控電路所取代；或者限定膠模具有第一及第二觸 控區，而將感應電容式觸控電路及推壓式觸控電路分別形成於第一及第二觸控區。 因此，有利於生產具有單一感應式觸控區的電子產品的觸控板，且具備薄型化特 色。
圖l:為本發明的一立體圖，為一具備模內成型觸控模組的電子產品器殼的 外觀。
圖2:為圖l的剖示圖，為該模內成型觸控模組的構造。
圖3:為圖2的觸控區的局部放大圖，為出觸控區內的膠膜外表面一體形成 多個壓觸部。
圖4:為膠膜的一立體圖，為於膠膜上披覆形成有一層氧化銦錫或導電油膜。 圖5:為膠膜的另一立體圖，為圖4所示膠膜上的導電油膜，蝕刻成一推壓 式觸控電路。
圖6:為膠膜的又一立體圖，為圖4所示膠膜上的氧化銦錫，蝕刻成一感應 電容式觸控電路。
圖7:為圖6的感應電容式觸控電路的局部放大圖，為感應電容式觸控電路 在各個交錯的網線之間形成有多個電容格位。
圖8:為圖2的觸控模組進行模內成型加工的一剖示圖，為附有感應電容式
觸控電路的膠膜，置入一射出成型機的模穴內。
圖9:為圖2的觸控模組進行模內成型加工的另一剖示圖，為模穴合模，並
注入模製材料於模穴內。
圖10:為圖2的觸控模組進行模內成型加工的再一剖示圖，為開模取出模穴內的模製殼體。
圖ll:為本發明的另一立體圖，為另一具備模內成型觸控模組的電子產品器 殼的外觀。
圖12:為圖ll的剖示圖，為該模內成型觸控模組的構造。
圖13:為圖12的第一觸控區的局部放大圖，為於第一觸控區內的膠膜內表 面設一感應電容式觸控電路。
圖14:為圖12的觸控模組進行模內成型加工的一剖示圖，為附有感應電容 式及推壓式觸控電路的膠膜，置入一射出成型機的模穴內。
圖15:為圖12的觸控模組進行模內成型加工的另一剖示圖，為模穴合模，
並注入模製材料於模穴內。
圖16:為圖12的觸控模組進行模內成型加工的再一剖示圖，為開模取出模
穴內的模製殼體。
圖17:為本發明的再一立體圖，為再一具備模內成型觸控模組的電子產品器 殼的外觀。
圖18:為圖17的剖示圖，為該模內成型觸控模組的構造。
圖19:為圖18第一觸控區的局部放大圖，為於模製殼體的窗孔內設一顯示 單元。
圖20:為圖18的觸控模組進行模內成型加工的一剖示圖，為附有感應電容
式及推壓式觸控電路的膠膜，置入一射出成型機的模穴內。
圖21:為圖18的觸控模組進行模內成型加工的另一剖示圖，為模穴合模，
並注入模製材料於模穴內。
圖22:為圖18的觸控模組進行模內成型加工的再一剖示圖，為開模取出模
穴內的模製殼體。
具體實施例方式
以下就本發明模內成型觸控模組及其生產方法，配合附圖以較佳實施例詳細
說明如下
圖1為一種具備觸控模組的電子產品器殼的立體圖，圖2為圖1的剖示圖。 由圖1及圖2中可看出本發明的模內成型觸控模組10，包含
一膠膜l，有一內表面ll (配合圖3所示)，及一握持及觸控用的外表面12，
且內、外表面ll、 12的至少一相對位置限定有一觸控區13;
一觸控電路2，設於膠膜1內表面11的觸控區13內；一模製殼體3，以模內射出方式，結合在所述膠模l內表面ll，並包覆觸控
電路2成一體。
在一具體的實施上，所述膠膜1可選用軟質橡膠薄膜製成(如圖1至圖3所 示)，且觸控區13內的膠膜1外表面12，可一體形成有辨視觸控位置的多個壓觸 部121;所述觸控電路2，可為具透視性的氧化銦錫製成的感應電容式觸控電路 21 (如圖6所示)，或由導電油膜製成的推壓式觸控電路22 (如圖5所示)；所述 氧化銦錫以真空濺鍍方式披覆於膠膜1內表面11的觸控區13內。
在另一具體實施上，觸控模組10a (如圖ll所示)，包含
一膠膜la，有一內表面lla (配合圖12及圖13所示)，及一握持和觸控用的 外表面12a，且內、外表面lla、 12a在一相對位置上限定有一第一觸控區14a， 且另一相對位置限定有一第二觸控區13a;
一感應電容式觸控電路21a，由可透視性的氧化銦錫製成，設於膠膜la內表 面lla的第一觸控區14a內(如圖13所示)；
一推壓式觸控電路22a，由導電油膜製成，設於膠膜la內表面lla的第二觸 控區內13a (配合圖3所示)；
一模製殼體3a，以模內射出方式，結合於所述膠模la內表面lla，包覆推壓 式觸控電路22a成一體(配合圖3所示)。
在具體的實施上，所述第二觸控區13a內的膠膜la外表面12a (配合圖3所 示)，可一體形成有辨視觸控位置的多個壓觸部121a，且所述模製殼體3a可包覆 感應電容式觸控電路21a成一體(如圖13所示)。
此外，所述模內成型觸控模組10b的模製殼體3b上亦可形成有一窗孔31b(如 圖17至圖19所示)，顯露該膠膜lb設於內表面lib的第一觸控區14b內的感應 電容式觸控電路21b;所述窗孔31b內可設一顯示單元4，且該第一觸控區14b 內的膠膜lb具透視性，使顯示單元4能經由感應電容式觸控電路21b及膠膜lb 顯示畫面。
據此，本發明的模內成型觸控模組10a、 lOb可製成具備二相異觸控區的電子 產品觸控板。且上述觸控模組可被做成電子產品的觸控板，具有較薄的模組厚度， 消除了結合端面之間的階狀厚度和間隙，還可避免囤積灰垢，並有利於薄型化設 計。
除此之外，本發明還提供一種模內成型觸控模組10 (如圖1至圖3所示)的
生產方法一，包含
(l)取用一膠模l，具一模組用的內表面ll，及一握持及觸控用的外表面12，且內、外表面ll、 12的至少一相對位置限定有一觸控區13，並在觸控區13內的
膠模1外表面12上預先壓設形成有利於辨視觸控位置的多個壓觸部121。
(2) 以真空濺鍍方式，披覆一層具透視性的氧化銦錫51在所述膠膜1內表面
11的觸控區13內(如圖4所示)；更具體的方式是將此膠模1置於一真空濺鍍設
備(Vacu咖Sputtering Device)中，此濺鍍設備可以是採用現在較先進的低溫真 空濺鍍奈米製程設備，利用氬(Ar)離子轟擊(Bombardment)—氧化銦錫靶材，擊出 靶材的原子變成氣相併析鍍於膠膜1的內表面11上，以便披覆形成於膠膜1上的 一層可透視性的氧化銦錫51，具有極佳的導電性。由於低溫真空濺鍍技術能將工 作溫度降低至6(TC，因此可充分維持所述膠膜1在濺鍍過程中的安定性。
(3) 對所述該層氧化銦錫51實施曝光、顯影和蝕刻的加工，而在膠膜l的內 表面11上形成一呈現網線狀的感應電容式觸控電路21 (如圖6所示)；該感應電 容式觸控電路21在各個交錯的網線211、 212之間(如圖7所示)，形成有多個 電容格位210，以供手指觸摸膠膜1的外表面12，並使形成於內表面11所在觸摸 位置的電容格位210，能夠靈敏的感應並增加電流，進而產生辨識坐標值的電流 信號；該網線211、 212上並衍生形成有至少二外接端子213、 214，可供外接軟 性電路或導針至一控制器上，以輸出電流信號。
(4) 將所述披覆感應電容式觸控電路21的膠模1置入一射出成型機6的模穴 71內(如圖8所示)；該射出成型機6可為傳統通用於射鑄熔融的塑料的機具， 機具內架設有所述模穴71的模具7，該模穴71有預製觸控模組10的型體，且觸 控模組型體包含有模內結合膠模l、感應電容式觸控電路21和模製殼體3，以便 將膠模1置於此模穴71內；並且， 一般射出成型機6中注射熔融塑料的加工溫度 約在250。C至30(TC之間，模穴內溫度約控制在6(TC至150。C之間，該膠模1可選 用耐熱性高於射出成型模具7內溫度和真空濺鍍溫度的軟質橡膠薄膜製成，且已 知氧化銦錫製成的電極層的耐溫能力，高於射出成型機6的模內溫度，因此將膠 模1及感應電容式觸控電路21置入模穴71內，仍可維持良好的安定性；此時， 令模具7合模(如圖9所示)，並注入模製材料(通常為熔融的熔膠)於模穴71內； 隨後，令模具7開模(如圖IO所示)，以形成一模製殼體3(如圖l至圖3所示)， 結合所述膠模1內表面11，並包覆感應電容式觸控電路21成一體。
本發明還可採用方法二，生產另一種模內成型觸控模組10 (如圖1至圖3所 示)，包含
(l)取用一膠模l,具一模組用的內表面ll，及一握持及觸控用的外表面12， 且內、外表面ll、 12的至少一相對位置限定有一觸控區13;(2) 以印製方式，披覆一層導電油膜52於所述膠膜1內表面11的觸控區13 內(如圖4所示)；
(3) 對所述導電油膜52進行曝光、顯影和蝕刻加工，以形成一推壓式觸控電 路22 (如圖5所示)；
(4) 將所述披覆推壓式觸控電路22的膠模1置入一射出成型機6的模穴71 內(如圖8所示)，在模具7合模後(如圖9所示)，注入模製材料於模穴71內， 以形成一模製殼體3 (如圖10所示)，結合所述膠模l內表面ll，並包覆推壓式 觸控電路22成一體。
此外，有關膠膜1的選用和觸控區13內的膠膜1外表面12上形成壓觸部121 的作法，可用前述方法一的方案。
本發明方法二有利於生產具備單一推壓式觸控區的電子產品的觸控板，還具 備上述薄型化特色。
本發明還可採用下列方法三，生產一種模內成型觸控模組10a (如圖11至圖 13所示)，包含
(1) 取用一膠模la，具一模組用的內表面lla，及一握持及觸控用的外表面 12a，且內、外表面lla、 12a—相對位置限定有一第一觸控區14a，且另一相對 位置限定有一第二觸控區13a;
(2) 以濺鍍方式，披覆一層氧化銦錫51a於所述膠膜la內表面lla的第一觸 控區14a內；
(3) 以印製方式，披覆一層導電油膜52a於所述膠膜la內表面lla的第二觸 控區13a內；
(4) 對所述氧化銦錫51a及導電油膜52a進行曝光、顯影和蝕刻加工，以形成 由氧化銦錫51a製成的一感應電容式觸控電路21a，及由導電油膜52a製成的一 推壓式觸控電路22a;
(5) 將披覆上述感應電容式及推壓式觸控電路21a、 22a的膠模la置入一射出 成型機6的模穴71內(如圖14及圖15所示)，並注入模製材料於模穴71內，以 形成一模製殼體3a (如圖16所示)，結合所述膠模la內表面lla，並至少包覆推 壓式觸控電路22a成一體。
此外，有關膠膜la的選用和第二觸控區13a內的膠膜la外表面12a上形成 壓觸部121a的作法，可用上述方法一的方案。
另外，所述膠膜lb內表面lib的第一觸控區14b內的感應電容式觸控電路 21b (如圖18及圖19所示)，在射出成型機6b的模穴71b內可被遮掩(如圖20所示)，當模具7b合模(如圖21所示)，並在模穴71b內注入模製材料後，在模
制殼體3b上形成一窗孔31b，顯露該感應電容式觸控電路21b;所述模製殼體3b 包覆感應電容式觸控電路21b成一體。
由此，在上述模內成型觸控模組10b的製法中，所製成的窗孔31b內，裝設 上述顯示單元4，可由感應電容式觸控電路21b及膠膜lb的透視區為畫面。有利 於生產並且一感應式觸控區及一推壓式觸控區的電子產品的觸控板，還具備上述 薄型化特色。
綜上可知，上述膠膜1、 la、 lb在披覆感應電容式觸控電路21、 21a、 21b 與推壓式觸控電路22、 22a後，適當的被置入模穴71、 71a、 71b中與熔融的模製 材料相結合的；除此之外，膠膜l、 la、 lb的材料亦可選用其他符合上述製程的 耐溫條件的材料。
由於上述利用模內射出的模製殼體3、 3a、 3b，包覆結合觸控膠膜l、 la、 lb 的模組方法，可在配置有自動進料及取料的射出成型機環境中被簡化實施，因此 有利於提升自動化生產的效能。
本發明雖由前述實施例來描述，但仍可變化其形態與細節，在不脫離本發明 的精神下製作。前述為本發明最合理的使用方法，僅為本發明可以具體實施的方 式之一，但並不以此為限。
1權利要求
1. 一種模內成型觸控模組，其特徵在於，包含一膠膜，具一模組用的內表面，一握持和觸控用的外表面，且內、外表面的至少一相對位置限定有一觸控區；至少一觸控電路，設於膠膜內表面的觸控區內；一模製殼體，以模內射出方式，結合在所述膠模內表面，並包覆觸控電路成一體。
2. 如權利要求1所述的模內成型觸控模組，其特徵在於，其中觸控電路由氧 化銦錫製成的感應電容式觸控電路，或由導電油膜製成的推壓式觸控電路製成。
3. 如權利要求l所述的模內成型觸控模組，其特徵在於，其中觸控區包含一 第一觸控區及一第二觸控區，且觸控電路包含一感應電容式觸控電路，由氧化銦錫製成，設在膠膜內表面的第一觸控區內； 一推壓式觸控電路，由導電油膜製成，設在膠膜內表面的第二觸控區內，且 模製殼體包覆推壓式觸控電路成一體。
4. 如權利要求3所述的模內成型觸控模組，其特徵在於，其中模製殼體上形 成一窗孔，顯露該感應電容式觸控電路，窗孔內設一顯示單元，經由感應電容式 觸控電路及膠膜透視區顯示畫面。
5. —種模內成型觸控模組的生產方法，其特徵在於，包含(1) 取用一膠模，具一模組用的內表面，及一握持和觸控用的外表面，且內、 外表面的至少一相對位置限定有一觸控區；(2) 以真空濺鍍方式，披覆一層氧化銦錫於所述膠膜內表面的觸控區內；(3) 對所述氧化銦錫進行曝光、顯影及蝕刻加工，形成一感應電容式觸控電路；(4) 將所述披覆感應電容式觸控電路的膠模置入一射出成型機的模穴內，並注入模製材料於模穴內，以形成一模製殼體，結合所述膠模內表面，包覆感應電容 式觸控電路成一體。
6. —種模內成型觸控模組的生產方法，其特徵在於，包含(1) 取用一膠模，具一模組用的內表面，及一握持和觸控用的外表面，且內、外表面的至少一相對位置限定有一觸控區；(2) 以印製方式，披覆一層導電油膜於所述膠膜內表面的觸控區內；(3) 對所述導電油膜進行曝光、顯影及蝕刻加工，以形成一推壓式觸控電路；(4) 將所述披覆感應電容式觸控電路的膠模置入一射出成型機的模穴內，並注入模製材料於模穴內，以形成一模製殼體，結合所述膠模內表面，包覆推壓式觸 控電路成一體。
7. —種模內成型觸控模組的生產方法，其特徵在於，包含(1) 取用一膠模，具一模組用的內表面，及一握持和觸控用的外表面，且內、 外表面一相對位置限定有一第一觸控區，且另一相對位置限定有一第二觸控區；(2) 以濺鍍方式，披覆一層氧化銦錫於所述膠膜內表面的第一觸控區內；(3) 以印製方式，披覆一層導電油膜於所述膠膜內表面的第二觸控區內；(4) 對所述氧化銦錫及導電油膜進行曝光、顯影及蝕刻加工，以形成由氧化銦 錫製成的一感應電容式觸控電路，及由導電油膜製成的一推壓式觸控電路；(5) 將披覆上述感應電容式及推壓式觸控電路的膠模置入一射出成型機的模 穴內，並注入模製材料於模穴內，以形成一模製殼體，結合所述膠模內表面，包 覆推壓式觸控電路成一體。
8. 如權利要求3或7所述的模內成型觸控模組，其特徵在於，其中模製殼體 並包覆感應電容式觸控電路成一體。
全文摘要
本發明提供一種模內成型觸控模組，包含一膠膜及一模製殼體，膠膜具一內表面及一外表面，內、外表面的至少一相對位置限定有一觸控區，且膠膜內表面的觸控區內設一觸控電路，該模製殼體以模內射出方式，結合於膠模內表面，並包覆觸控電路成一體。本發明還提供一種模內成型觸控模組的生產方法，包含在膠模內表面的觸控區內披覆該氧化銦錫，並加工形成該觸控電路，再將膠模置入一射出成型機的模穴內，且注入模製材料於模穴內，以形成一模製殼體，結合膠模內表面，並包覆觸控電路成一體，改善了模組的觸控靈敏度，並可簡化製程，且具備薄型化特色。
文檔編號H01H13/70GK101447354SQ200710187478
公開日2009年6月3日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者李旻益 申請人:宸鴻光電科技股份有限公司