可按压式触控板装置转让专利
申请号 : CN200710084059.3
文献号 : CN100590580C
文献日 : 2010-02-17
发明人 : 张景嵩 , 何代水 , 陈柏诚 , 杨喜文
申请人 : 英华达股份有限公司
摘要 :
本发明是一种触控板装置，设置于电子装置中，包括一触控模组具有一触控板及一软性电路板，软性电路板位于触控板下方具有多个孔洞与多个感测元件，多个孔洞设置于多个感测元件与感测元件之间的空隙处，以避免破坏多个感测元件的功能；以及多个金属垫片，设于软性电路板的底面下方特定位置，其中每一个金属垫片位置代表一功能键的位置。其中，多个孔洞用以当使用者按压功能键时，可以增加可挠性并避免触控模组过度形变。
权利要求 :
1.一种触控板装置，设置于电子装置中，包括：
一触控模组，具有一触控板及一软性电路板，其中，该触控板提供使用者 一输入介面，该软性电路板位于该触控板下方，用以感测使用者的一触碰位置， 并产生对应的一游标讯号，该软性电路板上具有多个孔洞及多个感测元件，该 多个孔洞系设置于该多个感测元件间的空隙处；以及多个金属垫片，设于该软性电路板的下方，其中每一个该金属垫片的位置 代表一功能键的位置，且每一个该金属垫片位于一个该感测元件的下方。
2.如权利要求1所述的触控板装置，其特征在于，该电子装置为一移动电 话、一个人数字助理装置、一MP3播放器或一笔记型电脑的输入装置。
3.如权利要求1所述的触控板装置，其特征在于，该多个孔洞的孔径范围 为0.6mm至2.0mm。
4.如权利要求1所述的触控板装置，其特征在于，该感测元件周围的空隙 设置有多个该孔洞。
5.如权利要求1所述的触控板装置，其特征在于，该多个孔洞分布在该多 个金属垫片所在位置的周围。
6.如权利要求1所述的触控板装置，其特征在于，该多个孔洞为一矩阵式 排列。
7.一种触控板装置，设置于电子装置中，包括一触控模组及多个金属垫片， 其中，该触控模组具有一触控板及一软性电路板，该软性电路板上具有多个孔 洞及多个感测元件，每一个该金属垫片设置在该软性电路板相对于该感测元件 的下方，并代表一功能键的位置，其特征在于：该多个孔洞设置于该多个感测 元件间的空隙处，当一使用者按压该功能键时，该触控板装置回馈一按压的触 感于该使用者。
8.如权利要求7所述的触控板装置，其特征在于，该多个孔洞分布在该多 个金属垫片所在位置的周围。
9.如权利要求7所述的触控板装置，其特征在于，该多个孔洞为一矩阵式 排列。
10.如权利要求7所述的触控板装置，其特征在于，该多个孔洞的孔径范 围为0.6mm至2.0mm。
11.如权利要求7所述的触控板装置，其特征在于，该电子装置为一移动 电话、一个人数字助理装置、一MP3播放器或一笔记型电脑的输入装置。
说明书 :
技术领域
本发明有关于一种触控板装置，尤指一种利用结构改良变更触控板的受力 型态且具有多个金属接触垫以增加其功能性的触控板装置。
背景技术
方向性按压控钮装置或无向式触控板装置的运用常见于如电脑 (Computer)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)或其他电子设 备的指标输入装置(Index Input Device)上；在已知技术中，按压控钮装置的 结构组成有多种实施，如图1所示的组成乃为其中之一种。
如图所示，此按压控钮装置主要包括一按键单元10、一聚胺酯胶薄膜 (Thermoplastic Polyurethane Pellet，TPU)12、一软性电路板(FPCB)14、一 金属框架16及一橡胶按键介面18。其中，按键单元10为多个外凸的按键组合 而成，外露于电子装置的机壳外；聚胺酯胶薄膜12为一加热可塑性材料，用以 防止按键单元10直接接触软性电路板14，以避免伤害软性电路板14；软性电 路板14还包括一传感器140，当使用者按压按键单元10的其中之一按键可透 过聚胺酯胶薄膜12压触软性电路板14，可使软性电路板14感应并经由传感器 140传输讯号通知电子装置的处理单元；金属框架16与橡胶按键介面18用以 固定按压控钮装置的位置，又橡胶按键介面18另一功用是防止软性电路板14 过度形变于使用者按压按键单元10时。
而在已知技术中，无向性触控板可分为电阻式、电磁式及电感式三种类型， 主要包括一塑胶薄膜与一软性电路板(FPCB)，提供使用者在二维方向中一指向 游标的移动控制，利用电压值的变化以提供电子装置的处理器辨别使用者所欲 指向的位置所在。
一般而言，触控板为平面结构，若应用在键盘输入，使用者在使用手指接 触平面结构时，缺乏按压按键的手指触感，因此，常常造成使用者在不自觉的 情况下，对触控板进行多次按压、按压过久或是按压过短的动作发生，导致操 作错误及使用上的不便。
针对上述问题，本发明提供一种可按压式触控板，针对使用触控板时需经 常使用的功能键，特别设计一可按压结构，在不影响其触控板的触控性能下， 以增加使用者的方便性。
如图所示，此按压控钮装置主要包括一按键单元10、一聚胺酯胶薄膜 (Thermoplastic Polyurethane Pellet，TPU)12、一软性电路板(FPCB)14、一 金属框架16及一橡胶按键介面18。其中，按键单元10为多个外凸的按键组合 而成，外露于电子装置的机壳外；聚胺酯胶薄膜12为一加热可塑性材料，用以 防止按键单元10直接接触软性电路板14，以避免伤害软性电路板14；软性电 路板14还包括一传感器140，当使用者按压按键单元10的其中之一按键可透 过聚胺酯胶薄膜12压触软性电路板14，可使软性电路板14感应并经由传感器 140传输讯号通知电子装置的处理单元；金属框架16与橡胶按键介面18用以 固定按压控钮装置的位置，又橡胶按键介面18另一功用是防止软性电路板14 过度形变于使用者按压按键单元10时。
而在已知技术中，无向性触控板可分为电阻式、电磁式及电感式三种类型， 主要包括一塑胶薄膜与一软性电路板(FPCB)，提供使用者在二维方向中一指向 游标的移动控制，利用电压值的变化以提供电子装置的处理器辨别使用者所欲 指向的位置所在。
一般而言，触控板为平面结构，若应用在键盘输入，使用者在使用手指接 触平面结构时，缺乏按压按键的手指触感，因此，常常造成使用者在不自觉的 情况下，对触控板进行多次按压、按压过久或是按压过短的动作发生，导致操 作错误及使用上的不便。
针对上述问题，本发明提供一种可按压式触控板，针对使用触控板时需经 常使用的功能键，特别设计一可按压结构，在不影响其触控板的触控性能下， 以增加使用者的方便性。
发明内容
本发明的主要目的，即是提供一种可按压式触控板，藉由结构元件的改良 及增加可按压式的结构，转换可按压式结构元件受力的型态，在不影响其触控 板的触控性能下，藉此提高触控板的使用性及功能。
本发明的一种触控板装置，设置于电子装置中，包括一触控模组具有一触 控板及一软性电路板，其中，触控板为触控板装置与使用者的接触介面，软性 电路板位于触控板下方具有多个孔洞与多个感测元件，多个孔洞系设置于多个 感测元件与感测元件之间的空隙处，以避免破坏多个感测元件的功能，软性电 路板用以感测使用者触碰位置，并于电子装置的屏幕上产生相对应的游标讯号 与游标位移控制；以及多个金属垫片，设于软性电路板的底面下方特定位置， 更对应在多个感测元件下方，其中每一个金属垫片位置代表一功能键的位置。 其中，多个孔洞用以当使用者按压功能键时，可以增加可挠性并避免触控模组 过度形变。
为使对于本发明能有更进一步的了解与认同，兹配合附图作一详细说明如 后。
本发明的一种触控板装置，设置于电子装置中，包括一触控模组具有一触 控板及一软性电路板，其中，触控板为触控板装置与使用者的接触介面，软性 电路板位于触控板下方具有多个孔洞与多个感测元件，多个孔洞系设置于多个 感测元件与感测元件之间的空隙处，以避免破坏多个感测元件的功能，软性电 路板用以感测使用者触碰位置，并于电子装置的屏幕上产生相对应的游标讯号 与游标位移控制；以及多个金属垫片，设于软性电路板的底面下方特定位置， 更对应在多个感测元件下方，其中每一个金属垫片位置代表一功能键的位置。 其中，多个孔洞用以当使用者按压功能键时，可以增加可挠性并避免触控模组 过度形变。
为使对于本发明能有更进一步的了解与认同，兹配合附图作一详细说明如 后。
附图说明
图1为一种已知按压控钮装置示意图；
图2A为本发明一实施例触控板装置示意图；
图2B为本发明一实施例触控板装置的软性电路板的示意图；
图3A为本发明另一实施例触控板装置示意图；
图3B为本发明另一实施例触控板装置的软性电路板的示意图；以及
图4为一实施例触控板装置实际应用示意图。
图2A为本发明一实施例触控板装置示意图；
图2B为本发明一实施例触控板装置的软性电路板的示意图；
图3A为本发明另一实施例触控板装置示意图；
图3B为本发明另一实施例触控板装置的软性电路板的示意图；以及
图4为一实施例触控板装置实际应用示意图。
具体实施方式
请同时参阅图2A与图2B所示，图2A为本发明一实施例触控板装置示意图； 图2B为本发明一实施例触控板装置的软性电路板的示意图。图2A中所示为触 控板装置2正面俯视图与侧视图，图2B中所示为软性电路板22正面俯视图与 侧视图。
触控板装置2应用于电子装置中，如：移动电话、个人数字助理装置、笔 记型电脑输入装置及其他可携式电子装置等；触控板装置2包括一触控模组与 多个金属垫片240。其中，触控模组可为一般电容式、电磁式或电阻式的型态， 由于其属于本技术领域的普通技术人员可以施行的，因此不再予以赘述说明。
触控模组具有一触控板20及一软性电路板22。其中，触控板20为触控板 装置与使用者的接触介面，利用一种热塑性、可透光或半透光的塑胶材质制成， 如：聚胺酯胶薄膜(TPU，Thermoplastic Polyurethane Pellet)；软性电路板 22位于触控板20下方，具有多个孔洞222与多个感测元件220。多个孔洞220 呈矩阵形排列，是在性电路板22中任一个感测元件220与感测元件220之间的 空隙处钻孔而得；根据所使用的感测元件间的空隙大小来设计，孔洞220的孔 径范围为0.6mm至2.0mm。
多个金属垫片240，设置于软性电路板22的底面下方特定位置，更对应放 置在多个感测元件220下方，其中，每一个金属垫片240即代表一特定功能键 的位置。其中，多个金属垫片240可依照电路设计将其直接设置于软性电路板 22下表面，或是相隔一段空隙设置于软性电路板22下方，好达到按压时的触 感以及使软性电路板22传递所按压的该一功能键的命令，以顺利执行此一功 能。又金属垫片之大小可依照触感及实际所需功能键数量做一设计调整。
当使用者按压某一个金属垫片240(功能键)时，因软性电路板22上具有多 个孔洞222，故可以增加其可挠性并避免软性电路板22及触控板20的过度形 变进而影响所按压触控板20周围的感测元件220的误感应。
其中，多个孔洞222设置于感测元件220与感测元件220之间的空隙处， 如此可以避免破坏多个感测元件220的功能，又可防止使用者按压触控模组时， 触控模组的过度形变并增加可挠性与使用寿命。当使用者将手指或是光笔等工 具接触于触控板20上时，软性电路板22的电压将有所改变，以感测使用者触 碰位置，并于电子装置的屏幕上产生相对应的游标讯号与游标位移控制。
软性电路板22可依据使用者的手指停留在触控板上同一定点的时间长短 以判定使用者是使用触控功能或是按压功能。当使用者停留于任一金属垫片240 位置上的时间超过25ms、或是直接施以一按压的力、或是超过25ms尚未移动 通过任一相邻的感应元件220，即判定为欲执行按压功能键240的功能，此时 将执行所按压的功能键240的功能并暂时停止触控功能；当使用者停留于任一 金属垫片240位置上的时间未超过25ms、或是移动通过任一相邻的感应元件220 尚未超过25ms，即判定为欲执行触控功能。其中，执行按压功能将优先于触控 功能，即当同一时刻触控命令与按压命令同时输入时，将优先执行按压命令。
然本发明并非只限于此一实施方式，请参阅同时图3A与图3B，图3A为本 发明另一实施例触控板装置示意图；图3B为本发明另一实施例触控板装置的软 性电路板的示意图。
其原理如同上述图2的实施例，其软性电路板32上的多个孔洞322只钻孔 设置于感测元件320下方具有金属垫片340的周围空隙，以避免使用者按压时 造成软性电路板32及触控板30的过度形变进而影响所按压触控板30周围的感 测元件320的误感应，并提高可挠性及增加使用寿命。而此类变换系为本发明 结构的等效变换、且为熟悉本技术领域者所熟知，故在此不再赘述。
请参阅图4所示，为本发明一实施例触控板装置实际应用示意图。图中所 示为一电子装置的输入装置，包含多个功能键和一触控板装置，其中，触控板 40上利用转印的方式标示了多个功能键符号，每一符号下皆具有一金属垫片(以 虚线框表示)，其触控板40为一平整的平面，方便使用者进行触控功能，亦可 以按压方式进行特殊功能键的功能，如输入阿拉伯数字或控制上、下、左、右 的方向等等。
本发明中，触控板装置藉由增加多个金属垫片于触控模组下方，以及在触 控模组的软性电路板介面结构的改良，即在软性电路板上钻多个孔洞，可有效 避免按压触控板时，因压应力集中于单一点易造成周围软性电路板与触控板的 形变型态，提高触控模组的可挠性，并增加可按压的不同的功能键，以提升触 控板装置的功能性。
本发明虽以较佳实施例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神及本发 明实体仅止于上述实施例尔。所以，任何所属技术领域中具有通常知识者，在 不脱离本发明的精神及范围内所作的修改，均应包含在下述请求项内。
触控板装置2应用于电子装置中，如：移动电话、个人数字助理装置、笔 记型电脑输入装置及其他可携式电子装置等；触控板装置2包括一触控模组与 多个金属垫片240。其中，触控模组可为一般电容式、电磁式或电阻式的型态， 由于其属于本技术领域的普通技术人员可以施行的，因此不再予以赘述说明。
触控模组具有一触控板20及一软性电路板22。其中，触控板20为触控板 装置与使用者的接触介面，利用一种热塑性、可透光或半透光的塑胶材质制成， 如：聚胺酯胶薄膜(TPU，Thermoplastic Polyurethane Pellet)；软性电路板 22位于触控板20下方，具有多个孔洞222与多个感测元件220。多个孔洞220 呈矩阵形排列，是在性电路板22中任一个感测元件220与感测元件220之间的 空隙处钻孔而得；根据所使用的感测元件间的空隙大小来设计，孔洞220的孔 径范围为0.6mm至2.0mm。
多个金属垫片240，设置于软性电路板22的底面下方特定位置，更对应放 置在多个感测元件220下方，其中，每一个金属垫片240即代表一特定功能键 的位置。其中，多个金属垫片240可依照电路设计将其直接设置于软性电路板 22下表面，或是相隔一段空隙设置于软性电路板22下方，好达到按压时的触 感以及使软性电路板22传递所按压的该一功能键的命令，以顺利执行此一功 能。又金属垫片之大小可依照触感及实际所需功能键数量做一设计调整。
当使用者按压某一个金属垫片240(功能键)时，因软性电路板22上具有多 个孔洞222，故可以增加其可挠性并避免软性电路板22及触控板20的过度形 变进而影响所按压触控板20周围的感测元件220的误感应。
其中，多个孔洞222设置于感测元件220与感测元件220之间的空隙处， 如此可以避免破坏多个感测元件220的功能，又可防止使用者按压触控模组时， 触控模组的过度形变并增加可挠性与使用寿命。当使用者将手指或是光笔等工 具接触于触控板20上时，软性电路板22的电压将有所改变，以感测使用者触 碰位置，并于电子装置的屏幕上产生相对应的游标讯号与游标位移控制。
软性电路板22可依据使用者的手指停留在触控板上同一定点的时间长短 以判定使用者是使用触控功能或是按压功能。当使用者停留于任一金属垫片240 位置上的时间超过25ms、或是直接施以一按压的力、或是超过25ms尚未移动 通过任一相邻的感应元件220，即判定为欲执行按压功能键240的功能，此时 将执行所按压的功能键240的功能并暂时停止触控功能；当使用者停留于任一 金属垫片240位置上的时间未超过25ms、或是移动通过任一相邻的感应元件220 尚未超过25ms，即判定为欲执行触控功能。其中，执行按压功能将优先于触控 功能，即当同一时刻触控命令与按压命令同时输入时，将优先执行按压命令。
然本发明并非只限于此一实施方式，请参阅同时图3A与图3B，图3A为本 发明另一实施例触控板装置示意图；图3B为本发明另一实施例触控板装置的软 性电路板的示意图。
其原理如同上述图2的实施例，其软性电路板32上的多个孔洞322只钻孔 设置于感测元件320下方具有金属垫片340的周围空隙，以避免使用者按压时 造成软性电路板32及触控板30的过度形变进而影响所按压触控板30周围的感 测元件320的误感应，并提高可挠性及增加使用寿命。而此类变换系为本发明 结构的等效变换、且为熟悉本技术领域者所熟知，故在此不再赘述。
请参阅图4所示，为本发明一实施例触控板装置实际应用示意图。图中所 示为一电子装置的输入装置，包含多个功能键和一触控板装置，其中，触控板 40上利用转印的方式标示了多个功能键符号，每一符号下皆具有一金属垫片(以 虚线框表示)，其触控板40为一平整的平面，方便使用者进行触控功能，亦可 以按压方式进行特殊功能键的功能，如输入阿拉伯数字或控制上、下、左、右 的方向等等。
本发明中，触控板装置藉由增加多个金属垫片于触控模组下方，以及在触 控模组的软性电路板介面结构的改良，即在软性电路板上钻多个孔洞，可有效 避免按压触控板时，因压应力集中于单一点易造成周围软性电路板与触控板的 形变型态，提高触控模组的可挠性，并增加可按压的不同的功能键，以提升触 控板装置的功能性。
本发明虽以较佳实施例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神及本发 明实体仅止于上述实施例尔。所以，任何所属技术领域中具有通常知识者，在 不脱离本发明的精神及范围内所作的修改，均应包含在下述请求项内。