CN101944898B - 触控按键装置以及使用此触控按键装置的电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触控按键装置以及使用此触控按键装置的电子装置。一种发光元件和触控发光表面位在同一区的触控按键装置，主要是以触碰感应导体，感应该触控发光表面是否被物体碰触，并以触碰感应元件侦测该触碰感应导体的电容值变化。其中该触控发光表面被物体碰触时，该触碰感应元件会侦测到该触碰感应导体的电容值变化，而决定位于该触控发光表面下方的该发光元件点亮方式。
Description
技术领域
本发明涉及触控按键装置以及使用此触控按键装置的电子装置，特别涉及发光元件和按键位在同一区的触控按键装置以及使用此触控按键装置的电子装置。
背景技术
图1绘示了已知技术的触控按键100的示意图。如图1所示，触控按键100包含了发光元件101、导光板103以及按键区105。如图1所示，当按键区105被按压后，发光元件101会发出光，然后通过导光板103将光导至按键区105。然而此类结构的缺点是发光元件101和按键区105是分开的，在工艺上较为复杂，且需要导光板103的成本，而且发光元件101和按键区105往往需要不同的电源。
发明内容
因此，本发明的目的为提供一种触控区和发光元件在同一区的触控按键装置。
本发明的实施例披露了一种触控按键装置，具有树脂层、触控发光表面、触碰感应导体、触碰感应元件以及位于该触控发光表面下方的发光元件，其中该触控发光表面被物体碰触时，该触碰感应元件会侦测到该触碰感应导体的电容值变化，用以决定该发光元件点亮方式，且树脂层覆盖该发光元件与该触碰感应导体。
更进一步，披露包含上述的触控按键装置的一种电子装置。
根据上述的实施例，可使触控按键、发光元件以及触碰感应导体位于同一区域，(或说发光元件在触控按键和触碰感应导体之间)。由此可简化工艺并让周边电路易于设计。
附图说明
图1绘示了已知技术的发光按键的示意图。
图2绘示了根据本发明的实施例的触控按键装置的动作原理示意图。
图3绘示了根据本发明的实施例的触控按键的俯视图。
图4A和4B绘示了根据本发明的实施例的触控按键的剖面图。
图5绘示了根据本发明的实施例的触控按键装置的示意图。
图6绘示了图5所示的触控按键装置去除掉触控面板之后的示意图。
图7绘示了图5所示的触控按键装置的背面示意图。
附图标记说明
100、300：触控按键 101：发光元件
103：导光板 105：按键区
201：输入区 203：输出区
205、207、209：感应区 211、701：控制IC
210：触碰感应装置 212：发光控制元件
101、213、215、217、305、401、601：发光元件
301：触控发光表面 303：触碰感应导体
403：金属线 405：触碰感应导体
406：金属垫 409、600：电路板
411：反射盖 413：环氧树脂
414：孔洞 415、417：倾斜面
500：触控按键装置 501：触控面板
503、505、507、509、511、513：触控按键
504、506、508、510、512、514：触控区
602-613：铜箔区
具体实施方式
图2绘示了根据本发明的实施例的触控按键装置的动作原理示意图。根据此图可以了解本发明的概念。如图2所示，根据本发明的实施例的触控按键装置可包含输入区201以及输出区203，输入区201包含多个感应区205、207以及209，而输出区203包含多个发光元件213、215以及217。感应区205、207或209在被碰触后(例如以人类的手指去碰触)，触碰感应装置210会感应到感应区205、207或209被碰触。在实施例中，触碰感应装置210可包含触碰感应导体以及触碰感应元件，其中触碰感应导体感应触控按键装置是否被物体碰触，而触碰感应元件侦测该触碰感应导体的电容值变化，藉以达到判断感应区205、207或209是否被碰触的作用。然后发光控制元件212会接收触碰感应装置210中的触碰感应元件所发出的信号，再用以决定发光元件213、215或217是否发光。在实施例中，触碰感应装置210以及发光控制元件212可整合于控制IC(Integration Circuit，集成电路)211当中。
图3绘示了根据本发明的实施例的触控按键300的示意图。如图3所示，触控按键300包含触控发光表面301、触碰感应导体303(即图2中触碰感应装置210中的触碰感应导体)以及发光元件305。触碰感应导体303用以感应触控发光表面301是否被物体(例如：人的手指)碰触，而发光元件305位于触控发光表面301的下方，优选为正中间下方，更进一步的说：触控发光表面301与触碰感应导体303不共平面，且发光元件305为触碰感应导体303所围绕。当触碰感应导体303感应到触控发光表面301被物体碰触时，触碰感应元件(即图2中触碰感应装置210中的触碰感应元件)会侦测到触碰感应导体303的电容变化，藉以判断触控发光表面301为物体碰触，进而提供信号至发光控制元件(即图2中的发光控制元件212)，再由发光控制元件决定该发光元件305亮(开)与暗(关)与否。换句话说，发光控制元件决定了发光元件的点亮方式。举例来说，当发光元件305未发光时，若触碰感应导体303感应到被碰触，则发光元件305会启动而发出光。若发光元件305已处于发光状态且触碰感应导体303感应到被碰触，则发光元件305会关闭而停止发出光。发光元件305所发出的至少一部分光将透过触控发光表面301透出，因此亦可将触控发光表面301视为发光区。在实施例中，触碰感应导体303为电容感应侦测点，当使用者的手指碰触到触控发光表面301时，会经由触控发光表面至触碰感应导体上感应电荷值，因此会引起电容的改变。触碰感应元件会侦测到电容改变而感测到触控发光表面301被碰触。须注意的是，所有可使触碰感应导体感应电荷值皆可使用于启动触控发光表面，而不限于人体的一部分。
图4绘示了根据本发明的实施例的触控按键400的剖面图，图4A使用的为芯片直接封装(Chip on Board，COB)结构，而图4B所使用的为表面粘着型(Surface Mount Device，SMD)结构。如图4A所示，发光元件401和触碰感应导体405皆设置于电路板409上，且发光元件401更透过金属线403与电路板409电性连结；更进一步的说，该触碰感应导体405形成时，亦可同时形成金属垫406于发光元件401下方，提供散热或更进一步提供发光元件401的另一电性连接之用，故该金属垫406可称为散热垫或导电层或散热导体层，视其功能而定；此外，该触碰感应导体405与该金属垫406可为铜箔层，但亦可为其他可导电性物质。
根据本发明的实施例的触控按键400的制造过程可简述如下。提供具有预留孔洞414的反射盖411，使用胶带封住孔洞414，再让环氧树脂(epoxy)413(可视为封胶材料)灌入反射盖411与该胶带所定义出的空间以覆盖发光元件401和触碰感应导体405。此环氧树脂413固定了触控按键400、发光元件401与触碰感应导体405的相对位置。如此一来，反射盖411便界定了触控发光表面的出光位置。更详细来说，反射盖411的倾斜面415、417定义出了孔洞414，也就是定义出了作为触控发光区的开口。
当环氧树脂灌满反射盖411所定义出的空间，再将电路板409盖上，待环氧树脂硬化后撕去胶带，可形成平坦的触控发光表面，则图3所示的触控按键300就完成。其中该发光元件401与该触碰感应导体405已安装于该电路板409上。图4B的元件与图4A类似，不同的地方在于图4A的发光元件401为发光二极管裸晶(Light Emitting Diode，LED)，图4B的发光元件421为表面粘着式的发光二极管元件(Surface Mount Light Emitting Device，SMD)。须注意的是，发光元件401和421并不限于发光二极管裸晶或表面粘着式的发光二极管元件，其可为其他形式的发光二极管，亦可为其他种类的发光元件。
图4A和图4B所示的实施例亦可表示为以下所述的结构：具有开口(即孔洞414)的盖体(即反射盖411)露出了发光元件401以及部分触碰感应导体405，且盖体与触碰感应导体405相接触。其中开口作为触控发光区之用，而盖体的倾斜面415和417定义出了开口。而封胶材料(即环氧树脂413)填满开口以提供平坦的触控发光表面。其中封胶材料填充了盖体与电路板409所定义的空间，并覆盖了发光元件401与部分触碰感应导体405。
图5绘示了根据本发明的实施例的触控按键装置500的示意图。在此实施例中，触控按键装置500使用在电子装置上，如图5所示，触控按键装置500包含触控面板501，而触控面板501上具有多个触控按键503、505、507、509、511以及513，当触控按键503、505、507、509、511或513被触碰时，被触碰的触控按键本身会发出光，此发出的光是来自位于被触碰的触控按键底下的相对应的发光元件，且使用触控按键装置500的电子装置会有相对应的动作。举例来说，当触控按键503被触碰时，除触控按键503会发出光外，电子装置亦会执行烘焙的动作。此外，相对应于触控按键503、505、507、509、511以及513的触控区504、506、508、510、512以及514，亦可启动触控按键503、505、507、509、511以及513以及相对应的功能。举例来说，当碰触触控区510时，触控按键509亦会发出光且使用触控按键装置500的电子装置的灯光也会因此启动。
图6绘示了图5所示的触控按键装置去除掉触控面板之后的示意图。如图6所示，触控按键503、505、507、509、511以及513底下可以为单个或多个发光元件601设置在电路板600上。第一铜箔区603、605、607、609、611以及613分别位于触控区504、506、508、510、512以及514底下，而第二铜箔区602、604、606、608、610以及612分别位于触控按键503、505、507、509、511以及513底下。第一与第二铜箔区602～613为触碰感应按键的一部分，因此当触控区504、506、508、510、512、514，或者触控按键503、505、507、509、511、513被碰触时，相对应的第一与第二铜箔区602～613上所感应的电容会因此而改变，故可感应到触控区或者触控按键被碰触。
图7绘示了图5所示的触控按键装置500的背面示意图。如图7所示，控制IC701被设置于电路板600的背面，亦即控制IC701和发光元件位于电路板600的不同侧。控制IC701可整合图2中所述的触碰感应装置210以及发光控制元件212，控制IC701在此实施例中分别电连接到图6的触控按键503、505、507、509、511、513，以及触控区504、506、508、510、512以及514的相对应第一与第二铜箔区602-613，由此可让控制IC701感应到触控按键或触控区被触碰而控制发光元件601的发光与否，以及决定触控按键的相对应电子装置的相对应动作。
须注意的是，上述的发光元件数量和各元件配置方式仅用以举例，并非用以限定本发明。
根据上述的实施例，可使触控按键、发光元件以及触碰感应导体位于同一区域，(或说发光元件在触控按键和触碰感应导体之间)。由此可简化工艺并让周边电路易于设计。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种触控按键装置，包含：
树脂层，用以形成平坦的触控发光表面；
触碰感应导体，藉以感应该触控发光表面是否被物体碰触；
触碰感应元件，用以侦测该触碰感应导体的电容值变化；以及
发光元件，位于该触控发光表面的下方，
其中该触控发光表面被该物体碰触时，该触碰感应元件会侦测到该触碰感应导体的电容值变化，用以决定该发光元件点亮方式，该树脂层覆盖该发光元件与该触碰感应导体。
2.如权利要求1所述的触控按键装置，其中该触碰感应导体围绕该发光元件且与该触控发光表面不共平面。
3.如权利要求1所述的触控按键装置，还包含发光控制元件，其中该发光控制元件接收该触碰感应元件所发出的信号，再用以决定该发光元件是否发光，该触碰感应元件以及该发光控制元件与该发光元件位于电路板的不同侧。
4.一种电子装置，包含：
触控按键装置，具有：
触控面板，具有至少一触控按键；
触碰感应导体，藉以感应该触控按键是否被物体碰触；
触碰感应元件，用以侦测该触碰感应导体的电容值变化；
至少一发光元件，位于该触控按键的下方；以及
树脂层，位于该触控面板、发光元件与该触碰感应导体间，用以固定该触控面板、发光元件与该触碰感应导体的相对位置；
其中该触碰感应元件感应到该触控按键被该物体碰触时，该触碰感应元件会侦测到触碰感应导体的电容值变化用以决定该发光元件点亮方式，且该电子装置会有相对应的动作。
5.如权利要求4所述的电子装置，其中该触碰感应导体围绕该发光元件与该触控面板不共平面。
6.如权利要求4所述的电子装置，还包含发光控制元件，其中该发光控制元件接收该触碰感应元件所发出的信号，再用以决定该发光元件是否发光，且该触碰感应元件以及该发光控制元件与该发光元件位于电路板的不同侧。
7.一种触控按键装置，包含：
电路板；
至少一发光元件与围绕该发光元件的触碰感应导体位于该电路板上；
盖体，具有开口露出该发光元件与部分该触碰感应导体；以及
封胶材料，覆盖该发光元件与该部分触碰感应导体，
其中该开口为触控发光区，该封胶材料填满该开口，用以提供平坦的触控发光表面。
8.如权利要求7所述的触控按键装置，其中该盖体与触碰感应导体相接触。
9.如权利要求8所述的触控按键装置，其中该盖体具有多个倾斜面，多个倾斜面定义出该开口。
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