TW202111496A - 觸控模組 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種觸控模組，包括導光板、可產生光束之光源模組、導電線路以及保護蓋，且導光板具有複數發光圖案。導電線路設置於導光板之上表面上，且可偵測手指而產生觸控訊號。保護蓋覆蓋導光板以及導電線路，且可被手指觸碰。其中，當光束投射至複數發光圖案時，複數發光圖案被顯示於保護蓋上。而當光束未被產生時，複數發光圖案不被顯示於保護蓋上。

Description

觸控模組
本發明係關於一種輸入裝置，尤其係關於設置於電腦上之處控模組。
常見的傳統電腦週邊輸入裝置包括滑鼠裝置、鍵盤裝置以及軌跡球裝置等等。隨著時代的進步，市面上推出了觸控模組，可供使用者直接利用手指於觸控模組上操作，而得以操作電腦系統。觸控模組之應用相當廣泛，由早期的筆記型電腦上已包含有觸控模組，其可控制游標之移動或進行使用者介面之圖像之點擊，而不需使用滑鼠即可操作筆記型電腦。觸控模組的優點在於，可供使用者以直覺性的方式操作之，而便於執行各種指令。
請參閱圖1，其為習知筆記型電腦與觸控模組之結構示意圖。習知觸控模組1設置於筆記型電腦10的電腦機殼101內，且部份顯露於外，以供使用者之手指以觸碰方式對筆記型電腦10進行操作。例如：使用者可藉由手指觸碰觸控模組1且於習知觸控模組1上滑動以移動筆記型電腦10之螢幕102上的游標103。或者，亦可藉由按壓習知觸控模組1而使筆記型電腦2執行按鍵功能。因此可知，習知觸控模組1可替代滑鼠之功用，令使用者不需額外攜帶、裝設滑鼠而帶來不便。
隨著觸控模組之發展，市面上推出具有多輸入功能之觸控模組，以提供較多的功能。其中，觸控模組中包含有發光模組，以產生光束。 當發光模組被開啟而產生光束時，因應光束之通過，觸控模組可顯示出預設的圖案而提供第一種輸入模式，例如：觸控模組顯示出數字鍵盤的圖案，使得觸控模組可提供數字輸入功能。反之。當發光模組未被開啟時，觸控模組則不顯示圖案，因而可提供第二種輸入模式，例如：傳統的控制游標移動功能。
簡言之，使用者可藉由圖案是否被顯示而判斷觸控模組目前處於何種輸入模式，進而依據其模式進行相對應的操作。例如：發光模組不被開啟時，觸控模組之外觀為整面黑色之狀態，且該輸入模式被預設為控制滑鼠游標之模式，此時，使用者可根據顯示為整面黑色之觸控模組時而進行移動滑鼠及點選之動作。而於發光模組被開啟時，觸控模組顯示出發光之數字鍵盤，且該輸入模式則被預設為控制數字鍵盤的模式。此時，使用者可根據所顯示出的數字鍵盤圖案而透過觸控模組輸入數字及符號等。
接下來說明具有多輸入功能之觸控模組之內部結構。請參閱圖2，其為習知具有多輸入功能之觸控模組之結構側視剖面示意圖。習知具有多輸入功能之觸控模組2包括電路板21、複數發光元件22(圖中僅顯示一個)、導光板23以及保護蓋24。電路板21包括第一導電線路211以及第二導電線路212。發光元件22設置於電路板21之一側邊且電性連接於第一導電線路211，以藉由電路板而獲得電力，進而被驅動且產生光束B1。導光板23設置於電路板21上，且使複數發光元件22位於導光板23之側邊，如此配置可令複數發光元件22所產生之光束B1得以投射進入導光板23內。其中，導光板23具有導光網點231，其可改變光束B1之行進方向，以引導光束B1往上方投射。保護蓋24覆蓋導光板23，以保護導光板23，其中，保護蓋24具有複數圖案241，且複數圖案241係以印刷方式而設置 於保護蓋24上。
電路板21中，第一導電線路係分佈於保護蓋24之下方，且其功能為偵測使用者之手指的觸碰，以產生相對應的觸控訊號。藉由上述結構，習知具有多輸入功能之觸控模組2得以實現可於不同狀態提供不同的輸入功能。其中，第一導電線路211以及第二導電線路212係以金屬材料而形成於電路板21上。
然而，為了偵測手指觸碰的位置，習知具有多輸入功能之觸控模組2中的電路板21必須採用包含整個保護蓋24的尺寸，其將造成觸控模組2之尺寸及厚度過大，而難以進行結構輕薄化。
因此，需要一種具有輕薄外型之觸控模組。
本發明之目的在於提供一種具有輕薄外型之觸控模組。
於一較佳實施例中，本發明提供一種觸控模組，用以被一手指觸碰而產生一觸控訊號，包括一導光板、一光源模組、一導電線路以及一保護蓋，且該導光板具有複數發光圖案。該光源模組設置於該導光板之一側邊，用以產生一光束，且投射該光束至該導光板內。該導電線路設置於該導光板之一上表面上，用以偵測該手指而產生該觸控訊號。該保護蓋覆蓋該導光板以及該導電線路，用以保護該導電線路，且可被該手指觸碰；其中，當該光束投射至該複數發光圖案時，該複數發光圖案被顯示於該保護蓋上；而當該光束未被產生時，該複數發光圖案不被顯示於該保護蓋。
於一較佳實施例中，本發明提供亦一種觸控模組，用以被一手指觸碰而產生一觸控訊號，包括一導光板、一光源模組、一第一導電線路、一第二導電線路以及一保護蓋，且該導光板具有複數發光圖案。該光源模組設置於該導光板之一側邊，用以產生一光束，且投射該光束至該導 光板內。該第一導電線路設置於該導光板之一上表面上，且該第二導電線路設置於該導光板之一下表面上，用以與該第一導電線路共同偵測該手指而產生該觸控訊號。該保護蓋覆蓋該導光板以及該第一導電線路，用以保護該第一導電線路，且可被該手指觸碰；其中，當該光束投射至該複數發光圖案時，該複數發光圖案被顯示於該保護蓋上；而當該光束未被產生時，該複數發光圖案不被顯示於該保護蓋。
簡言之，本發明觸控模組中進行偵測手指的導電線路係設置於導光板上，且因應導電線路之材料特性而可具有輕薄的結構，故導電線路不會大幅增加導光板之厚度。再者，由於本發明觸控模組中之電路板不需進行偵測手指的運作，故電路板之尺寸僅需足夠承載複數發光元件即足夠。換言之，相較於習知技術，電路板之尺寸可大幅縮小。因此，本發明觸控模組可具有輕薄的外型，而改善習知技術的問題。
1、2、3、4‧‧‧觸控模組
10‧‧‧筆記型電腦
21、321‧‧‧電路板
22、322‧‧‧發光元件
23、31、41‧‧‧導光板
24、34、45‧‧‧保護蓋
32、42‧‧‧光源模組
33‧‧‧導電線路
43、211‧‧‧第一導電線路
44、212‧‧‧第二導電線路
101‧‧‧電腦機殼
102‧‧‧螢幕
103‧‧‧游標
231‧‧‧導光網點
241‧‧‧圖案
311、411‧‧‧發光圖案
B1、B2、B3‧‧‧光束
圖1係習知鍵盤之外觀結構示意圖。
圖2係習知具有多輸入功能之觸控模組之結構側視剖面示意圖。
圖3係本發明觸控模組於第一較佳實施例中之結構側視剖面示意圖。
圖4係本發明觸控模組於第二較佳實施例中之結構側視剖面示意圖。
鑑於習知技術所造成的問題，本發明提供一種可解決習知技術問題之觸控模組。本發明之實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與尺寸可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件，為所屬技 術領域中具有通常技術者所知之形態。本領域中具有通常技術者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。
請參閱圖3，其為本發明觸控模組於第一較佳實施例中之結構側視剖面示意圖。觸控模組3可被使用者之手指觸碰而產生相對應的觸控訊號，其包括導光板31、光源模組32、導電線路33以及保護蓋34，且導光板31具有複數發光圖案311。光源模組32設置於導光板31之側邊，其功能為產生光束B2，且投射光束B2至導光板31內。導電線路33設置於導光板31之上表面上，其功能為偵測使者之手指的觸碰位置而產生相對應之觸控訊號。保護蓋34覆蓋導光板31以及導電線路33，其功能為保護導電線路31，且可被手指觸碰。其中，當光束B2投射至複數發光圖案311時，複數發光圖案311被顯示於保護蓋34上。反之，當光束B2未被產生時，複數發光圖案311則不被顯示於保護蓋34。
於本較佳實施例中，複數發光圖案311係設置於導光板31之下表面上的印刷網點或導光微結構，而保護蓋34係以半透明材料所製成，且保護蓋34具有預定遮光率。當光束B2經過複數發光圖案311且投射至保護蓋34時，複數發光圖案311可被顯示於保護蓋34上。而當光束B2未投射至保護蓋34時，因應保護蓋34本身的預定遮光率，故不顯示複數發光圖案311於保護蓋34上。
光源模組32包括電路板321以及複數發光元件322(圖中僅顯示一個)，電路板321設置於導光板31之側邊，且其可提供電力予複數發光元件322。複數發光元件322設置於電路板321上，其可接收電路板321所提供之電力而產生光束B2。於本較佳實施例中，發光元件322可採用側向式發光二極體，且電路板321係印刷電路板(PCB)或軟性電路板(FPC)。
需特別說明的是，導光板31可利用玻璃材料、聚碳酸酯 (Polycarbonate，PC)材料或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)材料所製成，且對導光板31進行黃光製程或雷射製程而蝕刻出導電線路33。再者，導電線路33可藉由其他線路電性連接至外部驅動電路(未顯示於圖中)。於本較佳實施例中，導電線路33係由銦錫氧化物(ITO)所組成，且導電線路33與導光板31共同形成自容(Self Capacitance)式觸控板。由於銦錫氧化物係為透明，故不阻擋光束B2之行進，而不影響觸控模組3之發光效果。其中，關於自容式觸控板之詳細結構以及運作原理係為熟知本技藝人士所公知，故不再多加說明。
接下來說明本發明觸控模組3之運作情形。當光源模組32未被驅動而不產生光束B2時，觸控模組3處於第一輸入模式，且因應保護蓋34之預定遮光率，而不顯示複數發光圖案311於保護蓋34上。當光源模組32被驅動而使複數發光元件322產生光束B2時，觸控模組3被切換模式而處於第二輸入模式。其中，光束B2被投射進入導光板31內且經過複數發光圖案311，使得光束B2之行進方向被改變而往上投射，且光束B2被投射至保護蓋34上，藉此可顯示複數發光圖案311於保護蓋34上。上述觸控模組3所進行的模式切換的運作可藉由外部的微處理器或控制晶片而進行之，且其詳細運作係為熟知本技藝人士所公知，故不再贅述。
由圖3可看出，本發明觸控模組3中進行偵測手指的導電線路33係設置於導光板31上，且因應導電線路33之材料特性而可具有輕薄的結構，故導電線路33不會大幅增加導光板31之厚度。再者，由於本發明觸控模組3中之電路板321不需進行偵測手指的運作，故電路板321之尺寸僅需足夠承載複數發光元件322即可。換言之，電路板321之尺寸可大幅縮小。因此，本發明觸控模組3可具有輕薄的外型，而改善習知技術的問題。
此外，本發明更提供與上述不同作法之第二較佳實施例。請參閱圖4，其為本發明觸控模組於第二較佳實施例中之結構側視剖面示意圖。觸控模組4包括導光板41、光源模組42、第一導電線路43、第二導電線路44以及保護蓋45，且導光板41具有複數發光圖案411。光源模組42包括電路板421以及可產生光束B3之複數發光元件422。本較佳實施例之觸控模組4的結構大致上與前述較佳實施例之觸控模組3的結構相同，且該兩者之相同之處則不再贅述。而該兩者之間的差異在於，本較佳實施例之觸控模組4更包含有第二導電線路44。
圖4中，第一導電線路43設置於導光板41之上表面上，而第二導電線路44則設置於導光板41之下表面上，其功能為與第一導電線路43共同偵測使用者之手指的位置，而產生相對應之觸控訊號。於本較佳實施例中，第一導電線路43以及第二導電線路44與導光板41共同形成互容(Mutual Capacitance)式觸控板，且第一導電線路43以及第二導電線路44皆由銦錫氧化物所組成。而第一導電線路43以及第二導電線路44之形成製程皆與前述較佳實施例之導電線路33大致上相同，故不再贅述。
由圖4可看出，本發明觸控模組4中進行偵測手指的第一導電線路43以及第二導電線路44皆設置於導光板31上，且因應第一導電線路43以及第二導電線路44之材料特性而可具有輕薄的結構，故第一導電線路43以及第二導電線路44不會大幅增加導光板41之厚度。與前述較佳實施例相同的：由於本發明觸控模組4中之電路板421不需進行偵測手指的運作，故電路板421之尺寸僅需足夠承載複數發光元件422即足夠。換言之，電路板421之尺寸可大幅縮小。因此，本發明觸控模組4可具有輕薄的外型，而改善習知技術的問題。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之 申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。
3‧‧‧觸控模組
31‧‧‧導光板
32‧‧‧光源模組
33‧‧‧導電線路
34‧‧‧保護蓋
311‧‧‧發光圖案
321‧‧‧電路板
322‧‧‧發光元件
B2‧‧‧光束

Claims (10)

  1. 一種觸控模組，用以被一手指觸碰而產生一觸控訊號，包括：一導光板，具有複數發光圖案；一光源模組，設置於該導光板之一側邊，用以產生一光束，且投射該光束至該導光板內；一導電線路，設置於該導光板之一上表面上，用以偵測該手指而產生該觸控訊號；以及一保護蓋，覆蓋該導光板以及該導電線路，用以保護該導電線路，且可被該手指觸碰；其中，當該光束投射至該複數發光圖案時，該複數發光圖案被顯示於該保護蓋上；而當該光束未被產生時，該複數發光圖案不被顯示於該保護蓋。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中，該光源模組包括：一電路板，設置於該導光板之該側邊，用以提供一電力；以及一發光元件，設置於該電路板上，用以因應該電力而產生該光束。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中，該導電線路與該導光板共同形成一自容式觸控板，且該導電線路係由銦錫氧化物所組成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中，該複數發光圖案係設置於該導光板之一下表面上之印刷網點或導光微結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控模組，其中，該保護蓋係以半透明材料所製成，且該保護蓋具有一預定遮光率；當該光束經過該複數發光圖案且投射至該保護蓋時，該複數發光圖案被顯示於該保護蓋上；而當該光 束未投射至該保護蓋時，因應該預定遮光率而不顯示該複數發光圖案於該保護蓋上。
  6. 一種觸控模組，用以被一手指觸碰而產生一觸控訊號，包括：一導光板，具有複數發光圖案；一光源模組，設置於該導光板之一側邊，用以產生一光束，且投射該光束至該導光板內；一第一導電線路，設置於該導光板之一上表面上；一第二導電線路，設置於該導光板之一下表面上，用以與該第一導電線路共同偵測該手指而產生該觸控訊號；以及一保護蓋，覆蓋該導光板以及該第一導電線路，用以保護該第一導電線路，且可被該手指觸碰；其中，當該光束投射至該複數發光圖案時，該複數發光圖案被顯示於該保護蓋上；而當該光束未被產生時，該複數發光圖案不被顯示於該保護蓋。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控模組，其中，該光源模組包括：一電路板，設置於該導光板之該側邊，用以提供一電力；以及一發光元件，設置於該電路板上，用以因應該電力而產生該光束。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之觸控模組，其中，該第一導電線路以及該第二導電線路與該導光板共同形成一互容式觸控板，且該第一導電線路以及該第二導電線路係由銦錫氧化物所組成。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之觸控模組，其中，該複數發光圖案係設置於該導光板之一下表面上之印刷網點或導光微結構。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之觸控模組，其中，該保護蓋係以半透明 材料所製成，且該保護蓋具有一預定遮光率；當該光束經過該複數發光圖案且投射至該保護蓋時，該複數發光圖案被顯示於該保護蓋上；而當該光束未投射至該保護蓋時，因應該預定遮光率而不顯示該複數發光圖案於該保護蓋上。
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