TW202113562A - 觸控板模組 - Google Patents

Abstract

一種觸控板模組，包括一觸控感測層、一保護層、一緩衝件、一電路板、一開關元件以及一傳導柱。前述保護層設置於前述觸控感測層之一上表面，前述緩衝件設置於前述觸控感測層之一下表面，前述開關元件電性連接前述電路板，前述傳導柱連接前述緩衝件以及前述開關元件。特別地是，當前述保護層受一外力按壓時，前述外力經由前述傳導件傳遞至開關元件以觸發前述開關元件。

Description

觸控板模組

本發明是有關於一種觸控板模組，特別是有關於一種具有傳導柱之觸控板模組。

傳統的筆記型電腦通常設有觸控板(Touchpad)，以方便使用者控制游標或輸入資料。然而，習知觸控板雖具有可按壓點擊之功能，但是由於觸控板本身的結構侷限，使用者往往無法在按壓時獲得良好的觸覺回饋感(haptic feedback)；此外，由於習知觸控板大多缺乏偵測按壓力道之功能，所以常會因為感測不夠靈敏而產生誤判指令等情形，從而造成使用上的不便。

有鑑於此，如何改善習知觸控板的結構設計，以克服前述習知問題點始成為一重要之課題。

有鑑於前述習知問題點，本發明之一實施例提供一種觸控板模組，包括一觸控感測層、一保護層、一緩衝件、一電路板、一開關元件以及一傳導柱。前述保護層設置於前述觸控感測層之一上表面，前述緩衝件設置於前述觸控感測層之一下表面，前述開關元件電性連接前述電路板，前述傳導柱連接前述緩衝件以及前述開關元件。特別地是，當前述保護層受一外力按壓時，前述外力經由前述傳導件傳遞並觸發前述開關元件。

於一實施例中，前述觸控板模組更包括一震動元件，電性連接前述電路板，且前述震動元件、前述開關元件、前述傳導柱以及前述緩衝件沿一垂直方向排列，其中前述垂直方向垂直於前述電路板。

於一實施例中，前述觸控板模組更包括一電池，設置於前述觸控感測層以及前述電路板之間，且前述傳導柱穿過前述電池。

於一實施例中，前述觸控板模組更包括一支撐件，前述支撐件設置於前述電路板上並朝前述觸控感測層方向凸出，當前述保護層以及前述觸控感測層受一外力按壓而朝前述電路板方向變形時，前述支撐件抵接前述觸控感測層。

於一實施例中，前述觸控板模組更包括複數個緩衝件，且前述傳導柱具有一樹枝狀結構，其中前述樹枝狀結構連接前述些緩衝件。

於一實施例中，前述觸控板模組更包括一震動元件，電性連接前述電路板，且前述震動元件以及前述開關元件沿一垂直方向排列，其中前述垂直方向垂直於前述電路板。

於一實施例中，前述些緩衝件的其中之一與前述開關元件在前述垂直方向上至少部分重疊。

於一實施例中，前述觸控板模組更包括一電池，設置於前述觸控感測層以及前述電路板之間，且前述傳導柱穿過前述電池。

本發明另一實施例更提供一種觸控板模組，包括一觸控感測層、一保護層、一電路板、複數個震動元件、複數個傳導柱以及一開關元件。前述保護層設置於前述觸控感測層之一上表面，前述緩衝件設置於前述觸控感測層之一下表面，前述震動元件電性連接前述電路板，前述傳導柱連接前述些緩衝件以及前述些震動元件，前述開關元件電性連接前述電路板。特別地是，前述些震動元件的其中之一者與前述開關元件沿一垂直方向排列，其中前述垂直方向垂直於前述電路板，且當前述保護層受一外力按壓時，前述外力經由前述傳導件的其中之一者傳遞並觸發前述開關元件。

於一實施例中，前述觸控板模組更包括複數個開關元件，且前述些傳導柱分別連接前述些緩衝件以及前述些開關元件。

以下說明本發明實施例之觸控板模組。然而，可輕易了解本發明實施例提供許多合適的發明概念而可實施於廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實施例僅僅用於說明以特定方法使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有一與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下各實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，實施方式中所使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

首先請參閱第1圖，其中第1圖表示本發明一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第1圖所示之觸控板模組例如可設置於一筆記型電腦中，以方便使用者控制游標或輸入資料，其主要包含有一電路板10、一觸控感測層20(touch sensor layer)、一保護層30、一緩衝件R、一開關元件S以及一傳導柱T，前述保護層30設置於觸控感測層20的上表面，前述緩衝件R設置於觸控感測層20的下表面，前述開關元件S則是設置於電路板10上，並且與電路板10電性連接。

從第1圖中可以看出，前述傳導柱T係連接緩衝件R以及開關元件S，當使用者施加一外力F按壓保護層30上方之感測面時(如第1圖中之箭頭方向所示)，前述緩衝件R會受壓變形，此時該外力F即可透過觸控感測層20、緩衝件R以及傳導柱T而傳遞到電路板10上的開關元件S，藉以觸發前述開關元件T而達成點擊之效果。

舉例而言，前述保護層30可具有聚酯樹脂(Mylar)或玻璃材質，前述緩衝件R可具有橡膠材質，前述傳導柱T則可具有塑膠、塑鋼或金屬材質。此外，前述開關元件S可以是金屬彈片開關(metal dome switch)、觸動開關(tactile switch)或者具備壓力感測功能之力感測開關(force sensor switch)。

接著請參閱第2圖，其中第2圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第2圖之實施例與第1圖的主要差異在於：本實施例之觸控板模組更包括一震動元件V，其中前述震動元件V設置於電路板10上，並且與電路板10電性連接，前述開關元件S則是疊設於震動元件V上方。具體而言，前述震動元件V、開關元件S、傳導柱T以及緩衝件R係沿著垂直方向排列，且該垂直方向大致垂直於前述電路板10。

如第2圖所示，為了增加使用者按壓時的回饋感，於本實施例中係加入了震動元件V來模擬傳統按鍵的觸覺回饋(haptic feedback)；舉例而言，前述震動元件V可包含一鈕扣型震動馬達(coin vibration motor)，當使用者按壓保護層30上方之感測面時，可經由傳導柱T壓迫並觸發電路板10上的開關元件S，此時開關元件S可傳遞一觸發訊號給震動元件V並使其產生震動，而前述震動會經由傳導柱T向上傳遞至保護層30，藉以讓使用者能夠得到觸覺回饋，並確認按壓或點擊的動作已執行成功。

需特別說明的是，本實施例藉由在傳導柱T與和觸控感測層20之間設置緩衝件R，使得傳導柱T不會直接接觸觸控感測層20，藉此能有效避免使用者在按壓觸控板模組時或者震動元件V在產生震動時導致觸控感測層20或保護層30破裂。

接著請參閱第3圖，其中第3圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第3圖之實施例與第2圖的主要差異在於：本實施例之觸控板模組更包括一電池B，設置於觸控感測層20以及電路板10之間，其中傳導柱T係穿過電池B。如第3圖所示，由於傳導柱T在觸控板模組內部佔據有特定的高度，因此可利用傳導柱T周圍的空間設置電池B，甚至可使傳導柱T穿過前述電池B以有效地利用空間。

接著請參閱第4圖，其中第4圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第4圖之實施例與第1圖的主要差異在於：本實施例之觸控板模組更包括至少一支撐件C，其中支撐件C係設置於電路板10上並朝觸控感測層20方向凸出。需特別說明的是，當觸控板模組未受到外力按壓時，前述支撐件C與觸控感測層20之間可相隔一距離，而當使用者施加一外力按壓保護層30上方之感側面時(如第4圖所示)，保護層30以及觸控感測層20會朝下方略為彎曲變形，此時可藉由支撐件C抵接觸控感測層20以限制其變形量，從而能夠有效防止保護層30以及觸控感測層20因過度彎曲變形而導致其結構受損。

接著請參閱第5圖，其中第5圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第5圖之實施例與第1圖的主要差異在於：本實施例之觸控板模組更包括複數個緩衝件R，且傳導柱T具有樹枝狀結構。

如第5圖所示，前述傳導柱T係透過樹枝狀結構的末端分別連接前述緩衝件R。如此一來，當使用者按壓保護層30上方之感測面時，即使按壓的位置稍微偏離電路板10上的開關元件S，仍可透過緩衝件R和傳導柱T壓迫並有效地觸發電路板10上的開關元件S，從而能增加可按壓點擊的有效區域以提供良好的使用者經驗(User experience)。

接著請參閱第6圖，其中第6圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第6圖之實施例與第5圖的主要差異在於：本實施例之觸控板模組更包括一震動元件V，其中前述震動元件V設置於電路板10上，並且與電路板10電性連接，前述開關元件S則是疊設於震動元件V上方。具體而言，前述震動元件V、開關元件S、傳導柱T以及緩衝件R係沿著垂直方向排列，且該垂直方向大致垂直於前述電路板10。如前所述，藉由設置震動元件V可提升使用者按壓時的觸覺回饋(haptic feedback)，其中前述震動元件V可包含一鈕扣型震動馬達(coin vibration motor)。

第7圖表示第6圖中之震動元件V、開關元件S與緩衝件R的相對位置關係示意圖。如第7圖所示，在本實施例之觸控板模組中設有四個緩衝件R，該些緩衝件R係相對於震動元件V和開關元件S對稱排列並組成一三芒星(three-pointed star)結構，其中位在三芒星結構中央的緩衝件R和前述震動元件V或開關元件S於垂直方向上至少部分重疊。

接著請參閱第8圖，其中第8圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第8圖之實施例與第6圖的主要差異在於：本實施例之觸控板模組更包括一電池B，設置於觸控感測層20以及電路板10之間，其中傳導柱T係穿過電池B。如第8圖所示，由於傳導柱T在觸控板模組內部佔據有特定的厚度，因此可利用傳導柱T周圍的空間設置電池B，甚至可使傳導柱T穿過前述電池B以有效地利用空間。

接著請參閱第9圖，其中第9圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第9圖之實施例與第2圖的主要差異在於：本實施例之觸控板模組更包括有複數個緩衝件R、複數個傳導柱R以及複數個震動元件V，其中該些傳導柱T的頂端連接該些緩衝件R，該些傳導柱T的底端則是直接或間接地連接該些震動元件V，其中一開關元件T係疊設於位在中央的震動元件V上方並且電性連接電路板10。

藉由第9圖的配置方式，當使用者按壓保護層30上方之感測面時，可經由位在中央的傳導柱T壓迫並觸發開關元件S，此時開關元件S可產生之一觸發訊號並透過電路板10傳遞到各個震動元件V，藉以使震動元件V產生震動，其中前述震動可經由多個傳導柱T分別向上傳遞至保護層30，從而讓使用者能夠得到良好的觸覺回饋。

接著請參閱第10圖，其中第10圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。第10圖之實施例與第9圖的主要差異在於：本實施例之觸控板模組更包括有複數個開關元件S，前述開關元件S分別疊設於震動元件V上方，且前述傳導柱T分別連接前述緩衝件R以及前述開關元件S。

藉由第10圖的配置方式，當使用者按壓保護層30上方之感測面時，即使按壓的位置稍微偏離電路板10中央的開關元件S，仍可透過附近的緩衝件R和傳導柱T壓迫並觸發其他的開關元件S，從而能大幅增加可按壓點擊的有效區域，同時也能透過震動元件V產生震動以提供使用者良好的觸覺回饋。

第11圖表示第10圖中之震動元件V、開關元件S與緩衝件R的相對位置關係示意圖。如第7圖所示，在本實施例之觸控板模組中設有四個震動元件V、四個開關元件S以及四個緩衝件R，前述震動元件V、開關元件S與緩衝件R係排列並組成一三芒星(three-pointed star)結構，其中前述緩衝件R分別與前述震動元件V或開關元件S在垂直方向上至少部分重疊。

雖然本發明的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本發明之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本發明揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本發明使用。因此，本發明之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本發明之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

雖然本發明已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項工藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:電路板 20:觸控感測層 30:保護層 B:電池 C:支撐件 F:外力 R:緩衝件 S:開關元件 T:傳導柱 V:震動元件

第1圖表示本發明一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第2圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第3圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第4圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第5圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第6圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第7圖表示第6圖中之震動元件V、開關元件S與緩衝件R的相對位置關係示意圖。 第8圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第9圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第10圖表示本發明另一實施例之觸控板模組的局部剖視圖。 第11圖表示第10圖中之震動元件V、開關元件S與緩衝件R的相對位置關係示意圖。

10:電路板

20:觸控感測層

30:保護層

F:外力

R:緩衝件

S:開關元件

T:傳導柱

Claims (10)

1. 一種觸控板模組，包括： 一觸控感測層； 一保護層，設置於該觸控感測層之一上表面； 一緩衝件，設置於該觸控感測層之一下表面； 一電路板； 一開關元件，電性連接該電路板；以及 一傳導柱，連接該緩衝件以及該開關元件，其中當該保護層受一外力按壓時，該外力經由該傳導件傳遞至該開關元件以觸發該開關元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該觸控板模組更包括一震動元件，電性連接該電路板，且該震動元件、該開關元件、該傳導柱以及該緩衝件沿一垂直方向排列，其中該垂直方向垂直於該電路板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該觸控板模組更包括一電池，設置於該觸控感測層以及該電路板之間，且該傳導柱穿過該電池。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該觸控板模組更包括一支撐件，該支撐件設置於該電路板上並朝該觸控感測層方向凸出，當該保護層以及該觸控感測層受一外力按壓而朝該電路板方向變形時，該支撐件抵接該觸控感測層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該觸控板模組更包括複數個緩衝件，且該傳導柱具有一樹枝狀結構，其中該樹枝狀結構連接該些緩衝件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控板模組，其中該觸控板模組更包括一震動元件，電性連接該電路板，且該震動元件以及該開關元件沿一垂直方向排列，其中該垂直方向垂直於該電路板。
7. 如申請專利範圍第5項所述之觸控板模組，其中該些緩衝件的其中之一與該開關元件在該垂直方向上至少部分重疊。
8. 如申請專利範圍第5項所述之觸控板模組，其中該觸控板模組更包括一電池，設置於該觸控感測層以及該電路板之間，且該傳導柱穿過該電池。
9. 一種觸控板模組，包括： 一觸控感測層； 一保護層，設置於該觸控感測層之一上表面； 複數個緩衝件，設置於該觸控感測層之一下表面； 一電路板； 複數個震動元件，電性連接該電路板； 複數個傳導柱，連接該些緩衝件以及該些震動元件；以及 一開關元件，電性連接該電路板，且該些震動元件的其中之一者與該開關元件沿一垂直方向排列，其中該垂直方向垂直於該電路板，當該保護層受一外力按壓時，該外力經由該些傳導件的其中之一者傳遞至該開關元件以觸發該開關元件。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板模組，其中該觸控板模組更包括複數個開關元件，且該些傳導柱分別連接該些緩衝件以及該些開關元件。

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