TWI408577B - 具觸控功能之電子裝置 - Google Patents

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Description

具觸控功能之電子裝置
本發明係關於一種具有觸控功能之電子裝置,特別是關於其包含有觸控輸入功能以及按鍵輸入功能之正面外觀係一體成型之電子裝置。
近年來由於無線網路以及電子工業蓬勃發展,因此兼具無線傳輸以及小體積之可攜式電子裝置被廣泛應用於各種場合以滿足市場需求,例如,個人數位助理或是行動電話。為了兼顧可攜式電子裝置其攜帶性以及功能性,小尺寸的觸控面板由於具有操作簡單以及節省電子裝置本身體積的優勢,漸漸取代傳統輸入裝置如鍵盤、滑鼠、軌跡球、軌跡點等產品,一躍成為各界研究的重點。
隨著觸控技術的深入發展,可攜式電子裝置可以具有更多功能並且操作更簡便、使用更直覺化。舉例而言,多點觸控技術可以使觸控面板進行更複雜的輸入指令,使用者卻不須記憶更多輸入方法便能達成這些輸入指令。另一方面,觸控面板也可以用作接觸外力以及壓力之量測。
然而,雖然觸控技術為使用者帶來許多便利,但也存在著些許的問題。舉例而言,當使用者利用觸控面板撥號時,常會發生誤觸或是感應不良的情況發生。而觸控面板也不像以往薄膜按鍵式的結構,會有按壓的手感。因此造成有些使者用不習慣去按壓觸控面板。為了改善上述的問 題並且提供使用者一種按鍵壓按的感覺,現有的作法係選定一個在觸控面板附近之適當位置,多增加一塊按鍵區域供使用者壓按。雖然設置按鍵區域的作法可以解決壓按手感以及誤觸的問題,但也會使得可攜式電子裝置在外觀上產生接縫。而可攜式電子裝置之外觀是使用者考慮購買因素之一,若外觀上有接縫,將會降低使用者購買的意願,進而影響企業獲利。
本發明揭露一種具觸控功能之電子裝置。具觸控功能之電子裝置包含觸控模組、按鍵模組。觸控模組包含保護層以及複數觸控層。保護層具有第一區域以及第二區域,且保護層係為聚脂基板(Polyester)。複數觸控層位於第一區域之內表面。複數觸控層由外向內包含第一導電層、間隔層以及第二導電層,並與保護層共同界定一觸控面板。其中,保護層係自此等觸控層延伸覆蓋按鍵模組,用以供外力透過保護層按壓操作此等觸控層與按鍵模組。此外,本發明之具觸控功能之電子裝置可進一步包含顯示模組,用以透過第一區域輸出顯示畫面。
本發明之具觸控功能之電子裝置可進一步包含感測元件。其中,感測元件係可以為電容式觸碰感測器(Cap-Sensor)。感測元件設置於第二區域以及按鍵模組之間。當外力觸碰第二區域時,感測元件即輸出按觸訊號。
於實際應用中,根據本發明之具觸控功能之電子裝置,其按鍵模組具有按鍵墊片以及凸出部。此外,本發明之具有 觸控功能之電子裝置可進一步包含軟性電路板以及判斷單元。軟性電路板具有金屬彈片以及對應金屬彈片之接觸接點。當外力經由第二區域操作按鍵模組時,金屬彈片係受推擠而接觸對應之接觸接點,進而產生按壓訊號。而判斷單元係用以根據按觸訊號以及按壓訊號判斷手指之壓按位置。並且,在外力經由第二區域推擠金屬彈片接觸對應之接觸接點時,凸出部係提供外力一壓按手感。
相較於習知技術,本發明之具觸控功能之電子裝置具有可由觸控層延伸覆蓋至按鍵模組的保護層,進而其電子裝置包含有包含有觸控輸入功能以及按鍵輸入功能之正面外觀係一體成型而無任何接縫。此外,本發明之具觸控功能之電子裝置可利用設置於保護層與按鍵模組之間的感測元件提供一個按觸訊號。而按鍵模組可提供一個按壓訊號。最後,本發明之具觸控功能之電子裝置可利用按觸訊號以及按壓訊號來精準的判定手指的壓按位置,避免使用者誤觸的情況發生。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請一併參閱圖一、圖二A、圖二B以及圖三。圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之具觸控功能之電子裝置3的立體視圖。圖二A係繪示圖一中之具觸控功能之電子裝置3沿X-X方向的剖面圖。圖二B係繪示圖一中之具觸控功能之電子裝置3沿X-X方向之另一實施例的剖面圖。 圖三係繪示圖二A中之複數觸控層312的放大圖。如圖一以及圖二A所示,本發明之具觸控功能之電子裝置3包含觸控模組31、按鍵模組33以及顯示模組35。觸控模組31包含保護層311以及複數觸控層312。以下將針對本創作之此具體實施例之電子裝置3作更深入的介紹與更詳細的說明,包含其內各部位的結構與其功能以及作動方式。
如圖一與圖二A所示,保護層311係設置於電子裝置3之正表面。且保護層311可定義出第一區域3111以及第二區域3112。特別地,第一區域3111以及第二區域3112所定義之範圍面積大小以及定義在保護層311之位置,可視不同設計者之設計上的需求而自行定義。不受限於此實施例之範圍限制(舉例來說,第一區域3111也可以定義於保護層311的下半部,而第二區域3112定義於電子裝置3之保護層311的上半部)。此外,在第二區域3112上可具有功能圖案313A以及功能圖案313B。其中,保護層311的材料可以是例如聚脂基板(Polyester)或其他習知適當材質。特別地,顯示於第二區域3112上的功能圖案313A以及功能圖案313B,不特別限定其形狀、樣式、數量以及擺放或顯示的位置,完全地係由不同設計的需求而自行定義。
如圖三所示,複數觸控層312可分層為第一導電層3121、間隔層3122、第二導電層3123以及支撐層3124。其中,第二導電層3123係可佈線於支撐層3124上。複數觸控層312係位於保護層311之第一區域3111之內表面,並與保護層311共同界定出觸控面板,以提供習知觸控功能。此外,顯示模組35係受觸控層312覆蓋,顯示畫面可藉此透過 觸控層312以及保護層311,並在第一區域3111向外顯示資訊。請注意,於此實施例中,複數觸控層312係以構成電阻式觸控結構作為說明用之範例。但於實際應用時,觸控層312之結構不特別以此為限,亦可為其他方式所構成具有觸控功能的結構(如電容式觸控結構)。
此外,按鍵模組33可包含有按鍵墊片330以及凸出部331。按鍵墊片330係位於保護層311之第二區域3112之內表面。其中,凸出部331係由按鍵墊片330為內而向外凸出。而按鍵模組33可以由撓性材料所製成,但不以此為限。其中,保護層311係自觸控層312延伸覆蓋按鍵模組33,且觸控層312或按鍵模組33可供外力透過保護層311進行按壓操作。
再如圖二A所示,本發明之具觸控功能之電子裝置3可進一步包含軟性電路板38。而軟性電路板38可上具有至少一金屬彈片381。金屬彈片381之外觀大致上呈半圓形,並且可以是利用黏著的方式將金屬彈片381附著於軟性電路板38上。此外,軟性電路板38上具有相對應於金屬彈片381之接觸接點382。請再參閱圖二B。如圖二B所示,圖二B中之金屬彈片381係可以利用黏著的方式將金屬彈片381固定於凸出部331上。而圖二B之電子裝置3相較於圖二A之電子裝置3只差別在於金屬彈片381設置的位置不同,其他結構以及元件大體上皆相同,故元件標號不再重新定義,並且其元件功能也不再重複贅述。特別地,上述之軟性電路板38,亦可以使用硬性電路板來替換,完全由設計者依當時之需求而做選擇,並且金屬彈片381附於軟性電路板38上以及 凸出部331上的方式,也不以黏著的方式為限。
請再參閱圖一、圖二A以及圖二B,按鍵模組33之凸出部331、金屬彈片381以及對應金屬彈片381之接觸接點382,可相對應至第二區域3112之功能圖案313A。請特別注意,第二區域3112上具有多少功能圖案將對應至按鍵模組33即包含有多少數量之凸出部331、金屬彈片381以及對應於金屬彈片381之接觸接點382,而並不受限於本實施例之數目。
請一併參閱圖二A以及圖四。圖四係繪示本發明之另一具體實施例之具觸控功能之電子裝置4的剖面圖。如圖二A以及圖四所示,本發明之具觸控功能之電子裝置4相較於圖二A之具觸控功能之電子裝置3可再進一步包含感測元件47。感測元件47係設置於第二區域3112與按鍵墊片330之間。其中,感測元件47可以是電容式觸碰感測器(Cap-Sensor)。而圖四之具觸控功能之電子裝置4相較與圖二A之具觸控功能之電子裝置3,係更進一步包含感測元件47,其他結構以及元件大體上皆相同,故元件標號不再重新定義,並且其元件功能也不再重複贅述。(同樣的,圖四中的金屬彈片381亦可設置在凸出部331上)。以下將對本發明之具觸控功能之電子裝置4做更詳細之功能說明。
請參閱圖五並一併參閱圖一以及圖四。圖五係繪示根據本發明之具觸控功能之電子裝置4其內部訊號傳送的方塊圖。如圖一、圖四以及圖五所示,於實際應用中,本發明之具觸控功能之電子裝置4可進一步包含判斷單元39。判斷單 元39係電連接至感測元件47以及軟性電路板38。
舉例來說,當使用者施加外力經由第二區域3112推擠按壓其功能圖案313A時,其感測元件47將會被外力所碰觸,進而輸出一按觸訊號T1,並輸出至判斷單元39。其中,按觸訊號T1具有經外力所碰觸的座標位置。接著,凸出部331經外力推擠,將使得設置於軟性電路板38上之金屬彈片381係受推擠而能夠接觸相對應之軟性電路板38上之接觸接點382,並進而產生一按壓訊號T2,按壓訊號T2隨即輸出至判斷單元39。特別地,在使用者施加外力進行壓按過程期間,按鍵模組33之凸出部331係提供一個壓按手感,讓使用者感受到按壓按鍵的感覺。
此外,當接收來自感測元件47之按觸訊號T1以及來自軟性電路板38之按壓訊號T2時,判斷單元39將對按觸訊號T1以及按壓訊號T2相互進行查表比對。以下將舉例說明。
表一係功能圖案對應之座標位置。如表一所示,當使用者想執行功能圖案313A之功能時,可以施加外力並按壓於功能圖案313A。此時,感測元件47將可以感測出使用者所按壓的位置。在此,假設使用者當下按壓的座標為(32,61)。 並且,感測元件47則輸出具有座標(32,61)之按觸訊號T1至判斷單元39。
當功能圖案313A被外力壓按後,使得按鍵模組33經由凸出部331推擠金屬彈片381並接觸至對應之接觸接點382,進而輸出按壓訊號T2。故在判斷單元39接收按壓訊號T2後,經查照可知,此按壓訊號T2所代表的座標為(30,60)。而判斷單元39將利用按壓訊號T2的座標當成比較基準,並與按觸訊號T1進行比對。其比對的方式是將按壓訊號T2的座標與座標誤差百分比相乘,進而得到一個觸控座標範圍。接著,再判斷按觸訊號T1是否落在此觸控座標範圍內,用以確定使用者是否確實是按壓功能圖案313A。
舉例而言,於此實施例中,誤差百分比預設為10%,則可計算出觸控座標範圍之X座標係介於27至33之間,並可計算出觸控座標範圍之Y座標係介於54至66之間。按觸訊號T1的座標為(32,61),即座落在上述之觸控座標範圍內。因此,判斷單元39即可精準的判定出使用者是按壓在功能圖案313A上。藉由上述同時針對按觸訊號T1與按壓訊號T2進行確認之手段,本發明之電子裝置3可以確實地確認使用者真的想執行功能圖案313A所預定之功能。其中,座標誤差百分比可由使用者自行定義。若其誤差百分比愈小,則代表其使用者必須更精準的觸碰到功能圖案313A的位置,才能夠執行功能圖案313A所預定之功能。反之,若其誤差百分比愈大,則代表使用者不必十分精準的觸碰到功能圖案313A的位置,就能執行功能圖案313A所預定之功能。
相較於習知技術,本發明之具觸控功能之電子裝置具有可由觸控層延伸覆蓋至按鍵模組的保護層,進而使具觸控功能之電子裝置之包含有觸控輸入功能以及按鍵輸入功能之正面外觀係一體成型而無任何接縫。此外,本發明之具觸控功能之電子裝置可利用設置於保護層與按鍵模組之間的感測元件提供一個按觸訊號。而按鍵模組可提供一個按壓訊號,以供利用按觸訊號以及按壓訊號來精準的判定手指的壓按位置,避免使用者誤觸的情況發生。
藉由以上較佳具體實施例之詳述,係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神,而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
3‧‧‧具觸控功能之電子裝置
31‧‧‧觸控模組
311‧‧‧保護層
3111‧‧‧第一區域
3112‧‧‧第二區域
312‧‧‧複數觸控層
3121‧‧‧第一導電層
3122‧‧‧間隔層
3123‧‧‧第二導電層
3124‧‧‧支撐層
313A、313B‧‧‧功能圖案
33‧‧‧按鍵模組
330‧‧‧按鍵墊片
331‧‧‧凸出部
35‧‧‧顯示模組
47‧‧‧感測元件
38‧‧‧軟性電路板
381‧‧‧金屬彈片
39‧‧‧判斷單元
T1‧‧‧按觸訊號
T2‧‧‧按壓訊號
382‧‧‧接觸接點
圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之具觸控功能之電子裝置的立體視圖。
圖二A係繪示圖一中之具觸控功能之電子裝置沿X-X方向的剖面圖。
圖二B係繪示圖一中之具觸控功能之電子裝置3沿X-X方向之另一實施例的剖面圖。
圖三係繪示圖二A中之複數觸控層的放大圖。
圖四係繪示本發明之另一具體實施例之具觸控功能之電子裝置的剖面圖。
圖五係繪示根據本發明之具觸控功能之電子裝置其內部訊號傳送的方塊圖。
3‧‧‧具觸控功能之電子裝置
31‧‧‧觸控模組
311‧‧‧保護層
312‧‧‧複數觸控層
33‧‧‧按鍵模組
331‧‧‧凸出部
332‧‧‧金屬彈片
35‧‧‧顯示模組
38‧‧‧軟性電路板

Claims (8)

  1. 一種具觸控功能之電子裝置,包含:一觸控模組,包含:一保護層,具有一第一區域以及一第二區域;以及複數觸控層,位於該第一區域內表面,而與該保護層共同界定一觸控面板;一感測元件,該感測元件設置於該第二區域以及該按鍵模組之間,當外力觸碰該第二區域時,該感測元件即輸出一按觸訊號,其中該感測元件為一電容式觸碰感測器(Cap-Sensor);一按鍵模組,位於該第二區域內表面;以及一軟性電路板,設置於按鍵模組之一側,該軟性電路板上具有至少一金屬彈片,該軟性電路板具有對應該金屬彈片之一接觸接點,當該外力經由該第二區域操作該按鍵模組時,該金屬彈片係受推擠而接觸對應之該接觸接點,進而產生一按壓訊號;其中該保護層係自該等觸控層延伸覆蓋該按鍵模組,供外力透過該保護層按壓操作該等觸控層或該按鍵模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控功能之電子裝置,其中該按鍵模組具有至少一凸出部,在該外力經由該第二區域推擠該凸出部使得該金屬彈片接觸對應之該接觸接點時,該凸出部係提供該外力一壓按手感。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控功能之電子裝置,進一步包含一判斷單元,該判斷單元耦接該軟性電路 板,係用以根據該按觸訊號以及該按壓訊號判斷該外力之一壓按位置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控功能之電子裝置,其中該等觸控層由外向內包含一第一導電層、一間隔層、一第二導電層以及一支撐層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控功能之電子裝置,其中該按鍵模組係由撓性材料製成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控功能之電子裝置,其中該保護層係為一聚脂基板(Polyester)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具觸控功能之電子裝置,更進一步包含一顯示模組,該顯示模組係受該等觸控層覆蓋,用以透過該第一區域輸出一顯示畫面。
  8. 一種具觸控功能之電子裝置,包含:一顯示模組,用以顯示資訊;一感測元件,該感測元件設置於該第二區域以及該按鍵模組之間,當外力觸碰該第二區域時,該感測元件即輸出一按觸訊號,其中該感測元件為一電容式觸碰感測器(Cap-Sensor);一軟性電路板,該軟性電路板上具有至少一金屬彈片,該軟性電路板具有對應該金屬彈片之一接觸接點,當該外力經由該第二區域操作該按鍵模組時,該金屬彈片係受推擠而接觸對應之該接觸接點,進而產生一按壓訊號;一按鍵模組,可供按壓操作;及一觸控模組,包含共同界定一觸控面板之一保護層及 複數觸控層;其中,該保護層及該等觸控層覆蓋該顯示模組,使該顯示模組可透過該等觸控層及該保護層向外顯示資訊,且該保護層進一步延伸覆蓋該按鍵模組,供外力可透過該保護層按壓操作該按鍵模組。
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