TWI420364B - 觸控式電子裝置及其相關組裝方法 - Google Patents

Description

觸控式電子裝置及其相關組裝方法

本發明係有關於一種觸控式電子裝置及其相關組裝方法，尤指一種具有平面型觸控按鍵之觸控式電子裝置與方法，其係透過一軟性電路板來將觸控按鍵設計於此。

在現今各式消費性電子產品市場中，個人數位助理(PDA)、行動電話(mobile Phone)及PDA手機等可攜式電子產品皆已廣泛使用觸控式面板(touch panel)作為其資料溝通的界面工具。由於目前電子產品的設計皆以輕、薄、短、小為方向，因此在產品上無足夠空間容納如鍵盤、滑鼠等傳統輸入裝置，此外，大多數實體的機構按鍵(例如，薄膜金屬按鍵模組、硬體開關或者電阻式按鍵)通常具有固定的高度需求，且在電子產品的表面上必須設置有動件才能夠提供機構按鍵的作動行程，但這些需求會造成電子產品的厚度增加以及表面不連續等問題，因此可採用平面式(flat)的按鍵的設計來取代傳統的機構按鍵。

目前普遍使用的「平面式按鍵」大多是利用電容式觸控面板來同時提供「顯示幕觸控區域」以及「觸控按鍵區域」的觸控功能。請參考第1圖，第1圖為先前技術中一觸控式電子裝置100的示意圖。於第1圖中，觸控式電子裝置100包含有一承載板1100以及一觸控式面板(為使圖式能夠清楚呈現，於第1圖中並未標示出觸控式面板)，其中承載板1100具有一顯示幕觸控區域1110、一觸控按鍵區域1120、一集線區域1130以及一熱黏合(hot bonding)區域1140。於目前傳統的做法中，該觸控式面板係設置在承載板1100的顯示幕觸控區域1110以及觸控按鍵區域1120之上，也就是說，該觸控式面板的一部分係用來顯示影像(亦即，設置在顯示幕觸控區域1110上的觸控制面板)，而其另一部分則係作為觸控式按鍵(亦即，設置在觸控按鍵區域1120上的觸控制面板)。

但是目前的電容式觸控面板上的導電圖樣設計(例如：由銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)所構成之導電圖樣)係透過在觸控面板四周利用極細的銀導線來將導電圖樣與控制器連接，如此才能夠將導電圖樣上的電容感應差異經由控制器來進行運算，以得知接觸的位置。由於觸控按鍵不能與前述的「銀導線」相互覆蓋(亦即，觸控按鍵區域1120不能與集線區域1130相互覆蓋)，因此觸控按鍵區域的大小便會造成電子產品外觀與長度上的設計阻礙，如第1圖所示。且在固定尺寸的觸控面板下，愈大的顯示幕觸控區域1110會增加集線區域1130的寬度，因此觸控按鍵區域1120便會被壓縮，然而愈小的觸控按鍵區域1120會造成感應區域過小，將導致感應的靈敏度不佳。

因此，如何在固定尺寸的觸控面板以及工業設計的考量下，提供更大的顯示幕觸控區域1110以及更大的觸控按鍵區域1120，並解決觸控按鍵感應錯誤的問題，即成為設計觸控式電子裝置的重要課題之一。

因此，本發明的目的之一在於提出一種觸控式電子裝置及其相關組裝方法，以解決上述之問題。

本發明係揭露一種觸控式電子裝置，該觸控式電子裝置包含有一承載板、一觸控式面板、一軟性電路板、一感測墊以及一控制電路。承載板具有一顯示幕觸控區域、一集線區域以及一第一熱黏合區域。觸控式面板係設置於該承載板之該顯示幕觸控區域上，用來顯示影像，並接收一第一接觸來產生一第一觸碰訊號。軟性電路板具有至少一觸控按鍵區域以及一控制電路區域。感測墊係設置於該軟性電路板之該觸控按鍵區域上，用以作為觸控式按鍵，以偵測一第二接觸來產生一第二觸碰訊號。控制電路係設置於該軟性電路板之該控制電路區域上，並電性連接於該觸控式面板以及該感測墊，用來讀取該第一觸碰訊號、該第二觸碰訊號以分別產生一第一控制訊號、一第二控制訊號，並根據該第一、第二控制訊號來判斷該第一接觸之一第一位置以及該第二接觸之一第二位置。其中，該軟性電路板係設置並黏合於該承載板之上，且該觸控按鍵區域係設置於該集線區域以及該第一熱黏合區域中至少其一之上。

於一較佳實施例中，該觸控按鍵區域係覆蓋於該集線區域以及該第一熱黏合區域之上。

本發明係揭露一種觸控式電子裝置，組裝一觸控式電子裝置之方法，其包含以下步驟：提供一承載板，其中該承載板具有一顯示幕觸控區域、一集線區域以及一第一熱黏合區域；將一觸控式面板設置於該承載板之該顯示幕觸控區域上；提供一軟性電路板，其中該軟性電路板具有至少一觸控按鍵區域以及一控制電路區域；將一感測墊設置於該軟性電路板之該觸控按鍵區域上，其中該感測墊係作為觸控式按鍵；將一控制電路設置於該軟性電路板之該控制電路區域上；將該控制電路電性連接至該觸控式面板以及該感測墊；以及將該軟性電路板設置並黏合於該承載板之上，以使該觸控按鍵區域設置於該集線區域以及該第一熱黏合區域中至少其一之上。

請參考第2圖，第2圖為本發明一觸控式電子裝置200的架構與組裝方式之一實施例的示意圖。如第2圖所示，觸控式電子裝置200包含有(但不侷限於)一承載板2100、一觸控式面板2300、一軟性電路板2200、一感測墊240以及一控制電路250。承載板2100具有一第三平面2100A以及相對應第三平面2100A之一第四平面，且第三平面2100A係劃分成一顯示幕觸控區域2110、一集線區域2130以及一第一熱黏合區域2140。觸控式面板2300係設置於承載板2100之顯示幕觸控區域2110上，用來顯示影像、並接收一第一接觸來產生一第一觸碰訊號。

再者，軟性電路板2200具有一第一平面2200A以及相對於第一平面2200A之一第二平面2200B，請一併參考第3圖，第3圖(包含有圖3A以及圖3B)為第2圖所示之軟性電路板2200的正視圖與反視圖。如圖3A所示，軟性電路板2200之第一平面2200A係劃分成至少一觸控按鍵區域2210以及一控制電路區域2220。此外，感測墊240係設置於軟性電路板2200之觸控按鍵區域2210上，用以作為觸控式按鍵，以偵測一第二接觸來產生一第二觸碰訊號；而控制電路250則係設置於第一平面2200A之控制電路區域2220上，並電性連接於觸控式面板2300以及感測墊240，用來讀取該第一觸碰訊號、該第二觸碰訊號以分別產生一第一控制訊號、一第二控制訊號，並根據該第一、第二控制訊號來判斷該第一接觸之一第一位置以及該第二接觸之一第二位置。如圖3B所示，軟性電路板2200之第二平面2200B係包含一第二熱黏合區域2230，且第二平面2200B係與承載板2100之第三平面2100A相接觸並黏合(如第2圖所示)，以使得第二熱黏合區域2230覆蓋於第一熱黏合區域2140之上。

另外，一第一接觸墊(contact pad)260係設置於承載板2100的第一熱黏合區域2140上(如第2圖所示)，以及一第二接觸墊270係設置於軟性電路板2200的第二熱黏合區域2230上(如圖3B所示)，其中第一接觸墊260係用來與第二接觸墊270進行熱黏合(hot bonding)，因此控制電路250可藉由第一接觸墊260與第二接觸墊270來電性連接至觸控式面板2300。

值得注意的是，軟性電路板2200係設置並黏合於承載板2100之上，且軟性電路板2200的觸控按鍵區域2210係設置在承載板2100的集線區域2130以及第一熱黏合區域2140中至少其一之上。於本實施例中，觸控按鍵區域2210係覆蓋於集線區域2130以及第一熱黏合區域2140之上，以使得觸控按鍵的感應面積最大化，來得到較佳的感應靈敏度，但本發明並不侷限於此。熟知此項技藝者應可了解，在不違背本發明之精神下，觸控按鍵區域2210的覆蓋範圍之各種變化皆是可行的，可視實際需求而設計之。舉例而言，於其他的實施例中，觸控按鍵區域2210亦可覆蓋於集線區域2130、第一熱黏合區域2140以及一部分的顯示幕觸控區域2110之上，此亦屬於本發明所涵蓋之範疇。

請注意，上述之觸控式電子裝置200係可為一手機(mobile phone)、一個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、一個人數位助理手機(PDA phone)或者一智慧型手機(smart phone)，但本發明並不侷限於此，亦可為其它種類之觸控式電子裝置。再者，上述之感測墊240係可由一銅箔材質構成，且該銅箔材質具有一特定導電圖樣，但此並非本發明之限制條件。

簡言之，本發明係利用一軟性電路板2200來將觸控按鍵設計於此(亦即，觸控按鍵區域2210上)，由於觸控按鍵區域2210係至少覆蓋於集線區域2130以及第一熱黏合區域2140之上，因此可以在固定尺寸的觸控面板之下，來得到最大的顯示幕觸控區域2110，並可大幅提升觸控按鍵區域2210的感應面積。此外，本發明所揭露之觸控按鍵係為「平面式按鍵」的設計，更可以符合工業設計以及產品外觀的考量。

請參考第4圖，第4圖(包含有圖4A、圖4B以及圖4C)為第2圖所示之感測墊240的特定導電圖樣的實作範例的示意圖。由第4圖可得知，感測墊240的特定導電圖樣可為正方形(如圖4A中的410所示)、三角形(如圖4B中的420所示)或者不規則形狀(如圖4C中的430所示)。也就是說，感測墊240的特定導電圖樣並不限定，熟知此項技藝者應可了解，感測墊240的特定導電圖樣之各種變化皆是可行的，可視實際需求而設計之。

請參考第5圖，第5圖為本發明組裝一觸控式電子裝置之一操作範例的流程圖。該方法包含以下的步驟(請注意，假若可得到大致相同的結果，則下列步驟並非限定要依據第5圖所示之順序來執行)：

步驟500：開始。

步驟502：提供一承載板，其中該承載板具有一顯示幕觸控區域、一集線區域以及一第一熱黏合區域。

步驟504：將一觸控式面板設置於該承載板之該顯示幕觸控區域上。

步驟506：提供一軟性電路板，其中該軟性電路板具有至少一觸控按鍵區域以及一控制電路區域。

步驟508：將一感測墊設置於該軟性電路板之該觸控按鍵區域上，其中該感測墊係作為觸控式按鍵。

步驟510：將一控制電路設置於該軟性電路板之該控制電路區域上。

步驟512：將該軟性電路板設置並黏合於該承載板之上，以使該觸控按鍵區域設置於該集線區域以及該第一熱黏合區域中至少其一之上。

步驟514：將該控制電路電性連接至該觸控式面板以及該感測墊。

接下來，將搭配第2圖、第3圖所示之各元件以及第5圖所示之各步驟，來說明如何組裝觸控式電子裝置200。首先，提供承載板2100，且承載板2100之第三平面2100A具有顯示幕觸控區域2110、集線區域2130以及第一熱黏合區域2140(步驟502)。接著，將觸控式面板2300設置於承載板2100之顯示幕觸控區域2110上(步驟504)。接著，提供軟性電路板2200，其中軟性電路板2200之第一平面2200A具有至少觸控按鍵區域2210以及控制電路區域2220(步驟506)。接著，將感測墊240設置在軟性電路板2200之觸控按鍵區域2210上來作為觸控式按鍵(步驟508)，並將控制電路250設置於軟性電路板2200之控制電路區域2220上(步驟510)。最後，將軟性電路板2200設置並黏合於承載板2100之上，以使觸控按鍵區域2210設置於集線區域2130以及第一熱黏合區域2140中至少其一之上(步驟512)，較佳者，使得觸控按鍵區域2210覆蓋於集線區域2130以及第一熱黏合區域2140之上。最後，於步驟514中再將控制電路250電性連接至觸控式面板2300(例如，利用第一接觸墊260以及第二接觸墊270來電性連接兩者)，並將控制電路250電性連接至感測墊240。

上述流程之步驟僅為本發明所舉可行的實施例，並非限制本發明的限制條件，且在不違背本發明之精神的情況下，此方法可另包含其它的中間步驟或者可將幾個步驟合併成單一步驟，以做適當之變化。

以上所述的實施例僅用來說明本發明之技術特徵，並非用來侷限本發明之範疇。由上可知，本發明提供一種觸控式電子裝置及其相關之組裝方法。透過一軟性電路板來將觸控按鍵按鍵設計於此(亦即，觸控按鍵區域2210)，由於觸控按鍵區域2210係設置/覆蓋在承載板2100的集線區域2130以及第一熱黏合區域2140中至少其一之上，因此可以在固定尺寸的觸控面板之下，來得到最大的顯示幕觸控區域2110，並可大幅提升觸控按鍵區域2210的感應面積，來得到較佳的感應靈敏度。此外，本發明所揭露之觸控式電子裝置搭配其組裝方式，可取代傳統的機構按鍵並達成「平面式按鍵」的設計，更可以符合工業設計以及產品外觀的考量。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100、200．．．觸控式電子裝置

1100、2100．．．承載板

2200．．．軟性電路板

2300．．．觸控式面板

240．．．感測墊

250．．．控制電路

2200A．．．第一平面

2200B．．．第二平面

2100A．．．第三平面

2100B．．．第四平面

1110、2110．．．顯示幕觸控區域

1130、2130．．．集線區域

1140．．．熱黏合區域

2140．．．第一熱黏合區域

2210．．．觸控按鍵區域

2220．．．控制電路區域

2230．．．第二熱黏合區域

260．．．第一接觸墊

270．．．第二接觸墊

410、420、430．．．特定導電圖樣

500～514．．．步驟

第1圖為先前技術中一觸控式電子裝置的示意圖。

第2圖為本發明一觸控式電子裝置的架構與組裝方式之一實施例的示意圖。

第3圖(包含有圖3A以及圖3B)為第2圖所示之軟性電路板的正視圖與反視圖。

第4圖(包含有圖4A、圖4B以及圖4C)為第2圖所示之感測墊的特定導電圖樣的實作範例的示意圖。

第5圖為本發明組裝一觸控式電子裝置之一操作範例的流程圖。

200．．．觸控式電子裝置

2100．．．承載板

2200．．．軟性電路板

2300．．．觸控式面板

240．．．感測墊

250．．．控制電路

2100A．．．第三平面

2100B．．．第四平面

2110．．．顯示幕觸控區域

2130．．．集線區域

2140．．．第一熱黏合區域

2210．．．觸控按鍵區域

2220．．．控制電路區域

Claims (11)

1. 一種觸控式電子裝置，包含有：一承載板，具有一顯示幕觸控區域、一集線區域以及一第一熱黏合區域；一觸控式面板，設置於該承載板之該顯示幕觸控區域上，用來顯示影像，並接收一第一接觸來產生一第一觸碰訊號；一軟性電路板，具有至少一觸控按鍵區域以及一控制電路區域；一感測墊，設置於該軟性電路板之該觸控按鍵區域上，用以作為觸控式按鍵，以偵測一第二接觸來產生一第二觸碰訊號；以及一控制電路，設置於該軟性電路板之該控制電路區域上，並電性連接於該觸控式面板以及該感測墊，用來讀取該第一觸碰訊號、該第二觸碰訊號以分別產生一第一控制訊號、一第二控制訊號，並根據該第一、第二控制訊號來判斷該第一接觸之一第一位置以及該第二接觸之一第二位置；其中，該軟性電路板係設置並黏合於該承載板之上，且該觸控按鍵區域係設置於該集線區域以及該第一熱黏合區域中至少其一之上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式電子裝置，其中該軟性電路板具有一第一平面以及相對於該第一平面之一第二平面，且該第一平面係劃分成該觸控按鍵區域以及該控制電路區域。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控式電子裝置，其中該承載板具有一第三平面以及相對於該第三平面之一第四平面，且該第三平面係劃分成該顯示幕觸控區域、該集線區域以及該第一熱黏合區域；以及該軟性電路板之該第二平面係與該承載板之該第三平面相接觸並黏合。
4. 如申請專利範圍第2項所述之觸控式電子裝置，其中該軟性電路板另包含一第二熱黏合區域，位於該第二平面上，並覆蓋於該第一熱黏合區域之上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控式電子裝置，其另包含：一第一接觸墊，設置於該第一熱黏合區域上；以及一第二接觸墊，設置於該第二熱黏合區域上；其中，該第一接觸墊係與該第二接觸墊黏合，以及該控制電路係藉由該第一接觸墊與該第二接觸墊來電性連接至該觸控式面板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式電子裝置，其中該感測墊係由一銅箔材質構成，以及該銅箔材質具有一特定導電圖樣。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式電子裝置，其係為一手機、一個人數位助理、一個人數位助理手機或者一智慧型手機。
8. 一種組裝一觸控式電子裝置之方法，其包含以下步驟：提供一承載板，其中該承載板具有一顯示幕觸控區域、一集線區域以及一第一熱黏合區域；將一觸控式面板設置於該承載板之該顯示幕觸控區域上；提供一軟性電路板，其中該軟性電路板具有至少一觸控按鍵區域以及一控制電路區域；將一感測墊設置於該軟性電路板之該觸控按鍵區域上，其中該感測墊係作為觸控式按鍵；將一控制電路設置於該軟性電路板之該控制電路區域上以及將該控制電路電性連接至該觸控式面板以及該感測墊；以及將該軟性電路板設置並黏合於該承載板之上，以使該觸控按鍵區域設置於該集線區域以及該第一熱黏合區域中至少其一之上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該軟性電路板具有一第一平面以及相對於該第一平面之一第二平面，且該第一平面係劃分成該觸控按鍵區域以及該控制電路區域；該承載板具有一第三平面以及相對於該第三平面之一第四平面，且該第三平面係劃分成該顯示幕觸控區域、該集線區域以及該第一熱黏合區域；以及該方法另包含步驟：使該軟性電路板之該二平面接觸並黏合於該承載板之該第三平面之上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該軟性電路板另包含一第二熱黏合區域，位於該第二平面上；以及該方法另包含步驟：將該軟性電路板設置並黏合於該承載板之上，以使該第二熱黏合區域覆蓋於該第一熱黏合區域之上。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該觸控式電子裝置另包含有一第一接觸墊以及一第二接觸墊，分別設置於該第一熱黏合區域上以及該第二熱黏合區域上；以及該方法另包含步驟：將該軟性電路板設置並黏合於該承載板之上，並黏合該第一接觸墊與該第二接觸墊；以及利用該第一接觸墊與該第二接觸墊來將該控制電路電性連接至該觸控式面板。