TWI658388B - 觸控板裝置 - Google Patents

Abstract

一種觸控板裝置包含電路板、觸控板、支撐板及彈片結構。觸控板覆蓋於電路板上方。彈片結構連接電路板與支撐板。彈片結構配置以受壓產生彈性變形而帶動電路板相對支撐板移動。

Description

觸控板裝置

本發明是有關於一種觸控板裝置。

隨著科技的進步，觸控板裝置已廣泛應用於筆記型電腦、平板電腦、個人數位助理等各種可攜式電子產品。觸控板裝置藉由感應使用者手指的移動，使指標同步進行相對應的移動，因此觸控板裝置可代替滑鼠，作為輸入及操作裝置。

對於習知的觸控板裝置來說，電路板與支撐板的結合方式大致有兩種。一種是利用塑件底座作為結合各零件的基座，並將此塑件底座設置於電路板與支撐板之間，以支撐板做為接地，避免靜電放電(Electro Static Discharge,ESD)的發生，破壞觸控板裝置之內部電子元件。另一種則是利用泡棉膠貼合於電路板與支撐板之間，作為固定電路板之用，並另外設置搭接鐵片，以達到防止靜電放電的效果。

然而，上述兩種結構雖然可達到固定電路板及接地的作用，但其安裝方式繁瑣，因而提高了製造成本及組裝時間。

有鑑於此，本發明的一些實施例揭露一種整合電路板與支撐板的結合及接地功能的觸控板裝置。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種觸控板裝置包含電路板、觸控板、支撐板以及彈片結構。觸控板覆蓋電路板。彈片結構連接電路板與支撐板。彈片結構配置以受壓產生彈性變形而帶動電路板相對支撐板移動。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之彈片結構包含第一片體以及第二片體。第一片體連接電路板。第二片體連接於第一片體與支撐板之間，且第二片體相對於第一片體及支撐板傾斜一角度。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之彈片結構與支撐板一體成型。第二片體是自支撐板延伸而出。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之彈片結構進一步包含第三片體。第三片體具有固接面與支撐板固接。第二片體是經由第三片體連接支撐板。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第一片體包含固接單元以及連接單元。固接單元與電路板固接。連接單元連接於固接單元與第二片體之間。連接單元與固接單元之間形成固接線，且固接單元與連接單元實質上位於同一平面。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第一片體進一步具有兩破孔及連通孔。兩破孔分別對稱地設置於第一片體的兩側內緣，且每一破孔至少一部份位於連接單元。連通孔連接於兩破孔之間，且位於固接線的延伸線上。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之第一片 體進一步具有兩切孔。兩切孔分別位於第一片體與第二片體連接處的兩側。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之觸控板裝置進一步包含固接組件，且第一片體是經由固接組件連接電路板。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之固接組件包含第一鎖合件以及第二鎖合件。第一鎖合件設置於電路板上。第二鎖合件部分穿過上述之第一片體而與第二鎖合件相螺合。進一步來說，第一片體夾持固定於第一鎖合件與第二鎖合件之間。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之支撐板具有開孔。第二鎖合件部分地位於開孔內。

於本發明的一或多個實施方式中，第二片體連接於上述之開孔內緣。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之彈片結構為對稱結構。

綜上所述，本發明的觸控板裝置是設置彈片結構連接於電路板與支撐板之間，於固定電路板的同時達到防靜電的效果，精簡觸控板的整體結構。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

100、200‧‧‧觸控板裝置

110‧‧‧觸控板

120‧‧‧電路板

130、230‧‧‧支撐板

1411‧‧‧破孔

140、240‧‧‧彈片結構

141、241‧‧‧第一片體

141a‧‧‧連接單元

141b‧‧‧固接單元

1410‧‧‧切孔

1412‧‧‧連通孔

142、242‧‧‧第二片體

143‧‧‧第三片體

231‧‧‧開孔

250‧‧‧固接組件

251‧‧‧第一鎖合件

252‧‧‧第二鎖合件

L-L‧‧‧固接線

E‧‧‧彈力臂

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為繪示本發明一實施方式之觸控板的立體圖。

第2A圖為繪示第1圖中之觸控板裝置沿線段1-1的剖面圖。

第2B圖為繪示第2A圖中之觸控板裝置於一操作階段的剖面示意圖。

第2C圖為繪示第2A圖中之觸控板裝置於另一操作階段的剖面示意圖。

第3圖為繪示本發明一實施方式之彈片結構的立體圖。

第4圖為繪示本發明另一實施方式之觸控板裝置沿第1圖中線段1-1的剖面圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖。第1圖為繪示本發明之一實施方式之觸控板裝置100的立體圖。

如第1圖所示，本實施方式之觸控板裝置100可以是設置於筆記型電腦上之觸控板或是包含以觸控板形式為輸 入裝置或操作裝置的電子產品(例如：個人數位助理)，但本發明不以此為限。換言之，本發明之觸控板裝置100之概念可以應用於任何以觸控板裝置作為輸入或操作裝置的電子產品。

請參照第2A圖至第2C圖。第2A圖為繪示第1圖中之觸控板裝置100沿線段1-1的剖面圖。第2B圖為繪示第2A圖中之觸控板裝置100於一操作階段的剖面示意圖。第2C圖為繪示第2A圖中之觸控板裝置100於另一操作階段的剖面示意圖。

如第1圖與第2A圖所示，於本實施方式中，觸控板裝置100包含觸控板110、電路板120、支撐板130以及彈片結構140。觸控板110覆蓋於電路板120上方。支撐板130設置於電路板120的下方。彈片結構140連接於電路板120與支撐板130之間。彈片結構140是配置以承載電路板120及觸控板110，並於觸控板110受壓時產生彈性變形以帶動電路板120及觸控板110相對支撐板130移動。

於一些實施方式中，觸控板110的材質可以是玻璃，但本發明不以此為限。

於一些實施方式中，支撐板130可以是金屬板，例如不鏽鋼板，但本發明不以此為限。

於一些實施方式中，彈片結構140可以由具有較佳彈性的導電材質所製成，例如：金屬彈片或彈性體與導體的複合結構，但不以此為限。於本實施例中，藉由將彈片結構140設置於電路板120與支撐板130之間，使得累積於電路板120上的電荷可經由彈片結構140接地至支撐板130，達到防止靜電放電的效果。

如第2A圖所示，於本實施方式中，彈片結構140包含第一片體141以及第二片體142。第一片體141與電路板120連接。第二片體142連接於第一片體141與支撐板130之間，且第二片體142相對於第一片體141及支撐板130傾斜一角度。藉此，彈片結構140可將觸控板110及電路板120相對於支撐板130抬升一高度。

於本實施例中，上述之彈片結構140更包含第三片體143。第三片體143與支撐板130固接，且上述之第二片體142是經由第三片體143與支撐板130連接。

於一些實施方式中，第三片體143與支撐板130的固接方式可以是鉚接、焊接，但本發明不以此為限。

請參照第3圖。第3圖為繪示本發明一實施方式之彈片結構140的立體圖。

如第3圖所示，於本實施方式中，上述之彈片結構140的第一片體141包含連接單元141a及固接單元141b。第一片體141以固接線L-L為界(固接線L-L的位置可視實際操作情況而定，本發明不以此為限)，第一片體141的左半部分為固接單元141b與電路板120固接，固接方式可為但不限於焊接；而固接線L-L的右半段為連接單元141a，連接單元141a位於固接單元141b與第二片體142之間，且連接單元141a會貼著電路板120但僅與電路板120抵接。於本實施例中，第一片體141的連接單元141a及固接單元141b實質上位於同一平面，故在彈片結構140未受外力按壓時，第一片體141的連接單元141a及固接單元141b均與電路板120接觸。

更進一步來說，如第2B圖所示，第二片體142是相對於第一片體141及第三片體143傾斜一角度連接於兩者之間。當觸控板110被按壓時，觸控板110與電路板120相對支撐板130移動，彈片結構140的第三片體143與支撐板130的固接面可作為一支點，第二片體142可作為第一變形段，使觸控板110與電路板120朝向支撐板130靠近一段距離。具體來說，在此按壓過程中，彈片結構140會產生彈性變形，即第二片體142與第三片體143之間的夾角，以及第二片體142與第一片體141之間的夾角會發生改變，藉以帶動觸控板110與電路板120相對支撐板130下移。

當觸控板110被相對於上述更大的作用力按壓時，如第2C圖所示，第一片體141的固接單元141b可作為第二變形段，使觸控板110與電路板120更加靠近支撐板130。具體來說，在此按壓過程中，彈片結構140產生更大的彈性變形，第一片體141上與電路板120固接的固接單元141b，會更進一步相對連接單元141a彎折，並帶動固接於其上的電路板120和觸控板110更靠近支撐板130；同時，第一片體141的連接單元141a會與電路板120分離，第一片體141由原先的平面變為彎折面，藉以儲存彈性位能。當施加於觸控板110的外力釋放之後，彈片結構140所蓄積的彈性位能可提供觸控板110與電路板120回復至原始未按壓位置的回復力。

根據本發明之構想，彈片結構140除了以第二片體142作為第一變形段外，進一步透過第一片體141上的連接單元141a及固接單元141b的設計，作為第二變形段，以形成 兩段式受力變形的機制。藉此，觸控板裝置100可依據受壓力的大小，具有兩階段的作動方式，以提供更多組合的操作指令變化。

如第3圖所示，較佳地，於本實施例中，第一片體141具有兩破孔1411，分別對稱地設置於第一片體141的兩側內緣，以在第一片體141上形成兩彈力臂E，藉此降低整體彈片結構140的剛性，提供較佳的受力彎折效果。其中，各破孔1411至少一部分位於連接單元141a，較佳地，破孔1411可延伸至固接單元141b，以進一步降低彈片結構140的剛性。兩破孔1411的長度可用以定義彈力臂E的長度，舉例來說，於連接單元141a左右兩側形成的兩彈力臂E，其長度是由固接線L-L至破孔1411位於連接單元141a一側的前緣延伸線之間的範圍，即第3圖斜線繪示的區域，但本發明不以此為限。故當觸控板110受前述較大作用力按壓時，藉由連接單元141a兩側的彈力臂E，可使第一片體141產生較大的彈性變形效果。

於一些實施例中，第一片體141進一步具有連通孔1412，其設置於兩破孔1411之間，且連通兩破孔1411，但本發明並不以此為限。具體來說，連通孔1412設置於通過固接線L-L的延伸線上，配置以受壓時減緩彈片結構140所受之應力，使彈片結構140較易因受力而彎折。

於一些實施方式中，第一片體141藉由兩破孔1411、連通孔1412形成一對稱的環狀結構，因此當彈片結構140受壓時，彈片結構140可均勻受力彎折。

於一些實施方式中，第一片體141進一步具有兩 切孔1410(圖中僅示例性標示一個)，可配置以調整第一片體141的橫向寬度。如第3圖所示，兩切孔1410分別對稱設置在第一片體141和第二片體142連接處的兩側。舉例來說，當彈片結構140於製作過程中自平面彎折形成Z字形結構時，切孔1410可使第一片體141的橫向寬度內縮，減少彈片結構140所占空間。

請參照第4圖。第4圖為繪示本發明另一實施方式之觸控板裝置200沿第1圖中線段1-1的剖面圖。

如第4圖所示，於本實施方式中，觸控板裝置200包含觸控板110、電路板120、支撐板230以及彈片結構240，彈片結構240包含第一片體241、第二片體242，且彈片結構240與支撐板230一體成型，第二片體242由支撐板230延伸而出，但不以此為限。或者，於一些實施例中，彈片結構240亦可包括一第三片體(圖未繪示)與第二片體242連接，再透過焊接或鉚接等方式固接於支撐板230上，但不以此限定。要說明的是，本實施方式中的觸控板110與電路板120皆與第2A圖至第2C圖所示之實施方式相同，因此可參照前述相關說明，在此不再贅述。本實施方式與第2A圖至第2C圖所示之實施方式的差異處，在於本實施方式的觸控板裝置200進一步包含固接組件250，且第一片體241是經由固接組件250連接電路板120。

具體而言，於本實施方式中，上述之固接組件250包含第一鎖合件251以及第二鎖合件252。於本實施例中，第一鎖合件251可為螺柱，第二鎖合件252可為螺絲，然而亦可將兩者結構對調，第一鎖合件251為螺絲，第二鎖合件252為 對應鎖合之螺柱，並不以此限定。第一鎖合件251設置於電路板120上，且第一鎖合件251可以焊接形式設置於電路板120上，但不以此為限。第二鎖合件252部分穿過第一片體241並與第一鎖合件251相螺合。亦即，第一片體241是夾持固定於第一鎖合件251及第二鎖合件252之間。因此，累積於電路板120的電荷可經由第一鎖合件251接地至第一片體241，再到支撐板230達到防止靜電放電的效果。

進一步來說，於本實施方式中，上述之支撐板230包含開孔231。第二鎖合件252是部分地位於開孔231內。較佳地，第二鎖合件252與第一鎖合件251螺合後，第二鎖合件252的底面會與支撐板230的底面齊平，故不會增加觸控板裝置100的厚度。

更進一步，於本實施方式中，第二片體242是連接於開孔231的內緣。當觸控板110被按壓時，觸控板110與電路板120相對支撐板130移動，第二片體242與開孔231內緣連接處可作為支點，第二片體242可產生彈性變形，帶動觸控板110與電路板120朝向支撐板130靠近。具體而言，按壓時，第一鎖合件251可相對第二鎖合件252移動，並使得固接組件250夾持的第一片體241朝支撐板130靠近及產生微量的形變。而當施加於觸控板110的外力釋放之後，第二片體242所蓄積的彈性位能可提供觸控板110與電路板120回復至原始未按壓位置的回復力。

於一些實施方式中，彈片結構240與支撐板230為一體成型之結構，且第一片體241、第二片體242與開孔231 的外型可藉由例如沖壓製程而製作出，但本發明並不以此為限。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，本發明的觸控板裝置是藉由彈片結構連接於電路板與支撐板之間，以於觸控板受壓時產生彈性變形而帶動電路板相對支撐板移動，且亦可透過彈片結構同時達到防靜電的效果，如此一來，可精簡觸控板的整體結構，因此能有效減少組裝時間及成本。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (9)

1. 一種觸控板裝置，包含：一電路板；一觸控板，覆蓋該電路板；一支撐板；以及一彈片結構，連接該電路板與該支撐板，並配置以受壓產生彈性變形而帶動該電路板相對該支撐板移動，該彈片結構包含：一第一片體，連接該電路板一第二片體，連接於該第一片體與該支撐板之間，且該第二片體相對於該第一片體及該支撐板傾斜一角度；以及一第三片體，與該支撐板固接，且該第二片體係經由該第三片體連接該支撐板。
2. 如請求項第1項所述之觸控板裝置，其中該第一片體包含：一固接單元，與該電路板固接；以及一連接單元，連接於該固接單元與該第二片體之間，該連接單元與該固接單元之間形成一固接線，且該固接單元與該連接單元實質上位於同一平面。
3. 如請求項第2項所述之觸控板裝置，其中該第一片體進一步具有兩破孔，該兩破孔分別對稱地設置於該第一片體的兩側內緣，且各該破孔至少一部份位於該連接單元。
4. 如請求項第3項所述之觸控板裝置，其中該第一片體進一步具有一連通孔，該連通孔連接於該兩破孔之間，且位於該固接線的延伸線上。
5. 如請求項第1項所述之觸控板裝置，其中該第一片體進一步具有兩切孔，該兩切孔分別位於該第一片體與該第二片體連接處的兩側。
6. 如請求項第1項所述之觸控板裝置，進一步包含一固接組件，且該第一片體係經由該固接組件連接該電路板。
7. 如請求項第6項所述之觸控板裝置，其中該固接組件包含：一第一鎖合件，設置於該電路板上；以及一第二鎖合件，部分地穿過該第一片體而與該第一鎖合件相螺合，其中該第一片體還夾持固定於該第一鎖合件與該第二鎖合件之間。
8. 如請求項第7項所述之觸控板裝置，其中該支撐板具有一開孔，且該第二鎖合件係部分地位於該開孔內，該第二片體連接於該開孔內緣。
9. 如請求項第1項所述之觸控板裝置，其中該彈片結構為一對稱結構。