TWI783840B

TWI783840B - 觸控感應模組

Info

Publication number: TWI783840B
Application number: TW110149141A
Authority: TW
Inventors: 邱垂霖; 張竣凱; 王宇歆
Original assignee: 富晶通科技股份有限公司
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2022-11-11
Also published as: TW202326363A

Abstract

提出一種觸控感應模組，其包括一基板、一觸控感應電路以及一保護層。觸控感應電路設置於基板之上，觸控感應電路係劃分為一第一觸控區和一第二觸控區。觸控感應電路在第一觸控區係平坦地形成一平面結構。觸控感應電路在第二觸控區係相對於平面結構突起地形成一立體結構。保護層設置於觸控感應電路之上。

Description

觸控感應模組

本發明是有關於一種觸控感應模組，且特別是有關於一種可設置立體旋鈕結構之觸控感應模組。

一般而言，具有觸控感應功能的裝置之觸控操作只能在二維的平面上進行控制，通常需要使用者以其眼部和手部同時注意觸控之位置；然而，此對於某些特殊應用而言並不方便，如當使用者的眼部需注意其他狀況之同時僅能以手部進行操作，便不能準確地進行操控，故在特殊應用下以具有旋鈕式的觸控操作較為直覺便利。

目前常見的旋鈕式設計方式為將獨立的旋鈕裝置黏貼/吸附於具有觸控感應功能的裝置(如手機、平板電腦)供使用者進行旋轉感應。對於具有觸控感應功能的裝置與旋鈕裝置之整合性或一體性仍為本領域的從業人員致力發展的方向。

本發明係有關於一種觸控感應模組，其觸控感應電路同時一體地形成平面結構和立體結構，以滿足不同觸控需求之應用。

根據本發明之一方面，提出一種觸控感應模組。觸控感應模組包括一基板、一觸控感應電路以及一保護層。觸控感應電路設置於基板之上，觸控感應電路係劃分為一第一觸控區和一第二觸控區。觸控感應電路在第一觸控區係平坦地形成一平面結構。觸控感應電路在第二觸控區係相對於平面結構突起地形成一立體結構。保護層設置於觸控感應電路之上。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

100:觸控感應模組

101,102,103,104:組件態樣

110:基板

120:觸控感應電路

1201:平面結構

1202:立體結構

121:第一觸控感應層

122:第二觸控感應層

130:保護層

140:間隔層

151:旋鈕套件

152:旋鈕環件

160:轉軸元件

170:導電元件

180A,180B,180C:限位元件

A1:第一觸控區

A2:第二觸控區

R:感測範圍

第1圖繪示依照本發明一實施例的觸控感應模組之結構示意圖；第2圖繪示依照本發明一實施例的觸控感應模組之結構俯視圖；第3A圖繪示依照本發明一實施例的觸控感應模組的一種組件態樣之簡化示意圖；第3B圖繪示依照本發明一實施例的觸控感應模組的另一種組件態樣之簡化示意圖；第4A圖繪示依照本發明一實施例的觸控感應模組的另一種組件態樣之簡化示意圖；第4B圖繪示依照本發明一實施例的觸控感應模組的再一種組件態樣之簡化示意圖；第5A圖繪示依照本發明一實施例的觸控感應模組的觸控感應模組之一種觸控圖案的示意圖；以及第5B圖繪示依照本發明一實施例的觸控感應模組的觸控感應模組之另一種觸控圖案的示意圖。

以下將詳述本發明的實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明的範圍內，並以之後的專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的常見步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際的尺寸或數量，除非有特別說明。

請參照第1圖，其繪示依照本發明實施例的觸控感應模組100之結構示意圖。如第1圖所示，觸控感應模組100包括基板110、觸控感應電路120以及保護層130。觸控感應電路120設置於基板110之上，保護層130設置於觸控感應電路120之上。基板110之材料的選用例如包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。觸控感應電路120例如是電容式觸控感應電路，其材料的選用例如包括奈米銀、奈米碳管或聚(3,4-二氧乙基噻吩)：聚(對苯乙烯磺酸)(PEDOT：PSS)，而保護層130之材料的選用例如包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。

如第1圖所示，觸控感應電路120係可劃分為第一觸控區A1和第二觸控區A2，觸控感應電路120在第一觸控區A1係平坦地形成一平面結構1201，觸控感應電路120在第二觸控區A2係相對於平面結構1201突起地形成立體結構1202。也就是說，第一觸控區A1和第二觸控區A2之劃分主要是根據觸控感應電路120上所形成之不同的結構，第一觸控區A1可提供使用者二維之平面滑動、觸碰等控制，第二觸控區A2可更提供使用者三維之旋轉手勢的控制，藉此來滿足不同觸控需求之應用。由此，觸控感應模組100例如可應用於具有錄音功能的數控設備，使用者可透過用手感應第二觸控區A2的立體結構1202的側面和頂面之位置進行旋鈕式控制，以作為調節如音量之參數的直覺式操作。

據此，本發明可透過一特製模具以模內成型方式形成觸控感應模組，以使觸控感應模組一體地具有平面結構和立體結構，故有別於習知技術中將凸起的感應裝置透過黏貼或吸附方式安裝於平面的觸控裝置之手段。

針對本發明所提出之觸控感應模組100的細節進一步說明。如第1圖所示，觸控感應電路120可包含第一觸控感應層121和第二觸控感應層122，而觸控感應模組100可更包括一間隔層140。間隔層140設置於第一觸控感應層121和第二觸控感應層122之間，用以間隔第一觸控感應層121和第二觸控感應層122。舉例來說，間隔層140之材料的選用可包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。

請參照第2圖，其繪示依照本發明實施例的觸控感應模組100之結構俯視圖，主要局部地示意性繪示出屬於中層的第一觸控感應層121和第二觸控感應層122之電極排列方式。第一觸控感應層121和第二觸控感應層122用於觸控感測之方向不同。詳言之，如第2圖所示，第一觸控感應層121可用以負責感測範圍R中的Y軸方向的觸控感應，而第二觸控感應層122可用以負責感測範圍R中的X軸方向的觸控感應。第一觸控感應層121和第二觸控感應層122彼此交錯形成網格狀，藉由偵測產生電容變化的X向電極與Y向電極即可獲知觸碰點。

請參照第3A圖，其繪示依照本發明實施例的觸控感應模組100的一種組件態樣101之簡化示意圖，即可於觸控感應模組100外部額外設計一旋鈕套件151，旋鈕套件151可用以遮罩立體結構1202且供使用者轉動操控。

具體而言，如第3A圖所示，組件態樣101即為觸控感應模組100可更包括旋鈕套件151、轉軸元件160以及導電元件170。在對應如第1圖所示的第二觸控區A2之位置處，旋鈕套件151套設於立體結構1202且透過轉軸元件160樞接於立體結構1202，即可將轉軸元件160連接立體結構1202之部分設置為固定端，將轉軸元件160連接旋鈕套件151之部分設置為活動端，以使旋鈕套件151可相對於立體結構1202進行旋轉。由此，因導電元件170附接於旋鈕套件151且設置於旋鈕套件151與立體結構1202之間，當旋鈕套件151相對於立體結構1202進行旋轉時，會帶動導電元件170一同旋轉，而可感應作動觸控感應模組100中如第1圖所示的觸控感應電路120使其運作，以使組件態樣101作為一旋鈕按鍵供使用者操控。

請參照第3B圖，其繪示依照本發明實施例的觸控感應模組100的另一種組件態樣102之簡化示意圖，第3B圖之組件態樣102與第3A圖之組件態樣101共同點為皆於觸控感應模組100外部額外設計旋鈕套件151以供使用者轉動操控，差異點在於旋鈕套件151的轉動機構有所不同。

具體而言，如第3B圖所示，組件態樣102即為觸控感應模組100可更包括旋鈕套件151、導電元件170以及限位元件180A，限位元件180A設置於平面結構1201之上。舉例來說，限位元件180A可透過以黏膠附接之方式設置於平面結構1201之上。在對應如第1圖所示的第二觸控區A2之位置處，旋鈕套件151套設於立體結構1202且可旋轉地配置於限位元件180A中，即限位元件180A具體為軌道狀元件，係在平面結構1201上引導旋鈕套件151旋轉之軌徑，即旋鈕套件151與立體結構1202不必樞接，仍可使旋鈕套件151相對於立體結構1202進行旋轉之手段。同樣地，因本態樣的導電元件170亦附接於旋鈕套件151且設置於旋鈕套件151與立體結構1202之間，當旋鈕套件151相對於立體結構1202進行旋轉時，會帶動導電元件170一同旋轉，而可感應作動觸控感應模組100中如第1圖所示的觸控感應電路120使其運作，以使組件態樣102作為一旋鈕按鍵供使用者操控。

請參照第4A圖，其繪示依照本發明實施例的觸控感應模組100的另一種組件態樣103之簡化示意圖，即可於觸控感應模組100外部額外設計一旋鈕環件152，旋鈕環件152可用以環設立體結構1202並露出立體結構1202之頂面且供使用者轉動操控。

具體而言，如第4A圖所示，觸控感應模組100可更包括旋鈕環件152、導電元件170以及限位元件180B，其中限位元件180B設置於立體結構1202之外側，可分為上下兩個軌道狀元件，用以在立體結構1202上引導旋鈕環件152旋轉之軌徑。舉例來說，限位元件180B可透過以黏膠附接之方式設置於立體結構1202之側方。在對應如第1圖所示的第二觸控區A2之位置處，旋鈕環件152圍繞立體結構1202且可旋轉地配置於限位元件180B中，其中旋鈕環件152可露出立體結構1202而無遮擋，若將立體結構1202應用於螢幕之按鈕，第4A圖之設計可顯示出螢幕下方之內容。此外，導電元件170係附接於旋鈕環件152且設置於旋鈕環件152與立體結構1202之間，當旋鈕環件152相對於立體結構1202進行旋轉時，會帶動導電元件170一同旋轉，而可感應作動觸控感應模組100中如第1圖所示的觸控感應電路120使其運作，以使組件態樣103作為一旋鈕按鍵供使用者操控。

請參照第4B圖，其繪示依照本發明實施例的觸控感應模組100的再一種組件態樣104之簡化示意圖，第4B圖之組件態樣104與第4A圖之組件態樣103共同點為皆於觸控感應模組100外部額外設計旋鈕環件152以供使用者轉動操控，差異點在於旋鈕環件152的轉動機構有所不同。

具體而言，如第4B圖所示，組件態樣104即為觸控感應模組100可更包括旋鈕環件152、導電元件170以及限位元件180C，其中限位元件180C部分地設置於立體結構1202之外側且部分地設置於平面結構1201之上。與第4A圖之組件態樣103不同，限位元件180C僅為設置於下方的單一軌道狀元件，用以在立體結構1202和平面結構1201上引導旋鈕環件152旋轉之軌徑。舉例來說，限位元件180C可透過以黏膠附接之方式設置於立體結構1202之側方和平面結構1201之上方。在對應如第1圖所示的第二觸控區A2之位置處，旋鈕環件152圍繞立體結構1202且可旋轉地配置於限位元件180C中，其中旋鈕環件152可露出立體結構1202而無遮擋，若將立體結構1202應用於螢幕之按鈕，第4B圖之設計亦可顯示出螢幕下方之內容。此外，導電元件170係附接於旋鈕環件152且設置於旋鈕環件152與立體結構1202之間，當旋鈕環件152相對於立體結構1202進行旋轉時，會帶動導電元件170一同旋轉，而可感應作動觸控感應模組100中如第1圖所示的觸控感應電路120使其運作，以使組件態樣104作為一旋鈕按鍵供使用者操控。

請參照第5A圖，其繪示依照本發明實施例的觸控感應模組100的觸控感應電路120之一種觸控圖案的示意圖。觸控感應電路120的立體結構1202係可具有一觸控圖案，如第5A圖所示，觸控圖案為直線條所構成之圖案。其中，觸控圖案可遍佈於整個立體結構1202但未延伸至如第1圖所示的平面結構1201，即立體結構1202的側面和頂面均具有直線條的觸控圖案但平面結構1201未具有相同的圖案設計，也就是說，平面結構1201與立體結構1202的差異在於觸控感應圖案之設計。

然而，觸控圖案並不僅限於直線條所構成之圖案。請參照第5B圖，其繪示依照本發明實施例的觸控感應模組100的觸控感應電路120之另一種觸控圖案的示意圖。如第5B圖所示，觸控圖案為鋸齒線條所構成之圖案。其中，觸控圖案可遍佈於整個立體結構1202但未延伸致至如第1圖所示的平面結構1201，即立體結構1202的側面和頂面均具有鋸齒線條的觸控圖案但平面結構1201未具有相同的圖案設計。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。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。