CN103049146A - 触控模块及其电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种触控模块及其电子装置。该触控模块包括面板、多个电极及控制模块。面板为透明可挠材质，面版包括第一面及第二面。多个电极设置于第二面上，当第一面被接触时，多个电极分别感应出至少一电容值讯号。控制模块与多个电极电性连接，用以接收至少一电容值讯号以控制电子装置。

Description

触控模块及其电子装置
技术领域
本发明涉及一种触控模块及其具有其触控模块的电子装置，特别是涉及一种利用透明可挠材质制成的触控模块及其具有其触控模块的电子装置。
背景技术
随着科技的进步，各式多样的电子产品已经广泛的出现于现今的生活中。触控式的开关也已经广泛地应用于各式的电子产品中，其中有一种利用感应电容讯号作为控制讯号的电容式开关模块。而为了美观或是特殊的造形设计，目前的电子产品已经运用许多透明的塑胶件作为其外观的设计，同时电容式开关模块亦有设计成透明的需求。
在现有技术中，电容式开关模块是在印刷电路板上利用铜制成感应区域，再覆盖于塑胶面板下。使用者再藉由按压或接触塑胶面板以控制电容式开关模块。但现有技术的印刷电路板并不适合制作于透明外观的电子产品上，同时印刷电路板也通常为硬质板材，因此在设计电子产品上会有所限制。
有鉴于此，有必要发明一种新的触控模块及具有其触控模块的电子装置，以解决现有技术的缺失。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种触控模块，其是利用透明可挠材质所制成。
本发明的另一主要目的是提供一种具有上述触控模块的电子装置。
为实现上述的目的，本发明的触控模块用于电子装置。触控模块包括面板、多个电极及控制模块。面板为透明可挠材质，面版包括第一面及第二面。多个电极设置于第二面上，当第一面被接触时，多个电极分别感应出至少一电容值讯号。控制模块与多个电极电性连接，用以接收至少一电容值讯号以控制电子装置。
本发明的电子装置具有触控功能。电子装置包括受控模块以及触控模块。触控模块与受控模块电性连接。触控模块包括面板、多个电极及控制模块。面板为透明可挠材质，面版包括第一面及第二面。多个电极设置于第二面上，当第一面被接触时，多个电极分别感应出至少一电容值讯号。控制模块与多个电极电性连接，用以接收至少一电容值讯号以控制受控模块。
附图说明
图1是本发明的电子装置与触控模块的示意图。
图2A是本发明的触控模块具有的面板的第一面的示意图。
图2B是本发明的触控模块具有的面板的第二面的示意图。
图3A是本发明的利用接触物操作触控模块的第一实施方式的示意图。
图3B是根据图3A，为本发明的第一实施方式的电容值及电极位置的关系图。
图4A是本发明的利用接触物操作触控模块的第二实施方式的示意图。
图4B是根据图4A，为本发明的第二实施方式的电容值及电极位置的关系图。
图5A是本发明的利用接触物操作触控模块的第三实施方式的示意图。
图5B是根据图5A，为本发明的第三实施方式的电容值及电极位置的关系图。
附图符号说明
电子装置1
触控模块10
面板20
第一面21
使用者操作界面211
操作区域211a、211b、211m、211n
第二面22
电极31a、31b、31m、31n
控制模块40
电路板40a
微处理器41
控制芯片42
软性电路板51
受控模块60
接触物2、2a、2b
电容值讯号Ca、Cb、Cn
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并结合附图详细说明如下。
首先请参考图1，图1是本发明的电子装置与触控模块的示意图。
在本发明的一实施例中，电子装置1可为笔记型计算机、桌上型计算机或是手机等行动装置，但本发明并不以此为限。电子装置1包括触控模块10及受控模块60。如图1所示，本发明的触控模块10可设置于电子装置1上，以供接触物2进行触控。接触物2可为手指或是触控笔，在图1中是以手指为例进行说明，但本发明并不限于此。于本实施例中，触控模块10为一电容式触控模块，具有透明可挠的面板20(图2A所示)，使得电子装置1可于触控模块10的下方设置LED等发光模块(图未示)，发光模块的光源可以通过透明的面板20而显示出来。并且触控模块10亦可藉由其可挠性的特性以设置于电子装置1的侧边或是有其他特殊的应用，本发明并不以图1中所示的位置为限。
触控模块10还与受控模块60电性连接，受控模块60为电子装置1内的一软件程序或一硬件架构而成的模块，可接受触控模块10的讯号以执行动作，但本发明并不限定受控模块60的类别。控制受控模块60的方式在之后会有详细的说明，在此先不赘述。
而关于触控模块10的详细构造请一并参考图2A～2B关于本发明的触控模块的相关示意图，其中图2A是本发明的触控模块具有的面板的第一面的示意图，图2B是本发明的触控模块具有的面板的第二面的示意图。
在本发明的一实施例中，触控模块10包括面板20、多个电极、控制模块40及软性电路板51。面板20为一透明可挠性的材质所制成，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑胶、聚碳酸酯(PC)塑胶、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)塑胶或是聚苯乙烯(PS)塑胶等材质，但本发明并不限于此。面板20包括第一面21及第二面22。第一面21上可显示出使用者操作界面211，以供使用者进行触控。使用者操作界面211根据不同的需求，以具有多个操作区域，例如图1中的操作区域211a、211b、211m到操作区域211n。操作区域211a、211b、211m到操作区域211n可以显示不同的数字、文字、符号或图案等，本发明并不以图1中所示的图案为限。并需注意的是，使用者操作界面211可利用电镀、涂布或是贴附等方式以显现于面板20的第一面21上，本发明并不限定使用者操作界面211的表现方式。
多个电极可由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)导电层来制成。多个电极设置于面板20的第二面22上，其设置方式可利用涂布方式将导电层设置于第二面22上，再利用激光蚀刻的方式根据设计图形进行蚀刻工艺。此设计图形是配合使用者操作界面211上的操作区域的布局。其中各电极的阻值约设定在400～300Ω/Square，但本发明并不限于此。如此一来，即可形成如图2B中的电极31a、31b、31m到电极31n。
而当两片导体中间夹着一层绝缘体时，其产生的静电电容值C可依照公式来求得：
C＝ε0*εS*S/d
其中ε0为真空中介电常数(8.8543*10^-12F/m)，εS为绝缘体的介电常数，S为导体的面积，d为两导体间的距离。由于此公式已被本发明所属技术领域相关人员所熟悉且广泛应用，故在此不再赘述其原理。
当手指等接触物2(如图3A所示)接触到面板20的第一面21时，因手指带有微量的电量，所以会与第二面22的其中一电极产生电容耦合。如此一来，即可测量出电容值讯号。而测量电容值的方式可以由公式：电荷值Q＝电容值C*电压值V得知，由于每一电极增加的电荷值固定，因此电容值较大的电极其充电后的电压会较低。因此藉由量测各电极的电压值即可知道各电极的电容值大小。由于此公式以被本发明所属技术领域相关人员所熟悉且广泛应用，故在此不再赘述其原理。
而在本实施例中，电极31a、31b、31m到电极31n的位置是配合操作区域211a、211b、211m到操作区域211n的布局。在本发明的一实施例中，操作区域211a对应电极31a；操作区域211b对应电极31b；操作区域211m对应电极31m；最后操作区域211n对应电极31n。于图2B中，多个电极31a、31b、31m到电极31n是呈并排方式排列，但本发明并不以所示的排列方式为限。如此一来，当手指等接触物2接触至操作区域211a、211b、211m或操作区域211n时，另一面对应的电极31a、31b、31m或电极31n会个别感应出电容值讯号。
控制模块40设置于电路板40a上，并经由软性电路板(FPC)51与第二面22上的多个电极电性连接，以接收至少一电容值讯号。控制模块40包括微处理器(Micro Controller Unit，MCU)41及控制芯片42。微处理器41与多个电极电性连接，以根据电容值讯号判定出特定讯号及感应位置。特定讯号为单点电容值讯号、多点电容值讯号或时间差顺序电容值讯号。并且由于微处理器41可经由不同的脚位接收不同的电极所传输的电容值讯号，因此微处理器41亦可判定出感应位置以得知电容值讯号是由哪一电极所产生的。控制芯片42与微处理器41电性连接，以根据微处理器41判定出的特定讯号及感应位置对电子装置1内的受控模块60进行控制。
接着请同时参考图3A到图3B关于本发明触控模块的第一实施方式的相关示意图，图3A是本发明的利用接触物操作触控模块的第一实施方式的示意图，图3B是根据图3A，为本发明的第一实施方式的电容值及电极位置的关系图。
在本发明的第一实施方式中，单一的接触物2是接触第一面21上的使用者操作界面211。若接触物2接触操作区域211a时，其所对应的电极31a感应出电容值讯号Ca。此电容值讯号Ca会直接传输至微处理器41。由于微处理器41只接收到电容值讯号Ca，微处理器41判定出为电极31a所产生的单一电容值讯号Ca，控制芯片42再控制受控模块60执行操作区域211a所代表的命令。
接着请同时参考图4A到图4B关于本发明触控模块的第二实施方式的相关示意图，图4A是本发明的利用接触物操作触控模块的第二实施方式的示意图，图4B是根据图4A，为本发明的第二实施方式的电容值及电极位置的关系图。
当接触物2a及接触物2b同时接触第一面21上的使用者操作界面211时，操作区域211a及操作区域211n所对应的电极31a及电极31n同时产生电容值讯号Ca及电容值讯号Cn。电容值讯号Ca及电容值讯号Cn同时传输至微处理器41。当微处理器41接收到两个电容值讯号时，微处理器41判定出为电极31a及电极31n所分别产生的多点电容值讯号Ca及Cn，控制芯片42再控制受控模块60同时执行操作区域211a及操作区域211n所代表的命令。
最后请同时参考图5A到图5B关于本发明触控模块的第三实施方式的相关示意图，图5A是本发明的利用接触物操作触控模块的第三实施方式的示意图，图5B是根据图5A，为本发明的第三实施方式的电容值及电极位置的关系图。
本发明的第三实施方式中，接触物2是自使用者操作界面211上的操作区域211a滑动到操作区域211n。在此情况下，操作区域211a到操作区域211n所对应的电极31a到电极31n依序感应出电容值讯号Ca、电容值讯号Cb到电容值讯号Cn，再依序传输至微处理器41。如此一来，微处理器41即可得知此为电极31a、电极31b到电极31n所产生的时间差顺序电容值讯号，控制芯片42再控制受控模块60执行自操作区域211a滑动到操作区域211n所代表的命令。
本发明除了上述的实施方式外，触控模块10还可以具有其他的控制方式。举例而言，触控模块10的多个电极产生的电容值讯号可以包括第一讯号、一第二讯号或一第三讯号。其中第一讯号代表鼠标左键控制讯号，第二讯号代表鼠标右键控制讯号，该第三讯号代表鼠标滚轮控制讯号。藉此即可让使用者操作使用者操作界面211来代替鼠标的功能，以控制受控模块60。
藉由本发明的触控模块10即可用于具透明外观的电子装置1上，可增加外观设计时的灵活度。并且触控模块10可提供单点或多点触控的不同处控模式，可适用于不同用途的控制方式。
综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于现有技术的特征。应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以本发明的权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (18)

1.一种触控模块，用于一电子装置，该触控模块包括：
一面板，为一透明可挠材质，该面版包括一第一面及一第二面；
多个电极，设置于该第二面上，当该第一面被接触时，该多个电极分别感应出至少一电容值讯号；以及
一控制模块，与该多个电极电性连接，用以接收该至少一电容值讯号以控制该电子装置。
2.如权利要求1所述的触控模块，其中该控制模块包括：
一微处理器，与该多个电极电性连接，该微处理器用以接收该至少一电容值讯号以判定出一特定讯号及一感应位置；以及
一控制芯片，与该微处理器电性连接，用以根据该特定讯号及该感应位置以控制该电子装置。
3.如权利要求2所述的触控模块，其中该特定讯号为一单点电容值讯号、一多点电容值讯号或一时间差顺序电容值讯号。
4.如权利要求1或2所述的触控模块，其中该控制模块设置于一电路板上。
5.如权利要求4所述的触控模块，其中该控制模块经由一软性电路板与该多个电极电性连接。
6.如权利要求1所述的触控模块，其中该第一面显示一使用者操作界面。
7.如权利要求6所述的触控模块，其中该使用者操作界面包括多个操作区域，该多个电极的位置对应该多个操作区域的位置。
8.如权利要求7所述的触控模块，其中该多个电极呈并排方式排列。
9.如权利要求1所述的触控模块，其中该至少一电容值讯号还包括第一讯号、一第二讯号或一第三讯号，该第一讯号为鼠标左键控制讯号，该第二讯号为鼠标右键控制讯号，该第三讯号为鼠标滚轮控制讯号。
10.一种电子装置，具有一触控功能，该电子装置包括：
一受控模块；以及
一触控模块，与该受控模块电性连接，该触控模块包括：
一面板，为一透明可挠材质，该面版包括一第一面及一第二面；
多个电极，设置于该第二面上，当至少一接触物接触该第一面被接触时，该多个电极分别感应出至少一电容值讯号；以及
一控制模块，与该多个电极电性连接，用以接收该至少一电容值讯号以控制该受控模块。
11.如权利要求10所述的电子装置，其中该控制模块包括：
一微处理器，与该多个电极电性连接，该微处理器用以接收该至少一电容值讯号以判定出一特定讯号及一感应位置；以及
一控制芯片，与该微处理器电性连接，用以根据该特定讯号及该感应位置以控制该受控模块。
12.如权利要求11所述的电子装置，其中该特定讯号为一单点电容值讯号、一多点电容值讯号或一时间差顺序电容值讯号。
13.如权利要求10或11所述的电子装置，其中该控制模块设置于一电路板上。
14.如权利要求13所述的电子装置，其中该控制模块经由一软性电路板与该多个电极电性连接。
15.如权利要求10所述的电子装置，其中该第一面显示一使用者操作界面。
16.如权利要求15所述的电子装置，其中该使用者操作界面包括多个操作区域，该多个电极的位置对应该多个操作区域的位置。
17.如权利要求16所述的电子装置，其中该多个电极呈并排方式排列。
18.如权利要求10所述的电子装置，其中该至少一电容值讯号还包括第一讯号、一第二讯号或一第三讯号，该第一讯号为鼠标左键控制讯号，该第二讯号为鼠标右键控制讯号，该第三讯号为鼠标滚轮控制讯号。
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