TWI829311B - 觸控板裝置 - Google Patents
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Abstract
一種觸控板裝置包括基板與觸控面板。基板包括主板、第一限位板及第一可撓性件，主板具有長邊與短邊，第一限位板具有第一止擋部，第一可撓性件一體連接於長邊與第一限位板之間，且第一限位板鄰近於短邊。觸控面板設置於基板上方，觸控面板具有底面，底面具有彼此相對的樞接側與擺動側以及彼此相對的第一側邊與第二側邊，樞接側設置於主板上，基板之第一限位板固定於底面並鄰近於第一側邊，且第一限位板之第一止擋部突出第一側邊的邊緣。
Description
本發明係關於一種輸入裝置，特別是指一種觸控板裝置。
觸控板為一種廣泛應用於電腦的輸入裝置，觸控板用以感應使用者手指的移動或按壓來控制游標作動（例如位移或點選等動作）。
目前已知的觸控板結構具有觸控面板與基板，觸控面板具有一樞接側並以樞接側設置固定於基板上，當觸控面板遠離樞接側的部位受壓時，觸控面板能以樞接側為軸相對於基板擺動下降而產生相應的訊號。
一般來說，觸控板結構大多安裝於外殼的內部，且外殼設有開口以露出觸控面板供使用者操作。此外，為了避免觸控面板凸出外殼表面而影響產品外觀與使用者的操作手感，觸控板結構上會另外加裝多個限位元件以限制觸控面板的高度，然而，此種作法不僅需要另外開模製造限位元件而提高製造成本，在觸控板結構的組裝流程中，也需要各別安裝限位元件而降低產品的生產效率與增加產品的重量。
鑒於上述，於一實施例中，提供一種觸控板裝置包括基板與觸控面板。基板包括主板、第一限位板及第一可撓性件，主板具有長邊與短邊，第一限位板具有第一止擋部，第一可撓性件一體連接於長邊與第一限位板之間，且第一限位板鄰近於短邊。觸控面板設置於基板上方，觸控面板具有底面，底面具有彼此相對的樞接側與擺動側以及彼此相對的第一側邊與第二側邊，第一側邊與第二側邊連接於樞接側與擺動側之間，樞接側設置於主板上，基板之第一限位板固定於底面並鄰近於第一側邊，且第一限位板之第一止擋部突出第一側邊的邊緣。
綜上，根據本發明實施例之觸控板裝置，透過第一可撓性件一體連接於主板的長邊與第一限位板之間，亦即主板、第一可撓性件及第一限位板三者為一體成型之結構，且第一限位板之第一止擋部突出觸控面板的邊緣，達到可直接利用基板的第一止擋部限制觸控面板的高度位置，不需要額外設置限位元件而減少製造成本與組裝步驟，進而提高產品的生產效率與減輕產品的重量。
需說明的是，在各個實施例的說明中，所謂的「第一」、「第二」係用以描述不同的元件，這些元件並不因為此類謂詞而受到限制。此外，在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。
如圖1與圖2所示，本發明實施例之觸控板裝置1（例如為Touchpad或Trackpad）可應用於電腦產品，使用者可透過手指滑動或按壓等動作來操作觸控板裝置1，以控制游標的位移或產生對應的控制訊號。例如圖1所示，在本實施例中，觸控板裝置1是應用於一筆記型電腦N。但此並不侷限，在其他實施例中，觸控板裝置1也可應用於其他可攜式電腦（例如平板式電腦）。或者，觸控板裝置1也可為獨立的裝置並外接於可攜式電腦，本實施例並不限制。
如圖2至圖4所示，在本發明之第一實施例中，觸控板裝置1包括基板10與觸控面板20，基板10包括主板11、第一限位板13、第二限位板14、第一可撓性件15及第二可撓性件16。在本實施例中，主板11為長條狀板體且具有長邊111與彼此相對的二短邊112、113，第一限位板13可為各種形狀之板件，例如長條形、長方形、方形或其他不規則形狀之板件，第一限位板13具有第一止擋部131，且第一限位板13鄰近於主板11的其中一個短邊112，第一止擋部131為板件並由第一限位板13的一側一體延伸而出，第一止擋部131用以限制觸控面板20的高度位置。第二限位板14同樣可為各種形狀之板件，例如長條形、長方形、方形或其他不規則形狀之板件，第二限位板14具有第二止擋部141，第二限位板14鄰近於主板11的另一個短邊113，第二止擋部141為板件並由第二限位板14的一側一體延伸而出，第二止擋部141用以限制觸控面板20的高度位置。
如圖2至圖4所示，第一可撓性件15一體連接於主板11的長邊111與第一限位板13之間，其中第一可撓性件15可為各種形狀之板件，例如長條形、長方形、方形或其他不規則形狀之板件，第二可撓性件16一體連接於主板11的長邊111與第二限位板14之間，其中第二可撓性件16同樣可為各種形狀之板件，例如長條形、長方形、方形或其他不規則形狀之板件，也就是說，基板10之主板11、第一限位板13、第二限位板14、第一可撓性件15及第二可撓性件16為一體成型之結構。在一些實施例中，基板10可為金屬（例如鐵、鋁或合金等）或塑料材質所製成，具有剛性可供支撐之板體。
如圖2至圖4所示，觸控面板20設置於基板10上方，在本實施例中，觸控面板20包括彼此堆疊固定之觸控基板201與電路板202，且電路板202相對於觸控基板201靠近基板10，其中觸控基板201用以供使用者觸控或按壓操作，電路板202可因應使用者之手指在觸控基板201上滑移或手勢而產生捲動、放大、縮小或開啟視窗等功能，或者電路板202可因應使用者之手指在觸控基板201上按壓點擊或雙擊而產生選取或顯示功能表等功能。
在一些實施例中，上述觸控基板201可為玻璃或聚酯樹脂（mylar）所製成之板體，電路板202可為一般電路板（Printed Circuit Board, PCB）、軟性電路板（Flexible Print Circuit Board, FPCB）或軟硬複合電路板（Rigid-Flex PCB）等各式電路板。此外，觸控基板201與電路板202彼此相鄰的表面可透過背膠、化學膠（例如光固化膠）或物理膠（例如熱固性黏膠或熱塑性黏膠）等方式結合而整合為同一板體。
如圖2至圖4所示，觸控面板20具有底面21，底面21面向基板10且具有樞接側211、擺動側212、第一側邊213及第二側邊214，其中樞接側211與擺動側212位於相對側，第一側邊213與第二側邊214位於相對側，第一側邊213相連於樞接側211與擺動側212，第二側邊214相連於樞接側211與擺動側212。在此，觸控面板20的形狀為長方形，且樞接側211與擺動側212的長度分別大於第一側邊213與第二側邊214的長度，但此並不侷限。
如圖2至圖4所示，基板10之主板11的寬度小於觸控面板20的寬度，意即，主板11的二短邊112、113的長度分別小於觸控面板20的第一側邊213與第二側邊214的長度，例如主板11的寬度為觸控面板20之寬度的1/3、1/4或1/5，且主板11鄰近於觸控面板20的樞接側211。觸控面板20的樞接側211設置於基板10的主板11上，使觸控面板20能以樞接側211為軸相對於基板10旋擺，在本實施例中，觸控面板20之底面21設有觸發開關22，例如觸發開關22可為按鈕開關或微動開關，且觸發開關22鄰近於擺動側212。藉此，當觸控面板20受壓而相對於基板10旋擺時，擺動側212可相對於基板10下降，使觸發開關22受到觸發而產生訊號。
如圖2至圖5所示，基板10之第一限位板13固定於觸控面板20的底面21，且第一限位板13鄰近於第一側邊213並朝擺動側212的方向延伸，且第一限位板13之第一止擋部131突出第一側邊213的邊緣，第二限位板14固定於觸控面板20之底面21，第二限位板14鄰近於第二側邊214並朝擺動側212的方向延伸，且第二限位板14之第二止擋部141突出第二側邊214的邊緣。此外，第一可撓性件15與第二可撓性件16不固定於觸控面板20之底面21而具有可撓折性，因此，當觸控面板20受壓而相對於基板10旋擺時，第一可撓性件15與第二可撓性件16可產生適度的形變，以減少觸控面板20作動時所受到的阻力。
綜上，根據本發明實施例之觸控板裝置1，透過基板10之主板11、第一限位板13、第二限位板14、第一可撓性件15及第二可撓性件16為一體成型之結構，且第一限位板13之第一止擋部131突出觸控面板20的邊緣，第二限位板14之第二止擋部141突出觸控面板20的另一邊緣，達到可直接利用基板10的第一止擋部131與第二止擋部141限制觸控面板20的高度位置，不需要額外設置限位元件而減少製造成本與組裝步驟，進而提高產品的生產效率與減輕產品的重量。
舉例來說，如圖2、圖5及圖6所示，在本實施例中，觸控板裝置1更包括蓋板30，蓋板30罩蓋於觸控面板20上方且包括鏤空孔31與二限位部32,33，鏤空孔31的位置對應於觸控面板20的位置，使觸控面板20能夠露出蓋板30以供使用者操作，二限位部32,33分別為蓋板30底部的局部表面，在此，二限位部32,33分別為凹槽並位於蓋板30的相對二側。第一限位板13之第一止擋部131抵靠於限位部32的凹槽中，第二限位板14之第二止擋部141則抵靠於另一限位部33的凹槽中，以限制觸控面板20的高度位置，避免觸控面板20凸出蓋板30頂面而產品外觀與使用者的操作手感。
在一些實施例中，觸控板裝置1的基板10亦可僅具有單一限位板（如上述第一限位板13），以透過第一限位板13與蓋板30之限位部32配合（如圖6所示）而達到限制觸控面板20高度位置之作用。
在一些實施例中，上述第一限位板13的表面與觸控面板20的底面21之間或者第二限位板14的表面與觸控面板20的底面21之間可透過黏著或焊接等方式固定。如圖6所示，以第一限位板13為例，在本實施例中，第一限位板13的表面與觸控面板20的底面21之間經由黏著層A黏著固定，例如黏著層A可為背膠、化學膠（例如光固化膠）或物理膠（例如熱固性黏膠或熱塑性黏膠）。
或者，如圖7所示，在本發明之第二實施例中，第一限位板13與觸控面板20的底面21之間是以焊料S1（例如錫的合金）彼此焊接固定，舉例來說，假設第一限位板13為可焊性佳的材料（例如銅或銅合金）所製成，可直接透過焊料S1焊接固定第一限位板13與觸控面板20。另外，假設第一限位板13為可焊性較差之材料（例如鑄鐵、不銹鋼或鋁）所製成，則第一限位板13的表面欲焊接的區域可設有金屬鍍層C1（如圖7所示），例如金屬鍍層C1可為可焊性佳的材料（例如銅或銅合金），以透過焊料S1焊接觸控面板20的底面21與金屬鍍層C1，使第一限位板13固定於觸控面板20的底面21。此外，透過第一限位板13與觸控面板20彼此焊接固定，可使第一限位板13電連接於電路板202的局部區域以形成接地迴路而具有接地的作用，達到不需另外設置接地元件而進一步減省製造成本。
在一些實施例中，上述第一可撓性件15的寬度可小於第一限位板13的寬度，第二可撓性件16的寬度可小於第二限位板14的寬度，使觸控面板20受壓而相對於基板10旋擺時，能夠大幅減少第一可撓性件15與第二可撓性件16產生的阻力，避免消費者按壓太過吃力以提高使用者操作的舒適度。
承上，如圖3、圖5及圖8所示，以第一可撓性件15為例，在本實施例中，第一可撓性件15包括多個條狀臂板151（在此為二個條狀臂板151，但條狀臂板151的數量並不限制），二條狀臂板151彼此間隔設置，各條狀臂板151的寬度小於第一限位板13的寬度，例如條狀臂板151的寬度為第一限位板13之寬度的1/3、1/4或1/5，可視各裝置於觸控面板20受壓而相對於基板10旋擺時，需克服多少第一可撓性件15產生的阻力而定。各條狀臂板151接觸於觸控面板20之底面21，且各條狀臂板151的一端一體連接於第一限位板13，各條狀臂板151的另一端具有彎折部152，在本實施例中，因第一限位板13和電路板202相互抵觸而與主板11存在高低落差，因此，彎折部152向下彎折並一體連接於主板11之長邊111。藉此，透過上述彎折部152的設置，使第一可撓性件15能夠一體連接位於不同高度之主板11與第一限位板13直接相互固定而不需施以過厚的背膠，此外，當觸控面板20受壓而相對於基板10旋擺時，彎折部152可產生彎曲變形，達到避免應力集中以進一步減少觸控面板20作動時所受到的阻力。
如圖3所示，在本實施例中，第一限位板13具有面向主板11的一側邊132，第一可撓性件15之二條狀臂板151分別一體連接於側邊132的相對二端，使第一可撓性件15與第一限位板13之間能夠具有較佳的連接強度，避免條狀臂板151在觸控面板20的作動過程中發生變形或斷裂等情形。此外，透過第一可撓性件15之二條狀臂板151分別一體連接於側邊132相對二端的設計，可提供二條狀臂板151在受力上有更佳的平衡性。
再如圖3所示，第一可撓性件15之各條狀臂板151可具有至少一彎折區段153，在本實施例中，每個條狀臂板151具有二個細長的彎折區段153而呈S形、L形、I形或N形，但不以此為限，彎折區段153的目的在使觸控面板20受壓而相對於基板10旋擺時，能夠大幅減少各條狀臂板151產生的阻力，以提高使用者的操作的舒適度。
如圖3與圖4所示，上述第二可撓性件16的結構可與第一可撓性件15的結構相同或相似，例如第一可撓性件15的結構與第二可撓性件16的結構可彼此對稱設置，在此即不重複贅述。
在一些實施例中，第一可撓性件15亦可包括單一個條狀臂板151。如圖10所示，在本發明之第三實施例中，第一可撓性件15僅包括一條狀臂板151，條狀臂板151接觸於觸控面板20之底面21，且條狀臂板151的一端一體連接於第一限位板13，條狀臂板151的另一端具有一彎折部152，彎折部152一體連接於主板11之長邊111。此外，在本實施例中，基板10更包括補強板12，補強板12一體連接於第一限位板13與第二限位板14之間，以加強基板10整體的結構強度，且避免條狀臂板151在觸控面板20的作動過程中發生變形或斷裂等情形。
如圖2與圖9所示，觸控板裝置1更包括一間隔件40，在本實施例中，間隔件40為具有厚度之長形板件，其中間隔件40的材質可為金屬、塑料、橡膠、矽膠或海綿等，且間隔件40固定於主板11與觸控面板20的底面21的樞接側211之間，使觸控面板20與基板10保持間距，以利觸控面板20有足夠的空間透過樞接側211相對基板10進行鐘擺式作動。在一些實施例中，上述間隔件40可透過黏著、點焊、熱熔著或鎖固等方式固定於主板11與觸控面板20之間，舉例來說，間隔件40與主板11和底面21接觸的二個表面可分別設置黏膠，進而使觸控面板20、間隔件40及主板11三者相互黏合固定。
另外，如圖2所示，在本實施例中，主板11上更設有固定件17，固定件17用以將主板11固定於觸控面板20的底面21，而進一步加強主板11與觸控面板20的固定效果。此外，間隔件40也能基於固定件17固定於觸控面板20而夾固於主板11與觸控面板20之間，達到同時加強間隔件40的固定效果。
如圖2至圖4、圖9所示，在本實施例中，固定件17包括第一彎折板18與第二彎折板19，第一彎折板18與第二彎折板19分別由主板11一體向上彎折形成，例如第一彎折板18與第二彎折板19可分別為L型、U型、T型或其他形狀之折板。第一彎折板18與第二彎折板19分別位於主板11的相對二端，第一彎折板18具有第一立板181與第一橫板182，第一橫板182一體連接於第一立板181的頂端並固定於觸控面板20之底面21，第二彎折板19具有第二立板191與第二橫板192，第二橫板192一體連接於第二立板191的頂端並固定於觸控面板20之底面21。
在一些實施例中，主板11上之固定件17與觸控面板20的底面21之間可彼此焊接固定，如圖9所示，以固定件17之第一彎折板18為例，第一彎折板18之第一橫板182與觸控面板20的底面21之間是以焊料S2（例如錫的合金）彼此焊接固定，假設第一彎折板18為可焊性佳的材料（例如銅或銅合金）所製成，可直接透過焊料S2焊接固定第一橫板182與觸控面板20。另外，假設第一彎折板18為可焊性較差之材料（例如鑄鐵、不銹鋼或鋁）所製成，則第一橫板182的表面可設有金屬鍍層C2，例如金屬鍍層C2可為可焊性佳的材料（例如銅或銅合金），以透過焊料S2焊接觸控面板20的底面21與金屬鍍層C2，使第一橫板182固定於觸控面板20的底面21。此外，透過第一橫板182的表面與觸控面板20的底面21之間彼此焊接固定，可使第一橫板182電連接於電路板202的局部區域以形成接地迴路而具有接地的作用，達到不需另外設置接地元件而進一步減省製造成本。
如圖11所示，在本發明第四實施例中，觸控板裝置1之基板10亦可不設置上述固定件17，並透過第一限位板13與第二限位板14焊接固定於觸控面板20的底面21，而同樣能達到形成接地迴路之接地作用，而使觸控板裝置1在製程步驟及成本上能有效的減少。
綜上，根據本發明實施例之觸控板裝置，透過第一可撓性件一體連接於主板的長邊與第一限位板之間，亦即主板、第一可撓性件及第一限位板三者為一體成型之結構，且第一限位板之第一止擋部突出觸控面板的邊緣，達到可直接利用基板的第一止擋部限制觸控面板的高度位置，不需要額外設置限位元件而減少製造成本與組裝步驟，進而提高產品的生產效率與減輕產品的重量。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，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。
N:筆記型電腦
1:觸控板裝置
10:基板
11:主板
111:長邊
112,113:短邊
12:補強板
13:第一限位板
131:第一止擋部
132:側邊
14:第二限位板
141:第二止擋部
15:第一可撓性件
151:條狀臂板
152:彎折部
153:彎折區段
16:第二可撓性件
17:固定件
18:第一彎折板
181:第一立板
182:第一橫板
19:第二彎折板
191:第二立板
192:第二橫板
20:觸控面板
201:觸控基板
202:電路板
21:底面
211:樞接側
212:擺動側
213:第一側邊
214:第二側邊
22:觸發開關
30:蓋板
31:鏤空孔
32,33:限位部
40:間隔件
A:黏著層
S1,S2:焊料
C1,C2:金屬鍍層
[圖1] 係本發明觸控板裝置之應用示意圖。
[圖2] 係本發明觸控板裝置第一實施例之分解立體圖。
[圖3] 係本發明觸控板裝置第一實施例之局部放大立體圖。
[圖4] 係本發明觸控板裝置第一實施例之另一局部放大立體圖。
[圖5] 係本發明觸控板裝置第一實施例之仰視圖。
[圖6] 係圖5沿6-6線段之剖視圖。
[圖7] 係本發明觸控板裝置第二實施例之剖視圖。
[圖8] 係圖5沿8-8線段之剖視圖。
[圖9] 係圖5沿9-9線段之剖視圖。
[圖10] 係本發明觸控板裝置第三實施例之分解立體圖。
[圖11] 係本發明觸控板裝置第四實施例之分解立體圖。
10:基板
11:主板
111:長邊
112,113:短邊
13:第一限位板
131:第一止擋部
14:第二限位板
141:第二止擋部
15:第一可撓性件
16:第二可撓性件
17:固定件
18:第一彎折板
19:第二彎折板
20:觸控面板
201:觸控基板
202:電路板
21:底面
211:樞接側
212:擺動側
213:第一側邊
214:第二側邊
22:觸發開關
30:蓋板
31:鏤空孔
32,33:限位部
40:間隔件
Claims (18)
- 一種觸控板裝置，包括： 一基板，包括一主板、一第一限位板及一第一可撓性件，該主板具有一長邊與一短邊，該第一限位板具有一第一止擋部，該第一可撓性件一體連接於該長邊與第一限位板之間，且該第一限位板鄰近於該短邊；以及 一觸控面板，設置於該基板上方，該觸控面板具有一底面，該底面具有彼此相對的一樞接側與一擺動側以及彼此相對的一第一側邊與一第二側邊，該第一側邊與該第二側邊連接於該樞接側與該擺動側之間，該樞接側設置於該主板上，該基板之該第一限位板固定於該底面並鄰近於該第一側邊，且該第一限位板之該第一止擋部突出該第一側邊的邊緣。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，更包括一蓋板，該蓋板罩蓋於該觸控面板上方且包括一鏤空孔與一限位部，該鏤空孔的位置對應於該觸控面板的位置，該第一限位板之該第一止擋部抵靠於該限位部。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，其中該觸控面板之該底面設有一觸發開關，該觸發開關鄰近於該擺動側。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，其中該主板具有另一短邊，該基板包括一第二限位板與一第二可撓性件，該第二限位板鄰近於該另一短邊且具有一第二止擋部，該第二可撓性件一體連接於該長邊與該第二限位板之間，該第二限位板固定於該觸控面板之該底面並鄰近於該第二側邊，且該第二限位板之該第二止擋部突出該第二側邊的邊緣。
- 如請求項4所述之觸控板裝置，其中該基板更包括一補強板，該補強板一體連接於該第一限位板與該第二限位板之間。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，其中該第一可撓性件的寬度小於該第一限位板的寬度。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，其中該第一可撓性件包括一條狀臂板，該條狀臂板接觸於該觸控面板之該底面，且該條狀臂板的一端一體連接於該第一限位板，該條狀臂板的另一端具有一彎折部，該彎折部一體連接於該主板之該長邊。
- 如請求項7所述之觸控板裝置，其中該條狀臂板更具有至少一彎折區段。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，其中該第一可撓性件包括複數個條狀臂板，該些條狀臂板彼此間隔設置，各該條狀臂板接觸於該觸控面板之該底面，且各該條狀臂板的一端一體連接於該第一限位板，各該條狀臂板的另一端具有一彎折部，該彎折部一體連接於該主板之該長邊。
- 如請求項9所述之觸控板裝置，其中該第一限位板具有面向該主板的一側邊，該些條狀臂板分別連接於該側邊的相對二端。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，其中該第一限位板的表面與該觸控面板的該底面之間係經由一黏著層黏著固定。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，其中該第一限位板與該觸控面板的該底面之間係以一焊料彼此焊接固定。
- 如請求項12所述之觸控板裝置，其中該第一限位板的表面更設有一金屬鍍層，該焊料連接該觸控面板的該底面與該金屬鍍層。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，更包括一間隔件，該間隔件固定於該主板與該底面的該樞接側之間。
- 如請求項1所述之觸控板裝置，其中該主板上更設有一固定件，該固定件固定於該觸控面板之該底面。
- 如請求項15所述之觸控板裝置，其中該固定件包括一第一彎折板，該第一彎折板係由該主板一體向上彎折形成，該第一彎折板具有一第一立板與一第一橫板，該第一橫板一體連接於該第一立板的頂端並固定於該觸控面板之該底面。
- 如請求項16所述之觸控板裝置，其中該固定件包括一第二彎折板，該第二彎折板係由該主板一體向上彎折形成，該第二彎折板具有一第二立板與一第二橫板，該第二橫板一體連接於該第二立板的頂端並固定於該觸控面板之該底面，且該第一彎折板與該第二彎折板分別位於該主板的相對二端。
- 如請求項15所述之觸控板裝置，其中該固定件與該觸控面板的該底面之間係彼此焊接固定。
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2022
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2023
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| Publication number | Publication date |
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