CN101930316A - 触摸板和包括它的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触摸板和电子设备。该触摸板包括：第一基底；第二基底，通过间隙与第一基底分开，并且包括接触表面；驱动电极，形成在第一基底和第二基底中的每个之上；和布置在该间隙中的电流变液体。当在驱动电极之间施加驱动电压时，由于在按钮区域的电流变液体的粘性的改变而引起按钮区域被划界。当由于施加到按钮区域的接触表面的按压力引起间隙的厚度被减少到等于或小于门限的值时，该驱动电压被切断。

Description

触摸板和包括它的电子设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年6月19日提交的韩国专利申请第10-2009-55034号优先权，其公开内容通过引入在此整体并入。
技术领域
和下列描述一致的装置和设备涉及一种用户输入设备，且更具体地，涉及一种在用户输入设备中使用的触摸板和包括它的电子设备。
背景技术
触摸板是用于通过感测用户在其上的接触来确定用户是否产生了输入和确定用户输入的位置的一类用户输入设备的一种示例。用户可以通过利用他或她的手指、铁笔等接触或按压触摸板的表面来向触摸板输入数据或信号。触摸板可以与显示器结合使用。在诸如液晶显示(LCD)、等离子显示面板(PDP)、阴极射线管(CRT)等的显示设备的屏幕上安装的触摸板一般叫做“触摸屏”。触摸板可以与显示设备集成在一起以配置为显示设备的屏幕或可以另外附着在显示设备的屏幕上。
在一些情况中，触摸板可以替换诸如键盘、跟踪球或鼠标之类的用户输入设备，并且也可以允许简单的操作。此外，触摸板能够根据要执行的应用的类型或执行应用的阶段给用户提供各种类型的按钮。因此触摸板，且更具体地，触摸屏已经被用作诸如移动电话机、个人数字助理(PDA)、便携多媒体播放器(PMP)、数字照相机、便携游戏机、运动图像专家组层3(MP3)播放器等、以及自动取款机(ATM)、信息交易机、售票机等的电子装置的输入设备。
触摸板能够根据感测用户的输入的方法分类为电阻类型、电容类型、锯(saw)型、红外线类型等。电容类型触摸板通过测量由于接触或按压引起的电容的变化来确定用户是否产生了输入和确定用户输入的位置。可是，各种类型的触摸板未成功向用户提供输入的感知，也即，当输入时用户得到的识别的感觉。为了克服该缺点，已经提出在触摸板下面安装振动电机的方法。该方法通过当用户接触被感测时使用该振动电机来振动整个触摸板来向用户提供输入的感测。
发明内容
一个或多个实施例涉及触摸板和包括该触摸板的电子设备，在其上提供一种通过触觉感测识别按钮的能力。
一个或多个实施例也涉及触摸板和包括该触摸板的电子设备，其提供与按压一般的键盘或按钮时经历的感觉类似的点击感觉。
根据实施例的一方面，提供一种包括第一基底和第二基底的触摸板。第二基底通过间隙与第一基底分开并且包括用户接触表面。多个驱动电极，形成在第一基底和第二基底中的每个之上，以及将电流变液体注入在第一基底和第二基底之间的间隙中。如果对一个或多个驱动电极施加驱动电压，则由于电流变液体的粘性的改变而定义具有图案的用于输入信号的按钮区域，以及如果按钮区域被按压从而间隙的厚度变为等于或小于门限的值，则该驱动电压被切断。
根据另一实施例的一方面，提供一种触摸板，包括：第一基底，第二基底，多个驱动电极和电流变液体。第二基底通过间隙与第一基底分开，且第二基底在其上包括用户接触表面。多个驱动电极包括形成在第一基底上的第一电极和形成在第二基底上的第二电极，以及电流变液体注入在第一基底和第二基底之间的预定间隙中。用户接触表面根据由多个驱动电极的全部或一些形成的电场被划分为其中电流变液体的粘性增加的第一区域和其中电流变液体的粘性不改变的第二区域，以及第一区域被定义为用于在用户接触表面上输入信号的按钮区域。
根据另一实施例的一方面，提供一种触摸板，包括：硬的、透明的下基底和可变形的、透明的上基底，其通过间隙与上基底分开。该触摸板包括：多个驱动电极，其包括形成在下基底上的第一电极和形成在上基底上的第二电极；在介于上基底和下基底之间的间隙中以分散方式放置的多个弹性隔板；和注入在预定间隙中的电流变液体。由于驱动电压形成的电场引起的电流变液体的粘性局部增加的区域被定义为按钮区域。
根据另一实施例的一方面，提供一种电子设备，包括一对基底、多个驱动电极、电流变液体和控制器。该对基底包括第一基底和可变形的第二基底，其与第一基底分开。该多个驱动电极包括形成在第一基底上的第一电极和形成在第二基底上的第二电极。该电流变液体注入在该对基底之间的间隙中，以及控制器控制要施加到多个驱动电极的全部或一些的驱动电压。
附图说明
通过参考附图的以下详细描述，以上和/或其它方面将更加明了，其中：
图1A和1B是示出示范的触摸板的截面图，其中图1A对应于其中没有提供驱动电压的配置而图1B对应于其中提供驱动电压的配置；
图2是示出根据现有技术的金属拱顶结构的位移和力的关系的曲线；
图3A是示出根据图1A和1B说明的触摸板的相对的驱动电极之间的间隙的位移和力的关系的曲线；
图3B和3C是示出一种机制，借此在图1A和1B所示的触摸板上实现点击感觉；
图4A和4B是示出触摸板的结构的图，其中图4A是示出触摸板的分离的上基底和下基底的透视图而图4B是具有耦合在一起的上基底和下基底的触摸板的截面图；
图5示出其中在触摸板上按钮输入区域被划界的示例；
图6A和6B分别示出触摸板的示例的透视图和侧面图，其中按钮区域分别在触摸板的上基底的用户接触表面上被划界；
图7A和7B分别示出触摸板的另一示例的透视图和侧面图，其中按钮区域分别在触摸板的上基底的用户接触表面上被划界；以及
图8A到8D示出其中在触摸板上分别配置按钮区域的各种示例，在示例中，各按钮分别以数字按键、标准打字机键盘按键、图标菜单和菜单条的形式来提供。
贯穿附图和详细说明中，组件、特征和结构由相同参考数字表示，在附图中，一些组件的尺寸和比例为了清晰和方便被扩大。
具体实施方式
提供详细说明来帮助读者获得这里所述的方法、装置和/或系统的充分理解。这里所述的系统、装置和/或方法的各种改变、修改以及等价物将类似地建议给本领域的普通技术人员。同样，为了更加清楚和简洁，公知的功能和结构的说明被省去。
在实施例的说明中，触摸板是一类用户输入设备并且可以安装到各种设备上。例如，触摸板可以是具有不同的按钮(其类型、尺寸、形状、数目等根据正执行的应用或根据执行的应用的阶段而改变)的用户输入设备。可是，触摸板不局限于此，并且可以安装到包括固定输入按钮的电子设备上。
触摸板可以在具有作为用户接口的触摸屏的电子设备中使用，在触摸屏中按钮显示在显示器下方。具体地，显示在显示器上的按钮可以是数字按键、标准打字机键盘按键、图标菜单或菜单条等，并且也允许在按钮的类型、尺寸、形状和/或数目中的各种组合。诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器等的显示器可以随触摸板使用，并且任何其他显示器也可以随在按钮的类型、尺寸、形状和/或数目中的各种组合一起使用。
图1A和1B是示出根据本发明的实施例的触摸板100的截面图，其中图1A对应于其中没有提供驱动电压Vd的配置而图1B对应于其中提供驱动电压Vd的配置。在图1A和1B中，为了清楚放大了各种尺度，诸如基底和电流变液体的厚度、粒子的尺寸等。
参考图1A，触摸板100包括一对基底(也即，下基底110和上基底120)、在基底110和120之间注入和密封的电流变液体(ERF)130、和驱动电极140。
下基底110可以放置在电子设备的显示器上。下基底110可以被配置为当一定吸引力或排斥力施加在下基底110和上基底120之间时不会变形。为了阻止变形，下基底110可以由硬物体制成，例如透明玻璃。可是，存在其中对于下基底110最好不由硬物体制成的情况。例如，当触摸板100附连到硬显示器时，下基底110可以由透明高分子膜制成。
上基底120的上侧或下侧表面是在产生输入信号时用户接触的用户接触表面(S)。当一定力量施加其上时上基底120可能变形。例如，当用户接触表面S受一定外力而被按压或由于来自电流变液体130的局部压力时，上基底120可能会变形。为了提供这种变形，上基底120可以由透明的、可变形的高分子膜等制成。同样，上基底120可以与下基底110分开，从而在上基底120和下基底110之间形成间隙。该间隙可以是预定的距离。
电流变液体130注入在下基底110和上基底120之间的间隙中并且被密封。为了密封电流变液体130，密封剂150(见图4B)可以施加到上和下基底110和120的一个或二者的衬片边缘部分(facing edge portion)。电流变液体130是悬浮液，在其中精细粒子134被分散在电绝缘液体132中。例如，粒子134的尺寸可以处于百微米的量级。电流变液体130的粘性在对其施加电场时最大改变100000倍，由于此类粘性变化是可逆的，当电场消失时粘性回到它的原始水平。以下参考图1B更详细地描述当在电流变液体130中形成电场时造成的粘性的变化。
电流变液体130的电绝缘液体132可以是透明液体，诸如硅油、煤油(kerosene mineral oil)、石蜡(PCB)等。可是，电绝缘液体132可以是任何其他材料，其具有对于温度改变的低粘性改变、高燃点、低凝固点等的类似属性。包括在电流变液体130中的粒子最好是非常精细、透明的粒子，具有大约50μm的最大尺寸。可是，粒子尺寸最好为几个微米量级。粒子可以是高分子，诸如铝硅酸盐、聚苯胺(polyanilin)、聚吡咯(polypyrrole)，、富勒烯(fullerene)、或任何其他类型的绝缘材料，诸如陶瓷等。在一些应用中也可以使用非透明的ERF。
同样，可以按分散的方式在上和下基底120和110之间的间隙中提供隔板136(见图4B)。隔板是弹性元件并且由其尺寸小于几十微米的小的透明粒子制成。用来形成隔板的材料不受限制，例如，隔板可以由诸如硅橡胶等的人造橡胶制成。隔板用来给上基底120提供恢复力并且结构上支撑上基底120。也即，隔板作为在上和下基底之间的弹性元件操作，并且允许各基底在点击操作之后的非常短的时间中恢复原始的膜形状，这将稍后描述。隔板最好以均匀的方式通贯触摸板100而隔开。可是，可以使用其他类型的分布模式，只要隔板可以提供恢复力和结构支撑。例如，在触摸板的边缘侧的膜强度比中央部分的要强。因此，在边缘侧区域有可能使用较少的隔板。也即，隔板分布可以依靠在触摸板100中的位置而改变。
例如由驱动电路250提供驱动电压Vd以驱动触摸板100并由此改变电流变液体130的粘性，并且驱动电压Vd可以由触摸板100被安装到的电子设备的电源提供。驱动电压Vd被用来给用户接触表面S上的按钮区域划界，并且在按压一部分按钮区域时给用户提供点击感觉。为此，触摸板100可以包括用于控制触摸板100的操作的控制器(未示出)。在该示范配置中，控制器连接到感测来自用户的任何输入的感测单元(未示出)，并且控制将要施加到驱动电极140的上电极144和下电极142的驱动电压Vd。也即，控制器根据感测单元感测的用户输入信号来控制开关的导通/关断状态。控制器可以实现为用于控制触摸板100安装到的电子设备的电气电路，或者作为微处理器的一部分或单独的电气电路。
触摸板100的感测单元感测用户的输入或用户输入的程度，并且根据用户输入的存在或数量产生信号。感测单元也可以仅感测相对于按钮区域的用户输入的存在。替换地，除了用户输入的操作之外，感测单元还可以将用户输入的程度感测作为多个可能级别中的一个级别。例如，在按钮区域的上和下基底120和110之间的间隙的厚度差别可以划分为多个级别，从而依靠该间隙有多宽来确定用户输入的级别或数量，也即，依靠该间隙宽度对应于多个级别的哪个级别。间隙尺寸可以通过在上电极和下电极之间的电容改变来测量。
图1B是其中由驱动电路250提供驱动电压Vd到触摸板100的驱动电极140的配置中触摸板100的截面图。如上所述，驱动电极140用来给按钮区域划界并且当用户按压按钮区域的一部分时给用户提供点击感觉。稍后将更详细地描述给按钮区域划界的过程。下文中，其上不管驱动电极140存在或不存在而都不形成电场的触摸板100的区域被称为“第一区域I”，而其上形成电场的触摸板100的区域被称为“第二区域II”。
当驱动电压施加到触摸板100，位于第二区域II的电流变液体130响应于在驱动电极140之间形成的电场而起作用，从而电流变液体130的粘性可以在非常短的时间段(例如几个毫秒量级)中增加达最大大约100000倍。例如，100000倍的粘性改变典型地发生于1V/μm电场强度和0.00001(1/s)剪切速率。由于电流变液体130的粘性的此类变化可以可逆地发生，如果电场消失则电流变液体130的粘性降低到其原始的程度。这种改变类似地在非常短的时间段(例如几个毫秒量级)中发生。电流变液体130的粘性作为电场强度(以V/μm计)的函数而改变并且在电场下增加，因为具有极化行为的粒子134变为沿着电场的方向对准，如图1B所示。
当驱动电压施加到驱动电极140时，位于第二区域II的电流变液体130的粘性迅速增加，但是位于第一区域I的电流变液体130的粘性维持在它的现有状态。因此，在第一和第二区域I和II之间粘性发生显著的差别。由于该粘性的显著差别，触摸板100的第二区域II提供与用户按压力成比例的排斥力。同样，如果在图1B所示的情况中驱动电压持续地提供，则位于第一区域I的电流变液体130的流动性由于第二区域II而受限制。
如此，当维持施加到触摸板100的驱动电压时，上基底120的用户接触表面S由于电流变液体130的粘性的局部增加而划分为第一区域I和第二区域II。也即，通过使用第一和第二区域I和II，可以在用户接触表面S上划界按钮区域。例如，其中电流变液体130的粘性增加和其中产生排斥力的第二区域II可以被定义为输入按钮区域。替换地，其中电流变液体130的粘性维持在它的原始状态的第一区域I可以被定义为输入按钮区域，或者在第一区域I中由第二区域II环绕的部分可以定义为按钮区域。替换地，其中粘性增加的区域和处于它的原始状态的区域的组合可以用来定义按钮区域。稍后在下面将提供示出使用第一和第二区域I和II的按钮区域的划界的示例。
如图1B所示，如果使用第一区域I(其中电流变液体130的粘性维持在它的现有状态)和第二区域II(其中电流变液体130的粘性增加)来划界按钮区域，则可以简单地通过触摸的感测来感测按钮区域。这是因为如果按压具有增加的粘性的第二区域II，则用户能够比第一区域I(其中电流变液体130没有被电压驱动)感觉更多的排斥力。也即，通过用手指、铁笔或其他输入设备接触或按压用户接触表面S的一部分，用户可以感测被接触或按压的部分是硬还是软的，由此经过触摸的感测确定接触或按压的部分是否是按钮区域。因此，可以在触摸板100上实现基于电流变液体130的粘性变化的触觉反馈。如果具有增加的电流变液体130的粘性的第二区域II被按压同时维持提供的驱动电压，则按压部分的排斥力逐步增加因此用户能够获得按压按钮输入的一些感知。仿真数据指示在100(1/s)剪切速率下的20倍的粘性改变一般足够产生对于用户的感觉。
同样，触摸板100可以给用户提供点击感觉。点击感觉是“点击”的感知，其中用户能够经过他或她的手指或按压工具感受到。在现有技术中，类似的“点击”感觉一般当按压移动电话机上提供的机械键盘、计算机键盘等的按键的按钮时被提供。在机械键盘下面，安装了具有拱形形状的金属薄板，它叫做金属拱。该拱形形状有时也叫做“泡”。当按压金属拱时，由于变形用户可以首先感知排斥力。一旦该变形超过预定的量，达到在该点有急剧变形的扭曲点。由于此类扭曲点，当按压机械键盘的按钮或按键时给用户提供了点击的感觉。同样，随着用户继续按压，金属拱的形状持续变形到超出扭曲点由此触及下电极，此时，用户的输入被键盘识别。
图2是示出当使用诸如如上所述的一个金属拱顶结构时位移和力的关系曲线。参考图2，在初始阶段，金属拱的位移随用户按压力增加而增加。随着用户的按压力增加，金属拱的支撑力增加因此用户感受的由金属拱结构产生的排斥力也增加。进一步，金属拱的支撑力持续增加直到用户的按压力达到预定量(也即，操作力)。当金属拱的位移达到x1时，金属拱达到扭曲点，在该扭曲点之后金属拱的支撑力急剧减低。如果即便在达到扭曲点之后仍维持用户的按压力，则金属拱的位移继续增加。当金属拱的位移达到x2时，金属拱达到下电极。之后，如果用户的按压力消失，则金属拱由恢复力恢复到它的原始状态。
根据上述实施例的触摸板给用户提供一种类似于机械键盘的按键或按钮的点击感觉的体验。将参考图3A和3B详细描述借此根据上述示范实施例的触摸板提供点击感觉的机制。
图3A是示出当使用诸如图1A和1B的触摸板时位移和力的关系的曲线。并且，图3B是在用户开始在触摸板上施加力Fu的点处的触摸板的截面图，而3C是当驱动电压被切断时触摸板的截面图。
参考图3A和3B，当用户施加力Fu时驱动电压持续被提供并且第二区域II的电流变液体130维持在高的粘性。在图3B，虚线表示在用户按压上基底120之前上基底120的轮廓。如图3B所示，当用户按压第二区域II时，排斥力与用户的按压力Fu成比例地增加，因此用户能够经过他或她的触觉感知或经过按压工具感觉到该排斥力。
在这种情况下，作为液体的电流变液体130会由于用户按压力Fu而变形。换句话说，当用户以某个力Fu按压第二区域II时，在上基底120的第二区域II中发生位移d，从而在第二区域II的上基底120和下基底110之间的间隙减少。另一方面，对应于位移d，在第一区域I的上基底120和下基底110之间的间隙会增加。涉及第二区域II的减少的厚度和在第一区域I的间隙的增加的厚度的位移必须相等。如果用户持续按压第二区域II，则上基底120的位移d进一步增加，因此用户感受的排斥力也增加。当用户施加的力超过门限且由此位移d达到门限幅度x3时，可以切断驱动电压从而电流变液体130的粘性回到它的原始状态。可以基于经验数据设置该门限幅度。例如，可以作为间隙尺寸的函数测量该力轮廓。根据该力轮廓，有可能估计用来在适当的力切断驱动电压的门限间隙尺寸。这里，本领域的技术人员将理解，位移d的幅度x3不需要等于如上所述的金属拱的扭曲点的位移的幅度x1。
参考图3B和3C，当切断驱动电压时，在第二区域II中形成的电场消失并因此电流变液体130的粘性被降低到它的原始状态，从而电流变液体130能够根据用户的按压力自由移动。因此，在切断驱动电压的时刻，大量的电流变液体130马上移动到外围区域，也即，移动到第一区域I。因此，在那时，用户可以感觉来自触摸板的排斥力的突然减少，以及由于电流变液体130的移动，第二区域II的位移也马上大量地增加。触摸板的该操作类似于其中金属拱已经达到扭曲点的键盘的按键或按钮的操作。因此，通过使用根据本发明的该示范实施例的上述配置，触摸板可以提供与按压机械键盘的按键或按钮的感觉类似的点击感觉。
按压的第二区域II的位移d的幅度取决于在上和下基底120和110之间的间隙，也即，在上和下基底120和110之间的间隙的变化。各种方法能够用来测量在间隙中的此类变化。例如，可以根据在上和下基底120和110的驱动电极之间的电容的变化来感测间隙尺寸的变化。测量电容变化的方法的细节在有关电容性类型的触摸板的技术领域中是公知的，因此将省去其详细的说明，
在根据上述实施例的触摸板中，与切断该驱动电压时相关地识别用户的输入，例如，可以将驱动电压被切断的时刻识别为用户输入发生的时刻。如果驱动电压被切断，则相应的电场消失。因此，可以避免由于无意的轻接触引起的输入错误的发生。
替换地，在根据上述实施例的触摸板中，用户输入信号可以在多个阶段被识别而不管驱动电压被切断的时刻。例如，施加到第二区域II的力的程度被划分为多个级别，以及当用户触摸触摸板时，用户输入的级别可以识别为其中一个级别。在这种情况下，可以通过在上下基底之间的间隙的变化来区分用户施加的力的程度，也即，例如，通过由于间隙的变化引起的电容的变化来区分。
由此，在用户按压按钮和随后识别用户的输入之后，驱动电压可以继续施加到触摸板或可以没有驱动电压被施加到触摸板。在驱动电压被继续施加到触摸板的情况下，与在施加驱动电压之前施加的相同类型的驱动电压被施加以恢复前一按钮(也即，由于在相同区域的电流变液体的粘性增加)，或者用于另一应用的驱动电压被施加以在触摸板上形成不同类型的按钮(也即，由于在另一区域的电流变液体的粘性增加)。同样，在没有施加驱动电压的情况中，没有电流变液体的粘性增加的区域，从而不再在触摸板上创建按钮。
图4A和4B是示出触摸板100的结构的示例的图，其中图4A是示出触摸板的分离的上基底和下基底的，而图4B是沿着上电极图案的纵向方向切取的具有耦合在一起的上基底和下基底的触摸板的截面图。在图4A和4B，为了清楚之故，基底的厚度等、基底间的间隙、其他组件的尺寸、数量和排列等被放大或简化。
参考图4A和4B，触摸板100包括下基底110、上基底120、电流变液体130，隔板136、驱动电极140和密封剂150。下基底110可以是透明玻璃基底而上基底120可以是可变形的透明高分子膜。下基底110通过间隙与上基底120隔离，而电流变液体130和隔板136位于该间隙中。触摸板100还可以包括控制器和检测单元，二者均未在图中示出。
隔板136是非常小的弹性元件并且可以由例如人造橡胶等制成。非常大量的隔板136均匀地分布在间隙的整个空间。例如，在典型的触摸板中，隔板的数量可以达几百个隔板的量级。隔板136用来结构上支撑上基底120。当没有提供电压时，隔板136使得用户接触表面S尽可能平坦。如果力施加到上基底120，则隔板136给上基底120提供排斥力。
电流变液体130注入在下基底110和上基底120之间的间隙中。在电流变液体130中，折射率可以调整的液体可以用作弥散剂132从而最小化存在于触摸板100的内部的界面间的界面反射，也即，在上和下基底120和110和电流变液体130之间、以及在驱动电极140和电流变液体130之间的界面反射。例如，折射率相对于形成驱动电极140的材料可以调整的液体可以用作电流变液体130的弥散剂132。同样，密封剂150施加到间隙的边缘以密封在上基底120和下基底110之间的弥散剂132。密封剂150可以是塑料树脂等。可是，密封剂150并不特定限制于此。
驱动电极140是设计来在上和下基底120和110之间局部形成电场的组件。在触摸板100中，通过改变驱动电极140的组合来形成电场，在用户接触表面上创建的按钮区域的数量、尺寸、形状等可以重新配置。例如，在提供单个固定类型的按钮区域的触摸板的情况下，考虑到按钮区域的位置、数量、尺寸、形状等，驱动电极140的位置、数量、尺寸、形状等也可以被固定。电极设计取决于感测精度而非驱动ERF。因此，电极尺寸可以比最小的按钮区域的尺寸还小，因此，例如，在触摸板提供各种类型的按钮区域的情况下，多个驱动电极可以在触摸板100的整个区域中以矩阵形式排列。在这种情况下，通过改变被施加驱动电压的驱动电极140的组合，可以在触摸板100的用户接触表面上划界各种类型的输入按钮区域。
图4A和4B是其中驱动电极140排列为矩形形状的示例。参考图4A和4B，在下基底110的上表面上形成线类型下电极图案142，以及在上基底120的下表面上形成线类型上电极图案144。下电极图案142在第一方向中延伸，而上电极图案144在第二方向中延伸。作为一个示例，第二方向可以垂直于第一方向。因此，驱动电极140以矩形形状排列在下电极图案142和上电极图案144的交叉处。替换地，也有可能彼此面对的下电极和上电极以点形式分别形成在下基底110和上基底120上。
图5示出其中通过仅向驱动电极的一些组合施加驱动电压来在触摸板上划界按钮区域的触摸板的示例。在图5所示的触摸板中，其中在上基底的用户接触表面上按钮区域被划界，施加供应电压以形成电流变液体中的电场的部分被划界为按钮区域。
参考图5，通过仅向在与显示在显示器上的按钮(字母“A”按钮)的规定位置对应的位置排列的驱动电极(图4B的140)施加电场，在对应区域的电流变液体130的粘性被迅速增加。这样，如果使用电流变液体的粘性的改变来在触摸板上划界按钮区域，则按钮区域可以通过用户的触觉感知到。在图5所示的示例中，用户可以感知具有高粘性的部分(也即，硬部分)是触摸板上的按钮。因此，可以实现基于触摸板的质地的触觉反馈功能。
图6A和6B以及图7A和7B示出另外的示例，其中按钮区域分别在上面参考图4A和4B所述的触摸板的上基底的用户接触表面上被划界。同样，在图6A和6B以及图7A和7B所述的示例中，通过使得触摸板的一部分变硬而另一部分变软，在用户接触表面上划界按钮区域。
参考6A和6B，没有驱动电压施加到与其中按钮“A”显示在显示器上的部分(③，④和⑤)对应的驱动电极，以及驱动电压施加到与围绕其中按钮“A”显示的部分的外围部分(①，②，⑥和⑦)对应的驱动电极。因此，其中按钮“A”显示的部分(③，④和⑤)变软，而外围部分(①，②，⑥和⑦)变硬。在当前示范实施例中，其中存在具有低粘性的电流变液体的触摸板部分(③，④和⑤)由此被划界为输入按钮区域。因此，当用户触摸图6A和6B所示的触摸板时，用户在按压“A”按钮时可以感觉按钮区域上相对软的质地。
参考图7A和7B，在该示例中，驱动电压仅施加到与围绕其中按钮“A”显示在显示器上的部分的边缘部分(②和⑥)对应的驱动电极，且没有驱动电压施加到其中按钮“A”显示的部分(③，④和⑤)或者边缘部分的外边部分(①和⑦)。图7A和7B所示的示例对应于由其粘性已经显著增加的部分(②和⑥)围绕的触摸板部分(③，④和⑤)被划界为按钮部分的情况，故图7A和7B是图6A和6B所述的示例的修改。在图6A和6B中，在按钮区域周边的剩余部分(①，②，⑥和⑦)的电流变液体的粘性增加，而在图7A和7B中，电流变液体的粘性仅在按钮区域的中间边缘部分(②和⑥)中增加。
在根据图7A和7B所示的实施例的触摸板中，不是按钮区域的外围区域较小，且按钮区域的边缘部分可以经过触觉来感知。因此，由于在用户接触表面上可以划界相对大量的按钮区域，并且彼此邻近的按钮可以通过触觉识别，所以根据当前实施例的触摸板能够有益地应用于其中许多按钮必须显示在小尺寸显示器上的应用中，诸如标准打字机键盘按键显示在移动电话的显示器上的应用。
同样，在图6A和6B以及图7A和7B所示的触摸板中，能够给用户提供类似于在按压机械键盘时的感觉的排斥力。由于触摸的按钮区域的外围区域的粘性增加使得在触摸的按钮区域电流变液体的流动受限制而提供该排斥力。同样，根据6A和6B以及图7A和7B所示的实施例的触摸板可以给用户提供点击的感觉，因为当在上和下基底之间的间隙减少到或低于门限厚度的时刻驱动电压被切断时在触摸按钮区域的液体突然移动到外围区域。
根据上述实施例的触摸板在通常使用中用作一般的触摸板，例如，当不使用任何输入的应用运行时或当应用的前一阶段不使用任何输入时。可是，当经过触摸板输入图形、字符、符号等时或当选择图标和产生输入信号时，触摸板可以充当用户界面。根据上述实施例的触摸板在驱动电压没有施加时用作一般的触摸板，而当驱动电压被施加时，由于在上下基底之间局部产生的静电力引起在触摸板内的液体的粘性局部增加，从而在触摸板上形成按钮。
按钮可以在触摸板的整个区域或部分区域上形成，且按钮的数量、形状、尺寸等不受限制。图8A到8D示出其中在触摸板上分别配置按钮区域的各种示例，其中在示例中，各按钮分别以数字按键、标准打字机键盘按键、图标菜单和菜单条的形式来提供。参考图8A到8D，如果用户试图选择特定的应用，例如，当用户试图呼叫、输入消息、选择菜单或使用因特网时，触摸板上的表示为“A”的整个区域(图8C的情形)或部分区域(图8A、8B和8D的情形)被用作用户输入部分。除开区域“A”的剩余区域可以用作显示器来显示被输入的字符、图形等。另一方面，如果没有施加驱动电压，则整个触摸板可以用作显示器。
如果用户按压特定按钮且识别用户的输入，则前一按钮根据应用的类型被恢复，并且应用的下一阶段或另一应用被执行从而在触摸板上形成另一类型的按钮，或者没有按钮形成而回到作为一般触摸板的面板。
以上已经描述多个示范实施例。然而，将理解可以进行各种修改。例如，如果按照不同的顺序执行所述的技术和/或如果以不同的方式组合所述的系统、架构、设备或电路和/或由其他组件或其等价物取代或增补，则可以获得合适的结果。因此，其他实施方式落在以下权利要求的范围内。

Claims (30)

1.一种触摸板，包括：
第一基底；
第二基底，通过间隙与第一基底分开，第二基底包括接触表面；
多个驱动电极，形成在第一基底和第二基底中的每个之上；和
电流变液体，其注入在第一基底和第二基底之间的间隙中，
其中，当在多个驱动电极的至少两个相对的驱动电极之间施加驱动电压时，由于在该至少两个相对的驱动电极之间的电流变液体的一部分的粘性的改变而引起按钮区域被划界，以及
其中，当由于施加到按钮区域的接触表面的按压力引起在按钮区域的第一和第二基底之间的间隙的厚度被减少到等于或小于门限的值时，该驱动电压被切断。
2.如权利要求1所述的触摸板，其中由于在位于对其施加驱动电压的至少两个相对的驱动电极之间区域中的电流变液体的粘性的增加而引起按钮区域被划界。
3.如权利要求1所述的触摸板，其中基于在按钮区域的间隙的电容的变化确定间隙的厚度的值。
4.如权利要求1所述的触摸板，其中当驱动电压被切断时，确定在按钮区域中产生输入。
5.如权利要求1所述的触摸板，其中间隙被划分为多个厚度级别，以及基于间隙减少所至的厚度级别来确定间隙的厚度的值。
6.一种触摸板，包括：
第一基底；
第二基底，通过间隙与第一基底分开，第二基底包括接触表面；
多个驱动电极，包括形成在第一基底上的第一电极和形成在第二基底上且与第一电极相对的第二电极；和
电流变液体，其注入在第一基底和第二基底之间的间隙中，
其中，根据由多个驱动电极的全部或一些形成的电场，该接触表面被划分为其中电流变液体的粘性增加的第一区域、和其中电流变液体的粘性不变的第二区域，和
其中第一区域被划界为用于在用户接触表面上输入信号的按钮区域。
7.如权利要求6所述的触摸板，其中按钮区域被第二区域围绕。
8.如权利要求6所述的触摸板，其中当在按钮区域上感知到超过门限值的力同时驱动电压持续施加到第一和第二驱动电极时，驱动电压被切断。
9.如权利要求6所述的触摸板，其中按钮区域被划界为对应于在显示器上显示的按钮。
10.一种触摸板，包括：
硬的、透明的第一基底；
可变形的、透明的第二基底，其通过间隙与第一基底分开；
多个驱动电极，包括形成在第一基底上的第一电极和形成在第二基底上的与第一电极相对的第二电极；
在介于第一基底和第二基底之间的间隙中以分散方式排列的多个隔板；知
电流变液体，其注入在第一基底和第二基底之间的间隙中，
其中由于在第一和第二电极之间形成的电场引起的电流变液体的粘性局部增加的区域被划界为按钮区域。
11.如权利要求10所述的触摸板，其中如果在按钮区域上感知到超过门限值的力，则驱动电压被切断。
12.一种电子设备，包括：
第一基底；
可变形的第二基底，其与第一基底分开；
对其选择性地施加驱动电压的多个驱动电极，包括形成在第一基底上的第一电极和形成在第二基底上的第二电极；和
电流变液体，介于第一基底和第二基底之间。
13.如权利要求12所述的电子设备，其中基于由于施加驱动电压引起的在按钮区域的第一和第二基底之间的电流变液体的粘性的变化在第二基底的接触表面上划界按钮区域。
14.如权利要求13所述的电子设备，其中如果由于施加到按钮区域的压力引起在按钮区域的第一和第二电极之间的距离减少到等于或小于门限的值，则该驱动电压被切断。
15.如权利要求14所述的电子设备，其中基于在按钮区域的第一电极和可变形的第二电极之间的电容确定在按钮区域的第一电极和可变形的第二电极之间的距离。
16.如权利要求14所述的电子设备，其中在第一基底和可变形的第二基底之间的空间被分为多个级别，以及基于对应于距离的级别确定按钮区域中在第一基底和可变形的第二基底之间的距离。
17.如权利要求14所述的电子设备，其中当驱动电压被切断时，确定在按钮区域中产生输入。
18.如权利要求14所述的电子设备，其中在按钮区域，其中由于对应的电场引起电流变液体的粘性增加的第一区域被其中电流变液体的粘性不变化的第二区域围绕。
19.如权利要求12所述的电子设备，其中根据在多个驱动电极中施加了驱动电压的驱动电极来划界按钮区域。
20.如权利要求12所述的电子设备，其中第一基底、可变形的第二基底、多个驱动电极和电流变液体由透明材料形成。
21.一种触摸板，包括：
第一基底；
形成在第一基底上的多个第一电极
第二基底，通过间隙与第一基底分开并且包括接触表面；
形成在第二基底上的多个第二电极；和
电流变液体，其注入在第一基底和第二基底之间的间隙中，
其中该接触表面包括通过第一和第二电极划界的多个按钮区域。
22.如权利要求21所述的触摸板，还包括插入在第一基底和第二基底之间的多个隔板。
23.如权利要求21所述的触摸板，还包括驱动电路，其电连接到第一电极和第二电极，
其中驱动电路选择地在第一电极和第二电极之间施加电压。
24.如权利要求22所述的触摸板，其中当在按钮区域上感知到超过门限值的力时，驱动电压被切断，该按钮区域由施加到一个第一电极和与该一个第一电极相对的一个第二电极的驱动电压形成。
25.一种触摸板，包括：
第一基底；
第二基底，其通过间隙与第一基底分开，第二基底包括接触表面；
多个驱动电极，形成在第一基底和第二基底上；
电流变液体，其布置在第一基底和第二基底之间的间隙中；和
驱动电路，其配置来在多个驱动电极的至少两个相对的驱动电极之间施加驱动电压从而由于在按钮区域的第一和第二基底之间的一部分电流变液体的粘性的改变而引起划界按钮区域，以及配置来当由于施加到按钮区域的接触表面的按压力引起在按钮区域的第一和第二基底之间的间隙的厚度减少到等于或小于门限的值时切断施加到该至少两个相对的驱动电极的驱动电压。
26.如权利要求25所述的触摸板，其中基于在按钮区域的间隙的电容的变化确定间隙的厚度的值。
27.如权利要求25所述的触摸板，其中当驱动电压被切断时，确定在按钮区域中通过按压力产生了输入。
28.如权利要求25所述的触摸板，其中接触表面被划分为其中电流变液体的粘性根据当由驱动电路施加驱动电压时在至少两个相对的驱动电极间形成的电场而改变的按钮区域、和与该按钮区域相邻的其中电流变液体的粘性不变的另一区域。
29.如权利要求25所述的触摸板，其中由于当驱动电压施加到至少两个相对的驱动电极时在至少两个相对的驱动电极之间形成的电场，遍及整个按钮区域的电流变液体的粘性增加。
30.如权利要求25所述的触摸板，其中由于当驱动电压施加到至少两个相对的驱动电极时在至少两个相对的驱动电极之间形成的电场，仅在按钮区域的边缘部分处的电流变液体的粘性增加。
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