CN113015952A - 触摸板装置及包含其的便携式计算机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及触摸板装置及包含其的便携式计算机，更具体来讲，涉及能够感测输入的客体的按压的触摸板装置及包含其的便携式计算机。根据实施形态的触摸板装置包括：触摸板罩；配置在所述触摸板罩的下方且包括压力传感器的基板；及支撑所述基板的框架，基于通过所述基板的弯曲从所述压力传感器输出的电气特性的变化检测输入至所述触摸板罩的压力大小。

Description

触摸板装置及包含其的便携式计算机
技术领域
本发明涉及触摸板装置及包含其的便携式计算机，更具体来讲，涉及能够感测输入的客体的按压或压力的触摸板装置及包含其的便携式计算机。
背景技术
在注重便携性的笔记本电脑的情况下，由于单独携带鼠标较为繁琐，因此笔记本电脑需要起到与鼠标类似的功能的本体一体型的指针(Pointing：位置指定)设备。
因此，作为鼠标的替代品，能够控制指针的触摸板被广泛使用。当手指接触触摸板时，传感器会检测到该部分，并将其传输到笔记本电脑，从而将鼠标光标移动到指定位置。另外，触摸板下端具有点击按键，当用户按下点击按键时，能够看到与点击鼠标按键相同的效果。
现有的部分笔记本电脑中还有触摸板和点击按键一体化的产品。所述产品由于点击按键的表面还用作触摸板，因此其优点在于，与将触摸板和点击按键分开的情况相比，能够使用更宽的触摸板。但是，由于即使触摸点击按键的表面鼠标光标也会移动，因此，如果同时移动光标和点击按键，则可能会发生鼠标光标向非意图方向移动或点击失败等误操作。
另外，在现有的部分笔记本电脑中鼠标的点击按键通过圆顶开关实现。预定的密封部件设置在圆顶开关上，上述密封部件可用于防止水分及其他污染物渗透到圆顶开关内。然而，圆顶开关是柔性材料，因此频繁使用时可能降低其性能，并且频繁使用时还可能会损坏密封部件，因此具有密封部件受损时污染物渗透至圆顶开关而使圆顶开关不能正常工作等问题。
发明内容
技术问题
本发明所要解决的技术问题是提供能够感测输入至触摸板罩的客体的按压或压力的触摸板装置及包含其的便携式计算机。
技术方案
根据实施形态的触摸板装置包括：触摸板罩；配置在所述触摸板罩的下方且包括压力传感器的基板；及支撑所述基板的框架，基于通过所述基板的弯曲从所述压力传感器输出的电气特性的变化，检测输入至所述触摸板罩的压力大小。
根据实施形态的便携式计算机包括：在画面显示光标的显示部；包括键盘及配置在所述键盘的一侧且具有开口的盖板的本体部；及配置在所述本体部的触摸板装置，所述触摸板装置包括：配置在所述盖板的开口的触摸板罩；配置在所述触摸板罩的下方且包括压力传感器的基板；及支撑所述基板的框架，基于通过所述基板的弯曲从所述压力传感器输出的电气特性的变化检测输入至所述触摸板罩的压力大小。
技术效果
使用根据本发明的实施形态的触摸板装置的情况下，具有能够感测输入至触摸板罩的客体的按压或压力的优点。因此，具有无需用于感测客体的按压的独立的构成，例如圆顶开关等构成的优点。并且还具有能够节省制造费用的优点。
附图说明
图1是包括根据本发明的实施形态的触摸板装置的便携式计算机的一例的立体图；
图2是图1所示便携式计算机100沿A-A’的剖面图；
图3是根据本发明的实施形态的触摸板装置的一例的剖面图；
图4是从上面观察图3所示框架220的平面图；
图5是从底部观察图3所示基板210’的平面图；
图6是图5的变形实施例，是从底部观察图3所示基板210’的变形实施例的平面图；
图7的(a)是图3所示的本发明的实施例的触摸板装置的示意图，图7的(b)是图7的(a)所示触摸板罩250被预定客体按压的情况的示意图；
图8a至图8c是图3及图5所示压力传感器212由应变片构成的情况下压力传感器212的变形例的示意图。
附图标记说明
100：便携式计算机 110：本体部
170：显示部 190：转轴部
250：触摸板罩
具体实施方式
以下参照例示可实施本发明的特定实施形态的附图详细说明本发明。通过详细说明这些实施形态使得本领域普通技术人员足以实施本发明。本发明的多种实施形态虽各不相同，但并非相互排斥。例如，其中记载的涉及一个实施形态的特定形状、结构及特性可在不超出本发明的精神及范围的前提下通过其他实施形态实现。另外，应理解公开的各实施形态内的个别构成要素的位置或配置在不超出本发明的技术方案及范围的前提下可以变更实施。因此，以下详细说明并非以限定为目的，因此确切说明本发明的范围的话，仅限于与技术方案所记载的范围等同的所有范围。附图中类似的附图标记在各方面表示相同或类似的功能。
图1是包括根据本发明的实施形态的触摸板装置的便携式计算机的一例的立体图。
参见图1，根据本发明的实施形态的便携式计算机100包括本体部110、可旋转地连接于本体部110且具有显示画面的显示板的显示部170。其中，还可以包括铰链连接本体部110和显示部170的转轴部190。
本体部110的上面可配置用于接收用户输入的预定命令的键盘111、设置于键盘111的一侧的盖板(deck)113。
作为显示部170的显示板，可使用LCD面板或者OLED面板，但不限于此，可适用多种面板。
显示部170以转轴部190为中心可旋转地操作，从而能够紧贴本体部110的上面或翻开。
本体部110及显示部170可具有大致平坦的六面体板形状。使用便携式计算机100时本体部110的底面放置在地板上。
本体部110的内部可具有主板、内存、硬盘驱动器等各种电子部件和电子装置。
根据本发明的实施形态的便携式计算机100包括触摸板装置。如图1所示，触摸板装置包括触摸板罩250，还可以包括配置在本体部110内部的多个构成。
本体部110的盖板113的一部分配置有触摸板罩250，作为与键盘111不同的另外的输入构件。触摸板罩250可以配置在形成于盖板113的开口中。
用户的手指等客体能够接触触摸板罩250。根据本发明的实施形态的触摸板装置包括触摸板罩250，可通过这种触摸板装置控制显示在画面的光标(pointer)。并且，触摸板装置能够感测输入至触摸板罩250的客体的压力。
如上所述，由触摸板罩250和图1中未示出的配置在本体部110内部的多个构成组成'触摸板装置'。具备这种触摸板装置的根据本发明的实施形态的便携式计算机100，能够感测(或检测)输入至触摸板罩250的客体的接触和移动以及预定压力(或者力)。并且，能够基于在特定位置感测到的压力执行特定功能。
其中，特定位置可以是触摸板罩250的上部左侧、上部右侧、下部左侧及下部右侧，还可以是触摸板罩250的中央部。并且，特定位置还可以适用于触摸板罩250的任何位置。此外，特定功能例如可以是鼠标左键或右键对应的功能，但不限于此，还可以根据用户的设置确定为预定功能。
参见图2更加具体说明本体部110的内部构成，并对触摸板装置进行具体说明。
图2是图1所示便携式计算机100沿A-A’的剖面图。
参见图1及图2，根据本发明的实施形态的便携式计算机100包括触摸板装置。
根据本发明的实施形态的触摸板装置可以包括基板210、第一粘结层230、触摸板罩250、框架220、导电层240、间隙部260、第二粘结层270、基底构件280及结合部290。
为了说明的便利性，从基底构件280开始说明。
基底构件280在下面支撑框架220，配置在图1中所示便携式计算机100内部。
框架220配置在基底构件280上，可机械地牢固固定于基底构件280。
框架220可以由非导电性物质构成。例如，框架220可以是塑料框架(PlasticFrame)。
框架220具有其内部能够收纳导电层(Conductive layer，240)的结构，框架220的边缘部能够通过结合部290牢固地固定于盖板113的底面。
导电层240由导电性物质构成。导电层240可具有电气性的预定电位。例如，导电层240可具有接地电位，但并不限定于此，导电层240可具有特定电位而非接地电位。其中，特定电位还可以固定为一个特定电位值，但并不限定于此，特定电位例如还可以具有如驱动信号一样电位值随时间变化的值。
导电层240具有接地电位的情况下，可以与包含于基板210的压力传感器形成自电容，通过输入到触摸板罩250的客体的压力，能够使随导电层240与压力传感器之间的距离形成的自电容发生变化。并且，能够从压力传感器输出包括自电容的变化量相关信息的电气信号，并输入至触摸IC 216。触摸IC216能够基于输入的电气信号输出与输入至触摸板罩250的客体的压力对应的预定值。
另外，导电层240具有特定电位而非接地电位的情况下，导电层240能够与基板210中包含的压力传感器形成互电容，通过输入至触摸板罩250的客体的压力，能够使随导电层240与压力传感器之间的距离形成的电气特性，即互电容发生变化。并且，能够从压力传感器或者导电层240输出包括互电容的变化量相关信息的电气信号，并输入至触摸IC 216。触摸IC 216能够基于输入的电气信号输出与输入至触摸板罩250的客体的压力对应的预定值。
这样，从压力传感器或者导电层240以预定的电气信号输出包括对应于压力传感器和导电层240之间的距离变化的电容变化量的信息，并输入至触摸IC216的情况下，触摸IC 216能够从输入的电气信号检测输入至触摸板罩250的客体的压力大小。
导电层240可配置在框架220上，且配置成与基板210中包含的压力传感器相隔预定距离。对应于压力传感器和导电层240之间的距离变化的电容变化量的信息能够以预定的电气信号从压力传感器或者导电层240输出。输出的电气信号能够输入至触摸IC 216，触摸IC 216能够基于输入的电气信号感测压力。
导电层240和基板210之间可以形成间隙层260。间隙层260可用空气或者缓冲垫填充。并且，间隙层260还可以是一部分填充缓冲垫以及另一部分填充空气而成的。
另外，压力传感器为应变片(strain gauge)的情况下，还可能不需要导电层240。因此，应注意导电层240可以不是根据本发明的实施形态的触摸板装置的必需构成。压力传感器为应变片的情况下，应变片随着基板210的弯曲或按压发生变形，由此能够改变应变片的电气特性即阻抗值。能够通过这种阻抗值的变化算出压力的大小。
基板210配置在框架220上，可包括触摸传感器(或2D传感器)。包含于基板210的触摸传感器可以配置在基板210的上面，但并非限定于此，基板210为多层结构的情况下，还可以配置在多层结构中任意一个层的上面及下面中任意一面。
基板210可以是单层或多层结构，其下面可以安装触摸IC 216和电子部件218。
基板210可以包括压力传感器(3D传感器)。包含于基板210的压力传感器可以配置在基板210的下面，但并非限定于此，还可以配置在基板210的上面。并且，基板210为多层结构的情况下，还可以配置在多层中任意一个层的上面及下面中任意一面。
基板210上可以安装触摸IC 216和电子部件218。触摸IC 216和电子部件218可以配置在基板210的下面。
基板210上配置触摸板罩250。触摸板罩250的上面露在外部。触摸板罩250配置在形成于盖板113的开口(未示出)。
在此，基板210可以与触摸板罩250一同配置在形成于盖板113的开口中(未示出)。
在基板210和触摸板罩250之间可以配置第一粘结层230。第一粘结层230可以配置在基板210和触摸板罩250之间，使得基板210和触摸板罩250不分离。因此，第一粘结层230可以配置在边缘等特定部分。
基板210和框架220之间可以配置第二粘结层270。第二粘结层270可以配置在基板210的整个或者部分边缘部。
以下，参见图3至图5说明根据本发明的实施形态的触摸板装置的一个例子。
图3是根据本发明的实施形态的触摸板装置的一例相关的剖面图，图4是从上部观察图3所示框架220的平面图，图5是从底部观察图3所示基板210’的平面图。
在图3至图5中，对于与图2所示的构成相同的构成使用了相同的附图标记。因此为了说明的便利性，关于相同附图标记的具体说明用前述说明内容代替。
参见图3及图4，框架220可包括基底框架220a、侧框架220b及边缘框架220c。
基底框架220a配置在基底构件220上。基底框架220a的下面与基底构件220的上面接触，基底框架220a的上面可以用于配置导电层240。
如图4所示，基底框架220a可具有开口部220a-h。因此，导电层240也可以具有对应于开口部220a-h的开口部。开口部220a-h中可以配置安装在基板210’的触摸IC 216和电子部件218。
导电层240配置在基底框架220a上，且导电层240可具有接地电位。为了使导电层240具有接地电位，导电层240可通过导电性缓冲垫260c电连接于基板210’的接地焊盘214而具有接地电位。但并非限定于此，导电层240还可以电连接于便携式计算机100内部的其他外部构成而具有接地电位。
侧框架220b可以是从基底框架220a的边缘向上延伸的。通过侧框架220b能够形成在框架220能够收纳导电层240的空间。侧框架220b的延伸长度大于导电层240的厚度。通过侧框架220b能够形成导电层240和基板210’之间的一定的相隔距离。
边缘框架220c可以是从侧框架220b向外侧方向延伸的。如图4所示，边缘框架220c可以是从侧框架220b的多个部分向外侧方向或者水平方向延伸的。
边缘框架220c结合于盖板113的底面。为此，边缘框架220c可具有结合孔220c-h。结合孔220c-h中插入螺丝等结合部290，结合部290与盖板113的底面螺丝结合，从而边缘框架220c能够牢固地结合于盖板113。
基板210’配置在框架220上。基板210’的底面中边缘区域可以配置在框架220的侧框架220b上。其中，基板210’的底面的边缘区域还可根据情况配置在框架220的边缘框架220c上。
基板210’的底面的边缘区域和框架220之间可以配置第二粘结层270。第二粘结层270可以是双面粘结带(DAT)。第二粘结层270可以配置在框架220的侧框架220b上。第二粘结层270还可以根据情况配置在基底框架220a或者边缘框架220c的一部分上。
基板210’配置在形成于盖板113的开口(未示出)。因此，基板210’的大小及形状可具有对应于盖板113的开口(未示出)的大小和形状。考虑到设计上的公差，基板210’的大小还可以是比盖板113的开口(未示出)略小的大小。
触摸IC 216和电子部件218可以安装在基板210’的底面。可以在基板210’的底面的边缘区域配置第二粘结层270，第二粘结层270还可以配置在基板210’的底面的边缘区域中一部分。
触摸板罩250可以配置在基板210’上。可以在基板210’的上面和触摸板罩250的下面之间配置第一粘结层230。其中，第一粘结层230可以是双面粘结带(DAT)。
触摸板罩250配置在形成于盖板113的开口(未示出)。因此，触摸板罩250的大小及形状可具有对应于盖板113的开口(未示出)的大小及形状。考虑到设计上的公差，触摸板罩250的大小还可以是比盖板113的开口(未示出)略小的大小。为了使用户容易确认触摸板罩250的位置，触摸板罩250的上面可以配置成比盖板113的上面更高或更低。
基板210’包括用于感测客体接触到触摸板罩250的触摸传感器(或者2D传感器)。触摸传感器可以是电容式触摸传感器，但不限于此，还可以是压敏触摸传感器。从触摸传感器输出的电气信号输入至触摸IC 216，能够在触摸IC216感测触摸与否及触摸的移动。感测到的触摸与否及触摸的移动信息传递到便携式计算机100的控制部(未示出)，控制部(未示出)能够基于传递的信息控制显示在画面的光标。
基板210’包括用于感测客体按压触摸板罩250的压力(或者力)的压力传感器(或者3D传感器)。压力传感器输出包括与导电层240的距离变化对应的电容变化量信息的电气信号。输出的电气信号输入至触摸IC 216，能够从触摸IC 216输出压力相关信息。输出的压力相关信息传递到便携式计算机100的控制部(未示出)，控制部(未示出)能够基于传递的信息控制执行画面中显示的光标位置处的特定功能。
基板210’具有多层结构。更具体来讲，基板210’可以包括第一层至第四层211、213、215、217。第一层至第四层211、213、215、217可共同具有布线层功能。以下，更加具体说明各个层。
第一层211具有用于触摸传感器的触摸图案。因此，还可以将第一层211命名为具有触摸图案的触摸传感器层。第一层211可以是配置在基板210’的上端的层。第一层211的上面可以是与第一粘结层230接触的层。
第二层213配置在第一层211下面。第二层213可以是形成有一个或者多个布线的布线层。还可以将第二层213命名为布线层。
第三层215配置在第二层213下面。第三层215可以是具有形成有一个或者多个布线的布线层的功能和接地电位的接地层。第三层215具有接地电位的原因是，为了包含触摸传感器的第一层211和包含压力传感器212的第四层217之间的电气屏蔽。可以将第三层215命名为屏蔽层。
第四层217配置在第三层215下面。第四层217可以是配置在基板210’的下端的层。可以在第四层217的下面安装触摸IC 216和有源或者无源元件之类的电子部件218。并且，第四层217还可以执行具有预定布线219的布线层的作用。
可以在第四层217安装压力传感器212。压力传感器212可以是多个，多个压力传感器212可以配置在第四层217的下面。因此，可以将第四层217命名为压力传感器层。
参见图5，多个压力传感器212可以配置在第四层217的下面。尤其，多个压力传感器212可以在第四层217的下面邻接配置在各个角落。但并非限定于此，根据设计还可以在第四层217的中央部或者任意部分配置一个或者多个压力传感器212。
压力传感器212还可以包含于基板210’的第四层217，但不限于此。例如，压力传感器212可以形成于基板210’的下面或者第四层217的下面。
压力传感器212还可以是直接形成于第四层217的下面的预定的导电性图案，还可以是在导电性图案的一面或者两面形成有绝缘层的薄片(sheet)。
压力传感器212能够通过基板210’内的布线与触摸IC 216电连接以接收驱动信号。并且，压力传感器212还能够通过基板210’内的布线与触摸IC 216电连接以向触摸IC216输出感测信号。其中，导电层240具有接地电位的情况下，压力传感器212可以在第一时间区间内接收驱动信号，还可以在与第一时间区间不同的第二时间区间内向触摸IC 216输出感测信号。
另外，虽然未以另外的附图示出，但导电层240具有特定电位而非接地电位的情况下，压力传感器212可以通过基板210’内的布线与触摸IC 216电连接以接收驱动信号以起到驱动电极的功能。或者，压力传感器212通过基板210’内的布线与触摸IC 216电连接，能够起到向触摸IC 216输出感测信号的接收电极的功能。
另外，压力传感器212可以是应变片(strain gauge)。应变片是电阻与应力量成比例地变化的装置，通常可以使用结合金属的应变片。作为用作应变片的材料的透明材料，可以使用导电性高分子(PEDOT：polyethyleneioxythiophene)、铟锡氧化物(ITO：indium tinoxide)、氧化锑锡(ATO：Antimony tin oxide)、碳纳米管(CNT：carbon nanotubes)、石墨烯(graphene)、镓锌氧化物(gallium zinc oxide)、铟镓锌氧化物(IGZO：indium galliumzinc oxide)、氧化锡(SnO2)、氧化铟(In2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化镓(Ga2O3)以及氧化镉(CdO)、其他掺杂的金属氧化物、压敏电阻元件(piezoresistive element)、压敏电阻半导体材料(piezoresistive semiconductor materials)、压敏电阻金属材料(piezoresistive metal material)、银纳米线(silver nanowire)、铂纳米线(platinumnanowire)、镍纳米线(nickel nanowire)、其他金属纳米线(metallic nanowires)等。不透明物质可以使用银墨(silver ink)、铜(copper)、银纳米(nano silver)、碳纳米管(CNT：carbon nanotube)、康铜合金(Constantan alloy)、卡马合金(Karma alloys)、掺杂的多晶硅(polycrystalline silicon)、掺杂的非晶硅(amorphous silicon)、掺杂的单晶硅(single crystal silicon)、掺杂的其他半导体物质(semiconductor material)等。
图8a至图8c是图3及图5所示压力传感器212由应变片构成的情况下压力传感器212的变形例的示意图。
由于图8a所示的应变片212’中线路212’a向水平方向排列，因此对于水平方向变形时线路212’a的长度变化较大，因此针对水平方向的变形的敏感度较高，但对于垂直方向变形时线路212’a的长度变化相对小，因此针对垂直方向的变形的敏感度较低。
如图8b所示，应变片212’包括多个细部区域，可构成为包含于各个细部区域的线路212’a的排列方向互异。通过这样构成包括排列方向不同的线路212’a的应变片212’，能够减少对于变形方向的应变片212’的敏感度差异。
如图8a及图8b所示，可构成一个应变片212’以具备由单一信道构成的压力传感器，还可以如图8c构成多个应变片212’以具备由多个信道构成的压力传感器。还可以利用这种由多个信道构成的压力传感器同时感测多个触摸产生的多个压力中每一个压力大小。
再次参见图5，压力传感器212由图8a至图8c所示的应变片212’实现的情况下，应变片随着基板210’弯曲或被按压发生变形，由此应变片的电气特性，即阻抗值能够发生变化。触摸IC 216接收这种阻抗值的变化，以及触摸IC 216能够读取接收到的电阻值的变化并算出压力大小。其中，可去除导电层240。
第四层217可以包括接地焊盘214。例如，可通过选择性地开放(open)基板210’的覆盖层(coverlay)的一部分，使得被覆盖层覆盖的导电性薄膜的一部分向外部露出以形成接地焊盘214。
接地焊盘214可通过导电性缓冲垫260c与导电层240电连接。即，导电性缓冲垫260c配置在接地焊盘214和导电层240之间，能够使得接地焊盘214和导电层240具有等电位。即，导电层240能够具有接地电位。
导电性缓冲垫260c可以配置在间隙层260内部。在此，间隙层260可以是填充空气的间隙。导电性缓冲垫260c是导电性材料，配置在基板210’的接地焊盘214和导电层240之间，电连接接地焊盘214和导电层240。
导电性缓冲垫260c具有预定的复原力。基板210’被输入至触摸板罩250的压力按压时，基板210’随着触摸板罩250的弯曲发生弯曲，导电性缓冲垫260c能够随着基板210’的弯曲相应地被压缩。在此，导电性缓冲垫260c能够缓解压力对基板210’的冲击从而能够保护基板210’。另外，输入至触摸板罩250的压力减小或消失的情况下，导电性缓冲垫260c发生恢复至原状态的复原力，发生的复原力能够有利于基板210’返回原状态。
图6是图5的变形实施例，是从底部观察图3所示基板210’的变形实施例的平面图。
参见图6，可以在基板210”上安装或配置触摸IC 216、电子部件218a、218b、多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10及多个接地焊盘214。
基板210”可以包括安装触摸IC 216和电子部件218a、218b的底面。其中，基板210”的底面可以是包含压力传感器的压力传感器层217的下面。
可以在基板210”的底面配置多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10。多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10可通过形成于基板210”的布线连接于触摸IC 216。
多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10能够构成多个信道。例如，在多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10中，配置在基板210”的底面的各个角落部分的第一至第四压力传感器212-1、212-2、212-3、212-4构成相互独立的四个信道，剩余多个压力传感器212-5、…、212-10通过布线相互电连接还能够构成一个信道。其中，根据设计还能够使剩余多个压力传感器212-5、…、212-10构成两个以上信道。因此，多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10最多能够构成10个信道。可以根据多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10的个数进一步增加信道个数。
多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10的大小或形状均可以相同，也可以不相同。或者部分压力传感器的大小或形状相同，而剩余压力传感器的大小或形状可以不相同。
可以在基板210”的底面形成多个接地焊盘214。例如，可通过选择性地开放(open)基板210”的覆盖层(coverlay)的一部分，使得被覆盖层覆盖的导电性薄膜的一部分向外部露出以形成接地焊盘214。
接地焊盘214可通过图3及图4所示导电性缓冲垫260c电连接于图3及图4所示的导电层240。即，导电性缓冲垫260c配置在接地焊盘214和导电层240之间，能够使得接地焊盘214和导电层240具有等电位。即导电层240能够具有接地电位。
多个接地焊盘214可以配置在多个压力传感器212-1、212-2、…、212-10中各个压力传感器之间，其大小或形状可以相同，也可以不同。
图7的(a)是图3所示的本发明的实施例的触摸板装置的示意图，图7的(b)是图7的(a)所示触摸板罩250被预定客体按压的情况的示意图。
参见图7的(b)，触摸板罩250的特定部分被预定客体按压的情况下，触摸板罩250以受力部分为中心向下弯曲。因此，通过第一粘结层230与触摸板罩250粘贴的基板210’也一同弯曲。其中，图7的(b)为了便于说明，示出客体按压触摸板罩250的中央部分，但不限于此，客体还可以按压触摸板罩250的一侧。
随着基板210’的弯曲，图7的(a)中所示的包含于基板210’的压力传感器212和导电层240之间的距离d变成图7的(b)中所示的d'。
压力传感器212和导电层240之间的距离变化的情况下，压力传感器212和导电层240之间的电容发生变化，压力传感器212输出包括所述电容变化量的信息的预定的电气信号。输出的电气信号输入至触摸IC 216，触摸IC 216能够输出对应于输入的电气信号的预定值。
另外，压力传感器212为应变片的情况下，压力传感器212随着基板210’的弯曲发生变形，压力传感器212输出包括对应于压力传感器212的变形的阻抗值的变化量的信息的预定的电气信号。输出的电气信号输入至触摸IC 216，触摸IC 216能够输出对应于输入的电气信号的预定值。
触摸IC 216输出的预定值能够以数字值表示。触摸IC 216输出的预定数字值能够提供给便携式计算机100的控制部。另外，触摸IC 216在输出的数字值为预设基准值以上(或者超过基准值)的情况下，还可以判断输入至触摸板罩250的客体的触摸为压力触摸。并且，能够向便携式计算机100的控制部提供判断出的是否为压力触摸的相关信息(以下称之为压力触摸)。
便携式计算机100的控制部能够基于从触摸IC 216接收的数字值或者是否为压力触摸的信息，控制使得在便携式计算机100的画面显示的光标对应的位置执行预定的特定功能。例如，能够执行在按下鼠标左键或者右键时执行的功能。
以上在实施形态中说明的特征、结构、效果等包含于本发明的一个实施形态，但并非必须仅限定于一个实施例。进一步地，实施形态所属领域的普通技术人员还能够在其他实施例中进行组合或变形实施各个实施形态中例示的特征、结构、效果等。因此，应解释为这种组合及变形相关内容包含于本发明的范围。
并且，以上以实施形态为中心进行了说明，但其仅仅为例示，而非对本发明的限定，应理解本发明所属领域普通技术人员在不超出本实施形态的本质特性的范围内能够进行以上为例示的多种变形及应用。例如，实施形态中具体示出的各个构成要素可变形实施。并且，应解释为这种变形及应用相关的差异包含于所附权利范围中规定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种触摸板装置，包括：
触摸板罩；
配置在所述触摸板罩的下方且包括压力传感器的基板；及
支撑所述基板的框架，
基于通过所述基板的弯曲从所述压力传感器输出的电气特性的变化，检测输入至所述触摸板罩的压力大小。
2.根据权利要求1所述的触摸板装置，其中：
所述基板具有多层结构，
多层结构的所述基板包括：
配置在所述触摸板罩的下面且包括触摸传感器的触摸传感器层；
配置在所述触摸传感器层的下面且包括所述压力传感器的压力传感器层；以及
配置在所述触摸传感器层和所述压力传感器层之间，使得所述触摸传感器和所述压力传感器之间电气屏蔽的屏蔽层。
3.根据权利要求2所述的触摸板装置，其中：
所述压力传感器层配置在多层结构的所述基板的最下端，
在所述压力传感器层的下面配置有触摸IC。
4.根据权利要求2所述的触摸板装置，其中，还包括：
在所述屏蔽层和所述触摸传感器层之间配置的布线层。
5.根据权利要求2所述的触摸板装置，其中，还包括：
配置在所述基板的下面且与所述压力传感器相隔预定间隔，并且收纳在所述框架的导电层；及
配置在所述基板和所述导电层之间的导电性缓冲垫。
6.根据权利要求5所述的触摸板装置，其中：
所述导电层具有接地电位，
所述压力传感器层包括接地焊盘，
所述接地焊盘和所述导电层之间通过所述导电性缓冲垫电连接。
7.根据权利要求5所述的触摸板装置，其中：
所述导电层具有能够随时间变化的电位值。
8.根据权利要求1所述的触摸板装置，其中：
多个所述压力传感器配置在所述基板的下面，
多个所述压力传感器构成至少两个信道。
9.根据权利要求1所述的触摸板装置，其中，所述框架包括：
基底框架；
在所述基底框架的边缘区域向上延伸的侧框架；及
在所述侧框架的末端向侧方延伸的边缘框架，
所述基板的边缘区域配置在所述侧框架上。
10.根据权利要求2所述的触摸板装置，其中：
所述压力传感器为一个或多个应变片。
11.一种便携式计算机，包括：
在画面显示光标的显示部；
包括键盘及配置在所述键盘的一侧且具有开口的盖板的本体部；及
配置在所述本体部的触摸板装置，
所述触摸板装置包括：
配置在所述盖板的开口的触摸板罩；
配置在所述触摸板罩的下方且包括压力传感器的基板；及
支撑所述基板的框架，
基于通过所述基板的弯曲从所述压力传感器输出的电气特性的变化检测输入至所述触摸板罩的压力大小。
12.根据权利要求11所述的便携式计算机，其中：
所述基板为多层结构且配置在所述盖板的开口，
多层结构的所述基板包括：
配置在所述触摸板罩的下面且包括触摸传感器的触摸传感器层；
配置在所述触摸传感器层的下面且包括所述压力传感器的压力传感器层；及
配置在所述触摸传感器层和所述压力传感器层之间，使得所述触摸传感器和所述压力传感器之间电气屏蔽的屏蔽层。
13.根据权利要求12所述的便携式计算机，其中：
所述压力传感器层配置在所述多层结构的基板的最下端，
在所述压力传感器层的下面配置有触摸IC。
14.根据权利要求12所述的便携式计算机，其中，还包括：
配置在所述屏蔽层和所述触摸传感器层之间的布线层。
15.根据权利要求12所述的便携式计算机，其中，还包括：
配置在所述基板的下面且与所述压力传感器相隔预定间隔，并且收纳于所述框架的导电层；及
配置在所述基板和所述导电层之间的导电性缓冲垫。
16.根据权利要求15所述的便携式计算机，其中：
所述导电层具有接地电位，
所述压力传感器层包括接地焊盘，
所述接地焊盘和所述导电层之间通过所述导电性缓冲垫电连接。
17.根据权利要求15所述的便携式计算机，其中：
所述导电层具有能够随时间变化的电位值。
18.根据权利要求11所述的便携式计算机，其中：
多个所述压力传感器配置在所述基板的下面，
多个所述压力传感器构成至少两个信道。
19.根据权利要求11所述的便携式计算机，其中，还包括：
支撑所述触摸板装置的基底构件，
所述框架包括：
固定于所述基底构件上的基底框架；
在所述基底框架的边缘区域向上延伸的侧框架；及
从所述侧框架的末端向侧方延伸，通过结合部与所述盖板的下面结合的边缘框架，
所述基板的边缘区域配置在所述侧框架上。
20.根据权利要求12所述的便携式计算机，其中：
所述压力传感器为一个或多个应变片。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102616019B1 (ko) * 2021-06-28 2023-12-21 (주)파트론 다층 회로기판 모듈
KR102560899B1 (ko) * 2021-06-30 2023-07-31 (주)파트론 포스 터치식 터치패드 모듈

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060267961A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-30 Naoto Onoda Notebook-sized computer and input system of notebook-sized computer
KR20100127616A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 김기택 압력센서 일체형 백라이트 유닛 및 이를 구비한 터치 스크린 표시장치
CN101923388A (zh) * 2009-06-09 2010-12-22 联想(北京)有限公司 输入设备及包含该输入设备的计算机
CN102405455A (zh) * 2008-10-24 2012-04-04 惠普开发有限公司 触摸板输入设备
CN104516603A (zh) * 2013-09-26 2015-04-15 阿尔卑斯电气株式会社 触摸板
CN107229368A (zh) * 2016-03-24 2017-10-03 希迪普公司 感测触摸压力的触摸输入装置
US20170285848A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Sensel Inc. Human-computer interface system
CN107797654A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 联想（新加坡）私人有限公司 输入装置以及电子设备
WO2018096386A1 (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 アイヂープ ディスプレイノイズ補償が適用された圧力を検出することができるタッチ入力装置
WO2018097459A1 (ko) * 2016-11-22 2018-05-31 주식회사 하이딥 압력 감지부 및 이를 포함하는 터치 입력 장치
CN108304035A (zh) * 2010-10-18 2018-07-20 苹果公司 具有触摸板的便携式计算机
WO2018135840A1 (ko) * 2017-01-19 2018-07-26 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
CN108334222A (zh) * 2017-01-19 2018-07-27 希迪普公司 触摸输入装置
CN109074186A (zh) * 2016-04-08 2018-12-21 希迪普公司 构成多个信道的压力传感器、含其的触摸输入装置及利用其的压力检测方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110193813A1 (en) * 2008-10-24 2011-08-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Touchpad Input Device
KR101452302B1 (ko) * 2013-07-29 2014-10-22 주식회사 하이딥 터치 센서 패널
US9684812B2 (en) * 2015-09-29 2017-06-20 Fingerprint Cards Ab Fingerprint sensing device with common mode suppression
US10521049B2 (en) * 2017-09-29 2019-12-31 Apple Inc. Multi-via structures for touchscreens
CN111857392A (zh) * 2019-04-26 2020-10-30 富泰华工业（深圳）有限公司 触控感测模组及应用其的电子装置
CN115485648B (zh) * 2020-03-03 2023-10-31 森赛尔股份有限公司 用于检测和表征人机接口处的触摸输入的系统和方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060267961A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-30 Naoto Onoda Notebook-sized computer and input system of notebook-sized computer
CN102405455A (zh) * 2008-10-24 2012-04-04 惠普开发有限公司 触摸板输入设备
KR20100127616A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 김기택 압력센서 일체형 백라이트 유닛 및 이를 구비한 터치 스크린 표시장치
CN101923388A (zh) * 2009-06-09 2010-12-22 联想(北京)有限公司 输入设备及包含该输入设备的计算机
CN108304035A (zh) * 2010-10-18 2018-07-20 苹果公司 具有触摸板的便携式计算机
CN104516603A (zh) * 2013-09-26 2015-04-15 阿尔卑斯电气株式会社 触摸板
CN107229368A (zh) * 2016-03-24 2017-10-03 希迪普公司 感测触摸压力的触摸输入装置
US20170285848A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Sensel Inc. Human-computer interface system
CN109074186A (zh) * 2016-04-08 2018-12-21 希迪普公司 构成多个信道的压力传感器、含其的触摸输入装置及利用其的压力检测方法
CN107797654A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 联想（新加坡）私人有限公司 输入装置以及电子设备
WO2018097459A1 (ko) * 2016-11-22 2018-05-31 주식회사 하이딥 압력 감지부 및 이를 포함하는 터치 입력 장치
WO2018096386A1 (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 アイヂープ ディスプレイノイズ補償が適用された圧力を検出することができるタッチ入力装置
WO2018135840A1 (ko) * 2017-01-19 2018-07-26 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
CN108334222A (zh) * 2017-01-19 2018-07-27 希迪普公司 触摸输入装置

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