CN202661977U - 柔性触摸传感器输入装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及柔性触摸传感器输入装置。在一个实施例中，一种输入装置包含柔性外层及柔性触摸传感器层。所述柔性外层由固化材料形成。所述柔性触摸传感器包含一衬底及耦合到所述衬底的至少一侧的多个电极。所述电极可操作以检测对所述柔性外层的触摸。所述电极中的每一者具有由多个金属线形成的形状，所述多个金属线可为金属细线FLM，其占据小于所述电极的所述形状的区域的100％。

Description

柔性触摸传感器输入装置
技术领域
本实用新型大体来说涉及触摸传感器。
背景技术
举例来说，触摸传感器可在覆盖在显示器屏幕上的触摸传感器的触敏区域内检测物件(例如用户的手指或手写笔)的触摸或接近的存在及位置。在触敏显示器应用中，触摸传感器可使得用户能够与显示在屏幕上的内容直接交互作用而非借助鼠标或触摸垫间接交互作用。触摸传感器可附接到以下各项或作为以下各项的一部分而提供：桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、智能电话、卫星导航装置、便携式媒体播放器、便携式游戏控制台、信息亭计算机、销售点装置或其它适合装置。家用电器或其它电器上的控制面板可包含触摸传感器。
存在若干种不同类型的触摸传感器，例如(举例来说)电阻性触摸传感器、表面声波触摸传感器及电容性触摸传感器。当物件触摸或靠近到电容性触摸传感器的表面时，可在所述触摸传感器内所述触摸或接近的位置处发生电容改变。触摸传感器控制器可处理所述电容的改变以确定其在触摸传感器上的位置。
实用新型内容
在一个实施例中，本申请案揭示一种输入装置，其包括：柔性外层，其由固化材料形成；及柔性触摸传感器层，其包括一衬底及耦合到所述衬底的至少一侧的多个电极，所述多个电极可操作以检测对所述柔性外层的触摸，所述电极中的每一者具有由多个柔性金属线形成的形状，所述多个柔性金属线占据小于所述电极的所述形状的区域的100％。
在另一实施例中，本申请案揭示一种输入装置，其包括：柔性外层，其由固化材料形成；及柔性触摸传感器层，其包括一衬底及耦合到所述衬底的至少一侧的多个电极，所述多个电极可操作以检测对所述柔性外层的触摸，所述电极中的每一者具有由多个金属线形成的形状。
附图说明
图1图解说明根据某些实施例的实例性触摸传感器；
图2图解说明根据某些实施例利用图1的触摸传感器的实例性柔性键盘；
图3A及3B图解说明根据某些实施例的图1触摸传感器的实例性双侧实施例；
图4A到4C图解说明根据某些实施例的图1触摸传感器的实例性单侧实施例；
图5A及5B图解说明根据某些实施例利用图1的触摸传感器的实例性平坦柔性键盘；
图6A及6B图解说明根据某些实施例利用图1的触摸传感器的实例性三维柔性键盘；且
图7图解说明根据某些实施例包含一个或一个以上三维位置传感器的柔性键盘的实例性实施例；
图8A到8C图解说明根据某些实施例的图7的三维位置传感器的实例性实施例；且
图9图解说明根据某些实施例具有手腕靠垫的柔性键盘的实施例。
具体实施方式
本文中所揭示的某些实施例提供一种具有经包封触摸传感器的柔性键盘及一种制造所述柔性键盘的方法。所述柔性键盘的触摸传感器的一些实施例包含由具有从大约2μm到大约10μm的宽度的金属细线(FLM)形成的电极。所述柔性键盘的触摸传感器可为任何适当触摸传感器，包含但不限于双侧及单侧触摸传感器。尽管柔性键盘的一些实施例为平坦的，但一些实施例包含一个或一个以上三维突出部及/或凹陷部以实现增加的人体工程学及触觉。举例来说，一些实施例包含三维键盘键及/或一个或一个以上三维位置传感器(例如度盘)。一些实施例利用模内层压(IML)工艺来形成柔性键盘。
图1图解说明具有实例性触摸传感器控制器12的实例性触摸传感器10。触摸传感器10及触摸传感器控制器12可检测物件在触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近的存在及位置。本文中，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括所述触摸传感器及其触摸传感器控制器两者。类似地，在适当的情况下，对触摸传感器控制器的提及可囊括所述触摸传感器控制器及其触摸传感器两者。在适当的情况下，触摸传感器10可包含一个或一个以上触敏区域。触摸传感器10可包含安置于可由电介质材料制成的一个或一个以上衬底上的驱动与感测电极的阵列(或单个类型的电极的阵列)。本文中，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括触摸传感器的电极及所述电极所安置于其上的衬底两者。或者，在适当的情况下，对触摸传感器的提及可囊括触摸传感器的电极但不囊括所述电极所安置于其上的衬底。
电极(无论是驱动电极还是感测电极)可为形成一形状(例如碟形、正方形、矩形、细线形、其它适合形状或这些形状的适合组合)的导电材料区域。一个或一个以上导电材料层中的一个或一个以上切口可(至少部分地)形成电极的形状，且所述形状的区域可(至少部分地)由那些切口定边界。在特定实施例中，电极的导电材料可占据其形状的区域的约100％。作为一实例且不以限制方式，在适当的情况下，电极可由氧化铟锡(ITO)制成，且所述电极的ITO可占据其形状的区域的约100％(有时称为100％填充物)。在特定实施例中，电极的导电材料可占据其形状的区域的大致小于100％。作为一实例且不以限制方式，电极可由FLM或其它导电材料(例如铜、银或者基于铜或基于银的材料)制成，且导电材料细线可以阴影线、网格或其它适合图案占据其形状的区域的约1％到10％。本文中，在适当的情况下，对FLM的提及囊括此材料。虽然本实用新型描述或图解说明由形成具有特定填充物(具有特定图案)的特定形状的特定导电材料制成的特定电极，但本实用新型涵盖由形成具有任何适合填充物百分比(具有任何适合图案)的任何适合形状的任何适合导电材料制成的任何适合电极。
在适当的情况下，触摸传感器的电极(或其它元件)的形状可全部地或部分地构成所述触摸传感器的一个或一个以上宏观特征。那些形状的实施方案的一个或一个以上特性(例如，所述形状内的导电材料、填充物或图案)可全部地或部分地构成所述触摸传感器的一个或一个以上微观特征。触摸传感器的一个或一个以上宏观特征可确定其功能性的一个或一个以上特性，且触摸传感器的一个或一个以上微观特征可确定触摸传感器的一个或一个以上光学特征，例如透射比、折射性或反射性。
机械堆叠可含有衬底(或多个衬底)及形成触摸传感器10的驱动或感测电极的导电材料。作为一实例且不以限制方式，所述机械堆叠可包含在覆盖面板下方的第一光学透明粘合剂(OCA)层。所述覆盖面板可为透明的且由适合于重复的触摸的弹性材料(例如玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))制成。本实用新型涵盖由任何适合材料制成的任何适合覆盖面板。第一OCA层可安置于覆盖面板与具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底之间。所述机械堆叠还可包含第二OCA层及电介质层(其可由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或另一适合材料制成，类似于具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底)。作为替代方案，在适当的情况下，可代替第二OCA层及电介质层而施加电介质材料的薄涂层。第二OCA层可安置于具有构成驱动或感测电极的导电材料的衬底与电介质层之间，且所述电介质层可安置于第二OCA层与到包含触摸传感器10及触摸传感器控制器12的装置的外部层的气隙之间。仅作为一实例且不以限制方式，所述覆盖面板可具有约1mm的厚度；第一OCA层可具有约0.05mm的厚度；具有形成驱动或感测电极的导电材料的衬底可具有约0.05mm的厚度；第二OCA层可具有约0.05mm的厚度；且所述电介质层可具有约0.05mm的厚度。虽然本实用新型描述具有由特定材料制成且具有特定厚度的特定数目个特定层的特定机械堆叠，但本实用新型涵盖具有由任何适合材料制成且具有任何适合厚度的任何适合数目个任何适合层的任何适合机械堆叠。作为一实例且不以限制方式，在特定实施例中，粘合剂或电介质层可替换上文所描述的电介质层、第二OCA层及气隙，其中不存在到显示器的气隙。
触摸传感器10的衬底的一个或一个以上部分可由PET或另一适合材料制成。本实用新型涵盖具有由任何适合材料制成的任何适合部分的任何适合衬底。在特定实施例中，触摸传感器10中的驱动或感测电极可全部地或部分地由ITO制成。在特定实施例中，触摸传感器10中的驱动或感测电极可由金属或其它导电材料细线制成。作为一实例且不以限制方式，所述导电材料的一个或一个以上部分可为铜或基于铜的且具有约5μm或小于5μm的厚度及约10μm或小于10μm的宽度。作为另一实例，所述导电材料的一个或一个以上部分可为银或基于银的且类似地具有约5μm或小于5μm的厚度及约10μm或小于10μm的宽度。本实用新型涵盖由任何适合材料制成的任何适合电极。
触摸传感器10可实施电容性形式的触摸感测。在互电容实施方案中，触摸传感器10可包含形成电容性节点阵列的驱动与感测电极阵列。驱动电极与感测电极可形成电容性节点。形成电容性节点的驱动与感测电极可彼此靠近但并不彼此进行电接触。而是，所述驱动与感测电极可跨越其之间的间隔而彼此电容性地耦合。(通过触摸传感器控制器12)向驱动电极施加的脉冲或交变电压可在感测电极上诱发电荷，且所诱发的电荷量可易受外部影响(例如物件的触摸或接近)。当物件触摸或靠近到电容性节点时，可在电容性节点处发生电容改变，且触摸传感器控制器12可测量所述电容改变。通过测量整个阵列中的电容改变，触摸传感器控制器12可在触摸传感器10的触敏区域内确定所述触摸或接近的位置。
在自电容实施方案中，触摸传感器10可包含可各自形成电容性节点的单个类型的电极的阵列。当物件触摸或靠近到电容性节点时，可在所述电容性节点处发生自电容改变，且触摸传感器控制器12可将所述电容改变测量为(举例来说)将所述电容性节点处的电压提升预定量所需要的电荷量改变。与互电容实施方案一样，通过测量整个阵列中的电容改变，触摸传感器控制器12可在触摸传感器10的触敏区域内确定所述触摸或接近的位置。在适当的情况下，本实用新型涵盖任何适合形式的电容性触摸感测。
在特定实施例中，一个或一个以上驱动电极可共同形成水平地或垂直地或以任何适合定向延续的驱动线。类似地，一个或一个以上感测电极可共同形成水平地或垂直地或以任何适合定向延续的感测线。在特定实施例中，驱动线可大致垂直于感测线而延续。本文中，在适当的情况下，对驱动线的提及可囊括构成所述驱动线的一个或一个以上驱动电极，且反之亦然。类似地，在适当的情况下，对感测线的提及可囊括构成所述感测线的一个或一个以上感测电极，且反之亦然。
触摸传感器10可使驱动与感测电极以一图案安置于单个衬底的一侧上。在此配置中，跨越一对驱动与感测电极之间的间隔而彼此电容性耦合的所述对驱动与感测电极可形成电容性节点。对于自电容实施方案，仅单个类型的电极可以一图案安置于单个衬底上。除使驱动与感测电极以一图案安置于单个衬底的一侧上以外或作为此的替代方案，触摸传感器10还可使驱动电极以一图案安置于衬底的一侧上且使感测电极以一图案安置于所述衬底的另一侧上。此外，触摸传感器10可使驱动电极以一图案安置于一个衬底的一侧上且使感测电极以一图案安置于另一衬底的一侧上。在此些配置中，驱动电极与感测电极的相交点可形成电容性节点。此相交点可为其中驱动电极与感测电极在其相应平面中“交叉”或彼此最靠近的位置。驱动与感测电极并不彼此进行电接触-而是其跨越电介质在相交点处彼此电容性地耦合。虽然本实用新型描述形成特定节点的特定电极的特定配置，但本实用新型涵盖形成任何适合节点的任何适合电极的任何适合配置。此外，本实用新型涵盖以任何适合图案安置于任何适合数目个任何适合衬底上的任何适合电极。
如上文所描述，触摸传感器10的电容性节点处的电容改变可指示所述电容性节点的位置处的触摸或接近输入。触摸传感器控制器12可检测并处理所述电容改变以确定触摸或接近输入的存在及位置。触摸传感器控制器12可接着将关于触摸或接近输入的信息传递到包含触摸传感器10及触摸传感器控制器12的装置的一个或一个以上其它组件(例如一个或一个以上中央处理单元(CPU))，所述一个或一个以上其它组件可通过起始所述装置的功能(或在所述装置上运行的应用程序)来对所述触摸或接近输入做出响应。虽然本实用新型描述关于特定装置及特定触摸传感器具有特定功能性的特定触摸传感器控制器，但本实用新型涵盖关于任何适合装置及任何适合触摸传感器具有任何适合功能性的任何适合触摸传感器控制器。
触摸传感器控制器12可为一个或一个以上集成电路(IC)，例如通用微处理器、微控制器、可编程逻辑装置或阵列、专用IC(ASIC)。在特定实施例中，触摸传感器控制器12包括模拟电路、数字逻辑及数字非易失性存储器。在特定实施例中，触摸传感器控制器12安置于接合到触摸传感器10的衬底及/或保持为抵靠所述衬底压缩的柔性印刷电路(FPC)上，如下文所描述。在适当的情况下，所述FPC可为有源或无源的。在特定实施例中，多个触摸传感器控制器12安置于所述FPC上。触摸传感器控制器12可包含处理器单元、驱动单元、感测单元及存储单元。所述驱动单元可向触摸传感器10的驱动电极供应驱动信号。所述感测单元可感测触摸传感器10的电容性节点处的电荷并将表示所述电容性节点处的电容的测量信号提供到处理器单元。所述处理器单元可控制由驱动单元向驱动电极的驱动信号供应并处理来自感测单元的测量信号以检测且处理触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近输入的存在及位置。所述处理器单元还可追踪触摸传感器10的触敏区域内的触摸或接近输入的位置改变。所述存储单元可存储用于由处理器单元执行的编程，包含用于控制驱动单元以向驱动电极供应驱动信号的编程、用于处理来自感测单元的测量信号的编程及在适当的情况下其它适合编程。虽然本实用新型描述具有拥有特定组件的特定实施方案的特定触摸传感器控制器，但本实用新型涵盖具有拥有任何适合组件的任何适合实施方案的任何适合触摸传感器控制器。
安置于触摸传感器10的衬底上的导电材料迹线14可将触摸传感器10的驱动或感测电极耦合到也安置于触摸传感器10的衬底上的连接垫16。如下文所描述，连接垫16促进将迹线14耦合到触摸传感器控制器12。迹线14可延伸到触摸传感器10的触敏区域中或围绕触摸传感器10的触敏区域(例如，在其边缘处)延伸。特定迹线14可提供用于将触摸传感器控制器12耦合到触摸传感器10的驱动电极的驱动连接，触摸传感器控制器12的驱动单元可经由所述驱动连接向所述驱动电极供应驱动信号。其它迹线14可提供用于将触摸传感器控制器12耦合到触摸传感器10的感测电极的感测连接，触摸传感器控制器12的感测单元可经由所述感测连接感测触摸传感器10的电容性节点处的电荷。迹线14可由金属或其它导电材料细线制成。作为一实例且不以限制方式，迹线14的导电材料可为铜或基于铜的且具有约10μm到100μm的宽度。作为另一实例，迹线14的导电材料可为银或基于银的且具有约30μm到100μm的宽度。在特定实施例中，除金属或其它导电材料细线以外或者作为金属或其它导电材料细线的替代方案，迹线14还可全部地或部分地由ITO制成。虽然本实用新型描述由具有特定宽度的特定材料制成的特定迹线，但本实用新型涵盖由具有任何适合宽度的任何适合材料制成的任何适合迹线。除迹线14以外，触摸传感器10还可包含端接于触摸传感器10的衬底的边缘处的接地连接器(其可为连接垫16)处的一个或一个以上接地线(类似于迹线14)。
连接垫16可沿着衬底的一个或一个以上边缘定位在触摸传感器10的触敏区域外部。如上文所描述，触摸传感器控制器12可在FPC上。连接垫16可由与迹线14相同的材料制成且可使用各向异性导电膜(ACF)接合到所述FPC。连接18可包含所述FPC上的将触摸传感器控制器12耦合到连接垫16的导电线，连接垫16又将触摸传感器控制器12耦合到迹线14且耦合到触摸传感器10的驱动或感测电极。在另一实施例中，连接垫16可连接到机电连接器(例如零插入力线到板连接器)；在此实施例中，连接18可不需要包含FPC。本实用新型涵盖触摸传感器控制器12与触摸传感器10之间的任何适合连接18。
图2图解说明可利用图1的触摸传感器10的实例性柔性键盘20。柔性键盘20可为可由用户用来将数据输入到计算机、个人数字助理、蜂窝式电话、智能电话、平板计算机等中的任何形式的键盘。所述键盘的触摸输入元件(包含键、度盘、滑杆及键盘的接受用户触摸输入的其它部分)可由具有恰当高的介电常数(优选地高于大约3)的任何适合材料制成。在某些实施例中，键盘的整个外表面(包含触摸输入元件)可由同一材料制成，在所述情况下所述材料可具有高于大约3的介电常数。在某些其它实施例中，触摸输入元件可由不同于键盘的主体的材料制成。在这些实施例中，可针对触摸输入元件使用非柔性材料(例如，聚酯插入件、玻璃、浸渍碳等)，同时针对主体使用例如橡胶的柔性材料。在一些实施例中，可将在其足够厚时为非柔性的材料(例如，PET、PMMA等)用于触摸输入元件。柔性键盘20的主体可由橡胶、树脂、硅酮或既为柔性又适于键盘的任何其它适当材料制成。在一些实施例中，柔性键盘20为不透明的且可为任何适当色彩(例如，黑色)。在其它实施例中，柔性键盘20为透明的。柔性键盘20可为无缝的(即，柔性键盘20的外表面为连续的)且不透水。因此，柔性键盘20可用水清洗干净且为防溢的。
在一些实施例中，柔性键盘20包含为三维的键22(即，键22为从柔性键盘20的外表面向上或向下突出的突出部)以改进柔性键盘20的人体工程学及触觉。在其它实施例中，柔性键盘20为如图2中所图解说明的平坦垫(即，柔性键盘20的外表面为平滑的且没有任何三维突出部)。在一些实施例中，柔性键盘20可包含指示键22的轮廓的图形层。
一般来说，柔性键盘20包含包括用户与其交互作用的触摸输入元件(其可为柔性的或大致非柔性的)的外表面及安置于柔性键盘20内部且检测对柔性键盘20的外层的触摸的柔性触摸传感器层。如下文进一步论述，柔性键盘20的一些实施例包含为单侧传感器的传感器层。在其它实施例中，柔性键盘20包含为双侧传感器的传感器层。在一些实施例中，柔性键盘20的传感器层的厚度为约50μm到约200μm。
图3A及3B分别图解说明可在柔性键盘20中利用的双侧触摸传感器层30a的透视图及侧视图。在一些实施例中，双侧触摸传感器层30a大致类似于上文参考图1所描述的触摸传感器10。双侧触摸传感器层30a包含驱动电极32、柔性衬底33及感测电极34。当安置于柔性键盘20中时，双侧触摸传感器层30a大体由柔性外层36夹在当中。在一些实施例中，外层36可包含顶部外层36a及底部外层36b。尽管在一些实施例中外层36为透明的，但在其它实施例中，外层36为不透明的且可为任何色彩，例如黑色。在一些实施例中，衬底33夹在驱动电极32与感测电极34之间，且感测电极34耦合到外层36的底侧。在其它实施例中，双侧触摸传感器层30a可包含任何适当配置及数目的电极层及衬底。
在其中触摸传感器层安置于装置显示器上方(例如智能电话或输入板的显示器上方)的应用中，触摸传感器层的光学性质为重要的。由于通常期望触摸传感器层具有高光学透射率，因此如果触摸传感器电极由例如金属的不透明材料制成，那么期望减小线的宽度并增加其间距，例如在上文所描述的FLM传感器中。柔性键盘20并不具有对触摸传感器层的相同透射率要求。尤其在不透明外层实施例中，甚至出于美感目的，电极线的直径也并不重要，且因此电极线不需要为“细”线，且可制作得比在需要穿过触摸传感器层的高光透射率的应用中相对较宽及/或较紧密间隔开。在透明外层实施例中，金属线将为可见的，因此可根据所期望的美感来选择电极线的宽度及间距。
在某些实施例中，可以分别大致类似于上文参考图1所描述的驱动与感测电极的方式配置电极32及34，且触摸物件38(例如，手指或手写笔)可电容性地耦合到接地。在某些实施例中，感测电极34可至少部分地通过使用控制器12向驱动电极32施加脉冲或交变电压来确定触摸物件38的位置，所述脉冲或交变电压可在感测电极34上诱发电荷。当触摸物件38触摸或靠近到双侧触摸传感器层30a的有源区域时，可发生电容改变，如图3A中的电场线39所描绘。所述电容改变可由感测电极34感测且由控制器12测量。通过测量感测电极34的整个阵列中的电容改变，控制器12可在双侧触摸传感器层30a的触敏区域内确定触摸或接近的位置。举例来说，控制器12可通过在柔性键盘20的外层36上确定触摸或接近的位置来确定柔性键盘20的哪一键22已被触摸物件38按压。
图4A及4B分别图解说明可在柔性键盘20中利用的单侧触摸传感器层30b的俯视图及侧视图。在一些实施例中，单侧触摸传感器层30b大致类似于上文参考图1所描述的触摸传感器10。类似于双侧触摸传感器层30a，单侧触摸传感器层30b的一些实施例包含驱动电极32(例如，驱动电极32a到32c)、柔性衬底33及感测电极34(例如，感测电极34a到34i)。然而，不同于双侧触摸传感器层30a，单侧触摸传感器层30b包含在衬底33的仅一侧上的电极。举例来说，在如图4A中所展示的互电容实施例中，单侧触摸传感器层30b包含以一图案安置于衬底33的一侧上的驱动电极32及感测电极34。在此配置中，跨越一对驱动与感测电极之间的间隔而彼此电容性耦合的所述对驱动与感测电极形成电容性节点。在自电容实施例中，单侧触摸传感器层30b包含以一图案安置于衬底33的一侧上的仅单个类型(例如，驱动)的电极，如图4C中所展示。虽然本实用新型描述形成特定节点的特定电极的特定配置，但本实用新型涵盖形成任何适合节点的任何适合电极的任何适合配置。此外，本实用新型涵盖以任何适合图案安置于任何适合数目个任何适合衬底上的任何适合电极。
图5A及5B分别图解说明柔性键盘20的特定实施例的透视图及侧视图。在此实施例中，柔性键盘20为平坦垫实施例，其中外层36的外表面58为平坦的且不具有从外表面58向上或向下延伸的任何突出部。柔性键盘20的此实施例包含键盘区域52及触摸垫区域54。触摸垫区域54为其中用户可利用触摸物件38(例如，手指)来提供输入的区域。举例来说，触摸垫区域54可为用户提供通过使手指跨越触摸垫区域54移动来使鼠标光标跨越屏幕移动的能力。触摸传感器层30安置于外层36下方且能够检测其中用户按压外层36的位置。在一些实施例中，柔性键盘20包含指示键盘区域52及/或触摸垫区域54的某些部分的图形层56。举例来说，如图5A中所图解说明，图形层56的一些实施例指示键盘区域52中的键22的轮廓及/或触摸垫区域54的轮廓。在一些实施例中，可使用模内装饰(IMD)工艺来提供图形层56及/或外层36。在一些实施例中，可使用IMD工艺来形成柔性键盘20的平坦(例如，非三维)键。
图6A及6B分别图解说明柔性键盘20的另一特定实施例的透视图及侧视图。在此实施例中，柔性键盘20包含三维键盘区域52。在此实施例中，键盘区域52的至少一部分包含从外表面58向上或向下突出的三维突出部。键盘区域52中的每一三维突出部对应于特定键22。三维键22给柔性键盘20的实施例提供经改进的人体工程学及触觉。触摸传感器层30安置于外层36的三维突出部下方且能够检测用户何时按压键22。在一些实施例中，如下文将更详细地解释，可利用IML工艺来形成柔性键盘20的三维键22。
图7图解说明包含一个或一个以上三维位置传感器72的柔性键盘20的实施例。位置传感器72可包含度盘74及/或滑杆76。位置传感器72(如上文所描述的三维键22)为从外表面58向上或向下突出的三维突出部。位置传感器72可呈任何适当形状。举例来说，图8A及8B图解说明以圆柱体的形状从外表面58向上突出的度盘74。圆柱形度盘74为无缝地连接到外层36的外表面58的固定三维突出部；其并不像机械度盘一样相对于其基底旋转。如图8B中所图解说明，触摸传感器层30的至少一部分安置于圆柱形度盘74内部。在操作中，触摸传感器层30的安置于圆柱形度盘74中的部分检测用户的一个或一个以上手指何时触摸圆柱形度盘74的外表面58及/或围绕圆柱形度盘74的外表面58扭转。举例来说，圆柱形度盘74可既定作为音量控制旋钮。在此实例中，用户可通过使一个或一个以上手指围绕圆柱形度盘74的外表面58扭转来调大或调小音量，如图8A中所指示。在用户使一个或一个以上手指围绕外表面58扭转时，圆柱形度盘74保持固定。
作为位置传感器72的另一实例，图8C图解说明滑杆76的各种实施例(例如，滑杆76A到76C)。滑杆76A到76C为从外表面58向上突出的三维突出部或从外表面58向下延伸的凹陷部。滑杆76可为矩形或任何其它适当形状。举例来说，滑杆76A为矩形凹陷部(当从上面观看时)，且滑杆76B及76C为矩形突出部(当从上面观看时)。触摸传感器层30的至少一部分安置于滑杆76下方及/或滑杆76中且可操作以检测用户何时使手指跨越滑杆76滑动。举例来说，特定滑杆76可既定作为监视器的亮度控制件。为了增加监视器的亮度，用户将使手指在特定滑杆76上从点82滑动到点84(或反之亦然)。触摸传感器层30的安置于滑杆76下方的部分检测到滑动的手指并将移动报告给控制器12。耦合到柔性键盘20的装置(例如，计算机)最终将接收沿着滑杆76的移动的指示且相应地调整监视器的亮度。
图9图解说明具有手腕靠垫92的柔性键盘20的实施例。在一些实施例中，手腕靠垫92与柔性键盘20无缝地集成在一起。在此些实施例中，手腕靠垫92为外层36的延伸部。在某些实施例中，手腕靠垫92包含如图9中所图解说明的三维突出部。手腕靠垫92可操作以在用户于柔性键盘20上打字时提供对用户的手腕的支撑。
在实例性实施例的操作中，例如触摸物件38的外部物件在外层36上的位置处接触或紧密靠近到柔性键盘20。举例来说，用户通过在键盘区域52的键22上打字而与柔性键盘20交互作用。作为另一实例，用户通过使手指跨越触摸垫区域54移动而与柔性键盘20交互作用。由于所述交互作用，触摸传感器层30从电极32/34接收指示触摸传感器层30与外部物件之间的电容量的信号。举例来说，触摸传感器层30从感测电极34接收指示触摸传感器层30与用户的正用以与柔性键盘20交互作用的手指之间的电容量的信号。响应于从电极32/34接收到指示触摸传感器层30与外部物件之间的电容量的信号，在包含触摸传感器层30的系统的一些实施例中，控制器12存取存储于可由控制器12存取的一个或一个以上存储器装置中的阈值(例如触摸检测阈值)。所述阈值指示来自电极32/34的信号的应解释为表示由外部物件所做的触摸的阈值量值。如果所测量电容大于触摸检测阈值，那么将与柔性键盘20的交互作用视为表示触摸。相反地，如果所测量电容小于触摸检测阈值，那么将与柔性键盘20的交互作用视为并不表示触摸。
用以形成柔性键盘20的制造工艺可包含以下步骤。可通过在柔性衬底33上形成多个电极(例如，电极32及/或34)来形成柔性触摸传感器层30。在一些实施例中，在衬底33的仅一侧上形成所述电极。在其它实施例中，在衬底33的两个相对侧上形成所述电极。对于具有三维特征的柔性键盘，可(举例来说)使用涉及施加热及真空以使柔性触摸传感器层30成形的真空形成工艺来使柔性触摸传感器层预成形。将触摸传感器层30放置到具有柔性键盘20的所期望形状的模具中。接着可利用IML工具在高温度下在触摸传感器层30上及周围注射适合材料(例如树脂、橡胶、硅酮等)。在某些实施例中，在IML工艺期间注射的材料的全部或大部分可为光学不透明或光学透明的。可从IML工具的各种注射浇口注射材料。在材料冷却时，其硬化、粘附到并包围触摸传感器层30，借此形成柔性键盘20。
在其中键盘的整个外表面(包含触摸输入元件)由同一材料制成的实施例中，由IML工具注射的材料将具有高于大约3的介电常数。在其中触摸输入元件由不同于键盘的其余部分的材料制成的实施例中，由IML工具注射的材料可具有低于大约3的介电常数，且将在IML工艺期间安置于触摸输入元件周围。
在一些实施例中，利用IMD来形成上文所描述的图形层56。在此些实施例中，在引入流体聚合物之前将图形薄片等放置于注射模具或模型内部。一旦经模制，所述层即变为所得结构的整体部分。
特定实施例可提供以下技术优点中的一者或一者以上或者不提供以下技术优点中的任一者。特定实施例可提供基于触摸的键盘，其为柔性、防水、轻量的且易于清洁。另外，某些实施例可提供一些用户可能期望的透明键盘。某些实施例可提供一个或一个以上其它优点，所属领域的技术人员根据本文中所包含的图、描述及权利要求书可明了所述优点中的一者或一者以上。
虽然本文给出的前述实例通常依赖于自电容或互电容来操作，但本实用新型的其它实施例将使用其它技术，包含其它电容度量、电阻或其它此类感测技术。
本文中，对计算机可读存储媒体的提及涵盖一个或一个以上非暂时、有形计算机可读存储媒体处理结构。作为一实例且不以限制方式，计算机可读存储媒体可包含基于半导体的或其它集成电路(IC)(例如，现场可编程门阵列(FPGA)或专用IC(ASIC))、硬盘、HDD、混合硬驱动器(HHD)、光盘、光盘驱动器(ODD)、磁光盘、磁光驱动器、软盘、软盘驱动器(FDD)、磁带、全息存储媒体、固态驱动器(SSD)、RAM驱动器、安全数字卡、安全数字驱动器或另一适合计算机可读存储媒体或者在适当的情况下这各项中的两者或两者以上的组合。在适当的情况下，计算机可读非暂时存储媒体可为易失性、非易失性或易失性与非易失性的组合。
本文中，“或”为包含性而非互斥性，除非上下文另有明确指示或另有指示。因此，本文中，“A或B”意指“A、B或两者”，除非上下文另有明确指示或另有指示。此外，“及”既为联合的又为各自的，除非上下文另有明确指示或另有指示。因此，本文中，“A及B”意指“A及B，联合地或各自地”，除非上下文另有明确指示或另有指示。
在所附权利要求书中对经调适以、经布置以、能够、经配置以、经启用以、可操作以或操作以执行特定功能的设备或系统或者设备或系统的组件的提及涵盖所述设备、系统、组件，不论其或所述特定功能是否被激活、接通或解除锁定，只要所述设备、系统或组件经如此调适、经如此布置、能够如此、经如此配置、经如此启用、可如此操作或如此操作即可。
虽然上文已结合数个实施例描述了本实用新型，但所属领域的技术人员可联想到无数种改变、替代、变化、更改、变换及修改形式，且本实用新型打算囊括此些改变、替代、变化、更改、变换及修改形式，其归属于所附权利要求书的精神及范围内。

Claims (10)

1.一种输入装置，其包括：
柔性外层，其由固化材料形成；及
柔性触摸传感器层，其包括一衬底及耦合到所述衬底的至少一侧的多个电极，所述多个电极可操作以检测对所述柔性外层的触摸，所述电极中的每一者具有由多个柔性金属线形成的形状，所述多个柔性金属线占据小于所述电极的所述形状的区域的100％。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中：
所述固化材料具有小于大约3的介电常数；且
所述输入装置进一步包括具有大于大约3的介电常数的触摸输入元件。
3.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述多个电极包括多个感测电极及多个驱动电极，所述多个感测电极安置于所述衬底的第一侧上且所述多个驱动电极安置于所述衬底的与所述第一侧相对的第二侧上。
4.根据权利要求1所述的输入装置，其中所述多个电极包括多个感测电极及多个驱动电极，所述多个感测电极与所述多个驱动电极安置于所述衬底的一侧上。
5.一种输入装置，其包括：
柔性外层，其由固化材料形成；及
柔性触摸传感器层，其包括一衬底及耦合到所述衬底的至少一侧的多个电极，所述多个电极可操作以检测对所述柔性外层的触摸，所述电极中的每一者具有由多个金属线形成的形状。
6.根据权利要求5所述的输入装置，其中所述金属线为金属细线FLM，且包括占据所述电极的所述形状的区域的介于1％与10％之间的阴影线或网格图案。
7.根据权利要求5所述的输入装置，其中所述多个电极包括多个感测电极及多个驱动电极，所述多个感测电极安置于所述衬底的第一侧上且所述多个驱动电极安置于所述衬底的与所述第一侧相对的第二侧上。
8.根据权利要求5所述的输入装置，其中所述多个电极包括多个感测电极及多个驱动电极，所述多个感测电极与所述多个驱动电极安置于所述衬底的一侧上。
9.根据权利要求5所述的输入装置，其中：
所述输入装置为大致平坦的键盘；且
所述柔性外层包括指示所述键盘的键的轮廓的图形层。
10.根据权利要求5所述的输入装置，其中所述输入装置为包括从所述柔性外层的表面向上突出的多个三维突出部的键盘，所述突出部中的至少一者对应于所述键盘的键。
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