TW201428573A - 觸控介面裝置及設計 - Google Patents

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Mikko Karkkainen
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Abstract

本發明揭示一種用於許多應用之觸控介面裝置、及亦以緊密形式收納該觸控介面裝置之原理。該觸控介面裝置包括一彈性觸控感應薄膜，當收納時，該觸控感應薄膜可裝入一殼體；且當使用時，其可從該殼體完全或局部移出。藉由使用高深寬比分子結構可製造該觸控感應薄膜。分離或組合的觸控驅動、感測與通信模組可連接至該觸控感應薄膜，以傳輸一原始觸控信號至分離或組合的觸控處理和通信模組，且如進一步處理，然後傳輸至一想要的CPU或電腦。該殼體亦可收容一用於顯示資訊的內部投影機。此外，亦可經由該觸覺感應薄膜產生觸覺回饋。

Description

觸控介面裝置及設計
本發明有關使用者介面裝置，更具體地，有關具觸控感應薄膜的使用者介面裝置、及此介面裝置之使用與設計。
不同類型的電氣設備的使用者介面現階段越來越時常使用基於觸控感應薄膜的不同類型觸控感應裝置達成，而不是習知的機械按鈕。熟知的範例包括使用於手機、可攜式電腦與類似裝置中的不同類型觸控墊與觸控螢幕。除了可達成的熟練與甚至豐富的使用者經歷之外，基於觸控感應薄膜的使用者介面裝置亦對設計師提供卓越的自由度，允許不斷嘗試尋求用途更廣泛、較小、較便宜、較輕、及視覺更吸引人裝置的功能性。
可攜性與調適性在此介面為關鍵因素，且工程師和設計師已尋找經由例如觸控墊、觸控螢幕、指標器「滑鼠」與鍵盤將這些達成的方法。大體上，這些已侷限於堅硬的裝置，且在鍵盤的情況，其為無法修改或在最低限度內修改(例如，經由軟體可改變每個固定鍵的定義)。
在觸控感應裝置中，典型使用一觸控感應薄膜，該觸控感應薄膜包括一或多個導電層，該等導電層構成當作一或多個感應電極使用。此種薄膜的一般操作原理在於，使用者藉由例 如一指尖或一些特別指針裝置的觸控係經由連接觸控感應薄膜的特定測定電路偵測。實際的測量原理可例如為電阻式、電感式或電容式，最後一者為現階段經常考慮使用的最進階替代方式，可於多數的要求應用中提供最佳的效能。使用作為電磁輻射的來源與偵測器的其他光學方法，諸如受抑全內反射(FTIR，Frustrated Total Internal Reflection)，在技術中亦為已知。
從電氣觀點，電容式觸控感應是基於一觸控感應薄膜構件上的觸控耦合一外部電容至測量電路的原理，該測量電路連接觸控感應薄膜。由於觸控感應薄膜的足夠高靈敏度，甚至不需要直接接觸該觸控感應薄膜，不過只藉由使適當的物件近距該觸控感應薄膜，便可達成一電容式耦合。測量電路信號發生變化可偵測到電容式耦合。在所謂的投射式電容方法中，測量電路包括驅動電極，分別用於供應信號及感測該電容式耦合。此電路亦配置快速循序掃描感應電極，以測量每個供應/測量電極對之間的耦合。
對於採用投影電容方法的已知觸控感應薄膜的普遍性在於，需適當決定觸控位置需要大量的單獨感應電極在導電層中。換句話說，導電層可圖案化成單獨感應電極的網路。想要愈準確的解決方案，愈需要更複雜的感應電極結構。一特別挑戰問題是多重同時觸控的偵測，另一方面，其時常是最新穎觸控感應裝置的最想要特性之一。複雜的感應電極結構與大量的單感應電極元件使製程、以及觸控感應裝置的測量電子設備複雜化。
在觸控螢幕中，除了觸控感應能力之外，觸控感應薄膜必需要光學透明，以使薄膜用於電子裝置的顯示器之中或上 面，即是使裝置的顯示器透過觸控感應薄膜看見。此外，從觸控感應薄膜能見度觀點，透明亦非常重要。觸控感應薄膜對於例如一液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)、一有機發光二極體(OLED，Organic Light Emitting Diode)顯示器、或一電子紙(e-paper)顯示器的使用者能見度嚴重使使用者體驗感受不佳。到目前為止，類似銦錫氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)的透明導電氧化物在觸控感應薄膜中已形成最普通群組的導電層材料。不過，從能見度、健全性、彈性與費用觀點，其並非理想的解決方案。其他透明導電媒體即將出現，諸如奈米碳管(CNT，Carbon Nanotube)、金屬或金屬合成奈米線、導電聚合物、石墨烯與碳奈米芽(NANOBUD)。
觸控感應薄膜的一看好新方式建立於由網路奈米結構形成(或包含)的一些層中。除了適當的導電性能之外，一層(由例如碳奈米管、或碳奈米芽的網路所組成，碳奈米管或碳奈米芽含共價鍵合至管狀碳分子之側部的富勒烯、或類似富勒烯分子)能以比(例如)類似於ITO、ATO或FTO的透明導電氧化物的人眼較無法看見之方式製成。此外，眾所周知，相較於例如透明導電氧化物，以奈米結構為主的層可具有較優的彈性、機械力與穩定性。
已揭示基於替代原理的彈性鍵盤。在第EP 0619894號(Kikinis)中，揭示一種用於電腦的彈性鍵盤。鍵盤材料是彈性，連同一些按鍵。鍵盤可捲入圓筒內收納及攤開供實際使用。其有兩層，其中，第一層包括按鍵且第二層透過結構的導電變化以感測按鍵是否按下。藉由接合方法，允許兩層間的一些相對運動。
在第US 7,196,692號(Mochizuki等人)中，其揭示一 可摺疊的鍵盤與一彈性顯示器。從例如第5圖可看出，鍵盤可於鉸鏈類型連接旋轉，且鍵盤如此有兩堅硬的部分。彈性顯示器可於一彈性塑膠為主的薄膜上形成一彩色有機發光顯示器薄板。彈性顯示器可以捲動狀態收容。
到目前為止，使用者介面裝置沒有完全使用尺寸與足夠小的收納尺寸，使得可口袋方便攜帶。
摘要而言，這些解決方案沒有提供可收納、且能以小尺寸攜帶，且然後伸展到足夠使用較大尺寸的緊密使用者介面。
本發明之目的是要提供一觸控技術為主的配件，用以充當例如智慧型手機或平板電腦的使用者介面，其中，該配件可收納於小殼體內，且採用緊密收納模式以方便攜帶，處於使用模式時，可於任何特定表面上提供實質有用的效率與彈性輸入工具。
本發明之第一態樣著重於一使用者介面裝置(2)，包括：一彈性、可形成、及/或可彎曲的觸控感應薄膜(1)；一殼體(3)，其內可收納該觸控感應薄膜(1)，該殼體(3)有必要的電子設備，包括：感應構件，用於感應於該觸控感應薄膜上的觸控；電源供應器；及傳輸構件，以經由例如一實體(歐姆)、電容、電感或無線耦合將資訊從該觸控介面裝置傳輸至一中央處理單元(CPU，Central Processing Unit)或電腦(12)，諸如一電腦主機、桌上型電腦、膝上型電腦、筆記型電腦、平板型電腦或智慧型手機，且藉此傳輸觸控特性的資訊，諸如位置、速度、方向、旋轉、區域或壓力。
應明白，一使用者介面裝置(2)在此係廣泛涵蓋由外部物件觸控裝置操作的所有使用者介面裝置、以及用於偵測此物體的出現、近距及/或位置的其他類型裝置。
大體上，一使用者介面意謂使用者傳送資訊至一裝置(諸如一電腦)、及/或自其接收資訊的任何構件，資訊可為例如觸控位置、觸控區域、命令、或命令或狀態的元件。在使用者介面的使用者與機器之間的互動目標係有效操作與控制機器，且可從機器回饋，幫助操作者進行操作決策。範例包括(例如)使用者與電腦作業系統、手工具、重機器操作者控制、儀器與程序控制之間的互動。
使用者介面包括硬體(實體)與軟體(邏輯)組件。使用者介面存在於各種不同的系統，且提供輸入構件，以允許使用者操縱一系統，且在特定實例中，可提供輸出構件，以允許系統指出使用者操縱的效果。
大體上，一CPU或電腦(12)意指一般用途裝置，其可經編程而實施有限的算術或邏輯運算集。習用上，一電腦是由至少一處理元件組成，且可包括一些用於儲存資訊的記憶體形式。處理元件實施算術與邏輯運算、及一序列與控制單元，其可改變操作的順序。這些操作可基於儲存的資訊。
本發明之觸控感應薄膜(1)可感測一或多個觸控的位置、速度、方向、旋轉、區域、壓力等之一或多者、或該觸控(或一些觸控)的平均或其他特性。此包括例如手勢，諸如點擊、捏合或旋轉。
術語「觸控」及其衍生係以廣義使用於本發明之上 下文，涵蓋指尖、針筆或一些其他指標器或物件與觸控感應薄膜之間的直接機械或實體接觸；及一些情況，其中，此一物件係近距於該觸控感應薄膜，使得物件於觸控感應薄膜與周圍之間、或於觸控感應薄膜的不同點之間產生足夠的電容、電感或其他耦合。從這個意思上說，本發明之觸控感應薄膜亦可當作近距或空間手勢姿態感應器使用。
藉著「導電材料」在此意指，不管材料的導電機構或導電類型，允許電荷於材料流動的任何材料。因此，導電材料在此亦涵蓋例如半導體材料。該觸控感應薄膜可為一或多個導電材料層。
除了導電材料之外，觸控感應裝置亦可包括實施整個工作觸控感應元件所需的其他材料與結構層。例如，可有用於薄膜機械性保護之一或多層。而且，亦可為用於折射率或色彩匹配之一或多個層；及/或例如用於抗刮、裝飾、抗水、自潔、或其他目的之一或多個塗層。除了分層的元件之外，觸控感應薄膜亦可包括3D組織結構，例如接觸結構，其為透過觸控感應薄膜或其之一部分加以延伸。該觸控感應薄膜可為透明、半透明或不透明。該觸控感應薄膜可為堅硬、半硬、彈性、與可成型、可彎曲或可摺疊。該觸控感應薄膜可包括聚合物(諸如PET、PEN、PVC、或壓克力)、玻璃、紙、橡膠、織物或皮革。
藉由「外部物件」意指，任何電容器或電感器或電容或電感指標器，例如一人手指或一金屬針筆，指標器具有一電容元件或一用於電感耦合的金屬線圈等。
根據此具體實施例之電路為藉由電波以電阻式、電 感式或電容式耦合於一或多個位置的觸控感應薄膜。電路可包括不同類型的接觸電極、接線與其他形式的電感、開關、及連接該觸控感應薄膜與一或多個導電層至使用者介面裝置其他部分所需的其他元件。電阻連接意指實體連接，而無線電波、感應或電容耦合係關於無線接觸。電阻耦合的範例包括(但未侷限於)焊接、電刷、夾鉗或其他習知技術。
電路構成提供一或多個激勵信號給觸控感應薄膜，且接收來自觸控感應薄膜的一或多個回應信號。電路連接一處理單元。在本發明之一示範性具體實施例中，信號係藉由處理單元，經由電路傳送至觸控感應薄膜且從其接收信號。熟諳此技者應明白，實際上，電路連同處理單元可部分或完全整合於一單晶片，且因此，其可不嚴格限定分開。
一激勵信號在此意指，經由電路供應給該觸控感應薄膜的該信號濾波器的任何電信號，例如一脈衝、限制的上升與下降時間、或振盪電壓或電流，且提供適於監督濾波器特性觸控感應變化的狀況。該激勵信號亦可稱為例如一驅動信號或一激勵信號。典型的範例是AC電流及/或電壓。一回應信號係藉由使用電路構件、且允許基於觸控引起濾波器特性變化的觸控偵測，從信號濾波器收到的(相當)任何測量電信號，且該觸控可由此信號偵測。該回應信號亦可稱為例如一檢測信號。
在此具體實施例中，處理單元為藉由電波以電阻式(歐姆)、電感式或電容式耦合該電路。該處理單元係構成藉由處理一或多個回應信號，以偵測例如一由外部物件引起或近距觸控，諸如觸控的位置、觸控的電容或電感、觸控的壓力或區域、 觸控的近距、觸控的速度、觸控的方向、觸控的平均、兩或多個該等觸控之間的相對距離、兩多個該等觸控的相對旋轉、觸控的持續時間、或其組合。
該處理單元可包括一處理器、一信號或脈衝產生器、一信號比較單元、一解譯單元、及其他硬體與電子設備、以及處理該等回應信號所需的軟體工具。
在本發明之一具體實施例中，該觸控感應裝置可以利用一或多個觸控感應薄膜之一單層或多層結構加以操作，每個觸控感應薄膜有一或多個導電層。
根據本發明之一具體實施例，使用者介面裝置包括：一觸控感應/感應薄膜(1)；觸控感應電子設備；一殼體(3)；電源供應器；傳輸及/或接收構件，用以傳輸資訊至使用者介面裝置及/或從其接收資訊；及捲起及/或攤開構件，用以捲起及/或攤開該觸控感應薄膜，以於裝置的收納與使用狀態之間進行變換。大體上，根據本發明之一具體實施例，收納狀態可藉由替代構件或以薄膜的替代形式因素(form factor)建立，諸如之置於殼體內部的摺疊或彎扭薄膜。
在此，傳輸及/或接收資訊方法的構件意指，例如實體(例如歐姆接觸)或無線(經由電磁輻射，諸如電波、微波、紅外線輻射、可見光、紫外線、X光與伽傌射線、電感或電容耦合或聲波)。傳輸及/或接收資訊的高度可實施構件係藉由使用標準無線構件，諸如藍牙或無線USB。
在一具體實施例中，觸控感應薄膜係以彈性結構形成，以允許使其彎曲。一「彈性」結構在此意指允許(甚至重複) 朝至少一方向彎曲的結構。此外，觸控感應薄膜可同時於至少兩不同方向有彈性(例如可伸展)。
除了彈性(或取代其)之外，該觸控感應薄膜亦可形成為一可變形結構以允許使其變形，例如，藉由沿著或於3D表面使用熱成型(例如可成型)。
觸控感應薄膜的彈性及/或變形性結合本發明之獨特測量特徵開啟實施觸控感應裝置的完全新穎可能性。例如，當作行動裝置的使用者介面使用的觸控感應薄膜可彎曲或形成延伸至裝置邊緣，使得觸控感應薄膜可甚至涵蓋裝置的整個表面。在涵蓋3D裝置的不同表面的觸控感應薄膜中，可為針對不同目的之觸控感應區域。感應區域可涵蓋顯示器的區域以形成觸控螢幕。其他感應區域(例如在裝置的側部)可構成當作一觸控感應元件使用，以取代習知的機械式按鈕，例如電源按鈕、或音量或亮度捲動軸或旋鈕。
針對彈性及/或可變形觸控感應薄膜的良好選擇係一導電層，該導電層包括一或多個高深寬比分子結構(HARM，High Aspect Ratio Molecular Structure)網路，如下面更詳細描述。HARM結構及其網路係本質彈性，如此使該觸控感應薄膜有彈性、可彎曲、及/或可變形。
在一有用的應用與具體實施例中，該觸控感應薄膜為光學透明。因此，此允許於支撐面上將該觸控感應薄膜例如當作一觸控螢幕的部分、或一獨特的使用者介面使用，允許透過感應器看見該支撐面、或針對透過該觸控感應薄膜看見特別圖案以引導使用者操作。該觸控感應薄膜的光學透明在此意指，在有關 待解決應用的頻率或波長範圍上，來自實質垂直於薄膜平面之方向的入射輻射之至少10%(最好係至少50%)穿透該薄膜。在多數的觸控感應的應用中，此頻率或波長範圍為可見光的頻率或波長範圍。
為了光學透明，關鍵是一觸控感應薄膜的導電材料。同時的導電性與光學透明的需求限制可能的材料數量。例如，就這種意義來說，HARMS網路形成一光學透明觸控感應薄膜的良好基礎，因為HARMS網路提供的透明度優於透明導電氧化物的透明度。
在一具體實施例中，該觸控感應薄膜包括：一HARMS網路；一導電聚合物；石墨烯；一陶瓷；金屬網格，諸如銀或黃金；或一金屬氧化物。藉著HARMS或HARMS結構，其在此意指，具奈米尺度特徵尺寸的導電結構，即是尺寸小於或等於約100奈米。這些結構的範例包括奈米碳管(CNT，Carbon Nanotube)、碳納米芽(CNB，Carbon NANOBUD)、金屬奈米線、與碳奈米環。在HARMS網路中，大量這類型單結構(例如CNT)為彼此互接。換句話說，在奈米尺度，HARM結構不會形成真正的連續材料，諸如(例如)導電聚合物或透明導電氧化物，但另一方面，電互接分子網路。不過，從巨觀尺度考慮，一HARMS網路可形成一堅硬、不定形耐火材料。作為一有用的特徵，HARMS網路能以一薄層形式產生。
經由感應薄膜的HARMS網路可達成的效益包括優良的機械持久性與高光學發射度，此對於需要光學透明觸控感應薄膜的應用很有用，不過亦可非常有彈性地調整電特性。為了使 這些效益最大化，導電材料可實質包括一或多個HARMS網路。
HARMS網路的電阻效能取決於層的密度(厚度)，且在某些程度上，亦取決於HARMS結構細節，像似結構的長度、厚度或晶體方位、奈米管束的直徑等。藉由適當選擇HARMS製程及其參數可以操縱這些特性。產生根據本發明之含碳奈米結構網路的導電層且其電阻率於範圍內之適當處理係在第WO 2005/085130 A2號與第WO 2007/101906 A1號中描述。
在根據本發明之觸控感應裝置的一具體實施例中，該觸控感應裝置亦當作一觸覺介面薄膜使用。換句話說，該觸控感應裝置復包括產生構件，用於回應觸控以產生一觸覺回饋(最好經由該感應薄膜)。經由該感應薄膜以提供觸覺回饋意指，該感應薄膜當作產生構件的一部分使用，用於產生觸覺回饋，而不是基於連接該觸控感應薄膜的各自促動器(用於產生觸控感應薄膜的震動)之習知方式。對於此有各種不同的可能性。觸覺效果可經由該感應薄膜產生適當電磁場達成。使用者碰觸該觸控感應薄膜的皮膚可感應這些電磁場，由於不同的感覺。此種方式可認為電容式觸覺回饋系統。另一方面，或者，該感應薄膜可例如當作以電活性聚合物(人工肌肉)為主觸覺介面之一部分使用，其中，該感應薄膜形成一介面層。或者，該觸控面可為織物、壓紋、壓凹、與變化，使得有觸覺識別面特徵，經由觸控的感覺引導使用者。
一執行觸控偵測與觸覺回饋兩功能之可能性在於，該感應薄膜交替耦合一觸控感應電路；及產生構件，用於產生觸覺回饋之信號，使得一旦於第一時段期間偵測到觸控，然後於第一時段之後的第二時段提供一觸覺回饋。第一與第二時段可調整 較短，使得使用者可感受裝置連續操作。
在根據本發明之觸控感應裝置的一具體實施例中，該觸控感應裝置亦當作一變形偵測薄膜使用。此意指，該裝置結合感測、扭合、伸展構件，用於例如感測彎曲、扭合及/或伸展該感應薄膜。此可藉由使用根據本發明之觸控感應，同時測量節點間的阻抗變化、或信號濾波特性變化達成。當系統的信號濾波特性為薄膜的電阻係數的函數，且至少於特定材料，包括(但未侷限於)HARM與導電聚合物，且特別係奈米管與NANOBUD且更具體地，奈米碳管與NANOBUD，倘若該薄膜為例如伸展、壓縮或變形，信號濾波器特性可能發生變化。藉由解釋此阻抗或信號濾波特性的變化，本發明可偵測例如連接感應薄膜之節點間的伸展或壓縮。因此，例如，感應於該薄膜的相對側上面的兩組節點間的伸展可指出該感應器是否處於收納狀態(例如捲起或摺疊)或使用狀態(例如捲開或展開)。根據本發明亦可有替代性結構。
對於特定的可變形外部物件而言，電容或電感隨著施加於觸控感應薄膜的作用力發生變化，且如此，決定的電容或電感可當作作用力代理使用。該作用力意指，例如，使用者於執行觸控時施加於薄膜的作用力。例如，一旦於該感應薄膜之附近施加作用力造成增加面積，例如人的手指便發生變形。此將導致電容變化。或者，倘若使用一感應外部物件，且使用者改變(例如)外部物件的線圈形狀，或改變從線圈至表面的距離(例如，經由一彈簧)，亦可測量感應係數變化與作用力。
本發明之使用者介面裝置可以標準或客制化單機模組、或以一非分離式單元(整合為一些較大裝置之一部分)實施， 例如，一行動電話、可攜式或平板電腦、電子書閱讀器、電子導航器、遊戲控制台、電冰箱、攪拌機、洗碗機、洗衣機、咖啡機、火爐、烤箱或其他白家電(white goods)表層飾面、汽車儀表板或方向盤等等。
設定可能需要處理建立、傳送與接收資料與AC電流之補增電子設備，AC電流可於電極(位於主要裝置與觸控感應組件兩者)之間建立靜電或電動感應。這兩裝置可藉由下列一或多個方法以無線耦合一起：
-電磁感應(感應耦合、電動感應)，其中，資料與電力傳輸為藉由來自相對線圈之間磁場的電流引起。
-磁共震為透過磁場的近場電磁感應耦合。
-電波(例如，RFID技術、射頻識別)，其中，電力是從天線收到的無線電波產生，且資料傳輸實質改變輻射場負載。
-電容耦合(或靜電感應)，其中，能源與資料是從電極的相對面傳輸。
現階段的觸控感應器係藉由線路、直接焊接或經由連接器完全或部分整合到應用裝置。此於固定安裝是足夠，其中，感應器典型置於不需要分開的區域。例如，在可攜式裝置中，感應器典型發現使用於觸控顯示器應用，其中，顯示器實際是在觸控感應薄膜之下，且螢幕本身永久連接裝置。倘若一觸控感應裝置位於裝置的可移開部分，那麼，將需要一連接器，觸控感應裝置可利用該連接器連接裝置(一旦連接)。此方法為實用，不過其可能不適於特定的應用。此外，即使一觸控組件要永久連接一裝置，存在著經由焊接劑或連接器連接組件的製造成本與設計限制。
本發明解決針對包覆外罩必須移開的一些應用提供2維與3維觸控感應器裝置的問題，例如，以維持及改變內部的耐用部件、或其中，裝置的個別部件，例如觸控感應薄膜、電源供應器、感測與驅動電子設備、及/或CPU係經由例如旋轉連接(諸如一滾動軸與軸承)分開。其亦為一健全方法，以於(例如)濕氣、易爆或危險環境中，對需完整密封的裝置提供數據輸入方法，或其中，不可能有正如互接線路的直接連接，此成本昂貴或高度不便性。
附加的效益在於，此方法不需用於電力與資料傳輸的實體連接器，因其易於污染、磨損與扯開或破損。隨著不使用連接器，較少的部件受污染、化學或物理退化或機械性損壞，如此增加裝置的可靠度。
本發明不需要實體接觸，倘若未穩固地固定，可能存在意外中斷且如此導致資料或電力損失。其功能可如同固定安裝的一遙控裝置，採用來自安裝的電力，且工作如同一特別的觸控感應器或如同一般的資料輸入與輸出裝置。
進一步效益在於，藉由在模組中保留特定功能性且使其與其他功能分開，其變成可個別生產且只於最終組裝組合一起的不同耐用部件。附帶的成本效益在於，一電極只是在印刷電路板上的一金屬區域或印刷線路。
根據本發明之一具體實施例，該觸控感應器模組與主要裝置可實質彼此連接，不過電力或資料或兩者都於其間無線傳輸。實際上，配置感應器、激勵與感測電子設備、連同資料處理單元使得整個單元為一獨立的周邊插入單元。
本發明之主要效益在於，雖然一些已知的鍵盤宣稱可於一全尺寸使用狀態與一緊密收納狀態之間變換，但不可能達成實質袖珍尺寸的小型收納狀態(例如捲起、扭彎或摺疊形式)。本發明介紹一真正行動與口袋可攜式觸控式配件。其基於一彈性觸控感應器，允許使用者實質使軟或硬、平坦或彎曲的任何表面轉變為一全功能性使用者介面，用於電腦或行動裝置，諸如，一平板或特別係一智慧型手機。此種操作進一步使智慧型手機轉變成一可攜式與可使用的口袋型電腦。藉由本發明與智慧型手機，任何表面可有效地轉變成一觸控面，且任何「愚笨」物件都可變成一「智慧型」物件。
1‧‧‧觸控感應薄膜
2‧‧‧使用者介面裝置
3‧‧‧殼體
4‧‧‧電子設備盒體
5‧‧‧夾持翼片
6‧‧‧印刷圖樣
6a、6b‧‧‧印刷圖案
7‧‧‧滾動圓盤
8‧‧‧觸控面
9‧‧‧觸控驅動、感測與通信模組
10‧‧‧觸控處理和通信模組
11‧‧‧顯示器
12‧‧‧電腦
13‧‧‧資訊
14‧‧‧電腦鍵盤
15‧‧‧觸控墊
17‧‧‧感應器基材
19‧‧‧滾動軸
20‧‧‧指標器或繪圖區
21‧‧‧分配通道
22‧‧‧支撐面
23‧‧‧投影機
24‧‧‧電力/充電連接器
25‧‧‧觸控處理和通信模組
26‧‧‧CPU與觸控處理模組
27‧‧‧通信模組
28‧‧‧觸控驅動、感測、處理與通信模組
29‧‧‧觸控驅動、感測和通信模組
30‧‧‧對準翼片
31‧‧‧可分離軸模組
32‧‧‧電力及/或資料插頭
33‧‧‧電池
34‧‧‧鼓墊
35a、35b‧‧‧電阻式觸控感應器
36‧‧‧密封或填塞體
37‧‧‧液體容體
38a、38b‧‧‧導電層
39‧‧‧觸控物件
40‧‧‧隔離液
41‧‧‧滾筒
42‧‧‧囊式儲器
43‧‧‧通道
在下面，本發明將根據參考附圖的範例加以描述。
第1圖例示根據本發明之可用觸控感應薄膜的範例。
第2a、2b、2c、2d與2e圖係針對電腦鍵盤應用且以分解圖式，例示處於完全或部分使用者模式、收納/攜帶模式之本發明之一具體實施例的範例。
第3圖為例示於不透明與透明基材上面形成印刷圖案的觸控感應薄膜。
第4圖顯示本發明之各種不同具體實施例的示意圖。
第5圖顯示根據本發明之各種不同印刷圖案。
第6a與6b圖顯示根據本發明之具有與沒有印刷圖案之觸控感應薄膜的細節。
第7圖顯示本發明之各種不同具體實施例。
第8圖顯示本發明之各種不同具體實施例。
第9圖顯示根據第4a圖之範例的實施且增添一觸控面之本發明的各種不同具體實施例。
第10圖顯示於各種不同支撐面之本發明使用。
第11圖顯示觸控感應薄膜之一電阻式觸控具體實施例。
第12圖顯示減少收納根據本發明之一電阻式觸控感應薄膜之構件。
本發明之主要原理將根據下述範例加以解釋。
第1圖顯示根據本發明所使用之觸控感應薄膜的各種不同範例，包括：一彈性、透明的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，Polyethylene Terephthalate)基材；彈性碳奈米芽透明電極；銀質線路，用以連接驅動與感測電路；及硬、抗反射與其他塗層(視需要)。根據本發明，可有其他基材、電極材料、電路與塗層。根據本發明，可有其他觸控感應技術，包括電容、電感、電阻、光學與聽覺感測。根據本發明，基材、電極與塗層可為透明、半透明或不透明。本發明並未侷限於包含該觸控感應薄膜的材料。
該觸控感應薄膜可經過塗層或封裝，使得可防塵、防水，且易於使用肥皂、清潔劑與溶劑清洗。此外，由於可捲電子設備的超薄、印刷與彈性本質，故該觸控感應薄膜可以非常健全例如耐撞與耐壓製成。
使用者介面裝置包括：至少一觸控感應薄膜；感測構件，用於感測該觸控感應薄膜的輸入；及收納構件，用於以縮小形式因素收納該觸控感應薄膜，諸如處於捲起或摺疊狀態。
第2a圖顯示處於完全形式因素或完全使用模式或狀態之本發明之一具體實施例。在此具體實施例中，一外殼或殼體(3)可用來：藉由幫助收納該觸控感應薄膜(1)且藉由使用一具分配通道(21)之殼體，以助於減少該觸控感應薄膜(1)的形式因素；藉由使該觸控感應薄膜(1)導入殼體且藉著經由一夾持翼片(5)限制該觸控感應薄膜(1)的滾動，促使該觸控感應薄膜(1)的滾動。一或多個夾持翼片(5)可連接至該觸控感應薄膜(1)的邊緣，供使用者抓握及攤開該觸控感應薄膜(1)，且當使裝置轉為攜帶與收納模式/狀態時，可避免該觸控感應薄膜(1)完全捲入殼體(3)。根據本發明，可有捲起或減少觸控感應薄膜(1)及因此該使用者輸入裝置的形式因素、及/或引導觸控感應薄膜(1)、及/或限制收納的觸控感應薄膜(1)的運動、狀態或形式因素的其他構件。殼體(3)可有一觸控感應器為主的部分(8)(其亦可為無法看見)，用以將該部分當作進一步觸控墊及/或控制按鈕或捲動軸使用，例如，用於外部裝置的螢幕上面捲動資訊(亦看參閱後文的描述)。
第2b圖顯示處於其收納、攜帶或保護模式或狀態之本發明之一具體實施例，其中，該觸控感應薄膜(1)處於其完全捲起的狀態，因為受到夾持翼片(5)的限制，且亦準備攤開使用。
殼體(3)可包括：一電源供應器，諸如一電池或傳遞外部電力或構件，諸如一電源線(未示出)；電子設備，用以驅動與感測及解譯/處理信號，以偵測觸控；及傳輸構件，用以將資訊從使用者介面裝置(2)傳輸至一電腦/CPU。注意，術語電腦與CPU在此可互換使用，意指根據例如一電腦程式，將介面裝置(2)的輸出解譯成一命令及/或輸出所需的計算、圖形、及其他組件。CPU/ 電腦的範例是CPU電路、電腦主機、桌上型、膝上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、智慧型手錶、或任何其他類似裝置。
在觸控介面裝置(2)之一具體實施例中，驅動及感測於觸控感應薄膜(1)與觸控面(8)上面的觸控之適當電子設備；傳送及接收資訊(諸如觸控位置、作用力、區域、速度、方向、旋轉等等)的通訊電子設備；電源供應器及/或電源結合於殼體(3)之中或上面。在具體實施例中，該等電子設備之全部或部分包覆在電子設備盒體(4)中。在具體實施例中，殼體(3)為大圓筒形，以沿著滾動軸包覆該捲起的觸控感應薄膜(1)，且沿著用來保持所需電子設備與通信組件之一側有一本質長斜方形(rhomboid)包覆體(4)，作用如同把手，以於捲起與攤開期間握持裝置，且亦作用如同一穩定器，以避免於使用過程的使用者輸入裝置旋轉，或在不使用時，保持介面裝置(2)免於意外滾動。
在第2a-2eot的本發明之具體實施例中，該觸控感應薄膜連接至滾動機構，用以於軸(19)上滾動薄膜(顯示在第7圖)，一範例為一對滾動圓盤(7)連接該滾動軸(19)的端部，其透過一滾動或滑動軸承(未示出)固定。該滾動軸(19)可藉由手或藉由表面的滾動隨殼體(3)旋轉，使得滾動軸(19)將該觸控感應薄膜(1)(其連接至滾動軸(19))旋轉及收入殼體(3)，其由於使用者握持住故不旋轉。諸如彈簧(在遮光窗簾為普遍)的其他機構可用來捲起根據本發明之觸控感應薄膜(1)。
一觸控感應薄膜可捲出至各種不同階段，例如，在第2d圖的電腦鍵盤(14)範例中，捲出至整個鍵盤，該鍵盤有數字 與功能鍵(C-C)，或捲出至各種不同的不完全階段，例如(B-B)或(A-A)，使得只可使用基本鍵，諸如字母、空隔鍵與命令或全部輸入的其他子集。在此一情況中，鍵盤的非可接取部分可捲入殼體(3)。
較佳地，該裝置經由標準協定(諸如藍牙)或無線USB以無線連接電腦，不過可使用其他構件，包括經由電纜、或藉由無線、聽覺、電磁(例如，光學)或任何其他構件的直接歐姆接觸。
在一具體實施例中，使用者輸入裝置之殼體(3)的全部或部分亦可結合一觸控面(8)，該觸控面可作為一感應墊、捲動軸或指標器，允許容易漫游瀏覽及/或圖形編輯的使用者功能，諸如點選、點擊、與捲動。根據本發明，使用於觸控感應薄膜的觸控感應技術亦可應用於觸控面(8)。
在第2e圖，其顯示裝置的不同部件的分解圖。觸控感應薄膜(1)可從殼體(3)攤開，且連接至殼體(3)，有一電子設備盒體(4)。在觸控感應薄膜(1)的端部，有至少一夾持翼片(5)。此外，觸控感應薄膜可包括印刷圖樣(6)，例如描述字母按鈕的圖樣。此外，在裝置的軸(19)端部，有滾動圓盤(7)。如前述，殼體的外表面可包括一或多個觸控感應技術為主的部分(8)，其可例如充當使用者的指標器及/或捲動軸工具。一分配通道(21)用於使該觸控感應薄膜進入及離開該殼體。此外，軸(19)端部的滾動圓盤可設置電力及/或資料插頭(32)，用於提供電源供應及來回於該使用者輸入裝置的輸入/輸出資料傳輸。同時，一可取下的電池(33)可插入軸(19)結構內以提供電力給該使用者輸入裝置，且同時保持裝置無線能力。
第3圖為例示一觸控感硬薄膜(1)，其於不透明物或半透明(第3a圖)基材、及於半透明或透明(第3b圖)基材上面有一印刷圖案(6)。在一不透明物或半透明基材的情況中，背景顏色可為基材顏色或另一印刷顏色(如第9d、9e與9f圖所示)，且對照於背景顏色，該印刷圖案(6)可為一可見、足夠對比的顏色。在一半透明或透明基材(第3b圖與第9b與9c圖)的情況中，背景顏色約略變成支撐面(22)顏色。為了要確保該印刷圖案於任意基材上可見，一局部背景或輪廓圖案(6b)可印刷於主要印刷圖案(6a)之下或周圍，使得可於任何支撐面(22)或甚至沒有一支撐面上確保可見度的足夠對比。例如，主要印刷圖案(6a)能以黑色列印，而局部背景或輪廓圖案(6b)能以白色印刷。
第4a圖顯示本發明之一具體實施例的示意圖。連接至觸控感應薄膜(1)(其於此例證中，有一用於電腦鍵盤(14)的印刷圖案(6)、與觸控墊(15)應用)是一觸控驅動、感測、處理與通信模組(28)，該模組可決定觸控特性及傳送資訊至一CPU/電腦(12)以於常駐程式的操作期間使用。資訊(13)係例如以歐姆或無線傳遞至CPU/電腦(12)且可能從其傳遞，其中，資訊或其結果可顯示在顯示器(11)。該結果可為(例如)一執行指令的結果、或於按下功能鍵之後出現的一彈出式視窗。
第4b、4c與4d圖顯示本發明之其他具體實施例的示意圖。連接至觸控感應薄膜(1)(其於此例證中，有一用於電腦鍵盤(14)的印刷圖案(6)、與觸控墊應用(15))是觸控驅動、感測和通信模組(9)，該模組可產生一原始觸控信號，然後傳送給一觸控處理和通信模組(10)，其將可解釋為一具特定特性的觸控，然後傳 送給一CPU/電腦(12)以於常駐程式的操作期間使用。資訊於觸控驅動、感測與通信模組(9)、觸控處理和通信模組(10)與CPU/電腦(12)之間係以例如歐姆或無線傳遞(13)，或者，其結果可顯示於整合式顯示器(11)(第4b圖)、遠端顯示器(11)(第4c圖)、或經由一投影機(23)的顯示器(11)(第4d圖)。
第4e圖顯示本發明之另一具體實施例的示意圖。連接觸控感應薄膜(1)(其於此例證中，有一用於電腦鍵盤(14)的印刷圖案(6)、與觸控墊應用(15))是觸控驅動、感測與通信模組(9)，其可產生一原始觸控信號，然後傳送給一CPU與觸控處理和通信模組(25)，其將可解釋為觸控，且於常駐程式的操作期間使用。資訊於觸控驅動、感測與通信模組(9)、CPU與觸控處理和通信模組(10)與顯示器(11)之間係例如以歐姆或無線傳遞(13)。
根據本發明可有上述參考的硬體、軟體、功能、通信與處理之其他組合與分配。
根據本發明可以實施其他應用，例如，如第5a、5b、5c與5d圖所示，一使用觸控墊與捲動軸(15)的電腦鍵盤(14)、一全繪圖區/觸控螢幕/觸控面(20)、一使用旋鈕與捲動軸的鋼琴鍵盤(19)、與一鼓墊(34)。為了避免模糊，本發明並未侷限於上述應用。
在一具體實施例中，該觸控感應薄膜為彈性且透明，針對特定應用可視需要或想要具適當的硬塗層、抗指紋塗層與印刷圖案。根據本發明之感應薄膜亦可為半透明或不透明。如(例如)第2a、2d、3a、3b、4、5與9圖所示，根據本發明，指出功能或資訊要傳送給電腦的圖案可印刷於感應器基材(17)的上面、之中、下面、及/或在該觸控感應薄膜(1)堆疊內。要印刷的功 能與資訊之範例包括(但未侷限於)：電腦鍵盤，例如所謂的QWERTY鍵盤(14)，如第2d圖、第3圖、第4圖、第5a圖、第6圖與第9圖所示；鋼琴鍵盤(19)，如第5c與9圖所示；鼓(34)，如第5d圖所示；及/或指標器或繪圖區(20)，如第3a、4與5b圖所示。根據本發明，亦可有其他圖案、功能與資訊類型。例如，如第2b、4與5a圖所示，一觸控感應薄膜可當作一電腦鍵盤與一觸控墊兩者使用。此外，根據本發明，該觸控感應薄膜可沒有直接於該觸控感應薄膜的上面、之中、之內印刷的圖案。相反地，一印刷圖案(6)可於一單獨基材上面，該單獨基材可例如置於該觸控感應薄膜的上面或下面(未示出)；或者，為了最佳對齊，可置於囊袋的一或兩側上面具有的一觸控感應囊袋、一觸控感應薄膜(1)(第6b圖)或其他把持或對齊方法，如技術中熟知。在圖案位於該觸控感應薄膜(1)下面的情況，該觸控感應薄膜(1)應為透明或半透明。
第7a圖顯示本發明之一模組具體實施例，其中，為了要顯示一滾動軸(19)，示例沒有電子設備盒體(4)、滾動圓盤(7)與軸承之實施。在此具體實施例中，分配通道(21)完全延伸至殼體(3)之一端，以移開殼體(3)(第7b圖)。此外，軸(19)可進一步於多重部件分開，如第7c圖所示。請即參考第7d圖，一對準翼片(30)連接至觸控感應薄膜(1)，且當將其移開或重新插入時，其可用來固定該觸控感應薄膜(1)至該軸，及引導該可移除的軸模組(31)。在此具體實施例(第7d圖)中，一觸控處理和通信模組(10)可與觸控驅動、感測與通信模組(9)(其保持連接至該觸控感應薄膜(1))分離。該觸控處理和通信模組(10)然後經由例如一USB插頭直 接連接電腦/CPU，該USB插頭亦可將直流電力或電荷供應給在該觸控處理和通信模組(10)的電池，且在收納或攜帶時，其可用來充電在觸控驅動、感測與通信模組(9)的電池。殼體(3)亦可收容例如一投影機(23)，用以經由該觸控處理和通信模組(10)顯示由CPU處理的資訊。一觸控面(8)亦可包括在殼體(3)上面。
第7e圖顯示第7d圖的具體實施例之修改，其中，該可分離軸模組(31)亦包括CPU/電腦，如此形成CPU與觸控處理和通信模組(25)。然後經由一電力/充電連接器(24)將該模組充電或供電。
第7f圖顯示第7d圖與第7e圖的具體實施例之進一步修改，其中，該可分離軸模組(31)與殼體(3)組合為一CPU與觸控處理和通信模組(25)，其亦可包括一顯示器，例如，經由一投影機(23)。然後經由一電力/充電連接器(24)將該觸控處理和通信模組(25)供電或充電。
換句話說，在第7a圖中，該裝置處於其收納/攜帶模式，其中，該觸控感應薄膜(1)係收進或捲入殼體(3)。在此具體實施例中，外殼體(3)可移除(第7b與7c圖)。在移開外罩之前或之後，可攤開或伸展該觸控感應薄膜，不過，最好於攤開該觸控感應薄膜之後，移開該外罩(第7b圖)。根據此具體實施例，外殼體可包括例如一投影機(23)，用以將影像投射於想要的表面，及/或其可包括一電腦(CPU)，該電腦可與該觸控感應電子設備通信。每個具體實施例的細節是在下面參考第8a-8g圖描述。
第8a圖顯示本發明之一具體實施例，其中，該使用者介面裝置當作一外掛觸控面使用，用以將一膝上型或筆記型電 腦顯示器(11)轉換成一觸控螢幕。在此特別具體實施例中，該觸控處理和通信模組(10)係經由一USB連接以直接連接CPU(12)。
第8b圖顯示一類似具體實施例，其中，該觸控處理已移至膝上型電腦，如此使其為一CPU與觸控處理模組(26)，且然後經由USB連接只連接一通信模組(27)至CPU(12)。
第8c圖顯示本發明之一具體實施例，其中，該可分離軸模組(31)進一步分成一CPU與觸控處理和通信模組(25)、與使用一投影機(23)的顯示器模組(11)。此模組亦可與殼體(3)組合一起。
第8d圖顯示第8b與8c圖的具體實施例之修改，其中，一平板電腦或一智慧型手機當作CPU與觸控處理模組(26)使用。
第8e圖顯示第8d圖的具體實施例之修改，其中，顯示器(11)(諸如一投影機(23))不是原始使用者介面裝置(2)的部分，不過，其為一標準現貨裝置，諸如一桌上型視訊投影機、或一電視顯示器。
第8f圖顯示一單機系統，其中，資訊可從觸控驅動、感測和通信模組(29)進行無線傳遞(13)，其後，經由使用一使投影機(23)的顯示器(11)顯示資訊或資訊的結果。
第8g圖顯示第8d圖的裝置之修改，其中，CPU移至投影機(23)模組，該投影機模組可為殼體(3)的部分或為可分離軸模組(31)的部分。
如在範例中所例示裝置的關鍵特徵在於，因為該觸控感應薄膜為超薄且彈性，故使用時，使用者輸入裝置可為全型尺寸；不過，當裝置處於收納或攜帶模式，只為其使用尺寸的部分。
該觸控感應薄膜亦可為織物、壓紋、壓凹、成型與變化，使得特定部分為平滑、粗糙、凸起或下凹等，作為提供觸覺回饋與容易觸控輸入特性(未示出)。此實體形成已在第US 61/541,414號專利申請案(“A touch sensitive film”)中揭示。該薄膜亦可結合電子觸覺回饋，諸如第PCT/FI2011/050197號專利申請案。
在一具體實施例中，該觸控感應器的彈性本質允許使用者輸入裝置擱置且方便置於包括硬或軟性、平直或彎曲、移動或靜止的各類型支撐面(22)，如第9圖與第10圖所示。支撐面的範例包括皮膚(第10圖)、枕頭(第10圖)與家俱(未示出)、顯示器(第10圖)與桌面(第9圖)。該觸控感應薄膜(1)與該殼體(3)及其有關的電子設備與機械設備彼此可以任何方向取位，如第10圖所示。
在本發明之一具體實施例中，該觸控感應薄膜小於10公釐厚度。在另一具體實施例中，該觸控感應薄膜的厚度小於5公釐。在另一具體實施例中，該觸控感應薄膜的厚度小於2公釐。在另一具體實施例中，該觸控感應薄膜的厚度小於1公釐。在另一具體實施例中，該觸控感應薄膜的厚度小於0.5公釐。最後一者允許於不同應用該觸控感應薄膜有最佳特性與可變性。
在本發明之一具體實施例中，全延伸裝置的投射區域與完全捲起或收納裝置的投射區域之比例為2比1。在本發明之另一具體實施例中，對應的比例大於4比1。在本發明之另一具體實施例中，對應的比例大於6比1。在本發明之另一具體實施例中，對應的比例大於8比1。在本發明之另一具體實施例中，對應的比例大於10比1。
在一具體實施例中，全延伸裝置的最大尺寸與完全 捲起或收納裝置的最大尺寸之比例大於2比1。在另一具體實施例中，對應的比例大於4比1。在另一具體實施例中，對應的比例大於6比1。在另一具體實施例中，對應的比大於8比1。在另一具體實施例中，對應的比例大於10比1。
在一具體實施例中，全捲起的觸控感應薄膜的半徑小於5cm(公分)。在另一具體實施例中，對應的半徑小於2cm(公分)。在另一具體實施例中，對應的半徑小於1cm(公分)。
在一具體實施例中，全摺疊的觸控感應薄膜的摺疊半徑小於5cm(公分)。在另一具體實施例中，摺疊半徑小於2cm(公分)。在另一具體實施例中，摺疊半徑小於1cm(公分)。在另一具體實施例中，摺疊半徑小於0.5cm(公分)。在另一具體實施例中，摺疊半徑小於0.2cm(公分)。
與本發明相容的特定觸控技術包括電阻式、表面電容、投射式電容、與CanaTouch技術(第PCT/FI2010/050684號、第PCT/FI2011/050197號、與第US 61/541,414號專利申請案)，其允許由適當的電子設備感測及解釋(例如)單一或多重位置、相對位置、旋轉、速度、方向、持續時間、區域及/或壓力。
本發明之另一具體實施例使用一囊袋形式的觸控感應薄膜，如第6b圖所示。在此具體實施例中，該觸控感應薄膜不需圖案化。相反地，一圖案化的插入件(諸如，一印刷紙張、塑膠或其他適當材料)可用來定義所要感應及傳送給電腦的資訊。如此，針對不同的應用，可使用相同的觸控感應薄膜，且只需針對新功能或應用改變應用程式軟體及/或圖案化插入件。使用者可視需印刷此一圖案。
本發明之另一具體實施例使用一觸控感應薄膜結合一彈性或可捲顯示器技術，例如OLED、半穿透半反射式、電潤濕、或電子墨水(E-ink)類型顯示器(未示出)。在此具體實施例中，該觸控感應薄膜不需圖案化。相反地，顯示器可用來定義所要感應及傳送給電腦的資訊。如此，針對不同的應用，可使用相同的觸控感應薄膜，且只需針對新功能或應用改變應用程式軟體及/或顯示的圖案。
根據本發明可有替代形式的觸控感應器，例如，已發現，彈性與高透明觸控感應可具有一雙層電阻式觸控感應器(35a、35b)，如第11a圖所述，其顯示一未分段雙層電阻式觸控感應器的具體實施例。在此，一電介質隔離液(40)(即是一壓力或無壓力液體、或一壓力氣體，諸如空氣)可用來分離一電阻式觸控螢幕(35a、35b)的兩導電層(38a、38b)，且如此，在沒有觸控發生的狀況可保持分離。經由液體容體(37)周圍的密封或填塞體(36)可維持壓力。亦即，隔離液(40)可取代於習知電阻式觸控技術中使用的所謂隔點。藉由一觸控物件(39)的觸控靠近電路，且適當的軟體與硬體偵測存在或位置，如一習知的電阻式觸控。如同液體的隔離液(40)是有特別效益，由於其本質不能壓縮，故較低壓力、或甚至大氣或環境壓力可用來填滿液體容體(37)。此外，可選擇該液體具有與在觸控感應薄膜的透明導體、基材、或其他適當材料的相同折射率，以減少反射損失，且透過該觸控感應薄膜可有最大的電磁輻射(例如可見光)傳輸。
第11b圖顯示另一具體實施例，其中，該觸控感應薄膜採片段構成，諸如直帶、或曲帶或浮島型，使得個別的按鈕(例 如ON/OFF、捲動軸、旋鈕、開關等)，或構成按鈕群組，其中，每個此按鈕或按鈕群組係與其他分離，且有其自己的連接器接線(15)集。一組連接器引導至「頂部」觸控感應薄膜(38a)，且另一組連接器引導至「底部」觸控感應薄膜(38b)。一經由觸控物件(39)的觸控靠近電路，且適當的軟體與硬體偵測存在或位置，如同一習知的電阻式觸控。在此具體實施例中，整個壓力係經由在整個液體容體(亦即個別容體(37)的總和)周圍的密封或填塞體(36)維持，且每個容體經由小通道互連，或每個容體(37)的壓力係經由每個分離的液體容體(亦即個別容體(37)的總和)周圍的密封或填塞體(36)維持。
如第12圖所示，根據本發明之一具體實施例，當觸控感應薄膜(1)例如為了收納於軸(19)周圍而摺疊、扭彎或捲起，連接觸控感應薄膜(1)內的一些或全部隔體的一囊式儲器或囊袋(42)可用來容納過剩的隔離液(40)。個別的觸控容體(37)可經由通道(43)連接一共通囊式儲器(42)，且由成對的滾筒(41)組成之擠壓具可用來促使液體(40)從隔體(37)流入該囊式儲器(42)。該囊式儲器可取代夾持翼片(5)使用(或除其之外)，參考第2、5與7-9圖所示的夾持翼片，可使用。
最後，應注意，根據本發明之導電薄膜不必然為一薄結構(稱為一薄膜)。在本發明之一具體實施例中，在觸控感應中可當作一作用面使用之任一者可如同一觸控感應薄膜(1)實施。這些結構可為例如印刷金屬網格或蝕刻金屬圖案。
熟諳此技者應明白，本發明並未侷限於上述範例，不過可任意改變具體實施例，且在文後申請專利範圍的範疇內。
1‧‧‧觸控感應薄膜
3‧‧‧殼體
4‧‧‧電子設備盒體
5‧‧‧夾持翼片
6‧‧‧印刷圖樣
7‧‧‧滾動圓盤
8‧‧‧觸控面
21‧‧‧分配通道

Claims (9)

  1. 一種使用者介面裝置，包括：一彈性、可形成及/或可彎曲的觸控感應薄膜；一殼體，其內收納該觸控感應薄膜；該使用者介面裝置，包括：必要的電子設備；感應構件，用於感應該觸控感應薄膜上的觸控；電源供應器；及輸出構件，用於輸出來自該使用者介面裝置的資訊，且藉此輸出該觸控的特性上的資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之使用者介面裝置，其中，該觸控感應薄膜可捲入該殼體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之使用者介面裝置，其中，該觸控感應薄膜包括一高深寬比分子結構網路、一導電聚合物、石墨烯、一陶瓷、金屬網格、或一金屬氧化物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之使用者介面裝置，復包括產生構件，用以回應該觸控，經由該觸控感應薄膜產生一觸覺回饋。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之使用者介面裝置，其中，使用該觸控感應同時藉由測量節點之間的阻抗變化、或藉由信號濾波特性的變化，該觸控感應薄膜亦可當作一變形偵測薄膜使用。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之使用者介面裝置，其中，復包括位於該觸控感應薄膜之一邊緣上的至少一夾持翼片，該夾持翼片構成藉由將該觸控感應薄膜引入該殼體、及藉由限制該觸控感應薄膜的捲動之兩者，促使該觸控感應薄膜捲動。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之使用者介面裝置，其中，該殼體的外表面之至少一部分結合一觸控面，允許輸入使用者功能。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之使用者介面裝置，其中，該觸控感應薄膜復包括於基材上的至少一印刷圖案。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之使用者介面裝置，其中，一觸控驅動、感測、處理與通信模組當連接至該觸控感應薄膜時，構成決定該等觸控特性，且傳送該等觸控特性資訊至一處理單元。
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