TWI675191B - 顯示一體型輸入裝置 - Google Patents

Abstract

在顯示一體型輸入裝置中，能使壓力感測器的配置趨於簡單，可簡化裝置之製造步驟。其解決手段在於，使顯示一體型輸入裝置3具備外殼5、罩蓋構件7、顯示輸入面板9、及壓力感測器11。外殼5具有凹部5a。罩蓋構件7係以塞住凹部5a之開口之方式而設置，具有被外殼5之周緣部5c所支持之周緣部7a。顯示輸入面板9具有，被固定於罩蓋構件7於凹部5a側之面7b之觸控感測器17，以及顯示部15。壓力感測器11被配置於凹部5a之底部5b與顯示輸入面板9之間，當罩蓋構件7被加壓時，係承受來自顯示輸入面板9之荷重，藉以測出加壓力。

Description

顯示一體型輸入裝置

本發明係有關顯示一體型輸入裝置，特別是，係有關可測出加壓力之顯示一體型輸入裝置。

習知，已有將顯示裝置與輸入裝置設置成一體之資訊輸入裝置。顯示裝置例如為液晶面板。輸入裝置例如為觸控感測器。再者，輸入裝置中，亦有包含壓力感測器以測出加壓力者（例如，參照專利文獻1）。 在專利文獻1所載的資訊輸入裝置中，壓力感測器係由依序積層有電極及感壓墨水層之一對的塑膠膜所構成，塑膠膜彼此係以使感壓墨水層互為相對之方式而彼此接著。

專利文獻1：日本特開2015-99165號公報

在習知的資訊輸入裝置中，由於壓力感測器係配置在框體及面板的周緣部，而使裝置之製造步驟趨於複雜。

本發明之目的在於，在顯示一體型輸入裝置中使壓力感測器的配置較為簡單，而使裝置之製造步驟簡單化。

以下將說明複數種態樣，以說明用以解決問題的手段。其等態樣可按照必要性而任意的組合。

本發明之一觀點之顯示一體型輸入裝置，具備外殼、罩蓋構件、顯示輸入面板、及壓力感測器。 外殼具有凹部。 罩蓋構件係以塞住凹部之開口之方式而設置，具有被外殼之周緣部所支持之周緣部。 顯示輸入面板具有被固定於罩蓋構件於凹部側之面之觸控感測器，以及顯示部。 壓力感測器係配置在凹部之底部與顯示輸入面板之間，在當罩蓋構件受到加壓時能承受來自顯示輸入面板之荷重，藉以測出加壓力。 在此裝置中，由於壓力感測器係配置在外殼之凹部之底部與顯示輸入面板之間，故使壓力感測器之配置趨於簡單，而使顯示一體型輸入裝置之製造步驟簡單化。

壓力感測器在顯示輸入面板與外殼之間，在非加壓狀態亦可被賦與壓力。 顯示一體型輸入裝置亦可更包含AD轉換部及零點校正部。 AD轉換部用以將壓力感測器發出之檢測信號進行類比/數位轉換。 零點校正部用以對於經類比/數位轉換之檢測信號進行零點校正。 在此裝置中，由於壓力感測器在非加壓狀態被賦與壓力，因此，即使在加壓力較小的情形時，亦能確實的測出加壓力。 再者，在此裝置中，由於有以零點校正部進行零點校正，而能減少環境變化帶來的基準線（base line）的變化，而能正確的測出加壓力。

顯示一體型輸入裝置亦可更包含靈敏度校正係數記憶部與靈敏度校正部。 靈敏度校正係數記憶部係用以記憶各檢測信號之靈敏度校正係數，該各檢測信號之靈敏度校正係數，係根據於罩蓋構件被加壓時於各加壓位置之檢測信號所取得。 靈敏度校正部在當罩蓋構件被加壓時，係對應於由觸控感測器所檢測之加壓位置，將靈敏度校正係數乘以經類比/數位轉換而得之檢測信號，以進行靈敏度校正。 在此裝置中，係藉由靈敏度校正部以進行檢測信號之靈敏度校正，因此，可降低面內之壓力檢測之不均勻性，其結果，可正確的測出加壓力。

顯示一體型輸入裝置亦可更包含彈性構件。彈性構件係配置在壓力感測器與顯示輸入面板之間，及／或壓力感測器與凹部之底部之間。 在此裝置中，藉由彈性構件，在將壓力感測器構裝至顯示輸入面板與凹部之底部之間時，可吸收在高度方向之間隙之不均勻性。

壓力感測器亦可為電阻變化型壓力感測器。 在此裝置中，由於係使用電阻變化型壓力感測器，因此使構造趨於簡單。

顯示一體型輸入裝置亦可更包含電壓施加部。電壓施加部係對於電阻變化型壓力感測器施加電壓。 電壓施加部係在罩蓋構件被加壓的期間對電阻變化型壓力感測器施加電壓；在罩蓋構件未被加壓的期間，則未對電阻變化型壓力感測器施加電壓。 在此裝置中，對於電阻變化型壓力感測器施加電壓，僅是在罩蓋構件被加壓期間才進行，因而能降低消耗電力。

電阻變化型壓力感測器，亦可具有 由聚酼亞胺基材所構成之感測器基材；以及 由熱硬化型之導電性糊料所構成之電極。 在此裝置中，例如，即使是處於非加壓狀態仍將壓力賦與至電阻變化型壓力感測器之情況時，仍可良好的維持信賴性及耐久性。

本發明之顯示一體型輸入裝置中，能簡化壓力感測器之配置，而能使裝置之製造步驟簡單化。

1.第1實施形態 （1）資訊輸入裝置之概略構成 以下使用圖1及圖2，以說明資訊輸入裝置1。圖1係本發明之一實施形態之顯示一體型輸入裝置之俯視圖。圖2係圖1之Ⅱ-Ⅱ線之概略截面圖。 資訊輸入裝置1係可藉由操作者之接觸動作而輸入資訊之裝置。資訊輸入裝置1例如為智慧型手機、平板型電腦、及智慧手錶等電子機器。

資訊輸入裝置1具有顯示一體型輸入裝置3。顯示一體型輸入裝置3具有顯示裝置之功能與輸入裝置之功能。 顯示一體型輸入裝置3具有外殼5。外殼5係由剛性強的材料所構成，例如為塑膠製。外殼5呈箱形形狀。具有凹部5a。凹部5a如圖2所示，係朝上方開口。凹部5a係由底部5b、及形成於底部5b之周圍之周緣部5c所構成。在此實施形態中，凹部5a呈平板形狀。

顯示一體型輸入裝置3具有罩蓋構件7。罩蓋構件7構成了可接受操作者之加壓操作之操作面。罩蓋構件7係由剛性較高之可透光材料所構成。罩蓋構件7係由玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）等所構成。罩蓋構件7具有對應於外殼5之凹部5a之形狀及位置。罩蓋構件7係以塞住凹部5a之開口之方式而配置。亦即，在此實施形態中，罩蓋構件7係平板形狀。具體而言，罩蓋構件7之周緣部7a，係由外殼5之周緣部5c所支持，一旦有加壓力從圖2之上方作用於罩蓋構件7，則由外殼5的周緣部5c來承受來自罩蓋構件7的荷重。罩蓋構件7的厚度為0.1~10mm的範圍。

顯示一體型輸入裝置3具有顯示輸入面板9。顯示輸入面板9被固定於罩蓋構件7於凹部5a側之面7b。顯示輸入面板9具有顯示功能與觸控輸入功能。具體而言，顯示輸入面板9具有顯示部15（圖6）。顯示部15為液晶面板、有機EL面板、或是其他顯示裝置。顯示輸入面板9具有觸控感測器17（圖6）。觸控感測器17為電阻膜式、靜電容量式、或是其他方式。顯示部15與觸控感測器17被互為固定，較佳係以一體方式形成。顯示部15與觸控感測器17之一體化，為組入（in cell）式架構、疊加（on cell）式架構、或是其他方式。顯示輸入面板9之厚度為0.05~10mm的範圍。顯示輸入面板9與底部5b間之間隙為0.1~10mm的範圍。 罩蓋構件7受到操作者的加壓後，使罩蓋構件7及顯示輸入面板9因撓曲而變形。具體而言，顯示輸入面板9以加壓點為中心以相對於底部5b呈突出之方式而變形。

顯示一體型輸入裝置3具有壓力感測器11。壓力感測器11係在被賦與加壓力後可產生檢測信號之感測器。壓力感測器11在凹部5a內被配置於外殼5與顯示輸入面板9之間。具體而言，壓力感測器11係被挾於顯示輸入面板9與凹部5a之底部5b之間。壓力感測器11在當罩蓋構件7被加壓時，係以承受來自顯示輸入面板9之荷重之方式，而測出加壓力。如上述，由於係將壓力感測器11配置於外殼5之凹部5a之底部5b與顯示輸入面板9之間，而使壓力感測器11之配置趨於簡單，而能簡化顯示一體型輸入裝置3之製造步驟。 具體而言，壓力感測器11之構裝方式，可配置或固定在外殼5之底部5b之既定之位置。

壓力感測器11如圖1所示，在俯視時，僅在顯示一體型輸入裝置3的中心配置1個。藉此，能以簡單之構造而正確的測出加壓力。然而，壓力感測器11之數目及位置並無特別限制。 在此實施形態中，壓力感測器11係電阻變化型壓力感測器。因此，構造較為簡單。再者，壓力感測器11之詳細構造容待後述。

顯示一體型輸入裝置3具有荷重傳達構件13。荷重傳達構件13係用以將加壓力有效的傳達至壓力感測器11之構件。荷重傳達構件13係配置在顯示輸入面板9與壓力感測器11之間。荷重傳達構件13較壓力感測器11的面積為小，且係配置成與壓力感測器11中之感測器的部分相對應。藉此，可由荷重傳達構件13集中的將荷重傳達至壓力感測器11，亦即，在壓力感測器11之感測器部分中的面壓將會變高。具體而言，荷重傳達構件13為圓柱形狀。又，荷重傳達構件13係被固定在壓力感測器11的上面。 荷重傳達構件13由彈性構件所構成。藉由該類彈性構件，在將壓力感測器11構裝至顯示輸入面板9與凹部5a之底部5b之間時，可吸收在高度方向之間隙之不均勻性。具體而言，荷重傳達構件13為矽橡膠。荷重傳達構件13之橡膠強度，例如為A10~A90的範圍。然而，荷重傳達構件13的材料並無特別限制，亦可為海綿狀的材料或其他橡膠。 再者，壓力感測器11之高度尺寸為0.05~1mm的範圍。荷重傳達構件13之高度尺寸為0.05~10mm的範圍。壓力感測器11與荷重傳達構件13之合計的高度尺寸，為0.1~11mm的範圍。

又，荷重傳達構件13雖係配置在壓力感測器11與顯示輸入面板9之間，但亦可配置在壓力感測器11與外殼5之間，亦可配置於雙方。 荷重傳達構件13亦可固定於壓力感測器11，亦可不予以固定。 壓力感測器11在顯示輸入面板9與外殼5之間，亦可在非加壓狀態時仍被賦與壓力。在此情形，即使在加壓力較小的情形時亦能確實的測出加壓力。又，可排除初期之不安定的檢測值。

（2）電阻變化型壓力感測器之概略構成 以下使用圖3~圖5，以說明作為電阻變化型壓力感測器之壓力感測器11的原理。圖3係電阻變化型壓力感測器之概略構成圖。圖4係電阻變化型壓力感測器之概略截面圖。圖5係電阻變化型壓力感測器之加壓力與ADC輸出之關係圖。 如上述，壓力感測器11係電阻變化型壓力感測器。電阻變化型壓力感測器亦被稱為Resistive Force Sensor。壓力感測器11如圖4所示，具有介由薄的空氣間隙25而配置之第1感測器基材21及第2感測器基材23。空氣間隙25係藉由設置在第1感測器基材21及第2感測器基材23的周緣之間隔片27而維持。間隔片27亦作為將第1感測器基材21與第2感測器基材23予以固定之接著劑的功能。在第1感測器基材21中，在對向於第2感測器基材23的面，形成有電阻材料29。在第2感測器基材23中，形成了各有交互配置之2組梳狀電極部31a、33a之一對電極31、33。 壓力感測器11之各材料，如圖3所示，俯視時呈圓形。然而其形狀並未侷限。

在上述之構造中，第1感測器基材21及第2感測器基材23因被加壓而相互接近後，使得電阻材料29與梳狀電極部31a、33a之接觸面積增加，藉此而減少一對電極31、33間的感測器電阻Rp。 第1感測器基材21及第2感測器基材23的材料，為具有可撓性之絕緣膜，例如聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚萘二甲酸乙二酯（PEN）、聚酼亞胺（PI）、及聚醚酼亞胺（PEI）等，特別以聚酼亞胺基材所構成者為較佳。電極31、33例如可為銀膠或銅膠，但並無特別限定。然而，電極31、33以熱硬化性之導電性糊料所構成者為較佳。再者，電極材料亦可採用金屬箔、濺鍍膜、蒸鍍膜、及貼合膜等橡膠以外的材料。藉由上述之材料選擇，例如在壓力感測器11之非加壓狀態中仍被賦與壓力之狀態時，亦可良好的維持信賴性及耐久性。

基準電阻Rref係使得藉壓力感測器11之壓力變化而改變之電阻值，改變成在後段之AD轉換部（ADC）37產生適合之電壓值。感測器電阻Rp係在壓力感測器11中所改變之電阻，因為壓力感測器11的被加壓而造成數值下降。來自電壓施加部35的基準電壓Vref連接於感測器電阻Rp的一端側（電極31），將基準電阻Rref接地。又，感測器電阻Rp之反向側（電極33）與基準電阻Rref的一端連接，該連接點被連接至AD轉換部37。根據於因加壓力而改變之感測器電阻Rp及基準電壓Vref，如下式所示，將會產生與加壓力成比例之加壓電壓Vpress。 Vpress＝Vref＊Rref／（Rp＋Rref）

加壓電壓Vpress係作為來自壓力感測器11之檢測信號而輸入至AD轉換部37，藉由AD轉換部37而轉換成數位信號。由於加壓力的增加，會減少壓力感測器11中的感測器電阻Rp，如圖5所示，從AD轉換部37的輸出將會增加。 再者，在壓力感測器11處於非加壓狀態仍被賦與壓力之情形時，第1感測器基材21及第2感測器基材23係彼此近接，電阻材料29連接於梳子狀之電極部31a、33a。

（3）資訊輸入裝置之控制構成 以下使用圖6，以說明資訊輸入裝置1之控制構成。圖6係資訊輸入裝置之控制方塊圖。 顯示輸入面板9及壓力感測器11，構成了操作顯示部41。

觸控檢測部43具有觸控IC43a，用以檢測來自觸控感測器17的信號。 壓力檢測部45具有AD轉換部37，用以檢測來自壓力感測器11之信號。AD轉換部37藉由A/D轉換，以既定之取樣周期將類比之輸出信號轉換成數位之輸出值。

控制器47係根據來自觸控檢測部43及壓力檢測部45之輸入信號，以實施對資訊輸入裝置1之各種控制。例如，控制器47在顯示輸入面板9被操作後，根據於此而進行資訊處理，進一步在顯示部15顯示各種影像資料。控制器47具有CPU、RAM、及ROM，係藉由程式之執行以實施各種動作。 以下說明控制器47之各種功能。其等之功能，係藉由硬體、軟體、或其等之組合而實現。

控制器47具有顯示控制部51。顯示控制部51例如為LCD驅動程式，係將影像資料傳送至顯示部15。 控制器47具有輸入位置計算部53。輸入位置計算部53係根據來自觸控檢測部43的信號，以判定被觸控的位置。 控制器47具有電壓施加部35。電壓施加部35如上述，係將基準電壓Vref作為脈衝信號而施加至壓力感測器11。電壓施加部35的動作方式，可在罩蓋構件7被加壓的期間將電壓施加至壓力感測器11，在罩蓋構件7未被加壓的期間則未將電壓施加至壓力感測器11。在此情形，可降低消耗電力。又，來自周圍之電性雜訊的影響亦被降低。

控制器47具有壓力計算部55。壓力計算部55係根據來自壓力檢測部45之信號而判定加壓力。 壓力計算部55具有零點校正部57。零點校正部57係對於經類比/數位轉換之檢測信號進行零點校正。由於以零點校正部57進行零點校正，而能減少因環境變化帶來之基準線的變化，藉此而能正確的測出加壓力。

壓力計算部55具有靈敏度校正部59。靈敏度校正部59在當罩蓋構件7被加壓後，按照觸控感測器17所檢測之加壓位置，對於經類比/數位轉換而得之檢測信號乘以靈敏度校正係數，以進行靈敏度校正。在此裝置中，由於有藉由靈敏度校正部59來進行檢測信號之靈敏度校正，而能降低面內之壓力檢測之不均勻性，其結果，可正確的測出加壓力。 靈敏度校正係數係在資訊輸入裝置1之出貨前，對於罩蓋構件7的各個點以既定之力量施壓而取得原始資料，然後將其用於各點之校正及刻度調整，藉以取得之。如後述，靈敏度校正係數係儲存於靈敏度校正係數記憶部63。

控制器47具有記憶體61。記憶體61具有靈敏度校正係數記憶部63。靈敏度校正係數記憶部63係根據於罩蓋構件7被加壓時各加壓位置之檢測信號，來記憶著各檢測信號之靈敏度校正係數。 控制器47具有輸入操作判斷部65。輸入操作判斷部65係根據來自輸入位置計算部53與壓力計算部55之輸入資訊，以判斷對於資訊輸入裝置1之輸入操作。輸入操作判斷部65係控制著顯示控制部51與電壓施加部35。 再者，在上述說明中，控制器47係作為1個控制器來說明，但其功能亦可由複數個控制器來實現。

（4）資訊輸入裝置之控制動作 （4-1）基本流程 以下使用圖7及圖8，以說明資訊輸入裝置1之控制動作。圖7及圖8係表示資訊輸入裝置之控制動作之流程圖。再者，以下所說明之流程圖僅為示例，各步驟可以適當的省略或替代。又，亦可同時實施複數個步驟，或是將其一部分重複的實施。 如圖7所示，在步驟S1中，輸入操作判斷部65係等候著觸控檢測部43發出之信號而據此進行觸控檢測。

如果判斷成有觸控檢測，在步驟S2中，輸入操作判斷部65係對於電壓施加部35傳送驅動信號，藉此而開始了由電壓施加部35對於壓力感測器11之基準電壓Vref的施加。 在步驟S3中，壓力計算部55係根據來自壓力檢測部45之檢測信號，以測出加壓力而進行判定。其動作，容待之後詳述。

在步驟S4中，輸入操作判斷部65係判斷觸控動作有否持續。若是觸控動作持續（在步驟S4中為Yes），則流程回到步驟S3。亦即，係持續進行加壓力的檢測及判定。若是觸控動作並未持續（在步驟S4中為No），則流程移至步驟S5。 在步驟S5中，輸入操作判斷部65係以對於電壓施加部35傳送驅動停止信號之方式，以停止電壓施加部35對壓力感測器11之電壓施加。 在結束步驟S5後，使流程回到步驟S1。

（4-2）壓力檢測、判定流程 以下使用圖8，以詳細說明圖7之步驟S3（壓力檢測、判定）。 在步驟S6中，零點校正部57係對於檢測信號進行零點校正。在此實施形態之零點校正，係將AD轉換部37所輸出之數位信號之最初的值視為零，將最初之值與其後之值的差分，視為檢測信號之大小來處理。

以下使用圖9以說明零點校正之原理。圖9係用以說明零點校正之原理之圖。 如圖9之左側所示，例如因為溫度之類的環境差異，而使基準線的大小相異。為了解決此問題，如圖9之右側所示，係在各觸控檢測的時點進行零點校正，以減少環境變化導致之基準線的變化，而能正確的測出加壓力。

在圖8之步驟S7中，靈敏度校正部59係根據從觸控感測器17所取得之加壓位置，從靈敏度校正係數記憶部63之中，讀出與該位置相對應之靈敏度校正係數，然後將其乘以檢測信號之值。 在步驟S8中，壓力計算部55將校正後之檢測信號輸出至輸入操作判斷部65。之後，輸入操作判斷部65對於位置資訊（X-Y）與加壓力資訊（Z）進行結合處理，以作成觸控面板資訊。

以下使用圖10及圖11，以說明靈敏度校正之原理。圖10係用以說明靈敏度校正之原理之顯示一體型輸入裝置之俯視圖。圖11係用以說明靈敏度校正之原理之圖。 在圖10中示有加壓點1~4。加壓點1~4中，由於與壓力感測器11之距離及／或相對位置互異，如圖11之左側所示，ADC輸出相對於加壓力有較大的斜率差異。此處，為解決此種問題，遂如圖11之右側所示般，藉由靈敏度校正部59以進行檢測信號之靈敏度校正。其結果，可降低面內之壓力檢測之不均勻性，亦即可正確的測出加壓力。 又，由於具備靈敏度校正係數記憶部63與靈敏度校正部59，而能降低面內之壓力檢測之不均勻性，因此，壓力感測器11亦可刻意的配置於離開顯示一體型輸入裝置3之中心之位置。藉此，在顯示輸入面板9與凹部5a的底部5b之間之間隙，可自由的配置其他零件。

2.實施形態之特徵 本發明之一觀點之顯示一體型輸入裝置3（顯示一體型輸入裝置之一例），具備有：外殼5（外殼的一例）、罩蓋構件7（罩蓋構件的一例）、顯示輸入面板9（顯示輸入面板之一例）、及壓力感測器11（壓力感測器的一例）。 外殼5具有凹部5a。罩蓋構件7係以塞住凹部5a之開口之方式而設置，具有被外殼5之周緣部5c所支持之周緣部7a。 顯示輸入面板9包含有，被固定於罩蓋構件7於凹部5a側之面7b之觸控感測器17，以及顯示部15。 壓力感測器11係被配置於凹部5a之底部5b與顯示輸入面板9之間，當罩蓋構件7被加壓時，能承受來自顯示輸入面板9的荷重，以測出加壓力。 在此裝置中，壓力感測器11係被配置於外殼5之凹部5a之底部5b與顯示輸入面板9之間，因此，壓力感測器11的配置趨於簡單，而使裝置之製造步驟簡單化。

3.其他實施形態 以上，雖已說明本發明之一實施形態，但本發明並不侷限於上述實施形態，在未脫離發明要旨之範圍內，可進行各種變更。特別是，本說明書所載之複數個實施形態及變形例，可按照必要性而任意組合。 以下使用圖12~圖14，以說明壓力感測器11之配置之變形例。圖12~圖14，係變形例中之顯示一體型輸入裝置之概略截面圖。

（1）在上述實施形態中，荷重傳達構件13係圓柱形狀，但其形狀並無特別限定。圖12中，荷重傳達構件13A為球面形狀，其頂點抵接於壓力感測器11。在此情形，對比於加壓力之電阻值的降低將極為快速，亦即可提昇壓力感測器11的靈敏度。再者，在此變形例中，荷重傳達構件13A被固定於顯示輸入面板9。 （2）在上述實施形態中，壓力感測器11係被配置於外殼5之側，荷重傳達構件13被配置於顯示輸入面板9之側，但亦可如圖13所示般，使兩者的位置相反。

（3）在圖14中，係揭示了將上述之（1）與（2）予以組合者。亦即，壓力感測器11被配置於顯示輸入面板9之側，荷重傳達構件13被配置於外殼5之側，荷重傳達構件13A為球面形狀。再者，在此變形例中，荷重傳達構件13A被固定於底部5b。 （4）在配置複數個壓力感測器11之情形時，數目及位置並無特別限制。又，在配置複數個壓力感測器11之情形時，同樣可適用於上述（1）~（3）之任一者。

以下使用圖15及圖16，以說明荷重傳達構件13之變形例。圖15及圖16，係變形例中之顯示一體型輸入裝置之概略截面圖。 （5）在上述實施形態中，荷重傳達構件13的面積小於壓力感測器11，但亦可與壓力感測器11有相同面積或是更大面積。在此情形，可防止荷重集中於壓力感測器11。 在圖15所示之變形例中，荷重傳達構件13B係設置在壓力感測器11與凹部5a之底部5b之間。荷重傳達構件13B係覆蓋於壓力感測器11之下面全體。再者，荷重傳達構件13B係在壓力感測器11之周圍於顯示輸入面板9與底部5b之間全面的設置。然而，荷重傳達構件13B亦可與壓力感測器11為大致相同的形狀，亦可為較壓力感測器11稍大一些之形狀。 在圖16所示之變形例中，荷重傳達構件13B係設置在壓力感測器11與顯示輸入面板9之間。荷重傳達構件13B係覆蓋於壓力感測器11之上面全體。又，荷重傳達構件13B在壓力感測器11的周圍，係於顯示輸入面板9與底部5b之間全面設置。然而，荷重傳達構件13B亦可與壓力感測器11為大致相同的形狀，亦可為較壓力感測器11稍大一些之形狀。

（6）以下使用圖17及圖18，以說明壓力感測器11之其他示例。圖17係變形例中之電阻變化型壓力感測器之概略構成圖。圖18係變形例中之電阻變化型壓力感測器之概略截面圖。 壓力感測器11A具有將第1電極101A及第1感壓墨水層103A依序積層之第1塑膠膜105A。又，壓力感測器11A，具有將第2電極101B及第2感壓墨水層103B依序積層之第2塑膠膜105B。第1及第2塑膠膜105A、105B，係以使第1及第2感壓墨水層103A、103B彼此對向之方式，藉接著層107而使彼此接著。 壓力感測器11A之各材料，如圖17所示，俯視時呈圓形。但其形狀並未侷限。 第1感壓墨水層103A係以覆蓋第1電極101A之方式而配置在第1塑膠膜105A上。第2感壓墨水層103B係以覆蓋第2電極101B之方式而配置在第2塑膠膜105B上。再者，感壓墨水層亦可僅設置在其中一方之塑膠膜，只要配置成覆於其中一方之電極之狀態即可。 第1及第2電極101A、101B係連接至未圖示之連接器；連接器被連接於，內置於資訊輸入裝置之壓力檢測部（未圖示）。

壓力檢測部（未圖示）係用以檢測，當顯示輸入面板被加壓操作時第1及第2感壓墨水層103A、103B當中的電阻變化。藉由該電阻變化之檢測，可檢測被加諸於第1及第2感壓墨水層103A、103B之外力，而能測出施加於顯示輸入面板之荷重。 再者，在此實施形態中，在感壓墨水層彼此間於非加壓狀態時係確保有間隙存在，但亦可在非加壓狀態時使感壓墨水層彼此相互抵接，再者，亦可在非加壓狀態時被賦與壓力。

構成感壓墨水之組成物，係由能對應於外力而改變電氣特性（如電阻值等）之素材所構成。組成物可舉例為，英國Peratech公司製造之量子通道複合材料（商標名為QTC）。 再者，壓力感測器11並不侷限為電阻變化型壓力感測器。壓力感測器亦可使用靜電容量方式之壓力感測器、感壓導電性橡膠，及應變計。 （7）在上述實施形態中，電壓施加部35係位在控制器47的內部，但電壓施加部亦可位在控制器的外部。

（8）在上述實施形態中，AD轉換部37係配置在控制器47的外部，但AD轉換部37亦可設置在控制器47的內部。 （9）在上述實施形態中，位置資訊與壓力資訊係在控制器47內結合，但本發明並不侷限於該種實施形態。例如，亦可使得來自控制器外部之AD轉換部之信號，在與來自觸控IC之信號結合後，輸入至控制器。

（10）在上述實施形態中，外殼5為箱形形狀，但其形狀並無特別限定。 （11）在上述實施形態中，罩蓋構件7、顯示輸入面板9、及凹部5a之底部5b，係呈現平面形狀，但亦可呈現立體形狀，例如為在一個方向具有曲率之曲面形狀。 （12）在上述實施形態中，荷重傳達構件13係作為彈性構件之功能，但亦可另設置有別於荷重傳達構件之彈性構件。在此情形，荷重傳達構件亦可具有彈性，不具有彈性者亦可。

本發明，可廣泛的適用於能測出加壓力之顯示一體型輸入裝置。

1‧‧‧資訊輸入裝置

3‧‧‧顯示一體型輸入裝置

5‧‧‧外殼

5a‧‧‧凹部

5b‧‧‧底部

5c‧‧‧周緣部

7‧‧‧罩蓋構件

7a‧‧‧周緣部

7b‧‧‧面

9‧‧‧顯示輸入面板

11、11A‧‧‧壓力感測器

13、13A、13B‧‧‧荷重傳達構件

15‧‧‧顯示部

17‧‧‧觸控感測器

21‧‧‧第1感測器基材

23‧‧‧第2感測器基材

25‧‧‧空氣間隙

27‧‧‧間隔片

29‧‧‧電阻材料

31‧‧‧電極

31a‧‧‧電極部

33‧‧‧電極

33a‧‧‧電極部

35‧‧‧電壓施加部

37‧‧‧AD轉換部

41‧‧‧操作顯示部

43‧‧‧觸控檢測部

43a‧‧‧觸控IC

45‧‧‧壓力檢測部

47‧‧‧控制器

51‧‧‧顯示控制部

53‧‧‧輸入位置計算部

55‧‧‧壓力計算部

57‧‧‧零點校正部

59‧‧‧靈敏度校正部

61‧‧‧記憶體

63‧‧‧靈敏度校正係數記憶部

65‧‧‧輸入操作判斷部

101A‧‧‧第1電極

101B‧‧‧第2電極

103A‧‧‧第1感壓墨水層

103B‧‧‧第2感壓墨水層

105A‧‧‧第1塑膠膜

105B‧‧‧第2塑膠膜

107‧‧‧接著層

Rp‧‧‧感測器電阻

Rref‧‧‧基準電阻

Vref‧‧‧基準電壓

［圖1］係本發明之一實施形態之顯示一體型輸入裝置之俯視圖。 ［圖2］係圖1之Ⅱ-Ⅱ線之概略截面圖。 ［圖3］係電阻變化型壓力感測器之概略構成圖。 ［圖4］係電阻變化型壓力感測器之概略截面圖。 ［圖5］係電阻變化型壓力感測器之加壓力與ADC輸出之關係圖。 ［圖6］係資訊輸入裝置之控制方塊圖。 ［圖7］係資訊輸入裝置之控制動作之流程圖。 ［圖8］係資訊輸入裝置之控制動作之流程圖。 ［圖9］係用以說明零點校正之原理之圖。 ［圖10］係用以說明靈敏度校正之原理之顯示一體型輸入裝置之俯視圖。 ［圖11］係用以說明靈敏度校正之原理之圖。 ［圖12］係變形例中之顯示一體型輸入裝置之概略截面圖。 ［圖13］係變形例中之顯示一體型輸入裝置之概略截面圖。 ［圖14］係變形例中之顯示一體型輸入裝置之概略截面圖。 ［圖15］係變形例中之顯示一體型輸入裝置之概略截面圖。 ［圖16］係變形例中之顯示一體型輸入裝置之概略截面圖。 ［圖17］係變形例中之電阻變化型壓力感測器之概略構成圖。 ［圖18］係變形例中之電阻變化型壓力感測器之概略構成圖。

Claims (7)

1. 一種顯示一體型輸入裝置，其具備：外殼，具有凹部；罩蓋構件，係以塞住該凹部之開口之方式而設置，具有由該外殼之周緣部所支持之周緣部；顯示輸入面板，其具有被固定於該罩蓋構件於該凹部側之面之觸控感測器與顯示部；及電阻變化型壓力感測器，其被配置於該凹部之底部與該顯示輸入面板之間，直接地或介由荷重傳達構件間接地始終接觸於該凹部之該底部，當該罩蓋構件被加壓時，能承受來自該顯示輸入面板之荷重以測出加壓力，且在俯視時僅在該顯示一體型輸入裝置的中心配置1個；該電阻變化型壓力感測器具有：第1感測器基材及第2感測器基材，介由薄的空氣間隙而配置；電阻材料，形成於該第1感測器基材之與該第2感測器基材對向的面；及2組梳狀電極部，形成於該第2感測器基材之與該第1感測器基材對向的面而交互配置。
2. 一種顯示一體型輸入裝置，其具備：外殼，具有凹部；罩蓋構件，係以塞住該凹部之開口之方式而設置，具有由該外殼之周緣部所支持之周緣部； 顯示輸入面板，其具有被固定於該罩蓋構件於該凹部側之面之觸控感測器與顯示部；及電阻變化型壓力感測器，其被配置於該凹部之底部與該顯示輸入面板之間，直接或介由荷重傳達構件間接地始終接觸於該凹部之該底部，當該罩蓋構件被加壓時，能承受來自該顯示輸入面板之荷重以測出加壓力，且在俯視時僅在該顯示一體型輸入裝置的中心配置1個；該電阻變化型壓力感測器具有：第1感測器基材；第1電極，形成於該第1感測器基材；第2感測器基材；第2電極，形成於該第2感測器基材；及感壓墨水層，形成為覆蓋該第1電極和該第2電極中之至少一者。
3. 如申請專利範圍第1或2項之顯示一體型輸入裝置，其中，該電阻變化型壓力感測器在該顯示輸入面板與該外殼間，在非加壓狀態時被賦與壓力；且該顯示一體型輸入裝置更包含：AD轉換部，用以對於來自該電阻變化型壓力感測器之檢測信號進行類比/數位轉換；及零點校正部，以對於經該類比/數位轉換而得之檢測信號進行零點校正。
4. 如申請專利範圍第3項之顯示一體型輸入裝置，其中更包含：靈敏度校正係數記憶部，用以記憶「根據在該罩蓋構件被加壓時於各加壓位置之檢測信號而取得的各檢測信號」之靈敏度校正係數；及 靈敏度校正部，係對應於在該罩蓋構件被加壓時即由該觸控感測器所檢測出之加壓位置，將該靈敏度校正係數乘以經該類比/數位轉換而得之檢測信號，藉以進行靈敏度校正。
5. 如申請專利範圍第1或2項之顯示一體型輸入裝置，其中，更包含彈性構件，該彈性構件係配置於該電阻變化型壓力感測器與該顯示輸入面板之間，及/或配置於該電阻變化型壓力感測器與該凹部的該底部之間。
6. 如申請專利範圍第1或2項之顯示一體型輸入裝置，其中，更包含用以對該電阻變化型壓力感測器施加電壓之電壓施加部；該電壓施加部，係在該罩蓋構件被加壓的期間，將電壓施加於該電阻變化型壓力感測器；而在該罩蓋構件未被加壓的期間，則未將電壓施加於該電阻變化型壓力感測器。
7. 如申請專利範圍第1或2項之顯示一體型輸入裝置，其中，該電阻變化型壓力感測器具有：由聚酼亞胺基材所構成之感測器基材；及由熱硬化性之導電性糊料所構成之電極。