触摸控制设备及其制造方法和包括其的交通工具与流程

文档序号:11519116阅读:107来源:国知局
触摸控制设备及其制造方法和包括其的交通工具与流程

相关申请的交叉引证

本申请要求于2015年11月19日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0162742号的优先权的权益,本公开的全部内容通过引证全部结合于此。

本公开涉及一种输入设备、具有该输入设备的交通工具、以及用于制造该输入设备的方法,并且更具体地,涉及一种具有通过激光加工安装的电极的输入设备、具有该输入设备的交通工具、以及用于制造该输入设备的方法。



背景技术:

随着电子和通信技术的进步,引入了许多不同的电子设备,并且这些电子设备的特征在于改进的易用性以及改进的美学设计。这种趋势随之而来的是过去常由键盘或小键盘表示的输入设备变得多样化。

输入设备用在向用户提供信息的各种类型的显示系统中,诸如,便携式终端、笔记本、智能手机、智能平板、智能电视等。随着高级的电子设备,除基于输入法的按键或刻度盘之外,目前广泛使用通过触摸输入命令的方法。

触摸控制设备是在具有许多不同的显示器的信息和通信终端与用户之间配置接口的设备之一。当用户使用输入工具(诸如,他/她的手指或触摸笔)直接接触或接近触摸板或触摸屏时,触摸控制设备启用人与终端接口。

由于触摸控制设备仅通过输入工具(诸如,人的手指或触摸笔)的接触而使每个人都容易使用,其可以用在各种设备中,诸如,自动柜员机(atm)、个人数字助理(pda)、移动电话等,并用在各种区域中,诸如,银行、政府机关、旅游机构、以及交通引导系统等。

近来,已作出努力以将触摸控制设备结合到健康和医疗产品及交通工具中。在这方面,由于触摸面板具体地可以与触摸屏一起使用或单独使用,其使用增加。此外,除通过触摸拖动点的功能之前,开发了输入手势的功能。对于能够输入手势的触摸控制设备,正进行尝试增大手势的识别率。

为了实现能够通过触摸操纵的触摸控制设备,使用阻抗、电容、表面声波、发射器方法等。使用电容方法的触摸控制设备包括这样一种类型,即当输入装置(诸如,手指)与触摸控制设备接触时形成交叉电极图案并通过感测电极之间的电容变化检测输入位置。使用电容方法的另一类型将相位的相同电位施加于透明导电膜的两个终端并通过感测通过输入装置(诸如,与触摸控制设备接触或接近的手指)形成电容时流动的少量电流检测输入位置。

通常,触摸控制设备具有2个面板的层状结构,其中,通过粘合剂将第一面板和第二面板粘在一起,第一面板包括很多第一金属图案,第一金属图案将布置在第一方向上(例如,在x轴方向上)的第一感测图案电连接至传感器电路而用于计算第一基板上的第一感测图案的位置,第二面板包括很多第二金属图案,第二金属图案将布置在第二方向上(例如,在y轴方向上)的第二感测图案电连接至传感器电路用于计算第二感测图案的位置。

作为用于制造触摸控制设备的方法,可以使用要应用于触摸面板的使用氧化铟锡(ito)(是透明电极)的方法、使用金属网的方法、使用柔性印刷电路板(fpcb)的方法等。

通常由fpcb电极材料制造触摸集成电路(ic)与形成有感测图案的传感器电极部分之间的传统连接。fpcb被加工成配合注射模制产品的形状和弯曲,并且然后附接至注射模制产品的表面。然而,在这种情况下,由于热或振动,fpcb的粘附力可能下降的问题。

此外,fpcb十分昂贵,并且由于触摸区域的形状有时浪费大量fpcb,从而导致经济损失。此外,如果感测图案附接至弯曲的fpcb,由于热或振动,感测图案的粘附力可能下降。

除了基于fpcb的工艺之外,其他现有工艺也使用粘接方法,这使产品容易遭受外部振动、冲击、或高热量。因此,这些工艺降低了产品耐久性并难以应用于暴露于振动和高温下的设备。



技术实现要素:

本公开提供了一种触摸控制设备和用于制造该触摸控制设备的方法,通过该方法可以形成触摸控制设备的电极而不用使用附接方法。

本公开还提供了一种触摸控制设备和用于制造该触摸控制设备的方法,通过该方法防止在安装布线中昂贵的fpcb的浪费并且上面布置有感测电极和布线的基部整体形成。

根据本公开的一个方面,触摸控制设备包括:基部,包含金属络合物;感测图案,形成于图案凹槽中,图案凹槽形成于基部的触摸区域中,并且感测图案包含导电材料;以及布线,布置在形成于基部的触摸区域的外部的布线凹槽中并连接感测图案和集成电路,布线包含导电材料。

另外,图案凹槽和布线凹槽可以彼此连接。

另外,感测图案和布线可以整体形成。

另外,基部可以包含树脂和金属氧化物,树脂选自聚碳酸酯(pc)、聚酰胺(pa)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)的一种或多种,并且金属氧化物选自mg、cr、cu、ba、fe、ti、以及al的一种或多种。

另外,基部可以通过涂覆到树脂、玻璃、或皮革上形成。

另外,基部可以包括第一基部和层压在第一基部的触摸区域中的第二基部,并且其中,图案凹槽和感测图案包括形成在第一基部的一侧上的第一图案凹槽和第一感测图案,以及形成在第二基部的一侧上的第二图案凹槽和第二感测图案。

另外,布线可以包括形成在第一基部的一侧上并连接至第一感测图案的第一布线,以及形成在第一基部的一侧上并连接至第二感测图案的第二布线。

根据本公开的另一方面,一种用于制造触摸控制设备的方法包括以下步骤:制备包含金属络合物的基部;通过在基部的触摸区域上照射激光形成图案凹槽;通过在基部的触摸区域之外照射激光形成布线凹槽;通过电镀工艺或沉积工艺在图案凹槽中形成包含导电材料的感测图案;通过电镀工艺或沉积工艺在布线凹槽中形成包含导电材料的布线;以及将集成电路安装在触摸区域外部的区域中以电连接至布线。

另外,在基部的触摸区域中照射激光的步骤可以包括使金属种子暴露在图案凹槽中,并且在基部的触摸区域之外照射激光包括使金属种子暴露在布线凹槽中,并且其中,感测图案和布线的电镀工艺或沉积工艺包括将导电材料粘到金属种子上。

另外,可以在相同的工艺中形成图案凹槽和布线凹槽。

另外,形成图案凹槽的步骤可以包括形成第一图案凹槽和布置为与第一图案凹槽分离的第二图案凹槽,并且其中,形成感测图案的步骤包括形成在第一图案凹槽中电镀或沉积的第一感测图案和在第二图案凹槽中电镀或沉积的第二感测图案,该方法进一步包括:将电流施加于第一感测图案和第二感测图案,检查这两个感测图案之间的互电容的变化,以及基于检查结果确定这些图案是否适于传感器。

另外,用于制造触摸控制设备的方法可以进一步包括以下步骤:将基部涂覆到树脂、玻璃和皮革中的一个上。

根据本公开的另一方面,一种用于制造触摸控制设备的方法包括以下步骤:制备包含金属络合物的第一基部;通过将在第一基部的触摸区域上照射激光形成第一图案凹槽;通过在第一基部的触摸区域之外照射激光形成布线凹槽;通过电镀工艺或沉积工艺在第一图案凹槽中形成包含导电材料的第一感测图案;通过电镀工艺或沉积工艺在布线凹槽中形成包含导电材料的布线;将包含金属络合物的第二基部层压到第一基部的触摸区域上;通过在第二基部上激光照射形成第二图案凹槽;通过电镀工艺或沉积工艺在第二图案凹槽中形成包含导电材料的第二感测图案;以及将集成电路安装在触摸区域外部的区域中以电连接至布线。

另外,形成布线凹槽的步骤可以包括形成从第一图案凹槽延伸的第一布线凹槽以及布置为与第一布线凹槽分离的第二布线凹槽。

根据本公开的另一方面,交通工具包括该触摸控制设备。

另外,该触摸控制设备可以安装在变速箱中所安装的中央控制系统(centralizedcontrolsystem)中。

附图说明

通过参照附图详细描述本公开的示例性实施方式,本公开的以上及其他目标、特征和优点对于本领域的普通技术人员而言将变得显而易见,其中:

图1是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备的立体图。

图2是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备的平面图,用于说明触摸控制设备的操作。

图3是沿着图2的线a-a的横截面图。

图4示出了用户在向上方向和向下方向上做出手势时的手指轨迹。

图5示出了用户在向左方向和向右方向上做出手势时的手指轨迹。

图6是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备的第一变型例的截面图。

图7是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备的第二变型例的截面图。

图8是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备的第三变型例的截面图。

图9是沿着图8的b-b的截面图。

图10是根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的立体图。

图11是根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的平面图。

图12是沿着图11的c-c的截面图。

图13至图15是分别示出了手势输入操作、swype输入操作、以及按压操作的平面图。

图16是配备有根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的医疗保健设备的立体图。

图17示出了配备有根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的交通工具的内部。

图18是配备有根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的变速箱的立体图。

图19是示出了根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的电极的排列的结构图。

图20是根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的内部的立体图。

图21是沿着图20的d-d的截面图。

图22是如图21中所示的根据本公开另一实施方式的触摸控制设备的截面图。

图23示出了比较例以表示通过将fpcb附接至注射材料而形成的感测图案与集成电路之间的连接:(a)表示附接至注射材料的fpcb,以及(b)表示未使用而被丢弃的fpcb区域。

图24是示出了形成在基部上的第一感测图案的平面图。

图25是示出了形成在基部上的第二感测图案的平面图。

图26是示出了安装在基部上的集成电路的平面图。

图27是示出了用于制造根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的方法的流程图。

图28至图34示出了用于制造根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备的方法。

图35是根据本公开的第三实施方式的触摸控制设备的截面图。

图36是示出了用于制造根据本公开的第三实施方式的触摸控制设备的方法的流程图。

图37是根据本公开的第四实施方式的触摸控制设备的截面图。

图38是示出了用于制造根据本公开的第四实施方式的触摸控制设备的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本公开的示例性实施方式。提供以下描述以帮助全面了解如权利要求及其等同物限定的本公开的示例性实施方式。其包括各种具体细节以帮助理解这些仅被认为是示例性的。因此,本领域普通技术人员将认识到可在不偏离本公开的范围和精神内的情况下对本文中描述的实施方式进行各种改变和修改。此外,在附图中,为了清晰和简明的目的,可能省去众所周知或不相关的部件,并且为了更好地理解,一些部件的尺寸等可能放大。

图1是根据本公开的第一示例性实施方式的触摸控制设备100的立体图。

触摸控制设备100可以包括安装在安装面130上的触摸设备110。

触摸设备110可以形成在能够接收用户的触摸信号的某个区域中。例如,如在图1中示出的,触摸设备110可以为扁平圆形形式。其可不局限于此,而是可以为包括椭圆的各种扁平形式。

触摸设备110可以是触摸板,当用户使用指示器(例如,他/她的手指或触摸笔)接触时信号被输入到触摸板。用户可以通过将预定触摸手势输入至触摸设备110而输入期望指令或命令。

无论名称如何,触摸板可以包括具有触摸传感器的触摸膜或触摸片。触摸板可以包括触摸面板、具有可触屏幕的显示设备。

当指示器没有接触但接近触摸板时识别指示器的位置称为“近距离触摸”,并且当指示器接触触摸板时识别指示器的位置称为“接触触摸”。通过对应指示器在空中接近触摸板的位置竖直地识别在触摸板上的位置而进行近距离触摸。

触摸板可以使用电阻方法、光学方法、电容方法、超声波法、或压力方法。即,可以使用各种类型的触摸板,这些类型为公众所知。

触摸设备110可以安装在边界部120的内侧上。边界部120可以是围绕触摸设备110的部分,并且可以由与触摸设备110的构件分开的构件形成。此外,边界部120可以与安装面130整体形成,或者可以是布置在安装面130与触摸设备110之间的额外构件。此外,还可以省去边界部120,在这样的情况下,触摸设备110可以安装在安装面130的内侧。

可以存在布置在边界部120上以围绕触摸设备110的按键按钮或触摸按钮。用户可以将手势输入到触摸设备110,或者可以使用布置在触摸设备110周围的边界部120上的按钮输入信号。

根据本示例性实施方式的触摸控制设备100可以进一步包括位于触摸设备110附近的用于支撑用户的手腕的手腕支撑件131。在这方面,手腕支撑件131的支撑区域可以定位成高于触摸设备110的触摸区域。这是因为当用户将他/她的手腕放在手腕支撑件131上的同时用他/她的手指在触摸设备110上做出手势时,可以防止手腕向上弯曲。因此,可以防止频繁的触摸手势可能发生的肌骨胳病症,并可以为用户提供更舒适的操作感。

例如,如在附图中所示,手腕支撑件131可以与安装面130整体形成并从安装面130突出。可替换地,手腕支撑件131可以是设置在安装面130上的单独构件。

图2是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备100的平面图,用于说明触摸控制设备100的操作。

触摸控制设备100可以包括用于识别输入到触摸设备110的手势信号、分析该手势信号并向各种设备发出命令的控制器。

控制器可根据指示器在触摸设备110上的移动在显示器(未示出)上移动光标或菜单。例如,如果指示器上下移动,控制器可以将在显示器上出现的光标移动至相同的方向或者可以将初步选择的菜单从上级菜单移动至子菜单。

控制器还可以分析指示器移动的轨迹并将其与预定手势对应,并且执行为该手势定义的命令。该手势可以通过指示器的划动(flicking)、滚动、转动(spinning)或者敲击输入。此外,用户可使用各种触摸输入方法来输入手势。

术语“划动”指的是与触摸设备110接触的同时指示器在一个方向上移动之后释放接触状态的触摸输入方法;“滚动”指的是以触摸设备110的中央为中心绘制圆弧的触摸输入方法;“转动”指的是以触摸设备110的中央为中心绘制圆圈的触摸输入方法;“敲击”指的是敲击触摸设备110的触摸输入方法。

此外,用户可以使用多指示器输入法来输入手势。多指示器输入法指的是使两个指示器保持同时或依次接触时输入手势的方法。例如,用户可以在使他/她的两个手指保持与触摸设备110接触的同时输入手势。使用多指示器输入法,可以多种方式提供用户可以输入的命令或指令。

各种触摸输入方法不仅包括输入数字、字母或符号的手势而且还包括输入预定的任意手势。例如,用户可以通过在触摸设备110上完整绘地制韩语辅音/元音、英文字母、阿拉伯数字、或运算符号而输入命令。取代选择显示器上的字母或数字,用户可以直接在触摸设备110上绘制它们,从而减少输入时间并且提供更直观的界面。

触摸设备110可被配置为识别按压操作或倾斜操作。用户可以通过施加力或使其倾斜来按压触摸设备110的一部分以输入用于执行的相应信号。按压操作包括触摸设备110被均匀并歪斜地(askew)按压。如果触摸设备110制成为柔性的,也可以仅按压触摸设备110的一部分。

例如,触摸设备110可以从与触摸表面垂直的方向倾斜至至少一个方向d1至d4。例如,在图2中示出的,可以在向前方向、向左方向、向后方向或向右方向d1至d4上倾斜。在一些实施方式中,可以存在触摸设备110倾斜的更多样化的方向。当按压触摸设备110的中央区域d5时,可以均匀地按压触摸设备110。

用户可以通过按压或倾斜触摸控制设备100输入某个指令或命令。例如,用户可以通过按压触摸设备110的中央区域d5选择菜单,并可以通过按压触摸设备110的顶部区域d1向上移动光标。

触摸控制设备100可以进一步包括按钮输入。按钮输入可以位于触摸设备110周围,例如,在边界部120上。用户也能够在操作按钮时输入手势而不用移动他/她的手的位置,从而给出快速操作命令。

按钮输入可以包括触摸按钮和机械按钮。对于触摸按钮,仅通过指示器的触摸输入信号,对于机械按钮,通过使机械按钮由于物理力而变形来输入信号。机械按钮可以包括例如被构造为点击的按钮和被构造为倾斜的按钮。

图中存在5个按钮:121a、121b、121c、121d、以及121e。例如,按钮可以包括去往主页菜单的主页按钮121a,从当前屏幕移动至前页屏幕的后退按钮121d,去往选项菜单的选项按钮121e,以及两个快捷按钮121b、121c。快捷按钮121b、121c指定并直接移动至用户频繁使用的菜单或设备。

尽管未示出,触摸控制设备100可具有与操作有关的各种预嵌件。触摸控制设备100可具有使触摸设备110能够在上述五个方向d1至d5上被按压或倾斜的内部结构。尽管在附图中未示出结构,对于本领域普通技术人员而言实现该结构是显而易见的。

触摸控制设备100还可以具有各种半导体芯片和安装在其中的印刷电路板(pcb)。半导体芯片可以安装在pcb上。半导体芯片可以处理信息或存储数据。半导体芯片可以分析施加于触摸控制设备100的外力产生的特定电子信号、触摸设备110识别的手势、或布置在触摸控制设备100上的按钮的操作,根据分析的结果生成控制信号,并将控制信号发射至另一设备的控制器或显示器。

图3是沿着图2的线a-a的截面图。

触摸设备110可以包括比与边界部120或安装面130的边界的高度低的部分。具体地,触摸设备110的触摸区域可以定位成低于触摸设备110与边界部120之间的边界的高度。例如,触摸设备110可以从与边界部120的边界向下倾斜或者可以定位成与边界部120间隔一台阶。例如,如图3中所示的根据本公开的第一实施方式的触摸设备110包括弯曲部,弯曲部包括凹入弯曲平面。

在图3中,触摸设备110连续向下倾斜,与边界部120的边界没有台阶。然而,相反,触摸设备110可以向下倾斜,且与边界部120的边界向下存在一台阶。

触摸设备110包括比与边界部120的边界的高度低的部分,所以用户可以用触感来感知触摸设备110的区域和边界。当在触摸设备110的中央区域上做出手势时,识别率可增大。此外,即使是类似的手势,如果在不同的位置输入这些手势,则存在这些手势被识别为不同的命令的风险。问题是用户在输入手势时不用注视触摸区域。如果用户在注视显示器或者集中于外部环境的状态中输入手势时可以用触感直观地识别触摸区域和边界,这对于用户在正确位置输入手势将是有益的。这可以提高手势输入准确度。

触摸设备110可以包括凹入形式。凹入形式是凹陷或凹口形式的一种形式,不仅包括内部圆形的形式而且还包括内部倾斜或具有台阶的形式。

此外,触摸设备110可以包括凹形弯曲形式。例如,根据本公开的第一实施方式的触摸设备110实现为具有一定曲率的凹入弯曲平面。具体地,触摸设备110可以包括球体的内侧的局部的形式。如果触摸设备110的曲率是恒定的,当用户输入手势时,用户舒适度可以改善。

触摸设备110可以包括从外围部朝向中央逐渐变深或者保持相同的深度的凹入形式。换言之,触摸设备110可以形成为不具有任何凸起区域。如果触摸设备110包括凸起区域,其可能干扰用户输入正确的触摸,这是因为用户能够自然地做出手势的轨迹和触摸区域的曲线不同。在图1中示出的触摸设备110中,中央c1在最深点并且曲率从外围至中央c1逐渐减小。

凸部不是指局部区域的膨胀部而是触摸设备110的整个触摸区域。触摸设备110在中央可具有小突起,从而允许用户从突起的感觉中直观地感受中央的位置,或者可以包括突出形式,在突出形式中以同心圆的形式产生稀疏褶皱。

可替换地,触摸设备110的曲面可具有不同的曲率。例如,触摸设备110可以包括弯曲的凹入形式,其中,在靠近中央的点处斜度较平缓。具体地,触摸设备110可以形成为使得靠近中央的区域的曲率小(这意味着曲率半径大),并且靠近外围的曲率大(这意味着曲率半径小)。因此,触摸设备110的中央区域的曲率小于外围区域的曲率可以帮助用户利用指示器更容易地将手势输入到中央区域。由于外围区域的曲率大于中央区域的曲率,即使不注视触摸设备110,用户也可以通过触摸外围区域并感测曲率而更容易地识别中央位置。

在根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备100的触摸设备110中包括凹入弯曲平面可以改善用户输入手势时用户感受到的触摸感(或操作感)。触摸设备110的弯曲区域可以形成为与当他/她进行移动时(诸如,在固定手腕的同时移动手指,或者诸如在打开手指的同时转动或扭转手腕)通过人指尖的移动绘制的轨迹相似。

如在本公开的该实施方式中,与通常使用的平面触摸设备相比,具有凹入弯曲平面的触摸设备110是符合人体工程学的。因此,其不仅能改善用户的触摸操作感而且还减少手腕的疲劳。此外,与平面触摸设备相比,本公开的触摸设备110可以改善输入准确度。

触摸设备110可以圆形形式实现。在此情况中,易于形成凹入弯曲平面。此外,以圆形形式实现,触摸设备110允许用户容易地做出圆形手势,诸如,滚动或转动,这是因为用户可以通过触感感受触摸设备110的圆形触摸区域。

通过实现为凹入弯曲平面,触摸设备110可以允许用户能够直观地知道他/她的手指在触摸设备110上的位置。弯曲的触摸设备110可以使触摸设备110的斜度在每个点都不同。因此,用户可以通过他/她的手指感受到的斜度的感觉直观地知道他/她的手指在触摸设备110上所处的位置。

这个特征可以通过在用户在他/她的眼睛关注于除触摸设备110以外的别的地方的情况下将手势输入至触摸设备时提供关于他/她的手指在触摸设备110上所处位置的反馈来帮助用户输入期望手势并提高手势的输入准确度。例如,如果从用户的手指的感觉中感受到触摸设备110的斜度是平坦的,用户可以直观地知道他/她正触摸触摸设备110的中央区域,并且通过检测从手指的感觉中感受到的触摸设备110的斜度方向可以直观地知道手指在中央区域中所处的方向。

可以在人体工程学的设计范围内确定触摸设备110的直径和深度。例如,触摸设备110的直径可以选自大约50mm至大约80mm内。考虑到成年人的手指的平均长度,用户在他/她的手腕固定时能够一次自然地移动他/她的手指的范围可以选自大约80mm内。如果触摸设备110的直径超过大约80mm,则用户的手指的移动变得不自然并且用户不得不非常必要地使用他/她的手腕沿着触摸设备110的周界绘制圆圈。

相反,如果触摸设备110的直径小于大约50mm,则触摸区域减小,从而导致可以输入至区域的手势的多样性损失。此外,由于在小区域中做出手势,手势输入误差会增加。

此外,在触摸设备110具有球形表面的形式时,触摸设备110的直径/深度比可以选自大约0.04至大约0.1的范围之间。触摸设备110的直径/深度比可以指弯曲区域的弯曲度。具体地,对于相同的直径,触摸设备110的直径/深度比越大,触摸设备110具有凹得越大的形式,并且相反,直径/深度/比/例越小,触摸设备110具有凹得越小的形式。

如果触摸设备110的直径/深度比大于0.1,则凹入形式的曲率大,这相反引起用户的触摸感不满意。触摸设备110的凹入形式可以优选地与用户自然地移动他/她的手指时用户的指尖绘制的曲线的曲率一致。然而,如果直径/深度比超过0.1,当用户在触摸设备110上移动他/她的手指时,其给予用户不自然的操作感。另外,如果用户在无意识的状态下自然地移动手指,手指可能与触摸设备110分离。在这种情况下,手势的触摸中断,并且出现识别误差。

相反地,如果触摸设备110的直径/深度比小于0.04时,在操作感上用户很难感觉到与在平面触摸设备上做出手势所感受到的差异。

由弯曲表面形成的触摸设备110使用的触摸板可以用光学方法来检测触摸。例如,红外发光二极管(irled)和光电二极管阵列可以布置在触摸设备110的背面。irled和光电二极管可获得由手指反射的ir图像,并且控制器可以从所获得的图像提取触摸点。

图4示出了用户在向上和向下方向上做出手势时的手指轨迹,以及图5示出了用户在向左方向和向右方向上做出手势时的手指轨迹。

触摸设备110包括凹入弯曲平面。可以确定触摸设备110的曲率以使用户觉得舒适地在其上做出手势。参照图4,当在向上方向和向下方向上移动他/她的手指时,用户可以仅利用他/她的手指的自然移动来输入手势且不用移动或者弯曲除了手指以外的其他关节。以类似的方式,参考图5,当在向左方向和向右方向上移动他/她的手指时,用户可以仅利用他/她的手指和手腕的自然移动来输入手势且不用过度地扭转手腕。因此,可以人体工程学地设计触摸设备110的形式,以减少用户长时间使用触摸设备110而感觉到疲劳,并且防止肌骨骼异常。

在本公开的实施方式中,触摸设备110可以包括具有不同的斜率或曲率的中央区域和外围区域。如果触摸设备110具有平面或斜面的形式,则触摸设备具有斜率,如果触摸设备具有曲面的形式,则触摸设备具有曲率。

在图6和图7中示出了实施方式的不同变型例。

图6是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备的第一变型例100-1的截面图。

尽管未示出,第一变型例100-1中的触摸设备110-1可以被成形为类似于圆形(参见图2)。触摸设备110-1可具有平坦中央区域111和凹入弯曲外围区域112。中央区域111与外围区域112之间的边界b1也可以被成形为类似于圆形。

可以中央区域和外围区域112的各种宽度比来实现触摸设备110-1,从而产生不同的效果。例如,如果中央区域111的宽度相对宽而外围区域112的宽度相对窄,形成为平坦的中央区域111可以用作用于输入例如文字的手势的区域并且形成为弯曲的外围区域112可以用于便于输入圆形手势,诸如,滚动或转动。

否则,如果中央区域111的宽度相对小而外围区域112的宽度相对大时,形成为弯曲的外围区域112可以用作输入手势的区域并且中央区域111可以用作使用户感测触摸设备110-1的中央的标记。

输入至中央区域111和外围区域112的触摸信号可以彼此区分开。例如,中央区域111的触摸信号可以指子菜单上的信号,并且外围区域112的触摸信号可以指上一级菜单上的信号。

图7是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备的第二变型例100-2的截面图。

第二变型例100-2中的触摸设备110-2可具有凹入弯曲中央区域113和平坦外围区域114。中央区域113与外围区域114之间的边界b2也可以被成形为类似于圆形。

除了在图6和图7的变型例中示出的形状之外,中央区域111、113和外围区域112、114可具有其他各种形状。还可以将中央区域111、113和外围区域112、114形成为彼此相隔两个或两个以上的台阶。

图8是根据本公开的第一实施方式的触摸控制设备的第三变型例100-3的截面图,并且图9是沿着图8的b-b的截面图。

第三变型例100-3中的触摸设备110-3可以被成形为类似于椭圆形。例如,如在图8中示出的,竖直直径可以大于水平直径。

此外,触摸设备110-3中的最低点c2可以定位成从中央更靠近一侧。例如,如在图9中示出的,最低点c2可以定位成更靠近下侧。

图10是根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备200的立体图。

触摸控制设备200可以包括允许用户通过触摸输入手势的触摸设备210、220和围绕触摸设备210、220的边界部230。

触摸设备110可以包括位于中央区域中的手势输入器210和沿着手势输入器210的周界定位的swype(滑动,扫屏)输入器220。swype输入器220是指允许输入swype手势的部分,并且术语“swype”是指输入手势而无需使指示器远离触摸板。

触摸设备210、220可以是触摸板,当用户使用指示器(例如,他/她的手指或触摸笔)接触或接近时向触摸板输入信号。用户可以通过在触摸设备210、220上做出预定触摸手势来输入期望指令或命令。

无论名称如何,触摸板可以包括具有触摸传感器的触摸膜或触摸片。触摸板还可以包括触摸面板、具有可触屏幕的显示设备。

当指示器没有接触而是接近触摸板时识别指示器的位置称为“近距离触摸”,并且当指示器接触触摸板时识别指示器的位置称为“接触触摸”。通过识别触摸板上的与指示器在空中接近触摸板的位置垂直对应的位置而进行近距离触摸。

触摸板可以使用电阻方法、光学方法、电容方法、超声波法、或压力方法。即,在公众已知的各种方法中可以使用于触摸板。

边界部230可以指围绕触摸设备210、220的区域,并且可以由与触摸设备210、220的构件分开的构件形成。可以存在布置在边界部230上的按键按钮232a、232b或触摸按钮231a、231b、231c以包围触摸设备210、220。用户可以在触摸设备210、220上做出手势,或者可以使用布置在触摸设备210、220周围的边界部230上的按钮输入信号。

触摸控制设备200可以进一步包括在触摸设备210、220下方用于支撑用户的手腕的手腕支撑件241。在这方面,手腕支撑件241可以定位在比触摸设备210、220的触摸区域高的高度上。当用户将他/她的手腕放在手腕支撑件241上的同时用他/她的手指在触摸设备210、220上做出手势时,手腕支撑件241防止用户的手腕向上弯曲。因此,其可以防止可能的肌骨胳异常,并给予用户更舒适的操作感。

图11是根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备200的平面图,并且图12是沿着图11的c-c的截面图。

触摸设备210、220可以包括比与边界部230的边界的高度低的部分。具体地,触摸设备210、220的触摸区域可以定位成低于边界部230。例如,触摸设备210、220可以从与边界部230的边界向下倾斜或者可以定位成与边界部230间隔一个台阶。

在触摸设备210、220定位成低于与边界部230的边界的高度的情况下,用户可以用触感感知触摸设备210、220的区域和边界。当在触摸设备210、220的中央区域上做出手势时,识别率可以增大。此外,即使做出类似的手势,如果在触摸设备210、220的不同的位置输入这些手势,存在这些手势被识别为不同的命令的风险。问题是用户在输入手势时不用注视触摸区域。如果用户可以在注视显示器或者集中于外部环境的状态中输入手势时用触感直观地识别触摸区域和边界,则这对于用户在正确位置输入手势是有益的。这可以提高手势输入准确度。

触摸设备210、220可以包括位于中央区域中的手势输入器210和沿着手势输入器210的周界定位的向下倾斜的swype输入器220。如果触摸设备210、220具有圆形形式,则手势输入器210可以为球体的内侧的一部分的形式,并且swype输入器220可以形成为包围手势输入器210的周界的斜面。

用户可以沿着圆形的swype输入器220输入swype手势。例如,用户可以沿着swype输入器220顺时针地或逆时针地输入swype手势。尽管圆形手势(诸如,滚动或转动)或摩擦手势(在向左方向至向右方向上)均属于swype手势,本公开的实施方式的swype手势是指输入至swype输入器220的手势。

在swype输入器220上做出的swype手势可以根据swype手势的起点和终点作为不同的手势输入。例如,在swype输入器220到手势输入器210的左边的部分上做出的swype手势和在swype输入器220到手势输入器210的右边的部分上做出的swype手势可以实现不同的操作。此外,即使用户通过用他/她的手指从相同的点接触swype输入器220来输入swype手势,如果用户在不同的终点处采用远离swype输入器220的手指,则这些手势可以被识别为不同的手势。

swype输入器220也可以接收敲击手势。例如,可以根据用户敲击swype输入器220的位置输入不同的命令或指令。

swype输入器220可以包括多条分割线221。分割线221可以对用户提供相对位置的视觉或触觉信息。例如,分割线221可以是雕刻或压印的。分割线221可以均匀的间隔布置。因此,用户可以直观地识别在swype运动中时他/她的手指经过的分割线221的数量,并且因此调整swype手势的长度。

例如,在屏幕上显示的光标可以根据在swype手势中手指经过的分割线221的数量而移动。如果多个所选择的字母连续显示在屏幕上,每当在用户的swype运动中经过分割线221时,字母的选择可以移动至下一个。

在本公开的实施方式中,在swype输入器220和手势输入器210之间的边界上,swype输入器220的倾角可以大于手势输入器210的切向倾角。当在手势输入器210上做出手势时,由于swype输入器220与手势输入器210之间的倾角的差异,用户可以直观地感知手势输入器210的触摸区域。

在将手势输入至手势输入器210,可使得无法识别对swype输入器220的触摸。因此,即使用户在手势输入器210上做出手势时触碰swype输入器220的区域,输入至手势输入器210的手势和输入至swype输入器220的手势也不会重叠。

手势输入器210和swype输入器220可以整体形成。触摸传感器可以单独地布置在手势输入器210和swype输入器220中或布置成单个单元。如果存在手势输入器210和swype输入器220的单个触摸传感器,则控制器可以通过将手势输入器210的触摸区域与swype输入器220的触摸区域区分开而将手势输入器210的手势输入信号与swype输入器220的手势输入信号区分开。

触摸控制设备200可以进一步包括按钮输入装置。按钮输入装置可以定位在触摸设备210、220周围。用户能够通过操作按钮输入装置输入手势且不用改变他/她的手的位置,从而给出快速操作命令。

按钮输入装置可以包括用于当用户触摸时执行指定功能的触摸按钮231a、231b、231c或者包括用于在通过用户施加的力改变它们的位置时执行指定功能的按压按钮232a、232b。如果使用触摸按钮231a、231b、以及231c时,触摸传感器甚至可以包括在按钮输入装置中。

按压按钮232a、232b可以通过外力在向上方向和向下方向上滑动(至表面的外部)或者向表面的内部滑动。在后者的情况下,当用户拉动或推动按压按钮232a、232b时可以输入信号。可替换地,当用户推动和拉动按压按钮232a、232b时可以输入不同的信号。

附图中示出了5个按钮输入装置。例如,按钮输入装置可以包括去往主页菜单的主页按钮231a,从当前屏幕移动至前页屏幕的后退按钮231b,移动至选项菜单的选项按钮231c,以及两个快捷按钮232a和232b。快捷按钮232a、232b指定并直接移动至用户频繁使用的菜单或设备。

在本公开的实施方式中,按钮输入装置可具有位于顶部和两侧的触摸按钮231a、231b、231c,并具有位于触摸按钮231a、231b、231c之间的按压按钮232a、232b。通过在相邻的触摸按钮231a、231b、231c之间放置按压按钮232a、232b,可以避免触摸按钮231a、231b、231c的误动作。

结合图13至图15描述了根据本公开的第二实施方式的触摸输入装置200的操作。图13至图15是分别示出了手势输入操作、swype输入操作、以及按压操作的平面图。

参照图13,用户可以通过在手势输入器210上做出手势而输入操作命令。图13示出了将指示器从左边移动至右边的划动手势。参照图14,用户可以通过摩擦swype输入器220而输入操作命令。图14示出了在swype输入器220的左边部分上开始接触并沿着swype输入器220向上移动指示器的swype手势。参照图15,用户可以通过按压手势输入器210输入操作命令。图15示出了按压手势输入器210的右侧的手势。

图16是配备有根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备200的医疗保健设备10的立体图。

触摸控制设备200可以安装在医疗保健设备10中。医疗保健设备10可以包括医疗设备。医疗保健设备10可以包括用户可以站立的主体251、显示器250、用于连接主体251和显示器250的第一连接器252、触摸控制设备200、以及用于连接触摸控制设备200和主体251的第二连接器253。

主体251可以测量包括用户的重量的各种物理信息。显示器250可以显示包括所测量的物理信息的各种图像信息。用户可以在注视显示器250时操作触摸控制设备200。

在本公开的实施方式中,触摸控制设备200可以安装在交通工具20中。

交通工具20是指将人、动物、或货物从起点输送至目的地的任何机器。交通工具20可以包括在道路或轨道上行驶的汽车、在海洋或河流中前进的船只、以及利用航空力学在空中飞行的飞机。

在道路或轨道上行驶的汽车可以通过至少一个车轮的旋转在期望方向上移动,并且可以包括两轮、三轮、或四轮车辆、工程机械汽车、摩托车或配备电动机的自行车、或者在轨道上行驶的火车。

图17示出了配备有根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备200的交通工具20的内部,并且图18是配备有根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备200的齿轮箱300的立体图。

参照图17,交通工具20可包括驾驶员和乘客坐于其上的座椅21、齿轮箱300、中控台(centerfascia,中控面板)22和具有方向盘23的仪表板24。

在中控台22中,可以安装空调310、时钟312、音频系统313,以及音频、视频及导航(avn)系统314。

空调310通过控制交通工具20内部的温度、湿度、空气洁净度、以及空气流使交通工具20内的空气保持宜人。空调310可包括至少一个排出口311,该至少一个排出口安装在中控台22中用于排出空气。中控台22中还可以安装按钮或刻度盘以控制例如空调310。驾驶员或用户可以使用布置在中控台22上的按钮来控制空调310。

时钟312可以布置在控制空调310的按钮或刻度盘周围。

音频系统313可以包括控制面板,在该控制面板中安装有多个按钮以执行音频系统313的功能。音频系统133可以提供用于无线电收听的无线电模式和用于再现存储在各种存储媒体中的音频文件的媒体模式。

avn系统314可以嵌入交通工具20的中控台22中,或者可以布置在仪表板24上。avn系统314是用于根据用户的操作而全面地执行交通工具100的音频、视频和导航功能的系统。avn系统314可以包括用于接收与avn系统314相关的用户命令的输入器315和用于显示与音频播放、视频播放、或导航功能有关的画面的显示器316。如果音频系统与avn系统314重叠,则可以省去音频系统313。

方向盘23是控制交通工具20的行驶方向的工具,包括由驾驶员握持的轮缘321并包括轮辐322,该轮辐连接至交通工具20的转向系统并且将轮缘321连接至用于转向的旋转轴的毂。在实施方式中,控制设备323可以形成在轮辐322上以控制交通工具20内部的各种设备,例如,音频系统。

仪表板24可以进一步包括:为驾驶员指示各种汽车信息的仪表盘324,诸如,车辆速度、行驶距离、发动机每分钟转数(rpm)、剩余燃料量、冷却剂温度、各种警告等;以及用于储存各种物品的储物箱(globebox)。

齿轮箱300可安装在交通工具20内部的驾驶员座椅与乘客座椅之间,并且配备有在驾驶员驾驶交通工具20的同时驾驶员需要进行操作的一些控制设备。

参照图18,在齿轮箱300中,可以安装用于交通工具20的变速的变速杆301、用于控制交通工具20以执行功能的显示器302、以及用于激活交通工具20的各种设备的按钮303。此外,根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备200可以安装在齿轮箱300中。

安装在齿轮箱300中的触摸控制设备200可以定位成使得用户能够在将他/她的眼睛保持向前注视的同时操作触摸控制设备200。例如,其可以位于变速杆301下方。可替换地,触摸控制设备200可以安装在中控台22、乘客座椅、或后座中。

触摸控制设备200可以连接至交通工具20内部的一些显示设备,用于选择并执行在显示设备上显示的各种图标。安装在交通工具20中的显示设备可以是音频系统313、avn系统314或仪表盘324等。可替换地,根据需要,显示器302可以安装在齿轮箱300中。显示设备可以连接至平视显示器(hud)设备或后视镜。

例如,触摸控制设备200可移动光标或者执行在显示设备上显示的图标。图标可以包括主菜单图标、菜单选择图标、以及菜单设置图标等。此外,用户可以通过触摸控制设备200操作gps、或者设置驾驶条件、或者激活交通工具20中的外围设备。

现在将结合图19至图21描述触摸控制设备400的结构。

图19是示出了根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备400的电极的排列的结构图。尽管实际上与图19中所示出的不同,但为了便于理解,图19是表示如何操作触摸控制设备400的平面图。

触摸控制设备400可以包括可用用户输入装置(例如,手指或触摸笔)触摸的触摸设备401、与触摸设备401整体形成或布置在触摸设备401下方用于接收触摸信号的感测图案420、440、连接至感测图案420、440的布线403、以及将布线403连接至集成电路405的连接垫(pad,焊盘)404。

感测图案420、440可以包括第一感测图案420和第二感测图案440。第一感测图案420可以是接收(rx)电极,并且第二感测图案440可以是发射(tx)电极。

第一感测图案420和第二感测图案440可以形成在一些图案中,以在用户用他/她的手指、触摸笔等接触触摸控制设备400时检测电容的变化,并且因此检测触摸位置。接触(或触摸)在本文中可以限定为暗含直接接触和间接接触两者。具体地,直接接触是指对象触摸触摸控制设备400的事件,并且间接接触是指对象接近尽管没有触摸输入控制设备400但可以检测到感测图案的范围的事件。

触摸控制设备400可以采用互电容方法和固有电容(selfcapacitance,自电容)方法两者。在固有电容方法中,使用每个单元像素的电极检测电容变化。如果不需要多触摸,可以使用固有电容方法。在互电容方法中,在形成于电极的晶格结构中的感测图案的交叉点处检测电容变化。因此,互电容方法使得能够进行多触摸。

第一感测图案420可以均匀间隔布置在第一方向(图19中示出的水平方向)上,并且第二感测图案440可以均匀间隔布置在与第一方向不同的方向(图19中示出的垂直方向)上。第一感测图案420和第二感测图案440可以布置在不同的层上,从而形成交叉c。在交叉c中,第一感测图案420和第二感测图案440彼此不直接接触,但可以二者之间隔离开的方式重叠。

交叉c可以限定触摸设备401的分辨率,并且可被识别为坐标。与交叉c中的任一个接触的输入装置可以和与相邻交叉c接触的输入装置区分开,并且可获知输入装置所接触的交叉位置。因此,相同的区域中形成的交叉c越多,触摸设备401的分辨率越高。

再次,第一感测图案420可以是tx电极。第一感测图案420每隔一定间隔彼此平行地布置在第一方向上(在如图19中所示的水平方向上),并且以规则的间隔布置的图案的线路的数量可以对应于水平分辨率。

第二感测图案440可以是rx电极。第二感测图案440每隔一定间隔彼此平行地布置在第二方向上(在如图19中所示的垂直方向上),并且以规则的间隔布置的图案的线路的数量可以对应于垂直分辨率。

第一感测图案420和第二感测图案440的一端可以连接至包括导电材料的布线403。连接垫404位于布线403的一端,并且相应布线403可以通过连接垫404连接至集成电路405。例如,布线403可以包括金属线。

第一感测图案420和第二感测图案440的一端可以连接至由金属形成的布线403。连接垫404位于布线403的一端,并且相应布线403可以通过连接垫404连接至集成电路405。

此外,在第一感测图案420和第二感测图案440的连接至布线403的一端处设置有连接器402。连接器402电连接至感测图案并具有比第一感测图案420和第二感测图案440的宽度宽的宽度。这使得易于将第一感测图案420和第二感测图案440连接至布线403。连接器402和布线403可以通过导电粘合剂(例如,通过焊料)粘在一起。

可替换地,第一感测图案420和第二感测图案440可以整体形成。换言之,第一感测图案420和第二感测图案440一直可以连接至集成电路405,用于将输入至触摸设备402的触摸信号发射至集成电路405。

布线403可以通过连接垫404将感测图案420、440的感测信号传送至集成电路405。布线403和连接垫404可以由导电材料形成。

如果输入装置接触触摸设备401的区域,在交叉c处的电容减小,并且有关电容的信息可以通过布线403和连接垫404传递至用作控制器的集成电路405,并且控制器可以确定输入装置所接触的位置。此外,触摸控制设备400还可以被构造为使得当输入装置接近触摸设备401的区域时电容减小。在这种情况下,控制器可以确定输入装置接近的位置。

图20是根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备400的内部的立体图,并且图21是沿着图20的d-d的截面图。

触摸控制设备400可以包括包含第一图案凹槽的第一基部410、在第一图案凹槽411中电镀的第一感测图案420、层压在第一基部410的顶上并包括第二图案凹槽431的第二基部430、在第二图案凹槽431中电镀的第二感测图案440、以及用于使第二感测图案绝缘的绝缘层450。

第一感测图案420和第二感测图案440可以使用激光直接成型(lds)方法分别形成在第一基部410和第二基部430上。lds方法是指这样一种在暴露于激光的支撑构件的区域中形成导电结构的方法,即通过用包含非导电且化学稳定的金属络合物的材料形成该支撑构件,通过将该支撑构件的一部分暴露于激光(诸如,紫外线(uv)激光或准分子激光)而暴露金属种子以使金属络合物的化学键合断裂,并使支撑构件金属化。在韩国专利号374667和韩国专利公开号2001-40872和2004-21614中公开了lds方法,通过引证将其结合于本文中。

可替换地,第一感测图案420和第二感测图案440可以通过注射模制工艺、刻蚀工艺、或机械加工工艺过程形成在第一基部410或第二基部430的一侧上。作为机械加工工艺过程的实例,可以使用三维(3d)打印。

第一感测图案420和第二感测图案440可以由导电材料(例如,金属)形成。特别是,考虑到导电性和经济效率可以使用金属中的铜cu。与铜不同的金属(诸如,箔au)也可以用于形成第一感测图案420和第二感测图案440。

用作形成第一感测图案420和第二感测图案440的方法的电镀和沉积可以无需改变地采用在本领域中广泛公知的技术。

在广义上,电镀可以是用薄金属层涂覆物体的表面的工艺过程。在这种情况下,电镀可以是包括沉积的概念。另一方面,在狭义上电镀可以是使离子化金属粘到其上形成有图案的表面上所存在的金属种子的工艺过程。沉积可以是在真空状态中使处于等离子体状态的金属粘到上面形成有图案的表面上的工艺过程。在该沉积工艺中,可以使用掩膜以使金属仅选择性地粘到图案上。电镀还可以包括溅镀,电镀和沉积结合的工艺。

可以通过3d电极图案形成第一感测图案420和第二感测图案440。例如,喷嘴可以在沿着第一感测图案420和第二感测图案440的坐标移动的同时涂敷电极。

第一感测图案420可以在第一方向上(在如图19中所示的水平方向上)延伸,相应图案布置成行。第二感测图案440可以在垂直于第一方向的第二方向上(在如图19中所示的垂直方向上)延伸,相应图案布置成行。然而,形成于第一感测图案420与第二感测图案440之间的交叉角不限于这样的直角。

第一感测图案420与第二感测图案440可以包括菱形形状的图案连续连接的形式。然而,图案的形状不限于菱形,而是可根据需要具有不同的形式。可以通过连接器连接相邻的菱形形状的图案,并且连接器可以形成为连接两个图案的桥式。

第一基部410和第二基部430可以包含金属络合物。例如,第一基部410和第二基部430可以是包含树脂和金属氧化物的络合物。树脂可以包括聚碳酸酯(pc)、聚酰胺(pa)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)的一种或多种,并且金属氧化物可以包括mg、cr、cu、ba、fe、ti、以及al的一种或多种。

在第一基部410的一侧上形成的是用于接收第一感测图案420的第一图案凹槽411,并且在第二基部430的一侧上形成的是用于接收第二感测图案440的第二图案凹槽431。即,第一感测图案420和第二感测图案440可以布置在第一图案凹槽411和第二图案凹槽431的内部。

第一图案凹槽411可以通过向第一基部410的一侧照射激光形成,并且第二图案凹槽431可以通过向第二基部430的一侧照射激光形成。在这种情况下,第一基部410和第二基部430通过形成凹槽时产生的热量还原成金属,并且还原成金属的部分在第一图案凹槽411和第二图案凹槽431中形成金属种子。

第一感测图案420和第二感测图案440可以通过在第一图案凹槽411和第二图案凹槽431中进行电镀形成。有关金属种子的电镀工艺可以使用公众所周知的技术,因此在本文中将省去细节。

可替换地,可以通过沉积工艺形成第一感测图案420和第二感测图案440。在另一实例中,其还可以通过电镀和沉积工艺的结合形成。在以下描述中,假设通过电镀工艺形成第一感测图案420和第二感测图案440。

第一感测图案420和第二感测图案440可以包括镀铜层,并且可以进一步用镍(ni)电镀镀铜层以防止氧化。同时,如果使用镀金,其可以改善导电性。

可以通过注射并模制金属络合物,或者通过注射并模制另一种材料(例如,树脂、玻璃、皮革等)并且然后将金属络合物涂覆在其上形成第一基部410和第二基部430。

可以通过在由任何各种材料形成的基本构件(未示出)的一侧上进行涂覆形成第一基部410和第二基部430。基本构件可以包括树脂、玻璃、皮革、橡胶等。基本构件可具有坚硬或弹性表面。基本构件也可以是刚性或柔性的。可以在注射模制方法中形成基本构件。例如,可以通过注射将基本构件形成为任意形状,并且包含金属氧化物的第一基部410和第二基部430可以涂覆在基本构件的顶部或底部上。

绝缘层450可以层压在第二基部430的一侧上以使第二感测图案440绝缘。可替换地,可以根据需要省去绝缘层450。

在本公开的实施方式中,触摸控制设备400可以实现为使绝缘层450的一侧(如图21中所示的顶侧)用作触摸面。例如,第二基部430和第二感测图案440可以布置在绝缘层450的另一侧上。

在这种情况下,绝缘层450可以形成为漆层。绝缘层450可以防止第二感测图案440暴露并被污染物质污染。绝缘层450可以是或者可以不是透明的。例如,可以紫外线(uv)涂覆绝缘层450。

可替换地,可以用树脂或玻璃,或者用皮革或橡胶形成绝缘层450。绝缘层450可以由注射材料形成。例如,可以通过注射包括聚碳酸酯(pc)、聚酰胺(pa)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)等的树脂形成绝缘层450。

在本公开的另一实施方式中,触摸控制设备400-1可以实现为使第一基部410的另一侧(如图22中所示的底侧)用作触摸面。例如,第一感测图案420和第二基部430布置在第一基部410的一侧上,并且第一基部410的另一侧可以用作触摸面。在这种情况下,图2中的底部方向可以是进行触摸操作的方向。

根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备400可具有形成于曲面中的触摸设备401。第一感测图案420和第二感测图案440可以形成为沿着触摸面的曲率弯曲。

触摸设备401的曲面可以包括具有恒定曲率的曲面和具有变化曲率的曲面。此外,触摸输入401的曲面可以包括具有两个或两个以上的曲率的曲面,以及根据坐标在不同的方向上弯曲的曲面。可替换地,触摸控制设备400的触摸面可具有不连续平面的形式。不连续平面的形式可以包括所结合的斜面的形式。

第一基部410可以涂覆在基本构件470的一侧上。基本构件470可以由树脂或玻璃,或者此外,皮革、橡胶等形成。基本构件470还可以由注射材料形成。例如,可以通过注射包含pc、pa、abs等的树脂形成基本构件470。

第一基部410在一侧上具有曲面。例如,第一基部410的一侧可具有部分球形。第一图案凹槽411可以形成在第一基部410的曲面上。在这方面,由于使用激光形成第一图案凹槽411,无论第一基部410的形状如何,第一图案凹槽411可以实现为具有复杂的形式。

然后可以在第一图案凹槽411中电镀第一感测图案420。在这方面,由于电镀工艺的性质,无论第一图案凹槽411的形状如何,可以电镀第一感测图案420,从而使得即使第一图案凹槽411没有形成为直的或平的也容易电镀第一感测图案420。

第二基部430可以形成为在第一基部410上具有特定厚度。因此,在第二基部430的一侧上形成的是对应于第一基部410的曲率的曲面。第二图案凹槽431可以形成在第二基部430的曲面上。在这方面,由于使用激光形成第二图案凹槽431,无论第二基部430的形状如何,第二图案凹槽431可以实现为具有复杂的形式。

然后可以在第二图案凹槽431中电镀第二感测图案440。在这方面,由于电镀工艺的性质,无论第二图案凹槽431的形状如何,可以电镀第二感测图案440,从而使得即使第二图案凹槽431没有形成为直的或平的也容易电镀第二感测图案440。

第二基部430可以特定厚度形成在第一基部410上。因此,在第二基部430的一侧上形成的是对应于第一基部410的曲率的弯曲表面。第二图案凹槽431可以形成在第二基部430的弯曲表面上。在这方面,由于使用激光形成第二图案凹槽431,无论第一基部430的形状如何,电动凹槽431可以实现为具有复杂的形式。

然后可以在第二图案凹槽431中电镀第二感测图案440。在这方面,由于电镀工艺的性质,无论第二图案凹槽431的形状如何,可以电镀第二感测图案440,从而使得即使第二图案凹槽431没有形成为直的或平的也容易电镀第二感测图案440。

此外,在第一感测图案420和第二感测图案440的连接至布线403的一端处布置有连接器。连接器电连接至感测图案并具有比感测图案宽的宽度。连接器可以通过焊料接合电连接至布线403。

第一感测图案420和第二感测图案440可以与布线403整体形成。随后对此进行说明。

可以通过延伸至布置有布线403的区域形成第一基部410或第二基部430。例如,第一感测图案420和布线403可以形成在第一基部410上,第二基部430可以层压在第一基部410上以覆盖第一感测图案420,第二感测图案440可以形成在第二基部上,并且第二感测图案440可以连接至布线403。

最后,对于没有暴露于外部的第二感测图案440,可以涂覆绝缘层450。,绝缘层450的一侧可以形成为用于触摸设备401。

图22是如图21中所示的根据本公开的另一实施方式的触摸控制设备400-1的截面图。

参照图22,基本构件470的一侧可以形成为用于触摸设备401。第一基部410可以涂覆在基本构件470的底面上。剩余部分与在图21中所示的相同。

现在将通过比较图12和图21描述如何将触摸信号输入至手势输入器210和swype输入器220。

第一感测图案420和第二感测图案440形成为覆盖位于触摸设备401的中央的手势输入器210和沿着触摸设备401的外周定位的swype输入器220两者。即,第一感测图案420和第二感测图案440可以形成为越过手势输入器210延伸至swype输入器220。

例如,在第一感测图案420和第二感测图案440中,位于最外周的图案可以布置为对应于swype输入器220。因此,如果位于触摸设备401的最外周上的第一感测图案420和第二感测图案440的互电容改变,控制器可以识别用户已触摸swype输入器220,并且如果除位于第一感测图案420和第二感测图案440中的最外周上的图案以外的图案的互电容改变,控制器可以识别用户已触摸手势输入器210。

因此,通过使用第一感测图案420和第二感测图案440接收触摸信号以将手势输入器210与swype输入器220区分开可以使得触摸控制设备的制造过程简化。

现在将参照图23至图26描述第一感测图案420和第二感测图案440与集成电路405之间的电连接。

图23示出了比较例以表示通过将fpcb11附接至注射材料10而形成的感测图案与集成电路之间的连接:(a)表示附接至注射材料10的fpcb11,以及(b)表示未使用而丢弃的fpcb区域12。

在过去,fpcb11用于连接感测图案和布置在触摸区域中的集成电路。参照图23的(a),fpcb11定制成期望形式,并且然后附接到注射材料10上。在图23的(a)中没有示出感测图案和集成电路。

fpcb由制造商制造成直角形式,并且然后提供至使用位置。使用位置应当定制直角fpcb以配合注射材料10的形状并且然后使用定制的fpcb。然而,在这个过程中,如在图23的(b)中所示,可能存在未使用就丢弃的fpcb区域12。

考虑到fpcb非常昂贵的事实,丢弃的fpcb区域12和废料差不多变成增加成本的因素。此外,由于增加了定制fpcb并将fpcb附接至注射材料10的过程,过程变得复杂。此外,由于fpcb通过粘附力附接至注射材料10,振动和高温可能使耐久性减弱。

相反,由于第一感测图案420和第二感测图案440及布线403可以一同形成在基部410上,根据本公开实施方式的触摸控制设备400不需要任何额外的fpcb。

图24是示出了形成在基部410上的第一感测图案420的平面图,并且图25是示出了形成在基部410上的第二感测图案440的平面图。图26是示出了安装在基部410上的集成电路405的平面图。

布线403可以包括连接至第一感测图案420的第一布线403a和连接至第二感测图案440的第二布线403b。第一布线403a和第二布线403b可以形成在第一基部410的一侧上。具体地,第二布线403b可以连接至形成在第二基部430的一侧上的第二感测图案440,并且可以包括用于在竖直方向上连接第一基部410和第二基部430的竖直连接器。

第一布线403a和第二布线403b可以形成在相同的平面上,但布置为彼此相隔一距离。

在通过将基部410暴露于激光形成金属种子之后,可以通过电镀或者沉积利用金属线形成第一感测图案420和第二感测图案440以及第一布线403a和第二布线403b。在这种情况下,布置在触摸区域中的第一感测图案420和第二感测图案440以及连接至集成电路405的第一布线403a和第二布线403b可以在相同的工艺中一同形成。这是因为激光图案化使得能够在弯曲平面或者甚至在不连续平面上连续形成图案。

例如,参照图24,第一感测图案420和第一布线403a可以同时形成在第一基部410上。具体地,使用连续激光图案化,其中形成有第一感测图案420的第一图案凹槽形成于触摸区域中并且形成了其中连接至第一感测图案420并且延伸至布置有集成电路405的区域的第一布线403a的第一布线凹槽。第一图案凹槽和第一布线凹槽可以整体形成或连续形成。

可以通过电镀或沉积工艺在凹槽中形成金属线。

参照图25,随后通过用涂覆第一基部410与第二基部430的触摸区域覆盖第一感测图案420。此后,使用连续激光图案化,其中形成有第二感测图案440的第二图案凹槽形成在触摸区域中的第二基部430上并且其中形成有连接至第二感测图案440并且延伸至布置有集成电路405的区域的第二布线403b的第二布线凹槽形成在第一基部410上。第二图案凹槽和第二布线凹槽可以整体形成或连续形成。

可以通过电镀或沉积工艺在凹槽中形成金属线。更具体地,通过电镀第二感测图案440填充第二图案凹槽,并且通过电镀第二布线403b填充第二布线凹槽。第二感测图案440和第二布线403b可以整体形成或连续形成。

用于形成第一布线凹槽和第二布线凹槽的方法可以与用于形成第一图案凹槽和第二图案凹槽的方法相同,并且用于形成第一布线403a和第二布线403b的方法可以与用于形成第一感测图案420和第二感测图案440的方法相同。

参照图26,集成电路405然后安装在第一基部410上。可能存在布置在集成电路405周围的连接垫404以将集成电路405电连接至第一布线403a和第二布线403b。

接下来,将结合图27至图34描述用于制造根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备400的方法。

图27是示出了用于制造根据本公开的第二实施方式的触摸控制设备400的方法的流程图。图28至图34示出了根据本公开的第二实施方式的用于制造触摸控制设备400的方法。

图28示出了制备第一基部410的过程s500。

第一基部410可以包括金属络合物。例如,第一基部410可以是包含树脂和金属氧化物的络合物。树脂可以包括聚碳酸酯(pc)、聚酰胺(pa)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)的一种或多种,并且金属氧化物可以包括mg、cr、cu、ba、fe、ti、以及al的一种或多种。

可以通过涂覆到基本材料上(未示出)来形成第一基部410。例如,包含金属络合物的第一基部410可以涂覆到由其他材料(诸如,树脂、玻璃、皮革等)形成的基本构件的一侧上。基本构件可以为大约1mm至1.5mm厚,并且第一基部410可以涂覆成几至数十μm厚。基本构件和第一基部410的厚度不限于此,并且基本构件和第一基部410可根据需要具有任意厚度。

可替换地,第一基部410和基本构件可以整体形成。例如,可以注射模制方法形成第一基部410。因此,在减少材料浪费的同时容易制造成理想的形式。还可以将基部410制造成包括曲面的各种形式或更复杂的形式。

与图中所示出的不同,曲面可以形成在第一基部410的一侧上。例如,第一基部410的一侧可具有部分球形的凹入弯曲平面。

图29示出了加工第一图案凹槽411的过程s510。

通过将激光(诸如,uv激光或准分子激光)照射到第一基部410的一侧上形成第一图案凹槽411。在这种情况下,在形成凹槽时产生的热使金属络合物的化学键合破裂以还原成金属,从而在第一图案凹槽411中形成金属种子。

第一图案凹槽411可以形成在第一基部410的弯曲侧上。由于通过激光照射形成凹槽,可以形成各种图案而不用考虑第一基部410的表面形式。

图30示出了形成第一感测图案420的过程s520。

可以通过使暴露金属种子的第一图案凹槽411金属化形成第一感测图案420。例如,第一感测图案420包括要在第一图案凹槽411中电镀的铜。对于抗氧化过程,可以将镍电镀到镀铜层上。

图31示出了层压第二基部430的过程s530,图32示出了加工第二图案凹槽431的过程s540,并且图33示出了形成第二感测图案440的过程s550。

第二基部430可以由金属络合物形成,并且可以通过涂覆在第一基部410上形成。在本文中将省去图31至图33中的与图28至图30的过程相同的过程。

图34示出了层压绝缘层450的过程s570。

绝缘层450可以通过涂覆在第二基部430上形成,以用于保护第二感测图案440免受外部冲击或污染物的影响。绝缘层450可被配置为用户接触的触摸设备401的触摸面。

绝缘层450可以通过使用遮光剂的uv涂漆或uv涂层形成。

尽管未示出,制造方法可以进一步包括验证通过在图28至图34中示出的过程制造的触摸控制设备400是否正常工作的验证过程s560。

验证过程s560包括将电流施加于第一感测图案420和第二感测图案440,检查两个感测图案之间的互电容的变化,以及基于检查结果确定图案是否适于传感器。这是因为,为了起到产品的作用,当输入装置与触摸设备401接触时,触摸控制设备400应当通过检测第一感测图案420和第二感测图案440之间的互电容的变化检测输入装置所触摸的位置。

可以在层压绝缘层450的过程s570之前执行检查过程s560。这是因为可能存在需要固定第二感测图案440的时候,而这在验证过程s560中被认为是不合适的。

图35是根据本公开的另一实施方式的触摸控制设备400-2的截面图。

参照图35,触摸控制设备400-2可以包括基部410-1、形成在基部410-1的一侧上的第一图案凹槽411、形成在基部410-1的另一侧上的第二图案凹槽412、在第一图案凹槽411中电镀的第一感测图案420、在第二图案凹槽412中电镀的第二感测图案440、涂覆到基部410-1的一侧上的第一绝缘层450-1、以及涂覆到基部410-1的另一侧上的第二绝缘层450-2。

根据本公开的本实施方式的触摸控制设备400-2可具有形成在基部410-1的两侧上的第一感测图案420和第二感测图案440。由于单个基部410-1被用于形成两层感测图案,触摸控制设备400-2变成纤薄产品。

图36是示出了用于制造根据本公开的第三实施方式的触摸控制设备400-2的方法的流程图。

用于制造触摸控制设备400-2的方法包括在s600中制备基部410-1,在s610中在基部410-1的一侧上加工第一图案凹槽411,在s620中通过在第一图案凹槽411中电镀第一感测图案420而形成第一感测图案,在s630中倒置基部410-1并且在基部410-1的另一侧上加工第二图案凹槽412,在s640中通过在第二图案凹槽412中电镀第二感测图案440形成第二感测图案,在s660中将第一绝缘层450-1层压到基部410-1的一侧上以保护第一感测图案420,并且在s670中将第二绝缘层450-2层压到基部410-1的另一侧上以保护第二感测图案440。

可替换地,可以同时或依次执行在基部410-1的一侧上加工第一图案凹槽411的过程s610和在基部410-1的另一侧上加工第二图案凹槽412的过程s630。可以同时或依次执行电镀第一感测图案420的过程s620和电镀第二感测图案440的过程s640。

在s660、s670中层压第一和第二绝缘层450之前,可以执行验证第一感测图案420与第二感测图案440是否正常操作的验证过程s650。

图37是根据本公开的另一示例性实施方式的触摸控制设备400-3的截面图。

参照图37,触摸控制设备400-3可以包括基部410-2、形成在基部410-2的一侧上的第一图案凹槽411和第二图案凹槽412、在第一图案凹槽411中电镀的第一感测图案420、在第二图案凹槽412中电镀的第二感测图案440、以及涂覆到基部410-2的一侧上的绝缘层450。

根据本公开的第四实施方式的触摸控制设备400-3可具有形成在基部410-2的一侧上的第一感测图案420与第二感测图案440两者。由于单个基部410-2用于形成两层感测图案,触摸控制设备400-2可以制造成纤薄产品。

第一感测图案420和第二感测图案440可以不彼此连接而是可以分开一定距离。第一感测图案420与第二感测图案440可以不彼此交叉。图案可具有各种形式。例如,美国专利公开第2015-0234492号公开了形成在一个面上的多个图案。

图38是示出了用于制造根据本公开的第四实施方式的触摸控制设备400-3的方法的流程图。

用于制造触摸控制设备400-3的方法包括在s700中制备基部410-2,在s710中在基部410-2的一侧上加工第一图案凹槽411和第二图案凹槽412,在s720中通过在第一图案凹槽411中电镀第一感测图案420而形成第一感测图案并通过在第二图案凹槽412中电镀第二感测图案440而形成第二感测图案,以及在s740中,将绝缘层450层压到基部410-2的该一侧上以保护第一感测图案420和第二感测图案440。

可以在s740中层压绝缘层450之前执行验证第一感测图案和第二感测图案是否正常操作的验证过程s730。

根据本公开的实施方式,可以使用激光直接成型(lds)方法制造触摸控制设备,从而简化制造过程并降低加工成本。

另外,由于在基部上形成感测图案期间不使用任何粘附工艺,触摸控制设备可以免于振动和冲击的危险并且可具有改善的耐久性。

此外,具有形成在其上的触摸区域的基部可以通过甚至延伸至将基部联接至集成电路的部分而整体形成,并且因此可以简化制造过程并且加工成本可以降低。

可以通过以注射模制方法形成基部进一步降低制造成本。

此外,触摸控制设备可通过使用于将感测图案电连接至集成电路的接合部分最小化而具有针对高温和振动改善的耐久性。

即使当触摸设备具有曲面的形式时,这也使得易于形成感测图案。特别是,即使触摸设备形成为具有多个曲率时,可以形成感测图案。

此外,由于使用激光在高热状态下制造触摸控制设备,即使当在高温环境中使用触摸控制设备的产品时,其可具有改善的可靠性。

即使需要将触摸控制设备制造成各种尺寸,也可以在不用对制造工具进行额外修改的情况下进行加工,从而降低了制造时间和成本。

以上描述了多个示例性实施方式,但本领域普通技术人员将会了解和理解在不偏离本公开的范围的情况下可进行各种修改。因此,将对本领域普通技术人员显而易见的是,技术保护的真实范围仅由权利要求来限定。

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