物理力电容式触摸传感器的制造方法_5

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多个)电容值将由此改变(例如,增加),且可用类似于图4所展示的检测电路的检测电路来进行此电容改变的检测。取决于力(1050)的定位,多个电容式传感器元件1312中的一个以上电容式传感器元件可改变电容值。可通过多个电容式传感器元件1312中的这一个以上电容式传感器元件的电容值改变来确定所施加的力(1050)的较精细粒度位置定位,例如,采取其比率计电容值。
[0101]可变形覆盖物(1008)可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件。可变形覆盖物(1008)能够为透光的,且可使其可选择区域基于在那些区域中的多个电容式传感器元件1312的致动而被照亮。衬底1302也能够为透光的。用于可变形覆盖物(1008)、导电可变形平面(1006)、多个电容式传感器元件1312及衬底1302的材料可如上文更充分地所描述。至少一个光源(参见图11)可放置于空间(1016)中,且光将在其中散射以便照亮力(1050)施加到其上的可变形覆盖物(1008)的那部分。
[0102]多个小型基座(1030)可具有任何数目、形状或大小,例如,圆形、方形、矩形等等。可通过针对多个小型基座(1030)使用较大的数目及较小的大小来获得位置定位力确定的经改善粒度。可在更精确地定位比多个电容式传感器元件1312中的单一者的区域小的可变形覆盖物(1008)的区域时使用多个电容式传感器元件1312中的邻近者的电容值改变的比较,例如,多个电容式传感器元件1312中的邻近者的电容值的比率计比较。
[0103]电容式触摸滑块1000及1200可用作比如模拟滑块(例如,电位计、调光器、音量控制等等)的线性控制。可以与具有二维平板的额外能力的电容式触摸滑块1000及1200相同的方式利用电容式触摸垫1300。预期到且在本发明的范围内,可使用电容式触摸滑块1000及1200与电容式触摸垫1300两者以检测在可变形覆盖物上或跨越可变形覆盖物的力触摸及力手势两者,所述可变形覆盖物影响多个电容式传感器元件1012、1212、1312中的至少一者的电容值改变。
[0104]预期到且在本发明的范围内,可将电容式触摸垫成形为圆柱,其中围绕在附近具有可变形(柔性)外部圆柱形覆盖物的圆柱形衬底的圆周安装多个电容式传感器元件,使得当保持在用户的手中时,用户的手指将改变多个电容式传感器元件1312中的某些电容式传感器元件的电容值,例如,借此当用户挤压圆柱形外部覆盖物且旋转手时,多个电容式传感器元件中的某些电容式传感器元件将改变其电容值且可用来确定其上的手旋转及定位。
[0105]参看图14及15,分别描绘根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性分解等距视图及正视图。整体上由数字1500表示的电容式触摸传感器包括衬底1502、第一电容式传感器元件1512、第二电容式传感器元件1514、实质上非可变形间隔件1504、导电平面/基座1520(圆盘)及可变形覆盖物1508。可通过(例如但不限于)蚀刻、压印、铣削等等而在可变形覆盖物1508中形成可变形空间1516。导电平面/基座1520可附接到可变形覆盖物1508的内面、空间1516内部,及第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514上方。
[0106]具有在其中形成的空间1516的可变形覆盖物1508的部分为柔性的,使得当将力750施加到可变形覆盖物1508的那部分时,导电平面/基座1520将朝向第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514移动。间隔件1504上方的可变形覆盖物1508的另一部分不与空间1516上方的部分一样为柔性的,且将不会同样地变形,由此隔离对仅在力750施加到其上的可变形覆盖物1508的部分下方的第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514的任何电容式改变。
[0107]第一电容式传感器元件1512可耦合到AFE 404的输入,且第二电容式传感器元件1514可耦合到电力供应共同点或接地。如果导电平面/基座1520不连接到任何东西,那么其充当第一电容式传感器元件1512与第二电容式传感器元件1514之间的耦合板。然而,如果导电平面/基座1520连接到电力供应共同点或接地1534,那么第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514可独立地连接到AFE 404,且如图10所展示及上文更充分地所描述的滑块布置及操作为可能的。
[0108]可变形覆盖物1508可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件。可变形覆盖物1508能够为透光的,且可使其可选择区域基于在那些区域中的第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514的致动而被照亮。衬底1502也能够为透光的。用于可变形覆盖物1508、导电平面/基座1520、电容式传感器元件1512及1514以及衬底1502的材料可如上文更充分地所描述。光源(未展示)可放置于空间1516中,且光将在其中散射以便照亮空间1516上方的可变形覆盖物1508的部分。
[0109]参看图16,描绘根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸滑块的示意性平面图。整体上由数字1600表示的电容式触摸滑块包括与上文在图14及15中展示的电容式触摸传感器1500实质上相同的元件,但其中添加了至少三个电容式传感器元件1612(图16中展示四个传感器元件)。导电平面/基座1520(圆盘)可位于至少三个电容式传感器元件1612上方且紧接于至少三个电容式传感器元件1612。也可由导电可变形平面1606及例如图10所描绘的多个小型基座(1030)替换导电平面/基座1520(圆盘)。电容式触摸滑块1600可用作(例如但不限于)操纵杆1748(参见图17)、计算机触摸垫或鼠标等等。预期到且在本发明的范围内,可将电容式传感器元件1612及导电平面/基座1520(圆盘)或导电可变形平面1606制造成任何形状。
[0110]参看图17,描绘根据本发明的特定实例实施例的具备电容式触摸按键、滑块及/或垫的各种额外特征的示意性正视图及平面图。前述实施例中的任一者或全部可具备以下额外特征中的任何一或多者。“操纵杆” 1748可附接到基座830,基座830可附接到金属目标1620。当移动操纵杆1748时,基座830及目标1620将按比例地移动。目标1620的移动将改变电容传感器1612a及1612b (可利用两个以上传感器1612)的电容值。光源,例如,发光二极管1746、电致发光层、有机发光二极管(OLED)层、电泳层等等。可在带608上提供字母数字标记1760以识别电容式触摸按键的功能。
[0111]有机发光二极管(OLED)为其中发射电致发光层为响应于电流而发射光的有机化合物膜的发光二极管(LED)。此有机半导体材料层位于两个电极之间。通常,这些电极中的至少一者为透明的。电致发光(EL)为其中材料响应于电流的通过或响应于强电场而发射光的光学现象及电现象。
[0112]本发明的特征可为附接到基座(830)的金属目标(820)。另一特征为用于背光照明(面)带图例的光源,例如,发光二极管(LED) 1746。另一特征为用于带及导电可变形平面的膜层,其包括通过溅镀、丝网印刷等等而沉积到带的紧接于电容式传感器的面上的氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)或石墨烯的视觉上清透导电层。另一特征为针对导电可变形平面丝网印刷银墨的视觉上不透明导电层,其经印刷以留下用于使背光照明穿过的开口。
[0113]另一特征为在电容式传感器元件与导电可变形平面之间提供光源层。另一特征为提供用于背光照明电容式触摸按键且定位于目标与带之间的电致发光层。另一特征为提供用于背光照明电容式触摸按键且定位于目标与带之间的有机发光二极管(OLED)层。另一特征为提供用于背光照明电容式触摸按键且定位于目标与带之间的电泳层。
[0114]另一特征为提供用于允许光穿过的微穿孔目标及/或带层。另一特征为在电容式传感器元件后面提供照明层且在电容式传感器元件中提供光穿过开口。另一特征为在衬底后面提供照明层且在衬底及电容式传感器元件中提供光穿过开口。
[0115]另一特征为包括结合到间隔件层的导电目标层且在电容式传感器元件上方具有开口的按钮系统。另一特征为标记目标层以展示与其相关联的电容式触摸按键的定位及功能。另一特征为在目标层上方添加塑料层以形成具有标记的带以展示与其相关联的电容式触摸按键的定位及功能。
[0116]另一特征为提供形如重叠三角形的两个触摸按键按钮以形成滑块功能。另一特征为提供形成为圆形滑块的多个电容式传感器元件。另一特征为提供形成为X-Y矩阵以用作位置输入系统的多个电容式传感器元件。另一特征为提供包括连续导电薄板的目标层,连续导电薄板是电容耦合到环绕电容式传感器元件的接地平面。另一特征为提供包括连续导电薄板的目标层,连续导电薄板是电容耦合到用于改善抗干扰性的接地平面。另一特征为提供目标隔离层,每一电容式传感器元件上一个目标隔离层,其中每一传感器元件被划分成两半,借此第一半耦合到电力供应共同点或接地,且第二半充当电容式传感器元件。
[0117]另一特征为提供间隔件层作为双面粘着薄板。另一特征为提供间隔件层作为多层印刷电路板中的额外层。另一特征为提供实施为目标层的底面中的经蚀刻凹穴的间隔件层。另一特征为提供实施为塑料带中的经加工凹穴的间隔件层及实施为导电电镀基座的目标层。另一特征为提供实施为固定到基座的金属盘的目标。另一特征为提供实施为金属圆钮的目标,其是由基座致动。
[0118]另一特征为提供两个电容式传感器元件,垂直肋状物的每一端处一个电容式传感器元件。随着肋状物由用户的手指按压,两个传感器上的力与用户的手指位置成比例地被划分,由此产生具有仅两个电容式传感器元件的滑块功能。
[0119]另一特征为提供围绕圆柱的圆周安装的至少三个电容式传感器元件,所述圆柱具有环绕所述至少三个电容式传感器元件的柔性圆柱目标。当用户用其手挤压外部圆柱且接着围绕外部圆柱旋转手时,随着手的手指围绕其旋转,至少三个电容式传感器元件将检测圆柱目标的移动偏转。一另外特征为出于背/右/左检测而使用外部圆柱以产生三轴检测器。又一另外特征为将外部圆柱向上/向下移动以产生四轴检测器。
[0120]另一特征为用电荷时间测量单元(CTMU)来检测电容式传感器元件的电容值改变。另一特征为用电容式感测模块(CSM)来检测电容式传感器元件的电容值改变。另一特征为用电容式分压器(CVD)来检测电容式传感器元件的电容值改变。另一特征为用电荷平衡检测器来检测电容式传感器元件的电容值改变。另一特征为用互电容检测器来检测电
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