专利名称：：具有包含减少可见性隔离区的电容传感器的移动电子设备及其相应方法
技术领域：
：本发明一般涉及具有包含减少可见性隔离区的电容传感器的移动电子设备。
背景技术：
：诸如蜂窝电话、手持计算机、MP3播放器、膝上型计算机等的移动电子设备是非常普遍的计算设备。电子设备提供各种特征，例如通信、计算特征、因特网接入、播放音乐或视频、浏览图像等。这样的电子设备通常包括诸如LCD(液晶显示器)的显示器。与例如移动电话的设备的新特征和功能的集成相关联的一个问题包含用户界面。传统的移动电话仅包括12至15个键。当新操作模式需要新的专用键或除了基本电话键之外的输入设备时，这样的设备有时不能与新特征和功能相兼容。此外，该设备还需要的附加键，用于导航或初始化设备内模式目的。对于用户界面中需要更多键的一个解决办法是在设备上简单地增加更多按钮。例如，一些设备包括具有40到50个键的全键盘。该解决方案的问题是包括移动电话的许多移动设备正变得更小和更薄。当许多键聚集在一个位置时，增加了用户冲突的可能或设备操作的困难。此外，在特殊模式下，许多键是不需要的。例如，当设备处于照相机模式时，数字键1-9一般不需要用来照相。共同指定的、于2007年3月9日递交的，名称为“MultimodalAdaptiveUserInterfaceforaPortableElectronicDevice”的共同未决美国专利申请No.11/684454以及于2007年2月27日递交的，名称为"AdaptableUserInterfaceandMechanismforaPortableElectronicDevice”的11/679228，其全部内容通过引用结合于此，每一个都教导了用于提供通过光学快门的方式向用户隐藏和呈现各种键盘构造的便携式电子设备的方法和装置。光学快门被构造为通过应用电子场选择性地打开和关闭快门分段，由此隐藏和呈现用户启动目标。上述被形成的光学快门是被构造为检测对象的存在的电容传感器，例如在用户通过设备的透明塑料盖看见的用户界面区域中，用户手指靠近或触摸任何特定用户界面启动目标区域。电容传感器可以包括铟锡氧化物(ITO)层，所述铟锡氧化物(ITO)层被选择性地蚀刻，以产生彼此电绝缘的ITO区域。ITO被蚀刻掉的区域被称为“隔离区”。具有这样设备的一个问题是与隔离区相比，ITO区域反射显著更多的光。当设备处于关闭状态时，其往往会产生一致的黑色或灰色外观。例如，ITO层被层压成黑色或灰色背景，以产生黑色或灰色的外观。由于通过电容传感器发送的大多数光可以被黑色背景吸收，ITO区域反射的另外的光相对于黑色背景可以是高度可见的，其通过隔离区可见，使得ITO图案可见。已经发现，ITO区域一般可以具有比隔离区多4倍的反射比。
发明内容—种具有用于接收触摸输入的用户界面的移动电子设备以及相应的方法。移动电子设备包括电容传感器和在电容传感器的一侧上设置的分段式(segmented)光学快门，所述电容传感器具有包含未蚀刻掉部分和蚀刻掉部分的电极层并且具有在蚀刻掉部分中形成的隔离区，光学快门包括夹在顶部吸收偏振器与底部吸收偏振器之间的液晶层，并且包括在液晶层与底部吸收偏振器之间的反射比增加元件。选择反射比增加元件的反射比，以减少通过未蚀刻掉部分的反射比与通过蚀刻掉部分的反射比之间的比率，从而得到在关闭状态下用户界面基本一致的外观。为了描述在其中能够获得本发明优点和特征的方法，上面简述的本发明更特殊的描述将要通过参考本发明的特定实施例来呈现，其在附图中示出。应当理解的是这些附图仅描述了本发明的示例性实施例，并不因此被认为是对其范围的限制，本发明通过使用附图、利用另外的具体和详细的描述来进行描述和说明，其中图1示出根据本发明的可能实施例的移动电子设备的示例性示意图；图2示出根据本发明的可能实施例的示例性移动电子设备的示意图；图3示出根据本发明的可能实施例的示例性移动电子设备的示例性框图；以及图4是示出根据本发明实施例的制造方法的示例性流程图。具体实施例方式本发明的另外特征和优点将在下面的描述中进行阐述，并且从说明书中将使其一部分变得明显，或者可以通过实施本发明来知晓。本发明的特征和优点可以通过在所附权利要求书中特别指明的多种设备以及其结合来认识和获取。本发明的这些和其他特征通过下面的描述和附加的权利要求将变得更显而易见，或者可以通过这里阐述的本发明的实施来知晓。本发明的多个实施例在下面详细讨论。当讨论特定的实施方式时，应当理解的是其仅作为示例的目的。本领域的技术人员将认识到在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以使用其他组件和构造。本发明包括不同的实施例，例如涉及本发明的基本构思的方法、装置和其他实施例。本发明可以包括通过打开和关闭在光学快门元件中的快门执行隐藏和呈现功能的变形键盘。光学快门元件用作分段式电光设备，因为其选择性地改变穿过光键盘的光的偏振轴。当电光设备和光偏振层结合使用时，偏振轴的改变引起预定的快门开启或关闭，从而改变对用户可见的外观。光偏振层吸收沿着偏振轴偏振的光，并且发送沿着第二偏振轴偏振的光。当少量沿着第一轴偏振的光可以被反射时，大部分光被偏振器吸收。因此，这些偏振器在吸收光时外观呈现出灰色或黑色。因而，当光学快门全部关闭时，设备外表可以具有灰色或黑色外观，并且如果该外观一致则是有利的。本发明提供对于在下面进一步描述的移动电子设备的外表基本一致的外观。图1示出根据本发明的可能实施例的移动电子设备100的示例性示意图。移动电子设备可以包括高分辨率显示器101和分段式电光显示器102。分段式电光显示器102被构造为光学快门，以向用户呈现基于模式的动态键盘103。基于模式的动态键盘103可以显示多个键盘构造中的一个，并且与电子设备100当前操作模式相关联。基于模式的动态键盘103和其键盘构造可以仅包括用于导航设备的特殊操作模式所需要的那些键。除了高分辨率显示器101和分段式电光显示器102，图1中示出的示例性电子设备100还可以包括导航设备104。导航设备104可以用于在设备的多种模式之间进行选择性地导航。导航设备104还可以作为控制每一个操作模式来使用。对于用户，可以连续访问导航设备104。可替选地，导航设备可以通过分段式电光显示器102选择性地隐藏和呈现。在图1的实施例中，导航设备104被设置在电子设备100的键盘区域106中。该几何位置允许导航设备104很大且易于使用。高分辨率显示器101可以包括液晶显示器(IXD)，被构造为向用户呈现设备信息。术语“高分辨率显示器101”在这里是指能够通过改变大量像素向用户呈现文本和图像的设备，当用户集中浏览时，其形成所呈现的文本或图像。术语“高分辨率”在这里是指在移动设备上以充足的粒度适于文本、信息和图形的显示，以易于在图形或文本之间切换。例如，高分辨率显示器可以是适于向用户呈现联合图象专家组(JPEG)格式的图像的显示器。这样的显示器一般被构造为通过显示驱动器来开启或关闭各个像素，用于呈现高分辨率信息。示例包括256像素乘以128像素的反射式或背光式IXD，虽然任何尺寸的IXD都可以使用。电子设备100的前表面105形成全部的用户界面。在键盘区域106中，分段式电光显示器102提供动态的用户输入界面。例如，该动态的用户输入界面被构造为在键盘区域106的用户界面上显示可以表现为启动对象的不同的指示符。图2示出形成根据本发明实施例的示例性电子设备100的动态用户界面200的侧视图。用户界面200包括若干个层。当若干个层被示出时，每个层对于每个应用可以不是必需的，并且所示出的结构是示例性的。此外，如果需要，还可以包括未示出的额外层，例如基板或电极层。用户界面200包括分段式光学快门202、电容传感器204和覆盖层206。光学快门202包括底部偏振器208、DBEF层210、低E偏振器212、液晶材料214和顶部偏振器216。底部偏振器208和顶部偏振器216可以是吸收偏振器。光学快门还可以包括构图的电极(未示出)，其示出键或图标，并且电场的应用能够选择性地引起液晶材料的透射特性改变，因此导致光学快门窗口的选择性开启和关闭，以按需要来显示键。例如，音乐播放器模式可以对应于第一构造，以及电话模式可以对应于另一构造。虽然可以使用其他类型的液晶材料，但是液晶材料214可以是扭曲向列液晶(TNLC)。覆盖层206可以是薄塑料膜、玻璃或其他合适的材料。电容传感器204被构造为检测物体的存在，例如用户的手指接近或触摸用户界面200。在触摸区域附近电容量的改变被检测，并且以这种方式，可以检测启动对象的用户选择，例如键盘上的键的选择。电容传感器可以由电极层218和粘合层220形成。电极层218可以是例如铟锡氧化物(ITO)，其选择性地蚀刻以产生彼此电绝缘的ITO区域。蚀刻掉ITO的区域是“隔离区”，如图2中在电极层218的两个部分之间的中心所示。粘合层被形成在电极层218下方以及在隔离区中的电极层218的部分之间。电极层218和任何下面的基板可以被层压为黑色或灰色，以当处于关闭状态时赋予设备黑色或灰色的外观。然而，与隔离区相比，电极层218反射基本上更多的光，这会导致ITO区域与隔离区之间不期望的视觉对比度。本发明的实施例通过使用反射性偏振器210基本上消除该视觉对比度。反射性偏振器210可以是DBEF(双倍增亮膜)，例如3MVikuitiDBEF。反射性偏振器210透过第一偏振的光并反射另一偏振的光。低E偏振器212是低效率偏振器。低E偏振器是相对于完美的吸收偏振器具有低偏振效率的吸收偏振器，其中偏振效率被限定为当未偏振的光源经由偏振器被投射时，在偏振器最大偏振光传输方向上传输的偏振光量除以在偏振器最小偏振光传输方向上传输的偏振光量。低E偏振器能够用于调整用户界面的外观。特别地，在不使用低E偏振器212时，反射性偏振器210可以给予用户界面银色或闪耀的外观。可以期望具有带有灰色外观的用户界面，其可以通过包括低E偏振器212被给予。灰色级别可以通过选择具有合适效率的低E偏振器来控制。本发明的实施例可以与反射性偏振器210—起使用，而不使用低E偏振器212，或者可以与反射性偏振器210和低E偏振器212—起使用。当反射性偏振器210和低E偏振器212被使用时，可以选择具有合适反射比量的反射性偏振器以及选择具有能够给予期望外观的效率的低E偏振器。图3是示出在构造A和构造B中与IT0区相比较，隔离区中的反射比百分比的图形，其中构造A是图2中没有反射性偏振器210和低E偏振器212的结构，构造B是图2中具有反射性偏振器210和低E偏振器212的结构。在构造A中，IT0区中的反射比百分比大概是2%反射比，而在隔离区中，反射比百分比大约是0.5%。其导致在IT0区与隔离区之间的对比度为2/0.5或41，该对比度在IT0区与隔离区之间产生了不期望的外观视觉对比度。在构造B，图2中具有反射性偏振器210和低E偏振器212的结构中，在隔离区与IT0区中的反射比百分比提高了大约25%。这导致反射比百分比在IT0区中大约是27%并且在隔离区中大约是25.5%，其产生27/25.5、1.051的对比度。这导致在隔离区与IT0区之间基本上不可见的对比度，产生基本上一致的灰色或黑色外观。图4示出根据本发明实施例的制作移动电子设备方法的示例性流程图。在4100处，方法开始。在4200处，电容传感器被设置为具有包含未蚀刻掉部分和蚀刻掉部分的电极层以及具有在蚀刻掉部分中形成的隔离区。在4300处，分段式光学快门被设置在电容传感器的一侧上。光学快门包括夹在顶部吸收偏振器与底部吸收偏振器之间的液晶层，并且包括在液晶层与底部吸收偏振器之间设置的反射比增加元件。在4400处，选择反射比增加元件的反射比，以减少通过未蚀刻掉部分的反射比与通过蚀刻掉部分的反射比的比率，以得到在关闭状态下用户界面基本一致的外观。在4500处，过程结束。虽然上述描述包含特定细节，但是它们不以任何方式理解为对权利要求的限制。本发明所描述的实施例的其他构造也是本发明范围的一部分。因此，本发明仅由附加的权利要求和其合法等价物限定，而不是任何给出的特定示例。权利要求一种具有用于接收触摸输入的用户界面的移动电子设备，包括电容传感器，所述电容传感器具有包含未蚀刻掉部分和蚀刻掉部分的电极层，以及具有在蚀刻掉部分中形成的隔离区；以及分段式光学快门，所述分段式光学快门被设置在所述电容传感器的一侧上，所述光学快门包括夹在顶部吸收偏振器与底部吸收偏振器之间的液晶层，以及包括在所述液晶层与所述底部吸收偏振器之间设置的反射比增加元件其中，选择反射比增加元件的反射比，以减少通过所述未蚀刻掉部分的反射比与通过所述蚀刻掉部分的反射比之间的比率，以得到在关闭状态下所述用户界面基本一致的外观。2.如权利要求1所述的移动电子设备，其中，反射比增加元件是反射性偏振器。3.如权利要求2所述的移动电子设备，其中，所述反射性偏振器是双倍增亮膜(DBEF)偏振器。4.如权利要求1所述的移动电子设备，进一步包括低效率偏振器，所述低效率偏振器被设置在所述液晶层与所述反射比增加元件之间。5.如权利要求4所述的移动电子设备，其中，所述低效率偏振器的效率被选择成对所述用户界面赋予所期望的灰色外观。6.如权利要求1所述的移动电子设备，其中，所述液晶层是扭曲向列液晶层。7.如权利要求1所述的移动电子设备，其中，所述移动电子设备是移动电话、蜂窝电话、无线电台、便携式计算机、膝上型计算机、MP3播放器和卫星电台中的一种。8.—种制造移动电子设备的方法，所述移动电子设备具有用于接收触摸输入的用户界面，所述方法包括设置电容传感器，所述电容传感器具有包含未蚀刻掉部分和蚀刻掉部分的电极层以及具有所述在蚀刻掉部分中形成的隔离区；在所述电容传感器的一侧上设置分段式光学快门，所述光学快门包括夹在顶部吸收偏振器与底部吸收偏振器之间的液晶层，并且包括在所述液晶层与所述底部吸收偏振器之间设置的反射比增加元件；以及选择反射比增加元件的反射比，以减少通过所述未蚀刻掉部分的反射比与通过所述蚀刻掉部分的反射比的比率，以得到在关闭状态下用户界面基本一致的外观。9.如权利要求8所述的方法，其中所述反射比增加元件是反射性偏振器。10.如权利要求9所述的方法，其中所述反射性偏振器是双倍增亮膜(DBEF)偏振器。11.如权利要求8所述的方法，进一步包括在所述液晶层与所述反射比增加元件之间设置低效率偏振器。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述低效率偏振器的效率被选择为对用户界面赋予所期望的灰色外观。13.如权利要求18所述的方法，其中，所述液晶层是扭曲向列液晶层。14.如权利要求8所述的方法，其中，所述移动电子设备是移动电话、蜂窝电话、无线电台、便携式计算机、膝上型计算机、MP3播放器和卫星电台中的一种。15.一种具有用于接收触摸输入的用户界面的装置，包括电容传感器，所述电容传感器具有包含未蚀刻掉部分和蚀刻掉部分的电极层，并且具有在所述蚀刻掉部分中形成的隔离区；以及顶部吸收偏振器，所述顶部吸收偏振器被设置在所述电容传感器的一侧上；液晶层，所述液晶层被设置在所述顶部吸收偏振器的与所述电容传感器相对的一侧上；反射比增加元件，所述反射比增加元件被设置在所述液晶层的与所述顶部吸收偏振器相对的一侧上；以及底部吸收偏振器，所述底部吸收偏振器被设置在所述反射比增加元件的与所述液晶层相对的一侧上，其中，所述反射比增加元件的反射比被选择以减少通过所述未蚀刻掉部分的反射比与通过所述蚀刻掉部分的反射比之间的比率，以得到在关闭状态下用户界面基本一致的外观。16.如权利要求15所述的装置，其中，反射比增加元件是反射性偏振器。17.如权利要求16所述的装置，其中，所述反射性偏振器是双倍增亮膜(DBEF)偏振器。18.如权利要求15所述的装置，进一步包括低效率偏振器，所述低效率偏振器被设置在所述液晶层与所述反射比增加元件之间。19.如权利要求18所述的装置，其中，所述低效率偏振器的效率被选择为对用户界面赋予所期望的灰色外观。20.如权利要求15所述的装置，其中，所述装置是移动电话、蜂窝电话、无线电台、便携式计算机、膝上型计算机、MP3播放器和卫星电台中的一种。全文摘要一种具有用于接收触摸输入的用户界面的移动电子设备和相应的方法。该移动电子设备，包括电容传感器和在电容传感器的一侧上设置的分段式光学快门，电容传感器具有包含未蚀刻掉部分和蚀刻掉部分的电极层并且具有在蚀刻掉部分中形成的隔离区，光学快门包括夹在顶部吸收偏振器与底部吸收偏振器之间的液晶层并且包括在液晶层与底部吸收偏振器之间设置的反射比增加元件。反射比增加元件的反射比被选择，以减少通过未蚀刻掉部分的反射比与通过蚀刻掉部分的反射比之间的比率，以得到在关闭状态下用户界面基本一致的外观。文档编号H04B1/40GK101849364SQ200880115062公开日2010年9月29日申请日期2008年10月24日优先权日2007年11月9日发明者大卫·迈克尔·埃米格,庄志明申请人:摩托罗拉公司