專利名稱：電容式感測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容式感測(cè)裝置，并且特別地但非專門地涉及包括用于照明的光導(dǎo) 的電容式感測(cè)裝置。該電容式感測(cè)裝置在觸敏顯示器中得到特定應(yīng)用。
背景技術(shù)：
觸敏開關(guān)正成為在用于增強(qiáng)的人機(jī)界面的電子產(chǎn)品中非常有吸引力、高增值的 特征。一些觸敏開關(guān)通過產(chǎn)生并測(cè)量投射到感測(cè)墊上的空氣中的電場(chǎng)工作，并且它們被 稱為電容式開關(guān)。來自于專門設(shè)計(jì)的微芯片的電場(chǎng)信號(hào)被傳送過電路板并從電容式傳感 器墊、在電路板上方被投射出。干擾在傳感器墊上方的電場(chǎng)的對(duì)象，例如手指，通過微 芯片中的測(cè)量被記錄，并且該對(duì)象的存在的感測(cè)提供免觸摸或非常輕的觸摸啟動(dòng)功能。 電容式開關(guān)方法的限制之一是，當(dāng)啟動(dòng)已經(jīng)發(fā)生——例如“點(diǎn)擊”機(jī)械開關(guān)時(shí)不存在直 接用戶反饋。因此，通常需要提供關(guān)于啟動(dòng)和開關(guān)狀態(tài)的用戶反饋的系統(tǒng)級(jí)方法。指示 啟動(dòng)和狀態(tài)的一種方法是使用光。圖形圖標(biāo)的照明和顏色變化通常是優(yōu)選的且最有吸引 力的解決方案。關(guān)于包括電容式開關(guān)的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的技術(shù)挑戰(zhàn)之一是使光處于傳感器墊區(qū)域以 上或周圍。這是因?yàn)殡娮痈櫤托盘?hào)可能干擾電容感測(cè)場(chǎng)。例如，使驅(qū)動(dòng)電致發(fā)光薄膜 的高壓AC (交流)場(chǎng)處于感測(cè)墊旁是有問題的。傳統(tǒng)的方法是由例如ITO (銦錫氧化物) 的材料在基底上產(chǎn)生透明的電容式感測(cè)墊，并且然后從后部背光開關(guān)。光源可在透明電 極的后面被使用以通過電容式開關(guān)區(qū)域發(fā)光并照明電容式開關(guān)區(qū)域。使用透明的電容式感測(cè)墊增加將在獨(dú)立基底上的透明墊電力地且機(jī)械地連接于 被安裝在傳統(tǒng)印刷電路板上的電容式傳感器芯片的成本和難度。術(shù)語“透明的”和“不透明的”是指在由被包含在電容式感測(cè)裝置內(nèi)的光源產(chǎn) 生的光的波長(zhǎng)處該裝置的組件的光學(xué)特性。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種電容式感測(cè)裝置，包括電容式傳感器，其提供用于從電容式感測(cè)區(qū)產(chǎn)生電容式感測(cè)場(chǎng)的工具；光源；以及光導(dǎo)，其包括光散射工具，其中光源被隔開遠(yuǎn)離電容式感測(cè)區(qū)，以及光導(dǎo)被配置為將光從光源導(dǎo)向到光散 射工具，光散射工具大體上被放置在電容式感測(cè)區(qū)處。通過將光源配置為被隔開遠(yuǎn)離電容式感測(cè)區(qū)，減輕光源與電容式感測(cè)場(chǎng)之間的 干擾作用。優(yōu)選地，光導(dǎo)被配置為大體上通過光導(dǎo)內(nèi)的內(nèi)部反射傳輸來自光源的光。最優(yōu)選地，光源被安裝在基底的第一表面上。可選地，光導(dǎo)包括用于接收光源的開口。
優(yōu)選地，光導(dǎo)包括透明的塑料注射成型或機(jī)加工的光導(dǎo)。優(yōu)選地，光源是側(cè)面或邊緣發(fā)射光源。優(yōu)選地，光源是發(fā)光二極管。優(yōu)選地，光散射工具包括注射成型、微成型、模壓或印刷的光散射工具。優(yōu)選地，光散射工具是白色的，或者可選擇地是透明的。優(yōu)選地，在光導(dǎo)的第一表面上提供印刷圖形層，產(chǎn)生的電容式感測(cè)場(chǎng)通過印刷 圖形層離開裝置。印刷圖形層優(yōu)選地是在一個(gè)或多個(gè)表面上帶有油墨的丙烯酸、聚酯纖 維、聚碳酸酯或其它塑料的薄片。優(yōu)選地，裝置包含多個(gè)電容式傳感器，每個(gè)傳感器被分配用于特定的鍵或開關(guān) 功能。可選地，裝置包含多個(gè)光導(dǎo)，這些光導(dǎo)用于將光從多個(gè)光源獨(dú)立地導(dǎo)向到多個(gè) 電容式傳感器的每個(gè)電容式感測(cè)區(qū)。優(yōu)選地，光分離器被用于分離每個(gè)電容式感測(cè)區(qū)。該配置被用于產(chǎn)生分段的觸 敏顯示器。優(yōu)選地，光分離器是腔特征，其可由例如聚酯纖維的不透明的聚合物制成。可選地，基底包括不透明基底。在這些實(shí)施方式中，光導(dǎo)被放置在不透明基底 上以使在不透明基底和光導(dǎo)之間存在空隙是優(yōu)選的?？蛇x地，空隙具有小于或等于0.1mm的厚度。不透明基底可包括印刷電路板?？蛇x地，印刷電路板包括FR4(阻燃劑4)印刷 電路板?？蛇x地，覆層(cladding layer)位于光導(dǎo)與不透明基底之間，覆層具有形成光導(dǎo) 的材料的較低折射率。可選地，覆層具有小于或等于0.1mm的厚度?？障逗?或覆層的包括提供通過光源光導(dǎo)的大體上均勻的照明。優(yōu)選地，電容式感測(cè)區(qū)還位于不透明基底的第一表面上。優(yōu)選地，光散射工具位于光導(dǎo)的第二表面上，第二表面是與光導(dǎo)的第一表面相 對(duì)?？蛇x地，基底包括透明基底。在該實(shí)施方式中，透明基底的折射率118大于或等 于光導(dǎo)的折射率ng是優(yōu)選的。通過以這種方式配置折射率ns和ng提供通過光源光導(dǎo)的 大體上均勻的照明。優(yōu)選地，光源、光導(dǎo)和透明基底被配置為形成集成光導(dǎo)?？蛇x地，電容式感測(cè)區(qū)位于透明基底的第二表面上，第二表面是與透明基底的 第一表面相對(duì)的?？蛇x地，電容式感測(cè)區(qū)包括透明電極。優(yōu)選地，透明電極位于透明基底的第一 表面上。在該實(shí)施方式中，透明電極可形成集成光導(dǎo)的一部分?？蛇x擇地，透明電極位于透明基底的第一表面上。優(yōu)選地，光散射工具位于透明基底的第二表面上。可選地，光散射工具與在透明基底的第二表面上的電容式感測(cè)工具集成。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種觸敏顯示器，其包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電容式感測(cè)裝置。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種電容式感測(cè)裝置，包括電容式傳感器，其提供用于從電容式感測(cè)區(qū)產(chǎn)生電容式感測(cè)場(chǎng)的工具；光源；光導(dǎo)，其包括光散射工具；以及不透明基底，其中光源被隔開遠(yuǎn)離電容式感測(cè)區(qū)，以及光導(dǎo)被配置為將光從光源導(dǎo)向到光散 射工具，光散射工具大體上被放置在電容式感測(cè)區(qū)處，以及光導(dǎo)被放置在不透明基底上 以使在不透明基底與光導(dǎo)之間存在空隙。本發(fā)明的第三方面的實(shí)施方式可包括本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選的或可選的特 征，反之亦然。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種電容式感測(cè)裝置，包括電容式傳感器，其提供用于從電容式感測(cè)區(qū)產(chǎn)生電容式感測(cè)場(chǎng)的工具；光源；光導(dǎo)，其包括光散射工具；以及透明基底，其中光源被隔開遠(yuǎn)離電容式感測(cè)區(qū)，以及光導(dǎo)被配置為將光從光源導(dǎo)向到光散 射工具，光散射工具大體上被放置在電容式感測(cè)區(qū)處，以及透明基底的折射率^大于或 等于光導(dǎo)的折射率ng。本發(fā)明的第四方面的實(shí)施方式可包括本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選的或可選的特 征，反之亦然。附圖的簡(jiǎn)要描述依據(jù)閱讀下述示例性的實(shí)施方式的詳細(xì)描述并且參照附圖，本發(fā)明的方面和優(yōu) 點(diǎn)將變得明顯，其中

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電容式感測(cè)裝置的側(cè)視圖；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括雙面不透明基底的電容式感測(cè)裝置的側(cè) 視圖；圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括透明基底的電容式感測(cè)裝置的側(cè)視圖； 以及圖4顯示包括透明基底的電容式感測(cè)裝置的可選實(shí)施方式的側(cè)視圖。在下面的描述中，貫穿說明書和附圖的相似部件由相同的參考數(shù)字標(biāo)記。附圖 不必按比例繪制，并且某些部件的比例已經(jīng)被放大以更好地示出本發(fā)明的實(shí)施方式的細(xì) 節(jié)和特征。詳細(xì)描述本發(fā)明的電容式感測(cè)裝置把光源設(shè)置在電容式感測(cè)墊或區(qū)域的頂部上。然而， 因?yàn)殡娙菔介_關(guān)基于在電容式感測(cè)墊上方的投射電場(chǎng)，因此如果任意光源功率連接被直 接放置在頂部上，那么任意光源功率連接將干擾所投射的電場(chǎng)并且干擾感測(cè)操作。這對(duì) 于在其內(nèi)部光在磷薄膜中產(chǎn)生并且存在在100V的區(qū)域內(nèi)的交流信號(hào)的電致發(fā)光薄膜尤其 如此。
本發(fā)明通過在電容式感測(cè)場(chǎng)的普通區(qū)域上提供來自均勻光源的光導(dǎo)解決該問 題。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，大量光導(dǎo)設(shè)備是已知的。這些設(shè)備被用于包括照明、背 光、標(biāo)記和顯示目的的功能范圍。一般地，這些設(shè)備由注射成型或機(jī)加工的透明塑料組 件構(gòu)造，其中例如熒光燈或多個(gè)LED的光源通過在透明的塑料組件的邊緣處機(jī)械連接的 方式被集成。這些設(shè)備的實(shí)施例由PCT公開號(hào)為W02005/101070的申請(qǐng)人提供。參照?qǐng)D1，示出電容式感測(cè)裝置10，其包括以印刷電路的形式的不透明基底 12、都安裝在不透明基底12的第一表面上的電容式傳感器14和光源18、光導(dǎo)16、位于 光導(dǎo)16的第一表面上的印刷圖形層22和位于光導(dǎo)16的第二表面上的光散射工具20。圖 1的電容式感測(cè)裝置10可包括觸敏顯示器的一部分。基底12、光導(dǎo)16和印刷圖形層大 體上全部是平面的。在目前描述的實(shí)施方式中的電容式傳感器14包括經(jīng)由位于不透明基底12的第 一表面上的軌跡連接于其它相關(guān)的電容式感測(cè)電子設(shè)備的電容式感測(cè)墊。電容式感測(cè)墊 一般是0.1mm左右厚并由例如10銅的金屬制成，并且位于電路板的頂部上，在該實(shí)施例 中，電路板為基底12。電路板一般由FR4(阻燃劑4)或聚酰亞胺制成，并且其厚度為 0.1mm至2mm。在當(dāng)前描述的實(shí)施方式中，基底12不需要為透明的或者具有包含在其 中的孔，以使光從基底后方通過。一般小于0.1mm的空隙24被配置在電容式感測(cè)墊14和光導(dǎo)16之間?？障?4 防止在不透明基底12的第一表面上的電路或由本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用以結(jié)合基底的粘 合劑等干擾在光導(dǎo)16中的光傳輸。因此，由光源18產(chǎn)生的光有效地通過光導(dǎo)16傳播， 如下面更詳細(xì)地描述，從而穿過光導(dǎo)16的照明也如此，并且由此電容式感測(cè)墊14大體上 是均勻的?？蛇x擇地，低折射率的覆層材料可位于電容式感測(cè)墊14和周圍的電路板區(qū)與光 導(dǎo)16之間。該覆層材料可將這些層機(jī)械地而非光學(xué)地連接在一起。如果在光導(dǎo)與覆層 之間的折射率差是足夠的(一般地>0.1)，那么光導(dǎo)內(nèi)的光的導(dǎo)向不會(huì)受電容式感測(cè)墊和 周圍的表面區(qū)的干擾，并且大部分光的全內(nèi)反射條件被維持。在這些情況下，只有光散 射工具20干擾導(dǎo)光。覆層具有小于或等于0.1mm的厚度是優(yōu)選的。電容式感測(cè)場(chǎng)26從電容式感測(cè)墊14通過光導(dǎo)16和印刷圖形層22發(fā)出。電容 式感測(cè)場(chǎng)26是由電容式感測(cè)墊14產(chǎn)生的電場(chǎng)。進(jìn)入電容式感測(cè)場(chǎng)26的對(duì)象產(chǎn)生可檢測(cè) 的電場(chǎng)方面改變，其一般是在電容式感測(cè)墊14的介電常數(shù)方面的改變。優(yōu)選地，光源18是側(cè)面或邊緣發(fā)射光，并且一般是LED，例如Stanley TW1145 LED。優(yōu)選地，光源18插入光導(dǎo)16中的適當(dāng)?shù)拈_口中，例如孔或凹槽。光導(dǎo)16包括 呈現(xiàn)大于空氣的折射率113的折射率 (例如1.51)的材料(例如丙烯酸酯或聚碳酸酯)， 或者如果呈現(xiàn)覆層，那么在該實(shí)施例中使用全內(nèi)反射原則將來自越過電路板的平面的光 源18的光傳輸至電容式感測(cè)墊位置。光散射工具20位于電容式感測(cè)墊14上方的光導(dǎo)16 的第二表面上，并且一般是白色的或透明的注射成型、微成型、模壓或印刷的表面光學(xué) 特征。光散射工具20干擾光導(dǎo)16內(nèi)的光的全內(nèi)反射以使光經(jīng)由印刷圖形層22的半透明 或透明部分離開。在該情況下是腔層特征的光分離器28可選地將不同的電容式感測(cè)墊14與相應(yīng)的 光導(dǎo)16隔離。在該實(shí)施例中，這些腔層特征一般是小于1mm厚，其是與光源18的高度可比較的厚度，并且可由聚酯纖維或其它不透明的聚合物制成。印刷圖形層22可包含由 發(fā)射光30照明的圖標(biāo)。印刷圖形層22—般為帶有形成圖形或圖標(biāo)圖案的印刷油墨層的小于0.1mm厚 度的丙烯酸、聚酯纖維、聚碳酸酯或聚合物的透明聚合物薄層。印刷油墨層可為不透明 的，其意味著在沒有印刷油墨的地方，光30通過印刷圖形層22被發(fā)射。印刷圖形層22 還可以是部分透明的，并且在該情況下，發(fā)射光30的顏色可受到印刷圖形層22上印刷的 油墨的顏色影響。通過印刷圖形層22的典型亮度在10Cd/m2至10000Cd/m2的等級(jí)。還發(fā)現(xiàn)，用于彩色的或白色的反射油墨的電容式感測(cè)裝置10的可視外觀存在于 電容式感測(cè)墊14的表面上，即位于電容式感測(cè)墊14與光導(dǎo)16之間是有利的。由于上面 詳述的原因，該反射層不會(huì)與光導(dǎo)16產(chǎn)生物理接觸從而保留空隙24是重要的。圖2顯示電容式感測(cè)裝置10的又一實(shí)施方式，如前所述，該電容式感測(cè)裝置10 包括在不透明基底12的第一表面上的電容式感測(cè)墊14、與也位于不透明基底12的第一 表面上的光導(dǎo)16耦合的光源18、位于光導(dǎo)16的第二表面上的光散射工具20、光分離器 28、在光導(dǎo)16的第一表面上的印刷圖形層22和在電容式感測(cè)墊14的頂部與光導(dǎo)16的底 部之間的空隙24。在該實(shí)施例中，電容式感測(cè)裝置10的電容式傳感器包括電容式感測(cè)墊14和電 容式感測(cè)芯片32，例如由量研科技集團(tuán)(Quantum Research Group)、Cypress半導(dǎo)體或 Freescale半導(dǎo)體提供的那些。電容式感測(cè)芯片32位于不透明基底12的第二表面上，并 且經(jīng)由從不透明基底12的一側(cè)至另一側(cè)的通孔連接34被連接到電容式感測(cè)墊14。在圖2中所示的電容式感測(cè)裝置10的操作與上面連同圖1的實(shí)施方式所描述的 電容式感測(cè)裝置的操作相似。再者，來自電容式感測(cè)墊14的電容式感測(cè)場(chǎng)26和來自光 散射工具20的光30被配置以通過印刷圖形層22離開。應(yīng)注意到，空隙24b也在光導(dǎo)16 與印刷圖形層22之間存在，以便進(jìn)一步改善橫過光導(dǎo)16的長(zhǎng)度來自光源18的照明的均 勻性。圖3顯示電容式感測(cè)裝置10的又一實(shí)施方式，其中透明基底36被用于安裝電容 式感測(cè)墊14和光源18所需的電軌道37。這是通過將所需的電軌37印刷在透明基底36 上實(shí)現(xiàn)的。在當(dāng)前所描述的實(shí)施方式中，光源18位于透明基底36的第一表面上，而電 容式傳感器14和光散射工具20位于透明基底36的第二、相對(duì)的表面上。為了維持橫過光導(dǎo)16的長(zhǎng)度來自光源18的照明的均勻性，透明基底36的折射 率118大于或等于光導(dǎo)的折射率ng是優(yōu)選的。例如，透明基底36可包括厚度0.1mm左右、 具有折射率ns為1.5至1.6的聚酯纖維或聚碳酸酯薄膜。在當(dāng)前所描述的實(shí)施方式中，光散射工具20和電容式感測(cè)墊14被組合并且位于 透明基底36的第二表面上的相同位置處。用該結(jié)構(gòu)，不需要空隙或覆層以阻止干擾光導(dǎo) 16中的光的基底36上的電路，如上所述。此外，現(xiàn)在可采用集成光導(dǎo)40，其中集成光 導(dǎo)40包括安裝光源18的在第一表面44上的透明基底36，以及被配置為將光源18封 裝在該第一表面上的光導(dǎo)16。采用集成光導(dǎo)40提供對(duì)光源18的增強(qiáng)機(jī)械保護(hù)，同時(shí)提 高光進(jìn)入光導(dǎo)16的光學(xué)耦合。圖4顯示電容式感測(cè)裝置10的可選擇的實(shí)施方式的側(cè)視圖，其還包括集成光導(dǎo) 40。在該實(shí)施方式中，電容式傳感器14包括透明電極45，其被連接到已經(jīng)被印刷在透明基底36的第一表面44上的非透明電軌道37。光源18也位于第一表面44上，并且被連 接到透明電軌道37的第二部分。在當(dāng)前所描述的實(shí)施方式中，光導(dǎo)16現(xiàn)在被配置為將 光源18和電容式傳感器14的至少透明電極45封裝在該第一表面44上。為了維持來自 橫過光導(dǎo)16的長(zhǎng)度的光源18的照明的均勻性，透明基底36的折射率118大于或等于光導(dǎo) 16的折射率 是再次優(yōu)選的。透明電極45可包括銦錫氧化物、或其它透明印刷油墨，例如由Sumitomo Metal Mining Co., Ltd提供的那些、或?qū)щ娋酆衔?，例如PEDOT。非透明電軌道37可包括例 如銅或銀的金屬，或者例如來自Sun Chemical的26-8204的導(dǎo)電油墨(帶有金屬顆粒的聚 合物基質(zhì))。圖4所示的電容式感測(cè)裝置10的設(shè)計(jì)是，使透明電極45位于離開裝置的光30 的橫截面區(qū)域內(nèi)，同時(shí)光散射工具20位于透明基底36的外表面上。因?yàn)殡姌O45是透明 的，因此它的結(jié)構(gòu)將不會(huì)干擾通過光導(dǎo)16和透明基底36的組合結(jié)構(gòu)的光傳輸，從而這是 再次大體上是均勻的橫過光導(dǎo)16，但是將提供遞送電容式場(chǎng)26所需的電力結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)化電容式感測(cè)裝置10的制造過程是有利的，其中用于光源18和電容式傳感器 14的電軌道37均在設(shè)備的共同表面上，如上面所描述的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí) 到，透明電極45可以可選擇地位于光導(dǎo)16的第一表面46上，而沒有減損裝置的操作。如在此所描述的帶有光導(dǎo)工具的電容式感測(cè)裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是，通過印刷的光 導(dǎo)的光的遞送至圖標(biāo)區(qū)域使至光源10的電信號(hào)保持遠(yuǎn)離電容式感測(cè)墊并且避免電干擾。在一些實(shí)施方式中的空隙或覆層以及在其它實(shí)施方式中的透明基底的包括對(duì)于 光沿著光導(dǎo)的長(zhǎng)度傳播是有利的，從而維持來自橫過設(shè)備的長(zhǎng)度的光源18的照明的均勻 性。因此，對(duì)于觀察者，從設(shè)備處發(fā)射的光大體上呈現(xiàn)是均勻的。在此所描述的電容式感測(cè)裝置為具有吸引力和高價(jià)值的解決方案提供巨大的設(shè) 計(jì)自由和設(shè)計(jì)能力。例如，基于電容式開關(guān)的滑塊可利用改變彩虹效應(yīng)的具有吸引力的 連續(xù)色彩被構(gòu)造。設(shè)備構(gòu)造是耐用的且低成本的，具有非常低的加工要求。該方法可 被用于消費(fèi)者電子設(shè)備、家用電器、汽車、醫(yī)療和工業(yè)界面產(chǎn)品的廣泛的應(yīng)用中。在 此所描述的電容式感測(cè)設(shè)備使用光導(dǎo)以集成傳統(tǒng)LED或其它光源，使能薄板帶有分段的 光顯示。通過利用光源和與電容式感測(cè)墊分離隔開的關(guān)聯(lián)的電連接使光位于電容式感測(cè) 墊上，產(chǎn)生更高的性價(jià)比且更具吸引力的顯示器，其可以是小于1mm的厚度。此外， 設(shè)計(jì)具有更大的光學(xué)上的效率并且可連接到位于產(chǎn)品的其它位置處的傳統(tǒng)的、剛性的 FR4PCB。提出了本發(fā)明的前述描述用于說明和描述的目的，而不意指是窮舉的或?qū)⒈景l(fā) 明限制于所公開的精確形式。所描述的實(shí)施方式被選擇和描述以便最佳地解釋本發(fā)明的 原則及其實(shí)際應(yīng)用，以從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在各種實(shí)施方式中以及關(guān)于適合于預(yù) 期的特定使用的各種修改最佳地使用本發(fā)明。因此，進(jìn)一步的修改或改進(jìn)可被包括而沒 有背離由附加的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電容式感測(cè)裝置，包括電容式傳感器，其提供用于從電容式感測(cè)區(qū)產(chǎn)生電容式感測(cè)場(chǎng)的工具； 光源；以及光導(dǎo)，其包括光散射工具，其中所述光源被隔開遠(yuǎn)離所述電容式感測(cè)區(qū)，以及所述光導(dǎo)被配置為將光從所述光 源導(dǎo)向到所述光散射工具，所述光散射工具大體上被放置在所述電容式感測(cè)區(qū)處。
2.如權(quán)利要求1所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光導(dǎo)被配置為大體上通過所述光導(dǎo) 內(nèi)的內(nèi)部反射傳輸來自所述光源的光。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光源被安裝在基底的第一表面上。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光導(dǎo)包括用于接收 所述光源的開口。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光導(dǎo)包括透明的塑 料注射成型或機(jī)加工的光導(dǎo)。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光源是側(cè)面或邊緣 發(fā)射光源。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光源是發(fā)光二極管。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光散射工具包括注 射成型的、微成型的、模壓或印刷的光散射工具。
9.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光散射工具是白色 的，或者可選擇地是透明的。
10.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中一印刷圖形層設(shè)置在所 述光導(dǎo)的第一表面上，所產(chǎn)生的電容式感測(cè)場(chǎng)從所述印刷圖形層離開所述裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述印刷圖形層包括在一個(gè)或多個(gè)表 面上帶有油墨的丙烯酸、聚酯纖維、聚碳酸酯或其它塑料的薄片。
12.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述裝置包含多個(gè)電容 式傳感器，每個(gè)電容式傳感器被分配用于特定的鍵或開關(guān)功能。
13.如權(quán)利要求12所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述裝置包含多個(gè)光導(dǎo)，所述多個(gè)光 導(dǎo)用于將光從多個(gè)光源獨(dú)立地導(dǎo)向到所述多個(gè)電容式傳感器的每個(gè)電容式感測(cè)區(qū)。
14.如權(quán)利要求12或13中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中光分離器被用于分 離每個(gè)電容式感測(cè)區(qū)，該配置被用于產(chǎn)生分段的觸敏顯示器。
15.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光分離器包括腔特征。
16.如權(quán)利要求15所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述腔特征包括不透明的聚合物。
17.如權(quán)利要求3至16中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述基底包括不透明基底。
18.如權(quán)利要求17所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光導(dǎo)被放置在所述不透明基底上 以使空隙存在于所述不透明基底和所述光導(dǎo)之間。
19.如權(quán)利要求18所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述空隙具有小于或等于0.1mm的厚度。
20.如權(quán)利要求17至19中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中覆層位于所述光導(dǎo) 與所述不透明基底之間，所述覆層具有形成所述光導(dǎo)的材料的較低折射率。
21.如權(quán)利要求20所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述覆層具有小于或等于0.1mm的厚度。
22.如權(quán)利要求17至21中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述不透明基底包 括印刷電路板。
23.如權(quán)利要求22所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述印刷電路板包括阻燃劑4FR4印 刷電路板。
24.如權(quán)利要求17至23中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述電容式感測(cè)區(qū) 還位于所述不透明基底的第一表面上。
25.如權(quán)利要求17至24中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光散射工具位 于所述光導(dǎo)的第二表面上，所述第二表面是與所述光導(dǎo)的第一表面相對(duì)的。
26.如權(quán)利要求3至16中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述基底包括透明基底。
27.如權(quán)利要求26所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述透明基底的折射率ns大于或等于 所述光導(dǎo)的折射率ng。
28.如權(quán)利要求26或27中任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光源、所述光導(dǎo) 和所述透明基底被配置為形成集成光導(dǎo)。
29.如權(quán)利要求26至28中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述電容式感測(cè)區(qū) 位于所述透明基底的第二表面上，并且所述第二表面是與所述透明基底的第一表面相對(duì) 的。
30.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述電容式感測(cè)區(qū)包括 透明電極。
31.如權(quán)利要求30所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述透明電極位于所述透明基底的第一表面上。
32.如權(quán)利要求31所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述透明電極形成所述集成光導(dǎo)的一 部分。
33.如權(quán)利要求30所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述透明電極位于所述光導(dǎo)的第一表 面上。
34.如權(quán)利要求26至33中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光散射工具位 于所述透明基底的第二表面上。
35.如權(quán)利要求33或34中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置，其中所述光散射工具與 在所述透明基底的第二表面上的所述電容式感測(cè)工具集成。
36.一種觸敏顯示器，包括如權(quán)利要求1至35中的任一項(xiàng)所述的電容式感測(cè)裝置。
37.—種電容式感測(cè)裝置，包括電容式傳感器，其提供用于從電容式感測(cè)區(qū)產(chǎn)生電容式感測(cè)場(chǎng)的工具； 光源；光導(dǎo)，其包括光散射工具；以及 不透明基底，其中所述光源被隔開遠(yuǎn)離所述電容式感測(cè)區(qū)，所述光導(dǎo)被配置為將光從所述光源導(dǎo) 向到所述光散射工具，所述光散射工具大體上被放置在所述電容式感測(cè)區(qū)處，所述光導(dǎo) 被放置在所述不透明基底上以使在所述不透明基底與所述光導(dǎo)之間存在空隙。
38. —種電容式感測(cè)裝置，包括電容式傳感器，其提供用于從電容式感測(cè)區(qū)產(chǎn)生電容式感測(cè)場(chǎng)的工具； 光源；光導(dǎo)，其包括光散射工具；以及 透明基底，其中所述光源被隔開遠(yuǎn)離所述電容式感測(cè)區(qū)，所述光導(dǎo)被配置為將光從所述光源導(dǎo) 向到所述光散射工具，所述光散射工具大體上被放置在所述電容式感測(cè)區(qū)處，以及所述 透明基底的折射率118大于或等于所述光導(dǎo)的折射率ng。
全文摘要
描述了一種電容式感測(cè)裝置，該裝置包括用于裝置的照明的、具有光散射工具的光導(dǎo)。該裝置具有被安裝在基底上的電容式傳感器，該電容式傳感器提供用于產(chǎn)生從該裝置發(fā)出的電場(chǎng)的電容式感測(cè)區(qū)。光源被配置為經(jīng)由光導(dǎo)與光散射工具進(jìn)行光通信。該配置用于減輕在電容式傳感器與光源之間的干擾作用。當(dāng)采用不透明基底時(shí)，空隙位于基底與光導(dǎo)之間以提供橫過光導(dǎo)的大體上均勻的照明。在可選擇的實(shí)施方式中，光導(dǎo)的折射率ng和透明基底的折射率ns的適當(dāng)選擇提供相同的期望的均勻照明。電容式感測(cè)裝置在觸敏顯示器中得到特定應(yīng)用。
文檔編號(hào)G02B6/02GK102017415SQ200980116274
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者詹姆士·古爾雷 申請(qǐng)人:Led產(chǎn)品設(shè)計(jì)有限公司