[发明专利]物理力电容式触摸传感器

说明书

本发明涉及一种物理力电容式触摸传感器，所述物理力电容式触摸传感器包括衬底上的电容式传感器元件、所述电容式传感器元件上方的物理可变形电绝缘间隔件及所述物理可变形电绝缘间隔件上方的导电可变形平面。可将保护性可变形带放置在所述导电可变形平面上方以提供针对物理及天气保护的环境密封件，但所述保护性可变形带对所述电容式触摸传感器的操作并非必需的。在所述电容式触摸传感器中通过一(多个)透光层实现背光照明。当将所述导电可变形平面朝向所述电容式触摸传感器元件移位时，所述电容式触摸传感器元件的电容值改变，且可检测所述改变并将所述改变用作致动信号。

相关专利申请案

本申请案为2012年5月10日申请的第13/468,504号美国专利申请案的部分接续申请案；第13/468,504号美国专利申请案为2010年5月26日申请的第12/787,474号美国专利申请案的接续申请案；第12/787,474号美国专利申请案主张2009年9月1日申请的第61/238,718号美国临时专利申请案的优先权。

本申请案为2009年9月9日申请的第12/556,191号美国专利申请案的部分接续申请案；第12/556,191号美国专利申请案主张2008年10月27日申请的第61/108,648号美国临时专利申请案的优先权。所述所有申请案中的内容是据此出于所有目的而以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及电子电容式触摸传感器，例如，按键、按钮、滑块、旋转等等；且更特定来说，涉及一种更安全的电容式触摸传感器，其在激活期间在所述触摸传感器上需要物理力且进一步屏蔽所述传感器以免于因用户的无意接近而造成无关的不需要的激活。

背景技术

电容式触摸传感器用作电子设备(例如，计算器、电话、收银机、汽油泵等等)的用户界面。当物体(例如，用户指尖)造成电容式触摸传感器的电容改变时，通过电容式触摸传感器的电容的改变而激活电容式触摸传感器(控制指示激活的信号)。参看图1，描绘整体上由数字100表示的现有技术电容式触摸传感器。现有技术电容式触摸传感器100包括衬底102、传感器元件112及保护性覆盖物108(例如，玻璃)。当用户指尖110极接近于传感器元件112时，传感器元件112的电容值改变。电子地处理此电容改变(未展示)以便由用户(仅展示其指尖110)产生指示电容式触摸传感器100激活的信号。保护性覆盖物108可用以保护传感器元件112且用于传感器100的标记。

可能会因水、油、泥及/或食物产品(例如，番茄酱及芥末)而造成与传感器100的适当操作共存的问题，即，误触发激活或抑制其期望激活。当金属物体(未展示)极接近于传感器元件112且造成其非期望激活时也存在问题。当存在以矩阵(例如，数字及/或绘图布置)而布置的多个传感器100时，因为用户指尖110或用户的手的其它部分(未展示)极接近，所以传感器100中的预期传感器的激活可造成一(多个)相邻传感器100不理想地致动。当触摸预期传感器100时，可造成一个以上传感器100的此多激活，且用户的手的部分也足够靠近邻近的相邻传感器100以用于其激活。

每一电容式触摸传感器按键或按钮包括衬底上的电容式传感器、电容式触摸传感器上方的薄电介质间隔件层，及薄电介质间隔件层上方的可变形金属目标层(例如，按键或按钮)。当按下可变形金属目标层时，电容式传感器的电容值改变(增加)。此电容值改变被检测且用以指示按键或按钮已被按压。然而，所存在的问题为，可变形金属目标层为不透光的，且因此阻碍其背光照明。针对电容式触摸传感器设计的现有公布解决方案为机械地极薄的。它们依赖于小于约50微米厚的简单平坦间隔件层及用于目标的连续导电金属薄板，其并不允许光穿过。

发明内容

由本文中揭示的电容式触摸传感器解决前述问题且实现其它及另外益处。