[发明专利]用于采用中间屏蔽电极层的力和接近性感测的设备和方法

说明书

方法、系统和设备被描述以供与电子系统一起使用。所述设备包括：具有输入表面和第一多个传感器电极的可弯曲部件；与所述可弯曲部件间隔开的支撑衬底；安置在第二衬底上的第二多个传感器电极；安置在所述可弯曲部件与所述支撑衬底之间的间隔层，所述间隔层被配置成响应于施加到所述输入表面的力而局部变形；以及安置在所述第一多个传感器电极与所述第二多个传感器电极之间的屏蔽电极层。

技术领域

本发明总体上涉及电子设备，并且更具体地涉及力使能的传感器设备以及将传感器设备用于产生用户界面输入。

背景技术

包括接近传感器设备（通常也被称为触摸板或触摸传感器设备）的输入设备被广泛用在各种各样的电子系统中。接近传感器设备典型地包括常常通过表面划界的感测区，接近传感器设备在该感测区中确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可以被用来为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常被用作较大型的计算系统的输入设备（诸如集成在笔记本或桌上型计算机中的或者作为笔记本或桌上型计算机外围设备的不透明触摸板）。接近传感器设备还常常被用在较小型的计算系统中（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）。

接近传感器设备可以被用于使能对相关联的电子系统的控制。例如，接近传感器设备常常被用作较大型的计算系统的输入设备，包括笔记本计算机和桌上型计算机。接近传感器设备还常常被用在较小型的系统中，包括：手持系统，诸如个人数字助理（PDA）、远程控制器以及诸如无线电话和文本消息系统的通信系统。接近传感器设备越来越多地被用在媒体系统中，诸如CD、DVD、MP3、视频或其他媒体记录器或播放器。接近传感器设备可以与同它相互作用的计算系统集成或作为同它相互作用的计算系统的外围设备。

目前已知的输入设备除了确定与输入设备的感测区相互作用的输入对象的位置信息之外还具有检测所施加的力的能力。然而，在一些力/触摸输入设备中，在所施加的力期间力感测和触摸感测电极可相互作用。力接收器与触摸接收器的这种交叉耦合使得在输入表面由于所施加的输入对象而经历偏转的情况下难以准确地定位输入对象（例如手指）。这些因素限制目前已知的力使能输入设备的灵活性和可用性。因此需要全跨越电容图像传感器，在其中触摸图像在输入表面的偏转期间保持与力图像独立。

发明内容

本发明的实施例提供一种促进提高的设备可用性的设备和方法。该设备和方法通过在发射器和接收器电极层之间安置屏蔽电极层来提供提高的用户界面功能性。以这种方式，可从触摸信号有效地移除输入表面偏转的作用。

更具体地，在一个实施例中，传感器层叠包括：具有发射电极和触摸接收器电极的第一层、具有被配置成使触摸图像独立于所施加的压力的屏蔽电极的第二层以及具有力接收器电极的第三层，其中在第二层和第三层之间插入可压缩介电层。通过将屏蔽电极的几何形状与触摸接收器的几何形状相匹配，屏蔽电极层：i）阻止触摸接收器在偏转期间与力接收器相互作用；以及ii）允许公共发射器电极在偏转期间与力接收器相互作用。

此外，可仅使用单根电线来将屏蔽电极层保持在恒定电压电位，例如保持在基准或系统接地。

附图说明

在下文中将结合附图描述本发明的优选示例性实施例，其中相似的命名表示相似的元件，并且：

图1是根据本发明的一个实施例的包括输入设备和处理系统的示例性电子系统的框图；

图2是根据本发明的一个实施例的示例性处理系统的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的具有顶部电极层、底部电极层以及它们之间的屏蔽电极层的力使能触摸传感器的横截面视图；

图4A是图3的顶部电极层的俯视图，其示出根据本发明的一个实施例的触摸接收器电极的第一子集和发射器电极的第二子集；

图4B是图3的屏蔽电极层的俯视图，其展示根据本发明的一个实施例的总体上类似于图4A的触摸接收器电极的几何结构；