專利名稱：接觸傳感器和接觸傳感器的操作方法
技術領域：
本申請涉及用于接觸檢測的裝置、接觸傳感器、觸敏顯示器、具有 接觸傳感器的多媒體設備以及用于操作此裝置的方法。
背景技術：
個人計算機和多媒體設備以及通信設備提供用戶界面(UI)用于與
用戶交互。用戶界面允許用戶根據其需要來操作設備。為了通過用戶界
面操作設備，需要提供輸入裝置。通過這些輸入裝置，用戶可以輸入諸 如簡單操作指令以及文字和數字的信息。
本技術領域已知的一種輸入設備為接觸面板，其已知為簡單、 容易攜帶、可靠且能夠輸入簡單操作指令以及文字和數字。已知不 同種類的接觸面板，例如，電阻型接觸面板、電容型接觸面板、電 磁型接觸面板、光學或聲學型接觸面板。
電阻型接觸面板使用布置在兩個隔開的導電層的上部基板或下 部基板上的電極來提供檢測電壓梯度。
當具有等位面的導電層的上部基板與導電件(即用戶手指或導 電觸筆)接觸或接近時，電容型接觸面板允許基于所產生的電壓改 變來檢測接觸點的位置。
電磁型接觸面板通過測量電子觸筆的線圏內所感應的電流來檢 測4妄觸點的位置。
使用電容型接觸面板限于導電的輸入設備。不導電的觸筆不允 許將信息輸入到電容型接觸面板中。電阻型接觸面板通常意欲用于 由觸筆使用，因為其分辨率高且以用戶手指操作這些可能提供不精 確輸入。另外，電阻型接觸面板需要較高力以感測接觸點，這減少 使用手指且對使用觸筆提供優勢。
發明內容
為了提供容易使用、多用途輸入設備，本申請提供一種裝置， 具有第一導電層(具有第一和第二電極)、第二導電層(具有第三 電極)、將第一導電層與第二導電層空間隔開的間隔物，該第一電
極布置成至少用于電容接觸;f企測，且第二和第三電極布置用于電阻 ^接觸一企測。
已經發現，組合電容和電阻接觸檢測增加接觸傳感器的使用狀 況。電阻接觸檢測提供筆使用的支持、為檢測的接觸點提供良好分 辨率且提供力識別。例如，可以以高空間分辨率定位接觸點。另夕卜， 將第一和第二導電層壓在一起的力可以是近似的。電容接觸傳感提 供感測多點接觸。另外，因為接近檢測是可能的，所以并非必需與 第 一導電層物理接觸。由于空間接近已經導致電容傳感器感測電位 的改變，所以接近檢測允許感測與第 一導電層空間接近的導電件(諸 如手指)。另外，由于電容接觸檢測需要在第一導電層上施加僅極 小力乃至不施加力，所以可以在用戶界面上以用戶的手指或手的簡 單移動"重擊"滾動條等。
提供僅第 一和第二導電層提供與已知接觸傳感器相比而言減少 的厚度、成本和復雜度的優點。在第一導電層上提供第二電極且在 第二導電層上提供第三電極可以允許僅通過用于連接第二和第三電 極的五條導線的電阻接觸傳感。當將第一導電層壓至第二導電層上 時，可以由第一導電層上的第二電極測量電壓梯度。電壓可能已經 由第二導電層上的第三電極施加，且在將層壓到一起時轉移至第一 導電層且進一步由第二電極感測。
根據一實施例，第一電極布置在第一導電層上的相對的位置處。
已經發現，在第一導電層施加有等位面的狀況下，電容接觸傳感最 佳。因此，第一電極可以并未空間定位成彼此靠近地布置在第一導 電層上的相對的位置處。
將第一電極布置在第一導電層的角提供在電極之間的最大空間距離。例如，當第一導電層具有矩形形狀時，第一電極可以為四個 電極且可以布置在第一導電層的四個角內。
第一導電層可以包括第一啟動子區域和至少第二啟動子區域。 例如，在第一啟動子區域中，可以顯示第一種應用(如圖標菜單等)， 而在第二啟動子區域中，可以提供重要鍵(諸如虛擬發送和結束鍵 等)。應了解，根據本申請的進一步變形，可以為類似或不同應用 提供兩個以上啟動子區域。
此外，根據實施例，第一電極可以布置在啟動子區域的至少一 者中，且第二電極可以布置在啟動子區域的至少一者中。在第一啟 動子區域中可能布置第一和第二電極用于電容和電阻接觸^T測，而 在第二啟動子區域中布置僅第 一 電極用于電容接觸檢測或僅第二電 極用于電阻接觸檢測。同樣可能的是，第一啟動子區域包含僅第一 電極且第二啟動子區域包含僅第二電極，或反之亦然。啟動子區域 內的特殊種類的電極的布置或不布置導致對顯示器的不同子區域中 的啟動的要求，在子區域內顯示的內容可以彼此不同。應理解，同 樣，所有啟動子區域可以包含第一和第二電極兩者。
另外，間隔物包含至少間隔物框架和至少若干間隔物點。間隔 物框架可以布置在導電層的邊緣。間隔物點可以布置在框架內。間
隔物點可以以;波此預定間距印在第二層上，其中該距離可以在1 mm 至50mm的范圍中。因此，間隔物可以包括5jim與100(im之間的直 徑，優選地為約40pm。可以確保第一和第二導電層之間的理想距離。 根據另外實施例，間隔物點可以布置使得至少第 一 啟動子區域 包含與第二啟動子區域不同的間隔物點密度。間隔物點密度(或換
言之，相鄰間隔物點之間的距離)可以在至少兩個啟動子區域之間 不同。用于電阻接觸檢測的特殊啟動子區域中所需要的啟動力取決 于間隔物點的密度。更明確地，間隔物點的密度越高，所需要的啟 動力越高。不同啟動子區域的靈敏度可以用容易的方式來設置，且 可以根據特殊啟動子區域內顯示的內容來調節。
第一導電層以及第二導電層可以為平面或彎曲。尤其是對于具有顯示器的用戶界面，第一和第二導電層為平面。例如，可將第一和第二導電層置放在顯示器前面。顯示器可以為平面以及第一和第二導電層也可以為平面。
第 一和第二導電層由間隔物空間隔開。可以將第 一和第二導電
層連同間隔物支撐在支撐平面(例如，玻璃或樹脂板)上，從而載運堆疊的第一和第二導電層和間隔物。還可能將間隔物點布置在導電層之間以保持其接觸而無需從外部施加力。可以將這些間隔物點布置在導電層的整個表面上。
為了在第一導電層上提供等位面，可以根據實施例對第一電極供應等電位。第一電極可以連接至施加相同電位的傳感器。因此，在第一導電層上，可以施加基本上等電位。此基本等電位允許接觸位置的精確測量。
向第 一 電極施加電位的傳感器還可以布置為根據實施例的電流傳感器。電流傳感器允許感測在電極內的電流改變。例如，當手指在與第一電極的每一個等距的點接觸第一導電層時，通過所有電極的電流相等且因此可以推斷出手指在與所有電極等距的點接觸第一導電層。例如，當通過電極中的一個的電流比通過另一個電極的電流高時，可以推斷出較靠近感測較高電流的電極接觸第 一導電層。通過感測第一導電層的所有電極的電流，可以推導出接觸第一導電層的精確位置。
為了允許電阻接觸傳感使用需要極少配線的第二電極，實施例提供第二電極作為僅一個電極。當使兩個導電層物理接觸時，第二電極可以位于第一導電層上且可以通過第二導電層的電位來感測感應至第一導電層上的電流。
為了避免第一電極的電容接觸傳感與第二電極的電阻接觸傳感之間的干擾，實施例提供布置第二電極使其與第一導電層上的第一電極空間隔開。避免干擾的另 一 種可能性可以是提供在電阻接觸傳感與電容接觸傳感的信號之間進行區別的算法。施加至用于兩種感測的層上的信號可以在結構方面不同，從而允許將其彼此區別。根據實施例，當將第二電極布置在第一電極的邊緣上時，由第 二導電層感應至第 一導電層上的電流的改進的測量是可能的。將電 極布置在角和邊緣上可以允許間隔物將第一和第二電極與第三電極 隔離以及將第 一 導電層與第二導電層隔離。間隔物可以布置成使得 其至少空間位于第 一與第二導電層之間的第 一 、第二和第三電極的 位置。
根據實施例，連接至第二電流傳感器的第二電極布置用于在第 一與第二導電層之間接觸時感測第二導電層上第三電極所施加的電
壓。第二電流傳感器可以測量通過第三和第二電極從第二導電層施 加至第一導電層上的電壓。在第二導電層上，第三電極所施加的電 位具有從電極中至少一個至電極中至少另一個的梯度。因此，等位 線(與第二導電層上的場力線垂直)界定等位面。通過這些等位線，
可以界定第二導電層上不同電位的電極之間的距離。
為了在第二導電層上提供允許精確位置檢測的電場，實施例提 供將第三電極布置在第二導電層上的相對的位置處。第二電極可以 包含布置在第一導電層的邊緣上的一個電極。對于電容接觸傳感而 言，需要將第一導電層上的至少四個電極與傳感器相連，從而導致 至少四條配線。電阻接觸傳感需要將第二和第三電極連接至傳感器， 從而導致另外至少五條配線。可能將第二電極用于電容與電阻接觸 檢測兩者。根據本申請的實施例的電容和電阻接觸傳感可能需要至 少九條配線以連接至傳感器。
#4居實施例，第二電極可以連4妄至布置用于感測電極內的電流 改變的第一電流傳感器。第二電極可以用于電容和電阻接觸檢測兩 者。第二電極可以是第一電極的一部分。第二電極可以是第一電極 中的至少一個。
根據實施例，在第一與第二導電層之間接觸時，第一電極或第 二電極或第一電極與第二電極兩者可以連接至布置用于選擇性感測 電極內的電流改變或由第二導電層上的第三電極施加的電壓的傳感 器。在第 一與第二導電層之間接觸時感測電極內的電流改變或由第二導電層上的第三電極施加的電壓之間的切換、排序等允許將至少第二電極用于電容與電阻接觸傳感兩者。
根據實施例，第一導電層比第二導電層大，從而使得電容接觸傳感的區域覆蓋電阻接觸傳感的區域。在此狀況下，可能要求僅在顯示區域上需要電阻輸入。電容測量可能仍擴展至顯示區域外部以提供額外滑塊或按鈕功能性。
為了允許遍及第一和第二導電層的整個表面的導電和電阻測量，實施例以相同形式提供第一和第二導電層。
為了電阻位置檢測，必需測量第一和第二導電層之間的接觸點的位置。例如，這可以通過首先測量第一方向(即，X方向)的纟妾觸
點的位置且隨后測量第二方向(即，y方向)的接觸點的位置來完成。鑒于此原因，可能有利于首先對第三電極的第一組供應第一電壓且對第三電極的第二組供應第二電壓，例如大量、接地或公共電壓。例如，第三電極的第一組電極可以布置在第二導電層的一個邊緣處的角中，且第二組電極可以布置在第二導電層的相對邊緣處。隨后，與電極之間的場力線垂直的等位線界定接觸點與第 一 組和第二組電極之間的距離。這可以允許測量x方向的位置。
對時間上隨后的另 一 組電極(布置在與第 一 組電極的邊緣垂直的邊緣上)供應相同電壓允許測量y方向的接觸點。當在布置在y方向的邊緣上的電極組與以時間上隨后次序(即，以秒的分數(即，毫秒)的間隔)在x方向布置的電極組之間切換時，可以在短時間內測量出4妾觸點的x和y坐標。
為了允許場力線基本上在x方向或y方向行進，可以對位于第一邊緣的角處的電極供應相同電壓，且隨后，對布置在與第一邊緣垂直的第二邊緣處的電極供應相同電壓。
為了允許以接觸傳感操作用戶界面，實施例提供第 一和第二導電層作為透明層。可以將透明層放置在顯示器(諸如，LCD或OLED顯示器、或LED顯示器或等離子體顯示器或任何其他顯示器)前面。
導電層必須使得其不會使布置在層上的電極短路。因此，導電
12層可以具有低電阻。同樣，導電層可能對于電容接觸傳感完全導電。
電容接觸4企測可能以高于每平方90 kOhm的電阻工作。同樣，層可 以具有每平方1至卯kOhm之間的電阻。層的電阻可以彼此不同。 根據實施例，這可以由制造第一和第二導電層的銦錫氧化物(ITO) 或銻錫氧化物(ATO)或類似材料提供。導電層可以為膜以及更剛 性材料，諸如玻璃(即，ITO涂布的玻璃)。
電容接觸傳感需要導電件(例如，手指)與第一導電層接近或 接觸。例如，第一導電層可以布置在第二導電層的頂部上，從而改 進電容接觸傳感。
為了允許良好電阻接觸傳感，當在層上時間壓力時，第一和第 二導電層必需彼此物理接觸。為了允許容易地將第一導電層壓至第 二導電層上，實施例提供第一導電層作為柔軟層。
為了避免第二導電層相對于第一導電層移位，實施例提供第二 導電層作為穩定層。穩定層可以為具有硬表面的層。
本申請的另一個方面為觸敏顯示面板，包含具有第一導電層(具 有第一和第二電極)、第二導電層(具有第三電極)、將第一導電 層與第二導電層空間隔開的間隔物的裝置，第 一 電極布置成至少用 于電容接觸檢測，第二和第三電極布置用于電阻接觸檢測。
本申請的另外方面為移動多媒體設備，包括存儲器、處理器、 顯示器以及具有第一導電層(具有第一和第二電極)、第二導電層 (具有第三電極)、將第一導電層與第二導電層空間隔開的間隔物 的裝置，第一電極布置成至少用于電容接觸檢測，第二和第三電極 布置用于電阻接觸檢測。
本發明的另外方面為一種方法，包含將第一電位施加至包含第 一電極的第一導電層上、將第二電位施加至包含第三電極的第二導 電層上、使用第一導電層上的第一電極提供電容接觸檢測以及使用 用于感測第一與第二導電層之間的接觸的布置在第一導電層上的至 少第二電極來提供電阻接觸檢測。
當對用于電容接觸傳感的導電層提供遍及其表面的等電位時，電容接觸檢測提供良好結果。因此，實施例提供對第一導電層施加靜電位。
電阻接觸檢測需要測量至少兩個方向的層之間的接觸點。鑒于此原因，實施例提供將變化或脈動電位施加至第二導電層上。此變化電位可以提供基本上彼此垂直的場力線。場力線可以首先基本上
沿y方向，且隨后基本上沿與y方向垂直的x方向。只要場力線的方向允許確定導電層之間的接觸點的坐標，則場力線的其他方向也在本申請的范圍內。
實施例提供施加至第二導電層的電位改變第二導電層上電場的場力線的方向，從而使得第 一場力線基本上與時間上隨后的第二場力線垂直。
例如，當在多媒體設備、移動電話等中使用該裝置時，在不使用該設備時可以停用用戶界面。根據實施例，在感測歸因于將導電件移動至與第一導電層接近的電流改變時，可以啟動用戶界面。因此，當用戶將其手指移動至與所顯示的面板接近時，可以啟動用戶界面。
瀏覽顯示在用戶界面上的內容可以僅需要接觸點位置的接近。可以使用僅具有電容接觸傳感的第一導電層來進行瀏覽用戶界面。即使位置檢測不如以電阻接觸檢測精確，電容接觸傳感不需要施加至表面上的任何力，從而導致容易的菜單導航。
在將第一導電層精確壓至第二導電層上之后，用戶可能想要選擇顯示在用戶界面上的某些內容。為了選擇內容，可能必需精確位置檢測以避免錯誤選擇。實施例提供在通過將第一導電層壓至第二導電層上使第一與第二導電層接觸時啟動電阻接觸檢測。另外，通過感測通過第一導電層上的第二電極的電流的絕對值，可以確定在何等力將兩個導電層壓至一起。電流量可以與接觸點的尺寸成比例。將層壓至一起的力越高，接觸點越大且第二電極內的電流可以越大。
當啟動電阻接觸4全測時，可以停用電容接觸檢測。鑒于此原因，實施例提供在感測自第二導電層施加至第一導電層上的電壓(即，感測第二電極內的電流)之后切換施加至第一導電層的電壓。當使 第一導電層與第二導電層接觸時，感測此電流。
也可能默認啟動電阻接觸4全測。在此配置中，僅可以檢查出是 否將層壓至一起且隨后可以充分啟動裝置，即，可以將顯示器接通 等。電阻接觸檢測可以消耗較少能量，因此可以選擇其作為檢測模 式，此后初始啟動裝置。
另外實施例提供在感測來自第二電極內的第二導電層的零電流 之后接通施加至第一導電層的電壓。例如，當將壓力從第一導電層 移走時，感測零電流，從而導致第一導電層與第二導電層之間無另 外接觸。用戶可能已經選擇某一內容且不再需要精確位置檢測。零 電流檢測可以與延時相聯系。僅當測量零電流持續某 一 時間量時， 可以停用電阻接觸檢測且重新啟動電容接觸檢測。
本發明的另外方面為一種裝置(例如，接觸傳感器)，其具有 布置用于形成具有第一和第二電極的第一導電層的第一導電裝置、 布置用于形成具有第三電極的第二導電層的第二導電裝置、布置用 于將第 一導電裝置與第二導電裝置空間隔開的間隔物裝置，第 一 電 極布置成至少用于電容接觸檢測且第二和第三電極布置用于電阻接 觸才企測。
本申請的這些和其他方面將從下文呈現的詳細描述顯而易見且 參考其來闡述。以上呈現的本申請和其例示性實施例的特征經理解 為同樣在彼此的所有可能組合中揭露。
附圖示出了
圖1:根據實施例的接觸傳感器的側視圖2:根據實施例的具有接觸傳感器的顯示面板的截面圖3:根據實施例的用于將信號供給接觸傳感器的電路的框圖4a:根據實施例的導電層上的場力線的圖示；
圖4b:根據實施例的導電層的場力線的圖示；圖5:移動多媒體設備的俯視圖6:根據實施例的方法的第一流程圖7:根據實施例的方法的第二流程圖8:根據實施例的方法的第三流程圖9:根據實施例的顯示面板的另一個截面圖10:移動多媒體設備的另一個俯視圖。
具體實施例方式
圖1示出第一導電層2、間隔物4和第二導電層6。第一導電層2可以由柔軟材料制成。第一導電層2可以由銦錫氧化物制成。第一導電層2可以布置為柔軟基體。第二導電層6可以由穩定材料制成。第二導電層6可以由銦錫氧化物制成。第二導電層6可以布置在穩定基板上或穩定基體內。間隔物4可以由絕緣材料制成。第一導電層2可以放置在間隔物4上且間隔物4可以放置在第二導電層6上。該圖示是根據實施例的裝置的分解圖。
為了操作接觸傳感器，第一導電層2、間隔物4和第二導電層6可以堆疊在〗皮此頂部上從而建立單片結構。
第一導電層2在其角上具有四個第一電極8,且在一邊緣上，具有與第一導電層2的角空間分離放置的第二電極10。第一電極8和第二電極IO可以布置成使得其能夠將電壓和電流施加至第一導電層上以及感測第一導電層2上的電流和電壓。
在第一電才及8和第二電4及10的區域中，可以布置間隔物4。間隔物4可以為環形，從而形成圍繞第二導電層2的所有邊緣的載體。然而，間隔物4也可以成形為僅位于第一電極8和第二電極10的區域中。
第二導電層6可以布置成使得第三電極12布置在其角內。第三電極12允許將電壓和電流施加至第二導電層6上以及感測第二導電層6內的電流。
如上所述，第一導電層2可以由柔軟材料形成。用戶可以用其
16手指或觸筆壓下第一導電層2以使得其變為與第二導電層6接觸。 如下文將描述，需要為接觸傳感器估計第一導電層與第二導電層之 間的沖妄觸點。
圖2示出具有簡化形式的接觸傳感器的顯示器的截面圖。正如 可看出的，具有第一電極8和第二電極10的第一導電層2放置在間 隔物4上。間隔物4提供第一導電層2的下表面與第二導電層6的 上表面之間的空間距離。在第二導電層6下，支撐基板14(例如， 玻璃)可以放置用于支撐第二導電層6。在支撐基板14下，可以布 置顯示設備16。由于第一導電層2和第二導電層6以及支撐基板14 可以是透明的，所以可以通過層2、 4、 14看見顯示在顯示i殳備16 上的圖像。
在操作中，如將在圖5中所見，顯示設備16可以示出用戶界面。 使用第一電極8可以將第一導電層2用于電容接觸檢測。使用 第二電極10和第三電極12可以將第一導電層2與第二導電層6 — 起用于電阻接觸檢測。對于組合電容和電阻接觸檢測，第一電極8 需要由四條配線連接，且第二電極10和第三電極12需要由具有適 當測量單元(即，用于以施加電流和/或電壓的驅動器感測電流和/ 或電壓的裝置)的五條額外配線連接。因此，全部九條配線允許電 容和電阻檢測。如將結合圖3所闡述，對于電容和電阻接觸纟企測而 言，需要對電極8、 10、 12供給適當信號。
圖3示意性示出第一導電層2和第二導電層6的配線。如所示 出，第一導電層2包含第一電極8。第一電極8連接至用于通過四條 配線感測電流且將電位施加至電極8的驅動器18。另外，第一導電 層2上的第二電才及10連接至用于通過電極10感測電流和施加電位 的驅動器20e。
由于第二電極IO用于電阻接觸檢測，所以需要與連接至用于通 過電極20a-20d來感測電流和施加電位的驅動器20a-20d的第三電極 12緊密合作來操作。
驅動器18以及驅動器20由諸如用于對電極8、 10、 12供給電流以及用于讀出驅動器18、 20的驅動器的微處理器22的信號處理 器來操作。可以將驅動器18、 20理解為用于將電壓施加至電極上以 及用于感測電極內的電壓和電流的電子裝置或電路。驅動器18、 20 可以包含電壓源、電流源、電流傳感器和/或電壓傳感器。驅動器18、 20可以電學地確定所連接的電極內的電壓和電流。
對于電容接觸檢測而言，驅動器18將等電位施加至電極8上。 通過將等電位施加至電極8，以某一電位將第一導電層2電靜態地充 電。
當以諸如手指或導電觸筆的導電件靠近第一導電層時，由導電 件吸起電荷且從而在第一導電層2上感應電流。此電流可以由驅動 器18感測。當接觸第一導電層時，電流從電極8通過導電件流至大 電位。根據接觸第一導電層或導電件接近第一導電層2的位置，通 過電極8的電流不同。導電件與電極8之間的接觸點越靠近，通過 此特定電才及8的電流越高。通過感測通過電才及8a-8d的電流及區分驅 動器18內的電流，可能通過微處理器22估計導電件與第一導電層2 之間接觸點的位置。
例如，當在位置24a^矣觸第一導電層2時，通過電才及8a的電流 最高。下一較低電流為通過電極8c的電流，隨后為通過電極8b的 電流，由于電極8d距位置24a最遠，所以通過電極8d的電流最低。 通過在微處理器22中估計由驅動器18感測的通過電極8的電流， 可以推導出位置24a所在地方。如以上所示，第一導電層2能夠電 容接觸檢測。可以檢測接近第一導電層2的導電件以及接觸點的位 置24a。
對于電阻接觸檢測而言，第一導電層2和第二導電層6必需變 為彼此接觸。此接觸可以通過將第一導電層2壓至第二導電層6上 (例如，使用觸筆或手指)來建立。如下文將闡述，通過使第一導 電層2與第二導電層6物理接觸，可以測量第二電極10中由第三電 才及12施加至第二導電層6上的電流。
對于電阻接觸檢測而言，必需檢測導電層2、 6之間的接觸點的位置24b相對于y方向和x方向的坐標。鑒于此原因，如圖4中所 示，將電壓施加至電極12,從而使得場力線基本上纟皮此垂直。
如圖4a中可以看出，由驅動器20a、 20b對電極12a、 12b供應 +5V電位，且由驅動器20c、 20d對電極12c、 12d供應大電位。示 出建立在第三電極12a、 12b與第三電極12c、 12d之間的場力線26。 沿場力線，建立從+5V移動至大電位的電壓梯度。等位線(未示出) 與界定等電位的位置的場力線26垂直。
當測量位置24b時，如圖4a中所示對第三電極12供應電壓。在 位置24b,電壓具有界定沿y方向的等位線的某一值。當以第二電極 10和高輸入電阻A/D轉換器來進行感測時，僅低電流通過接觸點從 第二導電層6流至第一導電層2。使用第二電極10在第一導電層2 上測量出的電壓可以為接觸點處的電壓。第一導電層2與第二導電 層6之間在位置24b的接觸點中的此電壓允許確定位置24b的y位 置。電壓較高或較低，即，位置24b在y方向較靠近或較遠離第三 電極12a、 12b。
在根據圖4a供應電壓之后，如圖4b中所示，微處理器22指導 驅動器20將電壓施加至第三電極12上。將+5V電位從第三電極12a、 12b切換至第三電極12a、 12c。將大電位從第三電極12c、 12d切換 至第三電極12b、 12d。再次示出場力線26,該路徑從電極12a、 12c 至12b、 12d。等位線(未示出)垂直于場力線26，從而界定等電位 的平面。在位置24b的接觸點處，建立沿x方向的良好界定電位。 在位置24b的接觸點處，可以通過驅動器20e在第二電極10中感測 電壓。可以測量沿x方向的接觸點的位置24b。
通過在短時間間隔(例如，在毫秒內)中根據圖4a和圖4b施加 電壓之間相繼切換，可以迅速確定沿x與y方向兩者的接觸點的位 置24b。因此，可以4是供電阻接觸檢測。
當測量電極10內的電流的絕對值時，可能也可以確定將導電層 2、 6推至一起的力的強度。已經發現，電流的值可以基本上與接觸 面積的大小成比例。壓力越高，4妄觸面積越大。4妄觸的4交大面積導致較高電流。驅動器20e可以測量電流的值。從此值，微處理器可 以確定將層2、 6壓至一起的力。這允許以電阻接觸檢測進行力感測。
圖5示出具有存儲器32、 CPU 34、顯示器驅動器36以及通信單 元38的移動電話30。另外，移動電話30包含顯示器40,該顯示器 可以包含保護層(例如，透明樹脂)。顯示器包含第一導電層2、間 隔物4、第二導電層6、玻璃基板14以及顯示設備16。使用顯示器 40,可以向移動電話30的用戶顯示用戶界面。例如，用戶界面可以 展示用于撥某一號碼的數字和按鈕。可以在顯示器40上顯示其他用 戶界面，例如，用于展示MP3播放列表、用于瀏覽菜單、用于因特 網瀏覽、通訊錄瀏覽、日歷瀏覽、消息收發服務等。用戶可以通過 在按鈕或滑塊的位置接觸顯示器來操作顯示器40。通過接觸顯示器 40, CPU 34可以接收關于移動電話30的^f吏用的信息且相應地才喿作 移動電話30。顯示器驅動器36可以根據用戶的操作對顯示器40供 應用戶界面。從存儲器32,用戶界面可以被加載且顯示在顯示器40 上。在選擇建立電話呼叫或建立其他通信鏈路之后，CPU34可以指 導通信單元38建立此連接。
如圖5所示移動電話30的操作在圖6-圖8中示出。
如結合圖3所描述的，顯示器驅動器36驅動顯示器40從而使 得對第一導電層2提供42靜態電位。另外，如圖3和圖4中所描述， 對第二導電層6提供44在電極12之間切換的脈動電位。
隨后，如果將第一導電層2壓至第二導電層6上，那么加以感 測46。根據將第一導電層2壓至第二導電層6上的力，接觸點的大 小增大且第二電極10中的電流增加。如果將層2、 6壓至一起的力 (即，電極10中的感測電流)低于某一閾值46a，那么繼續進行感 觀'J 46。
另外，如果電流增加至高于某一閾值電平46b，那么用戶界面被 啟動48。通過此，可以Y吏用力感測以啟動用戶界面。當^f又輕輕4妻觸 顯示器40時，力不足以使經過第二電極10的電流增大至高于閾值 電平。圖7示出根據另外實施例的方法。
在提供42、 44靜態且脈動電位之后，第一導電層2用于電容接 觸檢測。測量50導電件是否接近第一導電層2,從而導致電流通過 電極8。如果在層2附近檢測到導電件，那么由顯示器驅動器46提 供在顯示器40上的用戶界面經最佳化用于手指使用。例如，使用手 指并不與使用觸筆同樣精確。可以增加接觸按鈕的大小。另外，可
能可以展示用于滑動通過MP3列表或其他內容的滑動條。在最佳化 52用于電容接觸檢測的用戶界面之后，可以用手指輸入操作54用戶 界面。
在根據手指使用操作用戶界面時，通過測量第二電極10中的電 極來恒定感測56是否將壓力施加至顯示器40上。如果第二電極10 中的電流低于56a某一閾值，那么用戶界面保持其狀態。另外，如 果感測的壓力56高于56b某一閾值，即，通過增加的壓力增加第一 導電層2與第二導電層6之間的接觸點的大小且因此增加通過電極 IO的電流，那么啟動58電阻^接觸^r測。
在電阻接觸檢測之后，用戶界面經最佳化60以用于由顯示器驅 動器36進行的接觸檢測。這可以為當用戶從手指操作切換成觸筆時 的狀況。觸筆允許更精確選擇顯示器40內的某些按鈕和內容，因此， 用戶界面可以更小且包含更多可選擇項。
除了最佳化60用于電阻接觸檢測的用戶界面之外，切斷62電 容接觸檢測。這防止電容接觸檢測千擾電阻接觸抬r觀'J 。
在電阻接觸才企測期間，如結合圖3和圖4所描述，連續感測64 位置24b。
當在電阻接觸檢測模式中時，連續感測66第一導電層2是否仍 然與第二導電層6接觸。如果將第一導電層2斷開僅短時間66a，那 么假定可仍然保持電阻接觸檢測模式工作。當將第一導電層2與第 二導電層6斷開的時間增加至高于某一閾值時66b，確定應停用電阻 接觸檢測模式。
切斷68電阻4妻觸片全測，再次接通電容4妄觸4企測且再次感測50
21導電件是否接近第一導電層2。
圖8示出根據實施例的另一種操作。當由通信單元38在移動 電話30中接收電話呼叫時，感測70用戶是否剛好將其手重擊在顯 示器40上或接觸顯示器40。當用戶將其手重擊在顯示器40上時， 電容接觸檢測感測接近導電層2的導電件，這可以解釋為拒絕呼叫 78。另外，如果用戶有效壓至第一導電層2上使其與第二導電層6 接觸，那么啟動電阻接觸檢測。這可以解釋為回答電話74。當回答 電話74時，假定用戶將電話30移動至其耳朵。鑒于此原因，停用 76電容接觸檢測以防止用戶無意地以其耳朵選擇用戶界面上的某些 項。
另一種操作方法可能且在本申請的主題之內。通過將電容和電 阻接觸4全測與僅一條額外配線組合，可以以對驅動器18、 20僅極少 改變增加使用狀況。根據實施例的接觸檢測比已知接觸檢測更持久。 另外，可以使用標準控制器以及專用ASIC操作接觸檢測。另外，可 以檢測顯示器40是否由手指或觸筆接觸，因為在手指接觸顯示器時， 電容接觸檢測檢測到附近的導電件，而在觸筆接觸顯示器40的表面 時，電容測量不檢測它。因此，可以容易地將筆與手指使用彼此區 別。根據實施例的裝置和方法增加接觸傳感器的使用性。
此外，圖9展示根據實施例的顯示面板的另一個截面圖。如可 從此圖看出，第一導電層2、間隔物4、第二導電層6和支撐基板14 布置在彼此頂部上。間隔物4包圍間隔物框架80和若干間隔物點82, 這可以以例如;f皮此10 mm的距離84布置。可以用以上寺是及的方式才丸 行電阻接觸檢測。
根據其他實施例(未圖示)，間隔物點82可以布置使得在第 一啟動子區域中，間隔物點82的密度可以與至少另一啟動子區域中 的密度相比而言不同。通過實例，在間隔物點82的密度比特殊啟動 子區域中高的狀況下，意味著相鄰間隔物點82之間的距離84小(例 如，5mm)，導致第一導電層2與第二導電層6之間接觸的所要啟 動力必須同樣高。在其他狀況下，如果間隔物點82的密度較小(諸如，以相鄰間隔物點之間10mm的距離84)，在此子區域中的所要 啟動力可以壽交小。
圖10示出移動多媒體設備30a的另一個俯視圖。所呈現的多 媒體設備30a包含顯示區域40,其中將所呈現的顯示區域40劃分為 三個啟動子區域84、 86和88。在第一啟動子區域84中，可以展示 正常圖標菜單或應用視圖，而在第二啟動子區域86中，可以顯示滑 塊元件等。第三啟動子區域88可以包含重要鍵90、 92和94，如虛 擬發送和結束鍵。在所描述的實施例中，布置呼叫鍵90、菜單鍵92 和結束4建94。
可以有利的是，鑒于接觸檢測，由于在可以包含不同要求的三 個啟動子區域84、 86和88中展示不同應用，所以三個啟動子區域 84、 86和88可以包含不同靈壽文度。例如，第三啟動子區域88中的 三個鍵90、 92和94的啟動可能重要。因此，可以需要此區域的隨 機和容易接觸應不足以導致啟動。此區域88中的間隔物點82的數 目和間隔物點82的密度可以經選擇使得需要來自用戶的較猛烈啟動 力用于至少減少這些功能的非所要啟動。在第一啟動子區域84中， 可以4是供標準啟動力。更明確地，間隔物點82的密度可以比第三啟 動子區域88中小。此外，第一電極8和第二電極10可以以已經描 述的方式布置。
根據滑塊元件的要求可以再次不同。在用戶通過使用手指操作 滑塊元件的狀況下，可能有利的是薄片將不會在手指下彎曲。用戶 可以具有較好的感覺。鑒于此原因，通過在第一導電層2的第二啟 動子區域86中僅布置第一電極8使得可能在第二啟動子區域86中 僅電容接觸4全測。應理解，顯示器40可以包含可以以適合的方式適 于各區域中所展示的應用的或多或少啟動子區域。例如，可能在啟 動子區域中僅電阻接觸檢測。
以上通過例示性實施例描述了本發明。應注意，存在對于本領 域的技術人員顯而易見的替代方式和變化，且可以在不偏離隨附權 利要求的范圍和精神的情況下實施。另外，對于本領域的技術人員而言，容易清楚以上描述中呈現 的示意性框圖的邏輯塊以及流程圖和算法步驟可以至少部分地以電 子硬件和/或計算機軟件來實施，其中其取決于邏輯塊的功能性、流 程圖步驟和算法步驟，且取決于以硬件或軟件實施邏輯塊、流程圖 步驟或算法步驟的對各設備強加的設計限制至何等程度。所呈現的 邏輯塊、流程圖步驟和算法步驟可以例如用一個或多個數字信號處 理器、特殊應用集成電路、現場可編程門陣列或其他可編程設備來 實施。計算機軟件可以存儲在多種電子、,茲性、電^f茲或光學型的存 儲介質中，且可以由處理器(諸如，微處理器)讀取和執行。為此 目的，處理器和存儲介質可以耦合至互換信息，或者存儲介質可以 包括在處理器中。
權利要求
1.一種裝置，具有第一導電層，其具有第一電極和第二電極，第二導電層，其具有第三電極，間隔物，使所述第一導電層與所述第二導電層空間隔開，所述第一電極被布置為至少用于電容接觸檢測，所述第二和第三電極被布置為用于電阻接觸檢測。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一電極布置在所述 第一導電層上的相對的位置處。
3. 根據權利要求2所述的裝置，其中，所述第一電極布置在所述 第一導電層的角處。
4. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一導電層包括第一 啟動子區域和至少第二啟動子區域。
5. 根據權利要求4所述的裝置，其中，所述第一電極布置在所述 啟動子區域的至少一者中，且其中，所述第二電極布置在所述啟動子區 域的至少一者中。
6. 根據權利要求4所述的裝置，其中，所述間隔物包括至少間隔 物框架和若干間隔物點。
7. 根據權利要求7所述的裝置，其中，所述間隔物點布置使得至 少所述第 一啟動子區域包括與所述第二啟動子區域不同的間隔物點密 度。
8. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一導電層為彎曲的 或平面的。
9. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一電極被供以等電位。
10. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一電極連接至布置 用于感測所述電極內的電流改變的第 一電流傳感器。
11. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二電極連接至布置用于感測所述電極內的電流改變的第 一 電流傳感器。
12. 根據權利要求11所述的裝置，其中，所述第一和/或所述第二 電極連接至布置用于選擇性地感測所述電極內的電流改變或在所述第 一與所述第二導電層之間接觸時由所述第三電極施加在所述第二導電 層上的電壓的傳感器。
13. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二電極為一個電極。
14. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二電極布置成與所 述第一導電層上的所述第一電極空間隔開。
15. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二電極布置在所述 第一導電層的邊緣上。
16. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二電極連接至布置 用于感測在所述第一與所述第二導電層之間接觸時由所述第三電極施 加在所述第二導電層上的電壓的第二電流傳感器。
17. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第三電極布置在所述 第二導電層上的相對的位置處。
18. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第三電極布置在所述 第二導電層的所述角處。
19. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一導電層比所述第 二導電層大，從而使得電容接觸傳感的面積覆蓋電阻接觸傳感的面積。
20. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二導電層形成為與 所述第一導電層相等。
21. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第三電極連接至切換 單元，以使得所述第二導電層上的所述電場的場力線相繼基本上彼此垂 直。
22. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第三電極連接至開關， 以使得所述第三電極的相繼組在等電位上。
23. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第三電極連接至開關， 以使得所述第三電極的第 一組處于第 一 電位且所述第三電極的第二組 處于第二電位。
24. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一和所述第二導電 層為透明的。
25. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一和所述第二導電 層由以下中至少一者制成A) 銦錫氧化物，B) 銻錫氧化物， C ) PEDOT，D ) OrgaconE) 導電有機材料，F) 導電墨水G) 碳毫微管涂層，H) 導電塑料，I) 導電涂料， J)金屬網。
26. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一導電層布置在所 述第二導電層的頂部上。
27. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一導電層和/或所述 第二導電層為柔軟層。
28. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二導電層為穩定層。
29. —種觸敏顯示面板，包括根據權利要求1所述的裝置。
30. —種移動多媒體設備，包括存儲器、處理器、顯示器和根據權 利要求1所述的裝置。
31. —種方法，包括將第一電位施加至包括第一電極的第一導電層上， 將第二電位施加至包括第三電極的第二導電層上，提供使用所述第一導電層上的所述第 一電極的電容接觸檢測，以及 提供使用用于感測所述第一與所述第二導電層之間的接觸的布置 在所述第 一導電層上的至少第二電極的電阻接觸檢測。
32. 根據權利要求31所述的方法，其中，對所述第一導電層施加靜電電4立。
33. 根據權利要求31所述的方法，其中，對所述第二導電層施加 隨時間改變的電位。
34. 根據權利要求31所述的方法，其中，施加至所述第二導電層 的所述電位隨時間改變所述電場的場力線的方向，以使得第 一場力線基 本上垂直于時間上隨后的第二場力線。
35. 根據權利要求31所述的方法，其中，由于電流改變而感測到 在所述第一導電層附近的導電件啟動顯示面板的用戶界面。
36. 根據權利要求31所述的方法，其中，所述第一導電層提供瀏 覽用戶界面。
37. 根據權利要求31所述的方法，其中，感測到所述第一和所述 第二導電層接觸啟動顯示面板的用戶界面。
38. 根據權利要求31所述的方法，其中，當通過將所述第一導電 層壓至所述第二導電層上來使所述第一和所述第二導電層接觸時，啟動 電阻接觸一全測。
39. 根據權利要求31所述的方法，其中，在所述用戶界面的空閑 才莫式中，僅啟動電阻沖矣觸4全測。
40. 根據權利要求31所述的方法，其中，在感測到從所述第二導 電層施加至所述第一導電層上的所述電壓時，切斷施加至所述第一導電 層的所述電壓。
41. 根據權利要求31所述的方法，其中，在感測到無電壓從所述 第二導電層施加至所述第一導電層上時，接通施加至所述第一導電層的 所述電壓。
42. —種裝置，具有布置用于形成具有第一電極和第二電極的第一導電層的第一導電 裝置，布置用于形成具有第三電極的第二導電層的第二導電裝置， 布置用于使所述第 一導電裝置與所述第二導電裝置空間隔開的間 隔物裝置，所述第 一 電極布置成至少用于電容接觸纟企測，以及 所述第二和第三電極布置用于電阻接觸檢測。
全文摘要
一種在顯示設備內的接觸檢測，顯示設備具有具有第一和第二電極的第一導電層、具有第三電極的第二導電層、使第一導電層與第二導電層空間隔開的間隔物，第一電極布置用于電容接觸檢測，以及第二和第三電極布置用于電阻接觸檢測。
文檔編號G06F3/045GK101689088SQ200880021059
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月20日 優先權日2007年6月21日
發明者M·卡希涅米, M·安蒂拉, T·拉莫 申請人:諾基亞公司