專利名稱：：具有包含減少可見性隔離區(qū)的電容傳感器的移動電子設(shè)備及其相應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及具有包含減少可見性隔離區(qū)的電容傳感器的移動電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
：諸如蜂窩電話、手持計(jì)算機(jī)、MP3播放器、膝上型計(jì)算機(jī)等的移動電子設(shè)備是非常普遍的計(jì)算設(shè)備。電子設(shè)備提供各種特征，例如通信、計(jì)算特征、因特網(wǎng)接入、播放音樂或視頻、瀏覽圖像等。這樣的電子設(shè)備通常包括諸如LCD(液晶顯示器)的顯示器。與例如移動電話的設(shè)備的新特征和功能的集成相關(guān)聯(lián)的一個問題包含用戶界面。傳統(tǒng)的移動電話僅包括12至15個鍵。當(dāng)新操作模式需要新的專用鍵或除了基本電話鍵之外的輸入設(shè)備時，這樣的設(shè)備有時不能與新特征和功能相兼容。此外，該設(shè)備還需要的附加鍵，用于導(dǎo)航或初始化設(shè)備內(nèi)模式目的。對于用戶界面中需要更多鍵的一個解決辦法是在設(shè)備上簡單地增加更多按鈕。例如，一些設(shè)備包括具有40到50個鍵的全鍵盤。該解決方案的問題是包括移動電話的許多移動設(shè)備正變得更小和更薄。當(dāng)許多鍵聚集在一個位置時，增加了用戶沖突的可能或設(shè)備操作的困難。此外，在特殊模式下，許多鍵是不需要的。例如，當(dāng)設(shè)備處于照相機(jī)模式時，數(shù)字鍵1-9一般不需要用來照相。共同指定的、于2007年3月9日遞交的，名稱為“MultimodalAdaptiveUserInterfaceforaPortableElectronicDevice”的共同未決美國專利申請No.11/684454以及于2007年2月27日遞交的，名稱為"AdaptableUserInterfaceandMechanismforaPortableElectronicDevice”的11/679228，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此，每一個都教導(dǎo)了用于提供通過光學(xué)快門的方式向用戶隱藏和呈現(xiàn)各種鍵盤構(gòu)造的便攜式電子設(shè)備的方法和裝置。光學(xué)快門被構(gòu)造為通過應(yīng)用電子場選擇性地打開和關(guān)閉快門分段，由此隱藏和呈現(xiàn)用戶啟動目標(biāo)。上述被形成的光學(xué)快門是被構(gòu)造為檢測對象的存在的電容傳感器，例如在用戶通過設(shè)備的透明塑料蓋看見的用戶界面區(qū)域中，用戶手指靠近或觸摸任何特定用戶界面啟動目標(biāo)區(qū)域。電容傳感器可以包括銦錫氧化物(ITO)層，所述銦錫氧化物(ITO)層被選擇性地蝕刻，以產(chǎn)生彼此電絕緣的ITO區(qū)域。ITO被蝕刻掉的區(qū)域被稱為“隔離區(qū)”。具有這樣設(shè)備的一個問題是與隔離區(qū)相比，ITO區(qū)域反射顯著更多的光。當(dāng)設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)時，其往往會產(chǎn)生一致的黑色或灰色外觀。例如，ITO層被層壓成黑色或灰色背景，以產(chǎn)生黑色或灰色的外觀。由于通過電容傳感器發(fā)送的大多數(shù)光可以被黑色背景吸收，ITO區(qū)域反射的另外的光相對于黑色背景可以是高度可見的，其通過隔離區(qū)可見，使得ITO圖案可見。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，ITO區(qū)域一般可以具有比隔離區(qū)多4倍的反射比。
發(fā)明內(nèi)容—種具有用于接收觸摸輸入的用戶界面的移動電子設(shè)備以及相應(yīng)的方法。移動電子設(shè)備包括電容傳感器和在電容傳感器的一側(cè)上設(shè)置的分段式(segmented)光學(xué)快門，所述電容傳感器具有包含未蝕刻掉部分和蝕刻掉部分的電極層并且具有在蝕刻掉部分中形成的隔離區(qū)，光學(xué)快門包括夾在頂部吸收偏振器與底部吸收偏振器之間的液晶層，并且包括在液晶層與底部吸收偏振器之間的反射比增加元件。選擇反射比增加元件的反射比，以減少通過未蝕刻掉部分的反射比與通過蝕刻掉部分的反射比之間的比率，從而得到在關(guān)閉狀態(tài)下用戶界面基本一致的外觀。為了描述在其中能夠獲得本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)和特征的方法，上面簡述的本發(fā)明更特殊的描述將要通過參考本發(fā)明的特定實(shí)施例來呈現(xiàn)，其在附圖中示出。應(yīng)當(dāng)理解的是這些附圖僅描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并不因此被認(rèn)為是對其范圍的限制，本發(fā)明通過使用附圖、利用另外的具體和詳細(xì)的描述來進(jìn)行描述和說明，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施例的移動電子設(shè)備的示例性示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施例的示例性移動電子設(shè)備的示意圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施例的示例性移動電子設(shè)備的示例性框圖；以及圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造方法的示例性流程圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的另外特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中進(jìn)行闡述，并且從說明書中將使其一部分變得明顯，或者可以通過實(shí)施本發(fā)明來知曉。本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)可以通過在所附權(quán)利要求書中特別指明的多種設(shè)備以及其結(jié)合來認(rèn)識和獲取。本發(fā)明的這些和其他特征通過下面的描述和附加的權(quán)利要求將變得更顯而易見，或者可以通過這里闡述的本發(fā)明的實(shí)施來知曉。本發(fā)明的多個實(shí)施例在下面詳細(xì)討論。當(dāng)討論特定的實(shí)施方式時，應(yīng)當(dāng)理解的是其僅作為示例的目的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以使用其他組件和構(gòu)造。本發(fā)明包括不同的實(shí)施例，例如涉及本發(fā)明的基本構(gòu)思的方法、裝置和其他實(shí)施例。本發(fā)明可以包括通過打開和關(guān)閉在光學(xué)快門元件中的快門執(zhí)行隱藏和呈現(xiàn)功能的變形鍵盤。光學(xué)快門元件用作分段式電光設(shè)備，因?yàn)槠溥x擇性地改變穿過光鍵盤的光的偏振軸。當(dāng)電光設(shè)備和光偏振層結(jié)合使用時，偏振軸的改變引起預(yù)定的快門開啟或關(guān)閉，從而改變對用戶可見的外觀。光偏振層吸收沿著偏振軸偏振的光，并且發(fā)送沿著第二偏振軸偏振的光。當(dāng)少量沿著第一軸偏振的光可以被反射時，大部分光被偏振器吸收。因此，這些偏振器在吸收光時外觀呈現(xiàn)出灰色或黑色。因而，當(dāng)光學(xué)快門全部關(guān)閉時，設(shè)備外表可以具有灰色或黑色外觀，并且如果該外觀一致則是有利的。本發(fā)明提供對于在下面進(jìn)一步描述的移動電子設(shè)備的外表基本一致的外觀。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施例的移動電子設(shè)備100的示例性示意圖。移動電子設(shè)備可以包括高分辨率顯示器101和分段式電光顯示器102。分段式電光顯示器102被構(gòu)造為光學(xué)快門，以向用戶呈現(xiàn)基于模式的動態(tài)鍵盤103?；谀Ｊ降膭討B(tài)鍵盤103可以顯示多個鍵盤構(gòu)造中的一個，并且與電子設(shè)備100當(dāng)前操作模式相關(guān)聯(lián)?；谀Ｊ降膭討B(tài)鍵盤103和其鍵盤構(gòu)造可以僅包括用于導(dǎo)航設(shè)備的特殊操作模式所需要的那些鍵。除了高分辨率顯示器101和分段式電光顯示器102，圖1中示出的示例性電子設(shè)備100還可以包括導(dǎo)航設(shè)備104。導(dǎo)航設(shè)備104可以用于在設(shè)備的多種模式之間進(jìn)行選擇性地導(dǎo)航。導(dǎo)航設(shè)備104還可以作為控制每一個操作模式來使用。對于用戶，可以連續(xù)訪問導(dǎo)航設(shè)備104?？商孢x地，導(dǎo)航設(shè)備可以通過分段式電光顯示器102選擇性地隱藏和呈現(xiàn)。在圖1的實(shí)施例中，導(dǎo)航設(shè)備104被設(shè)置在電子設(shè)備100的鍵盤區(qū)域106中。該幾何位置允許導(dǎo)航設(shè)備104很大且易于使用。高分辨率顯示器101可以包括液晶顯示器(IXD)，被構(gòu)造為向用戶呈現(xiàn)設(shè)備信息。術(shù)語“高分辨率顯示器101”在這里是指能夠通過改變大量像素向用戶呈現(xiàn)文本和圖像的設(shè)備，當(dāng)用戶集中瀏覽時，其形成所呈現(xiàn)的文本或圖像。術(shù)語“高分辨率”在這里是指在移動設(shè)備上以充足的粒度適于文本、信息和圖形的顯示，以易于在圖形或文本之間切換。例如，高分辨率顯示器可以是適于向用戶呈現(xiàn)聯(lián)合圖象專家組(JPEG)格式的圖像的顯示器。這樣的顯示器一般被構(gòu)造為通過顯示驅(qū)動器來開啟或關(guān)閉各個像素，用于呈現(xiàn)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，雖然任何尺寸的IXD都可以使用。電子設(shè)備100的前表面105形成全部的用戶界面。在鍵盤區(qū)域106中，分段式電光顯示器102提供動態(tài)的用戶輸入界面。例如，該動態(tài)的用戶輸入界面被構(gòu)造為在鍵盤區(qū)域106的用戶界面上顯示可以表現(xiàn)為啟動對象的不同的指示符。圖2示出形成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性電子設(shè)備100的動態(tài)用戶界面200的側(cè)視圖。用戶界面200包括若干個層。當(dāng)若干個層被示出時，每個層對于每個應(yīng)用可以不是必需的，并且所示出的結(jié)構(gòu)是示例性的。此外，如果需要，還可以包括未示出的額外層，例如基板或電極層。用戶界面200包括分段式光學(xué)快門202、電容傳感器204和覆蓋層206。光學(xué)快門202包括底部偏振器208、DBEF層210、低E偏振器212、液晶材料214和頂部偏振器216。底部偏振器208和頂部偏振器216可以是吸收偏振器。光學(xué)快門還可以包括構(gòu)圖的電極(未示出)，其示出鍵或圖標(biāo)，并且電場的應(yīng)用能夠選擇性地引起液晶材料的透射特性改變，因此導(dǎo)致光學(xué)快門窗口的選擇性開啟和關(guān)閉，以按需要來顯示鍵。例如，音樂播放器模式可以對應(yīng)于第一構(gòu)造，以及電話模式可以對應(yīng)于另一構(gòu)造。雖然可以使用其他類型的液晶材料，但是液晶材料214可以是扭曲向列液晶(TNLC)。覆蓋層206可以是薄塑料膜、玻璃或其他合適的材料。電容傳感器204被構(gòu)造為檢測物體的存在，例如用戶的手指接近或觸摸用戶界面200。在觸摸區(qū)域附近電容量的改變被檢測，并且以這種方式，可以檢測啟動對象的用戶選擇，例如鍵盤上的鍵的選擇。電容傳感器可以由電極層218和粘合層220形成。電極層218可以是例如銦錫氧化物(ITO)，其選擇性地蝕刻以產(chǎn)生彼此電絕緣的ITO區(qū)域。蝕刻掉ITO的區(qū)域是“隔離區(qū)”，如圖2中在電極層218的兩個部分之間的中心所示。粘合層被形成在電極層218下方以及在隔離區(qū)中的電極層218的部分之間。電極層218和任何下面的基板可以被層壓為黑色或灰色，以當(dāng)處于關(guān)閉狀態(tài)時賦予設(shè)備黑色或灰色的外觀。然而，與隔離區(qū)相比，電極層218反射基本上更多的光，這會導(dǎo)致ITO區(qū)域與隔離區(qū)之間不期望的視覺對比度。本發(fā)明的實(shí)施例通過使用反射性偏振器210基本上消除該視覺對比度。反射性偏振器210可以是DBEF(雙倍增亮膜)，例如3MVikuitiDBEF。反射性偏振器210透過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偏振器是相對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為當(dāng)未偏振的光源經(jīng)由偏振器被投射時，在偏振器最大偏振光傳輸方向上傳輸?shù)钠窆饬砍栽谄衿髯钚∑窆鈧鬏敺较蛏蟼鬏數(shù)钠窆饬?。低E偏振器能夠用于調(diào)整用戶界面的外觀。特別地，在不使用低E偏振器212時，反射性偏振器210可以給予用戶界面銀色或閃耀的外觀?？梢云谕哂袔в谢疑庥^的用戶界面，其可以通過包括低E偏振器212被給予?；疑墑e可以通過選擇具有合適效率的低E偏振器來控制。本發(fā)明的實(shí)施例可以與反射性偏振器210—起使用，而不使用低E偏振器212，或者可以與反射性偏振器210和低E偏振器212—起使用。當(dāng)反射性偏振器210和低E偏振器212被使用時，可以選擇具有合適反射比量的反射性偏振器以及選擇具有能夠給予期望外觀的效率的低E偏振器。圖3是示出在構(gòu)造A和構(gòu)造B中與IT0區(qū)相比較，隔離區(qū)中的反射比百分比的圖形，其中構(gòu)造A是圖2中沒有反射性偏振器210和低E偏振器212的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造B是圖2中具有反射性偏振器210和低E偏振器212的結(jié)構(gòu)。在構(gòu)造A中，IT0區(qū)中的反射比百分比大概是2%反射比，而在隔離區(qū)中，反射比百分比大約是0.5%。其導(dǎo)致在IT0區(qū)與隔離區(qū)之間的對比度為2/0.5或41，該對比度在IT0區(qū)與隔離區(qū)之間產(chǎn)生了不期望的外觀視覺對比度。在構(gòu)造B，圖2中具有反射性偏振器210和低E偏振器212的結(jié)構(gòu)中，在隔離區(qū)與IT0區(qū)中的反射比百分比提高了大約25%。這導(dǎo)致反射比百分比在IT0區(qū)中大約是27%并且在隔離區(qū)中大約是25.5%，其產(chǎn)生27/25.5、1.051的對比度。這導(dǎo)致在隔離區(qū)與IT0區(qū)之間基本上不可見的對比度，產(chǎn)生基本上一致的灰色或黑色外觀。圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制作移動電子設(shè)備方法的示例性流程圖。在4100處，方法開始。在4200處，電容傳感器被設(shè)置為具有包含未蝕刻掉部分和蝕刻掉部分的電極層以及具有在蝕刻掉部分中形成的隔離區(qū)。在4300處，分段式光學(xué)快門被設(shè)置在電容傳感器的一側(cè)上。光學(xué)快門包括夾在頂部吸收偏振器與底部吸收偏振器之間的液晶層，并且包括在液晶層與底部吸收偏振器之間設(shè)置的反射比增加元件。在4400處，選擇反射比增加元件的反射比，以減少通過未蝕刻掉部分的反射比與通過蝕刻掉部分的反射比的比率，以得到在關(guān)閉狀態(tài)下用戶界面基本一致的外觀。在4500處，過程結(jié)束。雖然上述描述包含特定細(xì)節(jié)，但是它們不以任何方式理解為對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明所描述的實(shí)施例的其他構(gòu)造也是本發(fā)明范圍的一部分。因此，本發(fā)明僅由附加的權(quán)利要求和其合法等價(jià)物限定，而不是任何給出的特定示例。權(quán)利要求一種具有用于接收觸摸輸入的用戶界面的移動電子設(shè)備，包括電容傳感器，所述電容傳感器具有包含未蝕刻掉部分和蝕刻掉部分的電極層，以及具有在蝕刻掉部分中形成的隔離區(qū)；以及分段式光學(xué)快門，所述分段式光學(xué)快門被設(shè)置在所述電容傳感器的一側(cè)上，所述光學(xué)快門包括夾在頂部吸收偏振器與底部吸收偏振器之間的液晶層，以及包括在所述液晶層與所述底部吸收偏振器之間設(shè)置的反射比增加元件其中，選擇反射比增加元件的反射比，以減少通過所述未蝕刻掉部分的反射比與通過所述蝕刻掉部分的反射比之間的比率，以得到在關(guān)閉狀態(tài)下所述用戶界面基本一致的外觀。2.如權(quán)利要求1所述的移動電子設(shè)備，其中，反射比增加元件是反射性偏振器。3.如權(quán)利要求2所述的移動電子設(shè)備，其中，所述反射性偏振器是雙倍增亮膜(DBEF)偏振器。4.如權(quán)利要求1所述的移動電子設(shè)備，進(jìn)一步包括低效率偏振器，所述低效率偏振器被設(shè)置在所述液晶層與所述反射比增加元件之間。5.如權(quán)利要求4所述的移動電子設(shè)備，其中，所述低效率偏振器的效率被選擇成對所述用戶界面賦予所期望的灰色外觀。6.如權(quán)利要求1所述的移動電子設(shè)備，其中，所述液晶層是扭曲向列液晶層。7.如權(quán)利要求1所述的移動電子設(shè)備，其中，所述移動電子設(shè)備是移動電話、蜂窩電話、無線電臺、便攜式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、MP3播放器和衛(wèi)星電臺中的一種。8.—種制造移動電子設(shè)備的方法，所述移動電子設(shè)備具有用于接收觸摸輸入的用戶界面，所述方法包括設(shè)置電容傳感器，所述電容傳感器具有包含未蝕刻掉部分和蝕刻掉部分的電極層以及具有所述在蝕刻掉部分中形成的隔離區(qū)；在所述電容傳感器的一側(cè)上設(shè)置分段式光學(xué)快門，所述光學(xué)快門包括夾在頂部吸收偏振器與底部吸收偏振器之間的液晶層，并且包括在所述液晶層與所述底部吸收偏振器之間設(shè)置的反射比增加元件；以及選擇反射比增加元件的反射比，以減少通過所述未蝕刻掉部分的反射比與通過所述蝕刻掉部分的反射比的比率，以得到在關(guān)閉狀態(tài)下用戶界面基本一致的外觀。9.如權(quán)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.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述反射性偏振器是雙倍增亮膜(DBEF)偏振器。11.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括在所述液晶層與所述反射比增加元件之間設(shè)置低效率偏振器。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述低效率偏振器的效率被選擇為對用戶界面賦予所期望的灰色外觀。13.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述液晶層是扭曲向列液晶層。14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述移動電子設(shè)備是移動電話、蜂窩電話、無線電臺、便攜式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、MP3播放器和衛(wèi)星電臺中的一種。15.一種具有用于接收觸摸輸入的用戶界面的裝置，包括電容傳感器，所述電容傳感器具有包含未蝕刻掉部分和蝕刻掉部分的電極層，并且具有在所述蝕刻掉部分中形成的隔離區(qū)；以及頂部吸收偏振器，所述頂部吸收偏振器被設(shè)置在所述電容傳感器的一側(cè)上；液晶層，所述液晶層被設(shè)置在所述頂部吸收偏振器的與所述電容傳感器相對的一側(cè)上；反射比增加元件，所述反射比增加元件被設(shè)置在所述液晶層的與所述頂部吸收偏振器相對的一側(cè)上；以及底部吸收偏振器，所述底部吸收偏振器被設(shè)置在所述反射比增加元件的與所述液晶層相對的一側(cè)上，其中，所述反射比增加元件的反射比被選擇以減少通過所述未蝕刻掉部分的反射比與通過所述蝕刻掉部分的反射比之間的比率，以得到在關(guān)閉狀態(tài)下用戶界面基本一致的外觀。16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，反射比增加元件是反射性偏振器。17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述反射性偏振器是雙倍增亮膜(DBEF)偏振器。18.如權(quán)利要求15所述的裝置，進(jìn)一步包括低效率偏振器，所述低效率偏振器被設(shè)置在所述液晶層與所述反射比增加元件之間。19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述低效率偏振器的效率被選擇為對用戶界面賦予所期望的灰色外觀。20.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述裝置是移動電話、蜂窩電話、無線電臺、便攜式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、MP3播放器和衛(wèi)星電臺中的一種。全文摘要一種具有用于接收觸摸輸入的用戶界面的移動電子設(shè)備和相應(yīng)的方法。該移動電子設(shè)備，包括電容傳感器和在電容傳感器的一側(cè)上設(shè)置的分段式光學(xué)快門，電容傳感器具有包含未蝕刻掉部分和蝕刻掉部分的電極層并且具有在蝕刻掉部分中形成的隔離區(qū)，光學(xué)快門包括夾在頂部吸收偏振器與底部吸收偏振器之間的液晶層并且包括在液晶層與底部吸收偏振器之間設(shè)置的反射比增加元件。反射比增加元件的反射比被選擇，以減少通過未蝕刻掉部分的反射比與通過蝕刻掉部分的反射比之間的比率，以得到在關(guān)閉狀態(tài)下用戶界面基本一致的外觀。文檔編號H04B1/40GK101849364SQ200880115062公開日2010年9月29日申請日期2008年10月24日優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日發(fā)明者大衛(wèi)·邁克爾·埃米格,莊志明申請人:摩托羅拉公司