用于触摸敏感和非接触的界面的切换电极电容式测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于触摸敏感和/或非接触的界面的电容式测量装置，其包括至少一个电容式测量电极(1)，和电极切换单元(2)，所述电极切换单元(2)能够将所述至少一个电极(1)电连接到电容式测量元件或保护电势(11)，所述至少一个电容式测量电极(1)和所述电极切换单元(2)根据用于制造平面电子元件的技术提供在单独的检测表面(7)上。本发明专利技术还涉及一种实施该装置的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于触摸敏感和/或非接触的界面的电容式测量装置，其包括至少一个电容式测量电极(1)，和电极切换单元(2)，所述电极切换单元(2)能够将所述至少一个电极(1)电连接到电容式测量元件或保护电势(11)，所述至少一个电容式测量电极(1)和所述电极切换单元(2)根据用于制造平面电子元件的技术提供在单独的检测表面(7)上。本专利技术还涉及一种实施该装置的设备。【专利说明】用于触摸敏感和非接触的界面的切换电极电容式测量装置
本专利技术涉及一种用于制造触摸敏感和非接触的人机界面的电容式测量装置，其使 得大量测量电极能够最优集成在检测表面上。 更特别地，本专利技术的领域并不限于触摸敏感和非接触的人机界面的领域。
技术介绍
用于通信和用于工作的许多设备使用触摸敏感或非接触的命令界面，例如面板或 屏幕。可以在例如移动电话、智能手机、具有触摸敏感屏的计算机、平板电脑、个人电脑、鼠 标装置、触摸面板和宽屏显示器等中发现这种类型的界面。 这些界面通常使用电容技术。触摸表面配备有连接到电子元件的导电电极，所述 电子元件使得能够测量在电极和待检测对象之间出现的电容变化，以执行命令。 可以提供使得能够将界面叠加到显示屏、如智能手机的显示屏上的透明电极。 大部分这种界面是触摸敏感的，也就是说，它们能够检测一个或更多命令对象 (通常是手指）和界面表面之间的接触。 越来越多地开发手势或非接触界面，这种界面能够检测距离界面更远而不与表面 接触的命令对象。 目前在触摸敏感界面中实施的电容技术最经常使用行列形式的两层导电电极。电 子设备测量在这些行与列之间存在的耦合电容。当手指非常接近活动表面时，与手指接近 的耦合电容发生改变，电子设备因而能够在活动表面平面中定位2D位置（XY)。 通常被称为"互电容"的这种技术使得能够通过薄的电介质检测手指的存在及其 位置。它们具有实现一个或更多手指的触摸表面平面（XY)中的定位中非常好的分辨率的 优势。利用合适的处理软件，当界面的表面足够大时还能够管理大量手指。 但是，这些技术具有在测量电极和电子设备的层级上产生大的泄露电容的缺点。 实际上，通过测量每个行与列之间产生的耦合电容变化实现了手指的检测，每个行与列中 之一为电信号的发射器，另一个为待检测信号的接收器。该信号与选定的行与列之间的电 容成比例。当手指关注的行与列的交点非常接近时，耦合电容减小，检测到手指。 即使没有待检测对象也可能是有意义的这些耦合电容还可能由于老化、材料变形 或环境温度变化的影响而随时间漂移。这些变化可能降低电极的灵敏度，或甚至可能以不 合时宜的方式触发命令。这是这些技术仅能够检测与手指的接触而不能检测其接近的原因 之一，这是因为必须产生大的电容变化以使得电路能够检测到该变化，所述变化必须远大 于漂移以避免任何假象。 还已知使得能够测量出现在电极和待检测对象之间的绝对电容的方法。这些方法 通常被称为"自电容"。例如已知RoziSre的文件FR2 756 048,该文件公开了一种电容式 测量的方法，该方法使得能够测量多个独立电极和附近对象之间的电容和距离。 该技术使用一种保护装置以消除所有寄生电容。所有电极具有相同的电势，因而 电极之间没有能够损害电容式测量的耦合电容。 该技术非常适合于触摸敏感和非接触的界面，例如电容面板和透明触摸板和/或 小的3D屏幕，如便携式计算机的面板或智能手机的小屏幕。另一方面，当面板或屏幕具有 较大的尺寸时，覆盖整个触摸表面所需的电极的数量太大而不能通过微型电路管理。最重 要的是，将电极连接到电子设备的轨道的通道所需的触表摸面周围和电极之间的表面也变 得非常重要。 利用该技术，能够使用行和列的形式的电极，以使互连问题最小化。其中行和列被 用作独立电极的该行-列结构使得能够进行远距离非接触测量或手势测量（在几厘米之外 检测手指），但是在多于一个对象待检测时出现另一个问题。实际上，必须扫描每行和每列， 这会产生用于被称为虚假目标的虚拟对象的测量。这些虚假目标防止大量对象被绝对定位 在触摸表面上。 本专利技术的一个目的是提出一种用于触摸敏感和/或非接触的界面的电容式测量 装置，其使得能够在检测表面上实施大量电容式测量电极，同时限制这些电极与测量电子 设备的互连问题。
技术实现思路
利用一种用于触摸敏感和/或非接触的界面的电容式测量装置实现了该目的，所 述电容式测量装置包括至少一个电容式测量电极和电极切换单元，所述电极切换单元能够 将所述至少一个电极电连接到电容式测量单元或保护电势， 其特征在于，所述至少一个电容式测量电极和所述电极切换单元根据用于平面型 电子元件的制造技术被制造在单独的检测表面上。 特别地，用于平面型电子元件的制造技术可以包括源于微电子学的技术。它们可 以包括但不限于层沉积操作特别是薄层的层沉积操作、蒸发、掩膜、化学刻蚀、干法刻蚀、离 子注入、溶液中产物的沉积、喷墨印刷等。 根据本专利技术的装置还可以包括： -多个电容式测量电极，其根据具有两个交叉方向（X、Y)的二维结构分布在检测 表面上， -电极切换单元，其放置在检测表面上的所述测量电极附近， -第一电连接轨道，其在检测表面上布置为使得能够将基本上沿第一方向分布的 多个测量电极经由其各自的电极切换单元连接到电容式测量单元，和， -第二电连接轨道，其在检测表面上布置为使得能够将基本上沿第二方向分布的 多个测量电极各自的电极切换单元连接至切换信号处。 特别地，电容式测量电极可以按照基本上沿着行和列的矩阵结构分布在检测表面 上。 根据实施方案，根据本专利技术的装置还可以包括： -在电保护电势处由明显导电材料制成的保护平面，其布置在测量电极下方，并通 过至少一个明显电绝缘材料层与所述电极分开。 -通过穿过明显绝缘材料层的电连接件电连接到保护平面的电极切换单元。 该电极切换单元可以包括两个晶体管，其中，第一晶体管能够将测量电极连接到 电容式测量单元，第二晶体管能够将所述测量电极连接到保护电势，所述晶体管由切换信 号控制为使得当一个为开启状态时另一个为关闭状态。 根据实施方案，根据本专利技术的装置还可以包括： -根据薄膜沉积技术制造的晶体管； -基本上透明的晶体管； -以下类型之一的晶体管：TFT(薄膜晶体管）型场效应晶体管，基于有机半导体的 0FET (有机场效应晶体管）型晶体管。 根据实施方案，根据本专利技术的装置可以被制造成基本上透明的。 该装置可以包括包含ΙΤ0(锡掺杂的氧化铟）的测量电极、保护平面和轨道中的至 少一种兀件。 根据实施方案，根据本专利技术的装置还可以包括能够将电极切换单元连接到电容式 测量单元或连接到保护电势的第二切换单元。 根据实施方案，根据本专利技术的装置还可以包括至少部分参照相对于地电势浮动的 参考电势的电容式测量单元。 该参考电势可以基本上等于保护电势。 根据另一个方面，提出了一种人机界面装置，其包括命令界面和根据本专利技术的电 容式测量装置。 该人机界面装置可以包括配备有显示屏的命令界面和基本上透明的电容式测量 装直。 根据又一个方面，提出了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于触摸敏感和/或非接触的界面的电容式测量装置，其包括至少一个电容式测量电极(1)，和电极切换单元(2)，所述电极切换单元(2)能够将所述至少一个电极(1)电连接到电容式测量单元(27)或保护电势(11)，其特征在于，所述至少一个电容式测量电极(1)和所述电极切换单元(2)根据用于平面型电子元件的制造技术被制造在单独的检测表面(7)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪迪埃·罗齐埃，
申请(专利权)人：纳米技术方案公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR