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CN105807970B - 悬停控制装置 - Google Patents

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CN105807970B CN201410849989.3A CN201410849989A CN105807970B CN 105807970 B CN105807970 B CN 105807970B CN 201410849989 A CN201410849989 A CN 201410849989A CN 105807970 B CN105807970 B CN 105807970B
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Abstract

一种悬停控制装置，包括一传感单元和一悬停控制单元，该传感单元设置于一绝缘基底的表面，所述传感单元包括多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件相互绝缘设置，每一第一静电感测元件的两端分别电连接一个第一电极，每一第二静电感测元件的两端分别电连接一个第二电极，该多个第一静电感测元件沿一第一方向延伸且相互间隔设置，该多个第二静电感测元件沿一第二方向延伸且相互间隔设置，每一第一静电感测元件和每一第二静电感测元件均为一根单壁或少壁碳纳米管；所述悬停控制单元通过导线与所述多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件电连接。

Description

悬停控制装置
技术领域
本发明涉及一种悬停控制装置，尤其设置一种基于碳纳米管的悬停控制装置。
背景技术
近年来，伴随着移动电话与触摸导航系统等各种电子设备的高性能化和多样化的发展，在液晶等显示设备的前面安装透光性的触摸屏的电子设备逐步增加。这样的电子设备的使用者通过触摸屏，一边对位于触摸屏背面的显示设备的显示内容进行视觉确认，一边利用手指或笔等方式按压触摸屏来进行操作。由此，可以操作电子设备的各种功能。
随着电子设备的快速发展，人们希望所述触摸屏也可以识别悬停动作，也就是说，通过手或者触控笔靠近触摸屏但不用接触到触摸屏的面板而使得触摸屏可以感测到手或者触控笔在面板上的位置，从而可以控制电子设备来实现操作。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种悬停控制装置。
一种悬停控制装置，包括一传感单元和一悬停控制单元，该传感单元设置于一绝缘基底的表面，所述传感单元包括多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件相互绝缘设置，每一第一静电感测元件的两端分别电连接一个第一电极，每一第二静电感测元件的两端分别电连接一个第二电极，该多个第一静电感测元件沿一第一方向延伸且相互间隔设置，该多个第二静电感测元件沿一第二方向延伸且相互间隔设置，每一第一静电感测元件和每一第二静电感测元件均为一根单壁或少壁碳纳米管，所述多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件在带静电的待测物体靠近时会产生电阻变化；所述悬停控制单元通过导线与所述多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件电连接，该悬停控制单元感测每一个第一静电感测元件和每一个第二静电感测元件的电流值，通过多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件的电流值的分布，判断所述待测物体的位置。
与现有技术相比，本发明所提供的悬停控制装置，可以感测位于悬停控制装置上方但未直接接触该悬停控制装置的悬停对象的位置及移动，进一步可以使手等工具靠近悬停控制装置但未直接接触悬停控制装置即可实现对设置于悬停控制装置上的电子产品的操作。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的悬停控制装置的俯视结构示意图。
图2为本发明第一实施例提供的悬停控制装置的侧视结构示意图。
图3为碳纳米管电子态密度分布曲线。
图4为用扫描隧道谱(STS)实测的碳纳米管常温下电子态密度分布曲线。
图5为本发明第二实施例提供的悬停控制装置的俯视结构示意图。
图6为本发明第三实施例提供的悬停控制装置的俯视结构示意图。
图7为本发明第四实施例提供的悬停控制装置的俯视结构示意图。
主要元件符号说明
悬停控制装置 10，20，30，40
传感单元 100，200，300，400
基底 102
第一静电感测元件 104
第一电极 106
第二电极 108
第二静电感测元件 110
第三电极 112
第四电极 114
悬停控制单元 500
电路控制元件 502
电流测试元件 504
保护层 600
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的悬停控制装置作进一步的详细说明。
请参见图1和图2，本发明第一实施例提供一种悬停控制装置10，该悬停控制装置10包括一传感单元100和一悬停控制单元500，所述传感单元100设置于一基底102的表面。所述传感单元100包括多个第一静电感测元件104和多个第一电极106。所述多个第一静电感测元件104平行间隔设置于基底102的表面，每一个第一静电感测元件104的两端分别设置一第一电极106并且与该第一电极106电连接。该多个第一电极106也是设置于基底102的表面。所述悬停控制单元500包括一电路控制元件502和一电流测试元件504，且通过一导线与所述多个第一静电感测元件104电连接。所述悬停控制单元500可以向所述多个第一静电感测元件104施加电压后测量该多个第一静电感测元件104的电流并输出该电流信号。
所述基底102为绝缘材料制成，主要起支撑的作用。在与一显示器结合使用时，该基底102为透明的薄膜或薄板。在不需要透明的电子器件中使用时，该基底102可以为不透明的薄膜或者薄板。该基底102的材料可以为玻璃、石英、金刚石等硬性材料。当用于柔性电子器件时，该基底102的材料也可为塑料或树脂等柔性材料。具体地，该基底102所用的材料可选择为聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，以及聚醚砜(PES)、纤维素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯并环丁烯(BCB)及丙烯酸树脂等材料。该基底102的厚度为1毫米～1厘米。该基底102的面积、形状不限，可以根据实际需要选择。本实施例中，该基底102的材料为2厘米乘2厘米的石英片，厚度为2毫米。该基底102可以是水平基底102，也可以是弯曲基底102。当该基底102为弯曲基底102时，该基底102的表面为曲面。
所述多个第一静电感测元件104可以为具有单晶结构的一维半导体纳米线状结构，其直径小于100纳米。所谓一维半导体纳米线状结构指的是具有较大长径比的线状半导体结构，其直径在纳米级，并且具有宏观的长度使得长径比可以大于1000：1。该多个第一静电感测元件104可以为一根超长的单壁或少壁碳纳米管，如直径小于5纳米，长度大于1厘米的单壁或少壁碳纳米管。该多个第一静电感测元件104还可以是一条半导体性的石墨烯窄带，该半导体石墨烯窄带的宽度小于10纳米，厚度小于5纳米，长度大于1厘米。该多个第一静电感测元件104还可以是一根硅纳米线，该硅纳米线的直径小于5纳米，长度大于1厘米，具有半导体性。
所述多个第一静电感测元件104为一维材料，当一个带静电的物体靠近该一维材料时，该带静电的物体产生的电场很容易影响到所述一维材料，导致该一维材料的费米面移动，电导率发生显著变化，从而使得该带静电的物体可以被一维材料感测到。所述一维材料对静电灵敏的响应是源于它的两个特点：
一、一维材料对电场几乎无法构成屏蔽，可以被外界电场完全地调控，而对三维导体材料来说，外加电场会因为其表面的屏蔽而较难影响到其内部；
二、由于量子限域效应，一维材料的电子态密度会出现很多奇点，当费米面在奇点附近移动时，电子态密度会发生剧烈变化，电子态密度的剧烈变化会导致一维材料电导率的显著变化。
因此，可以通过静电来调制一维材料的费米面在奇点附近移动，使得一维材料的电导率发生显著变化，从而应用于带静电物体的感测。因此，为了实现感测静电的功能，所述一维材料的费米面距奇点的距离应该在一个特定的范围内。
以手性指数为(10,4)的碳纳米管为例，如图3，可以看到该碳纳米管的态密度分布曲线具有很多奇点，在奇点处态密度取极大。奇点的分布是相对能量零点对称的，在未进行任何掺杂的理想状态下，费米能级落在0eV处。上述性质是所有一维材料共有的特征。如前面所提到的，使一维材料对静电有灵敏的响应须使“费米面在奇点附近移动”，即须使费米能级抬高或者降低至离0eV最近的奇点附近。参照图4，在实际情况下，由于热激发、表面吸附以及与周围环境的相互作用，一维材料的奇点会被展宽成一个半高宽为L的峰，而且往往峰之间会交叠以至于峰位被埋没，但离0eV最近的奇点峰上升沿总是存在的。为了使一维材料对静电具有灵敏的响应，需要将费米面固定在距离奇点小于L/2处。在实际应用中，通过自然掺杂、人工掺杂等使一维材料费米面距离态密度奇点的距离在30～100meV内即可实现对静电具有灵敏的响应。
自然制备的碳纳米管样品暴露在空气中，由于吸附氧会形成p型掺杂，费米面距离态密度奇点的距离落在30～100meV内，优选地，费米面距离态密度奇点的距离落在60～100meV内，从而自然制备的碳纳米管对静电有灵敏的响应。石墨烯窄带、半导体纳米线(例如硅纳米线)也会吸附氧而形成p型掺杂，可以理解，也可以用掺杂剂来调整它们的掺杂程度以符合费米面距离态密度奇点的距离在30～300meV内的要求。
当带静电的物体靠近所述一维材料，调制其费米能级，会推动其费米能级位置的移动，对应的态密度也就变化了，电导率随之改变。故当考虑这一过程的灵敏度时，需要关注两点：
一、静电体对所述一维材料费米能级的调制效率；
二、态密度随费米能级移动的变化率。
对于第一点，它受一维材料的衬底、表面吸附等环境因素的强烈影响，从理论上定量确定是不可能的，我们只能从实验测量获得。以碳纳米管在二氧化硅衬底上为例，二氧化硅基底的样品中，测量得到的调制效率为4×10-5。第二点是对一维材料的性质的要求，也就是要求一维材料电导率σ变化对费米面位置EF移动的陡率(dσ/dEF)/(σ/EF)的绝对值约大于10-3，这样静电体靠近所述一维材料，能引起不小于10％的电导变化，有利于信号检测。
在使用直径分布在2nm-3nm的单壁或少壁碳纳米管做实验材料时，1000V(人手一般自然带电百伏到千伏，当人体与塑料、毛发摩擦后，则带电千伏以上)的静电体在靠近碳纳米管0.5cm处，测得碳纳米管的电导减少一半，dσ/σ～1/2。调制效率取4×10-5，则dEF～40meV。碳纳米管能隙EF～150meV。从而实验中碳纳米管电导率σ变化对费米面位置EF移动的陡率绝对值约为2。由于一维材料的电子态密度会出现奇点，奇点附近态密度变化剧烈，从而电导率变化也剧烈。在石墨烯窄带、半导体纳米线等一维材料中，也都能满足费米面位置移动导致的电导率变化陡率大于10-3的要求。如果要实现定性的感测带静电物体是否存在，需要满足费米面位置移动导致的电导率变化陡率大于10-3；如果要定量感测静电量或者感测带静电物体的位置，需要提高灵敏度，则需要满足费米面位置移动导致的电导率变化陡率大于10-1。
所述多个第一静电感测元件104可以通过绝缘胶粘剂粘附在所述基底10的第一表面12。本实施例中，所述多个第一静电感测元件104由一根超长的单壁或少壁碳纳米管组成，所述少壁碳纳米管是指碳纳米管的管壁层数为2层至6层。优选地，所述少壁碳纳米管的管壁层数为2层至3层。所述悬停感测模组20之所以可以感测静电，这是因为，所述单根单壁或少壁碳纳米管是准一维结构，该准一维结构的直径越小，态密度越大，屏蔽效应越小，感测静电的灵敏度越高，即感测待测物体的位置坐标的灵敏度越高。所述单壁或少壁碳纳米管的直径小于5纳米，优选地，所述单壁或少壁碳纳米管的直径为2纳米至5纳米。所述超长的单壁或少壁碳纳米管是指所述单壁或少壁碳纳米管的长度大于1厘米。本实施例中，所述单壁或少壁碳纳米管的长度为2厘米，直径为2纳米。所述单壁或少壁碳纳米管可以通过“放风筝法”制备，可以参见CN103318868A。
在平行于基底102表面的平面内定义了相互垂直的第一方向X和第二方向Y，所述多个第一静电感测元件104在基底102的表面沿所述第一方向X延伸且相互间隔排列。相邻两个第一静电感测元件104之间的距离取决于分辨率的选择，可以在2毫米至2厘米范围内。所述多个第一静电感测元件104按排列顺序依次编号，当有m个第一静电感测元件104在基底102的表面设置时，由X1，X2，…，Xm表示第1个第一静电感测元件104至第m个第一静电感测元件104，其中m为正整数，即具有相邻编号的第一静电感测元件104的实际位置相邻。
所述多个第一电极106的材料不限，只要是导电材料均可，例如，金、银、铜、钯或者氧化铟锡(ITO)。所述多个第一电极106的形状不限，可采用现有触摸屏的电极形状。本实施例中，所述第一电极106的材料为ITO。
所述电路控制元件502和电流测试元件504通过一导线电连接，该电路控制元件502向所述多个第一静电感测元件104施加电压，该电流测试元件504测量所述多个第一静电感测元件104的电流值。
进一步，所述悬停控制装置10还可以包括一保护层600覆盖于所述多个第一静电感测元件104和多个第一电极106，从而对所述第一传感单元100进行保护，如图2所示。所述保护层600选用传统透明绝缘材质，例如聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸二乙酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolyMethyl MethAcrylate，PMMA)或薄化之玻璃等。
当一悬停对象，例如人手或触控笔等，靠近该多个第一静电感测元件104并且未直接接触该多个第一静电感测元件104时，由于所述多个第一静电感测元件104为单壁或少壁碳纳米管，所述单壁或少壁碳纳米管的带隙结构受到所述悬停对象的影响，使得所述多个第一静电感测元件104的电阻发生变化。所述悬停对象至所述多个第一静电感测元件104之间的距离与多个第一静电感测元件104的电阻变化值有关，所述悬停对象至多个第一静电感测元件104之间的距离越小，多个第一静电感测元件104的电阻变化值越大。也就是说，由于悬停对象距离每一第一静电感测元件104的距离不同，因此每一第一静电感测元件104的电阻的变化也是不同，通常，最靠近悬停对象的第一静电感测元件104的电阻变化是最大的。这个电阻的变化值可以通过第一静电感测元件104的电流值表现出来，该电流值可由所述电流测试元件504测量出来，并作为输出信号输出。
本实施例中，所述悬停控制装置10可以识别一悬停对象在第二方向Y上的位置。其具体过程是：所述电路控制元件502给每一第一静电感测元件104施加电压，当一悬停对象靠近该悬停控制装置10的基底102时，所述单壁或少壁碳纳米管的带隙结构受到所述悬停对象的影响，使得所述多个第一静电感测元件104的电阻发生变化。由于该多个第一静电感测元件104均沿第一方向X延伸，因此，所述电流测试元件504可以测出沿着第二方向Y方向上的不同的第一静电感测元件104的电流变化。对应所述多个第一静电感测元件104的编号，定义多个第一静电感测元件104对应的电阻变化值为RXm，就可以得到RX1，RX2，RX3，…，RXm共m个电阻变化值。而最靠近悬停对象的第一静电感测元件104的电阻变化值最大，因此可以根据最大的电阻变化值确定悬停对象至哪条第一静电感测元件104的距离最小，从而确定悬停对象在基底102表面上方在第二方向Y上的位置。因此，可以利用悬停对象的位置实现指令的传送从而实现对悬停控制装置10的操作，进一步实现对各种包含有该悬停控制装置10的电子器件的操作。
所述悬停控制装置10还可以识别一悬停对象在第二方向Y上的移动。其具体过程是：在t时刻，悬停控制装置10识别该悬停对象在基底102表面上方在第二方向Y上的位置，定义为D1；在t+1时刻，悬停控制装置10识别该悬停对象在基底102表面上方在第二方向Y上的位置，定义为D2，那么可以得知，悬停对象在t时刻至t+1时刻时由位置D1移动至位置D2。所述悬停控制装置10识别该悬停对象在基底102表面上方在第二方向Y上的位置的具体过程如前所述，这里不再赘述。所述悬停对象在基底102表面上方是指，该悬停对象靠近基底102表面而未直接接触基底102表面。因此，所述悬停控制装置10可以识别手势或触控笔的移动等，也即，可以利用悬停对象的移动，例如手势或触控笔的移动等，实现指令的传送从而实现对悬停控制装置10的操作，进一步实现对各种包含有该悬停控制装置10的电子器件的操作，比如显示设备、开关等。
请参见图5，本发明第二实施例提供一种悬停控制装置20，该悬停控制装置20包括一传感单元200和一所述悬停控制单元500，该传感单元200包括一所述基底102、多个第一静电感测元件104、多个第一电极106和一个第二电极108。
第二实施例中悬停控制装置20与第一实施例中悬停控制装置10的区别是：第一实施例中，每一个第一静电感测元件104具有相对的第一端和第二端，所述第一端与一个第一电极106电连接，所述第二端也与一个第一电极106电连接。第二实施例中，每一个第一静电感测元件104具有相对的第一端和第二端，所述第一端与一第一电极106电连接，所述多个第一静电感测元件104的第二端共同与一个第二电极108电连接。也就是说，第二实施例中，所述悬停控制装置20包括多个第一电极106和一个第二电极108，该多个第一电极106分别设置于所述多个第一静电感测元件104的第一端，该第二电极108设置于所述多个第一静电感测元件104的第二端，并且多个第一电极106和所述一个第二电极108分别与所述多个第一静电感测元件104电连接。所述悬停控制单元500通过导线与所述多个第一电极106和所述第二电极108电连接。
第二实施例中所述多个第一静电感测元件104的第二端共同与一个第二电极108电连接，相对于第一实施例中多个第一静电感测元件104的第二端分别与一个第一电极106电连接，在制备方法上，前者较为简单易操作。该多个第一电极106和第二电极108的材料相同。
请参见图6，本发明第三实施例提供一种悬停控制装置30，该悬停控制装置30包括一传感单元300设置于所述基底102的表面，以及一所述悬停控制单元500。该传感单元300包括多个第一静电感测元件104、多个第一电极106、多个第二静电感测元件110和多个第三电极112。所述多个第一静电感测元件104、多个第一电极106、多个第二静电感测元件110和多个第三电极112设置于基底102的表面。
该悬停控制装置30与第一实施例中悬停控制装置10的区别是：第一实施例中，所述多个第一静电感测元件104平行间隔设置于基底102的表面，每一第一静电感测元件104相对的两端分别电连接一第一电极106。第三实施例中，在平行于所述基底102的表面的平面内定义了相互垂直的第一方向X和第二方向Y，所述多个第一静电感测元件104沿着第一方向X延伸，并且多个第一静电感测元件104相互平行且间隔设置；所述多个第二静电感测元件110沿着第二方向Y延伸，并且多个第二静电感测元件110相互平行且间隔设置；所述多个第一静电感测元件104与多个第二静电感测元件110相互交叉并形成多个格子，每一第一静电感测元件104相对的两端分别电连接一第一电极106，每一第二静电感测元件110相对的两端分别电连接一第三电极112。
所述多个第一静电感测元件104与所述多个第二静电感测元件110相互绝缘设置。所述多个第一静电感测元件104与所述多个第二静电感测元件110的绝缘方式不限，可以在所述多个第一静电感测元件104表面设置绝缘层后，再与所述多个第二静电感测元件110交叉设置。也可以在所述多个第一静电感测元件104与所述多个第二静电感测元件110交叉的部分设置绝缘层，将多个第一静电感测元件104与所述多个第二静电感测元件110相互绝缘。本实施例中，通过在所述多个第一静电感测元件104与所述多个第二静电感测元件110交叉的位置设置绝缘层实现电绝缘。
将该多个第一静电感测元件104按排列顺序依次顺序编号，当有m个第一静电感测元件104在基底102的表面设置时，由X1，X2，…，Xm表示第1个第一静电感测元件104至第m个第一静电感测元件104，其中m为正整数，即具有相邻编号的第一静电感测元件104的实际位置相邻。该多个第一静电感测元件104通过导线分别与所述悬停控制单元500电连接，进而实现施加电压给该多个第一静电感测元件104，以及测量每个第一静电感测元件104的电阻。
将该多个第二静电感测元件110按排列顺序依次顺序编号，当有n个第二静电感测元件110在基底102的表面设置时，由Y1，Y2，…，Ym表示第1个第二静电感测元件110至第n个第二静电感测元件110，其中n为正整数，即具有相邻编号的第二静电感测元件110的实际位置相邻。该多个第二静电感测元件110通过导线分别与所述悬停控制单元500电连接，进而实现施加电压给该多个第二静电感测元件110，以及测量每个第二静电感测元件110的电阻。
所述多个第二静电感测元件110与所述多个第一静电感测元件104的材料相同。本实施例中，所述多个第一静电感测元件104与所述多个第二静电感测元件110的材料均由单壁或少壁碳纳米管组成。优选地，该单壁或少壁碳纳米管的直径小于5纳米，长度大于1厘米。本实施例中，所述单壁或少壁碳纳米管的长度为2厘米，直径为2纳米。
每一第一静电感测元件104相对的两端均设置一个第一电极106与该第一静电感测元件104电连接，每一第二静电感测元件110相对的两端均设置一个第三电极112与该第二静电感测元件110电连接。该多个第一电极106和多个第三电极112的材料相同。
本实施例中，所述悬停控制装置30可以识别一悬停对象在基底102表面上方的位置。其具体过程是：所述电路控制元件502同时给每一第一静电感测元件104和每一第二静电感测元件110施加电压，当一悬停对象靠近该悬停控制装置10的基底102时，所述单壁或少壁碳纳米管的带隙结构受到所述悬停对象的影响，使得所述多个第一静电感测元件104和多个第二静电感测元件110的电阻发生变化。所述电流测试元件504可以分别测出沿着第二方向Y和第一方向X的不同的第一静电感测元件104和第二静电感测元件110的电流变化。对应所述多个第一静电感测元件104的编号，定义多个第一静电感测元件104对应的电阻变化值为RXm，就可以得到RX1，RX2，RX3，…，RXm共m个电阻变化值。对应所述第二静电感测元件110的编号，定义所述第二静电感测元件110对应的电阻变化值为RYn，就可以得到RY1，RY2，RY3，…，RYn共n个电阻变化值。最靠近悬停对象的第一静电感测元件104的电阻变化值最大，因此可以根据多个第一静电感测元件104中最大的电阻变化值确定悬停对象至哪条第一静电感测元件104的距离最小，从而确定悬停对象在基底102表面上方在第二方向Y上的位置。同样，最靠近悬停对象的第二静电感测元件110的电阻变化值最大，因此可以根据多个第二静电感测元件110中最大的电阻变化值确定悬停对象至哪条第二静电感测元件110的距离最小，从而确定悬停对象在基底102表面上方在第一方向X上的位置。如此，本实施例中的悬停控制装置30可以感测到在基底102表面上方悬停对象在基底102所在平面的位置在X，Y方向的位置，从而可以确定悬停对象在基底102所在平面的位置坐标。该位置坐标确定以后就可以实现通过位置坐标来控制包含有该悬停控制装置30的电子器件的功能。所述悬停对象也就是待测物体。优选地，所述待测物体靠近所述传感单元100远离基底102的表面，且与所述传感单元100远离基底102的表面之间的距离为0.5厘米至1厘米时，所述传感单元100可以感测该待测物体的位置坐标。
所述悬停控制装置30还可以识别一悬停对象在基底102表面上方的移动。其具体过程是：在t时刻，悬停控制装置10识别该悬停对象在基底102表面上方的位置，定义为D3；在t+1时刻，悬停控制装置30识别该悬停对象在基底102表面上方的位置，定义为D4，那么可以得知，悬停对象在t时刻至t+1时刻时由位置D3移动至位置D4。所述悬停控制装置30识别该悬停对象在基底102表面上方的位置的具体过程如前所述，这里不再赘述。所述悬停对象在基底102表面上方是指，该悬停对象靠近基底102表面而未直接接触基底102表面。因此，所述悬停控制装置30可以识别手势或触控笔的移动等，也即，可以利用悬停对象的移动，例如手势或触控笔的移动等，实现指令的传送从而实现对悬停控制装置30的操作，进一步实现对各种包含有该悬停控制装置30的电子器件的操作。进一步，可以根据驱动方式及计算方法的调整，实现多点触摸控制和多点悬停控制。
请参见图7，本发明第四实施例提供一种悬停控制装置40，该悬停控制装置40包括一传感单元400和一所述悬停控制单元500，该传感单元400包括一所述基底102、多个第一静电感测元件104、多个第一电极106、一个第二电极108、多个第二静电感测元件110、多个第三电极112和一个第四电极114。所述多个第一静电感测元件104、多个第一电极106、一个第二电极108、多个第二静电感测元件110、多个第三电极112和一个第四电极114均设置于基底102的表面。
第四实施例中悬停控制装置40与第三实施例中悬停控制装置30的区别是：第三实施例中，每一个第一静电感测元件104相对的两端分别设置一第一电极106并与该第一电极106电连接，每一个第二静电感测元件110相对的两端分别设置一第三电极112并与该第三电极112电连接。第四实施例中，每一个第一静电感测元件104具有相对的第一端和第二端，所述第一端与一个第一电极106电连接，所述多个第一静电感测元件104的第二端共同与一个第二电极108电连接，每一个第二静电感测元件110具有相对的第三端和第四端，所述第三端与一个第三电极112电连接，所述多个第二静电感测元件110的第四端共同与一个第四电极114电连接。
本发明提供的悬停控制装置具有以下优点：可以感测位于悬停控制装置上方但未直接接触该悬停控制装置的悬停对象的位置及移动，进一步可以使手等工具靠近悬停控制装置但未直接接触悬停控制装置即可实现对设置于悬停控制装置上的电子产品的操作。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种悬停控制装置，包括一传感单元和一悬停控制单元，该传感单元设置于一绝缘基底的表面，其特征在于：
所述传感单元包括多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件相互绝缘设置，每一第一静电感测元件的两端分别电连接一个第一电极，每一第二静电感测元件的两端分别电连接一个第二电极，该多个第一静电感测元件沿一第一方向延伸且相互间隔设置，该多个第二静电感测元件沿一第二方向延伸且相互间隔设置，每一第一静电感测元件和每一第二静电感测元件均为一根单壁或少壁碳纳米管，所述多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件在带静电的待测物体靠近时会感测所述静电，并且该静电导致所述单壁或少壁碳纳米管的电阻发生变化；
所述悬停控制单元通过导线与所述多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件电连接，该悬停控制单元感测每一个第一静电感测元件和每一个第二静电感测元件的电流值，通过多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件的电流值的分布，判断所述待测物体的位置。
2.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，所述少壁碳纳米管是指碳纳米管的管壁层数为2层至3层。
3.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，任意两个相邻的第一静电感测元件之间的距离和任意两个相邻第二静电感测元件之间的距离相等，该距离为2毫米至2厘米。
4.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，所述悬停控制单元包括
一电路控制元件和一电流测试元件，该电路控制元件向所述多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件施加直流电压后，由所述电流测试元件测量该多个第一静电感测元件和多个第二静电感测元件的电流值。
5.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，所述单壁或少壁碳纳米管的直径小于5纳米，长度大于1厘米。
6.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，所述第一方向和第二方向相互垂直。
7.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，所述多个第一静电感测元件相互平行，所述多个第二静电感测元件相互平行。
8.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，所述待测物体与所述传感单元远离绝缘基底的表面之间的距离为0.5厘米至1厘米。
9.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，所述多个第一静电感测元件与所述多个第二静电感测元件交叉的位置设置绝缘层。
10.如权利要求1所述的悬停控制装置，其特征在于，所述单壁或少壁碳纳米管的直径为2纳米至3纳米。
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