CN108885514A - 用于触摸和力的感测 - Google Patents

Abstract

本文中描述的输入设备包括至少一个两用电极，该两用电极用来既执行电容性感测以检测输入对象（例如，手指或触控笔）又执行力感测以确定由输入对象施加在输入设备上的力。在第一时间段期间，输入设备使用多个传感器电极中的第一电极执行电容性感测。然而，在第二时间段期间，输入设备激励第一电极以及测量对应于第一电极的电阻。输入设备基于所测量的电阻来确定由输入对象施加在输入设备上的力。

Description

用于触摸和力的感测

技术领域

本发明总体上涉及电子设备以及使用电容性传感器电极检测力。

背景技术

包括接近传感器设备（通常又称作触摸板或触摸传感器设备）的输入设备广泛用于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来区分的感测区，在其中接近传感器设备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用来提供用于电子系统的界面。例如，接近传感器设备常常用作用于较大计算系统的输入设备（诸如笔记本计算机或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板）。接近传感器设备还常常用于较小计算系统中（诸如蜂窝电话中集成的触摸屏）。

发明内容

本文中所描述的一个实施例是一种输入设备，其包括输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及耦合到多个传感器电极的一个或多个集成电路。一个或多个集成电路配置成：在第一时间段期间，使用多个传感器电极中的第一电极执行电容性感测。处理系统配置成：在第二时间段期间，激励第一电极以及测量对应于第一电极的电阻测量结果，其中电阻测量结果与由输入对象施加在输入设备上的力相关联。

本文中所描述的另一个实施例是一种处理系统，其包括：界面，配置成耦合到输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及传感器电路，配置成在第一时间段期间，使用多个传感器电极中的第一电极执行电容性感测。传感器模块配置成：在第二时间段期间，激励第一电极以及测量对应于第一电极的电阻测量结果，其中所述电阻测量结果与由输入对象施加在输入设备上的力相关联。

本文中所描述的另一个实施例是一种输入设备，其包括第一多个传感器电极，其沿输入设备的感测区中的第一方向延伸，其中第一多个传感器电极中的至少两个的端经由第一开关选择性地电耦合在一起，以及第一多个传感器电极中的第二电极的端经由第二开关选择性地电耦合在一起。输入设备包括第二多个传感器电极，其沿感测区中的垂直于第一方向的第二方向延伸；以及耦合到第一多个传感器电极和第二多个传感器电极的电路。电路配置成：在第一时间段期间，使用第一多个传感器电极和第二多个传感器电极执行电容性感测，其中相应的第一开关和第二开关在第一时间段期间将第一电极和第二电极的端电耦合在一起。电路配置成，在第二时间段期间，激励第一电极和第二电极来测量至少一个电阻测量结果，其中电阻测量结果与由输入对象施加在输入设备上的力相关联，以及其中第一开关和第二开关在第二时间段期间电绝缘第一电极和第二电极的端。

附图说明

为了在其中能够详细理解以上所记载的本发明的特征的方式，可参考实施例对以上简述的本公开进行更加具体的描述，在附图中图示了所述实施例中的一些。然而，要指明的是，附图仅图示了本公开的典型实施例，并因此不认为限制其范围，因为本公开可以容许其它同样有效的实施例。

图1是根据本文中所描述的实施例的包括输入设备的示例性系统的框图；

图2A和图2B图示了根据本文中所描述的实施例的感测元件或电容性感测像素的示例性图案的部分；

图3图示了根据本文中所描述的实施例将多个电容性传感器电极耦合在一起来形成力传感器电极；

图4图示了根据本文中所描述的实施例将多个电容性传感器电极耦合在一起来形成力传感器电极；

图5图示了根据本文中所描述的实施例将多个电容性传感器电极耦合在一起来形成力传感器电极；

图6A是根据本文中所描述的实施例的使用电极以供电容性感测和力感测两者的传感器布置；

图6B图示了根据本文中所描述的实施例的用于使用图6A中的传感器布置解码电容性感测信号的图表；

图7是根据本文中所描述的实施例的用于使用至少两个力传感器电极测量电阻的电路；

图8是根据本文中所描述的实施例的用于同时在多个位置处测量不同的力的传感器布置；

图9是根据本文中所描述的实施例的用于同时在多个位置处测量不同的力的传感器布置；

图10图示了根据本文中所描述的实施例的用于输入设备的触摸面板；

图11图示了根据本文中所描述的实施例同时执行电容性感测和力感测；

图12图示了根据本文中所描述的实施例的具有不同的力感测电极布局的力响应曲线；

图13图示了根据本文中所描述的实施例的用于力感测、电容性感测和温度感测的传感器电极布局；

图14图示了根据本文中所描述的实施例执行力感测来确定输入对象的2D位置；以及

图15A和图15B图示了根据本文中所描述的实施例的触摸叠层和显示叠层上的应变。

为了促进理解，已经在可能的情况下使用相同的参考标号来标明附图共有的相同元件。预期到的是，一个实施例中公开的元件可有利地利用于其它实施例上而无需特定记载。此处所参考的附图不应当被理解为按比例绘制，除非具体说明。同样，为了呈现和解释的清楚性，常常简化附图并且省略细节或部件。附图和讨论用于解释以下所讨论的原理，其中相似的标记表示相似的元件。

具体实施方式

以下的详细描述在本质上仅仅是示例性的而不是意在限制本公开或其应用和用途。此外，不意在受前面的技术领域、背景技术、发明内容或者以下具体描述中所呈现的任何明示的或暗示的理论束缚。

本发明的各种实施例提供促进改进可用性的输入设备和方法。在一个实施例中，输入设备包括至少一个混合电极，所述混合电极用来既执行电容性感测以检测输入对象（例如，手指或触控笔）又执行力感测来确定由输入对象施加在输入设备上的力。在第一时间段期间，输入设备在一个或多个电容性传感器电极上驱动经调制的信号（例如，AC信号）以执行电容性感测。然而，在第二时间段期间，输入设备跨电容性传感器电极中的一个或多个驱动DC电压来执行力感测。例如，如果输入设备包括发射器电极和接收器电极两者，则在执行电容性感测时的第一时间段期间，输入设备在发射器电极上驱动经调制的信号以及在接收器电极上测量所产生信号来识别感测区中的输入对象的位置。然而，在第二时间段期间，输入设备可以跨发射器电极或接收器电极驱动DC电压来测量由输入对象施加的力。

在一个实施例中，混合电极中所使用的电容性传感器电极（或者永久地或者通过使用开关）被电耦合，使得单独的电极相互连接来形成用于力感测的更长的混合电极。例如，电容性传感器电极的端可以耦合在一起，使得混合电极的总长度是单独的电容性传感器电极的各自长度的组合。

当输入对象在混合电极上施加力时，这个力使混合电极的材料变形以及改变混合电极的可以由输入设备测量的电阻。此外，输入设备将电阻的改变与由输入对象施加的力相关联。以此方式，用于电容性感测的相同的电极也可以用来执行力感测。

现在转至附图，图1是根据本发明的实施例的示例性输入设备100的框图。输入设备100可以配置成向电子系统（未示出）提供输入。如本文档中所使用的那样，术语“电子系统”（或“电子设备”）宽泛地表示能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网页浏览器、电子书阅读器和个人数字助理（PDA）。附加的示例电子系统包括复合输入设备，诸如包括输入设备100和分离的操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的示例电子系统包括诸如数据输入设备（包括远程遥控和鼠标）和数据输出设备（包括显示屏幕和打印机）之类的外围设备。其它示例包括远程终端、信息站和视频游戏机（例如，视频游戏控制台、便携式游戏设备等）。其它示例包括通信设备（包括蜂窝电话，诸如智能电话）和媒体设备（包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机）。另外，电子系统可以是输入设备的主设备或从设备。

输入设备100可以实现为电子系统的物理部分，或者可以与电子系统在物理上分离。视情况而定，输入设备100可使用以下方式中的任何一种或多种与电子系统的部分进行通信：总线、网络和其它有线或无线互连件。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线（USB）、蓝牙、RF和IRDA。

在图1中，输入设备100示出为接近传感器设备（又常常称作“触摸板”或“触摸传感器设备”），其配置成感测由一个或多个输入对象140在感测区120中提供的输入。示例输入对象包括手指和触控笔，如图1中所示出的那样。

感测区120涵盖输入设备100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，在其中输入设备100能够检测用户输入（例如，由一个或多个输入对象140所提供的用户输入）。特定感测区的尺寸、形状和位置可以逐个实施例而变化很大。在一些实施例中，感测区120沿一个或多个方向从输入设备100的表面延伸到空间中，直到信噪比阻碍充分准确的对象检测。在各种实施例中，此感测区120沿特定方向延伸到的距离可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者更多，并且可以随所使用的感测技术的类型和所期望的准确度而显著地变化。因而，一些实施例感测输入，该输入包括没有与输入设备100的任何表面的接触、与输入设备100的输入表面（例如，触摸表面）的接触、以某个量的施加力或压力耦合的与输入设备100的输入表面的接触和/或其组合。在各种实施例中，可以由传感器电极位于其内的外壳的表面、由应用在传感器电极或者任何外壳之上的面板等来提供输入表面。在一些实施例中，感测区120当投影到输入设备100的输入表面上时具有矩形形状。

输入设备100可以利用传感器部件和感测技术的任何组合来检测感测区120中的用户输入。输入设备100包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为若干非限制性示例，输入设备100可以使用电容性的、倒介电的、电阻的、电感的、磁性的、声学的、超声的和/或光学的技术。

一些实现方式配置成提供跨一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现方式配置成提供沿着特定轴或平面的输入的投影。

在输入设备100的一些电阻实现方式中，柔性且导电的第一层由一个或多个隔离元件与导电的第二层分离。在操作期间，跨层创建一个或多个电压梯度。按压柔性的第一层可以使其充分偏移，以在层之间创建电接触，从而产生反映层之间的（一个或多个）接触点的电压输出。这些电压输出可以用来确定位置信息。

在输入设备100的一些电感实现方式中，一个或多个感测元件采集由谐振线圈或线圈对所感应的回路电流。电流的幅值、相位和频率的某个组合然后可以用来确定位置信息。

在输入设备100的一些电容性实现方式中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入对象140引起电场的改变，并且产生电容性耦合的可检测改变，其可以作为电压、电流等的改变被检测。

一些电容性实现方式利用电容性感测元件的阵列或者其它规则或者不规则图案来创建电场。在一些电容性实现方式中，分离的感测元件可以欧姆地短接在一起，以形成更大的传感器电极。一些电容性实现方式利用电阻片，其可以是均匀电阻的。

一些电容性实现方式利用基于传感器电极与输入对象140之间的电容性耦合的改变的“自电容”（或“绝对电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象更改传感器电极附近的电场，因而改变所测量的电容性耦合。在一个实现方式中，绝对电容感测方法通过相对于参考电压（例如，系统接地）调制传感器电极，以及通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合来进行操作。

一些电容性实现方式利用基于传感器电极之间的电容性耦合的改变的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象140更改传感器电极之间的电场，因而改变所测量的电容性耦合。在一个实现方式中，跨电容性感测方法通过以下步骤进行操作：检测一个或多个发射器传感器电极（又称作“发射器电极”或“发射器”）与一个或多个接收器传感器电极（又称作“接收器电极”或“接收器”）之间的电容性耦合。发射器传感器电极可以相对于参考电压（例如，系统接地）被调制，以发射发射器信号。接收器传感器电极可以相对于参考电压保持基本上恒定，以促进对所产生信号的接收。所产生信号可以包括与一个或多个发射器信号和/或与一个或多个环境干扰源（例如，其它电磁信号）对应的（一个或多个）效应。传感器电极可以是专用的发射器或接收器，或者可以配置成既发射又接收。

在一个实施例中，当用户直接地（例如，使用手指）或间接地（例如，使用触控笔）接触感测区120时，感测区120检测由用户施加的力。在一个示例中，感测区120测量电阻的改变，其可以与由用户施加的特定力相关联。如果感测区120包括电容性传感器电极（例如，接收器和/或发射器电极），则这些电极可以用来执行如以下所更加具体地描述的电容性感测和力感测两者。

在图1中，处理系统110示出为输入设备100的部分。处理系统110配置成操作输入设备100的硬件，以检测感测区120中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路（IC）的部分或全部和/或其它电路部件。例如，用于互电容传感器设备的处理系统110可以包括：发射器电路，配置成利用发射器传感器电极来发射信号；和/或接收器电路，配置成利用接收器传感器电极来接收信号。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码等。在一些实施例中，构成处理系统110的部件位于一起，诸如在输入设备100的（一个或多个）感测元件附近。在其它实施例中，处理系统110的部件在物理上分离，其中一个或多个部件接近于输入设备100的（一个或多个）感测元件，而一个或多个部件在其它位置。例如，输入设备100可以是耦合到台式计算机的外围设备，并且处理系统110可以包括配置成运行于台式计算机的中央处理单元上的软件以及与中央处理单元分离的一个或多个IC（也许具有关联的固件）。作为另一个示例，输入设备100可以在物理上集成在电话中，并且处理系统110可以包括作为电话的主处理器的部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实现输入设备100。在其它实施例中，处理系统110还执行其它功能，诸如操作显示屏幕、驱动触觉致动器等。

处理系统110可以实现为操作处理系统110的不同功能的模块的集合。每一个模块可以包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或者其组合。在各种实施例中，可以使用模块的不同组合。示例模块包括：硬件操作模块，用于操作诸如传感器电极和显示屏幕的硬件；数据处理模块，用于处理诸如传感器信号和位置信息的数据；以及报告模块，用于报告信息。另外的示例模块包括：传感器操作模块，配置成操作（一个或多个）感测元件以检测输入；识别模块，配置成识别诸如模式改变手势的手势；以及模式改变模块，用于改变操作模式。

在一些实施例中，处理系统110通过引起一个或多个动作而直接地响应于感测区120中的用户输入（或者没有用户输入）。示例动作包括改变操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其它功能的GUI动作。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的某个部分（例如向与处理系统110分离的电子系统的中央处理系统，如果这样的分离的中央处理系统存在的话）提供关于输入（或者没有输入）的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统110所接收的信息，以作用于用户输入，诸如以促进全范围的动作，包括模式改变动作和GUI动作。

例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入设备100的（一个或多个）感测元件，以产生指示感测区120中的输入（或者没有输入）的电信号。处理系统110可以在产生提供给电子系统的信息中对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统110可以数字化从传感器电极所得到的模拟电信号。作为另一个示例，处理系统110可以执行滤波或者其它信号调节。作为又一个示例，处理系统110可以减去或者以其它方式考虑基线，使得信息反映电信号与基线之间的差。作为又一些示例，处理系统110可以确定位置信息、将输入识别为命令、识别笔迹等。

如本文中所使用的“位置信息”宽泛地涵盖绝对位置、相对位置、速度、加速度和其它类型的空间信息。示例性“零维”位置信息包括近/远或接触/无接触信息。示例性“一维”位置信息包括沿轴的位置。示例性“二维”位置信息包括平面中的运动。示例性“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。另外的示例包括空间信息的其它表示。还可以确定和/或存储关于一种或多种类型的位置信息的历史数据，包括例如随时间跟踪位置、运动或者瞬时速度的历史数据。

在一些实施例中，输入设备100采用由处理系统110或者由某个其它处理系统所操作的附加输入部件来实现。这些附加输入部件可以提供用于感测区120中的输入的冗余功能性或者某种其它功能性。图1示出感测区120附近的按钮130，其能够用来促进使用输入设备100来选择项目。其它类型的附加输入部件包括滑块、球、轮、开关等。相反地，在一些实施例中，输入设备100可以不采用其它输入部件来实现。

在一些实施例中，输入设备100包括触摸屏界面，并且感测区120重叠显示屏幕的有源区域中的至少一部分。例如，输入设备100可以包括覆盖显示屏幕的基本上透明的传感器电极，并且提供用于关联的电子系统的触摸屏界面。显示屏幕可以是能够向用户显示视觉界面的任何类型的动态显示器，并且可以包括任何类型的发光二极管（LED）、有机LED（OLED）、阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子体、电致发光（EL）或者其它显示技术。输入设备100和显示屏幕可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同电学部件中的一些以供显示和感测。作为另一个示例，显示屏幕可以由处理系统110部分地或整体地操作。

应当理解的是，虽然在全功能装置的上下文中描述本发明的许多实施例，但是本发明的机制能够以各种各样的形式被分发为程序产品（例如，软件）。例如，本发明的机制可以被实现和分发为由电子处理器可读的信息承载介质（例如，由处理系统110可读的非瞬态计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质）上的软件程序。另外，本发明的实施例同样适用，而与用于执行分发的介质的特定类型无关。非瞬态的电子可读介质的示例包括各种盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可以基于闪速存储技术、光学存储技术、磁性存储技术、全息存储技术或者任何其它存储技术。

图2A示出了根据一些实施例的感测元件的示例性图案的一部分，所述感测元件配置成在与图案相关联的感测区120中进行感测。为了图示和描述的清楚性，图2A示出按照简单矩形图案的感测元件，而没有示出各种部件。感测元件的此图案包括第一多个传感器电极160（160-1、160-2、160-3、…160-n）以及设置在多个传感器电极160上方的第二多个传感器电极170（170-1、170-2、170-3、…170-n）。在一个实施例中，感测元件的此图案包括多个发射器电极160（160-1、160-2、160-3、…160-n），以及设置在多个发射器电极160上方的多个接收器电极170（170-1、170-2、170-3、…170-n）。在另一个实施例中，第一多个传感器电极可以配置成发射和接收，以及第二多个传感器电极也可以配置成发射和接收。

发射器电极160和接收器电极170典型地与彼此欧姆地隔离。即，一个或多个绝缘体将发射器电极160和接收器电极170分离，并且防止它们电气地短接到彼此。在一些实施例中，发射器电极160和接收器电极170由设置在它们之间的在交叉区域处的绝缘材料分离；在这样的构造中，发射器电极160和/或接收器电极170可以采用连接相同电极的不同部分的跳线来形成。在一些实施例中，发射器电极160和接收器电极170由一层或多层绝缘材料来分离。在这样的实施例中，发射器电极和接收器电极可以设置在公共衬底的分离的层上。在一些其它实施例中，发射器电极160和接收器电极170由一个或多个衬底来分离；例如，它们可以设置在相同衬底的相对侧上或者在层压在一起的不同衬底上。

发射器电极160与接收器电极170之间局部化的电容性耦合的区域可以称为“电容性像素”。发射器电极160与接收器电极170之间的电容性耦合随感测区中的输入对象的接近和运动而改变，所述感测区与发射器电极160和接收器电极170相关联。

在一些实施例中，“扫描”传感器图案来确定这些电容性耦合。即，驱动发射器电极160来发射发射器信号。可以单个地或多个地操作接收器传感器电极170来获取所产生信号。所产生信号可以用来确定电容性像素处的电容性耦合的测量结果。

如以下所描述的那样，发射器电极160和接收器电极170中的一些或全部可以用来执行力感测。即，在第一时间段期间，输入设备使用电极执行电容性感测，但是在第二时间段期间使用电极执行力感测。用于电容性感测和力感测两者的传感器电极在本文中可以称为混合电极。

图2B示出了根据一些实施例的电容性感测像素205（本文中也称为电容性像素或感测像素）的示例性图案的一部分，所述电容性感测像素205配置成在与图案相关联的感测区120中进行感测。每一个电容性感测像素205可以包括以上所描述的感测元件中的一个或多个。为了图示和描述的清楚性，图2B呈现了按照简单矩形的图案的电容性感测像素205的区，而没有示出电容性感测像素205内的各种其它部件。在一个实施例中，电容性感测像素205是局部化电容（电容性耦合）的区域。电容性感测像素205可以在第一操作模式中形成在单独的传感器电极与接地之间，以及在第二操作模式中形成在用作发射器与接收器电极的传感器电极的分组之间。电容性耦合随感测区120中的输入对象的接近和运动而改变，所述感测区120与电容性感测像素205相关联，并且因而可以用作输入对象在输入设备的感测区120中的存在的指示符。

示例性图案包括在公共平面中按照X列和Y行布置的电容性感测像素205X，Y（统称为像素205）的阵列，其中X和Y是正整数，尽管X和Y之一可以为零。预期到的是，感测像素205的图案可以包括多个具有其它配置的感测像素205，所述配置诸如环形阵列、重复图案、非重复图案、不均匀阵列单行或单列或者其它适合的布置。此外，如下面将更详细地讨论的那样，感测像素205中的传感器电极可以是任何形状，诸如圆形、矩形、菱形、星形、方形、非凸形、凸形、非凹形、凹形等。如此处所示出的那样，感测像素205耦合到处理系统110，并且用来确定感测区120中的输入对象的存在（或者输入对象的不存在）。

在第一操作模式中，电容性感测像素205内的至少一个传感器电极可以用来经由绝对感测技术检测输入对象的存在。处理系统110包括将处理系统110耦合到迹线210的界面（未标记），所述迹线210转而耦合到像素205中的传感器电极。处理系统110中的传感器模块215使用每一个像素205中的迹线210利用经调制的信号（即，电容性感测信号）驱动传感器电极，以及基于经调制的信号来测量传感器电极与输入对象（例如，自由空间或大地接地）之间的电容，所述传感器模块215由处理系统110或其它处理器利用来确定输入对象的位置。

电容性感测像素205的各种电极典型地与其它电容性感测像素205的电极欧姆地隔离。另外，在像素205包括多个电极的情况下，电极可以彼此欧姆地隔离。即，一个或多个绝缘体使传感器电极分离并且防止它们电气地短接到彼此。

在第二操作模式中，电容性感测像素205中的传感器电极被利用来经由跨电容感测技术检测输入对象的存在。即，处理系统110可以利用发射器信号来驱动像素205中的至少一个传感器电极以及使用像素205中的其它传感器电极中的一个或多个来接收所产生信号，其中所产生信号包括对应于发射器信号的效应。所产生信号由处理系统110或其它处理器利用以确定输入对象的位置。

在第三操作模式中，电容性感测像素205中的传感器电极和/或耦合电容性感测像素205的迹线210用来检测由输入对象用来接触感测区120的力。在一个实施例中，传感器模块215跨迹线210或传感器电极中的至少一个驱动DC电压，以及测量当没有施加力时传感器电极或迹线210的电阻相对于基线电阻的改变。电阻的这个改变与由输入对象施加在输入设备上的力或压力相关联，所述力或压力引起输入表面和传感器电极（例如，传感器电极160和170）和/或传感器迹线（例如，传感器迹线210）的变形或偏转。换句话说，用来执行电容性感测的相同的迹线或电极也可以用来执行力感测。以下连同后面的附图描述了用于执行力感测的不同的技术。

输入设备100可以配置成按照以上所描述的模式中的任何一种进行操作。输入设备100还可以配置成在以上所描述的模式中的任何两个或更多之间进行切换。

在一些实施例中，“扫描”电容性感测像素205来确定这些电容性耦合。即，在一个实施例中，驱动传感器电极中的一个或多个来发射发射器信号。可以操作发射器使得一次发射一个发射器电极，或者多个发射器电极同时进行发射。在多个发射器电极同时进行发射的情况下，多个发射器电极可以发射相同的发射器信号以及有效地产生实际上更大的发射器电极。可替换地，多个发射器电极可以发射不同的发射器信号。例如，多个发射器电极可以根据一个或多个编码方案来发射不同的发射器信号，所述编码方案使它们对接收器电极的所产生信号的组合效应能够被独立地确定。

可以单个地或者多个地操作配置为接收器传感器电极的传感器电极来获取所产生信号。所产生信号可以用来确定电容性感测像素205处的电容性耦合的测量结果。

来自电容性感测像素205的测量结果的集合形成表示如以上所讨论的像素205处的电容性耦合的“电容性图像”（又称作“电容性帧”）。多个电容性图像可以在多个时间段内获取，并且它们之间的差别用来导出与感测区中的输入有关的信息。例如，在连续时间段内所获取的连续电容性图像可以用来跟踪进入、离开感测区以及处于感测区内的一个或多个输入对象的（一个或多个）运动。

经由迹线210耦合到传感器电极的处理系统110包括传感器模块215以及可选地包括显示驱动器模块220。在一个实施例中，传感器模块215包括配置成在期望输入感测的时段期间将发射器信号或经调制的信号驱动到传感器电极上以及利用传感器电极接收所产生信号的电路。在一个实施例中，传感器模块215包括发射器模块，所述发射器模块包括配置成在期望输入感测的时段期间将发射器信号驱动到传感器电极上的电路。为了执行力感测，传感器模块215可以包括用于测量迹线210或者传感器电极的电阻的改变的电阻测量电路。

在各种实施例中，传感器模块215包括接收器模块，所述接收器模块包括配置成在期望输入感测的时段期间采用传感器电极来接收所产生信号的电路，所产生信号包括与发射器信号对应的效应。接收器模块可以确定感测区120中的输入对象的位置，或者可以将包括指示所产生信号的信息的信号提供给另一个模块或处理器，例如电子设备的处理器（即，主处理器）或者确定模块，以用于确定感测区120中的输入对象的位置。在一个或多个实施例中，接收器模块包括多个接收器，其中每一个接收器可以是模拟前端（AFE）。

显示驱动器模块220包括确认成在非感测（例如，显示更新）时段期间向显示设备的显示器提供显示图像更新信息的电路。显示驱动器模块220可以包括在传感器模块215中或者与其分离。在一个实施例中，处理系统110包括第一集成控制器，该第一集成控制器包括显示驱动器模块220以及传感器模块215（即，发射器模块和/或接收器模块）的至少一部分。在另一个实施例中，处理系统110包括：第一集成控制器，其包括显示驱动器模块220；以及第二集成控制器，其包括传感器模块215。在又一个实施例中，处理系统110包括：第一集成控制器，其包括显示驱动器模块220和发射器模块或接收器模块中的一个；以及第二集成控制器，其包括发射器模块和接收器模块中的另一个。虽然未示出，但是图2A也可以包括用于执行力感测和电容性感测的传感器模块215。

图3图示了根据本文中所描述的实施例将多个电容性传感器电极310耦合在一起来形成混合力传感器电极305。如所示出的那样，混合电极305包括多个电容性传感器电极310。在这个示例中，电极310中的每一个形成在相同的表面上并且形成平行线。在一个实施例中，传感器电极310设置在输入设备中的显示器之上，并且因此，混合电极305中的单独的传感器电极310的材料是透明的，使得从底下的显示器生成的光可以经过混合电极305。可以用于电极310的透明导电材料的一个示例是氧化铟锡（ITO）。然而，可以使用具有压阻性或压电性属性的其它类型的透明导体。在一个实施例中，电极310可以设置在输入设备的保护盖（例如，玻璃衬底）之下，使得电极310在输入设备中的保护盖与显示器之间。

电容性传感器电极310被耦合来形成具有蜿蜒图案的电气路径，其中顶部传感器电极310A电耦合到底部传感器电极310F。具体地，混合电极305包括将电容性传感器电极中的每一个的一端连接到相邻电极310的连接器315。例如，第一连接器315将电极310A的右端耦合到电极310B的右端，而第二连接器315将电极310B的左端耦合到电极305C的左端，等等。

将电容性传感器电极310的端耦合到彼此创建了具有是单独的电极310的长度的五倍的有效长度的混合电极305。如所示出的那样布置电极310的一个优势在于，这样做相对于其中单独的电容性传感器电极310融合成单个厚电容性电极的布置而言增加了混合电极305的端对端电阻，所述单个厚电容性电极例如是图2A中所示出的发射器电极160中的一个。增加混合电极305的电阻可以增加如以下所描述的力感测的准确度。

在电容性感测期间，发射器320将经调制的电容性感测信号驱动到电容性传感器电极310中的每一个上。如所示出的那样，发射器320的输出直接耦合到顶部传感器电极310A，以及经由电容器C1和C2间接耦合到传感器电极310的左侧上的连接器315。因为经调制的感测信号是AC信号，所以电容器C1和C2将经调制的信号直接耦合到在左侧上的连接器315，其意味着在传感器电极310B-E的左侧上所驱动的感测信号基本上与在传感器电极310A的左侧上所驱动的感测信号相同。因此，电容性传感器电极310A-E的组合与这五个电极被代替为图2A中所示出的单个单一的发射器电极160的情况基本上相同地表现。虽然未示出，但是传感器电极310上发射的经调制的电容性感测信号在接收器电极上接收，所述接收器电极耦合到传感器模块（例如，图2B中的传感器模块215）以用于检测感测区中的输入对象的位置。

在力感测期间，代替驱动经调制的电容性感测信号，发射器320在其输出处驱动DC电压并且驱动到传感器电极310A上。然而，因为电容器C1和C2充当DC闭锁，所以DC电压不驱动到传感器电极310B-E的左侧上。另外，底部传感器电极310F的左端耦合到电阻器R1和开关330。在力感测期间，EN_BRIDGE信号为高，由此闭合开关330以及将电阻器R1耦合到接地。因而，因为传感器电极305A-F的材料的电阻性，由发射器320施加在电极310A的左端上的DC电压和耦合到电极310F的左端的电阻器R1的侧上的DC电压生成跨混合电极305的电压梯度。

虽然ITO是导电性的，但是其仍然具有固有电阻，所述电阻沿着电极310A-F的长度生成电压梯度。这个固有电阻（称为RITO）与电阻器R1形成分压器。模数转换器（ADC）325耦合在电极310F的左端与电阻器R1之间。当输入对象按压在感测区上时，混合电极305的导电性材料弯曲（即，变形），由此改变电阻RITO。然而，电阻器R1的电阻保持基本上恒定。因而，由于由输入对象施加的力改变混合电极305的电阻RITO，这改变ADC 325的输出。

在一个实施例中，ADC 325的测量结果可以与当没有力施加到混合电极305时所取得的电阻RITO的基线测量结果进行比较。在一个实施例中，因为输入设备执行电容性感测，并且因而可以确定何时输入对象存在于感测区中，当传感器模块确定输入对象不接近于感测区时可以取得基线电阻测量结果。

时序图350图示了在两个电容性感测时间段355之间执行的力感测时间段360。在第一电容性感测时段355A期间，发射器320输出经调制的TX_HYBRID信号，该信号驱动在电容性传感器电极310A-E的左端上。如以上所提到的那样，这些电极310表现为单个单一发射器电极。在力感测时间段360期间，发射器320输出DC电压并且信号EN_BRIDGE为高，这闭合开关330以及将电阻器R1（和电极310F的左侧）耦合到接地。一旦信号稳定下来，ADC 325捕获可以与基线力测量结果进行比较的数字测量结果以确定混合电极305的电阻RITO是否已经改变。电阻的这个改变可以映射到由输入设备所施加的对应力。在时间段355B处，EN_BRIDGE信号变为低，以及发射器320再一次开始发射经调制的信号以用于电容性感测。

在一个实施例中，重复图3中的传感器布置来在输入设备中形成多个发射器电极。例如，感测区可以包括任何数目的混合电极305，所述混合电极305各包括由单个发射器320驱动的六个单独的电容性传感器电极310。发射器320可以单独地激活来准许输入设备在执行电容性感测时确定位置信息。如以上所提到的那样，可以扫描发射器320和发射器电极以便形成电容性图像。在另一个实施例中，混合电极305可以包括输入设备中的所有发射器电极中的所有单独的传感器电极310。相比于图示了单个发射器电极的图3，如果输入设备包括多个发射器电极，则输入设备中最顶部和最底部的发射器电极会以蜿蜒图案被一起耦合到所有中间电极，使得在力感测时所使用的混合电极305包括所有发射器电极中的所有单独的传感器电极310。例如，假定在图3中所示出的发射器电极之下存在另一个发射器电极，则电极310F的左端会被耦合到相邻发射器电极中的顶部电容性传感器电极310的左端。相邻发射器电极中的其余电极310会如图3中所示出的那样被耦合。而且，ADC 325、电阻器R1和开关330会被耦合到输入设备中的最底部的发射器电极中的最底部的电容性传感器电极310。相互连接输入设备中的所有电容性传感器电极310（而不仅是耦合到单个发射器320的电容性传感器电极310）可以增加在ADC 325的输出处的信号以及改进力测量结果的准确度。

当执行力感测时，用于最顶部发射器电极的发射器320会如图350中所示出的那样驱动DC电压，而其它发射器电极320会是浮置的。以此方式，所有发射器电极中的所有电极310的单独的电阻可以组合来生成混合电极305的电阻RITO。

在另一实施例中，电容器C1和C2由数字或模拟开关代替，所述开关在输入设备执行电容性感测时闭合以及在设备执行力感测时断开。当开关闭合时，开关允许发射器320将经调制的感测信号驱动到电容性传感器电极310B-D上。然而，当开关断开时，由发射器320输出的DC电压直接驱动到电极310A的左端上而不驱动到其它电极310B-D上。

在另一实施例中，代替使用单个发射器320来将经调制的信号驱动到六个电容性传感器电极310上，输入设备可以具有针对每一个电极310的相应的发射器。当执行电容性感测时，发射器中的每一个将经调制的信号驱动到相应的混合电极305上。然而，在力感测期间，仅耦合到最顶部传感器电极310A的发射器驱动DC电压，而其它发射器具有浮置的输出。以此方式，从传感器电极310形成的蜿蜒图案可以生成跨混合电极305的电压梯度。

图4图示了根据本文中所描述的实施例将多个电容性传感器电极耦合在一起来形成力传感器电极。电极布置400包括两个不同形状的电容性传感器电极——即，第一传感器电极405A-G和第二传感器电极410A-G。虽然电极405和410具有相同的长度，但是第一传感器电极405比第二传感器电极410更宽。面积上的这个差异导致第一传感器电极410具有与第二传感器电极405不同的电阻。例如，第二传感器电极410A的电阻可以比第一传感器电极405A的电阻大一个数量级（例如，10千欧姆与100千欧姆比较）。

第一传感器电极405使用连接器415耦合到相邻的第二传感器电极410。即，电极405A的右侧耦合到电极410A的右侧，电极410A的左侧耦合到电极405B的左侧，等等。因而，类似于图4，电容性传感器电极405和410以蜿蜒图案电耦合。

布置400包括将第一传感器电极405电耦合到发射器或接收器（未示出）的布线迹线420。布线迹线420可以耦合到相应的发射器或接收器或者耦合到选择性地将第一传感器电极405中的一个耦合到发射器或接收器的复用器。假定第一传感器电极405耦合到发射器，则在电容性感测期间，发射器将经调制的感测信号驱动到第一传感器电极405上。因为第二传感器电极410耦合到第一传感器电极405，所以经调制的信号也在第二传感器电极410上传播。在第二传感器电极410中传播的信号可以引起轻微的负面效应，该负面效应产生增量图像中的假象，但是第二传感器电极410的较大的电阻减弱这个效应。通过增加电极405与410之间的电阻比率可以进一步减小负面效应。

在力感测期间，布线迹线TX1设定成DC电压（例如，VDD），而其它发射器（即，TX2-7）设定成高阻抗。电极405和410的电阻RITO利用R1形成桥。当输入对象使电极405和/或410弯曲时，ADC 325测量可以与力相关联的电阻RITO的改变。

布置400的一个优势是，其不增加比原本会用于执行电容性传感器电极的布线迹线更多的布线迹线420。通过在第一传感器电极405之间设置第二传感器电极410以及使用连接器415，布置400可以执行电容性感测和力感测两者。

图5图示了将多个电容性传感器电极505耦合在一起来形成混合传感器电极。布置500图示了接收器电极505，其中每一个电极505形成U形图案。虽然未示出，但是输入设备可以包括设置在输入设备中的不同层上的发射器电极。在一个实施例中，输入设备可以使用发射器电极和接收器电极两者来执行跨电容性感测和力感测。

此处，接收器电极505耦合到包括多个开关515的切换逻辑510。开关515的状态确定接收器电极505是用来执行电容性感测还是力感测。在图5中，开关515被配置处于一状态，使得接收器电极505执行电容性感测。具体地，接收器电极505A的底部左端耦合到VDD，而底部右端接收器电极505A耦合到接收器电极505B的底部左端。转而，电极505B的底部右端耦合到电极505C的底部左端。以此方式，接收器电极505的端中的每一个相互连接，使得在力感测期间接收器电极505形成一个长的力传感器电极。电极505J的底部右端连接到电阻器R1和VSS，由此生成跨VSS与VDD之间的电极505的电压梯度。如以上所描述的那样，ADC325测量相互连接的接收器电极505的与力相关联的电阻RITO的改变。

在电容性感测期间，开关515改变状态，使得接收器电极505不再相互连接。换句话说，电极505耦合到相应的接收器RX1、RX2等。在一个实施例中，接收器测量接收器电极505上的电容性感测信号（即，所产生信号），其通过在发射器电极上驱动经调制的感测而生成。例如，接收器RX1耦合到接收器电极505A的两个端，接收器RX2耦合到接收器电极505B的两个端，等等。以此方式，每一个接收器电极505耦合到接收器。因而，在电容性感测期间，代替将接收器电极505耦合在一起，单独的电极505彼此电隔离。在一个实施例中，接收器RX1-11并行地测量接收器电极505上的所产生电容性感测信号。可替换地，顺序地测量或者一次测量一个所产生电容性感测信号。

在一个实施例中，输入设备使用布置500来执行电容性感测和力感测。例如，在第一时间段期间，输入设备使用开关515来将电极505耦合到单独的接收器布线，使得执行电容性感测。在第二时间段期间，输入设备改变开关515的状态来将电极505如图5中所示出的那样耦合在一起。输入设备可以以任何期望的比率切换开关515的状态，以便执行力感测和电容性感测。在一个实施例中，输入设备可以执行电容性感测和力感测达不等的时间量或达相等的时间量。

图6A是根据本文中所描述的实施例的使用电极605以供电容性感测和力感测两者的传感器布置600。如所示出的那样，电极A在其左端耦合到发射器TX1。电极A的右端耦合到连接器610，其将电极A耦合到电极B的右端。而且，电极A和电极B的右端都耦合到发射器TX2。电极B的左端（和电极C的左端）耦合到另一个连接器610，其也耦合到发射器TX3。

使用连接器610，布置600以蜿蜒的方式耦合电极，使得在力感测期间可以跨电极605生成电压梯度。例如，发射器TX1可以驱动到VSS而发射器TX14（经由电阻器R1）耦合到VDD。其它发射器——即，发射器TX2到TX13——在力感测期间可以电浮置。因而，电连接单独的电极605来形成单个电极以及结合电阻器R1形成电阻分压器。如以上所描述的那样，耦合到电阻器R1和电极M的节点处的电压的改变可以映射到由输入对象施加的力。

在电容性感测期间，可以驱动（或不驱动）单独的发射器来检测一个或多个输入对象的位置。然而，由于连接器610，使用一个发射器驱动经调制的信号可能导致经调制的信号在多个发射器上被发射。例如，如果发射器TX1驱动经调制的信号（而发射器TX2电浮置），那么信号然后在电极A和电极B两者上驱动（称为泄漏）以及可以由处理系统计及和移除。

图6B图示了用于使用图6A中的布置600解码所发射的电容性感测信号的图表。在一个实施例中，顺序地驱动发射器TX1-14而不是使用诸如码分复用（CDM）之类的另一个驱动方法。图表650的左列图示了使用特定发射器驱动经调制的信号达特定时间段。因为发射器TX1直接耦合到电极A，所以经调制的信号首先发射到电极A上（虽然由于泄漏一部分信号也可能发射到电极B上）。发射器解码器可以响应于在电极A上驱动经调制的信号来测量接收器电极（在电极605的布置中未示出）上接收的所产生信号。对应于在电极A（即，MS_A）上驱动信号的测量结果在图表655的左列的第一行中示出。虽然发射器TX1驱动经调制的信号，但是发射器TX2可以被接地（其减轻泄漏）或者被电浮置。

图表650中的第二行图示了使用发射器TX2驱动经调制的信号。因为这个发射器耦合到电极A和B的右端，所以这两个电极均发射经调制的信号。为了确定对应于电极B的电容性感测测量结果，图表655图示了当使用发射器TX2在电极A和B两者（即，MS_AB）上驱动经调制的信号时减去所取得的测量结果，以及当发射器TX1在电极A（即，MS_A）上驱动信号时从所取得的测量结果减去这个测量结果。此减去的结果是对应于电极B（即，MS_B）的电容性测量结果。

在其余发射器（即，TX3-14）驱动经调制的信号时重复这个过程。例如，当发射器TX3将经调制的信号驱动到电极B和C（即，MS_BC）上时从所取得的测量结果减去对应于电极B（MS_B）的测量结果导致电极C（即，MS_C）的电容性感测测量结果。以此方式，可以确定对应于单独的发射器电极（即，电极A-M）的电容性感测测量结果。布置600的一个优势在于，当在电容性感测与力感测之间进行切换时不需要附加的开关。代替地，相同的配置可以用于电容性感测和力感测两者，这可以降低输入设备的复杂度和/或成本。

在一个实施例中，为了减轻泄漏，可以重复图表650和655中所图示的步骤，其中在第一循环期间与当前驱动经调制的信号的发射器相对的发射器被接地，以及在第二循环期间，与当前驱动经调制的信号的发射器相对的发射器被电浮置。可以将在两个循环期间的所产生电容性感测测量结果进行平均来减轻泄漏的效应。

图7是根据本文中所描述的实施例的用于使用至少两个力传感器电极测量电阻的传感器布置700。如所示出的那样，传感器布置700包括多个传感器电极705，其用于电容性感测或力感测。例如，电极705可以使用图4或图6A中所示出的布置（即，没有开关）或者图3或图5中所示出的布置（其中开关用于在电容性感测与力感测之间改变）来耦合到发射器（未示出）。

为了简化起见，图7图示了当电极705耦合在一起来形成力传感器电极时的时刻。具体地，电极705的上半部（即，顶部四个电极705）由连接器710以蜿蜒图案耦合来形成第一力传感器电极，而电极705的其余半部由连接器710以蜿蜒图案耦合来形成第二力传感器电极。第一力传感器电极的电阻是ITO_R1，而第二力传感器电极的电阻是ITO_R2。在一个实施例中，两个力传感器电极（其通过相互连接多个电极705来形成）可以跨输入设备的整个感测区延伸。

为了测量力传感器电极的电阻的改变，输入设备可以使用包括惠斯通电桥755和仪表放大器760的电路750。两个力传感器电极的端（由电阻器ITO_R1和ITO_R2表示）耦合到桥755中的50千欧姆和100千欧姆的电阻器。桥755向仪表放大器760输出两个差分信号（标记为Sig-和Sig+）。因为存在两个力传感器电极（而不是相互连接所有的电极705来形成单个力传感器电极），所以当两个力传感器电极如所示出的那样连接在桥755的相对侧上时，放大器760输出两倍大的信号。因而，相比于布置700仅具有耦合到桥755的一侧的一个长的力传感器电极的情况，电路750可以提供更加准确的力感测信号。

图8是根据本文中所描述的实施例的用于同时在多个位置处测量不同的力的传感器布置800。布置800包括专用于电容性感测的电容性传感器电极805和可以用于电容性感测和力感测两者的混合电极810。例如，在电容性感测期间，每一个混合电极810中的单独的垂直电极（未标记）可以使用相同的发射器来驱动，使得组合的单独的电极与电容性传感器电极805类似地表现。然而，在力感测期间，每一个混合电极810中的单独的电极相互连接来形成蜿蜒图案。即，单独的电极的端相互连接，使得混合电极810的有效长度是单独的电容性传感器电极805的长度的六倍。可以跨混合电极810的端施加DC电压来检测可以与力相关联的电阻的改变。

在布置800中，混合电极810中的每一个彼此电隔离以及布置在输入设备内的不同位置处。虽然使用分离的混合电极810而不是在整个感测区中延伸的一个长混合电极意味着在电极810上所测量的信号较小，但是使用分离的混合电极810的优势意味着可以同时针对多个输入对象（例如，多个手指）来检测力。即，输入对象可以检测由一个手指在混合电极810A的位置处压下所使用的力，以及由第二手指在混合电极810D的位置处压下所使用的力。在一个实施例中，即使两个手指在相同的列——即，相同的混合电极810——上压下，处理系统也可以使用由另一个混合电极810检测的力来确定由手指中的每一个施加的单独的力。

图9是根据本文中所描述的实施例的用于同时在多个位置处测量不同的力的传感器布置900。布置900与布置800相同，除了图9中的混合电极中的每一个划分成两个分离的混合电极910。即，代替从感测区的顶部延伸到底部的混合电极810A，在图9中，混合电极910A从感测区的顶部延伸到中间，而混合电极910B从感测区的中间延伸到底部。因此，图9中的混合电极910具有是图8中的混合电极810的一半的长度。

划分混合电极910意味着输入设备可以测量相同列上的两个输入对象的力。例如，在图8中，如果两个输入对象设置在相同列上（例如，由混合电极810A限定的列），那么输入设备测量单个力，其是由输入对象施加的单独力的组合。然而，如果一个手指设置在混合电极910A上方而另一个设置在混合电极910B上方，则输入设备可以测量由输入对象施加的单独的力。因而，传感器布置900不但可以准许输入设备同时测量在不同列处由输入对象所施加的力，而且可以准许输入设备同时测量在相同列内的不同行处由输入对象所施加的力。

在一个实施例中，在以上所描述的实施例中的任何一个中的混合电极可以用于执行热检测。如以上所讨论的那样，弯曲或拉伸混合电极的材料的力改变材料（例如，ITO）的电阻。另外，混合电极的电阻可以响应于温度的改变而改变。例如，当混合电极的温度升高，混合电极的电阻也可以增大。如果手指使用相同量的力在混合电极上压下，则由输入设备测量的力会改变，这是因为手指改变了温度，以及因此改变了电极的材料的电阻。因而，代替测量连续的力，力因为温度改变而开始偏差。

如以上所提到的那样，输入设备维持用于检测电阻的改变的力基线。即，将混合电极的当前电阻与基线电阻进行比较来确定是否有输入对象向电极施加力。当手指首先在感测区上压下时，力基线初始保持恒定。然而，如果手指保持静止达预定时间段（例如，多于一秒），则输入设备捕获会包括电阻的改变的新的基线，所述改变由手指增加混合电极的材料的温度引起。假定手指保持静止（这可以通过使用混合电极间歇地执行电容性感测来检测），可以例如每半秒更新力基线。因而，每半秒更新基线来计及温度的改变。

然而，力的突然的改变（例如，由手指施加的力改变）不吸收进基线。因而，如果由手指施加的力突然改变，则这些改变可以通过将电极的当前电阻与力基线（其被更新来包括由温度的改变引起的新的电阻）进行比较来检测。以此方式，可以检测由输入对象引起的力的迅速的改变，而将由温度引起的慢的偏差吸收进基线。一旦手指提起（其可以使用电容性感测来检测），输入设备可以在由手指引入或吸收的热不再影响电极的温度之后取得新的基线。

图10图示了根据本文中所描述的实施例的用于输入设备的触摸面板1000。触摸面板1000包括由边框1005和引线1015包围的显示区域1002。除了在显示屏上输出图像之外，显示区域1002还用于感测输入对象（即，电容性感测和/或力感测）。显示区域1002包括垂直于发射器电极160布置的接收器电极170。在一个实施例中，显示区域1002包括透明（例如，玻璃或塑料）衬底，在其上布置电极160、170来形成传感器叠层的部分。为了清楚性，组成显示叠层的元件——例如，显示电极、液晶材料等——已经从图10省略。如果接收器电极170和发射器电极160设置在显示区域1002的外部表面与显示器之间，则电极160、170由透明材料（例如，ITO）形成，使得电极160、170不遮断所显示的图像。

在一个实施例中，接收器电极170和发射器电极160设置在显示区域1002的不同层上。例如，绝缘材料可以设置在包含接收器电极170的第一层与包含发射器电极160的第二层之间。在另一个实施例中，接收器电极170和发射器电极160设置在相同层上，以及跳线将由发射器电极160分离的接收器电极170的不同的段耦合。

在图10中，发射器电极160在包围显示区域1002的边框1005中被双布线。即，每一个发射器电极160的每一个相应的端耦合到布线迹线1010中的相应的一个，而不是仅一个端耦合到布线迹线。边框1005提供了显示区域1002的向外的区域（即，布线通道）以供布线迹线1010将发射器电极160电连接到设置在弯曲引线1020中的连接器1025。虽然示出了边框1005，但是在其它实施例中，布线迹线1010可以在任何类型的布线区域中布线，所述布线区域诸如沿着显示区域1002的一侧或多侧设置的任何布线区域或者设置在中间层中的布线区域。在一个实施例中，布线迹线1010在边框1005中相隔至少100mm来设置。虽然未示出，但是连接器1025可以耦合到以上所描述的处理系统（例如，处理系统110）来使用发射器电极160执行电容性感测和力感测。在一个实施例中，边框1005不用于显示图像（即，由非透明材料遮断），这意味着布线迹线1010可以由诸如铜、金或者其它导电材料之类的非透明材料组成。

在一个实施例中，接收器电极170没有在边框1005中被双布线。例如，仅接收器电极170的底部侧可以耦合到将接收器电极170连接到连接器1025的布线迹线。然而，在另一个实施例中，也可以通过将边框1005中的布线迹线耦合到接收器电极170的相对的端来双布线接收器电极170。如果这样的话，接收器电极170也可以用于力感测。

在图10中，仅双布线的发射器电极160中的一部分用于力感测。即，发射器电极160B和160D用于力感测，而发射器电极160A和160C不用于力感测。为了执行力感测，跨发射器电极160B和160D的端生成电压差（DC电压）。为了生成电压差，耦合到发射器电极160B和160D的相应端的布线迹线1010被驱动到不同的电压。例如，当执行力感测时，输入设备断开开关1030和1035，使得耦合到发射器电极160B和160D的端的布线迹线1010不直接彼此连接——即，布线迹线1010不被短路。当开关1030和1035断开时，处理系统可以使用发射器电极160B和160D的材料（例如ITO）的固有电阻生成跨发射器电极160B和160D的端的电压差。通过测量跨发射器电极160B和160D的电阻的改变，处理系统可以确定由输入对象施加的力的量。

在其它实施例中，代替使用DC电压差，处理系统可以使用不同的技术激励力感测电极（例如，发射器电极160B和160D）来获得诸如电阻的改变之类的力测量结果。例如，AC波形也可以用来检测力感测电极的应变来输出力信号。在一个实施例中，AC波形具有基本上不引起与触摸表面上的手指或其它对象的电容性耦合的频率或波形，使得电容性耦合不影响力测量结果。在另一示例中，力感测电极利用可编程恒定电流源来驱动，以及处理系统测量可以与电阻的改变相关联的DC电压的改变。在另一实施例中，处理系统可以利用削减的DC电流来驱动惠斯通电桥以输出AC电流。处理系统然后可以解调制所产生信号来识别力测量结果。

当执行电容性感测时，处理系统闭合开关1030和1035，使得发射器电极160B和160D的端直接连接。处理系统然后可以同时或者在不同时刻将经调制的信号驱动到发射器电极160B和160D上以执行电容性感测。例如，当开关1030闭合，处理系统可以使用连接器1025来将经调制的信号驱动到耦合到发射器电极160B的任一端的布线迹线1010上。因为耦合到发射器电极160B的布线迹线1010由开关1030短接在一起，所以经调制的信号被驱动到发射器电极160B的两个端上。

相比之下，发射器电极160A和160C的端没有经由边框1005中的开关选择性地耦合。即，在图10中，发射器电极160A和160C的端总是直接连接——即，永久地短路。因此，处理系统不能跨发射器电极160B和160D的端驱动电压差，以及因此，这些电极不用于力感测而是仅用于电容性感测期间。因而，在这个示例中，区域1002中的传感器电极的子部分用于力感测和电容性感测两者，而其余电极仅用于电容性感测。然而，在其它实施例中，边框1005和引线1015可以包括相应的开关，其选择性地将发射器电极160中的每一个和/或接收器电极170中的每一个的端耦合，使得这些传感器电极可以用于力感测。如图10中所示出的那样，引线1015重叠边框1005的较低部分。例如，引线1015在重叠区域中黏性地接合到边框1005（其也可以称为脊形面板）。

开关1030和1035可以定位在边框1005中的任何位置——例如，左边、右边或底部侧。此外，开关1030和1035可以设置在引线1015或弯曲引线1020中。在一个实施例中，开关1030和1035是模拟开关并且设置在FR-4板上。在一个实施例中，开关1030和1035设置在输入设备中的不同位置中，在所述位置中非力感测电极的端被连接。例如，在图10中，非力感测电极160A和160C的端在引线1015的较低部分中短路，以及开关1035和1030设置在边框1005的较低部分中。在其它实施例中，非力感测电极160A和150C的端在边框1005中短路，而开关1035和1030设置在弯曲引线1020或FR-4板（未示出）中。

图11图示了根据本文中所描述的实施例同时执行电容性感测和力感测。图11图示了传感器区1100，其包括垂直于发射器电极160布置的接收器电极170。此外，图11图示了一时间点，其中发射器电极160和接收器电极170中的一些执行电容性感测，而其它发射器电极160执行力感测。具体地，发射器电极Tx16、Tx17、Tx18和Tx19根据码分复用（CDM4）技术来驱动，在所述技术中生成多个经调制的信号以用于同时传送。虽然未示出，但是发射器电极160中的每一个耦合到传感器模块215，其在这个时间点在发射器电极Tx16-19上驱动经调制的信号。因为接收器电极170在电极重叠或交叉的情况下电容性地耦合到发射器电极，所以在发射器电极Tx16-19上驱动经调制的信号在接收器电极170上生成由传感器模块215测量的所产生信号。传感器模块215然后解码所产生信号来识别输入对象的位置。

当驱动发射器电极Tx16-19时，力模块1105（其可以是传感器模块215的部分或者是分离的部件，例如，与处理系统中的执行电容性感测的IC分离）生成跨发射器电极Tx13和Tx06的电压差。即，力模块1105将相应的发射器电极Tx13和Tx06的端驱动到不同的电压。在一个实施例中，力模块1105测量流过发射器电极Tx13和Tx06的电流。当输入对象在传感器区1100中施加力时，发射器电极Tx13和Tx06变形（或应变），这改变电极的电阻。力模块1105测量流过发射器电极Tx13和Tx06的电流来确定与由输入对象施加的力相关联的电阻的改变。因而，在这个实施例中，并行于传感器模块215在发射器电极Tx16-19上驱动电容性感测信号，力模块1105生成跨发射器电极Tx13和Tx06的电压差以用于力感测。

在一个实施例中，发射器电极160的角色可以在不同时间段切换。例如，在后续时间段中，发射器电极Tx13可以耦合到传感器模块215，以及使用CDM4技术（连同三个其它发射器电极160）被驱动。例如，发射器电极Tx13经由开关1110A和1110B选择性地耦合到传感器模块215或者力模块1105。在力感测期间，开关1110A和1110B处于这里示出的状态，其中电极Tx13的端均耦合到力模块1105，使得力模块1105可以激励信号以及测量对应的电阻。当执行电容性感测时，开关1110A和1110B改变状态，使得电极Tx13的端电短接以及耦合到传感器模块215，其转而可以在电极Tx13上驱动发射器信号。

当传感器模块驱动电极Tx13来执行电容性感测时，发射器电极Tx16可以使用开关1110C和1110D耦合到力模块1105，这生成跨电极的电压差以用于力感测。例如，开关1110A-1110D可以设置在如图10中所示出的边框或弯曲引线中。因此，在这个实施例中，发射器电极160中的至少一些是可以用于力感测和电容性感测的两用传感器电极。虽然图11图示了将两个开关耦合到发射器电极Tx13和Tx16，但是可以使用任何数目的开关。例如，一个开关可以（在执行电容性感测时）用于选择性地将发射器电极中的每一个的端耦合在一起，而一对开关在执行力感测时用于选择性地将电极耦合到力模块1105中的电阻桥。

并行地执行力感测和电容性感测的一个优势是不需要附加时间来执行力感测。例如，在显示帧的消隐期期间（例如，在水平消隐期或垂直消隐期期间）执行电容性感测的输入设备也可以使用图11中所示出的布置在消隐期期间执行力感测，而不必从执行显示更新剥夺时间。如果使用CDM技术或者单个或多个驱动顺序扫描来执行电容性感测，则力模块1105可以使用当前不由传感器模块215驱动的发射器电极160来执行力感测。由于传感器模块215改变正利用经调制的信号驱动的发射器电极，所以力模块1105可以使用不同的发射器电极160来执行力感测。在另一实施例中，如果当使用CDM技术时发射器电极160在特定时间（即，不被驱动）期间在驱动矩阵中编码为零，则该电极160可以代替地用于力感测，直到CDM技术指示电极160应当再一次被驱动用于电容性感测。

虽然示出为分离的，但是在其它实施例中，传感器模块215和力模块1105可以集成到相同的半导体芯片中。半导体芯片可以使用图10中示出的连接器1025耦合到发射器电极160和接收器电极170。取决于特定电极被用于执行力感测还是电容性感测，半导体芯片可以激活边框中的开关以及在发射器电极160上驱动不同的信号。

图12是图示了根据本文中所描述的实施例的具有不同的力感测电极布局的力响应曲线的图1200。图1200中的虚线图示了力感测电极的理想传感器响应1205。理想传感器响应1205图示了不管力沿着电极的长度（即，X位置）施加在哪里，力感测电极的力响应是相同的。然而，由于力传感器电极耦合到输入设备的方式以及输入设备的刚度，理想传感器响应1205通常是不可得到的。

图1200还图示了当一个力传感器电极用于力感测时的单个电极响应1210。这里，在力传感器电极靠近边框（例如，在响应曲线1210的左端和右端）的情况下，当在端处施加力时，测量到非常少的力。然而，在传感器电极的中间附近，测量到相对大的力响应。因而，力传感器电极对在电极中间的力的改变敏感，但是在电极的端处较不敏感。

执行电容性感测来识别输入对象的位置的一个优势是，这个信息可以用于调整力感测测量结果。例如，如果输入设备使用电容性感测来确定输入对象当前在力感测电极的端处，则输入设备可以调整由力传感器电极捕获的力感测测量结果（例如，增大增益）。相反地，如果输入设备确定输入对象定位在力感测电极的中间，则输入设备可以调整所捕获的力感测测量结果（例如，减小增益）。通过识别输入对象沿着力传感器电极的位置，输入设备可以调整力感测测量结果，使得施加在力传感器电极中间（其中传感器响应高）的力引起与当相同的力施加在电极的端处（其中传感器响应低）时相同的力感测测量结果。换句话说，使用输入对象的位置，输入设备可以调整从单个电极响应1210导出的力测量结果，使得经调整的力测量结果匹配使用具有理想响应1205的电极来捕获的力测量结果。这称为空间补偿，其中处理系统使用电容性感测来确定手指位置，以及然后使用类似于图1200的校正图来调整力估计，使得报告给主设备的值类似于理想响应1205。

虽然使用具有响应1210的力传感器电极捕获的测量结果可以如以上所描述的那样被调整，但是这样做可能在响应120的端处添加许多增益，这将抖动引入到经调整的测量结果。为了减轻此抖动，输入设备可以同时使用两个力传感器电极而不是仅一个电极来生成力测量结果。针对这个布置的力响应由双电极响应1215示出，所述响应比单个电极响应1210更加紧密地遵循理想响应1205。因此，从双电极响应1215导出的测量结果在端处要求较少增益，这减少了引入到测量结果中的抖动。换句话说，输入设备可以调整比从响应1210导出的力测量结果更少的从响应1215导出的力测量结果。

在一个实施例中，双电极响应1215对应于在感测区中延伸出去的两个力传感器电极上执行力感测。参考图11，双电极响应1215可以对应于同时在发射器电极Tx13和Tx06上执行力感测，所述发射器电极Tx13和Tx06由感测区1100中的若干个发射器电极分离。例如，电极Tx13和Tx06可以成对角线地设置在惠斯通电桥中，这有效地对由电极生成的力信号求和。而且，如果选择的电极在感测区1100中延伸出去地甚至更加远，则响应1215可以与理想响应1205更加对准。然而，如果选择感测区1100的边缘附近的发射器电极，则这可以使得双电极响应1215与理想响应1205较不对准，这是由于边缘附近的电极较少响应于力。如果将来自附加电极（例如，三个或更多）的响应求和在一起来确定组合的力测量结果，则可以进一步改进响应。

图13图示了根据本文中所描述的实施例的用于力感测、电容性感测和温度感测的传感器电极布局1300。传感器电极布局1300包括垂直于发射器电极160布置的接收器电极170。在这个示例中，发射器电极160E-160H用于力感测、电容性感测和温度感测。在一个实施例中，发射器电极160E和160H执行温度感测和电容性感测，而发射器电极160F和160G执行力感测和电容性感测。如所示出的那样，发射器电极160E和160H设置在布局1300的边缘，并且因此可以比设置在布局1300的中间的电极160更加刚硬。相反地，发射器电极160F和160G比电极160E和160H更多响应于施加到感测区的力。换句话说，当施加相同的力时，发射器电极160F和160G的电阻比发射器电极160E和160H的电阻改变得更多。

为了执行温度感测，处理系统（未示出）监测发射器电极160E和160H的电阻的改变。因为这些电极很大程度上不响应于力，所以处理系统假定发射器电极160E和160H的电阻的任何改变都是由于输入设备的温度的改变。在一个实施例中，处理系统可以执行电容性感测来确定布局1300内的输入对象（例如，手指）的位置。通过确定手指是否接近于发射器电极160E和160H中的一个，处理系统可以确定电阻的改变是由于手指的存在还是来自输入设备中的内部条件或其它环境条件。

在图13中，发射器电极160E-160H的电阻分别由电阻R1-R4表示。在一个实施例中，耦合发射器160E-160H的端来形成惠斯通电桥1305。即，将发射器160E的第一端（由R1表示）和发射器160F的第一端（由R2表示）耦合到电压源VIN的正极端子。发射器160E的第二端耦合到发射器160G的第一端（由R3表示），以及发射器160F的第二端耦合到发射器160H的第一端（由R4表示）。对应地，发射器160G和160H的第二端耦合到电压源VIN的负极端子。

尽管所有电阻R1-R4对应于温度改变，但电阻R2和R3比电阻R1和R4更多地响应于力。在这个实施例中，在惠斯通电桥1305中电阻R1与电阻R3串联放置，而电阻R2与电阻R4串联。这样成对的一个优势是力感测电极（即，电极160F和160G）与温度感测元件（即，电极160E和160H）尽可能远离。这样做最小化力信号的损失，所述损失是此温度补偿方案的负面效应。例如，如果在惠斯通电桥1305中电阻R1与电阻R2串联放置，则在电极160F附近施加的力对电阻R1具有比电阻R4更大的效应。换句话说，因为电极160E比电极160H更加接近于电极160F，所以相比于电极160H的电阻（即，R4），在电极160F附近施加的力更多地改变电极160E的电阻（即，R1）。因而，如果在惠斯通电桥1305中电阻R1与电阻R2串联，则相比于在其中电阻R4与电阻R2串联的所示出的配置中，在电极160F附近施加的力会引起电压VOUT的更小的改变。即，因为作为力的结果，电阻R2比电阻R1改变更少，所以当电阻R2与电阻R4串联时电压VOUT改变更多，以及增加了可以被测量的力信号。因而，可以优选的是使惠斯通电桥1305中的电阻成对，使得每一个力感测电极与最远离的温度感测电极串联。

类似地，如果在惠斯通电桥1305中电阻R1和R4串联以及电阻R3和R4串联，则所产生输出电压VOUT会相对于所示出的配置减小。因为电阻R3和R4两者都响应于力，所以当施加力时电阻可以以类似的方式改变。换句话说，电阻R3和R4的值会改变近似相同的量。因而，如果电阻R3和R4在桥1305中串联耦合，则电压VOUT会改变很少而不管所施加的力的量。此外，如果电阻R1和R4串联，则电压VOUT会改变很少而不管所施加的力的量，因为这些电阻R1和R4通常不响应于力。因此，电压VOUT会比图13中所示出的配置具有小得多的值的范围，所述值可以映射到对应的力。

在一个实施例中，当执行力感测和温度感测时，接收器电极170接地。即，当发射器电极160E-160H耦合到电压供给VIN时，输入设备激活开关1315来将接收器电极170中的每一个耦合到接地。虽然示出了一个开关1315，但是布局1300可以包括用于接收器电极170中的每一个的开关。因而，当执行力感测和温度感测时，处理系统可以单独地将每一个接收器电极170耦合到接地，但是当执行电容性感测时，开关断开，从而将接收器电极170从接地（以及彼此）电绝缘，因此可以在电极170上接收所产生信号。

将接收器电极170接地可以帮助减轻来自可能接近于布局1300的显示部件的噪音。例如，传感器布局1300可以集成到设置在透明衬底上的显示叠层（例如，显示屏幕）中。显示叠层可以包括显示电极（例如，栅极和源极线）、电容性元件（例如，LCD像素）和将噪音插入用于力感测和温度感测的发射器电极160中的驱动器。在一个实施例中，接收器电极170设置在将发射器电极160与显示叠层（例如，显示电极、LCD像素和驱动器）中的噪音源分离的显示叠层中的层中。因而，将接收器电极170接地保护接收器电极160在执行力感测和温度感测时免受噪音源的负面效应。

图14图示了根据本文中所描述的实施例用于执行力感测来确定输入对象的2D位置的感测布局1400。感测布局1400包括垂直于发射器电极160布置的接收器电极170。在这个实施例中，发射器电极160中的三个——即，电极160I、160J和160K——和接收器电极170中的三个——即，电极170A、170B和170C——用于执行力感测。第四接收器电极170D用于执行如以上所描述的温度补偿。

在这个实施例中，用于力感测的电极160、170布置在两个垂直的轴上——图14中的垂直和水平轴。通过使用电极160I、160J、160K、170A、170B和170C检测力，输入设备中的处理系统可以检测（例如，5mm之内的）输入对象的2D位置。例如，当输入设备被覆盖或淹没在水中（其可以降低使用电容性感测来检测输入对象的能力）时，使用力来确定2D位置可以是优选的。在一个实施例中，在确定输入对象在水中之后，输入设备可以单独地或组合地测量电阻由于电极160I、160J、160K、170A、170B和170C上的力的改变。处理系统可以使用电阻的这些改变来生成指示输入对象在布局1400内的位置的力图。

在另一实施例中，输入设备使用由电极160I、160J、160K、170A、170B和170C捕获的力测量结果来确定针对两个或更多输入对象的相应的力。即，如果两个手指同时在不同位置处按压在输入设备上，则输入设备可以确定由手指施加的单独的力——例如，第一手指施加10N的力而第二手指施加15N的力。为了这样做，输入设备可以首先经由电容性感测确定两个手指在感测布局1400内的位置。因为力感测电极在不同的轴上延伸，所以输入设备可以使用从电极160I、160J、160K、170A、170B和170C导出的电阻的改变以及两个手指的位置来识别由每一个手指施加的单独的力。

图15A和图15B图示了根据本文中所描述的实施例的传感器和显示叠层上的应变。图15A图示了包括设置在显示叠层1510上的传感器叠层1505的显示器1500。例如，传感器叠层1505和显示叠层1510可以设置在图10中所示出的显示区域1002中。在图15A中，传感器叠层1505直接接触显示叠层1510。传感器叠层1505可以包括不同的层，其包含用于执行电容性感测和力感测的元件。例如，传感器叠层1505可以包括传感器电极设置在其上的衬底。在另一实施例中，传感器叠层1505包括包含发射器电极的第一层和包含接收器电极的第二层，在所述传感器叠层中介电层设置在第一层和第二层之间。传感器叠层1505也可以包括滤色器或保护性护罩玻璃。

在这个示例中，传感器叠层1505包括传感器电极层1520，其包括至少一个用于电容性感测和力感测的传感器电极。即，当力1520施加在显示器1500的用户交互表面1515处时，力1520改变可以与力测量结果相关联的层1520中的传感器电极的电阻。在图15A中，传感器叠层设置在用户交互表面1515与输出用于向用户显示的图像的显示叠层1510之间。因此，传感器叠层1505中的各种部件（例如，衬底、介电材料、传感器电极等）是光学透明的，使得由显示叠层1510显示的图像可以由用户在用户交互表面1515处看见。

虽然未详细示出，但是显示叠层1510可以包括不同的层，所述不同的层包括各种显示部件，诸如栅极电极、源极电极、晶体管、液晶材料、过滤器等。将传感器叠层1505设置为较接近于用户交互表面1515——即，在显示叠层1510之上——的一个优势在于，叠层1505中的传感器电极较接近于接近用户交互表面的输入对象，这改进了电容性感测。

力1520使显示器1500弯曲以及引起传感器叠层1505和显示叠层1510中的层上的应变，其由在施加力1520处的中间弯曲的叠层在图15A中示出。因为叠层1505、1510接触，所以显示器1500具有中性轴1525，其中力1520不引起应变。换句话说，中性轴1525中的任何层或部件不由力1520压缩或拉伸。因而，即使力1520引起中性轴1525从平坦平面改变成弯曲平面，但是沿着这个轴1525的材料也不应变。相比之下，中性轴1525之上的层（即，在轴1525与用户交互表面1515之间）由力1520压缩，而中性轴1525之下的层由力1520拉伸——即，力1520向中性轴1525之下的层施加张力。只要传感器电极层1520不定位在中性轴1525上，力1520就使力感测电极变形以及输入设备可以检测电阻的改变。

更较接近于中性轴1585的显示叠层1560和传感器叠层1555中的层比离中性轴1525更远的层更少受由力1520引起的应变的影响。如果传感器叠层1505和显示叠层1510的有效厚度近似相等（即，叠层1505、1510中的每一个中的材料的总体硬度近似相等），那么中性轴1525较靠近其中两个叠层接触的界面。在许多输入设备中，传感器电极层1520（其可以包含力感测电极）设置在中性轴1525附近的传感器叠层1505的底部附近。因此，传感器电极层1520中的力电极的力响应可以比这些电极设置在更加远离中性轴1525的情况下更小。此外，在没有在物理上建立设备以及测试电极的响应的情况下，可能难以精确确定在特定的输入设备中的中性轴1525的位置。

图15B图示了显示器1550，其中传感器叠层1555使用去耦合层1580与显示叠层1560去耦合。即，去耦合层1580将传感器叠层1555与显示叠层1560分离，使得这些叠层不再像在图15A的显示器1500中那样作为单一的单元移动或弯曲。换句话说，去耦合层1580准许传感器叠层和显示叠层1560不同地移动，即使弯曲一个叠层可以引起另一个叠层弯曲。例如，当向用户交互表面1515施加力1565时，传感器叠层1555弯曲，这按压在去耦合层1580上以及使得显示叠层1560也弯曲。然而，由于去耦合层1580，每一个叠层具有设置在叠层的中间的相应的中性轴而不是设置在叠层的中间之间的单个中性轴1525。

如所示出的那样，传感器叠层1555在叠层的中间具有中性轴1570。如以上，传感器叠层1555中的在中性轴1570之上的任何层由力1565压缩，而在轴1570之下的层被拉伸。类似地，显示叠层1560具有设置在其中间的中性轴1585。

传感器电极层1575（其具有力感测电极）与图15A中的传感器叠层1505中的传感器电极层1520设置在传感器叠层1555中的相同位置中。然而，因为中性轴1570在传感器叠层1555的中间而不是在叠层1555的底部附近，所以可以增加由力1565引起的电阻的改变。即，如果相同的力施加在显示器1500和显示器1550两者中，则作为力的结果，传感器电极层1575中的电极的电阻相比于传感器电极1520中的电极的电阻改变更多。如图15B中所示出的那样，传感器电极层1575较远离中性轴（即，中性轴1570），并且因此，施加在图15B中的层1575上的拉伸力相比于施加在图15A中的传感器电极层1520上的压缩力引起力电极的电阻的更大改变。

去耦合层1575不需要是厚的来将传感器叠层1555与显示叠层1560去耦合，以及可以是小于1mm，以及在一个示例中，小于100微米。在一个实施例中，去耦合层1580由沉积在不硬化的叠层1555、1560之间的粘性黏合剂形成。即，在固化去耦合层1580中的黏合剂之后，黏合剂保持处于柔性状态（低粘性）。在一个实施例中，不同的黏合剂设置在叠层1555、1560内的不同层上。例如，高度固化粘性光学透明黏合剂（OCA）可以设置在叠层1555、1560中的一些层之间，而较低固化粘性OCA设置在不同的层之间。

在另一实施例中，去耦合层1580通过在叠层1555、1560之间沉积诸如油基流体之类的透明润滑剂来形成。在任何情况下，去耦合材料可以是光学透明的，使得由显示叠层1560输出的图像可以经过去耦合层1580，并且仍然由用户在用户交互层1565处看见。换句话说，去耦合层中的材料不负面地干扰经过层1580的光学光，使得由显示叠层1560显示的图像不被遮断或扭曲。

在另一实施例中，去耦合层1580是空气间隙。例如，隔离件可以沿着面对显示叠层1560的传感器叠层1555的侧的外围设置，以创建空气间隙。这个空气间隙准许力1565弯曲传感器叠层1555而不弯曲显示叠层1560，直到传感器叠层1555的底部接触显示叠层1560的顶部。

呈现了本文中所阐述的实施例和示例，以便最佳地根据本技术及其特定应用来解释实施例，并且由此使本领域的技术人员能够做出和使用本技术。然而，本领域的技术人员将意识到的是，仅出于说明和示例的目的而已经呈现了前面的描述和示例。所阐述的描述不意在是穷尽性的或者将本公开限制于所公开的精确形式。

鉴于前面的内容，本公开的范围由后面的权利要求来确定。

Claims (41)

1.一种输入设备，包括：

所述输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及

耦合到所述多个传感器电极的一个或多个集成电路，所述一个或多个集成电路配置成：

在第一时间段期间，使用所述多个传感器电极中的第一电极执行电容性感测；

在第二时间段期间，激励所述第一电极以及测量对应于所述第一电极的电阻测量结果，其中所述电阻测量结果与由输入对象施加在所述输入设备上的力相关联。

2.如权利要求1所述的输入设备，还包括：

耦合到所述多个传感器电极的多个布线迹线，其中所述多个布线迹线中的第一迹线耦合到所述第一电极的第一端，而所述多个布线迹线中的第二迹线耦合到所述第一电极的第二端；以及

将所述第一迹线选择性地耦合到所述第二迹线的开关，其中，在所述第一时间段期间，所述开关电连接所述第一迹线和所述第二迹线，以及在所述第二时间段期间，所述开关电断开所述第一迹线和所述第二迹线。

3.如权利要求2所述的输入设备，其中所述多个布线迹线设置在包围所述感测区的边框中，其中所述第一迹线和所述第二迹线耦合到所述边框中的连接器，所述连接器将所述第一电极电耦合到所述一个或多个集成电路。

4.如权利要求2所述的输入设备，其中所述多个传感器电极中的第二电极在第一端处耦合到所述多个布线迹线中的第三迹线，而在第二端处耦合到所述多个布线迹线中的第四迹线，其中所述第三迹线和所述第四迹线永久地短路在一起，以及

其中所述一个或多个集成电路配置成：

在所述第一时间段期间，使用所述第二电极执行电容性感测。

5.如权利要求1所述的输入设备，其中所述一个或多个集成电路配置成：

在所述第二时间段期间，通过将经调制的信号驱动到第二电极上来使用所述多个传感器电极中的所述第二电极执行电容性感测。

6.如权利要求5所述的输入设备，其中所述第一电极和所述第二电极是设置在所述感测区中的相同层中的发射器电极，其中在所述第一时间段期间，所述一个或多个集成电路配置成将所述经调制的信号驱动到所述第一电极上。

7.如权利要求1所述的输入设备，其中所述一个或多个集成电路配置成：

在所述第二时间段期间，使用所述多个传感器电极中的第二电极执行温度感测；以及

在第三时间段期间，使用所述多个传感器电极中的所述第二电极执行电容性感测。

8.如权利要求7所述的输入设备，其中在惠斯通电桥中，所述第一电极的第一端耦合到所述第二电极的第一端。

9.如权利要求8所述的输入设备，其中所述第一电极和所述第二电极沿跨所述感测区的公共方向延伸，其中所述第一电极和所述第二电极由所述多个传感器电极中的至少两个电极分离，所述多个传感器电极沿跨所述感测区的所述公共方向延伸。

10.如权利要求1所述的输入设备，其中所述一个或多个集成电路配置成：

在所述第二时间段期间，激励所述多个传感器电极中的第二电极，以及测量对应于所述第二电极的电阻，其中所述第一电极沿跨所述感测区的第一方向延伸，而所述第二电极沿跨所述感测区的第二方向延伸，其中所述第一方向和所述第二方向是垂直的，以及

其中所述一个或多个集成电路基于对应于所述第一电极的所述电阻测量结果和对应于所述第二电极的所测量的电阻来确定由所述输入对象施加的所述力。

11.如权利要求1所述的输入设备，还包括：

传感器叠层，包括第一多个层，其中所述多个传感器电极设置在所述第一多个层中的至少一层中；

显示叠层，包括配置成输出用于显示的图像的第二多个层；以及

设置在所述传感器叠层与显示叠层之间的去耦合层，其中所述去耦合层包括粘性黏合剂和润滑剂中的至少一个。

12.一种处理系统，包括：

界面，配置成耦合到输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及

传感器电路，配置成

在第一时间段期间，使用所述多个传感器电极中的第一电极执行电容性感测；

在第二时间段期间，激励所述第一电极以及测量对应于所述第一电极的电阻测量结果，其中所述电阻测量结果与由输入对象施加在所述输入设备上的力相关联。

13.如权利要求12所述的处理系统，其中所述传感器电路配置成：

控制开关，所述开关将耦合至所述第一电极的第一端的第一布线迹线耦合到耦合至所述第一电极的第二端的第二布线迹线，其中，在所述第一时间段期间，所述开关电连接所述第一迹线和所述第二迹线，以及在所述第二时间段期间，所述开关电断开所述第一迹线和所述第二迹线。

14.如权利要求13所述的处理系统，其中所述传感器电路配置成：

在所述第一时间段期间，将经调制的信号驱动到所述多个传感器电极中的第二电极上。

15.如权利要求12所述的处理系统，其中所述传感器电路配置成：

在所述第二时间段期间，通过将经调制的信号驱动到第二电极上来使用所述多个传感器电极中的所述第二电极执行电容性感测。

16.如权利要求15所述的处理系统，其中所述第一电极和所述第二电极是设置在所述感测区中的相同层中的发射器电极，其中在所述第一时间段期间，所述处理系统配置成将所述经调制的信号驱动到所述第一电极上。

17.如权利要求12所述的处理系统，其中所述传感器电路配置成：

在所述第二时间段期间，使用所述多个传感器电极中的第二电极执行温度感测；以及

在第三时间段期间，使用所述多个传感器电极中的所述第二电极执行电容性感测。

18.如权利要求17所述的处理系统，其中在惠斯通电桥中，所述第一电极的第一端耦合到所述第二电极的第一端。

19.如权利要求18所述的处理系统，其中所述第一电极和所述第二电极沿跨所述感测区的公共方向延伸，其中所述第一电极和所述第二电极由所述多个传感器电极中的至少两个电极分离，所述多个传感器电极沿跨所述感测区的所述公共方向延伸。

20.一种输入设备，包括：

第一多个传感器电极，其沿所述输入设备的感测区中的第一方向延伸，其中所述第一多个传感器电极中的第一电极的端经由第一开关选择性地电耦合在一起，以及所述第一多个传感器电极中的第二电极的端经由第二开关选择性地电耦合在一起；

第二多个传感器电极，其沿所述感测区中的垂直于所述第一方向的第二方向延伸；以及

耦合到所述第一多个传感器电极和所述第二多个传感器电极的电路，所述电路被配置成：

在第一时间段期间，使用所述第一多个传感器电极和所述第二多个传感器电极执行电容性感测，其中所述第一开关和所述第二开关在所述第一时间段期间将所述第一电极和所述第二电极的所述端电耦合在一起；

在第二时间段期间，激励所述第一电极和所述第二电极来测量至少一个电阻测量结果，其中所述电阻测量结果与由输入对象施加在所述输入设备上的力相关联，以及其中所述第一开关和所述第二开关在所述第二时间段期间电绝缘所述第一电极和所述第二电极的所述端。

21.一种输入设备，包括：

所述输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及

处理系统，其耦合到所述多个传感器电极，所述处理系统配置成：

在第一时间段期间，使用所述多个传感器电极和经调制的信号执行电容性感测；以及

在第二时间段期间，通过跨所述多个传感器电极的子集驱动DC电压来确定由输入对象施加的力，其中传感器电极的所述子集相互连接来形成力传感器电极。

22.如权利要求21所述的输入设备，其中执行电容性感测包括：

在所述多个传感器电极中的发射器电极上驱动所述经调制的信号；以及

在所述多个传感器电极中的接收器电极上接收所产生信号，其中所述发射器电极和所述接收器电极中的至少一个包括在用于确定由所述输入对象施加的所述力的传感器电极的所述子集内。

23.如权利要求21所述的输入设备，其中传感器电极的所述子集至少包括用于执行电容性感测的所述多个传感器电极中的第一电极、第二电极和第三电极。

24.如权利要求23所述的输入设备，其中，在所述第二时间段期间，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的端被电耦合来生成具有蜿蜒图案的电气路径，其中所述DC电压跨所述电气路径的第一端和第二端施加。

25.如权利要求23所述的输入设备，所述力传感器电极的总长度是所述第一传感器电极、所述第二传感器电极和所述第三传感器电极的所述长度的组合。

26.如权利要求23所述的输入设备，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每一个的至少一端耦合到至少一个发射器，其中，在所述第一时间段期间，所述发射器将所述经调制的信号驱动到所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极上。

27.如权利要求23所述的输入设备，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每一个的至少一端耦合到至少一个接收器，其中，在所述第一时间段期间，所述接收器接收来自所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的所产生信号。

28.如权利要求1所述的输入设备，其中传感器电极的所述子集包括当执行电容性感测时用来接收所产生信号的U形接收器电极。

29.如权利要求21所述的输入设备，其中所述处理系统包括多个开关，其配置成在所述第一时间段与所述第二时间段之间电重新配置所述传感器电极的所述子集。

30.一种处理系统，包括：

界面，配置成耦合到输入设备的感测区中的多个传感器电极；

传感器模块，配置成：

在第一时间段期间，使用所述多个传感器电极和经调制的信号执行电容性感测；以及

在第二时间段期间，通过跨所述多个传感器电极的子集驱动DC电压来确定由输入对象施加的力，其中传感器电极的所述子集相互连接来形成力传感器电极。

31.如权利要求30所述的处理系统，其中执行电容性感测包括：

在所述多个传感器电极中的发射器电极上驱动所述经调制的信号；以及

在所述多个传感器电极中的接收器电极上接收所产生信号，其中所述发射器电极和所述接收器电极中的至少一个包括在用来确定由所述输入对象施加的所述力的传感器电极的所述子集内。

32.如权利要求30所述的处理系统，其中传感器电极的所述子集至少包括用于执行电容性感测的所述多个传感器电极中的第一电极、第二电极和第三电极。

33.如权利要求32所述的处理系统，其中，在所述第二时间段期间，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的端被电耦合来生成具有蜿蜒图案的电气路径，其中所述DC电压跨所述电气路径的第一端和第二端施加。

34.如权利要求32所述的处理系统，所述力传感器电极的总长度是所述第一传感器电极、所述第二传感器电极和所述第三传感器电极的所述长度的组合。

35.如权利要求30所述的处理系统，还包括：

多个开关，其配置成在所述第一时间段与所述第二时间段之间电重新配置所述传感器电极的所述子集。

36.一种输入设备，包括：

所述输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及

处理系统，其耦合到所述多个传感器电极，所述处理系统配置成：

在第一时间段期间，在所述多个传感器电极中的第一电极上驱动经调制的信号来执行电容性感测；以及

在第二时间段期间，跨所述第一电极驱动DC电压，以及测量对应于所述第一电极的电阻来确定由输入对象施加在所述输入设备上的力。

37.如权利要求36所述的输入设备，其中确定所述力包括：

跨用于执行电容性感测的所述多个传感器电极中的第二电极和第三电极驱动所述DC电压，其中，在所述第二时间段期间，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的端被电耦合来生成具有蜿蜒图案的电气路径，其中所述DC电压跨所述电气路径的第一端和第二端施加。

38.如权利要求37所述的输入设备，其中，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每一个的至少一端耦合到至少一个发射器，其中，在所述第一时间段期间，所述发射器将所述经调制的信号驱动到所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极上来执行电容性感测。

39.一种处理系统，包括：

界面，配置成耦合到输入设备的感测区中的多个传感器电极；以及

传感器模块，配置成：

在第一时间段期间，在所述多个传感器电极中的第一电极上驱动经调制的信号来执行电容性感测；以及

在第二时间段期间，跨所述第一电极驱动DC电压，以及测量对应于所述第一电极的电阻来确定由输入对象施加在所述输入设备上的力。

40.如权利要求39所述的处理系统，其中确定所述力包括：

跨用于执行电容性感测的所述多个传感器电极中的第二电极和第三电极驱动所述DC电压，其中，在所述第二时间段期间，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的端被电耦合来生成具有蜿蜒图案的电气路径，其中所述DC电压跨所述电气路径的第一端和第二端施加。

41.如权利要求40所述的处理系统，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每一个的至少一端耦合到至少一个发射器，其中，在所述第一时间段期间，所述发射器将所述经调制的信号驱动到所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极上来执行电容性感测。