CN110134283B - 基于压电的力感测 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及基于压电的力感测。本发明提供了使用压电膜检测施加到设备的力的量和/或位置的系统。一种示例系统可包括透明压电膜(608)以用于响应于膜的变形来生成电荷。定位于压电膜的相对表面上的电极(606,610)可用于检测所生成的电荷以及基于所生成的电荷确定施加到膜的力的量和/或位置。在另外的实施方案中,该系统可包括电容触摸传感器以用于确定触摸事件在该设备上的位置。

Description

基于压电的力感测
本申请是申请日为2014年10月28日、申请号为201480059072.1、发明名称为“基于压电的力感测”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本专利合作条约专利申请要求提交于2013年10月28日且标题为“基于压电的力感测”的美国临时专利申请61/896,647以及提交于2013年12月17日且标题为“Piezo BasedForce Sensing”的美国临时专利申请61/917,282的优先权,它们每一个的公开内容全文据此以引用方式并入本文。
技术领域
本专利申请一般来说涉及感测力,并且更具体地涉及使用压电膜感测力。
背景技术
各种输入设备诸如跟踪垫、鼠标、触敏显示器等可用于计算系统。尽管这些设备可用于从用户接收物理输入,但是其确定由用户施加的力的量的能力受到限制。
发明内容
提供了使用压电膜检测施加到设备的力的量和/或位置的系统。一种示例系统可包括透明压电膜用于响应于膜的变形生成电荷。定位于压电膜的相对表面上的电极可用于检测所生成的电荷以及基于所生成的电荷确定施加到膜的力的量和/或位置。在另外的实施方案中,该系统可进一步包括电容触摸传感器用于确定触摸事件在该设备上的位置。
一个实施方案可采用系统的形式,该系统包括:覆盖材料;压电膜,该压电膜可操作地耦接到所述覆盖材料;第一组共面电极,该第一组共面电极耦接到所述压电膜的第一表面;第二组共面电极,该第二组共面电极耦接到所述压电膜的第二表面;和感测电路,该感测电路可操作为响应于压电膜的变形检测由压电膜所生成的电荷;其中第一组共面电极和第二组共面电极中的至少一者被图案化;并且感测电路可进一步操作以从电荷估计施加在覆盖材料上的力。
另一实施方案可采用系统的形式,该系统包括:第一压电膜;第二压电膜,该第二压电膜耦接到所述第一压电膜;覆盖材料,该覆盖材料通过第一粘合剂层耦接到所述第二压电膜;第一组电极,该第一组电极耦接到所述第一压电膜;第二组电极,该第二组电极耦接在所述第一压电膜与所述第二压电膜之间;第三组电极,该第三组电极耦接在所述第二压电膜与所述覆盖材料之间;和感测电路,该感测电路可操作为响应于所述压电膜的变形检测由所述第一压电膜和所述第二压电膜所生成的电荷并且基于所述电荷确定施加的力。
又一实施方案可采用系统的形式,该系统包括:压电膜;触摸传感器,该触摸传感器通过第一粘合剂层耦接到所述压电膜;覆盖材料,该覆盖材料通过第二粘合剂层耦接到所述第二压电膜;第一组电极,该第一组电极耦接到所述压电膜;第二组电极,该第二组电极耦接在所述压电膜与所述触摸传感器之间;和感测电路,该感测电路可操作为响应于所述压电膜的变形检测由所述压电膜所生成的电荷。
附图说明
图1示出了根据各种示例的示例性触摸传感器面板。
图2示出了根据各种示例的示例性触摸信号感测电路。
图3-图26示出了根据各种示例的具有用于检测力的压电膜的设备的示例性层叠结构。
图27和图28示出了根据各种示例的示例性集成触摸显示器。
图29-图58示出了根据各种示例的具有用于检测力的压电膜的设备的示例性层叠结构。
图59示出了根据各种示例的示例性图案化电极。
图60示出了根据各种示例的可包括设备的层叠结构的示例性计算系统。
图61-图64示出了根据各种示例的可包括具有用于检测力的压电膜的设备的层叠结构的示例性个人设备。
具体实施方式
在以下对示例的描述中将引用附图,附图以举例方式示出了可实施的具体示例。应当理解,在不脱离各种示例的范围的情况下,可使用其它示例并且可进行结构性变更。
本申请涉及使用压电膜检测施加到设备的力的量和/或位置的系统。一种示例系统可包括透明压电膜用于响应于膜的变形生成电荷。定位于压电膜的相对表面上的电极可用于检测所生成的电荷以及基于所生成的电荷确定施加到膜的力的量和/或位置。在另外的实施方案中,该系统可包括电容触摸传感器用于确定触摸事件在该设备上的位置。
图1示出了根据本公开的一些实施方案的示例性触摸传感器面板100。触摸传感器面板100可包括一系列触摸节点106,其能够由通过绝缘材料分隔开来的两层电极结构形成。一层电极可包括多条驱动线102,其定位大体垂直于可包括多条感测线104的另一层电极,其中节点106中的每个节点具有相关联的互电容114(也称为耦合电容)。驱动线102和感测线104在由电介质彼此分隔开的不同平面上彼此交叉。另选地,在其他实施方案中,驱动线102和感测线104可由一层电极结构形成。
驱动线102(也称为行、行迹线、或行电极)可由相应的驱动电路108所提供的激励信号来激活。驱动电路108中的每个驱动电路可包括称为激励信号源的交流电(AC)电压源。为了感测触摸传感器面板100上的一个或多个触摸事件,可通过驱动电路108来激励驱动线102中的一者或多者,并且感测电路110可检测来自感测线104的所产生的电压值。电压值可指示来自互电容信号的手指或对象变化电荷。检测到的电压值可表示节点触摸输出值,带有指示触摸事件发生的节点位置106以及发生在那些一个或多个位置处的触摸量的那些输出值的变化。
图2示出了作为图1的感测电路110的示例的示例性感测电路200。驱动电路108可产生驱动信号(也称为激励信号Vstim),该驱动信号可在包含线电阻218的驱动线102上发送并且由于驱动线与感测线之间的互电容114(称为Csig)耦合到感测线104上。耦合信号随后可由感测放大器214接收。感测放大器214可包括反馈电阻206与反馈电容器204中的至少一者以及运算放大器202。图2示出用于一般情况,其中利用电阻和电容式反馈元件两者。信号可被输入到运算放大器202的反向输入(称为Vin),而在一些实施方案中,非反向输入可接到208处的基准电压Vref。如果Vstim为正弦信号(诸如AC信号),则放大器的输出Vout也应为正弦。而且,Vout应为具有如Vstim的相同频率的带相位偏移的正弦信号。例如:
如果Vstim=A sin(ωt)→Vout=B sin(ωt+φ)
其中φ=相位偏移
φ的值可受到许多因素的影响,包括由感测电路200经受的任何寄生电容216(Cpar)。寄生电容216可表征为除了驱动线102与感测线104之间的作为所讨论的电容的互电容114之外的任何电容。寄生电容可如216c和216d处所示与Csig串联连接或者可如216a或216b处所示并联连接。数字216用来表示寄生电容216a-216d中的任何一个或多个寄生电容。可能存在对寄生电容216的值有贡献的多个因素,包括与显示器内的金属元素耦合和气隙中的变化或者层叠结构的其他弹性构件。如图2所示,Vout随后可通过馈送到乘法器210并且与本地振荡器212相乘进行外差从而产生Vdetect 222。Vdetect 222的直流(DC)部分可用来检测是否发生触摸或接近事件。
图3示出了设备的示例性层叠结构300的截面图。层叠结构300可包括显示器302,诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构300可进一步包括通过光学透明粘合剂304耦接到显示器302的压电膜308。压电膜308可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜308可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一组电极306和第二组电极310。一组电极可包括单个电极或多个电极。电极可由透明导电材料诸如氧化铟锡(ITO)、PEDOT或银纳米线形成。俯视图316和318分别示出了从上面的层叠结构300观察的电极306和310的形状。在所示示例中,电极306和310两者可具有大致匹配压电膜308和显示器302的形状并且可沿着压电膜308的表面延伸。层叠结构300可进一步包括通过光学透明粘合剂312耦接到压电膜308的覆盖材料314(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。由于显示器302顶部的材料可由透明材料形成,所以可通过层叠结构300的各个层观察到由显示器302所生成的图像。
在一些示例中,电极306可耦接到接地部并且电极310可耦接到能检测压电膜308所生成的电荷的量的感测电路320。感测电路320可包括放大器和电容器,如图3所示,或者可包括与图2所示的类似或相同的感测电路。在操作期间,当用户在覆盖材料314上施加向下力时,覆盖材料314可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料314的变形可致使光学透明粘合剂312和压电膜308中的相应变形。压电膜308随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路320经由电极310接收。由于压电膜308所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料314的力,所以感测电路320所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料314的力。以此方式,感测电路320可用于检测施加到覆盖材料314的力的量。在其他示例中,电极310可耦接到接地部并且电极306可耦接到感测电路320。在这些示例中,感测电路320可用于基于从电极306接收的电荷确定施加到覆盖材料314的力的量。
图4示出了设备的另一示例性层叠结构400的截面图。层叠结构400可包括显示器402,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构400可进一步包括通过光学透明粘合剂404耦接到显示器402的压电膜408。压电膜408可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜408可包括形成在膜的相对表面上的第一电极406和第二电极410。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图416和418分别示出了从上面的层叠结构400观察的电极406和410的形状。在所示的示例中,电极406可沿压电膜408的底表面延伸并且电极410可包括沿压电膜408的顶表面延伸的多个分立电极。层叠结构400可进一步包括通过光学透明粘合剂412耦接到压电膜408的覆盖材料414(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图4示出了电极410具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极410可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
电极410可划分为分立电极以允许耦接到电极410的电极的感测电路确定施加到覆盖材料414的力的量和位置两者。另外,将电极410分成分立电极允许同时检测施加到覆盖材料414的不同部分的多个力。例如,电极406可耦接到接地部并且电极410的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜408的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料414上施加向下力时,覆盖材料414可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料414的变形可致使光学透明粘合剂412和压电膜408中的相应变形。压电膜408随后可基于膜变形的量以及在与膜变形的位置对应的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极410的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜408所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料414的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料414的力。另外,由于电极410的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料414的力的量和位置。而且,电极410的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料414的不同部分的多个力。在其他示例中,电极410可耦接到压电膜408的底部并且电极406可耦接到压电膜408的顶部。在这些示例中,电极410的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极406可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图4所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料414的力的量和位置。
图5示出了设备的另一示例性层叠结构500的截面图。层叠结构500可包括显示器502,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构500可进一步包括通过光学透明粘合剂504耦接到显示器502的压电膜508。压电膜508可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜508可包括形成在膜的相对表面上的第一电极506和第二电极510。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图516和518分别示出了从上面的层叠结构500观察的电极506和510的形状。在所示示例中,电极506和510可同时包括沿压电膜508的顶表面延伸的多个分立电极。层叠结构500可进一步包括通过光学透明粘合剂512耦接到压电膜508的覆盖材料514(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图5示出了电极506和510各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极506和510可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极506的电极在压电膜508上定位为与电极510的电极相对。
电极506和510可划分为在压电膜508上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极510的电极的感测电路确定施加到覆盖材料514的力的量和位置两者。另外,分开的电极506和510允许同时检测施加到覆盖材料514的不同部分的多个力。例如,电极506的电极可耦接到接地部并且电极510的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜508的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料514上施加向下力时,覆盖材料514可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料514的变形可致使光学透明粘合剂512和压电膜508中的相应变形。压电膜508随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极510的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜508所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料514的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料514的力。另外,由于电极510的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料514的力的量和位置。而且,电极510的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许检测施加到覆盖材料514的不同部分的多个力。在其他示例中,电极510的电极可耦接到接地部并且电极506的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极506的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料514的力的量和位置。
图6示出了设备的另一示例性层叠结构600的截面图。层叠结构600可包括显示器602,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构600可进一步包括通过光学透明粘合剂604耦接到显示器602的压电膜608。压电膜608可包括能够响应于膜的变形生成局部电荷的透明膜。压电膜608可包括形成在膜的相对表面上的第一电极606和第二电极610。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图616和618分别示出了从上面的层叠结构600观察的电极606和610的形状。在所示示例中,电极606可包括多列分立电极并且电极610可包括多行分立电极。层叠结构600可进一步包括通过光学透明粘合剂612耦接到压电膜608的覆盖材料614(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图6示出了电极606和610各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极606和610可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
在一些示例中,电极606的电极可耦接到接地部并且电极610的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜608的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料614上施加向下力时,覆盖材料614可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料614的变形可致使光学透明粘合剂612和压电膜608中的相应变形。压电膜608随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极610的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜608所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料614的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料614的力。另外,由于电极610的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料614的力的量和位置。而且,电极610的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料614的不同部分的多个力。在其他示例中,电极610的电极可耦接到接地部并且电极606的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极606的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料614的力的量和位置。
在其他示例中,电极606可耦接到接地部并且电极610可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极610的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极606和610的切换电路,然后电极606可耦接到独立感测电路,然后电极610可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极606的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料614上的位置。
图7示出了设备的另一示例性层叠结构700的截面图。层叠结构700可包括显示器702,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构700可进一步包括通过光学透明粘合剂704耦接到显示器702的第一压电膜708。层叠结构700可进一步包括耦接到第一压电膜708的第二压电膜712。第一压电膜708和第二压电膜712可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。第一电极706可形成在第一压电膜708的底部上,第二电极710可形成在第一压电膜708和第二压电膜712之间,并且第三电极714可形成在第二压电膜712的顶部上。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图720、722和724分别示出了从上面的层叠结构700观察的电极706、710和714的形状。在所示示例中,电极706可包括多列分立电极,电极710可包括沿压电膜712和708延伸的电极,并且电极714可包括多行分立电极。层叠结构700可进一步包括通过光学透明粘合剂716耦接到压电膜712的覆盖材料718(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图7示出了电极706和714各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极706和714可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
电极706和714可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极706和714的电极的感测电路确定施加到覆盖材料718的力的量和位置两者。另外,可利用电极706和714的电极同时检测施加到覆盖材料718的不同部分的多个力。例如,电极710可耦接到接地部并且电极706的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜708的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极714的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜712的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料718上施加向下力时,覆盖材料718可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料718的变形可致使光学透明粘合剂716、压电膜712和压电膜708中的相应变形。压电膜712和708随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜712变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极714的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜708变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极706的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜708和712所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料718的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料718的力。另外,由于电极706和714的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极714可用于确定施加力的所在行,而电极706可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料718的力的量和位置。而且,电极706和714的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料718的不同部分的多个力。在其他示例中,电极714可耦接到压电膜708的底部并且电极706可耦接到压电膜712的顶部。在这些示例中,电极706和714的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图7所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料718的力的量和位置。
图8示出了设备的示例性层叠结构800的截面图。层叠结构800可包括显示器802,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构800可进一步包括通过光学透明粘合剂804耦接到显示器802的压电膜808。压电膜808可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜808可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极806和第二电极810。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图824和826分别示出了从上面的层叠结构800观察的电极806和810的形状。在所示示例中,电极806和810两者可沿压电膜808的表面延伸。
层叠结构800可进一步包括通过光学透明粘合剂812耦接到压电膜808的触摸传感器基板816。触摸传感器基板816可包括形成在传感器的相对表面上的电极814和818。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图828和830分别示出了从上面的层叠结构800观察的电极814和818的形状。在所示示例中,电极814可包括多列分立电极并且电极818可包括多行分立电极。层叠结构800可进一步包括通过光学透明粘合剂820耦接到触摸传感器基板816的覆盖材料822(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图8示出了三列电极814和三行电极818,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极814可形成在触摸传感器基板816的顶部上并且电极818可形成在触摸传感器基板816的底部上。
在一些示例中,电极806可耦接到接地部并且电极810可耦接到与能检测压电膜808所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料822上施加向下力时,覆盖材料822可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料822的变形可致使光学透明粘合剂820、触摸传感器基板816、光学透明粘合剂812和压电膜808中的相应变形。压电膜808随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极810接收。由于压电膜808所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料822的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料822的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料822的力的量。在其他示例中,电极810可耦接到接地部并且电极806可耦接到感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极806接收的电荷确定施加到覆盖材料822的力的量。
另外,在操作期间,触摸传感器基板816以及电极814和818可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料822的其他对象)在覆盖材料822上的位置。例如,电极818可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极814电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极818耦合到电极814。交叉的电极814可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料822时,该对象可引起触摸位置处的电极818和814之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极818的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极814。表示电容变化的触摸信号可由电极814接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜808以及电极806和810确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料822的力的量两者。在其他示例中,电极814可由激励信号驱动而电极818可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料822上的位置。
图9示出了设备的示例性层叠结构900的截面图。层叠结构900可包括显示器902,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构900可进一步包括通过光学透明粘合剂904耦接到显示器902的压电膜908。压电膜908可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜908可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极906和第二电极910。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图924和926分别示出了从上面的层叠结构900观察的电极906和910的形状。在所示的示例中,电极906可沿压电膜908的底表面延伸并且电极910可包括沿压电膜908的顶表面延伸的多个分立电极。尽管电极910被示为具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极910可各自包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
层叠结构900可进一步包括通过光学透明粘合剂912耦接到压电膜908的触摸传感器基板916。触摸传感器基板916可包括形成在传感器的相对表面上的电极914和918。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图928和930分别示出了从上面的层叠结构900观察的电极914和918的形状。在所示示例中,电极914可包括多列分立电极并且电极918可包括多行分立电极。层叠结构900可进一步包括通过光学透明粘合剂920耦接到触摸传感器基板916的覆盖材料922(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图9示出了三列电极914和三行电极918,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极914可形成在触摸传感器基板916的顶部上并且电极918可形成在触摸传感器基板916的底部上。
电极910可划分为分立电极以允许耦接到电极910的电极的感测电路确定施加到覆盖材料922的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料922的不同部分的多个力可利用电极910的电极来检测。例如,电极906可耦接到接地部并且电极910的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜908的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料922上施加向下力时,覆盖材料922可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料922的变形可致使光学透明粘合剂920、触摸传感器基板916、光学透明粘合剂912和压电膜908中的相应变形。压电膜908随后可基于膜变形的量在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极910的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜908所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料922的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料922的力。另外,由于电极910的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料922的力的量和位置。而且,电极910的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料922的不同部分的多个力。在其他示例中,电极910可耦接到压电膜908的底部并且电极906可耦接到压电膜908的顶部。在这些示例中,电极910的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极906可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图9所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料922的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板916以及电极914和918可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料922的其他对象)在覆盖材料922上的位置。例如,电极918可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极914电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极918耦合到电极914。交叉的电极914可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料922时,该对象可引起触摸位置处的电极918和914之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极918的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极914。表示电容变化的触摸信号可由电极914接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜908以及电极906和910确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料922的力的量两者。在其他示例中,电极914可由激励信号驱动而电极918可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料922上的位置。
图10示出了设备的示例性层叠结构1000的截面图。层叠结构1000可包括显示器1002,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1000可进一步包括通过光学透明粘合剂1004耦接到显示器1002的压电膜1008。压电膜1008可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜1008可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极1006和第二电极1010。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1024和1026分别示出了从上面的层叠结构1000观察的电极1006和1010的形状。在所示示例中,电极1006可包括多列分立电极并且电极1010可包括多行分立电极。尽管图10示出了三列电极1006和三行电极1010,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极1006可形成在压电膜1008的顶部上并且电极1010可形成在压电膜1008的底部上。
层叠结构1000可进一步包括通过光学透明粘合剂1012耦接到压电膜1008的触摸传感器基板1016。触摸传感器基板1016可包括形成在传感器的相对表面上的电极1014和1018。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1028和1030分别示出了从上面的层叠结构1000观察的电极1014和1018的形状。在所示示例中,电极1014可包括多列分立电极并且电极1018可包括多行分立电极。层叠结构1000可进一步包括通过光学透明粘合剂1020耦接到触摸传感器基板1016的覆盖材料1022(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图10示出了三列电极1014和三行电极1018,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极1014可形成在触摸传感器基板1016的顶部上并且电极1018可形成在触摸传感器基板1016的底部上。
在一些示例中,电极1006的电极可耦接到接地部并且电极1010的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1008的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1022上施加向下力时,覆盖材料1022可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1022的变形可致使光学透明粘合剂1020、触摸传感器基板1016、光学透明粘合剂1012和压电膜1008中的相应变形。压电膜1008随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1010的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜1008所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1022的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1022的力。另外,由于电极1010的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1022的力的量和位置。而且,电极1010的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料1022的不同部分的多个力。在其他示例中,电极1010的电极可耦接到接地部并且电极1006的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极1006的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料1022的力的量和位置。
在其他示例中,电极1006可耦接到接地部并且电极1010可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极1010的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极1006和1010的切换电路,然后电极1006可耦接到独立感测电路,然后电极1010可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极1006的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料1014上的位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板1016以及电极1014和1018可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1022的其他对象)在覆盖材料1022上的位置。例如,电极1018可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极1014电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极1018耦合到电极1014。交叉的电极1014可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1022时,该对象可引起触摸位置处的电极1018和1014之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极1018的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极1014。表示电容变化的触摸信号可由电极1014接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜1008以及电极1006和1010确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1022的力的量两者。在其他示例中,电极1014可由激励信号驱动而电极1018可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料1022上的位置。
图11示出了设备的示例性层叠结构1100的截面图。层叠结构1100可包括显示器1102,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1100可进一步包括通过光学透明粘合剂1104耦接到显示器1102的压电膜1108。压电膜1108可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜1108可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极1106和第二电极1110。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1124和1126分别示出了从上面的层叠结构1100观察的电极1106和1110的形状。在所示示例中,电极1106和1110可同时包括沿压电膜1108的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图11示出了电极1106和1110各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极1106和1110可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极1106的电极在压电膜1108上定位为与电极1110的电极相对。
层叠结构1100可进一步包括通过光学透明粘合剂1112耦接到压电膜1108的触摸传感器基板1116。触摸传感器基板1116可包括形成在传感器的相对表面上的电极1114和1118。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1128和1130分别示出了从上面的层叠结构1100观察的电极1114和1118的形状。在所示示例中,电极1114可包括多列分立电极并且电极1118可包括多行分立电极。层叠结构1100可进一步包括通过光学透明粘合剂1120耦接到触摸传感器基板1116的覆盖材料1122(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图11示出了三列电极1114和三行电极1118,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极1114可形成在触摸传感器基板1116的顶部上并且电极1118可形成在触摸传感器基板1116的底部上。
电极1106和1110可划分为在压电膜1108上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极1110的电极的感测电路确定施加到覆盖材料1122的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料1122的不同部分的多个力可利用电极1110的电极来检测。例如,电极1106的电极可耦接到接地部并且电极1110的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1108的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1122上施加向下力时,覆盖材料1122可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1122的变形可致使光学透明粘合剂1120、触摸传感器基板1116、光学透明粘合剂1112和压电膜1108中的相应变形。压电膜1108随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1110的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜1108所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1122的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1122的力。另外,由于电极1110的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1122的力的量和位置。而且,电极1110的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料1122的不同部分的多个力。在其他示例中,电极1110的电极可耦接到接地部并且电极1106的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极1106的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料1122的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板1116以及电极1114和1118可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1122的其他对象)在覆盖材料1122上的位置。例如,电极1118可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极1114电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极1118耦合到电极1114。交叉的电极1114可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1122时,该对象可引起触摸位置处的电极1118和1114之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极1118的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极1114。表示电容变化的触摸信号可由电极1114接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜1108以及电极1106和1110确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1122的力的量两者。在其他示例中,电极1114可由激励信号驱动而电极1118可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料1122上的位置。
图12示出了设备的示例性层叠结构1200的截面图。层叠结构1200可包括显示器1202,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1200可进一步包括通过光学透明粘合剂1204耦接到显示器1202的第一压电膜1208。层叠结构1200可进一步包括耦接到第一压电膜1208的第二压电膜1212。第一压电膜1208和第二压电膜1212可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。第一电极1206可形成在第一压电膜1208的底部上,第二电极1210可形成在第一压电膜1208和第二压电膜1212之间,并且第三电极1214可形成在第二压电膜1212的顶部上。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1228、1230和1232分别示出了从上面的层叠结构1200观察的电极1206、1210和1214的形状。在所示示例中,电极1206可包括多列分立电极,电极1210可包括沿压电膜1208和1212延伸的电极,并且电极1214可包括多行分立电极。尽管图12示出了电极1206和1214各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极1206和1214可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构1200可进一步包括通过光学透明粘合剂1216耦接到压电膜1212的触摸传感器基板1220。触摸传感器基板1220可包括形成在传感器的相对表面上的电极1218和1222。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1234和1236分别示出了从上面的层叠结构1200观察的电极1218和1222的形状。在所示示例中,电极1218可包括多列分立电极并且电极1222可包括多行分立电极。层叠结构1200可进一步包括通过光学透明粘合剂1224耦接到触摸传感器基板1220的覆盖材料1226(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图12示出了三列电极1218和三行电极1222,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极1218可形成在触摸传感器基板1220的顶部上并且电极1222可形成在触摸传感器基板1220的底部上。
电极1206和1214可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极1206和1214的电极的感测电路确定施加到覆盖材料1226的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料1226的不同部分的多个力可利用电极1206和1214的电极来检测。例如,电极1210可耦接到接地部而电极1206的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1208的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极1214的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1212的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1226上施加向下力时,覆盖材料1226可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1226的变形可致使光学透明粘合剂1224、触摸传感器基板1220、光学透明粘合剂1216、压电膜1212和压电膜1208中的相应变形。压电膜1212和1208随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜1212变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1214的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜1208变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1206的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜1208和1212所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1226的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1226的力。另外,由于电极1206和1214的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极1214可用于确定施加力的所在行,而电极1206可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1226的力的量和位置。而且,电极1206和1214的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许检测施加到覆盖材料1226的不同部分的多个力。在其他示例中,电极1214可耦接到压电膜1208的底部并且电极1206可耦接到压电膜1212的顶部。在这些示例中,电极1206和1214的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图12所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料1226的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板1220以及电极1218和1222可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1226的其他对象)在覆盖材料1226上的位置。例如,电极1222可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极1218电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极1222耦合到电极1218。交叉的电极1218可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1226时,该对象可引起触摸位置处的电极1222和1218之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极1222的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极1218。表示电容变化的触摸信号可由电极1218接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜1208和1212以及电极1206、1210和1214确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1226的力的量两者。在其他示例中,电极1218可由激励信号驱动而电极1222可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料1226上的位置。
图13示出了设备的示例性层叠结构1300的截面图。层叠结构1300可包括显示器1302,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1300可进一步包括通过光学透明粘合剂1304耦接到显示器1302的压电膜1308。压电膜1308可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜1308可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极1306和第二电极1310。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1324和1326分别示出了从上面的层叠结构1300观察的电极1306和1310的形状。在所示示例中,电极1306和1310两者可沿压电膜1308的表面延伸。
层叠结构1300可进一步包括通过光学透明粘合剂1312耦接到压电膜1308的触摸传感器基板1316。触摸传感器基板1316可包括形成在传感器的相对表面上的电极1314和1318。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1328和1330分别示出了从上面的层叠结构1300观察的电极1314和1318的形状。在所示示例中,电极1318可包括沿触摸传感器基板1316的顶表面延伸的多个分立电极并且电极1314可沿触摸传感器基板1316的底表面延伸。层叠结构1300可进一步包括通过光学透明粘合剂1320耦接到触摸传感器基板1316的覆盖材料1322(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图13示出了电极1318具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极1318可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极1314可形成在触摸传感器基板1316的顶部上并且电极1318可形成在触摸传感器基板1316的底部上。
在一些示例中,电极1306可耦接到接地部并且电极1310可耦接到与能检测压电膜1308所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1322上施加向下力时,覆盖材料1322可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1322的变形可致使光学透明粘合剂1320、触摸传感器基板1316、光学透明粘合剂1312和压电膜1308中的相应变形。压电膜1308随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极1310接收。由于压电膜1308所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1322的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1322的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1322的力的量。在其他示例中,电极1310可耦接到接地部并且电极1306可耦接到感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极1306接收的电荷确定施加到覆盖材料1322的力的量。
另外,在操作期间,电极1314和1318可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1322的其他对象)在覆盖材料1322上的位置。例如,电极1318的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1322引起的电容变化。电容变化可由来自电极1318的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极1318的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜1308以及电极1306和1310确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1322的力的量两者。
图14示出了设备的示例性层叠结构1400的截面图。层叠结构1400可包括显示器1402,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1400可进一步包括通过光学透明粘合剂1404耦接到显示器1402的压电膜1408。压电膜1408可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜1408可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极1406和第二电极1410。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1424和1426分别示出了从上面的层叠结构1400观察的电极1406和1410的形状。在所示的示例中,电极1406可沿压电膜1408的底表面延伸并且电极1410可包括沿压电膜1408的顶表面延伸的多个分立电极。尽管电极1410被示为具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极1410可各自包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
层叠结构1400可进一步包括通过光学透明粘合剂1412耦接到压电膜1408的触摸传感器基板1416。触摸传感器基板1416可包括形成在传感器的相对表面上的电极1414和1418。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1428和1430分别示出了从上面的层叠结构1400观察的电极1414和1418的形状。在所示示例中,电极1418可包括沿触摸传感器基板1416的顶表面延伸的多个分立电极并且电极1414可沿触摸传感器基板1416的底表面延伸。层叠结构1400可进一步包括通过光学透明粘合剂1420耦接到触摸传感器基板1416的覆盖材料1422(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图14示出了电极1418具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极1418可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极1414可形成在触摸传感器基板1416的顶部上并且电极1418可形成在触摸传感器基板1416的底部上。
电极1410可划分为分立电极以允许耦接到电极1410的电极的感测电路确定施加到覆盖材料1422的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料1422的不同部分的多个力可利用电极1410的电极来检测。例如,电极1406可耦接到接地部并且电极1410的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1408的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1422上施加向下力时,覆盖材料1422可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1422的变形可致使光学透明粘合剂1420、触摸传感器基板1416、光学透明粘合剂1412和压电膜1408中的相应变形。压电膜1408随后可基于膜变形的量在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1410的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜1408所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1422的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1422的力。另外,由于电极1410的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1422的力的量和位置。而且,电极1410的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料1422的不同部分的多个力。在其他示例中,电极1410可耦接到压电膜1408的底部并且电极1406可耦接到压电膜1408的顶部。在这些示例中,电极1410的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极1406可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图14所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料1422的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极1414和1418可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1422的其他对象)在覆盖材料1422上的位置。例如,电极1418的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1422引起的电容变化。电容变化可由来自电极1418的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极1418的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜1408以及电极1406和1410确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1422的力的量两者。
图15示出了设备的示例性层叠结构1500的截面图。层叠结构1500可包括显示器1502,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1500可进一步包括通过光学透明粘合剂1504耦接到显示器1502的压电膜1508。压电膜1508可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜1508可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极1506和第二电极1510。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1524和1526分别示出了从上面的层叠结构1500观察的电极1506和1510的形状。在所示示例中,电极1506可包括多列分立电极并且电极1510可包括多行分立电极。尽管图15示出了三列电极1506和三行电极1510,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极1506可形成在压电膜1508的顶部上并且电极1510可形成在压电膜1508的底部上。
层叠结构1500可进一步包括通过光学透明粘合剂1512耦接到压电膜1508的触摸传感器基板1516。触摸传感器基板1516可包括形成在传感器的相对表面上的电极1514和1518。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1528和1530分别示出了从上面的层叠结构1500观察的电极1514和1518的形状。在所示示例中,电极1518可包括沿触摸传感器基板1516的顶表面延伸的多个分立电极并且电极1514可沿触摸传感器基板1516的底表面延伸。层叠结构1500可进一步包括通过光学透明粘合剂1520耦接到触摸传感器基板1516的覆盖材料1522(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图15示出了电极1518具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极1518可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极1514可形成在触摸传感器基板1516的顶部上并且电极1518可形成在触摸传感器基板1516的底部上。
在一些示例中,电极1506的电极可耦接到接地部并且电极1510的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1508的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1522上施加向下力时,覆盖材料1522可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1522的变形可致使光学透明粘合剂1520、触摸传感器基板1516、光学透明粘合剂1512和压电膜1508中的相应变形。压电膜1508随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1510的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜1508所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1522的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1522的力。另外,由于电极1510的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1522的力的量和位置。而且,电极1510的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料1522的不同部分的多个力。在其他示例中,电极1510的电极可耦接到接地部并且电极1506的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极1506的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料1522的力的量和位置。
在其他示例中,电极1506可耦接到接地部并且电极1510可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极1510的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极1506和1510的切换电路,然后电极1506可耦接到独立感测电路,然后电极1510可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极1506的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料1514上的位置。
另外,在操作期间,电极1514和1518可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1522的其他对象)在覆盖材料1522上的位置。例如,电极1518的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1522引起的电容变化。电容变化可由来自电极1518的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极1518的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜1508以及电极1506和1510确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1522的力的量两者。
图16示出了设备的示例性层叠结构1600的截面图。层叠结构1600可包括显示器1602,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1600可进一步包括通过光学透明粘合剂1604耦接到显示器1602的压电膜1608。压电膜1608可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜1608可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极1606和第二电极1610。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1624和1626分别示出了从上面的层叠结构1600观察的电极1606和1610的形状。在所示示例中,电极1606和1610可同时包括沿压电膜1608的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图16示出了电极1606和1610各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极1606和1610可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极1606的电极在压电膜1608上定位为与电极1610的电极相对。
层叠结构1600可进一步包括通过光学透明粘合剂1612耦接到压电膜1608的触摸传感器基板1616。触摸传感器基板1616可包括形成在传感器的相对表面上的电极1614和1618。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1628和1630分别示出了从上面的层叠结构1600观察的电极1614和1618的形状。在所示示例中,电极1618可包括沿触摸传感器基板1616的顶表面延伸的多个分立电极并且电极1614可沿触摸传感器基板1616的底表面延伸。层叠结构1600可进一步包括通过光学透明粘合剂1620耦接到触摸传感器基板1616的覆盖材料1622(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图16示出了电极1618具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极1618可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极1614可形成在触摸传感器基板1616的顶部上并且电极1618可形成在触摸传感器基板1616的底部上。
电极1606和1610可划分为在压电膜1608上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极1610的电极的感测电路确定施加到覆盖材料1622的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料1622的不同部分的多个力可利用电极1610的电极来检测。例如,电极1606的电极可耦接到接地部并且电极1610的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1608的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1622上施加向下力时,覆盖材料1622可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1622的变形可致使光学透明粘合剂1620、触摸传感器基板1616、光学透明粘合剂1612和压电膜1608中的相应变形。压电膜1608随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1610的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜1608所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1622的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1622的力。另外,由于电极1610的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1622的力的量和位置。而且,电极1610的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料1622的不同部分的多个力。在其他示例中,电极1610的电极可耦接到接地部并且电极1606的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极1606的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料1622的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极1614和1618可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1622的其他对象)在覆盖材料1622上的位置。例如,电极1618的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1622引起的电容变化。电容变化可由来自电极1618的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极1618的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜1608以及电极1606和1610确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1622的力的量两者。
图17示出了设备的示例性层叠结构1700的截面图。层叠结构1700可包括显示器1702,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1700可进一步包括通过光学透明粘合剂1704耦接到显示器1702的第一压电膜1708。层叠结构1700可进一步包括耦接到第一压电膜1708的第二压电膜1712。第一压电膜1708和第二压电膜1712可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。第一电极1706可形成在第一压电膜1708的底部上,第二电极1710可形成在第一压电膜1708和第二压电膜1712之间,并且第三电极1714可形成在第二压电膜1712的顶部上。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1728、1730和1732分别示出了从上面的层叠结构1700观察的电极1706、1710和1714的形状。在所示示例中,电极1706可包括多列分立电极,电极1710可包括沿压电膜1708和1712延伸的电极,并且电极1714可包括多行分立电极。尽管图17示出了电极1706和1714各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极1706和1714可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构1700可进一步包括通过光学透明粘合剂1716耦接到压电膜1712的触摸传感器基板1720。触摸传感器基板1720可包括形成在传感器的相对表面上的电极1718和1722。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1734和1736分别示出了从上面的层叠结构1700观察的电极1718和1722的形状。在所示示例中,电极1722可包括沿触摸传感器基板1720的顶表面延伸的多个分立电极并且电极1718可沿触摸传感器基板1720的底表面延伸。层叠结构1700可进一步包括通过光学透明粘合剂1724耦接到触摸传感器基板1720的覆盖材料1726(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图17示出了电极1722具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极1722可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极1718可形成在触摸传感器基板1720的顶部上并且电极1722可形成在触摸传感器基板1720的底部上。
电极1706和1714可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极1706和1714的电极的感测电路确定施加到覆盖材料1726的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料1726的不同部分的多个力可利用电极1706和1714的电极来检测。例如,电极1710可耦接到接地部并且电极1706的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1708的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极1714的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1712的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1726上施加向下力时,覆盖材料1726可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1726的变形可致使光学透明粘合剂1724、触摸传感器基板1720、光学透明粘合剂1716、压电膜1712和压电膜1708中的相应变形。压电膜1712和1708随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜1712变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1714的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜1708变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1706的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜1708和1712所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1726的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1726的力。另外,由于电极1706和1714的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极1714可用于确定施加力的所在行,而电极1706可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1726的力的量和位置。而且,电极1706和1714的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许检测施加到覆盖材料1726的不同部分的多个力。在其他示例中,电极1714可耦接到压电膜1708的底部并且电极1706可耦接到压电膜1712的顶部。在这些示例中,电极1706和1714的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图17所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料1726的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极1718和1722可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1726的其他对象)在覆盖材料1726上的位置。例如,电极1722的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1726引起的电容变化。电容变化可由来自电极1722的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极1722的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜1708和1712以及电极1706、1710和1714确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1726的力的量两者。
图18示出了设备的示例性层叠结构1800的截面图。层叠结构1800可包括显示器1802,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1800可进一步包括通过光学透明粘合剂1804耦接到显示器1802的压电膜1808。压电膜1808可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜1808可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极1806和第二电极1810。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1818和1820分别示出了从上面的层叠结构1800观察的电极1806和1810的形状。在所示的示例中,电极1806可沿压电膜1808的底表面延伸并且电极1810可包括多列分立电极。层叠结构1800可进一步包括通过光学透明粘合剂1812耦接到压电膜1808的覆盖材料1816(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。覆盖材料1816可包括形成在材料的底表面上的第三电极1814。俯视图1822示出了从上面的层叠结构1800观察的电极1814的形状。在所示示例中,电极1814可包括多行分立电极。尽管图18示出了电极1810和1814各自分别具有以列和行布置的四个矩形电极,但是应当理解,电极1810和1814可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
在一些示例中,电极1810的电极的一部分可用于触摸检测,而其余电极可用于确定施加到覆盖材料1816的力的量。为了说明,图18中所示的电极1810的阴影的电极可用于触摸检测,而白色电极可用于力检测。具体地说,电极1810的白色电极可耦接到接地部并且电极1806可耦接到与能检测压电膜1808所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1816上施加向下力时,覆盖材料1816可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1816的变形可致使光学透明粘合剂1812和压电膜1808中的相应变形。压电膜1808随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极1806来接收。由于压电膜1808所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1816的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1816的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1816的力的量。
另外,在操作期间,电极1810和1814可用于利用互电容感测技术确定施加到覆盖材料1816上的力的位置。例如,电极1814可利用正弦激励信号来驱动以与电极1810的交叉的阴影的交叉的列电极电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极1814耦合到电极1810的阴影的电极。电极1810的交叉的阴影的电极可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1816时,该对象可引起触摸位置处的电极1814和电极1810的阴影的电极之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极1814的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处电极1810的阴影的交叉电极。表示电容变化的触摸信号可由电极1810的阴影的电极接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜1808、电极1806以及电极1810的白色电极确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1816的力的量两者。在其他示例中,电极1810的阴影的电极可由激励信号驱动而电极1814可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料1816上的位置。尽管电极1810示出具有触摸检测电极和力检测电极的交替图案,但是应当理解,可利用任何理想分布的触摸和力检测电极。
图19示出了设备的示例性层叠结构1900的截面图。层叠结构1900可包括显示器1902,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构1900可进一步包括通过光学透明粘合剂1904耦接到显示器1902的压电膜1908。压电膜1908可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜1908可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极1906和第二电极1910。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图1918和1920分别示出了从上面的层叠结构1900观察的电极1906和1910的形状。在所示示例中,电极1906可包括多行分立电极而电极1910可包括多列分立电极。层叠结构1900可进一步包括通过光学透明粘合剂1912耦接到压电膜1908的覆盖材料1916(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。覆盖材料1916可包括形成在材料的底表面上的第三电极1914。俯视图1922示出了从上面的层叠结构1900观察的电极1914的形状。在所示示例中,电极1914可包括多行分立电极。尽管图19示出电极1906,1910和1914各自具有四个矩形电极,但是应当理解,电极1906,1910和1914可各自包括任何数目的矩形电极。然而,在其他示例中,电极1906和1914的电极可按列布置,而电极1910的电极可按行布置。
在一些示例中,电极1910的电极的一部分可用于触摸检测,而其余电极可用于确定施加到覆盖材料1916的力的量。为了说明,图19中所示的电极1910的阴影的电极可用于触摸检测,而白色电极可用于力检测。在一些示例中,电极1910的白色电极可耦接到接地部并且电极1906的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜1908的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料1916上施加向下力时,覆盖材料1916可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料1916的变形可致使光学透明粘合剂1912和压电膜1908中的相应变形。压电膜1908随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极1906的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜1908所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料1916的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料1916的力。另外,由于电极1906的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料1916的力的量和位置。而且,电极1906的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料1916的不同部分的多个力。在其他示例中,电极1906的电极可耦接到接地部并且电极1910的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极1910的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料1916的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极1914和电极1910的阴影的电极可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料1916的其他对象)在覆盖材料1916上的位置。例如,电极1914可利用正弦激励信号来驱动以与电极1910的交叉的阴影的交叉的列电极电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极1914耦合到电极1910的阴影的电极。电极1910的交叉的阴影的电极可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料1916时,该对象可引起触摸位置处的电极1914和电极1910的阴影的电极之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极1914的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处电极1910的阴影的交叉电极。表示电容变化的触摸信号可由电极1910的阴影的电极接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜1908、电极1906以及电极1910的白色电极确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料1916的力的量两者。在其他示例中,电极1910的阴影的电极可由激励信号驱动而电极1914可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料1916上的位置。
图20示出了设备的示例性层叠结构2000的截面图。层叠结构2000可包括显示器2002,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构2000可进一步包括通过光学透明粘合剂2004耦接到显示器2002的压电膜2008。压电膜2008可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜2008可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极2006和第二电极2010。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图2018和2020分别示出了从上面的层叠结构2000观察的电极2006和2010的形状。在所示的示例中,电极2006可包括沿压电膜2008的底表面延伸的多个分立电极并且电极2010可包括多列分立电极。层叠结构2000可进一步包括通过光学透明粘合剂2012耦接到压电膜2008的覆盖材料2016(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。覆盖材料2016可包括形成在材料的底表面上的第三电极2014。俯视图2022示出了从上面的层叠结构2000观察的电极2014的形状。在所示示例中,电极2014可包括多行分立电极。尽管图20示出电极2010和2014各自具有四个矩形电极,但是应当理解,电极2010和2014可各自包括任何数目的矩形电极。另外,尽管图20示出了电极2006具有以行和列布置的16个正方形电极,但是应当理解,电极2006可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。然而,在其他示例中,电极2010的电极可按行布置,而电极2014的电极可按列布置。
在一些示例中,电极2010的电极的一部分可用于触摸检测,而其余电极可用于确定施加到覆盖材料2016的力的量。为了说明,图20中所示的电极2010的阴影的电极可用于触摸检测,而白色电极可用于力检测。具体地说,电极2010的白色电极可耦接到接地部并且电极2006的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜2008的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料2016上施加向下力时,覆盖材料2016可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料2016的变形可致使光学透明粘合剂2012和压电膜2008中的相应变形。压电膜2008随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极2006的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜2008所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料2016的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料2016的力。另外,由于电极2006的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料2016的力的量和位置。而且,电极2006的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许检测施加到覆盖材料2016的不同部分的多个力。
另外,在操作期间,电极2014和电极2014的阴影的电极可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料2016的其他对象)在覆盖材料2016上的位置。例如,电极2014可利用正弦激励信号来驱动以与电极2010的交叉的阴影的交叉的列电极电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极2014耦合到电极2010的阴影的电极。电极2010的交叉的阴影的电极可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料2016时,该对象可引起触摸位置处的电极2014和电极2010的阴影的电极之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极2014的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处电极2010的阴影的交叉电极。表示电容变化的触摸信号可由电极2010的阴影的电极接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜2008、电极2006以及电极2010的白色电极确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料2016的力的量两者。在其他示例中,电极2010的阴影的电极可由激励信号驱动而电极2014可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料2016上的位置。而且,尽管电极2010示出具有触摸检测电极和力检测电极的交替图案,但是应当理解,可利用任何理想分布的触摸和力检测电极。
图21示出了设备的示例性层叠结构2100的截面图。层叠结构2100可包括显示器2102,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构2100可进一步包括通过光学透明粘合剂2104耦接到显示器2102的压电膜2108。压电膜2108可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜2108可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极2106和第二电极2110。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图2118和2120分别示出了从上面的层叠结构2100观察的电极2106和2110的形状。在所示示例中,电极2106和2110可沿压电膜2108的相对表面延伸。层叠结构2100可进一步包括通过光学透明粘合剂2112耦接到压电膜2108的覆盖材料2116(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。覆盖材料2116可包括形成在材料的底表面上的第三电极2114。俯视图2122示出了从上面的层叠结构2100观察的电极2114的形状。在所示示例中,电极2114可包括沿覆盖材料2116的底表面延伸的多个分立电极。尽管图21示出了电极2114具有以行和列布置的16个正方形电极,但是应当理解,电极2114可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。例如,可使用桥型布置。
在一些示例中,电极2110可耦接到接地部并且电极2106可耦接到与能检测压电膜2108所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料2116上施加向下力时,覆盖材料2116可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料2116的变形可致使光学透明粘合剂2112和压电膜2108中的相应变形。压电膜2108随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极2106接收。由于压电膜2108所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料2116的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料2116的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料2116的力的量。
另外,在操作期间,电极2110和2114可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料2116的其他对象)在覆盖材料2116上的位置。例如,电极2114的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料2116引起的电容变化。电容变化可由来自电极2114的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极2114的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜2108以及电极2106和2110确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料2116的力的量两者。
图22示出了设备的示例性层叠结构2200的截面图。层叠结构2200可包括显示器2202,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构2200可进一步包括通过光学透明粘合剂2204耦接到显示器2202的压电膜2208。压电膜2208可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜2208可进一步包括形成在膜的相对表面上的第一电极2206和第二电极2210。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图2218和2220分别示出了从上面的层叠结构2200观察的电极2206和2210的形状。在所示的示例中,电极2210可沿压电膜2208的顶表面延伸并且电极2206可包括沿压电膜2208的底表面延伸的多个分立电极。层叠结构2200可进一步包括通过光学透明粘合剂2212耦接到压电膜2208的覆盖材料2216(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。覆盖材料2216可包括形成在材料的底表面上的第三电极2214。俯视图2222示出了从上面的层叠结构2200观察的电极2214的形状。在所示示例中,电极2214可包括沿覆盖材料2216的底表面延伸的多个分立电极。尽管图22示出了电极2206和2214具有以行和列布置的16个正方形电极,但是应当理解,电极2206和2214可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
电极2210可耦接到接地部并且电极2206的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜2208的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料2216上施加向下力时,覆盖材料2216可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料2216的变形可致使光学透明粘合剂2212和压电膜2208中的相应变形。压电膜2208随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极2206的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜2208所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料2216的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料2216的力。另外,由于电极2206的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料2216的力的量和位置。而且,电极2206的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许检测施加到覆盖材料2216的不同部分的多个力。
另外,在操作期间,电极2210和2214可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料2216的其他对象)在覆盖材料2216上的位置。例如,电极2214的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料2216引起的电容变化。电容变化可由来自电极2214的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极2214的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜2208以及电极2206和2210确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料2216的力的量两者。
图23示出了设备的另一示例性层叠结构2300的截面图。层叠结构2300可包括显示器2302,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构2300可进一步包括通过光学透明粘合剂2304耦接到显示器2302的压电膜2308。压电膜2308可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜2308可包括形成在膜的相对表面上的第一电极2306和第二电极2310。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图2316和2318分别示出了从上面的层叠结构2300观察的电极2306和2310的形状。在所示示例中,电极2306可包括多列分立电极并且电极2310可包括多行分立电极。层叠结构2300可进一步包括通过光学透明粘合剂2312耦接到压电膜2308的覆盖材料2314(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图23示出了电极2306和2310各自分别具有以列和行布置的四个矩形电极,但是应当理解,电极2306和2310可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
在一些示例中,电极2306的电极的一部分和电极2310的电极的一部分可用于触摸检测,而电极2306和2310的其余电极可用于确定施加到覆盖材料2314的力的量。为了说明,图23中所示的电极2306和2310的阴影的电极可用于触摸检测,而白色电极可用于力检测。具体地说,电极2306的白色电极可耦接到接地部并且电极2310的白色电极可耦接到与能检测压电膜2308所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料2314上施加向下力时,覆盖材料2314可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料2314的变形可致使光学透明粘合剂2312和压电膜2308中的相应变形。压电膜2308随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极2310的白色电极接收。由于压电膜2308所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料2314的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料2314的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料2314的力的量。在其他示例中,电极2310的白色电极可耦接到接地部并且电极2306的白色电极可各自耦接到感测电路从而以类似于针对图23上述的方式检测而施加到覆盖材料2314的力。在其他示例中,使用可选的切换电路2330,电极2306的白色电极可耦接到接地部并且电极2310的白色电极可耦接到独立的感测电路2360(例如,与感测电路320类似或相同)。感测电路2360可用于确定沿施加力的电极2310的白色电极中的一个的量和位置两者。使用耦接到电极2306和2310的白色电极的切换电路2330,电极2306的白色电极随后可耦接到独立的感测电路2340(例如,与感测电路320类似或相同)并且电极2310的白色电极可随后耦接到接地部。感测电路2340可用于确定沿施加力的电极2306的白色电极中的一个的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料2314上的位置。
另外,在操作期间,电极2306和2310的阴影的电极可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料2316的其他对象)在覆盖材料2314上的位置。例如,电极2310的阴影电极可利用正弦激励信号来驱动以与电极2306的阴影的交叉的列电极电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极2310耦合到电极2306的阴影的电极。电极2306的交叉的阴影的电极可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料2314时,该对象可引起触摸位置处的电极2310和电极2306的阴影的电极之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极2310的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处电极2306的阴影的交叉电极。表示电容变化的触摸信号可由电极2306的阴影的电极接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜2308以及电极2306和2310的白色电极确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料2314的力的量两者。在其他示例中,电极2306的阴影的电极可由激励信号驱动而电极2310可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料2314上的位置。
图24示出了设备的另一示例性层叠结构2400的截面图。层叠结构2400可包括显示器2402,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构2400可进一步包括通过光学透明粘合剂2404耦接到显示器2402的压电膜2408。压电膜2408可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜2408可包括形成在膜的相对表面上的第一电极2406和第二电极2410。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图2416和2418分别示出了从上面的层叠结构2400观察的电极2406和2410的形状。在所示的示例中,电极2406可沿压电膜2408的底表面延伸并且电极2410可包括沿压电膜2408的顶表面延伸的多个分立电极。层叠结构2400可进一步包括通过光学透明粘合剂2412耦接到压电膜2408的覆盖材料2414(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图24示出了电极2410具有以列和行布置的16个正方形电极,但是应当理解,电极2410可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极2406可形成在压电膜2408的顶表面上并且电极2410可形成在压电膜2406的底表面上。
在一些示例中,电极2410和2406可用于触摸检测和确定施加到覆盖材料2414的力的量两者。在这些示例中,电极2410和2406的使用可为分时复用,使得两个电极2406和2410可交替用于触摸和力检测。例如,在操作期间,电极2406可耦接到接地部,并且电极2410的每个电极可耦接到切换电路2430,该切换电路可操作为选择性地将电极耦接到力感测电路2440(例如,与感测电路320类似或相同)或者触摸感测电路2450(例如,与感测电路200类似或相同)。切换电路2430可周期性地、间断地或以任何理想的时间间隔在力感测电路2440和触摸感测电路2450之间切换。以此方式,该设备可检测触摸事件和施加到覆盖材料2414的力的量两者。
在操作期间,当切换电路2430将电极2410的电极耦接到力感测电路2440时,当用户在覆盖材料2414上施加向下力时,覆盖材料2414可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料2414的变形可致使光学透明粘合剂2412和压电膜2408中的相应变形。压电膜2408随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由力感测电路2440经由电极2410接收。由于压电膜2408所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料2414的力,所以力感测电路2440所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料2414的力。以此方式,力感测电路2440可用于检测施加到覆盖材料2414的力的量。
另外,在操作期间,当切换电路2430将电极2410的电极耦接到触摸感测电路2450时,电极2410的每一个电极可耦接到电压源和触摸感测电路2450的感测电路来执行自电容感测技术。感测电路2450可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料2414引起的电容变化。电容变化可由来自电极2410的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路2450所测量的电容的变化可表示发生在与电极2410的相关联电极对应的位置处的触摸事件。因此,电极2406和2410可用于确定触摸事件的位置以及施加到覆盖材料2414的力的量两者。
图25示出了设备的另一示例性层叠结构2500的截面图。层叠结构2500可包括显示器2502,诸如LCD、LED显示器、OLED显示器等,用于生成将由设备显示的图像。层叠结构2500可进一步包括通过光学透明粘合剂2504耦接到显示器2502的压电膜2508。压电膜2508可包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。压电膜2508可包括形成在膜的相对表面上的第一电极2506和第二电极2510。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图2516和2518分别示出了从上面的层叠结构2500观察的电极2506和2510的形状。在所示示例中,电极2506可包括多列分立电极并且电极2510可包括多行分立电极。层叠结构2500可进一步包括通过光学透明粘合剂2512耦接到压电膜2508的覆盖材料2514(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图25示出了电极2506和2510分别具有以列和行布置的四个矩形电极,但是应当理解,电极2506和2510可包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
在一些示例中,电极2510和2506可用于触摸检测和确定施加到覆盖材料2514的力的量两者。在这些示例中,电极2510和2506的使用可为分时复用,使得两个电极2506和2510可交替用于触摸和力检测。例如,在操作期间,电极2510的电极可耦接到切换电路2530,该切换电路可操作为选择性地将电极2510的每个电极耦接到驱动电路2535(与驱动电路108类似或相同)或到接地部。电极2506的电极可耦接到切换电路2530,可操作来选择性地将电极2506的每个电极耦接到力感测电路2550(例如,与感测电路320类似或相同)或者触摸感测电路2540(例如,与感测电路200类似或相同)。耦接到电极2506和2510的切换电路2530可选择性地周期性、间歇性或在任何理想的时间间隔切换。以此方式,该设备可检测触摸事件和施加到覆盖材料2514的力的量两者。
在操作期间,当耦接到电极2510的切换电路2530将电极耦接到接地部时,耦接到电极2506的切换电路2530可将电极2506的电极耦接到力感测电路2550。在此期间,当用户在覆盖材料2514上施加向下力时,覆盖材料2514可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料2514的变形可致使光学透明粘合剂2512和压电膜2508中的相应变形。压电膜2508随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由力感测电路2550经由电极2506接收。由于压电膜2508所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料2514的力,所以力感测电路2550所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料2514的力。以此方式,力感测电路2550可用于检测施加到覆盖材料2514的力的量。
另外,在操作期间,当耦接到电极2510的切换电路2530将电极耦接到驱动电路2535时,耦接到电极2506的切换电路2530可将电极2506的电极耦接到触摸感测电路2540(例如,与感测电路200类似或相同)以执行互电容感测技术。在此期间,电极2510的每个电极可利用来自驱动电路2535的正弦激励信号来驱动以与电极2506的交叉的列电极电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极2510耦合到电极2506的电极。电极2506的交叉的电极可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料2514时,该对象可引起触摸位置处的电极2510和电极2506的阴影的电极之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极2510的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处电极2506的交叉电极。表示电容变化的触摸信号可由电极2506的电极接收并且发送到感测电路用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。因此,电极2506和2510可用于确定触摸事件的位置以及施加到覆盖材料2514的力的量两者。
在一些示例中,图13-图25中示出的层叠结构中的任一个可进一步包括显示器与压电膜之间或者覆盖材料与压电膜之间的偏光器。
尽管参考图8-图25上述示例包括与用于触摸检测的触摸传感器和/或电极分开的显示器,但是应当理解,压电膜可类似地用于能生成显示并执行触摸检测两者的集成触摸显示器。例如,图26示出了包含集成触摸显示器的设备的另一示例性层叠结构2600的截面图。层叠结构2600可包括压电膜2604,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜2604可包括形成在膜的相对表面上的第一电极2602和第二电极2606。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。层叠结构2600可进一步包括通过粘合剂2608耦接到压电膜2604的集成触摸/显示器2610。应当理解,不同于上述示例,电极2602和2606、压电膜2604和粘合剂2608由于位于集成触摸/显示器2610之后,所以它们不必透明或光学透明。集成触摸/显示器2610可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起以形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示系统的电路以在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。
例如,图27示出了根据各个示例的集成触摸-和/或力-屏幕的驱动线2722和感测线2724的示例配置。如图27所示,每个驱动线2722可在第一公共方向延伸并且每个感测线2724在第二公共方向延伸。手指或其他电容式对象在节点2726(例如,驱动线和感测线的重叠或交叉点)处或附近的存在可改变该节点的驱动线与感测线之间的电容。该电容变化可用于检测触摸或接近触摸事件。典型地,诸如图27中所示的这种配置将驱动线和感测线置于单独平面上。
在另一实施方案中,驱动线和感测线可为共面。例如,每个驱动线可由通过驱动线链路电连接的一个或多个驱动线段形成。驱动线链路未电连接到感测线,相反,驱动线链路可通过旁路绕过感测线。驱动线和感测线可电容交互以形成触摸节点。驱动线(例如,驱动线段和相应驱动线链路)和感测线可由触摸屏中的电路元件形成。触摸节点的每一个可包括一个驱动线段、感测线的一部分和另一驱动线段的一部分中的至少一部分。例如,一个触摸像素可包括感测线的一侧上的驱动线段的右半部分以及感测线的相对侧上的驱动线段的左半部分。
图28主要示出了触摸-和力-敏感显示器或屏幕的另一样本实施方案。这里,每个节点采取像素的形式,能以电容方式感测触摸或接近触摸事件和/或在一些应用中感测力的施加。每个像素单独路由到电路2903以测量电容变化。因此,每个像素具有到电路2903的自身路由和电连接,而非如在图27的实施方案中的相邻节点那样共用驱动线和/或感测线。
在一些实施方案中,公共电极可形成触摸感测系统的触摸感测电路的部分。公共电极可为一些传统类型LCD显示器,例如,边缘场开关(FFS)显示器的显示像素的层叠结构(例如,形成显示像素的层叠材料层)中的显示系统电路的电路元件,该电路元件可操作为显示图像的显示系统的一部分。在一个示例中,公共电极可用作多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为触摸屏的显示系统的显示电路并且还可操作为触摸感测系统的触摸感测电路。在该示例中,公共电极可操作为触摸屏的显示电路的公共电极并且在与其他公共电极组成一起时还可操作为触摸屏的触摸感测电路。例如,公共电极组可在触摸感测阶段期间一起操作为触摸感测电路的驱动线或感测线的容性部件。触摸屏的其他电路元件可采取触摸感测电路的形式,例如通过将区域的切换电路连接等的公共电极连接在一起。一般来说,触摸感测电路元件的每一个触摸感测电路元件可为多功能电路元件,该多功能电路元件可形成触摸感测电路的一部分并且可执行一个或多个其他功能诸如形成显示电路的一部分,或者可为单一功能电路元件,该单一功能电路元件仅可操作为触摸感测电路。类似地,显示电路元件的每一个显示电路元件可为多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示电路并且执行一个或多个其他功能诸如操作为触摸感测电路,或者可为单一功能电路元件,该单一功能电路元件仅可操作为显示电路。因此,在一些示例中,显示像素层叠结构中的电路元件的一些可为多功能电路元件而其他电路元件可为单一功能电路元件。在其他实施方案中,显示像素层叠结构的所有电路元件可为单一功能电路元件。
作为另一示例,公共电极可组成在一起形成通常分别对应驱动线段和感测线的驱动区域段和感测区域。将显示像素的多功能电路元件组成在一个区域可意味着一起操作显示像素的多功能电路元件来执行该区域的共同功能。组成功能区域可通过一种方法或几种方法的组合,例如,系统的结构配置(例如,物理断路器和旁路、电压线配置)、系统的操作配置(例如,切换电路元件接通/断开、改变电压线上的电压电平和/或信号)等来实现。
返回参考图26,层叠结构2600可进一步包括通过光学透明粘合剂2612耦接到集成触摸/显示器2610的覆盖材料2614(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
电极2602和2606可配置为以各种方式确定施加到覆盖材料2614的力的量。在一个示例中,电极2602和2606可配置为分别与电极306和310类似或相同,并且可用于采用与上述类似的方式确定施加到覆盖材料2614的力的量。在另一个示例中,电极2602和2606可配置为分别与电极406和410类似或相同,并且可用于采用与上述类似的方式确定施加到覆盖材料2614的力的量。在另一个示例中,电极2602和2606可配置为分别与电极506和510类似或相同,并且可用于采用与上述类似的方式确定施加到覆盖材料2614的力的量。在另一个示例中,电极2602和2606可配置为分别与电极606和610类似或相同,并且可用于采用与上述类似的方式确定施加到覆盖材料2614的力的量。在另一示例中,压电膜2604以及电极2602和2606可替换为与压电膜708和712类似或相同的两个压电膜以及与电极706、710和714类似或相同的电极。这些压电膜和电极可用于采用与上述类似的方式确定施加到覆盖材料2614的力的量。
在一些示例中,上述压电膜和电极配置可置于设备的显示器之后。例如,在LCD显示器中,压电膜和电极可层叠在偏光器的后部,而在OLED显示器中,可层叠到OLED显示器的后部。以下的层叠结构示出了可用于LCD和OLED显示器的各种层叠结构配置,其中压电膜和电极位于设备的显示器之后。
图29示出了包含集成LCD触摸/显示器2914的设备的另一示例性层叠结构2900的截面图。层叠结构2900可包括耦接到压电膜2906的背光单元2902,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜2906可包括形成在膜的相对表面上的第一电极2904和第二电极2908。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图2922和2924分别示出了从上面的层叠结构2900观察的电极2904和2908的形状。在所示示例中,电极2904和2908两者可具有大致匹配压电膜2906的形状并且可沿着压电膜2906的表面延伸。
层叠结构2900可进一步包括耦接在后部偏光器2912和前部偏光器2916之间的集成LCD触摸/显示器2914。后部偏光器可通过光学透明粘合剂2910耦接到压电膜2906。集成触摸/显示器2914可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构2900可进一步包括通过光学透明粘合剂2918耦接到前部偏光器2916的覆盖材料2920(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
在一些示例中,电极2904可耦接到接地部并且电极2908可耦接到与能检测压电膜2906所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料2920上施加向下力时,覆盖材料2920可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料2920的变形可致使光学透明粘合剂2918、偏光器2916和2912、LCD显示器2914、光学透明粘合剂2910和压电膜2906中的相应变形。压电膜2906随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极2908接收。由于压电膜2906所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料2920的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料2920的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料2920的力的量。在其他示例中,电极2908可耦接到接地部并且电极2904可耦接到感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极2904接收的电荷确定施加到覆盖材料2920的力的量。
图30示出了包含集成LCD触摸/显示器3014的设备的另一示例性层叠结构3000的截面图。层叠结构3000可包括耦接到压电膜3006的背光单元3002,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜3006可包括形成在膜的相对表面上的第一电极3004和第二电极3008。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图3022和3024分别示出了从上面的层叠结构3000观察的电极3004和3008的形状。在所示的示例中,电极3004可沿压电膜3006的底表面延伸并且电极3008可包括沿压电膜3006的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图30示出了电极3008具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极3008可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
层叠结构3000可进一步包括耦接在后部偏光器3012和前部偏光器3016之间的集成LCD触摸/显示器3014。后部偏光器可通过光学透明粘合剂3010耦接到压电膜3006。集成触摸/显示器3014可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3000可进一步包括通过光学透明粘合剂3018耦接到前部偏光器3016的覆盖材料3020(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
电极3008可划分为分立电极以允许耦接到电极3008的电极的感测电路确定施加到覆盖材料3020的力的量和位置两者。另外,将电极3008分成分立电极允许同时检测施加到覆盖材料3020的不同部分的多个力。例如,电极3004可耦接到接地部并且电极3008的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3020的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3020上施加向下力时,覆盖材料3020可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3020的变形可致使光学透明粘合剂3018、偏光器3016和3012、LCD显示器3014、光学透明粘合剂3010和压电膜3006中的相应变形。压电膜3006随后可基于膜变形的量以及在与膜变形的位置对应的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3008的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜3006所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3020的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3020的力。另外,由于电极3008的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3020的力的量和位置。而且,电极3008的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料3020的不同部分的多个力。在其他示例中,电极3008可耦接到压电膜3006的底部并且电极3004可耦接到压电膜3006的顶部。在这些示例中,电极3008的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极3004可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图30所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料3020的力的量和位置。
图31示出了包含集成LCD触摸/显示器3114的设备的另一示例性层叠结构3100的截面图。层叠结构3100可包括耦接到压电膜3106的背光单元3102,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜3106可包括形成在膜的相对表面上的第一电极3104和第二电极3108。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图3122和3124分别示出了从上面的层叠结构3100观察的电极3104和3108的形状。在所示示例中,电极3104和3108可同时包括沿压电膜3106的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图31示出了电极3104和3108各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极3104和3108可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极3104的电极在压电膜3106上定位为与电极3108的电极相对。
层叠结构3100可进一步包括耦接在后部偏光器3112和前部偏光器3116之间的集成LCD触摸/显示器3114。后部偏光器可通过光学透明粘合剂3110耦接到压电膜3106。集成触摸/显示器3114可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3100可进一步包括通过光学透明粘合剂3118耦接到前部偏光器3116的覆盖材料3120(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
电极3104和3108可划分为在压电膜3106上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极3108的电极的感测电路确定施加到覆盖材料3120的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料3120的不同部分的多个力可利用电极3108的电极来检测。例如,电极3104的电极可耦接到接地部并且电极3108的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3106的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3120上施加向下力时,覆盖材料3120可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3120的变形可致使光学透明粘合剂3118、偏光器3116和3112、LCD显示器3114、光学透明粘合剂3110和压电膜3106中的相应变形。压电膜3106随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3108的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜3106所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3120的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3120的力。另外,由于电极3108的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3120的力的量和位置。而且,电极3108的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料3120的不同部分的多个力。在其他示例中,电极3108的电极可耦接到接地部并且电极3104的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极3104的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料3120的力的量和位置。
图32示出了包含集成LCD触摸显示器3214的设备的另一示例性层叠结构3200的截面图。层叠结构3200可包括耦接到压电膜3206的背光单元3202,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜3206可包括形成在膜的相对表面上的第一电极3204和第二电极3208。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图3222和3224分别示出了从上面的层叠结构3200观察的电极3204和3208的形状。在所示示例中,电极3204可包括多列分立电极并且电极3208可包括多行分立电极。尽管图32示出了电极3204和3208各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极3204和3208可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构3200可进一步包括耦接在后部偏光器3212和前部偏光器3216之间的集成LCD触摸/显示器3214。后部偏光器可通过光学透明粘合剂3210耦接到压电膜3206。集成触摸/显示器3214可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3200可进一步包括通过光学透明粘合剂3218耦接到前部偏光器3216的覆盖材料3220(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
在一些示例中,电极3204的电极可耦接到接地部并且电极3208的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3206的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3220上施加向下力时,覆盖材料3220可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3220的变形可致使光学透明粘合剂3218、偏光器3216和3212、集成LCD触摸/显示器3214、光学透明粘合剂3210和压电膜3206中的相应变形。压电膜3206随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3208的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜3206所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3220的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3220的力。另外,由于电极3208的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3220的力的量和位置。而且,电极3208的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料3220的不同部分的多个力。在其他示例中,电极3208的电极可耦接到接地部并且电极3204的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极3204的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料3220的力的量和位置。
在其他示例中,电极3204可耦接到接地部并且电极3208可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极3208的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极3204和3208的切换电路,然后电极3204可耦接到独立感测电路,然后电极3208可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极3204的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料3220上的位置。
图33示出了包含集成LCD触摸/显示器3316的设备的另一示例性层叠结构3300的截面图。层叠结构3300可包括耦接到第一压电膜3306的背光单元3302。层叠结构3300可进一步包括耦接到第一压电膜3306的第二压电膜3310。第一压电膜3306和第二压电膜3310可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜。第一电极3304可形成在第一压电膜3306的底部上,第二电极3308可形成在第一压电膜3306和第二压电膜3310之间,并且第三电极3312可形成在第二压电膜3310的顶部上。电极可由透明导电材料诸如ITO形成。俯视图3326、3328和3330分别示出了从上面的层叠结构3300观察的电极3304、3308和3312的形状。在所示示例中,电极3304可包括多列分立电极,电极3308可包括沿压电膜3306和3310延伸的电极,并且电极3312可包括多行分立电极。尽管图33示出了电极3304和3312各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极3304和3312可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构3300可进一步包括耦接在后部偏光器3316和前部偏光器3320之间的集成LCD触摸/显示器3318。后部偏光器可通过光学透明粘合剂3314耦接到第二压电膜3310。集成LCD触摸/显示器3318可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3300可进一步包括通过光学透明粘合剂3322耦接到前部偏光器3320的覆盖材料3324(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
电极3304和3312可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极3304和3312的电极的感测电路确定施加到覆盖材料3224的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料3324的不同部分的多个力可利用电极3304和3312的电极同时检测到。例如,电极3308可耦接到接地部并且电极3304的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3306的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极3312的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3310的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3324上施加向下力时,覆盖材料3324可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3324的变形可致使光学透明粘合剂3322、偏光器3320和3316、集成LCD触摸/显示器3318、光学透明粘合剂3314以及压电膜3310和3306中的相应变形。压电膜3310和3306随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜3310变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3312的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜3306变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3304的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜3306和3312所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3324的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3324的力。另外,由于电极3304和3312的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极3312可用于确定施加力的所在行,而电极3304可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3324的力的量和位置。而且,电极3304和3312的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料3324的不同部分的多个力。在其他示例中,电极3312可耦接到压电膜3306的底部并且电极3304可耦接到压电膜3310的顶部。在这些示例中,电极3304和3312的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图33所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料3324的力的量和位置。
图34示出了包含集成OLED触摸/显示器3410的设备的另一示例性层叠结构3400的截面图。层叠结构3400可包括压电膜3404,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜3304可包括形成在膜的相对表面上的第一电极3402和第二电极3406。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图3416和3418分别示出了从上面的层叠结构3400观察的电极3402和3406的形状。在所示示例中,电极3402和3406两者可具有大致匹配压电膜3404的形状并且可沿着压电膜3404的表面延伸。
层叠结构3400可进一步包括通过粘合剂3408耦接到压电膜3404的集成OLED触摸/显示器3410。不同于本文所述的LCD示例,压电膜3404、粘合剂3408以及电极3402和3406由于位于OLED显示器3410之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。集成OLED触摸/显示器3410可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,可操作为显示系统的电路以在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3400可进一步包括通过光学透明粘合剂3412耦接到集成OLED触摸/显示器3410的覆盖材料3414(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
在一些示例中,电极3402可耦接到接地部并且电极3406可耦接到与能检测压电膜3404所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3414上施加向下力时,覆盖材料3414可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3414的变形可致使光学透明粘合剂3412、集成OLED触摸/显示器3410、粘合剂3408和压电膜3404中的相应变形。压电膜3404随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极3406接收。由于压电膜3404所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3414的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3414的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3414的力的量。在其他示例中,电极3406可耦接到接地部并且电极3402可耦接到感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极3402接收的电荷确定施加到覆盖材料3414的力的量。
图35示出了包含集成OLED触摸显示器3510的设备的另一示例性层叠结构3500的截面图。层叠结构3500可包括压电膜3504,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜3504可包括形成在膜的相对表面上的第一电极3502和第二电极3506。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图3516和3518分别示出了从上面的层叠结构3500观察的电极3502和3506的形状。在所示的示例中,电极3502可沿压电膜3504的底表面延伸并且电极3506可包括沿压电膜3504的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图35示出了电极3506具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极3506可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
层叠结构3500可进一步包括通过粘合剂3508耦接到压电膜3504的集成OLED触摸/显示器3510。不同于本文所述的LCD示例,压电膜3504、粘合剂3508以及电极3502和3506由于位于OLED显示器3510之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。集成触摸/显示器3510可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3500可进一步包括通过光学透明粘合剂3512耦接到集成OLED触摸/显示器3510的覆盖材料3514(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
电极3506可划分为分立电极以允许耦接到电极3506的电极的感测电路确定施加到覆盖材料3514的力的量和位置两者。另外,将电极3506分成分立电极允许同时检测施加到覆盖材料3514的不同部分的多个力。例如,电极3516可耦接到接地部并且电极3506的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3504的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3514上施加向下力时,覆盖材料3514可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3514的变形可致使光学透明粘合剂3512、集成OLED触摸/显示器3510、粘合剂3508和压电膜3504中的相应变形。压电膜3504随后可基于膜变形的量以及在与膜变形的位置对应的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3506的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜3504所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3514的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3514的力。另外,由于电极3506的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3514的力的量和位置。而且,电极3506的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料3514的不同部分的多个力。在其他示例中,电极3506可耦接到压电膜3504的底部并且电极3502可耦接到压电膜3504的顶部。在这些示例中,电极3506的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极3502可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图35所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料3514的力的量和位置。
图36示出了包含集成OLED触摸/显示器3610的设备的另一示例性层叠结构3600的截面图。层叠结构3600可包括压电膜3604,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜3304可包括形成在膜的相对表面上的第一电极3602和第二电极3606。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图3616和3618分别示出了从上面的层叠结构3600观察的电极3602和3606的形状。在所示示例中,电极3602和3606可同时包括沿压电膜3604的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图36示出了电极3602和3606各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极3602和3606可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极3602的电极在压电膜3604上定位为与电极3606的电极相对。
层叠结构3600可进一步包括通过粘合剂3608耦接到压电膜3604的集成OLED触摸/显示器3610。不同于本文所述的LCD示例,压电膜3604、粘合剂3608以及电极3602和3606由于位于OLED显示器3610之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。集成OLED触摸/显示器3610可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3600可进一步包括通过光学透明粘合剂3612耦接到集成OLED触摸/显示器3610的覆盖材料3614(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
电极3602和3606可划分为在压电膜3604上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极3606的电极的感测电路确定施加到覆盖材料3614的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料3614的不同部分的多个力可利用电极3606的电极来检测。例如,电极3602的电极可耦接到接地部并且电极3606的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3604的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3614上施加向下力时,覆盖材料3614可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3614的变形可致使光学透明粘合剂3612、集成OLED触摸/显示器3612、粘合剂3608和压电膜3604中的相应变形。压电膜3604随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3606的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜3604所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3614的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3614的力。另外,由于电极3606的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3614的力的量和位置。而且,电极3606的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料3614的不同部分的多个力。在其他示例中,电极3606的电极可耦接到接地部并且电极3602的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极3602的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料3614的力的量和位置。
图37示出了包含集成OLED触摸/显示器3710的设备的另一示例性层叠结构3700的截面图。层叠结构3700可包括压电膜3704,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜3704可包括形成在膜的相对表面上的第一电极3702和第二电极3706。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图3716和3718分别示出了从上面的层叠结构3700观察的电极3702和3706的形状。在所示示例中,电极3702可包括多列分立电极并且电极3706可包括多行分立电极。尽管图37示出了电极3702和3706各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极3702和3706可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构3700可进一步包括通过粘合剂3708耦接到压电膜3704的集成OLED触摸/显示器3710。不同于本文所述的LCD示例,压电膜3704、粘合剂3708以及电极3702和3706由于位于OLED显示器3710之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。集成触摸/显示器3710可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3700可进一步包括通过光学透明粘合剂3712耦接到集成OLED触摸/显示器3710的覆盖材料3714(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
在一些示例中,电极3702的电极可耦接到接地部并且电极3706的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3704的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3714上施加向下力时,覆盖材料3714可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3714的变形可致使光学透明粘合剂3712、集成OLED触摸/显示器3710、粘合剂3708和压电膜3704中的相应变形。压电膜3704随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3706的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜3704所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3714的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3714的力。另外,由于电极3706的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3714的力的量和位置。而且,电极3706的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料3714的不同部分的多个力。在其他示例中,电极3706的电极可耦接到接地部并且电极3702的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极3702的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料3714的力的量和位置。
在其他示例中,电极3702可耦接到接地部并且电极3706可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极3706的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极3702和3706的切换电路,然后电极3702可耦接到独立感测电路,然后电极3706可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极3702的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料3714上的位置。
图38示出了包含集成OLED触摸/显示器3814的设备的另一示例性层叠结构3800的截面图。层叠结构3800可进一步包括第一压电膜3804以及耦接到第一压电膜3804的第二压电膜3808。第一压电膜3804和第二压电膜3808可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜。第一电极3802可形成在第一压电膜3804的底部上,第二电极3806可形成在第一压电膜3804和第二压电膜3808之间,并且第三电极3810可形成在第二压电膜3808的顶部上。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图3820、3822和3824分别示出了从上面的层叠结构3800观察的电极3802、3806和3810的形状。
层叠结构3800可进一步包括通过粘合剂3812耦接到第二压电膜3808的集成OLED触摸/显示器3814。不同于本文所述的LCD示例,压电膜3804和3808、粘合剂3812以及电极3802、3806和3810由于位于OLED显示器3814之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。集成触摸/显示器3814可包括电路元件,诸如在显示像素层叠结构中的触摸信号线、驱动线和感测线、接地区域,这些可组成在一起形成感测显示器上或附近的触摸的触摸感测电路。集成触摸/显示器可包括多功能电路元件,该多功能电路元件可操作为显示系统的电路来在显示器上生成图像,并且还可形成感测在显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的一部分。多功能电路元件例如可为显示像素中的电容器,该电容器可配置操作为显示系统中的显示电路的存储电容器/电极、公共电极、导线/路径等,并且还可配置操作为触摸感测电路的电路元件。图27如上所述示出了根据各个示例的集成触摸屏幕的驱动线2722和感测线2723的示例配置。层叠结构3800可进一步包括通过光学透明粘合剂3816耦接到OLED显示器3814的覆盖材料3818(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。
电极3802和3810可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极3802和3810的电极的感测电路确定施加到覆盖材料3818的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料3818的不同部分的多个力可利用电极3802和3810的电极同时检测到。例如,电极3806可耦接到接地部并且电极3802的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3804的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极3810的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜3808的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3818上施加向下力时,覆盖材料3818可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3818的变形可致使光学透明粘合剂3816、集成OLED触摸/显示器3814、粘合剂3812和压电膜3808和3804中的相应变形。压电膜3808和3804随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜3808变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3810的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜3804变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极3802的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜3804和3808所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3818的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3818的力。另外,由于电极3802和3810的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极3810可用于确定施加力的所在行,而电极3802可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3818的力的量和位置。而且,电极3802和3810的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料3818的不同部分的多个力。在其他示例中,电极3810可耦接到压电膜3804的底部并且电极3802可耦接到压电膜3808的顶部。在这些示例中,电极3802和3810的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图38所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料3818的力的量和位置。
图39示出了包含LCD显示器3914的设备的另一示例性层叠结构3900的截面图。层叠结构3900可包括耦接到压电膜3906的背光单元3902,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜3906可包括形成在膜的相对表面上的第一电极3904和第二电极3908。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图3930和3932分别示出了从上面的层叠结构3900观察的电极3904和3908的形状。在所示示例中,电极3904和3908两者可具有大致匹配压电膜3906的形状并且可沿着压电膜3906的表面延伸。
层叠结构3900可进一步包括耦接在后部偏光器3912和前部偏光器3916之间的LCD显示器3914。后部偏光器可通过光学透明粘合剂3910耦接到压电膜3906。层叠结构3900可进一步包括通过光学透明粘合剂3918耦接到前部偏光器3916的触摸传感器基板3922。触摸传感器基板3922可包括形成在传感器的相对表面上的电极3920和3924。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图3934和3936分别示出了从上面的层叠结构3900观察的电极3920和3924的形状。在所示示例中,电极3920可包括多列分立电极并且电极3924可包括多行分立电极。层叠结构3900可进一步包括通过光学透明粘合剂3926耦接到触摸传感器基板3922的覆盖材料3928(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图39示出了三列电极3920和三行电极3924,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极3920可形成在触摸传感器基板3922的顶部上并且电极3924可形成在触摸传感器基板3922的底部上。
在一些示例中,电极3904可耦接到接地部并且电极3908可耦接到与能检测压电膜3906所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料3928上施加向下力时,覆盖材料3928可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料3928的变形可致使光学透明粘合剂3926、触摸传感器基板3922、光学透明粘合剂3918、偏光器3916和3912、LCD显示器3914、光学透明粘合剂3910和压电膜3906中的相应变形。压电膜3906随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极3908接收。由于压电膜3906所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料3928的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料3928的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料3928的力的量。在其他示例中,电极3908可耦接到接地部并且电极3904可耦接到感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极3904接收的电荷确定施加到覆盖材料3928的力的量。
另外,在操作期间,触摸传感器基板3922以及电极3920和3924可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料3928的其他对象)在覆盖材料3928上的位置。例如,电极3924可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极3920电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极3924耦合到电极3920。交叉的电极3920可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料3928时,该对象可引起触摸位置处的电极3924和3920之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极3924的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极3920。表示电容变化的触摸信号可由电极3920接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜3906以及电极3904和3908确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料3928的力的量两者。在其他示例中,电极3920可由激励信号驱动而电极3924可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料3928上的位置。
图40示出了包含LCD显示器4014的设备的另一示例性层叠结构4000的截面图。层叠结构4000可包括耦接到压电膜4006的背光单元4002,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜4006可包括形成在膜的相对表面上的第一电极4004和第二电极4008。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4030和4032分别示出了从上面的层叠结构4000观察的电极4004和4008的形状。在所示的示例中,电极4004可沿压电膜4006的底表面延伸并且电极4008可包括沿压电膜4006的顶表面延伸的多个分立电极。尽管电极4008被示为具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4008可各自包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
层叠结构4000可进一步包括耦接在后部偏光器4012和前部偏光器4016之间的LCD显示器4014。后部偏光器可通过光学透明粘合剂4010耦接到压电膜4006。层叠结构4000可进一步包括通过光学透明粘合剂4018耦接到前部偏光器4016的触摸传感器基板4022。触摸传感器基板4022可包括形成在传感器的相对表面上的电极4020和4024。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4034和4036分别示出了从上面的层叠结构4000观察的电极4020和4024的形状。在所示示例中,电极4020可包括多列分立电极并且电极4024可包括多行分立电极。层叠结构4000可进一步包括通过光学透明粘合剂4026耦接到触摸传感器基板4022的覆盖材料4028(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图40示出了三列电极4020和三行电极4024,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极4020可形成在触摸传感器基板4022的顶部上并且电极4024可形成在触摸传感器基板4022的底部上。
电极4008可划分为分立电极以允许耦接到电极4008的电极的感测电路确定施加到覆盖材料4028的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料4028的不同部分的多个力可利用电极4008的电极来检测。例如,电极4004可耦接到接地部并且电极4008的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4006的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4028上施加向下力时,覆盖材料4028可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4028的变形可致使光学透明粘合剂4026、触摸传感器基板4022、光学透明粘合剂4018、偏光器4016和4012、LCD显示器4014、光学透明粘合剂4010和压电膜4006中的相应变形。压电膜4006随后可基于膜变形的量在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4008的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜4006所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4028的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4028的力。另外,由于电极4008的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4028的力的量和位置。而且,电极4008的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料4028的不同部分的多个力。在其他示例中,电极4008可耦接到压电膜4006的底部并且电极4004可耦接到压电膜4006的顶部。在这些示例中,电极4008的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极4004可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图40所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料4028的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板4022以及电极4020和4024可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4028的其他对象)在覆盖材料4028上的位置。例如,电极4024可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极4020电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极4024耦合到电极4020。交叉的电极4020可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4028时,该对象可引起触摸位置处的电极4024和4020之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极4024的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极4020。表示电容变化的触摸信号可由电极4020接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜4006以及电极4004和4008确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4028的力的量两者。在其他示例中,电极4020可由激励信号驱动而电极4024可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料4028上的位置。
图41示出了包含LCD显示器4114的设备的另一示例性层叠结构4100的截面图。层叠结构4100可包括耦接到压电膜4106的背光单元4102,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜4106可包括形成在膜的相对表面上的第一电极4104和第二电极4108。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4130和4132分别示出了从上面的层叠结构4100观察的电极4104和4108的形状。在所示示例中,电极4104可包括多列分立电极并且电极4108可包括多行分立电极。尽管图41示出了三列电极4104和三行电极4108,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极4104可形成在压电膜4106的顶部上并且电极4108可形成在压电膜4106的底部上。
层叠结构4100可进一步包括耦接在后部偏光器4112和前部偏光器4116之间的LCD显示器4114。后部偏光器可通过光学透明粘合剂4110耦接到压电膜4106。层叠结构4100可进一步包括通过光学透明粘合剂4118耦接到前部偏光器4116的触摸传感器基板4122。触摸传感器基板4122可包括形成在传感器的相对表面上的电极4120和4124。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4134和4136分别示出了从上面的层叠结构4100观察的电极4120和4124的形状。在所示示例中,电极4120可包括多列分立电极并且电极4124可包括多行分立电极。层叠结构4100可进一步包括通过光学透明粘合剂4126耦接到触摸传感器基板4122的覆盖材料4128(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图41示出了三列电极4120和三行电极4124,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极4120可形成在触摸传感器基板4122的顶部上并且电极4124可形成在触摸传感器基板4122的底部上。
在一些示例中,电极4104的电极可耦接到接地部并且电极4108的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4106的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4128上施加向下力时,覆盖材料4128可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4128的变形可致使光学透明粘合剂4126、触摸传感器基板4122、光学透明粘合剂4118、偏光器4116和4112、LCD显示器4114、光学透明粘合剂4110和压电膜4106中的相应变形。压电膜4106随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4108的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜4106所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4128的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4128的力。另外,由于电极4108的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4128的力的量和位置。而且,电极4108的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料4128的不同部分的多个力。在其他示例中,电极4108的电极可耦接到接地部并且电极4104的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极4104的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料4128的力的量和位置。
在其他示例中,电极4104可耦接到接地部并且电极4108可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极4108的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极4104和4108的切换电路,然后电极4104可耦接到独立感测电路,然后电极4108可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极4104的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料4128上的位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板4122以及电极4120和4124可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4128的其他对象)在覆盖材料4128上的位置。例如,电极4124可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极4120电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极4124耦合到电极4120。交叉的电极4120可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4128时,该对象可引起触摸位置处的电极4124和4120之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极4124的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极4120。表示电容变化的触摸信号可由电极4120接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜4106以及电极4104和4108确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4128的力的量两者。在其他示例中,电极4120可由激励信号驱动而电极4124可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料4128上的位置。
图42示出了包含LCD显示器4214的设备的另一示例性层叠结构4200的截面图。层叠结构4200可包括耦接到压电膜4206的背光单元4202,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜4206可包括形成在膜的相对表面上的第一电极4204和第二电极4208。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4230和4232分别示出了从上面的层叠结构4200观察的电极4204和4208的形状。在所示示例中,电极4204和4208可同时包括沿压电膜4206的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图42示出了电极4204和4208各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4204和4208可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极4204的电极在压电膜4206上定位为与电极4208的电极相对。
层叠结构4200可进一步包括耦接在后部偏光器4212和前部偏光器4216之间的LCD显示器4214。后部偏光器可通过光学透明粘合剂4210耦接到压电膜4206。层叠结构4200可进一步包括通过光学透明粘合剂4218耦接到前部偏光器4216的触摸传感器基板4222。触摸传感器基板4222可包括形成在传感器的相对表面上的电极4220和4224。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4234和4236分别示出了从上面的层叠结构4200观察的电极4220和4224的形状。在所示示例中,电极4220可包括多列分立电极并且电极4224可包括多行分立电极。层叠结构4200可进一步包括通过光学透明粘合剂4226耦接到触摸传感器基板4222的覆盖材料4228(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图42示出了三列电极4220和三行电极4224,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极4220可形成在触摸传感器基板4222的顶部上并且电极4224可形成在触摸传感器基板4222的底部上。
电极4204和4208可划分为在压电膜4206上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极4208的电极的感测电路确定施加到覆盖材料4228的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料4228的不同部分的多个力可利用电极4208的电极来检测。例如,电极4204的电极可耦接到接地部并且电极4208的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4228的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4228上施加向下力时,覆盖材料4228可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4228的变形可致使光学透明粘合剂4226、触摸传感器基板4222、光学透明粘合剂4218、偏光器4216和4212、LCD显示器4214、光学透明粘合剂4210和压电膜4206中的相应变形。压电膜4206随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4208的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜4206所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4228的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4228的力。另外,由于电极4208的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4228的力的量和位置。而且,电极4208的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料4228的不同部分的多个力。在其他示例中,电极4208的电极可耦接到接地部并且电极4204的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极4204的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料4228的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板4222以及电极4220和4224可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4228的其他对象)在覆盖材料4228上的位置。例如,电极4224可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极4220电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极4224耦合到电极4220。交叉的电极4220可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4228时,该对象可引起触摸位置处的电极4224和4220之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极4224的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极4220。表示电容变化的触摸信号可由电极4220接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜4206以及电极4204和4208确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4228的力的量两者。在其他示例中,电极4220可由激励信号驱动而电极4224可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料4228上的位置。
图43示出了包含LCD显示器4318的设备的另一示例性层叠结构4300的截面图。层叠结构4300可包括耦接到第一压电膜4306的背光单元4302以及耦接到第一压电膜4306的第二压电膜4310。第一压电膜4306和第二压电膜4310可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜。第一电极4304可形成在第一压电膜4306的底部上,第二电极4308可形成在第一压电膜4306和第二压电膜4310之间,并且第三电极4312可形成在第二压电膜4310的顶部上。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图4334、4336和4338分别示出了从上面的层叠结构4300观察的电极4304、4308和4312的形状。在所示示例中,电极4304可包括多列分立电极,电极4308可包括沿压电膜4306和4310延伸的电极,并且电极4312可包括多行分立电极。尽管图43示出了电极4304和4312各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极4304和4312可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构4300可进一步包括耦接在后部偏光器4316和前部偏光器4320之间的LCD显示器4318。后部偏光器可通过光学透明粘合剂4314耦接到第二压电膜4310。层叠结构4300可进一步包括通过光学透明粘合剂4322耦接到前部偏光器4320的触摸传感器基板4326。触摸传感器基板4326可包括形成在传感器的相对表面上的电极4324和4328。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4340和4342分别示出了从上面的层叠结构4300观察的电极4324和4328的形状。在所示示例中,电极4324可包括多列分立电极并且电极4328可包括多行分立电极。层叠结构4300可进一步包括通过光学透明粘合剂4330耦接到触摸传感器基板4326的覆盖材料4332(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图43示出了三列电极4324和三行电极4328,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极4324可形成在触摸传感器基板4326的顶部上并且电极4328可形成在触摸传感器基板4326的底部上。
电极4304和4312可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极4304和4312的电极的感测电路确定施加到覆盖材料4332的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料4332的不同部分的多个力可利用电极4304和4312的电极同时检测到。例如,电极4308可耦接到接地部并且电极4304的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4306的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极4312的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4310的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4332上施加向下力时,覆盖材料4332可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4332的变形可致使光学透明粘合剂4330、触摸传感器基板4326、光学透明粘合剂4322、偏光器4320和4316、LCD显示器4318、光学透明粘合剂4314和压电膜4310和4306中的相应变形。压电膜4310和4306随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜4310变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4312的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜4306变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4304的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜4306和4310所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4332的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4332的力。另外,由于电极4304和4312的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极4312可用于确定施加力的所在行,而电极4304可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4332的力的量和位置。而且,电极4304和4312的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料4332的不同部分的多个力。在其他示例中,电极4312可耦接到压电膜4306的底部并且电极4304可耦接到压电膜4310的顶部。在这些示例中,电极4304和4312的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图43所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料4332的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板4326以及电极4324和4328可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4332的其他对象)在覆盖材料4332上的位置。例如,电极4328可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极4324电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极4328耦合到电极4324。交叉的电极4324可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4332时,该对象可引起触摸位置处的电极4328和4324之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极4328的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极4324。表示电容变化的触摸信号可由电极4324接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜4306和4310以及电极4304、4308和4312确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4332的力的量两者。在其他示例中,电极4324可由激励信号驱动而电极4328可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料4332上的位置。
图44示出了包含LCD显示器4414的设备的另一示例性层叠结构4400的截面图。层叠结构4400可包括耦接到压电膜4406的背光单元4402,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜4406可包括形成在膜的相对表面上的第一电极4404和第二电极4408。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4430和4432分别示出了从上面的层叠结构4400观察的电极4404和4408的形状。在所示示例中,电极4404和4408两者可具有大致匹配压电膜4406的形状并且可沿着压电膜4406的表面延伸。
层叠结构4400可进一步包括耦接在后部偏光器4412和前部偏光器4416之间的LCD显示器4414。后部偏光器4412可通过光学透明粘合剂4410耦接到压电膜4406。层叠结构4400可进一步包括通过光学透明粘合剂4418耦接到前部偏光器4416的触摸传感器基板4422。触摸传感器基板4422可包括形成在传感器的相对表面上的电极4420和4424。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4434和4436分别示出了从上面的层叠结构4400观察的电极4420和4424的形状。在所示示例中,电极4424可包括沿触摸传感器基板4422的顶表面延伸的多个分立电极并且电极4420可沿触摸传感器基板4420的底表面延伸。层叠结构4400可进一步包括通过光学透明粘合剂4426耦接到触摸传感器基板4422的覆盖材料4428(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图44示出了电极4424具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4424可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极4420可形成在触摸传感器基板4422的顶部上并且电极4424可形成在触摸传感器基板4422的底部上。
在一些示例中,电极4404可耦接到接地部并且电极4408可耦接到与能检测压电膜4406所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4428上施加向下力时,覆盖材料4428可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4428的变形可致使光学透明粘合剂4426、触摸传感器基板4422、光学透明粘合剂4418、偏光器4416和4412、LCD显示器4414、光学透明粘合剂4410和压电膜4406中的相应变形。压电膜4406随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极4408接收。由于压电膜4406所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4428的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4428的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4428的力的量。在其他示例中,电极4408可耦接到接地部并且电极4404可耦接到感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极4404接收的电荷确定施加到覆盖材料4428的力的量。
另外,在操作期间,电极4420和4424可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4428的其他对象)在覆盖材料4428上的位置。例如,电极4424的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4428引起的电容变化。电容变化可由来自电极4424的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极4424的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜4406以及电极4402和4408确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4428的力的量两者。
图45示出了包含LCD显示器4514的设备的另一示例性层叠结构4500的截面图。层叠结构4500可包括耦接到压电膜4506的背光单元4502,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜4506可包括形成在膜的相对表面上的第一电极4504和第二电极4508。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4530和4532分别示出了从上面的层叠结构4500观察的电极4504和4508的形状。在所示的示例中,电极4504可沿压电膜4506的底表面延伸并且电极4508可包括沿压电膜4506的顶表面延伸的多个分立电极。尽管电极4508被示为具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4508可各自包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
层叠结构4500可进一步包括耦接在后部偏光器4512和前部偏光器4516之间的LCD显示器4514。后部偏光器可通过光学透明粘合剂4510耦接到压电膜4506。层叠结构4500可进一步包括通过光学透明粘合剂4518耦接到前部偏光器4516的触摸传感器基板4522。触摸传感器基板4522可包括形成在传感器的相对表面上的电极4520和4524。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4534和4536分别示出了从上面的层叠结构4500观察的电极4520和4524的形状。在所示示例中,电极4524可包括沿触摸传感器基板4522的顶表面延伸的多个分立电极并且电极4520可沿触摸传感器基板4422的底表面延伸。层叠结构4500可进一步包括通过光学透明粘合剂4526耦接到触摸传感器基板4522的覆盖材料4528(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图45示出了电极4524具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4524可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极4520可形成在触摸传感器基板4522的顶部上并且电极4524可形成在触摸传感器基板4522的底部上。
电极4508可划分为分立电极以允许耦接到电极4508的电极的感测电路确定施加到覆盖材料4528的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料4528的不同部分的多个力可利用电极4508的电极来检测。例如,电极4504可耦接到接地部并且电极4508的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4506的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4528上施加向下力时,覆盖材料4528可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4528的变形可致使光学透明粘合剂4526、触摸传感器基板4522、光学透明粘合剂4518、偏光器4516和4512、LCD显示器4514、光学透明粘合剂4510和压电膜4506中的相应变形。压电膜4506随后可基于膜变形的量在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4508的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜4506所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4528的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4528的力。另外,由于电极4508的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4528的力的量和位置。而且,电极4508的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料4528的不同部分的多个力。在其他示例中,电极4508可耦接到压电膜4506的底部并且电极4504可耦接到压电膜4506的顶部。在这些示例中,电极4508的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极4504可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图45所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料4528的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极4520和4524可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4528的其他对象)在覆盖材料4528上的位置。例如,电极4524的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4528引起的电容变化。电容变化可由来自电极4524的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极4524的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜4506以及电极4504和4508确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4528的力的量两者。
图46示出了包含LCD显示器4614的设备的另一示例性层叠结构4600的截面图。层叠结构4600可包括耦接到压电膜4606的背光单元4602,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜4606可包括形成在膜的相对表面上的第一电极4604和第二电极4608。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4630和4632分别示出了从上面的层叠结构4600观察的电极4604和4608的形状。在所示示例中,电极4604可包括多列分立电极并且电极4608可包括多行分立电极。尽管图46示出了三列电极4604和三行电极4608,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极4604可形成在压电膜4606的顶部上并且电极4608可形成在压电膜4606的底部上。层叠结构4600可进一步包括耦接在后部偏光器4612和前部偏光器4616之间的LCD显示器4614。后部偏光器可通过光学透明粘合剂4610耦接到压电膜4606。层叠结构4600可进一步包括通过光学透明粘合剂4618耦接到前部偏光器4616的触摸传感器基板4622。触摸传感器基板4622可包括形成在传感器的相对表面上的电极4620和4624。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4634和4636分别示出了从上面的层叠结构4600观察的电极4620和4624的形状。在所示示例中,电极4624可包括沿触摸传感器基板4622的顶表面延伸的多个分立电极并且电极4520可沿触摸传感器基板4622的底表面延伸。层叠结构4600可进一步包括通过光学透明粘合剂4626耦接到触摸传感器基板4622的覆盖材料4628(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图46示出了电极4624具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4624可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极4620可形成在触摸传感器基板4622的顶部上并且电极4624可形成在触摸传感器基板4622的底部上。
在一些示例中,电极4604的电极可耦接到接地部并且电极4608的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4606的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4628上施加向下力时,覆盖材料4628可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4628的变形可致使光学透明粘合剂4626、触摸传感器基板4622、光学透明粘合剂4618、偏光器4616和4612、LCD显示器4614、光学透明粘合剂4610和压电膜4606中的相应变形。压电膜4606随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4608的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜4606所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4628的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4628的力。另外,由于电极4608的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4628的力的量和位置。而且,电极4608的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料4628的不同部分的多个力。在其他示例中,电极4608的电极可耦接到接地部并且电极4604的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极4604的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料4628的力的量和位置。
在其他示例中,电极4604可耦接到接地部并且电极4608可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极4608的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极4604和4608的切换电路,然后电极4604可耦接到独立感测电路,然后电极4608可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极4604的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料4628上的位置。
另外,在操作期间,电极4620和4624可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4628的其他对象)在覆盖材料4628上的位置。例如,电极4624的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4628引起的电容变化。电容变化可由来自电极4624的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极4624的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜4606以及电极4604和4608确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4628的力的量两者。
图47示出了包含LCD显示器4714的设备的另一示例性层叠结构4700的截面图。层叠结构4700可包括耦接到压电膜4706的背光单元4702,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明膜形成。压电膜4706可包括形成在膜的相对表面上的第一电极4704和第二电极4708。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4730和4732分别示出了从上面的层叠结构4700观察的电极4704和4708的形状。在所示示例中,电极4704和4708可同时包括沿压电膜4706的表面延伸的多个分立电极。尽管图47示出了电极4704和4708各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4704和4708可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极4704的电极在压电膜4706上定位为与电极4708的电极相对。
层叠结构4700可进一步包括耦接在后部偏光器4712和前部偏光器4716之间的LCD显示器4714。后部偏光器可通过光学透明粘合剂4710耦接到压电膜4706。层叠结构4700可进一步包括通过光学透明粘合剂4718耦接到前部偏光器4716的触摸传感器基板4722。触摸传感器基板4722可包括形成在传感器的相对表面上的电极4720和4724。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4734和4736分别示出了从上面的层叠结构4700观察的电极4720和4724的形状。在所示示例中,电极4724可包括沿触摸传感器基板4722的顶表面延伸的多个分立电极并且电极4720可沿触摸传感器基板4722的底表面延伸。层叠结构4700可进一步包括通过光学透明粘合剂4726耦接到触摸传感器基板4722的覆盖材料4728(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图47示出了电极4724具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4724可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极4720可形成在触摸传感器基板4722的顶部上并且电极4724可形成在触摸传感器基板4722的底部上。
电极4704和4708可划分为在压电膜4706上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极4708的电极的感测电路确定施加到覆盖材料4728的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料4728的不同部分的多个力可利用电极4708的电极来检测。例如,电极4704的电极可耦接到接地部并且电极4708的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4706的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4728上施加向下力时,覆盖材料4728可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4728的变形可致使光学透明粘合剂4726、触摸传感器基板4722、光学透明粘合剂4718、偏光器4716和4712、LCD显示器4714、光学透明粘合剂4710和压电膜4706中的相应变形。压电膜4706随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4708的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜4706所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4728的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4728的力。另外,由于电极4708的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4728的力的量和位置。而且,电极4708的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料4728的不同部分的多个力。在其他示例中,电极4708的电极可耦接到接地部并且电极4704的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极4704的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料4728的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极4720和4724可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4728的其他对象)在覆盖材料4728上的位置。例如,电极4724的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4728引起的电容变化。电容变化可由来自电极4724的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极4724的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜4706以及电极4704和4708确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4728的力的量两者。
图48示出了包含LCD显示器4818的设备的另一示例性层叠结构4800的截面图。层叠结构4800可包括耦接到第一压电膜4806的背光单元4802以及耦接到第一压电膜4806的第二压电膜4810。第一压电膜4806和第二压电膜4810可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜。第一电极4804可形成在第一压电膜4806的底部上,第二电极4808可形成在第一压电膜4806和第二压电膜4810之间,并且第三电极4812可形成在第二压电膜4810的顶部上。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图4834、4836和4838分别示出了从上面的层叠结构4800观察的电极4803、4808和4812的形状。在所示示例中,电极4804可包括多列分立电极,电极4808可包括沿压电膜4806和4810延伸的电极,并且电极4812可包括多行分立电极。尽管图48示出了电极4804和4812各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极4804和4812可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构4800可进一步包括耦接在后部偏光器4816和前部偏光器4820之间的LCD显示器4818。后部偏光器可通过光学透明粘合剂4814耦接到第二压电膜4810。层叠结构4800可进一步包括通过光学透明粘合剂4822耦接到前部偏光器4820的触摸传感器基板4826。触摸传感器基板4826可包括形成在传感器的相对表面上的电极4824和4828。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4840和4842分别示出了从上面的层叠结构4800观察的电极4824和4828的形状。在所示示例中,电极4828可包括沿触摸传感器基板4826的顶表面延伸的多个分立电极并且电极4824可沿触摸传感器基板4826的底表面延伸。层叠结构4800可进一步包括通过光学透明粘合剂4830耦接到触摸传感器基板4826的覆盖材料4832(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图4800示出了电极4828具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极4828可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极4824可形成在触摸传感器基板4826的顶部上并且电极4828可形成在触摸传感器基板4826的底部上。
电极4804和4812可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极4804和4812的电极的感测电路确定施加到覆盖材料4832的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料4832的不同部分的多个力可利用电极4804和4812的电极同时检测到。例如,电极4808可耦接到接地部并且电极4804的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4806的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极4812的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜4810的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4832上施加向下力时,覆盖材料4832可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4832的变形可致使光学透明粘合剂4830、触摸传感器基板4826、光学透明粘合剂4822、偏光器4820和4816、LCD显示器4818、光学透明粘合剂4814和压电膜4810和4806中的相应变形。压电膜4810和4806随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜4810变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4812的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜4806变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极4804的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜4806和4810所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4832的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4832的力。另外,由于电极4804和4812的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极4812可用于确定施加力的所在行,而电极4804可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4832的力的量和位置。而且,电极4804和4812的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料4832的不同部分的多个力。在其他示例中,电极4812可耦接到压电膜4806的底部并且电极4804可耦接到压电膜4810的顶部。在这些示例中,电极4804和4812的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图48所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料4832的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极4824和4828可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4822的其他对象)在覆盖材料4832上的位置。例如,电极4828的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4832引起的电容变化。电容变化可由来自电极4828的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极4828的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜4806和4810以及电极4804、4808和4812确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4832的力的量两者。
图49示出了包含OLED显示器4910的设备的另一示例性层叠结构4900的截面图。层叠结构4900可包括压电膜4904,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜4904可包括形成在膜的相对表面上的第一电极4902和第二电极4906。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图4924和4926分别示出了从上面的层叠结构4900观察的电极4902和4906的形状。在所示示例中,电极4902和4906两者可具有大致匹配压电膜4904的形状并且可沿着压电膜4904的表面延伸。
层叠结构4900可进一步包括通过粘合剂4908耦接到压电膜4904的集成OLED显示器4910。不同于本文所述的LCD示例,压电膜4904、粘合剂4908以及电极4902和4906由于位于OLED显示器4910之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构4900可进一步包括通过光学透明粘合剂4912耦接到OLED显示器4910的触摸传感器基板4916。触摸传感器基板4916可包括形成在传感器的相对表面上的电极4914和4918。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图4928和4930分别示出了从上面的层叠结构4900观察的电极4914和4918的形状。在所示示例中,电极4914可包括多列分立电极并且电极4918可包括多行分立电极。层叠结构4900可进一步包括通过光学透明粘合剂4920耦接到触摸传感器基板4916的覆盖材料4922(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图49示出了三列电极4914和三行电极4918,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极4914可形成在触摸传感器基板4916的顶部上并且电极4918可形成在触摸传感器基板4914的底部上。
在一些示例中,电极4902可耦接到接地部并且电极4906可耦接到与能检测压电膜4904所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料4922上施加向下力时,覆盖材料4922可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料4922的变形可致使光学透明粘合剂4920、触摸传感器基板4916、光学透明粘合剂4912、OLED显示器4910、粘合剂4908和压电膜4904中的相应变形。压电膜4904随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极4906接收。由于压电膜4904所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料4922的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料4922的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料4922的力的量。在其他示例中,电极4906可耦接到接地部并且电极4902可耦接到感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极4902接收的电荷确定施加到覆盖材料4922的力的量。
另外,在操作期间,触摸传感器基板4916以及电极4914和4918可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料4922的其他对象)在覆盖材料4922上的位置。例如,电极4918可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极4914电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极4918耦合到电极4914。交叉的电极4914可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料4922时,该对象可引起触摸位置处的电极4918和4914之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极4918的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极4914。表示电容变化的触摸信号可由电极4914接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜4904以及电极4902和4906确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料4922的力的量两者。在其他示例中,电极4914可由激励信号驱动而电极4918可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料4922上的位置。
图50示出了包含OLED显示器5010的设备的另一示例性层叠结构5000的截面图。层叠结构5000可包括压电膜5004,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜5004可包括形成在膜5004相对表面上的第一电极5002和第二电极5006。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5024和5026分别示出了从上面的层叠结构5000观察的电极5002和5006的形状。在所示的示例中,电极5002可沿压电膜5004的底表面延伸并且电极5006可包括沿压电膜5004的顶表面延伸的多个分立电极。尽管电极5006被示为具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5006可各自包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
层叠结构5000可进一步包括通过粘合剂5008耦接到压电膜5004的集成OLED显示器5010。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5004、粘合剂5008以及电极5002和5006由于位于OLED显示器5010之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5000可进一步包括通过光学透明粘合剂5012耦接到OLED显示器5012的触摸传感器基板5016。触摸传感器基板5016可包括形成在传感器的相对表面上的电极5014和5018。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5028和5030分别示出了从上面的层叠结构5000观察的电极5014和5018的形状。在所示示例中,电极5014可包括多列分立电极并且电极5018可包括多行分立电极。层叠结构5000可进一步包括通过光学透明粘合剂5020耦接到触摸传感器基板5016的覆盖材料5022(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图50示出了三列电极5014和三行电极5018,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极5014可形成在触摸传感器基板5016的顶部上并且电极5018可形成在触摸传感器基板5014的底部上。
电极5006可划分为分立电极以允许耦接到电极5006的电极的感测电路确定施加到覆盖材料5022的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料5022的不同部分的多个力可利用电极5006的电极来检测。例如,电极5002可耦接到接地部并且电极5006的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5004的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5022上施加向下力时,覆盖材料5022可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5022的变形可致使光学透明粘合剂5020、触摸传感器基板5016、光学透明粘合剂5012、OLED显示器5010、粘合剂5008和压电膜5004中的相应变形。压电膜5004随后可基于膜变形的量在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5006的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜5004所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5022的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5022的力。另外,由于电极5006的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5022的力的量和位置。而且,电极5006的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料5022的不同部分的多个力。在其他示例中,电极5006可耦接到压电膜5004的底部并且电极5002可耦接到压电膜5004的顶部。在这些示例中,电极5006的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极5002可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图50所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料5022的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板5016以及电极5014和5018可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5022的其他对象)在覆盖材料5022上的位置。例如,电极5018可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极5014电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极5018耦合到电极5014。交叉的电极5014可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5022时,该对象可引起触摸位置处的电极5018和5014之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极5018的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极5014。表示电容变化的触摸信号可由电极5014接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜5004以及电极5002和5006确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5022的力的量两者。在其他示例中,电极5014可由激励信号驱动而电极5018可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料5022上的位置。
图51示出了包含OLED显示器5110的设备的另一示例性层叠结构5100的截面图。层叠结构5100可包括压电膜5104,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜5104可包括形成在膜的相对表面上的第一电极5102和第二电极5106。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5124和5126分别示出了从上面的层叠结构5100观察的电极5102和5106的形状。在所示示例中,电极5102可包括多列分立电极并且电极5106可包括多行分立电极。尽管图51示出了三列电极5102和三行电极5106,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极5102可形成在压电膜5104的顶部上并且电极5106可形成在压电膜5104的底部上。
层叠结构5100可进一步包括通过粘合剂5108耦接到压电膜5104的集成OLED显示器5110。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5104、粘合剂5108以及电极5102和5106由于位于OLED显示器5110之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5100可进一步包括通过光学透明粘合剂5112耦接到OLED显示器5112的触摸传感器基板5116。触摸传感器基板5116可包括形成在传感器的相对表面上的电极5114和5118。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5128和5130分别示出了从上面的层叠结构5100观察的电极5114和5118的形状。在所示示例中,电极5114可包括多列分立电极并且电极5118可包括多行分立电极。层叠结构5100可进一步包括通过光学透明粘合剂5120耦接到触摸传感器基板5116的覆盖材料5122(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图51示出了三列电极5114和三行电极5118,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极5114可形成在触摸传感器基板5116的顶部上并且电极5118可形成在触摸传感器基板5114的底部上。
在一些示例中,电极5102的电极可耦接到接地部并且电极5106的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5104的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5122上施加向下力时,覆盖材料5122可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5122的变形可致使光学透明粘合剂5120、触摸传感器基板5116、光学透明粘合剂5112、OLED显示器5110、粘合剂5108和压电膜5104中的相应变形。压电膜5104随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5106的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜5104所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5122的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5122的力。另外,由于电极5106的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5122的力的量和位置。而且,电极5106的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料5122的不同部分的多个力。在其他示例中,电极5106的电极可耦接到接地部并且电极5104的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极5102的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料5122的力的量和位置。
在其他示例中,电极5102可耦接到接地部并且电极5106可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极5106的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极5102和5106的切换电路,然后电极5102可耦接到独立感测电路,然后电极5106由此可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极5102的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料5122上的位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板5116以及电极5114和5118可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5122的其他对象)在覆盖材料5122上的位置。例如,电极5118可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极5114电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极5118耦合到电极5114。交叉的电极5114可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5122时,该对象可引起触摸位置处的电极5118和5114之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极5118的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极5114。表示电容变化的触摸信号可由电极5114接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜5104以及电极5102和5106确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5122的力的量两者。在其他示例中,电极5114可由激励信号驱动而电极5118可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料5122上的位置。
图52示出了包含OLED显示器5210的设备的另一示例性层叠结构5200的截面图。层叠结构5200可包括压电膜5204,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜5204可包括形成在膜的相对表面上的第一电极5202和第二电极5206。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5224和5226分别示出了从上面的层叠结构5200观察的电极5202和5206的形状。在所示示例中,电极5202和5206可同时包括沿压电膜5204的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图52示出了电极5202和5206各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5202和5206可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极5202的电极在压电膜5204上定位为与电极5206的电极相对。
层叠结构5200可进一步包括通过粘合剂5208耦接到压电膜5204的OLED显示器5210。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5204、粘合剂5208以及电极5202和5206由于位于OLED显示器5210之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5200可进一步包括通过光学透明粘合剂5212耦接到OLED显示器5212的触摸传感器基板5216。触摸传感器基板5216可包括形成在传感器的相对表面上的电极5214和5218。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5228和5230分别示出了从上面的层叠结构5200观察的电极5214和5218的形状。在所示示例中,电极5214可包括多列分立电极并且电极5218可包括多行分立电极。层叠结构5200可进一步包括通过光学透明粘合剂5220耦接到触摸传感器基板5216的覆盖材料5222(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图52示出了三列电极5214和三行电极5218,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极5214可形成在触摸传感器基板5216的顶部上并且电极5218可形成在触摸传感器基板5216的底部上。
电极5202和5206可划分为在压电膜5204上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极5206的电极的感测电路确定施加到覆盖材料5222的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料5222的不同部分的多个力可利用电极5206的电极来检测。例如,电极5202的电极可耦接到接地部并且电极5206的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5404的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5222上施加向下力时,覆盖材料5222可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5222的变形可致使光学透明粘合剂5220、触摸传感器基板5216、光学透明粘合剂5212、OLED显示器5210、粘合剂5208和压电膜5204中的相应变形。压电膜5204随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5206的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜5204所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5222的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5222的力。另外,由于电极5206的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5222的力的量和位置。而且,电极5206的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料5222的不同部分的多个力。在其他示例中,电极5206的电极可耦接到接地部并且电极5202的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极5202的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料5222的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板5216以及电极5214和5218可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5222的其他对象)在覆盖材料5222上的位置。例如,电极5218可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极5214电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极5218耦合到电极5214。交叉的电极5214可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5222时,该对象可引起触摸位置处的电极5218和5214之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极5218的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极5214。表示电容变化的触摸信号可由电极5214接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜5204以及电极5202和5206确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5222的力的量两者。在其他示例中,电极5214可由激励信号驱动而电极5218可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料5222上的位置。
图53示出了包含OLED显示器5314的设备的另一示例性层叠结构5300的截面图。层叠结构5300可包括第一压电膜5304。层叠结构5300可进一步包括耦接到第一压电膜5304的第二压电膜5308。第一压电膜5308和第二压电膜5304可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜。第一电极5302可形成在第一压电膜5304的底部上,第二电极5306可形成在第一压电膜5304和第二压电膜5308之间,并且第三电极5310可形成在第二压电膜5308的顶部上。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5328,5330和5332分别示出了从上面的层叠结构5300观察的电极5302,5304和5310的形状。在所示示例中,电极5302可包括多列分立电极,电极5306可包括沿压电膜5304和5304延伸的电极,并且电极5310可包括多行分立电极。尽管图53示出了电极5302和5310各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极5302和5310可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构5300可进一步包括通过粘合剂5312耦接到第二压电膜5308的OLED显示器5314。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5304和5308、粘合剂5312以及电极5302,5306和5310由于位于OLED显示器5314之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5300可进一步包括通过光学透明粘合剂5316耦接到OLED显示器5314的触摸传感器基板5320。触摸传感器基板5320可包括形成在传感器的相对表面上的电极5318和5322。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5334和5336分别示出了从上面的层叠结构5300观察的电极5318和5322的形状。在所示示例中,电极5318可包括多列分立电极并且电极5322可包括多行分立电极。层叠结构5300可进一步包括通过光学透明粘合剂5324耦接到触摸传感器基板5320的覆盖材料5326(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图53示出了三列电极5318和三行电极5322,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极5318可形成在触摸传感器基板5320的顶部上并且电极5322可形成在触摸传感器基板5318的底部上。
电极5302和5310可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极5302和5310的电极的感测电路确定施加到覆盖材料5326的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料5326的不同部分的多个力可利用电极5302和5310的电极同时检测到。例如,电极5306可耦接到接地部并且电极5302的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5304的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极5310的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5308的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5326上施加向下力时,覆盖材料5326可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5326的变形可致使光学透明粘合剂5324、触摸传感器基板5320、光学透明粘合剂5316、OLED显示器5314、粘合剂5312以及压电膜5308和5304中的相应变形。压电膜5308和5304随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜5308变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5310的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜5304变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5302的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜5304和5308所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5326的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5326的力。另外,由于电极5302和5310的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极5310可用于确定施加力的所在行,而电极5302可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5326的力的量和位置。而且,电极5302和5310的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料5326的不同部分的多个力。在其他示例中,电极5310可耦接到压电膜5304的底部并且电极5302可耦接到压电膜5308的顶部。在这些示例中,电极5302和5310的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图53所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料5326的力的量和位置。
另外,在操作期间,触摸传感器基板5320以及电极5318和5322可用于利用互电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5326的其他对象)在覆盖材料5326上的位置。例如,电极5322可利用正弦激励信号来驱动以与交叉的列电极5318电容耦合,从而形成电容路径用于将电荷从电极5322耦合到电极5318。交叉的电极5318可输出表示耦合的电荷或电流的触摸信号。当对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5328时,该对象可引起触摸位置处的电极5322和5318之间的电容降低。该电容变化可以是由于以下原因而导致的:来自被激励电极5322的电荷或电流通过触摸的对象被分流到接地部,而不是被耦合到触摸位置处的交叉电极5318。表示电容变化的触摸信号可由电极5318接收并且发送到感测电路(例如,与感测电路320类似或相同)以用于处理。触摸信号可指示发生触摸的触摸区域。当与利用压电膜5304以及电极5302和5306确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5326的力的量两者。在其他示例中,电极5318可由激励信号驱动而电极5322可耦接到感测电路用于检测触摸事件在覆盖材料5326上的位置。
图54示出了包含OLED显示器5410的设备的另一示例性层叠结构5400的截面图。层叠结构5400可包括压电膜5404,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜5404可包括形成在膜的相对表面上的第一电极5402和第二电极5406。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5424和5426分别示出了从上面的层叠结构5400观察的电极5402和5406的形状。在所示示例中,电极5402和5406两者可具有大致匹配压电膜5404的形状并且可沿着压电膜5404的表面延伸。
层叠结构5400可进一步包括通过粘合剂5408耦接到压电膜5404的集成OLED显示器5410。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5404、粘合剂5408以及电极5402和5406由于位于OLED显示器5410之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5400可进一步包括通过光学透明粘合剂5412耦接到OLED显示器5410的触摸传感器基板5416。触摸传感器基板5416可包括形成在传感器的相对表面上的电极5414和5418。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5428和5430分别示出了从上面的层叠结构5400观察的电极5414和5418的形状。在所示示例中,电极5418可包括沿触摸传感器基板5416的顶表面延伸的多个分立电极并且电极5414可沿触摸传感器基板5416的底表面延伸。层叠结构5400可进一步包括通过光学透明粘合剂5420耦接到触摸传感器基板5416的覆盖材料5422(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图54示出了电极5418具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5418可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极5414可形成在触摸传感器基板5416的顶部上并且电极5418可形成在触摸传感器基板5416的底部上。
在一些示例中,电极5402可耦接到接地部并且电极5406可耦接到与能检测压电膜5404所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5422上施加向下力时,覆盖材料5422可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5422的变形可致使光学透明粘合剂5420、触摸传感器基板5416、光学透明粘合剂5412、OLED显示器5410、粘合剂5408和压电膜5404中的相应变形。压电膜5404随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷可由感测电路经由电极5406接收。由于压电膜5404所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5422的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5422的力。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5422的力的量。在其他示例中,电极5406可耦接到接地部并且电极5402可耦接到感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极5402接收的电荷确定施加到覆盖材料5422的力的量。
另外,在操作期间,电极5414和5418可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5422的其他对象)在覆盖材料5422上的位置。例如,电极5418的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5422引起的电容变化。电容变化可由来自电极5418的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极5418的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜5404以及电极5402和5406确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5422的力的量两者。
图55示出了包含OLED显示器5510的设备的另一示例性层叠结构5500的截面图。层叠结构5500可包括压电膜5504,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜5504可包括形成在膜的相对表面上的第一电极5502和第二电极5506。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5524和5526分别示出了从上面的层叠结构5500观察的电极5502和5506的形状。在所示的示例中,电极5502可沿压电膜5504的底表面延伸并且电极5506可包括沿压电膜5504的顶表面延伸的多个分立电极。尽管电极5506被示为具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5506可各自包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。
层叠结构5500可进一步包括通过粘合剂5508耦接到压电膜5504的集成OLED显示器5510。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5504、粘合剂5508以及电极5502和5506由于位于OLED显示器5510之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5500可进一步包括通过光学透明粘合剂5512耦接到OLED显示器5510的触摸传感器基板5516。触摸传感器基板5516可包括形成在传感器的相对表面上的电极5514和5518。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5528和5530分别示出了从上面的层叠结构5500观察的电极5514和5518的形状。在所示示例中,电极5518可包括沿触摸传感器基板5516的顶表面延伸的多个分立电极并且电极5514可沿触摸传感器基板5516的底表面延伸。层叠结构5500可进一步包括通过光学透明粘合剂5520耦接到触摸传感器基板5516的覆盖材料5522(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图55示出了电极5518具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5518可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极5514可形成在触摸传感器基板5516的顶部上并且电极5518可形成在触摸传感器基板5516的底部上。
电极5506可划分为分立电极以允许耦接到电极5506的电极的感测电路确定施加到覆盖材料5522的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料5522的不同部分的多个力可利用电极5506的电极来检测。例如,电极5502可耦接到接地部并且电极5506的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5504的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5522上施加向下力时,覆盖材料5522可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5522的变形可致使光学透明粘合剂5520、触摸传感器基板5516、光学透明粘合剂5512、OLED显示器5510、粘合剂5508和压电膜5504中的相应变形。压电膜5504随后可基于膜变形的量在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5506的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜5504所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5522的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5522的力。另外,由于电极5506的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5522的力的量和位置。而且,电极5506的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料5522的不同部分的多个力。在其他示例中,电极5506可耦接到压电膜5504的底部并且电极5502可耦接到压电膜5504的顶部。在这些示例中,电极5506的电极可各自耦接到独立感测电路并且电极5502可耦接到接地部。感测电路可用于以类似于针对图55所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料5522的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极5514和5518可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5522的其他对象)在覆盖材料5522上的位置。例如,电极5518的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5522引起的电容变化。电容变化可由来自电极5518的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极5518的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜5504以及电极5502和5506确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5522的力的量两者。
图56示出了包含OLED显示器5610的设备的另一示例性层叠结构5600的截面图。层叠结构5600可包括压电膜5604,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜5604可包括形成在膜的相对表面上的第一电极5602和第二电极5606。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5624和5626分别示出了从上面的层叠结构5600观察的电极5602和5606的形状。在所示示例中,电极5602可包括多列分立电极并且电极5606可包括多行分立电极。尽管图56示出了三列电极5602和三行电极5606,但是应当理解,可使用任何数目的行和列的电极。而且,在其他示例中,电极5602可形成在压电膜5604的顶部上并且电极5606可形成在压电膜5604的底部上。
层叠结构5600可进一步包括通过粘合剂5608耦接到压电膜5604的集成OLED显示器5610。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5604、粘合剂5608以及电极5602和5606由于位于OLED显示器5610之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5600可进一步包括通过光学透明粘合剂5612耦接到OLED显示器5610的触摸传感器基板5616。触摸传感器基板5616可包括形成在传感器的相对表面上的电极5614和5618。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5628和5630分别示出了从上面的层叠结构5600观察的电极5614和5618的形状。在所示示例中,电极5618可包括沿触摸传感器基板5616的顶表面延伸的多个分立电极并且电极5614可沿触摸传感器基板5616的底表面延伸。层叠结构5600可进一步包括通过光学透明粘合剂5620耦接到触摸传感器基板5616的覆盖材料5622(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图56示出了电极5618具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5618可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极5614可形成在触摸传感器基板5616的顶部上并且电极5618可形成在触摸传感器基板5616的底部上。
在一些示例中,电极5602的电极可耦接到接地部并且电极5606的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5604的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5622上施加向下力时,覆盖材料5622可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5622的变形可致使光学透明粘合剂5620、触摸传感器基板5616、光学透明粘合剂5612、OLED显示器5610、粘合剂5608和压电膜5604中的相应变形。压电膜5604随后可基于膜变形的量生成一定量的电荷。所生成的电荷的位置可对应于膜变形的位置。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5606的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜5604所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5622的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5622的力。另外,由于电极5606的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5622的力的量和位置。而且,电极5606的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料5622的不同部分的多个力。在其他示例中,电极5606的电极可耦接到接地部并且电极5604的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极5602的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料5622的力的量和位置。
在其他示例中,电极5102可耦接到接地部并且电极5606可耦接到独立的感测电路。感测电路可用于确定沿施加力的电极5606的电极中的一个电极的量和位置两者。例如,使用耦接到电极5602和5606的切换电路,然后电极5602可耦接到独立感测电路,然后电极5606可耦接到接地部。感测电路可用于确定沿施加力的电极5602的电极中的一个电极的量和位置两者。确定的行和列的交叉点可解释为力在覆盖材料5622上的位置。
另外,在操作期间,电极5614和5618可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5622的其他对象)在覆盖材料5622上的位置。例如,电极5618的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5622引起的电容变化。电容变化可由来自电极5618的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极5618的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜5604以及电极5602和5606确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5622的力的量两者。
图57示出了包含OLED显示器5710的设备的另一示例性层叠结构5700的截面图。层叠结构5700可包括压电膜5704,该压电膜由能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜形成。压电膜5704可包括形成在膜的相对表面上的第一电极5702和第二电极5706。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5724和5726分别示出了从上面的层叠结构5700观察的电极5702和5706的形状。在所示示例中,电极5702和5706可同时包括沿压电膜5704的顶表面延伸的多个分立电极。尽管图57示出了电极5702和5706各自具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5702和5706可各自包括具有任何理想形状以及以任何理想图案布置的任何数目的电极,使得电极5702的电极在压电膜5704上定位为与电极5706的电极相对。
层叠结构5700可进一步包括通过粘合剂5708耦接到压电膜5704的集成OLED显示器5710。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5704、粘合剂5708以及电极5702和5706由于位于OLED显示器5710之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5700可进一步包括通过光学透明粘合剂5712耦接到OLED显示器5712的触摸传感器基板5716。触摸传感器基板5716可包括形成在传感器的相对表面上的电极5714和5718。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5728和5730分别示出了从上面的层叠结构5700观察的电极5714和5718的形状。在所示示例中,电极5718可包括沿触摸传感器基板5716的顶表面延伸的多个分立电极并且电极5714可沿触摸传感器基板5716的底表面延伸。层叠结构5700可进一步包括通过光学透明粘合剂5720耦接到触摸传感器基板5716的覆盖材料5722(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图57示出了电极5718具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5718可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极5714可形成在触摸传感器基板5716的顶部上并且电极5718可形成在触摸传感器基板5716的底部上。
电极5702和5706可划分为在压电膜5704上定位为彼此相对的分立电极以允许耦接到电极5706的电极的感测电路确定施加到覆盖材料5722的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料5722的不同部分的多个力可利用电极5706的电极来检测。例如,电极5702的电极可耦接到接地部并且电极5706的每个电极可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5704的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5722上施加向下力时,覆盖材料5722可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5722的变形可致使光学透明粘合剂5720、触摸传感器基板5716、光学透明粘合剂5712、OLED显示器5710、粘合剂5708和压电膜5704中的相应变形。压电膜5704随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5706的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜5704所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5722的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5722的力。另外,由于电极5706的电极接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5722的力的量和位置。而且,电极5706的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料5722的不同部分的多个力。在其他示例中,电极5706的电极可耦接到接地部并且电极5702的电极可各自耦接到独立的感测电路。在这些示例中,感测电路可用于基于从电极5702的电极接收的电荷确定施加到覆盖材料5722的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极5714和5718可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5722的其他对象)在覆盖材料5722上的位置。例如,电极5718的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5722引起的电容变化。电容变化可由来自电极5718的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极5718的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜5704以及电极5702和5706确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5722的力的量两者。
图58示出了包含OLED显示器5814的设备的另一示例性层叠结构5800的截面图。层叠结构5800可包括第一压电膜5804。层叠结构5800可进一步包括耦接到第一压电膜5804的第二压电膜5808。第一压电膜5808和第二压电膜5804可同时包括能够响应于膜的变形来生成局部电荷的透明或非透明膜。第一电极5802可形成在第一压电膜5804的底部上,第二电极5806可形成在第一压电膜5804和第二压电膜5808之间,并且第三电极5810可形成在第二压电膜5808的顶部上。电极可由透明或非透明导电材料诸如ITO、PEDOT、银油墨、银纳米线或铜形成。俯视图5828,5830和5832分别示出了从上面的层叠结构5800观察的电极5802,5806和5810的形状。在所示示例中,电极5802可包括多列分立电极,电极5806可包括沿压电膜5804和5808延伸的电极,并且电极5810可包括多行分立电极。尽管图58示出了电极5802和5810各自分别具有以列和行布置的三个矩形电极,但是应当理解,电极5802和5810可各自包括任何数目的矩形电极并且可分别以行和列布置。
层叠结构5800可进一步包括通过粘合剂5812耦接到第二压电膜5808的集成OLED显示器5814。不同于本文所述的LCD示例,压电膜5804和5808、粘合剂5812以及电极5802,5806和5810由于位于OLED显示器5814之后并且由此不会阻挡用户对显示器的观察,所以它们不必透明或光学透明。层叠结构5800可进一步包括通过光学透明粘合剂5816耦接到OLED显示器5814的触摸传感器基板5820。触摸传感器基板5820可包括形成在传感器的相对表面上的电极5818和5822。电极可由透明导电材料诸如ITO、PEDOT或银纳米线形成。俯视图5834和5836分别示出了从上面的层叠结构5800观察的电极5818和5822的形状。在所示示例中,电极5822可包括沿触摸传感器基板5820的顶表面延伸的多个分立电极并且电极5818可沿触摸传感器基板5820的底表面延伸。层叠结构5800可进一步包括通过光学透明粘合剂5824耦接到触摸传感器基板5820的覆盖材料5826(例如,玻璃、塑料或其他刚性和透明材料)。尽管图58示出了电极5822具有以行和列布置的九个正方形电极,但是应当理解,电极5822可包括具有任何理想形状以及采用任何理想图案布置的任何数目的电极。而且,在其他示例中,电极5818可形成在触摸传感器基板5820的顶部上并且电极5822可形成在触摸传感器基板5820的底部上。
电极5802和5810可划分为多列和多行的分立电极以允许耦接到电极5802和5810的电极的感测电路确定施加到覆盖材料5826的力的量和位置两者。另外,施加到覆盖材料5826的不同部分的多个力可利用电极5802和5810的电极同时检测到。例如,电极5806可耦接到接地部并且电极5802的电极可各自耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5804的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。电极5810的电极也可耦接到与能够检测耦接到电极的压电膜5808的部分所生成的电荷的量的感测电路320类似或相同的独立感测电路(未示出)。在操作期间,当用户在覆盖材料5826上施加向下力时,覆盖材料5826可变形与所施加力的量相对应的量。覆盖材料5826的变形可致使光学透明粘合剂5824、触摸传感器基板5820、光学透明粘合剂5816、偏光器5816和5812、OLED显示器5814、粘合剂5812和压电膜5808和5804中的相应变形。压电膜5808和5804随后可基于膜变形的量以及在膜变形的位置处生成一定量的电荷。位于压电膜5808变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5810的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。类似地,位于压电膜5804变形位置处或附近并且电耦接以接收生成的电荷的电极5802的电极可将生成的电荷传输到其相关联的感测电路。由于压电膜5804和5808所生成的电荷的量可表示膜变形的量并且因为膜变形的量可表示施加到覆盖材料5826的力,所以感测电路所检测的电荷的量可表示施加到覆盖材料5826的力。另外,由于电极5802和5810的电极的接收生成的电荷的位置已知,所以也可确定施加力的位置。例如,电极5810可用于确定施加力的所在行,而电极5802可用于确定施加力的所在列。确定的行和列的交叉点可为所施加力的位置。以此方式,感测电路可用于检测施加到覆盖材料5826的力的量和位置。而且,电极5802和5810的多个电极以及耦接到每个电极的独立感测电路允许同时检测施加到覆盖材料5826的不同部分的多个力。在其他示例中,电极5810可耦接到压电膜5804的底部并且电极5802可耦接到压电膜5808的顶部。在这些示例中,电极5802和5810的电极可各自耦接到独立的感测电路。感测电路可用于以类似于针对图58所示的结构所述的方式检测施加到覆盖材料5826的力的量和位置。
另外,在操作期间,电极5814和5818可用于利用自电容感测技术确定触摸事件(例如,手指、触控笔或触摸覆盖材料5822的其他对象)在覆盖材料5822上的位置。例如,电极5818的每个电极可耦接到电压源和感测电路。感测电路可测量每个电极处由对象诸如被动式触控笔、手指等触摸覆盖材料5822引起的电容变化。电容变化可由来自电极5818的电极的电荷或电流通过触摸对象分流到接地部来引起。所检测的感测电路所测量的电容的变化可表示发生在与电极5818的相关联电极对应的位置处的触摸事件。当与利用压电膜5802和5806以及电极5802,5806和5810确定的力的量结合时,可确定触摸事件的位置和施加到覆盖材料5826的力的量两者。
尽管上述示例包括显示器和透明压电膜,但是应当理解,上述层叠结构可类似地应用于不包括显示器的设备。在这些示例中,显示器可从层叠结构中省略或者替换为基板并且层叠结构的各个层(例如,覆盖材料、电极、压电膜和粘合剂层)不必透明。例如,触控板可利用与上述类似的层叠结构形成,但是不使用显示器。另外,压电膜、覆盖材料、电极和粘合剂层不必透明。
在一些示例中,可图案化上述压电膜和电极。图59示出了可执行的示例图案化。在一个示例中,ITO 5906可被沉积在膜5908上并且利用粘合剂5904层叠到压电膜5902。在另一示例中,PEDOT 5912可沉积在压电膜5910上。在另一示例中,金属纳米线5916(例如,银纳米线)可被图案化到压电膜5914上。在另一示例中,压电膜5918可被图案化到膜5920上。在一些示例中,压电膜可被制成使得其包括部分有源材料和部分无源材料。有源材料可在变形时生成电荷,而无源部分的材料在变形时不会生成电荷。例如,压电膜可在理想方向上被拉伸,在该方向上在膜上产生应力。膜可在其他理想方向上被拉伸以在理想位置处类似地产生定向的应力。结果,压电膜可包括x-y应力区域。在其他示例中,置于多层电极之间的压电膜的分立叠层可沉积在基板上。这些叠层可布置为任何理想的图案从而产生用于力感测的局部区域。
图60示出了示例性计算系统6000,其可包括如上述一个或多个示例中的一个或多个那样的触摸传感器面板6024层叠结构。计算系统6000可包括一个或多个面板处理器6002和外围设备6004-1到6004-N以及面板子系统6006。外围设备6004可包括但不限于随机存取存储器(RAM)或其他类型的存储器或存储设备、监视计时器等等。面板子系统6006可包括但不限于一个或多个感测信道6008、信道扫描逻辑6010、电荷泵6034和驱动器逻辑6014。信道扫描逻辑6010可以访问RAM 6012,从感测信道自主地读取数据,并为感测信道提供控制。此外,信道扫描逻辑6010可控制驱动器逻辑6014生成各种频率和相位的激励信号,这些激励信号可被选择性地施加于触摸传感器面板6024的驱动线。电荷泵6034例如可为这种激励信号供给电荷。在一些实施方案中,面板子系统6006、面板处理器6002和外围设备6004-1...6004-N可以集成到单个专用集成电路(ASIC)中。
触摸传感器面板6024可包括具有多条驱动线和多条感测线的电容式感测介质,但也可以使用其他感测介质。驱动线和感测线的每个交点都可以代表电容式感测节点,并且可以被视为像元(像素)6026,其在触摸传感器面板6024被视为捕获触摸“图像”时可能尤其有用。(换句话讲,在面板子系统6006确定在触摸传感器面板中每个触摸传感器处是否检测到触摸事件之后,可以将多点触摸面板中发生触摸事件的触摸传感器的图案视为触摸“图像”(例如触摸面板的手指的图案)。)电容式感测节点也可被称为触摸传感器或触摸节点。触摸传感器面板6024的每条感测线都可以驱动面板子系统6006中的感测信道6008(在本文中也称为事件检测和解调电路)。
计算系统6000可进一步包括用于从面板处理器6002接收输出并基于该输出而执行动作的主机处理器6028,动作可包括但不限于移动物体诸如光标或指针、滚动或平移、调节控制设置、打开文件或文档、查看菜单、做出选择、执行指令、操作耦接到主机设备的外围设备、应答电话呼叫、拨打电话呼叫、终止电话呼叫、改变音量或音频设置、存储与电话通信相关的信息(诸如地址、频繁拨打的号码、已接来电、未接来电)、登录到计算机或计算机网络上、允许经授权的个体访问计算机或计算机网络的受限区域、加载与用户优选的计算机桌面布置相关联的用户简档、允许访问网页内容、启动特定程序、对消息加密或解密等等。主机处理器6028还可以执行可能与面板处理无关的附加功能,并且可以耦接到程序存储器6032和显示设备6030诸如用于向设备的用户提供UI的LCD显示器。在部分或完全位于触摸传感器面板上方或下方时,显示设备6030连同触摸传感器面板6024可以形成触摸屏6018。在一些实施方案中,显示设备6030可与系统6000的其他部分分开而在其他实施方案中,可结合在一起。这里,触摸传感器6024出于清楚起见被示为独立元件,当然在实际应用中可与显示器6030协同定位和/或结合在一起。
力传感器可与触摸传感器6024类似方式和/或根据本文所述的实施方案操作。而且,力传感器和触摸传感器可共面,彼此结合在一起,或者以另外方式相关联。
注意,如上所述的功能中的一种或多种例如可以由存储器(例如外围设备之一)中存储并由面板处理器6002执行的,或程序存储器6032中存储并由主机处理器6028执行的固件来执行。固件也可以存储和/或输送于任何计算机可读存储介质内,供指令执行系统、装置或设备,诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或可以从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行指令的其他系统使用或与其结合。在本文的语境中,“非暂态计算机可读存储介质”可以是可包含或存储程序以供指令执行系统、装置和设备使用或与其结合的任何介质。非暂态计算机可读存储介质可包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备,便携式计算机磁盘(磁性)、随机存取存储器(RAM)(磁性)、只读存储器(ROM)(磁性)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)(磁性)、便携式光盘诸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW,或闪存存储器诸如紧凑型闪存卡、安全数字卡、USB存储设备、记忆棒等。
该固件也可以传播于任何传输介质内以供指令执行系统、装置或设备,诸如基于计算机的系统、包括处理器的系统或可以从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行指令的其他系统使用或与其结合。在本文的语境中,“传输介质”可以是能够发送、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合的任何介质。传输可读介质可包括但不限于电子、磁性、光学、电磁或红外有线或无线传播介质。
图61-图64示出了根据各种示例的可包括具有用于检测力的压电膜的设备的层叠结构的示例个人设备。图61示出了根据各种示例的可用于具有用于检测力的压电膜的设备的层叠结构的示例性个人设备6100,诸如平板电脑。图62示出了根据各种示例的可用于具有用于检测力的压电膜的设备的层叠结构的另一示例性个人设备6200,诸如移动电话。图63示出了根据各种示例的可用于具有用于检测力的压电膜的设备的层叠结构的又一示例性个人设备6300,诸如便携式媒体播放器。图64示出了根据各种示例的可用于具有用于检测力的压电膜的设备的层叠结构的另一示例性个人设备6400,诸如膝上型计算机。
虽然参照附图对示例进行了全面的描述,但应注意,各种变化和修改对于本领域内的技术人员而言将变得显而易见。应当理解,此类变化和修改被认为包括在由所附权利要求所限定的各种示例的范围内。

Claims (19)

1.一种显示器层叠,包括:
覆盖材料,其限定所述显示器层叠的外表面并且被配置为接收来自用户的触摸输入;
所述覆盖材料下方的触摸输入传感器基板;
第一触摸输入传感器电极,其被布置在所述触摸输入传感器基板的第一表面上;
第二触摸输入传感器电极,其被布置于所述触摸输入传感器基板的第二表面上;
所述触摸输入传感器基板下方的发光层;
所述发光层下方的力传感器层;
布置在所述力传感器层上的第一力传感器电极;
第二力传感器电极,其被布置在所述力传感器层上并与所述第一力传感器电极对齐;和
感测电路,其可操作以响应于由所述触摸输入导致的所述力传感器层和
所述发光层的变形来检测由所述力传感器层产生的电荷。
2.如权利要求1所述的显示器层叠,其中:
所述触摸输入传感器经由第一粘合剂层耦接到所述覆盖材料;
所述发光层经由第二粘合剂层耦接到所述触摸输入传感器;和
所述力传感器层经由第三粘合剂层耦接到所述发光层。
3.如权利要求2所述的显示器层叠,其中所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂层包括光学透明的粘合剂。
4.如权利要求1所述的显示器层叠,其中所述发光层是有机发光二极管显示器。
5.如权利要求1所述的显示器层叠,其中所述第一触摸输入传感器电极被电容耦接到所述第二触摸输入传感器电极。
6.如权利要求1所述的显示器层叠,其中所述第一触摸输入传感器电极和所述第二触摸输入传感器电极由透明导电材料形成。
7.如权利要求1所述的显示器层叠,其中所述力传感器层包括压电材料。
8.一种显示器层叠,包括:
触摸输入传感器,包括:
透明基板;
第一触摸输入传感器电极阵列,其被布置于所述透明基板的第一表面上;和
第二触摸输入传感器电极阵列,其被布置于所述透明基板的与所述第一触摸输入传感器电极阵列相对的第二表面上;
耦接到所述触摸输入传感器的有机发光二极管显示器层;
力传感器,其被耦接到所述有机发光二极管显示器层并且包括:
压电基板;
布置于所述压电基板上的第一力传感器电极阵列;和
布置于所述压电基板上的第二力传感器电极阵列,其与所述第一力传感器电极阵列相邻;和
感测电路,其可操作以响应于由对所述触摸输入传感器的触摸输入导致的所述有机发光二极管显示器层的变形来检测由所述力传感器产生的电荷。
9.如权利要求8所述的显示器层叠,其中:
以第一图案布置所述第一触摸输入传感器电极阵列;和
以第二图案布置所述第二触摸输入传感器电极阵列。
10.如权利要求9所述的显示器层叠,其中:
所述第一图案包括第一组平行电极;和
所述第二图案包括垂直于所述第一组平行电极的第二组平行电极。
11.如权利要求8所述的显示器层叠,其中所述第一力传感器电极阵列包括各单个电极的栅格。
12.如权利要求11所述的显示器层叠,其中所述第二力传感器电极阵列包括各单个电极的栅格。
13.如权利要求8所述的显示器层叠,其中:
所述压电基板是第一压电板;和
所述显示器层叠包括:
所述第一压电板下方的第二压电板;和
布置于所述第二压电板和所述第一压电板之间的第三力传感器电极阵列。
14.如权利要求13所述的显示器层叠,其中所述第二力传感器电极阵列包括各单个电极的栅格。
15.如权利要求13所述的显示器层叠,其中所述第三力传感器电极阵列包括共享的接地电极。
16.一种显示器层叠,包括:
透明外部覆盖;
所述透明外部覆盖下方的发光层;和
力传感器,其粘附到所述发光层并且包括:
第一力感测膜;
第一力传感器电极阵列,其被布置于所述第一力感测膜的第一表面上;
共享电极,其被布置于所述第一力感测膜的第二表面上,所述第二表面与所述第一表面相对;
第二力感测膜,其耦接到所述共享电极;
透明电容式触摸输入传感器,其粘附到所述透明外部覆盖并位于所述发光层上方;和
第二力传感器电极阵列,其与所述共享电极相对地布置于所述第二力感测膜上。
17.如权利要求16所述的显示器层叠,其中所述共享电极耦接到电路接地部。
18.如权利要求16所述的显示器层叠,其中:
所述第一力感测膜包括第一压电材料;和
所述第二力感测膜包括第二压电材料。
19.如权利要求18所述的显示器层叠,其中所述第一压电材料与所述第二压电材料相同。
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