CN114385043A - 柔性触摸面板设备 - Google Patents

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Abstract

柔性触摸面板设备包括：沿第一方向延伸的一系列第一电极；沿着第二方向延伸的至少一个第二电极，该第二电极限定柔性触摸面板的弯曲轴。弹性层被布置在一系列第一电极与至少一个第二电极之间。一系列第三电极沿着平行于所述弯曲轴的所述第二方向延伸，绝缘层布置在至少一个第二电极与一系列第三电极之间。至少一个第二电极被电容耦合至一系列第一电极中的至少一个，以在该柔性触摸面板中沿所述弯曲轴进行弯曲感测。所述第三电极电容耦合到所述第一电极，以在柔性触摸面板上进行触摸感测。

Description

柔性触摸面板设备
技术领域
本公开总体上涉及可弯曲和可折叠显示器，并且更具体地涉及一种用于可折叠显示器的触摸和弯曲感测触摸面板，该面板具有弯曲感测功能，可改变显示器的布局和功能。
背景技术
在不同实施方式中通过传统的键盘、鼠标和带有各种实现的物理按钮和杠杆的操纵杆的用户交互已经被集成在多点触摸传感器面板中的传感器取代，并且由软件配置成在交互式显示面板(如OLED、QLED等)上显示和感测。触摸面板被集成到显示面板中以便于控制并且与这种控制同步显示内容，例如，在智能电话、平板计算机、笔记本和笔记本PC、游戏控制台上，以及在不同工业和汽车控制中。
近年来，可以检测触摸面板上的静态力和动态力两者的显示传感器已经受到越来越多的关注，因为这些特征替代了传统的物理硬件，如鼠标和键盘。此外，OLED显示器是有韧性的(即.可弯曲和可折叠)已变为可用，从而允许显示器从一个物理结构弯曲并折叠成为另一物理结构。例如，通过将可弯曲OLED显示器安装在可折叠外壳中，设备及其显示器可折叠以模仿笔记本计算机配置，并展开以模仿平板型计算机配置。也可以是其他配置。
对具有可在例如折叠和平面配置之间切换的显示器提出了挑战。例如，在平面配置中，用户可能想要操控整个显示器，且显示器可完全依赖于交互式图形和图标，而不需要输入文本。在折叠配置中，用户可能想要以类似于笔记本计算机的方式操控显示器，其中，显示器的一部分变成虚拟屏幕，并且显示器的另一部分变成用于输入文本的虚拟键盘。在这种情况下，重要的是设备能够自动检测这些配置(即，平面或折叠)并相应地调整其显示屏。
因此，需要一种能够使OLED或类似类型的显示器在平面配置显示器和折叠配置显示器之间自动切换的可弯曲和/或可折叠显示装置。还需要具有触摸功能的显示装置，其还能够确定触摸面板输入动作与弯曲和/或折叠动作之间的差异。
发明内容
具有弯曲感测电容的柔性触摸面板设备包括：沿第一方向延伸的多个第一电极；沿着第二方向延伸的至少一个第二电极。该第二电极(即，一个或多个第二电极)限定所述柔性触摸面板的弯曲轴。弹性层被布置在所述多个第一电极与所述至少一个第二电极之间；多个第三电极沿着平行于所述弯曲轴的所述第二方向延伸。绝缘层布置在所述至少一个第二电极与所述多个第三电极之间。
所述至少一个第二电极被电容耦合至所述多个第一电极中的至少一个第一电极，以在所述柔性触摸面板中沿所述弯曲着轴进行弯曲感测。此外，所述多个第三电极电容耦合到所述多个第一电极，以在所述柔性触摸面板上进行触摸感测。
优选地，所述第二电极被电容耦合至所述多个第一电极中的至少一个第一电极，以在所述柔性触摸面板中进行力量感测。此外，沿着所述弯曲轴的弯曲导致所述至少一个第二电极和所述多个第一电极中的至少一个之间的所述弹性层的厚度变化，从而改变所述至少一个第二电极与所述多个第一电极中的至少一个之间的电容。为了便于弯曲检测，所述弹性层具有低于1MPa的弹性模量。
在一个优选实施例中，所述多个第三电极中的至少一个第三电极在第三方向上与所述第二电极重叠，由此屏蔽所述第二电极，以免受用户电容触摸效应的干扰。优选地，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。为了隔离触摸效果和弯曲效果，所述绝缘层优选具有比所述弹性层的弹性模量大的弹性模量。
在多个实施例中，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述多个第三电极包括投射电容触摸感测电极。所述多个第一电极配置为发射至少一个感测信号，所述第二电极配置为接收一个或一个以上感测信号，所述多个第三电极被配置成用于接收一个或多个感测信号。在多个实施例中，轻触指常规的投射电容触摸(例如，触摸不检测任何力，仅当手指存在时第一电极与第三电极之间的电容变化)。
在一个实施例中，所述第二电极设置于邻近所述触摸面板的边缘。此外，所述多个第一电极包括用于触摸的传输电极和用于弯曲感测的专用传输电极。在这样的例子中，所述用于触摸的传输电极和所述用于弯曲感测的专用传输电极被设置在所述柔性触摸面板的公共层中。
在另一实施例中，所述多个第一电极、所述第二电极和所述多个第三电极被设置于偏振器与OLED显示器之间。在这样的例子中，所述OLED显示器包括薄膜封装层。OLED显示器设置于所述多个第三电极与所述多个第一电极之间。所述OLED显示器安置在所述多个第三电极与所述至少一个第二电极之间。在这样的例子中，进一步包括在所述OLED显示器与所述多个第三电极之间的一个薄膜封装层。此外，所述多个第一电极包括直接沉积在OLED显示器薄膜封装层上的传输层。
附图说明
结合附图一起阅读时，从以下详细描述中最佳地理解示例性公开的方面。不同特征不是按比例绘制的，为了讨论的清楚起见，不同特征的尺寸可以任意增大或缩小。
图1示出了面向平面配置和折叠配置两者的触摸-弯曲感测面板。
图2示出了处于平面配置的触摸-弯曲感测面板的剖面立面图。
图3示出了折叠配置中的触摸-弯曲感测面板的剖面立面图。
图4示出了触摸-弯曲感测面板的至少一部分中的电极排列的平面图。
图5示出了触摸-弯曲感测面板的至少一部分中的电极的替代排列的平面图。
图6示出了第一示例性电路，其示出了触摸-弯曲感测面板的电极配置。
图7示出了第二示例性电路，示出了触摸-弯曲感测面板的电极配置。
图8示出了第三示例性电路，示出了触摸-弯曲感测面板的电极配置。
图9示出了第一替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板的剖面立面图。
图10示出了第一替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板中的电极排列的平面图。
图11示出了第二替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板的剖面立面图。
图12示出了具有外挂配置的触摸-弯曲感测面板的显示器的剖面立面图。
图13示出了具有“OLED下”配置的触摸-弯曲感测面板的显示器的剖面立面图。
图14示出了具有内嵌配置的触摸-弯曲感测面板的显示器的剖面立面视图。
图15示出了用于检测触摸-弯曲感测面板中的弯曲和触摸的算法的流程图。
图16示出了触摸-弯曲感测面板的系统图。
具体实施方式
以下描述包含与本公开中的实施例有关的具体信息。本公开中的附图及其附图说明仅涉及实施例。然而，本公开并不仅限于这些实施例。本领域技术人员将想到本公开的其他变形和实施方式。除非另外指出，否则附图中相同或相应的元件可以由相同或相应的附图标记表示。此外，本公开中的附图和说明通常不是按比例的，并不旨在对应于实际的相对尺寸。
为了一致性和易于理解的目的，相似的特征可以由示例图中的标号来标识(尽管在一些示例中未示出)。然而，在不同实施方式的特征可以在其他方面不同，且因此不应局限于附图中所示出的。
本描述使用短语“在一个实施方式中”、或“在一些实施方式中”，这些短语各自可以指代相同或不同的实施方式中的一个或多个。术语“耦合”被定义为连接，无论是直接地还是间接地通过介入部件，且不一定限于物理连接。当使用术语“包括”时是指“包括，但不必限于”；它确切地在如此描述的组合、组、系列和等效物中指代不限成员名额或成员资格。表述“A、B和C中的至少一项”或“以下各项中的至少一项：A、B和C”是指“仅A、或仅B、或仅C、或A、B和C的任意组合。”
另外，出于解释和非限制的目的，阐述了例如功能实体、技术、协议、标准等具体细节以便提供对所描述技术的理解。在其他例子中，省略对众所周知的方法、技术、系统、架构等的详细描述，使得不会以不必要的细节模糊描述。
参考图1，结合到例如OLED显示器中的触摸-弯曲感测面板10的一个实施方式包括具有触摸面板功能连同集成弯曲感测的触摸-弯曲感测面板10(即，“触摸-弯曲”感测面板)。触摸-弯曲感测面板10被示出为平面配置12和折叠配置14。在平面配置12中，触摸-弯曲感测面板10优选地包括以常规平板触摸屏(例如，手持式平板计算设备等)的方式在触摸-弯曲感测面板10平均地实现触摸功能。在折叠配置结构14中，触摸-弯曲感测面板10折叠和/或弯曲已被感测到，并且触摸-弯曲感测面板10的部分已被划分成用于显示信息的显示部分16和允许用户使用触摸-弯曲感测面板10的触摸感测能力在输入部分18上输入信息的输入部分18。
在所展示的示例性实施方式中，在折叠时，触摸-弯曲感测面板10被配置成用于类似于常规笔记本计算机的多个部分，包括：显示部分16，被配置为表示用于显示信息的屏幕；以及输入部分18，包括被配置为接收用户输入的信息的键盘区域20和轨迹板(“鼠标”)22区域。第一箭头24表示触摸-弯曲感测面板10从平面配置12到折叠配置14的转变，由此触摸-弯曲感测面板10切换成折叠配置14的功能。第二箭头26表示触摸-弯曲感测面板10从折叠配置14到平面配置12的转变，由此触摸-弯曲感测面板10切换回平面配置12。
图2示出了处于图1中所示的平面配置12中的触摸-弯曲感测面板10的至少一部分的剖面立面图。触摸-弯曲感测面板10包括底基板层28，附加层沉积在该底基板层上。被配置为用于传输感测信号的传输电极的一系列第一电极30已经被沉积在底基板层28上，优选地在第一方向上跨触摸-弯曲感测面板10延伸的阵列中。该示意图示出了阵列中的第一电极30中的一个的截面。弹性层32沉积在第一电极阵列30上。
一系列第二电极34沉积在弹性层32上，优选地在第二方向上延伸跨过触摸-弯曲感测面板10的阵列中，正交和/或垂直于该第一方向。绝缘层36沉积在第二电极34和弹性层32上。一系列第三电极38沉积在绝缘层36之上，优选地在第二方向上延伸跨触摸-弯曲感测面板10的阵列中和第二电极34之上，并且顶基板层40已经沉积在第三电极38和绝缘层36之上。
第二电极34被配置为用于感测来自第一电极30的弯曲信号的弯曲感测电极，并且第三电极38被配置为用于感测来自第一电极30的触摸信号的触摸感测电极。由于第二电极34和第三电极38在与第一电极10正交和/或垂直的方向上扩展，可以在触摸-弯曲感测面板10上的任何点处检测触摸和弯曲，取决于第一电极30的地址，以及对应的第二电极34和第三电极38的地址。第二电极34通过第一电容42电容耦合至第一电极30，并且第三电极38通过第二电容44电容耦合至第一电极30，从而使得它们能够感测耦合至第一电极30的互电容的变化。
参见图3，示出了图1的折叠配置14中的触摸-弯曲感测面板10的至少一部分的剖面立面图。在折叠配置结构14中，触摸-弯曲感测面板10沿着弯曲轴46弯曲，从而沿着弯曲轴46产生褶皱效果。弹性层32具有低弹性模量，优选地低于1MPa，使得触摸-弯曲感测面板10的弯曲(以及伴随的折痕作用)导致弹性层32沿着弯曲轴46变形。由于底基板层28、绝缘层36和顶基板层40各自具有比弹性层32更大的弹性模量，因此弹性层32的厚度在弯曲时减小。随着弹性层32的厚度的减小，第二电极34和沿着弯曲轴46的第一电极30更靠近在一起，并且因此第二电极34和沿着弯曲轴46的第一电极30之间的第一电容42被可检测地改变。
如图2和图3所示，第三电极38被图案化，其方式为使其重叠并且屏蔽第二电极34免受电容干扰。屏蔽效应防止第二电极34在用户接合第三电极38时受到电容触摸效应的干扰，确保第二电极34仅响应于弯曲，并且防止触摸-弯曲感测面板10无意中将触摸输入理解为折叠动作。
图4在平面图中展示了跨触摸-弯曲感测面板10的至少一部分的第一电极30、第二电极34和第三电极38的示例性排列。在该示例性排列中，第一电极30的阵列平行地垂直取向，并且第一电极30的阵列跨触摸-弯曲感测面板10水平延伸。第二电极34和第三电极38平行地水平取向，第二电极34和第三电极38的阵列垂直延伸跨过触摸-弯曲感测面板10。如在示例性排列中所示，并且如上所述，第三电极38覆盖第二电极34，从而屏蔽第二电极34免受基于触摸的电容干扰。在该视图中还示出了弯曲轴46，其延伸跨过第一电极30的阵列并且与第二电极34和第三电极38平行，如图3所示。
当第一电极30、第二电极34和第三电极38形成覆盖触摸-弯曲感测面板10的整个触摸区域的网格时，如图4所示，当从平面构造12切换到折叠构造14时，区分与弯曲触摸-弯曲感测面板10的效果变得重要，来自触摸(即，按压)触摸-弯曲感测面板10的效果，其用于输入信息的目的。可以使用算法来区分分别由这两个动作引起的激活。
每种类型的激活在一组连接的电极上产生非零信号，其程度可以分析。如果被一组连接的电极被良好地定位，则其被理解为按压(即，触摸)动作。如果一组连接的电极构成一条线，例如，从触摸-弯曲感测面板10的一个边缘到另一边缘，以及在一些实施方式中，在可能的弯曲轴的方向上构成弯曲动作。为了计算弯曲的位置和程度，该算法在与允许的弯曲轴平行的方向上提取连接的组内的信号的质心，以提供可能的弯曲位置。连接的组内的信号的总和估算弯曲程度，且校准可用于将信号的总和转换为角度测量。这使得触摸-弯曲感测面板10不仅在弯曲时，而且在弯曲到特定程度时从平面配置12切换到折叠配置14。
参照图5，示出了第一电极30、第二电极34和第三电极38的一个替代示例性排列。替代示例性排列类似于图4的示例性排列，由于第一电极30的阵列垂直取向20并且水平延伸跨过触摸-弯曲感测面板10，而第二电极34的阵列和第三电极38的阵列水平排列且垂直延伸跨过触摸-弯曲感测面板10。在替代示例性实施方式中，第二电极34和第三电极38是菱形图案的。通过以所示方式(或根据偏好以其他图案配置)图案化第二电极34的阵列和第三电极38的阵列，可以增加触摸感测和弯曲感测的准确度。
图6示出了相对于触摸-弯曲感测面板10的触摸集成电路50的第一电极30、第二电极34和第三电极38的配置的第一示例性电路布置48。触摸集成电路50包括与模数转换器54通信的内部电容传感器52，用于处理来自触摸-弯曲感测面板10的弯曲信号或触摸信号。在第一示例性电路布置48中，在第一电极10与第二电极34之间存在第一电容56，在第一电极30与第三电极38之间存在第二电容58，且在第二电极34与第三电极38之间存在第三电容60。弹性层32的第一电容56(如图2和3所示)在触摸-弯曲感测面板10弯曲时改变，产生弯曲信号，而第二电容58在触摸-弯曲感测面板10被使用触摸功能的用户触摸(即，按压)时改变。
图7展示了在触摸-弯曲感测面板10与触摸集成电路50之间结合开关多路复用器64的第二示例性电路布置62。在第二示例性电路布置62中，第一电极30通过第一电容56与第二电极34通信，且通过第二电容58与第三电极38通信。第二电极34和第三电极38连接到开关多路复用器64，开关多路复用器64又连接到触摸集成电路50，包括内部电容传感器52和模数转换器54。开关多路复用器64被配置为在当触摸-弯曲感测面板10被弯曲或折叠时的第一电容56的变化感测弯曲以及当触摸-弯曲感测面板10被触摸时的第二电容58的变化感测弯曲之间进行切换。
图8展示了采用差分感测方法的第三示例性电路布置66。在第三示例性电路布置66中，在第一电极30与第二电极34之间存在第一电容56的两个点，这导致独立的内部电容传感器52的分离，每个内部电容传感器分别连接至模数转换器54。同样，在第一电极30与第三电极38之间存在第二电容58的两个点，这导致独立的内部电容传感器52的分离，每个内部电容传感器分别连接至模数转换器54。
参照图9，示出了第一替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板68的剖面立面图。在该实施方式中，触摸-弯曲感测面板68包括两组不同的传输电极。类似于图2-3的触摸-弯曲感测面板10，触摸-弯曲感测面板68包括底基板层28、弹性层32、绝缘层36和顶基板层40。与图2至图3的触摸-弯曲感测面板10不同，该实施方式具有仅用于弯曲感测的专用传输电极72，其在底基板层28上且仅沿着触摸-弯曲感测面板68的边缘沉积。弹性层32沉积在专用传输电极专用和底基板层28上。
第二电极34仅沿着触摸-弯曲感测面板68的边缘20沉积在弹性层32上，且常规传输电极70的阵列沉积在第二电极34之间的弹性层32上。在所说明的实施例中，常规传输电极70平行地垂直取向，且常规发射电极70的阵列跨越触摸-弯曲感测水平延伸面板68不覆盖专用传输电极72，传输电极72也沿着触摸-弯曲感测面板68的侧面垂直取向。因此，第二电极34和常规传输电极70在弹性层32和绝缘层36之间的基本上相同的水平面中沉积在弹性层32上。用于触摸感测的第三电极38被布置在绝缘层36与顶基板层36之间。第三电极38平行地水平排列，且第三电极38的阵列垂直地延伸跨过触摸-弯曲感测面板68。
因此，在触摸-弯曲感测面板68中，当弹性层通过来自弯曲触摸-弯曲感测面板68的折痕效应被压缩时，第二电极34感测专用传输电极72和第二电极34之间的弯曲感测电容74的变化，该变化由专用传输电极72和第二电极34之间隔着弹性层32的距离的变化引起。相反，第三电极38在触摸-弯曲感测面板68的边缘内侧且跨绝缘层36感测常规传输电极70与第三电极38之间的触摸感测电容76的变化。通过将第二电极34和专用传输电极72限制到触摸-弯曲感测面板68的边缘，实现了两种模态的更清晰的分离，且成本可能降低。这还提供了更多自由去以不同方式布置常规传输电极70和第三电极38以对两种感测(即，弯曲和触摸)提供更好的灵敏度和/或为两种模态之间的串扰提供更好的抑制(即，防止手指触摸给出错误的弯曲读数，反之亦然)。
图10在平面图中展示了第一替代性实施方式触摸-弯曲感测面板68中的电极的布置。常规传输电极70示出为垂直取向，并除了在边缘处之外水平延伸跨过触摸-弯曲感测面板68，专用传输电极72在该边缘用于弯曲感测。第二电极34沿着触摸-弯曲感测面板68的边缘布置，用于感测触摸-弯曲感测面板68的弯曲。第三电极38水平取向，并且垂直延伸跨过触摸-弯曲感测面板68，从而具有触摸-弯曲感测面板68中的触摸屏功能。在该视图中还示出了弯曲轴46。当触摸-弯曲感测面板68沿着弯曲轴线46弯曲时，褶皱效应引起邻近弯曲轴线46的弹性层32(图9)的厚度减小，并且第二电极34与专用传输电极72之间的电容变化识别用于转换成折叠配置14的弯曲轴46的位置(如图1、图10和图3所示)。
参照图11，示出了第二替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板78的剖面立面图。第二替代实施方式的触摸-弯曲感测面板78类似于第一替代实施方式的触摸-弯曲感测面板68(图9和图10)，由于其包括底基板层28、沉积在底基板层28上的弹性层32、沉积在弹性层32上的绝缘层36以及沉积在绝缘层36上的顶基板层40，并具有沉积在弹性层32和绝缘层36之间的常规传输电极70，以及沉积在绝缘层36和顶基板层40之间的第三电极38。
第二替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板78与第一替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板68的不同之处在于，弯曲感测第二电极34被布置在底基板层28与弹性层32之间的触摸-弯曲感测面板78的边缘上，并且常规传输电极70设置在弹性层32和绝缘层36之间。因此，常规传输电极70和专用传输电极72都沉积在同一平面中。
第二替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板78类似于第一替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板68，弹性层32的厚度变化引起第二电极34与沿着触摸-弯曲感测面板78的侧面的专用传输电极72之间的距离变化，引起用于检测触摸-弯曲感测面板78的弯曲的弯曲感测电容74变化，并且跨常规传输电极70与第三电极38之间的绝缘层36检测触摸感测电容76。第一替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板68和第二替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板78之间的主要区别在于第二电极34与用于弯曲感测的专用传输电极72的相对位置是相反的。
图12示出了包括外挂配置中的触摸-弯曲感测面板10和OLED82的触摸-弯曲感测OLED显示器80的剖面立面图。触摸-弯曲感测面板10包括图2、图3、图9及图11中所示的层，包括底基板层28、沉积在底基板层28上的第一电极阵列30，沉积在第一电极30上的弹性层32，沉积在弹性层32上的与第一电极30的阵列正交或垂直的第二电极34的阵列，沉积在第二电极34和弹性层32上的绝缘层34，沉积在绝缘层上的平行于第二电极34并覆盖第二电极34的第三电极38的阵列，以及沉积在第三电极38和绝缘层36上的顶基板层40。
OLED82包括薄膜晶体管背板层88、阴极层90和薄膜封装层92，以及其他常规OLED层，且被放置在触摸-弯曲感测面板10的下方，通过粘合层86粘贴至触摸-弯曲感测面板10，粘合层86将触摸-弯曲感测面板10层压至OLED82的薄膜封装层92。偏振器84被放置在顶基板层40上，通过偏振器84与顶基板层40之间的粘合层86固定到顶基板层40上。
图13示出了包括在OLED82下方(即，处于“OLED下”配置)的触摸-弯曲感测面板10的触摸-弯曲感测OLED显示器94的剖面立面图。在这个实施方式中，触摸-弯曲感测面板10包括底基板层28、第一电极阵列30、弹性层32、正交或垂直于第一电极阵列30沉积在弹性层32上的第二电极阵列34、绝缘层34以及沉积在第二电极34和弹性层32上的绝缘层34，但是缺少图2、3、9、11和12中所示的顶基板层40。
OLED82包括薄膜晶体管背板层88、阴极层90和薄膜封装层92以及其他常规OLED层。薄膜晶体管背板层88用粘合层86直接层压到绝缘层36。用于触摸感测的第三电极38的阵列被直接沉积在OLED82的薄膜封装层92上，偏振器84被层压在第三电极38和薄膜封装层92上。
图14示出了包括在单元上配置中的OLED 82和触摸-弯曲感测面板10的可折叠触摸-弯曲感测OLED显示器96的剖面立面图。在该实施方式中，触摸-弯曲感测面板10包括第一电极30的阵列，弹性层32、第二电极34的阵列、绝缘层36、第三电极38的阵列以及顶基板层40，但是缺少一些底基板层28(如图2、3、9、11、12和13所示)。OLED82包括薄膜晶体管背板层88、阴极层90和薄膜封装层92以及其他常规OLED层。
在没有底基板层28的情况下，触摸-弯曲感测面板10的第一电极30的阵列直接层压到OLED82的薄膜封装层92，薄膜封装层92用作触摸-弯曲感测面板10的底基板。弹性层34沉积在第一电极30上，且第二电极34的阵列已经沉积在与第一电极30的阵列正交或垂直的弹性层32上，在它们之间具有弯曲感测电容74。绝缘层36置于第二电极34和弹性层32上。第三电极38的阵列已经沉积在绝缘层上。第三电极38优选与第二电极34平行且覆盖第二电极34，且在第三电极38与第一电极30之间具有触控感应电容76。在第三电极38和绝缘层36上沉积了顶基板层40，并且在顶基板层40上层压了偏振器。
图15示出了用于操作触摸-弯曲感测面板10和显示器集成的形状感测以检测触摸-弯曲感测面板10中的弯曲的算法流程图98。在动作100中，算法确定触摸-弯曲感测面板10是否被折叠。该确定可使用图6-8所示的电路进行。如果触摸-弯曲感测面板10未被折叠，则算法进行到动作102，针对第一界面(即，平板触摸界面)设置触摸感测功能20，并推进到动作110，所述动作110用于检测用户在平面配置12中使用触摸-弯曲感测面板10的触摸，推进到动作112，所述动作112生成用于发送解释数据的人机接口设备HID报告。
如果在动作100中算法确定触摸-弯曲感测面板10被折叠，则其推进到动作104，根据折叠配置14设置触摸-弯曲感测面板10针对第二接口的触摸感测功能。算法然后进行到动作106以确定折叠角度，然后进行到动作108以在触摸-弯曲感测面板10上的各个位置中分配适当的功能(例如，如图1所示，设置显示部16和输入部18)。一旦分配了适当的功能，算法推进到动作110，以用于检测由使用折叠配置14中的触摸-弯曲感测面板10的用户做出的触摸，算法产生动作112，以用于生成HID报告。
在一个实施方式中，折叠检测动作100被配置为用于确定触摸-弯曲感测面板10是打开还是完全折叠关闭(类似于笔记本计算机)还是部分折叠。在另一实施方式中，折叠角度检测动作106可被配置成在多个不同的折叠角度处分配不同的功能。在又一实施方式中，功能分配动作108使得触摸-弯曲感测面板10的一些区域具有显示功能和触摸功能两者，而触摸-弯曲感测面板10的其他区域仅具有显示功能。
图16示出了结合了触摸-弯曲感测面板10的设备的系统图。用户在触摸-弯曲感测面板10上提供触摸输入114和/或沿着弯曲轴116折叠触摸-弯曲感测面板10。当发生折叠(即，弯曲)动作20时，触摸-弯曲感测面板10向触摸/弯曲控制器120发送触摸和/或弯曲原始信号118，触摸/弯曲控制器120将原始信号转换为数字信息。数字信息被提供给处理单元(例如，处理器)122。使用应用/操作系统/存储信息124，处理单元122控制触摸-弯曲感测面板10上的输出。在所示实施方式中，当触摸-弯曲感测面板10沿着弯曲轴116折叠时，处理单元122使触摸-弯曲感测面板10在弯曲轴116上方显示第一图形输出126(例如，图1的显示部16)，以及在弯曲轴116下方的第二图形输出128(例如，图1的输入部18)。
已经示出并描述了触摸-弯曲感测面板10的结构和功能，现在将讨论示例性制造方法。
为了制造触摸-弯曲感测面板10，在如图1所示的主要实施方式中，形成底基板层28。其后，第一电极30的阵列形成在底基板层28上。优选地，如触摸屏显示器所惯常的做法，第一电极30在第一方向上平行地延伸跨过底基板层28。然后在第一电极30和底基板层28上沉积弹性层32。如上所讨论，弹性层32优选地具有低弹性模量，优选低于1MPa。然后，在弹性层15上形成第二电极34的阵列。第二电极34优选地被布置为与第一电极30正交或垂直，使得可以在触摸-弯曲感测面板10上的任意点检测第二电极34与第一电极30之间的第一电容42。
绝缘层36形成在第二电极34和弹性层32之上，并且第三电极38的阵列形成在绝缘层36之上。第三电极38也被排列成与第一电极30正交或垂直，且优选地覆盖第二电极34，使得可以在跨触摸-弯曲感测面板10的任何点处检测第三电极38与第一电极30之间的第二电容44，同时屏蔽第二电极34免受不必要的触摸电容影响。之后，在第三电极38和绝缘层36上沉积顶基板层40。
为了制造第一替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板68，如图9所示，形成底基板层28。此后，在底基板层28上沿着触摸-弯曲感测面板68的边缘形成一系列专用传输电极72。然后在专用传输电极72和底基板层28上形成弹性层32。然后，第二电极34沿着触摸-弯曲感测面板68的边缘沉积在专用传输电极72上方的弹性层32上，且常规传输电极70的阵列沉积在第二电极34之间的弹性层32上。优选地，专用传输电极72和常规传输电极70在第一方向上平行地跨触摸-弯曲感测面板68布置，第二电极34平行于专用传输电极72且至少部分覆盖专用传输电极72，使得在它们之间具有第一电容42。
绝缘层34沉积在第二电极34、常规传输电极70和弹性层32上。然后在绝缘层36上形成一系列第三电极38。第三电极38优选地布置在与常规传输电极70正交或垂直的第二方向上，使得在触摸-弯曲感测面板68上的任意点处检测第三电极38和常规传输电极70之间的触摸感测电容76。相反，第二电极20和专用传输电极72仅布置在触摸-弯曲感测面板68的相对侧上，从而使在触摸-弯曲感测面板68上的任意位置处沿着平行于第二方向的轴进行弯曲检测。
为了制造第二替代性实施方式的触摸-弯曲感测面板78，在如图11所示的第二替代性实施方式中，形成底基板层28，并且沿着触摸-弯曲感测面板10的边缘在底基板层28上形成一系列第二电极34。然后在第二电极34和底衬底层28上沉积弹性层32。此后，在第二电极34上沿着触摸-弯曲感测面板78的边缘在弹性层32上形成专用传输电极72，且在专用传输电极72之间跨弹性层32形成常规传输电极70。优选地，专用传输电极72和常规传输电极70在第一方向上平行地跨触摸-弯曲感测面板78布置，并且专用传输电极72平行于第二电极34且至少部分地覆盖第二电极34，使得在它们之间具有第一电容42。
绝缘层34沉积在第二电极34、常规传输电极70和弹性层32上。然后在绝缘层36上形成一系列第三电极38。第三电极38优选地布置在与常规传输电极70正交或垂直的第二方向上，使得在触摸-弯曲感测面板78上的任意点处检测第三电极38和常规传输电极70之间的触摸感测电容76。相反，第二电极20和专用传输电极72仅布置在触摸-弯曲感测面板68的相对侧上，从而使在触摸-弯曲感测面板68上的任意位置处沿着平行于第二方向的轴进行弯曲检测。
在如图12所示的外挂配置中组合OLED82和触摸-弯曲感测面板10来形成显示器80的实施方式中，触摸-弯曲感测面板10是根据先前所讨论的实施方式之一来形成的。然后，利用粘合层86将触摸-弯曲感测面板10层压到OLED 82的薄膜封装层92上。然后，同样利用粘合层86将偏振器84层压到触摸-弯曲感测面板10上，使得触摸-弯曲感测面板10设置在OLED82与偏振器84之间。
在如图13所示的“OLED下”配置中组合OLED 82和触摸-弯曲感测面板10来形成显示器94的另一实施方式中，触摸-弯曲感测面板10形成有底基板层28。第一电极30的阵列形成在底基板层28上，并且弹性层32沉积在第一电极30上。然后在弹性层32上形成第二电极34的阵列。第二电极34优选地与第一电极30正交或垂直布置。绝缘层36沉积在第二电极34和弹性层32上。
OLED82包括薄膜晶体管背板层88和薄膜封装层92以及其他常规OLED层。薄膜晶体管背板层88用粘合层86层压到触摸-弯曲感测面板10。第三电极38的阵列在OLED82的薄膜封装层92上形成。第三电极阵列38也与第一电极30正交或垂直布置，且优选地覆盖和屏蔽第二电极34。偏振器84层叠在第三电极阵列38和OLED82的薄膜封装层92上。
在又一实现方式中，其中，在如图14所示的单元上配置中组合OLED 82和触摸-弯曲感测面板10形成显示器96，触摸-弯曲感测面板10形成有直接形成在OLED 82的薄膜封装层92上的第一电极阵列30。弹性层32沉积在第一电极30上，并且第二电极34的阵列形成在弹性层32上。第二电极34优选与第一电极30正交或平面垂直布置。绝缘层36沉积在第二电极34和弹性层32上。
在绝缘层36上形成第三电极38的阵列。第三电极38还优选地被安排成与第一电极30正交或平面垂直，以覆盖和屏蔽第二电极34免受电容触摸力。在第三电极阵列38和绝缘层36上沉积顶基板层40，然后在顶基板层40上层压偏振器84。
从以上描述中，表明在不脱离本公开中所描述的概念的范围的情况下，可以使用不同技术来实现这些概念。此外，虽然已经具体参考某些实施方式描述了概念，但是本领域技术人员可以认识到，在不脱离那些概念的范围的情况下，可以在形式和细节上做出改变。这样，所描述的实施方式在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。还应当理解的是，虽然本公开不限于以上描述的具体实施方式，但在不脱离本公开的范围的情况下，许多重排、修改和替换是可能的。

Claims (20)

1.一种柔性触摸面板设备，其特征在于，包括：
沿第一方向延伸的多个第一电极；
沿着第二方向延伸的至少一个第二电极，所述至少一个第二电极限定所述柔性触摸面板的弯曲轴；
弹性层，被布置在所述多个第一电极与所述至少一个第二电极之间；
多个第三电极，沿着平行于所述弯曲轴的所述第二方向延伸；
绝缘层，布置在所述至少一个第二电极与所述多个第三电极之间；
所述至少一个第二电极被电容耦合至所述多个第一电极中的至少一个第一电极，以在所述柔性触摸面板中沿着所述弯曲轴进行弯曲感测；
且其中所述多个第三电极电容耦合到所述多个第一电极，以在所述柔性触摸面板上进行触摸感测。
2.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述至少一个第二电极被电容耦合至所述多个第一电极中的至少一个第一电极，以在所述柔性触摸面板中进行力量感测。
3.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，沿着所述弯曲轴的弯曲导致所述至少一个第二电极和所述多个第一电极中的至少一个第一电极之间的所述弹性层的厚度变化，从而改变所述至少一个第二电极与所述多个第一电极中的至少一个第一电极之间的电容。
4.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述弹性层具有低于1MPa的弹性模量。
5.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述多个第三电极中的至少一个第三电极在第三方向上与所述至少一个第二电极重叠，由此屏蔽所述至少一个第二电极，以免受用户电容触摸效应的干扰，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
6.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述绝缘层具有比所述弹性层的弹性模量大的弹性模量。
7.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述第一方向垂直于所述第二方向。
8.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述多个第三电极包括投射电容触摸感测电极。
9.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述多个第一电极配置为发射至少一个感测信号。
10.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述至少一个第二电极配置为接收一个或一个以上感测信号。
11.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述多个第三电极被配置成用于接收一个或多个感测信号。
12.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述至少一个第二电极设置于邻近所述触摸面板的边缘。
13.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述多个第一电极包括用于触摸的传输电极和用于弯曲感测的专用传输电极。
14.根据权利要求13所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述用于触摸的传输电极和所述用于弯曲感测的专用传输电极被设置在所述柔性触摸面板的公共层中。
15.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述多个第一电极、所述至少一个第二电极和所述多个第三电极被设置于偏振器与OLED显示器之间。
16.根据权利要求15所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述OLED显示器包括薄膜封装层。
17.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，OLED显示器设置于所述多个第三电极与所述多个第一电极之间。
18.根据权利要求17所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述OLED显示器设置在所述多个第三电极与所述至少一个第二电极之间。
19.根据权利要求17所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，进一步包括在所述OLED显示器与所述多个第三电极之间的一个薄膜封装层。
20.根据权利要求1所述的柔性触摸面板设备，其特征在于，所述多个第一电极包括直接沉积在OLED显示器薄膜封装层上的传输层。
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