TW201814480A - 具有浮雕的電子顯示器 - Google Patents
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Abstract
此處所介紹的是用以在電子顯示器上產生浮雕的方法及系統。在一個實施例中，是藉由放置在電子顯示器的蓋層上方的微機電系統（MEMS）來產生浮雕。各MEMS在啟動時可凸起或凹陷，因此在電子顯示器上產生浮雕。在另一實施例中，浮雕是藉由放置在蓋層下方的複數個電阻器來產生的。蓋層是以可彈性變形的材料製作的，該材料在加熱時膨脹，因此在電子顯示器上產生了凸部。各電阻器在啟動時加熱一段蓋層，而使得蓋層凸起。
Description
此案併入2016年9月15日所提出的第62/395,243號的美國臨時專利申請案，此申請案的整體內容以引用方式併入本文中。
本案關於電子顯示器，且更具體而言是關於在電子顯示器上產生浮雕的方法及系統。
與電子設備（例如手機、平板電腦等等）相關聯的目前的電子顯示器具有不變形的平坦的螢幕。
此處所介紹的是用來在電子顯示器上產生浮雕的方法及系統。在一個實施例中，浮雕是藉由放置在電子顯示器的蓋層上方的微機電系統（MEMS）來產生的。各MEMS在啟動時可凸起或凹陷，因此在電子顯示器上產生浮雕。在另一實施例中，浮雕是藉由放置在蓋層下方的複數個電阻器來產生的。蓋層是以可彈形變形的材料製作的，可彈形變形的材料在加熱時膨脹，因此在電子顯示器上產生凸部。各電阻器在啟動時加熱一段蓋層，而使得蓋層凸起。
術語 下文給定此案各處所使用之用語、縮寫及用句的簡要定義。
此說明書中對於「一個實施例」或「一實施例」的指稱指的是，結合該實施例來描述的特定特徵、結構或特性被包括在本揭示案的至少一個實施例中。說明書中各種地方中的用句「在一個實施例中」的出現不一定全指相同的實施例，單獨或替代性的實施例亦不與其他實施例互斥。並且，描述了可由某些實施例展現但不由其他實施例展現的各種特徵。類似地，描述了可為某些實施例的需求但非其他實施例的需求的各種需求。
除非另有明確需要，否則，在說明書及請求項的各處，用字「包括（comprise）」、「包括（comprising）」等等要以包容性的意義（與互斥或窮舉的意義相反）詮釋；亦即，以「包括，但不限於」的意義詮釋。如本文中所使用的，用語「連接」、「耦接」或其任何變體意指二或更多個構件間的直接或間接的任何連接或耦接。構件之間的耦接或連接可為實體的、邏輯的或其組合。例如，兩個設備可直接耦接，或透過一或更多個中間通道或設備耦接。作為另一實例，設備可以一方式耦接，使得可在其間傳遞資訊，同時該等設備彼此不共享任何實體連接。此外，在用於此案中時，用字「本文中」、「上文」、「下文」及類似意味的用字應指此案整體而非指此案的任何特定部分。凡上下文容許，「實施方式」章節中使用單數或複數的用字亦可分別包括複數或單數。指稱二或更多個項目的列表的用字「或」涵蓋所有以下用字解釋：清單中的任何項目、清單中的所有項目及清單中的項目的任何組合。
若說明書陳述元件或特徵「可（may）」、「可（can）」、「可（could）」或「可（might）」被包括或具有一特性，該特定元件或特徵不一定要被包括或具有該特性。
用語「模組」廣泛地指軟體、硬體或韌體元件（或其任何組合）。模組一般為可使用特定輸入產生有用資料或另一輸出的功能性元件。模組可或可不為自含式的。應用程式（亦稱為「應用」）可包括一或更多個模組，或模組可包括一或更多個應用程式。
「實施方式」章節中所使用的技術欲以其最廣的合理方式解釋，即使該技術是與某些實例結合使用。此說明書中所使用的用語一般具有它們在本領域中、本揭示案的上下文內及使用各用語的特定上下文中的通常意義。為了方便起見，可例如使用大寫、斜體及/或引號來強調某些用語。強調的使用不影響用語的範圍及意義；無論是否被強調，用語的範圍及意義在相同的上下文中是相同的。將理解的是，可以多於一種方式描述相同的構件。
因而，可對於本文中所論述的用語中的任何一者或更多者使用替代性語言及同義詞，但是否在本文中闡述或論述用語並不具特殊意義。一系列的一或更多個同義詞並不排斥其他同義詞的使用。此說明書中任何處的實例（包括本文中所論述的任何用語的實例）的使用僅為說明性的，且不欲進一步限制本揭示案或任何經列舉用語的範圍及意義。同樣地，本揭示案不限於此說明書中所給定的各種實施例。 技術
此處所介紹的是用以在電子顯示器上產生浮雕的方法及系統。在一個實施例中，是藉由放置在電子顯示器的蓋層上方的微機電系統（MEMS）來產生浮雕。各MEMS在啟動時可凸起或凹陷，因此在電子顯示器上產生浮雕。在另一實施例中，浮雕是藉由放置在蓋層下方的複數個電阻器來產生的。蓋層是以可彈性變形的材料製作的，材料在加熱時膨脹，因此在電子顯示器上產生了凸部。各電阻器在啟動時加熱一段蓋層，而使得蓋層凸起。
電子顯示器上的浮雕可用來形成點字文字以允許視障者閱讀文字及/或感知影像。浮雕可用來教育孩童各種形狀。浮雕可用於美學用途來產生更吸引人的電子顯示器。
依據一個實施例，圖1示出用以產生與電子顯示器相關聯的浮雕的裝置。與電子設備110（例如行動電話）相關聯的電子顯示器100變形而產生包括凸部130及/或凹部140的浮雕120。浮雕120可相對應於電子顯示器100上所顯示的影像，例如文字，如圖1中所示。或者，浮雕120可在不顯示相對應的影像的情況下出現在電子顯示器100上。浮雕120可使用與電子顯示器100相關聯的外表面附近的觸覺層來形成。
依據一個實施例，圖2示出觸覺層相對於與電子顯示器相關聯的蓋層的安排。電子顯示器100包括蓋層200、觸覺層210及觸控感測器層220。與電子顯示器100相關聯的蓋層200是以光學上透明的材料（例如玻璃或塑膠）製作的。觸覺層210可放置在蓋層200及蓋層200下方的層（例如觸控感測器層220）之間。在其他實施例中，觸覺層210可放置在蓋層200上方或可整合到蓋層200中。觸覺層210是以光學上透明的材料製作的。例如，觸覺層可以透明的壓電材料製作，例如：石英、氧化鋅、鋯鈦酸鉛、鋰鉭鐵礦、鈮酸鋰、氮化鋁、聚偏二氟乙烯（polyvinylidenfluoride）等等。
觸覺層210包括複數個觸覺構件，例如微機電系統（MEMS）、奈機電系統（NEMS）、微微機電系統（PEMS）、熱構件及/或可彈性變形的材料。觸覺構件可以光學上透明的材料製作。熱構件可為用來發射熱的電阻器。可彈性變形的材料可為可彈性變形的玻璃、可彈性變形的塑膠等等。
依據一實施例，圖3示出觸覺層。觸覺層302包括複數個水平電極300（為了簡要起見僅在圖3中標示一個）、複數個垂直電極310（為了簡要起見僅在圖3中標示一個）、水平控制器320、垂直控制器340及觸覺構件350（為了簡要起見僅在圖3中標示一個）。複數個水平電極300及複數個垂直電極310形成了網格狀的圖案。複數個水平電極300及複數個垂直電極310可以光學上透明的材料製作。網格狀圖案的解析度可相對應於電子顯示器的解析度。例如，網格狀圖案的解析度可與電子顯示器的解析度相同，或可較電子顯示器的解析度為粗糙。進一步地，網格狀圖案的解析度可為不均勻的。例如，電極網格在電子顯示器的中心中可較電子顯示器的邊緣處為密。
連接到水平電極300的水平控制器320一次啟動至少一個水平電極。連接到垂直電極310的垂直控制器340一次啟動至少一個垂直電極。水平控制器320及垂直控制器340連接到處理器。處理器被配置為向水平控制器320及垂直控制器340發送指令。指令包括與水平電極或垂直電極相關聯的標識（ID）。指令亦可包括用來凸起或凹陷的指令。
觸覺構件350連接到至少一個水平電極及至少一個垂直電極。在水平電極及垂直電極兩者啟動時，觸覺構件350亦啟動。觸覺構件350可安置在由複數個水平電極300及複數個垂直電極310所形成的區域350內的任何位置，例如：如圖3中所示的區域360的左上角、區域360的中心、區域360的任何其餘角落或區域360內的任何位置。
觸覺構件350可為附接到蓋層的例如為MEMS、NEMS或PEMS的設備。在啟動時，設備可凸起或可凹陷。蓋層附接到設備的區域遵循設備的形狀，且回應於由設備抵著蓋層所施加的力而凸起或凹陷。
觸覺構件350可為以熱耗散材料製作的熱構件。在啟動時，熱構件耗散熱、使蓋層加溫且使得蓋層在蓋層被加熱的區域中凸起。
觸覺構件350可包括例如為MEMS、NEMS或PEMS的設備及熱構件兩者。設備及熱構件可接合（或可分開放置）在區域360（為了簡要起見在圖3中僅標示一個區域）內的任何位置。設備及熱構件連接到相同的水平電極及垂直電極組，且兩者同時啟動。在啟動時，熱構件加熱蓋層，因此使得蓋層更有延展性。同時，啟動的設備在蓋層上施加力，使得蓋層在區域360中凸起或凹陷。
依據一個實施例，圖4A示出觸覺構件的四分之三視圖。觸覺構件402包括薄膜400、電極410、420、一或更多個不變形錨點430及可選地一或更多個額外的彈性層440。薄膜400放置在電極410、420之間。薄膜400可以各種透明的壓電材料製作，例如：石英、氧化鋅、鋯鈦酸鉛、鋰鉭鐵礦、鈮酸鋰、氮化鋁、聚偏二氟乙烯（polyvinylidenfluoride）等等。薄膜400由一或更多個不變形錨點430所約束。一或更多個不變形錨點430防止薄膜400在與一或更多個不變形錨點430接觸的點處移動，同時讓薄膜400的其餘部分變形。一或更多個額外的彈性層440可放置在薄膜400的壓電材料下方以供進行保護。
依據各種實施例，圖4B-4D圖示一或更多個不變形錨點430的安排。一或更多個不變形錨點430被放置為允許薄膜400的中心自由變形。一或更多個不變形錨點430可如圖4B中所示地放置在薄膜400的角落處、如圖4C中所示地沿著薄膜400的側邊而放置、如圖4D中所示地連續沿著薄膜400的周邊而放置等等。
依據一個實施例，圖4E示出啟動狀態下的觸覺構件402的側視圖。在電極410、420啟動時，電壓施加到薄膜400。其結果是，薄膜400在不被一或更多個不變形錨點430支撐的區域中朝內變形。可選的彈性層440與薄膜400一同變形。因此，觸覺設備在薄膜400的頂面處產生了凹部450。
依據一個實施例，圖5A示出停用狀態下的觸覺構件的側視圖。觸覺構件502包括薄膜500、向薄膜500施加電壓的電極510、520、一或更多個不變形錨點530、電容器540及向電容器540施加電壓的電極550、560。休息狀態下的薄膜500不具有任何凸部。與薄膜500接觸的一或更多個錨點530支撐薄膜500，且防止薄膜500在與一或更多個錨點530接觸的點處變形。電極510、520向薄膜500施加電壓。例如，電極510可施加正電壓，而電極520可施加負電壓。
與薄膜500同心的電容器540放置在薄膜500下方及一或更多個錨點530之間。電容器連接到電極550、560。電極550、560向電容器540施加電壓，而將電容器540面向薄膜500的頂面正地或負地充電。
依據一個實施例，圖5B示出現用狀態下的觸覺構件502的側視圖。例如，在電極510、520是現用的時候，它們將薄膜500充電，使得薄膜的頂面被正充電，且薄膜的底面被負充電。同時，電極550、560向電容器540施加電壓，使得電容器540的頂面被正充電且底面被負充電。薄膜500的負充電的底面被吸引到電容器540的正充電的頂面。其結果是，薄膜500朝內變形，而在薄膜500的頂面上產生凹部570。
依據另一實施例，圖5C示出現用狀態下的觸覺構件502的側視圖。例如，在電極510、520是現用的時候，它們將薄膜500充電，使得薄膜的頂面被正充電，且薄膜的底面被負充電。同時，電極550、560向電容器540施加電壓，使得電容器540的頂面被負充電且底面被正充電。薄膜500的負充電的底面被電容器540的負充電的頂面推斥。其結果是，薄膜500朝內變形，而在薄膜500的頂面上產生凸部580。
依據一個實施例，圖5D示出觸覺構件的頂視圖。觸覺構件是薄膜500，薄膜由薄膜500的各角落處的一或更多個錨點530所支撐。一或更多個錨點530防止薄膜500在支撐點處變形。一或更多個錨點530可如圖5D中所示地放置在薄膜500的角落處、放置在薄膜500的側邊處、連續沿著薄膜500的周邊而放置等等。電容器540與薄膜500同心，且放置在薄膜500下方。
依據一實施例，圖6A示出停用狀態下的觸覺構件的側視圖。觸覺構件602包括薄膜600、向薄膜600施加電壓的電極610、620、一或更多個不變形錨點630、一或更多個電容器640及向電容器640施加電壓的電極650、660。停用狀態下的薄膜600不具有任何凸部。與薄膜600接觸的一或更多個錨點630支撐薄膜600，且防止薄膜600在與一或更多個錨點630接觸的點處變形。電極610、620向薄膜600施加電壓。例如，電極610可施加正電壓，而電極620可施加負電壓。
一或更多個電容器640放置在薄膜600下方及該一或更多個錨點630之間。一或更多個電容器640連接到二或更多個電極650、660。二或更多個電極650、660向一或更多個電容器640施加電壓，而將一或更多個電容器640面向薄膜600的頂面正地或負地充電。一或更多個電容器640被調整形狀及/或放置為遠離薄膜600的中心，使得在薄膜600如圖6B中所示地凹陷時，薄膜600並不與一或更多個電容器640接觸。
依據一個實施例，圖6B示出現用狀態下的觸覺構件602的側視圖。例如，在電極610、620是現用的時候，它們將薄膜600充電，使得薄膜的頂面被正充電，且薄膜的底面被負充電。同時，電極650、660向一或更多個電容器640施加電壓，使得一或更多個電容器640的頂面被正充電且底面被負充電。薄膜500的負充電的底面被吸引到一或更多個電容器640的正充電的頂面。其結果是，薄膜600朝內變形，而在薄膜600的頂面上產生凹部670。
依據另一實施例，圖6C示出現用狀態下的觸覺構件602的側視圖。例如，在電極610、620是現用的時候，它們將薄膜600充電，使得薄膜的頂面被正充電，且薄膜的底面被負充電。同時，電極650、660向一或更多個電容器640施加電壓，使得一或更多個電容器640的頂面被負充電且底面被正充電。薄膜600的負充電的底面被一或更多個電容器640的負充電的頂面推斥。其結果是，薄膜600朝內變形，而在薄膜600的頂面上產生凸部680。
依據各種實施例，圖6D-6E示出觸覺構件的頂視圖。觸覺構件是薄膜600，薄膜由薄膜600的各角落處的一或更多個錨點630所支撐。一或更多個錨點630防止薄膜600在支撐點處變形。一或更多個錨點630可如圖6D中所示地連續沿著薄膜600的周邊而放置、如圖6E中所示地放置在薄膜600的側邊處、放置在薄膜600的角落處等等。
在圖6D中，單一的電容器690與薄膜600同心，且放置在薄膜600下方。單一電容器690的中心區域695被移除以防止如圖6B中所示的凹陷的薄膜600與單一電容器690接觸。中心區域695可採用各種形狀，例如如圖6B中所示的方形、矩形、圓形、橢圓形等等。單一電容器690亦可採用各種形狀，例如如圖6B中所示的方形、如所示的矩形、圓形、橢圓形等等。單一電容器690及中心區域695可（但不一定）採用相同的形狀。其結果是，在薄膜600如圖6B中所示地凹陷時，薄膜600並不與單一電容器690接觸。
在圖6E中，複數個電容器605放置在薄膜600下方且遠離薄膜600的中心。複數個電容器605可採用各種形狀，例如方形、矩形、彎曲的形狀等等。複數個電容器605可採用相同的形狀，或可具有各種形狀。複數個電容器605被佈置為使得它們形成不具有任何電容器的空的中心區域615。空的中心區域615放置在薄膜600的中心下方。其結果是，在薄膜600如圖6B中所示地凹陷時，薄膜600並不與複數個電容器605接觸。
依據另一實施例，圖7示出觸覺層。觸覺層702包括蓋層700、熱層710、電極層720及可選的設備層760。蓋層700界定了與電子顯示器相關聯的外表面。蓋層700包括了由隔熱材料的網格所界定的複數個實質受隔熱的單元格730。隔熱材料的網格包括了複數個水平隔熱層740及複數個垂直隔熱層750。複數個實質受隔熱的單元格730中的各單元格包含了可彈形變形的材料（例如可彈形變形的玻璃或可彈性變形的塑膠），可彈形變形的材料被配置為回應於熱而凸起。可彈形變形的材料在光學上是透明的。
熱層710包括了相對應於複數個實質受隔熱的單元格730的複數個熱構件。在啟動時，複數個熱構件中的各個熱構件加熱相對應的受隔熱單元格。熱構件可以散熱材料製作。例如，熱構件可為電阻器。
可選的設備層760包括了相對應於複數個實質受隔熱的單元格730的複數個設備。複數個設備中的設備可為被配置為凸起或凹陷的設備，例如MEMS、NEMS或PEMS。設備及熱構件可接合或可分開放置在如圖7中所示的單元格內的任何位置。設備及熱構件連接到相同的水平電極及垂直電極組，且兩者同時啟動。在啟動時，熱構件加熱蓋層，因此使得蓋層更有延展性。同時，啟動的設備在蓋層上施加力，使得蓋層凸起或凹陷。
電極層720包括了複數個水平電極770及複數個垂直電極780。複數個水平電極770相對應於複數個水平隔熱層740，而複數個垂直電極780相對應於複數個垂直隔熱層750。至少一個水平電極及至少一個垂直電極在啟動時使得一個熱構件啟動。反過來，熱構件加熱複數個實質受隔熱的單元格730中的相對應的單元格，而使得可彈形變形的材料凸起。
連接到複數個水平電極770的水平控制器（未圖示）一次啟動至少一個水平電極。連接到垂直電極780的垂直控制器（未圖示）一次啟動至少一個垂直電極。水平控制器及垂直控制器連接到處理器。處理器被配置為向水平控制器及垂直控制器發送指令。指令包括與水平電極或垂直電極相關聯的ID。
可實施各種方法來製造及操作如本文中所述的系統。例如，一種用來產生與一電子顯示器相關聯的一浮雕的方法包括以下步驟：提供一觸覺層，觸覺層安置在與電子顯示器相關聯的一外表面附近，觸覺層包括用來產生與電子顯示器相關聯的浮雕的複數個微機電系統（MEMS），浮雕包括該電子顯示器上的一凹部或一凸部中的至少一者，提供觸覺層的所述步驟包括：提供一薄壓電膜，薄壓電膜被配置為在一電壓施加到薄壓電膜時彎曲；提供一錨點來支撐薄壓電膜，且該錨點用來防止薄壓電膜在接觸點處彎曲；在薄壓電膜附近提供複數個膜電極，複數個膜電極用來向薄壓電膜施加電壓。最後，用來產生浮雕的方法包括以下步驟：提供耦接到觸覺層的一控制器，控制器用來啟動與觸覺層相關聯的複數個MEMS中的至少一個MEMS。
提供觸覺層的步驟包括：提供放置在薄壓電膜下方的一電容器，電容器的一頂面面向薄壓電膜的一底面；在電容器附近提供複數個電容器電極，複數個電容器電極用來在電容器的頂面上產生一電荷，電荷包括一正電荷或一負電荷中的一者；在薄壓電膜附近提供複數個膜電極，複數個膜電極用來在該薄壓電膜的底面上產生該電荷；及提供薄壓電膜，薄壓電膜用來在該薄壓電膜的底面上的電荷匹配電容器的頂面上的電荷時凸起，且薄壓電膜用來在薄壓電膜的底面上的電荷與電容器的頂面上的電荷相反時凹陷。
用來產生與電子顯示器相關聯的浮雕的方法包括以下步驟：提供一蓋層，蓋層界定與電子顯示器相關聯的外表面，蓋層用來在啟動時產生凹部或凸部中的至少一者；提供安置在蓋層下方的一觸控感測器層；及提供安置在蓋層及觸控感測器層之間的觸覺層，觸覺層用來在蓋層上施加壓力，以使得蓋層產生凹部或凸部中的至少一者。
用來產生與電子顯示器相關聯的浮雕的方法更包括以下步驟：藉由一處理器向觸覺層發送一指令到控制器以啟動複數個MEMS中的至少一個MEMS，指令包括與至少兩個電極相關聯的一ID。 電腦
圖8為電腦系統800的實例形式的機器的圖解表示，一組指令可執行於該電腦系統內，該組指令用於使該機器執行本文中所論述的方法學或模組中的任一或更多者。
在圖8的實例中，電腦系統800包括處理器、記憶體、非揮發性記憶體及介面裝置。為了簡單說明而忽略各種通用元件（例如快取記憶體）。電腦系統800是要繪示一硬體設備，圖1-7的實例中所述的元件（及此說明書中所述的任何其他元件）中的任何者可實施在該硬體設備上。電腦系統800可為任何可用的已知的或合宜的類型。電腦系統800的元件可透過匯流排或通過某些其他已知或合宜的設備耦接在一起。
此揭示案設想採取任何合適實體形式的電腦系統800。作為實例且不藉由限制的方式，電腦系統800可為嵌入式電腦系統、晶片上系統（SOC）、單板電腦系統（SBC）（例如模組上電腦（COM）或模組上系統（SOM））、桌上型電腦系統、膝上型或筆記型電腦系統、互動式資訊站、大型電腦、電腦系統網、行動電話、個人數位助理（PDA）、伺服器或這些中的二或更多者的組合。若適當的話，電腦系統800可包括一或更多個電腦系統800；為單一式的或分佈式的；橫跨多個位置；橫跨多個機器；或常駐於雲端中，該雲端可包括一或更多個網路中的一或更多個雲端元件。若適當的話，一或更多個電腦系統800可在沒有實質空間或時間限制的情況下執行本文中所述或繪示的一或更多個方法的一或更多個步驟。作為一實例且非藉由限制的方式，一或更多個電腦系統800可實時或以批次模式執行本文中所述或繪示的一或更多個方法的一或更多個步驟。若適當的話，一或更多個電腦系統800可於不同時間或於不同位置執行本文中所述或繪示的一或更多個方法的一或更多個步驟。
處理器可例如為傳統微處理器，例如Intel Pentium微處理器或Motorola power PC微處理器。相關領域中具技藝者將認可的是，用語「機器可讀取（存儲）媒體」或「電腦可讀取（存儲）媒體」包括可由處理器存取的任何類型設備。
記憶體例如藉由匯流排耦接至處理器。藉由實例而非限制的方式，記憶體可包括隨機存取記憶體（RAM），例如動態RAM（DRAM）及靜態RAM（SRAM）。記憶體可為本端的、遠端的或分佈式的。
匯流排亦將處理器耦接到非揮發性記憶體及驅動單元。非揮發性記憶體通常為磁式軟碟或硬碟、磁光碟、光碟、唯讀記憶體（ROM）（例如CD-ROM、EPROM或EEPROM）、磁或光卡或用於大量資料的另一形式儲存器。此資料的某些部分通常在執行電腦800中的軟體期間藉由直接記憶體存取程序寫入記憶體。非揮發性儲存器可為本端的、遠端的或分佈式的。非揮發性記憶體是可選的，因為可在可於記憶體中取得所有適用資料的情況下產生系統。一般的電腦系統將通常至少包括處理器、記憶體及將記憶體耦接到處理器的設備（例如匯流排）。
軟體一般儲存在非揮發性記憶體及/或驅動單元中。確實，將整個大程式儲存在記憶體中可能甚至是不可能的。儘管如此，應瞭解的是，為了運行軟體，若必要的話，該軟體被移動至適於處理的電腦可讀取位置，且為了說明的目的，該位置在本文中被稱為記憶體。即使軟體被移動至記憶體以供執行，處理器一般將使用硬體暫存器來儲存與軟體相關聯的值，及使用理想上用以加速執行的區域快取記憶體。如本文中所使用的，在軟體程式被稱為「實施於電腦可讀取媒體中」時，軟體程式被假設為儲存在任何已知或合宜的位置處（從非揮發性存儲器到硬體暫存器）。在與程式相關聯的至少一個值被儲存在可由處理器讀取的暫存器中時，處理器被認為是「被配置為執行程式」。
匯流排亦將處理器耦接到網路介面設備。介面可包括數據機或網路介面中的一或更多者。將理解的是，數據機或網路介面可被視為電腦系統800的部分。介面可包括類比數據機、ISDN數據機、纜線數據機、符記環介面、衛星傳輸介面（例如「直接PC」）或用於將一電腦系統耦接到其他電腦系統的其他介面。介面可包括一或更多個輸入及/或輸出設備。藉由實例而非限制的方式，I/O設備可包括鍵盤、滑鼠或其他指標設備、磁碟驅動器、印表機、掃描器及其他輸入及/或輸出設備（包括顯示設備）。藉由實例而非限制的方式，顯示設備可包括陰極射線管（CRT）、液晶顯示器（LCD）或某些其他可用的已知或合宜的顯示設備。為了簡化，假設未描繪於圖8的實例中的任何設備的控制器是常駐在介面中的。
操作時，電腦系統800可由包括檔案管理系統的作業系統軟體（例如磁碟作業系統）控制。一個具有相關聯之檔案管理系統軟體的作業系統軟體的實例是來自華盛頓州雷德蒙德的微軟公司稱為Windows®的作業系統家族及它們相關聯的檔案管理系統。具有與自身相關聯的檔案管理系統的作業系統軟體的另一實例是Linux™作業系統及其相關聯的檔案管理系統。檔案管理系統一般被儲存在非揮發性記憶體及/或驅動單元中，且使得處理器執行由作業系統所需求的各種行為，以輸入及輸出資料及將資料儲存在記憶體中，包括將檔案儲存在非揮發性記憶體及/或驅動單元上。
可以演算法及電腦記憶體內的資料位元上的操作符號表示的意義呈現詳細說明的某些部分。這些演算法的說明及表示是由資料處理技術領域中具技藝者用以向其他在該技術領域中具技藝者最有效地傳達他們工作的實質內容的手段。演算法於此處（且一般而言）被構想為導致所需結果的操作的自相一致的序列。該等操作是需要物理地操控物理量的彼等操作。通常，雖然未必，這些量採取能夠被儲存、傳輸、結合、比較及以其他方式操控的電或磁訊號的形式。將這些訊號指稱為位元、值、構件、符號、特性、項目、數字等等有時是合宜的（主要為了一般用途的理由）。
然而，應牢記的是，所有的這些用語及相似的用語要與適當的物理量相關聯且僅為施用於這些量的合宜標籤。除非特別聲明，否則藉由以下的論述顯然理解的是，本說明的各處（利用例如「處理」、「計算」、「運算」或「決定」或「顯示」或「產生」等等之用語的論述）指電腦系統（或相似的電子計算設備）的動作及處理，該電腦系統將在電腦系統的暫存器及記憶體內表示為物理（電子）量的資料操控及轉換為電腦系統記憶體或暫存器或其他此類資訊儲存、傳送或顯示設備內的其他類似地表示為物理量的資料。
本文中所呈現的演算法及顯示器本質上並非關於任何特定電腦或其他裝置。可與依據本文中的教示的程式一同使用各種一般用途的系統，或建構更特殊化的裝置來執行某些實施例的方法可能是合宜的。用於各種這些系統的所需結構將出現於以下說明中。此外，並不是參照任何特定的編程語言來描述該等技術，且因此可使用各種編程語言來實施各種實施例。
在替代性實施例中，機器用作獨立式設備，或可被連接（例如聯網）至其他機器。在聯網佈署下，機器可用作客戶端及伺服器網路環境中的伺服器或客戶端機器，或用作點對點（或分佈式）網路環境中的同級機器。
機器可為伺服器電腦、客戶端電腦、個人電腦（PC）、平板PC、膝上型電腦、機頂盒（STB）、個人數位助理（PDA）、手機、iPhone、黑莓機、處理器、電話、網頁設備、網路路由器、開關或橋接器或能夠執行一組指令（順序地或以其他方式）的任何機器，該組指令指定要由該機器所採取的動作。
雖機器可讀取媒體或機器可讀取儲存媒體於示例性實施例中圖示為單一媒體，應採用用語「機器可讀取媒體」及「機器可讀取儲存媒體」以包括儲存一或更多組指令的單一媒體或多個媒體（例如集中式或分佈式資料庫及/或相關聯的快取記憶體及伺服器）。亦應採用用語「機器可讀取媒體」及「機器可讀取儲存媒體」以包括能夠儲存、編碼或實現由機器所執行的一組指令的任何媒體，且該組指令使機器執行目前所揭露的技術及創新的方法學或模組中的任何一或更多者。
一般而言，被執行來實施本揭示案的實施例的常式可被實施為作業系統的一部分或被實施為特定的應用程式、元件、程式、物件、模組或稱為「電腦程式」的指令序列。電腦程式一般包括在各種記憶體及儲存設備中於各種時間設定的一或更多個指令，且該一或更多個指令當被電腦中的一或更多個處理單元或處理器讀取及執行時，使得電腦執行操作以執行涉及本揭示案的各種態樣的構件。
並且，雖然已在完全作用的電腦及電腦系統背景下描述實施例，本領域中具技藝者將理解的是，各種實施例能夠以各種形式分佈為程式產品，且無論實際上用以影響分佈的特定類型的機器或電腦可讀取媒體，本揭示案皆同等地適用。
機器可讀取儲存媒體、機器可讀取媒體或電腦可讀取（儲存）媒體的進一步實例包括（但不限於）可記錄類型媒體（例如為揮發性及非揮發性記憶體設備、軟碟及其他可移除式磁碟、硬碟機、光碟（例如光碟唯讀記憶體（CD-ROM）、數位多功能光碟（DVD）等等）等等及傳輸類型媒體（例如數位及類比通訊鏈路）。
在某些情況下，記憶設備的操作（例如從二進制的一到二進制的零的狀態上的改變，反之亦然）例如可包括轉換，例如實體轉換。在使用特定類型的記憶設備的情況下，此類實體轉換可包括將製品實體轉換至不同狀態或物品。例如（但在不限制的情況下），對於某些類型的記憶設備而言，狀態上的改變可涉及電荷的蓄積及儲存或經儲存電荷的釋放。同樣地，在其他記憶設備中，狀態的改變可包括磁定向上的實體改變或轉換，或分子結構上的實體改變或轉換，例如從晶狀實體改變或轉換至非晶狀的，反之亦然。上文不欲為一窮舉清單，在該窮舉清單中記憶體設備中的二進制的一到二進制的零的狀態上的改變（反之亦然）可包括轉換（例如實體轉換）。反而，上述內容是要作為說明性實例的。
儲存媒體一般可為非暫時性的或包括非暫時性設備。在此背景下，非暫時性儲存媒體可包括有形的設備，意指雖然該設備可改變其實體狀態，該設備具有具體的實體形式。因此，例如非暫時性指的是一設備，該設備維持是有形的，無論此狀態上的改變。 批註
已為了說明及描述的用途而提供了以上的所請標的的各種實施例的說明。其不欲為窮舉的或將所請標的限於所揭露的準確形式。本領域中具技藝者將理解許多更改及變化。實施例被選擇及描述為最佳地描述本發明的原理及其實際應用，藉此允許相關領域中的其他具技藝者瞭解所請標的、各種實施例及適於所設想的特定用途的各種更改。
雖然已在完全作用的電腦及電腦系統背景下描述實施例，本領域中具技藝者將理解的是，各種實施例能夠以各種形式分佈為程式產品，且無論實際上用以影響分佈的特定類型的機器或電腦可讀取媒體，本揭示案皆同等地適用。
雖然以上「實施方式」章節描述某些實施例及所設想的最佳模式，然而無論上文在文本中是如何詳細地呈現，可以許多方式來實行實施例。系統及方法的細節可能在仍被本說明書包括的同時在它們的實施方式的細節上大大地變化。如上所述，在描述各種實施例的某些特徵或態樣時使用的特定術語應不被採用為暗示該術語在本文中被重新定義而被限於本發明關聯於該術語的任何特定特性、特徵或態樣。一般而言，以下請求項中所使用的用語不應被解釋為將本發明限於本說明書中所揭露的特定實施例，除非彼等用語在本文中被明確定義。據此，本發明的實際範圍不僅包括所揭露的實施例，還包括依據請求項實行或實施實施例的所有等效方式。
已主要為了可讀性及教示用途而選擇本說明書中所使用的語言，但可能並非選擇該語言來勾畫或限制發明標的。因此意欲者為，本發明的範圍不由此「實施方式」章節所限，而是由基於該範圍的申請案上所提出的任何請求項所限。據此，各種實施例的揭示是為了說明（而非限制）實施例的範圍，該範圍被闡述於以下的請求項中。
100‧‧‧電子顯示器
110‧‧‧電子設備
120‧‧‧浮雕
130‧‧‧凸部
140‧‧‧凹部
200‧‧‧蓋層
210‧‧‧觸覺層
220‧‧‧觸控感測器層
300‧‧‧水平電極
302‧‧‧觸覺層
310‧‧‧垂直電極
320‧‧‧水平控制器
340‧‧‧觸覺層
350‧‧‧觸覺構件
360‧‧‧區域
400‧‧‧薄膜
402‧‧‧觸覺構件
410‧‧‧電極
420‧‧‧電極
430‧‧‧錨點
440‧‧‧彈性層
450‧‧‧凹部
500‧‧‧薄膜
502‧‧‧觸覺構件
510‧‧‧電極
520‧‧‧電極
530‧‧‧錨點
540‧‧‧電容器
550‧‧‧電極
560‧‧‧電極
570‧‧‧凹部
580‧‧‧凸部
600‧‧‧薄膜
602‧‧‧觸覺構件
605‧‧‧電容器
610‧‧‧電極
615‧‧‧空的中心區域
620‧‧‧電極
630‧‧‧錨點
640‧‧‧電容器
650‧‧‧電極
660‧‧‧電極
670‧‧‧凹部
680‧‧‧凸部
690‧‧‧電容器
695‧‧‧中心區域
700‧‧‧蓋層
702‧‧‧觸覺層
710‧‧‧熱層
720‧‧‧電極層
730‧‧‧單元格
740‧‧‧水平隔熱層
750‧‧‧垂直隔熱層
760‧‧‧設備層
770‧‧‧水平電極
780‧‧‧垂直電極
800‧‧‧電腦系統
藉由與隨附請求項及繪圖結合研究以下詳細說明，本實施例的這些及其他目的、特徵及特性對於本領域中具技藝者將變得更明確，該說明、請求項及繪圖全部形成此說明書的一部分。雖然隨附的繪圖包括了各種實施例的說明，該等繪圖不是要限制所請標的。
依據一個實施例，圖1示出用以產生與電子顯示器相關聯的浮雕的裝置。
依據一個實施例，圖2示出觸覺層相對於與電子顯示器相關聯的蓋層的安排。
依據一實施例，圖3示出觸覺層。
依據一個實施例，圖4A示出觸覺構件的四分之三視圖。
依據一個實施例，圖4B-4D圖示一或更多個不變形錨點430的安排。
依據一個實施例，圖4E示出啟動狀態下的觸覺構件的側視圖。
依據一個實施例，圖5A示出停用狀態下的觸覺構件的側視圖。
依據一個實施例，圖5B示出現用（active）狀態下的觸覺構件的側視圖。
依據另一實施例，圖5C示出現用狀態下的觸覺構件的側視圖。
依據一個實施例，圖5D示出觸覺構件的頂視圖。
依據一實施例，圖6A示出停用狀態下的觸覺構件的側視圖。
依據一個實施例，圖6B示出現用狀態下的觸覺構件的側視圖。
依據另一實施例，圖6C示出現用狀態下的觸覺構件的側視圖。
依據各種實施例，圖6D-6E示出觸覺構件的頂視圖。
依據另一實施例，圖7示出觸覺層。
圖8為電腦系統的實例形式的機器的圖解表示，一組指令可執行於該電腦系統內，組指令用於使機器執行本文中所論述的方法學或模組中的任一者或更多者。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
Claims (30)
- 一種用來產生與一電子顯示器相關聯的一浮雕的裝置，該裝置包括： 一觸覺層，該觸覺層安置在與該電子顯示器相關聯的一外表面附近，該觸覺層包括用來產生與該電子顯示器相關聯的該浮雕的複數個微機電系統（MEMS），該浮雕包括該電子顯示器上的一凹部或一凸部中的至少一者；及 一控制器，耦接到該觸覺層，該控制器用來啟動與該觸覺層相關聯的該複數個MEMS中的至少一個MEMS。
- 如請求項1所述之裝置，該複數個MEMS中的一MEMS包括： 一薄壓電膜，該薄壓電膜被配置為在一電壓施加到該薄壓電膜時彎曲； 一錨點，用來支撐該薄壓電膜，且該錨點用來防止該薄壓電膜在接觸點處彎曲；及 複數個膜電極，在該薄壓電膜附近，該複數個膜電極用來向該薄壓電膜施加該電壓。
- 如請求項2所述之裝置，該MEMS包括： 一電容器，放置在該薄壓電膜下方，該電容器的一頂面面向該薄壓電膜的一底面； 複數個電容器電極，在該電容器附近，該複數個電容器電極用來在該電容器的該頂面上產生一電荷，該電荷包括一正電荷或一負電荷中的一者； 該複數個膜電極，在該薄壓電膜附近，該複數個膜電極用來在該薄壓電膜的該底面上產生該電荷；及 該薄壓電膜用來在該薄壓電膜的該底面上的該電荷匹配該電容器的該頂面上的該電荷時凸起，且該薄壓電膜用來在該薄壓電膜的該底面上的該電荷與該電容器的該頂面上的該電荷相反時凹陷。
- 如請求項1所述之裝置，該觸覺層包括相對應於該複數個MEMS的複數個電極，其中啟動該複數個電極中的至少兩個電極使得該相對應的一或更多個MEMS產生該凹部或該凸部中的至少一者。
- 如請求項4所述之裝置，與該複數個電極相關聯的一解析度相對應於與該電子顯示器相關聯的一解析度。
- 如請求項1所述之裝置，其中該觸覺層包括一光學上透明的材料。
- 如請求項1所述之裝置，包括： 一蓋層，該蓋層界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層用來在啟動時產生該凹部或該凸部中的至少一者； 一觸控感測器層，安置在該蓋層下方；及 該觸覺層安置在該蓋層及該觸控感測器層之間，該觸覺層用來在該蓋層上施加壓力，以使得該蓋層產生該凹部或該凸部中的至少一者。
- 如請求項1所述之裝置，其中該觸覺層界定與該電子顯示器相關聯的該外表面。
- 如請求項1所述之裝置，更包括： 一處理器，耦接到該觸覺層，該處理器被配置為向該控制器發送一指令以啟動該複數個MEMS中的至少一個MEMS，該指令包括與至少兩個電極相關聯的一ID。
- 如請求項9所述之裝置，其中該指令更包括用來凸起的指令或用來凹陷的指令。
- 一種用來產生與一電子顯示器相關聯的一浮雕的裝置，該裝置包括： 一觸覺層，該觸覺層安置在與該電子顯示器相關聯的一外表面附近，該觸覺層包括用來產生與該電子顯示器相關聯的該浮雕的複數個觸覺構件，該浮雕包括該電子顯示器上的一凹部或一凸部；及 一控制器，耦接到該觸覺層，該控制器用來啟動與該觸覺層相關聯的該複數個觸覺構件中的至少一個觸覺構件。
- 如請求項11所述之裝置，該觸覺層包括相對應於該複數個觸覺構件的複數個電極，其中啟動該複數個電極中的至少兩個電極使得該相對應的一或更多個觸覺構件產生該凹部或該凸部中的至少一者，其中該複數個電極通訊耦接到該控制器。
- 如請求項11所述之裝置，其中該觸覺層包括一光學上透明的材料。
- 如請求項11所述之裝置，其中該觸覺層包括： 一蓋層，界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層包括一可彈形變形的材料，該可彈形變形的材料用來在啟動時產生該浮雕。
- 如請求項11所述之裝置，其中該觸覺層包括： 一蓋層，界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層包括複數個實質受隔熱的單元格，該複數個實質受隔熱的單元格中的各單元格包括一可彈形變形的材料，該可彈形變形的材料用來回應於熱而凸起； 一熱層，包括複數個熱構件，該複數個熱構件相對應於該複數個實質受隔熱的單元格，該複數個熱構件中的各熱構件在啟動時被配置為加熱該相對應的受隔熱單元格；及 一電極層，包括相對應於該複數個熱構件的複數個電極，該複數個電極用來啟動該複數個熱構件中的一熱構件。
- 如請求項11所述之裝置，其中該觸覺層包括： 一設備層，包括複數個設備，該複數個設備中的各設備在啟動時被配置為凸起或凹陷； 一蓋層，界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層耦接到該設備層，該蓋層用來回應於該複數個設備產生該浮雕而變形；及 一電極層，包括相對應於該複數個設備的複數個電極，該複數個電極用來啟動該複數個設備中的一設備。
- 如請求項11所述之裝置，其中該觸覺層包括： 一蓋層，界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層包括複數個實質受隔熱的單元格，該複數個實質受隔熱的單元格中的各單元格包括一可彈形變形的材料，該可彈形變形的材料用來回應於熱而凸起； 一熱層，包括複數個熱構件，該複數個熱構件相對應於該複數個實質受隔熱的單元格，該複數個熱構件中的各熱構件在啟動時被配置為加熱該相對應的受隔熱單元格； 一設備層，包括複數個設備，該複數個設備相對應於該複數個實質受隔熱的單元格，該複數個設備中的各設備在啟動時被配置為凸起或凹陷；及 一電極層，包括相對應於該複數個熱構件的複數個電極，該複數個電極用來啟動該複數個熱構件中的一熱構件及啟動該複數個設備中的一設備。
- 如請求項11所述之裝置，更包括： 一處理器，耦接到該觸覺層，該處理器被配置為向該控制器發送一指令以啟動該複數個觸覺構件中的至少一個觸覺構件，該指令包括與至少兩個電極相關聯的一ID。
- 如請求項18所述之裝置，其中該指令更包括用來凸起的指令或用來凹陷的指令。
- 如請求項11所述之裝置，其中該複數個觸覺構件中的一觸覺構件包括可彈形變形的玻璃。
- 一種用來產生與一電子顯示器相關聯的一浮雕的方法，該方法包括以下步驟： 藉由一處理器，向複數個膜電極控制器及複數個電容器電極控制器發送一控制訊號，發送該控制訊號的所述步驟包括發送與一第一膜電極相關聯的一第一ID、與一第二膜電極相關聯的第二ID、與一第一電容器電極相關聯的一第一ID、與該第二電容器電極相關聯的一第二ID及用來產生一凸部或產生一凹部的一指令； 向該第一膜電極、該第二膜電極、該第一電容器電極及該第二電容器電極施加一電壓，施加該電壓的所述步驟包括： 在安置在該第一膜電極及該第二膜電極之間的一膜上產生一電荷； 在安置在該第一電容器電極及該第二電容器電極之間的一電容器上產生一電荷，其中該膜的一第一表面面向該電容器的一第一表面；及 回應於該電容器上的該電荷及該膜上的該電荷之間的電力而彎曲該膜，來產生該凸部或產生該凹部。
- 如請求項21所述之方法，包括以下步驟： 在該控制訊號包括用來產生該凸部的該指令時，將該膜的該第一表面上的該電荷與該電容器的該第一表面上的該電荷匹配。
- 如請求項21所述之方法，包括以下步驟： 在該控制訊號包括用來產生該凹部的該指令時，產生該膜的該第一表面上與該電容器的該第一表面上的該電荷相反的該電荷。
- 如請求項21所述之方法，其中彎曲該膜的步驟包括在與該電子顯示器相關聯的一外表面上施加壓力，來在與該電子顯示器相關聯的該外表面上產生該凸部或產生該凹部。
- 一種用來產生與一電子顯示器相關聯的一浮雕的方法，該方法包括以下步驟： 提供一觸覺層，該觸覺層安置在與該電子顯示器相關聯的一外表面附近，該觸覺層包括用來產生與該電子顯示器相關聯的該浮雕的複數個觸覺構件，該浮雕包括該電子顯示器上的一凹部或一凸部；及 提供一控制器，該控制器耦接到該觸覺層，該控制器用來啟動與該觸覺層相關聯的該複數個觸覺構件中的至少一個觸覺構件。
- 如請求項25所述之方法，提供該觸覺層的所述步驟包括： 提供相對應於該複數個觸覺構件的複數個電極，其中啟動該複數個電極中的至少兩個電極使得該相對應的一或更多個觸覺構件產生該凹部或該凸部中的至少一者，其中該複數個電極通訊耦接到該控制器。
- 如請求項25所述之方法，提供該觸覺層的所述步驟包括： 提供一蓋層，該蓋層界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層包括一可彈形變形的材料，該可彈形變形的材料用來在啟動時產生該浮雕。
- 如請求項25所述之方法，提供該觸覺層的所述步驟包括： 提供一蓋層，該蓋層界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層包括複數個實質受隔熱的單元格，該複數個實質受隔熱的單元格中的各單元格包括一可彈形變形的材料，該可彈形變形的材料用來回應於熱而凸起； 提供一熱層，該熱層包括複數個熱構件，該複數個熱構件相對應於該複數個實質受隔熱的單元格，該複數個熱構件中的各熱構件在啟動時被配置為加熱該相對應的受隔熱單元格；及 提供一電極層，該電極層包括相對應於該複數個熱構件的複數個電極，該複數個電極用來啟動該複數個熱構件中的一熱構件。
- 如請求項25所述之方法，提供該觸覺層的所述步驟包括： 提供一設備層，該設備層包括複數個設備，該複數個設備中的各設備在啟動時被配置為凸起或凹陷； 提供一蓋層，該蓋層界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層耦接到該設備層，該蓋層用來回應於該複數個設備產生該浮雕而變形；及 提供一電極層，該電極層包括相對應於該複數個設備的複數個電極，該複數個電極用來啟動該複數個設備中的一設備。
- 如請求項25所述之方法，提供該觸覺層的所述步驟包括： 提供一蓋層，該蓋層界定與該電子顯示器相關聯的該外表面，該蓋層包括複數個實質受隔熱的單元格，該複數個實質受隔熱的單元格中的各單元格包括一可彈形變形的材料，該可彈形變形的材料用來回應於熱而凸起； 提供一熱層，該熱層包括複數個熱構件，該複數個熱構件相對應於該複數個實質受隔熱的單元格，該複數個熱構件中的各熱構件在啟動時被配置為加熱該相對應的受隔熱單元格； 提供一設備層，該設備層包括複數個設備，該複數個設備相對應於該複數個實質受隔熱的單元格，該複數個設備中的各設備在啟動時被配置為凸起或凹陷；及 提供一電極層，該電極層包括相對應於該複數個熱構件的複數個電極，該複數個電極用來啟動該複數個熱構件中的一熱構件及啟動該複數個設備中的一設備。
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