TW202113352A - 具有雙極或單極傳輸器／接收器之超音波感測器 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種裝置及用於產生該裝置之方法，該裝置包含一經改良超音波生物感測器。該超音波生物感測器由一像素陣列及多個共聚物層構成，該等共聚物層以增加該感測器之傳輸壓力及接收靈敏度之一方式極化。視所需功能性而定，該等共聚物層可在相同方向上或在相反方向上極化。

Description

具有雙極或單極傳輸器/接收器之超音波感測器

本發明係關於超音波生物感測器之領域。

諸如智慧型手機之一些裝置可能支持用於使用者訪問之生物鑑認方案。在指紋影像儀之情況下，超音波可傳播通過裝置之表面，人的手指可置放於該裝置之表面上以獲得指紋影像。在通過表面之後，超音波之一些部分可遇到與表面接觸之皮膚(例如，指紋脊)，而超音波之其他部分遇到空氣(例如，指紋之鄰近脊之間的谷)，且可以不同強度朝向超音波指紋影像儀反射回來。與手指相關聯之經反射信號可經處理且轉換為數位值，該數位值表示經反射信號之信號強度。當在分佈區域上收集多個經反射信號時，此類信號之數位值可用以(例如，藉由將數位值轉換為影像)產生分佈區域上信號強度的圖形表示，從而產生指紋之影像。

一些超音波指紋感測器藉由激發壓電材料產生超音波而操作。為了產生超音波，必須向壓電材料施加電壓波形。所發送之超音波之強度與壓電材料之靈敏度及壓電材料所在堆疊中相關材料之組態相對應。當前存在提高此等材料及堆疊之靈敏度的未滿足之需求。

在本文中，揭示了層之堆疊，其用以啟用超音波生物感測器。然而，儘管描述為生物感測器，但感測器亦可用以判定非生物物件之特性，該等非生物物件諸如實體令牌、密鑰或其他非生物物件。

在一些情況下，用於超音波感測之裝置藉由在手指或其他身體部位抵靠基板表面置放時偵測生物物件之態樣而操作。取決於所採用之生物偵測技術之類型，對於前述表面及基板可能存在不同的要求及限制。舉例而言，光學生物偵測技術(替代地稱為光學指紋技術)需要具有不干擾自指紋之脊及谷反射之光的表面之光學透明基板。光學指紋感測器通常使用玻璃基板來實現光學透明度特性，且因為玻璃之表面通常為平滑的，所以此為指紋偵測提供了良好表面，而無需對玻璃基板之表面應用任何額外的處理或塗佈。

在超音波感測器裝置不使用光聲技術之情況下，該裝置將發射超音波且量測超音波自物件之反射。在超音波感測器裝置使用光聲技術之情況下，該裝置通常將經由光聲效應激發超音波範圍中來自物件之超音波發射，且該裝置將接收來自物件之超音波發射且將根據發射之特性判定物件之特性。

超音波感測器可類似於光學感測器而應用於玻璃，且亦應用於金屬、塑膠、陶瓷及其他不透光材料，該等材料不像玻璃那樣可透光。

通常，習知超音波感測器具有多個層之堆疊，該堆疊包括展現壓電回應之單一共聚物層。

在超音波感測器之一些實施例中，由單一共聚物傳輸器產生之聲學信號的強度不足以達成可接受效能。類似地，在超音波感測器之一些實施例中，單一共聚物接收器之靈敏度不足以產生足夠用於感測之電壓。一個潛在的解決方案為使用具有較高壓電係數之傳輸材料，但由於可製造性及成本，此可能並非實用的解決方案。另一可能解決方案為使用多個主動雙極化或單極化共聚物層作為超音波感測器之堆疊中的傳輸器及/或接收器。具有多於一個共聚物層之此組態可稱為多共聚物感測器、多共聚物堆疊或多共聚物層傳輸/接收組態或感測器。

超音波感測器堆疊中之多共聚物傳輸或接收組態可具有共聚物層，該等共聚物層具有相同或相反的極化方向。另外，可存在層之集合，其中每一集合具有相同或相反的極化方向。集合中之層可不接近彼此，但可跳過其他層，包括其他共聚物層，以便形成集合。

當以傳輸模式操作時，多共聚物層感測器提供較高聲壓之優點，而當以接收模式操作時，多共聚物層感測器提供較好的壓力至電壓轉換之優點。

即使不在操作模式下，單共聚物層感測器亦展現背景雜訊。通常，自主動量測減去此背景雜訊能量以便提高信雜比。然而，此背景雜訊能量通常只能被估計，因此減去此背景雜訊能量不會僅保留信號，可能會有一定的殘餘雜訊。

由於較好地移除背景雜訊能量，多共聚物層感測器藉由實現大於前述單共聚物層感測器之信雜比而提供解決上述問題的另一優勢。舉例而言，在具有兩個共聚物層之多共聚物層感測器中，此背景雜訊將展現為兩個層上之共模雜訊。接著可藉由差分感測移除此雜訊。

具有較低共模雜訊之多共聚物層感測器之額外優點為，由於共模雜訊在頻率上未必恆定，輸入電路系統在整個頻率範圍內可能存在恆定增益，因此移除共模雜訊允許僅針對信號調諧恆定增益。

具有較低共模雜訊之多共聚物層感測器之另一優點為，其可允許自感測器接收輸出之類比數位轉換器上之動態範圍較窄。

在一實施例中，一個共聚物層可為第一類型之材料，且第二共聚物層可為第二類型之材料。可接受材料可包括壓電陶瓷、晶體、聚合物、鋯鈦酸鉛、氮化鋁或具有適合壓電回應之其他材料。

本文亦揭示一種用於產生由不同共聚物材料構成之多共聚物層感測器之方法。用於產生由多種共聚物材料構成之多共聚物層感測器之方法可包括：在第一時間量內在第一溫度下沿第一方向極化；在第二時間量內在第二溫度下退火，第二溫度通常為第一共聚物之居里溫度與第二共聚物之居里溫度之間的溫度；及在第三時間量內在第三溫度下沿第二方向極化。

用於產生由多種共聚物材料構成之多共聚物層感測器之替代方法可包括：在第一時間量內在第一溫度下沿第一方向極化且退火；將溫度降低至居里溫度(Curie temperature)之間且在第二時間量內在第二溫度下沿第二方向極化；及將溫度降低至室溫。

在一實施例中，一種用於生物感測之設備，該設備可包含像素陣列、第一共聚物層、第二共聚物層、第一電極及第二電極，其中第一共聚物層之頂面接近於像素陣列，第一共聚物層之底面接合至第一電極之頂面，第一電極之底面接合至第二共聚物層之頂面，且第二共聚物層之底面接合至第二電極之頂面。

在一實施例中，第一共聚物層可具有第一極化，且第二共聚物可具有第二極化。第一極化方向可與第二極化相同。在一替代方案中，第一極化可在與第二極化相反的方向上。

在一實施例中，除了前述前兩個共聚物層外，可存在額外共聚物層。該設備可進一步包含第三共聚物層、第四共聚物層、第三電極及第四電極，其中第三共聚物層之頂面接合至第二電極之底面，第三共聚物層之底面接合至第三電極之頂面，第三電極之底面接合至第四共聚物之頂面，且第四共聚物之底面接合至第四電極之頂面。

在具有多於兩個共聚物層之一實施例中，共聚物層可由不同共聚物類型構成。舉例而言，第一共聚物及第三共聚物可具有第一材料，且第二共聚物層及第四共聚物層可具有第二材料，其中第一材料及第二材料為不同的材料。在一替代方案中，第一共聚物層及第二共聚物層可具有第一材料，且第三共聚物層及第四共聚物層可具有第二材料。在一替代方案中，第一材料及第二材料可為不同的材料。不同的材料提供使得製造商能夠在已經組裝堆疊之後在不同溫度下極化共聚物層的優點。由於材料之居里溫度不同，已經建成之堆疊可具有在第一溫度下沿第一方向極化之一個共聚物層，及在第二溫度下沿第二方向極化之第二共聚物層。

在一實施例中，第一共聚物層可具有第一極化方向，第二共聚物可具有第二極化方向，第三共聚物可具有第三極化方向，且第四共聚物可具有第四共聚物方向。第一共聚物及第三共聚物可具有第一極化方向，且第二共聚物及第四共聚物可具有第二極化方向。該第一極化方向與該第二極化方向可彼此相同或相反。在一替代方案中，第一共聚物及第二共聚物可具有第一極化方向，且第三共聚物及第四共聚物可具有第二極化方向。第一極化方向與該第二極化方向可彼此相同或相反。

在本文所揭示之實施例中，第一共聚物層可屬於第一材料類型，且第二共聚物層可屬於第二材料類型。第一材料類型可具有第一居里溫度，且第二材料類型可具有第二居里溫度。第三共聚物層可屬於第三材料類型，且第四材料可屬於第四材料類型。第三材料類型可具有第三居里溫度，且第四材料類型可具有第四居里溫度。

在一實施例中，出於將超音波之相同相位施加至兩個相鄰共聚物層之目的，第一電極或第二電極之厚度可小於30 μm (超音波之波長之小部分)。

在一實施例中，出於將超音波之相反相位施加至兩個相鄰共聚物層之目的，第一電極或第二電極之厚度可大於150 μm (約超音波之一半波長)。

在一實施例中，顯示器可接近於像素陣列。在一替代方案中，顯示器可黏附至承載像素陣列之TFT玻璃或可撓性基板。

在一實施例中，顯示器可接近於共聚物層。顯示器可經由第一黏著劑層黏附至共聚物層之側面。

在一實施例中，可藉由包括以下步驟之方法來製備用於生物感測之設備：將像素陣列黏附至第一共聚物層之第一側面，將第一電極黏附至第一共聚物層之第二側面，將第二共聚物層之第一側面黏附至第一電極之第二側面，將第二電極之第一側面黏附至第二共聚物層之第二側面，將設備加熱或冷卻至第一共聚物層之第一居里溫度且在第一極化方向上極化，且將設備加熱或冷卻至第二共聚物之第二居里溫度且在第二極化方向上極化。

在一實施例中，第一極化方向及第二極化方向為相同的方向。在一替代方案中，第一極化方向與第二極化方向相反。

在一實施例中，可藉由前述方法製備用於生物感測之設備，該方法進一步包括：將第三共聚物層之第一側面黏附至第二電極之第二側面，將第三共聚物層之第二側面黏附至第三電極之第一側面，且將第三電極之第二側面黏附至第四共聚物層之第一側面。

在一實施例中，第三共聚物層之第三居里溫度與第一共聚物層之第一居里溫度相同，且第四共聚物層之第四居里溫度與第二共聚物層之第二居里溫度相同。在一替代方案中，第一居里溫度、第二居里溫度、第三居里溫度及第四居里溫度為相同溫度。

在一實施例中，顯示器可黏附至像素陣列。在一替代方案中，顯示器可黏附至承載像素陣列之TFT玻璃或可撓性基板。

在一實施例中，顯示器可黏附至共聚物層。顯示器可經由黏著劑層黏附至共聚物層之側面。

應瞭解，可涵蓋數個替代組態及製造技術。

根據 35 U.S.C. § 119 之優先權主張

本專利申請案主張於2019年8月20日提交之題為「ULTRASONIC SENSOR WITH BI-POLED OR UNI-POLED TRANSMITTER/RECEIVER」之非臨時申請案第16/545,741號的優先權，該非臨時申請案讓與給本受讓人且在此以引用之方式明確地併入本文中。

以下描述係針對出於描述本發明之創新態樣之目的之某些實施方案。然而，一般熟習此項技術者將容易地認識到，本文中之教示可以許多不同方式來應用。所描述之實施方案可在包括如本文所揭示之生物計量系統的任何裝置、行動裝置或其他設備或系統中實施。此外，預期所描述實施方案可包括於各種電子裝置及與裝置相關聯之裝置外殼中或與各種電子裝置及與裝置相關聯之裝置外殼相關聯，該等裝置諸如(但不限於)：行動電話、具備多媒體網際網路能力之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線裝置、智慧型電話、智慧卡、可穿戴式裝置(諸如，手鐲、臂帶、腕帶、戒指、束髮帶、眼罩等)、Bluetooth®裝置、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或攜帶型電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧筆記型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、傳真裝置、全球定位系統(GPS)接收器/導航器、攝影機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制台、手錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、行動健康裝置、電腦監視器、汽車顯示器(包括里程錶及速度計顯示器等)、座艙控制件及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(諸如車輛中之後視攝像頭之顯示器)、電子相片、電子廣告牌或標誌、投影儀、建築結構、微波爐、冷凍機、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、乾衣機、洗衣機/乾衣機、停車計時器、封裝(諸如在包括微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用以及非EMS應用中)、美學結構(諸如一件珠寶或服裝上之影像之顯示器)及各種EMS裝置。

本文中之教示亦可用於諸如(但不限於)以下應用中：電子開關裝置、運動感測裝置、消費型電子產品之部件、方向盤、門手柄機構或其他汽車部件、液晶裝置、電泳裝置及電子測試設備。因此，教示並不意欲限於僅在圖式中所描繪之實施方案，而是具有如對一般熟習此項技術者而言將顯而易見之廣泛適用性。

本文中所揭示之各種實施方案可包括能夠對所得聲波產生進行超音波成像之生物計量系統，諸如生物感測器或指紋感測器。一些此類實施方案可能能夠自骨骼、肌肉組織、血液、血管、靜脈、毛細管及/或其他表皮下特徵獲得影像。如本文所用，術語「表皮下特徵」可指位於表皮之下的組織層中之任一者，包括真皮、皮下組織等，及可存在於此類組織層內之任何血管、淋巴管、汗腺、毛囊、毛乳頭、脂小葉等。一些實施方案可能能夠進行生物鑑認，其至少部分地基於經由超音波成像獲得之影像資料。在一些實例中，鑑認程序可基於經由光聲成像獲得之影像資料且亦基於藉由傳輸超音波及偵測對應反射超音波獲得之影像資料。

在本文中，術語「黏附」可指將一個物件、層或模組貼附至另一物件、層或模組之任何程序。將一個物件、層或模組黏附至另一者之程序可包括沈積，其中，舉例而言，若稱呼電極黏附至共聚物層，則可指電極藉由化學汽相沈積程序或藉由將完全形成之電極層置放於共聚物層上或其他適合的手段而物理沈積至共聚物層上。反過來可能成立，其中，舉例而言，若據稱電極黏附至共聚物層，則可指示藉由化學程序、藉由將完全形成之共聚物層置放於電極上或其他適合手段將共聚物層物理沈積至電極上。儘管可能會使用黏著劑化學品，但術語「黏附」並不暗示必須存在黏著劑化學品。術語「黏附」亦並非暗示兩個物品為永久性貼附的，若施加足夠的力，則可將其分開。

圖1A展示具有多共聚物層100之超音波感測器之側視剖視圖的代表性實例。顯示器116可為薄膜電晶體(TFT)、OLED、LCD或其他適合顯示器技術。顯示器116可黏附至TFT玻璃或可撓性基板102。像素陣列104由多個像素構成。舉例而言，每一像素可與壓電感測器材料之局部區域、峰值偵測二極體及讀出電晶體相關聯；此等元件中之許多或全部可形成於底板上或底板中以形成像素電路。實務上，每一像素之壓電感測器材料之局部區域可將所接收之超音波能量轉換成電荷。峰值偵測二極體可暫存由壓電感測器材料之局部區域所偵測到的最大電荷量。接著可例如經由列選擇機構、閘極驅動器或移位暫存器掃描像素陣列之每一列，且可觸發每一行之讀出電晶體以允許由例如多工器及A/D轉換器之額外電路系統來讀取每一像素的峰值電荷量值。像素電路可包括一或多個TFT以允許對像素進行閘控、定址及重設。

在圖1A中，第一共聚物層106可黏附至可撓性基板102之像素陣列104或TFT玻璃。第一電極108可黏附至第一共聚物層106。第二共聚物層110可黏附至第一電極108。第二電極112可黏附至第二共聚物層110。第二共聚物層110可黏附至基板層114。基板層114可為聚醯亞胺或晶粒附接膜或其他適合基板。

在圖1A中，第一共聚物層106及第二共聚物層110之極化方向在由「極化方向」指示之虛線框中展示。在圖1A中，如由虛線框中之箭頭所指示，第一共聚物層106之極化方向向下，且如虛線框中之箭頭所指示，第二共聚物層110之第二極化方向向上且與第一共聚物層106相反。

在一實施方案中，第一電極108可接地或浮動。在另一實施方案中，第二電極112可接地或浮動。

圖1B展示具有多共聚物層150之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例。顯示器116可為薄膜電晶體(TFT)、OLED、LCD或其他適合顯示器技術。顯示器116可黏附至TFT玻璃或可撓性基板102。像素陣列104由多個像素構成。舉例而言，每一像素可與壓電感測器材料之局部區域、峰值偵測二極體及讀出電晶體相關聯；此等元件中之許多或全部可形成於底板上或底板中以形成像素電路。實務上，每一像素之壓電感測器材料之局部區域可將所接收之超音波能量轉換成電荷。峰值偵測二極體可暫存由壓電感測器材料之局部區域所偵測到的最大電荷量。接著可例如經由列選擇機構、閘極驅動器或移位暫存器掃描像素陣列之每一列，且可觸發每一行之讀出電晶體以允許由例如多工器及A/D轉換器之額外電路系統來讀取每一像素的峰值電荷量值。像素電路可包括一或多個TFT以允許對像素進行閘控、定址及重設。

在圖1B中，第一共聚物層106可黏附至可撓性基板102之像素陣列104或TFT玻璃。第一電極108可黏附至第一共聚物層106。第二共聚物層110可黏附至第一電極108。第二電極112可黏附至第二共聚物層110。第二共聚物層110可黏附至基板層114。基板層114可為聚醯亞胺或晶粒附接膜或其他適合基板。

在圖1B中，第一共聚物層106及第二共聚物層110之極化方向在由「極化方向」指示之虛線框中展示。在圖1A中，如由虛線框中之箭頭所指示，第一共聚物層106之極化方向向下，且如虛線框中之箭頭所指示，第二共聚物層110之第二極化方向向下且與第一共聚物層106相同。

在圖1A及圖1B以及其他實施例中，第一共聚物層106及第二共聚物層110可包括壓電材料。可根據各種實施方案採用之壓電材料的實例包括具有適當聲波性質(例如，在約2.5 MRayl與5 MRayl之間的聲阻抗)之壓電聚合物。可採用之壓電材料之特定實例包括鐵電聚合物，諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)及聚偏二氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)共聚物。PVDF共聚物之實例包括60:40 (莫耳百分比)之PVDF-TrFE、70:30之PVDF-TrFE、80:20之PVDF-TrFE及90:10之PVDR-TrFE。可採用之壓電材料之其他實例包括聚偏二氯乙烯(PVDC)均聚物及共聚物、聚四氟乙烯(PTFE)均聚物及共聚物以及二異丙胺溴化物(DIPAB)、壓電陶瓷或晶體。

在圖1A及圖1B以及其他實施例中，可選擇第一共聚物層106及第二共聚物層110中之每一者之厚度以便適合於產生及接收超音波。在一個實例中，PVDF第一共聚物層106或第二共聚物層110之厚度大約為28 μm。替代地，第一共聚物層106或第二共聚物層110為大約12 μm厚之PVDF-TrFE層。由第一共聚物層106及第二共聚物層110產生及接收之超音波之示例頻率在5 MHz至30 MHz之範圍內，其中波長為約四分之一公釐或更小。

圖2A為多共聚物層聲學輸出相對於單共聚物層聲學輸出之例示性輸出的曲線圖200。y軸表示例示性無單位壓力量測值且x軸表示時間。在約12 MHz下給定標稱電壓輸入之情況下，標有「多共聚物層輸出」之線表示來自多共聚物層超音波感測器之壓力輸出。在約12 MHz下給定標稱電壓輸入之情況下，標有「基線輸出」之線表示來自單共聚物層超音波感測器之壓力輸出。多共聚物層輸出之優點很明顯，此處之壓力輸出為單共聚物層超音波感測器之壓力輸出的兩倍以上。

圖2B為與第一電極108浮動時相比，當第一電極108接地時具有多共聚物層之超音波感測器之背景信號的實例。輸出信號之峰值至峰值增量與接地時相同，而背景消除在第一電極108浮動時效果較好。在此特定實例中，感測器在12 MHz下操作，「TX浮動時之背景信號」僅為「TX接地時之背景信號」的62.5%。

圖3A展示具有多共聚物層300之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例。顯示器116可為薄膜電晶體(TFT)、OLED、LCD或其他適合顯示器技術。顯示器116可黏附至TFT玻璃或可撓性基板102。像素陣列104由多個像素構成。舉例而言，每一像素可與壓電感測器材料之局部區域、峰值偵測二極體及讀出電晶體相關聯；此等元件中之許多或全部可形成於底板上或底板中以形成像素電路。實務上，每一像素之壓電感測器材料之局部區域可將所接收之超音波能量轉換成電荷。峰值偵測二極體可暫存由壓電感測器材料之局部區域所偵測到的最大電荷量。接著可例如經由列選擇機構、閘極驅動器或移位暫存器掃描像素陣列之每一列，且可觸發每一行之讀出電晶體以允許由例如多工器及A/D轉換器之額外電路系統來讀取每一像素的峰值電荷量值。像素電路可包括一或多個TFT以允許對像素進行閘控、定址及重設。

在圖3A中，第一共聚物層106可黏附至可撓性基板102之像素陣列104或TFT玻璃。第一電極108可黏附至第一共聚物層106。第二共聚物層110可黏附至第一電極108。第二電極112可黏附至第二共聚物層110。第三共聚物層306可黏附至第二電極112。第三電極308可黏附至第三共聚物層306。第四共聚物層310可黏附至第三電極308。第四電極312可黏附至第四共聚物層310。第四電極312可黏附至基板層114。基板層114可為聚醯亞胺或晶粒附接膜或其他適合基板。

在圖3A中，第一共聚物層106、第二共聚物層110、第三共聚物層306及第四共聚物層310之極化方向展示於由「極化方向」指示之虛線框中。在圖3A中，如虛線框中之箭頭所指示，第一共聚物層106之極化方向向下；如虛線框中之箭頭所指示，第二共聚物層110之第二極化方向向上且與第一共聚物層106相反；如虛線框中之箭頭所指示，第三共聚物層306之第三極化方向向下；如虛線框中之箭頭所指示，第四共聚物層310之第四極化方向向上。

圖3B展示具有多共聚物層150之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例。顯示器116可為薄膜電晶體(TFT)、OLED、LCD或其他適合顯示器技術。顯示器116可黏附至TFT玻璃或可撓性基板102。像素陣列104由多個像素構成。舉例而言，每一像素可與壓電感測器材料之局部區域、峰值偵測二極體及讀出電晶體相關聯；此等元件中之許多或全部可形成於底板上或底板中以形成像素電路。實務上，每一像素之壓電感測器材料之局部區域可將所接收之超音波能量轉換成電荷。峰值偵測二極體可暫存由壓電感測器材料之局部區域所偵測到的最大電荷量。接著可例如經由列選擇機構、閘極驅動器或移位暫存器掃描像素陣列之每一列，且可觸發每一行之讀出電晶體以允許由例如多工器及A/D轉換器之額外電路系統來讀取每一像素的峰值電荷量值。像素電路可包括一或多個TFT以允許對像素進行閘控、定址及重設。

在圖3B中，第一共聚物層106可黏附至可撓性基板102之像素陣列104或TFT玻璃。第一電極108可黏附至第一共聚物層106。第二共聚物層110可黏附至第一電極108。第二電極112可黏附至第二共聚物層110。可實施隔離層316 (通常為電介質層)以分離第二電極112及第三電極308上之電荷，且隔離層316可黏附至第二電極112。第三電極308可黏附至隔離層316。第三共聚物層306可黏附至第三電極308。第四電極312可黏附至第三共聚物層306。第四共聚物層310可黏附至第四電極312。第五電極318可黏附至第四共聚物層310。第五電極318可黏附至基板層114。基板層114可為聚醯亞胺或晶粒附接膜或其他適合基板。

在圖3B中，第一共聚物層106、第二共聚物層110、第三共聚物層306及第四共聚物層310之極化方向展示於由「極化方向」指示之虛線框中。在圖3B中，如虛線框中之箭頭所指示，第一共聚物層106之極化方向向下；如虛線框中之箭頭所指示，第二共聚物層110之第二極化方向向下且與第一共聚物層106相同；如虛線框中之箭頭所指示，第三共聚物層306之第三極化方向向下；如虛線框中之箭頭所指示，第四共聚物層310之第四極化方向向下。

圖4A展示具有在接收模式400下操作之多個共聚物層之超音波感測器之側視剖視圖的代表性實例。當處於接收模式時，如圍繞第一共聚物層106、第一電極108、第二共聚物層110、第二電極112及基板層114標記為「浮動」之虛線框所示，第一共聚物層106、第一電極108、第二共聚物層110、第二電極112及基板層114可為浮動的，亦即不接地。在具有額外或其他層之替代實施例中，此等額外或其他層亦可保持浮動。

圖4B展示具有在接收模式450下操作之多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例。當處於接收模式時，如圍繞第一共聚物層106、第一電極108、第二共聚物層110、第二電極112及基板層114標記為「浮動」之虛線框所示，第一共聚物層106、第一電極108、第二共聚物層110、第二電極112及基板層114可為浮動的，亦即不接地。在具有額外或其他層之替代實施例中，此等額外或其他層亦可保持浮動。在替代實施例中，在藉由圍繞第一共聚物層106、第一電極108、第二共聚物層110、第二電極112及基板層114標記為「浮動」之虛線框中的層可單獨接地、使層之集合接地或使所有層接地。

圖5A展示具有在接收模式500中操作之多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例。當處於接收模式時，如圍繞第一共聚物層106、第一電極、第一共聚物層106、第二共聚物層110、第一電極108、第二電極112、第三共聚物層306、第三電極308、第四共聚物層310、第四電極312及基板層114標記為「浮動」之虛線框所示，第一共聚物層106、第一電極、第一共聚物層106、第二共聚物層110、第一電極108、第二電極112、第三共聚物層306、第三電極308、第四共聚物層310、第四電極312及基板層114可為浮動的，亦即不接地。在具有額外或其他層之替代實施例中，此等額外或其他層亦可保持浮動。在替代實施例中，虛線框中之此類層可單獨接地或成組接地。

圖5B展示具有在接收模式550中操作之多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例。當處於接收模式時，如圍繞第一共聚物層106、第一電極、第一共聚物層106、第二共聚物層110、第一電極108、第二電極112、第三共聚物層306、第三電極308、第四共聚物層310、第四電極312、隔離層316、第五電極318及基板層114標記為「浮動」之虛線框所示，第一共聚物層106、第一電極、第一共聚物層106、第二共聚物層110、第一電極108、第二電極112、第三共聚物層306、第三電極308、第四共聚物層310、第四電極312、隔離層316、第五電極318及基板層114可為浮動的，亦即不接地。在具有額外或其他層之替代實施例中，此等額外或其他層亦可保持浮動。在替代實施例中，虛線框中之此類層亦可單獨接地或成組接地。

圖6A展示具有多個共聚物層以及薄電極600之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例。在圖6A中，第一共聚物層106可黏附至可撓性基板102之像素陣列104或TFT玻璃。薄電極608可黏附至第一共聚物層106。第二共聚物層110可黏附至薄電極608。第二電極112可黏附至第二共聚物層110。第二共聚物層110可黏附至基板層114。基板層114可為聚醯亞胺或晶粒附接膜或其他適合基板。薄電極608之厚度可在2 μm至30 μm之間。薄電極608應足夠薄以使得行進通過堆疊600之入射波610之峰值將實質上同時將峰值振幅之至少80%曝露於第一共聚物層106及第二共聚物層110。

在圖6A中，第一共聚物層106及第二共聚物層110之極化方向在由「極化方向」指示之虛線框中展示。在圖6A中，如由虛線框中之箭頭所指示，第一共聚物層106之極化方向向下，且如虛線框中之箭頭所指示，第二共聚物層110之第二極化方向向上且與第一共聚物層106相反。圖6A之此實施例可稱為平行雙層組態。此實施例之優點將為整體厚度較小及易於封裝/整合。

圖6B展示具有多個共聚物層及厚電極650之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例。在圖6B中，第一共聚物層106可黏附至可撓性基板102之像素陣列104或TFT玻璃。厚電極658可黏附至第一共聚物層106。第二共聚物層110可黏附至薄電極608。第二電極112可黏附至第二共聚物層110。第二共聚物層110可黏附至基板層114。基板層114可為聚醯亞胺或晶粒附接膜或其他適合基板。厚電極658之厚度可在100 μm與400 μm之間。厚電極658應足夠厚以使得行進通過堆疊600之入射波610之峰值將實質上同時在第一共聚物層106處曝露於入射波660之峰值，而第二共聚物層110曝露於入射波660之谷值。

在圖6B中，第一共聚物層106及第二共聚物層110之極化方向在由「極化方向」指示之虛線框中展示。在圖6A中，如由虛線框中之箭頭所指示，第一共聚物層106之極化方向向下，且如虛線框中之箭頭所指示，第二共聚物層110之第二極化方向向上且與第一共聚物層106相反。圖6B之此實施例可稱為串行雙層組態。此實施例之優點將為製造程序較容易，此係因為兩個壓電層沿相同方向極化。

圖7A展示具有多個共聚物層之超音波感測器之側視剖視圖的代表性實例700，其中像素層在下方。在圖7A中，第一共聚物層106可黏附至像素陣列104或TFT玻璃或可撓性基板102。第一電極108可黏附至第一共聚物層106。第二共聚物層110可黏附至第一電極108。第二電極112可黏附至第二共聚物層110。第二電極112可經由視情況選用之黏著劑層702黏附至顯示器116。

在圖7A中，第一共聚物層106及第二共聚物層110之極化方向在由「極化方向」指示之虛線框中展示。在圖1A中，如由虛線框中之箭頭所指示，第一共聚物層106之極化方向向下，且如虛線框中之箭頭所指示，第二共聚物層110之第二極化方向向下且與第一共聚物層106相反。圖7A表示允許顯示器116與TFT玻璃或可撓性基板102相對之替代實施例。

圖7B展示具有多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例750，其中像素層在下方。在圖7B中，第一共聚物層106可黏附至像素陣列104或TFT玻璃或可撓性基板102。第一電極108可黏附至第一共聚物層106。第二共聚物層110可黏附至第一電極108。第二電極112可黏附至第二共聚物層110。第二共聚物層110可黏附至基板層114。基板層114可為聚醯亞胺或晶粒附接膜或其他適合基板。

在圖7B中，第一共聚物層106及第二共聚物層110之極化方向在由「極化方向」指示之虛線框中展示。在圖7B中，如由虛線框中之箭頭所指示，第一共聚物層106之極化方向向下，且如虛線框中之箭頭所指示，第二共聚物層110之第二極化方向向下且與第一共聚物層106相同。圖7A表示允許顯示器116與TFT玻璃或可撓性基板102相對之替代實施例。類似地，在具有多於兩個共聚物層之替代實施例中，類似於圖3A及圖3B，顯示器116可置放成與TFT玻璃或可撓性基板102相對。

圖8展示製造用於生物感測之設備之程序的例示性流程圖，該設備亦稱為多共聚物層感測器800。在用於製造多共聚物層感測器800之程序中，步驟802包含將像素陣列黏附至第一共聚物層之第一側面；步驟804包含將第一電極黏附至該第一共聚物層之第二側面；步驟806包含將第二共聚物層之第一側面黏附至第一電極之第二側面；步驟808包含將第二電極之第一側面黏附至第二共聚物層之第二側面；步驟810包含將設備加熱或冷卻至第一共聚物之第一居里溫度且在第一極化方向上極化；且步驟812包含將設備加熱或冷卻至第二共聚物之第二居里溫度且在第二極化方向上極化。在替代實施例中，可添加中間步驟。舉例而言，在製造多共聚物層感測器之程序中，可存在黏附額外電極或共聚物層之步驟。亦可存在黏附基板之步驟。亦可存在黏附顯示器之步驟。

在一個實施例中，在步驟808之後，該設備可在第一溫度下用第一電場沿第一方向極化，在第二溫度(通常為兩個居里溫度之間的溫度)下退火一段時間，接著在第二溫度下沿第二方向極化。接著該設備可在第二極化之後或期間逐漸冷卻至室溫。

在另一實施例中，在步驟808之後，該設備可在第一溫度下沿第一方向極化，接著在通常低於第一溫度之第二溫度下沿第二方向極化而無退火步驟。接著該設備可在第二極化之後或期間逐漸冷卻至室溫。

一般而言，在製造用於生物感測之設備(亦稱為多共聚物層感測器800)之程序中，該程序可開始於將含有共聚物之溶液塗佈至像素電路陣列上。接著使共聚物結晶。如下文更詳細地描述，結晶程序可包括焙烤工序。烘烤工序可移除共聚物層中之殘餘溶劑且輔助共聚物層之退火及結晶。舉例而言，在一些實施方案中，在用共聚物塗佈像素電路陣列及基板之後，將像素電路陣列及基板升高至高於共聚物之居里溫度但低於共聚物之熔點的溫度。當共聚物在此溫度下保持足夠長的時間時，將產生共聚物之結晶。接著使結晶共聚物極化以便形成壓電層。極化程序涉及在整個材料上施加強電場，以便使共聚物之偶極以所需定向排列。整個共聚物層實現極化之電壓電位可隨結晶共聚物塗層之厚度變化。舉例而言，在一些實施方案中，已發現每微米塗層厚度大約100至200伏特之電場強度在形成壓電層時為有效的。

圖9展示根據一些實施方案之包括具有多個共聚物層918之超音波感測器的電子裝置900之實例之圖解表示的正視圖。舉例而言，電子裝置900可表示各種行動裝置或攜帶型計算裝置，諸如蜂巢式電話、智慧型電話、多媒體裝置、個人遊戲裝置、平板電腦及膝上型電腦，以及其他類型之攜帶型計算裝置。然而，本文中所描述之各種實施方案不限於應用於攜帶型計算裝置。事實上，本文中所揭示之各種技術及原理傳統上可應用於非攜帶型裝置及系統中，諸如用於電腦監視器、電視顯示器、資訊站(kiosk)、車輛導航裝置及音訊系統以及其他應用中。另外，本文中所描述之各種實施方案不限於應用於包括顯示器之裝置。

在所示出之實施方案中，電子裝置900包括外殼(或「殼體」) 902，各種電路、感測器及其他電組件可安置於該外殼中。在所示出之實施方案中，電子裝置900亦包括顯示器(其在本文中可被稱作「觸控螢幕顯示器」或「觸敏式顯示器」) 904。顯示器904可大體上表示採用多種適合顯示器技術中之任一者的多種適合顯示器類型中之任一者。舉例而言，顯示器904可為基於數位微快門(DMS)之顯示器、發光二極體(LED)顯示器、有機LED (OLED)顯示器、液晶顯示器(LCD)、將LED用作背光之LCD顯示器、電漿顯示器、基於干涉式調變器(IMOD)之顯示器，或適合於結合觸敏式使用者介面(UI)系統使用之另一類型之顯示器。

電子裝置900可包括與使用者互動或以其他方式將資訊傳達至使用者或自使用者接收資訊之各種其他裝置或組件。舉例而言，電子裝置900可包括一或多個麥克風906、一或多個揚聲器908及在一些情況下包括一或多個至少部分機械之按鈕910。電子裝置900可包括實現額外特徵之各種其他組件，該等額外特徵諸如一或多個視訊或靜態影像攝影機912、一或多個無線網路介面914 (舉例而言，藍芽、WiFi或蜂巢式)及一或多個非無線介面916 (舉例而言，通用串列匯流排(USB)介面或HDMI介面)。

電子裝置900可包括具有多個共聚物層918之超音波感測器，該等共聚物層能夠對諸如指紋、掌紋或手印之物件標記進行成像。在一些實施方案中，超音波感測系統918可充當觸敏式控制按鈕。在一些實施方案中，觸敏式控制按鈕可藉由定位於具有多個共聚物層918之超音波感測器下方或以其他方式與該超音波感測器整合的機械或電壓敏系統來實施。換言之，在一些實施方案中，由具有多個共聚物層918之超音波感測器佔據之區域可充當用以控制電子裝置900之使用者輸入按鈕以及用以基於例如指紋、掌紋或手印實現諸如使用者鑑認之安全特徵的感測器兩者。

因此，已揭示一種具有雙極或單極傳輸器/接收器之超音波感測器。應瞭解，可涵蓋數個替代組態及製造技術。

如本文中所使用，參考項目清單「中之至少一者」的片語係指彼等項目之任何組合，包括單一成員。作為實例，「a、b或c中之至少一者」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

結合本文中所揭示之實施方案所描述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法程序可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。硬體與軟體之互換性已大體按功能性加以描述，且於上文所描述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及程序中加以說明。將此功能性實施於硬體或軟體中取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。

用於實施結合本文中所揭示之態樣而描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理設備可藉由通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文中所描述之功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算裝置之組合，例如，DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器或任何其他此類組態。在一些實施方案中，特定程序及方法可由給定功能所特定之電路系統來執行。

在一或多個態樣中，所描述之功能可在硬體、數位電子電路系統、電腦軟體、韌體、包括在本說明書中所揭示之結構及其結構之等效物或其任何組合中實施。本說明書中所描述之標的物的實施方案亦可經實施為經編碼於電腦儲存媒體上以供資料處理設備執行或控制資料處理設備之操作的一或多個電腦程式，亦即電腦程式指令之一或多個模組。

若以軟體實施，則該等功能可作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體(諸如，非暫時性媒體)上或經由電腦可讀媒體傳輸。本文中所揭示之方法或演算法之程序可實施於可存在於電腦可讀媒體上之處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體及通信媒體兩者，該通信媒體包括可經啟用以將電腦程式自一處傳遞至另一處的任何媒體。儲存媒體可為可由電腦存取之任何可用媒體。藉助於實例而非限制，非暫時性媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器件或其他磁性儲存裝置，或可用於以指令或資料結構之形式儲存所需程式碼且可由電腦存取之任何其他媒體。又，可將任何連接恰當地稱為電腦可讀媒體。如本文中所使用之磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟用雷射以光學方式再生資料。以上之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。另外，方法或演算法之操作可作為程式碼及指令之一個或任何組合或集合存在於機器可讀媒體及電腦可讀媒體上，該等媒體可併入至中電腦程式產品中。

對本發明中所描述之實施方案的各種修改對於熟習此項技術者可為顯而易見的，且在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，本文所定義之一般原理可應用於其他實施方案。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施方案，而應符合與本文所揭示之本發明、原理及新穎特徵相一致的最廣泛範疇。另外，一般熟習此項技術者將易於瞭解，術語「上部」及「下部」、「頂部」及「底部」、「前方」及「後方」以及「在上方」、「上覆」、「在之上」、「在之下」及「下伏」有時用於易於描述諸圖且指示對應於經恰當定向頁面上的圖之定向的相對位置，且可不反映如所實施之裝置的適當定向。

在單獨實施方案之上下文中描述於此說明書中之某些特徵亦可在單一實施方案中以組合形式實施。相反，在單一實施方案之上下文中描述之各種特徵亦可單獨地在多個實施方案中或以任何適合子組合形式實施。此外，儘管上文可將特徵描述為以某些組合起作用且最初甚至按此來主張，但來自所主張組合之一或多個特徵在一些情況下可自該組合刪除，且所主張之組合可針對子組合或子組合之變化。

類似地，儘管在圖式中以特定次序來描繪操作，但不應將此理解為需要以所展示之特定次序或以順序次序執行此等操作，或執行所有所說明操作以達成所需之結果。此外，圖式可按流程圖之形式示意性地描繪一或多個實例程序。然而，未描繪之其他操作可併入於經示意性示出之實例程序中。舉例而言，一或多個額外操作可在所示出操作之任何者之前、之後、同時或之間執行。在某些情形中，多任務及並行處理可為有利的。此外，不應將以上所描述之實施方案中之各種系統組件的分離理解為需要在所有實施方案中進行此類分離，且應理解，所描述之程式組件及系統可大體上在單一軟體產品中整合在一起或經封裝於多個軟體產品中。另外，其他實施方案在以下申請專利範圍之範疇內。在一些情況下，申請專利範圍中所敍述之動作可按不同次序執行且仍能達成所需之結果。

100:多共聚物層 102:TFT玻璃或可撓性基板 104:像素陣列 106:第一共聚物層 108:第一電極 110:第二共聚物層 112:第二電極 114:基板層 116:顯示器 150:多共聚物層 200:曲線圖 300:多共聚物層 306:第三共聚物層 308:第三電極 310:第四共聚物層 312:第四電極 316:隔離層 318:第五電極 400:接收模式 450:接收模式 500:接收模式 550:接收模式 600:薄電極/堆疊 608:薄電極 610:入射波 650:厚電極 658:薄電極 660:入射波 700:代表性實例 702:黏著劑層 750:代表性實例 800:多共聚物層感測器 802:步驟 804:步驟 806:步驟 808:步驟 810:步驟 812:步驟 900:電子裝置 902:外殼 904:顯示器 906:麥克風 908:揚聲器 910:按鈕 912:靜態影像攝影機 914:無線網路介面 916:非無線介面 918:共聚物層/超音波感測系統

圖1A展示具有多個共聚物層之超音波感測器之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層具有雙極化方向。

圖1B展示具有多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層具有單極化方向。

圖2A為具有多個共聚物層之超音波感測器的共聚物中之平均聲學壓力輸出相對於單共聚物層聲學壓力輸出之例示性曲線圖。

圖2B為具有多個共聚物層之超音波感測器的與中間共同電極浮動時相比在中間共同電極接地時的接收電壓輸出之例示性曲線圖。

圖3A展示具有多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層具有雙極化方向。

圖3B展示具有多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層具有單極化方向。

圖4A展示具有多個共聚物層之超音波感測器之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層在接收模式下進行雙極化操作。

圖4B展示具有多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層在接收模式下進行單極化操作。

圖5A展示具有多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層在接收模式下進行雙極化操作。

圖5B展示具有多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層在接收模式下進行單極化操作。

圖6A展示具有多個共聚物層以及薄電極之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層具有雙極化方向。

圖6B展示具有多個共聚物層及厚電極之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，該等共聚物層具有單極化方向。

圖7A展示具有多個共聚物層之超音波感測器之側視剖視圖的代表性實例，其中像素層在下方。

圖7B展示具有多個共聚物層之超音波感測器之替代實施例之側視剖視圖的代表性實例，其中像素層在下方。

圖8展示製造用於生物感測之設備之程序的例示性流程圖，該設備亦稱為多共聚物層感測器。

圖9展示併入有具有多個共聚物層之超音波感測器之電子裝置的例示性圖式。

100:多共聚物層

102:TFT玻璃或可撓性基板

104:像素陣列

106:第一共聚物層

108:電極

110:第二共聚物層

112:電極

114:基板層

116:顯示器

Claims (20)

1. 一種用於生物感測之設備，該設備包含： 一像素陣列； 一第一共聚物層； 一第二共聚物層； 一第一電極； 一第二電極； 其中該第一共聚物層之一頂面接近於該像素陣列，該第一共聚物層之一底面接合至該第一電極之一頂面，該第一電極之一底面接合至該第二共聚物層之一頂面，且該第二共聚物層之一底面接合至該第二電極之一頂面。
2. 如請求項1之設備，其中該第一共聚物層具有一第一極化方向且該第二共聚物層具有一第二極化方向。
3. 如請求項2之設備，其中該第一極化方向與該第二極化方向相同。
4. 如請求項2之設備，其中該第一極化方向與該第二極化方向相反，且其中該第一電極交替地接地或浮動。
5. 如請求項1之設備，其進一步包含： 一第三共聚物層； 一第四共聚物層； 一第三電極； 一第四電極； 一隔離層； 其中該第三共聚物層之一頂面經由該隔離層接合至該第二電極之一底面，該第三共聚物層之一底面接合至該第三電極之一頂面，該第三電極之一底面接合至該第四共聚物層之一頂面，且該第四共聚物層之一底面接合至該第四電極之一頂面。
6. 如請求項5之設備，其中該第一共聚物層具有一第一極化方向，該第二共聚物層具有一第二極化方向，該第三共聚物層具有一第三極化方向，且該第四共聚物層具有一第四極化方向。
7. 如請求項6之設備，其中該第一極化方向、該第二極化方向、該第三極化方向及該第四極化方向為相同的。
8. 如請求項6之設備，其中該第一極化方向及該第三極化方向相同且與該第二極化方向及該第四極化方向相反，且其中該第一電極及該第二電極交替地接地或浮動。
9. 如請求項4之設備，其中該第一電極之一厚度小於30 μm。
10. 如請求項3之設備，其中該第一電極之一厚度大於100 μm。
11. 如請求項1之設備，其進一步包含一顯示器，其中該顯示器接近該像素陣列。
12. 如請求項1之設備，其進一步包含一顯示器，其中該顯示器之一底面經由一黏著劑層黏附至該第一共聚物層之該頂面。
13. 如請求項1之設備，其中用於生物感測之該設備實施於一行動裝置內。
14. 一種藉由一方法製造的用於生物感測之設備，該方法包含以下步驟： 將一像素陣列黏附至一第一共聚物層之一第一側面； 將一第一電極黏附至該第一共聚物層之一第二側面； 將一第二共聚物層之一第一側面黏附至該第一電極之一第二側面； 將一第二電極之一第一側面黏附至該第二共聚物層之一第二側面； 將該設備加熱或冷卻至該第一共聚物層之一第一居里溫度且在一第一極化方向上極化；及 將該設備加熱或冷卻至該第二共聚物層之一第二居里溫度且在一第二極化方向上極化。
15. 如請求項14之藉由該方法製造之設備，其中該第一極化方向與該第二極化方向為相同的方向。
16. 如請求項14之藉由該方法製造之設備，其中該第一極化方向與該第二極化方向相反。
17. 如請求項14之藉由該方法製造之設備，其進一步包含以下步驟： 將一隔離層之一第一側面黏附至該第二電極之一第二側面； 將一第三電極之一第一側面黏附至該隔離層之一第二側面； 將一第三共聚物層之第一側面黏附至該第三電極之一第二側面；及 將一第四電極之一第一側面黏附至該第三共聚物層之一第二側面， 將一第四共聚物層之一第一側面黏附至該第四電極之一第二側面；及 將一第五電極之一第一側面黏附至該第四共聚物層之一第二側面。
18. 如請求項17之藉由該方法製造之設備，其中該第三共聚物層之一第三居里溫度與該第一共聚物層之該第一居里溫度相同，且該第四共聚物層之一第四居里溫度與該第二共聚物層之該第二居里溫度相同。
19. 如請求項18之藉由該方法製造之設備，其中該第一居里溫度、該第二居里溫度、該第三居里溫度以及該第四居里溫度為不同的溫度。
20. 如請求項14之藉由該方法製造之設備，其進一步包含將一顯示器黏附至該像素陣列的步驟。

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