力感测电容器元件、可变形膜以及由其制造的电子设备制造技术

本发明专利技术涉及一种可变形膜和力感测电容器元件，其能够用于例如电子设备中，所述电子设备包括例如触摸屏显示器或其它触摸传感器。该可变形膜一般包括第一层、第二层和第三层，其中多个第一结构的第一排布结构插置在第一层和第三层之间，并且多个第二结构的第二排布结构插置在第二层和第三层之间。多个第一结构中的至少一部分但非全部具有第一表面和/或第二表面，该第一表面和/或第二表面各自沿可变形膜的厚度方向与多个第二结构的第一表面中的一者或多者或者第二表面中的一者或多者重叠。电极或一个或多个电极对被结合到一个或多个可变形膜层中，以形成力感测电容器。本公开还涉及制备可变形膜和力感测电容器元件以及电子设备的方法，所述电子设备例如包括可变形膜和力感测电容器元件的触摸屏显示器。

Force sensing capacitor element, deformable film, and electronic device made of the same

The invention relates to a deformable film and force sensing capacitor element that can be used, for example, in an electronic device that includes, for example, a touch screen, a display, or other touch sensors. The deformable membrane generally includes a first layer, second layer and third layer, wherein the first arrangement of a plurality of first structure interposed between the first layer and the third layer, and the second arrangement of a plurality of second structure interposed between the second and third layers. A plurality of first in at least a portion but not all has a first surface and / or the second surface, the first surface and one first or second surface respectively along the deformable film thickness direction and a plurality of second or more of the structure or surface of second or more persons overlap. Electrodes or one or more electrode pairs are bonded to one or more deformable layers to form a force sensing capacitor. The disclosure also relates to methods for preparing deformable films and force sensing capacitor elements and electronic devices, such as touch screen displays including deformable films and force sensing capacitor elements.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】力感测电容器元件、可变形膜以及由其制造的电子设备
本公开涉及可变形膜和力感测电容器元件、其制造方法以及由其制造的电子设备。
技术介绍
力感测电容器已经在触摸显示器、键盘、触摸板以及其它电子设备中被设想或应用了多年。最近触摸用户界面的复兴(从电阻到投射式电容的范式转变)已促使电子设备制造商重新关注力感测领域。将力感测与电子设备的显示器整合相关联的主要挑战例如包括响应的线性、响应速度和恢复速度、保持设备机械强度、保持期望的设备厄米性、构造的薄度、灵敏度、确定力施加的位置、以及噪声抑制。本公开的电容器在例如响应速度和恢复速度、薄度和触摸位置的确定方面具有优点。
技术实现思路
本公开涉及可用于例如电子设备中的力感测电容器元件及其制备方法，其中电子设备包括例如触摸屏显示器或其它触摸传感器。本公开还涉及可用于制造力感测电容器元件的可变形膜。力感测(以及力测量)电容器元件设置有具有特定设计特征结构的电极和可变形膜(例如，绝缘体)。电容器元件可整合到显示器或电子设备内，以例如检测和测量施加于该显示器或电子设备的力或压力的量值和/或方向。电容器元件可整合到例如显示器的周围或下面以感测或测量施加于显示器的力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变形膜，所述可变性膜包括：第一层，所述第一层具有第一主表面和第二主表面；第二层，所述第二层具有第一主表面和第二主表面；第三层，所述第三层具有第一主表面和第二主表面，并且插置在所述第一层的所述第二主表面和所述第二层的所述第二主表面之间；第一排布结构，所述第一排布结构包括多个第一结构以及对应的第一空隙区域，并且所述第一排布结构插置在所述第一层的所述第二主表面和所述第三层的所述第一主表面之间，其中每个所述第一结构具有第一表面和第二表面，所述第一表面面向所述第一层的所述第二主表面，所述第二表面面向所述第三层的所述第一主表面；和第二排布结构，所述第二排布结构包括多个第二结构以及对应的第二空隙区域，...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.05 US 62/075,2951.一种可变形膜，所述可变性膜包括：第一层，所述第一层具有第一主表面和第二主表面；第二层，所述第二层具有第一主表面和第二主表面；第三层，所述第三层具有第一主表面和第二主表面，并且插置在所述第一层的所述第二主表面和所述第二层的所述第二主表面之间；第一排布结构，所述第一排布结构包括多个第一结构以及对应的第一空隙区域，并且所述第一排布结构插置在所述第一层的所述第二主表面和所述第三层的所述第一主表面之间，其中每个所述第一结构具有第一表面和第二表面，所述第一表面面向所述第一层的所述第二主表面，所述第二表面面向所述第三层的所述第一主表面；和第二排布结构，所述第二排布结构包括多个第二结构以及对应的第二空隙区域，并且所述第二排布结构插置在所述第二层的所述第二主表面和所述第三层的所述第二主表面之间，其中每个第二结构具有第一表面和第二表面，所述第一表面面向所述第二层的所述第二主表面，所述第二表面面向所述第三层的所述第二主表面；并且其中i)所述多个第一结构中的约1％至约99％具有第一表面，所述第一表面各自沿所述可变形膜的厚度方向与所述多个第二结构的所述第一表面中的一者或多者或者所述第二表面中的一者或多者重叠，或者ii)所述多个第一结构中的约1％至约99％具有第二表面，所述第二表面各自沿所述可变形膜的厚度方向与所述多个第二结构的所述第一表面中的一者或多者或者所述第二表面中的一者或多者重叠。2.根据权利要求1所述的可变形膜，其中所述第一结构的第一填充因数和第二填充因数中的至少一者介于约1％和约60％之间，并且所述第二结构的第一填充因数和第二填充因数中的至少一者介于约1％和约60％之间。3.根据权利要求1或2所述的可变形膜，其中所述第三层包含选自以下的材料：聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(亚乙基萘)、芳族聚酰胺聚合物、聚醚醚酮、聚醚砜、含氟聚合物、丙烯酸聚合物、聚酰亚胺、玻璃、硅氧烷、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶、(乙烯丙烯二烯单体)橡胶、聚氨酯或环氧树脂。4.根据权利要求1-3中任一项所述的可变形膜，其中所述第一结构或所述第二结构包含丙烯酸聚合物、硅氧烷、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶、(乙烯丙烯二烯单体)橡胶、聚氨酯、含氟聚合物或环氧树脂。5.根据权利要求1-4中任一项所述的可变形膜，其中所述第三层具有介于约5微米和约250微米之间的厚度。6.根据权利要求1-5中任一项所述的可变形膜，其中所述第一结构的高度和所述第二结构的高度介于约5微米和约1毫米之间。7.根据权利要求1-6中任一项所述的可变形膜，其中所述多个第一结构的平均宽度和所述多个第二结构的平均宽度介于约5微米和约5毫米之间。8.根据权利要求1-7中任一项所述的可变形膜，其中所述多个第一结构的所述平均宽度约等于所述多个第二结构的所述平均宽度。9.根据权利要求1-7中任一项所述的可变形膜，其中所述多个第一结构的所述平均宽度比所述多个第二结构的所述平均宽度大至少25％。10.根据权利要求1-9中任一项所述的可变形膜，其中最近邻第一结构之间的平均距离和最近邻第二结构之间的平均距离介于约20微米和20毫米之间。11.根据权利要求1-10中任一项所述的可变形膜，其中所述第一排布结构的所述第一结构按照包括一系列重复的位置网格...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·H·弗雷，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US