检测显示器上施加的力制造技术

本文所述的输入装置包括力传感器电极，其使用电容感测来测量输入物体(例如手指或触控笔)在输入装置上压下的力。为了测量这个力，输入装置包括可压缩层，其设置在输入装置中的显示器的背光与显示器的盖板窗口之间。在一个实施例中，可压缩层设置在显示器中的背光与透明薄膜晶体管(TFT)层之间。在一个实施例中，可压缩层包括空气间隙，其具有通过设置于显示器的至少两个边缘上的粘合材料来限定的厚度。

【技术实现步骤摘要】
检测显示器上施加的力
本专利技术一般涉及电子装置和执行力的感测。
技术介绍
包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于各种电子系统中。接近传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区，其中接近传感器装置确定一个或多个输入物体的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(例如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(例如蜂窝电话中集成的触摸屏)中。
技术实现思路
本文所述的一个实施例是一种输入装置，其包括：透明薄膜晶体管(TFT)层；背光；第一可压缩层，设置在TFT层与背光之间；多个力传感器电极；以及处理系统，配置成使用多个力传感器电极来获取多个电容测量(所述电容测量因输入物体对第一可压缩层的压缩而受影响)，并且基于多个电容测量来确定输入物体的力测量。本文所述的另一个实施例是一种操作输入装置的方法。该方法包括使用输入装置的多个力传感器电极来获取多个电容测量，其中多个电容测量因输入装置中的第一可压缩层的压缩而受影响，并且其中第一可压缩层设置在输入装置中的TFT层与背光之间。该方法包括基于多个电容测量来确定与输入物体对应的力测量。本文所述的另一个实施例是一种显示器，其包括：液晶材料层；第一层，包括多个力传感器电极；以及TFT层，其中第一层设置在液晶材料层与TFT层之间。该显示器包括：背光；以及可压缩层，设置在TFT层与背光之间，其中力传感器电极配置成响应输入物体所施加的力而生成因可压缩层的压缩而受影响的电容信号。附图说明图1是按照本文所述实施例的包括输入装置的示例性系统的框图；图2示出按照本文所述实施例的电容感测像素的示例性图案的部分；图3示出按照本文所述实施例的具有位于背光与力传感器电极之间的可压缩层的显示器；图4示出按照本文所述实施例的具有位于背光与力传感器电极之间的可压缩层的显示器；图5示出按照本文所述实施例的具有位于背光与力传感器电极之间的可压缩层的显示器；图6是按照本文所述实施例的用于使用力传感器电极来确定力的流程图；图7示出按照本文所述实施例的具有用于力感测的两个可压缩层的显示器；图8示出按照本文所述实施例的具有用于力感测的两个可压缩层的显示器；以及图9示出按照本文所述实施例的具有用于力感测的两个可压缩层的显示器。为了便于理解，相同的参考标号在可能的情况下用于表示附图共同的相同单元。预期一个实施例中公开的单元可有利地用于其他实施例而无需具体说明。这里所参照的附图不应当被理解为按比例绘制，除非另加说明。另外，附图通常经过简化，并且为了呈现和说明的清楚起见而省略细节或部件。附图和论述用于说明以下所述的原理，其中相似标号表示相似单元。标号部件名称100示例性输入装置110处理系统120电容感测区130按钮140输入物体200力感测区204传感器模块205力感测像素208显示驱动器模块210确定模块240迹线300显示器305盖板窗口310力传感器电极315TFT层320可压缩层325背光400显示器405彩色滤光片玻璃410液晶层415空气间隙420粘合材料425装置外壳500显示器505接收器电极600方法605方框610方框615方框620方框700显示器705可压缩层720第二可压缩层800显示器900显示器905力传感器电极910框架915接地层920底盖具体实施方式以下详细描述实际上只是示例性的，并非要限制本公开或者其应用和用途。此外，不存在通过前面的
、背景、概述或者以下详细描述中提供的任何明确表达或暗示的理论进行限制的意图。以下详细描述实际上只是示例性的，而不是要限制本公开或者其应用和用途。此外，并不是意在通过前面的
、背景、概述或者以下详细描述中提供的任何明确表达或暗示的理论进行限制。本专利技术的各个实施例提供促进可用性改善的输入装置和方法。本文所述的输入装置包括力传感器电极，该力传感器电极使用电容感测来测量输入物体(例如手指或触控笔)在输入装置上压下的力。为了测量这个力，输入装置包括可压缩层，其设置在输入装置中的显示器的背光与显示器的盖板窗口之间。在一个实施例中，可压缩层设置在显示器中的背光与透明薄膜晶体管(TFT)层之间。在一个示例中，可压缩层包括空气间隙，该空气间隙具有通过设置于显示器的至少两个边缘上的粘合材料(例如双面胶带)所限定的厚度。换言之，粘合材料限定显示器中的背光与相邻层（例如TFT层）之间的隔离距离。这个隔离距离形成空气间隙，其在输入物体在盖板窗口上压下时被压缩。压缩空气间隙改变使用力传感器电极所获取的力测量。基于力测量的变化，输入装置能够确定输入物体所施加的力。在一个实施例中，力传感器电极还用来执行电容感测，以检测感测区中的输入物体的位置。也就是说，力传感器电极可包括双用途电极，其同时用于力感测以及识别2D区域或3D体积中的输入物体的位置。在另一个实施例中，输入装置可包括两个可压缩层。第一可压缩层可以是上述可压缩层，其处于背光与盖板窗口之间，而第二可压缩层处于背光的相对侧。也就是说，可压缩层可面向背光的第一表面，该第一表面与面向第二可压缩层的背光的第二侧相对。使用两个可压缩层可改进输入装置的可压缩性和力测量的精度。现在来看附图，图1是按照本专利技术的实施例的示例性输入装置100的框图。输入装置100可配置成向电子系统(未示出)提供输入。如在本文档中所使用的术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地表示能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，例如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、万维网浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。附加示例电子系统包括合成输入装置，例如包括输入装置100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。其他示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其他示例包括远程终端、售货亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括蜂窝电话、例如智能电话)和媒体装置(包括记录仪、编辑器和播放器（例如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机）)。另外，电子系统可能是输入装置的主机或从机。输入装置100能够实现为电子系统的物理部分，或者能够与电子系统在物理上分隔。输入装置100可视情况而使用下列的任一个或多个与电子系统的部分进行通信：总线、网络和其他有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。图1中，输入装置100示为接近传感器装置(又常常称作“触摸板”或“触摸传感器装置”)，其配置成感测由一个或多个输入物体140在感测区120中提供的输入。示例输入物体包括手指和触控笔，如图1所示。感测区120包含输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，其中输入装置100能够检测用户输入(例如由一个或多个输入物体140所提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可在实施例之间极大地改变。在一些实施例中，感测区120沿一个或多个方向从输入装置100的表面延伸到空间中，直到信噪比妨碍对物体足够精确的检测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入装置，包括：透明薄膜晶体管(TFT)层；背光；第一可压缩层，设置在所述TFT层与所述背光之间；多个力传感器电极；以及处理系统，配置成：使用所述多个力传感器电极来获取多个电容测量，所述多个电容测量因输入物体对第一可压缩层的压缩而受影响；以及基于所述多个电容测量来确定所述输入物体的至少一个力测量。

【技术特征摘要】
2016.06.30 US 15/1993071.一种输入装置，包括：透明薄膜晶体管(TFT)层；背光；第一可压缩层，设置在所述TFT层与所述背光之间；多个力传感器电极；以及处理系统，配置成：使用所述多个力传感器电极来获取多个电容测量，所述多个电容测量因输入物体对第一可压缩层的压缩而受影响；以及基于所述多个电容测量来确定所述输入物体的至少一个力测量。2.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述多个力传感器电极设置在公共层上，其中所述第一可压缩层处于所述公共层与所述背光之间。3.如权利要求2所述的输入装置，其中，所述输入装置包括：液晶材料层，其中所述公共层处于所述液晶材料层与所述第一可压缩层之间。4.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述第一可压缩层包括空气间隙。5.如权利要求4所述的输入装置，其中，所述空气间隙的厚度通过间隔所述背光和所述TFT层的粘合材料来限定。6.如权利要求1所述的输入装置，还包括：第二可压缩层，设置在所述背光与装置壳体之间，其中所述第二可压缩层面向所述背光的第一侧，所述第一侧与面向所述第一可压缩层的所述背光的第二侧相对。7.如权利要求6所述的输入装置，其中，所述第二可压缩层比所述第一可压缩层厚。8.如权利要求6所述的输入装置，其中，所述第二可压缩层包括可压缩固体材料而所述第一可压缩层包括空气间隙。9.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述力传感器电极包括：多个电容传感器电极，其中所述处理系统配置成：使用所述电容传感器电极来确定感测区中的所述输入物体的位置。10.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述处理系统配置成：使用采用所述多个力传感器电极所获取的所述多个电容测量来执行绝对电容感测。11.一种操作输入装置的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：P舍佩列夫，B朴，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US