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組合觸摸、手寫及指紋傳感器的制作方法

文檔序號:6362031閱讀:258來源:國知局
專利名稱:組合觸摸、手寫及指紋傳感器的制作方法
技術領域
本公開涉及顯示設備,包括但不限于結合有多功能觸摸屏的顯示設備。相關技術描述機電系統(tǒng)(EMS)包括具有電氣及機械元件、致動器、換能器、傳感器、光學組件(包括鏡子)以及電子器件的設備。機電系統(tǒng)可以在各種尺度上制造,包括但不限于微米尺度和納米尺度。例如,微機電系統(tǒng)(MEMS)器件可包括具有范圍從大約一微米到數(shù)百微米或以上的大小的結構。納米機電系統(tǒng)(NEMS)器件可包括具有小于一微米的大小(包括,例如小于幾百納米的大小)的結構。機電元件可使用沉積、蝕刻、光刻和/或蝕刻掉基板和/或所沉積材料層的部分或添加層以形成電氣及機電器件的其它微機械加工工藝來制作。一種類型的EMS器件被稱為干涉測量(interferometric)調制器(IMOD)。如本文所使用的,術語干涉測量調制器或干涉測量光調制器是指使用光學干涉原理來選擇性地吸收和/或反射光的器件。在一些實現(xiàn)中,干涉測量調制器可包括一對導電飯,這對導電板中的一者或兩者可以是完全或部分透明的和/或反射性的,且能夠在施加恰適電信號時進行相對運動。在一實現(xiàn)中,一塊板可包括沉積在基板上的靜止層,而另一塊板可包括與該靜止層相隔一氣隙的反射膜。一塊板相對于另一塊板的位置可改變入射在該干涉測量調制器上的光的光學干涉。干涉測量調制器器件具有范圍廣泛的應用,且預期將用于改善現(xiàn)有產(chǎn)品以及創(chuàng)造新產(chǎn)品,尤其是具有顯示能力的那些產(chǎn)品。增加觸摸屏在手持設備中的使用會造成現(xiàn)在包括顯示器、觸摸面板和玻璃罩的模塊的復雜性和成本增大。設備中的每一層都會增加厚度,并且需要用于附連至相鄰基板的昂貴的玻璃至玻璃接合解決方案。對于反射式顯示器,當還需要整合正面光時,這些問題可進一步加劇,從而增加模塊的厚度和成本。概述本公開的系統(tǒng)、方法和設備各自具有若干個創(chuàng)新性方面,其中并不由任何單個方面全權負責本文中所公開的期望屬性。本文所描述的一些實現(xiàn)提供了一種組合式傳感器器件,其組合了電容性和電阻性技術的各方面以用于觸摸感測、手寫輸入及指紋成像。一些此類實現(xiàn)提供了一種觸摸傳感器,其組合了電容性和電阻性技術以實現(xiàn)覆蓋在顯示器上的多特征用戶輸入傳感器。
在一些此類實現(xiàn)中,消費者設備(諸如蜂窩電話、電子閱讀器或平板計算機)的玻璃罩裝置附加地用作具有單點或多點觸摸傳感器、手寫或指示筆輸入設備和/或指紋傳感器的組合式傳感器器件的部分。玻璃罩裝置可包括2層、3層或更多層。用于形成玻璃罩裝置的基板可由各種合適的基本透明材料(諸如,實際玻璃、塑料、聚合物等)形成。具有觸摸、手寫和/或指紋檢測能力的此類玻璃罩裝置可例如覆蓋在顯示器上。本公開中所描述的主題內容的一個創(chuàng)新性方面可實現(xiàn)在包括第一基本透明基板的裝置中。第一多個基本透明電極可形成于第一基本透明基板的第一手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中,以及第二多個基本透明電極可形成于第一基本透明基板的第一指紋傳感器區(qū)劃中。第一多個電阻器可形成于該第一多個電極中的一些但不是全部電極上,以及第二多個電阻器可形成于該第二多個電極上。該裝置的手寫傳感器區(qū)劃可包括形成于該第二多個電極上的該第二多個電阻器。該裝置可包括第二基本透明基板。第三多個基本透明電極可形成于第二基本透明基板的第二手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中。第四多個基本透明電極可形成于第二基本透明基板的第二指紋傳感器區(qū)劃中。該第四多個電極的間距可與該第二多個電極的間距基本相同,并且該第四多個電極可具有第一電極位置,這些第一電極位置對應于該第二多個電極的第二電極位置。該裝置可包括力敏電阻器材料,其部署在該第二多個電極與第四多個電極之間。該第一多個電阻器可形成于該第一多個電極的第一實例上。該第一多個電阻器可不形成于該第一多個電極的第二實例上。該第一多個電極的第二實例可被配置為觸摸傳感器電極。該觸摸傳感器電極可被配置成檢測該第三多個電極與該第一多個電極的第二實例之間的電容變化。該觸摸傳感器電極可被配置成充當投射式電容性觸摸傳感器電極。該第一多個電極的第一實例可被配置為手寫傳感器電極。該第一多個電極的第二實例可被配置成檢測由該第三多個電極與該第一多個電極的第二實例之間的距離變化引起的電容變化。該第一多個電極的第二實例可被配置成根據(jù)所檢測到的電容變化來確定由所施加的力或壓力造成的該第二基本透明基板的位移的模擬變化。該第一多個電極的第一實例被配置成檢測由該第三多個電極與該第一多個電極的第一實例之間的距離變化引起的電阻變化。該裝置還可包括基本透明彈性材料,其從該第一多個電極的第二實例延伸至該第二基板。在一些實現(xiàn)中,該基本透明彈性材料可以不從該第一多個電極的第一實例延伸至該第二基板。該裝置可包括基本透明的力敏電阻器材料,其部署在該第一多個電極與第三多個電極之間。該裝置可包括顯示器以及配置成與該顯示器通信的處理器。該處理器可配置成處理圖像數(shù)據(jù)。該裝置可包括配置成與該處理器通信的存儲器設備。該裝置可包括配置成將至少一個信號發(fā)送給該顯示器的驅動器電路以及配置成將圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送至該驅動器電路的控制器。該裝置可包括圖像源模塊,其配置成將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至該處理器。該圖像源模塊可包括接收器、收發(fā)器和發(fā)射器中的至少一者。該裝置可包括配置成接收輸入數(shù)據(jù)并將輸入數(shù)據(jù)傳達給處理器的輸入設備。本公開中所描述的主題內容的另一個創(chuàng)新性方面可實現(xiàn)在包括第一基本透明基板的替換設備中。第一電極陣列可形成于第一基本透明基板的第一手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中。第二電極陣列可形成于第一基本透明基板的第一指紋傳感器區(qū)劃中。在一些實現(xiàn)中,第二電極陣列可間隔得比第一電極陣列更緊密。然而,在其它實現(xiàn)中,第二電極陣列可以間隔得不比第一電極陣列更緊密。第一電阻器可形成于第一電極陣列中的一些但不是全部電極上。第二電阻器可形成于該第二電極陣列上。該裝置可包括第二基本透明基板。第三電極陣列可形成于第二基本透明基板的第二手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中。第四電極陣列可形成于第二基本透明基板的第二指紋傳感器區(qū)劃中。第四電極陣列的間距可與第二電極陣列的間距基本相同。第四電極陣列可具有第一電極位置,這些第一電極位置對應于第二電極陣列的第二電極位置。這些第一電阻器可形成于第一電極陣列中的第一電極實例上。這些第一電阻器可以不形成于第一電極陣列中的第二電極實例上。這些第二電極實例可被配置為觸摸傳感器電極。該設備可被配置成用于檢測第三電極陣列中的電極與這些第二電極實例之間的電容變化。該設備可被配置成用于投射式電容性觸摸傳感器操作。這些第一電極實例可包括手寫傳感器電極。該設備可被配置成用于檢測由第三電極陣列中的電極與這些第二電極實例之間的距離變化引起的電容變化。該設備可被配置成用于檢測由第三電極陣列中的電極與這些第一電極實例之間的距離變化弓I起的電阻變化。本公開所描述的主題內容的另一創(chuàng)新方面可實現(xiàn)在一種包括第一基本透明基板的替換裝置中,該第一基本透明基板具有形成于第一手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中的第一多個基本透明電極、以及形成于第一指紋傳感器區(qū)劃中的第二多個基本透明電極。取決于實現(xiàn),該第二多個電極間隔得可能比或可能不比該第一多個電極更緊密。該裝置可包括形成于該第一多個電極中的一些但不是全部電極上的第一多個電阻器、以及形成于該第二多個電極上的第二多個電阻器。該裝置可包括第二基本透明基板,該第二基本透明基板具有形成于第二手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中的第三多個基本透明電極、以及形成于第二指紋傳感器區(qū)劃中的第四多個基本透明電極。該第四多個電極的間距可與該第二多個電極的間距基本相同。該第四多個電極的電極位置可對應于該第二多個電極的電極位置。該裝置可包括傳感器控制系統(tǒng),其配置成用于與該第二和第四多個基本透明電極通信。該傳感器控制系統(tǒng)可進一步配置成用于根據(jù)從該第二和第四多個基本透明電極接收到的電信號來處理指紋傳感器數(shù)據(jù)。該傳感器控制系統(tǒng)可進一步配置成用于與該第一和第三多個基本透明電極通信。該傳感器控制系統(tǒng)可進一步配置成用于根據(jù)從該第一和第三多個基本透明電極接收到的電信號來處理手寫及觸摸傳感器數(shù)據(jù)。該裝置可包括顯示器以及配置成與該顯示器通信的處理器。該處理器可配置成處理圖像數(shù)據(jù)。該裝置可包括配置成與該處理器通信的存儲器設備。在一些實現(xiàn)中,該傳感器控制系統(tǒng)包括該處理器。在替換實現(xiàn)中,該傳感器控制系統(tǒng)與該處理器分開,但被配置成用于與該處理器通信。該處理器可被配置成至少部分地根據(jù)從該傳感器控制系統(tǒng)接收到的信號來控制該顯示器。該處理器可被配置成至少部分地根據(jù)從該傳感器控制系統(tǒng)接收到的信號來控制對該顯示器的訪問。該處理器可被配置成至少部分地根據(jù)從該傳感器控制系統(tǒng)接收到的用戶輸入信號來控制該顯示器。
本說明書中所描述的主題內容的一個或多個實現(xiàn)的詳情在附圖及以下描述中闡述。盡管本概述提供的示例主要是以基于MEMS的顯示器的形式來描述的,但是本文提供的構思可適用于其他類型的顯示器,諸如液晶顯示器、有機發(fā)光二極管(“0LED”)顯示器和場致發(fā)射顯示器。其它特征、方面和優(yōu)點將從該描述、附圖和權利要求書中變得明了。注意,以下附圖的相對尺寸可能并非按比例繪制。附圖簡述

圖1示出描繪了干涉測量調制器(IMOD)顯示設備的一系列像素中的兩個毗鄰像素的等軸視圖的示例。圖2示出解說納入了 3X3干涉測量調制器顯示器的電子設備的系統(tǒng)框圖的示例。圖3示出解說圖1的干涉測量調制器的可移動反射層位置相對于所施加電壓的圖示的示例。圖4示出解說在施加各種共用電壓和分段電壓時干涉測量調制器各種狀態(tài)的表的示例。圖5A示出解說圖2的3X3干涉測量調制器顯示器中的一幀顯示數(shù)據(jù)的圖示的示例。圖5B示出可用于寫圖5A中所解說的該幀顯示數(shù)據(jù)的共用信號和分段信號的時序圖的示例。圖6A示出圖1的干涉測量調制器顯示器的局部橫截面的示例。圖6B-6E示出干涉測量調制器的不同實現(xiàn)的橫截面的示例。圖7示出解說干涉測量調制器的制造過程的流程圖的示例。圖8A-8E示出制作干涉測量調制器的方法中的各個階段的橫截面示意圖解的示例。圖9A示出形成于玻璃罩上的傳感器電極的示例。圖9B示出形成于玻璃罩上的傳感器電極的替換示例。圖1OA示出組合式傳感器器件的橫截面視圖的示例。圖10B-10D示出替換的組合式傳感器器件的橫截面視圖的示例。圖11A-10D示出具有高模數(shù)和低模數(shù)可壓縮層的組合式傳感器器件的橫截面視圖的示例。圖12示出包括具有組合觸摸、手寫及指紋傳感器的玻璃罩的設備的示例。圖13示出力敏開關實現(xiàn)的俯視圖的示例。圖14示出穿過圖13中所示的力敏開關實現(xiàn)的行的橫截面的示例。圖15A示出表示圖13和14中所示的實現(xiàn)的組件的電路圖的示例。圖15B示出表示與圖13和14相關的替換實現(xiàn)的組件的電路圖的示例。圖16示出解說組合式傳感器器件的制造過程的流程圖的示例。圖17A-17D示出在圖16的制造過程的各種階段期間的部分形成的組合式傳感器器件的示例。圖18A示出解說組合式傳感器器件的高級架構的框圖的示例。圖18B示出解說用于組合式傳感器器件的控制系統(tǒng)的框圖的示例。圖18C示出用于組合式傳感器器件中的感測件的物理組件及其電學等效的示例表不。圖18D示出組合式傳感器器件的替換感測件的示例。圖18E示出表示組合式傳感器器件中的感測件的等效電路組件的示意圖的示例。圖18F示出可配置成用于手寫或指示筆模式感測的組合式傳感器器件的運算放大器電路的示例。圖18G示出配置成用于觸摸模式感測的圖18F的運算放大器電路的示例。圖18H示出包括箝位電路的用于組合式傳感器器件的運算放大器電路的示例。圖181示出箝位電路傳遞函數(shù)的示例。圖18J示出箝位電路的電路圖的示例。圖19示出替換的組合式傳感器器件的部分的橫截面的示例。圖20示出用于組合式傳感器器件的布線的俯視圖的示例。圖21A示出穿過圖20中所示的組合式傳感器器件的橫截面視圖的示例。圖21B示出包裹式實現(xiàn)的橫截面視圖的示例。圖22示出解說基于指紋的用戶認證過程的流程圖的示例。圖23A示出可被配置成用于進行安全商業(yè)交易的移動設備的示例。圖23B示出將指紋安全式移動設備用于物理進入應用的示例。圖24A示出安全平板設備的示例。圖24B示出替換的安全平板設備的示例。圖25A和25B示出解說包括組合式傳感器器件的顯示設備的系統(tǒng)框圖的示例。各個附圖中相似的附圖標記和命名指示相似要素。具體描述以下描述針對旨在用于描述本公開的創(chuàng)新性方面的某些實現(xiàn)。然而,本領域普通技術人員將容易認識到本文的教義可以多種不同方式來應用。所描述的實現(xiàn)可在可配置成顯示圖像的任何設備或系統(tǒng)中實現(xiàn),無論該圖像是運動的(例如,視頻)還是不動的(例如,靜止圖像),且無論其是文本的、圖形的還是畫面的。更具體而言,構想了所描述的實現(xiàn)可被包括在各種各樣的電子設備中或與各種各樣的電子設備相關聯(lián),這些電子設備諸如但不限于:移動電話、具有因特網(wǎng)能力的多媒體蜂窩電話、移動電視接收機、無線設備、智能電話、藍牙 設備、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計算機、上網(wǎng)本、筆記本、智能本、平板電腦、打印機、復印機、掃描儀、傳真設備、GPS接收機/導航儀、相機、MP3播放器、攝錄像機、游戲控制臺、手表、鐘表、計算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀設備(即,電子閱讀器)、計算機監(jiān)視器、汽車顯示器(包括里程表和速度表顯示器等)、駕駛座艙控件和/或顯示器、相機取景顯示器(諸如車輛中的后視相機的顯示器)、電子照片、電子告示牌或招牌、投影儀、建筑結構、微波爐、冰箱、立體音響系統(tǒng)、卡式錄音機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無線電、便攜式存儲器芯片、洗衣機、烘干機、洗衣機/烘干機、停車計時器、封裝(諸如在機電系統(tǒng)、微機電系統(tǒng)和非MEMS應用中)、美學結構(例如,關于一件珠寶的圖像的顯示)以及各種各樣的EMS設備。本文中的教示還可用在非顯示器應用中,諸如但不限于:電子交換設備、射頻濾波器、傳感器、加速計、陀螺儀、運動感測設備、磁力計、用于消費者電子設備的慣性組件、消費者電子產(chǎn)品的部件、可變電抗器、液晶設備、電泳設備、驅動方案、制造工藝以及電子測試裝備。因此,這些教示無意被局限于只是在附圖中描繪的實現(xiàn),而是具有如本領域普通技術人員將容易明白的廣泛應用性。本文所描述的一些實現(xiàn)組合了電容性和電阻性技術的新穎方面以用于觸摸感測、對手寫輸入的指示筆檢測、以及指紋成像。一些此類實現(xiàn)提供了一種組合式傳感器器件,其至少一部分可被納入玻璃罩裝置中,該玻璃罩裝置可覆蓋在顯示器上或以其它方式與顯示器組合。玻璃罩裝置可具有2層、3層或更多層。在一些實現(xiàn)中,玻璃罩裝置可包括基本透明且柔性的上基板、以及基本透明且相對較堅硬的下基板。在一些此類實現(xiàn)中,玻璃罩裝置的下基板可覆蓋在顯示器基板上。在替換此類實現(xiàn)中,玻璃罩裝置的下基板可以是顯示器基板。例如,玻璃罩裝置的下基板可以是其上制造有MOD器件的同一透明基板,如下文所描述的。本文描述了此類傳感器器件的各種實現(xiàn)。在一些實現(xiàn)中,顯示設備的該玻璃罩用作單點或多點觸摸傳感器、用作手寫(或筆記捕捉)輸入設備、以及用作指紋傳感器。傳感器功能性和分辨率可被設計至玻璃罩上的特定位置。在一些此類實現(xiàn)中,指紋感測元件所在的區(qū)域可不僅提供指紋檢測,而且還提供手寫及觸摸功能性。在一些其它實現(xiàn)中,該指紋傳感器可被隔離在僅提供指紋功能性的分開的高分辨率區(qū)劃中。在一些實現(xiàn)中,該傳感器器件用作組合觸摸及指示筆輸入器件。本文描述了各種制造方法,以及用于使用包括組合式傳感器器件的設備的方法??蓪崿F(xiàn)本公開中所描述的主題內容的具體實現(xiàn)以達成以下潛在優(yōu)點中的一項或更多項。本文所描述的一些實現(xiàn)組合了電容性和電阻性技術的各方面以用于觸摸感測、手寫輸入、以及在一些情形中的指紋成像。一些此類實現(xiàn)提供了 一種觸摸傳感器,其組合了電容性和電阻性技術以實現(xiàn)可覆蓋在顯示器上的多功能用戶輸入傳感器。該組合式傳感器器件的一些實現(xiàn)消除了在一些常規(guī)的基于投射式電容性觸摸(PCT)的設備中部署在玻璃罩與顯示器玻璃之間的中間觸摸傳感器層。相應地,一些此類實現(xiàn)可減輕或消除PCT和電阻性技術的至少一些缺點?;旌螾CT及數(shù)字電阻性觸摸(DRT)實現(xiàn)允許例如用DRT方面來檢測按壓在顯示器上的窄指示筆尖端,同時還允許使用PCT方面來檢測用手指在顯示器上的極輕的掠過或靠近的懸浮。該傳感器器件能接受任何形式的指示筆或筆輸入,不管其是導電的還是非導電的。一些或所有感測件(sensel)中可包括透明或有效透明的力敏電阻器以改善光學和電學性能。根據(jù)一些實現(xiàn),該組合傳感器可包括兩個或更多圖案化層,其中一些圖案化層可在不同基板上。上(或外)基板可例如由塑料形成,諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚酰亞胺或類似材料。上基板也可以是基本透明的,并且具有圖案化在其底側上的基本透明導體,諸如氧化銦錫(ITO)。下基板可由基本透明的基板材料(諸如,玻璃)連同其它合適材料來形成。該基本透明基板的頂表面可以是基本透明的導體材料(諸如ΙΤ0)的圖案化層。在一些實現(xiàn)中,在上基板底側和下基板上側上的導體可被圖案化成在這兩個不同層中的每一層上連接為行或列的菱形電極。一些此類實現(xiàn)包括包裹式配置,其中該傳感器器件的柔性上基板在延伸部分上具有圖案化金屬化物以允許信號線、電接地和功率的布線。此柔性上基板可包裹該玻璃罩裝置的相對較堅硬的下基板的邊緣。包括連接插口的一個或多個IC或無源組件可安裝至柔性層上以降低成本和復雜性。尋址下基板上的傳感器電極的信號線可被布線并連接至柔性上基板底側上的相應圖案。此類實現(xiàn)具有消除對用于將上層的信號線電連接至集成電路和/或其它設備的柔性電纜的需要的潛在優(yōu)點。該辦法允許用于最終玻璃罩裝置的一些版本的無邊框配置。制造方法包括顯著透明的基板和材料以提高底層顯示器的光學性能。制造工藝可將柔性基板用于該傳感器器件的至少一部分,且適于卷軸式加工以實現(xiàn)低成本。在該組合傳感器的上下部分之間使用一致的彈性層可提高對來自指示筆的所施加壓力或力的靈敏度,同時對于給定感測件節(jié)距提高了橫向分辨率。該彈性材料可包括用于包含力敏電阻器的敞開區(qū)域。在仔細地選擇彈性材料和FSR材料的情況下,可能伴隨空氣間隙的透射率損失得以最小化。力敏開關和局部電容器的陣列可被用于將局部電容器連接至相關聯(lián)的PCT檢測電路系統(tǒng)中,其中每個電容器形成有薄介電層以在通過按壓指示筆或手指來閉合該力敏開關時達成高電容增大。因此,同一個PCT檢測電路系統(tǒng)可用于檢測在用手指觸摸時的互電容變化(觸摸模式)、以及在按壓該力敏開關時的感測件電容變化(指示筆或指紋模式)。該組合式多功能傳感器器件實現(xiàn)了單個觸摸屏來執(zhí)行諸如手寫輸入和指紋識別之類的附加功能。在一些實現(xiàn)中,這些多個特征允許通過用戶認證得到增加的安全性,并且允許對手寫的更好捕捉以及對于用戶接口的更加交互式的辦法。具有該傳感器器件的手持式移動設備(諸如蜂窩電話)啟用一系列應用,包括:將該移動設備用作用于用戶認證的網(wǎng)關以實現(xiàn)交易和物理進入;使用手寫輸入功能進行交易應用的簽名識別和傳輸;以及使用手寫輸入特征來自動地捕捉學院環(huán)境中的學生或企業(yè)環(huán)境中的員工的筆記和其它文檔。在一些此類實現(xiàn)中,分開的控制器可被配置成用于該傳感器器件,或者該控制器可被包括作為應用處理器的部分。用于手寫、觸摸和指紋檢測的軟件可被包括在一個或多個控制器或應用處理器上。可用單個傳感器器件通過掃描感測件的子集或通過聚集諸線或列而獲得低、中等和高分辨率??赏ㄟ^如下方式來降低功耗:使用控制器電學地聚集傳感器像素(或者行或列),使得這些像素表現(xiàn)為低功率小陣列,直至需要具有較大陣列的較高分辨率。可通過關掉該傳感器器件的部分或全部、關掉該控制器的部件、或采用降低的幀率上的第一級篩選來降低功耗。在一些此類實現(xiàn)中,組合PCT傳感器和數(shù)字電阻性觸摸(DRT)傳感器具有無源電容器陣列(PCT)和無源電阻性開關陣列(DRT)。雖然觸摸傳感器和指示筆傳感器系統(tǒng)通常使用不同的感測技術,但具有共同結構的整體辦法節(jié)省了 PCB部件計數(shù),減小了 ASIC實現(xiàn)的面積,降低了功率,以及消除了對觸摸子系統(tǒng)與指示筆子系統(tǒng)之間的隔離的需要??蓱盟枋鰧崿F(xiàn)的合適EMS或MEMS器件的一示例是反射式顯示設備。反射式顯示設備可納入干涉測量調制器(MOD)以使用光學干涉原理來選擇性地吸收和/或反射入射到其上的光。IMOD可包括吸收體、可相對于該吸收體移動的反射體、以及限定在該吸收體與該反射體之間的光學諧振腔。該反射體可被移至兩個或多個不同位置,這可以改變光學諧振腔的大小并由此影響該干涉測量調制器的反射。IMOD的反射譜可創(chuàng)建相當廣的譜帶,這些譜帶可跨可見波長移位以產(chǎn)生不同顏色。譜帶的位置可通過改變光學諧振腔的厚度來調節(jié)。改變光學諧振腔的一種方法是通過改變反射體的位置。圖1示出描繪了干涉測量調制器(IMOD)顯示設備的一系列像素中的兩個毗鄰像素的等軸視圖的示例。該IMOD顯示設備包括一個或多個干涉測量MEMS顯示元件。在這些設備中,MEMS顯示元件的像素可處于亮狀態(tài)或暗狀態(tài)。在亮(“松弛”、“打開”或“接通”)狀態(tài),顯示元件將入射可見光的很大部分反射掉(例如,去往用戶)。相反,在暗(“致動”、“關閉”或“關斷”)狀態(tài),顯示元件幾乎不反射所入射的可見光。在一些實現(xiàn)中,可顛倒接通和關斷狀態(tài)的光反射性質。MEMS像素可配置成主導性地在特定波長上發(fā)生反射,從而除了黑白以外還允許彩色顯示。IMOD顯示設備可包括MOD的行/列陣列。每個頂OD可包括一對反射層,即,可移動反射層和固定的部分反射(partially reflective)層,這些反射層定位在彼此相距可變且可控的距離處以形成氣隙(也稱為光學間隙或腔)??梢苿臃瓷鋵涌稍谥辽賰蓚€位置之間移動。在第一位置(即,松弛位置),可移動反射層可定位在離該固定的部分反射層有相對較大距離處。在第二位置(即,致動位置),該可移動反射層可定位成吏靠近該部分反射層。取決于可移動反射層的位置,從這兩個層反射的入射光可相長地或相消地干涉,從而產(chǎn)生每個像素總體上的反射或非反射的狀態(tài)。在一些實現(xiàn)中,頂OD在未致動時可處于反射狀態(tài),此時反射可見譜內的光,并且在未致動時可處于暗狀態(tài),此時吸收和/或相消地干涉可見范圍內的光。然而,在一些其它實現(xiàn)中,IMOD可在末致動時處于暗狀態(tài),而在致動時處于反射狀態(tài)。在一些實現(xiàn)中,所施加電壓的引入可驅動像素改變狀態(tài)。在一些其它實現(xiàn)中,所施加電荷可驅動像素改變狀態(tài)。圖1中所描繪的像素陣列部分包括兩個毗鄰的干涉測量調制器12( S卩,IMOD像素)。在左側(如圖所不)的IMOD 12中,可移動反射層14圖解為處于離光學堆棧16有一距離(該距離可基于設計參數(shù)被預先確定)的松弛位置,光學堆棧16包括部分反射層??缱髠鹊腗OD 12施加的電壓Vtl不足以引起對可移動反射層14的致動。在右側的頂OD 12中,可移動反射層14圖解為處于靠近、Btt鄰或觸及光學堆棧16的致動位置??缬覀鹊腎MOD12施加的電壓Vila足以移動可移動反射層14并可將可移動反射層14維持在致動位置。在圖1中,這些像素12的反射性質用指示入射在像素12上的光的箭頭13、以及從左側的像素12反射的光的箭頭15來一般化地解說。本領域普通技術人員將容易認識到入射在像素12上的光13可透射穿過透明基板20傳向光學堆棧16。入射在光學堆棧16上的光的一部分可透射穿過光學堆棧16的部分反射層,且一部分將被反射回去穿過透明基板
20。光13透射穿過光學堆棧16的那部分可在可移動反射層14處朝向透明基板20反射回去(并穿過透明基板20)。從光學堆棧16的部分反射層反射的光與從可移動反射層14反射的光之間的干涉(相長的或相消的)將決定從像素12反射的光15的波長。光學堆棧16可包括單層或若干層。該(些)層可包括電極層、部分反射且部分透射層以及透明介電層中的一者或多者。在一些實現(xiàn)中,光學堆棧16是導電的、部分透明且部分反射的,并且可以例如通過將上述層中的一者或多者沉積在透明基板20上來制造。電極層可由各種各樣的材料形成,諸如各種金屬,例如氧化銦錫(ITO)。部分反射層可由各種各樣的部分反射的材料形成,諸如各種金屬(諸如鉻(Cr))、半導體以及電介質。部分反射層可由一層或多層材料形成,且每一層可由單種材料或由材料組合形成。在一些實現(xiàn)中,光學堆棧16可包括單個半透明的金屬或半導體厚層,其既用作光吸收體又用作電導體,而(例如,IMOD的光學堆棧16或其它結構的)不同的、更導電的層或部分可用于在IMOD像素之間匯流信號。光學堆棧16還可包括覆蓋一個或多個傳導層或導電/光吸收層的一個或多個絕緣或介電層。
在一些實現(xiàn)中,光學堆棧16的(諸)層可被圖案化為平行條帶,并且可如下文進一步描述地形成顯示設備中的行電極。如本領域普通技術人員將理解的,術語“圖案化”在本文中用于指掩模以及蝕刻工藝。在一些實現(xiàn)中,可將高傳導且高反射的材料(諸如,鋁(Al))用于可移動反射層14,且這些條帶可形成顯示設備中的列電極。可移動反射層14可形成為一個或數(shù)個沉積金屬層的一系列平行條帶(與光學堆棧16的行電極正交),以形成沉積在柱子18以及各個柱子18之間所沉積的居間犧牲材料頂上的列。當該犧牲材料被蝕刻掉時,便可在可移動反射層14與光學堆棧16之間形成限定的間隙19或即光學腔。在一些實現(xiàn)中,各個柱于18之間的間距可為近似Ι-lOOOum,而間隙19可近似小于10,000埃
(A)。
L0091」在一些實現(xiàn)中,MOD的每個像素(無論處于致動狀態(tài)還是松弛狀態(tài))實質上是由該固定反射層和移動反射層形成的電容器。在無電壓被施加時,可移動反射層14保持在機械松弛狀態(tài),如由圖1中左側的像素12所解說的,其中在可移動反射層14與光學堆棧16之間存在間隙19。然而,當將電位差(例如,電壓)施加至所選行和列中的至少一者時,在對應像素處的該行電極和列電極的交叉處形成的電容器變?yōu)閹щ姷模异o電力將這些電極拉向一起。若所施加電壓超過閾值,則可移動反射層14可形變并且移動到靠近或靠倚光學堆棧16。光學堆棧16內的介電層(未示出)可防止短路并控制層14與層16之間的分隔距離,如圖1中右側的致動像素12所解說的。不管所施加電位差的極性如何,行為都是相同的。雖然陣列中的一系列像素在一些實例中可被稱為“行”或“列”,但本領域普通技術人員將容易理解,將一個方向稱為“行”并將另一方向稱為“列”是任意的。要重申的是,在一些取向中,行可被視為列,而列被視為行。此外,顯示元件可均勻地排列成正交的行和列(“陣列”),或排列成非線性配置,例如關于彼此具有某些位置偏移(“馬賽克”)。術語“陣列”和“馬賽克”可以指任一種配置。因此,雖然將顯示器稱為包括“陣列”或“馬賽克”,但在任何實例中,這些元件本身不一定要彼此正交地排列、或部署成均勻分布,而是可包括具有非對稱形狀以及不均勻分布的元件的布局。圖2示出解說納入了 3X3干涉測量調制器顯示器的電子設備的系統(tǒng)框圖的示例。該電子設備包括處理器21,其可配置成執(zhí)行一個或多個軟件模塊。除了執(zhí)行操作系統(tǒng),處理器21還可配置成執(zhí)行一個或多個軟件應用,包括web測覽器、電話應用、電子郵件程序、或任何其它軟件應用。處理器21可配置成與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包括例如向顯示陣列或面板30提供信號的行驅動器電路24和列驅動器電路26。圖1中所解說的MOD顯示設備的橫截面由圖2中的線1-1示出。盡管圖2為清晰起見解說了 3X3的IMOD陣列,但顯示陣列30可包含很大數(shù)目的M0D,并且可在行中具有與列中不同的數(shù)目的M0D,以及反之。圖3示出解說圖1的干涉測量調制器的可移動反射層位置相對于所施加電壓的圖示的示例。對于MEMS干涉測量調制器,行/列(即,共用/分段)寫規(guī)程可利用這些器件的如圖3中所解說的滯后(hysteresis)性質。干涉測量調制器可能需要例如約10伏的電位差以使可移動反射層或鏡從松弛狀態(tài)改變?yōu)橹聞訝顟B(tài)。當電壓從該值減小時,可移動反射層隨電壓降回至例如10伏以下而維持其狀態(tài),然而,可移動反射層并不完全松弛,直至電壓降至2伏以下。因此,如圖3中所示,存在一電壓范圍(大約為3至7伏),在此電壓范圍中有該器件要么穩(wěn)定于松弛狀態(tài)要么穩(wěn)定于致動狀態(tài)的所施加電壓窗口。該窗口在本文中稱為“滯后窗”或“穩(wěn)定態(tài)窗”。對于具有圖3的滯后特性的顯示陣列30,行/列寫規(guī)程可被設計成每次尋址一行或多行,以使得在對給定行尋址期間,被尋址行中要被致動的像素暴露于約10伏的電壓差,而要被松弛的像素暴露于接近O伏的電壓差。在尋址之后,這些像素暴露于約5伏的穩(wěn)態(tài)或偏置電壓差,以使得它們保持在先前的閘選狀態(tài)中。在該示例中,在被尋址之后,每個像素都經(jīng)受落在約3-7伏的“穩(wěn)定態(tài)窗”內的電位差。該滯后性質特征使得(例如圖1中所解說的)像素設計能夠在相同的所施加電壓條件下保持穩(wěn)定在要么致動要么松弛的事先存在的狀態(tài)中。由于每個MOD像素(無論是處于致動狀態(tài)還是松弛狀態(tài))實質上是由固定反射層和移動反射層形成的電容器,因此該穩(wěn)定狀態(tài)在落在該滯后窗內的平穩(wěn)電壓下可得以保持,而基本上不消耗或損失功率。此外,若所施加電壓電位保持基本上固定,則實質上很少或沒有電流流入MOD像素中。在一些實現(xiàn)中,可根據(jù)對給定行中像素的狀態(tài)所期望的改變(若有),通過沿該組列電極施加“分段(segment)”電壓形式的數(shù)據(jù)信號來創(chuàng)建圖像的幀??奢喠鲗ぶ吩撽嚵械拿恳恍?,以使得每次寫該幀的一行。為了將期望數(shù)據(jù)寫到第一行中的像素,可在諸列電極上施加與該第一行中的像素的期望狀態(tài)相對應的分段電壓,并且可向第一行電極施加特定的“共用(common)”電壓或信號形式的第一行脈沖。該組分段電壓隨后可被改變?yōu)閷趯Φ诙兄邢袼氐臓顟B(tài)所期望的改變(若有),且可向第二行電極施加第二共用電壓。在一些實現(xiàn)中,第一行中的像素不受沿諸列電極施加的分段電壓上的改變的影響,而是保持于它們在第一共用電壓行脈沖期間被設定的狀態(tài)??砂错樞蚍绞綄φ麄€行系列(或替換地對整個列系列)重復此過程以產(chǎn)生圖像幀。通過以每秒某個期望數(shù)目的幀來不斷地重復此過程,便可用新圖像數(shù)據(jù)來刷新和/或更新這些幀??缑總€像素施加的分段信號和共用信號的組合(即,跨每個像素的電位差)決定每個像素結果所得的狀態(tài)。圖4示出解說在施加各種共用電壓和分段電壓時干涉測量調制器各種狀態(tài)的表的示例。如本領域普通技術人員將容易理解的,可將“分段”電壓施加于列電極或行電極,并且可將“共用”電壓施加于列電極或行電極中的另一者。如圖4中(以及圖5B中所示的時序圖中)所解說的,當沿共用線施加有釋放電壓VCeel時,沿該共用線的所有干涉測量調制器元件將被置于松弛狀態(tài),替換地稱為釋放狀態(tài)或未致動狀態(tài),不管沿各分段線所施加的電壓如何(即,高分段電壓VSh和低分段電壓VSJ。具體而言,當沿共用線施加有釋放電壓VC.時,在沿該像素的對應分段線施加高分段電壓VSh和低分段電壓V&這兩種情況下,跨該調制器的電位電壓(替換地稱為像素電壓)皆落在松弛窗(參見圖3,也稱為釋放窗)內。當在共用線上施加有保持電壓時(諸如高保持電壓VCmD H或低保持電壓VCmilL),該干涉測量調制器的狀態(tài)將保持恒定。例如,松弛的IMOD將保持在松弛位置,而致動的IMOD將保持在致動位置。保持電壓可被選擇成使得在沿對應的分段線施加高分段電壓VSh和低分段電壓這兩種情況下,像素電壓皆將保持落在穩(wěn)定態(tài)窗內。因此,分段電壓擺幅(即,高分段電壓VSh與低分段電壓VSlj之差)小于正穩(wěn)定態(tài)窗或負穩(wěn)定態(tài)窗任一者的寬度。當在共用線上施加有尋址或即致動電壓(諸如高尋址電壓VCadd h或低尋址電壓VCadd l)時,通過沿各自相應的分段線施加分段電壓,就可選擇性地將數(shù)據(jù)寫到沿該線的各調制器。分段電壓可被選擇成使得致動是取決于所施加的分段電壓。當沿共用線施加有尋址電壓時,施加一個分段電壓將結果得到落在穩(wěn)定態(tài)窗內的像素電壓,從而使該像素保持未致動。相反,施加另一個分段電壓將結果得到超出該穩(wěn)定態(tài)窗的像素電壓,從而導致該像素的致動。引起致動的特定分段電壓可取決于使用了哪個尋址電壓而變化。在一些實現(xiàn)中,當沿共用線施加有高尋址電壓VCadd H時,施加高分段電壓VSh可使調制器保持在其當前位置,而施加低分段電壓V&可引起該調制器的致動。作為推論,當施加有低尋址電壓VCadd^時,分段電壓的效果可以是相反的,其中高分段電壓VSh引起該調制器的致動,而低分段電壓對該調制器的狀態(tài)無影響(即,保持穩(wěn)定)。在一些實現(xiàn)中,可使用總是產(chǎn)生相同極性的跨調制器電位差的保持電壓、尋址電壓和分段電壓。在一些其它實現(xiàn)中,可使用使調制器的電位差的極性交變的信號??缯{制器極性的交變(即,寫規(guī)程極性的交變)可減少或抑制在反復的單極性寫操作之后可能發(fā)生的電荷累積。圖5A示出解說圖2的3X3干涉測量調制器顯示器中的一幀顯示數(shù)據(jù)的圖示的示例。圖5B示出可用于寫圖5A中所解說的該幀顯示數(shù)據(jù)的共用信號和分段信號的時序圖的示例。可將這些信號施加于例如圖2的3X3陣列,這將最終結果導致圖5A中所解說的線時間60e的顯示布局。圖5A中的致動調制器處于暗狀態(tài),即,其中所反射光的大體部分在可見譜之外,從而給例如觀看者造成暗觀感。在寫圖5A中所解說的幀之前,這些像素可處于任何狀態(tài),但圖5B的時序圖中所解說的寫規(guī)程假設了在第一線時間60a之前,每個調制器皆已被釋放且駐留在未致動狀態(tài)中。在第一線時間60a期間:在共用線I上施加有釋放電壓70 ;在共用線2上施加的電壓始于高保持電壓72且移向釋放電壓70;并且沿共用線3施加有低保持電壓76。因此,沿共用線I的調制器(共用1,分段I)、(共用1,分段2)和(共用1,分段3)在第一線時間60a的歷時里保持在松弛或即未致動狀態(tài),沿共用線2的調制器(2,I)、(2,2)和(2,3)將移至松弛狀態(tài),而沿共用線3的調制器(3,I)、(3,2)和(3,3)將保持在其先前狀態(tài)中。參考圖4,沿分段線1、2和3施加的分段電壓將對諸干涉測量調制器的狀態(tài)沒有影響,這是因為在線時間60a期間,共用線1、2或3皆不暴 露于引起致動的電壓水平(即,VC.-松弛和VChold l-穩(wěn)定)。在第二線時間60b期間,共用線I上的電壓移至高保持電壓72,并且由于沒有尋址或即致動電壓施加在共用線I上,因此沿共用線I的所有調制器皆保持在松弛狀態(tài)中,不管所施加的分段電壓如何。沿共用線2的諸調制器由于釋放電壓70的施加而保持在松弛狀態(tài)中,而當沿共用線3的電壓移至釋放電壓70時,沿共用線3的調制器(3,I)、(3,2)和
(3,3)將松弛。在第三線時間60c期間,通過在共用線I上施加高尋址電壓74來尋址共用線I。由于在該尋址電壓的施加期間沿分段線I和2施加了低分段電壓64,因此跨調制器(1,1)和(1,2)的像素電壓大于這些調制器的正穩(wěn)定態(tài)窗的高端(即,電壓差分超過了預定義閥值),并且調制器(1,1)和(1,2)被致動。相反,由于沿分段線3施加了高分段電壓62,因此跨調制器(1,3)的像素電壓小于調制器(1,1)和(1,2)的像素電壓,并且保持在該調制器的正穩(wěn)定態(tài)窗內;調制器(1,3)因此保持松弛。同樣在線時間60c期間,沿共用線2的電壓減小至低保持電壓76,且沿共用線3的電壓保持在釋放電壓70,從而使沿共用線2和3的調制器留在松弛位置。
在第四線時間60d期間,共用線I上的電壓返回至高保持電壓72,從而使沿共用線I的調制器留在其各自相應的被尋址狀態(tài)中。共用線2上的電壓減小至低尋址電壓78。由于沿分段線2施加了高分段電壓62,因此跨調制器(2,2)的像素電壓低于該調制器的負穩(wěn)定態(tài)窗的下端,從而導致調制器(2,2)致動。相反,由于沿分段線I和3施加了低分段電壓64,因此調制器(2,I)和(2,3)保持在松弛位置。共用線3上的電壓增大至高保持電壓72,從而使沿共用線3的調制器留在松弛狀態(tài)中。隨后共用線2上的電壓切換回到低保持電壓76。最終,在第五線時間60e期間,共用線I上的電壓保持在高保持電壓72,且共用線2上的電壓保持在低保持電壓76,從而使沿共用線I和2的調制器留在其各自相應的被尋址狀態(tài)中。共用線3上的電壓增大至高尋址電壓74以尋址沿共用線3的調制器。由于在分段線2和3上施加了低分段電壓64,因此調制器(3,2)和(3,3)致動,而沿分段線I施加的高分段電壓62使調制器(3,I)保持在松弛位置。因此,在第五線時間60e結束時,該3X3像素陣列處于圖5A中所示的狀態(tài),且只要沿這些共用線施加有保持電壓就將保持在該狀態(tài)中,而不管在沿其它共用線(未示出)的調制器正被尋址時可能發(fā)生的分段電壓變化如何。在圖5B的時序圖中,給定的寫規(guī)程(即,線時間60a_60e)可包括使用高保持和尋址電壓或使用低保持和尋址電壓。一且針對給定的共用線已完成該寫規(guī)程(且該共用電壓被設為與致動電壓具有相同極性的保持電壓),該像素電壓就保持在給定的穩(wěn)定態(tài)窗內且不會穿越松弛窗,直至在該共用線上施加了釋放電壓。此外,由于每個調制器在被尋址之前作為該寫規(guī)程的一部分被釋放,因此可由調制器的致動時間而非釋放時間來決定必需的線時間。具體地,在調制器的釋放時間大于致動時間的實現(xiàn)中,釋放電壓的施加可長于單個線時間,如圖5B中所描繪的。在一些其它實現(xiàn)中,沿共用線或分段線施加的電壓可變化以計及不同調制器(諸如不同顏色的調制器)的致動電壓和釋放電壓的差異。根據(jù)上文闡述的原理來操作的干涉測量調制器的結構細節(jié)可以廠泛地變化。例如,圖6A-6E示出包括可移動反射層14及其支承結構的干涉測量調制器的不同實現(xiàn)的橫截面的示例。圖6A示出圖1的干涉測量調制器顯示器的局部橫截面的示例,其中金屬材料條帶(即,可移動反射層14)沉積在從基板20正交延伸出的支承18上。在圖6B中,每個IMOD的可移動反射層14為大致方形或矩形的形狀,且在拐角處或拐角附近靠系帶32附連至支承。在圖6C中,可移動反射層14為大致方形或矩形的形狀且懸掛于可形變層34,可形變層34可包括柔性金屬??尚巫儗?4可圍繞可移動反射層14的周界直接或間接連接至基板20。這些連接在本文中稱為支承柱。圖6C中所示的實現(xiàn)具有源自可移動反射層14的光學功能與其機械功能(這由可形變層34實施)解耦的附加益處。這種解耦允許用于反射層14的結構設計和材料與用于可形變層34的結構設計和材料被彼此獨立地優(yōu)化。圖6D示出IMOD的另一示例,其中可移動反射層14包括反射子層14a??梢苿臃瓷鋵?4支托在支承結構(諸如,支承柱18)上。支承柱18提供了可移動反射層14與下靜止電極(即,所解說IMOD中的光學堆棧16的部分)的分離,從而使得(例如當可移動反射層14處在松弛位置時)在可移動反射層14與光學堆棧16之間形成間隙19。可移動反射層14還可包括傳導層14c和支承層14b,傳導層14c可配置成用作電極。在此示例中,傳導層14c部署在支承層14b的在基板20遠端的一側上,而反射子層14a部署在支承層14b的在基板20近端的另一側上。在一些實現(xiàn)中,反射子層14a可以是傳導性的并且可部署在支承層14b與光學堆棧16之間。支承層14b可包括一層或多層介電材料,例如氧氮化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2)。在一些實現(xiàn)中,支承層14b可以是諸層的堆棧,諸如舉例而言Si02/Si0N/Si02三層堆棧。反射子層14a和傳導層14c中的任一者或這兩者可包括例如具有約0.5%銅(Cu)的鋁(Al)合金、或其它反射性金屬材料。在介電支承層14b上方和下方采用傳導層14a、14c可平衡應力并提供增強的傳導性。在一些實現(xiàn)中,反射子層14a和傳導層14c可由不同材料形成以用于各種各樣的設計目的,諸如達成可移動反射層14內的特定應力分布。如圖6D中所解說的,一些實現(xiàn)還可包括黑色掩模結構23。黑色掩模結構23可形成于光學非活躍區(qū)域中(例如,在各像素之間或在柱子18下方)以吸收環(huán)境光或雜散光。黑色掩模結構23還可通過抑制光從顯示器的非活躍部分反射或透射穿過顯示器的非活躍部分以由此提高對比率來改善顯示設備的光學性質。另外,黑色掩模結構23可以是傳導性的并且配置成用作電匯流層。在一些實現(xiàn)中,行電極可連接至黑色掩模結構23以減小所連接的行電極的電阻。黑色掩模結構23可使用各種各樣的方法來形成,包括沉積和圖案化技術。黑色掩模結構23可包括一層或多層。例如,在一些實現(xiàn)中,黑色掩模結構23包括用作光學吸收體的鑰鉻(MoCr)層、5102層、以及用作反射體和匯流層的鋁合金,其厚度分別在約30-80 AoOO-1OUO 4和500-6000 A的范圍內。這一層或多層可使用各種各樣的技術來圖案化,包括光刻和干法蝕刻,包括例如用于MoCr及SiO2層的四氟化碳(CF4)和/或氧氣
(O2),以及用于鋁合金層的氯(Cl2)和/或三氯化硼(BCl3)。在一些實現(xiàn)中,黑色掩模23可以是標準具(etalon)或干涉測量堆棧結構。在此類干涉測量堆棧黑色掩模結構23中,傳導性的吸收體可用于在每行或每列的光學堆棧16中的下靜止電極之間傳送或匯流信號。在一些實現(xiàn)中,分隔層35可用于將吸收體層16a與黑色掩模23中的傳導層大體上電隔離。圖6E示出IMOD的另一示例,其中可移動反射層14是自支承的。不同于圖6D,圖6E的實現(xiàn)不包括支承柱18。作為代替,可移動反射層14在多個位置接觸底下的光學堆棧16,且可移動反射層14的曲度提供足夠的支承以使得在跨該干涉測量調制器的電壓不足以引起致動時,可移動反射層14返回至圖6E的未致動位置。出于清晰起見,可包含多個(若干)不同層的光學堆棧16在此處被不為包括光學吸收體16a和電介質16b。在一些實現(xiàn)中,光學吸收體16a既可用作固定電極又可用作部分反射層。在諸實現(xiàn)中,諸如圖6A-6E中所示的那些實現(xiàn)中,頂OD用作直視設備,其中是從透明基板20的前側(即,與布置調制器的一側相對的那側)來觀看圖像。在這些實現(xiàn)中,可對該設備的背部(即,該顯示設備的在可移動反射層14后面的任何部分,包括例如圖6C中所解說的可形變層34)進行配置和操作而不沖突或不利地影響該顯示設備的圖像質量,因為反射層14在光學上屏蔽了該設備的那些部分。例如,在一些實現(xiàn)中,在可移動反射層14后面可包括總線結構(未圖解),這提供了將調制器的光學性質與該調制器的機電性質(諸如,電壓尋址和由此類尋址所導致的移動)分離的能力。另外,圖6A-6E的實現(xiàn)可簡化處理(諸如,圖案化)。圖7示出解說干涉測量調制器的制造過程80的流程圖的示例,并且圖8A-8E示出此類制造過程80的相應階段的橫截面示意圖解的示例。在一些實現(xiàn)中,可實現(xiàn)制造過程80加上圖7中未示出的其它框以制造例如圖1和6中所解說的一般類型的干涉測量調制器。參考圖1、6和7,過程80在框82處開始以在基板20上方形成光學堆棧16。圖8A解說了在基板20上方形成的此類光學堆棧16?;?0可以是透明基板(諸如,玻璃或塑料),其可以是柔性的或是相對堅硬且不易彎曲的,并且可能已經(jīng)歷了在先制備工藝(例如,清洗)以便于高效地形成光學堆棧16。如上文所討論的,光學堆棧16可以是導電的、部分透明且部分反射的,并且可以是例如通過將具有期望性質的一層或多層沉積在透明基板20上來制造的。在圖8A中,光學堆棧16包括具有子層16a和16b的多層結構,但在一些其它實現(xiàn)中可包括更多或更少的子層。在一些實現(xiàn)中,子層16a、16b中的一者可配置成具有光學吸收和傳導性質兩者,諸如組合式導體/吸收體子層16a。另外,子層16a、16b中的一者或多者可被圖案化成平行條帶,并且可形成顯示設備中的行電極。此類圖案化可通過掩模和蝕刻工藝或本領域已知的另一合適工藝來執(zhí)行。在一些實現(xiàn)中,子層16a、16b中的一者可以是絕緣層或介電層,諸如沉積在一個或多個金屬層(例如,一個或多個反射和/或傳導層)上方的子層16b。另外,光學堆棧16可被圖案化成形成顯示器的諸行的個體且平行的條帶。過程80在框84處繼續(xù)以在光學堆棧16上方形成犧牲層25。犧牲層25稍后被移除(例如,在框90處)以形成腔19,且因此在圖1中所解說的結果所得的干涉測量調制器12中未示出犧牲層25。圖SB解說包括形成在光學堆棧16上方的犧牲層25的經(jīng)部分制造的器件。在光學堆棧16上方形成犧牲層25可包括以所選厚度來沉積二氟化氖(XeF2)可蝕刻材料(諸如,鑰(Mo)或非晶硅(Si)),該厚度被選擇成在后續(xù)移除之后提供具有期望設計大小的間隙或腔19 (也參見圖1和SE)。沉積犧牲材料可使用諸如物理汽相沉積(PVD,例如濺鍍)、等離子體增強型化學汽相沉積(PECVD)、熱化學汽相沉積(熱CVD)、或旋涂等沉積技術來實施。過程80在框86處繼續(xù)以形成支承結構(例如,圖1、6和8C中所解說的柱子18)。形成柱子18可包括:圖案化犧牲層25以形成支承結構孔,然后使用沉積方法(諸如PVD、PECVD、熱CVD或旋涂)將材料(例如,聚合物或無機材料,例如氧化硅)沉積至該孔中以形成柱子18。在一些實現(xiàn)中,在犧牲層中形成的支承結構孔可延伸穿過犧牲層25和光學堆棧16兩者到達底下的基板20,從而柱子18的下端接觸基板20,如圖6A中所解說的。替換地,如圖SC中所描繪的,在犧牲層25中形成的孔可延伸穿過犧牲層25,但不穿過光學堆棧16。例如,圖8E解說了支承柱18的下端與光學堆棧16的上表面接觸??赏ㄟ^在犧牲層25上方沉積支承結構材料層并將該支承結構材料的位于遠離犧牲層25中的孔的部分圖案化來形成柱子18或其它支承結構。這些支承結構可位于這些孔內(如圖SC中所解說的),但是也可至少部分地延伸在犧牲層25的一部分上方。如上所述,對犧牲層25和/或支承柱18的圖案化可通過圖案化和蝕刻工藝來執(zhí)行,但也可通過替換的蝕刻方法來執(zhí)行。過程80在框88處繼續(xù)以形成可移動反射層或膜,諸如圖1、6和8D中所解說的可移動反射層14。可移動反射層14可通過采用一個或多個沉積步驟(例如,反射層(例如,鋁、鋁合金)沉積)連同一個或多個圖案化、掩模和/或蝕刻步驟來形成??梢苿臃瓷鋵?4可以是導電的,且被稱為導電層。在一些實現(xiàn)中,可移動反射層14可包括如圖8D中所示的多個子層14a、14b、14c。在一些實現(xiàn)中,這些子層中的一者或多者(諸如子層14a、14c)可包括為其光學性質所選擇的高反射子層,且另一子層14b可包括為其機械性質所選擇的機械子層。由于犧牲層25仍存在于在框88處形成的經(jīng)部分制造的干涉測量調制器中,因此可移動反射層14在此階段通常是不可移動的。包含犧牲層25的經(jīng)部分制造的MOD在本文也可稱為“未脫?!?MOD。如上文結合圖1所描述的,可移動反射層14可被圖案化成形成顯示器的諸列的個體且平行的條帶。過程80在框90處繼續(xù)以形成腔,例如圖1、6和SE中所解說的腔19。腔19可通過將(在框84處沉積的)犧牲材料25暴露于蝕刻劑來形成。例如,可蝕刻的犧牲材料(諸如Mo或非晶Si)可通過干法化學蝕刻來移除,例如通過將犧牲層25暴露于氣態(tài)或蒸氣蝕刻劑(諸如,由固態(tài)XeF2得到的蒸氣)長達能有效地移除期望量的材料(通常是相對于圍繞腔19的結構選擇性地移除)的一段時間來移除。還可使用其他蝕刻方法,例如濕法蝕刻和/或等離子蝕刻。由于在框90期間移除了犧牲層25,因此可移動反射層14在此階段之后通常是可移動的。在移除犧牲材料25之后,結果所得的已完全或部分制造的MOD在本文中可被稱為“已脫?!表擮D。在本文描述的一些實現(xiàn)中,組合式傳感器器件的至少一部分可被納入玻璃罩裝置中,該玻璃罩裝置可覆蓋在顯示器上或以其它方式與顯示器組合。玻璃罩裝置可具有2層、3層或更多層。在一些實現(xiàn)中,玻璃罩裝置可包括基本透明且柔性的上基板、以及基本透明且相對較硬的下基板。玻璃罩可包括部署在基板上和/或基板之間的中間層,諸如電極、基本透明的彈性層和/或力敏電阻器材料。在一些此類實現(xiàn)中,玻璃罩裝置的下基板可覆蓋在顯不器基板上。圖9A示出在玻璃罩裝置的基板上形成的傳感器電極的示例。在圖9A中所示的示例中,三行915菱形的基本透明的電極被描繪在基本透明的上基板905上,且七列920基本透明的菱形電極位于基本透明的下基板910上。此處示出相對較少的行和列以用于解說目的,而在實際的傳感器器件中,行和列的數(shù)目可從數(shù)十個延伸至數(shù)百個或甚至一千個或更多??勺⒁獾剑泻土性诤艽蟪潭壬鲜强苫Q的,并且此處不作限制。在一些實現(xiàn)中,組合式傳感器器件900的上基板905可由相對柔性的材料(諸如,柔性聚合物)形成。在一些此類示例中,上基板905可以是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚酰亞胺或類似材料制成的明凈塑料膜。在一些實現(xiàn)中,上基板905可具有在0.5-5GPa的范圍中的彈性模數(shù)。下基板910可由玻璃、塑料、聚合物等形成。在一些實現(xiàn)中,下基板910可以是顯示器基板。例如,在一些實現(xiàn)中,下基板910可以是與上文描述的透明基板20相同的基板。在此示例中,每隔一列電極920包括在交迭區(qū)域925a中直接位于行電極915的相應菱形下方的菱形電極。一些實現(xiàn)具有行電極915和列電極920的菱形的偏移,由此行電極915和列920中的菱形彼此部分覆蓋。在一些實現(xiàn)中,行電極915和/或列電極920可被形成為其它形狀,諸如正方形、矩形、三角形、圓形、橢圓形等等,以及在形狀中心包括顯著敞開區(qū)域的形狀(諸如,框架、環(huán)、或一系列連接的線段)。一些此類形狀的描述包括于在2010年12月21日提交且題為“Capacitive Touch Sensing Devices and Methods of Manufacturing Thereof (電容式觸摸感測設備及其制造方法)”的待審美國專利申請N0.12/957,025的各部分中(例如,參見圖11A-11J及相應描述),該申請的內容由此全部通過援引納入于此。此外,在替換實現(xiàn)中,行電極915可形成在下基板910上,并且列電極920可形成在上基板905上。在一些實現(xiàn)中,諸如下文參照圖10C和10D描述的包括定位于行電極915與列電極920之間的可壓縮材料1025的實現(xiàn),可通過測量毗鄰菱形之間的互電容變化來檢測輕觸摸(也稱為投射電容性觸摸(PCT))。在此類實現(xiàn)中,當上基板905被壓下時,通過測量行電極915與列電極920之間的電容變化,可檢測到用指示筆的接觸。在行電極915與列電極920之間有圖案化介電材料的實現(xiàn)中,可在相應的行電極915與列電極920之間形成間隙。在此類實現(xiàn)中,可用毗鄰電極之間的PCT測量來檢測輕觸摸,以及可通過以下方式來檢測指示筆按壓:行電極915與列電極920之間的有效平行板電容變化(參見圖10B),或通過測量在行電極915和列電極920進行直接機械和電接觸時發(fā)生的電阻變化(參見圖10A),或通過測量在用手指、指示筆尖端、手指脊或類似物進行按壓時定位于行電極915與列電極920之間的力敏電阻器的變化(參見圖10D)。力敏電阻器可被包括在手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中、指紋傳感器區(qū)劃1010中或這兩者中的行電極915與列電極920之間。在一些此類實現(xiàn)中,可在行電極915或列電極920上形成高電阻率層,以最小化在指示筆位置感測期間的寄生信號效應。圖9B示出形成于玻璃罩上的傳感器電極的替換示例。在圖9B中所示的示例中,已從該設計中移除其中菱形位于行電極915的菱形下方的列電極920。可在行電極915與列電極920之間的交叉部分處(在交迭區(qū)域925b中)形成組合式傳感器器件900的歐姆膜開關、電阻性膜開關、具有力敏電阻性(FSR)材料的電阻性開關、具有固定串聯(lián)電阻器的FSR開關或電容性膜,以用于檢測指示筆接觸、以及在一些情形中檢測手指的指尖或指脊。此類實現(xiàn)可減少需要連接至外部處理電路系統(tǒng)的列電極920的數(shù)目(應注意,圖9B中的列電極920和相關聯(lián)的連接焊盤的數(shù)目少于圖9A中的列電極920和連接焊盤),這是因為相同的列可用于通過PCT方法來檢測輕觸摸或通過電容變化方法或電阻變化方法來檢測指示筆接觸。例如,在觸摸模式中,可能僅需要極輕的力來登記觸摸。然而,在手寫模式中,傳感器可配置成接受許多形式的指示筆、筆或其它指針輸入,而不管指針設備是導電的還是非導電的。本文所描述的一些實現(xiàn)提供能夠區(qū)分大量同時的多點觸摸事件(諸如當在指紋傳感器模式中操作時在讀取指紋時可能發(fā)生的)、或在手寫傳感器模式中操作時檢測和拒絕無意中的手掌觸摸的傳感器。圖1OA示出組合式傳感器器件的橫截面視圖的示例。盡管圖1OA中所示的傳感器陣列被描繪為組合觸摸、指示筆及指紋傳感器,但是應注意,圖1OA的配置和下文描述的其它配置可僅用作觸摸傳感器、指示筆傳感器、指紋傳感器、或其組合。在圖1OA中所示的示例中,在被稱為手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005的第一區(qū)域中示出兩個重復單元。此類感測元件在本文中可被稱為“感測件”??扇芜x的第二區(qū)域(被稱為指紋傳感器區(qū)劃1010)通常在各電極之間具有較細的節(jié)距以允許指紋檢測往往所需要的較高分辨率。如本文其它地方所提及的,在一些實現(xiàn)中,指紋傳感器以及手寫及觸摸傳感器并非處于不同區(qū)劃中。圖10B-10D示出替換的組合式傳感器器件的橫截面視圖的示例。圖10A-10D如同本文提供的許多其它附圖那樣可能未按比例繪制。圖10A-10D中示出了觸摸、手寫及指紋區(qū)劃,但并非所有區(qū)劃將通常同時啟動。在一傳感器器件中,也并非所有區(qū)劃和操作模式都可用。使用一根或多根手指的單點觸摸或多點觸摸被描繪為在手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中使用PCT來感測,在該手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中可檢測到特別輕的觸摸以及中等及重觸摸。在圖1OA中所示的示例中,手指1047接近會改變上電極1015與下電極1030b之間的電場1050,從而產(chǎn)生互電容變化。此效應通過相關聯(lián)的電路圖1055a的可變電容器來示意性地描繪。在一些實現(xiàn)中,上電極1015可以是行電極,且如上文所提及的,在一些其它實現(xiàn)中,上電極1015可以是列電極(參見圖9A和9B)。高力或高局部壓力(諸如當指示筆(如筆、鉛筆或指針)的尖端按壓組合式傳感器器件900的表面時引起的)可用歐姆或電阻性膜開關來檢測。圖1OA中示出一個示例,其中可通過包括上電極1015和下電極1030a的機械開關來檢測通過筆或指示筆1042產(chǎn)生的高局部壓力。電阻器1035 (有時被稱為固定電阻器)可定位于上電極1015與下電極1030a之間,以防止上電極1015與下電極1030a的直接短路。包括垂直或迂回型固定電阻器的開關在電路圖1055a中不意性地表不。電阻器1035上可部署附加的金屬層(未不出),以輔助電阻器1035與上電極1015之間的電接觸。盡管此處限定的電阻性膜開關在每個感測件中至少包括固定電阻器(電阻性膜開關還可包括與該固定電阻器串聯(lián)的或代替該固定電阻器的力敏電阻器),但歐姆膜開關不需要與上電極和下電極串聯(lián)的附加的固定電阻器。在一些實現(xiàn)中,該固定電阻器可由歐姆材料形成。在一些其它實現(xiàn)中,該固定電阻器可以是非線性器件(諸如漏二極管),或是對電流提供相對高電阻的其它器件。該固定電阻器可包括用作導電接觸表面的薄膜導電蓋。盡管圖1OA中示出數(shù)字電阻性觸摸(DRT)下電極1030a與PCT下電極1030b的——對應關系,但是在一些配置中,PCT下電極1030b可橫跨一個或多個毗鄰感測件。在一些配置中,PCT下電極1030b比DRT下電極1030a更寬且更長。在一些實現(xiàn)中,上電極1015和下電極1030a可配置成形成可變形平行板電容器的兩個板,而非上文所描述的機械開關。在一些實現(xiàn)中,電極1015和電極1030a可通過空氣間隙來分離(如圖1OB的區(qū)域1065中所示),并且在正常未按壓狀態(tài)中可具有與基線電容相對應的間距。在施加力或壓力之后,上電極1015移位并且電極1015與1030a更靠近。當電極1015與1030a之間的電極間距離減小時,電容變化(例如,增大),從而使得能感測位移的模擬變化且允許推斷出存在所施加的力或壓力。相應地,可經(jīng)由上電極1015與下電極1030a之間的平行板電容變化來檢測來自筆、指示筆等的高局部壓力或力。由此類局部壓力變化引起的電容變化通過電路圖1055b的可變電容器1056示意性地表示。在所示配置中,固定電阻器1035與可變電容器1056串聯(lián)。在其它配置中(未不出),可省掉固定電阻器1035。在一些實現(xiàn)中,可通過在上下電極之間部署可壓縮層1025來在上基板905與下基板910之間形成層間分隔1032。在一些實現(xiàn)中,可壓縮層1025可以是具有低彈性模數(shù)的可圖案化的薄(例如,I至10微米)聚合物,諸如彈性體。在一些此類實現(xiàn)中,可壓縮層1025可允許在通過筆、指示筆、手指等的觸摸來按壓上基板905并且上電極1015與下電極1030a之間的距離變化時直接測量電容變化??蓧嚎s層1025具有比上基板905低的彈性模數(shù)。例如,上基板905可以是由PET、PEN、聚酰亞胺或具有在0.5_5GPa的范圍中的彈性模數(shù)的類似材料制成的明凈塑料膜??蓧嚎s層1025可具有顯著較低的彈性模數(shù),諸如在0.5-50MPa的范圍中。在一些實現(xiàn)中,可壓縮層1025可被圖案化以在上基板905與下基板910之間包括空間或空隙(其在本文中也可被稱為“空氣間隙”)。一些實現(xiàn)(諸如圖1OA和IOB中所示的那些實現(xiàn))在區(qū)域1065中包括空隙,其中不在上電極1015與下電極1030a之間形成可壓縮層1025。然而,在這些示例中,可壓縮層1025在區(qū)域1070中無空隙地在上基板905與下電極1030b之間延伸。根據(jù)一些此類實現(xiàn),可壓縮層1025可被圖案化成使得在區(qū)域1065和1080中存在空氣間隙。可壓縮層1025區(qū)域的所指示厚度和間距是僅作為示例來指示的。本領域普通技術人員將容易領會,可根據(jù)力靈敏度、可靠性和/或光學性能的期望參數(shù)來選擇區(qū)域1065和1080中的空氣間隙的位置和橫向尺寸。例如,層間分隔1032可以是一微米的分數(shù)至幾微米。區(qū)域1065和1080中的空氣間隙的厚度也可以是一微米的分數(shù)至幾微米厚。手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中的各毗鄰上電極1015(毗鄰感測件)之間的節(jié)距或間距可在從十分之幾毫米至超過五毫米的范圍中(其中下電極1030a與1030b之間的節(jié)距約為該范圍的一半),而指紋傳感器區(qū)劃1010中的各毗鄰電極1040之間的節(jié)距或間距可小至50微米左右??蓧嚎s層1025可輔助實現(xiàn)上基板905的可測量撓曲。在一些實現(xiàn)中,可壓縮層1025也可形成于區(qū)域1065中,如圖1OC中所示并在下文描述的。在一些此類實現(xiàn)中,可壓縮層1025可包括彈性材料(或類似材料),其允許在通過筆、指示筆、手指等的觸摸來按壓上基板905并且上電極1015與下電極1030a之間的距離變化時直接測量電容變化。替換地,上電極1015與橫向移位的下電極1030b之間的互電容也可變化以允許檢測筆、指示筆、手指等。指紋傳感器區(qū)劃1010可被配置成用于指紋檢測。在圖1OA中所示的實現(xiàn)中,上指紋電極1020和下指紋電極1040形成電阻性膜開關陣列,其中一個電阻性膜開關在電路圖1060a中示意性地表示。在圖10A-10C中所示的示例中,在區(qū)域1080中的上指紋電極1020與下指紋電極1040之間不形成可壓縮層1025。然而,在圖1OD中所描繪的實現(xiàn)中(其將在下文更詳細地描述),除了 FSR材料1085所在的區(qū)域,在區(qū)域1080中形成可壓縮層1025。在圖10A-10D中所示的示例中,各上指紋電極1020和下指紋電極1040的節(jié)距小于手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中的各上電極1015和下電極1030的節(jié)距,以便在指紋傳感器區(qū)劃1010中提供相對較高的分辨率。然而,在一些替換實現(xiàn)中,各上指紋電極1020和下指紋電極1040的節(jié)距可與手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中的各上電極1015和下電極1030的節(jié)距基本相同??墒褂霉饪毯臀g刻技術(或其它基于光刻的技術)來圖案化可壓縮層1025。在一些實現(xiàn)中,可壓縮層1025可使區(qū)域1065和1080的歐姆或電阻性開關保持斷開,直至合適的力被施加至該傳感器的外表面(其在此示例中為上基板905的頂表面)。由于可壓縮層1025是將覆蓋顯示器的傳感器的部分,因此可壓縮層1025可以是基本透明的。在一些實現(xiàn)中,可壓縮層1025可具有與下基板910和上基板905的折射率緊密匹配的折射率。在一些實現(xiàn)中,可壓縮層1025的折射率可與下基板910和上基板905的折射率相差小于5%、小于10%、小于20%等等。例如,6%或更小的折射率差異可引起通過材料堆棧的透射有小于0.2%的減小。此類實現(xiàn)可在可壓縮層1025從上基板905延伸至下基板910的區(qū)域中提供良好的光學透射。然而,光學透射可在空氣間隙區(qū)域中減小,這是由每一個空氣-材料界面處的反射造成的。此類反射可大于例如4%,如在式I中使用上基板905的折射率(其可以是約η= 1.5)和空氣的折射率(11。=1)來計算的:(n-r02/(n+r02=R,其中 R 是反射率。(式 I)相應地,空氣間隙具有最小橫向尺寸的實現(xiàn)能提供更好的光學性能。然而,一些此類實現(xiàn)對于給定壓力可引起較小撓曲,且可能因此對壓力或所施加的力較不敏感。因此,一些實現(xiàn)提供折射率匹配的可壓縮層1025,其可改善光學性能。甚至在區(qū)域1065中具有空氣間隙的一些實現(xiàn)中,由于使區(qū)域1065占據(jù)手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005的相對小的分數(shù)的架構,光學性能可能已經(jīng)是相當好的。例如,具有空氣間隙的區(qū)域1065可占據(jù)總面積的約50%以下,而在其它示例中,區(qū)域1065可占據(jù)總面積的約10%以下。在此類實現(xiàn)中,傳感器面積的大部分將不具有空氣間隙,且因此將在層905/層1025以及層1025/層910界面處展現(xiàn)顯著減小的反射,即,使得兩個界面的總反射可以<〈1%,如按照式I所估計的??赏ㄟ^使用低模數(shù)可壓縮層1025來增大個體感測元件(不管它們是在電阻性開關模式中還是在可變形平行板電容器模式中使用)對來自筆、指示筆或手指的壓力或力的靈敏度,如圖11A-11D中所示。低模數(shù)可壓縮層1025可移除較高模數(shù)材料可能強加的箝位邊界條件。具有低模數(shù)可壓縮層1025可有效地增大通過指示筆尖端1105撓曲的可壓縮層1025的區(qū)域1110的直徑,由此增大區(qū)域1110中的上基板905的撓曲。圖11A-10D示出具有高模數(shù)和低模數(shù)可壓縮層的組合式傳感器器件的橫截面視圖的示例。圖1lA示出指示筆尖端1105接觸簡化的組合觸摸、手寫及指紋傳感器的一部分的柔性上基板905,其中可壓縮層1025a是夾在上基板905與下基板910之間的圖案化高模數(shù)材料。可壓縮層1025a中的空氣間隙1115允許該組合式傳感器器件900的上基板905因所施加的力而變形,盡管所獲得的撓曲區(qū)域1110部分地受到相對堅硬的可壓縮層1025a中的較小空氣間隙1115的限制。圖1lB示出低模數(shù)可壓縮層1025b夾在相對較柔性的上基板905與相對較不柔性的下基板910之間。在此示例中,由于可壓縮層1025b隨著指示筆尖端1105按壓上基板905的外表面而壓縮和變形的能力,上基板905因指示筆力而撓曲的區(qū)域1110較大。在圖1lC中所示的示例中,指示筆1105已被足夠猛力地按壓以使柔性上基板905與下基板910進行(或幾乎進行)物理接觸。使用低模數(shù)彈性可壓縮層1025b也可有效地增大來自所施加的壓力或力的橫向分辨率,而無需減小各行電極或列電極的節(jié)距,如圖1lD中解說的。甚至當指示筆尖端1105的尖端不是在可壓縮層1025中的空氣間隙1115正上方時,仍可發(fā)生上基板905的可感知撓曲,由此即使組合式傳感器器件900在毗鄰感測元件之間具有相對寬的間距也允許對指示筆尖端1105的檢測。例如,即使毗鄰行或列之間的節(jié)距為0.5mm,通過對來自毗鄰感測件的響應取平均,也可能以0.2mm的分辨率來解析手寫。通過允許毗鄰行或列之間的相對較大的節(jié)距,此類配置可使得對于給定分辨率能減少行電極和列電極的總數(shù),由此減少手寫傳感器控制器上的I/O的數(shù)目。這種減少可減少引出線的數(shù)目并降低手寫控制器的成本和復雜性。圖1OC中示出組合傳感器的替換實現(xiàn)。與圖1OA和IOB中所示的實現(xiàn)相比,已從手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005的區(qū)域1065中移除空氣間隙。因此,手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005的光學性能可相對于圖1OA和IOB中所示的組合式傳感器器件900的實現(xiàn)而增強。圖1OC中所示的組合式傳感器器件900的實現(xiàn)中的手寫傳感器充當可變平行板電容器,其中從平行板電容變化檢測上一層的重觸摸或撓曲。此功能性通過電路圖1055c的可變電容器1056來表不。圖1OD解說替換實現(xiàn)的另一示例。在圖1OD中所示的示例中,已在指紋傳感器區(qū)劃1010的區(qū)域1080中移除空氣間隙并用市售FSR材料1085來代替。FSR材料1085在不壓縮時提供相對高的電阻值且在壓縮時提供相對低的電阻值,由此充當開關,但無直接接觸區(qū)域。此功能性通過電路圖1060b的可變電阻器1087來表示。每個感測件中可包括與FSR材料1085串聯(lián)的固定電阻器1045,諸如垂直電阻器或迂回型電阻器。在一些實現(xiàn)中可使用包括透明粒子或低填充率的粒子的透明FSR材料1085。非透明FSR材料1085可用在一些應用中,例如電阻器的直徑或寬度足夠小(在幾微米至數(shù)十微米的數(shù)量級上)的應用,以避免對底層顯示器的過度遮擋。圖12示出包括具有組合觸摸、手寫及指紋傳感器的玻璃罩的設備的示例。在此示例中,玻璃罩包括組合式傳感器器件900的實現(xiàn)且覆蓋在顯示設備40 (諸如移動電話)的顯示器上。下文參照圖25A和25B來描述顯示設備40的一些示例。組合式傳感器器件900可用作單點觸摸或多點觸摸傳感器、手寫輸入傳感器、以及指紋圖像傳感器。在此示例中,指紋傳感器區(qū)劃1010在顯示器上方的專用部分中。組合式傳感器器件900的其余部分被配置為手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005。在一些其它配置中,指紋傳感器區(qū)劃1010可定位于組合式傳感器器件900中的任何位置。在又其它配置中,指紋傳感器區(qū)劃1010的位置是可軟件編程的并且是可軟件選擇的。現(xiàn)在將參照圖1OA來描述觸摸模式操作的示例。當用手指觸摸手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中的任何位置時,可在掃描序列期間尋址上基板905上的上電極1015和下基板910上的下電極1030b中的全部或所選子集。在一些實現(xiàn)中,可在行電極與列電極之間的每個交叉部分處(參見圖9A和9B)測量上電極1015與下電極1030b之間的電容。手指1047的導電表面干擾電場線1050 (如圖10A-10D中所示),并且改變上電極1015與下電極1030b之間的電容。檢測此電容變化允許讀取手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005的哪些感測件在手指附近。在此示例中,在觸摸模式期間所掃描的在上基板905和下基板910上的電極不必部署在彼此的正上方和正下方。在圖10A-10D中所示的示例中,可在上基板905上的上電極1015與下基板910的毗鄰下電極1030b之間檢測電容變化。應注意,對于此PCT測量,極輕的觸摸或甚至手指的接近可以是可檢測的,因為電容變化不取決于正施加至上基板905的壓力。當諸如指示筆(導電或不導電)之類的指針設備放在傳感器表面上時,所得壓力可顯著高于與手指觸摸相關聯(lián)的壓力,這是由于指示筆與表面之間的較小接觸面積。此壓力可比通過手指觸摸施加的壓力要大高達兩個數(shù)量級(或更大)。在一些實現(xiàn)中,在手寫模式中的讀出過程期間,可激勵與用于觸摸模式的電極集合不同的電極集合(諸如圖1OA中描繪的上電極1015和下電極1030a),并且可部署不同電路以用于測量。該不同電路可針對諸如圖1OA中所示的實現(xiàn)來感測開關的閉合,或針對諸如圖10B-10D中所示的實現(xiàn)來感測平行板電容變化。在一些實現(xiàn)中,用于觸摸模式、手寫模式和/或指紋感測模式的尋址和/或測量電路系統(tǒng)可被包含在一個或多個控制器或驅動器專用集成電路(ASIC)芯片內。通過諸如使用焊料或各向異性導電膜之類的直接管芯附連、或者通過耦合至柔性帶上的IC或外部印刷電路板的電纜或柔性帶上的跡線的連接等方式,可將該或該些ASIC芯片直接附連至上基板905的下側或電連接至上基板905和下基板910上的電極。在上文描述的一些實現(xiàn)中,在手寫模式期間在上基板905和下基板910上所掃描的電極部署在彼此的正上方和正下方(例如,參見圖10A)。當指示筆尖端1105(其可以是如圖1OA或IOB中所示的筆1042的尖端)被施以足夠的力時,通過指示筆尖端1105施加的壓力可造成上基板905和可壓縮層1025撓曲(參見圖11C)并且可造成上電極1015與下電極1030a上的電阻器1035進行物理接觸,從而引起膜開關的閉合(參見圖10A)??赏ㄟ^包括固定電阻器1035來實現(xiàn)每個開關處的大電阻。此電阻可在很大程度上降低電流,并且當一個或多個膜開關被同時按壓時允許確定在手寫、指紋或觸摸模式中被按壓的感測件位置。例如,當手掌擱在組合式傳感器器件900的表面上且指示筆也施加至該表面時,可發(fā)生這種情形。電阻器1035可由制造成與下電極1030a串聯(lián)的電阻層形成。替換地,可從上電極1015與相應下電極1030a之間的平行板電容變化來測量用來自指示筆或手指在外表面上的力或壓力造成的上基板905的位移。一些實現(xiàn)允許組合式傳感器器件900在指紋獲取模式中操作,諸如在組合式傳感器器件900的配置成啟用此模式的特定區(qū)域中。圖10A-10D的極右側部分中以及圖12的右下部分中示出指紋傳感器區(qū)劃1010的示例。在一些實現(xiàn)中,可使用與用于制造組合式傳感器器件900的其余部分的工藝流程和材料相同的工藝流程和材料來制造指紋傳感器區(qū)劃1010。然而,在一些實現(xiàn)中,與手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005的上電極1015或下電極1030相比,指紋傳感器區(qū)劃1010、上指紋電極1020和下指紋電極1040以及下指紋電極1040的電阻器1045可用顯著更近的節(jié)距或間距來安排。例如,指紋傳感器區(qū)劃1010中的節(jié)距或間距可以在大約10微米至100微米的數(shù)量級上。此類配置可提供足夠高分辨率的傳感器以區(qū)分指紋的隆脊和凹谷。當手指向下按壓在指紋傳感器區(qū)劃1010中的上基板905的表面上時,上基板905的在指紋的隆脊正下方的某些區(qū)域可撓曲并使上指紋電極1020接觸下指紋電極1040上的固定電阻器1045。此開關閉合可通過電阻器(諸如大值電阻器)進行,此舉可用于區(qū)分許多傳感器元件中的哪些被按壓以及哪些未被按壓。掃描此類指紋傳感器陣列的行或列可產(chǎn)生表示指紋隆脊或不存在指紋隆脊的數(shù)字輸出。此類指紋傳感器實現(xiàn)可使得能掃描指紋陣列以及獲取指紋圖像。使用數(shù)字電阻性技術進行手寫和指紋識別可產(chǎn)生快速掃描速率。這部分是由于在掃描過程期間來自每個單元的輸出的“數(shù)字”本質,這使得能實現(xiàn)指紋捕獲和手寫識別的高幀率。在一些實現(xiàn)中,力敏膜開關可用于將額外的電容器局部地連接至PCT測量電路中,由此在開關用來自例如手指或指示筆尖端的所施加壓力而閉合時引起較大電容變化。開關可形成于傳感器行與列的交叉部分附近。該額外的電容器可使用導電材料與該開關串聯(lián)地形成以與行線和列線連接。在一些實現(xiàn)中,相對于僅PCT配置的互電容變化,此電容器可產(chǎn)生大電容變化。圖13和14中描繪了一種此類實現(xiàn)。圖13示出力敏開關實現(xiàn)的俯視圖的示例。圖13指示了此類組合式傳感器器件900的兩列和兩行的部分,其中列電極1305具有寬度1310以及間距或“節(jié)距”1315。通常使列電極和行電極的寬度較小(在幾微米的數(shù)量級上),以改善組合式傳感器器件的總體透明度。該節(jié)距可在從約10-50微米(適于指紋檢測)至約5mm (用于較低分辨率設備)的范圍內。替換實現(xiàn)可具有小于50微米或大于5mm的節(jié)距。圖14示出穿過圖13中所示的力敏開關實現(xiàn)的行的橫截面的示例。在圖13和14中所描繪的實現(xiàn)中,在各行上在每個感測件中的行電極1335與電容器頂部電極1320之間形成電容器1317。可通過在行與列的交叉部分處的觸點1325進行列電極1305與電容器1317之間的連接,其可包括與該觸點串聯(lián)的固定電阻器。此觸點1325可電連接至電容器頂部電極1320,從而形成可斷開或閉合的開關的電極。在一些替換配置中,可能沒有單獨的觸點1325——可在列電極1305與電容器頂部電極1320之間直接進行物理接觸。行電極1335可部署在基本透明的下基板910上,下基板910可由諸如玻璃、塑料等材料制成。在一些實現(xiàn)中,圖13和14中所描繪的其它組件也可以是基本透明的。在此示例中,可壓縮層1025部署在上基板905與電容器頂部電極1320之間??蓧嚎s層1025可以是由具有足夠低彈性模數(shù)的材料形成的絕緣體,其可容易地壓縮且不會干擾對電容器的開關。此處,上基板905是部署在該傳感器頂上以保護表面并且在被觸摸時還局部地撓曲以致動開關的柔性膜。圖15A示出表示圖13和14中所示的實現(xiàn)的組件的電路圖的示例。在電路1500a中,信號可施加于輸入端1505并由模數(shù)轉換器(ADC) 1540感測。當手指在柔性膜上或附近時,該信號可通過互電容Cni的變化來調制。Cni的此類變化通過可變電容器1525表示。行和列的自電容分別通過電容器1530和1535來表不。在行與列的交叉部分處的觸點(參見圖13和14)被表示為開關1510,其具有通過電阻器1515表示的電阻Rl以及通過串聯(lián)電容器1520表示的電容Cl。電阻Rl也可包括相應的行電極或列電極的線電阻。當柔性上基板905上的力(諸如觸摸)閉合開關1510時, 電容Cl被添加至互電容Cm。在一些實現(xiàn)中,Cl顯著大于Cm,因為觸摸通??蓽p小Cm,而閉合開關1510會增加電容:當開關閉合時,觸摸的互電容性效應可通過Cl的值來遮蔽。在一個示例中,高分辨率傳感器可形成為具有5um的行和列寬度以及在行與列之間的50um的節(jié)距(例如,參見圖13和14)。若例如電容器絕緣體1330為1000 A厚且是由氮化硅(SiN)形成的,并且電容器頂部電極1320覆蓋40umX5um的面積(參見圖14),則使用平行板電容器等式C=e#Λ/d可獲得大于60毫微微法(fF)的調制,其中^是該絕緣體的相對介電常數(shù),e。是自由空間的介電常數(shù),A是該頂部電極的面積,以及d是電介質的厚度。在一些實現(xiàn)中,此情況可被認為足夠用于由PCT控制器電路系統(tǒng)進行的確定。減小電容器電極的長度或寬度將會減小電容值,而減小介電絕緣體的厚度將會增大電容。在一些實現(xiàn)中,通過用電容器頂部電極來橫跨在行電極與列電極之間的感測件區(qū)域部分或通過增大行和列寬度,可使電容值明顯較大。在一些實現(xiàn)中,可通過減小電極寬度或感測件節(jié)距來減小電容值。通過改變電容器電極的尺寸以及絕緣體的厚度,可獲得在從小于約IOfF至大于約0.1pF的范圍中的電容值。圖15B示出表示與圖13和14相關的替換實現(xiàn)的組件的電路圖的示例。電路1500b可用于考慮傳感器(諸如圖13和14中所描繪的傳感器)的響應時間。此處,具有電阻R2的漏電阻器1545已被添加至該電路,以便在開關1510斷開時允許串聯(lián)電容器1520放電。若例如R2為100兆歐且Rl為10千歐,則如上文所描述的40umX5um電容器的Cl值的頻率響應(1/RC)對于開關1510的閉合至斷開過渡將為最小值150KHz,以及在開關1510閉合時將為最大值1.5GHz以通過串聯(lián)電阻器1515對電容器充電。頻率響應可有助于確定組合傳感器的最小可獲得幀率。在需要時,可通過減小電阻器值Rl或R2或者減小電容以減小RC時間常數(shù)來增大頻率響應和幀率。在一些實現(xiàn)中,電阻器1515表示觸點1325的接觸電阻(例如,無固定電阻器且無FSR)。在一些其它實現(xiàn)中,電阻器1515表示如圖14中所示的直接在列電極1305與電容器頂部電極1320之間的接觸電阻(例如,無固定電阻器、無FSR,且無觸點1325)。在一些實現(xiàn)中,電阻器1515可包括定位于圖14中的觸點1325與電容器頂部電極1320之間的附加固定電阻器(諸如垂直或迂回型固定電阻器,未示出)的電阻。該固定電阻器可包括其上部署的薄膜導電蓋,該薄膜導電蓋用作觸點1325以輔助與列電極1305的電接觸。電阻器1515可包括與固定電阻器串聯(lián)或代替固定電阻器的力敏電阻器。電阻器1515可包括歐姆材料,諸如電阻性或金屬薄膜。替換地,電阻器1515可包括非線性器件(諸如漏二極管)或其它器件。根據(jù)一些實現(xiàn),電阻器1515可具有在從小于幾歐至超過100兆歐的范圍內的電阻。在一些實現(xiàn)中,漏電阻器1545可具有在100千歐或更大的數(shù)量級上的值。關于圖13至15B所描述的開關電容器配置涵蓋了可被稱為數(shù)字電容性觸摸(DCT)的配置,因為靠近DCT傳感器陣列的行與列的交叉部分的局部電容器可以數(shù)字地接通或斷開,這取決于交叉部分處的力致動開關是斷開還是閉合。在一些配置中,DCT陣列可在沒有相應的PCT陣列的情況下用作指紋傳感器、指示筆或手寫傳感器、觸摸傳感器,或其組合。在一些其它配置中,DCT陣列可與PCT陣列組合。在一種此類配置中,靠近陣列中的交迭行與列之間的每個交叉部分被電連接的一個或多個電容性電極環(huán)繞位于每個交叉部分處的力致動電容性開關(例如,參見圖9B)。組合式傳感器陣列可使用力敏電容性開關進行指示筆檢測以及使用PCT陣列進行輕觸摸或接近性感測。如上文所提及,同一 PCT檢測電路系統(tǒng)可在DCT方面中用于檢測來自指示筆、筆或手指按壓的力或壓力施加,以及在PCT方面中用于檢測來自手指或指示筆的輕觸摸。如早先所提及的,關于行和列的命名、交迭的方式、各種縱橫比以及其它特征旨在是解說性的而非限制性的。例如,行和列可以互換,列電極可穿過行電極之上或之下,以及節(jié)距或分辨率可改變而不失一般性。圖16示出解說組合式傳感器器件的制造過程的流程圖的示例。圖17A-17D示出在圖16的制造過程的各種階段期間的部分形成的組合式傳感器器件的示例。根據(jù)一些實現(xiàn),過程1600的框1605涉及在基本透明的上基板和下基板上沉積基本透明的導體(諸如ΙΤ0)。在此示例中,下基板910是玻璃基板。然而,在替換實現(xiàn)中,下基板910可由塑料或類似材料形成。一些此類實現(xiàn)可適于卷軸式制造工藝???605還可涉及使用光刻及蝕刻工藝或諸如電鍍、絲網(wǎng)印刷等的其它“添加性”工藝來將基本透明的導電材料圖案化成電極。在一些實現(xiàn)中,此圖案化工藝導致在上基板905和下基板910上圖案化的列或行內彼此連接的菱形電極形狀(或恰適的其它形狀)。隨后,可將電阻性材料沉積(例如,通過濺鍍沉積)在下基板910的至少一些電極上以及在圖案化電極上或連接至圖案化電極,如框1610中所示。在替換實現(xiàn)中,可在上基板905的至少一些電極上沉積電阻性材料。該電阻性材料可被圖案化以與電極上的感測位置中的全部或子集串聯(lián)。根據(jù)一些實現(xiàn),所得電阻器可具有在I兆歐的數(shù)量級上的電阻;其它實現(xiàn)可產(chǎn)生具有較小或較大電阻(諸如在100千歐與10兆歐之間)的電阻器。這些電極和電阻器可用至少兩種通用方式來圖案化,如圖17A和17B中所示。第一選項(圖17A中解說的俯視圖)是通過將沉積在下基板910上的下電極材料或其它電阻性材料圖案化成在膜平面中導電的一個或多個經(jīng)連接片段的薄窄序列以達成足夠高電阻來形成迂回型電阻器1035。可在電阻器1035的末端包括從下電極材料或其它合適材料形成的導電接觸區(qū)域1036。第二選項(圖17B中解說的側視圖)是直接在下電極1030的頂上圖案化垂直電阻器1035,在這種情形中,導電路徑是在基本垂直于膜平面的方向上通過該電阻器。在一些實現(xiàn)中,在垂直電阻器1035上方可包括薄金屬接觸區(qū)域1037。過程1600的框1615可涉及在下基板910上沉積或以其它方式布置可壓縮層1025。在一些實現(xiàn)中,可壓縮層1025可以是具有低彈性模數(shù)的可圖案化的薄(例如,I至10微米)聚合物,諸如彈性體。在可壓縮層1025中包括間隙的一些實現(xiàn)中(諸如上文參照圖10A-10C所討論的),可壓縮層1025可被圖案化成使得在電阻器1035上方的區(qū)域是敞開的。圖17C提供了根據(jù)一個此類示例的已部分制造的組合式傳感器器件900的部分的橫截面視圖。在一些其它實現(xiàn)中,在電阻器1035上方的敞開區(qū)域可填充有力敏電阻器材料(未示出)。在具有或無FSR材料的一些其它實現(xiàn)中,垂直或迂回型電阻器1035的上表面可覆蓋有薄金屬層。在過程1600的此階段,可壓縮層1025已被圖案化以曝露其上已形成電阻器1035的下電極1030。在過程1600的一些實現(xiàn)中,可將FSR材料形成于下基板910的指紋傳感器電極(參見可任選框1620)、下基板910的手寫及觸摸傳感器電極、或這兩者上。圖1OD提供了形成于下指紋電極1040上的力敏電阻器材料1085的示例。力敏材料可通過諸如施配、網(wǎng)篩、沉積或圖案化等方法而形成于電極上。在下基板910的手寫及觸摸傳感器電極上也可包括力敏電阻器材料(未示出)在可壓縮層1025的圖案化和固化(若需要)之后,可將附加的薄黏合劑層1705(諸如 1-5微米)涂覆于可壓縮層1025的表面上(參見可任選框1625)以改善黏合,注意不要將黏合劑涂覆于電阻器1035的頂表面上。用于涂覆黏合劑的方法包括光刻、絲網(wǎng)印刷、刮漿及施配。在圖17D中可看到此類黏合劑層1705的示例。圖17D描繪在上基板905已接合至可壓縮層1025之后的裝置。上基板905可由基本透明的材料形成,并且可具有在底側圖案化成的基本透明的上電極1015。上基板905可例如由塑料膜形成,諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚酰亞胺或類似材料。在此示例中,上電極1015由已形成至在圖17D的平面中連續(xù)的行的ITO制成。在替換實現(xiàn)中,上電極1015以及下電極1030可被圖案化成被連接為行或列的相似形狀的焊盤。在一些實現(xiàn)中,可通過使上基板905與下基板910對準并經(jīng)由已涂覆于可壓縮層1025之上的黏合劑1705附接各層來接合兩個基板??墒褂闷渌夹g,諸如將兩個層熱壓在一起、機械夾持基板的周邊、或無黏合劑方法。諸如圖17C和17D中所描繪的實現(xiàn)在可壓縮層1025中其上已形成電阻器的電極周圍包括空氣間隙。圖17D的區(qū)域1065中描繪了此類空氣間隙??諝忾g隙可導致從空氣-基板界面的較高水平的非期望反射。上文參考式I描述了細節(jié)。相應地,在一些實現(xiàn)中,可在空間上限制空氣間隙區(qū)域,使得空氣間隙不會本質上影響堆棧的總體光學透射。例如,空氣間隙區(qū)域的面積可限于在傳感器的總面積的1-5%的范圍中。替換地,空氣間隙可限于僅指紋成像區(qū)域的區(qū)域(其可以是較低光學透射的有限區(qū)域),且因此可處于玻璃罩上,但不處于顯示區(qū)域正上方。在替換實現(xiàn)中,諸如參照圖1OC和IOD所描述的示例,可壓縮層1025也可沉積于其上已形成電阻器1035的下電極1030中的至少一些上。在一些此類實現(xiàn)中,在手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中不存在空氣間隙。然而,其上已形成電阻器的其它電極(諸如在指紋傳感器區(qū)劃1010中)上可能沉積有或沒有可壓縮層1025。然而,在再其它實現(xiàn)中,指紋傳感器區(qū)劃1010可能不包括空氣間隙。如圖1OD中所示,此類實現(xiàn)可在指紋傳感器區(qū)劃1010中包括FSR材料1085。在一些其它實現(xiàn)中,在具有或無固定垂直或迂回型電阻器1035的情況下,在手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中的下電極1030上方也可包括FSR材料1085。過程1600的一些實現(xiàn)涉及具有相對少的掩模步驟的工藝流程。一些此類實現(xiàn)涉及用于在下基板910上沉積材料的兩個掩模步驟,以及用于在上基板905上沉積材料的單個掩模步驟。可使用卷軸式制造工藝來至少在上基板905上形成結構。對于其中下基板910是塑料或類似材料的實現(xiàn),卷軸式制造工藝可用于在下基板910上沉積材料。在此類實現(xiàn)中,下基板910可厚于上基板905。在一些示例中,上基板905可層壓至下基板910上以形成上文所描述的傳感器堆棧。所得組合式傳感器器件900可以是便宜的、輕、薄的,且高度適于移動和其它手持式電子設備。在一些實現(xiàn)中,上塑料層和下塑料層的此層壓結構可被進一步層壓至或以其他方式附連至基本透明且相對較堅硬的基板(諸如玻璃基板)上。在一些實現(xiàn)中,該基本透明的基板可以是顯示器基板,諸如上文所描述的透明基板20。在此實現(xiàn)中,框1635涉及加工及封裝???635可涉及通過切割、分裂、鋸切或其它合適方法從較大基板(諸如其上形成有多個組合式傳感器器件900的大玻璃板或長卷塑料)單體化個體組合式傳感器器件900。從較大基板單體化傳感器器件可在框1635之前執(zhí)行,諸如在附連上基板(參見框1630)之前或在將黏合劑涂覆至可壓縮材料(參見框1625)之前。框1635可涉及將組合式傳感器器件900配置成用于與一個或多個傳感器控制器(諸如下文參照圖25B所描述的組合式傳感器控制器77)進行電通信。框1635可涉及將組合式傳感器器件900附連至顯示設備40 (諸如本文別處所描述的)。框1635可涉及包裝個體組合式傳感器器件900以用于裝運或存儲。圖18A示出解說組合式傳感器器件的高級架構的框圖的示例。在此示例中,多點觸摸傳感器1801、高分辨率手寫傳感器1803以及指紋傳感器1805被整合在組合式傳感器器件900中。隨組合式傳感器器件900 —起包括的玻璃罩可覆蓋在許多顯示器上,包括但不限于IXD、0LED以及反射式顯示器。取決于實現(xiàn),一些此類顯示器可以是適于移動設備的顯示器,而一些顯示器可適于其它設備(諸如消費者電子設備)。多點觸摸傳感器1801(諸如PCT傳感器)以及高分辨率手寫傳感器1803 (諸如平行板電容性位移傳感器或DRT傳感器)可在如上文關于圖9A和9B以及圖10A-10D所描述的可尋址傳感器器件的行和列的交叉部分處交錯。具有甚至更高分辨率的指紋傳感器1805可被包括于顯示區(qū)域的一部分上方的預選區(qū)域中,諸如在圖12中所示的示例中那樣。替換地,當該組合式傳感器器件具有足夠分辨率時,多點觸摸傳感器1801以及高分辨率手寫傳感器1803可用作顯示區(qū)域上方任何位置的指紋傳感器1805。在圖18A中所示的示例中,控制系統(tǒng)1807包括至少一個微控制器1809以及至少一個應用處理器1810。在一些實現(xiàn)中,用于組合式傳感器器件900的所有傳感器的硬件、軟件和/或固件可集成在單個微控制器1809上,而在其它實現(xiàn)中,單獨的各微控制器1809可用于觸摸感測、手寫感測以及指紋感測功能性。用于所有傳感器的應用可集成在單個應用處理器1810上或多個應用處理器1810上。這些處理器可駐留在例如顯示設備內或移動設備內。此處,組合式傳感器器件900中的傳感器與微控制器1809通信,微控制器1809又與應用處理器1810通信。這些設備之間的通信可在兩個方向上進行。在一些實現(xiàn)中,微控制器1809驅動組合式傳感器器件900的傳感器并且從這些傳感器接收感測數(shù)據(jù)。應用處理器1810可配置成既監(jiān)視微控制器1809的輸出,又將命令發(fā)送至微控制器1809。微控制器1809可例如位于下基板910上、附連的柔性電纜上,或電連接的印刷電路板上。在一些實現(xiàn)中,微控制器1809還可配置成控制顯示器和/或執(zhí)行其它功能。一些實現(xiàn)可經(jīng)由存儲在一個或多個有形機器可讀介質中的應用軟件來提供。此類介質可以是應用處理器1810的部分,或者可以是可被應用處理器1810訪問的分開的介質。應用軟件可包括用于控制一個或多個設備執(zhí)行各種功能的指令。例如,應用軟件可包括用于僅在需要指紋感測時才激活指紋傳感器區(qū)劃1010以進行指紋感測的指令。否則,取決于實現(xiàn),指紋傳感器區(qū)劃1010可被禁用或被激活以用于多點觸摸和/或手寫功能性。替換地或補充地,應用軟件可包括用于通過關掉傳感器、關掉微控制器1809的部分和/或在激活耗電的較高分辨率傳感器之前在低分辨率傳感器上采用降低的幀率上的第一級篩選來減少功耗的指令。例如,應用軟件可包括用于通過以下操作來減少功耗的指令:使用微控制器1809電學地聚集感測件(或聚集組合式傳感器器件900的行或列),使得組合式傳感器器件900以較低分辨率執(zhí)行并且可消耗較少功率并提供較高信號,直至需要更高分辨率。在一些實現(xiàn)中,組合式傳感器器件900可被配置成在觸摸模式或手寫模式(其在本文中也可被稱為指示筆模式)中起作用,而非配置成同時在兩種模式中起作用。不使組合式傳感器器件900同時在兩種模式中起作用可能是有利的。例如,當用戶正用指示筆在組合式傳感器器件900上書寫時,可能優(yōu)選避免感測也可能擱在該設備上的用戶手掌或手指。操作組合式傳感器器件900以充當手寫傳感器可能影響和/或干擾組合式傳感器器件900作為觸摸傳感器的功能性,反之亦然。相應地,一些實現(xiàn)提供用于觸摸和手寫模式功能性的分開的驅動和/或感測子系統(tǒng)。一些實現(xiàn)提供可在觸摸模式功能性與手寫模式功能性之間快速切換的驅動和/或感測子系統(tǒng)。圖18B示出解說用于組合式傳感器器件的控制系統(tǒng)的框圖的示例。在此示例中,控制系統(tǒng)1807包括指示筆驅動電路1811和觸摸驅動電路1813。當組合式傳感器器件900在手寫模式中操作時,指示筆驅動電路1811將一個或多個驅動信號1814發(fā)送至手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005。當組合式傳感器器件900在觸摸模式中操作時,觸摸驅動電路1813將驅動信號1814發(fā)送至于寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005。然而,在一些替換實現(xiàn)中,無論組合式傳感器器件900是在手寫模式中還是在觸摸模式中操作,驅動信號1814是基本相同的。在此示例中,控制系統(tǒng)1807包括指示筆感測電路1815和觸摸感測電路1817。當組合式傳感器器件900在手寫模式中操作時,指示筆感測電路1815處理來自手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005的一個或多個感測信號1818。當組合式傳感器器件900在觸摸模式中操作時,觸摸感測電路1817處理來自手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005的感測信號1818。在一些實現(xiàn)中,控制系統(tǒng)1807可包括可從觸摸配置切換至手寫配置的單個電路。下文描述一些示例。圖18B還示出表示手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005中的感測件1819的組件的電路圖的示例。在感測件1819的此放大視圖中,示意性地描繪了開關1823的電阻,以及感測件1819的相關聯(lián)電極之間的互電容1824。圖18C示出用于組合式傳感器器件中的感測件的物理組件及其電學等效的示例表示。在此示例中,感測件1819包括形成于驅動電極1820與感測電極1821之間的交迭區(qū)域中的開關1823。開關1823由位于驅動電極1820與感測電極1821之間的開關電容1826和漏電阻1828表示,漏電阻1828計及了在該開關斷開時可能流過開關1823的小量漏電流。漏電阻器1828可具有在I兆歐或更大的數(shù)量級上的值。固定電阻器1822可位于驅動電極1820與感測電極1821之間,并與感測件開關1823的觸點電學串聯(lián)。固定電阻器1822可以是迂回型電阻器、垂直電阻器、高電阻率膜、漏二極管、或其它線性或非線性電阻性元件。固定電阻器1822可在100千歐至10兆歐或更大的范圍中。在此示例中,開關1823包括迂回型固定電阻器1822,其可類似于圖17A中所描繪的配置。當手指1047、指示筆等按壓在開關1823上時,使驅動電極1820的部分更靠近感測電極1821,從而增大驅動電極1820與感測電極1821之間的并聯(lián)電容1832。足夠高的所施加壓力或力將閉合開關1823。手指1047、導電指示筆等的接近也可引起毗鄰驅動電極1820與感測電極1821之間的電極間互電容1824變化。圖18D示出組合式傳感器器件的替換感測件的示例。圖18D中所示的配置類似于上文所描述的圖9B的配置。在此示例中,驅動電極1820和感測電極1821包括菱形區(qū)段1825以及窄部分1827。在此示例中,開關1823形成于交迭區(qū)域925b中(同時參見圖9B)。并聯(lián)電容1832在交迭區(qū)域925b中形成于驅動電極1820與感測電極1821之間。感測件1819的總互電容等于毗鄰驅動電極1820與感測電極1821之間的各個電極間互電容1824中每一者的總和。在此示例中,總互電容是電極間互電容的約四倍。驅動電極1820的每個菱形區(qū)段1825具有感測件驅動電阻1853,并且感測電極1821的每個菱形區(qū)段1825具有感測件感測電阻1854。圖18E示出表示組合式傳感器器件中的感測件的等效電路組件的示意圖的示例。軸1829表示各種電平的所施加驅動信號,諸如來自指示筆驅動電路1811或觸摸驅動電路1813的驅動信號1814(例如,參見圖18B)。軸1831表示各種電平的響應感測信號,例如,至圖18B的指示筆感測電路1815或觸摸感測電路1817的感測信號1818?;ル娙萁M件1833可表示驅動電極1820與感測電極1821之間的互電容、以及由手指1047的接近引起的變化,如圖18C中所示。寄生電容組件1835表示電極(諸如圖18C的感測電極1821)的自電容、以及由手指1047或另一導電體的接近引起的變化。并聯(lián)電容組件1836表示平行板電容以及變化,諸如由手指1047、指示筆等的壓力引起的變化,從而使得驅動電極1820移動得更靠近圖18C的感測電極1821。開關1823的位置表示開關1823的閉合或非閉合。在一個示例中,互電容組件1833具有約0.5pF的值;寄生電容組件1835具有介于約0.5pF與20pF之間的值;并聯(lián)電容組件1836具有約0.5pF的值;以及開關1823在斷開時具有約10千兆歐的值且在閉合時具有約I千歐的值。本領域普通技術人員將易于理解,取決于期望實現(xiàn),其它電容和電阻值也是可能的。在一些替換實現(xiàn)中,開關1823在閉合時將具有小于100歐的值(諸如當省掉固定電阻器時)。在一些其它實現(xiàn)中,開關1823在閉合時將具有有效地等于固定電阻器的值。本文所描述的一些實現(xiàn)提供可在觸摸模式配置與手寫模式配置之間切換的單個電路。例如,單個電路可配置成執(zhí)行圖18B的指示筆感測電路1815和觸摸感測電路1817的功能。圖18F示出可配置成用于手寫或指示筆模式感測的組合式傳感器器件的運算放大器電路的示例。當在手寫模式中操作時,電路1837配置成充當具有復位能力的積分器。電路1837可配置成在一個或多個開關1823閉合時從源自于組合式傳感器器件900的手寫感測的相對小輸入電流產(chǎn)生相對大輸出電壓。在此示例中,電路1837包括運算放大器1839、反饋電容器1841和反饋電阻器1843、以及開關1842和1844。在一個示例中,反饋電容器1841具有介于約6pF與20pF之間的值,且反饋電阻器1843具有約5兆歐或更高的值。然而,電路1837可實現(xiàn)成具有其它電容和電阻值,并且具有提供類似功能性的其它配置。例如,替換實現(xiàn)可包括代替反饋電阻器1843在截止狀態(tài)中操作的晶體管(諸如金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET))。代替開關1842,一些實現(xiàn)可包括有損器件,諸如高值電阻器或具有已知電阻的NMOS或PMOS晶體管。此外,一些實現(xiàn)可包括與開關1842串聯(lián)的附加電阻器。當在指示筆模式中操作時,開關1844可保持斷開,而開關1842可斷開和閉合。圖形1845、1847和1849示出穩(wěn)態(tài)輸入電流操作的示例。圖形1845指示隨時間推移的輸入電流。在此示例中,電流保持恒定在穩(wěn)態(tài)值Iss。在時間h,開關1842斷開。參照圖形1847可以看出,為了斷開開關1842,向開關1842施加的電壓改變?yōu)殚_關斷開電壓1848。開關斷開電壓1848可根據(jù)特定實現(xiàn)而變化。在一些實現(xiàn)中,開關斷開電壓1848可以是1.8V,而在其它實現(xiàn)中,開關斷開電壓1848可以是3.3V、5V、10V、20V或某個其它電壓。圖形1849指示因斷開開關1842引起的輸出電壓。在此示例中,由于輸入電流是恒定的,因此輸出電壓1850a在開關1842斷開的時間&與開關1842再次閉合的時間t2之間線性地增大。其間開關1842斷開的時間區(qū)間可以是例如在0.1至IOys的數(shù)量級上,或甚至更小。在此示例中,輸出電壓1850a達到最大輸出電壓1851。此處,最大輸出電壓1851的符號與開關斷開電壓1848的符號相反,且具有低于開關斷開電壓1848的絕對值。當開關1842閉合時(在時間t2),電容器1841可放電并且輸出電壓1850a復位。圖18G示出配置成用于觸摸模式感測的圖18F的運算放大器電路的示例。在此配置中,開關1844閉合,這允許電路1837充當電荷放大器以用于檢測毗鄰驅動電極1820與感測電極1821(例如,參見圖18C和18D)之間的互電容C111變化。在此示例中,驅動信號1852是具有電壓Vtv的方波。圖18G中示出所得輸出電壓1850b的示例。輸出電壓1850b不是像輸出電壓1850a那樣的線性響應,而是對驅動信號1852的前沿和后沿的反相非線性響應。此響應遵循進入電容器的電流之間的基本關系I=C dV/dt,其中I是電流,C是電容器的電容,以及dV/dt是電壓關于時間的導數(shù)。當例如用手指或指示筆來按壓感測件且感測件開關閉合時,PCT傳感器可展現(xiàn)短路的感測件。此狀況具有創(chuàng)建可使電路1837的運算放大器1839飽和的大于正常信號的信號的潛在可能性。雖然飽和狀態(tài)可被感測和識別,但飽和恢復時間對于陣列感測系統(tǒng)而言可能是成問題的。放大器恢復時間通常不會以高置信度知曉,其通常是在測試設施中表征的。若運算放大器1839保持飽和,則后續(xù)感測件測量可能被破壞。因此,恢復時間可對傳感器陣列的可達成掃描速率具有顯著影響。另外,電路1837可具有時間常數(shù)較大的反饋組件,這也可能促成長恢復周期。在一些實現(xiàn)中,電路1837可包括大反饋電阻器(諸如電阻器1843)以提供DC反饋來使電路1837穩(wěn)定。與電容器1841并聯(lián)的大反饋電阻器可創(chuàng)建會抑制傳感器掃描速率的較大時間常數(shù)。相應地,電路1837的一些實現(xiàn)被配置成抑制或防止運算放大器1839的飽和。一些此類實現(xiàn)提供低阻抗路徑以泄放電容器1841的電荷,從而允許電路1837的快速復位和/或從運算放大器1839的飽和狀態(tài)的快速恢復。圖18H示出包括箍位電路的用于組合式傳感器器件的運算放大器電路的示例。箝位電路1855可被配置成通過限制電路1837的輸出電壓來抑制或防止運算放大器1839的飽和。在此示例中,箝位電路1855部署成與電路1837的其它組件并聯(lián)。圖181示出箝位電路傳遞函數(shù)的示例。函數(shù)1857是理想箝位電路傳遞函數(shù),而函數(shù)1859是實際箝位電路傳遞函數(shù)的示例。當箝位電路1855在箝位電壓范圍(m)內操作時,函數(shù)1857和1859兩者都指示了極高阻抗。箝位電路1855可被配置成具有箝位電壓V?!蚔。+,其絕對值小于相應飽和(sat)電壓Vsat_和Vsat+的絕對值。在箝位電壓范圍內,電路1837可在觸摸模式中操作而只有很少或沒有來自箝位電路1855的影響。當運算放大器被“箝位”時(當達到或超過V。+或¥。_時),箝位電路1859的阻抗極低,如通過1*^的絕對值的顯著增大所示的。若使箝位電路1855的阻抗極低,這實質上使電路1837的反饋組件短路,由此允許反饋電容器1841放電(參見圖18H)。圖18J示出 箝位電路的電路圖的示例。在圖18J中所描繪的配置中,箝位電路1855包括串聯(lián)地排列且具有第一正向方向的η個二極管1861。這些二極管1861部署成與二極管1863并聯(lián)。在此示例中,存在串聯(lián)地排列且具有與二極管1861的正向方向相反的第二正向方向的η個二極管1863。在一些實現(xiàn)中,二極管1861和1863中的每一個的正向電壓可在IV或更小的數(shù)量級上,例如,0.2V、0.3V或0.6V。η的值以及二極管1861和1863的正向電壓可根據(jù)實現(xiàn)而變化。具有相對較大數(shù)目的二極管(各自具有相對較低的正向電壓)的箝位電路1855的箝位電路傳遞函數(shù)將比具有相對較小數(shù)目的二極管(各自具有相對較高的正向電壓)的箝位電路1855更緊密地近似理想箝位電路傳遞函數(shù)。然而,箝位電路1855可用各種其它方式來配置。在一些替換實現(xiàn)中,二極管1861和1863中的至少一個可以是齊納(Zener) 二極管。在一些此類實現(xiàn)中,二極管1861中的一個為具有第一正向方向的齊納二極管,并且二極管1863中的一個為具有第二且相反的正向方向的齊納二極管。在一些此類實現(xiàn)中,每個齊納二極管可與具有相反的正向方向的肖特基(Schottky) 二極管串聯(lián)成對。在一些實現(xiàn)中,肖特基二極管可具有約0.2V或0.3V的正向電壓降。相應的齊納二極管的齊納擊穿電壓可基本上較聞。例如,在±5V模擬系統(tǒng)中,齊納擊穿電壓在一種實現(xiàn)中可以是4.2V。在本文所描述的一些實現(xiàn)中,下基板可形成顯示設備的玻璃罩裝置的至少一部分。在一些此類實現(xiàn)中,信號線可形成于玻璃罩的上表面上,而非玻璃罩之下。此類配置對陣列中的感測元件的設計是有意義的,因為這些元件可在該陣列外部布線并被附連至配置成尋址和感測來自陣列中的各種感測元件的信號的集成電路(IC)。前面的辦法(諸如覆蓋這些布線尋線或者將IC附連在玻璃罩的頂側上并用黑色邊界環(huán)氧樹脂來覆蓋它們)可能并非最佳的。一個原因在于環(huán)氧樹脂可能在觸摸表面上產(chǎn)生用戶可能感覺到的地形。相應地,本文所描述的一些實現(xiàn)提供新穎的布線配置。一些實現(xiàn)涉及使用組合式傳感器器件900的柔性上基板905作為用于直接附連一個或多個IC(包括但不限于ASIC)的平臺。柔性上基板905可包裹下基板910的邊緣(玻璃基板或另一此類基本透明基板的邊緣)。一些此類實現(xiàn)涉及包裹感測導線和布線引線,并以使得玻璃罩能夠一直延伸至移動顯示設備(諸如智能電話設備)的邊緣的方式將IC附連至這些引線。該(諸)IC可直接附連至上基板905的包裹部分,由此實現(xiàn)該設備上的最小邊緣邊界、消除或最小化對邊框的需要、以及通過整合覆蓋層與柔性印刷電路來減小成本。一些此類實現(xiàn)可能不會產(chǎn)生用戶能感覺到的地形。現(xiàn)在將參照圖19至21B來描述一些示例。圖19示出替換的組合式傳感器器件的部分的橫截面的示例。在此實現(xiàn)中,下基板910由玻璃形成,而上基板905由柔性且基本透明的材料(諸如明凈聚酰亞胺)形成。此處,導電材料(在此示例中為金屬化物)已被圖案化成上基板905上的上電極1015。上基板905底側上的上電極1015可用于布線該傳感器的信號線。上基板905的部分1910(其未按比例繪制)可被配置成在一些實現(xiàn)(諸如圖21B所示的實現(xiàn))中包裹下基板910的邊緣。在圖19所示的示例中,下基板910上的下電極1030可使用各向異性導電膜(ACF) 1905或類似連接方案來電接合至上基板905上的上電極1015或其它電跡線或電路系統(tǒng)。圖20示出用于組合式傳感器器件的布線的俯視圖的示例。圖20所解說的組合式傳感器器件900包括玻璃上柔性件(FOG)配置2005和柔性件上芯片(COF)配置2010a兩者。圖20還指示了組合式傳感器器件900的手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005和指紋傳感器區(qū)劃1010。圍繞該手寫、觸摸及指紋傳感器區(qū)劃1005和1010的部分可包括接地環(huán)2015,以隔離來自系統(tǒng)的噪聲耦合以及最小化虛假觸摸。盡管指紋傳感器區(qū)劃1010被示為物理上相異于手寫及觸摸傳感器區(qū)劃1005,但在手寫及觸摸區(qū)劃中具有足夠高分辨率的一些實現(xiàn)中,這兩個區(qū)劃合并,并且是不可區(qū)分的??墒褂密浖矸峙浣M合式傳感器器件900的部分以用于指紋檢測。當與底層顯示設備組合時,可使用軟件來顯示框或其它合適指示符以提示用戶在何處(以及在何時)將手指放在傳感器器件上。圖21A示出穿過圖20中所示的組合式傳感器器件的該器件的橫截面視圖的示例。在此示例中,上基板905用黏合劑層1705接合至下基板910。在組合式傳感器器件900的此視圖中可看到附加的C0F2010b。諸如無源器件(未示出)以及用于信號、功率、接地以及外部連接器的連接跡線之類的附加組件可連同控制器或其它集成電路(諸如C0F2010a和2010b) 一起被包括在上基板905的延伸部分上。柔性上基板905中可包括電通孔或連接通孔(未示出)以輔助任何電和電子組件的連通性。諸如Kapton 帶的加強件2120可附連至上基板905的延伸部分。圖21B示出包裹式實現(xiàn)的橫截面視圖的示例。在圖21B所解說的組合式傳感器器件900中,柔性上基板905包裹下基板910的邊緣。圖2IB描繪了 IC2105 (其在此示例中為ASIC)連接至上基板905內部(下側)上的上電極1015。IC2105可例如被配置成用于控制組合式傳感器器件900以提供觸摸傳感器、手寫傳感器和/或指紋傳感器功能性。在此示例中,電連接器2110附連至上電極1015或附連至上基板905的一側或兩側上的其它跡線。圖21B中示出邊框2115。然而,其它實現(xiàn)可能不包括邊框2115。此處,尋址下基板910上的電極的信號線被布線并連接至柔性上基板905底側上的相應上電極1015。根據(jù)一些此類實現(xiàn),通過整合柔性上基板905的功能性與柔性印刷電路的功能性,可降低組合式傳感器器件900的成本和復雜性兩者。
使用諸如上文所描述的設備,可實現(xiàn)應用陣列。一些此類實現(xiàn)涉及使用移動手持式設備作為基于用戶認證的安全網(wǎng)關以啟用交易和/或物理進入。一些實現(xiàn)涉及使用指紋傳感器作為用戶認證系統(tǒng)的部分,諸如用于商業(yè)或銀行交易。在一些實現(xiàn)中,手寫輸入功能可用于簽名識別和相關應用。替換地或補充地,一些實現(xiàn)涉及使用手寫輸入特征來自動捕捉來自企業(yè)中的人員(諸如教育環(huán)境中的學生、公司環(huán)境中的員工、等等)的筆記和指示筆輸入。例如,存在使得能以類似于使用信用卡的方式來使用移動設備進行商業(yè)交易的增長趨勢。在此使用模型中,用戶可簡單地將PN號輸入至裝備有通信接口(諸如配置成與支付終端通信的近場通信(NFC))的蜂窩電話中。此模型的一個挑戰(zhàn)是用戶認證。PIN和密碼可能無法有效地防止未經(jīng)授權的訪問。失竊的移動設備或蜂窩電話可能導致將該設備或電話不正當?shù)赜糜谛庞没蚪栀J交易。本文所提供的一些實現(xiàn)涉及使用內置指紋傳感器(諸如組合式傳感器器件900的指紋傳感器)來實現(xiàn)本地用戶認證。圖22示出解說基于指紋的用戶認證過程的流程圖的示例。過程2200可涉及使用蜂窩電話作為基于指紋的用戶認證系統(tǒng)以實現(xiàn)交易和/或物理進入。根據(jù)一些此類實現(xiàn),用戶可通過提供一個或多個指紋而在移動設備(諸如蜂窩電話)上注冊。在一些此類實現(xiàn)中,移動設備包括組合式傳感器器件900。替換地或補充地,用戶可提供手寫數(shù)據(jù)。指紋和/或手寫數(shù)據(jù)可被加密且安全地存儲在該移動設備內。然而,一些替換實現(xiàn)提供由遠程設備(諸如服務器)進行的認證。此類實現(xiàn)可涉及將指紋和/或手寫數(shù)據(jù)存儲在遠程設備中。此外,一些實現(xiàn)涉及從一個以上人員獲取指紋和/或手寫數(shù)據(jù),使得一個以上人員可使用該相同移動設備來認證。在認證過程期間,用戶諸如通過整合在該移動設備的玻璃罩裝置中的一個或多個傳感器將指紋和/或手寫數(shù)據(jù)提供給移動設備(框2205)。例如,當用戶希望使用該移動設備進行商業(yè)交易時,用戶可這樣做??稍谝苿釉O備內或經(jīng)由遠程設備(諸如認證服務器)安全地處理所獲得的指紋和/或手寫數(shù)據(jù),并將其與先前注冊并存儲的指紋和/或手寫數(shù)據(jù)作比較(框2210)。在框2210中,該移動設備或認證服務器確定所獲得的指紋和/或手寫數(shù)據(jù)與所存儲的指紋和/或手寫數(shù)據(jù)之間是否存在匹配。當且僅當存在匹配時,才將準許交易。若在框2215中未發(fā)現(xiàn)匹配,則過程2200可允許用戶再次嘗試(例如達有限次數(shù))(框2220)。若用戶不能在該次數(shù)內提供匹配的指紋和/或手寫數(shù)據(jù),則該過程可結束(框2230)。在一些實現(xiàn)中,若接收到不適確數(shù)據(jù),則移動設備或認證服務器可例如向金融機構和/或當?shù)卣畽C構發(fā)送通知。在此示例中,若準許交易,則移動設備或認證服務器被配置成將授權信號發(fā)送至另一設備(框2225)。此類設備的示例包括圖23A中所示的移動設備40和支付終端2310。圖23A示出可被配置成用于進行商業(yè)交易的移動設備的示例。在此示例中,移動設備是被配置成用于(諸如經(jīng)由NFC)與支付終端2310進行無線通信的指紋安全式蜂窩電話。該蜂窩電話是本文別處所描述的顯示設備40的實例,且可包括諸如上文所描述的組合式傳感器器件900。替換地,蜂窩電話可包括不是組合式傳感器器件900的部分的指紋傳感器區(qū)劃1010。根據(jù)一些實現(xiàn),用戶可根據(jù)諸如上文參照圖22所描述的過程將指紋數(shù)據(jù)提供給移動設備。若在所存儲的指紋數(shù)據(jù)與新近提供的指紋數(shù)據(jù)之間存在匹配,則可準許交易。例如,圖23A的支付終端2310可將指示應授權支付的信號發(fā)送至金融機構的相應設備。該金融機構可能批準或可能不批準該支付,取決于諸如資金或信用的可用性之類的因素。圖23A示出用于授權物理地鄰近電話的支付終端處的支付的移動設備。在一些其它實現(xiàn)中,移動設備可用于授權在遠程進行的支付(諸如經(jīng)由在移動設備上運行的web測覽器或其它應用所進行的電子商業(yè)交易),或授權通過分開的系統(tǒng)所進行的支付(諸如在用戶控制下經(jīng)由在個人計算機上運行的web測覽器或其它應用所進行的電子商業(yè)交易)。參照圖22和23A,框2225的授權信號可被用于控制在移動設備自身上的數(shù)據(jù)(諸如用于授權支付或信用卡信息至支付終端2310的傳輸?shù)目刂莆?的發(fā)布。在另一實現(xiàn)中,框2225的指示應授權支付的授權信號可被發(fā)送至另一設備或過程服務器(諸如金融機構的設備或服務器)。公司及政府位置中的許多物埋設施被電子地保全,且要使用在特定無線頻率(諸如128kHz)上操作的無線射頻識別(RFID)卡、鑰匙墜等來進入。這些是通過從位于門附近的讀卡器或類似設備電感地耦合電力來汲取能量的近程設備。若RFID卡或鑰匙墜落入錯誤的人手里,則這些進入點的安全性可能被損害。代替使用分開的RFID卡或鑰匙墜,一些實現(xiàn)涉及使用指紋安全式移動設備(諸如指紋安全式蜂窩電話)以獲取對此類物理設施的進入。圖23B示出將指紋安全式移動設備用于物理進入應用的示例。移動設備是本文別處所描述的顯示設備40的實例,并且可包括組合式傳感器器件900。在一些此類實現(xiàn)中,指紋安全式移動設備可被用于打開可被電子鎖定的啟用NFC的進入點2320,諸如建筑物、汽車、櫥柜、保險箱等的門2315。在一些實現(xiàn)中,該進入點可被配置成用于經(jīng)由網(wǎng)絡與其它設備(諸如認證服務器)通信。在移動設備40發(fā)起其與進入點2320的通信之前,移動設備40的指紋傳感器區(qū)劃1010可被用于實現(xiàn)(至少部分地)對該用戶的認證過程。該認證過程可類似于上文針對安全支付網(wǎng)關所描述的過程;然而,所實現(xiàn)的應用是物理進入而非交易。移動設備正變?yōu)橛糜谖募?、音樂、視頻以及其它數(shù)字資產(chǎn)的存儲、傳輸以及回放的普及裝置。為了保留數(shù)字及其它權利,以及為了防止此類數(shù)字資產(chǎn)的未經(jīng)授權訪問、分發(fā)和復制,一些實現(xiàn)涉及使用將與所討論的資產(chǎn)“綁定”的指紋傳感器和/或手寫傳感器。以此方式,僅被授權訪問數(shù)字資產(chǎn)的(諸)人員可通過使用指紋傳感器和/或手寫傳感器(其可以是本文所描述的組合式傳感器器件900的傳感器)來訪問該資產(chǎn)。在許多企業(yè)中(包括公司、政府、教育及其它環(huán)境),在移動設備的屏幕上具有個人書寫筆記可能是有益的。諸如具有大屏幕的平板計算機之類的設備可代替作為便條,從而允許自動捕捉會議筆記、同事之間的交互式討論以及其它重要發(fā)現(xiàn)。圖24A中描繪了一個此類設備。圖24A示出安全平板設備的示例。圖24A的平板設備2400a可被配置成用于與網(wǎng)絡(諸如由企業(yè)所維護的網(wǎng)絡)進行無線通信。平板設備2400a可包括組合式傳感器器件900,諸如本文別處所描述的。此類網(wǎng)絡通信可促進將通過平板設備2400a捕捉的信息存儲在企業(yè)的文件數(shù)據(jù)庫上。由于這些設備內包含的信息的常常機密且私有的本質,對此類平板計算機和電話的訪問應僅限于(諸)經(jīng)授權用戶。否則,此類設備的丟失可能導致對其中包含的數(shù)據(jù)的未經(jīng)授權使用以及損害。
一些此類實現(xiàn)根據(jù)手寫識別過程和/或指紋識別過程來提供訪問控制??筛鶕?jù)平板設備2400a上的用戶手寫的分析和/或根據(jù)從設在玻璃罩裝置上的指紋傳感器接收的指紋數(shù)據(jù)來控制對平板設備2400a的訪問,如上文所描述的。在圖24A所描繪的示例中,指示筆尖端1105可被用于經(jīng)由平板設備2400a來提供手寫數(shù)據(jù)2410。此數(shù)據(jù)可用于類似于上文參照圖22所描述的認證過程。圖24B示出替換的安全平板設備的示例。圖24B所解說的平板設備2400b的屏幕可充當手寫輸入設備或記事本。平板設備2400b可包括組合式傳感器器件900,諸如本文別處所描述的。如圖24B中所示,可根據(jù)手寫認證規(guī)程來控制對平板設備2400b的訪問:此處,指示筆尖端1105可被用于提供手寫數(shù)據(jù)2410。替換地或補充地,可使用經(jīng)由指紋傳感器區(qū)劃1010獲取的指紋數(shù)據(jù)根據(jù)指紋認證規(guī)程來控制對平板設備2400b的訪問。取決于特定實現(xiàn),平板設備2400b可能被配置成或可能不被配置成用于手指觸摸感測??稍谄聊簧献詣拥夭蹲叫畔?,并且在一些實現(xiàn)中,該信息可與企業(yè)的數(shù)據(jù)庫無線地同步。替換地或補充地,可在本地存儲此類數(shù)據(jù)。一些此類數(shù)據(jù)可在隨后(諸如經(jīng)由有線或無線接口)與企業(yè)的數(shù)據(jù)庫同步。圖25A和25B示出解說包括組合式傳感器器件的顯示設備的系統(tǒng)框圖的示例。顯示設備40可以是例如智能電話、蜂窩電話、或移動電話。然而,顯示設備40的相同組件或其稍有變動的變體也解說諸如電視、平板電腦、電子閱讀器、手持式設備和便攜式媒體播放器等各種類型的顯示設備。顯示設備40包括外殼41、顯示器30、組合式傳感器器件900、天線43、揚聲器45、輸入設備48、以及話筒46。外殼41可由各種各樣的制造工藝(包括注模和真空成形)中的任何制造工藝來形成。另外,外殼41可由各種各樣的材料中的任何材料制成,包括但不限于:塑料、金屬、玻璃、橡膠、和陶瓷、或其組合。外殼41可包括可拆卸部分(未示出),其可與具有不同顏色、或包含不同徽標、圖片或符號的其它可拆卸部分互換。顯示器30可以是各種各樣的顯示器中的任何顯示器,包括雙穩(wěn)態(tài)顯示器或模擬顯示器,如本文中所描述的。顯示器30也可配置成包括平板顯示器(諸如,等離子體、EL、OLED, STN IXD或TFT IXD)、或非平板顯示器(諸如,CRT或其它電子管設備)。另外,顯示器30可包括干涉測量調制器顯示器,如本文中所描述的。組合式傳感器器件900可以是基本上如本文描述的器件。在圖25B中示意性地解說顯示設備40的組件。顯示設備40包括外殼41,并且可包括被至少部分地包封于其中的附加組件。例如,顯示設備40包括網(wǎng)絡接口 27,該網(wǎng)絡接口 27包括耦合至收發(fā)器47的天線43。網(wǎng)絡接口 27可以是可顯示在顯示設備40上的圖像數(shù)據(jù)的源。相應地,網(wǎng)絡接口 27是圖像源模塊的一個示例。收發(fā)器47連接至處理器21,該處理器21連接至調理硬件52。調理硬件52可配置成調理信號(例如,對信號濾波)。調理硬件52連接至揚聲器45和話筒46。處理器21還連接至輸入設備48和驅動器控制器29。驅動器控制器29耦合至幀緩沖器28并且耦合至陣列驅動器22,該陣列驅動器22進而耦合至顯示陣列30。在一些實現(xiàn)中,電源50可向特定顯示設備40設計中的幾乎所有組件提供電力。在此示例中,顯示設備40還包括組合式傳感器控制器77。組合式傳感器控制器77可被配置成用于與組合式傳感器器件900通信和/或被配置成用于控制組合式傳感器器件900。組合式傳感器控制器77可被配置成確定鄰近組合式傳感器器件900的手指、導電或非導電指示筆等的觸摸位置。組合式傳感器控制器77可被配置成至少部分地基于在觸摸位置附近所檢測到的電容變化來作出此類確定。組合式傳感器控制器77還可被配置成充當手寫傳感器控制器和/或指紋傳感器控制器。組合式傳感器控制器77可被配置成將觸摸傳感器、手寫傳感器、指紋傳感器和/或用戶輸入信號供應至處理器21。盡管組合式傳感器控制器77在圖25B中被描繪為單個設備,但組合式傳感器控制器77可實現(xiàn)在一個或多個設備中。在一些實現(xiàn)中,分開的傳感器控制器可被配置成提供觸摸、手寫和指紋感測功能性。此類傳感器控制器可例如實現(xiàn)在分開的集成電路中。在一些此類實現(xiàn)中,用于觸摸模式、手寫模式和/或指紋感測模式的尋址和/或測量電路系統(tǒng)可被包含在一個或多個控制器或驅動器ASIC芯片內。然而,在一些替換實現(xiàn)中,處理器21 (或另一此類設備)可被配置成提供一些或所有此傳感器控制器功能性。網(wǎng)絡接口 27包括天線43和收發(fā)器47,從而顯示設備40可經(jīng)由網(wǎng)絡與一個或多個設備通信。網(wǎng)絡接口 27也可具有一些處理能力以減輕例如對處理器21的數(shù)據(jù)處理要求。天線43可發(fā)射和接收信號。在一些實現(xiàn)中,天線43根據(jù)IEEE16.11標準(包括IEEE16.11(a)、(b)或(g))或IEEE802.11標準(包括IEEE802.11a、b、g、η)及其進一步實現(xiàn)來發(fā)射和接收RF信號。在一些其它實現(xiàn)中,天線43根據(jù)藍牙標準來發(fā)射和接收RF信號。在蜂窩電話的情形中,天線43設計成接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、GSM/通用分組無線電服務(GPRS)、增強型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、地面集群無線電(TETRA)、寬帶CDMA(W-CDMA)、演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、IxEV-DO, EV-DO修訂版A、EV-DO修訂版B、高速分組接入(HSPA)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)、高速上行鏈路分組接入(HSUPA)、演進高速分組接入(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS、或用于在無線網(wǎng)絡(諸如,利用3G或4G技術的系統(tǒng))內通信的其它已知信號。收發(fā)器47可預處理從天線43接收的信號,以使得這些信號可由處理器21接收并進一步操縱。收發(fā)器47也可處理從處理器21接收的信號,以使得可從顯示設備40經(jīng)由天線43發(fā)射這些信號。在一些實現(xiàn)中,收發(fā)器47可由接收器代替。另外,在一些實現(xiàn)中,網(wǎng)絡接口 27可由圖像源代替,該圖像源可存儲或生成要發(fā)送給處理器21的圖像數(shù)據(jù)。處理器21可控制顯示設備40的整體操作。處理器21接收數(shù)據(jù)(諸如來自網(wǎng)絡接口 27或圖像源的經(jīng)壓縮圖像數(shù)據(jù)),并將該數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或處理成容易被處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可將經(jīng)處理數(shù)據(jù)發(fā)送給驅動器控制器29或發(fā)送給幀緩沖器28以進行存儲。原始數(shù)據(jù)通常是指標識圖像內每個位置處的圖像特性的信息。例如,此類圖像特性可包括色彩、飽和度和灰度級。處理器21可包括微控制器、CPU、或用于控制顯示設備40的操作的邏輯單元。調理硬件52可包括用于將信號傳送至揚聲器45以及用于從話筒46接收信號的放大器和濾波器。調理硬件52可以是顯示設備40內的分立組件,或者可被納入在處理器21或其它組件內。驅動器控制器29可直接從處理器21或者可從幀緩沖器28取由處理器21生成的原始圖像數(shù)據(jù),并且可適當?shù)刂匦赂袷交撛紙D像數(shù)據(jù)以用于向陣列驅動器22高速傳輸。在一些實現(xiàn)中,驅動器控制器29可將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化成具有類光柵格式的數(shù)據(jù)流,以使得其具有適合跨顯示陣列30進行掃描的時間次序。然后,驅動器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送至陣列驅動器22。雖然驅動器控制器29 (諸如,LCD控制器)往往作為自立的集成電路(IC)來與系統(tǒng)處理器21相關聯(lián),但此類控制器可用許多方式來實現(xiàn)。例如,控制器可作為硬件嵌入在處理器21中、作為軟件嵌入在處理器21中、或以硬件形式完全與陣列驅動器22集成在一起。陣列驅動器22可從驅動器控制器29接收經(jīng)格式化的信息并且可將視頻數(shù)據(jù)重新格式化成一組并行波形,這些波形被每秒許多次地施加至來自顯示器的χ-y像素矩陣的數(shù)百條且有時是數(shù)千條(或更多)引線。在一些實現(xiàn)中,驅動器控制器29、陣列驅動器22、以及顯示陣列30適用于本文中所描述的任何類型的顯示器。例如,驅動器控制器29可以是常規(guī)顯示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(諸如,IMOD控制器)。另外,陣列驅動器22可以是常規(guī)驅動器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅動器(諸如,IMOD顯示器驅動器)。此外,顯示陣列30可以是常規(guī)顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(諸如,包括MOD陣列的顯示器)。在一些實現(xiàn)中,驅動器控制器29可與陣列驅動器22集成在一起。此類實現(xiàn)在高度集成的系統(tǒng)中可能是有用的,這些系統(tǒng)例如有移動電話、便攜式電子設備、手表或其他小面積顯示器。在一些實現(xiàn)中,輸入設備48可配置成允許例如用戶控制顯示設備40的操作。輸入設備48可包括按鍵板(諸如,QWERTY鍵盤或電話按鍵板)、按鈕、開關、搖桿、觸敏屏幕、與顯示陣列30相集成的觸敏屏幕、或者壓敏或熱敏膜。話筒46可配置成作為顯示設備40的輸入設備。在一些實現(xiàn)中,可使用通過話筒46的語音命令來控制顯示設備40的操作。電源50可包括各種能量存儲設備。例如,電源50可包括可再充電電池,諸如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實現(xiàn)中,該可再充電電池可以是可使用例如來自光致電壓設備或陣列的墻壁插座的電力來充電的。替換地,該可再充電電池可以是可無線地充電的。電源50也可以是可再生能源、電容器或太陽能電池,包括塑料太陽能電池或太陽能電池涂料。電源50也可配置成從墻上插座接收功率。在一些實現(xiàn)中,控制可編程性駐留在驅動器控制器29中,驅動器控制器29可位于電子顯示系統(tǒng)中的若干個地方。在一些其它實現(xiàn)中,控制可編程性駐留在陣列驅動器22中。上述優(yōu)化可以用任何數(shù)目的硬件和/或軟件組件并在各種配置中實現(xiàn)。結合本文中所公開的實現(xiàn)來描述的各種解說性邏輯、邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件、或這兩者的組合。硬件與軟件的這種可互換性已以其功能性的形式作了一般化描述,并在上文描述的各種解說性組件、框、模塊、電路、和步驟中作了解說。此類功能性是以硬件還是軟件來實現(xiàn)取決于具體應用和加諸于整體系統(tǒng)的設計約束。用于實現(xiàn)結合本文中所公開的方面描述的各種解說性邏輯、邏輯塊、模塊和電路的硬件和數(shù)據(jù)處理裝置可用通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其設計成執(zhí)行本文中描述的功能的任何組合來實現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器,或者是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機。處理器還可以被實現(xiàn)為計算設備的組合,諸如DSP與微處理器的組合、多個微處理器、與DSP核心協(xié)作的一個或多個微處理器、或任何其他此類配置。在一些實現(xiàn)中,特定步驟和方法可由專門針對給定功能的電路系統(tǒng)來執(zhí)行。在一個或多個方面,所描述的功能可以用硬件、數(shù)字電子電路系統(tǒng)、計算機軟件、固件(包括本說明書中所公開的結構及其結構等效物)或其任何組合來實現(xiàn)。本說明書中所描述的主題內容的實現(xiàn)也可實現(xiàn)為一個或多個計算機程序,即,編碼在計算機存儲介質上以供數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行或用于控制數(shù)據(jù)處理裝置的操作的計算機程序指令的一個或多個模塊。如果在軟件中實現(xiàn),則各功能可以作為一條或更多條指令或代碼存儲在計算機可讀介質上或藉其進行傳送。本文中所公開的方法或算法的步驟可在可駐留在計算機可讀介質上的處理器可執(zhí)行軟件模塊中實現(xiàn)。計算機可讀介質包括計算機存儲介質和通信介質兩者,其包括可被賦予將計算機程序從一地轉移到另一地的能力的任何介質。存儲介質可以是能被計算機訪問的任何可用介質。作為示例而非限定,此類計算機可讀介質可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁存儲設備、或能被用來存儲指令或數(shù)據(jù)結構形式的期望程序代碼且能被計算機訪問的任何其它介質。任何連接也可波正當?shù)胤Q為計算機可讀介質。如本文中所使用的盤和碟包括壓縮碟(CD)、激光碟、光碟、數(shù)字通用碟(DVD)、軟盤和藍光碟,其中盤(disk)往往以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)而碟(disc)利用激光以光學方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也可被包括在計算機可讀介質的范圍內。另外,方法或算法的操作可作為代碼和指令之一或者代碼和指令的任何組合或集合而駐留在可被納入計算機程序產(chǎn)品中的機器可讀介質和計算機可讀介質上。對本公開中描述的實現(xiàn)的各種改動對于本領域技術人員可能是明顯的,并且本文中所定義的普適原理可應用于其他實現(xiàn)而不會脫離本公開的精神或范圍。由此,權利要求并非旨在被限定于本文中示出的實現(xiàn),而是應被授予與本公開、本文中所公開的原理和新穎性特征一致的最廣義的范圍。本文中專門使用詞語"示例性"來表示"用作示例、實例或解說"。本文中描述為"示例性"的任何實現(xiàn)不必然被解釋為優(yōu)于或勝過其他可能性或實現(xiàn)。另外,本領域普通技術人員將容易領會,術語〃上〃和〃下/低〃有時是為了便于描述附圖而使用的,且指示與取向正確的頁面上的附圖取向相對應的相對位置,且可能并不反映如所實現(xiàn)的MOD的真正取向。本說明書中在分開實現(xiàn)的上下文中描述的某些特征也可組合地實現(xiàn)在單個實現(xiàn)中。相反,在單個實現(xiàn)的上下文中描述的各種特征也可分開地或以任何合適的子組合實現(xiàn)在多個實現(xiàn)中。此外,雖然諸特征在上文可能被描述為以某些組合的方式起作用且甚至最初是如此要求保護的,但來自所要求保護的組合的一個或多個特征在一些情形中可從該組合被切除,且所要求保護的組合可以針對子組合、或子組合的變體。類似地,雖然在附圖中以特定次序描繪了諸操作,但本領域普通技術人員將容易認識到此類操作無需以所示的特定次序或按順序次序來執(zhí)行、也無需要執(zhí)行所有所解說的操作才能達成期望的結果。此外,附圖可能以流程圖的形式示意性地描繪一個或多個示例過程。然而,末描繪的其它操作可被納入示意性地解說的示例過程中。例如,可在任何所解說操作之前、之后、同時或之間執(zhí)行一個或多個附加操作。在某些環(huán)境中,多任務處理和并行處理可能是有利的。此外,上文所描述的實現(xiàn)中的各種系統(tǒng)組件的分開不應被理解為在所有實現(xiàn)中都要求此類分開,并且應當理解,所描述的程序組件和系統(tǒng)一般可以一起整合在單個軟件產(chǎn)品中或封裝成多個軟件產(chǎn)品。另外,其它實現(xiàn)也落在所附權利要求書的范圍內。在一些情形中,權利要求中敘述的動作可按不同次序來執(zhí)行并且仍達成期望的結果。
權利要求
1.一種裝置,包括: 第一基本透明基板; 第一多個基本透明電極,其形成于所述第一基本透明基板的第一手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中; 第二多個基本透明電極,其形成于所述第一基本透明基板的第一指紋傳感器區(qū)劃中; 第一多個電阻器,其形成于所述第一多個電極中的一些但不是全部電極上; 第二多個電阻器,其形成于所述第二多個電極上; 第二基本透明基板; 第三多個基本透明電極,其形成于所述第二基本透明基板的第二手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中;以及 第四多個基本透明電極,其形成于所述第二基本透明基板的第二指紋傳感器區(qū)劃中,所述第四多個電極的間距與所述第二多個電極的間距基本相同,所述第四多個電極的電極位置對應于所述第二多個電極的第二電極位置。
2.如權利要求1所述 的裝置,其特征在于,所述裝置的手寫傳感器區(qū)劃包括形成于所述第二多個電極上的所述第二多個電阻器。
3.如權利要求1或權利要求2所述的裝置,其特征在于,還包括: 力敏電阻器材料,其部署在所述第二多個電極與所述第四多個電極之間。
4.如權利要求1至3中任一項所述的裝置,其特征在于,所述第一多個電阻器形成于所述第一多個電極的第一實例上,其中所述第一多個電阻器不形成于所述第一多個電極的第二實例上,且其中所述第一多個電極的所述第二實例被配置為觸摸傳感器電極。
5.如權利要求4所述的裝置,其特征在于,所述觸摸傳感器電極被配置成檢測所述第三多個電極與所述第一多個電極的所述第二實例之間的電容變化。
6.如權利要求4所述的裝置,其特征在于,所述觸摸傳感器電極被配置成充當投射式電容性觸摸傳感器電極。
7.如權利要求4所述的裝置,其特征在于,還包括: 基本透明彈性材料,其從所述第一多個電極的所述第二實例延伸至所述第二基板。
8.如權利要求4所述的裝置,其特征在于,所述第一多個電極的所述第一實例被配置為手寫傳感器電極。
9.如權利要求4所述的裝置,其特征在于,所述第一多個電極的所述第二實例被配置成檢測由所述第三多個電極與所述第一多個電極的所述第二實例之間的距離變化引起的電容變化。
10.如權利要求4所述的裝置,其特征在于,所述第一多個電極的所述第一實例被配置成檢測由所述第三多個電極與所述第一多個電極的所述第一實例之間的距離變化引起的電阻變化。
11.如權利要求7所述的裝置,其特征在于,所述基本透明彈性材料不從所述第一多個電極的所述第一實例延伸至所述第二基板。
12.如權利要求9所述的裝置,其特征在于,所述第一多個電極的所述第二實例被配置成根據(jù)所檢測到的電容變化來確定由所施加的力或壓力造成的所述第二基本透明基板的位移的模擬變化。
13.如權利要求1至12中任一項所述的裝置,其特征在于,進一步包括: 顯示器; 處理器,其被配置成與所述顯示器通信,所述處理器被配置成處理圖像數(shù)據(jù);以及 存儲器設備,其配置成與所述處理器通信。
14.如權利要求13所述的裝置,其特征在于,還包括: 驅動器電路,其配置成將至少一個信號發(fā)送給所述顯示器;以及 控制器,其配置成將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送給所述驅動器電路。
15.如權利要求13所述的裝置,其特征在于,還包括: 圖像源模塊,其配置成將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給所述處理器,其中所述圖像源模塊包括接收器、收發(fā)器和發(fā)射器中的至少一者。
16.如權利要求13所述的裝置,其特征在于,還包括: 輸入設備,其配置成接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳達給所述處理器。
17.一種設備,包括: 第一基本透明基板裝置; 第一電極裝置,其形成于所述第一基本透明基板裝置的第一手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中; 第二電極裝置,其形成于所述第一基本透明基板裝置的第一指紋傳感器區(qū)劃中,所述第二電極裝置間隔得比所述第一電極裝置更緊密; 第一電阻器裝置,其形成于所述第一電極裝置中的一些但不是全部電極裝置上; 第二電阻器裝置,其形成于所述第二電極裝置上; 第二基本透明基板裝置; 第三電極裝置,其形成于所述第二基本透明基板裝置的第二手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中; 第四電極裝置,其形成于所述第二基本透明基板裝置的第二指紋傳感器區(qū)劃中,所述第四電極裝置的間距與所述第二電極裝置的間距基本相同,所述第四電極裝置具有第一電極位置,所述第一電極位置對應于所述第二電極裝置的第二電極位置。
18.如權利要求17所述的設備,其特征在于,所述第一電阻器裝置形成于所述第一電極裝置的第一實例上,其中所述第一電阻器裝置不形成于所述第一電極裝置的第二實例上,且其中所述第一電極裝置的所述第二實例被配置為觸摸傳感器電極裝置。
19.如權利要求18所述的設備,其特征在于,所述觸摸傳感器電極裝置包括用于檢測所述第三電極裝置與所述第一電極裝置的所述第二實例之間的電容變化的裝置。
20.如權利要求18所述的設備,其特征在于,所述觸摸傳感器電極裝置包括投射式電容性觸摸傳感器電極裝置。
21.如權利要求18所述的設備,其特征在于,所述第一電極裝置的所述第一實例包括手寫傳感器電極裝置。
22.如權利要求18 所述的設備,其特征在于,所述第一電極裝置的所述第二實例包括用于檢測由所述第三電極裝置與所述第一電極裝置的所述第二實例之間的距離變化引起的電容變化的裝置。
23.如權利要求18所述的設備,其特征在于,所述第一電極裝置的所述第一實例包括用于檢測由所述第三電極裝置與所述第一電極裝置的所述第一實例之間的距離變化引起的電阻變化的裝置。
24.—種裝置,包括: 第一基本透明基板; 第一多個基本透明電極,其形成于所述第一基本透明基板的第一手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中; 第二多個基本透明電極,其形成于所述第一基本透明基板的第一指紋傳感器區(qū)劃中,所述第二多個電極間隔得比所述第一多個電極更緊密; 第一多個電阻器,其形成于所述第一多個電極中的一些但不是全部電極上; 第二多個電阻器,其形成于所述第二多個電極上; 第二基本透明基板; 第三多個基本透明電極,其形成于所述第二基本透明基板的第二手寫及觸摸傳感器區(qū)劃中; 第四多個基本透明電極,其形成于所述第二基本透明基板的第二指紋傳感器區(qū)劃中,所述第四多個電極的間距與所述 第二多個電極的間距基本相同,所述第四多個電極的電極位置對應于所述第二多個電極的第二電極位置;以及 傳感器控制系統(tǒng),其配置成用于與所述第二和第四多個基本透明電極通信,所述傳感器控制系統(tǒng)進一步配置成用于根據(jù)從所述第二和第四多個基本透明電極接收到的電信號來處理指紋傳感器數(shù)據(jù)。
25.如權利要求24所述的裝置,其特征在于,所述傳感器控制系統(tǒng)進一步配置成用于與所述第一和第三多個基本透明電極通信,所述傳感器控制系統(tǒng)進一步配置成用于根據(jù)從所述第一和第三多個基本透明電極接收到的電信號來處理手寫及觸摸傳感器數(shù)據(jù)。
26.如權利要求24或權利要求25所述的裝置,其特征在于,還包括: 顯示器; 處理器,其被配置成與所述顯示器通信,所述處理器被配置成處理圖像數(shù)據(jù);以及 存儲器設備,其配置成與所述處理器通信。
27.如權利要求26所述的裝置,其特征在于,所述傳感器控制系統(tǒng)包括所述處理器。
28.如權利要求26所述的裝置,其特征在于,所述傳感器控制系統(tǒng)與所述處理器分開,但被配置成用于與所述處理器通信。
29.如權利要求28所述的裝置,其特征在于,所述處理器被配置成至少部分地根據(jù)從所述傳感器控制系統(tǒng)接收到的信號來控制所述顯示器。
30.如權利要求28所述的裝置,其特征在于,所述處理器被配置成至少部分地根據(jù)從所述傳感器控制系統(tǒng)接收到的信號來控制對所述顯示器的訪問。
31.如權利要求28所述的裝置,其特征在于,所述處理器被配置成至少部分地根據(jù)從所述傳感器控制系統(tǒng)接收到的用戶輸入信號來控制所述顯示器。
全文摘要
本公開提供了具有玻璃罩裝置的顯示設備的系統(tǒng)、方法和裝置實現(xiàn),該玻璃罩裝置用作單點觸摸或多點觸摸傳感器、用作手寫(或筆記捕捉)輸入設備、并且在一些配置中用作指紋傳感器。傳感器功能性和分辨率可被設計至玻璃罩裝置上的特定位置。在一些此類實現(xiàn)中,指紋感測元件所在的區(qū)域可不僅提供指紋檢測,而且還提供手寫及觸摸功能性。在一些其它實現(xiàn)中,該指紋傳感器可被分隔在僅提供指紋功能性的分開的高分辨率區(qū)劃中。
文檔編號G06F3/041GK103168283SQ201180050141
公開日2013年6月19日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權日2010年10月18日
發(fā)明者S·K·加納帕斯, N·I·布坎南, K·E·彼得森, D·W·伯恩斯 申請人:高通Mems科技公司
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