06共同(例如作為單個(gè)系統(tǒng))移動，使得陣列之間的間距沒有響應(yīng)外加壓力而可感知地發(fā)生變化。結(jié)果是，力像素420 (在區(qū)域422中)與導(dǎo)電襯底410之間的距離424響應(yīng)外加壓力而減小，引起指示外加壓力的幅值的力像素的可變電容的可測量變化。還應(yīng)當(dāng)注意，導(dǎo)電襯底410與各觸摸像素416和各發(fā)射器電極420之間的距離類似地響應(yīng)外加壓力而減小。
[0054]圖5是輸入傳感器層疊500的示意截面圖，其中輸入傳感器層疊500包括柔順層501、與柔順層501相對的導(dǎo)電層510以及具有多個(gè)隔離點(diǎn)509、布置在柔順層501與導(dǎo)電層510之間的彈性層508。柔順層501可包括配置成作為單個(gè)層來響應(yīng)輸入力的單個(gè)襯底或?qū)訅喊?，也就是說，柔順層響應(yīng)外加壓力而局部變形，使得各種電極陣列之間的相對距離保持為基本上恒定。
[0055]柔順層501包括柔順面板512、觸摸像素的第一陣列514、發(fā)射器電極的第二陣列516以及力像素的第三陣列518。在所例示的實(shí)施例中，第一和第二陣列布置在柔順(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯、或PET)襯底520的相對側(cè)上，以及第三陣列布置在與襯底520相鄰的介電層522上。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電襯底510可以是在剛性襯底524上支承的連續(xù)片電極。在各種實(shí)施例中，導(dǎo)電襯底保持在恒定電位，例如保持在局部或系統(tǒng)接地。
[0056]響應(yīng)輸入物體526 (例如手指、外加壓力，非導(dǎo)電或?qū)щ娪|控筆)所施加的壓力，夕卜加力附近的一個(gè)或多個(gè)力像素518局部變形并且移動到更接近導(dǎo)電襯底510，由此改變與一個(gè)或多個(gè)力像素關(guān)聯(lián)的可測量可變電容。
[0057]圖5所示的實(shí)施例還包括多個(gè)隔離點(diǎn)509或者其他微結(jié)構(gòu)，其包括包圍或者以其他方式接近力像素的體積中的空氣隙511。響應(yīng)外加壓力，空氣從包圍一個(gè)或多個(gè)力像素的局部體積中排空，并且由彈性材料508和/或柔順組件501 (其特征可在于大于空氣的介電常數(shù))置換。因此，與外加壓力的區(qū)域中的力像素關(guān)聯(lián)的可變電容按照可測量方式發(fā)生變化。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，可變電容(AC)趨向于隨著較高介電材料置換空氣而增加，而▲ C趨向于隨著力像素移動到更接近導(dǎo)電襯底而降低。相應(yīng)地，隔離點(diǎn)的使用在導(dǎo)電襯底不存在的情況下可以是更適當(dāng)?shù)?。備選地，隔離點(diǎn)的電效應(yīng)可通過浮動電極的附加層來減輕，如以下結(jié)合圖6所述。
[0058]圖6是輸入傳感器層疊600的示意截面圖，其中輸入傳感器層疊600包括柔順層601、與柔順層601相對的導(dǎo)電層610以及具有多個(gè)隔離點(diǎn)609、布置在柔順層601與導(dǎo)電層610之間順應(yīng)性組件(彈性層)608。柔順層601可包括單個(gè)襯底或?qū)訅喊澹缫陨辖Y(jié)合圖5所述。
[0059]柔順層601包括柔順面板612、電極的第一陣列614、電極的第二陣列616以及電極的第三陣列618。在所例示的實(shí)施例中，第一和第二陣列布置在柔順(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯、或PET)襯底620的相對側(cè)上，以及第三陣列布置在與襯底620相鄰的第一介電層622上。但是，在一些實(shí)施例中，傳感器電極的第一陣列614可布置在柔順面板612的一側(cè)上。在一實(shí)施例中，第一電極陣列614包括觸摸接收器電極陣列，第三陣列618包括力接收器電極陣列，以及第二陣列616包括發(fā)射器電極陣列。因此，第二陣列616的電極與第三陣列618的電極形成可變電容，以形成力像素陣列(參見圖2)。
[0060]響應(yīng)輸入物體626所施加的壓力，柔順層601局部變形，從而使第三陣列618的一個(gè)或多個(gè)傳感器電極(在外加力附近)局部變形，以便局部變形并且移動到更接近導(dǎo)電襯底610，由此降低與一個(gè)或多個(gè)力像素關(guān)聯(lián)的可測量可變電容。
[0061]同時(shí)，可測量電容趨向于隨著較高介電隔離材料置換所影響力像素附近的空氣而增加。為了中和隔離點(diǎn)的電效應(yīng)，多個(gè)浮動電極640可插入力像素618與導(dǎo)電襯底610之間。具體來說，浮動電極層可包括歐姆隔離的浮動孤島(每一個(gè)被設(shè)置在相應(yīng)的力像素618之上)陣列。在所例示的實(shí)施例中，浮動電極層是柔順層601的一部分，通過第二介電層630與其分隔。浮動電極640的存在基本上掩蔽或減輕電介質(zhì)變化的電效應(yīng)，同時(shí)促進(jìn)與外加壓力附近的力像素關(guān)聯(lián)的可測量▲C的降低。
[0062]因此，提供電子系統(tǒng)的輸入裝置，其包括:具有輸入表面的柔順組件、傳感器電極的第一陣列、傳感器電極的第二陣列和傳感器電極的第三陣列；導(dǎo)電襯底，與柔順組件分隔開；以及順應(yīng)性組件，布置在柔順組件與導(dǎo)電襯底之間；其中響應(yīng)輸入物體施加到輸入表面的壓力，柔順組件以及傳感器電極的第一、第二和第三陣列局部變形，并且順應(yīng)性組件局部壓縮，使得導(dǎo)電襯底與分別來自第一、第二和第三陣列的每個(gè)的至少一個(gè)電極之間的間距減小。
[0063]在一實(shí)施例中，導(dǎo)電襯底包括保持在基本上恒定的例如局部或殼體地電位的電位的表面。
[0064]在一實(shí)施例中，輸入裝置還包括處理系統(tǒng)，其通信地耦合到傳感器電極的第一、第二和第三陣列，并且配置成:將感測信號傳送到傳感器電極的第二陣列的至少子集上；從傳感器電極的第一陣列的至少子集接收包括接近輸入表面的輸入物體存在的效應(yīng)的第一結(jié)果信號；以及從傳感器電極的第三陣列的至少子集接收包括來自輸入物體在輸入表面上的力的效應(yīng)的第二結(jié)果信號。
[0065]在一實(shí)施例中，力的效應(yīng)包括在下列的至少一項(xiàng)之間形成的可變電容的變化:第二陣列中的電極的子集與第三陣列中的電極的子集；以及第三陣列中的電極的子集與導(dǎo)電襯底。
[0066]在一實(shí)施例中，第一和第二結(jié)果信號對應(yīng)于單個(gè)所傳送信號。
[0067]在一實(shí)施例中，處理系統(tǒng)還配置成從至少第一結(jié)果信號確定輸入物體位置以及從第二結(jié)果信號確定輸入物體力。
[0068]在一實(shí)施例中，順應(yīng)性組件包括局部可壓縮的彈性襯底。
[0069]在一實(shí)施例中，輸入裝置還包括凸起結(jié)構(gòu)的陣列，其中凸起結(jié)構(gòu)的陣列布置在下列的至少一項(xiàng)上:彈性襯底，并且延伸到柔順組件；以及柔順組件，并且延伸到彈性襯底。
[0070]在一實(shí)施例中，凸起結(jié)構(gòu)的陣列包括布置在包圍凸起結(jié)構(gòu)的陣列的體積中的氣體，使得響應(yīng)輸入物體在輸入表面上施加壓力，彈性襯底和柔順組件的至少一個(gè)配置成變形到該體積的區(qū)域中，局部置換氣體的至少一部分，并且由此增加與該區(qū)域關(guān)聯(lián)的有效介電常數(shù)。
[0071]在一實(shí)施例中，傳感器電極的第一和第三陣列沿第一方向定向，以及傳感器電極的第二陣列沿與第一方向基本上正交的第二方向定向，并且其中第一陣列的電極基本上覆蓋第二陣列的電極。
[0072]在一實(shí)施例中，輸入還包括布置在下列的一項(xiàng)之間的柔性顯示器:第一陣列與第二陣列；第二陣列與第三陣列；以及第三陣列與順應(yīng)性組件。
[0073]在一實(shí)施例中，第一陣列和第二陣列布置在柔順組件的相對側(cè)上，以及第三陣列布置在耦合到柔順組件的第一絕緣層上。在一些實(shí)施例中，柔性顯示器可布置在第一和第二陣列之下，但是在傳感器電極的第三陣列之上，并且還可包括傳感器電極的第四陣列，其配置成與電極的第三陣列電容性耦合，以形成多個(gè)力像素。在一些實(shí)施例中，也可使用多個(gè)浮動電極和導(dǎo)電襯底/片。
[0074]在一實(shí)施例中，輸入裝置還包括浮動電極的第四陣列，其插入傳感器電極的第三陣列與導(dǎo)電襯底之間。
[0075]在一實(shí)施例中，第二和第三陣列重疊，以形成多個(gè)力像素，此外，其中第四陣列的各浮動電極布置在各自的力像素下面。
[0076]在一實(shí)施例中，浮動電極的第四陣列布置在下列的至少一項(xiàng)上:柔順組件的底面，并且通過第二絕緣層與第三陣列分隔；以及順應(yīng)性組件的頂面。
[0077]在一實(shí)施例中，輸入裝置還包括處理系統(tǒng)，其通信地耦合到傳感器電極的第一、第二和第三陣列，并且配置成:將感測信號傳送到傳感器電極的第二陣列的至少子集上；從傳感器電極的第一陣列的至少子集接收包括接近輸入表面的輸入物體存在的效應(yīng)的第一結(jié)果信號；以及從傳感器電極的第三陣列的至少子集接收包括來自輸入物體在輸入表面上的力的效應(yīng)的第二結(jié)果信號；其中力的效應(yīng)包括在浮動電極與下列的至少一項(xiàng)之間所形成的可變電容的變化:i)傳感器電極的第三陣列的子集；以及ii)導(dǎo)電襯底。
[0078]還提供輸入裝置，其包括:柔順組件，具有輸入表面、觸摸接收器電極的第一陣列、發(fā)射器電極的第二陣列和力接收器電極的第三陣列；基本上恒定電位的導(dǎo)電襯底，與柔順組件分隔開；以及可壓縮彈性襯底，布置在柔順組件與導(dǎo)電襯底之間；其中響應(yīng)輸入物體在輸入表面上所施加的力，柔順組件局部變形并且彈性襯底局部壓縮，使得第一、第二和第三陣列的相對位置保持基本上恒定。
[0079]在一實(shí)施例中，輸入裝置還包括處理系統(tǒng)，其配置成:從傳感器電極的第一陣列的至少子集接收包括接近輸入表面的輸入物體存在的效應(yīng)的第一結(jié)果信號；從傳感器電極的第三陣列的至少子集接收包括來自輸入物體在輸入表面上的力的效應(yīng)的第二結(jié)果信號；以及從至少第一結(jié)果信號確定輸入物體位置并且從第二結(jié)果信號確定輸入物體力。
[0080]在一實(shí)施例中，第二和第三陣列重疊，以形成多個(gè)力像素，輸入裝置還包括多個(gè)浮動電極，各