[发明专利]压电膜结构和传感器以及使用其的显示组件

权利要求书

1.一种对可见光基本上透明的压电膜结构，所述压电膜结构包括：

透明基板；

至少一个透明压电层，所述至少一个透明压电层布置在所述透明基板上；

透明顶部导电层，所述透明顶部导电层布置在所述至少一个透明压电层上；以及

透明顶部光学层，所述透明顶部光学层布置在所述透明顶部导电层上并且包括一个或多个顶部介电层，

其中所述透明压电层包括具有小于40原子％氧的掺氧AlN。

2.根据权利要求1所述的压电膜结构，进一步包括：透明底部光学层，所述透明底部光学层布置在所述透明基板上或上方并且包括一个或多个底部介电层；以及透明底部导电层，所述透明底部导电层布置在所述透明底部光学层上或上方，

其中：

所述透明顶部和底部导电层各自包括ITO、AZO或薄金属之一；并且

所述透明压电层还包括从包括以下各项的一组压电材料中选择的至少一种压电材料：CdS、CdSe、ZnS、ZnTe、ZnO、AlN、钛酸钡(BaTiO₃)、无铅铌酸盐、锆钛酸铅(PZT)、锆钛酸铅镧(PLZT)以及无铅钛酸盐。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的压电膜结构，其中，所述透明压电层包括具有小于或等于20原子％氧的掺氧AlN。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的压电膜结构，其中，所述至少一个透明压电层具有在从50nm≤TH₅₀≤5000nm的范围内的厚度TH₅₀。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的压电膜结构，其中，所述透明顶部光学层包括从包括以下各项的一组材料中选择的至少一种材料：SiN_x、SiO_xN_y、AlN_x、AlO_xN_y、SiAl_xO_yN_z、SiO₂、SiO_x、Al₂O₃以及AlO_x。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的压电膜结构，具有以下性质中的至少一种：

i)通过别尔科维奇纳米压痕仪所测量的大于8GPa的硬度；以及

ii)小于2％的适光平均反射率、以及在0到60度光入射范围内在或者a*坐标或者b*坐标中小于5的角度色移。

7.一种压电传感器系统，包括：

如权利要求1所述的压电膜结构，进一步包括：透明底部光学层，所述透明底部光学层布置在所述透明基板上或上方并且包括一个或多个底部介电层；以及透明底部导电层，所述透明底部导电层布置在所述透明底部光学层上或上方，其中，所述压电膜结构响应于在所述透明顶部光学层上的至少一个事件而生成输出信号；以及

信号处理系统，所述信号处理系统电连接至所述透明底部导电层和透明顶部导电层并且接收并处理所述输出信号以便确定与所述至少一个事件相关联的至少一个感测特征。

8.一种压电传感器系统，包括：

如权利要求2所述的压电膜结构，其中，所述压电膜结构响应于在所述透明顶部光学层上的至少一个事件而生成输出信号；以及

信号处理系统，所述信号处理系统电连接至所述透明底部导电层和透明顶部导电层并且接收并处理所述输出信号以便确定与所述至少一个事件相关联的至少一个感测特征。

9.根据权利要求7或8所述的压电传感器系统，其中，所述至少一个感测特征包括触摸感测特征，并且所述至少一个事件包括触摸事件，并且其中，对于每个触摸事件，所述至少一个触摸感测特征包括：所述触摸事件的触摸位置、力的量、持续时间、大小、形状、加速度、声学感测以及振动能量收集。