[发明专利]压电膜结构和传感器以及使用其的显示组件

说明书

本公开涉及压电膜结构和传感器以及使用其的显示组件。所述压电膜结构是透明的，并且包括：基板；底部光学层，所述底部光学层布置在所述基板上或上方；底部导电层，所述底部导电层布置在所述底部光学层上或上方；至少一个压电层，所述至少一个压电层布置在所述底部导电层上或上方；顶部导电层，所述顶部导电层布置在所述至少一个压电层上或上方；以及顶部光学层，所述顶部光学层布置在所述顶部导电层上或上方。所述传感器包括电连接至信号处理系统的所述压电膜结构。所述显示组件包括相对于显示设备而可操作地安排的所述传感器。所述压电膜结构和传感器可以被配置成用于确定与触摸事件相关联的一个或多个触摸感测特征。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求于2015年6月29日提交的美国临时申请序列号62/185892以及于2014年10月14日提交的美国临时申请序列号62/063441的优先权，所述美国临时申请的内容被用作依据并且通过引用以其全文结合在此。

技术领域

本公开涉及膜结构，并且具体地涉及压电膜结构和传感器以及使用其的显示组件。

背景技术

智能电话以及类似的基于显示器的设备通常具有集成有显示器的触摸传感器或者设备的显示器盖。触摸传感器通过感测用户触摸的位置(以及在一些情况下，移动)来提供触摸感测功能，并且使用这种信息来执行一项或多项设备功能。

还期望的是，基于显示器的设备具有超出仅触摸位置感测的附加功能。其他功能包括压力感测、声学感测、加速度感测和振动能量收集。还期望的是，基于显示器的设备具有多项触摸感测功能。

除了触摸感测特征之外，基于显示器的设备的盖子需要是耐用的(即，耐刮且耐摔)，同时还具有强光学性能特性(例如，高透光性、低反射率、低失真、良好色彩等)。

发明内容

本公开的方面是一种压电膜结构，所述压电膜结构对可见光基本上透明，并且包括：透明基板；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；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；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底部导电层上或上方；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或上方；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或上方并且包括一个或多个顶部介电层。

本公开的另一个方面是以上所描述的压电膜结构，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、掺氧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。

本公开的另一个方面是以上所描述的压电膜结构，其中，所述透明压电层由具有高达20原子％氧的掺氧AlN组成。

本公开的另一个方面是以上所描述的压电膜结构，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。

本公开的另一个方面是以上所描述的压电膜结构，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。

本公开的另一个方面是以上所描述的并且具有以下性质中的至少一种的压电膜结构：