具有压电式力感测的柔性触摸面板的制作方法

1.本发明涉及一种用于力感测的柔性触摸面板。本发明尤其涉及感测柔性触摸面板的弯曲，并且根据弯曲来控制包含柔性触摸面板的装置的操作模式。


背景技术：

2.具有力感测能力的触摸屏面板可通过三维多点触摸交互增强用户体验。
3.在触摸面板中，驱动电极和感测电极用于投射电容式触摸检测。为了增加力检测能力，采用了压电层、电极(可为驱动或感测电极)和保持在固定电压或接地的反电极。附加介电层诸如pet薄膜、粘合剂和保护盖可被包括以集成这些层并且提供电极结构的机械保护。传感器堆栈中层的配置共同限定传感器架构。
4.wo 2016/102975 a1描述了将电容感测与基于压电的力检测相结合的触摸传感器的示例。此文档还描述了嵌入式触摸面板的示例(其中电极散布有显示元件，诸如偏振器等)，其中图案化电极定位在用户输入表面与驱动和感测电极之间。wo 2017/109455 a1中描述了将电容感测与基于压电的力检测能力相结合的触摸传感器的其他示例。
5.最近，人们对生产柔性显示器产生了兴趣，例如参见wo 2010/098992(a1)和wo 2006/072670(a1)。足够的柔性可准许此类显示器被折叠或卷起用于储存。此类柔性显示器的吸引力在于提供更大的显示区域，而不必增加包括柔性显示器的装置的整体尺寸。此类柔性显示器可从层压到柔性显示面板或与柔性显示面板集成的柔性触摸面板接收输入。


技术实现要素：

6.根据本发明的第一方面，提供了一种包括柔性触摸面板的设备。柔性触摸面板包括压电材料层，该压电材料层布置在多个第一电极和至少一个第二电极之间。所述设备还包括装置，所述装置连接到第一电极并且被配置为基于从第一电极中的一个或多个接收到的信号来确定对应于柔性触摸面板的一个或多个曲率半径的弯曲状态。
7.弯曲状态可对应于小于或等于柔性触摸面板的最大尺寸的曲率半径。弯曲状态不对应于诸如轻击、轻扫、按压等用户交互。所述装置可为触摸控制器。所述装置可包括一个或多个数字电子处理器和存储器。柔性触摸面板可支撑在包括一个或多个铰链的框架上或内，框架和柔性触摸面板能够围绕每个铰链折叠。
8.框架可围绕柔性触摸面板的周边延伸。框架可包括一个或多个支撑面板。每个支撑面板可保持柔性触摸面板的一部分与所述支撑面板接触。每个支撑面板可跨越支撑面板的一些或全部区域结合到柔性触摸面板的接触部分。一个或多个支撑面板可在每个铰链周围留下间隙。框架可准许柔性触摸面板在每个铰链周围的区域中弯曲。
9.所述装置还可被配置为确定包括每个铰链的角度的弯曲状态。
10.所述装置还可被配置为对于每个铰链，响应于框架和柔性触摸面板围绕所述铰链折叠，确定包括闭合状态的弯曲状态，并且响应于框架和柔性触摸面板围绕所述铰链展开，确定包括打开状态的弯曲状态。
11.如果铰链形成的角度小于折叠(或闭合)角度，则框架和柔性触摸面板可围绕铰链折叠。折叠角度可小于或等于45度、小于或等于30度、小于或等于10度或小于或等于5度。如果铰链的角度大于展开(或打开)的角度，则框架和柔性触摸面板可围绕铰链展开。展开角度可大于或等于135度、大于或等于150度、大于或等于170度或大于或等于175度。
12.所述装置可被配置为基于从对应于铰链的一个或多个第一电极接收到的信号饱和的持续时间来确定柔性触摸面板的弯曲状态。
13.所述装置可被配置为基于对应于铰链的一个或多个第一电极上产生的总电荷和/或电荷率来确定柔性触摸面板的弯曲状态。
14.如果给定的第一电极位于铰链的预定距离内，或跨越铰链，则给定的第一电极可对应于给定的铰链。
15.柔性触摸面板可被配置为使设备能够被卷起成基本上圆柱形配置。柔性触摸面板和设备可能能够被卷起成卷轴状配置。基本上圆柱形配置可对应于预定的曲率半径。
16.所述设备还可包括滚轮，柔性触摸面板被配置为围绕所述滚轮缠绕。柔性触摸面板可沿着柔性触摸面板的一个边缘的全部或部分连接到滚轮。
17.所述装置可被配置为确定弯曲状态，所述弯曲状态包括以基本上圆柱形配置卷起的柔性触摸面板的一部分和/或展卷的柔性触摸面板的一部分。
18.柔性触摸面板可包括基本上平行于基本上圆柱形配置的轴向方向取向的第一电极。柔性触摸面板可包括第一电极，所述第一电极以与基本上圆柱形配置的轴向方向成小于30度、小于15度、小于10度或小于5度的角度取向。所述装置可被配置为基于从所述第一电极接收到的信号来确定对应于特定第一电极的柔性触摸面板的区域何时在基本上圆柱形配置和展卷状态之间转换。
19.框架可包括一个或多个显示器。包括在框架中的显示器可为刚性的或柔性的。显示器可为液晶显示器。显示器可为等离子显示器。显示器可为有机发光二极管显示器。显示器可为电子墨水显示器。显示器可为电泳显示器。
20.柔性触摸面板可层压到柔性显示器。柔性触摸面板可与柔性显示器一体形成。柔性显示器可为有机发光二极管显示器。柔性显示器可为电子墨水显示器。柔性显示器可为电泳显示器。
21.电子装置可被配置为根据柔性触摸面板的所确定弯曲状态在两种或更多种操作模式之间切换。
22.电子装置可被配置为响应于确定对应于柔性触摸面板的一个或多个曲率半径的弯曲状态小于第一预定阈值而进入低功率模式。电子装置可被配置为响应于确定对应于柔性触摸面板的一个或多个曲率半径的弯曲状态大于第二预定阈值而进入全功率模式。
23.第二预定阈值可等于第一预定阈值。第二预定阈值可大于第一预定阈值。低功率模式可包括关闭显示器。
24.低功率模式可包括使用辅助显示器来显示通知。辅助显示器可小于主显示器。辅助显示器可为与主显示器不同的类型。例如，主显示器可为有机发光二极管显示器，并且辅助显示器可为电子墨水显示器或黑白液晶显示器。辅助显示器的分辨率可能低于主显示器。
25.框架可包括一个铰链，并且电子装置可被配置为响应于确定铰链的角度大于展开
角度而在平板计算机模式下操作，并且响应于确定铰链的角度在展开角度和折叠角度之间而在膝上型计算机模式下操作。
26.折叠角度可小于展开角度。折叠角度可小于或等于45度、小于或等于30度、小于或等于10度或小于或等于5度。展开角度可大于或等于135度、大于或等于150度、大于或等于170度或大于或等于175度。在平板计算机模式下，铰链一侧上的柔性触摸面板的第一区域和铰链另一侧上的柔性触摸面板的第二区域两者可用于向显示器提供触摸屏输入。在膝上型计算机模式下，层压到柔性触摸面板的第一区域或与柔性触摸面板的第一区域集成的第一显示区域可显示输出，并且柔性触摸面板的第一区域可用于提供触摸屏输入。在膝上型计算机模式下，层压到柔性触摸面板的第二区域或与柔性触摸面板的第二区域集成的第二显示区域可显示键盘、触控板、滑块和/或其他输入控件，并且柔性触摸面板的第二区域可相应地用于提供键盘、触控板、滑块和/或其他输入。
27.电子装置可被配置为仅从展卷的柔性触摸面板的一部分接收触摸屏输入。电子装置可被配置为仅使用柔性显示器的与展卷的柔性触摸面板的部分对应的区域来显示输出。所述装置还可被配置为缩放来自由电子装置的一个或多个处理器执行的应用和/或操作系统的输出，以适合柔性显示器的与展卷的柔性触摸面板的部分对应的部分。
28.根据本发明的第二方面，提供了一种方法，其包括从柔性触摸面板的一个或多个第一电极接收信号。柔性触摸面板包括压电材料层，所述压电材料层布置在多个第一电极和至少一个第二电极之间。所述方法还包括基于接收到的信号确定对应于柔性触摸面板的一个或多个曲率半径的弯曲状态。
29.柔性触摸面板可支撑在框架内，所述框架包括一个或多个铰链，所述框架和柔性触摸面板能够围绕每个铰链折叠。
30.所述方法还可包括对于每个铰链，响应于框架和柔性触摸面板围绕所述铰链折叠，确定包括闭合状态的弯曲状态，并且响应于框架和柔性触摸面板围绕所述铰链展开，确定包括打开状态的弯曲状态。
31.柔性触摸面板可被配置为使柔性触摸面板能够被卷起成基本上圆柱形配置。
32.所述方法还可包括确定以基本上圆柱形配置卷起的柔性触摸面板的一部分和/或展卷的柔性触摸面板的一部分。
33.柔性触摸面板可与显示器相关联。
34.柔性触摸面板和显示器可包括在电子装置中。所述方法还可包括使电子装置根据柔性触摸面板的弯曲状态在两种或更多种操作模式之间切换。
35.所述方法还可包括响应于确定对应于柔性触摸面板的一个或多个曲率半径的弯曲状态小于第一预定阈值，使电子装置进入低功率模式。所述方法还可包括响应于确定对应于柔性触摸面板的一个或多个曲率半径的弯曲状态大于第二预定阈值，使电子装置进入全功率模式。
36.所述方法、柔性触摸面板、柔性显示器和/或电子装置可包括对应于第一方面的任何特征的特征。
37.根据本发明的第三方面，提供了一种存储计算机程序的非暂时性计算机可读介质，其被配置为使得当所述计算机程序由数据处理设备执行时，使所述数据处理设备执行根据第二方面所述的方法。
附图说明
38.现在将参考附图，通过示例的方式描述本发明的某些实施方案，在附图中：
39.图1是力感测触摸面板系统的平面图；
40.图2是第一柔性力感测触摸面板的横截面；
41.图3是第二柔性力感测触摸面板的横截面；
42.图4是柔性力感测触摸屏的横截面；
43.图5是第三柔性力感测触摸面板的平面图；
44.图6示出了柔性触摸面板的柔性触摸屏的弯曲；
45.图7是第一电子装置的平面图；
46.图8a和图8b是沿着图7中标记为a-a’和b-b’的线的横截面；
47.图9a和图9b是图7示出的电子装置的部分折叠的第一配置沿着图7中标记为a-a’和b-b’的线的横截面；
48.图10a和图10b是图7示出的电子装置的部分折叠的第二配置沿着图7中标记为a-a’和b-b’的线的横截面；
49.图11示出了第一电子装置的折叠状态；
50.图12示出了第一电子装置的展开状态；
51.图13示出了第一电子装置的中间状态；
52.图14是控制第一电子装置的示例性方法的过程流程图；
53.图15示出了基于放大器输出的饱和来估计柔性触摸面板的曲率半径的第一示例；
54.图16示出了基于放大器输出的饱和来估计柔性触摸面板的曲率半径的第二示例；
55.图17示出了基于记录的总压电电荷来估计柔性触摸面板的曲率半径的第二示例；
56.图18呈现了基于放大器输出的饱和来检测折叠和展开的实验示例；
57.图19是用于检测压电信号的低功率电路的电路图；
58.图20是第二电子装置的横截面；
59.图21是第三电子装置的横截面；并且
60.图22示出了跟踪第二电子装置或第三电子装置的卷起和/或展卷。
具体实施方式
61.已经描述了包括用于力感测的压电材料层的触摸屏面板，该触摸屏面板已经结合到刚性显示器或集成在刚性显示器内。刚性显示器是智能手机、平板电脑、膝上型电脑等的常规特征。
62.本说明书至少部分地基于发明人的认识，即将压电材料层集成到柔性触摸屏面板中可实现除了检测用户交互所施加的力之外或代替检测用户交互所施加的力的附加功能。特别地，柔性触摸面板内的压电材料层可实现对事件的简单、集成的检测，包括但不限于柔性触摸面板的折叠、展开、卷起和/或展卷。压电材料层还可用于监测柔性触摸面板的两个平坦部分之间的角度。
63.除了柔性触摸屏之外，本说明书的方法和设备还适用于不与显示器结合或集成而是用作另一个装置的输入外围设备的触摸面板。
64.参考图1和图2，示出了力感测触摸面板系统1(也称为触摸面板系统1)的示例。
65.触摸面板系统1包括第一柔性力感测触摸面板2(也称为第一柔性触摸面板2)和力感测触摸控制器3(也称为触摸控制器3)。
66.第一柔性触摸面板2包括：层结构4，其具有第一面5和相对的第二面6；多个第一电极7；以及多个第二电极8。
67.层结构4包括一个或多个层，包括至少压电材料层9。层结构4中包括的每个层大体上是平面的，并且在垂直于厚度方向z的第一x方向和第二y方向上延伸。层结构4的一个或多个层布置在第一面5和第二面6之间，使得层结构4的每个层的厚度方向z垂直于第一面5和第二面6。第一电极7设置在层结构4的第一面5上，并且第二电极8设置在层结构4的第二面6上。
68.这样，当施加的力导致触摸面板2变形时，在压电材料层9中产生的所得压电极化将在第一电极7和第二电极8之间引起电位差。电荷将流入/流出第一电极7和第二电极8以抵消极化电场，并且触摸控制器3测量对应于每个第一电极7和第二电极8的电荷值，例如使用一个或多个电荷放大器。基于测量的感应电荷，触摸控制器3可估计对应于一个或多个用户交互的位置，以及对应的施加的力。
69.可选地，触摸控制器3可使用第一电极7和第二电极8作为用于常规互电容测量的传输和/或接收电极。当触摸控制器3执行电容测量时，这些测量可与压电力测量交替进行，或可与压电力测量同时进行(并发)。例如，对于并发的力和电容测量，触摸控制器3可如wo 2017/109455 a1中所描述的那样配置，或如wo 2016/102975 a2中所描述的那样配置，并且这两个文档的全部内容通过引用并入本文。特别地，wo 2017/109455 a1的图4至图23示出并且参考其描述了合适的组合力和电容触摸面板系统。此外，wo 2016/102975 a2的图15至图29中示出并且参考其描述了合适的组合力和电容触摸面板系统。
70.在其他示例中，触摸控制器3可完全使用利用第一电极7和第二电极8进行的常规电容测量来确定一个或多个用户交互的位置。在此类示例中，触摸控制器3可仅使用来自第一电极7和第二电极8的压电信号来确定第一柔性触摸面板2的弯曲状态。
71.第一触摸面板2是柔性的，在这种意义上，第一柔性触摸面板2可弯曲到10mm或更小的曲率半径，而在100,000次或更多次弯曲和非弯曲循环期间不会经历显著的塑性变形或其他损坏。在一些示例中，“柔性”可对应于可逆地变形到5至10mm之间的曲率半径的能力。在其他示例中，“柔性”可对应于可逆地变形到1至5mm之间的曲率半径的能力。
72.第一电极7各自在第一方向x上延伸，并且第一电极7以间距dy在第二方向y上均匀间隔地设置成阵列。第二电极8各自在第二方向y上延伸，并且第二电极8以间距d
x
在第一方向x上均匀间隔地设置成阵列。在此示例中，间距d
x
和dy相等，尽管在其他示例中电极间距d
x
和dy不必相等。第一电极7和第二电极8采用从基于互电容的触摸屏已知的菱形图案电极的形式。每个第一电极7经由相应的迹线10电耦合到触摸控制器3，并且每个第二电极8经由相应的迹线11耦合到触摸控制器3。这样，第一电极7和第二电极8限定笛卡尔坐标系，该笛卡尔坐标系可用于感测施加到触摸面板2的力的位置。位置是x、y坐标，即由第一电极7和第二电极8限定的坐标系位于垂直于厚度方向z的x-y平面中。如前所述，一个或多个用户交互的位置可基于压电力测量和/或电容测量。
73.优选地，压电材料9是诸如聚偏二氟乙烯(pvdf)的压电聚合物。然而，压电材料9可替代地由任何可被制备为足够柔性的压电材料提供。实际上，这对应于合适的压电材料能
够被制备得足够薄以弯曲而不破裂，同时仍然提供来自电极7、8的可检测信号。第一电极7和第二电极8可为氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)。然而，第一电极7和第二电极8可为金属膜(诸如适于沉积和图案化为薄膜的铝、铜、银或其他金属)。第一电极7和第二电极8可为导电聚合物，诸如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯或聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(pedot/pss)。为了柔性，第一电极7和第二电极8可优选地由以下形成：金属网；纳米线，可选地银纳米线；石墨烯；和/或碳纳米管。
74.如果压电材料9通过单轴拉伸方法制造，则其在平行于加工方向上可具有更高的压电系数。
75.当使用此类材料时，为了增加响应于围绕弯曲/折叠轴线的弯曲/折叠而产生的压电信号，将具有较高压电系数的加工方向对准成垂直于弯曲/折叠轴线可为有益的。
76.导电迹线10、11可由与第一电极7和第二电极8相同的材料制成。替代地，导电迹线10、11可由比用于第一电极7和第二电极8的材料具有更高导电性的材料制成。导电迹线10、11在由第一方向x和第二方向y限定的平面中通常比对应的第一电极7和/或第二电极8薄得多。
77.层结构4可仅包括压电材料层9，使得相对的第一面5和第二面6是压电材料层9的面。此结构对于柔性触摸面板2是优选的，因为每个附加层都增加第一柔性触摸面板2的厚度，这不利于柔性。
78.替代地，层结构4可包括一个或多个介电层12(图3)，该一个或多个介电层12堆叠在压电材料层9和层结构4的第一面5之间。层结构4可包括一个或多个介电层12(图3)，该一个或多个介电层12堆叠在层结构4的第二面6和压电材料层9之间。优选地，一个或多个介电层12(图3)包括聚合物介电材料层，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，或压敏粘合剂(psa)材料层。然而，一个或多个介电层(图3)可包括陶瓷绝缘材料(诸如氧化铝)层，如果这些层可以以足够的柔性生产的话。
79.当第一触摸面板2旨在覆盖显示器时，覆盖所述显示器的第一触摸面板2的全部部件应优选地由透明材料形成，或具有足够薄的尺寸以避免模糊显示器，或与显示器的像素之间的间隙对准。
80.尽管实际上，第一电极7和第二电极8通常形成为正交的笛卡尔网格，但这不是必需的。第一电极7和第二电极8可以以任何角度相遇，并且仍然提供坐标系。通常，第一电极7和第二电极8可被成形为限定适于定位用户与第一柔性触摸面板2的交互的任何坐标系。
81.不需要形成菱形图案的第一电极7和第二电极8，并且可使用其他形状，包括简单的矩形电极7、8。
82.还参考图3，示出了第二柔性力感测触摸面板13(也称为第二柔性触摸面板13)。
83.第二触摸面板13包括层结构4、第一电极7和第二电极8，并且另外地包括反电极14(有时也称为“公共电极”)和具有相对的第三面16和第四面17的第二层结构15。第一电极7和第二电极8在平面图中的布局与第一柔性触摸面板2的相同。
84.与第一柔性触摸面板2相反，第一电极7和第二电极8被第二柔性触摸面板13中的第二层结构间隔开。在第二柔性触摸面板13中，第一电极7和第二电极8两者在压电材料层9的同一侧上。这样，当施加的力导致触摸面板2变形时，在压电材料层9中产生的所得压电极化将在反电极14和第一电极7之间以及在反电极14和第二电极8之间引起电位差。反电极14
可为图案化的或未图案化的，并且在任一情况下采用单个导电区域的形式。反电极14与由第一电极7和第二电极8限定的坐标系基本上共同扩展。
85.反电极14由氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)制成。替代地，反电极14可为金属网膜(诸如适于沉积和图案化为薄膜的铝、铜、银或其他金属)。反电极14可由导电聚合物(诸如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯或聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(pedot/pss))制成。
86.第二层结构15包括一个或多个介电层12。优选地，介电层12的数量被最小化，以维持第二柔性触摸面板13的柔性。每个介电层12大体上是平面的，并且在垂直于厚度方向z的第一x方向和第二y方向上延伸。第二层结构15的一个或多个介电层12布置在第三面16和第四面17之间，使得第二层结构15的每个介电层12的厚度方向z垂直于第三面16和第四面17。第二电极8设置在第二层结构15的第四面17上。第一电极7可支撑在第一层结构4的第二面6上或第二层结构15的第一面16上。
87.优选地，介电层12包括诸如pet的聚合物介电材料层或psa材料层。然而，介电层12可包括陶瓷绝缘材料(诸如氧化铝)层，如果这些层可以以足够的柔性生产的话。
88.还参考图4，示出了柔性力感测触摸屏18(也称为柔性触摸屏36)。
89.柔性触摸屏18包括柔性触摸面板21，该柔性触摸面板21堆叠在柔性显示器19和柔性保护盖20之间。在图4示出的示例中，柔性触摸面板21是第二柔性触摸面板13。尽管图4示出的示例包括第二柔性触摸面板13，其中反电极14更靠近显示器19，但是在其他示例中，第二柔性触摸面板13的取向可在厚度方向z上反转。当反电极14最靠近盖20时，反电极14可被图案化以防止第一电极7和第二电极8的静电屏蔽。
90.在其他示例中，柔性触摸面板21可为第一柔性触摸面板2或包括压电材料层9的任何其他合适的柔性触摸面板。通常，柔性触摸面板21可在厚度方向z上可逆。
91.柔性显示器19可为任何类型的柔性显示器，例如诸如有机发光二极管(oled)显示器、液晶显示器(lcd)、等离子显示器、电泳显示器等。盖20通常由柔性聚合物形成。优选地，盖20是柔性的，同时也耐刮擦，例如聚碳酸酯。
92.尽管在图4中示出为层压到柔性显示器19，但是在柔性触摸屏18的其他示例中，柔性触摸面板21可与柔性显示器19一体形成。
93.在一些示例中，柔性显示器19可从两侧发光。
94.还参考图5，示出了第三柔性力感测触摸面板22(也称为第三柔性触摸面板22)。
95.除了省略了第二层结构15并且第一电极7和第二电极8以共面配置设置在第一层结构4的第二面6上以外，第三柔性触摸面板22与第二柔性触摸面板13相同。每个第一电极7是在第一方向x上延伸的连续导电区域，包括若干菱形段23，该若干菱形段在第一方向x上均匀间隔开并且通过相对较窄的桥接段24在第一方向x上彼此连接。每个第二电极8包括若干菱形焊盘段25，该若干菱形焊盘段以与第一电极7类似的方式在第二方向y上均匀间隔开。然而，不同于第一电极7，第二电极8的菱形焊盘段25散布有第一电极7并且被第一电极7分开。对应于每个第二电极8的菱形焊盘段25通过导电跳线26连接在一起。跳线26各自跨越第一电极7的一部分，并且跳线26通过薄介电材料层(未示出)与第一电极7绝缘，该薄介电材料层可局限于跳线26和第一电极7的交叉点周围的区域。
96.替代地，薄(《10μm)介电层(未示出)可覆盖第一层结构4的第二面6以及第一电极7和第二电极8。沿着第二方向y延伸的导电迹线(未示出)可设置在介电层(未示出)上方，每
个导电迹线(未示出)覆盖构成一个第二电极8的菱形焊盘部分51。覆盖的导电迹线(未示出)可使用穿过薄(《10μm)介电层(未示出)形成的通孔(未示出)来连接构成每个第二电极8的菱形焊盘段25。
97.第三柔性触摸面板3可提供柔性触摸屏18的柔性触摸面板21。
98.还参考图6，示出了柔性触摸面板21或包括柔性触摸面板21的柔性触摸屏18的弯曲。
99.第一弯曲部27具有相对于柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的中性轴线28测量的曲率半径r1。第二弯曲部29具有相对于柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的中性轴线28测量的曲率半径r2。
100.为了清楚说明，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的中性轴线28仅显式地显示在柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的中心未变形区域中。尽管绘制在柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的中心厚度处，但实际上中性轴线28不需要穿过柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的中心厚度。例如，除非形成柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的层关于中心平面具有镜像对称，否则中性轴线28将不在中心。
101.除了确定用户交互和/或施加的力的位置之外，触摸控制器3还可使用在第一电极7和第二电极8中产生的压电信号来估计柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的一个或多个曲率半径r1、r2，或曲率半径r1、r2的变化。当柔性触摸屏18或柔性触摸面板21变形时，将产生压电信号，前提是压电层9偏离中性轴线28。柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的弯曲产生的应变将显著大于用户与柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的正常交互产生的应变。用于用户交互和弯曲的压电信号的典型幅度的此差异可被触摸控制器3用来区分和跟踪柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的弯曲。此外，由于使用第一电极7和第二电极8可获得的空间分辨率，有可能在柔性触摸面板中跟踪多个弯曲部27、29。此外，将柔性触摸屏18或柔性触摸面板21弯曲到围绕隐含原点的半径r1、r2的空间模式可通过电极7、8产生压电信号的不同空间模式而进一步区别于常规的用户交互，诸如轻击、轻扫等。
102.例如，常规的轻击将从轻击位置附近的一组第一电极7和第二电极8产生压电信号。相比之下，将柔性触摸屏18或柔性触摸面板21变形为图6示出的弯曲状态将在全部第一电极7中激发压电信号，因为全部第一电极7垂直于第一弯曲部27和第二弯曲部29延伸。同时，相应地接近第一弯曲部27和第二弯曲部29的两组第二电极8将向触摸控制器3提供压电信号。
103.根据触摸控制器3为柔性触摸屏18或柔性触摸面板21测量的一个或多个曲率半径，包含柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的电子装置30(图7)可在两种或更多种操作模式之间切换。例如，电子装置30可在折叠时切换到空闲或睡眠模式，然后在展开成打开配置时唤醒到全部功能。
104.通常而言，基于从电极7、8中的一个或多个接收到的信号来确定柔性触摸面板21的曲率半径应被理解为包括确定柔性触摸面板21或包含柔性触摸面板21的柔性触摸屏18的任何弯曲状态。弯曲状态可包括但不限于柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的折叠、展开、部分展开、卷起、展卷或部分展卷状态。弯曲状态还可包括柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的两个部分之间的角度。任何确定的弯曲状态物理上与曲率半径或其范围相关联，使得确定柔性触摸屏18或柔性触摸面板21被卷起等效于确定柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的
曲率半径在特定范围内。然而，在确定弯曲状态的期间，可以产生或可以不产生对应曲率半径的数值估计。
105.第一电子装置
106.还参考图7，第一电子装置30被示出为处于打开、展开或平坦的配置。
107.还参考图8a，沿着图7中标记为a-a’的线示出了第一电子装置30的横截面。
108.还参考图8b，沿着图7中标记为b-b’的线示出了第一电子装置30的横截面。
109.在第一电子装置30中，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21由包括铰链32的框架31支撑(或支撑在框架31内)。铰链32使得框架31和被支撑的柔性触摸屏18或柔性触摸面板21能够围绕铰链轴线33折叠。框架31设置在第一部分31a和第二部分31b中，它们在铰链32处接合。铰链32可采用彼此间隔开的若干物理铰链的形式，但是为了解释的目的，沿着单个铰链轴线33的全部物理铰链将被称为单个铰链32。
110.框架31可围绕柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的周边延伸。在一些示例中，框架31可包括一个或多个支撑面板34。柔性触摸屏18或柔性触摸面板21可保持为与支撑面板34接触，例如通过准许滑动的物理约束(图9a、图9b)或通过将支撑面板34结合(或以其他方式固定)到柔性触摸屏18或柔性触摸面板21(图10a、图10b)。在任何情况下，支撑面板34应围绕铰链轴线33留出空间，以避免柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的弯曲半径r1、r2过小。在一些示例中，支撑面板34可一体形成为框架部分31a、31b的延伸部。
111.通过将电子装置30设计成具有平行于铰链轴线33的第一电极7或第二电极8，将在位置上对应于铰链32的第一电极7或第二电极8上产生最大信号，折叠和展开围绕该铰链32发生。因此，从对应于铰链32定位的单个第一电极7或第二电极8读取信号将对触摸控制器3具有最小的增益要求。由于从对应于铰链32定位的第一电极7或第二电极8产生的相对大量的电荷，因此如果触摸控制器3监测此类电极，例如，如果关于铰链的弯曲信号用于将电子装置从低功率空闲或睡眠模式唤醒，这对于低功率应用可为益的。
112.然而，监测跨越铰链32的第一电极7或第二电极8可能有利于降噪，因为在跨越铰链32的全部第一电极7或第二电极8上应看到相同的信号。如果正在跟踪电荷量，例如为了估计围绕铰链32的折叠角度θ，此类配置的另附加信噪比可为有用的。在打开、展开或平坦的配置中，角度为θ＝180
°
。
113.在一些示例中，框架31可支撑(或包含)柔性触摸屏18，该柔性触摸屏18包括柔性触摸面板18，该柔性触摸面板18层压到柔性显示器19或与柔性显示器19一体形成。在其他示例中，框架31可支撑柔性触摸面板21，并且框架31和/或支撑面板34可包括多个刚性或柔性显示器中的一个(或采用多个刚性或柔性显示器中的一个的形式)。包括在框架31或支撑面板34中的显示器可为液晶显示器、等离子显示器、有机发光二极管显示器、电子墨水显示器、电泳显示器等。
114.尽管在图7、图8a和图8b中示出了单个铰链32，但是在其他示例中，框架31中可包括两个或更多个铰链32。触摸控制器3可单独跟踪每个铰链的角度θ。
115.当框架31围绕铰链32折叠角度θ时，对于柔性触摸屏18或柔性触摸面板21可如何采用对应的配置存在若干选择。这些选项取决于由框架31和/或支撑面板34施加到柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的机械约束。
116.还参考图9a和图9b，相应地针对图7中的线a-a’和线b-b’示出了第一配置30a的横
截面。
117.在第一配置30a中，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21牢固地附接(例如粘合或胶合)到第一框架部分31a(以及可选地对应的第一支撑面板34a)，同时能够相对于第二框架部分31b(以及可选地对应的第二支撑面板34b)滑动。
118.例如，再次参考图8a，在平坦的配置中，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的边缘可在第一方向x上与第二框架部分31b的边缘相距距离d
平坦
。特别参考图9b，当处于第一配置30a的电子装置围绕铰链32弯曲时，随着柔性触摸屏18或柔性触摸面板21相对于第二框架部分31b(以及可选的第二支撑面板34b)滑动，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的边缘和第二框架部分31b的边缘之间的距离可减小到距离d
θ
《d
平坦
。
119.保持柔性触摸屏18或柔性触摸面板21与第二框架部分31b接触的一个选项是在第二框架部分31b的边缘处包括保持唇缘35，以形成接收柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的边缘的通道36。弹簧(未示出)可定位在通道36中，以便在柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的边缘上维持偏置力。
120.第一配置30a的优点在于，对于特定角度θ，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21围绕铰链32和铰链轴线33的曲率半径可最大化。尽管这减少了由弯曲产生的最大压电信号，但是减少的应变可有助于延长柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的寿命。
121.还参考图10a和图10b，相应地针对图7中的线a-a’和线b-b’示出了第二配置30b的横截面。
122.在第二配置30b中，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21牢固地附接到第一框架部分31a和第一支撑面板34a。柔性触摸屏18或柔性触摸面板21还牢固地附接到第二框架部分31b和第二支撑面板34b。第一支撑面板34a从第一框架部分31a的远侧端部朝向铰链32延伸到某种程度，并且第二支撑面板34b从第二框架部分31b的远侧端部朝向铰链32延伸到某种程度。支撑面板34a、34b围绕铰链32留下间隙，以准许柔性触摸屏18或柔性触摸面板21弯曲。支撑面板34a、34b可为相应框架部分31a、31b的延伸部。
123.当处于第二配置30b的装置围绕铰链32折叠时，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21不能滑动，并且替代地在以与铰链32相同的方式围绕第二重新弯曲的弯曲点38弯曲之前，在第一弯曲点37处朝向铰链32向内屈曲。框架部分31a、31b和/或支撑面板34a、34b可被成形为确保在弯曲时柔性触摸屏18或柔性触摸面板21朝向铰链32向内屈曲而不是远离铰链32向外屈曲。另外地或替代地，当柔性触摸屏18或柔性触摸面板21结合到框架部分31a、31b时，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21可被预加应力，以确保在期望的方向上发生屈曲。
124.与第一配置30a相比，对于给定的角度θ(至少对于更接近其中θ＝180的平坦配置的角度)，第二配置30b可与更小的曲率半径r1、r2相关联。随着框架部分31a、31b折叠回到其自身上，第一配置30a和第二配置30b之间的差异可能变得不太显著。
125.本说明书的方法不限于第一配置30a和第二配置30b。本说明书的方法被认为适用于支撑柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的框架31的任何配置，以使得能够围绕一个或多个铰链32弯曲。
126.还参考图11，示出了第一电子装置30的折叠或闭合配置39。
127.折叠或闭合配置39对应于铰链32被移动到小于阈值闭合角度θ
闭合
的角度θ，例如阈值闭合角度θ
闭合
可基本上等于零，使得第一电子装置30折叠回到其自身上，如图11中所示。
128.在实际应用中，阈值闭合角度θ
闭合
可大于零，例如，阈值闭合角度θ
闭合
可小于或等于45度、小于或等于30度、小于或等于10度或小于或等于5度。
129.还参考图12，示出了第一电子装置30的展开的、打开的或平坦的配置40。
130.展开的、打开的或平坦的配置40对应于铰链32被移动到大于阈值打开角度θ
打开
的角度θ，例如阈值打开角度θ
打开
可基本上等于180
°
(π)，使得第一电子装置30被平坦地打开，如图12中所示。
131.实际上，阈值打开角度θ
打开
可小于180
°
(π)，例如，阈值打开角度θ
打开
可大于或等于135度、大于或等于150度、大于或等于170度或大于或等于175度。
132.还参考图13，示出了第一电子装置30的中间配置41。
133.中间配置41对应于铰链32移动到阈值闭合角度θ
闭合
和阈值打开角度θ
打开
之间的角度θ，即θ
闭合
《θ《θ
打开
。
134.在一些示例中，触摸控制器3可简单地被配置为检测第一电子装置30折叠成折叠配置39以及第一电子装置30展开成展开配置40。然而，在其他示例中，触摸控制器3可替代地跟踪柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的估计曲率半径r1、r2，例如通过跟踪一个或多个第一电极7和/或第二电极8上的总电荷。基于将柔性触摸屏18或柔性触摸面板21从已知配置39、40移动到已知角度θ的中间配置41的校准实验，可将估计的曲率半径r1、r2映射到对应的角度θ。随后，电子装置30可使用估计角度θ来控制电子装置30的操作模式。
135.在其他示例中，触摸控制器3可基于连接到相应的第一电极7或第二电极8的一个或多个电荷放大器的输出变得饱和的持续时间来跟踪柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的估计曲率半径r1、r2。
136.在一些示例中，可省略曲率半径r1、r2的显式确定，并且压电信号直接映射到对应的角度θ。在其他示例中，可省略曲率半径r1、r2和对应角度θ的显式确定，并且压电信号直接映射到第一电子装置30的对应操作模式。
137.控制第一电子装置的操作模式
138.触摸控制器3可基于如使用压电材料层9和电极7、8检测到的柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的强加曲率半径和对应的角度θ，以多种方式控制第一电子装置30的操作模式。
139.例如，触摸控制器3可确定电子装置30是否处于闭合配置39，或电子装置是否处于打开配置。打开配置可对应于平坦或展开配置40，或者打开配置可对应于除闭合配置39之外的任何配置，即平坦或展开配置40或中间配置41中的任一者。
140.第一电子装置30可被配置为响应于确定电子装置30处于闭合配置39而进入低功率模式或睡眠模式。例如，在低功率模式下，显示器19可被去激活，并且触摸控制器3可关闭使用第一电极7和第二电极8执行的电容触摸感测模式。
141.在一些示例中，第一电子装置30可包括辅助显示器(未示出)，该辅助显示器安装在或集成在框架31或支撑面板34的与柔性触摸屏18或柔性触摸面板21相对的表面上。以此方式，当第一电子装置30处于折叠或闭合配置39时，辅助显示器(未示出)保持可见。在低功率模式下，辅助显示器(未示出)可用于显示通知，例如，通知用户已经接收到消息或电子邮件。通常，辅助显示器(未示出)将小于诸如柔性显示器19的主显示器，并且辅助显示器(未示出)可为与主显示器不同的类型和/或较低的分辨率。例如，主显示器可为有机发光二极管显示器，并且辅助显示器(未示出)可为电子墨水显示器或黑白液晶显示器。
142.第一电子装置30可被配置为根据柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的曲率半径和对应的角度θ以多于两种模式操作。
143.例如，除了被配置为响应于确定电子装置30处于闭合配置39而进入低功率模式或睡眠模式之外，第一电子装置30还可被配置为响应于确定平坦、展开或打开配置40而在平板计算机模式下操作，并且响应于确定中间配置41而在膝上型计算机模式下操作。
144.在平板计算机模式下，铰链的一侧上的柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的第一区域，例如覆盖第一框架部分31a，用于提供触摸屏输入。类似地，柔性触摸面板在铰链的另一侧上的第二区域，例如覆盖第二框架部分31b，也提供触摸屏输入。
145.在膝上型计算机模式下，层压到柔性触摸面板的第一区域或与柔性触摸面板的第一区域集成的第一显示区域显示输出，并且柔性触摸面板的第一区域用于提供触摸屏输入，而层压到柔性触摸面板的第二区域或与柔性触摸面板的第二区域集成的第二显示区域显示键盘、触控板、滑块和/或其他输入控件，并且柔性触摸面板的第二区域用于相应地提供键盘、触控板、滑块和/或其他输入。
146.基于柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的曲率半径和关于铰链32的对应角度θ对电子装置30的控制不限于上文描述的示例，并且可基于使用压电信号获得的柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的估计曲率半径来实现第一电子装置30的更多和/或不同的操作模式。
147.基于柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的曲率半径和关于铰链32的对应角度θ来控制电子装置30的功能也可与检测由一个或多个用户交互施加的力和/或位置集成。
148.还参考图14，示出了示例控制方法的过程流程图。
149.触摸控制器3从第一电极7和/或第二电极8接收压电信号(步骤s1)。
150.触摸控制器3确定接收到的压电信号是否指示折叠/展开事件(步骤s2)。例如，折叠/展开事件可对应于与一个或多个第一电极7或第二电极8对应的放大器输出的饱和状态(图15、图16)。替代地，折叠/展开事件可对应于超过阈值的一个或多个压电信号，该阈值被预先校准以区分用户交互和折叠/展开事件。
151.如果没有检测到折叠/展开事件(步骤s2|否)，并且电子装置30处于活动、唤醒或全功率模式(步骤s3|是)，则触摸控制器3使用压电信号和/或电容测量来检测任何活动的用户交互(步骤s4)，然后输出用户交互位置(步骤s5)。在一些示例中，触摸控制器3还将输出对应于每个用户交互的估计的力。当电子装置30保持活动时(步骤s5|是)，获得其他压电信号(步骤s1)。
152.如果没有检测到折叠/展开事件(步骤s2|否)，并且电子装置30处于低功率或睡眠模式(步骤s3|否)，则跳过对用户交互的检测，并且电子装置30继续监测压电信号(步骤s5|是，步骤s1)。
153.如果检测到折叠/展开事件(步骤s2|是)，则触摸控制器3开始跟踪与折叠/展开事件相关联的总持续时间和/或总电荷(步骤s7)。
154.获得其他压电信号(步骤s8)，并且触摸控制器3确定折叠/展开事件是否仍在发生(步骤s9)。可以如上所描述的进行确定(在步骤s2)。替代地，用于确定折叠/展开事件结束的条件(步骤s9|否)可不同于用于确定折叠/展开事件开始的条件(步骤s2|是)。例如，折叠/展开事件结束的阈值信号电平(步骤s9|否)可被设置为低于折叠/展开事件开始的阈值信号电平(步骤s2|是)。
155.如果折叠/展开事件仍在进行中(步骤s9|是)，则触摸控制器3继续跟踪与折叠/展开事件相关联的总持续时间和/或总电荷(步骤s7)，并且获得其他压电信号(步骤s8)。
156.一旦折叠/展开事件已经结束(步骤s9|否)，触摸控制器3基于记录的总持续时间和/或总电荷确定角度θ的估计变化δθ(步骤s10)。输出角度θ和/或新角度θ的变化δθ(步骤s11)。
157.基于角度θ和/或新角度θ的输出变化δθ，第一电子装置30可切换操作模式(步骤s12)。例如，电子装置30可从活动模式切换到低功率、空闲或睡眠模式，或电子装置30可从平板计算机模式切换到膝上型计算机模式。
158.还参考图15，示出了折叠/展开事件导致连接到第一电极7或第二电极8的电荷放大器变得饱和的情况的示意性示例。
159.图15绘出了压电信号42随时间变化的示意性示例。在第一展开周期43期间，压电信号42以指示展开的极性饱和(达到正轨电压 vs)。触摸控制器3检测展开，并且一旦此过程完成，则发起对应于检测用户交互45的第二周期44。在第一展开周期43结束之后，触摸控制器3可能需要重新校准用于压电力和/或电容检测的参数，例如触摸控制器3可能需要重新校准dc偏移。
160.在第三折叠周期46期间，压电信号42变得饱和(至负轨电压-vs)，其极性与展开周期43相反。触摸控制器3检测到折叠，并且一旦此过程完成，则发起对应于低功率、空闲或睡眠模式的第四周期47。
161.在图15的示例中，基于第一周期43或第三周期46的总持续时间，触摸控制器3可确定或估计对应于角度θ的变化δθ的围绕铰链32的曲率半径r1、r2的变化。基于人类用户的典型预校准打开和/或关闭速率，触摸控制器3可估计例如完全或部分折叠第一电子装置30之间的差异。在一些示例中，可省略对估计曲率半径r1、r2的变化、变化δθ和/或角度θ的显式计算，并且压电信号42的参数可与展开或折叠事件直接相关。
162.还参考图16，示出了折叠/展开事件导致连接到第一电极7或第二电极8的电荷放大器变得饱和的情况的第二示意性示例。
163.图16绘出了压电信号42随时间变化的示意性示例。在第五折叠周期48期间，压电信号42变得饱和，具有指示第一电子装置30折叠的极性，从而导致触摸控制器3发起低功率空闲或睡眠模式的第六周期49。
164.在第七展开周期50期间，压电信号42变得饱和，具有指示第一电子装置30展开的极性。然而，第七周期50的持续时间相对短于第五周期48，这指示第一电子装置30仅部分展开成中间配置41。在基于第七展开周期50的持续时间检测到部分展开之后，触摸控制器可激活适当的输入模式，并且在第八活动周期51期间，触摸控制器可基于压电信号42和/或电容测量来检测用户交互。
165.在一些示例中，可省略对估计曲率半径r1、r2的变化、变化δθ和/或角度θ的显式计算，并且压电信号42的参数可与完全或部分折叠或展开事件直接相关。
166.因为放大器需要足够的增益来检测由用户交互产生的相对较弱的信号，因此放大器的饱和可能发生在用于压电式力感测触摸面板的触摸控制器3中。与柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的大规模弯曲或折叠相关联的相对大得多的应变可能导致被校准用于检测用户交互的放大器饱和。尽管可使用饱和的持续时间来跟踪柔性触摸屏18或柔性触摸面板
21的曲率半径r1、r2的变化，但是饱和的结果是关于弯曲的信息丢失。
167.可通过分析饱和折叠/展开事件的上升沿和下降沿来改善估计，以便估计铰链32已经被致动的速率。使用上升沿和下降沿来估计移动的初始速度和最终速度可能有助于细化对曲率半径r1、r2和铰链32的相关联角度θ的变化的估计。然而，还可通过改变从第一电极7和/或第二电极8中的至少一些读出压电信号的放大器的增益来获得改善的估计，以避免折叠/展开信号的饱和。
168.还参考图17，示出了折叠/展开事件未导致连接到第一电极7或第二电极8的电荷放大器变得饱和的情况的示意性示例。
169.图17绘出了压电信号42随时间变化的示意性示例。在第九展开周期52期间，压电信号42在信号42中表现出宽且相对高的峰值，其超过具有指示展开动作的极性的预校准阈值v
阈值
。阈值v
阈值
可使用来自常规用户交互的数据来预校准，并且可被设置为排除常规用户交互，诸如轻击、轻扫等。实际上，阈值v
阈值
应被设置得足够高，使得仅相对极端的应变，诸如由柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的大规模弯曲导致的应变，将超过阈值v
阈值
。触摸屏控制器3可维持先前信号42值的缓冲，使得当阈值v
阈值
被超过时，上升沿可被追溯，并且与展开(或折叠)事件相关联的总电荷可数字积分。通过将记录的总电荷与针对曲率半径r1、r2和对应角度θ的已知变化获得的校准数据进行比较，触摸控制器3可识别第一电子装置3已经被打开并且激活了第十活动周期53，在该第十活动周期53期间，可使用压电信号42和/或电容测量来检测用户交互45。
170.在第十一折叠周期54期间，具有指示折叠事件的极性的峰值超过阈值的负值-v
阈值
，从而触发触摸控制器3再次跟踪记录的总电荷。触摸控制器3确定第一电子装置3已经闭合到折叠配置，并且在低功率空闲或睡眠模式下触发第十二周期55。
171.在第三折叠周期46期间，压电信号42变得饱和，具有与展开周期43相反的极性。触摸控制器3检测到折叠，并且一旦此过程完成，则发起对应于低功率空闲或睡眠模式的第四周期47。
172.在一些示例中，可省略对估计曲率半径r1、r2的变化、变化δθ和/或角度θ的显式计算，并且为超过阈值v
阈值
的峰值记录的总电荷可与第一电子装置30的对应角度和/或操作模式直接相关。
173.通过考虑折叠/展开峰的上升沿和下降沿的斜率，可进一步细化对曲率半径r1、r2和对应角度θ的变化中的变化的估计。例如，如果在校准步骤期间测量电荷放大器输出上的信号的衰减率，则可基于压电信号42的梯度来调整衰减率，以便获得对记录的总电荷的更准确的估计。
174.尽管检测折叠和展开事件更准确，但降低电荷放大器的增益也将降低对应于用户交互的信号幅度。另一个问题是，被设置为捕获来自折叠和展开事件的信号的模数转换器(adc)的量化误差可能没有足够的分辨率来准确地捕获用户交互。有几种方法可缓解此类问题。例如，每个放大器输出或至少一些放大器输出可连接到一对adc，其中一个adc被设置为相对窄的电压范围以捕获用户交互，而另一个adc被设置为相对宽的电压范围以捕获折叠/展开事件。这将仅需要针对接近铰链32的第一电极7或第二电极8，或跨越铰链32的一个或两个电极7、8来完成，从而最小化任何增加的复杂性。
175.另外地或替代地，可使用比其他电极7、8更精确的adc来读取连接到接近铰链32的
第一电极7或第二电极8或跨越铰链32的一个或两个电极7、8的放大器。例如，可使用8位adc读取对应于大多数电极7、8的放大器输出，并且可使用12位或16位adc读取对应于沿着铰链32延伸的电极7、8的放大器输出。对于给定的带宽，更精确的adc通常更昂贵，然而，由于并非每个电极7、8都需要高精度来捕获同一通道上的用户交互和折叠/展开事件的事实，因此这种影响得到了缓解。
176.还参考图18，示出了实验测量的压电信号56。
177.图18示出的数据是使用电极7、8获得的，该电极7、8布置在铰链32的顶部并且与铰链32平行。对于这些数据，负极性指示折叠事件57，并且正极性指示展开事件58。基于折叠事件57和展开事件58的总持续时间，可通过相应地展开和折叠第一电子装置30来打开和关闭第一配置30a的第一电子装置30的示例的显示。
178.低功率触发开关
179.由柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的电极7、8响应于诸如折叠或展开的大规模弯曲而产生的压电信号42、56的幅度可用于将诸如第一电子装置30的电子装置从非常低功率的空闲或睡眠模式唤醒。
180.特别地，由柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的电极7、8产生的压电信号42、56由施加的应变产生，并且不需要来自触摸控制器3的任何驱动信号。
181.还参考图19，示出了低功率激发检测电路59。
182.图19示出的电路可连接到电极7、8，该电极7、8接近或跨越第一电子装置30的铰链32。当被电极7、8产生的压电信号42、56激发时，电路19利用微功率信号调节电子器件来产生5v数字输出信号60。输出信号60可用于唤醒电子装置30的其他部件，例如诸如触摸屏控制器3、诸如柔性显示器19的显示器、无线通信等。
183.电路59使用ltc1541集成电路使用非常低的功率来提供传感器增益和到数字兼容输出的转换。需要前端滤波器来消除拾音导致的杂散信号。电路59的静态电流消耗测量为2.6μa。
184.第二电子装置
185.还参考图20，示出了第二电子装置61。
186.第二电子装置61包括柔性触摸屏18或柔性触摸面板21，该柔性触摸屏18或柔性触摸面板21可卷起成基本上圆柱形配置，例如具有卷起在卷轴62内部的内端63和在卷轴62外部的外端64的卷轴状配置62。柔性触摸屏18或柔性触摸面板21可与提供触摸控制器3和可选的数据处理能力的柔性电池(未示出)和/或柔性电子器件(未示出)集成，使得卷轴62可用作独立的装置。替代地，卷轴62可被配置为有线或无线耦合到外部装置，该外部装置可提供触摸控制器3、显示驱动器(未示出)、功率和/或数据处理能力。在一些示例中，第二电子装置61可为卷起键盘和/或支持触摸的显示器。
187.第二电子装置61包括电极65，该电极65平行于卷轴62围绕其卷起的轴线延伸。电极65可为第一电极7或第二电极8，并且其他电极7、8可基本上垂直于卷轴62围绕其卷起的轴线。电极651、652、653、654、655、656从柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的外端64依次示出。为了图的清楚起见，没有示出n》6的其他电极65n，但是第二电子装置61可包括任意数量的n个电极65
1,...
65n,...,65n。
188.卷轴的基本上圆柱形配置对应于预定曲率半径r
卷轴
，并且触摸控制器3可被预校
准，以通过将第n个电极65n周围的曲率半径rn的估计变化与预定曲率半径r
卷轴
进行比较来确定电极65n中的一个或多个何时转变到基本上圆柱形的卷轴状配置62，或何时从基本上圆柱形的卷轴状配置62转变。以与第一电子装置30相同的方式，第二电子装置61可基于监测对应放大器饱和的持续时间，或基于监测与超过阈值v
阈值
的压电信号42的峰值相关联的总电荷，来跟踪第n个电极65n周围的曲率半径rn的变化(参见图22)。
189.在一些示例中，可省略对第n个电极65n周围的曲率半径rn的显式估计，并且可直接基于来自第n个电极65n(以及可选的相邻电极65
n-1
、65
n 1
等)的压电信号42n来确定向或从基本上圆柱形卷轴状配置62的转变。
190.还参考图21，示出了第三电子装置66。
191.第三电子装置66与第二电子装置61相同，不同之处在于第三电子装置66包括滚轮67，柔性触摸屏18或柔性触摸面板21可围绕滚轮67缠绕。当第n个电极65n卷进或卷出基本上圆柱形的卷轴状配置62时，滚轮67可有助于确保第n个电极65n周围的局部曲率半径rn的一致变化。
192.柔性触摸屏18或柔性触摸面板优选地沿着内端63连接到滚轮67。滚轮67可包括触摸控制器3、显示驱动器(未示出)、电源(未示出)、一个或多个处理器(未示出)、存储器(未示出)、无线通信模块(未示出)等。换句话说，滚轮67可容纳第三电子装置66用作智能手机、平板电脑和类似装置所需的部件。
193.在一些示例中，可省略对第n个电极65n周围的曲率半径rn的显式估计，并且可直接基于来自第n个电极65n(以及可选的相邻电极65
n-1
、65
n 1
等)的压电信号42n来确定向或从基本上圆柱形卷轴状配置62的转变。
194.还参考图22，当第二电子装置61或第三电子装置66被卷起或展卷时，电极65n将显示指示在平坦的配置和预定曲率半径r
卷轴
之间依次变化的对应的压电信号42n。
195.例如，如果要从图20或图21所示的配置开始展卷第二电子装置61或第三电子装置66，则经历展卷事件的第一电极65n将是第五电极655，并且从对应电荷放大器输出的压电信号425可能变得饱和(取决于压电材料层9的极化而到正或负供电轨)。
196.如果第二电子装置61或第三电子装置66继续展卷，那么对于第六电极656将观察到饱和压电信号426等。
197.以此方式，触摸控制器3可跟踪第二电子装置61或第三电子装置66在平坦的配置和基本上圆柱形的卷轴状配置62之间的卷起和展卷。
198.在其他示例中，可由压电信号42n超过阈值v
阈值
而不是饱和来检测卷起和展卷。
199.第二电子装置61或第三电子装置66可被配置为响应于具有曲率半径rn的柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的任何部分具有预定半径r
卷轴
的预校准范围而进入低功率空闲或睡眠模式。当柔性触摸屏18或柔性触摸面板21完全展卷时，第二电子装置61或第三电子装置66然后可被唤醒到全功率模式。
200.在其他示例中，第二电子装置61或第三电子装置66的触摸控制器3可确定并跟踪柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的卷起成基本上圆柱形卷轴状配置62的部分f和柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的展卷且平坦的部分1-f。基于部分f、1-f，触摸控制器3可仅测量来自柔性触摸屏18或柔性触摸面板21的展卷且平坦的部分1-f的用户交互。此外，当第二电子装置61或第三电子装置66包括层压到柔性触摸面板21或与柔性触摸面板21集成的柔性显
示器19时，第二电子装置61或第三电子装置66的显示驱动器(未示出)可被配置为仅显示展卷部分1-f上的输出。第二电子装置61或第三电子装置66可被配置为重新缩放从由第二电子装置61或第三电子装置66的一个或多个处理器(未示出)执行的应用和/或操作系统提供的显示输出，使得显示输出适合展卷的部分1-f。
201.尽管第二电子装置61和第三电子装置66已经被描述为具有平行于装置61、66围绕其卷起的轴线取向的电极65n，但是取向不需要精确。例如，电极65(其可为第一电极7或第二电极8)可以以相对于第二电子装置61或第三电子装置66围绕其卷起的轴向方向成小于30度、小于15度、小于10度或小于5度的角度取向。
202.修改
203.应理解，可对上文描述的实施方案进行各种修改。此类修改可涉及在柔性触摸面板、柔性显示器、柔性电子器件及其组成部分的设计、制造和使用中已知的等效和其他特征，并且这些特征可代替本文已经描述的特征或除其之外使用。一个实施方案的特征可由另一个实施方案的特征代替或补充。
204.尽管权利要求在本技术中被表述为特征的特定组合，但是应理解，本公开的公开范围还包括本文明确地或隐含地公开的任何新颖特征或特征的任何新颖组合或其任何概括，无论其是否涉及任何权利要求中当前要求保护的相同公开，并且也无论其是否缓解了与本发明相同的任何或全部技术问题。申请人特此通知，在本技术或从其衍生的任何其他申请的申请期间，可以对这些特征和/或这些特征的组合提出新的权利要求。