TW202212000A - 帶有壓電聚合物技術的音訊揚聲器及近接感測器 - Google Patents

Abstract

一種行動裝置包括位於顯示屏下方的一個或多個壓電聚合物層。該一個或多個壓電聚合物層可被電驅動以在d33拉伸模式或d31彎曲模式中操作。行動裝置在d33拉伸模式中用作超聲感測器，而在d31彎曲模式中用作音訊揚聲器/麥克風或近接感測器。在d31彎曲模式中操作的壓電聚合物層可被直接地機械耦合到顯示屏、間接地機械耦合到顯示屏並位於超聲感測器堆疊下方、或被整合到超聲感測器堆疊中。在d31彎曲模式中操作的壓電聚合物層之信號性能可通過具有大面積、多個層、運用多個層的雙極或單極驅動、一種或多種剛性黏合劑、間隔層、一個或更多質量特徵、薄TFT層、厚壓電聚合物層、或其組合來增強或調變。

Description

帶有壓電聚合物技術的音訊揚聲器及近接感測器

本公開內容大體上係關於行動裝置中的感測器系統，尤其關於行動裝置中使用壓電聚合物材料的超聲感測器系統，該超聲感測器系統可以充當音訊揚聲器及近接或手勢感測器。

許多行動裝置包括用於向行動裝置認證用戶的感測器（諸如指紋感測器）。例如，在超聲感測器系統中，超聲發射器可被用來向要被檢測的物體發送超聲波。在穿過可以放置人之手指的壓板後，超聲波之某些部分遇到與該壓板接觸的皮膚（例如指紋脊線），而超聲波之其他部分遇到空氣。可基於與人之手指相關聯的經反射信號來獲得指紋圖像。

行動裝置的進步已經肇生了柔性顯示屏、三維覆蓋玻璃及無邊框設計。因此，越來越多的行動裝置具有納入如此多的不同組件的有限空間。行動裝置可被裝配有許多組件，包括近接感測器、耳機揚聲器、麥克風、以及用於認證用戶的感測器。此等組件之每一者都構成進入行動裝置並需要額外組裝步驟的附加組件。

本公開內容之裝置、系統及方法各自具有若干態樣，其中並不由任何單個態樣全權負責本文中所揭示的期望屬性。

本公開內容之技術主題之一個態樣可以在行動裝置中實作。該行動裝置包括：壓板、該壓板下方的顯示屏、該顯示屏下方的薄膜電晶體（TFT）層、與該TFT層毗鄰及耦合的壓電聚合物層、以及與該壓電聚合物層毗鄰並耦合的電極層，其中該壓電聚合物層位於該電極層與該TFT層之間。該壓電聚合物層被組態以產生聲波並在d33拉伸模式及d31彎曲模式中操作，其中d33拉伸模式在約1 MHz與約100 MHz之間的第一頻率範圍中作為超聲感測器來操作，並且其中d31彎曲模式在（1）約20 kHz與約1 MHz之間的第二頻率範圍中充當近接感測器來操作或在（2）約20 Hz與約20 kHz之間的第三頻率範圍中充當音訊揚聲器或麥克風來操作。

在一些實作中，該行動裝置進一步包括壓電聚合物層與顯示屏之間的間隔層，其中該間隔層包括塑料、金屬或玻璃材料。在一些實作中，該間隔層被組態以調整由壓電聚合物層在一個或多個頻率範圍中產生的聲波之信號輸出及/或使由該壓電聚合物層產生的聲波之峰值頻率移位。在一些實作中，該間隔層之厚度比壓電聚合物層之厚度大至少兩倍。在一些實作中，該TFT層之厚度比壓板之厚度小至少兩倍。在一些實作中，該行動裝置進一步包括TFT層與顯示屏之間的剛性環氧樹脂黏合層。在一些實作中，該行動裝置進一步包括附接到壓電聚合物層的一個或多個質量特徵，其中該一個或多個質量特徵包括塑料、金屬或玻璃材料。在一些實作中，該壓電聚合物層之主表面橫跨顯示屏之約50％以上。在一些實作中，該行動裝置進一步包括位於壓電聚合物層下方的一個或多個附加壓電聚合物層。

本公開內容中描述的技術主題之另一創新性態樣可以在行動裝置中實作。該行動裝置包括：壓板、該壓板下方的顯示屏、該顯示屏下方的TFT層、與該TFT層毗鄰並耦合的第一壓電聚合物層、與該第一壓電聚合物層毗鄰並耦合的電極層，其中該第一壓電聚合物層位於該電極層與該TFT層之間，其中該TFT層及該第一壓電聚合物層形成超聲感測器，該超聲感測器被組態以在d33拉伸模式中操作，以及該顯示屏下方的第二壓電聚合物層，其中該第二壓電聚合物層被組態以在d31彎曲模式中操作。

在一些實作中，d33拉伸模式被組態以在約1 MHz與約100 MHz之間的第一頻率範圍中操作，其中d31彎曲模式被組態以在（1）約20 kHz與約1 MHz之間的第二頻率範圍中充當近接感測器來操作或者在（2）約20 Hz與約20 kHz之間的第三頻率範圍中充當音訊揚聲器來操作。在一些實作中，該第一壓電聚合物層係被組態以在d33拉伸模式或d31彎曲模式中操作的壓電聚合物接收器層，其中d31彎曲模式被組態以在約20 Hz與約20 kHz之間的頻率範圍中充當麥克風來操作。在一些實作中，該第二壓電聚合物層在顯示屏之與由超聲感測器佔用的區域分開的區域中被機械耦合到該顯示屏。在一些實作中，該第二壓電聚合物層被機械耦合到超聲感測器並位於超聲感測器下方。在一些實作中，該行動裝置進一步包括第二壓電聚合物層與顯示屏之間的間隔層，其中該間隔層包括塑料、金屬或玻璃材料。在一些實作中，該第二壓電聚合物層被組態以產生聲波，並且間隔層被組態以調整由該第二壓電聚合物層在一個或多個頻率範圍中產生的聲波之信號輸出及/或使由該第二壓電聚合物層產生的聲波之峰值頻率移位。在一些實作中，該間隔層之厚度比第二壓電聚合物層之厚度大至少兩倍。在一些實作中，該TFT層之厚度比壓板之厚度小至少兩倍。在一些實作中，該行動裝置進一步包括TFT層與顯示屏之間的剛性環氧樹脂黏合層。在一些實作中，該第二壓電聚合物層之主表面橫跨顯示屏之約50％以上。

本申請主張於2021年5月11日提交的題為“AUDIO SPEAKER AND PROXIMITY SENSOR WITH PIEZOELECTRIC POLYMER TECHNOLOGY（帶有壓電聚合物技術的音訊揚聲器及近接感測器）”的美國專利申請第17/302,714號的優先權，該申請出於所有目的藉由援引全部納入於此。本申請亦主張於2020年5月29日提交的題為“IN-DISPLAY SPEAKER AND GESTURE SENSOR WITH PIEZOELECTRIC POLYMER TECHNOLOGY（帶有壓電聚合物技術的屏內揚聲器及手勢感測器）”的美國臨時專利申請第62/704,825號的優先權，該申請出於所有目的藉由援引全部納入於此。

以下描述針對某些實作以旨在描述本公開內容之創新性態樣。然而，本領域普通技術人員將容易認識到，本文中的教示可以按眾多不同方式來應用。所描述的實作可在包括顯示屏的任何裝置、器具或系統中實作。另外，構想了所描述的實作可被包括在各種電子裝置中或與各種電子裝置相關聯，該等電子裝置諸如但不限於：行動電話、網際網路賦能的多媒體蜂巢電話、行動電視接收機、無線裝置、智慧型手機、智慧卡、可穿戴裝置（諸如手環、臂帶、腕帶、戒指、頭帶及貼片等）、藍牙®裝置、個人數位助理（PDA）、無線電子郵件接收機、手持式或便攜式計算機、小筆電、筆記型電腦、智慧型筆電、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、傳真裝置、全球定位系統（GPS）接收機/導航機、相機、數位多媒體播放器（諸如MP3播放器）、攝影機、遊戲主機、腕表、時鐘、計算器、電視監視器、平面顯示器、電子閱讀裝置（例如，電子閱讀器）、行動健康裝置、計算機監視器、車用顯示器（包括里程計及速率計顯示器等）、駕駛艙控制及/或顯示器、相機視域顯示器（諸如車輛中後視相機之顯示器）、電子照片、電子看板或標誌、投影機、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式錄音機或播放機、DVD播放機、CD播放機、VCR、收音機、便攜式記憶晶片、洗衣機、烘乾機、洗衣機/烘乾機、自動櫃員機（ATM）、停車計時器、封裝（諸如在機電系統（EMS）應用中，包括微機電系統（MEMS）應用、連同非EMS應用）、美學結構（諸如在一件珠寶或衣服上的圖像顯示）及各種EMS裝置。本文中的教示亦可被使用於諸如但不限於以下應用：電子切換裝置、射頻濾波器、感測器、加速計、陀螺儀、運動感測裝置、磁力計、用於消費電子裝置的慣性組件、消費電子產品之部件、變容器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、製造過程及電子測試設備等。因此，該等教示不旨在僅限於在圖式中描繪的實作，而具有廣泛的適用性，如將對本領域的普通技術人員而言顯而易見的。

許多電子裝置正趨向於柔性顯示屏、更小或更薄的顯示屏、三維覆蓋玻璃及無邊框設計。同時，更多的組件正被添加到如是裝置中，或者正佔用裝置中更多的所占空間。此等組件中的一些可能很重、很大及/或很昂貴。此等組件常常需要附加組裝步驟。顯示裝置中的組件之實例可包括超聲感測器系統、音訊揚聲器或麥克風、以及近接或手勢感測器系統。消除此等組件或將此等組件整合到相同的硬體中可減少組裝步驟並在顯示裝置中提供增加的功能性及空間。

通常，音訊揚聲器係電動揚聲器，其在存在磁場的情況中使電流通過線圈。吸引力及排斥力被用來移動揚聲器音膜，從而在空氣中造成擾動。壓電材料可用作音訊揚聲器，因為施加到壓電材料的電場可以導致壓電材料改變形狀，從而引起空氣中的擾動並產生聲音。壓電音訊揚聲器係電動揚聲器的有吸引力的替代品，因為它們通常更薄及更輕、並且消耗更少電力。然而，壓電音訊揚聲器通常製造比電動揚聲器小的音壓及差的音質。

近接或手勢檢測感測器可在顯示裝置中實作。通常，近接或手勢檢測感測器可為電容、電感、磁、或光學感測器等。壓電材料可以產生被物體反射的聲波以進行物體檢測。有效的物體檢測可取決於接收器之聲波特性及靈敏度。

本公開內容之器具在行動裝置中將超聲感測器系統與音訊揚聲器/麥克風系統及近接感測系統之一者或兩者整合在一起。該超聲感測器系統包括耦合到電極層的壓電聚合物層。據此，行動裝置納入有用於使用超聲指紋技術來認證用戶的現有電路系統。然而，與其為揚聲器/麥克風系統及近接感測器系統添加附加電路系統及硬體，此等系統可用超聲感測器系統之現有硬體來實作。壓電聚合物層可被組態以在d33拉伸模式或d31彎曲模式中操作，以使得壓電聚合物層可被電驅動以在d33拉伸模式中在兆赫茲（MHz）範圍中操作以用於超聲感測，並且亦在d31彎曲模式中在次MHz範圍中操作以用於近接感測或在d31彎曲模式中在次千赫茲（kHz）到kHz範圍中作為音訊揚聲器/麥克風來操作。替代地，可以毗鄰於超聲感測器系統或在超聲感測器系統下方形成附加壓電聚合物層，其中附加壓電聚合物層可被組態以在d31彎曲模式中操作，以使得附加壓電聚合物層可被電驅動以在次MHz範圍中操作以用於近接感測或在次kHz到kHz範圍內作為音訊揚聲器/麥克風來操作。正如超聲感測器系統可被提供“在顯示屏下方”或“在顯示屏中”以使得指紋掃描能夠在行動裝置之顯示區域中被履行，揚聲器/麥克風系統及/或近接感測器系統可被提供“在顯示屏下方”或“在顯示屏中”。

一般而言，壓電材料（尤其壓電聚合物材料）傳送低聲壓以用於揚聲器聲音及近接感測。返回信號亦需要傳播通過高阻抗介質以用於麥克風聲音及近接感測。作為結果，通常在超聲感測器系統中使用的壓電材料在音質及近接檢測態樣係有缺陷的。與壓電聚合物相比，壓電陶瓷可提供聲壓及聲質的改進，但與現有技術相比，現有的壓電陶瓷在聲壓及聲質態樣相對較差。壓電聚合物甚至更差，但比壓電陶瓷便宜且柔韌。

可以藉由使用一種或多種辦法來作出聲音輸出或接收器靈敏度的改進。此等改進可以在被整合在超聲感測器薄膜堆疊中、毗鄰於超聲感測器薄膜堆疊、或位於超聲感測器薄膜堆疊下方或附接到超聲感測器薄膜堆疊的壓電層中實作。在一些實作中，壓電層可橫跨大面積。在一些實作中，多個壓電層可被佈置在薄膜堆疊中。這提供了不止一個活性層。多個壓電層可以單極方式來驅動，意謂所有壓電層以相同的極性來驅動。或者，多個壓電層可以雙極方式來驅動，意謂交替的壓電層以相反的極性來驅動。在一些實作中，壓電層可使用剛性環氧樹脂黏合層來附接到行動裝置中以改善聲音輸出。例如，多個壓電層可使用剛性環氧樹脂黏合劑彼此附接。在一些實作中，間隔層可被添加到帶有一個或多個壓電層的薄膜堆疊中以用作附加諧振器。間隔層可具有一定厚度或由特定材料構成以調變聲音輸出。在一些實作中，一個或多個質量特徵可被添加以附接到一個或多個壓電層或附接到超聲感測器膜背之背側以用作附加諧振器。一個或多個質量特徵可具有特定幾何形狀或由特定材料構成以調變聲音輸出。在一些實作中，超聲感測器薄膜堆疊中的TFT層的厚度可被減小以增大聲音輸出。例如，TFT層可等於或小於約250 µm。在一些實作中，超聲感測器薄膜堆疊中的TFT層的厚度可被減小並且超聲感測器薄膜堆疊中的壓電層的厚度可被增大以增加壓電層之接收器靈敏度。在一些實作中，TFT層中的像素電極陣列的面積可被減小以增加壓電層之接收器靈敏度。

壓電層被整合在帶有超聲感測器系統的行動裝置中以用作音訊揚聲器/麥克風及近接感測器之一者或兩者，其中聲音輸出可以使用以上所提及的各種辦法來改善或調變。將理解，“音功率”、“音輸出”、“音壓”、“聲功率”、“聲輸出”及“聲壓”可在本公開內容中可互換地使用。將理解，調變聲音輸出可能需要推升（放大）某些頻率範圍中的信號輸出，減弱某些頻率範圍中的信號輸出，或者使峰值頻率移位到不同的頻率。放大或減弱一個或多個頻率範圍中的信號輸出可在所需要或所期望的頻率範圍中發生，諸如人類可聽範圍（即，約20 Hz與約20 kHz之間）。在某些個例中，對其他頻率範圍（諸如超聲範圍）的影響可能與對人類可聽範圍的影響有所不同。關於使峰值頻率移位，峰值頻率可被移位到人類聽覺範圍之外的頻率。

圖1A示出了根據一些實作的例示性超聲感測系統100之組件之方塊圖表示。如所示出的，超聲感測系統100可包括感測器系統102以及被電耦合到感測器系統102的控制系統104。感測器系統102可以能夠掃描物體並提供可用來獲得物體簽章（諸如舉例而言人類手指之指紋）的原始測得的圖像數據。控制系統104可以能夠控制感測器系統102並處理從該感測器系統接收到的原始測得的圖像數據。在一些實作中，超聲感測系統100可包括介面系統106，介面系統106能夠向超聲感測系統100內的或與超聲感測系統100整合的各種組件傳送或從各種組件接收數據、或者在一些實作中，向該超聲感測系統外部的各種組件、裝置或其他系統傳送或從各種組件、裝置或其他系統接收數據（諸如原始或經處理的測得的圖像數據）。

圖1B示出了包括圖1A之超聲感測系統100的例示性行動裝置110之組件之方塊圖表示。行動裝置110之超聲感測系統100之感測器系統102可用超聲感測器陣列112來實作。超聲感測系統100之控制系統104可用被電耦合到超聲感測器陣列112的控制器114來實作。雖然控制器114被示出為並被描述為單個組件，但在一些實作中，控制器114可統稱彼此處於電通信的兩個或更多個不同的控制單元或處理單元。在一些實作中，控制器114可包括被設計以履行本文中所描述的功能及操作的通用單晶片或多晶片處理器、中央處理單元（CPU）、數位信號處理器（DSP）、應用處理器、特定應用積體電路（ASIC）、現場可程式閘陣列（FPGA）或其他可程式邏輯器件（PLD）、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件、或其任何組合之一者或多者。

圖1B之超聲感測系統100可包括圖像處理模組118。在一些實作中，由超聲感測器陣列112提供的原始測得的圖像數據可被發送、傳送、傳達、或以其他方式提供給圖像處理模組118。圖像處理模組118可包括被組態、調適或以其他方式可操作以處理由超聲感測器陣列112提供的圖像數據的硬體、韌體及軟體之任何合適組合。在一些實作中，圖像處理模組118可以包括信號或圖像處理電路或電路組件，包括例如放大器（諸如儀表放大器或緩衝放大器）、類比或數位混頻器或乘法器、開關、類比數位轉換器（ADC）、被動濾波器或主動類比濾波器等。在一些實作中，如是電路或電路組件之一者或多者可被整合在控制器114內，例如，其中控制器114被實作為系統單晶片（SoC）或系統級封裝（SIP）。在一些實作中，如是電路或電路組件之一者或多者可被整合在DSP內，該DSP被包括在控制器114內或耦合到控制器114。在一些實作中，圖像處理模組118可至少部分地經由軟體來實作。例如，剛才描述的電路或電路組件之一者或多者之一個或多個功能或由其履行的操作可轉而由例如在控制器114之處理單元中（諸如在通用處理器或DSP中）執行的一個或多個軟體模組來履行。在一些實作中，圖像處理模組118或其各部分可以在可在應用處理器（諸如與行動裝置110相關聯的處理器120）上運行的軟體中實作。應用處理器可具有專屬協處理器及/或軟體模組用於在該應用處理器內安全處理生物量測圖像數據。

在一些實作中，除超聲感測系統100之外，行動裝置110可包括分開的處理器120、記憶體122、介面116及電源124。在一些實作中，超聲感測系統100之控制器114可控制超聲感測器陣列112及圖像處理模組118，並且行動裝置110之處理器120可控制行動裝置110之其他組件。在一些實作中，處理器120向控制器114傳達數據，包括例如指令或命令。在一些如是實作中，控制器114可向處理器120傳達數據，包括例如原始或經處理的圖像數據（亦被稱為“圖像資訊”）。亦應當理解，在一些其他實作中，控制器114之功能性可完全地或至少部分地由處理器120實作。在一些如是實作中，用於超聲感測系統100的分開的控制器114可能並非必需的，因為控制器114之功能可由行動裝置110之處理器120來履行。

取決於實作，控制器114及處理器120之一者或兩者可將數據儲存在記憶體122中。例如，記憶體122中所儲存的數據可包括原始測得的圖像數據、經過濾或以其他方式處理的圖像數據、所估計的圖像數據、或最終精製的圖像數據。記憶體122可儲存處理器可執行代碼或其他可執行計算機可讀指令，其能夠由控制器114及處理器120之一者或兩者執行以履行各種操作（或致使其他組件（諸如超聲感測器陣列112、圖像處理模組118或其他模組）履行操作），包括運算、計算、估計或本文中所描述的其他決定之任一者。亦應當理解，記憶體122可統稱一個或多個記憶裝置（或“組件”）。例如，取決於實作，與處理器120相比，控制器114可以存取不同記憶裝置中的數據並將數據儲存在不同的記憶裝置中。在一些實作中，記憶體組件之一者或多者可被實作為基於NOR（反或）或NAND（反及）的快閃記憶體陣列。在一些其他實作中，記憶體組件之一者或多者可被實作為不同類型的非揮發性記憶體。附加地，在一些實作中，記憶體組件之一者或多者可包括揮發性記憶體陣列，諸如舉例而言RAM類型。

在一些實作中，控制器114或處理器120可通過介面116來傳達記憶體122中所儲存的數據或直接從圖像處理模組118接收到的數據。例如，如是所傳達的數據可以包括圖像數據或從圖像數據推導出或以其他方式決定的數據。介面116可統稱一種或多種各樣類型的一個或多個介面。在一些實作中，介面116可包括用於從外部記憶體（諸如可移除記憶裝置）接收數據或將數據儲存到外部記憶體的記憶體介面。附加地或替代地，介面116可包括一個或多個無線網路介面或一個或多個有線網路介面，其能夠將原始或經處理的數據轉移到外部計算裝置、系統或伺服器以及從外部計算裝置、系統或伺服器接收數據。

電源124可向行動裝置110中的組件之一些或所有組件提供電力。電源124可包括各種能量儲存裝置之一種或多種。例如，電源124可包括可充電電池，諸如鎳鎘電池或鋰離子電池。附加地或替代地，電源124可包括一個或多個超級電容器。在一些實作中，電源124可為可使用從例如牆上插座（或“插座”）或與行動裝置110整合的光伏器件（或“太陽能電池”或“太陽能電池陣列”）存取的電力進行充電（或“再充電”）的。附加地或替代地，電源124可為可無線充電。電源124可包括電力管理積體電路及電力管理系統。

如此後所使用的，術語“處理單元”係指控制器（例如，控制器114）、圖像處理模組（例如，圖像處理模組118）、或包括超聲系統的裝置之分開的處理器（例如，處理器120）之一者或多者之任何組合。換言之，以下描述為由處理單元履行或使用處理單元履行的操作可由超聲系統之控制器、圖像處理模組、或包括超聲感測系統的裝置之分開的處理器之一者或多者來履行。

圖1C示出了根據一些實作的包括超聲感測器陣列、揚聲器/麥克風及近接感測器陣列的例示性行動裝置之組件之方塊圖表示。圖1A及1B中的超聲感測器系統100可由多功能感測器系統140代替，其中多功能感測器系統140可以包括超聲感測器陣列152a、揚聲器/麥克風152b及近接感測器陣列152c。通常，超聲感測器陣列152a、揚聲器/麥克風152b及近接感測器陣列152c作為行動裝置中的離散組件存在。例如，超聲感測器陣列152a可位於行動裝置中的“home（主頁）”鍵處，揚聲器/麥克風152b可位於毗鄰於行動裝置中的孔或埠，並且近接感測器陣列152c可位於毗鄰於行動裝置中的相機。組件之如是佈置增加了規格尺寸並添加了製造成本。

在本公開內容中，超聲感測器陣列152a、揚聲器/麥克風152b及近接感測器陣列152c之每一者可共享一個或多個壓電層以用於產生聲波並接收聲波之反射。由此，將理解，超聲感測器陣列152a、揚聲器/麥克風152b及近接感測器陣列152不一定構成分開的組件，而可表示帶有能夠在不同的操作模式之間切換的一個或多個壓電層的單個聲學感測器系統。控制器114可在d33拉伸模式或d31彎曲模式中驅動壓電層。在d33拉伸模式中，控制器114可驅動壓電層以用作（1）超聲感測器陣列152a中的超聲感測器。在d31彎曲模式中，控制器114可驅動壓電層以用作（2）音訊揚聲器/麥克風152b、或（3）近接感測器陣列152c中的近接感測器。作為超聲感測器，一個或多個壓電層被組態以發射超聲波並接收超聲波之反射以向行動裝置110認證人之手指。作為音訊揚聲器/麥克風，一個或多個壓電層被組態以作為揚聲器來發射在人類可聽範圍內的聲波或作為麥克風來接收在人類可聽範圍內的聲波。作為近接感測器，一個或多個壓電層被組態以使用聲波來檢測鄰近於行動裝置110的物體或手勢。

控制器114可施加不同的電壓以驅動一個或多個壓電層。取決於所施加的電壓，一個或多個壓電層可在d33諧振模式或d31諧振模式中被驅動。d33諧振模式及d31諧振模式係指激勵模式。在d33諧振模式中，電場與所施加的應力平行，從而導致涉及拉伸及收縮運動的振盪運動。這亦可被稱為d33拉伸模式。在d31諧振模式中，電場與所施加的應力垂直，從而導致涉及彎曲運動的振盪運動。這亦可被稱為d31彎曲模式。如以下所討論的，取決於一個或多個壓電層在d33拉伸模式抑或d31彎曲模式中被驅動，一個或多個壓電層可被驅動以製造特定頻率範圍內的聲波。例如，在d33拉伸模式中，壓電層可在約1 MHz與約100 MHz之間的超聲頻率範圍內製造聲波。在d31彎曲模式中，壓電層可在約20 Hz與約20 kHz之間的人類可聽範圍內或在約20 kHz與約1 MHz之間的手勢檢測範圍內製造聲波。

圖2示出了根據一些實作的具有用於超聲指紋成像的超聲指紋感測器系統的器具之橫截面示意視圖。超聲感測器系統201包括與超聲接收器陣列202分開的超聲發射器205。在一些實作中，超聲發射器205可包括壓電發射器層，其中發射器激勵電極設置在壓電發射器層之每一側。在此實例中，目標物體係被所發射的超聲波214聲穿透的手指206。

在此實例中，所發射的超聲波214已從超聲發射器205通過感測器堆疊217傳送進入上覆的手指206。在一些實例中，感測器堆疊217之各個層可包括玻璃或對可見光實質透明的其他材料（諸如塑料或藍寶石）的一個或多個基板。感測器堆疊217包括基板210。基板210被耦合到TFT基板212。

在一些實例中，超聲接收器陣列202可包括部分地由TFT電路系統形成的像素輸入電極及感測器像素之陣列、壓電材料（諸如PVDF或PVDF-TrFE）的上覆壓電接收器層220、以及位於壓電接收器層220上的上電極層（其有時將在本文中被稱為接收器偏壓電極）。

圖3示出了根據一些實作的包括帶有位於顯示屏下方的壓電聚合物層的超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中壓電聚合物層被組態以在d33拉伸模式或d31彎曲模式中操作。該器具可為行動裝置300。行動裝置300可包括顯示屏310。雖然未示出，但行動裝置300可進一步包括壓板，其中顯示屏310位於該壓板下方。在一些實作中，顯示屏310可包括基於DMS的顯示屏、LED顯示屏、OLED顯示屏、LCD、電漿顯示屏、基於IMOD的顯示屏、或適合與觸敏用戶界面結合使用的另一類型的顯示屏。行動裝置300可進一步包括位於顯示屏310下方的TFT基板或TFT層320。TFT層320可藉由黏合層312來耦合到顯示屏310。在一些實作中，TFT層320包括按陣列佈置的複數感測器電路或感測器像素電路322。在一些實作中，TFT層320可包括硬質基板材料（諸如玻璃）或柔性基板材料（諸如塑料）。印刷電路324（例如，柔性印刷電路）可被耦合到TFT層320並且可被電耦合到一個或多個感測器電路322。如圖3中所示，印刷電路324可為覆晶薄膜電路並且可位於毗鄰於TFT層320。印刷電路324亦可被稱為電子電路層，其中該電子電路層可包括控制器、處理器、記憶體及其他電路系統組件。

行動裝置300進一步包括超聲感測器系統（或聲學感測器系統），其中該超聲感測器系統包括TFT層320、壓電層330及電極層340。壓電層330與TFT層320毗鄰並耦合，其中壓電層330在顯示屏310下方。此外，電極層340與壓電層330毗鄰並耦合，其中壓電層330位於電極層340與TFT層320之間。在一些實作中，壓電層330係壓電聚合物層（諸如PVDF或PVDF-TrFE共聚物）。壓電層330被組態以產生聲波（諸如超聲波）。壓電層330可由從印刷電路324產生的信號來驅動，其中印刷電路324可以包括ASIC，諸如驅動器晶片ASIC。印刷電路324可被組態以向壓電層330以及TFT層320之一個或多個感測器電路322提供控制信號。在一些實作中，鈍化層350位於電極層340下方以使電極層340電絕緣並保護電極層340。

壓電層330可用作壓電收發器。作為發射器，壓電層330可由提供低頻信號的驅動器晶片ASIC變化來驅動。驅動器晶片ASIC施加電壓，其致使在d33拉伸模式或d31彎曲模式中激勵壓電層330。作為接收器，壓電層330可直接取樣經反射的聲波。AC信號可由壓電層330直接感測，繞過感測器像素電路322及TFT層320。

行動裝置300之超聲感測器系統不僅可以作為超聲感測器來操作，而且亦可以作為音訊揚聲器/麥克風及近接感測器來操作。壓電層330可被驅動以在不同的諧振模式中操作，包括在d33拉伸模式及d31彎曲模式中。在d33拉伸模式中，行動裝置300可以在約1 MHz與約100 MHz之間的第一頻率範圍中作為超聲感測器來操作。在d31彎曲模式中，行動裝置300可以在約20 Hz及約20 kHz之間的第二頻率範圍中作為音訊揚聲器或麥克風來操作，或者在約20 kHz與約1 MHz之間的第三頻率範圍中作為近接感測器來操作。由此，本公開內容之行動裝置300之壓電層330不僅在MHz範圍中操作，而且亦在次kHz到次MHz範圍中操作。

在揚聲器模式或近接感測模式中操作壓電層存在挑戰。許多智慧型手機使用磁感應技術來製造出色的聲音輸出及音質，而使用壓電技術的裝置往往製造低聲音輸出及不良音質。然而，應用壓電技術可能有其價值，以使得如是壓電技術可與現有硬體（例如，超聲感測器陣列）整合並可被整合在顯示屏下方。此外，磁感應技術時常需要附加所占空間並與耳朵緊密接觸以獲得高品質聲音輸出。利用壓電技術取代單獨的音訊揚聲器或單獨的近接感測器可為行動裝置添加顯著價值。

壓電層可藉由振動空氣來製造聲音。更具體地，壓電層可藉由振動行動裝置之覆蓋玻璃或壓板來用作音訊揚聲器，從而在約20 Hz與約20 kHz之間的頻率範圍內振動空氣。壓電層可藉由接收前述頻率範圍中的聲波來用作麥克風。壓電層可藉由在約20 kHz與約1 MHz之間的頻率範圍內傳送聲波來檢測物體或非接觸式手勢，並在檢測到物體時接收聲波之反射。

壓電層可為壓電陶瓷層或壓電聚合物層。一些超聲感測器陣列使用壓電陶瓷層，諸如鋯鈦酸鉛（PZT）。在一些實作中，壓電陶瓷層包括鈦酸鉛（PT）、氧化鋅（ZnO）、氮化鋁（AlN）、鈮酸鋰（LiNbO ₃）、或其他壓電陶瓷或壓電單晶。一些超聲感測器陣列使用壓電聚合物層，諸如PVDF或PVDF-TrFE共聚物。然而，壓電聚合物層具有顯著低於壓電陶瓷層的聲音輸出，如下表1中所示。 表1

	E31	介電常數“ε”	楊格模量（GPa）	能量轉移比（機械能/電能）
PVDF-TrFE	0.13	9	6.5	1.00x
PZT（厚）	10	600	75	7.69x
PZT（薄）	10	600	55	10.49x
AlN	1	8.5	325	1.25x

圖4A示出了根據一些實作的包括帶有位於顯示屏下方的第一壓電聚合物層的超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中該器具進一步包括被整合在顯示屏下方、在與超聲感測器系統分開的區域中的第二壓電聚合物層。圖4A類似於圖3，不同之處在於第二壓電層被整合在行動裝置中與超聲感測器系統分開。在圖3中描述了圖4A及其組件之各個態樣。在圖4A中，第一壓電層可起到超聲感測之作用，而第二壓電層可起到近接感測之作用或充當音訊揚聲器/麥克風。

圖4A中的器具可為行動裝置400a。行動裝置400a可包括顯示屏410。雖然未示出，但行動裝置400a可進一步包括壓板，其中顯示屏410位於該壓板下方。行動裝置400a可進一步包括位於顯示屏410下方的TFT層420。TFT層420可藉由黏合層412耦合到顯示屏410。在一些實作中，TFT層420包括按陣列佈置的複數感測器電路或感測器像素電路422。印刷電路424（例如，柔性印刷電路）可被耦合到TFT層420並且可被電耦合到一個或多個感測器電路422。

行動裝置400a進一步包括聲學感測器系統，其中聲學感測器系統包括TFT層420、第一壓電層430及電極層440。第一壓電層430與TFT層420毗鄰並耦合，其中第一壓電層430在顯示屏410下方。此外，電極層440與第一壓電層430毗鄰並耦合，其中第一壓電層430位於電極層440與TFT層420之間。在一些實作中，第一壓電層430係壓電聚合物層（諸如PVDF或PVDF-TrFE共聚物）。在一些實作中，鈍化層450在電極層440下方以使電極層440電絕緣並保護電極層440。

第一壓電層430被整合在聲學感測器系統中。第二壓電層460被機械耦合到顯示屏410，其中第二壓電層460位於顯示屏410之與聲學感測器系統分開的區域中。換言之，第二壓電層460位於顯示屏410之與第一壓電層430分開的區域中。在一些實作中，第二壓電層460係壓電聚合物層。第二壓電層460可由PVDF或PVDF-TrFE共聚物製成。替代地，在一些實作中，第二壓電層460可由壓電陶瓷層（諸如PZT）製成。雖然未示出，但第二壓電層460可由從印刷電路424產生的信號來驅動。

在一些實作中，第二壓電層460可為壓電發射器。作為發射器的第二壓電層460可被驅動以在d33拉伸模式中操作的情況下製造超聲頻率中的聲波。此外，作為發射器的第二壓電層460可被驅動以在d31彎曲模式中操作的情況下製造人類可聽範圍（20 Hz到20 kHz）中的聲波或在用於非接觸式近接檢測的範圍（20 kHz到1 MHz）中的聲波。當第二壓電層460作為聲波之發射器來操作時，第一壓電層430可為壓電接收器。作為接收器的第一壓電層430接收聲波之反射以致使第一壓電層430改變形狀，從而導致產生可被轉換以輸出電信號的表面電荷。第一壓電層430可在d33拉伸模式中拉伸及收縮或者在d31彎曲模式中彎曲。

在一些實作中，第二壓電層460可為處於d31彎曲模式的壓電發射器。第一壓電層430可為處於d31彎曲模式的壓電接收器。第一壓電層430可為處於d33拉伸模式的壓電發射器以及處於d33拉伸模式的壓電接收器。在一些實作中，第二壓電層460可為壓電接收器，而第一壓電層430可為處於d31彎曲模式及/或d33拉伸模式的壓電發射器。在第二壓電層460充當接收器的情況下，各種電路系統（未示出）被連接到第二壓電層460用於將經反射的聲波轉換及處理成電信號。

圖4B示出了根據一些實作的包括帶有位於顯示屏下方的第一壓電聚合物層的超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中該器具進一步包括被整合在與超聲感測器系統相同的區域中的第二壓電聚合物層。圖4B類似於圖3，不同之處在於第二壓電層被整合在行動裝置中與超聲感測器系統相同的區域中。在圖3中描述了圖4B及其組件之各個態樣。在圖4B中，第一壓電層可起到超聲感測之作用，而第二壓電層可起到近接感測之作用或充當音訊揚聲器/麥克風。或者，第一壓電層可起到接收器之作用，而第二壓電層可起到發射器之作用，例如超聲發射器、音訊揚聲器、或手勢檢測發射器。

圖4B中的器具可為行動裝置400b。以上關於圖4A描述了包括顯示屏410、壓板（未示出）、TFT層420、黏合層412、複數感測器像素電路422、印刷電路424、第一壓電層430、電極層440及鈍化層450的行動裝置400b之各態樣。然而，與其將第二壓電層置於顯示屏410之與超聲感測器系統分開的區域中，第二壓電層470在顯示屏410之與超聲感測器系統相同的區域中位於顯示屏410下方。超聲感測器系統包括TFT層420、第一壓電層430及電極層440。

第二壓電層470位於顯示屏410之與第一壓電層430相同的區域中。在一些實作中，第二壓電層470係壓電聚合物層。第二壓電層470可由PVDF或PVDF-TrFE共聚物製成。替代地，在一些實作中，第二壓電層470可由壓電陶瓷層（諸如PZT）製成。雖然未示出，但第二壓電層470可由從印刷電路424產生的信號來驅動。第二壓電層470可經由超聲感測器系統之薄膜堆疊來機械耦合到顯示屏410。

在一些實作中，第二壓電層470可為壓電發射器。作為發射器的第二壓電層470可被驅動以在d33拉伸模式中操作的情況下製造超聲頻率中的聲波。此外，作為發射器的第二壓電層470可被驅動以在d31彎曲模式中操作的情況下製造人類可聽範圍（20 Hz到20 kHz）中的聲波或在用於非接觸式近接檢測的範圍（20 kHz到1 MHz）中的聲波。當第二壓電層470作為聲波之發射器來操作時，第一壓電層430可為壓電接收器。作為接收器的第一壓電層430接收聲波之反射以致使第一壓電層430改變形狀，從而導致產生可被轉換以輸出電信號的表面電荷。第一壓電層430可在d33拉伸模式中拉伸及收縮或者在d31彎曲模式中彎曲。

在一些實作中，第二壓電層470可為處於d31彎曲模式的壓電發射器。第一壓電層430可為處於d31彎曲模式的壓電接收器。第一壓電層430可為處於d33拉伸模式的壓電發射器以及處於d33拉伸模式的壓電接收器。然而，將理解，在一些實作中，第二壓電層470可用作接收器，而第一壓電層430可用作發射器。

圖5A示出了根據一些實作的包括超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中壓電層在與超聲感測器系統分開的區域中位於顯示屏下方。器具可為行動裝置500a。行動裝置500a包括壓板505，其可為蓋板、覆蓋玻璃、塑料或其他基板材料。行動裝置500a進一步包括在壓板505下方的顯示屏510。例如，顯示屏510可為OLED顯示屏。各種層可以支撐或保護顯示屏510。如是層可包括光阻擋層514及電屏蔽層516。光阻擋層514對於可見光而言可為不透光或為實質不透光。如本文中所使用的，實質不透光或實質不透明可被定義為約70％或更多（諸如約80％或更多，或甚至約90％或更多）的可見光吸收度。這可防止或限制可見光傳輸到行動裝置500a之背面。電屏蔽層516可包括一個或多個導電層並且可被電接地。電屏蔽層516可用以防止或限制對顯示屏510的電干擾。例如，電屏蔽層516可限制來自近旁電子裝置（諸如電池充電器、數位或類比電子裝置、RF組件等）的電干擾。此外，電屏蔽層516可提供熱耗散並改善顯示屏510之背面處的溫度均勻性。

顯示屏510之一部分可具有直接在顯示屏510、而非在光阻擋層514及電屏蔽層516下方的聲學感測器系統。聲學感測器系統可經由黏合劑512耦合到顯示屏510。聲學感測器系統可包括包含複數感測器像素電路的TFT層520、耦合到TFT層520的第一壓電層530、耦合到第一壓電層530的電極層540、以及耦合到電極層540並在其下方的鈍化層550，其中第一壓電層530位於電極層540與TFT層520之間。電子電路層524（諸如印刷電路板）可被電耦合到TFT層520之複數感測器像素電路並被電耦合到電極層540以驅動第一壓電層530。第二壓電層560可以位於顯示屏510之與聲學感測器系統分開的區域中。第二壓電層560可被附接到電屏蔽層516。第二壓電層560可被電耦合到電子電路層524。在一些實作中，第二壓電層560可為由共聚物（諸如PVDF或PVDF-TrFE共聚物）製成的壓電聚合物層。在一些實作中，第二壓電層560可為由陶瓷材料（諸如PZT）製成的壓電陶瓷層。在一些實作中，第二壓電層560可被電驅動以在d31彎曲模式中操作。在一些實作中，第一壓電層530可被電驅動以在d33拉伸模式中操作。那樣，聲學感測器系統與第二壓電層560結合可使得行動裝置500a能夠用作超聲感測器（例如，超聲指紋感測器）、非接觸式近接或手勢檢測器、以及音訊揚聲器/麥克風。

圖5B示出了根據一些實作的包括超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中壓電層在與超聲感測器系統相同的區域中位於顯示屏下方。以上關於圖5A中的行動裝置500a描述了圖5B中的行動裝置500b之各態樣，包括壓板505、顯示屏510、黏合劑512、光阻擋層514、電屏蔽層516、TFT層520、第一壓電層530、電極層540、鈍化層550及電子電路層524。然而，取代在顯示屏510之與聲學感測器系統分開的區域中具有第二壓電層，第二壓電層570在顯示屏510之相同的區域中位於聲學感測器系統下方。如圖5B中所示，第二壓電層570可被耦合並被附接到鈍化層550。第二壓電層570位於顯示屏510之與第一壓電層530相同的區域中。在一些實作中，第二壓電層570可為由共聚物（諸如PVDF或PVDF-TrFE共聚物）製成的壓電聚合物層。在一些實作中，第二壓電層570可由陶瓷材料（諸如PZT）製成。在一些實作中，第二壓電層570可被電驅動以在d31彎曲模式中操作。在一些實作中，第一壓電層530可被電驅動以在d33拉伸模式中操作。那樣，聲學感測器系統與第二壓電層570結合可使得行動裝置500b能夠用作超聲感測器（例如，超聲指紋感測器）、非接觸式近接或手勢檢測器、以及音訊揚聲器/麥克風。

如上所述，壓電聚合物層可能具有低傳輸效率，從而導致相對低的輸出。如圖4A、4B、5A及5B中所示，壓電發射器及接收功能可被分離開來。在一些情形中，具有作為發射器的壓電陶瓷層以及具有作為接收器的壓電聚合物層可使得行動裝置達到寬帶響應。

在壓電陶瓷層被放置在顯示屏之與壓電聚合物層分開的區域中的情況下，信號輸出要大於壓電聚合物層同時作為發射器及接收器來操作的情況。然而，在壓電陶瓷層被放置在顯示屏之與壓電聚合物層相同的區域中的情況下，信號輸出要大於在壓電陶瓷層被放置在顯示屏之分開的區域中的情況。在不受任何理論限制的情況下，這可能表明在薄膜堆疊中具有位於壓電聚合物層下方的壓電陶瓷層創建了推升或放大信號輸出的諧振器（或腔）。

在其中提供另一壓電聚合物層的實作中，存在推升或放大信號輸出以及提供更靈敏的接收器的挑戰。如果提供單個壓電聚合物層以作為發射器及接收器來操作，則亦存在如是挑戰。可能期望利用一個或多個壓電聚合物層、而非壓電陶瓷層，因為聚合物（諸如PVDF或PVDF-TrFE共聚物）包含比PZT環保的物質。壓電聚合物層可為聲學感測器堆疊之一部分或被耦合到聲學感測器堆疊。本公開內容提供了用於在將一個或多個壓電聚合物層使用於d33拉伸模式及d31彎曲模式時改進信號輸出及接收器靈敏度的若干種設計策略。

經擴展面積：在一些實作中，信號輸出可藉由增大壓電聚合物層之表面積來放大。具有經擴展面積可以增大聲學感測器系統之信號輸出以及增加聲學感測器系統之接收器靈敏度。如本文中所使用的，“聲學感測器系統”包括一個或多個壓電聚合物層、任何電極層、任何TFT層以及聲耦合到該一個或多個壓電聚合物層的其他層。使用基於聚合物的壓電材料之優點之一在於：如是材料可被容易地層壓或以其他方式跨大表面積來形成。基於聚合物的壓電材料可橫跨顯示屏之較大區域以改善聲音輸出，尤其在d31彎曲模式中操作時。

圖6示出了根據一些實作的壓電聚合物層橫跨顯示屏之大面積之示意圖。壓電聚合物層620可橫跨顯示屏610之相當大部分區域。壓電聚合物層620可位於顯示屏610下方。在一些實作中，壓電聚合物層620之主表面可以橫跨顯示屏610之主表面之50％以上、顯示屏610之主表面之60%以上、顯示屏610之主表面之70%以上、或顯示屏610之主表面之80%以上。在圖6中，經擴展區域可以藉由平行佈置多個壓電聚合物層620來達成（諸如以壓電聚合物層620之2 x 2陣列來佈置）。然而，將理解，在一些實作中，壓電聚合物層620之主表面可橫跨小區域，諸如小於顯示屏610之主表面之50%、小於顯示屏610之主表面之20%、小於顯示屏610之主表面之10%、或小於顯示屏610之主表面之5%。

多個層：在一些實作中，信號輸出可藉由將壓電聚合物層之多個層佈置在薄膜堆疊中或增大單個壓電聚合物層之厚度來放大。堆疊多個層或增大厚度可以增大聲學感測器系統之信號輸出以及增加聲學感測器系統之接收器靈敏度。在一些實作中，聲學感測器系統之薄膜堆疊包括兩個或更多個壓電聚合物層、三個或更多個壓電聚合物層、四個或更多個壓電聚合物層、五個或更多個壓電聚合物層、或十個或更多個壓電聚合物層。在一些實作中，壓電聚合物層具有等於或大於電極層之厚度的厚度。在一些實作中，壓電聚合物層具有等於或大於約5μm、等於或大於約20μm、等於或大於約30μm、或約5μm與約30μm之間的厚度。在一些實作中，壓電聚合物層之較大厚度可增加接收器靈敏度。

雙極或單 極驅動：在一些實作中，信號輸出可藉由以單極方式或雙極方式驅動薄膜堆疊中的多個壓電聚合物層來放大。當以單極方式驅動時，意謂多個壓電聚合物層之每一者都用以相同極性施加的電壓來驅動，即全部為正電壓或全部為負電壓。例如，如果壓電聚合物層被組態以在正電壓下擴展並在負電壓下收縮，則所有多個壓電聚合物層將一起擴展或一起收縮。當以雙極方式驅動時，意謂多個壓電聚合物層之交替層用以相反的極性施加的電壓來驅動，即在正電壓與負電壓之間交替。例如，如果壓電聚合物層被組態以在正電壓下在一個方向上移動，並且在負電壓下在另一方向上移動，則所有多個壓電聚合物層在以雙極方式驅動時將在不同的方向上交替地移動。

圖7A示出了根據一些實作的多個壓電聚合物層之單極佈置以使得該等壓電聚合物層以相同的極性來驅動之示意圖解。聲學感測器系統之薄膜堆疊700a包括複數壓電聚合物層705a、705b、705c及705d。複數壓電聚合物層705a、705b、705c及705d經由複數黏合層720a、720b、720c及720d彼此接合。薄膜堆疊700a可被附接到硬質基板730，諸如覆蓋玻璃。如圖7A中所示，複數壓電聚合物層705a、705b、705c及705d之每一者被電驅動以使得電場極化在“向上”方向上。此種極化可以增大信號輸出。

圖7B示出了根據一些實作的多個壓電聚合物層之雙極佈置以使得交替的壓電聚合物層以相反的極性來驅動之示意圖解。聲學感測器系統之薄膜堆疊700b包括複數壓電聚合物層710a、710b、710c及710d。複數壓電聚合物層710a、710b、710c及710d經由複數黏合層720a、720b、720c及720d彼此接合。薄膜堆疊700b可被附接到硬質基板730，諸如覆蓋玻璃。如圖7B中所示，第一壓電聚合物層710a及第三壓電聚合物層710c被電驅動以使得電場極化在“向下”方向上，而第二壓電聚合物層710c及第四壓電聚合物層710d被電驅動以使得電場極化在“向上”方向上。以相反的極性驅動複數壓電聚合物層710a、710b、710c及710d可以增大信號輸出並增加整體接收器靈敏度。

剛性黏合劑：在一些實作中，信號輸出可藉由優化用於接合多個壓電聚合物層或將壓電聚合物層接合到另一層的黏合材料來放大。具有恰當的黏合材料可以增大聲學感測器系統之信號輸出。例如，應用剛性黏合層可以增大信號輸出。在不受任何理論的限制的情況下，使剛性材料彎曲可以致使聲學感測器系統中的層更顯著地振動。然而，使較柔軟或較柔韌的材料彎曲可能具有抵消聲學感測器系統中的移動的趨勢。在一些實作中，剛性黏合層可具有等於或大於約0.5 GPa、等於或大於約1.0 GPa、或等於或大於約1.2 GPa的楊格模量。然而，柔性黏合層可以具有等於或小於約0.2 GPa、等於或小於約0.1 GPa、或等於或小於約0.05 GPa的楊格模量。

圖8A示出了根據一些實作的具有使用柔性黏合層來附接的多個壓電聚合物層的例示性薄膜堆疊之示意圖解。聲學感測器系統之薄膜堆疊800a包括至少兩個壓電聚合物層810a、810b。第一壓電聚合物層810a可用第一黏合層820a來接合到第二壓電聚合物層810b。第二壓電聚合物層810b可用第二黏合層820b來接合到硬質基板830（諸如覆蓋玻璃）。第一黏合層820a及第二黏合層820b之每一者可包括柔性黏合材料（諸如雙面膠帶）。然而，使用柔性黏合材料可能不增大壓電聚合物層810a、810b的信號輸出。

圖8B示出了根據一些實作的具有使用剛性環氧樹脂黏合層來附接的多個壓電聚合物層的例示性薄膜堆疊之示意圖解。聲學感測器系統之薄膜堆疊800b包括至少兩個壓電聚合物層810a、810b。第一壓電聚合物層810a可用剛性環氧樹脂黏合層840來接合到第二壓電聚合物層810b。第二壓電聚合物層810b可用柔性黏合層820來接合到硬質基板830（諸如覆蓋玻璃）。剛性環氧黏合層840可包括剛性環氧黏合材料，諸如氰基丙烯酸酯（例如，強力膠）。剛性環氧黏合材料之其他實例包括LOCTITE® ABLESTIK NCA 3280、環氧樹脂RBC及Scotch-Weld™環氧樹脂黏合劑DP270。當作為音訊揚聲器來操作時，這意謂薄膜堆疊800b之壓電層810a、810b可產生比薄膜堆疊800a之壓電層810a、810b更響的聲音。柔性黏合層820可包括柔性黏合材料（諸如雙面膠帶）。

間隔層：在一些實作中，信號輸出可藉由添加用於與壓電聚合物層聲耦合的間隔層來放大或調變。間隔層可位於壓電聚合物層與顯示屏之間。在不受任何理論的限制的情況下，活性層（壓電層）與顯示屏之間的間隔層可用作在一個或多個頻率範圍內調整信號輸出的諧振器或腔。間隔層並非活性層。在一些實作中，間隔層包括塑料、金屬或玻璃材料。在一個實例中，間隔層可包括聚對苯二甲酸乙二酯（PET）。在另一實例中，間隔層可包括不銹鋼。

間隔層可在一個或多個頻率範圍內調整信號輸出，諸如約20 Hz與約20 kHz之間的頻率範圍。由此，活性層與顯示屏之間的間隔層可推升或放大人類可聽範圍中的信號輸出。間隔層亦可調整超聲範圍或其他頻率範圍中的信號輸出。附加地或替代地，間隔層可減弱一個或多個頻率範圍中的信號輸出，諸如約20 Hz與約20 kHz之間的頻率範圍。這最終提供了寬帶響應。相較吸收器一般減弱信號輸出而不論頻率如何，間隔層可放大或減弱期望頻率範圍內的信號輸出。附加地或替代地，間隔層可使信號輸出之峰值頻率移位到不同的頻率。例如，峰值頻率可被移位到人類可聽範圍之外的頻率。間隔層可最終取決於間隔層之材料、厚度、幾何形狀、及/或位置來調諧信號輸出之響應。此等參數提供了用於調諧信號輸出行為的附加旋鈕，其中調諧信號輸出行為可以包括但不限於：推升一個或多個頻率範圍（例如，人類可聽範圍及/或超聲範圍）中的輸出信號，減弱一個或多個頻率範圍（例如，人類可聽範圍及/或超聲範圍）中的信號輸出之峰值，及/或將峰值頻率移位到不同的頻率（例如，在人類可聽範圍之外）。

圖9A示出了根據一些實作的具有由塑料製成的位於壓電聚合物層與硬質基板之間的間隔層的例示性薄膜堆疊之示意圖解。聲學感測器系統之薄膜堆疊900a包括壓電聚合物層910、介電間隔層940及硬質基板930（諸如覆蓋玻璃），其中介電間隔層940位於硬質基板930與壓電聚合物層910之間。壓電聚合物層910使用第一黏合層920a來接合到介電間隔層940，第一黏合層920a可以為柔性或剛性黏合材料。介電間隔層940使用第二黏合層920b來接合到硬質基板930，第二黏合層920b可以為柔性或剛性黏合材料。在一些實作中，介電間隔層940可以包括基於聚合物的介電材料（諸如PET）。在一些實作中，介電間隔層940可以包括介電材料（諸如玻璃）。

圖9B示出了根據一些實作的具有由不銹鋼製成的位於壓電聚合物層與硬質基板之間的間隔層的例示性薄膜堆疊之示意圖解。聲學感測器系統之薄膜堆疊900b包括壓電聚合物層910、金屬間隔層940及硬質基板930（諸如覆蓋玻璃），其中金屬間隔層940位於硬質基板930與壓電聚合物層910之間。壓電聚合物層910使用第一黏合層920a來接合到金屬間隔層940，第一黏合層920a可以為柔性或剛性黏合材料。金屬間隔層940使用第二黏合層920b來接合到硬質基板930，第二黏合層920b可以為柔性或剛性黏合材料。在一些實作中，金屬間隔層940可以包括金屬材料（諸如不銹鋼）。

圖9A及9B中的間隔層940及950之每一者可以在聲學感測器系統中與壓電聚合物層910聲耦合。如圖9A及9B中所示，間隔層940及950在活性層與硬質基板930之間添加較多間隔。作為實例，間隔層940及950之每一者可具有約100μm的厚度，從而增加離開硬質基板930的100μm非活性材料的附加間隔。在一些實作中，壓電聚合物層910之厚度在約5 μm與約40 μm之間，而黏合層920a、920b之每一者之厚度在約1 μm與約8 μm之間。在一些實作中，間隔層940、950之厚度比壓電聚合物層910之厚度大，比壓電聚合物層910之厚度大至少兩倍，比壓電聚合物層910之厚度大至少三倍，或比壓電聚合物層910之厚度大至少五倍。在一些實作中，間隔層940、950之厚度比黏合層920a、920b之厚度大至少兩倍，比黏合層920a、920b之厚度大至少五倍，或比黏合層920a、920b之厚度大至少十倍。

質量特徵：在一些實作中，信號輸出可藉由與壓電聚合物層添加一個或多個質量特徵來放大或調變。該一個或多個質量特徵亦可稱為“（諸）壓載質量”、（諸）“支持材料”、“（諸）襯墊層”或“（諸）襯墊材料”。該一個或多個質量特徵可包括非活性材料，其附接到活性層（諸如壓電聚合物層）或位於壓電聚合物層下方以使得一個或多個特徵位於壓電層之背向顯示屏的一側。換言之，該一個或多個質量特徵可被附接到包括壓電聚合物層的薄膜堆疊之背側，其中背側背向行動裝置之顯示屏。該一個或多個質量特徵係向包括壓電聚合物層的薄膜堆疊添加質量的附加結構。附加質量可以放大或調變由壓電聚合物層產生的信號輸出。

放置及/或所覆蓋的表面面積可能影響壓電聚合物層之信號輸出行為。在一些實作中，一個或多個質量特徵可部分地覆蓋帶有壓電聚合物層的薄膜堆疊之背側之主表面或壓電聚合物層之背側。在一些實作中，一個或多個質量特徵可位於壓電聚合物層或其他層之背側之外邊緣上。一個或多個質量特徵之幾何形狀及組成可影響一個或多個質量特徵之信號輸出行為。在一些實作中，一個或多個質量特徵包括塑料、金屬或玻璃材料。例如，一個或多個質量特徵可以包括PET。在一些實作中，一個或多個質量特徵為環形、橢圓形或矩形。在一些實作中，一個或多個質量特徵係無孔（實心）材料塊。

在一些個例中，一個或多個質量特徵可調整一個或多個頻率範圍（諸如約20 Hz與約20 kHz之間的頻率範圍）內的信號輸出，及/或將信號輸出之峰值頻率移位到不同的頻率。例如，一個或多個質量特徵可放大或減弱至少人類可聽範圍內的信號輸出及/或將信號輸出之峰值頻率移位到人類可聽範圍之外的頻率。信號輸出行為可藉由選擇一個或多個質量特徵之恰當材料、厚度、幾何形狀及放置來調諧或控制。該等參數提供了用於調諧信號輸出行為的附加旋鈕，其中調諧信號輸出行為可以包括但不限於：推升一個或多個頻率範圍（例如，人類可聽範圍及/或超聲範圍）中的輸出信號，減弱一個或多個頻率範圍（例如，人類可聽範圍及/或超聲範圍）中的信號輸出之峰值，及/或將峰值頻率移位到不同的頻率（例如，在人類可聽範圍之外）。

圖10示出了根據一些實作的位於顯示屏下方並具有附接到壓電層背側的質量特徵的壓電層之橫截面示意圖解。聲學感測器系統之薄膜堆疊1000可包括壓電聚合物層1030以及附接到壓電聚合物層1030之背側的一個或多個質量特徵1040。薄膜堆疊1000可使用黏合層1020來附接到顯示屏1010，其中黏合層1020可包括柔性黏合材料或剛性黏合材料。在一些實作中，顯示屏1010可為OLED顯示屏。壓電聚合物層1030可包括共聚物（諸如PVDF或PVDF-TrFE共聚物）。一個或多個質量特徵1040可由非活性材料（諸如塑料、金屬或玻璃材料）製成。一個或多個質量特徵1040可向活性層提供附加質量/厚度，其中活性層包括壓電聚合物層1030。在圖10中，一個或多個質量特徵部分地覆蓋壓電聚合物層1030之背側之主表面。壓電聚合物層1030之背側上的一個或多個質量特徵之存在放大或調變由壓電聚合物層1030產生的聲波之信號輸出。

像素感測元件尺寸：在一些實作中，壓電聚合物層之接收器靈敏度可藉由減小TFT層中的像素感測元件之尺寸來增加。TFT層包括複數像素感測元件。具有較小面積的像素感測元件增加了壓電聚合物層之接收器靈敏度。像素感測元件亦可被稱為像素電極，諸如圖17A中的像素輸入電極。在不受任何理論的限制的情況下，接收器靈敏度可與TFT層之剛度成反比，並且向像素感測元件增加更多面積可歸因於TFT層中的增加的剛度。在給定TFT層、電極層及壓電聚合物層一起振動的情況下，TFT層中的剛度影響振動模式以及在特定振動模式中發生多少偏轉，其中發生多少偏轉與接收器靈敏度相關。減小像素感測元件所佔用的面積可以藉由添加“空隙”或用柔性材料填充像素感測元件中拼成的“空隙”來達到。如是“空隙”可為像素感測元件中的腔、開口或空的空間。在一些實作中，較小的像素感測元件可使頻率響應之峰值頻率移位及/或放大期望頻率範圍中的頻率響應。在一些實作中，像素感測元件之寬度可等於或小於約20 mm、等於或小於約12 mm、或等於或小於約8 mm。通常，像素感測元件之寬度大於約20 mm。在一些實作中，壓電聚合物層之接收器靈敏度可以在用於非接觸式近接感測的頻率範圍中得到提高，其中頻率範圍在約20 kHz與約100 kHz之間。

圖11A示出了根據一些實作的包括具有壓電層以及帶有感測器像素陣列的TFT層的薄膜堆疊的例示性器具之橫截面示意圖解，該感測器像素陣列具有減小的尺寸。該器具可為行動裝置1100。行動裝置1100可包括顯示屏1110（諸如OLED顯示屏）。儘管未示出，但行動裝置1100可進一步包括壓板（諸如蓋板或覆蓋玻璃），其中顯示屏1110位於該壓板下方。行動裝置1100包括位於顯示屏1110下方的聲學感測器系統，其中聲學感測器系統包括TFT層1120、壓電聚合物層1130及電極層1140。壓電聚合物層1130可位於TFT層1120與電極層1140之間，其中TFT層1120可位於壓電聚合物層1130之面向顯示屏1110的一側，而電極層1140可位於壓電聚合物層1130之背離顯示屏1110的一側。聲學感測器系統可進一步包括位於電極層1140下方的鈍化層1150。在一些實作中，行動裝置1100進一步包括將聲學感測器系統接合到顯示屏1110的黏合層1112。聲學感測器系統之TFT層1120可包括感測器像素1122之陣列。

與其佔用壓電聚合物層1130之整個表面面積，感測器像素1122之陣列佔用壓電聚合物層1130之主表面，感測器像素1122之陣列僅為壓電聚合物層1130之主表面之一部分。像素面積可根據相鄰像素1122之間的間隔來定義。在一些實作中，像素1122之尺寸等於或小於兩個相鄰像素1122之間的距離之約70％、約50％、約30％。雖然壓電聚合物層1130可橫跨大面積以增大傳輸效率，但感測器像素1122之陣列可橫跨小面積以增加壓電聚合物層1130之接收器靈敏度。為了減少被感測器像素1122之陣列佔用的面積，可在感測器像素1122之陣列中的感測器像素1122之間形成未被佔用的區域1124。如是未被佔用的區域1124可為空隙（空的空間）或填充有柔性材料。在一些實作中，感測器像素1122可等間距地間隔開。

圖11B示出了根據一些實作的帶有感測器像素陣列的TFT層之俯視示意圖解，該感測器像素陣列具有減小的尺寸。TFT層1120可包括感測器像素1122之陣列。感測器像素1122之每一者可具有未被佔用的區域1124。在一些實作中，未被佔用的區域1124可為孔、腔、開口或空隙。在一些實作中，未被佔用的區域1124可為用柔性材料填充的空隙。如圖11B中所示，未被佔用的區域1124可被限定在每個感測器像素1122之中心，以使得感測器像素1122之材料圍繞未被佔用的區域1124。由此，感測器像素1122及未被佔用的區域被佈置為TFT層1120中的陣列。

厚壓電 、薄 TFT：在一些實作中，信號輸出可藉由增大壓電聚合物層之厚度及/或減小TFT層之厚度來放大或調變。附加地，接收器靈敏度可藉由增大壓電聚合物層之厚度及/或減小TFT層之厚度來增加。傳輸效率及接收器靈敏度可藉由控制介電層厚度與壓電聚合物層厚度之比來改進。在一些實作中，介電層厚度可藉由控制TFT層之厚度來調諧。在一些情形中，TFT層之厚度可被減小以提供改進的接收器靈敏度及傳輸效率。例如，可以在約100 Hz與約20 kHz之間的頻率範圍中以及在約20 kHz與約40 kHz之間的頻率範圍中展示如是改進。換言之，薄TFT層可以改進人類聽覺範圍及非接觸式近接感測範圍中的傳輸效率及接收器靈敏度。在一些實作中，壓電聚合物層厚度可以被增大來提供改進的傳輸效率。這能夠推升聲學感測器系統之信號輸出。例如，可以在約20 kHz與約40 kHz之間的頻率範圍中展示針對非接觸式近接感測的改進。

在一些實作中，TFT層之厚度可以等於或小於約400 μm、等於或小於約250 μm、或等於或小於約150 μm。在一些實作中，TFT層之厚度可能不大於壓電聚合物層之厚度的五倍或不大於壓電聚合物層之厚度的三倍。在一些實作中，壓電聚合物層之厚度可以等於或大於約5 μm、等於或大於約20 μm、等於或大於約30 μm、或在約5μm及約30μm之間。在一些實作中，TFT層厚度與壓電聚合物層厚度之比為約5:1或更小、約3:1或更小、或約2:1或更小。

圖12示出了根據一些實作的包括具有厚壓電聚合物層及薄TFT層的薄膜堆疊的例示性器具之橫截面示意圖解。該器具可為行動裝置1200。行動裝置1200包括壓板1205（諸如蓋板或覆蓋玻璃）。行動裝置1200進一步包括位於壓板1205下方的顯示屏1210，其中顯示屏1210可為OLED顯示屏。顯示屏1210可包括複數顯示層1211、1212、1213、1214、1215及1216。顯示屏1210可為作為多層結構的OLED堆疊，該多層結構包括可選的第一黏合層1211、至少兩個偏光片1212、1213、至少一個OLED顯示屏1214、可選的第二黏合層1215及至少一個背板1216。聲學感測器系統1225可被結合到顯示屏1210並位於顯示屏1210下方。黏合層1218（諸如壓敏黏合劑）可將聲學感測器系統1225接合到顯示屏1210。聲學感測器系統1225可包括具有複數感測器像素電路的TFT層1220、壓電聚合物層1230及電極層1240。壓電聚合物層1230可位於TFT層1220與電極層1240之間，其中TFT層1220位於壓電聚合物層1230之面向顯示屏1210的一側，而電極層1240位於壓電聚合物層1230之背離顯示屏1210的一側。壓電聚合物層1230可包括共聚物（諸如PVDF或PVDF-TrFE共聚物）。在一些實作中，行動裝置1200之聲學感測器系統1225進一步包括TFT層1220與顯示屏1210之間的間隔層1270，其中間隔層1270可放大或調變壓電聚合物層1230中的信號輸出。間隔層1270可由非活性材料（諸如塑料、金屬或玻璃材料）製成。在一些實作中，聲學感測器系統1225進一步包括位於電極層1240下方的鈍化層1250。在一些實作中，一個或多個質量特徵1260可被附接到聲學感測器系統1225之背側，其中一個或多個質量特徵1260可以放大或調變壓電聚合物層1230中的信號輸出。一個或多個質量特徵1260可由非活性材料（諸如塑料、金屬或玻璃材料）製成。

經優化的聲學感測器系統1225可以具有用於優化信號輸出的厚壓電聚合物層1230及薄TFT層1220。增大的聚合物厚度以及減小的介電質（TFT層1220）厚度可推升來自壓電聚合物層1230的信號輸出。在一些實作中，壓電聚合物層1230之厚度可等於或大於約5 μm，而TFT層1220之厚度可等於或小於約250 μm。在一些實作中，TFT層厚度與壓電聚合物層厚度之比為約5:1或更小、約3:1或更小、或約2:1或更小。

前述設計或策略之任一者可用壓電聚合物層或在壓電聚合物層中實作以改進或調變信號性能。那樣，當在d33拉伸模式或d31彎曲模式中操作時，壓電聚合物層可具有改進的聲音輸出及/或增加的接收器靈敏度。如以上所描述及在圖6-12中的如是設計或策略可在帶有壓電聚合物層的行動裝置中實作。前述設計或策略之任一者均可按不同的組合彼此組合以改善或調變信號性能。例如，較大面積可與多個壓電層組合，多個壓電層可與具有間隔層組合，較大面積可與較小像素感測元件及厚壓電聚合物層組合，並且剛性環氧樹脂黏合層可與具有間隔層組合，以及其他可能的組合及組態。前述設計及策略、或前述設計及策略之任何組合之任一者可被納入圖3、圖4A、圖4B、圖5A或圖5B中所示的感測器組態中。例如，雖然圖3中僅繪示了單個壓電層330，但多個壓電聚合物層可被堆疊在多層堆疊中以替代單個壓電層330。

圖13A示出了繪示針對具有標準尺寸的壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。該薄膜堆疊具有單個壓電層並且不包括間隔層或質量特徵。峰值頻率具有為約105 dB的幅度，其中dB指示信號輸出或音壓。

圖13B示出了繪示針對具有32個壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。該薄膜堆疊不包括間隔層或質量特徵。在與圖13A相同的峰值頻率處，增加薄膜堆疊中的壓電層之數目將信號輸出或音壓從約105 dB增大到約120 dB。

圖13C示出了繪示針對具有10個壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。該薄膜堆疊不包括間隔層或質量特徵。在與圖13A相同的峰值頻率處，信號輸出或音壓從約105 dB增大到約115 dB。然而，具有10個壓電層的薄膜堆疊具有比具有32個壓電層的薄膜堆疊小的信號輸出或音壓。

圖13D示出了繪示針對具有32個壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖，每個壓電層比標準壓電層長三倍。增大的長度可對應於壓電層的增大的面積。如圖13D中所示，對於具有32個壓電層的薄膜堆疊，壓電層中增大的面積將信號輸出或音壓從120 dB增大到約125 dB。

圖13E示出了繪示針對具有32個壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖，每個壓電層比標準壓電層長三倍且寬五倍。增大的寬度可對應於壓電層的增大的厚度。如圖13E中所示，對於具有32個壓電層的薄膜堆疊，壓電層中增大的厚度將信號輸出或音壓從125 dB增大到約133 dB。

圖14A示出了繪示針對具有壓電層且不具有間隔層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。峰值頻率位於約1 kHz處，其中幅度約為122 dB。

圖14B示出了繪示針對具有壓電層及間隔層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。具有間隔層可減弱或放大一個或多個頻率範圍（諸如人類可聽範圍）中的信號輸出及/或將信號輸出之峰值頻率移位到不同的頻率。這能夠減少由活性層產生的雜訊，並且這能夠將峰值頻率移位到一些個體不那麼敏感的頻率。如圖14B中所示，信號輸出之峰值頻率從約1 kHz移位到約3 kHz，並且幅度可從約122 dB減弱到約116 dB。優化間隔層之厚度可調整期望頻率範圍中的信號輸出。例如，如果期望的頻率範圍為超聲範圍，則間隔層之最優厚度可使得信號輸出最大在10 MHz處。

圖15A示出了繪示比較使用由不同材料製成的間隔層之效果的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。不同的材料可由間隔層中的不同屬性來定義。由此，間隔層可為：（1）基線材料、（2）具有多100倍質量的材料、（3）具有多100倍順應性的材料、或（4）具有多100倍阻尼的材料。改變間隔層中的材料屬性調整至少人類可聽範圍中的信號輸出之峰值頻率。如圖15A中所示，藉由比較基線間隔層、具有比基線間隔層多100倍質量的間隔層、具有比基線間隔層多100倍順應性的間隔層、以及具有比基線間隔層多100倍阻尼的間隔層，在數學模型中不同的材料可將信號輸出行為移位。

圖15B示出了繪示比較使用由不同材料製成的不同質量特徵之效果的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。質量特徵可位於壓電層之背側並且僅部分地覆蓋壓電層之表面。質量特徵可調整一個或多個頻率範圍（諸如約20 Hz與約20 kHz之間的頻率範圍）內的信號輸出，及/或將信號輸出之峰值頻率移位到不同的頻率。例如，一個或多個質量特徵可放大或減弱至少人類可聽範圍中的信號輸出及/或將信號輸出之峰值頻率移位到人類可聽範圍之外的頻率。信號輸出行為可藉由選擇質量特徵之恰當材料、厚度、幾何形狀及放置來調諧或控制。如圖15B中所示，藉由比較基線質量特徵、具有基線質量特徵之1%質量的質量特徵、以及具有比基線質量特徵多十倍阻尼的質量特徵，在數學模型中不同的材料可將信號輸出行為移位。

圖16代表性地描繪了用於超聲感測器系統的感測器像素之4×4像素陣列之各態樣。每個像素1634可例如與壓電感測器材料（PSM）之局部區域、峰值檢測二極體（D1）及讀出電晶體（M3）相關聯；此等元件之許多或全部可形成在基板上或基板中以形成像素電路1636。在實踐中，每個像素1634之壓電感測器材料之局部區域可將所接收到的超聲能量轉換成電荷。峰值檢測二極體D1可暫存由壓電感測器材料PSM之局部區域所檢測到的最大電荷量。像素陣列1635之每一列隨後可例如通過列選擇機制、閘極驅動器或移位暫存器被掃描，並且每一行的讀出電晶體M3可被觸發以允許每個像素1634之峰值電荷之幅度由附加電路系統（例如，多工器及A/D轉換器）讀取。像素電路1636可包括一個或多個TFT以允許像素1634之閘控、定址及重置。

每個像素電路1636可提供關於由超聲感測器系統所檢測到的物體之小部分的資訊。儘管為了便於解說，圖16中所示的實例具有相對粗略的解析度，但具有每英寸500個像素的數量級或更高解析度的超聲感測器可組態有恰當縮放的結構。超聲感測器系統之檢測區域可取決於預期檢測物體來選擇。例如，該檢測區域的範圍可以從單個手指的約5 mm x 5 mm到四個手指的約3英寸 x 3英寸。較小及較大的區域（包括正方形、矩形及非矩形幾何形狀）可恰當地使用於目標物體。

圖17A示出了超聲感測器系統之分解視圖之實例。在此實例中，超聲感測器系統1700a包括在壓板40下方的超聲發射器20及超聲接收器30。根據一些實作，超聲接收器30可為在圖2中示出且在本文中描述的超聲感測器系統202之實例。在一些實作中，超聲發射器20可為在圖2中示出且在本文中描述的可選超聲發射器之實例。超聲發射器20可包括實質平面的壓電發射器層22，並且可以能夠用作平面波產生器。超聲波可藉由以下方式來產成：取決於所施加的信號來向壓電層施加電壓以使該層膨脹或收縮，從而產生平面波。在此實例中，控制系統50可以能夠導致可經由第一發射器電極24及第二發射器電極26施加到平面壓電發射器層22的電壓。以此方式，可藉由經由壓電效應改變層之厚度來生成超聲波。此超聲波可朝手指（或待檢測的其他物體）行進，從而穿過壓板40。未被待檢測的物體吸收或傳送的部分波可被反射，以通過壓板40傳回並被超聲接收器30之至少一部分接收。第一及第二發射器電極24及26可為金屬化電極，例如，覆蓋壓電發射器層22之相對側的金屬層。

超聲接收器30可包括設置在基板34（其亦可被稱為背板）上的感測器像素電路32之陣列及壓電接收器層36。在一些實作中，每個感測器像素電路32可包括一個或多個TFT元件、電互連跡線，以及在一些實作中包括一個或多個附加的電路元件（諸如二極體、電容器及相似者）。每個感測器像素電路32可被組態以將在鄰近於該像素電路的壓電接收器層36中產生的電荷轉換成電信號。每個感測器像素電路32可包括將壓電接收器層36電耦合到感測器像素電路32的像素輸入電極38。

在所繪示的實作中，接收器偏壓電極39被設置在壓電接收器層36鄰近壓板40的一側上。接收器偏壓電極39可為金屬化電極，並且可背接地或偏壓以控制哪些信號可被傳遞到感測器像素電路32之陣列。從壓板40之暴露的（頂）表面反射的超聲能量可由壓電接收器層36轉換成局部化電荷。此等局部化電荷可由像素輸入電極38收集並傳遞到下方的感測器像素電路32。電荷可由感測器像素電路32放大或緩衝並被提供給控制系統50。

控制系統50可以與第一發射器電極24及第二發射器電極26、以及與接收器偏壓電極39及基板34上的感測器像素電路32電連接（直接地或間接地）。在一些實作中，控制系統50可實質如上所述地操作。例如，控制系統50可以能夠處理從感測器像素電路32接收到的經放大信號。

控制系統50可以能夠控制超聲發射器20及/或超聲接收器30以例如藉由獲得指紋圖像來獲得超聲圖像數據。無論超聲感測器系統1700a是否包括超聲發射器20，控制系統50都可以能夠從超聲圖像數據獲得屬性資訊。在一些實例中，控制系統50可以能夠至少部分地基於屬性資訊來控制對一個或多個裝置的存取。超聲感測器系統1700a（或相關聯的裝置）可包括包含一個或多個記憶體裝置的記憶體系統。在一些實作中，控制系統50可包括記憶體系統之至少一部分。控制系統50可以能夠從超聲圖像數據獲得屬性資訊並將該屬性資訊儲存在記憶體系統中。在一些實作中，控制系統50可以能夠捕捉指紋圖像、從指紋圖像獲得屬性資訊、並且將從指紋圖像所獲得的屬性資訊（其在本文中可被稱為指紋圖像資訊）儲存在記憶體系統中。根據一些實例，控制系統50可以能夠捕捉指紋圖像、從指紋圖像獲得屬性資訊、並且儲存從指紋圖像所獲得的屬性資訊，即使在將超聲發射器20維持在“關閉”狀態時亦然。

在一些實作中，控制系統50可以能夠在超聲成像模式或力感測模式中操作超聲感測器系統1700a。在一些實作中，控制系統可以能夠在力感測模式中操作超聲感測器系統時將超聲發射器20維持在“關閉”狀態。超聲接收器30可以能夠在超聲感測器系統1700a在力感測模式中操作時用作力感測器。在一些實作中，控制系統50可以能夠控制其他裝置，諸如顯示系統、通信系統等。在一些實作中，控制系統50可以能夠在電容成像模式中操作超聲感測器系統1700a。

壓板40可為可與接收器聲耦合的任何恰當的材料，其實例包括塑料、陶瓷、藍寶石、金屬及玻璃。在一些實作中，壓板40可為蓋板，例如，用於顯示屏的覆蓋玻璃或透鏡玻璃。特別當使用超聲發射器20時，若需要，可以通過相對較厚的壓板（例如，3 mm及以上）來履行指紋檢測及成像。然而，對於其中超聲接收器30能夠在力檢測模式或電容檢測模式中成像指紋的實作，可能期望更薄且相對更順應的壓板40。根據一些如是實作，壓板40可包括一種或多種聚合物（諸如一種或多種類型的聚對二甲苯），並且可為顯著更薄。在一些如是實作中，壓板40可為幾十微米厚或者甚至小於10微米厚。

可被用以形成壓電接收器層36的壓電材料之實例包括具有恰當的聲學性質（例如，在約2.5 MRayl與5 MRayl之間的聲阻抗）的壓電聚合物。可採用的壓電材料之具體實例包括鐵電聚合物，諸如聚偏二氟乙烯（PVDF）及聚偏二氟乙烯-三氟乙烯（PVDF-TrFE）共聚物。PVDF共聚物之實例包括60:40（莫耳百分比）的PVDF-TrFE、70:30的PVDF-TrFE、80:20的PVDF-TrFE及90:10的PVDR-TrFE。可採用的壓電材料之其他實例包括聚偏二氯乙烯（PVDC）均聚物及共聚物、聚四氟乙烯（PTFE）均聚物及共聚物、以及二異丙基溴化胺（DIPAB）。

壓電發射器層22及壓電接收器層36之每一者之厚度可被選擇以便適用於產生及接收超聲波。在一個實例中，PVDF平面壓電發射器層22約為28 µm厚，並且PVDF-TrFE接收器層36約為12 µm厚。超聲波之實例頻率可在5 MHz到30 MHz的範圍內，其中波長在毫米或更小的數量級。

圖17B示出了超聲感測器系統之替代實例之分解視圖。在此實例中，壓電接收器層36已形成為離散元件37。在圖17B中所示的實作中，離散元件37中的每一者對應於單個像素輸入電極38及單個感測器像素電路32。然而，在超聲感測器系統1300b之替代實作中，在每一個離散元件37、單個像素輸入電極38及單個感測器像素電路32之間不一定存在一對一的對應關係。例如，在一些實作中，對於單個離散元件37，可存在多個像素輸入電極38及感測器像素電路32。

圖17A及17B示出了超聲感測器系統中的超聲發射器及接收器之例示性佈置，其中其他佈置也為可能。例如，在一些實作中，超聲發射器20可在超聲接收器30的上方，並且因此更接近待檢測的（諸）物體。在一些實作中，超聲發射器可被包括在超聲感測器陣列中（例如，單層發射器及接收器）。在一些實作中，超聲感測器系統可包括聲學延遲層。例如，可在超聲發射器20與超聲接收器30之間將聲學延遲層納入超聲感測器系統中。聲學延遲層可被採用以調整超聲脈衝定時，並且同時使超聲接收器30與超聲發射器20電絕緣。聲學延遲層可具有實質均勻的厚度，其中選擇用於延遲層的材料及/或延遲層之厚度以在反射超聲能量到達超聲接收器30的時間中提供期望的延遲。這樣做，可使藉由已被物體反射而攜帶關於物體的資訊的能量脈衝的時間範圍在從超聲感測器系統之其他部分反射的能量不太可能正到達超聲接收器30的時間範圍期間到達超聲接收器30。在一些實作中，基板34及/或壓板40可用作聲學延遲層。

如本文中所使用的，指稱一個項目清單“之至少一者”的片語係指彼等項目之任何組合，包括單個成員。作為實例，“a、b或c之至少一個”旨在涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

結合本文中所揭示的實作來描述的各種解說性邏輯、邏輯方塊、模組、電路及演算法過程可實作為電子硬體、計算機軟體、或兩者之組合。硬體與軟體之可互換性已就功能性而論作了一般化描述，並在上文描述的各種解說性組件、方塊、模組、電路、及過程中作了解說。如是功能性係以硬體或軟體來實作取決於具體應用及加諸於整體系統的設計約束。

用以實作結合本文中所揭示的態樣來描述的各種解說性邏輯、邏輯方塊、模組及電路的硬體及數據處理器具可用設計以履行本文中描述的功能的通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器（DSP）、特定應用積體電路（ASIC）、現場可程式閘陣列（FPGA）或其他可程式邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件、或其任何組合來實作或履行。通用處理器可為微處理器，或者任何傳統的處理器、控制器、微控制器、或狀態機。處理器可被實作為計算裝置之組合，例如，DSP與微處理器之組合、複數微處理器、與DSP核心協同的一個或多個微處理器、或任何其他如是組態。在一些實作中，特定過程及方法可由專用於給定功能的電路系統來履行。

在一個或多個態樣中，所描述的功能可在硬體、數位電子電路系統、計算機軟體、韌體、本說明書中所揭示的結構及其結構等效物、或其任何組合中實作。本說明書中所描述的技術主題之實作可被實作為一個或多個計算機程式，即，編碼在計算機儲存媒體上以供數據處理器具執行或用以控制數據處理器具之操作的計算機程式指令之一個或多個模組。

如果在軟體中實作，則各功能可作為一條或多條指令或代碼儲存在計算機可讀媒體（諸如非暫時性媒體）上或藉其進行傳送。本文中所揭示的方法或演算法之過程可在可駐留在計算機可讀媒體上的處理器可執行軟體模組中實作。計算機可讀媒體包括計算機儲存媒體及通信媒體兩者，包括可使其能夠將計算機程式從一地轉移到另一地的任何媒體。儲存媒體可為可被計算機存取的任何可用媒體。作為舉例而非限定，非暫時性媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盤儲存、磁盤儲存或其他磁儲存裝置、或可被用來儲存指令或數據結構形式的期望程式代碼且可被計算機存取的任何其他媒體。又，任何連接也可被適當地稱為計算機可讀媒體。如本文中所使用的盤（disk）及碟（disc）包括緊湊碟（CD）、雷射碟、光碟、數位多功能碟（DVD）、軟盤及藍光碟，其中盤（disk）往往以磁的方式再現數據而碟（disc）用雷射以光學方式再現數據。以上的組合應當亦被包括在計算機可讀媒體之範疇內。另外，方法或演算法之操作可作為代碼及指令之一或者代碼及指令之任何組合或集合而駐留在可被納入計算機程式產品中的機器可讀媒體及計算機可讀媒體上。

對本公開內容中描述的實作的各種改動對於本領域普通技術人員可為顯而易見，並且本文中所定義的普適原理可應用於其他實作而不會脫離本公開內容之精神或範疇。由此，本公開內容並非旨在被限定於本文中示出的實作，而應被授予與申請專利範圍、本文中所揭示的原理及新穎性特徵一致的最廣範疇。

本說明書中在分開實作之上下文中描述的某些特徵亦可組合地實作在單個實作中。反過來說，在單個實作之上下文中描述的各種特徵亦可分開地或以任何合適的子組合實作在多個實作中。此外，雖然諸特徵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係如此主張，但來自所主張的組合的一個或多個特徵在一些情形中可從該組合中去掉，且所主張的組合可針對子組合、或子組合之變體。

類似地，雖然在圖式中以特定次序描繪了諸操作，但這不應當被理解為要求如是操作以所示的特定次序或按順序次序來履行、或要履行所有所解說的操作才能達成期望的結果。在某些境況中，多任務及平行處理可為有利的。此外，上文所描述的實作中的各種系統組件之分離不應被理解為在所有實作中都要求如是分離，並且應當理解，所描述的程式組件及系統一般可一起整合在單個軟體產品中或封裝成多個軟體產品。附加地，其他實作也落在所附申請專利範圍之範疇內。在一些情形中，申請專利範圍中敘述的動作可按不同次序來履行並且仍達成期望的結果。

將理解，除非任何特定描述的實作中的特徵被明確地識別為彼此不相容，或者周圍上下文暗示它們係互斥並且不容易在互補及/或支持意義上組合，本公開內容之總體構想及設想彼等互補實作之特定特徵可被選擇性地組合以提供一個或多個綜合但略有不同的技術解決方案。因此，將進一步領會，以上描述僅由舉例方式給出，並且可在本公開內容之範疇內進行細部修改。

100:超聲感測系統 102:感測器系統 104:控制系統 106:介面系統 110、300、400a、400b、500a、500b:行動裝置 112、152a:超聲感測器陣列 114:控制器 116:介面 118:圖像處理模組 120:處理器 122:記憶體 124:電源 140:多功能感測器系統 152b:揚聲器/麥克風 152c:近接感測器陣列 201:超聲感測器系統 202:超聲接收器陣列 205:超聲發射器 206:手指 210:基板 212:TFT基板 214:超聲波 217:感測器堆疊 220:壓電接收器層 310、410、510、610:顯示屏 312、412、512:黏合層 320、420、520:TFT層 322、422:感測器電路 324、424:印刷電路 330:壓電層 340、440、540:電極層 350、450、550:鈍化層 430、530:第一壓電層 460、470、560、570:第二壓電層 505:壓板 514:光阻擋層 516:電屏蔽層 524:電子電路層 620:壓電聚合物層 700a、700b、800a、800b、900a、900b、1000:薄膜堆疊 705a、705b、705c、705d、910、1030:壓電聚合物層 710a、810a:第一壓電聚合物層 710b、810b:第二壓電聚合物層 710c:第三壓電聚合物層 710d:第四壓電聚合物層 720a、720b、720c、720d:黏合層 730、830、930:硬質基板 820a、920a:第一黏合層 820b、920b:第二黏合層 820:柔性黏合層 840:剛性環氧黏合層 940:介電間隔層 950:金屬間隔層 1010、1110、1210:顯示屏 1020:黏合層 1040:質量特徵 1100、1200:行動裝置 1112、1218:黏合層 1120、1220:TFT層 1122:感測器像素 1124:未被佔用的區域 1130、1230:壓電聚合物層 1140、1240:電極層 1150、1250:鈍化層 1205:壓板 1211:第一黏合層 1212、1213:偏光片 1214:OLED顯示屏 1215:第二黏合層 1216:背板 1225:聲學感測器系統 1260:質量特徵 1270:間隔層 1634:像素 1635:像素陣列 1636:像素電路 PSM:壓電感測器材料 1700a、1700b:超聲感測器系統 20:超聲發射器 22:壓電發射器層 24:第一發射器電極 26:第二發射器電極 30:超聲接收器 32:感測器像素電路 34:基板 36:壓電接收器層 37:離散元件 38:像素輸入電極 39:接收器偏壓電極 40:壓板 50:控制系統

本說明書中所描述的技術主題之一個或多個實作之細節在隨附圖式及以下描述中闡述。其他特徵、態樣、以及優點將可從此說明、圖式、以及申請專利範圍中變得明白。應注意，以下圖式之相對尺寸可能並非按比例繪製。

各個圖式中相似的符號及命名指示相似元件。

圖1A示出了根據一些實作的例示性超聲感測系統之組件之方塊圖表示。

圖1B示出了包括圖1A之超聲感測系統的例示性行動裝置之組件之方塊圖表示。

圖1C示出了根據一些實作的包括超聲感測器陣列、音訊揚聲器/麥克風及近接感測器陣列的例示性行動裝置之組件之方塊圖表示。

圖2示出了根據一些實作的具有用於超聲指紋成像的超聲指紋感測器系統的例示性器具之橫截面示意視圖。

圖3示出了根據一些實作的包括帶有位於顯示屏下方的壓電聚合物層的超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中該壓電聚合物層被組態以在d33拉伸模式或d31彎曲模式中操作。

圖4A示出了根據一些實作的包括帶有位於顯示屏下方的第一壓電聚合物層的超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中該器具進一步包括被整合在顯示屏下方、在與超聲感測器系統分開的區域中的第二壓電聚合物層。

圖4B示出了根據一些實作的包括帶有位於顯示屏下方的第一壓電聚合物層的超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中該器具進一步包括被整合在與超聲感測器系統相同的區域中的第二壓電聚合物層。

圖5A示出了根據一些實作的包括超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中壓電層在與超聲感測器系統分開的區域中位於顯示屏下方。

圖5B示出了根據一些實作的包括超聲感測器系統的例示性器具之橫截面示意圖解，其中壓電層在與超聲感測器系統相同的區域中位於顯示屏下方。

圖6示出了根據一些實作的壓電聚合物層橫跨顯示屏之大面積之示意圖解。

圖7A示出了根據一些實作的多個壓電聚合物層之單極佈置以使得該等壓電聚合物層以相同的極性來驅動之示意圖解。

圖7B示出了根據一些實作的多個壓電聚合物層之雙極佈置以使得交替的壓電聚合物層以相反的極性來驅動之示意圖解。

圖8A示出了根據一些實作的具有使用柔性黏合層來附接的多個壓電聚合物層的例示性薄膜堆疊之示意圖解。

圖8B示出了根據一些實作的具有使用剛性環氧樹脂黏合層來附接的多個壓電聚合物層的例示性薄膜堆疊之示意圖解。

圖9A示出了根據一些實作的具有由塑料製成的位於壓電聚合物層與硬質基板之間的間隔層的例示性薄膜堆疊之示意圖解。

圖9B示出了根據一些實作的具有由不銹鋼製成的位於壓電聚合物層與硬質基板之間的間隔層的例示性薄膜堆疊之示意圖解。

圖10示出了根據一些實作的位於顯示屏下方並具有附接到壓電層背側的質量特徵的壓電層之橫截面示意圖解。

圖11A示出了根據一些實作的包括具有壓電層以及帶有感測器像素陣列的TFT層的薄膜堆疊的例示性器具之橫截面示意圖解，該感測器像素陣列具有減小的尺寸。

圖11B示出了根據一些實作的帶有感測器像素陣列的TFT層之俯視示意圖解，該感測器像素陣列具有減小的尺寸。

圖12示出了根據一些實作的包括具有厚壓電聚合物層及薄TFT層的薄膜堆疊的例示性器具之橫截面示意圖解。

圖13A示出了繪示針對具有標準尺寸的壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。

圖13B示出了繪示針對具有32個壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。

圖13C示出了繪示針對具有10個壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。

圖13D示出了繪示針對具有32個壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖，每個壓電層比標準壓電層長三倍。

圖13E示出了繪示針對具有32個壓電層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖，每個壓電層比標準壓電層長三倍且寬五倍。

圖14A示出了繪示針對具有壓電層且不具有間隔層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。

圖14B示出了繪示針對具有壓電層及間隔層的薄膜堆疊的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。

圖15A示出了繪示比較使用由不同材料製成的間隔層之效果的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。

圖15B示出了繪示比較使用由不同材料製成的不同質量特徵之效果的信號輸出作為頻率之函數的曲線圖。

圖16示出了用於超聲指紋感測器系統的感測器像素之例示性4 x 4像素陣列之示意圖。

圖17A-17B示出了例示性超聲指紋感測器系統中的超聲發射器及接收器之例示性佈置，其中其他佈置亦為可能。

400a:行動裝置

410:顯示屏

412:黏合層

420:TFT層

422:感測器電路

424:印刷電路

430:第一壓電層

440:電極層

450:鈍化層

460:第二壓電層

Claims (26)

1. 一種行動裝置，包含： 壓板； 該壓板下方的顯示屏； 該顯示屏下方的薄膜電晶體（TFT）層； 與該TFT層毗鄰並耦合到該TFT層的壓電聚合物層；以及 與該壓電聚合物層毗鄰並耦合到該壓電聚合物層的電極層，其中該壓電聚合物層位於該電極層與該TFT層之間； 其中該壓電聚合物層被組態以產生聲波並在d33拉伸模式及d31彎曲模式中操作，其中該d33拉伸模式在約1 MHz與約100 MHz之間的第一頻率範圍中作為超聲感測器來操作，並且其中該d31彎曲模式在（1）約20 kHz與約1 MHz之間的第二頻率範圍中操作以充當近接感測器或者在（2）約20 Hz與約20 kHz之間的第三頻率範圍中操作以充當音訊揚聲器或麥克風。
2. 如請求項1之行動裝置，進一步包含： 該壓電聚合物層與該顯示屏之間的間隔層，其中該間隔層包括塑料、金屬或玻璃材料。
3. 如請求項2之行動裝置，其中該間隔層被組態以調整由該壓電聚合物層在一個或多個頻率範圍中產生的聲波之信號輸出及/或使由該壓電聚合物層產生的該聲波之峰值頻率移位。
4. 如請求項2之行動裝置，其中該間隔層之厚度比該壓電聚合物層之厚度大至少兩倍。
5. 如請求項1之行動裝置，其中該TFT層之厚度比該壓板之厚度小至少兩倍。
6. 如請求項1之行動裝置，進一步包含： 該TFT層與該顯示屏之間的剛性環氧樹脂黏合層。
7. 如請求項1之行動裝置，進一步包含： 附接到該壓電聚合物層的一個或多個質量特徵，其中該一個或多個質量特徵包括塑料、金屬或玻璃材料。
8. 如請求項7之行動裝置，其中該一個或多個質量特徵至少部分地覆蓋該壓電聚合物層之主表面。
9. 如請求項1之行動裝置，其中該壓電聚合物層之主表面橫跨該顯示屏之約50％以上。
10. 如請求項1之行動裝置，進一步包含： 該壓電聚合物層下方的一個或多個附加壓電聚合物層。
11. 如請求項10之行動裝置，其中該壓電聚合物層及該一個或多個附加壓電聚合物層一起被佈置在薄膜堆疊中，以使得該薄膜堆疊中的複數壓電聚合物層以相反的極性來交替地驅動或者該複數壓電聚合物層之每一者以相同的極性來驅動。
12. 如請求項1之行動裝置，其中該壓電聚合物層包含聚偏二氟乙烯（PVDF）或聚偏二氟乙烯-三氟乙烯（PVDF-TrFE）共聚物，其中該壓板包含覆蓋玻璃，其中該TFT層之厚度等於或小於約250 µm。
13. 一種行動裝置，包含： 壓板； 該壓板下方的顯示屏； 該顯示屏下方的薄膜電晶體（TFT）層； 與該TFT層毗鄰並耦合到該TFT層的第一壓電聚合物層； 與該第一壓電聚合物層毗鄰並耦合到該第一壓電聚合物層的電極層，其中該第一壓電聚合物層位於該電極層與該TFT層之間，其中該TFT層及該第一壓電聚合物層形成超聲感測器，該超聲感測器被組態以在d33拉伸模式中操作；以及 該顯示屏下方的第二壓電聚合物層，其中該第二壓電聚合物層被組態以在d31彎曲模式中操作。
14. 如請求項13之行動裝置，其中該d33拉伸模式被組態以在約1 MHz與約100 MHz之間的第一頻率範圍中操作，其中該d31彎曲模式被組態以在（1）約20 kHz與約1 MHz之間的第二頻率範圍中操作以充當近接感測器或者在（2）約20 Hz與約20 kHz之間的第三頻率範圍中操作以充當音訊揚聲器。
15. 如請求項13之行動裝置，其中該第一壓電聚合物層係被組態以在該d33拉伸模式或該d31彎曲模式中操作的壓電聚合物接收器層，其中該d31彎曲模式被組態以在約20 Hz與約20 kHz之間的頻率範圍中操作以充當麥克風。
16. 如請求項13之行動裝置，其中該第二壓電聚合物層在該顯示屏之與由該超聲感測器佔用的區域分開的區域中機械耦合到該顯示屏。
17. 如請求項13之行動裝置，其中該第二壓電聚合物層被機械耦合到該超聲感測器並位於該超聲感測器下方。
18. 如請求項13之行動裝置，進一步包含： 該第二壓電聚合物層與該顯示屏之間的間隔層，其中該間隔層包括塑料、金屬或玻璃材料。
19. 如請求項18之行動裝置，其中該第二壓電聚合物層被組態以產生聲波，其中該間隔層被組態以調整由該第二壓電聚合物層在一個或多個頻率範圍中產生的該聲波之信號輸出及/或使由該第二壓電聚合物層產生的該聲波之峰值頻率移位。
20. 如請求項18之行動裝置，其中該間隔層之厚度比該第二壓電聚合物層之厚度大至少兩倍。
21. 如請求項13之行動裝置，其中該TFT層之厚度比該壓板之厚度小至少兩倍。
22. 如請求項13之行動裝置，進一步包含： 該TFT層與該顯示屏之間的剛性環氧樹脂黏合層。
23. 如請求項13之行動裝置，進一步包含： 附接到該第二壓電聚合物層的一個或多個質量特徵，其中該一個或多個質量特徵包括塑料、金屬或玻璃材料。
24. 如請求項13之行動裝置，其中該第二壓電聚合物層之主表面橫跨該顯示屏之約50％以上。
25. 如請求項13之行動裝置，進一步包含： 該第二壓電聚合物層下方的複數壓電聚合物層。
26. 如請求項13之行動裝置，其中該第一壓電聚合物層及第二壓電聚合物層之每一者包含聚偏二氟乙烯（PVDF）或聚偏二氟乙烯-三氟乙烯（PVDF-TrFE）共聚物，其中該壓板包含覆蓋玻璃，其中該TFT層之厚度等於或小於約250 µm。

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