CN109857278B - 触控设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种触控设备，包括盖板、触控显示模块、基板、设置于基板上的衬垫层、设置于衬垫层上的第一透明基底、设置于衬垫层上的第二透明基底、触控驱动电极和触控感应电极。触控驱动电极设置于第一透明基底上，触控感应电极设置于第二透明基底上。当触摸触控设备时,触控驱动电极和触控感应电极间之电容值会改变以达触控功能。进一步对触控驱动电极施加压力时，触控驱动电极和触控感应电极间之距离会改变以达压力感测功能。

Description

触控设备
技术领域
本发明是有关于一种触控设备，特别是有关于一种压力感应传感器及触控传感器一体化的触控设备。
背景技术
目前搭载压力感应技术的触控设备都是采用外贴压力感应传感器来实现。习知的压力感应传感器包括两层电路板，两层电路板之间设置有一层弹性体。当有外力施加到压力传感器上时，弹性体会发生形变，两层电路板之间的电容值因此发生变化，芯片感应到电容值产生变化后会直接做出相对应的反馈动作。然而在触控设备外贴压力感应传感器会增加整体厚度，也增加了制造成本。故，有必要提供一种压力感应传感器及触控传感器一体化的触控设备，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种压力感应传感器及触控传感器一体化的触控设备，以解决现有技术所存在的问题。
根据本发明的一实施例提供一种触控设备。触控设备包括基板、设置于基板上的衬垫层、设置于衬垫层上的第一透明基底、设置于衬垫层上的第二透明基底、触控电极、压力感应传感器以及触控传感器。触控电极包括触控驱动电极及触控感应电极，触控驱动电极设置于第一透明基底上，触控感应电极设置于第二透明基底上，当受碰触作用时，触控驱动电极和触控感应电极间的电容值改变以进行触控感测。第一透明基底及第二透明基底间的一者为图形化，当其受一定压力作用时，第一透明基底及第二透明基底彼此相对于另一者移动以改变触控驱动电极及触控感应电极间的距离，并进一步改变触控驱动电极及触控感应电极间的电容值以进行压力感测。
在本发明的一实施例中，触控设备还包括盖板及触控显示屏模块。
在本发明的一实施例中，第一透明基底是图案化第一透明基底，以及图案化第一透明基底的形状包括圆柱状体。
在本发明的一实施例中，第二透明基底是图案化第二透明基底，以及图案化第一透明基底的形状包括圆柱状体。
在本发明的一实施例中，第一透明基底及第二透明基底的材料是聚酰亚胺。
在本发明的一实施例中，衬垫层包括二氧化硅。
在本发明的一实施例中，触控设备还包括绝缘层、金属桥及有机保护层，其中绝缘层包括氮化硅或氧化硅。
在本发明的一实施例中，绝缘层形成于触控驱动电极及触控感应电极的上方，金属桥形成于绝缘层的上方，以及有机保护层形成于金属桥上方并覆盖绝缘层。
在本发明的一实施例中，金属桥连接触控驱动电极及触控感应电极。
在本发明的一实施例中，触控驱动电极及触控感应电极之间具有一预定距离。
附图说明
图1是本发明实施例的触控设备制作流程图；
图2是本发明第一实施例的触控设备的平面结构示意图；
图3是本发明第一实施例的触控设备的立体结构局部放大示意图；
图4是本发明第一实施例的触控设备未产生压力感应形变的局部放大截面图；
图5是本发明第一实施例的触控设备产生压力感应形变的局部放大截面图；以及
图6是本发明第二实施例的触控设备的触控驱动电极和触控感应电极的局部放大平面结构示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式作详细说明。
本发明实施例提供一种触控设备，包括盖板、触控显示模块、基板、设置于基板上的衬垫层、设置于衬垫层上的第一透明基底、设置于衬垫层上的第二透明基底、触控电极、压力感应传感器以及触控传感器，其中触控电极包括触控驱动电极及触控感应电极，触控驱动电极设置于第一透明基底上，触控感应电极设置于第二透明基底上，以及压力感应传感器及触控传感器共享触控电极。
图1是本发明实施例的触控设备的制作流程图。首先提供基板,如步骤S10所示。接着,如步骤S20所示,在基板上形成衬垫层。衬垫层是用以作为应力缓冲的功效，其中衬垫层包括但不限于二氧化硅层。然后,如步骤S30所示,在衬垫层上涂布有机光阻剂以形成有机光阻层，并进行曝光及固化处理，固化处理可以防止材料在后续制程中出现分解及气体释放的发生。步骤S40包括在有机光阻层上方形成具有三层复合结构的镀膜，此三层复合结构的镀膜包括铟锡氧化物层、金属层及铟锡氧化物层。对此三层复合结构的镀膜进行图案化处理，图案化处理的制程包括涂布光阻剂、曝光、显影、蚀刻及剥除光阻等工艺。接着,如步骤S50所示,对三层复合结构的镀膜下方的有机光阻层显影，进而形成图案化透明基底，其中图案化的透明基底形状包括圆柱状体，进一步而言透明基底是弹性圆柱体形状，其中透明基底的材料包括聚酰亚胺，再对三层复合结构的镀膜下方的有机光阻层进行固化处理，以确保材料完全固化。步骤S60包括形成触控电极在透明基底上，其中触控电极包括触控驱动电极及触控感应电极，透明基底包括第一透明基底及第二透明基底，及触控驱动电极及触控感应电极分别形成在第一透明基底及第二透明基底上。视选择地，第一透明基底可以是图案化第一透明基底以及第二透明基底可以是非图案化第二透明基底。同样地，第一透明基底可以是非图案化第一透明基底以及第二透明基底可以是图案化第二透明基底。步骤S70包括在触控驱动电极及触控感应电极的上方形成绝缘层，其中绝缘层包括有机材料或无机材料，无机材料包括但不限于氮化硅或氧化硅，接着绝缘层经过涂布、曝光、显影、蚀刻及去光阻等工艺，以形成图案化绝缘层。步骤S80包括在图案化绝缘层上方进一步通过物理气相沉积(PVD)镀膜、涂布光阻剂、曝光、显影、蚀刻及剥除光阻等工艺形成金属桥，金属桥连接触控驱动电极及触控感应电极。接着在绝缘层及金属桥上方形成有机保护层，其中有机保护层通过曝光、显影或喷墨打印(inkjet printing)技术形成图案化有机保护层，图案化有机保护层保护触控感应线路以及完全覆盖金属桥及绝缘层，同时将触控感应线路的信号输出端裸露出来并连接软性电路板，进而输出触控信号。最后，步骤S90包括进行柔性电路(flexible printed circuit)绑压合绑定以及盖板和触控显示模块的组装，完成压力感应传感器及触控传感器一体化的触控设备。
图2是本发明第一实施例的触控设备2的平面结构示意图。触控设备2包括菱形结构的触控驱动电极30和触控感应电极50。触控驱动电极30是多行排列，触控感应电极50是多列排列。每行触控驱动电极30之相邻二个触控驱动电极30是以金属桥80相连。触控设备2进一步包括有一触控芯片27用来进行对触控感测进行触控反馈动作,和对压力感测进行压力反馈响应。
图3是本发明第一实施例的触控设备2的立体结构示意图。触控设备2包括基板10。衬垫层20形成在基板10以作为应力缓冲的功效。第一透明基底40和第二透明基底60形成在衬垫层20上。触控电极24形成在第一透明基底40和第二透明基底60上。触控电极24包括触控驱动电极30和触控感应电极50。触控驱动电极30设置在图案化第一透明基底40上，以及触控感应电极50设置在非图案化第二透明基底60上，其中触控驱动电极30和触控感应电极50是菱形结构。在另一实施例，触控驱动电极30设置在非图案化第一透明基底40上，以及触控感应电极50设置在图案化第二透明基底60上。就此,本发明所属技术领域中具有通常技艺者可视情况进行调整。
图4是本发明实施例的触控设备2未产生压力感应形变的截面图。触控驱动电极30设置在图案化第一透明基底40上，以及触控感应电极50设置在非图案化第二透明基底60上，其中触控驱动电极30和触控感应电极50是菱形状结构。图案化绝缘层70及金属桥80位在触控驱动电极30及触控感应电极50上，其中金属桥80连接相邻的触控驱动电极30。图案化有机保护层90位在绝缘层70上及完全覆盖金属桥80及绝缘层70。当触控设备2侦测到外物(如使用者手指或触笔)碰触时，因触控驱动电极30和触控感应电极50间之电容值的改变而可决定外物碰触的位置，以达成触控功能。在外物未产生一足够的压力于触控设备2使触控设备2未产生压力感应形变时，触控驱动电极30和触控感应电极50之间是保持一定距离,因此不会产生压力感应。此时,触控芯片27只对触控感测进行触控反馈动作。触控设备2可进一步包括盖板92和触控显示模94块位在图案化有机保护层90之上。
图5是本发明实施例的触控设备2产生压力感应形变的截面图。当外物施加一定压力时，图案化第一透明基底40会发生倾斜和形变，使得触控驱动电极30和触控感应电极50之间的相对距离缩短，导致触控驱动电极30和触控感应电极50之间的感应电容信号与无外界施加压力时的感应电容信号有明显差异。当触控电路板侦测到这种变化时，会进行压力感应反馈响应。此时,触控芯片27不仅对触控感测进行触控反馈动作,同时也对压力感测进行压力反馈响应。当外界无施加压力时，也就是使用者仅触摸屏幕不另外对屏幕进行按压动作，图案化第一透明基底40不会发生倾斜和形变，触控驱动电极30和触控感应电极50之间的相对距离并未缩短。此时触控驱动电极30和触控感应电极50之间的距离没有改变，因此触控设备2的电容变化值没有有进一步变化，触控电路板会仅进行触控反馈响应，而不会进行压力反馈响应。触控设备2可進一步包括盖板92和触控显示模94块位在图案化有机保护层90之上。
图6是本发明第二实施例的触控设备2的触控驱动电极和触控感应电极的平面结构示意图。触控驱动电极30设置在图案化第一透明基底40上，以及触控感应电极50设置在非图案化第二透明基底60上，其中触控驱动电极30和触控感应电极50是呈现能相互咬合的锯齿状结构。视选择地，触控驱动电极30可以设置在非图案化第一透明基底40上，以及触控感应电极50可以设置在图案化第二透明基底60上。就此,本发明所属技术领域中具有通常技艺者可视情况进行调整。
综上而言，本发明实施例提供的触控设备能同时实现压力感应和正常触控的侦测，不需额外制作压力感应模块，降低制作成本，同时也减少触控设备的厚度，提升了触控设备的质量和功能，并达到压力感应传感器及触控传感器一体化。
虽然本发明结合其具体实施例而被描述，应该理解的是，许多替代、修改及变化对于那些本领域的技术人员将是显而易见的。因此，其意在包含落入所附权利要求书的范围内的所有替代、修改及变化。

Claims (10)

1.一种触控设备，其特征在于，包括:
基板；
设置于所述基板上的衬垫层；
设置于所述衬垫层上的第一透明基底；
设置于所述衬垫层上的第二透明基底；以及
触控电极，其中所述触控电极包括触控驱动电极及触控感应电极，所述触控驱动电极设置于所述第一透明基底上，所述触控感应电极设置于所述第二透明基底上，当受碰触作用时，所述触控驱动电极和所述触控感应电极间的电容值改变以进行触控感测；
其中,所述第一透明基底及第二透明基底间的一者为图形化，当其受一定压力作用时，所述第一透明基底及第二透明基底彼此相对於另一者移动以改变所述触控驱动电极及触控感应电极间的距离，並进一步改变所述触控驱动电极及触控感应电极间的电容值以进行压力感测。
2.如权利要求1所述的触控设备，其特征在于，还包括盖板及触控显示屏模块。
3.如权利要求1所述的触控设备，其特征在于，所述第一透明基底是图案化第一透明基底，以及所述图案化第一透明基底的形状包括圆柱状体。
4.如权利要求1所述的触控设备，其特征在于，所述第二透明基底是图案化第二透明基底，以及所述图案化第一透明基底的形状包括圆柱状体。
5.如权利要求1所述的触控设备，其特征在于，所述第一透明基底及所述第二透明基底的材料是聚酰亚胺。
6.如权利要求1所述的触控设备，其特征在于，所述衬垫层包括二氧化硅。
7.如权利要求1所述的触控设备，其特征在于，还包括绝缘层、金属桥及有机保护层，其中所述绝缘层包括氮化硅或氧化硅。
8.如权利要求7所述的触控设备，其特征在于，所述绝缘层形成于所述触控驱动电极及所述触控感应电极的上方，所述金属桥形成于所述绝缘层的上方，以及有机保护层形成于所述金属桥上方并覆盖所述绝缘层。
9.如权利要求8所述的触控设备，其特征在于，所述金属桥连接相邻的所述触控驱动电极。
10.如权利要求1所述的触控设备，其特征在于，所述触控驱动电极及所述触控感应电极之间具有一预定距离。
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