TW201828467A - 力感測裝置及包含力感測裝置之ｏｌｅｄ顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種力感測裝置，其係包括力感測層，其中力感測層的至少一側設置有熱處理層，且熱處理層的導熱係數大於或等於200。本發明還提供一種OLED顯示裝置，包括OLED層以及CPU元件，其中OLED層與CPU元件之間設置有上述之力感測裝置。力感測裝置及OLED顯示裝置之力感測層的至少一側設置有熱處理層，經過熱處理層的熱量分佈相對均勻，可有效降低力感測層上的溫度梯度，降低按壓力偵測過程產生的溫度噪聲，提升壓力偵測的精準度。

Description

力感測裝置及包含力感測裝置之OLED 顯示裝置
本發明是關於一種觸控裝置，特別是關於一種力感測裝置及OLED顯示裝置。
電子設備搭配力感測裝置已經成為一種趨勢，力感測裝置包括多個壓感單元，當壓感單元感應到來自使用者觸控操作所產生的壓力時，會產生一定的形變從而引起壓感單元之輸出電性訊號發生變化，偵測電性訊號的大小以計算並獲得壓感單元所受到的壓力大小。透過對壓力大小的偵測可設計出匹配不同壓力值下的電子設備功能，例如不同力度下同一觸控點可匹配多種功能，如此，可進一步豐富電子產品的功能，給使用者帶來新的體驗。
力感測裝置通常採用壓電或壓阻材料製成，由於其材料性質的限制，力感測裝置在使用過程中不可避免地受到環境溫度的影響而產生溫度噪聲，例如常用之按壓物體(手指)、電子設備CPU元件等等產生的熱量導致壓感單元輸出訊號大小發生變化，從而引起壓力偵測不夠精準，用戶控 制操作所產生的實際壓力難以被精確偵測到。因此，解決力感測裝置因溫度產生的溫度噪聲問題成為了提升壓力偵測精準度的關鍵。
本發明提供一種力感測裝置及OLED顯示裝置。
為了解決上述技術問題，本發明之一態樣係提供一種力感測裝置，其係包括力感測層，力感測層的至少一側設置有熱處理層，熱處理層的導熱係數係大於或等於200。
根據本發明之一實施例，垂直於熱處理層所在平面的方向為Z方向，上述熱處理層在Z方向上的導熱係數小於熱處理層所在平面之方向上的導熱係數。
根據本發明之一實施例，所述熱處理層在Z方向上的導熱係數至少小於熱處理層所在平面之方向上的導熱係數的0.25倍。
根據本發明之一實施例，所述熱處理層係選自於石墨片、石墨烯片及銅片所組成之一族群。
根據本發明之一實施例，所述熱處理層係接地以兼作為訊號遮罩層。
根據本發明之一實施例，所述力感測層的單側或雙側設置有一層或複數層熱處理層。
根據本發明之一實施例，所述力感測裝置更包 含基板和貼合層，其中力感測層設置在基板上，且熱處理層通過貼合層設置在基板之遠離力感測層的表面或力感測層之遠離基板的表面。
根據本發明之一實施例，所述力感測裝置更包含基板、貼合層以及保護層，其中力感測層設置在基板上，保護層覆蓋力感測層之遠離基板的表面，且熱處理層通過貼合層設置在保護層之遠離基板的表面。
根據本發明之一實施例，所述力感測裝置更包含基板、第一貼合層以及第二貼合層，其中熱處理層包括第一熱處理層和第二熱處理層，力感測層設置在基板上，第一熱處理層通過第一貼合層貼合於力感測層之遠離基板的表面，且第二熱處理層通過第二貼合層貼合於基板之遠離力感測層的表面。
根據本發明之一實施例，所述力感測層包括複數個壓感單元，每一個壓感單元包括複數個次壓感單元，且次壓感單元之間具有差分輸出。
根據本發明之一實施例，所述每一個壓感單元包括四個阻值相同的電阻，四個電阻構成惠斯通電橋，兩個不相鄰之電阻的圖案形狀具有相同的第一延伸方向，另外兩個不相鄰之電阻的圖案形狀具有相同的第二延伸方向，且第一延伸方向與第二延伸方向不一致。
根據本發明之一實施例，上述具有第一延伸方向之電阻的圖案形狀在平面旋轉90°後的圖案形狀與具有第二延伸方向之電阻的圖案形狀相同或鏡像對稱。
本發明之另一態樣係提供一種OLED顯示裝置，其係包括OLED層以及CPU元件，且OLED層與CPU元件之間設置上述之力感測裝置。
根據本發明之一實施例，上述OLED顯示裝置板更包含觸控面板，其中OLED層位於觸控面板與力感測裝置之間。
根據本發明之一實施例，上述OLED顯示裝置更包含觸控電極層，其中觸控電極層係用以偵測觸控位置，且觸控電極層內嵌於OLED層。
相較於習知技術，本發明之力感測裝置及OLED顯示裝置之力感測層的至少一側設置有熱處理層，經過熱處理層的熱量分佈相對均勻，可有效降低力感測層上的溫度梯度，降低按壓力偵測過程產生的溫度噪聲，提升壓力偵測精準度。
10/10a/10b/10c/10d‧‧‧力感測裝置
11/11a/11b/11c/11d‧‧‧基板
111b‧‧‧電橋
13/13a/13b/13c/13d‧‧‧力感測層
131/131a/131b/131c/131d‧‧‧壓感單元
131’‧‧‧次壓感單元
1311‧‧‧結合區
14c‧‧‧保護層
15a/15b/15c‧‧‧貼合層
15d‧‧‧第一貼合層
15d’‧‧‧第二貼合層
17/17a/17b/17c‧‧‧熱處理層
17d‧‧‧第一熱處理層
17d’‧‧‧第二熱處理層
20/20a/30‧‧‧OLED顯示裝置
20s/20s’/30s‧‧‧力感測裝置
21/21a/31‧‧‧基板
22/22a/32‧‧‧蓋板
23/23a/33‧‧‧力感測層
231/231a/331‧‧‧壓感單元
24/24a/34‧‧‧OLED層
25/25a/35‧‧‧貼合層
26/26a/36‧‧‧CPU元件
27/27a/37‧‧‧熱處理層
38‧‧‧觸控感測層
a1/a2/a3/a4/a5/a6/a7/a8/a9/a10/a11/a12‧‧‧曲線
VEX‧‧‧電源
A/B/C/D‧‧‧電性連接點
U0‧‧‧電壓
r/R1/R2/R3/R4‧‧‧電阻
R1b/R2b/R3b/R4b‧‧‧電阻
R1c/R2c/R3c/R4c‧‧‧電阻
h1/h2/h3/h4/h5‧‧‧線段
d1/d2/d3/d4/d5/d6‧‧‧線段
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：
[圖1]為本發明第一實施例之力感測裝置的剖面結構示意圖。
[圖2A]為本發明第一實施例之力感測裝置中的壓感單元的電路結構示意圖。
[圖2B]為本發明第一實施例之力感測裝置中的壓感單元的圖案形狀示意圖。
[圖2C]為本發明第一實施例之力感測裝置中的電阻之延伸方向的解析示意圖。
[圖2D]為圖2B中壓感單元的圖案形狀之變形示意圖。
[圖2E]為圖2B中壓感單元的圖案形狀之另一變形示意圖。
[圖3]為本發明第二實施例之力感測裝置的剖面結構示意圖。
[圖4]為本發明第三實施例之力感測裝置的剖面結構示意圖。
[圖5]為本發明第四實施例之力感測裝置的剖面結構示意圖。
[圖6]為本發明第五實施例之力感測裝置的剖面結構示意圖。
[圖7]為本發明第六實施例之OLED顯示裝置的剖面結構示意圖。
[圖8]為本發明第七實施例之OLED顯示裝置的剖面結構示意圖。
[圖9]為本發明第八實施例之OLED顯示裝置的剖面結構示意圖。
[圖10]為OLED顯示裝置之顯示面的平面結構示意圖。
[圖11]為現有OLED顯示裝置與本發明中OLED顯示裝置在不同測試條件下的壓力變化對比圖。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
請參閱圖1，本發明第一實施例的力感測裝置10包括基板11，在基板11的上表面(本發明中所涉及的上、下、左右等方位詞僅為指定視圖中相對位置，可以理解當指定視圖平面旋轉180°，方位詞“上”即為“下”)設置有力感測層13，力感測層13以基板11為承載層，其包括有多個壓感單元131。基板11的下表面設置有熱處理層17，熱處理層17為片材狀。較佳地，熱處理層17緊靠基板11的下表面設置。
基板11可以是柔性基板或剛性基板，具體可以為玻璃、藍寶石、聚醯亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)等。
熱處理層17具有良好的熱傳導特性，且經過熱處理層17後的熱量的分佈相對均勻，可以理解的是，如熱量傳遞至熱處理層17後，熱量迅速在熱處理層17的所在平面內均勻分佈，以使與熱處理層17靠近的元件接收到的熱量是均勻的。在一實施例中，熱處理層17設置在力感測層13靠近熱源的一側。在一實施例中，熱處理層17的導熱係數大於或等於200，較佳為大於或等於1000。在一實施例 中，熱處理層17在至少兩個不同方向上具有不同的導熱係數。界定垂直於熱處理層17所在平面的方向為Z方向，在一實施例中，熱處理層17在Z方向上的導熱係數大於垂直於Z方向上的導熱係數。由於熱處理層17在Z方向上的導熱係數低，導熱性能較差，在Z方向上的熱傳導被抑制；而在垂直於Z方向上的導熱性能較好，熱量在垂直於Z方向上的平面內能夠較好地傳導，即熱量在熱處理層17所在平面內均勻分佈，以使與熱處理層17靠近的元件接收到的熱量均勻。在一實施例中，熱處理層17在Z方向上的導熱係數至少小於熱處理層17在垂直於Z方向上的導熱係數的0.25倍，較佳為小於熱處理層17在垂直於Z方向上的導熱係數的0.1倍。在一具體例中，熱處理層17在Z方向上的導熱係數小於或等於50，在垂直於Z方向上的導熱係數大於或等於200。較佳地，熱處理層17在Z方向上的導熱係數小於或等於10，在垂直於Z方向上的導熱係數大於或等於300。更佳地，熱處理層17在Z方向上的導熱係數小於或等於8，在垂直於Z方向上的導熱係數大於或等於800。在一實施例中，熱處理層17的材料為石墨烯片，或石墨片或銅片，較佳為石墨烯片。在一實施例中，熱處理層17的厚度為0.1mm至1mm，較佳為0.4mm至0.6mm。
力感測層13之壓感單元131採用壓電材料或壓阻材料等回應於按壓力而改變電性輸出的材料製作而成，較佳為採用壓阻材料。力感測層13可以是單層，也可以是多層，本實施例中僅以單層的力感測層13為例來進行說明。
熱處理層17設置在力感測層13的一側，由於熱處理層17具有均勻熱量的特性，因此，可以使每一個壓感單元131各部分的溫度趨於一致。材料及溫度相同的條件下，溫度噪聲會趨於一致，如此，可以配置壓感單元131輸出差分信號以將溫度噪聲進行消除，或在程式設計部分利用程式計算把對應溫度下所產生的溫度噪聲去除。本發明中較佳為配置壓感單元131輸出差分信號以將溫度噪聲消除。為了獲得差分信號，可以配置每一個壓感單元131包括多個相同的次壓感單元，至少兩個次壓感單元之間溫度噪聲進行抵消以消除溫度噪聲帶來的影響，具體地，可以配置為多個次壓感單元，並配置為分壓電路，也可以配置為四個次壓感單元構成惠斯通電橋或適當個數的次壓感單元構成分壓電路等等。本實施例中以配置四個次壓感單元構成惠斯通電橋為例來進行說明。
請參閱圖2A，每個壓感單元131包括四個次壓感單元131’，次壓感單元131’對應阻值相同的電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4。該四個電阻電性連接成電橋，具體為電阻R1和電阻R2串聯，電阻R3和電阻R4串聯，兩個串聯電路再並聯連接並構成惠斯通電橋。進一步地，在電阻R1與電阻R3的電性連接點B及電阻R4及電阻R2的電性連接點D之間載入一電源VEX。電阻R1與電阻R2的電性連接點A及電阻R3與電阻R4的電性連接點C之間產生輸出電壓U0，電壓U0對應按壓力值。
其中，電阻R1兩端壓降可以式(1)表示：
電阻R3兩端壓降可以式(2)表示：
電橋輸出的電壓U0可以式(3)表示：
在本發明中，R1=R2=R3=R4，將該條件代入式(3)，並將代入後所產生的高階微量忽略，以將式(3)進行簡化得到式(4)：
按壓作用所產生的電阻變化量與對應電阻的初始阻值之比與所述電阻受到按壓作用後的應變數關係如下式(5)：△R/R=Kε (5)
其中K為電阻的壓阻係數。
結合上述式(4)與式(5)，則U0可進一步以式(6)表示：
其中K為電阻的壓阻係數，UBD為載入在電性連接點B、D之間的電源VEX大小，ε1，ε2，ε3及ε4係分別對應於電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4的應變數。
通常，我們希望U0輸出越大越好，本實施例中，為了獲得最大的U0輸出值，較佳地，壓電單元131電極圖案如圖2B所示。電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4均呈方波狀，電阻R1和電阻R4形狀圖案均沿第一方向(X方向)延伸，電阻R2和電阻R3形狀圖案均沿第二方向(Y方向)延伸，第一方向與第二方向不同。電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4通過結合區1311連接形成惠斯通電橋。
關於電阻的延伸方向界定如下：請參閱圖2C，圖2C中所示的電阻記為電阻r，其總投影長度包括在第一方向上的總投影長度d及在第二方向上的總投影長度h。其中，沿第一方向或沿第二方向將所述電阻圖案形狀分為多段，沿第一方向上的總投影長度d等於線段d1、線段d2、線段d3、線段d4、線段d5及線段d6之和，沿第二方向上的總投影長度h等於線段h1、線段h2、線段h3、線段h4及線段h5之和。從圖2C可知，沿第一方向上的總投影長度d大於沿第二方向上的總投影長度h。因此，電阻r之電極圖案形狀的延伸方向為第一方向。較佳地，電阻r在第一方向上的投影長度大於電阻r在第二方向上的投影長度的5倍。電阻r在其延伸方向上的應變遠大於其他方向發生的應變，因此，可認為電阻r發生的應變近似等於延伸方向上的應變。
由於所述電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值相同，電阻R1和電阻R4形狀圖案延伸方向一致，電阻R2和電阻R3形狀圖案延伸方向一致，在四個電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4受到的手指按壓作用力及溫度變化所產生的阻值變化相同的情況下，電阻R1和電阻R4的應變可以認定一致，電阻R2和電阻R3的應變可以認定一致。即電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4受到手指按壓後產生的應變數之間的關係可表示為：ε1=ε4=εx，ε2=ε3=εy，因此，上述式(6)可進一步轉化為：
其中εx為電阻R1或電阻R4在第一方向上發生的應變，εy 為電阻R1或電阻R4在第二方向上發生的應變。
從式(2)中可知，當εx和εy的差值越大，U0的輸出值越大，壓力偵測的靈敏度越好。因此，較佳地，第一方向與第二方向垂直。
請參閱圖2D中所示，作為壓感單元131的另一種變形：電橋111b包括四個電阻R1b、電阻R2b、電阻R3b及電阻R4b，四個電阻的圖案形狀為橢圓繞線狀，橢圓繞線狀的圖案形狀沿橢圓長軸方向的總投影長度最大，則此方向為圖案形狀的延伸方向。其中，所述電阻R1b與所述電阻R4b之圖案形狀的延伸方向與第一方向平行，所述電阻R2b與所述電阻R3b之圖案形狀的延伸方向與第二方向平行。
本變形實施例中沿第一方向延伸的電阻R1b或電阻R4b的圖案形狀平面旋轉90°後的圖案形狀與沿第二方向延伸的電阻R2b或電阻R3b的圖案形狀相同，如此可以保障惠斯特電橋的穩定性的同時可以簡化工藝制程。作為一種變形，第一方向延伸的電阻R1b或電阻R4b的圖案形狀平面旋轉90°後的圖案形狀與沿第二方向延伸的電阻R2b或電阻R3b的圖案形狀鏡像對稱。
如圖2E中所示，作為壓感單元131的另一種變形：電橋111c包括四個電阻R1c、電阻R2c、電阻R3c及電阻R4c，四個電阻的圖案形狀為“柵欄”形折線狀，例如可以為“三橫一豎”結構，其中，所述電阻R1c與所述電阻R4c的圖案形狀的延伸方向與第一方向平行，所述電阻R2c與所述電阻R3c的圖案形狀的延伸方向與第二方向平行。
壓感單元131中次壓感單元131’的具體形狀不做限定，其可以是波浪形，鋸齒形等等。較佳地，具有第一延伸方向的電阻圖案形狀平面旋轉90°後的圖案形狀與具有第二延伸方向的電阻圖案形狀相同或鏡像對稱。
與習知技術相比，力感測裝置10之力感測層13之一側設置有熱處理層17，經過熱處理層17的熱量分佈相對均勻，可有效降低力感測層13上的溫度梯度，降低按壓力偵測過程產生的溫度噪聲，提升壓力偵測精準度。
請參閱圖3，本發明第二實施例之力感測裝置10a與第一實施例之力感測裝置10類似，其同樣包括基板11a、設置在基板11a上的力感測層13a以及設置在基板11a下方的熱處理層17a，力感測層13a包括多個壓感單元131a。本實施例中的力感測裝置10a與第一實施例中力感測裝置10的不同之處僅在於：力感測裝置10a之基板11a與熱處理層17a之間通過增設的貼合層15a貼合。基板11a與熱處理層17a之間的貼合較佳為完全貼合。貼合層15a為具有黏性的材料，較佳為絕緣光學膠。熱處理層17a設置在力感測層13a之一側，具體地，熱處理層17a通過貼合層15a固定於基板11a之一側，熱處理層17a，基板11a及力感測層13a之間的結合更加緊密，壓感單元131a之間的溫度梯度可進一步地減少。
第一實施例中力感測裝置10中關於力感測層13的設置，基材11及熱處理層17a材料尺寸等參數的選擇等均適用於本實施例。
請參閱圖4，本發明第三實施例之力感測裝置10b與第一實施例之力感測裝置10類似，其同樣包括熱處理層17b、基板11b以及設置在基板11b上的力感測層13b，且力感測層13b包括有多個壓感單元131b。本實施例中的力感測裝置10b與第一實施例之力感測裝置10的不同之處僅在於：熱處理層17b設置在力感測層13b的上方，且力感測層13b通過增設的貼合層15b與熱處理層17b貼合，貼合方式較佳為完全貼合。
在一實施例中，貼合層15b採用絕緣的黏性材料製作，較佳為絕緣光學膠。熱處理層17b為導電材料時，貼合層15b電性絕緣熱處理層17b與力感測層13b。在一實施例中，貼合層15b的厚度為0.1mm至1mm，較佳為0.4mm至0.8mm。
熱處理層17b設置在力感測層13b的一側，具體而言，熱處理層17b透過貼合層15b貼合於力感測層13b之一側，熱處理層17b、基板11b及力感測層13b之間的結合緊密，壓感單元131b之間的溫度梯度減少。
作為一種變形，貼合層15b可以替換為絕緣層，絕緣層具有絕緣效果，絕緣層疊設在力感測層13b與熱處理層17b之間。
作為一種變形，力感測層13b一側的熱處理層17b為多層，多層熱處理層17b之間貼合或緊靠疊設。
第一實施例中力感測裝置10中關於力感測層13的設置，基材11及熱處理層17材料尺寸等參數等的選擇 等均適應於本實施例。
請參閱圖5，本發明第四實施例之力感測裝置10c與第三實施例力感測裝置10b類似，其同樣包括基板11c以及設置在基板11c上的力感測層13c，且力感測層13c包括有多個壓感單元131c。熱處理層17c以及貼合層15c設置在力感測層13c上方。本實施例中的力感測裝置10c與第三實施例中力感測裝置10b的不同之處僅在於：所述力感測層13c上具有一體成型的保護層14c，保護層14c覆蓋力感測層13c遠離基板11c的表面，以對力感測層13c形成保護，防止壓感單元131c氧化及被破壞。熱處理層17c通過貼合層15c貼合於保護層14c遠離基板11c的表面，貼合方式較佳皆為完全貼合。
保護層14c不僅可以保護力感測層13c，還電性隔離了熱處理層17c和力感測層13c，其優選採用軟質絕緣柔性材料製作，如PEEK(polyetheretherketone，聚二醚酮)、PI(Polyimide，聚醯亞胺)、PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PC(polycarbonate，聚碳酸酯)、PES(聚丁二酸乙二醇酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，polymethylmethacrylate)及其任意兩者或多者的複合物等材料。
保護層14c和貼合層15c皆具有絕緣效果，因此，貼合層15c的厚度可以降低，貼合層15c厚度較佳可以是0.01mm至0.2mm。
第一實施例中力感測裝置10中關於力感測層13的設置，基材11及熱處理層17材料尺寸等參數等的選擇等均適應於本實施例。
請參閱圖6，本發明第五實施例之力感測裝置10d與第二實施例之力感測裝置10a類似。本實施例中的力感測裝置10d在第二實施例中力感測裝置10a的基礎上增設熱處理層和貼合層，因此，力感測裝置10d從上至下依次包括第一熱處理層17d、第一貼合層15d、包括多個壓感單元131d的力感測層13d、基板11d、第二貼合層15d’以及第二熱處理層17d’。基板11d作為力感測層13d的承載層，第一熱處理層17d透過第一貼合層15d貼合於力感測層13d的上表面，第二熱處理層17d’透過第二貼合層15d’貼合於基板11d的下表面，貼合方式較佳為完全貼合。
第一貼合層15d係由絕緣黏性材料所製成。第二貼合層15d’係由黏性材料所製成，較佳為由絕緣黏性材料所製成。第一貼合層15d和第二貼合層15d’使得熱處理層(包括第一熱處理層17d和第二熱處理層17d’)與力感測層13d之間的結合更加緊密。
力感測層13d的兩側均設置有熱處理層，熱處理層使得來自力感測層13d上下兩個表面上的熱量分佈相對均勻，而使力感測層13d上的溫度梯度進一步減少。
作為一種變形，可去除第二貼合層15d’，第二熱處理層17d’直接緊靠基板11d之下表面疊設。作為又一種變形，將第一貼合層15d替換為絕緣層，絕緣層疊設在力感 測層13d與第一熱處理層17d之間。
作為一種變形，力感測層13d之兩側的熱處理層可為多層。
第一實施例中力感測裝置10中關於力感測層13的設置，基材11及熱處理層17材料尺寸等參數等的選擇等均適應於本實施例。
請參閱圖7，本發明第六實施例之OLED顯示裝置20從上至下依次包括蓋板22、OLED層24、力感測裝置20s以及CPU元件26。
蓋板22的上表面為用戶觸控操作面，用戶在進行觸控操作時，觸控操作面之下方設置力感測裝置20s，力感測裝置20s感測觸控操作時所對應的按壓力度。OLED層和力感測裝置20s電性連接於CPU元件26，CPU元件26控制OLED顯示裝置20的運作。
力感測裝置20s與第二實施例中力感測裝置10a結構，材料參數等保持完全一致。同樣地，力感測裝置20s包括設置有多個壓感單元231的力感測層23，力感測層23設置在基板21之一個表面，而基板21之另一表面透過貼合層25與熱處理層27貼合。力感測層23位於OLED層24及基板21之間。
在一實施例中，當熱處理層27為導電材料時，熱處理層27接地，將熱處理層27作為訊號遮罩層，藉以遮罩來自CPU元件26的干擾訊號。此實施方式適用于本發明中的其他實施例。
可以理解，本實施例中力感測裝置20s可以替換為本發明中其他實施例及變形實施例中所揭示的力感測裝置。
CPU元件26為OLED顯示裝置20的控制中心，其在運作過程中容易產生點熱源，熱量經過設置在其上方的熱處理層27後，熱量在熱處理層27上的分佈相對均勻。如此，設置在熱處理層27上方的力感測層23受熱均勻，溫度梯度減少，降低按壓力偵測過程產生的溫度噪聲，提升壓力偵測精準度。可以理解，熱處理層27並非只是處理來自CPU組件26的熱量，其他任意方向傳遞過來的熱量均能夠被熱處理層27處理，以獲得熱量均勻分佈的特性。
請參閱圖8，本發明第七實施例之OLED顯示裝置20a從上至下依次包括蓋板22a、OLED層24a、力感測裝置20s裝以及CPU組件26a。力感測裝置20s測與第二實施例中的力感測裝置10a之結構及材料參數等保持完全一致。同樣地，力感測裝置20s測包括設置有多個壓感單元231a的力感測層23a，力感測層23a係設置在基板21a的一個表面，而基板21a的另一表面透過貼合層25a與熱處理層27a貼合。本實施例與第六實施例OLED之顯示裝置20的不同之處僅在於：力感測裝置20s之的安裝方式不同。在第六實施例中，力感測層23位於OLED層24和基板21之間，在本實施中，力感測裝置20s中相當於在平面內旋轉了180°進行的安裝。因此，力感測層23a位於CPU元件26a和基板21a之間，熱處理層27a設置在OLED層24a與蓋板22a之間。
可以理解，力感測裝置20s解可以替換為本發明中其他實施例及變形實施例中所揭示的力感測裝置，且力感測裝置可以旋轉180°進行兩種不同方式的安裝。
請參閱圖9，本發明第八實施例OLED顯示裝置30從上至下依次包括蓋板32、觸控感測層38、OLED層34、力感測裝置30s以及CPU元件36。力感測裝置30s與第二實施例中的力感測裝置10a之結構及材料參數等保持完全一致。同樣地，力感測裝置30s包括設置有多個壓感單元331的力感測層33，力感測層33設置在基板31的一個表面，而基板31的另一表面透過貼合層35與熱處理層37貼合。力感測層33位於OLED層34和基板31之間。
本實施例與第六實施例的不同之僅在於在所述蓋板32與OLED層34之間增設觸控感測層38，觸控感測層38用以感測用戶觸控位置。界定觸控感測層38及蓋板32為觸控面板，觸控面板可以是OGS觸控面板、GFF觸控面板、GF觸控面板或G2F觸控面板，即觸控面板為外掛式結構，作為一種變形，觸控面板也可以是內嵌式結構，即觸控感測層內嵌於OLED層中。
可以理解，力感測裝置30s可以替換為本發明中其他實施例及變形實施例中所揭示的力感測裝置，且力感測裝置可以旋轉180°，以進行兩種不同方式的安裝。
相較於習知技術，OLED顯示裝置30之力感測層33的一側設置有熱處理層37，熱處理層37將吸收的熱量均勻化以使得力感測層33上的溫度梯度減小，以降低按壓 力偵測過程產生的溫度噪聲，進而提升壓力偵測的精準度。
本發明中提供具有相同尺寸的特製OLED顯示裝置與本發明中所提供的OLED顯示裝置(具體為本發明第八實施例中所揭示的OLED顯示裝置)在不同的溫度條件下進行測試。特製的OLED顯示裝置與本發明中所提供的OLED顯示裝置的不同之處在於其未設置熱處理層，其他配置保持一致。
測試一
請參閱圖10，以OLED顯示裝置之顯示區域的左下角為原點O建立X-Y座標系，顯示區域尺寸為100mm*60mm，界定顯示區域的中心位置為O定點，O，點座標為(30mm,50mm)。在O0點進行觸控操作以進行測試。
圖11為特製的OLED顯示裝置與本發明所提供的OLED顯示裝置在不同的條件下的測試對比圖，對比圖中以OLED顯示裝置X方向的位置作為橫軸，以力感測層上壓感單元偵測到的壓力值為縱軸。
測試A
測試對象：特製的OLED顯示裝置。
測試條件：常溫的環境下，在O試點施加200單位力。
測試分析：曲線a1及a2為沿著特製的OLED顯示裝置之X方向上的壓感單元所偵測到的壓力值。其中a1 為壓感單元中具有第一延伸方向的電阻所偵測到的壓力值，a2為壓感單元中具有第二延伸方向的電阻所偵測到的壓力值。從曲線變化可看出，特製的OLED顯示裝置從按壓位置處到遠離該按壓位置處的壓感單元所偵測到的壓力值逐漸減小。
測試B
測試對象：特製的OLED顯示裝置。
測試條件：恆定溫度65℃下，未施加按壓力。
測試分析：曲線a3及a4為沿著特製的OLED顯示裝置之X方向上的壓感單元所偵測到的壓力值。其中a3為壓感單元中具有第一延伸方向的電阻所偵測到的壓力值，a4為壓感單元中具有第二延伸方向的電阻所偵測到的壓力值。從曲線變化可看出曲線a3及a4接近橫軸，即恆溫條件下，壓感單元輸出幾乎為0，也就是壓感單元在恆溫條件下，溫度噪聲幾乎為0。
測試C
測試對象：特製的OLED顯示裝置。
測試條件：溫度梯度為22℃至65℃，未施加按壓力。
測試分析：曲線a5及a6為沿著特製的OLED顯示裝置之X方向上的壓感單元所偵測到的壓力值。其中a5為壓感單元中具有第一延伸方向的電阻所偵測到的壓力值，a6為壓感單元中具有第二延伸方向的電阻所偵測到的壓力值。從曲線變化可看出，雖然無按壓力作用於特製的 OLED顯示裝置，但壓感單元中具有第一延伸方向的電阻和具有第二延伸方向的電阻所偵測到壓力值甚至高於曲線a1及a2中對應的施加200單位力時所偵測到的壓力值，即當溫度梯度較大時，壓感單元所產生了溫度噪聲非常大，以至於引起較大的壓力偵測誤差。
測試D
測試對象：本發明提供的OLED顯示裝置，且OLED顯示裝置中的熱處理層係由石墨烯(石墨烯在熱處理層所在平面的導熱係數大於或等於1000)製作。
測試條件：溫度梯度為22℃至65℃，未施加按壓力。
測試分析：曲線a7及a8為沿著本發明所提供的OLED顯示裝置之X方向上的壓感單元所偵測到的壓力值。其中a7為壓感單元中具有第一延伸方向的電阻所偵測到的壓力值，a8為壓感單元中具有第二延伸方向的電阻所偵測到的壓力值。從曲線變化可看出，曲線a7及a8接近橫軸。在增加熱處理層的條件下，即使溫度梯度較大，壓感單元輸出幾乎為0，也就是壓感單元在溫度梯度較大的條件下，溫度噪聲幾乎為0。因此，石墨烯材質製作之熱處理層的設置使得壓感單元產生的溫度噪聲降低，壓力偵測精準度得到了提升。
測試E
測試對象：本發明提供的OLED顯示裝置，且OLED顯示裝置中的熱處理層係由石墨片(石墨片在熱處理 層所在平面的導熱係數大於或等於200)製作。
測試條件：溫度梯度為22℃至65℃，未施加按壓力。
測試分析：曲線a9及a10為沿著本發明所提供的OLED顯示裝置之X方向上的壓感單元所偵測到的壓力值。其中a9為壓感單元中具有第一延伸方向的電阻所偵測到的壓力值，a10為壓感單元中具有第二延伸方向的電阻所偵測到的壓力值。從曲線變化可看出曲線a9及a10接近橫軸。在增加熱處理層的條件下，即使溫度梯度較大，壓感單元輸出幾乎為0，也就是壓感單元在溫度梯度較大的條件下，溫度噪聲幾乎為0。因此，石墨片材質之熱處理層的設置使得壓感單元產生的溫度噪聲降低，壓力偵測精準度得到了提升。
測試F
測試對象：本發明提供的OLED顯示裝置，且OLED顯示裝置中的熱處理層係由鐵片製作(鐵片在熱處理層所在平面的導熱係數為約70)。
測試條件：溫度梯度為22℃至65℃，未施加按壓力。
測試分析：曲線a11及a12為沿著本發明所提供的OLED顯示裝置之X方向上的壓感單元所偵測到的壓力值。其中a11為壓感單元中具有第一延伸方向的電阻所偵測到的壓力值，a12為壓感單元中具有第二延伸方向的電阻所偵測到的壓力值。從曲線變化可看出具有第一延伸方向的電 阻所偵測到的壓力值約200單位力，具有第二延伸方向的電阻所偵測到的壓力值約100單位力。即溫度梯度為22℃至65℃下，壓感單元仍然產生了溫度噪聲。但與測試C相比可知，熱處理層的設置在一定程度上抑制了溫度噪聲的產生。與測試D、E相比可知，熱處理層在使用石墨烯材質製作時，抑制了溫度噪聲的產生效果最佳。
測試二
用吹風機將特製的OLED顯示裝置與本發明中所提供的OLED顯示裝置從室溫加熱到95℃，重複試驗5次，習知的OLED顯示裝置與本實施例中所提供的OLED顯示裝置壓力感測的輸出變化如下：
從上表中可看出，在溫度急劇變化的情況下，特製的OLED顯示裝置之壓感單元的輸出信號明顯大於本發明中提供的OLED顯示裝置之壓感單元的輸出信號。而本發明中提供的OLED顯示裝置的輸出信號基本趨於穩定。由此可知，增設熱處理層的OLED顯示裝置之力感測層的溫度噪聲降低，使得壓力偵測精準度得到了提升。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的原則之內所作的任何修改，等同替換和改進等均應包含本發明的保護範圍之內。

Claims (15)

  1. 一種力感測裝置，包括一力感測層，其中該力感測層的至少一側設置一熱處理層，該熱處理層的一導熱係數大於或等於200。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之力感測裝置，其中垂直於該熱處理層所在平面的方向為Z方向，該熱處理層在Z方向上的一導熱係數小於該熱處理層所在平面之方向上的一導熱係數。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之力感測裝置，其中該熱處理層在Z方向上的該導熱係數至少小於該熱處理層所在平面之方向上的該導熱係數的0.25倍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之力感測裝置，其中該熱處理層係選自於石墨片、石墨烯片及銅片所組成之一族群。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之力感測裝置，其中該熱處理層係接地以兼作為一訊號遮罩層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之力感測裝置，其中該力感測層的單側或雙側設置有一層或複數層熱處理層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之力感測裝置，該力感測裝置更包含一基板和一貼合層，其中該力感測層設置在該基板上，且該熱處理層通過該貼合層設置在該基板之遠離該力感測層的一表面或該力感測層之遠離該基板的一表面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之力感測裝置，該力感測裝置更包含一基板、一貼合層以及一保護層，其中該力感測層設置在該基板上，該保護層覆蓋該力感測層之遠離該基板的一表面，且該熱處理層通過該貼合層設置在該保護層之遠離該基板的一表面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之力感測裝置，該力感測裝置更包含一基板、一第一貼合層以及一第二貼合層，其中該熱處理層包括一第一熱處理層和一第二熱處理層，該力感測層設置在該基板上，該第一熱處理層通過該第一貼合層貼合於該力感測層之遠離該基板的一表面，且該第二熱處理層通過該第二貼合層貼合於該基板之遠離該力感測層的一表面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之力感測裝置，其中該力感測層包括複數個壓感單元，每一該些壓感單元包括複數個次壓感單元，且該些次壓感單元之間具有差分輸出。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之力感測裝置，其中每一該些壓感單元包括四個阻值相同的電阻，該些電阻構成一惠斯通電橋，兩個不相鄰之該些電阻的圖案形狀具有相同的一第一延伸方向，另外兩個不相鄰之該些電阻的圖案形狀具有相同的一第二延伸方向，且該第一延伸方向與該第二延伸方向不一致。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之力感測裝置，其中具有該第一延伸方向之該些電阻的圖案形狀在平面旋轉90°後的圖案形狀與具有該第二延伸方向之該些電阻的圖案形狀相同或鏡像對稱。
  13. 一種OLED顯示裝置，包括OLED層以及CPU元件，其中該OLED層與該CPU元件之間設置如申請專利範圍第1項至第12項任一項所述之力感測裝置。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之OLED顯示裝置，該OLED顯示裝置板更包含一觸控面板，其中該OLED層位於該觸控面板與該力感測裝置之間。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之OLED顯示裝置，該OLED顯示裝置板更包含一觸控電極層，其中該觸控電極層係用以偵測一觸控位置，且該觸控電極層內嵌於該OLED層。
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