TWI595220B - 壓力感測裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI595220B
TWI595220B TW105104125A TW105104125A TWI595220B TW I595220 B TWI595220 B TW I595220B TW 105104125 A TW105104125 A TW 105104125A TW 105104125 A TW105104125 A TW 105104125A TW I595220 B TWI595220 B TW I595220B
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Description

壓力感測裝置及其製造方法
本發明係關於一種感測裝置及其製造方法，特別關於一種壓力感測裝置及其製造方法。
隨著科技不斷的進步，各種資訊設備不斷地推陳出新，例如手機、平板電腦、超輕薄筆電、及衛星導航等。除了一般以鍵盤或滑鼠輸入或操控之外，利用觸控式技術來操控資訊設備是一種相當直覺且受歡迎的操控方式。其中，觸控裝置具有人性化及直覺化的輸入操作介面，使得任何年齡層的使用者都可直接以手指或觸控筆選取或操控資訊設備。
現今觸控技術多為二維(2D)平面之多點觸控(Multi-Touch)，其係利用例如手指碰觸顯示面而改變例如電容值來精確判斷手指的觸碰位置，進而產生對應的控制功能。另外，除了二維平面的觸控技術中，為了感測垂直於顯示面(Z軸)方向的按壓力道，習知技術一般是利用於顯示面上外貼一壓力感測結構來感測Z軸方向的碰觸力道，從而實現3D觸控的目的。
本發明提供一種壓力感測裝置，包括一第一基板、一薄膜電晶體元件、一第一感測元件、一第二感測元件以及一可壓縮層。薄膜電晶體元件形成於第一基板的一第一表面。第一感測元件形成於第一基板的一第二表面，且第二表面與第一表面為彼此相對的表面。第二感測元件與第一感測元件相對而設。可壓縮層設置於第一感測元件與第二感測元件之間。
本發明提供一種壓力感測裝置的製造方法，包括以下步驟：提供一第一基板；形成一薄膜電晶體元件於第一基板的一第一表面；提供一第二基板，並與第一基板相對而設，且薄膜電晶體元件位於第一基板與 第二基板之間；形成一第一感測元件於第一基板的一第二表面，且第二表面與第一表面為彼此相對的表面；提供一第二感測元件，並使第一感測元件與第二感測元件位於第一基板的同一側；以及提供一可壓縮層，並使可壓縮層夾置於第一感測元件與第二感測元件之間。
在一實施例中，第一感測元件與第二感測元件的其中之一為圖案化導電層。
在一實施例中，第一感測元件與第二感測元件分別為圖案化導電層。
在一實施例中，可壓縮層的材料包含光學膠、光學透明樹脂、光學彈性樹脂、矽膠，或包含一密封元件及一氣體層，且氣體層位於密封元件所圍設的空間內。
在一實施例中，壓力感測裝置更包括一第二基板，其與第一基板相對而設，且薄膜電晶體元件位於第一基板與第二基板之間。
在一實施例中，壓力感測裝置更包括一第一偏光板與一第二偏光板，第一感測元件設置於第一偏光板與第一基板之間，第二偏光板設置於第二基板遠離第一基板之一側。
在一實施例中，壓力感測裝置更包括一觸控電極層，其設置於第二基板與第二偏光板之間。
在一實施例中，壓力感測裝置更包括一觸控電極層，其設置於第一基板與第二基板之間，且觸控電極層位於薄膜電晶體元件上。
在一實施例中，壓力感測裝置更包括一保護基板及一觸控電極層。保護基板與第二基板相對而設。觸控電極層設置於保護基板面向第二基板之表面。
在一實施例中，壓力感測裝置更包括一背光模組，其與第一基板相對而設，且可壓縮層設置於第一感測元件與背光模組之間，背光模組包含一導光板、一反射板、至少一光學膜片及一背板，光學膜片與反射板分別設置於導光板的兩側，背板承載反射板、導光板及光學膜片。
在一實施例中，第二感測元件為透明導電膜，並設置於導光板上。
在一實施例中，第二感測元件為反射板或背板。
在一實施例中，在提供第二基板而與第一基板相對而設的步驟之後，形成第一感測元件於第一基板的第二表面。
在一實施例中，在提供第二基板而與第一基板相對而設的步驟之前，形成第一感測元件於第一基板的第二表面。
在一實施例中，製造方法更包括一步驟：使一觸控電極層夾置於第一基板與第二基板之間，且觸控電極層位於薄膜電晶體元件上。
在一實施例中，製造方法更包括以下步驟：提供一觸控電極層及一保護基板、將觸控電極層設置於保護基板面向第二基板之表面、及使具有觸控電極層之保護基板與第二基板相對而設。
在一實施例中，於使可壓縮層夾置於第一感測元件與第二感測元件之間的步驟之前，製造方法更包括以下步驟：提供一第一偏光板及一第二偏光板、使第一感測元件夾置於第一偏光板與第一基板之間、及使第二偏光板設置於第二基板遠離第一基板之一側。
在一實施例中，製造方法更包括一步驟：使一觸控電極層夾置於第二基板與第二偏光板之間。
在一實施例中，製造方法更包括以下步驟：提供一背光模組，其中背光模組包含一導光板、一反射板、至少一光學膜片及一背板，光學膜片與反射板分別設置於導光板的兩側，背板承載反射板、導光板及光學膜片、及使背光模組與第一基板相對而設，並使可壓縮層夾置於第一感測元件與背光模組之間。
承上所述，於本發明之壓力感測裝置及其製造方法中，係藉由將薄膜電晶體元件形成於第一基板的第一表面，並將第一感測元件形成於第一基板的第二表面，且將第二感測元件與第一感測元件相對而設，而使第二感測元件與第一感測元件分別位於第一基板的同一側，並使可壓縮層設置於第一感測元件與第二感測元件之間，使得，當按壓本發明的壓力感測裝置時，可壓縮層將因按壓而產生形變，故第一感測元件與第二感測元件之間的電容值將產生變化。藉此，使得壓力感測裝置可依據電容變化量判斷被按壓的位置及按壓力道，同時可依據按壓力道的大小來產生不同 的控制功能。此外，本發明之壓力感測裝置亦可搭配習知的2D觸控來實現3D觸控功能，從而增加產品於觸控功能上的運用性。
1、2、2a~2d‧‧‧壓力感測裝置
11、21‧‧‧顯示面板
111、211‧‧‧第一基板
112、212‧‧‧第二基板
115、215‧‧‧薄膜電晶體陣列
12、22‧‧‧第一感測元件
13、23‧‧‧可壓縮層
14、24‧‧‧第二感測元件
213‧‧‧第一偏光板
214‧‧‧第二偏光板
231‧‧‧氣體層
232‧‧‧密封元件
25‧‧‧背光模組
251‧‧‧導光板
252‧‧‧反射板
253‧‧‧光學膜片
254‧‧‧背板
26‧‧‧觸控電極層
27‧‧‧保護基板
AA‧‧‧顯示面
LC‧‧‧顯示介質層
S01~S06‧‧‧步驟
S1‧‧‧第一表面
S2‧‧‧第二表面
圖1A為本發明較佳實施例之一種壓力感測裝置的示意圖。
圖1B為壓力感測裝置被按壓時的示意圖。
圖2A為本發明另一較佳實施例之壓力感測裝置的示意圖。
圖2B為圖2A之壓力感測裝置被按壓時的示意圖。
圖3A至圖3D分別為本發明不同實施態樣之壓力感測裝置的示意圖。
圖4為本發明較佳實施例之一種壓力感測裝置的製造方法之流程步驟圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之壓力感測裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
請分別參照圖1A及圖1B所示，其中，圖1A為本發明較佳實施例之一種壓力感測裝置1的示意圖，而圖1B為壓力感測裝置1被按壓時的示意圖。
壓力感測裝置1包括一顯示面板11、一第一感測元件12、一可壓縮層13以及一第二感測元件14。
顯示面板11可為液晶顯示面板(LCD)、有機發光二極體顯示面板(OLED)或發光二極體顯示面板(LED)，並不限定。
顯示面板11具有一顯示面AA，並包含一第一基板111及一第二基板112，且第一基板111與第二基板112相對而設。其中，第一基板111具有鄰近顯示面AA之一第一表面S1及與第一表面S1相對的一第二表面S2(第二表面S2遠離顯示面AA)。於此，第一表面S1為第一基板111之上表面，而第二表面S2為第一基板111之下表面，且第二基板112面向第一表面S1而與第一基板111相對而設。
第一感測元件12設置於第一基板111之第二表面S2。於此，可在第一基板111的下表面形成第一感測元件12後再與第二基板112 進行對組，或者先將第一基板111與第二基板112對組後，再於第一基板111的下表面形成第一感測元件12，並不限制。於此，在第一基板111的下表面形成第一感測元件12，並不限制第一感測元件12是直接或間接形成於該下表面，第一感測元件12與該下表面之間可具有其他膜層。在本實施例中，係以微影製程將第一感測元件12形成於第一基板111的下表面。
第二感測元件14設置於可壓縮層13上而與第一感測元件12相對而設，且第二感測元件14與第一感測元件12分別位於第一基板111的同一側，並使得可壓縮層13夾置於第一感測元件12與第二感測元件14之間。在未按壓時，由於第一感測元件12與第二感測元件14之間夾置有可壓縮層13，故第一感測元件12、可壓縮層13與第二感測元件14可形成一電容而具有一電容值。於此，壓力感測裝置1的一控制電路(圖未顯示)需先提供一電壓至第一感測元件12或第二感測元件14，使第一感測元件12或第二感測元件14具有一電位(可為接地電位或為非接地電位)，進而使第一感測元件12與第二感測元件14之間產生一初始電容值。
其中，第一感測元件12與第二感測元件14之間具有的電容值可為自電容(Self Capacitance)值或互電容(Mutual Capacitance)值。在一實施態樣中，第一感測元件12與第二感測元件14的其中之一可為圖案化導電層，而第一感測元件12與第二感測元件14的其中另一可為整面的導電層(非圖案化導電層)，使得第一感測元件12與第二感測元件14之間的電容值為自電容值。在另一實施態樣中，第一感測元件12與第二感測元件14可分別為圖案化導電層，且兩者於俯視(垂直顯示面AA的Z軸)方向上為交錯設置，使得第一感測元件12與第二感測元件14的電容值為互電容值。本實施例之第一感測元件12為圖案化導電層，而第二感測元件14為整面的導電層(非圖案化導電層)，使得第一感測元件12與第二感測元件14之間的電容值為自電容值。
在本實施例中，當顯示面板11為液晶顯示面板時，一顯示介質層(圖未顯示)可夾置於第一基板111與第二基板112之間。於此，壓力感測裝置1更包括一薄膜電晶體(TFT)陣列115，薄膜電晶體陣列115包含複數薄膜電晶體元件(圖未顯示)，該些薄膜電晶體元件分別為開關元 件，並形成於第一基板111的第一表面S1上，並位於第一基板111與第二基板112之間，使得第一基板111與薄膜電晶體陣列115組成薄膜電晶體(TFT)基板，而第二基板112加上彩色濾光陣列(圖未顯示)可組成一彩色濾光基板，且顯示介質層為液晶層。另外，一背光模組(圖未顯示)可與顯示面板11相對而設，使得第一感測元件12、可壓縮層13與第二感測元件14可夾置於第一基板111與背光模組之間(以下以另一實施例來詳細說明)。於此實施例中，第一感測元件12與第二感測元件14分別為透明導電材料，例如為銦錫氧化物(indium-tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium-zinc oxide,IZO)、鋁鋅氧化物(aluminum-zinc oxide,AZO)、鎘錫氧化物(CTO)、氧化錫(SnO2)、鎵鋅氧化物(GZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)或鋅氧化物(zinc oxide,ZnO)，並不限定。於此，薄膜電晶體元件形成於第一基板111的第一表面S1上，並不限制薄膜電晶體元件是直接或間接形成於第一基板111的第一表面S1上，薄膜電晶體元件與第一表面S1之間可具有其他膜層。在本實施例中，係以微影製程將薄膜電晶體元件形成於第一表面S1。
在另一實施例中，若顯示面板11為有機發光二極體顯示面板時，則顯示介質層為有機發光二極體層，第一基板111與薄膜電晶體陣列115組成薄膜電晶體基板。其中，若有機發光二極體層發出白光時，則第二基板112加上彩色濾光陣列可為一彩色濾光基板；或者，若有機發光二極體層發出例如紅色、綠色、藍色及白色光時，則第二基板112可為一保護基板(Cover plate)，以保護有機發光二極體層不受外界水氣或異物的污染。於此實施例中，第一感測元件12與第二感測元件14可為透明導電材料或不透光的金屬層。
另外，可壓縮層13為絕緣材料，並可包含光學膠(例如OCA或LOCA)、光學透明樹脂(例如OCR)、光學彈性樹脂(例如SVR)、矽膠，或包含一密封元件及一氣體層(例如為空氣)，且氣體層位於密封元件所圍設的空間內(圖未顯示)。其中，可壓縮層13的厚度可介於50微米(μm)與1000微米(μm)之間，較佳是介於100微米(μm)與500微米(μm)之間，更佳是介於150微米(μm)與250微米(μm)之間。本實施例的可壓縮層13是以光學膠為例，而其厚度例如為250微米(μm)。
因此，如圖1B所示，當例如以手指按壓壓力感測裝置1之顯示面AA時，可壓縮層13可因按壓而產生形變，故第一感測元件12與第二感測元件14之間的電容值將由初始電容值改變成一按壓電容值。壓力感測裝置1之控制電路可依據按壓電容值與初始電容值的變化量(按壓力量越大，電容值的變化量越大)判斷顯示面板11被按壓的位置及按壓力道大小，而且控制電路更可依據按壓力道的大小產生對應的控制功能。例如當按壓力量超過第一閥值且小於第二閥值時，其可為「選取」物件的功能；當按壓力量超過第二閥值時，其可為「執行」物件的功能；…，以此類推；設計者可依據實際需求而設計不同的按壓力道對應於不同的功能。此外，判斷按壓電容值與初始電容值的變化量(可稱為壓力感測訊號)之控制電路可以獨立成一積體電路(IC)，或整合於顯示面板11的驅動IC內，本發明並不限制。
另外，請分別參照圖2A及圖2B所示，其中，圖2A為本發明另一較佳實施例之壓力感測裝置2的示意圖，而圖2B為圖2A之壓力感測裝置2被按壓時的示意圖。
壓力感測裝置2包括一顯示面板21、一第一感測元件22、一可壓縮層23以及一第二感測元件24。於此，顯示面板21是以液晶顯示面板為例，故壓力感測裝置2更包括一背光模組25。
顯示面板21具有一顯示面AA，並包含一第一基板211、一第二基板212及一顯示介質層LC。第一基板211與第二基板212相對而設，顯示介質層LC(於此為液晶層)夾設於第一基板211與第二基板212之間。其中，第一基板211及第二基板212為透光材質製成，並例如為一玻璃基板、一石英基板或一塑膠基板，並不限定。
第一基板211具有鄰近顯示面AA之第一表面S1及與第一表面S1相對之第二表面S2。於此，第一表面S1為第一基板211之上表面，而第二表面S2為第一基板211之下表面，且第二基板212面向第一表面S1而與第一基板211相對而設。另外，壓力感測裝置2更包括一薄膜電晶體(TFT)陣列215，薄膜電晶體陣列215包含複數薄膜電晶體元件(圖未顯示)，該些薄膜電晶體元件分別為開關元件，並設置於第一基板211的第一 表面S1上，使得第一基板211與薄膜電晶體陣列215組成一薄膜電晶體基板，而第二基板212加上彩色濾光陣列(圖未顯示)可為一彩色濾光基板。不過，在其他的實施態樣中，彩色濾光基板上的黑色矩陣(black matrix)及濾光層也可分別設置於薄第一基板211上，使得第一基板211成為一BOA(BM on array)基板，或成為一COA(color filter on array)基板，並不限制。
本實施例之顯示面板21更包含一第一偏光板213與一第二偏光板214，第一偏光板213為下偏光板，而第二偏光板214為上偏光板。其中，第一偏光板213(下偏光板)設置於第一基板211遠離第二基板212的一側，且第二偏光板214(上偏光板)設置於第二基板212遠離第一基板211之一側。於此，第一偏光板213設置於第一感測元件22上，使得第一感測元件22夾置於第一偏光板213與第一基板211之間，而第二偏光板214則貼合於第二基板212之上側表面。
第一感測元件22設置於第一基板211之第二表面S2上。於此，可在第一基板211的下表面形成第一感測元件22後再與顯示介質層LC及第二基板212進行對組，或者先將第一基板211、顯示介質層LC與第二基板212對組後，再於第一基板211的下表面形成第一感測元件22，並不限定。
第二感測元件24設置於可壓縮層23而與第一感測元件22相對而設，且第二感測元件24與第一感測元件22分別位於第一基板211的同一側(下側)，並使得可壓縮層23夾置於第一感測元件22與第二感測元件24之間。本實施例的可壓縮層23是以光學膠為例。在未按壓時，由於第一感測元件22與第二感測元件24之間夾置有可壓縮層23，故第一感測元件22、可壓縮層23與第二感測元件24可形成一電容而具有一電容值。於此，壓力感測裝置2的一控制電路(圖未顯示)需先提供一電壓至第一感測元件22或第二感測元件24，使第一感測元件22或第二感測元件24具有一電位(可為接地電位或具有非零電壓的電位)，進而使第一感測元件22與第二感測元件24之間產生一初始電容值。
第一感測元件22與第二感測元件24之間具有的電容值可為 自電容值或互電容值。在本實施例中，第一感測元件22為圖案化導電層，而第二感測元件24為整面的導電層(非圖案化導電層)，使得第一感測元件22與第二感測元件24之間的電容值為自電容值。在另一實施態樣中，第一感測元件22與第二感測元件24可分別為圖案化導電層，且兩者可於俯視(垂直顯示面AA的Z軸)方向上為交錯設置，使得第一感測元件22與第二感測元件24的電容值為互電容值。此外，本實施例之第一感測元件22與第二感測元件24分別為一透明導電膜為例。
背光模組25面向可壓縮層23而與顯示面板21的第一基板211相對設置，且可壓縮層23設置於第一感測元件22與背光模組25之間。其中，背光模組25可發出光線入射至顯示面板21，使顯示面板21可顯示影像。本實施例的背光模組25包含一導光板251、一反射板252、複數光學膜片(以253表示)及一背板254。背板254用以承載導光板251、反射板252及該些光學膜片253，並提供碰撞、電磁波或電擊等保護。背板254之材質可以選用塑膠、金屬或合金等，並不加以限制。反射板252與該些光學膜片253分別設置於導光板251的相對兩側。另外，本實施例是以三片光學膜片253為例，例如但不限於為集光片或擴散片。由於背光模組25為習知技術，熟知液晶顯示裝置的技術人員，當可了解其與顯示面板21的相對設置關係及各元件之功能，本發明不再贅述。
此外，第二感測元件24可貼合於背光膜組25之光學膜片253上，或設置於背光模組25的該些光學膜片253之間。本實施例之第二感測元件24是以貼合於最接近可壓縮膜23的光學膜片253上為例。在不同的實施例中，亦可將第二感測元件24形成於一透光基板上，再將透光基板貼合於光學膜片253上，本發明亦不限制。
因此，如圖2B所示，當例如以手指按壓壓力感測裝置2之顯示面AA時，可壓縮層23可因按壓而產生形變，故第一感測元件22與第二感測元件24之間的電容值將由初始電容值改變成一按壓電容值。壓力感測裝置2之控制電路可依據按壓電容值與初始電容值的變化量(按壓力量越大，電容值的變化量越大)判斷顯示面板21被按壓的位置及按壓力道大小，而且控制電路更可依據按壓力道的大小產生對應的控制功能。例如 當按壓力量超過第一閥值且小於第二閥值時，其可為「選取」物件的功能；當按壓力量超過第二閥值時，其可為「執行」物件的功能；…，以此類推；設計者可依據實際需求而設計不同的按壓力道對應於不同的功能。此外，判斷按壓電容值與初始電容值的變化量(可稱為壓力感測訊號)之控制電路可以獨立成一積體電路(IC)，或整合於顯示面板21的驅動IC內，本發明並不限制。
特別一提的是，在不同的實施態樣中，若反射板252包含可導電的金屬膜，或背板254為可導電的金屬或合金時，則可將會導電的反射板252或背板254當成第二感測元件24來使用，不需另外設置第二感測元件24。
請分別參照圖3A至圖3D所示，其分別為本發明不同實施態樣之壓力感測裝置2a~2d的示意圖。
如圖3A所示，與圖2A的壓力感測裝置2主要的不同在於，壓力感測裝置2a的可壓縮層23包含一氣體層231(例如為空氣)及一密封元件232，密封元件232環設於第一偏光板213與背光模組25之外圍，且氣體層231位於密封元件232、顯示面板21與第二感測元件24所圍設的空間內。於此，密封元件232例如但不限於與密封液晶層的材料相同，並例如為框膠(sealant)、玻璃膠(frit)或其他有機或無機高分子材料。
另外，如圖3B所示，與圖2A的壓力感測裝置2主要的不同在於，壓力感測裝置2b更包括一觸控電極層26。其中，觸控電極層26的材料可為透明導電材料，例如為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋁鋅氧化物(AZO)、鎘錫氧化物(CTO)、氧化錫(SnO2)、鎵鋅氧化物(GZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)或鋅氧化物(ZnO)，並設置於第二基板212與第二偏光板214之間，使得壓力感測裝置2b為一內嵌式觸控裝置(於此為on cell)。不過，在不同的實施態樣中，觸控電極層26可設置於第二偏光板214與第二基板212之間，並不限制。
另外，如圖3C所示，與圖2A的壓力感測裝置2主要的不同在於，壓力感測裝置2c更包括一觸控電極層26。其中，觸控電極層26的材料可為透明導電材料，例如為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、 鋁鋅氧化物(AZO)、鎘錫氧化物(CTO)、氧化錫(SnO2)、鎵鋅氧化物(GZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)或鋅氧化物(ZnO)，並設置於第一基板211與第二基板212之間。於此，觸控電極層26是以設置於第一基板211之第一表面S1之上，並位於薄膜電晶體陣列215上為例，使得壓力感測裝置2c為一內嵌式觸控裝置(於此為in cell)。於此，觸控電極層26可電性連接薄膜電晶體陣列215，亦可不電性連接薄膜電晶體陣列215，其會根據不同的觸控結構而有所變化。
另外，如圖3D所示，與圖3B之壓力感測裝置2b主要的不同在於，壓力感測裝置2d更包括一保護基板27，保護基板27與第二基板212相對而設，且觸控電極層26設置於保護基板27面向顯示面板21的第二基板212之表面上，使得壓力感測裝置2d為一外掛單片式玻璃(One Glass Solution,OGS)觸控裝置。在不同的實施例中，亦可於壓力感測裝置2、2a、2b、2c之上設置保護基板27，以保護壓力感測裝置2、2a、2b、2c免於水氣或異物的入侵。
此外，壓力感測裝置2a~2d的其他技術特徵可參照壓力感測裝置2的相同元件，於此不再贅述。
因此，在壓力感測裝置2a~2d中，除了原本利用可壓縮層23產生形變來偵測Z軸方向的壓力感測訊號之外，更可搭配觸控電極層26的設置來實現3D的觸控功能，從而增加產品於觸控功能的運用性。
請參照圖4並配合圖2A、圖3B至圖3D所示，以說明本發明較佳實施例之一種壓力感測裝置的製造方法。其中，圖4為本發明較佳實施例之一種壓力感測裝置的製造方法之流程步驟圖。另外，壓力感測裝置2、2b~2d的技術特徵及其變化態樣已於上述中詳述，不再贅述。
如圖4所示，壓力感測裝置的製造方法可包括步驟S01至步驟S06。
首先，如圖2A所示，步驟S01為：提供一第一基板211。接著，步驟S02為：形成一薄膜電晶體元件於第一基板211的一第一表面S1上。於此，係形成薄膜電晶體陣列215於第一基板211的第一表面S1上，其中，薄膜電晶體陣列215包含複數薄膜電晶體元件。接著，進行步 驟S03：提供一第二基板212，並與第一基板211相對而設，且薄膜電晶體元件位於第一基板211與第二基板212之間。另外，更使顯示介質層LC夾置於第一基板211與第二基板212之間。接著，進行步驟S04：形成一第一感測元件22於第一基板211的第二表面S2，且第二表面S2與第一表面S1為彼此相對的表面。
在一實施例中，在提供第二基板212而與第一基板211相對而設的步驟S04之前，形成該第一感測元件22於第一基板211的第二表面S2。在另一實施例中，在形成第一感測元件22於第二表面S2上的步驟S04之後，形成該第一感測元件22於第一基板211的第二表面S2。換言之，可於第一基板211與第二基板212進行對組之前或進行對組之後形成第一感測元件22於第一基板211之第二表面S2上，本發明並不限定。
之後，進行：提供第二感測元件24，並使第一感測元件22與第二感測元件24位於第一基板211的同一側(步驟S05)、及提供可壓縮層23，並使可壓縮層23夾置於第一感測元件22與第二感測元件24之間(步驟S06)。不過，於使可壓縮層23夾置於第一感測元件22與第二感測元件24之間的步驟S06之前，如圖2A所示，製造方法更可包括：提供第一偏光板213及第二偏光板214、使第一感測元件22夾置於第一偏光板213與第一基板211之間、及使第二偏光板214設置於第二基板212遠離第一基板211之一側。
接著，製造方法更可包括以下步驟：提供一背光模組25，其中背光模組25包含一導光板251、一反射板252、至少一光學膜片253及一背板254，光學膜片253與反射板252分別設置於導光板251的兩側，背板254承載反射板252、導光板251及光學膜片、及使背光模組25與顯示面板21之第一基板211相對而設，並使可壓縮層23夾置於第一感測元件22與背光模組25之間。本實施例之第二感測元件24為透明導電膜，並設置於導光板251上，且第二感測元件24與導光板251之間具有至少一個光學膜片253。在不同的實施例中，第二感測元件24為透明導電膜，並可直接設置於導光板251上，而第二感測元件24上可具有至少一個光學膜片253。在不同的實施例中，可不設置第二感測元件24，而將會導電的反射板 252或背板254當成第二感測元件24。
另外，在一實施例中，如圖3B所示，製造方法更可包括一步驟：使觸控電極層26夾置於第二基板212與第二偏光板214之間。另外，在另一實施例中，如圖3C所示，製造方法更可包括一步驟：使觸控電極層26夾置於第一基板211與第二基板212之間，且觸控電極層26位於薄膜電晶體元件上。此外，在又一實施例中，如圖3D所示，製造方法更可包括以下步驟：提供觸控電極層26及保護基板27(保護玻璃)、將觸控電極層26設置於保護基板27面向第二基板212之表面、及使具有觸控電極層26之保護基板27與第二基板212相對而設。
此外，壓力感測裝置之製造方法的其他技術特徵可參照上述壓力感測裝置2、2a~2d的說明，本發明不再贅述。
綜上所述，於本發明之壓力感測裝置及其製造方法中，係藉由將薄膜電晶體元件設置於第一基板的第一表面，並將第一感測元件設置於第一基板的第二表面，且將第二感測元件與第一感測元件相對而設，而使第二感測元件與第一感測元件分別位於第一基板的同一側，並使可壓縮層設置於第一感測元件與第二感測元件之間，使得，當按壓本發明的壓力感測裝置時，可壓縮層將因按壓而產生形變，故第一感測元件與第二感測元件之間的電容值將產生變化。藉此，使得壓力感測裝置可依據電容變化量判斷被按壓的位置及按壓力道，同時可依據按壓力道的大小來產生不同的控制功能。此外，本發明之壓力感測裝置亦可搭配習知的2D觸控來實現3D觸控功能，從而增加產品於觸控功能上的運用性。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1‧‧‧壓力感測裝置
11‧‧‧顯示面板
111‧‧‧第一基板
112‧‧‧第二基板
115‧‧‧薄膜電晶體陣列
12‧‧‧第一感測元件
13‧‧‧可壓縮層
14‧‧‧第二感測元件
AA‧‧‧顯示面
S1‧‧‧第一表面
S2‧‧‧第二表面

Claims (20)

  1. 一種壓力感測裝置，包括：一第一基板；一薄膜電晶體元件，形成於該第一基板的一第一表面；一第一感測元件，形成於該第一基板的一第二表面，且該第二表面與該第一表面為彼此相對的表面；一第二感測元件，與該第一感測元件相對而設，且該第二感測元件與該第一感測元件位於該第一基板的同一側；以及一可壓縮層，設置於該第一感測元件與該第二感測元件之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之壓力感測裝置，其中該第一感測元件與該第二感測元件的其中之一為圖案化導電層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之壓力感測裝置，其中該第一感測元件與該第二感測元件分別為圖案化導電層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之壓力感測裝置，其中該可壓縮層的材料包含光學膠、光學透明樹脂、光學彈性樹脂、矽膠，或包含一密封元件及一氣體層，且該氣體層位於該密封元件所圍設的空間內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之壓力感測裝置，更包括：一第二基板，與該第一基板相對而設，且該薄膜電晶體元件位於該第一基板與該第二基板之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之壓力感測裝置，更包括：一第一偏光板與一第二偏光板，該第一感測元件設置於該第一偏光板與該第一基板之間，該第二偏光板設置於該第二基板遠離該第一基板之一側。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之壓力感測裝置，更包括：一觸控電極層，設置於該第二基板與該第二偏光板之間。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之壓力感測裝置，更包括：一觸控電極層，設置於該第一基板與該第二基板之間，且該觸控電極層位於該薄膜電晶體元件上。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之壓力感測裝置，更包括：一保護基板，與該第二基板相對而設；及一觸控電極層，設置於該保護基板面向該第二基板之表面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之壓力感測裝置，更包括：一背光模組，與該第一基板相對而設，且該可壓縮層設置於該第一感測元件與該背光模組之間，該背光模組包含一導光板、一反射板、至少一光學膜片及一背板，該光學膜片與該反射板分別設置於該導光板的兩側，該背板承載該反射板、該導光板及該光學膜片。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之壓力感測裝置，其中該第二感測元件為透明導電膜，並設置於該導光板上。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之壓力感測裝置，其中該第二感測元件為該反射板或該背板。
  13. 一種壓力感測裝置的製造方法，包括以下步驟：提供一第一基板；形成一薄膜電晶體元件於該第一基板的一第一表面；形成一第一感測元件於該第一基板的一第二表面，且該第二表面與該第一表面為彼此相對的表面；提供一第二感測元件，並使該第一感測元件與該第二感測元件位於該第一基板的同一側；以及提供一可壓縮層，並使該可壓縮層夾置於該第一感測元件與該第二感測元件之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，更包括以下步驟：提供一第二基板，並與該第一基板相對而設，且該薄膜電晶體元件位於該第一基板與該第二基板之間，其中在提供該第二基板而與該第一基板相對而設的步驟之後，形成該第一感測元件於該第一基板的該第二表面。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，更包括以下步驟：提供一第二基板，並與該第一基板相對而設，且該薄膜電晶體元件位於該第一基板與該第二基板之間，其中在提供該第二基板而與該第 一基板相對而設的步驟之前，形成該第一感測元件於該第一基板的該第二表面。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，更包括以下步驟：提供一第二基板，並與該第一基板相對而設，且該薄膜電晶體元件位於該第一基板與該第二基板之間；及使一觸控電極層夾置於該第一基板與該第二基板之間，且該觸控電極層位於該薄膜電晶體元件上。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，更包括以下步驟：提供一第二基板，並與該第一基板相對而設，且該薄膜電晶體元件位於該第一基板與該第二基板之間；提供一觸控電極層及一保護基板；將該觸控電極層設置於該保護基板面向該第二基板之表面；及使具有該觸控電極層之該保護基板與該第二基板相對而設。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中於使該可壓縮層夾置於該第一感測元件與該第二感測元件之間的步驟之前，該製造方法更包括以下步驟：提供一第二基板，並與該第一基板相對而設，且該薄膜電晶體元件位於該第一基板與該第二基板之間；提供一第一偏光板及一第二偏光板；使該第一感測元件夾置於該第一偏光板與該第一基板之間；及使該第二偏光板設置於該第二基板遠離該第一基板之一側。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之製造方法，更包括一步驟：使一觸控電極層夾置於該第二基板與該第二偏光板之間。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，更包括以下步驟：提供一第二基板，並與該第一基板相對而設，且該薄膜電晶體元件位於該第一基板與該第二基板之間；提供一背光模組，其中該背光模組包含一導光板、一反射板、至少一光學膜片及一背板，該光學膜片與該反射板分別設置於該導光板的兩側，該背板承載該反射板、該導光板及該光學膜片；及 使該背光模組與該第一基板相對而設，並使該可壓縮層夾置於該第一感測元件與該背光模組之間。
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