电子装置

技术领域

本发明是有关于一种电子装置。

背景技术

随着触控模块的多元发展，其已成熟应用在工业电子以及消费电子产品上。从对于确定屏体表面上的触控点的二维位置(例如，X轴方向及Y轴方向)的需求，进展至对于感知施加于屏体表面(例如，Z轴方向)的力量变化带来的力量参数需求。甚至，配合可挠性面板的应用需求将不可避免。

然而，现有业者所提出的已知技术在触控模块所搭载的压力感测器存在以下问题：(1)X-Y-Z三轴电极无法同时具备挠性特质而无法达到可挠性总成之用；以及(2)仅局部区域具有Z轴感测功能。

因此，如何提出一种可解决上述问题的电子装置，是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种可有解决上述问题的电子装置。

为了达到上述目的，依据本发明的一实施方式，一种电子装置包含可挠性盖板、力敏感测模块、触控显示模块以及金属薄板。力敏感测模块包含可挠性电极以及可挠性力敏复合层。可挠性力敏复合层包含至少一可挠性电极层以及至少一功能隔层。可挠性电极层具有第一电阻率。功能隔层具有大于第一电阻率的第二电阻率。可挠性电极层与功能隔层是层叠于可挠性电极下。触控显示模块设置于可挠性盖板与力敏感测模块之间，并包含有机发光显示单元以及触控感测层。金属薄板设置于力敏感测模块下，并作为力敏感测模块的接触电极。

于本发明的一或多个实施方式中，触控显示模块为外挂式触控显示模块或整合内嵌式触控显示模块。

于本发明的一或多个实施方式中，可挠性电极层为纳米银线电极层。

于本发明的一或多个实施方式中，功能隔层为掺杂低浓度的纳米银线的基质层。

于本发明的一或多个实施方式中，金属薄板为铜箔或钢板。

于本发明的一或多个实施方式中，可挠性电极位于可挠性力敏复合层与触控显示模块之间。

于本发明的一或多个实施方式中，电子装置进一步包含导电胶。导电胶设置于金属薄板与可挠性力敏复合层之间。

于本发明的一或多个实施方式中，电子装置进一步包含可挠性承载基板。可挠性承载基板设置于可挠性电极与触控显示模块之间。

于本发明的一或多个实施方式中，可挠性电极包含多个电极区块。电极区块彼此分离。

于本发明的一或多个实施方式中，电子装置进一步包含偏光元件。偏光元件设置于可挠性盖板与触控显示模块之间。

于本发明的一或多个实施方式中，可挠性力敏复合层的压力信号是由分压电路或惠斯通电路所提取。

综上所述，于本发明的电子装置中，力敏感测模块采用了具备可挠性以及良好压阻线性的可挠性力敏复合层(即包含具有低电阻率的纳米银线电极层及具有高电阻率的功能隔层交替层叠)，并配合可挠性盖板及包含有机发光显示单元的触控显示模块，因此可实现可挠式三维触控感测功能。本发明还通过将有机发光显示单元一般会配合使用的金属薄板作为力敏感测模块的其中一电极，因此金属薄板还兼具以下用途：(1)防止面板刮伤；(2)提供撑开平整的效用；以及(3)抗干扰(防止对下方主基板信号干扰)；以及(4)作为力敏感测模块的接触电极。

以上所述仅是用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1为绘示根据本发明一实施方式的电子装置的示意图；

图2为绘示根据本发明一实施方式的可挠性力敏复合层的示意图；

图3A为绘示图2所示的可挠性力敏复合层未被按压时的局部放大图；

图3B为绘示图2所示的可挠性力敏复合层被按压时的局部放大图；

图4为绘示用以提取可挠性力敏复合层所感测的压力信号的一电路的示意图；

图5为绘示用以提取可挠性力敏复合层所感测的压力信号的一电路的示意图；

图6为绘示根据本发明一实施方式的电子装置的示意图；

图7为绘示根据本发明一实施方式的电子装置的示意图；

图8为绘示根据本发明一实施方式的电子装置的示意图；

图9为绘示根据本发明一实施方式的电子装置的示意图；

图10为绘示根据本发明一实施方式的电子装置的示意图；

图11为绘示根据本发明一实施方式的电子装置的示意图；

图12为绘示根据本发明一实施方式的电子装置的示意图。

【符号说明】

100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G,100H:电子装置

110:可挠性盖板

120a,120b,120c:粘着层

130,130’:触控显示模块

131:有机发光显示单元

132:触控感测层

140:偏光元件

150,150’:力敏感测模块

151,151’:可挠性电极

151a1,151a2:电极区块

153:可挠性力敏复合层

153a:可挠性电极层

153b:功能隔层

160:金属薄板

170:导电胶

180:可挠性承载基板

190,190A:电路

R1,R2,R3,R4:电阻

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

请参照图1。图1为绘示根据本发明一实施方式的电子装置100A的示意图。如图1所示，电子装置100A是以可挠性触控显示装置为例，其包含可挠性盖板110、粘着层120a、120b、触控显示模块130、偏光元件140、力敏感测模块150以及金属薄板160。偏光元件140设置于可挠性盖板110与触控显示模块130之间，其中偏光元件140经由粘着层120a粘着至可挠性盖板110，而触控显示模块130贴附至偏光元件140远离可挠性盖板110的一侧。触控显示模块130设置于偏光元件140与力敏感测模块150之间，其中力敏感测模块150经由粘着层120b粘着至触控显示模块130。

于一些实施方式中，可挠性盖板110的材料包含可挠性高分子材料。举例来说，可挠性高分子材料包含无色聚酰亚胺(Colorless Polyimide,PI)，但本发明并不以此为限。

于一些实施方式中，如图1所示，触控显示模块130包含有机发光显示单元131、触控感测层132以及粘着层120c。粘着层120c粘着于有机发光显示单元131与触控感测层132之间。有机发光显示单元131经由粘着层120c粘着至力敏感测模块150。触控显示模块130是以触控感测层132贴附至偏光元件140远离可挠性盖板110的一侧。触控感测层132配置以感测使用者在电子装置100A的可挠性盖板110上的触控点的二维位置(例如，X轴方向及Y轴方向)。

于一些实施方式中，如图1所示，力敏感测模块150包含可挠性电极151以及可挠性力敏复合层153。可挠性力敏复合层153是层叠于可挠性电极151下。可挠性电极151位于可挠性力敏复合层153与触控显示模块130之间，并经由粘着层120b粘着至触控显示模块130的有机发光显示单元131。力敏感测模块150配置以感测使用者施加于电子装置100A的可挠性盖板110表面上(即，Z轴方向)的力量变化带来的力量参数。另外，金属薄板160设置于力敏感测模块150下。力敏感测模块150是利用涂布制程制作于金属薄板160上。金属薄板160可作为力敏感测模块150的接触电极。

请参照图2。图2为绘示根据本发明一实施方式的可挠性力敏复合层153的示意图。如图2所示，可挠性力敏复合层153包含至少一可挠性电极层153a以及至少一功能隔层153b。可挠性电极层153a具有第一电阻率。功能隔层153b具有大于第一电阻率的第二电阻率。可挠性电极层153a与功能隔层153b是层叠于可挠性电极151下。

于一些实施方式中，第二电阻率为第一电阻率的约3至约50倍，但本发明并不以此为限。

为了使可挠性力敏复合层153符合可挠的要求，于一些实施方式中，可挠性力敏复合层153中的可挠性电极层153a为纳米银线(silver nano wires,SNW；又称AgNW)电极层。请参照图3A，其为绘示图2所示的可挠性力敏复合层153未被按压时的局部放大图。如图3A所示，可挠性电极层153a包含基质和掺杂于其内的纳米银线。纳米银线于基质中相互搭接形成导电网络。基质是指含纳米银线的溶液在经过涂布等方法形成在可挠性电极151上，经过加热烘干使得易挥发的物质挥发后，留在可挠性电极151上的非纳米银线物质。纳米银线散布或嵌入于基质中，且部分地从基质中突出。基质可以保护纳米银线免受腐蚀、磨损等外界环境的影响。于一些实施方式中，基质是可压缩的。

于一些实施方式中，纳米银线的线长为约10μm至约300μm。于一些实施方式中，纳米银线的线径(或线宽)小于约500nm。于一些实施方式中，纳米银线的长宽比(线长与线径之比)大于10。于一些实施方式中，纳米银线可为其他导电金属纳米线表面或非导电纳米线表面镀银的物质等变形形式。采用纳米银线形成纳米银线电极层具有以下的优点：相较于ITO的价格低、工艺简单、挠性好、可耐受弯折…等。

为了使可挠性力敏复合层153符合前述可挠的要求，可挠性力敏复合层153中的功能隔层153b可为形成于可挠性电极层153a上的可挠性涂层。于一些实施方式中，如图3A所示，功能隔层153b为掺杂低浓度的纳米银线的基质层。具体来说，功能隔层153b包含基质和掺杂于其内的低浓度纳米银线，从而使得功能隔层153b的第二电阻率小于可挠性电极层153a的第一电阻率。于一些实施方式中，功能隔层153b的基质与可挠性电极层153a的基质相同，但本发明并不以此为限。

请参照图3B，其为绘示图2所示的可挠性力敏复合层153被按压时的局部放大图。如图3A与图3B所示，由于可挠性电极层153a是由纳米银线制备而成，因此当来自可挠性盖板110侧的外部按压力道传递至力敏感测模块150时，可挠性电极层153a会因受力压缩而使得其内的纳米银线靠近且穿过功能隔层153b，搭接点增多，从而提高可挠性力敏复合层153的整体导电性(亦即，电阻率下降)。是以，透过可挠性电极151及金属薄板160间电讯侦测得到的电阻值变化，压力感测晶片(图未示)得以计算出外部按压力道的数值。举例来说，若外部按压力道较大，则可挠性力敏复合层153的阻值具有较大的变化量；相反地，若外部按压力道较小，则可挠性力敏复合层153的阻值具有较小的变化量。因此，通过可挠性力敏复合层153的阻值变化量，便可计算出外部按压力道的数值。

于一些实施方式中，可挠性电极层153a具有约1Ops(Ohm per Square)至约150Ops的电阻率(较佳为60Ops)，且其厚度为约1nm至约200nm(较佳为约40nm至约80nm)。于一些实施方式中，功能隔层153b的厚度为约40nm至约1500nm(较佳为约60nm至约100nm)。

如图2所示，于本实施方式中，可挠性力敏复合层153包含两可挠性电极层153a以及两功能隔层153b。可挠性电极层153a与功能隔层153b是依序交错层叠。然而，可挠性电极层153a与功能隔层153b之间的层叠方式并不以图1为限。

于其他一些实施方式中，若仅为了使力敏感测模块150达到其基本功能，可挠性力敏复合层153亦可以仅包含一层可挠性电极层153a以及一层功能隔层153b。

于一些实施方式中，可挠性电极151可以是ITO电极层或包含纳米银线的电极层，但本发明并不以此为限。

在前述结构配置之下，由于力敏感测模块150采用了具备可挠性以及良好压阻线性的可挠性力敏复合层153(即包含具有低电阻率的纳米银线电极层及具有高电阻率的功能隔层153b交替层叠)，并配合可挠性盖板110及包含有机发光显示单元131的触控显示模块130，因此可实现具有三维触控感测功能的电子装置100A。并且，通过将有机发光显示单元131一般会配合使用的金属薄板160作为力敏感测模块150的其中一电极，此金属薄板160还兼具以下用途：(1)防止面板刮伤；(2)提供撑开平整的效用；以及(3)抗干扰(防止对下方主基板信号干扰)；以及(4)作为力敏感测模块150的接触电极。

于一些实施方式中，粘着层120a、120b、120c中的至少一者为光学胶(OpticalClear Adhesive,OCA)，但本发明并不以此为限，亦可依需求选用水胶(liquid OCA,LOCA)或压敏胶(pressure-sensitive adhesive,PSA)。

于一些实施方式中，金属薄板160为铜箔或钢板，但本发明并不以此为限。

请参照图4，其为绘示用以提取可挠性力敏复合层153所感测的压力信号的一电路190的示意图。如图1与图4所示，于一些实施方式中，为了提取可挠性力敏复合层153所感测的压力信号，可将可挠性力敏复合层153的可调电阻R2接入与周边电阻R1组成的分压电路，并通过检测Vx值的变化来提取压力信号，从而可根据压力信号判断压力的大小。

请参照图5，其为绘示用以提取可挠性力敏复合层153所感测的压力信号的一电路190A的示意图。如图1与图5所示，于一些实施方式中，为了提取可挠性力敏复合层153所感测的压力信号，也可将可挠性力敏复合层153的可调电阻R2接入与周边电阻R1、R3、R4组成的惠斯通电路，并通过检测Vx值的变化来提取压力信号，从而可根据压力信号判断压力的大小。

需注意的是，于一些实施方式中，如图1所示，力敏感测模块150是利用涂布制程直接制作于金属薄板160上，但本发明并不以此为限。请参照图6。图6为绘示根据本发明一实施方式的电子装置100B的示意图。

如图6所示，电子装置100B同样包含可挠性盖板110、粘着层120a、120b、触控显示模块130、偏光元件140、力敏感测模块150以及金属薄板160，因此这些元件的相对位置与功能可参照以上相关说明，在此恕不赘述。相较于图1所示的实施方式，本实施方式的电子装置100B进一步包含导电胶170以及可挠性承载基板180。可挠性承载基板180设置于可挠性电极151与触控显示模块130之间。导电胶170设置于金属薄板160与可挠性力敏复合层153之间。

详细来说，在制造电子装置100B时，可将力敏感测模块150先利用涂布制程制作于可挠性承载基板180上，再透过导电胶170将力敏感测模块150粘着至金属薄板160。由此可知，通过使用导电胶170与可挠性承载基板180，本实施方式的电子装置100B可以增加制程弹性。

于一些实施方式中，可挠性承载基板180的材料包含聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、PI或环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer,COP)，但本发明并不以此为限。

需注意的是，于一些实施方式中，如图1所示，力敏感测模块150的可挠性电极151是一整片的结构，并可提供单指侦测的功能，但本发明并不以此为限。请参照图7。图7为绘示根据本发明一实施方式的电子装置100C的示意图。

如图7所示，电子装置100C同样包含可挠性盖板110、粘着层120a、120b、触控显示模块130、偏光元件140以及金属薄板160，因此这些元件的相对位置与功能可参照以上相关说明，在此恕不赘述。相较于图1所示的实施方式，本实施方式的电子装置100C是针对力敏感测模块150进行修改。

具体来说，力敏感测模块150’的可挠性电极151’包含多个电极区块151a1、151a2。电极区块151a1、151a2彼此分离。于制造时，可将图1所示的可挠性电极151进行图案化，以获得图7中包含多个电极区块151a1、151a2的可挠性电极151’。通过彼此分离的电极区块151a1、151a2，力敏感测模块150’即可达到多指侦测。

请参照图8。图8为绘示根据本发明一实施方式的电子装置100D的示意图。如图8所示，电子装置100D同样包含可挠性盖板110、粘着层120a、120b、触控显示模块130、偏光元件140、力敏感测模块150’以及金属薄板160，因此这些元件的相对位置与功能可参照以上相关说明，在此恕不赘述。相较于图7所示的实施方式，本实施方式的电子装置100D进一步包含导电胶170以及可挠性承载基板180。可挠性承载基板180设置于可挠性电极151与触控显示模块130之间。导电胶170设置于金属薄板160与可挠性力敏复合层153之间。

详细来说，在制造电子装置100D时，可将力敏感测模块150’先利用涂布制程制作于可挠性承载基板180上，再透过导电胶170将力敏感测模块150’粘着至金属薄板160。由此可知，通过使用导电胶170与可挠性承载基板180，本实施方式的电子装置100D可以增加制程弹性。

需注意的是，于一些实施方式中，如图1与图6至图8所示，触控显示模块130为外挂式(out-cell type)触控显示模块，但本发明并不以此为限。

请参照图9至图12。图9至图12分别为绘示根据本发明一些实施方式的电子装置100E的示意图。图10为绘示根据本发明一实施方式的电子装置100F的示意图。图11为绘示根据本发明一实施方式的电子装置100G的示意图。图12为绘示根据本发明一实施方式的电子装置100H的示意图。图9至图12中所示的电子装置100E、100F、100G、100H是分别根据图1与图6至图8中所示的电子装置100A、100B、100C、100D进行修改。具体来说，图9至图12中所示的电子装置100E、100F、100G、100H是分别将图1与图6至图8中的外挂式触控显示模块130替换为整合内嵌式(on-cell type)触控显示模块130’。整合内嵌式触控显示模块130’相较于外挂式触控显示模块130是取消了粘着层120c。亦即，在整合内嵌式触控显示模块130’中，触控感测层132是利用涂布制程直接制作于有机发光显示单元131上。

由以上对于本发明的具体实施方式的详述，可以明显地看出，于本发明的电子装置中，力敏感测模块采用了具备可挠性以及良好压阻线性的可挠性力敏复合层(即包含具有低电阻率的纳米银线电极层及具有高电阻率的功能隔层交替层叠)，并配合可挠性盖板及包含有机发光显示单元的触控显示模块，因此可实现可挠式三维触控感测功能。本发明还通过将有机发光显示单元一般会配合使用的金属薄板作为力敏感测模块的其中一电极，因此金属薄板还兼具以下用途：(1)防止面板刮伤；(2)提供撑开平整的效用；以及(3)抗干扰(防止对下方主基板信号干扰)；以及(4)作为力敏感测模块的接触电极。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并不用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。