保该应变隔离层50可因受到来自上方的施力压迫作用而形成适度塑性变形的型态，以容许上、下方的二者电极41、61之间改变彼此在空间上的相对位置，例如是缩短彼此垂直向的间距或是形成水平向位置的偏移，然后当施力去除后，该应变隔离层50即可恢复原状，使上、下方的二者电极41、61回复成原来的空间上相对位置。该应变隔离层50的填充材料可选用低光学折射率或是与玻璃折射率接近的材料，例如OCA光学胶或是介电质材料(但不限于)；如果采用OCA光学胶，还可使该应变隔离层50兼具胶合第二电极层40与第三电极层30的效果;若采用介电质材料，则具有增益触摸施力的感测信号的优点。
[0041]根据上述描述，该第一电极层20与第二电极层40之间藉由该电绝缘层30形成分隔设置，以共同构成一触摸感测器构造100;当理解的，第一电极层20上的感应电极21可耦接至触控控制器感测电路(未显示于图示)，且第二电极层40上的驱动电极41可耦接至触控控制器驱动电路(未显示于图示)以处理触摸物件触摸或悬空的信号。
[0042]参见图2，当触摸物件80，例如是手指或是触控笔，接近该表面层10时，与接近部位相关联的受刺激的驱动电极41可电容性地耦合至该触摸物件80，从而使电荷自受刺激的驱动电极41经由该触摸物件80分流至接地;此可减少与接近部位相关联的自驱动电极41至感应电极21的互电容。当物件80更接近表面层10时，分流电荷的数量可继续增加且在该接近部位的互电容可对应地减少。因此，当触控控制器感测电路侦测到该接近部位的互电容降落时，可将该互电容降落解译为触摸或悬空物件的指示位置。
[0043]再者，前述第二电极层40与第三电极层60之间藉由该应变隔离层50形成分隔设置，以共同构成一触摸压力感测器构造200;当理解的，第二电极层40上的驱动电极41可耦接至触控控制器驱动电路(未显示于图示)，且第三电极层60上的感应电极61可耦接至触控控制器感测电路(未显示于图示)，以处理触摸物件触摸压力的信号。
[0044]参见图3，当触摸物件80将一压力施加至表面层10时，使表面层10在施压力位置处可弯曲，从而使可挠性的第一电极层20、电绝缘层30及第二电极层40亦相应地弯曲，该变隔离层50形成塑性变形，让第二电极层40的驱动电极41与第三电极层60的感应电极61彼此在垂直向的间距离缩短，此可导致两个电极41、61之间的电容的增大，随着物件80对表面层1所施加的力增大导致弯曲相应增大，间隙电容亦可增大。另外，该应变隔离层5 O的塑性变形，除了让第二电极层40的驱动电极41与第三电极层60的感应电极61彼此在垂直向的间距离缩短之外，驱动电极41与感应电极61彼此在水平向的相对位置也会产生偏移，形成二造电极有一部份会产生重叠(Overlap)的现象，因此会使两个电极之间的电容的增大，而且同样的它也是随着施加的力增大、该变隔离层50塑性变形增加两个电极的重叠现象，重叠电容亦随之增大。因此，在触摸压力感测器构造200的感测电路侦测到施压力位置处的二个电极41、61之间的电容的升高时，可将该升高解译为压力被施加至表面层10。可在二个电极41、61之间的间隙处于最大时，亦即于不存在触摸物件80施加压力时，确立基线电容，且可将基线电容与在施加压力时的电容比较以便判定电容的变化。前述因触摸物件80施压力至表面层10而造成的间隙电容、重叠电容和其他杂散电容，也许彼等个别的电容变化量甚微，但通过触控控制器感测电路收集汇整此等电容变化量后，根据该汇整的电容变化量即可据此准确解译该触摸物件80对所述表面层10的施压力当量。在一实施例中，为增加所述第二电极层40与第三电极层60之间可被感测的电容量，可将第二电极层40的驱动电极41与第三电极层60的感应电极61分别设置成栅状并使彼此呈间隔错置(参见图4)，或与上述类似的二电极41、61交错布置态样，藉此可提升感测二电极41、61之间的电容变化量，增益解译该触摸物件80施压力当量的准确性。如此，所述触摸压力感测器构造200可以感测到轻点、按压和更强的按压等三种不同强度的触摸压力，因此本实用新型将使“3D Touch Display”成为可实现的技术。
[0045]在上述实施例中，触摸感测器构造100与触摸压力感测器构造200为基本架构相同的电容式感测器构造，如此，本实用新型可在不变更现有电容式感测器的基础上去设置使用，甚至可使用现有电容式触控控制电路的IC即可运作，不必针对性的再去重新设计开发一个新的触控控制电路1C，可大幅节省成本，因此可大幅节省新元件开发设计的成本。再者，该触摸感测器构造100与触摸压力感测器构造200是共用第二电极层的驱动电极41。然而，在其他实施例中，可进一步地在所述第二电极层40与应变隔离层50之间设置一第四电极层90，如图5，该第四电极层90为可挠性的透明导电膜，具有多驱动电极91图案，藉由所述应变隔离层50使所述第四电极层90与第三电极层60二者之间形成空间上分开设置，以共同构成一触摸压力感测器结构200。藉此使各个感应电极分别搭配个别一个专属的驱动电极，以利控控制器感测电路的设定调控，以及提升感测信号精度。
[0046]概观而言，本实用新型的叠层结构就如同三明治一般，可方便地在上方的表面层10与下方的底基层70之间选择性设有一个或多个功能叠层，以满足各种功能扩充的需求。该功能玻璃罩盖的整体叠层组合起来的厚度约略仅0.8mm，其非常适合配置于轻薄短小的手机屏幕上使用;且本实用新型为了使该表面层10具有可弯曲特性而选用厚度0.4mm以下的薄板，不但可提升设置在下方的电容感测器的敏感度，亦可提高其他感测电路的辨识效能，例如指纹辨识感测器(fingerprint sensor)，透过该薄的表面层10可直接精准地进行指纹辨识，不须要如目前市售手机装置在设置指纹辨识感测器的位置处的该表面层上设置鱼眼凹坑结构，以便使该部位的板体厚度变薄来提升辨识指纹的精准度，因此可简化加工制成、节省成本。
[0047]尽管已参考附图并结合具体实施例完整说明本实用新型，应注意熟习此项技术人士会明白各种变化及修改。此类变化及修改应理解为包括于由随附权利要求书所定义的本实用新型的范畴内。
【主权项】
1.一种功能玻璃罩盖，其特征在于，至少包含: 一表面层，为可挠性的透明薄板； 一电绝缘层，为可挠性的透明薄板； 一第一电极层，为可挠性的透明导电膜，其配置在所述表面层与电绝缘层之间，具有多个感应电极图案； 一第二电极层，为可挠性的透明导电膜，其配置在所述电绝缘层的设置第一电极层的相对一侧表面上，具有多个驱动电极图案，所述第一电极层与第二电极层二者之间藉由所述电绝缘层形成空间上分开设置，以共同构成一触摸感测器构造； 一底基层，为具刚性的透明板； 一第三电极层，具有多个感应电极图案，其配置在所述第二电极层与底基层之间，并与所述第二电极层保持一间隔；以及 一应变隔离层，其由具可塑性应变特性的透明的电绝缘材料填充在所述间隔内以构成，所述第二电极层与第三电极层二者之间藉由所述应变隔离层形成空间上分开设置，以共同构成一触摸压力感测器构造。2.如权利要求1所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，所述第一电极层与第三电极层具有相同的或类似的感应电极图案。3.如权利要求1所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，所述间隔约为75?200μπι。4.如权利要求1所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，所述应变隔离层的填充材料是选自于OCA光学胶。5.如权利要求1所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，所述应变隔离层的填充材料是选自于介电质材料。6.如权利要求5所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，所述介电质材料为聚乙烯塑料、酚醛树脂、无机玻璃之一。7.如权利要求1所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，所述第二电极层的驱动电极与第三电极层的感应电极是分别设置成栅状并使彼此呈间隔错置。8.如权利要求1所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，进一步包含在所述第二电极层与应变隔离层之间设一第四电极层，所述第四电极层为可挠性的透明导电膜，具有多个驱动电极图案，藉由所述应变隔离层使所述第四电极层与第三电极层二者之间形成空间上分开设置，以共同构成一触摸压力感测器。9.如权利要求1所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，所述表面层为经玻璃强化处理的光学玻璃板，其板体厚度约0.2?0.3mm。10.如权利要求1所述的功能玻璃罩盖，其特征在于，其中，所述表面层的板体四周的上端边角是呈弧形面或斜面倒角。
【专利摘要】本实用新型公开一种功能玻璃罩盖，主要是于上方的表面层与在下方的底基层之间设有多个功能叠层以组成至少一触摸感测器构造及一触摸压力感测器构造，该触摸感测器构造可藉由感测触摸物件接近所述表面层时产生的电容变化量，以解译该触摸物件的指示位置；该触摸压力感测器构造包含在驱动电极与感应电极之间设有一具可塑性变形特性的应变隔离层，利用触摸物件施压力以弯曲所述表面层，使该应变隔离层塑性变形，造成在所述驱动电极与感应电极彼此之间的相对位置发生位移，藉该位移以感测得电容变化量，据以解译该触摸物件对所述表面层的施压力当量。
【IPC分类】G06F3/041
【公开号】CN205318345
【申请号】CN201521013528
【发明人】黄明志
【申请人】雅士晶业股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月9日