功能玻璃罩蓋的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種功能玻璃罩蓋，特別是一種可配置在顯示屏幕前使用，具有觸敏感測功能的玻璃罩蓋。
【背景技術】
[0002]為了便利操作信息的輸入，在顯示屏幕前配置觸控板的模組已被廣泛應用于智慧手機、平板電腦及筆電等電子產品中。一般觸控板可偵測觸摸位置的座標，因此可搭配屏幕上的信息進行操作選擇以輸入，在某些情況下這種輸入操作的模式會遇到困難，例如虛擬按鈕，它在屏幕上的按壓操作僅需要極少力或不需要力來啟動，所以經常會發生操作失誤或意外啟動的情況，造成困擾。要避免上述困擾，對屏幕的虛擬按鈕的按壓操作如何被正確地解譯至觸控電路是關鍵問題，目前已知的解決方案是在觸控板底面安裝壓力感測器，藉該壓力感測器來感測物件施加在觸控板的力道，以便正確地解譯按壓操作信息。
[0003]美國專利申請案第13/243,925號揭示一種可感測觸摸位置與觸摸壓力的觸敏感測裝置，其至少包括一或多個觸摸感測器搭配一個或多個力道感測器等元件，使計算系統可以根據在該觸敏感測裝置上的一個操作事件，辨識得觸摸位置與觸摸壓力等信息并基于該等辨識信息執行一或多個動作。該觸敏感測裝置包括一剛性的表蓋板，前述觸摸感測器及力道感測器被安裝在所述表蓋板底面，該表蓋板是堅硬的材料、板體不會產生彎曲或變形的以便可將施加在該表蓋板上任一處的壓力不失真的、忠實地傳遞到在該表蓋板下方的力道感測器。所述力道感測器包含一電阻式的應變計跡線并耦接至一惠斯登電橋，該應變計跡線受外力作用時可變得較長且較窄，因此增加了應變計電阻，該應變計跡線隨著所施加力道增加，應變計電阻即可對應地增加，因此，當偵測到應變計電阻上升時即可被解譯為施加至所述表蓋板的力道。藉此，所述力道感測器可正確獲取觸摸操作事件的施加力道信息，以供計算系統使用。在這個方案中，觸摸感測器與力道感測器為各自獨立設置的元件，彼等分別各自感測獲取相關信息，再藉由觸控控制器整合以供計算系統使用;然而本案在觸摸感測器的附近或底面再關聯地額外加設一個或多個力道感測器元件，其在安裝精準度方面，將對面板組裝技術形成一種嚴峻的挑戰，且該增設的力道感測器也會增加整體觸敏感測裝置的厚度，不利于電子產品的輕薄短小設計趨勢。另外，若該剛性的表蓋板須因應觸摸施力而位移以傳達施力的力道至所述力道感測器上，該表蓋板的可位移設置結構將可能對電子產品密封性造成減損。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種功能玻璃罩蓋，主要是在上方的表面層與下方的底基層之間設有一個或多個功能疊層以組成觸敏感測結構，該觸敏感測結構可以針對在該功能玻璃罩蓋上的觸摸操作事件中獲取電容的變化值，以供計算系統可以辨識得觸摸位置與觸摸壓力等信息，并基于該等辨識信息執行一或多個動作。
[0005]根據本實用新型的功能玻璃罩蓋，其至少包含:一表面層，為可撓性的透明薄板；一電絕緣層，為可撓性的透明薄板;一第一電極層，為可撓性的透明導電膜，其配置在所述表面層與電絕緣層之間，具有多個感應電極圖案(electrode pattern);一第二電極層，為可撓性的透明導電膜，其配置在所述電絕緣層的設置第一電極層的相對一側表面上，具有多個驅動電極圖案，所述第一電極層與第二電極層二者之間藉由所述電絕緣層形成空間上分開設置，以共同構成一觸摸感測器構造;一底基層，為具剛性的透明板;一第三電極層，具有多個感應電極圖案，其配置在所述第二電極層與底基層之間，并與所述第二電極層保持一間隔；以及一應變隔離層，其由具可塑性應變特性的透明的電絕緣材料填充在所述間隔內以構成，所述第二電極層與第三電極層二者之間藉由所述應變隔離層形成空間上分開設置，以共同構成一觸摸壓力感測器構造。
[0006]特別是，所述表面層為經玻璃強化處理的光學玻璃板，其板體厚度在0.5mm以下，優選為約0.2?0.3mm，并令所述表面層的板體四周上端邊角呈弧形面或斜面倒角。
[0007]特別是，所述間隔約為50?300μπι，優選為75?200μπι。
[0008]特別是，所述應變隔離層的填充材料是選用光學折射率與所述底基層接近的材料，該填充材料選自于OCA光學膠(Optically Clear Adhesive)或透明流質材料，或是聚乙稀塑料、酸醛樹脂、無機玻璃…等介電質(Dielec trie)材料，但選用的填充材料不以前述列舉材料為限。
[0009]特別是，所述第二電極層的驅動電極與第三電極層的感應電極分別設置成柵狀并使彼此呈間隔錯置。
[0010]特別是，前述觸摸感測器構造與觸摸壓力感測器構造共用所述第二電極層為驅動電極，并且所述第一電極層與第三電極層具有相同的或類似的感應電極圖案。
[0011]本實用新型的結構就如同三明治一般，可在上方的表面層與下方的底基層之間設有一個或多個功能疊層構造，以滿足各種功能擴充的需求，例如，可進一步包含在所述第二電極層與應變隔離層之間設一第四電極層，所述第四電極層為可撓性的透明導電膜，具有多個驅動電極圖案，藉由所述應變隔離層使所述第四電極層與第三電極層二者之間形成空間上分開設置，以共同構成一觸摸壓力感測器。
[0012]此將于下文中進一步闡明本實用新型的其他功能及技術特征，熟習本技術者熟讀文中的說明后即可據以實現本實用新型。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例的各疊層組成示意圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例的剖面示意圖，顯示該疊層結構未被施加壓力的情況，各電極層未變形時的態樣；
[0015]圖3是本實用新型實施例的剖面示意圖，該顯示物件施加壓力于該疊層結構產生形變時，使驅動電極與感應電極之間發生位置位移的情況；
[0016]圖4是本實用新型實施例的第二電極層與第三電極層的電極圖案設置的平面示意圖；以及
[0017]圖5是本實用新型另一實施例的各疊層組成的剖面示意圖。
[0018]符號說明:
[0019]10表面層
[0020]11倒角
[0021]20第一電極層
[0022]21感應電極
[0023]30電絕緣層
[0024]40第二電極層
[0025]41驅動電極
[0026]D間隔
[0027]50應變隔離層
[0028]60第三電極層
[0029]61感應電極
[0030]70底基層
[0031]80觸摸物件
[0032]90第四電極層
[0033]100觸摸感測器構造
[0034]200觸摸壓力感測器構造
【具體實施方式】
[0035]以下是以在功能玻璃罩蓋的疊層中設置投射式電容觸控感測器架構為實施例，對本實用新型的技術方案進行描述說明。應理解，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例。
[0036]圖1及圖2所示的“功能玻璃罩蓋”實施例，其結構依序包含下述疊層:一表面層10、一第一電極層20、一電絕緣層30、一第二電極層40、一應變隔離層50、一第三電極層60以及一底基層70。
[0037]其中，該表面層10可選用高透明度的薄板材料，例如是光學玻璃板，而且為了使板體具有可撓彎曲特性，其板體厚度，理想的，約為0.4mm，且為了兼顧其耐沖擊強度，板體可經化學或熱處理手段進行玻璃強化處理。另，在該表面層10的板體四周上端邊角設有弧形倒角U，據此當本實用新型的疊層結構被配置在屏幕表面使用時，即便是歷經反復觸摸的情況下，仍可有效防止外力使該表面層10自疊層結構剝離。
[0038]該第一電極層20為一可撓性的透明導電膜，例如是ITO導電膜，其配置在該表面層10與電絕緣層30之間，在第一電極層20上具有多數間隔排列的感應電極21圖案。該電絕緣層30為一具有可撓性的透明薄板，例如是厚度約0.1mm的光學玻璃薄板或PMMA、C0P等材料的薄板(但不限于)，該電絕緣層30亦可選用介電質材料以改良觸摸信號的增益。該第二電極層40為一可撓性的透明導電膜，例如是I TO導電膜，其配置在該電絕緣層30的底面，具有多數間隔排列的驅動電極41圖案。較佳的，可直接在該電絕緣層30的上、下表面分別形成一ITO導電層，然后再對該等上、下導電層進行形成電極圖案的加工手段，例如蝕刻，以便分別形成所需的電極圖案。
[0039]該底基層70選用具剛性的透明板，例如是光學玻璃薄板，其板體厚度約為0.2mm。該剛性的底基層70可對所述的第三電極層60提供支撐力，避免受到來自上方的施力壓迫而彎曲變形。又，通常本實用新型的功能玻璃罩蓋是配置在屏幕前使用，該底基層70是被粘貼密合在屏幕的表面蓋板上(未顯示于圖示)，因此可獲得屏幕表面蓋板的支撐力，以補強剛性，所以該底基層70安裝后使用時即使受到來自上方的施力壓迫也不易產生彎曲變形。該第三電極層60為一透明導電膜，例如是I TO導電膜，在第三電極層60上具有多數間隔排列的感應電極61圖案，其被配置前述底基層70的上表面且位于該第二電極層40的下方，并該第二電極層40保持一平行的間隔D，所述間隔D約為150μπι。
[0040]該應變隔離層50由具可塑性應變特性的透明的電絕緣材料填充在所述間隔D之內的空間而形成，該應變隔離層50可將第二電極層40與第三電極層60形成上下分層絕緣分隔設置，并確