CN114076648B - 力传感装置及拼接装置 - Google Patents

力传感装置及拼接装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114076648B
CN114076648B CN202011322795.XA CN202011322795A CN114076648B CN 114076648 B CN114076648 B CN 114076648B CN 202011322795 A CN202011322795 A CN 202011322795A CN 114076648 B CN114076648 B CN 114076648B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
openings
force sensing
electrodes
sensing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011322795.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114076648A (zh
Inventor
方绍全
侯智升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Cement Corp
Original Assignee
Universal Cement Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universal Cement Corp filed Critical Universal Cement Corp
Publication of CN114076648A publication Critical patent/CN114076648A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114076648B publication Critical patent/CN114076648B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04144—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position using an array of force sensing means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/18—Measuring force or stress, in general using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/205—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using distributed sensing elements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1637—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing
    • G06F1/1643—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing the display being associated to a digitizer, e.g. laptops that can be used as penpads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1637—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing
    • G06F1/1652—Details related to the display arrangement, including those related to the mounting of the display in the housing the display being flexible, e.g. mimicking a sheet of paper, or rollable
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448—Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

本发明提供一种力传感装置包括基板、传感阵列及多个电极。基板具有传感区域及边缘区域。传感阵列形成于基板的传感区域之上。所述多个电极形成于基板的传感区域及边缘区域之上，且耦接于传感阵列。基板的边缘区域及边缘区域上的所述多个电极被折叠至传感阵列的背面。本发明还提供一种拼接装置，包括多个力传感装置及控制器。所述多个力传感装置互相拼接，每个力传感装置包括传感阵列，传感阵列包括多个像素，以固定垂直间隔及固定水平间隔设置为阵列。控制器设置于所述多个力传感装置的多个传感阵列的背面，及耦接于所述多个力传感装置。

Description

力传感装置及拼接装置
技术领域
本发明关于力传感装置，特别是一种力传感装置及拼接装置。
背景技术
近年来使用者对无框阵列装置或无缝阵列装置的兴趣日益增长，传感阵列等阵列装置通常会采用大量信号线来控制传感阵列的像素的运作。传统上，这些信号线在阵列装置的边缘区域会占据部分空间以在阵列及控制器之间进行连接，因此在设计阵列装置的无框架结构或无缝结构时会造成问题。
发明内容
本发明提供一种力传感装置，包括第一基板、传感阵列及多个第一电极。第一基板具有传感区域及边缘区域。传感阵列形成于第一基板的传感区域之上。所述多个第一电极形成于第一基板的传感区域及边缘区域之上，且耦接于传感阵列。第一基板的边缘区域及边缘区域上的所述多个第一电极被折叠至传感阵列的背面。
在一实施例中：该第一基板具有多个开口；及，所述多个第一电极穿过该第一基板的所述多个开口之间的多个间隙耦接于该传感阵列；该力传感装置另包括：一第二基板，具有一传感区域及一边缘区域，具有一狭缝，形成于该第一基板的所述多个开口及该第一基板的所述多个开口之间的所述多个间隙之上，该第二基板的该传感区域在该传感阵列之上；多个第一绝缘层，跨越该第二基板的该狭缝以形成于所述多个第一电极及该第二基板之间，及形成于该第一基板的所述多个开口之间；及，一控制器，耦接于所述多个第一电极。
在一实施例中：该力传感装置沿该第一基板的所述多个开口及该第二基板的该狭缝折叠。
在一实施例中：该第二基板另具有多个开口；该第一基板另具有一狭缝，形成于该第二基板的所述多个开口之上及该第二基板的所述多个开口之间的多个间隙之下；及，该力传感装置另包括：多个第二电极，形成于该第二基板的该传感区域及该边缘区域之上，及通过该第二基板的所述多个开口之间的所述多个间隙耦接于该传感阵列及该控制器；及，多个第二绝缘层，跨越该第一基板的该狭缝以形成于所述多个第二电极及该第一基板之间，及形成于该第二基板的所述多个开口之间。
在一实施例中：该力传感装置沿该第二基板的所述多个开口及该第一基板的该狭缝折叠。
在一实施例中：该第一基板的该传感区域上的所述多个第一电极及该第二基板的该传感区域上的所述多个第二电极互相垂直。
在一实施例中：该传感阵列由一压电(piezoelectric)材料制成。
在一实施例中：该传感阵列由一压阻(piezoresistive)材料制成。
在一实施例中：该传感阵列由一压感电容(piezo-capacitive)材料制成。
在一实施例中：该传感阵列包括多个像素，每个像素包括一力敏(forcesensitive)材料，形成于一对应第一电极及一对应第二电极之间。
在一实施例中：所述多个像素以固定垂直间隔及固定水平间隔设置为阵列。
在一实施例中：每个像素包括粘合剂，用以粘附于该第一基板及该第二基板之间。
本发明还提供一种拼接装置，包括多个力传感装置及控制器。所述多个力传感装置互相拼接，每个力传感装置包括传感阵列，传感阵列包括多个像素，以固定垂直间隔及固定水平间隔设置为阵列。控制器设置于所述多个力传感装置的多个传感阵列的背面，及耦接于所述多个力传感装置。所述多个力传感装置的垂直相邻的力传感装置之间的多个相邻像素以固定垂直间隔设置，所述多个力传感装置的水平相邻的力传感装置之间的多个相邻像素以固定水平间隔设置。
在一实施例中：该每个力传感装置另包括多个第一电极，设置于该每个力传感装置的该传感阵列的一背面，及耦接于该控制器及该每个力传感装置的该传感阵列。
在一实施例中：该每个力传感装置的所述多个第一电极折叠至该每个力传感装置的该传感阵列的该背面。
在一实施例中：该每个力传感装置另包括：一第一基板，具有多个开口；一第二基板，具有一狭缝，形成于该第一基板的所述多个开口及该第一基板的所述多个开口之间的多个间隙之上；及，多个第一绝缘层，跨越该第二基板的该狭缝以形成于所述多个第一电极及该第二基板之间，及形成于该第一基板的所述多个开口之间；及，所述多个第一电极形成于该第一基板之上，及通过该第一基板的所述多个开口之间的多个间隙耦接于该传感阵列。
在一实施例中：该每个力传感装置沿该第一基板的所述多个开口及该第二基板的该狭缝折叠。
在一实施例中：该第二基板另具有多个开口；该第一基板另具有一狭缝，形成于该第二基板的所述多个开口及该第二基板的所述多个开口之间的多个间隙之下；及，该每个力传感装置另包括：多个第二电极，形成于该第二基板的该传感区域及该边缘区域之上，及通过该第二基板的所述多个开口之间的所述多个间隙耦接于该传感阵列及该控制器；及，多个第二绝缘层，跨越该第一基板的该狭缝以形成于所述多个第二电极及该第一基板之间，及形成于该第二基板的所述多个开口之间。
在一实施例中：该每个力传感装置沿该第二基板的所述多个开口及该第一基板的该狭缝折叠。
在一实施例中：该传感阵列由一压电材料、一压电阻材料或一压感电容材料制成。
附图说明
图1A至图1C是本发明实施例中的力传感装置之展开型态的示意图。
图2是图1A中的力传感装置沿切线2-2’的剖面图。
图3是图1A中的力传感装置沿切线3-3’的剖面图。
图4是图1A中的力传感装置沿切线4-4’的剖面图。
图5是图1A中的力传感装置之折叠型态的示意图。
图6是图5中的力传感装置沿切线6-6’的剖面图。
图7是图5中的力传感装置沿切线7-7’的剖面图。
图8是图1A中的传感阵列的像素的剖面图。
图9是本发明实施例中一种拼接装置的示意图。
图10是图9中的拼接装置的俯视图。
附图标记列表：1:力传感装置；10:传感阵列；11:第一基板；120至12N,12n:第一电极；13:第二基板；140至14M,14m:第二电极；150至15N,15n:第一绝缘层；161至16N,16n,181至18M,18m:开口；170至17M,17m:第二绝缘层；50:控制器；8:传感像素；80:力敏材料；82:粘合剂；9:拼接装置；2-2’,3-3’,4-4’,6-6’,7-7’:切线；S1,S2:狭缝；wv:垂直间隔；wh:水平间隔。
具体实施方式
图1A是本发明实施例中的力传感装置1之展开型态的示意图。图1B是力传感装置1之左边区域之放大图。图1C是力传感装置1之底部区域之放大图。力传感装置1可被设置为折叠型态或展开型态。在半导体制造期间，力传感装置1可以展开型态形成。制造完成之后，力传感装置1可被折叠成折叠型态以形成无缝或无框架装置。多个无缝装置可沿着无缝装置的任意边缘拼接以形成更大的拼接装置。
参考图1A，力传感装置1可以是压力传感器，且可包括传感阵列10、第一基板11、第二基板13、多个第一电极120至12N、多个第二电极140至14M、多个第一绝缘层150至15N、多个第二绝缘层170至17M及控制器，N，M为正整数，并且N，M可相同或相异。
第一基板11可具有传感区域及边缘区域，传感区域是第一基板11之上形成传感阵列10之区域，边缘区域是第一基板11之上未形成传感阵列10之区域。第一电极120至12N可形成于第一基板11的传感区域及边缘区域。第一基板11的边缘区域及边缘区域上之第一电极120至12N可折叠至传感阵列10的背面，以于折叠时形成无缝结构。相似地，第二基板13可具有传感区域及边缘区域，传感区域是第二基板13之下形成传感阵列10之区域，边缘区域是第二基板13之下未形成传感阵列10之区域。第二电极140至14M可形成于第二基板13的传感区域及边缘区域。第二基板13的边缘区域及在边缘区域上之第二电极140至14M可折叠至传感阵列10的背面，以于折叠时形成无缝结构。第一基板11的传感区域上之第一电极120至12N及第二基板13的传感区域上之第二电极140至14M可实质上互相垂直。
传感阵列10可包括传感像素8之阵列，以固定垂直间隔及固定水平间隔设置，传感像素8之间可沿着垂直方向及水平方向保持固定之传感器间距。每个传感像素8可由力敏(force sensitive)材料制成。在一实施例中，N，M都可以是18，且传感阵列10可包括19×19传感像素8的阵列。
第一基板11及第二基板13可以由刚性材料、柔性材料或其组合制成。第一基板11可具有小于200um的厚度，且第二基板13可具有小于200um的厚度。第一电极120至12N及第二电极140至14M可由如金属或合金等导电材料制成。第一基板11可以是底层基板，第二基板13可以是顶层基板，设置于第一基板11之上。第一电极120至12N可以是底层电极，第二电极140至14M可以是顶层电极。
参考图1B，在力传感装置1之左侧区域上，第一基板11可具有设置成一行的多个开口161至16N，第一电极120至12N可形成在第一基板11上且可通过多个开口161至16N之间的多个间隙耦接至传感阵列10，第二基板13可具有狭缝S1，形成于多个开口161至16N及多个开口161至16N之间的间隙之上(由第一绝缘层150延伸至第一绝缘层15N)。第一绝缘层150至15N可跨越狭缝S1以分别形成于第一电极120至12N与第二基板13之间，且多个开口161至16N系分别形成于第一绝缘层150至15N之间，举例来说，第一绝缘层15n可跨越狭缝S1以形成于第一电极12n与第二基板13之间，且开口16n可形成于第一绝缘层15(n-1)与第一绝缘层15n之间，n是介于1与N之间的正整数。多个第一绝缘层150至15N可防止第一电极120至12N暴露于外部环境并确保第一电极120至12N之正常运作。第一电极120至12N可耦接于传感阵列10及控制器，且控制器可依据第一电极120至12N传递之信号来检测施加至传感阵列10的力。力传感装置1可沿着多个开口161至16N及狭缝S1折叠。当被折叠时，多个开口161至16N及狭缝S1可有效减低由于折叠而引起的弯曲应力，产生紧凑且无缝的结构及增强多个力传感装置1的拼接灵活性，而不会影响传感器间距，不会影响折叠区域附近的传感像素8的运作，及不会影响第一电极120至12N之信号传递。
参考图1C，在力传感装置1之底侧区域上，第二基板13可具有设置成一列的多个开口181至18M，第二电极140至14M可形成于第二基板13之上且可通过多个开口181至18M之间的多个间隙耦接至传感阵列10及控制器，第一基板11可具有狭缝S2，形成于多个开口181至18M及多个开口181至18M之间的间隙之下。第二绝缘层170至17M可跨越狭缝S2以分别形成于第二电极140至14N与第一基板11之间及多个开口181至18M之间。举例来说，第二绝缘层17n可跨越狭缝S2以形成于第二电极14n与第一基板11之间，且开口18m可形成于第二绝缘层17(m-1)与第二绝缘层17m之间，m是介于1与M之间的正整数。多个第二绝缘层170至17M可防止第二电极140至14M暴露于外部环境并确保第二电极140至14M之正常运作。第二电极140至14M可耦接于传感阵列10及控制器，且控制器可依据第二电极140至14M传递之信号来检测施加至传感阵列10的力。力传感装置1可沿着多个开口181至18M及狭缝S2折叠。当被折叠时，多个开口181至18M及狭缝S2可有效减小由于折叠而引起的弯曲应力，产生紧凑且无缝的结构及增强多个力传感装置1的拼接灵活性，而不会影响传感器间距，不会影响折叠区域附近的传感像素8的运作，及不会影响第二电极140至14M之信号传递。
虽然力传感装置1上所有第一电极120至12N之间形成多个开口161至16N，在其他实施例中，多个开口也可只形成于第一电极120至12N中的一些第一电极之间以满足特定的设计要求。同样地，虽然力传感装置1上所有第二电极140至14M之间形成多个开口181至18M，在其他实施例中，多个开口也可只形成于第二电极140至14M中的一些第二电极之间以满足特定的设计要求。
图2是图1A中的力传感装置1沿切线2-2’的剖面图。图2中的剖面图包括设置为展开型态之第一基板11、第一电极12n、第一绝缘层15n、第二基板13以及狭缝S1。第一基板11、第一电极12n、第一绝缘层15n及第二基板13由下至上依次堆叠。第一电极12n被制造于第一基板11的表面以确保传感阵列10与控制器之间的连接。第一绝缘层15n布置于第一电极12n之上，以防止第一电极12n暴露于外部环境并确保第一电极12n提供适当的信号传递。第二基板13之上会形成狭缝S1以减轻折叠时的弯曲应力。
图3是图1A中的力传感装置1沿切线3-3’的剖面图。图3中的剖面图包括设置为展开型态之第一基板11、开口16n、第二基板13以及狭缝S1。由于电极没有通过图3中的力传感装置1的该部分，因此第一基板11上形成之开口16n且第二基板13上形成的狭缝S1可大幅减轻弯曲应力。除了将开口16n替换为狭缝S2及将狭缝S1替换为开口18n之外，图1C中的力传感装置1之底侧边缘区域之开口18m的剖面图和图3相似。当力传感装置1沿着多个开口181至18M及狭缝S2折叠时，该构造会大幅减小弯曲应力。
图4是图1A中的力传感装置1沿切线4-4’的剖面图。图4中的剖面图包括设置为展开型态之第一基板11、狭缝S2、第二绝缘层17m、第二电极14m及第二基板13。第一基板11、第二绝缘层17m、第二电极14m及第二基板13由下至上依次堆叠。第一基板11上会形成狭缝S2以减轻折叠时的弯曲应力。第二绝缘层17m布置于第二电极14m上，以防止第二电极14m暴露于外部环境并确保第二电极14m提供适当的信号传递。第二电极14m被制造于第二基板13的表面上以确保传感阵列10与控制器之间的连接。
图5是力传感装置1为折叠型态的示意图，显示第一电极120至12N、第二电极140至14M及控制器50。第一电极120至12N可沿着多个开口161至16N及狭缝S1向后折叠至力传感装置1的背面，并耦接至控制器50。同样地，第二电极140至14M可沿着多个开口181至18M及狭缝S2向后折叠至力传感装置1的背面并耦接至控制器50。折叠配置确保紧凑且无缝的结构，确保在折叠部分附近的传感像素8可正常操作，确保第一电极120至12N及第二电极140至14M可传递信号，及增强力传感装置1的多个像素的拼接灵活性。
图6是图5中的力传感装置1沿切线6-6’的剖面图。图6中的剖面图包括设置为折叠型态之第一基板11、第一电极12n、第一绝缘层15n、第二基板13以及狭缝S1。当力传感装置1沿着多个开口161至16N及狭缝S1折叠时，狭缝S1可用于减轻第二基板13的弯曲应力，且第一绝缘层15n可保护第一电极12n免受暴露。
图7是图5中的力传感装置1沿切线7-7’的剖面图。图7中的剖面图包括设置为折叠型态之第一基板11、狭缝S2、第二绝缘层17m、第二电极14m及第二基板13。当力传感装置1沿着多个开口181至18M及狭缝S2折叠时，狭缝S2可用于减轻第一基板11的弯曲应力，且第二绝缘层17m可保护第二电极14m免受暴露。
图8是传感阵列10的传感像素8的剖面图。传感像素8包括第一基板11、第一电极12n、力敏材料80、第二电极14m、第二基板13及粘合剂82。第一基板11、第一电极12n、力敏材料80、第二电极14m、第二基板13由下至上依次堆叠。粘合剂82可粘附于第一基板11及第二基板13之间。力敏材料80可由压电材料、压电阻材料或压感电容材料制成。
图9是本发明实施例中一种拼接装置9的示意图，图10是图9中的拼接装置9的俯视图。4个力传感装置1互相拼接以形成拼接装置9。4个力传感装置1之第一电极120至12N及第二电极140至14M可耦接至相同之控制器或相异之控制器。由于每个力传感装置1之第一电极120至12N及第二电极140至14M被折回以提供无缝结构，因此拼接装置9的尺寸不受限于第一电极120至12N及第二电极140至14M的布线区域，拼接装置9可沿任何方向扩展至所有期望的尺寸。每个力传感装置1中的多个像素可以固定垂直间隔wv及固定水平间隔wh排列成矩阵。每个力传感装置1沿着相应的开口161至16M及狭缝S2，及沿着相应的开口181至18M及狭缝S2折回，4个力传感装置1中的垂直相邻的力传感装置1之间的相邻像素以固定的垂直间隔wv设置，并且4个力传感装置1中的水平相邻的力传感装置1之间的相邻像素以固定水平间隔wh设置，从而使拼接装置9的相邻像素之间的间距在垂直方向及水平方向维持固定，而与像素之位置位于力传感装置1的边缘或中心无关。此外，尽管在本实施例中采用了2×2传感器拼接区块，在其他实施例中也可使用力传感装置1的无缝结构以实现其他形状及尺寸的拼接装置。
在图1A至图1C、图5及图8中，第一电极120至12N及第二电极140至14M被集中于边缘区域的中心部分，但是第一电极120至12N及第二电极140至14M也可被集中于边缘区域的一端而不会在折叠时互相造成干扰。例如，第一电极120至12N可在左侧区域的顶端集中及第二电极140至14M可以在底侧区域的右端集中。以这种方式，第一电极120至12N及第二电极140至14M在折叠时不会彼此造成干扰，同时可提供预期的无缝结构。
虽然实施例中力传感装置1以传感装置实现，但是本领域技术人员应当理解，通过应用相似的原理，力传感装置1的可折叠结构亦可应用于其他无框装置或拼接装置中，例如无框显示装置或拼接显示装置。
图1A至图1C及图2至图6中的力传感装置1的实施例提供紧凑且无缝之装置结构，确保在折叠部分附近的传感像素8的正常操作，确保第一电极120至12N及第二电极140至14M的正常信号传递，及增强力传感装置1的多个像素的拼接灵活性。
以上该仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。

Claims (19)

1.一种力传感装置，其特征在于，包括：
一第一基板，具有一传感区域及一边缘区域，且该第一基板具有多个开口；
一传感阵列，形成于该第一基板的该传感区域之上；及
多个第一电极，形成于该第一基板的该传感区域及该边缘区域之上，所述多个第一电极穿过该第一基板的所述多个开口之间的多个间隙耦接于该传感阵列；
其中该第一基板的该边缘区域及该边缘区域上的所述多个第一电极被折叠至该传感阵列的一背面；
该力传感装置另包括：
一第二基板，具有一传感区域及一边缘区域，具有一狭缝，形成于该第一基板的所述多个开口及该第一基板的所述多个开口之间的所述多个间隙之上，该第二基板的该传感区域在该传感阵列之上；
多个第一绝缘层，跨越该第二基板的该狭缝以形成于所述多个第一电极及该第二基板之间，及形成于该第一基板的所述多个开口之间；及
一控制器，耦接于所述多个第一电极。
2.根据权利要求1所述的力传感装置，其特征在于，该力传感装置沿该第一基板的所述多个开口及该第二基板的该狭缝折叠。
3.根据权利要求1所述的力传感装置，其特征在于：
该第二基板另具有多个开口；
该第一基板另具有一狭缝，形成于该第二基板的所述多个开口之上及该第二基板的所述多个开口之间的多个间隙之下；及
该力传感装置另包括：
多个第二电极，形成于该第二基板的该传感区域及该边缘区域之上，及通过该第二基板的所述多个开口之间的所述多个间隙耦接于该传感阵列及该控制器；及
多个第二绝缘层，跨越该第一基板的该狭缝以形成于所述多个第二电极及该第一基板之间，及形成于该第二基板的所述多个开口之间。
4.根据权利要求3所述的力传感装置，其特征在于，该力传感装置沿该第二基板的所述多个开口及该第一基板的该狭缝折叠。
5.根据权利要求3所述的力传感装置，其特征在于，该第一基板的该传感区域上的所述多个第一电极及该第二基板的该传感区域上的所述多个第二电极互相垂直。
6.根据权利要求1所述的力传感装置，其特征在于，该传感阵列由一压电材料制成。
7.根据权利要求1所述的力传感装置，其特征在于，该传感阵列由一压阻材料制成。
8.根据权利要求1所述的力传感装置，其特征在于，该传感阵列由一压感电容材料制成。
9.根据权利要求1所述的力传感装置，其特征在于，该传感阵列包括多个像素，每个像素包括一力敏材料，形成于一对应第一电极及一对应第二电极之间。
10.根据权利要求9所述的力传感装置，其特征在于，所述多个像素以固定垂直间隔及固定水平间隔设置为阵列。
11.根据权利要求1所述的力传感装置，其特征在于，每个像素包括粘合剂，用以粘附于该第一基板及该第二基板之间。
12. 一种拼接装置，其特征在于，包括：
多个如权利要求1~11任一项所述的力传感装置，多个所述力传感装置互相拼接，每个力传感装置包括一传感阵列，该传感阵列包括多个像素，以固定垂直间隔及固定水平间隔设置为阵列；及
一控制器，设置于多个所述力传感装置的多个传感阵列的背面，及耦接于多个所述力传感装置；
其中该每个力传感装置另包括：
一第一基板，具有多个开口；
多个第一电极，所述多个第一电极形成于该第一基板之上，及通过该第一基板的所述多个开口之间的多个间隙耦接于该传感阵列；
其中多个所述力传感装置的垂直相邻的力传感装置之间的多个相邻像素以该固定垂直间隔设置；及
其中多个所述力传感装置的水平相邻的力传感装置之间的多个相邻像素以该固定水平间隔设置。
13.根据权利要求12所述的拼接装置，其特征在于：
该每个力传感装置的所述多个第一电极设置于该每个力传感装置的该传感阵列的一背面，及耦接于该控制器及该每个力传感装置的该传感阵列。
14.根据权利要求12所述的拼接装置，其特征在于，该每个力传感装置的所述多个第一电极折叠至该每个力传感装置的该传感阵列的该背面。
15.根据权利要求12所述的拼接装置，其特征在于：
该每个力传感装置另包括：
一第二基板，具有一传感区域及一边缘区域，具有一狭缝，形成于该第一基板的所述多个开口及该第一基板的所述多个开口之间的多个间隙之上；及
多个第一绝缘层，跨越该第二基板的该狭缝以形成于所述多个第一电极及该第二基板之间，及形成于该第一基板的所述多个开口之间。
16.根据权利要求15所述的拼接装置，其特征在于，该每个力传感装置沿该第一基板的所述多个开口及该第二基板的该狭缝折叠。
17.根据权利要求15所述的拼接装置，其特征在于：
该第二基板另具有多个开口；
该第一基板另具有一狭缝，形成于该第二基板的所述多个开口及该第二基板的所述多个开口之间的多个间隙之下；及
该每个力传感装置另包括：
多个第二电极，形成于该第二基板的该传感区域及该边缘区域之上，及通过该第二基板的所述多个开口之间的所述多个间隙耦接于该传感阵列及该控制器；及
多个第二绝缘层，跨越该第一基板的该狭缝以形成于所述多个第二电极及该第一基板之间，及形成于该第二基板的所述多个开口之间。
18.根据权利要求15所述的拼接装置，其特征在于，该每个力传感装置沿该第二基板的所述多个开口及该第一基板的该狭缝折叠。
19.根据权利要求12所述的拼接装置，其特征在于，该传感阵列由一压电材料、一压电阻材料或一压感电容材料制成。
CN202011322795.XA 2020-08-12 2020-11-23 力传感装置及拼接装置 Active CN114076648B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/991,062 US11269440B1 (en) 2020-08-12 2020-08-12 Foldable force sensing device
US16/991,062 2020-08-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114076648A CN114076648A (zh) 2022-02-22
CN114076648B true CN114076648B (zh) 2024-04-09

Family

ID=80224115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011322795.XA Active CN114076648B (zh) 2020-08-12 2020-11-23 力传感装置及拼接装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11269440B1 (zh)
CN (1) CN114076648B (zh)
TW (1) TWI776286B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020258061A1 (zh) * 2019-06-26 2020-12-30 百医医材科技股份有限公司 压力感应***及压力感应设定方法
GB2586011B (en) * 2019-07-23 2023-09-13 Hp1 Tech Limited Pressure-sensitive sheet and modular system including the same
US11269440B1 (en) * 2020-08-12 2022-03-08 Universal Cement Corporation Foldable force sensing device
CN116773599A (zh) * 2022-06-27 2023-09-19 李齐战 一种建筑墙壁内开裂监测装置及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020068284A (ko) * 2001-02-20 2002-08-27 이스트맨 코닥 캄파니 고 구경비 디스플레이
WO2007135895A1 (ja) * 2006-05-24 2007-11-29 Omron Corporation アレイ型静電容量式センサ
CN101609835A (zh) * 2008-06-19 2009-12-23 财团法人工业技术研究院 具自对准电极结构的功能性阵列元件及其制造方法
CN103154867A (zh) * 2010-10-12 2013-06-12 纽约大学 用于传感利用瓷片、具有一组板的传感器和多点触摸表面目标识别的装置和方法
CN106020553A (zh) * 2016-06-03 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、其制作方法及显示装置
WO2017048385A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 Google Inc. Frameless screen for tileable display panel
CN106598347A (zh) * 2017-01-16 2017-04-26 宸鸿科技(厦门)有限公司 力感测装置及oled显示装置
CN108784719A (zh) * 2017-04-27 2018-11-13 环球水泥股份有限公司 力量传感器
WO2019014866A1 (zh) * 2017-07-19 2019-01-24 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 一种压力感应装置及压力感应设备
JP2019067445A (ja) * 2018-12-25 2019-04-25 株式会社半導体エネルギー研究所 情報処理装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9762236B2 (en) * 2015-02-02 2017-09-12 Uneo Inc. Embedded button for an electronic device
US20170146493A1 (en) * 2015-09-28 2017-05-25 Wave Array Science, Inc. Surface mountable piezoelectric sensor array fabric
WO2017058655A1 (en) 2015-09-29 2017-04-06 Apple Inc. Pressure measurement designs
WO2017091151A1 (en) 2015-11-25 2017-06-01 Nanyang Technological University Pressure sensing electronic device, methods of forming and operating the same
JP6625933B2 (ja) * 2016-06-06 2019-12-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN106055170B (zh) * 2016-07-29 2019-10-25 厦门天马微电子有限公司 集成触控显示面板及包含其的集成触控显示装置
TWM547664U (zh) 2017-05-05 2017-08-21 Ebio Tech Inc 具有多層結構的全軟性壓力感應裝置
CN108534930B (zh) 2018-03-23 2019-12-10 京东方科技集团股份有限公司 压力可视化装置及其制备方法、检测设备
CN108801516A (zh) 2018-06-14 2018-11-13 杭州电子科技大学 一种大面积柔性传感器阵列的制备方法
CN110333010B (zh) 2019-04-10 2021-07-06 绍兴文理学院元培学院 一种叉指型大面积柔性阵列传感器及其制备方法
US11269440B1 (en) * 2020-08-12 2022-03-08 Universal Cement Corporation Foldable force sensing device

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020068284A (ko) * 2001-02-20 2002-08-27 이스트맨 코닥 캄파니 고 구경비 디스플레이
WO2007135895A1 (ja) * 2006-05-24 2007-11-29 Omron Corporation アレイ型静電容量式センサ
CN101449138A (zh) * 2006-05-24 2009-06-03 欧姆龙株式会社 阵列型电容式传感器
CN101609835A (zh) * 2008-06-19 2009-12-23 财团法人工业技术研究院 具自对准电极结构的功能性阵列元件及其制造方法
CN103154867A (zh) * 2010-10-12 2013-06-12 纽约大学 用于传感利用瓷片、具有一组板的传感器和多点触摸表面目标识别的装置和方法
WO2017048385A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 Google Inc. Frameless screen for tileable display panel
CN106020553A (zh) * 2016-06-03 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、其制作方法及显示装置
CN106598347A (zh) * 2017-01-16 2017-04-26 宸鸿科技(厦门)有限公司 力感测装置及oled显示装置
CN108784719A (zh) * 2017-04-27 2018-11-13 环球水泥股份有限公司 力量传感器
WO2019014866A1 (zh) * 2017-07-19 2019-01-24 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 一种压力感应装置及压力感应设备
JP2019067445A (ja) * 2018-12-25 2019-04-25 株式会社半導体エネルギー研究所 情報処理装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A transparent bending-insensitive pressure sensor;Sungwon, et al.;Nature Nanotechnology;第11卷;全文 *
可拼接式全柔性电容触觉阵列传感器设计与实验;黄英等;机器人(第02期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
TW202206788A (zh) 2022-02-16
US20220050568A1 (en) 2022-02-17
US11269440B1 (en) 2022-03-08
CN114076648A (zh) 2022-02-22
TWI776286B (zh) 2022-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114076648B (zh) 力传感装置及拼接装置
CN110286535B (zh) 显示模组、显示模组的制造方法及显示装置
US20210335170A1 (en) Chip-on-film package, display panel, and display device
CN107845643B (zh) 一种显示面板及显示装置
CN108766979B (zh) 显示面板及显示装置
CN106597713B (zh) 一种阵列基板和显示面板
US10340215B2 (en) Chip on film and display device
KR20180024418A (ko) 플렉서블 표시장치
CN112037649A (zh) 显示面板和显示装置
CN110557887B (zh) 电路对位组件及显示装置
US9323295B2 (en) Touch panel
EP3573046B1 (en) Display device comprising a driver circuit board and corresponding method thereof
CN212675816U (zh) 显示面板和显示装置
US11221716B2 (en) Touch substrate and touch display apparatus with touch electrodes having zigzag boundaries
CN112673337B (zh) 触控面板及触控显示面板
KR20180061856A (ko) 플렉서블 표시장치
EP3828680B1 (en) Meandering interconnect on a deformable substrate
CN112284581B (zh) 一种传感器、显示面板及电子设备
KR102415286B1 (ko) 디스플레이 기판, 디스플레이 장치, 및 디스플레이 기판을 제조하는 방법
US11563036B2 (en) Array substrate and fabrication method thereof, display panel and display module
TW202009661A (zh) 觸控裝置
JP2005252226A (ja) 表示パネル用のリードパッド構造とその製造方法およびリードパッドアレイ構造
CN111857432B (zh) 一种触控基板、触控显示装置和制作方法
US9247653B2 (en) Flexible electronic component module
KR20180036283A (ko) 플렉서블 표시장치 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant