技术领域
[0001] 本
发明是有关于一种可携式电子装置，尤其是有关于应用电容式触控技术与压控技术的一种可携式电子装置。
背景技术
[0002] 根据工作原理的不同，常见的触控面板大致可分为
电阻式触控面板以及电容式触控面板。当用户以
手指或是导电物体接近或触碰电容式触控面板的表面时，电容式触控面板上的电容值会发生对应的变化，利用这样的电容值变化便可进行触控
位置的感测与
定位。而二维式电容感测触控面板是目前电容感测触控面板的主流技术，主因是可以免除电阻式触控面板因按压所造成的组件耗损，又可同时检测多个触控点而满足多点触控的市场需求。
[0003] 但是，传统二维式电容感测触控面板的工艺需要多个步骤才能在两组感测垫在彼此交错的部分以绝缘材料将两者隔绝而形成电容感测组件矩阵，因此造成制作成本增加且不易整合到智能型手机或是平板计算机的结构中。而如何改善上述缺失，甚至在模
块中整合进有按压感的压
力感测单元，为提供本发明的主要目的之一。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种可携式电子装置，可以整合有电容式触控与压力感测的功能，而且可用简单易组装的方式来完成上述的可携式电子装置，进而改善制作成本过高且不易整合到智能型手机或是平板计算机结构中的公知缺失。
[0005] 本发明提供一种可携式电子装置，其包含：一保护盖板，其中一第一表面上完成一屏蔽结构；一显示器，其中一第二表面上完成有一第一
电极结构群与一第二电极结构群，而该第二电极结构群系被该屏蔽结构屏蔽，该第一电极结构群则未被该屏蔽结构屏蔽；以及一控
制芯片，分别电性连接于该第一电极结构群与该第二电极结构群，用以感测该第一电极结构群因应一导体于该保护盖板的一第三表面上方的
水平移动所产生的一第一电容变化，又可感测因为该第二电极结构群与该保护盖板的该屏蔽结构间的距离变化所产生的一第二电容变化。
[0006] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其中该保护盖板为一透光玻璃
基板，该屏蔽结构由透明导电材料完成并对准该第二电极结构群，该屏蔽结构具有开口而露出该显示器上的该第一电极结构群。
[0007] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其中该第一电极结构群与该第二电极结构群由透明导电材料完成，该第一电极结构群为一电容触碰感测装置中的感测电极，而该第二电极结构群为一压力感测装置中的感测电极。
[0008] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其中该第一电极结构群包含：M＊N个第一感应电极，形成于该第二表面上；一第一
信号输出入端组，包含有M个信号输出入端，其中任一个信号输出入端至少电性并联有N个第一感应电极；M＊N个第二感应电极，形成于该第二表面上；以及一第二信号输出入端组，包含有N个信号输出入端，其中任一个信号输出入端至少电性连接有M个第二感应电极，而相邻近且同平面的该第一感应电极与该第二感应电极间构成M＊N个电极邻近区。
[0009] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其中该第二电极结构群形成于该等M＊N个电极邻近区间的一间隔区域。
[0010] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其中还包含一光学胶层，用来贴合该保护盖板的该第一表面与该显示器的该第二表面，使该保护盖板可因应外力而产生形变。
[0011] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其中还包含一间隔物(spacer)，用来于该保护盖板的该第一表面与该显示器的该第二表面之间形成一空气间隙，使该保护盖板可因应外力而产生形变。
[0012] 根据上述构想，本案本发明所述的可携式电子装置，其中该控制芯片完成于一装置底座上，该装置底座设置于该显示器的之一第四表面的之一侧，该装置底座包含有一
背光模块、一
主板以及一壳体。
[0013] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其中该屏蔽结构被提供一上升或下降
电压。
[0014] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其中还包含一功能按键，该功能按键包含有延伸至一功能按键区域中的该屏蔽结构与延伸至该功能按键区域中该第二电极结构群所构成。
[0015] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，其特征在于，而该屏蔽结构以及该第二电极结构群仅位于一功能按键区域而构成至少一功能按键，该功能按键区域位于该显示器的一显示区域内。
[0016] 本发明的另一方面为一种可携式电子装置，包含：
[0017] 一显示器，其中一第一表面上完成有一第一电极结构群与一屏蔽结构；一软性基材，其第一端连接于该显示器；一底座，连接至该软性基材的第二端一第二电极结构群，完成于该软性基材的一第二表面上并被该屏蔽结构屏蔽；以及一控制芯片，分别电性连接于该第一电极结构群与该第二电极结构群，用以感测该第一电极结构群因应一导体在该显示器的第一表面上方的水平移动所产生的一第一电容变化，又能够感测因为该第二电极结构群与该屏蔽结构间的距离变化所产生的一第二电容变化。
[0018] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，该屏蔽结构是一屏蔽/感测两用结构，该控制芯片轮流持续地在一第一时间段与一第二时间段中，分别进行一第一种感测方法与一第二种感测方法，该第一种感测方法是让该屏蔽/感测两用结构处于浮接状态，此时该控制芯片感测出该屏蔽/感测两用结构与该第二电极结构群间的距离变化所产生的电容变化，第二种感测方法则是把该屏蔽/感测两用结构操作成该第一电极结构群。
[0019] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，该屏蔽结构与该第一电极结构群由透明导电材料完成，该第一电极结构群构成一电容触碰感测装置，该第二电极结构群构成一压力感测装置。
[0020] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，该压力感测装置与该屏蔽结构用来完成利用按压触发的一功能按键。
[0021] 根据上述构想，本发明所述的可携式电子装置，该软性基材是一可挠式
电路板，该显示器是一
液晶显示器模块，该底座是一手机底座，该可挠式
电路板反折至该液晶显示器模块的下方并贴附于该手机底座。
[0022] 本发明的可携式电子装置可以整合有电容式触控与压力感测的功能，而且可用简单易组装的方式来完成上述的可携式电子装置，进而改善制作成本过高且不易整合到智能型手机或是平板计算机结构中的公知缺失。
附图说明
[0023] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性
实施例所作的详细描述，本
申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0024] 图1A为一智能型手机的外观示意图。
[0025] 图1B为一智能型手机的侧面分解示意图。
[0026] 图2为上述液晶显示器模块的上表面所完成的电容触碰感测装置以及压力感测装置的布局细节示意图。
[0027] 图3A为上述保护盖板的下表面所完成的屏蔽结构的布局示意图。
[0028] 图3B为压力感测单元中电极结构的布局示意图。
[0029] 图4为本发明所提供的再一实施例结构的侧面分解示意图。
[0030] 图5为本发明所提供的又一实施例结构的侧面分解示意图。
[0031] 图6A为本发明所提供的的另一较佳实施例示意图。
[0032] 图6B为本发明所提供的的智能型手机的侧面分解示意图。
[0033] 图7为本发明所提供的使用压力感测装置与屏蔽/感测两用结构来完成利用按压触发的功能按键的另一种结构实施例示意图。
[0034] 图8为本发明所提供的使用压力感测装置与屏蔽/感测两用结构来完成利用按压触发的再一种结构实施例示意图。
具体实施方式
[0035] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0036] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0037] 请参见图1A与图1B，为一智能型手机的外观示意图与侧面分解示意图，由图1A可以看出，智能型手机1的上表面可以分成两个区域，第一个区域是显示区域11，另一个区域是功能按键区域12。显示区域11主要用以显示影像画面，而功能按键区域12主要就是用来完成有首页键甚或是回复键等等功能按键的区域。显示区域11通常是以附加有触控感测功能的液晶显示器等的各式触控平面显示器来完成，至于功能按键区域12中则是完成有以实体按键或虚拟按键所完成的功能按键120。
[0038] 至于图1B则是清楚地表达出智能型手机1的侧面分解示意图，其中主要包含有几个部份，第一个部份是保护盖板(cover lens)101，其下表面上完成有一屏蔽结构102，该屏蔽结构102之间具有开口1020，其细节容后再述。第二部份是液晶显示器模块103，其上表面上完成有一电容触碰感测装置104以及一压力感测装置105，而上述屏蔽结构102、电容触碰感测装置104以及压力感测装置105可以分别电性连接到一控制芯片19(控制芯片19可以设置在液晶显示器模块103中或是其它位置)，该控制芯片19用以感测该电容触碰感测装置104因应一导体于该保护盖板101的上表面上方的水平移动所产生的第一电容变化，又可感测因为该压力感测装置105与该保护盖板的该屏蔽结构102间的距离变化所产生的第二电容变化，其细节容后再详述。而保护盖板(cover lens)101与液晶显示器模块103之间可以是利用间隔物(spacer，本图未示出)来隔出空气间隙，或是如图所示，利用光学胶(Optical ClearAdhhesive，简称OCA)层106来贴合两者。至于液晶显示器模块103下方可以是背光模块、主板与壳体等其它组件所构成的手机底座107，该控制芯片19也可以完成于手机底座
107上。而上述液晶显示器模块103也可以是其它种类的显示器，例如
电子纸显示器、
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，缩写为OLED)显示器等个类的平面显示器。
[0039] 再请参见图2，为上述液晶显示器模块103的上表面所完成的电容触碰感测装置104以及压力感测装置105的布局细节示意图，其中电容触碰感测装置104有M＊N个排列成数组的电容感测单元1040(本图中是5*5数组)便设置于显示区域11中，每个电容感测单元
1040(本图中是5*5个)都可以由两个同平面且紧邻但不
接触的第一感应电极10401、第二感应电极10402来构成，而通过包含有5个信号输出入端的第一信号输出入端组104011，其中每个信号输出入端至少电性连接有5个第一感应电极10401。至于包含有5个信号输出入端的第二信号输出入端组104021，其中每个信号输出入端至少电性连接有5个第二感应电极
10402。而相邻近且同平面的该第一感应电极10401与该第二感应电极10402间构成5＊5个电极邻近区来构成5＊5个电容感测单元1040。其工作原理与相关技术细节可以参见
申请人在之前所申请的
专利案TW201523413、CN104714708A以及US20150160762-A1，在此不再赘述。而该等电容感测单元1040与相对应绕线结构可以使用透明电极来完成，除此之外，构成电容感测单元1040的电极邻近区之间会存在有间隔区域，该间隔区域就是一些未绕线区域
20。而为能让视觉上较为均匀，通常会以选择未绕线区域20中选择留有假(dummy)透明
导线，但是本发明则还可以选择在在全部或是部份的未绕线区域20完成压力感测单元105中所需要的电极结构1050(本图只示出左上
角的一个单元为例)。而且电极结构1050与该等电容感测单元1040及相对应绕线结构可使用同一材料并以同一工艺来完成，因此在制造上相当的简易。而且，上述透明电极可以利用透明导电
薄膜(例如ITO)以及光罩微影技术来完成定义，但是当电容感测单元1040及相对应绕线结构的导线宽度可以因申请人提出的感测技术而放宽时，上述感测单元与绕线便可改以制作成本较为低廉的导线印刷工艺来完成。
[0040] 而通过分别电性连接于该电容感测单元1040中的电极结构(例如第一信号输出入端组104011与第二信号输出入端组104021)与压力感测单元105中所需要的电极结构1050的控制芯片(本图未示出)，可用以感测该该电容感测单元1040中的电极结构因应一导体(例如手指，图未示出)在该保护盖板101的表面上方的水平移动所产生的第一电容变化，又可感测因为电极结构1050与该保护盖板101的该屏蔽结构102间的距离变化所产生的第二电容变化。如此一来，在简单的结构中可以同时完成有两种输入功能的人机
接口装置，可以有效改善公知技术手段的缺失。
[0041] 再请参见图3A，为上述保护盖板(cover lens)101的下表面所完成的屏蔽结构102的布局示意图，其同样可以使用透明导电薄膜(例如ITO)以及光罩微影技术或是导线印刷工艺来完成，如本图所示的例为8*13的电极数组，而其位置需要与下方压力感测单元105的电极结构1050(如图3B中的所示8*13的数组)来进行对准，用以屏蔽外部使用者的手指或是其它导电物体对液晶显示器模块103上该电极结构1050的
电容耦合效应。另外，屏蔽结构102必须具有可露出该等电容感测单元1040的开口1020。如此一来，使用者的手指将可以与该等电容感测单元1040间产生电容耦合效应，但是不会与电极结构1050产生电容耦合效应。反而是当使用者的手指或其它物品按压保护盖板(cover lens)101的某些位置(设有电极结构1050的位置)，使得保护盖板(cover lens)101产生形变而导致屏蔽结构102与电极结构1050间的距离产生变化，进而改变了屏蔽结构102与电极结构1050间的耦合电容。如此一来，屏蔽结构102与电极结构1050便可以完成压力感测的功能。而屏蔽结构102中的每个电极可以都电性连接在一起并被提供一固定电压，例如是一接地电压或是一上升电压或一下降电压，而与感测电压
相位变化同步上升(下降)电压则可以加强此处等效电容的效应，进而增加压力感测功能的灵敏度。其细节同样可以参见申请人先前的申请案内容(专利案TW201523413、CN104714708A以及US20150160762-A1)，故在此不再赘述。
[0042] 另外，上述图3A与图3B的屏蔽结构102、电容感测单元1040与电极结构1050及其相关走线，也可以同时完成在同一片软性透明基材40的同一表面上，在产品制造组装时，只需要将其对折并分别贴合在保护盖板(cover lens)101下表面与液晶显示器模块103的上表面，也可以用来完成一组同时具有触控与压力感测的输入设备。其完成后的示意图可以参见图4。
[0043] 再者，图1中功能按键区域12中的功能按键120也可以直接利用类似上述压力感测单元105的结构来完成。也就是利用完成在保护盖板(cover lens)101下表面但延伸出显示区域11并到达功能按键区域12中的屏蔽结构102，以及延伸至功能按键区域12中的电极结构1050来构成所需的功能按键120。
[0044] 如图5的所示，在本实施例中功能按键区域12中的电极结构41与显示区域11中的电极结构1050可以都完成在一软性透明基材40上并以同一工艺来定义完成。如此一来，用户按压功能按键区域12中保护盖板(cover lens)101，便可以通过形变所造成的电容变化来完成功能按键的功能。
[0045] 再请参见图6A，为本发明所提供的的另一较佳实施例示意图，由于在设计上，可携式电子装置的显示屏面积都倾向极大化，所以图6中所示的智能型手机6，其上表面主要都是显示区域61，边框面积驱近0，而首页键甚或是回复键等等功能按键已不再是以实体按键来完成，而是被整合在显示区域61中。显示区域61通常是以附加有触控感测功能的液晶显示器等的各式触控平面显示器来完成，并在其下方的小面积的功能按键区域610中可以动态显示出不同形状的功能按键620，并在播放全屏幕影片时关闭功能按键620的显示。
[0046] 至于图6B则是清楚地表达出本实施例中智能型手机6的侧面分解示意图，其中主要包含有几个部份，第一个部份是保护盖板(cover lens)601，其下表面上完成有一屏蔽结构602，此处的屏蔽结构602仅完成于小面积的功能按键区域610中。第二部份是液晶显示器模块603，其上表面上完成有一电容触碰感测装置604以及一压力感测装置605，压力感测装置605仅完成于小面积的功能按键区域610。而上述屏蔽结构602、电容触碰感测装置604以及压力感测装置605可以分别电性连接到一控制芯片69(控制芯片69可以设置在液晶显示器模块603中或是其它位置)，该控制芯片69用以感测该电容触碰感测装置604因应一导体于该保护盖板601的上表面上方的水平移动所产生的第一电容变化，又可感测因为该压力感测装置605与该保护盖板的该屏蔽结构602间的距离变化所产生的第二电容变化。而保护盖板(cover lens)601与液晶显示器模块603之间可以是利用间隔物(spacer，本图未示出)来隔出空气间隙，或是如图所示，利用光学胶(Optical ClearAdhhesive，简称OCA)层606来贴合两者。至于液晶显示器模块103下方可以是背光模块、主板与壳体等其它组件所构成的手机底座607。而上述液晶显示器模块603也可以是其它种类的显示器，例如电子纸显示器、有机
发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，缩写为OLED)显示器等个类的平面显示器。而位于小面积的功能按键区域610中该压力感测装置605与该保护盖板的该屏蔽结构602便可以扮演利用按压触发的功能按键620，功能按键620则可以利用液晶显示器模块603来显示。
[0047] 再请参见图7，为使用压力感测装置702与屏蔽/感测两用结构705来完成利用按压触发的功能按键620的另一种结构实施例。功能按键620同样可以利用液晶显示器模块603来显示，而屏蔽/感测两用结构705可以是与电容触碰感测装置604利用同一层透明电极层来完成。而压力感测装置702则是完成于一软性透明基材70的表面上，软性基材70反折至液晶显示器模块603的下方并可以贴附于手机底座607。
[0048] 而控制芯片69可以使用分时多任务的方式来分别完成按压触发与触碰感测等两种感测功能。其方法是轮流持续地在一第一时间段与一第二时间段中，分别进行一第一种感测方法与一第二种感测方法。第一种感测方法是让屏蔽/感测两用结构705处于浮接(floating)状态，用以屏蔽手指与其下方的压力感测装置702间可能产生的电容耦合，此时，控制芯片69用以感测出因为按压力量造成屏蔽/感测两用结构705与该压力感测装置702间的距离变化所产生的电容变化。至于第二种感测方法则是把屏蔽/感测两用结构705操作成该电容触碰感测装置604中的一个感测单元，于是控制芯片69在第二时间段中，就可以感测该电容触碰感测装置604因应一导体在该保护盖板601的上表面上方的水平移动所产生的电容变化。至于上述的该电容触碰感测装置604可以是一一维式或是二维式的电容触碰感测装置，并不影响此实施例的可行性。
[0049] 而软性基材70可以是可挠式电路板(FPC)，用以将该电容触碰感测装置604的信号接脚(例如图2中的第一信号输出入端组104011与第二信号输出入端组104021)与手机底座607的信号接脚(图未示出)完成电性连接。而如图8所示，软性基材70上压力感测装置702可以延伸整个显示表面，位置只需被该电容触碰感测装置604的电极所遮蔽即可，如此将可以完成整个显示表面的压力感测。
[0050] 综上所述，本发明实施例提出一种可携式电子装置，可以整合有电容式触控与压力感测的功能，而且可用简单易组装的方式来完成上述的可携式电子装置，进而改善制作成本过高且不易整合到智能型手机或是平板计算机结构中的公知缺失。
[0051] 以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
