[發明專利]一種電容式壓力觸控傳感器及電子元件

在審

• 申請號: 201610846096.2
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN107868633A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 周群飛;饒橋兵;林榮豐;項小鑫
• 申請（專利權）人: 藍思科技股份有限公司
• 主分類號: C09J133/00
• 分類號: C09J133/00;C09J163/00;C09J183/04;C09J11/04;G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙)43214
• 代理人: 歐穎

技術領域

本發明涉及壓力觸控傳感器領域，具體涉及一種電容式壓力觸控傳感器及電子元件。

背景技術

現有的手機觸控面板中，有小部分手機產品會用到電容式壓力觸控傳感器(通過電容的變化來偵測壓力的大小)，例如蘋果公司的專利申請CN201380070603或Iphone 6S。現有技術中也有其它電容式壓力觸控傳感器的報道，如專利申請CN201610147520.4中公開了一種可變電容式壓力傳感器和真筆跡觸控筆，該可變電容式壓力傳感器包括壓力可變電容，壓力觸控開關，有壓力檢測功能；真筆跡觸控筆包括有真筆跡光學觸控筆，真筆跡電磁觸控筆，有壓感功能，具有真實筆跡的書寫效果。

因電容式壓力觸控傳感器由兩層電極加一層膠貼合，再與面板(保護蓋板)通過另一層膠貼合，由于目前面板一般為玻璃，在按壓時變形量很小，根據電容計算公式，C＝εS/4πkd，式中C為電容值，ε為電極之間材料的介電常數，S為兩極板的面積，k為靜電力常量，d為兩極板的距離。在d變化量小的情況下，電容值的變化量也會很小，影響傳感器的偵測效果。也就是說，用指壓觸控面板時，需要指壓力較大時才能對電容的數值產生一定影響，如Iphone 6S產品中就存在該問題。在專利申請CN201380070603中公開其電容式壓力觸控傳感器在受到100N力的作用時，電子設備的形變量約1.3um，此時產生的電容變化量很小，約pf級，即該傳感器對力的感應靈敏度很低。也就是說上述產品的用戶體驗效果差，造成這種新的傳感器的應用大為受限。

本發明的發明人一直致力于解決上述問題，試圖尋求一種壓力敏感度提升、可以更好地應用于手機等電子產品中的電容式壓力觸控傳感器。

發明內容

首先，蘋果公司專利中公開了兩種不同結構的含電容式壓力觸控傳感器的電子元件，一種是如本發明圖1所示的從上至下依次為保護蓋板2、電容式壓力觸控傳感器1和顯示器件3的結構，第二種是從上至下依次為保護蓋板2、顯示器件3和電容式壓力觸控傳感器1的結構。這兩種結構中均是電容式壓力觸控傳感器1從上至下依次包括上電極11、膠粘劑12和下電極。

圖1所示的結構中，顯示器件3發出的光通過壓力傳感器1再到保護蓋板2，因而這樣的結構中要求壓力傳感器1中的電極材料及膠粘劑均為透明的。該結構中，人在按壓保護蓋板時，壓力作用下產生的形變量可以直接體現在壓力傳感器上。而第二種結構中壓力傳感器1設置在顯示器件3下方，因而對壓力傳感器1無透明要求，顯示器件3發出的光可以直接透過保護蓋板2而進入人眼，但人在按壓該保護蓋板時，壓力作用下產生的形變量還要被顯示器件(顯示器件一般由兩層玻璃、偏光片、導光板和外框等部件組成)吸收掉一大部分，因而作用到壓力傳感器1使其發生形變的力大打折扣，因而為提供更靈敏的產品，本發明中首先選擇如圖1所示的電子元件結構。

因此，本發明需要在解決電容式壓力觸控傳感器的敏感度問題的同時確保該電容式壓力觸控傳感器光線透過率達標。

本發明具體通過找到或制備一種特殊的膠粘劑來實現上述發明目的，使得本發明提供的膠粘劑用于電容式壓力觸控傳感器中，在其敏感度大幅提高的同時還能確保其光線透過率高。

發明人發現，在兩電極板間粘貼有樹脂膠的現有電容式壓力觸控傳感器的樹脂膠中摻雜一種添加劑時，可成功地開發出一種新的膠粘劑及一種可用于手機等觸控產品中的電容式壓力觸控傳感器。通過加入該添加劑，使得所得的膠粘劑介電常數大幅提高的同時對膠粘劑的光透過率基本無影響。

因此，本發明提供一種電容式壓力觸控傳感器，包括上電極、下電極和用于貼合上下兩層電極的膠粘劑，所述膠粘劑由包括透明樹脂膠與納米鈦酸銅鈣且二者質量比為100：0.1～20的原料制備得到。