力传感装置及拼接装置的制作方法

sensitive)材料，形成于一对应第一电极及一对应第二电极之间。
13.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。
14.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。
15.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。
16.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。
17.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。
18.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。
19.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。
20.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。
21.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。
22.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
23.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。
24.图2是图1a中的力传感装置沿切线2-2’的剖面图。
25.图3是图1a中的力传感装置沿切线3-3’的剖面图。
26.图4是图1a中的力传感装置沿切线4-4’的剖面图。
27.图5是图1a中的力传感装置之折叠型态的示意图。
28.图6是图5中的力传感装置沿切线6-6’的剖面图。
29.图7是图5中的力传感装置沿切线7-7’的剖面图。
30.图8是图1a中的传感阵列的像素的剖面图。
31.图9是本发明实施例中一种拼接装置的示意图。
32.图10是图9中的拼接装置的俯视图。
33.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
34.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。
35.参考图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。
36.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。
37.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
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19传感像素8的阵列。
38.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。
39.参考图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。
40.参考图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。
41.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。
42.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。
43.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。
44.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上会形成缝隙s2以减轻折叠时的弯曲应力。第一绝缘层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。
45.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，及增强力感应装置1的多个像素的拼接灵活性。
46.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。
47.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。
48.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。
49.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阵列装置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阵列装置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
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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。
50.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。
51.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。
52.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，及增强力感应装置1的多个像素的拼接灵活性。
53.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。