[實用新型]觸控顯示裝置及其壓力傳感器

有效

• 申請號: 201720874293.5
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN206974577U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 倪宇陽;黃梅峰
• 申請（專利權）人: 南昌歐菲光科技有限公司
• 主分類號: G01L1/20
• 分類號: G01L1/20;G06F3/041
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 石佩

技術領域

本實用新型涉及觸控顯示技術領域，特別是涉及一種觸控顯示裝置及其壓力傳感器。

背景技術

隨著觸控顯示裝置例如觸摸屏手機等的日漸普及，在觸控顯示裝置上加入壓力傳感器，可以使觸控顯示裝置感受到操作者的按壓力度，拓寬了人機界面的交互性，增強了用戶的使用體驗。隨著現代化工業技術的不斷發展，各種類型的壓力傳感技術應用至觸控顯示裝置中，但多數壓力傳感技術都以Z軸方向的形變來檢測壓力，Z軸方向的形變會對顯示屏部分進行直接擠壓，長時間應用可能會影響顯示屏顯示。以XY平面內的形變來檢測壓力/拉力的壓力傳感技術能有效避免Z軸方向的形變對顯示屏部分進行直接擠壓的問題，但現有的以XY平面內的形變來檢測壓力/拉力的壓力傳感技術的信號檢測的準確性較差。

實用新型內容

基于此，有必要提供一種檢測準確性較好的觸控顯示裝置及其壓力傳感器。

一種壓力傳感器，包括：

基材，包括相連的中心區及邊緣區；以及

傳感單元，包括四個阻值相同的敏感柵以及四根引線，四個所述敏感柵首尾相連構成一個惠斯通電橋并形成四個節點，四根所述引線分別與四個所述節點連接；

其中，所述敏感柵位于所述中心區，所述引線包括相連的第一段及第二段，所述第二段位于所述邊緣區，所述第一段遠離所述第二段的一端與所述節點連接，所述第一段的線寬大于所述敏感柵的線寬。

在傳統的壓力傳感器中，在整面基材上設置四個敏感柵，每一敏感柵通過兩條引線引出至基材的邊緣，再做惠斯通電橋搭建，引線為惠斯通電橋的一部分。按壓時，引線也會發生阻值變化，由于引線為惠斯通電橋的一部分，引線發生的阻值變化會嚴重影響電信號，導致信號檢測不準。而在上述傳感單元中，引線與節點連接，也即引線在惠斯通電橋外，不屬于惠斯通電橋的一部分，按壓時，盡管引線形變也會發生阻值變化，但由于引線在惠斯通電橋外，引線形變引起的阻值變化為敏感柵形變引起的阻值變化的非常小，小于千分之一級別，對電信號(電流)的影響十分微小。而且第一段的線寬大于敏感柵的線寬，也即使用阻值小于敏感柵的阻值的第一段，能降低引線形變引起的阻值變化占敏感柵形變引起的阻值變化的比例，進一步減小引線形變引起的阻值變化對檢測結構的影響。因此上述壓力傳感器具有檢測準確性好的特點。

在其中一個實施例中，相互間隔的兩個所述敏感柵的朝向相同，相連的兩個所述敏感柵的朝向垂直。上述惠斯通電橋的四個敏感柵的朝向的設置，可以使得敏感柵的走線高度集成，以提高傳感單元的檢測準確性，且便于工藝制作的實現。

在其中一個實施例中，四個所述敏感柵分別為首尾依次相連第一敏感柵、第二敏感柵、第三敏感柵及第四敏感柵，在所述惠斯通電橋對應的直角坐標系中，所述第一敏感柵、所述第二敏感柵、所述第三敏感柵及所述第四敏感柵分別位于直角坐標系的第一象限、第二象限、第三象限及第四象限，所述第一敏感柵的敏感柵的朝向與直角坐標系的X軸朝向相同或垂直；

所述第一敏感柵與所述第二敏感柵相連形成的節點為第一節點，所述第二敏感柵與所述第三敏感柵相連形成的節點為第二節點，所述第三敏感柵與所述第四敏感柵相連形成的節點為第三節點，所述第四敏感柵與所述第一敏感柵相連形成的節點為第四節點；

與所述第一節點連接的所述引線為第一引線，與所述第二節點連接的所述引線為第二引線，與所述第三節點連接的所述引線為第三引線，與所述第四節點連接的所述引線為第四引線，所述第一引線和所述第三引線分別用于與地線和電源電壓連接，所述第二引線和所述第四引線用于與檢測電路連接以檢測所述惠斯通電橋的橋電壓。從而使得上述傳感單元非常適合用于構建方形的壓力傳感器且利于引線的布線。

在其中一個實施例中，所述惠斯通電橋的面積大小為0.49cm²到25cm²。也即將惠斯通電橋搭建在很小的面積內，從而可以在單位面積內設置更多數量的惠斯通電橋，以使壓力傳感器具有高解析度及高感測精度的特點。

在其中一個實施例中，所述惠斯通電橋的面積大小為1.00cm²到9.00cm²。惠斯通電橋的面積太小，對工藝要求高，會增加工藝成本和導致產品良率低下，而惠斯通電橋的面積太大，不能在有限的空間內設置足夠多的數量的惠斯通電橋，進而不能滿足高解析度及高感測精度的要求。惠斯通電橋的面積大小優選為1.00cm²到9.00cm²，從而能在制作工藝、高解析度及高感測精度中獲得平衡。