压力感应组件、触控屏及移动终端的制作方法

本发明涉及压感技术领域，具体而言，涉及一种压力感应组件、触控屏及移动终端。

背景技术：

常见的薄膜压感式触摸屏一般为电阻应变式，电阻应变式采用惠斯通电桥原理，其原理示意图大致如图1所示的惠斯通电桥电路，电阻r1、r2、r3、r4叫做电桥的四个臂，在相对的两臂节点处(如节点1&4,2&3)输入电压，当r1/r2＝r4/r3时，电桥处于平衡状态，节点1&2，3&4之间无电势差，无电流通过。但当其中一个电桥臂发生电阻变化，节点1&2，3&4之间将会有压差及电流通过，通过探测压差或电流变化便可以知道电桥臂的阻值变化。电阻应变式压感触摸屏便是应用惠斯通电桥原理，压力感应单元引用其中一个电桥臂(例如r4)变化来转化指压的大小，如图5所示，当手指用一定力量压压力感应板时，引用的电桥臂将会发生一定程度的形变，电桥臂阻值发生变化，从而探测出惠斯通电桥的信号变化，通过相关信号处理后实现压力感应板的压力感应。

常规压力感应板为单面压感，结构如图2至图4所示的结构，通常其包括：载板，(通常为pet、cop、pi等薄膜)，其主要作用为承载压力感应线路；线路，其可细分为压力感应单元和引线线路，通常为cu、ag、合金等导电材质组成。因压力感应板通常应用在显示屏背面，故其通常为可见导电线路。

目前电阻应变式压感触摸板通常是应用惠斯通电桥单臂电桥的原理，由于要形成一个闭合回路才能感应到变化量，所以每一个压力感应单元都需要接两根线来实现，这两根线的区域从原理上来说其实是触控盲区，需要通过ic补偿最终才能填补。这种设计导线所占的空间较大，布置也较复杂，同时还存在“盲区”等问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的第一方面的实施例提出了一种压力感应组件。

本发明的第二方面实施例，还提出了一种触控屏。

本发明的第三方面实施例，还提出了一种移动终端。

有鉴于此，根据本发明的第一方面的实施例，本发明提出了一种压力感应组件，包括：压力感应板，压力感应板包括相对的第一表面和第二表面，第一表面上设置有第一压感线路图案，第一压感线路图案通过第一导线与第一供电脚位相连接，第二表面上设置有第二压感线路图案，第二压感线路图案通过第二导线与第二供电脚位相连接；电流检测模组，电流检测模组与第二导线相连接，用于检测第一压感线路图案与第二压感线路图案之间的电流变化。

本发明提供的压力感应组件，通过第一供电脚位和第二供电脚位向第一压感线路图案和第二压感线路图案提供高电位或低电位，相当于使第一压感线路图案和第二压感线路图案之间形成一个电容，同时通过电流检测模组检测第二导线的电流变化，判断是否发生了按压。这是因为当压力感应板被按压时，压力感应板会发生微小的形变，第一压感线路图案和第二压感线路图案之间的距离会发生一定的变化，由此使得第二导线中的电流有变化，而通过电流检测模组检测电流的变化，就可以判断出压力感应组件是否被按压。

其中，第一供电脚位和第二供电脚位优选的供电方式为第一供电脚位提供持续的高电位，而第二供电脚位周期性地提供变化的高电位和低电位，这样就可以使得在不直接连接第一压感线路图案和第二压感线路图案的条件下使第二导线上的电流发生变化。

另外，本发明提供的上述实施例中的压力感应组件还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，第一压感线路图案与第二压感线路图案关于压力感应板对称地设置。

在该技术方案中，第一压感线路图案与第二压感线路图案关于压力感应板对称地设置，这样随着压力感应板的形变第二导线的电流也能够规律地变化，而通过检测电流变化的程度也就能够判断出压力感应板形变的大小，还可以判断触摸的力度大小。

在上述任一技术方案中，优选地，第一压感线路图案的数量为多个，多个第一压感线路图案均匀地设置在第一表面上，多个第一压感线路图案分别通过不同的第一导线与第一供电脚位相连接；第二压感线路图案的数量为多个，多个第二压感线路图案均匀地设置在第二表面上，多个第二压感线路图案分别通过不同的第二导线与第二供电脚位相连接。

在该技术方案中，通过布置和记录多个第一压感线路图案和第二压感线路图案的位置，并检测和判断哪些位置处发出了触摸，实现对于触摸位置的判断。进一步地，还可以通过提高分辨率并综合触摸位置的图形，实现指纹识别等功能。

在上述任一技术方案中，优选地，与多个第一压感线路图案相连接的多个第一导线由压力感应板的一侧引出；与多个第二压感线路图案相连接的多个第二导线由压力感应板的一侧引出。

在该技术方案中，第一导线由同一侧引出，同时第二导线也由同一侧引出，这样的结构简单紧凑，便于布线。同时，本发明中对于同一个第一压感线路图案仅需要一个第一导线，与相关技术中的电阻应变式压力感应板相比导线的数量减小了一半，这样既方便了布线，同时也减小了导线所占的空间，有利于消减“触控盲区”。

在上述任一技术方案中，优选地，第一表面包括第一感应区和第二感应区，位于第一感应区内的第一压感线路图案所连接的第一导线由压力感应板的一侧引出，位于第二感应区内的第一压感线路图案所连接的第一导线由压力感应板的相对的另一侧引出；第二表面包括第三感应区和第四感应区，位于第三感应区内的第二压感线路图案所连接的第二导线由压力感应板的一侧引出，位于第四感应区内的第二压感线路图案所连接的第二导线由压力感应板的相对的另一侧引出。

在该技术方案中，不同区域内的第一压感线路图案的导线分别经由压力感应板的不同位置引出，通过对于触控检测方式和布线方式的改进，在减少线路的同时还能节约走线空间、增大触控有效面积、提升触控精度。

在上述任一技术方案中，优选地，多个第一压感线路图案互相电绝缘，多个第二压感线路图案互相电绝缘。

在该技术方案中，不同的第一压感线路图案或第二压感线路图案之间互相电绝限，避免因不同的压感线路图案之间发生短路影响对于触控的检测。

在上述任一技术方案中，优选地，压力感应板为pet薄膜板、cop薄膜板或pi薄膜板。

在该技术方案中，压力感应板可优选为pet薄膜板、cop薄膜板或pi薄膜板，通过上述的结构设置实现压力感应功能。

在上述任一技术方案中，优选地，第一导线和第二导线为铜导线、银导线或合金导线。

在该技术方案中，导线的材质可优选为铜、银或合金，其中铜的成本较低，而银的导电性能更好，或者也可以开发出更适宜的合金材料用作导线。

本发明第二方面的实施例提供的触控屏，包括：如上述的压力感应组件。

本发明提供的触控屏，通过采用上述的压力感应组件，改进了以往的压力感应方式，减少了线路，节约了走线空间，同时增大了触控有效面积，提升了触控精度。

本发明第三方面的实施例提供的移动终端，包括：如上述的压力感应组件或触控屏。

本发明提供的移动终端，通过采用上述的压力感应组件或触控屏，能够实现分辨率更高、触控精度更好的触摸控制，更便于用户使用移动终端。其中，移动终端可以是手机、平板电脑、智能手表等设备。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中的惠斯通电桥原理图；

图2是相关技术中一种压力感应组件的结构示意图；

图3是图2所示结构中压感单元的结构示意图；

图4是图2所示的压力感应组件的剖面结构示意图；

图5是图2所示的压力感应组件的形变示意图；

图6是本发明一个实施例中压力感应组件的结构示意图；

图7是本发明一个实施例中压力感应组件的原理图；

图8是本发明一个实施例中压力感应组件的电流原理图；

图9是本发明一个实施例中压力感应组件的结构示意图。

其中，图6和图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

102第一压感线路图案，104第一导线。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图6至图9描述根据本发明一些实施例所述的压力感应组件、触控屏及移动终端。

如图6所示，本发明提供了一种压力感应组件，包括：集成电路板，集成电路板上设置有第一供电脚位和第二供电脚位；压力感应板，压力感应板包括相对的第一表面和第二表面，第一表面上设置有第一压感线路图案102，第一压感线路图案102通过第一导线104与第一供电脚位相连接，第二表面上设置有第二压感线路图案，第二压感线路图案通过第二导线与第二供电脚位相连接；电流检测模组，电流检测模组与第二导线相连接，用于检测第一压感线路图案102与第二压感线路图案之间的电流变化。

本发明提供的压力感应组件，通过第一供电脚位和第二供电脚位向第一压感线路图案102和第二压感线路图案提供高电位或低电位，而通过电流检测模组检测电流的变化，就可以判断出压力感应组件是否被按压。

具体原理如下：图6示出了压力感应板的第一表面(或称作drive面)，而第二表面(或称作sense面)优选为与第一表面完全针对相等，相当于第二表面为第一表面的镜像结构，而其电路原理如图7和图8所示，首先由ic的电源脚位发出一个持续的“1”信号(为了简单起见，使用数字信号来替代描述)，这个信号从drive面的d1线路传导到d1的pattern位置(第一压感线路图案102)；与此同时ic的感应脚位发出一个“0”“1”交替的脉冲信号，从sense面的s1线路传导到s1的pattern位置(第二压感线路图案)。由于d1和s1的pattern是等面积正对的，就像两个正对的电极板，形成了一个很明显的电容(电流原理如图8)。这样d1和s1之间就会跟随脉冲变化而存在电势差，就可以在不连线的情况下形成电流流动。而当人的手指触摸到面板表面，使d1和s1的电极板发生微小的形变，从而导致电流变化，通过监测这个电流的变化来定位，进一步地可通过监测变化量和补偿来精确定位坐标。

其中，图8中上方始终处于高电位“1”的信号由电源脚位发出，中间较粗的实线表示感应脚位发出的一个“0”“1”交替的脉冲信号，下方的虚线表示drive面和sense面之间形成的电容在sense面返回的电流信号。

进一步地，还可以通过检测电流变化的程度判断出压力感应板形变的大小，这样也就相当于除了判断出是否发出触摸之外，还可以判断触摸的力度大小。

同时，通过布置和记录多个第一压感线路图案102和第二压感线路图案的位置，并检测和判断哪些位置处发出了触摸，实现对于触摸位置的判断。进一步地，还可以通过提高分辨率并综合触摸位置的图形，实现指纹识别等功能。

综上，在图6所示的实施例中，首先能够判断出是否发出触摸，进一步地还能判断触摸的力度，同时还可以获知触摸的位置，并且在收集触摸的位置后还可以作为指纹识别的图案。

另外，在图6所示的实施例中，与多个第一压感线路图案102相连接的多个第一导线104由压力感应板的一侧引出；与多个第二压感线路图案相连接的多个第二导线由压力感应板的一侧引出。这样的结构简单紧凑，便于布线。同时，由图6和图2的对比可知，本发明中对于同一个第一压感线路图案102仅需要一个第一导线104，而图2中对于单个压力感应单元则需要两个导线，显然与相关技术中的电阻应变式压力感应板相比本申请中导线的数量减小了一半，这样既方便了布线，同时也减小了导线所占的空间，有利于消减“触控盲区”。

在本发明的一个实施例中，如图9所示，第一表面包括第一感应区(上部)和第二感应区(下部)，位于第一感应区内的第一压感线路图案102所连接的第一导线104由压力感应板的一侧引出(上侧)，位于第二感应区内的第一压感线路图案102所连接的第一导线104由压力感应板的相对的另一侧引出(下侧)；类似地，第二表面包括第三感应区和第四感应区，位于第三感应区内的第二压感线路图案所连接的第二导线由压力感应板的一侧引出，位于第四感应区内的第二压感线路图案所连接的第二导线由压力感应板的相对的另一侧引出。

在该实施例中，不同区域内的第一压感线路图案102的导线分别经由压力感应板的不同位置引出，通过对于触控检测方式和布线方式(双端出线方式)的改进，在减少线路的同时还能节约走线空间、增大触控有效面积、提升触控精度。

另外，本领域技术人员应当想到，对于同一表面上的导线还可以通过更多的方向引出，如还可以将第一表面分为四个感应区并将导线经由四个方向伸出，或者还可以设置更多的感应区。具体的第一压感线路图案102的分组和感应区的设置方案这里不再赘述。

在本发明的一个实施例中，优选地，多个第一压感线路图案102互相电绝缘，多个第二压感线路图案互相电绝缘。

在该实施例中，在压感线路图案的布置上要避免直接交叉，保证不同的压感线路图案之间的电绝缘，避免因短路而影响对于触摸事件和触摸位置的检测和判断。

在本发明的一个实施例中，优选地，压力感应板可具体选用为pet薄膜板、cop薄膜板或pi薄膜板。

在该实施例中，可根据使用的实际需求选用不同种类或材质的薄膜板，如pet薄膜板、cop薄膜板或pi薄膜板，当然也可以使用其他种类的薄膜板。

在本发明的一个实施例中，优选地，第一导线104和第二导线为铜导线、银导线或合金导线。

在该实施例中，导线的材质可优选为铜、银或合金，其中铜的导电性能较好且成本较低；而银的导电性能更好但成本较高；或者也可以开发出更适宜的合金材料用作导线，又或者也可以根据不同的接触板的种类选用不同材质的导线。

本发明还提供了一种触控屏，包括：如上述的压力感应组件。

本发明提供的触控屏，通过采用上述的压力感应组件，改进了以往的压力感应方式，减少了线路，节约了走线空间，同时增大了触控有效面积，提升了触控精度，并且还能够为触摸力度检测和指纹检测提供一种新的检测方式，进一步提升了触控屏的功能性。

本发明还提供了一种移动终端，包括：如上述的压力感应组件或触控屏。

本发明提供的移动终端，通过采用上述的压力感应组件或触控屏，能够实现分辨率更高、触控精度更好的触摸控制，更便于用户使用移动终端。其中，移动终端可以是手机、平板电脑、智能手表等设备。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。