压力传感器及压力触控面板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种压力传感器及压力触控面板，所述压力传感器包括：衬底(1)、设于所述衬底(1)上的数个感测单元(2)、设于所述衬底(1)上与所述数个感测单元(2)一一对应的数根导线(4)、及设于所述衬底(1)一侧的电路板(3)，多个感测单元(2)在衬底(1)上从衬底(1)的中心向衬底(1)的四周呈发散状排列，且感测单元(2)的面积从衬底(1)的中心向衬底(1)的四周逐渐增大，与现有技术相比，能够保证压力传感器表面不同区域具有均匀的感测灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。本发明压力触控面板，能够保证压力触控面板表面不同区域具有均匀的反应灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。
【专利说明】
压力传感器及压力触控面板
技术领域
[0001]本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种压力传感器及压力触控面板。
【背景技术】
[0002]随着智能手机、平板电脑等电子产品的飞速发展，智能手机和平板电脑的显示屏幕尺寸也越来越大，操作模式也从传统的按键操作模式向触控操作模式转变，随之而来是压力触控面板的迅速发展。
[0003]压力触控(ForceTouch)面板主要根据用户手指按压智能电子产品触控面板表面产生的形变，利用压力传感器(Force Sensor)来感测压力变化量的大小，进而实现压力触控感测;根据压力感测原理不同，压力触控面板主要可分为三类:压电式、压阻式、电容式；压阻式触控面板设计简单，成本最低，但由于压阻式触控面板受制于其物理局限性，如透光率较低、高线数的大侦测面积造成智能电子产品处理器的负担，并且压阻式触控面板需要保持通电状态，增加能电子产品耗电量，也使本身容易老化而影响使用寿命，所以被逐渐淘汰;压电式触控面板通过电压驱动来完成触控，驱动方式类似于液晶显示面板的驱动方式，但由于自身也具有压阻式触控面板的缺点，制作工艺不够成熟，也未被广泛使用。
[0004]电容式压力触控面板因工艺成熟、良品率高及成本较低而被广泛使用，电容式压力触控面板主要实现方式是将压力传感器紧贴于中框或液晶显示模组背面;如图1所示，为现有的一种压力传感器的结构示意图，包括:衬底10、设于所述衬底10上的数个感测单元20、设于所述衬底10上的与所述感测单元20—一对应的数根导线40及设于所述衬底I 一侧的柔性电路板(FPC)30，所述数个感测单元20分别通过与之对应的导线40连接至柔性电路板30;如图1所示，所述数个感测单元20通常为正方形且面积相同，在所述衬底10上呈矩阵式排列，这样的排列方式虽然能够实现压力触控的感测，但是由于压力触控面板的模组边框的固定作用，根据按压位置的不同，相同大小的压力所引起压力触控面板的不同区域的形变的大小不同，一般为中间区域的形变量较大，而周边区域的形变量较小，这样位于中间区域的感测单元20感测到的压力变化量(电容变化量)与相同大小的位于周围区域的感测单元20感测到的压力变化量的差别较大，使得压力触控面板的触控灵敏度的均匀性较差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种压力传感器，能够保证压力传感器的不同区域具有均匀的感测灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。本发明的另一目的在于提供一种压力触控面板，能够保证其表面不同区域具有均匀的反应灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种压力传感器，包括:衬底、设于所述衬底上的数个感测单元、设于所述衬底上且分别与所述数个感测单元一一对应的数根导线、及设于所述衬底一侧的电路板；
[0007]所述感测单元通过与之对应的导线与电路板相连接；
[0008]所述数个感测单元从所述衬底的中心位置向所述衬底的四周呈发散状排列；
[0009]所述数个感测单元中，位于衬底的中心位置的感测单元的面积最小，随着与衬底的中心位置之间的距离增大，感测单元的面积逐渐增大。
[0010]所述感测单元的形状为正方形、圆形或正六边形。
[0011 ]所述衬底为柔性聚合物薄膜。
[0012]所述感测单元与导线的材料为银或者氧化铟锡。
[0013]所述电路板为柔性电路板。
[0014]本发明还提供一种压力触控面板，包括压力传感器；
[0015]所述压力传感器包括:衬底、设于所述衬底上的数个感测单元、设于所述衬底上且分别与所述数个感测单元一一对应的数根导线、及设于所述衬底一侧的电路板；
[0016]所述感测单元通过与之对应的导线与电路板相连接；
[0017]所述数个感测单元从所述衬底的中心位置向所述衬底的四周呈发散状排列；
[0018]所述数个感测单元中，位于衬底的中心位置的感测单元的面积最小，随着与衬底的中心位置之间的距离增大，感测单元的面积逐渐增大。
[0019]所述感测单元的形状为正方形、圆形或正六边形。
[0020]所述衬底为柔性聚合物薄膜。
[0021]所述感测单元与导线的材料为银或者氧化铟锡。
[0022]所述电路板为柔性电路板。
[0023]本发明的有益效果:本发明提供的压力传感器，包括衬底、设于所述衬底上的数个感测单元、设于所述衬底上的与所述数个感测单元一一对应的数根导线、及设于所述衬底一侧的电路板，通过将多个感测单元在衬底上的位置设计为从衬底的中心向衬底的四周呈发散状排列，且将感测单元的面积设计为从衬底的中心向衬底的四周逐渐增大，使得在相同的按压力度下，压力传感器上位于衬底中间的感测单元与位于衬底四周的感测单元检测到的压力变化量基本相同，与现有技术相比，能够保证压力传感器表面不同区域具有均匀的感测灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。本发明提供的压力触控面板，能够保证压力触控面板不同区域具有均匀的反应灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。
【附图说明】
[0024]为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
[0025]附图中，
[0026]图1为现有的一种压力传感器的结构示意图；
[0027]图2为本发明的压力传感器的第一实施例的结构示意图；
[0028]图3为本发明的压力传感器的第二实施例的结构示意图；
[0029]图4为本发明的压力传感器的第三实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0031]请参阅图2至图4，本发明提供一种压力传感器，包括:衬底1、设于所述衬底I上的数个感测单元2、设于所述衬底I上且分别与所述数个感测单元2—一对应的数根导线4、及设于所述衬底I 一侧的电路板3。
[0032]所述感测单元2通过与之对应的导线4与电路板3相连接，将感测到的压力信号传输至电路板3。
[0033]所述数个感测单元2从所述衬底I的中心位置向所述衬底I的四周呈发散状排列；
[0034]所述数个感测单元2中，位于衬底I的中心位置的感测单元2的面积最小，随着与衬底I的中心位置之间的距离增大，感测单元2的面积逐渐增大。
[0035]具体地，所述压力传感器对压力进行感测的工作过程为:当有外力按压压力触控面板时，会引起压力传感器与对应感测电极之间的间隙发生形变，从而使压力传感器与对应感测电极之间的电容发生变化，进而使感测单元2感测到电容变化，感测单元2将感测到的电容变化通过与之对应的导线4传输给电路板3，得到压力感测结果，完成对压力触控的感测。当有相同力度的外力按压压力触控面板的中心位置及四周时，由于感测单元2从所述衬底I的中心位置向所述衬底I的四周呈发散状排列，且面积从衬底I的中心位置到衬底基板I的四周逐渐增大，会抵消由于压力触控面板的模组边框的固定作用导致的中心与四周形变大小不同带来的压力变化量的差异，使衬底I中心的感测单元2与四周的感测单元2感测到的压力变化量保持相同，能够保证压力传感器表面不同区域具有均匀的感测灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。
[0036]具体的，所述数个感测单元2及数根导线4的制作方法可以为:在所述衬底I上沉积一导电层，采用一道光刻制程对该导电层进行图案化处理后，同时得到位于所述衬底I上的数个感测单元2及数根导线4。该方法制作出来的图形精度较高，但制程相对复杂。
[0037]可选的，所述数个感测单元2及数根导线4的制作方法也可以为:采用丝网印刷的方式，按照设定的形状，将数个感测单元2及数根导线4直接印刷于衬底I上。该方法制作出来的图形精度略低，但制程相对简单。
[0038]可选的，请参考图2，在本发明的第一实施例中，所述感测单元2的形状为正方形。
[0039]可选的，请参考图3，在本发明的第二实施例中，所述感测单元2的形状为圆形，由于相同周长圆形具有最大的面积，可增大感测单元2的面积。
[0040]可选的，请参考图4，在本发明的第三实施例中，所述感测单元2的形状为六边形，当衬底I接近正方形时，六边形的感测单元2在衬底I四周排布时，可实现感测单元2边界的整齐排列，同时提高压力传感器表面的利用率。
[0041 ]进一步地，所述感测单元2可根据具体情况设计为其他形状。
[0042]具体的，所述衬底I为柔性聚合物薄膜。
[0043]优选的，所述柔性聚合物薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Pο I y e t h y I e n eTerephthalate，PET)薄膜。
[0044]具体的，所述感测单元2与导线4的材料可以为银(Ag)或者氧化铟锡(IndiumTinOxides，ITO)。
[0045]具体的，所述电路板3为柔性电路板。
[0046]基于同一发明构思，本发明还提供一种包括上述压力传感器的压力触控面板，能够保证压力触控面板表面的不同区域具有均匀的反应灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。此处不再对压力传感器进行重复描述。
[0047]综上所述，本发明的压力传感器，包括衬底、设于所述衬底上的数个感测单元、设于所述衬底上的与所述数个感测单元一一对应的数根导线、及设于所述衬底一侧的电路板，通过将多个感测单元在衬底上的位置设计为从衬底的中心向衬底的四周呈发散状排列，且将感测单元的面积设计为从衬底的中心向衬底的四周逐渐增大，使得在相同的按压力度下，压力传感器上位于衬底中间的感测单元与位于衬底四周的感测单元检测到的压力变化量基本相同，与现有技术相比，能够保证压力传感器表面不同区域具有均匀的感测灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。本发明的压力触控面板，能够保证压力触控面板不同区域具有均匀的反应灵敏度，改善用户的压力触控体验效果。
[0048]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括:衬底(I)、设于所述衬底(I)上的数个感测单元(2)、设于所述衬底(I)上且分别与所述数个感测单元(2)—一对应的数根导线(4)、及设于所述衬底(I) 一侧的电路板(3); 所述感测单元(2)通过与之对应的导线(4)与电路板(3)相连接； 所述数个感测单元(2)从所述衬底(I)的中心位置向所述衬底(I)的四周呈发散状排列； 所述数个感测单元(2)中，位于衬底(I)的中心位置的感测单元(2)的面积最小，随着与衬底(I)的中心位置之间的距离增大，感测单元(2)的面积逐渐增大。2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述感测单元(2)的形状为正方形、圆形或正六边形。3.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述衬底(I)为柔性聚合物薄膜。4.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述感测单元(2)与导线(4)的材料为银或者氧化铟锡。5.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述电路板(3)为柔性电路板。6.一种压力触控面板，其特征在于，包括压力传感器； 所述压力传感器包括:衬底(I)、设于所述衬底(I)上的数个感测单元(2)、设于所述衬底(I)上且分别与所述数个感测单元(2)—一对应的数根导线(4)、及设于所述衬底(I) 一侧的电路板(3); 所述感测单元(2)通过与之对应的导线(4)与电路板(3)相连接； 所述数个感测单元(2)从所述衬底(I)的中心位置向所述衬底(I)的四周呈发散状排列； 所述数个感测单元(2)中，位于衬底(I)的中心位置的感测单元(2)的面积最小，随着与衬底(I)的中心位置之间的距离增大，感测单元(2)的面积逐渐增大。7.如权利要求6所述的压力触控面板，其特征在于，所述感测单元(2)的形状为正方形、圆形或正六边形。8.如权利要求6所述的压力触控面板，其特征在于，所述衬底(I)为柔性聚合物薄膜。9.如权利要求6所述的压力触控面板，其特征在于，所述感测单元(2)与导线(4)的材料为银或者氧化铟锡。10.如权利要求6所述的压力触控面板，其特征在于，所述电路板(3)为柔性电路板。
【文档编号】G06F3/044GK106095160SQ201610361279
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】黄耀立, 张红森, 贺兴龙
【申请人】武汉华星光电技术有限公司