CN113125053A - 压力传感器、压力传感模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种压力传感器、压力传感模组及电子设备。压力传感器，包括：第一基层组件，包括第一基材板、第一电极、压电层以及第二电极；第二基层组件，包括第二基材板以及位于第二基材板的屏蔽电极，第二基材板包括第一表面以及与第一表面相对的第二表面，屏蔽电极位于第二表面；第三基材板；其中，第一基材板的贴附有第一电极的表面与第二基材板的第一表面粘接，第三基材板的其中的一个表面与第二基材板的第二表面粘接，从而形成压力传感器，且相比较于现有技术中压力传感器的结构，本申请减少了其中一个检测电极的粘接层，以使得压力传感器的厚度减小，可显著提高压力传感器的弯曲性能。

Description

压力传感器、压力传感模组及电子设备

技术领域

本申请涉及压力检测的技术领域，尤其涉及一种压力传感器、压力传感模组及电子设备。

背景技术

压力传感器是利用受力后可产生压电效应的某些电介质制成的传感器。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向弯曲或伸缩的外力作用而发生形变时，由于内部电荷的极化现象而产生电荷的现象。

当前，压力传感器包括整片压电层、位于压电层两侧的检测电极层和屏蔽电极层、另一含有屏蔽电极的基材、以及用于保护电极的基材。其中，压电层、含屏蔽电极的基材、以及用于保护电极的基材相互间通过粘接层进行粘接贴合。但是，因为压力传感器是由多个粘接层及多个叠层组成，使得压力传感器厚度大，进而影响压力传感器的弯曲度和用户体验；同时多叠层的贴合设计也使传感器的成本高，影响使用推广。

申请内容

本申请提供一种压力传感器、压力传感模组及电子设备，能够有效解决压力传感器由于厚度过大而影响压力传感器弯曲的问题。

根据本申请的第一个方面，提供了一种压力传感器，包括：

第一基层组件，包括第一基材板、第一电极、压电层以及第二电极，第一电极第一基材板的其中一个表面，压电层第一电极的背离第一基材板的表面，第二电极压电层的背离第一电极的表面；

第二基层组件，包括第二基材板以及第二基材板的屏蔽电极，第二基材板包括第一表面以及与第一表面相对的第二表面，屏蔽电极位于第二表面；

第三基材板；

其中，第一基材板的贴附有第一电极的表面与第二基材板的第一表面粘接，第三基材板的其中的一个表面与第二基材板的第二表面粘接。

可选地，屏蔽电极在第一基材板上的正投影完全覆盖第二电极和第二电极在第一基材板上的正投影。

上述实施例中的效果为：完全屏蔽外界电场的电磁干扰。

可选地，第一电极接地，且第一电极在第一基材板上的正投影完全覆盖第二电极在第一基材板上的正投影。

上述实施例中的效果为：第一电极接地也可起到完全屏蔽外界电场的电磁干扰的作用。

可选地，压力传感器为长条形，压力传感器包括第一方向以及与第一方向垂直的第二方向，第一方向与压力传感器的长度方向平行，第二方向垂直于压力传感器的厚度方向；第一电极、第二电极、压电层以及屏蔽电极均分别沿第一方向以及第二方向延伸；其中，第一电极的沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍，第二电极的沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍，压电层的沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍，屏蔽电极的沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍。

可选地，屏蔽电极的数量为多个，且每个屏蔽电极与第一基材板之间均分别对应设置有一个第一电极以及一个第二电极，各第一电极均串联连接、各第二电极均串联连接、各屏蔽电极均串联连接；压电层的数量为一个，各第一电极均位于压电层的面向第一基材板的表面，各第二电极均位于压电层的背离第一基材板的表面。

上述实施例中的效果为：将一整块的屏蔽电极、第一电极以及第二电极，均分别采用多个数量的小块化屏蔽电极、第一电极以及第二电极替代以节省生产成本。

可选地，压力传感器沿第一方向以及第二方向延伸，第一方向垂直于第二方向，压力传感器的沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍；各第一电极沿第一方向间隔排列分布，各第二电极沿第一方向间隔排列分布，各屏蔽电极沿第一方向间隔排列分布。

上述实施例中的效果为：第一电极、第二电极以及屏蔽电极间隔排列分布可更好的适应工厂自动化生产，且还可使位于压力传感器内的第一电极、第二电极以及屏蔽电极分布更均匀，以提高压力传感器检测的精度。

可选地，屏蔽电极的数量为多个，且每个屏蔽电极与第一基材板之间均分别对应设置有一个第一电极、一个第二电极以及一个压电层；各第一电极均串联连接、各第二电极均串联连接、各屏蔽电极均串联连接。

上述实施例中的效果为：将一整块的压电层采用多个数量的小块化压电层替代以节省生产成本。

可选地，压力传感器为长条形，压力传感器包括第一方向以及与第一方向垂直的第二方向，其中，第一方向与压力传感器的长度方向平行，第二方向垂直于压力传感器的厚度方向；压力传感器沿第一方向以及第二方向延伸，且沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍；各第一电极沿第一方向间隔排列分布，各第二电极沿第一方向间隔排列分布，各屏蔽电极沿第一方向间隔排列分布，各压电层沿第一方向间隔排列分布。

上述实施中的效果为：第一电极、第二电极、屏蔽电极以及压电层间隔排列分布可更好的适应工厂自动化生产，且还可使位于压力传感器内的第一电极、第二电极、屏蔽电极以及压电层分布更均匀，以提高压力传感器检测的精度。

可选地，屏蔽电极的数量为多个，且每个屏蔽电极与第一基材板之间均分别对应设置有一个第一电极以及一个第二电极，各第一电极均利用一个第一引出导线串联连接、各第二电极均分别连接一个第二引出导线、各屏蔽电极均利用一个第三引出导线串联连接；压电层的数量为一个，各第一电极均位于压电层的面向第一基材板的表面，各第二电极均位于压电层的背离第一基材板的表面。

上述实施例中的效果为：多个屏蔽电极、第一电极以及第二电极设置于同一粘接层内，可减小压力传感器的厚度。

可选地，压力传感器为长条形，压力传感器包括第一方向以及与第一方向垂直的第二方向，其中，第一方向与压力传感器的长度方向平行，第二方向垂直于压力传感器的厚度方向；压力传感器沿第一方向以及第二方向延伸，且压力传感器的沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍；各第一电极沿第一方向间隔排列分布，各第二电极沿第一方向间隔排列分布，各屏蔽电极沿第一方向间隔排列分布。

上述实施例中的效果为：间隔排列的第一电极、第二电极以及屏蔽电极可有效提升压力传感器的弯曲性能。

可选地，第一引出导线、第二引出导线以及第三引出导线均沿第一方向延伸出第一基材板以及第三基材板之间的空间。

可选地，屏蔽电极的数量为多个，且每个屏蔽电极与第一基材板之间均分别对应设置有一个第一电极、一个第二电极以及一个压电层；各第一电极均利用一个第一引出导线串联连接、各第二电极均分别连接一个第二引出导线、各屏蔽电极均利用一个第三引出导线串联连接。

上述实施例中的效果为：为每个第二电极均连接第二引出导线，可实现对压力传感器的不同部位进行压力检测。

可选地，压力传感器为长条形，压力传感器包括第一方向以及与第一方向垂直的第二方向，其中，第一方向与压力传感器的长度方向平行，第二方向垂直于压力传感器的厚度方向；压力传感器沿第一方向以及第二方向延伸，且压力传感器的沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍；各第一电极均沿第一方向间隔排列分布，各第二电极均沿第一方向间隔排列分布，各屏蔽电极沿第一方向间隔排列分布，各压电层沿第一方向间隔排列分布。

上述实施例中的效果为：提升压力传感器的弯曲性能。

可选地，第一引出导线、各第二引出导线以及第三引出导线均沿第一方向延伸出第一基材板以及第二基材板之间的空间。

可选地，的压力传感器还包括第一位置电极以及多个第二位置电极，第一位置电极设置于第一基材板以及第二基材板之间；多个第二位置电极设置于第三基材板以及第二基材板之间，且各第二位置电极均串联连接；其中，各第二位置电极均设置于第一位置电极与第三基材板之间的间隔空间内。

上述实施例中的效果为：设置第一位置电极以及第二位电极，以使得相对设置的第一位电极和第二位置电极间形成电容，以用于检测触碰位置。

可选地，压力传感器为长条形，压力传感器包括第一方向以及与第一方向垂直的第二方向，其中，第一方向与压力传感器的长度方向平行，第二方向垂直于压力传感器的厚度方向；压力传感器沿第一方向以及第二方向延伸，且压力传感器的沿第一方向的尺寸为沿第二方向的尺寸的至少两倍；第一位置电极沿第一方向延伸布置，各第二位置电极沿第一方向间隔排列分布。

可选地，第一位置电极位于第一基材板的面向第二基材板的表面。

可选地，第二位置电极位于第二基材板的面向第三基材板的表面。

可选地，屏蔽电极的数量为多个，且每个屏蔽电极与第一基材板之间均分别对应设置有一个第一电极、一个第二电极以及一个压电层；各第一电极均利用一个第一引出导线串联连接、各第二电极均分别连接一个第二引出导线、各屏蔽电极均利用一个第三引出导线串联连接。

可选地，第一引出导线、各第二引出导线以及第三引出导线均沿第一方向延伸出第一基材板以及第三基材板之间的空间。

根据本申请的第二个方面，提供了一种压力传感模组，包括上述任一项的压力传感器。

根据本申请的第三个方面，提供了一种电子设备，包括上述的压力传感模组。

根据本申请提供的一种压力传感器，包括第一基层组件、第二基层组件以及第三基材板，第一基层组件包括第一基材板、第一电极、压电层以及第二电极，第二基层组件包括第二基材板以及屏蔽电极，第三基材板。其中，第一基材板的贴附有第一电极的表面与第二基材板的第一表面粘接，第三基材板的其中的一个表面与第二基材板的第二表面粘接，从而形成压力传感器。由于压力传感器由第一基层组件、第二基层组件和第三基材板三个部件层叠粘接组成，第一电极、第二电极以及压电层位于同一粘接层，且相比较于现有技术中的压力传感器在压电层的相对的两面均设有带检测电极的粘接层的结构，本申请的压力传感器减少了其中一个检测电极的粘接层，以使得压力传感器的厚度减小，并满足压力传感器薄型化及轻量化的需求，可显著提高压力传感器的弯曲性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中一种压力传感器的截面剖视图；

图2为相关技术中一种压力传感器的截面爆炸示意图；

图3为根据本申请第一实施例中的压力传感器的截面剖视图；

图4为根据本申请第一实施例中的压力传感器的截面爆炸示意图；

图5为根据本申请第一实施例中的压力传感器的由第一电极、第二电极以、压电层以及第一基材板组合成的第一基层组件的俯视图，其中，示意出第一电极以及第一引出导线；

图6为根据本申请第一实施例中的压力传感器的由第一电极、第二电极以、压电层以及第一基材板组合成的第一基层组件的俯视图，其中，示意出第二电极以及第二引出导线；

图7为根据本申请第一实施例中的压力传感器的由屏蔽电极及第二基材板组合成的第二基层组件的俯视图，其中，示意出屏蔽电极以及第三引出导线；

图8为根据本申请第一实施例中的压力传感器的由第一电极、第二电极以、压电层以及第一基材板组合成的第一基层组件的俯视图，其中，示意出压电层；

图9为根据本申请第一实施例中的压力传感器的第一基层组件与第二基层组件结合后的俯视图，其中，示意出压力传感器的第一方向X、第二方向Y；

图10为根据本申请第二实施例中的压力传感器的由第一电极、第二电极以、压电层以及第一基材板组合成的第一基层组件的俯视图，其中，示意出多个第一电极以及与第一电极数量相同并一一对应的第一引出导线；

图11为根据本申请第二实施例中的由第一电极、第二电极以、压电层以及第一基材板组合成的第一基层组件的俯视图，其中，示意出多个第二电极以及与第二电极数量相同并一一对应的第二引出导线；

图12为根据本申请第二实施例中的压力传感器的由屏蔽电极及第二基材板组合成的第二基层组件的俯视图，其中，示意出多个屏蔽电极以及与屏蔽电极数量相同并一一对应的第三引出导线；

图13为根据本申请第二实施例中的压力传感器的由第一电极、第二电极以、压电层以及第一基材板组合成的第一基层组件的俯视图，其中，示意出多个压电层；

图14为根据本申请第二实施例中的压力传感器的第一基层组件与第二基层组件结合后的俯视图，其中，示意出压力传感器的第一方向X、第二方向Y；

图15为根据本申请第三实施例中的压力传感器的由第一电极、第二电极以、压电层以及第一基材板组合成的第一基层组件的俯视图，其中，示意出多个第二电极以及与第二电极数量相同并一一对应的多个第二引出导线；

图16为根据本申请第三实施例中的压力传感器的第一基层组件与第二基层组件结合后的俯视图，其中，示意出压力传感器的第一方向X、第二方向Y；

图17为根据本申请第四实施例中的压力传感器的设置有第一位置电极的第一基层组件的俯视图，其中，示意出多个第一电极、第一引出导线、第一位置电极以及第四引出导线；

图18为根据本申请第四实施例中的压力传感器的设置有第二位置电极的第二基层组件的俯视图，其中，示意出多个屏蔽电极、第三引出导线、多个第二位置电极以及与第二位置电极数量相同并一一对应的第五引出导线；

图19为根据本申请第四实施例中的压力传感器的第一基层组件与第二基层组件结合后的俯视图，其中，示意出压力传感器的第一方向X、第二方向Y；

图20为根据本申请第四实施例中的压力传感器的截面剖视图，其中，示意出第一位置电极以及第二位置电极的安装位置；

图21为根据本申请第四实施例中的设有第一位置电极及第二位置电极的压力传感器的截面爆炸示意图；

图22为本申请各实施例中的压力传感器制备方法的步骤示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要注意的是，本申请图5-19中，在分别描述第一电极120、第二电极140、压电层130、屏蔽电极220、第一位置电极510以及第二位置电极520等部件的位置关系时，可对被描述部件以外的其他部件做透视处理。例图5中，在描述第一电极120的位置关系时，可对层叠于第一电极120的背离第一基材板110的表面的压电层130以及第二电极140做可视化处理，以利于清楚的观察第一电极120与第一基材板110的相对位置关系。由此可知透视处理的作用仅仅是为了清楚的描述第一电极120与第一基材板110的位置关系，并不限定第二电极140以及压电层130的组成材料为透视材料，组成第二电极140以及压电层130的材料可为具有透视功能的材料或者不具有透视功能的材料，本申请不对组成第二电极140以及压电层130的材料做限定。同样，在描述第二电极140、压电层130、屏蔽电极220、第一位置电极510以及第二位置电极520的位置关系时，描述方法与第一电极120方法相同，故不再赘述。

其中，图5、图6、图8、图10、图11、图13、图15以及图17在分别描述第一电极120、第二电极140、压电层130以及第一位置电极510等部件与第一基材板110的相对位置关系时，各被观察部件的俯视图均为沿垂直于第一基材板110的方向进行观察而呈现的，并在观察中对被描述部件以外的其他部件做透视处理以利于理解本申请技术方案。同样，图7、图12以及图18在分别描述屏蔽电极220以及第二位置电极520等部件与第二基材板210的相对位置关系时，各被观察部件的俯视图均为沿垂直于第二基材板210的方向进行观察而呈现的。相同地，图9、图14、图16以及图19为压力传感器10的第一基层组件100与第二基层组件200结合后的俯视示意图，各俯视图均为沿垂直于第一基材板110的方向进行观察所呈现的，并对第二基材板210做透视处理以清楚的观察沿第一方向X延伸的连接于第一电极120的第一引出导线410、连接于第二电极140的第二引出导线420以及连接于屏蔽电极220的第三引出导线430。

如图1-2所示，当前的压力传感器10a包括第一基材板11、第一电极12、压电层13、第二电极14、第二基材板15、屏蔽电极16以及第三基材板17。第一电极12位于压电层13的面向第一基材板11的表面，第二电极14位于压电层13的背离第一基材板11的表面，第二基材板15的面向第二电极的表面与贴附有第二电极14的压电层13的表面粘接，第一基材板11的面向第一电极12的表面与贴附有第一电极12的压电层13的表面粘接，其中，第二基材板15的背离第二电极的表面贴附有屏蔽电极16，且屏蔽电极16与第三基材板17其中一个表面粘接。压电层13的大小与第一基材板11、第二基材板15以及第三基材板17的面积相同，即，沿垂直于第一基材板11的方向上，第三基材板17、第二基材板15以及压电层13分别在第一基材板11的面向压电层13的表面形成的投影完全相同，并均完全覆盖第一基材板11的面向压电层13的表面。其中，第一电极12设置于第一基材板11与压电层13之间完全填充粘接胶而形成的粘接层内，第二电极14设置于第二基材板15与压电层13之间完全填充粘接胶而形成的粘接层内，屏蔽电极16设置于第二基材板15与第三基材板17之间完全填充粘接胶而形成的粘接层内。因此现有技术的压力传感器10a具有三个基材板、一个压电层等四个叠层以及三个粘接层，使得压力传感器10a的厚度大，从而影响压力传感器10a的弯曲性能和用户体验。

而本申请的一种压力传感器10，包括第一基材板110、第二基材板210、第三基材板300、第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220，其中，第一电极120、第二电极140以及压电层130均设置于第一基材板110与第二基材板210之间完全填充粘接胶而形成的粘接层内，屏蔽电极220设置于第二基材板210与第三基材板300之间完全填充粘接胶而形成的粘接层内，且压电层130可以小于第一基材板110、第二基材板210以及第三基材板300的面积，即，沿垂直于第一基材板110的方向上，第三基材板300以及第二基材板210分别在第一基材板110的面向压电层130的表面形成的投影完全相同，而压电层130在第一基材板110的面向压电层130的表面形成的投影可以小于第二基材板210以及第三基材板300的投影面积。因此，本申请相较于现有技术中压力传感器10的组成结构，本申请压力传感器10将压电层130与第一电极120以及第二电极140设置于同一个粘接层内，因此减少了一个叠层和一个粘接层，以使得压力传感器10的厚度减小并节省压电层130的生产用料，从而降低压力传感器10生产成本的特点。

具体地，本申请第一实施例提供了一种压力传感器10，包括第一基层组件100、第二基层组件200以及第三基材板300等三个组成部分，其中，第一电极120、压电层130以及第二电极140设置于同一个粘接层内，屏蔽电极220设置于另一个粘接层内，且压力传感器10仅具有第一基材板110、第二基材板210以及第三基材板300三个叠层。具体如图1-7所示，第一基层组件100包括第一基材板110、第一电极120、压电层130以及第二电极140。第一电极120位于第一基材板110的其中一个表面，压电层130位于第一电极120的背离第一基材板110的表面，第二电极140位于压电层130的背离第一电极120的表面。第二基层组件200包括第二基材板210以及位于第二基材板210的屏蔽电极220，第二基材板210包括第一表面211以及与第一表面211相对的第二表面212，屏蔽电极220位于第二表面212。

其中，可以利用粘接胶将第一基材板110的设有第一电极120的表面与第二基材板210的背离屏蔽电极220的表面粘合。利用粘接胶将第三基材板300的其中一个表面与第二基材板210的设有屏蔽电极220的表面粘合，以使得第一基层组件100、第二基层组件200以及第三基材板300层叠粘接而形成压力传感器10。需要注意的是，第二基材板210的设有屏蔽电极220的表面还可与第一基材板110的背离第一电极120的表面粘合，第一基材板110的设有第一电极120的表面与第三基材板300的其中一个表面粘合。

压电层130的材质可以为偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物，偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物具有非常高的耐化学品性、阻隔性、抗高温性以及良好的电性能，因此由偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物制作的压电层130可在压力传感器10受到外力作用下时产生极化现象，并在位于压电层130的两相对面的第一电极120以及第二电极140上产生感应电荷。通过对压力传感器10产生的电荷进行检测，即可获得压力传感器10所受到的应力和应变。

压电层130还可由偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯等含氟聚合物制成，本实施例列举偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物仅做示意性说明，所有具有与偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物作用和功能相同的含氟聚合物均在本申请的保护范围内。

为了保证压力传感器10的经久耐用，第一基材板110、第二基材板210以及第三基材板300的材质可以为涤纶树脂(Polyethylene terephthalate PET)，涤纶树脂具有耐蠕变、耐抗疲劳性、耐磨擦和尺寸稳定性好的特点，且电绝缘性能突出。可有效保护设置于第一基材板110、第二基材板210以及第三基材板300之间的第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220。本申请不对第一基材板110、第二基材板210以及第三基材板300的材质做具体限定，只列举涤纶树脂材料做示意说明，所有具有与涤纶树脂材料功能相同的有机膜材均在本实施例的保护范围内。

因此，本申请中，第一电极120、第二电极140以及压电层130设置于一个粘接层内，相比较于现有技术中的压电层130的相对的两面均设有带检测电极的粘接层的结构，减少了其中一个检测电极的粘接层，从而使得本申请的压力传感器10厚度小，提升了本申请压力传感器10的弯曲性能。

为了防止外界电场干扰以输出准确的压力检测信号，沿垂直于第一基材板110的方向上，屏蔽电极220可以在第一基材板110的面向屏蔽电极220的表面形成正投影，且屏蔽电极220的正投影可以完全覆盖第二电极140和第二电极140在第一基材板110的面向屏蔽电极220的表面形成的正投影，以使得屏蔽电极220完全屏蔽外界电场对第二电极140产生的电磁干扰。其中，屏蔽电极220与第二电极140均可以是规则形状也可以是不规则形状，规则形状可以为矩形、圆形等，不规则形状可以为多边形、角形等，本申请不对屏蔽电极220和第二电极140的具体形状做限定，但屏蔽电极220在第一基材板110上形成的正投影要完全覆盖第二电极140在第一基材板110上的正投影。第一电极120可以进行接地连接，以同样起到屏蔽电极220的静电屏蔽作用，且沿垂直于第一基材板110的方向上，第一电极120在第一基材板110的面向屏蔽电极220的表面形成的正投影可以完全覆盖第二电极140在第一基材板110的面向屏蔽电极220的表面形成的正投影，以使得第一电极120可完全屏蔽外界电场对第二电极140的电磁干扰。

本实施例的压力传感器10可以为长条形。压力传感器10包括第一方向X以及与第一方向X垂直的第二方向Y，第一方向X与压力传感器10的长度方向平行，第二方向Y与压力传感器10的厚度方向垂直。压力传感器10的第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220均可以分别沿第一方向X以及第二方向Y延伸。需要注意的是，仅仅当压力传感器10呈长条状时，且长边是短边的至少两倍的情况。上述第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220均可以分别沿第一方向X以及第二方向Y延伸，第一方向X为压力传感器10长边的延伸方向，第二方向Y为压力传感器10短边的延伸方向，且第一方向X垂直于第二方向Y，第二方向Y垂直于压力传感器10的厚度方向。例如，压力传感器10为矩形，第一方向X和第二方向Y分别为压力传感器10的长边和宽边的延伸方向，且第一方向X垂直于第二方向Y。第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220均可以沿第一方向X和第二方向Y延伸。压力传感器10还可以为其他任意的规则形状或不规则形状，但为了方便描述第一电极120、压电层130、第二电极140以及屏蔽电极220的尺寸大小，可以在第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220上选取互相垂直的第一方向X以及第二方向Y作为参考方向。

压力传感器10为矩形时，第一电极120的沿第一方向X的尺寸为沿第二方向Y的尺寸的至少两倍，第二电极140的沿第一方向X的尺寸为沿第二方向Y的尺寸的至少两倍，压电层130的沿第一方向X的尺寸为沿第二方向Y的尺寸的至少两倍，屏蔽电极220的沿第一方向X的尺寸为沿第二方向Y的尺寸的至少两倍。例如，第一电极120的沿第一方向X的尺寸为4cm，而第一电极120的沿第二方向Y的尺寸可以为2cm。而第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220均为正方形时，第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220的沿第一方向X延伸的尺寸与沿第二方向Y延伸的尺寸相等。当压力传感器10为不规则形状时，第一电极120、第二电极140、压电层130以及屏蔽电极220沿第一方向X以及第二方向Y参考方向的延伸尺寸，均以最大尺寸为准。

为了降低压力传感器10的生产成本，本申请第二实施例中，可以分别将一整块的屏蔽电极220、第一电极120以及第二电极140均替换为多个小块以节省屏蔽电极220、第一电极120以及第二电极140的用料,且各屏蔽电极220、第一电极120以及第二电极140均沿第一方向X排列布置。具体如图8-12所示，压力传感器10为矩形时，屏蔽电极220的数量可以为多个。压力传感器10可以包括与屏蔽电极220数量相同的第一电极120及第二电极140，且每个屏蔽电极220与第一基材板110之间均分别对应设置有一个第一电极120以及一个第二电极140，各第一电极120均依次连接而形成串联连接电路，以使得流过各第一电极120的电流都相等、各第二电极140均依次连接而形成串联连接电路，以使得流过各第二电极140的电流都相等、各屏蔽电极220均依次连接而形成串联连接电路，以使得流过各屏蔽电极220的电流都相等。各第一电极120串联连接形成的串联电路及各第二电极140串联连接形成的串联电路均可输出各第一电极120及各第二电极140产生的感应电流。

压电层130的数量可以为一个，各第一电极120均位于压电层130的面向第一基材板110的表面，各第二电极140均位于压电层130的背离第一基材板110的表面。压力传感器10沿第一方向X以及第二方向Y延伸，第一方向X垂直于第二方向Y，第二方向Y与压力传感器10的厚度方向垂直，压力传感器10的沿第一方向X的尺寸可以为沿第二方向Y的尺寸的至少两倍。各第一电极120沿第一方向X相隔一定距离共线顺次排列，且各相邻的第一电极120间可以等间距也可不等间距，以使得各第一电极120沿第一方向X呈一定距离间隔分布。其中，各第一电极120等间距排列分布时，可使压力传感器10更好的适应工厂自动化生产，且第一电极120在压力传感器10中的分布更均匀，可提升压力传感器10的检测均匀度及精度。本申请不对各相邻的第一电极120间的间距做具体限定，两种排列方式均在本申请的保护范围内。各第二电极140沿第一方向X相隔一定距离共线顺次排列，以使得各第二电极140沿第一方向X间隔排列分布，各屏蔽电极220沿第一方向X相隔一定距离共线顺次排列，以使得各屏蔽电极220间隔排列分布。

沿垂直于第一基材板110的方向上，各第一电极120在第一基材板110的面向屏蔽电极220的表面上形成的正投影，均一一对应完全覆盖各第二电极140在第一基材板110的面向屏蔽电极220的表面上形成的正投影。各屏蔽电极220在第一基材板110的面向第一电极120的表面上形成的正投影，均一一对应完全覆盖各第二电极140和各第二电极140在第一基材板110的面向第一电极120的表面上形成的正投影。

压力传感器10受到外力的影响下，会使设置于压力传感器10内的压电层130产生极化现象。同时也会在位于压电层130的面向第一基材板110的第一电极120，以及贴附在压电层130的背离第一电极120的表面的第二电极140上产生感应电荷。为了检测第一电极120以及第二电极140产生的电荷，压力传感器10中各第一电极120均利用一个第一引出导线410串联连接、各第二电极140均利用一个第二引出导线420串联连接、各屏蔽电极220均利用一个第三引出导线430串联连接。

其中，第一引出导线410可以铺设于各第一电极120的面向第一基材板110的表面，或各第一电极120的面向第二电极140的表面，第二引出导线420可以铺设于各第二电极140的面向第一电极120的表面，或各第二电极140的面向第二基材板210的表面，第三引出导线430可以铺设于各屏蔽电极220的面向第一基材板110的表面，或各屏蔽电极220的背离第二基材板210的表面。第一引出导线410、第二引出导线420以及第三引出导线430均设置于第一基材板110与第三基材板300两个叠层所限定的空间内，并均沿第一方向X延伸出第一基材板110以及第三基材板300两个叠层所限定的空间。

在压力传感器10的使用过程中，为了方便对压力传感器10进行电路性能检测，沿垂直于第一基材板110的方向上，第一电极120的第一引出导线410、第二电极140的第二引出导线420以及屏蔽电极220的第三引出导线430在第一基材板110上的正投影可以共线布置或等间距共线布置。以使得检修人员对压力传感器10进行检测时，可直观的识别出各引出导线所连接的电极，方便产品的后期维护。

由上述可知，压力传感器10中设置多个屏蔽电极220，以及与屏蔽电极220数量相同的第一电极120和第二电极140。且由于各屏蔽电极220、第一电极120以及第二电极140均沿第一方向X共线间隔排列分布，从而相比采用一整块的屏蔽电极220、第一电极120以及第二电极140的压力传感器10可以节省生产材料，从而降低生产成本。且各屏蔽电极220间、各第一电极120间以及各第二电极140间因存在一定的距离，还可显著提升压力传感器10的弯曲性能，提升用户的使用体验。

制作压力传感器10过程中，通常使用整面的压电层130层叠于第一电极120与第二电极140之间，由于压电层130的造价昂贵，该制作方式往往造成压力传感器10的生产成本高居不下。

针对上述问题，具体如图10-12所示，本申请的压力传感器10可以包括数量与屏蔽电极220数量相同的第一电极120、压电层130以及第二电极140。各屏蔽电极220与第一基材板110之间均分别对应设置有一个第一电极120、一个第二电极140以及一个压电层130，各压电层130均分别一一对应的设置于各第一电极120的背离第一基材板110的表面，各第二电极140均分别一一对应的设置于各压电层130的背离第一电极120的表面。且各压电层130均一一对应各第一电极120并沿第一方向X相隔一定距离共线顺次排列，以使得各压电层130沿第一方向X间隔排列分布。因此，采用多个压电层130间隔排列分布的方式，可减少压电层130的用料，节省压力传感器10的生产成本，且还可提高压力传感器10的弯曲性能。

为了提高压力传感器10的各个压力检测部位的检测准确性及获取压力传感器10上不同部位的压力检测信号，本申请为各第二电极140均单独设置第二导出引线420，因此本申请提供了第三实施例。如图13-14，本申请的压力传感器10可以包括数量与第二电极140相同的第二引出导线420。各第二导出引线420均分别一一对应连接于各第二电极140，且各第二导出引线420均设置于第一基材板110与屏蔽电极220两个叠层所限定的空间内，并均沿第一方向X延伸出第一基材板110以及屏蔽电极220两个叠层所限定的空间。各第二导出引线420均可一一对应输出各第二电极140所产生的压力检测信号，以得到压力传感器10不同部位的压力检测信号。

为了方便对压力传感器10的各第二电极140进行电路性能检测，沿垂直于第一基材板110的方向上，各第二电极140一一对应的各第二引出导线420在第一基材板110上的正投影可以共线布置或等间距共线布置，以使得检修人员可直观识别各第二电极140一一对应的第二引出导线420，方便维护。

因此，本申请的压力传感器10为各第二电极140一一对应设置第二引出导线420可输出压力传感器10不同部位的压力检测信号。以使得压力传感器10可获得更多的可参考压力检测信号，并可显著提高压力传感器10的检测精度，且具有较高的容错性。

为了检测压力传感器10上的触碰位置，还可在压力传感器10的第一基材板110以及第二基材板210上设置第一位置电极510以及多个第二位置电极520以用于触碰位置检测。本申请第四实施例中，如图15-19所示，第一位置电极510位于第一基材板110的面向第二基材板210的表面，以使得第一位置电极510可以层叠于第一基材板110与第二基材板210粘接形成的空间内。第二位置电极520位于第二基材板210的面向第三基材板300的表面。以使得多个第二位置电极520可以层叠于第三基材板300与第二基材板210粘接形成的空间内，且各第二位置电极520均串联连接。其中，设置于第一基材板110的第一位置电极510的表面与第二基材板210的第一表面211粘接，而第二位置电极520设置于与第一表面211相对的第二表面212，并与第三基材板300粘接，因此，各第二位置电极520与第一位置电极510通过第二基材板210相间隔，并由第一位置电极510与第三基材板300形成间隔空间，各第二位置电极520均设置于第一位置电极510与第三基材板300的间隔空间内。

本实施例的压力传感器10可以为长条形。压力传感器10包括第一方向X以及与第一方向X垂直的第二方向Y，第一方向X与压力传感器10的长度方向平行，第二方向Y与压力传感器10的厚度方向垂直。压力传感器10沿第一方向X以及第二方向Y延伸，压力传感器10的沿第一方向X的尺寸为沿第二方向Y的尺寸的至少两倍。需要注意的是，若压力传感器10为规则的矩形时，压力传感器10沿第一方向X延伸的尺寸可以是长边的长度尺寸，压力传感器10的沿第二方向Y延伸的尺寸可以是短边的长度尺寸。若压力传感器10是正方形时，沿第一方向X延伸的尺寸可以等于沿第二方向Y延伸的尺寸。若压力传感器10是不规则形状时，那么可以在不规则形状的压力传感器10上选取第一方向X和第二方向Y做参考方向，而沿第一方向X和第二方向Y延伸的尺寸，可以是压力传感器10在第一方向X和第二方向Y的最大距离。本申请不对压力传感器10的具体形状做限定，仅仅列举长条状的压力传感器10做示意性说明。第一位置电极510沿第一方向X延伸布置，各第二位置电极520沿第一方向X间隔排列分布。

屏蔽电极220的数量可以为多个，且每个屏蔽电极220与第一基材板110之间均分别对应设置有一个第一电极120、一个第二电极140以及一个压电层130。各第一电极120均利用一个第一引出导线410依次连接而形成串联连接电路、各第二电极140均分别连接一个第二引出导线420依次连接而形成串联连接电路、各屏蔽电极220均利用一个第三引出导线430依次连接而形成串联连接电路。第一引出导线410、各第二引出导线420以及第三引出导线430均沿第一方向X延伸出第一基材板110以及第二基材板210之间的空间。第一位置电极510与第四引出导线440连接、各第二位置电极520均分别连接一个第五引出导线450。

第四引出导线440可以铺设于第一位置电极510的面向第一基材板110的表面，或第一位置电极510的面向第二基材板210的表面，各第五引出导线450均可以一一对应铺设于各第二位置电极520的面向第二基材板210的表面，或各第二位置电极520的面向第三基材板300的表面。第四引出导线440与第五引出导线450均设置于第一基材板110与第三基材板300两个叠层所限定的间隔空间内，且第四引出导线440与各第五引出导线450均沿第一方向X延伸出第一基材板110以及第三基材板300之间的间隔空间。

沿垂直第一基材板110的方向上，铺设于第一基材板110的第一位置电极510的第四引出导线440以及铺设于第二基材板210的各第二位置电极520的第五引出导线450在第一基材板110上形成的正投影可以等间距共线排列。当然，第四引出导线440以及第五引出导线450的正投影也可不等间距共线排列，第四引出导线440与其邻近的第五引出导线450在第一基材板110上的正投影可以呈任意距离布置，各第五引出导线450在第一基材板110上的正投影中相邻近的第五引出导线450间可以呈任意距离布置。本申请列举的各第五引出导线450在第一基材板110上的正投影呈等间距共线排列，可提高压力传感器10的产品美观度，但本申请并不对铺设于第一基材板110第四引出导线440及铺设于第二基材板210的各第五引出导线450在第一基材板110上形成的正投影的间距做具体限定。若铺设于第二基材板210的各第五引出导线450呈等间距共线排列，可使检修人员更加快速识别出各引出导线所连接的电极，方便检修人员对压力传感器10的检修。

因此，通过在第一基材板110设置第一位置电极510以及在第二基材板210设置多个第二位置电极520可构成电容传感器，以用于检测碰触的位置。且压力传感器10引入第一位置电极510与第二位置电极520构成的电容传感器时，还可以起到电磁屏蔽的作用，以排除其它压电层130的干扰，而提高信号的检测精度。

本实施例提供了一种压力传感模组，包括检测电路、保护壳以及压力传感器10。其中，检测电路用于传输压力传感器10的压力检测信号，保护壳套设于压力传感器10，以使得压力传感器10避免因磕碰而损坏。但不限于此，本申请压力传感模组还可根据不用的应用环境而增加不同的功能组件，本申请对此不做具体限定，所有应用本申请压力传感器10的压力传感模组均在本申请的保护范围内。

本实施例还提供了一种电子设备，包括本申请的压力传感模组。电子设备可以为一种终端设备，如智能手环、睡眠检测带等，但不限于此，所有应用本申请的压力传感模组的电子设备都在本申请的保护范围内。

同样本申请还提供了一种压力传感器10的制备方法，包括：

S102将第一电极120设置于第一基材板110，将压电层130设置于第一电极120的背离第一基材板110的表面，将第二电极140设置于压电层130的背离第一电极120的表面，从而形成第一基层组件100。

S104将屏蔽电极220设置于第二基材板210上，从而形成第二基层组件200。

S106利用粘合剂将第一基材板110的设有第一电极120的表面与第二基材板210的背离屏蔽电极220的表面粘合。

S108利用粘合剂将第三基材板300与第二基材板210的设有屏蔽电极220的表面粘合。

其中，第一电极120可以电镀于压电层130的面向第一基材板110的表面形成薄层，第二电极140可以电镀于压电层130的背离第一基材板110的表面形成薄层，从而起防止压电层130氧化、提高压电层130导电性以及增进美观等作用。且因为电镀于压电层130的第一电极120以及第二电极140为薄层结构，从而可进一步减小压力传感器10的厚度。本申请列举电镀工艺只作示意性说明，并不对第一电极120及第二电极140的形成工艺作具体限定。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

第一基层组件，包括第一基材板、第一电极、压电层以及第二电极，所述第一电极位于所述第一基材板的其中一个表面，所述压电层位于所述第一电极的背离所述第一基材板的表面，所述第二电极位于所述压电层的背离所述第一电极的表面；

第二基层组件，包括第二基材板以及位于所述第二基材板的屏蔽电极，所述第二基材板包括第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述屏蔽电极位于所述第二表面；

第三基材板；

其中，所述第一基材板的设有所述第一电极的表面与所述第二基材板的第一表面粘接，所述第三基材板的其中的一个表面与所述第二基材板的所述第二表面粘接。

2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述屏蔽电极在所述第一基材板上的正投影完全覆盖所述第二电极和所述第二电极在所述第一基材板上的正投影。

3.如权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一电极接地，且所述第一电极在所述第一基材板上的正投影完全覆盖所述第二电极在所述第一基材板上的正投影。

4.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述压力传感器为长条形，所述压力传感器包括第一方向以及与所述第一方向垂直的第二方向，所述第一方向与所述压力传感器的长度方向平行，所述第二方向垂直于所述压力传感器的厚度方向；

所述第一电极、所述第二电极、所述压电层以及所述屏蔽电极均分别沿所述第一方向以及所述第二方向延伸；

其中，所述第一电极的沿所述第一方向的尺寸为沿所述第二方向的尺寸的至少两倍，所述第二电极的沿所述第一方向的尺寸为沿所述第二方向的尺寸的至少两倍，所述压电层的沿所述第一方向的尺寸为沿所述第二方向的尺寸的至少两倍，所述屏蔽电极的沿所述第一方向的尺寸为沿所述第二方向的尺寸的至少两倍。

5.如权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，

所述屏蔽电极的数量为多个，且每个所述屏蔽电极与所述第一基材板之间均分别对应设置有一个所述第一电极以及一个所述第二电极，各所述第一电极均串联连接、各所述第二电极均串联连接、各所述屏蔽电极均串联连接；

所述压电层的数量为一个，各所述第一电极均位于所述压电层的面向所述第一基材板的表面，各所述第二电极均位于所述压电层的背离所述第一基材板的表面。

6.如权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，

所述压力传感器沿所述第一方向以及所述第二方向延伸，且所述压力传感器的沿所述第一方向的尺寸为沿所述第二方向的尺寸的至少两倍；

各所述第一电极沿所述第一方向间隔排列分布，各所述第二电极沿所述第一方向间隔排列分布，各所述屏蔽电极沿所述第一方向间隔排列分布。

7.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述屏蔽电极的数量为多个，且每个所述屏蔽电极与所述第一基材板之间均分别对应设置有一个所述第一电极、一个所述第二电极以及一个所述压电层；

各所述第一电极均串联连接、各所述第二电极均串联连接、各所述屏蔽电极均串联连接。

8.如权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，

所述压力传感器为长条形，所述压力传感器包括第一方向以及与所述第一方向垂直的第二方向，其中，所述第一方向与所述压力传感器的长度方向平行，所述第二方向垂直于所述压力传感器的厚度方向；

所述压力传感器沿所述第一方向以及所述第二方向延伸，且沿所述第一方向延伸的尺寸为沿所述第二方向延伸的尺寸的至少两倍；

各所述第一电极沿所述第一方向间隔排列分布，各所述第二电极沿所述第一方向间隔排列分布，各所述屏蔽电极沿所述第一方向间隔排列分布，各所述压电层沿所述第一方向间隔排列分布。

9.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述屏蔽电极的数量为多个，且每个所述屏蔽电极与所述第一基材板之间均分别对应设置有一个所述第一电极以及一个所述第二电极，各所述第一电极均利用一个第一引出导线串联连接、各所述第二电极均分别连接一个第二引出导线、各所述屏蔽电极均利用一个第三引出导线串联连接；

所述压电层的数量为一个，各所述第一电极均位于所述压电层的面向所述第一基材板的表面，各所述第二电极均位于所述压电层的背离所述第一基材板的表面。

10.如权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，

所述压力传感器为长条形，所述压力传感器包括第一方向以及与所述第一方向垂直的第二方向，其中，所述第一方向与所述压力传感器的长度方向平行，所述第二方向垂直于所述压力传感器的厚度方向；

所述压力传感器沿所述第一方向以及所述第二方向延伸，且所述压力传感器的沿所述第一方向的尺寸为沿所述第二方向的尺寸的至少两倍；

各所述第一电极沿所述第一方向间隔排列分布，各所述第二电极沿所述第一方向间隔排列分布，各所述屏蔽电极沿所述第一方向间隔排列分布。

11.如权利要求10所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一引出导线、所述第二引出导线以及所述第三引出导线均沿所述第一方向延伸出所述第一基材板以及所述第三基材板之间的空间。

12.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述屏蔽电极的数量为多个，且每个所述屏蔽电极与所述第一基材板之间均分别对应设置有一个所述第一电极、一个所述第二电极以及一个所述压电层；

各所述第一电极均利用一个第一引出导线串联连接、各所述第二电极均分别连接一个第二引出导线、各所述屏蔽电极均利用一个第三引出导线串联连接。

13.如权利要求12所述的压力传感器，其特征在于，

所述压力传感器为长条形，所述压力传感器包括第一方向以及与所述第一方向垂直的第二方向，其中，所述第一方向与所述压力传感器的长度方向平行，所述第二方向垂直于所述压力传感器的厚度方向；

所述压力传感器沿所述第一方向以及所述第二方向延伸，且所述压力传感器的沿所述第一方向的尺寸为沿所述第二方向的尺寸的至少两倍；

各所述第一电极均沿所述第一方向间隔排列分布，各所述第二电极均沿所述第一方向间隔排列分布，各所述屏蔽电极沿所述第一方向间隔排列分布，各所述压电层沿所述第一方向间隔排列分布。

14.如权利要求13所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一引出导线、各所述第二引出导线以及所述第三引出导线均沿所述第一方向延伸出所述第一基材板以及所述第二基材板之间的空间。

15.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，还包括：

第一位置电极，所述第一位置电极设置于所述第一基材板以及所述第二基材板之间；

多个第二位置电极，所述多个第二位置电极设置于所述第三基材板以及所述第二基材板之间，且各所述第二位置电极均串联连接；

其中，各所述第二位置电极均设置于所述第一位置电极与所述第三基材板之间的间隔空间内。

16.如权利要求15所述的压力传感器，其特征在于，

所述压力传感器为长条形，所述压力传感器包括第一方向以及与所述第一方向垂直的第二方向，其中，所述第一方向与所述压力传感器的长度方向平行，所述第二方向垂直于所述压力传感器的厚度方向；

所述压力传感器沿所述第一方向以及所述第二方向延伸，且所述压力传感器的沿所述第一方向的尺寸为沿所述第二方向的尺寸的至少两倍；

所述第一位置电极沿所述第一方向延伸布置，各所述第二位置电极沿所述第一方向间隔排列分布。

17.如权利要求16所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一位置电极位于所述第一基材板的面向所述第二基材板的表面。

18.如权利要求16所述的压力传感器，其特征在于，

所述第二位置电极位于所述第二基材板的面向所述第三基材板的表面。

19.如权利要求16所述的压力传感器，其特征在于，

所述屏蔽电极的数量为多个，且每个所述屏蔽电极与所述第一基材板之间均分别对应设置有一个所述第一电极、一个所述第二电极以及一个所述压电层；

各所述第一电极均利用一个第一引出导线串联连接、各所述第二电极均分别连接一个第二引出导线、各所述屏蔽电极均利用一个第三引出导线串联连接。

20.如权利要求19所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一引出导线、各所述第二引出导线以及所述第三引出导线均沿所述第一方向延伸出所述第一基材板以及所述第三基材板之间的空间。

21.一种压力传感模组，其特征在于，包括权利要求1-20任一项所述的压力传感器。

22.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求21所述的压力传感模组。

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