CN206741454U - 高灵敏度触摸压力检测装置 - Google Patents

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金俊润
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Abstract

本实用新型的一实施例提供一种高灵敏度触摸压力检测装置,其包括:第一层,信号配线和接地配线成一对的多个直线电极对沿着与各个长度方向垂直的方向相互隔开布置;及第二层,布置在所述第一层的上部,由在施加压力时将邻接的两个所述电极对的一端相互电连接的多个电极构成。

Description

高灵敏度触摸压力检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种高灵敏度触摸压力检测装置,更详细地,涉及通过形成可变电阻材料的图案来提高压力传感器的灵敏度的触摸压力检测装置。
背景技术
触控面板是安装在显示屏的表面并通过将用户的手指等实施的物理性接触转化为电信号来使产品开始运行的输入装置。其在各种显示装置中有广泛的应用,最近触控面板的需求呈现飞跃式增长态势。
上述触控面板根据其运行原理可分为电阻式、电容式、超声波式(SAW)、紫外线式(IR)等几个类别。
其中,现有的电容式触控面板的基本结构包括基板、金属配线层、图案层。上述图案层由多个图案电极(触摸图案)构成,各个图案电极对外部的物理性接触做出反应而发出电信号。发出的电信号通过与上述图案电极相连的金属配线传导到产品的控制部,从而使产品运行。
近年来,随着在智能手机、智能电视等中出现具有各种功能的各种应用程序,对在触摸面板上各种触摸方式的需求正在激增。
因此,要求不仅简单地确定触摸位置,还确定触摸的各种特性,具体而言,确定触摸压力来据此进行运行操作的技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于通过以使多个可变电阻材料与彼此隔开的多个电极配线串联的方式形成图案来提高压力检测装置的触摸检测灵敏度或准确度。
本实用新型的另一目的在于使仅用少量的可变材料也能够具有广泛的可变电阻范围,从而提高在制造压力检测装置时的经济性。
本实用新型的又一目的在于通过利用可变电阻材料的并联结构来实现压力传感器的稳定驱动。
为达到上述目的,本实用新型的一实施例提供一种触摸压力检测装置,其特征在于,包括:第一层,信号配线和接地配线成一对的多个直线电极对沿着与各个长度方向垂直的方向相互隔开布置;及第二层,布置在所述第一层的上部,由在施加压力时将邻接的两个所述电极对的一端相互电连接的多个电极构成。
提供一种触摸压力检测装置,其特征在于,包括压电材料层,所述压电材料层布置在所述第一层的上部且由可变电阻材料构成,且所述第二层布置在所述压电材料层的上部。
提供一种触摸压力检测装置,其特征在于,所述压电材料层由量子隧道复合物(QTC:Quantum Tunnelling Composite)层构成,且所述第二层的所述多个电极由碳形成。
提供一种触摸压力检测装置,其特征在于,所述第二层的所述多个电极由力敏电阻(FSR:Force Sensing Resistors)传感器或多壁碳纳米管(MWCNT:Multi-Walled CNT)构成。
提供一种触摸压力检测装置,其特征在于,在施加压力时,所述第一层的直线电极对与所述第二层的电极交替连接,以形成串联结构。
提供一种触摸压力检测装置,其特征在于,所述第二层的所述多个电极分别由沿着所述电极对的长度方向相互隔开的多个子电极构成。
本实用新型的另一实施例提供一种压力传感器,其特征在于,包括:至少一个电极,布置在基板上;及压电材料层,以包围所述电极的方式形成,对所述压电材料层的上部进行压纹处理。
所述压电材料层的上部可以等效为相互隔开的多个压电材料,所述压电材料层的下部可以等效为相互连接的多个压电材料。
在对所述压电材料层的上部施加压力时,施加压力的区域可以等效为相连接的所有所述多个压电材料。
根据本实用新型的实施例,通过以使多个可变电阻材料与彼此隔开的多个电极配线串联的方式形成图案来能够提高压力检测装置的触摸检测灵敏度或准确度。
并且,仅用少量的可变材料也能够具有广泛的可变电阻范围,从而可以提高在产生压力检测装置时的经济性。
根据本实用新型的另一实施例,通过利用可变电阻材料的并联结构来能够实现压力传感器的稳定驱动。
附图说明
图1为示出一体型压力检测装置的概略结构的一例的附图。
图2a和图2b为示出常规的压力传感器图案构成的实例的附图。
图3为概略地示出对图2a和图2b的压力传感器图案的电阻连接结构的电路图。
图4a和图4b为示出本实用新型的一实施例的压力传感器的图案构成的附图。
图5为概略地示出对图4a和图4b的压力传感器图案的电阻连接结构的电路图。
图6a和图6b为示出本实用新型的另一实施例的压力传感器的图案构成的附图。
图7为概略地示出对图6a和图6b的压力传感器图案的电阻连接结构的电路图。
图8a和图8b为示出本实用新型的又一实施例的压力传感器的构成的附图。
图9为示出本实用新型的再一实施例的压力传感器的等效电路图的附图。
图10为用于说明对图8a和图8b的压力传感器施加压力的情况的附图。
图11为示出在图10中图示的压力传感器的等效电路图的附图。
符号说明
100:第一层
110:第一电极对
120:第二电极对
130:第三电极对
140:第四电极对
150:第五电极对
200:压电材料层
300:第二层
310:第一连接电极
311:第一连接电极对
320:第二连接电极
321:第二连接电极对
330:第三连接电极
331:第三连接电极对
340:第四连接电极
341:第四连接电极对
400:压力感应层
410:第一压力感应电极
411:第一压力感应电极对
420:第二压力感应电极
421:第二压力感应电极对
430:第三压力感应电极
431:第三压力感应电极对
440:第四压力感应电极
441:第四压力感应电极对
810:基板
821、822、823:电极
830:压电材料层
具体实施方式
在下文中,参考附图,会对本实用新型进行详细描述,使得本实用新型可被本领域技术人员容易地实施。但是,应当注意的是,本实用新型并不限于这些实施方式,而可以多种其它方式实施。为了说明的简洁,在附图中,与描述无关的部件被省略,且纵贯全文,相同的参考数字表示相同的部件。
在整个说明书中,某一部分与另一部分相“连接”时,不仅包括“直接连接”的情况,还包括在中间具备其他元件“间接连接”的情况。进一步地,文中所使用的术语“包括或包含”和/或“含有或包含有”意味着在所述部件、步骤、操作和/或元件之外,不排除一或多个其它部件、步骤、操作和/或元件的存在或增加,除非上下文中另有规定。
下面,参照附图详细说明本实用新型的实施例。
图1为示出一体型压力检测装置的概略结构的一例的附图。
参照图1,包括根据一实施例的触摸压力检测装置的显示设备包括玻璃基板10、形成在玻璃基板10下部的黑底20及形成在黑底20下部的透明电极层30。在透明电极层30设置有用于检测玻璃基板10上面的触摸的多个电极。
在透明电极层30的边缘的至少一部分设置有多个压力传感器40,所述压力传感器40感测在玻璃基板10上面发生的触摸压力。
将所述显示设备的制造过程描述如下。
首先,在玻璃基板10上利用打印法或溅射法形成黑底20之后,在前面利用溅射法来形成透明电极层30。
然后,在透明电极层30上通过湿蚀刻、干蚀刻或激光法形成用于检测触摸的电极和用于检测压力的电极图案。用于检测压力的电极图案成为压力传感器40的一部分。即,透明电极层30的一部分可以作为压力传感器40的第一层41内电极起作用。
在压力传感器40的第一层41上部印刷形成压电材料层42。在必要时,在黑底20与压电材料层42之间还可形成如碳层等印刷层。
在压电材料层42上形成包括可以与第一层41的电极电连接的电极的第二层43,在其上部还形成作为用于保护内部电极的保护层44的绝缘层。
下面,对构成压力传感器40的各个材料的形成图案进行说明。
图2a和图2b为示出常规的压力传感器40图案构成的实例的附图。虽然图2a和图2b中图示压力传感器40的形状为圆形的例子,但压力传感器40可以形成为如圆形或四角形等各种形状。
参照图2a和图2b,通过对多张片材进行层压(将相同类型或不同类型的两个或更多个薄膜重叠粘合的加工法)来以单个片材形成压力传感器。
具体而言,压力检测触控面板的压力传感器包括:第一层41,其包括第一电极和第二电极;第二层43,其包括可使第一层41的第一电极与第二电极相连接的连接电极;以及压电材料层42,其布置在第一层与第二层之间,具有根据由物体的接触引起的压力变化的电阻。所述结构按第一层41、压电材料层42及第二层43的顺序布置而层压。
第一层41的第一电极和第二电极可以由作为透明电极层30(参见图1)的材料的ITO或其他透明电极材料形成。
参照图2a和图2b部分,在常规的压力传感器40的第一层41中彼此隔开的第一电极和第二电极对称布置。
压电材料层42可以包括具有根据在物体接触时发生的压力而改变的表面电阻的材料而成。例如,压电材料层42可以由作为金属材料和非导电性弹性聚合物的合成物的量子隧道复合物(QTC:Quantum Tunnelling Composite)材质形成。
所述量子隧道复合物是可变电阻材料,其通过在非导电弹性粘合剂中组合表面突起结构的金属粒子而成。当没有施加压力时,所述金属粒子处于相互隔开的状态,从而此无法实现导电,但当施加压力时,所述金属粒子相互邻接来通过所述非导电弹性粘合剂(绝缘体)能够进行穿遂。
因此,若在压力传感器40上施加压力,则电流流过紧贴有压电材料层42的部分,从而压电材料层42的上部电极和压电材料层42的下部电极可以在上下方向电连接。
压电材料层42的上部电极与下部电极之间的接触面积根据对压电材料层42施加的压力强度而不同,从而压力传感器40具有可变电阻值。
第二层43可以包括如碳层等由导电材料制成的连接电极。
第二层43的连接电极布置在压电材料层42上部,其以覆盖第一层41的第一电极与第二电极之间隔开的部分并与第一电极和第二电极的一部分重叠的方式位于与第一电极和第二电极相同的直线上。
由此,当通过施加压力使电流流过压电材料层42时,在施加压力之前所分离的第一电极和第二电极通过第二层43的连接电极电连接。
图2a部分和图2b部分图示的压力传感器40示出相互不同的第一层41的形状,但所述两个情况都在压力传感器40的平面图上第二层43的连接电极位于第一电极与第二电极之间,从而通过施加压力来使第一电极、连接电极及第二电极的电连接呈串联形式。
图3为概略地示出对图2a和图2b的压力传感器图案的电阻连接结构的电路图。
若对压力传感器施加压力,则电流流过如量子隧道复合物等压电材料层,从而压电材料层使下部的第一电极和第二电极与上部的连接电极电连接,此时,压电材料层42(参照图2a和图2b)的表面电阻值根据压力的强度改变。
另外,当施加压力时,第二层43(参照图2a和图2b)的连接电极与第一层41(参照图2a和图2b)接触的面积也根据对压力传感器施加的压力的强度而变化。
由此可见,压电材料层和第二层的连接电极相当于压力传感器的可变电阻材料。
如上所述,在图2a部分和图2b部分的压力传感器图案结构中第一层和可变电阻材料的连接状态可以呈与图3相同的串联形式。
因此,参照图3,压力传感器的整个电阻值与在可变材料的两侧串联的第一电极的第一迹线(trace)电阻(R)、第二电极的第二迹线(trace)电阻(R)及可变材料的电阻(R)的总和相同。
此时,所述第一迹线电阻和第二迹线电阻与对压力传感器施加的压力无关地恒定,因此,如图2a部分或图2b部分所示的压力传感器的可变电阻范围仅取决于可变材料的可变电阻范围。
例如,假设根据压电材料层的表面电阻值和连接电极的接触面积差异的可变材料的可变电阻范围为0Ω至300Ω,则压力传感器整体的可变电阻范围成为(第一迹线R+第二迹线R)至(第一迹线R+第二迹线R+300Ω)。
即,参照图3的电路图,可知在图2a部分或图2b部分的压力传感器图案结构中压力传感器的可变电阻范围的变化幅度与可变材料的可变电阻范围的变化幅度相同。
因此,采用如图2a和图2b所示的压力传感器的图案形成方法的压力传感器可感测的触摸压力仅局限于可变材料的可变电阻范围,因此对所检测的压力强度的准确度有局限性。
图4a和图4b为示出本实用新型的一实施例的压力传感器的图案构成的附图。
参照图4a和图4b,本实用新型的实施例的压力传感器的第一层100包括平行布置的至少一个直线电极对(pair)。
根据一实施例,构成第一层100的电极可以由ITO或其他透明电极材料形成,其中,两个透明电极配线构成一个电极对而布置。两个电极配线与从压力传感器接收信号以检测压力值的驱动部(图中未示出)连接。所述两个电极配线中一线是与驱动部之间收发电信号的信号配线,而另一线是与接地电位连接的接地配线。
下面,为了方便说明,将在所述第一层100上成一对的两个透明电极配线称作“电极对”。
在图4a部分和图4b部分的压力传感器的第一层100上,第一电极对110、第二电极对120、第三电极对130、第四电极对140及第五电极对150的5个直线透明电极对都相互隔开布置。
参照图4a部分和图4b部分,第一电极对110、第二电极对120、第三电极对130、第四电极对140及第五电极对150可以沿着与各个电极对的透明电极配线的直线方向垂直的方向顺次隔开布置。
换言之,第一电极对110、第二电极对120、第三电极对130、第四电极对140及第五电极对150可以以预定距离相互隔开而实际上平行布置,但无需非得平行。
所述各个电极对作为显示设备的透明电极层(参照图1)的一部分,用于检测显示设备的触摸的透明电极层(参照图1)的电极中一部分构成压力传感器的一部分,此时,压力传感器的第一电极对110和第五电极对150可以与在压力传感器的外部存在的显示设备的透明电极层(参照图1)连接。
虽然图4a和图4b中图示5个电极对构成第一层100,但本实用新型不限于此,而多个直线电极对可以通过与图4a和图4b相同的方法布置。
在第一层100的上部布置有压电材料层200和由连接电极构成的第二层300。
参照图4a部分的压力传感器图案结构,在本实用新型的一实施例的压力传感器的第一层100的上部可以布置有如量子隧道复合物层等压电材料层200,且在压电材料层200上部可以布置有以由如碳等形成的多个连接电极构成的第二层300。
具有根据是否施加压力而变化的电阻值的压电材料层200布置在第一层100的上部,以便覆盖位于压力传感器内部的各个电极对。压电材料层200的根据压力的电阻可变性如图2a和图2b所述。
根据一实施例,在图4a部分构成第二层300的多个连接电极以与构成第一层100的邻接的两个电极对之间隔开的部分和各个所述两个电极对的端部重叠的方式布置。
通过如上所述布置第二层300的连接电极,当施加压力时,可以使邻接的两个所述电极对的一端相互电连接。
例如,第一连接电极310以覆盖第一电极对110的一端、第二电极对120的一端及其间的隔开的区域的方式布置。第二连接电极320以覆盖第二电极对120的另一端、第三电极对130的一端及其间的隔开的区域的方式布置。同样地,第三连接电极330可以覆盖第三电极对130的另一端、第四电极对140的一端及其间的隔开区域,且第四连接电极340可以覆盖第四电极对140的另一端、第五电极对150的一端及其间的隔开区域。
即,第二层300的连接电极布置使得构成第一层100的隔开的各个电极对的端部通过压电材料层200相互连接,由此,连接电极的数量比所述电极对的数量少一个。
并且,本实用新型的实施例的压力传感器的图案结构可以如图4b部分所示构成。
参照图4b部分,不是独立的压电材料层布置在第一层100的上部,而是包括多个压力感应电极的压力感应层400布置在第一层100的上部。
所述压力感应层400的压力感应电极可以由力敏电阻(FSR:Force SensingResistors)传感器或多壁碳纳米管(MWCNT:Multi-Walled CNT)等构成。
力敏电阻传感器是利用当施加压力时电阻值减少的原理来感测压力、重量、触摸等的传感器。力敏电阻传感器由多层构成,在其最上部存在由半导体形成的层,在其最下部存在主动区(active dot area)。在不存在压力的情况下,半导体层与主动区不接触,但压力越高,半导体层和主动区的接触面积越增加,从而电阻变低。
构成多壁碳纳米管的碳纳米管按照石墨片的滚转角和结构显示如导体、半导体等各种电气特性。
若隔开的碳纳米管粒子之间通过外部压力发生接触,则实现通电,但在多壁碳纳米管的碳纳米管浓度较低的情况下,即使施加外部压力,也邻接的碳纳米管之间的接触率降低,从而导致电阻增加,难以通电。但在碳纳米管浓度较高的情况下,接触率提高,从而顺利实现通电。
如上所述,在如图4b部分所示的压力传感器的情况下,如力敏电阻传感器或多壁碳纳米管一同构成多层结构,因此,可以仅通过上下左右导电颗粒之间的接触率根据施加的压力强度而变化的压力感应电极构成可变材料。
参照图4b部分,压力感应层400包括第一压力感应电极410、第二压力感应电极420、第三压力感应电极430及第四压力感应电极440,且可以与在图4a部分的各个连接电极310、320、330、340相同的方法布置。
根据如上所述的图4a部分或图4b部分的图案结构,构成本实用新型的实施例的压力传感器的图4a部分的连接电极或图4b部分的压力感应电极的总面积可以比构成图2a和图2b的压力传感器的连接电极的总面积更小。
图5为概略地示出对图4a和图4b的压力传感器图案的电阻连接结构的电路图。
如上所述,图4a部分和图4b部分的压力传感器具有在多个电极对之间多个连接电极或压力感应电极串联的形式,在图4a部分的情况下,压电材料层即量子隧道复合物层和各个连接电极相当于压力传感器的可变电阻材料,而在图4b部分的压力传感器,各个压力感应电极相当于可变电阻材料。
下面,将图4a部分的压电材料层和一个连接电极以及图4b部分的一个压力感应电极统称为可变材料,且将各个可变材料的电阻值表示为“可变材料R”。并且,将各个电极对的电阻值表示为“迹线R”。
参照图5,图4a部分和图4b部分的压力传感器的总电阻(Total R)是所有迹线电阻和所有可变材料的电阻的总和。
即,若将此用数学式表达,则如下。
[Total R=第一迹线R+第一可变材料R+第二迹线R+第二可变材料R+第三迹线R+第三可变材料R+第四迹线R+第四可变材料R+第五迹线R]
此时,各个迹线R是与压力强度无关的恒定值,因此,压力传感器的电阻值根据第一至第五可变材料R不同。
因此,压力传感器的可变电阻范围的变化幅度是各个可变材料R的最小值的总合至各个可变材料R的最大值。
例如,假设第一至第五可变材料R分别具有0Ω至300Ω的可变电阻范围,则压力传感器的整个可变电阻范围的变化幅度是0Ω至1200Ω。
当对在上述图2a和图2b和图3的压力传感器图案结构的可变电阻范围与在图4a和图4b和图5的本实用新型的实施例的压力传感器图案结构的可变电阻范围进行比较时,可知即使是具有相同的可变电阻范围的可变材料,也图4a和图4b和图5的压力传感器的整个可变电阻范围的变化幅度比图2a和图2b和图3的压力传感器的整个可变电阻范围的变化幅度大4倍。
因此,根据本实用新型的实施例的压力传感器图案形成方法,仅通过使用相对少量的可变材料也可具有广泛的可变电阻范围,从而能够提高压力检测装置的触摸压力检测准确度或灵敏度。
图6a和图6b为示出本实用新型的另一实施例的压力传感器的图案构成的附图。
参照图6a部分和图6b部分,第一至第五可变材料分别可以将两个电极成一对并列布置而成。
在图6a部分的压力传感器的最下部,包括第一至第五电极对的第一层与图4a部分相同的方法布置,而压电材料层布置在第一层的上部。
布置在压电材料层的上部的第二层包括多个连接电极,图6a部分图示的压力传感器由在图4a部分的第一至第四连接电极的各个位置并列布置两个子连接电极而成的第一连接电极对311、第二连接电极对321、第三连接电极对331及第四连接电极对341构成。
即,在图6a部分的压力传感器,可以平行布置通过与邻接的两个电极对的端部重叠来使所述两个电极对电连接的两个子连接电极。
同样地,在图6b部分的压力传感器也以与图4b部分相同的方式布置第一层,且压力感应层由在图4b部分的第一至第四压力感应电极的各个位置并列布置两个子压力感应电极而成的第一压力感应电极对411、第二压力感应电极对421、第三压力感应电极对431及第四压力感应电极对441构成。
虽然图6a部分和图6b部分中图示所述连接电极对和所述压力感应电极对由两个子电极的并列结构构成,但本实用新型不限于此,而可以以两个或更多个子连接电极或子压力感应电极的并列结构布置。
图7为概略地示出对图6a和图6b的压力传感器图案的电阻连接结构的电路图。
参照图7,在图6a部分或图6b部分的压力传感器中,将两个可变电阻材料并列连接而成的可变材料并联结构4对和第一至第五电极对串联。
若各个可变材料的电阻值是R,则将两个可变材料并列连接而成的可变材料对的电阻值是R/2。
例如,假设可变材料R分别具有0Ω至300Ω的可变电阻范围,则可变材料对的可变电阻范围是0Ω至150Ω,从而压力传感器的整个可变电阻范围的变化幅度是0Ω至600Ω。
因此,如图6a部分或图6b部分所示的图案结构的压力传感器与如图4a部分或图4b部分所示的压力传感器相比,可变电阻范围的变化幅度较窄,但与如图2a部分或图2b部分的压力传感器相比,依然可以使触摸压力检测灵敏度得到提高,并可以实现压力传感器的稳定驱动。
图8a和图8b为示出本实用新型的又一实施例的压力传感器的构成的附图。图8a部分示出压力传感器的平面图,而图8b部分示出沿图8a部分的A-A’线截断的截面图。
参照图8a部分和图8b部分,本实用新型的另一实施例的压力传感器包括基板810、布置在基板810上的第一电极821、第二电极822及第三电极823和覆盖所述第一电极821、第二电极822及第三电极823的压电材料层830。
第一电极821和第二电极822相互面对布置,而在第一电极821与第二电极822之间布置有相互平行的多个第三电极823。第一至第三电极821、822、823可以由具有弹性的柔性材料形成。例如,其可以实现为通过紫外线能量产生光化学反应来以秒为单位从液相固化成固相的UV(紫外线)油墨。
压电材料层230可以由具有弹性的柔性材料形成。例如,其可以由聚乙烯点(PE-Dot)、碳纳米管(CNT:Carbon Nano Tube)、银纳米线等形成。
压电材料层830的上部可以形成为将凸部831和凹部832交替形成的压纹状。具体而言,压电材料层830的最上端高度在包围第三电极823的区域较高,而在邻接的第三电极823之间的区域较低。
若在压电材料层830以凹部832的最上端高度为基准分为上部和下部,则上部830a可以等效为由相互分离的多个压电材料形成的压电材料层830,而下部830b可以等效为相互连接的压电材料层830。
图9为图8a和图8b中图示的压力传感器的等效电路图。假设在压电材料层830的上部830a区域一个凸部831具有的电阻是R,在压电材料层830的下部830b区域一个凸部831下部区域具有的电阻也是R。
参照图9,如上所述,由于压电材料层830的上部830a可以等效为由相互分离的多个压电材料形成的层,因而可以等效为相互分离的多个电阻值R,而由于压电材料层830的下部830b可以等效为由相互连接的多个压电材料形成的层,因而可以等效为相互串联的多个电阻值R。若不施加压力,在图9的情况下,压电材料层830的总电阻值是8R。
图10为示出通过任意的物体1000对图8a和图8b中图示的压力传感器施加压力的情况的附图。
参照图10,由于压电材料层830具有弹性,因而若从上部施加压力,则在施加压力的区域,压电材料层830被压缩。在压缩的区域,压电材料层830的整个部分都处于连接状态。
图11为示出在如图10所示施加压力的情况下的压力传感器的等效电路图。
参照图11,在压电材料层830上施加压力的部分的电阻值R都处于连接状态。具体而言,压电材料层830的上部830a区域的电阻也处于相互串联的状态,且串联的电阻值也处于与压电材料层830下部830b区域的电阻值相互连接的状态。
在这种情况下,压电材料层830的总电阻值是(5+2/3)R。
根据本实施例,将具有弹性的压电材料层830的上部制成具有压纹状,以便根据所施加的压力的大小或面积具有不同的电阻值,从而能够检测压力。
上述的本实用新型的说明只是例示性的,只要是本实用新型所属技术领域的普通技术人员,就能理解在不变更本实用新型的技术思想或必要特征的情况下,也能轻易变形为其他具体形态。因此,以上所述的实施例在各方面仅是例示性的,但并不局限于此。例如,作为单一型进行说明的各结构部件也能分散进行实施,同样,使用分散的进行说明的结构部件也能以结合的形态进行实施。
本实用新型的范围是通过所附权利要求书来表示,而并非通过上述详细的说明,而由权利要求书的意义、范围及其均等概念导出的所有变更或变形的形态应解释为包括在本实用新型的范围内。

Claims (9)

1.一种触摸压力检测装置,其特征在于,包括:
第一层,信号配线和接地配线成一对的多个直线电极对沿着与各个长度方向垂直的方向相互隔开布置;及
第二层,布置在所述第一层的上部,由在施加压力时将邻接的两个所述电极对的一端相互电连接的多个电极构成。
2.根据权利要求1所述的触摸压力检测装置,其特征在于,包括压电材料层,所述压电材料层布置在所述第一层的上部且由可变电阻材料构成,且所述第二层布置在所述压电材料层上部。
3.根据权利要求2所述的触摸压力检测装置,其特征在于,所述压电材料层由量子隧道复合物层形成,且所述第二层的所述多个电极由碳形成。
4.根据权利要求1所述的触摸压力检测装置,其特征在于,所述第二层的所述多个电极由力敏电阻传感器或多壁碳纳米管构成。
5.根据权利要求1所述的触摸压力检测装置,其特征在于,在施加压力时,所述第一层的直线电极对与所述第二层的电极交替连接,以形成串联结构。
6.根据权利要求1所述的触摸压力检测装置,其特征在于,所述第二层的所述多个电极分别由沿着所述电极对的长度方向相互隔开的多个子电极构成。
7.一种压力传感器,其特征在于,包括:
至少一个电极,布置在基板上;及
压电材料层,以包围所述电极的方式形成,对所述压电材料层的上部进行压纹处理。
8.根据权利要求7所述的压力传感器,其特征在于,所述压电材料层的上部等效为与相互隔开的多个压电材料,所述压电材料层的下部等效为与相互连接的多个压电材料。
9.根据权利要求8所述的压力传感器,其特征在于,在对所述压电材料层的上部施加压力时,施加压力的区域等效为相连接的所有所述多个压电材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111124171A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 三星显示有限公司 压力传感器及具有压力传感器的显示设备
CN112284579A (zh) * 2020-09-30 2021-01-29 济南大学 基于生物薄膜的自供电柔性压阻式压力传感器及其制备方法与应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107167948B (zh) * 2017-07-14 2019-11-22 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置
WO2019146960A1 (ko) * 2018-01-24 2019-08-01 주식회사 아모그린텍 배터리 압력 감지 센서 및 이를 구비한 단말기
KR102183309B1 (ko) 2019-05-21 2020-11-26 성균관대학교산학협력단 다타입 압력 센서

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970077622A (ko) * 1996-05-28 1997-12-12 김광호 반도체 장치의 배선 방법 및 이를 적용한 반도체 장치
KR101946013B1 (ko) * 2011-12-23 2019-02-11 삼성전자주식회사 전기에너지 발생 및 저장장치
KR101707002B1 (ko) * 2015-03-04 2017-02-15 숭실대학교산학협력단 복합 감지형 센서 및 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111124171A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 三星显示有限公司 压力传感器及具有压力传感器的显示设备
CN111124171B (zh) * 2018-10-30 2024-05-07 三星显示有限公司 压力传感器及具有压力传感器的显示设备
CN112284579A (zh) * 2020-09-30 2021-01-29 济南大学 基于生物薄膜的自供电柔性压阻式压力传感器及其制备方法与应用
CN112284579B (zh) * 2020-09-30 2021-11-16 济南大学 基于生物薄膜的自供电柔性压阻式压力传感器及其制备方法与应用

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