CN207764760U - 压力感应模组、触控显示屏和触控电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压力感应模组、触控显示屏和触控电子设备，其中，压力感应模组包括：基板；呈阵列分布的多个压力感应通道，设置于所述基板上，其中，所述多个压力感应通道中的任意两个压力感应通道分别为第一压力感应通道和第二压力感应通道，所述第一压力感应通道的一端与所述第二压力感应通道的一端分别连接至同一引脚。通过本实用新型的技术方案，一方面，减少了引脚数量，降低了bonding工艺的操作难度，另一方面，压力感应数值更加丰富，根据压力感应数值计算的结果精确度更高，对应的压力感应灵敏度更高，进而提升了用户的使用体验。

Description

压力感应模组、触控显示屏和触控电子设备

技术领域

本实用新型涉及薄膜压感式触摸屏领域，具体而言，涉及一种压力感应模组、一种触控显示屏和一种触控电子设备。

背景技术

相关技术中，如图1所示，引脚组102包括四个引脚，其中两个连接第一压力感应通道102，另外两个连接第一压力感应通道104，即四个引脚只能检测2个压力感应通道通道阻值，当引脚有限时，系统采集的通道阻值数据较少，产品的精确度与灵敏度较低。或在一定数量的通道数下，引脚数量比较多，需求空间大，bonding更困难。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提供一种压力感应模组。

本实用新型的另一个目的在于提供一种触控显示屏。

本实用新型的另一个目的在于提供一种触控电子设备。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提供了一种压力感应模组，包括：基板；呈阵列分布的多个压力感应通道，设置于所述基板上，其中，所述多个压力感应通道中的任意两个压力感应通道分别为第一压力感应通道和第二压力感应通道，所述第一压力感应通道的一端与所述第二压力感应通道的一端分别连接至同一引脚，所述第一压力感应通道与所述第二压力感应通道的另一端分别连接至其他两个不同的引脚。

在该技术方案中，压力感应通道均具有两端，通过将任意两个压力感应通道的一端分别连接至同一引脚，一方面，与现有技术中第一压力感应通道与第二压力感应通道分别连接至两个不同的引脚的连线方式相比，减少了引脚数量，降低了bonding工艺的操作难度，另一方面，与现有技术中只采集第一压力感应通道的压力感应值与第二压力感应通道的压力感应值的方案相比，还可以通过使第一压力通道与第二压力通道连通，以采集第一压力通道与第二压力通道两端的压力感应值，使压力感应数值更加丰富，根据压力感应数值计算的结果精确度更高，对应的压力感应灵敏度更高，进而提升了用户的使用体验。

在上述技术方案中，优选地，压力感应通道为电阻式感应通道、电容式感应通道和压电薄膜式感应通道中的任意一种。

在该技术方案中，在压力感应通道为电阻式感应通道时，压力感应值对应为压力感应通道的电阻值变化量，在压力感应通道为电容式感应通道时，压力感应值对应为压力感应通道的电容值变化量，在压力感应通道为压电薄膜式感应通道时，压力感应值对应为压力感应通道的电荷变化量，由于无论是上述哪种感应通道模式，均需要通过pin脚(即引脚)传输至控制芯片，以根据压力感应值确定感应指令，通过两个通道共用一个引脚，提升了数据采集量。

在上述任一技术方案中，优选地，第一压力感应通道与第二压力感应通道相邻设置，第一压力感应通道的第一端连接至第一引脚，第一压力感应通道的第二端连接至第二引脚，第二压力感应通道的第一端连接至第二引脚，第二压力感应通道的第二端连接至第三引脚，以使第一压力感应通道与第二压力感应通道连通。

在该技术方案中，第一压力感应通道与第二压力感应通道相邻设置，在用户的触压区域同时覆盖第一压力感应通道与第二压力感应通道时，通道将第一压力感应通道的第一端连接至第一引脚，第一压力感应通道的第二端连接至第二引脚，第二压力感应通道的第一端连接至第二引脚，第二压力感应通道的第二端连接至第三引脚，以使第一压力感应通道与第二压力感应通道公用第二引脚，与现有技术中的引脚连线方式相比，能够提升感应值的采集量，进而提升压力感应的精确度，提升用户的使用体验。

在上述任一技术方案中，优选地，第一压力感应通道与第二压力感应通道设置于基板的同侧，其中，第一压力感应通道和第二压力感应通道沿基板的长度方向并排设置，或第一压力感应通道和第二压力感应通道沿基板的宽度方向并排设置。

在该技术方案中，在第一压力感应通道与第二压力感应通道设置于基板的同侧时，根据压力感应通道的阵列方式，第一压力感应通道与第二压力感应通道可以沿基板的长度方向并排设置，也可以沿基板的宽度方向并排设置，在触压面积同时覆盖第一压力感应通道与第二压力感应通道时，能够采集至少三个感应值，进而通过感应值确定对应的压力感应指令。

另外，在多个压力感应通道(大于或等于3个)分别具有共用引脚时，多个压力感应通道沿基板的长度方向并排设置，或沿基板的宽度方向并排设置。

在上述任一技术方案中，优选地，第一压力感应通道与第二压力感应通道相对于基板对称设置。

在该技术方案中，第一压力感应通道与第二压力感应通道还可以分别设置于基板的两侧，一方面，在同一区域设置两个并联的感应通道，以采集两个通道的压力感应值，有利于提升数据采集量，进而提升压力触控的灵敏度，另一方面，还可以将第一压力感应通道的第一端连接至第一引脚，第一压力感应通道的第二端连接至第二引脚，第二压力感应通道的第一端连接至第一引脚，第二压力感应通道的第二端连接至第二引脚，在第一压力感应通道或第二压力感应通道出现断路现象时，仍能够保留一个感应通道采集感应输出，进而保证了压力感应操作的正常执行。

在上述任一技术方案中，优选地，在压力感应通道为电阻式感应通道时，第一压力感应通道由一条透明压敏电阻线路往复弯折布设形成，和/或第二压力感应通道由一条透明压敏电阻线路往复弯折布设形成。

在该技术方案中，通过将第一压力感应通道的布线形状、第二压力感应通道的布线形状设置为沿指定方向往复弯折，可以最大程度提高压敏电阻的布线长度，由于压敏电阻发生形变主要是长度变化，因此，往复弯折结构能够尽可能提高有限面积内压敏电阻的布线长度，进而提高输出的电压信号，进而提高检测灵敏度。

在上述任一技术方案中，优选地，压力感应通道通过透明导线连接至引脚，其中，透明压敏电阻线路为ITO，掺银ITO，纳米银线，石墨烯，纳米金属网格，碳纳米管中的至少一种，导线的材料为透明的ITO、纳米银线、纳米铜线、纳米金属网格、石墨烯、聚苯胺、PEDOT或碳纳米管中的至少一种。

根据本实用新型的第二方面的技术方案，提供了一种触控显示屏，包括：可形变的绝缘盖板，绝缘盖板的正侧面用于检测用户的触控操作；还包括压力感应模组，压力感应模组贴合设于绝缘盖板的背侧面，压力感应模组根据触控操作确定对应的触控指令。

在该技术方案中，通过在绝缘盖板(Cover Glass，简称CG)的背侧面贴合设置上述压力感应模组(Touch Sensor)，提高了触控显示屏对触控指令检测的准确度，而并不提高触控显示屏的硬件成本，有利于批量生产和市场推广。

根据本实用新型的第三个方面的技术方案，提供了一种触控电子设备，包括:本实用新型第二个方面的技术方案中的触控显示屏，触控电子设备为手机、平板电脑、笔记本、显示器、电视机和可穿戴智能设备中的一种。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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示出了相关技术中压力感应通道与引脚连线的示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的压力感应通道与引脚连线的示意图；

图3示出了根据本实用新型的另一个实施例的压力感应通道与引脚连线的示意图；

图4示出了根据本实用新型的再一个实施例的压力感应通道与引脚连线的示意图；

图5示出了惠斯通电桥的电路图；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的压力感应模组的平面示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件之间的对应关系为：

102引脚组，104第一压力感应通道，106第二压力感应，202基板， 204第一压力感应通道，206第二压力感应通道，208第一引脚，210第二引脚，212第三引脚，214第三压力感应通道，216第四引脚，204A第一电阻、206A第二电阻，218柔性电路板，220压力感测芯片。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型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实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图2至图6对根据本实用新型的实施例的压力感应模组进行具体说明。

如图2至图6所示，根据本实用新型的实施例的压力感应模组，包括：基板202；呈阵列分布的多个压力感应通道，设置于所述基板202上，其中，所述多个压力感应通道中的任意两个压力感应通道分别为第一压力感应通道204和第二压力感应通道206，所述第一压力感应通道204的一端与所述所述第二压力感应通道206的一端分别连接至同一引脚。

在该实施例中，压力感应通道均具有两端，通过将任意两个压力感应通道的一端分别连接至同一引脚，一方面，与现有技术中第一压力感应通道204与第二压力感应通道206分别连接至两个不同的引脚的连线方式相比，减少了引脚数量，降低了bonding工艺的操作难度，另一方面，与现有技术中只采集第一压力感应通道204的压力感应值与第二压力感应通道 206的压力感应值的方案相比，还可以通过使第一压力通道与第二压力通道连通，以采集第一压力通道与第二压力通道两端的压力感应值，使压力感应数值更加丰富，根据压力感应数值计算的结果精确度更高，对应的压力感应灵敏度更高，进而提升了用户的使用体验。

其中，第一压力感应通道204与第二压力感应通道206可以相邻设置，也可以分隔设置。

基板202可以为长方形或圆形，并且基板202可以是刚性基材，如玻璃、强化玻璃、蓝宝石玻璃等，也可以是柔性基材，如 PEEK(polyetheretherketone，聚醚醚酮)、PI(Polyimide，聚酰亚胺)、 PET(polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯聚碳酸酯)、PES(聚丁二酸乙二醇酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，polymethylmethacrylate)及其任意两者的复合物材料等。

其中，两个压力感应通道可以具有一个共用引脚，三个压力感应通道可以具有两个共用引脚，四个压力感应通道可以具有三个共用引脚，以此类推设置，进而能够进一步减少引脚的设置数量。

共用引脚的数量与一条压力感应通道所占面积相关。

在上述实施例中，优选地，压力感应通道为电阻式感应通道、电容式感应通道和压电薄膜式感应通道中的任意一种。

在该实施例中，在压力感应通道为电阻式感应通道时，压力感应值对应为压力感应通道的电阻值变化量，在压力感应通道为电容式感应通道时，压力感应值对应为压力感应通道的电容值变化量，在压力感应通道为压电薄膜式感应通道时，压力感应值对应为压力感应通道的电荷变化量，由于无论是上述哪种感应通道模式，均需要通过pin脚(即引脚)传输至控制芯片，以根据压力感应值确定感应指令，通过两个通道共用一个引脚，提升了数据采集量。

实施例一：

如图2与图6所示，在上述任一实施例中，优选地，第一压力感应通道204与第二压力感应通道206相邻设置，第一压力感应通道204的第一端连接至第一引脚208，第一压力感应通道204的第二端连接至第二引脚 210，第二压力感应通道206的第一端连接至第二引脚210，第二压力感应通道206的第二端连接至第三引脚212，以使第一压力感应通道204与第二压力感应通道206连通。

在该实施例中，第一压力感应通道204与第二压力感应通道206相邻设置，在用户的触压区域同时覆盖第一压力感应通道204与第二压力感应通道206时，通道将第一压力感应通道204的第一端连接至第一引脚208，第一压力感应通道204的第二端连接至第二引脚210，第二压力感应通道 206的第一端连接至第二引脚210，第二压力感应通道206的第二端连接至第三引脚212，以使第一压力感应通道204与第二压力感应通道206公用第二引脚210，与现有技术中的引脚连线方式相比，能够提升感应值的采集量，进而提升压力感应的精确度，提升用户的使用体验。

实施例二：

如图3所示，包括平行排列的第一压力感应通道204、第二压力感应通道206与第三压力感应通道214，其中第一压力感应通道的第一端连接至第一引脚208、第一压力感应通道204的第二端连接至第二引脚210，第二压力感应通道206的第一端连接至第二引脚210，第二压力感应通道206 的第二端连接至第三引脚212，第三压力感应通道214的第一端连接至第三引脚212，第三压力感应通道214的第二端连接至第四引脚216，即具有两个共用引脚，并且与现有技术中分别采集第一压力感应通道，第二压力感应通道与第三感应通道的压力感应值相比，增加了第一压力感应通道204 与第二压力感应通道206之间的压力感应值，第二压力感应通道206与第三感应通道214之间的压力感应值，以及第一压力感应通道204、第二压力感应通道206与第三压力感应通道214之间的压力感应值的采集，以进一步提升压力数据计算的精确度。

实施例三：

如图2所示，在上述任一实施例中，优选地，第一压力感应通道204 与第二压力感应通道206设置于基板202的同侧，其中，第一压力感应通道204和第二压力感应通道206沿基板202的长度方向并排设置，或第一压力感应通道204和第二压力感应通道206沿基板202的宽度方向并排设置。

在该实施例中，在第一压力感应通道204与第二压力感应通道206设置于基板202的同侧时，根据压力感应通道的阵列方式，第一压力感应通道204与第二压力感应通道206可以沿基板202的长度方向并排设置，也可以沿基板202的宽度方向并排设置，在触压面积同时覆盖第一压力感应通道204与第二压力感应通道206时，能够采集至少三个感应值，进而通过感应值确定对应的压力感应指令。

另外，在多个压力感应通道(大于或等于3个)分别具有共用引脚时，多个压力感应通道沿基板202的长度方向并排设置，或沿基板202的宽度方向并排设置。

实施例四：

在上述任一实施例中，优选地，第一压力感应通道204与第二压力感应通道206相对于基板202对称设置。

在该实施例中，第一压力感应通道204与第二压力感应通道还可以分别设置于基板202的两侧，一方面，在同一区域设置两个并联的感应通道，以采集两个通道的压力感应值，有利于提升数据采集量，进而提升压力触控的灵敏度，另一方面，还可以将第一压力感应通道204的第一端连接至第一引脚208，第一压力感应通道204的第二端连接至第二引脚210，第二压力感应通道206的第一端连接至第一引脚208，第二压力感应通道206 的第二端连接至第二引脚210，在第一压力感应通道204或第二压力感应通道206出现断路现象时，仍能够保留一个感应通道采集感应输出，进而保证了压力感应操作的正常执行。

实施例五：

如图2至4所示，在上述任一实施例中，优选地，在压力感应通道为电阻式感应通道时，第一压力感应通道由一条透明压敏电阻线路往复弯折布设形成R1，和/或第二压力感应通道由一条透明压敏电阻线路往复弯折布设形成R2。

在该实施例中，通过将第一压力感应通道的布线形状、第二压力感应通道的布线形状设置为沿指定方向往复弯折，可以最大程度提高压敏电阻的布线长度，由于压敏电阻发生形变主要是长度变化，因此，往复弯折结构能够尽可能提高有限面积内压敏电阻的布线长度，进而提高输出的电压信号，进而提高检测灵敏度。

另外，第一压力感应通道与第二压力感应通道还可以为螺旋嵌套的扇形形状或圆弧形形状。

具体地，如图2与图4所示，感应通道沿指定方向往复弯折后，由反向往复弯折，形成回路。

在上述任一实施例中，优选地，压力感应通道通过透明导线连接至引脚，其中，透明压敏电阻线路为ITO，掺银ITO，纳米银线，石墨烯，纳米金属网格，碳纳米管中的至少一种，导线的材料为透明的ITO、纳米银线、纳米铜线、纳米金属网格、石墨烯、聚苯胺、PEDOT或碳纳米管中的至少一种。

实施例六：

如图4至6所示，在上述任一实施例中，优选地，还包括：压力感测芯片220，压力感测芯片220包括惠斯通电桥电路，第一引脚208、第二引脚210与第三引脚212分别连接至惠斯通电桥电路，其中，在基板202被触压后，第一引脚208与第二引脚210之间的阻值变化量，第二引脚210 与第三引脚212之间的阻值变化量，以及第一引脚208与第三引脚212之间的阻值变化量分别通过惠斯通电桥电路检测生成。

如图4与图5所示，在该实施例中，通过惠斯通电桥电路中的辅助电阻R1、R2、R3和组成压力感测通道的第一电阻204A与第二电阻206A的阻值串并联检测阻值的改变，电阻值的改变引发的电信号的改变传输至压力感测芯片220，与现有技术中的单臂电桥方案相比，如图5所示，压力感应通道的变阻值为两个并联的可变电阻△R1与△R2，与只采集到一个变阻值相比，感应值对应的可变电阻值精确度更高，由于压力感应通道在受触压之后的阻值变化较小，为了便于后续信号的分析处理，此处以惠斯通电桥电路检测出压力感应通道的阻值变化量后，由压力感测芯片220的其他模块电路做信号放大等处理。

在上述任一实施例中，优选地，第一引脚208、第二引脚210与第三引脚212通过压合固设于柔性电路板218中。

在该实施例中，通过将第一引脚208、第二引脚210与第三引脚212 压合固设于柔性电路板218中，在两个相邻的压力感应通道共用一个引脚时，划分为一组，与现有技术中的布线方式相比，一组压力感应通道能够减少一个引脚实体，多组压力感应通道能够减少多个引脚实体，一方面，能够减小柔性电路板的宽度，另一方面，能够降低bonding操作的难度，提高压力感应模组的制备良率。

在上述任一实施例中，优选地，基板202为聚酯类塑料载板或环烯烃塑料载板或玻璃载板。

在该实施例中，聚酯类塑料载板或环烯烃塑料载板或玻璃载板均属于非导电的光学塑料，通过将基板202设置为聚酯类塑料载板或环烯烃塑料载板或玻璃载板，可提高基板202的耐折性、耐高温性和透明度等，进而有利于提升压力感应模组的结构可靠性。

根据本实用新型的实施例提供了一种触控显示屏200，包括：可形变的绝缘盖板，绝缘盖板的正侧面用于检测用户的触控操作；还包括压力感应模组，压力感应模组贴合设于绝缘盖板的背侧面，压力感应模组根据触控操作确定对应的触控指令。

在该实施例中，通过在绝缘盖板(Cover Glass，简称CG)的背侧面贴合设置上述压力感应模组(Touch Sensor)，提高了触控显示屏200对触控指令检测的准确度，而并不提高触控显示屏200的硬件成本，有利于批量生产和市场推广。

其中，绝缘盖板的材质可为硬质塑料、强化玻璃、蓝宝石玻璃等强化硬质板。

根据本实用新型的实施例提供了一种触控电子设备，包括:上述触控显示屏200，触控电子设备为手机、平板电脑、笔记本、显示器、电视机和可穿戴智能设备中的一种。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型提出了一种压力感应模组和触控显示屏以及触控显示设备，通过将任意两个压力感应通道的一端分别连接至同一引脚，一方面，与现有技术中第一压力感应通道与第二压力感应通道分别连接至两个不同的引脚的连线方式相比，减少了引脚数量，降低了bonding工艺的操作难度，另一方面，与现有技术中只采集第一压力感应通道的压力感应值与第二压力感应通道的压力感应值的方案相比，还可以通过使第一压力通道与第二压力通道连通，以采集第一压力通道与第二压力通道两端的压力感应值，使压力感应数值更加丰富，根据压力感应数值计算的结果精确度更高，对应的压力感应灵敏度更高，进而提升了用户的使用体验。

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

Claims (10)

1.一种压力感应模组，其特征在于，包括：

基板；

呈阵列分布的多个压力感应通道，设置于所述基板上，

其中，所述多个压力感应通道中的任意两个压力感应通道分别为第一压力感应通道和第二压力感应通道，所述第一压力感应通道的一端与所述第二压力感应通道的一端分别连接至同一引脚，所述第一压力感应通道与所述第二压力感应通道的另一端分别连接至其他两个不同的引脚。

2.根据权利要求1所述的压力感应模组，其特征在于，

所述压力感应通道为电阻式感应通道、电容式感应通道和压电薄膜式感应通道中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的压力感应模组，其特征在于，

所述第一压力感应通道与所述第二压力感应通道相邻设置，所述第一压力感应通道的第一端连接至第一引脚，所述第一压力感应通道的第二端连接至第二引脚，所述第二压力感应通道的第一端连接至所述第二引脚，所述第二压力感应通道的第二端连接至第三引脚，以使所述第一压力感应通道及所述第二压力感应通道连通。

4.根据权利要求3所述的压力感应模组，其特征在于，

所述第一压力感应通道与所述第二压力感应通道设置于所述基板的同侧，

其中，所述第一压力感应通道和所述第二压力感应通道沿所述基板的长度方向并排设置，或所述第一压力感应通道和所述第二压力感应通道沿所述基板的宽度方向并排设置。

5.根据权利要求3所述的压力感应模组，其特征在于，

所述第一压力感应通道与所述第二压力感应通道相对于所述基板对称设置。

6.根据权利要求4或5所述的压力感应模组，其特征在于，

在所述压力感应通道为电阻式感应通道时，所述第一压力感应通道由一条压敏电阻线路往复弯折布设形成，和/或所述第二压力感应通道由一条压敏电阻线路往复弯折布设形成。

7.根据权利要求6所述的压力感应模组，其特征在于，

所述压力感应通道通过多条透明导线连接至所述引脚，所述多条透明导线平行布设于所述基板上，

其中，所述压敏电阻线路为透明的，其材料为ITO，掺银ITO，纳米银线，石墨烯，金属网格，碳纳米管中的至少一种，所述导线的材料为透明的ITO、纳米银线、纳米铜线、金属网格、石墨烯、聚苯胺、PEDOT或碳纳米管中的至少一种。

8.一种触控显示屏，其特征在于，包括：

可形变的绝缘盖板，所述绝缘盖板的正侧面用于检测用户的触控操作；

如权利要求1至7中任一项所述的压力感应模组，所述压力感应模组贴合设于所述绝缘盖板的背侧面，所述压力感应模组根据所述触控操作确定对应的触控指令。

9.一种触控电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求8所述的触控显示屏。

10.根据权利要求9所述的触控电子设备，其特征在于，

所述触控电子设备为手机、平板电脑、笔记本、显示器、电视机和可穿戴智能设备中的一种。