[发明专利]触控显示装置及其压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，特别是涉及一种触控显示装置及其压力传感器。

背景技术

随着触控显示装置例如触摸屏手机等的日渐普及，在触控显示装置上加入压力传感器，可以使触控显示装置感受到操作者的按压力度，拓宽了人机界面的交互性，增强了用户的使用体验。随着现代化工业技术的不断发展，各种类型的压力传感技术应用至触控显示装置中，但多数压力传感技术都以Z轴方向的形变来检测压力，Z轴方向的形变会对显示屏部分进行直接挤压，长时间应用可能会影响显示屏显示。以XY平面内的形变来检测压力/拉力的压力传感技术能有效避免Z轴方向的形变对显示屏部分进行直接挤压的问题，但现有的以XY平面内的形变来检测压力/拉力的压力传感技术的信号检测的准确性较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种检测准确性较好的触控显示装置及其压力传感器。

一种压力传感器，包括：

基材，包括相连的中心区及边缘区；以及

传感单元，包括四个阻值相同的敏感栅以及四根引线，四个所述敏感栅首尾相连构成一个惠斯通电桥并形成四个节点，四根所述引线分别与四个所述节点连接；

其中，所述敏感栅位于所述中心区，所述引线包括相连的第一段及第二段，所述第二段位于所述边缘区，所述第一段远离所述第二段的一端与所述节点连接，所述第一段的线宽大于所述敏感栅的线宽。

在传统的压力传感器中，在整面基材上设置四个敏感栅，每一敏感栅通过两条引线引出至基材的边缘，再做惠斯通电桥搭建，引线为惠斯通电桥的一部分。按压时，引线也会发生阻值变化，由于引线为惠斯通电桥的一部分，引线发生的阻值变化会严重影响电信号，导致信号检测不准。而在上述传感单元中，引线与节点连接，也即引线在惠斯通电桥外，不属于惠斯通电桥的一部分，按压时，尽管引线形变也会发生阻值变化，但由于引线在惠斯通电桥外，引线形变引起的阻值变化为敏感栅形变引起的阻值变化的非常小，小于千分之一级别，对电信号(电流)的影响十分微小。而且第一段的线宽大于敏感栅的线宽，也即使用阻值小于敏感栅的阻值的第一段，能降低引线形变引起的阻值变化占敏感栅形变引起的阻值变化的比例，进一步减小引线形变引起的阻值变化对检测结构的影响。因此上述压力传感器具有检测准确性好的特点。

在其中一个实施例中，相互间隔的两个所述敏感栅的朝向相同，相连的两个所述敏感栅的朝向垂直。上述惠斯通电桥的四个敏感栅的朝向的设置，可以使得敏感栅的走线高度集成，以提高传感单元的检测准确性，且便于工艺制作的实现。

在其中一个实施例中，四个所述敏感栅分别为首尾依次相连第一敏感栅、第二敏感栅、第三敏感栅及第四敏感栅，在所述惠斯通电桥对应的直角坐标系中，所述第一敏感栅、所述第二敏感栅、所述第三敏感栅及所述第四敏感栅分别位于直角坐标系的第一象限、第二象限、第三象限及第四象限，所述第一敏感栅的敏感栅的朝向与直角坐标系的X轴朝向相同或垂直；

所述第一敏感栅与所述第二敏感栅相连形成的节点为第一节点，所述第二敏感栅与所述第三敏感栅相连形成的节点为第二节点，所述第三敏感栅与所述第四敏感栅相连形成的节点为第三节点，所述第四敏感栅与所述第一敏感栅相连形成的节点为第四节点；

与所述第一节点连接的所述引线为第一引线，与所述第二节点连接的所述引线为第二引线，与所述第三节点连接的所述引线为第三引线，与所述第四节点连接的所述引线为第四引线，所述第一引线和所述第三引线分别用于与地线和电源电压连接，所述第二引线和所述第四引线用于与检测电路连接以检测所述惠斯通电桥的桥电压。从而使得上述传感单元非常适合用于构建方形的压力传感器且利于引线的布线。

在其中一个实施例中，所述惠斯通电桥的面积大小为0.49cm²到25cm²。也即将惠斯通电桥搭建在很小的面积内，从而可以在单位面积内设置更多数量的惠斯通电桥，以使压力传感器具有高解析度及高感测精度的特点。

在其中一个实施例中，所述惠斯通电桥的面积大小为1.00cm²到9.00cm²。惠斯通电桥的面积太小，对工艺要求高，会增加工艺成本和导致产品良率低下，而惠斯通电桥的面积太大，不能在有限的空间内设置足够多的数量的惠斯通电桥，进而不能满足高解析度及高感测精度的要求。惠斯通电桥的面积大小优选为1.00cm²到9.00cm²，从而能在制作工艺、高解析度及高感测精度中获得平衡。