[发明专利]一种压力感应装置以及触控面板

说明书

本申请提供了一种压力感应装置，包括应变层、检测层；应变层由位于同一水平位置的覆铜区以及位于覆铜区以外间隔设置的至少一个非覆铜区组成，每一非覆铜区及其周围的覆铜区构成压力感应区，非覆铜区的弹性模量小于覆铜区的弹性模量；与应变层抵接的检测层由电桥电路组成，该电桥电路包括至少一个可变电阻、以及连接电路，所述可变电阻在垂直方向的投影与非覆铜区存在重合部分；所述压力感应装置还包括位于应变层与电路层之间的软性隔离层。本申请所提出压力感应装置整体上更加轻薄，并且电阻的设置位置适用各种电桥电路。另外，还提供了一种包含该压力感应装置的触控面板。

技术领域

本发明属于压力感应技术领域，尤其是涉及一种压力感应装置以及触控面板。

背景技术

触控面板的应用面很广，从门禁、取款机，到家用电器，以及消费类电子产品都运用到了压力按键输入的方式。目前最为广泛使用的按键面板有机械式按键，但机械式按键结构复杂，按键与面板之间需要留有一定间隙，需要一定按压行程，以确保按键活动顺畅，因此容易积攒灰尘，容易发生疲劳损坏，影响使用寿命，最终面临按键失灵或者损坏。此外，机械式按键如遇水汽、油污，容易损坏电路板，引发安全事故；为了防水防油，往往需要做更为复杂的防水结构和增加防水密封件，导致成本增加且安装困难。目前，在高端市场上，为了提高感官体验和防尘性能，已有批量运用电容式触摸板的产品。但类似的，电容式触控板在湿度较大的场所，或遇水、油污会出现感应不灵敏甚至是触控失灵的问题，且无法在戴手套的场景下进行操作。

因此，为了满足防水、防油、防尘需求的同时，使触摸面板拥有更高的灵敏度。现有技术开始采用压力感应的触摸面板，典型的一种方式采用如中国专利CN105518586B公开的“一种分立式压力感应器和电子设备”，在具备刚性的单层力集中感应板件上构建镂空区，从而得到可以集中力的悬臂结构；另一种采用如中国发明专利CN211264283U公开的“压力感应装置及电子设备”，其由间隔设置的刚性结构、位于刚性结构的至少一个安装面的软性绝缘层、以及位于软性绝缘层上的四个力学感应器组成，所述力学感应器由软性绝缘层上的线路层连接，力学感应器对应刚性块的间隔设置。该方案利用相抵接的刚性块与软性绝缘层中，前者较硬，后者较软，使得与刚性结构抵设的按压面板在接受外部的按压时，由于刚性块的应力集中在间隔处，软体绝缘层相比刚性结构的形变更大，应变放大区处压力传感器的形变也更大，刚性体向上拱起时，位于中性面上方的力学感应器被拉伸，而中性面下方的力学感应器被压缩，刚性块的间隔处中性面下移，造成刚性块的中性面与间隔处的中性面的偏差。因此，在设置半桥电路时，一组电阻设置于间隔区，一组电阻对应刚性块设置。设置全桥电路时，两组电阻分别对应两个安装面的间隔区设置。该方案中，刚性块为铜片等具备一定刚性及厚度的结构，其在专利中所起的作用是至关重要的。一方面，需要刚性结构为软性绝缘层提供支撑作用，同时由于刚性块的形变几乎忽略不计使间隔区形成应变集中区；另一方面，应变集中区(间隔处)的中性面位置变化，使上下两个安装面的电阻相对中性面的距离不同，从而进一步地产生形变差。因而，压力感应装置必须存在刚性块及间隔处，整体的厚度较大；另外，对于全桥电路，需要四个可变电阻的阻值变化，且在感受到压力时阻值之间大小不能全部相同，正是因为刚性块的形变几乎忽略不计，所以四个电阻不能位于同一安装面。此时，需要在刚性结构的两个安装面设置柔性层以及连接电路，同时还需要将位于两面的连接电路通过打孔等方式设置导体进行连接。

综上所述，现有的压力感应装置分别或者同时存在不防水防油、容易疲劳损坏、湿度大时容易失灵、体积较大、不够轻薄、应用场景限制等问题。因此，本领域亟需一种防水防油、使用寿命长、适应恶劣环境、更轻薄、便携性更好的压力感应装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种至少可以解决上述缺陷和更轻薄、柔性的压力感应装置以及触控面板。

第一方面，提供了一种压力感应装置，包括应变层、检测层；

应变层由位于同一水平位置覆铜区以及位于覆铜区以外间隔设置的至少一个非覆铜区组成，每一非覆铜区及其周围的覆铜区构成压力感应区，非覆铜区的弹性模量小于覆铜区的弹性模量；