一种高精确度的力学感应板的制作方法

本发明涉及一种力学感应板，尤其涉及一种高精确度的力学感应板。

背景技术：

按压力感应装置可以设置在平板显示装置中，以探测手指按压在平板显示装置上所显示的图形时的按压力，以实现一种依据手指按压力的交互功能。目前，这种压力感应装置可采用应变电阻来实现，具体地，可将应变电阻以二维的方式分布在一基板上，这种应变电阻的电阻值会随着基板弯曲导致表面应力的变化而变化，由此，可根据基板的局部弯曲形变而对施加在基板外侧的局部按压力进行探测。

然而，由于基板的弯曲程度一般非常小，导致应变电阻的电阻值变化非常小，其信号非常微弱，往往会受到其他因素，如温度漂移等因素的影响。因此，这种采用应变电阻来进行压力探测的按压力感应装置，很难实现较为精确的按压力探测。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种高精确度的力学感应板，这种高精确度的力学感应板对按压力的探测更加精确。采用的技术方案如下：

一种高精确度的力学感应板，其特征是：包括从外到内依次设置的第一基板、第二基板和支承板，第二基板设有压力感应元件，第一基板与第二基板之间设有第一软质层，第二基板与支承板之间设有第二软质层；压力感应元件为能够根据第二基板的局部弯曲形变而探测到施加在第一基板外侧的局部按压力的应变电阻或应变电阻组；第一软质层中设有多个硬质点，硬质点与压力感应元件相对应，硬质点采用比第一软质层硬度更高的材料制作而成。

作为本发明的优选方案，所述硬质点设置在应变电阻或应变电阻组的中间。

作为本发明进一步的优选方案，还包括硬质圈，硬质圈设置在所述第二软质层中，硬质圈设置在应变电阻或应变电阻组的四周。

一种高精确度的力学感应板，其特征是：包括从外到内依次设置的第一基板、第二基板和支承板，第二基板设有压力感应元件，第一基板与第二基板之间设有第一软质层，第二基板与支承板之间设有第二软质层；压力感应元件为能够根据第二基板的局部弯曲形变而探测到施加在第一基板外侧的局部按压力的应变电阻或应变电阻组；第二软质层中设有多个硬质点，硬质点与压力感应元件相对应，硬质点采用比第二软质层硬度更高的材料制作而成。

作为本发明的优选方案，所述硬质点设置在应变电阻或应变电阻组的中间。

一种高精确度的力学感应板，其特征是：包括从外到内依次设置的第一基板、第二基板和支承板，第二基板设有压力感应元件，第一基板与第二基板之间设有第一软质层，第二基板与支承板之间设有第二软质层；压力感应元件为能够根据第二基板的局部弯曲形变而探测到施加在第一基板外侧的局部按压力的应变电阻或应变电阻组；第二软质层中设有硬质圈硬质圈与压力感应元件相对应，硬质圈采用比第二软质层硬度更高的材料制作而成。

作为本发明的优选方案，所述硬质圈设置在应变电阻或应变电阻组的四周。

一种高精确度的按压力感应装置，其特征是：包括从外到内依次设置的第一基板、第二基板和支承板，第二基板设有压力感应元件，第一基板与第二基板之间设有第一软质层，第二基板与支承板之间设有第二软质层；压力感应元件为能够根据第二基板的局部弯曲形变而探测到施加在第一基板外侧的局部按压力的应变电阻或应变电阻组；第一软质层中设有硬质条，硬质条设置在第一基板或第二基板的边缘，硬质条采用比第二软质层硬度更高的材料制作而成。

作为本发明的优选方案，所述硬质条采用油墨固化而成。

通过在第一软质层或二软质层中垫隔硬质点、硬质圈或硬质条，并将这些硬质点、硬质圈或硬质条设置在应变感应元件或第一基板、第二基板的边缘位置，使得当手指按压在第一基板的外侧时，第一基板可将手指的按压力收集起来，并通过硬质点、硬质圈或硬质条，集中在第二基板特定的位置上(如应变电阻或电阻组的中心后边缘，以及第一基板、第二基板的边缘)，由此使得应变感应元件的弯曲被加大，使得基于第二基板弯曲而改变的应变电阻(或电阻组)的电阻值变化更大，由此信号更强，更加灵敏。

本发明与现有技术相比，具有如下有点：

通过在第一软质层或二软质层中垫隔硬质点、硬质圈或硬质条，并将这些硬质点、硬质圈或硬质条设置在应变感应元件或第一基板、第二基板的边缘位置，使得当手指按压在第一基板的外侧时，第一基板可将手指的按压力收集起来，并通过硬质点、硬质圈或硬质条，集中在第二基板特定的位置上(如应变电阻或电阻组的中心后边缘，以及第一基板、第二基板的边缘)，由此使得应变感应元件的弯曲被加大，使得基于第二基板弯曲而改变的应变电阻(或电阻组)的电阻值变化更大，由此信号更强，更加灵敏。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是图1受按压力时的局部剖面图；

图3是本发明实施例一的优选方案结构示意图；

图4是图3受按压力时的局部剖面图；

图5是本发明实施例二的结构示意图；

图6是图5受按压力时的局部剖面图；

图7是本发明实施例三的结构示意图；

图8是图7受按压力时的局部剖面图；

图9是本发明实施例三的结构示意图；

图10是图9受按压力时的局部剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图1、2所示，这种高精确度的力学感应板，包括从外到内依次设置的第一基板1、第二基板2和支承板3，第二基板2设有压力感应元件，第一基板1与第二基板2之间设有第一软质层4，第二基板2与支承板3之间设有第二软质层5；压力感应元件为能够根据第二基板2的局部弯曲形变而探测到施加在第一基板1外侧的局部按压力的应变电阻或应变电阻组6；第一软质层4中设有多个硬质点7，硬质点7与压力感应元件相对应，硬质点7设置在应变电阻或应变电阻组5的中间，硬质点7采用比第一软质层4硬度更高的材料制作而成。

如图3、4所示，在本实施例的进一步优选方案中，第二软质层5中设有硬质圈8，硬质圈8设置在应变电阻或应变电阻组5的四周。

实施例二

如图5、6所示，这种高精确度的力学感应板，包括从外到内依次设置的第一基板1、第二基板2和支承板3，第二基板2设有压力感应元件，第一基板1与第二基板2之间设有第一软质层4，第二基板2与支承板3之间设有第二软质层5；压力感应元件为能够根据第二基板2的局部弯曲形变而探测到施加在第一基板1外侧的局部按压力的应变电阻或应变电阻组6；第二软质层5中设有多个硬质点7，硬质点7与压力感应元件相对应，硬质点7设置在应变电阻或应变电阻组6的中间，硬质点7采用比第二软质层5硬度更高的材料制作而成。

实施例三

如图7、8所示，这种高精确度的力学感应板，包括从外到内依次设置的第一基板1、第二基板2和支承板3，第二基板2设有压力感应元件，第一基板1与第二基板2之间设有第一软质层4，第二基板2与支承板3之间设有第二软质层5；压力感应元件为能够根据第二基板2的局部弯曲形变而探测到施加在第一基板1外侧的局部按压力的应变电阻或应变电阻组6；第二软质层5中设有硬质,8，硬质圈8与压力感应元件相对应，硬质圈8设置在应变电阻或应变电阻组6的四周，硬质圈8采用比第二软质层5硬度更高的材料制作而成。

实施例四

如图9、10所示，这种高精确度的按压力感应装置，包括从外到内依次设置的第一基板1、第二基板2和支承板3，第二基板2设有压力感应元件，第一基板1与第二基板2之间设有第一软质层4，第二基板2与支承板3之间设有第二软质层5；压力感应元件为能够根据第二基板2的局部弯曲形变而探测到施加在第一基板外1侧的局部按压力的应变电阻或应变电阻组6；第一软质层4中设有硬质条9，硬质条9设置在第一基板1（或第二基板2）的边缘，硬质条9采用比第二软质层4硬度更高的材料制作而成，硬质条9采用油墨固化而成。

优选上述第一基板1和第二基板2采用玻璃等硬度较高的透明基板。其中，进一步优选第一基板的厚度大于第二基板，如将第一基板的厚度设置为0.3～1.0mm之间，第二基板的厚度为0.1～0.5mm之间，以允许第一基板能够较大程度地集中手指的按压力，而第二基板能够发生较大程度的形变。支承板用于承载第一基板和第二基板，具体来说，支承板可以为硬质的板体平台，也可以为平板显示器，如液晶显示器、OLED显示器。上述第一基板和第二基板还可进一步设置为包含触摸感应电路，尤其是基于电容感应原理的触摸感应电路，这种触摸感应电路可以设置在第一基板的内侧面，也可以设置在第二基板的内侧面或外侧面，或者设置在支承板之上,以允许将触摸功能与力学感应功能结合起来，实现压力触控功能，以及还可通过触控功能所提供的手指按压位置信息，来对力学感应的探测结果进行修正。

上述应变电阻或应变电阻组可采用具有应变电阻效应的导电膜层(如康铜膜层、钼铝钼金属层)，尤其是透明导电膜层(如氧化铟锡层、氧化锌铝层，氧化铟锌镓膜层)，经图形化(如光刻成为迂回的电阻图形)制作而成。优选上述应变电阻制作在第二基板的两面并构成具有电桥电路的应变电阻组，以减少材料电阻的温度漂移影响。

上述应变电阻或应变电阻组，一般可按二维的方式分布在第二基板的板面上，以更加精确地探测各处的按压力。

上述第一、二软质层，第一、二软质层的主体可以为较软的固态材料，尤其是较软的透明材料，如硅胶、丙烯酸树脂等制作而成，其厚度可控制在0.05～0.5mm间，而上述硬质点、硬质圈、硬质条可直接压合在软质层的主体中，以构成包含硬质点、硬质圈或硬质条的第一、二软质层。除此之外，第一、二软质层的主体也可以为液态，如水、胶水、油或液晶，可通过密封的方式设置在第一基板、第二基板以及支撑板之间，以构成一定的软质层。

上述硬质点可以为尺寸小于应变电阻(或电阻组)尺寸的1/2的点，如圆点、方点、小圆圈等点状物。硬质圈可以为由多个硬质点构成的圈，也可以为由硬质线构成的圈，硬质圈围绕应变电阻或应变电阻组而设置，可做成开放的，也可以做成封闭的。硬质条可以以直条状的方式设置在第一基板或第二基板的边缘，具体来说，其还可以构成围绕第一或第二基板的圈。

上述硬质点、硬质圈可采用透明的光敏树脂固化而成，当硬质点、硬质圈设置在第一软质层中时，硬质点、硬质圈可依附在第一基板的内侧面或第二基板的外侧面上，当硬质点、硬质圈设置在第二软质层中时，硬质点、硬质圈可以依附在第二基板的内侧面或支承板的外侧面上。

优选上述硬质条为油墨材料制作而成，以减少其制作成本，一般来说，其可设置在第一基板的内侧面上。

上述硬质点、硬质圈或硬质条可以垫压在软质层的主体层之上，或者嵌合在软质层的主体层之内。当硬质点、硬质圈垫压在软质层的主体层之上时，优选硬质点、硬质圈厚度为第一软质层、第二软质层厚度的0.5～0.8倍，当硬质点、硬质圈嵌合在软质层之内时，优选其厚度与软质层相同。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。