压力感应模组、触控显示屏和触控电子设备的制作方法

本实用新型涉及薄膜压力感应领域，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，电阻式压力感应模组通常基于惠斯通电桥原理实现压力检测，如图1所示的惠斯通电桥的拓扑结构中，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻构成惠斯通电桥的四个电桥臂，电源E对惠斯通电桥通电，节点A和节点B之间接入电压计V。

如图2所示，相关技术中，仅将第一电阻102设于触控显示屏200的压力感应区，其水平长度为L，第一电阻102的阻值R1、第二电阻的阻值R2、第三电阻的阻值R3和第四电阻的阻值R4在不受外力时满足此时电压计输出电压信号为零。

如图3所示，当用户手指按压第一电阻102上方的触控显示屏200时产生向下的压力F，由于触控显示屏200的绝缘盖板与第一电阻102贴合设置，因此，绝缘盖板带动第一电阻102发生形变，即水平长度增大为L’，厚度减小，阻值R1变大，进而导致此时电压计输出的电压信号不为零，控制器根据第一电阻102形变对应的电压信号确定触控指令，但是上述压力感应模组的灵敏度低，故障率高。

市场对压力感应模组的需要是进一步提高灵敏度、集成化和轻薄化等，因此，压敏电阻的导电箔线的布线密集，线宽甚至低于50微米，极易发生断路或短接故障，进而导致整个压力感应模组失效。

技术实现要素：

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：可形变载板；惠斯通电桥，所述惠斯通电桥中的至少一个压敏电阻以导电箔线形式铺设于所述可形变载板的正侧面；地线布线，设于任两条相邻并行的所述导电箔线之间的间隔区域。

在该技术方案中，通过将地线布线设置在任两条相邻的导电箔线之间的间隔区域，即地线位于导电箔线的空隙区域，也即对导电箔线进行隔离，以降低惠斯通电桥的故障率，有利于压力感应模组的布线进一步集成化，进而有利于提升压力感应模组的灵敏度和可靠性。

其中，压敏电阻可以是导电金属材料的电阻片，也可以说具有压电特性的陶瓷电阻。

具体地，通过将地线设于任两条相邻并行的导电箔线之间，可以降低交流噪声信号的干扰，另外，在任一导电箔线发生短路故障时，不会短接于相邻的导电箔线，而是短接于地线，也即可以通过地线是否输出电流信号辅助判断相邻的导电箔线是否短接，提高了硬件调试效率和故障排查效率。

在上述任一技术方案中，优选地，惠斯通电桥中的至少一个电阻布线为盘绕设置的S形导电箔线。

在该技术方案中，通过将电阻布线设置为S形导电箔线，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，盘绕设置的S形的压敏电阻布线能够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，地线布线包括梳齿形的多条地线，每条地线设于一个间隔区域，S形导电箔线同一侧的所有地线连接于同一接地端。

在该技术方案中，通过将地线设于任两条相邻且并行的导电箔线之间，使地线相邻且并行的导电箔线之间完全间隔开，避免相邻导线产生短路，此时，即使线路中有短路，也是信号线与地线短路，并可通过地线输出的信号检测出来，即用地线布线，提高了信号的稳定性与准确性，减少了信号干扰，同时在生产过程中可检测产品是否短路，提高产品合格率，保证产品质量。

进一步地，为了可以最大程度提高压敏电阻的布线长度，因而电阻布线设置为S形导电箔线，通过将地线布线设置为梳齿形的多条地线，优化了地线在S形导电箔线之间的设置方式。

在上述任一技术方案中，优选地，任一地线与相邻的S形导电箔线之间的最小间距大于或等于第一预设距离值，所述预设距离值可以为10μm、20μm或50μm。

在该技术方案中，通过将地线与S形导电箔线之间的距离设置为大于或等于第一预设距离值，使地线与导电箔线之间形成空隙，尽量避免地线与导线之间接触。

在上述任一技术方案中，优选地，任两条相邻且并行的导电箔线之间的最小间距大于或等于第二预设距离值，所述预设距离值可以为10μm、20μm或50μm。

在该技术方案中，通过将任两条相邻且并行的导电箔线之间的最小间距设置为大于或等于第二预设间距，以尽量避免任两条导电箔线之间短接，进而有利于避免压力感应模组因短路而导致信号检测有误，从而提升用户体验。

其中，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的末端均设置有引脚，用以输出电压信号，从而确定触控位置。

在上述任一技术方案中，优选地，所述惠斯通电桥包括均具有压敏特性的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联连接形成第一串联回路，所述第三电阻和所述第四电阻串联连接形成第二串联回路，所述第一串联回路和所述第二串联回路之间并联连接，所述惠斯通电桥满足对应关系包括：

其中，R1为第一电阻的阻值，R2为第二电阻的阻值，R3为第三电阻的阻值，R4为第四电阻的阻值。

在该技术方案中，通过对压敏电阻的阻值进行限定，保证第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻之间为惠斯通电桥连接，在不存在压力信号时，惠斯通电桥的输出电压信号为零，简化了处理压力信号的复杂度。

在上述任一技术方案中，优选地，可形变载板为聚酯类塑料载板或环烯烃塑料载板或玻璃载板。

在该技术方案中，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，通过将可形变载板设置为聚酯类塑料载板或环烯烃塑料载板或玻璃载板，可提高可形变载板的耐折性、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示出了惠斯通电桥的电路图；

图2示出了压力感应模组在未受力时的示意图；

图3示出了压力感应模组在受压力时的示意图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的压力感应模组的正侧面的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的压力感应模组D区的局部放大示意图；

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D区的AA’向的剖面示意图；

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的压力感应模组C区的局部放大示意图。

其中，图1至图7中附图标记与部件之间的对应关系为：

100可形变载板、102压敏电阻、106地线、108A地线引脚、108B电阻引脚、200触控显示屏。

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。

实施例1

下面结合图4至图7对根据本实用新型的实施例的压力感应模组具进行具体说明。

如图4至图7所示，根据本实用新型的实施例的压力感应模组，包括：可形变载板100；惠斯通电桥，所述惠斯通电桥中的至少一个压敏电阻102以导电箔线形式铺设于所述可形变载板100的正侧面；地线106布线层，设于任两条相邻并行的所述导电箔线之间的间隔区域。

在该技术方案中，通过将地线106布线层设置在任两条相邻的导电箔线之间的间隔区域，即地线106位于导电箔线的空隙区域，也即对导电箔线进行隔离，以降低惠斯通电桥的故障率，有利于压力感应模组的布线进一步集成化，进而有利于提升压力感应模组的灵敏度和可靠性。

其中，压敏电阻102可以是导电金属材料的电阻片，也可以说具有压电特性的陶瓷电阻。

具体地，通过将地线106设于任两条相邻并行的导电箔线之间，可以降低交流噪声信号的干扰，另外，在任一导电箔线发生短路故障时，不会短接于相邻的导电箔线，而是短接于地线106，也即可以通过地线106是否输出电流信号辅助判断相邻的导电箔线是否短接，提高了硬件调试效率和故障排查效率。

如图4所示，在上述任一技术方案中，优选地，惠斯通电桥中的至少一个电阻布线为盘绕设置的S形导电箔线。

在该技术方案中，通过将电阻布线设置为S形导电箔线，可以最大程度提高压敏电阻102的布线长度，由于压敏电阻102发生形变主要是长度变化，因此，盘绕设置的S形的压敏电阻102布线能够提高输出的电压信号，进而提高检测灵敏度。

如图5所示，在上述任一技术方案中，优选地，地线106布线层包括梳齿形的多条地线106，每条地线106设于一个间隔区域，S形导电箔线同一侧的所有地线106连接于同一接地端。

在该技术方案中，通过将地线106设于任两条相邻且并行的导电箔线之间，如图6所示，使地线106相邻且并行的导电箔线之间完全间隔开，避免相邻导线产生短路，此时，即使线路中有短路，也是信号线与地线106短路，并可通过地线106输出的信号检测出来，即用地线106布线层，提高了信号的稳定性与准确性，减少了信号干扰，同时在生产过程中可检测产品是否短路，提高产品合格率，保证产品质量。

进一步地，为了可以最大程度提高压敏电阻102的布线长度，因而电阻布线设置为S形导电箔线，通过将地线106布线层设置为梳齿形的多条地线106，优化了地线106在S形导电箔线之间的设置方式。

在上述任一技术方案中，优选地，任一地线106与相邻的S形导电箔线之间的最小间距大于或等于第一预设距离值。

在该技术方案中，通过将地线106与S形导电箔线之间的距离设置为大于或等于第一预设距离值，使地线106与导电箔线之间形成空隙，尽量避免地线106与导线之间接触。

其中，第一预设距离值可以为10μm、20μm或50μm。

在上述任一技术方案中，优选地，任两条相邻且并行的导电箔线之间的最小间距大于或等于第二预设距离值。

在该技术方案中，通过将任两条相邻且并行的导电箔线之间的最小间距设置为大于或等于第二预设间距，以尽量避免任两条导电箔线之间短接，进而有利于避免压力感应模组因短路而导致信号检测有误，从而提升用户体验。

其中，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的末端均设置有引脚，用以输出电压信号，从而确定触控位置。

另外，第二预设距离值可以为10μm、20μm或50μm。

如图7所示，地线引脚108A连接于地线布线，用于实现接地，并且根据地线引脚108A输出电流信号可以确定短路区域，压敏电阻引脚108B连接于压敏电阻布线层，用于输出压力信号F对应的电压信号。

在上述任一技术方案中，优选地，所述惠斯通电桥包括均具有压敏特性的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联连接形成第一串联回路，所述第三电阻和所述第四电阻串联连接形成第二串联回路，所述第一串联回路和所述第二串联回路之间并联连接，所述惠斯通电桥满足对应关系包括：

其中，R1为第一电阻的阻值，R2为第二电阻的阻值，R3为第三电阻的阻值，R4为第四电阻的阻值。

在该技术方案中，通过对压敏电阻102的阻值进行限定，保证第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻之间为惠斯通电桥连接，在不存在压力信号时，惠斯通电桥的输出电压信号为零，简化了处理压力信号的复杂度。

在上述任一技术方案中，优选地，可形变载板100为聚酯类塑料载板或环烯烃塑料载板或玻璃载板。

在该技术方案中，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，通过将可形变载板100设置为聚酯类塑料载板或环烯烃塑料载板或玻璃载板，可提高可形变载板100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。

根据本实用新型的实施例，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，通过将地线设于任两条相邻并行的导电箔线之间，可以降低交流噪声信号的干扰，另外，在任一导电箔线发生短路故障时，不会短接于相邻的导电箔线，而是短接于地线，也即可以通过地线是否输出电流信号辅助判断相邻的导电箔线是否短接，提高了硬件调试效率和故障排查效率。

另一方面，本实用新型可用于定性判定产品短路情况，既可以在生产过程中，通过检测产品是否短路提升产品生产合格率，又可以在产品出现质量问题时，快速检测短路位置，从而减少客户因产品失效造成的损失。

以上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。