本發(fā)明涉及通訊技術領域，特別涉及一種觸控移動終端的壓力檢測裝置、顯示屏及觸控電子設備。

背景技術：

為了提升用戶與手機、手表、可穿戴設備等移動終端設備的互動，壓力檢測裝置已經廣泛地應用于觸摸屏和外殼等部件以識別用戶的觸摸位置和壓力，如壓力傳感器。現有的壓力檢測裝置都是利用檢測結構的形變來實現壓力檢測，但是用戶在正常操作終端設備時產生的結構形變十分微小，因此對壓力檢測裝置的檢測精度、靈敏度提出了更高的要求。

現有技術中，一種較為常用的壓力檢測裝置為電容式壓力傳感器，但是要保證其檢測精度及靈敏度，就要求電極之間的距離足夠大，導致終端設備厚度增大，而且電容間的介電常數容易受到溫度和濕度的影響，進而引起檢測誤差，使壓力檢測裝置的檢測精度和靈敏度較低。

因此，如何提供一種檢測精度和靈敏度較高的觸控移動終端的壓力檢測裝置是本領域技術人員亟需解決的技術問題之一。

技術實現要素：

本發(fā)明提供了一種觸控移動終端的壓力檢測裝置、顯示屏及觸控電子設備，該壓力檢測裝置的檢測精度和靈敏度較高。

第一方面，提供一種觸控移動終端的壓力檢測裝置，包括受力板、傳感器薄膜以及位于所述受力板與所述傳感器薄膜之間的應力承載板，其中：

所述受力板與所述應力承載板之間力耦合，所述應力承載板與所述傳感器薄膜之間力耦合；

所述傳感器薄膜上形成有多個呈陣列分布的傳感器單元，所述傳感器單元包括由應變敏感材料制備的第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻；所述第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻配合形成惠斯特電橋，其中，所述第一電阻與所述第三電阻串聯，所述第二電阻與所述第四電阻串聯，并且，所述第一電阻與所述第三電阻串聯后的電路和所述第二電阻與所述第四電阻串聯后的電路并聯，所述第一電阻與所述第四電阻為相對臂，所述第二電阻與所述第三電阻為相對臂；

所述應力承載板設有貫穿其厚度的開孔；每一個所述傳感器單元中，所述第二電阻和所述第三電阻在所述應力承載板朝向所述傳感器薄膜一側表面上的投影位于所述開孔區(qū)域內，且所述第一電阻和所述第四電阻在所述應力承載板朝向所述傳感器薄膜一側表面上的投影位于所述應力承載板中所述開孔之外的區(qū)域。

結合上述第一方面，在另一種可能的實現方式中，所述受力板為觸控電子設備的屏幕、電池蓋、或中框，該觸摸壓力檢測裝置可以應用于不同的位置，適用范圍廣。

結合上述第一方面及上述各種可能的實現試，在另一種可能的實現方式中，所述應力承載板設有的開孔包括與所述傳感器薄膜上設有的所述第二電阻一一對應的第一開孔、與所述傳感器薄膜上設有的所述第三電阻一一對應的第二開孔。每一個傳感器單元中，第二電阻由于第一開孔的存在可以在傳感器單元受到應力承載板的應力作用時阻值不發(fā)生變化，同時，第三電阻由于第二開孔的存在可以在傳感器單元受到應力承載板的應力作用時阻值不發(fā)生變化。

結合上述第一方面及上述各種可能的實現試，在另一種可能的實現方式中，所述應力承載板設有的開孔包括與所述傳感器薄膜上設有的所述傳感器單元一一對應的第三開孔，每一對相互對應的傳感器單元和第三開孔中，所述傳感器單元的所述第二電阻和所述第三電阻在所述應力承載板朝向所述傳感器薄膜一側表面上的投影位于所述第三開孔區(qū)域內。每一個傳感器單元中的第二電阻和第三電阻共用一個第三開孔，同樣能夠使第二電阻和第三電阻在傳感器單元受到應力承載板的應力作用時電阻不會發(fā)生變化。

結合上述第一方面及上述各種可能的實現試，在另一種可能的實現方式中，所述應力承載板的楊氏模量大于所述傳感器薄膜的楊氏模量，進而保證應力承載板的剛度滿足要求。

結合上述第一方面及上述各種可能的實現試，在另一種可能的實現方式中，所述傳感器薄膜設于所述應力承載板朝向所述受力板的一側或者設于所述應力承載板背離所述受力板的一側，產品生產時的靈活性較高，可以結合整個產品的結構來決定如何設置電阻單元的位置。

結合上述第一方面及上述各種可能的實現試，在另一種可能的實現方式中，所述傳感器薄膜設有所述第二電阻和所述第三電阻的位置周邊區(qū)域的厚度小于薄膜其他位置的厚度，減弱薄膜與所述第二電阻和所述第三電阻之間的連接，從而降低薄膜對于所述第二電阻和所述第三電阻形變的影響，提高檢測精度。

結合上述第一方面及上述各種可能的實現試，在另一種可能的實現方式中，所述傳感器薄膜在設有所述第二電阻和所述第三電阻的位置的周邊區(qū)域設有不連續(xù)的開槽，減弱薄膜與所述第二電阻和所述第三電阻之間的連接，從而降低薄膜對于所述第二電阻和所述第三電阻形變的影響，提高檢測精度。

結合上述第一方面及上述各種可能的實現試，在另一種可能的實現方式中，所述傳感器薄膜在設有所述第一電阻和所述第四電阻的位置周邊粘結于所述應力承載板，更加有利于將應力承載板產生的形變耦合到所述第一電阻和所述第四電阻上，提高壓力檢測的精度和靈敏度。

結合上述第一方面及上述各種可能的實現試，在另一種可能的實現方式中，所述傳感器薄膜在設有所述第二電阻和所述第三電阻的位置周邊通過泡棉粘結于所述受力板，是為了降低受力板對所述第二電阻和所述第三電阻形變的影響，將上述兩個電阻的形變降到最低。

第二方面，提供一種顯示屏，包括屏幕，還包括第一方面提供的任意一種壓力檢測裝置。該顯示屏可以利用上述觸摸壓力檢測裝置來精確的感應觸摸壓力。

第三方面，提供一種觸控電子設備，包括存儲器、處理器，還包括第一方面提供的任意一種壓力檢測裝置，其中：所述處理器與所述壓力檢測裝置以及存儲器信號連接，用于根據所述壓力檢測裝置檢測的信號生成觸控信號，并且根據所述存儲器內預先存儲的觸控信號與相應操作的對應關系控制所述觸控電子設備進行動作。利用處理器和存儲器來處理觸摸壓力檢測裝置感應到的壓力，可以更加精確的做出反應，提高觸控電子設備的性能。

根據第一方面提供的壓力檢測裝置，上述壓力檢測裝置中包括受力板、傳感器薄膜以及位于兩者之間的應力承載板，上述應力承載板上設有開孔，所述傳感器薄膜上設有由應變敏感材料制備的第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻，上述第一電阻和第三電阻串聯，第二電阻和第四電阻串聯，然后上述兩個串聯電路并聯，構成惠斯特電橋。為了檢測受力板受到壓力的位置和大小，將第二電阻和第三電阻對應于上述應力承載板的開孔區(qū)域，當有外力作用于所述受力板時，所述受力板產生形變并耦合到應力承載板上，應力承載板將形變傳遞到所述傳感器薄膜，對應于應力承載板未開孔區(qū)域的電阻產生形變進而阻值發(fā)生變化，而對應于應力承載板開孔區(qū)域的電阻不會受到應力承載板形變的影響，因此，阻值變化為0或者極其微小，進而可以提高壓力檢測裝置的靈敏度以及精確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種觸控移動終端的壓力檢測裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明一個實施例提供的一種觸控移動終端的壓力檢測裝置的傳感器單元的放大圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種觸控移動終端的壓力檢測裝置中傳感器單元的惠斯特電橋線路圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的觸控電子設備示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例提供了一種觸控移動終端的壓力檢測裝置，請參考圖1～圖3：

如圖1所示，本發(fā)明一個實施例提供的觸控移動終端的壓力檢測裝置包括受力板1、傳感器薄膜2以及位于受力板1與傳感器薄膜2之間的應力承載板3，其中：

受力板1與應力承載板3之間力耦合，應力承載板3與傳感器薄膜2之間力耦合；

傳感器薄膜2上形成有多個呈陣列分布的傳感器單元4，傳感器單元4包括由應變敏感材料制備的第一電阻41、第二電阻42、第三電阻43以及第四電阻44；所述第一電阻41、第一電阻42、第三電阻43以及第四電阻44配合形成惠斯特電橋(Wheatstone bridge)，如圖3所示，其中，第一電阻41與第三電阻43串聯，第一電阻42與第四電阻44串聯，并且，第一電阻41與第三電阻43串聯后的電路和第一電阻42與第四電阻44串聯后的電路并聯，第一電阻41與第四電阻44為相對臂，第一電阻42與第三電阻43為相對臂；

應力承載板3設有貫穿其厚度的開孔31；每一個傳感器單元4中，第一電阻42和第三電阻43在應力承載板3朝向傳感器薄膜2一側表面上的投影位于開孔31區(qū)域內，且第一電阻41和第四電阻44在應力承載板3朝向傳感器薄膜2一側表面上的投影位于應力承載板3中開孔31之外的區(qū)域。

如圖3所示為惠斯特電橋的原理圖，其中：Ui為輸入端，Uo為輸出端，R1為第一電阻41的阻值，R2為第二電阻42的阻值，R3為第三電阻43的阻值，R4為第四電阻44的阻值。當兩組相對臂的電阻阻值乘積相同時，即R1·R4＝R2·R3時，電橋平衡，輸出為零，即Uo＝0，否則，Uo≠0。

上述壓力檢測裝置中應力承載板3位于受力板1和傳感器薄膜2之間，當受力板1受力以后產生相應的形變，并將產生的形變耦合到應力承載板3上，應力承載板3上設有開孔31，設于傳感器薄膜2上的傳感器單元為惠斯特電橋電路，其中，一組相對臂為第一電阻42和第三電阻43，對應于應力承載板3的開孔31區(qū)域，并不會受到應力承載板3的形變的影響，因此其阻值變化為0或者極其微??；另一組相對臂為第一電阻41和第四電阻44，對應于應力承載板3的非開孔區(qū)域，當應力承載板3發(fā)生形變時導致第一電阻41和第四電阻44也發(fā)生形變，其電阻阻值發(fā)生較大的變化，進而可以檢測出受力板1受到的壓力位置和大小。

因此，本發(fā)明提供的觸控移動終端的壓力檢測裝置的精確性和靈敏度較高。

上述實施例中的受力板1為觸控電子設備的屏幕、電池蓋或中框，可以是觸控電子設備的任何受力部件。

應力承載板3上設有的開孔31包括與傳感器薄膜2上設有的第一電阻42一一對應的第一開孔、與傳感器薄膜2上設有的第三電阻43一一對應的第二開孔。也就是說，每一個傳感器單元4中，第一電阻42由于第一開孔的存在可以在傳感器單元4受到應力承載板3的應力作用時阻值不發(fā)生變化，同時，第三電阻43由于第二開孔的存在可以在傳感器單元4受到應力承載板3的應力作用時阻值不發(fā)生變化。

應力承載板3設有的開孔31包括與傳感器薄膜2上設有的傳感器單元4一一對應的第三開孔，每一對相互對應的傳感器單元4和第三開孔中，傳感器單元4的第一電阻42和第三電阻43在應力承載板3朝向傳感器薄膜2一側表面上的投影位于第三開孔區(qū)域內。本實施例中傳感器單元4對應于應力承載板3的開孔31區(qū)域的第一電阻42和第三電阻43位于一個開孔中，同樣，在傳感器單元4受到應力承載板3的應力作用時，第一電阻42和第三電阻43的阻值不會發(fā)生變化。

為了保證應力承載板3的剛度足夠大，應力承載板3的楊氏模量大于傳感器薄膜2的楊氏模量。

而且，本發(fā)明中的傳感器薄膜2可以根據實際產品的需求設于應力承載板3朝向受力板1的一側或者設于應力承載板3背離受力板1的一側。

傳感器薄膜2設有第一電阻42和第三電阻43的位置周邊區(qū)域的厚度小于傳感器薄膜2其他位置的厚度，進而將薄膜對第一電阻42和第三電阻43的形變影響減弱，以提高壓力檢測裝置的檢測精度和靈敏度。

另外，如圖2所示，還可以在傳感器薄膜2中設有第一電阻42和第三電阻43的位置的周邊區(qū)域設置不連續(xù)的開槽21(圖2中標號21所示的空白區(qū)域)，進而將薄膜2對第一電阻42和第三電阻43的形變影響減弱，以提高壓力檢測裝置的檢測精度和靈敏度。

傳感器薄膜2在設有第一電阻41和第四電阻44的位置周邊粘結于應力承載板3，有利于第一電阻41和第四電阻44接收到應力承載板3的形變，進而提高壓力檢測裝置的靈敏度。

相反地，傳感器薄膜2在設有第一電阻42和第三電阻43的位置周邊通過泡棉粘結于受力板1，利用較軟的材料連接第一電阻42和第三電阻43與受力板1，進而減少受力板1對上述兩個電阻的影響，提高壓力檢測裝置的靈敏度。

本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種顯示屏，包括屏幕，還包括上述壓力檢測裝置。該顯示屏可以利用上述觸摸壓力檢測裝置來精確的感應觸摸壓力。

請參考圖4，本發(fā)明的另一實施例中，還提供了一種觸控電子設備，包括存儲器100、處理器200，還包括上述壓力檢測裝置300，其中：處理器200與壓力檢測裝置300以及存儲器100信號連接，用于根據壓力檢測裝置300檢測的信號生成觸控信號，并且根據存儲器100內預先存儲的觸控信號與相應操作的對應關系控制觸控電子設備進行動作。利用處理器200和存儲器100來處理觸摸壓力檢測裝置300感應到的壓力，可以更加精確的做出反應，提高觸控電子設備的性能。

可以理解的是，來自壓力檢測裝置300的原始信號一般比較弱，通常處理器并不直接連接壓力檢測裝置輸出的信號，而通過一些驅動電路(例如，可包括放大器，AD轉換電路等)來進行連接，這些器件及實現方式都屬于現有技術，本實施例并不進行具體說明。

顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明實施例進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。