壓力感測裝置的制造方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及壓力感測技術領域，特別涉及一種可以檢測壓力力度的壓力感測
目.0
【【背景技術】】
[0002]目前在顯示技術領域，常用的觸控面板主要有電容式觸控面板、電阻式觸控面板、光學式觸控面板及表面聲波式觸控面板，這些種類的觸控面板主要用于檢測二維平面區(qū)域觸控的位置，處理芯片根據觸控位置反饋對應的處理信號。且，其中以電容式觸控面板使用范圍最為廣泛。
[0003]手指對觸控面板的操作是非常豐富且復雜的，不僅有“觸”的動作還有“壓”的動作，目前電容式觸控面板僅能實現二維平面內檢測“觸”的位置，而無法在另外一個維度檢測到“壓”的力度。于是，一種新的可以檢測Z軸觸壓力度的壓力感測裝置便應運而生。
[0004]壓力感測是基于按壓之后的導電材料由于形變導致電阻變化而被檢測到的，而由于形變非常微小，阻值的變化也非常微小，如果阻值變化信號在傳輸過程中出現衰減將有可能不會被檢測到。所以，壓力觸控信號的有效精確傳輸是亟須克服的難題。
【【實用新型內容】】
[0005]為克服現有壓力感測裝置的諸多缺陷，本實用新型提供了一種新式壓力感測裝置。
[0006]本實用新型解決技術問題的方案是提供一種壓力感測裝置，包括一基板，包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面相對設置；一導電圖案層，設置于第一表面上，包括復數個壓力感應電極，用以感測觸壓力度；及一壓力感應信號線，導通連接所述的壓力感應電極至一檢測芯片，所述的壓力感應信號線為鏤空結構。
[0007]優(yōu)選地，所述壓力感應信號線為金屬線。
[0008]優(yōu)選地，單位長度壓力感應信號線被鏤空后的鏤空區(qū)域面積大于等于壓力感應信號線線體面積的40%。
[0009]優(yōu)選地，壓力感應信號線被鏤空后形成鏤空區(qū)域和復數個金屬單元線，金屬單元線的形狀可以為網格、樹狀、繞圈環(huán)回狀之任意一種或其組合，其線寬小于ΙΟμπι。
[0010]優(yōu)選地，壓力感應信號線的走線形狀為“S”形或“Ζ”形或不規(guī)則曲線形。
[0011]優(yōu)選地，所述的導電圖案層還包括復數個第一方向觸控電極和復數個第二方向觸控電極，該第一方向觸控電極和第二方向觸控電極用以偵測觸控位置，其中所述第一方向觸控電極和第二方向觸控電極及所述壓力感應電極彼此電性絕緣，且在垂直方向上的投影不重疊搭接。
[0012]優(yōu)選地，每一第一方向觸控電極導通連接一第一方向觸控電極信號線，每一第二方向觸控電極導通連接一第二方向觸控電極信號線，該第一方向觸控電極信號線和第二方向觸控電極信號線與壓力感應信號線的材料、結構、形狀相同。
[0013]優(yōu)選地，每一第一方向觸控電極導通連接一第一方向觸控電極信號線，每一第二方向觸控電極導通連接一第二方向觸控電極信號線，該第一方向觸控電極信號線和第二方向觸控電極信號線與壓力感應信號線的材料、結構不同。
[0014]優(yōu)選地，包括壓力感應區(qū)和連接區(qū)，壓力感應區(qū)內設置所述的導電圖案層和壓力感應信號線，所述的連接區(qū)內設置壓力感應信號線和連接墊，所述壓力感應信號線一體化連接壓力感應區(qū)的導電圖案層和連接區(qū)的連接墊。
[0015]優(yōu)選地，進一步包括過渡區(qū)，位于觸控感應區(qū)和連接區(qū)之間，過渡區(qū)內的壓力感應信號線的寬度為加寬設計，其寬度為壓力感應區(qū)內壓力感應信號線寬度的2-10倍。
[0016]與現有技術相比，本實用新型的壓力感測裝置將壓力感應電極與第一方向觸控電極和第二方向觸控電極整合在同一個基本的同一平面上，而且在整合的時候，壓力感應電極、第一方向觸控電極和第二方向觸控電極采用互補不重疊的形狀設計，相較于傳統(tǒng)的壓力感測外貼在觸控屏的結構，厚度更低，成本更低，降低面板厚度的同時解決信號線可視性的問題。
[0017]第一實施例采用金屬的壓力感應電極信號線來傳導信號，藉由金屬阻值低，在傳輸信號過程中可以有效避免因自身電阻而引起的信號衰減問題。但是由于當壓力感測裝置與顯示模組接合使用時，則要求壓力感應電極和信號線具有透光性，不能造成顯示模組視覺遮擋問題。由于金屬的透光性比較差，本實用新型對壓力感應電極信號線進行鏤空設計，可以降低壓力感應電極信號線對下部的顯示模組的視覺阻擋問題，還可以保持金屬的優(yōu)良信號傳導特性。在鏤空形狀上采用網格、樹狀、繞圈環(huán)回等形狀，并保證每條金屬單元線至少有兩個搭接點，有效防止線路折斷造成的連接不良問題。
[0018]本實用新型的連接區(qū)與壓力感應區(qū)采用一體化設計，無需在壓力感應區(qū)內單獨制作綁定區(qū)域與FPC進行綁定，可以有效解決由于信號線過多而導致的綁定區(qū)域增大的問題，同時簡化制程，降低成本。
[0019]本實用新型的一些實施例中將過渡區(qū)的信號線采用漸變加寬的設計，可增強信號的抗彎折性能。另一些實施例中將信號線的走線形狀由“L”形變?yōu)椤癦”形或“S”形或不規(guī)則曲線型，有效降低由于光線干涉造成的信號線可視問題，及避免信號線遮擋顯示像素的問題。
【【附圖說明】】
[0020]圖1是本實用新型壓力感測裝置的觸控原理剖面結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型壓力感測裝置的觸控原理平面結構示意圖。
[0022]圖3是本實用新型壓力感測裝置第一實施例的剖面結構示意圖。
[0023]圖4是本實用新型壓力感測裝置第一實施例的導電圖案層平面示意圖。
[0024]圖5A、5B、5C是圖4所示A處的三種放大結構示意圖。
[0025]圖6A是本實用新型壓力感測裝置第二實施例的導電圖案層平面示意圖。
[0026]圖6B是本實用新型壓力感測裝置第三實施例的導電圖案層平面示意圖。
[0027]圖7是本實用新型壓力感測裝置第四實施例的導電圖案層平面示意圖。
[0028]圖8是本實用新型壓力感測裝置第五實施例的導電圖案層平面示意圖。
[0029]圖9是圖8所示過渡區(qū)的放大結構示意圖。
[0030]圖10是本實用新型壓力感測裝置第六實施例的導電圖案層平面示意圖。
[0031]圖1lA是本實用新型壓力感測裝置第七實施例的導電圖案平面示意圖。
[0032]圖1lB是本實用新型壓力感測裝置第八實施例的導電圖案平面示意圖。
[0033]圖12是本實用新型第九實施例壓力感測裝置的制作流程圖。
【【具體實施方式】】
[0034]為了使本實用新型的目的，技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0035]請參閱圖1與圖2，系本實用新型壓力感測裝置800的結構原理圖，本實用新型后述的壓力感測裝置均適用于此原理，但并不以此為限。所述的壓力感測裝置800包括一基板802，基板802上粘貼形成有一壓力感應層803，在該壓力感應層803上部(此處及后述的“上”或“下”為相對位置，并非絕對定義，同時可以理解為上表面顛倒時也即成為下表面)還蓋設有一蓋板801，蓋板801與觸摸物體(手指或觸控筆)接觸。
[0036]所述的壓力感應層803包括多個沿長度方向延伸的壓力感應電極8031，該多個壓力感應電極8031在壓力感應層803上規(guī)則或不規(guī)則排布。此處，以兩條形成交錯布置的壓力感應電極8031進行原理性說明。
[0037]當使用者用手指觸壓該蓋板801之后，將致使壓力感應層803產生微小形變，相對應的觸壓區(qū)805的壓力感應電極8031的線長將發(fā)生變化(因被按壓)，進而影響壓力感應電極8031的等效阻值。因此，當觸壓的力道不同時，壓力感應電極8031將產生不同的阻值變化。如果觸壓的力道較大，則壓力感應電極8031的阻值具有較大的變化量；相反地，如果觸壓的力道較小，則壓力感應電極8031的阻值具有較小的變化量。因此，藉由測量壓力感應電極8031的阻值變化量，便可判斷出觸壓的力道。
[0038]由于壓力感應電極8031通常由相同材料制作而成，壓力感應電極8031的材料選擇應考慮的一個重要參數，即材料的應變計因子(Gage Factor ;GF) 0材料的應變計因子(Gage Factor ；GF)如下計算方式所示:
[0039]GF = (Δ R/R) / ( Δ L/L)；
[0040]其中，R為導電材料在未被觸壓時的等效阻值，△ R為導電材料被觸壓后的阻值變化量，L為導電材料未被觸壓時的線長，AL為導電材料被觸壓后的線長變化量。在一實施例中，為了更好的偵測A R的大小，導電材料的應變計因子GF系大于0.5，用以提供較佳的靈敏度。
[0041]由于上述舉例的壓力感應電極8031為細長的線條狀，所以AR的變化主要依賴于AL。但是，當壓力感應電極8031做成具有較小長寬比的方形、橢圓形及其他不規(guī)則圖形的時候，A R的變化將主要依賴于壓力感應電極8031的形變量，而不僅僅單一的依賴于AL。
[0042]請參閱圖3，本實用新型第一實施例的壓力感測裝置10包括一基板103和一導電圖案層109，基板103包括一第一表面1031和第二表面1033，第一表面1031和第二表面1033相對設置，該導電圖案層109直接成形在第一表面103