壓力感測輸入裝置的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及壓力感測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓力輸入裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]透明導電膜現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于平板顯示、光伏元件及觸控面板和電磁屏蔽等領(lǐng)域。其中IT0(Indium Tin Oxide，摻錫氧化銦)薄膜是其中常用的導電膜之一，但是隨著發(fā)展，新的產(chǎn)品對導電膜的觸壓精準度及靈敏度的提出了更高的要求，在透明導電膜上由ITO形成的電極存在如下的問題:(1)隨著電阻及應(yīng)用尺寸變大，電極間的電流傳輸速度變慢，從而導致相應(yīng)速度(指接觸指尖到檢測出該位置的時間)變慢；(2)由ITO形成的導電膜在被施加壓力時，僅形變量較小，電阻變化不大，壓力感測的精度較差；(3)隨著感測電極的長度不斷增加，而線寬也不斷減小，現(xiàn)有ITO形成的感測電極的電阻變大造成觸壓信號失真；(4) ITO成本高昂，制造程序復(fù)雜。針對ITO存在的問題，尋找具有優(yōu)良性能的ITO替代材料，成為業(yè)界努力的方向。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0003]為克服現(xiàn)有整合式觸控輸入裝置及采用ITO材料作為導電材料存在的問題，本實用新型提供了一種具有壓力感應(yīng)檢測功能的壓力感測輸入裝置。
[0004]本實用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種壓力感測輸入裝置，包括:一第一基板；一第一導電層，包括復(fù)數(shù)條第一壓力感測電極，設(shè)置于該第一基板的表面，用以感測壓力大小，所述第一壓力感測電極由金屬網(wǎng)格形成；壓力感測芯片，與所述第一壓力感測電極電連接，所述壓力感測芯片通過檢測所述第一壓力感測電極在受到壓力后產(chǎn)生的電阻變化量實現(xiàn)對所述壓力大小的檢測。
[0005]優(yōu)選地，所述金屬網(wǎng)格由納米級金屬顆粒構(gòu)成，所述納米級金屬顆粒在受到壓力后相互擠壓導致所述金屬網(wǎng)格電阻發(fā)生變化。
[0006]優(yōu)選地，所述金屬網(wǎng)格的線寬為I μηι-10 μπι。
[0007]優(yōu)選地，所述第一壓力感測電極呈放射狀、曲線彎折狀或螺旋狀。
[0008]優(yōu)選地，所述第一壓力感測電極包括靠近所述第一基板下部與遠離所述第一基板的上部，所述下部的線徑小于所述上部的線徑。
[0009]優(yōu)選地，所述第一導電層進一步包括一第一壓力感測配置區(qū)和一與第一壓力感測配置區(qū)面積互補的第一觸控感測配置區(qū)，所述復(fù)數(shù)條第一壓力感測電極設(shè)置于所述第一壓力感測配置區(qū)，所述第一觸控感測配置區(qū)內(nèi)設(shè)有復(fù)數(shù)條第一觸控感測電極，所述第一觸控感測電極用于檢測多點觸控。
[0010]優(yōu)選地，所述第一觸控感測電極之間交錯互補并通過連接絕緣塊橋接，所述第一壓力感測電極設(shè)置于所述第一觸控感測電極之間間隔區(qū)域。
[0011]優(yōu)選地，所述第一觸控感測電極由金屬網(wǎng)格形成，所述金屬網(wǎng)格的線寬為I μηι-10 μπι ;所述金屬網(wǎng)格由納米級金屬顆粒構(gòu)成。
[0012]優(yōu)選地，所述第一壓力感測電極的線寬小于第一觸控感測電極的線寬。
[0013]優(yōu)選地，所述第一觸控感測電極進一步包括間隔設(shè)置的第一方向觸控感測電極及第二方向觸控感測電極，所述第一壓力感測電極設(shè)置于第一方向觸控感測電極及第二方向觸控感測電極之間。
[0014]優(yōu)選地，所述壓力感測輸入裝置進一步包括第二基板及第二導電層，所述第二導電層設(shè)于所述第二基板表面，該第二導電層包括復(fù)數(shù)條第二觸控感測電極和/或第二壓力感測電極；所述第一觸控感測電極與第二觸控感測電極用于檢測多點觸控。
[0015]優(yōu)選地，所述壓力感測輸入裝置進一步包括一保護蓋板，所述保護蓋板具有第一表面即相對設(shè)置的第二表面，所述第一表面供使用者施加以觸壓動作，所述第二表面靠近所述第一基板。
[0016]優(yōu)選地，所述第一基板為一保護蓋板，所述保護蓋板具有第一表面即相對設(shè)置的第二表面，所述第一表面供使用者施加以觸壓動作。
[0017]優(yōu)選地，所述壓力感測電極的應(yīng)變計因子大于0.5。
[0018]優(yōu)選地，所述壓力感測電極能實現(xiàn)多點壓力偵測。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，首先，本實用新型中提供了一種壓力感測輸入裝置，所述的壓力感測輸入裝置包括由金屬網(wǎng)格形成的復(fù)數(shù)條壓力感測電極，其中，所述金屬網(wǎng)格由納米級金屬顆粒構(gòu)成，其在受到壓力后相互擠壓導致所述金屬網(wǎng)格電阻發(fā)生變化。與現(xiàn)有技術(shù)中采用ITO材料制備感應(yīng)電極相比，本實用新型中的金屬網(wǎng)格在受到壓力時能夠產(chǎn)生更大的形變。在本實用新型中，當使用者施加一觸壓動作，作用力傳遞到第一導電層后，導電層中的各對應(yīng)壓力感測電極產(chǎn)生相應(yīng)動作，金屬網(wǎng)格相應(yīng)發(fā)生物理形變，此外，由于構(gòu)成壓力感測電極的金屬網(wǎng)格由納米級金屬顆粒形成，納米級金屬顆粒在受力過程中，納米級金屬顆粒與顆粒之間也會帶來微觀空間位置的變化，與物理形變共同作用，帶來更為顯著的電阻值變化，由壓力感測輸入裝置中的壓力感測芯片對信號進行處理，從而計算獲得觸壓動作的位置及觸壓的力量大小，并進一步實現(xiàn)不同的觸壓力量可實現(xiàn)的不同的功能操作。
[0020]本實用新型創(chuàng)新性地采用金屬網(wǎng)格制備壓力感測電極，有效將金屬網(wǎng)格的電阻特性及納米級金屬顆粒的受壓后微觀空間位置的變化特點相結(jié)合，從而獲得一種具有高靈敏度及精準度壓力感測的壓力感測輸入裝置，這樣的設(shè)計可以極大的提高用戶使用產(chǎn)品的體驗度和滿意度。
[0021]本實用新型中由金屬網(wǎng)格構(gòu)成的壓力感測電極中靠近基板的壓力感測電極下部的線徑小于遠離基板的壓力感測電極的上部的線徑，且所述壓力感測電極的橫截面的形狀可為半弧形、倒三角形、梯形等，這樣的設(shè)置有利于應(yīng)力集中，以使壓力感測電極在“觸”和“壓”過程中的電阻值的變化更為顯著。
[0022]在本實用新型所提供的由金屬網(wǎng)格構(gòu)成的壓力感測輸入裝置中，在一個導電層上可同時形成金屬網(wǎng)格圖案化的壓力感測電極及觸控感測電極，從而在一個導電層中實現(xiàn)壓力檢測及觸控位置檢測的功能。其中，壓力感測電極可以根據(jù)手指按壓壓力感測觸控屏，造成壓力感測電極發(fā)生微觀形變而造成阻值的變化，然后與觸控感測電極共同作用，通過壓力感測芯片偵測該阻值變化大小從而可以準確判定按壓力度的大小，可以兼顧二維坐標和三維觸壓力度的精準檢測。
[0023]本實用新型所提供由金屬網(wǎng)格構(gòu)成的壓力感測輸入裝置中可包括兩層及以上的導電層，所述導電層可包括壓力感測電極與觸控感測電極中的至少一種。所述的壓力感測輸入裝置還可進一步包括保護層和/或光學匹配層和/或保護蓋板，從而可以根據(jù)需求獲得性能更佳的壓力感測輸入裝置。其中，當壓力感測電極與觸控感測電極在同一層壓力感測輸入裝置時，相較于傳統(tǒng)的壓力感測外貼在觸控屏的結(jié)構(gòu)，本實用新型所提供的壓力感測輸入裝置的厚度更小，成本更低。而且在整合的時候，壓力感測電極與觸控感測電極分別位于面積互補的壓力感測配置區(qū)域觸控感測配置區(qū)，從而可實現(xiàn)在降低壓力感測輸入裝置厚度的同時降低其可視性的效果。
[0024]本實用新型所提供的壓力感測輸入裝置中所述金屬網(wǎng)格壓力感測電極的線寬小于觸控感測電極的線寬，在單位面積內(nèi)，壓力感測電極的線長大于觸控感測電極的線長，可進一步使施加的作用力集中，從而使金屬網(wǎng)格壓力感測電極獲得更大的形變，從而提高觸控位置與壓力感測的精準度和靈敏度。
【【附圖說明】】
[0025]圖1A是本實用新型壓力感測輸入裝置第一實施例的立體爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖1B是圖1A所示壓力感測輸入裝置的導電層的正視示意圖。
[0027]圖1C是圖1A中沿A-A方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖1D是圖1C的又一變形實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖1E是圖1C的又一變形實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是本實用新型壓力感測輸入裝置第二實施例導電層的正視示意圖。
[0031]圖3A是本實用新型壓力感測輸入裝置第三實施例的立體爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3B是圖3A所示壓力感測輸入裝置的導電層的正視示意圖。
[0033]圖4A是本實用新型壓力感測輸入裝置第四實施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4B是圖4A的又一變形實施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖4C是圖4A的又一變形實施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖5是本實用新型壓力感測輸入裝置第五實施例的立體爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖6A是本實用新型壓力感測輸入裝置第六實施例的立體爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖6B是圖6A中導電層局部的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖7A是本實用新型壓力感測輸入裝置第七實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖7B是圖7A中I處放大示意圖。
[0041]圖8A是本實用新型壓力感測輸入裝置第八實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖8B是圖8A的又一變形實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖9是本實用新型第九實施例壓力感測輸入裝置的制造方法流程圖。
[0044]圖1OA是圖9所述步驟S2的制造方法流程圖。
[0045]圖1OB是圖1OA步驟S211的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖1OC是圖1OA步驟S212的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖1OD是圖1OA步驟S213的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖1lA是步驟S211的又一變形實施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖1lB是步驟S212的又一變形實施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]圖1lC是步驟S213的又一變形實施例的的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖12是本實用新型第十實施例壓力感測輸入裝置的制造方法流程圖。
【【具體實施方式】】
[0052]為了使本實用新型的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施實例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此