本實用新型涉及壓力感測領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力感測模組、壓力觸控感測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的智能觸控面板受到按壓時，按壓點處周圍的至少一個壓感單元將受到按壓作用力。所述壓感單元因受按壓而引起變形、偏轉(zhuǎn)或剪切等應(yīng)變性反應(yīng)，從而導(dǎo)致至少一個壓感單元的電性能發(fā)生改變，特別的，當(dāng)所述壓感單元由一壓阻材料以一導(dǎo)線的形式彎折而成時，在按壓后致使相應(yīng)區(qū)域的所述壓感單元的體積發(fā)生變化，進而影響所述壓感單元的阻值。

現(xiàn)有的壓感單元一般采用的材料為壓阻材料，普通的材料在受壓后，由于手指按壓作用會引起溫度傳遞，壓感單元的溫度也隨時變化，因此會引起所述壓感單元電阻值的變化，由溫度變化引起的電阻值變化會導(dǎo)致手指按壓所產(chǎn)生的電阻值變化檢測不準(zhǔn)確，從而大大降低了壓力感測的準(zhǔn)確度。

為了改善溫度引起的噪聲問題，目前市場上的壓力感測模組通常采用較為復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，在原有壓感單元下設(shè)置一層參考電極層，利用參考電極以及壓感單元構(gòu)成電橋，用于溫度補償。但多層結(jié)構(gòu)需經(jīng)過多道工序，制作過程繁瑣，增加了壓力感測模組的厚度，且多層的結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)電橋的單一電阻受熱的狀況，降低了壓感模組信噪比以及感測精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有壓力感測模組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制程繁瑣的問題，本實用新型中提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、高感測精度的壓力感測模組、壓力觸控感測系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供技術(shù)方案如下：一壓力感測模組，所述壓力感測模組至少包括：一基板及一感測層，所述感測層形成于所述基板的表面上，所述感測層包括至少一個壓感單元，所述壓感單元包括四個阻值相同的電阻，四個所述電阻構(gòu)成一個惠斯通電橋，其中兩個所述電阻的圖案形狀具有相同的延伸方向且不相鄰。

優(yōu)選地，所述圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻呈對角分布。

優(yōu)選地，所述圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻界定為第一組電阻，另外兩個所述電阻界定為第二組電阻，所述第一組電阻與所述第二組電阻的圖案形狀的延伸方向不同。

優(yōu)選地，所述第一組電阻與所述第二組電阻的圖案形狀的延伸方向相互垂直。

優(yōu)選地，所述電阻的圖案形狀在第一方向上的總投影長度大于所述電阻的圖案形狀在第二方向上的總投影長度。

優(yōu)選地，所述第一組電阻包括第一電阻以及第二電阻，所述第二組電阻包括第三電阻以及第四電阻，所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻、所述第四電阻分別由一金屬線形成，并且所述金屬線的兩端分別設(shè)有一節(jié)點。

優(yōu)選地，所述第一電阻包括第一節(jié)點以及第二節(jié)點，所述第二電阻包含第三節(jié)點以及第四節(jié)點，所述第三電阻包含第五節(jié)點以及第六節(jié)點，所述第四電阻包含第七節(jié)點以及第八節(jié)點；所述壓力感測模組包括一結(jié)合區(qū)。

優(yōu)選地，所述第一節(jié)點及所述第五節(jié)點在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成第一輸入端口；所述第二節(jié)點及所述第三節(jié)點在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成第一輸出端；所述第四節(jié)點及所述第八節(jié)點在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成第二輸入端；所述第六節(jié)點及所述第七節(jié)點在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成第二輸出端。

優(yōu)選地，所述第一節(jié)點與所述第五節(jié)點通過圖案形狀電性連接形成所述第一輸入端口；所述第二節(jié)點與所述第三節(jié)點通過圖案形狀電性連接形成所述第一輸出端口；所述第四節(jié)點與所述第八節(jié)點通過圖案形狀電性連接形成所述第二輸入端口；所述第六節(jié)點與所述第七節(jié)點通過圖案形狀電性連接形成所述第二輸出端口；其中，所述第一輸出端口、第二輸出端口、第一輸入端口以及第二輸入端口均獨立引線至所述結(jié)合區(qū)。

優(yōu)選地，所述第一節(jié)點與所述第五節(jié)點獨立引線至一結(jié)合區(qū)，并在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成所述第一輸入端口；所述第二節(jié)點與所述第三節(jié)點之間通過圖案形狀電連接形成所述第一輸出端口；所述第四節(jié)點與所述第八節(jié)點獨立引線至一結(jié)合區(qū)，并在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成所述第二輸入端口；所述第六節(jié)點與所述第七節(jié)點之間通過圖案形狀電連接形成所述第二輸出端口；其中，所述第一輸出端口以及所述第二輸出端口獨立引線至所述結(jié)合區(qū)。

優(yōu)選地，所述感測層的長寬比不同。

優(yōu)選地，四個所述電阻相鄰設(shè)置，兩個相鄰設(shè)置的所述電阻之間的距離為1mm-10mm。

優(yōu)選地，所述基板的表面上每平方厘米設(shè)置至少一個壓感單元。

優(yōu)選地，對所述壓感單元進行分時掃描，以使所述壓感單元在第一時序時用于為所述壓力感測模組提供手指按壓的壓力感測，所述壓感單元在第二時序時用于為所述壓力感測模組提供手指按壓的位置感測。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供又一技術(shù)方案如下：一種壓力觸控感測系統(tǒng)，所述壓力觸控感測系統(tǒng)至少包括：一基板及一感測層，其形成于所述基板的表面上，所述感測層包括至少一個壓感單元及至少一觸控感測單元，所述壓感單元包括四個阻值相同的電阻，四個所述電阻構(gòu)成一個惠斯通電橋，其中兩個所述電阻的圖案形狀具有相同的延伸方向且不相鄰；所述觸控感測單元設(shè)置在四個所述電阻之間。

優(yōu)選地，所述觸控感測單元的圖案形狀與四個所述電阻的圖案形狀互補。

優(yōu)選地，所述圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻呈對角分布。

優(yōu)選地，所述圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻界定為第一組電阻，另外兩個所述電阻界定為第二組電阻，所述第一組電阻與所述第二組電阻的圖案形狀的延伸方向相互垂直。

優(yōu)選地，所述第一組電阻包括第一電阻以及第二電阻，所述第二組電阻包括第三電阻以及第四電阻，所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻、所述第四電阻由一金屬線形成，并且所述金屬線的兩端分別設(shè)有一節(jié)點。

優(yōu)選地，所述第一電阻包括第一節(jié)點以及第二節(jié)點，所述第二電阻包括第三節(jié)點以及第四節(jié)點，所述第三電阻包括第五節(jié)點以及第六節(jié)點，所述第四電阻包括第七節(jié)點以及第八節(jié)點；所述壓力感測模組包括一結(jié)合區(qū)。

優(yōu)選地，所述第一節(jié)點及所述第五節(jié)點在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成第一輸入端口；所述第二節(jié)點及所述第三節(jié)點在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成第一輸出端；所述第四節(jié)點及所述第八節(jié)點在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成第二輸入端；所述第六節(jié)點及所述第七節(jié)點在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成第二輸出端。

優(yōu)選地，所述第一節(jié)點與所述第五節(jié)點獨立引線至一結(jié)合區(qū)，并在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成所述第一輸入端口；所述第二節(jié)點與所述第三節(jié)點之間通過圖案形狀電連接形成所述第一輸出端口；所述第四節(jié)點與所述第八節(jié)點獨立引線至一結(jié)合區(qū)，并在所述結(jié)合區(qū)內(nèi)電連接形成所述第二輸入端口；所述第六節(jié)點與所述第七節(jié)點之間通過圖案形狀電連接形成所述第二輸出端口；其中，所述第一輸出端口以及所述第二輸出端口獨立引線至所述結(jié)合區(qū)。

優(yōu)選地，所述感測層的長寬比不同。

優(yōu)選地，四個所述電阻相鄰設(shè)置，兩個相鄰設(shè)置的所述電阻之間的距離為1mm-10mm。

優(yōu)選地，對所述感測層進行分時掃描，在第一時序，掃描所述壓感單元用于為所述壓力感測模組提供手指按壓的壓力感測，在第二時序，所述觸控感測單元為發(fā)射電極，所述壓感單元為接收電極，所述觸控感測單元與所述壓感單元共同用于為所述壓力感測模組提供手指按壓的位置感測。

優(yōu)選地，所述壓力觸控感測系統(tǒng)包括至少一選擇芯片及與所述選擇芯片相匹配的壓力感測電路、觸控感測電路，在第一時序時，選擇芯片導(dǎo)通所述壓感單元與所述壓力感測電路，在第二時序時，選擇芯片使所述壓感單元、所述觸控感測單元與所述觸控感測電路導(dǎo)通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所提供的壓力感測模組、壓力觸控感測系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點：

所述壓力感測模組具有一形成于所述基板表面上的感測層，所述感測層包括至少一個壓感單元，所述壓感單元包括四個阻值相同的電阻，四個所述電阻構(gòu)成一個惠斯通電橋，其中，兩個所述電阻的圖案形狀具有相同的延伸方向且不相鄰設(shè)置。采用本實用新型所提供的壓力感測模組，可有效解決現(xiàn)有的壓力感測元件在受到環(huán)境(如溫度)的影響而產(chǎn)生的按壓力作用力大小信號感測的差異，而使按壓作用力大小信號感測失真的問題。在本實用新型中采用設(shè)置單面電橋的方式，即可解決溫度與其他噪聲的問題，單面電橋的制備工藝更為簡單、成本更低。

本實用新型所提供的壓力感測模組還具有結(jié)構(gòu)簡單且感測精度高的優(yōu)點。

所述壓力觸控感測系統(tǒng)，其包括在一基板上形成的感測層，所述感測層包括至少一個壓感單元及至少一觸控感測單元，所述壓感單元包括四個阻值相同的電阻,所述觸控感測單元設(shè)置在四個所述電阻之間。通過在同一表面上所述壓感單元與所述觸控感測單元，可采用單面設(shè)置電極，可消除溫度等因素對手指按壓感測的影響，以實現(xiàn)高精準(zhǔn)度與靈敏度的壓力觸控與位置觸控感測。

【附圖說明】

圖1是本實用新型提供的智能顯示屏幕中壓力感測模組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中所示壓力感測模組受到手指按壓作用之后發(fā)生形變的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組中單個電橋的電路示意圖。

圖4是本實用新型第一實施例提供的壓力感測模組中等臂電橋的等效電路圖。

圖5A是本實用新型第一實施例的第一具體實施方式中提供的壓力感測模組中電橋所包括的四個電阻圖案形狀及其引線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5B是圖5A中所述電阻R₁總投影長度示意圖。

圖6是圖5A中所示四個電阻圖案形狀及其引線的第二具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖5A中所示四個電阻圖案形狀及其引線的第三具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖5A中所示四個電阻圖案形狀及其引線的第四具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是圖5A中所示四個電阻圖案形狀及其引線的第五具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是圖5A中所示四個電阻圖案形狀及其引線的第六具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本實用新型第一實施例第一變形實施例中提供的單個電橋的電路連接關(guān)系示意圖。

圖12是多個如圖11中所示電橋的電路連接關(guān)系示意圖。

圖13是本實用新型第一實施例第二變形實施例中提供的單個電橋的電路連接關(guān)系示意圖。

圖14是多個圖13中所示電橋的電路連接關(guān)系示意圖。

圖15是本實用新型第一實施例第三變形實施例中提供的單個電橋的電路連接關(guān)系示意圖。

圖16是本實用新型第一實施例中感測層表面上壓感單元的分布示意圖。

圖17是圖16中所示壓力感測模組中感測層在受到按壓作用后感測層尺寸-應(yīng)變量的變化曲線示意圖。

圖18是本實用新型第二實施例提供的壓力觸控感測系統(tǒng)中單個電橋的電路連接關(guān)系示意圖。

【具體實施方式】

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(dāng)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。

為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型的第一實施例提供一壓力感測模組10，如圖1及圖2中所示，其包括一基板11及形成于基板11的表面之上的感測層12，(本實用新型中，上下位置詞僅用于限定指定視圖上的相對位置)。所述感測層12上包括復(fù)數(shù)個壓感單元121。用手指按壓壓力感測模組10，由于受到壓力的作用，壓感單元121的體積發(fā)生變化，進而影響所述壓感單元121的阻值。

一并參閱圖3及圖4中所示，每個壓感單元121為一獨立設(shè)置的電橋111，所述電橋111可由四個電阻組成。四個所述電阻的阻值相同。四個電阻分別為電阻R₁、電阻R₂、電阻R₃及電阻R₄。其中，電阻R₁、電阻R₂串聯(lián)及電阻R₃、電阻R₄串聯(lián)后，兩個串行電路再并聯(lián)連接并構(gòu)成一個惠斯通電橋。進一步地，在電阻R₁與電阻R₃之間接入第一電源端，在電阻R₂與電阻R₄之間接入接地連接。如圖3中所示，所述電橋111的C端與A端接入放大器109中后進行信號輸出，放大器109可連接電源正極及電源負極。

進一步如圖4所示，在無按壓力作用時，所述電橋111處于平衡狀態(tài)。當(dāng)受到按壓力作用時，被按壓位置附近的一個或多個電橋111發(fā)生形變而造成阻值改變，惠斯通電橋平衡被打破而導(dǎo)致輸出電勢差信號U₀(如圖4中所示U_AC)必定發(fā)生變化，不同的壓力對應(yīng)不同阻值的改變，相應(yīng)也會產(chǎn)生不同的電勢差信號，故，通過對惠斯通電橋的電勢差信號U₀進行計算及處理即可以得出相應(yīng)的壓力值。

其中，電阻R₁兩端壓降可表示為：

電阻R₃兩端壓降可表示為：

電橋輸出的電壓U₀可表示為：

由式(3)中可知，當(dāng)R₁R₄＝R₂R₃時，則所述電橋111輸出電壓U₀等于0，則電橋111處于平衡狀態(tài)。

進一步地，假設(shè)處于平衡狀態(tài)的電橋111各橋壁電阻的變化量為△R₁、△R₂、△R₃及△R₄，則電橋111的輸出電壓U₀可進一步表示為：

若將平衡條件R₁R₄＝R₂R₃代入上述式(4)中，并進一步考慮△R遠遠小于R以略去高階微量，則電橋的輸出電壓為：

在本實用新型中，電橋111之電阻的電阻值相等，即R₁＝R₂＝R₃＝R₄＝R，因此，上述式(5)還可進一步表示為：

更進一步地，若電橋111中四個電阻(電阻R₁、電阻R₂、電阻R₃及電阻R₄)均為應(yīng)變片，且其靈敏度K均相同，

手指按壓所述感測層12后，手指按壓作用所產(chǎn)生的電阻變化量與對應(yīng)電阻的初始電阻值之比與所述電阻受到按壓作用后的應(yīng)變量關(guān)系如下：

△R/R＝Kε (7)

結(jié)合上述式(6)與式(7)，則電橋111輸出壓力U₀可進一步表示為：

從上述式(8)中可知，所述電橋111的輸出電壓U₀與四個電阻的應(yīng)變量相關(guān)。為了使上述式(8)進一步簡化，則在所述電橋111中包含兩個圖案形狀具有相同的延伸方向的電阻。

具體地，在本實用新型第一實施例的第一具體實施方式中，如圖5A中所示，電阻R₁與電阻R₄、電阻R₂與電阻R₃中圖案形狀具有相同的延伸方向，從而使所述電橋111具有與延伸方向一致的X方向應(yīng)變及Y方向應(yīng)變。此處及以下所述的延伸方向是指所述電阻的圖案形狀在一方向上的總投影長度大于所述電阻的圖案形狀在其他方向上的總投影長度，則該方向即為所述電阻的圖案形狀的延伸方向。

具體地，以圖5A中所示電阻R₁為例，其總投影長度可分為電阻的圖案形狀沿X方向總投影長度d及沿Y方向總投影長度h，其中，沿X方向或沿Y方向?qū)⑺鲭娮鑸D案形狀分為多段，如圖5B中所示，所述沿X方向的總投影長度d等于線段d₁、線段d₂、線段d₃、線段d₄、線段d₅及線段d₆之和，所述沿Y方向的總投影長度h等于線段h₁、線段h₂、線段h₃、線段h₄及線段h₅之和。從圖5B中可知，沿X方向的總投影長度d大于沿Y方向的總投影長度h，因此，所述電阻R₁沿X方向的總投影長度d所在的方向即為所述電阻R₁的延伸方向P。

按照上述的方法，可分別獲得所述電阻R₂、電阻R₃及電阻R₄對應(yīng)的延伸方向，具體步驟在此不再贅述。

在本實用新型中，所述圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻為不相鄰設(shè)置。即所述電阻R₁及電阻R₄的延伸方向均為沿X方向的總投影長度d所在的方向，且電阻R₁及電阻R₄并不相鄰設(shè)置。所述電阻R₂及所述電阻R₃的延伸方向均為沿Y方向的總投影長度h所在的方向，且所述電阻R₂及所述電阻R₃并不相鄰設(shè)置。其中，本實用新型此處及以下所述的兩個電阻為不相鄰設(shè)置可理解為兩個所述電阻沿X方向或沿Y方向上不相鄰設(shè)置。

更進一步地，所述圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻呈對角分布，即具體地，所述電阻R₁與電阻R₄為對角設(shè)置的兩個所述電阻；所述電阻R₂與所述電阻R₃為對角設(shè)置的兩個所述電阻。

在一些較優(yōu)的實施例中，所述一壓感單元121(即電橋111)中的兩個具有相同延伸方向的所述電阻界定為第一組電阻，另外兩個所述電阻界定為第二組電阻，所述第一組電阻與所述第二組電阻的圖案形狀的延伸方向不同。即，所述第一組電阻包括所述電阻R₁與所述電阻R₄，第二組電阻包括所述電阻R₂與所述電阻R₃。

更優(yōu)選地，其中，第一組電阻與第二組電阻的圖案形狀的延伸方向相互垂直，即所述電阻R₁、所述電阻R₄與所述電阻R₂、所述電阻R₃的圖案形狀的延伸方向相互垂直。具體地，所述電阻R₁、所述電阻R₄的圖案形狀在第一方向上的總投影長度均大于所述電阻R₁、所述電阻R₄的圖案形狀在第二方向上的總投影長度，而所述電阻R₂、所述電阻R₃在第二方向上的總投影長度均大于所述電阻R₂、所述電阻R₃的圖案形狀在第一方向上的總投影長度，所述第一方向與第二方向垂直設(shè)置。

在本實施例中，僅以所述感測層12中的其中一個壓感單元121(即所述電橋111)以說明電阻的具體布局及結(jié)構(gòu)關(guān)系。在實際應(yīng)用層面，所述感測層12中可包括一種或幾種具有不同電阻圖案形狀或分布方式的壓感單元121。

在本實施例中，每一所述電阻(所述電阻R₁、所述電阻R₂、所述電阻R₃及所述電阻R₄)分別由一金屬線形成，并且所述金屬線的兩端分別設(shè)有一節(jié)點。

其中，所述電阻R₁界定為第一電阻，所述電阻R₂界定為第二電阻，所述電阻R₃界定為第三電阻，所述電阻R₄界定為第四電阻。其中，兩個節(jié)點之間界定一個電阻，如圖5A中所示，所述電阻R₁包括第一節(jié)點O₁及第二節(jié)點O₂，所述電阻R₂包括第三節(jié)點O₃及第四節(jié)點O₄，所述電阻R₃包括第五節(jié)點O₅及第六節(jié)點O₆，所述電阻R₄包括第七節(jié)點O₇及第八節(jié)點O₈。

為了使所述電阻R₁、所述電阻R₂、所述電阻R₃及所述電阻R₄之間形成一個惠斯通電橋并實現(xiàn)電性連接，在本實施例中，如圖5A中所示，所述壓力感測模組10進一步包括一結(jié)合區(qū)191，所述電阻R₁-電阻R₄均獨立引線至所述結(jié)合區(qū)191。所述結(jié)合區(qū)191用于實現(xiàn)所述壓力感測模組10的電信號輸入與輸出。具體地，上述八個節(jié)點分別引線至所述結(jié)合區(qū)191，并在所述結(jié)合區(qū)191實現(xiàn)電連接。

具體地，所述第一節(jié)點O₁及所述第五節(jié)點O₅在所述結(jié)合區(qū)191內(nèi)電連接形成第一輸入端口(即圖3及圖4中的B端)；

所述第二節(jié)點O₂及所述第三節(jié)點O₃在所述結(jié)合區(qū)191內(nèi)電連接形成第一輸出端(即圖3及圖4中的A端)；

所述第四節(jié)點O₄及所述第八節(jié)點O₈在所述結(jié)合區(qū)191內(nèi)電連接形成第二輸入端(即圖3及圖4中的D端)；

所述第六節(jié)點O₆及所述第七節(jié)點O₇在所述結(jié)合區(qū)191內(nèi)電連接形成第二輸出端(即圖3及圖4中的C端)。

更進一步地，在本實用新型一些較優(yōu)的實施例中，所述金屬線的材質(zhì)包括但不受限于銅、銀、鋁、金等中的任一種或幾種的組合，所述金屬線包括受到手指按壓后電阻變化主要由體積變化引起的材料，即可感應(yīng)所述電橋111受到手指按壓力作用后沿第一方向及第二方向的應(yīng)變。

具體地，結(jié)合圖1及圖5A，所述第一方向?qū)?yīng)為X方向，所述第二方向?qū)?yīng)為Y方向。所述第一壓感單元121(即所述電橋111)中四個電阻呈陣列排布且全部通過刻蝕方式在所述基板11之上形成,在單一一個電橋111中，其中一個對角設(shè)置的兩電阻(即電阻R₁及電阻R₄)采用以第一方向(X方向)作為延伸方向的梳齒線狀，另一對角設(shè)置的兩電阻(即電阻R₂及電阻R₃)采用以第二方向(Y方向)作為延伸方向的梳齒線狀。采用這樣的設(shè)計方式可使所述電橋111沿X方向及沿Y方向梳齒線狀的按壓力感應(yīng)的阻值變化不一樣，從而提高所述電橋111的電壓輸出值。由于電橋111中四個電阻距離較近，受熱程度及受力程度基本接近，因此，不容易出現(xiàn)單一電阻受熱或受力不均的狀況。

進一步地，如圖5A中所示，所述梳齒線狀的電阻之間的距離過大，則會使溫度對四個電阻的影響不一致，因此導(dǎo)致由溫度引起的應(yīng)變不相同，因此，由溫度引起的輸出電壓U₀不為零，影響電橋的平衡。而如所述梳齒線狀的電阻之間的距離過小，則會對手指按壓后按壓力大小所引起的變化信號信噪比造成影響。因此，為了獲得更優(yōu)的感測效果，在本實用新型中，電阻R₁-電阻R₄中兩個相鄰設(shè)置的電阻的圖案形狀之間的距離均保持在1mm-10mm左右，較優(yōu)地所述梳齒線狀的電阻之間的距離保持在3mm-7mm或4mm-5.5mm，最優(yōu)地為5mm。

在本具體實施方式中，由于所述電橋111的電阻R₁、電阻R₂、電阻R₃及電阻R₄中的阻值相同，且假設(shè)四個所述電阻受到的手指按壓作用力及溫度變化所產(chǎn)生的阻值變化也相同，依據(jù)式(7)△R/R＝Kε(K為靈敏度)，可知電阻R₁、電阻R₂、電阻R₃及電阻R₄受到手指按壓后產(chǎn)生的應(yīng)變量之間關(guān)系可表示為：ε₁＝ε₄＝ε_x，而ε₂＝ε₃＝ε_y，因此，上述式(8)可進一步轉(zhuǎn)化為：

由上述式(9)中可知，上述電壓U_BD可通過測量獲得，K為與金屬線材質(zhì)相關(guān)的電阻靈敏度，所述電橋111在受到按壓作用后X方向的應(yīng)變表示為ε_x，所述電橋111在受到按壓作用后X方向的應(yīng)變表示為ε_y，應(yīng)變的大小可根據(jù)電阻應(yīng)變片測量獲得。

可見，通過上述式(9)計算獲得的所述電橋111的輸出電壓U₀與所述電橋111受到手指按壓后的所受到的X方向的應(yīng)變ε_x及Y方向的應(yīng)變ε_y之間差的絕對值相關(guān)。

在本實用新型一些較優(yōu)的實施例中，為了使所述電橋111受到手指按壓作用后X方向的應(yīng)變ε_x及Y方向的應(yīng)變ε_y的數(shù)值差異較大，可進一步設(shè)置使所述感測層12的長寬比不同，即所述感測層12沿X方向的長度與沿Y方向的長度不相同。

如圖6中所示，提供一本實用新型第一實施例的第二具體實施方式，該第二具體實施方式與第一具體實施方式的區(qū)別在于：所述電橋111b包括四個電阻R_1b、電阻R_2b、電阻R_3b及電阻R_4b，該電阻R_1b-電阻R_4b的圖案形狀為橢圓繞線狀，該橢圓繞線狀的圖案形狀沿橢圓長軸方向總投影長度最大，則該方向為該圖案形狀的延伸方向。其中，所述電阻R_1b與所述電阻R_4b的圖案形狀的延伸方向與X方向平行，所述電阻R_2b與所述電阻R_3b的圖案形狀的延伸方向與Y方向平行。

如圖7中所示，提供一本實用新型第一實施例的第三具體實施方式，該第三具體實施方式與第二具體實施方式的區(qū)別在于：所述電橋111c包括四個電阻R_1c、電阻R_2c、電阻R_3c及電阻R_4c，該電阻R_1c-電阻R_4c的圖案形狀為“柵欄”形折線狀，例如可以為“三橫一豎”結(jié)構(gòu)，其中，所述電阻R_1c與所述電阻R_4c的圖案形狀的延伸方向與X方向平行，所述電阻R_2c與所述電阻R_3c的圖案形狀的延伸方向與Y方向平行。

如圖8中所示，提供一本實用新型第一實施例的第四具體實施方式，該第四具體實施方式與第二具體實施方式的區(qū)別在于：所述電橋111d包括四個電阻R_1d、電阻R_2d、電阻R_3d及電阻R_4d，該電阻R_1d-電阻R_4d的圖案形狀為曲線狀，其中，所述電阻R_1d與所述電阻R_4d的圖案形狀的延伸方向與X方向平行，所述電阻R_2d與所述電阻R_3d的圖案形狀的延伸方向與Y方向平行。

如圖9中所示，提供本實用新型第一實施例的第五具體實施方式，該第五具體實施方式與第二具體實施方式的區(qū)別在于：所述電橋111e包括四個電阻R_1e、電阻R_2e、電阻R_3e及電阻R_4e，該電阻R_1e-電阻R_4e的圖案形狀為非等長折線狀，具體地，所述非等長折線狀以第一方向上的金屬線段為主，且在第一方向上各金屬線段之間長度變化趨勢為由長變短再變長。其中，所述電阻R_1e與所述電阻R_4e的圖案形狀的延伸方向與X方向平行，所述電阻R_2e與所述電阻R_3e的圖案形狀的延伸方向與Y方向平行。

在上述第一具體實施方式至第五具體實施方式中，四個所述電阻均可獨立引線至所述結(jié)合區(qū)191，并可在所述結(jié)合區(qū)191內(nèi)形成相應(yīng)的輸出端與輸入端。

更進一步地，在本實施例的第六具體實施方式中，如圖10中所示，電橋111f包括阻值相同的四個電阻R_1f、電阻R_2f、電阻R_3f及電阻R_4f，所述四個電阻R_1f、電阻R_2f、電阻R_3f及電阻R_4f平行排布并獨立引線至一結(jié)合區(qū)191f。在另外的一些變形實施方式中，為了適用于不同壓力感測環(huán)境，所述電阻R_1f-電阻R_4f還可采用其他排布方式進行排列，在此不做限定。

在本實用新型另外的一些實施例中，在保證電阻R₁-電阻R₄的阻值相同的情況下，所述電阻R₁-電阻R₄的圖案形狀可為相同或不同。上述具體實施方式僅為示例，不作為本實用新型的限定。

為了構(gòu)成可用于觸控輸入的壓力感測模組，需要在本實用新型第一實施例中所提供的壓力感測模組中加入選擇芯片等元器件。

請參閱圖11及圖12，本實用新型第一實施例中的第一變形實施例中，提供一種壓力感測模組的實際應(yīng)用，在第一變形實施例中，所述壓力感測模組在一基板(圖未示)的表面上陣列排布有復(fù)數(shù)個電橋211a，所述電橋211a包括四個電阻，其分別為電阻R_1a＇、電阻R_2a＇、電阻R_3a＇及電阻R_4a＇。所述第一變形實施例與上述第一實施例的區(qū)別在于：其中，結(jié)合區(qū)212可進一步與一選擇芯片213連接，所述選擇芯片213進一步包括一選擇開關(guān)(圖未示)，所述選擇開關(guān)分別連接一壓力感測電路214及一觸控感測電路215。在本實施例中，為了實現(xiàn)壓力與觸控感測，較優(yōu)地，采用分時掃描的方式進行掃描，具體地：

當(dāng)掃描時段為壓力感測(即第一時序)時，所述選擇芯片213中的選擇開關(guān)切換導(dǎo)通于所述壓力感測電路214，使所述電阻R_1a＇、電阻R_2a＇、電阻R_3a＇及電阻R_4a＇與所述壓力感測電路214導(dǎo)通，手指按壓后，由于所述電阻R_1a＇、電阻R_2a＇、電阻R_3a＇及電阻R_4a＇體積發(fā)生變化，從而引起應(yīng)變及電阻值變化，依據(jù)應(yīng)變量大小從而感應(yīng)手指按壓作用力的大小。

而當(dāng)掃描時段為觸控感測(即第二時序)時，所述選擇芯片213中的所述選擇開關(guān)(圖未示)偏向所述觸控感測電路215，使所述電阻R_1a＇、電阻R_2a＇、電阻R_3a＇及電阻R_4a＇與所述觸控感測電路215導(dǎo)通，以自電容感測方式感測手指按壓位置。

在本變形實施例中，每個所述電橋211a中的電阻R_1a＇-電阻R_4a＇均由雙線引出，這樣的設(shè)置有利于降低線阻。在本實施例中，以自電容原理進行感測，可使電阻R_1a＇-電阻R_4a＇獨立工作，且不會相互影響。

為了使所述壓力感測模組的感測效果更好，在本變形實施例中，多個電橋211a的排布如圖12中所示，多個電橋211a呈陣列分布，且只設(shè)于基板的其中一個表面上，通過這樣的設(shè)計及采用分時掃描的方式，還可進一步實現(xiàn)多點壓力觸控感測。

如圖13中所示，本實用新型第一實施例的第二變形實施例中，提供一種電橋211b，所述電橋211b包括電阻R_1b＇、電阻R_2b＇、電阻R_3b＇及電阻R_4b＇，所述電阻R_1b＇包括第一節(jié)點O_1b及第二節(jié)點O_2b，所述電阻R₂包括第三節(jié)點O_3b及第四節(jié)點O_4b，所述電阻R₃包括第五節(jié)點O_5b及第六節(jié)點O_6b，所述電阻R₄包括第七節(jié)點O_7b及第八節(jié)點O_8b。所述第二變形實施例與第一實施例的區(qū)別在于：

所述第一節(jié)點O_1b與所述第五節(jié)點O_5b通過圖案形狀電性連接形成所述第一輸入端口(即圖3中B端)；

所述第二節(jié)點O_2b與所述第三節(jié)點O_3b通過圖案形狀電性連接形成所述第一輸出端口(即圖3中A端)；

所述第四節(jié)點O_4b與所述第八節(jié)點O_8b通過圖案形狀電性連接形成所述第二輸入端口(即圖3中D端)；

所述第六節(jié)點O_6b與所述第七節(jié)點O_7b通過圖案形狀電性連接形成所述第二輸出端口(即圖3中C端)。

其中，所述第一輸出端口、第二輸出端口、第一輸入端口以及第二輸入端口均獨立引線至一結(jié)合區(qū)212b，使所述電阻R_1a＇、所述電阻R_2a＇、所述電阻R_3a＇及所述電阻R_4a＇組成如圖3及圖4中所示的惠斯通電橋。

在本實用新型的一些實施例中，兩個所述節(jié)點之間通過圖案形狀電性連接是指分別由一金屬線形成的獨立的兩個所述電阻通過新增的金屬線使形成電阻的金屬線之間實現(xiàn)電性連接。

進一步地，采用如上述第一變形實施例中所述的分時掃描方式對所述電橋211b進行掃描，以自電容感測方式，手指按壓后激發(fā)與其相鄰的所述電橋211b與一接地端之間的一背景電容產(chǎn)生一位置感測信號。

在本變形實施例中，多個電橋211b的排布如圖14中所示，多個電橋211b呈陣列分布，且只設(shè)于基板的其中一個表面上。

如圖15中所示，本實用新型第一實施例的第三變形實施例中，提供一種電橋211c，所述電橋211c包括電阻R_1c＇、電阻R_2c＇、電阻R_3c＇及電阻R_4c＇，所述電阻R_1c＇包括第一節(jié)點O_1c及第二節(jié)點O_2c，所述電阻R_2c＇包括第三節(jié)點O_3c及第四節(jié)點O_4c，所述電阻R_3c＇包括第五節(jié)點O_5c及第六節(jié)點O_6c，所述電阻R_4c＇包括第七節(jié)點O_7c及第八節(jié)點O_8c。所述第三變形實施例與第一實施例的區(qū)別在于：

所述第一節(jié)點O_1c與所述第五節(jié)點O_5c獨立引線至一結(jié)合區(qū)212c，并在所述結(jié)合區(qū)212c內(nèi)電連接形成所述第一輸入端口(即圖3中所示B端口)；

所述第二節(jié)點O_2c與所述第三節(jié)點O_3c之間通過圖案形狀電連接形成所述第一輸出端口(即圖3中所示A端口)；

所述第四節(jié)點O_4c與所述第八節(jié)點O_8c獨立引線至一結(jié)合區(qū)212c，并在所述結(jié)合區(qū)212c內(nèi)電連接形成所述第二輸入端口(即圖3中所示D端口)；

所述第六節(jié)點O_6c與所述第七節(jié)點O_7c之間通過圖案形狀電連接形成所述第二輸出端口(即圖3中所示C端口)。

其中，所述第一輸出端口以及所述第二輸出端口獨立引線至所述結(jié)合區(qū)212c。在本變形實施例中，多個電橋211c的排布可入圖12及圖14中所示。

進一步地，采用如上述第一變形實施例中所述的分時掃描方式對多個所述電橋211c進行掃描，以自電容感測方式，手指按壓后激發(fā)與其相鄰的所述電橋211c與一接地端之間的一背景電容產(chǎn)生一位置感測信號。

在本實施例的第一至第三變形實施例中，圖12或圖14中所示的電橋的排布方式及其數(shù)量僅為實例，在實際應(yīng)用層面，其具體的排布方式及數(shù)量會依據(jù)實際需求做調(diào)整，在此不作為限定。

在本實施例中一些優(yōu)選的變形實施例中，所述電橋211a(或電橋211b、電橋211c)的四個電阻與其對應(yīng)結(jié)合區(qū)還可以如下的方式進行引線：增加一導(dǎo)電層(圖未示)，并通過設(shè)置一絕緣層(圖未示)來與四個所述電阻電性絕緣，進而在絕緣層對應(yīng)節(jié)點的位置開設(shè)有通孔(圖未示)，所述通孔內(nèi)可填充導(dǎo)電材料，所述結(jié)合區(qū)212(或結(jié)合區(qū)212b、結(jié)合區(qū)212c)可通過填充于通孔的導(dǎo)電材料來與四個所述電阻實現(xiàn)電性連接。因此，采用上述設(shè)置通孔的方式，則無需在所述電橋211a(或電橋211b)之間走線，從而可一次降低各電橋211a(或電橋211b)之間的間隙，從而提高觸摸屏的分辨率。

在本實用新型中，為了使所述壓力感測模組10具有更優(yōu)的壓力感測效果，如圖16中所示，設(shè)該壓力感測模組中包括的所述感測層12的長寬不同，假設(shè)該壓力感測模組包括所述感測層12的長寬比為2:1?？稍谒龈袦y層12的表面上每平方厘米設(shè)置至少一個壓感單元121，在實際應(yīng)用層面，所述感測層12的表面上每平方厘米設(shè)置的壓感單元121的數(shù)量不受限制，以可實現(xiàn)較優(yōu)的壓力感測效果為基準(zhǔn)。

在本實用新型一些優(yōu)選的實施例中，所述感測層12的長寬比與所述感測層12中所述壓感單元121的分布方式及其分布密度可依據(jù)所需制備的智能顯示屏幕的尺寸大小而決定，在此不做特殊的限定。這樣的設(shè)置，可避免所述感測層受到手指按壓作用之后，所述壓感單元121受到的不同方向的應(yīng)力及引起的應(yīng)變量相同，而導(dǎo)致手指按壓前后的輸出電壓U₀無法得到有效計算的問題。

在一個較佳的實施方式中，以所述感測層12的長度方向上的中心線為X軸，以所述感測層12的寬度方向的一側(cè)邊為Y軸，以所述感測層12的長度方向上的中心線與所述側(cè)邊的交點為原點，確定一X-Y坐標(biāo)軸體系。

當(dāng)手指按壓所述感測層12上的按壓處101時，選取經(jīng)過該按壓處101且與設(shè)定的X軸平行的一條直線102。在實際按壓中，經(jīng)過該直線102的所述壓感單元121在X方向和Y方向上的應(yīng)變不同。進一步以所述感測層12的長度大小為橫坐標(biāo)，以該直線102上設(shè)置的所述壓感單元121在受到按壓作用所產(chǎn)生的應(yīng)變量為縱坐標(biāo)，繪制手指按壓后在該直線102上分布的多個所述壓感單元121所受到的應(yīng)變量隨與按壓位置距離遠近的變化量。如圖17中所示，其中，A線表示為設(shè)在直線102上的所述壓感單元121的Y方向應(yīng)變量，B線表示為設(shè)在直線102上的所述壓感單元121的X方向應(yīng)變量，C線表示為設(shè)在直線102上的所述壓感單元121的X方向應(yīng)變與Y方向應(yīng)變量之差的絕對值。

從圖17中可以看出，按壓處101所在位置所產(chǎn)生的X方向及Y方向應(yīng)變較大，隨著所述壓感單元121距離按壓處101位置逐漸增大，所述壓感單元121對應(yīng)的X方向應(yīng)變與Y方向應(yīng)變逐漸變小。

如圖17中所示，對于單個壓感單元121中X方向應(yīng)變與Y方向應(yīng)變之差的絕對值，測量壓感單元121對應(yīng)的X方向應(yīng)變與Y方向應(yīng)變之差的絕對值的最大值，獲得該最大值對應(yīng)的輸出電壓U₀，該輸出電壓U₀的大小與按壓壓力成比例。從而達到感測壓力大小的作用，且可消除溫度因素對按壓作用力大小進行感測的影響，以有效提高壓力感測模組對按壓作用力感測的靈敏度。

上述選取所述壓感單元121的方式僅為示例，在實際應(yīng)用層面，可選擇多條直線，并對在不同直線上設(shè)置的所述壓感單元121在X方向和Y方向上的應(yīng)變量進行記錄。在本實用新型一些較優(yōu)的實施例中，在某一具有固定長寬比的所述壓感層12中，可預(yù)先對不同按壓位置處設(shè)置的壓感單元121在受到手指按壓后所產(chǎn)生的電阻值變化量進行記錄并預(yù)存于一數(shù)據(jù)庫中，從而可簡化本實用新型所提供的壓力感測模組進行壓力觸控感測的過程，提高感測速度及精準(zhǔn)度，還可為多點觸控感測提供一種快捷感測方案。

在本實用新型中，除了采用上述第一實施例中所提供的技術(shù)方案對手指按壓的按壓力大小及位置的檢測，還可進一步在所述感測層12中引入觸控感測單元，以實現(xiàn)壓力與位置感測。

請繼續(xù)參閱圖18，本實用新型第二實施例提供一種壓力觸控感測系統(tǒng)，其包括一基板及一感測層，所述感測層形成于所述基板的表面上，所述感測層包括至少一個壓感單元311d及至少一觸控感測單元319，所述壓感單元311d包括四個電阻，四個所述電阻分別為電阻R_1d＇、電阻R_2d＇、電阻R_3d＇及電阻R_4d＇，所述觸控感測單元319設(shè)置在四個所述電阻之間。所述觸控感測單元319的圖案形狀與四個所述電阻的圖案形狀互補。所述電阻R_1d＇、所述電阻R_2d＇、所述電阻R_3d＇、所述電阻R_4d＇及所述觸控感測單元319均通過引線與一結(jié)合區(qū)318導(dǎo)通，所述結(jié)合區(qū)318進一步與一選擇芯片317連接。

其中，將所述壓感單元311d中的圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻界定為第一組電阻，所述第一電阻包括電阻R_1d＇及電阻R_4d＇，將另外兩個所述電阻界定為第二組電阻，其中，所述第二電阻包括電阻R_2d＇及電阻R_3d＇。進一步地，所述電阻R_1d＇及所述電阻R_4d＇呈對角分布，所述電阻R_2d＇及所述電阻R_3d＇呈對角分布。

在本實施例中，所述第一組電阻與所述第二組電阻的圖案形狀的延伸方向不同。且更進一步地，第一組電阻與第二組電阻的圖案形狀的延伸方向相互垂直。

與本實用新型第一實施例中相同，在本實施例中，所述電阻的圖案形狀在第一方向上的總投影長度大于所述電阻的圖案形狀在第二方向上的總投影長度。

更進一步地，為了使所述壓力觸控感測系統(tǒng)具有更優(yōu)的手指按壓的壓力感測及位置感測的效果，所述感測層的長寬比可設(shè)置為不同。

為了使四個所述電阻所受到的溫度影響基本一致，從而使溫度引出的輸出電壓為零，四個所述電阻更優(yōu)地為相鄰設(shè)置，且兩個相鄰設(shè)置的所述電阻之間的距離為1mm-10mm。

所述電阻R_1d＇、所述電阻R_2d＇、所述電阻R_3d＇及所述電阻R_4d＇之間的電性連接方式，具體為：

所述電阻R_1d＇包括第一節(jié)點O_1d及第二節(jié)點O_2d，所述電阻R_2d＇包括第三節(jié)點O_3d及第四節(jié)點O_4d，所述電阻R_3d＇包括第五節(jié)點O_5d及第六節(jié)點O_6d，所述電阻R_4d＇包括第七節(jié)點O_7d及第八節(jié)點O_8d。其中，

所述第一節(jié)點O_1d與所述第五節(jié)點O_5d獨立引線至一結(jié)合區(qū)318，并在所述結(jié)合區(qū)318內(nèi)電連接形成所述第一輸入端口(即圖3及圖4中所示B端口)；

所述第二節(jié)點O_2d與所述第三節(jié)點O_3d之間通過圖案形狀電連接形成所述第一輸出端口(即圖3及圖4中所示A端口)；

所述第四節(jié)點O_4d與所述第八節(jié)點O_8d獨立引線至一結(jié)合區(qū)318，并在所述結(jié)合區(qū)318內(nèi)電連接形成所述第二輸入端口(即圖3及圖4中所示D端口)；

所述第六節(jié)點O_6d與所述第七節(jié)點O_7d之間通過圖案形狀電連接形成所述第二輸出端口(即圖3及圖4中所示C端口)。

需要特別說明的是，在本實施例中，手指按壓位置采用互電容式感測，所述觸控感測單元319為接收電極(RX電極)，所述壓感單元311d為發(fā)射電極(TX電極)。所述壓感單元311d發(fā)射電極發(fā)出激勵信號，所述觸控感測單元319接收電極同時接收信號，感測所述壓感單元311d發(fā)射電極與所述觸控感測單元319接收電極之間的電容變化量，可以計算出觸控點的坐標(biāo)。在本實用新型另外的實施例中，所述觸控感測單元319還可為發(fā)射電極(TX電極)，而所述壓感單元311d可相應(yīng)為接收電極(RX電極)。在本實用新型中，上述針對所述壓感單元311d與所述觸控感測單元319的限定僅為示例，不作為本實用新型的限定。

具體地，在本實施例中，采用分時掃描的方式，當(dāng)掃描時段為壓力感測(即第一時序)時，掃描所述電橋311d用于為所述壓力感測模組提供手指按壓的壓力感測，具體地，選擇芯片317切換導(dǎo)通于壓力感測電路316，使所述壓感單元311d與所述壓力感測電路316導(dǎo)通，手指按壓所述電橋311d，則所述壓感單元311d的體積發(fā)生變化，從而引起應(yīng)變及電阻值變化，依據(jù)應(yīng)變量大小從而感應(yīng)手指按壓作用力的大小。

而當(dāng)掃描時段為觸控感測(即第二時序)時，選擇芯片317的開關(guān)切換導(dǎo)通于所述觸控感測電路315，使所述壓感單元311d、所述觸控感測單元319分別與所述觸控感測電路315導(dǎo)通。所述觸控感測電路315提供一驅(qū)動信號至所述觸控感測單元319，并感測所述壓感單元311d與所述觸控感測單元319之間的一電容所產(chǎn)生的一觸控感測信號，依據(jù)該觸控感測信號，即可獲得手指按壓的位置。

采用本實施例中所提供的所述觸控感測單元319與所述電橋311d的分布方式，可使所述觸控感測單元319與所述電橋311d緊密設(shè)置，從而對手指按壓作用所產(chǎn)生的作用力做出更為靈敏的反應(yīng)，提高壓力觸控感測的精準(zhǔn)度。

在本實施例一些優(yōu)選的實施方式中，所述電橋311d的電阻R_1d＇-電阻R_4d＇與所述結(jié)合區(qū)318的之間還可以如下的方式進行引線：增加一導(dǎo)電層(圖未示)，并通過設(shè)置一絕緣層(圖未示)來與所述電阻R_1d＇-所述電阻R_4d＇電性絕緣，進而在所述絕緣層對應(yīng)節(jié)點的位置開設(shè)有通孔(圖未示)，所述通孔內(nèi)可填充導(dǎo)電材料，所述結(jié)合區(qū)318可通過填充于通孔的導(dǎo)電材料來與四個所述電阻電性連接。因此，采用上述設(shè)置通孔的方式，可無需在電橋311d之間走線，從而可降低各電橋311d之間的間隙，提高觸摸屏的分辨率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所提供的壓力感測模組、壓力觸控感測系統(tǒng)具有以下的有益效果：

(1)本實用新型所提供的壓力感測模組具有一形成于所述基板的表面上的感測層，該感測層包括至少一個壓感單元，所述壓感單元包括四個阻值相同的電阻，四個所述電阻構(gòu)成一個惠斯通電橋，其中兩個所述電阻的圖案形狀具有相同的延伸方向，且所述圖案形狀具有相同的延伸方向的兩個所述電阻不相鄰設(shè)置。采用本實用新型所提供的壓力感測模組，可有效解決現(xiàn)有的壓力感測元件在受到環(huán)境(如溫度因素)的影響而產(chǎn)生的按壓力作用力大小信號感測的差異，而使按壓作用力大小信號感測失真的問題。在本實用新型中采用設(shè)置單面電橋的方式，即可解決溫度與其他噪聲的問題，單面電橋的制備工藝更為簡單、成本更低。本實用新型所提供的壓力感測模組還具有結(jié)構(gòu)簡單且感測精度高的優(yōu)點。

(2)在本實用新型中，為了使所述壓感單元輸出電壓較大，則兩個圖案形狀具有相同延伸方向的所述電阻呈對角分布，從而提高壓力感測的精準(zhǔn)度。此外，將圖案形狀具有相同延伸方向的兩個所述電阻界定為第一組電阻，另外兩個電阻則界定為第二組電阻，第一組電阻與第二組電阻的延伸方向相互垂直，從而可使同側(cè)設(shè)置的電阻圖案形狀在受到手指按壓作用力之后所產(chǎn)生的應(yīng)力方向更為集中，從而獲得更大的應(yīng)變量(即X方向應(yīng)變量ε_x與Y方向應(yīng)變量ε_y)。

(3)在所述壓力感測模組中，四個所述電阻分別由一金屬線形成，在金屬線的兩端設(shè)置兩個節(jié)點，在本實用新型中，四個所述電阻可分別引線至所述結(jié)合區(qū)，并在結(jié)合區(qū)內(nèi)形成相應(yīng)的輸出端與輸入端。四個所述電阻也可以通過圖案形狀形成相應(yīng)的輸出端與輸入端后均獨立引線至所述結(jié)合區(qū)。采用上述的設(shè)計可降低各個電阻之間的信噪比，提高壓力感測信號的準(zhǔn)確度。

(4)所述壓力感測模組中，所述感測層的長寬不同，當(dāng)所述壓力感測模組受到手指按壓作用之后，在長度方向及寬度方向可獲得更明顯的應(yīng)力差異，從而可使單個所述壓感單元可獲得差異性更大的應(yīng)變量，使通過上述式(9)計算獲得的所述壓感單元的輸出電壓更大。

(5)所述壓力感測模組中壓感單元在所述感測層上的分布方式，可使得所述手指按壓所述壓力感測模組后，每次按壓都能獲得有效的信號反饋，從而提高壓力感測的靈敏度。

(6)在本實用新型所述提供的壓力感測模組中，通過對所述壓感單元進行分時掃描，以使所述壓感單元在第一時序時用于為所述壓力感測模組提供手指按壓的壓力感測，所述壓感單元在第二時序時用于為所述壓力感測模組提供手指按壓的位置感測。從而通過采用不同的掃描方式，以單面設(shè)置電極實現(xiàn)手指按壓位置的壓力感測與位置感測。

(7)本實用新型進一步提供一種壓力觸控感測系統(tǒng)，其包括在一基板上形成的感測層，所述感測層包括至少一個壓感單元及至少一觸控感測單元，所述壓感單元包括四個阻值相同的電阻,所述觸控感測單元設(shè)置在四個所述電阻之間。通過在同一表面上所述壓感單元與所述觸控感測單元，可采用單面設(shè)置電極，即可消除溫度等因素對手指按壓感測的影響，以實現(xiàn)高精準(zhǔn)度與靈敏度的壓力觸控與位置觸控感測。

(8)所述觸控感測單元的圖案形狀與四個所述電阻的圖案形狀互補，可使所述觸控感測單元與四個所述電阻的結(jié)合更為緊密，從而進一步提升其三維觸控感測的精準(zhǔn)度。

(9)在本實用新型中，采用分時掃描方式對所述壓感單元及所述觸控感測單元分別進行掃描，其中，在第一時序，掃描所述壓感單元用于提供手指按壓的壓力感測，在第二時序，將所述觸控感測單元作為發(fā)射電極，將所述壓感單元作為接收電極或?qū)⑺鲇|控感測單元作為接收電極，將所述壓感單元作為發(fā)射電極，在本實用新型中，所述觸控感測單元與所述壓感單元共同作用以為所述壓力感測模組提供手指按壓的位置感測。采用分時掃描方式，可進一步優(yōu)化單面設(shè)置電極以實現(xiàn)壓力觸控與位置觸控感測的信號獲取，從而提高手指按壓所述壓力觸控感測系統(tǒng)后按壓力大小與位置感測的精準(zhǔn)度。

(10)在本實用新型中，所述壓力觸控感測系統(tǒng)進一步包括一選擇芯片，在第一時序，所述選擇芯片可使所述壓感單元與所述壓力感測電路連接，在第二時序，所述選擇芯片可分別使所述壓感單元、所述觸控感測單元與所述觸控感測電路連接，從而可實現(xiàn)對分時掃描的有效控制，以提高壓力觸控感測的可控性。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進等均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。