本發(fā)明涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓力傳感器及顯示裝置。

背景技術(shù)：

隨著觸控技術(shù)的發(fā)展，無論是工業(yè)電子裝置還是消費(fèi)電子裝置大都采用具有觸控功能的顯示裝置。傳統(tǒng)的顯示裝置只具有觸控功能已不能滿足客戶需求。為增加用戶體驗(yàn)，在傳統(tǒng)的顯示裝置內(nèi)搭載壓力傳感器以增加壓力感應(yīng)功能已成為了一種趨勢。

壓力傳感器中包括多個(gè)壓力單元，用以感測來自手指或者觸控筆的觸控位置及壓力大小。隨著顯示裝置的發(fā)展以及客戶的需要，對壓力傳感器的解析度的要求越來越高?，F(xiàn)有的壓力傳感器上每個(gè)壓力單元所占面積較大，因而壓力傳感器上單位面積內(nèi)的壓力單元數(shù)量有限，已經(jīng)無法滿足高解析度及高感測精度的壓力傳感器的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有壓力傳感器解析度及感測精度較低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種壓力傳感器和顯示裝置。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是提供一種壓力傳感器，包括多個(gè)壓力單元，所述壓力單元包括四個(gè)阻值相同的電阻，四個(gè)所述電阻構(gòu)成一個(gè)惠斯通電橋，其中兩個(gè)所述電阻為第一電阻組，另外兩個(gè)所述電阻為第二電阻組；在與所述壓力單元所在平面垂直的方向上，所述每一電阻組中的兩個(gè)電阻的電極正投影至少部分重合；所述每一電阻組中的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同。

優(yōu)選地，所述壓力傳感器進(jìn)一步包括一基板，所述每一電阻組的兩個(gè)電阻分別位于所述基板兩相對表面上。

優(yōu)選地，位于所述基板同一表面上的兩個(gè)所述電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同。

優(yōu)選地，所述壓力傳感器進(jìn)一步包括兩基板，分別為第一基板和第二基板；所述第一電阻組的兩個(gè)電阻分別位于所述第一基板兩相對表面上，所述第二電阻組的兩個(gè)電阻分別位于所述第二基板兩相對表面上；所述第一基板和所述第二基板層疊設(shè)置。

優(yōu)選地，所述第一基板和所述第二基板之間設(shè)置第三基板，位于所述第一基板和所述第二基板之間的兩個(gè)所述電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同。

優(yōu)選地，所述第一電阻組包括第一電阻以及第二電阻，所述第二電阻組包括第三電阻以及第四電阻，所述第一電阻與所述第三電阻的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，所述第二電阻與所述第四電阻的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，所述第一方向與所述第二方向相互垂直。

優(yōu)選地，所述基板的表面上每平方厘米設(shè)置至少兩個(gè)所述壓力單元。

優(yōu)選地，所述基板上開設(shè)有復(fù)數(shù)通孔，四個(gè)所述電阻通過所述復(fù)數(shù)通孔電性連接成一個(gè)惠斯通電橋。

優(yōu)選地，所述基板為柔性電路板。

優(yōu)選地，所述基板的厚度為10-20μm。

優(yōu)選地，所述電阻的電極材料為鎳、鎳鉻合金或鎳銅合金中的一種。

本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述的壓力傳感器及一顯示屏，所述顯示屏包括發(fā)光面和背光面，所述壓力傳感器位于所述背光面一側(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的壓力傳感器，其包括多個(gè)壓力單元，每個(gè)壓力單元中每一電阻組的兩個(gè)電阻的電極正投影至少部分重合。因而能減小壓力傳感器上每個(gè)壓力單元所占的面積，增加壓力傳感器單位面積上壓力單元的數(shù)量，有效提高了壓力傳感器的解析度。并且，每一電阻組中的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同，因而這兩個(gè)電阻分別感應(yīng)不同方向的應(yīng)力，從而能提高壓力單元的感測精度。

本發(fā)明還提供一種顯示裝置，其包括上述壓力傳感器，該壓力傳感器具有高解析度和感測精度的優(yōu)點(diǎn)，從而增強(qiáng)顯示裝置的產(chǎn)品競爭力。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中惠斯通電橋的電路原理示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中第一具體實(shí)施例的壓力單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一中第二具體實(shí)施例的壓力單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例一中電阻的電極圖案形狀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例一中第三具體實(shí)施例的壓力單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例一中第四具體實(shí)施例的壓力單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例一中第三具體實(shí)施例的變形實(shí)施例的壓力單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例一中第四具體實(shí)施例的變形實(shí)施例的壓力單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是電阻的電極圖案形狀的第一變形實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是電阻的電極圖案形狀的第二變形實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是電阻的電極圖案形狀的第三變形實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是本發(fā)明實(shí)施例一中第一具體實(shí)施例的壓力單元的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是本發(fā)明實(shí)施例一中第二具體實(shí)施例的壓力單元的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是本發(fā)明實(shí)施例二中顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例一

如圖1和圖2所示，一種壓力傳感器10，其包括多個(gè)壓力單元100。壓力單元100包括四個(gè)阻值相同的電阻，四個(gè)電阻分別為第一電阻101、第二電阻102、第三電阻103及第四電阻104，四個(gè)電阻構(gòu)成一個(gè)惠斯通電橋110。其中，第一電阻101與第二電阻102串聯(lián)，第三電阻103與第四電阻104串聯(lián)，兩個(gè)串聯(lián)電路再并聯(lián)連接并構(gòu)成一個(gè)惠斯通電橋110。

進(jìn)一步地，電橋110的B端(第一電阻101與第四電阻104之間)接入第一電源端，電橋110的D端(第二電阻102與第三電阻103之間)接入接地端。電橋110的A端(第一電阻101與第二電阻102之間)與C端(第三電阻103與第四電阻104)接入放大器130中后進(jìn)行信號輸出，放大器130的電源引腳可分別連接電源正極及電源負(fù)極。

當(dāng)無按壓力作用時(shí)，電橋110處于平衡狀態(tài)。當(dāng)受到按壓力作用時(shí)，被按壓位置附近的一個(gè)或多個(gè)惠斯通電橋110中的電阻發(fā)生形變而造成阻值改變，惠斯通電橋110平衡被打破而使得輸出電壓U₀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)生不同的輸出電壓U₀，因此可根據(jù)輸出電壓U₀得到相應(yīng)的壓力值。

具體的，第一電阻101的電阻值為R₁，第二電阻102的電阻值為R₂，第三電阻103的電阻值為R₃，第四電阻104的電阻值為R₄。第一電阻101兩端的壓降可表示為：

第四電阻104兩端壓降可表示為：

電橋輸出的電壓U₀可表示為：

由式(3)中可知，當(dāng)R₁R₃＝R₂R₄時(shí)，則電橋110輸出電壓U₀等于0，則電橋110處于平衡狀態(tài)。

進(jìn)一步地，假設(shè)處于平衡狀態(tài)的電橋110各橋壁電阻的變化量為△R₁、△R₂、△R₃及△R₄，則電橋110的輸出電壓U₀可進(jìn)一步表示為：

若將平衡條件R₁R₃＝R₂R₄代入上述式(4)中，并進(jìn)一步考慮△R遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R以略去高階微量，則電橋的輸出電壓為：

在本發(fā)明中，電橋110之電阻的電阻值相等，即R₁＝R₂＝R₃＝R₄＝R，因此，上述式(5)還可進(jìn)一步表示為：

更進(jìn)一步地，若電橋110中四個(gè)電阻(第一電阻101、第二電阻102、第三電阻103及第四電阻104)均為應(yīng)變片，且其靈敏度K均相同，

手指按壓后，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110輸出壓力U₀可進(jìn)一步表示為：

從上述式(8)中可知，電橋110的輸出電壓U₀與四個(gè)電阻的應(yīng)變量相關(guān)。

請一并參閱圖3與圖4，以壓力單元100所在平面平行的方向，即M軸所示方向?yàn)樗椒较?；以與壓力單元100所在平面垂直的方向，即N軸所示方向，為垂直方向。在與壓力單元100所在平面垂直的方向上(即圖3、圖4中N軸所示方向上)，四個(gè)電阻中至少兩個(gè)電阻的電極正投影部分重合或完全重合。這樣可以減小壓力傳感器10上每個(gè)壓力單元100所占的面積，增加壓力傳感器10單位面積上壓力單元100的數(shù)量，有效提高了壓力傳感器10的解析度。

四個(gè)電阻其中兩個(gè)電阻為第一電阻組111，另外兩個(gè)電阻為第二電阻組112，即第一電阻組111包括第一電阻101和第二電阻102，第二電阻組112包括第三電阻103和第四電阻104。優(yōu)選地，每一電阻組的兩個(gè)電阻在與壓力單元100所在平面垂直的方向上(即圖3、圖4中N軸所示方向上)的電極正投影部分重合或完全重合。也就是如圖3和圖4中所示，第一電阻101和第二電阻102的電極正投影部分重合或完全重合，第三電阻103和第四電阻104的電極正投影部分重合或完全重合。這樣，也就是四個(gè)電阻中兩兩分別在與壓力單元100所在平面垂直的方向上進(jìn)行疊加，從而能進(jìn)一步減小壓力傳感器10上每個(gè)壓力單元100所占的面積，增加壓力傳感器10的解析度。其中更好的是，每一電阻組的兩個(gè)電阻在與壓力單元100所在平面垂直的方向上(即圖3、圖4中N軸所示方向上)的電極正投影完全重合。即，第一電阻101和第二電阻102在與壓力單元100所在平面垂直的方向上(即圖3、圖4中N軸所示方向上)的電極正投影完全重合，第三電阻103和第四電阻104在與壓力單元100所在平面垂直的方向上(即圖3、圖4中N軸所示方向上)的電極正投影完全重合。

如圖3中所示，作為第一具體實(shí)施例，壓力傳感器10進(jìn)一步包括基板120，基板120包括第一基板121和第二基板122。第一電阻組111的兩個(gè)電阻分別位于第一基板121兩相對表面上，第二電阻組112的兩個(gè)電阻分別位于第二基板122兩相對表面上。即，第一電阻101和第二電阻102分別位于第一基板121兩相對表面上，第三電阻103和第四電阻104分別位于第二基板122兩相對表面上。第一基板121和第二基板122層疊設(shè)置，也就是沿N軸所示方向疊設(shè)，本實(shí)施例以第一電阻組111疊設(shè)于第二電阻組112之上為例。第一電阻組111的電極正投影和第二電阻組112的電極正投影部分重合或完全重合。即第一電阻101、第二電阻102、第三電阻103與第四電阻104沿N軸所示方向的電極正投影部分重合或完全重合。本實(shí)施例以四個(gè)電阻沿N軸所示方向的電極正投影完全重合為例。

可以理解，四個(gè)電阻的電極之間均部分重合或完全重合，壓力單元100的面積進(jìn)一步減小。當(dāng)然其中最優(yōu)的是，四個(gè)電阻的電極之間完全重合，此時(shí)壓力單元100的面積可以減小3/4。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，在該實(shí)施例中所提供的壓力傳感器10上壓力單元100的分布密度可以增加到現(xiàn)有技術(shù)的四倍。例如，現(xiàn)有技術(shù)中壓力傳感器10上壓力單元100的分布密度大約為1個(gè)/cm²，在該實(shí)施例中所提供的壓力傳感器10上壓力單元100的分布密度可以達(dá)到4個(gè)/cm²。當(dāng)然，如果現(xiàn)有的單面電橋設(shè)計(jì)(即四個(gè)電阻位于同一平面)中，壓力傳感器10每平方厘米上壓力單元100可以設(shè)置2個(gè)、3個(gè)或更多時(shí)，在該實(shí)施例中所提供的壓力傳感器10每平方厘米上壓力單元100則可以設(shè)置8個(gè)、12個(gè)或更多等。

如圖4中所示，作為第二具體實(shí)施例，壓力傳感器10進(jìn)一步包括一基板120，每一電阻組的兩個(gè)電阻分別位于基板120兩相對表面上。也就是第一電阻組111與第二電阻組112的沿N軸方向的電極正投影之間不重合，即第一電阻組111和第二電阻組112平行設(shè)置。具體來說，第一電阻101和第二電阻102分別位于基板120兩相對表面上，第三電阻103和第四電阻104分別位于基板120兩相對表面上。此時(shí)，壓力單元100的面積可以減小1/2。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，在該實(shí)施例中所提供的壓力傳感器10上壓力單元100的分布密度可以增加到現(xiàn)有技術(shù)的兩倍。例如，壓力傳感器10上壓力單元100的分布密度大約為1個(gè)/cm²，在該實(shí)施例中所提供的壓力傳感器10上壓力單元100的分布密度可以達(dá)到2個(gè)/cm²。當(dāng)然，如果現(xiàn)有的單面電橋設(shè)計(jì)(即四個(gè)電阻位于同一平面)中，壓力傳感器10每平方厘米上壓力單元100可以設(shè)置更多個(gè)時(shí)，在該實(shí)施例中所提供的壓力傳感器10每平方厘米上壓力單元100的數(shù)量則可以相應(yīng)的增加。

因此，在本發(fā)明所提供的壓力傳感器10上壓力單元100的分布密度為2-4個(gè)/cm²，也就是基板120的表面上每平方厘米設(shè)置至少兩個(gè)所述壓力單元100，有效的提高了壓力傳感器10的解析度。

并且現(xiàn)有的單面電橋設(shè)計(jì)(即四個(gè)電阻位于同一平面)，在水平方向上四個(gè)電阻之間存在較大的溫度梯度。而在本發(fā)明所提供的壓力傳感器10中，由于電阻之間至少兩個(gè)為垂直設(shè)置，垂直方向上溫度梯度較小，因而能有效避免溫度對電橋的影響，能有效提高壓力感測的精確度。此處的電橋即為惠斯通電橋110。在本發(fā)明所提供的第一具體實(shí)施例和第二具體實(shí)施例中，第一具體實(shí)施例的壓力單元100的面積較小，而厚度較大；第二具體實(shí)施例的壓力單元100的面積較大，而厚度較小。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)情況進(jìn)行選擇即可。

優(yōu)選地，請一并參閱圖5、圖6及圖7，每一電阻組中的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同，也就是第一電阻組111的的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向和第二電阻組112的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同。即第一電阻101和第二電阻102的電極圖案形狀的延伸方向不同，第三電阻103和第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向不同。這樣電極部分重合或完全重合，也即垂直設(shè)置的兩個(gè)電阻，分別感應(yīng)不同方向的應(yīng)力，從而能提高感測精度。此處及以下的延伸方向是指電阻的電極圖案形狀在一方向上的總投影長度大于電阻的圖案形狀在其他方向上的總投影長度，則該方向即為電阻的電極圖案形狀的延伸方向。

具體的，以圖5為例，圖5中(A)所示的電阻記為電阻X，其總投影長度包括在第一方向(X方向)上總投影長度d及在第二方向(Y方向)上總投影長度h。其中，沿第一方向或沿第二方向?qū)㈦娮鑸D案形狀分為多段，沿第一方向上的總投影長度d等于線段d₁、線段d₂、線段d₃、線段d₄、線段d₅及線段d₆之和，沿第二方向上總投影長度h等于線段h₁、線段h₂、線段h₃、線段h₄及線段h₅之和。從圖5中(A)可知，沿第一方向上的總投影長度d大于沿第二方向上總投影長度h。因此電阻X的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?。且電阻X均具有第一節(jié)點(diǎn)O₁和第二節(jié)點(diǎn)O₂用于電性連接。圖5中(B)所示的電阻記為電阻Y，其在第二方向(Y方向)上的總投影長度最大，因此電阻Y的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?。且電阻Y均具有第三節(jié)點(diǎn)O₃和第四節(jié)點(diǎn)O₄用于電性連接。延伸方向不同，即指的第一方向和第二方向之間形成角度；其中更好的是，每一電阻組中的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向相互垂直，即第一電阻組111和第二電阻組112的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向相互垂直。也即第一方向和第二方向垂直。

具體的，如圖6中所示，作為第三具體實(shí)施例，其與第一具體實(shí)施例相比，區(qū)別在于對電阻的電極圖案形狀的延伸方向進(jìn)行進(jìn)一步限定。在該實(shí)施例中，在第一電阻組111中，第一電阻101的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，即可即為電阻X₁，第二電阻102的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，即可即為電阻Y₁。在第二電阻組112中，第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，即可即為電阻X₂，第二電阻104的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，即可即為電阻Y₂。

其中優(yōu)選的是，第一基板121和第二基板122之間設(shè)置第三基板123，位于第一基板121和第二基板122之間的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同。也即如圖6中所示，位于第一基板121和第二基板122之間的第二電阻102和第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向不同。首先，每一電阻組的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同，即第一電阻101和第二電阻102的電極圖案形狀的延伸方向不同，第三電阻103和第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向不同。在此基礎(chǔ)上，第二電阻102和第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向不同，在垂直方向上任意兩個(gè)相鄰電阻的電極圖案形狀的延伸方向均不同。即，在第一電阻組111中，第一電阻101的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，即為電阻X₁，第二電阻102的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，即為電阻Y₁。在第二電阻組112中，第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较颍礊殡娮鑈₂，第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，即為電阻Y₂。較佳的，第一方向與第二方向相互垂直。

由于電橋110的第一電阻101、第二電阻102、第三電阻103及第四電阻104的阻值相同，且假設(shè)四個(gè)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)，可知第一電阻101、第二電阻102、第三電阻103及第四電阻104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＝ε₃＝ε_x，而ε₂＝ε₄＝ε_y，因此，上述式(8)可進(jìn)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110在受到按壓作用后第一方向的應(yīng)變表示為ε_x，所述電橋110在受到按壓作用后第二方向的應(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?？梢姡ㄟ^上述式(9)計(jì)算獲得的電橋110的輸出電壓U₀與電橋110受到手指按壓后的所受到的第一方向的應(yīng)變ε_x及第二方向的應(yīng)變ε_y之間差的絕對值相關(guān)。

因此，當(dāng)?shù)谝环较蚺c第二方向垂直時(shí)，可使相鄰設(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(即第一方向應(yīng)變量ε_x與第二方向應(yīng)變量ε_y)。那么也就是能得到更大的第一方向的應(yīng)變ε_x及第二方向的應(yīng)變ε_y之間差的絕對值，以及計(jì)算獲得的電橋110的輸出電壓U₀。因而壓力單元100能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)，提高壓力傳感器10的精準(zhǔn)度。較佳的，壓力傳感器10在第一方向和第二方向上所設(shè)置的壓力感應(yīng)單元100的數(shù)量不同。這樣的設(shè)置，可避免壓力傳感器受到手指按壓作用之后，壓感單元100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(jì)算的問題。

如圖8所示，作為第三具體實(shí)施例的變形實(shí)施例，位于第一基板121和第二基板122之間的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向也可以是相同的。即第二電阻102和第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向相同。即，在第一電阻組111中，第一電阻101的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，即可即為電阻X₁，第二電阻102的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，即為電阻Y₁。在第二電阻組112中，第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，即為電阻X₂，第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较颍礊殡娮鑉₂。而四個(gè)電阻，即第一電阻101、第二電阻102、第三電阻103及第四電阻104之間的電性連接關(guān)系仍然不變，與圖2中相對應(yīng)，僅是四個(gè)電阻相互之間的位置關(guān)系上發(fā)生改變。

對比第三具體實(shí)施例和第三具體實(shí)施例的變形實(shí)施例，即對比圖6和圖8可知，作為優(yōu)選的第三具體實(shí)施例中，不僅壓力單元100感測的靈敏度及壓力傳感器10的精準(zhǔn)度更高，而且四個(gè)電阻之間的連接更為簡單。

具體的，如圖7中所示，作為第四具體實(shí)施例，其與第二具體實(shí)施例相比，區(qū)別在于對電阻的電極圖案形狀的延伸方向進(jìn)行進(jìn)一步限定。在該實(shí)施例中，每一電阻組的兩個(gè)電阻分別位于基板120兩相對表面上。其中優(yōu)選的是，位于基板120同一表面上的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同。也就是如圖7中所示，第一電阻101和第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向不同，第二電阻102和第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向不同。在水平方向上或者垂直方向上，相鄰設(shè)置的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向均不同。即，第一電阻101和第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向不同，第一電阻101和第二電阻102的電極圖案形狀的延伸方向不同。即，在第一電阻組111中，第一電阻101的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，即為電阻X₁，第二電阻102的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较颍礊殡娮鑉₁。在第二電阻組112中，第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，即為電阻Y₂，第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较颍礊殡娮鑈₂。

如圖9所示，作為第四具體實(shí)施例的變形實(shí)施例，當(dāng)每一電阻組的兩個(gè)電阻分別位于基板120兩相對表面上時(shí)，位于基板120同一表面上的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向也可以是相同的。即，第一電阻101和第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向相同，第二電阻102和第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向相同。即，在第一電阻組111中，第一電阻101的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，即為電阻X₁，第二電阻102的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，即為電阻Y₁。在第二電阻組112中，第三電阻103的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，即為電阻X₂，第四電阻104的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，即為電阻Y₂。而四個(gè)電阻，即第一電阻101、第二電阻102、第三電阻103及第四電阻104之間的電性連接關(guān)系仍然不變，與圖2中相對應(yīng)，僅是四個(gè)電阻相互之間的位置關(guān)系上發(fā)生改變。

對比第四具體實(shí)施例和第四具體實(shí)施例的變形實(shí)施例，即對比圖7和圖9可知，作為優(yōu)選的第四具體實(shí)施例中，不僅壓力單元100感測的靈敏度及壓力傳感器10的精準(zhǔn)度更高，而且四個(gè)電阻之間的連接更為簡單。

在圖5中，電極的圖案形狀呈梳齒線性。作為第一種變形實(shí)施例，如圖10所示，電極的圖案形狀也可以是呈橢圓線性狀。作為第二種變形實(shí)施例，如圖11所示，電極的圖案形狀也可以是“柵欄”形折線狀，例如可以為“三橫一豎”結(jié)構(gòu)。作為第三種變形實(shí)施例，如圖12所示，電極的圖案形狀還可以是曲線狀。只要是保證電阻X₁、X₂的電極圖案形狀的延伸方向與電阻Y₁、Y₂的電極圖案形狀的延伸方向不同即可。在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，為了降低生產(chǎn)成本，電阻的電極材料為鎳、鎳鉻合金或鎳銅合金中的一種。

在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖3、圖4及圖6-圖9中所示，基板120上開設(shè)有復(fù)數(shù)通孔(未標(biāo)號)，四個(gè)電阻通過復(fù)數(shù)通孔電性連接成一個(gè)惠斯通電橋110。一般來說基板120為柔性電路板FPC。通過FPC穿孔技術(shù)即可開設(shè)通孔，即可完成電阻之間的連接，不需要額外增設(shè)引線從而減少壓力單元100所占用的面積，也即進(jìn)一步擴(kuò)大可設(shè)置壓力單元100的區(qū)域面積，增加壓力傳感器10單位面積上壓力單元100的數(shù)量，有效提高壓力傳感器10的解析度。在另一些實(shí)施例中，可以是在基板120上進(jìn)行走線。

進(jìn)一步的是，由于基板120兩側(cè)的電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同，即感應(yīng)的是不同方向的應(yīng)力，因此即使基板120的厚度很小，仍然能靈敏的感應(yīng)到不同方向的應(yīng)力。并且由于垂直方向有熱量傳導(dǎo)，電阻上第一方向、第二方向的熱量可以抵消，從而避免溫度對壓力感測的影響，進(jìn)一步提高感測的精準(zhǔn)度。

基板120的厚度為10-20μm。相較于常規(guī)的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)中，基板厚度均大于100μm，本發(fā)明所提供的壓力傳感器10的基板120厚度能減低90％以上。因此，即使該壓力傳感器10的壓力單元100做成疊層結(jié)構(gòu)，仍然具有很好的應(yīng)用前景。

請一并參閱圖13和圖14，壓力單元100還包括一用于承載的底板140。如圖13中所示，作為第一具體實(shí)施例的優(yōu)選，該用于承載的底板140位于的第一電阻101外側(cè)，當(dāng)然也可以是設(shè)置在第四電阻104的外側(cè)，此處的外側(cè)是指還未設(shè)置有基板120的一側(cè)。具體的，如前面所述對于電阻的電極圖案形狀可以進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)選。

如圖14所示，作為第二具體實(shí)施例的優(yōu)選，四個(gè)電阻在垂直方向上分為兩層，第一電阻101和第四電阻104位于一層，第二電阻102和第三電阻103位于一層。該用于承載的底板140位于第一電阻101、第四電阻104外側(cè)，當(dāng)然也可以是設(shè)置在第二電阻102、第三電阻103外側(cè)，此處的外側(cè)是指還未設(shè)置有基板120的一側(cè)。一般來說，底板140為柔性電路板FPC。底板140的厚度為10-20μm。

實(shí)施例二

如圖15所示，一種顯示裝置1，包括實(shí)施例一所提供的壓力傳感器10。優(yōu)選地，顯示裝置1還包括顯示屏20，顯示屏20包括發(fā)光面201和背光面202，壓力傳感器10位于背光面202一側(cè)。顯示屏20可以是OLED顯示屏，也可以是LCD顯示屏。一般來說，在發(fā)光面一側(cè)設(shè)有光學(xué)玻璃30。光學(xué)玻璃30的作用在于保護(hù)顯示屏20及壓力傳感器，一般來說，光學(xué)玻璃30也就是TP蓋板玻璃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的壓力傳感器，其包括多個(gè)壓力單元，每個(gè)壓力單元中每一電阻組的兩個(gè)電阻的電極正投影至少部分重合。因而能減小壓力傳感器上每個(gè)壓力單元所占的面積，增加壓力傳感器單位面積上壓力單元的數(shù)量，有效提高了壓力傳感器的解析度。并且，每一電阻組中的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同，因而這兩個(gè)電阻分別感應(yīng)不同方向的應(yīng)力，從而能提高壓力單元的感測精度。

進(jìn)一步的是，壓力傳感器進(jìn)一步包括一基板，每一電阻組的兩個(gè)電阻分別位于所述基板兩相對表面上。這樣壓力單元的面積較大，而厚度較小。進(jìn)一步的是，位于基板同一表面上的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同，在水平方向上或者垂直方向上，相鄰設(shè)置的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向均不同，進(jìn)一步提高壓力單元的感測精度。

進(jìn)一步的是，壓力傳感器進(jìn)一步包括兩基板，分別為第一基板和第二基板；第一電阻組的兩個(gè)電阻分別位于第一基板兩相對表面上，第二電阻組的兩個(gè)電阻分別位于第二基板兩相對表面上；第一基板和第二基板層疊設(shè)置。這樣壓力單元的面積較小，而厚度較大。進(jìn)一步的是，第一基板和第二基板之間設(shè)置第三基板，位于第一基板和第二基板之間的兩個(gè)電阻的電極圖案形狀的延伸方向不同。這樣在垂直方向上任意兩個(gè)相鄰電阻的電極圖案形狀的延伸方向均不同，進(jìn)一步提高壓力單元的感測精度。

進(jìn)一步的是，第一電阻組包括第一電阻以及第二電阻，第二電阻組包括第三電阻以及第四電阻，第一電阻與第三電阻的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈谝环较?，所述第二電阻與第四電阻的電極圖案形狀的延伸方向?yàn)榈诙较?，第一方向與所述第二方向相互垂直。這樣應(yīng)變量更大，進(jìn)一步提高壓力單元的感測精度。

進(jìn)一步的是，基板的表面上每平方厘米設(shè)置至少兩個(gè)壓力單元，有效的提高了壓力傳感器的解析度。

進(jìn)一步的是，所述基板上開設(shè)有復(fù)數(shù)通孔，四個(gè)電阻通過復(fù)數(shù)通孔電性連接成一個(gè)惠斯通電橋。通過通孔完成電阻之間的連接，不需要額外增設(shè)引線從而減少壓力單元所占用的面積，也即進(jìn)一步擴(kuò)大可設(shè)置壓力單元的區(qū)域面積，增加壓力傳感器單位面積上壓力單元的數(shù)量，有效提高壓力傳感器的解析度。

進(jìn)一步的是，基板為柔性電路板，柔性電路板穿孔技術(shù)較為成熟，能有效降低生產(chǎn)難度。

進(jìn)一步的是，基板的厚度為10-20μm。基板厚度較小，使得壓力傳感器具有很好的應(yīng)用前景。

進(jìn)一步的是，電阻的電極材料為鎳、鎳鉻合金或鎳銅合金中的一種，能有效降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述壓力傳感器及一顯示屏，顯示屏包括發(fā)光面和背光面，壓力傳感器位于背光面一側(cè)。該壓力傳感器具有解析度高的優(yōu)點(diǎn)，可以與高解析度的顯示裝置匹配，從而增強(qiáng)顯示裝置的產(chǎn)品競爭力。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。