压力感测模块、触控屏组件以及移动终端的制作方法

1.本技术属于触控屏技术领域，尤其涉及一种压力感测模块、触控屏组件以及移动终端。


背景技术：

2.目前手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品上，对屏幕、触控板的触控一般为电容式触摸感应或者电阻式触摸感应。这种触控能够提供比较精准的触摸位置信息，可以满足常规的应用场景。然而，在一些特定的或者比较复杂的操作情景下，仅仅有触摸位置信息无法满足使用需求，例如在游戏场景下，触摸按键数量非常多，在有限的屏幕空间内设置过多的触摸按键区域不仅影响操作的便捷性，还会对显示有过多的遮挡，影响体验效果。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本技术提供了一种压力感测模块、触控屏组件以及移动终端，至少解决了在先技术中的触控屏仅采集触摸位置信息无法满足使用需求的问题。
4.本技术实施例一种压力感测模块，设置于触控屏的一侧，包括：
5.基础件；
6.弹性形变件，所述弹性形变件包括固定部以及与所述固定部相连的弯曲部，所述固定部设于所述基础件上，所述弯曲部用于抵接所述触控屏，所述弯曲部能够于所述触控屏受压后发生形变；
7.应变传感器，所述应变传感器设于所述弯曲部上，所述应变传感器用于测量所述弯曲部的形变量。
8.在一实施例中，所述固定部的形状为条形、u形或环形。
9.在一实施例中，所述弹性形变件的材质为具有弹性的金属或塑料，所述弹性形变件的厚度为0.1mm～0.3mm，所述弯曲部的长度为4mm～10mm。
10.在一实施例中，所述弯曲部包括抵接于所述触控屏的抵接部以及形变部；所述抵接部的一端抵接于所述触控屏且另一端与所述形变部相连；所述形变部的一端与所述抵接部相连且另一端与所述固定部相连；
11.所述抵接部的形状为弧形或球形。
12.在一实施例中，所述形变部的相对两侧开设有缺口。
13.在一实施例中，所述应变传感器设于所述缺口的旁侧。
14.在一实施例中，所述弹性形变件上设有基材，所述基材通过胶体粘接于所述弯曲部，所述应变传感器设于所述基材上。
15.在一实施例中，所述应变传感器包括四个设于所述弯曲部上的应变感应电阻，四个所述应变感应电阻组成惠斯通电桥。
16.本技术实施例还提供一种触控屏组件，包括：
17.触控屏；以及
18.所述压力感测模块。
19.本技术实施例还提供一种移动终端，包括所述压力感测模块；或所述触控屏组件。
20.本技术针对在先技术中的触控屏组件仅采集触摸位置信息无法满足使用需求的问题作出改进设计，在触控屏组件的触控屏一侧增设弹性形变件，并在弹性形变件上设置应变传感器，使得触控屏在承受不同的压力后能够带动弹性形变件作出不同程度的形变，以使应变传感器产生的不同的电信号，实现对触控屏组件按压力度的采集，使得触控屏组件除了能够采集触摸位置信息，还能采集触摸压力信息，达到了利用有限的触摸位置实现更多控制功能的效果；
21.本技术结构简洁，利用弹性形变件与应变传感器实现按压力度的信号采集，以使得有限的触摸位置能够具有更多的控制功能，实用性强。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本技术实施例提供的触摸屏组件的结构示意图。
24.图2为本技术实施例提供的压力感测模块的结构示意图。
25.图3为图1所示的压力感测模块中弹性形变件的立体示意图。
26.图4为图1所述的压力感测模块的另一实施例中弹性形变件的立体示意图。
27.图5为图1所述的压力感测模块的又一实施例中弹性形变件的立体示意图。
28.图6为图1所示的压力感测模块中弹性形变件与基础件相对关系示意图。
29.图7为图1所示的压力感测模块的另一实施例中弹性形变件与基础件相对关系示意图。
30.图8为图1所示的压力感测模块的另一实施例中抵接部的结构示意图。
31.图9为图1所示的压力感测模块的另一实施例中形变部的结构示意图。
32.图10为图1所示的压力感测模块中应变传感器的分布示意图。
33.图11为图1所示的压力感测模块的另一实施例中应变传感器的分布示意图。
34.图12为本技术实施例提供的触控屏组件的结构示意图。
35.图13为本技术另一实施例提供的触控屏组件的结构示意图。
36.图14为本技术又一实施例提供的触控屏组件的结构示意图。
37.图中标记的含义为：
38.100、压力感测模块；
39.10、基础件；
40.20、弹性形变件；21、固定部；22、弯曲部；221、形变部；2211、缺口；222、抵接部；23、胶体；24、基材；
41.30、应变传感器；31、应变感应电阻；
42.200、触控屏组件；
43.40、触控屏。
具体实施方式
44.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
45.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
46.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
47.目前手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品上，对屏幕、触控板的触控一般为电容式触摸感应或者电阻式触摸感应。这种触控能够提供比较精准的触摸位置信息，可以满足常规的应用场景。但在一些特定的或者比较复杂的操作情景下，仅仅有触摸位置信息无法满足使用需求；例如在游戏场景下，触摸按键数量非常多，在有限的屏幕空间内设置过多的触摸按键区域不仅影响操作的便捷性，还会对显示有过多的遮挡，影响体验效果。
48.由此本技术提供一种压力感测模块、触控屏组件以及移动终端，利用弹性形变件与应变传感器实现按压力度的信号采集，以使得有限的触摸位置能够具有更多的控制功能。
49.为了说明本技术所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。
50.参考图1、图2，本技术第一方面实施例提供一种压力感测模块100，用于触控屏组件200，该触控屏组件200包括触控屏40；该压力感测模块100包括基础件10、弹性形变件20和应变传感器30。
51.基础件10用于为弹性形变件20提供固定基础，基础件10设于触控屏组件200的触控屏40的一侧，基础件10可以与触控屏40平行相对设置，也可以与触控屏40垂直设置或呈一角度倾斜设置；基础件10可以为独立的构件，基础件10也可以为触控屏组件200的电路板或其他各种触控屏组件的固有结构，基础件10还可以是移动终端的中框、背板或其他各种移动终端的固有结构。
52.弹性形变件20设于触控屏40与基础件10之间，弹性形变件20包括固定部21和弯曲部22，固定部21连接于基础件10，固定部21与基础件10之间可以通过胶粘方式连接，也可以通过焊接或其他方式相连；弯曲部22的一端连接于固定部21且另一端抵接于触控屏40，弯曲部22与固定部21可一体成型制成，也可以通过焊接或其他各种方式相连，弯曲部22的材质可以是各种具有弹性的金属或非金属材质；当触控屏40受压变形时，弯曲部22能够随触控屏40的受压变形而同步变形，当触控屏40不再受压时，弯曲部22可随触控屏40的恢复而恢复形变，且弯曲部22的一端始终抵接于触控屏40。
53.应变传感器30设于弯曲部22上，应变传感器30用于测量弯曲部22的受力形变的形变量，应变传感器30能够将测量到的弯曲部22的形变量转化为电信号输出，应变传感器30可以是丝式电阻应变片、箔式电阻应变片或其他各种用于测量弯曲部22受力变形所产生的
应变的传感器。
54.本实施例的动作过程为：当触控屏40受压时，触控屏40将发生形变并产生向下的位移，弯曲部22能够随触控屏40的受压变形而弯曲并带动应变传感器30弯曲，应变传感器30采集形变量并根据形变量的不同而输出不同的电信号，当触控屏40不再受压时，弯曲部22可恢复形变，且弯曲部22的一端始终抵接于触控屏40。
55.本实施例的有益效果在于：在触控屏40一侧增设弹性形变件20，并在弹性形变件20上设置应变传感器30，使得触控屏40在承受不同的压力后能够带动弹性形变件20作出不同程度的形变，以使应变传感器30产生的不同的电信号，实现对触控屏40按压力度的采集，使得触控屏组件200除了能够采集触控位置信息，还能够采集触控力度信息，高效地利用了有限的屏幕空间，达到利用有限的触摸位置实现更多控制功能的效果。
56.本实施例中，基础件10与触控屏40平行且相对设置。
57.在一实施例中，弹性形变件20的材质为具有弹性的金属或塑料材质，具体的，弹性形变件20的材质可以是钢、铍青铜或其他各种金属材料，弹性形变件20的材质也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、高密度聚乙烯(hdpe)或其他各种塑料材质。
58.本实施例中，固定部21与弯曲部22一体成型制成，且弯曲部22与固定部21的材质相同。
59.本实施例中，弹性形变件20的材质为钢。
60.参考图3至图5，在一实施例中，固定部21的形状为条形、u形或环形，以适应不同需求。
61.参考图3，本实施例中，固定部21为条形，该条形的宽度可以与弯曲部22的宽度相同，也可以根据基础件10的宽度或其他需求设置。
62.参考图4，本实施例中，固定部21的形状为u形，且弯曲部22与该u形的开口处相对，此时当触控屏40受压向下形变时，应变传感器30可进入该u形的通孔内，以避免应变传感器30与固定部21碰撞，也能够节省空间。
63.参考图5，本实施例中，固定部21的形状为环形且中央设有通孔，弯曲部22与该环形的通孔相对，此时当触控屏40受压向下形变时，应变传感器30可进入该环形的通孔内，以避免应变传感器30与固定部21碰撞，也能够节省空间。
64.参考图3至图5，在一实施例中，弹性形变件20的厚度为0.1mm～0.3mm，即固定部21与弯曲部22的厚度均为0.1mm～0.3mm；弯曲部22的长度为4mm～10mm。
65.该设置根据触控屏40的受压压力值、弯曲部22与水平面的夹角、弯曲部22抵接于触控屏40的一端与固定部21之间的垂直距离综合计算得到。
66.本实施例中，弹性形变件20的厚度可以为0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm。
67.本实施例中，弯曲部22的长度可以为4mm、5.5mm、7mm、8.5mm、10mm。
68.参考图6、图7，在一实施例中，固定部21可以连接于基础件10朝向触控屏40的一侧，固定部21也可以连接于基础件10背离触控屏40的一侧；固定部21与基础件10的相对位置可根据实际需求和空间确定。
69.参考图4、图8，在一实施例中，弯曲部22包括抵接部222和形变部221。
70.抵接部222的一端抵接于触控屏40且另一端与形变部221相连，当触控屏40受压并向下变形时，抵接部222随触控屏40同步向下运动，同时抵接部222相对触控屏40沿水平方
向滑动。
71.形变部221的一端与抵接部222相连且另一端与固定部21相连，形变部221用于为应变传感器30提供固定基础，当触控屏40受压并向下变形时，形变部221与抵接部222相连的一端随抵接部222运动并发生形变。
72.参考图4，本实施例中，抵接部222的形状为弧形，该弧形抵接于触控屏40且与触控屏40相切，以使得抵接部222能够随触控屏40同步向下运动，并使得抵接部222能够相对触控屏40沿水平方向滑动；该设置能够减小抵接部222与触控屏40之间的摩擦力。
73.参考图8，本实施例中，抵接部222的形状为球形，该球形抵接于触控屏40且与触控屏40相切，以使得抵接部222能够随触控屏40同步向下运动，并使得抵接部222能够相对触控屏40沿水平方向滑动；可选的，抵接部222可以为一个完整的球形，也可以为一完整球形的一部分；该设置能够减小抵接部222与触控屏40之间的摩擦力。
74.因形变部221的应变满足以下公式：
[0075][0076]
其中，h为形变部221的厚度，h为形变部221的宽度，此均为固定值；θ为形变部221与水平面的夹角，cosθ变化很小，可视为常数；l为形变部221的长度，d为抵接部222在竖直方向上的位移量；
[0077]
由该公式可知，形变部221的长度将会影响形变部221的应变，即影响应变传感器30的灵敏度与准确度，将抵接部222的形状为弧形或球形，能够有效减小抵接部222与触控屏40之间的摩擦力，从而避免形变部221在随触控屏40的形变过程中出现长度的变化，以保证应变传感器30的测量准确。
[0078]
参考图4、图9，在一实施例中，形变部221为板状结构，以为胶体23、基材24和应变传感器30提供固定基础。
[0079]
参考图9，在一实施例中，形变部221上开设有缺口2211，缺口2211设于形变部221相对的两侧，缺口2211的设置使得形变部221的弯曲时形变更集中于缺口2211处，以使应变传感器30更容易采集到应变信息，以提高应变传感器30的灵敏度；同时减小形变部221靠近固定部21的形变，增大形变部221的最大变形量。
[0080]
再次参考图1、图2，在一实施例中，弹性形变件20上设有基材24，基材24通过胶体23固定于形变部221，基材24用于将应变传感器30输出的电信号导出至相连的控制元器件；应变传感器30固定于基材24上，形变部221形变可带动胶体23与基材24同步形变，从而使得应变传感器30发生形变。
[0081]
本实施例中，胶体23可以是环氧胶、丙烯酸胶或其他各种胶；可选的，胶体23为环氧胶，环氧胶固化方便、粘附力强、力学性能优良、电学性能优良、化学稳定性优良且尺寸稳定性好。
[0082]
本实施例中，基材24的材质可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰亚胺(pi)、玻璃纤维等各种其他具有柔性且能够导电的材质，也可以是柔性电路板。
[0083]
参考图10、图11，在一实施例中应变传感器30包括四个应变感应电阻31，四个应变感应电阻31均设于形变部221上，且四个应变感应电阻31组成惠斯通电桥，以测量形变部221的微小形变。
[0084]
参考图10，本实施例中，四个应变感应电阻31两两同向并排设置；可选的，四个应变感应电阻31设于缺口2211旁且靠近固定部21，因缺口2211能够使形变部221在弯曲时形变集中于缺口2211处，将四个应变感应电阻31设于缺口2211旁能够提高应变感应电阻31的灵敏度。
[0085]
参考图11，本实施例中，四个应变感应电阻31两两垂直设置；可选的，四个应变感应电阻31设于缺口2211旁且靠近固定部21。
[0086]
本实施例中，应变感应电阻31为金属应变丝、高分子应变电阻、硅基应变电阻中的任一种。
[0087]
参考图1，本技术第二方面的实施例还提供一种触控屏组件200，包括第一方面实施例提供的压力感测模块100，压力感测模块100设于触控屏组件200背离外界的一侧。
[0088]
该触控屏组件200还包括触控屏40，压力感测模块100的弹性形变件20设于触控屏40与基础件10之间，弯曲部22的一端抵接于触控屏40。
[0089]
本实施例中，基础件10可以为触控屏组件200的电路板，也可以是其他触控屏组件的固有结构。
[0090]
本实施例中，应变传感器30通过基材24将电信号导出至触控屏组件200的电路板。
[0091]
本技术第二方面实施例提供的触摸屏200的有益效果在于：增设了压力感测模块100，利用压力感测模块100实现按压力度的信号采集，以使得有限的触摸位置能够具有更多的控制功能。
[0092]
本技术第三方面的实施例还提供一种移动终端，包括第一方面实施例提供的压力感测模块100，或第二方面实施例提供的触控屏组件200。
[0093]
参考图12，本实施例中，移动终端为手机，此时压力感测模块100有两个，两个压力感测模块100沿触控屏组件200的长度方向设置，以满足触控需求。
[0094]
参考13，本实施例中，移动终端为平板电脑，此时压力感测模块100有四个，四个压力感测模块100分别沿触控屏组件200的长度和宽度方向设置，以满足触控需求。
[0095]
参考14，本实施例中，移动终端为平板电脑，此时压力感测模块100有六个，具体包括两列沿触控屏组件200长度方向设置的压力感测模块100，每列均包括三个压力感测模块100。
[0096]
可以理解，压力感测模块100的数量和布置方式不限于此，还可依据需要设置。
[0097]
以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种压力感测模块，设置于触控屏的一侧，其特征在于，包括：基础件；弹性形变件，所述弹性形变件包括固定部以及与所述固定部相连的弯曲部，所述固定部设于所述基础件上，所述弯曲部用于抵接所述触控屏，所述弯曲部能够于所述触控屏受压后发生形变；应变传感器，所述应变传感器设于所述弯曲部上，所述应变传感器用于测量所述弯曲部的形变量。2.根据权利要求1所述的压力感测模块，其特征在于，所述固定部的形状为条形、u形或环形。3.根据权利要求1所述的压力感测模块，其特征在于，所述弹性形变件的材质为具有弹性的金属或塑料，所述弹性形变件的厚度为0.1mm～0.3mm，所述弯曲部的长度为4mm～10mm。4.根据权利要求1所述的压力感测模块，其特征在于，所述弯曲部包括抵接于所述触控屏的抵接部以及形变部；所述抵接部的一端抵接于所述触控屏且另一端与所述形变部相连；所述形变部的一端与所述抵接部相连且另一端与所述固定部相连；所述抵接部的形状为弧形或球形。5.根据权利要求4所述的压力感测模块，其特征在于，所述形变部的相对两侧开设有缺口。6.根据权利要求5所述的压力感测模块，其特征在于，所述应变传感器设于所述缺口的旁侧。7.根据权利要求1所述的压力感测模块，其特征在于，所述弹性形变件上设有基材，所述基材通过胶体粘接于所述弯曲部，所述应变传感器设于所述基材上。8.根据权利要求1或6所述的压力感测模块，其特征在于，所述应变传感器包括四个设于所述弯曲部上的应变感应电阻，四个所述应变感应电阻组成惠斯通电桥。9.一种触控屏组件，其特征在于，包括：触控屏；以及如权利要求1-8中任一项所述的压力感测模块。10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的压力感测模块；或包括如权利要求9所述的触控屏组件。

技术总结
本申请适用于触控屏技术领域，提出一种压力感测模块、触控屏组件以及移动终端；压力感测模块设置于触控屏的一侧，包括：基础件；弹性形变件，弹性形变件包括固定部以及与固定部相连的弯曲部，固定部设于基础件上，弯曲部用于抵接触控屏，弯曲部能够于触控屏受压后发生形变；应变传感器，应变传感器设于弯曲部上，应变传感器用于测量弯曲部的形变量；触控屏组件包括压力感测模块以及触控屏；移动终端包括压力感测模块或触控屏组件；本申请利用弹性形变件与应变传感器实现按压力度的信号采集，以使得有限的触摸位置能够具有更多的控制功能，实用性强。性强。性强。


技术研发人员：黄拓夏 李灏
受保护的技术使用者：深圳纽迪瑞科技开发有限公司
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/7/14