压力传感器和电子设备制造技术

本申请公开了一种压力传感器和电子设备，涉及触控技术领域，用于减小温度对压力传感器检测准确性的影响。压力传感器，包括：惠斯通电桥和热发射二极管，惠斯通电桥包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻耦接形成环路，其中，第一电阻、第二电阻和第三电阻为定值电阻，第四电阻为压敏电阻。惠斯通电桥的第一输出端耦接至热发射二极管的第一端，惠斯通电桥的第二输出端以及热发射二极管的第二端用于输出电信号；在温度升高时，热发射二极管的等效阻值降低，第四电阻的阻值升高；在温度降低时，热发射二极管的等效阻值升高，第四电阻的阻值降低。

【技术实现步骤摘要】
压力传感器和电子设备
本申请实施例涉及触控
，尤其涉及一种压力传感器和电子设备。
技术介绍
随着移动设备技术的发展，一体化将成为一种趋势，这在防水、用户体验方面的优势很大。为了实现移动终端的一体化，电子设备可以在需要设置物理按键(也称为实体按键)的区域设置压力传感器，该压力传感器可以利用压敏电阻的压阻特性检测用户输入的按压操作，从而实现截屏、拍照、调整音量等物理按键的特定功能。其中，利用压敏电阻的压阻特性实现按键功能的这类按键可以称为压感按键。或者，也可以因为此类按键在电子设备的外观不可见，故可将这类按键称为虚拟按键(virtualkey)等。电子设备中的压力传感器利用压敏电阻进行压力检测原理为：当电子设备上设置有压敏电阻的区域受到外力的挤压时，外力通过电子设备的外壳传递至压敏电阻，使得压敏电阻发生形变。其中，形变的压敏电阻的阻值会发生变化。此时，压力传感器输出电信号(例如电流信号或电压信号)，电子设备可以根据该电信号来检测压力大小。压敏电阻的阻值不仅会因为压敏电阻的形变而发生变化，也会受到环境条件(如温度、湿度等)的影响。并且，温度对压敏电阻的阻值的影响尤为显著。而上述方案中，并未考虑温度对压敏电阻的影响，使得压力传感器检测的准确性较低。
技术实现思路
本申请实施例提供一种压力传感器和电子设备，用于减小温度对压力传感器检测准确性的影响。为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：第一方面，本申请提供一种压力传感器，包括：惠斯通电桥和热发射二极管，惠斯通电桥包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻耦接形成环路，其中，第一电阻、第二电阻和第三电阻为定值电阻，第四电阻为压敏电阻。第一电阻和第二电阻的耦接点作为惠斯通电桥的第一输入端，第三电阻和第四电阻的耦接点作为惠斯通电桥的第二输入端，第一输入端和第二输入端用于输入恒定电压或脉冲电压。第二电阻和第四电阻的耦接点作为惠斯通电桥的第一输出端耦接至热发射二极管的第一端，第一电阻和第三电阻的耦接点作为惠斯通电桥的第二输出端，惠斯通电桥的第二输出端以及热发射二极管的第二端用于输出电信号，该电信号可以为电流信号或电压信号。在温度升高时，热发射二极管的等效阻值降低，第四电阻的阻值升高；在温度降低时，热发射二极管的等效阻值升高，第四电阻的阻值降低；即热发射二极管的等效阻值随温度变化趋势与压敏电阻的阻值随温度变化趋势相反，从而补偿由于温度变化导致压敏电阻的阻值的变化，提高压力传感器检测的准确性。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，热发射二极管包括低温多晶硅P沟道金属氧化物半导体LTPSPMOS以及设置在LTPSPMOS上的第一金属层，LTPSPMOS与第一金属层点状接触，LTPSPMOS引出第一触点，第一金属层引出第二触点。该热发射二极管为P型热发射二极管。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，热发射二极管包括铟镓锌氧化物IGZO以及设置在IGZO上的第二金属层，IGZO与第二金属层点状接触，第二金属层引出第一触点，IGZO引出第二触点。该热发射二极管为N型热发射二极管。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，热发射二极管包括LTPSPMOS、IGZO、设置在LTPSPMOS上的第一金属层以及设置在IGZO上的第二金属层，第一金属层和第二金属层相耦接，LTPSPMOS与第一金属层点状接触，IGZO与第二金属层点状接触，LTPSPMOS引出第一触点，IGZO引出第二触点。该热发射二极管为上述P型热发射二极管和N型热发射二极管耦接得到。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，第一触点为热发射二极管的第一端，第二触点为热发射二极管的第二端，或者，第一触点为热发射二极管的第二端，第二触点为热发射二极管的第一端。也就是说，热发射二极管的两端中的任意一端可以与惠斯通电桥的一个输出端耦接。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，金属层包括钼、铝、铜中的至少一种。也就是说，金属层也可以是钼铝合金，或者，钼铜合金，或者，铝铜合金，或者，钼铝铜合金。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，惠斯通电桥的第一输出端还耦接电容。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，惠斯通电桥的第一输入端和第二输入端还可以耦接交流信号发生器，该交流信号发生器用于向压力传感器输出交流信号，例如正弦波、三角波、脉冲等。因为长时间在压力传感器的输入端输入直流信号，一方面增加功耗，另一方面会造成器件老化，容易使检测准确性降低，通过向压力传感器的输入端输入交流信号可以实现高频检测，从而可以避免上述问题。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，第一电阻、第二电阻或第三电阻为薄膜电阻，薄膜电阻包括半导体薄膜电阻、高阻抗的金属薄膜电阻。将惠斯通电桥的桥臂设计为薄膜电阻，便于集成在显示屏中。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，半导体薄膜电阻包括无定形硅薄膜电阻、LTPS薄膜电阻、IGZO薄膜电阻。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，高阻抗的金属薄膜电阻包括镍、铜、猛、铬。结合第一方面，在一种可能的设计方式中，压力传感器可以设置于有机发光二极管OLED显示屏的层间电介质层中。当然，压力传感器还可以设置于OLED显示屏的其他层中，本申请不作限定。第二方面，本申请提供一种电子设备，包括有机发光二极管OLED显示屏和处理器，显示屏中包括如第一方面及其任一设计方式所述的压力传感器，压力传感器用于向处理器输出与OLED显示屏的触摸压力相对应的电信号，通过对显示屏的压力传感器所在区域进行按压，即可以实现压感按键的功能。附图说明图1为本申请实施例提供的一种包括压力传感器的电子设备的外观示意图；图2为本申请实施例提供的另一种包括压力传感器的电子设备的外观示意图；图3为本申请实施例提供的另一种包括压力传感器的电子设备的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种包括惠斯通电桥的压力传感器的结构示意图；图5为本申请实施例提供的一种绕线电阻的结构示意图；图6为本申请实施例提供的另一种包括惠斯通电桥的压力传感器的结构示意图；图7为本申请实施例提供的一种压敏电阻和热发射二极管的温变曲线的示意图；图8为本申请实施例提供的又一种包括惠斯通电桥的压力传感器的结构示意图；图9为本申请实施例提供的一种OLED显示屏的结构示意图；图10为本申请实施例提供的一种热发射二极管的结构示意图；图11为本申请实施例提供的另一种热发射二极管的结构示意图；图12为本申请实施例提供的又一种热发射二极管的结构示意图；图13为本申请实施例提供的又一种包括惠斯通电桥的压力传感器的结构示意图；图14为本申请实施例提供的一种AM-LED或OLED的驱动电路的示意图。具体实施方式如前文所述的，压力传感器可以设置在电子设备上，例如可以集成在显示屏中(例如可以集成在显示屏的中央或边缘)，或者，可以设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括：惠斯通电桥和热发射二极管，所述惠斯通电桥包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻耦接形成环路，所述第一电阻和所述第二电阻的耦接点作为所述惠斯通电桥的第一输入端，所述第三电阻和所述第四电阻的耦接点作为所述惠斯通电桥的第二输入端，所述第二电阻和所述第四电阻的耦接点作为所述惠斯通电桥的第一输出端耦接至所述热发射二极管的第一端，所述第一电阻和所述第三电阻的耦接点作为所述惠斯通电桥的第二输出端；/n其中，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻为定值电阻，所述第四电阻为压敏电阻；在温度升高时，所述热发射二极管的等效阻值降低，所述第四电阻的阻值升高；在温度降低时，所述热发射二极管的等效阻值升高，所述第四电阻的阻值降低；所述第一输入端和所述第二输入端用于输入恒定电压或脉冲电压，所述惠斯通电桥的第二输出端以及所述热发射二极管的第二端用于输出电信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括：惠斯通电桥和热发射二极管，所述惠斯通电桥包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻耦接形成环路，所述第一电阻和所述第二电阻的耦接点作为所述惠斯通电桥的第一输入端，所述第三电阻和所述第四电阻的耦接点作为所述惠斯通电桥的第二输入端，所述第二电阻和所述第四电阻的耦接点作为所述惠斯通电桥的第一输出端耦接至所述热发射二极管的第一端，所述第一电阻和所述第三电阻的耦接点作为所述惠斯通电桥的第二输出端；
其中，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻为定值电阻，所述第四电阻为压敏电阻；在温度升高时，所述热发射二极管的等效阻值降低，所述第四电阻的阻值升高；在温度降低时，所述热发射二极管的等效阻值升高，所述第四电阻的阻值降低；所述第一输入端和所述第二输入端用于输入恒定电压或脉冲电压，所述惠斯通电桥的第二输出端以及所述热发射二极管的第二端用于输出电信号。


2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述热发射二极管包括低温多晶硅P沟道金属氧化物半导体LTPSPMOS以及设置在所述LTPSPMOS上的第一金属层，所述LTPSPMOS与所述第一金属层点状接触，所述LTPSPMOS引出第一触点，所述第一金属层引出第二触点。


3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述热发射二极管包括铟镓锌氧化物IGZO以及设置在所述IGZO上的第二金属层，所述IGZO与所述第二金属层点状接触，所述第二金属层引出第一触点，所述IGZO引出第二触点。


4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述热发射二极管包括LTPSPMOS、IGZO、设置在所述LTPSPMOS上的第一金属层以及设置在所述IGZO上的第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层相耦接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：安亚斌，贺海明，赵明远，
申请(专利权)人：荣耀终端有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44