CN113741719B - 触控反馈模组 - Google Patents

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Abstract

一种触控反馈模组包括触控面板以及压电触觉反馈模组，其中压电触觉反馈模组接触该触控面板，压电触觉反馈模组包括第一软性电路板及多个压电单元。第一软性电路板包括多个第一电极区，各第一电极区具有第一长度，各压电单元分别设于各第一电极区下方，且各该压电单元包括一压电元件，该压电元件具有一第二长度，其中第一长度为第二长度的10％～20％。

Description

触控反馈模组
技术领域
本发明关于一种触控反馈模组，特别关于一种不用增加质量就可产生共振频率低于500Hz的触控反馈模组。
背景技术
据研究显示，人类触觉感受频率约为500Hz以下，最佳感受频率约300Hz至100Hz，频率过低或过高的振动人体都无法察觉，而在触控面板的技术中，现有技术多在振动单元上增加质量以降低振动频率，借此增加使用者的感受力，然在振动单元上增加质量会增加触控面板整体重量，不符合目前触控荧幕轻薄的发展方向，并且增加触控面板的制造工序，因此如何在不增加质量的情况下降低振动频率，实为本领域的一待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种不用增加质量就可产生共振频率低于500Hz的触控反馈模组。
为达成上述的目的，本发明的触控反馈模组包括触控面板以及压电触觉反馈模组，其中压电触觉反馈模组接触触控面板，其特征在于，压电触觉反馈模组包括第一软性电路板及多个压电单元。第一软性电路板包括多个第一电极区，各第一电极区具有第一长度，各压电单元分别设于各第一电极区下方，且各该压电单元包括一压电元件，该压电元件具有一第二长度，其中第一长度为第二长度的10％～20％。
通过本发明的设计，不增加质量的情况下即可将共振频率降低人体可感受的振动频率范围内，解决了现有技术存在的问题。
附图说明
图1是本发明的触控反馈模组的一实施例的爆炸图；
图2是本发明的触控反馈模组的一实施例的上视图；
图3是本发明的压电触觉反馈模组其中的一力回馈单元的示意图；
图4是本发明的压电触觉反馈模组其中的一力回馈单元受力形变的示意图；
图5A是显示本发明的压电触觉反馈模组搭配4个力回馈单元的模型分析图形，与ANSYS分析计算的值；
图5B是显示本发明的压电触觉反馈模组搭配6个力回馈单元的模型分析图形，与ANSYS分析计算的值；
图5C是显示本发明的压电触觉反馈模组搭配8个力回馈单元的模型分析图形，与ANSYS分析计算的值；
图6是依据图1的实施例显示本发明的压电触觉反馈模组的模型分析图形，与ANSYS分析计算的值；
图7A是本发明的压电触觉反馈模组做为触控反馈模组的感测器使用时搭配的感测电路示意图；
图7B是本发明的压电触觉反馈模组做为触控反馈模组的致动器使用时搭配的驱动电路示意图。
【符号说明】
触控反馈模组1
触控面板10
压电触觉反馈模组20
第一软性电路板21
第一电极区211
切割区域212、232、223
压电单元22
弹性件221
压电元件222
第二软性电路板23
第二电极区231
第一压条30
中线S、Y
第一辅助压条50
间隙213、233、224
第二辅助压条60
第一长度L1
第二长度L2
具体实施方式
为能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。以下请一并参考图1至图4、图5A、图5B、图5C及图6关于本发明的触控反馈模组的一实施例的爆炸图、上视图、压电触觉反馈模组其中的一力回馈单元的示意图、压电触觉反馈模组其中的一力回馈单元受力形变的示意图、显示本发明的压电触觉反馈模组搭配4个、6个与8个力回馈单元的模型分析图形，与ANSYS分析计算的值、以及依据图1的实施例显示本发明的压电触觉反馈模组的模型分析图形，与ANSYS分析计算的值。
如图1至图4所示，在本实施例中，本发明的触控反馈模组1包括触控面板10以及压电触觉反馈模组20，其中压电触觉反馈模组20位于触控面板10下方，其特征在于，压电触觉反馈模组20包括第一软性电路板21、多个压电单元22以及第二软性电路板23，其中第一软性电路板21包括多个第一电极区211，其中各第一电极区211具有一第一长度L1，各压电单元22分别设于各第一电极区211下方，各压电单元22位于第一软性电路板21与第二软性电路板23之间，各该压电单元22包括一压电元件222，该压电元件222具有一第二长度L2，其中该第一长度L1为该第二长度L2的10％～20％，第二软性电路板23包括多个第二电极区231，其中各第二电极区亦具有第一长度L1，其中各第二电极区231的第一长度L1为第二长度L2的10％～20％。当使用者手指触碰触控面板10时，多个压电单元22的其中之一产生压电效应时，压电触觉反馈模组20得产生一共振的力回馈效应，且图5A、图5B及图5C所示，该共振频率小于500Hz。
如图1至图4所示，在本实施例中，各第一电极区211的中线、各第二电极区231的中线S分别与各压电单元22的中线Y两者重合，且各第一电极区211的面积、各第二电极区231的面积为各压电单元22的面积的15％～40％，较佳实施例为各第一电极区211的面积、各第二电极区231的面积为各压电单元22的面积的15％～35％，借此当使用者手指触碰触控面板10时，多个压电单元22的其中的一产生压电效应时，通过第一电极区211及各第二电极区231位于压电单元22中心的特征，让被触发的压电单元22产生类似拱型且振动频率低于500Hz的形变。在此需注意的是，各第一电极区211的中线、各第二电极区231的中线S与各压电单元22的中线Y两者不须完全重合，只要各第一电极区211、各第二电极区231分别位于压电单元22的长度中央即可，在此以矩形为例，本发明所指的长度中央为各第一电极区211、各第二电极区231的相对两短轴端到压电单元22相对两短轴端的距离相等，或误差范围在10％以下皆适用本发明。
因为第一电极区211、第二电极区231分别为第一软性电路板21、第二软性电路板23的必要元件，且由图5A、图5B及图5C的模拟图形可看出，通过本发明的第一电极区211的第一长度L1为各压电元件222的第二长度L2的10％～20％的特征，本发明的触控反馈模组1在不需额外添加质量的状况下，压电触觉反馈模组20的共振频率都低500Hz，解决了现有技术所存在的问题。此外，压电触觉反馈模组20所有元件均为薄型，容易装设于轻薄的触控面板符合目前触控面板轻薄的设计方向。
此外，如图1与图2所示，为了让压电触觉反馈模组20中各压电单元22能独立振动不互相感扰，第一软性电路板21及第二软性电路板23包括多个切割区域212、232，且相邻的各切割区域212、232间距有一间隙213、233，其中间隙213、233为第一软性电路板21及第二软性电路板23中完全镂空的区域，各第一电极区211及各第二电极区231分别设于各切割区域212、232，且各切割区域212、232接触各压电单元20。
如图1所示，压电单元22还包括一弹性件221，其中弹性件221位于压电元件222与第二软性电路板23之间，根据本发明的一具体实施例，压电元件222是为压电陶瓷(PZT)或聚偏氟乙烯(PVDF)压电膜压电元件或具有相同性质的压电材料，本发明并不以上述所列举的材料为限。此外，如图1所示，为配合第一软性电路板21及第二软性电路板23的切割区域，弹性件221上也有对应的切割区域223，且各相邻的切割区域223之间具有间隙224，其中间隙224为弹性件221中完全镂空的区域。
根据本发明的一具体实施例，如图1与图2所示，本发明的触控反馈模组1还包括多个第一压条30，其中各第一压条30分别设于第一软性电路板21的各切割区域213的相对两侧边，第二软性电路板23的各该切割区域232的相对两侧边。在本实施例中，第一软性电路板21的各切割区域213、第二软性电路板23的各切割区域232皆呈矩形，但本发明不以矩形为限，本发明也适用其他几何形状，如:圆形，各第一压条30分别设于第一软性电路板21的各切割区域213的两短轴侧边，借此如图6所示，当该多个压电单元22的其中之一产生压电效应时，压电触觉反馈模组20得产生的共振频率小于500Hz。利用多个第一压条30于压电触觉反馈模组20上下两端施压夹持(clamped)方式与触控面板10结合，可获得低于500Hz较之振动频率(如图6所示)，增强使用者的触觉感受。根据本发明的一具体实施例，如图1与图2所示，本发明的触控反馈模组1还包括多个第一辅助压条50，其是分别覆盖于各第一压条30，以加强各第一压条30对于压电触觉反馈模组20的夹持效果。如图1所示，在本实施例中，触控反馈模组1还包括两个第二辅助压条60，其中各第二辅助压条60分别覆盖第二软性电路板23中位于最左端的间隙233与最右端的间隙233。
在此须注意的是，如图1与图2所示，为配合不同触控面板的设计需求，本发明的压电触觉反馈模组20中的压电单元22可以阵列形式设计，以及各压电单元22可是设计需求排列为M×N阵列形式排列，其中M、N接为自然数。如图2所示的阵列即为2×3的阵列，M＝2；N＝3。
以下请继续参考如图1与图2所示，并一起参考图7A与图7B，其中图7A是本发明的压电触觉反馈模组做为触控反馈模组的感测器使用时搭配的感测电路示意图，图7B是本发明的压电触觉反馈模组做为触控反馈模组的致动器使用时搭配的驱动电路示意图。
在此须注意的是，当多个压电单元22的其中之一产生正压电效应时，该压电触觉反馈模组20可做为触控反馈模组1的感测器(sensor)使用，此时压电触觉反馈模组20的感测电路可以图7A所示方式建置。当多个压电单元22的其中之一产生逆压电效应时，该压电触觉反馈模组20可做为触控反馈模组1的致动器(actuator)使用，此时压电触觉反馈模组20搭配的驱动电路可以7B所示方式建置，但本发明适用的感测电路与驱动电路的型态皆不以上述实施方式为限。
通过本发明的设计，不增加质量的情况下即可将触控反馈模组1的共振频率降低至500Hz以下，解决了现有技术存在的问题。
应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (8)

1.一种触控反馈模组，包括一触控面板以及一压电触觉反馈模组，其中该压电触觉反馈模组位于该触控面板下方，其特征在于，该压电触觉反馈模组包括：
一第一软性电路板，包括多个第一电极区，其中各该第一电极区具有一第一长度L1；
多个压电单元，其中各该压电单元分别设于各该第一电极区下方，且各该压电单元包括一压电元件，该压电元件具有一第二长度L2，其中该第一长度L1为该第二长度L2的10％～20％；以及
一第二软性电路板，各该压电单元位于该第一软性电路板与该第二软性电路板之间，该第二软性电路板包括多个第二电极区，其中各该第二电极区具有该第一长度L1，其中各该第二电极区的该第一长度L1为该第二长度L2的10％～20％，当该多个压电单元的其中之一产生压电效应时，该压电触觉反馈模组产生的一共振频率小于500Hz。
2.根据权利要求1所述的触控反馈模组，其特征在于，各该第一电极区的中线与各该压电单元的中线重合。
3.根据权利要求1所述的触控反馈模组，其特征在于，各该第二电极区的中线与各该压电单元的中线重合。
4.根据权利要求1所述的触控反馈模组，其特征在于，该压电单元包括一弹性件，其中该弹性件位于该压电元件与该第二软性电路板之间。
5.根据权利要求4所述的触控反馈模组，其特征在于，该第一软性电路板及该第二软性电路板包括多个切割区域，其中相邻的各该多个切割区域间距有一间隙，各该第一电极区及各该第二电极区分别设于各该切割区域，且各该切割区域接触各该压电单元。
6.根据权利要求5所述的触控反馈模组，其特征在于，还包括多个第一压条，其中各该第一压条分别设于该第一软性电路板的各该切割区域的相对两侧边，借此当该多个压电单元的其中之一产生该压电效应时，该压电触觉反馈模组产生的该共振频率小于500Hz。
7.根据权利要求6所述的触控反馈模组，其特征在于，还包括多个第一辅助压条，其中各该第一辅助压条分别覆盖各该第一压条，借此当该多个压电单元的其中之一产生该压电效应时，该压电触觉反馈模组产生的该共振频率小于500Hz。
8.根据权利要求7所述的触控反馈模组，其特征在于，还包括多个第二辅助压条，其中各该第二辅助压条分别覆盖该第二软性电路板中位于最左端与最右端的该间隙。
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