CN115250626B - 一种触觉反馈基板、触觉反馈装置及触觉反馈方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种触觉反馈基板、触觉反馈装置及触觉反馈方法,其中,触觉反馈基板包括:衬底以及设置在衬底一侧的形变单元,形变单元包括层叠设置的第一电极、压电材料层以及第二电极,第一电极靠近衬底设置,第一电极与第二电极用于形成交变电场,压电材料层用于在交变电场的作用下发生振动,并驱动衬底发生共振;其中,交变电场的频率与衬底的固有频率之差小于或等于预设阈值。本申请技术方案,通过向第一电极和第二电极分别施加电压信号,在第一电极与第二电极之间形成交变电场,压电材料层在交变电场的作用下发生形变,当交变电场的频率接近或等于衬底的固有频率时,可以驱动衬底发生共振,振幅增强,从而在衬底表面实现触觉反馈。

Description

一种触觉反馈基板、触觉反馈装置及触觉反馈方法
技术领域
本申请涉及触觉反馈技术领域,特别是涉及一种触觉反馈基板、触觉反馈装置及触觉反馈方法。
背景技术
随着技术的发展,触摸屏得到了越来越广泛的应用,并且逐渐成为最便捷的人机交互设备之一。近年来,为了进一步提高人机交互的使用体验,触觉反馈技术应运而生,得到了越来越多的关注和研究。
发明内容
本申请提供一种触觉反馈基板、触觉反馈装置及触觉反馈方法,以实现触觉反馈功能。
本申请公开了一种触觉反馈基板,所述触觉反馈基板包括:
衬底以及设置在所述衬底一侧的形变单元,所述形变单元包括层叠设置的第一电极、压电材料层以及第二电极,所述第一电极靠近所述衬底设置,所述第一电极与所述第二电极用于形成交变电场,所述压电材料层用于在所述交变电场的作用下发生振动,并驱动所述衬底发生共振;
其中,所述交变电场的频率与所述衬底的固有频率之差小于或等于预设阈值。
在一种可选的实现方式中,所述形变单元设置在所述衬底振动的波峰和/或波谷的位置处。
在一种可选的实现方式中,所述触觉反馈基板还包括:
与所述第一电极同层设置的绑定电极,所述绑定电极靠近所述衬底的边缘设置,所述绑定电极用于连接驱动电压输入端,所述驱动电压输入端输入的电压信号为交流电压信号;
设置在所述第二电极背离所述衬底一侧的绝缘层和走线层,所述走线层包括走线,所述走线的一端与所述第二电极通过设置在所述绝缘层上的第一过孔连接,所述走线的另一端与所述绑定电极通过设置在所述绝缘层上的第二过孔连接。
在一种可选的实现方式中,所述触觉反馈基板还包括:
与所述第一电极同层设置的引线电极,所述引线电极与所述第一电极连接,所述引线电极用于连接地电压输入端,所述地电压输入端输入的电压信号为接地电压信号。
在一种可选的实现方式中,当连接所述引线电极的第一电极有多个时,所述引线电极与各所述第一电极之间的电阻值相等。
在一种可选的实现方式中,所述形变单元的数量有多个,多个所述形变单元阵列排布在所述衬底的一侧,位于同一列的形变单元的第一电极之间相互连通,位于同一列的形变单元的第二电极均连接至所述走线层的同一条走线。
在一种可选的实现方式中,在平行于所述衬底的平面内,所述形变单元的尺寸小于所述衬底振动的半波长。
在一种可选的实现方式中,所述压电材料层的厚度大于或等于1微米,且小于或等于10微米。
在一种可选的实现方式中,所述第二电极的边缘相对于所述压电材料层的边缘缩进。
在一种可选的实现方式中,所述第二电极的边缘相对于所述压电材料层的边缘的缩进量大于或等于100微米,且小于或等于500微米。
在一种可选的实现方式中,所述压电材料层的边缘相对于所述第一电极的边缘缩进。
本申请公开了一种触觉反馈装置,所述触觉反馈装置包括任一项所述的触觉反馈基板。
在一种可选的实现方式中,所述触觉反馈装置还包括:设置在所述形变单元背离所述衬底一侧的显示基板,所述显示基板包括显示区域以及位于所述显示区域外围的周边区域,所述形变单元在所述显示基板上的正投影位于所述周边区域内。
在一种可选的实现方式中,在所述衬底靠近所述显示基板的一侧设置有触控电极层或者触控膜,所述触控电极层或所述触控膜在所述显示基板上的正投影覆盖所述显示区域。
本申请公开了一种触觉反馈方法,应用于任一项所述的触觉反馈基板,所述触觉反馈方法包括:
分别向所述第一电极和所述第二电极施加电压信号,使所述第一电极与所述第二电极形成交变电场,所述压电材料层在所述交变电场的作用下发生振动,并驱动所述衬底发生共振;其中,所述交变电场的频率与所述衬底的固有频率之差小于或等于预设阈值。
与现有技术相比,本申请包括以下优点:
本申请技术方案提供了一种触觉反馈基板、触觉反馈装置及触觉反馈方法,其中,触觉反馈基板包括:衬底以及设置在衬底一侧的形变单元,形变单元包括层叠设置的第一电极、压电材料层以及第二电极,第一电极靠近衬底设置,第一电极与第二电极用于形成交变电场,压电材料层用于在交变电场的作用下发生振动,并驱动衬底发生共振;其中,交变电场的频率与衬底的固有频率之差小于或等于预设阈值。本申请技术方案,通过向第一电极和第二电极分别施加电压信号,在第一电极与第二电极之间形成交变电场,压电材料层在交变电场的作用下发生形变,当交变电场的频率接近或等于衬底的固有频率时,可以驱动衬底发生共振,振幅增强,从而在衬底表面实现触觉反馈。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种触觉反馈基板的剖面结构示意图;
图2示出了本申请实施例提供的一种触觉反馈基板的平面结构示意图以及仿真示意图;
图3示出了本申请实施例提供的第一电极的平面结构示意图;
图4示出了本申请实施例提供的绝缘层去除部分的平面结构示意图;
图5示出了本申请实施例提供的走线层的平面结构示意图;
图6示出了本申请实施例提供的压电材料层的平面结构示意图;
图7示出了本申请实施例提供的第二电极的平面结构示意图;
图8示出了本申请实施例提供的第一电极与引线电极的结构示意图和等效电路图;
图9示出了本申请实施例提供的第一电极与引线电极的第一种改进结构示意图;
图10示出了本申请实施例提供的第一电极与引线电极的第二种改进结构示意图;
图11示出了本申请实施例提供的第一种触觉反馈装置的剖面结构示意图;
图12示出了本申请实施例提供的第二种触觉反馈装置的剖面结构示意图;
图13示出了本申请实施例提供的完成压电材料层制备的平面结构示意图;
图14示出了本申请实施例提供的完成第二电极层制备的平面结构示意图;
图15示出了本申请实施例提供的完成走线层制备的平面结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请一实施例提供了一种触觉反馈基板,参照图1,触觉反馈基板包括:衬底11以及设置在衬底11一侧的形变单元12,形变单元12包括层叠设置的第一电极121、压电材料层122以及第二电极123,第一电极121靠近衬底11设置,第一电极121与第二电极123用于形成交变电场,压电材料层122用于在交变电场的作用下发生振动,并驱动衬底11发生共振;其中,交变电场的频率与衬底11的固有频率之差小于或等于预设阈值。
其中,衬底11可以为玻璃衬底等,本实施例对此不作限定。
第一电极121和第二电极123例如可以为ITO等透明电极材料,以提高触控反馈基板的透过率,本申请对第一电极121和第二电极123的具体材料不作限定。
压电材料层122的材料可以为压电晶体、压电陶瓷等无机压电材料,还可以为聚偏氟乙烯等有机压电材料,本实施例对此不作限定。其中,压电材料能够实现机械振动和交流电的互相转换。
其中,衬底11的固有频率也称为自然频率(natural frequency)。当物体如衬底11做自由振动时,其位移随时间按正弦或余弦规律变化,振动的频率与初始条件无关,而仅与物体本身的固有特性有关(如质量、形状、材质等)。
在具体实现中,参照图1,例如可以向第一电极121施加接地电压信号,向第二电极123施加交流电压信号,这样在第一电极121和第二电极123之间可以形成交变电场,交变电场的频率与交流电压信号的频率相同。在交变电场的作用下,压电材料层122发生形变并产生振动信号,该振动信号的频率与交变电场的频率相同,当振动信号的频率接近或等于衬底11的固有频率时,衬底11发生共振,振幅增强,产生触觉反馈信号,当手指触摸衬底11的表面时,可以明显感受到摩擦力的变化。在实际应用中,可以通过压电材料层122与衬底11之间产生的共振来调节衬底11表面的摩擦力,从而在衬底11的表面实现物体的纹理再现。
交流电压信号的电压值越大,衬底11发生振动的振幅越大,用户的触觉体验越明显,因此,通过调节交流电压信号的电压大小,可以实现触觉反馈信号的大小。
本实施例提供的触觉反馈基板,通过向第一电极和第二电极分别施加电压信号,在第一电极与第二电极之间形成交变电场,压电材料层在交变电场的作用下发生形变,当交变电场的频率接近衬底的固有频率时,可以驱动衬底发生共振,振幅增强,从而在衬底表面实现触觉反馈。
在一种可选的实现方式中,参照图2,形变单元12可以设置在衬底11振动的波峰和/或波谷的位置处。
当形变单元12的数量为一个时,该形变单元可以位于衬底11固有振型的波峰或波谷位置处;当形变单元12的数量为多个时,这些形变单元12可以全部位于波峰位置处,也可以全部位于波谷位置处,还可以一部分位于波峰位置处,另一部分位于波谷位置处。需要说明的是,形变单元12可以根据实际需求设置在波峰或波谷位置附近,以兼容衬底11的多种固有振型(如0*6node振型、0*7node振型、0*8node振型、0*9node振型以及0*10node振型等),具体形变单元12在衬底11上的位置可以以振幅最大为目标进行调整,本实施例对此不作限定。
本实施例中,参照图2,形变单元12的数量可以有多个,多个形变单元12阵列排布在衬底11的一侧。当形变单元12的数量为多个时,可以对每个形变单元12分别进行独立驱动,也可以以列为单位对同一列的形变单元12进行整列驱动(列驱动),还可以对所有的形变单元12进行整体驱动,本实施例对多个形变单元12的具体驱动方式不作限定。后续实施例会详细介绍列驱动的具体结构。
参照图2中a示出的是本实施例提供的一种衬底上的形变单元的排布结构示意图,图2中b示出了衬底的0×10node固有振型的振动波形(黑点位置为node),图2中c示出了衬底的0×10node固有振型模态仿真图。图2中a示出的多个形变单元12在衬底11上为轴对称排布。衬底11上设置有9列形变单元12。在0×10node固有振型的波峰或波谷位置均对应设置一列形变单元12。其中,位于奇数列的形变单元12的数量为六个,位于偶数列的形变单元12的数量为两个,分别位于该偶数列的首行和尾行。当在图2中a所示的形变单元的第一电极121与第二电极123之间施加频率为24.2kHz,峰值电压Vpp<35V的交流电压时,衬底11的振幅可以大于1μm,波长小于15mm,符合商用的触觉再现设备的行业标准。当手指触摸衬底11的表面时,能明显感受到摩擦力的变化,从而实现触觉反馈。
其中,节点node指的是衬底11的固有振型中振幅始终为0的一列点(对应列驱动)。0*10node振型表示该振型下衬底11上有10列振幅始终为0的点,如图2中b所示。
在实际应用中,可以首先根据衬底11本身的参数如质量、形状、材质等,通过仿真确定衬底11的固有频率和固有振型(当固有频率和固有振型有多个时,选取振幅相对较大的固有频率和固有振型),确定衬底11振动的波峰和波谷位置,然后将形变单元放置在波峰和/或波谷的位置处,或者靠近波峰和/或波谷的位置处。
在具体实现中,当触控反馈基板中设置多个形变单元12时,相同振型的条件下,衬底11的振幅更大,且触觉反馈信号更加均匀。触控反馈基板中所需设置的形变单元12的数量可以根据布线空间等因素确定,在布线空间允许的情况下可以尽量多地设置形变单元12,本实施例对形变单元12的具体数量不作限定。
为了使形变单元12避开衬底11的节点位置,并且为了确保波长小于15毫米,在一种可选的实现方式中,在平行于衬底11的平面内,沿着衬底11的振动传播方向上,形变单元12的尺寸可以小于衬底11振动的半波长,即形变单元12的尺寸可以小于衬底11的固有振型的半波长。例如,当衬底11固有振型的波长为15mm时,形变单元12的尺寸可以小于7.5mm。需要说明的是,本实施例对形变单元12的形状不作限定,可以为图2中a示出的矩形,还可以为圆形、五边形、六边形等。其中,衬底11的振动传播方向平行于图2中a示出的形变单元阵列排布的行方向。
在一种可选的实现方式中,压电材料层122的厚度可以大于或等于1微米,且小于或等于10微米。例如,压电材料层122的厚度可以为2微米。由于压电材料层122的厚度较薄,因此可以确保触觉反馈基板的透明度较高。
在一种可选的实现方式中,参照图1和图3,触觉反馈基板还可以包括:
与第一电极121同层设置的绑定电极13,绑定电极13靠近衬底11的边缘设置,绑定电极13用于连接驱动电压输入端,驱动电压输入端输入的电压信号为交流电压信号。其中,绑定电极13靠近的边缘可以是衬底11中平行于振动传播方向的边缘,如图3中的上边缘和下边缘。
参照图1,触觉反馈基板还可以包括:设置在第二电极123背离衬底11一侧的绝缘层14和走线层15,走线层15包括走线,走线的一端与第二电极123通过设置在绝缘层14上的第一过孔141连接,走线的另一端与绑定电极13通过设置在绝缘层14上的第二过孔142连接。其中,交流电压信号的频率可以接近或等于衬底11的固有频率。
在一种可选的实现方式中,参照图3,触觉反馈基板还可以包括:
与第一电极121同层设置的引线电极31,引线电极31与第一电极121连接,引线电极31用于连接地电压输入端,地电压输入端输入的电压信号为接地电压信号。
本实施例中,第一电极121、绑定电极13以及引线电极31可以材料相同且同一构图工艺形成。
其中,绝缘层14可以采用负性光刻胶或者正性光刻胶。通过整面涂覆或者沉积完绝缘层材料后,对图4所示的图形区域进行去除。设置绝缘层14的目的是覆盖住部分第一电极121以避免通过走线层与其他结构短路,同时在第二电极123的位置处形成第一过孔141,在绑定电极13的位置处形成第二过孔142,以使走线层中走线的一端与第二电极123通过第一过孔141连接,走线的另一端与绑定电极13通过第二过孔142连接。同时,还可以在引线电极31的位置处形成引线电极过孔41,以使外接引线与引线电极31通过银胶等方式连接。
参照图5示出了走线层的结构示意图。走线层15中的走线51用于将第二电极123连接至绑定电极13。
需要说明的是,所有形变单元12的第一电极121之间可以是相互连通的,本实施例中,为了减小寄生电容,设置同一列的第一电极121之间相互连通,如图3所示。各形变单元12的压电材料层122之间以及第二电极123之间可以是分立的,参照图6示出了压电材料层的结构示意图,参照图7示出了第二电极的结构示意图,这样可以方便维修。例如,当某个形变单元12发生短路时,可以将短路位置处的形变单元12的第二电极123进行隔离,避免短路点对其它形变单元12造成影响。
为了降低短路风险,参照图1,第二电极123的边缘可以相对于压电材料层122的边缘缩进。在具体实现中,第二电极123的边缘相对于压电材料层122的边缘的缩进量大于或等于100微米,且小于或等于500微米。例如,缩进量可以为150微米。
为了进一步降低短路风险,压电材料层122的边缘可以相对于第一电极121的边缘缩进。
在实际制备的过程中,可以在衬底11上依次形成第一电极121、压电材料层122、第二电极123、绝缘层14以及走线层15。参照图3示出了完成第一电极制备的平面结构示意图,参照图13示出了完成压电材料层制备的平面结构示意图,参照图14示出了完成第二电极制备的平面结构示意图,参照图15示出了完成走线层制备的平面结构示意图。其中,图15中的加粗黑线位置处的剖面结构示意图如图1所示。
在一种可选的实现方式中,参照图2中的a,形变单元12的数量有多个,多个形变单元12阵列排布在衬底11的一侧,位于同一列的形变单元12的第一电极121之间相互连通(如图3所示),位于同一列的形变单元12的第二电极123均连接至走线层15的同一条走线51(如图5所示),即位于同一列的形变单元12的第二电极123之间通过走线层15的同一条走线51相互连通。这样,同一列的第一电极121之间以及第二电极123之间相互连通的形变单元12可以进行整体驱动,从而实现列驱动。需要说明的是,当需要对触控反馈基板上的形变单元12进行整体驱动时,可以通过走线层15中的走线将所有的第二电极123之间进行连通。
发明人发现,当一个引线电极31连接多个第一电极121时,参照图8中a示出了第一电极121与引线电极31的结构示意图,图8中b示出了第一电极121与引线电极31的等效电路图,距离引线电极31位置较近的第一电极121(中间的第一电极)与引线电极31之间的电阻R1较小,距离引线电极31位置较远的第一电极121与引线电极31之间的电阻R2和R3较大,即R1<<R2,且R1<<R3,在高压如交流峰值电压Vac,pp>40V,或者直流电压VDC>14V的条件下,距离较近的第一电极121与引线电极31之间的局部电流密度较大,极易发生线路烧毁。
为了解决上述问题,在一种可选的实现方式中,当连接引线电极31的第一电极121有多个时,可以设置引线电极31与各第一电极121之间的电阻值相等。
在具体实现中,根据电阻计算公式R=ρ×l/A,可以通过延长距离较近的第一电极121与引线电极31之间的走线长度,缩小电阻差,实现R1=R2=R3,使电流密度分布均匀,如图9所示。
另外,还可以通过降低距离较近的第一电极121与引线电极31之间的走线宽度,缩小电阻差,实现R1=R2=R3,使电流密度分布均匀,如图10所示。
本实施例中,通过调整第一电极121与引线电极31之间走线的长度和/或宽度,可以分散或均匀化驱动电信号在线路中产生的电流密度,减少因电流密度局部过大而引起的器件失效问题。
本申请一实施例还提供了一种触觉反馈装置,触觉反馈装置包括任一实施例所述的触觉反馈基板。
在一种可选的实现方式中,参照图11,触觉反馈装置还可以包括:设置在形变单元12背离衬底11一侧的显示基板111,显示基板111包括显示区域A以及位于显示区域A外围的周边区域B,形变单元12在显示基板111上的正投影位于周边区域B内。
在具体实现中,当显示基板111的周边区域B位于显示区域A的左右两侧时,可以设置两排形变单元12,分别位于左、右两侧的周边区域B内,如图11所示。当然,也可以仅设置一排形变单元12,位于左侧或右侧的周边区域B内。上述的一排形变单元12可以包括多个形变单元12。
本实现方式中,由于显示区域A内未设置形变单元12,因此,可以进一步提高触觉反馈基板的透过率。
在一种可选的实现方式中,参照图12,在衬底11靠近显示基板111的一侧可以设置有触控功能层121,触控功能层121可以为触控电极层或者触控膜,触控电极层或触控膜(即触控功能层121)在显示基板111上的正投影覆盖显示区域A。
在具体实现中,在衬底11靠近显示基板111的一侧排布透明的ITO触屏走线或者贴附透明的触控膜,从而可以实现触控功能。显示区域A可以位于触控功能层121在显示基板111上的正投影范围内,或者与触控功能层121在显示基板111上的正投影完全重叠,本实施例对此不作限定。
需要说明的是,由于触觉反馈基板中形变单元12的透过率较高,因此,形变单元12在显示基板111上的正投影也可以位于显示区域A内,具体可以根据实际需求设计。
本申请一实施例还提供了一种触觉反馈方法,应用于任一实施例所述的触觉反馈基板,触觉反馈方法包括:
分别向第一电极121和第二电极123施加电压信号,使第一电极121与第二电极123形成交变电场,压电材料层122在交变电场的作用下发生振动,并驱动衬底11发生共振;其中,交变电场的频率与衬底11的固有频率之差小于或等于预设阈值。
其中,向第一电极121施加的电压信号可以为地电压信号,向第二电极123施加的电压信号可以为交流电压信号。交流电压信号的频率可以接近或等于衬底11的固有频率。
本申请实施例提供了一种触觉反馈基板、触觉反馈装置及触觉反馈方法,其中,触觉反馈基板包括:衬底以及设置在衬底一侧的形变单元,形变单元包括层叠设置的第一电极、压电材料层以及第二电极,第一电极靠近衬底设置,第一电极与第二电极用于形成交变电场,压电材料层用于在交变电场的作用下发生振动,并驱动衬底发生共振;其中,交变电场的频率与衬底的固有频率之差小于或等于预设阈值。本申请技术方案,通过向第一电极和第二电极分别施加电压信号,在第一电极与第二电极之间形成交变电场,压电材料层在交变电场的作用下发生形变,当交变电场的频率接近衬底的固有频率时,可以驱动衬底发生共振,振幅增强,从而在衬底表面实现触觉反馈。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种触觉反馈基板、触觉反馈装置及触觉反馈方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本申请的至少一个实施例中。此外,请注意,这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种触觉反馈基板,其特征在于,所述触觉反馈基板包括:
衬底以及设置在所述衬底一侧的形变单元,所述形变单元包括层叠设置的第一电极、压电材料层以及第二电极,所述第一电极靠近所述衬底设置,所述第一电极与所述第二电极用于形成交变电场,所述压电材料层用于在所述交变电场的作用下发生振动,并驱动所述衬底发生共振;
其中,所述交变电场的频率与所述衬底的固有频率之差小于或等于预设阈值;
所述压电材料层包括压电陶瓷;
所述第二电极的边缘相对于所述压电材料层的边缘缩进;
所述触觉反馈基板还包括:
与所述第一电极同层设置的引线电极,所述引线电极与所述第一电极连接,所述引线电极用于连接地电压输入端,所述地电压输入端输入的电压信号为接地电压信号;
当连接所述引线电极的第一电极有多个时,所述引线电极与各所述第一电极之间的电阻值相等。
2.根据权利要求1所述的触觉反馈基板,其特征在于,所述形变单元设置在所述衬底振动的波峰和/或波谷的位置处。
3.根据权利要求1所述的触觉反馈基板,其特征在于,所述触觉反馈基板还包括:
与所述第一电极同层设置的绑定电极,所述绑定电极靠近所述衬底的边缘设置,所述绑定电极用于连接驱动电压输入端,所述驱动电压输入端输入的电压信号为交流电压信号;
设置在所述第二电极背离所述衬底一侧的绝缘层和走线层,所述走线层包括走线,所述走线的一端与所述第二电极通过设置在所述绝缘层上的第一过孔连接,所述走线的另一端与所述绑定电极通过设置在所述绝缘层上的第二过孔连接。
4.根据权利要求3所述的触觉反馈基板,其特征在于,所述形变单元的数量有多个,多个所述形变单元阵列排布在所述衬底的一侧,位于同一列的形变单元的第一电极之间相互连通,位于同一列的形变单元的第二电极均连接至所述走线层的同一条走线。
5.根据权利要求1至4任一项所述的触觉反馈基板,其特征在于,在平行于所述衬底的平面内,所述形变单元的尺寸小于所述衬底振动的半波长。
6.根据权利要求1至4任一项所述的触觉反馈基板,其特征在于,所述压电材料层的厚度大于或等于1微米,且小于或等于10微米。
7.根据权利要求1所述的触觉反馈基板,其特征在于,所述第二电极的边缘相对于所述压电材料层的边缘的缩进量大于或等于100微米,且小于或等于500微米。
8.根据权利要求1所述的触觉反馈基板,其特征在于,所述压电材料层的边缘相对于所述第一电极的边缘缩进。
9.一种触觉反馈装置,其特征在于,所述触觉反馈装置包括权利要求1至8任一项所述的触觉反馈基板。
10.根据权利要求9所述的触觉反馈装置,其特征在于,所述触觉反馈装置还包括:设置在所述形变单元背离所述衬底一侧的显示基板,所述显示基板包括显示区域以及位于所述显示区域外围的周边区域,所述形变单元在所述显示基板上的正投影位于所述周边区域内。
11.根据权利要求10所述的触觉反馈装置,其特征在于,在所述衬底靠近所述显示基板的一侧设置有触控电极层或者触控膜,所述触控电极层或所述触控膜在所述显示基板上的正投影覆盖所述显示区域。
12.一种触觉反馈方法,其特征在于,应用于权利要求1至8任一项所述的触觉反馈基板,所述触觉反馈方法包括:
分别向所述第一电极和所述第二电极施加电压信号,使所述第一电极与所述第二电极形成交变电场,所述压电材料层在所述交变电场的作用下发生振动,并驱动所述衬底发生共振;其中,所述交变电场的频率与所述衬底的固有频率之差小于或等于预设阈值。
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