CN211719617U - 压电模组、触控反馈模组及触控装置 - Google Patents
压电模组、触控反馈模组及触控装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211719617U CN211719617U CN202020704390.1U CN202020704390U CN211719617U CN 211719617 U CN211719617 U CN 211719617U CN 202020704390 U CN202020704390 U CN 202020704390U CN 211719617 U CN211719617 U CN 211719617U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezoelectric
- flexible
- module
- interface
- flexible interdigital
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种压电模组、触控反馈模组及触控装置,压电模组两个柔性叉指电极、压电薄片、正极接口以及负极接口,其中:压电薄片设置在两个柔性叉指电极之间;每个柔性叉指电极中均相应设置有正极接口和负极接口,且正极接口和负极接口均设置在柔性叉指电极的中间区域;每一个柔性叉指电极包括正极指部和负极指部,两个柔性叉指电极相对压电薄片呈镜面对称,两个正极指部电连接,且通过正极接口和引出,两个负极指部电连接,且通过负极接口引出,与现有叠层压电陶瓷相比,柔韧性较好,不易脆断,使用寿命较长,相同电压下产生的形变驱动效果较好;与现有压电模组相比,电场分布区域较大,有效提高压电薄片的利用率,从而提高驱动效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及触控技术领域,特别是涉及一种压电模组、触控反馈模组及触控装置。
背景技术
在触控技术领域,由于压电触控反馈具有响应速度快、驱动频带宽、振动强度大、振动体验感觉细腻真实、声学噪声小、功耗低等优点,在微电子器件领域具有广阔的应用前景,广泛应用于笔记本电脑、手机、车载设备等需要触控反馈和压力感知的触控装置。
传统的压电触控反馈的执行器具有以下两种:方式一,叠层压电陶瓷,通过叠层压电陶瓷的形变实现信号传递和振动传递,但是现有叠层压电陶瓷的脆性较大,不易实现弯曲变形,而且压电响应d31系数较小,相同电压下产生的形变驱动效果较差,并且叠层压电陶瓷的工艺复杂且不可控;方式二,压电模组,通过压电模组的形变实现信号传递和振动传递,但是压电模组的电场利用率较低,相同电压下产生的形变驱动效果较差,并且压电模组的振动容易影响用于传递振动的悬翼板的振动效果。
实用新型内容
基于此,有必要针对压电触控反馈的执行器驱动效果较差的问题,提供一种压电模组、触控反馈模组及触控装置。
一种压电模组,包括两个柔性叉指电极、压电薄片、正极接口以及负极接口,其中:
所述压电薄片设置在两个所述柔性叉指电极之间;
每个所述柔性叉指电极中均相应设置有所述正极接口和所述负极接口,且所述正极接口和所述负极接口均设置在所述柔性叉指电极的中间区域;
每一个所述柔性叉指电极包括正极指部和负极指部,两个所述柔性叉指电极相对所述压电薄片呈镜面对称,两个所述正极指部电连接,且通过所述正极接口引出,两个所述负极指部电连接,且通过所述负极接口引出。
上述技术方案至少具有以下技术效果:两个柔性叉指电极作为压电模组的极化电极和工作电极,其两电极产生的电场方向均沿两个柔性叉指电极的层叠方向分布,根据压电响应d33模式,压电薄片产生弯曲形变,并且其产生的正负电荷分别正极接口和负极接口引出以实现电信号的传递;由于柔性叉指电极具有良好的柔韧性,并且压电薄片的压电响应d33系数较大,可使与之组合的悬翼板产生更明显的振动效果,因此与现有叠层压电陶瓷相比,上述压电模组柔韧性较好,受电压激励易实现弯曲变形并且发生弯曲后不易脆断,使用寿命较长,相同电压下产生的形变驱动效果较好,并且该压电模组相比于叠层压电陶瓷具有成本更低、制备工艺更简单、稳定性更好等优点,使用过程中如果某处产生失效,也不影响整体的使用效果;由于正极接口和负极接口分别设置在柔性叉指电极的中间区域,因此与现有压电模组相比,两端电场分布区域得以扩展,电场分布区域较大,可以有效提高压电薄片的利用率,从而提高驱动效果,压电模组的中间区域一般用于与悬翼板的固定位置相抵接,该中间区域无电场分布,压电薄片无法触发压电效应,因此对悬翼板振动效果无影响。
在其中一个实施例中,所述柔性叉指电极包括柔性绝缘薄膜,每一所述柔性叉指电极的所述正极指部和所述负极指部分别形成于所述柔性绝缘薄膜的靠近所述压电薄片的一侧,所述正极指部包括第一走线和多个第二走线,所述负极指部包括第三走线和多个第四走线,其中:
所述第一走线和所述第三走线平行设置;
多个所述第二走线垂直连接于所述第一走线中与所述第三走线相对的一侧,且在所述正极接口的两侧区域间隔设置;
多个所述第四走线垂直连接于所述第三走线中与所述第一走线相对的一侧,且在所述负极接口的两侧区域间隔设置,多个所述第四走线和多个所述第二走线交替设置以形成叉指结构;
一所述柔性叉指电极的第二走线和另一所述柔性叉指电极的第二走线正对设置。
上述技术方案中通过限定柔性叉指电极包括柔韧性较好的柔性绝缘薄膜、第一走线、第二走线、第三走线以及第四走线,以提高压电模组的柔韧性,并限定第一走线、第二走线、第三走线以及第四走线的设置方式,以形成沿两个柔性叉指电极的层叠方向分布的电场。
在其中一个实施例中,所述正极接口为第一导电片,所述柔性绝缘薄膜与所述第一走线的中间区域相对的位置设有第一通孔,所述第一导电片固定于所述第一走线背离所述柔性绝缘薄膜的表面,且与所述第一通孔正对;
所述负极接口为第二导电片,所述柔性绝缘薄膜与所述第二走线的中间区域相对的位置设有第二通孔,所述第二导电片固定于所述第二走线背离所述柔性绝缘薄膜的表面,且与所述第二通孔正对。
上述技术方案中通过在柔性绝缘薄膜上设置第一通孔和第二通孔,并限定固定于第一走线的第一导电片与第一通孔正对,固定于第二走线的第二导电片与第二通孔正对,以通过较为简单的结构使得第一导电片和第二导电片外露,便于与其它部件电连接。
在其中一个实施例中,所述第一导电片和所述第二导电片的连线方向垂直于所述第一走线。
上述技术方案中通过限定第一导电片和第二导电片的连线方向垂直于第一走线,以使得第一导电片和第二导电片正对设置。
在其中一个实施例中,所述第一导电片与所述第一走线为一体式结构,和/或,所述第二导电片与所述第二走线为一体式结构。
上述技术方案中通过限定第一导电片与第一走线为一体式结构,和/或,第二导电片与第二走线为一体式结构,结构简单以便于压电模组的制备。
在其中一个实施例中,两个所述柔性叉指电极通过连接层固定在所述压电薄片相对的两侧,两个所述第一导电片相抵接,且两个所述第二导电片相抵接。
上述技术方案中通过连接层较为方便地将两个柔性叉指电极和压电薄片固定为一体,并限定此时两个第一导电片相抵接且两个二导电片相抵接,以实现两个柔性叉指电极的正极指部和负极指部分别电连接。
在其中一个实施例中,所述压电薄片包括压电层以及有机胶层,所述压电层包括底壁以及阵列分布在所述底壁上的压电纤维,相邻所述压电纤维之间间隔设置,所述有机胶层填充并固化于相邻所述压电纤维的间隔空间内。
上述技术方案中通过限定压电薄片的结构形式,以便于实现压电响应d33模式。
在其中一个实施例中,所述有机胶层为环氧树脂AB胶,所述环氧树脂AB胶包括胶粘剂和固化剂,所述胶粘剂和所述固化剂的配比为3:1。
上述技术方案中限定了有机胶层的结构形式,以获得较好的压电响应效果,当然,有机胶层的结构形式并不局限于上述环氧树脂AB胶。
另外,本实用新型还提供了一种触控反馈模组,包括悬翼板,还包括如上述技术方案任一项所述的压电模组,所述压电模组层叠设置于所述悬翼板,且中间区域与所述悬翼板固定连接。
上述技术方案至少具有以下技术效果:两个柔性叉指电极作为压电模组的极化电极和工作电极,其两电极产生的电场方向均沿两个柔性叉指电极的层叠方向分布,根据压电响应d33模式,压电薄片产生弯曲形变,并且其产生的正负电荷分别正极接口和负极接口引出以实现电信号的传递;由于柔性叉指电极具有良好的柔韧性,并且压电薄片的压电响应d33系数较大,可使与之组合的悬翼板产生更明显的振动效果,因此与现有叠层压电陶瓷相比,上述压电模组柔韧性较好,受电压激励易实现弯曲变形并且发生弯曲后不易脆断,使用寿命较长,相同电压下产生的形变驱动效果较好,并且该压电模组相比于叠层压电陶瓷具有成本更低、制备工艺更简单、稳定性更好等优点,使用过程中如果某处产生失效,也不影响整体的使用效果;由于正极接口和负极接口分别设置在同一柔性叉指电极的中间区域,因此与现有压电模组相比,两端电场分布区域得以扩展,电场分布区域较大,可以有效提高压电薄片的利用率,从而提高驱动效果,压电模组的中间区域一般用于与悬翼板的固定位置相抵接,该中间区域无电场分布,压电薄片无法触发压电效应,因此对悬翼板振动效果无影响。因此,具有该压电模组的触控反馈模组的触控反馈效果和压力感知效果较好,使用寿命较长。
在其中一个实施例中,所述悬翼板具有承载面及垂直于所述承载面的第一中心线,所述悬翼板关于所述第一中心线构成对称结构;
所述压电模组层叠设置于所述悬翼板,且关于所述第一中心线构成对称结构。
上述技术方案中通过限定压电模组关于第一中心线构成对称结构,以使得压电模组的中心区域和悬翼板的中心区域固定连接,在避免扰乱悬翼板振动的基础上提高触控反馈的均一性和压力感知的一致性。
在其中一个实施例中,所述压电模组通过弹性模量为5Gpa-20Gpa的胶层固定设置于所述悬翼板。
上述技术方案中限定压电模组和悬翼板通过弹性模量为5Gpa-20Gpa的低弹性模量胶层固定连接,以使得应力传递效果较好。
另外,本实用新型还提供了一种触控装置,包括如上述技术方案任一项所述的触控反馈模组。
上述技术方案至少具有以下技术效果:由于触控反馈模组的触控反馈效果和压力感知效果较好,使用寿命较长,因此,具有触控反馈模组的触控装置的触控反馈效果和压力感知效果较好,使用寿命较长。
附图说明
图1为现有技术中触控反馈模组的结构示意图;
图2为现有技术中叠层压电陶瓷在电场作用下的截面示意图;
图3为现有技术中压电模组的结构示意图;
图4为本实用新型一实施例中压电模组的爆炸示意图;
图5为本实用新型一实施例中触控反馈模组的结构示意图;
图6为本实用新型另一实施例中触控反馈模组的结构示意图;
图7为本实用新型一实施例中压电薄片在电场作用下的截面示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1示出了现有技术中触控反馈模组的结构形式,触控反馈模组01包括叠层压电陶瓷010和蝶式悬臂梁基板020,该叠层压电陶瓷010粘贴于蝶式悬臂梁基板020,整个触控反馈模组01安装于触摸板下表面,图2示出了现有技术中叠层压电陶瓷010在电场作用下的形变状态,当用户按压触摸板上表面时,蝶式悬臂梁基板020产生一定的弯曲挠度,由于叠层压电陶瓷010与蝶式悬臂梁基板020紧密粘结,使得叠层压电陶瓷010随之产生一定的弯曲挠度,根据正压电效应,叠层压电陶瓷010表面产生正负电荷分别聚集于极性相反的电极面上,通过集成电路即可实现电信号的传递;当对叠层压电陶瓷010两极施加一定电压时,根据逆压电效应叠层压电陶瓷010产生一定的伸缩应变△l,并将此变形传递至蝶式悬臂梁基板020以此来实现整个触控反馈模组01的振动,但现有叠层压电陶瓷010的脆性大,不易实现弯曲变形,而且压电响应d31系数较小,相同电压下产生的形变驱动效果较差,并且叠层压电陶瓷的工艺复杂且不可控;图3示出了现有压电模组的结构形式,压电模组030包括两个柔性叉指电极031以及压电薄片120,两个柔性叉指电极031形成四个电极接口032,四个电极接口032设置于柔性叉指电极031的两端,故柔性叉指电极031的两端需预留一定的空间,该区域无压电薄片120,电场利用率较低,相同电压下产生的形变驱动效果较差,压电模组030在悬臂梁上的固定方式具有两种,方式一,单片压电模组030以悬臂梁的固定位置为中心轴对称粘贴,此时处于固定区域的压电薄片120因受到电场激励会产生一定的形变,扰乱悬臂梁的振动规律,影响振动效果,方式二,两片压电模组030以悬臂梁的固定位置为中心轴分别粘贴于悬臂梁两边,采用并联的方式连接,此时采用多片压电模组030,增加了模组制备成本。为了解决压电触控反馈的执行器驱动效果较差的问题,改变了电极接口的引出位置,提供一种压电模组、触控反馈模组及触控装置。
实施例一;
如图4、图5、图6以及图7所示,本实用新型的实施例提供了一种压电模组100,该压电模组100用于触控反馈模组10,用于提供压力感知和触控反馈,该压电模组100包括两个柔性叉指电极110以及压电薄片120,每一柔性叉指电极110具有正极指部111和负极指部112,两个柔性叉指电极110相对压电薄片120呈镜面对称,此时一个柔性叉指电极110的正极指部111和另一柔性叉指电极110的负极指部112相对设置,压电薄片120设置在两个柔性叉指电极110之间,并且压电薄片120和两个柔性叉指电极110固定为一体,该压电模组100还包括正极接口130和负极接口140,每一柔性叉指电极110中均设置有正极接口130和负极接口140,两个柔性叉指电极110的正极指部111电连接,并且通过设置在柔性叉指电极110上的正极接口130引出,两个柔性叉指电极110的负极指部112电连接,并且通过设置在柔性叉指电极110上的负极接口140引出,正极接口130和负极接口140设置在同一柔性叉指电极110的同一侧,并且正极接口130设置在柔性叉指电极110的中间区域,负极接口140设置在柔性叉指电极110的中间区域。
上述压电模组100中,两个柔性叉指电极110作为压电模组100的极化电极和工作电极,其两电极产生的电场方向均沿两个柔性叉指电极110的层叠方向分布,根据压电响应d33模式,压电薄片120产生弯曲形变,并且其产生的正负电荷分别正极接口130和负极接口140引出以实现电信号的传递;由于柔性叉指电极110具有良好的柔韧性,并且压电薄片120的压电响应d33系数较大,可使与之组合的悬翼板200产生更明显的振动效果,因此与现有叠层压电陶瓷相比,上述压电模组100柔韧性较好,受电压激励易实现弯曲变形并且发生弯曲后不易脆断,使用寿命较长,相同电压下产生的形变驱动效果较好,并且该压电模组100相比于叠层压电陶瓷具有成本更低、制备工艺更简单、稳定性更好等优点,使用过程中如果某处产生失效,也不影响整体的使用效果;由于正极接口130和负极接口140分别设置在柔性叉指电极110的中间区域,因此与现有压电模组100相比,两端电场分布区域得以扩展,电场分布区域较大,可以有效提高压电薄片120的利用率,从而提高驱动效果,压电模组100的中间区域一般用于与悬翼板200的固定位置相抵接,该中间区域无电场分布,压电薄片120无法触发压电效应,因此对悬翼板200振动效果无影响。
为了进一步提高柔性叉指电极110的柔韧性,一种优选实施方式,如图4、图5、图6以及图7所示,柔性叉指电极110包括柔性绝缘薄膜113,该柔性绝缘薄膜113可以为柔韧性较好的聚酰亚胺薄膜,柔性绝缘薄膜113还可以为聚酯薄膜,当然并不局限于此,每一柔性叉指电极110的正极指部111和负极指部112分别形成于柔性绝缘薄膜113的靠近压电薄片120的一侧,或是,每一柔性叉指电极110的正极指部111和负极指部112分别形成于柔性绝缘薄膜113的远离压电薄片120的一侧,正极指部111包括第一走线114和多个第二走线115,负极指部112包括第三走线116和多个第四走线117,第一走线114、第二走线115、第三走线116以及第四走线117的材料可以相同也可以不同,第一走线114、第二走线115、第三走线116以及第四走线117的材料可以为Cu、Ag或Au,当然并不局限于此。对于任一柔性叉指电极110:
第一走线114和第三走线116平行设置,第一走线114和第三走线116的长度和结构形式可以相同,也可以不同,并且第一走线114和第三走线116间隔设置在柔性绝缘薄膜113上,第一走线114和第三走线116之间的间隔距离根据柔性叉指电极110的实际情况进行确定;
多个第二走线115垂直连接于第一走线114中与第三走线116相对的一侧,并且多个第二走线115在正极接口130的两侧区域间隔设置,该两侧区域为第一走线114上除了包括正极接口130的中间区域之外的区域,中间区域的长度根据悬翼板200固定区域的大小和柔性叉指电极110的实际情况进行确定;
多个第四走线117垂直连接于第三走线116中与第一走线114相对的一侧,并且多个第四走线117在负极接口140的两侧区域间隔设置,该两侧区域为第三走线116上除了包括负极接口140的中间区域之外的区域,中间区域的长度根据悬翼板200固定区域的大小和柔性叉指电极110的实际情况进行确定,多个第四走线117和多个第二走线115交替设置以形成叉指结构,两个第四走线117之间具有一个第二走线115,两个第二走线115之间具有一个第四走线117;
一柔性叉指电极110的第二走线115和另一柔性叉指电极110的第二走线115正对设置,一个柔性叉指电极110的多个第二走线115和另一柔性叉指电极110的多个第二走线115一一正对设置,一个柔性叉指电极110的多个第二走线115和另一柔性叉指电极110的多个第二走线115一一正对设置。
上述压电模组100中,柔性叉指电极110包括柔韧性较好的柔性绝缘薄膜113、第一走线114、第二走线115、第三走线116以及第四走线117,柔性绝缘薄膜113的柔韧性较好,第一走线114、第二走线115、第三走线116以及第四走线117为金属走线,能够提高压电模组100的柔韧性;第一走线114和第二走线115平行设置,第二走线115垂直连接于第一走线114,第四走线117垂直连接于第三走线116,并且多个第四走线117和多个第二走线115交替设置,一柔性叉指电极110的第二走线115和另一柔性叉指电极110的第二走线115正对设置,一柔性叉指电极110的第四走线117和另一柔性叉指电极110的第四走线117正对设置,以形成沿两个柔性叉指电极110的层叠方向分布的电场。在具体设置时,第二走线115和第四走线117的数目相同,而第二走线115和第四走线117的具体数目和相连第二走线115和第四走线117之间的间距根据柔性叉指电极110的实际情况进行确定,多个第二走线115可以垂直连接于第一走线114,此时,第二走线115和第四走线117方便设置,便于柔性叉指电极110的制备,多个第二走线115也可以非平行连接于第一走线114,并且此时,多个第四走线117非平行连接于第三走线116,第四走线117和第二走线115相平行,以适应特殊结构形式的柔性叉指电极110。
为了简化柔性叉指电极110的结构,如图4、图5、图6以及图7所示,具体地,正极接口130为第一导电片131,柔性绝缘薄膜113与第一走线114的中间区域相对的位置设有第一通孔118,第一通孔118贯穿柔性绝缘薄膜113的厚度,第一导电片131固定于第一走线114靠近背离绝缘薄膜113的表面,并且第一导电片131与第一通孔118正对,以使得第一导电片131外露出柔性绝缘薄膜113;
负极接口140为第二导电片141,柔性绝缘薄膜113与第二走线115的中间区域相对的位置设有第二通孔119,第二通孔119贯穿柔性绝缘薄膜113的厚度,第二导电片141固定于第二走线115背离柔性绝缘薄膜113的表面,并且第二导电片141与第二通孔119正对,以使得第二导电片141外露出柔性绝缘薄膜113。
上述压电模组100中,通过在柔性绝缘薄膜113上设置第一通孔118和第二通孔119,并限定固定于第一走线114背离柔性绝缘薄膜113表面的第一导电片131与第一通孔118正对,固定于第二走线115背离柔性绝缘薄膜113表面的第二导电片141与第二通孔119正对,通过较为简单的结构使得第一导电片131和第二导电片141外露,便于与其它部件电连接。在具体设置时,第一导电片131和第二导电片141的大小和结构形式相同,并且第一导电片131的大小和第一通孔118相当,第二导电片141的大小和第二通孔119相当,例如,第一导电片131沿垂直柔性绝缘薄膜113的方向在柔性绝缘薄膜113的投影面积略大于第一通孔118的开口面积,同样,第二导电片141沿垂直柔性绝缘薄膜113的方向在柔性绝缘薄膜113的投影面积略大于第二通孔119的开口面积,再例如,第一导电片131沿垂直柔性绝缘薄膜113的方向在柔性绝缘薄膜113的投影面积略小于第一通孔118的开口面积,同样,第二导电片141沿垂直柔性绝缘薄膜113的方向在柔性绝缘薄膜113的投影面积略小于第二通孔119的开口面积,当然,第一导电片131、第二导电片141、第一通孔118以及第三通孔并不局限于上述结构形式,而第一导电片131、第二导电片141、第一通孔118以及第三通孔的具体结构根据柔性叉指电极110的实际情况进行确定。
为了进一步扩展电场分布区域,如图4所示,更具体地,第一导电片131和第二导电片141相对设置,并且第一导电片131和第二导电片141的连线方向垂直于第一走线114。
上述压电模组100中,通过限定第一导电片131和第二导电片141的连线方向垂直于第一走线114,以使得第一导电片131和第二导电片141正对设置。在具体设置时,第一导电片131和第二导电片141的中心连线垂直于第一走线114,或是第一导电片131和第二导电片141的中心连线与第一走线114可以有极小的夹角,以减小第一导电片131和第二导电片141所在的中间区域的大小,使得用于电场分布的区域更多,进一步地,第一导电片131和第二导电片141的连线方向垂直于第一走线114,并且第一导电片131的中心和第一走线114的中心重合,第二导电片141的中心和第三走线116的中心重合,以使得第一导电片131和第二导电片141位于柔性叉指电极110的中心,从而使得用于设置第一导电片131和第二导电片141的区域较小,进一步扩展电场分布区域。
柔性叉指电极110的结构形式具有多种,更具体地,
方式一,第一导电片131与第一走线114为一体式结构;
方式二,第二导电片141与第二走线115为一体式结构;
方式三,第一导电片131与第一走线114为一体式结构,并且第二导电片141与第二走线115为一体式结构。
上述压电模组100中,通过限定第一导电片131与第一走线114为一体式结构,和/或,第二导电片141与第二走线115为一体式结构,结构简单以便于压电模组100的制备。在具体设置时,柔性叉指电极110可以通过紫外光蚀刻法将铜箔蚀刻于聚酰亚胺薄膜上,形成阵列式细长条铜丝和铜块,该铜丝形成第一走线114、第二走线115、第三走线116和第四走线117,该铜块为第一到点了片,此时,第一导电片131与第一走线114为一体式结构,第二导电片141与第二走线115可以为一体式结构;柔性叉指电极110还可以通过紫外光蚀刻法将铜箔蚀刻于聚酰亚胺薄膜上,形成阵列式细长条铜丝,该铜丝形成第一走线114、第二走线115、第三走线116和第四走线117,在第一走线114的中间区域通过焊接、沉积、贴片等方式固定设置第一导电片131,在第三走线116的中间区域通过焊接、沉积、贴片等方式固定设置第二导电片141,此时,第一导电片131和第一走线114的材料可以相同也可以不同,第二导电片141和第二走线115的材料可以相同也可以不同。
为了便于实现两个柔性叉指电极110的正极指部111和负极指部112分别电连接,更具体地,两个柔性叉指电极110通过连接层150固定在压电薄片120相对的两侧,两个第一导电片131相抵接,并且两个第二导电片141相抵接。
上述压电模组100中,通过连接层150较为方便地将两个柔性叉指电极110和压电薄片120固定为一体,并限定此时两个第一导电片131相抵接且两个第二导电片141相抵接,以较为方便地实现两个柔性叉指电极110的正极指部111和负极指部112分别电连接。在具体设置时,连接层150可以为OCA光学胶、OCR光学胶、双面胶等,还可以为其它能够满足要求的结构形式;两个柔性叉指电极110的正极指部111和负极指部112电连接可以通过两个第一导电片131相抵接、两个第二导电片141相抵接实现,进一步地,两个第一导电片131之间可以相焊接,两个第二导电片141间可以相焊接,以更好地实现两个柔性叉指电极110的正极指部111和负极指部112电连接,当然,并不局限于此,还可以通过其它满足要求的结构形式实现两个柔性叉指电极110的正极指部111和负极指部112电连接,例如,在两个第一导电片131、两个第二导电片141之间固定设置导电元件。
压电薄片120的结构形式具有多种,如图7所示,一种优选实施方式,压电薄片120包括压电层121以及有机胶层122,有机胶层122和压电层121固定为一体,压电层121包括底壁以及阵列分布在底壁上的压电纤维123,相邻压电纤维123之间间隔设置,有机胶层122填充并固化于相邻压电纤维123的间隔空间内。有机胶层122的种类具有多种,具体地,有机胶层122为环氧树脂AB胶中,环氧树脂AB胶包括胶粘剂和固化剂,胶粘剂和固化剂的配比为3:1。上述压电模组100中,通过限定有机胶层122的结构形式,以获得较好的压电响应效果,当然,有机胶层122的结构形式并不局限于上述环氧树脂AB胶。
上述压电模组100中,通过限定压电薄片120的结构形式,以便于实现压电响应d33模式。在具体设置时,压电薄片120采用切割—填充法制备,制备过程如下:首先将传统固相合成法制备的压电陶瓷块体采用金刚石切割机沿长度方向加工成阵列式压电层121(底部不能切断,形成底壁),该压电层121包括阵列分布的压电纤维123;然后将具有良好流动性的环氧树脂AB胶(胶粘剂:固化剂=3:1)混合均匀后浇注于压电层121的阵列压电纤维123间隔空间中,并置于真空干燥箱中抽真空固化;接着待环氧树脂完全固化后取出并采用切割机沿其厚度方向加工成压电薄片120;最后采用上下对称的两个柔性叉指电极110封装压电薄片120以形成压电模组100。有机胶层122可以是一种热固性树脂,该有机胶层122固化前具有一定的流动性,固化后具有良好的粘性,并且该有机胶层122具有较高的相对介电常数,能够使压电纤维123内部电场分布更均匀。压电模组100可以看成是由许多个短纤维单元组成,彼此之间极化方向和驱动电场方向相反,如图4所示,在电场作用下,由于d33压电效应,每组短纤维均产生一定的伸缩应变△l,整个压电模组100产生叠加应变,即△l=△l1+△l2+△l3+△l4+△l5+…。
实施例二;
另外,如图5以及图6所示,本实用新型的实施例还提供了一种触控反馈模组10,用于触控反馈和压力感知,该触控反馈模组10包括悬翼板200,还包括如上任一实施例中的压电模组100,该压电模组100层叠设置于悬翼板200,并且压电模组100的中间区域与悬翼板200固定连接。
上述触控反馈模组10中,两个柔性叉指电极110作为压电模组100的极化电极和工作电极,其两电极产生的电场方向均沿两个柔性叉指电极110的层叠方向分布,根据压电响应d33模式,压电薄片120产生弯曲形变,并且其产生的正负电荷分别正极接口130和负极接口140引出以实现电信号的传递;由于柔性叉指电极110具有良好的柔韧性,并且压电薄片120的压电响应d33系数较大,可使与之组合的悬翼板200产生更明显的振动效果,因此与现有叠层压电陶瓷相比,上述压电模组100柔韧性较好,受电压激励易实现弯曲变形并且发生弯曲后不易脆断,使用寿命较长,相同电压下产生的形变驱动效果较好,并且该压电模组100相比于叠层压电陶瓷具有成本更低、制备工艺更简单、稳定性更好等优点,使用过程中如果某处产生失效,也不影响整体的使用效果;由于正极接口130和负极接口140分别设置在同一柔性叉指电极110的中间区域,因此与现有压电模组100相比,两端电场分布区域得以扩展,电场分布区域较大,可以有效提高压电薄片120的利用率,从而提高驱动效果,压电模组100的中间区域一般用于与悬翼板200的固定位置相抵接,该中间区域无电场分布,压电薄片120无法触发压电效应,因此对悬翼板200振动效果无影响。因此,具有该压电模组100的触控反馈模组10的触控反馈效果和压力感知效果较好,使用寿命较长。
为了提高触控反馈的均一性和压力感知的一致性,一种优选实施方式,悬翼板200具有承载面210及垂直于承载面210的第一中心线,悬翼板200关于该第一中心线构成对称结构,该承载面210用于承载压电复合材料、触摸屏等结构部件;
压电模组100层叠设置于悬翼板200,并且该压电模组100关于第一中心线构成对称结构。
上述触控反馈模组10中,通过限定压电模组100关于第一中心线构成对称结构,以使得压电模组100的中间区域和悬翼板200的中间区域固定连接,由于该压电模组100的中间区域并没有电场分布,只是设置了正极接口130和负极接口140,又由于悬翼板200的中间区域为固定区域,因此该压电模组100的中间区域不会产生形变,也就不会对悬翼板200的中间区域造成影响,避免扰乱悬翼板200振动,并且能提高压力感知的准确性,而由于悬翼板200关于第一中心线构成对称结构,压电模组100关于第一中心线构成对称结构,因此,整个触控反馈模组10为对称结构,能够提高触控反馈的均一性和压力感知的一致性。
一种优选实施方式,压电模组100通过弹性模量为5Gpa-20Gpa的胶层固定设置于悬翼板200。
上述触控反馈模组10中,由于弹性模量为5Gpa-20Gpa的胶层的粘结效果和力传递效果较好,因此压电模组100和悬翼板200通过弹性模量为5Gpa-20Gpa的低弹性模量胶层固定连接,能够使得应力传递效果较好。在具体设置时,该胶层的弹性模量可以为5Gpa、6Gpa、7Gpa、8Gpa、9Gpa、10Gpa、11Gpa、12Gpa、13Gpa、14Gpa、15Gpa、16Gpa、17Gpa、18Gpa、19Gpa、20Gpa,当然,用于固定压电模组100和悬翼板200的结构并不局限于上述胶层,还可以为其它具有较好力传递效果的结构形式。
实施例三;
另外,本实用新型的实施例还提供了一种触控装置,包括如上任一实施例中的触控反馈模组10。触控装置包括但不限于笔记本电脑、手机、车载设备等需要触控反馈和压力感知的装置。例如,如果触控装置为笔记本电脑,则触控反馈模组10为笔记本电脑的输入触控反馈模组10,也称为PC触控反馈模组10。
上述触控装置中,由于触控反馈模组10的触控反馈效果和压力感知效果较好,使用寿命较长,因此,具有触控反馈模组10的触控装置的触控反馈效果和压力感知效果较好,使用寿命较长。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种压电模组,其特征在于,包括两个柔性叉指电极、压电薄片、正极接口以及负极接口,其中:
所述压电薄片设置在两个所述柔性叉指电极之间;
每个所述柔性叉指电极中均相应设置有所述正极接口和所述负极接口,且所述正极接口和所述负极接口均设置在所述柔性叉指电极的中间区域;
每一个所述柔性叉指电极包括正极指部和负极指部,两个所述柔性叉指电极相对所述压电薄片呈镜面对称,两个所述正极指部电连接,且通过所述正极接口引出,两个所述负极指部电连接,且通过所述负极接口引出。
2.根据权利要求1所述的压电模组,其特征在于,所述柔性叉指电极包括柔性绝缘薄膜,每一所述柔性叉指电极的所述正极指部和所述负极指部形成于所述柔性绝缘薄膜的靠近所述压电薄片的一侧,所述正极指部包括第一走线和多个第二走线,所述负极指部包括第三走线和多个第四走线,其中:
所述第一走线和所述第三走线平行设置;
多个所述第二走线垂直连接于所述第一走线中与所述第三走线相对的一侧,且在所述正极接口两侧区域间隔设置;
多个所述第四走线垂直连接于所述第三走线中与所述第一走线相对的一侧,且在所述负极接口的两侧区域间隔设置,多个所述第四走线和多个所述第二走线交替设置以形成叉指结构;
一所述柔性叉指电极的第二走线和另一所述柔性叉指电极的第二走线正对设置。
3.根据权利要求2所述的压电模组,其特征在于,
所述正极接口为第一导电片,所述柔性绝缘薄膜与所述第一走线的中间区域相对的位置设有第一通孔,所述第一导电片固定于所述第一走线背离所述柔性绝缘薄膜的表面,且与所述第一通孔正对;
所述负极接口为第二导电片,所述柔性绝缘薄膜与所述第二走线的中间区域相对的位置设有第二通孔,所述第二导电片固定于所述第二走线背离所述柔性绝缘薄膜的表面,且与所述第二通孔正对。
4.根据权利要求3所述的压电模组,其特征在于,所述第一导电片和所述第二导电片的连线方向垂直于所述第一走线。
5.根据权利要求3所述的压电模组,其特征在于,所述第一导电片与所述第一走线为一体式结构,和/或,所述第二导电片与所述第二走线为一体式结构。
6.根据权利要求3所述的压电模组,其特征在于,两个所述柔性叉指电极通过连接层固定在所述压电薄片相对的两侧,两个所述第一导电片相抵接,且两个所述第二导电片相抵接。
7.根据权利要求2-6任一项所述的压电模组,其特征在于,所述压电薄片包括压电层以及有机胶层,所述压电层包括底壁以及阵列分布在所述底壁上的压电纤维,相邻所述压电纤维之间间隔设置,所述有机胶层填充并固化于相邻所述压电纤维的间隔空间内。
8.根据权利要求7所述的压电模组,其特征在于,所述有机胶层为环氧树脂AB胶,所述环氧树脂AB胶包括胶粘剂和固化剂,所述胶粘剂和所述固化剂的配比为3:1。
9.一种触控反馈模组,包括悬翼板,其特征在于,还包括如上述权利要求1-8任一项所述的压电模组,所述压电模组层叠设置于所述悬翼板,且中间区域与所述悬翼板固定连接。
10.根据权利要求9所述的触控反馈模组,其特征在于,
所述悬翼板具有承载面及垂直于所述承载面的第一中心线,所述悬翼板关于所述第一中心线构成对称结构;
所述压电模组层叠设置于所述悬翼板,且关于所述第一中心线构成对称结构。
11.根据权利要求9所述的触控反馈模组,其特征在于,所述压电模组通过弹性模量为5Gpa-20Gpa的胶层固定设置于所述悬翼板。
12.一种触控装置,其特征在于,包括如权利要求9至11任一项所述的触控反馈模组。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202020704390.1U CN211719617U (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 压电模组、触控反馈模组及触控装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202020704390.1U CN211719617U (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 压电模组、触控反馈模组及触控装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN211719617U true CN211719617U (zh) | 2020-10-20 |
Family
ID=72836150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202020704390.1U Expired - Fee Related CN211719617U (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 压电模组、触控反馈模组及触控装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN211719617U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2602509A (en) * | 2021-01-05 | 2022-07-06 | Xaar Technology Ltd | Electrical element |
WO2023153430A1 (ja) * | 2022-02-10 | 2023-08-17 | 株式会社村田製作所 | センサ |
-
2020
- 2020-04-30 CN CN202020704390.1U patent/CN211719617U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2602509A (en) * | 2021-01-05 | 2022-07-06 | Xaar Technology Ltd | Electrical element |
WO2023153430A1 (ja) * | 2022-02-10 | 2023-08-17 | 株式会社村田製作所 | センサ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2854192B1 (en) | Piezoelectric actuator, piezoelectric vibration device, and mobile terminal | |
KR101603957B1 (ko) | 압전 액추에이터, 압전 진동 장치 및 휴대 단말 | |
US20150311423A1 (en) | Piezoelectric actuator, piezoelectric vibration apparatus, and portable terminal | |
US9813823B2 (en) | Piezoelectric element, and piezoelectric vibrating apparatus, portable terminal, sound generator, sound generating apparatus, and electronic device comprising the piezoelectric element | |
WO2014083998A1 (ja) | 圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末 | |
KR101523535B1 (ko) | 압전소자, 그리고 이것을 구비한 압전 진동장치, 휴대단말, 음향 발생기, 음향 발생장치 및 전자기기 | |
CN211719617U (zh) | 压电模组、触控反馈模组及触控装置 | |
CN103155410A (zh) | 压电振动装置 | |
WO2015129061A1 (ja) | 圧電アクチュエータおよびこれを備えた圧電振動装置、携帯端末、音響発生器、音響発生装置、電子機器 | |
US9826315B2 (en) | Acoustic generator, acoustic generation device, and electronic apparatus | |
KR101601750B1 (ko) | 압전 액추에이터, 압전 진동 장치 및 휴대 단말 | |
KR101579121B1 (ko) | 압전 액추에이터, 압전 진동 장치 및 휴대 단말 | |
JP6585821B2 (ja) | 音響発生器およびこれを備えた電子機器 | |
JP6741609B2 (ja) | 圧電アクチュエータ、圧電振動装置および電子機器 | |
WO2013171918A1 (ja) | 圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末 | |
JP6411958B2 (ja) | 音響発生器およびこれを備えた音響発生装置、電子機器 | |
US11557712B2 (en) | Vibration generating device and electronic equipment | |
JP5883201B1 (ja) | 音響発生器、音響発生装置および電子機器 | |
CN115022778A (zh) | 发声模组和电子设备 | |
JP2019176248A (ja) | 圧電振動装置およびこれを備えた電子機器 | |
KR20190122090A (ko) | 압전 소자, 이 소자를 포함하는 압전 액츄에이터, 및 이 액츄에이터를 포함하는 압전 모듈 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Patentee after: Jiangxi OMS Microelectronics Co.,Ltd. Address before: 330200 East of College Sixth Road and South of Tianxiang Avenue, Nanchang High-tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Patentee before: OFilm Microelectronics Technology Co.,Ltd. |
|
CP03 | Change of name, title or address | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201020 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |