[實用新型]夾心型壓電觸摸屏

有效

• 申請號: 201220392426.2
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN202771390U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 白志興
• 申請（專利權）人: 昆山攀特電陶科技有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 郭俊玲

技術領域

本實用新型涉及觸摸屏技術領域，特別涉及一種夾心型壓電觸摸屏。

背景技術

隨著信息技術的發展，人機互交或物機互交方式也不只局限于鼠標、鍵盤、顯示器等傳統方式。更多方便、快捷、直觀的方式正在影響著我們的生活，其中觸摸屏作為最實用的新型人機互交或物機互交方式之一，在近20年來得到了迅速的發展，《可折疊、可柔性變形的壓電觸摸屏》（申請號：201110308151.X）專利中因所使用的壓電薄膜的壓電性能低，故需對屏幕作用較大的力，從而使屏幕產生較大的形變才會輸出少量的電信號，如此該觸摸屏的靈敏度會存在問題。

發明內容

為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種全新的壓電觸摸傳感技術研制的夾心型壓電觸摸屏。

本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是：一種夾心型壓電觸摸屏，包括基板和用于固定基板的外定位框，所述基板的背面依次設有上柔性薄膜、片式壓電元件和下柔性薄膜，所述上柔性薄膜和下柔性薄膜表面含有陣列式薄膜導電電路，所述片式壓電元件的上、下表面分別設有上電極和下電極。

作為本實用新型的進一步改進，所述片式壓電元件外形為具有規則形狀的圓形、圓環形、正方形或長方形。

作為本實用新型的進一步改進，所述片式壓電元件為含鉛壓電陶瓷、或無鉛壓電陶瓷、或含鉛壓電陶瓷與有機物的復合材料、或無鉛壓電陶瓷與有機物的復合材料制成。

作為本實用新型的進一步改進，所述上柔性薄膜和下柔性薄膜為有機薄膜，且所述上柔性薄膜和下柔性薄膜上的陣列式薄膜導電電路為導電金屬制成。

本實用新型的工作原理為：當基板正面受到作用力時，基板將發生彎曲形變（作用力的大小決定彎曲形變幅度的大?。?，該形變將迫使基板背部的壓電元件相應地發生機械形變，由于正壓電效應，壓電元件表面電極上將產生電荷。通過對電荷產生位置和大小的檢測來判斷作用力位置和作用力大小，從而可以準確、快速的實現人機互交或物機互交能力。

本實用新型的有益效果是：

????與傳統的電容屏及電阻屏相比，壓電觸摸屏有著如下幾方面顯著優勢：

?????1、非二進制響應：壓電式觸摸屏不僅可以感知觸點的位置，還可以對該位置處作用力大小、作用力變化特征做出響應，極大地提高了人機互交或物機互交的效率。

2、對接觸物體的材質及形狀沒有特殊要求：由于壓電觸摸屏基于正壓電效應，無論用任何材質或任何形狀的物體對屏幕進行作用，都可以做出響應；而并不像傳統電容屏或電阻屏那樣，要求接觸體必須是非絕緣平面或尖硬物體。

3、良好的穩定性：由于片式壓電元件具有穩定性高、重復性好及壽命長等特點，故可以大大提高觸摸屏的穩定性。

4、低成本：壓電觸摸屏結構簡單，極方便批量化制造，且各種部件材料都可以低成本生產。

而相對目前的壓電式觸摸屏，本實用新型中使用的壓電元件的壓電性能較高（特別是目前普通含鉛壓電陶瓷性能比現有性能最好壓電薄膜的性能高出十幾倍），可是通過對屏幕作用很小的力，使屏幕產生很小的形變，就可以實現輸出較大的電信號。從而本專利可以良好解決壓電觸摸屏靈敏度不夠的問題，該本實用新型的夾心式壓電觸摸屏不但具有較高靈敏度，還具有很高的穩定性及可靠性，本壓電觸摸屏具有結構創新性、制造成本低及性能優異等特點，故其極具市場競爭力，并極易形成批量生產化。

附圖說明

圖1為本實用新型的橫截面示意圖；

圖2為圖1的仰視圖（隱去外定位框）；

圖3為本實用新型的立體圖（隱去外定位框）；

圖4為圖3的分解示意圖（隱去外定位框）。

具體實施方式

為了加深對本實用新型的理解，下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。

圖1出示了本實用新型一種夾心型壓電觸摸屏的一種實施方式，包括基板1和用于固定基板1的外定位框2，所述基板1的背面依次設有上柔性薄膜3、片式壓電元件4和下柔性薄膜5，所述上柔性薄膜3和下柔性薄膜5表面含有陣列式薄膜導電電路，所述片式壓電元件4的上、下表面分別設有上電極和下電極。

上下柔性薄膜3（面含陣列式薄膜導電電路）材料為PET膜，尺寸為：50mm×60mm×0.07mm，其表面存在按4×4陣列排布16個Φ5.5mm×0.002mm銅膜；片式壓電元件（含上下兩面電極）4為PZT陶瓷片，尺寸為：Φ6.5mm×0.15mm，電極是：通過高溫燒滲方法制備Φ5.8mm×0.003mm的純銀電極。片式壓電元件（含上下兩面電極）4所需數量為16片，片式壓電元件（含上下兩面電極）4通過雙組份膠粘結在上、下柔性薄膜（面含陣列式薄膜導電電路）5之間，并粘結有片式壓電元件（含上下兩面電極）4的柔性薄膜通過雙組份膠粘結在基板1背部，當所述基板1的正面受到作用力時，會在相應位置產生彎曲形變，從而迫使該位置處下方的壓電元件發生相應的形變，由于正壓電效應，壓電元件上下表面電極上產生電荷，然后分別通過與之的柔性薄膜上的薄膜導電電路將電荷信號引出至外部測試電路中，并經過計算分析來判斷作用力位置和作用力大小，從而可以準確、快速的實現人機互交或物機互交能力。