[發明專利]通過卷對卷處理制造的觸覺致動器

在審

• 申請號: 201980069002.7
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN113168749A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: S.A.馬什
• 申請（專利權）人: 恩賽特有限責任公司
• 主分類號: G08B6/00
• 分類號: G08B6/00;B81B3/00;G06F3/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

描述了一種微觸致動器設備，其可以利用卷對卷MEMS處理技術進行制造。該設備包括具有第一表面和相反的第二表面的第一主體，該主體具有由至少一個內壁限定的腔室；設置在腔室中的柱塞構件，其與腔室的至少一個內壁物理地間隔開，該柱塞構件具有第一表面和相反的第二表面。膜層設置在主體的第一表面之上并附接到主體的第一表面，其中膜的一部分附接到柱塞構件的第一表面。該設備還包括被支撐在膜的第二表面上的第一電極，以及支撐第二電極的第二主體，第二主體附接至第一主體的第二表面。

優先權聲明

本申請要求在35USC§119(e)下于2019年8月14日提交的題為“Haptic ActuatorsFabricated by Roll-to-Roll Processing,”的美國申請號16/540,217的優先權，該申請要求2018年10月19日提交的題為“Haptic Actuators Fabricated by Roll to RollProcessing,”的美國臨時專利申請序列號62/747,747的優先權，其全部內容通過引用結合于此。

技術領域

本說明書涉及觸覺系統，并且更具體地涉及觸覺致動器和信號器以及制造方法。

背景技術

觸覺致動器是產生例如實時觸覺和/或聲音的觸覺反饋的設備。觸覺致動器被用于多種應用中，觸覺致動器用于各種應用，包括消費設備，例如消費電子設備，例如智能手機等。例如，觸摸屏代替了消費設備上的機械控制，伴隨著觸覺反饋的損失。例如，在鍵盤上，用戶更熟悉按機械控件來指示成功輸入。

用于增加觸覺反饋的當前技術包括基于磁性的觸覺致動器、基于電動機的觸覺器和基于壓電的觸覺致動器?；诖判缘挠|覺致動器通常包括可移動主體元件和固定主體元件。通過在線圈或電磁體和/或一個或多個永磁體之間引導磁通量來提供可移動主體元件的運動。該運動導致提供觸覺輸出或反饋的振動?；趬弘姷挠|覺致動器利用某些材料的壓電特性，通常用作多個壓電單元，以提供更強的觸覺響應和更局部的觸覺反饋。壓電致動器的應用包括振動刺激和觸覺反饋。

對于消費類便攜式設備的觸覺反饋，考慮的因素包括設備的特性、驅動例如壓電材料(以使電池消耗最小化)的效率以及當人觸摸表面并接收觸覺反饋時表面的“感覺”的特性。通常，大約50H至幾百赫茲的頻率提供合適的觸覺響應，并且可以避免消耗不必要的功率。幾毫秒的擺率(slew rate)提供了足夠強的觸感，而比幾毫秒快得多的擺率提供了更強的觸感，并產生了可聽見的咔嗒聲，這對于某些應用程序是希望的，而在其他應用程序中則不希望的。

發明內容

選擇在某些應用中使用的觸覺技術涉及的考慮因素包括制造成本以及易于將各種觸覺技術與其他設備合并。

根據一方面，一種設備包括具有第一表面和相反的第二表面的第一主體層，該第一主體層具有由至少一個內壁限定的腔室；設置在該腔室中的柱塞構件，該柱塞構件物理地與腔室的至少一個內壁間隔開，柱塞構件具有第一表面和相反的第二表面；具有第一表面和第二表面的膜，第一表面附接到第一主體層的第一表面并且附接到柱塞構件的第一表面；被支撐在膜的第二表面上的第一電極；以及支撐第二電極的第二主體層，第二主體層固定在第一主體層的第二表面上。

以下是上述方面可能包含的一些其他特征。

所述設備是微靜電觸覺致動器，第二主體層是復合第二主體層，該復合第二主體層包括具有第一和第二表面的第一層，第一主體層的第一表面固定到第二主體層的第二表面；以及固定在第二主體層的第二表面上的第二層，第二電極設置在第二層上。該設備是微靜電觸覺致動器，并且第二主體層具有由內底終止的腔室，第二主體層在第一主體層的第二表面上方附接到第一主體層，第二主體層具有第二電極。該設備還包括在第一電極上方的第一密封層和在第二電極上方的第二密封層。第一主體層、柱塞構件、膜、第二主體層以及第一和第二電極包括觸覺致動器元件。