[發明專利]基于摩擦電的柔性自供能簽字板

有效

• 申請號: 202010185921.5
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111273823B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 吳俊;段升順
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F3/045
• 分類號: G06F3/045;H02N1/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于：包括第一柔性摩擦材料層、數據獲取層，第二柔性摩擦材料層，第三柔性摩擦材料層，絕緣封裝層和簽字單元；

所述數據獲取層包括行掃描器和頂電極、柔性介質層、列掃描器和底電極、信息采集轉換電路；所述頂電極和行掃描器電連接，位于柔性介質層的上方，所述底電極和列掃描器電連接，位于柔性介質層的下方，所述柔性介質層作為信息采集轉換電路的支撐層和電絕緣層，采用柔性有機絕緣材料；

簽字單元和第一柔性摩擦材料層組成第一接觸-分離摩擦層，第二柔性摩擦材料層和第三柔性摩擦材料層之間設有柔性墊圈，第二柔性摩擦材料層、柔性墊圈和第三柔性摩擦材料層組成第二接觸-分離摩擦層；所述第一接觸-分離摩擦層、第二接觸-分離摩擦層分別用于獲取書寫軌跡的行、列信號；

列掃描器和行掃描器對整個摩擦電陣列進行掃描，對于簽字板二維平面位置(i,j)，頂電極的第i根輸出線和底電極的第j根輸出線將信號輸出到信息采集轉換電路，之后通過電路解算出對應柔性簽字板二維平面位置(i,j)處的是否有電壓輸出，從而表征該位置(i,j)處是否有筆勢劃過，其中，1≤i≤N，1≤j≤M，N為頂電極的數目，M為底電極的數目。

2.根據權利要求1所述的一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于：所述簽字單元和第一柔性摩擦材料層采用具有正負摩擦極性差的柔性材料。

3.根據權利要求2所述的一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于：所述第一柔性摩擦材料層采用PDMS。

4.根據權利要求2所述的一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于：所述簽字單元為簽字筆或者手指，所述簽字筆的筆尖采用尼龍。

5.根據權利要求1所述的一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于：所述第二柔性摩擦材料層和第三柔性摩擦材料層采用具有正負摩擦極性差的柔性材料。

6.根據權利要求5所述的一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于：所述第二柔性摩擦材料層采用尼龍膜。

7.根據權利要求5所述的一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于：所述第三柔性摩擦材料層采用PTFE膜。

8.根據權利要求1所述的柔性自供能簽字板，其特征在于：所述頂電極/底電極采用金屬材料，液態金屬或者納米導電材料。

9.根據權利要求1所述的一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于:所述柔性介質層采用高分子有機絕緣聚合物。

10.根據權利要求1所述的一種基于摩擦電的柔性自供能簽字板，其特征在于：所述柔性墊圈采用樹脂材料。