柔性压电键盘的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种柔性压电键盘，包括从上向下依次设置的上柔性面板、上电极、压电薄膜和下电极和下柔性背板，所述上电极和下电极由引线引出，与外处理器相连接，该柔性压电键盘是一种新型的压电式键盘结构，采用压电性能高的压电复合材料作为力敏元件，灵敏度高，响应速度快；耐冲击性好，经久耐用，机械能与电能的转换是永久性的，触碰按键就会产生电信号，而且不会产生疲劳破坏，使用寿命长；制作工艺简单、成本低廉，良品率高；结构简单，超薄、质轻，占用空间小，便携式携带，通过有线或者无线的方式跟平板电脑、智能手机相连接，键盘式输入更加快捷和方便，可用于移动办公，有很大的市场前景。
【专利说明】柔性压电键盘
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种键盘，特别涉及一种柔性压电键盘。
【背景技术】
[0002]现在遥控器、手机、电脑键盘等家用和个人数码产品中常用的键盘多为机械式刚性键盘，由若干个独立的键盘按钮组合而成，按键与键基板可拆卸，每个按键由弹性元件支撑，主要靠滑动移动来推动机械触点的离合，同时通过电性检测其响应状态。长期使用弹性块会失去弹性，键盘按钮会失灵；按键之间有缝隙，防水防层性能差，机械故障多，使用寿命低。而在此基础上进行改进的一般柔性键盘，如专利CN2643463Y在塑料电路板上设计带空腔的塑性囊体，使得按键具有一定柔性，从外观结构上有所改进，但没有从根本上解决上述问题。而专利CN102622089A，CN102622090A, CN102622091A所述的柔性键盘，采用碳纳米管层作为导电层，通过检测上下导电层的电接触点电压变化识别按键信号，碳纳米管的制备工艺复杂，成本昂贵；而且该种键盘的制作中上下电极层之间是分散的点状隔离物，绝缘性差，上下易导通引起键盘失灵。此外，还有新型的压电薄膜按键专利报道，专利CN202889319U采用的力敏元件为铁电驻极体有机薄膜，制备工艺复杂难控制；而且有多层结构(支撑层，封装层等)，结构复杂，灵敏度差。专利CN203193599U采用金属面板作为触板，质地硬，触感差；金属面板刚性强，需要很大的力触碰金属面板，反应速度慢，灵敏性差。而本专利所采取的压电柔性键盘可避免上述问题。
【发明内容】
[0003]为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种柔性的可弯曲、超薄、防水、制备工艺简单、灵敏性好的压电式按键键盘。
[0004]本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种柔性压电键盘，包括从上向下依次设置的上柔性面板、上电极、压电薄膜和下电极和下柔性背板，所述上电极和下电极由引线引出，与外处理器相连接。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述上电极为若干单独的电极组成，每个电极由引线引出；所述下电极为全电极，或全部串联起来通过引线引出的独立的电极组成。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述上电极为若干组横向连接的单独的电极组成，每组电极由引线引出；所述下电极为若干组纵向连接的单独的电极组成，每组电极由引线引出，单独的电极可以适当减少电极层的面积，降低生产成本。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述压电薄膜为有机无机压电复合材料。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述电极及电极引线为金属材料或其他导电材料。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述上柔性面板和下柔性背板为平板形或凸指形，且上柔性面板和下柔性背板为皮革、树脂、塑料、橡胶片或其他柔性材料，则更加手的触感。[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011 ] 1、该柔性压电键盘是一种新型的压电式键盘结构，采用压电性能高的压电复合材料作为力敏元件，灵敏度高，响应速度快；
[0012]2、耐冲击性好，经久耐用，机械能与电能的转换是永久性的，触碰按键就会产生电信号，而且不会产生疲劳破坏，使用寿命长；
[0013]3、制作工艺简单、成本低廉，良品率高；
[0014]4、结构简单，超薄、质轻，占用空间小，便携式携带，通过有线或者无线的方式跟平板电脑、智能手机相连接，键盘式输入更加快捷和方便，可用于移动办公，有很大的市场前景。【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为第一种柔性压电键盘截面示意图；
[0016]图2为第二种柔性压电键盘截面示意图；
[0017]图3为实施例1中的上电极结构示意图；
[0018]图4为实施例1中的下电极示意图之一；
[0019]图5为实施例1中的下电极示意图之二；
[0020]图6为实施例2中的上电极示意图；
[0021]图7为实施例2中的下电极示意图；
[0022]图8为图6和图7中A部分复合后的局部结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
[0024]实施例1:如图1或2所示的一种柔性压电键盘，包括压电薄膜1，上电极2和下电极3，上柔性面板4和下柔性背板5，压电薄膜I置于上电极2和下电极3之间，上下电极由引线引出，与外处理器相连接，其制作方法采用厚膜印刷工艺，将下电极3印刷到下柔性背板5上，压电薄膜I印刷到下电极31上，上电极2印刷到压电薄膜I上，上柔性面板4粘接到上电极21上。
[0025]压电薄膜是压电复合材料，由有铅/无铅压电陶瓷和高分子材料(如PVDF等)复合构成，厚度为几微米至几千微米，是一个片式整体结构，上电极如图3所示，是分隔电极，若干个相互独立的电极21经由线引22引出；下电极如图4所示，是全电极；或者如图5所示，通过引线32全部串联起来，可减少电极层面积。电极及电极引线通过刻蚀、印刷、磁控溅射、化学沉降等方法制备，与外处理器相连接；上面板、下背板可为平板式(图1)，也可为凸指形(图2)，增加手的触感，其材质可为皮革、树脂、塑料、橡胶或其他柔性材料。当按键收到外界作用力时，会产生机械形变，由于正压电效应，压电元件表面电极会产生电荷，再通过引线反馈给外处理器，并对信号进行处理输出，通过有线/无线连接方式跟外部主机设备相连接。
[0026]实施例2:本实用新型的另一种实施方式，结构与实施例1相似，不同之处在于:
[0027]压电薄膜上电极如图6所示，是由若干组纵向排列的导电电极21组成，每个导电电极组由一个引线22引出；下电极如图7所示，是若干组横向排列的导电电极31组成，每个导电电极组由一个引线32引出。此种引线连接方式更简单，一个单独的电极对应于一组上下引线，如图8所示。且采用胶合工艺，将上电极21和下电极31复合在压电薄膜I的上下表面，再将压电薄膜复合体胶合或压制在上柔性面板4和下柔性背板5之间。
【权利要求】
1.一种柔性压电键盘，其特征在于:包括从上向下依次设置的上柔性面板(4)、上电极(2)、压电薄膜⑴和下电极(3)和下柔性背板(5)，所述上电极⑵和下电极(3)由引线引出，与外处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的柔性压电键盘，其特征在于:所述上电极(2)为若干单独的电极(21)组成，每个电极由引线(22)引出；所述下电极(3)为全电极，或全部串联起来通过引线(32)引出的独立的电极(31)组成。
3.根据权利要求1所述的柔性压电键盘，其特征在于:所述上电极(2)为若干组纵向连接的单独的电极(21)组成，每组电极(21)由引线(22)引出；所述下电极(3)为若干组横向连接的单独的电极(31)组成，每组电极(31)由引线(32)引出。
4.根据权利要求1所述的柔性压电键盘，其特征在于:所述压电薄膜(I)为有机无机压电复合材料。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的柔性压电键盘，其特征在于:所述电极及电极引线为金属材料或其他导电材料。
6.根据权利要求1所述的柔性压电键盘，其特征在于:所述上柔性面板(4)和下柔性背板(5)为平板形或凸指形，且上柔性面板⑷和下柔性背板(5)为皮革、树脂、塑料、橡胶片或其他柔性材料。
【文档编号】G06F3/02GK203520318SQ201320620943
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】唐志兰, 潘铁政 申请人:昆山攀特电陶科技有限公司