一种柔性滑动触控感应器件
阅读说明：本技术 一种柔性滑动触控感应器件 (Flexible sliding touch control induction device ) 是由 熊作平 范龙飞 周震 张珽 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于传感器技术领域,具体涉及一种柔性滑动触控感应器件,包括第一柔性基底、印刷在所述第一柔性基底上的电极层、第二柔性基底以及印刷在所述第二柔性基底上的压敏材料层；所述电极层和所述压敏材料层相互粘合在一起,所述压敏材料层包括分区段依次排列的压阻系数依次递增或递减的多个滑动压敏材料区。本发明不仅可以通过按压中心压敏材料区实现连续点按控制,还可以灵敏地捕捉到敏感区内任何位置的滑动触摸动作与按压强度,能够识别沿X向和Y向的滑动,输出电信号的跨度既可以随着触摸力度而发生近似线性变化,也可以随着触摸位置的变化而变化。(The invention belongs to the technical field of sensors, and particularly relates to a flexible sliding touch sensing device which comprises a first flexible substrate, an electrode layer printed on the first flexible substrate, a second flexible substrate and a pressure-sensitive material layer printed on the second flexible substrate; the electrode layer and the pressure sensitive material layer are mutually adhered together, and the pressure sensitive material layer comprises a plurality of sliding pressure sensitive material areas with sequentially increasing or decreasing piezoresistive coefficients which are sequentially arranged in sections. The invention can realize continuous point-press control by pressing the central pressure-sensitive material area, can sensitively capture the sliding touch action and the pressing strength at any position in the sensitive area, can identify the sliding along the X direction and the Y direction, and can output the span of an electric signal which is approximately linearly changed along with the touch force and also changed along with the change of the touch position.)
技术领域
本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种柔性滑动触控感应器件。
背景技术
压力传感器通常会被用来作为控制开关，通过按压产生压力信号控制开关信号，目前主要实现点按功能，不能通过滑动触摸的方式实现开关以及无级调控。而柔性压力传感器作为一种新的材料的性能更好的压力传感器，使得压力传感器能有更广泛的用途。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的利用压力传感器的控制开关只能实现点按功能的缺陷，提供一种既具有Z向点按控制又能实现X向和Y向的滑动触摸进行无级调控的柔性滑动触控感应器件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种柔性滑动触控感应器件，其特征在于：包括第一柔性基底、印刷在所述第一柔性基底上的电极层、第二柔性基底以及印刷在所述第二柔性基底上的压敏材料层；所述电极层和所述压敏材料层相互粘合在一起，所述压敏材料层包括分区段依次排列的压阻系数依次递增或递减的多个滑动压敏材料区。
进一步地，所述压敏材料层包括中心压敏材料区，中心压敏材料区周围的X向设置有多个X向滑动压敏材料区，所述中心压敏材料区周围的Y向设置有多个Y向滑动压敏材料区。
进一步地，所述中心压敏材料区的周围的X向对称设置X向滑动压敏材料区；所述中心压敏材料区的周围的Y向对称设置Y向滑动压敏材料区。
进一步地，所述X向滑动压敏材料区分别为X1滑动压敏材料区、X2滑动压敏材料区……Xn滑动压敏材料区；所述Y向滑动压敏材料区分别为Y1滑动压敏材料区、Y2滑动压敏材料区……Yn压敏材料区；所述X1-Xn滑动压敏材料区和Y1-Yn滑动压敏材料区均呈扇环形；相邻的所述X向滑动压敏材料区与所述Y向滑动压敏材料区之间的第二柔性基底上无压敏材料形成第一隔断带。
进一步地，所述压敏材料层的中心压敏材料区与所述X1滑动压敏材料区和Y1滑动压敏材料区之间的第二柔性基底上无压敏材料形成第二隔断带。
进一步地，所述电极层包括对应设置在所述第二隔断带内的第一主电极和对应设置在所述Xn滑动压敏材料区和Yn滑动压敏材料区外的第二主电极，所述X1-Xn滑动压敏材料区和Y1-Yn滑动压敏材料区均与第一主电极和第二主电极通过印刷的电极线连接，所述中心压敏材料区与第一主电极和第二主电极通过印刷的电极线连接。
进一步地，所述电极层还包括对应在每个第一隔断带内的第一辅助电极和第二辅助电极，所述第一辅助电极与第一主电极连接，所述第二辅助电极与第二主电极连接；所述X1-Xn滑动压敏材料区和Y1-Yn滑动压敏材料区的两侧分别通过印刷的电极线连接第一辅助电极和第二辅助电极。
进一步地，X1滑动压敏材料区、X2滑动压敏材料区……Xn滑动压敏材料区的压阻系数成等距/等比例递增或递减；Y1滑动压敏材料区、Y2滑动压敏材料区……Yn压敏材料区的压阻系数成等距/等比例递增或递减。
进一步地，X1滑动压敏材料区、X2滑动压敏材料区……Xn滑动压敏材料区的压阻系数的递增或递减系数为a，Y1滑动压敏材料区、Y2滑动压敏材料区……Yn压敏材料区的压阻系数的递增或递减系数为b，其中a≠b。
更进一步地，所述压敏材料层采用压阻系数为0.001-0.2的碳纳米管复合功能材料
本发明的一种柔性滑动触控感应器件的有益效果是：
1、本发明不仅可以通过按压中心压敏材料区实现连续点按控制，还可以灵敏地捕捉到敏感区内任何位置的滑动触摸动作与按压强度，能够识别沿X向和Y向的滑动，输出电信号的跨度既可以随着触摸力度而发生近似线性变化，也可以随着触摸位置的变化而变化。
2、本发明采用柔性材料，可以广泛应用于无线耳机的音量调节和进度调节，以及应用于笔记本触控板上下滑动或左右滑动辊实现连线绘画以及拖动等交互功能。
附图说明
下面结合附图和
具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例1整体结构图；
图2是本发明实施例1缺省第一柔性基底的结构图；
图3是本发明实施例1的第一柔性基底和电极层结构图；
图4是本发明实施例2缺省第一柔性基底的结构图；
图5是本发明实施例2的第一柔性基底和电极层结构图。
图中:1、第一柔性基底，2、电极层，21、第一主电极，22、第二主电极，23、第一辅助电极，24、第二辅助电极，3、第二柔性基底，4、压敏材料层，41、中心压敏材料区，42、X向滑动压敏材料区，421、X1滑动压敏材料区，422、X2滑动压敏材料区，423、X3滑动压敏材料区，424、X4滑动压敏材料区，43、Y向滑动压敏材料区，431、Y1滑动压敏材料区，432、Y2滑动压敏材料区，433、Y3滑动压敏材料区，434、Y4滑动压敏材料区，5、第一隔断带，6、第二隔断带。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1-图3所示的本发明的柔性滑动触控感应器件的一种具体实施例，包括第一柔性基底1、印刷在第一柔性基底1上的电极层2、第二柔性基底3以及印刷在第二柔性基底3上的压敏材料层4；电极层2和压敏材料层4相互粘合在一起，压敏材料层4包括分区段依次排列的压阻系数依次递增或递减的多个滑动压敏材料区。
参见图2，压敏材料层4包括中心压敏材料区41，中心压敏材料区41周围的X向设置有多个X向滑动压敏材料区42，中心压敏材料区41周围的Y向设置有多个Y向滑动压敏材料区43。
中心压敏材料区41的周围的X向对称设置X向滑动压敏材料区42；中心压敏材料区41的周围的Y向对称设置Y向滑动压敏材料区43。通过手指在X向或Y向活动可以得到不断变化的电压值，从而根据电压值的变化发送调节声音的大小、快进或后退的命令等。
X向滑动压敏材料区42分别为X1滑动压敏材料区421、X2滑动压敏材料区422……Xn滑动压敏材料区；Y向滑动压敏材料区43分别为Y1滑动压敏材料区431、Y2滑动压敏材料区432……Yn压敏材料区；X1-Xn滑动压敏材料区和Y1-Yn滑动压敏材料区均呈扇环形；相邻的X向滑动压敏材料区42与Y向滑动压敏材料区43之间的第二柔性基底3上无压敏材料形成第一隔断带5。压敏材料层4的中心压敏材料区41与X1滑动压敏材料区421和Y1滑动压敏材料区431之间的第二柔性基底3上无压敏材料形成第二隔断带6。参见图3，电极层2包括对应设置在第二隔断带6内的第一主电极21和对应设置在Xn滑动压敏材料区和Yn滑动压敏材料区外的第二主电极22，X1-Xn滑动压敏材料区和Y1-Yn滑动压敏材料区均与第一主电极21和第二主电极22通过印刷的电极线连接，中心压敏材料区41与第一主电极21和第二主电极22通过印刷的电极线连接。
本实施例中，n＝4，X1滑动压敏材料区421、X2滑动压敏材料区422、X3滑动压敏材料区423和Xn滑动压敏材料区分别通过印刷的电极线连接至第一主电极21和第二主电极22；Y1滑动压敏材料区431、Y2滑动压敏材料区432、Y3滑动压敏材料区433和Y4压敏材料区分别通过印刷的电极线连接至第一主电极21和第二主电极22。只需将压敏材料分区段印刷在第二柔性基底3上，第一柔性基底1上印刷上与压敏材料对应的第一柔性基底1，最后将二者粘贴在一起即可。
作为一种优选的实施方式，X1滑动压敏材料区421、2滑动压敏材料区……Xn滑动压敏材料区的压阻系数成等距/等比例递增或递减；Y1滑动压敏材料区431、Y2滑动压敏材料区432……Yn压敏材料区的压阻系数成等距/等比例递增或递减。
作为一种优选的实施方式，X1滑动压敏材料区421、X2滑动压敏材料区422……Xn滑动压敏材料区的压阻系数的递增或递减系数为a，Y1滑动压敏材料区431、Y2滑动压敏材料区432……Yn压敏材料区的压阻系数的递增或递减系数为b，其中a≠b，这样可以更明显的区分出手指是沿X向滑动或者Y向滑动，以发出不同的指令。本实施例中，压敏材料层4可采用压阻系数为0.001-0.2的碳纳米管复合功能材料
实施例2
本实施例中采用另一种电极排线方法，电极层2还包括对应在每个第一隔断带6内的第一辅助电极23和第二辅助电极24，第一辅助电极23与第一主电极21连接，第二辅助电极24与第二主电极22连接；X1-Xn滑动压敏材料区和Y1-Yn滑动压敏材料区的两侧分别通过印刷的电极线连接第一辅助电极23和第二辅助电极24。
本发明实施例不仅可以通过按压中心压敏材料区41实现连续点按控制，还可以灵敏地捕捉到敏感区内任何位置的滑动触摸动作与按压强度，能够识别沿X向和Y向的滑动，输出电信号的跨度既可以随着触摸力度而发生近似线性变化，也可以随着触摸位置的变化而变化。
本发明采用柔性材料，可以广泛应用于无线耳机的音量调节和进度调节，以及应用于笔记本触控板上下滑动或左右滑动辊实现连线绘画以及拖动等交互功能。
本实施例中形成的柔性滑动触控感应器件轻薄柔韧，极大提高了触控敏感度。同时期间在工作时功耗典型值为1-100uA工作电压：2.0V-5.5V，不工作时功耗几乎为0，能有效的节省电量，再加体积小，结构简单，灵敏度高，动态响应好，输出线性，长期稳定性好，低成本便于生产。
在敏感区区进行滑动触控操作时，基于碳纳米材料的压阻效应对微弱压力极为敏感，能快速感知触摸力度的大小变化，并能够将感知的力度转换为电信号输出给处理电路模块，经过电路处理转换为模拟电信号传输给控制器，控制器根据收到信号发出指令可以通过滑动触摸方向、力度变化实现不同的交互功能。比如用在TWS耳机上，上下滑动可以实现音量大小无级调控，左右滑动可以实现上一首/下一首的切换；用在笔记本触控板上，上下滑动、左右滑动可以实现连续线绘画、拖动等交互功能。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
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