电子设备及其压电模组的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备领域，特别涉及一种电子设备及其压电模组。


背景技术：

2.压电薄膜由于制作成本低、容易加工、灵敏度高，在诸多领域受到广泛的关注。特别是在键盘领域压电薄膜可作为压电型传感器按键，利用压电薄膜机械能与电能转换的永久性，进行侦测按键电路。然而，目前由于压电薄膜不能较好地识别按压与抬起动作，导致不能有效侦测按键电路。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电子设备及其压电模组，以解决由于压电薄膜不能较好地识别按压与抬起动作，导致不能有效侦测按键电路的技术问题。
4.本实用新型提供一种压电模组，包括导电弹性层以及与所述导电弹性层层叠设置的压电薄膜，所述压电模组在受压后，所述导电弹性层用于产生第一按压形变，压电薄膜用于产生第二按压形变；所述压电模组在释压后，所述导电弹性层用于复位以产生第一恢复形变，所述导电弹性层用于带动所述压电薄膜产生第二恢复形变。从而，本申请的压电模组在受压后，所述导电弹性层产生第一按压形变，压电薄膜产生第二按压形变，导电弹性层的第一按压形变的形变量与压电薄膜的第二按压形变的形变量进行累加，压电模组的形变量较大，从而可以识别压电模组的按压动作，产生触发电压，能够有效侦测按键电路。在压电模组释压后，所述导电弹性层复位以产生第一恢复形变，所述导电弹性层带动所述压电薄膜产生第二恢复形变，导电弹性层的第一恢复形变的形变量与压电薄膜的第二恢复形变的形变量进行累加，压电模组的形变量较大，从而可以识别压电模组的抬起动作，产生反馈电压，能够有效侦测按键电路。
5.其中，所述压电模组还包括第一电极与第二电极，所述第一电极到所述第二电极的方向为受压方向，所述第一电极层叠在所述压电薄膜上，所述第二电极层叠在所述导电弹性层背离所述压电薄膜的表面上。导电弹性层离第一电极较远，导电弹性层上承受的作用力相对较小，在导电弹性层提供足够的按压形变与恢复形变的前提下，导电弹性层可以使用的寿命较长，压电模组的使用寿命较长。
6.其中，所述压电模组还包括第一电极与第二电极，所述第一电极到所述第二电极的方向为受压方向，所述第一电极层叠在所述导电弹性层上，所述第二电极层叠在所述压电薄膜背离所述导电弹性层的表面上。从而，导电弹性层离第一电极较近，导电弹性层上承受的作用力相对较大，导电弹性层上产生的第一按压形变与第一恢复形变均较大，可以产生较大的触发电压与反馈电压，可以更好地识别按键的按压与抬起动作，更加有效侦测按键电路。
7.其中，所述压电模组还包括第一电极与第二电极，所述导电弹性层为两层，其中的一层所述导电弹性层层叠在所述第一电极与所述压电薄膜之间，另一层所述导电弹性层层
叠在所述第二电极与所述压电薄膜之间。在压电模组受压或释压时，两层导电弹性层与压电薄膜上的形变进行累加，压电模组上的形变量更大，进而可更好地识别按键的按压与抬起动作。
8.其中，所述导电弹性层为导电泡棉。导电泡棉既可以发生弹性形变，又可以导电，导电泡棉可以产生第一按压形变与第一恢复形变，使得压电模组上的形变量较大，可较好地识别按键的按压与抬起动作。
9.其中，所述导电泡棉中设有导电粒子，所述导电粒子间隔设置。导电粒子的设置可以加强导电泡棉的导电效果，使得压电模组更加灵敏。
10.其中，所述导电粒子的粒径在1μm-20μm之间；和/或，所述导电粒子的密度在10kg/m
3-50kg/m3之间。如此，上述粒径与上述密度的导电粒子可以使得导电泡棉的弹性与导电性能均较好。
11.其中，所述导电弹性层的弹性模量在10mpa-100mpa之间。如此，导电弹性层10可承受较大的形变量，第一按压形变与第一恢复形变均较大，压电模组上的形变量较大，进而可较好地识别按键的按压与抬起动作。
12.其中，所述导电弹性层的厚度为10μm-10000μm。如此，该厚度的导电弹性层10既不是太薄，可以承受多次的按压，使用寿命足够长；该厚度的导电弹性层10也不是太厚，节约材质。
13.其中，所述第一电极为导电胶布、铜箔或者银浆中的至少一种，所述第二电极为导电胶布、铜箔或者银浆中的至少一种。导电胶布、铜箔或者银浆便于制作，且方便于贴附在压电薄膜上，或贴附在导电弹性层上。
14.本实用新型提供一种电子设备，所述电子设备包括上述的压电模组。电子设备的压电薄膜上产生较大的形变量，可显著提高压电模组的触发电以及反馈电压，有效侦测按键过程中的按压与抬起动作，能够有效侦测按键电路。
15.综上所述，本申请的压电模组在受压后，所述导电弹性层产生第一按压形变，压电薄膜产生第二按压形变，导电弹性层的第一按压形变的形变量与压电薄膜的第二按压形变的形变量进行累加，压电模组的形变量较大，从而可以识别压电模组的按压动作，产生触发电压，能够有效侦测按键电路。在压电模组释压后，所述导电弹性层复位以产生第一恢复形变，所述导电弹性层带动所述压电薄膜产生第二恢复形变，导电弹性层的第一恢复形变的形变量与压电薄膜的第二恢复形变的形变量进行累加，压电模组的形变量较大，从而可以识别压电模组的抬起动作，产生反馈电压，能够有效侦测按键电路。本申请压电模组的第一按压形变与第二按压形变累加的按压形变、以及第一恢复形变与第二恢复形变累加的恢复形变均较大，还解决了以柔性平面基底作为压电薄膜的载体时，按压压电薄膜，压电薄膜与柔性平面基底之间不能产生强的挤压使压电薄膜不能发生较大的形变，从而产生的触发电压与反馈电压较小，并且释放作用力后，压电薄膜也不会发生形变，不会产生触发电压与反馈电压的技术问题。同时，本申请产生的触发电压与反馈电压均较大，解决了压电薄膜的电容很小，在外力作用下所产生的电荷很快就会逸散，压电薄膜不能识别按键的按压与抬起动作，不能有效侦测按键电路的技术问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型实施例提供的第一种压电模组的结构示意图。
18.图2是图1中的压电模组的分解结构示意图。
19.图3是本实用新型实施例提供的第二种压电模组的结构示意图。
20.图4是图3中的压电模组的分解结构示意图。
21.图5是本实用新型实施例提供的第三种压电模组的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型提供一种电子设备。电子设备包括但不限于平板电脑、笔记本电脑等电子设备。电子设备包括键盘，键盘包括多个压电模组。压电模组的一种具体情况可以为按键结构。每个压电模组单独设置，避免误触。如下将以其中的一个压电模组进行介绍。
24.请参阅图1－图5，压电模组包括导电弹性层10以及与所述导电弹性层10层叠设置的压电薄膜20，所述压电模组在受压后，所述导电弹性层10用于产生第一按压形变，压电薄膜20用于产生第二按压形变；所述压电模组在释压后，所述导电弹性层10用于复位以产生第一恢复形变，所述导电弹性层10用于带动所述压电薄膜20产生第二恢复形变。
25.从而，本申请的压电模组在受压后，所述导电弹性层10产生第一按压形变，压电薄膜20产生第二按压形变，导电弹性层10的第一按压形变的形变量与压电薄膜20的第二按压形变的形变量进行累加，压电模组的形变量较大，从而可以识别压电模组的按压动作，产生触发电压，能够有效侦测按键电路。在压电模组释压后，所述导电弹性层10复位以产生第一恢复形变，所述导电弹性层10带动所述压电薄膜20产生第二恢复形变，导电弹性层10的第一恢复形变的形变量与压电薄膜20的第二恢复形变的形变量进行累加，压电模组的形变量较大，从而可以识别压电模组的抬起动作，产生反馈电压，能够有效侦测按键电路。
26.本申请压电模组的第一按压形变与第二按压形变累加的按压形变、以及第一恢复形变与第二恢复形变累加的恢复形变均较大，还解决了以柔性平面基底作为压电薄膜20的载体时，按压压电薄膜20，压电薄膜20与柔性平面基底之间不能产生强的挤压使压电薄膜20不能发生较大的形变，从而产生的触发电压与反馈电压较小，并且释放作用力后，压电薄膜20也不会发生形变，不会产生触发电压与反馈电压的技术问题。同时，本申请产生的触发电压与反馈电压均较大，解决了压电薄膜20的电容很小，在外力作用下所产生的电荷很快就会逸散，压电薄膜20不能识别按键的按压与抬起动作，不能有效侦测按键电路的技术问题。
27.所述导电弹性层10的弹性模量在10mpa-100mpa之间。如此，导电弹性层10可承受
较大的形变量，第一按压形变与第一恢复形变均较大，压电模组上的形变量较大，进而可较好地识别按键的按压与抬起动作。
28.所述导电弹性层10的厚度为10μm-10000μm。如此，该厚度的导电弹性层10既不是太薄，可以承受多次的按压，使用寿命足够长；该厚度的导电弹性层10也不是太厚，节约材质。
29.所述导电弹性层10为导电泡棉。导电泡棉既可以发生弹性形变，又可以导电，导电泡棉可以产生第一按压形变与第一恢复形变，使得压电模组上的形变量较大，可较好地识别按键的按压与抬起动作。
30.所述导电泡棉中设有导电粒子，所述导电粒子间隔设置。导电粒子的设置可以加强导电泡棉的导电效果，使得压电模组更加灵敏。具体的，在导电泡棉受压时，导电粒子之间的间距减小，在导电泡棉释压时，导电粒子之间的间距恢复受压之前的间距。
31.在一个具体的实施例中，所述导电粒子的粒径在1μm-20μm之间。所述导电粒子的密度在10kg/m
3-50kg/m3之间。上述粒径与上述密度的导电粒子可以使得导电泡棉的弹性与导电性能均较好。
32.所述第一电极30为导电胶布、铜箔或者银浆中的至少一种，所述第二电极40为导电胶布、铜箔或者银浆中的至少一种。导电胶布、铜箔或者银浆便于制作，且方便于贴附在压电薄膜20上，或贴附在导电弹性层10上。
33.本申请中，所述压电模组还包括第一电极30与第二电极40，第一电极30位于压电模组的顶层，第二电极40位于压电模组的底层，所述第一电极30到所述第二电极40的方向为按压方向。即外界的作用力直接作用在第一电极30上。
34.如下将介绍压电模组的具体三个实施例。
35.第一实施例：
36.请参阅图1－图2，所述第一电极30层叠在所述压电薄膜20上，所述第二电极40层叠在所述导电弹性层10的背离所述压电薄膜20的表面上。也就是说，第二电极40、导电弹性层10、压电薄膜20以及第一电极30依次层叠设置。本实施例中，导电弹性层10离第一电极30较远，导电弹性层10上承受的作用力相对较小，在导电弹性层10提供足够的按压形变与恢复形变的前提下，导电弹性层10可以使用的寿命较长，压电模组的使用寿命较长。
37.具体的，压电薄膜20包括第一表面201以及与第一表面201相对设置的第二表面202，导电弹性层10包括第三表面101以及与第三表面101相对设置的第四表面102，第二表面202与第三表面101连接，第一电极30连接第一表面201，第二电极40连接第四表面102，第一电极30与第二电极40分别以铜线引出电极连接在示波器上；压电薄膜20与在导电弹性层10产生形变时，第一表面201与第二表面202上均产生电荷，第三表面101与第四表面102均产生电荷，第一表面201与第二表面202电荷的种类相反，第三表面101与第四表面102电荷的种类相反，第二表面202与第三表面101电荷的种类相反；如第一表面201可以产生正电荷，第二表面202产生负电荷，第三表面101产生正电荷，第四表面102产生负电荷，第二表面202的负电荷将移动到第四表面102上与第四表面102上的负电荷进行累加，第三表面101上的正电荷将移动到第一表面201上与第一表面201上的正电荷进行累加，第一电极30可以将正电荷传导到示波器上，第二电极40可以将负电荷传导到示波器上，示波器将正电荷与负电荷进行处理，以显示触发电压与反馈电压。在一种具体的实现方式中，第一电极30与第二
电极40的材质可以相同。
38.第二实施例：
39.请参阅图3－图4，所述第一电极30层叠在所述导电弹性层10上，所述第二电极40层叠在所述压电薄膜20的背离导电弹性层10的表面上。也就是说，第二电极40、压电薄膜20、导电弹性层10以及第一电极30依次层叠设置。本实施例中，导电弹性层10离第一电极30较近，导电弹性层10上承受的作用力相对较大，导电弹性层10上产生的第一按压形变与第一恢复形变均较大，可以产生较大的触发电压与反馈电压，可以更好地识别按键的按压与抬起动作，更加有效侦测按键电路。
40.与第一实施例不同的是，第一电极30连接第四表面102，第二电极40连接第一表面201。同理，如第一表面201可以产生正电荷，第二表面202产生负电荷，第三表面101产生正电荷，第四表面102产生负电荷，第二表面202的负电荷将移动到第四表面102上与第四表面102上的负电荷进行累加，第三表面101上的正电荷将移动到第一表面201上与第一表面201上的正电荷进行累加，第一电极30可以将正电荷传导到示波器上，第二电极40可以将负电荷传导到示波器上，示波器将正电荷与负电荷进行处理，以显示触发电压与反馈电压。在一种具体的实现方式中，第一电极30与第二电极40的材质可以相同。
41.本申请中，关于导电弹性层10的具体层叠位置以具体的实际使用情况确定，本申请在此不做限定。
42.第三实施例：
43.请参阅图5，所述导电弹性层10为两层，其中的一层所述导电弹性层10层叠在所述第一电极30与所述压电薄膜20之间，另一层所述导电弹性层10层叠在所述第二电极40与所述压电薄膜20之间。可以理解的是，层叠在所述第一电极30与所述压电薄膜20之间的导电弹性层10为第一导电弹性层60，层叠在所述第二电极40与所述压电薄膜20之间的导电弹性层10为第二导电弹性层70。第二电极40、第二导电弹性层70、压电薄膜20、第一导电弹性层60以及第一电极30依次层叠设置。在压电模组受压或释压时，第一导电弹性层60、压电薄膜20以及第二导电弹性层70上的形变进行累加，压电模组上的形变量更大，进而可更好地识别按键的按压与抬起动作。
44.可以理解的是，第一电极30与第二电极40之间可以产生电场，压电薄膜20与导电弹性层10在电场的作用下可以产生电荷。当然，在其他的实施方式中，压电模组也可以直接容置在外界的电场中，压电薄膜20与导电弹性层10在外界的电场的作用下产生电荷，而无需设置第一电极30与第二电极40。
45.从而，本申请的上述电子设备及其压电模组可以使得压电薄膜20上产生较大的形变量，可显著提高压电薄膜20的触发电以及反馈电压，有效侦测按键过程中的按压与抬起动作，能够有效侦测按键电路。
46.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。