一种转化机械应力信号的编码器、编码方法及显示器件技术

本发明专利技术公开了一种转化机械应力信号的编码器、编码方法及显示器件，所述编码器包括至少一个应力探测模块、一个信号发射模块以及一个信号处理模块；所述应力探测模块，内置有接触起电场效应管，其用于探测机械应力信号；所述信号发射模块，根据所述应力探测模块探测到的机械应力信号，输出对应的电平信号；所述信号处理模块，用于将信号发射模块输出的电平信号转化成对应的二进制电平信号。本发明专利技术可以将机械应力信号编码成连续的二进制电平信号，且采用了接触起电场效应管，具有机械误差小的特点，适用于触摸屏等显示器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件领域，具体地，涉及一种转化机械应力信号的编码器、编码方法及显示器件。
技术介绍
编码是将信息从一种格式或形式转化为另一种格式的过程，编码器是按预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成数码，或将信息、数据转化成规定的电脉冲信号的设备。编码在电子计算机、电视、遥控和通讯等方面广泛应用。传统的编码器一般指的是将角位移或直线位移转化成电脉冲信号，具有能耗大、机械误差大、对使用环境有严格要求等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种转化机械应力信号的编码器、编码方法及显示器件，用于将连续的机械应力信号编码译成二进制电平信号。为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于转化机械应力信号的编码器，包括应力探测模块、信号发射模块以及信号处理模块，且所述应力探测模块的数量为至少一个；所述应力探测模块，其用于探测机械应力信号；所述信号发射模块，根据所述应力探测模块探测到的机械应力信号，输出对应的电平信号；所述信号处理模块，用于将信号发射模块输出的电平信号转化成对应的二进制电平信号。优选地，所述应力探测模块，内置有接触起电场效应管，用于探测机械应力信号，使所述接触起电场效应管在机械应力信号的作用下导通或者关
断。优选地，所述应力探测模块包括从上至下依次层叠设置的触摸板、接触起电场效应管和基板，所述触摸板用于向所述接触起电场效应管传递机械应力信号，所述基板用于安装所述接触起电场效应管；所述接触起电场效应管包括从上至下依次层叠的栅极、氧化物层和半导体层，还包括分别安装在半导体层两侧的源极和漏极，且所述栅极采用摩擦纳米发电机层。优选地，所述摩擦纳米发电机层包括活动电极层、摩擦层和固定电极层，其中，所述活动电极层设置在摩擦层上，固定电极层设置在所述氧化物层上；在外力作用下，所述活动电极层和摩擦层随着所述触摸板移动，使所述摩擦层与固定电极层能够互相接触和分离，所述固定电极层悬空。优选地，所述信号发射模块包括与所述接触起电场效应管数量相同的电阻和输出总线，对于每个接触起电场效应管，其漏极通过一个所述电阻外接外置电源，其源极和栅极的活动电极接地，所述栅极的固定电极悬空，且在每个漏极与其对应的电阻之间引线，将各条引线分别连接至不同的输出总线，将所述输出总线作为所述信号发射模块向所述信号处理模块输出电平信号的信号发射端口。优选地，所有电阻的阻值相同，阻值范围为200Ω-500Ω。优选地，若所述应力探测模块探测到机械应力信号，所述信号发射模块输出的对应的电平信号为高电平信号，否则所述信号发射模块输出的对应的电平信号为低电平信号。优选地，所述低电平信号为0V至0.5V之间的任意电压信号，所述高电平信号为不低于外置电源电压减去0.5V的任意电压信号。优选地，所述信号处理模块包括电平检测模块和控制模块；所述电平检测模块，用于在所述控制模块的控制下，将所述信号发射模块输出的电平信号转化成连续的二进制电平信号，并输出该二进制电平信号，或者通过所述
控制模块输出该二进制电平信号；所述控制模块，用于控制所述电平检测模块的运行和输出二进制电平信号以驱动负载。优选地，所述至少一个应力探测模块以阵列形式排列。优选地，所述应力探测模块的边长为2cm至5cm之间的任意数值。相应地，本专利技术还提供一种转化机械应力信号的编码方法，采用上述任一项所述的转化机械应力信号的编码器，包括：所述应力探测模块探测机械应力信号；根据探测到的机械应力信号，所述信号发射模块输出对应的电平信号；所述信号处理模块将输出的电平信号转化成对应的二进制电平信号。相应地，本专利技术还提供一种显示器件，采用上述任一所述的编码器。本专利技术的有益效果是：本专利技术的编码器可以将机械应力信号编码成连续的二进制电平信号，且采用了接触起电场效应管，具有机械误差小的特点，适用于触摸屏等显示器件的寻址、防盗安全密码设置和通讯寻址等。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是具体实施方式中所述编码器的结构示意图；图2是具体实施方式中所述应力探测模块呈阵列排列的示意图；图3是具体实施方式中所述应力探测模块的结构示意图；图4是具体实施方式中对应图2的应力探测模块的信号发射模块的电路布局图；图5是具体实施方式中信号处理模块的结构示意图。附图标记说明：1、应力探测模块；2、信号发射模块；3、信号处理模块；11、触摸板；12、接触起电场效应管；13、基板；121、栅极；122、氧化物层；123、半导体层；124、源极；125、漏极；1211、活动电极层；1212、摩擦层；1213、固定电极层；21、电阻；22、输出总线；31、电平检测模块；32、控制模块。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如图1所示，本实施方式给出了一种用于转化机械应力信号的编码器，包括应力探测模块1、信号发射模块2以及信号处理模块3，且所述应力探测模块1的数量为至少一个：所述应力探测模块1，用于探测机械应力信号；所述信号发射模块2，根据所述应力探测模块探测到的机械应力信号，输出对应的电平信号；所述信号处理模块3，其用于将信号发射模块输出的电平信号转化成对应的二进制电平信号。如图2所示，所述应力探测模块的数量以9个(图中的a1至a9)为例，以3×3阵列形式排列，且每个应力探测模块的边长优选为2cm至5cm之间的任意数值。如图3所示，所述应力探测模块1包括从上至下依次层叠设置的触摸板11、接触起电场效应管12和基板13，所述触摸板11用于向所述接触起电场效应管12传递机械应力信号，所述基板13用于安装所述接触起电场效应管12，所述接触起电场效应管12用于在机械应力信号的作用下接触起电。所述接触起电场效应管12又包括从上至下依次层叠的栅极121、氧化物层122和半导体层123，还包括分别设置在半导体层两侧的源极124和漏极125，且所述栅极121采用摩擦纳米发电机层。所述触摸板11优选使用柔性材料，如亚克力板或聚对苯二甲酸乙二酯膜(PET)等，所述基板13可以使用硬性材料，如玻璃或聚四氟乙烯等，所述栅极121采用摩擦纳米发电机层，所述摩擦纳米发电机层具有活动电极层1211、摩擦层1212和固定电极层1213的三明治结构，其中，摩擦层1212可以为半导体或者绝缘体材料，优选为聚合物绝缘材料。活动电极层1211设置在摩擦层1212上，固定电极层1213设置在氧化物层122上，在外力作用下，活动电极层1211和摩擦层1212随着触摸板11移动，使摩擦层1212与固定电极层1213能够互相接触和分离，活动电极层1211可以接地，固定电极层1213悬空(不与器件的其他部分电连接)。摩擦层1212与固定电极层1213能够互相接触后分离，固定电极层1213上的电荷被保持而为半导体层施加电压，在应力作用下再次接触时，固定电极层1213上的电荷被摩擦层1212上的电荷屏蔽，对半导体层施加电压消失，可以通过控制摩擦层1212与固定电极层1213的接触和分离，控制源极和漏极之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转化机械应力信号的编码器，其特征在于，包括应力探测模块、信号发射模块以及信号处理模块，且所述应力探测模块的数量为至少一个；所述应力探测模块，其用于探测机械应力信号；所述信号发射模块，根据所述应力探测模块探测到的机械应力信号，输出对应的电平信号；所述信号处理模块，用于将信号发射模块输出的电平信号转化成对应的二进制电平信号。

【技术特征摘要】
1.一种转化机械应力信号的编码器，其特征在于，包括应力探测模块、信号发射模块以及信号处理模块，且所述应力探测模块的数量为至少一个；所述应力探测模块，其用于探测机械应力信号；所述信号发射模块，根据所述应力探测模块探测到的机械应力信号，输出对应的电平信号；所述信号处理模块，用于将信号发射模块输出的电平信号转化成对应的二进制电平信号。2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述应力探测模块，内置有接触起电场效应管，用于探测机械应力信号，使所述接触起电场效应管在机械应力信号的作用下导通或者关断。3.根据权利要求2所述的编码器，其特征在于，所述应力探测模块包括从上至下依次层叠设置的触摸板、接触起电场效应管和基板，所述触摸板用于向所述接触起电场效应管传递机械应力信号，所述基板用于安装所述接触起电场效应管；所述接触起电场效应管包括从上至下依次层叠的栅极、氧化物层和半导体层，还包括分别安装在半导体层两侧的源极和漏极，且所述栅极采用摩擦纳米发电机层。4.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于，所述摩擦纳米发电机层包括活动电极层、摩擦层和固定电极层，其中，所述活动电极层设置在摩擦层上，固定电极层设置在所述氧化物层上；在外力作用下，所述活动电极层和摩擦层随着所述触摸板移动，使所述摩擦层与固定电极层能够互相接触和分离，所述固定电极层悬空。5.根据权利要求1至4中任一项所述的编码器，其特征在于，所述信号发射模块包括与所述接触起电场效应管数量相同的电阻和输出总线，对于每个接触起电场效应管，其漏极通过一个所述电阻外接外置电源，其源极和栅极的活动电极接地，所述栅极的固定电极悬空，且在每个漏极与其对应的电阻之间引线，将各条引线分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：施谢青，翟俊宜，王锐，刘玉东，寇金宗，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11