触摸感应开关及电子装置制造方法及图纸

一种触摸感应开关，包括一盖板、一信号接收单元和一信号发送单元，所述信号接收单元和所述信号发送单元形成在盖板的同一侧，所述信号接收单元包括一第一压电材料层，所述第一压电材料层的固有频率为fR；所述信号发送单元包括一第二压电材料层，所述第二压电材料层的固有频率为fT，fR和fT满足如下关系：fR<fT×（1‑10%）。本发明专利技术还提供一种使用该触摸感应开关的电子装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种触摸感应开关及使用该触摸感应开关的电子装置。
技术介绍
近年来，电子装置例如手机、电脑、游戏机等的开关按键或Home键，通常采用声波式触摸感应开关取代机械开关与电容式开关，声波式触摸感应开关具有寿命长、解析度高等优点。声波式触摸感应开关通常包括一信号接收单元和一信号发送单元，工作时，信号发送单元发送一声波信号，该声波信号穿过信号接收单元到达界面，到达界面的声波信号部分被触摸手指吸收，部分反射至信号接收单元，信号接收单元接收反射回来的声波信号并转换为电信号形成触控信息。目前发现，声波信号在触摸感应开关内部传输过程中的衰减极大影响触摸感应开关的灵敏度。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种降低声波传输衰减的触摸感应开关。一种触摸感应开关，包括一盖板、一信号接收单元和一信号发送单元，所述信号接收单元和所述信号发送单元形成在盖板的同一侧，所述信号接收单元包括一第一压电材料层，所述第一压电材料层的固有频率为fR；所述信号发送单元包括一第二压电材料层，所述第二压电材料层的固有频率为fT，fR和fT满足如下关系：fR<fT×（1-10%）。一种电子装置，所述电子装置具有一触摸感应开关，所述触摸感应开关，包括一盖板、一信号接收单元和一信号发送单元，所述信号接收单元和所述信号发送单元形成在盖板的同一侧，所述信号接收单元包括一第一压电材料层，所述第一压电材料层的固有频率为fR；所述信号发送单元包括一第二压电材料层，所述第二压电材料层的固有频率为fT，fR和fT满足如下匹配关系：fR<fT×（1-10%）。相较于现有技术，本专利技术的触摸感应开关通过对信号接收单元和信号发送单元压电材料层的固有频率进行匹配优化，降低信号发送单元发出的声波信号在所述触摸感应开关内部传输过程中的衰减，进而有效提高触摸感应开关的灵敏度。附图说明图1为本专利技术第一实施例的触摸感应开关的剖面结构示意图。图2为本专利技术第一实施例的触摸感应开关在有、无外界触摸情况下的输出电压变化的实验测试结果数据图。图3为本专利技术一对比实施例的触摸感应开关在有、无外界触摸情况下的输出电压变化的实验测试结果图。图4为应用图1的触摸感应开关的电子装置的结构示意图。图5为图4的电子装置中触摸感应开关的功能模块示意图。主要元件符号说明触摸感应开关1电子装置2盖板11，21第一柔性印刷电路板12信号接收单元13隔离层14信号发送单元15第二柔性印刷电路板16接触面110第一电极层131第二电极层132第三电极层151第四电极层152第一压电材料层133第二压电材料层153显示区211非显示区212控制模组4信息处理模块41存储模块42信号接收元件411数据分析元件412指令生成元件413如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式本专利技术提供的触摸感应开关通过调节其信号接收单元和信号发送单元的压电材料层的固有频率fR和fT之间的关系，来降低声波信号在所述触摸感应开关内部传输过程中的衰减。所述fR和fT满足如下关系：fR<fT×（1-10%）。以下通过具体实施例配合附图进行详细说明。请参阅图1，图1为本专利技术第一实施例触摸感应开关1的结构示意图。触摸感应开关1为声波式触摸感应开关，其包括依次层叠设置的一盖板11、一第一柔性印刷电路板12、一信号接收单元13、一隔离层14、一信号发送单元15及一第二柔性印刷电路板16。所述盖板11远离所述信号接收单元的表面即为使用者手指触摸的接触面110。所述信号接收单元13通过第一柔性印刷电路板12与外部电路（图未示）电性相连，所述信号发送单元15通过第二柔性印刷电路板16与外部电路（图未示）电性相连。所述信号接收单元13包括一第一电极层131、一第二电极层132及夹设于所述第一电极层131与所述第二电极层132之间的一第一压电材料层133，所述信号发送单元15包括一第三电极层151、一第四电极层152及夹设于所述第三电极层151与所述第四电极层152之间的一第二压电材料层153。所述第二压电材料层153的固有频率fT与所述第一压电材料层133的固有频率fR满足关系：fR<fT×（1-10%）。所述第一压电材料层133和所述第二压电材料层153材料可为但不限于如下材料中的一种：聚二氟亚乙烯（PolyvinylideneFluoride,PVDF）、钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅(PZT)、钽钪酸铅（PST）、石英及偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物。所述第一电极层131、第二电极层132、第三电极层151、第四电极层152可以由导电率较好的金属材料制成，例如，铝、铜、镍、金等高导电率材料，还可以由如透明氧化物导电材料(如氧化铟锡、氧化铟锌)、银、碳纳米管或石墨烯等导电材料制成，但不限于以上材料。所述隔离层14可为电绝缘材料，如电绝缘树脂等。较佳地，所述隔离层14的厚度取所述信号接收单元和所述信号发送单元二者厚度较小者厚度的十分之一。当触摸感应开关1工作时，外部电路（图未示）通过所述第二柔性印刷电路板16对所述信号发送单元15的第三电极层151与第四电极层152施加电压，使二者之间形成电场，所述第二压电材料层153在电场作用下产生振动发射声波信号，所述声波信号穿过信号接收单元13到达所述盖板11的接触面110并经该接触面110反射形成反射信号后再被所述信号接收单元13接收。所述信号接收单元13接收到信号并将其转换为电信号通过所述第一柔性印刷电路板12传输至外部电路（图未示）。外部电路分析有、无外界触摸情况下的输出电压变化并形成触控指令再传输至手机程序实现手机Home键功能，例如返回主页面。在本实施例中，所述第二压电材料层153和所述第一压电材料层133的材料均为锆钛酸铅（PZT）。所述第二压电材料层153的固有频率fT为2.85MHz，所述第一压电材料层133的固有频率fR为2.5MHz，即，fR和fT满足关系：fR<fT×（1-10%）。请参阅图2，图2为所述触摸感应开关1在有、无外界触摸情况下的输出电压变化的实验测试结果数据图。使用一示波器通过所述第二柔性印刷电路板16对所述信号发送单元15输入不同频率下（2.60MHz~3.44MHz）的电压信号，同时通过所述第一柔性印刷电路板12接收所述信号接收单元13的输出信号。图2中，波形A为所述接触面110无外界触摸时，所述信号接收单元13的输出电压；波形B为所述接触面110有外界触摸时，所述信号接收单元13的输出电压；波形C为所述接触面110未接收外界触摸和接收外界触摸时，所述信号接收单元13的输出电压变化率。从图中可看出，所述接触面110接收外界触摸后，所述信号接收单元的输出电压有明显变化。请参阅图3，图3为对比实施例的触摸感应开关在有、无外界触摸情况下的输出电压变化的实验测试结果图。所述对比实施例的触摸感应开关与所述触摸感应开关1结构一致，区别点仅在于，所述对比实施例的触摸感应开关的第二压电材料层的固有频率fT’与第一压电材料层的固有频率fR’相同，均为2.5MHz。波形A’为所述接触面无外界触摸时，所述信号接收单元的输出电压；波形B’为所述接触面有外界触摸时，所述信号接收单元的输出电压；波形C’为所述接触面未接收外界触摸和接收外界触摸时，所述信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸感应开关，包括一盖板、一信号接收单元和一信号发送单元，所述信号接收单元和所述信号发送单元形成在盖板的同一侧，所述信号接收单元包括一第一压电材料层，所述第一压电材料层的固有频率为fR；所述信号发送单元包括一第二压电材料层，所述第二压电材料层的固有频率为fT，其特征在于，fR和fT满足如下关系：fR<fT×（1‑10%）。

【技术特征摘要】
1.一种触摸感应开关，包括一盖板、一信号接收单元和一信号发送单元，所述信号接收单元和所述信号发送单元形成在盖板的同一侧，所述信号接收单元包括一第一压电材料层，所述第一压电材料层的固有频率为fR；所述信号发送单元包括一第二压电材料层，所述第二压电材料层的固有频率为fT，其特征在于，fR和fT满足如下关系：fR<fT×（1-10%）。2.如权利要求1所述的触摸感应开关，其特征在于，所述触摸感应开关还包括一第一柔性印刷电路板、一绝缘的隔离层及一第二柔性印刷电路板，所述盖板、第一柔性印刷电路板、信号接收单元、隔离层、信号发送单元及第二柔性印刷电路板依次层叠设置，所述信号接收单元通过所述第一柔性印刷电路板与外部电路电性相连，所述信号发送单元通过所述第二柔性印刷电路板与外部电路电性相连。3.如权利要求2所述的触摸感应开关，其特征在于，所述信号接收单元包括一第一电极层、一第二电极层及夹设于所述第一电极层与所述第二电极层之间的所述第一压电材料层，所述信号发送单元包括一第三电极层、一第四电极层及夹设于所述第三电极层与所述第四电极层之间的所述第二压电材料层。4.如权利要求2所述的触摸感应开关，其特征在于，所述隔离层的厚度为所述信号接收单元和所述信号发送单元二者厚度较小者厚度的十分之一。5.如权利要求1所述的触摸感应开关，其特征在于，所述第一压电材料层和所述第二压电材料层的材料分别选择如下材料中的一种：聚二氟亚乙烯、钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、钽钪酸铅、石英及偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物。6.一种电子装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，
申请(专利权)人：麦克思商务咨询深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44