基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘及电子产品制造技术

本发明专利技术公开了一种基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘及电子产品。该柔性薄膜键盘包括：按键层、公共层以及信号处理电路；所述按键层包括多个互相独立的按键区域，每个按键区域对应于一个按键；每个按键区域包括按键电极，每个按键电极分别通过互相独立的按键导线与信号处理电路连接；所述公共层包括公共电极，所述公共电极通过公共导线与信号处理电路连接；其中，所述按键层与所述公共层之间形成摩擦界面；或者，所述公共层包括形成摩擦界面的结构；或者，所述按键层包括形成摩擦界面的结构。本发明专利技术提供的柔性薄膜键盘柔韧性更好，更加轻薄化，能够便捷的集成应用于各种电子产品上。

【技术实现步骤摘要】
基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘及电子产品
本专利技术涉及电子产品外围设备领域，更具体地说，涉及一种基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘及电子产品。
技术介绍
键盘是计算机等电子产品的主要输入装置。目前键盘多为塑料制成的刚性体，不仅体积大，携带不方便，而且刚性按键对于长期使用电脑工作的人来说，容易造成手指关节病变。而且，刚性键盘所占用的体积较大，很难应用在小型电子产品上，比如，手机、掌上电脑等电子产品。柔性薄膜键盘是一种具有柔性特点的键盘，可以折叠或卷起，携带方便，能够方便的应用在小型电子产品上。同时其输入体验明显强于刚性键盘。目前的柔性薄膜键盘多由面板、上电路、隔离层、下电路四部分组成，因结构所限，导致其厚度偏厚，且柔韧性不足。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是针对现有技术的缺陷，提出一种基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘及电子产品，用以提供一种柔韧性更好，更加轻薄化，能够便捷的集成应用于各种电子产品上的键盘。本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘，包括：按键层、公共层以及信号处理电路；所述按键层包括多个互相独立的按键区域，每个按键区域对应于一个按键；每个按键区域包括按键电极，每个按键电极分别通过互相独立的按键导线与信号处理电路连接；所述公共层包括公共电极，所述公共电极通过公共导线与信号处理电路连接；其中，所述按键层与所述公共层之间形成摩擦界面；或者，所述公共层包括形成摩擦界面的结构；或者，所述按键层包括形成摩擦界面的结构。可选地，所述公共层还包括位于所述按键层与所述公共电极之间的一层高分子聚合物绝缘层；其中，所述按键电极与所述高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面；或者，所述公共电极与所述高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。可选地，所述每个按键区域还包括位于所述按键电极与所述公共层之间的一层高分子聚合物绝缘层；其中，所述按键电极与所述高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面；或者，所述公共电极与所述高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。可选地，所述公共层还包括位于所述按键层与所述公共电极之间的两层高分子聚合物绝缘层；其中，所述两层高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。可选地，所述每个按键区域还包括位于所述按键电极与所述公共层之间的两层高分子聚合物绝缘层；其中，所述两层高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。可选地，所述每个按键区域还包括位于所述按键电极与所述公共层之间的一层第一高分子聚合物绝缘层，所述公共层还包括位于所述按键层与所述公共电极之间的一层第二高分子聚合物绝缘层；其中，所述第一高分子聚合物绝缘层与所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。可选地，形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有微纳结构。可选地，所述微纳结构设置在形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面的整个面上；或者，所述微纳结构设置在形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上与所述按键区域对应的区域。可选地，形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有微框形成的阵列，每个微框是中空的柱形结构使得所述摩擦界面的两层之间形成多个空腔；所述微纳结构设置在多个空腔内。可选地，所述微纳结构的凸起高度为10μm-500μm；每个微框的边长尺寸或直径尺寸为0.1cm-3cm，高度为20μm-510μm；每个微框的高度比微纳结构的凸起高度高10μm-500μm。可选地，所述每个按键区域包括第一金属线基底层以及形成在所述第一金属线基底层一侧表面上的第一金属线，所述第一金属线为所述按键电极；所述公共层包括第二金属线基底层以及形成在所述第二金属线基底层一侧表面上的第二金属线，所述第二金属线为所述公共电极。可选地，所述第一金属线基底层具有第一金属线的一侧表面与所述第二金属线基底层具有第二金属线的一侧表面形成所述摩擦界面。可选地，所述每个按键区域还包括设置在所述第一金属线基底层具有第一金属线的一侧表面上的高分子聚合物绝缘层；其中，所述高分子聚合物绝缘层与所述第二金属线基底层具有第二金属线的一侧表面形成所述摩擦界面。可选地，所述公共层还包括设置在所述第二金属线基底层具有第二金属线的一侧表面上的高分子聚合物绝缘层；其中，所述高分子聚合物绝缘层与所述第一金属线基底层具有第一金属线的一侧表面形成所述摩擦界面。可选地，所述每个按键区域还包括设置在所述第一金属线基底层具有第一金属线的一侧表面上的第一高分子聚合物绝缘层；所述公共层还包括设置在所述第二金属线基底层具有第二金属线的一侧表面上的第二高分子聚合物绝缘层；其中，所述第一高分子聚合物绝缘层与所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。可选地，形成所述摩擦界面的两个表面的部分区域固接在一起。可选地，所述信号处理电路包括与所述按键导线和公共导线连接的采集电路、与所述采集电路连接的滤波电路、与所述滤波电路连接的信号放大电路以及与所述信号放大电路连接的微处理器。可选地，所述柔性薄膜键盘还包括：用于包裹所述按键层、公共层和信号处理电路的柔性保护结构。本专利技术提供的电子产品包括电子产品本体以及上述柔性薄膜键盘，所述电子产品本体与所述柔性薄膜键盘电连接。本专利技术提供的柔性薄膜键盘是基于摩擦发电机的摩擦发电原理而提出的，该柔性薄膜键盘包括具有摩擦界面的摩擦发电结构。利用本专利技术提供的柔性薄膜键盘，在按键按下的同时，由其中的摩擦发电结构产生一个电信号传递至信号处理电路进行处理，处理后的电信号输出给电子产品，使电子产品能够识别按键的按下动作。本专利技术提供的柔性薄膜键盘发电原理不依赖于复杂的电路，仅通过几层柔性结构就可以实现键盘的功能，柔韧性更好，更加轻薄化，能够便捷的集成应用于各种电子产品上。附图说明图1a为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例一的正面立体结构图；图1b为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例一的反面立体结构图；图1c为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例一的截面结构示意图；图2a为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的一种微纳结构的平面示意图；图2b为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的另一种微纳结构的平面示意图；图3为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的信号处理电路的结构框图；图4为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例二的截面结构示意图；图5为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例三的截面结构示意图；图6为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例四的截面结构示意图；图7为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例五的截面结构示意图；图8为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例六的截面结构示意图；图9为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例七的截面结构示意图；图10为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例八的截面结构示意图；图11为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例九的截面结构示意图；图12为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例十的截面结构示意图；图13为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘的实施例十一的截面结构示意图；图14为本专利技术提供的基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘作为标准键盘的示意图；图15为本专利技术提供的电子产品的一实施例的示意图；图16为本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘，其特征在于，包括：按键层、公共层以及信号处理电路；所述按键层包括多个互相独立的按键区域，每个按键区域对应于一个按键；每个按键区域包括按键电极，每个按键电极分别通过互相独立的按键导线与信号处理电路连接；所述公共层包括公共电极，所述公共电极通过公共导线与信号处理电路连接；其中，所述按键层与所述公共层之间形成摩擦界面；或者，所述公共层包括形成摩擦界面的结构；或者，所述按键层包括形成摩擦界面的结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于摩擦发电机的柔性薄膜键盘，其特征在于，包括：按键层、公共层以及信号处理电路；所述按键层包括多个互相独立的按键区域，每个按键区域对应于一个按键；每个按键区域包括按键电极，每个按键电极分别通过互相独立的按键导线与信号处理电路连接；所述公共层包括公共电极，所述公共电极通过公共导线与信号处理电路连接；其中，所述按键层与所述公共层之间形成摩擦界面；或者，所述公共层包括形成摩擦界面的结构；或者，所述按键层包括形成摩擦界面的结构；所述信号处理电路用于：采集按键电极和公共电极之间产生的电信号，对所述电信号进行处理，处理后的电信号输出给电子产品，以供电子产品识别对应按键的按下动作。2.根据权利要求1所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，所述公共层还包括位于所述按键层与所述公共电极之间的一层高分子聚合物绝缘层；其中，所述按键电极与所述高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面；或者，所述公共电极与所述高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。3.根据权利要求1所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，所述每个按键区域还包括位于所述按键电极与所述公共层之间的一层高分子聚合物绝缘层；其中，所述按键电极与所述高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面；或者，所述公共电极与所述高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。4.根据权利要求1所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，所述公共层还包括位于所述按键层与所述公共电极之间的两层高分子聚合物绝缘层；其中，所述两层高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。5.根据权利要求1所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，所述每个按键区域还包括位于所述按键电极与所述公共层之间的两层高分子聚合物绝缘层；其中，所述两层高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。6.根据权利要求1所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，所述每个按键区域还包括位于所述按键电极与所述公共层之间的一层第一高分子聚合物绝缘层，所述公共层还包括位于所述按键层与所述公共电极之间的一层第二高分子聚合物绝缘层；其中，所述第一高分子聚合物绝缘层与所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成所述摩擦界面。7.根据权利要求2-6任一项所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有微纳结构。8.根据权利要求7所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，所述微纳结构设置在形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面的整个面上；或者，所述微纳结构设置在形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上与所述按键区域对应的区域。9.根据权利要求7所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有微框形成的阵列，每个微框是中空的柱形结构使得所述摩擦界面的两层之间形成多个空腔；所述微纳结构设置在多个空腔内。10.根据权利要求8所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，形成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设置有微框形成的阵列，每个微框是中空的柱形结构使得所述摩擦界面的两层之间形成多个空腔；所述微纳结构设置在多个空腔内。11.根据权利要求9所述的柔性薄膜键盘，其特征在于，所述微纳结构的凸起高度为10μm-500μm；每个微框的边长尺寸或直径尺寸为0.1cm-3cm，高度为20μm-510μm；每个微框的高度比微纳结构的凸起高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐传毅，殷亮，李洁，王竹，赵豪，
申请(专利权)人：纳米新能源唐山有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13