一种驱动模块及其制备方法和包含驱动模块的盲文交互器件技术

本发明专利技术属于电子设备技术领域，涉及一种驱动模块及其制备方法和包含驱动模块的盲文交互器件。其技术要点如下：液晶弹性体驱动薄膜一侧设置有若干个凸起点，另一侧设置与所述凸起点对应的凹陷区域；拉伸导电涂层涂覆于凹陷区域内侧，且均匀延伸至凹陷区域外围的设定区域内，通过与外部的导电结构连接实现导电；每个涂覆拉伸导电涂层的凸起点是一个驱动单元，驱动单元定向排列于驱动模块上。本发明专利技术利用液晶弹性体薄膜的良好驱动性能，通过定点可伸缩凸起点阵和无驱动形变基底薄膜的精准制备与区分，结合超薄可拉伸导电纳米涂层的良好电热性能，制备出盲文器件中的驱动模块，利用电热使得驱动模块上的凸起盲文点阵实现可逆收缩。使得驱动模块上的凸起盲文点阵实现可逆收缩。使得驱动模块上的凸起盲文点阵实现可逆收缩。

【技术实现步骤摘要】
一种驱动模块及其制备方法和包含驱动模块的盲文交互器件


[0001]本专利技术属于电子设备
，涉及一种驱动模块及其制备方法和包含驱动模块的盲文交互器件。

技术介绍

[0002]目前盲文阅读器可以利用先进的图像识别技术将文字转换为语音，实现针对视力障碍人群的文字信息接收，而对于盲文电子书籍的实际阅读，大部分相关器件或设备都采用了一定的机械结构来显示盲文点，利用电磁控制、压电陶瓷实现盲文凸点的凸起，实现文字向盲文的转换。
[0003]上述盲文电子交互器件的整体刚性结构，特别是凸点模块，限制了应用的场景，且结构设计复杂。若要显示大量的盲文点，与凸点模块对应的机械结构的数量将同步上升，对于便携性、成本以及控制的稳定性是一个较大的挑战，且机械结构在高频率的使用下，内部磨损较大，其耐用性大幅下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种驱动模块，利用液晶弹性体薄膜的良好驱动性能，通过定点可伸缩凸起点阵和无驱动形变基底薄膜的精准制备与区分，结合超薄可拉伸导电纳米涂层的良好电热性能，制备出盲文器件中的驱动模块，利用电热使得驱动模块上的凸起盲文点阵实现可逆收缩。同时，本专利技术中还请求保护一种驱动模块的制备方法，以及包含驱动模块的盲文交互器件，具有同样的技术效果。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]本专利技术提供的一种驱动模块，
[0007]包括液晶弹性体柔性驱动薄膜和拉伸导电涂层；
[0008]液晶弹性体驱动薄膜一侧设置有若干个凸起点，另一侧设置与凸起点对应的凹陷区域；拉伸导电涂层涂覆于凹陷区域内侧，且均匀延伸至凹陷区域外围的设定区域内，通过与外部的导电结构连接实现导电；每个涂覆拉伸导电涂层的凸起点是一个驱动单元，驱动单元定向排列于驱动模块上；
[0009]液晶弹性体柔性驱动薄膜包括如下组分：主链型液晶单体、柔性扩链剂、交联剂和光引发剂，其中，主链型液晶单体、柔性扩链剂、交联剂和光引发剂的摩尔比为1:(0.85～0.75):(0.025～0.075)。
[0010]本专利技术中，拉伸导电涂层覆盖整个凹陷区域，然后延伸至外围，与薄膜底部平齐。将整个凸起结构从上至下投影，导电涂层所形成的投影圆直径将比凹陷区域所形成投影圆直径大2毫米。然后导电涂层比凹陷区域大的部分将覆盖信号传输模块上预留的焊接点，从而实现电连接。
[0011]进一步的，液晶弹性体驱动薄膜上设置的凸起点优选为6个。
[0012]进一步的，主链型液晶单体的结构式如下：
[0013]其中n＝3或6。
[0014]进一步的，柔性扩链剂是1,4丁二醇双(巯基酸酯)、3,6
‑
二氧杂
‑
1,8
‑
辛烷二硫醇或双(2
‑
巯基乙基)醚中的一种或多种。
[0015]进一步的，交联剂是四(3
‑
巯基丙酸)季戊四醇酯。
[0016]进一步的，光引发剂是2,2
‑
二甲氧基
‑2‑
苯基苯异酮。
[0017]本专利技术的第二个目的是提供一种驱动模块的制备方法，具有同样的技术效果。
[0018]本专利技术的上述技术目的是由以下技术方案实现的：
[0019]一种驱动模块的制备方法，包括如下操作步骤：
[0020]S1、将主链型液晶单体和光引发剂溶于溶剂中；
[0021]S2、向步骤S1中分别加入柔性扩链剂和交联剂，搅拌得到混合溶液；
[0022]S3、将步骤S2中得到的混合溶液倒入模具中密封反应成膜，得到松散交联的液晶弹性体薄膜；
[0023]S4、将松散交联的液晶弹性体薄膜平置于凸模上利用掩膜板和凹模向下压合，实现松散交联的液晶弹性体薄膜上形成的的凸起点的点阵，并使点阵部分三维定向拉伸；
[0024]S5、取下凹模，保留掩膜版，将凸起点的点阵面放置在紫外光灯下照射，利用光引发剂进行二次交联，得到液晶弹性体驱动薄膜；
[0025]S6、将液晶弹性体驱动薄膜倒置后，在凹陷区域内侧凸起点内喷喷涂均匀分散的导电材料溶液，烘干，使导电材料均匀沉积在液晶弹性体薄膜凸起点的点阵内侧，形成拉伸导电涂层，涂有拉伸导电涂层的凸起点为驱动单元。
[0026]本专利技术中导电材料溶液组分为：纯度99.9％的银纳米线和无水乙醇，其中导电材料含量为10mg/ml。
[0027]导电材料溶液干燥后，形成的是纳米线层叠构建的导电网络，且由于是导电材料是在凸起结构成型后再沉积上去的，所以导电材料的变化与凸起结构变化相一致。
[0028]本专利技术中所述的拉伸是指凸起结构受热以后收缩，导电网络也随之收缩，加热终止后，凸起结构恢复，此时导电网络恢复原状。由于导电网络是纳米线叠层实现的，压缩再恢复的过程对其导电性能影响很小，所展示出来的可拉伸性是指银纳米线恢复至原本沉积状态。
[0029]本专利技术采用上述制备方法，在保证凸起点的耐磨性的同时，更大程度的保持了液晶弹性体驱动薄膜除了凸起点部分外的其他部分的柔性，解决了在高频率的使用下内部磨损大的问题，提高了驱动模块的耐用性。
[0030]本专利技术中采用的导电纳米涂层同样具有可拉伸性，能够保证每个驱动单元可以由凸起状态收缩至原状态0％～20％的高度，将其应用于盲文交互器件中，能够实现盲文的输入和阅读。
[0031]进一步的，松散交联的液晶弹性体薄膜的制备方法包括但不限于：将主链型液晶单体和光引发剂溶于溶剂中，在一些特定情况下可以加入少量变色粉末，再加入有机溶剂，搅拌至所有粉末完全溶解，然后滴加交联剂和柔性扩链剂，超声分散后，加入催化剂，催化剂优选为二正丙胺，将反应容器密封，持续搅拌使溶液内部发生反应；将反应后的溶液倒入
密封容器中继续反应，然后敞开容器使溶剂挥发；溶剂挥发后将容器内的薄膜揭下，对其进行干燥，去除全部溶剂，得到松散交联的液晶弹性体薄膜。
[0032]进一步的，步骤S3中所用的模具包括但不限于下述结构：
[0033]模具中的凸模设置有5
×
5阵列式圆锥体结构，圆锥体结构的顶部均进行了倒圆角处理；模具中的凹模上设置有与凸模圆锥体结构对应的5
×
5阵列式凹槽。
[0034]模具上的掩膜板上设置有与凸模圆锥体结构对应的5
×
5阵列式圆孔；其中，倒圆角的设计是为了防止圆锥的顶部过尖。
[0035]进一步的，步骤S6中，将薄膜倒置后，在点阵内喷涂均匀分散的导电材料溶液，60℃烘干4h，可拉伸导电涂层均匀沉积在液晶弹性体薄膜凸起点阵内侧。
[0036]其中点阵凸起区域为驱动单元，能够在电加热状态下发生收缩，可以由凸起状态收缩至原状态0％～20％的高度；可拉伸导电纳米涂层的厚度控制在3～10微米。
[0037]进一步的，导电材料是碳纳米管、导电石墨烯、炭黑、纳米金属颗粒或金属纳米线中的一种或多种。
[0038]本专利技术的第三个目的是提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动模块，其特征在于，包括液晶弹性体柔性驱动薄膜和拉伸导电涂层；所述液晶弹性体驱动薄膜一侧设置有若干个凸起点，另一侧设置与所述凸起点对应的凹陷区域；所述拉伸导电涂层涂覆于所述凹陷区域内侧，且均匀延伸至所述凹陷区域外围的设定区域内，通过与外部的导电结构连接实现导电；每个涂覆所述拉伸导电涂层的所述凸起点是一个驱动单元，所述驱动单元定向排列于驱动模块上；所述液晶弹性体柔性驱动薄膜包括如下组分：主链型液晶单体、柔性扩链剂、交联剂和光引发剂，其中主链型液晶单体、柔性扩链剂和交联剂的摩尔比为1:(0.85～0.75):(0.025～0.075)，光引发剂的加入量为整体质量的0.01～1wt％。2.根据权利要求1所述的一种驱动模块，其特征在于，所述主链型液晶单体的结构式如下：其中n＝3或6。3.根据权利要求1所述的一种驱动模块，其特征在于，所述柔性扩链剂是1,4丁二醇双(巯基酸酯)、3,6
‑
二氧杂
‑
1,8
‑
辛烷二硫醇或双(2
‑
巯基乙基)醚中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种驱动模块，其特征在于，所述交联剂是四(3
‑
巯基丙酸)季戊四醇酯。5.一种如权利要求1所述的驱动模块的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：S1、将主链型液晶单体和光引发剂溶于溶剂中；S2、向步骤S1中分别加入柔性扩链剂和交联剂，搅拌得到混合溶液；S3、将步骤S2中得到的混合溶液倒入模具中密封反应成膜，得到松散交联的液晶弹性体薄膜；S4、将松散交联的液晶弹性体薄膜平置于凸模上利用掩膜板和凹模向下压合，使松散交联的液晶弹性体薄膜上形成凸起点的点阵，并使点阵部...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建宁，许意达，袁宁一，董旭，江瑶瑶，李绿洲，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：