一種柔性觸控裝置的研制.pdf

1、隨著各種學(xué)科領(lǐng)域的交叉融合，可穿戴電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生?？纱┐麟娮赢a(chǎn)品可以自然附著于服裝中，為人類(lèi)提供娛樂(lè)、健康、通訊等各種服務(wù)時(shí)毫不妨礙人們做其他的事情，從而最大程度解放了人類(lèi)的雙手。作為可穿戴電子產(chǎn)品的操控部分，學(xué)者們對(duì)柔性操控裝置有很多的研究。本課題以導(dǎo)電碳膜為主要材料，設(shè)計(jì)制作了柔性的觸摸墊，搭建了坐標(biāo)檢測(cè)電路，并連入計(jì)算機(jī)顯示，形成了完整的柔性觸控裝置，用于讀取觸摸頭按壓位置點(diǎn)的坐標(biāo)信息。
　　 作為可穿戴電子產(chǎn)品的操控部

2、分，柔性觸控裝置必須擁有較好的柔韌性和嵌入服裝后的工作性能的可靠性。目前研究較多的觸控裝置為織物開(kāi)關(guān)和柔性傳感器陣列，在對(duì)觸控點(diǎn)要求較多時(shí)，增加裝置的感應(yīng)點(diǎn)將降低柔性，且導(dǎo)線(xiàn)增多;電阻分壓感知觸摸位置的觸控裝置較為先進(jìn)但研究較少且部分技術(shù)處于保密階段。本課題應(yīng)用四線(xiàn)電阻式觸摸屏的原理，通過(guò)對(duì)幾種方法制作的導(dǎo)電層進(jìn)行性能測(cè)試后，選擇柔性的導(dǎo)電碳膜為主要材料制作觸控裝置，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況設(shè)計(jì)大小合適的觸摸墊。與此同時(shí)，搭建了坐標(biāo)檢測(cè)電路，對(duì)

3、所研制觸摸墊的定位性能和操控性能進(jìn)行了測(cè)試和評(píng)價(jià)，并在不同的使用要求下給出了具體的實(shí)施案例。
　　 柔性觸控裝置的研制包括以下四方面的工作:
　　 (1)根據(jù)觸摸墊導(dǎo)電層的要求，分別嘗試導(dǎo)線(xiàn)的織造、氣相沉積、導(dǎo)電涂層等制作導(dǎo)電織物的方法，分析幾種方法制得導(dǎo)電織物的特點(diǎn)，確立了觸控裝置所使用的導(dǎo)電層材料。
　　 (2)根據(jù)四線(xiàn)電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)和原理，選取合適的導(dǎo)電層和中間層材料，設(shè)計(jì)制作柔性的觸控裝置。運(yùn)用四線(xiàn)控

4、制器，通過(guò)USB接口將所研制的觸控裝置連入計(jì)算機(jī)，配合四點(diǎn)校正軟件和Vb程序編程，實(shí)現(xiàn)了觸摸信息的顯示。
　　 (3)測(cè)試柔性觸控裝置作為多觸點(diǎn)柔性面板的準(zhǔn)確定位性能，并參考觸控裝置的使用環(huán)境，測(cè)試比較了觸控裝置在彎曲以及小變形拉伸狀態(tài)下的定位性能。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)編程，實(shí)踐了觸控裝置作為電燈面板開(kāi)關(guān)、柔性鍵盤(pán)和寫(xiě)字板的應(yīng)用。
　　 (4)測(cè)試觸控裝置的開(kāi)關(guān)性能，包括靈敏性測(cè)試、一次觸摸接觸電阻的變化測(cè)試和連續(xù)加載時(shí)的重

5、復(fù)性能，評(píng)判了觸控裝置的通斷性能的好壞。
　　 本課題在分析四線(xiàn)電阻式觸摸屏的原理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用導(dǎo)電碳膜為主要材料設(shè)計(jì)制作柔性的觸控裝置。由于導(dǎo)電碳膜良好的均勻性，觸控裝置具有較好的定位性能;中間層材料良好的回彈性能保證了觸控裝置良好的通斷性。通過(guò)四線(xiàn)控制器，將觸摸墊連入計(jì)算機(jī)。編寫(xiě)程序模擬觸摸墊作為面板控制開(kāi)關(guān)、鍵盤(pán)和寫(xiě)字板的應(yīng)用，證實(shí)所設(shè)計(jì)的柔性觸控裝置具備良好的操控性能。作為可穿戴電子產(chǎn)品的操控部分，所研制的柔性觸控裝置具