CN111312027A - 基于聚乳酸压电薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器 - Google Patents

基于聚乳酸压电薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN111312027A
CN111312027A CN201811515531.9A CN201811515531A CN111312027A CN 111312027 A CN111312027 A CN 111312027A CN 201811515531 A CN201811515531 A CN 201811515531A CN 111312027 A CN111312027 A CN 111312027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polylactic acid
piezoelectric film
braille display
film
micro motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811515531.9A
Other languages
English (en)
Inventor
任凯亮
张锦锡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems
Original Assignee
Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems filed Critical Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems
Priority to CN201811515531.9A priority Critical patent/CN111312027A/zh
Publication of CN111312027A publication Critical patent/CN111312027A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B21/00—Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
    • G09B21/001—Teaching or communicating with blind persons
    • G09B21/003—Teaching or communicating with blind persons using tactile presentation of the information, e.g. Braille displays
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B21/00—Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
    • G09B21/001—Teaching or communicating with blind persons
    • G09B21/003—Teaching or communicating with blind persons using tactile presentation of the information, e.g. Braille displays
    • G09B21/004—Details of particular tactile cells, e.g. electro-mechanical or mechanical layout

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于聚乳酸压电薄膜在微型马达、驱动器和盲文显示器。所述微型马达包括由聚乳酸压电薄膜形成的单层、双层或者多层圆筒，聚乳酸压电薄膜的两面分别设置有电极，电极通过导线与交流电源连接。本发明的聚乳酸压电薄膜材料具有良好的生物相容性，并且使用后的聚乳酸薄膜材料由于组成成分容易生物降解，不需要经过特殊的后续处理，只需要填埋等低成本处理方法且不会对环境造成污染，本发明的微型马达制作工艺相对比较简单，能耗低，可以实现全屏盲文显示。

Description

基于聚乳酸压电薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器
技术领域
本发明涉及一种微型马达和盲文显示器，具体涉及一种基于聚乳酸压电聚合物薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器。
背景技术
近几十年来，随着电子产品的普及和快速更新，针对盲人阅读的电子产品也不断被开发出来。其中，电子盲文显示器是盲人通过触觉获取电子文字信息的主要渠道。自从上世纪70年代末以来，以凸点显示为基础的盲文显示设备出现以来，各种功能材料如磁性材料、记忆合金、压电材料被应用于盲文显示器的驱动元件。但是现有的盲文显示器由于需要大量的触点，而且每个触点都需要对应的驱动单元，因此导致了盲文显示器体积笨重，显示面积有限，而且制作成本较高。
目前盲文显示器主要是用具有高压电系数的锆钛酸铅(PZT)陶瓷双层晶体结构材料。这种盲文显示器的原理是利用PZT双层晶体陶瓷材料在电场的作用下尖端位移而驱动的点状盲文显示点的突起而达到感应效果，但是这种双层晶体结构体积较大，因此目前只能形成单排或者双排显示，难以实现全屏显示。因此研发一种全屏的结构简单的直筒式全屏盲文显示器是目前的迫切需要。
聚乳酸(PLA)是一种生物型高分子压电聚合物。这种聚合物具有优良的热塑性、高的机械强度和高的杨氏模量。因此聚乳酸广泛应用于服装、纺织、食品包装、医疗等领域。合成的聚乳酸可以分为左旋聚乳酸(PLLA)、右旋聚乳酸(PDLA)、外消旋聚乳酸(PDLLA) 和非旋光性聚乳酸(meso-PLA)。其中聚左旋乳酸由于其聚合单元具有手性中心，因此聚左旋乳酸分子长链趋向于螺旋结构排列。聚左旋乳酸分子链空间结构是右手螺旋结构，聚右旋乳酸分子链空间结构是左手螺旋结构。
聚乳酸分子链在受到和分子链旋转轴方向成45度的切向应力时，由于螺旋结构空间具有手性不对称性。由于C＝O双键的极性以及与螺旋结构中的120°夹角，会导致其偶极子在垂直于螺旋链方向的偶极子互相抵消，而产生水平方向的偶极子分量。该偶极子分量在电场下的相变而导致聚左旋乳酸材料产生剪切向的形变。聚乳酸分子链的螺旋结构也决定了其另一个不同于PVDF等压电聚合物的特点，即制备具有压电性能的聚乳酸材料只需要拉伸处理就能得到。这种特性使得聚乳酸制备工艺相对简单。因为逆压电效应，聚乳酸薄膜在电场下会发生与薄膜拉伸方向成45度角度的切向形变。
发明内容
针对现有盲文显示器的不足和对显示面积越来越高的要求，本发明提出了新型的驱动元件来实现体积小重量轻的全屏盲文显示器。
一方面，本发明提出了一种基于聚乳酸压电薄膜的微型马达，所述微型马达包括由聚乳酸压电薄膜形成的单层、双层或者多层圆筒，聚乳酸压电薄膜的两面分别设置有电极，电极通过导线与交流电源连接。
优选的，所述聚乳酸压电薄膜通过聚乳酸溶液制备薄膜，然后拉伸并退火制备而成；优选的，所述聚乳酸压电薄膜的厚度为10-50微米；优选的，所述聚乳酸压电薄膜的厚度为20微米。
优选的，所述聚乳酸压电薄膜由聚左旋乳酸、聚右旋乳酸或内消旋聚乳酸制成。
优选的，圆筒形微型马达展开为长方形，该长方形的边与拉伸方向的成夹角的范围在30度-60度；优选的，夹角为45度。
优选的，所述微型马达包括由聚乳酸压电薄膜形成多层圆筒，其中的聚乳酸压电薄膜为聚左旋乳酸压电薄膜和聚右旋乳酸压电薄膜交替排列，相邻的聚乳酸压电薄膜之间夹有电极层。
优选的，所述交流电源的电压范围在50-300V；优选为150V；
和/或，所述交流电源的频率范围在4000Hz-20KHz，优选为 8.8KHz。
相应的，本发明还提供一种驱动器，包括上述任一项所述微型马达，微型马达的压电薄膜圆筒的下端固定，上端放置一个螺旋单元，所述螺旋单元上设置有与之配合的螺杆；随着压电薄膜圆筒上端转动带动所述螺旋单元转动时，所述螺旋单元可控制所述螺杆上下移动。
本发明还提供一种驱动器，包括上述任一项所述微型马达，所述微型马达的下端固定在框架的底部上，在上端放置一个上端面具有螺旋曲面的盖子，所述盖子上放置一个可上下移动的细杆，所述细杆穿过所述框架的上部；随着所述微型马达带动所述盖子转动，从而使所述细杆上下运动。
本发明还提供一种驱动器，包括上述任一项所述微型马达，所述微型马达固定在底座上，在聚乳酸压电薄膜圆筒上端放置一个下表面为圆锥形的旋转单元，聚乳酸压电薄膜带动旋转单元转动。
优选的，还包括一个支撑杆，所述一个支撑杆设置在旋转单元下面用于支撑所述旋转单元从而避免把微型马达压坏。
本发明还提供一种盲文显示器，包括由多个上述任一项所述驱动器排列形成的盲文显示单元。
优选的，所述盲文显示器还包括控制电路，所述控制电路用于分别控制每个微型马达的转动从而实现盲文显示单元的凸起和平整互相转换,或者转动引起的触觉反应。
优选的，所述微型马达的圆筒截面的直径范围在5mm至1cm之间。
与现有技术相比，本发明可达到以下有益效果：
1、本发明中基于聚乳酸压电聚合物薄膜的微型马达相对于目前广泛使用的锆钛酸铅(PZT)陶瓷微型马达，环保性更优良，重量更轻，更加适合盲文显示器的便携性，能够形成全屏显示；
2、本发明中的微型马达制作工艺相对比较简单，大大减少了盲文显示器的制作成本；
3、本发明中的微型马达所需要的驱动电压要远远小于目前广泛使用的锆钛酸铅(PZT)陶瓷微型马达的驱动电压，有利于减少盲文显示器的能耗，并可以实现全屏盲文显示。
附图说明
图1为左旋乳酸和聚左旋乳酸的分子结构式；
图2为聚左旋乳酸分子空间结构图；
图3为聚左旋乳酸XRD图谱；
图4为聚左旋乳酸的FT-IR图谱；
图5为聚左旋乳酸压电薄膜电荷密度与应力关系图；
图6为聚左旋乳酸微型马达交流电场下转动照片；
图7为微型马达聚乳酸压电薄膜与拉伸方向关系示意图；
图8为微型马达包括多层聚乳酸压电薄膜的结构示意图；
图9A至9C为一实施例中驱动器的结构示意图；
图10A至10C为另一实施例中驱动器的结构示意图；
图11A和11B为另一实施例中单个驱动器和驱动器阵列的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明利用聚乳酸切向压电性能组装基于柱状马达的盲文显示单元，该马达的驱动力是利用聚乳酸薄膜逆压电效应在交变电场下的振动导致的表面瑞利波驱动马达转动。本发明在微型马达的基础上还设计了一种用微型马达驱动的微型器件，该微型器件可作为盲文显示器的显示元件。
在一实施例中，利用聚左旋乳酸来制备压电薄膜，并利用该压电薄膜制备微型马达和盲文显示器。
聚左旋乳酸是一种环境友好、无毒、生物相容性好的的聚合物材料。聚左旋乳酸由于其良好的生物相容性被广泛用于生物医学领域、包装领域，餐具等众多领域。左旋乳酸和聚左旋乳酸的分子结构图如图1所示，聚左旋乳酸由于组成其分子结构的单体左旋乳酸具有手性中心，所以聚左旋乳酸分子链空间结构(如图2所示)具有螺旋形结构。此外，聚左旋乳酸的分子链上还拥有极性很强的偶极子功能团 C＝O。在经过拉伸处理后，左旋聚乳酸的分子链排列趋向有序性，在受到外部施加的应力时，聚左旋乳酸的分子因外力作用而产生形变，同时在相对表面出现正负相反的电荷，从而产生了压电性能。具有压电效应的材料在施加电场后由于逆压电效应会产生相应的形变，从而改变材料的形貌。因此可以通过施加的外电场的大小和方向的变化来控制压电材料的形变。
聚乳酸压电薄膜通过利用聚乳酸溶液制备薄膜，然后拉伸并退火制备而成。拉伸温度为50-150℃，拉升倍数为2-8倍。退火温度为 100-180℃，退火处理时间为2-6小时，聚乳酸压电薄膜的厚度可以为10-30微米。
在一实施例中，聚左旋乳酸压电薄膜制备过程如下：称取一定量的聚左旋乳酸，聚右旋乳酸或聚消旋乳酸用氯仿、二氯甲烷、甲苯等。做溶剂充分搅拌均匀，然后把溶液平铺在水平的玻璃板上，在室温条件下让氯仿溶剂自然挥发得到聚左旋乳酸透明薄膜。为了充分去除残留在薄膜里的溶剂，把聚左旋乳酸薄膜放入真空干燥箱40摄氏度下真空干燥4-48小时。聚左旋乳酸薄膜用实验室自制的拉伸设备进行单轴拉伸处理，拉伸温度为50-150摄氏度左右，拉伸倍数为2-8倍。拉伸后的聚左旋乳酸薄膜拉伸方向两端用夹子固定后在恒温烘箱中 100-180摄氏度退火处理2-6小时最后得到厚度范围在10-50微米的聚左旋乳酸压电薄膜，优选厚度为20微米左右。
聚左旋乳酸样品的XRD图谱如图3所示，从图中可以看出未拉伸过的聚左旋乳酸(图中PLLA-1)在14.7，16.7，19.1，22.3和28.9 处有峰。这些峰符合聚左旋乳酸材料的α相特征峰，说明聚左旋乳酸退火处理后形成的结晶相为α相。从图中也可以看出经过拉伸处理后的聚左旋乳酸薄膜(图中PLLA-4)的XRD图谱上在14.7，19.1，22.3 处的峰消失，这是由于聚左旋乳酸薄膜在拉伸处理后结晶相取向趋向一致导致的，说明了拉伸处理能够得到结晶取向性较好的聚左旋乳酸薄膜。
图4是未拉伸的PLLA(图中PLLA-1X)和拉伸后的PLLA(图中PLLA-4X)的红外图谱，如图所示，在退火处理后，未拉伸的PLLA 和拉伸后的PLLA都保留有956cm-1处的峰，这个峰是无定形PLLA 的特征峰，说明退火处理后PLLA膜还存在无定形形态，不能完全成为结晶态。拉伸后的PLLA薄膜相对于未拉伸的PLLA薄膜在921cm-1， 756cm-1和695cm-1处的峰都消失了，这是由于在拉伸处理后结晶相排列趋向方向有序化导致的，同时也说明了拉伸能够得到结晶高度取向性的PLLA薄膜。综上所述，拉伸并退火处理后的PLLA薄膜是具有高度取向的α相，但还存在无定形相。高度取向α相导致PLLA薄膜具有切向压电性能(d14)，但PLLA薄膜中存在的无定形相又是其压电系数偏小的原因之一。
为了测试聚左旋乳酸压电薄膜的压电系数，把聚左旋乳酸膜延和拉伸方向成45度角度切一个长方形，然后延剪切长度方向在聚左旋乳酸薄膜两面各镀上0.65×1.5cm2的长方形金电极。
图5是聚左旋乳酸薄膜压电效应数据，横坐标是对聚左旋乳酸薄膜施加的应力值，纵坐标是聚左旋乳酸薄膜表面由于外力形变产生的电荷密度。由图可知，随着应力值得增加，聚左旋乳酸薄膜产生的电荷密度成线性增加，通过公式：
d14＝电荷密度/应力
可知图5中的斜率等于聚左旋乳酸薄膜的压电系数d14的值，通过计算图5中曲线的斜率得到聚左旋乳酸薄膜压电系数d14为10.1 pC/N。通过单轴拉伸得到的PLLA薄膜的压电系数要远小于压电陶瓷PZT的压电系数，甚至比压电聚合物PVDF的压电系数(～25pC/N) 也要小。但聚左旋乳酸压电薄膜制备过程要比PVDF和压电陶瓷简单，不需要通过高压电场极化处理就能得到具有压电效应的薄膜，这种简单的制备压电薄膜工艺将给聚左旋乳酸工业大规模化生产和应用带来更大的优势。
为了制备聚左旋乳酸微型马达，参见图7，延聚左旋乳酸压电薄膜1的拉伸方向F取长方形，为圆筒形微型马达展开的长方形，该长方形的边与拉伸方向F的成夹角A的范围在30度-60度，优选夹角为45度。在薄膜两面各用真空蒸镀镀上80nm厚左右的长方形铝电极，电极大小为1.5×3cm2。把两面镀有铝电极的聚左旋乳酸压电薄膜卷成单层的圆筒形，两面电极分别连好导线，然后把柱状的聚左旋乳酸压电卷膜垂直立在玻璃板上。
图6是聚左旋乳酸微型马达器件在交流电场下转动照片，每个图片拍摄时间相隔0.2S。给该器件提供电压为150V，频率为7.5KHz 的正弦交流电。如图6所示，微型马达在交流电源供电状态下逆时针旋转，通过高速摄像机拍摄计算单位时间里的旋转角度得到左旋乳酸微型马达转速约为100rpm。聚左旋乳酸微型马达转动机理如下：由聚左旋乳酸压电薄膜制备的圆筒在交变电场作用下由于逆压电效应产生振动，当聚左旋乳酸圆筒振动频率在聚左旋乳酸薄膜圆筒的谐振频率附近时会产生共振效应，这时候薄膜振动幅度达到最大化，同时交流电场产生的交变切向形变导致聚左旋乳酸薄膜圆筒顶端产生表面瑞利波。瑞利波是沿着自由表面传播的波，聚左旋乳酸薄膜圆筒顶端则是自由表面，因此聚左旋乳酸薄膜圆筒顶端的表面瑞利波可以通过摩擦作用带动薄膜顶端的盖子延瑞利波运动从而使其旋转。
为该微型马达提供的电源电压范围可以为30-150V，频率范围可以为4000Hz-20KHz，优选为8.8KHz。电源的波形除了上述的正旋波，也可以为交流的三角波等其他交流电源波形。
本发明的微型马达还可以是双层或多层聚乳酸压电薄膜构成，参见图8，以三层聚乳酸压电薄膜构成微型马达为例，由三层聚乳酸压电薄膜层叠卷曲构成，第一层111为聚左旋乳酸压电薄膜，其上下表面均制备有电极112和113；第二层121为聚右旋乳酸压电薄膜，其上下表面均制备有电极122和123；第三层121为聚右旋乳酸压电薄膜，其上下表面均制备有电极122和123。两层聚乳酸压电薄膜之间的电极113和电极122共同连接至电源。
对于包括多层聚乳酸压电薄膜的微型马达，其中的聚乳酸压电薄膜为聚左旋乳酸压电薄膜和聚右旋乳酸压电薄膜交替排列，相邻的聚乳酸压电薄膜之间夹有电极层。这种多层结构卷曲成为圆筒形结构形成微型马达，这样的结构在电源交流电作用下可以有更强的变形作用。
本发明的聚乳酸微型马达可以作为盲文显示驱动器的驱动元件。将聚乳酸压电薄膜卷成的单层或者多层的圆筒形，圆筒截面的直径范围优选在5mm至1cm之间。
在一实施例中，驱动器的结构如图9A至图9C所示，由聚左旋乳酸压电薄膜1卷曲成的圆筒型微型马达的下端固定在框架2的底部上，微型马达的压电薄膜1圆筒上端放置一个螺旋单元(螺母)3，螺旋单元上设置有与之配合的螺杆4，螺杆4穿过框架2的上部。随着压电薄膜圆筒1带动螺旋单元3转动时，螺纹可控制螺杆4上下移动，实现盲文显示单元的凸点和平整转换。框架2、螺旋单元3和螺杆4的材质可以是金属或塑料(例如特氟龙)等。
在另一实施例中，驱动器的结构如图10A至图10C所示，由聚左旋乳酸压电薄膜1卷曲成的圆筒形微型马达的下端固定在框架2的底部上，在微型马达圆筒上端放置一个上端面具有螺旋曲面的盖子5，盖子上放置一个可上下移动的细杆6，细杆6穿过框架2的上部。随着压电薄膜带动盖子5转动，由于盖子5上表面的螺旋曲面结构，上表面和细杆6接触点随着盖子5转动高度产生变化，从而使细杆6上下运动，进而能够实现盲文显示单元的凸点和平整转换。框架2、盖子5和细杆6的材质可以是金属或塑料(例如特氟龙)等。
在另一实施例中，驱动器的结构如图11A和11B所示，由聚左旋乳酸压电薄膜1卷曲成的圆筒形微型马达固定在底座2上，在聚乳酸压电薄膜圆筒上端放置一个下表面为圆锥形的旋转单元(上盖7)，膜带动上盖7转动，上盖7下面设置有一个支撑杆8，支撑杆8用于支撑上盖7从而避免手指压盖子时把微型马达的压电薄膜压坏。上盖 7上凸起的细杆转动使和细杆接触的手指感觉发生变化，进而能够实现盲文识别。多个这样的驱动器设置在框架9中，可以形成盲文显示器的驱动装置。上盖7、底座2、框架9和支撑杆8的材质可以是金属或塑料(例如特氟龙)等。
本发明的微型马达，其中的聚乳酸压电薄膜的材料可以选用聚左旋乳酸、聚右旋乳酸或内消旋聚乳酸压电薄膜，只要具有逆压电效应，在电场下会发生的形变的聚乳酸压电薄膜均可以。
由上述实施例中的多个驱动器组成的阵列可以作为盲文显示器使用。通过控制电路控制每个微型马达的转动来控制盲文显示单元的凸起和平整互相转换，如此可实现每个盲文点字的显示从而达到盲文全屏阅读的应用。这种盲文电子阅读器相对于传统的电子具有驱动电压低，重量轻，制作成本少等优点，极大优化了了电子阅读器的造价和便携性。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种基于聚乳酸压电薄膜的微型马达，其特征在于，所述微型马达包括由聚乳酸压电薄膜形成的单层、双层或者多层圆筒，聚乳酸压电薄膜的两面分别设置有电极，电极通过导线与交流电源连接。
2.如权利要求1所述的微型马达，其特征在于，所述聚乳酸压电薄膜通过聚乳酸溶液制备薄膜，然后拉伸并退火制备而成；优选的，所述聚乳酸压电薄膜的厚度为10-50微米；优选的，所述聚乳酸压电薄膜的厚度为20微米。
3.如权利要求1或2所述的微型马达，其特征在于，所述聚乳酸压电薄膜由聚左旋乳酸、聚右旋乳酸或内消旋聚乳酸制成。
4.如权利要求2或3所述的微型马达，其特征在于，圆筒形微型马达展开为长方形，该长方形的边与拉伸方向的成夹角的范围在30度-60度；优选的，夹角为45度。
5.如权利要求1-4任一项中所述的微型马达，其特征在于，所述微型马达包括由聚乳酸压电薄膜形成多层圆筒，其中的聚乳酸压电薄膜为聚左旋乳酸压电薄膜和聚右旋乳酸压电薄膜交替排列，相邻的聚乳酸压电薄膜之间夹有电极层。
6.如权利要求1-5任一项中所述的微型马达，其特征在于，所述交流电源的电压范围在50-300V；优选为150V；
和/或，所述交流电源的频率范围在4000Hz-20KHz，优选为8.8KHz。
7.一种驱动器，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述微型马达，微型马达的压电薄膜圆筒的下端固定，上端放置一个螺旋单元，所述螺旋单元上设置有与之配合的螺杆；随着压电薄膜圆筒上端转动带动所述螺旋单元转动时，所述螺旋单元可控制所述螺杆上下移动。
8.一种驱动器，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述微型马达，所述微型马达的下端固定在框架的底部上，在上端放置一个上端面具有螺旋曲面的盖子，所述盖子上放置一个可上下移动的细杆，所述细杆穿过所述框架的上部；随着所述微型马达带动所述盖子转动，从而使所述细杆上下运动。
9.一种驱动器，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述微型马达，所述微型马达固定在底座上，在聚乳酸压电薄膜圆筒上端放置一个下表面为圆锥形的旋转单元，聚乳酸压电薄膜带动旋转单元转动。
10.如权利要求9所述的驱动器，其特征在于，还包括一个支撑杆，所述一个支撑杆设置在旋转单元下面用于支撑所述旋转单元从而避免把微型马达压坏。
11.一种盲文显示器，其特征在于，包括由多个权利要求8-10中任一项所述驱动器排列形成的盲文显示单元。
12.如权利要求11所述的盲文显示器，其特征在于，所述盲文显示器还包括控制电路，所述控制电路用于分别控制每个微型马达的转动从而实现盲文显示单元的凸起和平整互相转换，或者转动引起的触觉反应。
13.如权利要求11或12所述的盲文显示器，其特征在于，所述微型马达的圆筒截面的直径范围在5mm至1cm之间。
CN201811515531.9A 2018-12-11 2018-12-11 基于聚乳酸压电薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器 Pending CN111312027A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811515531.9A CN111312027A (zh) 2018-12-11 2018-12-11 基于聚乳酸压电薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811515531.9A CN111312027A (zh) 2018-12-11 2018-12-11 基于聚乳酸压电薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111312027A true CN111312027A (zh) 2020-06-19

Family

ID=71159859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811515531.9A Pending CN111312027A (zh) 2018-12-11 2018-12-11 基于聚乳酸压电薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111312027A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111932992A (zh) * 2020-08-26 2020-11-13 北京红点互联技术研发有限公司 一种盲文显示模块和盲文显示装置
CN111932991A (zh) * 2020-08-26 2020-11-13 北京红点互联技术研发有限公司 一种用于盲文显示装置的触点驱动机构
CN113930057A (zh) * 2021-09-13 2022-01-14 北京纳米能源与***研究所 聚乳酸电介质薄膜及其应用、制备聚乳酸电介质薄膜的方法及其应用

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0217871A (ja) * 1988-06-30 1990-01-22 Honda Electron Co Ltd 超音波駆動装置
US5449292A (en) * 1993-04-16 1995-09-12 Kgs Corporation Tactile reading device
US20020106614A1 (en) * 1998-10-10 2002-08-08 Prince Troy S. Refreshable braille display system with a flexible surface
CN102870080A (zh) * 2010-05-06 2013-01-09 株式会社村田制作所 触摸面板、触摸式输入装置及其控制方法
US20130278180A1 (en) * 2011-01-07 2013-10-24 A School Corporation Kansai University Actuator and method for driving acuator
CN103973971A (zh) * 2013-01-30 2014-08-06 奥林巴斯映像株式会社 触摸操作装置、信息设备、接口装置以及拍摄设备
CN104506081A (zh) * 2015-01-05 2015-04-08 北京大学 一种产生螺旋直线运动的圆筒状压电马达
CN104636013A (zh) * 2013-11-11 2015-05-20 Nlt科技股份有限公司 压电片、触摸面板、及输入输出装置
CN104638973A (zh) * 2014-11-19 2015-05-20 上海交通大学 压电致动器及其构造的盲文显示器
CN105793753A (zh) * 2014-04-08 2016-07-20 奥林巴斯株式会社 驱动装置和图像设备
JP2016224896A (ja) * 2015-06-03 2016-12-28 順治 曽根 触覚提示装置
US20170110680A1 (en) * 2014-03-26 2017-04-20 Sharp Kabushiki Kaisha Electronic device
WO2018096924A1 (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 帝人株式会社 圧電積層体素子ならびにそれを用いた荷重センサおよび電源

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0217871A (ja) * 1988-06-30 1990-01-22 Honda Electron Co Ltd 超音波駆動装置
US5449292A (en) * 1993-04-16 1995-09-12 Kgs Corporation Tactile reading device
US20020106614A1 (en) * 1998-10-10 2002-08-08 Prince Troy S. Refreshable braille display system with a flexible surface
CN102870080A (zh) * 2010-05-06 2013-01-09 株式会社村田制作所 触摸面板、触摸式输入装置及其控制方法
US20130278180A1 (en) * 2011-01-07 2013-10-24 A School Corporation Kansai University Actuator and method for driving acuator
CN103973971A (zh) * 2013-01-30 2014-08-06 奥林巴斯映像株式会社 触摸操作装置、信息设备、接口装置以及拍摄设备
CN104636013A (zh) * 2013-11-11 2015-05-20 Nlt科技股份有限公司 压电片、触摸面板、及输入输出装置
US20170110680A1 (en) * 2014-03-26 2017-04-20 Sharp Kabushiki Kaisha Electronic device
CN105793753A (zh) * 2014-04-08 2016-07-20 奥林巴斯株式会社 驱动装置和图像设备
CN104638973A (zh) * 2014-11-19 2015-05-20 上海交通大学 压电致动器及其构造的盲文显示器
CN104506081A (zh) * 2015-01-05 2015-04-08 北京大学 一种产生螺旋直线运动的圆筒状压电马达
JP2016224896A (ja) * 2015-06-03 2016-12-28 順治 曽根 触覚提示装置
WO2018096924A1 (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 帝人株式会社 圧電積層体素子ならびにそれを用いた荷重センサおよび電源

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111932992A (zh) * 2020-08-26 2020-11-13 北京红点互联技术研发有限公司 一种盲文显示模块和盲文显示装置
CN111932991A (zh) * 2020-08-26 2020-11-13 北京红点互联技术研发有限公司 一种用于盲文显示装置的触点驱动机构
CN113930057A (zh) * 2021-09-13 2022-01-14 北京纳米能源与***研究所 聚乳酸电介质薄膜及其应用、制备聚乳酸电介质薄膜的方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111312027A (zh) 基于聚乳酸压电薄膜的微型马达、驱动器和盲文显示器
Smith et al. Piezoelectric polymers: theory, challenges and opportunities
JP5383790B2 (ja) 高分子圧電材料、及びその製造方法、並びに、圧電素子
KR101685783B1 (ko) 압전 디바이스, 및 압전 디바이스의 제조 방법
Tajitsu Fundamental study on improvement of piezoelectricity of poly (ι-lactic acid) and its application to film actuators
Harrison et al. Piezoelectric polymers
Nunes-Pereira et al. Energy harvesting performance of piezoelectric electrospun polymer fibers and polymer/ceramic composites
US20160187985A1 (en) Multilayer transformable device and display device comprising the same
JPH0264616A (ja) 圧電素子および圧電素子を用いた変換装置
Liu et al. Enhancement of the piezoelectric property of polyvinylidene fluoride through electroactive phase enrichment and the application in piezoelectric generators
Manchi et al. High‐Efficiency Poly (Vinylidene Fluoride‐Co‐Hexafluoropropylene) Loaded 3D Marigold Flower‐Like Bismuth Tungstate Triboelectric Films for Mechanical Energy Harvesting and Sensing Applications
Inuzuka et al. Fundamental study of application of piezoelectric chiral polymer to actuator
Pongampai et al. High performance flexible tribo/piezoelectric nanogenerators based on BaTiO3/chitosan composites
EP3327084A1 (en) Touch sensitive element and display device including the same
Roland et al. Mechanical and electromechanical properties of vinylidene fluoride terpolymers
Zhang et al. Thermal stability of piezoelectricity in polylactide polymers and related piezoelectric minimotor application
JP4576233B2 (ja) 薄膜及びその製造方法
Ren et al. Piezoelectric Properties of Electrospun Polymer Nanofibers and Related Energy Harvesting Applications
Li et al. Highly transparent and adhesive poly (vinylidene difluoride) films for self-powered piezoelectric touch sensors
TWI631740B (zh) 多層可變形裝置及包含該多層可變形裝置的顯示裝置
Tajitsu Poly (lactic acid) for Sensing Applications
Kharade et al. Enhanced piezoelectric performance of aligned PVDF electrospun fiber mats
US9416487B2 (en) Super-piezoelectric composite fiber mats for power generation and soft actuators
KR20170080272A (ko) 접촉 감응 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법
Jiang et al. Observation of Ferroelectric Lithography on Biodegradable PLA Films

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No.8, yangyandong 1st Road, Yanqi Economic Development Zone, Huairou District, Beijing

Applicant after: Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems

Address before: Block C, Tiangong building, 30 Xueyuan Road, Haidian District, Beijing 100083

Applicant before: Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems

CB02 Change of applicant information
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200619

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication