CN114495649B - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明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***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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
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。
发明内容
本发明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,本发明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。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
本发明提供的一种驱动模块,
包括液晶弹性体柔性驱动薄膜和拉伸导电涂层;
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***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;
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)。
本发明中,拉伸导电涂层覆盖整个凹陷区域,然后延伸至***,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。
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。
进一步的,主链型液晶单体的结构式如下:
其中n=3或6。
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。
进一步的,交联剂是四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯。
进一步的,光引发剂是2,2-二甲氧基-2-苯基苯异酮。
本发明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。
本发明的上述技术目的是由以下技术方案实现的:
一种驱动模块的制备方法,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,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;
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;
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。
本发明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。
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。
本发明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。
本发明采用上述制备方法,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。
本发明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。
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。
进一步的,步骤S3中所用的模具包括但不限于下述结构:
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。
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。
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。
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。
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。
本发明的第三个目的是提供一种采用上述驱动模块的盲文交互器件,解决了传统盲文器件中机械结构的复杂性和便携性,通过对液态弹性体薄膜定点区域液晶基元的取向排列控制,结合柔性银纳米线加热层,可以制备电热控制的盲文凸点结构的伸缩,实现盲文的阅读。
此外,通过基板的电路设计,还可以通过柔性凸点的手动按压,实现盲文的输入,帮助视力障碍人群实现文字的读取与存储,以及远距离的信息交流互动,同时,通过程序控制,实现凸起点阵形变信号的输入与输出,并在终端显示。
本发明的上述技术目的是由以下技术方案实现的:
本发明提供的一种基于上述驱动模块的盲文交互器件,包括用于通过形变将盲文输入或显示的驱动模块和用以与终端连接的控制模块,以及在驱动模块和控制模块之间,用于将输入信号和输出信号识别区分且进行设定方向传输的信号传输模块。
进一步的,驱动模块将按压信号传输给信号传输模块,由信号传输模块将按压信号转化为电信号传输给控制模块,控制模块将电信号传输到终端实现盲文的文字显示。
进一步的,终端发出的文字信号通过所述控制模块传输到信号传输模块,由信号传输模块将文字信号转化为电加热信号,并对驱动模块进行电加热,使驱动模块的驱动单元响应伸缩,实现文字向盲文的转化。
进一步的,驱动模块的最小单位为3×2的凸起点阵的液晶弹性体驱动薄膜,凸起点阵的液晶弹性体驱动薄膜中每一个凸起点为一个驱动单元。
进一步的,信号传输模块为若干个单组电路,其中每个单组电路有2个不同回路,分别为信号输出回路和信号输入回路。
进一步的,驱动单元与信号传输模块的单组电路对应,使信号输出回路能够对驱动单元进行电加热,信号输入回路能够对驱动单元进行电压监测。
具体为:驱动模块的最小单位为3×2个驱动单元的液晶弹性体驱动薄膜,液晶弹性体驱动薄膜中每1个驱动单元与信号传输模块的1组电路对应;单组电路存在电加热回路与电压检测回路,即信号输出与信号输入回路,能够对每1个驱动单元进行电加热,以及检测每1个点是否受到按压,其中信号传输模块优选为6个单组电路。
本发明提供的盲文交互器件中,由于驱动模块上的驱动单元在电加热的情况下能够由凸起状态收缩至原状态0%~20%的高度,因此当信号传输模块接收到来自控制模块的电信号后,能够对驱动模块上与之相应的驱动单元进行电加热,使该驱动单元收缩,其他没有收到电加热的驱动单元不收缩,通过高度差异实现盲文的显示。
当需要输入盲文时,使用者通过对驱动单元的按压,使信号传输模块中与被按压的驱动单元相对应的电路收到电信号,并将该电信号传输给控制模块,再由控制模块将该电信号传输给终端,实现盲文向文字的转化。
进一步的,在本发明中,终端可以是PC等能够接受电信号并具备显示功能的器件。
进一步的,在本发明中,驱动模块与信号传输模块之间通过导电银胶层连接;其他模块之间可通过导线连接。
进一步的,控制模块与终端之间可以通过数据传输器件连接,包括但不限于USB端口。
进一步的,信号传输模块是PCB板、FPC板或软硬结合板。
进一步的,控制模块为6输入12输出的集成电路芯片,该模块存储自动扫描匹配程序,能够将信号转化为其他各个模块需要的形式。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、本发明制备的液晶弹性体薄膜准直后的驱动形变为40%~47%。通过将液晶弹性体柔性驱动薄膜与可拉伸导电纳米涂层结合应用于盲文器件,利用定向准直实现液晶弹性体盲文凸点的快速响应伸缩,能够在2~5秒内完成盲文点的显示;且力学和温度协同感知可以提高盲文信号的感知准确率。
2、通过电路基板的设计,能够在做到无延迟的按压输入,实现盲文信息的阅读与输入的功能集成。
3、本发明可以与柔性电路相结合,可以使驱动模块和信号传输模块都采用柔性材料,因此该交互器件能够承受弯曲,可在部分折叠的情况下使用。
4、本发明提供的盲文交互器件结构简单,适用性强,所用材料价格低廉,稳定性较好,因此有望大规模应用。
附图说明
图1.驱动模块示意图;
图2.盲文交互器件示意图;
图3.信号传输模块示意图;
图4.模压模具设计图;
图5.凸起点结构图;
图6.驱动模块力学性能图。
01、驱动模块;02、信号传输模块;03、控制模块;04、数据传输器件;05、导电纳米涂层;06、导电银浆层;07、凸起点。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的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,其具体实施方式、特征及其功效,详细说明如后。
实施例1:一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
一种驱动模块,如图1和图2所示,包括柔性液晶弹性体驱动薄膜和拉伸导电涂层;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,且均匀延伸至所述凹陷区域***的设定区域内;每个涂覆拉伸导电涂层的凸起点是一个驱动单元,如图5所示,驱动单元定向排列于驱动模块上。
驱动模块的制备方法
本实施例中提供的驱动模块的制备方法,包括如下操作步骤:
S1、薄膜制备
将干净的磁子置于可密封的15ml的玻璃瓶,称量2g液晶RM257、0.02g光引发剂Irgacure 659以及0.1g变色粉末置于玻璃瓶内。用滴管取7.5ml的四氢呋喃滴入玻璃瓶,密封玻璃瓶,通过磁力搅拌2分钟将粉末完全溶于四氢呋喃内。
打开玻璃瓶用滴管分别滴加0.506g EDDET(3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇)和0.073gPETMP(四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯),密封玻璃瓶再经过3分钟超声分散后打开玻璃瓶滴加20μl二正丙胺,最后密封玻璃瓶并置于磁力搅拌设备上搅拌反应2h。
将密封反应的溶液倒入50×50×10mm的正方形容器中,加盖继续密封反应46h,敞开自然挥发溶剂48h,将挥发48h后的薄膜从方型容器中揭下,置于真空烘箱中,40℃烘4h,50℃、60℃各烘1h,使薄膜内部的溶剂完全去除。
S2、结构加工
薄膜结构通过模压法进行加工,模具采用聚四氟乙烯板制备,整体分为三部分:凸模、凹模以及掩膜板。凸模由30×20×10mm的长方体底座,和均匀排列6个圆锥体构成,为了防止圆锥顶部过尖,则需要做一个倒圆角处理;如图4所示,其中两个圆锥相隔5mm,圆锥体底面直径为5mm,高度为4.33mm;凹模外形尺寸与凸模相同,以相同的位置加工出6个圆锥体型腔,底面直径为5.5mm,高度为5.5mm。
掩膜板为30×20×1mm的长方形薄片,与凸模相对应的位置有6个5.5mm的圆孔;按照从上至下分别为凹模、掩膜板、薄膜、凸模的顺序进行模压,取下凹膜,然后将剩下部分的薄膜侧在紫外线下照射30min,光线波长为365nm,未被掩膜板遮住的部分发生了光固化反应,获得具有凸起点阵的柔性液晶弹性体薄膜。
S3、纳米银涂层沉积
将模压好的盲文薄膜反置于实验台上,用滴管取适量银纳米线溶液,然后缓慢的滴加到圆锥的型腔内,均匀滴加完6个点位以后,把薄膜放入60℃的干燥箱内进行干燥,其中银纳米线溶液组分为:纯度99.9%的银纳米线和无水乙醇,银纳米线的含量是10mg/ml。
待银纳米线涂层彻底干透后,将薄膜取出并重复滴加一次银纳米线溶液,确保圆锥型腔的内壁完全覆盖银纳米线。
包含上述驱动模块的盲文交互器件
本实施例提供的盲文交互器件,如图2所示,包括驱动模块、信号传输模块和控制模块。
信号传输模块设计制备
本实施例中信号传输模块采用PCB板制备,共设有6组电路。其中每组电路都设置4个金属接触点,并且按照图3所示位置进行排布。每组电路存在电加热回路与电压检测回路,即信号输出与信号输入回路,能够对每一个凸起点进行电加热,以及检测每一个点是否受到按压。
控制模块设计与程序编写
本实施例中控制模块为6输入12输出的集成电路芯片,该模块存储自动扫描匹配程序,能将信号转化为各模块需要的形式。
本实施例中盲文交互器件的组装
通过导电银浆层将驱动模块与信号传输模块进行连接,再通过导线焊接将信号传输模块与控制模块相连接,最后将其整个进行封装。
实施例2:一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
一种驱动模块,如图1和图2所示,包括柔性液晶弹性体驱动薄膜和拉伸导电涂层;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,且均匀延伸至所述凹陷区域***的设定区域内;每个涂覆拉伸导电涂层的凸起点是一个驱动单元,如图5所示,驱动单元定向排列于驱动模块上。
驱动模块的制备方法
本实施例中提供的驱动模块的制备方法,包括如下操作步骤:
S1、薄膜制备
将干净的磁子置于可密封的15ml的玻璃瓶,然后称量2g液晶RM257、0.02g光引发剂Irgacure 659以及0.1g变色粉末置于玻璃瓶内。用滴管取7.5ml的四氢呋喃滴入玻璃瓶,密封玻璃瓶通过磁力搅拌2分钟将粉末完全溶于四氢呋喃内。
打开玻璃瓶用滴管分别滴加0.491g EDDET(3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇)和0.0094g PETMP(四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯),密封玻璃瓶再经过3分钟超声分散后打开玻璃瓶滴加20μl催化剂,密封玻璃瓶并置于磁力搅拌设备上搅拌反应2h。
将密封反应的溶液倒入50×50×10mm的正方形容器中,加盖继续密封反应46h,然后敞开自然挥发溶剂48h,将挥发48h后的薄膜从方型容器中揭下,置于真空烘箱中,40℃烘4h,50℃、60℃各烘1h,使薄膜内部的溶剂完全去除。
S2、结构加工
同实施例1。
S3、纳米银涂层沉积
同实施例1。
包含上述驱动模块的盲文交互器件
同实施例1。
实施例3:一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
一种驱动模块,如图1所示,包括柔性液晶弹性体驱动薄膜和拉伸导电涂层;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,且均匀延伸至所述凹陷区域***的设定区域内;每个涂覆所述拉伸导电涂层的凸起点是一个驱动单元,如图5所示,驱动单元定向排列于驱动模块上。
驱动模块的制备方法
本实施例中提供的驱动模块的制备方法,包括如下操作步骤:
S1、薄膜制备
将干净的磁子置于可密封的15ml的玻璃瓶,然后称量2g液晶RM257、0.02g光引发剂Irgacure 659以及0.1g变色粉末置于玻璃瓶内。用滴管取7.5ml的四氢呋喃滴入玻璃瓶,然后密封玻璃瓶通过磁力搅拌2分钟将粉末完全溶于四氢呋喃内。
打开玻璃瓶用滴管分别滴加0.516g EDDET(3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇)和0.059g PETMP(四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯),密封玻璃瓶再经过3分钟超声分散后打开玻璃瓶滴加20μl催化剂,最后密封玻璃瓶并置于磁力搅拌设备上搅拌反应2h。
将密封反应的溶液倒入50×50×10mm的正方形容器中,加盖继续密封反应46h,然后敞开自然挥发溶剂48h,将挥发48h后的薄膜从方型容器中揭下,置于真空烘箱中,40℃烘4h,50℃、60℃各烘1h,使薄膜内部的溶剂完全去除。
S2、结构加工
同实施例1。
S3、纳米银涂层沉积
同实施例1。
包含上述驱动模块的盲文交互器件
同实施例1。
实施例4:一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
一种驱动模块,如图1所示,包括柔性液晶弹性体驱动薄膜和拉伸导电涂层;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,且均匀延伸至所述凹陷区域***的设定区域内;每个涂覆拉伸导电涂层的凸起点是一个驱动单元,如图5所示,驱动单元定向排列于驱动模块上。
驱动模块的制备方法
本实施例中提供的驱动模块的制备方法同实施例1。
包含上述驱动模块的盲文交互器件
本实施例提供的盲文交互器件,如图2所示,包括驱动模块、信号传输模块和控制模块。
信号传输模块设计制备
本实施例中信号传输模块采用FCB板制备,共设有6组电路。其中每组电路都设置4个金属接触点,并且按照图3所示位置进行排布。每组电路存在电加热回路与电压检测回路,即信号输出与信号输入回路,能够对每一个凸起点进行电加热,以及检测每一个点是否受到按压。
控制模块设计与程序编写
本实施例中控制模块为6输入12输出的集成电路芯片,该模块存储自动扫描匹配程序,能将信号转化为各模块需要的形式。
本实施例中盲文交互器件的组装
通过导电银浆层将驱动模块与信号传输模块进行连接,再通过导线焊接将信号传输模块与控制模块相连接,最后将其整个进行封装。
性能测试:对实施例1~4的盲文交互器件的应力、应变、驱动性能和响应时间进行测试,检测结果如下表。
其中,应力、应变的数据是在室温下由拉力试验机测得;
驱动性能通过对比收缩后的长度l与初始长度l0,并由公式(l0-l)/l0*100%计算得到;
响应时间为实施例1~4的盲文交互器件通电后驱动单位收缩至最小高度的时间。
表1.实施例1~4性能测试结果
实验 | 应力 | 应变 | 驱动性能 | 响应时间 |
实施例1 | 5.4Mpa | 260% | 47% | 2s |
实施例2 | 2.5Mpa | 240% | 42% | 3s |
实施例3 | 3.5Mpa | 210% | 45% | 5s |
实施例4 | 5.4Mpa | 260% | 47% | 6s |
根据上表可知,在驱动模块的制备过程中,不同的扩链剂和交联剂的配比,对盲文交互器件的应力、应变、驱动性能以及响应时间产生了重大影响。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例展示如上,但并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (11)
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***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%;
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;
所述交联剂是四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯;
所述光引发剂是2,2-二甲氧基-2-苯基苯异酮。
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。
3.一种如权利要求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,并使点阵部分三维定向拉伸;
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;
S6、将液晶弹性体驱动薄膜倒置后,在凹陷区域内侧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驱动薄膜的凸起点的点阵内侧,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。
4.根据权利要求3所述的驱动模块的制备方法,其特征在于,所述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。
5.一种基于权利要求1~3任意一项所述的驱动模块的盲文交互器件,其特征在于,包括用于通过形变将盲文输入或显示的驱动模块、用以与终端连接的控制模块,以及在所述驱动模块和控制模块之间,用于将输入信号和输出信号识别区分且进行设定方向传输的信号传输模块。
6.根据权利要求5所述的盲文交互器件,其特征在于,所述驱动模块将按压信号传输给所述信号传输模块,由信号传输模块将按压信号转化为电信号传输给所述控制模块,所述控制模块将所述电信号传输到终端实现盲文的文字显示。
7.根据权利要求5所述的盲文交互器件,其特征在于,所述终端发出的文字信号通过所述控制模块传输到所述信号传输模块,由所述信号传输模块将所述文字信号转化为电加热信号,并对所述驱动模块进行电加热,使所述驱动模块的驱动单元响应伸缩,实现文字向盲文的转化。
8.根据权利要求6所述的盲文交互器件,其特征在于,所述驱动模块的最小单位为3×2的凸起点阵的液晶弹性体驱动薄膜。
9.根据权利要求7或8所述的盲文交互器件,其特征在于,所述信号传输模块为若干个单组电路,其中每个单组电路有2个不同回路,分别为信号输出回路和信号输入回路;
所述驱动单元与所述信号传输模块的单组电路对应,使所述信号输出回路能够对所述驱动单元进行电加热,所述信号输入回路能够对所述驱动单元进行电压监测。
10.根据权利要求7或8所述的盲文交互器件,其特征在于,所述驱动模块与信号传输模块之间通过导电银胶层连接;其他模块之间通过导线连接。
11.根据权利要求8或9所述的盲文交互器件,其特征在于,所述信号传输模块是PCB板、FPC板或软硬结合板。
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