專利名稱：具有按壓輸入功能的手機套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有按壓輸入功能的手機套，其可作為一種手機輸入裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今手機已成為一臺移動的微型電腦，在辦公室、餐廳以及在公交車內(nèi)，隨處可見用手機看小說、玩游戲、發(fā)微博的使用者。同時手機屏幕的尺寸也在逐年變大，從幾年前的
2、3英寸到目前4英寸，甚至5英寸手機也開始流行。這種“手機不離手”的現(xiàn)象以及逐漸變大的手機顯示屏正帶來諸多使用上的非便利性。手機通常的輸入方式是機械按鍵式輸入，之后發(fā)展成為觸摸屏幕式輸入。機械按鍵式輸入可以根據(jù)人體舒適度進行按壓力調(diào)節(jié)，以達到最佳的輸入感覺，這時輸入不易產(chǎn) 生誤信號。觸摸屏幕式輸入方式，由于輸入操作是通過在硬質(zhì)平面(玻璃等)上進行滑動操作，輸入時無法得到機械反饋，因此輸入時易產(chǎn)生誤信號，且對于一些特殊的使用環(huán)境，如公交車內(nèi)等，輸入舒適性更難得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種用于手機，尤其是大屏幕觸摸輸入式手機的具有按壓輸入功能的手機套，其能通過壓力薄膜采集人體按壓力，并通過藍牙裝置，將按壓力轉(zhuǎn)化成手機輸入信號。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述具有按壓輸入功能的手機套包括手機套殼，在所述手機套殼內(nèi)設(shè)置有藍牙模塊、薄膜式壓力感應(yīng)器、A/D轉(zhuǎn)換器、電池、薄膜開關(guān)以及薄膜基導(dǎo)線，所述A/D轉(zhuǎn)換器位于藍牙模塊內(nèi)部，作為模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換接口，所述薄膜開關(guān)與藍牙模塊相連，所述薄膜式壓力感應(yīng)器與電阻串聯(lián)后與電池形成回路，薄膜式壓力感應(yīng)器與電阻串聯(lián)的點連接A/D轉(zhuǎn)換器，再連接到藍牙模塊；藍牙模塊與手機藍牙模塊進行通信，薄膜式壓力感應(yīng)器用于向手機傳遞按壓操作信號，薄膜開關(guān)用于打開和關(guān)閉信號傳輸；電池還與藍牙模塊、A/D轉(zhuǎn)換器相連；所有電氣連接均通過薄膜基導(dǎo)線完成。進一步的，所述薄膜式壓力感應(yīng)器包括兩片帶有電極的柔性襯底，其中一片柔性襯底上采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷有納米壓敏材料，然后兩片帶有電極的柔性襯底熱壓在一起；當(dāng)薄膜式壓力感應(yīng)器受到握持壓力時，納米壓敏材料發(fā)生變形，并造成阻值的變化，通過阻值的變化測量是否有握持式輸入以及握持力的大小。所述電極采用梳狀電極，兩片柔性襯底上的電極交錯排列。所述柔性襯底采用PI薄膜，厚度為20-30um，電極層厚度為18_22um，納米壓敏材料層厚度為20-30um。所述納米壓敏材料采用碳納米導(dǎo)電顆粒、油墨粘合劑、油墨溶劑的混合物，其中油墨溶劑與油墨粘合劑的質(zhì)量比為I. 5飛1 ;油墨粘合劑與碳納米導(dǎo)電顆粒的質(zhì)量比為5^15 1 ;油墨溶劑為2-丁酮、乙二醇醚、四氫呋喃中的一種或幾種；油墨粘合劑為聚丙烯粘合劑、天然或人工合成橡膠粘合劑、環(huán)氧樹脂粘合劑、娃橡膠粘合劑中的一種或幾種，碳納米導(dǎo)電顆粒的直徑為f lOOOnm。所述薄膜式壓力感應(yīng)器、薄膜開關(guān)所在的手機套殼區(qū)域為壓力感應(yīng)區(qū)域，手機套殼上的壓力感應(yīng)區(qū)域外側(cè)具有條形突起。壓力輸入方式通過時間長短進行兩種輸入模式的切換短暫握持進行功能選擇，長時握持進行確認。當(dāng)握持時間〈I秒，即將本次操作認作短暫握持；握持時間>2秒，即將本次操作認為長時握持。按壓薄膜開關(guān)后，壓力感應(yīng)開啟，若第一個操作為短暫握持，則激活聯(lián)系人界面；若第一個操作為長時握持，那么手機進入功能菜單，再通過短暫握持進行功能選擇。壓力感應(yīng)開啟后，如果在第一設(shè)定時間內(nèi)沒有進行相關(guān)操作，則程序向上退出一級；如果在第二設(shè)定時間內(nèi)沒有進行相關(guān)操作，則自動關(guān)閉壓力感應(yīng)；所述第二設(shè)定時間>第一設(shè)定時間。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明作為手機的輸入裝置，通過壓力薄膜感應(yīng)，進行撥號、程序選定等操作，提高了特殊使用條件下手機輸入的舒適性。通過壓力薄膜感應(yīng)人手握持力，并將壓力的物理信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過藍牙模塊與手機進行通訊，以達到輸入的目的。本發(fā)明作為功能型手機套，可普遍應(yīng)用在具有藍牙功能的手機中，具備易安裝，易連接，隱藏式設(shè)計等特點。


圖I為發(fā)明的手機套示意圖。圖2為發(fā)明的手機套內(nèi)功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為發(fā)明的薄膜式壓力感應(yīng)器原理示意圖。圖4為發(fā)明的薄膜式壓力傳感器梳狀電極示意圖。圖5為發(fā)明的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖I所示,所述的具有按壓輸入功能的手機套包括在手機套殼I內(nèi)設(shè)置有藍牙模塊7、薄膜式壓力感應(yīng)器10、A/D轉(zhuǎn)換器、電池11、薄膜開關(guān)2以及薄膜基導(dǎo)線5，所述A/D轉(zhuǎn)換器位于藍牙模塊7內(nèi)部，作為模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換接口，所述薄膜開關(guān)2與藍牙模塊7相連，所述薄膜式壓力感應(yīng)器10與電阻串聯(lián)后與電池11形成回路，薄膜式壓力感應(yīng)器10與電阻串聯(lián)的點連接A/D轉(zhuǎn)換器，再連接到藍牙模塊7 ;藍牙模塊7與手機藍牙模塊進行通信，薄膜式壓力感應(yīng)器10用于向手機傳遞按壓操作信號，薄膜開關(guān)2用于打開和關(guān)閉信號傳輸；電池11還與藍牙模塊7、A/D轉(zhuǎn)換器相連；所有電氣連接均通過薄膜基導(dǎo)線5完成。薄膜式壓力感應(yīng)器10以及薄膜開關(guān)2的信號分別與藍牙模塊7相連，作為兩種輸入方式，薄膜基導(dǎo)線5連接各個功能模塊，從而構(gòu)成回路。這些模塊以及導(dǎo)電回路封裝在手機套殼I內(nèi)。壓力感應(yīng)器10、薄膜開關(guān)2以及薄膜基導(dǎo)線5均以聚酰亞胺PI薄膜為基底，并按照標(biāo)準(zhǔn)的薄膜電路工藝制作電極以及導(dǎo)線部分。下面將主要描述薄膜式壓力感應(yīng)器10以及本發(fā)明的控制方式。
薄膜式壓力感應(yīng)器10包括兩片帶有電極的PI薄膜(柔性襯底)。采用絲網(wǎng)印刷工藝將納米壓敏材料8印刷在帶有電極的PI薄膜(柔性襯底)上，印刷納米壓敏材料8后的PI薄膜％與另一個帶有電極的PI薄膜9a熱壓在一起。當(dāng)薄膜式壓力感應(yīng)器10受到握持壓力時，納米壓敏材料8發(fā)生變形，并造成阻值的變化，通過阻值的變化可以測量是否有握持式輸入以及握持力的大小。所述電極采用梳狀電極，如圖4所示，第一梳狀電極12和第二梳狀電極13交錯排列，采用梳狀電極可以有效增大納米壓敏材料8與PI薄膜的附著力，同時減小了壓力感應(yīng)器的器件容值。PI薄膜上電極層厚度約為18-22um，納米壓敏材料8層厚度為20-30um，PI薄膜厚度為20-30um。納米壓敏材料8采用碳納米導(dǎo)電顆粒、油墨粘合劑、油墨溶劑等有機材料的混合物，其中油墨溶劑與油墨粘合劑的質(zhì)量比為1.5飛1 ;油墨粘合劑與碳納米導(dǎo)電顆粒的質(zhì)量比為5 15 1 ;油墨溶劑為2-丁酮、乙二醇醚、四氫呋喃中的一種或幾種；油墨粘合劑為聚丙烯粘合劑、天然或人工合成橡膠粘合劑、環(huán)氧樹脂粘合劑、硅橡膠粘合劑中的一種或幾種，碳納米導(dǎo)電顆粒的直徑為f lOOOnm。
PI薄膜上的電極也可以采用導(dǎo)電銀漿按照設(shè)定的梳狀結(jié)構(gòu)通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷在基底薄膜上，本實施例中采用的是標(biāo)準(zhǔn)的薄膜電路工藝，采用銅作為電極及電路走線。納米壓敏材料8通過絲網(wǎng)印刷方式印刷在PI薄膜9b基底上之后，在標(biāo)準(zhǔn)空氣中進行退火處理，退火溫度為120度，30分鐘。退火處理后的帶有第一梳狀電極12和第二梳狀電極13的薄膜粘接在一起，這樣兩個電極就與納米壓敏材料8串聯(lián)在一起。納米壓敏材料8的方塊阻值為lOOOhm，受壓力后，可以在100歐姆至IK歐姆阻值間變化，在人手握持力作用下，其阻值變化區(qū)間為100歐姆至500歐姆。本發(fā)明內(nèi)包含的薄膜式壓力感應(yīng)器10正常條件無按壓時阻值為800歐姆至I. 2K歐姆，在人手正常按壓時，阻值變?yōu)?K-10K歐姆。當(dāng)薄膜式壓力感應(yīng)器10阻值增大時，6K歐姆為按壓判定界限，即當(dāng)阻值大于6K歐姆時，作為觸發(fā)。當(dāng)薄膜式壓力感應(yīng)器10阻值減小時，4K歐姆為舒張判定界限，即當(dāng)阻值小于4K歐姆時，作為觸發(fā)關(guān)閉。在手機套殼I設(shè)有薄膜式壓力感應(yīng)器10的區(qū)域?qū)ν獠繅毫γ舾校Q為壓力感應(yīng)區(qū)域。本實施例包含兩處壓力感應(yīng)區(qū)域，這兩處區(qū)域電氣并聯(lián)(即多個薄膜式壓力感應(yīng)器10之間為并聯(lián))，并聯(lián)的支路與電阻串聯(lián)后，其電壓信號輸入A/D轉(zhuǎn)換器，再與藍牙模塊相連，如圖5所示。整個輸入電路的器件被集成在橡膠材質(zhì)的手機套殼I內(nèi)。手機套殼I上的壓力感應(yīng)區(qū)域外側(cè)，供人手按壓的地方設(shè)有條形突起4，以增大手機套殼I與人手的摩擦力，從而增加按壓時人手的舒適度。本發(fā)明中描述的功能性手機套，為手機提供了壓力輸入方式，從而達到控制手機功能的目的，同時手機套上安放有薄膜開關(guān)2，可以控制手機輸入裝置的開關(guān)。下面是一種通過人手握持力對手機進行控制的方式。I)按壓薄膜開關(guān)2后，薄膜開關(guān)2中心的LED燈點亮，用手掌握持手機套殼I上壓力感應(yīng)區(qū)域，手機程序開始計時，當(dāng)握持時間〈I秒，即將本次操作認作短暫握持，并激活聯(lián)系人界面。2)進入聯(lián)系人界面后，握持手機套殼I壓力感應(yīng)區(qū)域，手機程序開始計時，并當(dāng)握持時間〈I秒，即將本次操作認作短暫握持，并下移一個聯(lián)系人。3)依照步驟2中描述方法，直至達到所選擇的聯(lián)系人時，握持手機套殼I上壓力感應(yīng)區(qū)域，手機程序開始計時，當(dāng)握持時間>2秒，即將本次操作認為長時握持，并撥通該聯(lián)系人。4)按壓薄膜開關(guān)2，薄膜開關(guān)中心LED關(guān)閉，這時停止壓力感應(yīng)。5)如果在打開壓力感應(yīng)后，即進行長時握持，那么手機進入功能菜單，并可以通過短暫握持進行功能選擇。
6)選擇相應(yīng)功能后，通過長時握持激活當(dāng)前程序。這樣手機壓力輸入方式是通過時間長短進行兩種輸入模式的切換。短暫握持進行功能選擇，長時握持進行確認。激活壓力感應(yīng)后，如果5秒內(nèi)沒有進行相關(guān)操作，那么程序向上退出一級。如果10秒內(nèi)沒有進行相關(guān)操作，那么自動關(guān)閉感應(yīng)模式。
權(quán)利要求
1.具有按壓輸入功能的手機套，包括手機套殼(I)，其特征是在所述手機套殼(I)內(nèi)設(shè)置有藍牙模塊(7)、薄膜式壓力感應(yīng)器(10)、A/D轉(zhuǎn)換器、電池(11)、薄膜開關(guān)(2)以及薄膜基導(dǎo)線(5)，所述A/D轉(zhuǎn)換器位于藍牙模塊(7)內(nèi)部，作為模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換接口，所述薄膜開關(guān)(2)與藍牙模塊(7)相連，所述薄膜式壓力感應(yīng)器(10)與電阻串聯(lián)后與電池(11)形成回路，薄膜式壓力感應(yīng)器(10)與電阻串聯(lián)的點連接A/D轉(zhuǎn)換器，再連接到藍牙模塊(7 );藍牙模塊(7 )與手機藍牙模塊進行通信，薄膜式壓力感應(yīng)器(IO )用于向手機傳遞按壓操作信號，薄膜開關(guān)(2)用于打開和關(guān)閉信號傳輸；電池(11)還與藍牙模塊(7)、A/D轉(zhuǎn)換器相連；所有電氣連接均通過薄膜基導(dǎo)線(5)完成。
2.如權(quán)利要求I所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，所述薄膜式壓力感應(yīng)器(10)包括兩片帶有電極的柔性襯底，其中一片柔性襯底上采用絲網(wǎng)印刷工藝印刷有納米壓敏材料(8)，然后兩片帶有電極的柔性襯底熱壓在一起；當(dāng)薄膜式壓力感應(yīng)器(10)受到握持壓力時，納米壓敏材料(8)發(fā)生變形，并造成阻值的變化，通過阻值的變化測量是否有握持式輸入以及握持力的大小。
3.如權(quán)利要求I所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，所述電極采用梳狀電極,兩片柔性襯底上的電極交錯排列。
4.如權(quán)利要求2或3所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，所述柔性襯底采用PI薄膜，厚度為20-30um，電極層厚度為18_22um，納米壓敏材料(8)層厚度為20_30um。
5.如權(quán)利要求2所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，所述納米壓敏材料(8)采用碳納米導(dǎo)電顆粒、油墨粘合劑、油墨溶劑的混合物，其中油墨溶劑與油墨粘合劑的質(zhì)量比為I. 5飛1 ;油墨粘合劑與碳納米導(dǎo)電顆粒的質(zhì)量比為5 15 1 ;油墨溶劑為2-丁酮、乙二醇醚、四氫呋喃中的一種或幾種；油墨粘合劑為聚丙烯粘合劑、天然或人工合成橡膠粘合齊U、環(huán)氧樹脂粘合劑、娃橡膠粘合劑中的一種或幾種，碳納米導(dǎo)電顆粒的直徑為flOOOnm。
6.如權(quán)利要求I所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，所述薄膜式壓力感應(yīng)器(10)、薄膜開關(guān)(2)所在的手機套殼(I)區(qū)域為壓力感應(yīng)區(qū)域，手機套殼(I)上的壓力感應(yīng)區(qū)域外側(cè)具有條形突起(4)。
7.如權(quán)利要求I所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，壓力輸入方式通過時間長短進行兩種輸入模式的切換短暫握持進行功能選擇，長時握持進行確認。
8.如權(quán)利要求7所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，當(dāng)握持時間〈I秒，即將本次操作認作短暫握持；握持時間>2秒，即將本次操作認為長時握持。
9.如權(quán)利要求7所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，按壓薄膜開關(guān)(2)后，壓力感應(yīng)開啟，若第一個操作為短暫握持，則激活聯(lián)系人界面；若第一個操作為長時握持，那么手機進入功能菜單，再通過短暫握持進行功能選擇。
10.如權(quán)利要求9所述的具有按壓輸入功能的手機套，其特征是，壓力感應(yīng)開啟后，如果在第一設(shè)定時間內(nèi)沒有進行相關(guān)操作，則程序向上退出一級；如果在第二設(shè)定時間內(nèi)沒有進行相關(guān)操作，則自動關(guān)閉壓力感應(yīng)；所述第二設(shè)定時間 > 第一設(shè)定時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有按壓輸入功能的手機套，其在手機套殼內(nèi)設(shè)置藍牙模塊、薄膜式壓力感應(yīng)器、A/D轉(zhuǎn)換器、電池、薄膜開關(guān)以及薄膜基導(dǎo)線，所述薄膜開關(guān)與藍牙模塊相連，所述薄膜式壓力感應(yīng)器與電阻串聯(lián)后與電池形成回路，薄膜式壓力感應(yīng)器與電阻串聯(lián)的點連接A/D轉(zhuǎn)換器，再連接到藍牙模塊；藍牙模塊與手機藍牙模塊進行通信，薄膜式壓力感應(yīng)器用于向手機傳遞按壓操作信號，薄膜開關(guān)用于打開和關(guān)閉信號傳輸；電池還與藍牙模塊、A/D轉(zhuǎn)換器相連；所有電氣連接均通過薄膜基導(dǎo)線完成。優(yōu)點是本發(fā)明作為功能型手機套，可普遍應(yīng)用在具有藍牙功能的手機中，具備易安裝，易連接，隱藏式設(shè)計等特點。
文檔編號G01L1/20GK102801835SQ20121033029
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王文韜, 王慰, 曹二林, 胡慶慶, 康威 申請人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心