Interrupteur tactile piézo : le potentiel d'un capteur tactile piézoélectrique ultracompact utilisable avec les mains mouillées

Les interrupteurs tactiles se trouvent dans les smartphones et dans divers autres appareils. Ils sont propices à une conception esthétique, faciles à utiliser et gagnent rapidement en popularité. Cependant, ils sont vulnérables à l’eau et à la transpiration et largement inutilisables lorsque des gants sont portés. PiezoTap™, actuellement en cours de développement chez TDK, est un commutateur piézo-électrique basé sur la technologie piézoélectrique qui devrait étendre le potentiel des commutateurs tactiles.

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Un interrupteur tactile (également appelé capteur tactile) fait référence à un interrupteur (capteur) qui s'active lorsqu'une personne ou un objet entre en contact avec lui. Ils attirent beaucoup d’attention car ils peuvent remplacer les boutons mécaniques, améliorant ainsi la conception des produits et leur facilité d’utilisation.

Étant donné que les interrupteurs tactiles ne nécessitent aucune force ferme pour fonctionner (il suffit d'un contact doux), on les trouve couramment dans les éclairages, les portes automatiques et les ascenseurs. En particulier, les commutateurs tactiles capacitifs qui répondent aux touches sur les écrans sont devenus largement utilisés dans les smartphones et les tablettes ces dernières années. Les commutateurs tactiles capacitifs fonctionnent en détectant le changement de capacité qui se produit lorsqu'un bout de doigt et une zone de détection se rapprochent.

Les interrupteurs tactiles capacitifs présentent cependant un inconvénient majeur : ils sont vulnérables à l’eau et à la transpiration, et leur utilisation avec des gants nécessite des gants conducteurs spéciaux. Avec des gants ordinaires, les changements de capacité entre le doigt et la zone de détection deviennent difficiles à détecter, rendant le commutateur inutilisable. De plus, la présence d’eau ou de transpiration peut provoquer des réponses erratiques. Étant donné que les interrupteurs tactiles compacts devraient être utilisés dans les appareils portables, les produits d'extérieur et les produits utilisés à proximité de l'eau, il existe un besoin croissant de résoudre les problèmes liés à ces types d'applications.

PiezoTap™, un interrupteur piézoélectrique compact et très sensible en cours de développement chez TDK, résout les problèmes rencontrés par les interrupteurs tactiles avec des gants et des conditions humides. PiezoTap est un interrupteur piézo-électrique ultracompact et mince construit sur l'effet piézoélectrique au lieu de la méthode de la capacité. Il peut être utilisé même lorsque des gants sont portés ou dans des environnements humides, grâce à la façon dont il détecte la pression en utilisant l'effet piézoélectrique, convertissant la contrainte mécanique infime causée par la force d'un contact en une tension à l'aide d'un élément piézoélectrique. En montant PiezoTap à l'intérieur du boîtier d'un appareil scellé, les applications où les interrupteurs tactiles ne pouvaient pas être installés dans le passé deviendront possibles, élargissant ainsi considérablement l'étendue de la conception du produit.

PiezoTap présente également un design ultracompact et mince, pesant seulement 0,046 gramme et mesurant 7 x 7 x 0,2 millimètres, et peut être installé quel que soit le matériau du boîtier. Il peut être monté sans percer de trous dans le boîtier, améliorant considérablement le degré de liberté de conception pour les produits nécessitant de petits interrupteurs tactiles.

Il devrait convenir parfaitement à un large éventail d’applications, notamment les TWS (véritables écouteurs sans fil), qui sont souvent utilisés à l’extérieur ; les appareils portables comme les lunettes intelligentes et les montres intelligentes ; les produits utilisés à proximité de l'eau, tels que les réfrigérateurs, les appareils de cuisson, les machines à laver, les brosses à dents électriques et les télécommandes de salle de bains ; et les tableaux de bord des voitures.

Principe de fonctionnement du PiezoTap™, qui utilise l'effet piézoélectrique

Résultats de comparaison entre les méthodes piézoélectriques et capacitives

●Comparaison de l'apparition de résultats erronés entre un doigt nu, des gants compatibles avec les écrans tactiles et des gants incompatibles avec les écrans tactiles, lorsque chacun est sec et mouillé. presse)

PiezoTap est un produit actuellement en cours de développement, dont la production en série devrait commencer en 2023. Atsushi Tamura, l'un des développeurs de PiezoTap au sein du groupe commercial Piezo & Protection Devices, explique. « PiezoTap devrait contribuer non seulement à la miniaturisation et à l'étanchéité des appareils portables tels que les TWS, les montres intelligentes et les lunettes intelligentes, mais également à améliorer la conception des appareils électroménagers comme les réfrigérateurs et les lave-linge. Bien que nous nous concentrions actuellement sur les produits de consommation, nous envisageons de nous étendre aux écrans et tableaux de bord automobiles dans nos prochaines étapes.