CN108886090A - 双压电晶片型压电膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术问题在于提供一种双压电晶片型压电膜,该双压电晶片型压电膜能够提供不容易受到因温度变化而引起的热电噪声的影响的压敏传感器等。本发明所提供的双压电晶片型压电膜包括:在面内方向上具有压电各向异性的第一热电膜;和在面内方向上具有压电各向异性的第二热电膜,上述第一热电膜和上述第二热电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别处于外侧的方式配置。
Description
技术领域
本发明涉及双压电晶片型压电膜。
背景技术
在现有技术中,提出了具有压电体的触摸面板。当按压压电体时,压电体产生与按压时的变形的随时间的位移相应的电压。在专利文献1中,利用该性质,公开了在具有压电体的触摸面板中,不仅能够检测触摸位置,还能够检测对触摸面板的按压力(即,按压的强弱)的技术。此外,在使用热电体作为压电体的情况下,由于热电体的压电常数较高,因此能够提高按压力的检测灵敏度。
在使用了热电体的触摸面板中,当热电体发生温度变化时,因热电效应而产生电压,这成为噪声输出(热电噪声)。因此,可能导致触摸面板因环境温度的变化而发生错误动作。因此,期望能够提供一种热电噪声的产生得到抑制的触摸面板。
作为这样的热电噪声的产生得到了抑制的触摸面板,专利文献2中提出了一种双压电晶片型压电膜,其依次具有第一压电膜、粘合片或粘接剂层、以及第二压电膜,上述第一压电膜和上述第二压电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别处于外侧的方式配置,并且具有90%以上的全光线透射率和8.0%以下的总雾度值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-163619号公报
专利文献2:国际公开第2009/139237号
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,进一步需求提供一种能够提供压电性/热电性之比(在本说明书中有时将其称为S/N比)高的触摸面板等的热电膜。
本发明是为了解决上述技术问题而完成的,其目的在于提供一种双压电晶片型压电膜,该双压电晶片型压电膜能够提供不容易受到因温度变化而产生的热电噪声的影响、压电性/热电性之比高的触摸面板等的具有压敏传感器的装置。
用于解决技术问题的技术手段
本发明的发明人经过深入研究,发现通过采用一种双压电晶片型压电膜,能够解决上述的技术问题,从而完成了本发明。上述双压电晶片型压电膜包括:在面内方向上具有压电各向异性的第一热电膜、和在面内方向上具有压电各向异性的第二热电膜,上述第一热电膜和上述第二热电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别处于外侧的方式配置。
本发明包括以下方式。
项1.一种双压电晶片型压电膜,其包括:
在面内方向上具有压电各向异性的第一热电膜;和
在面内方向上具有压电各向异性的第二热电膜,
上述第一热电膜和上述第二热电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别处于外侧的方式配置。
项2.如项1所述的双压电晶片型压电膜,其中,
上述第一热电膜的31方向与上述第一热电膜的31方向在旋转方向上存在偏离,
上述31方向定义为:在以屈服应力以下的一定的力、或者以使得由于屈服应力以下的力而产生的变形成为一定的方式,将热电膜向各个方向拉伸时,每单位面积的电荷产生量最大的方向。
项3.如项1或2所述的双压电晶片型压电膜,其中,上述第一热电膜的纵横尺寸比和上述第二热电膜的纵横尺寸比大致相等,且上述第一热电膜的纵横尺寸比和上述第二热电膜的纵横尺寸比超过1。
项4.如项1~3中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其中,上述第一热电膜和上述第二热电膜为偏二氟乙烯系聚合物热电膜。
项5.如项1~3中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其中,上述第一热电膜和上述第二热电膜为聚偏二氟乙烯热电膜。
项6.如项1~3中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其中,上述第一热电膜和上述第二热电膜为偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物热电膜。
项7.如项1~3中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其中,上述第一热电膜和上述第二热电膜为偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物热电膜。
项8.如项1~7中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其中,上述双压电晶片型压电膜具有80%以上的全光线透射率和低于15.0%的总雾度值。
项9.一种具有项1~8中任一项所述的双压电晶片型压电膜的压敏传感器。
项10.一种具有项9所述的压敏传感器的触摸面板。
发明的效果
本发明的双压电晶片型压电膜能够提供不容易受到因温度变化而产生的热电噪声的影响、压电信号/热电噪声之比(S/N比)高的触摸面板等的具有压敏传感器的装置。
本发明的双压电晶片型压电膜能够适当地具有小的温度依赖性。
附图说明
图1是表示本发明的双压电晶片型压电膜的一个方式的概要的截面图。
具体实施方式
术语的含义
本说明书中,“触摸位置”的“检测”是指触摸位置的确定,而“触摸压”的“检测”是指按压的有无、速度、大小(强弱)或它们的变化、或者它们的组合的确定。
本说明书中,术语“触摸”包括:触碰、被触碰、按压、被按压、以及接触。
本说明书中,术语“极化”是指表面被赋予电荷。
本说明书中,术语“热电性”是指与微小的温度变化相应地产生电介质极化(以及因此而产生的电动势)的性质。热电性膜具有压电性。
本说明书中,术语“纵横尺寸比”是指平面形状(例如矩形、圆形)的二维的X轴方向的长度与Y轴方向的长度之比。例如,矩形的纵横尺寸比是其长边与短边之比。此外,例如,圆形(椭圆形)的纵横尺寸比是其长径与短径之比。
双压电晶片型压电膜
本发明的双压电晶片型压电膜包括:在面内方向上具有压电各向异性的第一热电膜;和在面内方向上具有压电各向异性的第二热电膜,上述第一热电膜和上述第二热电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别处于外侧的方式配置。
本发明的双压电晶片型压电膜是叠层体。
本发明的双压电晶片型压电膜所具有的第一热电膜和第二热电膜是热电膜。
第一热电膜和第二热电膜各自既可以是单层,也可以是叠层体。构成作为叠层体的该热电膜的2层以上的膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面位于同侧(即,例如作为叠层体的该热电膜的上侧(第一主面侧))的方式配置。构成作为叠层体的该热电膜的2层以上的膜,如后文中关于第一热电膜和第二热电膜所说明的那样,各自彼此可以利用粘合剂层或粘接剂层贴合,彼此可以直接接触,彼此可以热熔接,或者彼此也可以热压接。
在本发明的一个方式中,第一热电膜和第二热电膜利用粘合剂层或粘接剂层贴合。该方式的本发明的双压电晶片型压电膜依次具有:在面内方向上具有压电各向异性的第一热电膜;粘合剂层或粘接剂层;以及在面内方向上具有压电各向异性的第二热电膜,上述第一热电膜和上述第二热电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别位于外侧的方式配置。
在本发明的另一个方式中,第一热电膜和第二热电膜彼此直接接触。
在该方式的一例中,第一热电膜和第二热电膜可以被2片基板等夹置保持。
在该方式的另一例中,第一热电膜和第二热电膜可以彼此热熔接。
在该方式的又一例中,第一热电膜和第二热电膜可以彼此热压接。
通过第一热电膜和第二热电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别位于外侧的方式配置,由各个热电膜产生的热电信号(热电噪声)的一部分或全部被抵消。
在本发明的双压电晶片型压电膜中使用的第一热电膜和第二热电膜分别优选为有机热电膜,更优选为有机强介电性膜。
如本领域技术人员通常理解的那样,有机压电膜、有机热电膜和有机强介电性膜等“有机膜”是由作为有机物的聚合物形成的膜(聚合物膜)。
如本领域技术人员通常理解的那样,“有机压电膜”是具有压电性的有机膜,“有机热电膜”是具有热电性(和压电性)的有机膜,“有机强介电性膜”是具有强介电性(以及热电性和压电性)的有机膜。
下面,对构成在本发明中使用的“有机热电膜”的有机膜进行说明。
构成第一热电膜的有机膜和构成第二热电膜的有机膜,既可以是相同种类,也可以是不同种类,优选为相同种类。
该“有机膜”的优选的例子包括:偏二氟乙烯系聚合物膜、奇数链尼龙膜和偏二氰乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
本发明中使用的有机膜优选为偏二氟乙烯系聚合物膜。
如本领域技术人员通常理解的那样,该“偏二氟乙烯系聚合物膜”是由偏二氟乙烯系聚合物构成的膜,含有偏二氟乙烯系聚合物。
本说明书中,“偏二氟乙烯系聚合物膜”的优选的例子包括:聚偏二氟乙烯膜、偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物膜和偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物膜。
本说明书中的术语“聚偏二氟乙烯膜”、“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物膜”和“偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物膜”的意图在于包括以它们为基础的膜。
本发明中使用的有机膜中的上述聚合物的含量优选为50质量%以上,更优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上,更进一步优选为85质量%以上,特别优选为90质量%以上,更特别优选为95重量%以上。该含量的上限没有特别限制,例如可以为100质量%,也可以为99质量%。
上述的“有机膜”中,只要不明显损害本发明的效果,也可以含有上述聚合物以外的成分。其例子包含通常用于树脂膜的添加剂。
上述聚合物的优选的例子包含偏二氟乙烯系聚合物。
作为该“偏二氟乙烯系聚合物”的例子,能够列举:
(1)偏二氟乙烯和能够与其共聚的1种以上的单体的共聚物;以及;
(2)聚偏二氟乙烯。
作为该“(1)偏二氟乙烯和能够与其共聚的1种以上的单体的共聚物”中的“能够与其共聚的单体”的例子,能够列举三氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯和氟乙烯。
该“能够与其共聚的单体”或其中的1种优选为四氟乙烯。
作为该“偏二氟乙烯系聚合物”的优选例,能够列举偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物。
上述“偏二氟乙烯和能够与其共聚的1种以上的单体的共聚物”优选含有来自偏二氟乙烯的重复单元例如5摩尔%以上、10摩尔%以上、15摩尔%以上、20摩尔%以上、25摩尔%以上、30摩尔%以上、35摩尔%以上、40摩尔%以上、45摩尔%以上、50摩尔%以上或60摩尔%以上。
上述“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物”中的(来自四氟乙烯的重复单元)/(来自偏二氟乙烯的重复单元)的摩尔比优选在5/95~90/10的范围内,更优选在5/95~75/25的范围内,进一步优选在15/85~75/25的范围内,更进一步优选在36/64~75/25的范围内。
从溶剂溶解性优异以及其膜的加工性优异的方面考虑,优选偏二氟乙烯多的共聚物。
上述“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物”中的(来自四氟乙烯的重复单元)/(来自偏二氟乙烯的重复单元)的摩尔比优选在5/95~37/63的范围内,更优选在10/90~30/70的范围内,进一步优选在5/85~25/75的范围内。
从其膜的耐热性优异的方面考虑,优选四氟乙烯更多的共聚物。
上述“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物”中的(来自四氟乙烯的重复单元)/(来自偏二氟乙烯的重复单元)的摩尔比优选在60/40~10/90的范围内,更优选在50/50~25/75的范围内,进一步优选在45/55~30/70的范围内。
上述“偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物”中,只要不明显损害本发明的性质,也可以含有源自除偏二氟乙烯和四氟乙烯以外的单体的重复单元。通常,这样的重复单元的含有率例如可以为20摩尔%以下、10摩尔%以下、5摩尔%以下或1摩尔%以下。这样的单体只要能够与偏二氟乙烯单体、四氟乙烯单体共聚即可,没有限定,作为其例子,能够列举:
(1)HFO-1234yf(CF3CF=CH2)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛-1-烯(C6烯烃)、含氟单体(例如氟乙烯(VF)、三氟乙烯(TrFE)、六氟丙烯(HFP)、1-氯-1-氟-乙烯(1,1-CFE)、1-氯-2-氟-乙烯(1,2-CFE)、1-氯-2,2-二氟乙烯(CDFE)、氯三氟乙烯(CTFE)、三氟乙烯基单体、1,1,2-三氟丁烯-4-溴-1-丁烯、1,1,2-三氟丁烯-4-硅烷-1-丁烯、全氟烷基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、全氟丙基乙烯基醚(PPVE)、全氟丙烯酸酯、丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯);以及
(2)碳氢化合物系单体(例如乙烯、丙烯、马来酸酐、乙烯基醚、乙烯基酯、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸类单体、甲基丙烯酸类单体、乙酸乙烯酯)。
如本领域技术人员能够容易地理解的那样,上述第一热电膜和上述第二热电膜叠层。
这里,优选上述第一热电膜的31方向与上述第二热电膜的31方向在旋转方向上存在偏离。即,在本发明的双压电晶片型压电膜中,优选上述第一热电膜的31方向与上述第二热电膜的31方向不同。
本说明书中,热电膜的31方向定义为:在以屈服应力以下的一定的力、或者以使得由于屈服应力以下的力而产生的变形成为一定的方式,将热电膜向各个方向拉伸时,每单位面积的电荷产生量最大的方向。
将与31方向正交的面内方向定义为32方向。
将与31方向和32方向分别正交的面外方向(即膜的厚度方向)定义为33方向。
通过采用上述的方式,由第一热电膜和第二热电膜产生的压电信号的合计比上述第一热电膜的31方向与上述第一热电膜的31方向相同的情况更大。
结果,随着上述的热电信号的抵消,本发明的双压电晶片型压电膜的压电性/热电性之比(在本说明书中有时称为S/N比)变得极高。
该旋转方向上的偏离优选在20度~160度的范围内,更优选在40度~140度的范围内,进一步优选在60度~120度的范围内,更进一步优选在80度~100度的范围内,特别优选为大致90度。
根据上述的说明可以理解,在本发明的一个优选的方式中,上述第一热电膜和上述第二热电膜是聚偏二氟乙烯热电膜。
根据上述的说明可以列举,在本发明的另一个优选的方式中,上述第一热电膜和上述第二热电膜是偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物热电膜。
根据上述的说明可以理解,在本发明的又一个优选的方式中,上述第一热电膜和上述第二热电膜是偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物热电膜。
优选上述第一热电膜和上述第二热电膜具有相同的形状和大小。
优选上述第一热电膜和上述第二热电膜的纵横尺寸比大致相同,并且纵横尺寸比的值超过1。
该纵横尺寸比优选为1.1以上,更优选为1.5以上,进一步优选为1.8以上,更进一步优选为2.0以上,特别优选为3.0以上,更特别优选为4.0以上。
该纵横尺寸比优选在1.5~30的范围内,更优选在1.8~20的范围内,进一步优选在2.0~10的范围内。
在本发明的双压电晶片型压电膜中,特别是在31方向彼此不同的第一热电膜和第二热电膜分别具有这样的纵横尺寸比的情况下,压电信号被抵消的程度小,结果,能够得到高S/N比。
特别是在将本发明的双压电晶片型压电膜用于透明的压敏传感器等情况那样的该膜需要透明性的情况下,第一热电膜(以及之后提到的第一热电膜)优选具有如下的光学性质。
第一热电膜的全光线透射率优选为例如80%以上、85%以上、89%以上、91%以上或93%以上。该全光线透射率的上限没有限定,第一热电膜的全光线透射率通常为99%以下。
本说明书中,“全光线透射率”是依照ASTM D1003、通过使用“雾度计NDH7000SPCU2II”(产品名)(日本电色工业)或其同等品的光透射性试验而得到的。
第一热电膜的总雾度值优选为例如15%以下、10%以下、6.0%以下、4.0%以下、3.0%以下、2.0%以下或1.5%以下。该总雾度值越低越好,其下限没有限定,但第一热电膜的总雾度值通常为0.1%以上。
本说明书中,“总雾度值”(total haze)是依照ASTM D1003、通过使用“雾度计NDH7000SP CU2II”(产品名)(日本电色工业)或其同等品的雾度(HAZE、浊度)试验而得到的。
第一热电膜的内部雾度值优选为例如15%以下、10%以下、6.0%以下、4.0%以下、3.0%以下、2.0%以下、1.5%以下、1.0%以下、0.8%以下、0.6%以下或0.4%以下。该内部雾度值越低越好,其下限没有限定,但第一热电膜的内部雾度值通常为0.1%以上。
本说明书中,通过在上述总雾度值的测定方法中,在石英制槽中放入水,将膜插入其中,测量雾度值,能够得到“内部雾度值”(inner haze)。
第一热电膜的外部雾度值优选为例如15%以下、10%以下、3.0%以下、1.5%以下、1.0%以下。该外部雾度值越低越好,其下限没有限定,但本发明的热电膜的外部雾度值通常为0.1%以上。
本说明书中,通过由膜的总雾度值减去内部雾度值算出“外部雾度值”(outerhaze)。
e常数定义为每单位面积和单位变形的电荷产生量。
d常数定义为每储存弹性模量的e常数。
第一热电膜的压电变形常数(d31)优选在150~1.5pC/N的范围内,更优选在100~2pC/N的范围内,进一步优选在50~5pC/N的范围内。
第一热电膜的压电变形常数(d32)优选在149~0.5pC/N的范围内,更优选在98~1pC/N的范围内,进一步优选在48~1pC/N的范围内。
本说明书中,“在面内方向上具有压电各向异性”是指:
(1)d31-d32之差在0.5以上,
(2)d31/d32之比在1.3以上,
(3)e31-e32之差在1.0以上,或
(4)e31/e32之比在1.3以上。
d31与d32之差(d31-d32)优选在1.0~100pC/N的范围内,更优选在1.0~60pC/N的范围内,进一步优选在1.5~45pC/N的范围内,更进一步优选在2.0~30pC/N的范围内,特别优选在3.0~30pC/N的范围内。
d31与d32之比(d31/d32)优选在50~1.5的范围内,更优选在45~1.5的范围内,进一步优选在40~1.5的范围内,更进一步优选在30~1.5的范围内,特别优选在20~2的范围内,更特别优选在15~2的范围内。
第一热电膜的压电变形常数(d33)优选在250~1.0pC/N的范围内,更优选在200~1.0pC/N的范围内,进一步优选在150~1.0pC/N的范围内,更进一步优选在100~1.0pC/N的范围内,特别优选在60~2.0pC/N的范围内,更特别优选在40~2.0pC/N的范围内。
第一热电膜的压电应力常数(e31)优选在200~1.5mC/m2的范围内,更优选在150~1.5mC/m2的范围内,进一步优选在130~2.0的范围内,更进一步优选在70~2.0mC/m2的范围内。
第一热电膜的压电应力常数(e32)优选在199~0.5mC/m2的范围内,更优选在149~0.5mC/m2的范围内,进一步优选在129~1.0mC/m2的范围内,特别优选在149~1.0mC/m2的范围内。
e31与e32之差(e31-e32)优选在150~1.1mC/m2的范围内,更优选在130~1.5mC/m2的范围内,进一步优选在100~1.5mC/m2的范围内,更进一步优选在60~2.0mC/m2的范围内。
e31与e32之比(e31/e32)优选在50~1.5的范围内,更优选在45~1.5的范围内,进一步优选在40~1.5的范围内,更进一步优选在30~1.5的范围内,特别优选在20~2的范围内,更特别优选在15~2的范围内。
第一热电膜的压电应力常数(e33)优选在250~1.0pC/N的范围内,更优选在200~1.0mC/m2的范围内,进一步优选在150~1.0mC/m2的范围内,更进一步优选在100~1.0mC/m2的范围内,特别优选在60~2.0mC/m2的范围内,更特别优选在40~2.0mC/m2的范围内。
[d31、d32、e31和e32的测定和确定]
本说明书中,关于单膜热电膜的压电变形常数(d31)和压电变形常数(d32)、以及压电应力常数(e31)和压电应力常数(e32),只要是能够获得足够正确的值的方法就没有特别限定,能够利用任意的方法测定和确定,优选使用如下装置测定和确定。下面,说明测定方法。
[测定装置]动态粘弹性测定装置:DVA-220(产品名)(IT Measurement Co.Ltd.)
在单膜热电膜的试样的上表面和下表面,以俯视时出现面积6×10-5m2的重叠部的方式分别蒸镀铝电极。使用导电性环氧树脂,将粘贴绝缘粘接带进行了增强的铝箔制的2根引线分别粘接于上下的平面电极。
使用动态粘弹性测定装置,以振幅0.3%并且1Hz的条件对上述试样的两端进行试验,借助电荷放大器利用记录器测定所出现的压电信号,计算每单位面积的电荷产生量。
在本发明的优选的一个方式中,作为在面内方向上具有压电各向异性的膜,能够使用拉伸膜。
在使用拉伸膜的情况下,其31方向通常是拉伸方向或流动方向(MD),但本发明并不限定于此。
在本发明的另一个优选的方式中,作为在面内方向上具有压电各向异性的膜,能够使用挤出成型膜。
在本发明的又一个优选的方式中,作为在面内方向上具有压电各向异性的膜,能够使用在挤出后进行拉伸制得的膜。
在作为第一热电膜和第二热电膜使用拉伸膜制作双压电晶片的情况下(特别是在膜的纵横尺寸比不为1、在改变膜的方向时2片膜不完全重叠的情况下),通常在进行操作时,以使得拉伸方向或流动方向(MD)相同的方式将2片膜重叠,但是如上所述,在本发明中,优选将2片膜以拉伸方向或流动方向(MD)彼此不同的方式重叠。
[d33的测定和确定]
本说明书中,单膜热电膜的压电变形常数(d33)和压电应力常数(e33),只要是能够获得足够正确的值的方法就没有特别限定,能够利用任意的方法测定和确定,优选使用如下装置进行测定和确定。下面,说明测定方法。
[测定装置]d33测量计:压力表系统PM300(产品名)(PIEZOTEST公司)(作为试样固定夹具,使用前端为1.5mmφ的销。)
在消除任意性地选择的膜上的10点测定压电变形常数d33,将其算术平均值作为压电变形常数d33。在本发明中,在膜上消除任意性地选择10点例如可以通过在直线上以50mm间隔选择10点来进行。这里,任意性是指有意地使后述的变异系数变小。
压电变形常数d33的实际测量值,根据测定的膜的正面和背面而为正值或负值,但在本说明书中,作为压电变形常数d33的值,记载其绝对值。
作为在本发明的双压电晶片型压电膜中使用的第二热电膜,可以例示与上述第一热电膜同样的膜。
此外,作为在本发明的双压电晶片型压电膜中使用的第二热电膜的优选例,可以例示与上述第一热电膜的优选例同样的膜。
在本发明的双压电晶片型压电膜中使用的第二热电膜,可以与上述第一热电膜相同,也可以不同。
温度从-20℃变化至60℃时的第一热电膜的热电电荷产生量(每单位面积)优选在7500~5μC/m2的范围内,更优选在5000~5μC/m2的范围内,进一步优选在3000~5μC/m2的范围内,特别优选在3000~8μC/m2的范围内。
温度从-20℃变化至60℃时的第二热电膜的热电电荷产生量(每单位面积)优选在7500~5μC/m2的范围内,更优选在5000~5μC/m2的范围内,进一步优选在3000~5μC/m2的范围内,特别优选在3000~8μC/m2的范围内。
该电荷量能够按照后述的实施例中记载的方法求取。
第二热电膜的热电特性优选与上述第一热电膜的热电特性近似。
具体而言,温度从-20℃变化至60℃时的热电电荷产生量之比([第二热电膜的热电电荷产生量/第一热电膜的热电电荷产生量])优选在0.5~2.0的范围内,更优选在0.8~1.2的范围内,进一步优选在0.95~1.05的范围内。
从获得高的S/N比的观点出发,优选第二热电膜的压电特性与上述第一热电膜的压电特性不同。
具体而言,例如,[第二热电膜的d31/第一热电膜的d31]之比优选在1.4~50的范围内,更优选在1.4~20的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的d32/第一热电膜的d32]之比优选在1.4~50的范围内,更优选在1.4~20的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的d33/第一热电膜的d33]之比优选在1.4~2.0的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的e31/第一热电膜的e31]之比优选在1.4~50的范围内,更优选在1.4~20的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的e32/第一热电膜的e32]之比优选在1.4~50的范围内,更优选在1.4~20的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的e33/第一热电膜的e33]之比优选在1.4~2.0的范围内。
该电荷量能够按照后述的实施例中记载的方法求得。
从容易制造等观点出发,优选第二热电膜的压电特性与上述第一热电膜的压电特性近似。
具体而言,例如,[第二热电膜的d31/第一热电膜的d31]之比优选在0.6~1.4的范围内,更优选在0.8~1.2的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的d32/第一热电膜的d32]之比优选在0.6~1.4的范围内,更优选在0.8~1.2的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的d33/第一热电膜的d33]之比优选在0.6~1.4的范围内,更优选在0.8~1.2的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的e31/第一热电膜的e31]之比优选在0.6~1.4的范围内,更优选在0.8~1.2的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的e32/第一热电膜的e32]之比优选在0.6~1.4的范围内,更优选在0.8~1.2的范围内。
此外,具体而言,例如,[第二热电膜的e33/第一热电膜的e33]之比优选在0.6~1.4的范围内,更优选在0.8~1.2的范围内。
粘合剂层或粘接剂层
在本发明的双压电晶片型压电膜中,第一热电膜和第二热电膜彼此利用粘合片或粘接剂层贴合。
该粘合片只要将第一热电膜和第二热电膜彼此贴合即可,没有特别限定,能够由1层或2层以上构成。即,在该粘合片由1层构成的情况下,该粘合片由粘合剂层构成;并且在该粘合片由2层以上构成的情况下,其两外层为粘合剂层。在该粘合片由3层以上构成的情况下,该粘合片可以具有基材层作为内层。
该粘合片中的基材层只要是透明的膜即可,例如优选为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯硫醚或聚酰胺酰亚胺的膜。
该粘合片中的粘合剂层可以是含有作为粘合剂的丙烯酸系粘合剂的层。
形成上述粘接剂层的粘接剂可以是丙烯酸系粘接剂。
在本发明的双压电晶片型压电膜中使用的粘合剂层或粘接剂层,例如优选为由以具有酯基(-COO-)的丙烯酸系单体中的至少1种为结构单元的聚合物形成的粘合剂层。作为具有酯基(-COO-)的丙烯酸系单体,例如能够列举通式CH2=CR1-COOR2(式中,R1表示氢或甲基,R2表示碳原子数1~14的烷基)所示的(甲基)丙烯酸烷基酯和含羟基的(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯。
作为通式CH2=CR1-COOR2(式中,R1表示氢或甲基,R2表示碳原子数1~14的烷基)所示的(甲基)丙烯酸烷基酯,具体可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等,它们可以单独使用或将两种以上并用。其中,优选使用(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正丁酯。
从粘合力的观点出发,(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基R2的碳原子数为1~14。当烷基的碳原子数为15以上时,粘合力可能下降,在这一点上不优选。该烷基R2优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为4~12,进一步优选碳原子数为4~8。
此外,可以将烷基R2的碳原子数为1~14的(甲基)丙烯酸烷基酯中烷基R2的碳原子数为1~3或13~14的(甲基)丙烯酸烷基酯用作单体的一部分,但优选将烷基R2的碳原子数为4~12的(甲基)丙烯酸烷基酯(例如50~100摩尔%)用作必须部分。
其中,这些烷基R2可以是直链,也可以是支链。
此外,在本发明的双压电晶片型压电膜中使用的粘合剂层或粘接剂层例如优选为由具有含羟基的(甲基)丙烯酸酯中的至少1种作为结构单元的聚合物形成的粘合剂层或粘接剂层。作为含羟基的(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯等。另一方面,也可以为完全不含羧酸和羟基的压敏型的粘合层。由于羧酸可以成为白化的原因,因此,优选不含羧酸的粘合剂层或粘接剂层。
另外,从提高储存弹性模量的观点出发,在本发明的双压电晶片型压电膜中使用的粘合剂层或粘接剂层例如还优选为由在上述的聚合物中导入了交联性部位的聚合物形成的粘合剂层或粘接剂层。作为交联部位,可以举出热交联、化学交联、紫外线交联等。优选为热交联或紫外线交联,作为紫外线交联性部位,可以采用通过紫外线照射被激发,能够从(甲基)丙烯酸共聚物分子内的其它部分或其它(甲基)丙烯酸共聚物分子中夺取氢自由基的结构。作为这种结构,可以举出例如二苯甲酮结构、苄基结构、邻苯甲酰基苯甲酸酯结构、噻吨酮结构、3-香豆素酮(3-Ketocoumarin)结构、2-乙基蒽醌结构、樟脑醌结构等。
在不明显地损害本发明的效果的限度内,这种粘合剂层或粘接剂层可以含有形成该层的粘合剂组合物或粘接剂组合物通常可以含有的添加剂。
本发明中使用的粘合片或粘接剂层的储存弹性模量优选为0.08MPa以上,更优选为0.1MPa以上,进一步优选为0.12MPa以上。本发明中使用的粘合片或上述粘接剂层的储存弹性模量的上限没有特别限定,但本发明中使用的粘合片或粘接剂层的储存弹性模量通常为3GPa以下。
特别是在将本发明的双压电晶片型压电膜用于透明的压敏传感器等情况那样的该膜需要透明性的情况下,粘合片或粘接剂层优选具有如下的光学性质。
本发明中使用的粘合片或粘接剂层的内部雾度优选为5%以下,更优选为3%以下,进一步优选为1%以下,更进一步优选为0.6%以下,特别优选为0.5%以下,更特别优选为0.4%以下。本发明中使用的粘合片或上述粘接剂层的内部雾度的下限没有特别限定,但本发明中使用的粘合片或粘接剂层的内部雾度通常为0.01%以上。
本发明中使用的粘合片或粘接剂层的厚度优选为250μm以下、100μm以下,更优选为50μm以下,进一步优选为30μm以下,更进一步优选为15μm以下。本发明中使用的粘合片或粘接剂的厚度优选为0.1μm以上,更优选为1μm以上。
在本发明的优选的一个方式中,粘合片或粘接剂层具有0.1MPa以上的储存弹性模量和15μm以下的厚度。
特别是在将本发明的双压电晶片型压电膜用于透明的压敏传感器等情况那样的该膜需要透明性的情况下,该膜优选具有如下的光学性质。
在本发明的双压电晶片型压电膜的优选的一个方式中,上述第一热电膜和上述第二热电膜是偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物热电膜,具有92%以上的全光线透射率、5%以下的内部雾度值和40μm以下的厚度。第一热电膜和第二热电膜的膜厚也可以不同。此时,优选较薄的压电膜位于因触摸等而弯曲时的外侧。
上述第一热电膜和上述第二热电膜各自的厚度的优选的上限的例子包括2mm、1mm、500μm、100μm、80μm、60μm、50μm、40μm和30μm。
上述第一热电膜和上述第二热电膜各自的厚度的优选的下限的例子包括40μm、30μm、20μm、10μm、3μm和1μm。
上述第一热电膜和上述第二热电膜各自的厚度的优选的例子包括10~100μm和20~80μm。
在本发明的双压电晶片型压电膜的优选的一个方式中,上述第一热电膜和上述第二热电膜为偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物热电膜,具有80%以上的全光线透射率、7%以下的内部雾度值和40μm以下的厚度,并且上述粘合片或上述粘接剂层具有0.1MPa以上的储存弹性模量和15μm以下的厚度。
本发明的双压电晶片型压电膜的全光线透射率优选为例如75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、91%以上或92%以上。本发明的双压电晶片型压电膜的全光线透射率的上限没有限定,但本发明的双压电晶片型压电膜的全光线透射率通常为99%以下。
本发明的双压电晶片型压电膜的总雾度值优选为例如20%以下、15%以下、10.0%以下、6.0%以下或4.0%以下。本发明的双压电晶片型压电膜的总雾度值的上限没有限定,但本发明的双压电晶片型压电膜的总雾度值通常为0.2%以上。
本发明的双压电晶片型压电膜的厚度优选在15~500μm的范围内,更优选在15~300μm的范围内,进一步优选在15~150μm的范围内。
本发明的双压电晶片型压电膜的压电性/热电性之比(本说明书中有时称为S/N比)优选为4.0×10-3以上,更优选为5.0×10-3以上,进一步优选为6.0×10-3以上,更进一步优选为7.0×10-3以上,特别优选为8.0×10-3以上,更特别优选为10.0×10-3以上,最优选为50以上。该S/N比的上限没有特别限定,但该S/N比通常为100以下。
图1表示本发明的双压电晶片型压电膜的一个方式。
双压电晶片型压电膜1依次具有第一热电膜12、粘合剂层或粘接剂层13、以及第二热电膜14,上述第一热电膜12和上述第二热电膜14以因温度上升而产生相同极性的电荷(负(-)电荷))的面分别处于外侧的方式配置。
31方向是图1的左右方向,32方向是图1的从面前朝向进深侧的方向,33方向是图的上下方向(图1的与中空箭头平行的方向)。
当本发明的双压电晶片型压电膜1发生了温度变化时,第一热电膜12和第二热电膜14同样地升温,因此在两个膜的外侧产生同样的电荷。因此,测定第一热电膜12的上表面与第二热电膜14的下表面的电位差时,基于热电性的电信号减弱,能够有选择地获得基于压电性的电信号。
当本发明的双压电晶片型压电膜1发生了温度变化时,第一热电膜12与第二热电膜14同样地升温。另一方面,例如在施加了图1的中空箭头所示的按压的情况下,第一热电膜12与第二热电膜14的变形不同。因此,测定第一热电膜12的上表面与第二热电膜14的下表面的电位差时,基于热电性的电信号减弱,能够有选择地获得基于压电性的电信号。
制造方法
本发明的双压电晶片型压电膜能够通过双压电晶片型压电膜的惯用的制造方法制造。
本发明的双压电晶片型压电膜例如能够通过如下方式制造:使因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别处于外侧,在第一热电膜上粘贴粘合片,接着,在该粘合片上粘贴第二热电膜。在将粘合片、涂覆了粘合剂的膜贴合时,可以将形成为片状的材料彼此贴合,也可以以辊对辊(roll to roll)的方式连续地贴合。作为贴合时的压力,优选热电膜看不到变形的程度的压力。此外,在粘贴时也可以加热。
本发明的双压电晶片型压电膜例如还可以通知如下方式制造:使因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别处于外侧,在第一热电膜的表面涂覆粘接剂组合物,再在其上配置第二热电膜。
第一和第二热电膜的制造方法
第一和第二热电膜例如可以通过对采用T模法和流延法等惯用的膜形成方法形成的膜进行极化处理而制造。
这里,从使得具有压电各向异性的观点出发,优选通过T模法形成膜,并对通过T模法等方法形成的膜实施在单轴方向施加拉伸应力的处理。在膜的单轴方向施加拉伸应力的处理包括膜的单轴拉伸,但膜也不是必须进行拉伸。
使膜拉伸可以通过对膜施加超过其屈服点的大小的拉伸应力来实施。另一方面,在对膜施加了不超过其屈服点的大小的拉伸应力的情况下,能够不使膜拉伸地施加拉伸应力。
具体而言,在单轴方向施加拉伸应力例如可以通过在膜在多个辊对之间通过时使辊的圆周速度不同而实施。
进行膜的单轴拉伸时的拉伸倍率例如可以在2~6的范围内。
极化处理可以通过电晕放电处理等惯用的方法进行。
极化处理优选通过电晕放电进行。
电晕放电可以使用负电晕和正电晕中的任一种,但是从非极化树脂膜的极化容易度的观点出发,优选使用负电晕。
电晕放电处理没有特别限定,例如可以通过如下方式进行:如日本特开2011-181748号公报(上述专利文献2)所记载的那样使用线状电极对非极化膜实施施加、或使用针形电极对非极化膜实施施加。
电晕放电处理的条件可以基于本发明所属技术领域的常识适当地设定。当电晕放电处理的条件过弱时,所获得的热电膜的压电性可能变得不充分,而当电晕放电处理的条件过强时,所获得的热电膜可能存在点状缺陷。
例如,在使用线状电极通过辊对辊方式连续地实施施加的情况下,虽然根据线状电极与非极化膜之间的距离,膜的膜厚等有所不同,但例如为-15~-25kV的直流电场。处理速度例如为10~500cm/分钟。
作为其他的方法,除了电晕放电之外,例如也可以通过利用平板电极从非极化膜的两面夹持并施加,由此实施极化处理。具体而言,例如,在利用平板电极从非极化膜的两面夹持并实施施加的情况下,可以采用1~400MV/m(优选为50~400MV/m)的直流电场和0.1秒~60分钟的施加时间的条件。
应用
压电面板
本发明的双压电晶片型压电膜能够在压敏传感器等中使用。
本发明的双压电晶片型压电膜能够在压电面板(例如触摸面板(优选能够检测触摸压的触摸面板))等中使用。
本发明的触摸面板能够具有压敏传感器,该压敏传感器能够具有本发明的双压电晶片型压电膜。
具有本发明的双压电晶片型压电膜的触摸面板能够检测触摸位置和触摸压两者,能够抑制热电噪声的产生,并且透明性高。
本发明的双压电晶片型压电膜能够用于电阻膜方式和静电电容方式等所有方式的触摸面板。
本发明的双压电晶片型压电膜用于触摸面板时,并不一定必须用于检测触摸位置和触摸压两者,本发明的双压电晶片型压电膜也可以用于检测触摸位置和触摸压中的任一者。
具有本发明的双压电晶片型压电膜的压电面板具有本发明的双压电晶片型压电膜和电极,优选依次具有第一电极(优选为透明电极)、本发明的双压电晶片型压电膜和第二电极(优选为透明电极)。
第一电极直接或间接地配置在本发明的双压电晶片型压电膜的一个主面上,并且第二电极直接或间接地配置在本发明的双压电晶片型压电膜的另一个主面上。
当用手指等按压具有本发明的双压电晶片型压电膜的压电面板(例如触摸面板(优选能够检测触摸压的触摸面板))时,能够获得与本发明的双压电晶片型压电膜的变形的随时间的变化相应的电信号,因此使用该压电面板时,能够确定按压的有无、速度、大小(强弱)或它们的变化、或者它们的组合。这里,按压的大小(即静压)能够使用上述电信号的积分值来确定。
本发明的双压电晶片型压电膜中使用的第一热电膜和第二热电膜具有热电性,在本发明的双压电晶片型压电膜中,将第一热电膜和第二热电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷(例如正电荷和正电荷、或负电荷和负电荷)的面分别处于外侧的方式配置,因此在该压电面板(例如触摸面板(优选能够检测触摸压的触摸面板))中,在用第一电极和第二电极以电信号的方式获得本发明的双压电晶片型压电膜的2个主面之间的电位差的情况下,基于热电性的电信号降低,能够有选择地获得基于压电性的电信号。
具有本发明的双压电晶片型压电膜的触摸面板,能够用于输入装置和触摸传感器装置(或压敏传感器装置)。具有该触摸面板的输入装置(即具有本发明的双压电晶片型压电膜的输入装置)能够实现基于触摸位置、触摸压或这两者的输入(例如基于笔压等按压的大小(强弱)的输入)。具有该触摸面板的输入装置和触摸传感器装置(或压敏传感器装置)可以具有位置检测部和压力检测部。
该输入装置能够用于电子设备(例如便携式电话(例如智能手机)、便携式信息终端(PDA)、平板PC、ATM、自动售票机、数字转换器、触摸板和汽车导航系统、FA(工厂自动化)设备等的触摸面板显示器(触摸面板监视器))。具有该输入装置的电子设备能够实现基于触摸位置、触摸压或这两者的操作和动作(例如在绘图软件中,与笔压相应地改变屏幕上显示的线条的粗细等的操作)。
该触摸传感器装置(或压敏传感器装置)能够用于电子设备(例如碰撞传感器、机器人吸尘器)。
该电子设备可以具有本发明的触摸输入装置或本发明的触摸传感器装置,或者还可以由本发明的触摸输入装置或本发明的触摸传感器装置构成。
此外,本发明的双压电晶片型压电膜能够根据电信号而发生变形,从而使空气振动,因此能够用于扬声器。该扬声器例如能够用于关于上述输入装置例示了的那样的电子设备等。特别是本发明的双压电晶片型压电膜是透明的,因此通过使用本发明的双压电晶片型压电膜,能够制作透明的扬声器。该透明的扬声器能够配置于便携式电话(例如智能手机)、便携式信息终端(PDA)和平板PC等显示器面。
实施例
下面,利用实施例对本发明进行更详细的说明,但是本发明并不限定于此。
在下面的实施例中,采用后述的测定方法。
在测定中,使用如下装置。
动态粘弹性测定装置[DVA-220(产品名)(IT Measurement Co.Ltd.)]
电荷放大器[MODEL-4001B-50(产品名)(昭和测器株式会社)]
热循环试验机[冷热冲击装置TSA-73EL(产品名)(ESPEC Corp.)]
记录器[midi LOGGER GL900(产品名)(GRAPHTEC Corporation)]
d33测量仪[压力表系统PM300(产品名)(PIEZOTEST公司)(作为试样固定夹具,安装了前端为1.5mmφ的销)]
[压电信号的测定]
使用双面胶带将玻璃的外周固定在规定的框架上,通过在对角线的交点载置100g的配重而施加负荷,之后,借助电荷放大器,利用记录器测定除去该负荷时的电荷产生量,并计算每单位面积的电荷产生量。
[热电信号的测定]
将试样放置在热循环试验机内。
借助电荷放大器,利用记录器测定使温度从-20℃变化至60℃时的热电电荷产生量,计算每单位面积的电荷产生量。
[单膜热电膜的压电常数的测定]
在单膜热电膜3cm×5mm的试样的上表面和下表面,以俯视时出现面积2cm×3mm的重叠部的方式分别蒸镀铝电极。使用导电性环氧树脂,将粘贴绝缘粘接带进行了增强的铝箔制的2根引线分别粘接于上下的平面电极。
使用动态粘弹性测定装置,以振幅0.3%并且1Hz的条件对上述试样的两端进行试验,借助电荷放大器利用记录器测定所出现的压电信号,并计算每单位面积的电荷产生量。
将电荷产生量大的方向作为31方向(该方向大致与MD对应)。将与31方向正交的方向作为32方向。
e常数作为每单位面积和单位变形的电荷产生量而确定。
d常数作为每储存弹性模量的e常数而确定。
使用d33测量仪进行压电变形常数d33的测定。这里,在消除任意性地选择的膜上的10点测定压电变形常数d33,将其算术平均值作为压电变形常数d33。具体而言,在膜上消除任意性地选择10点可以通过在直线上以50mm间隔选择10点来进行。
压电变形常数d33的实际测量值,根据测定的膜的正面和背面而为正值或负值,但在实施例中,作为压电变形常数d33的值,记载其绝对值。
[光学测定]
(全光线透射率)
全光线透射率通过依照ASTM D1003,使用雾度计NDH7000SP CU2II(产品名)(日本电色工业株式会社)的光透射性试验而测定。
(雾度值(外部雾度值,内部雾度值))
总雾度值通过依照ASTM D1003,使用雾度计NDH7000SP CU2II(产品名)(日本电色工业株式会社)的光透射性试验而测定。
关于内部雾度值,通过在上述总雾度值的测定方法中,在玻璃制槽中放入水,将膜插入其中,测量雾度值而得到。
此外,关于制得的双压电晶片型压电膜的全光线透射率和雾度值,在其上安装电极之前,使用雾度计NDH 7000SP(产品名)(日本电色工业株式会社)测定全光线透射率和雾度值。
制造双压电晶片型压电膜时使用的单膜膜,分别通过以下方法制得。
(1)挤出成型偏二氟乙烯-四氟乙烯(即偏二氟乙烯-四氟乙烯)共聚物膜(膜1)的
制作
利用挤出机,对偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物(偏二氟乙烯∶四氟乙烯=40∶60摩尔%[其他结构单元为1摩尔%以下])材料进行加热,同时将其供给至T模,然后从T模将熔融的偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物供给至多根金属制的辊对之间,将其冷却并挤出形成为膜状。
这里,作为膜不被拉伸的条件,以使相邻的各辊对的旋转的圆周速度相差1.2倍的方式设定,对膜施加不超过其屈服点的大小的拉伸应力,制造膜厚20μm的偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物膜(膜1)。
(2)拉伸PVDF膜(膜2)的制作
除了使用偏二氟乙烯材料代替偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物之外,按照与上述(1)相同的方法将偏二氟乙烯挤出形成为膜状。
这里,作为膜被拉伸的条件,以使相邻的各辊对的旋转的圆周速度相差4倍的方式设定,对膜施加超过其屈服点的程度的拉伸应力,制作膜厚58μm的沿纵向单轴拉伸的偏二氟乙烯膜(膜2)。拉伸倍率为4倍。
(3)流延成型偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物膜(膜3)的制作
将偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物(偏二氟乙烯∶四氟乙烯共聚物=80∶20摩尔%)材料的甲基乙基酮溶液流延至PET基材上,在150℃使溶剂气化而成型,获得膜厚20μm的偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚膜(膜3)。
(4)极化操作
使用金属电极从上下夹持以上述方式制得的各膜,在室温下施加1200kV/cm的直流电场5分钟进行极化。
(5)双压电晶片型压电膜的制造
将以上述方式制得的单膜膜,以31方向为长边的方式切取12cm×15cm。
利用MHM-GAW10(日荣化工)粘合剂,将2片单膜膜以极化方向彼此相反的方式贴合,制作双压电晶片型膜。此时,以31方向彼此平行或正交的方式贴合。
此时,粘合剂层的厚度为10μm。
切取5cm×10cm的双压电晶片型膜,通过真空加热蒸镀在其两面图案形成铝电极(平面电极)。
使用导电性环氧树脂,将粘贴绝缘粘接带进行了增强的铝箔制的2根引线(3mm×8cm)的电极分别粘接于上下的平面电极。
利用粘合剂[MHM-GAW10(产品名)(日荣化工株式会社)]将其粘贴在126mm×61mm×0.5mm的强化玻璃上。
同样,对于膜1的双压电晶片型膜,制作俯视上下电极时的重叠部的纵横尺寸比不同的试样。其中,使上述框架的纵横尺寸比与该纵横尺寸比一致。
使用这些双压电晶片型膜的试样进行各种试验。
各试验按照上述的方法实施。
表1和表2表示试验结果(n=3的平均值)。
表1中表示了各单膜膜的d31、d32、e31和e32的测定值,并且表示了“d31-d32”、“d31/d32”、“e31-e32”和“e31/e32”的各计算值。
表2中表示了双压电晶片型膜的全光线透射率和全光线透射率,并且表示了d33的测定值、压电电荷产生量、热电电荷产生量和S/N比。
[表1]
[表2]
由此可知,将2片热电膜以d31方向正交的方式贴合得到的双压电晶片膜,与以d31方向平行的方式贴合得到的双压电晶片膜相比,S/N比高。
此外,纵横尺寸比越高,S/N比也越高。
产业上的可利用性
本发明的双压电晶片型压电膜例如能够用于压敏传感器、以及能够检测触摸压的触摸面板等压电面板。
Claims (10)
1.一种双压电晶片型压电膜,其特征在于,包括:
在面内方向上具有压电各向异性的第一热电膜;和
在面内方向上具有压电各向异性的第二热电膜,
所述第一热电膜和所述第二热电膜以因温度上升而产生相同极性的电荷的面分别处于外侧的方式配置。
2.如权利要求1所述的双压电晶片型压电膜,其特征在于:
所述第一热电膜的31方向与所述第一热电膜的31方向在旋转方向上存在偏离,
所述31方向定义为:在以屈服应力以下的一定的力、或者以使得由于屈服应力以下的力而产生的变形成为一定的方式,将热电膜向各个方向拉伸时,每单位面积的电荷产生量最大的方向。
3.如权利要求1或2所述的双压电晶片型压电膜,其特征在于:
所述第一热电膜的纵横尺寸比和所述第二热电膜的纵横尺寸比大致相等,且所述第一热电膜的纵横尺寸比和所述第二热电膜的纵横尺寸比超过1。
4.如权利要求1~3中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其特征在于:
所述第一热电膜和所述第二热电膜为偏二氟乙烯系聚合物热电膜。
5.如权利要求1~3中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其特征在于:
所述第一热电膜和所述第二热电膜为聚偏二氟乙烯热电膜。
6.如权利要求1~3中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其特征在于:
所述第一热电膜和所述第二热电膜为偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物热电膜。
7.如权利要求1~3中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其特征在于:
所述第一热电膜和所述第二热电膜为偏二氟乙烯/三氟乙烯共聚物热电膜。
8.如权利要求1~7中任一项所述的双压电晶片型压电膜,其特征在于:
所述双压电晶片型压电膜具有80%以上的全光线透射率和低于15.0%的总雾度值。
9.一种具有权利要求1~8中任一项所述的双压电晶片型压电膜的压敏传感器。
10.一种具有权利要求9所述的压敏传感器的触摸面板。
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