CN110494824B - 按压传感器和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种按压传感器和电子设备，不用形成物理性的开关，针对在触摸面板正面以外的部位受到的按压操作也能够进行检测。按压传感器具备：压电膜(10)，其连续地粘贴在具有平面部(105)和弯曲部(106)的面板(101)的平面部(105)和弯曲部(106)，在平面部(105)受到按压操作时和在与弯曲部(106)连接的壳体(102)受到按压操作时分别进行不同的输出；以及第1电极(11)和第2电极(12)，其形成在压电膜(10)的两主面。

Description

按压传感器和电子设备
技术领域
本发明涉及弯曲的显示器所使用的按压传感器。
背景技术
在专利文献1中公开搭载了触摸面板层和按压传感器的电子设备。在专利文献1所公开的电子设备中，按压传感器被配置为与触摸面板层重叠，能够对电子设备的保护用玻璃的形变进行检测。
专利文献1：日本特开2014-215863号公报
在专利文献1所记载的电子设备这样的终端中，操作面形成为平坦。例如，像图7的(A)所示的电子设备700那样，配置在表面的触摸面板63为平坦的结构。电子设备700这样的终端通常在壳体62的侧面具备电源等各种用途的物理性的开关64。伴随着电子设备700的可挠性化，使图7的(B)所示的端具有圆角的外观设计的电子设备701增加。在这样的电子设备701中，为了在不使厚度增加的情况下使终端的端具有圆角，需要使终端的壳体72侧面的厚度方向的宽度变窄。因此，在终端的壳体侧面不存在形成受到按压操作的物理性的开关74的空间，有可能无法形成物理性的开关74。
发明内容
因此，本发明提供一种按压传感器，不用形成物理性的开关，针对在触摸面板正面以外的部位受到的按压操作也能够进行检测。
本发明的按压传感器的特征在于，具备：压电膜，其连续地粘贴在具有平面部和弯曲部的面板的该平面部和该弯曲部，在所述平面部受到按压操作时和在与所述弯曲部连接的壳体受到按压操作时分别进行不同的输出；以及第1电极和第2电极，其形成在所述压电膜的两主面。
这样，在按压传感器中，压电膜连续地粘贴在平面部和弯曲部。若面板的平面部受到按压操作，则与面板的平面部的变形对应地，压电膜向内侧凹陷。与此相对，若与弯曲部连接的壳体受到按压操作，则壳体向内侧凹陷，与壳体连接的弯曲部和平面部向外侧突出地变形。与之相伴，压电膜向外侧突出地变形。这样，在平面部受到按压操作时和在壳体受到按压操作时，压电膜进行不同的变形，因此在各个情况下进行不同的输出。因此，能够对在面板的平面部以外的部位受到的按压操作进行检测。
本发明的电子设备的特征在于，具备上述按压传感器。
在该结构中，使用上述按压传感器，因此能够对在面板的平面部以外的部位受到的按压操作进行检测。
根据本发明，不用形成物理性的开关，就能够对在触摸面板以外的部位受到的按压操作进行检测。
附图说明
图1的(A)是具备第一实施方式的按压传感器的电子设备的立体图，图1的(B)是其剖视图。
图2的(A)是第一实施方式的按压传感器的局部分解立体图，图2的(B)是其剖面概略图。
图3是用于对第一实施方式的压电元件进行说明的概略图。
图4的(A)是用于对第一实施方式的电子设备未受到按压操作的状态进行说明的概略剖视图。图4的(B)是用于对第一实施方式的电子设备的触摸面板受到按压操作的状态进行说明的概略剖视图。图4的(C)是用于对第一实施方式的电子设备的侧面部受到按压操作的状态进行说明的概略剖视图。
图5的(A)是具备第二实施方式的按压传感器的电子设备的立体图，图5的(B)是第二实施方式的按压传感器的局部分解立体图。
图6的(A)是具备第三实施方式的按压传感器的电子设备的立体图，图6的(B)是其剖视图。
图7的(A)和图7的(B)是用于对具备以往技术的按压传感器的电子设备进行说明的图。
图8的(A)是用于对第四实施方式的按压传感器进行说明的概略俯视图，图8的(B)是其剖视图。
图9是用于对第四实施方式的按压传感器进行说明的局部放大图。
图10的(A)是用于对第五实施方式的按压传感器进行说明的概略俯视图，图10的(B)是其剖视图。
图11是具备第六实施方式的按压传感器的电子设备的剖视图。
具体实施方式
图1的(A)是具备第一实施方式的按压传感器的电子设备的立体图，图1的(B)是图1的(A)所示的I-I线的示意性的剖视图。另外，各图所示的电子设备和按压传感器仅仅是一例，不限于此，能够与方式对应地适当地变更。另外，在各附图中，为了便于说明，省略了布线等。
如图1的(A)和图1的(B)所示，电子设备100具备上表面开口的大致长方体形状的壳体102。像后面说明的那样，电子设备100中上表面的局部弯曲。电子设备100具备被配置为将壳体102的上表面的开口部密封并且局部弯曲的平板状的表面面板101。表面面板101是作为使用者使用手指和笔等进行触摸操作的操作面发挥功能的所谓的触摸面板。表面面板101相当于本发明的“面板”。以下，将壳体102的宽度方向(横向)设为X方向、将长度方向(纵向)设为Y方向，将厚度方向设为Z方向而进行说明。
电子设备100在壳体102的内侧具备按压传感器20。按压传感器20粘贴在表面面板101的内侧。因此，按压传感器20能够对施加给表面面板101的按压操作进行检测。
表面面板101具有平面部105和弯曲部106。平面部105位于电子设备100的作为Z轴正方向的上表面侧。弯曲部106与平面部105连续并配置在X轴方向上的两端部。壳体102与表面面板101的弯曲部106连接。弯曲部106为朝向电子设备100的外部弯曲的形状。另外，平面部105未必需要为平面，也可以弯曲。另外，包含盖部件的电子设备100整体也可以为筒状的形状。
按压传感器20连续地粘贴在平面部105和弯曲部106。因此，与表面面板101相同，按压传感器20具备平面部21和弯曲部22。由此，按压传感器20整体上为朝向电子设备100的外部弯曲的形状。
另外，电子设备100也可以具备未图示的显示部。显示部被配置为与表面面板101和按压传感器20层叠。当显示部在电子设备100中形成得比表面面板101和按压传感器20靠内侧的情况下，按压传感器20由具有透光性的材料形成。
壳体102由具有某种程度挠性的材料形成。由此，在壳体102的侧面的区域104受到按压操作时，壳体102在某种程度上发生变形，由此能够对表面面板101传递壳体102的变形。在后面详述，按压传感器20输出与施加给壳体102而传递给表面面板101的按压力对应的电位。
另外，按压传感器20与未图示的电力供给部连接，通过将电力供给部的电源接通或者断开来控制电力的供给。作为电力的供给源采用公知的结构，能够使用例如干电池、家用电源、太阳能电池等供给电力的结构。
图2的(A)是第一实施方式的按压传感器的局部分解立体图，图2的(B)是其剖面概略图。另外，在图2的(A)中，省略从电极等引出的布线等。另外，为了方便说明，在图2的(A)和图2的(B)中，压电膜10、第1电极11和第2电极12作为平坦的平面示出，但实际上在X方向的两端弯曲。
如图2的(A)和图2的(B)所示，按压传感器20具备压电膜10、第1电极11以及第2电极12。压电膜10具有第1主面14和第2主面15。
第1电极11设置于压电膜10的第1主面14，第2电极12设置于压电膜10的第2主面15。按压传感器20能够由使压电膜10、第1电极11和第2电极12层叠而成的一张矩形状的片材形成，容易制造。另外，按压传感器20不限于矩形状，只要与电子设备100的形状对应地适当设计即可，也可以为例如椭圆、正方形等。
也可以是，第1电极11为GND电极，第2电极12为信号电极。作为第1电极11和第2电极12，例如列举ITO、ZnO、银纳米线、碳纳米管、石墨烯等无机类电极、以聚噻吩或者聚苯胺等为主成分的有机类电极。通过使用这样的材料，能够使信号电极和GND电极为透明电极。
若使用透明的材料作为压电膜10，则按压传感器20的透明度较高，因此容易透过按压传感器20而目视确认未图示的显示部等电子设备100的内部的部件。另外，压电膜10未必需要是透明的，也可以使用银、铜和铝等材料。
图3是用于对第一实施方式的压电元件进行说明的概略图。压电膜10只要是具有压电性的膜即可，例如优选为包含手性高分子的物质。作为手性高分子，例如列举单轴拉伸的聚乳酸(PLA)、以及L型聚乳酸(PLLA)。
如图3所示，在本实施方式中，压电膜10通过单轴拉伸的L型聚乳酸(PLLA)形成。压电膜10在大致沿着矩形的对角线的方向上单轴拉伸(参照图3所示的901)。
以下，将该方向称为单轴拉伸方向901。单轴拉伸方向901优选与压电膜10的轴线方向或者短边方向成45°的角度。但是，角度不限于此，只要依据压电膜10的特性和使用状态而设计成最佳的角度即可。例如，只要使单轴拉伸方向与弯曲方向成45°的角度即可。
另外，单轴拉伸方向不限于准确的45°，也可以为大致45°。大致45°是指包含例如45°±10°上下的角度。这些角度基于按压传感器20的用途而与检测精度等整体的设计对应地适当决定。另外，单轴拉伸方向不限于大致45°，只要是能够检测变形的情况，即使是任意的角度，本发明也可以采用。
上述的PLLA为手性高分子，主链具有螺旋构造。若进行单轴拉伸，分子取向，则PLLA具有压电性。而且，单轴拉伸的PLLA由于压电膜10的平膜面发生变形而产生电荷。此时，所产生的电荷量由因按压而使平膜面向与该平膜面正交的方向位移的位移量唯一地决定。单轴拉伸的PLLA的压电常量属于高分子中非常高的种类。
因此，通过使用PLLA，能够可靠地且高灵敏度地检测传导给压电膜10的变形。即，能够可靠地检测施加给压电膜10的变形。
另外，拉伸倍率优选为3～8倍左右。通过在拉伸后实施热处理，从而促进聚乳酸的拉伸完成链结晶的结晶化、提高压电常量。另外，在双轴拉伸的情况下，通过使各个轴的拉伸倍率不同，能够得到与单轴拉伸相同的效果。在例如将某方向作为X轴而对该方向实施了8倍拉伸，对与该轴正交的Y轴方向实施了2倍拉伸的情况下，关于压电常量，能够大致得到与对X轴方向实施了4倍单轴拉伸的情况同等的效果。由于单纯地单轴拉伸的膜容易沿着拉伸轴向裂开，因此通过进行上述的双轴拉伸而能够稍微增加强度。
另外，PLLA因由拉伸等形成的分子的取向处理而产生压电性，因此不需要像PVDF等其他的聚合物或压电陶瓷那样进行还原处理。即，不属于强电介质的PLLA的压电性并不是像PVDF或PZT等强电介质那样是因离子的极化而展现的，而使出自于作为分子的特征性构造的螺旋构造。
因此，PLLA没有产生由其他的强介电性的压电体所产生的热电性。因此，适合用于供生物体接触的物体。并且，关于PVDF等，经时性地呈现压电常量的变动，有时根据情况不同而压电常量显著降低，但PLLA的压电常量经时性地极其稳定。因此，不会给周围环境带来影响，能够高灵敏度地检测压电膜10的变形。若取代PLLA而使用PVDF等具有热电性的压电膜，则例如有可能产生如下的问题：由于周围温度而无法强力地握持则无法进行检测，或仅通过稍微接触就进行了检测等。如果是即使受到周围环境的影响也不存在问题的方式的传感器(灵敏度低的传感器)，则能够使用PVDF。另外，只要是另外准备对周围温度进行检测的传感器而控制成根据周围温度来改变压电元件的灵敏度的结构，能够使用PVDF，但使用PLLA的情况下的系统能够更简单化。另外，压电膜10不限于使用PLLA或PVDF的压电膜。例如，压电膜10只要是在从压电膜的第1主面侧施加了按压时以及从第2主面侧施加了按压时能够得到不同的极性的输出的结构即可。
另外，压电元件也可以为由第1电极11、压电膜10、第2电极12以及未图示的绝缘性膜和第三电极构成的层叠构造。在该情况下，第1电极11和第三电极为GND电极，第2电极12为信号电极。在该压电元件的情况下，覆盖作为信号电极的第2电极12地配置GND电极(第1电极11和第三电极)，因此能够减少由手所产生的噪声、周边机器所产生的噪声等而引起的错误动作。另外，绝缘性膜也可以为PET膜、聚酰亚胺膜。另外，也可以通过使多个压电膜层叠而提高灵敏度。另外，通过使多个压电膜在与PLLA的单轴拉伸方向不同的方向上层叠而能够检测各种变形。
图4的(A)是用于对第一实施方式的电子设备未受到按压操作的状态进行说明的概略剖视图。图4的(B)是用于对第一实施方式的电子设备的表面面板受到按压操作的状态进行说明的概略剖视图。图4的(C)是用于对第一实施方式的电子设备的侧面部受到按压操作的状态进行说明的概略剖视图。
如图4的(A)所示，在电子设备100未受到按压操作的状态下，表面面板101整体上为朝向电子设备100的外部弯曲的形状。按压传感器20为沿着表面面板101而整体上朝向电子设备100的外部弯曲的形状。在该状态下，由于按压传感器20的压电膜10未受到变形，因此不会产生电荷。
如图4的(B)所示，若表面面板101的平面部105受到按压操作，则平面部105朝向Z轴的负方向即电子设备100的内侧形变。伴随着表面面板101的变形，对按压传感器20的压电膜10传递按压力。压电膜10向Z轴的负方向形变。由此，压电膜10向X轴方向拉伸而产生电荷。因此，压电膜10输出与在表面面板101的平面部105受到的操作对应的电位。
如图4的(C)所示，若电子设备100的壳体102受到按压操作，则壳体102向X轴方向收缩地形变。这与例如图1的(B)所示的侧面部的规定的区域104被按压的情况对应。另外，区域104不限于规定的区域，只要是电子设备100的壳体102的X轴方向的两端，则也可以是任意的位置。
伴随着壳体102的变形，表面面板101向X轴方向收缩，因此朝向Z轴的正方向即电子设备100的外侧形变。伴随着表面面板101的变形，对按压传感器20的压电膜10传递按压力。压电膜10向Z轴的正方向形变。由此，压电膜10向X轴方向收缩而产生电荷。因此，压电膜10输出与在壳体102受到的操作对应的电位。
这样，在表面面板101的平面部105受到按压操作时和在壳体102受到按压操作时，压电膜10的变形是不同的。因此，压电膜10能够与各个情况对应地进行不同的输出。例如，能够在表面面板101的平面部105受到按压操作时输出正电荷，在壳体102受到按压操作时输出作为相反的极性的负电荷。由此，不用在电子设备100中形成物理性的开关，就能够对在表面面板101以外的部位受到的按压操作进行检测。
图5的(A)是具备第二实施方式的按压传感器的电子设备的立体图，图5的(B)是第二实施方式的按压传感器的局部分解立体图。另外，在第二实施方式的说明中，关于与第一实施方式相同的构造，省略说明。
如图5的(A)所示，电子设备200在壳体102的侧面部设置有第1区域201、第2区域202和第3区域203。第1区域201、第2区域202和第3区域203在本实施方式中连续地设置，但配置方式和个数等能够适当地与使用状态对应地设定。
如图5的(B)所示，电子设备200具备按压传感器50。按压传感器50具备压电膜10、第1电极11和多个第2电极52。第2电极52沿着Y轴方向排列地形成多个。第2电极52具备第1区域用第2电极121、第2区域用第2电极122和第3区域用第2电极123。第1区域用第2电极121、第2区域用第2电极122和第3区域用第2电极123分别沿着Y轴方向配置在与壳体102的第1区域201、第2区域202和第3区域203对应的位置。
例如，若在电子设备200的壳体102中第1区域201受到按压操作，则壳体102向X轴方向收缩而发生形变。此时，伴随着壳体102的变形，表面面板101变形，压电膜10向X轴方向收缩而产生电荷。此时，表面面板101发生变形，但受到了按压操作的第1区域201周边的变形最大。与之相伴，压电膜10中第1区域201周边的变形最大。这里，第2电极52中的、第1区域用第2电极121所输出的电荷输出得最大。因此，按压传感器50的输出在各第2电极52是不同的，因此对来自各第2电极52的输出进行比较，由此能够对电子设备200的第1区域201受到按压操作的情况进行检测。由此，不用在规定的位置设置物理性的开关，就能够对规定的位置被按压的情况进行检测。
图6的(A)是具备第三实施方式的按压传感器的电子设备的立体图。图6的(B)是图6的(A)所示的II-II线处的示意性的剖视图。另外，在第三实施方式的说明中，关于与第一实施方式相同的构造，省略说明。
如图6的(A)和图6的(B)所示，在电子设备300中，表面面板301和壳体302的形状与壳体102不同。表面面板301在Y轴方向的两端都具有弯曲部106。在电子设备300中，弯曲部106与平面部105连续并配置在平面部105的四周。由此，在电子设备300中，不仅仅在壳体302向X轴方向受到按压操作时，而且在向Y轴方向受到按压操作时，都能够检测该操作。
图8的(A)是用于对第四实施方式的按压传感器进行说明的概略俯视图。图8的(B)是图8的(A)所示的III-III线处的示意性的剖视图。图9是用于对第四实施方式的按压传感器进行说明的由虚线A围起的区域的放大图。另外，在第四实施方式的说明中，关于与第一实施方式相同的构造，省略说明。
如图8的(A)和图8的(B)所示，第四实施方式的按压传感器80具备压电膜10、第2电极12和多个第1电极81。第1电极81设置在压电膜10的第1主面14并且设置在弯曲部106。第1电极81为矩形状，沿着Y轴方向排列配置。另外，压电膜10或者第1电极81只要设置在因针对弯曲部106的按压操作而产生的变形所传递的位置即可。
如图8的(A)所示，在按压传感器80中，压电膜10在大致沿着Y轴方向的方向上被单轴拉伸(参照图8的(A)所示的902)。以下，将该方向称为单轴拉伸方向902。单轴拉伸方向902优选与压电膜10的Y轴方向(长边方向)或者X轴方向(短边方向)平行。
如图8的(A)的粗箭头所示，在按压传感器80被从与压电膜10的长边方向垂直的方向施加力的情况下，如图9所示，压电膜10以被按压的部位为中心对称地变形。在按压部位处于第1电极81彼此之间的情况下，在压电膜10中，例如产生图9的箭头903和箭头904所示的应力。相对于压电膜10的单轴拉伸方向902，箭头903为-45°，相对于压电膜10的单轴拉伸方向902，箭头904为45°。因此，以按压部位为中心在第1电极81中输出相反的极性的电荷。因此，通过仅对各第1电极81的输出的极性进行检测，能够确定出受到按压操作的位置。
另外，第1电极81的个数只要根据在侧面构成的按钮的个数而适当地设计即可。例如在侧面配置3个侧面按钮的情况下，只要配置至少2个以上第1电极81即可。另外，要是精度良好地检测按压位置的情况，只要配置更多的第1电极81即可。
图10的(A)是用于对第五实施方式的按压传感器进行说明的概略俯视图，图10的(B)是图10的(A)所示的IV-IV线处的示意性的剖视图。另外，在第五实施方式的说明中，关于与第四实施方式相同的构造，省略说明。
如图10的(A)和图10的(B)所示，与第四实施方式相同，第五实施方式的按压传感器90具备多个第1电极81。第1电极81设置在压电膜10的第1主面14并且设置在弯曲部106整体。换言之，第1电极81沿着压电膜10四周的长边侧设置有多个。因此，按压传感器90即使在弯曲部106中任意的位置受到按压操作的情况下，也能够确定出受到按压操作的位置。
图11是具备第六实施方式的按压传感器的电子设备的剖视图。另外，在第六实施方式的说明中，关于与第一实施方式相同的构造，省略说明。
如图11所示，第六实施方式的电子设备110具备传感器部111。传感器部111具备按压传感器20和静电电容传感器112。与按压传感器20相同，静电电容传感器112为膜片状，作为一体的传感器部111而形成。因此，能够还安装表面面板101等弯曲形成的形状粘贴。
静电电容传感器112配置在表面面板101与按压传感器20之间，但按压传感器20也可以配置在表面面板101与静电电容传感器112之间。在静电电容传感器112采用比按压传感器20靠内侧的结构的情况下，按压传感器20的配置变得容易。
在电子设备110中，静电电容传感器112对触摸位置进行检测。按压传感器20对按压信息进行检测。因此，按压传感器2只要仅具有仅检测按压操作有无的功能即可。因此，即使在配置多个侧面按钮的情况下，也不需要像例如第3实施方式或者第4实施方式那样采用配置多个电极这样的复杂的结构，能够采用简单的构造，制造工序变得容易。另外，在电子设备110中，不需要配置多个电极，因此不需要从多个电极得到的信号的处理。另外，在按压传感器20中，也可以配置多个电极，进一步添加功能。
另外，在本实施方式中，作为检测部的一例，示出使用了压电膜的按压传感器，但只要根据表面面板的伸缩的差异而进行不同的输出就可以采用。即使使用例如应变传感器或者光学式传感器等传感器，也能够实现本发明的检测部。
另外，在本实施方式中，示出了将多个第2电极沿着Y轴方向排列配置的例子，但是并不局限于此，即使第2电极为1张，将多个第1电极沿着Y轴方向排列配置，也能够得到相同的效果。另外，也可以不将电极沿着Y轴方向排列配置而是沿着X轴方向排列配置。在该情况下，在Y轴方向的端部，不用设置物理性的开关，就能够检测按压操作。
最后，上述实施方式的说明在所有的点都是例示，应该认为不是限制性的。本发明的范围并没有通过上述的实施方式示出，而是通过权利要求来示出。并且，本发明的范围包含与权利要求的范围等同的范围。
附图标记的说明
10...压电膜；11...第1电极；12...第2电极；20，50...按压传感器；100、200、300...电子设备；102、302...壳体；105...平面部；106...弯曲部。

Claims (5)

1.一种按压传感器，其具备：
压电膜，其连续地粘贴在具有平面部和弯曲部的面板的该平面部和该弯曲部，在所述平面部受到按压操作时和在与所述弯曲部连接的壳体受到按压操作时分别进行不同的输出；以及
第1电极和第2电极，其形成在所述压电膜的两主面，
在所述平面部受到按压操作时由与所述平面部的凹陷变形相伴的所述压电膜的变形形成的电荷输出与在与所述弯曲部连接的壳体受到按压操作时由与所述平面部的凸出变形相伴的所述压电膜的变形形成的电荷输出极性不同。
2.根据权利要求1所述的按压传感器，其中，
所述压电膜包含手性高分子。
3.根据权利要求1或2所述的按压传感器，其中，
所述弯曲部配置在所述平面部的相对的两端部。
4.根据权利要求1或2所述的按压传感器，其中，
所述第1电极和所述第2电极中至少一者形成有多个。
5.一种电子设备，其具备：
权利要求1至4中任一项所述的按压传感器；
所述面板；以及
所述壳体。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11099095B2 (en) * 2018-05-17 2021-08-24 Zhejiang Ouren New Materials Co., Ltd. Flexible pressure sensor and fabrication method thereof
USD920441S1 (en) 2018-12-04 2021-05-25 Aristocrat Technologies Australia Pty Limited Curved button panel display for an electronic gaming machine
USD920440S1 (en) 2018-12-04 2021-05-25 Aristocrat Technologies Australia Pty Limited Curved button panel display for an electronic gaming machine
US10741009B2 (en) 2018-12-04 2020-08-11 Aristocrat Technologies Australia Pty Limited Curved button deck display
USD920439S1 (en) 2018-12-04 2021-05-25 Aristocrat Technologies Australia Pty Limited Curved button panel display for an electronic gaming machine
USD923592S1 (en) 2018-12-18 2021-06-29 Aristocrat Technologies Australia Pty Limited Electronic gaming machine
US10733830B2 (en) 2018-12-18 2020-08-04 Aristocrat Technologies Pty Limited Gaming machine display having one or more curved edges

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014115705A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Shoei:Kk タッチパネル
CN104620495A (zh) * 2012-08-23 2015-05-13 三星电子株式会社 柔性设备及其操作方法
CN104798017A (zh) * 2012-12-06 2015-07-22 日本电气硝子株式会社 显示装置
WO2016065482A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 Szeto Timothy Jing Yin Electronic device with pressure-sensitive side(s)
CN106406432A (zh) * 2011-03-21 2017-02-15 苹果公司 具有柔性显示器的电子设备
KR20170034364A (ko) * 2017-03-17 2017-03-28 주식회사 하이딥 디스플레이 모듈을 포함하는 압력 검출 가능한 터치 입력 장치
CN106575698A (zh) * 2014-08-18 2017-04-19 株式会社村田制作所 压电元件以及弯曲检测传感器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2781886B1 (en) * 2011-04-08 2017-06-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Operation device including displacement sensor
TW201347728A (zh) * 2012-05-17 2013-12-01 Ind Tech Res Inst 生理訊號感測結構及包括所述生理訊號感測結構的聽診器及其製造方法
JP5697113B2 (ja) 2013-04-26 2015-04-08 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 電子機器
JP2015049584A (ja) 2013-08-30 2015-03-16 シャープ株式会社 電子機器
WO2016027603A1 (ja) * 2014-08-19 2016-02-25 株式会社村田製作所 入力端末
JP6123947B2 (ja) * 2014-08-20 2017-05-10 株式会社村田製作所 押圧センサ及び電子機器
KR101719208B1 (ko) * 2015-06-17 2017-03-23 주식회사 하이딥 디스플레이 모듈을 포함하는 압력 검출 가능한 터치 입력 장치
JP6073451B1 (ja) * 2015-11-17 2017-02-01 京セラ株式会社 電子機器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106406432A (zh) * 2011-03-21 2017-02-15 苹果公司 具有柔性显示器的电子设备
CN104620495A (zh) * 2012-08-23 2015-05-13 三星电子株式会社 柔性设备及其操作方法
JP2014115705A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Shoei:Kk タッチパネル
CN104798017A (zh) * 2012-12-06 2015-07-22 日本电气硝子株式会社 显示装置
CN106575698A (zh) * 2014-08-18 2017-04-19 株式会社村田制作所 压电元件以及弯曲检测传感器
WO2016065482A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 Szeto Timothy Jing Yin Electronic device with pressure-sensitive side(s)
KR20170034364A (ko) * 2017-03-17 2017-03-28 주식회사 하이딥 디스플레이 모듈을 포함하는 압력 검출 가능한 터치 입력 장치

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Publication number Publication date
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