CN214748552U - 按压传感器和按压检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种按压传感器,具备:加强板(21);粘接材料(22);以及传感器部(23),其经由粘接材料(22)而配置在基板(21)的第1主面(14),若将基板(21)的弹性率设为E1、将粘接材料(22)的弹性率设为EA、以及将传感器部(23)的弹性率设为ES,则E1、EA和ES满足EA<ES和EA<E1。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测按压的按压传感器、以及使用了按压传感器的按压检测装置。
背景技术
在专利文献1中,公开了在压力检测器中,经由贴合材料而固定于支承基板的按压传感器(参照专利文献1)。就贴合材料所使用的粘合剂而言,存在通过使其固化而使用这种情况,或者随着时间经过而固化这种情况,因此存在以后很难处理的情况。因此,有时取代粘合剂而用粘接剂来作为贴合材料。
若用户按压专利文献1中记载的支承基板的表面侧,则支承基板的表面侧收缩,同时支承基板的背面侧伸长。这里,在与支承基板接触的粘接层较硬的情况下,在支承基板的背面侧产生的伸长直接在粘接层中传递,粘接层整体伸长。因此,经由粘接层而固定于支承基板的按压传感器也伸长。此时,按压传感器离用户按压的支承基板的表面的位置越远,则产生的伸长越大。另一方面,在用户将手离开专利文献1所记载的支承基板的表面侧时,支承基板的表面侧伸长,同时,支承基板的背面侧收缩。在该情况下,与用户按压支承基板的表面侧时相反地,向按压传感器传递收缩。
专利文献1:日本特开2017-198573号公报
粘接层是所谓的粘弹性体。粘弹性体由于从外部施加的力而变形。此时,因应力缓和而对粘弹性体作用有使粘弹性体所产生的变形恢复到原来状态的力。以下,将使粘弹性体所产生的变形恢复到原来的状态的反方向的力发挥作用的情况作为“反弹”进行说明。反弹的力的大小与粘弹性体所产生的变形的大小成正比。
在利用粘接层将专利文献1中记载的按压传感器固定于支承基板的情况下,若粘接层较硬,则如上述那样按压传感器所产生的伸长变大。因此,按压传感器所产生的反弹变大。此时,反弹为收缩方向的力,因此与按压传感器所产生的伸长为相反方向。因此,由于反弹而由按压传感器检测的电压,成为与用户按压专利文献1中记载的支承基板的表面侧时按压传感器所检测的电压相反方向的极性。另一方面,在用户将手离开专利文献1中记载的支承基板的表面侧时,按压传感器收缩。因此,在用户将手离开支承基板的表面侧时,按压传感器所检测的电压与由于用户按压支承基板的表面侧时的反弹而由按压传感器检测的电压的极性相同。因此,在反弹变大的情况下,即使用户没有将手离开支承基板的表面侧,也有可能由于反弹而错误检测为手离开。
实用新型内容
因此,本实用新型的一个实施方式的目的在于,提供一种按压传感器、按压检测装置和电子设备,即使在使用粘接层的情况下,应力缓和的影响也较少,能够将反弹抑制得小,而抑制错误检测。
本实用新型的一个实施方式的按压传感器具备:基板;粘接层;以及传感器部,其经由所述粘接层而配置在所述基板的第1主面。若将所述基板的弹性率设为E1、将所述粘接层的弹性率设为EA、以及将所述传感器部的弹性率设为ES,则E1、EA、和ES满足EA<ES和EA<E1。
所述基板、所述粘接层和所述传感器部中应力相对于层叠方向上的应变而言的中位面在所述基板、所述粘接层和所述传感器部分别存在一个。
若将所述粘接层的弹性率设为EA,则弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa。
根据以上的条件,抑制由反弹带来的影响。因此,按压传感器的由应力缓和带来的影响较少,能够抑制错误检测。
本实用新型的一个实施方式的按压检测装置具备所述按压传感器和配置有所述按压传感器的壳体。
在该结构中,按压检测装置具备所述按压传感器。因此,按压检测装置的应力缓和的影响较少,能够将反弹抑制得小,而抑制错误检测。
在本实用新型的一个实施方式的按压传感器中,即使在使用粘接层的情况下,基于粘接层的应力缓和的影响也较少,将反弹抑制得小,而能够抑制错误检测。
附图说明
图1中,(A)是具备第一实施方式的按压传感器111的电子设备101 的立体图,(B)是其剖视图。
图2是用于对第一实施方式的按压传感器111的剖面进行说明的示意图。
图3是用于对第一实施方式的压电膜10进行说明的图。
图4中,(A)~(F)是用于对第一实施方式的按压传感器111中产生的应力进行说明的图。
图5是示出第一实施方式的粘接材料22的弹性率与输出的反弹率的关系的图表。
图6是用于对将载荷施加给第一实施方式的按压传感器111的情况下的输出电压进行说明的图。
图7是用于对用户长按第一实施方式的按压传感器111的情况下产生的应力进行说明的图。
图8是示出第二实施方式的粘接材料22的弹性率与输出的反弹率的关系的图表。
图9是用于对用户长按第二实施方式的按压传感器112的情况下产生的应力进行说明的图。
图10是用于对第三实施方式的按压传感器113的剖面进行说明的示意图。
具体实施方式
以下,对本实用新型的实施方式的按压传感器和按压检测装置进行说明。
图1的(A)是具备第一实施方式的按压传感器111的电子设备101 的立体图,图1的(B)是按照I-I剖切图1的(A)的剖视图。图2是用于对按压传感器111的剖面进行说明的示意图。图3是用于对第一实施方式的压电膜10进行说明的图。另外,图1的(A)所示的电子设备101 是本实用新型的“按压检测装置”的一例,不限于此,能够与规格对应地适当地变更。另外,在各附图中,为了方便说明,布线等省略。
如图1的(A)所示,电子设备101具备上表面开口的大致长方体形状的壳体102。电子设备101具备被配置为将壳体102的上表面的开口部密封的平板状的表面面板103。表面面板103作为使用者使用手指或者笔等进行触摸操作的操作面发挥功能。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。
如图1的(B)所示,电子设备101在壳体102的内侧具备显示部104、贴合材料105和按压传感器111。显示部104形成在表面面板103的靠壳体102内侧的面。按压传感器111通过贴合材料105而可装卸地贴合在壳体102内部的侧壁。另外,供按压传感器111贴合的位置不限于侧壁。例如,也可以是显示部104、与表面面板103相反侧的面、或者壳体102的底面。
如图2所示,按压传感器111具备加强板21、粘接材料22和传感器部23。从壳体102侧起依次层叠加强板21、粘接材料22和传感器部23。另外,粘接材料22为本实用新型的“粘接层”的一例。
传感器部23经由粘接材料22而配置在加强板21的第1主面14。加强板21的与第1主面14相反的第2主面15经由贴合材料105而与壳体 102贴合。加强板21由金属材料构成。由此,加强板21具有某程度的强度,并且能够像后述那样抑制来自壳体102侧的噪声。另外,加强板21 为本实用新型的“基板”的一例。
传感器部23具备压电膜10、信号电极31、接地电极32、传感器基材24、粘合层25以及屏蔽电极26。
传感器部23为,从粘接材料22侧起,依次层叠有传感器基材24、粘合层25、压电膜10、屏蔽电极26。传感器基材24配置得比压电膜10 靠粘接材料22侧。传感器基材24为施加给电子设备101的应变的检测对象。
压电膜10配置在传感器基材24的第1主面16。粘合层25将压电膜 10和传感器基材24粘合。压电膜10具有第1主面17和第2主面18。信号电极31和接地电极32配置在传感器基材24的第1主面16。信号电极 31配置在压电膜10中的与传感器基材24对置的第1主面17侧。接地电极32配置在传感器基材24中未配置压电膜10的部位。即,在俯视观察传感器部23时,信号电极31与接地电极32配置得不重叠。由此,能够抑制信号电极31和接地电极32处的短路。
屏蔽电极26配置在压电膜10的第2主面18。屏蔽电极26在与压电膜10不接触的部位,与接地电极32接触。屏蔽电极26将压电膜10的第 2主面18和接地电极32连接。由此屏蔽电极26能够抑制来自压电膜10 外部的噪声的影响。
接下来,对压电膜10进行说明。图3是俯视观察压电膜10的图。如图3所示,压电膜10也可以是由手性高分子形成的膜。作为手性高分子,在第一实施方式中,使用聚乳酸(PLA)、特别是L型聚乳酸(PLLA)。由手性高分子构成的PLLA的主链具有螺旋构造。PLLA若被单轴拉伸而使分子取向则具有压电性。而且,单轴拉伸了的PLLA由于压电膜10的平板面被按压而产生电压。此时,所产生的电压量取决于平板面由于按压而向与该平板面正交的方向位移的位移率、即位移的时间变化(位移量相对于时间的微分值)。
在第一实施方式中,如图3的箭头901所示,压电膜10(PLLA)的单轴拉伸方向为与Y方向和Z方向成45度的角度的方向。该45度包含例如45度±10度左右的角度。因此,若压电膜10在Y方向或者Z方向上伸缩,则压电膜10产生电荷。由此,通过按压压电膜10而产生电压。
PLLA通过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等其他的聚合物或者压电陶瓷那样进行轮询处理。即,不属于铁电体的PLLA的压电性并不是像PVDF或者PZT等铁电体那样通过离子的极化而体现出来,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。由于不存在热电性,而不会产生由用户的手指的温度或者摩擦热带来的影响,因此适合按压传感器111。并且,关于PVDF等,经时性地可以看出压电常量的变动,存在因情况而异,压电常量显著降低这种情况,但PLLA的压电常量经时性地极其稳定。因此,不会受周围环境影响,能够高灵敏度地检测由按压形成的位移。
另外,也可以取代PLLA,压电膜10是由进行了轮询处理的PVDF 或者PZT等这样离子被极化的铁电体所形成的膜构成的。
形成在压电膜10的主面的信号电极31、接地电极32或者屏蔽电极 26能够使用铝或者铜等金属系的电极。通过设置这样的信号电极31、接地电极32或者屏蔽电极26,能够将压电膜10产生的电荷作为电压而取得,能够向外部输出与按压量对应的电压值的按压量检测信号。
用于将按压传感器111贴合于壳体102的贴合材料105为粘弹性体。当用户对按压传感器111施加载荷、用户结束施加载荷时,由于贴合材料 105的应力缓和而对按压传感器111作用有使按压传感器111所产生的变形恢复到原来的状态的力。在本实施方式中,将使按压传感器111所产生的变形返回到原来的状态的相反方向的力发挥作用的情况表示为“反弹”。
图4的(A)、图4的(C)和图4的(E)是用于对用户开始按压按压传感器111时在按压传感器111中产生的应力进行说明的图。图4的 (B)、图4的(D)和图4的(F)是用于对用户结束按压按压传感器111 时在按压传感器111中产生的应力进行说明的图。图4的(A)和图4的(B)是示出粘接材料22的弹性率EA满足EA<7×103Pa的情况的图。图 4的(C)和图4的(D)是示出粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa ≤EA≤5×105Pa的情况的图。图4的(E)和图4的(F)是示出粘接材料22的弹性率EA满足EA>5×105Pa的情况的图。另外,在图4的(A)~ (F)中,仅表示按压传感器111的局部。
如图4的(A)和图4的(C)所示,若用户开始按压按压传感器111,则加强板21的表面收缩,产生压缩应力。若用户开始按压按压传感器111,则针对加强板21的表面所产生的压缩应力,加强板21的粘接材料22侧产生伸长(拉伸应力)。此时,在加强板21的内部产生拉伸应力与压缩应力均衡的应力的中位面61。
在粘接材料22的弹性率EA满足EA<7×103Pa的情况下,粘接材料 22富有柔软性。在粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa 的情况下,粘接材料22成为适度的硬度。由于粘接材料22富有柔软性、或者为适度的硬度,因此在粘接材料22的加强板21侧产生的拉伸应力在粘接材料22内部得不到维持。因此,在粘接材料22的传感器基材24侧产生相反方向的压缩应力。此时,应力的中位面62在粘接材料22的内部产生。在粘接材料22的传感器基材24侧产生的压缩应力在传感器基材 24内部得不到维持,而在压电膜10的传感器基材24侧产生拉伸应力。此时,应力的中位面63在传感器基材24的内部产生。
这样,应力的中位面61、中位面62和中位面63分别在加强板21、粘接材料22和传感器基材24中产生。在传感器基材24中产生的应力的中位面63接近压电膜10。所产生的位移量(应力)的大小取决于到中位面的距离。即,由于传感器部23本身存在中位面,因此应力的中位面处于比加强板21侧接近的位置。因此,将按压传感器111接受操作时的反弹抑制得小。
另一方面,如图4的(B)和图4的(D)所示,若用户结束按压按压传感器111,则加强板21的表面因应力缓和而产生的拉伸应力成为优势。针对在加强板21的表面产生的拉伸应力,在加强板21的粘接材料 22侧产生压缩应力。此时,中位面61在加强板21的内部产生。由于粘接材料22富有柔软性、或者为适度的硬度,因此在粘接材料22的加强板 21侧产生的压缩应力在粘接材料22内部得不到维持。因此,在粘接材料 22的传感器基材24侧产生相反方向的拉伸应力。此时,应力的中位面62 在粘接材料22的内部产生。在粘接材料22的传感器基材24侧产生的拉伸应力在传感器基材24内部得不到维持,而在压电膜10的传感器基材24侧产生压缩应力。此时,中位面63在传感器基材24的内部产生。
这样,应力的中位面61、中位面62以及中位面63分别在加强板21、粘接材料22以及传感器基材24中产生。在传感器基材24中产生的应力的中位面63接近压电膜10。因此,在用户结束按压按压传感器111时,在压电膜10中由于应力缓和而产生的压缩应力变小。
与此相对,如图4的(E)所示,若用户开始按压按压传感器111,则在加强板21的表面产生压缩应力。针对在加强板21的表面产生的压缩应力,在加强板21的粘接材料22侧产生拉伸应力。在满足粘接材料22 的弹性率EA>5×105Pa的情况下,粘接材料22较硬。因此,在粘接材料 22的加强板21侧由于缓和而产生的拉伸应力在粘接材料22内部传递,在粘接材料22的传感器基材24侧产生拉伸应力。在粘接材料22的传感器基材24侧产生的拉伸应力进一步在传感器基材24内部传递,在压电膜 10的传感器基材24侧产生拉伸应力。
此时,应力的中位面61在加强板21的粘接材料22附近产生。所产生的应力的大小取决于到中位面的距离,因此在按压传感器111中,随着从粘接材料22朝向压电膜10,所产生的拉伸应力变大。
而且,如图4的(F)所示,若用户结束按压按压传感器111,则在加强板21的表面因应力缓和而产生的拉伸应力成为优势。针对在加强板 21的表面产生的拉伸应力,在加强板21的粘接材料22侧产生压缩应力。在满足粘接材料22的弹性率EA>5×105Pa的情况下,粘接材料22较硬,因此在粘接材料22的加强板21侧由于缓和而产生的压缩应力在粘接材料 22内部传递,在粘接材料22的传感器基材24侧产生压缩应力。在粘接材料22的传感器基材24侧产生的压缩应力进一步在传感器基材24内部传递,在压电膜10的传感器基材24侧产生压缩应力。此时,应力的中位面61在加强板21的粘接材料22附近产生。
在该情况下,在按压传感器111中,随着从粘接材料22趋向压电膜 10,所产生的压缩应力变大。因此,在用户结束按压按压传感器111时,在压电膜10中因应力缓和而产生的压缩应力变大。
这里,分别对粘接材料22的弹性率EA下的、开始按压按压传感器111 时在压电膜10产生的拉伸应力与结束按压按压传感器111时在压电膜10 产生的压缩应力进行比较。在粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa的情况下,在结束按压按压传感器111时在压电膜10产生的压缩应力相对于在按压传感器111的开始按压时在压电膜10产生的拉伸应力的比例较小。与粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5× 105Pa的情况相比,在粘接材料22的弹性率EA满足EA<7×103Pa的情况下,在结束按压按压传感器111时在压电膜10产生的压缩应力相对于在开始按压按压传感器111时在压电膜10产生的拉伸应力的比例较大。与粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa的情况相比,在粘接材料22的弹性率EA满足EA>5×105Pa的情况下,在结束按压按压传感器111时在压电膜10产生的压缩应力相对于在开始按压按压传感器111 时在压电膜10产生的拉伸应力的比例较大。另一方面,与粘接材料22的弹性率EA满足EA<7×103Pa的情况相比,在粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa的情况下,粘接材料22对于按压传感器111 的影响较小。因此,与粘接材料22的弹性率EA满足EA<7×103Pa的情况相比,在粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa的情况下,在结束按压按压传感器111时在压电膜10产生的压缩应力相对于在开始按压按压传感器111时在压电膜10产生的拉伸应力的比例较小。
这样,按照粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa 的情况、满足EA>5×105Pa的情况、满足EA<7×103Pa的情况的顺序,在结束按压按压传感器111时在压电膜10产生的压缩应力相对于在开始按压按压传感器111时在压电膜10产生的拉伸应力的比例依次变大。因此,在粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa的情况下,按压传感器111最能够抑制由应力缓和带来的影响。
另外,在应力的中位面61、中位面62和中位面63分别在加强板21、粘接材料22和作为传感器部23局部的传感器基材24中产生的情况下,也是在结束按压按压传感器111时在压电膜10产生的压缩应力相对于在开始按压按压传感器111时在压电膜10产生的拉伸应力的比例较小。因此,在压电膜10中由于应力缓和而产生的压缩应力比较小,按压传感器 111能够抑制由应力缓和带来的影响。
这里,使用图4的(D),关于若将加强板21的弹性率设为E1、将粘接材料22的弹性率设为EA、将传感器部23的弹性率设为ES,则E1、EA和ES满足EA<ES和EA<E1这种情况进行说明。就粘接材料22的弹性率而言,相比于加强板21和作为传感器部23局部的传感器基材24,弹性率较小。在该情况下,粘接材料22的弹性率比加强板21的弹性率小,因此如图4的(C)所示,针对在加强板21的表面产生的拉伸应力,在加强板21的粘接材料22侧产生压缩应力。在加强板21的粘接材料22侧产生的压缩应力在粘接材料22内部得不到维持。因此,在粘接材料22的传感器基材24侧产生相反方向的拉伸应力。由于传感器基材24的弹性率比粘接材料22的弹性率大,因此针对在传感器基材24的粘接材料22侧产生的拉伸应力,在传感器基材24的压电膜10侧产生压缩应力。因此,在压电膜10的传感器基材24侧产生压缩应力。
在该情况下,也是应力的中位面61、中位面62和中位面63分别在加强板21、粘接材料22和作为传感器部23局部的传感器基材24中产生。即,应力的中位面处于比加强板21侧近的位置。在中位面比加强板21侧接近的情况下,在结束按压按压传感器111时在传感器部23产生的压缩应力比上述拉伸应力变小。针对在开始按压按压传感器111时在压电膜10 产生的拉伸应力,在结束按压按压传感器111时在压电膜10产生的压缩应力较小。因此,在压电膜10中因应力缓和而产生的压缩应力变小,按压传感器111能够抑制由应力缓和带来的影响。
图5是示出第一实施方式的粘接材料22的弹性率与输出的反弹率之间的关系的图表。图6是用于对将载荷施加给第一实施方式的按压传感器 111的情况下的输出电压进行说明的图。
这里,对反弹率进行说明。在用户对按压传感器111施加规定的载荷的情况下,在按压传感器111产生变形。由此,压电膜10变形,产生与规定的载荷对应的电压V1。若压电膜10变形,则由于应力缓和而在按压传感器111产生反弹。由于反弹而在压电膜10中产生与用户对按压传感器111施加载荷的情况相反方向的变形。因此,压电膜10产生与用户对按压传感器111施加载荷的情况相反方向的电压V2。反弹率是指反弹所产生的相反方向的电压V2的大小相对于在用户对按压传感器111施加规定的载荷的情况下产生的电压V1的大小的比例。以下,对粘接材料22 的弹性率与输出的反弹率间的关系进行说明。
粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa。如图5所示,在粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa的情况下,输出的反弹率为20%以下。即,若将用户开始按压按压传感器111时产生的电压V1设为100%,则反弹所产生的电压V2为电压V1的20%以下。如图 6所示,在用户对按压传感器111施加了载荷的情况下,按压传感器111 由于反弹而输出与用户对按压传感器111施加载荷的情况相反极性的电压 V2。在粘接材料22中,弹性率EA为6×104Pa时反弹率最低。
另外,由于输出的反弹率为20%以下,因此若将阈值T1预先设定为 20%,则在相对于电压V1的值相反方向的电压V2的值为阈值T1以下的情况下,能够判断为是由于反弹而产生的输出电压。因此,在用户对按压传感器111施加载荷的情况下,能够抑制反弹对按压传感器111输出的标准值的影响。
另外,在用户将手离开按压传感器111,用户施加给按压传感器111 的载荷变小的情况下,如图6所示,按压传感器111输出与用户对按压传感器111施加载荷的情况相反极性的电压V3。该情况下的相反极性的输出电压V3与用户对按压传感器111施加载荷的情况下的输出电压V1为大体相同的大小。因此,与由于反弹产生的输出电压V2相比,在用户将手离开时按压传感器111输出的输出电压V3充分大。即,检测出输出电压V3比阈值T1大。因此,能够辨别由于反弹产生的输出电压V2与在用户将手离开时按压传感器111输出的输出电压V3,因此能够防止由于反弹而进行错误判定。即,在粘接材料22的弹性率EA满足7×103Pa≤EA≤5×105Pa的情况下,粘接材料22具有规定的刚性,反弹的输出相比于按压传感器111的标准的输出为20%以下。因此,抑制由反弹带来的影响。因此,按压传感器111的由粘接材料22基于的影响较少,能够抑制错误检测。
图7是用于对用户长按第一实施方式的按压传感器111的情况下产生的应力进行说明的图。若用户长按按压传感器111,则如图7所示,用户施加给按压传感器111的载荷从开始按压时起缓缓下降。因此,用户将手离开按压传感器111时的输出变小。例如,用户将手离开按压传感器111 时的输出电压V6为用户开始按压按压传感器111时的输出电压V4的40%左右。与该情况相比,用户更缓慢地将手离开按压传感器111时的输出降低至用户开始按压按压传感器111时的输出的30%左右。
在按压传感器111中,输出的反弹率为20%以下。若将阈值T1预先设定为20%,则能够以阈值T1为边界来判断电压V6的值和电压V5的值。在输出电压为阈值T1以下的情况下,判断是由于反弹而产生的,在输出电压比阈值T1大的情况下,判断是用户将手离开按压传感器111时的输出电压。因此,在用户长按按压传感器111的情况下,也是由反弹形成的相反极性的输出电压V5比用户长按按压传感器111而将手离开按压传感器111时产生的相反极性的输出电压V6小。因此,按压传感器111 在长按时也能够辨别由反弹形成的输出电压V5和将手离开按压传感器 111时的输出电压V6,因此能够防止由于反弹而进行错误判定。
以下,对第二实施方式的按压传感器112进行说明。图8是示出第二实施方式的粘接材料22的弹性率与输出的反弹率的关系的图表。图9是用于对用户长按第二实施方式的按压传感器112的情况下产生的应力进行说明的图。如图8所示,按压传感器112在粘接材料22的弹性率EA满足 2×104Pa≤EA≤2×105Pa这点上与第一实施方式的按压传感器111不同。因此,关于按压传感器112,对与按压传感器111的不同点进行说明,省略相同点的说明。另外,由于按压传感器112的构造与按压传感器111相同,因此图示省略。
粘接材料22的弹性率EA满足2×104Pa≤EA≤2×105Pa。如图8所示,在粘接材料22的弹性率EA满足2×104Pa≤EA≤2×105Pa的情况下,输出的反弹率为10%以下。
如图9所示,在用户对按压传感器112施加载荷的情况下,按压传感器112由于反弹而输出与用户对按压传感器112施加载荷的情况相反极性的电压。若输出的反弹率为10%以下,则将由反弹形成的相反极性的输出抑制在10%以下。因此,与按压传感器111相比,按压传感器112由反弹形成的影响较少,能够抑制相反极性的输出。
另外,如图9所示,在对来自按压传感器112的输出进行积分的情况下,积分值与用户施加的载荷对应。由于输出的反弹率为10%以下,因此积分值的减少约为5%以内。在按压传感器112中,5%是与用户的操作差异相同程度的大小,因此按压传感器112能够具有足够的精度。
并且,关于在按压传感器112中进行分级的按压检测的情况进行说明。例如,将按压传感器112中接受按压操作时的最大的载荷设为100%。按压传感器112采用根据所接受的按压操作的载荷的大小而分级辨别载荷的水平的结构。例如,按压传感器112分别辨别接受到的按压操作的载荷为0%~20%、40~60%和80~100%这三个级别时。此时,在按压传感器112中,基于反弹率的积分值的影响约为5%以内。因此,在分级操作的情况下,也是0%~20%、40~60%和80~100%这三阶段的各自的检测范围不重叠。即,即使第一个级别的0%~20%为0%~25%,也不与第二个级别的35~60%重叠。因此,在进行分级的按压检测的情况下,也能够防止错误检测。
以下,对第三实施方式的按压传感器113进行说明。图10是用于对第三实施方式的按压传感器113的剖面进行说明的示意图。另外,在图10 中,布线等的图示省略。如图10所示,按压传感器113在还具备接地电极33这点上与第二实施方式的按压传感器111不同。因此,关于按压传感器113,对与按压传感器111的不同点进行说明,省略相同点。
按压传感器113具备接地电极33。接地电极33被配置为隔着传感器基材24而与接地电极32对置。接地电极32和接地电极33利用例如未图示的导通孔电极等而相互电连接。例如,导通孔电极形成为在传感器基材 24的局部贯通传感器基材24。另外,接地电极32和接地电极33之间不限于由导通孔电极连接,只要使接地电极32和接地电极33之间导通就能够使用。
在按压传感器113中,粘接材料22具有导电性。这里,加强板21由金属材料构成。因此,接地电极33与粘接材料22、加强板21导通,加强板21为接地电极。加强板21在按压传感器113中设置在电子设备101 的壳体102侧。即,加强板21位于信号电极31与电子设备101的壳体 102之间。由此,加强板21作为屏蔽电极发挥功能,因此能够抑制来自壳体102侧、即电子设备101外部的噪声。
最后,上述实施方式的说明在所有的方面是例示,应该认为不是限制性的。本实用新型的范围不是由上述的实施方式表示,而是由权利要求表示。并且,本实用新型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;14…第1主面;15…第2主面;16…第1主面;17…第 1主面;18…第2主面;21…加强板(基板);22…粘接材料(粘接层);23…传感器部;24…传感器基材;25…粘合层;26…屏蔽电极;31…信号电极;32、33…接地电极;61、62、63…中位面;101…电子设备;102…壳体;103…表面面板;104…显示部;105…贴合材料;111、112、113…按压传感器;901…箭头。
Claims (9)
1.一种按压传感器,其特征在于,其具备:
基板;
粘接层;以及
传感器部,其经由所述粘接层而配置在所述基板的第1主面,
所述基板、所述粘接层和所述传感器部的应力相对于层叠方向的应变而言的中位面在所述基板、所述粘接层和所述传感器部分别存在一个。
2.根据权利要求1所述的按压传感器,其中,
所述传感器部具备传感器基材和配置在所述传感器基材的主面的压电膜。
3.根据权利要求2所述的按压传感器,其中,
所述传感器基材配置得比所述压电膜配置靠所述粘接层侧,
所述传感器部在所述压电膜的主面中的配置有所述传感器基材的主面具备信号电极。
4.根据权利要求3所述的按压传感器,其中,
所述传感器部在所述压电膜的主面中的与配置所述传感器基材的主面相反的主面具备屏蔽电极。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的按压传感器,其中,
所述传感器部在所述传感器基材的主面中的靠所述粘接层侧的主面具备接地电极。
6.根据权利要求5所述的按压传感器,其中,
所述粘接层具有导电性。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的按压传感器,其中,
所述基板由金属材料构成。
8.一种按压检测装置,其特征在于,其具备:
权利要求1至7中任一项所述的按压传感器;以及
壳体,其配置有所述按压传感器。
9.根据权利要求8所述的按压检测装置,其中,
所述按压传感器可装卸地贴合于所述壳体。
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