JP2017219392A - Deformation detection sensor and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操作対象物に対する変形操作を検出する変形検知センサに関する。 The present invention relates to a deformation detection sensor that detects a deformation operation on an operation target.
操作対象物に対する変形操作を検出する変形検知センサは、例えば特許文献1に示すような操作面に対する押圧操作を検出する押圧センサがある。特許文献1には、一軸延伸されたPLLAフィルムの両面に電極が形成された圧電素子が開示されている。PLLA等のキラル高分子は、延伸方向と操作対象物の歪み方向とが45°または135°を成す場合に電荷が発生する。
As a deformation detection sensor that detects a deformation operation on an operation target, for example, there is a press sensor that detects a press operation on an operation surface as shown in
操作対象物に対する押圧または捩り等の変形操作がなされた場合、操作対象物の歪み方向が一様ではない場合がある。すなわち、操作対象物には、第1方向(例えば延伸方向に対して45°となる方向)に伸縮する箇所と、該第1方向と異なる方向である第2方向(例えば延伸方向に対して135°となる方向)に伸縮する箇所と、が発生する。この場合、圧電素子に発生する電位が逆になる箇所が発生する。 When a deformation operation such as pressing or twisting is performed on the operation target object, the distortion direction of the operation target object may not be uniform. That is, the operation object includes a portion that expands and contracts in a first direction (for example, a direction that is 45 ° with respect to the stretching direction) and a second direction that is different from the first direction (for example, 135 with respect to the stretching direction). And a portion that expands and contracts in the direction (°). In this case, a portion where the potential generated in the piezoelectric element is reversed occurs.
そこで、この発明は、発生電位が逆になる箇所を低減する変形検知センサを提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a deformation detection sensor that reduces the places where the generated potential is reversed.
変形検知センサは、変形対象物である基材と、キラル高分子からなる第1圧電フィルムと、前記第1圧電フィルムの両主面に配置された第1電極と、前記第1圧電フィルムおよび前記第1電極からなる第1圧電体と、キラル高分子からなる第2圧電フィルムと、前記第2圧電フィルムの両主面に配置された第2電極と、前記第2圧電フィルムおよび前記第2電極からなる第2圧電体と、を備えている。そして、前記第1圧電体および前記第2圧電体は、それぞれ、平面視して異なる領域である、第1領域および第2領域に配置されている。そして、前記第1圧電体および前記第2圧電体は、前記基材の変形に対し、それぞれ検知される電位が逆の極性となる。 The deformation detection sensor includes a base material that is an object to be deformed, a first piezoelectric film made of a chiral polymer, first electrodes disposed on both main surfaces of the first piezoelectric film, the first piezoelectric film, and the A first piezoelectric body comprising a first electrode; a second piezoelectric film comprising a chiral polymer; a second electrode disposed on both principal surfaces of the second piezoelectric film; the second piezoelectric film; and the second electrode. And a second piezoelectric body. The first piezoelectric body and the second piezoelectric body are arranged in a first area and a second area, which are different areas in a plan view, respectively. In the first piezoelectric body and the second piezoelectric body, the detected potentials have opposite polarities with respect to the deformation of the base material.
このように、本発明の変形検知センサは、第1方向に伸縮する箇所および第2方向に伸縮する箇所に対し、それぞれ検知される電位が逆の極性となる第1圧電体および第2圧電体を備える。検知される電位が逆の極性となるためには、例えば、圧電フィルムの延伸方向が異なる第1圧電フィルムおよび第2圧電フィルムを、それぞれ第1領域および第2領域に配置する。これにより、変形検知センサとして、発生する電位が逆になる箇所が減少する。 As described above, the deformation detection sensor of the present invention has the first piezoelectric body and the second piezoelectric body in which the detected potentials have opposite polarities with respect to the portion that expands and contracts in the first direction and the portion that expands and contracts in the second direction. Is provided. For potential sensed is opposite polarity, for example, a first piezoelectric film and the second piezoelectric film stretching direction different pressures conductive film is disposed in the first region and the second region, respectively. Thereby, as a deformation | transformation detection sensor, the location where the generated electric potential becomes reverse decreases.
なお、第1圧電フィルムおよび第2圧電フィルムは、同一平面上に配置されていてもよいし、積層されていてもよい。同一平面上に配置される場合、第1圧電フィルムが第1領域に配置され、第2圧電フィルムが第2領域に配置される。積層される場合、第1電極が第1領域に配置され、第2電極が第2領域に配置される。 In addition, the 1st piezoelectric film and the 2nd piezoelectric film may be arrange | positioned on the same plane, and may be laminated | stacked. When arrange | positioning on the same plane, a 1st piezoelectric film is arrange | positioned in a 1st area | region, and a 2nd piezoelectric film is arrange | positioned in a 2nd area | region. When stacked, the first electrode is disposed in the first region, and the second electrode is disposed in the second region.
この発明によれば、発生電位が逆になる箇所を低減することができる。 According to the present invention, the places where the generated potential is reversed can be reduced.
図1は、押圧検知タッチパネルの外観斜視図である。図2(A)は、A−A断面図であり、図2(B)は、圧電フィルムの平面図である。 FIG. 1 is an external perspective view of a pressure detection touch panel. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. 2B is a plan view of the piezoelectric film.
図1に示すように、押圧検知タッチパネル1は、外観上、厚みの薄い直方体形状の筐体50と、筐体50の上面の開口部に配置された平面状のパネル40と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the press
パネル40は、本発明の基材に相当し、利用者が指またはペン等を用いてタッチ操作を行うタッチ面として機能する。パネル40は、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、またはアクリルの平板によって形成されている。利用者が指またはペン等でパネル40の表面を押圧すると、パネル40は、法線方向に撓む。
The
なお、本実施形態では、筐体50の幅方向(横方向)をX方向とし、長さ方向(縦方向)をY方向とし、厚み方向をZ方向とする。また、本実施形態では、説明のために各構成の厚みを誇張して記載している。
In the present embodiment, the width direction (lateral direction) of the
図2(A)に示すように、筐体50の内部には、開口部(パネル40)側から順にZ方向に沿って、粘着剤101、表示部30、粘着剤102、押圧センサ11P、および制御回路モジュール52が配置されている。
As shown in FIG. 2A, inside the
パネル40は、筐体50の開口部の外周部分において、全周が両面テープ等で筐体50に固定される。
The entire periphery of the
表示部30および押圧センサ11Pは、平板状であり、それぞれ筐体50の開口部(パネル40の下面)と平行になるように、筐体50の内部に配置されている。
The
表示部30は、粘着剤101を介してパネル40の下面に貼り付けられる。表示部30の下面には、粘着剤102を介して押圧センサ11Pが貼り付けられる。
The
筐体50の底面と押圧センサ11Pとの間には、回路基板(不図示)が配置されており、当該回路基板に制御回路モジュール52が実装されている。制御回路モジュール52は、押圧センサ11P等の各種センサの検出値を処理するモジュールである。例えば、制御回路モジュール52は、表示部30を制御して画像を表示させるとともに、押圧センサ11Pを介して受け付けたタッチ操作に応じて操作入力内容を決定する。
A circuit board (not shown) is disposed between the bottom surface of the
押圧センサ11Pは、PETフィルム111、検知用電極112、粘着剤113、第1圧電フィルム114A、第2圧電フィルム114B、粘着剤115、グランド電極116、およびPETフィルム117を備えている。
The
PETフィルム111の第1主面(上面側)は、粘着剤102を介して表示部30の下面に貼り付けられている。PETフィルム111の第2主面(下面側)は、検知用電極112が蒸着されている。検知用電極112には、粘着剤113を介して第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bが貼り付けられている。
The first main surface (upper surface side) of the
第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、同一平面上に配置されている。第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bには、粘着剤115を介してグランド電極116が貼り付けられている。グランド電極116は、PETフィルム117に蒸着されている。
The first
なお、この例では、検知用電極112がPETフィルム111に蒸着され、グランド電極116がPETフィルム117に蒸着される例を示しているが、検知用電極112およびグランド電極116は、圧電フィルムの両主面に直接形成されていてもよい。この場合、PETフィルムは不要である。
In this example, the
このような構造により、押圧センサ11Pの第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、パネル40の変形(法線方向の撓み)に伴って法線方向に撓み、電荷を発生する。発生する電荷は、検知用電極112で検知される。
With such a structure, the first piezoelectric film 114 </ b> A and the second piezoelectric film 114 </ b> B of the pressure sensor 11 </ b> P are bent in the normal direction along with the deformation of the panel 40 (bending in the normal direction) to generate electric charges. The generated charge is detected by the
第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、キラル高分子を含む。キラル高分子は、一軸延伸されたポリ乳酸(PLA)、さらにはL型ポリ乳酸(PLLA)であることが好ましい。
The first
キラル高分子は、主鎖が螺旋構造を有し、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を有する。キラル高分子は、延伸等による分子の配向処理で圧電性が生じるため、PVDF等の他のポリマーまたは圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。特に、ポリ乳酸は、焦電性がないため、タッチ面に近い位置に押圧センサを配置し、利用者の指等の熱が伝わる場合であっても、検出される電荷量が変化することがない。また、一軸延伸されたPLLAの圧電定数は、高分子中で非常に高い部類に属する。さらに、PLLAの圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。 A chiral polymer has a helical structure in its main chain, and has a piezoelectric property when oriented uniaxially and molecules are oriented. Since chiral polymers generate piezoelectricity by molecular orientation treatment such as stretching, it is not necessary to perform poling treatment unlike other polymers such as PVDF or piezoelectric ceramics. In particular, polylactic acid does not have pyroelectricity, and therefore, even when a pressure sensor is disposed near the touch surface and heat from a user's finger or the like is transmitted, the amount of charge detected may change. Absent. The piezoelectric constant of uniaxially stretched PLLA belongs to a very high class among polymers. Furthermore, the piezoelectric constant of PLLA does not vary with time and is extremely stable.
図2(B)に示すように、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、いずれも平面視した形状が長方形状である。第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、長辺の長さ(Y方向の長さ)が同一である。第1圧電フィルム114Aの幅(X方向の長さ)は、第2圧電フィルム114Bの幅よりも長い。第2圧電フィルム114Bは、平面視してパネル40の周縁部のうちX方向の両端部(2つの長辺側)に、2つ配置されている。第1圧電フィルム114Aは、平面視してパネル40の中央側に配置されている。第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bを合わせた面積は、パネル40の主面の面積よりもわずかに狭いが、パネル40の主面の面積とほぼ同じである。ただし、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bを合わせた面積は、パネル40の主面の面積と同じである必要はない。例えば、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、Y方向の中心付近に配置されているだけでもよい。
As shown in FIG. 2B, each of the first
これにより、押圧センサ11Pは、第1圧電フィルムおよび第1電極(検知用電極112のうち第1圧電フィルム114Aに対向して配置された部分)からなる第1圧電体が第1領域に配置され、第2圧電フィルムおよび第2電極(検知用電極112のうち第2圧電フィルム114Bに対向して配置された部分)からなる第2圧電体が第2領域に配置される態様となる。
As a result, in the
第1圧電フィルム114Aは、図2(B)に示すように、X方向を0°とすると、延伸方向が略45°となるように配置されている。第2圧電フィルム114Bは、図2(B)に示すように、延伸方向が略135°となるように配置されている。
As shown in FIG. 2B, the first
第2領域に配置された第2圧電フィルム114Bは、第1圧電フィルム114Aとは逆の電位を発生する。これにより、本実施形態の押圧検知タッチパネル1は、タッチ面を押圧したときに、逆方向に電荷が発生することを抑制する。
The second
上述したように、PLLA等のキラル高分子は、延伸方向と操作対象物の歪み方向とが45°を成す場合に、最大の電荷が発生する。しかしながら、図3(A)に示すように、利用者がパネル40を押圧すると、パネル40の歪み方向は、X方向に沿った方向(第1方向)と、Y方向に沿った方向(第2方向)、の両方が存在する。図3(B)に示すように、仮に第2圧電フィルム114Bが無く、第1圧電フィルム114Aのみが全面に配置されている場合、第1方向に伸縮する箇所と、第2方向に伸縮する箇所とで、発生する電位が逆になる。したがって、押圧センサ11Pとしての出力が低下または反転する場合がある。
As described above, a chiral polymer such as PLLA generates a maximum charge when the stretching direction and the strain direction of the operation target form 45 °. However, as shown in FIG. 3A, when the user presses the
図5(A)は、図3(B)に示した構成において、パネル40の中央(図4に示すB3の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である。図5(B)は、パネル40の右長辺の中央(図4に示すA3の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である。図5(C)は、パネル40の下短辺の中央(図4に示すB1の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である図5(D)は、図4に示す15点(1A、1B、1C、2A、2B、2C、3A、3B、3C、4A、4B、4C、5A、5B、および5C)の位置をそれぞれ押圧した場合の電圧値を示す図である。 FIG. 5A is a diagram showing a potential distribution generated when a pressing force is applied to the center of panel 40 (position B3 shown in FIG. 4) in the configuration shown in FIG. 3B. FIG. 5B is a diagram showing a potential distribution generated when a pressing force is applied to the center of the right long side of the panel 40 (position A3 shown in FIG. 4). FIG. 5C is a diagram showing a potential distribution generated when a pressing force is applied to the center of the lower short side of the panel 40 (position B1 shown in FIG. 4). FIG. It is a figure which shows the voltage value at the time of pressing the position of each 15 points (1A, 1B, 1C, 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B, 4C, 5A, 5B, and 5C) shown .
パネル40は、上述したように全周が筐体50に固定されている。そのため、図3(B)に示した構成では、パネル40の中心位置を押圧した場合およびパネル40の全体において、第1方向の歪みが優位となる。パネル40の長辺側を押圧した場合、長辺側ではY方向に沿った第2方向の歪みが優位となり、負の電位が生じる箇所が多くなる。パネル40の下短辺の中央を押圧した場合には、第1方向の歪みが優位となる箇所が多くなり、非常に高い出力を示す。したがって、図5(D)に示すように、押圧センサ11Pとしての出力は、押圧位置によって大きくばらつくことになる。
The entire circumference of the
一方、図6(A)は、本実施形態に係るパネル40の中央(図4に示すB3の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である。図6(B)は、本実施形態に係るパネル40の右長辺の中央(図4に示すA3の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である。図6(C)は、本実施形態に係るパネル40の下短辺の中央(図4に示すB1の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である。図6(D)は、図5に示した15点(1A、1B、1C、2A、2B、2C、3A、3B、3C、4A、4B、4C、5A、5B、および5C)の位置をそれぞれ押圧した場合の電圧値を示す図である。
On the other hand, FIG. 6A is a diagram showing a potential distribution generated when a pressing force is applied to the center (position B3 shown in FIG. 4) of the
図6(A)および図6(B)に示すように、本実施形態の押圧センサ11Pは、長辺側に延伸方向が135°となる第2圧電フィルム114Bが配置されているため、長辺側で優位となるY方向に沿った第2方向の歪みに対して、正の電位が発生する。また、図6(C)に示すように、パネル40の下短辺の中央を押圧した場合には、第1方向の歪みが優位となり、第2圧電フィルム114Bにおいては、負の電位が生じる。
As shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), the
したがって、図6(D)に示すように、押圧センサ11Pとしての出力は、押圧位置によるばらつきが低下する。
Therefore, as shown in FIG. 6D, the output as the
次に、図7は、変形例1に係る圧電フィルムの配置態様を示す図である。変形例1においては、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、短辺の長さ(X方向の長さ)が同一である。第1圧電フィルム114Aの高さ(Y方向の長さ)は、第2圧電フィルム114Bの高さよりも長い。第2圧電フィルム114Bは、平面視してパネル40の周縁部のうちY方向の両端部(2つの短辺側)に、2つ配置されている。第1圧電フィルム114Aは、平面視してパネル40の中央側に配置されている。第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bを合わせた面積は、パネル40の主面の面積よりもわずかに狭いが、パネル40の主面の面積とほぼ同じである。ただし、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bを合わせた面積は、パネル40の主面の面積と同じである必要はない。例えば、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、X方向の中心付近に配置されているだけでもよい。なお、変形例1に係る押圧検知タッチパネルは、表示部30を備えていない。
Next, FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement mode of the piezoelectric film according to the first modification. In the first modification, the first
図8(A)は、変形例1においてパネル40の中央(図4に示すB3の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である。図8(B)は、本実施形態に係るパネル40の右長辺の中央(図4に示すA3の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である。図8(C)は、本実施形態に係るパネル40の下短辺の中央(図4に示すB1の位置)に押圧力を加えた時に発生する電位分布を示す図である。図8(D)は、図5に示した15点(1A、1B、1C、2A、2B、2C、3A、3B、3C、4A、4B、4C、5A、5B、および5C)の位置をそれぞれ押圧した場合の電圧値を示す図である。
FIG. 8A is a diagram showing a potential distribution generated when a pressing force is applied to the center of panel 40 (position B3 shown in FIG. 4) in the first modification. FIG. 8B is a diagram showing a potential distribution generated when a pressing force is applied to the center of the right long side (position A3 shown in FIG. 4) of the
上述したように、パネル40の中央を押圧した場合、全体においてX方向の歪みが優位となるため、第2圧電フィルム114Bが配置された短辺付近では電位が負となる。かつ、当該負の電位の絶対値は大きくなる。一方で、パネル40の長辺付近および短辺付近を押圧した場合、X方向の歪みが中央を押圧した場合ほど優位ではない。したがって、第2圧電フィルム114Bが配置された短辺付近では、電位が負となるが、絶対値は相対的に小さくなる。すなわち、パネル40の中央を押した時は押圧センサ11Pとしての出力が大きく減少し、短辺付近および長辺付近を押圧した押した時は押圧センサ11Pとしての出力が中央ほど大きく減少しない。よって、図8(D)に示すように、押圧センサ11Pとしての出力は、押圧位置によるばらつきが低下する。
As described above, when the center of the
図2に示した圧電フィルムの配置態様は、図5に示したような電位分布を示している時に有効である。すなわち、タッチ面から圧電フィルムまでの距離が長い場合には、図2に示した圧電フィルムの配置態様が有用である。一方で、表示部がなく、タッチ面から圧電フィルムまでの距離が短い場合には、図7に示した圧電フィルムの配置態様が有用である。図5(D)のように長辺方向の端部(B1およびB5)で出力が大きい場合は図2に示した圧電フィルムの配置態様が有用である。中心部付近(例えばB3)で出力が大きい場合は、図7に示した圧電フィルムの配置態様が有用である。 The arrangement mode of the piezoelectric film shown in FIG. 2 is effective when the potential distribution as shown in FIG. 5 is shown. That is, when the distance from the touch surface to the piezoelectric film is long, the arrangement mode of the piezoelectric film shown in FIG. 2 is useful. On the other hand, when there is no display part and the distance from the touch surface to the piezoelectric film is short, the arrangement mode of the piezoelectric film shown in FIG. 7 is useful. When the output is large at the ends (B1 and B5) in the long side direction as shown in FIG. 5D, the arrangement mode of the piezoelectric film shown in FIG. 2 is useful. When the output is large near the center (for example, B3), the arrangement mode of the piezoelectric film shown in FIG. 7 is useful.
次に、図9(A)は、変形例2に係る押圧検知タッチパネルの断面図である。図9(B)および図9(C)は、圧電フィルムの配置状態を示す平面図である。
Next, FIG. 9A is a cross-sectional view of a pressure detection touch panel according to
変形例2の押圧検知タッチパネル1Aは、PETフィルム117の下面側に、順に粘着剤118、PETフィルム119、検知用電極120、粘着剤121、第2圧電フィルム114B、粘着剤122、グランド電極123、およびPETフィルム124が配置されている。
The pressure
また、押圧検知タッチパネル1Aは、検知用電極112およびグランド電極116の間には、第1圧電フィルム114Aが配置されている。すなわち、変形例2では、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、積層されている。第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、同じ面積を有し、パネル40の主面の面積よりもわずかに狭いが、パネル40の主面の面積とほぼ同じである。ただし、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bの面積は、パネル40の主面の面積と同じである必要はない。例えば、第1圧電フィルム114Aおよび第2圧電フィルム114Bは、Y方向の中心付近に配置されているだけでもよい。また、第1圧電フィルム114Aは、検知用電極112およびグランド電極116の面積と対向する位置にのみ配置されていてもよいし、第2圧電フィルム114Bは、検知用電極120およびグランド電極123の面積と対向する位置にのみ配置されていてもよい。すなわち、平面視して、X方向の中心付近に第1圧電フィルム114Aが配置され、X方向の端部付近に第2圧電フィルム114Bが配置されている態様であってもよい。
In the press
検知用電極112は、第1電極に相当し、第1圧電フィルム114Aの電荷を検知する。検知用電極120は、第2電極に相当し、第2圧電フィルム114Bの電荷を検知する。
The
検知用電極112、グランド電極116、検知用電極120、およびグランド電極123は、いずれも平面視した形状が長方形状であり、長辺の長さ(Y方向の長さ)が同一である。検知用電極112およびグランド電極116の幅(X方向の長さ)は、検知用電極120およびグランド電極123の幅よりも長い。検知用電極120およびグランド電極123は、平面視してパネル40の周縁部のうちX方向の両端部(2つの長辺側)に、2つ配置されている。検知用電極112およびグランド電極116は、平面視してパネル40の中央側に配置されている。
The
この場合も、第1圧電フィルムおよび第1電極(検知用電極112)からなる第1圧電体が第1領域に配置され、第2圧電フィルムおよび第2電極(検知用電極120)からなる第2圧電体が第2領域に配置される態様となる。したがって、変形例2の構成も、図6(A)乃至図6(D)に示した例と同様に、押圧位置によるばらつきが低下する。 Also in this case, the first piezoelectric body including the first piezoelectric film and the first electrode (detection electrode 112) is disposed in the first region, and the second piezoelectric film and the second electrode (detection electrode 120) are included. The piezoelectric body is arranged in the second region. Accordingly, in the configuration of the modification example 2 , as well as the example shown in FIGS. 6A to 6D, variation due to the pressed position is reduced.
なお、グランド電極116およびグランド電極123の面積は、それぞれ検知用電極112および検知用電極120と同じ面積である必要は無い。グランド電極116およびグランド電極123の面積は、例えば、パネル40の主面の面積とほぼ同じ面積、形成されていてもよい。
The areas of the
また、図10(A)、図10(B)および図10(C)に示す変形例3に係る押圧検知タッチパネルのように、グランド電極は一層であってもよい。変形例3の例では、グランド電極116がパネル40の主面の面積とほぼ同じ面積、形成されている。変形例2の態様と比較して、グランド電極123が省略されている。この場合も、第1圧電フィルムおよび第1電極からなる第1圧電体が第1領域に配置され、第2圧電フィルムおよび第2電極からなる第2圧電体が第2領域に配置される態様となる。ただし、第1圧電フィルムの延伸方向および第2圧電フィルムの延伸方向は、上面方向から見て同じ方向である。この場合、グランド電極は、第1電極および第2電極で共有される。検知用電極112は上面側に配置され、検知用電極120は下面側に配置されている。よって、検知用電極112と検知用電極120とでは、検出される電位の極性が逆になる。したがって、この様な態様においても、押圧位置によるばらつきが低下する。
Further, the ground electrode may be a single layer as in the press detection touch panel according to the third modification shown in FIGS. 10 (A), 10 (B), and 10 (C). In the example of the modification example 3, the
図1乃至図10においては、変形検知センサの例として、押圧センサ11Pを示したが、変形検知センサは、以下に示すような捩り検知センサの態様も可能である。 In FIG. 1 to FIG. 10, the pressure sensor 11 </ b> P is shown as an example of the deformation detection sensor. However, the deformation detection sensor may be a torsion detection sensor as described below.
図11は、従来の捩り検知センサ1Cの外観斜視図である。図12は、従来の捩り検知センサ1Cにおいて発生する電位分布を示す図である。図13は、本実施形態の捩り検知センサ1Dの外観斜視図である。図14は、本実施形態の捩り検知センサ1Dにおいて発生する電位分布を示す図である。
FIG. 11 is an external perspective view of a conventional torsion detection sensor 1C. FIG. 12 is a diagram showing a potential distribution generated in the conventional torsion detection sensor 1C. FIG. 13 is an external perspective view of the
従来の捩り検知センサは、図11に示すように、変形対象物であるパネル400と、パネル400の主面に貼り付けられた第1圧電フィルム11Aと、を備えている。その他の電極等の構成は、図示および説明を省略する。パネル400は、平面視した形状が長方形状であり、薄い板形状となっている。第1圧電フィルム11Aは、パネル400の主面の中央部分に貼り付けられていて、パネル400の短辺付近には設けられていない。第1圧電フィルム11Aの延伸方向は、パネル400の長軸方向に沿っている。
As shown in FIG. 11, the conventional torsion detection sensor includes a
利用者は、パネル400の両短辺を把持し、パネル400を捻る操作を行う。パネル400に対して捻れを生じさせる外力が加わった場合、パネル400の角のうち、第1対角線上にある2つの角は、当該対角線の方向に沿って伸縮し、第2対角線上にある2つの角は、対角線の方向に沿って圧縮される。
The user performs an operation of grasping both short sides of the
そのため、図12に示すように、第1対角線上にある2つの角付近では、正の電位が発生し、第2対角線上にある2つの角付近では、負の電位が発生する。 Therefore, as shown in FIG. 12, a positive potential is generated near the two corners on the first diagonal, and a negative potential is generated near the two corners on the second diagonal.
これに対し、図13に示す、本実施形態の捩り検知センサ1Dでは、第2対角線上にある2つの角付近に、第2圧電フィルム11Bが設けられている。第2圧電フィルム11Bの延伸方向は、パネル400の短軸方向に沿っていて、第1圧電フィルム11Aの延伸方向と直交する。
On the other hand, in the
したがって、図14に示すように、第2対角線上にある2つの角付近でも、正の電位が発生する。よって、この場合も、第1圧電フィルムおよび第1電極からなる第1圧電体が第1領域に配置され、第2圧電フィルムおよび第2電極からなる第2圧電体が第2領域に配置される態様となる。 Therefore, as shown in FIG. 14, a positive potential is also generated near two corners on the second diagonal line. Therefore, also in this case, the first piezoelectric body composed of the first piezoelectric film and the first electrode is disposed in the first region, and the second piezoelectric body composed of the second piezoelectric film and the second electrode is disposed in the second region. It becomes an aspect.
また、本実施形態では、第1圧電フィルムおよび第2圧電フィルムは、同じ種類の圧電フィルム(PLLA)であり、延伸方向を反対にして、それぞれ第1領域および第2領域に配置される態様を示した。しかし、第1圧電フィルムと第2圧電フィルムとで、発生する電位が逆の極性となる圧電フィルム(PLLAとPDLA)であれば、同じ延伸方向で、それぞれ第1領域および第2領域に配置される態様も可能である。 In the present embodiment, the first piezoelectric film and the second piezoelectric film are the same type of piezoelectric film (PLLA), and are arranged in the first region and the second region, respectively, with the stretching directions being opposite. Indicated. However, if the first and second piezoelectric films are piezoelectric films (PLLA and PDLA) in which the generated potentials have opposite polarities, they are arranged in the first region and the second region, respectively, in the same stretching direction. Embodiments are also possible.
1,1A…押圧検知タッチパネル
1C,1D…捩り検知センサ
11A,114A…第1圧電フィルム
11B,114B…第2圧電フィルム
11P…押圧センサ
30…表示部
40,400…パネル
50…筐体
52…制御回路モジュール
90A…第1領域
90B…第2領域
101,102,113,115,118,121,122…粘着剤
111,117,119,124…PETフィルム
112,123…検知用電極
116,120…グランド電極
DESCRIPTION OF
Claims (7)
キラル高分子からなる第1圧電フィルムと、
前記第1圧電フィルムの両主面に配置された第1電極と、
前記第1圧電フィルムおよび前記第1電極からなる第1圧電体と、
キラル高分子からなる第2圧電フィルムと、
前記第2圧電フィルムの両主面に配置された第2電極と、
前記第2圧電フィルムおよび前記第2電極からなる第2圧電体と、
を備え、
前記第1圧電体および前記第2圧電体は、それぞれ、平面視して異なる領域である、第1領域および第2領域に配置され、
前記第1圧電体および前記第2圧電体は、前記基材の変形に対し、それぞれ検知される電位が逆の極性となる、
変形検知センサ。 A base material that is an object to be deformed;
A first piezoelectric film made of a chiral polymer;
A first electrode disposed on both main surfaces of the first piezoelectric film;
A first piezoelectric body comprising the first piezoelectric film and the first electrode;
A second piezoelectric film made of a chiral polymer;
A second electrode disposed on both main surfaces of the second piezoelectric film;
A second piezoelectric body comprising the second piezoelectric film and the second electrode;
With
The first piezoelectric body and the second piezoelectric body are respectively disposed in a first area and a second area, which are different areas in plan view,
In the first piezoelectric body and the second piezoelectric body, the detected potentials have opposite polarities with respect to the deformation of the base material,
Deformation detection sensor.
前記第2圧電フィルムは、第2方向に延伸されている、
請求項1に記載の変形検知センサ。 The first piezoelectric film is stretched in a first direction;
The second piezoelectric film is stretched in a second direction;
The deformation detection sensor according to claim 1.
前記第1圧電フィルムは、前記第1領域に配置され、
前記第2圧電フィルムは、前記第2領域に配置されている、
請求項1または請求項2に記載の変形検知センサ。 The first piezoelectric film and the second piezoelectric film are arranged on the same plane,
The first piezoelectric film is disposed in the first region,
The second piezoelectric film is disposed in the second region,
The deformation detection sensor according to claim 1 or 2.
前記第1電極は、前記第1領域に配置され、
前記第2電極は、前記第2領域に配置されている、
請求項1または請求項2に記載の変形検知センサ。 The first piezoelectric film and the second piezoelectric film are laminated,
The first electrode is disposed in the first region;
The second electrode is disposed in the second region,
The deformation detection sensor according to claim 1 or 2.
前記第1圧電フィルムは、前記第1電極に対向する位置に配置され、
前記第2圧電フィルムは、前記第2電極に対向する位置に配置されている、
変形検知センサ。 The deformation detection sensor according to claim 4,
The first piezoelectric film is disposed at a position facing the first electrode,
The second piezoelectric film is disposed at a position facing the second electrode.
Deformation detection sensor.
前記基材は、周縁部が固定され、
前記第2領域は、前記周縁部に配置されている、
変形検知センサ。 In the deformation detection sensor according to any one of claims 1 to 5,
The base material has a peripheral edge fixed,
The second region is disposed at the peripheral edge,
Deformation detection sensor.
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