JP5860980B2 - 押圧センサ付き表示パネル、および押圧入力機能付き電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、表示画面上を指等で操作することで押圧操作入力が可能な押圧センサ付き表示パネル、および当該押圧センサ付き表示パネルを備える押圧入力機能付き電子機器に関する。
従来、液晶ディスプレイ等の薄型表示パネルを備える電子機器において、表示面で操作入力を行うことができる電子機器が各種考案されている。例えば、特許文献１では、操作位置を検出するタッチセンサは、表示パネルの表面側に配置している。操作者が操作面に触れると、タッチセンサがタッチ位置を検出する。電子機器は、操作位置に応じた処理を実行する。
そして、従来のタッチセンサ付き電子機器において、液晶パネル等の偏光板を必要とする表示パネルを用いる場合には、電子機器を構成する各構成要素を、次のような位置関係で配置する。
操作面（最外面）には表面偏光板が配置される。表面偏光板の操作面と反対側の面には、タッチパネルが配置される。タッチパネルの表面偏光板と反対側には、液晶をはさみ込んだ一対のガラスからなる液晶パネルが配置される。液晶パネルのタッチパネルと反対側の面には、裏面側偏光板が配置される。すなわち、タッチパネルは、表面偏光板と裏面側偏光板との間に配置される。
上述の構成では、液晶ディスプレイが透過型の場合、裏面側偏光板の更に裏面側に配置されたバックライトからの光が、裏面側偏光板、液晶パネル、タッチセンサ、表面偏光板の順に透過して、操作面に出射する。液晶ディスプレイが反射型の場合、裏面側偏光板は必要ではなく代わりに例えば反射板が設置されるが、操作面から入射した光は、表面偏光板、タッチセンサ、液晶パネル、反射板、液晶パネル、タッチセンサ、表面偏光板の順に透過して、操作面に戻る。
ここで、表面偏光板および裏面偏光板は、特定方向に振動する波（光波）のみを透過する性質を利用し、液晶パネルとの組合せでコントラストや透光率を所定値としたり、見栄えを向上させている。
特開２０１２−２３０６５７号公報
しかしながら、上述の従来の薄型表示パネルを備える電子機器では、次の問題が生じる。
現在では、キラル高分子の圧電素子から押圧センサを構成することで、押し込み量を検出可能にしたものが考えられている。ところが、キラル高分子の圧電素子は、複屈折性を有する。例えば、一軸延伸されたＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）の延伸方向に平行な方向に振動する波の屈折率は１．４７である。一方、一軸延伸されたＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）の延伸方向に垂直な方向に振動する波の屈折率は１．４５である。すなわち、リタデーションの特性を有する。
このような複屈折性を有する押圧センサを上述の薄型表示パネルに組み込む場合、透過型ならば表面偏光板と裏面偏光板との間に配置した場合や、反射型の場合ならば導光方向に沿って二回の表面偏光板の間に配置された場合には、目標とする色が変化してしまい、所望とする画像色を得られなくなってしまうという問題が生じることがわかった。
したがって、本発明の目的は、キラル高分子の圧電素子により押し込み量を検出可能にした表示パネルにおいて、所望の色を再現可能な押圧センサ付き表示パネルを提供することにある。
この発明の押圧センサ付き表示パネルは、次の構成を備えることを特徴としている。押圧センサ付き表示パネルは、表示パネル、押圧センサ、位相補償用フィルムを備える。表示パネルは、表面側に出射する光を制御することで表示画像を形成する画像形成パネル、および、該画像形成パネルの前記表面側に配置された表面偏光板を備える。押圧センサは、キラル高分子によって形成された圧電フィルムを有する。
この構成では、圧電フィルムの複屈折性が位相補償用フィルムの複屈折性で補償されて相殺される。これにより、画像形成パネルを出射した光は、方向による位相の差が生じることなく表示される。
また、この発明の押圧センサ付表示パネルでは、押圧センサと位相補償用フィルムとがともに、画像形成パネルと表面偏光板との間に配置されていることが好ましい。
この構成のような位置に配置された場合でも、圧電フィルムの複屈折性が位相補償用フィルムの複屈折性で補償されて相殺されることにより、画像形成パネルを出射した光は、方向による位相の差が生じることなく表面偏光板に達する。
また、この発明の押圧センサ付表示パネルでは、圧電フィルムを形成するキラル高分子はポリ乳酸であり、該ポリ乳酸は少なくとも一軸方向に延伸されていることが好ましい。
この構成では、圧電フィルムの好適な態様を示している。ポリ乳酸を用いることで、透光性に優れ、押圧検知感度が高い押圧センサ付き表示パネルを実現できる。
また、この発明の押圧センサ付表示パネルでは、位相補償用フィルムは押圧センサの圧電フィルムとは逆の位相差を有していることが好ましい。
この構成では、圧電フィルムの複屈折性が、位相補償用フィルムによってより効果的に相殺され、方向による位相の差をさらに抑制することができる。
また、この発明の押圧センサ付き表示パネルでは、位相補償用フィルムは、少なくとも一軸方向に延伸されたポリ乳酸であり、圧電フィルムの一軸延伸方向と位相補償用フィルムの一軸延伸方向とは直交していることが好ましい。
この構成では、位相補償用フィルムの好適な態様を示している。この構成とすることで、ポリ乳酸からなる圧電フィルムの複屈折性を、より確実に相殺し、透光性に優れる押圧センサ付き表示パネルを実現できる。
また、この発明の押圧センサ付き表示パネルでは、位相補償用フィルムは、タッチ位置を検出する位置検出センサ機能を備えていてもよい。
この構成では、押圧検出とともに位置検出を行うことができる。
また、この発明の押圧センサ付き表示パネルでは、押圧センサは、タッチ位置を検出する位置検出センサ機能を備えていることが好ましい。
この構成では、押圧センサと位置検出センサとが一体形成される。これにより、操作位置検出機能を有する押圧センサ付き表示パネルを、薄型に形成できる。
また、この発明は、押圧入力機能付き電子機器に関するものであり、次の特徴を有する。押圧入力機能付き電子機器は、上述のいずれかに記載の押圧センサ付き表示パネルと、押圧センサの検出信号から押し込み量を検出する演算部と、表示面側が開口し、押圧センサ付き表示パネルと演算部とが収納された筐体と、を備える。
この構成では、複屈折性を有する圧電フィルムを用いた押圧センサを備えていても、表示パネルと表面偏光板による出射光の色を変えることなく、操作者に視覚させることができる。
この発明によれば、複屈折性を有する押圧センサを備える表示パネルであっても、所望の色を再現することができる。
本発明の第１の実施形態に係る押圧入力機能付き電子機器の外観斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る押圧入力機能付き電子機器の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る押圧センサを分解した平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る押圧入力機能付き電子機器の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る押圧センサ付き表示パネルの断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る押圧センサおよび位置検出センサの平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る押圧センサ付き表示パネルの断面図である。 四枚の圧電フィルムを積層した（重ねあわせた）状態での各延伸方向の関係を示す図である。
本発明の第１の実施形態に係る押圧入力機能付き電子機器およびこれに備えられた押圧センサ付き表示パネルについて、図を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る押圧入力機能付き電子機器の外観斜視図である。図２は本発明の第１の実施形態に係る押圧入力機能付き電子機器の断面図である。図３は本発明の第１の実施形態に係る押圧センサを分解した平面図である。
図１に示すように、押圧入力機能付き電子機器１は、略直方体形状の筐体５０を備える。筐体５０の表面側は開口している。なお、以下では、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方向として説明する。また、本実施形態に説明では、筐体５０のＸ方向の長さが、筐体５０のＹ方向の長さよりも短い場合を示している。しかしながら、Ｘ方向とＹ方向の長さが同じであっても、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さより長くてもよい。
図２に示すように、筐体５０内には、押圧センサ付き表示パネル１０、保護部材４０、および演算回路モジュール６０が配置されている。これらは、筐体５０の開口面（表示面）側から順に、Ｚ方向に沿って、保護部材４０、押圧センサ付き表示パネル１０、演算回路モジュール６０の順で配置される。押圧センサ付き表示パネル１０は、押圧センサ２０と表示パネル３０とを備える。
図２に示すように、押圧センサ２０は、平膜状の圧電フィルム２０１、電極２０２，２０３を備える。圧電フィルム２０１の両平板面（主面）には、電極２０２，２０３が配置されている。電極２０２，２０３は、圧電フィルム２０１の平板面の略全面に形成されている。
圧電フィルム２０４は、電極２０３の圧電フィルム２０１と反対側の面に配置されている。
圧電フィルム２０１，２０４は、キラル高分子から形成されるフィルムである。キラル高分子として、本実施形態では、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、特にＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）を用いている。ＰＬＬＡは、一軸延伸されている。
このようなキラル高分子からなるＰＬＬＡは、主鎖が螺旋構造を有する。ＰＬＬＡは、一軸延伸されて分子が配向すると圧電性を有する。そして、一軸延伸されたＰＬＬＡは、圧電フィルムの平板面が押し込まれることにより、電荷を発生する。この際、発生する電荷量は、押し込みにより平板面が、当該平板面に直交する方向へ変位する変位量によって一意的に決定される。
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。したがって、押し込みおよび押し込み緩和による変位を高感度に検出することができる。
なお、延伸倍率は３〜８倍程度が好適である。延伸後に熱処理を施すことにより、ポリ乳酸の延びきり鎖結晶の結晶化が促進され圧電定数が向上する。尚、二軸延伸した場合はそれぞれの軸の延伸倍率を異ならせることによって一軸延伸と同様の効果を得ることが出来る。本実施形態では、このような態様も一軸延伸と称する。例えばある方向をＸ軸としてその方向に８倍、その軸に直交するＹ軸方向に２倍の延伸を施した場合、圧電定数に関してはおよそＸ軸方向に４倍の一軸延伸を施した場合とほぼ同等の効果が得られる。単純に一軸延伸したフィルムは延伸軸方向に沿って裂け易いため、前述したような二軸延伸を行うことにより幾分強度を増すことができる。
また、ＰＬＬＡは、延伸等による分子の配向処理で圧電性を生じ、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや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。すなわち、強誘電体に属さないＰＬＬＡの圧電性は、ＰＶＤＦやＰＺＴ等の強誘電体のようにイオンの分極によって発現するものではなく、分子の特徴的な構造である螺旋構造に由来するものである。このため、ＰＬＬＡには、他の強誘電性の圧電体で生じる焦電性が生じない。さらに、ＰＶＤＦ等は経時的に圧電定数の変動が見られ、場合によっては圧電定数が著しく低下する場合があるが、ＰＬＬＡの圧電定数は経時的に極めて安定している。したがって、周囲環境に影響されることなく、押し込みおよび押し込み緩和による変位を高感度に検出することができる。
また、ＰＬＬＡは比誘電率が約２．５と非常に低いため、ｄを圧電定数とし、εＴを誘電率とすると、圧電出力定数（＝圧電ｇ定数、ｇ＝ｄ／εＴ）が大きな値となる。ここで、誘電率ε３３ Ｔ＝１３×ε０，圧電定数ｄ３１＝２５ｐＣ／ＮのＰＶＤＦの圧電ｇ定数は、上述の式から、ｇ３１＝０．２１７２Ｖｍ／Ｎとなる。一方、圧電定数ｄ１４＝１０ｐＣ／ＮであるＰＬＬＡの圧電ｇ定数をｇ３１に換算して求めると、ｄ１４＝２×ｄ３１であるので、ｄ３１＝５ｐＣ／Ｎとなり、圧電ｇ定数は、ｇ３１＝０．２２５８Ｖｍ／Ｎとなる。したがって、圧電定数ｄ１４＝１０ｐＣ／ＮのＰＬＬＡで、ＰＶＤＦと同様の押し込み量の検出感度を十分に得ることができる。そして、本願発明の発明者らは、ｄ１４＝１５〜２０ｐＣ／ＮのＰＬＬＡを実験的に得ており、当該ＰＬＬＡを用いることで、さらに非常に高感度に押し込みおよび押し込み緩和を検出することが可能になる。
また、一軸延伸されたＰＬＬＡは、複屈折性を有する。具体的には、ＰＬＬＡは、延伸方向に分子が配向し、当該配向方向と配向方向に直交する方向（延伸方向と直交する方向）とで、屈折率が異なる。具体的には、延伸方向（配向方向）の屈折率は約１．４７であり、延伸方向（配向方向）に直交する方向の屈折率は約１．４５である。したがって、圧電フィルム２０１，２０４は、それぞれにリタデーションとなっている。
電極２０２，２０３は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン等の無機系の電極、ポリチオフェン、ポリアニリン等を主成分とする有機系の電極のいずれかを用いるのが好適である。これらの材料を用いることで、透光性の高い導体パターンを形成できる。このような電極２０２，２０３を設けることで、圧電フィルム２０１が発生する電荷を電位差として取得でき、押し込み量に応じた電圧値の圧電検出信号を外部へ出力することができる。圧電検出信号は、図示しない配線を介して演算回路モジュール６０に出力される。演算回路モジュールは、圧電検出信号から押し込み量を算出する。
図３に示すように、圧電フィルム２０１，２０４は、直交するＸ方向とＹ方向とに伸長する矩形状である。圧電フィルム２０１は、一軸延伸方向９０１がＸ方向およびＹ方向に対して略４５°となる形状である。圧電フィルム２０４も、一軸延伸方向９０４がＸ方向およびＹ方向に対して略４５°となる形状である。ただし、圧電フィルム２０４は、一軸延伸方向９０４が一軸延伸方向９０１と直交するように配置されている。
このような構成とすることで、圧電フィルム２０１の複屈折性は、圧電フィルム２０４の複屈折性で補償される。言い換えれば、圧電フィルム２０１の複屈折性は、圧電フィルム２０４の複屈折性で相殺される。すなわち、圧電フィルム２０４は、圧電フィルム２０１と逆の位相差特性を有する位相補償用フィルムとして機能する。したがって、押圧センサ２０の一方主面から入射された光波は、全ての方向の位相がそろった状態で他方主面から出射される。
図２に示すように、表示パネル３０は、平板状の液晶パネル３０１（本発明の「画像形成パネル」に相当する。）、表面偏光板３０２、および裏面反射板３０３を備える。液晶パネル３０１は、外部から駆動電極が印加されることで、所定の画像パターンを形成するように液晶の配向状態が変化する。表面偏光板３０２は、所定方向に振動する光波のみを透過させる性質を有する。裏面反射板３０３は、液晶パネル３０１側からの光を液晶パネル３０１側に反射する。このような構成の表示パネル３０では、表示面側からの光が、表面偏光板３０２、液晶パネル３０１を透過して裏面反射板３０３まで到達し、裏面反射板３０３で反射されて、液晶パネル３０１、表面偏光板３０２を介して、表示面側に出射される。そして、この際、表面偏光板３０２の偏光性と、液晶の配向状態による偏光性の制御を行うことで、表示パネル３０は、表示面側に出射する光によって、所望の表示画像を形成する。
このような表示パネル３０に対して、押圧センサ２０は、液晶パネル３０１と表面偏光板３０２との間に配置されている。押圧センサ２０は、圧電フィルム２０１の複屈折性を圧電フィルム２０４の複屈折性で相殺しており、押圧センサ２０としては複屈折性を有さない。
したがって、液晶パネル３０１と表面偏光板３０２との間に押圧センサ２０を配置しても、押圧センサ２０を配置しない場合と同じ色を再現することができる。
保護部材４０は、絶縁性および透光性を有する平板からなる。さらには、外部環境に対する耐性が高い方がよい。例えば、保護部材４０はガラスであるとよい。なお、保護部材４０は、さらには所定の可撓性を有することが好ましい。
このような構成からなる押圧センサ付き表示パネル１０および押圧入力機能付き電子機器１では、次に示すような原理で、操作者が表示画面を見ることができる。筐体５０の表示面（操作面）側から入射した光は、保護部材４０、表面側偏光板３０２を介して押圧センサ２０に入射される。押圧センサ２０を透過した光は、押圧センサ２０によって偏光性が変化することなく、液晶パネル３０１に入射される。この光は液晶パネル３０１を透過し、裏面反射板３０３で反射して、再度液晶パネル３０１を透過し、押圧センサ２０に入射される。この光は、押圧センサ２０によって偏光性が変化することなく、押圧センサ２０から出射され、表面偏光板３０２と保護部材４０を介して操作者側に出射される。そして、この際、液晶パネル３０１の制御と表面偏光板３０２の偏光性によって、所定の表示画像を、操作者に提供する。このように、本実施形態を用いれば、キラル高分子によって形成された圧電フィルムを有する押圧センサを備えていても、押圧センサを配置しない場合と同じ色を再現可能な押圧センサ付き表示パネル１０を実現できる。
なお、上述の実施形態では、圧電フィルム２０１の液晶パネル３０１側に位相補償用の圧電フィルム２０４を配置する例を示したが、圧電フィルム２０１の表面偏光板３０２側に位相補償用の圧電フィルム２０４を配置してもよい。
また、上述の実施形態に示す圧電フィルム２０１，２０４の一軸延伸方向の角度は一例であり、設計に応じて定める設計事項であるが、保護部材４０が押されたときに生じる主たる応力の方向に対して圧電フィルム２０１の一軸延伸方向９０１が４５°となるようにするのが好ましい。
また、上述の実施形態では、押圧センサ２０と液晶パネル３０１とを当接したが、押圧センサ２０と液晶パネル３０１との間に空隙Ｇａｐを設けたり、可撓性の高い緩衝材を配置してもよい。この構成により、押圧センサ２０が押し込まれて湾曲しても、液晶パネル３０１に接触しない。したがって、押圧センサ２０の押し込みが制限されないので、押し込み量を高精度に検出することができる。さらに、緩衝材を配置する構成では、操作面が広くなり、押圧センサ２０が大面積になっても、平板面を平坦に維持することができ、且つ、操作による押し込みによる押圧センサ２０の湾曲を阻害しない。
また、上述の実施形態では、位相補償用の圧電フィルム２０４を配置する例を示したが、当該圧電フィルム２０４に代えて、位相差フィルムを配置してもよい。この位相差フィルムは、圧電フィルム２０４と同じように、圧電フィルム２１０の複屈折性を補償して相殺する複屈折性を有するものにすればよい。また、この位相差フィルムの弾性を低くすることで、緩衝材の機能を持たせてもよい。また、圧電フィルム２０４の表面に電極２０２，２０３を形成したが、位相差フィルムに電極２０２，２０３を形成して圧電フィルム２０４に接するようにしてもよい。
本発明の第２の実施形態に係る押圧センサ付き表示パネルについて、図を参照して説明する。なお、本実施形態の押圧入力機能付き電子機器１Ａの外形形状等の基本構造は、第１の実施形態の押圧入力機能付き電子機器１と同じであり、押圧センサ２０Ａの構造のみが、第１の実施形態に係る押圧センサと異なる。したがって、異なる箇所のみを具体的に説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る押圧入力機能付き電子機器の断面図である。
押圧センサ付き表示パネル１０Ａの押圧センサ２０Ａは、電極２０３における圧電フィルム２０１と反対側の面に、中間部材２１０を介して電極２０５、圧電フィルム２０４、電極２０６を備える。中間部材２１０は、透光性を有し、且つ、接着性もしくは粘着性を有する。圧電フィルム２０４は、圧電フィルム２０１と同じキラル高分子からなり、ここではＰＬＬＡからなる。圧電フィルム２０４も一軸延伸されている。電極２０５，２０６は圧電フィルム２０４の両平板面に形成されている。電極２０５，２０６は透光性を有する材料からなる。すなわち、本実施形態では、位相補償用フィルムである圧電フィルム２０４も押圧センサとして利用している。
圧電フィルム２０４は、上述の実施形態に示すように、圧電フィルム２０１の延伸方向９０１と圧電フィルム２０４の延伸方向９０４とが略直交するように、配置されている。このような構成とすることで、圧電フィルム２０１の複屈折性を圧電フィルム２０４の複屈折性で補償することができ、これらを透過する光波に対する複屈折性の影響が相殺される。
このような構成であっても、上述の各実施形態と同様に、表示パネルで表示した所望の色を、操作者に提供することができる。
さらに、本実施形態の構成では、圧電フィルム２０１と電極２０２，２０３から得られる第１の圧電検出信号と、圧電フィルム２０４と電極２０４，２０５から得られる第２の圧電検出信号と、を用いて、押し込み量を検出することができる。したがって、第１の圧電検出信号の振幅と第２の圧電検出信号の振幅を相殺しないように加算することで、押し込み量に対する振幅を増加させることができる。これにより、押し込み量に対する感度を向上させることができる。
本発明の第３の実施形態に係る押圧センサ付き表示パネルについて、図を参照して説明する。なお、本実施形態の押圧入力機能付き電子機器１Ｂの外形形状等の基本構造は、第１の実施形態の押圧入力機能付き電子機器１と同じであり、押圧センサ付き表示パネル１０Ｂの構造のみが異なる。したがって、第１の実施形態の押圧センサ付き表示パネル１０と異なる箇所のみを具体的に説明する。図５は本発明の第３の実施形態に係る押圧センサ付き表示パネルの断面図である。図６は本発明の第３の実施形態に係る押圧センサおよび位置検出センサの平面図である。
図５に示すように、本実施形態の押圧センサ付き表示パネル１０Ｂは、位置検出センサ７０を備える。位置検出センサ７０と押圧センサ２０は、表面偏光板３０２と液晶パネル３０１との間に配置されている。位置検出センサ７０は押圧センサ２０よりも表面偏光板３０２側に配置されている。位置検出センサ７０と押圧センサ２０との間には、中間部材２７０が配置されている。中間部材２７０は、絶縁性、透光性、および接着性もしくは粘着性を有する。
位置検出センサ７０は、平板状の絶縁性基板７０１と、複数の電極７０２，７０３を備える。絶縁性基板７０１は、透光性を有する材料からなる。
図６（Ａ）に示すように、複数の電極７０２は、絶縁性基板７０１の一方の平板面に形成されている。複数の電極７０２は長尺状であり、長尺方向がＹ方向に沿う形状からなる。複数の電極７０２は、Ｘ方向に沿って間隔を空けて配置されている。複数の電極７０３は、絶縁性基板７０１の他方の平板面に形成されている。複数の電極７０３は長尺状であり、長尺方向がＸ方向に沿う形状からなる。複数の電極７０３は、Ｙ方向に沿って間隔を空けて配置されている。複数の電極７０２，７０３は、上述の押圧センサ２０の電極２０２，２０３と同様に、透光性を有する材料からなる。
位置検出センサ７０は、操作者の指が近接した際に生じる静電容量変化を、電極７０２，７０３で検出し、この静電容量検出信号を演算回路モジュール６０に出力する。演算回路モジュール６０は、静電容量検出信号が検出された電極７０２，７０３の組合せから、操作位置を検出する。
このような位置検出センサ７０において、絶縁性基板７０１は、さらに複屈折性を有する。そして、位置検出センサ７０は、絶縁性基板７０１の複屈折性が、圧電フィルム２０１の複屈折性を補償して相殺するように形成されている。
このような構成であっても、上述の第１の実施形態と同様に、表示パネルで表示した所望の色を、操作者に提供することができる。さらに、本実施形態の構成を用いることで、押し込み量のみでなく、操作位置も検出することができる。
なお、位置検出センサ７０の絶縁性基板７０１を複屈折性の無い材料から形成し、第１実施形態に示すように、位相補償用の圧電フィルム２０４を配置してもよい。ただし、本実施形態の構成を用いれば、位相補償用の圧電フィルムを省略できるので、押圧センサ付き表示パネル１０Ｂを、より薄型に形成することができる。
また、位置検出センサ７０を押圧センサ２０の液晶パネル３０１側に配置してもよい。
本発明の第４の実施形態に係る押圧センサ付き表示パネルについて、図を参照して説明する。なお、本実施形態の押圧入力機能付き電子機器１Ｃの外形形状等の基本構造は、第１の実施形態の押圧入力機能付き電子機器１と同じであり、押圧センサ付き表示パネル１０Ｃの構成のみが第１の実施形態に係る押圧センサ付き表示パネル１０と異なる。したがって、第１の実施形態の押圧センサ付き表示パネル１０と異なる箇所のみを具体的に説明する。図７は本発明の第４の実施形態に係る押圧センサ付き表示パネルの断面図である。
本実施形態の押圧センサ付き表示パネル１０Ｃは、押圧センサ２０Ｃを備える。押圧センサ２０Ｃは、圧電フィルム２０１を備える。
圧電フィルム２０１の第１平板面には、圧電検出用電極２０２Ｐおよび静電容量検出用電極２０２Ｄが形成されている。圧電検出用電極２０２Ｐおよび静電容量検出用電極２０２Ｄは、所定のパターンで形成されている。圧電検出用電極２０２Ｐおよび静電容量検出用電極２０２Ｄは、互いに導通しないように形成されている。
圧電フィルム２０１の第２平板面には、圧電検出用電極２０３Ｐおよび静電容量検出用電極２０３Ｄが形成されている。圧電検出用電極２０３Ｐおよび静電容量検出用電極２０３Ｄは、所定のパターンで形成されている。圧電検出用電極２０３Ｐおよび静電容量検出用電極２０３Ｄは、互いに導通しないように形成されている。
圧電検出用電極２０２Ｐ，２０３Ｐは、圧電フィルム２０１の湾曲によって発生する電荷による電圧を検出可能な形状で形成されている。静電容量検出用電極２０２Ｄ，２０３Ｄは、操作者による操作面への操作によって生じる静電容量の変化を検出可能な形状で形成されている。
圧電検出用電極２０２Ｐ，２０３Ｐ、および静電容量検出用電極２０２Ｄ，２０３Ｄは、透光性を有する材料からなる。
このような構成とすることで、押し込み量の検出と操作位置の検出を、単一の圧電フィルム２０１を用いた押圧センサ２０Ｂで実現することができる。
そして、このような構成であっても、上述の各実施形態と同様に、表示パネルで表示した所望の色を、操作者に提供することができる。さらに、押し込み量と操作位置の検出が可能な押圧センサ付き表示パネルおよび押圧入力機能付き電子機器を薄型に形成することができる。
なお、上述の各実施形態では、圧電フィルムを二枚重ねる例を示したが、四枚以上の偶数枚を重ねる構成であってもよい。この場合、対となる二枚の圧電フィルムの延伸方向が直交するようにする。図８は、四枚の圧電フィルムを積層した（重ねあわせた）状態での各延伸方向の関係を示す図である。第１の対となる二枚の圧電フィルムの延伸方向９０１，９０４は、直交している。第２の対となる二枚の圧電フィルムの延伸方向９１１，９１２は、直交している。このような構成とすることで、単一の圧電フィルムが有する複屈折性の影響を相殺することができる。
また、上述の各実施形態では、反射型の表示パネルを用いる例を示したが、表面偏光板と裏面偏光板で液晶パネルを挟持した構成からなる透過型の表示パネルを用いる場合にも適用することができる。この際、複数の複屈折性を有するフィルムは、表面偏光板と液晶パネルとの間、もしくは液晶パネルと裏面偏光板との間に配置すればよい。このような構成であっても、上述の実施形態と同様に、表示パネルで表示した所望の色を、操作者に提供することができる。
また、上述の各実施形態では、キラル高分子の圧電フィルムとして、ＰＬＡ，ＰＬＬＡを例に説明したが、ＰＤＬＡ等の他の複屈折性を有する圧電フィルムを用いる場合にも、上述の構成を適用することができる。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：押圧入力機能付き電子機器、
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：押圧センサ付き表示パネル、
２０，２０Ｃ：押圧センサ、
３０：表示パネル、
４０：保護部材、
５０：筐体、
６０：演算回路モジュール、
７０：位置検出センサ、
２０１：圧電フィルム、
２０２，２０３：電極、
２０４：圧電フィルム、
２０２Ｐ，２０３Ｐ：圧電検出用電極、
２０２Ｄ，２０３Ｄ：静電容量検出用電極、
２１０，２７０：中間部材、
３０１：液晶パネル、
３０２：表面偏光板、
３０３：裏面反射板、
７０１：絶縁性基板、
７０２，７０３：電極

Claims (5)

  1. 表面側に出射する光を制御することで表示画像を形成する画像形成パネル、および、該画像形成パネルの前記表面側に配置された表面偏光板を備える表示パネルと、
    キラル高分子によって形成された圧電フィルムを有する押圧センサと、
    位相補償用フィルムと、
    を備え、
    前記押圧センサと前記位相補償用フィルムとがともに、前記画像形成パネルと前記表面偏光板との間に配置されている、
    押圧センサ付き表示パネル。
  2. 前記圧電フィルムを形成するキラル高分子はポリ乳酸であり、
    該ポリ乳酸は少なくとも一軸方向に延伸されている、請求項１に記載の押圧センサ付き表示パネル。
  3. 前記位相補償用フィルムが前記圧電フィルムと逆の位相差を有する、請求項１または請求項２に記載の押圧センサ付き表示パネル。
  4. 前記位相補償用フィルムは、少なくとも一軸方向に延伸されたポリ乳酸であり、
    前記圧電フィルムの一軸延伸方向と前記位相補償用フィルムの一軸延伸方向とは直交している、請求項２に記載の押圧センサ付き表示パネル。
  5. 前記位相補償用フィルムは、タッチ位置を検出する位置検出センサ機能を備える、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の押圧センサ付き表示パネル。
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