JP6866064B2

JP6866064B2 - 透明圧電パネル

Info

Publication number: JP6866064B2
Application number: JP2015541626A
Authority: JP
Inventors: 崇金村; 哲浩小谷; 明天高; 恵吏向井; 重森　和久; 和久重森
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: WO2015053345A1; JP2020047281A; JPWO2015053345A1

Description

本発明は、透明圧電パネルに関する。

近年、スマートフォン、タブレットＰＣ、及びカーナビゲーションシステムのように、液晶ディスプレイ等の表示装置の前面に、タッチパネルを有する入力装置を配置した電子機器が普及している。スマートフォン及びタブレットＰＣでは、タップ、フリップ、ピンチ及びドラッグ等の操作を軽快に行える（すなわち、操作の快適性の高い）静電容量方式のタッチパネルが多く採用されている。一方、カーナビゲーションシステムでは、誤操作が起こりにくい（すなわち、操作の確実性の高い）抵抗膜方式のタッチパネルが多く採用されている。
ここで、もし、ユーザーがタッチした“位置”（本明細書中、タッチ位置と称する場合がある）及びその“強さ”（言い換えれば、押圧の有無、大きさ（強弱）、速度、又はこれらの変化、或いはこれらの組み合わせ）（本明細書中、タッチ圧と称する場合がある）の両方を検出できるタッチパネルが実用化されれば、前述の操作の快適性と確実性との両立等、多くの利点が考えられる。しかし、これまでに実用化され普及しているタッチパネルは、タッチ位置を検出できるのみであり、タッチ圧を検出することはできなかった。
一方、タッチパネルは表示装置の前面に設置されるので、表示装置の表示の視認性を高めるため、タッチパネルの透明性が高いことが求められる。

タッチ圧の検出に関して、例えば、静電容量方式のタッチパネルでは、指でタッチしたときの指とタッチパネルとの接触面積から、擬似的にタッチ圧を検出する技術が提案されている。しかし、この原理の場合、ペンでタッチしたときは、タッチ圧を検出できないので、使用の場面が制限される。
また、電磁誘導変化を検出できるペンにより筆圧を検出する技術も提案されている。しかし、この原理の場合、専用の特殊なペンが必要なので、使用の場面が制限される。
また、感圧インクを用いてタッチ圧を検出する技術も提案されている。しかし、感圧インクを使用すると、タッチパネルの透明性が低下してしまう。
また、従来の抵抗膜式や静電容量式等のタッチ位置の検出が可能なタッチパネルにタッチ圧検出専用の部材を組み込んで、又は組み合わせて、タッチ圧の検出を可能にする技術も提案されている。しかし、タッチ圧検出専用の部材を組み込むことは、当該タッチパネルを有する電子機器の薄型化の観点及び製造コストの観点から不利である。
これらのような問題が無く、かつタッチ位置及びタッチ圧の両方を検出できるタッチパネルとして、特許文献１には、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体を含有する圧電体層と、前記圧電体層の一方の表面上に設けられた第１の透明電極と、当該圧電体層の他方の表面上に設けられた第２の透明電極と、を有するタッチパネルが開示されている。

特開２０１１−１８１７４８号公報

前述したように、従来、タッチ圧を検出できるタッチパネルが提案されているが、タッチ位置によってタッチ圧の検出性能にばらつきが小さいことまでは求められていなかった。しかし、最近では、タッチパネルにおいて、使用感覚に優れることが重視されてきている。タッチパネルのタッチ位置によってタッチ圧の検出性能にばらつきが存在することは、タッチパネルの使用感覚を損なう虞がある。
特許文献１に記載のタッチパネルは、使用方法を制限すること無く、高い透明性を有し、かつタッチ位置及びタッチ圧の両方を検出でき、かつタッチ圧検出用センサーを更に組み込む必要が無い、優れたタッチパネルである。
しかし、本発明者らの検討によれば、特許文献１に記載のタッチパネルは、タッチ位置によって（すなわち、タッチパネルの平面方向において）、タッチ圧の検出性能にばらつきがあることが明らかになった。
従って、本発明は、タッチ位置によるタッチ圧の検出性能にばらつきが小さい透明圧電パネルを提供することを目的とする。

特許文献１に記載のタッチパネルが、タッチ位置によって、タッチ圧の検出性能にばらつきを有する原因は不明であったが、本発明者らは、透明圧電フィルムの透明性を向上させる研究において、透明性の高いタッチパネルの中に、平面方向におけるタッチ圧の検出性能のばらつきが小さいタッチパネルが存在することを見出した。
そして、本発明者らは、更なる検討の結果、意外にも、
第１の透明電極と、
透明圧電フィルムと、
第２の透明電極と、
をこの順で有し、
平面方向の全体に渡って１ｃｍ四方毎に１０箇所において全光透過率及び全ヘイズ値を測定したときの、全光透過率の平均値が８５％以上、及びその変動係数が３０％以下であり、かつ全ヘイズ値の平均値が５％以下、及びその変動係数が３０％以下である、
透明圧電パネル
によって、前記課題が解決出来ることを見出した。

これは、従来、充分に着目されていなかった、圧電素子、或いは圧電フィルムの不均一な配置（例、額縁下への配置など）、透明圧電パネル中の空気、又は透明圧電フィルムの表面の粗さ（例、しわ）の存在が、平面方向におけるタッチ圧の検出性能のばらつきの主たる原因であり、本発明の透明圧電パネルでは、全光透過率及び全ヘイズ値を指標にしてこれらが高度かつ均一に抑制されたことに基づいて、タッチ位置によるタッチ圧の検出性能のばらつきが抑制されているものであると推測されるが、本発明はこの原理に限定されるものではない。

本発明は、次の態様を含む。

項１．
第１の透明電極と、
透明圧電フィルムと、
第２の透明電極と、
をこの順で有し、
平面方向の全体に渡って１ｃｍ四方毎に１０箇所において全光透過率及び全ヘイズ値を測定したときの、全光透過率の平均値が８５％以上、及びその変動係数が３０％以下であり、かつ全ヘイズ値の平均値が５％以下、及びその変動係数が３０％以下である、
透明圧電パネル。
項２．
項１の透明圧電パネルと、
圧力検出部と、
位置検出部と、
を有する
タッチ入力装置。
項３．
項２に記載のタッチ入力装置
を有する電子機器。

本発明の透明圧電パネルは、全光透過率及びヘイズ値が高度かつ均一に抑制され、タッチ位置によるタッチ圧の検出性能におけるばらつきが小さい。

本発明の一実施形態（実施形態１）に係る透明圧電パネルの平面図である。本発明の一実施形態（実施形態１）に係る透明圧電パネルの断面図である。本発明の一実施形態（実施形態２）に係る透明圧電パネルの平面図である。本発明の一実施形態（実施形態２）に係る透明圧電パネルの断面図である。本発明の一実施形態に係るタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。

用語の意味
本明細書中、「タッチ位置」の「検出」は、タッチ位置の決定を意味し、一方、「タッチ圧」の「検出」は、押圧の有無、速度、大きさ（強弱）、又はこれらの変化、或いはこれらの組み合わせの決定を意味する。
本明細書中、「平均値」は算術平均値であり、「変動係数」は算術平均値に基づいて計算される。
本明細書中、用語「タッチ」は、触れること、触れられること、押すこと、押されること、及び接触すること、を包含する。

本明細書中、「全光透過率」は、ＡＳＴＭＤ１００３に基づき、ヘイズガードＩＩ（製品名）（東洋精機製作所）又はその同等品を使用した光透過性試験によって得られる。

本明細書中、「全ヘイズ値」（total haze）は、ＡＳＴＭＤ１００３に準拠し、ヘイズガードＩＩ（製品名）（東洋精機製作所）又はその同等品を使用したヘイズ（ＨＡＺＥ、濁度）試験によって得られる。

本明細書中、「内部ヘイズ値」（inner haze）は、前記全ヘイズ値の測定方法において、ガラス製セルの中に水を入れて、その中にフィルムを挿入し、ヘイズ値を測定することにより、得られる。

本明細書中、「外部ヘイズ値」（Outer haze）は、フィルムの全ヘイズ値から内部へイズ値を差し引くことで算出される。

透明圧電パネル
本発明の透明圧電パネルは、
第１の透明電極と、
透明圧電フィルムと、
第２の透明電極と、
をこの順で有し、
平面方向の全体に渡って１ｃｍ四方毎に１０箇所において全光透過率及び全ヘイズ値を測定したときの、全光透過率の平均値が８５％以上、及びその変動係数が３０％以下であり、かつ全ヘイズ値の平均値が５％以下、及びその変動係数が３０％以下である。

本発明の透明圧電パネルの全光透過率の平均値は、８５％以上である必要があり、好ましくは８８％以上、より好ましくは９０％以上である。
本発明の透明圧電パネルの全光透過率の変動係数は、３０％以下である必要があり、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下である。

本発明の透明圧電パネルの全ヘイズ値の平均値は、５％以下である必要があり、好ましくは３％以下、より好ましくは２％以下である。
本発明の透明圧電パネルの全ヘイズ値の変動係数は、３０％以下である必要があり、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下である。

前記第１の透明電極は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）電極又は酸化スズ電極であることができる。

前記第１の透明電極の厚さは、好ましくは、０．０１〜０．３μｍの範囲内である。

前記第２の透明電極は、例えば、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）電極又は酸化スズ電極、又は銀ナノワイヤー、或いはガラス電極であることができる。

前記第２の透明電極の厚さは、好ましくは、０．０１〜０．３μｍの範囲内である。

前記透明圧電フィルムは、例えば、奇数鎖ナイロン圧電フィルム、又はフッ化ビニリデン系圧電フィルム（例、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体圧電フィルム、フッ化ビニリデン／トリフロオロエチレン共重合体圧電フィルム、又はポリフッ化ビニリデン圧電フィルム）等の透明有機圧電フィルムであることができる。
当該「透明有機圧電フィルム」は、有機物である重合体から形成されるフィルム（重合体フィルム）である。当該「有機圧電フィルム」は、当該重合体以外の成分を含有してもよい。当該「透明有機圧電フィルム」は、当該重合体を含むフィルム及び当該重合体からなるフィルムを包含する。
当該「透明有機圧電フィルム」における当該重合体の含有量は、好ましくは、８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９０質量％である。当該含有量の上限は特に制限されず、例えば、１００質量％であってもよいし、９９質量％であってもよい。
当該重合体は、好ましくは、フッ化ビニリデン系重合体である。
前記透明圧電フィルムは、好ましくはフッ化ビニリデン系圧電フィルムであり、より好ましくは、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体圧電フィルムである。
フッ化ビニリデン系重合体圧電フィルム等の前記透明圧電フィルムは、樹脂フィルムに通常用いられる添加剤を含有してもよい。

当該「フッ化ビニリデン系重合体圧電フィルム」は、フッ化ビニリデン系重合体から構成されるフィルムであり、フッ化ビニリデン系重合体を含有する。

当該「フッ化ビニリデン系重合体」の例としては、
（１）フッ化ビニリデンと、これと共重合可能な１種以上のモノマーと、の共重合体；及び
（２）ポリフッ化ビニリデン
が挙げられる

当該「（１）フッ化ビニリデンと、これと共重合可能な１種以上のモノマーと、の共重合体」における「これと共重合可能なモノマー」の例としては、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、及びフッ化ビニルが挙げられる。
当該「これと共重合可能な１種以上のモノマー」又はそのうちの１種は、好ましくはテトラフルオロエチレンである。
当該「フッ化ビニリデン系重合体」の好ましい例としては、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体が挙げられる。
当該「フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体」は、本発明に関する性質が著しく損なわれない限りにおいて、フッ化ビニリデン及びテトラフルオロエチレン以外のモノマーに由来する繰り返し単位を含有してもよい。
前記「（１）フッ化ビニリデンと、これと共重合可能な１種以上のモノマーと、の共重合体」は、フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を５０モル％以上（好ましくは６０モル％以上）含有する。
前記「フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体」における（テトラフルオロエチレンに由来する繰り返し単位）／（フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位）のモル比は、好ましくは５／９５〜３６／６４の範囲内、より好ましくは１５／８５〜２５／７５の範囲内、更に好ましくは１８／８２〜２２／７８の範囲内である。

前記「フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体」は、本発明に関する性質が著しく損なわれない限りにおいて、フッ化ビニリデン及びテトラフルオロエチレン以外のモノマーに由来する繰り返し単位を含有してもよい。通常、このような繰り返し単位の含有率は、１０モル％以下である。このようなモノマーは、フッ化ビニリデンモノマー、テトラフルオロエチレンモノマーと共重合可能なものである限り限定されないが、その例としては、
（１）フルオロモノマー（例、ビニルフルオリド（ＶＦ）、トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）、ヘキサフルオロプロペン（ＨＦＰ）、１−クロロ−１−フルオロ−エチレン（１，１−ＣＦＥ）、１−クロロ−２−フルオロ−エチレン（１，２−ＣＦＥ）、１−クロロ−２，２−ジフルオロエチレン（ＣＤＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、トリフルオロビニルモノマー、１，１，２−トリフルオロブテン−４−ブロモ−１−ブテン、１，１，２−トリフルオロブテン−４−シラン−１−ブテン、ペルフルオロアルキルビニルエーテル、ペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）、ペルフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、ペルフルオロアクリラート、２，２，２−トリフルオロエチルアクリラート、２−（ペルフルオロヘキシル）エチルアクリラート）；並びに
（２）炭化水素系モノマー（例、エチレン、プロピレン、無水マレイン酸、ビニルエーテル、ビニルエステル、アリルグリシジルエーテル、アクリル酸系モノマー、メタクリル酸系モノマー、酢酸ビニル）が挙げられる。

前記透明圧電フィルムの全光透過率の平均値は、８５％以上であり、好ましくは９０％以上、より好ましくは９２％以上、更に好ましくは９５％以上である。当該全光線透過率の上限は限定されないが、通常９９％以下である。
前記透明圧電フィルムの全光透過率の変動係数は、３０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは１．０％以下、更に好ましくは０．５％以下である。

前記透明圧電フィルムの全ヘイズ値の平均値は、５％以下、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、更に好ましくは１．５％以下、より更に好ましくは１．０％以下である。当該全ヘイズ値は低いほど好ましく、その下限は限定されないが、通常０．１％以上である。
前記透明圧電フィルムの全ヘイズ値の変動係数は、３０％以下、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下、更に好ましくは５．０％以下である。

前記透明圧電フィルムの外部ヘイズ値の平均値は、好ましくは１．５％以下、より好ましくは１．２％以下、更に好ましくは１．０％以下である。
前記透明圧電フィルムの外部ヘイズ値の変動係数は、好ましくは３０％以下、より好ましくは１５％以下、更に好ましくは１０％以下、特に好ましくは５．０％以下である。

前記透明圧電フィルムの内部ヘイズ値の平均値は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．９％以下、更に好ましくは０．８％以下である。
前記透明圧電フィルムの内部ヘイズ値の変動係数は、好ましくは３０％以下、より好ましくは１５％以下、更に好ましくは１０％以下、特に好ましくは５．０％以下である。

前記透明圧電フィルムの厚さは、通常３〜１００μｍの範囲内、好ましくは６〜５０μｍの範囲内、より好ましくは９〜４０μｍの範囲内、更に好ましくは１０〜３０μｍの範囲内である。

前記透明圧電フィルムは、例えば、
非分極の重合体フィルム（例、非分極のフッ化ビニリデン系重合体フィルム）を分極処理する工程Ａ；及びその後の
分極化重合体フィルム（例、分極化フッ化ビニリデン系重合体フィルム）を熱処理する工程Ｂ
を含む、透明圧電フィルムの製造方法によって製造できる。

工程Ａ（分極処理工程）
工程Ａでは、非分極の重合体フィルムを分極処理する。

工程Ａで用いられる「非分極の重合体フィルム」は、例えば、キャスティング法、熱プレス法、又は溶融押出法等の公知の方法で製造できる。工程Ａで用いられる「非分極の重合体フィルム」は、好ましくは、キャスティング法で製造されたフィルムである。当該非分極の重合体フィルムを構成する重合体は、当業者が理解するように、前記「透明圧電フィルム」について記載した重合体である。

キャスティング法による「非分極の重合体フィルム」の製造方法は、例えば、
（１）溶媒中に、重合体（例、フッ化ビニリデン系重合体）、並びに所望による成分を溶解又は分散させて液状組成物を調製する工程；
（２）前記液状組成物を基材上に流延（塗布）する工程；及び
（３）前記溶媒を気化させて、フィルムを形成させる工程
を含む製造方法である。

液状組成物の調製における溶解温度は特に限定されないが、溶解温度を高くすると溶解を促進できるので好ましい。しかし、溶解温度が高すぎると、得られるフィルムが着色してしまう傾向があるので、溶解温度は、室温以上８０℃以下であることが好ましい。
また、かかる着色を防止する意味から、前記溶媒の好ましい例としては、ケトン系溶媒（例、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アセトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン）、エステル系溶媒（例、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル）、エーテル系溶媒（例、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン）、及びアミド系溶媒（例、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド）が挙げられる。これらの溶媒は、単独で、又は２種以上を組み合わせて用いられ得る。前記溶媒として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の溶解に汎用される溶媒であるアミド系溶媒を用いてもよいが、溶媒中のアミド系溶媒の含有率は５０％以下であることが望ましい。

前記液状組成物の基材上への流延（塗布）は、ナイフコーティング方式、キャストコーティング方式、ロールコーティング方式、グラビアコーティング方式、ブレードコーティング方式、ロッドコーティング方式、エアドクタコーティング方式、またはスロットダイ方式等の慣用の方法に基づき行えばよい。なかでも、操作性が容易な点、得られるフィルム厚さのバラツキが少ない点、生産性に優れる点から、グラビアコーティング方式、又はスロットダイ方式が好ましい。当該基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いることができる。

前記溶媒の気化は、加熱等の慣用の乾燥方法によって実施できる。
前記溶媒の気化における乾燥温度は溶媒の種類等に応じて適宜決定され得るが、通常、２０℃〜２００℃の範囲内であり、好ましくは４０℃〜１７０℃の範囲内である。
当該乾燥温度は一定温度であってもよいが、変化させてもよい。乾燥温度を低温（例、４０〜１００℃）から高温（例、１２０〜２００℃）へと変化させることにより、得られるフィルムのヘイズ値を下げることができる。これは、例えば、乾燥ゾーンを数ゾーンに分割し、フィルム（又はフィルム形成前の流延された溶液）が低温のゾーンへ入って高温のゾーンに移動することによって実現できる。
具体的には、例えば、乾燥ゾーンを５０℃、８０℃、１２０℃、及び１５０℃の４ゾーンに分割し、フィルムを５０℃のゾーンから１５０℃のゾーンへ連続的に移動させればよい。
前記溶媒の気化における乾燥時間は、通常１〜６００秒間の範囲内、好ましくは１０〜２００秒間の範囲内である。

工程Ａに用いられる「非分極の重合体フィルム（例、非分極のフッ化ビニリデン系重合体フィルム）」（以下、単に「非分極フィルム」と称する場合がある）は、好ましくは、延伸されていないものである。また、好ましくは、当該製造方法においても、当該非分極フィルムを、延伸しない。すなわち、前記透明圧電フィルムは、好ましくは、無延伸の圧電フィルムである。
このようにして得られる透明圧電フィルムは、その厚さの均一性が高い。具体的に好ましくは、前記透明圧電フィルムは、フィルム全体に渡って１ｃｍ四方毎に１０箇所において測定した厚さの変動係数が、平均膜厚の２０％以下である。

工程Ａで用いられる非分極フィルムは、製膜後、熱処理されたものであってもよい。

工程Ａで用いられる非分極フィルムの厚さの決定は、得ようとする圧電フィルムに応じて行えばよい。

工程Ａの分極処理は、コロナ放電処理等の慣用の方法によって行うことができる。

工程Ａの分極処理は、好ましくはコロナ放電によって行われる。
コロナ放電には、負コロナ及び正コロナのいずれを用いてもよいが、非分極樹脂フィルムの分極しやすさの観点から負コロナを用いることが望ましい。

コロナ放電処理は、特に限定されないが、例えば；特開２０１１−１８１７４８号公報（前記特許文献１）に記載のように非分極フィルムに対して線状電極を用いて印加を実施すること；又は非分極フィルムに対して針状電極を用いて印加を実施すること；により行うことができる。
コロナ放電処理の条件は、本発明が属する技術分野の常識に基づいて、適宜設定すればよい。コロナ放電処理の条件が弱すぎると、得られる圧電フィルムの圧電性が不充分になる虞があり、一方、コロナ放電処理の条件が強すぎると、得られる圧電フィルムが点状欠陥を有する虞がある。
例えば、線状電極を用いてロール・トゥ・ロールで連続印加を実施する場合は、線状電極と非分極フィルムの間の距離、フィルム膜厚等によって異なるが、例えば、−１５〜−２５ｋＶの直流電界である。処理速度は、例えば、１０〜５００ｃｍ／分である。

別法として、分極処理は、コロナ放電の他に、例えば非分極フィルムの両面から平板電極で挟み込んで印加することにより実施してもよい。具体的には、例えば、非分極フィルムの両面から平板電極で挟み込んで印加を実施する場合、０〜４００ＭＶ／ｍ（好ましくは５０〜４００ＭＶ／ｍ）の直流電界、及び０．１秒〜６０分間の印加時間の条件を採用できる。

工程Ｂ（熱処理工程）
工程Ｂは、前記工程Ａの後に実施される。工程Ｂでは、工程Ａの分極処理で得られた分極化重合体フィルム（例、分極化フッ化ビニリデン系重合体フィルム）（以下、単に分極化フィルムと称する場合がある。）を熱処理する。
工程Ｂの熱処理は、前記分極化フィルム又は工程Ａにおいて分極を完了した部分に対して行うことができる。すなわち、工程Ａの分極処理を実施しながら、当該分極処理を終えた部分に対して工程Ｂの熱処理を実施してもよい。
熱処理の方法は、特に限定されないが、例えば、分極化フィルムを２枚の金属板で挟み、当該金属板を加熱すること；分極化フィルムのロールを恒温槽中で加熱すること；又はロール・ツー・ロール方式での分極化フィルムの生産において、金属ローラーを加熱し、分極化フィルムを、当該加熱した金属ローラーに接触させること；又は分極化フィルムを加熱した炉の中にロール・ツー・ロールで通していくことにより行うことができる。この際、分極化フィルムは単体で熱処理してもよいし、或いは別種のフィルム又は金属箔上に重ねて積層フィルムを作成し、これを熱処理してもよい。とりわけ、高温で熱処理する場合には後者の方法のほうが、分極化フィルムにしわが入りにくいので好ましい。
前記熱処理の温度は、熱処理される分極化フィルムの種類によって異なる場合があり、好ましくは（熱処理される分極化フィルムの融点−１００）℃〜（熱処理される分極化フィルムの融点＋４０）℃の範囲内である。
前記熱処理の温度は、具体的には、好ましくは８０℃以上、より好ましくは８５℃以上、更に好ましくは９０℃以上である。
また、前記熱処理の温度は、好ましくは１７０℃以下、より好ましくは１６０℃以下、更に好ましくは１４０℃以下である。
前記熱処理の時間は、通常、１０秒間以上、好ましくは０．５分間以上、より好ましくは１分間以上、更に好ましくは２分間以上である。
また、前記熱処理の時間の上限は限定されないが、通常、前記熱処理の時間は６０分間以下である。
前記熱処理の条件は、好ましくは９０℃以上で１分間以上である。
本明細書中、フィルムの融点とは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置を用い、１０℃／分の速度で昇温したときに得られる融解熱曲線における極大値である。

熱処理後、非分極重合体フィルムを所定温度まで冷却する。当該温度は、好ましくは、０℃〜６０℃の範囲内であり、室温であることができる。冷却速度は、徐冷であっても急冷であってもよく、急冷であることが生産性の面から好ましい。急冷は、例えば送風等の手段によって実施できる。

また、前記透明圧電フィルムは、公知の方法、又はこれに準じて製造されたもの、或いは商業的に入手されたものであってもよい。

本発明の透明圧電パネルの構造は、第１の透明電極と、透明圧電フィルムと、第２の透明電極と、をこの順で有する限り、限定されず、他の部材を有していてもよい。
当該他の部材としては、例えば、後記の本発明の実施形態２で説明する粘着剤層、及び基材フィルム等が挙げられる。
このような、他の部材は、本発明の透明圧電パネルの前記全光透過率の平均値が８５％以上、及びその変動係数が３０％以下であり、かつ全ヘイズ値の平均値が５以下であり、及その変動係数が３０％以下となることを指標として選択して用いればよい。
このような粘着剤層としては、例えば、アクリル系粘着剤から形成される、後記の本発明の実施形態２で説明する厚さが０．０１〜２０μｍの範囲内である粘着剤層が挙げられる。
また、このような基材フィルムとしては、厚さ１０〜１００μｍの範囲内のＰＥＴフィルムが挙げられる。
本発明の透明圧電パネルの厚さは、通常１〜１０００μｍの範囲内、好ましくは１〜１００μｍの範囲内、より好ましくは１〜５０μｍの範囲内である。

本発明の透明圧電パネル（例、タッチパネル（好ましくは、タッチ圧を検出できるタッチパネル））を指等で押圧すると、本発明の透明圧電パネルが有する前記透明圧電フィルムのひずみの時間的変化に応じた電気信号を得ることができるので、本発明の透明圧電パネルを用いれば、押圧の有無、速度、大きさ（強弱）、又はこれらの変化、或いはこれらの組み合わせを決定できる。ここで、押圧の大きさ（すなわち、静圧）は、前記電気信号の積分値を用いて決定できる。

本発明の透明圧電パネルにおいて、前記透明圧電フィルムは、１又は２枚以上（好ましくは２枚）を用いることができる。
前記透明圧電フィルムを２枚以上（好ましくは２枚）用いる場合、当該２枚以上の前記透明圧電フィルムは、粘着シートによって互いに貼り合わせられていてもよい。当該粘着シートは、前記透明圧電フィルムを互いに貼り合わせられるものであれば特に限定されず、１又は２以上の層からなることができる。すなわち、当該粘着シートが１層からなる場合、当該粘着シートは粘着剤層からなり、及び当該粘着シートが２以上の層からなる場合、その両外層が粘着剤層である。当該粘着シートが３以上の層からなる場合、当該粘着シートは内層として基材層を有していてもよい。
前記粘着剤層は、好ましくは、例えば、粘着剤としてアクリル系粘着剤を含有する層であることができる。
前記基材層は、透明なフィルムであればよく、好ましくは、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリパラフェニレンスルフィド、又はポリアミドイミドのフィルムであることができる。

例えば、本発明の透明圧電パネル（例、タッチパネル（好ましくは、タッチ圧を検出できるタッチパネル））は、好ましくは、
第１の透明電極と、
第１の透明圧電フィルムと、
粘着シートと、
第２の透明圧電フィルムと、
第２の透明電極と、
をこの順で有する。
第１の透明電極は第１の透明圧電フィルムの外面上に配置され、及び
第２の透明電極は第２の透明圧電フィルムの外面上に配置されている。

当該透明圧電フィルムは焦電性を有し得るが、本発明の当該態様の透明圧電パネルにおいて、第１の透明圧電フィルム、及び第２の透明圧電フィルムを、温度上昇によって同じ極性の電荷（例えば、正電荷と正電荷）が生じる面がそれぞれ外側になるように配置し、及び当該２つの面の間の電位差を第１の透明電極と第２の透明電極とで電気信号として得る場合、焦電性による電気信号が低減されて、圧電性による電気信号を選択的に得ることが可能である。

本発明の透明圧電パネルにおいて焦電性による電気信号（すなわち、焦電信号）を低減するためには（言い換えれば、焦電性をキャンセルするためには）、第１の透明圧電フィルム、及び第２の透明圧電フィルムは、同等レベルの圧電定数ｄ３３を有することが好ましい。更に、当該両方の透明圧電フィルムが有する同等レベルの圧電定数ｄ３３は、より低いほうが、より高度に焦電性による電気信号を低減できるので、好ましい。具体的には、当該両方の透明圧電フィルムが有する圧電定数ｄ３３は、ともに、好ましくは２５ｐC/N以下、より好ましくは２０ｐC/N以下、更に好ましくは８ｐC/N以下である。
また、焦電性をキャンセルしながら、十分に圧電性による電気信号（すなわち、圧電信号）を得るためには（言い換えれば、圧電性をキャンセルしないためには）、第１の透明圧電フィルム、及び第２の透明圧電フィルムの膜厚に差をつけることが好ましい。具体的には第１の透明圧電フィルム、及び第２の透明圧電フィルムの膜厚の比を好ましくは１．１倍以上、さらに好ましくは１．５倍以上にすることで、圧電信号を高くできる。

本発明の透明圧電パネルにおいてタッチ圧の検出は検出回路を通した電圧値又は電流値の読み取りによって行われ、これは検出電気回路が電圧モードかチャージモードかによって異なる。当該検出においては、
（１）フィルムから発生した電圧又はチャージをそのまま読み取ること、或いは
（２）検出回路でチャージ又は電圧を増幅して読み取ること、
のいずれかを採用できる。
当該検出においてノイズが問題になる場合は、
（１）ノイズの原因となる電磁波をシールドしノイズを除去すること、及び／又は
（２）一般的にノイズは信号より小さいので、一定値以下のチャージ又は電圧をカットオフすること、
等の手法を採用できる。
本発明の透明圧電パネルの場合、ノイズ源に焦電信号が加わる場合があるが、そのカット方法として前記（２）のカットオフの設定を行うことができる。更に積極的に焦電信号をキャンセルするためには、
（１）第１の透明圧電フィルム、及び第２の透明圧電フィルムとして、ポーリングの向きが互いに逆の２枚のフィルムを対向させたバイモルフ構造を採用すること、
（２）第１の透明圧電フィルム、及び第２の透明圧電フィルムとして、圧電定数ｄ３３が低いフィルムを用いることにより、焦電信号を小さくすること、及び／又は
（３）第１の透明圧電フィルム、及び第２の透明圧電フィルムの焦電信号と同等の焦電信号を出す焦電素子を組み込んで焦電信号をキャンセルすること
等の手法を採用できる。
前記検出においては、微分信号を読み取ってもよいし、積分信号を読み取ってもよい。本発明の透明圧電パネルでは、圧電信号、及び焦電信号は、圧力、又は熱に対する微分信号として発生するが、正確に圧力に対する階調をとるためには積分信号として読み取ることが好ましい。積分信号として読み取る場合、積分の時間は任意に設定できるが、１μｓ〜１０ｍｉｎ、好ましくは１ｍｓ〜１ｍｉｎの間に設定することが望ましい。

以下に、本発明の透明圧電パネルの実施形態について、図面を参照して説明する。各図面において共通する部材には同じ符号を付す場合がある。

図１Ａに、本発明の一実施形態（実施形態１）に係る透明圧電パネルの平面図を示す。
図１Ｂ、本発明の一実施形態（実施形態１）に係る透明圧電パネルの断面図を示す。図１Ｂは、図１Ａにおける透明電極ＥＣ１に沿った断面図である。

透明圧電パネル１０Ａは、
Ｘ方向に配列されるｍ本の第１の透明電極ＥＳ１〜ＥＳｍと、
透明圧電フィルム１１と、
Ｙ方向に配列されるｎ本の第２の透明電極ＥＣ１〜ＥＣｎと、
をこの順で有する。
第１の透明電極ＥＳ１〜ＥＳｍは、透明圧電フィルム１１の一方の主面上に配置されている。
第２の透明電極ＥＣ１〜ＥＣｎは、透明圧電フィルム１１の他方の主面上に配置されている。
なお、図１Ｂにおいては、第１の透明電極ＥＳ１〜ＥＳｍは、保護層１２で覆われ、及び第２の透明電極ＥＳ１〜ＥＣｎは、保護層１３で覆われているが、本発明においてこれらの保護層は、必ずしも必要では無い。

当該態様の透明圧電パネルは、例えば、
第１の透明電極及び第２の透明電極を透明圧電フィルム上にそれぞれスパッタリングにより形成する工程、
第１の透明電極及び第２の透明電極をエッチングによりパターニングする工程、
を有する製造方法により製造できる。

図２Ａに、本発明の別の一実施形態（実施形態２）に係る透明圧電パネルの平面図を示す。
図２Ｂ、本発明の別の一実施形態（実施形態２）に係る透明圧電パネルの断面図を示す。図２Ｂは、図２Ａにおける透明電極ＥＣ１に沿った断面図である。

透明圧電パネル１０Ｂは、
第１の基材フィルム１６と、
Ｘ方向に配列されるｍ本の第１の透明電極ＥＳ１〜ＥＳｍと、
第１の粘着剤層１４と、
透明圧電フィルム１１と、
第２の粘着剤層１５と
Ｙ方向に配列されるｎ本の第２の透明電極ＥＣ１〜ＥＣｎと、
第２の基材フィルム１７と、
をこの順で有する。

第１の粘着剤層１４は、透明圧電フィルム１１の一方の主面上に配置され、
第１の透明電極ＥＳ１〜ＥＳｍは、第１の粘着剤層１４の上に配置され、
第１の基材フィルム１６は、第１の透明電極ＥＳ１〜ＥＳｍの上に配置されている。

第２の粘着剤層１５は、透明圧電フィルム１１の他方の主面上に配置され、
第２の透明電極ＥＣ１〜ＥＣｎは、第２の粘着剤層１５の上に配置され、
第２の基材フィルム１７は、第２の透明電極ＥＣ１〜ＥＣｎの上に配置されている。
当該粘着剤層１４及び１５の厚さは、透明圧電フィルム１１の表面から、第１の基材フィルム１６又は第２の基材フィルム１７までの距離として、通常、０．０１〜２０μｍの範囲内である。
第１の基材フィルム１６及び第２の基材フィルム１７の厚さは、通常、１０〜１００μｍの範囲内である。

なお、図１Ａにおいては、第１の透明電極ＥＳ１〜ＥＳｍは、保護層１２で覆われ、及び第２の透明電極ＥＳ１〜ＥＣｎは、保護層１３で覆われているが、本発明においてこれらの保護層は、必ずしも必要では無い。

当該態様の透明圧電パネルは、例えば、
２枚の透明電極付き基材フィルム（例、ＩＴＯ電極付きＰＥＴフィルム）を用意する工程、
２枚の透明電極付き基材フィルムの透明電極をそれぞれエッチングによりパターニングする工程、及び
透明電極がエッチングされた２枚の透明電極付き基材フィルムを、それぞれ透明圧電フィルムの主面に粘着剤を用いて貼り付ける工程
を有する製造方法により製造できる。

これらの、粘着剤層、透明電極、及び基材フィルムの材料としては、それぞれ透明圧電パネルに用いられる公知の材料を用いることができる。
前記粘着剤層を構成する粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤を用いることができる。
前記透明電極は、例えば、前記で例示したものであることができる。
前記基材フィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム）、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム（ＰＥＮフィルム）、ポリカーボネート樹脂フィルム（ＰＣフィルム）、ポリエーテルスルホン樹脂フィルム（ＰＥＳフィルム）、及び環状オレフィン重合体樹脂フィルム（ＣＯＰフィルム）が挙げられる。なかでも好ましくは、ＰＥＴフィルム、又はＰＥＮフィルムである。

本発明の透明圧電パネルにおいてタッチ圧の検出は検出回路を通した電圧或いは電流値によって行われ、これらは検出電気回路が電圧モードかチャージモードかにより異なるが、本発明の透明圧電パネルは、同一タッチ圧が掛かった時の、それぞれの値のパネル面内での変動係数が、好ましくは０〜３０％の範囲内である。

本発明の透明圧電パネルの平面サイズは、特に限定されないが、好ましくは、３〜４０インチの範囲内である。

本発明の透明圧電パネルは、タッチ圧の検出に加えてタッチ位置の検出が可能である。従って、タッチ位置検出用タッチパネルと組み合わせなくても、タッチ圧及びタッチ位置の検出が可能である。
本発明の透明圧電パネルは、タッチパネルであることができる。
本発明の透明圧電パネルは、例えば、抵抗膜方式、又は静電容量方式等の透明圧電パネルであることができる。

本発明の透明圧電パネルは、例えば、タッチ入力装置、又はタッチセンサー装置に用いることができる。

タッチ入力装置
本発明のタッチ入力装置は、
本発明の透明圧電パネルと、
圧力検出部と、
位置検出部と、
を有する。
当該入力装置は、タッチ位置、タッチ圧、又はその両方に基づく入力（例、筆圧等の押圧の大きさ（強弱）に基づく入力）が可能である。

図３に、本発明の一実施形態に係るタッチ入力装置の構成を示すブロック図を示す。
タッチ入力装置２は、透明圧電パネル１と、透明圧電パネル１の出力信号を処理する信号処理部３とを有している。透明圧電パネル１は、本発明の透明圧電パネルである。
透明圧電パネル１に対してタッチ操作が行われた場合、透明圧電フィルム１１のタッチ位置に対応する部分に起電力が発生し、電圧信号が第１の透明電極ＥＳ１〜ＥＳｍのいずれか、及び、第２の透明電極ＥＣ１〜ＥＣｎのいずれかを介して信号処理部３に入力される。
図３に示す位置検出部４は、電圧信号を入力した電極に基づいて、透明圧電パネル１におけるタッチ位置を検出することができる。位置検出部４によるタッチ位置の検出は、抵抗膜方式、又は静電容量方式等の従来の透明圧電パネルと同様に行うことができる。
また、圧力検出部５は、圧電体１１が押圧された際に発生する電圧信号に基づいて、タッチ圧を検出する。
当該入力装置は、電子機器に用いることができる。

タッチセンサー装置
本発明のタッチセンサー装置は、
本発明の透明圧電パネルと、
圧力検出部と、
位置検出部と、
を有する。
前記では、本発明のタッチ入力装置について説明したが、当該説明は、タッチセンサー装置にも同様に適用できる。

電子機器
本発明の電子機器は、
本発明のタッチ入力装置又はタッチセンサー装置
を有する。
当該タッチ入力装置又はタッチセンサー装置を有する電子機器は、タッチ位置、タッチ圧又はその両方に基づく操作及び／又は動作（例、ペイントソフトにおいて、筆圧に応じてスクリーンに表示される線の太さを変える等の操作）が可能である。
当該タッチ入力装置を有する電子機器の例としては、スマートフォン、タブレットＰＣ、デジタイザ、タッチパッド、カーナビゲーションシステム、及びＦＡ（ファクトリー・オートメーション）機器等のタッチパネルディスプレイ（タッチパネルモニター）等が挙げられる。
当該タッチセンサー装置を有する電子機器の例としては、衝突センサー、ロボット掃除機が挙げられる。
当該電子機器は、本発明のタッチ入力装置、又は本発明のタッチセンサー装置を備えることができ、或いは本発明のタッチ入力装置、又は本発明のタッチセンサー装置からなることもできる。

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

厚さ３０μｍのフッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体圧電フィルムを調製し、その両面に１枚ずつ、ＩＴＯ付きＰＥＴフィルム（ＩＴＯ／ＰＥＴ）（ＩＴＯ層の厚さ：0.05μｍ、ＰＥＴフィルムの厚さ：38μｍ）を、そのマトリックス透明電極を圧電フィルム側に向けて、粘着剤で貼り付け（粘着剤層の厚さ：10μｍ）、透明圧電パネルを作成した。その上から指で押圧し、マルチプレクサを用いることにより、タッチ位置（ＸＹ位置）を検出できたと同時に電気信号の大きさから、タッチ圧（押圧）を検出できた。
また、定量的な検出出力と光学性能（全光透過率と全ヘイズ）のパネル面内の位置による変動を評価するために、パネル上の位置を縦横１０ｍｍ幅で１０分割ずつ（縦Ａ〜Ｊ、横１〜１０）、計１００分割して無作為に位置を選び、タッチ圧に対する検出出力を光学性能とともに測定した（表１）。タッチ圧は条件を揃えるために、一定荷重の重石を一定高さ（２０ｍｍ）から自由落下させた荷重値で示した。

１：透明圧電パネル
２：タッチ入力装置
３：信号処理部
４：位置検出部
５：圧力検出部
１０Ａ：透明圧電パネル
１０Ｂ：透明圧電パネル
１１：透明圧電フィルム
１２：保護層
１３：保護層
１４：第１の粘着剤層
１５：第２の粘着剤層
１６：第１の基材フィルム
１７：第２の基材フィルム
ＥＳ１〜ＥＳｍ：第１の透明電極
ＥＣ１〜ＥＣｎ：第２の透明電極

Claims

第１の透明電極と、
フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体圧電フィルムである透明圧電フィルムと、
第２の透明電極と、
をこの順で有し、
平面方向の全体に渡って１ｃｍ四方毎に１０箇所において全光透過率及び全ヘイズ値を測定したときの、全光透過率の平均値が８５％以上、及びその変動係数が０．５％以下であり、かつ全ヘイズ値の平均値が５％以下、及びその変動係数が５．０％以下である、
透明圧電パネル。
請求項１の透明圧電パネルと、
圧力検出部と、
位置検出部と、
を有する
タッチ入力装置。
請求項２に記載のタッチ入力装置
を有する電子機器。