JP6915746B2

JP6915746B2 - Deformation sensor, touch panel, and display device

Info

Publication number: JP6915746B2
Application number: JP2020514766A
Authority: JP
Inventors: しおり長森
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2021-08-04
Anticipated expiration: 2039-10-15
Also published as: JPWO2020080324A1; WO2020080324A1

Description

本発明は、変形センサ、およびこれを用いたタッチパネル、および表示装置に関する。 The present invention relates to a deformation sensor, a touch panel using the same, and a display device.

特許文献１には、折り畳み可能なディスプレイおよび携帯端末機器が開示されている。 Patent Document 1 discloses a foldable display and a portable terminal device.

特開２０１８−７２６６３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-72663

特許文献１に記載の携帯端末機器においては、携帯端末機器全体が柔軟である。ユーザが携帯端末機器を操作する場合、携帯端末機器全体が変形しやすくなる。このため、押圧操作またはタッチ操作の操作性が悪くなる。 In the mobile terminal device described in Patent Document 1, the entire mobile terminal device is flexible. When the user operates the mobile terminal device, the entire mobile terminal device is easily deformed. Therefore, the operability of the pressing operation or the touch operation deteriorates.

そこで、本発明の目的は、フレキシブルな機器において操作性を向上させた変形センサ、およびこれを用いたタッチパネル、もしくは表示装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a deformation sensor having improved operability in a flexible device, and a touch panel or display device using the deformation sensor.

本発明に係る変形センサは、折り畳み位置で折り畳み可能であり、且つ折り畳まれた状態で屈曲している屈曲部と、前記屈曲部以外の平面部と、前記平面部に形成された曲げ部と、を有する筐体に配置される圧電フィルムと、前記圧電フィルムの第１主面に形成された第１電極と、前記圧電フィルムの第２主面に形成された第２電極と、を備えていることを特徴とする。 The deformation sensor according to the present invention includes a bent portion that can be folded at a folded position and is bent in the folded state, a flat portion other than the bent portion, and a bent portion formed on the flat portion. It is provided with a piezoelectric film arranged in a housing having the above, a first electrode formed on the first main surface of the piezoelectric film, and a second electrode formed on the second main surface of the piezoelectric film. It is characterized by that.

この構成では、ユーザは曲げ部に沿って筐体を折り曲げることができる。この折り曲げの操作は、従来のタッチ操作や押圧操作とは異なる。折り曲げの操作は筐体の一部のみを曲げる操作であるため、ユーザはフレキシブルな機器においても容易に操作することができる。 In this configuration, the user can bend the housing along the bend. This bending operation is different from the conventional touch operation and pressing operation. Since the bending operation is an operation of bending only a part of the housing, the user can easily operate the flexible device.

本発明によれば、フレキシブルな機器において操作性を向上することができる。 According to the present invention, operability can be improved in a flexible device.

図１（Ａ）は第一実施形態に係る変形センサを備えたタッチパネルの斜視図である。図１（Ｂ）はその折り畳んだ状態の斜視図である。FIG. 1A is a perspective view of a touch panel provided with a deformation sensor according to the first embodiment. FIG. 1B is a perspective view of the folded state. 図２（Ａ）は図１（Ａ）に示すタッチパネルの断面図、図２（Ｂ）はその折り畳まれた状態の断面図、図２（Ｃ）はその開いた状態の平面図である。2A is a cross-sectional view of the touch panel shown in FIG. 1A, FIG. 2B is a cross-sectional view of the touch panel in a folded state, and FIG. 2C is a plan view of the touch panel in an open state. 図３（Ａ）は第一実施形態に係る圧電素子の分解斜視図、図３（Ｂ）はその平面図である。FIG. 3A is an exploded perspective view of the piezoelectric element according to the first embodiment, and FIG. 3B is a plan view thereof. 図４（Ａ）は第一実施形態に係る圧電フィルムを説明するための図、図４（Ｂ）は第一実施形態に係るタッチパネルの使用方法を説明するための図である。FIG. 4A is a diagram for explaining the piezoelectric film according to the first embodiment, and FIG. 4B is a diagram for explaining how to use the touch panel according to the first embodiment. 図５（Ａ）は第一実施形態の変形例に係るタッチパネルの平面図、図５（Ｂ）はその使用方法を説明するための図である。FIG. 5A is a plan view of the touch panel according to the modified example of the first embodiment, and FIG. 5B is a diagram for explaining how to use the touch panel. 図６（Ａ）および図６（Ｂ）は第二実施形態に係るタッチパネルを説明するための図である。6 (A) and 6 (B) are diagrams for explaining the touch panel according to the second embodiment. 図７（Ａ）は第三実施形態に係る表示装置を、図７（Ｂ）は第四実施形態に係る表示装置を説明するための図であるFIG. 7A is a diagram for explaining a display device according to a third embodiment, and FIG. 7B is a diagram for explaining a display device according to a fourth embodiment.

以下、本発明の実施形態に係る変形センサおよび変形センサを備えたタッチパネル、もしくは表示装置について、図を参照しながら説明する。なお、各図面において、説明の都合上、配線などは省略している。 Hereinafter, the deformation sensor and the touch panel provided with the deformation sensor or the display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, wiring and the like are omitted for convenience of explanation.

図１（Ａ）は第一実施形態に係る変形センサを備えたタッチパネルの斜視図である。図１（Ｂ）はその折り畳んだ状態の斜視図である。また、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すタッチパネルはあくまで本発明の一例であり、これに限るものではなく、仕様に応じて形状等を適宜変更することができる。 FIG. 1A is a perspective view of a touch panel provided with a deformation sensor according to the first embodiment. FIG. 1B is a perspective view of the folded state. Further, the touch panels shown in FIGS. 1A and 1B are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited to this, and the shape and the like can be appropriately changed according to the specifications.

図２（Ａ）は図１（Ａ）に示すフレキシブルデバイスを図１（Ａ）に示すＩ−Ｉ線における断面図、図２（Ｂ）はその折り畳まれた状態の断面図、図２（Ｃ）はその開いた状態の平面図である。なお、図２（Ａ）および図２（Ｂ）は模式的な図であり、説明の都合上、変形センサの各部品の厚み等が大きく表されている。また、図２（Ｂ）においては、圧電フィルム１０、筐体１０２および表面パネル１０３以外の図示は省略している。 FIG. 2 (A) is a cross-sectional view of the flexible device shown in FIG. 1 (A) along the line I-I shown in FIG. 1 (A), and FIG. ) Is a plan view of the open state. Note that FIGS. 2 (A) and 2 (B) are schematic views, and for convenience of explanation, the thickness and the like of each component of the deformation sensor are largely shown. Further, in FIG. 2B, illustrations other than the piezoelectric film 10, the housing 102, and the surface panel 103 are omitted.

図１（Ａ）に示すように、タッチパネル１００は、略直方体形状の筐体１０２を備える。タッチパネル１００は、筐体１０２に配置された平板状の表面パネル１０３を備える。表面パネル１０３は、ユーザが指またはペンなどを用いてタッチ操作を行う操作面として機能する。以下では、筐体１０２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。 As shown in FIG. 1A, the touch panel 100 includes a substantially rectangular parallelepiped housing 102. The touch panel 100 includes a flat plate-shaped surface panel 103 arranged in the housing 102. The front panel 103 functions as an operation surface on which the user performs a touch operation using a finger, a pen, or the like. Hereinafter, the width direction (horizontal direction) of the housing 102 will be the X direction, the length direction (vertical direction) will be the Y direction, and the thickness direction will be the Z direction.

図２（Ｂ）に示すように、タッチパネル１００の筐体１０２は、屈曲部３と、平面部４と、を有する。平面部４は、筐体１０２のうちの屈曲部３以外の部分である。屈曲部３は、可撓性を有する素材で形成されている。なお、平面部４も可撓性を有していてもよいが、屈曲部３より剛直な素材で形成されている。これにより、筐体１０２が折り畳み位置Ｌで折り畳まれたとき、屈曲部３は屈曲している。 As shown in FIG. 2B, the housing 102 of the touch panel 100 has a bent portion 3 and a flat surface portion 4. The flat surface portion 4 is a portion of the housing 102 other than the bent portion 3. The bent portion 3 is made of a flexible material. The flat surface portion 4 may also have flexibility, but is made of a material that is more rigid than the bent portion 3. As a result, when the housing 102 is folded at the folding position L, the bent portion 3 is bent.

図１（Ｂ）に示すように、第一実施形態において、タッチパネル１００は、Ｘ方向に沿った折り畳み位置Ｌを折れ曲がり線として折り畳むことができる。すなわち、タッチパネル１００は、折り畳み位置Ｌを軸として開閉することができる。なお、タッチパネル１００は、屈曲部３にヒンジまたは蛇腹構造等を設けることにより開閉可能としてもよい。 As shown in FIG. 1B, in the first embodiment, the touch panel 100 can be folded at the folding position L along the X direction as a bending line. That is, the touch panel 100 can be opened and closed with the folding position L as an axis. The touch panel 100 may be opened and closed by providing a hinge, a bellows structure, or the like on the bent portion 3.

筐体１０２における表面パネル１０３の反対側は、裏面１０５である。図１（Ｂ）においては、タッチパネル１００は、裏面１０５が内側になるように、すなわち表面パネル１０３が表側になるように折り畳み位置Ｌで折り畳まれている。なお、図１（Ｂ）においては、表面パネル１０３が表側になるようにタッチパネル１００が折り畳まれた状態を示したが、タッチパネル１００は逆方向に折り畳むことも可能である。 The opposite side of the front panel 103 in the housing 102 is the back surface 105. In FIG. 1B, the touch panel 100 is folded at the folding position L so that the back surface 105 is on the inside, that is, the front surface panel 103 is on the front side. Although FIG. 1B shows a state in which the touch panel 100 is folded so that the front panel 103 is on the front side, the touch panel 100 can also be folded in the opposite direction.

図２（Ａ）に示すように、タッチパネル１００は、筐体１０２の内側に変形センサ１を備える。変形センサ１は、表面パネル１０３の筐体１０２内側の面に形成されている。表面パネル１０３は透光性を有する。タッチパネル１００は、筐体１０２の内側に表示部１０４を備える。表面パネル１０３および表示部１０４とは互いに積層されて配置される。変形センサ１が透明である場合、変形センサ１は表示部１０４よりタッチパネル１００の表側に配置することができる。 As shown in FIG. 2A, the touch panel 100 includes a deformation sensor 1 inside the housing 102. The deformation sensor 1 is formed on the inner surface of the housing 102 of the surface panel 103. The surface panel 103 is translucent. The touch panel 100 includes a display unit 104 inside the housing 102. The surface panel 103 and the display unit 104 are arranged so as to be laminated on each other. When the deformation sensor 1 is transparent, the deformation sensor 1 can be arranged on the front side of the touch panel 100 from the display unit 104.

変形センサ１は、圧電素子２０および不図示の処理部と、を備える。圧電素子２０は、圧電フィルム１０、第１電極１１、および第２電極１２を備える。 The deformation sensor 1 includes a piezoelectric element 20 and a processing unit (not shown). The piezoelectric element 20 includes a piezoelectric film 10, a first electrode 11, and a second electrode 12.

図３（Ａ）は第一実施形態に係る圧電素子の分解斜視図、図３（Ｂ）はそのＸ−Ｙ平面における平面図である。なお、図３（Ａ）および図３（Ｂ）では、圧電フィルム１０、第１電極１１、および第２電極１２以外の図示は省略している。 FIG. 3A is an exploded perspective view of the piezoelectric element according to the first embodiment, and FIG. 3B is a plan view of the piezoelectric element in the XY plane. In addition, in FIGS. 3A and 3B, illustrations other than the piezoelectric film 10, the first electrode 11, and the second electrode 12 are omitted.

図３（Ａ）に示すように、圧電フィルム１０は矩形状に形成されており、第１主面１４および第１主面１４に対向する第２主面１５を有する。第１電極１１および第２電極１２は平膜状であり、平面視で圧電フィルム１０と同様に矩形状に形成されている。なお、圧電フィルム１０、第１電極１１、および第２電極１２の形状は、矩形状に限定されることなく、タッチパネル１００の形状または用途に合わせて適宜変更することができる。 As shown in FIG. 3A, the piezoelectric film 10 is formed in a rectangular shape and has a first main surface 14 and a second main surface 15 facing the first main surface 14. The first electrode 11 and the second electrode 12 have a flat film shape, and are formed in a rectangular shape like the piezoelectric film 10 in a plan view. The shapes of the piezoelectric film 10, the first electrode 11, and the second electrode 12 are not limited to the rectangular shape, and can be appropriately changed according to the shape of the touch panel 100 or the intended use.

第１電極１１は、圧電フィルム１０の第１主面１４に配置されている。第２電極１２は、第１主面１４に対向する圧電フィルム１０の第２主面１５に配置されている。第２電極１２は、グランド電極である。従って、圧電素子２０は、グランド電極を基準とした電圧を出力する。なお、本明細書において説明の便宜上、グランド電位を０Ｖとして説明を行う。また、第１電極１１、または第２電極１２のいずれか一方がグランド電極であればよい。 The first electrode 11 is arranged on the first main surface 14 of the piezoelectric film 10. The second electrode 12 is arranged on the second main surface 15 of the piezoelectric film 10 facing the first main surface 14. The second electrode 12 is a ground electrode. Therefore, the piezoelectric element 20 outputs a voltage with reference to the ground electrode. In this specification, for convenience of explanation, the ground potential will be set to 0V. Further, either the first electrode 11 or the second electrode 12 may be a ground electrode.

図３（Ｂ）のように圧電素子２０を平面視した時、第１電極１１および第２電極１２は、上面視で圧電フィルム１０と完全に重なるか、または圧電フィルム１０より面方向内側に位置していると良い。これにより、第１電極１１および第２電極１２との端部における短絡を抑制できる。 When the piezoelectric element 20 is viewed in a plan view as shown in FIG. 3B, the first electrode 11 and the second electrode 12 completely overlap the piezoelectric film 10 in a top view, or are located inside the piezoelectric film 10 in the plane direction. It is good to do it. As a result, a short circuit at the ends of the first electrode 11 and the second electrode 12 can be suppressed.

表面パネル１０３にユーザが指またはペンなどを用いてタッチ操作を行うと、押圧力は表面パネル１０３を介して変形センサ１に伝わる。後で詳述するが、変形センサ１は、筐体１０２の曲げまたは、表面パネル１０３で受け付けた押圧操作による圧電フィルム１０の変形により電位を出力する。 When the user touches the surface panel 103 with a finger or a pen, the pressing force is transmitted to the deformation sensor 1 via the surface panel 103. As will be described in detail later, the deformation sensor 1 outputs an electric potential by bending the housing 102 or deforming the piezoelectric film 10 by a pressing operation received by the surface panel 103.

圧電フィルム１０は、屈曲部３と、平面部４とに亘って配置されている。すなわち、圧電フィルム１０は、タッチパネル１００の折り畳み位置Ｌを跨ぐように筐体１０２に配置されている。これにより、圧電フィルム１０が筐体１０２に対して一枚配置させればよいため、製造工程を簡易にできる。 The piezoelectric film 10 is arranged over the bent portion 3 and the flat surface portion 4. That is, the piezoelectric film 10 is arranged in the housing 102 so as to straddle the folding position L of the touch panel 100. As a result, one piezoelectric film 10 may be arranged with respect to the housing 102, so that the manufacturing process can be simplified.

図２（Ｃ）に示すように、筐体１０２は、曲げ部Ｂ１を有する。曲げ部Ｂ１は、筐体１０２の平面部４に形成されている。筐体１０２において曲げ部Ｂ１に相当する部分は、可撓性を有する素材で形成されている。平面部４が可撓性を有する素材で形成されている場合、平面部４の曲げ部Ｂ１に相当する部分は、平面部４の曲げ部Ｂ１以外の部分より柔らかい素材で形成されている。なお、平面部４の曲げ部Ｂ１に相当する部分は、平面部４の曲げ部Ｂ１以外の部分より薄く形成されていてもよい。また、曲げ部Ｂ１にヒンジ等を設けていてもよい。 As shown in FIG. 2C, the housing 102 has a bent portion B1. The bent portion B1 is formed on the flat surface portion 4 of the housing 102. The portion of the housing 102 corresponding to the bent portion B1 is made of a flexible material. When the flat surface portion 4 is made of a flexible material, the portion of the flat surface portion 4 corresponding to the bent portion B1 is formed of a softer material than the portion of the flat surface portion 4 other than the bent portion B1. The portion of the flat surface portion 4 corresponding to the bent portion B1 may be formed thinner than the portion of the flat surface portion 4 other than the bent portion B1. Further, the bent portion B1 may be provided with a hinge or the like.

曲げ部Ｂ１は、筐体１０２を平面視した場合の長辺５および短辺６に亘る直線上に形成されている。すなわち、筐体１０２の角に曲げ部Ｂ１が形成されている。このため、ユーザが曲げ部Ｂ１から筐体１０２の角側をつまむように把持しやすく、筐体１０２を曲げ部Ｂ１に沿って曲げる操作性が向上する。 The bent portion B1 is formed on a straight line extending over the long side 5 and the short side 6 when the housing 102 is viewed in a plan view. That is, the bent portion B1 is formed at the corner of the housing 102. Therefore, it is easy for the user to grip the corner side of the housing 102 from the bent portion B1 so as to pinch the corner side, and the operability of bending the housing 102 along the bent portion B1 is improved.

ユーザが曲げ部Ｂ１より筐体１０２の角側を把持して筐体１０２を曲げ部Ｂ１に沿って折り曲げた場合、曲げ部Ｂ１の折り曲げの影響は屈曲部３に及ばない。従って、ユーザが曲げ部Ｂ１を繰り返し曲げた場合であっても、筐体１０２における屈曲部３の劣化が抑制でき、タッチパネル１００の使用による劣化に対する耐久性が向上する。 When the user grips the corner side of the housing 102 from the bent portion B1 and bends the housing 102 along the bent portion B1, the influence of the bending of the bent portion B1 does not reach the bent portion 3. Therefore, even when the user repeatedly bends the bent portion B1, the deterioration of the bent portion 3 in the housing 102 can be suppressed, and the durability against deterioration due to the use of the touch panel 100 is improved.

図３（Ｂ）に示すように、ユーザが筐体１０２を曲げ部Ｂ１で曲げた場合、圧電フィルム１０においては、平面視して筐体１０２の曲げ部Ｂ１に対応する位置Ｂ２が曲げられる箇所となる。なお、図３（Ｂ）においては、説明の便宜上、位置Ｂ２は第１電極１１を透過させて示されている。以下、圧電フィルム１０について説明する。 As shown in FIG. 3B, when the user bends the housing 102 at the bending portion B1, the position B2 corresponding to the bending portion B1 of the housing 102 is bent in the piezoelectric film 10 in a plan view. It becomes. In FIG. 3B, for convenience of explanation, the position B2 is shown through the first electrode 11. Hereinafter, the piezoelectric film 10 will be described.

図４（Ａ）は圧電フィルム１０を説明するための平面図、図４（Ｂ）はタッチパネル１００の使用方法を説明するための図である。 FIG. 4A is a plan view for explaining the piezoelectric film 10, and FIG. 4B is a diagram for explaining how to use the touch panel 100.

圧電フィルム１０は、キラル高分子から形成されるフィルムであってもよい。キラル高分子として、第一実施形態では、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、特にＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）を用いている。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１０の平板面が押圧されることにより、電荷を発生する。この際、発生する電荷量は、押圧量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依存する。 The piezoelectric film 10 may be a film formed of a chiral polymer. As the chiral polymer, polylactic acid (PLA), particularly L-type polylactic acid (PLLA), is used in the first embodiment. The main chain of PLLA made of a chiral polymer has a spiral structure. PLLA has piezoelectricity when it is uniaxially stretched and the molecules are oriented. Then, the uniaxially stretched PLLA generates an electric charge by pressing the flat plate surface of the piezoelectric film 10. At this time, the amount of electric charge generated depends on the amount of displacement in which the flat plate surface is displaced in the direction orthogonal to the flat plate surface due to the pressing amount.

第一実施形態では、圧電フィルム１０（ＰＬＬＡ）の一軸延伸方向は、図４（Ａ）の矢印９０１に示すように、Ｙ方向およびＺ方向に対して４５度の角度を成す方向としている。この４５度には、例えば４５度±１０度程度を含む角度を含む。圧電フィルム１０は、曲げの操作により電荷を発生する。ここで、圧電フィルム１０は、延伸方向（矢印９０１）と平行または垂直の直線に沿って曲げられた場合には、正と負の電荷が同等発生するため互いに打ち消しあい、トータルとして電荷は生じない。また、圧電フィルム１０が押圧されることにより電荷が発生する。 In the first embodiment, the uniaxial stretching direction of the piezoelectric film 10 (PLLA) is a direction forming an angle of 45 degrees with respect to the Y direction and the Z direction, as shown by the arrow 901 in FIG. 4 (A). This 45 degrees includes, for example, an angle including about 45 degrees ± 10 degrees. The piezoelectric film 10 generates an electric charge by a bending operation. Here, when the piezoelectric film 10 is bent along a straight line parallel to or perpendicular to the stretching direction (arrow 901), positive and negative charges are equally generated and cancel each other out, and no total charge is generated. .. In addition, electric charges are generated when the piezoelectric film 10 is pressed.

筐体１０２の曲げ部Ｂ１は、圧電フィルム１０の延伸方向（矢印９０１）と平行または垂直以外の直線に沿って形成される。圧電フィルム１０の位置Ｂ２は、圧電フィルム１０の延伸方向（矢印９０１）と平行または垂直以外の直線に沿って形成される。これにより、圧電フィルム１０が位置Ｂ２に沿って曲げられることにより電荷が発生する。 The bent portion B1 of the housing 102 is formed along a straight line other than parallel or perpendicular to the stretching direction (arrow 901) of the piezoelectric film 10. The position B2 of the piezoelectric film 10 is formed along a straight line other than parallel or perpendicular to the stretching direction (arrow 901) of the piezoelectric film 10. As a result, the piezoelectric film 10 is bent along the position B2 to generate an electric charge.

ＰＬＬＡは、延伸等による分子の配向処理で圧電性を生じるため、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。すなわち、強誘電体に属さないＰＬＬＡの圧電性は、ＰＶＤＦまたは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。焦電性がないため、ユーザの指の温度または摩擦熱による影響が生じないため、変形センサ１を薄く形成することができる。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。従って、周囲環境に影響されることなく、押圧による変位を高感度に検出することができる。 Since PLLA produces piezoelectricity by molecular orientation treatment such as stretching, it is not necessary to perform polling treatment unlike other polymers such as PVDF or piezoelectric ceramics. That is, the piezoelectricity of PLLA, which does not belong to a ferroelectric substance, is not expressed by the polarization of ions unlike a ferroelectric substance such as PVDF or PZT, but is derived from a spiral structure which is a characteristic structure of a molecule. be. Therefore, the PLLA does not have the pyroelectricity that occurs with other ferroelectric piezoelectric materials. Since there is no pyroelectricity, the deformation sensor 1 can be formed thin because it is not affected by the temperature or frictional heat of the user's finger. Further, in PVDF and the like, the piezoelectric constant fluctuates with time, and in some cases, the piezoelectric constant may decrease remarkably, but the piezoelectric constant of PLLA is extremely stable with time. Therefore, the displacement due to pressing can be detected with high sensitivity without being affected by the surrounding environment.

圧電フィルム１０の両主面に形成されている第１電極１１および第２電極１２は、アルミニウムまたは銅等の金属系の電極を用いることができる。また電極に透明性が求められる場合、第１電極１１および第２電極１２は、ＩＴＯまたはＰＥＤＯＴなどの透明性の高い材料を用いることができる。このような第１電極１１および第２電極１２を設けることで、圧電フィルム１０が発生する電荷を不図示の処理部に出力し、処理部の回路において電圧に変換することで、曲げの屈曲量または押圧量に応じた電圧値が検出される。 As the first electrode 11 and the second electrode 12 formed on both main surfaces of the piezoelectric film 10, metal-based electrodes such as aluminum or copper can be used. When transparency is required for the electrodes, a highly transparent material such as ITO or PEDOT can be used for the first electrode 11 and the second electrode 12. By providing such a first electrode 11 and a second electrode 12, the electric charge generated by the piezoelectric film 10 is output to a processing unit (not shown) and converted into a voltage in the circuit of the processing unit, whereby the bending amount of bending is increased. Alternatively, a voltage value corresponding to the pressing amount is detected.

図４（Ｂ）に示すように、ユーザが筐体１０２を曲げ部Ｂ１で曲げた場合、圧電フィルム１０は位置Ｂ２に沿って曲げられる。圧電素子２０は、圧電フィルム１０の曲げの屈曲量に応じた電荷を不図示の処理部へ出力する。これにより、ユーザは、押圧操作以外の筐体１０２を曲げる操作で、タッチパネル１００を容易に操作することができる。 As shown in FIG. 4B, when the user bends the housing 102 at the bending portion B1, the piezoelectric film 10 is bent along the position B2. The piezoelectric element 20 outputs an electric charge corresponding to the bending amount of the piezoelectric film 10 to a processing unit (not shown). As a result, the user can easily operate the touch panel 100 by an operation of bending the housing 102 other than the pressing operation.

なお、タッチパネル１００においては、筐体１０２を曲げ部Ｂ１で表面パネル１０３が内側になるように曲げる例を示したが、表面パネル１０３が外側になるように逆方向に曲げてもよい。筐体１０２の曲げる方向によって、圧電フィルム１０に生じる電荷の向きが異なる。従って、筐体１０２の曲げる方向によるタッチパネル１００の操作の種類が増える。 In the touch panel 100, an example of bending the housing 102 at the bending portion B1 so that the surface panel 103 is on the inside is shown, but the housing 102 may be bent in the opposite direction so that the surface panel 103 is on the outside. The direction of the electric charge generated in the piezoelectric film 10 differs depending on the bending direction of the housing 102. Therefore, the types of operations of the touch panel 100 depending on the bending direction of the housing 102 increase.

筐体１０２を曲げ部Ｂ１で曲げた場合、曲げ部Ｂ１の長さが長い程、圧電フィルム１０の曲がる位置Ｂ２が長くなる。曲げ部Ｂ１の長さが長い程、圧電フィルム１０から発生する電荷の量が増える。従って、曲げ部Ｂ１の長さによって、圧電フィルム１０から発生する電荷の量を調整することができる。このため、筐体１０２に長さの異なる複数の曲げ部Ｂ１を形成することによって、それぞれの曲げ部Ｂ１に応じたタッチパネル１００の操作の種類を増やすことができる。 When the housing 102 is bent by the bent portion B1, the longer the bent portion B1, the longer the bending position B2 of the piezoelectric film 10. The longer the bent portion B1, the greater the amount of electric charge generated from the piezoelectric film 10. Therefore, the amount of electric charge generated from the piezoelectric film 10 can be adjusted by the length of the bent portion B1. Therefore, by forming a plurality of bent portions B1 having different lengths in the housing 102, it is possible to increase the types of operations of the touch panel 100 according to each bent portion B1.

なお、タッチパネル１００においては、曲げ部Ｂ１は筐体１０２の四隅のうちの一か所に形成されているが、これに限らず、例えば筐体１０２の四隅全てに形成されていてもよい。これにより、曲げ部Ｂ１の箇所に応じてタッチパネル１００にユーザが与える指示の選択肢を増やすことができる。 In the touch panel 100, the bent portion B1 is formed at one of the four corners of the housing 102, but the present invention is not limited to this, and for example, the bent portion B1 may be formed at all four corners of the housing 102. As a result, it is possible to increase the choices of instructions given to the touch panel 100 by the user according to the location of the bent portion B1.

図５（Ａ）は第一実施形態の変形例に係るタッチパネルの平面図、図５（Ｂ）はその使用方法を説明するための図である。第一実施形態の変形例に係るタッチパネル２００は、曲げ部Ｂ１１および曲げ部Ｂ１２の配置が異なること以外は第一実施形態と概ね同様の構成となっている。従って、第一実施形態の変形例においては、第一実施形態と異なるところについてのみ説明を行い、後は省略する。 FIG. 5A is a plan view of the touch panel according to the modified example of the first embodiment, and FIG. 5B is a diagram for explaining how to use the touch panel. The touch panel 200 according to the modified example of the first embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment except that the arrangement of the bent portion B11 and the bent portion B12 is different. Therefore, in the modified example of the first embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.

図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、タッチパネル２００は、曲げ部Ｂ１１および曲げ部Ｂ１２を有する。曲げ部Ｂ１１および曲げ部Ｂ１２は、筐体１０２を平面視した場合に対抗する長辺５同士に亘る直線上に形成されている。すなわち、曲げ部Ｂ１１および曲げ部Ｂ１２は、筐体１０２の二つの短辺６に平行にそれぞれ形成されている。このため、ユーザが筐体１０２の長手方向（Ｙ方向）の端部をつまむように把持するまたは押すことにより、筐体１０２を曲げ部Ｂ１１または曲げ部Ｂ１２に沿って曲げることができる。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the touch panel 200 has a bent portion B11 and a bent portion B12. The bent portion B11 and the bent portion B12 are formed on a straight line extending over the long sides 5 which oppose each other when the housing 102 is viewed in a plan view. That is, the bent portion B11 and the bent portion B12 are formed in parallel with the two short sides 6 of the housing 102, respectively. Therefore, the housing 102 can be bent along the bending portion B11 or the bending portion B12 by the user grasping or pushing the end portion of the housing 102 in the longitudinal direction (Y direction) so as to pinch it.

図５（Ａ）に示すように、ユーザが曲げ部Ｂ１１のみを曲げた場合、タッチパネル２００の圧電フィルム１０においては、曲げ部Ｂ１１の屈曲量に応じた電荷が生じる。同様にユーザが曲げ部Ｂ１２のみを曲げた場合、タッチパネル２００の圧電フィルム１０においては、曲げ部Ｂ１２の屈曲量に応じた電荷が生じる。また、ユーザが曲げ部Ｂ１１および曲げ部Ｂ１２を同時に曲げる場合は、タッチパネル２００の圧電フィルム１０においては、曲げ部Ｂ１１および曲げ部Ｂ１２の屈曲量に応じた電荷が生じる。これにより、曲げ部Ｂ１１または曲げ部Ｂ１２の箇所に応じた曲げ操作の選択肢を増やすことができる。 As shown in FIG. 5A, when the user bends only the bent portion B11, an electric charge is generated in the piezoelectric film 10 of the touch panel 200 according to the bending amount of the bent portion B11. Similarly, when the user bends only the bent portion B12, the piezoelectric film 10 of the touch panel 200 generates an electric charge according to the bending amount of the bent portion B12. Further, when the user bends the bent portion B11 and the bent portion B12 at the same time, the piezoelectric film 10 of the touch panel 200 generates an electric charge according to the bending amount of the bent portion B11 and the bent portion B12. This makes it possible to increase the options for bending operations according to the location of the bent portion B11 or the bent portion B12.

図６（Ａ）および図６（Ｂ）は第二実施形態に係るタッチパネルを説明するための図である。第二実施形態に係るタッチパネル３００は、圧電フィルム６０にスリットＳ１およびスリットＳ２が形成されていること以外は第一実施形態と概ね同様の構成となっている。従って、第二実施形態においては、第一実施形態と異なるところについてのみ説明を行い、後は省略する。 6 (A) and 6 (B) are diagrams for explaining the touch panel according to the second embodiment. The touch panel 300 according to the second embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment except that the slit S1 and the slit S2 are formed in the piezoelectric film 60. Therefore, in the second embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.

図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、タッチパネル３００の筐体１０２は、屈曲部３および平面部４を有する。圧電フィルム６０には、スリットＳ１およびスリットＳ２が形成されている。スリットＳ１およびスリットＳ２は、筐体１０２の平面部４に対応する位置に設けられている。スリットＳ１およびスリットＳ２は、筐体１０２の辺のうち屈曲部３から離れて位置する端辺、すなわち短辺６と屈曲部３との中心Ｃより屈曲部３に近い位置に設けられている。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the housing 102 of the touch panel 300 has a bent portion 3 and a flat portion 4. A slit S1 and a slit S2 are formed in the piezoelectric film 60. The slit S1 and the slit S2 are provided at positions corresponding to the flat surface portion 4 of the housing 102. The slit S1 and the slit S2 are provided at an end side of the side of the housing 102 that is located away from the bent portion 3, that is, at a position closer to the bent portion 3 than the center C of the short side 6 and the bent portion 3.

タッチパネル３００の筐体１０２を折り畳み位置Ｌで折り畳まれた状態において、屈曲部３における圧電フィルム１０の変形は、スリットＳ１およびスリットＳ２によって遮断される。これにより、筐体１０２を折り畳み位置Ｌで折り畳んだ場合にであっても、筐体１０２の折り畳みの影響は、平面部４側に形成されている曲げ部Ｂ２に影響しない。従って、曲げ部Ｂ２の変形によって生じる出力は、筐体１０２の折り畳みの影響を受けにくくなるため、筐体１０２を折り畳んだ状態においても、筐体１０２を広げた状態と同様に曲げ部Ｂ２の操作による出力が得られる。 In a state where the housing 102 of the touch panel 300 is folded at the folding position L, the deformation of the piezoelectric film 10 at the bent portion 3 is blocked by the slits S1 and S2. As a result, even when the housing 102 is folded at the folding position L, the influence of the folding of the housing 102 does not affect the bent portion B2 formed on the flat surface portion 4 side. Therefore, the output generated by the deformation of the bent portion B2 is less affected by the folding of the housing 102. Therefore, even when the housing 102 is folded, the operation of the bent portion B2 is performed in the same manner as when the housing 102 is unfolded. Output is obtained.

図６（Ｂ）に示すように、ユーザが筐体１０２の平面部４における位置Ｐに押圧操作を加える場合について説明する。圧電フィルム１０にスリットＳ１が形成されていることにより、圧電フィルム１０は位置ＰのスリットＳ１側で固定されていない状態である。ユーザが位置Ｐに押圧操作を加えた場合、位置ＰのスリットＳ１側の圧電フィルム１０の伸びが、短辺７側の圧電フィルム１０の伸びに比べて小さくなる。このため、圧電フィルム１０のＹ方向の伸びは、Ｘ方向の伸びに比べて小さくなる。ここで、ユーザが位置Ｐに押圧操作を加えた場合、Ｘ方向の伸びによって圧電フィルム６０から生じる電荷が正の電荷であり、Ｙ方向の伸びによって圧電フィルム６０から生じる電荷が負の電荷である場合、発生する正の電荷は負の電荷に比べて大きい。従って、圧電フィルム６０から生じる電荷の出力を増加させることができる。 As shown in FIG. 6B, a case where the user applies a pressing operation to the position P on the flat surface portion 4 of the housing 102 will be described. Since the slit S1 is formed in the piezoelectric film 10, the piezoelectric film 10 is not fixed on the slit S1 side of the position P. When the user applies a pressing operation to the position P, the elongation of the piezoelectric film 10 on the slit S1 side of the position P becomes smaller than the elongation of the piezoelectric film 10 on the short side 7. Therefore, the elongation of the piezoelectric film 10 in the Y direction is smaller than the elongation in the X direction. Here, when the user applies a pressing operation to the position P, the electric charge generated from the piezoelectric film 60 due to the elongation in the X direction is a positive charge, and the electric charge generated from the piezoelectric film 60 due to the elongation in the Y direction is a negative charge. In this case, the positive charge generated is larger than the negative charge. Therefore, the output of the electric charge generated from the piezoelectric film 60 can be increased.

図７（Ａ）は第三実施形態に係る表示装置を、図７（Ｂ）は第四実施形態に係る表示装置を説明するための図である。図７（Ａ）においては、圧電素子２１の形状および位置が第一実施形態の圧電素子２０と異なること以外は第一実施形態と概ね同様の構成となっている。図７（Ｂ）においては、圧電素子２２、圧電素子２３の形状および位置が第一実施形態の変形例の圧電素子２０と異なること以外は第一実施形態と概ね同様の構成となっている。従って、第三実施形態および第四実施形態においては、第一実施形態または第一実施形態の変形例と異なるところについてのみ説明を行い、後は省略する。なお、図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、表示装置４００および表示装置５００の平面図であるが、圧電素子２１、圧電素子２２および圧電素子２３を透過させて表している。 FIG. 7A is a diagram for explaining a display device according to a third embodiment, and FIG. 7B is a diagram for explaining a display device according to a fourth embodiment. FIG. 7A has substantially the same configuration as that of the first embodiment except that the shape and position of the piezoelectric element 21 are different from those of the piezoelectric element 20 of the first embodiment. FIG. 7B has substantially the same configuration as that of the first embodiment except that the shapes and positions of the piezoelectric element 22 and the piezoelectric element 23 are different from those of the piezoelectric element 20 of the modified example of the first embodiment. Therefore, in the third embodiment and the fourth embodiment, only the parts different from the first embodiment or the modified examples of the first embodiment will be described, and the rest will be omitted. 7 (A) and 7 (B) are plan views of the display device 400 and the display device 500, but the piezoelectric element 21, the piezoelectric element 22, and the piezoelectric element 23 are transmitted through the display device 400 and the display device 500.

図７（Ａ）に示すように、第三実施形態に係る表示装置４００は、圧電素子２１を備える。圧電素子２１は、曲げ部Ｂ１の形成されている箇所に配置されている。圧電素子２１は、第一実施形態の圧電素子２０と比べると小さい。このため、表示装置４００は、より薄型に形成することができる。また、圧電素子２１が、屈曲部３と離れて配置されているため、屈曲部３の筐体１０２の変形による影響を受けにくく耐久性が向上する。 As shown in FIG. 7A, the display device 400 according to the third embodiment includes the piezoelectric element 21. The piezoelectric element 21 is arranged at a position where the bent portion B1 is formed. The piezoelectric element 21 is smaller than the piezoelectric element 20 of the first embodiment. Therefore, the display device 400 can be formed to be thinner. Further, since the piezoelectric element 21 is arranged apart from the bent portion 3, the durability is improved because it is not easily affected by the deformation of the housing 102 of the bent portion 3.

図７（Ｂ）に示すように、第四実施形態に係る表示装置５００は、圧電素子２２および圧電素子２３を備える。圧電素子２２は、曲げ部Ｂ１１の形成されている箇所に配置されている。圧電素子２３は、曲げ部Ｂ１２の形成されている箇所に配置されている。圧電素子２２および圧電素子２３は、第一実施形態の変形例の圧電素子２０と比べると小さい。このため、表示装置５００は、より薄型に形成することができる。また、圧電素子２２および圧電素子２３が、屈曲部３と離れて配置されているため、屈曲部３の筐体１０２の変形による影響を受けにくく耐久性が向上する。 As shown in FIG. 7B, the display device 500 according to the fourth embodiment includes the piezoelectric element 22 and the piezoelectric element 23. The piezoelectric element 22 is arranged at a position where the bent portion B11 is formed. The piezoelectric element 23 is arranged at a position where the bent portion B12 is formed. The piezoelectric element 22 and the piezoelectric element 23 are smaller than the piezoelectric element 20 of the modified example of the first embodiment. Therefore, the display device 500 can be formed to be thinner. Further, since the piezoelectric element 22 and the piezoelectric element 23 are arranged apart from the bent portion 3, the durability is improved because they are not easily affected by the deformation of the housing 102 of the bent portion 3.

なお、各実施形態において、変形センサを備えた例を示したが、これに限らず、さらに静電容量センサを備えていてもよい。例えば、タッチパネル１００は、第１電極１１および第２電極１２とは別に不図示の静電容量検出用の電極を備えていてもよい。静電容量検出用の電極は、圧電フィルム１０で生じる静電容量を出力する。これにより、タッチパネル１００は押圧操作だけでなく、タッチ操作も検知することができる。 Although the example provided with the deformation sensor is shown in each embodiment, the present invention is not limited to this, and a capacitance sensor may be further provided. For example, the touch panel 100 may include an electrode for detecting capacitance (not shown) in addition to the first electrode 11 and the second electrode 12. The electrode for detecting the capacitance outputs the capacitance generated by the piezoelectric film 10. As a result, the touch panel 100 can detect not only the pressing operation but also the touch operation.

最後に、前記実施形態の説明は、すべての点で例示であり、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の範囲を含む。 Finally, the description of the embodiment should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims. Furthermore, the scope of the present invention includes the scope equivalent to the claims.

１…変形センサ
３…屈曲部
４…平面部
５…長辺（二辺）
６，７…短辺（二辺）
１０，６０…圧電フィルム
１１…第１電極
１２…第２電極
１４…第１主面
１５…第２主面
１００，２００，３００…タッチパネル
４００，５００…表示装置
１０２…筐体
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ１１，Ｂ１２…曲げ部
Ｌ…折り畳み位置
Ｓ１，Ｓ２…スリット1 ... Deformation sensor 3 ... Bending part 4 ... Flat part 5 ... Long side (two sides)
6, 7 ... Short side (two sides)
10, 60 ... Piezoelectric film 11 ... 1st electrode 12 ... 2nd electrode 14 ... 1st main surface 15 ... 2nd main surface 100, 200, 300 ... Touch panel 400, 500 ... Display device 102 ... Housing B1, B2, B11 , B12 ... Bending part L ... Folding position S1, S2 ... Slit

Claims

It is arranged in a housing having a bent portion that can be folded at a folded position and is bent in the folded state, a flat portion other than the bent portion, and a bent portion formed on the flat portion. Piezoelectric film and
The first electrode formed on the first main surface of the piezoelectric film and
A second electrode formed on the second main surface of the piezoelectric film and
With
The piezoelectric film is provided with a slit.
The slit, the provided at a position closer to the bent portion than the center of the flat portion and the end side located away from the bent portion of the sides of the housing and the bent portion, the bent portion Not provided ,
Deformation sensor.

The bent portion is formed on a straight line extending over two sides of the housing.
The deformation sensor according to claim 1.

The piezoelectric film is arranged in the housing so as to straddle the bent portion.
The deformation sensor according to claim 1 or 2.

The piezoelectric film contains a chiral polymer.
The deformation sensor according to any one of claims 1 to 3.

The chiral polymer is polylactic acid,
The deformation sensor according to claim 4.

The bent portion is formed along a straight line other than parallel or perpendicular to the stretching direction of the piezoelectric film.
The deformation sensor according to claim 4 or 5.

The deformation sensor according to any one of claims 1 to 6.
Touch panel.

The deformation sensor according to any one of claims 1 to 6.
Display device.