JPH02178620A - 押圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は強誘電性液晶パネルを用いた抑圧検出装置に関
するものである。

［従来の技術］ 本願特許発明者らは、本願特許出願人がすでに出願した
特願昭６３−２１７６９０号において、強誘電性液晶パ
ネルに機械的な力を加えたときに起電力が生じる旨を記
載している。

同号ではさらに、上記原理を用いた押圧検出装置（同号
での名称は“機械電気変換装置”）について記載されて
いる（同号第２８頁〜第２９頁および同号第８図）。こ
れは、強誘電性液晶パネル（同号での名称は“圧電素子
“）と、この強誘電性液晶パネルを押圧したときに生じ
る起電力を検出する検出手段（同号での名称は“電気信
号検出手段′）とからなるものである。

〔解決しようとする課８〕 上記従来の強誘電性液晶パネルを用いた押圧検出装置で
は、強誘電性液晶パネルを押圧したときに圧力が周囲に
分散する。そのため、押圧部を複数設けてスイッチアレ
イ等を構成したときに、隣接したスイッチ同志でクロス
トークが生じ、抑圧に基く起電力を確実に検出できない
という問題があった。

本発明の目的は、押圧部を複数設けてスイッチアレイ等
を構成したときに、隣接したスイッチ同志でのクロスト
ークを低減し、押圧位置を確実に検出することのできる
強誘電性液晶パネルを構成することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明における押圧検出装置は、押圧部を有する強誘電
性液晶パネルに、押圧部を押圧したときに生じる振動の
周囲への拡散を抑制する振動抑制手段を設け、検出手段
により、押圧部が押圧されたときに生じる起電力を受け
て押圧された位置を検出するものである。

［実施例］ 本発明は、本願特許出願人によりすでに出願された特願
昭６３−２１７６９０号において記載されている、強誘
電性液晶パネルの圧電効果を利用したものである。

従って、以下で述べる強誘電性液晶パネルにおいて良好
な特性を得るためには、上記の特願昭６３−２１７６９
０号の各図面に掲載された特性等から得られた条件、す
なわち同号第１９頁〜第２０頁に記載されているような
条件により構成されていることが好ましい。この条件は
以下に示すようなものである。

（１）配向層が、ホモジニアス配向処理をしたものであ
ること。

（２）配向層が、互いに平行または反平行からずらして
ホモジニアス配向処理したものであること。

（３）配向膜が、ストロングラピング法によるホモジニ
アス配向処理したものであること。

（４）強誘電性液晶が、強誘電性を示す相であること。

（５）対向した電極の間隔は、できるだけ狭いこと。

（６）一方の配向層を強誘電性液晶の自発分極を吸引す
る材料で形成し、他方の配向層を強誘電性液晶の自発分
極を反発する材料で形成すること。

（７）強誘電性液晶に、自発分極が大きいものを使用す
ること （８）ポーリング処理を行う場合には、強誘電性液晶が
カイラルネマティック相やアイソトロピック相にある温
度から行うこと。

まず、本発明における基本的な構成例について第１図（
Ａ）および（Ｂ）により説明を行う。

１は強誘電性液晶パネルである。この強誘電性液晶パネ
ル１は、上側基板１１、下側基板１２、強誘電性液晶１
３、上側電極１４、下側電極１５、配向ＷＡ１６により
構成されている。上側基板１１は押圧部を有しているが
、押圧に対して変形しやすい材料により形成されている
ことが好ましく、透明であることが好ましい。下側基板
１２は強誘電性液晶１３を挟んで上記上側基板１１と対
向している。形成材料にはガラス等の透明体を用いるこ
とが好ましい。上側電極１４および下側電極１５はそれ
ぞれ上側基板１工および下側基板１２の対向面上に形成
されている。本例においては、第１図（Ａ）に示すよう
に、両電極によりマトリクスを構成し、両電極の各交差
部に対応して押圧部が設けられている。形成材料にはＩ
ＴＯ（インジウム　ティン　オキサイド）等の透明導電
体を用いることが好ましい。１６は配向層であり、ポリ
イミドやＰＶＡ　（ポリ　ビニル　アルコール）等で形
成されている。振動抑制手段１Ｂは、強誘電性液晶パネ
ル１に附随したものであり、押圧部に対応して設けられ
ているものである。これは、押圧部を押圧したときに生
じる振動の周囲への拡散を抑制するためのものである。

本例のように、上側電極１４と下側電極１５によりマト
リクスを構成し、このマトリクスの各交点を押圧部とし
ている場合には、圧力が周囲に分散することによるクロ
ストークを防止することができる。

主は検出手段であり、上記上側基板１１の押圧部を押圧
したときに、上記上側電極１４と下側電極１５との交点
に生じる起電力を検出するものである。この起電力は、
強誘電性液晶パネルにおける圧電効果によるものである
。検出手段２は、比較回路２１ａ、２１ｂおよび位置検
出回路２２により構成されている。

つぎに、本例における動作の説明を行う。

上側基板の押圧部が押圧されると、この押圧部に対応し
た上側電極１４と下側電極１５との交差部に起電力が生
じる。この起電力は、上側電極１４および下側電極１５
を通して、比較回路２１ａおよび２１ｂに入力される。

比較回路２１ａおよび２１ｂでは、上記起電力が所定の
比較電圧と比較される。比較電圧よりも起電力の方が大
きい場合には、上側電極１４および下側電極１５の起電
力が生じた電極を示すそれぞれのコードを位置検出回路
２２に送出する。位置検出回路２２ではこのコードによ
り抑圧位置を検出する。

なお、複数の押圧部に対して共通の電極を用いて起電力
を検出せずに、各押圧部毎に起電力を検出するような構
成であってもよい。

以上が本発明における基本的な構成例であるが、つぎに
強誘電性液晶パネル１の具体的な実施例について説明す
る。これらの実施例は、第１図（Ａ）における振動抑制
手段１８を具体化したものである。

実施例１（第２図参照） これは、押圧部１７を囲むように振動抑制手段１８とし
て壁部を設けたものである。壁部を設けたことにより、
押圧部１７が押圧されたときに生じる振動の周囲への伝
播を低減することができる。

従って、押圧により生じる起電力を押圧された箇所に集
中させることができる。また上記壁部（振動低減手段１
８）は、押圧部１７が押圧されたときに生じる上側基板
１１等のたわみを、壁部の内側に集中させることができ
、圧力を壁部の内側に集中させることができる。従って
、このことによっても、押圧により生じる起電力を押圧
された箇所に集中させることができる。

壁部はフォトリソグラフィーを用いたエツチング、ある
いはスクリーン印刷により形成することができる。

上側電極１４および下側電極１５によりマトリクスを構
成する場合には、第２図のように、上側電極１４および
下側電極１５の各電極間に壁部（圧力集中手段１８）を
設けることが好ましい。

上側電極が単数で構成されこの上側電極に複数の下側電
極が交差している場合、あるいは下側電極が単数で構成
されこの下側電極に複数の上側電極が交差している場合
には、複数設けられた方の各電極間のみに壁部を設けて
もよい（単数設けられた方の電極の両側には壁部を設け
ない。）。

なお、壁部は上記振動抑制手段としての機能の他に、強
誘電性液晶パネルのスペーサとしての機能も同時に果す
ことが可能である。

実施例２（第３図参照） これは、振動抑制手段１８として、上側基板１１の外壁
に押圧部１７に対応して凹部を設けたものである。凹部
を設けたことにより、押圧部１７が押圧されたときに生
じる振動を四部の周縁部等で低減することができ、振動
の周囲への伝播を低減することができる。従って、押圧
により生じる起電力を押圧された箇所に集中させること
ができる。また、四部では上側基板１１の肉厚が他の部
分よりも薄くなるため、押圧部１７が押圧されたときに
生じる上側基板１１等のたわみを凹部に集中することが
でき、圧力を壁部の内側に集中させることができる。従
って、このことによっても、抑圧により生じる起電力を
押圧された箇所に集中させることができる。

凹部は第３図に示すように、上側電極１１と下側電極１
２の交差部に設けることが好ましい。

なお、四部は上記振動抑制手段としての機能の他に、使
用者に対して押圧部の位置を触覚的に認知させやすくす
る機能を有している。例えば、キーボード等の各キーに
対応して凹部を形成すれば、使用者の操作性を向上させ
ることができる。

実施例３（第４図参照） これは、振動抑制手段１８として、上側基板１１の内壁
に押圧部１７に対応して凸部を設けたものである。凸部
を設けたことにより、押圧部１７が押圧されたときに生
じる振動を周囲の肉薄部で低減することができ、振動の
周囲への伝添を低減することができる。従って、押圧に
より生じる起電力を押圧された箇所に集中させることが
できる。

また、押圧部１７が押圧されたときに凸部の周囲の肉薄
部がたわむため、肉薄部に囲まれた凸部でのたわみが最
大になる。その結果、押圧部１７が押圧されたときに生
じる上側基板１１等のたわみを、凸部に集中させること
ができ、圧力を壁部の内側に集中させることができる。

従って、押正により生じる起電力を押圧された箇所に集
中させることができる。

凹部は第４図に示すように、上側電極１４と下側電極１
５の交差部に設けることが好ましい。

実施例４（第５図参照） これは、上記“実施例１゛で示した振動抑制手段１８（
壁部）を設けるとともに、押圧部１７に圧力を集中させ
る圧力集中手段１９を設けたものである。壁部の構成、
効果等については上記“実施例１”と同様である。本実
施例では、上側基板１１の外壁表面に突起部を設け、こ
れを圧力集中手段１９としたものである。突起部を押圧
すると、圧力は突起部下の押圧部１７に集中する。その
結果、押圧部１７が押圧されたときに生じる上側基板１
１等のたわみを、押圧部１７のみに集中させることがで
きる。従って、抑圧により生じる起電力を押圧された箇
所に集中させることができ、振動抑制手段１８による効
果をより一層増すことができる。上記圧力集中手段１９
は、他の実施例（実施例１〜３）に組み合わせてもよい
。

以上、実施例１〜４を用いて振動抑制手段について述べ
たが、これらの各振動抑制手段は、単独で用いても組み
合わせて用いてもよい。

〔効果］ 本発明では、振動抑制手段を設けたため、強誘電性液晶
パネルを押圧したときに、振動が周囲に拡散しない強誘
電性液晶パネルを構成することができる。従って、抑圧
位置を確実に検出することのできる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を示した説明図、第２図
〜第５図は振動抑制手段の各種実施例を示した説明図で
ある。 ｌ・・・・・・・・・強誘電性液晶パネル１１・・・・
・・上側基板 １２・・・・・・下側基板 １３・・・・・・強誘電性液晶 １８・・・・・・振動抑制手段 ２・・・・・・・・・検出手段 第１図（Ａ） 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の押圧部を有した上側基板と、この上側基板に対向
   する下側基板と、上記上側基板と上記下側基板との間に
   封入された強誘電性液晶と、上記押圧部を押圧したとき
   に生じる振動の周囲への拡散を抑制する振動抑制手段と
   からなる強誘電性液晶パネルと 上記押圧部が押圧されたときに生じる起電力を受けて押
   圧された位置を検出する検出手段とからなる押圧検出装
   置。