KR20130005297A - 투명 압전 시트를 각각 갖는 프레임을 구비한 투명 압전 시트, 터치 패널 및 전자 장치 - Google Patents

투명 압전 시트를 각각 갖는 프레임을 구비한 투명 압전 시트, 터치 패널 및 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 보다 넓은 유효 면적, 또한 보다 높은 정밀도에서의 터치압의 검출이 가능하고, 또한 제조 비용이 낮고, 또한 외관이 우수한 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 제공하는 것을 과제로 한다. 1개의, 유기 중합체를 함유하는 투명 압전체막과, 당해 투명 압전체막의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과, 당해 투명 압전체막의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극을 포함하고, 상기 제1 투명 평판 전극은 제1 투명 평판 전극부를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극은 제2 투명 평판 전극부를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트와, 상기 투명 압전 시트의 주연부를 덮는 프레임을 포함하고, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 프레임에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 당해 프레임에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 제공한다.

Description

투명 압전 시트를 각각 갖는 프레임을 구비한 투명 압전 시트, 터치 패널 및 전자 장치{TRANSPARENT PIEZOELECTRIC SHEET WITH FRAME CONTAINING TRANSPARENT PIEZOELECTRIC SHEET, TOUCH PANEL CONTAINING TRANSPARENT PIEZOELECTRIC SHEET, AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은, 투명 압전 시트를 각각 갖는 프레임을 구비한 투명 압전 시트, 터치 패널 및 전자 장치에 관한 것이다.
최근, 액정 디스플레이 등의 표시 장치의 전방면에 입력 장치인 터치 패널을 설치한 표시 및 입력 장치가 실용화되어, 휴대 전화기 등의 휴대 기기 및 가정 전기 제품의 조작 패널 등에 사용되고 있다. 터치 패널을 사용한 표시 및 입력 장치는, 유저(user)가 화면 위의 표시를 누름으로써 직감적으로 기기를 조작하는 것을 가능하게 한다.
지금까지 실용화되어 있는 터치 패널에서는, 유저가 누른 위치(본 명세서 중, 터치 위치라고 칭하는 경우가 있다)를 검출할 수 있을 뿐이며, 유저가 누른 강도(즉, 가압의 높이(강도). 본 명세서 중, 터치압이라고 칭하는 경우가 있다)를 검출할 수는 없었다. 한편, 터치 패널을 사용한 표시 및 입력 장치에 있어서, 터치 패널은 표시 장치의 전방면에 설치하므로, 표시 장치의 표시의 시인성을 높이기 위해, 터치 패널의 투명성이 높은 것이 요구된다.
가압의 강도를 검출 가능하고, 또한 투명성을 갖는 입력 장치 또는 이것과 유사한 것으로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 전자 페이퍼의 부재로서 사용되는, 압전체와, 상기 압전체의 한쪽 측에 설치된 제1 전극과, 상기 압전체의 다른 쪽 측에 설치된 제2 전극을 갖는 터치 패널부가 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 터치 스크린에 결합하여, 상기 터치 스크린의 각 접촉에 대한 위치 좌표의 세트를 결정하는 제1 센서 시스템과, 상기 터치 스크린에 결합하여, 제1 타입의 물체에 의해, 상기 터치 스크린의 각 접촉을 확인하고, 제2 타입의 물체에 의해, 상기 터치 스크린의 각 접촉을 무효로 하는, 상기 위치 좌표의 세트를 결정하는 능력은 없는 제2 센서 시스템을 포함하고 있는 터치 스크린 시스템이 개시되고, 또한 제1 센서 시스템으로서 구체적으로는, LCD의 시각 영역의 외측에 배치된 힘 센서가 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3에는, 대향하는 한 쌍의 투명 기판간에, 압전성을 갖는 투명 감압층과, 당해 투명 감압층을 개재하여 대향 배치되는 한 쌍의 투명 도전막층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 압전 센서가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2006-163619호 공보 일본 특허 공개 제2004-534974호 공보 일본 특허 공개 제2004-125571호 공보
본 발명자들의 연구에 의하면, 터치압 검출용의 투명 압전 시트는, 터치압 검출의 유효 면적을 넓히는 관점에서는, 이것에 사용되는 투명 압전체막의 주면 전체가 압전성을 갖는 것이 바람직하고, 한편, 터치압 검출의 정밀도를 높히는 관점에서는, 투명 압전체막의 2개 주면의 가능한 한 넓은 면적이 한 쌍의 투명 평판 전극에 덮여 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 투명 압전 시트 위의 보다 넓은 면적에서, 보다 높은 정밀도에서의 터치압의 검출이 가능하게 된다.
이러한 터치압 검출용의 투명 압전 시트는, 바람직하게는 터치 위치 검출용의 터치 패널과 조합하여 사용된다. 이때, 터치압 검출용의 투명 압전 시트는, 평면에서 보면, 크기가 터치 위치 검출용의 터치 패널의 크기를 초과하지 않는 것이 바람직하고, 한편, 터치 위치 검출용의 터치 패널의 검출 유효 영역의 전체 영역에서 터치압을 검출할 수 있는 것이 요망된다. 터치 위치 검출용의 터치 패널의 면적에 있어서의 검출 유효 영역의 면적의 비율이 높은 것이 항상 요구되고 있는 것은 일반적으로 알려져 있는 것이지만, 터치 위치 검출용의 터치 패널의 검출 유효 영역의 전체 영역에서 터치압을 검출할 수 있도록 하기 위해서는, 필연적으로 터치압 검출용의 투명 압전 시트에 대하여, 터치 위치 검출용의 터치 패널보다도 더욱 엄격한 요구가 부과되게 된다.
터치압 검출용의 투명 압전 시트의 전체면에서, 터치압 검출이 가능하면, 이와 같은 요구에 따를 수 있다. 이것을 가능하게 하기 위해서는, 터치압 검출용의 투명 압전 시트의 2개의 주면의 전체면을 각각 투명 평판 전극으로 피복하면 된다.
그러나, 터치압 검출용의 투명 압전 시트는, 취급 용이함 등의 관점에서, 그 주변부를 프레임으로 덮는 것이 바람직하다.
이 경우, 터치압 검출용의 투명 압전 시트의 전체면에서, 터치압 검출이 가능하면, 투명 압전 시트는 프레임에 의해 가해지는 압력을 검출해 버려, 원래 목적으로 하는 터치압의 검출이 불가능해지거나, 혹은 그 정밀도를 현저하게 저하시킨다.
또한, 터치압 검출용의 투명 압전 시트는, 프레임에 수납하지 않고, 그대로 전자 장치의 부재로서, 개구부를 갖는 하우징 내에 배치되어 사용되는 경우도 있다. 이 경우도, 상기 개구부를 획정하는 하우징의 내측 테두리부가 터치압 검출용의 투명 압전 시트에 접촉하고 있으면, 프레임의 경우와 마찬가지로, 투명 압전 시트는, 내측 테두리부에 의해 가해지는 압력을 검출해 버려, 원래 목적으로 하는 터치압의 검출이 불가능해지거나, 혹은 그 정밀도를 현저하게 저하시킨다.
이것을 해결하는 수단으로서, 투명 압전체막의 프레임에 의해 덮이지 않은 부분에만, 투명 평판 전극을 적층하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 엄격한 요구 중에서, 투명 압전체막의 양면 각각에 있어서, 프레임에 의해 덮이지 않은 부분만 투명 평판 전극을 적층하기 위해서는, 정밀한 위치 정렬이 요구되어, 연속적인 생산이 곤란하여, 제품 비용을 현저하게 상승시킨다.
또한, 투명 평판 전극의 윤곽은, 본래는 거의 눈에 뜨이지 않지만, 투명 압전체막의 양면의 각 투명 평판 전극의 윤곽이 조금 어긋난 경우에는 매우 가까운 위치에 윤곽선이 2개 존재하게 되므로, 예상 이상으로 눈에 뜨이게 되어, 외관이 뒤떨어져, 사용자의 불필요한 주의를 끌어 버린다.
또한, 상술한 공지의 터치 패널 및 압전 센서는 모두 터치 위치 검출용의 터치 패널과 조합하여 사용하는 것을 목적으로 하는 것이 아니므로, 이들에는 이러한 문제는 없다.
본 발명은, 보다 넓은 면적, 또한 보다 높은 정밀도에서의 터치압의 검출이 가능하고, 제조 비용이 낮고, 또한 외관이 우수한 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기한 과제는, 굳이 투명 압전체막의 양면의 2개의 투명 전극의 투명 평판 전극부의 크기를 바꾸고, 또한 큰 쪽의 투명 평판 전극부(이하, 제1 투명 평판 전극부라고 칭한다)가, 평면에서 보아 완전히 상술한 프레임 또는 하우징의 내측 테두리부와 중복하고, 또한 작은 쪽의 투명 평판 전극부(이하, 제2 투명 평판 전극부라고 칭한다)가, 전혀 당해 프레임 또는 당해 내측 테두리부와 중복하지 않도록 배치함으로써 해결할 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 1개의, 유기 중합체를 함유하는 투명 압전체막과, 당해 투명 압전체막의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과, 당해 투명 압전체막의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극을 포함하고, 상기 제1 투명 평판 전극은 제1 투명 평판 전극부를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극은 제2 투명 평판 전극부를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트와, 상기 투명 압전 시트의 주연부를 덮는 프레임을 포함하고, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 프레임에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 당해 프레임에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치함으로써, 당해 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 일반적인 터치 위치 검출용 터치 패널과 적절하게 조합하여 사용하는 것이 가능하게 된다. 구체적으로는, 보다 작은 제2 투명 평판 전극부의 윤곽의 범위 내의 전체 영역에서의 확실한 터치압의 검출이 가능하게 되므로, 원하는 (설계한) 넓은 영역에서의 확실한 터치압의 검출이 가능하게 된다. 이에 의해, 당해 투명 압전 시트를 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 사용하는 경우에, 터치압과 터치 위치의 양쪽을 검출할 수 있는 영역과, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 터치 위치 검출 영역을 고도로 일치시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치하기만 하면 되므로, 제1 투명 평판 전극부와 제2 투명 평판 전극부의 위치 관계가 약간 어긋나도 제품의 성능에 영향을 주는 일이 없다. 이것에 의해, 제조 시의 불량품률을 내릴 수 있고, 제조 비용을 낮출 수 있다.
평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 프레임에 완전히 겹치도록, 프레임이 투명 압전 시트의 주연부를 덮고 있음으로써, 사용자로부터는 제1 투명 평판 전극부의 윤곽은 보이지 않는다. 이로 인해, 매우 가까운 위치에 윤곽선이 2개 존재하는 일이 없으므로, 외관이 우수하여, 이들 윤곽선이 불필요하게 사용자의 주의를 끄는 일도 없다.
여기서, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아, 당해 프레임에 전혀 겹치지 않음으로써, 필연적으로 프레임에 의한 압력은 전기 신호로서 검출 회로에 전해지지 않으므로, 터치압의 검출을 방해하지 않는다.
본 발명의 제2 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제1 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 있어서, 상기 투명 압전체막의 주면의 면적에 대한 상기 제2 투명 평판 전극부의 면적의 비가 70％ 이상인 것을 특징으로 한다.
당해 비는, 보다 바람직하게는 90％ 이상 100％ 미만, 더욱 바람직하게는 95％ 이상 100％ 미만이다.
상기 제2 투명 평판 전극부의 면적은, 통상 터치압 검출의 유효 면적과 동등하므로, 이에 의해 충분한 유효 면적이 얻어진다.
본 발명의 제3 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제1 또는 제2 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 있어서, 상기 투명 압전체막의 두께가 1㎛ 내지 200㎛인 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 예를 들어 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 사용하는 경우에도, 터치 위치 검출용 터치 패널에 의한 터치 위치의 검출의 감도 및 정밀도를 손상시키지 않고, 고감도 및 고정밀도로 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다. 이 두께는, 투명성의 관점에서 바람직하게는 50㎛ 이하이고, 터치압의 검출 감도의 관점에서 바람직하게는 20㎛ 내지 100㎛이다.
본 발명의 제4 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제1 내지 제3 관점 중 어느 하나에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 있어서, 상기 유기 중합체가 불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체 및 폴리불화비닐리덴으로부터 선택되는 유기 중합체인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제1 내지 제4 관점 중 어느 하나에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 있어서, 상기 제1 투명 평판 전극은 제1 리드부를 더 갖고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극은 제2 리드부를 더 갖는 것을 특징으로 한다.
제1 리드부 및 제2 리드부는, 각각 제1 투명 평판 전극부와 제2 투명 평판 전극부를, 검출 회로 등의 외부의 배선에 연결하는 것이다. 이에 의해, 외부의 배선에의 접속이 용이해진다.
여기서, 상기 프레임은, 바람직하게는 리드부를 통과하기 위한 홈 및/또는 구멍을 갖는다. 혹은, 프레임의 일부를 금속 등의 도전성 재료로 구성함으로써, 외부의 배선과 접속해도 좋다.
본 발명의 제6 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제1 내지 제5 관점 중 어느 하나에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 있어서, 표면 위에 설치된 점착부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 터치 위치 검출용 터치 패널 등의 임의의 물체에 부착하여 사용할 수 있고, 그 표면에 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다.
여기서, 당해 점착부는, 예를 들어 프레임 표면 위에 설치할 수 있다.
또한, 당해 점착부는, 사용 시에 사용자로부터 보이지 않는 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제7 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제1 내지 제6 관점 중 어느 하나에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 있어서, 터치압 검출용인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제1 내지 제7 관점 중 어느 하나에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 있어서, 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 사용되는 것을 특징으로 한다.
당해 프레임을 구비한 투명 압전 시트는 터치압을 검출할 수 있으므로, 이에 의해, 터치 위치 검출용 터치 패널에 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다.
상기 터치 위치 검출용 터치 패널은, 통상 상기 프레임을 구비한 투명 압전 시트의 터치측의 면 또는 터치측과는 반대측의 면 중 어느 하나에 배치된다.
이때, 상기 프레임을 구비한 투명 압전 시트의, 터치 위치 검출용 터치 패널측의 전극은, 통상 터치 위치 검출용 터치 패널의 전극과 전기적으로 접하지 않도록 배치된다. 구체적으로는 예를 들어, 이들 전극간에, 이들에 인접하도록 투명한 절연층이 배치된다. 당해 절연층은, 바람직하게는 가요성을 갖는다. 또한, 당해 절연층은, 상기 프레임을 구비한 투명 압전 시트와, 터치 위치 검출용 터치 패널을 접착시키는 절연성의 접착제층이어도 좋다. 또는, 예를 들어 표면에 절연성의 층을 갖는 터치 위치 검출용 터치 패널을 사용해도 좋다. 본 발명에서 사용되는 다른 절연층도 또한 절연성의 접착제층이어도 좋다.
단, 상기 프레임을 구비한 투명 압전 시트의, 터치 위치 검출용 터치 패널측의 전극이 접지 전극이며, 또한 터치 위치 검출용 터치 패널의, 프레임을 구비한 투명 압전 시트측의 전극도 또한 접지 전극인 경우에는, 이들 2개의 전극은 접촉하고 있어도 좋다.
본 발명의 제9 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제8 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 있어서, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널이 저항막식 혹은 정전 용량식인 것을 특징으로 한다.
당해 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 제조 비용이 낮다고 하는 저항막식 터치 위치 검출용 터치 패널의 유리한 특성 또는 다점 검지가 용이하다고 하는 정전 용량식의 터치 위치 검출용 터치 패널의 유리한 특성을 손상시키지 않고, 이들에 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다.
본 발명의 제10 관점에 관한 터치 패널은, 터치 위치 검출용 터치 패널과, 당해 터치 위치 검출용 터치 패널의 한쪽 면에 배치된, 제1 내지 제9 관점 중 어느 하나에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
당해 터치 패널은, 터치의 압 및 위치 양쪽을 검출할 수 있다.
상기 터치 위치 검출용 터치 패널은, 통상 상기 프레임을 구비한 투명 압전 시트의 터치측의 면 또는 터치측과는 반대측의 면 중 어느 하나에 배치된다.
이때, 상기 프레임을 구비한 투명 압전 시트의, 터치 위치 검출용 터치 패널측의 전극은, 통상 터치 위치 검출용 터치 패널의 전극과 전기적으로 접하지 않도록 배치된다. 구체적으로는 예를 들어, 이들 전극간에, 이들에 인접하도록 절연층이 배치된다. 당해 절연층은, 바람직하게는 가요성을 갖는다.
단, 상기 프레임을 구비한 투명 압전 시트의, 터치 위치 검출용 터치 패널측의 전극이 접지 전극이며, 또한 터치 위치 검출용 터치 패널의, 프레임을 구비한 투명 압전 시트측의 전극도 또한 접지 전극인 경우에는, 이들 2개의 전극은 접촉하고 있어도 좋다.
본 발명의 제11 관점에 관한 터치 위치 검출용 터치 패널은, 제6 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트가, 상기 점착부에 의해 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제12 관점에 관한 디스플레이 장치는, 제6 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트가, 상기 점착부에 의해 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제13 관점에 관한 터치 패널은, 1개의, 유기 중합체를 함유하는 투명 압전체막과, 당해 투명 압전체막의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과, 당해 투명 압전체막의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극을 포함하고, 상기 제1 투명 평판 전극은, 제1 투명 평판 전극부를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극은, 제2 투명 평판 전극부를 갖고, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트와, 당해 투명 압전 시트의 한쪽 면에 배치된 터치 위치 검출용 터치 패널과, 상기 투명 압전 시트의 주연부 및 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 주연부를 덮는 프레임을 포함하고, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 프레임에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 당해 프레임에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
당해 터치 패널은, 터치의 압 및 위치의 양쪽을 검출할 수 있다.
상술한 제1 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 대하여 설명한 것과 마찬가지로, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치함으로써, 터치압 검출용 압전 시트에 의해 검출되는 터치압의 검출 영역과 터치 위치 검출용 터치 패널에 의해 검출되는 터치 위치의 검출 영역을 고도로 일치시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 상술한 제1 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 대하여 설명한 것과 마찬가지로, 제조 시의 불량품률을 내릴 수 있고, 제조 비용을 낮출 수 있다.
또한, 상술한 제1 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 대하여 설명한 것과 마찬가지로 외관이 우수하다.
또한, 여기서, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 평면에서 보아 당해 프레임에 전혀 겹치지 않음으로써, 필연적으로 프레임에 의한 압력은, 전기 신호로서 검출 회로에 전해지지 않으므로, 터치압의 검출을 방해하지 않는다.
상기 터치 위치 검출용 터치 패널은, 통상 상기 프레임을 구비한 투명 압전 시트의 터치측의 면 또는 터치측과는 반대측의 면 중 어느 하나에 배치된다.
이때, 상기 투명 압전 시트의, 터치 위치 검출용 터치 패널측의 전극은, 통상 터치 위치 검출용 터치 패널의 전극과 전기적으로 접하지 않도록 배치된다. 구체적으로는 예를 들어, 이들 전극간에, 이들에 인접하도록 절연층이 배치된다. 당해 절연층은, 바람직하게는 가요성을 갖는다.
단, 상기 투명 압전 시트의, 터치 위치 검출용 터치 패널측의 전극이 접지 전극이며, 또한 터치 위치 검출용 터치 패널의, 투명 압전 시트측의 전극도 또한 접지 전극인 경우에는, 이들 2개의 전극은 접촉하고 있어도 좋다.
본 발명의 제14 관점에 관한 터치 패널은, 제13 관점에 관한 터치 패널에 있어서, 제1 투명 평판 전극 및 제2 투명 평판 전극 중 터치측과는 반대측의 전극이 접지 전극인 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 출력 전압의 노이즈를 경감시킬 수 있다.
본 발명의 제15 관점에 관한 터치 패널은, 제14 관점에 관한 터치 패널에 있어서, 상기 터치측과는 반대측의 투명 평판 전극이, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 접지 전극을 겸하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 당해 터치 패널의 구조를 간략화하고, 제조 비용을 낮출 수 있다.
본 발명의 제16 관점에 관한 전자 장치는, 유기 중합체를 함유하는 1개의 투명 압전체막과, 당해 투명 압전체막의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과, 당해 투명 압전체막의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극을 포함하고, 상기 제1 투명 평판 전극은 제1 투명 평판 전극부를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극은 제2 투명 평판 전극부를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트와, 당해 투명 압전 시트를 내부에 배치하는 하우징을 갖고, 상기 하우징은 개구부를 갖고, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 개구부를 획정하는 내측 테두리부에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 당해 내측 테두리부에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 제1 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 대하여 설명한 것과 마찬가지로, 제조 시의 불량품률을 내릴 수 있고, 제조 비용을 낮게 할 수 있다.
또한, 상술한 제1 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 대하여 설명한 것과 마찬가지로, 외관이 우수하다.
상기 하우징이 개구부를 갖고, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 개구부를 획정하는 내측 테두리부에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 당해 내측 테두리부에 전혀 겹치지 않음으로써, 필연적으로 내측 테두리부에 의한 압력은, 전기 신호로서 검출 회로에 전해지지 않으므로, 터치압의 검출을 방해하지 않는다.
본 발명의 제17 관점에 관한 전자 장치는, 제16 관점에 관한 전자 장치에 있어서, 상기 투명 압전 시트의 터치측과는 반대측의 면에 접하여 배치된 터치 위치 검출용 터치 패널을 더 갖는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 당해 터치 패널은, 터치의 압 및 위치 양쪽을 검출할 수 있다.
또한, 상술한 제1 관점에 관한 프레임을 구비한 투명 압전 시트에 대하여 설명한 것과 마찬가지로, 터치압 검출용 압전 시트에 의해 검출되는 터치압의 검출 영역과 터치 위치 검출용 터치 패널에 의해 검출되는 터치 위치의 검출 영역이 고도로 일치하고 있다.
여기서, 터치 위치 검출용 터치 패널로서는 특별히 한정되지 않고, 종래 사용되고 있는 터치 위치 검출용 터치 패널을 사용할 수 있다.
본 발명의 제18 관점에 관한 전자 장치는, 제16 또는 제17 관점에 관한 전자 장치에 있어서, 제1 투명 평판 전극 및 제2 투명 평판 전극 중 터치측과는 반대측의 투명 평판 전극이 접지 전극인 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 출력 전압의 노이즈를 경감시킬 수 있다.
본 발명의 제19 관점에 관한 터치 패널은, 제18 관점에 관한 터치 패널에 있어서, 상기 터치측과는 반대측의 투명 평판 전극이, 터치 위치 검출용 터치 패널의 접지 전극을 겸하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 당해 터치 패널의 구조를 간략화하고, 제조 비용을 낮출 수 있다.
본 발명의 투명 압전 시트, 터치 패널 및 전자 장치는, 보다 넓은 유효 면적에서, 보다 높은 정밀도에서의 터치압의 검출이 가능하고, 또한 제조 비용이 낮다.
도 1의 (a)는 본 발명의 프레임을 구비한 투명 압전 시트의 일 형태의 구성을 도시하는 평면도이며, 도 1의 (b)는 그 사용 형태를 설명하는 단면 측면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 터치 패널의 일 형태의 구성을 도시하는 평면도이며, 도 2의 (b)는 그 사용 형태를 설명하는 단면 측면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 전자 기기의 일 형태의 구성을 도시하는 평면도이며, 도 3의 (b)는 그 사용 형태를 설명하는 단면 측면도이다.
도 4는 본 발명의 전자 기기의 일 형태의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 터치 패널 및 전자 기기의 부분을 설명하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 터치 패널 및 전자 기기의 부분을 설명하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 터치 패널 및 전자 기기의 부분을 설명하는 단면도이다.
이하에, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 이해의 용이함을 우선하기 위해, 이들 도면은 각 치수의 비를 정확하게 표현하지는 않는다. 또한, 이하에서 설명되는 구성 요건이, 모두 본 발명에 필수적인 구성 요건인 것이 아니다. 또한, 이하의 도면에 있어서 동일한 부호의 것은 마찬가지의 의미를 나타낸다.
본 명세서 중, 「공중합체」라는 용어는, 특별히 한정이 없는 한, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 및 그래프트 공중합체 등을 포함하는 것을 의도하여 사용된다.
본 명세서 중, 「투명」이라는 용어는, 광투과성을 갖는 것, 보다 구체적으로는, ASTM D1003에 기재된 방법에 준한 방법으로 측정한 전체 광선 투과율이 40％ 이상인 것을 의미한다.
<제1 실시 형태(프레임을 구비한 투명 압전 시트)>
우선, 본 실시 형태의 투명 압전 시트의 구성에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 1개의, 유기 중합체를 함유하는 투명 압전체막(10)과, 당해 투명 압전체막(10)의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극(20)과, 당해 투명 압전체막(10)의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극(30)을 포함하고, 상기 제1 투명 평판 전극(20)은 제1 투명 평판 전극부(20a)를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극(30)은 제2 투명 평판 전극부(30a)를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트(100)와, 상기 투명 압전 시트(100)의 주연부를 덮는 프레임(40)을 포함하고, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽이, 상기 프레임(40)에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽은, 당해 프레임(40)에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
도 1을 참조하여, 본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 설명한다. 또한, 도면 중의 화살표는 터치 방향을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 투명 압전 시트(100)와 프레임(40)을 구비한다.
투명 압전 시트(100)는, 1개의 투명 압전체막(10)과, 1개의 제1 투명 평판 전극(20)과, 1개의 제2 투명 평판 전극(30)을 구비한다.
또한, 도 1의 (a)는, 제2 투명 평판 전극(30)의 측으로부터 본 평면도이다.
투명 압전체막(10)은, 유기 중합체를 함유하고, 압전성 및 투명성을 갖는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 당해 유기 중합체로서는, 불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체, 폴리불화비닐리덴을 들 수 있다. 투명 압전체막(10)으로서 특히 바람직하게는, 불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체, 폴리불화비닐리덴 등의 중합체로 형성되는 막을 들 수 있다.
그 중에서도 바람직하게는, 불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체로 형성되는 막이다.
불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체에 있어서의, 불화비닐리덴:테트라플루오로에틸렌(몰비)은, 터치압의 검출 감도에 관계하는 압전성의 관점에서, 50:50 내지 90:10이 바람직하고, 65:35 내지 80:20이 보다 바람직하다.
불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체로 형성되는 막, 불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체로 형성되는 막 및 폴리불화비닐리덴으로 형성되는 막은, 압전성 향상의 관점에서, 연신 처리한 것이어도 좋다.
투명 압전체막(10)은, 그 압전성 및 투명성을 해하지 않는 범위에서, 수지 필름에 첨가되는 첨가제를 함유해도 좋다.
투명 압전체막(10)의 두께는, 통상 1㎛ 내지 200㎛이며, 투명성의 관점에서 바람직하게는 50㎛ 이하이고, 터치압의 검출 감도의 관점에서 바람직하게는 20㎛ 내지 100㎛이다.
투명 압전체막(10)은, 단일막이어도 좋고, 복수의 막으로 이루어져도 좋다.
투명 압전체막(10)은, 바람직하게는 사각형 형상이다.
제1 투명 평판 전극(20)은, 투명 압전체막(10)의 제1 주면에 배치되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 투명 평판 전극(20)은, 적어도 제1 투명 평판 전극부(20a)를 갖고, 바람직하게는 제1 리드부(20b)를 더 갖는다. 제1 리드부(20b)는, 제1 투명 평판 전극(20)을 전선(70)을 통하여 검출 회로(300)에 접속하는 것을 용이하게 한다.
제1 투명 평판 전극(20)은, 투명성을 갖는 것이면 된다. 제1 투명 평판 전극(20)으로서는, 예를 들어 ITO(산화인듐주석) 및 산화주석 등의 무기 전극 및 티오펜계 도전성 중합체, 폴리아닐린 및 폴리피롤 등의 도전성 중합체로부터 선택되는 전극을 사용할 수 있다.
제2 투명 평판 전극(30)은, 투명 압전체막(10)의 제2 주면, 즉 제1 투명 평판 전극(20)이 배치되어 있는 제1 주면과는 반대측의 면 위에 배치되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제2 투명 평판 전극(30)은, 적어도 제2 투명 평판 전극부(30a)를 갖고, 바람직하게는 제2 리드부(30b)를 더 갖는다. 제2 리드부(30b)는, 제2 투명 평판 전극(30)을 전선(70)을 통하여 검출 회로(300)에 접속하는 것을 용이하게 한다.
상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽은, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽의 내측에 위치한다.
상기 투명 압전체막의 주면의 면적에 대한, 상기 제2 투명 평판 전극부의 면적의 비는, 바람직하게는 70％ 이상이다. 여기서, 상기 제2 투명 평판 전극부의 면적은, 터치압 검출의 유효 면적과 동등하다.
제2 투명 평판 전극(30)으로서는, 제1 투명 평판 전극(20)과 마찬가지의 전극을 사용할 수 있다.
또한, 소망에 따라, 제1 투명 평판 전극(20) 및/또는 제2 투명 평판 전극(30)의 표면(특히 터치되는 표면)은, 이들을 보호하기 위해, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 등의 가요성을 갖는 수지 시트 등의 보호층으로 덮여 있어도 좋다. 당해 보호층은, 절연층을 겸하고 있어도 좋다.
프레임(40)은, 상기 투명 압전 시트(100)의 주연부를 프레임 형상으로 덮고 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 프레임(40)에는, 제1 리드부(20b) 및 제2 리드부(30b)를 관통하는 홈 및 구멍이 형성되어 있다. 혹은, 프레임(40)의 일부를 금속 등의 도전성 재료로 구성함으로써, 외부의 배선과 접속해도 좋다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)는, 그 윤곽이 평면에서 보아, 상기 프레임(40)에 완전히 겹치도록 배치된다. 한편, 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)는, 그 윤곽이, 평면에서 보아 당해 프레임(40)에 전혀 겹치지 않도록 배치된다.
이에 의해, 프레임에 의한 압력은, 전기 신호로서 검출 회로에 전해지지 않으므로, 터치압의 검출을 방해하지 않고, 또한 본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트는 외관이 우수하다.
프레임(40)의 표면 위에는 점착부(50)가 설치되어 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 터치 위치 검출용 터치 패널 및/또는 디스플레이에 부착하여, 사용할 수 있다.
이어서, 본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 투명 압전 시트는, 예를 들어 하기의 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
(1) 유기 중합체를 함유하고, 주면 전체가 압전성을 갖는 투명 압전체막(10)을 준비하는 공정
(2) 투명 압전체막(10)의 제1 주면의 일부에 제1 투명 평판 전극(20)을 적층하는 공정
(3) 투명 압전체막(10)의 제2 주면의 일부에 제2 투명 평판 전극(30)을 적층하는 공정
(4) 공정 (1) 내지 (3)에서 얻어진 투명 압전 시트를, 프레임(40)에 수용하는 공정
공정 (1)에 있어서는, 상기와 같은 중합체로부터 관용의 용법에 의해, 투명막을 형성된다. 이러한 막은, 시판품으로 입수해도 좋다.
당해 막은, 소망에 따라, 압전성 향상의 관점에서, 연신 처리를 행해도 좋다. 여기서, 연신은, 1축 방향의 3 내지 10배 연신이 바람직하다. 당해 연신 처리는, 관용의 방법에 의해 행하면 된다.
당해 막에의 압전성의 부여 방법은, 막을 구성하는 중합체에 따라서도 상이하지만, 불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체 또는 폴리불화비닐리덴 등으로 형성되는 것에 압전성을 부여하기 위해서는, 분극 처리(폴링 처리라고도 칭해진다)를 행하면 된다.
당해 분극 처리는, 코로나 방전 처리 또는 관용의 방법에 의해 행할 수 있다. 예를 들어, 필름의 양면으로부터 금속 전극 등에 끼워 넣고, 30 내지 400MV/m의 직류 전계, 0.1초 내지 60분간의 인가를 실시한다.
공정 (2)에 있어서는, 투명 압전체막(10)의 제1 주면에 제1 투명 평판 전극(20)을 적층한다. 제1 투명 평판 전극(20)은, 예를 들어 투명 압전체막(10)의 면 위에 스퍼터법 또는 증착법 등에 의해 형성함으로써 적층할 수 있다.
또한, 다른 방법으로서, 제1 투명 평판 전극(20)을 구비한 수지 시트(예, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트(PET 시트))를, 제1 투명 평판 전극(20)측이 투명 압전체막(10)에 대향하도록 배치해도 좋다. 여기서, 제1 투명 평판 전극(20)은, 투명 압전체막(10)에 인접하고 있는 것이 바람직하지만, 압전 신호가 검출 가능한 한, 제1 투명 평판 전극(20)과 투명 압전체막(10)을 투명한 접착제(예, 에폭시 접착제)에 의해 접합해도 좋다.
제1 투명 평판 전극부(20a) 및 제1 리드부(20b)는, 일체로서 형성할 수 있다.
공정 (3)에 있어서, 제2 투명 평판 전극(30)은, 제1 투명 평판 전극(20)과 마찬가지의 전극을 사용하여, 마찬가지로 적층하면 된다.
제2 투명 평판 전극부(30a) 및 제2 리드부(30b)는, 일체로서 형성할 수 있다.
공정 (4)는, 프레임(40)의 형태에 따라, 관용의 방법으로 실시하면 된다. 프레임(40)의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 수지제의 것이 바람직하다.
이어서, 도 1의 (b)를 참조하여, 본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트의 사용에 대하여 설명한다.
도 1의 (b)에 있어서, 터치 위치 검출용 터치 패널(200)은, 투명 압전 시트(100)의 터치측과는 반대측의 면에 배치되어 있다. 터치 위치 검출용 터치 패널(200)은, 절연층(60)을 개재하여 투명 압전 시트(100)에 접촉하고 있다.
투명 압전 시트(100)는, 점착부(50)에 의해 터치 위치 검출용 터치 패널(200)의 한쪽 면에 부착하여 사용할 수 있다.
제1 투명 평판 전극(20)과 상기 제2 투명 평판 전극(30)의 중복 영역을, 도 1의 (b)의 화살표로 나타낸 바와 같이 누름으로써 발생한 전기 신호는, 전선(70)을 통하여 검출 회로(300)에 전해져, 가압(터치압)이 검출된다. 투명 압전 시트(100)는 가요성을 가지므로, 절연층(60)을 통하여, 터치 위치 검출용 터치 패널(200)도 또한 동시에 터치의 압력을 받는다. 이에 의해 터치 위치도 또한 터치 위치 검출용 터치 패널(200)에 의해 검출된다.
상술한 바와 같이, 제1 투명 평판 전극부(20a)는, 그 윤곽이 평면에서 보아, 상기 프레임(40)에 완전히 겹치도록 배치되어 있다.
이 평면에서 본 방향은, 통상 사용자가 터치 시에, 본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 보는 방향과 거의 동일해지므로, 사용자로부터는, 제1 투명 평판 전극부의 윤곽은 보이지 않는다. 이로 인해, 매우 가까운 위치에 윤곽선이 2개 존재하는 일이 없으므로, 이들 윤곽선이 불필요하게 사용자의 주의를 끄는 일이 없다.
또한, 이것을 대신하여, 투명 압전 시트(100)는, 점착부(50)에 의해 디스플레이 장치의 디스플레이면에 부착하여 사용할 수도 있다.
투명 압전 시트(100)는 터치압을 검출할 수 있으므로, 본 실시 형태의 프레임을 구비한 투명 압전 시트는, 터치압 검출용으로 사용할 수 있다.
<제2 실시 형태(터치 패널)>
우선, 본 실시 형태의 터치 패널의 구성에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 터치 패널은, 1개의, 유기 중합체를 함유하는 투명 압전체막(10)과, 당해 투명 압전체막(10)의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극(20)과, 당해 투명 압전체막(10)의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극(30)을 포함하고, 상기 제1 투명 평판 전극(20)은 제1 투명 평판 전극부(20a)를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극(30)은 제2 투명 평판 전극부(30a)를 갖고, 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트(100)와, 당해 투명 압전 시트(100)의 제1 주면에 배치된 터치 위치 검출용 터치 패널(201)과, 상기 투명 압전 시트(100)의 주연부 및 상기 터치 위치 검출용 터치 패널(201)의 주연부를 덮는 프레임(41)을 포함하고, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽이, 상기 프레임(41)에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽은, 당해 프레임(41)에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
도 2를 참조하여, 본 실시 형태의 터치 패널을 설명한다. 또한, 도면 중의 화살표는, 터치 방향을 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 터치 패널은, 투명 압전 시트(100)와, 프레임(41)과, 절연층(60)과, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)을 구비한다. 투명 압전 시트(100)는, 1개의 투명 압전체막(10)과, 1개의 제1 투명 평판 전극(20)과, 1개의 제2 투명 평판 전극(30)으로 구성된다.
여기서, 투명 압전체막(10), 제1 투명 평판 전극(20) 및 제2 투명 평판 전극(30)은, 각각 상기 제1 실시 형태에서 설명한 것과 마찬가지의 의미를 나타낸다.
또한, 도 2의 (a)는, 제1 투명 평판 전극(20)의 측으로부터 본 평면도이다.
도 2의 (b)에 있어서, 제1 투명 평판 전극(20)은, 투명 압전 시트(100)의 터치측의 면에 배치되어 있고, 또한 접지 전극이다.
터치 위치 검출용 터치 패널(201)은, 당해 투명 압전 시트(100)의 터치측과는 반대측의 면에, 절연층(60)을 통하여 투명 압전 시트(100)에 접촉하도록 배치되어 있다.
여기서, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)로서는, 특별히 한정되지 않고 종래 사용되고 있는, 저항막식, 정전 용량식, 초음파식 및 광학식 등의 임의의 형식의 터치 위치 검출용 터치 패널을 사용할 수 있다.
투명 압전 시트(100)는 가요성을 가지므로, 도 2의 (b)의 화살표로 나타낸 바와 같이 누름으로써 발생한 전기 신호는, 전선(70)을 통하여 검출 회로(300)에 전해져, 가압(터치압)이 검출된다. 투명 압전 시트(100)는, 가요성을 가지므로, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)도 또한 동시에 절연층(60)을 통하여 터치의 압력을 받는다. 이에 의해 터치 위치도 또한, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)에 의해 검출된다.
프레임(41)은, 상기 투명 압전 시트(100) 및 터치 위치 검출용 터치 패널(201)의 주연부를 프레임 형상으로 덮고 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 프레임(41)에는, 제1 리드부(20b) 및 제2 리드부(30b)를 관통하는 홈 및 구멍이 형성되어 있다. 혹은, 프레임(41)의 일부를 금속 등의 도전성 재료로 구성함으로써, 당해 부분에서, 이들 리드부의 일부 또는 전부를 대체해도 좋다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)는, 그 윤곽이, 평면에서 보아, 상기 프레임(41)에 완전히 겹치도록 배치된다. 한편, 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)는, 그 윤곽이, 평면에서 보아, 당해 프레임(41)에 전혀 겹치지 않도록 배치된다.
또한, 소망에 따라, 제1 투명 평판 전극(20) 및/또는 제2 투명 평판 전극(30)의 표면(특히 터치되는 표면)은, 이들을 보호하기 위해, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 등의 가요성을 갖는 수지 시트 등의 보호층으로 덮여 있어도 좋다. 당해 보호층은, 절연층을 겸하고 있어도 좋다.
투명 압전 시트(100)는 터치압을 검출할 수 있으므로, 본 실시 형태의 터치 패널은, 터치압 및 터치 위치 검출용으로 사용할 수 있다.
<제3 실시 형태(전자 기기)>
우선, 본 실시 형태의 전자 기기의 구성에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 전자 기기는, 유기 중합체를 함유하는, 1개의 투명 압전체막(10)과, 당해 투명 압전체막(10)의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극(20)과, 당해 투명 압전체막(10)의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극(30)을 포함하고, 상기 제1 투명 평판 전극(20)은 제1 투명 평판 전극부(20a)를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극(30)은 제2 투명 평판 전극부(30a)를 갖고, 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트(100)와, 당해 투명 압전 시트(100)를 내부에 배치하는 하우징(42)을 갖고, 상기 하우징은, 개구부(42a)를 갖고, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽이, 상기 개구부(42a)를 획정하는 내측 테두리부(42b)에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽은, 당해 내측 테두리부(42b)에 전혀 겹치지 않는다.
도 3을 참조하여, 본 실시 형태의 전자 기기를 설명한다. 또한, 도면 중의 화살표는, 터치 방향을 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 전자 기기는, 투명 압전 시트(100)와, 하우징(42)과, 절연층(60)과, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)과, 표시 장치(400)와, 검출 회로(301)를 구비한다. 도 3에서는 생략되어 있지만, 제1 투명 평판 전극(20)과 상기 제2 투명 평판 전극(30)은, 각각 전선으로 검출 회로(301)에 연결되어 있다.
투명 압전 시트(100)는, 1개의 투명 압전체막(10)과, 1개의 제1 투명 평판 전극(20)과, 1개의 제2 투명 평판 전극(30)으로 이루어진다.
제1 투명 평판 전극(20)은, 당해 투명 압전체막(10)의 제1 주면에 배치되어 있다.
또한, 제2 투명 평판 전극(30)은, 당해 투명 압전체막(10)의 제2 주면에 배치되어 있다.
상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽은, 도 1의 투명 압전 시트(100)에 있어서의 경우와 마찬가지로, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽의 내측에 위치한다.
여기서, 투명 압전체막(10), 제1 투명 평판 전극(20), 제2 투명 평판 전극(30), 절연층(60) 및 터치 위치 검출용 터치 패널(201)은, 상기 제2 실시 형태(터치 패널)에서 설명한 것과, 마찬가지의 의미를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)은, 상기 투명 압전 시트(100)의 터치측과는 반대측의 면에, 절연층(60)을 통하여 투명 압전 시트(100)에 접촉하도록 배치되어 있다.
즉, 본 실시 형태의 전자 기기는, 제2 실시 형태(터치 패널)에 있어서의 투명 압전 시트(100)와 터치 위치 검출용 터치 패널(201)을 전자 장치의 부재로서 사용한 것에 상당한다.
단, 본 실시 형태의 전자 기기에서는, 제1 투명 평판 전극(20) 및 제2 투명 평판 전극(30)을 외부의 검출 회로에 접속할 필요가 없기 때문에, 제1 리드부(20b) 및 제2 리드부(30b)의 필요성은 작다. 본 실시 형태에서는, 제1 투명 평판 전극(20)은 제1 투명 평판 전극부(20a)로 이루어지고, 상기 제2 투명 평판 전극(30은 제2 투명 평판 전극부(30a)로 이루어진다.
제1 투명 평판 전극(20)은, 투명 압전 시트(100)의 터치측의 면에 배치되어 있고, 또한 접지 전극이다.
또한, 소망에 따라, 제1 투명 평판 전극(20) 및/또는 제2 투명 평판 전극(30)의 표면(특히 터치되는 표면)은, 이들을 보호하기 위해, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 등의 가요성을 갖는 수지 시트 등의 보호층으로 덮여 있어도 좋다. 당해 보호층은, 절연층을 겸하고 있어도 좋다.
하우징(42)은, 개구부(42a) 및 상기 개구부(42a)를 획정하는 내측 테두리부(42b)를 갖는다. 도 3에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부(20a)의 윤곽은, 상기 개구부(42a)를 획정하는 내측 테두리부(42b)에 완전히 겹친다. 한편, 평면에서 보아, 상기 제2 투명 평판 전극부(30a)의 윤곽은, 당해 내측 테두리부(42b)에 전혀 겹치지 않는다.
표시 장치(400)에 의해 표시된 화상에 따른 소정 위치의 제1 투명 평판 전극(20)과 상기 제2 투명 평판 전극(30)의 중복 영역을, 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이 누름으로써 발생한 전기 신호는, 상기 전선을 통하여 검출 회로(301)에 전해져, 가압(터치압)이 검출된다. 그리고, 투명 압전 시트(100)는 가요성을 가지므로, 절연층(60)을 통하여, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)도 또한 동시에 터치의 압력을 받는다. 이에 의해 터치 위치도 또한, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)에 의해 검출되고, 그것에 기초하여, 미리 설정되도록 작동한다. 상기한 설명으로부터도 명백해진 바와 같이, 이러한 터치에 의한 당해 전자 기기의 조작은, 개구부(42a)에 있어서 행해진다.
이러한 전자 장치로서는, 각각 터치 패널을 구비한 조작부를 갖는 휴대 전화기, 랩탑형 컴퓨터, 컴퓨터용 모니터 등을 들 수 있다.
도 4에, 이러한 전자 장치가 휴대 전화기인 경우의 개략도를 도시한다. 당해 휴대 전화기는, 개구부(43a) 및 개구부(43a)를 획정하는 내측 테두리부(43b)를 갖는 하우징(43)을 갖는다. 도시되어 있지 않으나, 투명 압전 시트(100)는, 내측 테두리부(43b)에 프레임 형상으로 덮이도록 배치되어 있다.
이상, 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니고, 그 본질을 일탈하지 않는 범위에서, 다른 다양한 새로운 변형예가 가능한 것은 말할 필요도 없다. 이하에, 그 변형예의 몇개를 구체적으로 설명한다.
<변형예 1>
도 5를 참조하여, 본 변형예의 터치 패널 및 전자 기기를 설명한다.
제2 실시 형태(터치 패널) 및 제3 실시 형태(전자 기기)에서는, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)은, 투명 압전 시트(100)의 터치측과는 반대측의 면에 배치되어 있지만, 도 5에 도시한 바와 같이, 변형예 1에서는, 이것과는 반대로, 투명 압전 시트(100)의 터치측의 면에 배치되어 있다.
터치 위치 검출용 터치 패널(201)은, 투명 압전 시트(100)에 직접 접촉하고 있다.
투명 압전 시트(100)의 제1 투명 평판 전극(20)은, 투명 압전체막(10)의 터치측의 면에 배치된 접지 전극이며, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)의 접지 전극을 겸하고 있다. 이 구조상의 간략화에 의해, 본 변형예의 터치 패널 및 전자 기기는 제조 비용이 낮다.
또한, 본 변형예의 터치 패널 및 전자 기기를 설명하는 도 5에서는, 터치 위치 검출용 터치 패널(201) 및 투명 압전 시트(100)만을 도시하지만, 다른 부분은, 제2 실시 형태(터치 패널) 및 제3 실시 형태(전자 기기)와 마찬가지이다.
도 5의 화살표로 나타내는 터치의 위치는, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)에 의해 검출됨과 함께, 터치압은 투명 압전 시트(100)에 의해 검출된다.
<변형예 2>
도 6을 참조하여, 본 변형예의 터치 패널 및 전자 기기를 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 변형예 2와 마찬가지로, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)은, 투명 압전 시트(100)의 터치측의 면에 배치되어 있다.
투명 압전 시트(100)의 제2 투명 평판 전극(30)은, 터치측과는 반대측의 면에 배치되어 있고, 접지 전극이다. 이와 같이, 터치측과는 반대측에 접지 전극이 배치되어 있음으로써, 본 변형예의 터치 패널 및 전자 기기는, 출력 전압의 노이즈가 경감되어 있다.
도 6의 화살표로 나타내는 터치의 위치는, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)에 의해 검출됨과 함께, 터치압은 투명 압전 시트(100)에 의해 검출된다.
<변형예 3>
도 7을 참조하여, 본 변형예의 터치 패널 및 전자 기기를 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 터치 위치 검출용 터치 패널(201)은, 투명 압전 시트(100)의 터치측과는 반대측의 면에 배치되어 있다.
투명 압전 시트(100)의 제2 투명 평판 전극(30)은, 터치측과는 반대측의 면에 배치되어 있고, 접지 전극이다.
한편, 투명 압전 시트(100)의 터치측의 면에는, 절연층(60)을 개재하여 접지 전극(80)이 배치되어 있다.
이와 같이, 투명 압전 시트(100) 양쪽의 주면에 접지 전극이 배치되어 있음으로써, 본 변형예의 터치 패널 및 전자 기기는, 출력 전압의 노이즈가 특히 경감되어 있다.
도 7의 화살표로 나타내는 터치의 압력은, 투명 압전 시트(100)에 의해 검출됨과 함께, 터치 위치는 터치 위치 검출용 터치 패널(201)에 의해 검출된다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 투명 압전 시트는, 터치 패널 등에 사용할 수 있다.
10: 투명 압전체막
20: 제1 투명 평판 전극
20a: 제1 투명 평판 전극부
20b: 제1 리드부
30: 제2 투명 평판 전극
30a: 제2 투명 평판 전극부
30b: 제2 리드부
40, 41: 프레임
42: 하우징
42a: 개구부
42b: 내측 테두리부
43: 하우징
43a: 개구부
43b: 내측 테두리부
50: 점착부
60: 절연층
70: 전선
80: 접지 전극
100: 투명 압전 시트
200: 터치 위치 검출용 터치 패널
201: 터치 위치 검출용 터치 패널
300: 검출 회로
301: 검출 회로
400: 표시 장치

Claims (19)

1개의, 유기 중합체를 함유하는 투명 압전체막과,
당해 투명 압전체막의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과,
당해 투명 압전체막의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극을 포함하고,
상기 제1 투명 평판 전극은 제1 투명 평판 전극부를 갖고,
상기 제2 투명 평판 전극은 제2 투명 평판 전극부를 갖고,
상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트와,
상기 투명 압전 시트의 주연부를 덮는 프레임을 포함하며,
평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 프레임에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 당해 프레임에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 하는, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
제1항에 있어서, 상기 투명 압전체막의 주면의 면적에 대한 상기 제2 투명 평판 전극부의 면적의 비가 70％ 이상인, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 압전체막의 두께가 1 내지 200㎛인, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 중합체가 불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체 및 폴리불화비닐리덴으로부터 선택되는 유기 중합체인, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 투명 평판 전극은 제1 리드부를 더 갖고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극은 제2 리드부를 더 갖는, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 위에 설치된 점착부를 더 포함하는, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 터치압 검출용인, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 사용되는, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
제8항에 있어서, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널이 저항막식 혹은 정전 용량식인, 프레임을 구비한 투명 압전 시트.
터치 위치 검출용 터치 패널과,
당해 터치 위치 검출용 터치 패널의 한쪽 면 위에 배치된, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 프레임을 구비한 투명 압전 시트를 포함하는 터치 패널.
제6항에 기재된 프레임을 구비한 투명 압전 시트가, 상기 점착부에 의해 부착되어 있는, 터치 위치 검출용 터치 패널.
제6항에 기재된 프레임을 구비한 투명 압전 시트가, 상기 점착부에 의해 부착되어 있는, 디스플레이 장치.
1개의, 유기 중합체를 함유하는 투명 압전체막과,
당해 투명 압전체막의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과,
당해 투명 압전체막의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극을 포함하고,
상기 제1 투명 평판 전극은 제1 투명 평판 전극부를 갖고,
상기 제2 투명 평판 전극은 제2 투명 평판 전극부를 갖고,
상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트와,
당해 투명 압전 시트의 한쪽 면 위에 배치된 터치 위치 검출용 터치 패널과,
상기 투명 압전 시트의 주연부 및 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 주연부를 덮는 프레임을 포함하며,
평면에서 보아, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 프레임에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 당해 프레임에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 하는, 터치 패널.
제13항에 있어서, 제1 투명 평판 전극 및 제2 투명 평판 전극 중 터치측과는 반대측의 투명 평판 전극이 접지 전극인, 터치 패널.
제14항에 있어서, 상기 터치측과는 반대측의 투명 평판 전극이, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 접지 전극을 겸하는, 터치 패널.
유기 중합체를 함유하는 1개의 투명 압전체막과,
당해 투명 압전체막의 제1 주면에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과,
당해 투명 압전체막의 제2 주면에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극을 포함하고,
상기 제1 투명 평판 전극은 제1 투명 평판 전극부를 갖고,
상기 제2 투명 평판 전극은 제2 투명 평판 전극부를 갖고,
상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽의 내측에 위치하는 투명 압전 시트와,
당해 투명 압전 시트를 내부에 배치하는 하우징을 가지며,
상기 하우징은 개구부를 갖고, 평면에서 보아 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 상기 개구부를 획정하는 내측 테두리부에 완전히 겹치고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽은, 당해 내측 테두리부에 전혀 겹치지 않는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
제16항에 있어서, 상기 투명 압전 시트의 터치측과는 반대측의 면에 접하여 배치된 터치 위치 검출용 터치 패널을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
제16항 또는 제17항에 있어서, 제1 투명 평판 전극 및 제2 투명 평판 전극 중 터치측과는 반대측의 투명 평판 전극이 접지 전극인, 전자 장치.
제18항에 있어서, 상기 터치측과는 반대측의 투명 평판 전극이, 터치 위치 검출용 터치 패널의 접지 전극을 겸하는, 전자 장치.
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