CN104995494B - 带有粘结层的压力传感器、触摸板、保护面板及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够高精度地检测触摸压力的薄膜状压力传感器和使用其的触摸板、带有触摸输入功能的保护面板及电子设备。带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极;在上述压电薄膜的前面,与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极,上述检测电极连续形成在跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域和与该第一框形区域的内侧邻接的整个区域内。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有粘结层的薄膜状压力传感器和使用其的触摸板、带有触摸输入功能的保护面板及电子设备。
背景技术
近年来,智能手机、平板型多功能终端(参照图14)等带有触摸输入功能的电子设备100日益普及显著。这些带有触摸输入功能的电子设备能够使操作者一边观看液晶显示器等显示装置在显示画面上显示的图像,一边通过用手指或笔等触摸、或者使手指接近显示图像,进而直观且易于理解地输入信息。
图15是表示带有触摸输入功能的电子设备100的触摸输入面附近的一般结构的剖面图。如图15所示,带有触摸输入功能的电子设备100具备:显示装置101;带有触摸输入功能的保护面板102,其具有画框形的装饰图案102a并且覆盖上述显示装置101;框体103,其凹入形成(面板嵌入部105)为具有允许从外侧嵌入上述带有触摸输入功能的保护面板102的段位差,并且在其底面上具有用在上述显示装置101上的凹部105a以及支承上述带有触摸输入功能的保护面板102周边部的框形的支承部105b。
上述带有触摸输入功能的保护面板102在保护显示装置101的显示画面的同时,可进行触摸输入,以往使用了检测操作者触摸的位置坐标的触摸面板。在智能手机、平板型多功能终端的应用中,可多点触摸(两点以上的多点检测)的电容式触摸面板成为主流,但是在其他应用的带有触摸输入功能的电子设备中,也使用电阻膜式等其他方式的触摸面板。而且,如图15所示,由于带有触摸输入功能的保护面板102是从外侧嵌入在框体103上,因此带有触摸输入功能的保护面板102具有隐藏不当的部分(触摸面板的布线部分及显示装置的布线部分等)以免其被看见的画框形的装饰图案102a(参照图14),进一步,通过配备在背面周边部处的框形的双面胶带(粘结层)8,保护面板102被牢固地固定在上述框体103的上述支承部105b上。
但是,上述带有触摸输入功能的保护面板102仅对操作者触摸的位置坐标进行检测,不能检测操作者触摸时的按压力。
于是,可考虑在具有画框形的装饰图案的触摸面板的背面,整面地粘贴检测操作者触摸时的按压力的薄膜状压力传感器来构成带有触摸输入功能的保护面板。作为这种薄膜状压力传感器,众所周知的是,如专利文献1所公开的那样,在相对的一对透明基板之间,具备:矩形的透明压电薄膜,其具备具有压电性的压敏层;整面地形成在上述压电薄膜前面的透明基准电位电极;整面地形成在上述压电薄膜背面的透明检测电极(参照专利文献1)。另外,在添加了薄膜状压力传感器的结构的情况下,用于固定带有触摸输入功能的保护面板的框形的双面胶带(粘结层)设置在薄膜状压力传感器的背面周边部处。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2004-125571号公报
发明内容
但是,由于利用压电效应的薄膜状压力传感器是一种阻抗非常高的传感器,因此易受噪声影响、灵敏度低。其结果是,存在触摸压力检测精度低的问题。
因此,本发明的目的是提供一种能够解决上述问题,高精度地检测触摸压力的薄膜状压力传感器和使用其的触摸板、带有触摸输入功能的保护面板及电子设备。
本发明的发明者在解决本课题时,在将薄膜状压力传感器组装于电子设备的状态下,对在按压时压电薄膜上产生的电荷进行了研究。
具体来说,用基准电位电极和检测电极夹持压电薄膜构成的薄膜状压力传感器被粘贴在树脂板的整个背面上,形成仅将其四周用双面胶带(粘结层)固定在框体上的状态。在此状态下,用手指从上面按压树脂板时,通过施加在压电薄膜上的应力分布,从压电薄膜产生的电荷也产生分布。
图13表示贴有薄膜状压力传感器的树脂板被按下并弯曲的样子。用于薄膜状压力传感器的压电薄膜在厚度方向上极化,并输出与厚度方向上的应力相对应的电压。如以下说明的那样,各位置产生的厚度方向上的应力也有差异。
首先,(1)、(7)所示的双面胶带(粘结层)的中央及外侧区域与其他区域相比几乎没有弯曲,仅有轻微的压缩。靠近双面胶带(粘结层)的内侧一端的(2)、(6)所示的区域弯曲成向上凸出,应力发挥作用以使压电薄膜在厚度方向上膨胀。相反,(4)所示的远离双面胶带(粘结层)的部分弯曲成向下凸出,应力发挥作用以使压电薄膜在厚度方向上压缩。而且,(3)、(5)所示的双面胶带(粘结层)的内侧边界附近最容易集中应力,应力发挥作用以使压电薄膜压缩。
由此,根据位置的不同灵敏度会出现差异。而且,根据压电薄膜是压缩还是膨胀,按压时的输出值为正负相反(以下,将在按压时在(3)、(5)上输出的电压称为“正输出”,将与该正输出符号相反的电压称为“逆输出”)。
如图13所示,可认为在用双面胶带(粘结层)固定处的附近,电压的变化量显著。(1)、(7)所示的双面胶带(粘结层)的中央及外侧区域处于灵敏度低的状态,靠近双面胶带(粘结层)的内侧一端(2)、(6)所示的区域为逆输出的区域。(3)、(5)所示的双面胶带(粘结层)的内侧边界附近为正输出,表示高灵敏度。(4)所示的远离双面胶带(粘结层)的部分被认为是应力分布最大的按压点。
本发明利用以上现象,即在按压四周被固定的薄膜状压力传感器时,根据位置的不同,施加给薄膜状压力传感器的应力不同,得到如下结构。
即,本发明的第一实施方式为一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,
上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极;在上述压电薄膜的前面,与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极,
上述检测电极连续形成在跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域(相当于上述(3)、(5))和与该第一框形区域的内侧邻接的整个区域(相当于上述(4))内。
在该第一实施方式中,与整面地形成检测电极的情况相比,由于不包含上述(2)、(6)的区域,因此能够避免上述(2)、(6)的区域的逆输出给灵敏度造成不良影响。另外,在本说明书中,在电极形成在跨越粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域内的情况下,该电极并不一定跨越粘结层的内侧边界。即,电极的内侧边界或者外侧边界可以与粘结层的内侧边界一致。
而且,本发明的第二实施方式为一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,
上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极;在上述压电薄膜的前面,与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极,
上述检测电极形成在跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域(相当于上述(3)、(5))内。
在该第二实施方式中,与第一实施方式相比,由于不包含上述(4)的区域,因此相应地降低了灵敏度,但是由于减少了电极的面积,因此与第一实施方式相比更难以受到噪声的影响。而且,由于上述检测电极没有形成在上述(4)的区域内,因此与第一实施方式相比,还提高了可视性。
而且,本发明的第三实施方式为一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,
上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极;在上述压电薄膜的前面,与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极,
上述检测电极形成在第二框形区域(相当于上述(2)、(6))内,该第二框形区域与跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域的外侧邻接,并且位于上述粘结层的内侧周边部处。
在该第三实施方式中,与第一实施方式相反,仅对上述(2)、(6)的区域的逆输出进行检测,因此能够避免其他区域的正输出给灵敏度带来不良影响。而且,由于减少了电极的面积,因此与第二实施方式同样地难以受到噪声的影响。进一步,由于上述检测电极没有形成在上述(3)、(4)、(5)的区域内,因此与第二实施方式相比,还提高了可视性。
而且,本发明的第四实施方式为一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,
上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极;在上述压电薄膜的前面,与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极,
上述检测电极连续形成在跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域(相当于上述(3)、(5))和与该第一框形区域的内侧邻接的整个区域(相当于上述(4))内,进一步还独立形成在与上述第一框形区域的外侧邻接且位于上述粘结层的内侧周边部处的第二框形区域(相当于上述(2)、(6))内。
在该第四实施方式中,由于仅上述(2)、(6)的区域为逆输出,因此通过用差动(=减法)来检测上述(2)、(6)的区域的输出及上述(3)、(4)、(5)的区域的输出,能够获得更高的灵敏度。
而且,本发明的第五实施方式为一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,
上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极;在上述压电薄膜的前面,与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极,
上述检测电极形成在跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域(相当于上述(3)、(5))内,进一步还独立形成在与该第一框形区域的外侧邻接且位于上述粘结层的内侧周边部处的第二框形区域(相当于上述(2)、(6))内。
在该第五实施方式中,与第四实施方式相比,检测电极不包含上述(4)的区域,因此降低了灵敏度,但是由于减少了电极的面积,因此难以受到噪声的影响。而且,由于上述检测电极没有形成在上述(4)的区域内,因此与第四实施方式相比,还提高了可视性。
而且,在本发明的第六实施方式中,第五实施方式中的形成在上述第一框形区域内的检测电极与形成在上述第二框形区域内的检测电极为大致相同宽度。
在该第六实施方式中,由于两个检测电极的宽度为大致相同宽度,因此两者都检测出相同量的在该电极附近存在温度变化时因热电性而产生的电荷。另一方面,在按压时因压电性而产生的电荷在两个检测电极上被检测为彼此相反的输出。换言之,通过测量两个检测电极之间的差分,即可抵消热电性所导致的输出。
而且,在本发明的第七实施方式中,第二、第三、第五或者第六实施方式中任一个中的上述压电薄膜在上述第一框形区域的内侧具有矩形的开口部。
在该第七实施方式中,由于压电薄膜具有开口部,因此即使在将薄膜状压力传感器配置在显示装置之上时,压电薄膜也不会覆盖显示画面,从而提高了可视性。
而且,在本发明的第八实施方式中,第一实施方式至第七实施方式中的上述检测电极调换形成在上述压电薄膜的前面,上述基准电位电极调换形成在上述压电薄膜的背面。
在该第八实施方式中,即使调换了上述检测电极和上述基准电位电极的上下位置关系,也同样具有第一实施方式至第七实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器的各自的效果。
而且,本发明的第九实施方式为这样一种触摸板,其具备:根据第一实施方式至第八实施方式中任一项所述的带有粘结层的薄膜状压力传感器;具有触摸输入面且整面不透明的触摸面板,其中,该触摸面板与上述带有粘结层的薄膜状压力传感器作为独立部件进行堆叠。
该第九实施方式不仅能够检测操作者触摸的位置坐标,还能够检测按压力,并且具有起因于第一实施方式至第七实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器的各自效果的效果。
而且,本发明的第十实施方式为这样一种带有触摸输入功能的保护面板,其具备:根据第一实施方式至第八实施方式中任一项所述的、且上述压电薄膜、上述检测电极及上述基准电位电极为透明的带有粘结层的薄膜状压力传感器;具有触摸输入面及画框形的装饰图案的触摸面板,其中,该触摸面板与上述带有粘结层的薄膜状压力传感器作为独立部件进行堆叠。
该第十实施方式不仅能够检测操作者触摸的位置坐标,还能够检测按压力,并且具有起因于第一实施方式至第七实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器的各自效果的效果。
而且,本发明的第十一实施方式为这样一种带有触摸输入功能的保护面板,其具备:根据第一实施方式至第八实施方式中任一项所述的、且上述压电薄膜、上述检测电极及上述基准电位电极为透明的带有粘结层的薄膜状压力传感器;具有触摸输入面及画框形的装饰图案的触摸面板,其中,形成在上述压电薄膜的前面的电极兼作构成该触摸面板的两层用于检测位置的电极中的一层。
该第十一实施方式不仅能够检测操作者触摸的位置坐标,还能够检测按压力,并且具有起因于第一实施方式至第七实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器的各自效果的效果。而且,与第九实施方式相比,由于兼用了电极,因此能够减少工时和厚度。
而且,本发明的第十二实施方式为这样一种电子设备,其具备:显示装置;覆盖上述显示装置的根据第十实施方式或第十一实施方式中任一项的带有触摸输入功能的保护面板;框体,其凹入形成为具有允许从外侧嵌入上述带有触摸输入功能的保护面板的段位差,并且在其底面上具有用在上述显示装置上的凹部或者开口部,以及支承上述带有触摸输入功能的保护面板的周边部的框形的支承部。
该第十二实施方式具有起因于第一实施方式至第八实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器的各自效果的效果。
本发明通过采取上述这样的结构,即薄膜状压力传感器具有与用于向框体固定的框形的粘结层相关联的、特定的检测电极图案,从而使其难以受到噪声的影响,提高灵敏度,因此,能够高精度地检测出操作者触摸的按压力。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。
图2是本发明的第一实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
图3是表示检测位置坐标和按压力这两者的带有触摸输入功能的保护面板的剖面图。
图4是表示触摸面板的一例的剖面图。
图5是表示本发明的第二实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。
图6是本发明的第二实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
图7是表示本发明的第三实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。
图8是本发明的第三实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
图9是表示本发明的第四实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。
图10是本发明的第四实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
图11是表示本发明的第五实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。
图12是本发明的第五实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
图13是在将薄膜状压力传感器组装于电子设备的状态下,在按压时的各位置的弯曲方式及电压变化量的示意图。
图14是一般的带有触摸输入功能的电子设备的例子的示意图。
图15是表示带有触摸输入功能的电子设备的触摸输入面附近的一般结构的剖面图。
图16是表示第二实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的变形例的说明图。
图17是表示第二实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的变形例的剖面图。
图18是表示第三实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的变形例的说明图。
图19是表示第三实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的变形例的剖面图。
图20是表示第五实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的变形例的说明图。
图21是表示第五实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的变形例的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
【第一实施方式】
<带有粘结层的薄膜状压力传感器>
首先,对本实施方式的带有粘结层的薄膜状压力传感器9的结构进行说明。
图1是表示本发明的第一实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。图2是本发明的第一实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
如图1及图2所示,第一实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器9,是在薄膜状压力传感器1的背面周边部处设置框形的粘结层8而构成的,上述薄膜状压力传感器1具备矩形的透明压电薄膜2,整面地形成在上述压电薄膜2前面的透明基准电位电极3以及部分地形成在上述压电薄膜2背面的透明检测电极4。
压电薄膜2只要具有压电性及透明性即可,对其没有特别的限定,可列举含有偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物的薄膜、含有偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物的薄膜以及含有聚偏氟乙烯的薄膜等。从提高压电性的观点出发,可对这些薄膜进行延伸处理。在这里,延伸优选为单轴方向上的3~10倍的延伸。该延伸处理通过通用的方法来进行即可。而且,可以在不影响其压电性及透明性的范围内含有添加剂。
为了赋予上述含有偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物的薄膜、含有偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物的薄膜以及含有聚偏氟乙烯的薄膜等以压电性,进行极化处理即可。该极化处理可通过电晕放电处理或者通用的方法来进行。例如,用金属电极等从薄膜的两面夹持薄膜,并在30~400MV/m的直流电场下,施加0.1秒~60分钟的外加电压。
而且,压电薄膜2的厚度通常为1~200μm。特别是从透明性的观点出发优选为50μm以下,从按压力的检测灵敏度的观点出发优选为20μm~100μm。压电薄膜2可以是单层,也可以由多层构成。
作为基准电位电极3,只要具有透明性即可,例如,可以使用ITO(氧化铟锡)及氧化锡等无机材料,噻吩类导电聚合物、聚苯胺以及聚吡咯等导电聚合物。
而且,基准电位电极3可以直接形成在压电薄膜2上,但是,优选地另行形成在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等透明树脂薄膜5上并通过PSA(压敏型粘合剂)等贴合在压电薄膜2上。
作为检测电极4,可以使用与基准电位电极3同样的材料。而且,为了部分地形成检测电极4,除了在整面形成之后通过光刻法或激光加工去除不需要的部分的方法之外,还可列举通过印刷法直接形成图案的方法等。
而且,优选地,检测电极4也与基准电位电极3同样地另行形成在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等透明树脂薄膜6上并通过PSA等贴合在压电薄膜2上。
粘结层8用于将薄膜状压力传感器1固定在电子设备100的框体103上,其呈框形地设置在薄膜状压力传感器1的背面周边部处。另外,在本说明书中,框形的粘结层8不限定于完全封闭。例如,像智能手机等那样,在显示画面的附近配备有扬声器等情况下,在该扬声器等的配置位置处,框形的粘结层8可以断开。作为粘结层8,可以使用双面胶带、粘合剂等。
在第一实施方式中,检测电极4连续形成在跨越粘结层8的内侧边界而存在的第一框形区域50(剖面图中(3)、(5)的区域)和与该第一框形区域50的内侧邻接的整个区域60(剖面图中(4)的区域)内。
在本第一实施方式中,与整面地形成检测电极的情况相比,由于不包含与第一框形区域50(剖面图中(3)、(5)的区域)的外侧邻接且位于粘结层8的内侧周边部处的第二框形区域70(剖面图中(2)、(6)的区域),因此能够避免第二框形区域70的逆输出给灵敏度造成不良影响。因此,能够高精度地检测出操作者触摸时的按压力。
<带有触摸输入功能的保护面板>
接下来,对使用了上述带有粘结层的薄膜状压力传感器9的带有触摸输入功能的保护面板102的结构进行说明。
如图3所示,带有触摸输入功能的保护面板102具备上述带有粘结层的薄膜状压力传感器9,以及通过PSA 7整面地粘贴在该带有粘结层的薄膜状压力传感器9上的、具有画框形的装饰图案的触摸面板112。
触摸面板112对操作者触摸的位置坐标进行检测,对其工作方式没有特别的限定。例如,可以使用电阻膜式或者电容式触摸面板。此处,对使用电容式触摸面板来作为触摸面板112的例子进行说明。电容式触摸面板112,例如用PSA 7对如下依次堆叠的部件进行贴合来制成(参照图4):作为输入面的保护面板主体113、形成有用于检测X坐标的电极114a的用于检测X坐标的透明薄膜114、形成有用于检测Y坐标的电极114a的用于检测Y坐标的透明薄膜115。
保护面板主体113可使用透视性、刚性及加工性优良的材料,例如,作为保护面板主体的材质可使用例如玻璃板,聚碳酸酯类、聚酰胺类、聚醚酮类等工程塑料,丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二醇酯类、聚对苯二甲酸丁二醇酯类等塑料板等。在保护面板主体113的背面,通过涂覆墨水来形成有具有画框形的装饰图案102a的装饰层113a。另外,未设置装饰图案102a的部分102b为透明窗部分。
作为构成装饰层113a的墨水,可使用染色墨水,该染色墨水含有聚氯乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、聚丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、聚酯型聚氨酯类树脂、纤维素酯类树脂、醇酸树脂等树脂来作为粘合剂,并含有适当颜色的颜料或者染料来作为染色剂。而且,代替涂覆可通过印刷来形成装饰层113a。在通过印刷来形成装饰层113a时,可以使用胶版印刷法、凹版印刷法、丝网印刷等通常的印刷方法。
<电子设备>
接下来,对组装了上述带有触摸输入功能的保护面板102的电子设备100的触摸输入面附近的结构进行说明。
图15所示的电子设备100具备:显示装置101;带有触摸输入功能的保护面板102,其具有画框形的装饰图案102a并且覆盖显示装置101;框体103,其凹入形成(面板嵌入部105)为具有允许从外侧嵌入上述带有触摸输入功能的保护面板102的段位差,并且在其底面上具有用在上述显示装置101上的凹部105a以及支承上述带有触摸输入功能的保护面板102周边部的框形的支承部105b。
显示装置101,可以使用液晶显示器、有机EL显示器、等离子显示器、电子纸等的平板显示器(FPD)。
框体103的面板嵌入部105为了允许从外侧嵌入上述带有触摸输入功能的保护面板102,凹入形成为具有段位差。在面板嵌入部105的底面上具有容纳显示装置101的凹部105a,通过被支承在该凹部105a周围的框形的支承部105b上的上述带有触摸输入功能的保护面板102来堵塞容纳了显示装置101之后的凹部105a。另外,可以不是凹部105a,也可以是可在视觉上辨认出显示装置101的显示部的开口部。
框体103可以是合成树脂制成,也可以是铝等金属制成。而且,也可以是仅上述凹部105a的底面由金属板构成等的合成树脂和金属的复合品。
虽然以上对本发明的第一实施方式进行了说明,但是本发明不限于第一实施方式。例如,可以是以下说明的第二至第五实施方式。另外,在第二至第五实施方式中,具有与第一实施方式中的符号相同符号的部件与第一实施方式中的部件相同,省略其说明。
【第二实施方式】
<带有粘结层的薄膜状压力传感器>
图5是表示本发明的第二实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。图6是本发明的第二实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
如图5及图6所示,第二实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器91,是在薄膜状压力传感器11的背面周边部处设置框形的粘结层8而构成的,薄膜状压力传感器11具备矩形的透明压电薄膜2,整面地形成在压电薄膜2的前面的透明基准电位电极3以及部分地形成在压电薄膜2的背面的透明检测电极41。
第二实施方式中的检测电极41仅形成在跨越粘结层8的内侧边界而存在的第一框形区域50内。
在本第二实施方式中,与第一实施方式相比,由于不包含与第一框形区域50的内侧邻接的整个区域60(剖面图中(4)的区域),因此相应地降低了灵敏度,但是由于减少了电极的面积,因此与第一实施方式相比更难以受到噪声的影响。而且,由于检测电极41没有形成在上述区域60(剖面图中(4)的区域)内,因此与第一实施方式相比,还提高了可视性。
另外,作为检测电极41,可以使用与第一实施方式同样的材料,但是由于被触摸面板112所具有的画框形的装饰图案102a遮蔽,因此也可以是不透明的材料。例如,可以通过蒸镀、溅射或者电镀铝、铜、银、金等来形成,从而能够以低廉的价格提供触摸面板1。
<带有触摸输入功能的保护面板及电子设备>
除薄膜状压力传感器的检测电极的图案之外,其他均与第一实施方式相同,因此省略说明。
【第三实施方式】
<带有粘结层的薄膜状压力传感器>
图7是表示本发明的第三实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。图8是本发明的第三实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
如图7及图8所示,第三实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器92,是在薄膜状压力传感器12的背面周边部处设置框形的粘结层8而构成的,薄膜状压力传感器12具备矩形的透明压电薄膜2,整面地形成在压电薄膜2的前面的透明基准电位电极3以及部分地形成在压电薄膜2的背面的透明检测电极42。
第三实施方式中的检测电极42仅形成在第二框形区域70(剖面图中(2)、(6)的区域)内,该第二框形区域70与跨越粘结层8的内侧边界而存在的第一框形区域50(剖面图中(3)、(5)的区域)的外侧邻接,并且位于粘结层8的内侧周边部处。
在本第三实施方式中,与第一实施方式相反,仅对第二框形区域70(剖面图中(2)、(6)的区域)的逆输出进行检测,因此能够避免其他区域的正输出给灵敏度带来不良影响。而且,由于减少了电极的面积,因此与第二实施方式同样地难以受到噪声的影响。进一步,由于检测电极42没有形成在上述区域50(剖面图中(3)、(5)的区域)及区域60(剖面图中(4)的区域)内,因此与第二实施方式相比,还提高了可视性。
另外,作为检测电极42,可以使用与第一实施方式同样的材料,但是由于被触摸面板112所具有的画框形的装饰图案102a遮蔽,因此也可以是与第二实施方式同样的不透明的材料。
<带有触摸输入功能的保护面板及电子设备>
除薄膜状压力传感器的检测电极的图案之外,其他均与第一实施方式相同,因此省略说明。
【第四实施方式】
<带有粘结层的薄膜状压力传感器>
图9是表示本发明的第四实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。图10是本发明的第四实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
如图9及图10所示,第四实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器93,是在薄膜状压力传感器13的背面周边部处设置框形的粘结层8而构成的,薄膜状压力传感器13具备矩形的透明压电薄膜2,整面地形成在压电薄膜2的前面的透明基准电位电极3以及部分地形成在压电薄膜2的背面的透明检测电极43。
第四实施方式中的检测电极43连续形成在跨越粘结层8的内侧边界而存在的第一框形区域50(剖面图中(3)、(5)的区域)和与该第一框形区域50的内侧邻接的整个区域60(剖面图中(4)的区域)内,进一步地还独立形成在与第一框形区域50的外侧邻接且位于粘结层8的内侧周边部处的第二框形区域70(剖面图中(2)、(6)的区域)内。
在本第四实施方式中,由于仅第二框形区域70(剖面图中(2)、(6)的区域)为逆输出,因此通过用差动(=减法)来检测第二框形区域70的区域的输出及其内侧区域50及60(剖面图中(3)、(4)、(5)的区域)的输出,能够获得更高的灵敏度。
<带有触摸输入功能的保护面板及电子设备>
除薄膜状压力传感器的检测电极的图案之外,其他均与第一实施方式相同,因此省略说明。
【第五实施方式】
<带有粘结层的薄膜状压力传感器>
图11是表示本发明的第五实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器中的检测电极的形成位置的说明图。图12是本发明的第五实施方式中使用的带有粘结层的薄膜状压力传感器的剖面图。
如图11及图12所示,第五实施方式中的带有粘结层的薄膜状压力传感器94,是在薄膜状压力传感器14的背面周边部处设置框形的粘结层8而构成的,薄膜状压力传感器14具备矩形的透明压电薄膜2,整面地形成在压电薄膜2的前面的透明基准电位电极3以及部分地形成在压电薄膜2的背面的透明检测电极44。
第五实施方式中的检测电极44形成在跨越粘结层8的内侧边界而存在的第一框形区域50(剖面图中(3)、(5)的区域)内,进一步地还独立形成在与该第一框形区域50的外侧邻接且位于粘结层8的内侧周边部处的第二框形区域70(剖面图中(2)、(6)的区域)内。
在本第五实施方式中,与第四实施方式相比,由于不包含与第一框形区域50的内侧邻接的整个区域60(剖面图中(4)的区域),因此相应地降低了灵敏度,但是由于减少了电极的面积,因此与第四(一)实施方式相比更难以受到噪声的影响。而且,由于检测电极44没有形成在上述区域60(剖面图中(4)的区域)内,因此与第四实施方式相比,还提高了可视性。而且,在两个检测电极的宽度为大致相同宽度的情况下,能够抵消热电性所导致的输出。
另外,作为检测电极44,可以使用与第一实施方式同样的材料,但是由于被触摸面板112所具有的画框形的装饰图案102a遮蔽,因此也可以是与第二实施方式同样的不透明的材料。
<带有触摸输入功能的保护面板及电子设备>
除薄膜状压力传感器的检测电极的图案之外,其他均与第一实施方式相同,因此省略说明。
而且,除第一至第五实施方式之外,还可以是以下这样的变形例。
【变形例1】
例如,虽然在第一至第五实施方式中,将检测电极4、41、42、43、44形成在压电薄膜2的背面,将基准电位电极3形成在压电薄膜2的前面,但是不限于此。即,可以将检测电极4、41、42、43、44调换形成在压电薄膜2的前面,将基准电位电极3调换形成在压电薄膜2的背面。
【变形例2】
而且,虽然在第一至第五实施方式中,整面地形成了基准电位电极3,但是不限于此。基准电位电极3与检测电极4、41、42、43、44重叠地形成即可。此处,重叠不仅是指与检测电极4、41、42、43、44完全一致覆盖的情况,还包括面积小于检测电极4、41、42、43、44的情况,或者反之面积大于检测电极4、41、42、43、44的情况。
【变形例3】
而且,虽然在第一至第五实施方式中,将带有粘结层的薄膜状压力传感器和具有触摸输入面的触摸面板作为独立部件进行了堆叠,但是不限于此。例如,形成在压电薄膜前面的电极可以兼作构成触摸面板的两层用于检测位置的电极中的一层。
【变形例4】
而且,虽然在第一至第五实施方式中,压电薄膜2遍及第一框形区域50的内侧整体而存在,但是不限于此。例如,在第二实施方式中的薄膜状压力传感器11中,可以在第一框形区域50的内侧具有任意大小的矩形的开口部2a(参照图16及图17)。而且,在第三实施方式中的薄膜状压力传感器12中,可以在第一框形区域50的内侧具有任意大小的矩形的开口部2a(参照图18及图19)。而且,在第五实施方式中的薄膜状压力传感器14中,可以在第一框形区域50的内侧具有任意大小的矩形的开口部2a(参照图20及图21)。在这些情况下,提高了配置在显示装置的上面时的可视性。
【变形例5】
<触摸板>
而且,虽然在第一至第五实施方式中,将带有粘结层的薄膜状压力传感器14与具有画框形的装饰图案的触摸面板112组合来作为带有触摸输入功能的保护面板102,但是也可以与整面不透明的触摸面板组合,作为背后未配置显示装置的触摸板。另外,在这种情况下,压电薄膜2、检测电极4、41、42、43、44及基准电位电极3可以是不透明的。
虽然如上述那样对本发明的技术内容及技术特征进行了公开,但是本发明所属技术领域的技术人员可基于本发明的教导及公开内容在不违背本发明的技术思想的范围内进行置换及附加。因此,本发明的保护范围不限于实施例所公开的内容,还包含不违背本发明的各种置换及附加,同时,本发明的保护范围涵盖在所附的权利要求的范围内。
【符号说明】
1、11、12、13、14:薄膜状压力传感器
2:压电薄膜
2a:开口部
3:基准电位电极
4、41、42、43、44:检测电极
5、6:透明树脂薄膜
7:PSA
8:粘结层
9、91、92、93、94:带有粘结层的薄膜状压力传感器
50:第一框形区域
60:与第一框形区域的内侧邻接的整个区域
70:第二框形区域
100:带有触摸输入功能的电子设备
101:显示装置
102:带有触摸输入功能的保护面板
102a:画框形的装饰图案
103:框体
105:面板嵌入部
105a:凹部
105b:支承部
112:触摸面板
113:保护面板主体
113a:装饰层
114:用于检测X坐标的透明薄膜
115:用于检测Y坐标的透明薄膜
Claims (13)
1.一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,其特征在于,
所述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在所述压电薄膜的背面的检测电极;在所述压电薄膜的前面,与所述检测电极重叠地形成的基准电位电极,其中,
所述检测电极连续形成在跨越所述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域和与该第一框形区域的内侧邻接的整个区域内。
2.一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,其特征在于,
所述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在所述压电薄膜的背面的检测电极;在所述压电薄膜的前面,与所述检测电极重叠地形成的基准电位电极,其中,
所述检测电极形成在跨越所述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域内。
3.一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,其特征在于,
所述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在所述压电薄膜的背面的检测电极;在所述压电薄膜的前面,与所述检测电极重叠地形成的基准电位电极,其中,
所述检测电极形成在第二框形区域内,所述第二框形区域与跨越所述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域的外侧邻接,并且位于所述粘结层的内侧周边部处。
4.一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,其特征在于,
所述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在所述压电薄膜的背面的检测电极;在所述压电薄膜的前面,与所述检测电极重叠地形成的基准电位电极,其中,
所述检测电极连续形成在跨越所述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域和与该第一框形区域的内侧邻接的整个区域内,进一步还独立形成在与所述第一框形区域的外侧邻接且位于所述粘结层的内侧周边部的第二框形区域内。
5.一种带有粘结层的薄膜状压力传感器,其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的,其特征在于,
所述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜;部分地形成在所述压电薄膜的背面的检测电极;在所述压电薄膜的前面,与所述检测电极重叠地形成的基准电位电极,其中,
所述检测电极形成在跨越所述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域内,进一步还独立形成在与该第一框形区域的外侧邻接且位于所述粘结层的内侧周边部的第二框形区域内。
6.根据权利要求5所述的带有粘结层的薄膜状压力传感器,其特征在于,
形成在所述第一框形区域内的检测电极与形成在所述第二框形区域内的检测电极为相同宽度。
7.根据权利要求2、3、5或6中任一项所述的带有粘结层的薄膜状压力传感器,其特征在于,
所述压电薄膜在所述第一框形区域的内侧具有矩形的开口部。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的带有粘结层的薄膜状压力传感器,其特征在于,
所述检测电极调换形成在所述压电薄膜的前面,所述基准电位电极调换形成在所述压电薄膜的背面。
9.根据权利要求7所述的带有粘结层的薄膜状压力传感器,其特征在于,
所述检测电极调换形成在所述压电薄膜的前面,所述基准电位电极调换形成在所述压电薄膜的背面。
10.一种触摸板,其特征在于,具备:
根据权利要求1~9中任一项所述的带有粘结层的薄膜状压力传感器;
具有触摸输入面且整面不透明的触摸面板,其中,
该触摸面板与所述带有粘结层的薄膜状压力传感器作为独立部件进行堆叠。
11.一种带有触摸输入功能的保护面板,其特征在于,具备:
根据权利要求1~9中任一项所述的、且所述压电薄膜、所述检测电极及所述基准电位电极为透明的带有粘结层的薄膜状压力传感器;
具有触摸输入面及画框形的装饰图案的触摸面板,其中,
该触摸面板与所述带有粘结层的薄膜状压力传感器作为独立部件进行堆叠。
12.一种带有触摸输入功能的保护面板,其特征在于,具备:
根据权利要求1~9中任一项所述的、且所述压电薄膜、所述检测电极及所述基准电位电极为透明的带有粘结层的薄膜状压力传感器;
具有触摸输入面及画框形的装饰图案的触摸面板,其中,
形成在所述压电薄膜的前面的电极兼作构成该触摸面板的两层用于检测位置的电极中的一层。
13.一种电子设备,其特征在于,具备:
显示装置;
覆盖所述显示装置的根据权利要求11或12中任一项所述的带有触摸输入功能的保护面板;
框体,其凹入形成为具有允许从外侧嵌入所述带有触摸输入功能的保护面板的段位差,并且在其底面上具有用在所述显示装置上的凹部或者开口部,以及支承所述带有触摸输入功能的保护面板的周边部的框形的支承部。
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