JP5216041B2 - 透明圧電シートをそれぞれ有するフレーム付透明圧電シート、タッチパネル、および電子装置 - Google Patents
透明圧電シートをそれぞれ有するフレーム付透明圧電シート、タッチパネル、および電子装置 Download PDFInfo
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Description
これまでに実用化されているタッチパネルでは、ユーザーが押した位置(本明細書中、タッチ位置と称する場合がある)を検出できるのみであり、ユーザーが押した強さ(すなわち、押圧の高さ(強さ)。本明細書中、タッチ圧と称する場合がある)を検出する事はできなかった。一方、タッチパネルを用いた表示および入力装置において、タッチパネルは表示装置の前面に設置するので、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。
押圧の強さを検出可能であり、かつ透明性を有する入力装置またはこれに類するものとして、例えば、特許文献1には、電子ペーパの部材として用いられる、圧電体と、前記圧電体の一方の側に設けられた第1の電極と、前記圧電体の他方の側に設けられた第2の電極とを有するタッチパネル部が開示されている。
また、特許文献2には、タッチスクリーンに結合し、前記タッチスクリーンの各接触に対する位置座標の組を決定する第1センサシステムと、前記タッチスクリーンに結合し、第1タイプの物体により、前記タッチスクリーンの各接触を確認し、第2タイプの物体により、前記タッチスクリーンの各接触を無効にする、前記位置座標の組を決定する能力はない第2センサシステムとを含んでいるタッチスクリーンシステムが開示され、かつ第1センサシステムとして具体的には、LCDの視覚領域の外側に配置された力センサが開示されている。
また、特許文献3には、対向する一対の透明基板間に、圧電性を有する透明感圧層と、当該透明感圧層を介して対向配置される一対の透明導電膜層とが形成されていることを特徴とする透明圧電センサが開示されている。
このようなタッチ圧検出用の透明圧電シートは、好ましくは、タッチ位置検出用のタッチパネルと組み合わせて使用される。この際、タッチ圧検出用の透明圧電シートは、平面視における大きさが、タッチ位置検出用のタッチパネルの大きさを超えないことが好ましく、一方、タッチ位置検出用のタッチパネルの検出有効領域の全領域においてタッチ圧を検出できることが望まれる。タッチ位置検出用のタッチパネルの面積における検出有効領域の面積の比率が高いことが、常に求められていることは一般に知られていることであるが、タッチ位置検出用のタッチパネルの検出有効領域の全領域においてタッチ圧を検出できるようにするには、必然的に、タッチ圧検出用の透明圧電シートに対して、タッチ位置検出用のタッチパネルよりも更に厳しい要求が課せられることになる。
タッチ圧検出用の透明圧電シートの全面で、タッチ圧検出が可能であれば、このような要求に応えることができる。これを可能にするには、タッチ圧検出用の透明圧電シートの2つの主面の全面をそれぞれ透明平板電極で被覆すればよい。
しかし、タッチ圧検出用の透明圧電シートは、取り扱い易さ等の観点から、その周辺部をフレームで覆うことが好ましい。
この場合、タッチ圧検出用の透明圧電シートの全面で、タッチ圧検出が可能であると、透明圧電シートは、フレームによって加わる圧力を検出していまい、本来目的とするタッチ圧の検出が不可能になるか、あるいはその精度を著しく低下させる。
また、タッチ圧検出用の透明圧電シートは、フレームに収納せずに、そのまま電子装置の部材として、開口部を有する筐体内に配置されて用いられる場合もある。この場合も、前記開口部を画定する筐体の内縁部がタッチ圧検出用の透明圧電シートに接触していると、フレームの場合と同様に、透明圧電シートは、内縁部によって加わる圧力を検出していまい、本来目的とするタッチ圧の検出が不可能になるか、あるいはその精度を著しく低下させる。
これを解決する手段として、透明圧電体膜のフレームによって覆わない部分にのみ、透明平板電極を積層することが考えられる。しかし、上述のように厳しい要求の中で、透明圧電体膜の両面のそれぞれにおいて、フレームによって覆わない部分のみ透明平板電極を積層するには、精密な位置あわせが要求され、連続的な生産が困難であり、製品コストを著しく上昇させる。
また、透明平板電極の輪郭は、本来はほとんど目立たないが、透明圧電体膜の両面の各透明平板電極の輪郭が少しずれた場合には、非常に近い位置に輪郭線が2本存在することになるので、予想以上に目立つようになり、外観に劣り、使用者の不必要な注意を引いてしまう。
なお、上述の公知のタッチパネルおよび圧電センサはいずれも、タッチ位置検出用のタッチパネルと組み合わせて使用することを目的とするものではないので、これらには、このような問題は無い。
本発明は、より面積、かつより高い精度でのタッチ圧の検出が可能であり、製造コストが低く、かつ外観に優れるフレーム付透明圧電シートを提供することを課題とする。
1個の、有機重合体を含有する透明圧電体膜と、
当該透明圧電体膜の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極と、
当該透明圧電体膜の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極と、
からなり、
前記第1透明平板電極は、第1透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極は、第2透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極部の輪郭が、平面視において前記第1透明平板電極部の輪郭の内側に位置する
透明圧電シートと、
前記透明圧電シートの周縁部を覆うフレームとを
含み、
平面視において、前記第1透明平板電極部の輪郭が、前記フレームに完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部の輪郭は、当該フレームに全く重ならない
ことを特徴とする。
また、前記第2透明平板電極部の輪郭が、平面視において前記第1透明平板電極部の輪郭の内側に位置しさえすればよいので、第1透明平板電極部と第2透明平板電極部との位置関係が若干ずれても、製品の性能に影響を与えることがない。このことにより、製造時の不良品率を下げることができ、製造コストを低くできる。
平面視において、前記第1透明平板電極部の輪郭が、前記フレームに完全に重なるように、フレームが透明圧電シートの周縁部を覆っていることにより、使用者からは、第1透明平板電極部の輪郭は見えない。このため、非常に近い位置に輪郭線が2本存在することがないので、外観に優れ、これらの輪郭線が不必要に使用者の注意を引くこともない。
ここで、前記第2透明平板電極部の輪郭が、平面視において、当該フレームに全く重ならないことにより、必然的に、フレームによる圧力は、電気信号として検出回路に伝わらないので、タッチ圧の検出を妨げない。
前記透明圧電体膜の主面の面積に対する前記第2透明平板電極部の面積の比が70%以上である
ことを特徴とする。
当該比は、より好ましくは90%以上100%未満、更に好ましくは95%以上100%未満である。
前記第2透明平板電極部の面積は、通常、タッチ圧検出の有効面積に等しいので、これにより、十分な有効面積が得られる。
前記透明圧電体膜の厚さが1μm〜200μmである
ことを特徴とする。
これにより、例えばタッチ位置検出用タッチパネルと組み合わせて用いる場合でも、タッチ位置検出用タッチパネルによるタッチ位置の検出の感度および精度を損なうことなく、高感度および高精度にタッチ圧を検出する機能を付与することができる。この厚さは、透明性の観点から好ましくは50μm以下であり、タッチ圧の検出感度の観点から好ましくは、20μm〜100μmである。
前記有機重合体がフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、およびポリフッ化ビニリデンから選択される有機重合体である
ことを特徴とする。
前記第1透明平板電極は、第1リード部を更に有し、かつ
前記第2透明平板電極は、第2リード部を更に有する
ことを特徴とする。
第1リード部、および第2リード部は、それぞれ、第1透明平板電極部と第2透明平板電極部とを、検出回路等の外部の配線とを繋ぐものである。これにより、外部の配線への接続が容易になる。
ここで、前記フレームは、好ましくは、リード部を通すための、溝および/または穴を有する。あるいは、フレームの一部を金属等の導電性材料で構成することにより、外部の配線と接続してもよい。
表面上に設けられた粘着部を更に含む
ことを特徴とする。
これにより、フレーム付透明圧電シートをタッチ位置検出用タッチパネル等の任意の物体に貼付して用いることができ、その表面にタッチ圧を検出する機能を付与することができる。
ここで、当該粘着部は、例えば、フレーム表面上に設けることができる。
また、当該粘着部は、使用時に使用者から見えない位置に設けられていることが好ましい。
タッチ圧検出用である
ことを特徴とする。
タッチ位置検出用タッチパネルと組み合わせて用いられる
ことを特徴とする。
当該フレーム付透明圧電シートはタッチ圧を検出できるので、これにより、タッチ位置検出用タッチパネルに、タッチ圧を検出する機能を付与することができる。
前記タッチ位置検出用タッチパネルは、通常、前記フレーム付透明圧電シートのタッチ側の面またはタッチ側とは反対側の面のいずれかに配置される。
この際、前記フレーム付透明圧電シートの、タッチ位置検出用タッチパネル側の電極は、通常、タッチ位置検出用タッチパネルの電極と電気的に接しないように配置される。具体的には例えば、これらの電極間に、これらに隣接するように、透明な絶縁層が配置される。当該絶縁層は、好ましくは可撓性を有する。なお、当該絶縁層は、前記フレーム付透明圧電シートと、タッチ位置検出用タッチパネルとを接着させる、絶縁性の接着剤層であってもよい。または、例えば、表面に絶縁性の層を有するタッチ位置検出用タッチパネルを用いてもよい。本発明で用いられる他の絶縁層もまた、絶縁性の接着剤層であってもよい。
但し、前記フレーム付透明圧電シートの、タッチ位置検出用タッチパネル側の電極がグランド電極であり、かつ、タッチ位置検出用タッチパネルの、フレーム付透明圧電シート側の電極もまたグランド電極である場合は、これらの2つの電極は接触していてもよい。
前記タッチ位置検出用タッチパネルが抵抗膜式もしくは静電容量式である
ことを特徴とする。
当該フレーム付透明圧電シートは、製造コストが低いという抵抗膜式タッチ位置検出用タッチパネルの有利な特性または多点検知が容易であるという静電容量式のタッチ位置検出用タッチパネルの有利な特性を損なうことなく、これらにタッチ圧を検出する機能を付与することができる。
タッチ位置検出用タッチパネルと、
当該タッチ位置検出用タッチパネルの一方の面に配置された、第1〜第9観点のいずれかに係るフレーム付透明圧電シートと
を含む
ことを特徴とする。
当該タッチパネルは、タッチの圧および位置の両方を検出することができる。
前記タッチ位置検出用タッチパネルは、通常、前記フレーム付透明圧電シートのタッチ側の面またはタッチ側とは反対側の面のいずれかに配置される。
この際、前記フレーム付透明圧電シートの、タッチ位置検出用タッチパネル側の電極は、通常、タッチ位置検出用タッチパネルの電極と電気的に接しないように配置される。具体的には例えば、これらの電極間に、これらに隣接するように、絶縁層が配置される。当該絶縁層は、好ましくは可撓性を有する。
但し、前記フレーム付透明圧電シートの、タッチ位置検出用タッチパネル側の電極がグランド電極であり、かつ、タッチ位置検出用タッチパネルの、フレーム付透明圧電シート側の電極もまたグランド電極である場合は、これらの2つの電極は接触していてもよい。
第6観点に係るフレーム付透明圧電シートが、前記粘着部によって貼付されている
ことを特徴とする。
第6観点に係るフレーム付透明圧電シートが、前記粘着部によって貼付されている
ことを特徴とする。
1個の、有機重合体を含有する透明圧電体膜と、
当該透明圧電体膜の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極と、
当該透明圧電体膜の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極と、
からなり、
前記第1透明平板電極は、第1透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極は、第2透明平板電極部を有し、
前記第1透明平板電極部の輪郭が、平面視において前記第2透明平板電極部の輪郭の内側に位置する
透明圧電シートと、
当該透明圧電シートの一方の面に配置されたタッチ位置検出用タッチパネルと、
前記透明圧電シートの周縁部および前記タッチ位置検出用タッチパネルの周縁部を覆うフレームと
を含み、
平面視において、前記第1透明平板電極部の輪郭が、前記フレームに完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部の輪郭は、当該フレームに全く重ならない
ことを特徴とする。
上述の第1観点に係るフレーム付透明圧電シートについて説明したのと同様に、前記第2透明平板電極部の輪郭が、平面視において前記第1透明平板電極部の輪郭の内側に位置することにより、タッチ圧検出用圧電シートによって検出されるタッチ圧の検出領域とタッチ位置検出用タッチパネルによって検出されるタッチ位置の検出領域とを、高度に一致させることが可能となる。
また、上述の第1観点に係るフレーム付透明圧電シートについて説明したのと同様に、製造時の不良品率を下げることができ、製造コストを低くできる。
また、上述の第1観点に係るフレーム付透明圧電シートについて説明したのと同様に、外観に優れる。
また、ここで、前記第2透明平板電極部の輪郭は、平面視において、当該フレームに全く重ならないことにより、必然的に、フレームによる圧力は、電気信号として検出回路に伝わらないので、タッチ圧の検出を妨げない。
前記タッチ位置検出用タッチパネルは、通常、前記フレーム付透明圧電シートのタッチ側の面またはタッチ側とは反対側の面のいずれかに配置される。
この際、前記透明圧電シートの、タッチ位置検出用タッチパネル側の電極は、通常、タッチ位置検出用タッチパネルの電極と電気的に接しないように配置される。具体的には例えば、これらの電極間に、これらに隣接するように、絶縁層が配置される。当該絶縁層は、好ましくは可撓性を有する。
但し、前記透明圧電シートの、タッチ位置検出用タッチパネル側の電極がグランド電極であり、かつ、タッチ位置検出用タッチパネルの、透明圧電シート側の電極もまたグランド電極である場合は、これらの2つの電極は接触していてもよい。
第1透明平板電極および第2透明平板電極のうちのタッチ側とは反対側の電極がグランド電極である
ことを特徴とする。
これにより、出力電圧のノイズを軽減することができる。
前記タッチ側とは反対側の透明平板電極が、前記タッチ位置検出用タッチパネルのグランド電極を兼ねる
ことを特徴とする。
これにより、当該タッチパネルの構造を簡略化し、製造コストを下げることができる。
有機重合体を含有する、1個の透明圧電体膜と、
当該透明圧電体膜の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極と、
当該透明圧電体膜の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極と、
からなり、
前記第1透明平板電極は、第1透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極は、第2透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極部の輪郭が、平面視において前記第1透明平板電極部の輪郭の内側に位置する
透明圧電シートと、
当該透明圧電シートを内部に配置する筐体と
を有し、
前記筐体は、開口部を有し、平面視において、前記第1透明平板電極部の輪郭が、前記開口部を画定する内縁部に完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部の輪郭は、当該内縁部に全く重ならない
ことを特徴とする。
また、上述の第1観点に係るフレーム付透明圧電シートについて説明したのと同様に、外観に優れる。
前記筐体が、開口部を有し、平面視において、前記第1透明平板電極部の輪郭が、前記開口部を画定する内縁部に完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部の輪郭は、当該内縁部に全く重ならないことにより、必然的に、内縁部による圧力は、電気信号として検出回路に伝わらないので、タッチ圧の検出を妨げない。
前記透明圧電シートのタッチ側とは反対側の面に接して配置されたタッチ位置検出用タッチパネルを更に有する
ことを特徴とする。
これにより、当該タッチパネルは、タッチの圧および位置の両方を検出することができる。
また、上述の第1観点に係るフレーム付透明圧電シートについて説明したのと同様に、タッチ圧検出用圧電シートによって検出されるタッチ圧の検出領域とタッチ位置検出用タッチパネルによって検出されるタッチ位置の検出領域とが、高度に一致している。
ここで、タッチ位置検出用タッチパネルとしては、特に限定されず、従来使用されているタッチ位置検出用タッチパネルを用いることができる。
第1透明平板電極および第2透明平板電極のうちのタッチ側とは反対側の透明平板電極がグランド電極である
ことを特徴とする。
これにより、出力電圧のノイズを軽減することができる。
前記タッチ側とは反対側の透明平板電極が、タッチ位置検出用タッチパネルのグランド電極を兼ねる
ことを特徴とする。
これにより、当該タッチパネルの構造を簡略化し、製造コストを下げることができる。
本明細書中、「共重合体」なる用語は、特に限定の無い限り、ランダム共重合体、ブロック共重合体、およびグラフト共重合体等を包含することを意図して用いられる。
本明細書中、「透明」なる用語は、光透過性を有すること、より具体的には、ASTM D1003に記載の方法に準じた方法で測定した全光線透過率が40%以上であることを意味する。
1個の、有機重合体を含有する透明圧電体膜10と、
当該透明圧電体膜10の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極20と、
当該透明圧電体膜10の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極30と、
からなり、
前記第1透明平板電極20は、第1透明平板電極部20aを有し、
前記第2透明平板電極30は、第2透明平板電極部30aを有し、
前記第2透明平板電極部30aの輪郭が、平面視において前記第1透明平板電極部20aの輪郭の内側に位置する
透明圧電シート100と、
前記透明圧電シート100の周縁部を覆うフレーム40とを
含み、
平面視において、前記第1透明平板電極部20aの輪郭が、前記フレーム40に完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部30aの輪郭は、当該フレーム40に全く重ならない
ことを特徴とする。
図1に示されるように、本実施形態のフレーム付透明圧電シートは、透明圧電シート100とフレーム40とを備える。
透明圧電シート100は、1個の透明圧電体膜10と、1個の第1透明平板電極20と、1個の第2透明平板電極30とを備える。
なお、図1(a)は、第2透明平板電極30の側から見た平面図である。
なかでも好ましくは、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体から形成される膜である。
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、フッ化ビニリデン:テトラフルオロエチレン(モル比)は、タッチ圧の検出感度に関係する圧電性の観点から、50:50〜90:10が好ましく、65:35〜80:20がより好ましい。
フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体から形成される膜、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体から形成される膜、およびポリフッ化ビニリデンから形成される膜は、圧電性向上の観点から、延伸処理したものであってもよい。
透明圧電体膜10は、その圧電性および透明性を害さない範囲で、樹脂フィルムに添加される添加剤を含有してもよい。
透明圧電体膜10の厚さは、通常、1μm〜200μmであり、透明性の観点から好ましくは、50μm以下であり、タッチ圧の検出感度の観点から好ましくは、20μm〜100μmである。
透明圧電体膜10は、単一膜であってもよく、複数の膜からなってもよい。
透明圧電体膜10は、好ましくは4角形形状である。
図1に示されるように、前記第1透明平板電極20は、少なくとも第1透明平板電極部20aを有し、好ましくは更に第1リード部20bを有する。第1リード部20bは、第1透明平板電極20を、電線70を介して、検出回路300に接続することを容易にする。
図1に示されるように、第2透明平板電極30は、少なくとも第2透明平板電極部30aを有し、好ましくは更に第2リード部30bを有する。第2リード部30bは、第2透明平板電極30を、電線70を介して、検出回路300に接続することを容易にする
前記透明圧電体膜の主面の面積に対する、前記第2透明平板電極部の面積の比は、好ましくは70%以上である。ここで、前記第2透明平板電極部の面積は、タッチ圧検出の有効面積に等しい。
図1に示されるように、前記第1透明平板電極部20aは、その輪郭が、平面視において、前記フレーム40に完全に重なるように配置される。一方、前記第2透明平板電極部30aは、その輪郭が、平面視において、当該フレーム40に全く重ならないように配置される。
これにより、フレームによる圧力は、電気信号として検出回路に伝わらないので、タッチ圧の検出を妨げず、かつ、本実施態様のフレーム付透明圧電シートは、外観に優れる。
フレーム40の表面上には、粘着部50が設けられている。
これにより、本実施態様のフレーム付透明圧電シートを、タッチ位置検出用タッチパネルおよび/またはディスプレイに貼り付けて、使用することができる。
本実施形態の透明圧電シートは、例えば、下記の工程を含む製造方法によって、製造することができる。
(1)有機重合体を含有し、主面全体が圧電性を有する透明圧電体膜10を用意する工程
(2)透明圧電体膜10の第1主面の一部に第1透明平板電極20を積層する工程
(3)透明圧電体膜10の第2主面の一部に第2透明平板電極30を積層する工程
(4)工程(1)〜(3)で得られた透明圧電シートを、フレーム40に収容する工程
当該膜は、所望により、圧電性向上の観点から、延伸処理を行ってもよい。ここで、延伸は、一軸方向の3〜10倍延伸が好ましい。当該延伸処理は、慣用の方法によって行えばよい。
当該膜への圧電性の付与の方法は、膜を構成するポリマーによっても異なるが、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、またはポリフッ化ビニリデン等から形成されるに圧電性を付与するには、分極処理(ポーリング処理とも称される。)を行えばよい。
当該分極処理は、コロナ放電処理、または慣用の方法によって行うことができる。例えば、フィルムの両面から金属電極等で挟み込み、30〜400MV/mの直流電界、0.1秒〜60分間、の印加を実施する。
また、別法として、第1透明平板電極20を備えた樹脂シート(例、ポリエチレンテレフタレートシート(PETシート))を、第1透明平板電極20側が透明圧電体膜10に対向するように配置してもよい。ここで、第1透明平板電極20は、透明圧電体膜10に隣接していることが好ましいが、圧電信号が検出できる限り、第1透明平板電極20と透明圧電体膜10とを透明な接着剤(例、エポキシ接着剤)で貼り合わせてもよい。
第1透明平板電極部20aおよび第1リード部20bは、一体として形成することができる。
第2透明平板電極部30aおよび第2リード部30bは、一体として形成することができる。
図1(b)において、タッチ位置検出用タッチパネル200は、透明圧電シート100のタッチ側とは反対側の面に配置されている。タッチ位置検出用タッチパネル200は、絶縁層60を介して透明圧電シート100に接触している。
透明圧電シート100は、粘着部50によって、タッチ位置検出用タッチパネル200の一方の面に貼付して用いることができる。
第1透明平板電極20と前記第2透明平板電極30との重複領域を、図1(b)の矢印に示すように押すことによって生じた電気信号は、電線70を通じて検出回路300に伝わり、押圧(タッチ圧)が検出される。透明圧電シート100は、可撓性を有するので、絶縁層60を介して、タッチ位置検出用タッチパネル200もまた同時にタッチの圧力を受ける。これによってタッチ位置もまた、タッチ位置検出用タッチパネル200によって、検出される。
上述のように、第1透明平板電極部20aは、その輪郭が、平面視において、前記フレーム40に完全に重なるように配置されている。
この平面視の方向は、通常、使用者がタッチ時に、本実施形態のフレーム付透明圧電シートを見る方向と、ほぼ同一になるので、使用者からは、第1透明平板電極部の輪郭は見えない。このため、非常に近い位置に輪郭線が2本存在することがないので、これらの輪郭線が不必要に使用者の注意を引くことがない。
透明圧電シート100はタッチ圧を検出できるので、本実施態様のフレーム付透明圧電シートは、タッチ圧検出用に用いることができる。
1個の、有機重合体を含有する透明圧電体膜10と、
当該透明圧電体膜10の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極20と、
当該透明圧電体膜10の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極30と、
からなり、
前記第1透明平板電極20は、第1透明平板電極部20aを有し、
前記第2透明平板電極30は、第2透明平板電極部30aを有し、
前記第1透明平板電極部20aの輪郭が、平面視において前記第2透明平板電極部30aの輪郭の内側に位置する
透明圧電シート100と、
当該透明圧電シート100の第1主面に配置されたタッチ位置検出用タッチパネル201と、
前記透明圧電シート100の周縁部および前記タッチ位置検出用タッチパネル201の周縁部を覆うフレーム41と
を含み、
平面視において、前記第1透明平板電極部20aの輪郭が、前記フレーム41に完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部30aの輪郭は、当該フレーム41に全く重ならない
ことを特徴とする。
図2に示されるように、本実施形態のタッチパネルは、透明圧電シート100と、フレーム41と、絶縁層60と、タッチ位置検出用タッチパネル201とを備える。透明圧電シート100は、1個の透明圧電体膜10と、1個の第1透明平板電極20と、1個の第2透明平板電極30とから構成される。
ここで、透明圧電体膜10、第1透明平板電極20、および第2透明平板電極30は、それぞれ前記第1実施形態で説明したものと、同様の意味を表す。
なお、図2(a)は、第1透明平板電極20の側から見た平面図である。
図2(b)において、第1透明平板電極20は、透明圧電シート100のタッチ側の面に配置されており、かつ、グランド電極である。
ここで、タッチ位置検出用タッチパネル201としては、特に限定されず、従来使用されている、抵抗膜式、静電容量式、超音波式、および光学式等の任意の形式のタッチ位置検出用タッチパネルを用いることができる。
透明圧電シート100は、可撓性を有するので、図2(b)の矢印に示すように押すことによって生じた電気信号は、電線70を通じて検出回路300に伝わり、押圧(タッチ圧)が検出される。透明圧電シート100は、可撓性を有するので、タッチ位置検出用タッチパネル201もまた同時に絶縁層60を介してタッチの圧力を受ける。これによってタッチ位置もまた、タッチ位置検出用タッチパネル201によって、検出される。
図2に示されるように、前記第1透明平板電極部20aは、その輪郭が、平面視において、前記フレーム41に完全に重なるように配置される。一方、前記第2透明平板電極部30aは、その輪郭が、平面視において、当該フレーム41に全く重ならないように配置される。
なお、所望により、第1透明平板電極20および/または第2透明平板電極30の表面(特にタッチされる表面)は、これらを保護するために、ポリエチレンテレフタレートシート等の可撓性を有する樹脂シート等の保護層で覆われていてもよい。当該保護層は、絶縁層を兼ねていてもよい。
有機重合体を含有する、1個の透明圧電体膜10と、
当該透明圧電体膜10の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極20と、
当該透明圧電体膜10の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極30と、
からなり、
前記第1透明平板電極20は、第1透明平板電極部20aを有し、
前記第2透明平板電極30は、第2透明平板電極部30aを有し、
前記第2透明平板電極部30aの輪郭が、平面視において前記第1透明平板電極部20aの輪郭の内側に位置する
透明圧電シート100と、
当該透明圧電シート100を内部に配置する筐体42と
を有し、
前記筐体は、開口部42aを有し、平面視において、前記第1透明平板電極部20aの輪郭が、前記開口部42aを画定する内縁部42bに完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部30aの輪郭は、当該内縁部42bに全く重ならない。
図3に示されるように、本実施形態の電子機器は、透明圧電シート100と、筐体42と、絶縁層60と、タッチ位置検出用タッチパネル201と、表示装置400と、検出回路301とを備える。図3では省略されているが、第1透明平板電極20と前記第2透明平板電極30とは、それぞれ電線で検出回路301に繋がれている。
透明圧電シート100は、1個の透明圧電体膜10と、1個の第1透明平板電極20と、1個の第2透明平板電極30とからなる。
第1透明平板電極20は、当該透明圧電体膜10の第1主面に配置されている。
また、第2透明平板電極30は、当該透明圧電体膜10の第2主面に配置されている。
前記第2透明平板電極部30aの輪郭は、図1の透明圧電シート100における場合と同様に、平面視において前記第1透明平板電極部20aの輪郭の内側に位置する。
ここで、透明圧電体膜10、第1透明平板電極20、第2透明平板電極30、絶縁層60、およびタッチ位置検出用タッチパネル201は、前記第2実施形態(タッチパネル)で説明したものと、同様の意味を表す。図3に示されるように、タッチ位置検出用タッチパネル201は、前記透明圧電シート100のタッチ側とは反対側の面に、絶縁層60を介して透明圧電シート100に接触するように配置されている。
すなわち、本実施形態の電子機器は、第2実施形態(タッチパネル)における透明圧電シート100とタッチ位置検出用タッチパネル201を電子装置の部材として用いたものに相当する。
但し、本実施態様の電子機器では、第1透明平板電極20および第2透明平板電極30を外部の検出回路に接続する必要がないので、第1リード部20bおよび第2リード部30bの必要性は、小さい。本実施態様では、第1透明平板電極20は、第1透明平板電極部20aからなり、前記第2透明平板電極30は、第2透明平板電極部30aからなる。
第1透明平板電極20は、透明圧電シート100のタッチ側の面に配置されており、かつ、グランド電極である。
なお、所望により、第1透明平板電極20および/または第2透明平板電極30の表面(特にタッチされる表面)は、これらを保護するために、ポリエチレンテレフタレートシート等の可撓性を有する樹脂シート等の保護層で覆われていてもよい。当該保護層は、絶縁層を兼ねていてもよい。
筐体42は、開口部42aおよび、前記開口部42aを画定する内縁部42bを有する。図3に示すように、平面視において、前記第1透明平板電極部20aの輪郭は、前記開口部42aを画定する内縁部42bに完全に重なる。一方、平面視において、前記第2透明平板電極部30aの輪郭は、当該内縁部42bに全く重ならない。
表示装置400によって表示された画像に応じた所定位置の第1透明平板電極20と前記第2透明平板電極30との重複領域を、図3の矢印に示すように押すことによって生じた電気信号は、前記電線を通じて検出回路301に伝わり、押圧(タッチ圧)が検出される。および、透明圧電シート100は、可撓性を有するので、絶縁層60を介して、タッチ位置検出用タッチパネル201もまた同時にタッチの圧力を受ける。これによってタッチ位置もまた、タッチ位置検出用タッチパネル201によって、検出され、それに基づいて、予め設定されたように作動する。上記の説明からも明らかなように、このようなタッチによる当該電子機器の操作は、開口部42aにおいて行われる。
このような電子装置としては、それぞれタッチパネルを備えた操作部を有する、携帯電話機、ラップトップ型コンピュータ、コンピューター用モニター等が挙げられる。
図4に、このような電子装置が携帯電話機である場合の概略図を示す。当該携帯電話機は、開口部43a、および開口部43aを画定する内縁部43bを有する筐体43を有する。図示されていないが、透明圧電シート100は、内縁部43bに額縁状に覆われるように配置されている。
<変形例1>
図5を参照して、本変形例のタッチパネル、および電子機器を説明する。
第2実施形態(タッチパネル)、および第3実施形態(電子機器)では、タッチ位置検出用タッチパネル201は、透明圧電シート100のタッチ側とは反対側の面に配置されているが、図5に示すように、変形例1では、これとは逆に、透明圧電シート100のタッチ側の面に配置されている。
タッチ位置検出用タッチパネル201は、透明圧電シート100に直接接触している。
透明圧電シート100の第1透明平板電極20は、透明圧電体膜10のタッチ側の面に配置されたグランド電極であり、タッチ位置検出用タッチパネル201のグランド電極を兼ねている。この構造上の簡略化によって、本変形例のタッチパネル、および電子機器は製造コストが低い。
なお、本変形例のタッチパネル、および電子機器を説明する図5では、タッチ位置検出用タッチパネル201および透明圧電シート100のみを示すが、他の部分は、第2実施形態(タッチパネル)、および第3実施形態(電子機器)と同様である。
図5の矢印に示すタッチの位置は、タッチ位置検出用タッチパネル201によって検出されるとともに、タッチ圧は、透明圧電シート100によって検出される。
図6を参照して、本変形例のタッチパネル、および電子機器を説明する。
図6に示すように、変形例2と同様に、タッチ位置検出用タッチパネル201は、透明圧電シート100のタッチ側の面に配置されている。
透明圧電シート100の第2透明平板電極30は、タッチ側とは反対側の面に配置されてあり、グランド電極である。このように、タッチ側とは反対側にグランド電極が配置されていることにより、本変形例のタッチパネル、および電子機器は、出力電圧のノイズが軽減されている。
図6の矢印に示すタッチの位置は、タッチ位置検出用タッチパネル201によって検出されるとともに、タッチ圧は、透明圧電シート100によって検出される。
図7を参照して、本変形例のタッチパネル、および電子機器を説明する。
図7に示すように、タッチ位置検出用タッチパネル201は、透明圧電シート100のタッチ側とは反対側の面に配置されている。
透明圧電シート100の第2透明平板電極30は、タッチ側とは反対側の面に配置されてあり、グランド電極である。
一方、透明圧電シート100のタッチ側の面には、絶縁層60を介してグランド電極80が配置されている。
このように、透明圧電シート100の両方の主面にグランド電極が配置されていることにより、本変形例のタッチパネル、および電子機器は、出力電圧のノイズが特に軽減されている。
図7の矢印に示すタッチの圧力は、透明圧電シート100によって検出されるとともに、タッチ位置は、タッチ位置検出用タッチパネル201によって検出される。
20 第1透明平板電極
20a 第1透明平板電極部
20b 第1リード部
30 第2透明平板電極
30a 第2透明平板電極部
30b 第2リード部
40 フレーム
41 フレーム
42 筐体
42a 開口部
42b 内縁部
43 筐体
43a 開口部
43b 内縁部
50 粘着部
60 絶縁層
70 電線
80 グランド電極
100 透明圧電シート
200 タッチ位置検出用タッチパネル
201 タッチ位置検出用タッチパネル
300 検出回路
301 検出回路
400 表示装置
Claims (19)
- 1個の、有機重合体を含有する透明圧電体膜と、
当該透明圧電体膜の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極と、
当該透明圧電体膜の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極と、
からなり、
前記第1透明平板電極は、第1透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極は、第2透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極部の輪郭が、平面視において前記第1透明平板電極部の輪郭の内側に位置する
透明圧電シートと、
前記透明圧電シートの周縁部を覆うフレームとを
含み、
平面視において、前記第1透明平板電極部の輪郭が、前記フレームに完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部の輪郭は、当該フレームに全く重ならない
ことを特徴とするフレーム付透明圧電シート。 - 前記透明圧電体膜の主面の面積に対する前記第2透明平板電極部の面積の比が、70%以上である請求項1に記載のフレーム付透明圧電シート。
- 前記透明圧電体膜の厚さが1〜200μmである請求項1または2に記載のフレーム付透明圧電シート。
- 前記有機重合体がフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、および、ポリフッ化ビニリデンから選択される有機重合体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレーム付透明圧電シート。
- 前記第1透明平板電極は、第1リード部を更に有し、かつ
前記第2透明平板電極は、第2リード部を更に有する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のフレーム付透明圧電シート。 - 表面上に設けられた粘着部を更に含む請求項1〜5のいずれか1項にフレーム付透明圧電シート。
- タッチ圧検出用である請求項1〜6のいずれか1項に記載のフレーム付透明圧電シート。
- タッチ位置検出用タッチパネルと組み合わせて用いられる請求項1〜7のいずれか1項に記載のフレーム付透明圧電シート。
- 前記タッチ位置検出用タッチパネルが抵抗膜式もしくは静電容量式である請求項8に記載のフレーム付透明圧電シート。
- タッチ位置検出用タッチパネルと、
当該タッチ位置検出用タッチパネルの一方の面上に配置された、請求項1〜9のいずれか1項に記載のフレーム付透明圧電シートと
を含むタッチパネル。 - 請求項6に記載のフレーム付透明圧電シートが、前記粘着部によって貼付されている、タッチ位置検出用タッチパネル。
- 請求項6に記載のフレーム付透明圧電シートが、前記粘着部によって貼付されている、ディスプレイ装置。
- 1個の、有機重合体を含有する透明圧電体膜と、
当該透明圧電体膜の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極と、
当該透明圧電体膜の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極と、
からなり、
前記第1透明平板電極は、第1透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極は、第2透明平板電極部を有し、
前記第1透明平板電極部の輪郭が、平面視において前記第2透明平板電極部の輪郭の内側に位置する
透明圧電シートと、
当該透明圧電シートの一方の面上に配置されたタッチ位置検出用タッチパネルと、
前記透明圧電シートの周縁部および前記タッチ位置検出用タッチパネルの周縁部を覆うフレームと
を含み、
平面視において、前記第1透明平板電極部の輪郭が、前記フレームに完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部の輪郭は、当該フレームに全く重ならない
ことを特徴とするタッチパネル。 - 第1透明平板電極および第2透明平板電極のうちのタッチ側とは反対側の透明平板電極がグランド電極である
請求項13に記載のタッチパネル。 - 前記タッチ側とは反対側の透明平板電極が、前記タッチ位置検出用タッチパネルのグランド電極を兼ねる請求項14に記載のタッチパネル。
- 有機重合体を含有する、1個の透明圧電体膜と、
当該透明圧電体膜の第1主面に配置された1個の第1透明平板電極と、
当該透明圧電体膜の第2主面に配置された1個の第2透明平板電極と、
からなり、
前記第1透明平板電極は、第1透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極は、第2透明平板電極部を有し、
前記第2透明平板電極部の輪郭が、平面視において前記第1透明平板電極部の輪郭の内側に位置する
透明圧電シートと、
当該透明圧電シートを内部に配置する筐体と
を有し、
前記筐体は、開口部を有し、平面視において、前記第1透明平板電極部の輪郭が、前記開口部を画定する内縁部に完全に重なり、かつ前記第2透明平板電極部の輪郭は、当該内縁部に全く重ならない
ことを特徴とする電子装置。 - 前記透明圧電シートのタッチ側とは反対側の面に接して配置されたタッチ位置検出用タッチパネルを更に有する
ことを特徴とする請求項16に記載の電子装置。 - 第1透明平板電極および第2透明平板電極のうちのタッチ側とは反対側の透明平板電極がグランド電極である請求項16または17に記載の電子装置。
- 前記タッチ側とは反対側の透明平板電極が、タッチ位置検出用タッチパネルのグランド電極を兼ねる請求項18に記載の電子装置。
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