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KR820002399B1 - 키이 보오드 스위치 - Google Patents

키이 보오드 스위치 Download PDF

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Publication number
KR820002399B1
KR820002399B1 KR7403611A KR740003611A KR820002399B1 KR 820002399 B1 KR820002399 B1 KR 820002399B1 KR 7403611 A KR7403611 A KR 7403611A KR 740003611 A KR740003611 A KR 740003611A KR 820002399 B1 KR820002399 B1 KR 820002399B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric
polymer film
substrate
film
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
KR7403611A
Other languages
English (en)
Inventor
마사후미 요시다
마사히로 세가와
히로시 오바라
Original Assignee
이도오 고오지
구레하 가가쿠 고오교오 가부시키 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이도오 고오지, 구레하 가가쿠 고오교오 가부시키 가이샤 filed Critical 이도오 고오지
Priority to KR7403611A priority Critical patent/KR820002399B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR820002399B1 publication Critical patent/KR820002399B1/ko
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

키이 보오드 스위치
제1도는 본 발명에 의한 키이보오드 스위치(key board switch)의 한 실시예의 단면도.
제2도는 제1도에 보인 키이보오드 스위치의 기판(基阪)의 평면도.
제3도는 본 발명에 의한 키이보오드 스위치의 다른 실시예의 단면도.
제4도는 본 발명에 의한 키이보오드 스위치의 또 다른 실시예의 단면도.
본 발명은 응력 변환 소자로서 다수의 압전 단위 소자를 가진압전 중합체 필름으로 이루어지고, 압전 단위 소자에 가해진 응력 신호의 변화가 압전 전계로 변환되어 다음 회로를 동작시키는 신호로 사용되도록 응용된 키이보오드 스위치에 관한 것이다.
분극에 의하여 압전 특성이 주어진 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)의 압전 필름의 양쪽 표면에 전극을 가지고 있는 다수의 압전 단위소자를 분포 시켜놓고 분포된 소자의 압전 전계를 변화시키기 위하여 각 단위 소자에 가해진 기계적 응력 신호에 따라 압전 전계의 변화가 입력으로 이용되는 다중압전 중합체 필름 소자로 이루어진 키이보오드 스위치는 응력이 키이보오드 스위치의단위 소자에 가 해졌을때 이 응력은 인접한 다른 소자에도 전달되어 압전 전계를 생기에 하지만 이러한 압전 전계는 응력이 가해진 소자에서 발생된 전계의 1/10정도이므로 쉽게 구별될 수 있다. 만일 소자에 가해진 응력이 항상 일정하다면 응력이 가해진 소자로 부터의 출력되 그에 인접한 다른 소자에서의 출력은 쉽게 구별되고 전계의 값을 일정한 값이하고 잘라서 전자(前者)에 의한 신호만을 입력으로 이용할 수 있다. 사람의 손가락으로 푸쉬 보턴을 누르는 경우와 같이 응력의 값의 변화가 클때는 적은 응력에 의하여 단위소자에서 발생된 압전 전계는 때때로 큰 응력이 가해진 단위 소자와 인접한 단위 소자에서 발생된 압전 전계와 맞먹는 크기가 될 수도 있으며 이러한 인접한 단위소자에서의 압전 전계는 원치않는 잡음을 형성하게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 응력이 가해진 단위 소자에 인접한 소자에 의해 발생되는 잡음을 피할 수 있는 다중 압전 중합체 필름 소자로 구성된 키이보오드 스위치를 만드는데 있다.
전극이 붙어있는 압건 중합체 필름은 극히 얇으므로 버튼을 누르면 응력이 직접 필름에 전해져서 필름이 찢어지거나 전극이 필름으로 부터 이탈되는 경향이 있으므로 자주 사용하는데 적합치 못하다.
본 발명의 또 다른 목적은 응력이 간접적으로 다중 압전 중합체 필름 소자에 가해지도록 하는 구조로서 상기 단점을 제거할 수 있는 키이 보오드스위치를 만드는데 있다.
다중 압전 중합체 필름의 전극을 어느정도 두께를 가진 고무, 폴리우레탄 또는 비슷한 물질의 보호막으로 덮어 이 보호막을 통해 응력을 가함으로써 다중 압전 중합체 필름 소자에 간접적으로 응력을 가할 수 있다. 이 경우 응력을 받는 다수의 소자가 한 보호막에 놓여있다면 한점에 가해진 응력이 역시 인접한 점에 전달되어서 잡음을 유발할 것이다.
본 발명의 세째 목적은 다중압 전증합체 소자를 보호막으로 덮은 경우 잡음의 발생을 제거할 수 있는 키이 보오드 스위치를 제공하는데 있다.
본 발명은 이에 응하여, 증합체 필름의 표면에 단위 소자는 양쪽 표면에 전극을 갖고, 양쪽 표면의 전극 사이에 있는 압전 단위 소자의 중합체 필름 부분은 압전 특성을 갖고, 어떤 두 압전 소자도 적어도 한쪽 표면의 전극에 대해서는 전기적으로 독립되어 있는 다수의 압전 단위 소자를 가진 다중 압전 중합체 필름 소자 A와, 중합체 필름소자 A가 그 위에 놓여지며 중합체 필름소자 A의 압전 단위 소자와 대응하는 위치에 구멍 또는 홈이 있는 기관 B로 구성되며, 중합체 소자 A의 각 압전 단위 소자 사이의 중합체 필름 부분이 기판 B의 구멍 또는 홈들의 중간위치에서 기판 B에 고정되어있어 한 압전 단위 소자에 가해진 응력이 인접한 소자로 전달되지 않고 각각의 압전 단위 소자에 의해 발생된 전계의 변화가 독립된 출력이 될 수 있도록 응용된 키이 보오드 스위치를 제공한다.
본 발명에 의한 키이 보오드 스위치는 다음에 기술하는 바와 같은 구조로 구성된다.
본 발명에 의한 스위치의 기계적 응력-전계 변환 장치의 요소는, 필름속에 다수의 압전 소자를 포함하며, 압전 단위 소자는 그 양쪽 표면에 전극을 갖고 한쪽 표면에만 전극을 갖는 압전 부분은 적합치 않다)양쪽 표면의 전극 사이에 있는 압전 단위소자의 중합체 필름 부분은 압전 특성을 가지며(전극 사이에 있지 않은 부분도 압전 특성을 가질 수 있으나 이 부분은 전계의 변화가 있어도 신호가 전해지지 않으므로 제외한다), 양쪽 표면의 전극사이에 있는 어떤 두 압전 단위 소자도 최소한 한쪽 표면의 전극에 대해서는 서로 독립되어 있는 다중 압전 중합체 필름소자 A를 가지고 있다. 또한 상기 다중압전 중합체 필름 소자는 각 압전 단위 소자와 대웅하는 위치에 구멍 또는 홈을 가진 기판 B위에 있다. 각 압전 단위 소자사이의 필름부분을 한 소자에 가해진 응력인 다른 소자에 전달되지 않도록 구멍 또는 홈 사이의 중간위치에서 기판에 고정되어 있다. 그리고 각 단위 소자에서 발생된 전계의 변화는 독립적인 출력이 될 수 있도록 전기 회로가 구성되어 있다.
본 발명에 의한 압전 단위 소자는 양쪽에 전극을 가지며 최소한 전극사이에 위치한 중합체 필름부분은 압전 특성을 가질 것이 요구된다.
중합체 필름은 균일하게 압전 특성을 가질수도 있고 부분적으로 분극(分極, Palarization)되어 압전 단위 소자 부분은 양쪽에 전극을-가져야 하며 한쪽만 전극을 가진것은 적합치 않다. 예를들자면, 압전 중합체 필름의 한쪽에는 전표면에 전극을 진공 침착(沈着)시키고 다른쪽 표면에는 점모양의 다른 전극을 침착시켜서 전극을 만들 수 있으나, 압전 단위 소자는 점모양 전극이 침흡된 부분에만 형성된다. 마찬가지로 줄모양의 전극이 양쪽표면에 서로 교차하도록 침착되면 압전 단위 소자는 오직 교차하는 부분에만 헝성된다. 적합한 전극으로는 금, 백금, 은, 동, 알루미늄, 니켈, 주석 기타 전도성 물질을 포함하며 증기 침착도금, 프린트, 접착등의 방법으로 중합체 필름 양쪽표면에 붙일 수 있다.
기판은 금속, 합성수지, 단단한 고무, 석판, 콘크리트, 석고 보오드 기타 적당한 물질로 필요한 구멍 또는 홈을 갖도록 만들 수 있다. 구멍이나 홈의 안쪽은 반드시 비워져 있을 필요는 없으며 액체 또는 스펀지 고무같은 가요성 고체물질도 채워져 있을 수 있다.
압전 단위 소자의 둘레를 기판에 고정시키기 위해서는 단위 소자에 응력이 가해졌을때 그 응력이 인접한 단위소자로 건달되지 않는한 접착이나 조임등 종래의 어떤 방법을 써도 좋다.
본 발명에 대한 이해를 보다 쉽게 하기 위해 첨부도면에 의하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
제1도에서 기호 A 는 폴리비닐리덴 플루오라이드와 같은 극성을 갖는 중합체 필름으로 구성된 다증 압전 증합체 필름 소자(1)를 가리키며 그 한쪽 표면에 점모양 전극(2)과 다른쪽 표면 전체에 증기 침착에 의한 전극(3)을 가지고 있다. 적어도 두전극 사이의 부분은 압전 특성을 가지고 있다. 중합체 필름소자 A가 놓여지는 물질 B에는 점모양 전극(2)에 대응하는 위치에 구멍(4)이 있으며 대응하는 전극의 면적보다 약간 작은 면적를 가지고 있다. 전기 접점(5)은 구멍의 주위로 나오게 되는 전극(2)과 접촉하기 위해 구멍의 주위에 놓여져 있고 중합체 필름 A와 기판 B가 겹쳐지면 전기적 접속을 이루며 각각의 전기 접점과 이에 대응하여 기판 B의 주위에 설치된 단자 T사이에 인쇄회로가 구성된다. 중합체 필름소자 A와 기판 B는 접착제로 결합되며, 점전극 주변과 전기 접점(5)은 도전성 접착제로, 다른 부분은 절연성 접착제(8)로 결합된다.
중합체 필름 A와 기판 B는 각 구멍의 주위에서만 도전성 접착제에 의해서 결합되거나 또는 도전성 접착제를 사용치 않고 단지 이부분을 전기적으로 연결함으로써 결합될 수 있다. 후자의 경우 기판 B의 접점과 전극(2)의 주변 사이의 전기적 접촉을 절연성 접착제에 의해 절연되어서는 안된다.
기판대신 인쇄 회로가 이용될 수 있으며 이 경우 중합체 필름소자 A와 기판 B사이의 전기 접점은 필요없다.
본 장치는 전표면에 위치하고 있는 전극(3)에 의해 (9)에서 공통으로 접지되며 각 단자 T와 FET(Field Effect Transistor)에 의해 신호처리 회로(11)로 연결된다. 예를들어 응력이 각각의 압전 단위 소자 P1, P2,‥‥P9중 P1에 가해지면 단자 T1에 압전계가 발생되어 신호처리 회로(11)로 보내져서 P1으로 부터의 입력신호에 대응하는 개폐 동작을 수행한다. 압전 중합체 필름소자 A의 전극(2)의 주위는 절연성 접착제로 기판 B에 고정되어 있으므로 인접한 단위 소자와는 그 중간부분에서 격리되어 응력에 대해서는 서로 영향이 없으며 한 단위 소자에 가해진 응력은 다른단위 소자 P2, P3‥‥P8에 전달되지 않는다. 이리하여 다른단자 T2, T3‥‥P9에는 신호가 나타나지 않는다. 전극의 주변이 구멍(4)의 둘레에 고정되어 있지 않으면 응력에 대하여 절연되어 있지 않으므로 P1에 가해질 응력은 필름 소자 A전체의 압전전계의 변화를 일으켜 압전 신호 잡음은 피할 수 없이 다소간 다른 인접한 P2, P3…에 발생된다.
본 발명에 의한 키이 보오드 스위치의 기본 구조에 대한 다른 실시예는 제3도와 같으며 다중 압전 중합체 필름 소자 A1은 양쪽 표면에 전극(2a), (3a)을 가진 압전 중합체 필름 소자 (1a)로 구성되어 있다. 기판 B1은 구멍(4a)과 중합체 필름을 각 단위 소자 사이의 중간위치에서 고정시키기 위하여 작은 홈(12)을 가지고 있다. 압축 기판 B2에는 홈(12)과 대응하는 위치에 돌출부(13)와 기판 B1의 구멍(4a)과 대응하는 위치에 깊은 홈(14)이 있다. 중합체 필름 소자 A1은 기판 B1과 B2사이에서 교정되어 결과적으로 각각의 단위 소자와 이에 인접한 다른 소자는 가해진 응력에 대하여 단위 소자들의 중간 위치에서 격리되어 있다.
제1도에 보인 키이 보오드 스위치 또는 제3도에서 B1-A1-B2의 조합만으로 이루어진 기본 구조를 갖는 키이 보오드 스위치는 손가락 또는 다른 방법으로 응력을 가함으로서 동작될 수 있으나 너무 강한 응력이 직접 전극에 가해지면 전극이 상하거나 중합체 필름이 찢어지기 쉽다.
제3도에 보인 키이 보오드 스위치의 구조는 응력이 직접 전극에 가해지는 것을 피하여 응력이 유체(流體)의 중간 매질을 통해서 단위 전극에 전달되도록 구성되었다.
제3도에서(15)는 기판 B1의 상층표면에 접착 또는 적당한 방법으로 부착된 유연한 고무판 또는 합수성지 필름을 표시한다. (16)은 푸쉬보턴, (17)은 스위치 패널의 외부 카바를 가리킨다. 그림에서 볼수 있는 바와같이 기판 B1에 있는 각 구멍(4a)은 중합체 필름 A1과 판(15)으로 양쪽면이 막혀있어 유체가 담겨져 있는 그릇을 형성한다. 유체로서 상기 구멍(4a)에 밀폐된 공기가 보통 사용되나 다른 기체나 액체의 매질도 이용된다. 푸쉬 버턴 스위치(16)의 동작은 버턴 밑에 있는 판(15)을 내리누르고 홈(18)안에 유압을 발생시켜 결과적으로 압전 전계가 만들어지도록 응용되었다.
제3도에 보이는 것과 같이 얇은판(15)을 누르는 대신, 유체가 담긴 그릇으로 부터 유체의 도관(導管)을 형성하고 이 도관안의 유압을 변화시킴으로서 개폐 조작이 수행될 수 있으며 이 경우 판(15)은 유연할 필요가 없다.
다중 압전 중합체 필름 소자에 너무 강한 압력이 직접 접촉되는 것을 막기 위하여 전극의 표면에 얇은 보호막을 입힐 수 있다. 이 방법은 전극이 마모되는 것을 보호할 뿐아니라 습기나 부식성의 공기로부터 보호할 수 있기 때문에 대단히 유리하며 또한 제1도-제3도의 키이 보오드 스위치의 소자들에도 적용할 수 있다. 보호막의 두께는 증합체 필름이 적은 압력에 의해서도 변형될 수 있도록 적당히 제한되어야 한다.
다중 압전 중합체 필름 소자가 큰 기계적 충격에 대하여 보호되어야 할때는 중합체 필름은 고무, 발포성 폴리우레탄(foamed polyurethane), 연성(軟性) PVC, 폴리에틸렌(Polyethylene)등의 유연한 충격 흡수판을 덮을 수 있으며 이때 압력은 충격 흡수판을 통하여 중합체 필름 소자에 가해진다. 제3도에 표시한 키이 보오드 스위치에서 이런 충격 흡수 물질은 구멍(4)안의 동작 유체로 대치될 수 있다. 충격 흡수판을 사용한 가장 간단한 키이 보오드 스위치의 구조가 제4도에 표시되었다. 여기서 다중 압전 중합체 필름 소자는 거의 같은 두께의 충격 흡수판으로 씌워져 있다.
제4도에서 다중 압전 중합체 필름소자 A2는 제1도의 중합체 필름 A와 비슷하며 아래쪽 표면에 점전극, 위쪽표면 전체에 증기침착도금으로 만든 전극을 가지고 있는 압전 중합체 필름으로 구성되어 있다. 기판 B3는 점전극과 대응되는 위치에 홈을 가지고 있고 인쇄 회로는 중합체 필름 소자 A2또는 기판 B3에 형성되어 있다. C는 고무, 발포성 폴리우레탄등의 유연한 충격 흡수판이며 D는 각각의 압전 단위 소자와 응하는 위치에 조작구멍(19)을 가진 지지판이다. 실시예에 보인것은 B3와 D를 나사로 고정시키도록 되어있어 각각의 압전 단위 소자의 주변과 그위에 고정되어 있는 충격 흡수 물질은 기판 B3에 고정되고, 보지판 D의 조작구멍(19)의 주변부분은 압전 소자와 그와 인접한 소자를 응력에 대하여 격리시킨다. 즉 한소자에 가해진 응력은 다른 소자에는 전달되지 않는다.
본 발명에 사용된 다중 압전 중합체 필름은 1측 또는 2측 배열폴리 감마 메틸글루타메이트(mono-or bi-axially oriented Poly-r-methylglutamate)필름 또는 폴리비닐플루오라이드(Polyvinyl fluoride) 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride)등과 같이 성형된 상태에서는 압전 특성이 없으나 고정전개하에서 분극되어 전체적 혹은 부분적으로 압전 특성을 갖게된 압전 필름들 중에서 선택될 수 있으며 이러한 중합체 필름은 양쪽표면에 필요한 전극을 만들 수 있다. 전극으로 부터의 회로가 인쇄된 필름이 사용될 수도 있다.
압전 중합체 필름으로는 강도가 크고 잡음 분리를 쉽게 하기위해 높은 압전 효과를 가진것이 요망된다. 높은 압전 특성을 가진 압전 중합체 필름은 비닐리덴플루오라이드(Vinylidene fluoride) 중합체 또는 필수적인 요소로서 비닐리덴플루오라이드 및 이와 공중합될 수 있는 테트라플루오에틸렌(tetrafluoroethylene) 트리플루오에틸렌(trifluoroethylene), 트리플루오모노클로로에틸렌 (trifluoromonochloroethylene), 플루오클로로비닐리덴(fluorochlorovinylidene), 비닐플루오라이드(vinylfluoride), 헥사플루오프로필렌(hexafluoropropylene ethylene), 에틸렌프로필렌(Propylene)등의 단량체(monomer) 또는 단량체들로 구성된 공중합체(copolymer)를 포함한다. 이러한 중합체 필름은 β-형 결정구조를 갖게 하기 위해 늘려지고 배열되며 필름의 융점 이하의 약 40℃의 온도에서 필름의 내전압 한도내의 높은 정전계 내에서 분극시켜 최소한 약 1×10-8cgsesu(1×10-8∼2×10-6cgsesu)의 압전상수 d31을 갖게한다.
다중 압전 중합체 필름 소자는 압전 중합체 필름을 만들기 위해 중합체 필름을 한쌍의 전극 사이에서 분극시키고 그위에 인쇄 접착등의 방법으로 얇은 필름 전극을 부착시켜 만든다. 상기 방법대신 필름을 분극 시키기 전에 증기 침착 도금, 인쇄등의 방법으로 필름위에 필요한 전극을 만들고 이 전극을 이용하여 분극시킬 수 있다. 그외의 방법으로 전극끼리 단락되는 것을 막기 위하여 필름의 한쪽 또는 양쪽 표면의 가장자리를 약간 남겨 놓은채로 표면 전체에 전극을 만들고 분극시킨 다음 줄모양의 전극 또는 점모양의 전극을 만들기 위해 한쪽 또는 양쪽표면의 전극을 일부 제거시킨다.
중합체 필름이 지나치게 얇으면 균일한 두께의 필름이 얻어지기 어려우며 분극시킬때 높은 전압을 걸면 종종 손상을 받아 분극 공정에서 생산량을 감소시킨다. 증합체 필름이 너무 두꺼우면 응력에 대한 필름의 변형율이 감소되어 큰 응력을 가하게 되고 이 응력이 인접한 단위소자에 전달되어 불리한 잡음을 유발시킨다. 채택된 필름의 두께는 3미크론-20미크론의 범위에 있으며 특별히 10미크론-100미크론의 범위가 채택될 수 있다.
전극의 두께는 전극이 전류를 통하고 필름이 쉽게 변형될 수 있는한 임의로 채택될 수 있다. 전극을 통해서 흐르는 전류는 매우 적으므로 얇은 전극 이를테면 두께 100미크론 이하의 투명한 금박이나 증기 침착에 형성된 전극이라도 만족스럽게 사용될 수 있다. 두층 사이에 두께 35미크론의 도전성 접착 테이프도 곤란없이 사용될 수 있다.
기판은 응력에 의해 변형되지 않으면 제한없이 여러가지 재료도 만들 수 있다. 이 재료는 전기적인 편의를 위해 선택된다. 즉 기판이 표면 전부에 전극이 형성된 쪽에 접하게 될때는 금속 기판을 사용하여 기판을 접지하는 것이 편리하고 기판이 점전극이 형성된쪽에 접하게 될때는 절연물질이나 절연물질로 피복된 금속을 사용하는 것이 바람직하다.
기판의 두께는 다중 압전 중합체 필름에 응력이 가해졌을 때 필름이 부분적으로 늘어나거나 필름에 대하여 수직방향으로 움직일 수 있는 충분히 깊은 구멍이나 홈을 기판에 만들 수 있도록 선택되어야 한다. 보통은 강도를 고려하여 약 100미크론 이상의 두께가 요구되나 제3도에서와 같이 중합체 필름이 유체의 매질을 통하여 변형되는 경우는 필름의 변위가 적으므로 그 두께를 수십 미크론 정도로 해도 좋다.
기판위에 만들어지는 구멍 또는 홈의 크기와 간격은 키이 보오드 스위치의 구조와 용도에 따라 기술에 숙달된 사람은 쉽게 결정할 수 있다. 예를들면 손가락과 누름 보턴으로 조작하는 실시예에 대하여 구멍이나 홈의 크기는 5-3Omm, 간격은 1-50mm가 적당하며 유체로 동작되는 실시예에 대하여는 구멍 직경과 간격을 작게할 수 있다. 인쇄 회로에 첨가하여 FET, 다이오드, 저항, 축전기 등도 역시 기판에 장치될 수 있다.
본 발명에 의한 키이 보오드 스위치는 단지 다중 압전 중합체 소자를 기판에 고정만 시키면 되므로 용이하게 조립될 수 있으며 필름 소자에서 단자에 이르는 배선은 중합체 필름소자위 또는 기판위에 인쇄 회로를 설치함으로서 키이 보오드 스위치의 조립과 동시에 완성되므로 배선작업의 비용도 훨씬 경감시킬 수 있다. 더욱이 개폐조작이 전기적 접점을 이용하지 않고 행해지므로 접촉시 스파크 발생의 문제등이 생기지 않으며, 장기간 안정된 개폐 기능을 달성할 수 있다.
본 발명을 다음예를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
두께 20μ의 1축배열 폴리비닐리덴 플루오라이드(monoaxially oriented polyvinylidene fluoride)필름에 한쪽 표면은 전표면에 다른 표면은 직경, 간격이 모두 10mm인 점모양의 증기 침착에 의한 알루미늄 전극을 만들고 정온 장치속에서 30분동안(+)전극을 통해서 1.2kv의 정전계(전계강도 600kv/cm)를 가하였다.
그후 상기 정전계를 가하면서 실온으로 냉각시키고 전계를 제거하였다. 필름은 전계가 가해진 부분에 대해서만 5×10-7cgsesu의 압전상수 d31을 갖게 되었다.
압전 특성을 가진 부분으로 상기와 같이 분극된 폴리비닐리덴 플루오라이드를 사용한 다중 압전 중합체 필름소자는 제1도에 보인 것과 같이 2mm의 두께를 가지고 다중 압전 증합체 필름 소자의 점전극에 대응하는 위치에 직경 8mm의 구멍을 가지며 제2도와 같이 인쇄회로를 가진 기판 위에 조립되었다. 구멍위로 압전 단위 소자를 눌렀을때 1V-3OV의 최대치를 가진 신호의 전계가 대응하는 단자에 나타났으며 인접한 단위 소자에 대응하는 단자에는 아무런 압전 전계의 변화가 발견되지 않았다.
키이 보오드 기판 밑면에 접착제를 바르고 20μ두께의 폴리 에스테르(polyester)필름을 부착한 다음 폴리에스테르 필름쪽으로 부터 구멍 부분을 가볍게 눌렀을때 100-1000mv의 신호 전계가 단자에 나타났다.
비교를 위한 예로서, 점전극으로 부터 인쇄 회로의 옆 가장자리 까지 추가로 배선한 것 외에는 상기와 같이 폴리비닐리덴 플루오라이드 필름을 분극시켜 만든 다중 압전 중합체 필름으로 키이 보오드 스위치를 조립하였다. 증합체 필름 소자의 주위만 틀에 고정되어 구멍이 있는 기판위에 놓여져 있다.
이 키이 이보오드 스위치의 한 단위 소자를 가볍게 눌렀을때 1.2v의 전계가 대응하는 단자에 나타났으며 인접한 단위 소자에 대응하는 단자에도 50-90mv의 전계가 나타났다.
동일한 단위 소자를 보다 센 응력으로 누르자 대응하는 단자는 약 8v의 전계를 나타냈으며 인접한 단위소자에 대응하는 단자에는 0.7-1.8v의 전계가 따라서 나타났다.
본 발명이 선택된 실시예를 참고로 하여 자세히 설명되고 기술 되었으나 본 발명의 참뜻과 범위를 떠나지 않고 헝태와 세부 사항에 여러가지 변화가 이루어질 수 있다는 것은 기술이 숙련된 사람에게는 이해될 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 각각의 단위 소자는 양쪽표면에 전극을 갖고, 양쪽표면의 전극 사이에 있는 압전 단위 소자의 중합체 필름 부분은 압전 특성을 갖고, 어떠한 두 압전 단위 소자도 최소한 한쪽표면의 전극에 대해서는 전기적으로 독립되도록 되어있는 다수의 압전 단위 소자를 증합체 필름면내에 가지는 다중 압전 중합체 필름소자 A와, 중합체 필름 A의 각 압전 단위 소자에 대응하는 위치에 구멍 또는 홈이 있는 기판 B로 구성되어 있으며, 중합체 소자 A의 각 압전 단위 소자 사이의 중합체 필름 부분이 기판 B의 구멍 또는 홈들 사이의 위치에서 기판 B에 고정되어 있어서, 한 단위 소자에 가해진 응력이 다른 단위 소자에 전달되지 않고 각 압전 단위 소자에서 발생된 전계의 변화가 독립된 출력이될 수 있도록 설계된 키이 보오드 스위치.
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