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CN105960624B - 触摸传感器 - Google Patents

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CN105960624B
CN105960624B CN201580003145.XA CN201580003145A CN105960624B CN 105960624 B CN105960624 B CN 105960624B CN 201580003145 A CN201580003145 A CN 201580003145A CN 105960624 B CN105960624 B CN 105960624B
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CN
China
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mentioned
touch sensor
electrode
sensor according
piezoelectric
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森健一
中路博行
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明涉及触摸传感器。按压传感器(11P)具备压电检测用电极(11P0)、绝缘性基板(11P1)、基膜(11P2)、压电检测用电极(11P3)、以及绝缘性基板(11P4)。绝缘性基板(11P1)具有形成了压电检测用电极(11P0)的上表面和下表面。绝缘性基板(11P4)具有形成了压电检测用电极(11P3)的上表面和下表面。绝缘性基板(11P1)以及基膜(11P2)构成压电膜。按压传感器(11P)具有在两主面设置了压电检测用电极(11P0)以及压电检测用电极(11P3)的压电膜。从与两主面正交的方向观察，在设置于两主面中的至少一方的主面的压电检测用电极(11P3)的中央区域设置有开口部(70)。

Description

触摸传感器
技术领域
本发明涉及检测向操作面的压入的触摸传感器。
背景技术
以往，提出各种通过用户触碰操作面来检测操作输入的触摸式输入装置。作为触摸式输入装置，有检测对操作面的触摸位置、以及操作面的按压和按压量的装置。
例如，专利文献1所记载的触摸式输入装置具有将平板状的压敏传感器(按压传感器)与平板状的静电传感器重叠而成的触摸传感器。按压传感器通过用户压入操作面而在厚度方向上产生变形，检测按压以及按压量。静电传感器检测对操作面的触摸位置。
专利文献1：日本特开平5-61592号公报
对于使按压传感器的输出增大，例如如专利文献1所示那样，考虑在压电膜的两面整体形成电极的方法。
然而，在该方法中，按压传感器的变形量因平板状的按压传感器的按压位置而不同。具体而言，按压传感器的中央区域的变形量较大，与中央区域相比位于外周侧的按压传感器的周边区域的变形量较小。即，尽管是相同的按压量，产生的电荷量也因按压位置而产生偏差。
因此，专利文献1的触摸式输入装置需要实施基于按压位置的输出修正，具有处理变得复杂的问题。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供一种能够抑制基于按压位置的输出的偏差的触摸传感器。
本发明的触摸传感器是具备按压传感器的触摸传感器，上述按压传感器具有在两主面设置了压电检测用电极的压电膜，从与上述两主面正交的方向观察，在设置于上述两主面中的至少一方的主面的上述压电检测用电极的中央区域设置有开口部。
该结构的触摸传感器通过在压电检测用电极的中央区域设置开口部，来去除根据按压位置而产生较大偏差的中央区域的产生电荷，提取来自基于按压位置的偏差较少的压电检测用电极的周边区域的电荷。
由此，该结构的触摸传感器能够抑制基于按压位置的输出的偏差。即，该结构的触摸传感器能够使按压传感器的输出稳定。另外，具备该结构的触摸传感器的触摸式输入装置无需实施基于按压位置的输出修正，处理变得简单。
另外，在本发明的触摸传感器中，优选压电检测用电极具有沿上述主面的短边方向形成的第一电极部和沿上述主面的长边方向形成的第二电极部，第一电极部的宽度比第二电极部的宽度短。
该结构的触摸传感器通过第一电极部的宽度比第二电极部的宽度小，能够进一步抑制基于按压位置的输出的偏差。即，该结构的触摸传感器能够使输出更加稳定。
另外，在本发明的触摸传感器中，优选开口部的中心轴与压电膜的中心轴一致。
在该结构中，去除变形量最大的压电膜的中心附近的电极。因此，该结构的触摸传感器能够进一步抑制基于按压位置的输出的偏差。
另外，在本发明的触摸传感器中，优选在中央区域内形成有与压电检测用电极绝缘的内部电极。
在该结构中，在按压传感器的中央区域和与中央区域相比位于外周侧的按压传感器的周边区域，电极的层叠数相同。由此，能够抑制光学性的不均的产生。
另外，优选本发明的触摸传感器具备静电传感器，上述静电传感器具有在两主面形成了位置检测用电极的电介质基板。按照上述静电传感器、上述按压传感器的顺序从操作面侧开始配置上述静电传感器、上述按压传感器。
在该结构中，静电传感器检测对操作面的触摸位置。因此，该结构的触摸传感器能够检测对操作面的触摸位置和操作面的按压以及按压量。
另外，在本发明中，优选由手性高分子形成压电膜。
在该结构中，能够可靠地且高灵敏度地检测检测信号的信号电平。
另外，在本发明中，优选手性高分子是聚乳酸。
在该结构中，能够可靠地且高灵敏度地检测检测信号的信号电平。
另外，在本发明中，优选聚乳酸是L型聚乳酸。
在该结构中，能够可靠地且高灵敏度地检测检测信号的信号电平。
根据该发明，能够抑制基于按压位置的输出的偏差。
附图说明
图1是具备本发明的第一实施方式的触摸传感器的显示装置1的外观立体图。
图2是图1所示的S-S线的剖视图。
图3是图2所示的触摸面板10的分解立体图。
图4是图2所示的绝缘性基板11P1的俯视图。
图5是图2所示的基膜11P2的俯视图。
图6是图2所示的绝缘性基板11P4的俯视图。
图7是图1所示的显示装置1的框图。
图8是图2所示的触摸传感器11P和本发明的第一实施方式的比较例的触摸传感器511P的俯视透视图。
图9是图8所示的触摸传感器511P所具有的绝缘性基板11P4的俯视图。
图10是在图8所示的触摸传感器511P中，通过各按压位置A～F的按压而产生的电荷的分布图。
图11是表示在图2所示的触摸传感器11P和图8所示的触摸传感器511P中按压位置A～F与相对于在按压位置A处的输出的在按压位置B～F处的输出的比的关系的图。
图12(A)是表示在图8所示的触摸传感器511P的1/4长方形区域R的各按压位置处的基于按压的产生电荷的图。
图12(B)是表示在图2所示的触摸传感器11P的1/4长方形区域R的各按压位置处的基于按压的产生电荷的图。
图13是本发明的第二实施方式的触摸传感器所具备的绝缘性基板11P4的俯视图。
图14是具备本发明的第三实施方式的触摸传感器312的显示装置3的剖视图。
图15是图14所示的触摸面板310的分解立体图。
图16是图14所示的绝缘性基板11P1的俯视图。
图17是图14所示的绝缘性基板11P4的俯视图。
图18是图14所示的显示装置3的框图。
图19是本发明的第四实施方式的触摸传感器所具备的绝缘性基板11P4的俯视图。
图20是表示图19所示的第一电极部421的宽度Ly相对于第二电极部422的宽度Lx的比和均匀性的比的关系的图。
图21是本发明的第四实施方式的变形例的触摸传感器所具备的绝缘性基板11P4的俯视图。
具体实施方式
参照附图对本发明的第一实施方式的触摸传感器进行说明。图1是具备本发明的第一实施方式的触摸传感器的显示装置1的外观立体图。图2是图1所示的S-S线的剖视图。图3是图2所示的触摸面板10的分解立体图。图4是图2所示的绝缘性基板11P1的俯视图。图5是图2所示的基膜11P2的俯视图。图6是图2所示的绝缘性基板11P4的俯视图。图7是图1所示的显示装置1的框图。
如图1所示那样，显示装置1具备由能够携带的程度的大小构成的筐体100。显示装置1是触摸式输入装置，例如是平板电脑、智能手机。
筐体100是长度以及宽度比厚度大的长方体形状，由顶面开口的形状构成。如图1、图2所示那样，在筐体100以封堵筐体100的开口面的方式载置操作板110，并固定。操作板110的一方的主面为操作面101。操作板110由具有透光性的材料构成。
如图1、图2所示那样，显示装置1在筐体100内按照以下顺序从操作面101侧开始具备操作板110、按压传感器11P、显示部30、控制电路模块52、以及图7所示的电池80。
操作板110以及按压传感器11P组合而构成触摸面板10。操作板110、按压传感器11P、以及显示部30是平板状，并以其平板面与筐体100的操作面101平行的方式配置于筐体100。
应予说明，在本实施方式中，按压传感器11P与本发明的“触摸传感器”相当。
在筐体100的底面与显示部30之间配置有电路基板(未图示)，在该电路基板安装有控制电路模块52。控制电路模块52是实现图8所示的控制部20、存储部21、RAM22、无线电LAN通信部60、以及3G通信部61的模块。
控制电路模块52与按压传感器11P、显示部30、以及电池80连接。在此，控制部20与按压传感器11P连接。
在按压传感器11P的与显示部30相反一侧的面设置有操作板110。操作板110由具有绝缘性以及透光性的材质构成。例如，优选对操作板110使用PET、PP、玻璃。
如图2～图6所示那样，按压传感器11P具备压电检测用电极11P0、平板状的绝缘性基板11P1、平膜状的基膜11P2、压电检测用电极11P3、以及平板状的绝缘性基板11P4。
绝缘性基板11P1由具有透光性的材料(例如PET)构成。绝缘性基板11P1具有形成了压电检测用电极11P0的操作面101侧的上表面和与上表面对置的下表面。
基膜11P2具有操作面101侧的上表面和与上表面对置的下表面。在基膜11P2的上表面通过粘合剂粘贴有绝缘性基板11P1的下表面。
如图3、图6所示那样，绝缘性基板11P4由具有透光性的材料(例如PET)构成。绝缘性基板11P4具有形成压电检测用电极11P3的操作面101侧的上表面和与上表面对置的下表面。在绝缘性基板11P4的上表面通过粘合剂粘贴有基膜11P2的下表面。
应予说明，绝缘性基板11P1以及基膜11P2构成本发明的“压电膜”。
通过以上的结构，按压传感器11P具有在两主面设置了压电检测用电极11P0、11P3的压电膜。并且，从与两主面正交的方向观察，在设置于两主面中的至少一方的主面的压电检测用电极11P3的中央区域设置有开口部70。开口部70使绝缘性基板11P4露出。开口部70的形状是四边形。
在此，压电检测用电极11P3的纵向的长度Y1是125mm。压电检测用电极11P3的横向的长度X1是75mm。压电检测用电极11P3的宽度的长度L是12.5mm。
开口部70的中心轴C1与基膜11P2的中心轴C2一致。
此外，在本实施方式中，仅在压电检测用电极11P3的中央区域设置有开口部70，但并不局限于此。在实施时，例如也可以在压电检测用电极11P0以及压电检测用电极11P3的两方的中央区域设置开口部70。
按压传感器11P利用压电检测用电极11P0、11P3检测用户压入操作面101而按压基膜11P2的平膜面而由基膜11P2挠曲产生的电荷。然后，按压传感器11P将基于该检测的信号作为按压检测信号经由未图示的布线输入至控制电路模块52。
应予说明，基膜11P2是具有压电性的膜即可，但优选由被单轴拉伸的聚乳酸(PLA)，进一步由L型聚乳酸(PLLA)形成。
PLLA是手性高分子，主链具有螺旋构造。PLLA若被单轴拉伸，分子进行取向，则具有压电性。并且，对于被单轴拉伸的PLLA，通过按压压电膜的平膜面而产生电荷。此时，产生的电荷量由平膜面通过按压向与该平膜面正交的方向位移的位移量被唯一地决定。被单轴拉伸的PLLA的压电常量在高分子中属于非常高的种类。
由此，通过使用PLLA，能够可靠地且高灵敏度地检测基于按压的位移。即，能够可靠地检测按压，高灵敏度地检测按压量。
此外，优选延伸倍率为3～8倍左右。通过在延伸后实施热处理，促进聚乳酸的扩链结晶的结晶化的压电常量提高。应予说明，在双轴拉伸的情况下，通过使各轴的延伸倍率不同，能够得到与单轴拉伸相同的效果。
例如，在将某方向作为X轴，并对X轴向实施8倍，对与X轴正交的Y轴向实施2倍的延伸的情况下，关于压电常量，大致得到与对X轴向实施4倍的单轴拉伸的情况几乎同等的效果。单纯地单轴拉伸的膜容易沿延伸轴向裂开，因此，通过进行上述那样的双轴拉伸，能够多少增加强度。
另外，PLLA通过基于延伸等的分子的取向处理而产生压电性，无需像PVDF等其他的聚合物、压电陶瓷那样进行极化处理。即，不属于铁电体的PLLA的压电性不像PVDF、PZT等铁电体那样因离子的极化而显现，来源于作为分子的特性构造的螺旋构造。
因此，在PLLA中不易产生在其他的铁电性的压电体中产生的热电性。并且，PVDF等虽时间经过而产生压电常量的变动，存在根据情况，压电常量显著降低的情况，但PLLA的压电常量随时间经过极其稳定。由此，不受周围环境影响而能够高灵敏度地检测基于按压的位移。
如图2、图3、图5所示那样，优选这样的被单轴拉伸处理的基膜11P2以单轴拉伸方向900相对于沿筐体100的侧面的正交二方向呈大致45°的角度的方式配置于筐体100。通过进行这样的配置，能够更加高灵敏度地检测位移。由此，能够更加高灵敏度地检测按压以及按压量。
如图2～图4、图6所示那样，优选压电检测用电极11P0、11P3使用以聚噻吩、聚苯胺为主要成分的有机电极、ITO、ZnO、银纳米线、碳纳米管、石墨烯等无机电极的任意一个。通过使用这些材料，能够形成透光性较高的导体图案。
如图1、图2所示那样，在筐体100的内部中的触摸面板10的另一方的主面配置有显示部30。显示部30由所谓平板显示器构成，在此，具体由液晶显示元件构成。
显示部30具备液晶面板301、表面偏振片302、背面偏振片303、以及背光灯304。表面偏振片302和背面偏振片303以夹着液晶面板301的方式配置。背光灯304以夹着背面偏振片303的方式配置在与液晶面板301相反的一侧。
接下来，如图7所示那样，显示装置1具备触摸面板10、控制部20、存储部21、RAM22、显示部30、无线电LAN通信部60、3G通信部61、以及电池80。
存储部21例如由闪存构成。存储部21保存记述了显示装置1的各部的控制方法的控制程序。
控制部20例如由CPU构成。另外，控制部20具有对当前时刻、当前日期进行计时的计时器电路。控制部20根据保存于存储部21的控制程序控制显示装置1的各部的动作。控制部20将在该控制程序中处理的数据在RAM22中展开。
触摸面板10具备操作板110、以及按压传感器11P。
若操作面101被按压，则按压传感器11P生成与按压量(按压力)相应的信号电平DSp的按压检测信号。按压传感器11P将按压检测信号输出给控制部20。
控制部20基于按压检测信号来决定操作输入内容。此时，控制部20将存储部21作为操作输入内容的判断处理用的存储区域使用。控制部20生成基于决定的操作输入内容的图像数据，并输出给显示部30。
显示部30基于图像数据在操作面101显示图像。
无线电LAN通信部60以及3G通信部61具备未图示的天线。无线电LAN通信部60经由与因特网连接的无线电LAN路由器与服务器装置(未图示)通信。3G通信部61经由与移动电话网连接的基站与服务器装置(未图示)通信。
电池80针对显示装置1的各部进行DC动作电源的供给。
在此，对本发明的实施方式的按压传感器11P(触摸传感器11P)和本发明的实施方式的比较例的触摸传感器511P进行比较。首先，对触摸传感器511P的结构进行说明。
应予说明，在本实施方式中，按压传感器11P与本发明的“触摸传感器”相当。因此，在本实施方式中，以下将按压传感器11P称作触摸传感器11P。
图8是图2所示的触摸传感器11P与本发明的第一实施方式的比较例的触摸传感器511P的俯视透视图。图9是图8所示的触摸传感器511P所具备的绝缘性基板11P4的俯视图。
如图8、图9所示那样，触摸传感器511P在压电检测用电极511P3的中央区域未设置开口部70这一点与触摸传感器11P不同。其它的结构相同，因此省略说明。
以下，如图10～图12所示那样，示出模拟比较在操作面101上的各按压位置被压入时在触摸传感器11P中产生的电荷和在触摸传感器511P中产生的电荷的结果。在显示装置1中将触摸传感器11P置换成触摸传感器511P，并对在触摸传感器511P中产生的电荷进行了模拟。
应予说明，以下，如图8所示那样，以以下的尺寸条件进行了模拟。操作板110的纵向的长度是143.5mm，操作板110的横向的长度是81.5mm。另外，按压位置A与按压位置B的间隔是25mm。同样，按压位置B与按压位置C的间隔、按压位置D与按压位置E的间隔、以及按压位置E与按压位置F的间隔也是25mm。另外，按压位置A与按压位置D的间隔是20mm。同样，按压位置B与按压位置E的间隔、以及按压位置C与按压位置F的间隔也是20mm。另外，触摸传感器11P以及触摸传感器511P的纵向的长度分别是125mm，触摸传感器11P以及触摸传感器511P的横向的长度分别是75mm。
图10(A)是在图8所示的触摸传感器511P中，通过按压位置A的按压而产生的电荷的分布图。图10(B)是在图8所示的触摸传感器511P中，通过按压位置B的按压而产生的电荷的分布图。图10(C)是在图8所示的触摸传感器511P中，通过按压位置C的按压而产生的电荷的分布图。图10(D)是在图8所示的触摸传感器511P中，通过按压位置D的按压而产生的电荷的分布图。图10(E)是在图8所示的触摸传感器511P中，通过按压位置E的按压而产生的电荷的分布图。图10(F)是在图8所示的触摸传感器511P中，通过按压位置F的按压而产生的电荷的分布图。
如图10(A)所示那样，在按压位置为中央的情况下，在触摸传感器511P的上下端部，均衡地施加应力，因此很显然，产生电荷也变得均衡。
接下来，如图10(B)、(C)所示那样，在按压位置向Y方向移动的情况下，在接近按压位置的触摸传感器511P的上端部的应力变大，很显然，上端部处的产生电荷也变大。另一方面，远离按压位置的下端部的应力变小，很显然，下端部处的产生电荷也变小。因而，成为产生电荷在上下端部补充的形式，很显然，在移动后的按压位置B或者C处的上下端部的产生电荷的和与在移动前的按压位置A处的上下端部的产生电荷的和相比，不太产生变化。
接下来，如图10(D)、(E)、(F)所示那样，在按压位置向X方向移动的情况下，接近按压位置的触摸传感器511P的右端部的应力变大，右端部处的产生电荷也变大。另一方面，很显然，远离按压位置的左端部的应力变小，左端部处的产生电荷也变小。因而，成为产生电荷在左右端部补充的形式，很显然，移动后的按压位置D、E或者F处的左右端部的产生电荷的和与移动前的按压位置A、B或者C处的左右端部的产生电荷的和相比，不太产生变化。
另一方面，如图10(A)～(F)所示那样，很显然，触摸传感器511P的中央区域150的应力根据按压位置而产生较大变化，因此，很显然，产生电荷也同样地产生较大变化。
图11是表示在图2所示的触摸传感器11P和图8所示的触摸传感器511P中，按压位置A～F与按压位置B～F处的输出相对于按压位置A处的输出的比的关系的图。
在触摸传感器511P的情况下，在偏差最大的F位置，输出减少48％，相对于此，在触摸传感器11P的情况下，很显然，在D位置，输出被抑制在减少22％。关于均匀性((MAX-MIN)/(MAX+MIN)×100)，很显然，触摸传感器511P为32％，触摸传感器11P为23％。
图12(A)是表示图8所示的触摸传感器511P的1/4长方形区域R的各按压位置处的基于按压的产生电荷的图。图12(B)是表示图2所示的触摸传感器11P的1/4长方形区域R的各按压位置处的基于按压的产生电荷的图。1/4长方形区域R是以中心轴C2为中心等面积地4分割触摸传感器11P或者触摸传感器511P的一方主面而成的区域。
在触摸传感器511P，随着按压位置从中央部向端部移动，产生电荷减少，但在触摸传感器11P中，很显然，该趋势被抑制。
综上所述，很显然，在压电检测用电极11P3的中央区域150设置有开口部70的触摸传感器11P与在压电检测用电极11P3的中央区域150不设置开口部70的触摸传感器511P相比，能够抑制基于按压位置的输出的偏差。
认为成为上述那样的结果的理由是因为，触摸传感器11P去除根据按压位置产生较大偏差的中央区域150的产生电荷，提取来自基于按压位置的偏差较少的压电检测用电极11P3的周边区域的电荷。
由此，该结构的触摸传感器11P能够抑制藉由按压位置的输出的偏差。即，该结构的触摸传感器11P能够使输出稳定。另外，具备该结构的触摸传感器11P的显示装置1无需实施基于按压位置的输出修正，处理变得简单。
接下来，参照图对本发明的第二实施方式的触摸传感器进行说明。图13是本发明的第二实施方式的触摸传感器所具备的绝缘性基板11P4的俯视图。
本实施方式的触摸传感器在中央区域150内形成与压电检测用电极11P3绝缘的内部电极271这一点与第一实施方式的触摸传感器11P不同。压电检测用电极11P3和内部电极271通过框状的开口部270绝缘。其它的结构相同，因此省略说明。
在本实施方式的触摸传感器中，在中央区域150和与中央区域150相比位于外周侧的周边区域，电极的层叠数相同。由此，本实施方式的触摸传感器能够抑制光学性的不均的产生。
应予说明，若使内部电极271的电位浮动，则受内部电极271与压电检测用电极11P0间的电场的影响，利用压电检测用电极11P3提取的电荷变化。为了避免该变化，使内部电极271与压电检测用电极11P3为同电位。
接下来，参照图对本发明的第三实施方式的触摸传感器进行说明。
图14是具备本发明的第三实施方式的触摸传感器312的显示装置3的剖视图。图15是图14所示的触摸面板310的分解立体图。图16是图14所示的绝缘性基板11P1的俯视图。图17是图14所示的绝缘性基板11P4的俯视图。图18是图14所示的显示装置3的框图。
本实施方式的触摸传感器312在具备静电传感器11D这一点、以及形成与压电检测用电极11P0、11P3不同的形状的压电检测用电极311P0、311P3这一点上与第一实施方式的触摸传感器11P不同。其它的结构相同，因此省略说明。
在本实施方式的显示装置3中，触摸面板310具有操作板110、按压传感器311P以及静电传感器11D。按压传感器311P以及静电传感器11D构成触摸传感器312。
控制电路模块52与静电传感器11D、按压传感器311P、显示部30、以及电池80连接。在此，控制部20与静电传感器11D以及按压传感器311P连接。
如图14～图16所示那样，静电传感器11D具备多个静电电容检测用电极11D1、平板状的绝缘性基板11D2、以及多个静电电容检测用电极11D3。多个静电电容检测用电极11D1是所谓接收电极，多个静电电容检测用电极11D3是所谓发送电极。
绝缘性基板11D2由具有透光性的材料(例如PET)构成。如图15所示那样，绝缘性基板11D2具有形成了多个静电电容检测用电极11D1的操作面101侧的上表面和与上表面对置的下表面。
多个静电电容检测用电极11D1是长条状，由长尺方向沿第一方向的形状构成。多个静电电容检测用电极11D1沿与第一方向正交的第二方向拉开间隔配置。多个静电电容检测用电极11D1由具有透光性的材料构成。
绝缘性基板11P1具有形成了多个静电电容检测用电极11D3和多个压电检测用电极311P0的操作面101侧的上表面和与上表面对置的下表面。在绝缘性基板11P1的上表面通过粘合剂粘贴有绝缘性基板11D2的下表面。
多个静电电容检测用电极11D3是长条状，由长尺方向沿第二方向的形状构成。多个压电检测用电极311P0也是长条状，由长尺方向沿第二方向的形状构成。
多个静电电容检测用电极11D3和多个压电检测用电极311P0沿第一方向拉开间隔交替地配置。多个静电电容检测用电极11D3和多个压电检测用电极311P0由具有透光性的材料构成。
静电传感器11D通过静电电容检测用电极11D1、11D3检测用户的手指接近、接触时产生的静电电容变化。然后，静电传感器11D将基于该检测的信号作为操作检测信号经由未图示的布线输出给控制电路模块52。
接下来，如图17所示那样，绝缘性基板11P4具有形成了多个压电检测用电极311P3的操作面101侧的上表面和与上表面对置的下表面。在绝缘性基板11P4的上表面通过粘合剂粘贴有基膜11P2的下表面。
多个压电检测用电极311P3是长条状，由长尺方向沿第二方向的形状构成。多个压电检测用电极311P3在与多个压电检测用电极311P0对置的位置，沿第一方向拉开间隔配置。
多个压电检测用电极311P3不与多个静电电容检测用电极11D3对置，配置在与多个压电检测用电极311P0对置的位置。
按压传感器311P利用压电检测用电极311P0、311P3检测用户压入操作面101而按压基膜11P2的平膜面而由此基膜11P2产生挠曲而产生的电荷。然后，按压传感器311P将基于该检测的信号作为按压检测信号经由未图示的布线输出给控制电路模块52。
应予说明，绝缘性基板11P1以及基膜11P2构成本发明的“压电膜”。
通过以上的结构，按压传感器311P具有在两主面设置了压电检测用电极311P0、311P3的压电膜。并且，从与两主面正交的方向观察，在设置于两主面中的至少一方的主面的压电检测用电极311P3的中央区域150设置有开口部370。开口部370使绝缘性基板11P4露出。开口部370的形状是四边形。
开口部370的中心轴C1与基膜11P2的中心轴C2一致。
接下来，如图18所示那样，静电传感器11D是静电电容传感器，生成表示触摸面板310的各电极的检测容量的值的操作检测信号。操作检测信号的信号电平DSd取决于用户的手指在接近或接触静电传感器11D时产生的静电电容的变化量。静电传感器11D将生成的操作检测信号输出给控制部20。
控制部20若检测到从静电传感器11D输出的操作检测信号的信号电平DSd比规定阈值大，则根据该操作检测信号获取操作位置。
控制部20基于按压检测信号和操作检测信号来决定操作输入内容。
综上所述，在本实施方式中，按压传感器311P也去除根据按压位置而产生较大偏差的中央区域150的产生电荷，提取来自基于按压位置的偏差较少的压电检测用电极311P3的周边区域的电荷(参照图14～图17)。
由此，本实施方式的触摸传感器312能够抑制基于按压位置的输出的偏差。即，本实施方式的触摸传感器312能够使输出稳定。另外，具有本实施方式的触摸传感器312的显示装置3无需实施基于按压位置的输出修正，处理变得简单。
并且，多个压电检测用电极311P3不与多个静电电容检测用电极11D3对置，配置在与多个压电检测用电极311P0对置的位置。因此，按压传感器311P与多个静电电容检测用电极11D3的容量耦合被抑制。由此，按压传感器311P能够减少来自多个静电电容检测用电极11D3的噪声。
接下来，参照图对本发明的第四实施方式的触摸传感器进行说明。图19是本发明的第四实施方式的触摸传感器所具备的绝缘性基板11P4的俯视图。
本实施方式的触摸传感器在压电检测用电极411P3具有沿绝缘性基板11P4的操作面101侧的主面的短边方向形成的第一电极部421、以及沿主面的长边方向形成的第二电极部422这一点上与第一实施方式的触摸传感器11P不同。第一电极部421的形状是长方形，形成长方形的开口部470的一边。第二电极部422的形状也是长方形，形成长方形的开口部470的一边。其它的结构相同，因此省略说明。
接下来，以下对第一电极部421的宽度Ly与第二电极部422的宽度Lx的关系进行说明。
图20是表示第一电极部421的宽度Ly相对于图19所示的第二电极部422的宽度Lx的比与均匀性的比的关系的图。图20示出准备具备使Ly/Lx变化的压电检测用电极411P3以及绝缘性基板11P4的4个触摸传感器，并从操作面101上的各按压位置(参照图8)被压入时在各触摸传感器中产生的电荷通过模拟计算均匀性的结果。在显示装置1中将触摸传感器11P置换成各触摸传感器，进行了该模拟。
应予说明，如上述那样，根据均匀性＝((MAX-MIN)/(MAX+MIN)×100)的式子来计算均匀性。另外，图20所示的均匀性的比(纵轴)表示Ly/Lx＝1时的值，即，将第一电极部421的宽度Ly和第二电极部422的宽度Lx相等时的均匀性设为1时的值。
根据图20，很显然，若Ly相比Lx变小，则均匀性变小。即，很显然，若Ly相比Lx变小，则输出的偏差变小。
在此，在基膜11P2的单轴拉伸方向为大致45°时，若将X方向、Y方向的应力分别设定Tx、Ty，则在基膜11P2中产生的电荷与Tx-Ty成比例。在基膜11P2的上下端部，与Y方向相比，X方向的应力起主导作用。因此，在基膜11P2的上下端部，与基膜11P2的左右端部相比，产生更多的电荷。即，与左右端部相比，基于按压位置的输出的变化在上下端部较大。
综上所述，认为成为图20所示那样的结果的理由是因为通过使Ly比Lx小，基于按压位置的输出的变化较大的上下端部的影响变小。
由此，如图19所示那样，通过使Ly比Lx小，第四实施方式的触摸传感器与上述触摸传感器11P相比，能够抑制基于按压位置的输出的偏差。即，第四实施方式的触摸传感器与上述触摸传感器11P相比，能够使输出稳定。
应予说明，在上述实施方式中，开口部70、370、470的形状是四边形，但并不局限于此。在实施时，开口部的形状例如也可以是菱形、六边形。在这种情况下，例如也优选如图21所示那样，使Ly比Lx小。
最后，应认为上述各实施方式的说明以全部的点例示，并不是限制性的说明。本发明的范围不通过上述的实施方式表示，通过要求表示的范围表示。并且，意图本发明的范围包括与要求保护的范围等同的含义以及范围内的全部的变更。
附图标记说明：1、3…显示装置；10…触摸面板；11D…静电传感器；11D1…静电电容检测用电极；11D2…绝缘性基板；11D3…静电电容检测用电极；11P…按压传感器(触摸传感器)；11P0…压电检测用电极；11P1…绝缘性基板；11P2…基膜；11P3…压电检测用电极；11P4…绝缘性基板；20…控制部；21…存储部；22…RAM；30…显示部；52…控制电路模块；60…LAN通信部；61…通信部；70…开口部；80…电池；100…筐体；101…操作面；110…操作板；150…中央区域；270…开口部；271…内部电极；301…液晶面板；302…表面偏振片；303…背面偏振片；304…背光灯；310…触摸面板；311P…按压传感器；311P0…压电检测用电极；311P3…压电检测用电极；312…触摸传感器；370…开口部；411P3…压电检测用电极；421…第一电极部；422…第二电极部；470…开口部；511P…触摸传感器；511P3…压电检测用电极；900…单轴拉伸方向。

Claims (15)

1.一种触摸传感器，是具备按压传感器的触摸传感器，上述按压传感器具有在两主面设置了压电检测用电极的压电膜，
从与上述两主面正交的方向观察，在设置于上述两主面中的至少一方的主面的上述压电检测用电极的中央区域设置有开口部。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器，其特征在于，
上述压电检测用电极具有沿上述主面的短边方向形成的第一电极部和沿上述主面的长边方向形成的第二电极部，
上述第一电极部的宽度比上述第二电极部的宽度短。
3.根据权利要求1所述的触摸传感器，其特征在于，
上述开口部的中心轴与上述压电膜的中心轴一致。
4.根据权利要求2所述的触摸传感器，其特征在于，
上述开口部的中心轴与上述压电膜的中心轴一致。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的触摸传感器，其特征在于，
在上述中央区域内形成有与上述压电检测用电极绝缘的内部电极。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的触摸传感器，其特征在于，
具备静电传感器，上述静电传感器具有在两主面形成了位置检测用电极的电介质基板，
按照上述静电传感器、上述按压传感器的顺序从操作面侧开始配置上述静电传感器、上述按压传感器。
7.根据权利要求5所述的触摸传感器，其特征在于，
具备静电传感器，上述静电传感器具有在两主面形成了位置检测用电极的电介质基板，
按照上述静电传感器、上述按压传感器的顺序从操作面侧开始配置上述静电传感器、上述按压传感器。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的触摸传感器，其特征在于，
由手性高分子形成上述压电膜。
9.根据权利要求5所述的触摸传感器，其特征在于，
由手性高分子形成上述压电膜。
10.根据权利要求6所述的触摸传感器，其特征在于，
由手性高分子形成上述压电膜。
11.根据权利要求7所述的触摸传感器，其特征在于，
由手性高分子形成上述压电膜。
12.根据权利要求8所述的触摸传感器，其特征在于，
上述手性高分子是聚乳酸。
13.根据权利要求9～11中任一项所述的触摸传感器，其特征在于，
上述手性高分子是聚乳酸。
14.根据权利要求12所述的触摸传感器，其特征在于，
上述聚乳酸是L型聚乳酸。
15.根据权利要求13所述的触摸传感器，其特征在于，
上述聚乳酸是L型聚乳酸。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107110723B (zh) * 2014-12-17 2019-08-20 株式会社村田制作所 按压检测装置
KR101598412B1 (ko) * 2015-02-11 2016-02-29 주식회사 하이딥 전극 시트 및 터치 입력 장치
JP6879826B2 (ja) * 2016-05-30 2021-06-02 日東電工株式会社 タッチセンサ
TWI746560B (zh) * 2016-05-30 2021-11-21 日商日東電工股份有限公司 觸碰感測器
JP2018155713A (ja) * 2017-03-21 2018-10-04 住友理工株式会社 センサ装置
JP6592036B2 (ja) * 2017-06-15 2019-10-16 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 圧力検出装置及び情報入力装置
AT521772B1 (de) 2018-10-29 2020-05-15 Joanneum Res Forschungsgmbh Sensorvorrichtung
CN110031140B (zh) * 2019-04-26 2022-11-18 电子科技大学中山学院 一种基于光学信号的压力探测结构及其使用方法
EP3739315A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-18 Forciot OY A capacitive touch and pressure sensor
EP3757536A1 (de) * 2019-06-25 2020-12-30 Kistler Holding AG Kontaktkraftmessvorrichtung und verfahren zum messen einer kontaktkraft mit einer solchen kontaktkraftmessvorrichtung
TWI727817B (zh) * 2020-05-29 2021-05-11 中原大學 觸控反饋模組
CN117331444B (zh) * 2023-10-13 2024-07-30 深圳市亚米拉电子科技有限公司 一种具有压感反馈功能的新型压感结构及压感方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1617444A (zh) * 2003-11-13 2005-05-18 Tdk株式会社 薄膜体波谐振器晶片及薄膜体波谐振器的制造方法
JP2010108490A (ja) * 2008-10-03 2010-05-13 Daikin Ind Ltd タッチパネルおよび透明圧電シート
CN102124305A (zh) * 2008-12-04 2011-07-13 株式会社藤仓 静电电容传感器
WO2013089048A1 (ja) * 2011-12-16 2013-06-20 株式会社村田製作所 タッチ式操作入力装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561592A (ja) 1991-09-04 1993-03-12 Yamaha Corp タツチ入力装置
JP4749267B2 (ja) * 2006-07-28 2011-08-17 株式会社吉野工業所 耐熱性ポリｌ−乳酸プリフォーム
JP5216041B2 (ja) * 2010-04-07 2013-06-19 ダイキン工業株式会社 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
WO2011125408A1 (ja) * 2010-04-09 2011-10-13 株式会社村田製作所 タッチパネルおよびタッチパネルを備える入出力装置
US9557857B2 (en) * 2011-04-26 2017-01-31 Synaptics Incorporated Input device with force sensing and haptic response
CN103858079B (zh) 2011-08-11 2016-12-14 株式会社村田制作所 触摸面板
JP5686443B2 (ja) * 2013-01-10 2015-03-18 日本写真印刷株式会社 接着層付きフィルム状感圧センサとこれを用いたタッチパッド、タッチ入力機能付き保護パネル及び電子機器
US9690378B2 (en) * 2013-01-30 2017-06-27 Olympus Corporation Operation apparatus
JP6139185B2 (ja) * 2013-03-07 2017-05-31 日本写真印刷株式会社 圧力検出装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1617444A (zh) * 2003-11-13 2005-05-18 Tdk株式会社 薄膜体波谐振器晶片及薄膜体波谐振器的制造方法
JP2010108490A (ja) * 2008-10-03 2010-05-13 Daikin Ind Ltd タッチパネルおよび透明圧電シート
CN102124305A (zh) * 2008-12-04 2011-07-13 株式会社藤仓 静电电容传感器
WO2013089048A1 (ja) * 2011-12-16 2013-06-20 株式会社村田製作所 タッチ式操作入力装置

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Publication number Publication date
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WO2015156195A1 (ja) 2015-10-15
JP6020745B2 (ja) 2016-11-02

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