觸摸面板、觸摸輸入裝置和電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及具有壓電體的觸摸面板。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了具有壓電體的觸摸面板。按壓壓電體時，壓電體產(chǎn)生與按壓時的應(yīng)變的經(jīng)時變化相應(yīng)的電壓。專利文獻(xiàn)I中，公開了如下技術(shù):利用該性質(zhì)，在具有壓電體的觸摸面板中，不僅能夠檢測觸摸位置，也能夠檢測對觸摸面板的按壓力(即按壓的強(qiáng)弱)。另外，使用熱電體作為壓電體的情況下，由于熱電體的壓電常數(shù)比較高，因此能夠提高按壓力的檢測靈敏度。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2006-163619號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]但是，使用熱電體的觸摸面板中，熱電體中發(fā)生溫度變化時，因熱電效應(yīng)產(chǎn)生電壓，這成為噪聲輸出(熱電噪聲)。因此，存在觸摸面板因環(huán)境溫度的變化發(fā)生誤動作的風(fēng)險。
[0008]本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，目的在于提供一種不易受到溫度變化引起的熱電噪聲影響的觸摸面板。
[0009]用于解決課題的方法
[0010]本發(fā)明的觸摸面板是為了解決上述問題而作出的，其特征在于，具備片狀的第一熱電體和第二熱電體，能夠檢測對上述第一熱電體和/或上述第二熱電體的按壓力，上述第一熱電體的一個面和上述第二熱電體的另一個面是在溫度上升時產(chǎn)生第一極性的電荷、在溫度下降時產(chǎn)生與上述第一極性相反的第二極性的電荷的面，上述第一熱電體的另一個面和上述第二熱電體的一個面是在溫度上升時產(chǎn)生上述第二極性的電荷、在溫度下降時產(chǎn)生上述第一極性的電荷的面，在上述第一熱電體的一個面配置的電極與在上述第二熱電體的一個面配置的電極電連接，在上述第一熱電體的另一個面配置的電極與在上述第二熱電體的另一個面配置的電極電連接。
[0011]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在溫度上升時，在第一熱電體的一個面產(chǎn)生的第一極性的電荷與在第二熱電體的一個面產(chǎn)生的第二極性的電荷至少一部分抵消，并且在第一熱電體的另一個面生成的第二極性的電荷與在第二熱電體的另一個面生成的第一極性的電荷至少一部分抵消。另外，在溫度下降時，在第一熱電體的一個面產(chǎn)生的第二極性的電荷與在第二熱電體的一個面產(chǎn)生的第一極性的電荷至少一部分抵消，并且在在第一熱電體的另一個面產(chǎn)生的第一極性的電荷與在第二熱電體的另一個面產(chǎn)生的第二極性的電荷至少一部分抵消。因此，在溫度上升時和溫度下降的任一種情況下，與第一熱電體和第二熱電體的兩面的電位差相比，在第一熱電體的一個面配置的第一電極和在第二熱電體的一個面配置的電極、與在第一熱電體的另一個面配置的電極和在第二熱電體的另一個面配置的電極之間的電位差變小，能夠抑制第一熱電體和第二熱電體產(chǎn)生的熱電噪聲。因此，能夠使其不易受到溫度變化引起的熱電噪聲的影響。
[0012]另外，本發(fā)明的觸摸面板是為了解決上述課題而作出的，其特征在于，具備片狀的第一熱電體和第二熱電體，能夠檢測對上述第一熱電體和/或上述第二熱電體的按壓力，上述第一熱電體的一個面和上述第二熱電體的一個面是在溫度上升時產(chǎn)生第一極性的電荷、在溫度下降時產(chǎn)生與上述第一極性相反的第二極性的電荷的面，上述第一熱電體的另一個面和上述第二熱電體的另一個面是在溫度上升時產(chǎn)生上述第二極性的電荷、在溫度下降時產(chǎn)生上述第一極性的電荷的面，在上述第一熱電體的一個面和上述第二熱電體的一個面配置有電極。
[0013]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在溫度變化時，第一熱電體的熱電電壓與第二熱電體的熱電電壓至少一部分抵消，因此，與第一熱電體和第二熱電體的兩面的電位差相比，第一熱電體的一個面與第二熱電體的一個面之間的電位差更小，能夠抑制第一熱電體和第二熱電體產(chǎn)生的熱電噪聲。由此，能夠使其不易受到溫度變化引起的熱電噪聲的影響。
[0014]另外，上述觸摸面板中，也可以是在上述第一熱電體的另一個面配置的電極與在上述第二熱電體的另一個面配置的電極電連接。
[0015]另外，上述觸摸面板中，也可以是上述第一熱電體與上述第二熱電體以上述第一熱電體的另一個面和上述第二熱電體的另一個面對置的方式疊層，在上述第一熱電體的另一個面與上述第二熱電體的另一個面之間設(shè)置粘合劑或接合劑層。
[0016]另外，上述觸摸面板中，也可以是上述第一熱電體與上述第二熱電體并列地配置。
[0017]另外，上述觸摸面板中，也可以具備多對相互相鄰的I對包括上述第一熱電體與上述第二熱電體的熱電體對。
[0018]另外，上述觸摸面板中，也可以是上述第一熱電體與上述第二熱電體疊層。
[0019]另外，上述觸摸面板中，優(yōu)選上述第一熱電體與上述第二熱電體形狀相同。
[0020]另外，上述觸摸面板中，上述第一熱電體和第二熱電體也可以是有機(jī)壓電膜。
[0021]另外，上述觸摸面板中，上述有機(jī)壓電膜也可以是偏氟乙烯類膜。
[0022]另外，上述觸摸面板中，上述有機(jī)壓電膜也可以是偏氟乙烯/四氟乙烯共聚物膜。
[0023]另外，本發(fā)明的觸摸輸入裝置，具備本發(fā)明的觸摸面板和壓力檢測部，壓力檢測部基于上述觸摸面板輸出的信號，檢測對上述觸摸面板的按壓力。
[0024]另外，具備本發(fā)明的觸摸面板、或者本發(fā)明的觸摸輸入裝置的電子設(shè)備，也包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍中。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不易受到溫度變化引起的熱電噪聲影響的觸摸面板。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的觸摸輸入裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0028]圖2是觸摸面板的截面圖。
[0029]圖3是表示第一熱電體與第二熱電體的電連接關(guān)系的圖。
[0030]圖4是第一熱電體和第二熱電體的平面圖。
[0031]圖5(a)和(b)分別是表示溫度上升時和溫度下降時的第一熱電體和第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0032]圖6是表示對第二熱電體按壓時的第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0033]圖7表不本發(fā)明的實施方式I的變形例，是表不設(shè)置多個包括第一熱電體和第二熱電體的熱電體對的結(jié)構(gòu)的圖。
[0034]圖8是表示觸摸面板的壓電元件結(jié)構(gòu)體的變形例的截面圖。
[0035]圖9是表示溫度上升時的第一熱電體和第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0036 ]圖1O是表示溫度下降時的第一熱電體和第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0037]圖11是表示按壓時的第一熱電體和第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0038]圖12是表示本發(fā)明的實施方式2的壓電元件結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0039]圖13(a)和(b)分別是表示溫度上升時和溫度下降時的第一熱電體和第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0040]圖14是表示對第二熱電體按壓時的第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0041]圖15是表示本發(fā)明的實施方式2的變形例的壓電元件結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0042]圖16是表示溫度上升時的第一熱電體和第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0043]圖17是表示溫度下降時的第一熱電體和第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0044]圖18是表示按壓時的第一熱電體和第二熱電體的極化狀態(tài)的圖。
[0045]圖19是表示本發(fā)明的實施方式3的壓電元件結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0046]圖20是表示本發(fā)明的實施方式3的變形例的壓電元件結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0047]圖21是表示本發(fā)明的實施方式3的其它變形例的壓電元件結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0048]圖22是表示本發(fā)明的實施方式3的另一個其它變形例的壓電元件結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0049]圖23是表示本發(fā)明的實施方式3的另一個其它變形例的壓電元件結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)的截面圖。
【具體實施方式】
[0050 ]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0051 ][實施方式I]
[0052]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的觸摸輸入裝置I的結(jié)構(gòu)的框圖。觸摸輸入裝置I具有觸摸面板2和處理觸摸面板2的輸出信號的信號處理部3，安裝于移動電話(例如智能手機(jī))、便攜信息終端(PDA)、平板PC、數(shù)字化儀、觸摸板、ATM、自動售票機(jī)和車輛導(dǎo)航系統(tǒng)等電子設(shè)備。
[0053]觸摸面板2構(gòu)成為能夠檢測觸摸位置和觸摸操作時的按壓力。信號處理部3具備檢測觸摸面板2中的觸摸位置的位置檢測部4和檢測對觸摸面板2的按壓力的壓力檢測部5。表示觸摸面板2的X坐標(biāo)的信號SX和表示Y坐標(biāo)的信號SY對位置檢測部4輸入。另外，觸摸面板2具備熱電體，熱電體產(chǎn)生的電壓信號SV對信號處理部3輸入。壓力檢測部5基于電壓信號SV檢測對觸摸面板2的按壓力。由此，不僅能夠檢測對觸摸面板2有無觸摸，還能夠檢測例如手指或觸控筆的筆壓(writing pressure)等。
[0054]圖2是觸摸面板2的截面圖。如圖2所示，觸摸面板2具備觸摸面板結(jié)構(gòu)體2A和壓電元件結(jié)構(gòu)體2B。觸摸面板結(jié)構(gòu)體2A輸出表示觸摸面板2中的觸摸位置的信號，壓電元件結(jié)構(gòu)體2B輸出表示對觸摸面板2的按壓力的信號。
[0055]觸摸面板結(jié)構(gòu)體2A例如具備2個透明電極El、E2、保護(hù)膜21、密封件22、隔件23和保護(hù)膜24。透明電極El與透明電極E2隔著隔件23相互相對。另外，透明電極El被保護(hù)膜21覆蓋，透明電極E2被保護(hù)膜24覆蓋。透明電極El和E2例如能夠是ITO(氧化銦錫)電極或氧化錫電極。此外，觸摸面板結(jié)構(gòu)體2A只要構(gòu)成為檢測觸摸位置即可，能夠使用電阻膜方式、靜電電容方式等各種方式。
[0056]對透明電極E1、E2從未圖示的驅(qū)動電路施加電壓，對觸摸面板2進(jìn)行了觸摸操作的情況下，透明電極El與透明電極E2部分接觸。由此，觸摸面板結(jié)構(gòu)體2A對信號處理部3輸出表示觸摸位置的位置信號SX、SY。圖1所示的位置檢測部4能夠基于位置信號SX、SY檢測觸摸面板2中的觸摸位置。
[0057]壓電元件結(jié)構(gòu)體2B具備上部導(dǎo)電層25、第一熱電體26、第二熱電體27和下部導(dǎo)電層28。第一熱電體26和第二熱電體27是具有壓電性和熱電性的透明壓電體。第一熱電體26和第二熱電體27具有壓電性，由此，具備壓電元件結(jié)構(gòu)體2B的觸摸面板2能夠檢測對第一熱電體26和/或第二熱電體27的按壓力。第一熱電體26和第二熱電體27能夠是無機(jī)壓電膜或有機(jī)壓電膜。作為無機(jī)壓電膜的例子，可以列舉LiNbO3壓電膜、LiTaO3壓電膜、KNbO3壓電膜、ZnO壓電膜、AlN壓電膜、PZT (PbZrO3-PbTi O3類固溶體類材料)壓電膜等。
[0058]上述“有機(jī)壓電膜”是由作為有機(jī)物的聚合物形成的膜(聚合物膜)。該“有機(jī)壓電膜”也可以含有該聚合物以外的成分。該“有機(jī)壓電膜”包括由該聚合物構(gòu)成的膜、和在該聚合物中分散有無機(jī)物的膜。當(dāng)然，有機(jī)壓電膜也可以使用極化處理后的有機(jī)壓電膜。
[0059]本發(fā)明的壓電膜中的該聚合物的含量優(yōu)選為80質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為85質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為90質(zhì)量％。該含量的上限沒有特別限制，例如也可以為100質(zhì)量％，也可以為99質(zhì)量％。
[0060]作為上述“有機(jī)壓電膜”，例如，可以列舉奇-奇數(shù)尼龍壓電膜和偏氟乙烯類聚合物等。
[0061]該聚合物優(yōu)選是偏氟乙烯類聚合物。
[0062]本發(fā)明的壓電膜優(yōu)選由極化偏氟乙烯類聚合物膜構(gòu)成。
[0063]本說明書中，作為“偏氟乙烯類聚合物膜”的例子，可以列舉偏氟乙烯/四氟乙烯共聚物膜、偏氟乙烯/三氟乙烯共聚物膜、和聚偏氟乙烯膜。
[0064]上述偏氟乙烯類聚合物膜，優(yōu)選是偏氟乙烯/四氟乙烯共聚物膜。
[0065]該“偏氟乙烯類聚合物膜”也可以含有樹脂膜中通常使