觸摸式輸入裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及檢測(cè)針對(duì)操作面的觸摸位置和按壓的觸摸式輸入裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提案了各種檢測(cè)針對(duì)操作面的觸摸位置和按壓的觸摸式輸入裝置。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了一種電阻式的觸摸面板。專利文獻(xiàn)I的觸摸面板配備具有與操作面平行的主面的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜，第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜在與主面正交的方向空出間隔地配置。若操作面被壓入，則在被壓入的位置第一導(dǎo)電膜與第二導(dǎo)電膜接觸。專利文獻(xiàn)I的觸摸式輸入裝置利用基于該接觸位置的分壓檢測(cè)觸摸位置，并利用分壓和電阻檢測(cè)按壓。
[0003]由于是這樣的構(gòu)成以及動(dòng)作，需要用于將觸摸位置檢測(cè)電路和按壓檢測(cè)電路切換成第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜來(lái)連接的開關(guān)電路。另外，在專利文獻(xiàn)I的構(gòu)成中，如果第一電極膜與第二電極膜未接觸，即，如果不進(jìn)行一定程度的壓入，那么不能夠進(jìn)行位置檢測(cè)。
[0004]另一方面，以往也提案了由不同的基礎(chǔ)部件形成位置檢測(cè)傳感器和按壓檢測(cè)傳感器，并且使這些位置檢測(cè)傳感器和按壓檢測(cè)傳感器疊加地構(gòu)成的觸摸式輸入裝置。在該構(gòu)成中，由于將位置檢測(cè)傳感器與觸摸位置檢測(cè)電路連接，并將按壓檢測(cè)傳感器與按壓檢測(cè)電路連接，所以不需要開關(guān)電路。另外，在該構(gòu)成中，即便輕輕地與操作面接觸，也能夠檢測(cè)位置。
[0005]此處，由于如果使用靜電電容式的位置檢測(cè)傳感器作為位置檢測(cè)傳感器，則能夠根據(jù)靜電電容的變化檢測(cè)觸摸位置，所以即便輕輕地接觸操作面、即不強(qiáng)地壓入，也能夠檢測(cè)觸摸位置。
[0006]而且，對(duì)于這樣的位置檢測(cè)傳感器，有時(shí)采用使用了壓電膜的壓電傳感器作為按壓檢測(cè)傳感器。
[0007]專利文獻(xiàn)I:日本特開2000 — 283869號(hào)公報(bào)
[0008]然而，在使靜電電容式的位置檢測(cè)傳感器與由壓電傳感器形成的按壓檢測(cè)傳感器組合的情況下，會(huì)產(chǎn)生如下的問(wèn)題。
[0009]對(duì)于靜電電容式的位置檢測(cè)傳感器，為了測(cè)量靜電電容，對(duì)位置檢測(cè)傳感器恒定地注入電荷。由于該注入量根據(jù)靜電電容而變化，所以注入量在手指等電介質(zhì)與操作面接觸時(shí)和不接觸時(shí)變化。
[0010]在位置檢測(cè)傳感器與按壓檢測(cè)傳感器接近地配置的情況下，導(dǎo)致按壓檢測(cè)傳感器與位置檢測(cè)傳感器電容耦合。該情況下，受到向位置檢測(cè)傳感器注入的電荷的一部分的影響，導(dǎo)致在按壓檢測(cè)傳感器產(chǎn)生電荷。
[0011]由壓電傳感器形成的按壓檢測(cè)傳感器根據(jù)通過(guò)對(duì)操作面的壓入使壓電膜變形而產(chǎn)生的電荷來(lái)檢測(cè)按壓的有無(wú)、按壓力。
[0012]因此，若受位置檢測(cè)傳感器的電荷的影響所產(chǎn)生的電荷在按壓檢測(cè)傳感器產(chǎn)生，則會(huì)導(dǎo)致將該電荷誤檢測(cè)為通過(guò)按壓而使壓電傳感器產(chǎn)生的電荷。由此，有時(shí)不能夠正確地檢測(cè)按壓量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種觸摸式輸入裝置，即便是靜電電容式的位置檢測(cè)傳感器與由壓電傳感器形成的按壓檢測(cè)傳感器接近地配置的觸摸式傳感器，也能夠正確地檢測(cè)按壓。
[0014]本發(fā)明的觸摸式輸入裝置具備位置檢測(cè)傳感器、按壓檢測(cè)傳感器、按壓檢測(cè)信號(hào)生成部、以及接觸檢測(cè)信號(hào)生成部。位置檢測(cè)傳感器是靜電電容式傳感器，并具備第一位置檢測(cè)用導(dǎo)體以及第二位置檢測(cè)用導(dǎo)體。按壓檢測(cè)傳感器是所謂壓電傳感器，并具備壓電膜、和夾著該壓電膜配置的第一按壓檢測(cè)用導(dǎo)體以及第二按壓檢測(cè)用導(dǎo)體。按壓檢測(cè)信號(hào)生成部使用按壓檢測(cè)傳感器輸出的電荷來(lái)生成按壓檢測(cè)電壓信號(hào)。通過(guò)對(duì)位置檢測(cè)傳感器賦予電壓并得到位置檢測(cè)傳感器的電荷，接觸檢測(cè)信號(hào)生成部產(chǎn)生接觸檢測(cè)電壓信號(hào)。位置檢測(cè)傳感器與按壓檢測(cè)傳感器接近地配置。按壓檢測(cè)傳感器被配置成因?qū)ξ恢脵z測(cè)傳感器賦予的電壓而在按壓檢測(cè)傳感器產(chǎn)生的電荷與因按壓而在按壓檢測(cè)傳感器產(chǎn)生的電荷變成相反極性。
[0015]在該構(gòu)成中，對(duì)于在非按壓(壓入)而是因?qū)ξ恢脵z測(cè)傳感器賦予的電壓而在按壓檢測(cè)傳感器激發(fā)的電荷、和因按壓而由按壓檢測(cè)傳感器產(chǎn)生的電荷而言，它們對(duì)按壓檢測(cè)電壓信號(hào)的電壓值給予的影響是相反的。例如，在由對(duì)位置檢測(cè)傳感器賦予的電壓所激發(fā)的電荷使得按壓檢測(cè)電壓信號(hào)發(fā)揮提高電壓的作用的情況下，由按壓產(chǎn)生的電荷發(fā)揮使按壓檢測(cè)電壓信號(hào)的電壓變低的作用。由此，能夠區(qū)別因接觸而激發(fā)的電荷所引起的按壓檢測(cè)電壓信號(hào)的電壓值的變化、與由按壓產(chǎn)生的電荷所引起的按壓檢測(cè)電壓信號(hào)的電壓值的變化。
[0016]另外，在本發(fā)明的觸摸式輸入裝置中，優(yōu)選第一位置檢測(cè)用導(dǎo)體與第一按壓檢測(cè)用導(dǎo)體被形成在相同的平面上。
[0017]在該構(gòu)成中，能夠使位置檢測(cè)傳感器與按壓檢測(cè)傳感器被層疊的復(fù)合體(觸摸式傳感器)變薄。
[0018]另外，在本發(fā)明的觸摸式輸入裝置中，優(yōu)選壓電膜由手性高分子形成。另外，在本發(fā)明的觸摸式輸入裝置中，優(yōu)選壓電膜由至少沿單軸方向延伸的聚乳酸形成。
[0019]在這些構(gòu)成中，示出了壓電膜的優(yōu)選例。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明，一邊使用靜電電容式的位置檢測(cè)傳感器與由壓電傳感器形成的按壓檢測(cè)傳感器接近地配置的觸摸式傳感器，一邊能夠正確地檢測(cè)按壓。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的觸摸式輸入裝置的框圖。
[0023]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的觸摸面板的主要構(gòu)成的側(cè)面剖視圖。
[0024]圖3是用于說(shuō)明對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的觸摸式輸入裝置中的基于按壓的電荷進(jìn)行檢測(cè)的原理的圖。
[0025]圖4是由本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的觸摸式輸入裝置檢測(cè)的接觸檢測(cè)電壓以及按壓檢測(cè)電壓的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的觸摸式輸入裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的觸摸式輸入裝置的框圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的觸摸面板的主要構(gòu)成的側(cè)面剖視圖。
[0027]觸摸式輸入裝置I具備觸摸面板10、按壓檢測(cè)信號(hào)生成部200、以及接觸檢測(cè)信號(hào)生成部300。觸摸面板10具備壓電傳感器1P和靜電傳感器10D。壓電傳感器1P相當(dāng)于本發(fā)明的“按壓檢測(cè)傳感器”，靜電傳感器1D相當(dāng)于本發(fā)明的“靜電電容式的位置檢測(cè)傳感器”。
[0028]觸摸面板10是平板狀，并將平板面的至少一個(gè)主面(平板面)作為操作面，來(lái)受理操作者的操作。壓電傳感器1P以及靜電傳感器1D也是平板狀，并以該平板形狀的主面平行的方式被層疊。在本實(shí)施方式的觸摸面板10中，從操作面?zhèn)乳_始，按靜電傳感器10D、壓電傳感器1P的順序被層疊。
[0029]壓電傳感器1P具備壓電膜110、第一按壓檢測(cè)用導(dǎo)體111、以及第二按壓檢測(cè)用導(dǎo)體112。壓電膜110由含有聚乳酸(PLA)、更具體而言由含有L型聚乳酸(PLLA)的材料形成。此夕卜，雖然壓電膜110是具有壓電性的膜即可，但是優(yōu)選由含有手性高分子的材料形成，更優(yōu)選含有PLA、PLLA的材料。此外，在使用PLLA來(lái)構(gòu)成壓電膜110的情況下，壓電膜110被單軸延伸處理。被單軸延伸了的PLLA的壓電常數(shù)屬于在高分子中非常高的種類。
[0030]此外，優(yōu)選延伸倍率是3?8倍左右。通過(guò)在延伸后實(shí)施熱處理，可促進(jìn)聚乳酸的延伸鏈結(jié)晶的結(jié)晶化，使得壓電常數(shù)增加。此外，在雙軸延伸的情況下，通過(guò)使各個(gè)軸的延伸倍率不同，能夠得到與單軸延伸相同的效果。例如在將某個(gè)方向設(shè)為X軸來(lái)對(duì)該方向施加8倍的延伸，對(duì)與該軸正交的Y軸方向施加2倍的延伸的情況下，對(duì)壓電常數(shù)而言，能夠獲得與大概對(duì)X軸方向施加4倍的單軸延伸的情況大致相同的效果。由于單純地單軸延伸的膜容易沿延伸軸方向破裂，所以通過(guò)進(jìn)行如前所述的雙軸延伸，能夠增加一些強(qiáng)度。如此，即使在雙軸延伸的情況下，在膜處于與單軸延伸實(shí)質(zhì)相同的狀態(tài)下，相當(dāng)于本發(fā)明的至少沿單軸方向被延伸的聚乳酸。
[0031]另外，PLLA通過(guò)基于延伸等的分子的取向處理而產(chǎn)生壓電性，不需要像PVDF等其他的聚合物、壓電陶瓷那樣進(jìn)行轉(zhuǎn)態(tài)處理。即，不屬于鐵電體的PLLA的壓電性不是如PVDF、PZT等鐵電體那樣通過(guò)離子的極化而發(fā)現(xiàn)的性質(zhì)，而是由來(lái)于作為分子的特征構(gòu)造的螺旋構(gòu)造的