壓力檢測器以及具備壓力檢測器的觸摸面板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠檢測按壓力的壓力檢測器，尤其是，即使周圍的溫度發(fā)生變化，也能夠檢測準(zhǔn)確的按壓力的壓力檢測器。
【背景技術(shù)】
[0002]壓電片具有將被施加的應(yīng)力轉(zhuǎn)換為電力的特征，有效利用該特征的裝置在許多領(lǐng)域都實現(xiàn)了商品化。
[0003]壓電片還應(yīng)用于搭載有觸摸面板的顯示設(shè)備等電子設(shè)備中。例如，專利文獻I記載了一種在觸摸面板的背面粘貼有壓電片的觸摸面板。上述觸摸面板在其表面被施加有按壓時，壓電片產(chǎn)生對應(yīng)于壓力的電荷，通過檢測該電荷，從而能夠測定按壓信息(按壓力的強度)。
[0004]在先技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I:日本特開平5-61592號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007 ]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]但是，專利文獻I記載的發(fā)明中存在以下問題。
[0009]I)如果在壓電片內(nèi)發(fā)生溫度變化，則即使沒有按壓，還是從壓電片輸出電荷，從而壓力檢測中出現(xiàn)錯誤動作。
[0010]2)當(dāng)被施加有按壓時，如果壓電片的附近或壓電片內(nèi)存在不受拉伸應(yīng)力或壓縮應(yīng)力的位置(彎曲的中立軸)，則針對按壓的壓電片的電荷輸出靈敏度變得非常小。尤其是，當(dāng)上述中立軸位于壓電片中間時，即使施加按壓，壓電片的表面也完全不產(chǎn)生電荷，從而無法檢測按壓。
[0011]3)而且，在為了粘貼支撐基板和壓電片而使用了粘結(jié)劑的情況下，當(dāng)粘結(jié)層的厚度較厚且柔軟時、或者粘結(jié)劑的硬度隨著溫度和濕度等環(huán)境發(fā)生變化時，針對按壓力的壓電片的電荷輸出靈敏度發(fā)生很大的變化。
[0012]本發(fā)明的課題是提供在壓電片內(nèi)發(fā)生溫度變化的情況下、或者在向壓力檢測器施加按壓時彎曲的中心軸存在于壓電片付近或壓電片內(nèi)的情況下、以及在為了粘貼壓電片和支撐基板而使用了粘結(jié)劑時粘結(jié)層的厚度較厚且柔軟時、或者粘結(jié)劑的硬度隨著溫度、濕度等環(huán)境發(fā)生變化的情況下，能夠檢測準(zhǔn)確的按壓力的壓力檢測器。
[0013]解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明構(gòu)成為如下。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的壓力檢測器的特征構(gòu)成是:
[0016]是測定被施加于支撐基板的按壓的壓力檢測器，所述壓力檢測器包括:
[0017]第一壓電片，配置在所述支撐基板的與被施加所述按壓的表面相反側(cè)的表面上；
[0018]第二壓電片，配置成在所述第一壓電片的與支撐基板相反側(cè)的表面靠近所述第一壓電片或者與所述第一壓電片接觸；以及
[0019]檢測電極，所述檢測電極夾著所述第一壓電片和所述第二壓電片，檢測當(dāng)被施加有所述按壓時，所述第一壓電片的所述支撐基板側(cè)的表面和所述第二壓電片的與所述支撐基板相反側(cè)的表面之間的電位差，
[0020]所述第一壓電片和所述第二壓電片由具有相同特性的材料構(gòu)成，且厚度為5μπι?50μπι，
[0021]所述第一壓電片和所述第二壓電片當(dāng)被向面內(nèi)方向拉伸時，在各自的所述支撐基板側(cè)的表面和與所述第支撐基板相反側(cè)的表面之間產(chǎn)生的電位差具有以下式I表示的關(guān)系:
[0022]?ζ?:νι/ν2<0
[0023]其中，在式I中，
[0024]V1 表示 Vla-Vlb,
[0025]V2 表不 V2a~V2b，
[0026]Via表不第一壓電片的支撐基板側(cè)的表面的電位，
[0027 ] Vib表不第一壓電片的與支撐基板相反側(cè)的表面的電位，
[0028]￥23表不第二壓電片的支撐基板側(cè)的表面的電位，
[0029]V2b表不第二壓電片的與支撐基板相反側(cè)的表面的電位。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的壓力檢測器的其它特征構(gòu)成，
[0031]所述第一壓電片和所述第二壓電片可以彼此接觸，壓力分布和溫度分布相同，并且由相同的材料構(gòu)成。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的壓力檢測器的其它特征構(gòu)成，
[0033]所述第一壓電片和所述第二壓電片可以由鐵電體材料構(gòu)成，無按壓狀態(tài)下的所述第一壓電片與所述第二壓電片的極化方向彼此相反。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的壓力檢測器的其它特征構(gòu)成，
[0035]所述第一壓電片、所述第二壓電片和所述檢測電極可以具有比所述支撐基板小的彎曲剛性。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的其它特征構(gòu)成，
[0037]是用于測定按壓輸入面的按壓力的觸摸面板，包括:
[0038]上部電極，在一個方向上隔開間隔配置有多個所述上部電極；
[0039]下部電極，在所述上部電極的與所述輸入面?zhèn)认喾磦?cè)，沿與所述上部電極交叉的方向隔開間隔配置有多個所述下部電極，所述下部電極在與所述上部電極之間檢測按壓位置；
[0040]第一壓電片，配置在所述下部電極的與輸入面相反側(cè)的表面；
[0041]第二壓電片，配置成在所述第一壓電片的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面，所述第二壓電片靠近所述第一壓電片或者與所述第一壓電片接觸；以及
[0042]檢測電極，所述檢測電極夾著所述第一壓電片和所述第二壓電片，檢測當(dāng)被施加有所述按壓時，所述第一壓電片的所述支撐基板側(cè)的表面和所述第二壓電片的與所述支撐基板相反側(cè)的表面之間的電位差，
[0043]所述第一壓電片和所述第二壓電片由具有相同特性的材料構(gòu)成，且厚度為5μπι?50μπι，
[0044]所述第一壓電片和所述第二壓電片當(dāng)被向面內(nèi)方向拉伸時，在各自的所述輸入面?zhèn)鹊谋砻婧团c所述輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面之間產(chǎn)生的電位差具有以下式2表示的關(guān)系:
[0045]式2:Vi/V2<0
[0046]其中，在式I中，
[0047]Vi 表不 Via-Vib，
[0048]V2 表不 V2a~V2b，
[0049 ] Via表不第一壓電片的輸入面?zhèn)鹊谋砻娴碾娢唬?br>[0050 ] Vib表不第一壓電片的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面的電位，
[0051]V2a表示第二壓電片的輸入面?zhèn)鹊谋砻娴碾娢唬?br>[0052]V2b表示第二壓電片的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面的電位。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的特征構(gòu)成，
[0054]是用于測定按壓輸入面的按壓力的觸摸面板，包括:
[0055]上部電極，在一個方向上隔開間隔配置有多個所述上部電極；
[0056]下部電極，在所述上部電極的與所述輸入面?zhèn)认喾磦?cè)，沿與所述上部電極交叉的方向隔開間隔配置有多個所述下部電極，所述下部電極在與所述上部電極之間檢測按壓位置；
[0057]壓電片，具備第一壓電片和第二壓電片，所述第一壓電片配置在所述下部電極的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面，所述第二壓電片配置成在所述第一壓電片的與所述輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面靠近所述第一壓電片或者與所述第一壓電片接觸；
[0058]第一檢測電極，配置于在所述觸摸面板的截面觀察中與下部電極隔開間隔的位置；以及
[0059]第二檢測電極，配置在所述第二壓電片的與所述輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面，當(dāng)被施加有所述按壓時，所述第二檢測電極與所述第一檢測電極合作檢測在所述壓電片產(chǎn)生的電位差，
[0060]所述第一壓電片和所述第二壓電片由具有相同特性的材料構(gòu)成，且厚度為5μπι?50μηι,
[0061]所述第一壓電片和所述第二壓電片當(dāng)被向面內(nèi)方向拉伸時，在各自的所述支撐基板側(cè)的表面和與所述第支撐基板相反側(cè)的表面之間產(chǎn)生的電位差具有以下式3表示的關(guān)系O
[0062]式3:Vi/V2<0
[0063]其中，在式3中，
[0064]V1 表示 Vla-Vlb,
[0065]V2 表不 V2a~V2b，
[0066 ] Via表不第一壓電片的輸入面?zhèn)鹊谋砻娴碾娢唬?br>[0067]Vib表不第一壓電片的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面的電位，
[0068]V2a表示第二壓電片的輸入面?zhèn)鹊谋砻娴碾娢唬?br>[0069 ] V2b表不第二壓電片的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面的電位。
[0070]一種用于測定按壓輸入面的按壓力的觸摸面板，包括:
[0071]上部電極，在一個方向上隔開間隔配置有多個所述上部電極；
[0072]下部電極，在所述上部電極的與所述輸入面?zhèn)认喾磦?cè)，沿與所述上部電極交叉的方向隔開間隔配置有多個所述下部電極，所述下部電極在與所述上部電極之間檢測按壓位置；
[0073]壓電片，具備第一壓電片和第二壓電片，所述第一壓電片配置在所述下部電極的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面，所述第二壓電片配置成在所述第一壓電片的與所述輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面靠近所述第一壓電片或者與所述第一壓電片接觸，第一壓電片和第二壓電片配置在所述上部電極與所述下部電極之間，
[0074]在所述觸摸面板的截面觀察中，所述觸摸面板包括:
[0075]第一檢測電極，配置在與所述上部電極隔開間隔的位置；以及
[0076]第二檢測電極，配置在與所述下部電極隔開間隔的位置，當(dāng)被施加有所述按壓時，所述第二檢測電極與所述第一檢測電極合作檢測在所述壓電片產(chǎn)生的電位差，
[0077]所述第一壓電片和所述第二壓電片由具有相同特性的材料構(gòu)成，且厚度為5μπι?50μπι，
[0078]所述第一壓電片和所述第二壓電片當(dāng)被向面內(nèi)方向拉伸時，在各自的所述輸入面?zhèn)鹊谋砻婧团c所述輸入面相反側(cè)的表面之間產(chǎn)生的電位差具有以下式4表示的關(guān)系:
[0079]式4:Vi/V2<0
[0080]其中，在式4中，
[0081]V1 表示 Vla-Vlb,
[0082]V2 表不 V2a~V2b，
[0083]Via表不第一壓電片的輸入面?zhèn)鹊谋砻娴碾娢唬?br>[0084 ] Vib表不第一壓電片的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面的電位，
[0085] V2a表示第二壓電片的輸入面?zhèn)鹊谋砻娴碾娢唬?br>[0086 ] V2b表不第二壓電片的與輸入面?zhèn)认喾磦?cè)的表面的電位。
[0087]發(fā)明效果
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