带有粘结层的薄膜状压力传感器和使用其的触摸板、带有触摸输入功能的保护面板及电 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有粘结层的薄膜状压力传感器和使用其的触摸板、带有触摸输入功能的保护面板及电子设备。
【背景技术】
[0002]近年来，智能手机、平板型多功能终端(参照图14)等带有触摸输入功能的电子设备100日益普及显著。这些带有触摸输入功能的电子设备能够使操作者一边观看液晶显示器等显示装置在显示画面上显示的图像，一边通过用手指或笔等触摸、或者使手指接近显示图像，进而直观且易于理解地输入信息。
[0003]图15是表示带有触摸输入功能的电子设备100的触摸输入面附近的一般结构的剖面图。如图15所示，带有触摸输入功能的电子设备100具备:显示装置101 ;带有触摸输入功能的保护面板102，其具有画框形的装饰图案102a并且覆盖上述显示装置101 ;框体103，其凹入形成(面板嵌入部105)为具有允许从外侧嵌入上述带有触摸输入功能的保护面板102的段位差，并且在其底面上具有用在上述显示装置101上的凹部105a以及支承上述带有触摸输入功能的保护面板102周边部的框形的支承部105b。
[0004]上述带有触摸输入功能的保护面板102在保护显示装置101的显示画面的同时，可进行触摸输入，以往使用了检测操作者触摸的位置坐标的触摸面板。在智能手机、平板型多功能终端的应用中，可多点触摸(两点以上的多点检测)的电容式触摸面板成为主流，但是在其他应用的带有触摸输入功能的电子设备中，也使用电阻膜式等其他方式的触摸面板。而且，如图15所示，由于带有触摸输入功能的保护面板102是从外侧嵌入在框体103上，因此带有触摸输入功能的保护面板102具有隐藏不当的部分(触摸面板的布线部分及显示装置的布线部分等)以免其被看见的画框形的装饰图案102a(参照图14)，进一步，通过配备在背面周边部处的框形的双面胶带(粘结层)8，保护面板102被牢固地固定在上述框体103的上述支承部105b上。
[0005]但是，上述带有触摸输入功能的保护面板102仅对操作者触摸的位置坐标进行检测，不能检测操作者触摸时的按压力。
[0006]于是，可考虑在具有画框形的装饰图案的触摸面板的背面，整面地粘贴检测操作者触摸时的按压力的薄膜状压力传感器来构成带有触摸输入功能的保护面板。作为这种薄膜状压力传感器，众所周知的是，如专利文献I所公开的那样，在相对的一对透明基板之间，具备:矩形的透明压电薄膜，其具备具有压电性的压敏层；整面地形成在上述压电薄膜前面的透明基准电位电极；整面地形成在上述压电薄膜背面的透明检测电极(参照专利文献I)。另外，在添加了薄膜状压力传感器的结构的情况下，用于固定带有触摸输入功能的保护面板的框形的双面胶带(粘结层)设置在薄膜状压力传感器的背面周边部处。
[0007]【现有技术文献】
[0008]【专利文献】
[0009]【专利文献I】日本特开2004-125571号公报
【发明内容】
[0010]但是，由于利用压电效应的薄膜状压力传感器是一种阻抗非常高的传感器，因此易受噪声影响、灵敏度低。其结果是，存在触摸压力检测精度低的问题。
[0011]因此，本发明的目的是提供一种能够解决上述问题，高精度地检测触摸压力的薄膜状压力传感器和使用其的触摸板、带有触摸输入功能的保护面板及电子设备。
[0012]本发明的发明者在解决本课题时，在将薄膜状压力传感器组装于电子设备的状态下，对在按压时压电薄膜上产生的电荷进行了研宄。
[0013]具体来说，用基准电位电极和检测电极夹持压电薄膜构成的薄膜状压力传感器被粘贴在树脂板的整个背面上，形成仅将其四周用双面胶带(粘结层)固定在框体上的状态。在此状态下，用手指从上面按压树脂板时，通过施加在压电薄膜上的应力分布，从压电薄膜产生的电荷也产生分布。
[0014]图13表示贴有薄膜状压力传感器的树脂板被按下并弯曲的样子。用于薄膜状压力传感器的压电薄膜在厚度方向上极化，并输出与厚度方向上的应力相对应的电压。如以下说明的那样，各位置产生的厚度方向上的应力也有差异。
[0015]首先，(1)、(7)所示的双面胶带(粘结层)的中央及外侧区域与其他区域相比几乎没有弯曲，仅有轻微的压缩。靠近双面胶带(粘结层)的内侧一端的(2)、(6)所示的区域弯曲成向上凸出，应力发挥作用以使压电薄膜在厚度方向上膨胀。相反，(4)所示的远离双面胶带(粘结层)的部分弯曲成向下凸出，应力发挥作用以使压电薄膜在厚度方向上压缩。而且，(3)、(5)所示的双面胶带(粘结层)的内侧边界附近最容易集中应力，应力发挥作用以使压电薄膜压缩。
[0016]由此，根据位置的不同灵敏度会出现差异。而且，根据压电薄膜是压缩还是膨胀，按压时的输出值为正负相反(以下，将在按压时在(3)、(5)上输出的电压称为“正输出”，将与该正输出符号相反的电压称为“逆输出”)。
[0017]如图13所示，可认为在用双面胶带(粘结层)固定处的附近，电压的变化量显著。(1)、(7)所示的双面胶带(粘结层)的中央及外侧区域处于灵敏度低的状态，靠近双面胶带(粘结层)的内侧一端⑵、(6)所示的区域为逆输出的区域。(3)、(5)所示的双面胶带(粘结层)的内侧边界附近为正输出，表示高灵敏度。(4)所示的远离双面胶带(粘结层)的部分被认为是应力分布最大的按压点。
[0018]本发明利用以上现象，即在按压四周被固定的薄膜状压力传感器时，根据位置的不同，施加给薄膜状压力传感器的应力不同，得到如下结构。
[0019]S卩，本发明的第一实施方式为一种带有粘结层的薄膜状压力传感器，其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的，
[0020]上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜；部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极；在上述压电薄膜的前面，与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极，
[0021]上述检测电极连续形成在跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域(相当于上述(3)、(5))和与该第一框形区域的内侧邻接的整个区域(相当于上述(4))内。
[0022]在该第一实施方式中，与整面地形成检测电极的情况相比，由于不包含上述(2)、(6)的区域，因此能够避免上述(2)、(6)的区域的逆输出给灵敏度造成不良影响。另外，在本说明书中，在电极形成在跨越粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域内的情况下，该电极并不一定跨越粘结层的内侧边界。即，电极的内侧边界或者外侧边界可以与粘结层的内侧边界一致。
[0023]而且，本发明的第二实施方式为一种带有粘结层的薄膜状压力传感器，其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的，
[0024]上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜；部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极；在上述压电薄膜的前面，与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极，
[0025]上述检测电极形成在跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域(相当于上述(3)、(5))内。
[0026]在该第二实施方式中，与第一实施方式相比，由于不包含上述(4)的区域，因此相应地降低了灵敏度，但是由于减少了电极的面积，因此与第一实施方式相比更难以受到噪声的影响。而且，由于上述检测电极没有形成在上述(4)的区域内，因此与第一实施方式相比，还提高了可视性。
[0027]而且，本发明的第三实施方式为一种带有粘结层的薄膜状压力传感器，其是在薄膜状压力传感器的背面周边部处设置框形的粘结层而构成的，
[0028]上述薄膜状压力传感器具备:矩形的压电薄膜；部分地形成在上述压电薄膜的背面的检测电极；在上述压电薄膜的前面，与上述检测电极重叠地形成的基准电位电极，
[0029]上述检测电极形成在第二框形区域(相当于上述(2)、(6))内，该第二框形区域与跨越上述粘结层的内侧边界而存在的第一框形区域的外侧邻接，并且位于上述粘结层的内侧周边部处。
[0030]在该第三实施方式中，与第一实施方式相反，仅对上述(2)、(6)的区域的逆输出进行检测，因此能够避免其他区域的正输出给灵敏度带来不良影响。而且，由于减少了电极的面积，因此与第二实施方式同