位移传感器、按压量检测传感器以及触摸式输入装置的制造方法_2

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[0039]另外,PLLA的相对介电常数约为2.5,非常低,所以若将d设为压电常数,将ε为介电常数,则压电输出常数(=压电g常数,g = d/eT)为较大的值。这里,根据上述式子,介电常数ε33τ= 13Χ ε。、压电常数d31= 25pC/N的PVDF的压电g常数为g 31= 0.2172Vm/No另一方面,若将压电常数d14= 10pC/N的PLLA的压电g常数换算为g31而求出,则因d14= 2Xd31,所以d31= 5pC/N,压电g常数为g31= 0.2258Vm/N0因此,在压电常数d14 =10pC/N的PLLA中,能够充分地得到与PVDF相同的按压量的检测灵敏度。而且,本申请发明的发明者们通过实验得到d14= 15?20pC/N的PLLA,使用该PLLA,从而能够进一步非常高灵敏度地检测按压以及按压松弛。
[0040]并且,PLLA的相对介电常数非常低,所以容易使粘合层204、205的相对介电常数比压电薄膜201的相对介电常数高。换言之,具有比压电薄膜201的相对介电常数高的相对介电常数的材料的选择范围大,容易选择粘合层204、205的材料。
[0041]形成有电极的保护薄膜202具备平板膜状的保护薄膜221。保护薄膜221由具有透光性且具有绝缘性的材料构成。而且,保护薄膜221由耐热性高的材料构成。例如,保护薄膜221由PET、PEN等材料构成。在保护薄膜221的一个主面形成有电极222。该保护薄膜221的一个主面与压电薄膜201对置。
[0042]电极222优选使用以ΙΤΟ、ZnO、银纳米线、聚噻吩为主要成分的有机电极、以聚苯胺为主要成分的有机电极中的任意一种。通过使用上述材料,能够形成透光性高的导体图案。
[0043]像这样,在保护薄膜221形成电极222的情况下,其紧贴性比将电极222直接形成于压电薄膜201的情况下的紧贴性高。因此,作为按压量检测传感器20的可靠性提高。
[0044]并且,在将电极222与外部电路连接的情况下,一般进行使用了各向异性导电膜等的热压粘合,但即使在进行这样的热处理的情况下,保护薄膜221比压电薄膜201难以热收缩,能够抑制电极222的断线的产生。由此,能够进一步提高按压量检测传感器20的可靠性。
[0045]形成有电极的保护薄膜203具备平板膜状的保护薄膜231。保护薄膜231由具有透光性且具有绝缘性的材料构成。而且,保护薄膜231由耐热性高的材料构成。例如,保护薄膜231由PET、PEN等材料构成。在保护薄膜231的一个主面形成有电极232。该保护薄膜231的一个主面与压电薄膜201对置。
[0046]电极232优选使用以ΙΤΟ、ZnO、银纳米线、聚噻吩为主要成分的有机电极、以聚苯胺为主要成分的有机电极中的任意一种。通过使用上述材料,能够形成透光性高的导体图案。
[0047]像这样,在保护薄膜231形成电极232的情况下,其紧贴性比将电极232直接形成于压电薄膜201的情况下的紧贴性高。因此,按压量检测传感器20的可靠性提高。
[0048]并且,在将电极232与外部电路连接的情况下,一般进行使用了各向异性导电膜等的热压粘合,但即使在进行这样的热处理的情况下,保护薄膜231比压电薄膜201难以热收缩,能够抑制电极232的断线的产生。由此,能够进一步提高按压量检测传感器20的可靠性。
[0049]粘合层204为平板膜状,被设置在压电薄膜201与形成有电极的保护薄膜202之间。通过该粘合层204,形成有电极的保护薄膜202中的电极222的形成面与压电薄膜201的一个主面粘合。粘合层204具体的物理特征以及电特征后述。
[0050]粘合层205为平板膜状,被设置在压电薄膜201与形成有电极的保护薄膜203之间。通过该粘合层205,形成有电极的保护薄膜203中的电极232的形成面与压电薄膜201的另一个主面粘合。粘合层205具体的物性特征、构造特征以及电特征后述。
[0051]根据这样的结构,能够利用电极222、232取得压电薄膜201产生的电荷,并将与按压量对应的电压值的压电检测信号向外部输出。压电检测信号经由未图示的布线输出至运算电路模块40。运算电路模块40根据压电检测信号计算按压量。
[0052]接下来,说明粘合层204、205的具体的决定方法。图4是表示相对于压电薄膜与粘合层的相对介电常数比的输出电荷的比例的图。在图4中,实线表示粘合层的相对介电常数ea比压电薄膜的相对介电常数ε ρ高的情况。具体而言,粘合层的相对介电常数ε 3为5.0,压电薄膜的相对介电常数%为2.7。在图4中,虚线表示粘合层的相对介电常数ε a比压电薄膜的相对介电常数ε p低的情况。具体而言,粘合层的相对介电常数ε 3为5.0,压电薄膜的相对介电常数ερ为12.0。此外,输出电荷的比例表示外部电路取出因按压而弯曲从而在压电薄膜201产生的电荷的比例。
[0053]如图4所示,不管粘合层204、205的相对介电常数ε a与压电薄膜201的相对介电常数ερ之间的关系如何,粘合层204、205的厚度D a与压电薄膜201的厚度Dp之比Da/Dp越高,输出电荷越低。在这一点上,优选粘合层的薄膜204、205的厚度Da较薄。S卩,粘合层的薄膜204、205的厚度Da越薄,按压量的检测灵敏度越高。
[0054]并且,如图4所示,通过粘合层204、205的相对介电常数ε a比压电薄膜201的相对介电常数ε p高,由此输出电荷的降低率变低。S卩,即使厚度之比D a/Dp变高,输出电荷也难以降低。S卩,通过使粘合层204、205的相对介电常数ε a比压电薄膜201的相对介电常数ε ,高,能够抑制按压量的检测灵敏度的降低。
[0055]图5是表示相对于压电薄膜与粘合层的(相对介电常数)/(厚度)之比的输出电荷的比例的图。图5的横轴是用压电薄膜的(相对介电常数)/(厚度)除以粘合层的(相对介电常数)/(厚度)所得的值。
[0056]如图5所示,压电薄膜201的相对介电常数与厚度之比的值ε P/Dp相对于粘合层204、205的相对介电常数与厚度之比的值£3/1\越小(低),输出电荷的比例越高。即,按压量的检测灵敏度变高。换言之,粘合层204、205的每单位面积的静电电容比压电薄膜201的每单位面积的静电电容越高,按压量的检测灵敏度越高。
[0057]而且,如图5所示,若压电薄膜201的相对介电常数与厚度之比的值ep/Dp在粘合层204、205的相对介电常数与厚度之比的值ea/Da的约0.5倍以下,换言之,粘合层204、205的每单位面积的静电电容为压电薄膜201的每单位面积的静电电容的约2倍以上,则能够使输出电荷的降低小于50 %,较优选。
[0058]图6是表示粘合层的厚度与粘着力之间的关系的图。图6的数据引用自琳得科株式会社的TL-400S系列双面胶带的目录值。
[0059]如图6所示,粘合层204、205越厚,粘着力越提高。由此,形成有电极的保护薄膜202、203难以从压电薄膜201剥落。例如,若是具有图6所示的特性的材料,如果为约10[ym]以上,则确认在实用上没有问题。并且,若为约10[μπι]以上,则能够将压电薄膜201的主面(平板面)、形成有电极的保护薄膜202、203的电极222、232侧的凹凸填埋,能够抑制有气泡等外观不良的产生。
[0060]另一方面,虽然没有图示,但粘合层204、205越厚,透光性会降低。另外,粘合层204、205越厚,因操作面的按压而产生的压电薄膜201的弯曲量(按压量)会降低。因此,优选粘合层204、205的厚度在规定范围内。例
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