按压检测传感器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及检测操作面被压入时的按压力的按压检测传感器。
【背景技术】
[0002]以往，设计出各种检测操作者对操作面的操作的操作检测传感器。作为操作检测传感器，虽然有静电电容方式、热电阻方式、压电声学方式、红外线传感器方式等，但在检测对操作面的按压力的情况下，需要设置与这些不同的按压检测传感器。
[0003]专利文献I记载了一种触摸式输入装置，其具备作为操作检测传感器的触摸面板、检测操作面的压入的压敏传感器。在专利文献I的触摸式输入装置中，压敏传感器配置于触摸面板的下侧的面(与操作面相反的一侧的面)，构成为与触摸面板的面积相同。另外，在专利文献I的触摸式输入装置中，在触摸面板的操作面侧配置有保护层。
[0004]这种情况下，压敏传感器经由保护层与触摸传感器承受因操作面被压入而产生的应力，检测与该应力对应的按压力。
[0005]专利文献I:日本特开平5-61592号公报
[0006]在专利文献I所示的结构中，需要分别粘合保护层与触摸传感器、触摸传感器与压敏传感器，利用粘合部件对各自的位置进行粘合。
[0007]在这样的操作检测传感器中，在具备具有透光性的保护层的操作检测传感器的情况下，粘合保护层与触摸传感器的粘合部件使用透光性高的丙烯酸系粘着剂的情况较多。
[0008]该粘着剂有很多具有_10°C?_50°C左右的玻璃化转变点，弹性模量以该温度为边界而急剧变化。图5是表示粘着剂的弹性模量的温度特性的坐标图。如图5所示，在比玻璃化转变点附近低的低温下的弹性模量相对于在比玻璃化转变点附近高的高温下的弹性模量大幅度增高。
[0009]因此，即使以相同的按压力压入操作面(保护层)，通过粘着剂粘合保护层与触摸传感器而形成的多层部件的挠曲量，在比玻璃化转变点附近低的低温的状态与比玻璃化转变点高的高温的状态下也大幅度变化。图6是表示多层部件的挠曲量的温度特性的坐标图。如图6所示，在以相同的按压力压入操作面的情况下，在比玻璃化转变点附近高的高温下的挠曲量，相对于在比玻璃化转变点附近低的低温下的挠曲量大幅度增大(例如，若为图6的情况，则约为4倍)。
[0010]因此，在比玻璃化转变点附近高的高温下的压敏传感器的按压检测值，相对于在比玻璃化转变点附近低的低温下的压敏传感器的按压检测值大幅度增大。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供一种能够获得没有温度依赖性并与按压力对应的检测值的按压检测传感器。
[0012]本发明涉及一种具备操作受理部件与压电传感器的按压检测传感器，以如下结构为特征。操作受理部件是板状部件，其构成为将多张刚体板通过第一粘着剂粘合而层叠的构造，并且与层叠方向正交的一个主面成为操作面。压电传感器是在操作受理部件的另一个主面侧配置在施加于操作受理部件的应力所传递至的位置的平膜状的部件。并且，压电传感器具备压电性薄膜和形成于该压电性薄膜的两个主面的检测用电极。操作受理部件侧的检测用电极与压电性薄膜被第二粘着剂粘合。
[0013]在该结构中，在操作受理部件的挠曲因温度而产生差异时，压电传感器的粘着剂(第二粘着剂)的弹性模量也因温度而发生变化。因此，因温度变化而产生的操作受理部件的挠曲的差异通过压电传感器的粘着剂的弹性模量的温度变化而被缓和。由此，能够抑制压电性薄膜的挠曲量即施加于压电性薄膜的应力因温度而变化的量。
[0014]另外，在本发明的按压检测传感器中，优选压电传感器粘合于操作受理部件的另一个主面。
[0015]在该结构中，能够通过压电传感器直接承受因操作受理部件的挠曲而产生的应力，从而能够提高压入的检测灵敏度。
[0016]另外，在本发明的按压检测传感器中，优选第一粘着剂与第二粘着剂由相同的材料构成。
[0017]在该结构中，容易更准确地缓和因温度的不同而产生的操作受理部件的挠曲的差升。
[0018]另外，在本发明的按压检测传感器中，优选第一粘着剂与第二粘着剂为丙烯酸系粘着剂。在该结构中，使用容易实现高透光性的丙烯酸系粘着剂，因此适用于操作受理部件需要透光性的情况。
[0019]另外，在本发明的按压检测传感器中，优选压电性薄膜包含聚乳酸。在该结构中，能够以高灵敏度检测挠曲。
[0020]另外，在本发明的按压检测传感器中，操作受理部件可以具备:玻璃盖，其一个主面成为操作面；以及平板状的位置检测传感器，其配置于该玻璃盖的另一个主面侧。在该结构中，能够通过操作受理部件来检测操作位置。
[0021]另外，在本发明的按压检测传感器中，操作受理部件还可以具备显示面板，该显示面板配置于位置检测传感器的与玻璃盖相反一侧的面。在该结构中，能够通过操作受理部件实现带有显示功能的触摸面板。
[0022]根据本发明，能够获得与对操作面的按压力对应且不受温度影响的一定的按压检测值。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的实施方式所涉及的按压检测传感器的俯视图以及侧面剖视图。
[0024]图2是表示本发明的实施方式所涉及的操作受理部件以及压电传感器的具体层结构的图。
[0025]图3是将本发明的实施方式所涉及的按压检测传感器的操作面被压入的情况下的各部分的挠曲方式模式化的图。
[0026]图4是表示本发明的实施方式所涉及的按压检测传感器的压电性薄膜所产生的电荷量的温度特性、以及现有结构的按压检测传感器的压电性薄膜所产生的电荷量的温度特性的图。
[0027]图5是表示粘着剂的弹性模量的温度特性的坐标图。
[0028]图6是表示多层部件的挠曲量的温度特性的坐标图。
【具体实施方式】
[0029]参照附图对本发明的实施方式所涉及的按压检测传感器进行说明。图1是表示本发明的实施方式所涉及的按压检测传感器的俯视图以及概略结构的侧面剖视图。此外，在图1中，操作受理部件以及压电传感器的具体层结构未图示，图2图示了操作受理部件以及压电传感器的具体层结构。图2是表示本发明的实施方式所涉及的操作受理部件以及压电传感器的具体层结构的图。
[0030]如图1所示，按压检测传感器I具备压电传感器10、操作受理部件20、以及粘合部件30。操作受理部件20由矩形的平板构成。操作受理部件20的至少短边方向的两端固定于未图示的筐体等刚体。此时，优选构成操作受理部件20的短边方向的两端且沿着长边方向的端边的大致全长固定于筐体等刚体。
[0031]压电传感器10为长条状的平膜。压电传感器10被粘合部件30粘合于操作受理部件20的背面。粘合部件30由粘合剂构成。粘合剂30设置在与压电传感器10的操作受理部件20抵接的大致整个面。
[0032]此外，在本实施方式中，将弹性模量在约-30[°C]?约+60[°C]的范围内为108[Pa]?109[Pa]以上的材料作为粘合剂。将常温下的弹性模量比低温下的弹性模量大幅度降低的材料作为粘着剂，例如，具体而言，将常温(约25[°C])下的弹性模量为14?16左右的材料作为粘着剂。
[0033]压电传感器10粘合于操作受理部件20的长边方向的一个端部附近。此时，压电传感器10以自身的长度方向与操作受理部件20的短边方向平行的方式粘合于操作受理部件
20 ο
[0034]通过成为这样的结构，若操作受理部件20因向操作面的压入而挠曲，则压电传感器10也挠曲。即，基于因向操作面的压入而产生的操作受理部件20的挠曲的应力，经由粘合部件30还传递至压电传感器10，从而因向操作面的压入而产生的应力施加于压电传感器
10。压电传感器10根据该挠曲的应力产生检测电压。从而能够通过取得该检测电压来检测压入。另外，该检测电压的值由压入量即按压力唯一决定，因此能够通过取得检测电压值来检测按压力。
[0035]接下来，参照图2对操作受理部件20以及压电传感器10的具体结构进行说明。
[0036]操作受理部件20是沿着厚度方向层叠玻璃盖21、位置检测传感器22、以及显示面板23而构成的。上述玻璃盖21、位置检测传感器22、以及显示面板23相当于本发明的“刚体板”。玻璃盖21、位置检测传感器22、以及显示面板23为矩形的平板，以各自的主面重叠的方式层叠。此时，玻璃盖21的表面即未粘合有位置检测传感器22侧的面成为操作受理部件20的操作面。
[0037]玻璃盖21与位置检测传感器22经由粘着剂231被粘合。粘着剂231设置在玻璃盖21与位置检测传感器22对置的主面的大致整个面。位置检测传感器22与显示面板23经由粘着剂232被粘合。优选粘着剂231、232为丙烯酸系粘着剂。丙烯酸系粘着剂具有高透光性，因此能够将显示面板30的显示图像高效地显示在操作面。
[0038]压电传感器10具备压电性薄膜11、第一检测部件12、第二检测部件13。
[0039]压电性薄膜11由长条状的平膜构成，上述长条状的平膜由聚乳酸(PLA)构成，更具体而言，由L型聚乳酸(PLLA)构成。压电性薄膜11的分子的取向方向900相对于压电性薄膜11的长度方向以及宽度方向呈45°。换言之，压电性薄膜11的单轴延伸方向相对于压电性薄膜11的长度方向以及宽度方向大致呈45°。
[0040]这里，对形成压电性薄膜11的PLLA的特性进行说明。
[0041]PLLA由手性高分子构成。PLLA的主链具有螺旋构造。PLLA的分子在单轴延伸的方向上取向，因该分子的取向而具有压电性。而且，单轴延伸的PLLA通过在压电性薄膜11产生应变来产生电荷。这里，在压电性薄膜11产生的应变是指压电性薄膜11沿规定方向伸长。此时，产生的电荷量由压电性薄膜11的应变量决定。单轴延伸的PLLA的压电常数在高分子中属于非常高的种类。例如，PLLA的压电应变常数dw通过调整延伸条件、热处理条件、添加物的调和等的条件，能够获得10pC/N?20pC/N那样高的数值。
[0042]而且，通过像上述那样将压电传感器10粘合于操作受理部件20，因压入的应力而导致压电性薄膜11挠曲伸长的方向与单轴延伸方向大致呈45°的角度，因此能够将压入有效地转换为电荷。
[0043]此外，压电性薄膜11的延伸倍率优选3?8倍左右。在延伸后实施热处理，从而促进聚乳酸的伸展链晶体的结晶化，压电常数提高。此外，在