带按压传感器的显示面板及带按压输入功能的电子设备的制造方法_2

文档序号:9264672阅读:来源:国知局
1是由手性高分子形成的薄膜。作为手性高分子,在本实施方式中,使用聚乳酸(PLA),尤其使用L型聚乳酸(PLLA)。PLLA单轴延伸。
[0037]压电薄膜201是向正交的X方向和Y方向伸长的矩形形状。单轴延伸方向900相对于X方向以及Y方向大致为45°。此外,该角度是一个例子,是根据设计来决定的设计事项,但优选相对于保护部件40被按压时产生的主要的应力的方向为45°。
[0038]由这样的手性高分子构成的PLLA的主链具有螺旋结构。PLLA若单轴延伸从而分子取向则具有压电性。而且,单轴延伸的PLLA由于压电薄膜的平板面被按压,而产生电荷。此时,产生的电荷量根据由于按压而平板面向与该平板面正交的方向位移的位移量来唯一地决定。
[0039]单轴延伸的PLLA的压电常量在高分子中属于非常高的部类。因此,能够高灵敏度地检测按压以及按压松弛所带来的位移。
[0040]此外,延伸倍率优选为3?8倍左右。通过在延伸后实施热处理,促进聚乳酸的伸展链结晶的结晶化并提高压电常量。并且,在双轴延伸的情况下,通过使各个轴的延伸倍率不同,能够得到与单轴延伸相同的效果。例如在将某个方向作为X轴并在该方向实施8倍的延伸,并且在与该轴正交的Y轴方向实施2倍的延伸的情况下,关于压电常数,大致能够得到与在X轴方向实施4倍的单轴延伸的情况几乎同等的效果。由于单纯地单轴延伸的薄膜沿延伸轴方向容易开裂,所以通过进行上述那样的双轴延伸,能够增加一些强度。
[0041]另外,PLLA通过基于延伸等的分子的取向处理来产生压电性,不需要如PVDF等其他的聚合物、压电陶瓷那样进行极化处理(Polling process) ο即,不属于强磁性体的PLLA的压电性并不如PVDF、PZT等强磁性体那样通过离子的极化来发现,而由来于作为分子的特征结构的螺旋构造。因此,在PLLA不产生在其他的强介电性的压电体中产生的热电性。并且,在PVDF等中,能够看见经时性的压电常数的变动,并且存在根据情况而压电常数显著地降低的情况,但是PLLA的压电常数随着时间经过极其稳定。因此,能够不被周围环境影响地高灵敏度地检测按压以及按压松弛所带来的位移。
[0042]另外,由于PLLA的介电常数大约为2.5而非常低,所以若将d作为压电常数,将ε τ作为介电常数,则压电输出常数(=压电g常数,g = d/ ε τ)成为较大的值。这里,根据上述的式子,介电常数ε33τ=13Χ ε ^、压电常数d31= 25pC/N的PVDF的压电g常数成为g 31=0.2172Vm/N?另一方面,若将压电常数d14= 10pC/N的PLLA的压电g常数换算为g 31来求得,则d14= 2Xd31,所以d31= 5pC/N,压电g常数成为g31= 0.2258Vm/No因此,利用压电常数d14= 10pC/N的PLLA,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,并且通过使用该PLLA,能够进一步非常高灵敏度地检测按压以及按压松弛。
[0043]电极202、203优选使用ITO、ZnO、银纳米线、碳纳米管、石墨烯等无机类的电极、以聚噻吩、聚苯胺等为主要成分的有机类的电极中的任意一种。通过使用这些材料,能够形成透光性较高的导体图案。通过设置这样的电极202、203,能够将压电薄膜201产生的电荷作为电位差来获取,能够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到运算电路模块60。运算电路模块根据压电检测信号来计算按压量。
[0044]而且,这样的PLLA具有双折射性。具体而言,PLLA的延伸方向的折射率大约为
1.47,与延伸方向正交的方向的折射率大约为1.45。因此,压电薄膜201即按压传感器成为滞后。
[0045]如图2所示,显示面板30具备平板状的液晶面板301、表面偏振片302以及背面反射板303。液晶面板301通过被从外部施加驱动电极,从而液晶的取向状态发生变化以使得形成规定的图像图案。表面偏振片302具有仅使向规定方向振动的光波透过的性质。背面反射板303将来自液晶面板301侧的光向液晶面板301侧反射。在这样的构成的显示面板30中,来自显示面侧的光透过表面偏振片302、液晶面板301到达背面反射板303,被背面反射板303反射,经由液晶面板301、表面偏振片302,向显示面侧射出。而且,此时,通过进行表面偏振片302的偏振性和液晶的取向状态所带来的偏振性的控制,显示面板30通过向显示面侧射出的光形成所希望的显示图像。
[0046]保护部件40具有绝缘性以及透光性,由不具有双折射性的平板构成。并且,对外部环境的耐受性高较好。例如,保护部件40为玻璃即可。此外,优选保护部件40还具有规定的可挠性。
[0047]在由这样的结构构成的带按压传感器的显示面板10以及带按压输入功能的电子设备I中,由于以下所示那样的原理,操作者能够观看显示画面。从框体50的显示面(操作面)侧入射的光经由保护部件40入射至按压传感器20。透过了按压传感器20的光入射至显示面板30。入射至显示面板30的光成为形成规定的颜色以及图案的显示图像的光(显示图像形成光)之后,从显示面板30向按压传感器20侧射出。显示图像形成光透过按压传感器20向保护部件40侧射出。显示图像形成光透过保护部件40,从框体50的开口面向显示面侧射出,从而操作者能够视觉确认。
[0048]这里,在本实施方式的构成中,从显示面板30射出后的显示图像形成光被输入到按压传感器20,所以不会被按压传感器20的双折射性影响,从而显示图像形成光的颜色不变化。
[0049]更具体而言,在以往构成中,在液晶面板301与表面偏振片302之间配置按压传感器20,所以在按压传感器20双折射后的光经由表面偏振片302向外部输出。因此,液晶面板301的偏振后的光在按压传感器20滞后,并且被表面偏振片302偏振,所以不能成为所希望的颜色。即,成为开放式尼科尔棱镜。然而,在本实施方式的构成中,作为所希望的颜色而从显示面板30输出的显示图像形成光仅透过按压传感器20,所以操作者能够直接视觉从显示面板30输出的所希望的颜色。即,不产生开放式尼科尔棱镜。
[0050]这样,通过使用本实施方式的构成,即使具备具有由手性高分子形成的压电薄膜的按压传感器,也能够几乎不使在显示面板显示的所希望的颜色变化地向操作者提供。
[0051]另外,在上述的实施方式中,在按压传感器20与显示面板30之间拉开距离设置空隙Gap。通过设置该空隙Gap,即使按压传感器20被按压而弯曲,也不与表面偏振片302接触。因此,能够防止表面偏振片302的损伤、按压所带来的来自表面偏振片的射出光的颜色的变化。并且,由于按压传感器20的按压不被限制,所以能够高精度地检测按压量。
[0052]参照图对本发明的第二实施方式所涉及的带按压传感器的显示面板进行说明。其中,本实施方式的带按压输入功能的电子设备IA的外形形状等基本构造与第一实施方式的带按压输入功能的电子设备I相同,仅带按压传感器的显示面板1A的构造不同。因此,仅对与第一实施方式的带按压传感器的显示面板10不同的地方进行具体的说明。
[0053]图4是本发明的第二实施方式所涉及的带按压传感器的显示面板的剖面图。图5是本发明的第二实施方式所涉及的按压传感器以及位置检测传感器的俯视图。
[0054]如图4所示,本实施方式的带按压传感器的显示面板1A具备位置检测传感器70。位置检测传感器70具备平板状的绝缘性基板701。绝缘性基板701由具有透光性的材料构成。如图5的(A)所示,在绝缘性基板701的一个平板面形成有多个电极702。多个电极702为长条状,由长边方向沿着Y方向的形状构成。多个电极702沿着X方向拉开间隔地配置。在绝缘性基板701的另
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