別地，通過將范圍在數(shù)百Hz至數(shù)kHz的頻率規(guī)定為易于聽取的聲音的頻率，從而用戶能夠檢測聲音。因此，本實施方式設計成檢測在第一導電體層1612的表面內(nèi)的位置,對第一導電體層1612與第二導電體層1622之間施加信號,從而產(chǎn)生用戶可聽見的聲音。
[0169]另外，通過所疊加的振動信號的波形，能夠良好地提供觸覺與聲音兩者。S卩，通過對與聽覺用信號相比較低頻的觸覺用的信號疊加與觸覺用信號相比較高頻的聽覺用的信號，從而能夠?qū)崿F(xiàn)提供觸覺和聲音兩者。此時，圖22示出與第二導電體層1622用布線連接1624連接并疊加位置檢測用信號與振動信號和聲響產(chǎn)生信號兩者而施加的電路(聲響產(chǎn)生信號施加裝置)的框圖的一個例子。該電路具有疊加部16110，上述疊加部16110將產(chǎn)生位置檢測用的信號的交流驅(qū)動電路16175的輸出和振動信號產(chǎn)生部16155的輸出、聲響產(chǎn)生信號產(chǎn)生部16185的輸出疊加。
[0170]因此，本實施方式的特征在于，除了觸覺之外，還產(chǎn)生用戶能夠聽到的聲音。
[0171]參照附圖，詳細說明本發(fā)明的第7實施方式。
[0172]參照作為本實施方式的立體圖的圖23，本實施方式配置成包括壓電體層1702、配置于壓電體層1702的一個表面的第一導電體層1712、配置于壓電體層1702的另一個表面的第二導電體層1722、配置于第一導電體層1712的與配置有壓電體層1702的面相反的面的絕緣體層1742、以及在上述第一導電體層1712的相反側(cè)相對于第二導電體層1722間隔規(guī)定的距離而配置的第三導電體層1732。
[0173]壓電體層1702優(yōu)選是在可見光區(qū)域透明的透明壓電片。根據(jù)所使用的用途，其可以是不僅在可見光區(qū)域而且在與用途對應的波長區(qū)域具有透明特性的壓電片。
[0174]本實施方式配置成檢測第一導電體層1712的表面內(nèi)的觸摸位置以及檢測第二導電體層1722中的觸摸壓力。作為為了進行檢測而配置的電極的例子，圖23示出設置于第一導電體層1712的四個角的電極和由此引出的布線連接1723。
[0175]從設置于圖23的第一導電體層1712的四個角的電極引出的布線連接例如，對第一導電體層供應交流信號。通過讀取在該布線連接中流動的電流的變化，該布線連接能夠知道基于觸摸的電流變化和電流變化量的不同。另外，使用從設置于第一導電體層1712和第二導電體層1722的電極引出的布線連接(未圖示)，能夠知道由觸摸壓力引起的壓電物質(zhì)中產(chǎn)生的電壓。本實施方式設計成具有第三導電體層1732，不對第二導電體層1722施加直接信號，而對第三導電體層1732施加信號。針對這些結構，接著詳細地進行說明。
[0176]在其他的實施方式中，第二導電體層用于信號的施加和信號的檢測，或者只用于信號的施加。另一方面，在本實施方式中，第二導電體層1722設計成只用于信號的檢測。通過由第一導電體層1712、第三導電體層1732、以及其間的第二導電體層1722構成的電容耦合，需要向第二導電體層1722施加的信號作為對第一導電體層1712和第三導電體層1732施加的信號的結果而得到。
[0177]理想的情況是，優(yōu)選在壓電體層1702不產(chǎn)生壓電現(xiàn)象的狀態(tài)下，第一導電體層1712與第二導電體層1722間的電容和第二導電體層1722與第三導電體間的電容相等。另夕卜，第一導電體層1712和第三導電體層1732的片電阻相同,信號的施加方法(從很多處施加等)也相同，所施加的信號也相同。通過該結構，由第二導電體層1722產(chǎn)生的電勢配置為與第一導電體層1712和第三導電體層1732的電勢相同。當對第一導電體層1712施加的表面電容式的觸摸面板用的檢測信號的頻率是特定的條件時，對于對第一導電體層1712施加的正弦波等信號，有時壓電體層產(chǎn)生反應，從而顯示出壓電現(xiàn)象。在這樣的情況下，優(yōu)選的是，改變檢測信號的頻率，或者在對電容耦合的電容比產(chǎn)生影響的第一導電體層1712與第二導電體層1722之間的電容的計算中，考慮由檢測信號的頻率產(chǎn)生的壓電現(xiàn)象導致的壓電體層的厚度等的變化導致的電容的變化。
[0178]通過上述的結構，即使不對第二導電體層1722直接施加信號，通過引發(fā)電容耦合也能夠得到所希望的信號波形。
[0179]在本結構中，第二導電體層1722的電氣連接不是電容耦合等間接連接，而是與外部的直接的連接，該電氣連接只是用于檢測第二導電體層1722中的觸摸壓力的結構。由于不需要分時進行觸摸壓力的檢測并且不會受到信號施加的影響，因此噪聲等降低。另外，當將顯示裝置等配置于第三導電體層1732的背側(cè)時，由于第三導電體層1732發(fā)揮對來自顯示裝置的噪聲的屏蔽面的功能，因此，提高觸摸壓力的檢測精度，同時還提高觸摸位置的檢測精度。
[0180]圖24示出將在上述的壓電片與顯示裝置進行組合時的結構的一個例子。在壓電片2510下配置顯示裝置2502。由于壓電片2510是大致透明的，因此，能夠沒有問題地觀察顯示裝置2502的顯示。壓電片2510與位置檢測和坐標計算IC 2508和觸摸壓力檢測IC2504經(jīng)由連接部2506連接。在圖中，通過將連接部2506放置于顯示裝置2502的側(cè)面，從而這些IC 2508,2504被配置于顯示裝置2502的背面。
[0181][實施例1]
[0182]以下示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的實施例。
[0183]本實施例設計成使用PVDF膜作為壓電體層102。PVDF膜的厚度假設為50 μ m。在擠出成型后通過同軸延伸而形成膜狀之后，通過在外部準備金屬電極、施加高電壓從而實施極化處理(極化工藝)，提供壓電性。盡管在膜形成后進行壓電處理，但可以在伸展等機械工序中進行極化處理。
[0184]使用ITO (銦-錫氧化物)，在被極化處理的PVDF膜的兩面上，通過濺射技術使透明電極的膜形成50nm的厚度。此時，由于由目標種類、氧壓、蒸鍍溫度構成透明電極膜蒸鍍條件，第一導電體層側(cè)的ITO膜的片電阻為500 Ω (歐姆)，第二導電體層側(cè)的ITO膜的片電阻為50 Ω。
[0185]在相當于第一導電體層的ITO膜的四個角，由銀漿形成電極，并且，將布線與該電極連接，總共形成四根布線。由于很少或不受到外部噪聲的影響，布線為同軸布線。
[0186]在相當于第二導電體層的ITO膜中，分別對作為壓電體層的外形的長方形的兩個短邊上的兩點，即，對兩點間的距離長的方向的兩點通過銀漿形成兩個電極，另外，將布線分別與該電極連接，總共形成兩根布線。圖25示出該外觀。在圖中，在導電體層的左右端通過銀漿設置在上下方向延伸的電極。在這種情況下，為了很少或不受到外部噪聲的影響，并且為了當在電壓的檢測的部分使用高輸入阻抗的阻抗轉(zhuǎn)換電路時最大限度地提高屏蔽效果，布線為同軸布線。
[0187]第二導電體層的電壓的檢測所使用的電壓監(jiān)視器可以使用FET開關、源極跟隨器或者利用OP放大器的電壓跟隨器。
[0188]另外，利用上述位置檢測和坐標計算IC和觸摸壓力檢測1C。
[0189]在本實施例中，觸摸位置的檢測能夠?qū)τ|摸檢測區(qū)域的對角尺寸，進行3%的精度的檢測。另外，按壓和脫離的觸摸壓力能夠準確地測量為0.3N(牛頓)至SN之間。還能夠檢測到大于8N的按壓力，但由于能夠看到壓力與電勢之間的非線性，發(fā)現(xiàn)可能支承壓電片的殼體的變形等與此相關，因此，本實施例中使用達8N的實用等級。另一方面，在ο.3N至8N之間，壓力與電壓之間的關系大致是線性，當直線近似時的決定系數(shù)R2(相關系數(shù)的平方)為0.98時，線性極為良好。
[0190]在這種情況下，采用根據(jù)觸摸壓力的強度來選擇功能的結構。使用圖3的觸摸壓力檢測IC310，能夠?qū)y量到的觸摸壓力的強度與存儲于觸摸壓力檢測IC310的存儲部303中的閾值進行比較，從而能夠?qū)崿F(xiàn)與觸摸壓力對應的反應。在圖26和圖27中示出在存儲部303中存儲相對于3階段的觸摸壓力的閾值的結構的軟件的功能選擇的例子。圖26是表示時間與觸摸壓力等級的關系的圖，并示出存儲于存儲部303中的3種閾值(閾值1、閾值2、閾值3)和觸摸壓力的變化的例子。圖27表示在圖26所示的27A至27D的各狀態(tài)下，在顯示器上顯示的對象的例子。
[0191]就作為最低的閾值等級的閾值I來說，考慮到該觸摸不能被檢測為小于或等于該閾值。因此，畫面顯示如圖27A(與圖26的27A)那樣沒有特別地變化。當觸摸壓力等級超過該閾值I時，判斷為產(chǎn)生觸摸，以執(zhí)行表面選擇(盡管觸摸表面，但還在搜索觸摸位置中可能沒有達到選擇的狀態(tài))。在這種情況下，當在顯示器上的觸摸位置改變而保持在閾值I與閾值2之間的觸摸壓力等級時，根據(jù)觸摸的位置變更所選擇的顯示對象。接著，當超過閾值2時，成為作為下一功能。這是暫時選擇(準備選擇菜單的特定項目的狀態(tài))。在暫時選擇的狀態(tài)中，例如，如圖27D(與圖26的27D對應)所示，在所選擇的對象上顯示與對象對應的菜單。另外，當觸摸壓力上升超過閾值3時,成為作為最終決定的下一功能(確定選擇菜單的特定項目，或者選擇附隨的子菜單內(nèi)的特定項目的狀態(tài))。在最終決定的狀態(tài)下，例如，如圖27E(與圖26的27E對應)所示，在與所選擇的對象對應的菜單中選擇I個項目，接著進行與菜單對應的動作。這樣，能夠進行根據(jù)所存儲的觸摸壓力的閾值選擇功能變更那樣的動作。
[0192]盡管在本實施例中，使用PVDF膜作為壓電體層102，但還能夠通過略微變更材料的組成，得到新的特性。例如，能夠通過補充聚乙二烯-四氟乙烯共聚物，提高透明性。即，是將由(CH2-CF2)n表示的聚乙二烯和由構成特氟隆(注冊商標)的(CF2-CF2)n表示的四氟乙烯的共聚物組成。另外，在PVDF與三氟乙烯的共聚物中，即使不進行伸展處理也能夠得到合適的壓電性。由于這些共聚物改變由摩爾比得到的特性，因此，根據(jù)所需要的特性對摩爾比進行調(diào)整。
[0193]盡管在該實例中配置成利用同軸布線，但還能夠使用三軸布線作為同軸布線。該例子配置成使用三軸布線并且應用保護傳動方法，其能夠忽視由與布線并列而對電壓的檢測部產(chǎn)生的諸如寄生電阻和寄生電容的影響。圖28表示保護傳動方法的等價電路的一個例子。假設壓電物質(zhì)由等價電路1802表示。與測量電壓的反饋構造的放大器的輸出具有相同值的電勢被施加給內(nèi)部屏蔽件1804。因此，輸入值和輸出值均成為相同的電勢，因此，電阻無限大，沒有產(chǎn)生位于放大器的輸入側(cè)的電纜的電阻導致的泄露。于是，電容視為零。通過這樣的結構，能夠更準確地測量通過觸摸壓力所產(chǎn)生的電勢(由電壓計的記號表示)。因此，增加觸摸壓力的測量結果的準確性，并且能夠準確地檢測微小的變化。在內(nèi)部屏蔽件1804的周圍設置外部屏蔽件1806。全部電路的接地端被施加給外部屏蔽件1806。
[0194][實施例2]
[0195]盡管實施例2是與實施例1大致相同的結構，但較大地改變所使用的材料。
[0196]在本實施例中，作為壓電體層102使用與實施例1不同的材料。具體而言，使用由聚乳酸制成的層疊膜。聚乳酸制成的層疊膜配置成層疊具有光學異構體關系的聚L乳酸(PLLA)和聚D乳酸(TOLA)的兩種膜。
[0197]聚乳酸制成的層疊膜配置成僅僅通過伸展就會產(chǎn)生壓電性。因此，不需要PVDF膜所需要的極化處理，不需要高電壓設備等極化處理所需的設備。由于聚乳酸制成的層疊膜很少具有或不具有PVDF膜所具有的集電性，因此，當溫度變化時，特性不會變化，穩(wěn)定性優(yōu)巳
[0198]本實施例中的透明電極使用ATO (含銻錫氧化物)。與ITO相比較長期可靠性更加優(yōu)異，適用于本發(fā)明。
[0199]在本實施例中制成的樣本在高溫和高濕偏差試驗(溫度60°C，濕度90% )中，與實施例1的樣本相比示出良好的特性(劣化開始時間晚等)。
[0200]另外，在實施例1中，通過使用觸摸和按壓力兩者實現(xiàn)與在實施例1中實施的觸摸按壓對應的功能選擇相同的功能。圖29是表示時間與觸摸壓力等級的關系的圖，示出存儲于存儲部303的兩種閾值(閾值4、閾值5)和觸摸壓力的變化的例子。在本實施例中，圖27A至圖27C不通過按壓而通過觸摸檢測的功能決定觸摸位置來實現(xiàn)。在這期間的觸摸壓力的變化例如如圖29的29A至29C所示。并且，如圖29的29D所示，當超過觸摸壓力的閾值4時，作為暫時選擇的功能成為圖27D。即，本實施例的閾值4在功能上相當于實施例1的閾值2 (盡管實際的觸摸壓力的等級不同，但功能相同)。另外，如圖29的29E所示，當超過觸摸壓力的閾值5時，作為最終決定的功能成為圖27E。即，本實施例的閾值5在功能上相當于實施例1的閾值3(盡管實際的觸摸壓力的等級不同，但功能相同)。
[0201]這樣，由觸摸位置檢測和觸摸壓力等級的兩個不同的檢測值來控制功能的選擇。因此，能夠減少觸摸壓力的閾值的種類。因此，即使在實施不穩(wěn)定的按壓時，也能夠?qū)崿F(xiàn)錯誤動作少的功能選擇。
[0202][實施例3]
[0203]在實施例3中，透明電極的材料還使用AZO (含鋁氧化鋅)。該材料是不使用稀有元素或有害元素的材料類。特別地，鋁和鋅是在地球上豐富地存在，同時能夠提煉的材料，因此，不用擔心由于材料的枯竭而導致費用的增加等。
[0204]通過采用本材料類，能夠以更低的成本