實現(xiàn)本發(fā)明的壓電片。
[0205][實施例4]
[0206]本發(fā)明的實施例4示出使用本發(fā)明的壓電片的帶有觸覺反饋功能的觸摸面板的例子。
[0207]本實施例是實施例4的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，對向第一導(dǎo)電體層施加的正弦波疊加圖13所示的波形，同時還疊加以約20Hz進行調(diào)制的另一觸覺信號疊加的波形。于是，上述疊加的信號施加到第二導(dǎo)電體層。因此，在觸摸時提示與機械點擊類似的按壓的感觸，同時還能夠提示基于機械按鍵的表面材料產(chǎn)生的粗糙感。通過提供這樣的觸覺反饋和在顯示器上顯示的按鍵的形狀以及質(zhì)感的視覺提示，能夠提供按下真的按鈕的感覺。
[0208]作為其他的信號波形，對向第一導(dǎo)電體層施加的正弦波疊加圖13所示的那樣的波形以及疊加了約IkHz的信號的波形。然后，將疊加的信號施加給第二導(dǎo)電體層。由此，能夠在觸摸時顯示機械點擊的感覺，以及根據(jù)各按鈕表現(xiàn)不同的聲音。圖30表示在本實施例中使用的電路的一個例子。將與第一導(dǎo)電體層連接的位置檢測和坐標(biāo)檢測IC內(nèi)的交流驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)替換為圖30所示的電路。即，通過疊加部8210將交流驅(qū)動電路8275的輸出和振動信號產(chǎn)生部8255的輸出疊加施加給第一導(dǎo)電體層。振動信號產(chǎn)生部8255配置成產(chǎn)生圖13所示的那樣的波形。圖12所示的電路與第二導(dǎo)電體層連接。
[0209][實施例5]
[0210]本發(fā)明的實施例5示出使用本發(fā)明的壓電片1902檢測彎曲和扭轉(zhuǎn)的例子。圖31示出本實施例的結(jié)構(gòu)。
[0211]在本實施例中，在極化處理的厚度50μπι的PVDF膜1904的兩側(cè)，通過絲網(wǎng)印刷形成由PED0T/PSS1906構(gòu)成的導(dǎo)電材料而制造導(dǎo)電膜。PED0T/PSS1906是高分子材料，與ITO等相比較，彎曲等機械變化強。示出設(shè)置于高分子材料PED0T/PSS1906的四個角的電極和由此引出的布線連接1923。
[0212]在這樣形成的壓電片1902的背面，配置由2個柔性基板1908夾著液晶1912而制成的液晶顯示器1910。液晶顯示器1910中的TFT設(shè)計成通過使用有機TFT來確保柔性。液晶顯示器1910的背光源1914也使用柔軟的導(dǎo)光材料等，從而成為柔軟的背光源1914。通過該結(jié)構(gòu)，形成與由液晶顯示器1910和壓電片1902構(gòu)成的觸摸面板一體型的液晶顯示裝置。在與該觸摸面板一體型的液晶顯示裝置中，基板等由柔軟的材料構(gòu)成。易于通過彎曲或扭曲進行變形。
[0213]因此，當(dāng)本液晶顯示裝置受彎曲和扭曲的影響時，將彎曲和扭曲檢測為由彎曲和扭曲產(chǎn)生的信號。當(dāng)使該檢測到的彎曲和扭曲設(shè)定為具有特定的含義時，能夠進行信號輸入。例如，當(dāng)整個部分彎曲時，意味著整個顯示器的放大或縮小，當(dāng)使右端彎曲時意味著決定菜單。另外，例如，當(dāng)產(chǎn)生扭曲時，意味著取消所有的選擇。檢測的動作和含義的對應(yīng)能夠根據(jù)目的適當(dāng)?shù)靥幚?。根?jù)本結(jié)構(gòu)，當(dāng)不存在鍵盤或鼠標(biāo)時，不僅通過觸摸面板還通過整個裝置進行輸入等作業(yè)。
[0214]另外，作為另一應(yīng)用對在第六實施方式中提到的聲音的產(chǎn)生進行測試。在彎曲的狀態(tài)下，通過疊加約IkHz的頻率對應(yīng)的信號，與不彎曲的平的狀態(tài)相比較能夠發(fā)出大的聲音。這樣，能夠伴隨著彎曲的變化表示為聲音。
[0215]另一方面，作為另一個應(yīng)用，能夠提供利用基于彎曲和伸展產(chǎn)生的音量的變化提供面向孩子的智力玩具2002。圖32A、圖32B表示該智力玩具的例子。當(dāng)由壓電片產(chǎn)生聲音時，其設(shè)計成利用在平面狀時聲音小，通過彎曲應(yīng)變變大，因此聲音隨著彎曲而變大的特性。即，即使疊加的信號是恒定的，通過用戶使裝置彎曲從而音量自動地變大，以在顯示器上顯示三角形的圖標(biāo),該被涂布或填充的圖標(biāo)的顯示面積來表示顯示音量的音量顯示2004(圖32B)。用戶通過使裝置變平，從而音量自動變小(圖32A)，因此，實現(xiàn)一種將手的動作和聲音的音量的變化組合的類似樂器的智力玩具。
[0216]當(dāng)產(chǎn)生聲音時，已知的是，與使用作為模擬波的正弦波相比，使用作為數(shù)字波的矩形波感覺到更大的聲音。因此，在本實施例的最終產(chǎn)品中，通過對聲音的產(chǎn)生使用矩形波，從而謀求低電壓化，并且通過降低電耗，能夠縮小電池的大小，從而一次充電得到足夠的耐用時間。圖33和圖34表示此時的聲音的產(chǎn)生所使用的驅(qū)動電路的一個例子。在圖34中，疊加部16110配置成使交流驅(qū)動電路16175的輸出、和產(chǎn)生基于方波的聲響產(chǎn)生信號的矩形波產(chǎn)生部16195的輸出疊加，以向圖33的聲響產(chǎn)生信號輸入部輸出。在圖33中，將來自圖34的信號從聲響產(chǎn)生信號輸入部經(jīng)由第一電阻向NPN晶體管輸入。被輸入的信號經(jīng)由NPN晶體管，向壓電片的第二導(dǎo)電體層施加。另一方面，第一導(dǎo)電體層設(shè)計成向第一導(dǎo)電體層輸入信號。與該壓電片并列配置第二電阻。第二電阻的電阻值設(shè)定為能夠支持壓電片的充放電的電阻值。通過利用這樣的電路結(jié)構(gòu)，從而能夠使壓電片產(chǎn)生聲音。
[0217]附圖標(biāo)記的說明
[0218]I數(shù)據(jù)處理裝置
[0219]10電阻膜式或者電容式的觸摸面板2210
[0220]11 殼體
[0221]20透明壓電片
[0222]21片狀透明壓電體層
[0223]22，23透明平板電極
[0224]24 框架
[0225]25背光源
[0226]30液晶面板
[0227]32，33透明片部件
[0228]40 頂板
[0229]41操作子接觸面
[0230]50觸摸面板
[0231]51輸入操作面
[0232]52觸摸面板的第二面
[0233]60壓力傳感器
[0234]95 空隙
[0235]100觸摸面板
[0236]101傳感器裝置
[0237]102,602,802,1002,1602,1702 壓電體層
[0238]112,612,812，1012，1612，1712 第一導(dǎo)電體層
[0239]122,622,822，1022，1622，1722 第二導(dǎo)電體層
[0240]1732第三導(dǎo)電體層
[0241]142，642，842，1042，1642，1742 絕緣體層
[0242]201電流變化檢測部
[0243]202濾波和放大部
[0244]203噪聲消除部
[0245]204 A/D 轉(zhuǎn)換部
[0246]205位置坐標(biāo)計算部
[0247]206終端接口驅(qū)動器
[0248]207，2075，8075，8275，16075，16175 交流驅(qū)動電路
[0249]210，2508位置檢測和坐標(biāo)計算IC
[0250]301控制部
[0251]302壓力檢測部
[0252]303存儲部
[0253]310，2504觸摸壓力檢測IC
[0254]1623,1624 布線連接
[0255]2201,2202 第二導(dǎo)電體層
[0256]2071直流驅(qū)動電路
[0257]2072交流驅(qū)動電路
[0258]2077高阻抗開關(guān)
[0259]8055,8255，16155振動信號產(chǎn)生部
[0260]16085,16185聲響產(chǎn)生信號產(chǎn)生部
[0261] 16195矩形波產(chǎn)生部
【主權(quán)項】
1.一種壓電片，其特征在于，包括: 壓電體層； 第一導(dǎo)電體層，所述第一導(dǎo)電體層配置在所述壓電體層的一個表面上； 第二導(dǎo)電體層，所述第二導(dǎo)電體層配置在所述壓電體層的另一個表面上；以及 絕緣體層，所述絕緣體層配置于所述第一導(dǎo)電體層的與所述壓電體層所在的面相反的面， 其中， 所述壓電片被構(gòu)成為檢測所述第一導(dǎo)電體層中的觸摸位置，并檢測所述第二導(dǎo)電體層中的觸摸壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電片，還包括: 第三導(dǎo)電體層，所述第三導(dǎo)電體層在所述第一導(dǎo)電體層的相反側(cè)相對于所述第二導(dǎo)電體層分離規(guī)定的距離而配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電片，其中， 所述壓電片具有電連接到所述第一導(dǎo)電體層的多個電極，經(jīng)由所述多個電極取出包含與面內(nèi)的所述觸摸位置相關(guān)的數(shù)據(jù)的電氣信號，并根據(jù)所述電氣信號計算面內(nèi)的所述觸摸位置。
4.一種壓電片,包括: 壓電體層； 第一導(dǎo)電體層，所述第一導(dǎo)電體層配置在所述壓電體層的一個表面上； 第二導(dǎo)電體層，所述第二導(dǎo)電體層配置在所述壓電體層的另一個表面上；以及 絕緣體層，所述絕緣體層配置于所述第一導(dǎo)電體層的與所述壓電體層所在的面相反的面， 其中， 所述壓電片被構(gòu)成為檢測所述第一導(dǎo)電體層中的觸摸位置，并檢測所述第一導(dǎo)電體層中的觸摸壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電片，其中， 所述壓電片具有電連接到所述第一導(dǎo)電體層的多個電極，經(jīng)由所述多個電極取出包含與面內(nèi)的所述觸摸位置相關(guān)的數(shù)據(jù)的電氣信號，并根據(jù)所述電氣信號計算面內(nèi)的所述觸摸位置。
6.一種觸摸面板，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電片，其中所述第二導(dǎo)電體層被多條條紋圖案化； 信號施加裝置，其用于施加檢測所述第一導(dǎo)電體層中的所述觸摸位置的信號；以及測量裝置，其用于測量圖案化的所述第二導(dǎo)電體層的多條條紋中的每條條紋的兩端上的電壓。
7.一種輸入輸出裝置，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電片； 信號施加裝置，其用于施加檢測所述第一導(dǎo)電體層中的所述觸摸位置的信號；以及第二信號施加裝置，其用于向所述第二導(dǎo)電體層施加將振動產(chǎn)生信號疊加在檢測所述第一導(dǎo)電體層中的位置的所述信號上的信號。
8.一種輸入輸出裝置，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電片； 信號施加裝置，其用于施加檢測所述第一導(dǎo)電體層中的所述觸摸位置的信號；以及聲響產(chǎn)生信號施加裝置，其用于通過在所述第一導(dǎo)電體層與所述第二導(dǎo)電體層之間施加信號來驅(qū)動所述壓電體層并產(chǎn)生聲音。
9.一種利用權(quán)利要求1所述的壓電片的輸入輸出裝置。
10.一種利用權(quán)利要求4所述的壓電片的輸入輸出裝置。
11.一種利用權(quán)利要求6所述的觸摸面板的輸入輸出裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的輸入輸出裝置，其中，所述裝置具備: 所述壓電片； 與所述壓電片連接的位置檢測和坐標(biāo)計算IC ;以及 與所述壓電片連接的觸摸壓力檢測1C。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一項所述的輸入輸出裝置，其中， 所述裝置被構(gòu)成為將檢測到的壓力和至少一個所存儲的閾值進行比較，并且能夠進行與所述閾值對應(yīng)的動作。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一項所述的輸入輸出裝置，其中， 所述裝置被構(gòu)成為將檢測到的壓力和至少一個所存儲的閾值進行比較，并且能夠進行與閾值對應(yīng)的動作，并且能夠進行與檢測到的觸摸位置對應(yīng)的動作。
15.—種壓電片的驅(qū)動方法，檢測第一導(dǎo)電體層中的觸摸位置和第二導(dǎo)電體層中的觸摸壓力，所述壓電片包括: 壓電體層； 配置在所述壓電體層的一個表面上的所述第一導(dǎo)電體層； 配置在所述壓電體層的另一個表面上的所述第二導(dǎo)電體層；以及 絕緣體層，所述絕緣體層配置在所述第一導(dǎo)電體層的與所述壓電體層所在的面相反的面， 所述驅(qū)動方法包括以下步驟: 第一步驟，通過所述第一導(dǎo)電體層作為表面電容式的導(dǎo)電膜面來進行動作從而檢測所述觸摸位置； 第二步驟，通過所述第一導(dǎo)電體層作為監(jiān)控所述壓電體層的電壓變化的導(dǎo)電膜面來進行動作從而檢測觸摸壓力；以及 第三步驟，在所述第二導(dǎo)電體層中不進行電流和電壓的檢測，而只進行所述壓電體層的驅(qū)動。
16.—種模塊,包括: 壓電體層； 第一導(dǎo)電體層，所述第一導(dǎo)電體層配置在所述壓電體層的一個表面上； 第二導(dǎo)電體層，所述第二導(dǎo)電體層配置在所述壓電體層的另一個表面上；以及 絕緣體層，所述絕緣體層配置在所述第一導(dǎo)電體層的與所述壓電體層所在的面相反的面， 其中， 所述模塊被構(gòu)成為: 通過位置檢測和坐標(biāo)計算部檢測所述第一導(dǎo)電體層中的觸摸位置， 通過壓力檢測部檢測所述第二導(dǎo)電體層中的觸摸壓力， 通過使用三軸布線，將反饋構(gòu)造的放大器的輸出施加到內(nèi)部屏蔽件，來作為所述壓力檢測部的輸出，并將全部電路的接地端施加到所述三軸布線的外部屏蔽件。
【專利摘要】本發(fā)明涉及壓電片、觸摸面板、及輸入輸出裝置，提供一種壓電片，包括：壓電體層；第一導(dǎo)電體層，所述第一導(dǎo)電體層配置在所述壓電體層的一個表面上；第二導(dǎo)電體層，所述第二導(dǎo)電體層配置在所述壓電體層的另一個表面上；以及絕緣體層，所述絕緣體層配置于所述第一導(dǎo)電體層的與所述壓電體層所在的面相反的面，其中，所述壓電片被構(gòu)成為檢測所述第一導(dǎo)電體層中的觸摸位置，并檢測所述第二導(dǎo)電體層中的觸摸壓力。
【IPC分類】G06F3-044
【公開號】CN104636013
【申請?zhí)枴緾N201410643957
【發(fā)明人】高取憲一
【申請人】Nlt科技股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月11日
【公告號】EP2871554A1, US20150130770