压电元件制造技术

本发明专利技术提供一种能够通过用手指等摩擦表面这样的比较小的应力来取出电输出的纤维状和布帛状的压电元件。本发明专利技术为包括压电单位的压电元件，所述压电单位包括2个导电性纤维和1个压电性纤维，它们彼此具有接点并配置在大致同一平面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于触摸式输入装置、定点设备等的压电元件。更详细而言，涉及作为触摸传感器等能够仅通过摩擦表面而产生充分的电输出的压电元件、作为根据所施加的电信号进行形状变化的致动器(actuator )发挥作用的压电元件。
技术介绍
近年来，采用了所谓的触摸面板方式的输入装置即触摸式输入装置大幅度增加。不仅在银行ATM、车站的售票机，而且在便携式电话机、便携式游戏机、便携式音乐播放器等中，与薄型显示器技术的发展互相结合，采用触摸面板方式作为输入接口的设备大幅度增加。在最近的便携式电话、智能电话中，多采用在使用了液晶、有机电致发光等的显示装置之上设置触摸式输入装置而能够在画面上直接输入的方式。为了提高高度化进展的智能电话等便携式设备的更加的便利性，优选为，不仅在画面上设置输入装置而且有多个触摸式输入单元。例如，在智能电话中，在想要在显示画面用手指等进行输入的情况下，用单个手拿着智能电话，用另一个手的手指进行输入，因此，不得不成为使用两手的操作。另一方面，如果在智能手机的框体也装入触摸传感器等，则有能够实现用单手的操作这样的优点。作为其一个例子，在日本特开2001 - 189792号公报(专利文献I)中公开了在通常不用作传感器的显示画面背面等的非显示画面部分的框体部分装入触摸传感器等而通过该传感器对画面信息之中的项目上或者锚定(anchor)点进行选择的方式。作为专利文献I那样的实现触摸传感器的输入装置，有静电电容方式、电阻膜式、光学式、电磁感应方式、使用压电片材的方式等。另一方面，作为使用压电片材的方式的例子，在日本特开2011 - 253517号公报(专利文献2)中有公开。压电片材方式与静电电容方式、电阻膜方式的触摸传感器不同，能够通过其单体同时检测施加到传感器的压力和位置信息双方，从而能够贡献于输入信息的多样性。此外，在专利文献2中，作为压电片材的构件的具体例子，公开了利用作为压电性高分子的聚乳酸的例子。如在专利文献2中所公开的那样，由聚乳酸构成的压电片材能够实现柔性化，此外，为能够通过I个元件同时检测位置信息和应力的优秀的元件，但是，为了得到充分的电输出，需要在输入时通过该应力使压电片材弯曲某种程度。由聚乳酸构成的压电片材由于针对片材的剪应力而产生电输出，但是，通过拉伸或压缩，不会得到充分的电输出。因此，为了得到大的电输出，需要通过从压电片材的垂直方向的挤压力使片材弯曲。例如，当考虑将该压电片材与智能电话的背侧的框体贴合或与框体成为整体来使用时，空间上难以通过在垂直方向上施加于片材的挤压力来使片材弯曲，而期望仅通过摩擦压电元件的表面而产生充分的电输出的压电片材。此外，智能电话等的框体表面不一定限于平面，由于确保设计性等理由，期望在其形状中，三维的凹凸较多，用于此处的压电元件为柔性的。此外，作为压电纤维技术，在专利354028号(专利文献3)中公开了使得对压电性高分子添加扭曲的取向的技术。在专利文献3中记载的压电纤维通过特殊的制造方法预先使纤维扭曲，由此，针对对纤维的拉伸、压缩得到电输出。可是，在专利文献3中，未完全示出针对对由摩擦纤维表面造成的剪应力产生充分的电输出并取出该电输出的技术。因此，将这样的压电纤维元件装入到上述的智能电话的框体等而仅通过用手指等摩擦表面这样的比较小的施加应力就取出充分的电输出的情况是极困难的。已知，通常单轴延伸取向的聚乳酸纤维对于针对延伸轴及其垂直方向的延伸、压缩应力几乎不产生极化，其结果是，以通过用手指等摩擦这样的表面而产生的比较小的施加应力，几乎不得到电输出。另一方面，已知发现了通过从与聚乳酸压电纤维的延伸轴既不平行也不垂直的方向施加力即施加剪应力来产生极化而作为压电体的功能。(专利文献I)日本特开2001- 189792号公报； (专利文献2)日本特开2011 - 253517号公报； (专利文献3)日本专利第3540208号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题 本专利技术的目的在于提供一种能够通过用手指等摩擦表面这样的比较小的施加应力来取出电输出的纤维状的压电元件。用于解决课题的方案 本专利技术人们发现有通过2个导电性纤维和I个压电性纤维的组合形状来作为压电元件发挥作用的情况而完成了本专利技术。SP，本专利技术包含以下的专利技术。1.一种压电元件，其中，包括压电单位，所述压电单位包括2个导电性纤维和I个压电性纤维，它们彼此具有接点并配置在大致同一平面上。2.根据上述I所述的压电元件，其中，关于压电单位，导电性纤维、压电性纤维和导电性纤维按照该顺序被配置。3.根据上述2所述的压电元件，其中，关于压电单位，导电性纤维、压电性纤维和导电性纤维彼此大致平行地配置。4.根据上述I所述的压电元件，其中，压电单位包括绝缘性纤维，该绝缘性纤维以压电单位中的导电性纤维不与其他的压电单位中的导电性纤维和压电性纤维相接的方式被配置。5.根据上述I所述的压电元件，其中，压电性纤维主要包括聚乳酸。6.根据上述I所述的压电元件，其中，压电性纤维主要包括聚-L-乳酸或聚-D -乳酸，它们的光学纯度为99%以上。7.根据上述I所述的压电元件，其中，压电性纤维单轴取向并且包括晶体。8.根据上述I所述的压电元件，其中，导电性纤维为碳纤维。9.根据上述4所述的压电元件，其中，绝缘性纤维主要包括聚对苯二甲酸乙二醇酯类纤维。10.根据上述3所述的压电元件，其中，为含有多个并列的压电单位的编织物。11.根据上述10所述的压电元件，其中，为含有多个并列的压电单位的织物，并且，其织物组织为缎纹组织。12.根据上述11所述的压电元件，其中，在玮线方向上配置压电单位。13.根据上述11所述的压电元件，其中，包括于压电单位的压电性纤维的飞数为3?7 ο14.一种压电元件，其中，包括导电性纤维、包覆于其表面的压电性高分子、以及在该压电性高分子的表面形成的表面导电层。15.一种压电元件，其中，包括至少2个由压电性高分子包覆了导电性纤维的表面的包覆纤维，各包覆纤维彼此大致平行地配置，并且，表面的压电性高分子彼此接触。16.根据上述1~15的任一项所述的压电元件，其中，为检测施加到压电元件的应力的大小和/或所施加的位置的传感器。17.根据上述16所述的压电元件，其中，所检测的施加到压电元件的应力为向压电元件表面的摩擦力。18.根据上述1~15的任一项所述的压电元件，其中，为根据施加到压电元件的电信号进行形状变化的致动器。【附图说明】图1是本专利技术的压电元件的结构的一个例子并且是实施例1记载的压电元件的示意图。图2是实施例1、7、比较例I的压电元件的评价系统的概略图。图3是示出实施例1的压电元件的压电特性的图表。图4是本专利技术的压电元件的结构的一个例子并且是实施例2记载的压电元件的示意图。图5是实施例2的压电元件的评价系统的概略图。图6是示出实施例2的压电元件的压电特性的图表。图7是本专利技术的压电元件的结构的一个例子并且是实施例3记载的压电元件的示意图。图8是示出实施例3的压电元件的压电特性(摩擦)的图表。图9是示出实施例3的压电元件的压电特性(弯曲)的图表。图10是本专利技术的压电元件的结构的一个例子并且是实施例4记载的压电元件的示意图。图11是示出实施例4的压电元件的压电特性的图表。图12是本专利技术的压电元件的结构的一个例子并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电元件，其中，包括压电单位，所述压电单位包括2个导电性纤维和1个压电性纤维，它们彼此具有接点并配置在大致同一平面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田实佳郎，小野雄平，内山昭彦，山本智义，
申请(专利权)人：帝人株式会社，学校法人关西大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP