压电膜传感器以及保持状态检测装置制造方法及图纸

压电膜传感器(20)具备：绝缘性基材(22)，在至少一个主面形成有第一电极(21)；压电膜(24)，具有第一主面以及第二主面，在上述第一电极(21)侧设置有上述第一主面；以及导电性薄膜部件(25)，设置于上述第二主面侧。压电膜传感器(20)的特征在于，上述第一主面被配置于按压面侧。

Piezoelectric film sensor and maintenance state detection device

The piezoelectric film sensor (20) includes an insulating substrate (22), a first electrode formed on at least one main surface (21); a piezoelectric film (24), having a first major surface and a second major surface, the first electrode (21) is arranged on the side of the first main surface and the conductivity; thin film components (25), arranged on the second main surface. The characteristic of the piezoelectric film sensor (20) is that the first main surface is configured to press the face side.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压电膜传感器以及保持状态检测装置
本专利技术涉及检测按压的压电膜传感器以及具备该压电膜传感器的保持状态检测装置。
技术介绍
使用了压电膜的传感器例如公知有如专利文献1那样的构造。专利文献1的传感器为用一对压电膜夹持刚性大的中央电极层，并且从其外侧用刚性相对较小的外侧电极层夹住的构造。专利文献1：日本特开平6－216422号公报专利文献1的传感器的构造成为设想来自上面侧以及下面侧的按压，从而上下对称地变形的构造。但是，例如若按压面侧的电极层的刚性小，则按压所引起的变形被该电极层吸收，因而存在按压不施加于压电膜的情况。另外，若与按压面相反侧的电极层的刚性大，则存在阻碍压电膜的变形的情况。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于，提供对于预先知道施加按压的方向的物体能够高灵敏度地检测按压的压电膜传感器以及具备该压电膜传感器的保持状态检测装置。本专利技术的压电膜传感器具备：绝缘性基材，至少在一个主面形成有第一电极；压电膜，具有第一主面以及第二主面，且在上述第一电极侧设置有上述第一主面；以及导电性薄膜部件，设置于上述第二主面侧，其特征在于，上述第一主面被配置于按压面侧。这样，压电膜传感器配置在按压面侧形成有电极的绝缘性基材，在与按压面相反侧配置导电性薄膜部件。导电性薄膜部件比绝缘性基材以及第一电极的厚度薄或者弹性率比绝缘性基材以及第一电极低，以免阻碍压电膜的动作。由此，能够对于预先知道施加按压的方向的物体高灵敏度地检测按压。此外，也可以是绝缘性基材在另一个主面形成有第二电极的方式。另外，导电性薄膜部件也可以与第二电极连接。在将第二电极作为信号电极，将导电性薄膜部件作为接地电极的情况下，也因为在同一面上配置信号电极和接地电极，所以与检测用电路的连接变得容易。此外，优选压电膜包括单轴拉伸的聚乳酸。另外，本专利技术的压电膜传感器通过粘贴于圆筒形状的壳体的内壁面，能够实现具备基于压电膜传感器的输出电压的变动量来检测上述壳体的保持状态的检测部的保持状态检测装置。根据本专利技术，能够对于预先知道施加按压的方向的物体高灵敏度地检测按压。附图说明图1(A)是电子笔的外观立体图，图1(B)是电子笔的剖视图。图2(A)是压电膜传感器的剖视图，图2(B)是压电膜传感器的分解立体图，图2(C)是压电膜传感器的一部分俯视图。图3是电子笔的功能框图。图4是表示电子笔中的保持的检测流程的流程图。图5是表示电子笔中的保持状态的检测流程的流程图。图6(A)是压电膜传感器的剖视图，图6(B)是分解立体图。图7是压电传感器20的剖视图。图8是压电传感器20所具备的压电膜24和导电性薄膜部件25被粘贴前的剖视图。图9是压电传感器820的剖视图。图10是压电传感器120的剖视图。图11是压电传感器220的剖视图。图12是压电传感器320的剖视图。图13(A)是在压电传感器320中粘贴了压电膜24和导电性薄膜部件25时的剖视图，图13(B)～(D)是在所示的压电传感器320中压电膜24和导电性薄膜部件25粘贴后被按压时的剖视图。图14是比较进行了按压后的压电传感器320的输出特性和未进行按压的压电传感器320而得到的图。图15是压电传感器420的剖视图。图16是压电传感器520的剖视图。具体实施方式图1(A)是具备本专利技术的压电膜传感器的电子笔10的立体图。图1(B)是电子笔10的剖视图。图2(A)是表示压电传感器20的构造的剖视图，图2(B)是分解立体图。图3是电子笔10的功能框图。电子笔10具有圆筒形状的壳体101。壳体101的内部为中空。在壳体101的内部配置有压电传感器20、检测部30以及功能模块501。在壳体101的长边方向(与圆周方向正交的方向)的一端设置有尖端越来越细形状的端部102。压电传感器20是具有挠性的平膜形状，如图1(B)所示，配置于壳体101的内面壁。此时，压电传感器20在壳体101的内壁面被配置为沿着圆周方向。如图2(A)、图2(B)以及图2(C)所示，压电传感器20具备第一电极21、FPC22、第二电极23、压电膜24、以及导电性薄膜部件25。第一电极21以及第二电极23预先分别形成于FPC22的两主面。第二电极23经由粘着剂等粘贴于壳体101。第二电极23作为屏蔽导体发挥作用。此外，如图6所示，在例如壳体101是金属部件，作为屏蔽导体发挥作用的情况下，也能够省略第二电极23。此外，虽然在图2中未图示，但在FPC22的下表面侧刻画图案以免导电性薄膜部件25和第二电极23短路，并且以便与第三电极29导通。另外，例如压电膜24和FPC22通过粘着片等粘贴，但关于这些未图示。FPC22是聚酰亚胺、PET、或者液晶聚合物等具有挠性的绝缘性基材。第二电极23形成于FPC26的下表面侧(壳体101侧)。在FPC22的上表面侧形成有第一电极21。第一电极21作为用于检测在压电膜24产生的电荷的信号电极发挥作用。第一电极21沿着FPC22的长边方向(上述壳体101的圆周方向)延长，与检测部30电连接。第一电极21以及导电性薄膜部件25也与检测部(接地部)30连接。在第一电极21的上表面粘贴有压电膜24的下表面(第一主面)。另外，在压电膜24的上表面(第二主面)粘贴有导电性薄膜部件25。导电性薄膜部件25与形成于FPC22的上表面的第三电极29电连接。第三电极29沿着FPC22的长边方向延长，与检测部30电连接。由此，导电性薄膜部件25作为屏蔽导体发挥作用。另外，根据这种构造，信号电极和接地电极都能够从相同的FPC22的上表面(同一面)取出，安装变得容易。此外，优选导电性薄膜部件25的上表面还被PET膜等覆盖、保护。导电性薄膜部件25例如使用在导电性无纺布形成有粘着剂的部件、或者在浸渍了树脂的铜箔形成有粘着剂的部件。导电性薄膜部件25被粘贴为覆盖压电膜24，并且覆盖第三电极29。但是，导电性薄膜部件25不一定需要覆盖全部，只要至少覆盖一部分即可。导电性薄膜部件25的刚性比第一电极21以及第二电极23低，以免阻碍压电膜的变形。例如，在第一电极21以及第二电极23由弹性率为1.0×109Pa左右的铜箔构成，导电性薄膜部件25由弹性率为1.0×105Pa～1.0×106Pa左右的导电性无纺布构成的情况下，来自作为按压面的壳体101的外周侧面的按压所引起的变形容易传递到压电膜24，压电膜24的变形也不会被阻碍。另外，在导电性薄膜部件25、第一电极21以及第二电极23由相同的材料构成的情况下，通过使导电性薄膜部件25的厚度比第一电极21以及第二电极23的厚度薄，从而也不阻碍压电膜24的变形。压电膜24是通过伸缩而在对置的平膜面产生电荷的压电材料。例如，压电膜24使用手性高分子。更优选而言，压电膜24使用单轴拉伸的聚乳酸(PLA)，更具体而言，使用L型聚乳酸(PLLA)。聚乳酸的单轴拉伸方向是相对于压电膜的长边方向(在图1的例子中，为沿着壳体101的内面壁的圆周方向)呈大致45°的方向。其中，最优选的是该所成的角为45°，但只要在±10°左右的范围内即可。手性高分子的主链具有螺旋构造，若被单轴拉伸而分子取向，则具有压电性。手性高分子因为在通过拉伸等所进行的分子的取向处理中产生压电性，所以不需要如PVDF等其他聚合物或压电陶瓷那样进行极化(poling)处理。特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电膜传感器，具备：绝缘性基材，在至少一个主面形成有第一电极；压电膜，具有第一主面以及第二主面，在上述第一电极侧设置有上述第一主面；以及导电性薄膜部件，设置于上述第二主面侧，其中，上述第一主面被配置于按压面侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.29 JP 2015-109322;2015.09.11 JP 2015-179841.一种压电膜传感器，具备：绝缘性基材，在至少一个主面形成有第一电极；压电膜，具有第一主面以及第二主面，在上述第一电极侧设置有上述第一主面；以及导电性薄膜部件，设置于上述第二主面侧，其中，上述第一主面被配置于按压面侧。2.根据权利要求1所述的压电膜传感器，其中，上述导电性薄膜部件经由第一粘着剂粘贴，粘着剂渗透到上述导电性薄膜部件。3.根据权利要求1或者2所述的压电膜传感器，其中，上述第一电极经由第二粘着剂附着于压电膜，粘着剂渗透到上述第一电极。4.根据权利要求2所述的压电膜传感器，其中，具备涂覆于上述绝缘性基材的第三粘着剂，上述第三粘着剂渗透到上述导电性薄膜部件，上述第一粘着剂和上述第三粘着剂在导电性薄膜部件中连结。5.根据权利要求1所述的压电膜传感器，其中，上述导电性薄膜部件经由第一粘着剂粘贴，粘着剂渗透到上述导电性薄膜部件，上述第一电极经由第二粘着剂附着于压电膜，粘着剂渗透到上述第一电极，具备涂覆于上述绝缘性...

【专利技术属性】
技术研发人员：木原尚志，山口喜弘，远藤润，石浦丰，林繁利，礒野文哉，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP