JP7050426B2 - Piezoelectric sensor and display using the piezoelectric sensor - Google Patents

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    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Description

本発明は、押圧を検出する圧電センサおよびその圧電センサを用いたディスプレイに関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric sensor that detects pressing and a display using the piezoelectric sensor.

従来、電子機器のディスプレイの前面にタッチパネルが取り付けられ、電子機器の操作に使用されている。タッチパネルは位置座標の検出だけであるが、感圧センサを追加することで押圧力も検出できる。たとえば、下記の特許文献１に押圧力も検出できるタッチパネルが開示されている。 Conventionally, a touch panel is attached to the front of a display of an electronic device and is used for operating the electronic device. The touch panel only detects the position coordinates, but it can also detect the pressing force by adding a pressure-sensitive sensor. For example, Patent Document 1 below discloses a touch panel capable of detecting a pressing force.

特許文献１のタッチパネルは、フィルム状の圧電センサの端部を接着剤でディスプレイに接着している。フィルム状の圧電センサとディスプレイの間は空間になっている。フィルム状の圧電センサを押圧すると、押圧した部分がディスプレイに向けて撓み、押圧した部分がのびる。このフィルム状の圧電センサの形状変化によって発生する信号の強度により、押圧力を検出している。 In the touch panel of Patent Document 1, the end portion of the film-shaped piezoelectric sensor is adhered to the display with an adhesive. There is a space between the film-shaped piezoelectric sensor and the display. When the film-shaped piezoelectric sensor is pressed, the pressed portion bends toward the display, and the pressed portion extends. The pressing force is detected by the strength of the signal generated by the shape change of this film-shaped piezoelectric sensor.

しかし、特許文献１のタッチパネルは、フィルム状の圧電センサとディスプレイの間の空間によって光透過性とヘイズが悪化する恐れがある。 However, in the touch panel of Patent Document 1, the light transmission and haze may be deteriorated due to the space between the film-shaped piezoelectric sensor and the display.

特開２０１４－１３４４５２JP-A-2014-134452

本発明の目的は、従来に比べて光透過性およびヘイズを改善した圧電センサおよびその圧電センサを用いたディスプレイを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric sensor having improved light transmission and haze as compared with the conventional case, and a display using the piezoelectric sensor.

本発明は、ディスプレイの前面に配置される圧電センサである。圧電センサは、基材フィルムに圧電性を有するコーティング層が積層された圧電フィルムまたは圧電性を有する単体フィルムと、前記圧電フィルムの少なくとも一面側に直接的または間接的に配置された透明電極と、前記透明電極とディスプレイの間を満たす透明充填層とを備える。 The present invention is a piezoelectric sensor located on the front surface of a display. The piezoelectric sensor includes a piezoelectric film in which a coating layer having piezoelectricity is laminated on a base film or a single piece film having piezoelectricity, and a transparent electrode directly or indirectly arranged on at least one surface side of the piezoelectric film. A transparent packing layer that fills the space between the transparent electrode and the display is provided.

前記透明充填層の屈折率は、前記透明電極の屈折率とディスプレイの屈折率の間の屈折率である。 The index of refraction of the transparent packed bed is the index of refraction between the index of refraction of the transparent electrode and the index of refraction of the display.

前記透明充填層は接着剤または樹脂である。 The transparent packed bed is an adhesive or a resin.

前記圧電性を有するコーティング層、圧電性を有する単体フィルムはフッ素系樹脂を含む。 The piezoelectric coating layer and the piezoelectric single film contain a fluororesin.

前記フッ素系樹脂はフッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロチレンのうちの２種類以上の共重合体またはフッ化ビニリデンの重合体である。 The fluororesin is a copolymer of two or more of vinylidene fluoride, trifluoroethylene, and chlorotrifluorotyrene, or a polymer of vinylidene fluoride.

前記圧電フィルムの基材フィルムとコーティング層の間または圧電フィルムと透明電極の間の少なくとも１つの間に、または、前記圧電性を有する単体フィルムのどちらか一方に屈折率調整層を有する。また、前記圧電フィルムの基材フィルムとコーティング層の間、または基材フィルムにおけるコーティング層の反対側の面のどちらか一方に、または前記圧電性を有する単体フィルムのどちらか一方に、アンカーコート層を有する。 The refractive index adjusting layer is provided between the base film and the coating layer of the piezoelectric film, between at least one between the piezoelectric film and the transparent electrode, or one of the single films having piezoelectricity. Further, an anchor coat layer is provided between the base film and the coating layer of the piezoelectric film, on either one of the surfaces of the base film on the opposite side of the coating layer, or on either of the single films having piezoelectricity. Has.

前記コーティング層の厚みが０．５～１０μｍ、屈折率調整層の厚みが８０～１６０ｎｍ、透明電極の厚みが２０ｎｍ以上である。また、前記コーティング層の屈折率が１．４０～１．５０、屈折率調整層の屈折率が１．５０～１．７０、透明電極の屈折率が１．９０～２．１０である。 The thickness of the coating layer is 0.5 to 10 μm, the thickness of the refractive index adjusting layer is 80 to 160 nm, and the thickness of the transparent electrode is 20 nm or more. The refractive index of the coating layer is 1.40 to 1.50, the refractive index of the refractive index adjusting layer is 1.50 to 1.70, and the refractive index of the transparent electrode is 1.90 to 2.10.

前記圧電フィルムにおけるディスプレイの反対側にタッチパネルを配置しても良い。 A touch panel may be arranged on the opposite side of the display in the piezoelectric film.

本発明のディスプレイは、上記圧電センサを備えており、圧電センサとディスプレイの間が前記透明充填層で満たされている。 The display of the present invention includes the piezoelectric sensor, and the space between the piezoelectric sensor and the display is filled with the transparent packed bed.

本発明の圧電センサは、ディスプレイに対向する面の全体を覆うように透明充填層を設けている。そのため、従来のようにディスプレイとの間に空気層を備えたフィルム状の圧電センサと違い、全光線透過率やヘイズなどの光学特性を低下させにくい。透明電極、透明充填層およびディスプレイの屈折率が徐々に変化するようになっており、光の反射・散乱が少なく、光学特性を低下させにくい。 The piezoelectric sensor of the present invention is provided with a transparent packed layer so as to cover the entire surface facing the display. Therefore, unlike the conventional film-shaped piezoelectric sensor having an air layer between the display and the display, it is difficult to reduce optical characteristics such as total light transmittance and haze. The refractive index of the transparent electrode, the transparent packed bed, and the display gradually changes, the reflection / scattering of light is small, and the optical characteristics are not easily deteriorated.

本発明のディスプレイは、上記の圧電センサを備えており、ディスプレイと圧電センサの境界に空気層は無く、透明充填層が充填されている。そのため、ディスプレイを視認したときの全光線透過率やヘイズなどの光学特性を低下させにくい。 The display of the present invention includes the above-mentioned piezoelectric sensor, and there is no air layer at the boundary between the display and the piezoelectric sensor, and a transparent filling layer is filled. Therefore, it is difficult to reduce optical characteristics such as total light transmittance and haze when the display is visually recognized.

本発明の圧電センサの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the piezoelectric sensor of this invention. 本発明の一方の透明電極を間接的に配置した圧電センサの他の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other structure of the piezoelectric sensor in which one transparent electrode of this invention is indirectly arranged. 本発明の一方の透明電極を間接的に配置した圧電センサの他の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other structure of the piezoelectric sensor in which one transparent electrode of this invention is indirectly arranged. 本発明の両方の透明電極を間接的に配置した圧電センサの他の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other structure of the piezoelectric sensor in which both transparent electrodes of this invention are indirectly arranged. 本発明の圧電センサの他の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other structure of the piezoelectric sensor of this invention. 本発明の圧電センサの他の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other structure of the piezoelectric sensor of this invention. 本発明の圧電センサの他の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other structure of the piezoelectric sensor of this invention. 本発明の圧電性を有する単体フィルムを使用した圧電センサの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the piezoelectric sensor which used the single film which has the piezoelectricity of this invention. 図１の圧電センサに屈折率調整層を備えた構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure which provided the refractive index adjustment layer in the piezoelectric sensor of FIG. 実施例３～９をおこなった構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure which carried out Example 3-9.

本発明の圧電センサおよびディスプレイについて図面を使用して説明する。 The piezoelectric sensor and display of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１（ａ）、（ｂ）に示す本発明の圧電センサ１０、１１は、ディスプレイ１２の表示面に配置されるものである。圧電センサ１０、１１は、圧電性を有する圧電フィルム１５、圧電フィルム１５の一面および他面に形成された透明電極１６、１７、一方の透明電極１７における圧電フィルム１５の反対面に形成された透明充填層１８を備える。 The piezoelectric sensors 10 and 11 of the present invention shown in FIGS. 1A and 1B are arranged on the display surface of the display 12. The piezoelectric sensors 10 and 11 are a piezoelectric film 15, transparent electrodes 16 and 17 formed on one surface and the other surface of the piezoelectric film 15, and transparent formed on the opposite surface of the piezoelectric film 15 in one of the transparent electrodes 17. A packed layer 18 is provided.

圧電フィルム１５は、基材フィルム１３に圧電性を有するコーティング層１４を積層したフィルム状のものである。 The piezoelectric film 15 is in the form of a film in which a coating layer 14 having piezoelectricity is laminated on a base film 13.

[基材フィルム]
基材フィルム１３は、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリノルボルネンなどの高分子フィルムが挙げられる。基材フィルム１３は透明性、耐熱性、および機械特性に優れるポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）が好ましいが、これに限定されない。 [Base film]
Examples of the base film 13 include polymer films such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyolefin, polycycloolefin, polycarbonate, polyether sulfone, polyarylate, polyimide, polyamide, polystyrene, and polynorbornene. The base film 13 is preferably a polyethylene terephthalate film (PET film) having excellent transparency, heat resistance, and mechanical properties, but is not limited thereto.

基材フィルム１３の厚さは、好ましくは、１０μｍ以上、２００μｍ以下であるが、これに限定されることはない。ただし基材フィルム１３の厚さが１０μｍ未満であると取り扱いが困難になるおそれがある。また基材フィルム１３の厚さが２００μｍを超えると、圧電フィルムを巻き取ってロールにするのが難しくなるおそれがある。また基材フィルム１３の厚さが２００μｍを超えると、圧電フィルム１５をタッチパネルに実装したときに厚さが厚くなりすぎるおそれがある。 The thickness of the base film 13 is preferably 10 μm or more and 200 μm or less, but is not limited thereto. However, if the thickness of the base film 13 is less than 10 μm, handling may be difficult. Further, if the thickness of the base film 13 exceeds 200 μm, it may be difficult to wind the piezoelectric film into a roll. Further, if the thickness of the base film 13 exceeds 200 μm, the thickness may become too thick when the piezoelectric film 15 is mounted on the touch panel.

[圧電性を有するコーティング層]
圧電性を有するコーティング層１４は、基材フィルム１３の上に薄膜状にコーティングされたものである。圧電性を有するコーティング層１４は、コーティング後の膜が圧電性を有するものであれば、特に限定されない。圧電性を有するコーティング層１４は、ポーリング（分極処理）を行なわなくても圧電性を示すものが望ましいが、ポーリング後に圧電性を示すものでもよい。 [Piezoelectric coating layer]
The piezoelectric coating layer 14 is a thin film coated on the base film 13. The coating layer 14 having piezoelectricity is not particularly limited as long as the film after coating has piezoelectricity. The coating layer 14 having piezoelectricity is preferably one that exhibits piezoelectricity without polling (polarization treatment), but may be one that exhibits piezoelectricity after polling.

圧電性を有するコーティング層１４は、例えば、コーティング層の材料を溶媒に溶解させて溶液とし、バーコーターやグラビアコーターなどの既知のコーティング装置によって基材フィルム１３の上に薄く一様にコーティングし、その後乾燥させて得られる。 The piezoelectric coating layer 14 is formed by, for example, dissolving the material of the coating layer in a solvent to form a solution, and coating the substrate film 13 thinly and uniformly with a known coating device such as a bar coater or a gravure coater. It is then dried and obtained.

図１（ａ）と（ｂ）に示すように、ディスプレイ１２に対する圧電フィルム１５の上下方向は限定されない。図１（ａ）は基材フィルム１３がディスプレイ１２の方にあり、図１（ｂ）は圧電性を有するコーティング層１４がディスプレイ１２の方にある。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the vertical direction of the piezoelectric film 15 with respect to the display 12 is not limited. In FIG. 1A, the base film 13 is on the display 12, and in FIG. 1B, the piezoelectric coating layer 14 is on the display 12.

［圧電性を有するコーティング層の材料］
圧電性を有するコーティング層１４の材料は、例えば、フッ素系樹脂を含む材料が好適に用いられる。フッ素系樹脂を含む材料を具体的に例示すると、フッ化ビニリデン成分含有ポリマーであるポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン－クロロトリフルオロエチレンの共重合体、ヘキサフルオロプロピレン－ビニリデンフロライドの共重合体、パーフルオロビニルエーテル－ビニリデンフロライドの共重合体、テトラフルオロエチレン－ビニリデンフロライドの共重合体、ヘキサフルオロプロピレンオキシド－ビニリデンフロライドの共重合体、ヘキサフルオロプロピレンオキシド－テトラフルオロエチレン－ビニリデンフロライドの共重合体、ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン－ビニリデンフロライドの共重合体から選ぶことができる。そしてこれらのポリマーは単独でも混合体でも用いることができる。より好ましくは、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン－クロロトリフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデンの重合体である。 [Piezoelectric coating layer material]
As the material of the coating layer 14 having piezoelectricity, for example, a material containing a fluororesin is preferably used. Specific examples of the material containing a fluororesin include polyvinylidene fluoride, which is a polymer containing a vinylidene fluoride component, a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene, and vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene. Copolymer, hexafluoropropylene-vinylidene fluoride copolymer, perfluorovinyl ether-vinylidene fluoride copolymer, tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, hexafluoropropylene oxide-vinylidene fluoride co-polymer The polymer can be selected from a polymer of hexafluoropropylene oxide-tetrafluoroethylene-vinylidenefloride, and a copolymer of hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene-vinylidenefloride. And these polymers can be used alone or as a mixture. More preferably, it is a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene, a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene, or a polymer of vinylidene fluoride.

フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレンの共重合体をコーティング層１４の材料として用いる場合、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンのモル比は全体を１００として、（７０～７５）：（３０～２５）が適切である。また、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン－クロロトリフルオロエチレンの共重合体をコーティング層１４の材料として用いる場合、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとクロロトリフルオロエチレンのモル比は全体を１００として、（６３～６５）：（２７～２９）：（１０～６）が適切である。 When a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene is used as the material of the coating layer 14, the molar ratio of vinylidene fluoride to trifluoroethylene is 100 as a whole, and (70 to 75) :( 30 to 25) is appropriate. Is. When a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene is used as the material of the coating layer 14, the molar ratio of vinylidene fluoride, trifluoroethylene and chlorotrifluoroethylene is 100 as a whole. 63-65): (27-29): (10-6) is appropriate.

［圧電性を有するコーティング層の厚さ］
圧電性を有するコーティング層１４の乾燥後の厚さが限定されることはないが、後述する光学特性を考慮すると、０．５μｍ以上、２０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以上、５μｍ以下が適切である。圧電性を有するコーティング層１４の乾燥後の厚さが０．５μｍ未満であると、形成された膜が不完全であるおそれがある。圧電性を有するコーティング層１４の乾燥後の厚さが２０μｍを超えると、光学特性（ヘイズおよび全光線透過率）が不適切になるおそれがある。 [Thickness of the coating layer with piezoelectricity]
The thickness of the piezoelectric coating layer 14 after drying is not limited, but considering the optical characteristics described later, 0.5 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.5 μm or more and 5 μm or less are appropriate. be. If the thickness of the piezoelectric coating layer 14 after drying is less than 0.5 μm, the formed film may be incomplete. If the thickness of the piezoelectric coating layer 14 after drying exceeds 20 μm, the optical properties (haze and total light transmittance) may become inappropriate.

［圧電フィルムの光学特性］
ディスプレイ１２の画像が明瞭に視認されなければならないため、圧電フィルム１５のヘイズ値は５％以下が好ましく、全光線透過率は８５％以上が好ましく、８８％以上がより好ましく、９０％以上が更に好ましい。圧電フィルム１５のヘイズ値が５％を超えた場合、あるいは、全光線透過率が８５％未満となった場合、ディスプレイ１２の画像が明瞭に視認できなくなるおそれがある。 [Optical characteristics of piezoelectric film]
Since the image of the display 12 must be clearly visible, the haze value of the piezoelectric film 15 is preferably 5% or less, the total light transmittance is preferably 85% or more, more preferably 88% or more, and further 90% or more. preferable. If the haze value of the piezoelectric film 15 exceeds 5%, or if the total light transmittance is less than 85%, the image on the display 12 may not be clearly visible.

[透明電極]
透明電極１６、１７は、圧電フィルム１５の両面に配置されている。圧電センサ１０，１１を押圧すると圧電性を有するコーティング層１４が分極し、一方の透明電極１６で圧電性を有するコーティング層１４の電位の変化を検出する。他方の透明電極１７は基準電位（アース電位）となる。透明電極１６、１７は圧電フィルム１５のそれぞれの面の全体を覆うように形成する。 [Transparent electrode]
The transparent electrodes 16 and 17 are arranged on both sides of the piezoelectric film 15. When the piezoelectric sensors 10 and 11 are pressed, the piezoelectric coating layer 14 is polarized, and one of the transparent electrodes 16 detects a change in the potential of the piezoelectric coating layer 14. The other transparent electrode 17 has a reference potential (earth potential). The transparent electrodes 16 and 17 are formed so as to cover the entire surface of the piezoelectric film 15.

透明電極１６、１７は、インジウム系複合酸化物、代表的にはインジウムスズ複合酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、インジウム亜鉛複合酸化物が挙げられるが、４価金属イオンまたは２価金属イオンがドープされた酸化インジウム（In203）が挙げられる。インジウム系複合酸化物は、可視光領域（３８０～７８０ｎｍ）で透過率が８０％以上と高く、かつ単位面積当たりの表面抵抗が低い（３０～１０００Ω／□）という特徴を有している。 Examples of the transparent electrodes 16 and 17 include indium-based composite oxides, typically indium tin oxide (ITO: Indium Tin Oxide), and indium zinc composite oxides, but tetravalent metal ions or divalent metal ions are used. Indium oxide (In203) doped can be mentioned. The indium-based composite oxide has a feature that the transmittance is as high as 80% or more in the visible light region (380 to 780 nm) and the surface resistance per unit area is low (30 to 1000 Ω / □).

上記インジウム系複合酸化物の表面抵抗値は、好ましくは３００Ω／□（ohms per square）以下であり、さらに好ましくは１５０Ω／□である。表面抵抗の小さい透明電極１６、１７は、たとえば、スパッタリング法または真空蒸着法により、インジウム系複合酸化物の非晶質層を硬化樹脂層上に形成した後、１００～２００℃で加熱処理して、非晶質層を結晶質層に変化することにより得られる。 The surface resistance value of the indium-based composite oxide is preferably 300 Ω / □ (ohms per square) or less, and more preferably 150 Ω / □. The transparent electrodes 16 and 17 having low surface resistance are subjected to heat treatment at 100 to 200 ° C. after forming an amorphous layer of an indium-based composite oxide on the cured resin layer by, for example, a sputtering method or a vacuum vapor deposition method. , Obtained by changing the amorphous layer into a crystalline layer.

透明電極１６、１７は上記の材料に限定されず、スズ亜鉛酸化物、酸化亜鉛、フッ素ドープスズ酸化物などの透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェンなどの導電性高分子、を用いることができる。 The transparent electrodes 16 and 17 are not limited to the above materials, and transparent conductive oxides such as zinc oxide, zinc oxide and fluorine-doped tin oxide, and conductive polymers such as polyethylenedioxythiophene can be used. ..

[層間]
たとえば図１（ａ）において、基材フィルム１３とコーティング層１４の間、基材フィルム１３と透明電極１７の間またはコーティング層１４と透明電極１６の間の少なくとも１つの間に屈折率調整層（Index matching layer）を設けても良い。複数の屈折率調整層を形成する場合、屈折率調整層は、基材フィルム１３とコーティング層１４の間と圧電フィルム１５のいずれかの面に形成する。屈折率調整層は数ｎｍ～数十ｎｍ程度の薄層であり、反射率を調整する。図1（ｂ）においても上記の層を同様に形成しても良い。 [Interlayer]
For example, in FIG. 1A, the refractive index adjusting layer (between the base film 13 and the coating layer 14, between the base film 13 and the transparent electrode 17, or at least one between the coating layer 14 and the transparent electrode 16 ( Index matching layer) may be provided. When a plurality of refractive index adjusting layers are formed, the refractive index adjusting layer is formed between the base film 13 and the coating layer 14 and on any surface of the piezoelectric film 15. The refractive index adjusting layer is a thin layer having a degree of several nm to several tens of nm, and adjusts the reflectance. The above layer may be formed in the same manner in FIG. 1 (b).

基材フィルム１３とコーティング層１４の間、基材フィルム１３におけるコーティング層１４の反対側の面にアンカーコート層（anchor coat layer）を形成しても良い。アンカーコート層は層間の密着性を高めることができる。 An anchor coat layer may be formed between the base film 13 and the coating layer 14 on the opposite surface of the coating layer 14 in the base film 13. The anchor coat layer can enhance the adhesion between layers.

さらに、基材フィルム１３と透明電極１６、１７の間にアンチブロッキング層を設けても良い。アンチブロッキング層は積み重ねられたフィルムが圧着（ブロッキング）することを防止する効果がある。 Further, an anti-blocking layer may be provided between the base film 13 and the transparent electrodes 16 and 17. The anti-blocking layer has the effect of preventing the stacked films from being crimped (blocking).

層間については、上述した層のいずれかが形成されるのではなく、１つの圧電センサ１０、１１に複数種の層を形成しても良い。 As for the layers, instead of forming any of the above-mentioned layers, a plurality of types of layers may be formed on one piezoelectric sensor 10 or 11.

[透明充填層]
透明充填層１８は、一方の透明電極１７における圧電フィルム１５の反対面の全体に形成されている。透明電極１７とディスプレイ１２の間は透明充填層１８が充填されて満たされている。 [Transparent packed bed]
The transparent packed bed 18 is formed on the entire opposite surface of the piezoelectric film 15 in one of the transparent electrodes 17. A transparent packed bed 18 is filled and filled between the transparent electrode 17 and the display 12.

透明充填層１８は光学透明接着材料または光学透明粘着材料から成る接着剤または樹脂を用いる。シート状になった透明充填層１８を透明電極１７の表面に貼りあわせて透明充填層１８を形成しても良いし、液状の透明充填層１８を透明電極１７の表面に塗布し、紫外線を照射して硬化させることで透明充填層１８を形成しても良い。透明充填層１８はディスプレイ１２に圧電センサ１０、１１を取り付けるときに形成する。透明電極１７ではなくディスプレイ１２の前面に透明充填層１８を形成しておくことも可能である。 The transparent packing layer 18 uses an adhesive or a resin made of an optically transparent adhesive material or an optically transparent adhesive material. The transparent packed layer 18 in the form of a sheet may be bonded to the surface of the transparent electrode 17 to form the transparent packed layer 18, or the liquid transparent packed layer 18 may be applied to the surface of the transparent electrode 17 and irradiated with ultraviolet rays. Then, the transparent packed bed 18 may be formed by curing. The transparent packed bed 18 is formed when the piezoelectric sensors 10 and 11 are attached to the display 12. It is also possible to form the transparent packed bed 18 on the front surface of the display 12 instead of the transparent electrode 17.

透明充填層１８の屈折率は、透明電極１７の屈折率とディスプレイ１２の屈折率の間の屈折率である。屈折率を徐々に変化させ、光の散乱等を抑制する。透明電極１７に酸化インジウムスズ、透明充填層１８に接着剤または樹脂、ディスプレイ１２の前面の機能フィルムの最表層にＰＥＴフィルムを用いた場合、透明電極１７、透明充填層１８、ディスプレイ１２の最表層のそれぞれの屈折率は１．７、１．５、１．３程度にすることができる。 The refractive index of the transparent packing layer 18 is the refractive index between the refractive index of the transparent electrode 17 and the refractive index of the display 12. The refractive index is gradually changed to suppress light scattering and the like. When indium tin oxide is used for the transparent electrode 17, an adhesive or resin is used for the transparent filler layer 18, and a PET film is used for the outermost surface layer of the functional film on the front surface of the display 12, the transparent electrode 17, the transparent filler layer 18, and the outermost surface layer of the display 12 are used. The refractive index of each of the above can be set to about 1.7, 1.5, and 1.3.

[ディスプレイ]
ディスプレイ１２は液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイなどの平面ディスプレイを使用することができる。ディスプレイ１２の前面に圧電センサ１０、１１が配置される。圧電センサ１０、１１の透明充填層１８によって圧電センサ１０、１１がディスプレイ１２に接着されている。圧電センサ１０、１１とディスプレイ１２の間には空気層が無く、透明充填層１８がディスプレイ１２の前面全体を覆っている。 [display]
The display 12 can use a flat display such as a liquid crystal display or an organic EL display. Piezoelectric sensors 10 and 11 are arranged on the front surface of the display 12. The piezoelectric sensors 10 and 11 are adhered to the display 12 by the transparent packed layer 18 of the piezoelectric sensors 10 and 11. There is no air layer between the piezoelectric sensors 10 and 11 and the display 12, and the transparent packed bed 18 covers the entire front surface of the display 12.

[タッチパネル]
圧電センサ１０、１１の透明電極１６の上にタッチパネルを配置しても良い。ディスプレイ１２の上に圧電センサ１０、１１、タッチパネルの順番に積層される。圧電センサ１０、１１とタッチパネルの間は、上記透明充填層１８と同じ材料を充填し、接着しても良い。 [Touch panel]
A touch panel may be arranged on the transparent electrodes 16 of the piezoelectric sensors 10 and 11. Piezoelectric sensors 10, 11 and a touch panel are laminated in this order on the display 12. The same material as the transparent packed layer 18 may be filled and adhered between the piezoelectric sensors 10 and 11 and the touch panel.

タッチパネルは静電容量式や抵抗膜式など任意のタッチパネルを含む。タッチパネルで押圧した位置を検出する。圧電センサ１０、１１の上側の透明電極１６をタッチパネルの電極として機能させても良い。圧電センサ１０、１１が従来のように撓まないため、静電容量式のタッチパネルであれば撓まさずに使用できる。押圧位置の検出精度を高めることができ、タッチパネルの寿命を延ばせる。 The touch panel includes any touch panel such as a capacitance type or a resistance film type. Detects the pressed position on the touch panel. The transparent electrode 16 on the upper side of the piezoelectric sensors 10 and 11 may function as an electrode of the touch panel. Since the piezoelectric sensors 10 and 11 do not bend as in the conventional case, any capacitive touch panel can be used without bending. The detection accuracy of the pressed position can be improved, and the life of the touch panel can be extended.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。たとえば、圧電フィルム１５に対して間接的に透明電極１６、１７を配置しても良い。図２（ａ）、（ｂ）の圧電センサ２０、２１のように、一方の透明電極１６のみを圧電フィルム１５に直接形成しても良い。基材フィルム２３の上に透明電極１７を積層した積層体２４を形成し、積層体２４の両面に透明充填層１８、２５を設け、一方の透明充填層２５を圧電フィルム１５、他方の透明充填層１８をディスプレイ１２に貼りつける。透明充填層１８、２５は積層体２４の一面と他面の全体を覆うようにする。なお、基材フィルム２３および透明充填層２５は、図１の基材フィルム１３および透明充填層１８と同じものを使用できる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the transparent electrodes 16 and 17 may be indirectly arranged with respect to the piezoelectric film 15. As in the piezoelectric sensors 20 and 21 of FIGS. 2A and 2B, only one of the transparent electrodes 16 may be formed directly on the piezoelectric film 15. A laminated body 24 in which a transparent electrode 17 is laminated on a base film 23 is formed, transparent packed layers 18 and 25 are provided on both sides of the laminated body 24, and one transparent packed layer 25 is a piezoelectric film 15 and the other is transparently filled. The layer 18 is attached to the display 12. The transparent packed beds 18 and 25 cover one side and the other side of the laminated body 24. As the base film 23 and the transparent packed layer 25, the same base film 13 and the transparent packed layer 18 in FIG. 1 can be used.

図３（ａ）、（ｂ）の圧電センサ３０、３１のように、圧電フィルム１５に他方の透明電極１７のみを直接形成しても良い。一方の透明電極１６を基材フィルム３２に積層した積層体３３を形成し、積層体３３と圧電フィルム１５を透明充填層３４で接着する。基材フィルム３２および透明充填層３４は、図１の基材フィルム１３および透明充填層１８と同じものを使用できる。 As in the piezoelectric sensors 30 and 31 of FIGS. 3A and 3B, only the other transparent electrode 17 may be directly formed on the piezoelectric film 15. A laminated body 33 in which one of the transparent electrodes 16 is laminated on the base film 32 is formed, and the laminated body 33 and the piezoelectric film 15 are bonded by the transparent packed layer 34. As the base film 32 and the transparent packed layer 34, the same base film 13 and the transparent packed layer 18 in FIG. 1 can be used.

図４（ａ）、（ｂ）の圧電センサ４０、４１のように、図２と図３の圧電センサ２０、２１、３０、３１を組み合わせた構成であっても良い。２つの積層体２４、３３が透明充填層２５、３６で圧電センサ１５に接着され、２つの透明電極１６、１７が間接的に配置されている。 Like the piezoelectric sensors 40 and 41 in FIGS. 4A and 4B, the piezoelectric sensors 20, 21, 30 and 31 in FIGS. 2 and 3 may be combined. The two laminated bodies 24 and 33 are adhered to the piezoelectric sensor 15 by the transparent packed layers 25 and 36, and the two transparent electrodes 16 and 17 are indirectly arranged.

また、図５の圧電センサ５０は、圧電フィルム１５に直接形成した透明電極１６の上に、透明充填層２５を介して上記積層体２４を配置している。積層体２４の透明電極１７が基準電位となる。 Further, in the piezoelectric sensor 50 of FIG. 5, the laminated body 24 is arranged on the transparent electrode 16 directly formed on the piezoelectric film 15 via the transparent packed bed 25. The transparent electrode 17 of the laminated body 24 serves as a reference potential.

図５において、圧電フィルム１５は圧電性を有するコーティング層１４をディスプレイ１２側に配置しているが、基材フィルム１３をディスプレイ１２側に配置しても良い。また、積層体２４は基材フィルム２３をディスプレイ１２側に配置しているが、透明電極１７をディスプレイ１２側に配置しても良い。 In FIG. 5, the piezoelectric film 15 has the piezoelectric coating layer 14 arranged on the display 12 side, but the base film 13 may be arranged on the display 12 side. Further, although the base film 23 is arranged on the display 12 side in the laminated body 24, the transparent electrode 17 may be arranged on the display 12 side.

図６の圧電センサ６０のように、図５の圧電センサ５０において、透明電極１６を圧電フィルム１５に直接形成せず、上記積層体３３を準備して、透明充填層３４によって圧電フィルム１５に接着しても良い。図５と同様に、積層体３３は基材フィルム３２をディスプレイ１２側に配置しているが、透明電極１６側をディスプレイ１２側に配置しても良い。 Like the piezoelectric sensor 60 of FIG. 6, in the piezoelectric sensor 50 of FIG. 5, the transparent electrode 16 is not directly formed on the piezoelectric film 15, but the laminate 33 is prepared and adhered to the piezoelectric film 15 by the transparent filler layer 34. You may. Similar to FIG. 5, in the laminated body 33, the base film 32 is arranged on the display 12 side, but the transparent electrode 16 side may be arranged on the display 12 side.

図７の圧電センサ７０のように２つの透明電極１６、１７を別々の基材シートに形成せず、１つの基材フィルム７２に形成した積層体７１を使用しても良い。積層体７１は基材フィルム７２の一面と他面に透明電極１６、１７を形成している。積層体７１の一方を透明充填層３４によって圧電フィルム１５に接着し、積層体７１の他方を透明充填層１８によってディスプレイ１２に接着している。なお、基材フィルム７１は圧電フィルム１５の基材フィルム１３と同じものを使用できる。 Unlike the piezoelectric sensor 70 of FIG. 7, the two transparent electrodes 16 and 17 may not be formed on separate base material sheets, but the laminated body 71 formed on one base material film 72 may be used. The laminate 71 forms transparent electrodes 16 and 17 on one surface and the other surface of the base film 72. One of the laminate 71 is adhered to the piezoelectric film 15 by the transparent filler layer 34, and the other of the laminate 71 is adhered to the display 12 by the transparent filler layer 18. As the base film 71, the same base film 13 as the piezoelectric film 15 can be used.

さらに上記の圧電フィルム１５を使用することに限定されない。たとえば、図８の圧電センサ８０のように、図１の圧電フィルム１５として圧電性を有する単体フィルム８１を使用しても良い。圧電センサ８０において、圧電性を有する単体フィルム８１以外は図１の圧電センサ１０と同じ構成である。以下、圧電性を有する単体フィルム８１について説明するが、他の構成はタッチセンサ１０で説明しているので省略する。 Further, the present invention is not limited to the use of the above-mentioned piezoelectric film 15. For example, as in the piezoelectric sensor 80 of FIG. 8, a single film 81 having piezoelectricity may be used as the piezoelectric film 15 of FIG. The piezoelectric sensor 80 has the same configuration as the piezoelectric sensor 10 of FIG. 1 except for the single film 81 having piezoelectricity. Hereinafter, the single film 81 having piezoelectricity will be described, but other configurations will be omitted because they are described by the touch sensor 10.

[圧電性を有する単体フィルム]
圧電性を有する単体フィルム８１は、圧電性を有するものであれば、特に限定されない。圧電性を有する単体フィルム８１は、ポーリング（分極処理）を行なわなくても圧電性を示すものが望ましいが、ポーリング後に圧電性を示すものでもよい。 [Piezoelectric single film]
The single film 81 having piezoelectricity is not particularly limited as long as it has piezoelectricity. The single film 81 having piezoelectricity is preferably one that exhibits piezoelectricity without polling (polarization treatment), but may be one that exhibits piezoelectricity after polling.

ポーリングにはコロナ放電処理分極による非接触式と、２枚の金属板でフィルムを挟み電圧を印加して分極する接触式との、２種類の方式が知られている。 Two types of polling are known: a non-contact type by corona discharge processing polarization and a contact type in which a film is sandwiched between two metal plates and a voltage is applied to polarize the polling.

［圧電性を有する単体フィルムの材料］
圧電性を有する単体フィルム８１の材料は、例えば、フッ素系樹脂を含む材料が好適に用いられる。フッ素系樹脂を含む材料を具体的に例示すると、フッ化ビニリデン成分含有ポリマーであるポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン－クロロトリフルオロエチレンの共重合体、ヘキサフルオロプロピレン－ビニリデンフロライドの共重合体、パーフルオロビニルエーテル－ビニリデンフロライドの共重合体、テトラフルオロエチレン－ビニリデンフロライドの共重合体、ヘキサフルオロプロピレンオキシド－ビニリデンフロライドの共重合体、ヘキサフルオロプロピレンオキシド－テトラフルオロエチレン－ビニリデンフロライドの共重合体、ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン－ビニリデンフロライドの共重合体から選ぶことができる。そしてこれらのポリマーは単独でも混合体でも用いることができる。より好ましくは、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン－クロロトリフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデンの重合体である。 [Piezoelectric single film material]
As the material of the single film 81 having piezoelectricity, for example, a material containing a fluororesin is preferably used. Specific examples of the material containing a fluororesin include polyvinylidene fluoride, which is a polymer containing a vinylidene fluoride component, a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene, and vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene. Copolymer, hexafluoropropylene-vinylidene fluoride copolymer, perfluorovinyl ether-vinylidene fluoride copolymer, tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, hexafluoropropylene oxide-vinylidene fluoride co-polymer The polymer can be selected from a polymer of hexafluoropropylene oxide-tetrafluoroethylene-vinylidenefloride, and a copolymer of hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene-vinylidenefloride. And these polymers can be used alone or as a mixture. More preferably, it is a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene, a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene, or a polymer of vinylidene fluoride.

フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレンの共重合体を圧電性を有する単体フィルム８１の材料として用いる場合、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンのモル比は全体を１００として、（７０～７５）：（３０～２５）が適切である。また、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン－クロロトリフルオロエチレンの共重合体をコーティング層１４の材料として用いる場合、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとクロロトリフルオロエチレンのモル比は全体を１００として、（６３～６５）：（２７～２９）：（１０～６）が適切である。 When a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene is used as a material for the single film 81 having piezoelectricity, the molar ratio of vinylidene fluoride to trifluoroethylene is 100 as a whole, and (70 to 75) :( 30 to 30 to 25) is appropriate. When a copolymer of vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene is used as the material of the coating layer 14, the molar ratio of vinylidene fluoride, trifluoroethylene and chlorotrifluoroethylene is 100 as a whole. 63-65): (27-29): (10-6) is appropriate.

［圧電性を有する単体フィルムの厚さ］
圧電性を有する単体フィルム８１の厚さが限定されることはないが、後述する光学特性を考慮すると、０．５μｍ以上、２０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以上、５μｍ以下が適切である。圧電性を有する単体フィルム８１の厚さが０．５μｍ未満であると、形成された膜が不完全であるおそれがある。圧電性を有する単体フィルム８１の厚さが２０μｍを超えると、光学特性（ヘイズおよび全光線透過率）が不適切になるおそれがある。 [Thickness of single film with piezoelectricity]
The thickness of the single film 81 having piezoelectricity is not limited, but considering the optical characteristics described later, 0.5 μm or more, 20 μm or less, preferably 0.5 μm or more and 5 μm or less are appropriate. If the thickness of the piezoelectric single film 81 is less than 0.5 μm, the formed film may be incomplete. If the thickness of the piezoelectric single film 81 exceeds 20 μm, the optical characteristics (haze and total light transmittance) may become inappropriate.

圧電性を有する単体フィルム８１の少なくとも１つの面にアンカーコート層（anchor coat layer）、屈折率調整層（Index matching layer）（光学調整層）、アンチブロッキング層の少なくとも１層を形成しても良い。屈折率調整層は数ｎｍ～数十ｎｍ程度の薄層であり、反射率を調整する。アンカーコート層は層間の密着性を高めることができる。さらに、アンチブロッキング層は積み重ねられたフィルムが圧着（ブロッキング）することを防止する効果がある。 At least one layer of an anchor coat layer, an index matching layer (optical adjustment layer), and an anti-blocking layer may be formed on at least one surface of the piezoelectric single film 81. .. The refractive index adjusting layer is a thin layer having a degree of several nm to several tens of nm, and adjusts the reflectance. The anchor coat layer can enhance the adhesion between layers. Further, the anti-blocking layer has an effect of preventing the stacked films from being crimped (blocking).

また、図２～図７の圧電センサ２０、２１、３０、３１、４０、４１、５０、６０、７０においても、圧電フィルム１５が圧電性を有する単体フィルム８１に置き換えられても良い。 Further, in the piezoelectric sensors 20, 21, 30, 31, 40, 41, 50, 60, and 70 of FIGS. 2 to 7, the piezoelectric film 15 may be replaced with a single film 81 having piezoelectricity.

圧電センサ８０を押圧すると圧電性を有する単体フィルム８１が分極し、その際の電位の変化を透明電極１６で検出することで、押圧力を検出することができる。 When the piezoelectric sensor 80 is pressed, the single film 81 having piezoelectricity is polarized, and the pressing force can be detected by detecting the change in potential at that time with the transparent electrode 16.

また、上記の屈折率調整層などは図１～７の圧電センサ１０、１１、２０、２１、３０、３１、４０、４１、５０、６０、７０に適用しても良い。たとえば、図１では圧電フィルム１５と透明電極１６が積層されているが、図９の圧電センサ９０、９１のように、圧電フィルム１５と透明電極１６の間に屈折率調整層９２を積層する。 Further, the above-mentioned refractive index adjusting layer and the like may be applied to the piezoelectric sensors 10, 11, 20, 21, 30, 31, 40, 41, 50, 60 and 70 of FIGS. 1 to 7. For example, in FIG. 1, the piezoelectric film 15 and the transparent electrode 16 are laminated, but as in the piezoelectric sensors 90 and 91 in FIG. 9, the refractive index adjusting layer 92 is laminated between the piezoelectric film 15 and the transparent electrode 16.

圧電性を有するコーティング層１４の厚さとして０．５～１０μｍ、屈折率調整層９２の厚さとして８０～１６０ｎｍ、透明電極１６の厚さとして２０ｎｍ以上を一例としてあげられる。また、圧電性を有するコーティング層１４の屈折率として１．４０～１．５０、屈折率調整層９２の屈折率として１．５０～１．７０、透明電極１６の屈折率として１．９０～２．１０が一例としてあげられる。また、基材フィルム１３の厚さを２～１００μｍ、屈折率を１．５０～１．７０にする。以上の厚さと屈折率にすることで、透明電極１６と屈折率調整層９２の反射率差が２．０％以下になり、圧電センサ９０，９１の見栄えが良くなる。 As an example, the thickness of the piezoelectric coating layer 14 is 0.5 to 10 μm, the thickness of the refractive index adjusting layer 92 is 80 to 160 nm, and the thickness of the transparent electrode 16 is 20 nm or more. Further, the refractive index of the coating layer 14 having piezoelectricity is 1.40 to 1.50, the refractive index of the refractive index adjusting layer 92 is 1.50 to 1.70, and the refractive index of the transparent electrode 16 is 1.90 to 2. .10 is given as an example. Further, the thickness of the base film 13 is set to 2 to 100 μm, and the refractive index is set to 1.50 to 1.70. With the above thickness and refractive index, the reflectance difference between the transparent electrode 16 and the refractive index adjusting layer 92 becomes 2.0% or less, and the appearance of the piezoelectric sensors 90 and 91 is improved.

[実施例１]
実施例１は圧電センサ１０の光学特性を測定するために、図１（ａ）においてディスプレイ１２の代わりにガラス基板を使用し、全光線透過率とヘイズを確認した。圧電フィルム１５は、ポリエチレンテレフタレート基材フィルム上に、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンの共重合体をコーティングして作製した。ポリエチレンテレフタレート基材フィルムは三菱樹脂(株)社製ＬＲ－５０ＪＢＮであって、厚さは５０μｍであった。フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンの共重合体はアルケマ(株)社製Ｐｉｅｚｏｔｅｃｈ ＲＴＴＭＴＳであって、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）に超音波により溶液を作製した。次にフッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンの共重合体の溶液を、バーコーターによって、ポリエチレンテレフタレート基材フィルム上にコーティングした。次に、ポリエチレンテレフタレート基材フィルムおよび未乾燥のコーティング層を、１１０℃、５分で乾燥してコーティング層を作製した。乾燥後のコーティング層の厚さは１μｍであった。 [Example 1]
In Example 1, in order to measure the optical characteristics of the piezoelectric sensor 10, a glass substrate was used instead of the display 12 in FIG. 1A, and the total light transmittance and haze were confirmed. The piezoelectric film 15 was prepared by coating a polyethylene terephthalate base film with a copolymer of vinylidene fluoride, trifluoroethylene, and chlorotrifluoroethylene. The polyethylene terephthalate base film was LR-50JBN manufactured by Mitsubishi Plastics Co., Ltd., and had a thickness of 50 μm. The copolymer of vinylidene fluoride, trifluoroethylene, and chlorotrifluoroethylene was Piezotech RTTM TS manufactured by Arkema Co., Ltd., and a solution was prepared by ultrasonically in MIBK (methyl isobutyl ketone). Next, a solution of a copolymer of vinylidene fluoride, trifluoroethylene, and chlorotrifluoroethylene was coated on the polyethylene terephthalate base film by a bar coater. Next, the polyethylene terephthalate base film and the undried coating layer were dried at 110 ° C. for 5 minutes to prepare a coating layer. The thickness of the coating layer after drying was 1 μm.

上記圧電フィルム１５の両面にインジウムスズ酸化物をスパッタリングによって成膜し、さらにシート状の透明充填層を貼りつけた。インジウムスズ酸化物層の厚さは２３ｎｍであった。シート状の透明充填層は日東電工(株)社製Ｎｏ．２５であって、厚さは２５μｍであった。 Indium tin oxide was formed on both sides of the piezoelectric film 15 by sputtering, and a sheet-shaped transparent packing layer was further attached. The thickness of the indium tin oxide layer was 23 nm. The sheet-shaped transparent packed bed is No. 1 manufactured by Nitto Denko Corporation. It was 25 and the thickness was 25 μm.

ガラス基板はＭＡＴＳＵＮＡＭＩ(株)社製ＭＩＣＲＯ ＳＬＩＤＥ ＧＬＡＳＳであって、厚さは１．２～１．５ｍｍであった。ガラス基板はディスプレイの代わりであり、屈折率は１．５である。 The glass substrate was MICRO SLIDE GLASS manufactured by MATSUNAMI Co., Ltd., and the thickness was 1.2 to 1.5 mm. The glass substrate is an alternative to the display and has a refractive index of 1.5.

圧電センサ１０とディスプレイ１２を含めた全光線透過率は８３．９％、ヘイズは１．８％であった。 The total light transmittance including the piezoelectric sensor 10 and the display 12 was 83.9%, and the haze was 1.8%.

[実施例２]
実施例２は圧電センサ２１の光学特性を測定するために、図２（ａ）におけるディスプレイ１２の代わりにガラス基板を使用し、全光線透過率とヘイズを確認した。使用材料および圧電フィルム１５の作成方法は実施例１と同じである。全光線透過率は８５．０％、ヘイズは１．４％であった。 [Example 2]
In Example 2, in order to measure the optical characteristics of the piezoelectric sensor 21, a glass substrate was used instead of the display 12 in FIG. 2A, and the total light transmittance and haze were confirmed. The material used and the method for producing the piezoelectric film 15 are the same as those in the first embodiment. The total light transmittance was 85.0% and the haze was 1.4%.

なお、実施例２は実施例１よりも全光線透過率とヘイズが良くなっている。図１（ａ）は基材フィルム１３に直接透明電極１７を形成しているが、図２（ａ）は基材フィルム１３と透明電極２２の間に透明充填層２５が有る。透明電極２２（ここではインジウムスズ酸化物）の表面に微細な凹凸が有り、図２（ａ）のように透明充填層２５で覆うことで、光の散乱が防止できていると考えられる。 It should be noted that Example 2 has better total light transmittance and haze than Example 1. FIG. 1A shows the transparent electrode 17 directly formed on the base film 13, while FIG. 2A shows a transparent packed bed 25 between the base film 13 and the transparent electrode 22. It is considered that the surface of the transparent electrode 22 (here, indium tin oxide) has fine irregularities, and the scattering of light can be prevented by covering with the transparent packed bed 25 as shown in FIG. 2 (a).

[比較例１]
比較例１は、実施例１における透明充填層を空気層に変更し、全光線透過率とヘイズを確認した。透明充填層をインジウムスズ酸化物の全面に貼りつけず、インジウムスズ酸化物の端部に貼りつけて中央部に空気層を形成した。全光線透過率は７５．８％、ヘイズは２．５％であり、いずれも実施例１よりも悪くなった。 [Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the transparent packed bed in Example 1 was changed to an air layer, and the total light transmittance and haze were confirmed. The transparent packed bed was not attached to the entire surface of the indium tin oxide, but was attached to the edges of the indium tin oxide to form an air layer in the center. The total light transmittance was 75.8% and the haze was 2.5%, both of which were worse than those of Example 1.

[比較例２]
比較例２は、実施例２におけるディスプレイに面する透明充填層を空気層に変更し、その空気層ができた部分において全光線透過率とヘイズを確認した。全光線透過率は７９．７％、ヘイズは１．８％であり、いずれも実施例２よりも悪くなった。 [Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the transparent packed bed facing the display in Example 2 was changed to an air layer, and the total light transmittance and haze were confirmed in the portion where the air layer was formed. The total light transmittance was 79.7% and the haze was 1.8%, both of which were worse than those of Example 2.

なお上記の実施例および比較例における厚みについて、圧電フィルム１５のコーティング層１４など１．０μｍ未満の場合、透過型電子顕微鏡（日立製作所製、Ｈ－７６７０）を用いて断面を観察して測定した。基材フィルム１３など１．０μｍ以上の厚みは、膜厚計（Peacock社製、デジタルダイアルゲージＤＧ－２０５）を用いて測定した。さらに、全光線透過率およびヘイズはDirect reading haze computer（Suga Test Instruments社製 ＨＧＭ－ＺＤＰ）を用いて測定した。 When the thickness in the above Examples and Comparative Examples was less than 1.0 μm such as the coating layer 14 of the piezoelectric film 15, the cross section was observed and measured using a transmission electron microscope (H-7670, manufactured by Hitachi, Ltd.). .. The thickness of 1.0 μm or more, such as the base film 13, was measured using a film thickness meter (Digital Dial Gauge DG-205 manufactured by Peacock). Furthermore, the total light transmittance and haze were measured using a Direct reading haze computer (HGM-ZDP manufactured by Suga Test Instruments).

上記実施例および比較例をまとめると表１のようになる。実施例１と比較例１、実施例２と比較例２を比較すると、いずれの実施例も全光線透過率とヘイズが比較例よりも良く、本願が従来よりも光学特性が良いことがわかる。なお、上記実施例および比較例にて使用した圧電フィルム単体の全光線透過率とヘイズを実施例等と同様に測定した。全光線透過率は９１．６％、ヘイズは０．９％であり、全光線透過率８５％以上、ヘイズ５％以下を満たしていた。 Table 1 summarizes the above examples and comparative examples. Comparing Example 1 and Comparative Example 1 and Example 2 and Comparative Example 2, it can be seen that the total light transmittance and haze of each example are better than those of the comparative example, and that the present application has better optical characteristics than the conventional one. The total light transmittance and haze of the piezoelectric film used in the above Examples and Comparative Examples were measured in the same manner as in Examples and the like. The total light transmittance was 91.6% and the haze was 0.9%, which satisfied the total light transmittance of 85% or more and the haze of 5% or less.

Figure 0007050426000001
Figure 0007050426000001

以上のように、従来の空気層の代わりに透明充填層を使用することで、光学特性が向上することがわかる。ディスプレイの前面に圧電センサを配置するときに、本願の圧電センサはディスプレイの視認性を低下させにくい。 As described above, it can be seen that the optical characteristics are improved by using the transparent packed bed instead of the conventional air layer. When the piezoelectric sensor is arranged on the front surface of the display, the piezoelectric sensor of the present application does not easily reduce the visibility of the display.

[実施例３～８]
また、図１０のように厚さ２３μｍの基材フィルム１３の上に圧電性を有するコーティング層１４、屈折率調整層９２、透明電極１６を作成し、厚さおよび屈折率を測定した。その結果を表２に示すが、「第１層」が圧電性を有するコーティング層１４、「第２層」が屈折率調整層９２、「第３層」が透明電極１６である。屈折率調整層９２の形成以外は、上記実施例と同じである。 [Examples 3 to 8]
Further, as shown in FIG. 10, a piezoelectric coating layer 14, a refractive index adjusting layer 92, and a transparent electrode 16 were formed on a base film 13 having a thickness of 23 μm, and the thickness and the refractive index were measured. The results are shown in Table 2. The "first layer" is the coating layer 14 having piezoelectricity, the "second layer" is the refractive index adjusting layer 92, and the "third layer" is the transparent electrode 16. Except for the formation of the refractive index adjusting layer 92, the same as in the above embodiment.

屈折率調整層９２は下の表に２に示すように、屈折率が１．５４、１．６２、１．７の場合がある。屈折率によって製造方法が異なるので屈折率ごとに説明する。屈折率が１．５４の場合、圧電性を有するコーティング層１４の一方の面に、メラミン樹脂：アルキド樹脂：有機シラン縮合物の重量比２：２：１の熱硬化型樹脂（光の屈折率ｎ＝１.５４）により、厚さが１２０ｎｍの屈折率調整層９２を形成した。 The refractive index adjusting layer 92 may have a refractive index of 1.54, 1.62, or 1.7, as shown in 2 in the table below. Since the manufacturing method differs depending on the refractive index, each refractive index will be described. When the refractive index is 1.54, a heat-curable resin (refractive index of light) having a weight ratio of 2: 2: 1 of melamine resin: alkyd resin: organic silane condensate on one surface of the coating layer 14 having piezoelectricity. n = 1.54) formed a refractive index adjusting layer 92 having a thickness of 120 nm.

屈折率が１．６２の場合、圧電性を有するコーティング層１４の一方の面に、紫外線硬化性樹脂４７質量部、酸化ジルコニア粒子（メジアン径４０ｎｍ）５７質量部およびＰＧＭＥを含有した光学調整組成物（ＪＳＲ社製、「オプスターＺ７４１２」、固形分１２質量％）をグラビアコーターを用いて塗布し、無風状態（０．１ｍ／ｓ未満）で直ちに６０℃で１分間加熱乾燥した。その後、高圧水銀ランプにて、積算光量２５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して硬化処理を実施した。この方法により、厚み９０、１２０、または１５０ｎｍで屈折率１．６２の屈折率調整層９２を、圧電性を有するコーティング層１４の上に形成した。 When the refractive index is 1.62, an optically adjusting composition containing 47 parts by mass of an ultraviolet curable resin, 57 parts by mass of zirconia oxide particles (median diameter 40 nm) and PGME on one surface of the piezoelectric coating layer 14. (JSR, "Opster Z7412", solid content 12% by mass) was applied using a gravure coater, and immediately heated and dried at 60 ° C. for 1 minute in a windless state (less than 0.1 m / s). Then, the curing treatment was carried out by irradiating with an ultraviolet ray having an integrated light amount of 250 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp. By this method, a refractive index adjusting layer 92 having a thickness of 90, 120, or 150 nm and a refractive index of 1.62 was formed on the coating layer 14 having piezoelectricity.

屈折率が１．７の場合、メラミン樹脂、アルキド樹脂及び有機シラン縮合物からなる熱硬化型樹脂（重量比で、メラミン樹脂：アルキド樹脂：有機シラン縮合物＝２：２：１）にＴｉＯ２（屈折率＝２．３５）の微粒子を混合した樹脂組成物を調製した。この際、上記樹脂組成物の屈折率が１．７０となるようにＴｉＯ２微粒子の混合量を調整した。そして、圧電性を有するコーティング層１４の上に上記樹脂組成物を塗工し、これを硬化させて、厚み１５０ｎｍの屈折率調整層９２（屈折率１．７０）を形成した。 When the refractive index is 1.7, TiO 2 is added to a thermosetting resin (melamine resin: alkyd resin: organic silane condensate = 2: 2: 1 by weight) composed of melamine resin, alkyd resin and organic silane condensate. A resin composition was prepared by mixing fine particles of (refractive index = 2.35). At this time, the mixing amount of the TiO 2 fine particles was adjusted so that the refractive index of the resin composition was 1.70. Then, the resin composition was applied onto the piezoelectric coating layer 14, and the resin composition was cured to form a refractive index adjusting layer 92 (refractive index 1.70) having a thickness of 150 nm.

なお、基材フィルム１３におけるコーティング層１４の反対面にはアンチブロッキング機能を有するハードコート層９４を形成している。 A hard coat layer 94 having an anti-blocking function is formed on the opposite surface of the coating layer 14 in the base film 13.

各実施例は上記のように圧電性を有するコーティング層１４の厚さが０．５～１０μｍ、屈折率調整層９２の厚さが８０～１６０ｎｍ、透明電極１６の厚さが２０ｎｍ以上になっている。また、圧電性を有するコーティング層１４の屈折率が１．４０～１．５０、屈折率調整層９２の屈折率が１．５０～１．７０、透明電極１６の屈折率が１．９０～２．１０になっている。透明電極１６と屈折率調整層９２の反射率差は２％以下であり、見栄えは良かった。 In each embodiment, as described above, the thickness of the piezoelectric coating layer 14 is 0.5 to 10 μm, the thickness of the refractive index adjusting layer 92 is 80 to 160 nm, and the thickness of the transparent electrode 16 is 20 nm or more. There is. Further, the refractive index of the coating layer 14 having piezoelectricity is 1.40 to 1.50, the refractive index of the refractive index adjusting layer 92 is 1.50 to 1.70, and the refractive index of the transparent electrode 16 is 1.90 to 2. It is .10. The reflectance difference between the transparent electrode 16 and the refractive index adjusting layer 92 was 2% or less, and the appearance was good.

なお、必要に応じて透明電極１６はエッチングされて所望の電極等になる。上記屈折率を求める際、屈折率調整層９２の屈折率は透明電極１６をエッチングによって取り除いた部分を用いた。そのため、各屈折率から空気と透明電極１６、空気と屈折率調整層９２の反射率を求めることで、反射率差を求めた。 If necessary, the transparent electrode 16 is etched to become a desired electrode or the like. When determining the refractive index, the portion of the refractive index adjusting layer 92 from which the transparent electrode 16 was removed by etching was used. Therefore, the reflectance difference was obtained by obtaining the reflectance of the air and the transparent electrode 16 and the air and the refractive index adjusting layer 92 from each refractive index.

[比較例３～４]
実施例３～８に対する比較例として、屈折率調整層９２の無い場合（比較例３）と屈折率調整層９２の屈折率が１．５より小さい場合（比較例４）をおこなった。屈折率調整層９２が無い場合、反射率差は透明電極１６と圧電性を有するコーティング層１４の差である。反射率差が２％より大きくなり、見栄えが悪くなった。 [Comparative Examples 3 to 4]
As a comparative example with respect to Examples 3 to 8, the case where the refractive index adjusting layer 92 was not present (Comparative Example 3) and the case where the refractive index of the refractive index adjusting layer 92 was smaller than 1.5 (Comparative Example 4) were performed. In the absence of the refractive index adjusting layer 92, the reflectance difference is the difference between the transparent electrode 16 and the piezoelectric coating layer 14. The reflectance difference became larger than 2%, and the appearance became poor.

なお、屈折率が１．４６の場合（比較例４）の屈折率調整層９２は、シリカゾル（コルコート（株）製，コルコートＰ）を、固形分濃度２％になるようにエタノールで希釈し、圧電性を有するコーティング層１４の一方の上に、シリカコート法により塗布し、その後、１５０℃で２分間乾燥、硬化させて、厚さが１２０ｎｍの層（ＳｉＯ２膜，光の屈折率１．４６）を形成して屈折率調整層９２とした。比較例において他の構成の製造方法は実施例と同じである。 When the refractive index is 1.46 (Comparative Example 4), the refractive index adjusting layer 92 is obtained by diluting silica sol (Colcoat P, manufactured by Colcoat Co., Ltd.) with ethanol so that the solid content concentration is 2%. A layer having a thickness of 120 nm (SiO 2 film, refractive index of light 1. 46) was formed to form the refractive index adjusting layer 92. In the comparative example, the manufacturing method of other configurations is the same as that of the embodiment.

Figure 0007050426000002
Figure 0007050426000002

以上より圧電性を有するコーティング層１４の上に透明電極１６を備えることで透明電極１６によって黄色または茶色に呈色して見栄えを損ねる場合がある。本発明のように屈折率調整層９２を設け、透明電極１６、屈折率調整層９２、圧電性を有するコーティング層１４の厚さおよび屈折率を上述した値の範囲になるように調節することで、表２のように反射率差を小さくでき、見栄えを損ねないことがわかった。圧電フィルム１５に屈折率調整層９２と透明電極１６を積層した構成をディスプレイの前面に配置してもディスプレイの見栄えを損ないにくいことがわかった。 From the above, by providing the transparent electrode 16 on the coating layer 14 having piezoelectricity, the transparent electrode 16 may develop a yellow or brown color and impair the appearance. By providing the refractive index adjusting layer 92 as in the present invention and adjusting the thickness and the refractive index of the transparent electrode 16, the refractive index adjusting layer 92, and the piezoelectric coating layer 14 so as to be within the above-mentioned values. As shown in Table 2, it was found that the difference in refractive index can be reduced and the appearance is not impaired. It was found that even if the structure in which the refractive index adjusting layer 92 and the transparent electrode 16 are laminated on the piezoelectric film 15 is arranged on the front surface of the display, the appearance of the display is not spoiled.

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。 In addition, the present invention can be carried out in a mode in which various improvements, modifications and changes are made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the gist thereof.

本発明の圧電センサはディスプレイの前面に配置されるタッチパネルと一体として利用することができる。 The piezoelectric sensor of the present invention can be used integrally with a touch panel arranged on the front surface of the display.

１０、１１、２０、２１、３０、３１、４０、４１、５０、６０、７０、８０、９０、９１：圧電センサ
１２：ディスプレイ
１３、２３、３２、７２：基材フィルム
１４：圧電性を有するコーティング層
１５：圧電フィルム
１６、１７、２２：透明電極
１８、２５、３４：透明充填層
２４、３３：積層体
８１：圧電性を有する単体フィルム
９２：屈折率調整層
９４：アンチブロッキング機能を有するハードコート層 10, 11, 20, 21, 30, 31, 40, 41, 50, 60, 70, 80, 90, 91: Piezoelectric sensor 12: Display 13, 23, 32, 72: Base film 14: Piezoelectric Coating layer 15: Piezoelectric film 16, 17, 22: Transparent electrodes 18, 25, 34: Transparent packing layer 24, 33: Laminated body 81: Piezoelectric single film 92: Refractive index adjusting layer 94: Anti-blocking function Hard coat layer

Claims (13)

ディスプレイの前面の画像を視認する位置に配置される圧電センサであって、
基材フィルムに圧電性を有するコーティング層が積層された圧電フィルムと、
前記圧電フィルムの少なくとも一面側に直接的または間接的に配置された透明電極と、
前記透明電極とディスプレイの間を満たす透明充填層と、
を備えた圧電センサ。 A piezoelectric sensor located at a position where the image on the front of the display can be visually recognized.
A piezoelectric film in which a piezoelectric coating layer is laminated on a base film, and
A transparent electrode directly or indirectly arranged on at least one surface side of the piezoelectric film,
A transparent packed bed that fills the space between the transparent electrode and the display,
Piezoelectric sensor with. 前記透明充填層の屈折率が、前記透明電極の屈折率とディスプレイの屈折率の間の屈折率である請求項１の圧電センサ。 The piezoelectric sensor according to claim 1, wherein the refractive index of the transparent packing layer is a refractive index between the refractive index of the transparent electrode and the refractive index of the display. 前記透明充填層が接着剤または樹脂である請求項１または２に記載の圧電センサ。 The piezoelectric sensor according to claim 1 or 2, wherein the transparent packed bed is an adhesive or a resin. 前記圧電性を有するコーティング層が、フッ素系樹脂を含む請求項１から３のいずれかに記載の圧電センサ。The piezoelectric sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating layer having piezoelectricity contains a fluororesin. 前記圧電性を有する圧電フィルムが、フッ素系樹脂を含む単体フィルムであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の圧電センサ。 The piezoelectric sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the piezoelectric film having piezoelectricity is a single film containing a fluororesin. 前記フッ素系樹脂がフッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロチレンのうちの２種類以上の共重合体またはフッ化ビニリデンの重合体である請求項４から５に記載の圧電センサ。 The piezoelectric sensor according to claim 4 to 5, wherein the fluororesin is a copolymer of two or more of vinylidene fluoride, trifluoroethylene, and chlorotrifluorotyrene, or a polymer of vinylidene fluoride. 前記圧電フィルムの基材フィルムとコーティング層の間または圧電フィルムと透明電極の間の少なくとも１つの間に、屈折率調整層を有する請求項１から６のいずれかに記載の圧電センサ The piezoelectric sensor according to any one of claims 1 to 6, which has a refractive index adjusting layer between the base film and the coating layer of the piezoelectric film or at least one between the piezoelectric film and the transparent electrode. 前記コーティング層の厚みが０．５～１０μｍ、屈折率調整層の厚みが８０～１６０ｎｍ、透明電極の厚みが２０ｎｍ以上である請求項７の圧電センサ。 The piezoelectric sensor according to claim 7, wherein the coating layer has a thickness of 0.5 to 10 μm, the refractive index adjusting layer has a thickness of 80 to 160 nm, and the transparent electrode has a thickness of 20 nm or more. 前記コーティング層の屈折率が１．４０～１．５０、屈折率調整層の屈折率が１．５０～１．７０、透明電極の屈折率が１．９０～２．１０である請求項７または８の圧電センサ。 7. 8 piezoelectric sensors. 前記圧電フィルムの基材フィルムとコーティング層の間、または基材フィルムにおけるコーティング層の反対側の面のどちらか一方にアンカーコート層を有する請求項４に記載の圧電センサ。 The piezoelectric sensor according to claim 4, wherein the piezoelectric sensor has an anchor coat layer between the base film of the piezoelectric film and the coating layer, or on either side of the base film on the opposite side of the coating layer. 前記圧電性を有する単体フィルムのどちらか一方の面にアンカーコート層を有する請求項５に記載の圧電センサ。 The piezoelectric sensor according to claim 5, which has an anchor coat layer on either one surface of the piezoelectric single film. 前記圧電フィルムにおけるディスプレイの反対側にタッチパネルを配置した請求項１から１１のいずれかに記載の圧電センサ。 The piezoelectric sensor according to any one of claims 1 to 11, wherein a touch panel is arranged on the opposite side of the display in the piezoelectric film. 請求項１から１２のいずれかに記載の圧電センサを備えたディスプレイであって、圧電センサとディスプレイの間が前記透明充填層で満たされたことを特徴とするディスプレイ。 A display provided with the piezoelectric sensor according to any one of claims 1 to 12, wherein the space between the piezoelectric sensor and the display is filled with the transparent packed bed.
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