[发明专利]传感器装置以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及传感器装置以及电子设备，特别是涉及使用具备由手性高分子构成的压电膜的传感器装置、以及用它构成的电子设备。

背景技术

例如在日本特开平5－152638号公报(专利文献1)中记载了通过使聚乳酸的成型物延伸，从而得到具有压电常数d₁₄的压电膜的内容。即，如图19所示，在由聚乳酸构成的压电膜11中，在图中的上下表面分别形成有电极(未图示。)，并沿“3”轴方向被实施了延伸。若沿电极面的法线方向亦即“1”轴方向施加电场，则在“1”轴的旋转方向亦即“4”轴方向上发生剪断形变。一般将这种压电特性称为剪切压电。

通过使这种由聚乳酸构成的压电膜为单晶片或者双晶片构造，能够得到用于扬声器、话筒等的压电振子等压电装置。在专利文献1中，虽然对这种一般的用途进行了记载，但是对于其构成方法，仅记载为“在延伸的成型物为膜的情况下切成适当的大小来形成制品。”(段落[0018])，而没有进行具体的记载。

专利文献1：日本特开平5－152638号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种使用由聚乳酸那样的手性高分子构成的压电膜而构成的传感器装置。

本发明的另一目的在于，提供使用上述那样的传感器装置而构成的移动通信设备、平板电脑或者便携式游戏机那样的电子设备。

本发明首先针对传感器装置，其具备：压电膜，其主要成分由以手性分子为单位的手性高分子构成，并且手性分子的主要的取向方向朝向与主面平行的方向；和电极，其用于获取来自压电膜的输出电压，并以夹持压电膜的至少一部分且相互对置的状态形成在压电膜的两个主面上，本发明的传感器装置具有以下那样的特征。

在上述压电膜中，配置有固定该压电膜的位移的固定部、和向与该压电膜的主面平行的方向位移的可动部。另外，作为电极，形成有剪切变形检测用电极，其用于获取因上述可动部的位移而产生的压电膜的剪切变形所引起的输出电压。

根据这种结构，本发明的传感器装置的特征在于，欲根据压电常数d₁₄的效果，直接检测压电膜中引起的剪切变形。

优选压电膜被切取为具有与手性分子的主要的取向方向平行或者大致平行地延伸的边的矩形状，并且固定部位于沿着矩形状的压电膜的任意边。根据这种结构，在压电膜产生剪切变形时，能够更加高效地发挥基于压电常数d₁₄的压电效应。此外，在制造压电膜时，实施延伸工序，并且手性分子通常沿着该延伸方向取向。

在上述情况下，在第一优选实施方式中，固定部位于沿着压电膜的第一边，可动部位于沿着与第一边对置的第二边。由此，能够使手性分子的主要的取向方向沿着操作者对可动部施加摩擦力的方向，因此，能够在压电膜中产生与剪切压电的结果所引起的压电膜的变形非常相似的变形。因此，能够在压电膜中产生能最高效地发挥基于压电常数d₁₄的压电效应的剪切变形。

在上述第一优选实施方式的传感器装置中，优选设置有操作部件，该操作部件用于在通过操作者的手指以使压电膜的可动部位移的方式进行操作时，提供与手指接触的部分。该操作部件具有比压电膜的厚度大的宽度方向尺寸且被沿着压电膜的第二边安装。根据这种结构，利用宽度比较宽的操作部件，从而更加容易且舒适地进行操作，并且压电膜的可动部不被操作者的手指直接摩擦，因此压电膜本身不会磨损，能够提高压电膜的耐久性。

另一方面，在第二优选实施方式中，固定部分别位于沿着压电膜的相互对置的第一边与第二边，并且可动部位于压电膜的第一边与第二边的中间部。根据这种结构，在以使压电膜产生剪切变形的方式对可动部进行操作时，能够在第一边侧与第二边侧产生相反符号的电荷。

优选本发明的传感器装置还具备保持部件，其用于以平面状态保持压电膜。由此，在压电膜中，能够更加可靠地产生希望的剪切变形。

在上述第二优选实施方式中，也可以利用保持部件，以使第一边与第二边的中间部弯曲而折回的状态保持压电膜。根据该结构，由于利用压电膜自身的弯曲的中间部来布置宽度比较宽的操作面，所以无需为了实现容易并且舒适的操作而配置特别的操作部件。

如上所述，优选为在将压电膜保持为折回的状态的情况下，在压电膜的至少折回部分的外表面上，贴上保护膜，利用该保护膜与压电膜所形成的双压电效应，在从外部按压压电膜的折回部分时，在压电膜的可动部中产生伸长变形，另外，作为电极，还形成有伸长、压缩变形检测用电极，其用于获取压电膜的可动部中的伸长或者压缩变形所引起的输出电压，另外，在压电膜的折回部分的内周侧配置有弹性体。