[发明专利]压电式触觉传感器和用该压电式触觉传感器的键盘装置

说明书

提供一种压电式触觉传感器和用该压电式触觉传感器的键盘装置，能够抑制弯曲力矩导致的输出电压不均衡。实施方式的压电式触觉传感器具备支承体、隔膜、压电膜以及两个电极。所述支承体在平面内具有用于压力检测的开口部。所述隔膜在封闭所述开口部的状态下配置在所述支承体的所述平面上。所述压电膜形成在所述隔膜的与所述支承体相反的面一侧。所述两个电极夹着所述压电体。而且，使用通过所述隔膜挠曲而从所述两个电极输出的电压检测规定的物理量。在所述支承体的所述开口部的内部配置所述压电膜。

技术领域

本发明的实施方式涉及压电式触觉传感器和使用该压电式触觉传感器的键盘装置。

背景技术

压电体是指施加应力时显现与应力成比例的电荷(电压)的正压电效果、以及相反施加电场时物质形变的逆压电效果的物质。以往就已知基于正压电效果的现象能够检测振动的隔膜型的压电式超声波传感器元件。在现有的压电式超声波传感器元件中具备：具有开口部的基板；以及被安装在该基板上，在封闭开口部的状态下层叠的隔膜。

在压电式超声波传感器元件的制作时，在隔膜的一面侧形成压电体，通过用两个电极(上部电极和下部电极)包夹压电体形成振动检测部。在超声波传感器元件的动作时，接收传播空气等的介质的超声波的隔膜在基板的开口部的部分挠曲，对应于该挠曲，压电体在面方向伸缩。此时，通过两个电极检测由压电体的变形产生的电压。

该超声波传感器元件通常还能够应用于压力传感器或触觉传感器。例如，对隔膜施加与面方向正交的方向的压力时，隔膜沿着相同方向挠曲。伴随于此，压电体在面方向伸缩，通过两个电极输出电压，能够检测微小的力的变化。

在现有的隔膜型的压电式超声波传感器元件中，由于将上部电极和下部电极引出至隔膜的外侧，配置在上部电极和下部电极之间的压电体延伸至基板的开口部的外侧。因此，压电体在延伸至开口部的外侧的延伸部的部分成为悬臂梁结构，因此对应于隔膜的挠曲，在压电体的延伸部的部分产生弯曲力矩的应力。此时，压电体中产生的弯曲力矩的应力对隔膜的变形产生影响，因此，超声波传感器元件的输出电压经时产生不均衡。

本实施方式的课题在于提供能够抑制输出电压的不均衡，提高长期可靠性的压电式触觉传感器和使用该压电式触觉传感器的键盘装置。

发明内容

实施方式的压电式触觉传感器包括：支承体，在平面内具有用于压力检测的开口部；隔膜，在封闭所述开口部的状态下配置在所述支承体的所述平面上；压电膜，形成在所述隔膜的与所述支承体相反的面一侧；以及两个电极，夹着所述压电膜，所述压电式触觉传感器使用通过所述隔膜挠曲而从所述两个电极输出的电压检测规定的物理量，在所述支承体的所述开口部的内部配置所述压电膜。

实施方式的压电式触觉传感器包括：支承体，在平面内具有用于压力检测的开口部；隔膜，在封闭所述开口部的状态下配置在所述支承体的所述平面上；压电膜，形成在所述隔膜的与所述支承体相反的面一侧；以及两个电极，在所述压电膜的表面上相对配置，所述压电式触觉传感器使用通过所述隔膜挠曲而从所述两个电极输出的电压检测规定的物理量，在所述支承体的所述开口部的内部配置所述压电膜。

实施方式的键盘装置使用上述压电式触觉传感器。

附图说明

图1是示出第一实施方式的压电式触觉传感器的主要构成的俯视图。

图2是图1的II-II线剖视图。

图3是图1的III-III线剖视图。

图4是示出第二实施方式的压电式触觉传感器的主要构成的俯视图。

图5是示出第三实施方式的压电式触觉传感器的主要构成的俯视图。

图6是图5的VI-VI线剖视图。

图7是示出第一实施方式的压电式触觉传感器的应用例的键盘装置的构成例的分解立体图。