用于检测触摸位置和压力的电容传感器的制造方法
【专利说明】用于检测触摸位置和压力的电容传感器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年9月10日提交的日本优先权专利申请JP 2013-187049的权益，在这里将其整个内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明涉及能够静电地检测输入操作的传感器装置、输入装置和电子设备。
【背景技术】
[0004]例如，已知用于包括电容性元件且能够检测输入操作表面上操作元件的操作位置和压力的电子设备的传感器装置(例如参见专利文献I)。
[0005]引文列表
[0006]专利文献
[0007]日本专利申请特开N0.2011-170659
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]近年来，已经执行了使用以手指的手势操作且具有高自由度的输入方法。此外，如果可以以高精度可靠地检测操作表面上的压力，则期望执行各种输入操作。另外，随着近年来电子设备的厚度减小，期望输入装置的厚度减小。
[0010]考虑到如上所述的情况，期望提供能够以高精度可靠地检测操作表面上的压力且适于厚度减小的传感器装置、输入装置和电子设备。
[0011]技术方案
[0012]在实施例中，传感器装置包括薄片状第一导体层和电极基板。电极基板包括多个第一电极布线、多个第二电极布线、在第一和第二电极布线的成对部分形成的电容传感器和支撑第一和第二电极布线的薄片基板。传感器装置还包括第一支撑体，该第一支撑体包括连接第一导体层和电极基板的多个第一结构。
[0013]在另一实施例中，输入装置包括具有输入操作表面的操作部件、支撑操作部件的薄片状第一导体层和电极基板。电极基板包括多个第一电极布线、多个第二电极布线、在第一和第二电极布线的成对部分形成的电容传感器和支撑第一和第二电极布线的薄片基板。输入装置进一步包括第一支撑体，该第一支撑体包括连接第一导体层和电极基板的多个第一结构。
[0014]在另一实施例中，电子设备包括具有输入操作表面的显示元件、支撑显示元件的薄片状第一导体层和电极基板。电极基板包括多个第一电极布线、多个第二电极布线、在第一和第二电极布线的成对部分形成的电容传感器和支撑第一和第二电极布线的薄片基板。电子设备还包括第一支撑体，该第一支撑体包括连接第一导体层和电极基板的多个第一结构。
[0015]根据本发明的实施例，提供了一种传感器装置，包括第一导体层、电极基板和第一支撑体。第一导体层形成为薄片状且是可变形的。电极基板包括多个第一电极布线、设置以面对多个第一电极布线的多个第二电极布线、分别在多个第二电极布线和多个第一电极布线之间的面对区域形成的电容传感器和支撑多个第一电极布线和多个第二电极布线的单个薄片基板。第一支撑体包括连接第一导体层和电极基板的多个第一结构。
[0016]在传感器装置中，当按压第一导体层时改变第一导体层和电极基板之间的相对距离，且可以基于相对距离的改变静电地检测比如按压之类的输入操作。因此，可以以高精度可靠地检测操作表面上的压力。另外，因为在单个薄片基板上支撑第一电极布线和第二电极布线，所以可以使得电极基板很薄。因此，可以使得传感器装置很薄。
[0017]薄片基板可以具有主体和凸出部分。主体支撑多个第一电极布线和多个第二电极布线。凸出部分设置在主体的边缘部分上，从边缘部分向外凸出，并支撑分别连接到多个第一电极布线和多个第二电极布线的多个第一导线和多个第二导线。
[0018]主体可以具有支撑多个第一电极布线的第一主表面，和支撑多个第二电极布线的第二主表面。凸出部分可以具有支撑多个第一导线的第一表面，和支撑多个第二导线的第二表面。
[0019]多个第二导线可以具有在第二表面上形成的多个第一连线部分，在第一表面上形成的多个第二连线部分，和连接多个第一连线部分和多个第二连线部分并通过凸出部分的多个通路部分。
[0020]多个第一电极布线和多个第二电极布线可以在主体的相同主表面上形成。
[0021]电极基板可以进一步包括在凸出部分上安装的连接器组件。连接器组件可以电连接到多个第一导线和多个第二导线。
[0022]传感器装置可以进一步包括第二导体层和第二支撑体。第二导体层设置以面对第一导体层，且电极基板设置在其间。第二支撑体包括连接第二导体层和电极基板的多个第二结构。
[0023]根据本发明的实施例，提供了一种输入装置，包括操作部件、第一导体层、电极基板和第一支撑体。操作部件具有输入操作表面。第一导体层形成为薄片状以支撑操作部件且是可变形的。电极基板包括多个第一电极布线、设置以面对多个第一电极布线的多个第二电极布线、分别在多个第二电极布线和多个第一电极布线之间的面对区域中形成的电容传感器和支撑多个第一电极布线和多个第二电极布线的单个薄片基板。第一支撑体包括连接第一导体层和电极基板的多个第一结构。
[0024]根据本发明的实施例，提供了一种电子设备，包括显示元件、第一导体层、电极基板和第一支撑体。显示元件具有输入操作表面。第一导体层形成为薄片状以支撑显示元件且是可变形的。电极基板包括多个第一电极布线、设置以面对多个第一电极布线的多个第二电极布线、分别在多个第二电极布线和多个第一电极布线之间的面对区域中形成的电容传感器和支撑多个第一电极布线和多个第二电极布线的单个薄片基板。第一支撑体包括连接第一导体层和电极基板的多个第一结构。
[0025]技术效果
[0026]如上所述，根据本发明，可以以高精度可靠地检测操作表面上的压力和使得传感器装置很薄。应当注意，不必限制这里描述的效果，且其可以是本发明中描述的任何一个效果O
【附图说明】
[0027]图1是根据本发明第一实施例的输入装置的示意性截面图。
[0028]图2是输入装置的分解透视图。
[0029]图3是输入装置的主要部分的示意性截面图。
[0030]图4是使用输入装置的电子设备的框图。
[0031]图5是输入装置中电极基板的示意性平面图。
[0032]图6是电极基板的不意性后视图。
[0033]图7是示出了当通过操作元件在Z轴方向上向下按压上面描述的输入装置的第一表面的点时施加到第一和第二结构的力的示意性截面图。
[0034]图8每个都是示出了当通过操作元件操作第一结构之上的第一表面的点时输入装置的状态的示意性主要部分截面图，且示出了在那时从检测单元输出的示例性信号。
[0035]图9每个都是根据比较实例的电极基板的示意性配置图，图9A是平面图，且图9B是主要部分截面侧视图。
[0036]图10是根据本发明第一实施例的输入装置中的电极基板的示意性平面图。
[0037]图11是电极基板的不意性后视图。
[0038]图12A是根据本发明第二实施例的输入装置的示意性截面图，且图12B是示出了输入装置的放大的主要部分的截面图。
[0039]图13每个都是示出了输入装置中第一电极布线和第二电极布线的配置的主要部分平面图。
[0040]图14A是输入装置中电极基板的主要部分的平面图，且图14B是沿着图14A的线A-A截取的截面图。
[0041 ]图15是用于解释输入装置中检测单元的配置的示意性截面图。
[0042]图16是电极基板的示意性平面图。
[0043]图17是示出了输入装置的配置的修改实例的示意性截面图。
[0044]图18是示出了输入装置的配置的修改实例的示意性截面图。
【具体实施方式】
[0045]在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。
[0046](第一实施例)
[0047]图1是根据本发明第一实施例的输入装置100的示意性截面图，图2是输入装置100的分解透视图，图3是输入装置100的主要部分的示意性截面图，且图4是使用输入装置100的电子设备70的框图。在下文中，将描述根据此实施例的输入装置100的配置。应当注意，在图中，x轴和Y轴表示彼此垂直的方向(输入装置100的面内方向(in-plane direct1n))，且Z轴表示垂直于X轴和Y轴的方向(输入装置100的厚度方向或者垂直方向)。
[0048](输入装置)
[0049]输入装置100包括柔性显示器(显示器元件)11和传感器装置I。柔性显示器11接收用户的操作，且传感器装置I检测用户的操作。输入装置100例如配置为柔性触摸板显示器，且并入将在后面描述的电子设备70中。传感器装置I和柔性显示器11每个都具有在垂直于Z轴的方向上延伸的板状形状。
[0050]柔性显示器11具有输入操作表面110和与输入操作表面110相对的后表面120。柔性显示器11具有作为输入装置100中的输入操作单元和显示单元的功能。特别地，柔性显示器11使得输入操作表面110用作显示表面，并取决于用户的操作向着Z轴方向的上侧在输入操作表面110上显示图像。在输入操作表面110上显示与键盘、⑶K图形用户界面)等对应的图像。执行柔性显示器11上的操作的操作元件的实例包括手指和笔(指示笔)。
[0051]不特别限制柔性显示器11的特定配置。例如，作为柔性显示器11，可以采用所谓的电子纸、有机EL(电致发光)面板，无机EL面板、液晶面板等。另外，不特别限制柔性显示器11的厚度，且例如是大约0.1毫米到I毫米。
[0052]传感器装置I包括金属膜(第一导体层)12、导体层(第二导体层)50、电极基板20、第一支撑体30和第二支撑体40。传感器装置I设置在柔性显示器11的后表面120—侧上。
[0053]金属膜12配置为具有薄片状形状且是可变形的。导体层50设置以面对金属膜12。电极基板20包括多个第一电极布线(electrode wire)210和多个第二电极布线220，设置在金属膜12和导体层50之间以是可变形的，且能够静电地检测金属膜12和导体层50之间距离的改变。多个第二电极布线220设置以面对多个第一电极布线210并与多个第一电极布线210相交。第一支撑体30包括多个第一结构310和第一间隔部分330。多个第一结构310连接金属膜12和电极基板20。在多个第一结构310之间形成第一间隔部分330。第二支撑体40包括多个第二结构410和第二间隔部分430。各个第二结构410设置在相邻的两个第一结构310之间和以下，并连接导体层50和电极基板20。第二间隔部分430形成在多个第二结构410之间。
[0054]根据此实施例的传感器装置1(输入装置100)静电地检测由于柔性显示器11的输入操作表面110上的输入操作导致的金属膜12和电极基板20之间的距离以及导体层50和电极基板20之间的距离的改变，由此检测输入操作。输入操作不限于输入操作表面110上的有意的按压(推动)操作，且可以是接触(触摸)操作。特别地，如将在之后描述的，因为输入装置100能够检测由一般触摸操作施加的甚至很小的压力(例如，大约几十g)，所以可以与一般触摸传感器类似地执行触摸操作。
[0055]输入装置100包括控制器60，且控制器60包括计算单元61和信号生成单元62。计算单元61基于检测单元20s的电容的变化检测用户的操作。信号生成单元62基于从计算单元61获得的检测结果生成操作信号。
[005