压力检测装置及信息输入装置的制作方法

文档序号:19816472发布日期:2020-01-31 19:19阅读:137来源:国知局
压力检测装置及信息输入装置的制作方法

本发明涉及一种压力检测装置及使用了该压力检测装置的信息输入装置。



背景技术:

以往,已知有将显示装置和输入装置设置为一体的信息输入装置。显示装置例如是液晶面板。输入装置例如是触摸式传感器。此外,输入装置有时包括能够对按压力进行检测的压敏传感器(例如参照专利文献1)。

专利文献1所记载的触摸式输入装置1000(第二实施方式,图4)具有触摸式传感器面板100、显示器模块300以及压力检测模块400。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2016-105304号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的上述触摸式输入装置1000中,压力检测模块400设置在显示器模块200的周缘部与基板300之间。

但是,近年来的智能手机等便携终端中的信息输入装置的显示装置的周缘部的宽度较窄。因此,难以在显示装置的缘部设置压力检测部。另一方面,也考虑将压力检测部与显示部重叠地设置在显示装置的中央部。但是,在压力检测部与显示装置局部对应的情况下,从压力检测部向显示装置的一部分施加压力,其结果是,会产生被称为池化的影像的歪曲。

对此,考虑使压力检测部与显示装置的整体对应地设置,但根据信息输入装置的结构,产生压敏传感器的输出不足即灵敏度不足的问题。

另外,在与显示装置的显示部重叠地设置压力检测部的情况下,压敏传感器的初始载荷直至将显示装置与壳体粘接才产生。即,在组装显示装置前,无法准确地掌握压敏传感器的压力检测性能。

本发明的目的在于,提高以与信息输入装置的显示装置的整个面对应的方式设置的压敏传感器的灵敏度。

解决方案

以下,作为解决方案,对多个方案进行说明。这些方案根据需要能够任意地组合。

本发明的一方案的压力检测装置具备压敏传感器、触摸式传感器以及压力检测控制部。

压敏传感器具有:第一绝缘层;第二绝缘层,其与第一绝缘层对置配置;传感器构件,其具有处于相对于平面中心对称的位置的一对压敏部,且形成在第一绝缘层和第二绝缘层中的至少一方的面上;弹性构件,其配置在作用按压力的位置;以及驱动电极及感测电极,它们隔着传感器构件而配置。

压力检测控制部执行如下步骤:利用压敏传感器对各个压敏部的压力变化进行检测;以及通过对一对压敏部的一方的压力变化与反转一对压敏部的另一方的压力变化的符号而得到的压力变化进行合计来放大输出。

在该压力检测装置中,输出变高,即灵敏度提高。

也可以是,一对压敏部具有相同的面积及相同的形状。

在该压力检测装置中,输出变高,即灵敏度提高。

也可以是,压敏传感器具有矩形平面。

也可以是,一对压敏部与压敏传感器的两条边对应地设置。

在该压力检测装置中,输出变高,即灵敏度提高。

也可以是,压力检测装置还具备相对于压敏部在按压方向上并排配置的弹性构件。

也可以是,当作用于压敏传感器的按压力变化时,传感器构件的电阻变化。

也可以是,传感器构件是弹性构件,当作用于压敏传感器的按压力变化时,静电电容变化。

本发明的另一方案的信息输入装置具有触摸面板、显示装置、光学薄膜组、上述的压力检测装置、支承板以及支承体。

触摸面板对触摸坐标进行检测。

支承板配置为在与显示装置之间夹着光学薄膜组和压敏传感器。

支承体通过将显示装置与支承板连结而将光学薄膜组和压敏传感器封入到显示装置与金属板之间,从而构成传感器构造。

在该装置中,在信息输入装置的组装完成之前,能够设定传感器构造的初始载荷。因此,传感器构造的制造变得容易。

也可以是,压力检测控制部通过对一对压敏部中的接近触摸坐标的一方的压敏部检测到的压力变化与反转一对压敏部中的远离触摸坐标的一方的压敏部检测到的压力变化的符号而得到的压力变化进行合计,来放大输出。

在该信息输入装置中,输出变高,即灵敏度提高。

也可以是,信息输入装置还具备壳体,该壳体具有底部及侧部,该底部及侧部形成具有开口的凹部。

也可以是,侧部的开口侧的缘部对传感器构造进行支承。

也可以是,凹部收容传感器构造。

也可以是,在底部与支承板之间确保有间隙。

在该装置中,当向显示装置作用按压力时,在显示装置与支承板之间压缩压敏传感器。由此来检测按压力。另外,此时,支承板根据按压力而在与底部之间发生弹性变形。

在该装置中,在完成装置之前,能够在传感器构造中向壳体安装前设定初始载荷。因此,传感器构造的制造变得容易。

本发明的又一方案的信息输入装置具备触摸面板、显示装置、光学薄膜组、压敏传感器、支承板、支承体以及壳体。

支承板配置为在与显示装置之间夹着光学薄膜组和压敏传感器。

支承体通过将显示装置与支承板连结而封入光学薄膜组和压敏传感器,来构成传感器构造。

壳体具有形成凹部的底部及侧部。

侧部的开口侧的缘面对传感器构造进行支承。

凹部收容传感器构造。

在底部与支承板之间确保有间隙。

在该装置中,当向显示装置作用按压力时,在显示装置与支承板之间压缩压敏传感器。由此来检测按压力。另外,此时,支承板根据按压力在与底部之间发生弹性变形。

在该装置中,在完成装置之前,能够在传感器构造中向壳体安装前设定初始载荷。因此,传感器构造的制造变得容易。

发明效果

在本发明的压力检测装置中,即便在以与显示装置的整个面对应的方式设置压敏传感器的情况下,灵敏度也提高。

附图说明

图1本发明的第一实施方式的信息输入装置的示意性剖视图。

图2是电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。

图3是电阻变化型压敏传感器的详细剖视图。

图4是电阻变化型压敏传感器的示意性俯视图。

图5是表示电阻变化型压敏传感器的压敏部的配置的图。

图6是信息输入装置的控制框图。

图7是表示信息输入装置的控制动作的流程图。

图8是第一变形例中的电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。

图9是第二变形例中的电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。

图10是第二变形例中的电阻型压敏传感器的详细剖视图。

图11是第二变形例的电阻变化型压敏传感器的示意性俯视图。

图12是第三变形例中的电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。

图13是第四变形例中的电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。

图14是第二实施方式的信息输入装置的电容变化型压敏传感器的示意性剖视图。

图15是电容变化型压敏传感器的详细剖视图。

图16是电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

图17是第一变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

图18是第二变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

图19是第三变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

图20是第四变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

图21是第四变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

图22是第三实施方式的信息输入装置的示意性剖视图。

图23是第四实施方式的信息输入装置的示意性剖视图。

图24是表示压敏传感器的压敏部的配置的变形例的俯视图。

图25是表示压敏传感器的压敏部的配置的变形例的俯视图。

图26是表示压敏传感器的压敏部的配置的变形例的俯视图。

具体实施方式

1.第一实施方式

(1)信息输入装置的概要结构

使用图1对信息输入装置1进行说明。图1是本发明的第一实施方式的信息输入装置的示意性剖视图。

信息输入装置1是能够通过来自操作者的接触动作而输入信息的装置。信息输入装置1是具有显示装置的功能和输入装置的功能的显示一体型输入装置,例如是智能手机、平板型计算机、智能手表等电子设备。

信息输入装置1具有外壳(壳体的一例)5。外壳5由刚性高的材料构成,例如是铝、钛这样的金属制或塑料制。外壳5具有箱形形状。具有凹部5a。凹部5a向上方开口。凹部5a由底部5b以及形成在底部5b的周围的侧部5c构成。

信息输入装置1具有罩构件7。罩构件7构成受理操作者的按压操作的操作面。罩构件7由刚性比较高且能够透过光的材料构成。罩构件7也可以是玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯纤维(pc)等。罩构件7具有与外壳5的凹部5a对应的形状及位置,且配置为堵塞凹部5a的开口。具体而言,罩构件7的缘部7a由外壳5的侧部5c支承,当从图1的上方朝罩构件7作用按压力时,从罩构件7通过外壳5的侧部5c承受载荷。罩构件7的厚度处于0.1~10mm的范围。

信息输入装置1具有触摸面板9。触摸面板9借助粘接剂(oca)固定于罩构件7的下侧面。触摸面板9是电阻膜式、静电电容式或其他方式。

信息输入装置1具有显示装置11。显示装置11借助粘接剂(oca)固定于触摸面板9的下表面。显示装置11是液晶面板、有机el面板或其他。

信息输入装置1具有压敏传感器13。压敏传感器13是在被赋予按压力时产生检测信号的传感器。压敏传感器13设置在触摸面板9及显示装置11的下方。压敏传感器13在俯视观察下具有与触摸面板9及显示装置11的大致整个面对应的形状。

信息输入装置1具有光学薄膜组15。光学薄膜组15设置在显示装置11的下表面。

信息输入装置1具有反射板17。反射板17设置在光学薄膜组15的下表面且压敏传感器13的上表面。反射板17例如由铝、锡构成,通过蒸镀、溅射、涂层而覆盖反射板17。

作为用于将压敏传感器13固定于触摸面板9及显示装置11的构造,信息输入装置1具有金属板21(支承板的一例)和支承体23。金属板21配置在压敏传感器13的下表面。在金属板21与外壳5的凹部5a的底部5b之间确保有间隙24。支承体23是沿上下方向延伸且将金属板21的外周缘与显示装置11的外周缘固定的构件。

如上所述,利用支承体23实现了将光学薄膜组15、反射板17及压敏传感器13夹在触摸面板9及显示装置11与金属板21之间的传感器构造25。传感器构造25经由触摸面板9及罩构件7而被外壳5的侧部5c的开口侧的缘部5d支承。另外,传感器构造25收容于凹部5a。

如上所述,利用支承体23及金属板21实现了传感器构造25。其结果是,在信息输入装置1的组装完成之前,能够在传感器构造25中设定压敏传感器13的初始载荷。因此,传感器构造25的制造变得容易。

在上述的信息输入装置1中,当按压罩构件7而向显示装置11作用按压力时,通过从触摸面板9及显示装置11承受载荷而在显示装置11与金属板21之间压缩压敏传感器13。由此来检测按压力。另外,此时,金属板21根据按压力而在与底部5b之间进行弹性变形。具体而言,金属板21的整体朝按压方向变形,因此,从周缘部进入内侧的部分的压缩量变大。此外,金属板21的与按压点对应的部分局部地向按压方向突出。

(2)压敏传感器

使用图2~图5对压敏传感器13进行说明。图2是电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。图3是电阻变化型压敏传感器的详细剖视图。图4是电阻变化型压敏传感器的示意性俯视图。图5是表示电阻变化型压敏传感器的压敏部的配置的图。

压敏传感器13是电阻变化型压敏传感器。电阻变化型压敏传感器也被称为电阻式力传感器(resistiveforcesensor)。

压敏传感器13相对于显示装置11以大概相同的面积在整个面的范围内形成。因此,在按压时,显示装置11的显示状态难以产生不良情况。

如图2所示,压敏传感器13具有隔着较薄的空气间隙27而配置的上部基材31(第一绝缘层的一例)及下部基材33(第二绝缘层的一例)。空气间隙27通过设置于上部基材31及下部基材33的周缘的间隔件34(图3)来维持。间隔件34也作为将上部基材31与下部基材33固定的粘接剂而发挥功能。

在上部基材31的与下部基材33对置的面上形成有压敏层35(传感器构件的一例)。

在下部基材33的与上部基材31对置的面上形成有第一电极37和第二电极39。第一电极37是驱动电极,第二电极39是感测电极。第一电极37和第二电极39具有多个交替配置的一对梳齿的组合。与各对梳齿对应地形成有多个压敏层35,以下,将压敏层35与第一电极37及第二电极39的组合称为压敏部。

压敏层35与第一电极37及第二电极39隔开间隙或者相互抵接而配置。两者也可以通过点间隔件来确保间隙(以下也相同)。

如图4及图5所示,压敏传感器13具有四个压敏部41~44。压敏传感器13具有矩形平面,压敏部41~44与矩形的各边对应地设置。这里,“对应”是指在与各边接近的位置处沿与各边相同的方向较长地延伸。进一步详细说明的话,第一压敏部41与第二压敏部42处于相对于平面中心对称的位置,与压敏传感器13的短边对应。第三压敏部43与第四压敏部44处于相对于平面中心对称的位置,与压敏传感器13的长边对应。换言之,一对压敏部与压敏传感器13的两条边对应地设置。另外,一对压敏部具有相同的面积及相同的形状。

相对于各压敏部的第一电极而连接有共用的一根驱动布线37a。另外,相对于各压敏部的第二电极部而连接有独立的感测布线。即,在本实施方式中设置有合计四根感测布线39a。

以下,使用图5对压敏部的优选条件进行说明。

优选为,在将压敏传感器13的短边的长度(宽度)设为w时,第三压敏部43与第四压敏部44的短边方向的边的中心从边缘起算处于w/6~2w/6的范围,第三压敏部43与第四压敏部44的短边方向的宽度为2w/6以下。

另外,优选为,在将压敏传感器13的长边的长度(高度)设为h时,第一压敏部41与第二压敏部42的长边方向的边的中心从边缘起算处于h/6~2h/6的范围,第一压敏部41与第二压敏部42的长边方向的宽度为2h/6以下。

若上述两个条件都满足,则是最优选的,但也可以仅满足任一方条件。

如图2所示,压敏传感器13还具有第一弹性体71(弹性构件的一例)和第二弹性体73(弹性构件的一例)。第一弹性体71配置在上部基材31的上表面。第二弹性体73配置在下部基材33的下表面。第一弹性体71及第二弹性体73的厚度处于100~1500μm的范围,在以25%压缩时,应力处于0.001~0.5mpa的范围(优选处于0.001~0.1mpa的范围,更优选处于0.001~0.05mpa的范围)。第一弹性体71及第二弹性体73的材质例如是聚氨酯、聚丙烯、丙烯酸等发泡体。第一弹性体71及第二弹性体73借助粘合剂而粘接在压敏传感器的至少一个面上。但是,第一弹性体71及第二弹性体73也可以仅通过与压敏传感器接触而层叠。

需要说明的是,也可以省略第一弹性体71与第二弹性体73中的一方。

上部基材31及下部基材33的材料是具有挠性的绝缘性薄膜,例如是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚酰亚胺(pi)、聚醚酰亚胺(pei)等。

第一电极37及第二电极39例如是银膏或铜膏,但没有特别限定。但是,第一电极37及第二电极39优选由热固化型的导电膏构成。需要说明的是,电极材料也可以是金属箔、溅射膜、蒸镀膜、层压膜等膏以外的材料。

压敏层35的材料也可以是碳那样的通常的电阻材料,还可以是压敏墨。构成压敏墨的组成物由电阻值等电特性根据外力而变化的原材料构成。

当罩构件7被操作者按压时,罩构件7、触摸面板9及显示装置11挠曲而变形。具体而言,触摸面板9及显示装置11以将按压点作为中心而相对于底部5b突出的方式变形。其结果是,在压敏传感器13中,上部基材31及下部基材33以相互接近的方式被按压,其结果是,压敏层35与梳齿状的电极部接触的面积增大,由此,一对电极之间的传感器电阻减小。这样,当作用于压敏传感器13的按压力变化时,电阻变化。

(3)信息输入装置的控制结构

使用图6对信息输入装置1的控制结构进行说明。图6是信息输入装置的控制框图。

信息输入装置1具有控制部51。

控制部51是具有处理器(例如cpu)、存储装置(例如rom、ram、hdd、ssd等)、以及各种接口(例如a/d转换器、d/a转换器、通信接口等)的计算机系统。控制部51通过执行保存于存储部(对应于存储装置的存储区域的一部分或全部)的程序来进行各种控制动作。

具体而言,控制部51是用于基于来自触摸面板检测部55及压敏传感器检测部57(后述)的输入信号来执行信息输入装置1的各种控制的装置。例如,控制部51在通过人的手而被执行触摸操作时,基于此来进行信息处理,并且在显示装置11中显示各种图像数据。

控制部51也可以由单一的处理器构成,但也可以由为了各控制而独立的多个处理器构成。

控制部51的各要素的功能的一部分或全部也可以作为能够通过构成控制部51的计算机系统来执行的程序实现。此外,控制部51的各要素的功能的一部也可以由定制ic构成。

信息输入装置1具有触摸面板检测部55。触摸面板检测部55对触摸面板9的检测信号进行检测。

信息输入装置1具有压敏传感器检测部57。压敏传感器检测部57具有ad转换部(未图示),对来自压敏传感器13的信号进行检测。ad转换部通过a/d转换以规定的采样周期将模拟的输出信号转换成数字的输出值。

控制部51具有显示控制部59。显示控制部59例如是lcd驱动器,向显示装置11发送图像数据。

控制部51具有位置计算部60。位置计算部60基于来自触摸面板检测部55的信号,判定被触摸的位置。

控制部51具有压力计算部61(压力检测控制部的一例)。压力计算部61基于来自压敏传感器检测部57的信号,对按压力进行计算。具体而言,压力计算部61能够执行如下步骤:利用压敏传感器13对各个压敏部41~44的压力变化进行检测;以及通过对处于对称位置的一对压敏部的一方的压力变化与反转一对压敏部的另一方的压力变化的符号而得到的压力变化进行合计来放大输出。由此,在信息输入装置1中,输出变高,即灵敏度提高。

(4)控制动作

使用图7对压力计算部61的压力计算控制动作进行说明。图7是表示信息输入装置的控制动作的流程图。

以下说明的控制流程图是例示,能够根据需要省略及替换各步骤。另外,也可以同时执行多个步骤,或者将多个步骤的一部分或全部重叠地执行。

此外,控制流程图的各块不限于单一的控制动作,能够置换为由多个块表现的多个控制动作。

在步骤s1中,在控制部51中,压力计算部61一边存储各压敏部41~43的压力值f0,一边等待进行基于触摸面板9的触摸检测。

若判断为存在触摸检测,则执行压力检测控制动作。

具体而言,在步骤s2中,压力计算部61存储由位置计算部60得到的触摸坐标p,接着测定各压敏部41~43的压力值f1。需要说明的是,在电阻变化型的情况(本第一实施方式)下,压力值是指电阻值。而且,在电容变化型的情况(后述的第二实施方式)下,压力值是指静电电容值。

更具体而言,在上述的检测动作中,压力计算部61通过一根驱动布线37a向第一压敏部41供给驱动信号,通过四根感测布线39a接受电信号。

在步骤s3中,压力计算部61对处于对称位置的压敏部彼此的压力变化进行合计。具体而言,计算出各压敏部41~44的压力变化δf=f1-f0,接着,基于触摸面板检测到的触摸坐标p,在处于对称位置的压敏部彼此,将远离触摸坐标p的一方的压敏部检测到的压力变化的符号反转,并对其与接近触摸坐标p的一方的压敏部检测到的压力变化进行合计。这样,尤其在金属板21薄且刚性低的情况下,利用在接近触摸坐标的压敏部得到正的压力变化、但在处于对称位置的远离触摸坐标的压敏部得到负的压力变化这一特征,能够放大压力的检测灵敏度。该趋势是通过本申请发明人的研究而得到的新的见解。

在步骤s4中,压力计算部61将两对合计值彼此进一步合计并输出其结果。基于此来判定按压力。

这样,在压敏传感器13中,输出变高,即灵敏度提高。

以往在采用图1的构造的情况下,针对按压,不仅是罩构件7,金属板21也在相同的方向上歪曲,因此,存在压敏传感器13未被压缩而灵敏度不足的问题。对此,在本实施方式中,通过如图4那样配置压敏部的位置并进一步将输出反转而放大,从而即便在采用图1的构造的情况下,也使灵敏度提高。

(5)第一变形例

在第一实施方式中,第一电极及第二电极设置于下部基材,压敏层设置于上部基材。但是,它们的配置关系没有特别限定。

使用图8对这样的变形例进行说明。图8是第一变形例中的电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。

压敏传感器13a是电阻变化型压敏传感器。如图8所示,压敏传感器13a具有隔着较薄的空气间隙27而配置的上部基材31(第一绝缘层的一例)及下部基材33(第二绝缘层的一例)。

在上部基材31的与下部基材33对置的面上形成有第一电极37a和第二电极39a。第一电极37a是驱动电极,第二电极39b是感测电极。它们的构造及功能与第一实施方式相同。

在下部基材33与上部基材31对置的面上形成有压敏层35a(传感器构件的一例)。它们的构造及功能与第一实施方式相同。

(6)第二变形例

在第一实施方式中,在电阻变化型压敏传感器中,两种电极设置在同一基材上,但没有限定电极的配置构造。例如,两种电极也可以分别设置于对置的基材。

使用图9~图11对这样的变形例进行说明。图9是第二变形例中的电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。图10是第二变形例中的电阻型压敏传感器的详细剖视图。图11是第二变形例的电阻变化型压敏传感器的示意性俯视图。

压敏传感器13b是电阻变化型压敏传感器。如图9所示,压敏传感器13b具有隔着较薄的空气间隙27而配置的上部基材31(第一绝缘层的一例)及下部基材33(第二绝缘层的一例)。空气间隙27通过设置于上部基材31及下部基材33的周缘的间隔件34(图10)来维持。间隔件34也作为将上部基材31与下部基材33固定的粘接剂而发挥功能。

在上部基材31的与下部基材33对置的面上形成有第一电极37b。第一电极37b例如是驱动电极。在上部基材31还以覆盖第一电极37b的方式形成有压敏层35b(传感器构件的一例)。

在下部基材33的与上部基材31对置的面上形成有第二电极39b。第二电极39b例如是感测电极。第一电极37b和第二电极39b是在俯视观察下具有固定的宽度的形状。在上部基材31还以覆盖第二电极39b的方式形成有压敏层35b’(传感器构件的一例)。

如图11所示,压敏传感器13b具有四个压敏部41b~44b。压敏传感器13b具有矩形平面,压敏部41b~44b与矩形的各边对应地设置。这里,“对应”是指处于与各边接近的位置。进一步详细说明的话,第一压敏部41b与第二压敏部42b处于相对于平面中心对称的位置。第三压敏部43b与第四压敏部44b处于相对于平面中心对称的位置。换言之,一对压敏部与压敏传感器13b的两条边对应地设置。另外,一对压敏部具有相同的面积及相同的形状。

如图9所示,压敏传感器13b还具有第一弹性体71和第二弹性体73。第一弹性体71配置于上部基材31的上表面。第二弹性体73配置于下部基材33的下表面。需要说明的是,也可以省略第一弹性体71与第二弹性体73中的一方。

(7)第三变形例

在第二变形例中,两种电极的双方被压敏层覆盖,但本发明不限定于这样的实施方式。例如,压敏层也可以仅覆盖一方的电极。

使用图12对这样的变形例进行说明。图12是第三变形例中的电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。

在上部基材31的与下部基材33对置的面上形成有第一电极37c。第一电极37c例如是驱动电极。在上部基材31还以覆盖第一电极37c的方式形成有压敏层35c(传感器构件的一例)。

在下部基材33的与上部基材31对置的面上形成有第二电极39c。第二电极39c例如是感测电极。第一电极37c和第二电极39c是在俯视观察下具有固定的宽度的形状,具体而言是矩形。在第二电极39c上未形成压敏层,即,第二电极39c露出。

(8)第四变形例

在第二变形例中,两种电极的双方被压敏层覆盖,但本发明不限定这样的实施方式。例如,压敏层也可以仅覆盖一方的电极。

使用图13对这样的变形例进行说明。图13是第四变形例中的电阻变化型压敏传感器的示意性剖视图。

在上部基材31的与下部基材33对置的面上形成有第一电极37d。第一电极37d例如是驱动电极。在第一电极37d上未形成压敏层,即,第一电极37d露出。

在下部基材33的与上部基材31对置的面上形成有第二电极39d。第二电极39d例如是感测电极。第一电极37d与第二电极39d是在俯视观察下具有固定的宽度的形状。在上部基材31还以覆盖第二电极39d的方式形成有压敏层35d(传感器构件的一例)。

2.第二实施方式

在第一实施方式中,说明了电阻变化型的压敏传感器,但本发明不限定于这样的实施方式。例如也可以是电容变化型的压敏传感器。

使用图14~图16对这样的实施方式进行说明。图14是第二实施方式的信息输入装置的电容变化型压敏传感器的示意性剖视图。图15是电容变化型压敏传感器的详细剖视图。图16是电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

压敏传感器13e是电容变化型压敏传感器。如图14所示,压敏传感器13e具有上部基材31(第一绝缘层的一例)、下部基材33(第二绝缘层的一例)、以及配置在上部基材31与下部基材33之间的电介质38(传感器构件的一例)。电介质38由能够弹性变形的材料构成。

在上部基材31的与下部基材33对置的面上形成有第一电极37e。第一电极37e例如是驱动电极。

在下部基材33的与上部基材31对置的面上形成有第二电极39e。第二电极39e例如是感测电极。

第一电极37e和第二电极39e是在俯视观察下具有固定的宽度的形状,具体而言是矩形。

如图16所示,压敏传感器13e具有四个压敏部41e~44e。压敏传感器13e具有矩形平面,压敏部41e~44e与矩形的各边对应地设置。这里,“对应”是指处于与各边接近的位置。进一步详细说明的话,第一压敏部41e与第二压敏部42e处于相对于平面中心对称的位置。第三压敏部43e与第四压敏部44e处于相对于平面中心对称的位置。换言之,一对压敏部与压敏传感器13e的两条边对应地设置。另外,一对压敏部具有相同的面积及相同的形状。

当罩构件7被操作者按压时,罩构件7、触摸面板9及显示装置11挠曲而变形。具体而言,触摸面板9及显示装置11以将按压点作为中心而相对于底部5b突出的方式变形。其结果是,在压敏传感器13e中,上部基材31及下部基材33以相互接近的方式被按压,第一电极37e与第二电极39e之间的静电电容发生变化。

(1)第一变形例

在第二实施方式中,各电极形成在基材的对置面,但本发明不限定于这样的实施方式,电极也可以形成在基材的与对置面为相反侧的面。

使用图17对这样的变形例进行说明。图17是第一变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

如图17所示,压敏传感器13f具有上部基材31(第一绝缘层的一例)、下部基材33(第二绝缘层的一例)、以及配置在上部基材31与下部基材33之间的电介质38。电介质38由能够弹性变形的材料构成。

在上部基材31的与下部基材33为相反侧的面上形成有第一电极37f。第一电极37f例如是驱动电极。

在下部基材33的与上部基材31对置的面上形成有第二电极39f。第二电极39f例如是感测电极。

(2)第二变形例

使用图18对与第一变形例同样的变形例进行说明。图18是第二变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

如图18所示,压敏传感器13g具有上部基材31(第一绝缘层的一例)、下部基材33(第二绝缘层的一例)、以及配置在上部基材31与下部基材33之间的电介质38。电介质38由能够弹性变形的材料构成。

在上部基材31的与下部基材33对置的面上形成有第一电极37g。第一电极37g例如是驱动电极。

在下部基材33的与上部基材31为相反侧的面上形成有第二电极39g。第二电极39g例如是感测电极。

(3)第三变形例

使用图19对与第一变形例同样的变形例进行说明。图19是第三变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

压敏传感器13h是电容变化型压敏传感器。如图19所示,压敏传感器13h具有上部基材31(第一绝缘层的一例)、下部基材33(第二绝缘层的一例)、以及配置在上部基材31与下部基材33之间的电介质38。电介质38由能够弹性变形的材料构成。

在上部基材31的与下部基材33为相反侧的面上形成有第一电极37h。第一电极37h例如是驱动电极。

在下部基材33的与上部基材31为相反侧的面上形成有第二电极39h。第二电极39h例如是感测电极。

(4)第四变形例

在第二实施方式中,在电容变化型压敏传感器中设置有两种电极,但没有限定电极的配置构造。例如,也可以设置三种电极。

使用图20及图21对这样的实施方式进行说明。图20及图21是第四变形例中的电容变化型压敏传感器的示意性俯视图。

压敏传感器13i是电容变化型压敏传感器。如图20所示,压敏传感器13i具有上部基材31(第一绝缘层的一例)、下部基材33(第二绝缘层的一例)、以及配置在上部基材31与下部基材33之间的电介质38。电介质38由能够弹性变形的材料构成。

在上部基材31的与下部基材33对置的面上形成有第三电极40i。第三电极40i例如是通用电极。

在下部基材33的与上部基材31对置的面上形成有第一电极37i及第二电极39i。第一电极37i例如是驱动电极,第二电极39i例如是感测电极。

第一电极37i与第二电极39i具有多个交替配置的一对梳齿的组合。第三电极40i与各对的梳齿对应地形成有多个,通过第一电极37i及第二电极39i与第三电极40i的组合来构成压敏部。

如图21所示,压敏传感器13i具有四个压敏部41i~44i。压敏传感器13i具有矩形平面,压敏部41i~44i与矩形的各边对应地设置。这里,“对应”是指处于与各边接近的位置。进一步详细说明的话,第一压敏部41i与第二压敏部42i处于相对于平面中心对称的位置。第三压敏部43i与第四压敏部44i处于相对于平面中心对称的位置。换言之,一对压敏部与压敏传感器13i的两条边对应地设置。另外,一对压敏部具有相同的面积及相同的形状。

当罩构件7被操作者按压时,罩构件7、触摸面板9及显示装置11挠曲而变形。具体而言,触摸面板9及显示装置11以将按压点作为中心而相对于底部5b突出的方式变形。其结果是,在压敏传感器13i中,上部基材31及下部基材33以相互接近的方式被按压,第一电极37i与第二电极39i之间的静电电容发生变化。

3.第三实施方式

在第一实施方式及第二实施方式中,触摸面板与显示装置分体地设置,但本发明不限定于这样的实施方式。例如,触摸面板与显示装置也可以形成为一体。

使用图22对这样的实施方式进行说明。图22是第三实施方式的信息输入装置的示意性剖视图。

在图22中,显示装置一体型触摸面板63设置于罩构件7的下表面。显示装置与触摸面板的一体化是内嵌式、外嵌式或其他方式。

4.第四实施方式

在第一实施方式~第三实施方式中,在传感器构造25与外壳5的底部5b之间确保了间隙,但本发明不限定于这样的实施方式。例如,也可以采用传感器构造通过与壳体的底部抵接而被支承的构造。

使用图23对这样的实施方式进行说明。图23是第四实施方式的信息输入装置的示意性剖视图。

在图23中,压敏传感器13j设置在反射板17j的下侧。即,压敏传感器13j夹在反射板17j与外壳5的底部5b之间而配置。

在该实施方式中,也得到与第一实施方式相同的效果。

5.其他实施方式

在第一实施方式~第三实施方式中,压敏部与矩形的基材的各边对应地各设置有一个,但本发明不限定于这样的实施方式。例如,压敏部也可以与矩形的各边对应地设置有多个。

使用图24~图26对这样的实施方式进行说明。图24~图26是表示压敏传感器的压敏部的配置变形例的俯视图。

在图24所示的变形例中,第一压敏部41l由在对应的边的延伸方向上被分割的一对压敏部构成。第二压敏部42l由在对应的边的延伸方向上被分割的一对压敏部构成。第三压敏部43l由在对应的边的延伸方向上被分割的一对压敏部构成。第四压敏部44l由在对应的边的延伸方向上被分割的一对压敏部构成。

在图25所示的变形例中,第一压敏部41m由在与对应的边的延伸方向交叉的方向上被分割的一对压敏部构成。第二压敏部42m由在与对应的边的延伸方向交叉的方向上被分割的一对压敏部构成。第三压敏部43m由在与对应的边的延伸方向交叉的方向上被分割的一对压敏部构成。第四压敏部44m由在与对应的边的延伸方向交叉的方向上被分割的一对压敏部构成。

在图26所示的变形例中,在第一实施方式的压敏部41~44的基础上,在平面中心设置有压敏部45。

6.此外的其他实施方式

以上,对本发明的多个实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。尤其是记载于本说明书的多个实施方式及变形例能够根据需要而任意地组合。

压敏传感器不限定于电阻变化型压敏传感器、电容变化型压敏传感器。

压敏部的平面形状不限定于矩形。压敏部的平面形状也可以是正方形、直线形、曲线形、直线彼此的组合。另外,压敏部的平面形状也可以是沿着基材的边而得到的形状。

产业利用性

本发明能够广泛应用于压力检测装置及使用了该压力检测装置的信息输入装置。

附图标记说明:

1:信息输入装置;

5:外壳;

5a:凹部;

5b:底部;

5c:侧部;

5d:缘部;

7:罩构件;

9:触摸面板;

11:显示装置;

13:压敏传感器;

15:光学薄膜组;

17:反射板;

19:压敏传感器;

21:金属板;

23:支承体;

24:间隙;

25:传感器构造;

41:第一压敏部;

42:第二压敏部;

43:第三压敏部;

44:第四压敏部;

51:控制部;

55:触摸面板检测部;

57:压敏传感器检测部;

59:显示控制部;

60:位置计算部;

61:压力计算部。

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