输入设备、传感器、键盘和电子设备的制作方法

本发明涉及一种输入设备、传感器、键盘和电子设备。具体而言，本发明涉及一种具有多个结构体的输入设备。

背景技术：

近年来，移动pc(个人电脑)和笔记本电脑不断要求减小尺寸和厚度。上述设备附带的键盘也要求减小尺寸和厚度，以实现更轻薄短小的主体。

而另一方面，在显示屏上触摸并操作的触摸屏已成为主流，但是当在操作期间在显示屏和键盘之间移动手时，会影响使用性。为此，键盘附带的触控笔仍然是需要的。随着键盘的面积不断减小，触控笔功能的布置位置就尤为重要。

例如，在专利文献1中，提出了一种输入设备，可以在同一个操作表面上操作不同的输入装置。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本待审专利申请no.2005-166466

技术实现要素：

发明要解决的问题

因此，本发明的一个目的是提供一种可允许在同一个操作屏幕上执行两种输入操作的输入设备、传感器、键盘和电子设备。

解决问题的方案

为了解决上述问题，根据第一方案，提供一种输入设备，包括：

导体层，所述导体层具有柔性；

多个结构体，所述多个结构体的反作用力相对于按压量呈非线性变化；

静电电容型传感器层；以及

中间层，所述中间层布置在所述多个结构体和所述传感器层之间，

其中，所述中间层具有多个孔部，所述多个结构体被分别压入所述孔部中。

根据第二方案，提供一种传感器，包括：

导体层，所述导体层具有柔性；

多个结构体，所述多个结构体的反作用力相对于按压量呈非线性变化；

静电电容型传感器层；以及

中间层，所述中间层布置在所述多个结构体和所述传感器层之间，

其中，所述中间层具有多个孔部，所述多个结构体被分别压入所述孔部中。

根据第三方案，提供一种传感器，包括：

导体层，所述导体层具有柔性；

结构体，所述结构体的反作用力相对于按压量呈非线性变化；

静电电容型传感器层；以及

中间层，所述中间层布置在所述结构体和所述传感器层之间，

其中，所述中间层具有孔部，所述结构体被压入所述孔部中。

根据第四方案，提供一种键盘，包括：

导体层，所述导体层具有柔性；

多个结构体，所述结构体的反作用力相对于按压量呈非线性变化；

静电电容型传感器层；以及

中间层，所述中间层布置在所述多个结构体和所述传感器层之间，

其中，所述中间层具有多个孔部，所述多个结构体被分别压入所述孔部中。

根据第五方案，提供一种电子设备，包括：

导体层，所述导体层具有柔性；

多个结构体，所述结构体的反作用力相对于按压量呈非线性变化；

静电电容型传感器层；以及

中间层，所述中间层布置在所述多个结构体和所述传感器层之间，

其中，所述中间层具有多个孔部，所述多个结构体被分别压入所述孔部中中。

发明效果

如上所述，按照本发明，可以在同一个操作屏幕上执行两种输入操作。

附图说明

[图1]图1为显示按照本发明的第一实施方式的电子设备的结构示例的框图。

[图2]图2a为显示按照本发明的第一实施方式的传感器模块的结构示例的横截面图。图2b为放大显示图2a中所示的传感器模块的局部的横截面图。

[图3]图3为显示传感器层的结构示例的横截面图。

[图4]图4a为显示x电极的结构示例的平面图。图4b为显示y电极的结构示例的平面图。

[图5]图5a为显示x和y电极的排列示例的平面图。图5b为沿图5a的直线vb-vb的横截面图。

[图6]图6a为显示传感器模块在去除键顶层、参考电极层和按压体的状态下的结构示例的俯视图。图6b为沿图6a的直线vib-vib的横截面图。

[图7]图7a为解释当执行手势输入操作时传感器模块的操作示例的横截面图。图7b为解释当执行按键输入操作时传感器模块的操作示例的横截面图。

[图8]图8a为显示参考电极的移动量与操作者的反作用力之间的关系的图表。图8b为显示参考电极的移动量与电容变化之间的关系的图表。图8c为显示对操作者的反作用力与电容变化之间的关系的图表。

[图9]图9为解释控制器ic的操作示例的流程图。

[图10]图10a和10b为分别显示按照本发明的第一实施方式的变形例1的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图11]图11为显示按照本发明的第一实施方式的变形例2的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图12]图12a、图12b、图12c和图12d为分别显示按照本发明的第一实施方式的变形例2的传感器模块的压印(embossed)层的结构示例的平面图。

[图13]图13为显示按照本发明的第一实施方式的变形例3的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图14]图14a为传感器模块在去除键顶层和按压体的状态下的结构示例的俯视图。图14b为沿图14a的直线xivb-xivb的横截面图。

[图15]图15a和图15b为分别显示按照本发明的第一实施方式的变形例4的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图16]图16为显示按照本发明的第二实施方式的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图17]图17a为解释手势输入操作时传感器模块的操作示例的横截面图。图17b为解释按键输入操作时传感器模块的结构示例的横截面图。

[图18]图18a为显示按照本发明的第二实施方式的变形例1的传感器模块的结构示例的平面图。图18b为解释手势输入操作时传感器模块的操作示例的横截面图。图18c为解释按键输入操作时传感器模块的操作示例的横截面图。

[图19]图19为显示按照本发明的第二实施方式的变形例2的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图20]图20a为显示按照本发明的第三实施方式的传感器模块的结构示例的横截面图。图20b为显示按照本发明的第三实施方式的变形例的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图21]图21为显示按照本发明的第四实施方式的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图22]图22a为显示实施例1-1和1-2及比较例1-1中的键盘的距离-压力曲线的图表。图22b为显示实施例2-1至2-4中的键盘的距离-压力曲线的图表。

[图23]图23a为显示实施例3-1中的凸起部的形状的示意性横截面图。

图23b为显示实施例3-2中的凸起部的形状的示意性横截面图。

[图24]图24a为显示实施例4-2中的凸起部的形状的示意性横截面图。

图24b为显示实施例5-2中的凸起部的形状的示意性横截面图。

[图25]图25a为显示按照本发明的第一实施方式的变形例6的传感器模块的结构示例的横截面图。图25b为显示按照本发明的第一实施方式的变形例7的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图26]图26为显示按照本发明的第一实施方式的变形例9的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图27]图27为显示按照本发明的第一实施方式的变形例10的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图28]图28为显示按照本发明的第二实施方式的变形例7的传感器模块的结构示例的横截面图。

[图29]图29a为显示按照本发明的第五实施方式的凹凸膜的结构示例的横截面图。图29b为显示按照本发明的第五实施方式的变形例1的凹凸膜的结构示例的横截面图。图29c为显示按照本发明的第五实施方式的变形例2的凹凸膜的结构示例的横截面图。

[图30]图30a为显示按照本发明的第五实施方式的变形例3的凹凸膜的结构示例的横截面图。图30b为显示按照本发明的第五实施方式的变形例4的凹凸膜的结构示例的横截面图。图30c为显示按照本发明的第五实施方式的变形例5的凹凸膜的结构示例的横截面图。

[图31]图31a为显示按照本发明的第六实施方式的凹凸结构体的结构示例的横截面图。图31b为显示按照本发明的第六实施方式的变形例1的凹凸结构体的结构示例的横截面图。图31c为显示按照本发明的第六实施方式的变形例2的凹凸结构体的结构示例的横截面图。

具体实施方式

下面将参照附图按照以下顺序描述本发明的实施方式。要注意的是，对于下文中的实施方式的每个附图，相同或相应的部分被标记为相同的符号。

1.第一实施方式(在参考电极层和中间层之间提供多个结构体的示例)

2.第二实施方式(在多个结构体和中间层之间提供参考电极层的示例)

3.第三实施方式(压印层兼作参考电极层的示例)

4.第四实施方式(压印层兼作传感器层的示例)

5.第五实施方式(凹凸膜的示例)

6.第六实施方式(凹凸结构体的示例)

<1.第一实施方式>

[电子设备的结构]

如图1所示，电子设备10具有键盘11、作为电子设备10的主体的主机12、以及显示设备13。要注意的是，在图1中，键盘11位于电子设备10内，且键盘11和电子设备10构造为一个整体。但是，也可以使用将键盘11作为电子设备10外部的外围设备的结构。此外，显示设备13位于电子设备10内，且显示设备13和电子设备10构造为一个整体。但是，也可以使用将显示设备13作为电子设备10外部的外围设备的结构。

电子设备10的示例包括个人电脑、智能电话之类的移动电话、笔记本电脑、电视机、照相机、便携游戏机、车辆导航系统以及可穿戴设备等，但是电子设备10不限于此。

(键盘)

键盘11是输入设备的一个示例，且具有传感器模块(传感器)20和控制器ic(集成电路)14。传感器模块20可执行按键输入操作20a和手势输入操作20b。传感器模块20检测与输入操作对应的静电电容变化，并向控制器ic14输出与此对应的电信号。基于从传感器模块20提供的电信号，控制器ic14向主机12输出与对于传感器20的操作相对应的信息。例如，控制器ic14输出与所按压的按键相关的信息(例如，扫描码)、坐标信息等等。

(主机)

基于从键盘11提供的信息，主机12执行各种处理。例如，主机12执行在显示设备13上显示文字信息、移动显示设备13上所显示的指针等等的处理。

(显示设备)

基于从主机12提供的图像信号、控制信号等，显示设备13显示图像(屏幕)。显示设备13的示例包括液晶显示器、电致发光(el)显示器、crt(阴极射线管)显示器以及等离子显示面板(pdp)等，但显示设备13不限于此。

[传感器模块的构造]

下面，参照图2a和图2b，描述传感器模块20的构造的一个示例。传感器模块20具有作为第一导体层的参考电极层21、传感器层22、中间层(隔离层)23、多个结构体24、作为第二导体层的参考电极层25、以及键顶层26。下面，在传感器模块20及其构成元件(构成组件)的两个主表面之中，操作表面侧的主表面被称为前表面(第一表面)，与之相对侧的主表面被称为背表面(第二表面)。

传感器模块20静电式地检测因对键顶层26进行的输入操作而造成的参考电极层25和传感器层22之间的距离变化，由此来检测该输入操作。该输入操作是对于键顶层26的按键输入操作，或在键顶层26上的手势操作。

在传感器层22的前表面侧以预定间隔布置参考电极层25，在背表面侧相邻地布置参考电极层21。由此，参考电极层21和25被布置在传感器层22的两面侧，从而防止外部噪声(外部电场)进入传感器模块20内。在传感器层22和参考电极25之间，布置中间层23和多个结构体24。

(参考电极层)

参考电极层21构成传感器模块20的背表面，并在传感器模块20的厚度方向上与参考电极层25相对布置。参考电极层21例如具有比传感器层22、参考电极层25等更高的抗挠刚度，且用作传感器模块20的支撑板。作为参考电极层21，举例来说，可以使用包含铝合金或镁合金等金属材料的金属板，碳纤维强化型塑料等导体板，或者其中在包含塑料等的绝缘体层上形成导电层(例如电镀膜，沉积膜，溅射膜，或金属箔等)的层叠体。举例来说，参考电极层21连接至地电位。

举例来说，参考电极层21的形状可以为平板状，但不限于此。例如，参考电极层21可具有台阶部。此外，参考电极层21可具有形成于其上的一个或多个开口。此外，参考电极层21可具有网状结构。

参考电极层25具有柔性。因此，参考电极层25可随着按压操作表面而变形。举例来说，参考电极层25为导电膜。作为导电膜，举例来说，可使用不锈钢(sus)膜，碳印刷膜，ito(氧化铟锡)膜，其上蒸镀有cu等金属的金属蒸镀膜等。举例来说，参考电极层25连接至地电位。

(传感器层)

传感器层22被布置在参考电极层21和参考电极层25之间，并能静电式地检测与操作表面侧的参考电极层25之间的距离变化。具体而言，传感器层22包括多个检测单元22s，所述多个检测单元22s检测根据与参考电极层25之间的距离而变化的静电电容。

如图3所示，传感器层22为静电电容型传感器层，并具有基材41、多个x电极42、多个y电极43、以及绝缘层44。要注意的是，在本说明书中，x轴和y轴表示在基材41的前表面内彼此正交的轴。多个x电极42和多个y电极43被布置在基材41的前表面上。绝缘层44被布置在基材41的前表面上，从而覆盖多个x电极42和多个y电极43。这些x电极42和y电极43的组合构成了多个检测单元22s。多个检测单元22s与传感器模块20的按键排列相对应地，以二维方式排列在基材41的前表面上。

作为基材41，举例来说，可使用聚合树脂膜或玻璃基板。聚合树脂膜的材料示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)，聚碳酸酯(pc)，丙烯酸树脂(pmma)，聚酰亚胺(pi)，三醋酸纤维素(tac)，聚酯，聚酰胺(pa)，芳族聚酰胺，聚乙烯(pe)，聚丙烯酸酯，聚醚砜，聚砜，聚丙烯(pp)，二乙醯纤维素，聚氯乙烯，环氧树脂，脲醛树脂，聚氨酯树脂，三聚氰胺树脂，环烯烃聚合物(cop)，以及降冰片烯热塑性树脂。

作为绝缘层44的材料，可使用无机材料或有机材料。无机材料的示例包括sio2，sinx，sion，al2o3，ta2o5，y2o3，hfo2，hfalo，zro2，tio2。有机材料的示例包括聚丙烯酸，例如pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)，pva(聚乙烯醇)，ps(聚苯乙烯)，透明聚酰亚胺，聚酯，环氧，聚乙烯苯酚，以及聚乙烯醇。

下文将参照图4a、图4b和图5描述x电极和y电极的结构的一个示例。要注意的是，在图4a、图4b和图5中，为了便于显示，示出了其中检测单元22s呈矩阵状二维排列的结构。如上所述，检测单元22s的排列是与传感器模块20的按键排列相对应地选择的。矩阵状二维排列仅仅是一个举例，排列不限于此。

如图4a所示，作为第一电极的x电极42具有电极线部42p、多个单元电极体42m、以及多个连接部42z。电极线部42p在x轴方向上延伸。多个单元电极体42m在x轴方向上等间隔布置。电极线部42p和单元电极体42m分开预定间隔，两者之间通过连接部42z相连接。要注意的是，连接部42z可省略，可在电极线部42p上直接提供单元电极体42m。

单元电极体42m在整体上呈梳状。具体而言，单元电极体42m具有多个子电极42w和组合部42y。多个子电极42w在y轴方向上延伸。相邻的子电极42w之间分开预定间隔。多个子电极42w的一端与x轴方向上延伸的组合部42y相连接。

如图4b所示，作为第二电极的y电极43具有电极线部43p、多个单元电极体43m、以及多个连接部43z。电极线部43p在y轴方向上延伸。多个单元电极体43m在y轴方向上等间隔布置。电极线部43p与单元电极体43m分开预定间隔，两者之间通过连接部43z相连接。

单元电极体43m在整体上呈梳状。具体而言，单元电极体43m具有多个子电极43w和组合部43y。多个子电极43w在y轴方向上延伸。相邻的子电极43w分开预定间隔。多个子电极43w的一端与x轴方向上延伸的组合部43y相连接。

如图5a所示，单元电极体42m的多个子电极42w和、与单元电极体43m的多个子电极43w在x轴方向上交替布置。子电极42w和43w之间分开预定间隔。当在x电极42和y电极43之间施加电压时，在基材41的面内方向上相邻的子电极42w和43w形成电容耦合。在x电极42和y电极43之间施加电压的状态下，当通过输入操作而使参考电极层25靠近传感器层22(即检测单元22s)时，相邻的子电极42w和43w之间的静电电容改变。因此，由一组单元电极体42m和43m构成的整个检测单元22s的静电电容发生变化。基于整个检测单元22s的静电电容变化，控制器ic14确定是否对操作表面执行了手势和按键输入操作之中的任意输入操作。

如图5b所示，在x电极42的电极线部42p上，提供绝缘层44和绝缘层45，并提供跳线43q，以使得在跳线43q横跨绝缘层44和45的同时，将电极线部43p的端部都电连接起来。在跳线43q上，层叠绝缘层46和粘着层23c。如图3所示，x电极42和y电极43被绝缘层44覆盖。

(结构体)

多个结构体24分别具有凸起部31以及布置在凸起部31的顶部31a上的按压体32。多个结构体24被布置在参考电极层25和中间层23之间。利用所述多个结构体，参考电极层25和中间层23被分开，从而形成预定的空间。利用作为凹凸层的压印层33来构成凸起部31。凸起部31是布置在中间层23的前表面上的作为凹凸层的压印层33的凸起部分。凸起部31的背表面侧凹陷，且凸起部31的内部是中空的。在凸起部31之间提供平坦部34。举例来说，平坦部34粘合至中间层23，从而使多个结构体24固定至中间层23的前表面。键顶层26中包含的多个按键26a被分别布置在多个结构体24上。

作为压印层33，优选使用压印膜。举例来说，可以将聚合树脂材料用作所述薄膜的材料。聚合树脂材料的示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)，聚碳酸酯(pc)，丙烯酸树脂(pmma)，聚酰亚胺(pi)，三醋酸纤维素(tac)，聚酯，聚酰胺(pa)，芳族聚酰胺，聚乙烯(pe)，聚丙烯酸酯，聚醚砜，聚砜，聚丙烯(pp)，二乙醯纤维素，聚氯乙烯，环氧树脂，脲醛树脂，聚氨酯树脂，三聚氰胺树脂，环烯烃聚合物(cop)，以及降冰片烯热塑性树脂。

凸起部31为反作用力结构体，其反作用力相对于按压量(相对于操作负荷)呈非线性变化。凸起部31具有顶部31a和弯曲部31b。凸起部31的形状优选为圆锥截锥体或正方锥截锥体。与具有圆顶形状的情况相比，凸起部31的这种形状可以使高度更低。利用弯曲部31b的角度、凸起部31的厚度(即压印层33的厚度)、凸起部31的尺寸等，可以调节操作负荷和点击率。例如，将弯曲部31b的角度设为小于或等于15度或更小，优选为大于或等于4度且小于或等于7.5度。例如，凸起部31的厚度为大于或等于50μm且小于或等于100μm。例如，凸起部31的尺寸(直径)φ为10mm。例如凸起部31的高度为200μm。按压体32的厚度优选为等于或大于中间层23，例如大于或等于100μm且小于或等于200μm。

举例来说，按压体32为双面粘着膜，并具有树脂层32a、以及分别位于所述树脂层32a两面上的粘着层32b和32c。按压体32经由粘着层32b而粘合至凸起部31的顶部31a的前表面，并经由粘着层32c而粘合至参考电极层24的背表面。

如图6a所示，压印层33具有排气孔35。利用所述排气孔35，在相邻的凸起部31之间连通。当按压结构体24时，结构体24的内部空间中的空气可以通过排气孔35排出。如图6b所示，排气孔35是利用在压印层33的背表面上形成的凹槽以及中间层的前表面而构成的孔部。在中间层23的前表面上，与压印层33的凹槽相对的部分也具有凹槽，且压印层33的背表面上的凹槽与中间层23的前表面上的凹槽组合构成排气孔35。

(中间层)

中间层23具有中间层23的主体层23b、以及形成于所述主体层23b的前表面上的粘着层23c。此外，中间层23具有多个孔部23a。例如，孔部23a是从中间层23的前表面至背表面贯通中间层23的通孔。多个孔部23a分别在多个结构体24的正下方形成。也就是说，多个孔部23a是从垂直于中间层23的前表面的方向上来看，在与多个结构体24重叠的位置分别形成的。因此，当执行按键输入操作的情况下，凸起部31的顶部31a可以被反转并进入孔部23a中。举例来说，利用丝网印刷、模压膜等构成中间层23。举例来说，中间层23的厚度为100μm。

凸起部31的底部侧的内周优选为与中间层23的孔部23a的外周基本上相接。更具体而言，例如，在中间层23的孔部23a具有正方形的外周、且凸起部31呈圆锥截锥体形状的情况下，凸起部31的底部的内周与中间层23的孔部23a的外周基本上相接。

凸起部31由于被反转而引起反作用力的突然变化。在压印层33被固定至中间层23的状态下，为了反转凸起部31，即使得凸起部31的顶部和底部之间的上下关系交换，孔部23a优选为具有一定程度的深度。按压体32的厚度t1优选为等于或大于中间层23的厚度t2，即孔部23a的深度。这是因为这种结构改善了点击感。此外，孔部23a的深度优选为等于或小于凸起部31的高度。在孔部23a的深度大于凸起部31的高度的情况下，反转后凸起部31可能不能恢复。

如图5b所示，中间层23由层叠在绝缘层44上的绝缘层45和46以及粘着层23c构成。中间层23和压印层33经由粘着层23c而彼此粘合。中间层23的主体层23b由绝缘层45和46构成。

(键顶层)

举例来说，树脂膜、具有柔性的金属板等可用作键顶层26。在键顶层26的前表面上(其输入侧表面)，排列多个按键26a。在按键26a上，印刷有字符、符号或功能等。通过按下或释放按键26a，扫描码等信息从控制器ic14输出至主机12。

(控制器ic)

根据从传感器模块20提供的与静电电容变化相对应的电信号，控制器ic14确定对操作表面执行手势或按键输入操作中的哪一种，并向主机12输出与该确定结果相对应的信息。具体而言，控制器ic14具有两个阈值a和b，并基于所述阈值a和b执行上述确定。例如，当执行手势输入操作时，向主机12输出坐标信息。此外，当确定执行了按键输入操作时，向主机12输出与按键相关的信息，例如扫描码。

[传感器模块的操作]

下面将参考图7a和7b对手势和按键输入操作时的传感器模块20的操作示例进行描述。

(手势输入操作)

如图7a所示，当对传感器模块20的前表面(操作表面)执行手势输入操作时，结构体24的形状轻微变形，并从初始位置向下方移位距离d1。结果，传感器层22和参考电极层25之间的距离轻微变化距离d1，单元电极体42m和43m之间的静电电容也轻微变化。利用传感器层22内的检测单元22s，检测该静电电容变化，并作为电信号输出至控制器ic14。

(按键输入操作)

如图7b所示，通过对传感器模块20的前表面(操作表面)执行按键输入操作，凸起部31被反转，并从初始位置移位距离d2。结果，传感器层22和参考电极层25之间的距离改变了较大的距离d2，单元电极体42m和43m之间的静电电容也发生较大变化。利用传感器层22内的检测单元22s，检测所述静电电容变化，并作为电信号输出至控制器ic14。

[与按压结构体相关的反作用力和静电电容变化]

如图8a所示，在具有上文所述的结构的传感器模块20中，结构体24的功能是对操作者的反作用力相对于参考电极层25的移动量而呈非线性变化。具体而言，所述结构体的功能是，反作用力与操作者的按压操作相对应地增加并上升至极大值p1，当进一步增大按压量时反作用力减小至极小值p2，当进一步按压至按压变形临界点时反作用力再次增加。

如图8b所示，在传感器模块20中，静电电容变化相对于参考电极层25的移动量呈单调增加。此外，如图8c所示，静电电容变化与对操作者的反作用力的增加相对应地缓慢变化，然后急剧变化，然后再次缓慢变化。图8a中，静电电容最初缓慢变化的区域rb对应于操作者从初始位置开始按压操作直至反作用力达到极大值p1的区域。此外，在图8a中，静电电容急剧变化的区域ra对应于反作用力从极大值p1到极小值p2的区域。

在区域ra中设置阈值a，并确定静电电容是否大于所述阈值a，由此可以确定是否对操作表面执行按键输入操作。另一方面，在区域rb中设置阈值b，并确定静电电容是否大于阈值b，由此可以确定是否对操作表面执行手势输入操作。

[控制器ic的操作]

下面将参照图9对控制器ic14的操作示例进行描述。

首先，在步骤s1中，当用户对键盘11的操作表面进行输入操作时，在步骤s2中，控制器ic14基于传感器模块20所提供的与静电电容变化相对应的电信号，确定静电电容变化是否等于或大于阈值a。当在步骤s2中确定静电电容变化等于或大于阈值a的情况下，在步骤s3中，控制器ic14向主机12输出与按键相关的信息，例如扫描码。由此执行按键输入。另一方面，在步骤s2中，当确定静电电容变化不等于或大于阈值a的情况下，处理进行至步骤s4。

然后，在步骤s4中，基于传感器模块20所提供的与静电电容变化相对应的电信号，控制器ic14确定静电电容变化是否等于或大于阈值b。当在步骤s4中确定静电电容变化等于或大于阈值b的情况下，在步骤s5中，控制器ic14根据手势判定算法进行操作。由此执行手势输入。另一方面，当在步骤s4中确定静电电容变化不等于或大于阈值b的情况下，处理返回至步骤s1。

[效果]

在按照第一实施方式的电子设备10中，可在键盘11的操作表面上提供按键输入和手势指针操作这两种功能。由此，可以在很小的区域中实现键盘功能和触摸屏功能。此外，无需手在按键输入之后作出较大程度的移动，就可以在该处执行手势输入，从而改善了可用性。此外，利用很薄的结构，就能获得很好的点击感和按键感。

[变形例]

(变形例1)

在上文所述的第一实施方式中，如图2所示，描绘了其中凸起部31在其顶部31a处具有按压体32的示例，但凸起部31的结构并不仅限于该示例。在下文所描述的示例中，凸起部31的顶部31a的硬度增大，由此可改善点击感受，并增大操作负荷。

如图10a所示，提供厚膜部31c，所述厚膜部31c是通过增大凸起部31的顶部31a的厚度从而比弯曲部31b的厚度更厚而形成的。厚膜部31c经由粘着层32c而粘合至参考电极层25。在该情况下，厚膜部31c和粘着层32c构成了按压体32。在上述结构的情况下，举例来说，可使用其中与顶部31a相对应的部分比剩余部分更厚的压印膜，来作为压印层33。举例来说，可以通过熔融注塑来形成所述压印膜。

如图10b所示，凸起部31具有定型部31d，所述定型部31d通过使凸起部31的顶部31a变形为凸起状而获得。定型部31d经由粘着层32c而粘合至参考电极层25。在该情况下，定型部31d和粘着层32c构成了按压体32。在上述结构中，凸起部31的形状优选为具有圆锥截锥体形状。而定型部31d的形状例如可以使用通过使凸起部31的顶部的一部分或全部均匀凸出而获得的形状，或通过使所述形状的中心凹陷而获得。从改善点击感的角度而言，前一种形状更优。更具体而言，作为定型部31d的形状，可以列举圆柱形和多边柱形等柱形、或通过使其中心凹陷而获得的形状。从改善点击感的角度而言，圆柱形和多边柱形等柱形更优。定型部31d优选为在形成凸起部31的同时进行压印加工而形成。

如果凸起部31的顶部31a的硬度较小，则该部分会发生形变，从而阻碍应力集中在需要点击的部分上。因此，可能难以获得清晰的点击。当将厚而硬的材料粘合至凸起部31的顶部31a上以形成按压体32时，可以改善触感，但这种结构会增加成本。相反，当在凸起部31的顶部31a上通过成型形成定型部31d以增强硬度时，可以在不增加成本的情况下改善触感。

在第一实施方式中，树脂层32a可以由高硬度材料构成，例如，硬度高于压印层33的材料的材料。

(变形例2)

如图11所示，弯曲部31b的厚度小于顶部31a的厚度。

如图12a和图12b所示，在压印层33中也可形成多个孔部33a。图12a显示了在形成有圆锥截锥体形状的凸起部31的压印层33中形成多个孔部33a的示例。图12b显示了在形成有正方锥截锥体形状的凸起部31的压印层33中形成多个孔部33a的示例。从调节操作负荷的角度而言，多个孔部33a优选为形成于弯曲部31b中。

如图12c和12d所示，弯曲部被部分切除，且举例来说，弯曲部可以由多个腿部31e构成。图12c显示了顶部31a呈圆形，并提供多个腿部31e的示例。图12d显示了顶部31a呈正方形，并提供多个腿部31e的示例。

在上文所述的结构中，通过利用弯曲部31b的厚度被减小的结构、在压印层33中形成多个孔部33a的结构、或弯曲部由多个腿部31e构成的结构，可以减轻传感器模块20的重量，并可调节操作负荷。要注意的是，可以组合使用两个或多个这样的结构。

(变形例3)

如图13所示，结构体24具有基底部36和凸起部31，所述基底部36具有相对于中间层23的前表面基本上垂直竖立的侧表面、或相对于中间层23的前表面以等于或小于90度的倾斜角倾斜的侧表面，所述凸起部31以其底部侧的外周与所述基底部36的外周基本上相接的方式布置在基底部36上的。更具体而言，结构体24具有基底部36和凸起部31，所述基底部36具有相对于中间层23的前表面基本上垂直竖立的侧表面、或相对于中间层23的前表面以等于或小于90度的倾斜角倾斜的侧表面，并具有正方形的外周，所述凸起部31形成于基底部36上并且呈圆锥截锥体形状。利用该结构，可以在基底部36的角部引起形变，从而改善点击感。凸起部31的底部侧的外周优选为与基底部36的外周基本上相接。这是因为该结构可以进一步改善点击感。如图14a和图14b所示，在基底部36的侧表面上提供排气孔35。

在利用绝缘层和粘着层形成中间层23的情况下，当通过印刷法等方式而较厚地形成这些层时，可能会因材料损耗、印刷次数等而引起成本的增加。在按照上文所述的变形例3的结构中，通过提供基底部36，可以减小中间层23的厚度，从而降低成本。

(变形例4)

如图15a所示，也可在平坦部34的前表面上提供支撑参考电极层25的多个支撑体37。利用所述支撑体37，参考电极层25和中间层23被隔开，从而形成预定空间。支撑体37可以是围绕结构体24连续形成的壁部，或是以预定间隔分隔开的不连续形成的柱状体。在支撑体37的下端，形成粘着层37a，且支撑体37经由所述粘着层37a而粘合至平坦部34的前表面。此外，在支撑体37的上端，形成粘着层37b，且支撑体37经由所述粘着层37b而粘合至参考电极层25的背表面。举例来说，聚合树脂材料可用作支撑体37的材料。聚合树脂材料优选为光固化树脂，例如紫外光固化树脂。支撑体37的弹性模量并无特殊限制，可以在可获得期望检测灵敏度的范围内适当选择。

如图15b所示，支撑体37可构造为压印层33(例如压印膜)的一部分。在该情况下，可以通过在形成凸起部31的同时进行压印加工，形成支撑体37。

支撑体37的高度优选为高于结构体24的高度。因此，可以使凸起部31的按压体32和参考电极层25分隔开，并形成预定空间。通过形成所述空间，可在以低负荷执行手势输入操作时，只有支撑体37的反作用力起到作用，且在以高负荷执行按键输入操作时，结构体24的反作用力也可以起到作用。因此，可以实现高灵敏度的手势输入操作。

(变形例5)

在上文所述的第一实施方式中，对在基材的相同平面上布置x和y电极的结构示例进行了描述。但是，x和y电极的结构不限于该示例。例如，可使用以下结构，即带状的x和y电极以预定间隔隔开并垂直交叉。在该情况下，x和y电极可以是细长的长方形电极，或者是由多个线状电极元件构成的电极。

(变形例6)

如图25a所示，传感器模块20可进一步具有布置在传感器层22和中间层23之间的基底层51。基底层51并未利用粘着层等粘合至作为其下层的传感器层22，而仅仅是放置于传感器层22上的状态。此外，基底层51具有与压印层33相同或基本相同的线性膨胀系数。基底层51和压印层33可以用相同材料构成，或用具有相同或基本相同的线性膨胀系数的不同材料构成。

基底层51为膜，且在所述膜的前表面上直接提供中间层23。可以使用与压印层33的材料类似的材料作为所述膜的材料。要注意的是，基底层51可以是单面粘着膜，该单面粘着膜具有作为膜的树脂层、以及布置在所述树脂层的前表面上的粘着层，且基底层51和中间层23通过所述粘着层彼此粘合。在该情况下，基底层51的线性膨胀系数表示作为膜的树脂层的线性膨胀系数。

在按照变形例6的传感器模块20中，在传感器层22和中间层23之间进一步提供具有上述结构的基底层51。因此，即使在传感器层22和压印层33因环境温度的变化等等而在传感器层22的面内方向上膨胀或收缩的情形中，也可以防止构成传感器模块20的各组件发生变形。因此，可以增强传感器模块20的可靠性。

(变形例7)

如图25b所示，基础51包括可以将凸起部31的顶部31a压入其中的多个孔部51a。孔部51a是从基底层51的前表面到背表面贯通基底层51的通孔。多个孔部51a分别设置在多个结构体24的正下方。也就是说，当从垂直于传感器模块20的前表面(操作表面)的方向来看，孔部23a和51a形成于重叠位置。基底层51的孔部51a和中间层23的孔部23a构成一个孔部52。因此，在执行按键输入操作的情况下，凸起部31的顶部31a被反转，可进入通孔52中。要注意的是，孔部23a和51a只需要如上文所述能使凸起部31的顶部31a进入孔部，并不一定具有相同的形状和大小。

在变形例7的传感器模块20中，在基底层51中提供多个孔部51a，且基底层51的孔部51a和中间层23的孔部23a构成一个孔部52。因此，由于提供了基底层51，可在不增加传感器模块20的总厚度的情况下，改善按键感，即打字感。

要注意的是，可以利用与上述基底层51类似的膜构成中间层23的主体层23b。在该情况下，在不提供基底层51的情况下，就可以获得上文所述的类似效果。

(变形例8)

在第一实施方式中，传感器层22中所包括的基材41(参见图3和图5b)具有与压印层33相同或基本相同的线性膨胀系数。在该情况下，可以与变形例6一样，增强传感器模块20的可靠性。

(变形例9)

如图26a所示，结构体61可具有凸起部31的顶部31a上的两个按压体62和63。作为第二按压体的按压体63被布置在作为第一按压体的按压体62上。

举例来说，按压体62为定型部31d。举例来说，按压体63为粘着膜。举例来说，粘着膜为双面粘着膜，所述双面粘着膜具有作为膜的树脂层32a、和分别位于所述树脂层的两面上的粘着层32b和32c。按压体63经由粘着层32b而粘合至定型部31d的顶部的前表面，并经由粘着层32c而粘合至参考电极层25的背表面。举例来说，按压体63具有与按压体62相同或基本相同的大小。

在变形例9的传感器模块20中，提供两个按压体62和63，因此可以提高点击率。此外，还可以获得以下效果。压印层33和键顶层26分隔开充足的距离，因此，当按压按键26a时，可以防止压印层33和键顶层26接触。可以防止按键26a的变形。不会增加因形变量而产生的按键26a的弹性，因此可以提高点击率。可以通过使按键26a水平运动，获得较好的感觉。

要注意的是，在上文所述的变形例9中，对作为第一按压体的按压体62是定型部31d的情况的示例进行了描述。但是，按压体62可以是粘着膜。举例来说，所述粘着膜是单面粘着膜，所述单面粘着膜具有作为膜的树脂层、和布置在所述树脂层的背表面上的粘着层。

(变形例10)

如图27所示，传感器模块20可进一步具有布置于结构体61和参考电极层25之间的支撑层71。利用该结构，当用手指等触摸键顶层26的前表面时，可以减轻经由键顶层26而感受到的结构体24的颗粒感。

当从垂直于传感器模块20的前表面(操作表面)的方向来看时，支撑层71的周边缘被布置在按压体62和63的周边缘的靠外侧以及按键26a的周边缘的靠内侧上，且支撑层71的周边缘优选为布置在结构体36的底部周边缘的靠外侧以及按键26a的周边缘的靠内侧上。例如，支撑层71的周边缘被布置为重叠或基本重叠在按键26a的周边缘上。通过在该位置上布置支撑层71的周边缘，可以进一步减轻经由键顶层26而感受到的结构体24的颗粒感。

举例来说，支撑层71是粘着膜。所述粘着膜是单面粘着膜，所述单面粘着膜具有作为膜的树脂层71a、和位于所述树脂层71a的前表面上的粘着层71b。支撑层71经由粘着层71b而粘合至参考电极层25的背表面。按压体63经由粘着层32c而粘合至支撑层71的背表面。

要注意的是，在上述变形例10中，对支撑层71和按压体63为分开的物体的结构示例进行了描述。但支撑层71和按压体63也可以形成为一个整体。

(变形例11)

传感器模块可具有压印层，所述压印层具有两层或多层的层叠结构。对于对应于按键的按键操作区域而言，可以布置两个或多个凸起部，且所述两个或多个凸起部可布置为分为两层或多层。此外，传感器模块可具有单层结构的压印层。对于对应于按键的按键操作区域而言，可以布置两个或多个凸起部，且所述两个或多个凸起部可在传感器层的面内方向上布置。要注意的是，按键操作区域表示与按键的操作表面相对应的区域。

在具有上文所述的结构的传感器模块中，可以增大能产生点击感的区域，即反作用力相对于操作者按压的位置呈非线性变化的区域。

<2.第二实施方式>

[传感器模块的结构]

如图16所示，按照本发明的第二实施方式的传感器模块120与第一实施方式中的传感器模块的区别在于：在中间层23和多个结构体24之间，即在中间层23和压印层33之间，提供参考电极层25。当从垂直于传感器模块120的前表面(操作表面)的方向来看时，结构体24被布置于中间层23的孔部23a的内侧。更具体而言，凸起部31的弯曲部31b的下部被布置在孔部23a的外周的内侧位置。压印层33可处于经由粘着层等粘合至参考电极层25的状态，或是不经由粘着层等进行粘合，而处于仅仅是放置在参考电极层25上的状态。

[传感器模块的操作]

下面将参照图17a和17b对执行手势和按键输入操作时的传感器模块120的操作示例进行描述。

(手势输入操作)

如图17a所示，当对传感器模块120的前表面(操作表面)执行手势输入操作时，参考电极层25被凸起部31的弯曲部31b的下部按压，参考电极层25之中的位于孔部23a的外周附近上方的一部分轻微陷入中间层23的孔部23a中。因此，传感器层22和参考电极层25之间的距离轻微改变距离d1，且单元电极体42m和43m之间的静电电容发生轻微变化。利用传感器层22内的检测单元22s，检出所述静电电容变化，并作为电信号输出至控制器ic14。

(按键输入操作)

如图17b所示，当对传感器模块120的前表面(操作表面)执行按键输入操作时，凸起部31被反转，参考电极层25被凸起部31的顶部31a按压。参考电极层25之中的位于孔部23a上方的一部分陷入中间层23的孔部23a中。此时，反转的凸起部31的顶部31a也陷入中间层23的孔部23a中。因此，传感器层22和参考电极层25之间的距离改变较大的距离d2，且单元电极体42m和43m之间的静电电容变化较大。利用传感器层22内的检测单元22s，检出所述静电电容变化，并作为电信号输出至控制器ic14。

[效果]

在按照第一实施方式的传感器模块20中，传感器层22和参考电极层25之间的距离要求是恒定的，因此需要在工艺方面进行空隙限制。而另一方面，在按照第二实施方式的传感器模块120中，不需要将多个结构体24等粘合在参考电极层25上，因此不需要进行空隙限制，从而可以使处理更简单。此外，在不增加层厚度的情况下，易于获得按键的高度，即结构体24的高度。

[变形例]

(变形例1)

如图18a所示，为每个按键提供进行切割后分离的键顶层27。举例来说，键顶层27由具有柔性的一层膜构成。所述膜具有分别布置在与各个结构体24相对应的位置处的多个凹陷部27a。在所述凹陷部27a中，容纳结构体24。同样，在提供这样的键顶层27a的情况下，如图18b和18c所示，传感器模块120也按照与第二实施方式中执行手势和按键输入操作时类似的方式进行操作。

在按照上文所述的变形例1的传感器模块120中，每个按键提供分离的键顶层27，从而可以改善点击感受。

(变形例2)

如图19所示，凸起部31的顶部31a在与参考电极层25相对的背表面侧具有突出部33b。此外，在中间层23的孔部23a中，可提供一个或多个支撑体28。举例来说，所述支撑体28经由在所述支撑体28的顶部设置的粘着层28a粘合至参考电极层25的背表面。

在按照上文所述的变形例1的传感器模块120中，可以更明确地区分手势输入操作和按键输入操作。

(变形例3和4)

在按照上文所述的第二实施方式的传感器模块120中，可使用上述的第一实施方式的变形例1或2中的结构体24的结构。

(变形例5和6)

在按照上文所述的第二实施方式的传感器模块120中，可使用上述的第一实施方式的变形例9中的结构体的结构、或变形例10中的支撑层的结构。

(变形例7)

如图28所示，在参考电极层25和压印层33之间，提供基底层81。基底层81并未利用粘着层等粘合在作为其下层的参考电极层25上，而是处于仅仅放置在参考电极层25上的状态。压印层33利用粘着层等粘合在基底层81上。基底层81与上文所述的第一实施方式的变形例6中的基底层51类似。

在变形例7的传感器模块120中，在参考电极层25和压印层33之间进一步提供基底层81。因此，即使在传感器层22和压印层33因环境温度等的变化而在传感器层22的面内方向上膨胀或收缩的情形中，也可以防止构成传感器模块120的各组件发生变形。因此，可以改善传感器模块120的可靠性。

(变形例8)

在参考电极层25是具有包含聚合树脂的基材和布置于所述基材上的导电层的导电性基材的情况下，所述基材可具有与压印层33相同或基本相同的线性膨胀系数。在该情况下，也可以像变形例7那样增加传感器模块120的可靠性。

此外，在参考电极层25是包含导电性材料和聚合树脂的导电性基材的情况下，所述基材可具有与压印层33相同或基本相同的线性膨胀系数。在该情况下，可以像变形例7那样增强传感器模块120的可靠性。

<3.第三实施方式>

如图20a所示，按照本发明的第三实施方式的传感器模块220与按照第一实施方式的传感器模块20的区别在于：压印层233兼做参考电极层。压印层233是具有导电性的压印层。举例来说，可使用导电膜作为压印层233。举例来说，导电膜具有聚合树脂膜、和设置在所述聚合树脂膜上的导电层。举例来说，金属蒸镀pet膜等可用作具有上文所述的结构的导电膜。

[变形例]

(变形例1)

如图20b所示，传感器模块220a具有在检测单元22s上提供结构体24的区域r1、以及不在检测单元22s上提供结构体24的区域r2。在区域r1和r2中，根据结构体24的存在与否，传感器层22和参考电极层25之间的距离不同。也就是说，在提供结构体24的区域r1中，传感器层22和参考电极层25之间的距离较远，反作用力相对于按压量(操作负荷)呈非线性变化。而另一方面，在不提供结构体24的区域r2中，传感器层22和参考电极层25之间的距离较近，反作用力相对于按压量(操作负荷)呈线性变化。此外，在区域r2中，对于较小的形变，具有较高的灵敏度。

在具有上文所述的结构的传感器模块220a中，可以获得多个静电电容变化。具体而言，用户可在区域r1中执行键盘操作，并在区域r2中执行手势操作(触摸屏操作)。

(变形例2和3)

在上文所述的第三实施方式的传感器模块220中，可使用上文所述的第一实施方式的变形例1或2中的结构体24的结构。此外，也可以使用第二实施方式的变形例1中的键顶层27的结构。

<4.第四实施方式>

如图21所示，按照本发明的第四实施方式的传感器模块320与按照第一实施方式的传感器模块20的区别在于：凸起部31包含用于检测静电电容的检测单元，即x和y电极，且压印层333兼做传感器层。在按照第四实施方式的传感器模块320中，在参考电极层21和中间层23之间不需要提供传感器层22。作为代替，可提供聚合树脂基材321等。要注意的是，也可以使用反转上述结构而获得的结构体。

在按照第四实施方式的传感器模块320中，当凸起部31出现非线性形变时，形变作用于使x和y电极分离的方向。因此，增大了电容变化率，从而提高了传感器的灵敏度。

<5.第五实施方式>

[凹凸膜的结构]

如图29a所示，按照本发明的第五实施方式的凹凸膜410是所谓的压印膜，且具有底面部412、和相对于底面部412突出的多个按压部411。

按照本发明的第五实施方式的凹凸膜410是布置于静电电容型传感器层22上的凹凸膜，可适用于按照上述的第一至第四实施方式及其变形例的传感器模块20、120、220、220a和320中的任一个。凹凸膜410可被用作按照第一和第二实施方式及其变形例的压印层33中的任一个。在将凹凸膜410应用于传感器模块20、120、220、220a和320的情况下，一般而言，底面部412被粘合至静电电容型传感器层22或布置于该传感器层22上的中间层23等。此外，在按压部411上，提供压印层33或键顶层26。要注意的是，底面部412也可以不必粘合至静电电容型传感器层22或布置于该传感器层22上的中间层23等，而是处于仅仅放置于其上的状态。

作为凸起部的按压部411被构造为通过按压所述按压部411的顶部而能够反转为凹陷状。按压部411是反作用力结构体，其反作用力相对于按压量(即操作负荷)呈非线性变化。

在凹凸膜410的两个主表面之中的前表面侧，提供多个按压部411。多个按压部411以一维或二维方式排列在凹凸膜410的平面内。按压部411是利用凹凸膜419的凸起部构成的结构。按压部411的背表面侧是凹陷的凹陷部，以获得作为凸起部的按压部411。因此，按压部411的内部成为底表面开放的中空空间。

按压部411的形状优选为截锥体状。与圆顶状的情况相比，按压部411的这种形状可以降低按压部411的高度。在此，截锥体状是指沿平行于底表面的平面去除椎体的头部而获得的剩余部分的形状。截锥体状的示例包括圆锥截锥体状、正方锥截锥体状、六角锥截锥体状等多角锥截锥体状，等等。要注意的是，按压部411的形状不限于此，可以是其他形状。

按压部411具有顶部411a、和支撑所述顶部411a的屈曲部(bucklingportion)411b。顶部411a的厚度可小于屈曲部411b的厚度。屈曲部411b可为锥面形状，或由多个腿部构成。

底面部412可为平坦部，或可在必要时为凹凸形状等。

可在凹凸膜410中形成多个通孔。举例来说，作为凹凸膜410的材料，可使用与第一实施方式中的压印层33类似的材料。

[效果]

在按照上文所述的第五实施方式的凹凸膜中，通过按压按压部411的顶部，按压部411可被反转为凹陷状。因此，可以利用很薄的厚度获得良好的点击感。

[变形例]

(变形例1)

如图29b所示，凹凸膜410可进一步具有位于按压部411的底部侧的基底部413。在使用该结构的情况中，点击感可得到改善。

凸起部411和基底部413由凹凸膜410的凸起部构成。基底部413的侧面相对于底面部412基本上垂直竖立，或相对于底面部412以小于90度的倾斜角倾斜。按压部411的底部的外周优选为与基底部413的顶部的外周内接或基本上内接。这是因为这种结构可以进一步改善点击感。具体而言，举例来说，当凸起部411呈圆锥截锥体状或多边锥截锥体状，且基底部413呈立方体形状时，按压部411的底部的圆形状或多边形外周与基底部413的顶部的正方形外周内接或基本上内接。从改善点击感的角度而言，基底部413的侧面的倾斜角θ1优选为大于屈曲部411b的倾斜角θ2。在此，倾斜角θ1和θ2是以底面部412的背表面或传感器层的前表面作为基准(0°)测得的倾斜角。

(变形例2)

如图29c所示，在凹凸膜410的背表面上，按照使相邻的按压部411之间连接、且使按压部411与凹凸膜410的周边缘连接的延伸方式提供凹陷部414。

当凹凸膜410应用于传感器模块时，在凹凸膜410粘合至传感器层或布置于所述传感器层上的中间层等的情况下，凹陷部414、与传感器层或中间层等的前表面构成孔部。所述孔部起排气孔的作用，用于在按压按压部411时将按压部411的内部空间的空气排出到外部。

要注意的是，在按照变形例1的凹凸膜410上形成凹陷部414的情况中，可以提供以使相邻的基底部413之间连接、且使基底部413与凹凸膜410的周边缘连接的延伸方式提供凹陷部414。

(变形例3)

如图30a所示，可在多个按压部411上，提供键顶层26。在该情况下，凹凸膜410和键顶层26构成凹凸结构体410a。所述凹凸结构体410a可在多个按压部411和键顶层26之间进一步具有参考电极层25。

(变形例4)

如图30b所示，凹凸膜410可进一步具有分别布置于多个按压部411上的多个按压体32。此外，可在多个按压体32上，提供键顶层26。在该情况中，凹凸膜410、多个按压体32以及键顶层26构成凹凸结构体410a。所述凹凸结构体410a可在多个按压体32和键顶层26之间进一步具有参考电极层25。

(变形例5)

如图30c所示，可在多个按压体32和键顶层26之间分别提供多个支撑层71。在使用该结构的情况中，当键顶层26的前表面被手指等触摸时，可以减轻经由键顶层26感受到的按压部411的颗粒感。图30c显示的示例中，在按压部411上，提供按压体32、支撑层71、参考电极层25以及键顶层26。也可以不提供按压体32、参考电极层25和键顶层26中的至少一种。例如，可在按压部411上只提供支撑层71。

<6.第六实施方式>

[凹凸结构体的结构]

如图31a所示，按照本发明的第六实施方式的凹凸结构体420具有基底层421、粘着层422、以及经由粘着层422固定至基底层421的凹凸膜410。要注意的是，在第六实施方式中，利用相同的符号标记与第五实施方式中类似的部分，并省略相关描述。

按照本发明的第六实施方式的凹凸结构体420被布置在静电电容型传感器层22上，并能适用于上文所述的按照第一至第四实施方式及其变形例的传感器模块20、120、220、220a和320中的任一个。在凹凸结构体420应用于传感器模块20、120、220、220a和320的情况下，一般而言，基底层421被放置在静电电容型传感器层22上、或放置在布置于所述传感器层22上的中间层23上。此外，在按压部411上，提供键顶层26。

基底层421和凹凸膜410具有相同或基本相同的线性膨胀系数。基底层421和凹凸膜410可以用相同的材料构成，或者用具有相同或基本相同的线性膨胀系数的不同材料构成。基底层421优选为膜。举例来说，作为基底层421的材料，可以使用与第一实施方式中的压印层33的材料类似的材料。

在凹凸膜的底面部412和基底层421之间提供粘着层422。粘着层422具有多个孔部422a，所述孔部422a分别形成于与多个按压部411相对应的位置。孔部422a是从粘着层422的前表面到背表面贯通粘着层422的通孔。当从垂直于凹凸结构体420的前表面的方向来看时，多个孔部422a分别形成在与多个按压部411重叠的位置。按压部411能被压入孔部422a中。

[变形例]

(变形例1)

如图31b所示，可进一步提供布置于基底层421和粘着层422之间的树脂层423。举例来说，树脂层423是膜或涂层。树脂层423优选为具有多个孔部423a，所述孔部423a分别形成于与多个按压部411相对应的位置。孔部423a是从树脂层423的前表面到背表面贯通树脂层423的通孔。多个孔部423a分别形成于与多个孔部422a重叠的位置。孔部422a和423a构成一个孔部424。按压部411构造为能被压入所述孔部424中。

(变形例2)

如图31c所示，基底层421具有多个孔部421a，所述孔部421a分别形成于与多个按压部411相对应的位置。孔部421a是从基底层421的前表面到背表面贯通基底层421的通孔。多个孔部421a分别形成于与多个孔部422a和423a重叠的位置。孔部421a、422a和423a构成一个孔部424。按压部411构造为能被压入所述孔部424中。

(变形例3)

在按照第六实施方式的凹凸结构体420中，基底层421可具有上文所述的变形例2中的多个孔部421a。在该情况下，孔部421a和422a构成一个孔部424。

(变形例4)

可利用能量射线固化树脂化合物(例如紫外光固化树脂化合物)或胶带等将基底层421和凹凸膜410互相固定，也可以通过热焊接代替粘着层22进行固定。

(变形例5)

在按照第六实施方式及其变形例1至4的凹凸结构体420中，可使用与第五实施方式的变形例1至5中的结构类似的结构。

[实施例]

下文将基于多个实施例对本发明进行具体描述，但本发明不仅限于这些实施例。

本发明的实施例将按以下顺序进行描述。

i.中间层的厚度与距离-压力曲线之间的关系

ii.按压体的厚度与距离-压力曲线之间的关系

iii.按压体的类型与点击感之间的关系

iv.按压体的形状与点击感之间的关系

v.结构体的基底部与点击感之间的关系

<i.中间层的厚度与距离-压力曲线之间的关系>

(实施例1-1)

首先，通过对铜板进行切削加工，制造转印母盘。然后，转印母盘和厚度为50μm的双轴延伸pet膜重合，送入高温真空压机，进行热转印。由此，在pet膜上形成呈圆锥截锥体状、高度为175μm、ф(直径)为10mm的多个凸起部。由此，获得压印pet膜(压印层)。

然后，准备静电电容型传感器层，在所述传感器层的背表面上依次形成参考电极层。然后，通过印刷，在电容型传感器层的前表面上，依次形成绝缘层和粘着层。由此，形成厚度为100μm、且其中排列有多个孔部的中间层。然后，按照使压印pet膜的多个结构体分别与中间层的多个孔部的位置相一致的方式，经由粘着层将压印pet膜粘合至中间层的前表面上。

然后，准备尺寸(直径)ф为6mm且厚度为2mm的圆形双面胶带。然后，所述双面胶带粘合至各个凸起部的顶部，且在每个凸起部上形成按压体。然后，准备在其背表面上预先形成参考电极层的键顶层，且经由粘着层将键顶层粘合至按压体。由此，获得预期的键盘(传感器模块)。

(实施例1-2)

除了中间层的厚度设置为150μm外，按照与实施例1-1类似的方式，获得键盘。

(比较例1-1)

除了省略形成中间层外，按照与实施例1-1类似的方式，获得键盘。

[评估]

对按照上文所述的方式获得的实施例1-1和1-2、以及比较例1-1中的键盘执行以下评估。

(点击感)

使用机器人，使所述机器人以1mm/s的速度沿z方向(垂直于输入表面的方向)移动，将压件(由硅胶制成的假指，ф为6mm)附装在所述机器人上，压迫样品。此时，利用负荷传感器测量施加于压件上的压力。由此，获得距离-压力曲线(下文中称为“f-s曲线”)。图22a中显示了其结果。然后，将初次出现的极大值设为p1，将随后出现的极小值设为p2。获得点击量(p1-p2)以及点击率((p1-p2)/p1)，并用作点击感的指标。

(电气特性)

利用上述机器人，测量在将负荷施加到样品上时的静电电容变化。由此，我们发现对于操作者的反作用力与静电电容变化之间的关系表示为图8c所示的曲线。

[评估结果]

在形成中间层的实施例1和2中，在f-s曲线上，出现极大值p1和极小值p2。这是因为通过形成中间层，能够使结构体反转。另一方面，在不形成中间层的比较例1中，在f-s曲线上，不出现极大值p1和极小值p2。这是因为由于不形成中间层，结构体不能反转。因此，我们发现为了获得具有极大值p1和极小值p2的f-s曲线，必须形成中间层。

<ii.按压体的厚度与距离-压力曲线之间的关系>

(实施例2-1)

除了按压体的厚度设置为100μm外，按照与实施例1-2类似的方式，获得键盘。

(实施例2-2)

除了按压体的厚度设置为150μm外，按照与实施例1-22-1类似的方式，获得键盘。

(实施例2-3)

除了按压体的厚度设置为238μm外，按照与实施例2-1类似的方式，获得键盘。

(比较例2-1)

除了省略形成按压体外，按照与实施例2-1类似的方式，获得键盘。

[评估]

(点击感)

按照与实施例1-1类似的方式，评估按照上文所述的方式获得的实施例2-1至2-3以及比较例2-1中的键盘的点击感。图22b中显示了其结果。

[评估结果]

在凸起部的顶部未提供按压体的比较例2-1中，f-s曲线上不出现极大值p1和极小值p2。因此，无法定义点击率。在按压体的厚度等于或小于中间层的厚度的实施例2-1中，点击率显著降低。在按压体的厚度等于或大于中间层的厚度的实施例2-2中，点击率得到提升。在按压体的厚度显著大于中间层的厚度的实施例2-3中，点击率达到饱和，且基本上与实施例2-1相似。

因此，为了使结构体顶面侧与结构体底面侧之间的上下关系交换，按压体是必须的。此外，从提高点击率的角度而言，按压体的厚度优选为等于或大于中间层的厚度。

<iii.按压体的类型与点击感之间的关系>

(实施例3-1)

通过热转印法，在pet膜上形成多个凸起部，每个凸起部具有图23a所示的形状和尺寸。除此以外，按照与实施例1-1类似的方式，获得键盘。

(实施例3-2)

通过热转印法，在pet膜上形成多个凸起部，每个凸起部具有图23b所示的形状和尺寸。经由粘着层将预先形成有参考电极层的键顶层粘合至所述凸起部上。除此以外，按照与实施例3-1类似的方式，获得键盘。

[评估]

(点击感)

按照与实施例1-1类似的方式，评估按照上文所述的方式获得的实施例3-1和3-2中的键盘的点击感。表1中显示了其结果。

[表1]

[评估结果]

在通过形状转印形成按压体的实施例3-2中，与通过双面胶带形成按压体的实施例3-1相比，提高了点击率。此外，需要考虑凸起部的上表面的硬度会因p1的增大趋势而增大。

因此，从提高点击率的角度而言，优选利用形状转印形成按压体。

<iv.按压体的形状与点击感之间的关系>

(实施例4-1)

利用热转印法，在pet膜上形成多个凸起部，在图23b所示的形状中，所述凸起部可以具有上部凸起形状的高度为0.12mm的形状和尺寸。不用粘合键顶层。除此以外，按照类似于实施例3-1的方式，获得键盘(试样)。

(实施例4-2)

利用热转印法，在pet膜上形成具有图24a所示的形状和尺寸的多个凸起部。除此以外，按照类似于实施例4-1的方式，获得键盘。

[评估]

(点击感)

按照与实施例1-1类似的方式，评估按照上文所述的方式获得的实施例4-1和4-2中的键盘的点击感。表2中显示了其结果。

[表2]

[评估结果]

在定型部(按压体)的中心形成凹陷的实施例4-2中，与不在定型部的中心形成凹陷的实施例4-1相比，存在点击率降低的趋势。需要考虑的是，由于当在定型部中心形成凹陷而使定型部的形状变得复杂时，会在按压时导致底部的更快接触，因此减少了敲击，从而增大了p2。

因此，当在凸起部的顶部形成定型部时，从提高点击率的角度而言，所述定型部优选为具有使凸起部的顶部的一部分或全部均匀地凸起的简单形状。

<v.结构体的基底部与点击感之间的关系>

(实施例5-1)

除了使用厚度为75μm的双轴延伸pet膜作为压印膜之外，按照与实施例1-1类似的方式获得键盘。

(实施例5-2)

在pet膜上形成具有图24b所示的形状和尺寸的多个凸起部(在呈圆锥截锥体状的底面侧上设有基底部的凸起部)。当从垂直于pet膜的前表面的方向上来看时，基底部的形状被设置为长10mm、宽10mm的正方形。此外，圆锥截锥体状的底面直径被设置为10mm。当从垂直于pet膜的前表面的方向上来看时，在圆锥截锥体状的底部侧的外周被设置为与基底部的外周相接。除此以外，按照与实施例5-1类似的方式获得键盘。

(实施例5-3)

当从垂直于pet膜的前表面的方向上来看时，基底部的形状被设置为长12mm、宽12mm的正方形。也就是说，当从垂直于pet膜的前表面的方向来看时，圆锥截锥体状的底部侧的外周位于基底部的远离外周的内侧位置。除此以外，按照与实施例5-2类似的方式获得键盘。

[评估]

(点击感)

按照与实施例1-1类似的方式，评估按照上文所述的方式获得的实施例5-1至5-3中的键盘的点击感。表3中显示了相关结果。

[表3]

[评估结果]

在通过中间层与凸起部的基底部组合形成孔部的实施例5-2中，与只用中间层形成孔部的实施例5-1相比，提高了点击率。圆锥截锥体状部的底部侧的外周位于基底部的远离外周的内侧位置的实施例5-3中，与圆锥截锥体状的底部侧的外周与基底部的外周相接的实施例5-2相比，降低了点击率。在只利用中间层形成孔部、以及结构体的底部侧的内周位于中间层的远离孔部外周的内侧位置的情况中，也存在这种趋势。

上文已描述了本发明的多个实施方式和实施例。本发明不限于上述实施方式和实施例，可以基于本发明的技术理念进行多种修改。

例如，上述实施方式和实施例中给出的结构、方法、工艺、形状、材料和数量等仅仅是举例，在必要时，可以使用不同的结构、方法、工艺、形状、材料和数量等。

此外，在不脱离本发明的精神的前提下，上述实施方式和实施例中给出的结构、方法、工艺、形状、材料和数量等可以互相组合。

此外，在上述实施方式中，作为举例，描述了输入设备是具有多个按键的键盘的情况。但输入设备也可以是具有一个按键的开关、按钮等。

此外，在上述实施方式及其变形例中，不必将中间层和传感器层互相粘合。此外，在中间层和传感器层之间可以提供背光之类的组件。

此外，本发明可具有以下结构。

(1)一种输入设备，包括：

导体层，所述导体层具有柔性；

多个结构体，所述多个结构体的反作用力相对于按压量呈非线性变化；

静电电容型传感器层；以及

中间层，所述中间层布置在所述多个结构体和所述传感器层之间，

其中，所述中间层具有多个孔部，所述多个结构体被分别压入所述孔部中。

(2)根据(1)所述的输入设备，其中，

所述结构体包括凸起部、和位于所述凸起部的顶部的按压体。

(3)根据(2)所述的输入设备，其中，

所述按压体是通过使所述凸起部的顶部形成的形状构成的。

(4)根据(3)所述的输入设备，其中，

所述形状是通过使所述凸起部的顶部的一部分或全部均匀地凸起而获得的。

(5)根据(2)或(3)所述的输入设备，其中，

所述按压体的厚度等于或大于所述孔部的深度且等于或小于所述凸起部的高度。

(6)根据(1)至(5)中的任一项所述的输入设备，其中，

所述结构体的顶部比所述结构体的屈曲部更厚。

(7)根据(1)至(6)中的任一项所述的输入设备，其中，

所述结构体的顶部包括硬度比所述结构体的屈曲部的硬度更高的材料。

(8)根据(1)至(7)中的任一项所述的输入设备，其中，

所述多个结构体是通过压印膜构成的。

(9)根据(1)至(8)中的任一项所述的输入设备，其中，

所述结构体具有多个孔部。

(10)根据(1)至(9)中的任一项所述的输入设备，其中，

所述结构体包括由多个腿部构成的屈曲部。

(11)根据(1)至(10)中的任一项所述的输入设备，其中，

所述结构体具有设于内部的排气孔。

(12)根据(1)至(11)中的任一项所述的输入设备，其中，

所述多个结构体被布置于所述导体层和所述中间层之间。

(13)根据(1)至(11)中的任一项所述的输入设备，其中，

所述导体层被布置于所述多个结构体和所述中间层之间。

(14)根据(12)所述的输入设备，其中

所述结构体具有相对于所述中间层的前表面竖立或倾斜的侧表面，并包括具有正方形外周的基底部、以及位于所述基底部上且呈圆锥截锥体状的凸起部。

(15)根据(14)所述的输入设备，其中

所述凸起部的底部侧的外周基本上与所述基底部的外周相接。

(16)根据(12)所述的输入设备，其中

在所述结构体周围提供支撑所述导体层的支撑部。

(17)根据(16)所述的输入设备，其中

在所述结构体的顶部和所述导体层之间形成空间。

(18)根据(13)所述的输入设备，其中

在所述中间层的孔部的外周的靠内侧提供所述结构体。

(19)一种具有根据(1)至(18)中的任一项所述的输入设备的键盘。

(20)一种具有根据(1)至(18)中的任一项所述的输入设备的电子设备。

(21)根据(12)所述的输入设备，其中

所述结构体包括基底部、以及位于所述基底部上的凸起部，所述基底部具有相对于所述中间层的前表面基本上垂直竖立或倾斜的侧表面。

(22)根据(12)所述的输入设备，进一步包括

基底层，所述基底层布置于所述传感器层和所述中间层之间，

其中，所述多个结构体是通过压印层构成的，且

所述基底层具有与所述压印层相同或基本相同的线性膨胀系数。

(23)根据(22)所述的输入设备，其中

所述基底层具有多个孔部，所述多个结构体被分别压入所述孔部中。

(24)根据(12)所述的输入设备，其中

所述传感器层包括基材，

所述多个结构体是通过压印层构成的，且

所述基材具有与所述压印层相同或基本相同的线性膨胀系数。

(25)根据(13)所述的输入设备，进一步包括

基底层，所述基底层布置于所述多个结构体和所述导体层之间，其中

所述多个结构体是通过压印层构成的，且

所述基底层具有与所述压印层相同或基本相同的线性膨胀系数。

(26)根据(13)所述的输入设备，其中

所述导体层包括基材，

所述多个结构体是通过压印层构成的，且

所述基材具有与所述压印层相同或基本相同的线性膨胀系数。

(27)根据(1)至(18)和(21)至(26)中的任一项所述的输入设备，其中

所述结构体包括凸起部、位于所述凸起部的顶部上的第一按压体、以及位于所述第一按压体上的第二按压体。

(28)据(27)所述的输入设备，其中

所述第一按压体是通过使所述凸起部的顶部形成的形状构成的，且

所述第二按压体是通过粘着膜构成的。

(29)根据(1)至(18)和(21)至(28)中的任一项所述的输入设备，进一步包括：

键顶层，所述键顶层包含多个按键；以及

多个支撑层，所述多个支撑层分别布置于所述多个结构体和所述键顶层之间。

(30)一种具有(21)至(29)中的任一项所述的输入设备的键盘。

(31)一种具有(21)至(29)中的任一项所述的输入设备的电子设备。

(32)一种传感器，包括：

导体层，所述导体层具有柔性；

多个结构体，所述多个结构体的反作用力相对于按压量呈非线性变化；

静电电容型传感器层；以及

中间层，所述中间层布置在所述多个结构体和所述传感器层之间，

其中，所述中间层具有多个孔部，所述多个结构体被分别压入所述孔部中。

(33)一种传感器，包括：

导体层，所述导体层具有柔性；

结构体，所述结构体的反作用力相对于按压量呈非线性变化；

静电电容型传感器层；以及

中间层，所述中间层布置在所述结构体和所述传感器层之间，

其中，所述中间层具有孔部，所述结构体被压入所述孔部中。

(34)一种布置于静电电容型传感器层上的凹凸膜，包括：

多个按压部，所述多个按压部的反作用力相对于按压量呈非线性变化，

其中，所述按压部是通过凹凸之中的凸起部构成的。

(35)根据(34)所述的凹凸膜，其中

所述按压部进一步包括布置于所述按压部的底面侧的基底部，且

所述按压部和所述基底部是通过凹凸之中的凸起部构成的。

(36)根据(35)所述的凹凸膜，其中

所述按压部具有截锥体形状，且

所述基底部具有长方形状。

(37)根据(35)或(36)所述的凹凸膜，其中

所述按压部的底部的外周与所述基底部的顶部的外周内接或基本上内接。

(38)根据(35)至(37)中的任一项所述的凹凸膜，其中

所述基底部的侧表面的倾斜角大于所述按压部的屈曲部的倾斜角。

(39)根据(34)至(38)中的任一项所述的凹凸膜，进一步包括：

布置于所述按压部上的按压体。

(40)根据(34)至(39)中的任一项所述的凹凸膜，进一步包括：

布置于所述多个按压部上的键顶层。

(41)根据(40)所述的凹凸膜，进一步包括：

分别布置在所述多个按压部和所述键顶层之间的多个支撑层。

(42)一种布置于静电电容型传感器层上的凹凸结构体，包括：

基底层；

固定在所述基底层上的凹凸膜；以及

多个按压部，所述多个按压部的反作用力相对于按压量呈非线性变化，

其中，所述按压部是通过凹凸之中的凸起部构成的。

(43)根据(42)所述的凹凸结构体，其中

所述基底层和所述凹凸膜具有相同或基本相同的线性膨胀系数。

(44)根据(42)或(43)所述的凹凸结构体，进一步包括：

布置于所述基底层和所述凹凸膜之间的粘着层。

(45)根据(44)所述的凹凸结构体，其中

所述粘着层具有在与所述多个按压部分别对应的位置处形成的多个孔部。

(46)根据(44)所述的凹凸结构体，进一步包括：

布置在所述基底层和所述粘着层之间的树脂层。

(47)根据(46)所述的凹凸结构体，其中

所述粘着层和所述树脂层具有在与所述多个按压部分别对应的位置处形成的多个孔部。

(48)根据(46)所述的凹凸结构体，其中

所述基底层、所述粘着层以及所述树脂层具有在与所述多个按压部分别对应的位置处形成的多个孔部。

(49)根据(45)、(47)或(48)所述的凹凸结构体，其中

所述按压部构造为能被压入所述孔部中。

(50)根据(42)至(49)中的任一项所述的凹凸结构体，其中

所述按压部进一步包括布置于所述按压部的底面侧的基底部，且

所述按压部和所述基底部是通过凹凸之中的凸起部构成的。

(51)根据(50)所述的凹凸结构体，其中

所述按压部具有截锥体形状，且

所述基底部具有长方体形状。

(52)根据(50)或(51)所述的凹凸结构体，其中

所述按压部的底部的外周与所述基底部的顶部的外周内接或基本上内接。

(53)根据(50)至(52)中的任一项所述的凹凸结构体，其中

所述基底部的倾斜角大于所述按压部的倾斜角。

(54)根据(42)至(53)中的任一项所述的凹凸结构体，进一步包括：

布置于所述按压部上的按压体。

(55)根据(42)至(54)中的任一项所述的凹凸结构体，进一步包括：

布置于所述多个按压部上的键顶层。

(56)根据(55)所述的凹凸结构体，进一步包括：

分别布置在所述多个按压部和所述键顶层之间的多个支撑层。

参考标记列表

10电子设备

11输入设备

12主机

13显示设备

14控制器ic

20传感器模块

21，25参考电极层

22传感器层

23中间层

24结构体

26键顶层

31凸起部

31a顶部

31b屈曲部

32按压体

33压印层

34平坦部

41基材

42x电极

43y电极

44绝缘层