专利名称：输入装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及构成各种电子设备的输入操作部的输入装置及其制造方法。
背景技术：
作为各种电子设备的输入操作部，例如便携电话等多使用设有按钮式 输入机构的输入装置，通过对该输入装置的操作，可进行电话号码输入等 操作。另外，近年来，随着因特网连接环境的发展，对于便携电话而言，也 频繁地进行因特网浏览器的阅览，从而需要使显示器上的光标自如移动。为进行这些操作，设计了一种将使显示器上的光标移动的坐标输入装 置和输入电话号码等的按压式输入装置复合而构成的输入装置。下面，参照图9说明这种现有的输入装置。 图9表示现有输入装置的剖面图。该现有输入装置的坐标输入操作是在键101上或者键垫102的表面用 手指进行描绘的操作。在键垫102的下侧配置有触控板104。当用手指进 行描绘操作时，由于手指具有导电性，故触控板104内的电极(未图示) 的静电电容发生变化。通过将该静电电容的信息输入控制器(未图示)， 用控制器来将该信息进行规定处理，从而检测坐标位置。另外，作为按压输入操作，例如使用按压操作式开关。在键101上侧 的主表面设置指示显示(未图示)，并对应于该指示显示在基板106上配 置穹顶状部件107，该穹顶状部件107由弹性金属薄板构成，外形为圆形 或椭圆形且形成为上方凸形。而且，该穹顶状部件107作为可动接点即按 压操作型的开关而构成。在键101上，与键101—体形成有向下方侧突出 的柱状部103，将该柱状部103插通设于触控板104上的开口部105，使 得在该柱状部103的下端可按压穹顶状部件107的中央部。而且，当对键101进行按压输入操作时，通过柱状部103压入穹顶状部件107使其变形， 从而其下面使对应于基板106上配置的至少两个导电部108彼此电导通， 进行其输入检测。还有，作为与该申请发明相关的现有技术文献信息，例如已知有特表 2004-535712号公报。这种现有的输入装置中，将键垫102和触控板104组合而成的构成是 简单的。但是，在将带触控板104的键垫102的各键101和各穹顶状部件 107组合的工序中，若在柱状部103和穹顶状部件107之间存在间隙，则 在压下键101时，手指会感觉到柱状部103接触到穹顶状部件107之前的 行程、和柱状部103压入穹顶状部件107使其变形并同时自穹顶状部件107 产生了反作用力时的行程的不同，从而导致触感恶化。因此，需要对高度 进行对位，以使柱状部103的前端刚好接触到穹顶状部件107，这导致其 制造工序的作业性恶化，成为高制造成本的原因。另一方面，若使所述带触控板104的键垫102的各柱状部103直接或 间接地粘接于对应的穹顶状部件107，则柱状部103和穹顶状部件107之 间没有间隙，从而可抑制按压操作的触感恶化。但是，当在其粘接位置从 穹顶状部件107的中央位置偏离的位置进行粘接时，压下操作时会使穹顶 状部件107的反转状态不对称，不能得到本来的反作用力及行程，从而导 致操作触感恶化。因此，通常利用硅橡胶等具有弹性的材质来充分进行形 成为具备多个柱状部103的形状的键垫102的尺寸管理等，必须使各柱状 部103对应于各穹顶状部件107的中央位置来进行两者的粘接，从而在形 成为该构成的情况下也会存在作业性进一步恶化而导致成本升高的问题。发明内容为解决这种现有的问题，本发明提供一种用同一操作部即可良好地进 行按压输入操作和坐标输入操作的廉价构成的输入装置。因此，本发明具 有如下构成。本发明提供一种输入装置，其具备多个键；坐标输入传感器，其配 置于多个键的下侧，能通过手指或导体在多个键的上侧移动所产生的静电 电容的变化来检测输入状态；基片，其配置于坐标输入传感器的下侧；按压输入型的可动接点，其为金属薄板制，外形为圆形或椭圆形且形成为向 上方突出的穹顶形状，对应于键的位置分别配置在基片的下侧；基板，其 配置于可动接点的下侧，具有对应于每个可动接点的配线图案等导电性部 位，所述输入装置的特征在于，还具备柱状部，该柱状部对应于可动接点 的中央部位置，夹入在坐标输入传感器和基片之间。由于使柱状部与坐标 输入传感器和基片接触，且使其对应于可动接点的中央而配置，因此，不 需要现有结构那样的用于放置触感恶化的对位等，从而可提供能良好地进 行按压输入操作和坐标输入操作的廉价输入装置。另外，本发明中，柱状部分别粘接于坐标输入传感器的下面和基片的 上面，可以提供将坐标输入传感器和基片形成为一体的模块方式。另外，本发明中，坐标输入传感器由将银或铜等导电材料形成为规定 的电极图案的传感器片构成，其电极图案构图形成为避开柱状部和坐标输 入传感器的接触部分。由此，可由按压操作时产生的应力分离电极图案，并且在使用UV硬化型树脂将柱状部粘接于坐标输入传感器或基片上时， 由于可使UV光充分透过，故可使该部位的粘接状态稳定。另外，本发明中，使用场致发光(EL)片作为基片，可通过EL的发 光来照射键的主表面等。另外，本发明提供一种输入装置的制造方法，其中，在基片的下面构 图印刷粘接层，然后形成基片的外形和孔部，然后经由粘接层贴附可动接 点，然后以外形或孔部为基准，将柱状部对位在可动接点的中央位置，通 过UV硬化型树脂将其固定在基片的上面，然后通过UV硬化型树脂将坐 标输入传感器固定在柱状部的上面。可廉价地制造能由同一操作部分进行 按压输入操作和坐标输入操作的输入装置。
图1是本发明一实施方式的输入装置的分解立体图； 图2是同输入装置的剖面图；图3是同输入装置的要部即传感器片的剖面图； 图4是同传感器片的要部即电极图案的示意图； 图5是同传感器片的要部即电极图案的其它示意图；图6是透过同传感器片的要部即电极图案彼此的组合状态进行表示的示意图；图7是以透视状态从上面表示同坐标输入传感器中的传感器片的电极 图案和柱状部的接触部分的示意图；图8是以透视状态从上面表示同坐标输入传感器中的传感器片的电极 图案和柱状部的接触部分的其它示意图；图9是现有输入装置的剖面图。
具体实施方式
下面，参照图1 图8说明本发明的实施方式。 (实施方式)图1是本发明一实施方式的输入装置的分解立体图，图2是同输入装 置的剖面图。如同图所示，在该输入装置的主表面配置有由聚碳酸酯等塑料构成的 多个键l。在键l的下侧配置有由硅橡胶等弹性部件构成的键垫2。还有， 键1和键垫2可以是同一材料，还可以一体化形成。键垫2的下面平坦地形成，在其下面经由粘接层(未图示)粘接有坐 标输入传感器3。坐标输入传感器3是通过在PET等透明的薄膜上图案印 刷银等的电极(未图示)而构成的，与由控制器IC等构成的控制部(未 图示)连接。该坐标输入传感器3如下动作当手指或导体接近键l的上 侧、或者它们在键1的上侧移动时，电极的静电电容变化，由控制部判断 该变化，从而检测操作状态。在坐标输入传感器3的下方位置配置有基片4。基片4如图2所示， 经由其下面形成的粘接层7而粘接在基板9上。基板9在其上面对应于配置有键1的位置而具有作为可动接点8用的 固定接点部18的配线图案等导电性部分。而且，对应该固定接点部18， 在基板9上分别配置外形为圆形或椭圆形且形成为向上方突出的穹顶形状 的由金属薄板构成的可动接点8 (图1中未图示)，将各可动接点8的上面 粘接在基片4下面形成的粘接层7上，并将各可动接点8配置于基片4的 穹顶形状部5和基板9之间。而且，在对应于各可动接点8的中央部的位置具备形成为大致圆柱状的柱状部6。柱状部6夹入在基片4的穹顶形状部5上面和坐标输入传感 器3的下面之间配置，其上下面分别粘接在坐标输入传感器3的下面、穹 顶形状部5上面。本发明的输入装置如上那样构成，下面对其动作进行说明。首先，当压下操作键l时，具有弹性的键垫2挠曲，与之对应，坐标 输入传感器3也挠曲，同时通过柱状部6将按压力传递给穹顶形的可动接 点8的中央部。当该力超过规定的大小时，可动接点8的中央部弹性反转， 其下面与基板9上的固定接点部18接触，由此开关构成ON状态。在此，在本实施方式中，不需要如现有结构所述那样，在坐标输入传 感器3上设置开口部，另外在键垫2的下部设置柱状部等推杆，使该推杆 通过开口部，由此，可削减用于设置开口部的成本。另外，也不需要为了 在键垫2上设置推杆而使用复杂的模具，且由于可利用平坦的片状的结构， 故可作为廉价的结构而实现。另外，在本实施方式中，由于柱状部6与坐标输入传感器3和基片4 预先接触，故在开始进行键1的按压操作时，手指同时感觉到来自可动接 点8的反作用力，从而可实现良好的触感。另外，也不需要进行现有这样 的高度方向的对位，从而可提供廉价的输入装置。进而，由于将柱状部6配置在可动接点8的中央，故即使键1的中心 和可动接点8的中心偏离若干，由于可动接点8被按压的部位一直为中央 部分，故也不会导致触感不良。而且，只要是在坐标输入传感器3的下面和基片4的上面分别粘接了 柱状部6的该构成，则也可以容易地提供将坐标输入传感器3和基片4 一 体形成的模块方式的结构。该情况下，由于为粘接了各自的固定状态，故 能够实现更稳定的构造。还有，柱状部6也可以不必粘接固定在坐标输入 传感器3和基片4上，也可以预先粘接在基片4侧，并在其上组合坐标输 入传感器3。还有，也可以取代基片4而使用EL (场致发光)片。若是该结构， 则通过使EL发光，能够照射键的主表面等。接着，说明用手指在键l上进行描绘的坐标输入操作。通过进行描绘操作，由于手指具有导电性，因此坐标输入传感器3的各电极的静电电容 根据手指的位置而变化。将该静电电容的变化输入具有以可从坐标输入传 感器3得到的信号对坐标位置进行运算的功能的控制部(未图示)，进行 规定处理，由此检测坐标位置。还有，作为坐标输入机构，也可以是静电电容方式的传感器之外的机 构，但如该实施方式所述，只要是在进行坐标输入操作时不直接接触操作坐标输入传感器3的构成，就可以防止坐标输入传感器3的劣化及脏污等 的产生，因此，容易实现长寿命化且容易确保可靠性。另外，坐标输入传感器3也可以由将银或铜等导电材料形成为规定的 电极图案的传感器片构成。参照图3进一步说明该传感器片。图3是传感器片的剖面图。如同图3所示，该传感器片为如下层叠结 构，即，在基薄膜10上，第一电极图案11和第二电极图案12夹着绝缘 层13而不接触，进而配置用于覆盖主表面的绝缘层14。还有，之后详细 说明的第一电极图案11和第二电极图案12也可以交替上下位置来配置。还有，基薄膜IO、绝缘层13、及绝缘层14为使UV光透过的材料即 可。若为这种构成，则在通过UV硬化型树脂将柱状部6粘接于坐标输入 传感器3或基片4时，在不与第一电极图案11及第二电极图案12重合的 部分，可使UV光透过，能够容易地通过UV硬化型树脂来粘接。在此，使用图4的电极图案的示意图来说明该传感器片的电极图案的 配置事例。图4表示第一电极图案11的形成状态，图5表示第二电极图案12的 形成状态。还有，图4及图5中未图示配线电极。就第一电极图案ll而言，沿图4中横向(x方向)延伸的电极构造纵 向(y方向)并排有多个。由此，可检测手指触及到纵向(y方向)的哪 一位置。就第二电极图案12而言，沿图5中纵向(y方向)延伸的电极构 造横向(x方向)并排有多个。由此，可检测手指触及到横向(x方向) 的哪一位置。还有，从同图可知，这些各电极形成为矩形状，且连接成一 列而构成电极构造。而且，该传感器片中，如图6所示，从上面透视到的状态为将它们并 排成矩阵构造的配置，从而可检测各xy坐标位置。还有，为使检测静电电容的变化容易，而优选将各电极的面积按照尽可能宽地对称的方式形成 为几何学形状。另外，本实施方式如图2所示，为柱状部6接触坐标输入传感器3的 构成。对该接触部位的传感器片的电极图案11、 12的构成事例做更详细 说明。图7表示电极图案11、 12简单地几何学形成时的一个电极，表示柱 状部6接触坐标输入传感器3的接触部分15与电极图案11、 12重合的情 况。图8表示的是，对于接触部分15与电极图案11、 12直接重合的部分， 形成为相对于该接触部分15在电极图案11、 12侧避让的图案。而且，作为电极图案ll、 12，只要为图8所示的构成，则可由按压操 作时产生的应力使电极图案分离。另外，在通过UV硬化型树脂将柱状部 6粘接于坐标输入传感器3或基片4上的情况下，通过以使UV光透过的 材料形成基薄膜10、绝缘层13、及绝缘层14，可使UV光透过传感器片， 可使其粘接部位的粘接状态稳定化。还有，若将电极图案形成为图8的构成，则不能确保对称性，因此， 坐标检测信息有时也会从本来的手指等坐标位置产生若干失真，但可通过 控制部进行修正。而且，当然也可以将电极图案形成为不会产生该失真的 图7的构成，该情况下，为保护电极图案ll、 12，将各绝缘层13、 14的 厚度等按照使用状态等来设定是重要的。其次，对本发明一实施方式的输入装置的制造方法进行说明。首先，通过丝网印刷在作为基片4的基础的片上印刷粘接层7。然后， 通过切割外形，形成基片4，并在形成于该基片4的下面上的粘接层7上 粘接保持可动接点8的上面部。在基片4的上侧，使用配合器等的针，对 应可动接点8的中央位置，涂敷UV硬化型树脂，并放置柱状部6，然后 照射UV光，将柱状部6固定。然后，在柱状部6的上面使用配合器等的 针涂敷UV硬化型树脂，进而放置坐标输入传感器3，然后照射UV光， 也将该部位进行固定。还有，通常UV硬化型树脂的柔软性比热硬化性树 脂大，因此，当用UV硬化型树脂固定柱状部6时，可减少按压操作的触 感的劣化。另外，也可以与基片4的外形一起形成孔部，若以该孔部为基准进行对位，同时进行各工序，则可高精度地制造该输入装置。另外，也可以构图形成基片4的粘接层，使得可动接点8可容易动作，根据这种构成，可使按压操作的触感更优良。本发明的输入装置可提供通过同一操作部良好地进行坐标输入操作和按压输入操作的廉价结构，从而在构成各种电子设备的输入操作部时等是有用的。
权利要求
1、一种输入装置，其具备多个键；坐标输入传感器，其配置于所述多个键的下侧，能通过手指或导体在所述多个键的上侧移动所产生的静电电容的变化来检测输入状态；基片，其配置于所述坐标输入传感器的下侧；按压输入型的可动接点，其为金属薄板制，外形为圆形或椭圆形且形成为向上方突出的穹顶形状，对应于所述键的位置分别配置在所述基片的下侧；基板，其配置于所述可动接点的下侧，具有对应于所述每个可动接点的配线图案等导电性部位，所述输入装置的特征在于，还具备柱状部，该柱状部对应于所述可动接点的中央部位置，夹入在所述坐标输入传感器和所述基片之间。
2、 如权利要求l所述的输入装置，其特征在于，所述柱状部分别粘接于所述坐标输入传感器的下面和所述基片的上面。
3、 如权利要求2所述的输入装置，其特征在于，所述坐标输入传感器由将银或铜等导电材料形成为规定的电极图案 的传感器片构成，所述电极图案构图形成为避开所述柱状部和所述坐标输 入传感器的接触部分。
4、 如权利要求l所述的输入装置，其特征在于， 使用场致发光片作为所述基片。
5、 一种输入装置的制造方法，其是权利要求1所述的输入装置的制 造方法，其特征在于，在所述基片的下面构图印刷粘接层，然后形成所述基片的外形和孔部，然后经由所述粘接层贴附所述可动接点，然后以所述外形或所述孔部为基准，将所述柱状部对位在所述可动接 点的中央位置，通过UV硬化型树脂将其固定在所述基片的上面，然后通过所述uv硬化型树脂将所述坐标输入传感器固定在所述柱状部的上面。
全文摘要
本发明提供一种构成各种电子设备的输入操作部的输入装置及其制造方法，可通过同一操作部分良好地进行按压输入操作和坐标输入操作。因此，该输入装置中，在键的下方配置坐标输入传感器，且在坐标输入传感器的下方位置，配置对应于键的配置位置而在其下面粘接保持着可动接点的基片，其中，在与可动接点的中央位置对应的坐标输入传感器和基片之间夹入配置柱状部。
文档编号H01H13/12GK101276696SQ20071019331
公开日2008年10月1日 申请日期2007年12月3日 优先权日2007年3月26日
发明者中山博, 立畠直树 申请人:松下电器产业株式会社