CN102893245A - 静电电容式的输入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供根据从操作面到传感器部的距离来调整下部电极图案与上部电极图案的交叉位置的重叠面积，从而简单且可靠地提高传感器灵敏度的均匀性的静电电容式的输入装置。所述静电电容式的输入装置具有：传感器部，该传感器部通过下部电极图案与上部电极图案在俯视下交叉配置，在下部电极图案与上部电极图案间的交叉位置产生静电电容而形成；表面构件，该表面构件与传感器部在高度方向上对置配置，且在表面具备操作面。操作面形成为具有曲面，以使操作体向操作面上接触时的操作体与所述传感器部间的距离根据操作体的操作面上的接触位置的不同而不同。并且交叉位置(16a～16p)处的下部电极图案(14a～14d)与上部电极图案(13a～13d)的重叠面积形成为，操作面与所述传感器部间的距离越大则该重叠面积越小。

Description

静电电容式的输入装置
技术领域
本发明涉及能够给检测输入坐标位置的静电电容式的输入装置，尤其涉及操作面形成为曲面状的输入装置。
背景技术
图9是示意性地表示以往的静电电容式的输入装置的局部纵剖视图，图10是设置在以往的输入装置的传感器部的下部电极图案和上部电极图案的局部俯视图。
如图9所示，静电电容式的输入装置1具备：在表面形成有下部电极图案的下部基板2、在表面形成有上部电极图案的上部基板3、在表面具备操作面4a的表面构件4。传感器部5构成为具有下部基板2和上部基板3。
如图9所示，表面构件4设置在传感器部5的上表面侧，表面构件4与传感器部5间经由粘结层40接合。
在图9所示的形态中，例如，表面构件4的操作面4a形成为凸曲面。另一方面，构成传感器部5的下部基板2和上部基板3彼此以平面状形成。因此，手指F向操作面4a上接触时的手指F与传感器部5间的高度方向(Z)上的距离L1因所述手指F在操作面4a上的接触位置的不同而有所不同。图9所示的手指F接触在距离L1成为最大的位置的操作面4a上。
如图10所示，多条下部电极图案6和多条上部电极图案7相互交叉配置。各下部电极图案6的图案宽度T1全部为相同大小，同样，各上部电极图案7的图案宽度T2全部形成为相同大小。
在各下部电极图案6与各上部电极图案7的交叉位置8产生静电电容C1。如图9所示，由于下部基板2与上部基板3间的高度方向(Z)的距离固定且各交叉位置8处的重叠面积固定，因此在各交叉位置8产生的静电电容C1为相同大小。
图10所示的下部电极图案6为驱动用电极，上部电极图案7为检测用电极。如图9所示，当作为导电体的手指F(操作体)接触操作面4a时，在手指F的附近，向上下电极图案6、7间的交叉位置产生的静电电容加进在手指F与传感器部5间产生的静电电容，因此在手指F接触和未接触时产生电容变化。因此，在向作为驱动用电极的下部电极图案6施加脉冲状电压的状态下，依次检测各上部电极图案7的时间常数的变化，在依次向各下部电极图案14施加电压的同时进行该时间常数变化的连续检测，由此能够算出操作面4a上的手指F接触的位置。
然而，如图9所示，在将手指F与曲面的操作面4a接触时，手指F与传感器部5间的高度方向(Z)上的距离L1根据手指F的接触位置的不同而有所不同，在手指F与传感器部5间产生的静电电容C11的大小因手指F的接触位置的不同而有所不同，但各电极图案7、8间的各交叉位置8处的静电电容C1无论位置如何都是固定的，因此手指F与操作面4a接触时的电容变化因手指F的接触位置不同而产生偏差，存在无法获得均匀的传感器灵敏度的问题。
为了抑制上述的传感器灵敏度的偏差，如图11所示，考虑仿照表面构件4的操作面4a的曲面形状而将传感器部5也形成为曲面状的结构。由此，可以认为与图9所示的以往的结构相比容易使操作面4a整体上的传感器灵敏度均匀化。
然而，如图11所示，难以适当且稳定地形成曲面状的传感器部5。根据表面构件4的操作面4a相对于在平面内正交的两个方向中的任一个都形成为曲面的3D形状的情况或曲率的不同，无法如图9那样将形成为平面形态的传感器部5平整地(无褶皱地)折弯成曲面形状。或者，即使使用最初成形成曲面状的基材，也难以在该基材的表面上以规定宽度形成电极图案。
因此，如图11所示，在传感器部5也与表面构件4一起形成为曲面状的形态下，无法简单且稳定地制造具有均匀传感器灵敏度的输入装置。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-91360号公报
专利文献2：日本特开2008-47026号公报
专利文献3：日本特开2004-252676号公报
专利文献4：日本特开2010-20443号公报
专利文献5：日本特开2008-97283号公报
发明的概要
发明要解决的课题
专利文献1～3中记载的输入装置的结构是图11所示的以往结构。需要说明的是，专利文献2、3中记载的输入装置并非静电电容式而是构成电阻式的输入装置(专利文献2的[0002]栏，专利文献3的[0003]栏)。
在专利文献4、5所记载的输入装置中，在表面构件的操作面为曲面的形态下用于提高传感器灵敏度的均匀性的结构没有任何记载。
发明内容
因此，本发明是用于解决上述以往的课题而做出的，其目的在于提供一种静电电容式的输入装置，尤其通过根据从操作面到传感器部的距离来调整在下部电极图案与上部电极图案的交叉位置的重叠面积，从而简单且可靠地提高操作面整体的传感器灵敏度的均匀性。
用于解决课题的手段
本发明的静电电容式的输入装置的特征在于，具有：传感器部，该传感器部通过在高度方向上空开间隔形成的多条下部电极图案和多条上部电极图案在俯视下交叉配置，并在所述下部电极图案和所述上部电极图案间的交叉位置产生静电电容而形成；表面构件，该表面构件与所述传感器部在高度方向上对置配置，且在表面上具备操作面，
所述操作面以如下方式形成为具有曲面，即，使在操作体在操作面上接触时的所述操作体与所述传感器部间的高度方向上的距离根据所述操作体在所述操作面上的接触位置的不同而不同，
所述交叉位置的所述下部电极图案和所述上部电极图案的重叠面积形成为所述操作面与所述传感器部间的距离越大则所述重叠面积越小。由此，能够使各下部电极图案与各上部电极图案的交叉位置的静电电容在操作面与传感器部间的距离越大时越小，与以往相比能够抑制手指等操作体接触操作面上的不同位置时的电容变化的偏差，能够简单且可靠地提高操作面整体的传感器灵敏度的均匀性。在本发明中，通过如上述那样调整各电极图案间的交叉位置的重叠面积，从而能够将传感器部形成为平面形状(平板状)，因此与图11所示那样将传感器部形成为曲面状的情况相比能够简单且适当地形成传感器部，由此，能够简单且稳定地制造操作面整体的传感器灵敏度均匀性良好的输入装置。
在本发明中，优选，各交叉位置的所述重叠面积的比率与各交叉位置的所述操作面与所述传感器部间的距离的比率成反比例。由此，能够更有效地得到均匀的传感器灵敏度。
另外，在本发明中，优选，各下部电极图案在第一方向上空开间隔配置，且分别沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸形成，
各上部电极图案在所述第二方向上空开间隔配置且分别沿着所述第一方向延伸形成，
所述操作面朝着所述第一方向及所述第二方向中的至少任一方形成为凸曲面或凹曲面，
与所述操作面的曲面方向形成为相同方向的各电极图案的图案宽度形成为所述操作面与所述传感器部间的距离越大则所述图案宽度越小。此时，能够使位于所述图案宽度的两侧的各电极图案的侧面部以弯曲形状形成。由此，能够通过简单的形状形成各电极图案，并且能够适当且容易地将各交叉位置的重叠面积调整为操作面与传感器部间的距离越大则该重叠面积越小。
另外，根据本发明，可以优选适用于所述表面构件配置在所述传感器部的上表面侧，所述下部电极图案为驱动电极且所述上部电极图案为检测电极的结构。
发明效果
根据本发明的输入装置，与以往相比，能够提高操作面整体的传感器灵敏度的均匀性。
附图说明
图1是本实施方式的输入装置的分解立体图。
图2是用于说明本实施方式中的表面构件、下部电极图案及上部电极图案的图，(a)是表面构件的俯视图及将表面构件沿A-A线及B-B线切断时的剖视图，(b)是下部电极图案的俯视图，(c)是上部电极图案的俯视图，(d)是使(b)的下部电极图案和(c)的上部电极图案重叠的状态的俯视图。
图3是用于说明与图2不同的实施方式中的表面构件、下部电极图案及上部电极图案的图((a)是俯视图及剖视图，(b)～(d)是俯视图)。
图4是用于说明与图2、图3不同的实施方式中的表面构件、下部电极图案及上部电极图案的图((a)是俯视图及剖视图，(b)～(d)是俯视图)。
图5是用于说明与图2～图4不同的实施方式中的表面构件、下部电极图案及上部电极图案的图((a)是俯视图及剖视图，(b)～(d)是俯视图)。
图6是表示与图2～图5不同的电极图案的局部放大俯视图。
图7是将图1所示的本实施方式的输入装置沿着X1-X2方向切断时的局部纵剖视图。
图8是使用与图7不同的表面构件的本实施方式的输入装置的局部纵剖视图。
图9是示意性地表示以往的静电电容式的输入装置的局部纵剖视图。
图10是设置在以往的输入装置的传感器部上的下部电极图案和上部电极图案的局部俯视图。
图11是示意性地表示与图9不同的形态的以往的静电电容式的输入装置的局部纵剖视图。
具体实施方式
图1是本实施方式的静电电容式的输入装置(触控面板)10的分解立体图，图2是用于说明本实施方式的表面构件、下部电极图案及上部电极图案的图，(a)是表面构件的俯视图及将表面构件沿着A-A线及B-B线切断时的剖视图，(b)是下部电极图案的俯视图，(c)是上部电极图案的俯视图，(d)是将(b)的下部电极图案和(c)的上部电极图案重叠的状态的俯视图。图3～图5表示与图2不同的实施方式。图6是表示与图2～图5不同的电极图案的局部放大俯视图。图7是将图1所示的本实施方式的输入装置沿着X1-X2方向切断时的局部纵剖视图，图8是使用与图7不同的表面构件的本实施方式的输入装置的局部纵剖视图。
如图1所示，输入装置10从下方开始依次层叠有：在基材表面形成有多条下部电极图案的下部基板22、粘结层30、在基材表面上形成有多条上部电极图案的上部基板21、粘结层31及在表面上具备操作面20a的表面构件20。
各下部电极图案及各上部电极图案形成在与操作面20a在高度方向上对置的区域，各电极图案从与操作面20a对置的对置区域通过各基板21、22的外周部12与配线部连接。
并且，在各配线部的前端形成有下部连接部17和上部连接部15。如图1所示，在本实施方式的输入装置10上设置有柔性印刷基板23。如图1所示，例如，柔性印刷基板23的前端(与连接部15、17连接的连接侧)分离成中央部23a和两侧端部23b、23b。在柔性印刷基板23的中央部23a形成有多个第一连接部(未图示)，中央部23a重叠在上部连接部15上，且各第一连接部与各上部连接部15电连接。另外，在柔性印刷基板23的两侧端部23b形成有多个第二连接部(未图示)，两侧端部23b、23b重叠在输入装置10的下部连接部17上，各第二连接部与各下部连接部17电连接。
另外，在柔性印刷基板23上，各第一连接部及各第二连接部与设置在柔性印刷基板23的表面上的连接器35经由未图示的配线图案电连接。
如图1及图2(a)所示，表面构件20的表面是通过手指F或笔等操作体进行操作的操作面20a。在该实施方式中，在操作面20a的外周部的表面构件20的下表面设置有装饰层24。操作面20a为透光区域，形成有装饰层24的操作面20a的外周部为非透光区域。
图7是将图1所示的输入装置10沿着X1-X2方向在高度方向上切断时的局部纵剖视图。
如图7所示，下部基板22构成为具有平面状的下部基材32和形成在下部基材32的表面上的多条下部电极图案14。并且，上部基板21构成为具有平面状的上部基材33和形成在上部基材33的表面上的多条上部电极图案13。多条下部电极图案14和多条上部电极图案13在俯视下交叉。
下部电极图案14是驱动电极(主动(drive)电极)，上部电极图案13是检测电极。
如图7所示，下部基板22与上部基板21之间经由粘结层30接合。由下部基板22、粘结层30及上部基板21构成传感器部25。需要说明的是，传感器部25的结构不局限于图7所示的结构。也可以为在平面状的基材的上下表面形成下部电极图案14及上部电极图案13的结构等。另外，与图7不同，也可以使上部电极图案13朝向粘结层30侧而将下部基板22与上部基板21间接合。
各电极图案13、14均通过在基材表面上利用ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)等透明导电材料进行溅射或蒸镀而成膜。并且，基材32、33通过聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等薄膜状的透明基材或玻璃基材等形成。在本实施方式中，将下部基板22及上部基板21形成为平面状，由于不成形为如图11所示那样的立体状，因此作为基材32、33不仅可以使用软质的薄膜，还可以使用平面状的玻璃等。
如图7所示，在传感器部25的上表面侧经由粘结层31接合有表面构件20。粘结层30、31为丙烯系粘结剂、两面粘结带等。表面构件20不局限于特定的材质，可以由玻璃、塑料等形成。图7所示的表面构件20形成为操作面20a成为凸曲面。需要说明的是，对于图1所示的表面构件20的表面形状，由于形成为曲面这一情况通过立体图便于观察因而图示了图3(a)的形状。
图2表示第一实施方式的表面构件20、下部电极图案及上部电极图案的形状。
图2(a)表示表面构件20的俯视图和通过表面构件20的中心O的A-A线剖面及B-B线剖面。需要说明的是，在A-A线剖面及B-B线剖面中不仅图示了表面构件20，而且对表面构件20下的粘结层31也进行了局部图示。
如图2(a)所示，表面构件20的操作面(表面)20a朝向Y1-Y2方向(第一方向)及X1-X2方向(第二方向)以凸曲面形成。该实施方式中的操作面20a以其中心O最向上方突出，随着远离中心O而逐渐朝向下方弯曲的3D形状形成。
图2(b)是下部电极图案14的俯视图。如图2(b)所示，下部电极图案14a～14d形成有多条。在此，在图2～图5中，由于需要分别说明各下部电极图案和上部电极图案，因此对各下部电极图案和各上部电极图案标注“符号14a、14b····、符号13a、13b、···”。
如图2(b)所示，各下部电极图案14a～14d在Y1-Y2方向上空开间隔地配置，并且朝向X1-X2方向延伸形成。各下部电极图案14a～14d均以X1-X2方向的中心处的图案宽度(Y1-Y2方向的尺寸)最细且随着从所述中心逐渐沿X1-X2方向远离而图案宽度变大的形状形成。在图2(b)中以俯视图同样图示出表面构件20的操作面20a的中心O。并且，在图2(b)所示的实施方式中，下部电极图案14a、14b与下部电极图案14c、14d相对于中心O形成为点对称。即，下部电极图案14a和下部电极图案14d以相同形状形成，且下部电极图案14b与下部电极图案14c以相同形状形成。
进一步详细说明各下部电极图案14a～14d的图案形状。
下部电极图案14a、14d的X1-X2方向的中心处的图案宽度以T3形成，下部电极图案14b、14c的X1-X2方向的中心处的图案宽度以T4形成。在此，图案宽度T4形成得比图案宽度T3小。各下部电极图案14a～14d随着从图案宽度T3、T4的位置沿X1-X2方向远离而图案宽度逐渐变宽。此时，下部电极图案14b、14c的图案宽度T6与下部电极图案14a、14d的图案宽度T5相比始终在Y1-Y2方向的相同位置上形成得小。如图2(b)所示，各下部电极图案14a～14d的位于图案宽度的两侧的两侧部14m弯曲形成。
图2(c)是上部电极图案13的俯视图。如图2(c)所示，上部电极图案13a～13d形成有多条。如图2(c)所示，各上部电极图案13a～13d沿X1-X2方向空开间隔地配置，并且分别朝向Y1-Y2方向延伸形成。各上部电极图案13a～13d均以Y1-Y2方向的中心处的图案宽度(X1-X2方向上的尺寸)最细且随着从所述中心沿Y1-Y2方向远离而图案宽度逐渐变大的形状形成。在图2(c)中以俯视同样图示出表面构件20的中心O。并且，在图2(c)所示的实施方式中，上部电极图案13a、13b与上部电极图案13c、13d相对于中心O形成为点对称。即，上部电极图案13a与上部电极图案13d以相同形状形成，上部电极图案13b与上部电极图案13c以相同形状形成。
进一步详细说明各上部电极图案13a～13d的图案形状。
上部电极图案13a、13d的Y1-Y2方向的中心处的图案宽度以T7形成，上部电极图案13b、13c的Y1-Y2方向的中心处的图案宽度以T8形成。在此图案宽度T8比图案宽度T7形成得小。各上部电极图案13a～13d随着从图案宽度T7、T8的位置沿Y1-Y2方向远离而图案宽度逐渐变宽。此时，上部电极图案13b、13c的图案宽度T10与上部电极图案13a、13d的图案宽度T9相比始终在X1-X2方向的相同位置形成得小。如图2(c)所示，各上部电极图案13a～13d的位于图案宽度的两侧的两侧部13m弯曲形成。
图2(d)是使图2(b)所示的多条下部电极图案14a～14d和图2(c)所示的多条上部电极图案13a～13d重合得到的俯视图。需要说明的是，如图7所示，在下部电极图案14a～14d与上部电极图案13a～13d之间夹有粘结层30和基材33等，在下部电极图案14a～14d与上部电极图案13a～13d间在高度方向上空开规定间隔。
如图2(d)所示，在俯视下，下部电极图案14a～14d与上部电极图案13a～13d在多个位置交叉。并且，各交叉位置16a～16p处的重叠面积越靠近表面构件20的中心O越小。即，各交叉位置16处的重叠面积形成为如下方式，即，图7所示的操作面20a与传感器部25间的高度方向(Z)上的距离L2越大则该重叠面积越小。因此，最接近中心O的交叉位置16f、16g、16j、16k处的重叠面积最小，最远离中心O的交叉位置16a、16d、16m、16p处的重叠面积最大。需要说明的是，在图7中，以操作面20a与传感器部25的上部电极图案13间的间隔来确定“距离L2”。
如上所述，能够如上述那样调整各交叉位置16a～16p处的重叠面积是因为，如图2(b)、图2(c)所示，各下部电极图案14a～14d及各上部电极图案13a～13d的图案宽度形成为越接近表面构件20的中心O而越小。
本实施方式中的输入装置10向作为驱动电极的各下部电极图案14依次施加脉冲状的电压，此时在上部电极图案13中瞬间有电流流动。如图7所示，当作为导电体的手指F(操作体)与操作面20a接触时，在手指F的附近，向上下电极图案13、14间的交叉位置产生的静电电容加进手指F与传感器部25间的静电电容，在手指F接触时与未接触时产生电容变化。因此，在向作为驱动用电极的下部电极图案14施加了脉冲状的电压的状态下，通过依次检测作为检测用电极的各上部电极图案13的时间常数的变化，并在依次向各下部电极图案14施加电压的同时进行该时间常数变化的连续检测，从而能够算出操作面20a上的手指F接触位置。
如图7所示，在手指F在操作面20a上接触时，如果改变手指F的接触位置，则手指F与传感器部25间的高度方向(Z)上的距离L2变化，且在手指F与传感器部25间产生的静电电容C2(图7中代表性地图示出在上部电极图案与手指F之间产生的静电电容)根据手指F的接触位置而变化。因此，在本实施方式中，将下部电极图案14a～14d与上部电极图案13a～13d的各交叉位置16a～16p处的重叠面积调整成操作面20a与传感器部5间的距离L2越大则该重叠面积越小，并使各交叉位置16a～16p处的静电电容在操作面20a与传感器部25间的距离L2越大时变得越小。例如，在图7所示的各电极图案间的各交叉位置产生的静电电容C3～C10满足如下条件，即，静电电容C3＜静电电容C4、C8＜静电电容C5、C9＜静电电容C6、C10＜静电电容C7。如此，在本实施方式中，由于以如下方式进行调整，即，在手指F与传感器部25之间离开距离L2，则由手指F与传感器部25产生的静电电容C2相应地变小，而与之对应地，操作面20a与传感器部25间的距离L2变得越大，则各电极图案13、14间的各交叉位置16a～16p处的静电电容变得越小，因此，在手指F与操作面20a抵接时，与以往相比能够抑制在手指F的附近产生的电容变化(变化率)因接触位置的不同而产生偏差的情况，能够提高传感器灵敏度的均匀性。
并且，在本实施方式中，由于能够使用平面状(平板状)的传感器部25，因此与以往相比能够适当且容易地制造操作面20a形成为曲面的输入装置10且有效地提高操作面20a整体的传感器灵敏度的均匀性。
图3表示第二实施方式的表面构件20、下部电极图案及上部电极图案的形状。
图3(a)表示表面构件20的俯视图和通过表面构件20的中心O的A-A线剖面及B-B线剖面。需要说明的是，在A-A线剖面及B-B线剖面中不仅图示出表面构件20，而且图示出表面构件20下的粘结层31的一部分。
如图3(a)所示，表面构件20的操作面(表面)20a朝向X1-X2方向形成为凸曲面，朝向Y1-Y2方向以直线状形成。在该实施方式中，以在通过操作面20a的中心O的Y1-Y2方向的线上最向上方突出、随着从通过中心O的Y1-Y2方向的线上沿X1-X2方向远离而逐渐朝向下方弯曲的形状形成。
图3(b)是下部电极图案14的俯视图。图3(b)所示的各下部电极图案14e～14h均以X1-X2方向的中心处的图案宽度最细且随着从所述中心沿X1-X2方向远离而图案宽度逐渐变大的形状形成。在图3(b)中，多条下部电极图案14e～14h全部为相同的图案形状。即，各下部电极图案14e～14h的X1-X2方向的中心处的图案宽度全部由T11形成。另外，各下部电极图案14e～14h的随着从图案宽度T11的位置沿X1-X2方向远离而逐渐变宽的图案宽度T12在各下部电极图案14e～14h的Y1-Y2方向的相同位置形成得相同。如图3(b)所示，位于各下部电极图案14e～14h的图案宽度的两侧的两侧部14m弯曲形成。
图3(c)是上部电极图案13的俯视图。如图3(c)所示，上部电极图案13e～13h形成有多条。如图3(c)所示，各上部电极图案13e～13h在X1-X2方向上空开间隔配置，并且朝向Y1-Y2方向延伸形成。各上部电极图案13e～13h中的上部电极图案13e、13f和上部电极图案13g、13h相对于中心O形成为点对称。即，上部电极图案13e和上部电极图案13h形成为相同形状，上部电极图案13f和上部电极图案13g形成为相同形状。
如图3(c)所示，各上部电极图案13e～13h分别形成为规定宽度的带状，越接近表面构件20的中心O的上部电极图案的图案宽度形成得越窄。即，上部电极图案13f和上部电极图案13g的图案宽度T14形成得比上部电极图案13e和上部电极图案13h的图案宽度T13小。
图3(d)是使图3(b)所示的多条下部电极图案14e～14h和图3(c)所示的多条上部电极图案13e～13h重合得到的俯视图。如图3(d)所示，下部电极图案14e～14h和上部电极图案13e～13h在多个位置交叉。各交叉位置18a～18p处的重叠面积形成为如下方式，即，图7所示的操作面20a与传感器部25间的高度方向(Z)上的距离L2越大则该重叠面积越小。
图3中的表面构件20的操作面20a在通过表面构件20的中心O的Y1-Y2方向的线上最突出，且随着从所述线上沿X1-X2方向远离而逐渐向下方弯曲。即，所述线上的操作面20a与传感器部25间的距离L2(参照图7)最大，随着从所述线上沿X1-X2方向远离，所述距离L2逐渐变小。因此，在图3(d)中，距所述线上同等位置的交叉位置18b、18c、18f、18g、18j、18k、18n、18o处的各重叠面积为相同面积，另一方面，交叉位置18a、18d、18e、18h、18i、18l、18m、18p处的各重叠面积比交叉位置18b、18c、18f、18g、18j、18k、18n、18o处的各重叠面积大且以相同面积形成。为了得到图3(d)所示的各交叉位置18a～18p处的重叠面积，调整成图3(b)所示的各下部电极图案14e～14h及图3(c)所示的各上部电极图案13e～13h的形状和图案宽度。
图4表示第三实施方式的表面构件20、下部电极图案及上部电极图案的形状。
图4(a)表示表面构件20的俯视图、通过表面构件20的中心O的A-A线剖面及B-B线剖面。需要说明的是，在A-A线剖面及B-B线剖面中不仅图示出表面构件20，而且图示出了表面构件20下的粘结层31的一部分。
如图4(a)所示，表面构件20的操作面(表面)20a朝向Y1-Y2方向(第一方向)及X1-X2方向(第二方向)以凹曲面形成。在该实施方式中，以操作面20a的中心O最向下方凹陷、随着远离中心O而逐渐向上方弯曲的3D形状形成。
图4(b)是下部电极图案14的俯视图。如图4(b)所示，下部电极图案14i～14l形成有多条。如图4(b)所示，各下部电极图案14i～14l沿Y1-Y2方向空开间隔地配置，并且分别朝向X1-X2方向延伸形成。各下部电极图案14i～14l均以X1-X2方向的中心处的图案宽度最大且随着从所述中心沿X1-X2方向远离而图案宽度逐渐变小的形状形成。在图4(b)中以俯视图还示出表面构件20的操作面20a的中心O。并且，在图4(b)所示的实施方式中，下部电极图案14i、14j和下部电极图案14k、14l相对于中心O形成为点对称。即，下部电极图案14i和下部电极图案14l形成为相同形状，且下部电极图案14j和下部电极图案14k形成为相同形状。
进一步详细说明各下部电极图案14i～14l的图案形状。
下部电极图案14i、14l的X1-X2方向的中心处的图案宽度以T15形成，下部电极图案14j、14k的X1-X2方向的中心处的图案宽度以T16形成。在此图案宽度T15形成得比图案宽度T16小。各下部电极图案14i～14l随着从图案宽度T15、T16的位置沿X1-X2方向远离而图案宽度逐渐变小。此时，下部电极图案14i、14l的图案宽度T17与下部电极图案14j、14k的图案宽度T18相比始终在Y1-Y2方向的相同位置形成得小。如图4(b)所示，位于各下部电极图案14i～14l的图案宽度的两侧的两侧部14m弯曲形成。
图4(c)是上部电极图案13的俯视图。如图4(c)所示，上部电极图案13i～13l形成有多条。如图4(c)所示，各上部电极图案13i～13l沿X1-X2方向空开间隔地配置，并且朝向Y1-Y2方向延伸形成。各上部电极图案13i～13l均以Y1-Y2方向的中心处的图案宽度最大且随着从所述中心沿Y1-Y2方向远离而图案宽度逐渐变小的形状形成。图4(c)以俯视图图示出表面构件20的操作面20a的中心O。并且，在图4(c)所示的实施方式中，上部电极图案13i、13j与上部电极图案13k、13l相对于中心O形成为点对称。即，上部电极图案13i与上部电极图案13l形成为相同形状，上部电极图案13j与上部电极图案13k形成为相同形状。
进一步详细说明各上部电极图案13i～13l的图案形状。
上部电极图案13i、13l的Y1-Y2方向的中心处的图案宽度以T19形成，上部电极图案13j、13k的Y1-Y2方向的中心处的图案宽度以T20形成。在此，图案宽度T19形成得比图案宽度T20小。各上部电极图案13i～13l随着从图案宽度T19、T20的位置沿Y1-Y2方向远离而图案宽度逐渐变小。此时，上部电极图案13i、13l的图案宽度T21与上部电极图案13j、13k的图案宽度T22相比始终在X1-X2方向的相同位置形成得小。如图4(c)所示，各上部电极图案13i～13l的位于图案宽度的两侧的两侧部13m弯曲形成。
图4(d)是使图4(b)所示的多条下部电极图案14i～14l和图4(c)所示的多条上部电极图案13i～13l重合得到的俯视图。
如图4(d)所示，下部电极图案14i～14l和上部电极图案13i～13l在多个位置交叉。并且，各交叉位置19a～19p处的重叠面积形成为如下方式，即，越远离表面构件20的操作面20a的中心O，即，操作面20a与传感器部25间的高度方向(Z)上的距离L2(参照图7；另外，在图4中操作面20a为凹曲面，相对于此，在图7中为凸曲面，为了以附图示出距离L2而使用了图7)越大，则该重叠面积越小。
如上所述，能够如上述那样调整各交叉位置19a～19p处的重叠面积是因为，如图4(b)、图4(c)所示，各下部电极图案14i～14l及各上部电极图案13i～13l的图案宽度形成为越接近表面构件20的操作面20a的中心O而越大。
图5表示第四实施方式中的表面构件20、下部电极图案及上部电极图案的形状。
图5(a)表示表面构件20的俯视图和通过表面构件20的操作面20a的中心O的A-A线剖面及B-B线剖面。需要说明的是，在A-A线剖面及B-B线剖面中不仅图示出表面构件20，而且图示出表面构件20下的粘结层31的一部分。
如图5(a)所示，表面构件20的操作面(表面)20a朝向X1-X2方向以凹曲面形成，但在Y1-Y2方向上以直线状形成。在该实施方式中，以在通过操作面20a的中心O的Y1-Y2方向的线上最向下方凹陷、随着从通过中心O的Y1-Y2方向的线上沿X1-X2方向远离而逐渐朝向上方弯曲的形状。
图5(b)是下部电极图案14的俯视图。图5(b)所示的各下部电极图案14n～14q均以X1-X2方向的中心处的图案宽度最宽且随着从所述中心沿X1-X2方向远离而图案宽度逐渐变小的形状形成。在图5(b)中，多条下部电极图案14n～14q全部为相同图案形状。即，各下部电极图案14n～14q的X1-X2方向的中心处的图案宽度全部以T23形成。另外，各下部电极图案14n～14q随着从图案宽度T23的位置沿X1-X2方向远离而逐渐变小的图案宽度T24形成为在各下部电极图案14n～14q的Y1-Y2方向的相同位置相同。如图5(b)所示，位于各下部电极图案14n～14q的图案宽度的两侧的两侧部14r弯曲地形成。
图5(c)是上部电极图案13的俯视图。如图5(c)所示，上部电极图案13n～13q形成为多条。如图5(c)所示，各上部电极图案13n～13q沿X1-X2方向空开间隔配置，并且分别朝向Y1-Y2方向延伸形成。各上部电极图案13n～13q中的上部电极图案13n、13o和上部电极图案13p、13q相对于中心O形成为点对称。即，上部电极图案13n和上部电极图案13q形成为相同形状，上部电极图案13o和上部电极图案13p形成为相同形状。
如图5(c)所示，各上部电极图案13n～13q分别以规定宽度的带状形成，但距表面构件20的操作面20a的中心O越远的上部电极图案的图案宽度形成得越小。即，上部电极图案13n和上部电极图案13q的图案宽度T25比上部电极图案13o和上部电极图案13p的图案宽度T26形成得小。
图5(d)是使图5(b)所示的多条下部电极图案14n～14q和图5(c)所示的多条上部电极图案13n～13q重合得到的俯视图。如图5(d)所示，下部电极图案14n～14q和上部电极图案13n～13q在多个位置交叉。各交叉位置26a～26p处的重叠面积形成为操作面20a与传感器部5间的高度方向(Z)上的距离越大而该重叠面积越小。
图5中的表面构件20的操作面20a形成为如下方式，通过中心O的Y1-Y2方向的线上最凹陷，随着从所述线上沿X1-X2方向远离而逐渐向上方弯曲。即，所述线上的操作面20a与传感器部25间的距离最小，随着从所述线上沿X1-X2方向远离而所述距离逐渐变大。因此，距所述线上同等位置的交叉位置26a、26d、26e、26h、26i、26l、26m、26p处的各重叠面积形成为相同面积，比所述交叉位置26a、26d、26e、26h、26i、26l、26m、26p更接近通过所述中心O的Y1-Y2方向的线上的交叉位置16b、26c、26f、26g、26j、26k、26n、26o处的各重叠面积比交叉位置26a、26d、26e、26h、26i、26l、26m、26p处的各重叠面积大且形成为相同面积。为了得到图5(d)所示的各交叉位置26a～26p处的重叠面积，调整成图5(b)所示的各下部电极图案14n～14q及图5(c)所示的各上部电极图案13n～13q的形状和图案宽度。
如上述的图2～图5所示，在操作面20a以凸曲面或凹曲面形成的任一实施方式中，通过使操作面20a与传感器部25间的高度方向上的距离越大则各电极图案13、14间的交叉位置的重叠面积越小，从而能够与以往相比提高操作面20a整体的传感器灵敏度的均匀性。
在本实施方式中，优选将各重叠面积调整成使各交叉位置的所述重叠面积的比率与各交叉位置的操作面20a和传感器部25间的距离的比率成反比例。即，相对于操作面20a上的某一位置a处的传感器部25间的距离A而言，若操作面20a上的另一位置b处的传感器部25间的距离B为所述距离A的2倍，则将所述位置b处的交叉位置的重叠面积SB设定成所述位置a的交叉位置的重叠面积SA的1/2。静电电容的大小与距离成反比例，而与面积成正比。因此，如上所述，在手指F在位置b上接触时在传感器部25间产生的静电电容成为手指F在位置a上接触时在传感器部25间产生的静电电容的约1/2，同样，通过将在位置b的电极图案13、14间的交叉位置产生的静电电容能够设定成在位置a的电极图案13、14间的交叉位置产生的静电电容的1/2，从而能够进一步有效地提高操作面20a整体的传感器灵敏度的均匀性。
在图2、图4所示的实施方式中，表面构件20的操作面20a在X1-X2方向及Y1-Y2方向的双方以凸曲面或凹曲面形成。此时，如图2、图4所示，将各下部电极图案14a～14d、14i～14l及各上部电极图案13a～13d、13i～13l的两侧部14m、13m形成为弯曲面状而使图案宽度越远离操作面20a的中心O越逐渐变化，从而能够简单且适当地将各电极图案14a～14d、14i～14l、13a～13d、13i～13l的图案宽度形成为操作面20a与传感器部25间的距离越大则该图案宽度越小。因此，如图2(e)、图4(e)那样，能够简单且适当地将各下部电极图案14a～14d、14i～14l及各上部电极图案13a～13d、13i～13l的交叉位置16a～16p、19a～19p处的各重叠面积形成为如下方式，即，操作面20a与传感器部25间的距离越大则该重叠面积越小。
或者，如图6所示，例如将各上部电极图案13形成为规定宽度的带形状，另一方面，也可以将各下部电极图案14的除了与上部电极图案13的交叉位置14s以外形成为固定宽度。并且，将各下部电极图案14的交叉位置14a的大小形成为如下方式，即，操作面20a与传感器部25间的高度方向上的距离越大，与上部电极图案13的重叠面积变得越小。由此，操作面20a与传感器部25间的高度方向上的距离越大，越能够减小在各上部电极图案13与各下部电极图案14间的交叉位置产生的静电电容，能够提高操作面20a整体上的传感器灵敏度的均匀性。
另外，在图7所示的实施方式中，对于表面构件20而言，不仅操作面20a形成为曲面状，而且与操作面20a对置的背面20b也仿照操作面20a的形状而以形成为曲面状，但也可以如图8所示那样，背面20b形成为平坦面。
符号说明
C2～C10  静电电容
F  手指
L2  距离
10  输入装置
13、13a～13q  上部电极图案
1414a～14q  下部电极图案
20  表面构件
20a  操作面
20b  背面
21  上部基板
22  下部基板
25  传感器部
16a～16p、18a～18p、19a～19p、26a～6p  交叉位置

Claims (5)

1.一种静电电容式的输入装置，其特征在于，具有：传感器部，该传感器部通过在高度方向上空开间隔形成的多条下部电极图案和多条上部电极图案在俯视下交叉配置，并在所述下部电极图案和所述上部电极图案间的交叉位置产生静电电容而形成；表面构件，该表面构件与所述传感器部在高度方向上对置配置，且在表面上具备操作面，
所述操作面以如下方式形成为具有曲面，即，使在操作体在操作面上接触时的所述操作体与所述传感器部间的高度方向上的距离根据所述操作体在所述操作面上的接触位置的不同而不同，
所述交叉位置的所述下部电极图案和所述上部电极图案的重叠面积形成为所述操作面与所述传感器部间的距离越大则所述重叠面积越小。
2.根据权利要求1所述的静电电容式的输入装置，其特征在于，
各交叉位置的所述重叠面积的比率与各交叉位置的所述操作面与所述传感器部间的距离的比率成反比例。
3.根据权利要求1或2所述的静电电容式的输入装置，其特征在于，
各下部电极图案在第一方向上空开间隔配置，且分别沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸而形成，
各上部电极图案在所述第二方向上空开间隔配置，且分别沿着所述第一方向延伸而形成，
所述操作面朝着所述第一方向及所述第二方向中的至少任一方形成为凸曲面或凹曲面，
与所述操作面的曲面方向形成为相同方向的各电极图案的图案宽度形成为所述操作面与所述传感器部间的距离越大则所述图案宽度越小。
4.根据权利要求3所述的静电电容式的输入装置，其特征在于，
位于所述图案宽度的两侧的各电极图案的侧面部弯曲形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的静电电容式的输入装置，其特征在于，
所述表面构件配置在所述传感器部的上表面侧，所述下部电极图案为驱动电极，所述上部电极图案为检测电极。
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