CN105493010A - 传感器装置、显示装置和输入装置 - Google Patents
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Abstract
一种传感器装置,包括:传感器层,所述传感器层设置在与具有操作表面的基板的与所述操作表面相对的表面相面对的位置,且用于检测所述操作表面上的接触位置或者按压位置;和间隙层,所述间隙层位于所述基板和所述传感器层之间的间隙中。所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述基板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述基板施加到所述传感器层的应力。
Description
技术领域
本发明涉及传感器装置、以及设置有该传感器装置的显示装置和输入装置。
背景技术
近年来,已经开发了诸如柔性显示器和电子纸之类的多种可弯曲画面装置以及柔软和柔性的各种装置。与其关联地,例如,已经新开发了适于这些柔性装置的构造、基板和粘合剂(例如,参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本未审查专利申请公开第2012-243935号
发明内容
但是,由于在柔性装置中使用薄的基板,因此这可能频繁地导致基板本身的挠曲。当在基板发生挠曲时,该挠曲可能不利地影响柔性装置内的其他功能。特别是,当设置对与基板的接触进行检测的传感器层时,由基板的挠曲导致的应力作用于传感器层,这可能不利地造成传感器特性的恶化。
因此,期望提供能够抑制由基板的挠曲导致的传感器特性的恶化的传感器装置、以及设置有该传感器装置的显示装置和输入装置。
根据本发明实施例的传感器装置包括:传感器层,所述传感器层设置在与具有操作表面的基板的与所述操作表面相对的表面相面对的位置,且用于检测所述操作表面上的接触位置或者按压位置;和间隙层,所述间隙层位于所述基板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述基板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述基板施加到所述传感器层的应力。
在根据本发明实施例的传感器装置中,在基板和传感器装置之间设置使基板和传感器层接合的接合区域和缓和从基板施加到传感器层的应力的缓和区域。因此,通过缓和区域缓和了从基板施加的应力。
根据本发明实施例的显示装置设置有显示面板和传感器装置,所述显示面板包括显示表面,且所述传感器装置设置在所述显示面板的与所述显示表面相对的一侧。所述传感器装置包括:传感器层,所述传感器层设置在与所述显示面板分隔开且面对所述显示面板的位置,且用于检测所述显示表面上的接触位置或者按压位置;和间隙层,所述间隙层位于所述显示面板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述显示面板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述显示面板施加到所述传感器层的应力。
在根据本发明实施例的显示装置中,在显示面板的后表面和传感器层之间设置使显示面板和传感器层接合的接合区域和缓和从显示面板施加到传感器层的应力的缓和区域。因此,通过缓和区域缓和了从显示面板施加的应力。
根据本公开实施例的输入装置设置有基板和传感器装置,所述基板包括操作表面,且所述传感器装置设置在所述基板的与所述操作表面相对的一侧。所述传感器装置包括:传感器层,所述传感器层设置在与所述基板分隔开且面对所述基板的位置,且用于检测所述操作表面上的接触位置或者按压位置;和间隙层,所述间隙层位于所述基板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述基板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述基板施加到所述传感器层的应力。
在根据本发明实施例的输入装置中,在基板的后表面和传感器层之间设置使基板和传感器层接合的接合区域和缓和从基板施加到传感器层的应力的缓和区域。因此,通过缓和区域缓和了从基板施加到传感器层的应力。
根据本发明的各个实施例的传感器装置、显示装置和输入装置,通过缓和区域缓和了从基板或者显示面板施加到传感器层的应力。这使得可以抑制由基板或者显示面板的挠曲导致的传感器特性的恶化。应注意,由本发明实现的效果不限于这里描述的那些。由本发明实现的效果可以是说明书中描述的一个或多个效果。
附图说明
图1是图示根据本发明第一实施例的显示装置的截面结构的实例的图。
图2是图示图1的显示面板和传感器装置的透视结构的实例的图。
图3是图示图2的间隙层的平面结构的实例的图。
图4是图示图2的间隙层的平面结构的实例的图。
图5是图示在图1的显示面板的端部发生弯曲的状态的图。
图6是图示图1的显示面板和传感器装置的透视结构的变型例的图。
图7是图示图6的间隙层的平面结构的实例的图。
图8是图示图6的间隙层的平面结构的实例的图。
图9是图示在图1的显示面板的中央部分发生弯曲的状态的图。
图10是图示图3的间隙层的平面结构的变型例的图。
图11是图示图4的间隙层的平面结构的变型例的图。
图12是图示在设置有图10或者图11的间隙层的显示装置中在图1的显示面板的端部发生弯曲的状态的图。
图13是图示图7的间隙层的平面结构的变型例的图。
图14是图示图8的间隙层的平面结构的变型例的图。
图15是图示在设置有图13或者图14的间隙层的显示装置中在图1的显示面板的中央部分发生弯曲的状态的图。
图16是图示在设置有图10或者图11的间隙层的变型例的显示装置中在图1的显示面板的端部发生弯曲的状态的图。
图17是图示在设置有图13或者图14的间隙层的变型例的显示装置中在图1的显示面板的中央部分发生弯曲的状态的图。
图18是图示在设置有图16的间隙层的变型例的显示装置中在图1的显示面板的端部发生弯曲的状态的图。
图19是图示在设置有图17的间隙层的变型例的显示装置中在图1的显示面板的中央部分发生弯曲的状态的图。
图20是图示在设置有图5的间隙层的变型例的显示装置中在图1的显示面板的端部发生弯曲的状态的图。
图21是图示在设置有图9的间隙层的变型例的显示装置中在图1的显示面板的中央部分发生弯曲的状态的图。
图22是图示在设置有图20的间隙层的变型例的显示装置中在图1的显示面板的端部发生弯曲的状态的图。
图23是图示在设置有图21的间隙层的变型例的显示装置中在图1的显示面板的中央部分发生弯曲的状态的图。
图24A是图示接合区域中的粘合部分和接合层的平面布局的变型例的图。
图24B是图示接合区域中的粘合部分和接合层的平面布局的变型例的图。
图24C是图示接合区域中的粘合部分和接合层的平面布局的变型例的图。
图25A是图示缓和区域中的粘合部分、接合层和非粘合层的平面布局的变型例的图。
图25B是图示缓和区域中的粘合部分、接合层和非粘合层的平面布局的变型例的图。
图25C是图示缓和区域中的粘合部分、接合层和非粘合层的平面布局的变型例的图。
图26是图示根据本发明第二实施例的输入装置的截面结构的实例的图。
图27是图示图1的显示装置的截面结构的变型例的图。
图28是图示图26的输入装置的截面结构的变型例的图。
图29是与驱动装置的内部结构的实例一起图示图1、图26、图27和图28中任意一个的传感器装置的截面结构的实例的图。
图30是图示图29的传感器装置的动作的实例的图。
图31是图示图29的传感器装置的动作的实例的图。
具体实施方式
以下参考附图详细描述本发明的一些实施例。应注意,按照以下次序进行描述。
1.第一实施例(显示装置)
在传感器层和显示面板之间设置间隙层的实例
在间隙层的边缘处设置缓和区域的实例
在间隙层的中央部分处设置片状粘合层或者片状接合层的实例
2.变型例
在间隙层的中央部分处设置缓和区域的实例
设置点状、格状或者条状粘合部或者接合部的实例
在缓和区域处设置非粘合部分或者非粘合层的实例
3.第二实施例(输入装置)
设置基板来取代上述实施例的显示装置中的显示面板的实例
4.对于各个实施例通用的变型例
在传感器层和框体之间也设置间隙层的实例
5.传感器层的具体实例
<1.第一实施例>
[结构]
图1图示根据本发明第一实施例的显示装置1的截面结构的一个实例。显示装置1在作为操作表面的显示表面10A上显示画面。例如,显示装置1可以包括显示面板10、传感器装置20、驱动装置30、框体40和笔50。显示面板10相当于本发明中的“基板”的一种具体实例,而不是限定实例。
显示面板10在显示表面10A上显示画面,例如可以是液晶面板、有机电致发光(EL)面板或者电泳面板等。显示面板10具有柔性,例如可以包括柔性树脂薄膜或者柔性薄片玻璃。传感器装置20检测例如由笔50等在显示表面10A上接触或者按压的位置。传感器装置20可以将检测结果(检测信号)输出到驱动装置30。应注意之后更详细地描述传感器装置20。
驱动装置30可以将电压施加到显示面板10以在显示表面10A上显示画面。驱动装置30还可以将电压施加到传感器装置20以驱动传感器装置20,并从传感器装置20接收检测信号。驱动装置30可以进一步基于接收的检测信号生成电压,然后将生成的电压施加到显示面板10以改变显示表面10A的显示。驱动装置30可以基于接收的检测信号生成图像信号,并将图像信号输出到外部。
框体40可以保护显示面板10、传感器装置20和驱动装置30。框体40可以进一步将显示面板10和传感器装置20固定到该框体40。框体40例如可以包括下表面部分41、侧表面部分42和上表面部分43。下表面部分41可以面对传感器装置20的后表面。侧表面部分42可以面对显示面板10的侧表面和传感器装置20的侧表面。上表面部分可以面对显示面板10的上表面的边缘。例如,显示面板10的端部和传感器装置20的端部可以夹在下表面部分41和上表面部分43之间。笔50可以与显示表面10A相接触,或者按压显示表面10A。传感器装置20检测由笔50在显示表面10A上接触或者按压的位置。应注意,可以省略笔50。在该情况下,例如,可以使用手指来代替笔50。
接下来,详细描述传感器装置20。传感器装置20配置在与显示面板10的与显示表面10A相对的表面相面对的位置。换句话说,传感器装置20不设置在显示表面10A上。传感器装置20例如可以包括传感器层21和间隙层22。传感器层21配置在与显示面板10的与显示表面10A相对的表面相面对的位置。间隙层22位于显示面板10和传感器层21之间的间隙中。传感器层21检测例如由笔50在显示表面10A上接触或者按压的位置,例如可以由静电电容型、电阻膜型或者磁阻型等等的检测器构成。传感器层21可以具有柔性,例如可以包括一个或者多个柔性树脂层、或者一个或者多个柔性导电层。
图2图示显示面板10和传感器装置20的透视结构的一个实例。如上所述,间隙层22位于显示面板10和传感器层21之间的间隙中。间隙层22包括接合区域22A和缓和区域22B。接合区域22A具有使显示面板10和传感器层21相互接合的功能。缓和区域22B具有缓和从显示面板10施加到传感器层21的应力的功能。
图3和图4每个图示间隙层22的平面结构的实例。接合区域22A配置在与传感器层21的中央部分相面对的位置。例如,接合区域22A可以具有如图3所示的矩形形状,或者如图4所示的切掉矩形的四个角的形状。接合区域22A的形状不限于上述的那些,且例如可以具有圆形或者椭圆形的形状。接合区域22A可以由片状粘合层22-1或者片状接合层22-2构成。应注意,接合区域22A可以由多个片状粘合层22-1或者多个片状接合层22-2形成。
粘合层22-1的材料的非限定实例可以包括丙烯酸粘合剂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、基于天然橡胶的粘合剂、基于合成橡胶的粘合剂(比如聚异丁烯、丁基橡胶、苯乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯块状共聚物)、基于聚氨基甲酸酯的粘合剂、基于聚酯的粘合剂、基于环氧的粘合剂和基于硅的粘合剂。例如,在接合层22-2中,可使用与作为粘合层22-1的材料而列出的材料类似的材料。上述材料的固化方法的非限定实例可以包括紫外线固化、电子束固化、辐射固化和干燥固化等等。粘合层22-1和接合层22-2每个例如可以具有大约0.5μm到大约500μm的厚度,0.5μm和500μm两者也包括在内。
缓和区域22B可以配置在与传感器层21的边缘相面对的位置。缓和区域22B配置在接合区域22A的外围。例如,如图3和图4所示,缓和区域22B可以具有由接合区域22A替代矩形薄片的中央部分而得到的环形形状。缓和区域22B可以由空隙构成。
图5图示在显示面板10的端部发生弯曲的状态。图5图示当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的端部处,在远离传感器层21的方向上发生弯曲的状态。在图5中,发生所述弯曲的部分由弯曲部分10B表示。假定,当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的端部存在弯曲部分10B。此时,可以在面对弯曲部分10B的整个区域或者其一部分中配置缓和区域22B(在该情况下为空隙)。换句话说,可以根据弯曲部分10B的形成位置来配置缓和区域22B。接合区域22A(在该情况下为粘合层22-1或者接合层22-2)可以配置在与显示面板10中的不面对缓和区域22B的区域相面对的区域中,且例如可以配置在与显示面板10中的除了弯曲部分10B之外的区域相面对的区域中。
当弯曲部分10B具有环形形状时,缓和区域22B也可以具有环形形状。当弯曲部分10B的弯曲在显示面板10的四个角处特别大时,在与显示面板10的各个角相面对的每一部分处的缓和区域22B的宽度可以优选地大于在与除了显示面板10的四个角之外的部分相面对的部分处的缓和区域22B的宽度。术语“缓和区域22B的宽度”指的是当缓和区域22B具有环形形状时的环形的宽度。此时,例如,如图4所示,接合区域22A具有切掉矩形的四个角的形状。
通过考虑在下面表1中的静态测量和动态测量的结果,缓和区域22B在间隙层22中所占的百分比可以优选地在从10%到30%的范围中,10%和30%两者都包括在内。因此,可以优选地使得弯曲部分10B在显示面板10中所占的百分比等于或者低于30%,以使得缓和区域22B在间隙层22中所占的百分比满足上述条件。静态测量指的是在笔50等未接触或者按压显示表面10A的状态下,传感器灵敏度的面内变化的测量。动态测量指的是在以预定压力按压整个显示表面10A的状态下,传感器灵敏度的面内变化的测量。在表1中,×表示面内变化为15%或者更高,△表示面内变化为5%或者更高、且低于15%,○表示面内变化低于5%。
【表1】
[效果]
接下来,描述根据本实施例的显示装置1的效果。在本实施例中,在显示面板10和传感器层21之间,设置包括接合区域22A和缓和区域22B的间隙层22。在显示面板10未由框体40紧固的状态下,当在显示面板10的端部可能存在弯曲部分10B时,在面对弯曲部分10B的整个区域或者其一部分中配置缓和区域22B。而另一方面,在显示面板10中的与不面对缓和区域22B的区域相面对的区域中,配置接合区域22A。这使得可以通过接合区域22A来相互固定显示面板10和传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从弯曲部分10B施加到传感器层21的应力。因此,可以抑制由显示面板10的挠曲导致的传感器特性的恶化。
<2.变型例>
接下来,描述根据上述实施例的显示装置1的变型例。
[变型例1]
图6图示显示面板10和传感器装置20的透视结构的一个变型例。图7和图8每个图示图6的间隙层22的平面结构的一个实例。在本变型例中,接合区域22A配置在与传感器层21的端部相面对的位置。例如,如图7和图8所示,接合区域22A可以具有去除矩形薄片的中央部分的环形形状。接合区域22A可以由片状粘合层22-1或者片状接合层22-2构成。应注意,接合区域22A可以由多个片状粘合层22-1或者多个片状接合层22-2构成。
缓和区域22B可以配置在与传感器层21的中央部分相面对的位置。缓和区域22B可以配置在由接合区域22A围绕的区域中。例如,缓和区域22B可以具有如图7所示的矩形形状,或者如图8所示的切掉矩形的四个角的形状。接合区域22A的形状不限于上述的那些,且例如替代地可以是圆形或者椭圆形的形状。
图9图示在显示面板10的中央部分发生弯曲的状态。图9图示当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的中央部分处,在远离传感器层21的方向上发生弯曲的状态。在图9中,发生所述弯曲的部分由弯曲部分10C表示。假定,当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的中央部分处存在弯曲部分10C。此时,可以在面对弯曲部分10C的整个区域或者其一部分中配置缓和区域22B(在该情况下为空隙)。换句话说,根据弯曲部分10C的形成位置配置缓和区域22B。接合区域22A(在该情况下为粘合层22-1或者接合层22-2)可以配置在显示面板10中的与不面对缓和区域22B的区域相面对的区域中,且例如可以配置在与显示面板10中的除了弯曲部分10C之外的区域相面对的区域中。
接下来,描述根据本变型例的显示装置1的效果。在本变型例中,在显示面板10和传感器层21之间,设置包括接合区域22A和缓和区域22B的间隙层22。在显示面板10未由框体40紧固的情况下,当在显示面板10的中央部分可能存在弯曲10C时,在面对弯曲10C的整个区域或者其一部分中配置缓和区域22B。而另一方面,接合区域22A配置在显示面板10中的与不面对缓和区域22B的区域相面对的区域中。这使得可以通过接合区域22A来相互固定显示面板10和传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从弯曲部分10C施加到传感器层21的应力。因此,可以抑制由显示面板10的挠曲导致的传感器特性的恶化。
[变型例2]
图10图示图3的间隙层22的平面结构的一个变型例。图11图示图4的间隙层22的平面构成的一个变型例。在本变型例中,缓和区域22B可以由空隙构成。另外,接合区域22A可以包括多个点状粘合部分22-3或者多个点状接合部分22-4。每个点形状例如可以具有圆柱形状或者角柱(棱镜)形状。多个粘合部分22-3可以在面内以矩阵形状布置。多个接合部分22-4可以在面内以矩阵形状布置。在粘合部分22-3和接合部分22-4中,可以使用与作为粘合层22-1的材料列出的材料类似的材料。粘合层22-3和接合层22-4每个可以具有大约0.5μm到大约500μm的厚度,0.5μm和500μm两者也包括在内。
图12图示在显示面板10的端部发生弯曲的状态。图12图示当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的端部处,在远离传感器层21的方向上发生弯曲的状态。假定,当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的端部存在弯曲部分10B。此时,可以在面对弯曲部分10B的整个区域或者其一部分中配置缓和区域22B(在该情况下为空隙)。换句话说,可以根据弯曲部分10B的形成位置设置缓和区域22B。接合区域22A(在该情况下为多个粘合部分22-3或者多个接合部分22-4)可以配置在显示面板10中的与不面对缓和区域22B的区域相面对的区域中,且例如,可以配置在与显示面板10中的除了弯曲部分10B之外的区域相面对的区域中。
接下来,描述根据本变型例的显示装置1的效果。在本变型例中,如前述实施例那样,在显示面板10和传感器层21之间,设置包括接合区域22A和缓和区域22B的间隙层22。这使得可以通过接合区域22A来相互固定显示面板10和传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从弯曲部分10B施加到传感器层21的应力。因此,可以抑制由显示面板10的挠曲导致的传感器特性的恶化。
此外,在本变型例中,接合区域22A可以包括多个点状粘合部分22-3或者多个点状接合部分22-4。这使得与接合区域22A由片状粘合层22-1或者片状接合层22-2构成的情况相比,可以容易地剥离间隙层22。结果,在制造过程中可以容易地执行重新加工。
[变型例3]
图13图示图7的间隙层22的平面构成的一个变型例。图14图示图8的间隙层22的平面构成的一个变型例。在本变型例中,缓和区域22B可以由空隙构成。另外,接合区域22A可以包括多个点状粘合部分22-3或者多个点状接合部分22-4。每个点形状例如可以具有圆柱形状或者角柱(棱镜)形状。图15图示在显示面板10的中央部分发生弯曲的状态。图15图示当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的中央部分处,在远离传感器层21的方向上发生弯曲的状态。假定,当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的中央部分存在弯曲部分10C。此时,可以在面对弯曲部分10C的整个区域或者其一部分中配置缓和区域22B(在该情况下为空隙)。换句话说,可以根据弯曲部分10C的形成位置设置缓和区域22B。接合区域22A(在该情况下为多个粘合部分22-3或者多个接合部分22-4)可以配置在显示面板10中的与不面对缓和区域22B的区域相面对的区域中,且例如,可以配置在显示面板10中的与除了弯曲部分10C之外的区域相面对的区域中。
接下来,描述根据本变型例的显示装置1的效果。在本变型例中,与前述实施例一样,在显示面板10和传感器层21之间,设置包括接合区域22A和缓和区域22B的间隙层22。这使得可以通过接合区域22A来相互固定显示面板10和传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从弯曲部分10C施加到传感器层21的应力。因此,可以抑制由显示面板10的挠曲导致的传感器特性的恶化。
此外,在本变型例中,与变型例2一样,接合区域22A包括多个点状粘合部分22-3或者多个点状接合部分22-4。这使得与接合区域22A由片状粘合层22-1或者片状接合层22-2形成的情况相比,可以容易地剥离间隙层22。结果,可以在制造过程中容易地执行重新加工。
[变型例4]
图16图示在设置有图10或者图11的间隙层22的一个变型例的显示装置1中,显示面板10的端部存在弯曲部分10B的状态。图16图示当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的端部处,在远离传感器层21的方向上发生弯曲的状态。图17图示在设置有图13或者图14的间隙层22的一个变型例的显示装置1中,显示面板10的中央部分发生弯曲的状态。图17图示当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的中央部分处,在远离传感器层21的方向上发生发生弯曲的状态。
在本变型例中,接合区域22A可以包括多个点状粘合部分22-3或者多个点状接合部分22-4。另外,缓和区域22B可以包括多个点状粘合部分22-5或者多个点状接合部分22-6。当接合区域22A包括多个点状粘合部分22-3时,缓和区域22B可以包括多个点状粘合部分22-5。当接合区域22A包括多个点状接合部分22-4时,缓和区域22B可以包括多个点状接合部分22-6。
多个粘合部分22-5可以在面内以矩阵形状布置。多个接合部分22-6可以在面内以矩阵形状布置。可以在粘合部分22-5和接合部分22-6中使用与作为粘合层22-1的材料列出的材料类似的材料。粘合层22-5和接合层22-6每个可以具有大约0.5μm到大约500μm的厚度,0.5μm和500μm两者也包括在内。
缓和区域22B的接合强度可以低于接合区域22A的接合强度。缓和区域22B的接合强度例如可以是如下的程度:当显示面板10未由框体40时,粘合部分22-5或者接合部分22-6从显示面板10的弯曲部分10B剥离的程度。接合区域22A的接合强度例如可以是1N/25毫米到40N/25毫米。缓和区域22B的接合强度例如可以小于1N/25毫米。以下描述使得缓和区域22B的接合强度能够低于接合区域22A的接合强度的方案的两个具体实例,但不是限定实例。
(具体实例1)
例如,缓和区域22B中的多个粘合部分22-5或者多个接合部分22-6的占有密度,可以小于接合区域22A中的多个粘合部分22-3或者多个接合部分22-4的占有密度。为了调整上述的占有密度,例如,可以调整每个点的尺寸或者可以调整每单位面积的点的数目。应注意,在具体实例1中,每个粘合部分22-5或者每个接合部分22-6的接合强度,可以等于或者低于每个粘合部分22-3或者每个接合部分22-4的接合强度。
(具体实例2)
例如,每个粘合部分22-5或者每个接合部分22-6的接合强度,可以低于每个粘合部分22-3或者每个接合部分22-4的接合强度。为了调整上述的接合强度,例如,可以调整每个点的尺寸,可以由粘性彼此不同的材料构成粘合部分22-5和粘合部分22-3,或者可以由粘合力彼此不同的材料构成接合部分22-6和接合部分22-4。应注意,在具体实例2中,多个粘合部分22-5或者多个接合部分22-6在缓和区域22B中的占有密度,可以等于或者小于多个粘合部分22-3或者多个接合部分22-4在接合区域22A中的占有密度。
接下来,描述根据本变型例的显示装置1的效果。在本变型例中,在显示面板10和传感器层21之间,设置包括具有相对高接合强度的接合区域22A和具有相对低接合强度的缓和区域22B的间隙层22。这使得可以通过接合区域22A来相互固定显示面板10和传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从弯曲部分10B或者10C施加到传感器层21的应力。因此。可以抑制由显示面板10的挠曲导致的传感器特性的恶化。
此外,在本变型例中,缓和区域22B包括多个点状粘合部分22-5或者多个点状接合部分22-6。这使得与缓和区域22B由空隙构成的情况相比,即使例如由笔50向下按压显示表面10A,也可以使得显示面板10和传感器层21之间的间隙高度在面内均匀一致。
顺便提及,在本变型例中,例如,如图18和图19所示,缓和区域22B可以包括多个点状非粘合部分22-7。同样,在该情况下,因为能够使得缓和区域22B的接合强度低于接合区域22A的接合强度,所以可以抑制由显示面板10的挠曲导致的传感器特性的恶化。
[变型例5]
图20图示在设置有图5的间隙层22的一个变型例的显示装置1中,显示面板10的端部存在弯曲部分10B的状态。图20图示当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的端部处,在远离传感器层21的方向上发生弯曲的状态。图21图示在设置有图9的间隙层22的一个变型例的显示装置1中,显示面板10的中央部分发生弯曲的状态。图22图示当显示面板10未由框体40紧固时,在显示面板10的中央部分处,在远离传感器层21的方向上发生弯曲的状态。
在本变型例中,接合区域22A和缓和区域22B两者可以由片状粘合层22-1或者片状接合层22-2构成。缓和区域22B的接合强度可以低于接合区域22A的接合强度。缓和区域22B的接合强度例如可以是如下的程度:当显示面板10未由框体40紧固时,粘合层22-1或者接合层22-2从显示面板10的弯曲部分10B或者10C剥离的程度。接合区域22A的接合强度例如可以是1N/25毫米到40N/25毫米。缓和区域22B的接合强度例如可以小于1N/25毫米。
为调整上述的接合强度,例如,缓和区域22B的粘合层22-1可以由与接合区域22A的粘合层22-1的材料粘性不同的材料构成。另外,为调整上述的接合强度,例如,缓和区域22B的接合层22-2可以由与接合区域22A的接合层22-2的材料粘合力不同的材料形成。
接下来,描述根据本变型例的显示装置1的效果。在本变型例中,在显示面板10和传感器层21之间,设置包括具有相对高接合强度的接合区域22A和具有相对低接合强度的缓和区域22B的间隙层22。这使得可以通过接合区域22A来相互固定显示面板10和传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从弯曲部分10B或者10C施加到传感器层21的应力。因此,可以抑制由显示面板10的挠曲导致的传感器特性的恶化。
顺便提及,在本变型例中,例如,如图22和图23所示,缓和区域22B可以由片状的非粘合层22-8构成。同样,在该情况下,因为能够使得缓和区域22B的接合强度低于接合区域22A的接合强度,所以可以抑制由显示面板10的挠曲导致的传感器特性的恶化。
[变型例5]
图24A、24B和24C每个图示接合区域22A中的粘合部分22-3和接合部分22-4的平面布局的一个变型例。图25A、25B和25C每个图示缓和区域22B中的粘合部分22-5、接合部分22-6和非粘合部分22-7的平面布局的一个变型例。
在接合区域22A中,例如,如图24A所示,粘合部分22-3和接合部分22-4每个可以以格状形成。另外,在缓和区域22B中,例如,如图25A所示,粘合部分22-5、接合部分22-6和非粘合部分22-7每个可以以格状形成。
在接合区域22A中,例如,如图24B所示,粘合部分22-3和接合部分22-4每个可以以棒状形成。另外,在缓和区域22B中,例如,如图25B所示,粘合部分22-5、接合部分22-6和非粘合部分22-7每个可以以棒状形成。此时,多个粘合部分22-3和多个接合部分22-4可以形成直线条图案。同样地,多个粘合部分22-5、多个接合部分22-6和多个非粘合部分22-7也可以形成直线条图案。
在接合区域22A中,例如,如图24C所示,粘合部分22-3和接合部分22-4每个可以以波线状形成。另外,在缓和区域22B中,例如,如图25C所示,粘合部分22-5、接合部分22-6和非粘合部分22-7每个可以以波线状形成。此时,多个粘合部分22-3和多个接合部分22-4可以形成波形条图案。同样地,多个粘合部分22-5、多个接合部分22-6和多个非粘合部分22-7也可以形成波形条图案。
接下来,描述根据本变型例的显示装置1的效果。在本变型例中,接合区域22A包括点状、格状或者条状的多个粘合部分22-3或者多个接合部分22-4,且缓和区域22B包括点状、格状、或者条状的多个粘合部分22-5或者多个接合部分22-6。这使得与接合区域22A由片状粘合层22-1或者片状接合层22-2构成的情况相比,可以容易地从间隙层22剥离显示面板10。结果,可以在制造过程中容易地执行重新加工。另外,与缓和区域22B由空隙构成的情况相比,即使例如由笔50向下按压显示表面10A,也可以使得显示面板10和传感器层21之间的间隙高度在面内均匀一致。
<3.第二实施例>
图26是图示根据本发明第二实施例的输入装置2的截面结构的一个实例的图。显示装置2相当于设置基板60来取代根据上述实施例的显示装置1中的显示面板10。
基板60是包括操作表面60A的基板。基板60例如可以是柔性不透明树脂板或者柔性不透明金属板。当基板60未由框体40紧固时,在基板60的端部或者中央部分可能存在与上述实施例的弯曲部分10B或者10C类似的弯曲部分。传感器装置20检测例如由笔50在操作表面60A上接触或者按压的位置,并将检测结果(检测信号)输出到驱动装置30。
驱动装置30可以将电压施加到传感器装置20以驱动传感器装置20,并从传感器装置20接收检测信号。传感器装置20可以进一步基于接收的检测信号生成图像信号,并将图像信号输出到外部。框体40可以保护基板60、传感器装置20和驱动装置30。框体40可以进一步将基板60和传感器装置20固定到该框体40。框体40例如可以包括下表面部分41、侧表面部分42和上表面部分43。下表面部分41可以面对传感器装置20的后表面。侧表面部分42可以面对基板60的侧表面和传感器装置20的侧表面。上表面部分43可以面对基板60的上表面的边缘。例如,基板60和传感器装置20的端部可以夹在下表面部分41和上表面部分43之间。笔50可以与操作表面60A相接触或者按压操作表面60A。传感器装置20检测由笔50在操作表面60A上接触或者按压的位置。应注意,可以省略笔50。在该情况下,例如,可以使用手指来代替笔50。
[效果]
接下来,描述根据本实施例的输入装置2的效果。在本实施例中,在基板60和传感器层21之间设置包括接合区域22A和缓和区域22B的间隙层22。在基板60未由框体40紧固的情况下,当在基板60的端部或者中央部分存在弯曲部分(例如,与弯曲部分10B或者10C相当的弯曲)时,在面对所述弯曲部分的整个区域或者其一部分中配置缓和区域22B。而另一方面,接合区域22A配置在基板60中的与不面对缓和区域22B的区域相面对的区域中。这使得可以通过接合区域22A来相互固定基板60和传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从基板60的弯曲部分施加到传感器层21的应力。因此,可以抑制由基板60的挠曲导致的传感器特性的恶化。
<4.对于各实施例通用的变型例>
图27图示根据上述第一实施例及其变型例的显示装置1的截面结构的一个变型例。图28图示根据上述第二实施例的输入装置2的截面结构的一个变型例。应注意,在图27和图28中省略了驱动装置30的说明。
在本变型例中,在传感器层21和框体40的下表面部分41之间也可以设置间隙层22。当在下表面部分41的端部或者中央部分存在弯曲部分(例如,与弯曲部分10B或者10C相当的弯曲)时,可以在面对所述弯曲部分的整个区域或者其一部分中设置缓和区域22B。接合区域22A可以配置在下表面部分41中的与不面对缓和区域22B的区域相面对的区域中。这使得可以通过接合区域22A来相互固定下表面部分41和传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从下表面部分41的弯曲部分施加到传感器层21的应力。因此,可以抑制由下表面部分41的挠曲导致的传感器特性的恶化。
<5.传感器层21的具体实例>
图29是与驱动装置30的内部结构的一个实例一起图示传感器层21的截面结构的一个实例。传感器层21检测例如由笔50在显示面板10或者基板60上接触或者按压的位置。传感器层21可以是静电电容型,且例如可以具有由导电层211和导电层217在上下方向上夹持电极基板210的结构。电极基板210、导电层211和导电层217每个可以具有柔性。电极基板210例如从导电层211一侧开始,可以依次包括绝缘层212、下电极213、绝缘层214、上电极215和绝缘层216。传感器层21例如可以包括在导电层211和电极基板210之间的间隙、以及保持该间隙的多个间隔件218。传感器层21例如还可以包括在导电层217和电极基板210之间的间隙、以及保持该间隙的多个间隔件219。多个间隔件218和多个间隔件219可以设置为当从传感器层21的厚度方向看时不彼此重叠。
导电层211和导电层217每个可以具有屏蔽层的功能,该屏蔽层防止在传感器层21和外部之间形成的静电电容的变化影响传感器层21的内部。导电层211和导电层217可以处于固定电位,例如,处于地电位。导电层211和导电层217每个可以由例如SUS或者铁的金属板构成。所述金属板可以具有柔性。导电层211和导电层217例如可以由其上形成有诸如铝之类的金属薄膜、碳、CNT、ITO、IZO、纳米金属线、银细线等的薄膜构成。
下电极213可以设置在面对导电层211的位置。下电极213可以包括每个以预定方向(在该图中为X方向)延伸的多个部分电极。换句话说,下电极213和导电层211可以检测在与下电极213的延伸方向正交的方向(在该图中为Y方向)上的坐标位置处的静电电容的变化。上电极215可以设置在面对导电层217的位置。上电极215可以包括每个以与下电极213正交的方向(在该图中为Y方向)延伸的多个部分电极。换句话说,上电极215和导电层217可以检测在与上电极215的延伸方向正交的方向(在该图中为X方向)上的坐标位置处的静电电容的变化。下电极213和上电极215例如可以由在其上形成有诸如铝之类的金属薄膜、碳、CNT、ITO、IZO、纳米金属线、银细线等的薄膜构成。
绝缘层212可以将导电层211和下电极213彼此绝缘分离。绝缘层214可以将下电极213和上电极215彼此绝缘分离。绝缘层216可以将上电极215和导电层217彼此绝缘分离。绝缘层212、绝缘层214和绝缘层216每个例如可以由能够在丝网印刷之后UV固化或者热固化的硬涂覆剂(hardcoatingagent)等构成。替代地,绝缘层216可以通过以光刻法对旋涂的感光树脂进行构图来形成。
驱动装置30可以基于传感器层21的输出生成绘制数据,并将绘制数据输出到外部。例如,如图29所示,驱动装置30可以包括检测电路31、计算部32、存储器33和输出部34。
例如,检测电路31可以根据流过电极基板210的电流量的变化,读取传感器层21的静电电容的变化。检测电路31例如可以包括开关元件、信号源和电流-电压转换电路。开关元件可以对在电极基板210中包括的多个下电极213和多个上电极215进行切换。信号源可以将交流信号提供到电极基板210。开关元件例如可以是多路复用器。在多路复用器的一端侧设置的多个端子可以被分别连接到各个下电极213和各个上电极215的一端,而在多路复用器的另一端侧设置的一个端子可以连接到信号源和电流-电压转换电路。
例如,检测电路31可以顺序地逐个选择多个下电极213,同时顺序地逐个选择多个上电极215。因此,检测电路31可以将交流信号顺序地逐个施加到多个下电极213,同时将交流信号顺序地逐个施加到多个上电极215。此时,例如,如图30和图31所示,当由笔50接触或者按压显示表面10A或者操作表面60A时,电极基板210的静电电容变化,且该变化可能导致流过电极基板210的电流量变化。例如,检测电路31可以将所述电流量变化转换为电压变化,并将所述电压变化提供到计算部32。即使由笔50接触显示表面10A或者操作表面60A,尽管变形微小,但电极基板210仍会变形,导致电极基板210的静电电容变化。应注意,图30是以简化方式图示当由笔50接触显示表面10A或者操作表面60A时,显示面板10或基板60以及传感器层21的截面结构的一个实例。图31是以简化方式图示当由笔50按压显示表面10A或者操作表面60A时,显示面板10或基板60以及传感器层21的截面结构的实例。
计算部32可以评估从检测电路31输出的电压变化,以检测显示表面10A或者操作表面60A上的由笔50接触或者按压的位置。另外,计算部32可以评估从检测电路31输出的电压变化,以导出显示表面10A或者操作表面60A上的笔50的按压力的大小。计算部32可以将导出的位置数据(基于传感器层21的输出生成的附录数据)与在存储器33中存储的绘制数据相互重叠,以生成绘制数据。计算部32可以在存储器33中存储通过将导出的位置数据(基于传感器层21的输出生成的附录数据)与在存储器33中存储的绘制数据相互重叠而生成的绘制数据,并将所述绘制数据输出到输出部34。存储器33可以存储从计算部32提供的绘制数据。输出部34可以将从计算部32提供的绘制数据输出到外部。
在传感器层21中,可以生成与显示表面10A或者操作表面60A上绘制的图像对应的绘制数据。具体来讲,当使用笔50在显示表面10A或者操作表面60A上绘制图像时,可以通过传感器层21检测笔50对于显示表面10A或者操作表面60A的接触或者按压,并可以通过使用所述检测结果来生成上述绘制数据。换句话说,显示面板10或者基板60的存在可以不干扰上述绘制数据的生成。这是由于在电极基板210被导电层211和217电气地屏蔽的状态下,传感器层21通过使用在电极基板210和导电层211之间以及在电极基板210和导电层217之间形成的静电电容的变化,检测出笔50对于显示表面10A或者操作表面60A的接触或按压。
显示面板10或者基板60经由间隙层22而接合到传感器层21。这使得可以通过接合区域22A来相互固定显示面板10或基板60与传感器层21,同时可以通过缓和区域22B缓和从弯曲部分10B施加到传感器层21的应力。结果,例如,例如,在传感器层21中,防止间隔件218从绝缘层212上剥离、或者间隔件219从绝缘层216上剥离。因此,可以抑制由显示面板10或者基板60的挠曲导致的传感器特性的恶化。
以上,虽然已经参考某些实施例及其变型例描述了本发明,但是本发明不限于此,且可以做出各种变型例。应注意,在本说明书中描述的效果是说明性的。本发明的实施例的效果不限于在本说明书中描述的那些。本发明可以实现除了本说明书中描述的效果之外的效果。
另外,例如,本发明的实施例可以如下配置。
(1)一种传感器装置,包括:
传感器层,所述传感器层设置在与具有操作表面的基板的与所述操作表面相对的表面相面对的位置,且用于检测所述操作表面上的接触位置或者按压位置;和
间隙层,所述间隙层位于所述基板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述基板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述基板施加到所述传感器层的应力。
(2)根据(1)的传感器装置,其中
所述接合区域和所述缓和区域每个由点状、格状或者条状的粘合部分或者点状、格状或者条状的接合部分构成,和
所述缓和区域的接合强度低于所述接合区域的接合强度。
(3)根据(2)的传感器装置,其中所述缓和区域中的所述粘合部分或者所述接合部分的占有密度低于所述接合区域中的所述粘合部分或者所述接合部分的占有密度。
(4)根据(2)的传感器装置,其中所述缓和区域中的每个所述粘合部分或者每个所述接合部分的接合强度低于所述接合区域中的每个所述粘合部分或者每个所述接合部分的接合强度。
(5)根据(1)的传感器装置,其中
所述接合区域由点状、格状或者条状的粘合部分或者点状、格状或者条状的接合部分构成,
所述缓和区域由点状、格状或者条状的非粘合部分构成,和
所述缓和区域的接合强度低于所述接合区域的接合强度。
(6)根据(1)的传感器装置,其中
所述接合区域由点状、格状或者条状的粘合部分或者点状、格状或者条状的接合部分构成,和
所述缓和区域由空隙构成。
(7)根据(1)的传感器装置,其中
所述接合区域由片状粘合层或者片状接合层构成,和
所述缓和区域由空隙构成。
(8)根据(1)的传感器装置,其中
所述接合区域和所述缓和区域每个由片状粘合层或者片状接合层构成,和
所述缓和区域的接合强度低于所述接合区域的接合强度。
(9)根据(1)的传感器装置,其中
所述接合区域由片状粘合层或者片状接合层构成,
所述缓和区域由片状非粘合部分构成,和
所述缓和区域的接合强度低于所述接合区域的接合强度。
(10)根据(1)到(9)中的任何一个的传感器装置,其中
所述接合区域设置在与所述传感器层的中央部分相面对的位置,和
所述缓和区域设置在与所述传感器层的边缘相面对的位置。
(11)根据(1)到(9)中的任何一个的传感器装置,其中
所述接合区域设置在与所述传感器层的边缘相面对的位置,和
所述缓和区域设置在与所述传感器层的中央部分相面对的位置。
(12)根据(1)到(11)中任何一个的传感器装置,其中所述传感器层具有柔性。
(13)一种显示装置,设置有显示面板和传感器装置,所述显示面板包括显示表面,且所述传感器装置设置在所述显示面板的与所述显示表面相对的一侧,所述传感器装置包括:
传感器层,所述传感器层设置在与所述显示面板分隔开且面对所述显示面板的位置,且用于检测所述显示表面上的接触位置或者按压位置;和
间隙层,所述间隙层位于所述显示面板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述显示面板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述显示面板施加到所述传感器层的应力。
(14)一种输入装置,设置有基板和传感器装置,所述基板包括操作表面,且所述传感器装置设置在所述基板的与所述操作表面相对的一侧,所述传感器装置包括:
传感器层,所述传感器层设置在与所述基板分隔开且面对所述基板的位置,且用于检测所述操作表面上的接触位置或者按压位置;和
间隙层,所述间隙层位于所述基板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述基板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述基板施加到所述传感器层的应力。
本申请基于与2013年9月3日在日本专利局提交的日本专利申请第2013-182509号并要求其优先权的权益,将其整个内容通过引用并入这里。
本领域技术人员应该理解,取决于设计要求及其他因数,可以进行各种变型例、组合、部分组合和变更,只要它们在所附权利要求或其等效物的范围内即可。
Claims (14)
1.一种传感器装置,包括:
传感器层,所述传感器层设置在与具有操作表面的基板的与所述操作表面相对的表面相面对的位置,且用于检测所述操作表面上的接触位置或者按压位置;和
间隙层,所述间隙层位于所述基板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述基板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述基板施加到所述传感器层的应力。
2.根据权利要求1所述的传感器装置,其中
所述接合区域和所述缓和区域每个由点状、格状或者条状的粘合部分或者点状、格状或者条状的接合部分构成,和
所述缓和区域的接合强度低于所述接合区域的接合强度。
3.根据权利要求2所述的传感器装置,其中所述缓和区域中的所述粘合部分或者所述接合部分的占有密度低于所述接合区域中的所述粘合部分或者所述接合部分的占有密度。
4.根据权利要求2所述的传感器装置,其中所述缓和区域中的每个所述粘合部分或者每个所述接合部分的接合强度低于所述接合区域中的每个所述粘合部分或者每个所述接合部分的接合强度。
5.根据权利要求1所述的传感器装置,其中
所述接合区域由点状、格状或者条状的粘合部分或者点状、格状或者条状的接合部分构成,
所述缓和区域由点状、格状或者条状的非粘合部分构成,和
所述缓和区域的接合强度低于所述接合区域的接合强度。
6.根据权利要求1所述的传感器装置,其中
所述接合区域由点状、格状或者条状的粘合部分或者点状、格状或者条状的接合部分构成,和
所述缓和区域由空隙构成。
7.根据权利要求1所述的传感器装置,其中
所述接合区域由片状粘合层或者片状接合层构成,和
所述缓和区域由空隙构成。
8.根据权利要求1所述的传感器装置,其中
所述接合区域和所述缓和区域每个由片状粘合层或者片状接合层构成,和
所述缓和区域的接合强度低于所述接合区域的接合强度。
9.根据权利要求1所述的传感器装置,其中
所述接合区域由片状粘合层或者片状接合层构成,
所述缓和区域由片状非粘合部分构成,和
所述缓和区域的接合强度低于所述接合区域的接合强度。
10.根据权利要求1所述的传感器装置,其中
所述接合区域设置在与所述传感器层的中央部分相面对的位置,和
所述缓和区域设置在与所述传感器层的边缘相面对的位置。
11.根据权利要求1所述的传感器装置,其中
所述接合区域设置在与所述传感器层的边缘相面对的位置,和
所述缓和区域设置在与所述传感器层的中央部分相面对的位置。
12.根据权利要求1所述的传感器装置,其中所述传感器层具有柔性。
13.一种显示装置,设置有显示面板和传感器装置,所述显示面板包括显示表面,且所述传感器装置设置在所述显示面板的与所述显示表面相对的一侧,所述传感器装置包括:
传感器层,所述传感器层设置在与所述显示面板分隔开且面对所述显示面板的位置,且用于检测所述显示表面上的接触位置或者按压位置;和
间隙层,所述间隙层位于所述显示面板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述显示面板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述显示面板施加到所述传感器层的应力。
14.一种输入装置,设置有基板和传感器装置,所述基板包括操作表面,且所述传感器装置设置在所述基板的与所述操作表面相对的一侧,所述传感器装置包括:
传感器层,所述传感器层设置在与所述基板分隔开且面对所述基板的位置,且用于检测所述操作表面上的接触位置或者按压位置;和
间隙层,所述间隙层位于所述基板和所述传感器层之间的间隙中,所述间隙层包括接合区域和缓和区域,所述接合区域使所述基板和所述传感器层接合,且所述缓和区域缓和从所述基板施加到所述传感器层的应力。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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