JP7140142B2 - センサ、入力装置および電子機器 - Google Patents
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Description
電子機器の構成
電子機器の回路構成
電子機器の各操作領域
センサの動作
電子機器の動作
効果
変形例
以下、図1A、図1B、図2を参照して、本開示の一実施形態に係る電子機器10の構成について説明する。電子機器10は、いわゆるスマートフォンであり、外装体としての筐体11と、センシング面(第1の面)20Sとそれとは反対側の裏面(第2の面)とを有する2つのセンサ20、20と、筐体11の内側面11SR、11SLとセンシング面20Sとが対向するようにセンサ20、20を支持する、支持体としてのフレーム12と、フレーム12内に配置された基板13と、フレーム12上に設けられたフロントパネル14とを備える。
筐体11は、電子機器10の裏面を構成する矩形板状の底部11Mと、この底部11Mの両長辺側に設けられた側壁部11R、11Lとを備える。側壁部11R、11Lは、センシング面20Sに向けて押圧されることで、弾性層28を介してセンシング面20Sを押圧可能に構成されている。内側面11SRの先端部の近傍には凸部11aが設けられている。凸部11aは、フレーム12の支持面12SRに設けられた凹部12aと噛み合うように構成されている。内側面11SL、支持面12SLもそれぞれ、上記内側面11SR、支持面12SRと同様の構成を有している。
フレーム12は、側壁部11R、11Lの間に収容されている。底部11Mに垂直な方向からフレーム12を平面視すると、フレーム12は、底部11Mよりやや小さい矩形のリング状を有している。フレーム12は、側壁部11R、11Lの内側面11SR、11SRそれぞれに対向する支持面12SR、12SLを有している。支持面12SRには、側壁部11Rの内側面11SRとセンシング面20Sとが対向するようにして、センサ20が支持されている。同様に、支持面12SLには、側壁部11Lの内側面11SLとセンシング面20Sとが対向するようにして、センサ20が支持されている。
基板13は、電子機器10のメイン基板であり、コントローラIC(Integrated Circuit)(以下単に「IC」という。)13aと、メインCPU(Central Processing Unit)(以下単に「CPU」という。)13bとを備える。IC13aは、2つのセンサ20を制御し、それぞれのセンシング面20Sに加わる圧力を検出する制御部である。CPU13bは、電子機器10の全体を制御する制御部である。例えば、CPU13bは、IC13aから供給される信号に基づき、各種処理を実行する。
フロントパネル14は表示装置14aを備え、この表示装置14aの表面には静電容量式のタッチパネルが設けられている。表示装置14aは、CPU13bから供給される映像信号等に基づき、画面を表示する。表示装置14aとしては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)ディスプレイ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
センサ20は、いわゆる感圧センサであり、図3Aに示すように、長尺の矩形フィルム状を有している。なお、本開示においては、フィルムには、シートも含まれるものと定義する。センサ20の長辺の中央から接続部41が延設されている。より具体的には、センサ20は、図5に示すように、長尺の矩形フィルム状を有するセンサ電極層30を備え、接続部41は、このセンサ電極層30の長辺の中央から延設されている。センサ電極層30と接続部41とは1つのフレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits、以下「FPC」という。)40により一体的に構成されている。
センサ電極層30は、上述したように、長尺の矩形フィルム状を有し、FPC40の一部である。このようにセンサ電極層30をFPC40の一部とすることで、部品点数を減らすことができる。また、センサ20と基板13との接続の衝撃耐久性を向上できる。FPC40は、図5に示すように、センサ電極層30と、このセンサ電極層30の長辺の中央から延設された接続部41とを備える。
電極基材21、22は、可撓性を有する電極フィルムである。電極基材21は、センサ20のセンシング面20Sを構成し、電極基材22は、センサ20の裏面を構成している。
弾性層23は、センシング面20Sに加えられた圧力により弾性変形可能に構成されている。センサ電極層30と電極基材21との間に弾性層23を挟むことで、センサ20の感度とダイナミックレンジを調整することができる。弾性層23の厚みは100μm以下であり、かつ、弾性層23の目付量は3mg/cm2未満である。これにより、良好な感度を得ることができる。
弾性層23の目付量[mg/cm2]=(質量M1-質量M2)/(弾性層23の面積S)
ギャップ層24は、電極基材22とセンサ電極層30との間を離間するものであり、ギャップ層24の厚みによりセンサ20の初期の静電容量が調整される。ギャップ層24がセンシング面20Sに加わる圧力により弾性変形可能に構成されていてもよいし、弾性変形可能に構成されていなくてもよい。
接着層25~27は、例えば、例えば、絶縁性を有する接着剤または両面接着フィルムにより構成される。接着剤としては、上述のギャップ層24の接着剤と同様のものを例示できる。
電子機器10は、図7に示すように、2つのセンサ20と、CPU13bと、IC13aと、GPS部51と、無線通信部52と、音声処理部53と、マイクロフォン54と、スピーカ55と、NFC通信部56と、電源部57と、記憶部58と、バイブレータ59と、表示装置14aと、モーションセンサ60と、カメラ61とを備える。
図8に示すように、センサ20は、接続部41を介してIC13aに接続されている。IC13aとCPU13bとはI2C等のバス43により接続されている。図8では、センサ20が16個のセンシング部30SEを有する構成が示されているが、センシング部30SEの個数はこれに限定されるものではなく、所望とするセンサ20の特性に応じて適宜設定することが可能である。また、センサ20の構成を理解しやすくするために、センシング面20SがXZ面に平行となるように図示されているが、実際にはセンシング面20SはXY面に平行に維持されている。
電子機器10は、音量を調整するための音量調整領域11VRを側面10SLに有している。音量調整領域11VRを指で上方向(第1方向)にスライドさせることで、音量を上げることが可能であり、音量調整領域11VRを指で下方向(第2方向)にスライドさせることで、音量を下げることが可能である。ここで、上方向とは+X軸方向を意味し、下方向とは-X軸方向を意味するものとする。なお、音量調整領域11VRは、スライド操作領域の一例である。
電子機器10は、側面10SR、10SLそれぞれの両端にカメラ保持領域11CRを有している。ユーザが4つのカメラ保持領域11CRを指で保持すると、カメラプリケーションが自動的に起動する。カメラ保持領域11CRは、少なくとも1つのセンシング部30SEを有している。
電子機器10は、側面10SLの上方向の一端部にシャッター操作領域11SHRを有している。なお、図8では、シャッター操作領域11SHRと4つのカメラ保持領域11CRのうちの1つとが同一領域である場合が示されているが、異なる領域であってもよい。
次に、本開示の一実施形態に係るセンサ20の動作について説明する。IC13aがパルス電極32およびセンス電極33の間に電圧を印加すると、パルス電極32およびセンス電極33の間に電気力線(容量結合)が形成される。
次に、(1)ウェイクアップ操作、(2)スライド操作、(3)カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作、(4)右手/左手の検出時における電子機器10の動作について順次説明する。
ウェイクアップ操作は、ユーザがスリーピングモードにある電子機器10を握ることで、CPU13bがスリーピングモードから復帰し、表示装置14aを駆動させるものである。ウェイクアップ操作の具体例としては、ユーザが、机の上に置かれているスリーピングモードの電子機器10を取り上げ、電子機器10を握ることで、表示装置14aの画面を表示させる例が挙げられる。
スライド操作は、ユーザが側面10SLに設けられた音量調整領域11VRを指で上下方向にスライドすることで、電子機器10の音量を調整する操作である。
カメラアプリケーションの自動立ち上げ操作は、側面10SR、10SLに設けられた4つのカメラ保持領域11CRをユーザが指で保持することにより、カメラプリケーションを自動的に起動する操作である。
右手/左手の検出機能は、IC13aが、ユーザが電子機器10を右手および左手のいずれで保持しているかを判断し、保持している手に応じて画面表示(例えばアプリケーション表示や操作メニュー表示等)を自動的に変更する機能である。具体的には、ユーザが電子機器10を右手で保持していると判断した場合には、右手用の画面を表示し、ユーザが電子機器10を左手で保持していると判断した場合には、左手用の画面を表示する。
一実施形態に係る電子機器10では、センサ20が、静電容量式のセンサ電極層30と、電極基材21と、電極基材21とセンサ電極層30との間に設けられた弾性層23とを備える。弾性層23の厚みは100μm以下であり、かつ、弾性層23の目付量は3mg/cm2未満である。これにより、弾性層23が薄く、かつ、側壁部11R、11Lの押圧により弾性層23が弾性変形しやすくなるため、良好な感度を得ることができる。
(接着層の変形例)
接着層25が、導電性を有していてもよい。この場合、センサ20の感度を更に向上することができる。接着層25が導電性を有する場合、弾性層23の厚みは、好ましくは50μm以下、より好ましくは25μm以下、更により好ましくは10μm以下である。弾性層23の厚みが50μm以下である場合に、センサ20の感度向上の効果が顕著になるためである。
弾性層23は、図14に示すように、厚み方向に貫通した空間部23aを有していてもよい。この場合、弾性層23が多孔質層でなくとも、センサ20の感度を向上することができる。空間部23aは、形状パターンを有していることが好ましい。空間部23aは、センサ20の面内方向に規則的パターンで設けられていてもよいし、ランダムパターンで設けられていてもよい。空間部23aが有する具体的なパターン形状としては、例えば、ストライプ状、メッシュ状、放射状、幾何学模様状、ミアンダ状、同心状、螺旋状、蜘蛛の巣状、ツリー状、魚の骨状、リング状、格子状または不定形状等が挙げられるが、これらの形状に限定されるものではない。空間部23aは、センシング部30SEに対応する位置(具体的にはセンシング部30SE上の位置)に設けられていることが好ましい。側壁部11R、11Lが押圧された際に、電極基材21のうちセンシング部30SEに対応部分が、センサ電極層30に向けて変形しやすくなるため、センサ20の感度が向上するからである。
弾性層23は、比重が1.34以下である高分子樹脂を含んでいてもよい。この場合、弾性層23が多孔質層でなくとも、センサ20の感度を向上することができる。高分子樹脂の比重は、センサ20の感度向上の観点からすると、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下、更により好ましくは1.1以下である。1.34以下の比重を有する高分子樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタアクリレートおよびポリウレタンのうちの少なくとも1種を含むものが挙げられるが、これらの樹脂に限定されるものではない。上記高分子樹脂の比重の下限値は、特に限定されるものではないが、例えば0.8以上である。
高分子樹脂の密度[g/cm3]=(弾性層23の質量M)/((弾性層23の厚みT)×(弾性層23の面積S))
最後に、下記の式から弾性層23に含まれる高分子樹脂の比重を求める。
高分子樹脂の比重=(高分子樹脂の密度)/(4℃の水の密度)
弾性層23が、REF電極層21bと対向する側の面に導電性材料を含んでいてもよい。この場合、センサ20の感度を更に向上することができる。弾性層23における導電材料の濃度分布は、REF電極層21bからセンサ電極層30の方向に向かって減少していることが好ましい。濃度分布は、徐々に傾斜していてもよいし、ステップ状に変化していてもよい。
電子機器10が、図15に示すように、センシング面20Sと内側面11SRとの間に設けられた弾性層28をさらに備えるようにしてもよい。弾性層28は、センシング面20Sの全体またはほぼ全体を埋め尽くすように連続的に設けられていてもよいし、図16に示すように所定の形状パターンを有していてもよい。形状パターンは、規則的パターンであってもよいし、ランダムパターンであってもよい。形状パターンの具体例としては、例えば、ストライプ状、メッシュ状、放射状、幾何学模様状、ミアンダ状、同心状、螺旋状、蜘蛛の巣状、ツリー状、魚の骨状、リング状、格子状または不定形状等が挙げられるが、これらの形状に限定されるものではない。弾性層28が形状パターンを有する場合、形状パターンが、センシング部30SEに対応する位置(具体的にはセンシング部30SE上の位置)に設けられていることが好ましい。これにより、側壁部11R、11Lが押圧された際に、形状パターンがセンシング面20Sを押す押子として機能するため、電極基材21のうちセンシング部30SEに対応部分に押圧力が集中する。したがって、センサ20の感度を向上することができる。
弾性層28の弾性率≦弾性層23の弾性率 ・・・(1)
弾性層28の厚み≧弾性層23の厚み ・・・(2)
弾性層28の面積占有率≦弾性層23の面積占有率 ・・・(3)
ここで、弾性層23の面積占有率とは、センシング面20Sの面積SAに対する弾性層23の面積SBの割合[%](=(SB/SA)×100)を意味する。また、弾性層28の面積占有率とは、センシング面20Sの面積SAに対する弾性層28の面積SCの割合[%](=(SC/SA)×100)を意味する。
基材21aは無くてもよい。すなわち、センサ20が、電極基材21に代えてREF電極層21bを備えるようにしてもよい。同様に、基材22aも無くてもよい。すなわち、センサ20が、電極基材22に代えてREF電極層22bを備えるようにしてもよい。
上述の一実施形態では、センサ20が電極基材22を備える構成について説明したが、センサ20が電極基材22を備えていなくてもよい。但し、外部ノイズ(外部電場)がセンサ20の裏面から内部に入り込むことを抑制する、すなわち外部ノイズによるセンサ20の検出精度の低下または誤検出を抑制するためには、センサ20が電極基材22を備えることが好ましい。
センサ20が、相互容量方式のセンサ電極層30に代えて、自己容量方式のセンサ電極層を備えるようにしてもよい。この場合、センサ電極層は、基材と、この基材上に設けられた薄膜状の電極層とを備える。
上述の一実施形態では、電子機器10が側壁部11R、11Lの内側面11SR、11SLにそれぞれセンサ20、20を備える構成について説明したが、筐体11の底部11Mの内側面にセンサ20を備え、底部11Mに対する押圧をIC13aが検出するようにしてもよい。また、フロントパネル14の内側面にセンサ20を備え、フロントパネル14に対する押圧をIC13aが検出するようにしてもよい。
上述の一実施形態では、複数のセンシング部30SEがX軸方向に一列をなすように1次元的に配置された構成について説明したが、二列以上の列等をなすように2次元的に配置されていてもよい。
上述の一実施形態では、センサ20が複数のセンシング部30SEを有する構成について説明したが、1つのセンシング部30SEを有していてもよい。
電子機器10が、スライド操作領域として、スライド操作によりカメラ61のズームインおよびズームアウト操作が可能なズームイン/ズームアウト操作領域を側面10SR、10SLに備えるようにしてもよい。この場合、IC13aが、ズームイン/ズームアウト操作領域に対するスライド操作に応じて、カメラ61のズームインおよびズームアウトを制御するようにすればよい。
電子機器10が、スライド操作領域として、スライド操作により画面スクロールまたはポインタ移動等の画面表示の操作を行うための画面操作領域を側面10SR、10SLに備えるようにしてもよい。この場合、IC13aが、画面操作領域に対するスライド操作に応じて、画面スクロールまたはポインタ移動等の画面表示を制御するようにすればよい。なお、音量調整領域VR、ズームイン/ズームアウト操作領域および画面操作領域は同一の領域であってもよいし、異なる領域であってもよい。
上述の一実施形態では、電子機器がスマートフォンである場合を例として説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、筐体等の外装体を有する種々の電子機器に適用可能である。例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン以外の携帯電話、テレビ、リモートコントローラ、カメラ、ゲーム機器、ナビゲーションシステム、電子書籍、電子辞書、携帯音楽プレイヤー、スマートウオッチやヘッドマウンドディスプレイ等のウェアラブル端末、ラジオ、ステレオ、医療機器、ロボットに適用可能である。
本開示は電子機器に限定されるものではなく、電子機器以外の様々なものにも適用可能である。例えば、電動工具、冷蔵庫、エアコン、温水器、電子レンジ、食器洗浄器、洗濯機、乾燥機、照明機器、玩具等の電気機器に適用可能である。更に、住宅をはじめとする建築物、建築部材、乗り物、テーブルや机等の家具、製造装置、分析機器等にも適用可能である。建築部材としては、例えば、敷石、壁材、フロアータイル、床板等が挙げられる。乗り物としては、例えば、車両(例えば自動車、オートバイ等)、船舶、潜水艦、鉄道車両、航空機、宇宙船、エレベータ、遊具等が挙げられる。
[実施例1-1~1-4]
以下に示す各部材を積層することにより、図4に示す構成を有する、長尺の矩形フィルム状のセンサ20を作製した。
電極基材21:アルミニウムを蒸着したポリエステルフィルム(中井工業株式会社製、メタライト(登録商標)(厚み50μm))
接着層25:両面粘着フィルム(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 10(厚み10μm))
弾性層23:表1に示すナノファイバー層(1)~(4)(厚み10~100μm、目付量0.2~2.5mg/cm2)
接着層26:両面粘着フィルム(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 10(厚み10μm))
センサ電極層30:FPC
ギャップ層24:両面粘着フィルム(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 100(厚み100μm))
電極基材22:アルミニウムを蒸着したポリエステルフィルム(中井工業株式会社製、メタライト(登録商標)(厚み50μm))
弾性層23として実施例1-2のナノファイバー層を厚み25μmに圧縮したものを用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。
弾性層23として実施例1-1のナノファイバー層を厚み25μmに圧縮したものを用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。
弾性層23として表1に示す不織布(廣瀬製紙株式会社製、商品名:05TH-8、05TH-5、05TH-15S)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。
弾性層23として表1に示す発泡フィルム(ポリウレタンフォーム)(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell S020、PureCell S010、PORON EXT)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。
センサ20の感度を以下のようにして評価した。すなわち、まず、センシング面20Sに荷重を加え、センシング面20Sがセンサ20の厚み方向に5μm変形したときのデルタ値(センサ20の出力値)を測定した。なお、荷重を加える位置は、センシング面20Sのうちセンシング部30SE上の位置とした。次に、上記測定結果に基づき、センサ20の感度を以下の基準により評価した。
感度が良好:センシング面20Sが5μm変形したときのデルタ値が5より大きい
感度が不良:センシング面20Sが5μm変形したときのデルタ値が5以下である
なお、上記評価でセンシング面20Sの変形量を5μmとしたのは以下の理由による。すなわち、一般的な電子機器10(例えばスマートフォンやタブレット等)の筐体11を、所定の操作を目的として意図的に押圧した場合、筐体11は通常、少なくとも5μm程度変形するからである。
また、上記評価でデルタ値“5”を境界値として感度の良否を評価したのは以下の理由による。すなわち、センシング面20Sを5μm変形させたときのデルタ値が5以下であると、デルタ値がノイズと同レベルとなり、センサ20のセンシング面20Sの押圧(すなわち電子機器10の筐体11の押圧)を検出できなくなる虞があるからである。
弾性層23の膜厚を100μm以下とし、かつ、目付量を3mg/cm2未満とすることで、センシング面20Sを5μm変形させたときのデルタ値を5より大きくできる。
弾性層23としてナノファイバー層または不織布を用いた場合には上記弾性層23の膜厚および目付量を得ることが可能であるのに対して、弾性層23として発泡フィルムを用いた場合には上記弾性層23の膜厚および目付量を得ることが困難である。
なお、弾性層23として発泡フィルムを用いた場合にも、発泡フィルムの厚みを薄くすれば、目付量を3mg/cm2未満とすることが可能であると考えられるが、製造上に理由から、100μm未満の厚みの発泡フィルムを形成することは困難である。
[実施例2-1~2-4]
弾性層23として表1に示すストライプ状の両面粘着フィルム(日栄化工株式会社製のNeo Fix 30をストライプ状に形状加工したもの)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。なお、センシング部30SE上に空間部23aが設けられるように、両面粘着フィルムを配置した。
弾性層23として表1に示す長尺の矩形状の両面粘着フィルム(日栄化工株式会社製、Neo Fix 30)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。
センサ20の感度を実施例1-1の感度の評価方法と同様にして評価した。
[実施例3-1~3-3、比較例3-1]
弾性層23として表3に示すストライプ状のフィルム(高分子樹脂層)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。なお、センシング部30SE上に空間部23aが設けられるように、両面粘着フィルムを配置した。
センサ20の感度を実施例1-1の感度の評価方法と同様にして評価した。
[実施例4-1、比較例4-1、4-2]
弾性層23として表4に示す不織布(KBセーレン株式会社製、UHF-60、UHF-30、UHF-25)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。
弾性層23として表4に示すストライプ状の両面粘着フィルム(日栄化工株式会社製のNeo Fix 30をストライプ状に形状加工したもの)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を得た。なお、センシング部30SE上に空間部23aが設けられるように、両面粘着フィルムを配置した。
弾性層23として表4に示す長尺の矩形状の両面粘着フィルム(日栄化工株式会社製、Neo Fix 100、30)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を作製した。
弾性層23として表4に示す発泡フィルム(株式会社イノアックコーポレーション製、商品名:PureCell、Poron)を用いること以外は実施例1-1と同様にしてセンサ20を得た。
センサ20の変位率を以下のようにして評価した。すなわち、まず、センシング面20Sに50kPaの荷重を加え、センサ20の厚み方向におけるセンシング面20Sの変位量ΔZを測定した。なお、荷重を加える位置は、センシング面20Sのうちセンシング部30SE上の位置とした。次に、以下の式により弾性層23の変位率を求めた。
変位率(%)=(ΔZ/T)×100
但し、Tは、荷重を加える前の状態における弾性層23の厚みである。
なお、センシング面20Sに加えられる加重を50kPaとしたのは以下の理由による。すなわち、一般的な電子機器10(例えばスマートフォンやタブレット等)の筐体11を、所定の操作を目的として意図的に押圧した場合、筐体11には通常、少なくとも50kPa程度の加重が加わるからである。
[実施例5-1~5-4]
接着層25として表5に示す導電性の粘着フィルム(タツダ電線株式会社製、商品名:SF-CA55)を用いること以外は実施例1-1~1-4と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
接着層25として表5に示す導電性の粘着フィルム(タツダ電線株式会社製、商品名:SF-PC5600-C、SF-PC5900-C、SF-PC4300)を用いること以外は実施例1-3と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
接着層25として表5に示す導電性の粘着フィルム(セーレン株式会社製、商品名:M305CS)を用いること以外は実施例1-1~1-4と同様の構成を有するセンサ20を作製した。
実施例1-1~1-4、5-1~5-8で用いた接着層(粘着層)25の導電性を以下のようにして評価した。まず、接着層(粘着層)25を幅1cm、長さ10cmのサイズに調整したのち、接着層25の長辺両端(対向する短辺)に電気測定装置(東陽テクニカ社製SI-1260,1296)の正負極を接触させ、上記電気測定装置により1000Hz時の抵抗を測定した。次に、測定値を測定面積(10cm2)にて割ることで、1cm2あたりの表面抵抗を算出した。
センサ20の感度を実施例1-1の感度の評価方法と同様にして評価した。
実施例5-3、5-5~5-8(導電性を有する接着層25の厚みが異なるサンプル)の評価結果から、センサ20の感度は、導電性を有する接着層25の厚みには依存しないことがわかる。
(1)
静電容量式のセンサ電極層と、
リファレンス電極層と、
前記センサ電極層と前記リファレンス電極層との間に設けられた弾性層と
を備え、
前記弾性層の厚みは、100μm以下であり、
前記弾性層の目付量は、3mg/cm2未満であるセンサ。
(2)
前記弾性層は、多孔質層を含む(1)に記載のセンサ。
(3)
前記弾性層は、ファイバー層を含む(1)に記載のセンサ。
(4)
前記ファイバー層は、不織布または織布である(3)に記載のセンサ。
(5)
前記ファイバー層は、ナノファイバーを含む(3)または(4)に記載のセンサ。
(6)
前記弾性層は、空間部を有している(1)から(5)のいずれかに記載のセンサ。
(7)
前記空間部は、形状パターンを有している(6)に記載のセンサ。
(8)
前記センサ電極層は、前記リファレンス電極層との距離に対応した静電容量を検出するセンシング部を含み、
前記空間部は、前記センシング部に対応する位置に設けられている(6)または(7)に記載のセンサ。
(9)
前記弾性層の面積占有率は、70%以下である(6)から(8)のいずれかに記載のセンサ。
(10)
前記弾性層は、比重が1.34以下である高分子樹脂を含む(1)から(9)のいずれかに記載のセンサ。
(11)
前記弾性層の厚みは、50μm以下である(1)から(10)のいずれかに記載のセンサ。
(12)
前記弾性層と前記リファレンス電極層との間に設けられた接着層をさらに備え、
前記接着層は、導電性を有している(1)から(11)のいずれかに記載のセンサ。
(13)
前記接着層の表面抵抗は、100Ω/cm2以下である(12)に記載のセンサ。
(14)
前記接着層は、導電性フィラーおよび導電性高分子のうちの少なくとも1種を含む(12)または(13)に記載のセンサ。
(15)
前記弾性層は、前記リファレンス電極層と対向する側に導電材料を含む(1)から(14)のいずれかに記載のセンサ。
(16)
外装体と、
(1)から(15)のいずれかに記載の前記センサと、
前記センサを外装体に対向するように支持する支持体と
を備える入力装置。
(17)
外装体と、
(1)から(15)のいずれかに記載の前記センサと、
前記センサを外装体に対向するように支持する支持体と
を備える電子機器。
(18)
前記外装体は、筐体であり、
前記支持体は、前記センサを前記筐体の内側面に対向するように支持する(17)に記載の電子機器。
11 筐体
11M 底部
11R、11L 側壁部
11SR、11SL 内側面
11VR 音量調整領域
11CR カメラ保持領域
11SHR シャッター操作領域
12 フレーム
12SR、12SL 支持面
13 基板
13a コントローラIC
13b CPU
14 フロントパネル
14a 表示装置
20 センサ
20S センシング面
21、22 電極基材
21a、22a 基材
21b、22b リファレンス電極層
23、28 弾性層
24 ギャップ層
25~27 接着層
30 センサ電極層
30SE センシング部
31 基材
32 パルス電極(第1電極)
33 センス電極(第2電極)
32a、33a 配線
34a、34b グランド電極
40 フレキシブルプリント基板
41 接続部
42 接続端子
43 バス
51 GPS部
52 無線通信部
53 音声処理部
54 マイクロフォン
55 スピーカ
56 NFC通信部
57 電源部
58 記憶部
59 バイブレータ
60 モーションセンサ
61 カメラ
Claims (18)
- 静電容量式のセンサ電極層と、
リファレンス電極層と、
前記センサ電極層と前記リファレンス電極層との間に設けられた弾性層と
を備え、
前記弾性層の厚みは、100μm以下であり、
前記弾性層の目付量は、3mg/cm2未満であり、
前記センサ電極層と前記リファレンス電極層との距離に応じて変化する静電容量を検出するセンサ。 - 前記弾性層は、多孔質層を含む請求項1に記載のセンサ。
- 前記弾性層は、ファイバー層を含む請求項1に記載のセンサ。
- 前記ファイバー層は、不織布または織布である請求項3に記載のセンサ。
- 前記ファイバー層は、ナノファイバーを含む請求項3に記載のセンサ。
- 前記弾性層は、空間部を有している請求項1に記載のセンサ。
- 前記空間部は、形状パターンを有している請求項6に記載のセンサ。
- 前記センサ電極層は、前記リファレンス電極層との距離に対応した静電容量を検出するセンシング部を含み、
前記空間部は、前記センシング部に対応する位置に設けられている請求項6に記載のセンサ。 - センサのセンシング面の面積に対する前記弾性層の面積占有率は、70%以下である請求項6に記載のセンサ。
- 前記弾性層は、比重が1.34以下である高分子樹脂を含む請求項1に記載のセンサ。
- 前記弾性層の厚みは、50μm以下である請求項1に記載のセンサ。
- 前記弾性層と前記リファレンス電極層との間に設けられた接着層をさらに備え、
前記接着層は、導電性を有している請求項1に記載のセンサ。 - 前記接着層の表面抵抗は、100Ω/cm2以下である請求項12に記載のセンサ。
- 前記接着層は、導電性フィラーおよび導電性高分子のうちの少なくとも1種を含む請求項12に記載のセンサ。
- 前記弾性層は、前記リファレンス電極層と対向する側に導電材料を含む請求項1に記載のセンサ。
- 外装体と、
請求項1に記載の前記センサと、
前記センサを外装体に対向するように支持する支持体と
を備える入力装置。 - 外装体と、
請求項1に記載の前記センサと、
前記センサを外装体に対向するように支持する支持体と
を備える電子機器。 - 前記外装体は、筐体であり、
前記支持体は、前記センサを前記筐体の内側面に対向するように支持する請求項17に記載の電子機器。
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