JPWO2013132736A1 - センサ装置、入力装置及び電子機器 - Google Patents

センサ装置、入力装置及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013132736A1
JPWO2013132736A1 JP2014503433A JP2014503433A JPWO2013132736A1 JP WO2013132736 A1 JPWO2013132736 A1 JP WO2013132736A1 JP 2014503433 A JP2014503433 A JP 2014503433A JP 2014503433 A JP2014503433 A JP 2014503433A JP WO2013132736 A1 JPWO2013132736 A1 JP WO2013132736A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
sensor device
sensor
electrodes
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014503433A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6107811B2 (ja
Inventor
文彦 飯田
文彦 飯田
川口 裕人
裕人 川口
はやと 長谷川
はやと 長谷川
大 板谷
大 板谷
俊夫 叶
俊夫 叶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of JPWO2013132736A1 publication Critical patent/JPWO2013132736A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6107811B2 publication Critical patent/JP6107811B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605Measuring capacitance
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0447Position sensing using the local deformation of sensor cells
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

【課題】小さい押圧力を検出可能なセンサ装置、入力装置及び電子機器を提供する。【解決手段】センサ装置は、第1の面及び第2の面と、支持層と、容量素子と、を具備する。上記第1の面と上記第2の面とは相互に対向する。上記支持層は上記第1の面と上記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、上記第1の面と上記第2の面との間に形成された空間部と、を有する。上記容量素子は、上記第1の面及び上記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、上記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、上記空間部を介して対向する上記第1の面と上記第2の面との間の距離の変化に応じて上記第1の電極と上記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成されている。【選択図】図2

Description

本技術は、容量素子を備えたセンサ装置、入力装置及び電子機器に関する。
電子機器用の入力装置として、容量素子を備えたものが知られている。例えば、特許文献1には、操作子による操作を容量素子の静電容量の変化によって検出可能な入力装置が開示されている。
特開2011−170659号公報
特許文献1に記載された入力装置は、操作子による操作に伴う押圧力を検出する。したがって、入力装置は、特許文献1に記載された入力装置などの公知の入力装置よりも小さい押圧力を検出可能であれば、新規の用途に拡大することが可能となる。
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、小さい押圧力を検出可能なセンサ装置、入力装置及び電子機器を提供することにある。
本技術の一形態に係るセンサ装置は、第1の面及び第2の面と、支持層と、容量素子と、を具備する。
上記第1の面と上記第2の面とは相互に対向する。
上記支持層は、上記第1の面と上記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、上記第1の面と上記第2の面との間に形成された空間部と、を有する。
上記容量素子は、上記第1の面及び上記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、上記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有する。上記容量素子は、上記空間部を介して対向する上記第1の面と上記第2の面との間の距離の変化に応じて上記第1の電極と上記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成されている。
この構成により上記センサ装置は上記容量素子によって小さい押圧力を検出することができる。
上記支持層は、上記空間部に配置され、上記第1の高さよりも低い第2の高さを有する第2の構造体をさらに有していてもよい。
この構成により上記センサ装置は上記第2の構造体の作用により上記容量素子によってより小さい押圧力を検出可能となる。
上記第2の構造体は、上記第1の面と上記第2の面との少なくとも一方に形成されていてもよい。
この構成により上記センサ装置は上記第2の構造体の作用により上記容量素子によってより小さい押圧力を検出可能となる。
上記センサ装置は、上記第2の面に関して上記第1の面とは反対側に配置され上記第2の面に対向する第3の面と、上記第1の面に形成されたリファレンス電極とをさらに具備してもよい。この場合、上記第1の電極は上記第2の面に形成され、上記第2の電極は上記第2の面に上記第1の面とは反対側に対向する第3の面に形成される。
この構成により上記センサ装置は相互キャパシタンス方式にて小さい押圧力を検出可能となる。
上記センサ装置は、上記第1の電極が上記第1の面に形成され、上記第2の電極が上記第2の面に形成されていてもよい。
この構成により上記センサ装置は自己キャパシタンス方式にて小さい押圧力を検出可能となる。
上記センサ装置は、上記第1の電極及び上記第2の電極が上記第1の面に形成されていてもよい。
この構成により上記センサ装置は自己キャパシタンス方式にて小さい押圧力を検出可能となる。
上記第1の面に形成されたリファレンス電極をさらに具備し、上記第1の電極及び上記第2の電極が上記第2の面に形成されていてもよい。
この構成により上記センサ装置は相互キャパシタンス方式にて小さい押圧力を検出可能となる。
上記センサ装置は、上記第1の構造体が複数の柱状体からなり、当該複数の柱状体は規則的に配列されていてもよい。
この構成により上記センサ装置は上記支持層が上記第1の面に均一な弾性力を付与することができる。
上記複数の柱状体はそれぞれ上記第1の面に平行な断面が円形と多角形とのいずれか一方になるように形成されていてもよい。
この構成により上記センサ装置は上記支持層が上記第1の面に均一な弾性力を付与することができる。
本技術の他の形態に係るセンサ装置は、基板と、導体層と、支持層とを具備する。
上記基板は、複数の第1の電極と、上記複数の第1の電極と対向する複数の第2の電極とを有する。
上記導体層は、上記複数の第1の電極と対向し、可撓性を有する。
上記支持層は、複数の構造体と、空間部とを有する。上記複数の構造体は、上記基板と上記導体層との間に配置され、上記導体層を支持する。上記空間部は、上記複数の構造体の間に形成され、上記基板と上記導体層との間の距離を部分的に変化させることが可能に構成される。
上記基板は、上記複数の第1の電極と上記支持層との間に設けられた絶縁層をさらに有してもよい。
上記複数の構造体は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差領域の少なくとも一部にそれぞれ配列されてもよい。この場合、上記複数の構造体は、弾性材料で構成されてもよい。
上記複数の構造体は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差領域以外の領域にそれぞれ配列されてもよい。あるいは、上記基板は、上記複数の第1の電極を支持する基材をさらに有し、上記複数の構造体は、上記基材の上にそれぞれ配置されてもよい。
上記支持層は、上記複数の構造体と上記導体層との間に配置され上記複数の構造体を上記導体層へ接合する接合部をさらに有してもよい。あるいは、上記複数の構造体は、上記基板と上記導体層との間を接合する接合材料で構成されてもよい。
上記支持層は、ベース部と、規制部とをさらに有してもよい。上記ベース部は、上記複数の構造体を支持し、上記空間部を挟んで上記導体層と対向する。上記規制部は、上記ベース部に配置され、上記ベース部への上記導体層の接触を阻止する。
本技術の一形態に係る入力装置は、1以上のセンサと、コントローラと、を具備する。
上記1以上のセンサは、第1の面と、第2の面と、支持層と、容量素子とをそれぞれ有する。
上記第1の面と上記第2の面とは相互に対向する。
上記支持層は、上記第1の面と上記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、上記第1の面と上記第2の面との間に形成された空間部と、を有する。
上記容量素子は、上記第1の面及び上記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、上記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有する。上記容量素子は、上記空間部を介して対向する上記第1の面と上記第2の面との間の距離の変化に応じて上記第1の電極と上記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成されている。
上記コントローラは、上記静電容量の変化を検出する検出部と、当該検出部の検出結果に基づいて操作信号を生成する信号生成部と、を有する。
この構成により上記入力装置は上記容量素子によって小さい押圧力を検出可能となる。
上記センサは、複数のセンサを含んでもよい。この場合、上記検出部は、上記容量素子の静電容量の変化に基づいて、上記複数のセンサのうち何れかのセンサに操作子が接触する第1の状態と、当該第1の状態から上記操作子が当該センサを押圧する第2の状態への変化と、を判定する。これにより例えば容量変化量が所定の閾値を超えたか否かで、センサへのタッチ操作およびプッシュ操作が各々区別可能となる。
上記複数のセンサは、上記第2の面に関して上記第1の面とは反対側に配置され上記第2の面に対向する第3の面と、上記第1の面に形成されたリファレンス電極とをそれぞれさらに有してもよい。この場合、上記第1の電極は上記第2の面に形成され、上記第2の電極は上記第3の面に形成される。この構成により各々のセンサは相互キャパシタンス方式にて小さい押圧力を検出可能となる。
上記第1の電極は、線状電極の集合体を含んでもよく、上記第2の電極は、面状電極を含んでもよい。これにより第1の電極と第2の電極との対向面積が小さくなり、第1および第2の電極のいずれもがリファレンス電極と容量結合することができる。
上記第1の電極は、第1の軸方向に配列された複数の第1の配線電極を含んでもよい。この場合、上記第2の電極は、上記第1の軸方向と交差する第2の軸方向に配列された複数の第2の配線電極を含み、上記複数のセンサ各々は、上記複数の第1の配線電極と上記複数の第2の配線電極との複数の交差部を含む。これにより、個々のセンサの検出感度およびリニアリティ性の高い出力特性が確保される。
上記複数の交差部は、領域毎に異なる密度で形成されてもよい。これにより所望の出力特性を得ることができる。
上記複数のセンサは、上記容量素子による静電容量の検出感度が異なるそれぞれ複数のセンサを含んでもよい。
本技術の一形態に係る電子機器は、1以上のセンサと、コントローラと、入力操作部と、を具備する。
上記1以上のセンサは、第1の面と、第2の面と、支持層と、容量素子とをそれぞれ有する。
上記第1の面と上記第2の面とは相互に対向する。
上記支持層は、上記第1の面と上記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、上記第1の面と上記第2の面との間に形成された空間部と、を有する。
上記容量素子は、上記第1の面及び上記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、上記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有する。上記容量素子は、上記空間部を介して対向する上記第1の面と上記第2の面との間の距離の変化に応じて上記第1の電極と上記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成されている。
上記コントローラは、上記静電容量の変化を検出する検出部と、当該検出部の検出結果に基づいて操作信号を生成する信号生成部と、を有する。
上記入力操作部は、上記容量素子の上記第1の面側に配置される。
この構成により、上記電子機器は、上記容量素子によって上記入力操作部に加わる小さい押圧力を検出することが可能となる。
上記入力操作部は、上記操作信号に基づいて画像を表示するフレキシブルディスプレイであってもよい。これにより入力操作性を高めることができる。
以上のように、本技術によれば、小さい押圧力を検出可能なセンサ装置、入力装置及び電子機器を提供することができる。
本技術の第1の実施形態に係る入力装置の平面図である。 図1に示した入力装置のA−A’線に沿った断面図である。 本技術の第1の実施形態に係る電子機器のブロック図である。 図1に示した入力装置の電極構成を示した平面図である。 図1に示した入力装置の出力信号の一例を示した図である。 第1のシミュレーションの説明図である。 第2のシミュレーションの説明図である。 第2のシミュレーションの説明図である。 図1に示した第1の構造体の変形例を示した図である。 図1に示した第1の構造体の変形例を示した図である。 図1に示した第1の構造体の変形例を示した図である。 第3のシミュレーションの説明図である。 第4のシミュレーションの説明図である。 図1に示した第1の構造体及び第2の構造体の形成方法の一例を示した図である。 図1に示した支持層の変形例を示した図である。 本技術の第2の実施形態に係る入力装置の断面図である。 本技術の第3の実施形態に係る入力装置の断面図である。 本技術の第4の実施形態に係る入力装置の断面図である。 本技術の第5の実施形態に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 上記入力装置における要部の部分断面図である。 複数のセンサが二次元的に配列されたセンサマトリクスの特性例を説明する模式図である。 上記センサマトリクスの電極構成例を概略的に示す部分平面図である。 上記電極の一部の構成例を示す模式図である。 上記センサマトリクスの他の電極構成例を概略的に示す部分平面図である。 上記電極構成例の一部の拡大図である。 上記センサマトリクスのさらに他の電極構成例を概略的に示す部分平面図である。 本技術の第6の実施形態に係る入力装置の断面図である。 図27の変形例に係る入力装置の断面図である。 図27の変形例に係る入力装置の断面図である。 図29の変形例に係る入力装置の断面図である。 図29の変形例に係る入力装置の断面図である。 図27の変形例に係る入力装置の断面図である。 図32の入力装置の要部の分解斜視図である。 図27の変形例に係る入力装置の断面図である。 本技術の第7の実施形態に係る入力装置の断面図である。 図35の入力装置におけるフレキシブルキーボードの平面図である。 図35の入力装置における支持層の平面図である。 図35の入力装置における基板の平面図である。 図38におけるB−B’線方向の入力装置の断面図である。 図35の入力装置の一作用を説明する要部断面図である。 図27の入力装置の一作用を説明する要部断面図である。
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図面には相互に直交するX軸、Y軸、およびZ軸が示され、これらは各実施形態ごとに共通の軸である。
<第1の実施形態>
(全体構成)
図1は、本技術の第1の実施形態に係る入力装置1の平面図であり、図2は図1のA−A’線に沿った入力装置1の断面図であり、図3は入力装置1を用いた電子機器zのブロック図である。
入力装置1は、フレキシブルディスプレイ10及びセンサ装置11を具備する。図1では、フレキシブルディスプレイ10を省略し、センサ装置11の内部構造を概略的に示している。入力装置1及びフレキシブルディスプレイ10はZ軸に垂直な方向に延びる平板状である。
フレキシブルディスプレイ10は、入力装置1における入力操作部としての機能と、電子機器zにおける表示部としての機能と、を兼ね備える。すなわち、フレキシブルディスプレイ10は、入力装置1の入力操作部としてZ軸方向上側(表側)の面がユーザによる操作を受けるとともに、電子機器zの表示部としてユーザによる操作に応じた画像をZ軸方向上方に向けて表示する。フレキシブルディスプレイ10に対する操作を行う操作子としては、例えば、図2(B)に示す指fや、図2(C)に示すスタイラスsが挙げられる。
フレキシブルディスプレイ10は一般に入手可能なものを用いることができる。そのようなものとしては、例えば、いわゆる電子ペーパー、有機EL(エレクトロルミネセンス)パネル、無機ELパネル、液晶パネルが挙げられる。
センサ装置11は、フレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下方側(裏側)の面に配置されている。また、センサ装置11は、X電極12及びY電極13を備えた基板11bを有する。X電極12及びY電極13は相互キャパシタンス方式の静電容量型の容量素子を構成する。また、センサ装置11は、リファレンス電極14を有し、基板11bに対するリファレンス電極14の近接により、X電極12とY電極13との間の静電容量が変化する。典型的には、リファレンス電極14は、接地電位に接続される。
入力装置1はコントローラcを有し、当該コントローラcは判断部c1(検出部)及び信号生成部c2を含む。判断部c1は、センサ装置11の(X電極12とY電極13との間の)静電容量の変化に基づいて、ユーザによる操作を検出する。信号生成部c2は、判断部c1による検出結果に基づいて操作信号を生成する。
図3に示す電子機器zは、入力装置1の信号生成部c2の生成する操作信号に基づいた処理を行う処理装置pを有する。処理装置pによって処理された操作信号は、例えば、画像信号としてフレキシブルディスプレイ10(入力操作部)に出力される。
(センサ装置)
基板11bは、X電極12が形成された基材及びY電極13が形成された基材を含む複数の基材が積層されて構成されている。本実施形態では、入力装置1自体を厚さ方向に変形可能とするため、基板11bは変形可能であるものを用いる。各基材を形成する材料としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネート)等からなる透光性あるいは非透光性の樹脂材料が挙げられる。
なお、入力装置1自体を変形可能としない場合には、基板11bが変形可能でなくてもよい。この場合、各基材を形成する材料としては、例えば、セラミックス材料などの硬質材料を用いることもできる。
ここで、電極12,13,14のみに着目する。X電極12、Y電極13及びリファレンス電極14はいずれもZ軸に直交する相互に異なる3つの面にそれぞれ形成されている。具体的には、X電極12は基板11bのZ軸方向上側の面に形成され、Y電極13は基板11b内に形成され、リファレンス電極14はフレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下側の面に形成されている。したがって、これらの電極群は、Z軸方向の上から下に向けて、リファレンス電極14、X電極12、Y電極13の順に並んでいる。
上述したように、センサ装置11では、X電極12及びY電極13が容量素子を構成しており、X電極12とY電極13との間の静電容量の変化が検出される。一方、相互に対向するX電極12及びリファレンス電極14も容量素子を形成している。リファレンス電極14が基板11bに近接すると、X電極12とリファレンス電極14との間の静電容量が増加するとともに、X電極12とY電極13との間の静電容量が減少する。このように、センサ装置11では、リファレンス電極14の近接をX電極12とY電極13との間の静電容量の減少により検出可能である。
なお、本実施形態では、リファレンス電極14がフレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下側の面に形成されているが、センサ装置11では、リファレンス電極14が、X電極12とZ軸方向上方に対向する位置に配置されていればよい。したがって、リファレンス電極14は単独で形成されていても、フレキシブルディスプレイ10とは別の弾性変形可能な基板に形成されていてもよい。
センサ装置11は、基板11bとリファレンス電極14との間に配置された複数の第1の構造体15を有する。第1の構造体15は、円錐の頂部が底面に平行な面で切り取られた形状を有し、その中心軸がZ軸方向に延びた柱状体である。複数の第1の構造体15はX軸方向及びY軸方向に規則的に(等間隔に)配置されている。第1の構造体15は、弾性変形可能な材料で形成される。そのような材料としては、例えば、PETやシリコン樹脂やスポンジが挙げられる。第1の構造体15のZ軸方向上側の面と、リファレンス電極14のZ軸方向下側の面と、は接着層18によって接着されている。接着層18は例えばUV硬化型の樹脂材料などで形成される。なお、第1の構造体15のZ軸方向上側の面と、リファレンス電極14のZ軸方向下側の面と、は接着層18を介さずに直接接触していてもよい。
各第1の構造体15は、リファレンス電極14を、基板11bから離間させた状態で支持する支持部材としての機能を有する。すなわち、第1の構造体15は基板11bとリファレンス電極14との間に空間部17を形成する。これにより、基板11bとリファレンス電極14との間には第1の構造体15及び空間部17を含む支持層11aが形成される。
基板11bのZ軸方向上側の面における各第1の構造体15の間には、第2の構造体16が形成されている。第2の構造体16は、図1に示すように、Z軸に直交する断面が正方形であり、X電極12とY電極13とが交差する各位置にそれぞれ配置されている。また、図2に示すように、第2の構造体16の高さは第1の構造体15(あるいは支持層11a)より低い。そのため、第2の構造体16とリファレンス電極14との間には空間部17が形成されている。
図2(B)は、フレキシブルディスプレイ10がユーザの指fによる操作を受けている状態を示している。この状態では、指fはフレキシブルディスプレイ10に対してZ軸方向下方に力を及ぼしている。このとき、フレキシブルディスプレイ10がZ軸方向下方に撓む。フレキシブルディスプレイ10に接着されているリファレンス電極14は、フレキシブルディスプレイ10とともにZ軸方向下方に撓み、基板11bに近づく。これにより、センサ装置11の静電容量が減少する。
上述したように、リファレンス電極14と、基板11bと、の間には第2の構造体16が形成されている。第2の構造体16を形成する材料は、空間部17に存在する空気よりも比誘電率が高いため、第2の構造体16を有さない構造に比べて、X電極12とリファレンス電極14との間の静電容量が大きい。X電極12とリファレンス電極14との間の静電容量が大きいほど、リファレンス電極14のX電極12側への変位に伴うX電極12とリファレンス電極14との間の静電容量の変化が大きくなる。
一方、X電極12とリファレンス電極14との間の静電容量の変化が大きいほど、X電極12とY電極13との間の静電容量の変化も大きくなる。したがって、センサ装置11では、第2の構造体16の作用により、リファレンス電極14のX電極12側への変位に伴うX電極12とY電極13との間の静電容量の変化が大きくなる。そのため、センサ装置11では、リファレンス電極14のX電極12側への変位が小さい場合にも、その変位を検出することが可能である。換言すると、センサ装置11は、フレキシブルディスプレイ10に対するユーザによる操作に伴う押圧力の検出感度が高い。
図2(B)に示すように、フレキシブルディスプレイ10が指fに押圧されて下側に撓むことに伴い、その下方にある第1の構造体15が弾性変形する。そのため、指fがフレキシブルディスプレイ10から離れると、第1の構造体15の弾性回復力によって、フレキシブルディスプレイ10及びリファレンス電極14が押し上げられ、入力装置1が図2(A)に示す状態に戻る。
図2(C)は、フレキシブルディスプレイ10がスタイラスsによる操作を受けている状態を示している。操作子がスタイラスsの場合にも、図2(B)に示す操作子が指fの場合と同様である。スタイラスsを形成する材料は、フレキシブルディスプレイ10を押圧可能な程度に硬いものであればよい。そのような材料としては、例えば、金属材料や、プラスチック等の樹脂材料が挙げられる。
(センサ装置の電極構成)
図4は、センサ装置11のZ軸方向上側から見た平面図であり、センサ装置11内のX電極12及びY電極13のみを示している。X電極12及びY電極13各々は、相互に平行に配列された複数の配線電極で構成され、いわゆるクロスマトリックスを形成している。センサ装置11は、そのY軸方向の全範囲にわたって延びるn列のX電極12と、そのX軸方向の全範囲にわたって延びるm行のY電極13と、を備える。X電極12は入力装置1のX軸方向の全範囲にわたって配列され、Y軸電極は入力装置1のY軸方向の全範囲にわたって配列されている。
センサ装置11には、X電極12とY電極13とが互いに交差する各位置に、それぞれ図2に示す容量素子が形成される。したがって、センサ装置11は、n×m個の容量素子50を備える。センサ装置11では、n及びmの値が大きい方が、XY平面における容量素子の密度が高くなるため、より操作位置を正確に検出することができるようになる。
(コントローラ)
コントローラcは、典型的には、CPU(Central Processing Unit)あるいはMPU(Micro−Processing Unit)で構成される。本実施形態においてコントローラcは、判断部c1と信号生成部c2とを有し、不図示の記憶部に格納されたプログラムに従って各種機能を実行する。判断部c1は、センサ装置11から出力される電気的な信号(入力信号)に基づいてフレキシブルディスプレイ10の状態を判断し、信号生成部c2は、その判断結果に基づいて操作信号を生成する。
また、コントローラcは、入力装置1を駆動するための駆動回路を有する。駆動回路は、各容量素子50に対し所定の時間間隔で駆動信号を出力する。さらに判断部c1は、その駆動信号に対する各容量素子50から出力を処理し、ユーザによる入力装置1の入力操作について判定する。
図5は、フレキシブルディスプレイ10がユーザの指fによる操作を受けたときの、センサ装置11から出力される出力信号の一例を示す図である。図5におけるX軸に沿って示す棒グラフは、各X電極12が形成する任意の容量素子における基準となる静電容量からの静電容量の変化量を示している。また、図5におけるY軸に沿って示す棒グラフは、各Y電極13が形成する任意の容量素子における基準となる静電容量からの静電容量の変化量を示している。
図3に示すコントローラcの判断部c1は、フレキシブルディスプレイ10における指fによる操作位置のX軸方向及びY軸方向の座標を、各X電極12及び各Y電極13から得られる静電容量の変化量により算出する。つまり、判断部c1は、図5において、各X電極12(X1,X2,X3,X4)が形成するセンサ装置11における静電容量の変化量の比率により、指fによる操作位置のX座標を算出し、各Y電極13(Y1,Y2,Y3,Y4)が形成するセンサ装置11における静電容量の変化量の比率により、指fによる操作位置のY座標を算出する。これにより、判断部c1は、フレキシブルディスプレイ10における操作位置の座標を信号生成部c2(図3参照)に出力する。
判断部c1は、フレキシブルディスプレイ10が操作を受けているか否かの評価値として、各X電極12または各Y電極13により形成される容量素子における静電容量の変化量の最大値を用いることが可能である。
また、判断部c1は、フレキシブルディスプレイ10が操作を受けているか否かの評価値として、各X電極12により形成される容量素子における静電容量の変化量の合算値(図5におけるX軸に沿って示す棒グラフの各値の合算値であり、X合算値と呼ぶこととする。)を用いることも可能である。さらに、X合算値に代えて、各Y電極13により形成される容量素子における静電容量の変化量の合算値(図5におけるY軸に沿って示す棒グラフの各値の合算値であり、Y合算値と呼ぶこととする。)を用いてもよい。さらに、X合算値やY合算値に代えて、X合算値とY合算値とをさらに足し合わせた値を用いてもよい。
具体的には、判断部c1には、閾値が設定されている。そして、判断部c1は、上記評価値が閾値以上である場合にフレキシブルディスプレイ10が操作を受けていると判定する。そして、判断部c1はその判定結果を信号生成部c2(図3参照)に出力する。信号生成部c2は、判断部c1からの出力信号に応じて操作信号を生成する。
判断部c1には閾値として任意の値を設定することが可能である。例えば、指の力が弱い女性や子供などのユーザ向けに閾値を低く設定することや、指の力が強いユーザ向けに閾値を高く設定することもできる。
このように、本実施形態に係る入力装置1では、フレキシブルディスプレイ10が操作を受けている位置を正確に判定することが可能である。
(支持層の構造)
本実施形態では、上述のように、リファレンス電極14及びフレキシブルディスプレイ10は、支持層11aを介して基板11bに支持されている。支持層11aは、図1及び図2に示す複数の第1の構造体15のみによってリファレンス電極14及びフレキシブルディスプレイ10を基板11bに支持する構成を有している。
本実施形態では、支持層11aの当該構成によって、ユーザがより小さい押圧力で操作を行った場合にも、リファレンス電極14及びフレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下方への充分な変位を得ることが可能である。
以下、支持層11aの構成を検討するために行ったシミュレーションについて説明する。
(1)第1のシミュレーション
図6(A)は第1のシミュレーションの概略構成図である。本シミュレーションは、本実施形態に係る支持層11aとは異なり、支持層を単一の材料で充填することを想定して行った。
本シミュレーションでは、図6(A)に示すように、本実施形態に係るフレキシブルディスプレイ10と同様のヤング率Eを有するシート110と、様々なヤング率Eの単一の材料により充填された支持層111aと、充分に硬い材料で形成された基材bと、により構成されたモデルを用いる。シート110の厚さTを300[μm],500[μm],800[μm]とし、支持層111aのZ軸方向下側の面は基材bによって拘束されているものとした。
図6(A)に示したモデルにおいて、シート110が小さい押圧力で操作を受けた場合を想定し、直径3[mm]の円柱状の押圧子Pによってシート110を一定の力(0.25[N])で押圧するという条件で計算を行った。
図6(B)は、シート110のZ軸方向下側の面の変位dを計算した結果を示している。図6(B)では、横軸に支持層111aに充填する材料のヤング率Eを示し、縦軸にシート110のZ軸方向下側の面の変位dを示している。
本シミュレーションの結果は、支持層111aに充填する材料のヤング率Eが低いほどの変位dが大きく、シート110の厚さTが薄いほど変位が大きくなる傾向を示している。
実際には、シート110の厚さTは、電子機器の設計によって決定するものである。特に、シート110として本実施形態のようにフレキシブルディスプレイ10を採用する場合、その厚さTを薄くすることは技術的に困難である場合がある。したがって、シート110のZ軸方向下側の面の変位dを充分に大きくするためには、支持層111aに充填する材料として、ヤング率Eが充分に低いものを用いることが求められる。
本実施形態では、図2(B)及び図2(C)に示すユーザによる操作時におけるシート110のZ軸方向下側の面の変位が1[μm]以上であれば、センサ装置11における静電容量の変化を充分に検出可能である。また、本実施形態に係るフレキシブルディスプレイ10の厚さは800[μm]である。
したがって、本実施形態では、T=800[μm]の条件で、シート110のZ軸方向下側の面の変位dが1[μm]以上であることが望ましい。そのためには、支持層111aに充填する材料のヤング率Eが0.1[MPa]以下である必要がある。
しかしながら、汎用のシリコン樹脂のヤング率Eは約数十〜数百[MPa]であり、ヤング率Eの低いスポンジでも、そのヤング率Eは約1〜10[MPa]程度に留まる。また、ヤング率Eがさらに低くなるように形成された特殊スポンジでもヤング率Eを0.1[MPa]以下にすることは困難である。
このように、単一の材料に求め得るヤング率Eには限界があるため、本実施形態では、支持層11aを単一の材料で充填する構成では、ユーザの操作に伴う充分な変位dが得られないことがわかった。
(2)第2のシミュレーション
図7(A)及び図8(A)は第2のシミュレーションの概略構成図である。本シミュレーションでは、第1のシミュレーションのように支持層111aに単一の材料を充填する構成ではなく、支持層111aにX軸方向及びY軸方向に間隔をあけて円柱状の第1の構造体115を配置する構成を検討した。当該構成では、支持層111aには、X軸方向及びY軸方向に第1の構造体115と空間部117とが交互に並んでいる。
まず、図7(A)に示すように、第1の構造体115の直径φを100[μm]として、第1の構造体115を形成する材料のヤング率Eと第1の構造体115の間隔Lとを変更した以下の4つのモデルについて計算を行った。
・モデルa:E=2[GPa]、L=1[mm]
・モデルb:E=2[GPa]、L=2[mm]
・モデルc:E=100[MPa]、L=1[mm]
・モデルd:E=100[MPa]、L=2[mm]
各モデルにおいて、第1のシミュレーションと同様に、直径3[mm]の円柱状の押圧子Pによってシート110を一定の力(0.25[N])で押圧するという条件で計算を行った。
図7(B)は、シート110のZ軸方向下側の面の変位dを計算した結果を示している。図7(B)では、横軸にモデル名を示し、縦軸にシート110のZ軸方向下側の面の変位dを示している。
本シミュレーションの結果は、シート110のZ軸方向下側の面の変位dが、第1の構造体115のヤング率Eが低いほど、また第1の構造体115の間隔が大きいほど、大きい傾向があることを示している。
本シミュレーションでは、第1の構造体115を形成する材料のヤング率Eの大きさの割に、大きい変位dが得られている。これは、第1のシミュレーションではシート110が支持層111aの全体によって支持されているのに対し、本シミュレーションではシート110が支持層111aの第1の構造体115がある部分のみによって支持されていることに起因する。
すなわち、本シミュレーションでは、支持層111aにおけるシート110の支持面積を小さくすることにより、支持層111aのZ軸方向の硬さ(以下、「みかけヤング率E’」と呼ぶこととする。)が小さくなるため、大きい変位dを得ることができた。
したがって、支持層111aのみかけヤング率E’を小さくするためには、支持層111aにおけるシート110の支持面積を小さくする方法が有効である。そのような方法として、第1の構造体115の直径φを小さくする方法と、第1の構造体115の間隔Lを大きくする方法と、が考えられる。しかし、第1の構造体115の間隔Lが大きすぎると、支持層111aがシート110を適切に支持できなくなる虞があるため、第1の構造体115の直径φを小さくする方法について検討した。
図8(A)に示すように、第1の構造体115の直径φを100[μm]から50[μm]に小さくして、第1の構造体115のヤング率Eと第1の構造体115の間隔Lを変更した以下の4つのモデルについて計算を行った。
・モデルa:E=2[GPa]、L=1[mm]
・モデルb:E=2[GPa]、L=2[mm]
・モデルc:E=100[MPa]、L=1[mm]
・モデルd:E=100[MPa]、L=2[mm]
各モデルにおいて、第1のシミュレーションと同様に、直径3[mm]の円柱状の押圧子Pによってシート110を一定の力(0.25[N])で押圧した場合を想定して計算を行った。
図8(B)は、シート110のZ軸方向下側の面の変位dを計算した結果を示している。図8(B)では、横軸にモデル名を示し、縦軸にシート110のZ軸方向下側の面の変位dを示している。各モデルにおけるシート110のZ軸方向下側の面の変位dの値は第1のシミュレーションより軒並み大きくなった。特に、モデルd(E=100[MPa]、L=2[mm])においては、変位dが1[μm]を超え、支持層111aのみかけヤング率E’は0.1[MPa]以下となった。
上記第1及び第2のシミュレーションによって、本実施形態に係る支持層11aにおける、第1の構造体15のみによってリファレンス電極14及びフレキシブルディスプレイ10を支持する構成に至った。
(第1の構造体)
第1の構造体15は、図2に示した形状や、上記シミュレーションで示した円柱状以外にも、あらゆる形状とすることが可能である。例えば、第1の構造体15は、図9(A)に示すZ軸方向に段差を有する形状や、図9(B)に示す上部がドーム状である形状や、図9(C)に示す上端に溝15aが形成された形状でもよい。この場合、円柱形状の構造体と比較してZ軸方向の圧縮変形量を大きくすることができ、同じドーム状でも曲率が大きいほど大きな変形量が得られる。また、第1の構造体15の形状は、円柱(円錐)のようにZ軸に直交する断面が円形でなくてもよい第1の構造体15の形状は、Z軸に直交する断面が多角形であってもよく、例えば、四角柱(四角錘)や三角柱(三角錘)でもよい。
また、第1の構造体15のXY平面における配置は、図10(A)に示すような全体にわたって均一な構成でなくてもよい。例えば、第1の構造体15の配置は、10(B)に示すような外縁部のみが高密度となる構成でもよく、図10(C)に示すような一定の領域に配置しない構成でもよい。また、第1の構造体15は、図10(D)に示すようにそれぞれの大きさが異なっていてもよい。
さらに、第1の構造体15は柱状でなくてもよく、例えば、壁状であってもよい。壁状の第1の構造体15としては、図11(A)に示す格子状のものや、図11(B)に示す径の異なる矩形が組み合わされたものや、図11(C)に示す放射状のものが挙げられる。
(第2の構造体)
第2の構造体16は、上述したように、X電極12とリファレンス電極14との間の静電容量を増加させることにより、リファレンス電極14のX電極12側への変位に伴うX電極12とY電極13との間の静電容量の変化を増大させるものである。
以下、第2の構造体16の構成を検討するために行ったシミュレーションについて説明する。
(3)第3のシミュレーション
図12(A)は第3のシミュレーションの概略構成図である。本シミュレーションでは、第2の構造体116のZ軸方向の厚さについて検討した。そのために、本実施形態と同様の図12(A)に示すモデルを用いた。当該モデルは、シート110と支持層111aと基板111bとにより構成される。本実施形態に係る入力装置1と同様に、基板111bはX電極112及びY電極113を有し、シート110のZ軸方向下側の面にはリファレンス電極114が形成されている。
支持層111aには基板111bとリファレンス電極114との間にZ軸方向の間隔Hの空間部117が形成されるように第1の構造体115が配置されている。第2の構造体116はX電極112とY電極113とが交差する位置に配置されているものとし、第2の構造体116の形状は、Z軸に直交する断面を正方形とし、Z軸方向の高さをH1とした。
図12(A)に示すモデルにおいて、直径5[mm]の円柱状の押圧子Pによってシート110を押圧し、シート110のZ軸方向下側の面をZ軸方向下方に3[μm]変位させる条件で計算を行った。Hの値は30[μm]及び50[μm]とした。X電極112とY電極113との間の初期静電容量の大きさは3[pF]とした。
図12(B)は、H1の大きさによる、押圧子Pによるシート110の押圧前後における静電容量の変化値ΔCの変化を示したグラフである。H=30[μm]でもH=50[μm]でも、第2の構造体116の厚さH1の値が大きいほど静電容量の変化値ΔCが大きくなることがわかった。
このシミュレーションによって、本実施形態に係る第2の構造体16が厚いほど、静電容量の変化が大きくなるため、センサ装置11の感度が高くなることがわかった。
(4)第4のシミュレーション
図13(A)は第4のシミュレーションの概略構成図である。本シミュレーションでは、図13(A)に示すシミュレーションモデルを用い、第2の構造体116のX軸方向及びY軸方向の幅について検討した。支持層111aの厚さHを50[μm]とし、第2の構造体116の厚さH1を30[μm]とした。第2の構造体116の、X電極112より外側の幅をL1とした。
図13(B)は、H1の大きさによる、押圧子Pによるシート110の圧下前後における静電容量の変化値ΔCの変化を示したグラフである。第2の構造体116の、X電極112より外側の長さをL1が300[μm]以上であれば充分な静電容量の変化値ΔCが得られることがわかった。
なお、第2の構造体16は支持層11a中に形成されていればよく、その形状についての制限はない。第2の構造体16は、本実施形態では、Z軸に直交する断面が正方形である形状としたが、例えば、Z軸に直交する断面が円形や任意の多角形である形状でもよい。さらに、第2の構造体16は外形の一部又は全部が曲面によって形成されていてもよい。
(第1の構造体及び第2の構造体の形成方法)
図14は本実施形態に係る入力装置1の第1の構造体15及び第2の構造体16の形成方法を示す図である。まず、図14(A)に示すように、透光性のある基板11b上にUV樹脂Rを配置する。樹脂Rとしては、固形のシート材料を用いても、液状のUV硬化性材料を用いてもよい。そして、図14(B)に示すように、所定の凹凸形状のパターンが形成されたロール状の金型MによりUV樹脂Rに金型Mの凹凸形状のパターンを転写するとともに、基材11b側からUV照射を行ってUV樹脂Rを硬化させる。このように、図14(C)に示すように、基板11b上に第1の構造体15及び第2の構造体16が形成される。なお、第1の構造体15及び第2の構造体16は、上記のUV樹脂を用いた成型以外でも、例えば、一般的な熱成形(例えばプレス成形や射出成形)によって形成しても、ディスペンサ等による樹脂材料の吐出によって形成してもよい。
(支持層の構成の変形例)
図15に本実施形態に係る支持層11aの変形例を示す。支持層11aは、図15(A)に示すようにZ軸方向上側の面が曲面のドーム状の第2の構造体16を有していてもよく、図15(B)に示すように第2の構造体16が第1の構造体15とは異なる材料で形成されていてもよい。
また、支持層11aは、図15(C)に示すように、接着層18が下方に突出させ、Z軸方向下側の第2の構造体16とは別に、Z軸方向上側に第2の構造体18bを有していてもよい。この場合、第2の構造体18bは第2の構造体16と同様に、X電極12とリファレンス電極14との間の静電容量を増加させる。支持層11aは、構造体16と構造体18bとの少なくともいずれか一方が設けられていればよい。なお必要に応じて構造体16と構造体18bのいずれもが省略されてもよい。
また、支持層11aは、図15(D)に示すように第1の構造体15と第2の構造体16とが連続して形成されていてもよく、図15(E)に示すように第2の構造体16のZ軸方向上側の面に段差が形成されていてもよく、図15(F)に示すように各第2の構造体16の高さがそれぞれ異なっていてもよい。
<第2の実施形態>
図16は本技術の第2の実施形態に係る入力装置2の部分断面図である。本実施形態に係る入力装置2のセンサ装置21以外の構成は、第1の実施形態と同様であり、適宜その説明を省略する。図16は第1の実施形態に係る図2に対応する図である。
(全体構成)
本実施形態に係る入力装置2は、第1の実施形態とは異なるセンサ装置21と、第1の実施形態と同様のフレキシブルディスプレイ10と、を備える。センサ装置21は、互いに対向するX電極22及びY電極23を備えている。X電極22及びY電極23は、自己キャパシタンス方式の静電容量型の容量素子を構成する。また、センサ装置21は、Y電極23に対するX電極22の近接により、X電極22とY電極23との間の静電容量が増加する。
(センサ装置)
基板21bのZ軸方向上側の面にはY電極23が形成されている。一方、フレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下側の面にはX電極22が形成されている。センサ装置21では、X電極22のY電極23への近接を、X電極22とY電極23との間の静電容量の減少により検出可能である。
センサ装置21は、基板21bとフレキシブルディスプレイ10との間に配置された複数の第1の構造体25を有する。第1の構造体25は、第1の実施形態に係る第1の構造体15と同様の構成を有する。第1の構造体25のZ軸方向上側の面と、フレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下側の面と、は接着層28によって接着されている。これにより、基板21bとフレキシブルディスプレイ10との間には第1の構造体25及び空間部27を含む支持層21aが形成される。
基板21bのZ軸方向上側の面における各第1の構造体25の間には、第2の構造体26が形成されている。第2の構造体26は、第1の実施形態に係る第2の構造体16と同様の構成を有する。
図16(B)は、フレキシブルディスプレイ10がユーザの指fによる操作を受けている状態を示している。この状態では、指fはフレキシブルディスプレイ10に対してZ軸方向下方に力を及ぼしている。このとき、フレキシブルディスプレイ10がZ軸方向下方に撓む。フレキシブルディスプレイ10に接着されているX電極22は、フレキシブルディスプレイ10とともにZ軸方向下方に撓み、基板21bに近づく。これにより、センサ装置21の静電容量が増加する。
上述したように、フレキシブルディスプレイ10と、基板21bと、の間には第2の構造体26が形成されている。第2の構造体26を形成する材料は、空間部27に存在する空気よりも比誘電率が高いため、第2の構造体26を有さない構造に比べて、X電極22とY電極23との間の静電容量が大きい。そのため、センサ装置21では、X電極22のY電極23側への変位が小さい場合にも、その変位を検出することが可能である。換言すると、センサ装置21は、フレキシブルディスプレイ10に対するユーザによる操作に伴う押圧力の検出感度が高い。
図16(C)は、フレキシブルディスプレイ10がスタイラスsによる操作を受けている状態を示している。操作子がスタイラスsの場合にも、図16(B)に示す操作子が指fの場合と同様である。
<第3の実施形態>
図17は本技術の第3の実施形態に係る入力装置3の部分断面図である。本実施形態に係る入力装置3のセンサ装置31以外の構成は、第1の実施形態と同様であり、適宜その説明を省略する。図17は第1の実施形態に係る図2に対応する図である。
(全体構成)
本実施形態に係る入力装置3は、第1の実施形態とは異なるセンサ装置31と、第1の実施形態と同様のフレキシブルディスプレイ10と、を備える。センサ装置31は、第1の電極32及び第2の電極33を備えた基板31bを有する。第1の電極32及び第2の電極33は相互キャパシタンス方式の静電容量型の容量素子を構成する。また、センサ装置31は、リファレンス電極34を有し、基板31bに対するリファレンス電極34の近接により、第1の電極32と第2の電極33との間の静電容量が減少する。典型的には、リファレンス電極34は、接地電位に接続される。
(センサ装置)
基板31bのZ軸方向上側の面にはX軸に沿って並べて配置された第1の電極32及び第2の電極33が形成されている。フレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下側の面にはリファレンス電極34が形成されている。センサ装置31では、リファレンス電極34の基板31bへの近接を、第1の電極32と第2の電極33との間の静電容量の減少により検出可能である。
センサ装置31は、基板31bとリファレンス電極34との間に配置された複数の第1の構造体35を有する。第1の構造体35は、第1の実施形態に係る第1の構造体15と同様の構成を有する。第1の構造体35のZ軸方向上側の面と、リファレンス電極34のZ軸方向下側の面と、は接着層38によって接着されている。これにより、基板31bとフレキシブルディスプレイ10との間には第1の構造体35及び空間部37を含む支持層31aが形成される。
基板31bのZ軸方向上側の面における各第1の構造体35の間には、第2の構造体36が形成されている。第2の構造体36は、第1の実施形態に係る第2の構造体16と同様の構成を有する。
図17(B)は、フレキシブルディスプレイ10がユーザの指fによる操作を受けている状態を示している。この状態では、指fはフレキシブルディスプレイ10に対してZ軸方向下方に力を及ぼしている。このとき、フレキシブルディスプレイ10がZ軸方向下方に撓む。フレキシブルディスプレイ10に接着されているリファレンス電極34は、フレキシブルディスプレイ10とともにZ軸方向下方に撓み、基板31bに近づく。これにより、センサ装置31の静電容量が減少する。
上述したように、リファレンス電極34と、基板31bと、の間には第2の構造体36が形成されている。第2の構造体36を形成する材料は、空間部37に存在する空気よりも比誘電率が高いため、第2の構造体36を有さない構造に比べて、第1の電極32と第2の電極33との間の静電容量が大きい。そのため、センサ装置31では、第1の電極32の第2の電極33側への変位が小さい場合にも、その変位を検出することが可能である。換言すると、センサ装置31は、フレキシブルディスプレイ10に対するユーザによる操作に伴う押圧力の検出感度が高い。
図17(C)は、フレキシブルディスプレイ10がスタイラスsによる操作を受けている状態を示している。操作子がスタイラスsの場合にも、図17(B)に示す操作子が指fの場合と同様である。
<第4の実施形態>
図18は本技術の第4の実施形態に係る入力装置4の部分断面図である。本実施形態に係る入力装置4のセンサ装置41以外の構成は、第1の実施形態と同様であり、適宜その説明を省略する。図18は第1の実施形態に係る図2に対応する図である。
(全体構成)
本実施形態に係る入力装置4は、第1の実施形態とは異なるセンサ装置41と、第1の実施形態と同様のフレキシブルディスプレイ10と、を備える。センサ装置41は、基板41bと、第1の電極42及び第2の電極43が設けられる接着層とを有する。第1の電極42及び第2の電極43は相互キャパシタンス方式の静電容量型の容量素子を構成する。
(センサ装置)
センサ装置41には、フレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下側の面にX軸に沿って並べて配置された第1の電極42及び第2の電極43が形成されている。
センサ装置41は、基板41bとフレキシブルディスプレイ10との間に配置された複数の第1の構造体45を有する。第1の構造体45は、第1の実施形態に係る第1の構造体15と同様の構成を有する。第1の構造体45のZ軸方向上側の面と、フレキシブルディスプレイ10のZ軸方向下側の面と、は接着層48によって接着されている。これにより、基板41bとフレキシブルディスプレイ10との間には第1の構造体45及び空間部47を含む支持層41aが形成される。
基板41bのZ軸方向上側の面における各第1の構造体45の間には、第2の構造体46が形成されている。第2の構造体46は、第1の実施形態に係る第2の構造体16と同様の構成を有する。
図18(B)は、フレキシブルディスプレイ10がユーザの指fによる操作を受けている状態を示している。この状態では、指fはフレキシブルディスプレイ10に対してZ軸方向下方に力を及ぼしている。このとき、フレキシブルディスプレイ10がZ軸方向下方に撓む。フレキシブルディスプレイ10に接着されている第1の電極42及び第2の電極43は、フレキシブルディスプレイ10とともにZ軸方向下方に撓み、第2の構造体46に近づく。
上述したように、フレキシブルディスプレイ10と、基板41bと、の間には第2の構造体46が形成されている。第2の構造体46を形成する材料は、空間部47に存在する空気よりも比誘電率が高いため、第1の電極42及び第2の電極43が第2の構造体46に近づくと、第1の電極42と第2の電極43との間の静電容量が増加する。
仮に、第2の構造体46を有さない構成にした場合にも、第1の電極42及び第2の電極43が基板41bに近づくことにより、第1の電極42と第2の電極43との間の静電容量は増加する。しかし、本実施形態に係る入力装置4では、基板41bに加えて第2の構造体46を有するため、第2の構造体46を有さない構成より、第1の電極42と第2の電極43との間の静電容量の増加量が格段に大きくなる。
そのため、センサ装置41では、第1の電極42の第2の電極43側への変位が小さい場合にも、その変位を検出することが可能である。換言すると、センサ装置41は、フレキシブルディスプレイ10に対するユーザによる操作に伴う押圧力の検出感度が高い。
図18(C)は、フレキシブルディスプレイ10がスタイラスsによる操作を受けている状態を示している。操作子がスタイラスsの場合にも、図18(B)に示す操作子が指fの場合と同様である。
<第5の実施形態>
図19は本技術の第5の実施形態に係る入力装置5の構成を示すブロック図である。
(全体構成)
入力装置5は、センサユニット500と、コントローラc5と、記憶部55と、通信部56とを有する。
(センサユニット)
センサユニット500は、マトリクスセンサ51と、入力操作部54とを有する。センサマトリクス51は複数のセンサ50sを有し、入力操作部54へのタッチ操作およびプッシュ操作に応じた検出信号を出力する。入力操作部54は、プッシュ操作を受けるキーボード等と同様の入力操作面を構成し、タッチ操作を受けるトラックパッド等と同様の入力操作面を構成する。
図20は、センサユニット500の部分断面図である。センサユニット500は、入力操作部54の裏面に相当しリファレンス電極14が配置された面S1(第1の面)と、X電極12が配置された基板11bの表面S2(第2の面)と、Y電極13が配置された基板11bの内部の面S3(第3の面)とを有する。センサマトリクス51は、第1の実施形態に係る支持層11aと基板11bとの積層構造を有し、複数のX電極12と複数のY電極13との間のそれぞれの交差領域に形成される個々の容量成分によって複数のセンサ50sが構成される。
各センサ50sは、例えば一般的なパーソナルコンピュータ用キーボードと同様のキー配列でXY平面上に配列されている。各センサ50sは、その配置や割り当てられた機能に基づき所定の大きさ及び形状を有している。個々のセンサ50sを構成する容量素子の数は単数であってもよいし、複数であってもよい。
各センサ50sは、相互キャパシタンス方式の静電容量型のセンサ装置を構成する。各センサ50sを構成する容量素子は、第1の実施形態に係る容量素子50に相当し、入力操作部54に対するユーザ操作に応じて変化するX電極12とY電極13との間の静電容量化に基づいて、ユーザのタッチ操作あるいはプッシュ操作に関する検出信号を出力する。
入力操作部54は、第1の実施形態に係るフレキシブルディスプレイ10で構成される。この場合、入力操作部54には、一般的なパーソナルコンピュータ用キーボードと同様のキー配列の文字や図柄が表示される。これ以外にも、入力操作部54は、一般的なキーボードと同様のキー配列の文字や図柄が描かれた金属製あるいは合成樹脂製のカバーで構成されてもよい。
(コントローラ)
コントローラc5は、第1の実施形態に係るコントローラcに相当し、判定部c51(検出部)及び信号生成部c52を含む。判定部c51は、各センサ50sの静電容量の変化に基づいて、複数のセンサ50sのうち何れかのセンサ50sに指f(操作子)が接触する第1の状態と、当該第1の状態から指fが当該センサ50sを押圧する第2の状態への変化とを判定する。信号生成部c52は、判定部c51の判定に基づき、タッチ状態とプッシュ状態とで異なる操作信号を生成する。
各センサ50sを構成する容量素子の静電容量は、第1の実施形態と同様に、リファレンス電極14と基板11bとの間の距離の変化に対してほぼ直線的に変化する。このため、入力操作部54への押し力の大きさの差異を容易に検知でき、例えば容量変化量が所定の閾値を超えたか否かで、入力操作部54へのタッチ操作およびプッシュ操作を各々区別することが可能となる。
例えば、ユーザが入力操作部54の操作面(図20)に指fなどを軽く置いた状態では、弱い力が操作面54aに加わっている。一方、ユーザがキーを押し込む動作を行った場合、操作面54aには軽く置いた状態からより大きな荷重が加わることになる。センサユニット500は、力の量に応じて各センサ50sの静電容量が増減する。この静電容量の変化に応じた値の大小によって荷重を推定することが可能であり、ユーザが指fを軽く置いたタッチ状態と操作面fを押し込むプッシュ状態を識別することができる。
ここで、コントローラc5としては、キー入力においてプッシュ状態にのみキー情報を出力するように構成されることで、一般的なキーボードのような操作感を実現することができる。この場合、センサユニット500は、タッチ状態での各センサ50sの静電容量の変化量によって指fの位置を知ることが可能であるため、タッチ座標を検出した入力が可能となる。
一方、本実施形態の入力装置5は、操作面54a上のXY方向の座標を検知することが可能であるとともに、操作面54aに対しての荷重の大小も精度よく検出することが可能である。この効果を用いて以下のような新しい入力が可能となる。
(入力例1)
入力操作部54がフレキシブルディスプレイで構成されている場合において、操作面54aを押し込む力に応じて入力操作部54に表示された画像の拡大率が変化してもよい。例えば、画像として地図が表示され、押し込み位置の表示が押し込み量に比例した拡大率で変化するように画像の表示が制御される。
(入力例2)
入力装置5が携帯型ゲーム機等のような電子機器に適用される場合、センサユニットを車のアクセルペダルやブレーキペダルの操作キーとして用いられてもよい。これにより、押し込み量に応じた加速感あるいは減速感をユーザに提供することができる。
(入力例3)
フレキシブルディスプレイで構成された入力操作部54で複数の写真や文書を閲覧する場合、操作面54aへの押し込み力に応じて頁送りの速度を変化させてもよい。例えば、弱く押しこんだときは一枚ずつ頁を変化させ、強く押しこんだときは複数枚単位で頁を変化させることができる。
(入力例4)
フレキシブルディスプレイで構成された入力操作部54に描画操作する場合、押し込み加減に応じて描画する線の太さや色を変化させてもよい。これにより実際の描画感覚に近い入力が実現可能となる。
記憶部55は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)及びその他の半導体メモリ等で構成され、算出されたユーザの指等の操作位置の座標及び判定部c51による種々の演算に用いられるプログラム等を格納する。例えば、ROMは、不揮発性メモリで構成され、入力操作部54に対するタッチ操作およびプッシュ操作の判定に使用される適宜の閾値データや、判定部c51に操作位置の算出等の演算処理を実行させるためのプログラム等を格納する。
記憶部55に格納される各センサ50sの容量変化量の閾値データは、適宜変更することが可能である。当該閾値データは、各センサ50sについて共通であってもよいし、個々のセンサ50sについて異なっていてもよい。すなわち、センサ50sの場所やキーの種類に応じて、所定の単数または複数のセンサ50sの感度を他のセンサ50sの感度と異ならせることができる。
例えば、センサマトリクス500を構成する個々のセンサ50sの検出感度は、入力操作部54の操作面54a上に所定重量の金属板を載置したときの各センサ50sの出力を検出することによって測定可能である。このとき、センサ50s毎に例えばタッチ操作判定用の閾値データを個別に設定し、記憶部55へ格納すればよい。これによりセンサ50s間の特性のバラツキを低減し、あるいは、特定のセンサ50sについて所望の感度特性を設定することができる。
通信部56は、信号生成部c52によって生成された各種操作信号を処理装置p(図3参照)へ送信可能に構成される。通信部c53における通信手段は、USB(Universal Serial Bus)等を介した有線によるものでも、「Wi Fi」(登録商標)、「Bluetooth」(登録商標)等の無線によるものでもよい。
信号生成部c52は、判定部c51からの出力信号に応じて操作信号を生成する。具体的には、信号生成部c52では、タッチ状態とプッシュ状態とで異なる操作信号を生成し、かつ、プッシュ状態が検出された場合には、キーボードの各キーに対応するセンサ50毎に固有の操作信号を生成する。
(電極構成)
図20に示したセンサユニット500においては、操作面54aへの押圧操作により、支持層11aに支持されたリファレンス電極14が基板11b側へ撓み、押圧位置直下のセンサ50sの静電容量を減少させる。これにより当該押圧位置におけるタッチ操作あるいはプッシュ操作が検出される。
複数のセンサが二次元的に配列されたセンサマトリクスにおいては、隣り合う複数のセンサ特性および個々のセンサ特性について高い精度が要求される。例えば図21(A)は、隣り合うセンサ間の感度領域が重なっていない例を示しており、この場合、隣り合うセンサ間の検出感度が低下するおそれがある。図21(B)は、静電容量がリニアリティよく変化しない例を示しており、この場合、タッチ操作とプッシュ操作の識別が困難となる。また図21(C)は、個々のセンサの容量変化量が小さい例を示しており、この場合、入力位置の判定が困難となる。したがってセンサマトリクスにおいては、図21(D)に示すように、隣り合うセンサ間の感度領域が重なっており、個々のセンサの静電容量がリニアリティよく変化し、かつ、容量変化量が大きいことが要求される。
図21(D)に示したようなセンサ特性を安定に確保するため、本実施形態では、例えば、センサ50sのX電極12およびY電極13がそれぞれ図22に示すように構成される。図22は、センサマトリクス51の部分的な平面図であり、X電極12およびY電極13のみを示している。
本実施形態においてX電極12は、Y電極13とリファレンス電極14との間に配置される。リファレンス電極14は、典型的には、接地電位(グランド電位)に接続される。リファレンス電極14に近いX電極12は、線状電極12aの集合体を含み、リファレンス電極14から遠いY電極13は面状電極13aを含む。線状電極12aは、図11(C)に示した電極例に相当する。センサ50sは、線状電極12aと面状電極13aとの交差領域に各々形成される。
線状電極12aの集合体は、中心部から放射状に伸びる複数本の直線的な電極パターンの集合体で構成される。線状電極12aは、例えば、200μm以下の線幅で形成される。X電極12およびY電極13は、例えばスクリーン印刷法で形成される。
このような電極構成を有するセンサマトリクス51においては、X電極12とY電極13との対向面積が小さくなり、X電極12およびY電極13のいずれもがリファレンス電極14と容量結合することができる。これによりリファレンス電極14の変位量が微小でも静電容量の変化量を高くできるので、容量変化のリニアリティ性、検出感度が高められる。また個々の線状電極12aが感度領域を有するため、隣接するセンサ50s間の谷間の感度を容易に確保することができる。
図23は、線状電極12aの構成例を示す模式図である。図23(A)は、図22の線状電極に相当する。この例では、容量素子51の中心部と周縁部とで電極の密度が異なり、中心部の方が指の近接に対する容量変化量がより大きくなる。図23(B)は、(A)の例に示した放射状の線電極のうちの一本が他の線電極よりも太く形成される例を示す。これにより、太い線電極上の静電容量変化量を他の線電極上よりも高めることができる。さらに図23(C)、(D)は、略中心に環状の線状電極が配置され、そこから放射状に線電極が形成されている例を示す。これにより、中心部における線状電極の集中を抑制し、感度低下領域の発生を防止することができる。
図23(E)〜(H)は、いずれも環状または矩形環状に形成された複数の線状電極を組み合わせて集合体を形成した例を示す。これにより、電極の密度を調整することが可能となり、かつ、感度低下領域の形成を抑制することが可能となる。また、図23(I)〜(L)は、いずれもY軸方向に配列した複数の線状電極を組み合わせて集合体を形成した例を示す。当該線状電極の形状、長さ及びピッチ等を調整することで、所望の電極密度とすることが可能となる。
さらに図23(M)〜(P)は、線電極がX軸方向またはY軸方向に非対称に配置された例である。電極の密度が非対称となるように形成されることで、センサ50sの検出感度を領域毎に調整することができる。したがって、センサ50s内の検出感度を細かく調整することが可能となる。
一方、図24に他の電極構成例を示す。図25はその一部の拡大図である。本例において、X電極12およびY電極は、各々直線的な複数の配線電極で構成され、これらが略直交するように配列されている。個々のセンサ50sは、それぞれ複数のX電極12およびY電極13の複数の交差部を含んでおり、換言すると、個々のセンサ50sは、複数の容量素子50cで構成されている。これにより、個々のセンサ50sの検出感度およびリニアリティ性の高い出力特性が確保される。なおセンサ50sは、少なくとも1つの電極交差部を含んでいればよい。
個々のセンサ50sを構成する複数の電極交差部すなわち容量素子は、領域毎に異なる密度で形成される。図24の例においては、両電極12,13の線間距離がセンサ50sの中心から離れるに従い順次増加するようにそれぞれ配列されている。このため容量素子50cの密度は、センサ50sの中心側ほど高く、センサ50sの周縁側ほど低い。その結果、センサ50sの中心ほど容量変化量が高い出力特性が得られる。
なお上述の例に限られず、例えば、センサ50sは中心側ほど密度が低くなるように構成されてもよい。電極間距離を任意に調整することで、所望の出力特性を得ることができる。
図26に、さらに他の電極構成例を示す。本例においてもX電極12およびY電極は、各々直線的な複数の配線電極で構成され、これらが略直交するように配列されている。本例において複数のX電極およびY電極13は、部分的に不規則なピッチで配列された領域をそれぞれ含む。
本実施形態のセンサユニット500は、入力操作部54はその周縁部が例えば粘着テープ等により入力装置5の筐体(図示略)に支持される。したがって入力操作部54の周縁部は中央部に比べて入力操作に応じた変形がしにくくなる。その結果、入力操作部54の周縁側の入力位置が、これよりも内周側のセンサで検出される場合がある。
このような懸念を解消するため、本例のセンサユニット500においては、センサマトリクス51の周縁側の領域121,131における電極間距離が中央側の領域120,130における電極間距離よりも短くなるようにX電極12およびY電極13がそれぞれ配列されている。これにより入力操作部54の周縁領域を入力した場合でも、当該周縁領域を検出する容量素子が中央側に位置しているため精度よく入力位置を検出することが可能となる。
なお上述のように配線間隔の不規則な部分がセンサマトリクスの周縁側に設けられる例に限られず、センサの仕様や要求される特性に応じて、任意に設定可能である。
<第6の実施形態>
図27は本技術の第6の実施形態に係る入力装置6の部分断面図である。本実施形態に係る入力装置6のセンサ装置610以外の構成は、第1の実施形態と同様であり、適宜その説明を省略する。
本実施形態に係るセンサ装置610は、複数の容量素子60sを有する基板610bと、導体層64と、支持層610aとを有する。
基板610bは、X電極62と、X電極62を支持する第1の基材601と、Y電極63と、Y電極63を支持する第2の基材602とを有する。X電極62は、X軸方向に配列された複数の配線電極からなり、第1の基材601の表面(図中上面)に形成される。本実施形態では、少なくともY電極63との個々の交差領域がX軸方向に所定ピッチで配列された任意の本数の配線電極群でそれぞれ構成されている。Y電極63も同様に、Y軸方向に配列された複数の配線電極からなり、第2の基材602の表面(図中上面)に形成される。本実施形態では、少なくともX電極62との個々の交差領域がY軸方向に所定ピッチで配列された任意の本数の配線電極群でそれぞれ構成されている。
第1の基材601は、第2の基材602の上に接着層68aを介して積層される。X電極62及びY電極63は、例えば、Ag(銀)、Cu(銅)等の金属材料又はこれらを含む導電性ペースト、ITO(インジウム錫酸化物)等の導電性酸化物で構成される。第1及び第2の基材601,602は、例えば、PET、PEN、PI、PC等の電気絶縁性の樹脂シートで構成される。
複数の容量素子60sは、X電極62とY電極63との交差領域に形成された相互キャパシタンス方式の容量素子としてそれぞれ構成され、電極62,63間の対向面積や対向距離、そして第1の基材601及び接着層68aの誘電率に応じた所定の静電容量を有する。本実施形態では、複数の容量素子60sは、XY平面に平行な面内でマトリクス状に配列されている。
基板610bは、絶縁層66と、シールド層69とをさらに有する。
絶縁層66は、例えばPET、PEN等の絶縁性樹脂フィルムで構成される。絶縁層66は、X電極62と支持層610aとの間に設けられ、接着層68bを介してX電極62を被覆する。これにより導体層64と第1の基材601(X電極62)との電気的な接触を防止することができる。接着層68bは、第1の基材601の表面に配置されたX電極62を被覆する厚みで形成され、第1の基材601と絶縁層66とを相互に接合する。なお絶縁層66は、樹脂フィルムで構成される例に限られず、第1の基材601上に塗布された絶縁膜であってもよい。
シールド層69は、第2の基材602の裏面(図中下面)に形成された銅箔等の金属層で形成される。シールド層69は、センサ装置6の裏面側から容量素子60sへ入射する電磁ノイズを遮断するためのものであり、例えば、ベタ状、メッシュ状あるいは格子状に形成される。シールド層69はグランド電位に接続されることで、上記シールド効果が高められる。なおシールド層69の設置は、必要に応じて省略されてもよい。
導体層64は、第3の基材603に支持されている。第3の基材603は、第1及び第2の基材601,602と同様な樹脂シートで構成され、フレキシブルディスプレイ10の裏面に接着層68cを介して接着されている。
導体層64は、第1の実施形態において説明したリファレンス電極に対応し、基板11bに対向するフレキシブルディスプレイ10の裏面に接着層68cを介して接着される。導体層64は、例えばベタ状、メッシュ状あるいは格子状に形成され、グランド電位に接続される。
導体層64は、支持層610aを介して容量素子60s(基板11b)に対向して配置される。導体層64は可撓性を有し、フレキシブルディスプレイ10表面の操作面10aに入力される押圧力を受けてフレキシブルディスプレイ10とともに容量素子60s(基板11b)に向かって部分的に変形可能に構成される。
支持層610aは、容量素子60s(基板11b)と導体層64との間に配置される。支持層610aは、導体層64を支持する複数の構造体650と、複数の構造体650の間に形成された空間部67とを有する。
空間部67は、容量素子60s(基板11b)と導体層64との間の距離を部分的に変化させることが可能に構成される。これにより、複数の容量素子60sのうち、導体層64の変形領域に近接する容量素子60sの静電容量(交差容量)が変化するため、当該静電容量の変化により操作面10aへ入力位置や押圧量を静電的に検出することが可能となる。
空間部67は、典型的には空気層で形成されるが、空気以外の他のガス(例えば不活性ガス)が充填されてもよい。また空間部67は、複数の構造体650の周囲において相互に連通しているが、構造体650の形状によっては(例えば構造体650が格子状に形成される場合には)複数の空間部に区画されていてもよい。
本実施形態において複数の構造体650は、Z軸方向に弾性変形が可能な弾性材料で構成されている。このような材料としては、例えば、シリコンゴム、ウレタンゴム等のゴム材料のほか、スポンジ等の適宜の緩衝材料が適用可能である。複数の構造体650は、導体層64側に凸なる半球形状あるいはドーム形状に形成されているが、これに限られず、直方体形状や円筒形状等の他の幾何学的形状であってもよい。また複数の構造体650は、点状に形成されている場合に限られず、例えばX軸方向あるいはY軸方向に平行に直線的に形成されてもよい。
支持層610aは、さらに接合部651を有する。接合部651は、複数の構造体650と導体層64との間に配置され、複数の構造体650を導体層64へ接合する。これにより各構造体650を導体層64へ密着し、両者間の位置ずれや分離を防止することができる。また接合部651が構造体650の直上位置にのみ形成されているため、支持層610aと導体層64との接合工程において、導体層64と絶縁層66との貼り付きを防止することができる。接合部651を構成する接合材料としては、例えば、粘着剤、接着剤等が用いられる。
複数の構造体650は、例えば、スクリーン印刷法やパッド印刷法、転写法等の適宜の印刷技術を用いて絶縁層66の表面に形成される。この際、構造体650を構成する材料で絶縁層66の表面の周縁部に枠体650aが形成される。さらに接合部651の形成時に、接合部651を構成する接合材料を枠体650aの表面にも塗布される。これにより枠体650aは導体層64に一体的に接合される。
枠体650aは、絶縁層66の周縁に沿って連続的に形成されていてもよいし、間欠的に形成されてもよい。枠体650aが絶縁層66の周縁に沿って連続的に形成されている場合、空間部67をセンサ装置610の周囲から隔離することができるため、空間部67への水分等の侵入を遮断することができる。一方、枠体650aが絶縁層66の周縁に沿って間欠的に形成されている場合、空間部67がセンサ装置610の周囲と連通させることが可能となるため、枠体650aの内側と外側とで圧力差の発生を回避することができる。
また本実施形態において複数の構造体650は、容量素子60sの直上に配置される。すなわち複数の構造体650は、X電極62とY電極63との交差領域の少なくとも一部にそれぞれ配列されている。これにより操作面10aのほぼ全面にわたって感度差の少ない等方的な圧力検出が可能となる。
すなわち本実施形態に係るセンサ装置610においては、構造体650が弾性材料で形成されているため、いずれかの構造体650の直上位置に押圧操作が入力された場合でも当該構造体650の弾性変形によって、押圧位置に対応する導体層64の領域とこれに対向する容量素子60sとの間の相対距離が小さくなる。したがって弾性変形する構造体650の変形量が小さい場合でも、当該入力位置に対応する容量素子60sの静電容量の変化を検出することが可能となる。
一方、隣接する複数の構造体650の間に押圧操作が入力された場合、当該入力位置の直下に構造体650が存在しないため、押圧位置に対応する導体層64の領域は、構造体650の直上位置を押圧する場合と比較して変形量が大きい。したがって当該導体層64の変形領域は周囲の容量素子60sと容量結合しやすく、その結果、当該容量素子60sの静電容量の変化を検出可能となる。
以上のように本実施形態においても第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また本実施形態のセンサ装置610によれば、入力感度差の少ない操作面10aを実現することができるため、入力操作部としてフレキシブルディスプレイ10が適用された場合に優れた入力操作感を提供することが可能となる。また入力位置のXY座標を重心計算により高精度に検出することができる。
なお本実施形態において、絶縁層66は、第1の実施形態のセンサ装置11における第2の構造体としての機能も有する。すなわち本実施形態に係るセンサ装置610は、図1に示したセンサ装置11において第1の構造体15と第2の構造体16とを相互に一体形成した構造に対応する。
<第6の実施形態の変形例1>
図28は、第6の実施形態に係るセンサ装置の変形例を示す部分断面図である。なお図28において図27と対応する部分については同一の符号を付し、その説明は省略するものとする。
本変形例に係る入力装置6A(センサ装置611)は、基板611bの構成が図27に示したセンサ装置610の基板610bと異なっており、基板611bは、複数の構造体650がX電極62を支持する第1の基材601の上に直接設けられている。すなわち本実施形態のセンサ装置61Aは、図27のセンサ装置6における絶縁層66が省略された構成を有する。
本変形例においても上述の第6の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本変形例によれば、導体層64と容量素子60sとの間の対向距離を短くすることができるため、押圧操作の感度を高めることができる。また本変形例によれば、基板611bの構成を薄型化することができるため、センサ装置の薄型化を図ることができる。
<第6の実施形態の変形例2>
図29は、第6の実施形態に係るセンサ装置の他の変形例を示す部分断面図である。なお図29において図27と対応する部分については同一の符号を付し、その説明は省略するものとする。
本変形例に係る入力装置6B(センサ装置612)は、支持層611aの構成が図27に示したセンサ装置610の支持層610aと異なる。すなわち本変形例に係る支持層611aは、複数の構造体652が粘着剤や接着剤等を含む接合材料で構成されており、支持層611aに空間部67を形成する機能と、絶縁層66(基板610b)と導体層64とを相互に接合する機能とを有する。複数の構造体652は、導体層64側に凸なる半球形状あるいはドーム形状に形成されている。
なお本変形例に係るセンサ装置6Bは、絶縁層66の周囲に形成される枠体653もまた、構造体652を構成する接合材料の単一層で形成される。
本変形例においても上述の第6の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本変形例によれば、構造体652を単一層で構成することができるため、支持層611aの作製が容易となる。これにより生産性を高めることができるとともに、材料コストを低減することが可能となる。
一方、図30に示すように、複数の構造体652は、基板610b側に凸なる半球形状あるいはドーム形状に形成されてもよい。これにより、複数の構造体652間の位置が押圧操作された際、当該導体層64の変形領域が構造体652の曲面状の周面に貼り付くことが防止される。このため、押圧操作の解除時、当該導体層64の変形領域を元の位置へ適正かつ迅速に復帰させることができる。
あるいは図31に示すように、複数の構造体652は、円柱形状あるいは角柱形状に形成されてもよい。この場合、複数の構造体652は、所定の形状及び大きさに打ち抜かれた粘着シート(両面シート)で構成することができる。このような構成によっても、図30の構成と同様の作用効果を得ることができる。
<第6の実施形態の変形例3>
図32は、第6の実施形態に係るセンサ装置の他の変形例を示す部分断面図である。図33は、入力装置6Cの概略分解斜視図である。なお図32及び図33において図27と対応する部分については同一の符号を付し、その説明は省略するものとする。
本変形例に係る入力装置6C(センサ装置613)は、支持層612aの構成が図27に示したセンサ装置610の支持層610aと異なる。すなわち本変形例に係る支持層612aは、複数の構造体654と、枠体655と、ベース部656とを有し、これら複数の構造体654、枠体655及びベース部656は、同一の樹脂材料(例えば紫外線硬化樹脂)で一体的に構成され、例えば転写法等によって形成される。
複数の構造体654は、第1の実施形態における第1の構造体15と同様な柱状形状を有する。枠体655は、絶縁層66の周囲に沿って連続的あるいは間欠的に形成されている。ベース部656は、絶縁層66の表面に形成され、複数の構造体654及び枠体655の下地層として機能する。また複数の構造体654及び枠体655は、接合部651を介して導体層64に接合されている。
本変形例における支持層612aは、複数の構造体654の間に配置された規制部657をさらに有する。規制部657は、空間部67を挟んで導体層64と対向するベース部656に配置され、ベース部656への導体層64の接触を阻止するように構成されている。これにより、ベース部656(構造体654及び枠体655)が例えば紫外線硬化樹脂のように硬化後においても所定以上のタック(粘着)性を有する材料で構成される場合においても、押圧操作時に変形した導体層64のベース部656への貼り付きを阻止し、適正な入力解除動作を確保することができる。
この場合、規制部657は、ベース部656を構成する材料よりもタック性の低い材料で構成される。規制部657の形状、大きさ、個数は特に限定されず、本変形例ではX軸方向に隣接する複数の構造体654の間に規制部657がそれぞれ単数又は複数ずつ設けられる。規制部657は構造体654及び枠体655よりも低背であれば形状は特に限定されず、例えば導体層64側に凸なる半球形状、ドーム形状その他の曲面形状あるいは直方体形状に形成される。
<第6の実施形態の変形例4>
図34は、第6の実施形態に係るセンサ装置の他の変形例を示す部分断面図である。なお図34において図27及び図32と対応する部分については同一の符号を付し、その説明は省略するものとする。
本変形例に係る入力装置6D(センサ装置614)は、図28に示した基板と同様の構成の基板611bを有する。すなわち本実施形態のセンサ装置614は、図27のセンサ装置610における絶縁層66が省略された構成を有し、ベース層656がX電極62を支持する第1の基材601の上に形成され、複数の構造体654が容量素子60sの直上にそれぞれ配置されている。
本変形例においても上述の第6の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本変形例によれば、導体層64と容量素子60sとの間の対向距離を短くすることができるため、押圧操作の感度を高めることができる。また本変形例によれば、基板611bの構成を薄型化することができるため、センサ装置の薄型化を図ることができる。
<第7の実施形態>
図35は、本技術の第7の実施形態に係る入力装置の部分断面図である。なお図において第6の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その説明は省略するものとする。
本実施形態のセンサ装置710は、基板710bの構成が上述の第6の実施形態と異なる。すなわち本実施形態の基板710bにおいては、複数のX電極62が複数の構造体650の間に位置するように配列されている。すなわち複数の構造体650は、複数のX電極62と複数のY電極63との交差領域以外の領域にそれぞれ配列されている。なお図35の例に限られず、X電極62の配列方法は、図28〜図34に示した構成例においても同様に適用可能である。
また本実施形態の入力装置7においては、フレキシブルディスプレイ10に代えてフレキシブルキーボード20を備えている点で、上述の第6の実施形態と構成が異なる。フレキシブルキーボード20は、接着層68cを介して、導体層64を支持する第3の基材603の表面に接合されている。
図36は、フレキシブルキーボード20の全体を示す平面図である。フレキシブルキーボード20は、例えば絶縁性のプラスチックシートで構成されるが、金属シートで構成されてもよい。この場合、フレキシブルキーボードが金属シートで構成される場合、導体層64を不要とすることができる。フレキシブルキーボード20の表面には、複数のキー領域20aが配列されている。フレキシブルキーボード20は、平坦なシート形状で形成される例に限られず、例えばキー領域20aが所定の凹凸面で形成されていてもよい。
複数のキー領域20aはすべて同じ大きさ、形状で形成されている例に限られず、キーの種類に応じて他のキーと異なる大きさを有してもよい。各キー領域20aには適宜のキー表示が施されていてもよく、当該キー表示は、キーの種類を表示するものであってもよいし、個々のキーの位置(輪郭)を表示するものであってもよいし、これら両方を表示するものであってもよい。
図37は、センサ装置710を構成する支持層610aの概略平面図である。支持層610aは、複数の構造体650とこれらの間に形成された空間部67とを有する。本実施形態において複数の構造体650は、エポキシ系樹脂等の比較的剛性の高い材料で構成されるが、ウレタン系樹脂等の比較的剛性の低い弾性材料で構成されていてよい。あるいは複数の構造体650は、図32に示したようにベース部や枠体を含む紫外線硬化樹脂で形成された連続体であってもよい。一方、空間部67は、フレキシブルキーボード20の各キー領域20aに対応する形状、大きさにそれぞれ形成されている。一方、複数の構造体650は、フレキシブルキーボード20のキー領域20aの間(図37において斜線で示す領域)に設けられている。
図38は、センサ装置710を構成する基板710bの概略平面図である。図39は、図38のB−B’線方向に沿った入力装置7の断面図である。上述のように複数の構造体650は、複数のX電極62と複数のY電極63との交差領域以外の領域にそれぞれ配列されているため、各容量素子60sは、キー領域20a(空間部67)とZ軸方向に対向する位置に配置される。特に本実施形態においてX電極62は、キー領域20a間では単線で配線され、キー領域20a内では複数本に分岐して配線されている。これにより各キー領域20aに対向する容量素子60sの数が増加するため、キー入力操作の検出感度を向上させることができる。
以上のように構成される本実施形態の入力装置7においては、フレキシブルキーボード20の各キー領域20aに単数又は複数の容量素子60sがそれぞれ対向配置されているため、入力位置を高感度に検出することができる。
例えば図40は、本実施形態に係る入力装置7への入力操作と容量素子60sの出力との関係を示す概略図である。本実施形態の入力装置7によれば、キー領域20aの下部に位置する容量素子60sとこれに隣接する他の容量素子60sとの間に顕著な容量変化が生じるため、入力されたキー位置を高精度に検出することができ、キーボード等の入力デバイスとして好適に用いることができる。この場合、複数の構造体650を比較的剛性の高い材料で構成することにより、隣接する他の容量素子60sの容量変化をさらに低減することができる。
一方、比較として示す図41は、第6の実施形態に係る入力装置6への入力操作と容量素子60sの出力との関係を示す概略図である。図41に示すように、容量素子60sが構造体650と対向するように配置されている場合、入力位置周辺の複数の容量素子60sが容量変化を生じる。この例では、第1の実施形態と同様にフレキシブルディスプレイ20の押圧位置(XY座標)を重心計算で特定するような場合に特に好適である。
以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、センサ装置は、フレキシブルディスプレイを取り付けずに、センサ装置単体で例えば圧力センサ等の検出装置を構成することができる。センサ装置にフレキシブルディスプレイに代えて樹脂などで形成されたシートを接着することができる。本技術のセンサ装置は、感度が高いため、多種多様なシートに対応することが可能である。
また、本技術は、タッチパッド、マウス、キーボード等の情報入力装置や、テレビ、デジタルサイネージ等の情報表示装置にも適用することも可能である。さらに、携帯電話、スマートフォン、ノート型PC、タブレットPC等の情報処理装置にも本技術は適用可能である。
また以上の実施形態では、XY平面内に配列された複数の容量素子を有するセンサ装置を例に挙げて説明したが、これに限られず、単一の容量素子を有するセンサ装置にも本技術は適用可能である。この場合、当該センサ装置は、例えばゲーム用コントローラ等の押圧スイッチとして構成することができる。
さらに例えば第1の実施形態では、リファレンス電極14がフレキシブルディスプレイ10と支持層11aとの間に配置されたが、リファレンス電極14はフレキシブルディスプレイ10に内蔵されてもよい。この場合、当該リファレンス電極は、フレキシブルディスプレイ10に別途配置されてもよいし、フレキシブルディスプレイ10に内蔵される導体層(例えばTFT(Thin-Film Transistor)の走査電極等)で構成されてもよい。
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
(1)相互に対向する第1の面及び第2の面と、
上記第1の面と上記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、上記第1の面と上記第2の面との間に形成された空間部と、を有する支持層と、
上記第1の面及び上記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、上記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、上記空間部を介して対向する上記第1の面と上記第2の面との間の距離の変化に応じて上記第1の電極と上記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成された容量素子と
を具備するセンサ装置。
(2)上記(1)に記載のセンサ装置であって、
上記支持層は、上記空間部に配置され、上記第1の高さよりも低い第2の高さを有する第2の構造体をさらに有する
センサ装置。
(3)上記(2)に記載のセンサ装置であって、
上記第2の構造体は、上記第1の面と上記第2との面の少なくとも一方に形成されている
センサ装置。
(4)上記(1)から(3)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記第2の面に関して上記第1の面とは反対側に配置され上記第2の面に対向する第3の面と、
上記第1の面に形成されたリファレンス電極とをさらに具備し、
上記第1の電極は上記第2の面に形成され、上記第2の電極は上記第3の面に形成されている
センサ装置。
(5)上記(1)から(3)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記第1の電極が上記第1の面に形成され、上記第2の電極が上記第2の面に形成されている
(6)上記(1)から(3)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記第1の電極及び上記第2の電極が上記第1の面に形成されている
センサ装置。
(7)上記(1)から(3)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記第1の面に形成されたリファレンス電極をさらに具備し、
上記第1の電極及び上記第2の電極が上記第2の面に形成されている
センサ装置。
(8)上記(1)から(7)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記第1の構造体は複数の柱状体からなり、当該複数の柱状体は規則的に配列されている
センサ装置。
(9)上記(8)に記載のセンサ装置であって、
上記複数の柱状体はそれぞれ上記第1の面に平行な断面が円形と多角形とのいずれか一方になるように形成されている
センサ装置。
(10)複数の第1の電極と、上記複数の第1の電極と対向する複数の第2の電極とを有する基板と、
上記複数の第1の電極と対向し可撓性を有する導体層と、
上記基板と前記導体層との間に配置され上記導体層を支持する複数の構造体と、上記複数の構造体の間に形成され上記基板と上記導体層との間の距離を部分的に変化させることが可能な空間部とを有する支持層と
を具備する
センサ装置。
(1)上記(10)に記載のセンサ装置であって、
上記基板は、上記複数の第1の電極と上記支持層との間に設けられた絶縁層をさらに有する
センサ装置。
(12)上記(10)又は(11)に記載のセンサ装置であって、
上記複数の構造体は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差領域の少なくとも一部にそれぞれ配列される
センサ装置。
(13)上記(12)に記載のセンサ装置であって、
上記複数の構造体は、弾性材料で構成される
センサ装置。
(14)上記(10)又は(11)に記載のセンサ装置であって、
上記複数の構造体は、上記複数の第1の電極と上記複数の第2の電極との交差領域以外の領域にそれぞれ配列される
センサ装置。
(15)上記(10)〜(14)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
上記基板は、上記複数の第1の電極を支持する基材をさらに有し、
上記複数の構造体は、上記基材の上にそれぞれ配置される
センサ装置。
(16)上記(10)〜(15)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
前記支持層は、前記複数の構造体と前記導体層との間に配置され前記複数の構造体を前記導体層へ接合する接合部をさらに有する
センサ装置。
(17)上記(10)〜(16)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
前記複数の構造体は、上記基板と上記導体層との間を接合する接合材料で構成される
センサ装置。
(18)上記(10)〜(17)のいずれか1つに記載のセンサ装置であって、
前記支持層は、
前記複数の構造体を支持し前記空間部を挟んで前記導体層と対向するベース部と、
前記ベース部に配置され、前記ベース部への前記導体層の接触を阻止する規制部とをさらに有する
センサ装置。
(19)相互に対向する第1の面及び第2の面と、
上記第1の面と上記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、上記第1の面と上記第2の面との間に形成された空間部と、を有する支持層と、
上記第1の面及び上記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、上記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、上記空間部を介して対向する上記第1の面と上記第2の面との間の距離の変化に応じて上記第1の電極と上記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成された容量素子と、
上記静電容量の変化を検出する検出部と、当該検出部の検出結果に基づいて操作信号を生成する信号生成部と、を有するコントローラと、
を具備する入力装置。
(20)
相互に対向する第1の面及び第2の面と、
前記第1の面と前記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、前記第1の面と前記第2の面との間に形成された空間部と、を有する支持層と、
前記第1の面及び前記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、前記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、前記空間部を介して対向する前記第1の面と前記第2の面との間の距離の変化に応じて前記第1の電極と前記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成された容量素子と
をそれぞれ有する複数のセンサと、
前記静電容量の変化を検出する検出部と、当該検出部の検出結果に基づいて操作信号を生成する信号生成部と、を有するコントローラと
を具備する入力装置。
(21)上記(20)に記載の入力装置であって、
前記検出部は、前記容量素子の静電容量の変化に基づいて、前記複数のセンサのうち何れかのセンサに操作子が接触する第1の状態と、当該第1の状態から前記操作子が当該センサを押圧する第2の状態への変化と、を判定する
入力装置。
(22)上記(20)又は(21)に記載の入力装置であって、
前記複数のセンサは、前記第2の面に関して前記第1の面とは反対側に配置され前記第2の面に対向する第3の面と、前記第1の面に形成されたリファレンス電極とをそれぞれさらに有し、
前記第1の電極は前記第2の面に形成され、前記第2の電極は前記第3の面に形成されている
入力装置。
(23)上記(22)に記載の入力装置であって、
前記第1の電極は、線状電極の集合体を含み、
前記第2の電極は、面状電極を含む
入力装置。
(24)上記(23)に記載の入力装置であって、
前記線状電極は、200μm以下の線幅を有する
入力装置。
(25)上記(20)〜(24)のいずれか1つに記載の入力装置であって、
前記第1の電極は、第1の軸方向に配列された複数の第1の配線電極を含み、
前記第2の電極は、前記第1の軸方向と交差する第2の軸方向に配列された複数の第2の配線電極を含み、
前記複数のセンサ各々は、前記複数の第1の配線電極と前記複数の第2の配線電極との複数の交差部を含む
入力装置。
(26)上記(25)に記載の入力装置であって、
前記複数の交差部は、領域毎に異なる密度で形成される
入力装置。
(27)上記(20)〜(26)のいずれか1つに記載の入力装置であって、
前記複数のセンサは、前記容量素子による静電容量の検出感度が異なるそれぞれ複数のセンサを含む
入力装置。
(28)相互に対向する第1の面及び第2の面と、
上記第1の面と上記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、上記第1の面と上記第2の面との間に形成された空間部と、を有する支持層と、
上記第1の面及び上記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、上記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、上記空間部を介して対向する上記第1の面と上記第2の面との間の距離の変化に応じて上記第1の電極と上記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成された容量素子と、
上記静電容量の変化を検出する検出部と、当該検出部の検出結果に基づいて操作信号を生成する信号生成部と、を有するコントローラと、
上記容量素子の上記第1の面側に配置され、上記操作信号に基づいて画像を表示するフレキシブルディスプレイと、
を具備する電子機器。
(29)
相互に対向する第1の面及び第2の面と、
前記第1の面と前記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、前記第1の面と前記第2の面との間に形成された空間部と、を有する支持層と、
前記第1の面及び前記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、前記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、前記空間部を介して対向する前記第1の面と前記第2の面との間の距離の変化に応じて前記第1の電極と前記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成された容量素子と
をそれぞれ有する複数のセンサと、
前記静電容量の変化を検出する検出部と、当該検出部の検出結果に基づいて操作信号を生成する信号生成部と、を有するコントローラと、
前記容量素子の前記第1の面側に配置された入力操作部と
を具備する電子機器。
(30)上記(29)に記載の電子機器であって、
前記第1の電極は、第1の軸方向に配列された複数の第1の配線電極を含み、
前記第2の電極は、前記第1の軸方向と交差する第2の軸方向に配列された複数の第2の配線電極を含み、
前記複数のセンサ各々は、前記複数の第1の配線電極と前記複数の第2の配線電極との少なくとも1つの交差部を含む
電子機器。
(31)上記(30)に記載の電子機器であって、
前記複数の第1の配線電極および前記複数の第2の配線電極は、部分的に不規則なピッチで配列された領域をそれぞれ含む
電子機器。
(32)上記(29)〜(31)のいずれか1つに記載の電子機器であって、
前記入力操作部は、前記操作信号に基づいて画像を表示するフレキシブルディスプレイである
電子機器。
1,2,3,4,5,6,7…入力装置
10…フレキシブルディスプレイ
20…フレキシブルキーボード
11…センサ装置
11a…支持層
11b…基板
12…X電極
13…Y電極
14…リファレンス電極
15…第1の構造体
16…第2の構造体
17…空間部
18…接着層
50s,60s…センサ

Claims (29)

  1. 相互に対向する第1の面及び第2の面と、
    前記第1の面と前記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、前記第1の面と前記第2の面との間に形成された空間部と、を有する支持層と、
    前記第1の面及び前記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、前記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、前記空間部を介して対向する前記第1の面と前記第2の面との間の距離の変化に応じて前記第1の電極と前記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成された容量素子と
    を具備するセンサ装置。
  2. 請求項1に記載のセンサ装置であって、
    前記支持層は、前記空間部に配置され、前記第1の高さよりも低い第2の高さを有する第2の構造体をさらに有する
    センサ装置。
  3. 請求項2に記載のセンサ装置であって、
    前記第2の構造体は、前記第1の面と前記第2との面の少なくとも一方に形成されている
    センサ装置。
  4. 請求項1に記載のセンサ装置であって、
    前記第2の面に関して前記第1の面とは反対側に配置され前記第2の面に対向する第3の面と、
    前記第1の面に形成されたリファレンス電極とをさらに具備し、
    前記第1の電極は前記第2の面に形成され、前記第2の電極は前記第3の面に形成されている
    センサ装置。
  5. 請求項1に記載のセンサ装置であって、
    前記第1の電極が前記第1の面に形成され、前記第2の電極が前記第2の面に形成されている
    センサ装置。
  6. 請求項1に記載のセンサ装置であって、
    前記第1の電極及び前記第2の電極が前記第1の面に形成されている
    センサ装置。
  7. 請求項1に記載のセンサ装置であって、
    前記第1の面に形成されたリファレンス電極をさらに具備し、
    前記第1の電極及び前記第2の電極が前記第2の面に形成されている
    センサ装置。
  8. 請求項1に記載のセンサ装置であって、
    前記第1の構造体は複数の柱状体からなり、当該複数の柱状体は規則的に配列されている
    センサ装置。
  9. 請求項8に記載のセンサ装置であって、
    前記複数の柱状体はそれぞれ前記第1の面に平行な断面が円形と多角形とのいずれか一方になるように形成されている
    センサ装置。
  10. 複数の第1の電極と、前記複数の第1の電極と対向する複数の第2の電極とを有する基板と、
    前記複数の第1の電極と対向し可撓性を有する導体層と、
    前記基板と前記導体層との間に配置され前記導体層を支持する複数の構造体と、前記複数の構造体の間に形成され前記基板と前記導体層との間の距離を部分的に変化させることが可能な空間部とを有する支持層と
    を具備する
    センサ装置。
  11. 請求項10に記載のセンサ装置であって、
    前記基板は、前記複数の第1の電極と前記支持層との間に設けられた絶縁層をさらに有する
    センサ装置。
  12. 請求項10に記載のセンサ装置であって、
    前記複数の構造体は、前記複数の第1の電極と前記複数の第2の電極との交差領域の少なくとも一部にそれぞれ配列される
    センサ装置。
  13. 請求項12に記載のセンサ装置であって、
    前記複数の構造体は、弾性材料で構成される
    センサ装置。
  14. 請求項10に記載のセンサ装置であって、
    前記複数の構造体は、前記複数の第1の電極と前記複数の第2の電極との交差領域以外の領域にそれぞれ配列される
    センサ装置。
  15. 請求項10に記載のセンサ装置であって、
    前記基板は、前記複数の第1の電極を支持する基材をさらに有し、
    前記複数の構造体は、前記基材の上にそれぞれ配置される
    センサ装置。
  16. 請求項10に記載のセンサ装置であって、
    前記支持層は、前記複数の構造体と前記導体層との間に配置され前記複数の構造体を前記導体層へ接合する接合部をさらに有する
    センサ装置。
  17. 請求項10に記載のセンサ装置であって、
    前記複数の構造体は、前記基板と前記導体層との間を接合する接合材料で構成される
    センサ装置。
  18. 請求項10に記載のセンサ装置であって、
    前記支持層は、
    前記複数の構造体を支持し前記空間部を挟んで前記導体層と対向するベース部と、
    前記ベース部に配置され、前記ベース部への前記導体層の接触を阻止する規制部とをさらに有する
    センサ装置。
  19. 相互に対向する第1の面及び第2の面と、
    前記第1の面と前記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、前記第1の面と前記第2の面との間に形成された空間部と、を有する支持層と、
    前記第1の面及び前記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、前記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、前記空間部を介して対向する前記第1の面と前記第2の面との間の距離の変化に応じて前記第1の電極と前記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成された容量素子と
    をそれぞれ有する1以上のセンサと、
    前記静電容量の変化を検出する検出部と、当該検出部の検出結果に基づいて操作信号を生成する信号生成部と、を有するコントローラと、
    を具備する入力装置。
  20. 請求項19に記載の入力装置であって、
    前記センサは、複数のセンサを含み、
    前記検出部は、前記容量素子の静電容量の変化に基づいて、前記複数のセンサのうち何れかのセンサに操作子が接触する第1の状態と、当該第1の状態から前記操作子が当該センサを押圧する第2の状態への変化と、を判定する
    入力装置。
  21. 請求項20に記載の入力装置であって、
    前記複数のセンサは、前記第2の面に関して前記第1の面とは反対側に配置され前記第2の面に対向する第3の面と、前記第1の面に形成されたリファレンス電極とをそれぞれさらに有し、
    前記第1の電極は前記第2の面に形成され、前記第2の電極は前記第3の面に形成される
    入力装置。
  22. 請求項21に記載の入力装置であって、
    前記第1の電極は、線状電極の集合体を含み、
    前記第2の電極は、面状電極を含む
    入力装置。
  23. 請求項19に記載の入力装置であって、
    前記センサは、複数のセンサを含み、
    前記第1の電極は、第1の軸方向に配列された複数の第1の配線電極を含み、
    前記第2の電極は、前記第1の軸方向と交差する第2の軸方向に配列された複数の第2の配線電極を含み、
    前記複数のセンサ各々は、前記複数の第1の配線電極と前記複数の第2の配線電極との複数の交差部を含む
    入力装置。
  24. 請求項23に記載の入力装置であって、
    前記複数の交差部は、領域毎に異なる密度で形成される
    入力装置。
  25. 請求項19に記載の入力装置であって、
    前記センサは、複数のセンサを含み、
    前記複数のセンサは、前記容量素子による静電容量の検出感度が異なるそれぞれ複数のセンサを含む
    入力装置。
  26. 相互に対向する第1の面及び第2の面と、
    前記第1の面と前記第2の面との間に部分的に配置され第1の高さを有する第1の構造体と、前記第1の面と前記第2の面との間に形成された空間部と、を有する支持層と、
    前記第1の面及び前記第2の面のいずれか一方に配置された第1の電極と、前記第1の電極に対向して配置された第2の電極とを有し、前記空間部を介して対向する前記第1の面と前記第2の面との間の距離の変化に応じて前記第1の電極と前記第2の電極との間の静電容量の変化が生じるように構成された容量素子と
    をそれぞれ有する1以上のセンサと、
    前記静電容量の変化を検出する検出部と、当該検出部の検出結果に基づいて操作信号を生成する信号生成部と、を有するコントローラと、
    前記容量素子の前記第1の面側に配置された入力操作部と
    を具備する電子機器。
  27. 請求項26に記載の電子機器であって、
    前記センサは、複数のセンサを含み、
    前記第1の電極は、第1の軸方向に配列された複数の第1の配線電極を含み、
    前記第2の電極は、前記第1の軸方向と交差する第2の軸方向に配列された複数の第2の配線電極を含み、
    前記複数のセンサ各々は、前記複数の第1の配線電極と前記複数の第2の配線電極との少なくとも1つの交差部を含む
    電子機器。
  28. 請求項27に記載の電子機器であって、
    前記複数の第1の配線電極および前記複数の第2の配線電極は、部分的に不規則なピッチで配列された領域をそれぞれ含む
    電子機器。
  29. 請求項26に記載の電子機器であって、
    前記入力操作部は、前記操作信号に基づいて画像を表示するフレキシブルディスプレイである
    電子機器。
JP2014503433A 2012-03-09 2013-01-25 センサ装置、入力装置及び電子機器 Active JP6107811B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012052821 2012-03-09
JP2012052821 2012-03-09
JP2012144470 2012-06-27
JP2012144470 2012-06-27
PCT/JP2013/000380 WO2013132736A1 (ja) 2012-03-09 2013-01-25 センサ装置、入力装置及び電子機器

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017006105A Division JP6347292B2 (ja) 2012-03-09 2017-01-17 センサ装置、入力装置及び電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013132736A1 true JPWO2013132736A1 (ja) 2015-07-30
JP6107811B2 JP6107811B2 (ja) 2017-04-05

Family

ID=49116233

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014503433A Active JP6107811B2 (ja) 2012-03-09 2013-01-25 センサ装置、入力装置及び電子機器
JP2017006105A Expired - Fee Related JP6347292B2 (ja) 2012-03-09 2017-01-17 センサ装置、入力装置及び電子機器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017006105A Expired - Fee Related JP6347292B2 (ja) 2012-03-09 2017-01-17 センサ装置、入力装置及び電子機器

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9201105B2 (ja)
EP (1) EP2824549B1 (ja)
JP (2) JP6107811B2 (ja)
KR (1) KR20140145117A (ja)
CN (2) CN107505067B (ja)
IN (1) IN2014DN07355A (ja)
RU (1) RU2014135546A (ja)
TW (1) TW201347006A (ja)
WO (1) WO2013132736A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9804703B2 (en) 2014-09-19 2017-10-31 Hideep Inc. Touch input device which detects a magnitude of a touch pressure
US10331267B2 (en) 2014-03-24 2019-06-25 Hideep Inc. Touch detection method and touch detector performing the same
US11023065B2 (en) 2013-07-29 2021-06-01 Hideep Inc. Touch sensor

Families Citing this family (141)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2824549B1 (en) * 2012-03-09 2019-08-07 Sony Corporation Sensor device, input device, and electronic apparatus
KR101879831B1 (ko) * 2012-03-21 2018-07-20 삼성디스플레이 주식회사 플렉시블 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 및 플렉시블 표시 장치용 원장 기판
US20140267152A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Mircrochip Technology Incorporated Force Sensing X-Y Touch Sensor
TWI478034B (zh) * 2012-10-17 2015-03-21 Sentelic Technology Co Ltd 按鍵觸發方法
GB201219632D0 (en) * 2012-10-31 2012-12-12 Univ Southampton Apparatus for sensing and measuring pressure and shear components of a force at an interface between two surfaces
CN103812493A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 升达科技股份有限公司 按键触发方法
JP6119518B2 (ja) 2013-02-12 2017-04-26 ソニー株式会社 センサ装置、入力装置及び電子機器
WO2014147943A1 (ja) 2013-03-18 2014-09-25 ソニー株式会社 センサ装置、入力装置および電子機器
USD742841S1 (en) * 2013-03-26 2015-11-10 Sony Corporation Touch sensitive device
EP3017354A4 (en) * 2013-07-01 2017-02-22 Texas Instruments Incorporated Tapered mutual capacitive sensing pattern for single touch
JP5943023B2 (ja) * 2013-07-08 2016-06-29 凸版印刷株式会社 タッチセンサ用電極、タッチパネル、および、表示装置
KR101681305B1 (ko) * 2014-08-01 2016-12-02 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
US10007380B2 (en) 2013-07-29 2018-06-26 Hideep Inc. Touch input device with edge support member
JP6205985B2 (ja) * 2013-08-23 2017-10-04 ソニー株式会社 表示装置
JP6142745B2 (ja) 2013-09-10 2017-06-07 ソニー株式会社 センサ装置、入力装置及び電子機器
ITMI20131877A1 (it) * 2013-11-12 2015-05-13 Whirlpool Co Interfaccia di comando di tipo capacitivo, in particolare per elettrodomestico, con sicurezza d'uso perfezionata
US9638654B2 (en) * 2013-11-25 2017-05-02 Oil States Industries, Inc. Method and system for health monitoring of composite elastomeric flexible elements
KR101712346B1 (ko) 2014-09-19 2017-03-22 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
KR20160048424A (ko) * 2014-10-24 2016-05-04 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
KR101686539B1 (ko) * 2013-12-09 2016-12-16 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
US9752943B2 (en) * 2014-01-24 2017-09-05 Infineon Technologies Dresden Gmbh Sensor structures, systems and methods with improved integration and optimized footprint
WO2015125119A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-27 Aito Interactive Oy A piezoelectric sensor for detecting an actuation direction, and an electrical appliance comprising the same
TWI679560B (zh) * 2014-03-13 2019-12-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 觸控面板
KR101693337B1 (ko) * 2014-12-22 2017-01-06 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
JP2015190859A (ja) 2014-03-28 2015-11-02 ソニー株式会社 センサ装置、入力装置及び電子機器
WO2015159914A1 (ja) * 2014-04-16 2015-10-22 信越ポリマー株式会社 静電容量式3次元センサ
KR20160144967A (ko) * 2014-04-16 2016-12-19 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 터치 및 힘 감지 표면 상의 터치 위치들과 그 위치들에 가해진 힘들을 결정하는 기술
JP6202750B2 (ja) * 2014-04-16 2017-09-27 信越ポリマー株式会社 静電容量式3次元センサ
US9880676B1 (en) * 2014-06-05 2018-01-30 Amazon Technologies, Inc. Force sensitive capacitive sensors and applications thereof
DE102014211158A1 (de) * 2014-06-11 2015-12-17 Continental Automotive Gmbh Tastfeld mit einer verbesserten Berührungserkennung im Randbereich
US9252179B2 (en) * 2014-06-13 2016-02-02 Visera Technologies Company Limited Image sensor structures
JP6529523B2 (ja) * 2014-06-23 2019-06-12 マイクロソフト テクノロジー ライセンシング,エルエルシー 容量ベースのデジタイザセンサ
JP6527343B2 (ja) * 2014-08-01 2019-06-05 株式会社 ハイディープHiDeep Inc. タッチ入力装置
JP6184384B2 (ja) * 2014-09-10 2017-08-23 株式会社東芝 電子機器
WO2016053901A1 (en) 2014-09-30 2016-04-07 Apple Inc Configurable force-sensitive input structures for electronic devices
US9958973B2 (en) * 2014-10-24 2018-05-01 Lg Display Co., Ltd. Touch panel and touch panel-integrated organic light emitting display device
KR102307532B1 (ko) * 2014-12-24 2021-09-29 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 일체형 유기발광 표시장치
JP6257088B2 (ja) * 2014-10-31 2018-01-10 信越ポリマー株式会社 静電容量式3次元センサ及びその製造方法
EP3220238B1 (en) * 2014-11-14 2020-01-01 Sony Corporation Input device, keyboard, and electronic device
KR102239861B1 (ko) * 2014-11-26 2021-04-13 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2016115178A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 信越ポリマー株式会社 可撓性積層体及びその製造方法、静電容量式3次元センサ
DE102015100344A1 (de) * 2015-01-12 2016-07-14 Emporia Telecom Gmbh & Co Kg Tastatur, Hülle und mobiles Endgerät mit einer solchen Tastatur sowie Ladestation für ein mobiles Endgerät
JP7057064B2 (ja) * 2015-02-06 2022-04-19 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、情報処理装置の制御方法及びプログラム
JP6256369B2 (ja) * 2015-02-09 2018-01-10 ソニー株式会社 センサ、入力装置、キーボードおよび電子機器
KR101598412B1 (ko) 2015-02-11 2016-02-29 주식회사 하이딥 전극 시트 및 터치 입력 장치
KR102319464B1 (ko) * 2015-03-16 2021-10-29 삼성디스플레이 주식회사 터치 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2016173683A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 シャープ株式会社 電子機器、電子機器の入力検出方法、及び制御プログラム
US20160274724A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Egalax_Empia Technology Inc. Pressure Sensing and Touch Sensitive Panel, Pressure Sensing Method, Pressure Sensing Electronic Device and Control Unit Thereof
KR101652029B1 (ko) * 2015-04-13 2016-08-30 주식회사 하이딥 압력 검출 모듈 및 이를 포함하는 스마트폰
JP6890372B2 (ja) * 2015-06-08 2021-06-18 アルプスアルパイン株式会社 車載入力装置
KR101719208B1 (ko) * 2015-06-17 2017-03-23 주식회사 하이딥 디스플레이 모듈을 포함하는 압력 검출 가능한 터치 입력 장치
KR101583221B1 (ko) 2015-06-17 2016-01-07 주식회사 하이딥 압력 검출을 위한 전극시트 및 이를 포함하는 압력 검출 모듈
WO2016204568A1 (ko) * 2015-06-18 2016-12-22 삼성전자 주식회사 입력장치를 구비한 전자장치
KR101583765B1 (ko) 2015-07-27 2016-01-08 주식회사 하이딥 스마트폰
CN105068602B (zh) * 2015-07-27 2018-10-30 业成光电(深圳)有限公司 电子装置
CN105068702B (zh) * 2015-07-27 2018-05-01 业成光电(深圳)有限公司 电子装置
US10037098B2 (en) * 2015-07-29 2018-07-31 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods and apparatus concerning sensitive force sensors
KR20170020725A (ko) * 2015-07-29 2017-02-24 주식회사 하이딥 압력 전극이 형성된 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 입력 장치 및 압력 전극 형성 방법
US20170052616A1 (en) * 2015-08-18 2017-02-23 Apple Inc. Electronic Device Having Force Sensor Air Flow Promotion Structures
KR101656755B1 (ko) * 2015-09-02 2016-09-12 주식회사 하이딥 전극시트 및 터치 입력 장치
CN105094493B (zh) * 2015-09-06 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 一种触控基板及其制备方法、显示装置
KR102361247B1 (ko) 2015-09-08 2022-02-11 엘지디스플레이 주식회사 인-셀 터치 타입 디스플레이 장치, 터치회로, 디스플레이 드라이버 및 인-셀 터치 타입 디스플레이 장치 구동방법
KR101727263B1 (ko) 2015-09-09 2017-04-26 주식회사 하이딥 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 압력 검출 가능한 터치 입력 장치
CN107847164B (zh) * 2015-09-29 2021-01-08 苹果公司 压力测量设计
US10409412B1 (en) 2015-09-30 2019-09-10 Apple Inc. Multi-input element for electronic device
TWI628569B (zh) 2015-09-30 2018-07-01 蘋果公司 具有適應性輸入列之鍵盤
CN105203244B (zh) * 2015-10-20 2017-08-25 浙江大学 一种具有不规则表面微突的电子皮肤及其制备方法
US10908742B2 (en) * 2015-10-21 2021-02-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Device with grooves in conductive casing
CN205302239U (zh) * 2015-10-29 2016-06-08 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种压力检测结构及触摸设备
CN205121517U (zh) * 2015-10-29 2016-03-30 深圳市汇顶科技股份有限公司 压力检测结构和终端设备
US10649572B2 (en) 2015-11-03 2020-05-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-modal sensing surface
US10955977B2 (en) * 2015-11-03 2021-03-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Extender object for multi-modal sensing
US10338753B2 (en) 2015-11-03 2019-07-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Flexible multi-layer sensing surface
KR101679622B1 (ko) * 2015-12-21 2016-12-06 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
GB2544353B (en) * 2015-12-23 2018-02-21 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
KR101634315B1 (ko) * 2015-12-29 2016-06-30 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
CN105511683B (zh) * 2015-12-31 2019-03-12 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示装置
CN105589603A (zh) * 2016-02-18 2016-05-18 厦门天马微电子有限公司 触控结构、触控显示面板、触控显示装置
CN206848977U (zh) * 2016-02-19 2018-01-05 苹果公司 一种电子设备以及用于电子设备的电容式力传感器
KR101800798B1 (ko) 2016-02-19 2017-11-29 엘지디스플레이 주식회사 구동 회로, 터치 디스플레이 장치 및 그 구동방법
CN105677112B (zh) * 2016-02-24 2019-01-18 上海天马微电子有限公司 触控显示面板和触控显示装置
CN105511689B (zh) * 2016-02-25 2017-10-10 京东方科技集团股份有限公司 一种触控显示面板、显示装置及其驱动方法
US10180755B2 (en) 2016-02-29 2019-01-15 Apple Inc. Electronic device with dynamic thresholding for force detection
CN105610424B (zh) * 2016-03-07 2020-10-30 广东美的厨房电器制造有限公司 家用电器的电容式按键结构及家用电器
KR101811414B1 (ko) * 2016-03-16 2017-12-21 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
KR101761361B1 (ko) * 2016-04-04 2017-07-25 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치, 백 라이트 유닛
ITUA20163990A1 (it) * 2016-05-31 2017-12-01 St Microelectronics Srl Dispositivo sensore di carico miniaturizzato con ridotta sensibilita' a stress termo-meccanico di incapsulamento, in particolare sensore di forza e di pressione
CN106055155B (zh) * 2016-06-01 2020-05-22 厦门天马微电子有限公司 集成压力感应显示面板和电子设备
CN106092430B (zh) * 2016-06-16 2018-11-16 清华大学深圳研究生院 一种梳齿电容式压力传感器
US10634734B2 (en) 2016-07-15 2020-04-28 Tdk Corporation Sensor unit
CN106249944B (zh) * 2016-07-22 2019-03-19 京东方科技集团股份有限公司 触控面板及其制作方法、驱动方法、触控显示装置
KR102517515B1 (ko) * 2016-07-29 2023-04-04 삼성전자주식회사 입력 감지 패널을 구비한 전자 장치
US10318065B2 (en) 2016-08-03 2019-06-11 Apple Inc. Input device having a dimensionally configurable input area
JP6863385B2 (ja) * 2016-09-13 2021-04-21 ソニーグループ株式会社 センサ、バンド、電子機器および腕時計型電子機器
EP3514516B1 (en) * 2016-09-14 2023-10-25 Sony Group Corporation Sensor, input device, and electronic device
US10871860B1 (en) 2016-09-19 2020-12-22 Apple Inc. Flexible sensor configured to detect user inputs
WO2018061937A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 ソニー株式会社 センシング装置および電子機器
TWI627381B (zh) * 2016-10-21 2018-06-21 台灣艾華電子工業股份有限公司 彎曲感測器
US20180307345A1 (en) * 2016-10-31 2018-10-25 Tactus Technology, Inc. System for detecting inputs into a computing device
CN108020156B (zh) * 2016-11-04 2020-08-11 台湾艾华电子工业股份有限公司 弯曲传感器
KR102626773B1 (ko) 2016-11-09 2024-01-19 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 이의 제어 방법
KR101763206B1 (ko) * 2016-11-24 2017-07-31 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
KR101958324B1 (ko) * 2016-11-24 2019-03-15 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
US11561636B2 (en) 2016-11-24 2023-01-24 Hideep Inc. Touch input device for detecting pressure with display noise compensation
CN106547408B (zh) * 2016-12-06 2019-09-17 厦门天马微电子有限公司 一种显示装置
KR102386132B1 (ko) 2017-03-30 2022-04-13 엘지전자 주식회사 전자장치
TWI612456B (zh) * 2017-06-13 2018-01-21 友達光電股份有限公司 感測元件與具有感測元件的電子裝置
TWI635430B (zh) * 2017-06-15 2018-09-11 禾瑞亞科技股份有限公司 Pressure sensing touch device
JP2019011982A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 住友理工株式会社 センサシート、静電容量型センサ、およびセンサシートの製造方法
KR102360850B1 (ko) * 2017-06-30 2022-02-10 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
US10732743B2 (en) 2017-07-18 2020-08-04 Apple Inc. Concealable input region for an electronic device having microperforations
KR101960708B1 (ko) * 2017-07-25 2019-03-22 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
WO2019032042A1 (en) * 2017-08-11 2019-02-14 Razer (Asia-Pacific) Pte. Ltd. EXTENSION OF ANALOG STICK HEIGHT
US10732676B2 (en) 2017-09-06 2020-08-04 Apple Inc. Illuminated device enclosure with dynamic trackpad
KR102375093B1 (ko) * 2017-10-31 2022-03-15 엘지디스플레이 주식회사 스트레쳐블 터치 표시 장치
JP6773008B2 (ja) * 2017-11-15 2020-10-21 オムロン株式会社 静電容量式圧力センサ
JP6854743B2 (ja) * 2017-11-15 2021-04-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102510459B1 (ko) * 2017-12-12 2023-03-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP6875982B2 (ja) * 2017-12-15 2021-05-26 信越ポリマー株式会社 感圧静電スイッチ
JP2021105519A (ja) * 2018-03-09 2021-07-26 株式会社村田製作所 圧力センサ
CN108534921B (zh) * 2018-03-26 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 压力传感器、显示装置
US11592941B2 (en) * 2018-03-30 2023-02-28 Sony Corporation Input apparatus and electronic equipment
US10686105B2 (en) * 2018-06-18 2020-06-16 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Optical package device
WO2020004651A1 (ja) * 2018-06-28 2020-01-02 ソニー株式会社 センサ、入力装置および電子機器
WO2020028880A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-06 Apple Inc. Rectangular touch node design for metal mesh on-cell technology
CN110874151B (zh) * 2018-08-31 2024-01-02 技嘉科技股份有限公司 电子装置
TWI668602B (zh) * 2018-08-31 2019-08-11 技嘉科技股份有限公司 電子裝置
US11851319B2 (en) * 2018-09-20 2023-12-26 Stmicroelectronics S.R.L. High-range semiconductor load sensor device
WO2020080127A1 (ja) * 2018-10-19 2020-04-23 ソニー株式会社 センサ、積層型センサよび電子機器
WO2020097730A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 The University Of British Columbia Deformable sensor for simulating skin and other applications
KR102124625B1 (ko) * 2019-03-15 2020-06-18 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
KR102184886B1 (ko) * 2019-06-26 2020-12-01 한솔테크닉스 (주) 압력 센서
US11366558B2 (en) 2019-07-26 2022-06-21 Apple Inc. Metal mesh touch electrodes with visibility mitigations
CN114222904B (zh) * 2019-08-27 2024-07-26 松下知识产权经营株式会社 负荷传感器
JP7379034B2 (ja) * 2019-09-13 2023-11-14 株式会社東海理化電機製作所 入力装置及び制御装置
US11538376B2 (en) 2020-02-04 2022-12-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and a flexible apparatus managing a folding thereof
US11418193B2 (en) * 2020-04-08 2022-08-16 Pixart Imaging Inc. Key unit and keyboard using the same
KR102245679B1 (ko) * 2020-07-09 2021-04-29 주식회사 하이딥 압력 전극이 형성된 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 입력 장치 및 압력 전극 형성 방법
US11698698B2 (en) 2020-09-09 2023-07-11 E Ink Holdings Inc. Touch display apparatus and sensing method of the same for identifying different touch sources and reducing power consumption
JP2022108974A (ja) * 2021-01-14 2022-07-27 本田技研工業株式会社 静電容量型センサおよび計測装置
JP7487148B2 (ja) 2021-06-14 2024-05-20 双葉電子工業株式会社 静電容量型圧力センサ

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003280821A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光透過性タッチパネル
US20080202251A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive pressure sensor
JP2010033133A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Hitachi Displays Ltd 入力装置、及びそれを備えた表示装置
JP2011008775A (ja) * 2009-05-28 2011-01-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd タッチパネル
US20110096025A1 (en) * 2009-10-27 2011-04-28 Perceptive Pixel Inc. Projected Capacitive Touch Sensing
JP2011090458A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Hitachi Displays Ltd タッチパネル及びそれを備えた表示装置
JP2011100215A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Seiko Instruments Inc 座標入力装置及び情報機器
JP2011180739A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Sony Corp タッチセンサ付き表示装置、タッチパネル、タッチパネルの駆動方法、および電子機器

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04125722A (ja) * 1990-09-18 1992-04-27 Fujitsu Ltd タッチパネル付ディスプレイ
US7030860B1 (en) * 1999-10-08 2006-04-18 Synaptics Incorporated Flexible transparent touch sensing system for electronic devices
JP3628972B2 (ja) * 2001-03-14 2005-03-16 ニッタ株式会社 静電容量式センサ
JP2003099185A (ja) * 2001-09-20 2003-04-04 Alps Electric Co Ltd 入力装置
JP3848901B2 (ja) * 2002-07-12 2006-11-22 ニッタ株式会社 静電容量式センサ
JP3983638B2 (ja) * 2002-09-24 2007-09-26 ニッタ株式会社 センサシート
JP4622590B2 (ja) * 2005-03-08 2011-02-02 ソニー株式会社 入力装置、タッチパネル及び電子機器
WO2007072392A2 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for user interaction
US7509884B2 (en) * 2007-02-01 2009-03-31 Nitta Corporation Sensor sheet
JP2009134473A (ja) * 2007-11-29 2009-06-18 Sony Corp 押圧検知センサ、入力装置及び電子機器
CN101978343A (zh) * 2008-03-26 2011-02-16 京瓷株式会社 触摸面板以及触摸面板型显示装置
JP5345336B2 (ja) * 2008-04-15 2013-11-20 株式会社ジャパンディスプレイ 入力装置、及びそれを備えた表示装置
JP5044834B2 (ja) * 2008-07-29 2012-10-10 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 情報入力装置、及び情報入出力装置
JP5033078B2 (ja) * 2008-08-06 2012-09-26 株式会社ジャパンディスプレイイースト 表示装置
US20100102830A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Microchip Technology Incorporated Physical Force Capacitive Touch Sensor
CN201438247U (zh) * 2009-06-19 2010-04-14 台均科技(深圳)有限公司 液晶面板和液晶显示器
CN101989003A (zh) * 2009-07-31 2011-03-23 群康科技(深圳)有限公司 触控液晶显示装置
JP2011081578A (ja) * 2009-10-07 2011-04-21 Hitachi Displays Ltd 表示装置
US8599150B2 (en) * 2009-10-29 2013-12-03 Atmel Corporation Touchscreen electrode configuration
JP5347913B2 (ja) * 2009-11-06 2013-11-20 ソニー株式会社 センサ装置、電子機器、及びセンサ装置の製造方法
JP5526761B2 (ja) * 2009-12-22 2014-06-18 ソニー株式会社 センサ装置及び情報処理装置
JP5413235B2 (ja) 2010-02-19 2014-02-12 ソニー株式会社 センサ装置及び情報処理装置
JP5527015B2 (ja) * 2010-05-26 2014-06-18 セイコーエプソン株式会社 素子構造体、慣性センサー、電子機器
CN201955733U (zh) * 2010-11-22 2011-08-31 智点科技(深圳)有限公司 一种触控键盘
EP2824549B1 (en) * 2012-03-09 2019-08-07 Sony Corporation Sensor device, input device, and electronic apparatus
JP2013218518A (ja) * 2012-04-09 2013-10-24 Panasonic Corp タッチパネル

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003280821A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光透過性タッチパネル
US20080202251A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive pressure sensor
JP2010033133A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Hitachi Displays Ltd 入力装置、及びそれを備えた表示装置
JP2011008775A (ja) * 2009-05-28 2011-01-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd タッチパネル
JP2011090458A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Hitachi Displays Ltd タッチパネル及びそれを備えた表示装置
US20110096025A1 (en) * 2009-10-27 2011-04-28 Perceptive Pixel Inc. Projected Capacitive Touch Sensing
JP2011100215A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Seiko Instruments Inc 座標入力装置及び情報機器
JP2011180739A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Sony Corp タッチセンサ付き表示装置、タッチパネル、タッチパネルの駆動方法、および電子機器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11023065B2 (en) 2013-07-29 2021-06-01 Hideep Inc. Touch sensor
US10331267B2 (en) 2014-03-24 2019-06-25 Hideep Inc. Touch detection method and touch detector performing the same
US9804703B2 (en) 2014-09-19 2017-10-31 Hideep Inc. Touch input device which detects a magnitude of a touch pressure

Also Published As

Publication number Publication date
TW201347006A (zh) 2013-11-16
WO2013132736A1 (ja) 2013-09-12
KR20140145117A (ko) 2014-12-22
EP2824549B1 (en) 2019-08-07
IN2014DN07355A (ja) 2015-04-24
US9201105B2 (en) 2015-12-01
EP2824549A4 (en) 2015-08-05
JP6347292B2 (ja) 2018-06-27
CN104145240A (zh) 2014-11-12
RU2014135546A (ru) 2016-03-27
CN104145240B (zh) 2017-08-29
CN107505067A (zh) 2017-12-22
JP6107811B2 (ja) 2017-04-05
EP2824549A1 (en) 2015-01-14
JP2017073175A (ja) 2017-04-13
CN107505067B (zh) 2020-09-11
US20130234734A1 (en) 2013-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6347292B2 (ja) センサ装置、入力装置及び電子機器
KR102358388B1 (ko) 터치 위치와 가압력을 검출하기 위한 용량 센서
US10282041B2 (en) Sensor device, input device, and electronic apparatus
CN101436111B (zh) 力成像输入设备和系统
US20170364182A1 (en) Sensor device, input device, and electronic apparatus
US10394339B2 (en) Sensor, input device, keyboard, and electronic device
JP6245257B2 (ja) 入力装置及び電子機器
JP6635042B2 (ja) 入力装置、センサ、キーボードおよび電子機器
KR20150123868A (ko) 국부적인 힘 센싱을 위한 디바이스 및 방법
JP6652063B2 (ja) 入力装置、キーボードおよび電子機器
US9696576B2 (en) Pen writing on one-dimensional capacitive touch sensor
JP5828519B2 (ja) 座標入力装置
US11829567B2 (en) Touch pad, force touch apparatus, and electronic device
JPWO2017169974A1 (ja) センサ、入力装置および電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160511

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170117

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170220

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6107811

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250