JPWO2019188066A1 - 入力装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
筐体またはディスプレイである被押圧体と、
感圧センサと、
感圧センサを被押圧体に対向するように支持する支持体と、
被押圧体と感圧センサの間に設けられた充填材と
を備え、
充填材の厚みは、被押圧体と感圧センサの間の距離に応じて変化している電子機器である。
筐体またはディスプレイである被押圧体と、
被押圧体に対向する面を有し、面に複数の凸部が設けられた感圧センサと、
感圧センサを被押圧体に対向するように支持する支持体と、
被押圧体と複数の凸部の間に設けられた充填材と
を備える電子機器である。
筐体またはディスプレイである被押圧体と、
感圧センサと、
感圧センサを被押圧体に対向するように支持する支持体と、
被押圧体と感圧センサの間に設けられた充填材と
を備え、
充填材の厚みは、被押圧体と感圧センサの間の距離に応じて変化している入力装置である。
筐体またはディスプレイである被押圧体と、
被押圧体に対向する面を有し、面に複数の凸部が設けられた感圧センサと、
感圧センサを被押圧体に対向するように支持する支持体と、
被押圧体と複数の凸部の間に設けられた充填材と
を備える入力装置である。
1 第1の実施形態(電子機器の例)
2 第2の実施形態(電子機器の例)
[電子機器の構成]
以下、図1A、図1B、図2を参照して、第1の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、一方の主面が解放された薄い箱状を有する筐体11と、筐体11内に収容された電池12および回路基板13と、筐体11の解放された一方の主面を塞ぐように設けられたフロントパネル14とを備える。さらに、電子機器10は、フロントパネル14の裏面に設けられたセンサ20と、センサ20をフロントパネル14の裏面に対向するように支持する支持体15と、フロントパネル14とセンサ20との間に設けられた充填材16とを備える。フロントパネル14とセンサ20と充填材16とにより入力装置が構成される。
筐体11は、電子機器10の裏面を構成する矩形板状の底部11Aと、底部11Aの両長辺側にそれぞれ設けられた側壁部11R、11Lと、底部11Aの両短辺側にそれぞれ設けられた側壁部11F、11Bとを備える。側壁部11R、11Lの高さは、側壁部11F、11Bの高さより低くなっている。
フロントパネル14は、被押圧体の一例であり、側壁部11F、11Bの間に嵌め合わされている。フロントパネル14は、矩形板の両長辺部をアーチ状に湾曲させた形状を有している。より具体的には、フロントパネル14は、矩形板状のフラット部14Mと、このフラット部14Mの両長辺それぞれから延設された湾曲部14R、14Lとを有している。湾曲部14R、14Lは、フロントパネル14のおもて面(表示面)側がアーチ状に突出するように湾曲している。湾曲部14R、14Lの先端はそれぞれ、側壁部11R、11Lの先端に接し合わされている。但し、フロントパネル14の構成はこれに限定されるものではなく、湾曲部14Rの先端と側壁部11Rの先端の間、および湾曲部14Lの先端と側壁部11Lの先端の間に防水テープ等が設けられていてもよいし、隙間(例えば数百ミクロン程度の隙間)が設けられていてもよい。側壁部11F、11Bの上部は、フロントパネル14の表面と同一高さとなっている。電子機器10は、フラット部14Mと湾曲部14R、14Lとの押圧をセンサ20により検出可能に構成されている。
支持体15は、ディスプレイ14Aおよびセンサ20を支持するための支持面を有している。この支持面は、フロントパネル14の裏面と同様の形状を有している。支持体15は、例えば高分子樹脂および金属のうちの少なくとも1種により構成されている。
センサ20は、いわゆる感圧センサであり、図3に示すように、矩形の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は、ディスプレイ14Aとほぼ同一の大きさを有し、図4に示すように、第1の面20S1がディスプレイ14Aの裏面に対向し、第2の面20S2が支持体15の支持面に対向するように、ディスプレイ14Aの裏面と支持体15の支持面との間に設けられている。センサ20は、第1の面20S1に対する押圧、すなわちディスプレイ14Aの表示面に対する押圧を検出する。
センサ電極層21は、可撓性を有するフィルム状の基材21Aと、基材21Aの一方の主面に設けられた複数のセンシング部20SE1、20SE2と、これらのセンシング部20SE1、20SE2が設けられた基材21Aの一方の主面を覆う保護層21Bとを備える。
電極基材22、23は、可撓性を有する電極フィルムである。電極基材22は、センサ20の第1の面20S1を構成し、電極基材23は、センサ20の第2の面20S2を構成している。電極基材22は、可撓性を有する基材22Aと、基材22Aの一方の主面に設けられたリファレンス電極層(以下「REF電極層」という。)22Bとを備える。電極基材22は、REF電極層22Bがセンサ電極層21の一方の主面に対向するようにして、センサ電極層21の一方の主面側に配置されている。電極基材23は、可撓性を有する基材23Aと、基材23Aの一方の主面に設けられたREF電極層23Bとを備える。電極基材23は、REF電極層23Bがセンサ電極層21の他方の主面に対向するようにして、センサ電極層21の他方の主面側に配置されている。
支持体付き弾性層24は、支持体24Aと、支持体24A上に設けられた弾性層24Bとを備える。弾性層24Bは、第1の面20S1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21と電極基材22との間に弾性層24B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。
ギャップ層25は、絶縁性を有すると共に、電極基材23とセンサ電極層21との間を離間するものであり、ギャップ層25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25が第1の面20S1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26〜28は、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25の接着剤と同様のものを例示できる。
充填材16は、ディスプレイ14Aの裏面と複数の凸部29の間のギャップ(隙間)を埋めるためのものである。充填材16は、矩形のフィルム状を有している。充填材16の厚みは、ディスプレイ14Aの裏面と複数の凸部29の間の距離(ギャップの幅)に応じて変化している。
以下に、ディスプレイ14Aの裏面と複数の凸部29の間のギャップを充填材16により埋める方法について説明する。まず、ディスプレイ14Aの裏面と複数の凸部29の間に1枚のフィルム状の充填材16を配置する。次に、充填材16に熱を加え充填材16を発泡させることで、充填材16を当該充填材の厚み方向を膨らませる。これにより、充填材16とフロントパネル14の間、および充填材16と凸部29の間に存在するギャップを埋めることができる。
回路基板13は、図6に示すように、CPU13Aと、コントローラIC13B、13Cとを備える。CPU13Aに対してコントローラIC13B、13Cが接続されている。また、CPU13Aに対して電池12およびディスプレイ14Aが接続されている。コントローラIC13Bに対してタッチパネル14Bが接続され、コントローラIC13Cに対してセンサ20が接続されている。
以下、第1の実施形態に係る電子機器10の動作について説明する。コントローラIC13Cがパルス電極21Cおよびセンス電極21Dの間に電圧を印加すると、パルス電極21Cおよびセンス電極21Dの間に電気力線(容量結合)が形成される。
上述の第1の実施形態に係る電子機器10は、フロントパネル14と、フロントパネル14の裏面に対向する第1の面20S1を有し、第1の面20S1に複数の凸部29が設けられたセンサ20と、センサ20をフロントパネル14の裏面に対向するように支持する支持体15と、フロントパネル14の裏面と複数の凸部29の間を埋めるフィルム状の充填材16とを備える。これにより、フロントパネル14の裏面と複数の凸部29の間にギャップが形成されることを抑制することができる。したがって、センサ20の面内感度のバラツキを抑制することができる。
(弾性層の変形例)
弾性層24Bは、多孔質層であってもよい。多孔質層は、ファイバー層であることが好ましい。ファイバー層は、例えば不織布または織布である。ファイバー層に含まれるファイバーは、ナノファイバーであってもよいし、それよりも太いファイバーであってもよいが、センサ20の感度向上の観点からすると、ナノファイバーであることが好ましい。ファイバーは、高分子樹脂を含むものであってもよいし、無機材料を含むものであってもよいが、センサ20の感度向上の観点からすると、高分子樹脂を含むものが好ましい。
接着層27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。導電性を有する接着層27は、接着剤以外に導電性材料をさらに含む。導電性材料は、例えば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種である。導電性フィラーは、例えば、炭素系フィラー、金属系フィラー、金属酸化物系フィラーおよび金属被覆系フィラーのうちの少なくとも1種を含む。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。
電子機器10が、図7Aに示すように、フィルム状の充填材16に代えて、ディスプレイ14Aの裏面と複数の凸部29の間にそれぞれ独立して設けられた複数の充填材16を備えるようにしてもよい。複数の充填材16は、複数のセンシング部20SE1、SE2に対応して設けられている。すなわち、複数のセンシング部20SE1、SE2は、ドット状(マトリックス状)に配置されている。充填材17は、ディスプレイ14Aの裏面と凸部29のギャップを埋めるためのものである。各充填材17の厚みは、ディスプレイ14Aの裏面と凸部29の間の距離に応じて変化している。
電子機器10が、図7Bに示すように、1つのフィルム状の充填材16に代えて、1つの層状の充填材18、より具体的には硬化樹脂層を備えるようにしてもよい。硬化樹脂層は、例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂またはホットメルト樹脂等の硬化物を含む。
上述の第1の実施形態では、電子機器10が、フロントパネル14と複数の凸部29との間に1つのフィルム状の充填材16を備える場合について説明したが、フロントパネル14と複数の凸部29の間それぞれに独立して設けられた複数の小片フィルム状の充填材16を備えるようにしてもよい。
上述の第1の実施形態では、第1の面20S1に複数の凸部29が設けられている場合について説明したが、第1の面20S1に複数の凸部29が設けられていなくていなくてもよい。この場合には、電子機器10は、図8に示すように、ディスプレイ14Aの裏面と第1の面20S1の間のギャップに設けられたフィルム状の充填材16を備える。充填材16の厚みは、ディスプレイ14Aの裏面と第1の面20S1の間のギャップの幅に応じて変化している。したがって、ディスプレイ14Aの裏面と第1の面20S1の間のギャップを埋めることができる。よって、センサ20の面内感度のバラツキを抑制することができる。
第1の実施形態において、センサ20は基材22A、23Aを備えていなくてもよい。すなわち、センサ20が、電極基材22、23に代えてREF電極層22B、23Bを備えるようにしてもよい。この場合、REF電極層22B、23Bは、SUS板であってもよい。
上述の第1の実施形態では、センサ20が電極基材23を備える構成について説明したが、センサ20が電極基材23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の第2の面20S2側から内部に入り込むことを抑制するためには、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23を備えることが好ましい。また、センサ20が電極基材23を備える代わりに、支持体15がREF電極層22Bを備えるようにしてもよいし、支持体15がREF電極層22Bと同様の材料を含むようにしてもよい。
センサ20が、相互容量方式のセンサ電極層21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。
上述の第1の実施形態では、センサ20が複数のセンシング部20SE1および複数の20SE2を備える場合について説明したが、センサ20が複数のセンシング部20SE1および複数の20SE2のいずれかを備えるようにしてもよい。
電子機器10がタッチパネル14Bを備えず、センサ20がタッチパネル14Bに代えて押圧位置を検出するようにしてもよい。この場合、センサ20による押圧位置の検出精度を向上する観点から、カバーガラス14Cが柔軟性を有することが好ましい。
上述の第1の実施形態では、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、キーボード、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、医療機器またはロボット等に適用可能である。また、これらの電子機器が有する入力装置に本開示を適用することも可能である。
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、照明機器または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、製造装置または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、フロアータイルまたは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、エレベータまたは遊具等が挙げられる。また、これらの電子機器以外のものが有する入力装置に本開示を適用することも可能である。
本開示は、大面積の被押圧体(例えばスマートフォンのディスプレイ)または湾曲部を有する被押圧体(例えば湾曲ディスプレイ)を備える電子機器等に適用することが特に有効である。大面積の被押圧体または湾曲部を有する被押圧体を備える電子機器等にフィルム状の感圧センサを適用した場合、被押圧体と感圧センサとの間にギャップが特に発生しやすいが、本開示をこのような電子機器に適用することで押圧位置による検出感度のバラツキを抑制することができるからである。また、本開示は、スマートフォンの筐体の側面または裏面等の、高い剛性を有する被押圧体に適用することも特に有効である。
[電子機器の構成]
第2の実施形態に係る電子機器110は、いわゆるスマートフォンであり、図9A、図9Bに示すように、一方の主面が解放された薄い箱状を有する筐体111と、筐体111内に収容された電池12および回路基板13と、筐体111の解放された一方の主面を塞ぐように設けられたフロントパネル114とを備える。さらに、電子機器110は、筐体11の内側面に設けられたセンサ120と、筐体11の内側面に対向するようにセンサ120を支持する支持体115と、筐体11の内側面とセンサ120との間に設けられた充填材116とを備える。なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。筐体111とセンサ120と充填材116とにより入力装置が構成される。
筐体111は、被押圧体の一例であり、電子機器110の裏面を構成する矩形板状の底部11Aと、底部111Aの両長辺側に設けられた側壁部111R、111Lと、底部111Aの両短辺側に設けられた側壁部111F、111Bとを備える。側壁部111R、111Lの高さは、側壁部111F、111Bの高さと同一となっている。
フロントパネル114は、矩形板状を有している。フロントパネル114は、ディスプレイ114Aと、このディスプレイ114Aの表示面に設けられた静電容量式のタッチパネル114Bと、タッチパネル114Bの入力面に設けられたカバーガラス114Cとを備える。ディスプレイ114A、タッチパネル114Bおよびカバーガラス114Cは矩形板状を有する以外の点では、第1の実施形態におけるディスプレイ14A、タッチパネル14Bおよびカバーガラス14Cと同様である。
センサ120は、いわゆる感圧センサであり、側壁部111Rの押圧を検出する。センサ120は、図10に示すように、細長い矩形のフィルム状を有している。センサ120の第1の面120S1は側壁部111Rの内側面に対向し、第2の面120S2が支持体115の支持面に対向する。
支持体115は、側壁部111Rの内側面に対向するようにセンサ120を支持する。支持体115は、底部111Aに対して立てられた壁部であり、側壁部111Rの内側面に沿って延設されている。側壁部111Rと支持体115との間には所定の幅のギャップが設けられており、このギャップにセンサ120および充填材116が収容されている。
充填材116は、側壁部111Rの内側面とセンサ120の第1の面120S1との間に設けられている。充填材116は、側壁部111Rの内側面と複数の凸部129の間のギャップを埋めるためのものである。充填材116の厚みは、側壁部111Rの内側面と複数の凸部129の間のギャップの幅に応じて変化している。充填材116は、細長い矩形のフィルム状を有している以外の点では、第1の実施形態における充填材16と同様である。
第2の実施形態に係る電子機器110は、側壁部111Rを有する筐体111と、側壁部111Rの内側面に対向する第1の面120S1を有し、第1の面120S1に複数の凸部129が設けられたセンサ120と、センサ120を側壁部111Rの内側面に対向するように支持する支持体115と、側壁部111Rと複数の凸部129の間を埋めるフィルム状の充填材116とを備える。これにより、側壁部111Rの裏面と複数の凸部129の間にギャップが形成されることを抑制することができる。したがって、側壁部111Rの長さ方向におけるセンサ120の感度のバラツキを抑制することができる。
(センサの変形例)
上述の第2の実施形態では、複数のセンシング部120SEが一列をなすように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。
上述の第2の実施形態では、電子機器110は、側壁部111Rの押圧を検出可能な構成を有する場合について説明したが、側壁部111R、111Lの両方の押圧を検出可能な構成を有しいてもよい。より具体的には、電子機器110は、側壁部111Lの内側面に設けられたセンサ120と、側壁部111Lの内側面に対向するようにセンサ120を支持する支持体115と、側壁部111Lの内側面とセンサ120との間に設けられた充填材116とをさらに備えるようにしてもよい。
第2の実施形態に係る電子機器に対して、第1の実施形態の変形例にて説明した構成を適用してもよい。
(基準サンプル)
基準サンプルとして図11に示す構成を有する電子機器を以下のように作製した。まず、以下に示す各部材を積層することにより、矩形フィルム状のセンサ20を作製した。
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(厚み50μm)
接着層27: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))
支持体付き弾性層24:厚み200μmのポリウレタンフォームと厚み50μmのPETフィルムの積層体
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 30(厚み30μm))
センサ電極層21:FPC
ギャップ層25: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23:アルミニウムを蒸着したポリエステルフィルム(厚み50μm)
まず、Φ6mmのシリコンゴム打鍵子を用いて、図12の破線で示した領域20R内に含まれる各センシング部20SE1上を100gf、200gf、300gf、400gf、500gfで押圧したときの容量変化量に相当するセンサ出力(デルタ値)を取得した。その結果を図13A〜図13Dに示した。
[サンプル1]
サンプル1では、図14に示す構成を有する電子機器を以下のように作製した。まず、基準サンプルと同様にして、矩形フィルム状のセンサ20を作製した。次に、厚みが異なる両面粘着フィルム(日栄化工株式会社製、商品名:Neo Fix 100(厚み100μm)、Neo Fix 200(厚み200μm)、Neo Fix 300(厚み300μm))を準備し、これらを裁断することにより、3種の厚みを有する複数の正方形状の小片を得た。次に、図12に示すように、これらの小片をセンサ20の第1の面20S1上にマトリックス状に配置することにより、複数の凸部29を形成した。この際、複数の小片はそれぞれ複数のセンシング部20SE1上に配置された。また、図15に示すように、行毎に異なる厚みの小片が配置された。
充填材16に熱を加えて発泡させなかったこと以外はサンプル1と同様にして電子機器を得た。
サンプル3では、図16に示す構成を有する電子機器を以下のように作製した。まず、サンプル1と同様にして、第1の面20S1に複数の凸部29がマトリックス状に配置された矩形フィルム状のセンサ20を作製した。次に、複数の凸部29上にそれぞれ充填材16としての紫外線硬化樹脂を塗布厚が300μmとなるように塗布したのち、塗布された各紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射した。紫外線硬化樹脂としては、60℃の環境下において10分程度で硬化する時間差紫外線硬化樹脂を用いた。続いて、紫外線硬化樹脂が硬化する前に、紫外線硬化樹脂上に厚み0.8mmのガラス板14Dを載置し、この状態で紫外線硬化樹脂を硬化させた。以上により、目的とする電子機器が得られた。
まず、上述の基準サンプルの“荷重感度のバラツキの測定”と同様にして、荷重感度のバラツキを測定した。その結果を図17A〜図17D、図18A〜図18D、図19A〜図19Dに示した。次に、基準サンプルの荷重感度のばらつき200±75gfを基準として、測定した荷重感度のバラツキを以下のようにして評価した。その結果を図17A〜図17D、図18A〜図18D、図19A〜図19Dに示した。
面内荷重感度のバラツキの抑制が可能:荷重感度のばらつきが125gf以上275gf以下の範囲内である。
面内荷重感度のバラツキの抑制が困難:荷重感度のばらつきが125gf以上275gf以下の範囲外である。
なお、図17A〜図17D、図18A〜図18D、図19A〜図19Dにおいて、評価結果Aは“面内荷重感度のバラツキの抑制が可能”であることを示し、評価結果Bは“面内荷重感度のバラツキの抑制が困難”であることを示す。
[サンプル4]
まず、図20に示すように、複数の凸部29の高さを行毎に変化させたこと以外はサンプル1と同様にして、複数の凸部29が第1の面20S1にマトリックス状(ドット状)に配置されたセンサ20を得た。凸部29としては、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)、Neo Fix 200(厚み200μm))の正方形状の小片を用いた。
まず、サンプル4と同様にして、複数の凸部29が第1の面20S1にマトリックス状に配置されたセンサ20を得た。次に、複数の凸部29上にそれぞれ紫外線硬化樹脂を塗布厚が100μmとなるように塗布したのち、塗布された各紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射した。この際、硬化後の紫外線硬化樹脂の弾性率が1000kPaとなるように、紫外線の照射時間を調整した。これ以降の工程はサンプル3と同様にして電子機器を得た。
ガラス板14Dの一方の面に紫外線硬化樹脂を塗布する代わりに、ホットメルト樹脂を塗布すること以外はサンプル4と同様にして電子機器を得た。
サンプル4と同様にして、複数の凸部29を第1の面20S1にマトリックス状に配置させた。また、充填材16の発泡の状態を調整することにより、発泡後の充填材16の厚みが200μmとなるようにした。これ以外のことはサンプル1と同様にして電子機器を得た。
充填材16の発泡の状態を調整することにより、発泡後の充填材16の厚みが300μmとなるようにしたこと以外はサンプル7と同様にして電子機器を得た。
まず、サンプル4と同様にして、複数の凸部29が第1の面20S1にマトリックス状に配置されたセンサ20を得た。次に、充填材16として厚み50μmの発泡フィルムを準備し、これを凸部29の上面程度の大きさに切り出し、複数の小片を作製した。続いて、これらの小片をそれぞれ複数の凸部29上に配置したのち、充填材16上に厚み0.8mmのガラス板14Dを載置した。その後、複数の小片に熱を加えて発泡させることにより、これらの小片を厚み方向に膨らませた。この際、発泡の状態を調整することにより、発泡後の小片の厚みが300μmとなるようにした。以上により、目的とする電子機器が得られた。
ガラス板14Dの一方の面に紫外線硬化樹脂を塗布する工程を省略することにより、複数の凸部29上にガラス板14Dを直接載置したこと以外はサンプル4と同様にして電子機器を得た。
上述の“荷重感度のバラツキの評価”と同様にして感度のバラツキのバラツキを評価した。なお、評価は、図20の領域20R内に含まれるセンシング部(ノード)20SE1について行った。
しかし、サンプル10では、サンプル9と同様の発泡状態(発砲後の厚み)であっても、サンプル8の感度バラツキに比べて大きくなる傾向はほとんど見られなかった。これは、充填材16をドット状に配置した場合には、充填材16が過度に発泡しても、周りに広がることができるので、弾性層24Bが潰れにくいためと考えられる。
また、充填材の形状としては層状およびドット状のいずれを用いても、面内荷重感度のバラツキの抑制が可能であることがわかる。
(1)
筐体またはディスプレイである被押圧体と、
感圧センサと、
前記感圧センサを前記被押圧体に対向するように支持する支持体と、
前記被押圧体と前記感圧センサの間に設けられた充填材と
を備え、
前記充填材の厚みは、前記被押圧体と前記感圧センサの間の距離に応じて変化している電子機器。
(2)
前記充填材は、熱で発泡する発泡材を含む(1)に記載の電子機器。
(3)
前記充填材は、消泡材をさらに含む(2)に記載の電子機器。
(4)
前記充填材は、紫外線硬化樹脂を含む(1)に記載の電子機器。
(5)
前記充填材は、熱硬化樹脂を含む(1)に記載の電子機器。
(6)
前記充填材は、ホットメルト樹脂を含む(1)に記載の電子機器。
(7)
前記充填材は、フィルムまたは層である(1)から(6)のいずれかに記載の電子機器。
(8)
前記充填材は、ドット状を有する(1)から(6)のいずれかに記載の電子機器。
(9)
前記感圧センサは、複数のセンシング部を含み、
前記充填材は、前記複数のセンシング部に対応して設けられている(8)に記載の電子機器。
(10)
前記感圧センサは、
複数の静電容量式のセンシング部と、
リファレンス電極層と、
前記リファレンス電極層と前記センシング部との間に設けられた弾性層と
を備える(1)から(9)のいずれかに記載の電子機器。
(11)
前記弾性層の弾性率は、前記充填材の弾性率よりも小さい(10)に記載の電子機器。
(12)
前記弾性層の弾性率は、0.04MPa以下であり、
前記弾性層の厚みは、10μm以上1000μm以下であり、
前記弾性層の面積占有率は、10%以上100%以下である(10)または(11)に記載の電子機器。
(13)
筐体またはディスプレイである被押圧体と、
前記被押圧体に対向する面を有し、前記面に複数の凸部が設けられた感圧センサと、
前記感圧センサを前記被押圧体に対向するように支持する支持体と、
前記被押圧体と前記複数の凸部の間に設けられた充填材と
を備える電子機器。
(14)
前記充填材の厚みは、前記被押圧体と前記複数の凸部の間の距離に応じて変化している(13)に記載の電子機器。
(15)
前記充填材は、前記被押圧体と前記複数の凸部との間に設けられたフィルムまたは層である(13)に記載の電子機器。
(16)
前記充填材は、前記被押圧体と前記複数の凸部の間にそれぞれ独立して設けられている(13)に記載の電子機器。
(17)
前記感圧センサは、複数のセンシング部を含み、
前記複数の凸部はそれぞれ、前記複数のセンシング部に対応して設けられている(13)から(16)のいずれかに記載の電子機器。
(18)
前記感圧センサは、
複数の静電容量式のセンシング部と、
リファレンス電極層と、
前記リファレンス電極層と前記センシング部との間に設けられた弾性層と
を備え、
前記複数の凸部はそれぞれ、前記複数のセンシング部に対応して設けられている(13)から(16)のいずれかに記載の電子機器。
(19)
筐体またはディスプレイである被押圧体と、
感圧センサと、
前記感圧センサを前記被押圧体に対向するように支持する支持体と、
前記被押圧体と前記感圧センサの間に設けられた充填材と
を備え、
前記充填材の厚みは、前記被押圧体と前記感圧センサの間の距離に応じて変化している入力装置。
(20)
筐体またはディスプレイである被押圧体と、
前記被押圧体に対向する面を有し、前記面に複数の凸部が設けられた感圧センサと、
前記感圧センサを前記被押圧体に対向するように支持する支持体と、
前記被押圧体と前記複数の凸部の間に設けられた充填材と
を備える入力装置。
11、111 筐体
11M、111M 底部
11R、11L、11F、11B、111R、111L、111F、111B 側壁部
12 電池
13 回路基板
13A CPU
13B、13C コントローラIC
14、114 フロントパネル
14A、114A ディスプレイ
14B、114B タッチパネル
14C、114C カバーガラス
15、115 支持体
16、17、18、116 充填材
20、120 センサ
20A 接続部
20B 接続端子
20S1、120S1 第1の面
20S2、120S2 第2の面
20SE1、20SE2、120SE センシング部
21 センサ電極層
21A 基材
21B 保護層
21C パルス電極
21D センス電極
21E、21F 配線
22、23 電極基材
22A、23A 基材
22B、23B リファレンス電極層
24 支持体付き弾性層
24A 支持体
24B 弾性層
25 ギャップ層
26〜28 接着層
29 凸部
Claims (20)
- 筐体またはディスプレイである被押圧体と、
感圧センサと、
前記感圧センサを前記被押圧体に対向するように支持する支持体と、
前記被押圧体と前記感圧センサの間に設けられた充填材と
を備え、
前記充填材の厚みは、前記被押圧体と前記感圧センサの間の距離に応じて変化している電子機器。 - 前記充填材は、熱で発泡する発泡材を含む請求項1に記載の電子機器。
- 前記充填材は、消泡材をさらに含む請求項2に記載の電子機器。
- 前記充填材は、紫外線硬化樹脂を含む請求項1に記載の電子機器。
- 前記充填材は、熱硬化樹脂を含む請求項1に記載の電子機器。
- 前記充填材は、ホットメルト樹脂を含む請求項1に記載の電子機器。
- 前記充填材は、フィルムまたは層である請求項1に記載の電子機器。
- 前記充填材は、ドット状を有する請求項1に記載の電子機器。
- 前記感圧センサは、複数のセンシング部を含み、
前記充填材は、前記複数のセンシング部に対応して設けられている請求項8に記載の電子機器。 - 前記感圧センサは、
複数の静電容量式のセンシング部と、
リファレンス電極層と、
前記リファレンス電極層と前記センシング部との間に設けられた弾性層と
を備える請求項1に記載の電子機器。 - 前記弾性層の弾性率は、前記充填材の弾性率よりも小さい請求項10に記載の電子機器。
- 前記弾性層の弾性率は、0.04MPa以下であり、
前記弾性層の厚みは、10μm以上1000μm以下であり、
前記弾性層の面積占有率は、10%以上100%以下である請求項10に記載の電子機器。 - 筐体またはディスプレイである被押圧体と、
前記被押圧体に対向する面を有し、前記面に複数の凸部が設けられた感圧センサと、
前記感圧センサを前記被押圧体に対向するように支持する支持体と、
前記被押圧体と前記複数の凸部の間に設けられた充填材と
を備える電子機器。 - 前記充填材の厚みは、前記被押圧体と前記複数の凸部の間の距離に応じて変化している請求項13に記載の電子機器。
- 前記充填材は、前記被押圧体と前記複数の凸部との間に設けられたフィルムまたは層である請求項13に記載の電子機器。
- 前記充填材は、前記被押圧体と前記複数の凸部の間にそれぞれ独立して設けられている請求項13に記載の電子機器。
- 前記感圧センサは、複数のセンシング部を含み、
前記複数の凸部はそれぞれ、前記複数のセンシング部に対応して設けられている請求項13に記載の電子機器。 - 前記感圧センサは、
複数の静電容量式のセンシング部と、
リファレンス電極層と、
前記リファレンス電極層と前記センシング部との間に設けられた弾性層と
を備え、
前記複数の凸部はそれぞれ、前記複数のセンシング部に対応して設けられている請求項13に記載の電子機器。 - 筐体またはディスプレイである被押圧体と、
感圧センサと、
前記感圧センサを前記被押圧体に対向するように支持する支持体と、
前記被押圧体と前記感圧センサの間に設けられた充填材と
を備え、
前記充填材の厚みは、前記被押圧体と前記感圧センサの間の距離に応じて変化している入力装置。 - 筐体またはディスプレイである被押圧体と、
前記被押圧体に対向する面を有し、前記面に複数の凸部が設けられた感圧センサと、
前記感圧センサを前記被押圧体に対向するように支持する支持体と、
前記被押圧体と前記複数の凸部の間に設けられた充填材と
を備える入力装置。
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