KR102358388B1 - 터치 위치와 가압력을 검출하기 위한 용량 센서 - Google Patents

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Abstract

플렉시블 제1 도체층과 전극 기판을 포함하는 센서 장치가 제공된다. 전극 기판은 복수의 제1 전극선들과, 복수의 제2 전극선들과, 제1 및 제2 전극선들의 용량 결합된 부분들에 형성되는 용량 센서들과, 제1 및 제2 전극선들을 지지하는 플렉시블 기판을 포함한다. 센서 장치는 또한 제1 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함하는 제1 지지체를 포함한다.

Description

터치 위치와 가압력을 검출하기 위한 용량 센서{CAPACITIVE SENSOR FOR DETECTING TOUCH POSITION AND PRESSING FORCE}
[관련 출원에 대한 상호 참조]
본 출원은 2013년 9월 10일 출원된 일본 우선권 특허 출원 JP 2013-187049호의 이익을 주장하고, 그 전체 내용은 본원에 참고로 인용된다.
본 개시는, 입력 조작을 정전기적으로 검출하는 것이 가능한 센서 장치, 입력 장치 및 전자 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 용량 소자를 포함하고 입력 조작면에 대한 조작 요소의 조작 위치와 가압력을 검출하는 것이 가능한 전자 장치용의 센서 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2011-170659호 공보
최근 들어, 손가락을 이용한 제스처 조작을 이용하고 자유도가 높은 입력 방법이 행하여지고 있다. 또한, 조작면 상의 가압력을 높은 정밀도로 안정적으로 검출할 수 있으면, 다양한 입력 조작을 실현하는 것을 기대할 수 있다. 또한, 최근의 전자 장치의 박형화에 의해, 입력 장치의 박형화가 기대되고 있다.
이상과 같은 상황을 감안하여, 조작면 상의 가압력을 높은 정밀도로 안정적으로 검출할 수 있고, 박형화에 적합한 센서 장치, 입력 장치 및 전자 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
한 실시 형태에서, 센서 장치는, 시트 형상의 제1 도체층과 전극 기판을 포함한다. 전극 기판은 복수의 제1 전극선들과, 복수의 제2 전극선들과, 제1 및 제2 전극선들의 쌍을 이룬 부분들에 형성되는 용량 센서들과, 제1 및 제2 전극선들을 지지하는 시트 기판을 포함한다. 센서 장치는 또한 제1 도체층과 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함하는 제1 지지체를 포함한다.
다른 실시 형태에서, 입력 장치는, 입력 조작면을 갖는 조작 부재와, 조작 부재를 지지하는 시트 형상의 제1 도체층과, 전극 기판을 포함한다. 전극 기판은 복수의 제1 전극선들과, 복수의 제2 전극선들과, 제1 및 제2 전극선들의 쌍을 이룬 부분들에 형성되는 용량 센서들과, 제1 및 제2 전극선들을 지지하는 시트 기판을 포함한다. 입력 장치는 제1 도체 층과 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함하는 제1 지지체를 더 포함한다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는 입력 조작면을 갖는 표시 소자와, 표시 소자를 지지하는 시트 형상의 제1 도체층과, 전극 기판을 포함한다. 전극 기판은 복수의 제1 전극선들과, 복수의 제2 전극선들과, 제1 및 제2 전극선들의 쌍을 이룬 부분들에 형성되는 용량 센서들과, 제1 및 제2 전극선들을 지지하는 시트 기판을 포함한다. 전자 장치는 또한 제1 도체층과 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함하는 제1 지지체를 포함한다.
본 개시의 한 실시 형태에 따르면, 제1 도체층과, 전극 기판과, 제1 지지체를 포함하는 센서 장치가 제공된다. 제1 도체층은 시트 형상으로 그리고 변형 가능하게 형성된다. 전극 기판은 복수의 제1 전극선들과, 복수의 제1 전극선들에 대향하도록 배치된 복수의 제2 전극선들과, 각각 복수의 제 2 전극선들과 복수의 제1 전극선들과의 사이의 대향 영역들에 형성되는 용량 센서들과, 복수의 제1 전극선들과 복수의 제2 전극선들을 지지하는 단일 시트 기판을 포함한다. 제1 지지체는 제1 도체층과 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함한다.
상기 센서 장치에 있어서는, 제1 도체층이 가압되면 제1 도체층과 전극 기판과의 사이의 상대 거리가 변하고, 그 상대 거리의 변화에 기초하여 가압 등의 입력 조작을 정전기적으로 검출할 수 있다. 이에 의해, 조작면 상의 가압력을 높은 정밀도로 안정적으로 검출하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1 전극선들과 제2 전극선들이 단일 시트 기판 상에 지지되고 있기 때문에, 전극 기판은 얇게 만들어질 수 있다. 이에 의해, 센서 장치를 얇게 만들 수 있다.
상기 시트 기판은, 본체부와, 돌출부를 가질 수 있다. 상기 본체부는, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지한다. 상기 돌출부는, 상기 본체부의 테두리부에 제공되고, 상기 테두리부로부터 외측으로 돌출되고, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 제2 전극선들에 각각 접속된 복수의 제1 인출선들과 복수의 제2 인출선들을 지지한다.
상기 본체부는, 상기 복수의 제1 전극선들을 지지하는 제1 주면과, 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 제2 주면을 가질 수 있다. 상기 돌출부는, 상기 복수의 제1 인출선들을 지지하는 제1 면과, 상기 복수의 제2 인출선들을 지지하는 제2 면을 가질 수 있다.
상기 복수의 제2 인출선들은, 상기 제2 면에 형성되는 복수의 제1 배선부들과, 상기 제1 면에 형성되는 복수의 제2 배선부들과, 상기 복수의 제1 배선부들과 상기 복수의 제2 배선부들을 접속해서 상기 돌출부를 관통하는 복수의 비아부들을 가질 수 있다.
상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들은, 상기 본체부의 동일 주면 상에 형성될 수 있다.
상기 전극 기판은, 상기 돌출부에 실장된 커넥터 부품을 더 포함할 수 있다. 상기 커넥터 부품은, 상기 복수의 제1 인출선들과 상기 복수의 제2 인출선들에 전기적으로 접속된다.
상기 센서 장치는, 제2 도체층과 제2 지지체를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 도체층은, 상기 전극 기판을 사이에 두고 상기 제1 도체층과 대향하여 배치된다. 상기 제2 지지체는, 상기 제2 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제2 구조체들을 포함한다.
본 개시의 한 실시 형태에 따르면, 조작 부재와, 제1 도체층과, 전극 기판과, 제1 지지체를 포함하는 입력 장치가 제공된다. 상기 조작 부재는, 입력 조작면을 갖는다. 상기 제1 도체층은, 상기 조작 부재를 지지하기 위해 그리고 변형 가능하게 시트 형상으로 형성된다. 상기 전극 기판은, 복수의 제1 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들에 대향하여 배치된 복수의 제2 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들과의 사이의 대향 영역들에 각각 형성되는 용량 센서들과, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 단일 시트 기판을 포함한다. 상기 제1 지지체는, 상기 제1 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함한다.
본 개시의 한 실시 형태에 따르면, 표시 소자와, 제1 도체층과, 전극 기판과, 제1 지지체를 포함하는 전자 장치가 제공된다. 상기 표시 소자는, 입력 조작면을 갖는다. 상기 제1 도체층은, 상기 표시 소자를 지지하기 위해 그리고 변형 가능하게 시트 형상으로 형성된다. 상기 전극 기판은, 복수의 제1 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들에 대향하여 배치된 복수의 제2 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들과의 사이의 대향 영역들에 각각 형성되는 용량 센서들과, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 단일 시트 기판을 포함한다. 상기 제1 지지체는, 상기 제1 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함한다.
이상과 같이, 본 개시에 따르면, 조작면 상의 가압력을 높은 정밀도로 안정적으로 검출할 수 있고, 센서 장치를 얇게 만들 수 있다. 여기에 기재된 효과들은 반드시 한정되는 것은 아니라, 본 개시에 기재된 효과들 중 어느 하나일 수 있다는 점에 유의해야 한다.
도 1은 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 입력 장치의 개략 단면도이다.
도 2는 상기 입력 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 상기 입력 장치의 주요부 개략 단면도이다.
도 4는 상기 입력 장치를 사용하는 전자 장치의 블록도이다.
도 5는 상기 입력 장치에 있어서의 전극 기판의 개략 평면도이다.
도 6은 상기 전극 기판의 개략 이면도이다.
도 7은 조작 요소에 의해 상기 입력 장치의 제1 면의 점을 Z축 방향 아래쪽으로 가압한 때에, 상기 제1 및 제2 구조체들에 부가되는 힘을 도시하는 개략 단면도이다.
도 8은 각각 제1 구조체 상의 상기 제1 면의 점이 조작 요소에 의해 조작되었을 때의 상기 입력 장치의 상태를 도시하고, 그때 검출부로부터의 예시적 출력 신호를 도시하는 개략적 주요부 단면도이다.
도 9는 각각 비교예에 따른 전극 기판의 개략 구성도이며, 도 9a는 평면도이고, 도 9b는 주요부 측단면도이다.
도 10은 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 입력 장치에 있어서의 전극 기판의 개략 평면도이다.
도 11은 상기 전극 기판의 개략 이면도이다.
도 12a는 본 개시의 제2 실시 형태에 따른 입력 장치의 개략 단면도이고, 도 12b는 입력 장치의 주요부를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 13은 각각 상기 입력 장치에 있어서의 제1 전극선들과 제2 전극선들의 구성을 도시하는 주요부 평면도이다.
도 14a는 상기 입력 장치에 있어서의 전극 기판의 주요부의 평면도이고, 도 14b는 도 14a의 A-A선을 따라 절취된 단면도이다.
도 15는 상기 입력 장치에 있어서의 검출부의 구성을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 16은 상기 전극 기판의 개략 평면도이다.
도 17은 상기 입력 장치의 구성의 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 18은 상기 입력 장치의 구성의 변형예를 도시하는 개략 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 입력 장치(100)의 개략 단면도이고, 도 2는 입력 장치(100)의 분해 사시도이고, 도 3은 입력 장치(100)의 주요부의 개략 단면도이고, 도 4는 입력 장치(100)를 사용하는 전자 장치(70)의 블록도이다. 이하, 본 실시 형태에 따른 입력 장치(100)의 구성에 대하여 설명한다. 도면 중, X축 및 Y축은 서로 직교하는 방향(입력 장치(100)의 면내 방향)을 나타내고, Z축은 X축 및 Y축에 직교하는 방향(입력 장치(100)의 두께 방향 또는 수직 방향)을 나타내고 있다는 점에 유의해야 한다.
(입력 장치)
입력 장치(100)는 플렉시블 디스플레이(표시 소자)(11)과 센서 장치(1)를 포함한다. 플렉시블 디스플레이(11)는 유저의 조작을 수신하고, 센서 장치(1)는 유저의 조작을 검출한다. 입력 장치(100)는 예를 들어, 유연한 터치 패널 디스플레이로서 구성되고, 후술하는 전자 장치(70)에 내장된다. 센서 장치(1) 및 플렉시블 디스플레이(11)는 각각 Z축에 수직한 방향으로 연장되는 평판 형상을 갖는다.
플렉시블 디스플레이(11)는 입력 조작면(110)과, 입력 조작면(110)의 반대측 이면(120)을 갖는다. 플렉시블 디스플레이(11)는 입력 장치(100)에 있어서의 입력 조작부 및 표시부로서의 기능들을 갖는다. 특히, 플렉시블 디스플레이(11)는 입력 조작면(110)을 표시면으로서 기능시키고, 입력 조작면(110) 상에 화상을 유저의 조작에 따라 Z축 방향의 상방측을 향하여 표시한다. 입력 조작면(110) 상에는, 키보드에 대응하는 화상, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI: Graphical User Interface) 등이 표시된다. 플렉시블 디스플레이(11)에 대한 조작을 행하는 조작 요소의 예들은, 손가락, 및 펜(스타일러스 펜)을 포함한다.
플렉시블 디스플레이(11)의 구체적인 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 플렉시블 디스플레이(11)로서, 소위 전자 페이퍼, 유기 EL(Electro Luminescence) 패널, 무기 EL 패널, 액정 패널 등을 채용할 수 있다. 또한, 플렉시블 디스플레이(11)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 약 0.1mm 내지 1mm이다.
센서 장치(1)는 금속막(제1 도체층)(12)과, 도체층(제2 도체층)(50)과, 전극 기판(20)과, 제1 지지체(30)와, 제2 지지체(40)를 포함한다. 센서 장치(1)는 플렉시블 디스플레이(11)의 이면(120)측에 배치되어 있다.
금속막(12)은 시트 형상을 갖고 변형 가능하도록 구성된다. 도체층(50)은 금속막(12)에 대향하여 배치된다. 전극 기판(20)은 복수의 제1 전극선들(210)과 복수의 제2 전극선들(220)을 포함하고, 금속막(12)과 도체층(50)과의 사이에 변형 가능하게 배치되고, 금속막(12)과 도체층(50)과의 사이의 거리의 변화를 정전기적으로 검출하는 것이 가능하다. 복수의 제2 전극선들(220)은 복수의 제1 전극선들(210)에 대향하여 배치되어 복수의 제1 전극선들(210)과 교차한다. 제1 지지체(30)는 복수의 제1 구조체들(310)과 제1 공간부(330)들을 포함한다. 복수의 제1 구조체들(310)은 금속막(12)과 전극 기판(20)을 접속한다. 제1 공간부들(330)은 복수의 제1 구조체들(310) 사이에 형성된다. 제2 지지체(40)는 복수의 제2 구조체들(410)과 제2 공간부들(430)을 포함한다. 각각의 제2 지지체들(410)은 인접하는 2개의 제1 구조체들(310) 사이에 그리고 그 아래에 배치되고 도체층(50)과 전극 기판(20)을 접속한다. 제2 공간부들(430)은 복수의 제2 구조체들(410) 사이에 형성된다.
본 실시 형태에 따른 센서 장치(1)(입력 장치(100))는 플렉시블 디스플레이(11)의 입력 조작면(110) 상에서의 입력 조작에 의한 금속막(12)과 전극 기판(20)과의 사이의 거리와, 도체층(50)과 전극 기판(20)과의 사이의 거리의 변화를 정전기적으로 검출함으로써, 해당 입력 조작을 검출한다. 해당 입력 조작은, 입력 조작면(110) 상의 의식적인 가압(푸시) 조작에 한정되지 않고, 접촉(터치) 조작일 수 있다. 특히, 후술하는 바와 같이, 입력 장치(100)가 일반적인 터치 조작에 의해 부가된 미소한 가압력(예를 들어, 약 몇 십 g)이여도 검출 가능하기 때문에, 터치 조작은 통상의 터치 센서와 마찬가지로 수행될 수 있다.
입력 장치(100)는 제어기(60)을 포함하고, 제어기(60)는 연산부(61) 및 신호 생성부(62)를 포함한다. 연산부(61)는 검출부(20s)의 정전 용량의 변화에 기초하여, 유저의 조작을 검출한다. 신호 생성부(62)는 연산부(61)로부터 획득된 검출 결과에 기초하여 조작 신호를 생성한다.
도 4에 도시된 전자 장치(70)는 입력 장치(100)의 신호 생성부(62)에 의해 생성된 조작 신호에 기초한 처리를 행하는 제어기(710)를 포함한다. 제어기(710)에 의해 처리된 조작 신호는, 예를 들어, 화상 신호로서 플렉시블 디스플레이(11)에 출력된다. 플렉시블 디스플레이(11)는 플렉시블 배선 기판(113)(도 2 참조)을 개재하여 제어기(710)에 탑재된 구동 회로에 접속된다. 구동 회로는, 배선 기판(113)에 탑재될 수 있다.
전자 장치(70)의 예들은, 전형적으로는, 휴대 전화, 스마트폰, 노트북형PC(퍼스널 컴퓨터), 태블릿 PC, 및 휴대형 게임기를 포함한다. 그러나, 전자 장치(70)는 이들 휴대형 전자 장치들 또는 표시 장치들에 한정되지 않고, ATM(현금 자동 입출금기), 자동 매표기 등의 고정식 전자 장치 또는 표시 장치에 적용 가능하다.
본 실시 형태에 있어서, 플렉시블 디스플레이(11)는 입력 장치(100)의 조작 부재(10)의 일부로서 구성된다. 특히, 입력 장치(100)는 조작 부재(10)와, 전극 기판(20)과, 제1 지지체(30)와, 제2 지지체(40)와, 도체층(50)을 포함한다. 이하, 이들 요소들에 대하여 설명한다.
(조작 부재)
조작 부재(10)는 입력 조작면(110)을 포함하는 플렉시블 디스플레이(11)와, 금속막(12)과의 적층 구조를 갖는다. 특히, 조작 부재(10)는 입력 조작면(110)과, 입력 조작면(110)의 반대측 이면(120)을 갖고 있고, 시트 형상을 갖고 변형 가능하도록 구성된다. 입력 조작면(110)은 유저의 조작을 수신하고, 금속막(12)은 이면(120)에 형성된다.
금속막(12)은 시트 형상을 갖고 플렉시블 디스플레이(11)의 변형에 따라 변형 가능하도록 구성되고, 예를 들어 Cu(구리), Al(알루미늄) 등의 금속박, 또는 메쉬 재료를 포함한다. 금속막(12)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 약 수십 nm 내지 수십 ㎛이다. 금속막(12)은 미리 결정된 기준 전위(예를 들어, 접지 전위)에 접속된다. 따라서, 금속막(12)은 전자 장치(70)에 실장 되었을 때에 전자파에 대한 미리 결정된 실드 기능을 발휘한다. 특히, 금속막(12)은, 예를 들어, 전자 장치(70)에 실장된 다른 전자 부품으로부터의 전자파의 침입, 및 입력 장치(100)로부터의 전자파의 누설을 억제하여, 전자 장치(70)의 동작의 안정성에 기여할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 금속박이 형성되어 있는 접착층(13)이 플렉시블 디스플레이(11)에 부착됨으로써 금속막(12)을 형성한다. 접착층(13)의 재료는 점착성을 갖는 한 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 접착층(13)은 수지 재료를 적용한 수지막일 수 있다. 또는, 접착층(13)은 플렉시블 디스플레이(11)에 직접 형성된 증착막, 스퍼터링막 등으로 구성될 수 있고, 플렉시블 디스플레이(11)의 표면에 인쇄된 도전성 페이스트 등의 코팅막일 수 있다.
(도체층)
도체층(50)은 입력 장치(100)의 최하부를 형성하고, Z축 방향으로 금속막(12)에 대향하여 배치된다. 도체층(50)은 또한 입력 장치(100)의 지지 플레이트로서도 기능하고, 예를 들어 조작 부재(10) 및 전극 기판(20)보다도 높은 굴곡 강성을 갖도록 구성된다. 도체층(50)은 Al 합금, Mg(마그네슘) 합금, 및 기타의 금속 재료를 포함하는 금속판, 또는 카본 섬유 강화형 플라스틱 등의 도체판으로 구성될 수 있다. 또는, 도체층(50)은 플라스틱 재료를 포함하는 절연층 상에 도금 막, 증착막, 스퍼터링 막, 금속박 등의 도체 막이 형성된 적층 구조를 가질 수 있다. 또한, 도체층(50)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 약 0.3mm이다.
도체층(50)은 미리 결정된 기준 전위(예를 들어, 접지 전위)에 접속된다. 이에 의해, 도체층(50)은 전자 장치(70)에 실장되었을 때의 전자 실드층으로서의 기능을 발휘한다. 특히, 도체층(50)은, 예를 들어, 전자 장치(70)에 실장된 다른 전자 부품으로부터의 전자파의 침입, 및 입력 장치(100)로부터의 전자파의 누설을 억제하여, 전자 장치(70)의 동작의 안정성에 기여할 수 있다.
(전극 기판)
전극 기판(20)은 대략 직사각형의 평면 형상을 갖는 배선 기판(21)을 포함한다.
배선 기판(21)은 복수의 제1 전극선들(X 전극들)(210)과, 복수의 제1 전극선들(210)에 대향하여 배치된 복수의 제2 전극선들(Y 전극들)(220)과, 복수의 제1 전극선들(210)과 복수의 제2 전극선들(220)을 지지하는 단일 시트 기판(211)을 포함한다. 검출부들(용량 센서들)(20s)은 복수의 제2 전극선들(220)과 복수의 제1 전극선들(210)과의 사이의 대향 영역에 형성된다. 검출부들(20s)은 전극 기판(20)의 면내에 매트릭스 패턴으로 배열된다.
시트 기판(211)은 예를 들어, 가요성을 갖는 시트 재료를 포함하고, 구체적으로는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리(에틸렌 나프탈레이트)(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 및 폴리이미드 등의 전기 절연성의 플라스틱 시트(필름)를 포함한다. 시트 기판(211)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 수십 ㎛ 내지 수백 ㎛이다. 시트 기판(211)으로서, 인쇄 또는 성막 시의 점착성을 얻기 위해서, PET 등의 시트 표면에 약 수십 nm 내지 수 ㎛ 정도의 두께의 접착 용이층을 형성함으로써 얻은 기판이 사용될 수 있다. 또한, 표면 손상을 방지하기 위해서, 시트 표면에 하드 코팅 층이 도포될 수 있다.
시트 기판(211)은 본체부(231)와 돌출부(테일부)(232)를 갖는다. 본체부(231)는 대략 직사각형이고, 돌출부(232)는 본체부(231)보다도 작은 면적을 갖고 거의 직사각형이다. 시트 기판(211)은 예를 들어, 플라스틱 시트의 펀칭 가공에 의해 형성된다.
본체부(231)는 복수의 제1 전극선들(210)과 복수의 제2 전극선들(220)을 지지한다. 본 실시 형태에서는, 본체부(231)는 복수의 제1 전극선들(210)을 지지하는 제1 주면(표면)(231a)과, 복수의 제2 전극선들(220)을 지지하는 제2 주면(이면)(231b)을 갖는다.
도 5는 배선 기판(21)의 개략 평면도(본체부(231)의 제1 주면(231a) 측으로부터 보았을 때의 개략 평면도)이고, 도 6은 배선 기판(21)의 개략 이면도(본체부(231)의 제2 주면(231b) 측으로부터 보았을 때의 개략 평면도)이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 전극선들(210)은 X축 방향을 따라서 미리 결정된 간격을 두고 배열되고, Y축 방향을 따라서 거의 직선적으로 형성되어 있다. 한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 복수의 제2 전극선들(220)은 Y축 방향을 따라서 소정의 간격을 두고 배열되고, X축 방향을 따라서 거의 직선으로 형성되어 있다. 복수의 제1 전극선들(210)의 수와 복수의 제2 전극선들(220)의 수는 도면에 도시된 것들에 한정되지 않고, 이들 전극선들이 보다 고밀도로 형성될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
복수의 제1 전극선들(210) 및 복수의 제2 전극선들(220)은 각각 단일 전극선을 포함할 수 있고, 또는 각각 복수의 미세 전극선들로 형성된 전극선 그룹을 포함할 수 있다. 또는, 복수의 제1 전극선들(210); 및 복수의 제2 전극선들(220) 중 적어도 한쪽은, 각각의 교차 영역(대향 영역)이 다른 각각의 영역보다 크도록 형성될 수 있다. 특히, 복수의 제1 전극선들(210) 및 복수의 제2 전극선들(220)의 형상이나 형태는 특별히 한정되지 않고, 적절한 형상이 채용 가능하다.
돌출부(232)는 본체부(231)의 하나의 긴 측면의 테두리부(231e)에 제공되고, 해당 테두리부(231e)로부터 외측(본 예에서는 Y축 방향에 평행한 방향)에 돌출되도록 형성된다. 돌출부(232)는 가요성을 갖고 있기 때문에, 돌출부(232)는, 예를 들어, 본체부(231)의 테두리부(231e)에 대하여 X축 둘레에 변형 가능하도록 구성된다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 돌출부(232)는 제1 주면(231a)과 동일 평면 상에 위치하는 제1 면(232a)과, 제2 주면(231b)과 동일 평면 상에 위치하는 제2 면(232b)을 갖는다. 제1면(232a)은, 복수의 제1 전극선들(210)에 전기적으로 접속되는 복수의 제1 인출선들(210s)을 지지하고, 제2 면(232b)은 복수의 제2 전극선들(220)에 전기적으로 접속되는 복수의 제2 인출선들(220s)을 지지한다.
복수의 제1 인출선들(210s)은 복수의 제1 전극선들(210)과 제어기(60)를 전기적으로 접속하기 위한 배선부들이며, 본체부(231)의 제1 주면(231a) 및 돌출부(232)의 제1 면(232a) 위에 미리 결정된 패턴을 갖도록 형성된다. 한편, 복수의 제2 인출선들(220s)은 복수의 제2 전극선들(220)과 제어기(60)를 전기적으로 접속하기 위한 배선부들이며, 본체부(231)의 제2 주면(231b) 및 돌출부(232)의 제2 면(232b) 위에 미리 결정된 패턴을 갖도록 형성된다.
전극 기판(20)은 커넥터 부품(24)을 더 포함한다. 커넥터 부품(24)은 돌출부(232) 위에 실장된다. 커넥터 부품(24)이 실장되는 위치는 특별히 한정되지 않고, 커넥터 부품(24)의 타입 또는 제1 인출선(210s)과 제2 인출선(220s)의 형태에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 커넥터 부품(24)은, 전형적으로는, 돌출부(232)의 단부에 실장된다.
커넥터 부품(24)은 전극 기판(20)과 제어기(60)를 전기적으로 및 기계적으로 접속하도록 구성된다. 따라서, 커넥터 부품(24)은 본 실시 형태와 달리 전극 기판(20)에 반드시 제공될 필요는 없고, 제어기(60)(제어기(60)를 구성하는 회로 기판)에 제공될 수 있다.
복수의 제1 전극선들(210), 복수의 제2 전극선들(220), 복수의 제1 인출선들(210s), 및 복수의 제2 인출선들(220s)은, 도전성 페이스트 등을 사용하여, 스크린 인쇄, 그라비아 오프셋 인쇄, 및 잉크젯 인쇄 등의 인쇄법에 의해, 또는 금속박 또는 금속층의 포토리소그래피 기술을 사용한 패터닝법에 의해 형성될 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 전극 기판(20)에 있어서는, 복수의 제1 전극선들(210)과 복수의 제2 전극선들(220)은, 시트 기판(211)의 두께 방향(Z축 방향)에 서로 이격되어 배치된다. 따라서, 전극 기판(20)에 있어서, 복수의 제1 전극선들(210)과 복수의 제2 전극선들(220)과의 대향 영역들에 형성된 검출부들(20s)(용량 센서들)이 매트릭스 형상으로 배열된다. 복수의 검출부들(20s)은 복수의 제1 전극선들(210)과 복수의 제2 전극선들(220)과의 교차 영역들에 형성된다.
(제어기)
제어기(60)는 전극 기판(20)에 전기적으로 접속된다. 특히, 제어기(60)는 제1 전극선들(210) 및 제2 전극선들(220)에 단자들을 개재하여 접속된다. 제어기(60)는 검출부들(20s)로부터의 출력에 기초하여 입력 조작면(110)에 대한 입력 조작에 관한 정보를 생성하는 것이 가능한 신호 처리 회로를 구성한다. 제어기(60)는 미리 결정된 주기로 검출부들(20s)을 스캔하면서 검출부들(20s)의 용량 변화량을 획득한다. 제어기(60)는 그 용량 변화량에 기초하여 입력 조작에 관한 정보를 생성한다.
제어기(60)는 전형적으로는, CPU(Central Processing Unit) 또는 MPU(Microprocessor Unit), 및 메모리를 포함하는 컴퓨터로 형성된다. 제어기(60)는 단일 칩 부품, 또는 복수의 회로 부품들을 포함할 수 있다. 제어기(60)는 입력 장치(100)에 탑재될 수 있고, 또는 입력 장치(100)가 내장되는 전자 장치(70)에 탑재될 수 있다. 전자의 경우에는, 제어기(60)는 예를 들어 전극 기판(20)에 접속된 플렉시블 배선 기판 상에 실장된다. 후자의 경우에는, 제어기(60)는 전자 장치(70)를 제어하는 제어기(710)와 일체적으로 형성될 수 있다.
제어기(60)는 상술한 바와 같이 연산부(61)와 신호 생성부(62)를 포함하고, 스토리지(도시되지 않음)에 저장된 프로그램에 따라서 각종 기능을 실행한다. 연산부(61)는 전극 기판(20) 상의 제1 전극선들(210) 및 제2 전극선들(220)로부터 출력된 전기적인 신호(입력 신호)에 기초하여 입력 조작면(110) 상의 XY 좌표계에 있어서의 조작 위치를 산출한다. 신호 생성부(62)는 그 연산 결과에 기초하여 조작 신호를 생성한다. 따라서, 플렉시블 디스플레이(11) 상에, 입력 조작면(110) 상에서의 입력 조작에 기초한 화상을 표시할 수 있다.
도 3 및 4에 도시된 연산부(61)는 입력 조작면(110) 상에 있어서의 조작 요소의 조작 위치의 XY 좌표 쌍을, 고유의 XY 좌표 쌍이 할당된 각 검출부들(20s)로부터의 출력에 기초하여 산출한다. 특히, 연산부(61)는, X 전극들(제1 전극선들(210)) 및 Y 전극들(제2 전극선들(220))의 교차 영역들(대향 영역들)에 형성된 검출부들(20s)에 있어서의 정전 용량의 변화량을, X 전극들 및 Y 전극들로부터 얻어진 정전 용량의 변화량에 기초하여, 산출한다. 검출부들(20s)의 정전 용량의 변화량의 비율 등에 의해, 조작 요소의 조작 위치의 XY 좌표 쌍을 산출하는 것이 가능하다.
연산부(61)는 입력 조작면(110)이 조작되는지의 여부를 판정할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 전체 검출부들(20s)의 정전 용량 변화량 또는 각각의 검출부들(20s)의 정전 용량 변화량의 값이 미리 결정된 역치 이상일 경우에, 입력 조작면(110)이 조작되고 있다고 판정할 수 있다. 또한, 2개 이상의 역치들을 제공함으로써, 예를 들어, 판정을 수행하기 위해 터치 조작을 (의식적인) 푸시 조작으로부터 구별하는 것이 가능하게 된다. 또한, 검출부들(20s)의 정전 용량의 변화량에 기초하여 가압력을 산출하는 것도 가능하다.
신호 생성부(62)는 연산부(61)로부터 얻어진 산출 결과에 기초하여, 미리 결정된 조작 신호를 생성한다. 조작 신호는, 플렉시블 디스플레이(11)에 출력될 표시 화상을 생성하기 위한 화상 제어 신호, 플렉시블 디스플레이(11) 상의 조작 위치에 표시된 키보드 화상의 키에 대응하는 조작 신호, 또는 GUI(Graphical User Interface)에 대응하는 조작에 관한 조작 신호일 수 있다.
입력 장치(100)는 입력 조작면(110) 상에서의 조작에 의해 금속막(12)과 전극 기판(20)(검출부들(20s))과의 거리 및 도체층(50)과 전극 기판(20)과의 거리가 변하는 구성으로서, 제1 지지체(30) 및 제2 지지체(40)을 포함한다는 것을 주지해야 한다. 이하, 제1 지지체(30) 및 제2 지지체(40)에 대하여 설명한다.
(제1 및 제2 지지체의 기본 구성)
제1 지지체(30)는 조작 부재(10)와 전극 기판(20)과의 사이에 배치된다. 제1 지지체(30)는 복수의 제1 구조체들(310)과, 복수의 프레임체들(320)과, 제1 공간부들(330)을 포함한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 지지체(30)는 접착층(35)을 개재하여 전극 기판(20) 위에 접합되어 있다(도 3 참조). 접착층(35)은 접착제 또는 감압성 접착제 및 감압성 테이프 등의 점착 재료를 포함할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 제1 지지체(30)는 기판(31)과, 기판(31)의 표면(상면)에 제공된 구조층(32)과, 구조층(32) 상의 미리 결정된 위치에 형성된 복수의 접합부들(341)의 적층 구조를 갖는다. 기판(31)은 PET, PEN, 및 PC(폴리카보네이트) 등의 전기 절연성의 플라스틱 시트를 포함한다. 기판(31)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 수 ㎛ 내지 수백 ㎛이다.
구조층(32)은 UV 수지 등의 전기 절연성의 수지 재료를 포함하고, 기판(31) 위에, 복수의 제1 볼록부들(321)과, 복수의 제2 볼록부들(322)과, 복수의 오목부들(323)을 형성한다. 복수의 제1 볼록부들(321) 각각은, 예를 들어 Z축 방향으로 돌출하는 원기둥 형상, 각기둥 형상, 및 원뿔대 형상 등의 형상을 갖고, 기판(31) 위에 미리 결정된 간격으로 배열된다. 복수의 제2 볼록부들(322)은 기판(31)의 주위를 둘러싸게 그리고 미리 결정된 폭으로 형성된다.
또한, 구조층(32)은 입력 조작면(110) 상에서의 입력 조작에 의해 전극 기판(20)을 변형하기에 충분한 정도의 강성을 갖는 재료를 포함한다. 그러나, 구조층(32)은 입력 조작 시에 조작 부재(10)와 함께 변형 가능한 탄성 재료를 포함할 수 있다. 특히, 구조층(32)의 탄성률은 특별히 한정되지 않고, 원하는 조작감이나 검출 감도가 얻어지는 범위에서 적절히 선택될 수 있다.
복수의 오목부들(323)은 복수의 제1 볼록부들(321)과 복수의 제2 볼록부들(322)의 사이에 평탄면을 갖도록 형성된다. 특히, 복수의 오목부들(323) 상의 공간 영역들은, 제1 공간부들(330)을 형성한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 복수의 오목부들(323) 상에는, 점착성이 낮은 UV 수지를 포함하는 접착 방지층(342)(도 3에서 도시하지 않음)이 형성된다. 접착 방지층(342)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 접착 방지층(342)은 섬 형상을 갖도록 형성될 수 있고, 또는 복수의 오목부들(323) 상에 평탄층으로 형성될 수 있다.
또한, 복수의 제1 볼록부들(321) 및 복수의 제2 볼록부들(322) 상에는, 점착성의 수지 재료 등을 포함하는 복수의 접합부들(341)이 형성된다. 특히, 복수의 제1 구조체들(310)은, 복수의 제1 볼록부들(321)과 그 위에 형성된 복수의 접합부들(341)과의 적층체들을 갖도록 형성되고, 프레임체들(320)은, 복수의 제2 볼록부들(322)과 그 위에 형성된 복수의 접합부들(341)과의 적층체들을 포함한다. 따라서, 복수의 제1 구조체들(310) 및 프레임체들(320)은 본 실시 형태에 있어서, 거의 동일한 두께(높이), 예를 들어 수 ㎛ 내지 수백 ㎛를 갖도록 형성된다. 접착 방지층(342)의 높이는, 복수의 제1 구조체들(310) 및 프레임체들(320)의 높이보다도 낮은 한 특별히 한정되지 않고, 접착 방지층(342)은 예를 들어, 복수의 제1 볼록부들(321) 및 복수의 제2 볼록부들(322)보다도 낮아지도록 형성된다는 점에 유의해야 한다.
복수의 제1 구조체들(310)은 검출부들(20s)의 배치에 대응하여 배치된다. 본 실시 형태에 있어서, 복수의 제1 구조체들(310)은 예를 들어, 검출부들(20s)의 중심에 Z축 방향으로 대향하여 배치된다. 그러나, 복수의 제1 구조체들(310)은 이것에 한정되지 않고, 검출부들(20s)의 중심으로부터 오프셋된 위치들에 배치될 수 있다. 또한, 각각의 검출부들(20s)에 대향하는 제1 구조체들(310)의 수는 1개에 한정되지 않고, 2개 이상일 수 있다.
프레임체들(320)은 전극 기판(20)의 림(rim)에 따라 제1 지지체(30)의 주위를 둘러싸도록 형성된다. 프레임체들(320)의 짧은 방향으로의 길이, 즉 폭은, 제1 지지체(30) 및 전체 입력 장치(100)의 강도가 충분히 확보될 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다.
한편, 제2 지지체(40)는 전극 기판(20)과 도체층(50)과의 사이에 배치된다. 제2 지지체(40)는 복수의 제2 구조체들(410)과, 제2 프레임체들(420)과, 제2 공간부들(430)을 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 제2 지지체(40)에 있어서, 복수의 제2 구조체들(410) 및 제2 프레임체들(420)이 도체층(50) 상에 직접 형성된다. 제2 지지체(40)는 접착층(36)을 개재하여 전극 기판(20) 아래에 접합되어 있다(도 3 참조). 접착층(36)은 접착제를 포함할 수 있고, 또는 감압성 접착제 및 감압성 테이프 등의 접착 재료를 포함할 수 있다. 또는, 접착층(36)은 필요에 따라서 생략될 수 있다.
복수의 제2 구조체들(410) 및 제2 프레임체들(420)은, 예를 들어 점착성의 절연성 수지 재료를 포함하고, 도체층(50)과 전극 기판(20)을 접합하는 접합부로서도 기능한다. 복수의 제2 구조체들(410) 및 제2 프레임체들(420)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 수 ㎛ 내지 수백 ㎛이다.
각각의 제2 구조체들(410)은 인접하는 2개의 제1 구조체들(310) 사이에 및 그 아래에 배치된다. 즉, 각각의 제2 구조체들(410)은 인접하는 2개의 검출부들(20s) 사이에 및 그 아래에 배치되어 있다. 그러나, 복수의 제2 구조체들(410)은 이것에 한정되지 않고, 검출부들(20s)에 대향하도록 배치될 수 있다.
제2 프레임체들(420)은 도체층(50)의 림에 따라 제2 지지체(40)의 주위를 둘러싸도록 형성된다. 제2 프레임체들(420)의 폭은, 제2 지지체(40) 및 전체 입력 장치(100)의 강도가 충분히 확보될 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 프레임체들(420)은 프레임체들(320)과 대략 동일한 폭을 갖도록 형성된다.
또한, 복수의 제2 구조체들(410)의 탄성률은 복수의 제1 구조체들(310)을 구성하는 구조층(32)과 마찬가지로 특별히 한정되지 않는다. 특히, 복수의 제2 구조체들(410)의 탄성률은 원하는 조작감 또는 검출 감도가 얻어지는 범위에서 적절히 선택될 수 있고, 복수의 제2 구조체들(410)은 입력 조작 시에 전극 기판(20)과 함께 변형될 수 있는 탄성 재료를 포함할 수 있다.
각각의 제2 공간부(430)는 2개의 제2 구조체들(410) 사이에 형성되고, 복수의 제2 구조체들(410) 및 제2 프레임체들(420) 주위의 공간 영역들을 형성한다. 본 실시 형태에 있어서, 제2 공간부들(430)은 Z축 방향에서 보았을 때에 검출부들(20s) 및 복수의 제1 구조체들(310)을 수용한다.
이상과 같이,
(1) 본 실시 형태에 따른 제1 지지체(30)와 제2 지지체(40)는, 각각 제1 구조체들(310)과 제1 공간부들(330), 및 제2 구조체들(410)과 제2 공간부들(430)을 포함하고,
(2) 복수의 제1 구조체들(310)과 복수의 제2 구조체들(410)이 Z축 방향으로부터 보았을 때 중복되지 않고, 복수의 제1 구조체들(310)이 제2 공간부들(430) 상에 배치된다.
따라서, 후술하는 바와 같이, 조작 시에 약 수십 g의 미소한 가압력으로도 금속막(12) 및 도체층(50)을 변형시키는 것이 가능하다.
(제1 및 제2 지지체들의 동작)
도 7은 조작 요소 h에 의해 입력 조작면(110) 상의 점 P를 Z축 방향 아래쪽으로 가압했을 때, 제1 구조체들(310) 및 제2 구조체들(410)에 부가된 힘을 도시하는 개략 단면도이다. 도 7에서의 백색의 실선 화살표는, Z축 방향으로의 하방(이하, 간단히 "하방"으로 함)의 힘의 크기를 개략적으로 도시하고 있다. 도 7에 있어서는, 금속막(12), 전극 기판(20) 등의 편향, 제1 구조체들(310) 또는 제2 구조체들(410)의 탄성 변형의 형태는 도시되지 않고 있다. 이하의 설명에서, 유저가 가압을 의식하지 않는 터치 조작을 행한 경우에도 실제로는 미소한 가압력이 부가되기 때문에, 이들의 입력 조작들을 일괄하여 "가압"이라고 한다는 점에 유의해야 한다.
예를 들어, 제1 공간부(330p0) 상의 점 P가 힘 F로 아래쪽으로 가압되었을 경우, 점 P의 바로 아래 위치한 금속막(12)이 아래쪽으로 편향된다. 따라서, 제1 공간부(330p0)에 인접하는 제1 구조체들(310p1 및 310p2)이 힘 F1을 받고, Z축 방향으로 탄성 변형되어, 두께를 감소시킨다. 또한, 금속막(12)의 편향에 의해, 제1 구조체(310p1)에 인접하는 제1 구조체(310p3), 및 제1 구조체들(310p2)에 인접하는 제1 구조체(310p4)는 F1보다 작은 힘 F2를 받는다. 또한, 힘들 F1 및 F2에 의해, 전극 기판(20)에 힘이 가해져서, 주로 제1 구조체들(310p1 및 310p2) 바로 아래에 위치한 영역들을 하방으로 편향시킨다. 따라서, 제1 구조체(310p1 및 310p2)들의 사이에 배치된 제2 구조체(410p0)가 힘 F3을 받고, 제2 구조체(410p0)가 Z축 방향으로 탄성 변형되어, 두께를 감소시킨다. 또한, 제1 구조체들(310p1 및 310p3) 사이에 및 그 아래에 배치된 제2 구조체(410p1), 및 제1 구조체들(310p2 및 310p4) 사이에 및 그 아래에 배치된 제2 구조체(410p2)는 F3보다 작은 힘 F4를 받는다.
이와 같이, 제1 구조체들(310) 및 제2 구조체들(410)에 의해 두께 방향으로 힘을 전달할 수 있고, 전극 기판(20)을 용이하게 변형시킬 수 있다. 또한, 금속막(12) 및 전극 기판(20)이 편향되고, 면내 방향(X축 방향 및 Y축 방향에 평행한 방향)으로 가압력의 영향이 가해져서, 조작 요소 h의 바로 아래에 위치한 영역에 뿐만 아니라, 그 근방의 제1 구조체들(310) 및 제2 구조체들(410)에도 가압력의 영향을 가하게 한다.
상기 (1)에 대해서, 제1 공간부들(330) 및 제2 공간부들(430)에 의해 금속막(12) 및 전극 기판(20)을 용이하게 변형시킬 수 있다. 또한, 기둥 형상 등을 갖는 제1 구조체들(310) 및 제2 구조체들(410)에 의해, 조작 요소 h의 가압력에 의해 전극 기판(20)에 높은 압력을 가할 수 있어, 전극 기판(20)을 효율적으로 편향시킬 수 있다. 본 실시 형태에서, 전극 기판(20)이 단일 시트 기판(211)을 포함하는 배선 기판(21)으로 형성되어 있기 때문에, 변형성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 (2)에 대해서, 제1 구조체들(310) 및 제2 구조체들(410)이 Z축 방향으로부터 보았을 때 중복되지 않도록 배치되어 있기 때문에, 복수의 제1 구조체들(310)이 그 아래에 위치한 제2 공간부들(430)을 개재하여 전극 기판(20)을 용이하게 편향시킨다.
이하, 구체적인 조작 시에 있어서의 검출부들(20s)의 정전 용량의 변화량의 일례를 나타낸다.
(검출부의 출력 예)
도 8a 및 8b 각각은 입력 조작면(110)이 조작 요소 h에 의해 조작될 때의 입력 장치(100)의 상태를 나타내는 개략적인 주요부 단면도이고, 그 때의 검출부들(20s)로부터 출력되는 신호의 일례를 나타낸다. 도 8a 및 8b에 있어서의 X축을 따라 나타내는 막대 그래프들은, 검출부들(20s)에 있어서의 기준값으로부터의 정전 용량의 변화량을 개략적으로 도시하고 있다. 또한, 도 8a는, 조작 요소 h가 제1 구조체들(310)(310a2)을 가압했을 경우의 상태를 나타내고, 도 8b는, 조작 요소 h가 제1 공간부(330)(330b1)를 가압했을 경우의 상태를 나타낸다.
도 8a에서는, 조작 위치의 바로 아래에 위치한 제1 구조체(310a2)에 대부분 힘이 가해지고, 제1 구조체(310a2) 자신은 탄성 변형되고 하방으로 변위된다. 그 변위에 의해, 제1 구조체(310a2) 바로 아래에 위치한 검출부들(20sa2)이 하방으로 변위된다. 이에 의해, 제2 공간부(430a2)를 개재하여 검출부(20sa2)와 도체층(50)이 근접한다. 특히, 검출부(20sa2)와 금속막(12)과의 사이의 거리가 약간 변하고, 검출부(20sa2)와 도체층(50)과의 사이의 거리가 크게 변한다. 따라서, 검출부(20sa2)는 정전 용량의 변화량 Ca2를 얻는다. 한편, 금속막(12)의 편향의 영향에 의해, 제1 구조체들(310a1 및 310a3)도 약간 하방으로 변위되고, 검출부들(20sa1 및 20sa3)의 정전 용량의 변화량은, 각각 Ca1 및 Ca3이다.
도 8a에 나타내는 예에 있어서, 정전 용량의 변화량 Ca2가 가장 크고, 정전 용량의 변화량 Ca1 및 Ca3은 대략 동일하고, 정전 용량의 변화량 Ca2보다도 작다. 특히, 도 8a에 도시한 바와 같이, 정전 용량의 변화량 Ca1, Ca2, 및 Ca3은, 정전 용량의 변화량 Ca2를 정점으로 하는 산형의 분포를 나타낸다. 이 경우에, 연산부(61)는 정전 용량의 변화량 Ca1, Ca2, 및 Ca3의 비율에 기초하여 무게 중심 등을 산출하고, 조작 위치로서 검출부(20sa2) 상의 XY 좌표 쌍을 산출할 수 있다.
한편, 도 8b에서는, 금속막(12)의 편향에 의해 조작 위치 근방의 제1 구조체들(310b1 및 310b2)이 약간 탄성 변형되고 하방으로 변위된다. 그의 변위에 의해, 전극 기판(20)이 편향되고, 제1 구조체들(310b1 및 310b2) 바로 아래에 위치한 검출부들(20sb1 및 20sb2)이 하방으로 변위된다. 이에 의해, 제2 공간부들(430b1 및 430b2)을 개재하여 검출부들(20sb1 및 20sb2)이 도체층(50)에 근접한다. 특히, 검출부들(20sb1 및 20sb2)과 금속막(12)과의 사이의 거리가 약간 변하고, 검출부들(20sb1 및 20sb2)과 도체층(50)과의 사이의 거리가 비교적 크게 변하고, 따라서 각각 정전 용량의 변화량 Cb1 및 Cb2가 얻어진다.
도 8b에 나타내는 예에 있어서, 정전 용량의 변화량 Cb1 및 Cb2는 대략 동일하다. 이에 의해, 연산부(61)는 조작 위치로서 검출부들(20sb1 및 20sb2)들 사이의 XY 좌표 쌍을 산출할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 검출부들(20s)과 금속막(12)과의 사이의 두께, 및 검출부들(20s)과 도체층(50)과의 사이의 두께는 가압력에 의해 가변적일 수 있기 때문에, 검출부들(20s)에 있어서의 정전 용량의 변화량을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 입력 조작의 검출 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 플렉시블 디스플레이(11) 상의 조작 위치가 복수의 제1 구조체들(310) 또는 제1 공간부들(330) 상의 임의의 점에 있더라도, 조작 위치의 XY 좌표 쌍을 산출하는 것이 가능하게 된다. 특히, 금속막(12)이 면내 방향으로 가압력의 영향을 가하게 하기 때문에, 조작 위치 바로 아래에 위치한 검출부들(20s) 뿐만 아니라, Z축 방향으로부터 보았을 때 조작 위치 근방의 검출부들(20s)의 정전 용량을 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 입력 조작면(110) 내에 있어서의 검출 정밀도의 변동을 줄이고, 입력 조작면(110)의 전체면에 있어서의 높은 검출 정밀도를 유지할 수 있다.
한편, 본 실시 형태에 있어서, 전극 기판(20)이 단일 시트 기판(211)의 양면에 제1 전극선들(210) 및 제2 전극선들(220)이 제공되는 구성이기 때문에, 전극 기판(20)이 예를 들어 전극선들을 지지하는 2개의 배선 기판들의 적층체를 포함하는 경우와 비교하여, 전극 기판(20)의 변형 속성을 향상시킬 수 있다. 이에 의해, 검출부들(20s)의 감도를 향상시키고 검출 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 전극 기판(20)을 형성하는 시트 기판(211)이 돌출부(232)를 일체적으로 갖고 있기 때문에, 예를 들어 도 9a 및 9b에 도시한 바와 같이 전극 기판(20)과 제어기(60)를 접속하는 별도의 배선 기판(예를 들어, 플렉시블 배선 기판)(80)을 제공하는 것이 불필요하게 된다. 도 9a는 비교예에 따른 전극 기판(20r)의 평면도이며, 도 9b는 주요부 측단면도이다.
본 실시 형태에 따르면, 배선 재료의 양을 삭감하고 배선 기판(80)의 접속 공정이 불필요하게 되므로, 전극 기판(20)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
(제2 실시 형태)
계속해서, 본 개시의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 10 및 도 11은 각각 본 실시 형태에 따른 입력 장치(센서 장치)에 있어서의 전극 기판(20)의 평면도 및 이면도이다. 이하, 제1 실시 형태에 따른 것들과는 다른 구성들이 주로 설명되고, 상술한 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그의 설명은 생략 또는 간략화된다.
도 10은 본 실시 형태에 따른 전극 기판(20A)의 평면도이고, 도 11은 그의 이면도이다. 본 실시 형태에 따른 전극 기판(20A)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 본체부(231)와 돌출부(232)를 갖는 단일 시트 기판(211)을 포함한다. 그 다음, 본 실시 형태에 따른 전극 기판(20A)은, 복수의 제2 전극선들(220)에 접속된 복수의 제2 인출선들(220s)이 돌출부(232)의 제2 면(232b)로부터 제1 면(232a)에 걸쳐 형성된다는 점에서, 제1 실시 형태와는 상이하다.
도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 복수의 제2 인출선들(220s)은 돌출부(232)의 제2 면(232b)에 형성된 복수의 제1 배선부들(220s1)과, 돌출부(232)의 제1 면(232a)에 형성된 복수의 제2 배선부들(220s2)과, 복수의 제1 배선부들(220s1)과 복수의 제2 배선부들(220s2)을 서로 접속하는 복수의 비아들(220sv)을 포함한다. 복수의 비아들(220sv) 각각은, 돌출부(232)을 관통하는 층간 접속부들에 상당하고, 전형적으로는 매립 비아, 스루홀 도금 등을 포함한다.
또한 본 실시 형태에 있어서, 상술한 제1 실시 형태에 따른 것들과 동일한 조작 및 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시 형태에 따르면, 제1 인출선들(210s)과 제2 인출선들(220s)이 돌출부(232)의 제1 면(232a)에 인출될 수 있기 때문에, 커넥터 부품(24) 또는 제어기(60)에의 실장의 자유도를 향상시킬 수 있다.
(제3 실시 형태)
계속해서, 본 개시의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 이하, 제1 실시 형태에 따른 것들과는 다른 구성들에 대하여 주로 설명되고, 상술한 실시 형태에 따른 것들과 동일한 구성들에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그의 설명은 생략 또는 간략화된다.
제1 실시 형태에서는, 복수의 제1 전극선들과 복수의 제2 전극선들은 전극 기판의 두께 방향으로 서로 이격되고, 이들 전극선들의 교차 영역에는 복수의 검출부들(용량 센서들)이 형성된다. 한편, 본 실시 형태에서는, 복수의 제1 전극선들과 복수의 제2 전극선들은 전극 기판의 면내에 있어서 서로 이격되고, 이들 전극선들의 대향 영역에는 복수의 검출부들(용량 센서들)이 형성된다.
도 12a는 본 개시의 제2 실시 형태에 따른 입력 장치(100C)의 개략 단면도이며, 도 12b는 입력 장치(100C)의 주요부를 확대하여 도시하는 단면도이다. 본 실시 형태는, 전극 기판(20C)이, XY 평면 내에서의 용량 결합의 변화량에 의해 전극 기판(20C)과 금속막(12) 사이의 거리 및 전극 기판(20C)과 도체층(50) 사이의 거리에서의 변화를 정전기적으로 검출한다는 점에 있어서, 제1 실시 형태와는 상이하다. 특히, Y 전극(220C)은, 전극 기판(20C)의 면내 방향으로 X 전극(210C)에 대향하는 대향부들을 포함하고, 해당 대향부들은 검출부들(20Cs)을 형성한다.
전극 기판(20C)은, 복수의 제1 전극선들(X 전극들)(210C) 및 복수의 제2 전극선들(Y 전극들)(220C)이 배치된 단일 시트 기판(211C)을 포함하고, 이들 복수의 X 전극들(210C) 및 복수의 Y 전극들(220C)은 시트 기판(211C)의 동일 평면(동일 주면) 위에 배치되어 있다.
도 13a 및 13b를 참조하여, X 전극들(제1 전극선들)(210C) 및 Y 전극들(제2 전극선들)(220C)의 구성의 일례에 대하여 설명한다. 여기에서는, 각각의 X 전극들(210C) 및 각각의 Y 전극들(220C)이, 복수의 빗살 모양의 단위 전극체들(제1 단위 전극체들)(210m) 및 복수의 단위 전극체들(제2 단위 전극체들)(220m)을 포함하고, 1개의 단위 전극체(210m) 및 1개의 단위 전극체(220m)는 각각의 검출부들(20Cs)을 형성하는 예에 대해서 설명한다.
도 13a에 도시한 바와 같이, 각각의 X 전극들(210C)은, 복수의 단위 전극체들(210m)과, 전극선부(210p)와, 복수의 접속부들(210z)을 포함한다. 전극선부(210p)는 Y축 방향으로 연장된다. 복수의 단위 전극체들(210m)은 Y축 방향으로 미리 결정된 간격으로 배치되어 있다. 전극선부(210p)와 단위 전극체들(210m)은 미리 결정된 간격으로 배치되어 있고, 접속부들(210z)에 의해 접속되어 있다.
상술한 바와 같이, 단위 전극체들(210m) 전체는 빗살 모양을 갖고 있다. 구체적으로는, 단위 전극체들(210m)은 복수의 서브-전극들(210w) 및 연결부들(210y)을 포함한다. 복수의 서브-전극들(210w)은 X축 방향으로 연장된다. 인접하는 2개의 서브-전극들(210w)은, 미리 결정된 간격으로 서로 격리되어 있다. 각각의 서브-전극들(210w)의 한 단부는, X축 방향으로 연장된 연결부(210y)에 접속되어 있다.
도 13b에 도시한 바와 같이, Y 전극들(220C)은, 복수의 단위 전극체들(220m)과, 전극선부들(220p)과, 복수의 접속부들(220z)을 포함한다. 전극선부들(220p)은 X축 방향으로 연장되어 있다. 복수의 단위 전극체들(220m)은 X축 방향에 미리 결정된 간격으로 배치되어 있다. 전극선부들(220p)과 단위 전극체들(220m)은 미리 결정된 간격으로 서로 격리되어 배치되어 있고, 접속부들(220z)에 의해 접속되어 있다. 접속부들(220z)을 생략하고, 전극선부들(220p) 위에 단위 전극체들(220m)이 직접 제공되는 구성을 채용할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
상술한 바와 같이, 단위 전극체들(220m) 전체는 빗살 모양을 갖고 있다. 구체적으로는, 단위 전극체들(220m)은 복수의 서브-전극들(220w) 및 연결부(220y)를 포함한다. 복수의 서브-전극들(220w)은 X축 방향으로 연장되어 있다. 인접하는 2개의 서브-전극들(220w)은, 미리 결정된 간격으로 서로 격리되어 있다. 각각의 서브-전극들(220w)의 한 단부는, Y축 방향으로 연장된 연결부(220y)에 접속되어 있다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 단위 전극체들(210m)과 단위 전극체들(220m)이 서로 조합된 영역에는, 검출부들(20Cs)이 형성된다. 단위 전극체들(210m)의 복수의 서브-전극들(210w)과, 단위 전극체들(220m)의 복수의 서브-전극들(220w)은, Y축 방향을 향하여 교대로 배열되어 있다. 특히, 서브-전극들(210w 및 220w)은, 전극 기판(20C)의 면내 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 서로 대향하여 배치된다.
도 14b는, 도 14a의 A-A 방향으로부터 본 단면도이다. Y 전극(220C)들은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, X 전극들(210C)과 교차하여 제공되지만, X 전극들(210C)과 동일 평면(시트 기판(211C)의 동일 주면) 상에 형성된다. 이와 관련하여, 도 14b에 도시한 바와 같이, X 전극들(210C)과 Y 전극들(220C)이 서로 교차하는 영역은, X 전극들(210C) 및 Y 전극들(220C)이 직접 접촉하지 않도록 형성된다. 특히, X 전극들(210C)의 전극선부들(210p) 및 Y 전극들(220C)의 전극선부들(220p) 상에는 절연층(220r)이 제공되어 있다. 그 다음, X 전극들(210C)과 Y 전극들(220C)이 서로 교차하는 영역에는, 절연층(220r)을 브리지하도록 점퍼 배선부(220q)가 제공된다. 점퍼 배선부(220q)는 전극선부들(220p)을 서로 연결한다.
도 15는 본 실시 형태에 따른 검출부들(20Cs)의 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 15에 나타내는 예에서는, 검출부들(20Cs)에 있어서, 서브-전극(210w1)과 서브-전극(220w1), 서브-전극(220w1과 210w2), 서브-전극(210w2)과 서브-전극(220w2), 서브-전극(220w2)과 서브-전극(210w3), 및 서브-전극(210w3)과 서브-전극(220w3)이 각각 용량 결합된다. 특히, 시트 기판(211C)를 유전층으로 해서, 각각의 서브-전극들 간의 정전 용량 Cc11, Cc12, Cc13, Cc14, 및 Cc15는 금속막(12) 및 도체층(50)과 서브-전극들을 포함하는 제1 전극선들(210C) 및 제2 전극선들(220C)과의 용량 결합에 따라 가변적이다.
도 16은 전극 기판(20C)의 개략 평면도이다. 시트 기판(211C)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 본체부(231)와 돌출부(232)을 갖고, 돌출부(232)는 본체부(231)의 한쪽의 테두리부(231e)로부터 외측으로 돌출하도록 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 시트 기판(211C)의 제1 주면(231a)에 복수의 제1 전극선들(210C) 및 복수의 제2 전극선들(220C)이 형성되어 있다. 복수의 제1 전극선들(210C)에 접속된 복수의 제1 인출선들(210s)과, 복수의 제2 전극선들(220C)에 접속된 복수의 제2 인출선들(220s)은, 각각 본체부(231)의 제1 주면(231a)과 돌출부(232)의 제1면(232a) 상에 형성된다.
상기 구성에 따르면, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 조작 및 효과를 얻을 수 있다. 또한, 다수의 서브-전극들은 용량 결합되고, 용량 결합된 서브-전극들 간의 거리가 좁아질 수 있다. 이에 의해, 전체 입력 장치(100C)의 용량 결합량을 증가시킬 수 있고, 검출 감도를 향상시킬 수 있다.
본 개시의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 기술의 요지를 일탈하지 않고 여러 가지 변경을 행할 수 있다.
예를 들어, 실시 형태에서는, 한 쌍의 지지체들(30 및 40)이 전극 기판(20)을 지지하는 구성을 설명했다. 그러나, 지지체들(30 및 40) 중 어느 한쪽만이 전극 기판(20)을 지지할 수 있다. 도 17은 제2 지지체(40)를 생략한 입력 장치의 구성예를 도시하고, 도 18은 제1 지지체(30)를 생략한 입력 장치의 구성예를 각각 도시한다.
도 17에 나타내는 입력 장치에 있어서는, 도체층(50) 대신 절연 재료를 포함하는 지지층(50A)가 사용될 수 있다. 전극 기판(20)은 지지층(50A)에 고정되고, 입력 조작면(110)에의 입력 조작 시, 금속막(12)과 검출부들(20s)과의 사이의 거리 변화에 기초하여 입력 위치 및 가압력이 검출된다.
한편, 도 18에 나타내는 입력 장치에 있어서는, 조작 부재(10)측의 금속막(12)은 불필요할 수 있다. 전극 기판(20)은 조작 부재(10)에 고정되고, 입력 조작면(110)에의 입력 조작 시, 도체층(50)과 검출부들(20s)와의 사이의 거리 변화에 기초하여 입력 위치 및 가압력이 검출된다.
본 개시는 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1) 센서 장치로서,
변형 가능한 시트 형상의 제1 도체층;
복수의 제1 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들에 대향하여 배치되어, 복수의 제2 전극선들과 상기 복수의 제1 전극선들과의 사이의 대향 영역에 각각 용량 센서들을 형성하는 복수의 제2 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 단일 시트 기판을 포함하는 전극 기판; 및
상기 제1 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함하는 제1 지지체를 포함하는 센서 장치.
(2) 상기 (1)에 따른 센서 장치로서,
상기 시트 기판은,
상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 본체부, 및
상기 본체부의 테두리부에 제공되고, 상기 테두리부로부터 외측으로 돌출되고, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들에 각각 접속된 복수의 제1 인출선들과 복수의 제2 인출선들을 지지하는 돌출부를 갖는 센서 장치.
(3) 상기 (2)에 따른 센서 장치로서,
상기 본체부는,
상기 복수의 제1 전극선들을 지지하는 제1 주면, 및
상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 제2 주면을 갖고,
상기 돌출부는,
상기 복수의 제1 인출선들을 지지하는 제1 면, 및
상기 복수의 제2 인출선들을 지지하는 제2 면을 갖는 센서 장치.
(4) 상기 (3)에 따른 센서 장치로서,
상기 복수의 제2 인출선들은,
상기 제2 면에 형성된 복수의 제1 배선부들,
상기 제1 면에 형성된 복수의 제2 배선부들, 및
상기 복수의 제1 배선부들과 상기 복수의 제2 배선부들을 접속하고 상기 돌출부를 관통하는 복수의 비아부들을 갖는 센서 장치.
(5) 상기 (2)에 따른 센서 장치로서,
상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들은 상기 본체부의 동일 주면 상에 형성되는 센서 장치.
(6) 상기 (2) 내지 (5) 중 어느 하나에 따른 센서 장치로서,
상기 전극 기판은, 상기 돌출부에 실장된 커넥터 부품을 더 포함하고,
상기 커넥터 부품은, 상기 복수의 제1 인출선들 및 상기 복수의 제2 인출선들에 전기적으로 접속되는 센서 장치.
(7) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 따른 센서 장치로서,
상기 전극 기판을 그 사이에 배치해서 상기 제1 도체층에 대향하여 배치된 제2 도체층; 및
상기 제2 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제2 구조체들을 포함하는 제2 지지체를 더 포함하는 센서 장치.
또한, 본 개시가 이하와 같은 추가 구성도 취할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
(1) 센서 장치로서,
시트 형상의 제1 도체층;
복수의 제1 전극선들과, 복수의 제2 전극선들과, 상기 제1 및 제2 전극선들의 쌍을 이룬 부분들에 형성되는 용량 센서들과, 상기 제1 및 제2 전극선들을 지지하는 시트 기판을 포함하는 전극 기판; 및
상기 제1 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함하는 제1 지지체를 포함하는 센서 장치.
(2) 상기 (1)에 따른 센서 장치로서,
상기 복수의 제2 전극선들은 상기 복수의 제1 전극선들에 대향하여 배치되고, 상기 용량 센서들은 상기 제1 및 제2 전극선들 사이에서 상기 센서 장치의 두께 방향으로 형성되는 센서 장치.
(3) 상기 (1)에 따른 센서 장치로서,
상기 시트 기판은,
상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 본체부, 및
상기 본체부의 테두리부와 일체로 형성되어 그 위에 제공되고, 상기 테두리부로부터 외측으로 돌출되고, 상기 복수의 제1 전극선들 및 상기 복수의 제2 전극선들에 각각 접속된 복수의 제1 인출선들 및 복수의 제2 인출선들을 지지하는 돌출부를 포함하는 센서 장치.
(4) 상기 (3)에 따른 센서 장치로서,
상기 본체부는 상기 복수의 제1 전극선들을 지지하는 제1 주면과, 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 제2 주면을 포함하고,
상기 돌출부는 상기 복수의 제1 인출선들을 지지하는 제1 면과, 상기 복수의 제2 인출선들을 지지하는 제2 면을 포함하는 센서 장치.
(5) 상기 (4)에 따른 센서 장치로서,
상기 복수의 제2 인출선들은,
상기 제2 면에 형성된 복수의 제1 배선부들,
상기 제1 면에 형성된 복수의 제2 배선부들, 및
상기 복수의 제1 배선부들과 상기 복수의 제2 배선부들을 접속하고 상기 돌출부를 관통하는 복수의 비아부들을 포함하는 센서 장치.
(6) 상기 (3)에 따른 센서 장치로서,
상기 복수의 제1 전극선들 및 상기 복수의 제2 전극선들은 상기 본체부의 동일 주면 상에 형성되는 센서 장치.
(7) 상기 (3)에 따른 센서 장치로서,
상기 전극 기판은 상기 돌출부에 실장된 커넥터 부품을 더 포함하고,
상기 커넥터 부품은 상기 복수의 제1 인출선들 및 상기 복수의 제2 인출선들에 전기적으로 접속되는 센서 장치.
(8) 상기 (1)에 따른 센서 장치로서,
상기 전극 기판을 사이에 두고 상기 제1 도체층에 대향하여 배치된 제2 도체층; 및
상기 제2 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제2 구조체들을 포함하는 제2 지지체를 더 포함하는 센서 장치.
(9) 상기 (1)에 따른 센서 장치로서,
상기 전극 기판에 고정되는 지지층을 더 포함하는 센서 장치.
(10) 상기 (9)에 따른 센서 장치로서,
상기 지지층은 절연 재료를 포함하는 센서 장치.
(11) 상기 (9)에 따른 센서 장치로서,
상기 용량 센서들은 시트 형상의 제1 금속층과 상기 용량 센서들과의 사이의 거리의 변화에 기초하여 검출될 대상의 입력 위치와 가압력을 검출하는 센서 장치.
(12) 상기 (9)에 따른 센서 장치로서,
상기 지지층은 상기 전극 기판의 제1 측면에 고정되고, 상기 제1 지지체는 상기 전극 기판의 상기 제1 측면에 대향하는 상기 전극 기판의 제2 측면에 고정되는 센서 장치.
(13) 상기 (1)에 따른 센서 장치로서,
입력 조작면을 갖는 조작 부재를 더 포함하고,
상기 조작 부재는 상기 전극 기판의 제1 측면에 고정되고 상기 제1 지지체는 상기 전극 기판의 상기 제1 측면에 대향하는 상기 전극 기판의 제2 측면에 고정되는 센서 장치.
(14) 상기 (1)에 따른 센서 장치로서,
상기 제1 및 제2 전극선들은 상기 전극 기판의 상기 시트 기판의 동일 면에 형성되는 센서 장치.
(15) 상기 (14)에 따른 센서 장치로서,
상기 제1 전극선들은 복수의 제1 단위 전극체들을 포함하고 상기 제2 전극선들은 복수의 제2 단위 전극체들을 포함하며, 상기 제1 및 제2 단위 전극체들의 쌍들은 상기 각각의 용량 센서들을 형성하는 센서 장치.
(16) 입력 장치로서,
입력 조작면을 갖는 조작 부재;
상기 조작 부재를 지지하는 시트 형상의 제1 도체층;
복수의 제1 전극선들과, 복수의 제2 전극선들과, 상기 제1 및 제2 전극선들의 쌍을 이룬 부분들에 형성되는 용량 센서들과, 상기 제1 및 제2 전극선들을 지지하는 시트 기판을 포함하는 전극 기판; 및
상기 제1 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 갖는 제1 지지체를 포함하는 입력 장치.
(17) 전자 장치로서,
입력 조작면을 갖는 표시 소자;
상기 표시 소자를 지지하는 시트 형상의 제1 도체층;
복수의 제1 전극선들과, 복수의 제2 전극선들과, 상기 제1 및 제2 전극선들의 쌍을 이룬 부분들에 형성되는 용량 센서들과, 상기 제1 및 제2 전극선들을 지지하는 시트 기판을 포함하는 전극 기판; 및
상기 제1 도체층과 상기 전극 기판을 접속하는 복수의 제1 구조체들을 포함하는 제1 지지체를 포함하는 전자 장치.
이는 다양한 변형, 조합, 서브 조합 및 변경들이 첨부된 청구 범위 또는 균등의 범위 내에 있는 한에 있어서는 설계 조건 및 다른 요인에 따라 발생할 수 있는 본 분야의 숙련자에 의해 이해되어야 한다.
1: 센서 장치
10: 조작 부재
11: 플렉시블 디스플레이
12: 도체층
20, 20C: 전극 기판
24: 커넥터 부품
30: 제1 지지체
40: 제2 지지체
50: 도체층
60: 제어기
70: 전자 장치
100, 100C: 입력 장치
210: 제1 전극선
210s: 제1 인출선
211, 211C: 시트 기판
220: 제2 전극선
220s: 제2 인출선
220s1: 제1 배선부
220s2: 제2 배선부
220sv: 비아부
231: 본체부
232: 돌출부

Claims (17)

  1. 센서 장치로서,
    변형 가능한 시트 형상의 제1 도체층;
    상기 제1 도체층과 대향하여 배치되는 제2 도체층;
    복수의 제1 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들에 대향하여 배치되고 상기 복수의 제1 전극선들과의 대향 영역에 각각 용량 센서를 형성하는 복수의 제2 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 단일의 시트 기판을 포함하고, 상기 제1 및 제2 도체층 사이에 변형 가능하게 배치되고, 상기 제1 및 제2 도체층 각각과의 거리의 변화를 정전적으로 검출하는 것이 가능한 전극 기판;
    상기 제1 도체층과 상기 전극 기판의 사이를 접속하는 복수의 제1 구조체들과, 상기 복수의 제1 구조체들의 사이에 형성된 제1 공간부를 포함하는 제1 지지체; 및
    인접하는 상기 복수의 제1 구조체들 사이에 각각 배치되고 상기 제2 도체층과 상기 전극 기판의 사이를 접속하는 복수의 제2 구조체들과, 상기 복수의 제2 구조체들 사이에 형성된 제2 공간부를 포함하는 제2 지지체
    를 포함하는 센서 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시트 기판은,
    상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 본체부, 및
    상기 본체부의 테두리부에 형성되고, 상기 테두리부로부터 외측으로 돌출되고, 상기 복수의 제1 전극선들 및 상기 복수의 제2 전극선들에 각각 접속된 복수의 제1 인출선들 및 복수의 제2 인출선들을 지지하는 돌출부를 포함하는 센서 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 복수의 제1 전극선들을 지지하는 제1 주면과, 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 제2 주면을 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 복수의 제1 인출선들을 지지하는 제1 면과, 상기 복수의 제2 인출선들을 지지하는 제2 면을 포함하는 센서 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 제2 인출선들은,
    상기 제2 면에 형성된 복수의 제1 배선부들,
    상기 제1 면에 형성된 복수의 제2 배선부들, 및
    상기 복수의 제1 배선부들과 상기 복수의 제2 배선부들을 상호 접속하고 상기 돌출부를 관통하는 복수의 비아부들을 포함하는 센서 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극선들 및 상기 복수의 제2 전극선들은 상기 본체부의 동일 주면 상에 각각 형성되는 센서 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 전극 기판은 상기 돌출부에 실장된 커넥터 부품을 더 포함하고,
    상기 커넥터 부품은 상기 복수의 제1 인출선들 및 상기 복수의 제2 인출선들에 전기적으로 접속되는 센서 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도체층은, 미리 결정된 기준 전위에 접속되는 센서 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 입력 장치로서,
    입력 조작면을 갖는 조작 부재;
    상기 조작 부재를 지지하는 변형 가능한 시트 형상의 제1 도체층;
    상기 제1 도체층과 대향하여 배치되는 제2 도체층;
    복수의 제1 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들에 대향하여 배치되고 상기 복수의 제1 전극선들과의 대향 영역에 각각 용량 센서를 형성하는 복수의 제2 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 단일의 시트 기판을 포함하고, 상기 제1 및 제2 도체층 사이에 변형 가능하게 배치되고, 상기 제1 및 제2 도체층 각각과의 거리의 변화를 정전적으로 검출하는 것이 가능한 전극 기판;
    상기 제1 도체층과 상기 전극 기판의 사이를 접속하는 복수의 제1 구조체들과, 상기 복수의 제1 구조체들의 사이에 형성된 제1 공간부를 포함하는 제1 지지체; 및
    상기 제2 도체층과 상기 전극 기판의 사이를 접속하고 인접하는 상기 복수의 제1 구조체들 사이에 각각 배치된 복수의 제2 구조체들과, 상기 복수의 제2 구조체들 사이에 형성된 제2 공간부를 포함하는 제2 지지체
    를 포함하는 입력 장치.
  17. 전자 장치로서,
    입력 조작면을 갖는 표시 소자;
    상기 표시 소자를 지지하는 변형 가능한 시트 형상의 제1 도체층;
    상기 제1 도체층과 대향하여 배치되는 제2 도체층;
    복수의 제1 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들에 대향하여 배치되고 상기 복수의 제1 전극선들과의 대향 영역에 각각 용량 센서를 형성하는 복수의 제2 전극선들과, 상기 복수의 제1 전극선들과 상기 복수의 제2 전극선들을 지지하는 단일의 시트 기판을 포함하고, 상기 제1 및 제2 도체층 사이에 변형 가능하게 배치되고, 상기 제1 및 제2 도체층 각각과의 거리의 변화를 정전적으로 검출하는 것이 가능한 전극 기판;
    상기 제1 도체층과 상기 전극 기판의 사이를 접속하는 복수의 제1 구조체들과, 상기 복수의 제1 구조체들의 사이에 형성된 제1 공간부를 포함하는 제1 지지체; 및
    상기 제2 도체층과 상기 전극 기판의 사이를 접속하고 인접하는 상기 복수의 제1 구조체들 사이에 각각 배치된 복수의 제2 구조체들과, 상기 복수의 제2 구조체들 사이에 형성된 제2 공간부를 포함하는 제2 지지체를 포함하고,
    상기 제2 도체층은 상기 전극 기판을 사이에 두고 상기 제1 도체층과 대향하여 배치되는 전자 장치.
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