TWI676118B - 輸入裝置、鍵盤及電子機器 - Google Patents

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TWI676118B
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Hiroto Kawaguchi
勝原智子
Tomoko Katsuhara
蛭子井明
Akira Ebisui
西村泰三
Taizo Nishimura
水野裕
Hiroshi Mizuno
坂倉義晃
Yoshiaki Sakakura
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日商新力股份有限公司
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Abstract

本發明之輸入裝置包含：導體層，其具有可撓性；靜電電容式感測器層，其具有複數個檢測部；及構造層，其設置於導電層與感測器層之間，且具有反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個構造體。對與檢測部對應之操作區域，配置有2個以上之構造體。

Description

輸入裝置、鍵盤及電子機器
本技術係關於輸入裝置、鍵盤及電子機器。詳細而言，關於具備靜電電容式之感測器層之輸入裝置。
近年來，對於移動PC(Personal Computer：個人電腦)或平板PC，謀求小型且薄型。對於其附隨之鍵盤，配合本體之輕薄短小化，亦謀求小型且薄型。
另一方面，於觸控顯示器進行操作之觸控面板成為主流之過程中，根據若於操作中手來回於顯示器與鍵盤之間，則可用性受損等之理由，依然謀求鍵盤所附隨之觸控板。於鍵盤面積變小之過程中，重要的是將觸控板之功能配置於何處。
於例如專利文獻1中，提出可於相同操作面上操作不同之輸入機構之輸入裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]
日本專利特開2005-166466號公報
本技術之目的在於提供一種可於相同操作面進行兩種輸入操作，且可擴大反作用力相對於操作者按壓之位置非線性變化之區域之 輸入裝置、鍵盤及電子機器。
為了解決上述問題，第1技術之輸入裝置具備：導體層，其具有可撓性；靜電電容式之感測器層，其具有複數個檢測部；及構造層，其設置於導電層與感測器層之間，且具有反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個構造體；且對與檢測部對應之操作區域，配置有2個以上之構造體。
第2技術之輸入裝置具備：靜電電容式之感測器層，其具有複數個檢測部；及構造層，其設置於感測器層上，且具有反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個構造體；且構造層具有可撓性及導電性；對與檢測部對應之操作區域，配置有2個以上之構造體。
第3技術之鍵盤具備：導體層，其具有可撓性；靜電電容式之感測器層，其具有複數個檢測部；及構造層，其設置於導電層與感測器層之間，且具有反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個構造體；且對與檢測部對應之操作區域，配置有2個以上之構造體。
第4技術之電子機器具備：導體層，其具有可撓性；靜電電容式之感測器層，其具有複數個檢測部；及構造層，其設置於導電層與感測器層之間，且具有反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個構造體；且對與檢測部對應之操作區域，配置有2個以上之構造體。
如上述說明，根據本技術，可於相同操作面進行兩種輸入操作，且可擴大反作用力相對於操作者按壓之位置非線性變化之區域。
10‧‧‧電子機器
11‧‧‧輸入裝置/鍵盤
12‧‧‧主機
13‧‧‧顯示裝置
14‧‧‧控制器IC
20‧‧‧感測器模組
20A~20G‧‧‧感測器模組
20a‧‧‧鍵輸入操作
20b‧‧‧手勢輸入操作
21‧‧‧參考電極層
22‧‧‧感測器層
22s‧‧‧檢測部
23‧‧‧中間層
23a‧‧‧孔部
23b‧‧‧本體層
23c‧‧‧黏接層
24‧‧‧第1構造層
24c‧‧‧第1構造層
24f‧‧‧第1構造層
25‧‧‧第2構造層
25a‧‧‧第2構造層
25b‧‧‧第2構造層
25d‧‧‧第2構造層
25e‧‧‧構造層
25f‧‧‧第2構造層
26‧‧‧參考電極層
27‧‧‧鍵頂層
27a‧‧‧鍵
30‧‧‧第1壓紋層
30e‧‧‧第1壓紋層
30f‧‧‧第1壓紋層
30g‧‧‧第1壓紋層
31‧‧‧第1構造體
31a‧‧‧頂部
31b‧‧‧彎曲部
31e‧‧‧第1構造體
31f‧‧‧第1構造體
31g‧‧‧第1構造體
32‧‧‧平坦部
33‧‧‧通氣孔
34‧‧‧按壓柱
40‧‧‧第2壓紋層
40e‧‧‧第2壓紋層
40f‧‧‧第2壓紋層
40g‧‧‧第1壓紋層
40m‧‧‧樹脂薄膜
41‧‧‧第2構造體
41e‧‧‧第2構造體
41f‧‧‧第2構造體
41g‧‧‧第2構造體
42‧‧‧凸狀部
42a‧‧‧凸狀部之頂部
42b‧‧‧彎曲部
42c‧‧‧厚膜部
42d‧‧‧形狀部
42e‧‧‧凸狀部
42f‧‧‧第2構造體
43‧‧‧按壓體
43a‧‧‧樹脂層
43b‧‧‧黏接層
43c‧‧‧黏接層
43f‧‧‧貼合層
44‧‧‧平坦部
45~46‧‧‧按壓體
51‧‧‧基材
52‧‧‧X電極
52m‧‧‧單位電極體
52p‧‧‧電極線部
52w‧‧‧子電極
52y‧‧‧耦合部
52z‧‧‧連接部
53‧‧‧Y電極
53m‧‧‧單位電極體
53p‧‧‧電極線部
53q‧‧‧跨接配線
53w‧‧‧子電極
53y‧‧‧耦合部
53z‧‧‧連接部
54‧‧‧絕緣層
55‧‧‧絕緣層
56‧‧‧絕緣層
60‧‧‧導電性壓紋層
61‧‧‧導電層
61m‧‧‧導電層
71~72‧‧‧模具
80‧‧‧導電性壓紋層
81‧‧‧基底層
81a‧‧‧孔部
82‧‧‧孔部
83‧‧‧支持層
83a‧‧‧樹脂層
83b‧‧‧黏接層
90‧‧‧導電性壓紋層
91‧‧‧第1構造體
92‧‧‧基底部
93‧‧‧凸狀部
94‧‧‧基底層
120‧‧‧感測器模組
120A‧‧‧感測器模組
125‧‧‧構造層
125a‧‧‧構造層
140‧‧‧壓紋層(凹凸層)
141‧‧‧構造體
141a‧‧‧構造體
142‧‧‧凸狀部
142a‧‧‧頂部
142b‧‧‧彎曲部
144‧‧‧平坦部
410‧‧‧凹凸薄膜
410A‧‧‧凹凸構造體
411‧‧‧按壓部
411a‧‧‧頂部
411b‧‧‧彎曲部
412‧‧‧底面部
413‧‧‧基底部
414‧‧‧凹部
420‧‧‧感測器模組/凹凸構造體
421‧‧‧參考電極層/基底層
421a‧‧‧孔部
422‧‧‧感測器層/黏接層
422a‧‧‧孔部
423‧‧‧中間層
423a‧‧‧孔部
424‧‧‧構造層
425‧‧‧參考電極層
426‧‧‧鍵頂層
426a‧‧‧鍵
441‧‧‧構造體
A‧‧‧臨限值
B‧‧‧臨限值
D1‧‧‧距離
D2‧‧‧距離
D3‧‧‧距離
P1‧‧‧反作用力極大值
P2‧‧‧反作用力極小值
Pa‧‧‧中央位置
Pb‧‧‧周緣位置
R1‧‧‧中央區域
R2‧‧‧周緣區域
RA‧‧‧區域
RB‧‧‧區域
Rp‧‧‧鍵操作區域
S1~S5‧‧‧步驟
X‧‧‧軸
Y‧‧‧軸
θ1‧‧‧傾斜角
θ2‧‧‧傾斜角
圖1A係顯示感測器模組之構成之一例之剖視圖。圖1B係顯示容易產生點擊感之區域與不易產生點擊感之區域之概略圖。圖1C係顯示參考電極層之移動量與對操作者之反作用力之關係之圖表。
圖2A係用以說明按壓鍵之中央時之感測器模組之動作之一例之剖視圖。圖2B係用以說明按壓鍵之周緣部時之感測器模組之動作之一例之剖視圖。
圖3係顯示本技術之第1實施形態之電子機器之構成之一例之方塊圖。
圖4A係顯示本技術之第1實施形態之感測器模組之構成之一例之剖視圖。圖4B係放大顯示圖4A所示之感測器模組之一部分之剖視圖。
圖5A係顯示X電極之構成之一例之平面圖。圖5B係顯示Y電極之構成之一例之平面圖。
圖6A係顯示X、Y電極之配置之一例之平面圖。圖6B係沿圖6A之VIB-VIB線之剖視圖。
圖7A係顯示除了鍵頂層、參考電極層及第2構造層以外之狀態之感測器模組之構成之一例之俯視圖。圖7B係沿圖7A之VIIB-VIIB線之剖視圖。
圖8A係顯示第1、第2構造體之配置之一例之平面圖。圖8B係顯示第1、第2構造體之配置之一例之剖視圖。圖8C係顯示容易產生點擊感之區域與不易產生點擊感之區域之概略圖。
圖9A係用以說明鍵輸入操作時之鍵之按壓位置之一例之剖視 圖。圖9B係顯示按壓鍵之中央進行鍵輸入操作時之參考電極之移動量與對操作者之反作用力之關係之一例之圖表。圖9C係顯示按壓鍵之周緣部進行鍵輸入操作時之參考電極之移動量與對操作者之反作用力之關係之一例之圖表。
圖10A係用以說明進行手勢輸入操作時之感測器模組之動作之一例之剖視圖。圖10B係用以說明按壓鍵之中央進行鍵輸入操作時之感測器模組之動作之一例之剖視圖。圖10C係用以說明按壓鍵之周緣部進行鍵輸入操作時之感測器模組之動作之一例之剖視圖。
圖11A係顯示參考電極之移動量與對操作者之反作用力之關係之一例之圖表。圖11B係顯示參考電極之移動量與電容變化之關係之一例之圖表。圖11C係顯示對操作者之反作用力與電容變化之關係之一例之圖表。
圖12係用以說明控制器IC之動作之一例之流程圖。
圖13A係顯示本技術之第1實施形態之變化例1之感測器模組之構成之第1例之剖視圖。圖13B係顯示本技術之第1實施形態之變化例1之感測器模組之構成之第2例之剖視圖。
圖14A、圖14B、圖14C、圖14D係分別用以說明導電性壓紋層之製造方法之一例之步驟圖。
圖15A係顯示本技術之第1實施形態之變化例2之感測器模組之構成之第1例之剖視圖。圖15B係顯示本技術之第1實施形態之變化例2之感測器模組之構成之第2例之剖視圖。
圖16A係顯示本技術之第1實施形態之變化例3之感測器模組之構成之一例之平面圖。圖16B係顯示本技術之第1實施形態之變化例3之感測器模組之構成之一例之剖視圖。
圖17A係顯示本技術之第1實施形態之變化例4之感測器模組之構成之一例之平面圖。圖17B係顯示本技術之第1實施形態之變化例4之 感測器模組之構成之一例之剖視圖。
圖18A係顯示本技術之第1實施形態之變化例5之感測器模組之構成之一例之平面圖。圖18B係顯示本技術之第1實施形態之變化例5之感測器模組之構成之一例之剖視圖。圖18C係用以說明按壓鍵之周緣部進行鍵輸入操作時之感測器模組之動作之一例之剖視圖。
圖19係顯示本技術之第1實施形態之變化例6之感測器模組之構成之一例之剖視圖。
圖20係顯示本技術之第1實施形態之變化例7之感測器模組之構成之一例之剖視圖。
圖21A係顯示本技術之第2實施形態之感測器模組之構成之一例之剖視圖。圖21B係放大顯示圖21A所示之感測器模組之一部分之剖視圖。
圖22A係顯示構造體之配置之第1例之平面圖。圖22B係顯示構造體之配置之第1例之剖視圖。
圖23A係顯示構造體之配置之第2例之平面圖。圖23B係顯示構造體之配置之第2例之剖視圖。
圖24A係顯示構造體之配置之第3例之平面圖。圖24B係顯示構造體之配置之第3例之剖視圖。
圖25A係顯示構造體之配置之第4例之平面圖。圖25B係顯示構造體之配置之第4例之剖視圖。
圖26A係用以說明鍵輸入操作時之鍵之按壓位置之一例之剖視圖。圖26B係顯示按壓鍵之中央進行鍵輸入操作時之參考電極之移動量與對操作者之反作用力之關係之一例之圖表。圖26C係顯示按壓鍵之周緣部進行鍵輸入操作時之參考電極之移動量與對操作者之反作用力之關係之一例之圖表。
圖27A係用以說明進行手勢輸入操作時之感測器模組之動作之一 例之剖視圖。圖27B係用以說明按壓鍵之中央進行鍵輸入操作時之感測器模組之動作之一例之剖視圖。圖27C係用以說明按壓鍵之周緣部進行鍵輸入操作時之感測器模組之動作之一例之剖視圖。
圖28A係顯示本技術之第2實施形態之變化例之感測器模組之構成之一例之剖視圖。圖28B係顯示本技術之第2實施形態之變化例之感測器模組之構成之一例之剖視圖。
圖29A係顯示構造體之按壓位置之概略圖。圖29B係顯示偏芯之圓錐台狀之構造體、及未偏芯之圓錐台狀之構造體之對操作者之按壓之反作用力之極大值P1之差異之圖表。
圖30A、圖30B係分別顯示本技術之第1實施形態之變化例7之感測器模組之構成例之剖視圖。
圖31A係顯示本技術之第1實施形態之變化例8之感測器模組之構成例之剖視圖。圖31B係顯示本技術之第1實施形態之變化例9之感測器模組之構成例之剖視圖。
圖32A係顯示本技術之第1實施形態之變化例11之感測器模組之構成例之剖視圖。圖32B係顯示本技術之第1實施形態之變化例12之感測器模組之構成例之剖視圖。
圖33A係顯示本技術之第1實施形態之變化例13之感測器模組之構成例之剖視圖。圖33B係顯示本技術之第1實施形態之變化例14之感測器模組之構成例之剖視圖。
圖34係顯示本技術之第1實施形態之變化例15之感測器模組之構成例之剖視圖。
圖35A係顯示本技術之第3實施形態之凹凸薄膜之構成例之剖視圖。圖35B係顯示本技術之第3實施形態之變化例1之凹凸薄膜之構成例之剖視圖。圖35C係顯示本技術之第3實施形態之變化例2之凹凸薄膜之構成例之剖視圖。
圖36A係顯示本技術之第3實施形態之變化例3之凹凸薄膜之構成例之剖視圖。圖36B係顯示本技術之第3實施形態之變化例4之凹凸薄膜之構成例之剖視圖。圖36C係顯示本技術之第3實施形態之變化例5之凹凸薄膜之構成例之剖視圖。
圖37A係顯示本技術之第4實施形態之凹凸構造體之構成例之剖視圖。圖37B係顯示本技術之第4實施形態之變化例1之凹凸構造體之構成例之剖視圖。圖37C係顯示本技術之第4實施形態之變化例2之凹凸構造體之構成例之剖視圖。
對本技術之實施形態，參照圖式且於以下順序進行說明。另，於以下之實施形態之所有圖中，對相同或對應之部分標註相同符號。
1.第1實施形態(具備積層構造之構造層之感測器模組及具備其之電子機器之例)
1.1 概要
1.2 電子機器之構成
1.3 感測器模組之構成
1.4 感測器模組之動作
1.5 構造體之對按壓之反作用力及靜電電容之變化
1.6 控制器IC之動作
1.7 效果
1.8 變化例
2.第2實施形態(具備單層構造之構造層之感測器模組之例)
2.1 概要
2.2 感測器模組之構成
2.3 感測器模組之動作
2.4 效果
2.5 變化例
3.第3實施形態
3.1 凹凸薄膜之構成
3.2 效果
3.3 變化例
4.第4實施形態
4.1 凹凸構造體之構成
4.2 變化例
<1.第1實施形態> [1.1 概要]
本發明者等係研究具有圖1A所示之構成者作為可於相同之操作面進行兩種輸入操作，且薄型並可產生點擊感之感測器模組。該感測器模組420具備參考電極層421、感測器層422、中間層423、包含複數個構造體441之構造層424、參考電極層425、及包含複數個鍵426a之鍵頂層426。構造體441係如圖1C所示，具有隨著操作者之按壓而反作用力增加且上升至極大值P1，若進而增加按壓量，則反作用力減少至P2，若按壓至按壓變形之臨界點，則反作用力再次增加之功能。
於具有上述構成之感測器模組420中，如圖2A所示，若按壓鍵426a之中央，則構造體441反轉，構造體441之頂側與構造體441之底側之上下關係調換，藉此獲得點擊感。另一方面，如圖2B所示，若按壓鍵426a之周緣部，則由於僅構造體441之周緣部局部變形，構造體441不反轉，因而未獲得點擊感。因此，如圖1B所示，於鍵操作區域Rp之中央區域R1中易產生點擊，但於周緣區域R2中不易產生點擊感，致使獲得點擊感之區域變小。此種現象於由柔軟且較薄之薄膜構成感測器模組420之情形時，因操作載荷容易使操作面變形，故而顯著。
因此，本發明者們對可擴大能產生點擊感之區域、即反作用力相對於操作者按壓之位置非線性變化之區域之感測器模組進行專門研究。其結果，研究出具備2層以上之積層構造之構造層，且對與鍵對應之鍵操作區域配置2個以上之構造體，且該2個以上之構造體分開配置於2層以上之層之感測器模組。於下文中，對具有該構成之感測器模組及具備其之電子機器進行說明。
[1.2 電子機器之構成]
如圖3所示，電子機器10具備鍵盤11、電子機器10之本體即主機12、及顯示裝置13。另，於圖3中，顯示有鍵盤11設置於電子機器10內且兩者一體化之構成，亦可採用將鍵盤11作為周邊機器設置於電子機器10之外部之構成。又，顯示有顯示裝置13設置於電子機器10內且兩者一體化之構成，亦可採用將顯示裝置13作為周邊機器設置於電子機器10之外部之構成。
作為電子機器10，例如可舉出個人電腦、智慧型手機等行動電話、平板型電腦、電視、相機、可攜式遊戲機器、汽車導航系統、可穿戴機器等，但並未限定於此。
(鍵盤)
鍵盤11係輸入裝置之一例，具備感測器模組(感測器)20、及控制器IC(Integrated Circuit：積體電路)14。感測器模組20可進行鍵輸入操作20a與手勢輸入操作20b之兩種操作。感測器模組20檢測與輸入操作相應之靜電電容之變化，且將與其相應之電性信號輸出至控制器IC14。控制器IC14基於自感測器模組20供給之電性信號，將與對感測器模組20完成之操作對應之資訊輸出至主機12。例如，輸出與按壓之鍵相關之資訊(例如掃描碼)、座標資訊等。
(主機)
主機12基於自鍵盤11供給之資訊，執行各種處理。例如，執行對 顯示裝置13之文字資訊之顯示、或顯示裝置13所顯示之游標之移動等之處理。
(顯示裝置)
顯示裝置13基於自主機12供給之影像信號或控制信號等，顯示影像(畫面)。作為顯示裝置13，例如可舉出液晶顯示器、電致發光(Electro Luminescence：EL)顯示器、CRT(Cathode Ray Tube：陰極射線管)顯示器、電漿顯示器(Plasma Display Panel：PDP)等，但並未限定於此。
[1.3 感測器模組之構成]
以下，參照圖4A、圖4B，對感測器模組20之構成之一例進行說明。感測器模組20具備作為第1導體層之參考電極層21、感測器層22、中間層(間隔層)23、包含複數個第1構造體31之第1構造層24、包含複數個第2構造體41之第2構造層25、作為第2導體層之參考電極層26、及鍵頂層27。感測器模組20包含具有柔軟性之操作面。此處，對構造層具有包含第1、第2構造層24、25之2層之積層構造之情形進行說明，但積層構造並非限定於該例者，亦可採用2層以上之積層構造。於下文中，適當將感測器模組20及其構成要件(構成構件)之兩主表面中、作為操作面側之主表面稱為表面(第1面)，將與其為相反側之主表面稱為背面(第2面)。
感測器模組20藉由靜電性地檢測對鍵頂層27之輸入操作所引起之參考電極層26與感測器層22之間之距離之變化，而檢測該輸入操作。該輸入操作係對鍵頂層27之鍵輸入操作、或於鍵頂層27上之手勢操作。
於感測器層22之表面側隔著特定間隔設置參考電極層26，且鄰接於背面側設置有參考電極層21。藉由如此將參考電極層21、26設置於感測器層22之兩面側，可防止外部雜訊(外部電場)進入感測器模組 20內。
於感測器層22與參考電極層26之間，自感測器層22朝向參考電極層26之方向依序設置有中間層23、第1構造層24、第2構造層25。藉由複數個第1、第2構造體31、41，參考電極層26與中間層23之間分離而設置特定之空間。
(參考電極層)
參考電極層21構成感測器模組20之背面，且與參考電極層26於感測器模組20之厚度方向對向而配置。參考電極層21例如具有較感測器層22及參考電極層26等更高之彎曲剛性，作為感測器模組20之支持板而發揮功能。
作為參考電極層26，可使用導電層或導電性基材。導電性基材係例如具備基材、及設置於其表面之導電層。基材係例如具有薄膜狀或板狀。此處，薄膜亦包含薄片。導電層只要為具有電性導電性者即可，例如可使用包含無機系導電材料之無機導電層、包含有機系導電材料之有機導電層、包含無機系導電材料及有機系導電材料之兩者之有機-無機導電層等。
作為無機系導電材料，例如可舉出金屬、金屬氧化物等。此處，金屬定義為包含半金屬者。作為金屬，例如可舉出鋁、銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、錫、鈷、銠、銥、鐵、釕、鋨、錳、鉬、鎢、鈮、鉭、鈦、鉍、銻、鉛等之金屬、或其等之合金等，但並未限定於此。作為金屬氧化物，例如可舉出銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅、氧化銦、添加銻之氧化錫、添加氟之氧化錫、添加鋁之氧化鋅、添加鎵之氧化鋅、添加矽之氧化鋅、氧化鋅-氧化錫系、氧化銦-氧化錫系、氧化鋅-氧化銦-氧化鎂系等，但並未限定於此。
作為有機系導電材料，例如可舉出碳材料、導電性聚合物等。作為碳材料，例如可舉出碳黑、碳纖維、富勒烯、石墨烯、碳奈米 管、碳微線圈、奈米角等，但並未限定於此。作為導電性聚合物，例如可使用取代或無取代之聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、及包含選自其等之1種或2種之(共)聚合體等，但並未限定於此。
作為參考電極層21，具體而言，例如可使用包含Al合金或Mg合金等之金屬材料之金屬板、碳纖維強化型塑膠等之導體板、及於包含塑膠材料等之絕緣體層上形成有鍍敷膜、蒸鍍膜、濺鍍膜或金屬箔等之導電層之積層體。參考電極層21例如連接於接地電位。
作為參考電極層21之形狀，例如可舉出平坦之板狀，但並未限定於此。例如，參考電極層21亦可具有階差部。又，亦可於參考電極層21設置1個或複數個開口。再者，參考電極層21亦可具有網狀之構成。
參考電極層26具有可撓性。因此，參考電極層26可隨著操作面之按壓而變形。參考電極層26例如為具有可撓性之導電層或導電性薄膜。導電性薄膜例如具備基材即薄膜、及設置於其表面之導電層。作為導電層之材料，可例示與上述之參考電極層21之導電層相同者。
作為導電性薄膜，具體而言，例如可使用不鏽鋼(Stainless Used Steel：SUS)薄膜、印刷有碳之薄膜、ITO(Indium Tin Oxide：氧化銦錫)薄膜、蒸鍍有Cu等之金屬之金屬蒸鍍薄膜等。參考電極層26例如連接於接地電位。
(感測器層)
感測器層22係設置於參考電極層21與參考電極層26之間，可靜電性地檢測距作為操作面側之參考電極層26之距離之變化。具體而言，感測器層22包含複數個檢測部22s，該複數個檢測部22s檢測隨著距參考電極層26之距離變化之靜電電容。
如圖4B所示，感測器層22為靜電電容式之感測器層，具備基材51、複數個X、Y電極52、53、及絕緣層54。另，於本說明書中，X軸 及Y軸係指於基材51之表面內彼此正交之軸。複數個X、Y電極52、53設置於基材51之表面。絕緣層54係以覆蓋複數個X、Y電極52、53之方式設置於基材51之表面。藉由該等X、Y電極52、53之組合，而構成複數個檢測部22s。複數個檢測部22s根據感測器模組20之鍵排列而2維排列於基材51之表面上。
作為基材51，例如可使用高分子樹脂薄膜或玻璃基板。作為高分子樹脂薄膜之材料，例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸樹脂(PMMA)、聚醯亞胺(PI)、三乙醯纖維素(TAC)、聚酯、聚醯胺(PA)、芳族聚醯胺、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚丙烯(PP)、二醋酸纖維素、聚氯乙烯、環氧樹脂、脲醛樹脂、聚氨酯樹脂、三聚氰胺樹脂、環烯烴聚合物(COP)、降冰片烯系熱可塑性樹脂等。
作為絕緣層54之材料，可使用無機材料及有機材料之任一者。作為無機材料，例如可使用SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、Ta2O5、Y2O3、HfO2、HfAlO、ZrO2、TiO2等。作為有機材料，例如可使用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等之聚丙烯酸酯、PVA(聚乙烯醇)、PS(聚苯乙烯)、透明性聚醯亞胺、聚酯、環氧樹脂、聚乙烯苯酚、聚乙烯醇等。
(X、Y電極)
以下，參照圖5A、圖5B、圖6A，對X、Y電極52、53之構成之一例進行說明。其中，於圖5A、圖5B、圖6A中，為了使圖示簡單，而顯示有將檢測部22s以矩陣狀2維排列之構成。如上所述，檢測部22s之排列係根據感測器模組20之鍵排列而選擇者，矩陣狀之2維排列為一例，並未限定於此。
如圖5A所示，第1電極即X電極52具備電極線部52p、複數個單位電極體52m、及複數個連接部52z。電極線部52p係於X軸方向延伸。 複數個單位電極體52m係於X軸方向以一定之間隔配置。電極線部52p與單位電極體52m係隔開特定間隔而配置，兩者之間係藉由連接部52z連接。另，亦可採用省略連接部52z，而於電極線部52p上直接設置有單位電極體52m之構成。
單位電極體52m整體上具有梳齒狀。具體而言，單位電極體52m具備複數個子電極52w與耦合部52y。複數個子電極52w係於Y軸方向延伸。相鄰之子電極52w之間係隔開特定之間隔。複數個子電極52w之一端係連接於X軸方向上延伸之耦合部52y。
如圖5B所示，第2電極即Y電極53具備電極線部53p、複數個單位電極體53m、及複數個連接部53z。電極線部53p係於Y軸方向延伸。複數個單位電極體53m係於Y軸方向以一定之間隔配置。電極線部53p與單位電極體53m係隔開特定間隔而配置，兩者之間係藉由連接部53z連接。
單位電極體53m整體上具有梳齒狀。具體而言，單位電極體53m具備複數個子電極53w與耦合部53y。複數個子電極53w係於Y軸方向延伸。相鄰之子電極53w之間係隔開特定之間隔。複數個子電極53w之一端係連接於X軸方向上延伸之耦合部53y。
如圖6A所示，單位電極體52m之複數個子電極52w、與單位電極體53m之複數個子電極53w係朝向X軸方向交替排列。子電極52w、53w之間係隔開特定之間隔。若於X、Y電極52、53間施加電壓，則於基材51之面內方向鄰接之子電極52w、53w形成電容耦合。於X、Y電極52、53間施加有電壓之狀態中，若藉由輸入操作使參考電極層26接近於感測器層22(即檢測部22s)，則相鄰之子電極52w、53w間之靜電電容發生變化。因此，由1組單位電極體52m、53m構成之檢測部22s整體之靜電電容發生變化。基於該檢測部22s整體之靜電電容之變化，控制器IC14判斷是否已對操作面進行手勢及鍵輸入操作之哪一者 之輸入操作。
如圖6B所示，於X電極52之電極線部52p上設置絕緣層54、55，以跨越該絕緣層54、55，且電性連接電極線部53p之端部彼此之方式設置有跨接配線53q。於該跨接配線53q上，積層有絕緣層56、及黏接層23c。X、Y電極52、53係如圖4B所示，由絕緣層54覆蓋。
(第1構造層)
第1構造層24係設置於第2構造層25與中間層23之間。藉由第1構造層24所含之複數個第1構造體31，第2構造層25與中間層23之間分離而設置特定之空間。第1構造層24係由具有凹凸形狀之第1壓紋層(凹凸層)30構成。第1構造體31係由第1壓紋層30之凹凸形狀中之凸狀部構成。凸狀部之背面側凹陷，凸狀部之內部為中空狀。於凸狀部間設置平坦部32，該平坦部32例如相對於中間層23貼合等，而將第1構造層24固定於中間層23之表面。
凸狀部即第1構造體31係反作用力相對於按壓量(相對於操作載荷)非線性變化之反作用力構造體。第1構造體31具備頂部31a、及彎曲部31b。第1構造體31之形狀較佳為圓錐台形、四角錐台形。藉由具有此種形狀，與具有圓頂形之情形相比可抑制高度。另，凸狀部即第1構造體31之形狀並未限定於此，亦可使用其以外之形狀。
如圖7A所示，第1壓紋層30具有通氣孔33，藉由該通氣孔33而將鄰接之第1構造體31間相連。藉由該通氣孔33而於第1構造體31受壓時，排出第1構造體31之內部空間之空氣。如圖7B所示，通氣孔33係由設置於第1壓紋層30之背面之槽與中間層23之表面構成之孔部。亦可於中間層23之表面中、與第1構造層24之槽對向之部分亦設置槽，組合第1構造層24之背面之槽與中間層23之表面之槽構成通氣孔33。
作為第1壓紋層30，較佳的是使用壓紋薄膜。作為該薄膜之材料，例如可使用高分子樹脂材料。作為高分子樹脂材料，例如可舉出 聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸樹脂(PMMA)、聚醯亞胺(PI)、三乙醯纖維素(TAC)、聚酯、聚醯胺(PA)、芳族聚醯胺、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚丙烯(PP)、二醋酸纖維素、聚氯乙烯、環氧樹脂、脲醛樹脂、聚氨酯樹脂、三聚氰胺樹脂、環烯烴聚合物(COP)、降冰片烯系熱可塑性樹脂等。
(第2構造層)
第2構造層25係設置於參考電極層26與第1構造層24之間。藉由第2構造層25所含之複數個第2構造體31，參考電極層26與第1構造層24之間分離而設置特定之空間。第2構造層25係由具有凹凸形狀之第2壓紋層(凹凸層)40、及分別設置於第2壓紋層40具有之複數個凸狀部42之頂部42a之複數個按壓體43構成。第2構造體41係由凸狀部42、及設置於該凸狀部42之頂部42a之按壓體43構成。凸狀部42之背面側凹陷，凸狀部42之內部為中空狀。於凸狀部42間設置平坦部44，該平坦部44設置於第1構造體31之頂部31a上。平坦部44亦可經由黏接層而貼合於第1構造體31之頂部31a上等而固定。
凸狀部42係反作用力相對於按壓量(相對於操作載荷)非線性變化之反作用力構造體。凸狀部42具備頂部42a、及彎曲部42b。凸狀部42之形狀較佳為圓錐台形、四角錐台形。藉由具有此種形狀，與具有圓頂形之情形相比可抑制高度。另，凸狀部42之形狀並未限定於此，亦可使用其以外之形狀。
按壓體43例如為兩面黏接薄膜，具備樹脂層43a、及分別設置於該樹脂層43a之兩面之黏接層43b、43c。按壓體43經由黏接層43b而貼合於凸狀部42之頂部42a之表面，且經由黏接層43c而貼合於參考電極層26之背面。
第2壓紋層40亦可根據需要具有通氣孔。作為第2壓紋層40，較 佳為使用壓紋薄膜。作為該薄膜之材料，例如可例示與第1壓紋層30相同者。
(第1、第2構造體之配置)
對與鍵27a對應之鍵操作區域Rp配置有1個或2個以上之第1構造體31與1個或2個以上之第2構造體31。具體而言，複數個第1構造體31係以對第1構造層24之各鍵操作區域Rp至少包含1個或2個以上之第1構造體31之方式配置。又，複數個第2構造體41係以對第2構造層25之各鍵操作區域Rp至少包含1個或2個以上之第2構造體41之方式配置。
第1、第2構造體31、41較佳為以不於感測器模組20之厚度方向、即施加操作載荷之方向重疊之方式配置。例如，於第1構造層24中，第1構造體31配置於鍵操作區域Rp之中央，於第2構造層25中，第2構造體41配置於鍵操作區域Rp之周緣。相反，亦可於第1構造層24中，於鍵操作區域Rp之周緣配置第1構造體31，於第2構造層25中，於鍵操作區域Rp之中央配置第2構造體41。
例如，如圖8A、圖8B所示，於具有大致矩形狀之操作區域Rp，配置有1個第1構造體31及複數個第2構造體41。1個第1構造體31配置於操作區域Rp之中央，複數個第2構造體41配置於操作區域Rp之周緣部之位置，例如4個第2構造體41配置於操作區域Rp之各角之位置。藉由此種配置，例如圖8C所示，於操作區域Rp之中央區域R1中藉由第1構造體31而獲得點擊感，於操作區域之周緣區域R2藉由第2構造體41獲得點擊感。因此，於操作區域Rp之中央區域R1及周緣區域R2之任一者中，皆容易產生點擊，獲得點擊感之區域變大。此處，操作區域Rp係指與鍵27a之操作面對應之區域。另，第1、第2構造體31、41之配置及個數並未限定於上述之例，亦可使用其以外之配置及個數。例如，亦可將1個第2構造體41配置於操作區域Rp之中央，將複數個第1構造體31配置於操作區域Rp之周緣部之位置，例如4個第1構 造體31配置於操作區域Rp之各角之位置。
(中間層)
中間層23具備中間層23之本體層23b、及設置於該本體層23b之表面之黏接層23c。又，中間層23具有複數個孔部23a。孔部23a例如為自中間層23之表面貫通至背面之貫通孔。複數個孔部23a設置於與複數個檢測部22s分別對應之位置。即，若自相對於操作面垂直之方向而視，則複數個孔部23a分別設置於與複數個檢測部22s重疊之位置。於鍵操作區域Rp之中央設置有第1構造體31之情形時，複數個孔部23a係分別位於複數個第1構造體31之正下方。藉此，於進行鍵輸入操作之情形時，第1構造體31之頂部31a反轉，可進入孔部23a。中間層23例如由網版印刷或成型薄膜等構成。
第1構造體31較佳為以其底部側之內周與中間層23之孔部23a之外周大致相接之方式設置。更具體而言，較佳的是，例如，中間層23之孔部23a具有正方形狀之外周，於第1構造體31具有圓錐台形狀之情形時，第1構造體31之底部之內周以與中間層23之孔部23a之外周大致相接之方式設置。
第1構造體31藉由反轉而帶來急劇之反作用力之變化。為了以第1壓紋層30固定於中間層23之狀態，使第1構造體31反轉，即調換第1構造體31之頂部與底部之上下關係，較佳的是孔部23a具有某程度之深度。理由係點擊感提高。又，孔部23a之深度較佳的是在第1構造體31之高度以下。這是因為若超過第1構造體31之高度，則有第1構造體31反轉後無法恢復之虞。
中間層23係如圖6B所示，由積層於絕緣層54上之絕緣層55、56、及黏接層23c構成。中間層23與第1壓紋層30經由黏接層23c而貼、合。
(鍵頂層)
鍵頂層27具有可撓性。因此，鍵頂層27可隨著操作面之按壓而與參考電極層26一同變形。作為鍵頂層27，例如可使用樹脂薄膜、及具有柔軟性之金屬板等。於鍵頂層27之表面(作為其輸入側之側之面)，排列有複數個鍵27a。於鍵27a，印有文字、記號、功能等。藉由按壓或離開該鍵27a，而自控制器IC14對主機12輸出掃描碼等之資訊。
(控制器IC)
控制器IC14係基於自感測器模組20供給之與靜電電容之變化相應之電性信號，而判斷是否已對操作面進行手勢及鍵輸入操作之任一者，且將與該判斷結果相應之資訊輸出至主機12。具體而言，控制器IC14具有2個臨限值A、B，基於該等臨限值A、B進行上述判斷。例如，於判斷為已進行手勢輸入操作之情形時，將座標資訊輸出至主機12。又，於判斷為已進行鍵輸入操作之情形時，將掃描碼等之與鍵相關之資訊輸出至主機12。
[1.4 感測器模組之動作]
以下，參照圖9A~圖10C，說明手勢及鍵輸入操作時之感測器模組120之動作之一例。
(手勢輸入操作)
若對感測器模組20之表面(操作面)進行手勢輸入操作，則如圖10A所示，第1構造體31之形狀略微變形，自初始位置朝下方移位距離D1。藉此，感測器層22與參考電極層26之距離略微變化D1，單位電極體52m、53m間之靜電電容略微發生變化。以感測器層22內之檢測部22s檢測該靜電電容變化，且作為電性信號輸出至控制器IC14。
(鍵輸入操作)
如圖9A所示，若按壓感測器模組之鍵27a(即鍵操作區域Rp)之中央位置Pa進行鍵輸入操作，則如圖10B所示，第1構造體31反轉，自初 始位置移位距離D2。藉此，感測器層22與參考電極層26之距離較大地變化D2，單位電極體52m、53m間之靜電電容發生較大變化。以感測器層22內之檢測部22s檢測該靜電電容變化，且作為電性信號輸出至控制器IC14。於此種鍵輸入操作中，對操作者之反作用力曲線特性係如圖9B所示。
如圖9A所示，若按壓感測器模組之鍵27a(即鍵操作區域Rp)之周緣位置Pb，則如圖10C所示，第1構造體31反轉，自初始位置移位距離D3。藉此，感測器層22與參考電極層26之距離較大地變化D3，單位電極體52m、53m間之靜電電容發生較大變化。以感測器層22內之檢測部22s檢測該靜電電容變化，且作為電性信號輸出至控制器IC14。於此種鍵輸入操作中，對操作者之反作用力曲線特性係如圖9C所示。此處，為便於說明，第1、第2構造體31、41之反作用力曲線特性設為大致相同，該等反作用力曲線特性亦可於第1、第2構造體31、41中不同。
如上所述，根據進行輸入操作之位置，第1、第2構造體31、41各者有助於產生點擊感，藉此可擴大點擊產生區域。
[1.5 構造體之對按壓之反作用力及靜電電容之變化]
於具有上述構成之感測器模組20中，第1、第2構造體31、41係如圖11A所示，具有對操作者之反作用力相對於參考電極層26之移動量非線性變化之功能。具體而言，第1、第2構造體31、41具有隨著操作者之按壓，反作用力增加，且上升至極大值P1，若進而增加按壓量，則反作用力減少至極小值P2，若按壓至按壓變形之臨界點，則反作用力再次增加之功能。
於感測器模組20中，靜電電容變化係如圖11B所示，相對於參考電極層26之移動量單調地增加。又，靜電電容變化係如圖11C所示，隨著對操作者之反作用力之增加而平穩變化後，急劇變化，其後再次 平穩變化。於圖11A中，最初平穩變化之區域RB係與操作者自初始位置開始按壓直至反作用力到達極大值P1之區域對應。又，於圖11A中，急劇變化之區域RA係與反作用力自極大值P1到達極小值P2之區域對應。
藉由於區域RA內設定臨限值A，判斷靜電電容是否超過該臨限值A，可判斷是否已對操作面進行鍵輸入操作。另一方面，藉由於區域RB內設定臨限值B，判斷靜電電容是否超過該臨限值B，可判斷是否已對操作面進行手勢操作。
[1.6 控制器IC之動作]
以下，參照圖12對控制器IC14之動作之一例進行說明。
首先，於步驟S1中，當使用者對鍵盤11之操作面進行輸入操作時，於步驟S2中，控制器IC14基於自感測器模組20供給之與靜電電容之變化相應之電性信號，判斷靜電電容變化是否為臨限值A以上。於以步驟S2判斷靜電電容變化為臨限值A以上之情形時，於步驟S3中，控制器IC14係將掃描碼等之鍵相關之資訊輸出至主機12。藉此，進行鍵輸入。另一方面，於以步驟S2判斷靜電電容變化並非臨限值A以上之情形時，處理進行至步驟S4。
其次，於步驟S4中，控制器IC14係基於自感測器模組20供給之與靜電電容之變化相應之電性信號，而判斷靜電電容變化是否為臨限值B以上。於以步驟S4判斷靜電電容變化為臨限值B以上之情形時，於步驟S5中，控制器IC14依據手勢判定演算法而動作。藉此，進行手勢輸入。另一方面，於以步驟S4判斷靜電電容變化並非臨限值B以上之情形時，處理返回步驟S1。
[1.7 效果]
於第1實施形態之感測器模組20中，對與鍵27a對應之鍵操作區域Rp分別配置有1個以上之第1構造體31與第2構造體31。藉此，於具有 柔軟變形之操作面之感測器模組20中，可擴大產生點擊感之區域(即，反作用力相對於操作者按壓之位置而非線性變化之區域)。
可使鍵盤11之操作面具有鍵輸入與手勢游標操作之2個功能。藉此，可以較窄之面積安裝鍵盤功能與觸控板功能。又，可於鍵輸入後不使手較大移動而當即進行手勢輸入，提高可用性。又，構造較薄且可獲得較大之點擊感及鍵程。又，可製作廉價且穩定之鍵盤11。又，鍵盤11之設計之自由度較高。
[1.8 變化例] (變化例1)
如圖13A所示，變化例1之感測器模組20A具備具有導電性之第2構造層25a，於省略第2構造層25a與鍵頂層27之間之參考電極層26之點上，與第1實施形態之感測器模組20(參照圖4A)不同。另外，於變化例1中，對與第1實施形態相同之部位標註相同之符號且省略說明。
第2構造層25a具備具有凹凸形狀之導電性壓紋層60、及分別設置於該凹凸形狀所含之複數個凸狀部42之頂部42a之複數個按壓體43。導電性壓紋層60具備第2壓紋層40、及設置於其表面之導電層61。導電層61係以遵循第2壓紋層40之表面之凹凸之方式設置。另，導電性壓紋層60之構成並非限定於該例者，如圖13B所示，亦可於第2壓紋層40之背面設置導電層61。
於具有上述之構成之感測器模組20A中，藉由導電性壓紋層60與感測器層22之距離之變化，而使相鄰之子電極52w、53w間之靜電電容變化。該靜電電容之變化係以感測器層22檢測出。此處，對採用第2構造層25a具有導電性之構成之例進行說明，亦可取代第2構造層25，採用第1構造層24具有導電性之構成。該情形時，可藉由於第1壓紋層30之表面或背面形成導電層，而使第1構造層24具有導電性。
以下，參照圖14A~圖14D，說明導電性壓紋層60之製作方法之一 例。首先，如圖14A所示，藉由於樹脂薄膜40m之一主表面形成導電層61m，而製作導電性薄膜。作為導電層61m之材料，可例示與第1實施形態之參考電極層21之導電層相同者。作為樹脂薄膜40m之材料，例如可使用聚對苯二甲酸乙二脂、聚丙烯等之熱可塑性樹脂。作為導電性薄膜之製作方法，例如可使用將金屬箔等之導電層61m貼合於樹脂薄膜40m之表面之方法，藉由濺鍍法或蒸鍍法等之真空成膜技術使導電層61m成膜於樹脂薄膜40m之表面之方法，藉由印刷法或塗佈法將導電性糊料塗佈於樹脂薄膜40m之表面並乾燥，藉此使導電層61m成膜之方法。
其次，如圖14B所示，藉由利用模具71、72夾入導電性薄膜進行壓製，而如圖14C所示，於導電性薄膜形成壓紋。藉由上述步驟，如圖14D所示，獲得作為導電性壓紋薄膜之導電性壓紋層60。
(變化例2)
如圖15A所示，變化例2之感測器模組20B具備具有導電性之第2構造層25b。該構造層25b具備以導電材料構成之導電性壓紋層80。變化例2之感測器模組20B係於上述以外之點與第1變化例之感測器模組20A相同。
作為導電性壓紋層80之材料，可例示與第1實施形態之參考電極層21之導電層相同者。具體而言，例如可使用可壓製成型之較薄之金屬體、及導電性橡膠等之具有導電性之樹脂材料。導電性壓紋層80之製作方法較佳為配合樹脂材料等之導電性壓紋層80之材料之特性而選擇，例如可使用射出成型法、熱壓製法等之壓製法。
於上述之例中，對第2構造層25b具有導電性之感測器模組20B進行說明，亦可如圖15B所示，採用第1構造層24c具有導電性之感測器模組20C。該情形時，只要第1構造層24c具備導電性壓紋層90即可。
(變化例3)
如圖16A、圖16B所示，變化例3之感測器模組20D係於第2構造層25d進而具備按壓柱34之點上，與第1實施形態之感測器模組20(參照圖4A)不同。另，於變化例3中，對與第1實施形態相同之部位標註相同之符號且省略說明。按壓柱34係例如設置於第1構造體31之正上方。於圖16A、圖16B中，顯示有第1構造體31及按壓柱34設置於操作區域Rp之中央之例。
於具有上述之構成之感測器模組20D中，於按壓操作區域Rp之中央及其附近之區域之情形時，可經由按壓柱34按壓第1構造體31。藉此，可提高操作區域Rp之中央及其附近之區域之點擊感。
(變化例4)
如圖17A、圖17B所示，變化例4之感測器模組20E係於具備於第1構造體31e上重疊有第2構造體41e之構造層25e之點上，與第1實施形態之感測器模組20(參照圖4A)不同。另，於變化例4中，對與第1實施形態相同之部位標註相同之符號且省略說明。
構造層25e係由包含複數個第1構造體31e之第1壓紋層30e、包含複數個凸狀部42e之第2壓紋層40e、及分別設置於複數個凸狀部42e之頂部之複數個按壓體43構成。第2構造體41e係由凸狀部42e、及設置於其頂部之按壓體43構成。凸狀部42e大於第1構造體31e，於該凸狀部42e之背面側之凹部收容有第1構造體31e。第1構造體31e配置於操作區域Rp之中央。第2構造體41e係以其中心與操作區域Rp之中心一致或大致一致，且其周緣位於鍵操作區域Rp之外周之方式配置。
凸狀部42e較佳為自垂直於操作面之方向而視時，具有多角形狀，且將該多角形狀所含之複數個角部分別配置於鍵操作區域Rp之角部。理由係可提高鍵操作區域Rp之各角部中之點擊感。作為凸狀部42e之多角形狀，可舉出例如3角形以上之多角形狀。另，亦可於凸狀部42e之角部附加R形狀等而成為曲面。
於具有上述構成之感測器模組20E中，第1構造體31e有助於鍵操作區域Rp之中央部中之點擊產生，第2構造體41e有助於操作區域之外周部中之點擊產生。
(變化例5)
如圖18A、圖18B所示，變化例5之感測器模組20F係於凸狀之第1構造體31f與凸狀之第2構造體41f之頂部彼此對向配置且重疊之點上，與第1實施形態之感測器模組20(參照圖4A)不同。另，於變化例5中，對與第1實施形態相同之部位標註相同之符號且省略說明。
第1構造層24f係由包含複數個第1構造體31f之第1壓紋層30f構成。第1構造體31f係朝表面(操作面)之方向突出，其頂部位於鍵操作區域Rp之中央。第2構造層25f係由包含複數個第2構造體41f之第2壓紋層40f構成。第2構造體41f係朝背面之方向突出，其頂部位於鍵操作區域Rp之中央。第2構造體41f之底部位於鍵27a之周緣或其附近。第2構造層25f係經由貼合層43f而貼合於參考電極層26。例如，第2構造體41f之周緣部與參考電極層26係經由貼合層43f而貼合。
第1、第2構造體31f、41f之接觸面，即第1、第2構造體31f、41f之頂部係例如圖18B所示為平坦面。另，接觸面之形狀並非該受限定者，亦可如圖19所示，將第1、第2構造體31f、41f中之一者之頂部設為凸狀面，且將另一者之頂部設為凹狀面，並使凸狀面與凹狀面重疊。作為凸狀面之形狀，可舉出例如凸狀之部分球面狀等，作為凹狀面，可舉出例如凹狀之部分球面狀等。
於具有上述之構成之感測器模組20F中，如圖18C所示，若鍵操作區域Rp之外周部被按壓，則第2構造體41f之頂部對第1構造體31f之頂部傳遞按壓力。較佳的是，第2構造體42f係自垂直於操作面之方向而視時，具有多角形狀，且將該多角形狀所含之複數個角部分別配置於鍵操作區域Rp之角部。理由係可將各角部中之按壓力集中於中 央，從而可提高點擊感。作為第2構造體41f之多角形狀，可舉出例如3角形以上之多角形狀。另，亦可於第2構造體41f之角部附加R形狀等而成為曲面。
(變化例6)
如圖20所示，變化例6之感測器模組20G係於以1個第2構造體41g收容複數個第1構造體31g之方式積層有第1壓紋層30g、40g之點上，與第1實施形態之感測器模組20(參照圖4A)不同。另，於變化例6中，對與第1實施形態相同之部位標註相同之符號且省略說明。
第2構造體41g係於背面側具有凹狀部，於該凹狀部收容有複數個第1構造體31g。複數個第1構造體31g配置於操作區域之周緣、例如操作區域之各角部。
(變化例7)
於上述之第1實施形態中，如圖4A、圖4B所示，以第2構造體41於凸狀部42之頂部42a具備按壓體43之構成為例進行說明，但第2構造體41之構成並未限定於該例。以下，對藉由提高凸狀部42之頂部42a之剛性，可提高點擊感，且可使動作載荷上升之例進行說明。
如圖30A所示，亦可採用設置有凸狀部42之頂部42a之厚度與彎曲部42b之厚度相比變厚之厚膜部42c之構成。厚膜部42c經由黏接層43c而貼合於參考電極層26。該情形時，由厚膜部42c與黏接層43c構成按壓體43。於上述構成之情形時，作為第2壓紋層40，例如使用與頂部42a對應之部分與其以外之部分相比變厚之壓紋薄膜。此種壓紋薄膜例如可藉由熔融成形而形成。
如圖30B所示，凸狀部42亦可採用其頂部42a具備變形為凸狀之形狀部42d之構成。形狀部42d經由黏接層43c而貼合於參考電極層26。該情形時，由形狀部42d與黏接層43c而構成按壓體43。上述構成之情形時，作為凸狀部42之形狀，較佳為圓錐台形狀。作為形狀部 42d之形狀，例如可舉出使凸狀部42之頂部42a之一部分或全部一樣突出之形狀、或於該形狀之中央設置有凹陷之形狀，若自點擊感之提高之觀點而言，則較佳為前者。更具體而言，作為形狀部42d之形狀，可舉出圓柱狀、多角柱狀等之柱狀、或於其等之中央設置有凹陷之形狀，若自點擊感之提高之觀點而言，則較佳為圓柱狀、多角柱狀等之柱狀。形狀部42d較佳為藉由壓紋加工而與凸狀部42同時形成。
若凸狀部42之頂部42a之剛性較小，則有致使該處發生變形，不會發生對欲點擊之部分之應力集中，從而無法獲得明確之點擊之虞。藉由將硬且厚之材料貼附於凸狀部42之頂部42a形成按壓體43，可預計觸感提高，但若採用此種構成，則有成本上升之虞。與此相對，於凸狀部42之頂部42a成型而附加形狀部42d，提高剛性之情形時，不會招致成本之上升，而可提高觸感。
於第1實施形態中，亦可以高硬度之材料、例如硬度較第2壓紋層40之材料高之材料構成樹脂層43a。
(變化例8)
如圖31A所示，感測器模組20亦可進而具備設置於感測器層22與中間層23之間之基底層81。基底層81為未藉由黏接層等貼合於作為其下層之感測器層22上而僅載置之狀態。又，基底層81具有與第1、第2壓紋層30、40相同或大致相同之線性膨脹係數。基底層81及第1、第2壓紋層30、40可由相同材料構成，又可由具有相同或大致相同之線性膨脹係數之不同材料構成。另，於第2壓紋層40為未貼合於第1壓紋層30而僅載置之狀態之情形時，基底層81亦可具有與第1壓紋層30相同或大致相同之線性膨脹係數，且具有與第2壓紋層40不同之線性膨脹係數。
基底層81為薄膜，於該薄膜之表面直接設置有中間層23。作為薄膜之材料，可例示與第1、第2壓紋層30、40相同者。另，基底層81 為具備薄膜即樹脂層、及設置於該樹脂層之表面之黏接層之單面黏接薄膜，亦可經由黏接層貼合有基底層81與中間層23。該情形時，所謂基底層81之線性膨脹係數係指薄膜即樹脂層之線性膨脹係數。
於變化例8之感測器模組20中，因於感測器層22與中間層23之間進而具備具有上述構成之基底層81，故於因環境溫度之變化等而使感測器層22與第1、第2壓紋層30、40朝感測器層22之面內方向伸縮之情形時，亦可抑制於構成感測器模組20之構件產生應變等。因此，可提高感測器模組20之可靠性。
(變化例9)
如圖31B所示，基底層81亦可具有複數個孔部81a。孔部81a為自基底層81之表面貫通至背面之貫通孔。複數個孔部81a分別設置於第1構造體31之正下方。即，自相對於感測器模組20之表面(操作面)垂直之方向而視，孔部23a、81a設置於重疊之位置。由基底層81之孔部81a與中間層23之孔部23a，而構成有1個孔部82。因此，於進行鍵輸入操作之情形時，可使第1構造體31之頂部31a反轉且進入孔部82。另，孔部23a、81a只要為如上所述可使第1構造體31之頂部31a反轉並進入者即可，亦可不具有相同形狀及大小。
於變化例9之感測器模組20中，於基底層81設置複數個孔部81a，且由基底層81之孔部81a與中間層23之孔部23a構成有1個孔部82，因此不會招致設置基底層81所引起之感測器模組20之總厚度之上升，而可提高鍵程感、即敲鍵感。
另，亦可以與上述之基底層81相同之薄膜構成中間層23之本體層23b。該情形時，即使不設置基底層81，亦可獲得與上述相同之效果。
(變化例10)
於第1實施形態中，感測器層22所含之基材51(參照圖4B、圖6B) 亦可具有與第1、第2壓紋層30、40相同或大致相同之線性膨脹係數。於該情形時，亦與變化例9相同，可提高感測器模組20之可靠性。
(變化例11)
如圖32A所示，第2構造體41亦可於凸狀部42之頂部42a具備2個按壓體45、46。作為第2按壓體之按壓體46，設置於作為第1按壓體之按壓體45上。
按壓體45例如為形狀部42d。按壓體46例如為黏接薄膜。黏接薄膜例如為具備薄膜即樹脂層43a、及分別設置於該樹脂層之兩面之黏接層43b、43c之兩面黏接薄膜。按壓體46經由黏接層43b貼合於形狀部42d之頂部之表面，且經由黏接層43c貼合於參考電極層26之背面。按壓體46例如具有與按壓體45相同或大致相同之大小。
於變化例11之感測器模組20中，因設置有2個按壓體45、46，故點擊率提高。又，亦可獲得以下效果。因第2壓紋層40與鍵頂層27之間相隔充分之距離，故於按壓鍵27a時，可抑制第2壓紋層40與鍵頂層27接觸。可抑制鍵27a之變形。因未施加鍵27a之變形量之彈性，故點擊率提高。因鍵27a之移動變為水平，故觸感變佳。
另，於上述之變化例11中，以作為第1按壓體之按壓體45為形狀部42d之情形為例進行說明，按壓體45亦可為黏接薄膜。黏接薄膜例如為具備薄膜即樹脂層、及設置於該樹脂層之背面之黏接層之單面黏接薄膜。
(變化例12)
如圖32B所示，感測器模組20亦可進而具備設置於鍵操作區域Rp所含之複數個第2構造體41與參考電極層26之間之支持層83。藉由採用該構成，於以手指等觸碰鍵頂層27之表面時等，可抑制經由鍵頂層27感受之第2構造體41之顆粒感。
支持層83之周緣較佳係自相對於感測器模組20之表面(操作面)垂 直之方向而視，設置於較鍵27a之周緣內側，例如以與鍵27a之周緣重疊或大致重疊之方式設置。藉由於此種位置設置有支持層83之周緣，可進而抑制經由鍵頂層27感受到之第2構造體41之顆粒感。
支持層83例如為黏接薄膜。黏接薄膜例如為具備薄膜即樹脂層83a、及設置於該樹脂層83a之表面之黏接層83b之單面黏接薄膜。支持層83經由黏接層83b而貼合於參考電極層26之背面。按壓體46經由黏接層43c而貼合於支持層83之背面。
另，於上述之變化例12中，以支持層83與按壓體46為獨立體之構成為例進行說明，亦可使支持層83與按壓體46一體成形。
(變化例13)
如圖33A所示，第1構造體91亦可具備：基底部92，其具有相對於中間層23之表面大致垂直地直立設置之側面、或相對於中間層23之表面以未滿90°之傾斜角傾斜之側面；及凸狀部93，其設置於基底部92上。更具體而言，第1構造體91亦可具備：基底部92，其具有相對於中間層23之表面大致垂直地直立設置之側面、或相對於中間層23之表面以未滿90°之傾斜角傾斜之側面，且具有正方形狀之外周；及凸狀部93，其設置於基底部92上，且具有圓錐台形狀。藉此，因可於基底部92之角之部分變形，故點擊感提高。凸狀部93之底部側之外周較佳為大致相接於基底部92之外周。理由係點擊感進而提高。
(變化例14)
如圖33B所示，亦可進而具備設置於中間層23與第1構造層24之間之參考電極層26。第1構造體31之底部係自相對於感測器模組20之表面(操作面)垂直之方向而視時，設置於中間層23之孔部23a之內側。更具體而言，第1構造體31之彎曲部31b之下部設置於孔部23a之外周之內側之位置。
若對感測器模組20之表面(操作面)進行手勢輸入操作，則藉由第 1構造體31之彎曲部31b之下部按壓參考電極層26，使參考電極層26中位於孔部23a上之部分略微落入中間層23之孔部23a。藉此，感測器層22與參考電極層26之距離發生略微變化，且單位電極體52m、53m間之靜電電容發生略微變化。以感測器層22內之檢測部22s檢測該靜電電容變化，且作為電性信號輸出至控制器IC14。
若對感測器模組20之表面(操作面)進行鍵輸入操作，則第1構造體31反轉，於其頂部31a按壓參考電極層26，使參考電極層26中位於孔部23a上之部分落入中間層23之孔部23a內。此時，反轉之第1構造體31之頂部31a亦可落入中間層23之孔部23a內。藉此，感測器層22與參考電極層26之距離發生較大變化，單位電極體52m、53m間之靜電電容發生較大變化。以感測器層22內之檢測部22s檢測該靜電電容變化，且作為電性信號輸出至控制器IC14。
於第1實施形態之感測器模組20中，根據將感測器層22與參考電極層26之距離設為固定之要求，較佳為於製程中限制間隙。另一方面，於變化例14之感測器模組20中，因只要將第1、第2構造層24、25等貼於參考電極層26上即可，故不需要限制間隙，使製程變得容易。
(變化例15)
如圖34所示，感測器模組20亦可於參考電極層26與第1構造層24之間具備基底層94。基底層94為未藉由黏接層等貼合於作為其下層之參考電極層26上而僅載置之狀態。第1構造層24係藉由黏接層等貼合於基底層94上。
於變化例15之感測器模組20中，因於參考電極層26與第1構造層24之間進而具備基底層94，故於因環境溫度之變化等而使感測器層22與第1構造層24朝感測器層22之面內方向伸縮之情形時，亦可抑制於構成感測器模組20之構件產生應變等。因此，可提高感測器模組20之可靠性。基底層94與上述之變化例8中之基底層81相同。
(變化例16)
於變化例14中，於參考電極層26為具備包含高分子樹脂之基材與設置於該基材上之導電層之導電性基材之情形時，該基材亦可具有與第1、第2壓紋層30、40相同或大致相同之線性膨脹係數。於該情形時，亦與變化例15相同，可提高感測器模組20之可靠性。
又，於參考電極層26為包含導電性材料及高分子樹脂之導電性基材之情形時，該基材亦可具有與第1、第2壓紋層30、40相同或大致相同之線性膨脹係數。於該情形時，亦與變化例15相同，可提高感測器模組20之可靠性。
<2.第2實施形態> [2.1 概要]
於第1實施形態中，已說明具備2層以上之積層構造之構造層，且對與鍵對應之操作區域配置2個以上之構造體，且該2個以上之構造體分開配置於2層以上之層之感測器模組。與此相對，於第2實施形態中，說明具備單層構造之構造層，且對與鍵對應之操作區域配置2個以上之構造體，且該2個以上之構造體配置於感測器層之面內方向之感測器模組。
[2.2 感測器模組之構成]
如圖21A、圖21B所示，第2實施形態之感測器模組120係於中間層23與參考電極層26之間具備單層之構造層125之點上，與第1實施形態之感測器模組20(參照圖4A)不同。另，於第2實施形態中，對與第1實施形態相同之部位標註相同之符號且省略說明。
藉由構造層125所含之複數個構造體141，中間層23與參考電極層26之間分離，而設置特定之空間。構造層125係由具有凹凸形狀之壓紋層(凹凸層)140、及分別設置於壓紋層140具有之複數個凸狀部142之頂部142a之複數個按壓體43構成。構造體141係由凸狀部142、 及設置於該凸狀部142之頂部142a之按壓體43構成。凸狀部142之背面側凹陷，凸狀部142之內部為中空狀。於凸狀部間設置平坦部144，該平坦部144貼合於中間層23等而固定。
凸狀部142係反作用力相對於按壓量(相對於操作載荷)非線性變化之反作用力構造體。凸狀部142具備頂部142a、及彎曲部142b。凸狀部142之形狀較佳為圓錐台形、四角錐台形。藉由具有此種形狀，與具有圓頂形之情形相比可抑制高度。另，凸狀部142之形狀並未限定於此，可使用其以外之形狀。
凸狀部142藉由反轉而帶來急劇之反作用力之變化。為了以壓紋層140固定於中間層23之狀態使凸狀部142反轉，即調換凸狀部142之頂部142a與底部之上下關係，較佳為使孔部23a具有某程度之深度。按壓體43之厚度較佳為與中間層23之厚度、即孔部23a之深度相同或其以上。理由係點擊感提高。又，孔部23a之深度較佳為凸狀部142之高度以下。這是因為若超過凸狀部142之高度，則有凸狀部142反轉後無法恢復之虞。
(構造體之配置)
於與鍵27a對應之鍵操作區域Rp包含有2個以上之構造體141。該等2個以上之構造體141配置於感測器層22之面內方向。2個以上之構造體141例如設置於相對於連結鍵操作區域Rp之對邊之中點之直線為線對稱之位置。作為構造體141之配置位置，例如可舉出鍵操作區域Rp之中央、鍵操作區域Rp之角、鍵操作區域Rp之邊之中點、及其等之2者以上之組合。
作為構造體141之配置形態，例如可舉出4個或4個以上之構造體141配置於鍵操作區域Rp之周緣之配置形態、4個或4個以上之構造體141配置於鍵操作區域Rp之周緣且1個構造體141配置於鍵操作區域Rp之中央之配置形態。更具體而言，可舉出4個構造體141配置於矩形狀 之鍵操作區域Rp之各角之配置形態、4個構造體141配置於矩形狀之鍵操作區域Rp之各角且1個構造體141配置於鍵操作區域Rp之中央之配置形態、4個構造體141配置於矩形狀之鍵操作區域Rp之各邊之中點之配置形態、4個構造體141配置於矩形狀之鍵操作區域Rp之各邊之中點且1個構造體141配置於鍵操作區域Rp之中央之配置形態等。
於圖22A、圖22B中，顯示有於操作區域Rp內配置有5個構造體141之例。1個構造體141配置於矩形狀之鍵操作區域Rp之中央，且4個構造體141設置於矩形狀之鍵操作區域Rp之各角。可於各個構造體141之大致中央部產生點擊感。
如圖23A、圖23B所示，配置於操作區域Rp內之複數個構造體141之大小可不同。又，如圖24A、圖24B所示，配置於操作區域Rp內之複數個構造體141之高度可不同。又，如圖25A、圖25B所示，構造體141可不配置於操作區域Rp之中央，而僅配置於操作區域Rp之周緣部、例如各角。
[2.3 感測器模組之動作]
以下，參照圖26A~圖27C，說明手勢及鍵輸入操作時之感測器模組120之動作之一例。
(手勢輸入操作)
若對感測器模組120之表面(操作面)進行手勢輸入操作，則如圖27A所示，構造體141之形狀略微變形，自初始位置朝下方移位距離D1。藉此，感測器層22與參考電極層26之距離略微變化D1，單位電極體52m、53m間之靜電電容發生略微變化。以感測器層22內之檢測部22s檢測該靜電電容變化，且作為電性信號輸出至控制器IC14。
(鍵輸入操作)
如圖26A所示，若按壓感測器模組之鍵27a(即鍵操作區域Rp)之中央位置Pa進行鍵輸入操作，則如圖27B所示，配置於鍵操作區域Rp 之中央之構造體141反轉，自初始位置移位距離D2。藉此，感測器層22與參考電極層26之距離較大地變化D2，單位電極體52m、53m間之靜電電容發生較大變化。以感測器層22內之檢測部22s檢測該靜電電容變化，且作為電性信號輸出至控制器IC14。於此種鍵輸入操作中，對操作者之反作用力曲線特性係如圖27B所示。
如圖26A所示，若按壓感測器模組之鍵27a(即鍵操作區域Rp)之周緣位置Pb，則如圖27C所示，配置於鍵操作區域Rp之周緣之構造體141反轉，自初始位置移位距離D3。藉此，感測器層22與參考電極層26之距離較大地變化D3，單位電極體52m、53m間之靜電電容發生較大變化。以感測器層22內之檢測部22s檢測該靜電電容變化，且作為電性信號輸出至控制器IC14。於此種鍵輸入操作中，對操作者之反作用力曲線特性係如圖27C所示。此處，為便於說明，配置於鍵操作區域Rp之中央之構造體141與配置於鍵操作區域Rp之周緣之構造體141之反作用力曲線特性設為大致相同，但其等之反作用力曲線特性亦可不同。
如上所述，根據進行輸入操作之位置，配置於鍵操作區域Rp之中央之構造體141與配置於鍵操作區域Rp之周緣之構造體141有助於產生點擊感，藉此可擴大點擊產生區域。
[2.4 效果]
於第2實施形態之感測器模組120中，將包含複數個構造體141之單層之構造層125設置於中間層23與參考電極層26之間，且對與鍵27a對應之鍵操作區域Rp配置有2個以上之構造體141。藉此，可獲得與第1實施形態相同之效果。
[2.5 變化例]
如圖28A、圖28B所示，變化例之感測器模組120A係於具備包含偏芯之構造體141a之構造層125a之點上，與第2實施形態之感測器模 組120(參照圖21A)不同。複數個構造體141a配置於鍵操作區域Rp之周緣部、例如鍵操作區域Rp之各角。另，於變化例中，對與第2實施形態相同之部位標註相同之符號且省略說明。
可認為若將構造體141a配置於鍵操作區域Rp之中央，則動作載荷變大。若使用偏芯之構造體141a，則可藉由構造體141a之偏芯之方向使動作載荷發生變化。因此，藉由使用偏芯之構造體141a，可使鍵操作區域Rp之中央部與周緣部之動作載荷匹配。構造體141a例如朝鍵操作區域Rp之外側之方向偏芯。於鍵操作區域Rp之角之位置配置有構造體141a之情形時，構造體141a例如朝鍵操作區域Rp之角之方向偏芯。
圖29B顯示有偏芯之圓錐台狀之構造體、及未偏芯之圓錐台狀之構造體之對操作者之按壓之反作用力之極大值P1之不同。作為偏芯之圓錐台狀之構造體，顯示有3個偏芯之角度分別不同者(偏芯(1)~(3))。偏芯係以偏芯(1)、(2)、(3)之順序變小。未偏芯之構造體係將彎曲部之斜面之角度一樣設為7.5°者。偏芯最大之構造體係將彎曲部之斜面中較平穩之斜面之角度設為5°者。
圖29A顯示有圖29B所示之各資料之按壓位置。由圖29B可知，根據構造體之偏芯之有無、及構造體之偏芯之程度，構造體之對操作者之按壓之反作用力之極大值P1發生變化。
<3.第3實施形態> [3.1 凹凸薄膜之構成]
如圖35A所示，本技術之第3實施形態之凹凸薄膜410為所謂之壓紋薄膜，具備底面部412、及以相對於底面部412突出之方式設置之複數個按壓部411。
本技術之第3實施形態之凹凸薄膜410係配置於靜電電容式之感測器層22上之凹凸薄膜，可應用於上述第1至第2實施形態及其變化例 之感測器模組20、20A~20G、120、120A之任一者。凹凸薄膜410可用作上述第1至第2實施形態及其變化例之第1、第2壓紋層30、40之任一者。於將凹凸薄膜410應用於感測器模組20、20A~20G、120、120A之情形時，通常，底面部412貼合於靜電電容式之感測器層22、設置於該感測器層22上之中間層23或第1壓紋層30等。又，於按壓部411上設置第2壓紋層40或鍵頂層27。另，底面部412亦可為不貼合於設置於該感測器層22上之中間層23或第1壓紋層30等而僅載置之狀態。
凸部即按壓部411係構成為藉由按壓該按壓部411之頂部，可凹狀反轉。按壓部411係反作用力相對於按壓量(即相對於操作載荷)非線性變化之反作用力構造體。
複數個按壓部411係設置於凹凸薄膜410之兩主表面中之表面側。複數個按壓部411係1維或2維排列於凹凸薄膜410之面內。按壓部411係由凹凸薄膜410之凸部構成之構造體。按壓部411之背面側成為以遵循凸部即按壓部411之方式凹陷之凹部。因此，按壓部411之內部成為底面開放之中空狀之空間。
按壓部411之形狀較佳為錐台形狀。藉由具有此種形狀，與具有圓頂形狀之情形相比可降低按壓部411之高度。此處，所謂錐台形狀係指以與底面平行之平面切除錐體之頭部後之剩餘部分之形狀。作為錐台形狀，例如可舉出圓錐台形狀、四角錐台形狀、六角錐台形狀等之多角錐台形狀等。另，按壓部411之形狀並未限定於此，亦可採用其以外之形狀。
按壓部411具備頂部411a、及支持該頂部411a之彎曲部411b。頂部411a之厚度亦可薄於彎曲部411b之厚度。彎曲部411b亦可為錐面形狀，又可由多個腳部構成。
底面部412可為平坦部，又可根據需要設置有凹凸等。
可於凹凸薄膜410設置多個貫通孔。作為凹凸薄膜410之材料，例如可例示與第1實施形態之第1壓紋層30相同者。
[3.2 效果]
於上述第3實施形態之凹凸薄膜中，按壓部411係構成為藉由按壓該按壓部411之頂部，可凹狀反轉。因此，厚度較薄且可獲得良好之點擊感。
[3.3 變化例] (變化例1)
如圖35B所示，凹凸薄膜410亦可進而具備設置於按壓部411之底側之基底部413。於採用此種構成之情形時，可提高點擊感。
按壓部411及基底部413係由凹凸薄膜410之凸部構成。基底部413之側面係相對於底面部412大致垂直地直立設置、或相對於底面部412以未滿90°之傾斜角傾斜。按壓部411之底部之外周較佳為內接或大致內接於基底部413之頂部之外周。理由係點擊感進而提高。具體而言，例如，於按壓部411具有圓錐台形狀或多角錐台形狀，基底部413具有立方體形狀之情形時，按壓部411於底部具有之圓形狀或多角形狀之外周較佳為內接或大致內接於基底部413於頂部具有之正方形狀之外周。若自點擊感提高之觀點而言，則基底部413之側面之傾斜角θ1較佳為大於彎曲部411b之傾斜角θ2。此處，傾斜角θ1、θ2係以底面部412之背面或感測器層之表面為基準(0°)測定之傾斜角。
(變化例2)
如圖35C所示，於凹凸薄膜410之背面側，亦可設置以將相鄰之按壓部411間相連、且將按壓部411與凹凸薄膜410之周緣相連之方式延設之凹部414。
於將凹凸薄膜410應用於感測器模組時，於使凹凸薄膜410貼合於感測器層或設置於該感測器層上之中間層等之情形時，由凹部414 與感測器層或中間層等之表面構成孔部。該孔部係於按壓部411被按壓時，作為將按壓部411之內部空間之空氣排出至外部之通氣孔而發揮功能。
另，於變化例1之凹凸薄膜410設置凹部414之情形時，只要設置以將相鄰之基底部413間相連且將基底部413與凹凸薄膜410之周緣相連之方式延設之凹部414即可。
(變化例3)
如圖36A所示，亦可於複數個按壓部411上設置有鍵頂層27。該情形時，由凹凸薄膜410與鍵頂層27，構成凹凸構造體410A。凹凸構造體410A亦可於複數個按壓部411與鍵頂層27之間進而具備參考電極層26。
(變化例4)
如圖36B所示，凹凸薄膜410亦可進而具備分別設置於複數個按壓部411上之複數個按壓體43。又，亦可於複數個按壓體43上設置有鍵頂層27。該情形時，由凹凸薄膜410、複數個按壓體43、及鍵頂層27，構成凹凸構造體410A。該凹凸構造體410A亦可於複數個按壓體43與鍵頂層27之間進而具備參考電極層26。
(變化例5)
如圖36C所示，亦可進而具備分別設置於複數個按壓體43與鍵頂層27之間之複數個支持層71。於採用該構成之情形時，於以手指等觸碰鍵頂層27之表面時等，可抑制經由鍵頂層27感受到之按壓部411之顆粒感。於圖36C中，顯示有於按壓部411上設置有按壓體43、支持層71、參考電極層26及鍵頂層27之例，但亦可不設置按壓體43、參考電極層26及鍵頂層27中之至少一種，例如，亦可於按壓部411上僅設置支持層71。
<4.第4實施形態> [4.1 凹凸構造體之構成]
如圖37A所示，本技術之第4實施形態之凹凸構造體420具備基底層421、黏接層422、及經由黏接層422而固定於基底層內421上之凹凸薄膜410。另，於第4實施形態中，對與第3實施形態相同之部位標註相同之符號且省略說明。
本技術之第4實施形態之凹凸構造體420係配置於靜電電容式之感測器層22上者，可應用於上述第1至第2實施形態及其變化例之感測器模組20、20A~20G、120、120A之任一者。又，凹凸構造體420可作為上述第1至第2實施形態及其變化例之第1壓紋層30、或中間層23與第1壓紋層30之積層體而使用。於將凹凸構造體420應用於感測器模組20、20A~20G、120、120A之情形時，通常，基底層421載置於靜電電容式之感測器層22或設置於該感測器層22上之中間層23上。又，於按壓部411上設置第2壓紋層40。
基底層421及凹凸薄膜410之線性膨脹係數為相同或大致相同。基底層421及凹凸薄膜410可由相同材料構成，又可由具有相同或大致相同之線性膨脹係數之不同材料構成。基底層421較佳為薄膜。作為基底層421之材料，例如可例示與第1實施形態之第1壓紋層30相同者。
黏接層422係設置於凹凸薄膜之底面部412與基底層421之間。黏接層422具有設置於與複數個按壓部411分別對應之位置之複數個孔部422a。孔部422a為自黏接層422之表面貫通至背面之貫通孔。若自相對於凹凸構造體420之表面垂直之方向而視，則複數個孔部422a分別設置於與複數個按壓部411重疊之位置。按壓部411係構成為可壓入孔部422a。
[4.2 變化例] (變化例1)
如圖37B所示，可進而具備設置於基底層421與黏接層422之間之樹脂層423。樹脂層423例如為薄膜或塗佈層。樹脂層423較佳為具有設置於與複數個按壓部411分別對應之位置之複數個孔部423a。孔部423a為自樹脂層423之表面貫通至背面之貫通孔。複數個孔部423a分別設置於與複數個孔部422a重疊之位置，由孔部422a、423a構成1個孔部424。按壓部411係構成為可壓入該孔部424。
(變化例2)
如圖37C所示，基底層421亦可具有設置於與複數個按壓部411分別對應之位置之複數個孔部421a。孔部421a為自基底層421之表面貫通至背面之貫通孔。複數個孔部421a分別設置於與複數個孔部422a、423a重疊之位置，由孔部421a、422a、423a構成1個孔部424。按壓部411係構成為可壓入該孔部424。
(變化例3)
於第4實施形態之凹凸構造體420中，基底層421亦可具有上述之變化例2中之複數個孔部421a。該情形時，由孔部421a、422a，構成1個孔部424。
(變化例4)
基底層421與凹凸薄膜410可藉由紫外線硬化性樹脂組合物等之能量線硬化性樹脂組合物、或黏接膠帶等固定，又可取代黏接層422而藉由熱熔著固定。
(變化例5)
於第4實施形態及其變化例1~4之凹凸構造體420中，亦可採用與第3實施形態之變化例1~4相同之構成。
以上，雖已對本技術之實施形態、其變化例及實施例具體地進行說明，但本技術並非限定於上述實施形態、其變化例及實施例者，亦可基於本技術之技術性思想進行各種變化。
例如，上述實施形態、其變化例及實施例中所例舉之構成、方法、步驟、形狀、材料及數值等充其量不過為一例，可根據需要使用與其不同之構成、方法、步驟、形狀、材料及數值等。
又，上述實施形態、其變化例及實施例之構成、方法、步驟、形狀、材料及數值等只要不脫離本技術之主旨，可相互組合。
又，於上述實施形態中，以輸入裝置為具備複數個鍵之鍵盤之情形為例進行說明，輸入裝置亦可為具備1個鍵之開關或按鈕等。
又，於上述之實施形態及其變化例中，亦可不使中間層與感測器層之間貼附。又，亦可於中間層與感測器層之間設置背光燈等之構件。
又，本技術亦可採用以下構成。
(1)
一種輸入裝置，其包含：導體層，其具有可撓性；靜電電容式之感測器層，其具有複數個檢測部；及構造層，其設置於上述導電層與上述感測器層之間，且具有反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個構造體；且對與上述檢測部對應之操作區域，配置有2個以上之上述構造體。
(2)
如技術方案(1)所記述之輸入裝置，其中上述構造層具有2層以上之積層構造；且上述2個以上之構造體係朝該構造體之高度方向配置。
(3)
如技術方案(1)所記述之輸入裝置，其中上述構造層具有2層以上之積層構造；且 上述2個以上之構造體係以相對於上述構造層之各層之操作區域至少包含1個構造體之方式配置。
(4)
如技術方案(2)或(3)所記述之輸入裝置，其中於上述2層以上之積層構造中之第1層，上述構造體配置於上述操作區域之中央；且於上述2層以上之積層構造中之第2層，上述構造體配置於上述操作區域之周緣。
(5)
如技術方案(4)所記述之輸入裝置，其中上述第1層設置於上述感測器側；且上述第2層設置於上述導體層側；上述第2層於上述操作區域之中央進而具備按壓柱。
(6)
如技術方案(1)至(3)中任一者所記述之輸入裝置，其中上述2個以上之構造體包含：第1構造體，其係於上述感測器層側之面具有凹部；及第2構造體，其設置於該凹部內；且上述第2構造體之外周部設置於上述操作區域之周緣。
(7)
如技術方案(1)至(3)中任一者所記述之輸入裝置，其中上述2個以上之構造體包含：第1構造體，其係朝上述導體層之方向設置而突出；及第2構造體，其係朝上述感測器之方向突出；且上述第1構造體與上述第2構造體之頂部彼此對向。
(8)
如技術方案(1)所記述之輸入裝置，其中上述構造層具有單層構造；且上述2個以上之構造體係配置於上述感測器層之面內方向。
(9)
如技術方案(8)所記述之輸入裝置，其中上述2個以上之構造體設置於上述操作區域之周緣且偏芯。
(10)
如技術方案(1)至(9)中任一項所記述之輸入裝置，其中上述構造層具備具有複數個凸狀部之凹凸層；且上述構造體係由上述凸狀部構成。
(11)
如技術方案(1)至(9)中任一項所記述之輸入裝置，其中上述構造層具備：凹凸層，其具有複數個凸狀部；及複數個按壓體，其等分別設置於上述複數個凸狀部之頂部；且上述構造體係由上述凸狀部與上述按壓體構成。
(12)
如技術方案(10)或(11)所記述之輸入裝置，其中上述凹凸層為壓紋薄膜。
(13)
如技術方案(1)至(12)中任一項所記述之輸入裝置，其中進而具備設置於上述構造層與上述感測器層之間之中間層；且上述中間層具有設置於與上述複數個檢測部分別對應之位置之複數個孔部。
(14)
一種輸入裝置，其具備：靜電電容式之感測器層，其具有複數個檢測部；及構造層，其設置於上述感測器層上，且具有反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個構造體；且上述構造層具有可撓性及導電性； 對與上述檢測部對應之操作區域，配置有2個以上之上述構造體。
(15)
如技術方案(14)所記述之輸入裝置，其中上述構造層具備凹凸層與導電層。
(16)
如技術方案(14)所記述之輸入裝置，其中上述構造層具備包含導電性材料之凹凸層。
(17)
一種鍵盤，其具備如技術方案(1)至(16)中任一項所記述之輸入裝置。
(18)
一種電子機器，其具備如技術方案(1)至(16)中任一項所記述之輸入裝置。
(19)
如技術方案(13)所記述之輸入裝置，其中上述構造體具備：基底部，其具有相對於上述中間層之表面大致垂直地直立設置或傾斜之側面；及凸狀部，其設置於該基底部上。
(20)
如技術方案(13)或(19)所記述之輸入裝置，其中進而具備設置於上述感測器層與上述中間層之間之基底層；且上述複數個構造體係由壓紋層構成；上述基底層具有與上述壓紋層相同或大致相同之線性膨脹係數。
(21)
如技術方案(20)所記述之輸入裝置，其中上述基底層具有分別供 壓入上述複數個構造體之複數個孔部。
(22)
如技術方案(1)至(16)、及(19)中任一項所記述之輸入裝置，其中上述感測器層具備基材；且上述複數個構造體係由壓紋層構成；上述基材具有與上述壓紋層相同或大致相同之線性膨脹係數。
(23)
如技術方案(1)至(16)、及(19)至(22)中任一項所記述之輸入裝置，其中上述構造體具備：凸狀部；第1按壓體，其設置於上述凸狀部之頂部；及第2按壓體，其設置於上述第1按壓體上。
(24)
如技術方案(23)所記述之輸入裝置，其中上述第1按壓體係藉由賦予上述凸狀部之頂部之形狀而構成；且上述第2按壓體係由上述黏接薄膜構成。
(25)
如技術方案(1)至(24)中任一項所記述之輸入裝置，其中進而具備：鍵頂層，其包含複數個鍵；及複數個支持層，其等分別設置於上述複數個構造體與上述鍵頂層之間。
(26)
一種鍵盤，其具備如技術方案(19)至(25)中任一項所記述之輸入裝置。
(27)
一種電子機器，其具備如技術方案(19)至(25)中任一項所記述之輸入裝置。
(28)
一種感測器，其具備：導體層，其具有可撓性；靜電電容式之感測器層，其具有複數個檢測部；及構造層，其設置於上述導電層與上述感測器層之間，且具有反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個構造體；且對與上述檢測部對應之操作區域，配置有2個以上之上述構造體。
(29)
一種凹凸薄膜，其係配置於靜電電容式之感測器層上之凹凸薄膜；且具備反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個按壓部；上述按壓部係由凹凸中之凸部構成。
(30)
如技術方案(29)所記述之凹凸薄膜，其中上述按壓部進而具備設置於上述按壓部之底側之基底部；且上述按壓部及上述基底部係由凹凸中之凸部構成。
(31)
如技術方案(30)所記述之凹凸薄膜，其中上述按壓部具有錐台形狀；且上述基底部具有長方體形狀。
(32)
如技術方案(30)或(31)所記述之凹凸薄膜，其中上述按壓部之底部之外周內接或大致內接於上述基底部之頂部之外周。
(33)
如技術方案(30)至(32)中任一項所記述之凹凸薄膜，其中上述基 底部之側面之傾斜角大於上述按壓部之彎曲部之傾斜角。
(34)
如技術方案(29)至(33)中任一項所記述之凹凸薄膜，其中進而具備設置於上述按壓部上之按壓體。
(35)
如技術方案(29)至(34)中任一項所記述之凹凸薄膜，其中進而具備設置於上述複數個按壓部上之鍵頂層。
(36)
如技術方案(35)所記述之凹凸薄膜，其中進而具備分別設置於上述複數個按壓部與上述鍵頂層之間之複數個支持層。
(37)
一種凹凸構造體，其配置於靜電電容式之感測器層上；且具備：基底層；及凹凸薄膜，其固定於上述基底層上；且具備反作用力相對於按壓量而非線性變化之複數個按壓部；上述按壓部係由凹凸中之凸部構成。
(38)
如技術方案(37)所記述之凹凸構造體，其中上述基底層及上述凹凸薄膜之線性膨脹係數相同或大致相同。
(39)
如技術方案(37)或(38)所記述之凹凸構造體，其中進而具備設置於上述基底層與上述凹凸薄膜之間之黏接層。
(40)
如技術方案(39)所記述之凹凸構造體，其中上述黏接層具有設置於與上述複數個按壓部分別對應之位置之複數個孔部。
(41)
如技術方案(39)所記述之凹凸構造體，其中進而具備設置於上述基底層與上述黏接層之間之樹脂層。
(42)
如技術方案(41)所記述之凹凸構造體，其中上述黏接層及上述樹脂層具有設置於與上述複數個按壓部分別對應之位置之複數個孔部。
(43)
如技術方案(41)所記述之凹凸構造體，其中上述基底層、上述黏接層及上述樹脂層具有設置於與上述複數個按壓部分別對應之位置之複數個孔部。
(44)
如技術方案(40)、(42)或(43)所記述之凹凸構造體，其中上述按壓部構成為可被壓入上述孔部。
(45)
如技術方案(37)至(44)中任一項所記述之凹凸構造體，其中上述按壓部進而具備設置於上述按壓部之底側之基底部；且上述按壓部及上述基底部係由凹凸中之凸部構成。
(46)
如技術方案(45)所記述之凹凸構造體，其中上述按壓部具有錐台形狀；且上述基底部具有長方體形狀。
(47)
如技術方案(45)或(46)所記述之凹凸構造體，其中上述按壓部之底部之外周內接或大致內接於上述基底部之頂部之外周。
(48)
如技術方案(45)至(47)中任一項所記述之凹凸構造體，其中上述 基底部之傾斜角大於上述按壓部之傾斜角。
(49)
如技術方案(37)至(48)中任一項所記述之凹凸構造體，其中進而具備設置於上述按壓部上之按壓體。
(50)
如技術方案(37)至(49)所記述之凹凸構造體，其中進而具備設置於上述複數個按壓部上之鍵頂層。
(51)
如技術方案(50)所記述之凹凸構造體，其中進而具備分別設置於上述複數個按壓部與上述鍵頂層之間之複數個支持層。

Claims (17)

  1. 一種輸入裝置，其包含：導體層，其具有可撓性；靜電電容式之感測器層，其具有複數個檢測部；及至少1個構造層，其包含複數個構造體；且其中，上述複數個構造體之反作用力相對於上述複數個構造體上之按壓量而非線性變化；上述至少1個構造層位於上述導電層與上述靜電電容式之感測器層之間，上述複數個構造體之1組(set)構造體位於操作區域之周緣且偏芯；且上述操作區域對應於上述複數個檢測部。
  2. 如請求項1之輸入裝置，其中上述至少1個構造層包含至少2層之積層構造層；且上述1組構造體分開配置於上述至少2層之積層構造層。
  3. 如請求項1之輸入裝置，其中上述至少1個構造層包含至少2層之積層構造層；上述複數個構造體之上述1組構造體位於上述至少2層之積層構造層；且於上述至少2層之積層構造層之各層之操作區域，上述至少2層之積層構造層之各層包含上述1組構造體之至少1個構造體。
  4. 如請求項2之輸入裝置，其中於上述至少2層之積層構造層中之第1層，上述1組構造體之至少第1構造體位於上述操作區域之中央；且於上述至少2層之積層構造層中之第2層，上述1組構造體之至少第2構造體位於上述操作區域之周緣。
  5. 如請求項4之輸入裝置，其中上述第1層位於靜電電容式之感測器層側；上述第2層位於導體層側；且上述第2層於上述第2層中之上述操作區域之中央具備按壓柱。
  6. 如請求項1之輸入裝置，其中上述複數個構造體包含第1構造體及第2構造體；上述第1構造體於靜電電容式之感測器層側之面具有凹部；上述第2構造體位於該凹部內；且上述第2構造體之外周部位於上述操作區域之上述周緣。
  7. 如請求項1之輸入裝置，其中上述複數個構造體包含第1構造體及第2構造體；上述第1構造體朝上述導體層突出、及上述第2構造體朝上述靜電電容式之感測器突出；且上述第1構造體之頂部面向上述第2構造體之頂部。
  8. 如請求項1之輸入裝置，其中上述至少1個構造層具有單層構造；且上述複數個構造體位於上述靜電電容式之感測器層之面內方向。
  9. 如請求項1之輸入裝置，其中上述至少1個構造層係凹凸層；上述凹凸層包含複數個凸狀部；且上述複數個構造體之至少1個構造體包含上述複數個凸狀部之至少一凸狀部。
  10. 如請求項1之輸入裝置，其中上述至少1個構造層係凹凸層；上述凹凸層包含複數個按壓體及複數個凸狀部；上述複數個按壓體位於上述複數個凸狀部之頂部；且上述複數個構造體之至少1個構造體包含上述複數個凸狀部之至少1個凸狀部與上述複數個按壓體之至少1個按壓體。
  11. 如請求項9之輸入裝置，其中上述凹凸層為壓紋薄膜。
  12. 如請求項1之輸入裝置，其中進而包含中間層，其位於上述至少1個構造層與上述靜電電容式之感測器層之間；上述中間層具有複數個孔部；且於上述中間層之上述複數個孔部之位置對應於上述複數個檢測部。
  13. 一種輸入裝置，其包含：靜電電容式感測器層，其具有複數個檢測部；及至少1個構造層，其包含複數個構造體；且其中，上述複數個構造體之反作用力相對於上述複數個構造體上之按壓量而非線性變化，上述至少1個構造層位於上述靜電電容式之感測器層上；上述至少1個構造層具有可撓性及導電性；上述複數個構造體之1組(set)構造體位於操作區域之周緣且偏芯；且上述操作區域對應於上述複數個檢測部。
  14. 如請求項13之輸入裝置，其中上述至少1個構造層包含凹凸層、及導電層。
  15. 如請求項13之輸入裝置，其中上述至少1個構造層係凹凸層，且上述凹凸層包含導電性材料。
  16. 一種鍵盤，其包含：導體層，其具有可撓性；靜電電容式感測器層，其具有複數個檢測部；及至少1個構造層，其包含複數個構造體；且其中，上述複數個構造體之反作用力相對於上述複數個構造體上之按壓量而非線性變化，上述至少1個構造層位於上述導電層與上述靜電電容式之感測器層之間；上述複數個構造體之1組(set)構造體位於操作區域之周緣且偏芯；且上述操作區域對應於上述複數個檢測部。
  17. 一種電子機器，其包含：導體層，其具有可撓性；靜電電容式感測器層，其具有複數個檢測部；及至少1個構造層，其包含複數個構造體；且其中，上述複數個構造體之反作用力相對於上述複數個構造體上之按壓量而非線性變化，上述至少1個構造層位於上述導電層與上述靜電電容式之感測器層之間；上述複數個構造體之1組(set)構造體位於操作區域之周緣且偏芯；且上述操作區域對應於上述複數個檢測部。
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