JP2014222388A

JP2014222388A - Light-emitting capacitance type input device

Info

Publication number: JP2014222388A
Application number: JP2013101230A
Authority: JP
Inventors: 西沢　孝治; Koji Nishizawa; 孝治西沢; 小松　博登; Hiroto Komatsu; 博登小松
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-11-27

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting capacitance type input device that enables three-dimensional input.SOLUTION: A light-emitting capacitance type input device 1 includes a capacitance type sensor sheet 10, a light guide plate 20 provided on the first front face side of the sensor sheet 10, and a light source 30 provided near a first side face of the light guide plate 20. A cavity B is formed between the sensor sheet 10 and the light guide plate 20, and a metal layer 40 is provided on a face of the light guide plate, the face opposite to the side where the sensor sheet 10 is provided.

Description

本発明は、入力する部分が発光する発光型の静電容量式入力装置に関する。 The present invention relates to a light emitting capacitive input device in which an input portion emits light.

近年、パーソナルコンピュータ、携帯型端末、通信機器、オフィス事務機器等において、静電容量式タッチセンサを具備する入力装置が広く使用されている。静電容量式タッチセンサを具備する入力装置としては、静電容量式タッチセンサの裏面側に導光板を配置し、該導光板の近傍に光源を配置した発光型静電容量式入力装置が使用されることがある（特許文献１）。 In recent years, input devices including a capacitive touch sensor have been widely used in personal computers, portable terminals, communication devices, office office devices, and the like. As an input device equipped with a capacitive touch sensor, a light emitting capacitive input device in which a light guide plate is arranged on the back side of the capacitive touch sensor and a light source is arranged in the vicinity of the light guide plate is used. (Patent Document 1).

特開２０１２−２３８１２９号公報JP 2012-238129 A

従来の発光型静電容量式入力装置は二次元入力のものしか知られていなかった。近年、静電容量式入力装置は様々な用途に普及しているが、三次元入力が可能になれば益々用途が広がると推測される。しかし、これまでに、三次元入力が可能な発光型の静電容量式入力装置は知られていなかった。
そこで、本発明は、三次元入力が可能な発光型静電容量式入力装置を提供することを目的とする。 Conventional light emitting capacitive input devices are only known with two-dimensional inputs. In recent years, electrostatic capacitance type input devices have been widely used for various applications, but it is estimated that the applications will be expanded more and more if three-dimensional input becomes possible. However, until now, no light-emitting capacitive input device capable of three-dimensional input has been known.
Therefore, an object of the present invention is to provide a light emitting capacitive input device capable of three-dimensional input.

本発明の発光型静電容量式入力装置は、静電容量式のセンサシートと、該センサシートの第１表面側に設けられた導光板と、該導光板の第１側面の近傍に設けられた光源とを具備し、前記センサシートと前記導光板との間に空隙が形成され、前記導光板の、前記センサシートと反対側の面に金属層が設けられている。
本発明の発光型静電容量式入力装置においては、前記センサシートと前記導光板との間隔が０．０２〜０．５ｍｍであることが好ましい。 The light emitting capacitive input device of the present invention is provided in the vicinity of a capacitive sensor sheet, a light guide plate provided on the first surface side of the sensor sheet, and a first side surface of the light guide plate. A light source, a gap is formed between the sensor sheet and the light guide plate, and a metal layer is provided on the surface of the light guide plate opposite to the sensor sheet.
In the light emitting capacitive input device of the present invention, it is preferable that a distance between the sensor sheet and the light guide plate is 0.02 to 0.5 mm.

本発明の発光型静電容量式入力装置は、三次元入力が可能である The light emitting capacitive input device of the present invention is capable of three-dimensional input.

本発明の発光型静電容量式入力装置の一実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the light emission type capacitive input device of this invention. 本発明の発光型静電容量式入力装置の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the light emission type capacitive input device of this invention. 図１の発光型静電容量式入力装置の使用例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the usage example of the light emission type capacitive input device of FIG.

本発明の発光型静電容量式入力装置（以下、「入力装置」と略す。）の一実施形態について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の入力装置１は、センサシート１０と導光板２０と光源３０と金属層４０と基材層５０と前面保護層６０と遮光層７０とを具備する。また、入力装置１の入力操作面となる前面１ａには、スイッチとして機能する四角形状の入力部Ａが複数形成されている。
本実施形態の入力装置１における前面１ａは矩形状にされている。本明細書では、前面１ａの長手方向をＸ方向、前面１ａの短手方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直な方向をＺ方向とする。また、「前面」は、入力者が入力操作のために指を接触させる面であり、「裏面」は「前面」と反対側の面である。 An embodiment of a light emitting capacitive input device (hereinafter abbreviated as “input device”) of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the input device 1 of the present embodiment includes a sensor sheet 10, a light guide plate 20, a light source 30, a metal layer 40, a base material layer 50, a front protective layer 60, and a light shielding layer 70. To do. In addition, a plurality of rectangular input portions A functioning as switches are formed on the front surface 1a serving as an input operation surface of the input device 1.
The front surface 1a in the input device 1 of the present embodiment is rectangular. In this specification, the longitudinal direction of the front surface 1a is the X direction, the short side direction of the front surface 1a is the Y direction, and the direction perpendicular to the X direction and the Y direction is the Z direction. The “front surface” is a surface on which the input person makes a finger contact for input operation, and the “back surface” is a surface opposite to the “front surface”.

センサシート１０は、静電容量式のセンサシートである。
静電容量式のセンサシートは、Ｘ方向に沿って形成されたＸ方向電極と、Ｙ方向に沿って形成されたＹ方向電極とが、各々、複数設けられたシートである。
具体的なセンサシート１０としては、例えば、透明絶縁基材の第１表面にＸ方向電極が複数形成され、前記透明絶縁基材の第２表面にＹ方向電極が複数形成された積層体が挙げられる。また、他のセンサシート１０の具体例として、第１透明絶縁基材の第１表面にＸ方向電極が複数形成された積層体と、第２透明絶縁基材の第１表面にＹ方向電極が複数形成された積層体とが、Ｘ方向電極とＹ方向電極とが接触しないように重ねられたものが挙げられる。
センサシート１０のＸ方向電極及びＹ方向電極は、入力装置１を駆動させる駆動回路（図示せず）に接続されている。 The sensor sheet 10 is a capacitance type sensor sheet.
The capacitance type sensor sheet is a sheet in which a plurality of X direction electrodes formed along the X direction and a plurality of Y direction electrodes formed along the Y direction are provided.
Specific examples of the sensor sheet 10 include a laminate in which a plurality of X-direction electrodes are formed on the first surface of a transparent insulating base material and a plurality of Y-direction electrodes are formed on the second surface of the transparent insulating base material. It is done. As another specific example of the sensor sheet 10, a laminate in which a plurality of X-direction electrodes are formed on the first surface of the first transparent insulating substrate, and a Y-direction electrode on the first surface of the second transparent insulating substrate. A plurality of stacked bodies are stacked so that the X-direction electrode and the Y-direction electrode do not contact each other.
The X direction electrode and the Y direction electrode of the sensor sheet 10 are connected to a drive circuit (not shown) that drives the input device 1.

センサシート１０を構成する透明絶縁基材としては、プラスチックフィルムを使用することができる。プラスチックフィルムを構成する透明樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース、環状ポリオレフィン、アクリル樹脂等を使用することができる。これらの中でも、耐熱性及び寸法安定性が高く、低コストであることから、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
透明絶縁基材の厚さは２５〜１００μｍであることが好ましい。透明絶縁基材の厚さが前記下限値以上であれば、加工時に折れにくく、また、皺の発生を抑制でき、前記上限値以下であれば、センサシート１０を容易に薄型化でき、折り曲げ使用も可能になる。 As the transparent insulating base material constituting the sensor sheet 10, a plastic film can be used. As the transparent resin constituting the plastic film, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, triacetyl cellulose, cyclic polyolefin, acrylic resin, or the like can be used. Among these, polyethylene terephthalate is preferable because of its high heat resistance and dimensional stability and low cost.
The thickness of the transparent insulating substrate is preferably 25 to 100 μm. If the thickness of the transparent insulating substrate is equal to or greater than the lower limit value, it is difficult to break during processing, and generation of wrinkles can be suppressed. Is also possible.

センサシート１０を構成するＸ方向電極及びＹ方向電極は導電層から形成されている。
ここで、導電層は、導電性極細繊維及び透明樹脂を含む導電層、金属膜、π共役系導電性高分子を含む導電層、導電性粒子及び透明樹脂を含む導電層のいずれか、又は、いずれか２つ以上の積層体である。 The X-direction electrode and the Y-direction electrode constituting the sensor sheet 10 are formed from a conductive layer.
Here, the conductive layer is one of a conductive layer containing conductive ultrafine fibers and a transparent resin, a metal film, a conductive layer containing a π-conjugated conductive polymer, a conductive layer containing conductive particles and a transparent resin, or Any two or more laminates.

導電性極細繊維及び透明樹脂を含む導電層は、具体的には、層状の透明樹脂の内部に、多数の導電性極細繊維が交差しあい合って形成された網目構造からなる２次元の導電ネットワークを有する導電層である。
導電性極細繊維は、その直径が０．３〜１００ｎｍの導電性繊維である。導電性極細繊維としては、銅、白金、金、銀、ニッケル等からなる金属ナノワイヤや金属ナノチューブ、シリコンナノワイヤやシリコンナノチューブ、金属酸化物ナノチューブ、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリル等の繊維状物及びその金属被覆部材が挙げられる。これらのなかでも、透明性および導電性の点から、銀を主成分とする金属ナノワイヤ（銀ナノワイヤ）が好ましい。
導電性極細繊維の長さは１μｍ〜１００μｍであることが好ましい。 Specifically, the conductive layer containing the conductive fine fibers and the transparent resin is a two-dimensional conductive network having a network structure formed by crossing and forming a large number of conductive fine fibers inside the layered transparent resin. A conductive layer.
The conductive ultrafine fiber is a conductive fiber having a diameter of 0.3 to 100 nm. Conductive ultrafine fibers include metal nanowires and metal nanotubes made of copper, platinum, gold, silver, nickel, etc., fibrous materials such as silicon nanowires and silicon nanotubes, metal oxide nanotubes, carbon nanotubes, carbon nanofibers, and graphite fibrils. And the metal-coated member thereof. Among these, the metal nanowire (silver nanowire) which has silver as a main component from a transparency and electroconductivity point is preferable.
The length of the conductive ultrafine fiber is preferably 1 μm to 100 μm.

透明樹脂としては、透明な熱可塑性樹脂（ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、フッ化ビニリデン）、熱や活性エネルギ線（紫外線、電子線、放射線）で硬化する透明な硬化性樹脂（（メタ）アクリレート、メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂）が挙げられる。 Transparent resins include transparent thermoplastic resins (polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, vinylidene fluoride), heat and active energy rays ( And transparent curable resins (silicone resins such as (meth) acrylate, melamine acrylate, urethane acrylate, epoxy resin, polyester resin, polyimide resin, and acrylic-modified silicate) that are cured by ultraviolet rays, electron beams, and radiation).

金属膜としては、例えば、金属蒸着膜、金属箔等が挙げられる。金属膜を構成する金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、金、銀、錫等を使用することができる。これらの中でも、電気抵抗が低く、低コストであることから、銅が好ましい。
π共役系導電性高分子を含む導電層において、π共役系導電性高分子としては、例えば、ポリ（３，４−ジオキシチオフェン）等のポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等が挙げられる。π共役系導電性高分子には、ポリスチレンスルホン酸等のドーパントを添加することが好ましい。また、π共役系導電性高分子には、バインダとしての透明樹脂を添加してもよい。透明樹脂としては、上述したものを制限なく使用できる。
導電性粒子及び透明樹脂を含む導電層において、導電性粒子としては、例えば、カーボン粒子、金属粒子、導電性金属酸化物粒子等が挙げられる。透明樹脂としては、上述したものを制限なく使用できる。 As a metal film, a metal vapor deposition film, metal foil, etc. are mentioned, for example. As a metal constituting the metal film, copper, aluminum, nickel, chromium, zinc, gold, silver, tin, or the like can be used. Among these, copper is preferable because of its low electrical resistance and low cost.
In the conductive layer containing the π-conjugated conductive polymer, examples of the π-conjugated conductive polymer include polythiophene such as poly (3,4-dioxythiophene), polypyrrole, and polyaniline. It is preferable to add a dopant such as polystyrene sulfonic acid to the π-conjugated conductive polymer. Further, a transparent resin as a binder may be added to the π-conjugated conductive polymer. As the transparent resin, those described above can be used without limitation.
In the conductive layer containing the conductive particles and the transparent resin, examples of the conductive particles include carbon particles, metal particles, conductive metal oxide particles, and the like. As the transparent resin, those described above can be used without limitation.

Ｘ方向電極及びＹ方向電極の形成パターンはタッチセンサとして機能するパターンであれば特に制限されず、例えば、幅が一定の帯状のパターン、幅が一定でなく、Ｘ方向又はＹ方向に沿って拡幅と縮幅とを繰り返すパターン等が挙げられる。 The formation pattern of the X-direction electrode and the Y-direction electrode is not particularly limited as long as it is a pattern that functions as a touch sensor. And a pattern in which the width and width are repeated.

導光板２０は、高透明材料からなる矩形状の板であり、センサシート１０の裏面１０ａ側に設けられている。本発明において、「透明」とは、ＪＩＳＫ７１０５に従って測定した光線透過率が５０％以上のことを意味する。また、「高透明」とは、光線透過率が８０％以上ことを意味する。
透明材料としては、透明プラスチック、ガラスを使用することができる。透明プラスチックとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース、環状ポリオレフィン、アクリル樹脂等を使用することができる。これらの中でも、光学特性に優れることから、ポリカーボネート、アクリル樹脂又は環状ポリオレフィンが好ましい。
導光板２０の表面２０ａには、点状又は線状に出射部２１が複数設けられている。出射部２１は、導光板２０の内部を導光する光を導光板２０の外側に出射させる部分である。具体的に、出射部２１としては、光拡散用の粒子を含むインクを印刷した印刷部、表面に凹凸が形成された凹凸部等が挙げられる。導光板２０から光を均一に出射させるためには、出射部２１は、光源３０から離間する程、高密度に設けることが好ましい。
導光板２０の厚さは０．４〜５ｍｍであることが好ましく、０．７〜２ｍｍであることがより好ましい。導光板２０の厚さが前記下限値以上であれば、充分な強度が得られ、前記上限値以下であれば、入力装置１を容易に薄型化できる。 The light guide plate 20 is a rectangular plate made of a highly transparent material, and is provided on the back surface 10 a side of the sensor sheet 10. In the present invention, “transparent” means that the light transmittance measured according to JIS K7105 is 50% or more. “Highly transparent” means that the light transmittance is 80% or more.
As the transparent material, transparent plastic and glass can be used. As the transparent plastic, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, triacetyl cellulose, cyclic polyolefin, acrylic resin and the like can be used. Among these, polycarbonate, acrylic resin, or cyclic polyolefin is preferable because of excellent optical characteristics.
A plurality of emitting portions 21 are provided on the surface 20a of the light guide plate 20 in the form of dots or lines. The emitting unit 21 is a part that emits light that guides the inside of the light guide plate 20 to the outside of the light guide plate 20. Specifically, examples of the emitting part 21 include a printing part on which ink containing particles for light diffusion is printed, and an uneven part having unevenness formed on the surface. In order to uniformly emit light from the light guide plate 20, it is preferable that the emitting portions 21 be provided with a higher density as the distance from the light source 30 increases.
The thickness of the light guide plate 20 is preferably 0.4 to 5 mm, and more preferably 0.7 to 2 mm. If the thickness of the light guide plate 20 is equal to or greater than the lower limit value, sufficient strength can be obtained, and if the thickness is equal to or smaller than the upper limit value, the input device 1 can be easily thinned.

光源３０は、導光板２０の第１側面２０ｂの近傍に設けられ、導光板２０の第１側面２０ｂに向けて光を照射するものである。光源３０としては、例えば、発光ダイオード、冷陰極管等を使用することができる。 The light source 30 is provided in the vicinity of the first side surface 20 b of the light guide plate 20 and irradiates light toward the first side surface 20 b of the light guide plate 20. As the light source 30, for example, a light emitting diode, a cold cathode tube, or the like can be used.

金属層４０は、導光板２０の裏面２０ｃに配置され、電極と光反射層とを兼ねる層である。金属層４０は、入力装置１を駆動させる駆動回路（図示せず）に接続されている。
金属層４０としては、金属蒸着膜、金属箔、金属板等が挙げられ、金属層４０を構成する金属としては、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム、亜鉛、金、銀、錫等が挙げられる。
金属層４０の厚さは０．０５〜１．０μｍであることが好ましく、０．１〜０．４μｍであることがより好ましい。金属層４０の厚さが前記下限値以上であれば、充分な検知感度と光反射性が得られ、前記上限値以下であれば、入力装置１を容易に薄型化できる。 The metal layer 40 is a layer that is disposed on the back surface 20c of the light guide plate 20 and serves as both an electrode and a light reflection layer. The metal layer 40 is connected to a drive circuit (not shown) that drives the input device 1.
Examples of the metal layer 40 include a metal vapor-deposited film, a metal foil, and a metal plate. Examples of the metal constituting the metal layer 40 include aluminum, copper, nickel, chromium, zinc, gold, silver, and tin.
The thickness of the metal layer 40 is preferably 0.05 to 1.0 μm, and more preferably 0.1 to 0.4 μm. If the thickness of the metal layer 40 is equal to or greater than the lower limit value, sufficient detection sensitivity and light reflectivity can be obtained, and if the thickness is equal to or smaller than the upper limit value, the input device 1 can be easily thinned.

基材層５０は、金属層４０を支持する絶縁層である。本発明において、「絶縁」とは、電気抵抗値が１ＭΩ以上のことである。電気抵抗値が１ＭΩ未満の場合は「導電」である。
基材層５０としては、樹脂製のシート又はフィルム、セラミックス、ガラスの板、紙等を用いることができるが、通常は、樹脂製のフィルムが使用される。
基材層５０を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。これらの樹脂材料の中でも、強度及び汎用性の点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
基材層５０が樹脂製フィルムである場合、基材層５０の厚さは２５〜２００μｍであることが好ましく、２５〜１００μｍであることがより好ましい。基材層５０の厚さが前記下限値以上であれば、充分な強度が得られ、前記上限値以下であれば、入力装置１を容易に薄型化できる。 The base material layer 50 is an insulating layer that supports the metal layer 40. In the present invention, “insulation” means that the electric resistance value is 1 MΩ or more. When the electric resistance value is less than 1 MΩ, it is “conductive”.
As the base material layer 50, a resin sheet or film, ceramics, a glass plate, paper, or the like can be used. Usually, a resin film is used.
Examples of the resin constituting the base layer 50 include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacryl, polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polyarylate, and styrene. Elastomers, polyester elastomers, polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, and the like. Among these resin materials, polyethylene terephthalate is preferable from the viewpoint of strength and versatility.
When the base material layer 50 is a resin film, the thickness of the base material layer 50 is preferably 25 to 200 μm, and more preferably 25 to 100 μm. If the thickness of the base material layer 50 is equal to or greater than the lower limit value, sufficient strength can be obtained, and if the thickness is equal to or smaller than the upper limit value, the input device 1 can be easily thinned.

前面保護層６０は、透明材料からなり、矩形状で可撓性を有する層である。前面保護層６０を構成する透明材料としては、導光板２０を構成する透明材料と同様のものが挙げられる。
前面保護層６０の形成方法としては、透明プラスチックのシート又はガラス板をセンサシート１０の上に積層する方法、透明プラスチックを含む塗料をセンサシート１０の上に塗工し、乾燥する方法等が挙げられる。
前面保護層６０の厚さは０．１〜５００μｍであることが好ましい。前面保護層６０の厚さが前記下限値以上であれば、センサシート１０を確実に保護でき、前記上限値以下であれば、充分に高い可撓性を有する。 The front protective layer 60 is made of a transparent material and is a rectangular layer having flexibility. Examples of the transparent material constituting the front protective layer 60 include the same transparent materials as those constituting the light guide plate 20.
Examples of the method for forming the front protective layer 60 include a method of laminating a transparent plastic sheet or glass plate on the sensor sheet 10, a method of applying a paint containing transparent plastic on the sensor sheet 10, and drying. It is done.
The thickness of the front protective layer 60 is preferably 0.1 to 500 μm. If the thickness of the front protective layer 60 is equal to or greater than the lower limit value, the sensor sheet 10 can be reliably protected, and if the thickness is equal to or less than the upper limit value, the sensor sheet 10 has sufficiently high flexibility.

本実施形態における遮光層７０は、センサシート１０と前面保護層６０との間に配置された光不透過性の層である。遮光層７０には、開口部７１が複数形成されている。本実施形態における開口部７１は入力部Ａに対応している。
遮光層７０の形成方法としては、光不透過性のシートを前面保護層６０とセンサシート１０との間に配置する方法、光不透過性のプラスチックを含むインクを前面保護層６０の裏面に印刷する方法等が挙げられる。
遮光層７０の厚さは０．５〜５０μｍであることが好ましく、１〜５０μｍであることがより好ましい。遮光層７０の厚さが前記下限値以上であれば、充分に遮光でき、前記上限値以下であれば、充分に高い可撓性を有する。 The light shielding layer 70 in the present embodiment is a light impermeable layer disposed between the sensor sheet 10 and the front protective layer 60. A plurality of openings 71 are formed in the light shielding layer 70. The opening 71 in the present embodiment corresponds to the input unit A.
As a method for forming the light shielding layer 70, a method in which a light-impermeable sheet is disposed between the front protective layer 60 and the sensor sheet 10, and an ink containing a light-impermeable plastic is printed on the back surface of the front protective layer 60. And the like.
The thickness of the light shielding layer 70 is preferably 0.5 to 50 μm, and more preferably 1 to 50 μm. If the thickness of the light shielding layer 70 is not less than the lower limit value, the light can be sufficiently shielded. If the thickness is not more than the upper limit value, the flexibility is sufficiently high.

本実施形態の入力装置１においては、センサシート１０と導光板２０との間に空隙Ｂが形成されている。空隙Ｂにおけるセンサシート１０と導光板２０との間隔Ｌは、０．０２〜０．５ｍｍであることが好ましい。間隔Ｌが前記下限値以上であれば、センサシートを導光板２０側に充分に撓ませることができ、前記上限値以下であれば、Ｚ方向の変位の検知感度を向上させることができる。
本実施形態では、センサシート１０と導光板２０との間に空隙Ｂを形成するために、センサシート１０と導光板２０との間にスペーサ８０を配置している。本実施形態におけるスペーサ８０は、入力部Ａと重ならないように固定されている。
スペーサ８０としては、シート状の弾性部材（例えば、ゴム、発泡体等）の両面に粘着剤層が設けられたもの、円柱形、円錐台形、半球形、多角柱状形、多角錘状形のもの等が挙げられ、なかでも、弾性部材の両面に粘着剤層が設けられたものが好ましい。
スペーサ８０として、弾性部材の両面に粘着剤層が設けられたものを用いた場合には、センサシート１０を前面保護層６０に向けて押す力が生じるため、粘着剤を使用しなくても、センサシート１０と前面保護層６０とを隙間なく密着させやすくなる。 In the input device 1 of the present embodiment, a gap B is formed between the sensor sheet 10 and the light guide plate 20. The distance L between the sensor sheet 10 and the light guide plate 20 in the gap B is preferably 0.02 to 0.5 mm. If the distance L is equal to or greater than the lower limit value, the sensor sheet can be sufficiently bent toward the light guide plate 20 side, and if the distance L is equal to or smaller than the upper limit value, the detection sensitivity for displacement in the Z direction can be improved.
In the present embodiment, a spacer 80 is disposed between the sensor sheet 10 and the light guide plate 20 in order to form a gap B between the sensor sheet 10 and the light guide plate 20. The spacer 80 in this embodiment is fixed so as not to overlap the input part A.
As the spacer 80, a sheet-like elastic member (for example, rubber, foam, etc.) provided with an adhesive layer on both sides, a cylinder, a truncated cone, a hemisphere, a polygonal column, or a polygonal pyramid Among them, those in which an adhesive layer is provided on both surfaces of the elastic member are preferable.
When the spacer 80 having an adhesive layer provided on both sides of the elastic member is used, a force to push the sensor sheet 10 toward the front protective layer 60 is generated, so even without using an adhesive, It becomes easy to adhere the sensor sheet 10 and the front protective layer 60 without any gap.

上記入力装置１では、光源３０から導光板２０の内部に向けて出射された光は、導光板２０の表面２０ａと裏面２０ｃとで反射しながら導光板２０の内部を進行する。導光板２０の裏面２０ｃ側には光反射層である金属層４０が設けられているため、導光板２０に入射した光の利用効率は高い。
出射部２１に到達した光の一部は反射せずに導光板２０の外側へと出射する。導光板２０から出射した光は、センサシート１０、遮光層７０の開口部７１及び前面保護層６０を透過する。これにより、入力装置１における入力部Ａが発光する。 In the input device 1, the light emitted from the light source 30 toward the inside of the light guide plate 20 travels inside the light guide plate 20 while being reflected by the front surface 20 a and the back surface 20 c of the light guide plate 20. Since the metal layer 40 which is a light reflection layer is provided on the back surface 20c side of the light guide plate 20, the utilization efficiency of the light incident on the light guide plate 20 is high.
A part of the light reaching the emission part 21 is emitted outside the light guide plate 20 without being reflected. The light emitted from the light guide plate 20 passes through the sensor sheet 10, the opening 71 of the light shielding layer 70, and the front protective layer 60. Thereby, the input part A in the input device 1 emits light.

上記入力装置１では、前面保護層６０に指が接触した際に、駆動回路において、センサシート１０のＸ方向電極とＹ方向電極との静電容量の変化を検知し、解析することによって、Ｘ座標及びＹ座標を求める。求めたＸ，Ｙ座標が入力部Ａの範囲内にある場合には、予め設定された命令信号を発信する。
また、図３に示すように、前面保護層６０を指Ｆで押圧すると、前面保護層６０及びセンサシート１０は押し込まれ、金属層４０に接近する。このとき、駆動回路において、センサシート１０のＸ方向電極又はＹ方向電極と金属層４０との静電容量の変化を検知し、解析することによって、Ｚ座標を求める。Ｚ座標の位置に応じて信号の強度を変えることができる。 In the input device 1, when a finger touches the front protective layer 60, the drive circuit detects and analyzes the change in capacitance between the X-direction electrode and the Y-direction electrode of the sensor sheet 10, whereby X Find coordinates and Y coordinates. When the obtained X and Y coordinates are within the range of the input unit A, a preset command signal is transmitted.
Further, as shown in FIG. 3, when the front protective layer 60 is pressed with a finger F, the front protective layer 60 and the sensor sheet 10 are pushed in and approach the metal layer 40. At this time, a Z coordinate is calculated | required in a drive circuit by detecting the change of the electrostatic capacitance of the X direction electrode or Y direction electrode of the sensor sheet 10, and the metal layer 40, and analyzing it. The intensity of the signal can be changed according to the position of the Z coordinate.

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態の入力装置では、入力部が四角形状になるように遮光層を設けたが、入力部の機能を表示する絵柄のみが発光表示するように遮光層を設けてもよいし、入力操作面の外縁部が周状に発光するように遮光層を設けてもよい。
また、本発明の入力装置は遮光層を具備しなくてもよい。その場合、前面保護層に印刷を施して入力部を示してもよいし、入力操作面の全面を入力部としてもよい。
また、遮光層の代わりに、光線透過率が５０％以上８０％未満の半透明層を設けてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the input device of the above-described embodiment, the light shielding layer is provided so that the input unit has a quadrangular shape, but the light shielding layer may be provided so that only the pattern that displays the function of the input unit emits light. A light shielding layer may be provided so that the outer edge of the input operation surface emits light in a circumferential manner.
Further, the input device of the present invention may not include a light shielding layer. In that case, printing may be performed on the front protective layer to indicate the input unit, or the entire input operation surface may be used as the input unit.
Further, instead of the light shielding layer, a translucent layer having a light transmittance of 50% or more and less than 80% may be provided.

本発明において、前面保護層及び基材層は任意の構成である。しかし、センサシート保護の観点からは、前面保護層を具備することが好ましく、金属層を支持することにより金属層を容易に薄くできることから、基材層を具備することが好ましい。
センサシートと導光板との空隙はスペーサを用いずに形成してもよく、例えば、導光板との間に空隙が形成されるように、入力装置を収容する枠体に固定してもよい。 In the present invention, the front protective layer and the base material layer have arbitrary configurations. However, from the viewpoint of protecting the sensor sheet, it is preferable to have a front protective layer, and since the metal layer can be easily thinned by supporting the metal layer, it is preferable to have a base material layer.
The gap between the sensor sheet and the light guide plate may be formed without using a spacer. For example, the gap may be formed between the sensor sheet and the light guide plate, and may be fixed to a frame body that houses the input device.

本発明の入力装置は、パーソナルコンピュータ、携帯型端末、通信機器、オフィス事務機器等に好適に使用される。 The input device of the present invention is suitably used for personal computers, portable terminals, communication equipment, office office equipment, and the like.

１入力装置（発光型静電容量式入力装置）
１０センサシート
２０導光板
２１出射部
３０光源
４０金属層
５０基材層
６０前面保護層
７０遮光層
８０スペーサ 1 Input device (light emitting capacitive input device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sensor sheet 20 Light-guide plate 21 Output part 30 Light source 40 Metal layer 50 Base material layer 60 Front surface protective layer 70 Light-shielding layer 80 Spacer

Claims

静電容量式のセンサシートと、該センサシートの第１表面側に設けられた導光板と、該導光板の第１側面の近傍に設けられた光源とを具備し、
前記センサシートと前記導光板との間に空隙が形成され、前記導光板の、前記センサシートと反対側の面に金属層が設けられている、発光型静電容量式入力装置。 A capacitive sensor sheet, a light guide plate provided on the first surface side of the sensor sheet, and a light source provided in the vicinity of the first side surface of the light guide plate,
A light emitting capacitive input device in which a gap is formed between the sensor sheet and the light guide plate, and a metal layer is provided on a surface of the light guide plate opposite to the sensor sheet.

前記センサシートと前記導光板との間隔が０．０２〜０．５ｍｍである、請求項１に記載の発光型静電容量式入力装置。 The light emitting capacitive input device according to claim 1, wherein a distance between the sensor sheet and the light guide plate is 0.02 to 0.5 mm.