JP2020193840A - 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール - Google Patents
感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020193840A JP2020193840A JP2019098328A JP2019098328A JP2020193840A JP 2020193840 A JP2020193840 A JP 2020193840A JP 2019098328 A JP2019098328 A JP 2019098328A JP 2019098328 A JP2019098328 A JP 2019098328A JP 2020193840 A JP2020193840 A JP 2020193840A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- touch sensor
- pressure
- sensitive touch
- folded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Input From Keyboards Or The Like (AREA)
Abstract
Description
折り返しを小さくする方法としては、基材シートにその外縁から部分的に突き出た折り返し部分を設け、その折り返し部分だけを折り返して第1の電極と第2の電極とを対向させることが考えられる。しかし、この場合には、第1の電極と第2の電極を基材シートの外縁寄りに配置する必要があり、電極の配置の自由度が低くなる。また、操作面の中央部分が押圧部とされる感圧タッチセンサモジュールに適用する場合、前記押圧部と第1の電極及び第2の電極とが離れる。そのため、特に操作パネルにレザーやラバー等を用いた柔軟性に優れた感圧タッチセンサモジュールでは、押圧部の押圧が第1の電極と第2の電極の間の弾性シートまで伝わりにくく、押圧の認識が困難になる。
[1]押圧を検知する静電容量式の感圧タッチセンサであって、
基材シートと、第1の電極と、第2の電極と、弾性層と、を備え、
前記第1の電極及び前記第2の電極は前記基材シートの任意の面に当該面上で隣り合うように設けられ、
前記基材シートにおける、隣り合う前記第1の電極及び前記第2の電極のうちの一方の周囲に、それら前記第1の電極と前記第2の電極の間の部分の少なくとも一部を残して電極を囲う切れ目が形成され、
前記基材シートの前記切れ目で囲われた折り返し部分が折り返されて前記第1の電極と前記第2の電極の互いの面が対向し、
前記基材シートの折り返された部分の間に前記弾性層が設けられ、
押圧力により前記弾性層が厚さ方向に圧縮変形し、前記第1の電極と前記第2の電極の距離が近づくことによる静電容量の変化から押圧を検知する、静電容量式の感圧タッチセンサ。
[2]前記基材シートにおける隣り合う前記第1の電極と前記第2の電極の間の折り線部の一部にスリットが形成されている、[1]に記載の感圧タッチセンサ。
[3]前記弾性層が、一対のシート部と、それら一対のシート部に挟持された柱部とを備えるゴム状弾性体である、[1]又は[2]に記載の感圧タッチセンサ。
[4]対向する前記第1の電極と前記第2の電極の間に第3の電極がさらに設けられている、[1]〜[3]のいずれかに記載の感圧タッチセンサ。
[5]前記基材シートの第1の面に第4の電極がさらに設けられ、前記第4の電極に導体が接触又は近接することによる前記第4の電極の静電容量の変化から、前記第4の電極への導体の接触又は近接を検知する、[1]〜[4]のいずれかに記載の感圧タッチセンサ。
[6]操作面を有する操作パネルと、フレーム部材と、[1]〜[5]のいずれかに記載の感圧タッチセンサとを備え、
前記感圧タッチセンサが前記操作パネルと前記フレーム部材で挟持されている、感圧タッチセンサモジュール。
本発明の感圧タッチセンサは、押圧を検知する静電容量式の感圧タッチセンサである。例えば、本発明の感圧タッチセンサを操作パネルの背面に取り付けることで、操作パネルの操作面の押圧を検知することができる。以下、本発明の感圧タッチセンサの一例を示して説明する。
なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
基材シートとしては、透明な樹脂製の絶縁フィルムを使用できる。ここで、「透明」とは、JIS K7136に従って測定した光線透過率が50%以上であることを意味する。また、「絶縁」とは、電気抵抗値が1MΩ以上、好ましくは10MΩ以上であることを意味する。
基材シートを形成する材料は、1種でもよく、2種以上でもよい。
保護層12の形状及び寸法は、特に限定されず、用途に応じて適宜設定できる。
保護層12としては、特に限定されず、例えば、基材シートで挙げたものと同じ透明な樹脂製の絶縁フィルムを例示できる。
切れ目24の幅は、適宜設定でき、例えば、0〜3mmとすることができる。
切れ目24によって形成される折り返し部分22の平面視形状は、この例では矩形状であるが、矩形状には限定されず、適宜設定できる。
スリット25の長さは、折り返し部分22が基材シート10から切り離されない範囲において、折り線部15の長さに応じて適宜設定できる。
スリット25の幅は、適宜設定でき、例えば、0.5〜10mmとすることができ、0.5〜5mmが好ましく、1〜3mmがより好ましい。スリット25の幅が前記範囲の下限値以上であれば、弾性層を挟持しやすい。スリット25の幅が前記範囲の上限値以下であれば、製品サイズが大きくなりにくい。
第1の電極14及び第2の電極16の寸法も特に限定されず、例えば、縦10mm×横10mm程度とすることができる。第1の電極14及び第2の電極16が大きいほど、押圧力の検知感度が向上する。
第1の電極14及び第2の電極16の態様としては、自己容量方式の場合、第1の電極14及び第2の電極16がそれぞれ独立に静電容量の変化を検知する検知電極である態様、いずれか一方の電極が検知電極であり、他方の電極がGND電極(接地されたベタ電極)である態様が挙げられる。また、相互容量方式の場合、第1の電極14及び第2の電極16をいずれもベタ電極とし、それらのいずれか一方をTx電極、他方をRx電極にする態様、いずれか一方をGND電極とし、他方をTx電極とRx電極とが櫛歯状に配置された櫛歯電極にする態様が挙げられる。
ここで、「導電」とは、電気抵抗値が1MΩ未満であることを意味する。
導電性高分子を含む電極の平均厚さは、0.1〜5.0μmが好ましく、0.1〜2.0μmがより好ましい。
導電性ナノワイヤーを含む電極の平均厚さは、20〜1000nmが好ましく、50〜300nmがより好ましい。
金属粒子、ITO等の導電性金属酸化物粒子、又はカーボンを含む電極の平均厚さは、0.01〜25μmが好ましく、0.1〜15μmがより好ましい。
金属蒸着膜からなる電極の平均厚さは、0.01〜1.0μmが好ましく、0.05〜0.3μmがより好ましい。
銀ペースト又はカーボンペーストからなる電極の平均厚さは、1〜25μmが好ましい。
電極の平均厚さが前記範囲の下限値以上であれば、ピンホールによる断線を抑制しやすい。電極の平均厚さが前記範囲の上限値以下であれば、薄型化が容易になる。
平均厚さは、電極において平面視の中心付近で測定した厚さの平均値である。
第1の補助電極18及び第2の補助電極20の平均厚さの好ましい範囲は、第1の電極14及び第2の電極16の平均厚さの好ましい範囲と同様である。
配線2a,2bの平均厚さの好ましい範囲は、第1の電極14及び第2の電極16の平均厚さの好ましい範囲と同様である。
弾性層30に透明な弾性体を用いた場合には、背面にLEDを配置して文字照光を実現することができる。
第2シート部30bの厚さの好ましい範囲は、第1シート部30aの厚さの好ましい範囲と同じである。第1シート部30aの厚さと第2シート部30bの厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
ここで、柱部の断面積は、柱部の1/2の高さの位置で高さ方向に直交する断面の面積を意味する。柱部の断面積は、光学顕微鏡測定機等の公知の微細構造観察手段により測定できる。
具体的には、例えば、前記合計の断面積を1〜100mm2とすることができる。
ここで、柱部30cの高さには、第1シート部30aの厚さ及び第2シート部30bの厚さは含まれない。柱部30cの高さは、光学顕微鏡測定機等の公知の微細構造観察手段により測定できる。
前記接着剤、粘着剤としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。前記硬化型接着剤は、硬化時に揮発する溶剤を含む溶剤型であってもよく、ホットメルト型であってもよい。
厚さが前記範囲の下限値以上であれば、弾性層30に対する押圧力を面方向に均一化することが容易である。厚さが前記範囲の上限値以下であれば、操作面に対する入力の検知精度を高めることができる。
第1基材フィルム32及び第2基材フィルム34の接着面には、接着力を向上させる目的で、物理的又は化学的な公知の表面処理が施されていてもよい。
剥離紙としては、特に限定されず、公知の剥離紙を使用できる。
第1の電極14、第2の電極16、第1の補助電極18及び第2の補助電極20は、例えば、基材シート10に対して印刷等により電極材料でパターンを形成することで製造できる。また、基材の一方の面又は両面に電極を形成し、それを接着剤や両面テープ等により基材シート10に接合してもよい。電極を形成する方法としては、例えば、導電性ペーストを印刷した後に加熱して硬化させる方法、金属粒子を含むインクを印刷する方法、金属箔又は金属蒸着膜を形成してパターニングする方法等が挙げられる。
本発明の感圧タッチセンサモジュールは、操作面を有する操作パネルと、フレーム部材と、本発明の感圧タッチセンサとを備え、本発明の感圧タッチセンサが操作パネルとフレーム部材で挟持された装置である。以下、本発明の感圧タッチセンサモジュールの一例として、感圧タッチセンサ1を備える感圧タッチセンサモジュール100(以下、「モジュール100」とも記す。)について、図7及び図8に基づいて説明する。
操作パネル110における感圧タッチセンサ1と反対側の表面が操作面112となる。
樹脂としては、例えば、PC、アクリル樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン(PS)、PVC、PET、PBT、ポリエチレンナフタレート(PEN)等が挙げられる。これらの樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、操作パネル110は、加飾層を有しないものであってもよい。
なお、第1の凸部122及び第2の凸部124は、粘着剤等で感圧タッチセンサ1と接着されていてもよい。
フレーム部材を形成する樹脂としては、例えば、カバー層を形成する樹脂として挙げた樹脂と同じものが挙げられる。フレーム部材を形成する樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
モジュール100における感圧タッチセンサ1の3対の第1の電極14及び第2の電極16をそれぞれ個別の静電容量検知部と接続する。そして、各々の第1の電極14と接続された静電容量検知部で検出される検出値について、それぞれ第1の閾値を設定し、操作パネル110の操作面112における特定の第1の電極14に対応する部分に触れた場合に、その第1の電極14に対応する検出値が第1の閾値以上となるようにする。また、第2の電極16と接続された静電容量検知部で検出される検出値について第2の閾値を設定し、所定の押圧力以上で押圧した場合に検出値が第2の閾値以上となるようにする。
また、操作パネル110の操作面112における1つの第1の電極14に対応する部分に触れているだけで、その部分を押圧していない場合、その第1の電極14に対応する静電容量検知部で検出された検出値は第1の閾値以上となるものの、第2の電極16に対応する静電容量検知部で検出された検出値は第2の閾値未満となる。そのため、操作する意図がなく単に指が操作面に触れてしまっただけの場合には非タッチ状態であると判定される。
また、操作パネル110の操作面112における第1の電極14に対応していない部分を押圧した場合、各々の第1の電極14に対応する静電容量検知部で検出された検出値は第1の閾値未満となり、非タッチ状態であると判定される。
第1の電極14、第2の電極16及び第3の電極50の態様としては、自己容量方式の場合、例えば、第1の電極14及び第2の電極16を検知電極とし、第3の電極をGND電極とする態様が挙げられる。相互容量方式の場合、例えば、第1の電極14及び第2の電極16をTx電極とし、第3の電極をRx電極とする態様、第1の電極14及び第2の電極16をRx電極とし、第3の電極をTx電極とする態様、第1の電極14及び第2の電極16をTx電極とRx電極の櫛歯電極とし、第3の電極をGND電極とする態様、第1の電極14をTx電極とRx電極の櫛歯電極とし、第2の電極16をRx電極とし、第3の電極をGND電極とする態様が挙げられる。
相互容量方式の第4の電極52の態様としては、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、矩形等のベタ電極や、櫛歯電極または、基材の一方の面に帯状の送信電極が形成され、他方の面に送信電極と直交する方向に延びる複数の帯状の受信電極が形成された田形電極パターン、ダイヤモンドパターン等が挙げられる。
自己容量方式の第4の電極52の態様としては、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、矩形等のベタ電極や、ダイヤモンドパターン等が挙げられる。
第4の電極52の好ましい平均厚さは、第1の電極14及び第2の電極16の好ましい平均厚さと同じである。
この例では第4の電極52は3個であるが、第4の電極52の数は、特に限定されない。第4の電極52の数は、2個以下であってもよく、4個以上であってもよい。
補助電極54の平均厚さの好ましい範囲は、第1の電極14及び第2の電極16の平均厚さの好ましい範囲と同様である。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
Claims (6)
- 押圧を検知する静電容量式の感圧タッチセンサであって、
基材シートと、第1の電極と、第2の電極と、弾性層と、を備え、
前記第1の電極及び前記第2の電極は前記基材シートの任意の面に当該面上で隣り合うように設けられ、
前記基材シートにおける、隣り合う前記第1の電極及び前記第2の電極のうちの一方の周囲に、それら前記第1の電極と前記第2の電極の間の部分の少なくとも一部を残して電極を囲う切れ目が形成され、
前記基材シートの前記切れ目で囲われた折り返し部分が折り返されて前記第1の電極と前記第2の電極の互いの面が対向し、
前記基材シートの折り返された部分の間に前記弾性層が設けられ、
押圧力により前記弾性層が厚さ方向に圧縮変形し、前記第1の電極と前記第2の電極の距離が近づくことによる静電容量の変化から押圧を検知する、静電容量式の感圧タッチセンサ。 - 前記基材シートにおける隣り合う前記第1の電極と前記第2の電極の間の折り線部の一部にスリットが形成されている、請求項1に記載の感圧タッチセンサ。
- 前記弾性層が、一対のシート部と、それら一対のシート部に挟持された柱部とを備えるゴム状弾性体である、請求項1又は2に記載の感圧タッチセンサ。
- 対向する前記第1の電極と前記第2の電極の間に第3の電極がさらに設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の感圧タッチセンサ。
- 前記基材シートの第1の面に第4の電極がさらに設けられ、前記第4の電極に導体が接触又は近接することによる前記第4の電極の静電容量の変化から、前記第4の電極への導体の接触又は近接を検知する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の感圧タッチセンサ。
- 操作面を有する操作パネルと、フレーム部材と、請求項1〜5のいずれか一項に記載の感圧タッチセンサとを備え、
前記感圧タッチセンサが前記操作パネルと前記フレーム部材で挟持されている、感圧タッチセンサモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019098328A JP7165624B2 (ja) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019098328A JP7165624B2 (ja) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020193840A true JP2020193840A (ja) | 2020-12-03 |
JP7165624B2 JP7165624B2 (ja) | 2022-11-04 |
Family
ID=73547517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019098328A Active JP7165624B2 (ja) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7165624B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116069192A (zh) * | 2023-03-08 | 2023-05-05 | 上海泰矽微电子有限公司 | 一种基于多个触摸电极的触摸定位方法、***及设备 |
CN116169055A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-26 | 深圳市华芯智能装备有限公司 | 一种分选机 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006201061A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 触覚センサおよびそれを用いた触覚センサユニット |
JP2010217967A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Alps Electric Co Ltd | 入力装置 |
JP2013058553A (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-28 | Nikon Corp | シールド付き信号線及びこれに用いられる片面フレキシブル基板 |
WO2014017407A1 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | 株式会社村田製作所 | 押圧力センサ |
WO2015093030A1 (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 信越ポリマー株式会社 | 検出センサ及び検出センサの製造方法 |
US20170086686A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Apple Inc. | Pressure Measurement Designs |
US20170357354A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
WO2018037291A1 (en) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Sateco Ag | Flexible capacitors and methods for manufacturing flexible capacitors |
WO2019006273A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Snowshoefood Inc. | CAPACITIVE SEAL STAMP WITH INTEGRATED TRACE |
-
2019
- 2019-05-27 JP JP2019098328A patent/JP7165624B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006201061A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 触覚センサおよびそれを用いた触覚センサユニット |
JP2010217967A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Alps Electric Co Ltd | 入力装置 |
JP2013058553A (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-28 | Nikon Corp | シールド付き信号線及びこれに用いられる片面フレキシブル基板 |
WO2014017407A1 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | 株式会社村田製作所 | 押圧力センサ |
WO2015093030A1 (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 信越ポリマー株式会社 | 検出センサ及び検出センサの製造方法 |
US20170086686A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Apple Inc. | Pressure Measurement Designs |
US20170357354A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
WO2018037291A1 (en) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Sateco Ag | Flexible capacitors and methods for manufacturing flexible capacitors |
WO2019006273A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Snowshoefood Inc. | CAPACITIVE SEAL STAMP WITH INTEGRATED TRACE |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116169055A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-26 | 深圳市华芯智能装备有限公司 | 一种分选机 |
CN116069192A (zh) * | 2023-03-08 | 2023-05-05 | 上海泰矽微电子有限公司 | 一种基于多个触摸电极的触摸定位方法、***及设备 |
CN116069192B (zh) * | 2023-03-08 | 2023-06-13 | 上海泰矽微电子有限公司 | 一种基于多个触摸电极的触摸定位方法、***及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7165624B2 (ja) | 2022-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7321155B2 (ja) | 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール | |
TWI573066B (zh) | 位置檢測感測器、位置檢測裝置及位置檢測方法 | |
US9229591B2 (en) | Touch panel | |
TW201209664A (en) | Pressure detecting unit and information input device having pressure detecting unit | |
JP2018112854A (ja) | 静電容量式センサ装置 | |
JP7165624B2 (ja) | 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール | |
JP7041730B2 (ja) | 電子機器 | |
JP6600584B2 (ja) | 静電容量型入力装置 | |
JP7232263B2 (ja) | 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール | |
JP7209519B2 (ja) | 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール | |
JP2021012425A (ja) | 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール | |
JP2019145234A (ja) | センサ装置 | |
JP7220129B2 (ja) | 感圧タッチセンサモジュール及び感圧タッチセンサ | |
CN115485803A (zh) | 静电电容型输入装置 | |
US10761667B2 (en) | Capacitive three-dimensional sensor | |
JP2017211918A (ja) | 静電容量型入力装置 | |
JP7422574B2 (ja) | 感圧タッチセンサモジュール及び感圧タッチセンサ装置 | |
JP7019005B2 (ja) | 静電容量式センサ装置 | |
JP6875982B2 (ja) | 感圧静電スイッチ | |
JP6489710B2 (ja) | 静電容量式3次元センサ | |
JP2023022590A (ja) | 感圧タッチセンサモジュール | |
WO2019039057A1 (ja) | 入力装置 | |
JP2019036264A (ja) | 入力装置 | |
KR102228053B1 (ko) | 3차원 포스 터치 센서 및 이를 이용한 표시 장치 | |
JP2019114208A (ja) | 感圧タッチセンサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220930 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221024 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7165624 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |