输入装置、电子设备和传感器片的制作方法_2

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部件的平面图;
[0089]图17A是显示图16A所示按键布局中的最下端按键布置的平面图;
[0090]图17B是显示图16B所示按键布局中的最下端按键布置的平面图;
[0091]图17C是显示图16A或16B所示按键布局中的最下端按键布置的平面图;
[0092]图17D是显示与图16A或16B中所示的按键排列对应的区域的支撑体的平面图;
[0093]图17E是显示图17D中所示构造的可替换实施方式的示图;
[0094]图18是图解输入装置的操作的流程图;
[0095]图19是图解输入装置的操作的流程图;
[0096]图20是图解输入装置的操作的示图;
[0097]图21是图解输入装置的操作的示图;
[0098]图22是图解输入装置的操作的示图;
[0099]图23是图解输入装置的操作的流程图;
[0100]图24是图解输入装置的操作的流程图;
[0101]图25是显示输入装置的构造的可替换实施方式的框图;
[0102]图26是显示包括输入装置的电子设备的构造的框图;
[0103]图27是显示包括输入装置的电子设备的构造的框图;
[0104]图28是根据本发明第二实施方式的输入装置的示意性剖面图;
[0105]图29是显示根据本发明第三实施方式的输入装置的构造示例的示意性侧视图;
[0106]图30显示了预定按键区域的构造示例,包括部分A和B,部分A是主要部分平面图,部分B是部分A的Bl-Bl线剖面图;
[0107]图31显示了预定按键区域的另一构造示例,包括部分A和B,部分A是主要部分平面图,部分B是部分A的B2-B2线剖面图;
[0108]图32显示了预定按键区域的另一构造示例,包括部分A和B,部分A是主要部分平面图,部分B是部分A的B3-B3线剖面图;
[0109]图33A是显示按键区域的另一构造示例的主要部分平面图;
[0110]图33B是图33A的B4-B4线剖面图;
[0111]图34A是显示按键区域的另一构造示例的主要部分平面图;
[0112]图34B是图34A的B5-B5线剖面图;
[0113]图35是显不输入装置的另一构造不例的不意性侧视图;
[0114]图36是显不输入装置的另一构造不例的不意性侧视图;
[0115]图37是显示输入装置的另一构造示例的示意性侧视图;
[0116]图38A是显不输入装置的另一构造不例的不意性侧视图;
[0117]图38B是显示输入装置的另一构造示例的示意性侧视图;
[0118]图38C是显不输入装置的另一构造不例的不意性侧视图。
【具体实施方式】
[0119]下文中,将参照附图描述根据本发明的实施方式。
[0120]〈第一实施方式〉
[0121]图1是根据本发明第一实施方式的输入装置I的示意性剖面图。图2是输入装置I的平面图。图3是输入装置I的主要部分的放大剖面图。之后,将描述根据本实施方式的输入装置I的构造。在图1到3中,X轴和Y轴表示彼此正交的方向(输入装置I中的平面内方向)。Z轴表示与X轴和Y轴正交的方向(输入装置I中的厚度方向)。
[0122](输入装置)
[0123]输入装置I包括操作部件10、电极基板20和支撑体30。根据本实施方式的输入装置的例子是计算机的键盘装置。
[0124]操作部件10具有多个按键区域10a。
[0125]电极基板20包括多条第一电极线210、以及与多条第一电极线210交叉的多条第二电极线220,且电极基板20能够静电式地检测与所述多个按键区域1a中的每一按键区域之间的距离的变化。支撑体30包括多个构造体320、第一空间331和第二空间332。多个构造体320将电极基板20与操作部件10连接。第一空间331形成在多个构造体320之间且分别对应于各个按键区域10a。第二空间332形成在多个构造体320之间且被预定多个按键区域1a所共用。
[0126](操作部件)
[0127]根据本实施方式,操作部件10具有柔性片11和基底材料12的层叠结构。
[0128]柔性片11例如是由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)、PI (聚酰亚胺)等构成的柔性绝缘塑料片。柔性片11可具有非限制性的厚度,例如具有几十微米到几百微米的厚度。多个按键区域1a布置在操作部件10的表面上。
[0129]基底材料12例如是由PET、PEN、PMMA, PC、PI等构成的柔性绝缘塑料片。基底材料12可具有非限制性的厚度,例如具有几十微米到几百微米的厚度。基底材料12的表面通过粘结层13粘结到柔性片11的后表面。
[0130]在基底层12的后表面处设置有由包括Cu (铜)、Al (铝)等的金属箔或者网格材料(mesh material)构成的导体层14。导体层14能够对应于使多个按键区域1a向电极基板20抵靠的输入操作而相应地部分变形。导体层可具有非限制性的厚度,例如具有几十微米到几百微米的厚度。导体层14例如连接至地电位。
[0131]基底12和导体层14可由其中金属箔预先贴附到树脂片的复合片、形成在基底12上的气相沉积膜或溅射膜、或者其中在基底12上印刷导电胶的涂布膜构成。
[0132]每个按键区域1a对应于被用户按压以用于操作的键顶,且具有取决于按键类型的形状和尺寸。每个按键区域1a可具有适当的键顶标记。键顶标记可表示按键的类型、按键的位置(轮廓)或者上述二者。能够根据情况例如通过丝网印刷、柔版印刷(flexographyprinting)或凹版印刷来印刷所述标记。
[0133]操作部件10并不限于整体上平坦的片,而是例如可具有预定的凹/凸按键区域1a0图4A到4C显示了具有不同按键区域1a构造的操作部件构造。在每个图中,上方是主要部分平面图,下方是剖面图。为易于理解,每个图中用阴影画出了片的凸起表面(最高表面)。
[0134]图4A中所示的操作部件1A具有向上凸起的按键区域10a。图4B中所示的操作部件1B具有下沉的按键区域10a。图4C中所示的操作部件1C具有围绕按键区域1a的槽。在任意一个构造示例中,通过压制成形操作部件10A、10B或1C来形成按键区域10a,且按键区域1a能在垂直方向(片厚度方向)上分别变形。
[0135]操作部件10的构造不限于此。图5A和5B每一个显示了操作部件10的可替换实施方式的示意性剖面图。图5A中所示的操作部件1D具有其中导体层14设置于基底材料12与粘结层13之间的构造。图5B中所示的操作部件1E具有其中导体层14通过粘结层13而粘结到柔性片11的后表面的构造。
[0136]操作部件10可仅由柔性片11和导体层14构成。能够通过包括压制成形、蚀刻、激光处理等适当处理技术来形成凹/凸按键区域10a。可选择地,可通过包括注射成型的成形技术形成凹/凸柔性片11。在该情形中,导体层14可以是形成在柔性片的后表面上的气相沉积膜或溅射膜,或者可以是其中在柔性片的后表面上印刷导电胶的涂布膜。除上述之夕卜,只要导体层14设置于柔性片11的后表面上,操作部件10的构造就没有特别限制。
[0137]此外,柔性片11可由诸如金属之类的导电材料构成。通过这样的方式,基底材料12、粘结层13和导体层14就不是必要的,操作部件10能够很薄。在该情形中,柔性片11还用作导体层14,且例如连接至地电位。
[0138](电极基板)
[0139]电极基板20是具有第一电极线210的第一配线基板21和具有第二电极线220的第二配线基板22的层叠体。图6是第一配线基板21的平面图,图7是第二配线基板22的平面图。
[0140]第一配线基板21包括第一基底材料211和多条第一电极线(Y电极)210。第一基底材料211由包括PET、PEN、PC、PMMA等的电绝缘塑料片、玻璃基板、环氧玻璃基板等构成。第一基底材料211可具有非限制性的厚度,例如具有几十微米到几百微米的厚度。
[0141]多条第一电极线210被整体地设置于第一基底材料211的一个表面上,并沿X轴方向几乎线性形成。多条第一电极线210由以预定间隔沿Y轴方向布置的多个电极组21w构成。所述预定间隔对应于按键区域的各个列沿Y轴方向的布置间隔。电极组21w设置在沿Y轴方向布置的按键区域1a的各个列的正下方(设置在包括与按键区域1a的各个列相面对、并且与Z轴方向相面对的位置在内的区域处)。
[0142]每条第一电极线210与设置在第一基底材料211 —端上的提取部210s的每个端子连接。多个电极组21w与单独的端子连接。各个电极组21w的多条电极线可与共同端子或者两个以上的单独端子连接。提取部210s与控制单元50电连接。
[0143]另一方面,第二配线基板22包括第二基底材料221和多条第二电极线(X电极)220。与第一基底材料211类似,第二基底材料221由包括PET、PEN、PC、PMMA等的电绝缘塑料片、玻璃基板、环氧玻璃基板等构成。第二基底材料221可具有非限制性的厚度,例如具有几十微米到几百微米的厚度。第二配线基板22设置成面对第一配线基板21。
[0144]多条第二电极线220被整体地设置于第二基底材料221的一个表面上,并沿X轴方向布置。各个行中的第二电极线220形成为遵循Y轴方向上的预定路径,且各个行中的第二电极线220由在按键区域1a的正下方(在包括与按键区域1a面对、并且与Z轴方向面对的位置在内的区域处)被分支成多个的各电极组22w构成。
[0145]每条第二电极线220与设置在第二基底材料221 —端上的提取部220s的每个端子连接。各个行中的第二电极线220与单独的端子连接。提取部220s与控制单元50电连接。
[0146]通过蚀刻诸如Al和Cu之类的金属箔、或通过印刷诸如Ag (银)之类的金属胶,在第一基底材料211和第二基底材料221上分别形成第一电极线210和第二电极线220。第一基底材料211和第二基底材料221可由柔性片材料或非柔性片材料形成。
[0147]如图3中所示,电极基板20包括用于将第一配线基板21和第二配线基板22相互粘结的粘结层23。粘结层23具有电绝缘性质,且例如由固化的粘结剂、诸如胶带之类的粘结材料等形成。
[0148]根据本实施方式,第一配线基板21和第二配线基板22相互粘结,以使第一电极线210和第二电极线220相互面对。然而,并不限于此,第一配线基板21和第二配线基板22可相互粘结,以使第一电极线210和第二电极线220以第一基底材料211或第二基底材料211或者它们二者介于中间的方式而彼此面对。根据本实施方式,第一配线基板21层叠在第二配线基板22上方。然而,并不限于此,第二配线基板22可层叠在第一配线基板21上方。
[0149]电极基板20包括形成在第一电极线210和第二电极线220的交叉区域处的多个检测器部分20s。检测器部分20s被构造成:电容能够依据与按键区域1a之间的相对距离而变化。检测器部分20s是包括以下部件的电容元件:第一电极线210、与第一电极线210面对的第二电极线220、以及设置于第一电极线210和第二电极线220之间的电介质层(粘结层23)。检测器部分20s的初始电容是依据第一电极线210和第二电极线220之间的面对面积、第一电极线210和第二电极线220之间的面对距离、以及粘结层23的介电常数来设定的。
[0150]电极基板20可静电式地检测与多个按键区域1a之间的距离变化。在本实施方式中,检测器部分20s主要形成在第一电极线210的第一电极组21w和第二电极线220的第二电极组22w的交叉区域处。如上所述,第一电极组21w和第二电极组22w设置在各个按键区域1a的正下方。因而,各个检测器部分20s设置在各个按键区域1a的正下方。检测器部分20s通过检测器部分20s自身中的电容变化来检测按键区域1a的接近,所述电容变化是由于与随着被按压用于操作的按键区域1a —起而接近电极基板20的导体层14的静电耦合所导致的。电极基板20包括与检测器部分20s中的电容变化量有关的信息,并将用于指定被按压用于操作的按键区域1a的信号输出至控制单元50。
[0151]电极基板20进一步包括屏蔽层24。屏蔽层24由金属箔、金属网格材料或导电胶的涂布膜构成,并设置在第二配线基板22的后表面上。屏蔽层24具有阻挡从输入装置I外部进入电容元件20s的电磁噪声的功能。屏蔽层24通常连接至地电位。
[0152](支撑体)
[0153]支撑体30设置在操作部件10与电极基板20之间。支撑体30包括多个构造体320、用于形成第一空间331的第一凹部321、用于形成第二空间332的第二凹部322、以及框架323。
[0154]如图3中所示,根据本实施方式的支撑体30具有包括基板31和设置在基板31的表面(上表面)上的构造体层32的层叠结构。基板31由包括PET、PEN、PC等的电绝缘塑料片构成。基板31可具有非限制性的厚度,例如具有几十微米到几百微米的厚度。构造体层32由诸如紫外固化树脂之类的电绝缘树脂材料构成,并在基板31上形成多个构造体320、第一凹部321、第二凹部322和框架323。
[0155]图8是支撑体30的平面图。图9是图8的主要部分放大图。
[0156]多个构造体320将电极基板20和操作部件10连接,以便将操作部件10处的按键区域1a分离开,并在多个构造体32
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