专利名称：具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有对施加给面的外力中与该面垂直的方向分量的压力进行测定的压敏传感器的触摸输入器件的安装结构。
背景技术：
以往，作为对施加给某面的外力的压力(也称为按压力)进行测定的压敏传感器， 例如有专利文献1(日本特开2002-48658号公报)中记载的之类的构成的传感器。关于专利文献1的传感器，使按照电极、压敏墨层的顺序层叠而形成的塑料膜彼此通过彼此的压敏墨构件面对面且借助表背面具有粘接层的绝缘层组合起来。另外，专利文献1的传感器， 在压敏墨层的表面设置有凹凸，所以在上下的压敏墨层间形成恒定距离的空隙，成为防止未加压时上下的压敏墨层密接的结构。在具有上述结构的专利文献1的传感器中，在对上部膜施加按压力时，与通过上部膜发生挠曲而被施加压力的部分对应的上部膜的电极，借助压敏墨层与下部膜的电极接触。由此，两电极成为导通状态。专利文献1的传感器，通过检测出该两电极的导通状态、 和与施加给压敏墨层的压力对应的电阻值的变动，可以对施加给上部膜的压力进行测定。 在将该专利文献1的传感器安装于例如车辆用座的内部时，可以判断乘坐者是否坐于该座位，并且由压力分布判断乘坐者的体格。近年来，在具有触摸面板的电子设备、特别是移动电话机、游戏机等便携型电子设备中，例如作为取代决定按钮的构件，要求在显示器的触摸面板搭压敏传感器。便携型电子设备通常构成为能够通过触摸面板辨识位于筐体内的显示装置的显示部。专利文献1的传感器，构成为在上部以及下部膜的表面的大部分配置电极以及压敏墨层，所以透射率(辨识性)低。为此，无法将专利文献1的传感器直接用于具有触摸面板的电子设备。因此，本申请人考虑了按照即便搭载于具有触摸面板的电子设备也能够抑制显示装置的显示部的辨识性的下降的方式将如下所示的压敏传感器贴附于触摸面板的下面的方案(日本特愿2008-33(^84)。即，压敏传感器20具有下部膜22、与下部膜22对向配置的上部膜21、在各膜的彼此的对置面分开配置的一对电极21a、22a、与一对电极留有间隙配置且因施加的按压力而电特性发生变化的压敏墨构件23a、23b、和粘接上部以及下部膜 21,22且保持压敏墨构件23a、23b与一对电极21a、22a的间隙的间隙保持构件24，一对电极21a、2h沿着上部以及下部膜21、22的缘部配置成框状，压敏墨构件23a、2!3b沿着上部以及下部膜21、22的缘部分散存在，在通过施加外力而压敏传感器20发生了变形时，至少 1个接触一对电极21a、2h双方，使两者导通(参照图9)。另外，在该压敏传感器20中，下部膜22的背面侧且在设置有压敏墨构件的位置的正下方，层叠配置有凸起(突块)26作为应力集中构件(参照图8以及图9)。由此，在将该压敏传感器20贴附于触摸面板的下面而安装于筐体时，能在对压敏传感器20施加厚度方向的按压力时，从下方对下部膜22的与压敏墨构件2 对应的部分进行支承，在不使施加的按压力分散的情况下，作为用于下部膜22的变形的力确实可靠地进行传递。由此，可以提高压力的测定精度。专利文献1 日本特开2002-48658号公报但是，在将具有图8以及图9所示的压敏传感器20的触摸输入器件安装于筐体2 时，在压敏传感器20的背面具有凸起沈，所以在防水性、防尘性方面会有所担心。因此，将由柔软材料形成的框状垫圈140配置于凸起沈和筐体2之间(参照图 24)，由此尽管得到防水性、防尘性，但此次仍然会产生其他问题。即，即便在未对压敏传感器20施加厚度方向的按压力的状态下，应力也会集中于下部膜22的与压敏墨构件对应的部分(参照图25)，即便在真正对压敏传感器20施加了厚度方向的按压力时，也较少见到作为检测值的电阻的变化。也就是说，难以对压力进行探测。
发明内容
为此，本发明的目的在于解决上述课题，提供即便搭载压敏传感器也能够抑制显示装置的显示部的辨识性下降，同时防水性、防尘性出色、且高测定精度的压力探测容易的、具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构。 用于解决课题的技术手段本发明为了解决上述的技术课题，提供以下构成的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构。根据本发明的第一方式，提供一种具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构， 其具有至少具有触摸面板以及在该触摸面板的下面贴附的压敏传感器的触摸输入器件， 禾口按照具有允许上述触摸输入器件从外侧嵌入的台阶的方式凹入形成且在其底面具有用于显示装置的凹部或开口部、以及对上述触摸输入器件的背面周缘部进行支承的框状支承部的筐体；上述压敏传感器具有第一基板，与上述第一基板对向配置且在上述触摸面板的下面贴附的第二基板，在上述第一基板的与上述第二基板对置的面或上述第二基板的与上述第一基板对置的面的任一面或分开在两面上，沿着该第一或第二基板的缘部分开配置成框状的一对电极，在上述第一基板的与上述第二基板对置的面或上述第二基板的与上述第一基板对置的面，与上述一对电极的至少一方留有空隙且沿着上述第一或者第二基板的缘部配置，通过施加的按压力而电特性发生变化的导电性的压敏墨构件，配置在上述第一基板和上述第二基板的对置区域，具有粘合性而粘接上述第一基板和上述第二基板，并且保持上述压敏墨构件和上述一对电极的至少一方的间隙的间隙保持构件，在上述第一基板的与上述第二基板对置的面的相反面，按照支承上述压敏墨构件的方式分散存在并层叠配置的压力集中构件；进而，在上述压敏传感器和上述筐体的上述支承部之间贴附框状的垫圈，该垫圈与上述压力集中构件不重叠。另外，根据本发明的第二方式，在第一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述压敏墨构件沿着上述第一基板或第二基板的两条长边分散配置，与上述压力集中构件一一对应。另外，根据本发明的第三方式，在第一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述压敏墨构件沿着上述第一基板或第二基板的两条长边分别配置成带状。另外，根据本发明的第四方式，在第一到第三中任一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述框状的垫圈具有收纳上述压力集中构件的贯通孑L。另外，根据本发明的第五方式，在第四方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述垫圈的上述贯通孔分别收纳2个以上的上述压力集中构件。另外，根据本发明的第六方式，在第一到第三中任一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，全部的上述压力集中构件都位于上述框状垫圈的框内。另外，根据本发明的第七方式，在第六方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，进而，由与上述框状的垫圈相同的材料形成的辅助构件，按照使上述压力集中构件位于该辅助构件和上述框状的垫圈之间的方式，贴附于上述压敏传感器和上述筐体的上述支承部之间。另外，根据本发明的第八方式，在第一到第七中任一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述第一基板、上述第二基板和上述间隙保持构件分别形成为框状。另外，根据本发明的第九方式，在第一到第七中任一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述第一基板以及第二基板由透明的材料构成为平板状，在未设置上述一对电极的部分形成有透明窗部分。另外，根据本发明的第十方式，在第一到第九中任一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述一对电极中的一方配置于上述第一基板上，上述一对电极中的另一方配置于上述第二基板上，上述压敏墨构件配置成覆盖上述一对电极中的一方或另一方的多处。另外，根据本发明的第十一方式，在第一到第九中任一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述一对电极以相互留有间隙的方式配置在上述第一基板上，上述压敏墨构件配置在上述第二基板上。另外，根据本发明的第十二方式，在第一到第九中任一方式的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构的基础上，其中，上述一对电极以相互留有间隙的方式配置在上述第二基板上，上述压敏墨构件配置在上述第一基板上。发明效果根据本发明涉及的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，由于压敏传感器的一对电极沿着上述第一或第二基板的缘部配置成框状，所以由该框包围的内侧部分的透射率不会下降。因此，通过将显示装置的显示部配置在框的内侧，可以抑制该显示部的辨识性的下降。另外，在压敏传感器的背面侧且在设置有压敏墨构件的位置的正下方配置有压力集中构件，所以在向压敏传感器施加厚度方向的按压力时，从下方支承下部膜的与压敏墨构件对应的部分，不会使施加的按压力分散。因此，可以提高压力的测定精度。另外，在压敏传感器和筐体的支承部之间配置有框状的垫圈，所以通过压力集中构件的存在，即便压敏传感器的下面不平滑，其框内的空间也会因该框状的垫圈的存在而被密闭。因此，得到优异的防水性、防尘性。而且，该垫圈与压力集中构件不重叠，因此在未向压敏传感器施加厚度方向的按压力的状态下，在下部膜的与压敏墨构件对应的部分没有压力集中，真正向压敏传感器施加厚度方向的按压力时，最初就压力集中，作为检测值的电阻的变化增大。因此，容易探测压力。
图1是搭载本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件的移动电话机的立体图。图2是图1的Al-Al截面图。图3是本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件的立体图。图4是X轴检测用透明膜的俯视图。图5是Y轴检测用透明膜的俯视图。图6是屏蔽用透明膜的俯视图。图7是触摸输入器件所具有的压敏传感器的俯视图。图8是图7的A2-A2截面图。图9是图7所示的压敏传感器的分解立体图。图10是本发明的第一实施方式涉及的垫圈的俯视图。图11是使用了图10所示的垫圈的触摸输入器件的安装结构的主要部分放大截面图。图12是图11所示的触摸输入器件的安装结构的按压时的主要部分放大截面图。图13是表示本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件所具有的压敏传感器的变形例的截面图。图14是表示本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件所具有的压敏传感器的变形例的截面图。图15是表示本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件所具有的压敏传感器的变形例的截面图。图16是表示本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件所具有的压敏传感器的变形例的说明图。图17是表示本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件所具有的压敏传感器的变形例的说明图。图18是表示本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件所具有的压敏传感器的变形例的说明图。图19是表示本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件的安装变形例的说明图。图20是表示本发明的第二实施方式涉及的触摸输入器件的安装结构的截面图。图21是表示本发明的第二实施方式涉及的触摸输入器件的安装变形例的说明图。图22是表示本发明的第二实施方式涉及的触摸输入器件的安装变形例的说明图。图23是表示本发明的实施例以及比较例涉及的各试样中的电阻值和按压力的关系的曲线图。图M是表示使用了垫圈的防水性、防尘性优异的触摸输入器件的安装结构的分解立体图。图25是表示将压敏传感器的凸起配置于垫圈上的触摸输入器件的安装结构的截面图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的最佳实施方式进行说明。《第一实施方式》本发明的第一实施方式涉及的触摸输入器件的安装结构，是使触摸面板和压敏传感器成为一体而构成触摸输入器件，将该具有压敏传感器的触摸输入器件从外侧安装于筐体而得到。在本第一实施方式中，关于触摸输入器件，除了利用触摸面板的位置检测之外， 还可以利用压敏传感器检测出按压力的强度。本第一实施方式涉及的触摸输入器件，例如作为具有触摸面板的电子设备、特别是移动电话机、游戏机等便携型电子设备的显示器的触摸输入器件发挥良好功能。在这里，对本触摸输入器件搭载于移动电话机的例子进行说明。图1是搭载本第一实施方式涉及的触摸输入器件搭载的移动电话机的立体图，图 2是图1的Al-Al截面图。图3是触摸输入器件的立体图。如图1所示，移动电话机1具有前面形成有显示窗2A的合成树脂制的筐体2、和具有液晶、有机EL等的显示部3A且内置于筐体2内的显示装置3、嵌入到显示窗2A的触摸输入器件4、和在筐体2的前面配置的多个输入键5。如图3所示，触摸输入器件4具有透明窗部分4A、和在透明窗部分4A的周围配置的框状的装饰区域4B。在触摸输入器件4配置于移动电话机的筐体2的显示窗2A的情况下，可以从透明窗部分4A辨识显示装置3的显示部3A。另外，触摸输入器件4具有根据针对触摸输入器件4的输入面的触摸操作来对其操作位置的平面坐标(XY坐标)进行检测的触摸面板10、对在与输入面正交的方向(Z方向)施加的按压力的强度进行检测的压敏传感器20。首先，对触摸面板10的构成进行说明。触摸面板10，例如是电阻膜方式、静电电容方式的触摸面板。在这里，对使用静电电容方式的触摸面板作为触摸面板10的例子进行说明。触摸面板10是依次层叠成为输入面的透明支承基板11、装饰膜12、X轴检测用透明膜13、透明粘合层14、Y轴检测用透明膜 15、透明粘合层16、屏蔽用透明膜17、透明粘合层18、和硬涂膜19而构成。
透明支承基板11由透视性、刚性、以及加工性优异的材料例如玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂等构成。在透明支承基板11的下面，利用透明粘合剂51贴合有装饰膜12。装饰膜12通过在透明膜的周围表面以框状涂布墨而形成。触摸输入器件4的装饰区域4B，由作为涂布有上述墨的部分的装饰部1 形成，未设置装饰部1 的部分12b成为触摸输入器件4的透明窗部分4A。作为构成装饰部12a的墨，可以使用含有聚氯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、聚酯氨基甲酸酯系树脂、纤维素酯系树脂、醇酸树脂等树脂作为粘结剂且使用合适颜色的颜料或染料作为着色剂的着色墨。另外，装饰部1 可以通过印刷来代替涂布而形成。在利用印刷形成装饰部12a的情况下，可以利用胶版印刷法、凹版印刷法、网板印刷法等通常的印刷法。在装饰膜12的下面，利用透明粘合剂50贴附有X轴检测用透明膜13。在X轴检测用透明膜13的下面，例如形成有如图4所示在一个方向上配置成条纹状的上部透明电极 13a、和用于与母线、引出线等外部通电的规定图形的引出电路13b。另外，在X轴检测用透明膜13的下面，按照覆盖上部透明电极13a和引出电路13b的方式配置透明粘合层14，通过该透明粘合层14贴附Y轴检测用透明膜15。透明粘合层14例如是浆糊、粘接剂或双面粘合带。在Y轴检测用透明膜15的下面，形成有如图5所示在与上部透明电极13a交叉 (例如正交)的方向上配置成条纹状的下部透明电极15a、和用于与母线、引出线等外部通电的规定图形的引出电路15b。另外，在Y轴检测用透明膜15的下面，按照覆盖下部透明电极1 和引出电路1 的方式配置透明粘合层16，通过该透明粘合层16贴附屏蔽用透明膜 17。透明粘合层16例如是浆糊、粘接剂、或双面粘合带。在屏蔽用透明膜17的下面，如图6所示，形成有矩形的屏蔽用透明电极17a、和用于与筐体2 (接地)连接的规定图形的引出电路17b。屏蔽用透明电极17a，形成得比显示装置3的显示部3A大，在从触摸输入器件4的厚度方向观看时配置于能包含显示部3A的位置。由此，屏蔽用透明电极17a发挥用于对从显示装置3发生的干扰电磁波(交流的噪声)进行屏蔽的所谓电磁屏蔽的作用。另外，在屏蔽用透明膜17的下面，按照覆盖屏蔽用透明电极17a和引出电路17b的方式配置透明粘合层18，通过该透明粘合层18贴附有硬涂膜19。透明粘合层18例如是浆糊、粘接剂、或双面粘合带。X轴检测用透明膜13、Y轴检测用透明膜15和屏蔽用透明膜17，例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂等构成。硬涂膜19例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚酰亚胺等构成。各透明电极13a、15a、17a和各引出电路13b、15b、17b，由透明导电膜构成。作为透明导电膜的材料，可以举出氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化锌、氧化镉、或ITO等金属氧化物、 导电性聚合物的薄膜。作为各透明电极13a、15a、17a和各引出电路13b、15b、17b的形成方法，例如有利用真空蒸镀法、溅射、离子镀、CVD法、辊式涂布法等在各透明膜13、15、17的整个面形成了导电性被膜之后，将不要的部分蚀刻除去的方法。关于上述蚀刻，是在想作为电极而残留的部分利用光刻法、网板法等形成抗蚀层之后，在盐酸等蚀刻液中进行浸渍，由此可以进行。另外，关于上述蚀刻，在形成了上述抗蚀层之后，喷射蚀刻液除去未形成抗蚀层的部分的导电性被膜，然后，通过浸渍于溶剂而使抗蚀层溶胀或溶解，将其除去，由此也可以进行蚀刻。另外，关于上述蚀刻，也可以通过激光来进行。接着，对筐体2的构成进行说明。如图2所示，筐体2的显示窗2A，为了允许具有压敏传感器20的触摸输入器件4 从外侧嵌入，按照具有台阶的方式凹入形成。在显示窗2A的底面，按照显示装置3的显示部3A能够被辨识的方式形成有开口部加。具有压敏传感器20的触摸输入器件4，在开口部加的周围的框状支承部2b上被支承，堵塞开口部加。需要说明的是，可以不是开口部 2a而是能够收纳显示装置3的凹部。需要说明的是，关于显示窗2A的形状、大�。梢远杂τ诖ッ淙肫骷�4的形状、 大小进行各种变更。关于显示窗2A的台阶，可以对应于具有压敏传感器20的触摸输入器件4的厚度等进行各种变更。关于显示窗2A的开口部加的形状、大�。梢远杂τ谙允静� 3A的形状、大小等进行各种变更。在这里，使显示窗2A、开口部加、显示部3A、以及具有压敏传感器20的触摸输入器件4的形状为矩形，并将显示窗2A的台阶设定成使筐体2的表面和压敏传感器20的触摸输入器件4的表面的高度为相同高度。接着，对压敏传感器20的构成进行说明。图7是本第一实施方式涉及的压敏传感器的俯视图，图8是图7的A2-A2的截面图。图9是图7所示的压敏传感器的分解立体图。关于压敏传感器20，例如利用浆糊、粘接剂、双面粘合带等粘合层30贴附在触摸面板10的硬涂膜19的下面。关于压敏传感器20，按照在从触摸面板10的上方观察时被装饰部1 遮蔽的方式形成为框状。因此，构成压敏传感器20的各构件，不限于由透明的材质构成，还可以由有色材质构成。压敏传感器20具有框状的作为第二基板的一例的上部膜21、和与上部膜21对向配置的框状的作为第一基板的一例的下部膜22。关于压敏传感器20，下部膜22例如利用粘合剂贴附在显示窗2A的框状部分2b上，由此安装于显示窗2A上。上部以及下部膜21、 22的厚度尺寸，例如设定成25μπι 100 μ m。作为上部以及下部膜21、22的材料，可以举出能用于柔性基板的材质、例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸系树脂、AN 树脂等通用树脂。另外，也可以使用聚苯乙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯改性聚苯撑醚树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、超高分子量聚乙烯树脂等通用工程树脂、聚砜树脂、聚苯硫醚系树脂、聚苯醚系树脂、聚芳酯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、液晶聚酯树脂、聚烯丙基系耐热树脂等超级工程树脂。在上部膜21的与下部膜22对置的面，配置有框状的上部电极21a。在下部膜22 的与上部膜21对置的面，下部电极2 按照与上部电极21a对置的方式配置成框状。在这里，由上部电极21a和下部电极2 构成一对电极。关于上部以及下部电极21a、22a的厚度尺寸，例如设定成ΙΟμπι 20μπι。作为上部以及下部电极21a、22a的材质，可以使用金、银、铜、或镍等金属、或者碳等具有导电性的糊膏。作为这些形成方法，可以列举网板印刷、胶版印刷、凹版印刷、或苯胺印刷等印刷法、光抗蚀层法等。另外，上部以及下部电极21a、22a，也可以贴附铜、金等的金属箔而形成。进而，上部以及下部电极21a、22a，在镀敷了铜等金属的FPC上由抗蚀层形成电极图形，对未由抗蚀层保护的部分的金属箔进行蚀刻处理，由此也可以形成。在上部膜21，沿着两条长边按照覆盖上部电极21a的方式配置有点状的上部压敏墨构件23a。在下部膜22，沿着两条长边按照覆盖下部电极2 且与上部压敏墨构件23a 对置的方式配置有点状的下部压敏墨构件23b。关于上部或下部压敏墨构件23a、23b的厚度尺寸(距上部膜21或下部膜22的高度)，设定成大于上部或下部电极21a、2h的厚度尺寸，例如设定成15μπι 35μπι。构成上部以及下部压敏墨构件23a、23b的组合物，由对应于外力而电阻值等电特性发生变化的原材料构成。作为上述组合物，例如可以使用从英国的Peratech公司以商品名“QTC”购入的量子隧道效应复合材料。上部压敏墨构件23a、下部压敏墨构件23b，可以通过涂布配置在上部膜21、下部膜22上。作为上部以及下部压敏墨构件23a、2!3b的涂布方法，可以使用网板印刷、胶版印刷、凹版印刷、或苯胺印刷等印刷法。在上部膜21和下部膜22的对置区域，配置有框状的间隙保持构件24。间隙保持构件M具有粘合性，将上部膜21和下部膜22粘接，且是用于保持上部压敏墨构件23a和下部压敏墨构件23b的间隙的绝缘性构件。间隙保持构件M，例如是在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等芯材的两面形成有丙烯酸系的粘接糊等的粘合剂形成的双面粘合带。关于间隙保持构件M的厚度，例如设定成50 100 μ m。在间隙保持构件24，如图9所示，对应于上部以及下部压敏墨构件23a、23b，分别设置有贯通孔Ma。各贯通孔2 形成为宽度(在图9所示的例子中为直径)比上部以及下部压敏墨构件23a、2 大。例如，贯通孔2 的宽度为3mm，上部以及下部压敏墨构件23a、 23b的宽度为2mm，上部以及下部电极21a、22a的宽度为1mm。由此，间隙保持构件M和压敏墨构件23a、2!3b不接触。另外，间隙保持构件对，在贯通孔Ma以外的部分覆盖上部以及下部电极21a、22a，所以可以在与各贯通孔2 对应的部分以外防止两电极21a、2h通电。另外，上部以及下部电极21a、22a，与连接器25连接。连接器25与内置于移动电话机1内的按压力检测部(未图示)连接。上述构成的压敏传感器20，在通常时(未加压时)因间隙保持构件M而成为上部压敏墨构件23a和下部压敏墨构件2 相互不接触的状态。在该状态下，在对设置于压敏传感器20上的触摸面板10的触摸输入面施加按压力的情况下，通过该按压力，上部或下部膜21、22发生挠曲等而变形，上部以及下部压敏墨构件23a、2!3b相互接触。由此，在上部电极21a和下部电极2 之间流过电流。通过检测出该电流，可以检测出向触摸输入器件 4的输入面的按压力。另外，在向触摸输入器件4的触摸输入面的按压力增大时，向上部以及下部压敏墨构件23a、2!3b施加的外力增大，由此上部以及下部压敏墨构件23a、2!3b的电阻值减小。由此，在上部电极21a和下部电极2 之间流过的电流增大。通过将该电流的变化变换成电压值而进行检测，可以检测出向上部或下部压敏墨构件23a、2!3b施加的外力，可以检测出向触摸输入器件4的触摸输入面的按压力。另外，关于压敏传感器20，如图8以及图9所示，下部膜22的未设置下部电极22a 的一侧的面(背面)，作为压力集中构件而层叠配置有凸起26。需要说明的是，在图9中压敏墨构件23a、2!3b和凸起沈是一对一对应。在这里，关于凸起沈的高度尺寸，例如是 50μπι 200 μ m(包括用于与下部膜22粘接的粘接层的厚度在内)。由此，如图11以及图12所示，在对压敏传感器20施加了厚度方向的按压力时，从下方支承下部膜22的压敏墨构件23b的部分，在不使所施加的按压力分散的情况下，能作为用于使下部膜22变形的力而确实可靠地传递。由此，可以提高压力的测定精度。需要说明的是，间隙保持构件M和上部或下部压敏墨构件23a、2!3b不接触时，下部膜21容易变形，可以提高压力的测定精度。另外，从上部以及下部压敏墨构件23a、23b的耐久性的观点出发，优选使凸起沈的宽度(在图9所示的例子中为直径)大于上部以及下部压敏墨构件23a、23b的宽度(在图9所示的例子中为直径)。在凸起沈的宽度小于上部以及下部压敏墨构件23a、2!3b的宽度时，下部膜22在与凸起沈的外缘对应的部分有很大变形，因此上部压敏墨构件23a也在与该凸起26的外缘对应的部分发生变形，而与下部压敏墨构件2 接触。通过使其反复进行，有可能发生上部以及下部压敏墨构件23a、23b的电阻升高等问题。需要说明的是，上述压力集中构件不限于凸起，只要是压缩性高的构件即可。另夕卜，图中压力集中构件沈为半球形状，也可以是长方体。在使压力集中构件沈为长方体时， 与如半球形状那样以点接受压力时相比，测定灵敏度的偏差少。作为上述压力集中构件的材料，例如可以举出由环氧树脂、丙烯酸树脂等形成的墨、膜。最后，对垫圈40的构成进行说明。图10是本第一实施方式涉及的垫圈的俯视图，图11是使用了图10所示的垫圈的触摸输入器件的安装结构的主要部分放大截面图。关于垫圈40，在压敏传感器20和筐体2的支承部2b之间，通过例如浆糊、粘接剂、 双面粘合带等的粘合层41进行两面贴附(在图2中省略图示)。垫圈40能用于密闭框内的空间而避免液体、尘埃等侵入。如果没有垫圈，压敏传感器20的下面因凸起沈而不平滑， 与筐体2的支承部2b之间产生间隙，因此液体、尘埃等从外部侵入，很有可能影响电子设备的性能。作为垫圈40的材料，没有特别限定，但可以举出天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、硅酮橡胶之类的各种橡胶材料的特别是硫化处理物、另外氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯模嵌段共聚物等苯乙烯系弹性体、乙烯- α -烯烃共聚物、丙烯_α -烯烃共聚物等烯烃系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酰胺系弹性体等各种热塑性弹性体、或者它们的混合物等。另外，高密度的发泡氨基甲酸酯、发泡烯烃等发泡材料等，也可以用作垫圈40的材料，。如图10 12所示，在垫圈40，用于收纳作为上述压力集中构件的凸起沈的贯通孔40a按每个压力集中构件进行设置。通过该贯通孔40a，垫圈40与作为压力集中构件的凸起沈不重叠，所以在未向压敏传感器20施加厚度方向的按压力的状态(参照图11)下， 应力不集中于下部膜22的与压敏墨构件23a、2!3b对应的部分，在真正向压敏传感器20施加了厚度方向的按压力时(参照图12)，最初就压力集中，作为检测值的电阻的变化增大。垫圈40的各贯通孔40a的宽度，优选形成为与间隙保持构件M的各贯通孔2 的宽度相同或者大于间隙保持构件M的各贯通孔Ma的宽度。例如，在间隙保持构件M的贯通孔2 的宽度为3mm的情况下，垫圈40的贯通孔40a的宽度为3. 5mm。由此，在向压敏传感器20施加了厚度方向的按压力时，压敏传感器20的下部膜21容易变形，可以提高压力的测定精度。以上，根据本发明的第一实施方式涉及的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，压敏传感器20的上部以及下部电极21a、2h配置成框状，在用该框包围的内侧部分的透射率不下降。因此，即便是具有触摸面板10的移动电话机1，通过将显示装置3的显示部3A配置于框的内侧，可以抑制该显示部3A的辨识性的下降。另外，压敏墨构件23a、2!3b沿着上部以及下部膜21、22的两条长边而分散存在，所以在对上部膜21施加了相同按压力的情况下，能够抑制上部或下部压敏墨构件23a、2!3b与上部或下部电极21a、2h双方接触的面积的偏差。因此，可以提高压力的测定精度。需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，也可以以其他各种方式加以实施。例如，在上述第一实施方式中，用上部以及下部压敏墨构件23a、2!3b覆盖上部以及下部电极 21a、2h双方，但本发明并不限于此。例如，如图13所示，可以用上部压敏墨构件23a覆盖上部电极21a，另一方面，不用下部压敏墨构件2 覆盖下部电极22a。即，用压敏墨构件覆盖上部以及下部电极21a、22a的至少任一方即可。在该情况下，在上部电极21a和下部电极2 之间仅配置1个压敏墨构件，所以与配置2个压敏墨构件时相比，压力的测定精度和测定灵敏度升高。需要说明的是，如上述第一实施方式所示，在按照用上部以及下部压敏墨构件23a、2!3b覆盖上部以及下部电极21a、2h双方的情况下，可以减少上部以及下部电极 21a、2h在贯通孔2 的空间内露出的部分。由此，可以抑制上部以及下部电极21a、2h的腐蚀等不良情况。另外，在上述第一实施方式中，按照沿着第一或下部膜21、22的两条长边分散存在的方式配置有上部或下部压敏墨构件23a、23b(参照图9)，但本发明并不限于此。例如， 上部或下部压敏墨构件23a、2!3b沿着上部或下部膜21、22的缘部配置即可，也可以配置在各角部(参照图16)。另外在使其沿着两条长边分散存在的情况下，优选上部或下部压敏墨构件23a、23b左右对称且等间隔配置。另外，如图17所示，可以使压敏墨构件23a、2!3b沿着上部以及下部膜21、22的两条长边分别配置成带状。另外，如图18所示，可以使压敏墨构件23a、23b以框状配置在上部以及下部膜21、22。在该情况下，压敏墨构件23a、23b与凸起沈以一对多进行对应，但不存在凸起26的部分的压敏墨构件23a、2!3b实际上与压力探测无关。另外，与分散存在相比，形成为带状、框状时的位置精度可以较低，容易进行压敏墨的印刷。另外，在上述第一实施方式中，在压敏传感器20中由上部电极21a和下部电极22a 构成了一对电极，但可以代替上部电极21a而在下部膜22上与下部电极2 并列地配置框状的下部电极22b(参照图14)。即，在压敏传感器的厚度方向上施加按压力时，上部膜21 的上部压敏墨构件23a (例如在如图9所示沿着上部膜21的两条长边配置在总计10处的上部压敏墨构件23a的情况下，10处中的至少1处)接触下部电极2 和下部电极22b双方，而使两者导通。由此，可以检测出向压敏墨构件23a施加的外力，可以检测出向触摸输入面的按压力。另外，也可以不配置在下部膜22侧，而是在上部膜21侧并列配置框状的电极。另外，在上述第一实施方式中，在压敏传感器20中，以框状构成了上部以及下部膜21、22，但也可以代替框状的上部以及下部膜21、22而以矩形板状构成上部以及下部膜 21A、22A，上部以及下部膜21A、22A和间隙保持构件对由透明的材质构成(参照图15)。需要说明的是，上部以及下部电极21a、2h配置成框状，由该框包围的内侧部分的透射率不下降。另外，上部以及下部膜21A、22A和间隙保持构件对由透明的材质构成，可以抑制透射率的下降。因此，即便搭载于具有触摸面板10的移动电话机1，也可以抑制显示装置3的显示部3A的辨识性的下降。另外，在上述第一实施方式中，垫圈40的贯通孔40a按每个压力集中构件沈进行设置，但取而代之地也可以是垫圈40的贯通孔40a分别收纳2个以上的压力集中构件 26 (参照图19)。通过按照收纳2个以上的压力集中构件沈的方式设置贯通孔40a，使贯通孔40a的形成即垫圈40的加工变得容易。另外，在上述第一实施方式中，具有装饰膜12，但也可以不具有装饰膜12。《第二实施方式》图20是表示本发明的第二实施方式涉及的触摸输入器件的安装结构的截面图。 本第二实施方式涉及的触摸输入器件的安装结构与上述第一实施方式涉及的触摸输入器件的安装结构不同点在于，第一实施方式是通过在框状的垫圈40设置用于收纳压力集中构件26的贯通孔40a而使垫圈40和压力集中构件沈不重叠，取而代之的是，通过采取全部的压力集中构件26位于框状的垫圈40的框内的位置关系，使垫圈40和压力集中构件沈不重叠。需要说明的是，在压力集中构件沈不是位于本第二实施方式之类的垫圈40的框内而是位于框外的情况下，在对压敏传感器20施加了厚度方向的按压力时，压力集中构件 26有可能没有意义。这是因为，在对压敏传感器20施加了厚度方向的按压力时，使触摸输入器件4向下方挠曲的力起作用，此时与在筐体2的支承部2粘接的框状垫圈40相比，使外侧的部分从上述支承部2浮起。对此，在如本第二实施方式所示使全部的压力集中构件 26位于在筐体2的支承部2粘接的框状垫圈40的框内的情况下，可以防止压力集中构件 26的浮起。另外，在上述第二实施方式中，进而由与框状的垫圈40相同的材料形成的辅助构件60，可以构成为按照使压力集中构件沈位于该辅助构件60和框状的垫圈40之间的方式贴附于压敏传感器20和筐体2的支承部2b之间。例如，可以将辅助构件60按图21所示形成为带状，或者按图22所示形成为框状。(压力的测定精度的评价试验)接着，如上述各实施方式所示，关于触摸输入器件的安装结构，压敏传感器与压敏墨构件对应而在下面具有压力集中构件，在压敏传感器和筐体的支承部之间贴附有框状的垫圈，该垫圈与上述压力集中构件不重叠，对为了确认触摸输入器件的安装结构具有压力的测定精度高的效果而进行的试验结果加以说明。在这里，作为本发明的实施例，制作了将具有对设在压敏传感器中的压力集中构件进行收纳的贯通孔的框状垫圈(参照图10)按照可以为如图11所示的安装结构的位置关系贴附在触摸输入器件的背面的试样Si。另外，作为其比较例，制作了将没有贯通孔的框状垫圈按可以为如图25所示的安装结构的位置关系贴附在触摸输入器件的背面的试样 S20此外，在将试样Sl以及S2载置于试验台而非筐体上之后，在各试样的玻璃基板的中央部分配置重物，在银电极中流过电流，对电阻值进行了测定。改变重物的重量多次反复进行该动作，压敏墨构件测定了相对于从玻璃基板以及重物接受的按压力的电阻值。图23是表示试样Sl以及S2中的电阻值和按压力的关系的曲线图。
在压敏传感器上设置的压力集中构件和垫圈重叠的试样S2中，如图23所示，即便在无负载时电阻值也低，即便施加按压力，也几乎未能确认到电阻值的变化。对此，在压敏传感器设置的压力集中构件和垫圈不重叠的试样Sl中，如图23所示，在按压力约为150gf以下时，电阻值示出变化。根据以上的试验结果，通过使在压敏传感器上设置的压力集中构件和垫圈不重叠，由此可以提高压力的测定精度。需要说明的是，通过适当组合上述各种实施方式中的任意实施方式，可以发挥各自的效果。工业上的可利用性本发明涉及的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，即便搭载压敏传感器也能抑制显示装置的显示部的辨识性下降，并且防水性、防尘性出色，还容易进行测定精度高的压力探测，因此，有效用于具有触摸面板的电子设备、特别是移动电话机、游戏机等便携型电子设备中。符号说明1移动电话机2 筐体2A显示窗3显示装置3A显示部4触摸输入器件4A透明窗部分4B装饰区域5输入键10触摸面板11透明支承基板12装饰膜13X轴检测用透明膜13a上部透明电极13b引出电路14透明粘合层15Y轴检测用透明膜1 下部透明电极15b引出电路16透明粘合层17屏蔽用透明膜17a屏蔽用透明电极17b引出电路18透明粘合层19硬涂膜
20压敏传感器21上部膜21a上部电极22下部膜2加、22b下部电极23a、23b压敏墨构件M间隙保持构件25连接器沈压力集中构件(凸起)30粘合层40 垫圈40a贯通孔41粘合层50透明粘合层51透明粘合层60辅助构件
权利要求
1.一种具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，包括至少具有触摸面板以及在该触摸面板的下面贴附的压敏传感器的触摸输入器件；和按照具有允许所述触摸输入器件从外侧嵌入的台阶的方式凹入形成且在其底面具有用于显示装置的凹部或开口部、以及对所述所述触摸输入器件的背面周缘部进行支承的框状支承部的筐体，所述压敏传感器具有 第一基板；第二基板，其与所述第一基板对向配置且贴附在所述触摸面板的下面； 一对电极，其在所述第一基板的与所述第二基板对置的面或所述第二基板的与所述第一基板对置的面中的任一面上沿着该第一基板的缘部或第二基板的缘部呈框状配置、或者在所述第一基板的与所述第二基板对置的面以及所述第二基板的与所述第一基板对置的面这两面上分开沿着该第一基板的缘部或第二基板的缘部呈框状配置；导电性的压敏墨构件，其在所述第一基板的与所述第二基板对置的面或所述第二基板的与所述第一基板对置的面上，与所述一对电极的至少一方留有空隙且沿着所述第一基板或者第二基板的缘部配置，且该压敏墨构件因施加的按压力而电特性发生变化；间隙保持构件，其配置在所述第一基板和所述第二基板的对置区域，具有粘合性而粘接所述第一基板和所述第二基板，并且，保持所述压敏墨构件和所述一对电极的至少一方电极之间的间隙；和压力集中构件，其层叠配置在所述第一基板的与所述第二基板对置的面的相反面，且按照支承所述压敏墨构件的方式分散存在，并且，在所述压敏传感器和所述筐体的所述支承部之间贴附框状的垫圈，该垫圈与所述压力集中构件不重叠。
2.如权利要求1所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，其中，所述压敏墨构件沿着所述第一基板或第二基板的两条长边分散配置，且与所述压力集中构件——对应。
3.如权利要求1所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，其中， 所述压敏墨构件沿着所述第一基板或第二基板的两条长边分别配置成带状。
4.如权利要求1 3中任一项所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，其中，所述框状的垫圈具有收纳所述压力集中构件的贯通孔。
5.如权利要求4所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，其中， 所述垫圈的所述贯通孔分别收纳2个以上的所述压力集中构件。
6.如权利要求1 3中任意一项所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构， 其中，全部的所述压力集中构件都位于所述框状垫圈的框内。
7.如权利要求6所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构，其中，在所述压敏传感器和所述筐体的所述支承部之间还贴附有由与所述框状的垫圈相同的材料形成的辅助构件，该辅助构件使所述压力集中构件位于该辅助构件和所述框状的垫圈之间。
8.如权利要求1 7中任意一项所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构， 其中，所述第一基板、所述第二基板和所述间隙保持构件分别形成为框状。
9.如权利要求1 7中任意一项所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构， 其中，所述第一基板以及第二基板由透明的材料构成为平板状，在未设置所述一对电极的部分形成有透明窗部分。
10.如权利要求1 9中任意一项所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构， 其中，所述一对电极中的一方电极配置于所述第一基板上，所述一对电极中的另一方电极配置于所述第二基板上，所述压敏墨构件设成覆盖所述一对电极中的一方或另一方电极上的多处。
11.如权利要求1 9中任意一项所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构， 其中，所述一对电极以相互留有间隙的方式配置在所述第一基板上，所述压敏墨构件配置在所述第二基板上。
12.如权利要求1 9中任意一项所述的具有压敏传感器的触摸输入器件的安装结构， 其中，所述一对电极以相互留有间隙的方式配置在所述第二基板上，所述压敏墨构件配置在所述第一基板上。
全文摘要
本发明提供即便搭载压敏传感器也能抑制辨识性下降的同时，防水性、防尘性优异且测定精度高的压力探测容易的具备压敏传感器的触摸输入器件的安装结构。该触摸输入器件的安装结构具有至少具有触摸面板(10)及在其下面贴附的压敏传感器(20)的触摸输入器件(4)和按照允许从其外侧的嵌入的方式凹入形成且在其底面具有用于显示装置的凹部或开口部及对上述触摸输入器件(4)的背面周缘部进行支承的框状支承部(2b)的筐体(2)，上述压敏传感器(20)具有在背面以对压敏墨构件进行支承的方式分散存在且层叠配置的压力集中构件(26)，还在上述压敏传感器(20)和上述筐体(2)的上述支承部(2b)之间贴附框状的垫圈(40)，垫圈(40)与上述压力集中构件(26)不重叠。
文档编号G01L1/20GK102549534SQ201080043279
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月22日 优先权日2009年9月29日
发明者甲斐义宏, 远藤裕子, 铃木贵博, 高井雄一郎 申请人:日本写真印刷株式会社
专业数控铣床产品供应商
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