特開 2020-193840 感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-193840(P2020-193840A)

(43)【公開日】2020年12月3日

(54)【発明の名称】感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュール

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/14 20060101AFI20201106BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20201106BHJP

【ＦＩ】

   G01L1/14 J

   G06F3/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2019-98328(P2019-98328)

(22)【出願日】2019年5月27日

(71)【出願人】

【識別番号】000190116

【氏名又は名称】信越ポリマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(72)【発明者】

【氏名】小林 佑輔

【テーマコード（参考）】

5B020

【Ｆターム（参考）】

5B020DD02

(57)【要約】

【課題】低コストで、かつ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あっても、感圧検知精度が高い感圧タッチセンサを提供することを目的とする。
【解決手段】基材シート１０の第１の面１０ａに第１の電極１４及び第２の電極１６が隣り合うように設けられ、基材シート１０における第２の電極１６の周囲に、第１の電極１４と第２の電極１６の間の部分の少なくとも一部を残して第２の電極１６を囲う切れ目２４が形成され、切れ目２４で囲われた折り返し部分２２が折り返されて第１の電極１４と第２の電極１６の互いの面が対向し、基材シート１０の折り返された部分の間に弾性層が設けられ、押圧力により前記弾性層が厚さ方向に圧縮変形し、第１の電極１４と第２の電極１６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１。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項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。

【請求項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、請求項１に記載の感圧タッチセンサ。

【請求項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、請求項１又は２に記載の感圧タッチセンサ。

【請求項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、請求項１〜３のいずれか一項に記載の感圧タッチセンサ。

【請求項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、請求項１〜４のいずれか一項に記載の感圧タッチセンサ。

【請求項6】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、感圧タッチセンサ及び感圧タッチセンサモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

車載用の電子機器等の様々な分野において、操作面の操作を検知するセンサモジュールとして、感圧検知可能な静電容量式の感圧タッチセンサモジュールが提案されている。例えば、特許文献１には、基材シートの一方の面に第１の電極と第２の電極が設けられ、基材シートを半分に折り返して第１の電極と第２の電極とを対向させ、さらに第１の電極と第２の電極の間に弾性シートが設けられた感圧タッチセンサモジュールが開示されている。前記感圧タッチセンサモジュールでは、操作面を押圧したときに弾性シートが圧縮変形して第１の電極と第２の電極が接近し、第２の電極の電流が変化して静電容量が変化する。この静電容量の変化を検知することで、操作面の押圧を認識できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２１７９６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の感圧タッチセンサモジュールでは、半分に折り返す必要があるために基材シートが大きくなり、高コストである。
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。

【0005】

本発明は、低コストで、かつ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あっても、感圧検知精度が高い感圧タッチセンサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、以下の構成を有する。
［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。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、低コストで、かつ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あっても、感圧検知精度が高い感圧タッチセンサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の感圧タッチセンサの一例を示した図であって、折り返し部分を折り返す前の平面図である。

【図2】図１の感圧タッチセンサの折り返し部分を折り返した状態を示した平面図である。

【図3】図１の感圧タッチセンサのＡ−Ａ断面図である。

【図4】図２の感圧タッチセンサのＢ−Ｂ断面図である。

【図5】図１の感圧タッチセンサにおける弾性層の折り返し部分の間に設ける前の状態を示した平面図である。

【図6】図５の弾性層のＣ−Ｃ断面図である。

【図7】本発明の感圧タッチセンサモジュールの一例を示した分解斜視図である。

【図8】本発明の感圧タッチセンサモジュールの一例を示した断面図である。

【図9】本発明の感圧タッチセンサにより操作面へのタッチを認識する処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】本発明の感圧タッチセンサの他の例を示した図であって、折り返し部分を折り返す前の断面図である。

【図11】図１０の感圧タッチセンサの折り返し部分を折り返した状態を示した断面図である。

【図12】本発明の感圧タッチセンサの他の例を示した図であって、折り返し部分を折り返す前の平面図である。

【図13】図１２の感圧タッチセンサの折り返し部分を折り返した状態を示した平面図である。

【図14】図１３の感圧タッチセンサのＤ−Ｄ断面図である。

【図15】本発明の感圧タッチセンサの他の例を示した図であって、折り返し部分を折り返す前の平面図である。

【図16】図１５の感圧タッチセンサの折り返し部分を折り返した状態を示した平面図である。

【図17】本発明の感圧タッチセンサの他の例を示した図であって、折り返し部分を折り返す前の平面図である。

【図18】図１７の感圧タッチセンサの折り返し部分を折り返した状態を示した平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［感圧タッチセンサ］
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。

【0010】

本実施形態の感圧タッチセンサ１は、図１〜４に示すように、基材シート１０と、保護層１２と、３つの第１の電極１４と、３つの第２の電極１６と、３つの第１の補助電極１８と、３つの第２の補助電極２０と、３つの弾性層３０と、を備えている。

【0011】

この例の感圧タッチセンサ１は、平面視で長方形の本体部１ａと、本体部１ａの短辺から延びる帯状の帯状部１ｂとを有している。なお、本体部１ａにおける帯状部１ｂが延出する箇所は、任意であり、本体部１ａの短辺には限定されない。また、帯状部１ｂを有しない感圧タッチセンサであってもよい。

【0012】

基材シート１０の形状は、この例の形状には限定されず、用途に応じて適宜設定できる。基材シート１０の寸法も特に限定されず、用途に応じて適宜設定できる。
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。

【0013】

基材シート１０を形成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース等が挙げられる。
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。

【0014】

基材シート１０の厚さは、１０〜２５０μｍが好ましく、２５〜１８８μｍがより好ましい。基材シート１０の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、充分な強度及び剛性を確保しやすい。基材シート１０の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、感圧タッチセンサを容易に薄型化できる。

【0015】

保護層１２は、感圧タッチセンサ１における本体部１ａ及び帯状部１ｂの全体において、基材シート１０の第１の面１０ａ側に積層されている。
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。

【0016】

保護層１２の厚さは、１０〜２５０μｍが好ましく、１０〜１８８μｍがより好ましい。保護層１２の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、充分な強度及び剛性を確保しやすい。保護層１２の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、感圧タッチセンサを容易に薄型化できる。

【0017】

本体部１ａにおける基材シート１０の第１の面１０ａには、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が設けられ、それらを覆うように保護層１２が積層されている。基材シート１０の第２の面１０ｂは、操作パネル側に向けられる面である。

【0018】

３対の第１の電極１４と第２の電極１６は、それぞれ基材シート１０の第１の面１０ａの面上において互いに隣り合うように設けられている。つまり、図１に示すように、基材シート１０における折り返し部分２２を折り返していない状態において、平面視で各々の第１の電極１４と第２の電極１６とが隣り合うように配置されている。

【0019】

第１の補助電極１８は、第１の電極１４の周囲を囲うように、第１の電極１４と全周にわたって接触した状態で設けられている。第２の補助電極２０は、第２の電極１６の周囲を囲うように、第２の電極１６と全周にわたって接触した状態で設けられている。第１の補助電極１８及び第２の補助電極２０は、配線２ａ，２ｂによって、帯状部１ｂの先端部分に形成された接続端子部２８と接続されており、さらに接続端子部２８を介して図示しない静電容量検知部と電気的に接続されている。これにより、第１の電極１４及び第２の電極１６は静電容量検知部と電気的に接続できるようになっている。

【0020】

第１の補助電極１８及び第２の補助電極２０を設けることで、第１の電極１４及び第２の電極１６と配線２ａ，２ｂとを点接触させる場合に比べて、抵抗の影響を受けにくくなる。そのため、第１の電極１４及び第２の電極１６を比較的抵抗が大きい導電性高分子で形成した場合でも、高い検知精度を確保できる。

【0021】

基材シート１０及び保護層１２における、第２の電極１６の周囲には、第１の電極１４と第２の電極１６の間を残して第２の電極１６を囲う切れ目２４が形成されている。これにより、基材シート１０においては、第２の電極１６が配置されている切れ目２４に囲われた矩形状の折り返し部分２２が、第１の面１０ａ側にくり抜かれるようにして第１の電極１４側に向かって折り返されるようになっている。折り返し部分２２が折り返された状態では、基材シート１０の厚さ方向から見たときに第１の電極１４と第２の電極１６が重なり、それらの互いの面が対向する。それら第１の電極１４と第２の電極１６の間に弾性層３０が配置されることで感圧検知部２６が形成される。

【0022】

なお、本発明の感圧タッチセンサは、折り返し部分２２が基材シート１０の第２の面１０ｂ側にくり抜かれるようにして第１の電極１４側に向かって折り返されたものであってもよい。また、基材シート１０及び保護層１２における第１の電極１４の周囲に、第１の電極１４と第２の電極１６の間を残して第１の電極１４を囲う切れ目２４が形成され、第１の電極１４が配置されている切れ目２４に囲われた矩形状の折り返し部分２２が第２の電極１６側に向かって折り返されるものであってもよい。

【0023】

このように、感圧タッチセンサ１では、第２の電極１６の周囲の切れ目２４に囲われた折り返し部分２２を折り返して第１の電極１４と第２の電極１６の互いの面を対向させる。これにより、第１の電極１４及び第２の電極１６を基材シート１０の中央部分に配置したとしても、それらを容易に対向させることができる。このように、第１の電極１４及び第２の電極１６の配置の自由度が高い。そのため、例えば、感圧タッチセンサモジュールにおける操作面の押圧部の位置に合わせて、第１の電極１４及び第２の電極１６を当該押圧部と重なる位置、もしくは近接した位置に配置することができる。その結果、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あっても、操作面の押圧部に対する押圧が弾性層３０までしっかりと伝わり、弾性層３０が厚さ方向に充分に圧縮変形して静電容量が変化するため、感圧検知精度が高くなる。

【0024】

切れ目２４は、折り返し部分２２を折り返して第１の電極１４と第２の電極１６の互いの面を対向させることができる範囲であれば、連続して実線状に形成されていてもよく、断続的に破線状に形成されていてもよい。
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。

【0025】

また、基材シート１０及び保護層１２における折り返し部分２２を折り返す際の折り線部１５には、折り線部１５の長さ方向に沿った直線状のスリット２５が折り線部１５の両端部分を残して形成されている。図１〜４に示すように、感圧タッチセンサ１では、スリット２５を利用してそれぞれの折り返し部分２２を容易に折り返すことができる。一般に、基材シートを折り返すと、折り線部の近傍が広がって元の折り返していない状態に戻ろうとする。しかし、感圧タッチセンサ１では、折り線部１５にスリット２５が形成されているため、折り返し部分２２が元の状態に戻ろうとする力が弱くなる。これにより、第１の電極１４と第２の電極１６の距離が安定になることで、押圧による静電容量の変化の検知精度が高くなり、押圧の誤検知が抑制される。

【0026】

この例ではスリット２５は連続して実線状に形成されているが、スリット２５は、断続的に破線状に形成されていてもよい。
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。

【0027】

この例の第１の電極１４及び第２の電極１６の形状は、平面視で矩形である。なお、第１の電極１４及び第２の電極１６の形状は、矩形には限定されず、適宜設計できる。
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。

【0028】

本発明では、第１の電極及び第２の電極のうち、操作面から遠い側の電極の大きさを、操作面に近い側の電極よりも小さくしてもよい。例えば、感圧タッチセンサ１において、第２の電極１６を第１の電極１４よりも小さいサイズにしてもよい。これにより、厚さ方向から見たときに、操作面から遠い側の電極が操作面に近い側の電極からはみ出しにくくなるため、誤検知をさらに抑制しやすくなる。

【0029】

第１の電極１４及び第２の電極１６のうち、操作面に近い側に配置される電極は、接地されることが好ましい。これにより、感圧タッチセンサ１の感圧検知部２６に指が接近しても、接地した電極がシールドとなって静電容量が変化することを抑制できる。これにより、第１の電極１４及び第２の電極１６の静電容量の変化から、操作面に触れようとする指が感圧検知部２６に近づくことによる影響を排除し、押圧力の影響による変化に限定できるため、押圧の誤検知をさらに抑制できる。

【0030】

第１の電極１４及び第２の電極１６は、公知の態様の感圧電極を採用でき、自己容量方式であってもよく、相互容量方式であってもよい。
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。

【0031】

第１の電極１４及び第２の電極１６の態様としては、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自己容量方式が好ましい。この態様は、第１の電極１４と第２の電極１６からのそれぞれの信号に基づいて、導体の接触又は近接と押圧とを区別して検知することが容易である。

【0032】

第１の電極１４及び第２の電極１６の材料としては、特に限定されず、感圧電極として通常用いられる電極を使用できる。例えば、銅、銀等の金属が挙げられる。用途によっては、電極材料として、インジウムドープ酸化錫（ＩＴＯ）、導電性高分子（ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等）、導電性ナノワイヤー（銀ナノワイヤー、金ナノワイヤー、カーボンナノチューブ等）、銀ペースト、カーボン（カーボンブラック、グラファイト等）、カーボンナノチューブ等を使用してもよい。なかでも、第１の電極１４及び第２の電極１６の電極材料としては、銀ペーストが好ましい。
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。

【0033】

第１の電極１４及び第２の電極１６の厚さは、材料に応じて適宜設定すればよい。
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。

【0034】

電極の厚さを測定する方法としては、厚さのレンジによって異なる。例えば、μｍオーダーの膜厚の場合には、マイクロメーター、デジマティックインジケーターやレーザー変位計測によって厚さを測定できる。また、μｍオーダーよりも薄い膜厚の場合には、走査型電子顕微鏡を用いた断面観察や蛍光Ｘ線分析装置によって厚さを測定できる。
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。

【0035】

この例では第１の電極１４及び第２の電極１６は３個ずつであるが、第１の電極１４及び第２の電極１６の数は、特に限定されない。第１の電極１４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。同様に、第２の電極１６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。

【0036】

第１の補助電極１８及び第２の補助電極２０の材料は、第１の電極１４及び第２の電極１６の材料と同じものを例示でき、銀ペーストが好ましい。
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。

【0037】

配線２ａ，２ｂの材料は、第１の電極１４及び第２の電極１６の材料と同じものを例示でき、銀ペーストが好ましい。
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。

【0038】

弾性層３０は、弾性体を含む層であり、押圧によって圧縮変形する。感圧タッチセンサ１が厚さ方向に押圧されたときには、弾性層３０が厚さ方向に圧縮変形し、第１の電極１４と第２の電極１６との距離が近づくことで静電容量が変化する。この静電容量の変化を検知することで操作面の押圧が認識される。

【0039】

この例の弾性層３０は、図５及び図６に示すように、一対の第１シート部３０ａ及び第２シート部３０ｂと、それら第１シート部３０ａと第２シート部３０ｂに挟持された複数の柱部３０ｃとを備えるゴム状弾性体である。第１シート部３０ａ、第２シート部３０ｂ及び複数の柱部３０ｃは一体化されている。弾性層３０は、各々の柱部３０ｃの周囲の部分に空間部３０ｄを有している。

【0040】

第１シート部３０ａと第２シート部３０ｂの間における柱部３０ｃ以外の空間部３０ｄには、スポンジ等の弾性部材を配置してもよい。これにより、弾性層３０が過度に圧縮変形して基材シート１０や保護層１２の折り線部１５が損傷することが抑制されやすくなる。

【0041】

第１シート部３０ａ、第２シート部３０ｂ及び複数の柱部３０ｃを形成する材料は、同じであってもよく、異なっていてもよい。弾性層３０のうち、弾性体からなる必要があるのは、圧縮変形する柱部３０ｃのみである。第１シート部３０ａ及び第２シート部３０ｂは、弾性材料によって形成されていてもよく、非弾性の硬質材料によって形成されていてもよい。硬質材料としては、例えば、エラストマー以外の樹脂、ガラス、金属、セラミックス、木材等が挙げられる。

【0042】

弾性層３０の弾性体を形成する弾性材料としては、押圧による厚さ方向の圧縮変形の程度が適当であり、押し心地が良好であるものを使用することが好ましい。弾性材料としては、例えば、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴム等の熱硬化性エラストマー；ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系又はフッ素系等の熱可塑性エラストマー；或いはそれらの複合物等が挙げられる。これらの中でも、繰り返しの押圧に対する寸法変化が小さい、即ち圧縮永久歪が小さい点から、シリコーンゴムが好ましい。前記弾性材料は、内部に気泡を含む発泡材料でもよく、実質的な気泡を含まない非発泡材料でもよい。
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。

【0043】

弾性層３０を形成する弾性体の厚み（高さ）を１ｃｍとしてＪＩＳ Ｋ ６２５３に従って測定した際のタイプＡデュロメータ硬さは、８５以下が好ましい。前記タイプＡデュロメータ硬さが８５以下であれば、押圧された際に容易に弾性変形する。ただし、過度に軟らかいと、弾性変形後の回復が遅くなるため、前記タイプＡデュロメータ硬さは１０以上が好ましい。

【0044】

第１シート部３０ａの厚さは、５〜１００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。第１シート部３０ａの厚さが前記範囲の下限値以上であれば、柱部３０ｃとの接合強度を強くできる。第１シート部３０ａの厚さが前記範囲の上限値以下であれば、操作面を押圧していない状態における第１の電極１４と第２の電極１６との距離を近づけやすく、押圧の検知精度をより高くすることができる。
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。

【0045】

柱部３０ｃの形状は、特に限定されず、例えば、円柱状、円錐台状、角柱状等の柱状が挙げられる。なかでも、耐久性に優れる点から、円柱状、円錐台状が好ましい。複数の柱部３０ｃの形状は、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0046】

単一の柱部３０ｃの高さ方向に垂直な方向の断面積は、特に限定されず、例えば、０．００５〜４ｍｍ^２が挙げられ、０．０２〜０．８ｍｍ^２が好ましい。前記柱部３０ｃの断面積が前記範囲の下限値以上であれば、押圧力が加わった際に高さ方向に圧縮変形することが容易になり、柱部３０ｃが圧縮せずに屈曲することを防止しやすい。前記柱部３０ｃの断面積が前記範囲の上限値以下であれば、指で押す程度の適度な押圧力で容易に圧縮変形させることができる。
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。

【0047】

弾性層３０が有する全ての柱部３０ｃの合計の断面積は、弾性材料の物性と、設定する押し心地に応じて適宜設定できる。第１シート部３０ａ又は第２シート部３０ｂの面積を１００％としたとき、前記合計の断面積は、０．１〜３０％が好ましく、０．５〜２０％がより好ましく、１〜２０％がさらに好ましい。前記合計の断面積が前記範囲内であれば、指で押す程度の適度な押圧力で容易に圧縮変形させることができる。
具体的には、例えば、前記合計の断面積を１〜１００ｍｍ^２とすることができる。

【0048】

柱部３０ｃの高さは、１〜３０００μｍが好ましく、５０〜２０００μｍがより好ましく、２００〜１０００μｍがさらに好ましく、３００〜１０００μｍが特に好ましい。柱部３０ｃの高さが前記範囲の上限値以下であれば、操作面を押圧していない状態における第１の電極１４と第２の電極１６との距離を近づけやすく、押圧力の検知精度をより高くできる。また、操作面を押圧した際に操作面がへこむ感覚が抑制されやすく、通常のタッチパネルのように硬い面に触れているのと同じ感覚で操作しやすくなる。
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。

【0049】

柱部３０ｃは、第１シート部３０ａの厚さ及び第２シート部３０ｂと接続され、弾性層３０の厚さを支える部材である。弾性層３０の厚さが部位によらず同じであれば、複数の柱部３０ｃの高さは実質的に同じである。

【0050】

この例の複数の柱部３０ｃの平面視での配置パターンは、矩形状の第１シート部３０ａの厚さ及び第２シート部３０ｂの平面方向において、縦方向と横方向に５×５の２５本の柱部３０ｃが間隔をあけて整列したパターンである。なお、複数の柱部３０ｃの配置パターンは、このパターンには限定されず、例えば、複数の柱部３０ｃが千鳥状に配列したパターンであってもよい。

【0051】

弾性層３０が有する柱部３０ｃの個数は、複数でもよく、１個でもよい。例えば、第１シート部３０ａの厚さ及び第２シート部３０ｂの平面方向の中央領域に１個の平面視矩形の柱部３０ｃが設けられた態様であってもよい。この態様の場合、柱部３０ｃを形成する弾性体は、内部に気泡を含む発泡体であることが好ましい。

【0052】

弾性層３０が有する柱部３０ｃの個数は、１〜１０００個が好ましく、３〜１００個がより好ましく、４〜５０個がさらに好ましい。前記個数が前記範囲の下限値以上であれば、操作面を指で押す程度の適度な押圧力で弾性層３０を圧縮変形させることができる。前記個数が前記範囲の上限値以下であれば、指で押す程度の押圧の検出精度を向上させることができる。

【0053】

隣り合う柱部３０ｃ同士のピッチは、０．１〜５ｍｍが好ましく、０．５〜３ｍｍがより好ましい。前記ピッチが前記範囲の下限値以上であれば、操作面を指で押す程度の適度な押圧力で弾性層３０を圧縮変形させることができる。前記ピッチが前記範囲の上限値以下であれば、指で押す程度の押圧の検出精度を向上させることができる。

【0054】

この例の弾性層３０は、図４に示すように、第１基材フィルム３２と第２基材フィルム３４に挟持された状態で、基材シート１０及び保護層１２の折り返し部分２２を折り返した部分の間に配置され、接着層３６，３８を介して保護層１２と接着されている。折り返し部分２２を折り返した部分の間に配置する前においては、図５及び図６に示すように、接着層３６，３８の表面に剥離紙４０，４２が積層されている。

【0055】

接着層３６，３８は、それぞれ第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４の保護層１２との密着面の一部のみに設けられていてもよく、密着面の全面に設けられていてもよい。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な点から、前記密着面の全体に接着層３６，３８が設けられていることが好ましい。

【0056】

接着層３６，３８の材料としては、それぞれ独立に、例えば、公知の硬化型接着剤（接着前は液状の接着剤）、又は粘着剤（接着前はゲル状の感圧性接着剤）が挙げられる。また、各接着層は、基材層の両面に接着剤又は粘着剤が配置された基材型接着層であってもよい。基材型接着層としては、例えば公知の両面テープが挙げられる。
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。

【0057】

接着層３６，３８の厚みとしては、それぞれ独立に、例えば１〜７５μｍが挙げられる。前記硬化型接着剤を用いた接着層３６，３８の厚みは、１〜２０μｍが好ましい。前記粘着剤を用いた接着層３６，３８の厚みは、１０〜７５μｍが好ましい。

【0058】

第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４を形成する材料としては、絶縁性の樹脂材料を使用でき、それぞれ独立に、例えば、ＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ウレタン等が挙げられる。第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４を形成する樹脂は、１種でもよく、２種以上でもよい。

【0059】

第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４の厚さは、それぞれ独立に、例えば、１０〜２００μｍが挙げられる。前述の樹脂材料を用いる場合、その厚みは、１０〜２００μｍが好ましく、２５〜１５０μｍがより好ましく、２５〜１００μｍがさらに好ましい。
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。

【0060】

第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４は、それぞれ弾性層３０の第１シート部３０ａの外表面と第２シート部３０ｂの外表面にそれぞれ接着されている。これらは不図示の接着層によって接着されていてもよく、公知の表面処理又は加熱処理によって直に接着されていてもよい。
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。

【0061】

第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４は、操作面に加えられた押圧力が弾性層３０に均一に伝達されるようにするために、弾性層３０に対する平滑な表面を有する。仮に、第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４が存在しないと、第１の電極１４や第２の電極１６が設けられた部分の凹凸が弾性層３０に対する押圧を不均一にすることがある。本実施形態では第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４が備えられているため、第１の電極１４や第２の電極１６が設けられた部分の凹凸が弾性層３０に対する押圧を不均一にする影響を低減できる。また、第１の電極１４や第２の電極１６が局所的に弾性層３０の柱部３０ｃからの応力を受けて損傷することが抑制される。

【0062】

感圧タッチセンサ１は、例えば、基材シート１０の第２の面１０ｂ側に接着層を設けることで、当該接着層を介して操作パネルに貼り付けることができる。この場合、感圧タッチセンサ１における接着層を設ける部分は、感圧タッチセンサ１を操作パネルに安定して貼り付けることができる範囲で適宜設定できる。例えば、基材シート１０における帯状部１ｂ以外の部分に接着層を設けてもよく、基材シート１０における帯状部１ｂ、折り返し部分２２、及び本体部１ａの折り返し部分２２と重なる部分以外の部分に接着層を設けてもよい。基材シート１０における帯状部１ｂ、折り返し部分２２、及び本体部１ａの折り返し部分２２と重なる部分に接着層を設けない場合、感圧タッチセンサ１を操作パネルの背面に貼り付ける際には、感圧検知部２６は操作パネルに接着されなくなる。この態様は、感圧タッチセンサ１を貼り付ける際に厚みの異なる部分を一度に貼り付ける必要がなくなるため、感圧タッチセンサ１と操作パネルとの間の接着部分に気泡が混入することを抑制しやすい点においては有利である。

【0063】

感圧タッチセンサ１を操作パネルに貼り付けるための接着層を形成する材料としては、特に限定されず、例えば、接着層３６，３８で挙げた、接着剤、粘着剤と同じものを例示できる。なかでも、固定領域を容易に制御できる点から、両面テープが好ましい。

【0064】

基材シート１０の第２の面１０ｂ側に接着層を設ける場合、操作パネルに貼り付ける前の状態においては接着層の上に剥離紙を貼り合わせる。
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。

【0065】

感圧タッチセンサ１の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を利用することができる。
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。

【0066】

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を形成した後、基材シート１０の第１の面１０ａ側に、接着剤等で保護層１２を貼り合わせて積層する。また、基材シート１０の第２の面１０ｂ側において、本体部１ａの折り返し部分２２が折り返される部分を除く領域に、両面テープを貼り付ける等によって接着層を形成し、剥離紙を貼り付ける。

【0067】

弾性層３０は、例えば、以下の方法で製造することができる。具体的には、第２基材フィルム３４の片面にスクリーン印刷等により第２シート部３０ｂを形成する。第２シート部３０ｂの表面と各柱部３０ｃの第２シート部３０ｂに接する面に紫外線を照射し、それらを重ね合せて加圧して、第２シート部３０ｂと各柱部３０ｃとを接合する。また、第１基材フィルム３２の片面にスクリーン印刷等により第１シート部３０ａを形成する。第１シート部３０ａの表面と各柱部３０ｃの第１シート部３０ａに接する面に紫外線を照射し、それらを重ね合せて加圧して、第１シート部３０ａと各柱部３０ｃとを接合する。これにより第１基材フィルム３２及び第２基材フィルム３４に挟持された弾性層３０を形成できる。

【0068】

基材シート１０及び保護層１２における折り返し部分２２を、基材シート１０の第１の面１０ａが内側となるように折り線部１５で折り返し、第１の電極１４と第２の電極１６の互いの面を対向させる。次いで、その折り返した部分の間に弾性層３０を配置し、接着層３６，３８を介して保護層１２に接着する。これにより、感圧タッチセンサ１が得られる。

【0069】

［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。

【0070】

モジュール１００は、操作面１１２を有する矩形の操作パネル１１０と、４つの第１の凸部１２２と３つの第２の凸部１２４とを有する矩形のフレーム部材１２０と、感圧タッチセンサ１とを備えている。感圧タッチセンサ１は、剥離紙を剥離した状態で、接着層を介して操作パネル１１０の背面に貼り付けられている。

【0071】

感圧タッチセンサ１を操作パネル１１０に貼り付ける方法は、特に限定されず、例えば、ダイアフラム方式、ローラー方式等が挙げられる。なかでも、感圧タッチセンサ１の接着層と操作パネル１１０との間に気泡が混入することを抑制しやすく、感圧タッチセンサ１をより綺麗に貼り付けることができる点から、ダイアフラム方式が好ましい。

【0072】

感圧タッチセンサ１は折り返し部分２２が折り返され、その折り返した部分の間に弾性層３０が設けられた状態で、操作パネル１１０とフレーム部材１２０により挟持されている。感圧タッチセンサ１の折り返し部分２２を折り返した側にフレーム部材１２０が設けられ、折り返し部分２２を折り返した側と反対側に操作パネル１１０が設けられている。この例では、操作パネル１１０とフレーム部材１２０とはバネ１３０により接続されている。
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。

【0073】

操作パネル１１０としては、指で押圧した際に、パネルを通して指で押圧した位置から離れた位置にある弾性層を圧縮できる剛性を備えたものが使用できる。ただし、押圧する位置と弾性層のある位置が近い場合は、操作パネル１１０として、レザー、ラバー等の剛性の低いパネルを使用してもよい。操作パネル１１０としては、例えば、感圧タッチセンサ１の表面を覆うカバー層と、前記カバー層の表面に形成された加飾層を備えるものが挙げられる。カバー層は、光源からの光線を平面方向に導くライトガイド層を兼ねる層であってもよい。

【0074】

カバー層の材料としては、例えば、ガラス、樹脂が挙げられる。
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。

【0075】

カバー層の厚さは、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜５ｍｍがより好ましい。カバー層の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、充分な強度が得られやすい。カバー層の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、モジュール１００が過度に厚くなることを抑制しやすい。

【0076】

加飾層は、装飾、文字、図形、記号、絵柄、これらの組み合わせ、あるいはこれらと色彩との組み合わせによる任意の装飾が施された層である。加飾層は、例えば、カバー層に印刷を施すことにより形成できる。
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。

【0077】

フレーム部材１２０には、感圧タッチセンサ１側の表面における四隅に、平面視矩形状の４つの第１の凸部１２２が設けられている。感圧タッチセンサ１が操作パネル１１０とフレーム部材１２０で挟持された状態では、４つの第１の凸部１２２がそれぞれ、感圧タッチセンサ１の四隅に圧接している。

【0078】

また、フレーム部材１２０における幅方向の中央部には、長さ方向に間隔をあけて、感圧タッチセンサ１の各感圧検知部２６に対応する位置に３つの第２の凸部１２４が設けられている。感圧タッチセンサ１が操作パネル１１０とフレーム部材１２０で挟持された状態では、感圧タッチセンサ１の弾性層３０が位置する部分が操作パネル１１０とフレーム部材１２０の第２の凸部１２４で挟持された状態になっている。

【0079】

モジュール１００では、このように、第１の電極１４、弾性層３０及び第２の電極１６が重なっている感圧検知部２６は、操作パネル１１０とフレーム部材１２０の第２の凸部１２４で圧接固定されている。そのため、感圧検知部２６が操作パネル１１０には接着されていなくても、それによる性能の低下は生じない。感圧タッチセンサ１の感圧検知部２６に操作パネルに接着するための接着層が設けられていなければ、感圧検知において感圧検知部２６が当該接着層の影響を受けなくなるため、感圧の検知精度がより高くなる。
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。

【0080】

本発明では、このようにフレーム部材が凸部を有し、感圧タッチセンサの弾性層が位置する部分が操作パネルとフレーム部材の凸部で挟持されていることが好ましい。これにより、指で押圧した程度でも弾性層３０が圧縮変形しやすくなり、タッチ操作の検出精度がより高くなる。

【0081】

フレーム部材を形成する材料としては、例えば、樹脂、ガラス、無機物等が挙げられる。
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。

【0082】

本発明においては、フレーム部材１２０の感圧タッチセンサ１側の表面における４つの第１の凸部１２２よりも内側に、静電容量検知部（ＩＣ）を備える制御基板が固定されていてもよい。さらに、制御基板がコネクターを介して感圧タッチセンサ１の接続端子部２８と接続されていてもよい。また、制御基板には、静電容量検知部（ＩＣ）に加え、文字照光用のＬＥＤが実装され、タッチ判定状態に対応して感圧タッチセンサ１の第２の電極１６、弾性層３０、第１の電極１４、及び操作パネル１１０を透過して文字照光させるようになっていてもよい。

【0083】

以下、モジュール１００を用いたタッチ操作の判定処理の一例について、図９に基づいて説明する。第１の電極１４及び第２の電極１６をいずれも検知電極とする場合、以下のような態様が挙げられる。
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。

【0084】

この状態で操作パネル１１０の操作面１１２における１つの第１の電極１４に対応する部分を指で押圧する。すると、まずその第１の電極１４において静電容量が変化し、対応する静電容量検知部で検出された検出値が第１の閾値以上となる。さらに押圧によって各感圧検知部２６の弾性層３０が圧縮変形し、第１の電極１４と第２の電極１６の距離が近づいて静電容量が変化すると、第２の電極１６と接続された静電容量検知部で検出された検出値が第２の閾値以上となる。この場合、操作する意図を持って押圧したタッチ状態であると判定される。

【0085】

一方、操作パネル１１０の操作面１１２に触れずに指が接近しただけの場合は、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。
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。

【0086】

以上説明したように、本発明においては、基材シートに隣り合うように設けた第１の電極と第２の電極の一方の周囲に、第１の電極と第２の電極の間の少なくとも一部を残して電極を囲う切れ目を形成し、切れ目に囲われた折り返し部分を折り返して第１の電極と第２の電極とを対向させる。これにより、基材シートを折り返す部分が限定的になり低コスト化できるうえ、基材シート上における第１の電極と第２の電極の配置は外縁寄りに限定されず、電極の配置の自由度が高くなる。そのため、感圧タッチセンサモジュールにおける操作面の押圧部の位置に合わせて、第１の電極及び第２の電極を当該押圧部と重なる位置、もしくは近接した位置に配置することができる。その結果、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あっても、操作面の押圧部に対する押圧が弾性層までしっかりと伝わり、弾性層が厚さ方向に充分に圧縮変形して静電容量が変化するため、感圧検知精度が高くなる。

【0087】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、第１の電極及び第２の電極は、基材シートの任意の面に設けることができ、基材シートの第２の面に設けてもよい。また、第１の電極と第２の電極は、基材シートの同じ面に設けられてもよく、異なる面に設けられてもよい。

【0088】

図１０及び図１１に示すように、対向する第１の電極１４と第２の電極１６の間に第３の電極５０が設けられた感圧タッチセンサ２であってもよい。感圧タッチセンサ２では、基材シート１０の第２の面１０ｂに第１の電極１４と第２の電極１６が面上で隣り合うように設けられ、それらを覆うように第２の保護層１２Ｂが積層されている。また、基材シート１０の第１の面１０ａにおける厚さ方向において第１の電極１４と重なる位置に第３の電極５０が設けられ、それを覆うように第１の保護層１２Ａが積層されている。

【0089】

基材シート１０、第１の保護層１２Ａ及び第２の保護層１２Ｂにおける第２の電極１６の周囲には、感圧タッチセンサ１と同様に切れ目２４が形成され、切れ目２４に囲われた折り返し部分２２が折り返されるようになっている。折り返し部分２２を第１の電極１４側へと折り返した状態では、第１の電極１４と第２の電極１６の互いの面が対向し、それら第１の電極１４と第２の電極１６の間に第３の電極５０が配置される。

【0090】

対向する第１の電極１４と第２の電極１６の間に第３の電極５０を設けることで、感圧検知精度をさらに高めることができる。
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。

【0091】

なかでも、導体の接触又は近接と押圧を区別して検知しやすい点から、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５０をＧＮＤ電極とする自己容量方式が好ましい。第３の電極５０をＧＮＤ電極とすれば、導体の近接の第２の電極１６への影響を低減できるため、感圧検知精度がより高くなる。

【0092】

第３の電極５０を形成する材料、形状、厚さ等の形態としては、第１の電極１４及び第２の電極１６で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。厚さ方向から見た第３の電極５０のサイズは、第１の電極１４及び第２の電極１６と同じとすることができ、第３の電極５０をＧＮＤ電極とする場合は、第１の電極１４及び第２の電極１６よりも大きいことが好ましい。

【0093】

第３の電極５０の数は、第１の電極１４及び第２の電極１６の数に応じて適宜設定できる。第３の電極５０の数は、第１の電極１４及び第２の電極１６の数と同じであってもよく、異なってもよい。例えば、第３の電極５０をＧＮＤ電極とする場合、サイズの大きな１つの第３の電極５０が、複数対の第１の電極１４と第２の電極１６の間にまたがって配置される態様としてもよい。

【0094】

本発明では、第１の電極と第２の電極とは別に、基材シートの第１の面に第４の電極をさらに設け、第４の電極に導体が接触又は近接することによる第４の電極の静電容量の変化から、第４の電極への導体の接触又は近接を検知するようにしてもよい。具体的には、例えば、図１２〜１４に示すように、３対の第１の電極１４及び第２の電極１６と、３つの第４の電極５２が設けられ、第１の電極１４及び第２の電極１６で押圧を検知し、第４の電極５２で導体の接触又は近接を検知する感圧タッチセンサ３であってもよい。

【0095】

感圧タッチセンサ３では、基材シート１０の第１の面１０ａにおける幅方向の中央部に、長さ方向に間隔をあけて３つの第４の電極５２が設けられている。また、基材シート１０の第１の面１０ａにおける幅方向の近傍に、第１の面１０ａの面上で長さ方向に隣り合う第１の電極１４及び第２の電極１６が設けられている。

【0096】

第４の電極５２は、第４の電極５２への導体の接触又は近接による静電容量の変化から、第４の電極５２への導体の接触又は近接を検知する電極である。第４の電極５２は、感圧タッチセンサモジュールでは、操作面への導体の接触を検知するためのタッチ電極として機能する。

【0097】

この例の第４の電極５２の形状は、平面視で矩形状である。なお、第４の電極５２の形状は、矩形状には限定されず、適宜設計できる。第４の電極５２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。

【0098】

第４の電極５２は、自己容量方式であってもよく、相互容量方式であってもよい。
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。

【0099】

第４の電極５２の材質としては、第１の電極１４及び第２の電極１６と同様のものが挙げられ、透明導電膜が好ましい。
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。

【0100】

感圧タッチセンサ３では、第４の電極５２の周囲を囲うように、第４の電極５２と全周にわたって接触した補助電極５４が設けられている。補助電極５４は、配線２ｃによって、帯状部１ｂの先端部分に形成された接続端子部２８と接続されており、さらに接続端子部２８を介して図示しない静電容量検知部と電気的に接続される。これにより、第４の電極５２は静電容量検知部と接続できるようになっている。

【0101】

補助電極５４の材料は、第１の電極１４及び第２の電極１６の材料と同じものを例示でき、銀ペーストが好ましい。
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。

【0102】

図１５及び図１６に示すように、環状の第１の電極１４Ａ及び第２の電極１６Ａとし、環状の第１の電極１４Ａの内側に第４の電極５２及び補助電極５４が設けられた感圧タッチセンサ４であってもよい。

【0103】

図１７及び図１８に示すように、平面視において、基材シート１０の本体部１ａの長さ方向に配置された３つの第４の電極５２及び補助電極５４の間に、２対の第１の電極１４Ｂ及び第２の電極１６Ｂが設けられた感圧タッチセンサ５であってもよい。感圧タッチセンサ５では、第１の電極１４Ｂ及び第２の電極１６Ｂの平面視形状は長方形状になっており、またスリット２５の平面視形状が第１の電極１４Ｂ及び第２の電極１６Ｂの形状に合わせて円形状になっている。

【0104】

本発明の感圧タッチセンサは、隣り合う第１の電極及び第２の電極のうち、第１の電極の周囲に、それら第１の電極と第２の電極の間の部分の少なくとも一部を残して第１の電極を囲う切れ目が形成され、切れ目に囲われた折り返し部分を折り返して第１の電極と第２の電極を対向させるものであってもよい。
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。

【符号の説明】

【0105】

１〜５…感圧タッチセンサ、１０…基材シート、１０ａ…第１の面、１０ｂ…第２の面、１２…保護層、１４，１４Ａ〜１４Ｃ…第１の電極、１５…折り線部、１６，１６Ａ〜１６Ｃ…第２の電極、１８…第１の補助電極、２０…第２の補助電極、２２…折り返し部分、２４…切れ目、２５…スリット、２６…感圧検知部、３０…弾性層、５０…第３の電極、５２…第４の電極、５４…補助電極。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】