特許 7114829 タッチセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-01

(45)【発行日】2022-08-09

(54)【発明の名称】タッチセンサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/20 20060101AFI20220802BHJP

   G01L 5/00 20060101ALI20220802BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20220802BHJP

【ＦＩ】

G01L1/20 G

G01L5/00 101Z

G06F3/041 602

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018155279

(22)【出願日】2018-08-22

(65)【公開番号】P2020030087

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2021-06-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000220686

【氏名又は名称】東京特殊印刷工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000116068

【氏名又は名称】ローランド株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103090

【弁理士】

【氏名又は名称】岩壁 冬樹

(74)【代理人】

【識別番号】100160842

【弁理士】

【氏名又は名称】加曽利 正典

(72)【発明者】

【氏名】寺川 悠香

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 健介

(72)【発明者】

【氏名】岡村 洋司

(72)【発明者】

【氏名】久光 創

【審査官】森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２２２２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２２４１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３７３５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ

Ｇ０６Ｆ３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つの基材が矩形形状の４つの部位（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）と端子部（１７）とを含み、前記４つの部位（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）と前記端子部（１７）とが前記基材の表面に設けられる引出線で電気的に接続され、
前記４つの部位（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）のうちの折り畳まれると対向する２つの部位の表面に抵抗膜が形成され、他の２つの折り畳まれると対向する部位の表面に抵抗膜が形成され、一方の前記抵抗膜は位置検出用の抵抗膜であり、他方の前記抵抗膜は感圧用の抵抗膜であり、
前記４つの部位（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）のうちの第１の部位（１１Ａ）と第２の部位（１１Ｂ）とは、矩形形状における長手方向に直交する境界を介して隣接し、
前記４つの部位のうちの他の２つの部位である第３の部位（１１Ｃ）と第４の部位（１１Ｄ）とは、前記長手方向の境界を介して隣接し、
前記第１の部位（１１Ａ）と前記第４の部位（１１Ｄ）とは、前記長手方向の境界を介して隣接し、
前記抵抗膜が対向するように前記第２の部位（１１Ｂ）と前記第１の部位（１１Ａ）とが折り畳まれることによって積層され、
前記抵抗膜が対向するように前記第３の部位（１１Ｃ）と前記第４の部位（１１Ｄ）とが折り畳まれることによって積層され、
折り畳みによって形成された２つの部分が、前記第２の部位（１１Ｂ）の裏面と前記第３の部位（１１Ｃ）の裏面とが対向するように折り重ねられた構造を有する
タッチセンサ。

【請求項2】

前記第１の部位と前記第２の部位に、カーボン、または銀とカーボンとによる位置検出用の抵抗膜がスクリーン印刷によって形成され、
前記第３の部位と前記第４の部位に、銀と感圧インクによる感圧用の抵抗膜がスクリーン印刷によって形成されている
請求項１に記載のタッチセンサ。

【請求項3】

前記第１の部位の表面と前記第２の部位の表面とが接着され、
前記第３の部位の表面と前記第４の部位の表面とが接着され、
前記第２の部位の裏面と前記第３の部位の裏面とが接着された
請求項１または請求項２に記載のタッチセンサ。

【請求項4】

矩形形状における長手方向に直交する境界を介して隣接する矩形形状の第１の部位（１１Ａ）および第２の部位（１１Ｂ）と、前記長手方向の境界を介して隣接する矩形形状の第３の部位（１１Ｃ）および第４の部位（１１Ｄ）とを含み、前記第１の部位（１１Ａ）と前記第４の部位（１１Ｄ）とは前記長手方向の境界を介して隣接する４つの部位を含む基材における該４つの部位のうちの折り畳まれると対向する２つの部位の表面に位置検出用の抵抗膜を形成し、
前記４つの部位のうちの他の２つの折り畳まれると対向する部位の表面に感圧用の抵抗膜を形成し、
前記４つの部位（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）と、前記基材に含まれる端子部（１７）とを電気的に接続する引出線を、前記基材の表面に設け、
前記抵抗膜が対向するように前記第２の部位（１１Ｂ）と前記第１の部位（１１Ａ）とを折り畳むことによって積層し、
前記抵抗膜が対向するように前記第３の部位（１１Ｃ）と前記第４の部位（１１Ｄ）とを折り畳むことによって積層し、
折り畳みによって形成された２つの部分を、前記第２の部位（１１Ｂ）の裏面と前記第３の部位（１１Ｃ）の裏面とが対向するように折り重ねる
タッチセンサの製造方法。

【請求項5】

前記第１の部位と前記第２の部位に、カーボン、または銀とカーボンとによる位置検出用の抵抗膜をスクリーン印刷によって形成し、
前記第３の部位と前記第４の部位に、銀と感圧インクによる感圧用の抵抗膜をスクリーン印刷によって形成する
請求項４に記載のタッチセンサの製造方法。

【請求項6】

前記第１の部位の表面と前記第２の部位の表面とを接着し、
前記第３の部位の表面と前記第４の部位の表面とを接着し、
前記第２の部位の裏面と前記第３の部位の裏面とを接着する
請求項４または請求項５に記載のタッチセンサの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接触位置および接触圧を検知可能なタッチセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

表面パネルを有する電子機器がある。また、表面パネルへの人の指などの接触を検知するタッチパネルが組み込まれた電子機器がある。タッチパネルとして、人の指などが接触すると、接触位置（以下、タッチ位置という。）と接触圧（以下、押圧またはタッチ圧という。）との双方を検知可能なタッチセンサを含むものがある。

【0003】

特許文献１には、タッチ圧検出部およびタッチ位置検出部を含むタッチ操作入力部を有する電子機器が記載されている（段落００１６参照。）。タッチ操作入力部は、ユーザによるタッチ操作を検出する。具体的には、タッチ圧検出部は、感圧センサで構成され、ユーザのタッチ操作で生じたタッチ圧を検出する。タッチ位置検出部は、静電容量式または抵抗膜式（感圧式）の位置入力センサで構成されている。タッチ位置検出部は、タッチ座標を検出する。

【0004】

特許文献２には、接触位置を検出するタッチセンサと感圧センサとを有する電子機器が記載されている（段落００３０，００３１参照。）。具体的には、タッチセンサは、検出対象（例えば、人の指）の接触位置を検出し、接触位置の座標に応じた検出信号を出力する。感圧センサは、例えば、入力操作部の撓みによって生じた電極間の静電容量の変化によってタッチ圧を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－１１９０８０号公報

【文献】特開２０１１－７６１７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載された電子機器において、タッチ圧検出部は、タッチ位置検出部とは別体で形成されている。特許文献２に記載された電子機器でも、感圧センサは、タッチセンサ（特許文献２では、接触位置を検出するセンサ）とは別体で形成されている。

【0007】

押圧を検出するためのセンサ（タッチ圧検出部や感圧センサ）とタッチ位置を検出するためのセンサ（タッチ位置検出部）とが別体で形成されている場合には、それらを別個に電子機器に組み込む必要があるので、製造工程が増える。また、各々のセンサを別個に用意することは、センサ全体としての価格を上昇させる。

【0008】

また、タッチ位置を検出するためのセンサが、押圧を検出するためのセンサとは別体で形成されているので、各々のセンサの検出部から、それぞれの信号線を別個に引き出すことが求められる。したがって、電子機器を製造する際の製造工程が増える。なお、製造工程の増加は、電子機器の価格の上昇に繋がる。

【0009】

本発明は、製造工程の増加を抑制しつつ、安価に提供することができるタッチセンサを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明によるタッチセンサは、１つの基材が矩形形状の４つの部位と端子部とを含み、４つの部位と端子部とが基材の表面に設けられる引出線で電気的に接続され、４つの部位のうちの折り畳まれると対向する２つの部位の表面に抵抗膜が形成され、他の２つの折り畳まれると対向する部位の表面に抵抗膜が形成され、一方の抵抗膜は位置検出用の抵抗膜であり、他方の抵抗膜は感圧用の抵抗膜であり、４つの部位のうちの第１の部位と第２の部位とは、矩形形状における長手方向に直交する境界を介して隣接し、４つの部位のうちの他の２つの部位である第３の部位と第４の部位とは、長手方向の境界を介して隣接し、第１の部位と第４の部位とは、長手方向の境界を介して隣接し、抵抗膜が対向するように第２の部位と第１の部位とが折り畳まれることによって積層され、抵抗膜が対向するように第３の部位と第４の部位とが折り畳まれることによって積層され、折り畳みによって形成された２つの部分が、第２の部位の裏面と第３の部位の裏面とが対向するように折り重ねられた構造を有することを特徴とする。

【0012】

本発明によるタッチセンサの製造方法は、矩形形状における長手方向に直交する境界を介して隣接する矩形形状の第１の部位および第２の部位と、長手方向の境界を介して隣接する矩形形状の第３の部位および第４の部位とを含み、第１の部位と第４の部位とは長手方向の境界を介して隣接する４つの部位を含む基材における該４つの部位のうちの折り畳まれると対向する２つの部位の表面に位置検出用の抵抗膜を形成し、４つの部位のうちの他の２つの折り畳まれると対向する部位の表面に感圧用の抵抗膜を形成し、４つの部位と、基材に含まれる端子部とを電気的に接続する引出線を、基材の表面に設け、抵抗膜が対向するように第２の部位と第１の部位とを折り畳むことによって積層し、抵抗膜が対向するように第３の部位と第４の部位とを折り畳むことによって積層し、折り畳みによって形成された２つの部分を、第２の部位の裏面と第３の部位の裏面とが対向するように折り重ねることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、製造工程の増加を抑制しつつ、安価なタッチセンサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施の形態のタッチセンサを示す断面図である。

【図2】タッチセンサを展開した状態（使用形態が形成される前の状態）を示す平面図である。

【図3】タッチセンサを展開した状態（使用形態が形成される前の状態）を示す断面図である。

【図4】タッチセンサの製造方法を説明するための説明図である。

【図5】感圧センサと位置センサの模式的な回路構成を示す回路図である。

【図6】（Ａ）は位置センサの作用を説明するための断面図、（Ｂ）は検出原理を説明するための説明図である。

【図7】（Ａ）は感圧センサの作用を説明するための断面図、（Ｂ）は感圧センサにおける抵抗－荷重（圧力）特性の一例を示す説明図である。

【図8】タッチセンサを展開した状態（使用形態が形成される前の状態）の他の例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

【0016】

図１（Ａ）は、本発明の一実施の形態のタッチセンサ１を示す断面図である。なお、 タッチセンサにおける端子部の平面図が図１（Ｂ）として示されている。

【0017】

タッチセンサ１は、折り畳まれたシート（フィルム）１１の一部に、位置センサと感圧センサとが形成された構造になっている。本実施の形態では、位置センサとして機能する抵抗膜１２Ａ，１２Ｂが形成されている。また、感圧センサとして機能する感圧導電性インク（以下、感圧インクという。）による膜１３Ａ，１３Ｂが形成されている。

【0018】

フィルム１１は、４つの部位（第１の部位、第２の部位、第３の部位、第４の部位）からなっている。フィルム１１が折り畳まれた状態では、４つの部位は、積層されたようになっている。

【0019】

後述するように、フィルム１１の第１の部位（図２に示される部位１１Ａに相当）における抵抗膜１２Ａが形成された面と第２の部位（図２に示される部位１１Ｂに相当）における抵抗膜１２Ｂが形成された面とは、感圧接着剤（印刷糊）１９で接着されている。フィルム１１の第３の部位（図２に示される部位１１Ｃに相当）における膜１３Ａが形成された面と第４の部位（図２に示される部位１１Ｄに相当）における膜１３Ｂが形成された面も、感圧接着剤１９で接着されている。なお、各々の部位において、抵抗膜１２Ａ，１２Ｂまたは膜１３Ａ，１３Ｂが形成されている面を表面とする。それらが形成されていない面を裏面とする。

【0020】

第２の部位の裏面と第３の部位の裏面とは、両面テープ（両面接着テープ）で接着される。両面テープは、支持体（セッティングプレート）１４の表面および裏面に粘着剤２０が積層されたものである。なお、図１には、第３の部位の裏面側の両面テープの剥離部材（セパレータ）１５も示されている。

【0021】

なお、本実施の形態では、フィルム１１の第１の部位の表面と第２の部位の表面とが感圧接着剤１９で接着され、第３の部位の表面と第４の部位の表面とが感圧接着剤１９で接着され、第２の部位の裏面と第３の部位の裏面とが両面テープで接着されるが、各々の接着手段は、感圧接着剤１９または両面テープに限定されない。フィルム１１の部位を接着することが可能な他の接着手段を使用してもよい。

【0022】

フィルム１１は、一端において、端子部１７が形成されている（図１（Ｂ）参照）。フィルム１１における端子部１７の裏側には、補強板１６が貼り付けられている。補強板１６および端子部１７が形成された部分と位置センサおよび感圧センサが形成された部分との間には、延伸部１８がある。

【0023】

図１（Ｂ）に示すように、端子部１７は、４つの端子（１）～（４）を含む。各々の端子（１）～（４）は、銀の層１７ｂの上に感圧インク１７ａが重ねられて形成される。各々の端子（１）～（４）は、引出線によって、抵抗膜１２Ａ，１２Ｂおよび膜１３Ａ，１３Ｂのうちの１つまたは複数に電気的に接続される。

【0024】

タッチセンサ１は、表面パネル４１を有する。表面パネル４１は、積層されたフィルム１１と接着剤（一例として、両面テープ）で接着される。図１には、接着剤として、支持体４２の表面および裏面に粘着剤４３が積層された両面テープが使用される例が示されている。表面パネル４１は、人の指などが接触する部材であり、例えば、カーボグラス（登録商標）などのポリカーボネート（ＰＣ）シートを素材とする。ただし、表面パネル４１の素材は、ＰＣシートに限定されない。

【0025】

図２は、使用形態（折り畳まれた状態）が形成される前のタッチセンサを示す平面図である。図２に示すように、フィルム１１は、４つの部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを含む。

【0026】

延伸部１８に最も近い部位１１Ａの表面の一部には、抵抗膜１２Ａ（図１参照。）が形成される。Ｘ方向（長手方向）で部位１１Ａに隣接する部位（図２において右側の部位）１１Ｂの表面の一部には、抵抗膜１２Ｂ（図１参照。）が形成される。Ｙ方向（幅方向）で部位１１Ａに隣接するもう一方の部位（図２において上側の部位）１１Ｄの表面の一部には、感圧インクによる膜１３Ａ（図１参照。）が形成される。Ｙ方向で部位１１Ｄに隣接する部位１１Ｃの表面の一部には、感圧インクによる膜１３Ｂ（図１参照。）が形成される。なお、本実施の形態では、抵抗膜１２Ａ，１２Ｂおよび膜１３Ａ，１３Ｂの平面形状は矩形であるが、それらの形状は矩形に限定されない。一例として、楕円形であってもよい。

【0027】

また、部位１１Ａと部位１１Ｂとは、幅方向（Ｙ方向）の境界を介して隣接しているともいえる。部位１１Ａと部位１１Ｄとは、長手方向の境界（Ｘ方向）を介して隣接しているともいえる。部位１１Ｄと部位１１Ｃとは、長手方向の境界（Ｘ方向）を介して隣接しているともいえる。

【0028】

また、図２において、部位間の線分は、部位の境界を示す。部位１１Ａと部位１１Ｄの境界上にある楕円、および、部位１１Ｃと部位１１Ｄの境界上にある楕円は、穴である。

【0029】

使用形態が形成される前の図２に示されたタッチセンサにおける部位１１Ｂが部位１１Ａに対して折り畳まれ、部位１１Ｃが部位１１Ｄに対して折り畳まれた後さらに部位１１Ａに対して折り畳まれた後には、タッチセンサ１は、位置検出用の抵抗膜１２Ａが形成された部位１１Ａと、部位１１Ａの下に位置し、位置検出用の抵抗膜１２Ｂが形成された部位１１Ｂと、部位１１Ｂの下に位置し、感圧用の抵抗膜（膜１３Ａ）が形成された部位１１Ｃと、部位１１Ｃの下に位置し、感圧用の抵抗膜（膜１３Ｂ）が形成された部位１１Ｄとを含む。なお、部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、１つの基材（本実施の形態では、フィルム１１）で形成されていることが好ましい。そして、例えば、１つの基材が折り畳まれることによって形成されていることが好ましい。また、本実施の形態では、「部位の下」は、表面パネル４１の位置を上部とした場合の位置関係での「下」である。

【0030】

図３は、使用形態が形成される前のタッチセンサを示す断面図である。なお、図３には、図２における抵抗膜１２Ａ，１２Ｂが形成された部位１１Ａ，１１Ｂの断面が例示されている。したがって、図３において、フィルム１１の上面側に、感圧接着剤１９が存在する。なお、図３に示す例では、感圧接着剤１９の上面側に、セパレータ３１が設置されている。また、フィルム１１の一部（具体的には、部位１１Ａ）の下面に、セパレータ３２と接着剤３３とからなる両面テープが貼られた様子が示されている。

【0031】

次に、図４を参照して、フィルム１１の形成方法を説明する。

【0032】

まず、展開時のタッチセンサ１を構成するフィルム１１における４つの部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび延伸部１８（図２参照）を含むような平面フィルムを用意する。なお、平面フィルムは、複数のタッチセンサ１を構成するフィルム１１を含むような広面積のフィルムであってもよい。なお、フィルム１１として、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などを使用することができる。

【0033】

次いで、図４（Ａ）に示すように、抵抗膜１２Ａおよび感圧インクによる膜１３Ａ，１３Ｂが形成される箇所（図２参照）、および端子部１７への引出線が形成される箇所に、銀を印刷（例えば、スクリーン印刷）して銀層５１を形成する。さらに、図４（Ｂ）に示すように、部位１１Ａ，１１Ｂにおける抵抗膜１２Ａ，１２Ｂが形成される箇所（図２参照）に、導電性カーボン（以下、カーボンという。）５２を印刷（例えば、スクリーン印刷）する。このとき、引出線における所定箇所にもカーボン５２が印刷される。所定箇所は、部位１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが折り返される箇所である。なお、部位１１Ｂについては、銀層５１を保護するために、銀が印刷された箇所の上に、カーボン５２が印刷される。

【0034】

また、部位１１Ｃ，１１Ｄの所定箇所に感圧インク５３を印刷（例えば、スクリーン印刷）する。なお、所定箇所は、膜１３Ａ，１３Ｂが形成される箇所（図２参照）である。

【0035】

さらに、図４（Ｄ）に示すように、特定箇所以外の箇所にレジストインク５４を印刷（例えば、スクリーン印刷）する。なお、特定箇所は、部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄにおける抵抗膜１２Ａ，１２Ｂが形成される箇所および膜１３Ａ，１３Ｂが形成される箇所である。また、端子部１７も特定箇所に含まれる。

【0036】

また、図４（Ｅ）に示すように、スペーサドット５５を形成するために、部位１１Ａ，１１Ｄにおける抵抗膜１２Ａおよび膜１３Ｂが形成される箇所（図２参照）において、間歇的に、紫外線硬化樹脂を印刷（例えば、スクリーン印刷）する。

【0037】

また、図４（Ｆ）に示すように、部位１１Ｂ，１１Ｄにおける抵抗膜１２Ｂおよび膜１３Ｂが形成される箇所（図２参照）以外の箇所に、感圧接着剤１９を印刷（例えば、スクリーン印刷）する。次いで、感圧接着剤１９の上面側に、セパレータ３１を設置する（図３参照）。なお、作業の簡単のために、全ての部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの上面側に、セパレータ３１を設置してもよい。

【0038】

その後、部位１１Ｃ，１１Ｄの裏面に両面テープを貼り付ける。なお、部位１１Ｃの裏面の両面テープは、部位１１Ｂの裏面との接着のために用いられる。部位１１Ｄの裏面の両面テープは、タッチセンサ１と他の部材との接着のために用いられる。また、端子部１７の裏面に補強板１６を貼り付ける。そして、図２等に示された形状のフィルム１１を得るために打抜き加工を行う。

【0039】

さらに、例えば以下のような手順で部位１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを折り畳む。手順を説明するために図２～図４を参照する。

【0040】

まず、部位１１Ｃと部位１１Ｄとの境界に折り目が付くように、また、膜１３Ａ，１３Ｂが対向するように、部位１１Ｃを部位１１Ｄの側に折り曲げる。また、部位１１Ａと部位１１Ｂとの境界に折り目が付くように、また、抵抗膜１２Ａ，１２Ｂが対向するように、部位１１Ｂを部位１１Ａの側に折り曲げる。

【0041】

その後、一旦、部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを展開して図２に示されたような状態に戻す。この状態では、部位間に折り目が付いている。

【0042】

その状態で、部位１１Ｄの表面のセパレータ３１（図３参照）を剥がす。全ての部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄにセパレータ３１が設置されている場合には、部位１１Ａ，１１Ｃ，１１Ｄの表面のセパレータ３１を剥がす。そして、膜１３Ａ，１３Ｂが対向するように、再び、部位１１Ｃを部位１１Ｄの側に折り畳む。部位１１Ｄの表面には感圧接着剤１９の層が形成されているので（図４（Ｆ）参照）、部位１１Ｃの表面と部位１１Ｄの表面とが接着される。

【0043】

次いで、部位１１Ｂの表面のセパレータ３１（図３参照）を剥がす。そして、抵抗膜１２Ａ，１２Ｂが対向するように、再び、部位１１Ｂを部位１１Ａの側に折り畳む。部位１１Ｂの表面には感圧接着剤１９の層が形成されているので（図４（Ｆ）参照）、部位１１Ａの表面と部位１１Ｂの表面とが接着される。

【0044】

また、部位１１Ｃの裏面に貼り付けられている両面テープのセパレータ３２を剥がす。なお、この状態では、部位１１Ｂが部位１１Ａの側に折り畳まれ、部位１１Ｃが部位１１Ｄの側に折り畳まれている。そして、部位１１Ｃの裏面と部位１１Ｂの裏面とを両面テープで接着する。

【0045】

さらに、表面パネル４１の裏面に両面テープを貼り、両面テープで、表面パネル４１とフィルム１１の部位１１Ａとを接着する。

【0046】

以上のようにして、図１に例示されたタッチセンサ１が得られる。

【0047】

なお、４つの部位（第１の部位、第２の部位、第３の部位、第４の部位）を折り曲げたり折り畳んだりする工程は人手によって遂行されてもよいが、それらの工程を遂行するための治具を用いてもよい。

【0048】

次に、図５～図７を参照して、フィルム１１の部位１１Ａ，１１Ｂに形成された位置センサと、部位１１Ｃ，１１Ｄに形成された感圧センサの作用を説明する。図５は、感圧センサと位置センサの模式的な回路構成を示す回路図である。なお、図５における端子（１）～（４）は、図１（Ｂ）における端子（１）～（４）に相当する。

【0049】

図６（Ａ）は、タッチセンサ１における位置センサの作用を説明するための断面図である。図６（Ｂ）は検出原理を説明するための説明図である。

【0050】

図６（Ａ）の２箇所においてフィルム１１が示されているが、上側のフィルム１１は、部位１１Ａ（図２等参照）に相当し、下側のフィルム１１は、部位１１Ｂ（図２等参照）に相当する。また、上側のカーボン５２は、抵抗膜１２Ａ（図１等参照）に相当し、下側のカーボン５２および銀層５１は、抵抗膜１２Ｂ（図１等参照）に相当する。なお、図７（Ａ）には、スペーサドット５５およびスペーサ５７も示されている。スペーサ５７の部分は、感圧接着剤１９やレジストインク５４を含む。

【0051】

図６（Ｂ）に示すように、抵抗膜１２Ａの両辺（図６（Ｂ）における黒部分）に、電源電圧（Ｖｃｃ）と接地電位（０Ｖ）とが供給されている。なお、それらは、図５における端子（３）と端子（２）から供給される。ただし、端子（３）から接地電位（０Ｖ）を供給し、端子（２）から電源電圧（Ｖｃｃ）を供給してもよい。Ｖｃｃが供給される箇所を電源電極とし、０Ｖが供給される箇所を接地電極とする。抵抗膜１２Ｂに接続される引出線から出力（Ｖｏｕｔ）が取り出される。なお、出力は、図５における端子（４）から取り出される。

【0052】

抵抗膜１２Ａの両辺に直交する方向をｘ方向とする。図６（Ａ）に示すように人の指６１等がタッチセンサ１に接触したとする。Ｒ１は、電源電圧と人の指６１等が接触した箇所Ａとの間の抵抗値を表す。Ｒ２は、人の指６１等が接触した箇所と接地電極との間の抵抗値を表す。

【0053】

箇所Ａから両端の電極までの距離の比はＲ１とＲ２の抵抗値の比と等価である。よって、箇所Ａにおける人の指６１等の接触によって抵抗膜１２Ａと抵抗膜１２Ｂが接触すると、ｘ方向の位置に応じた電圧がＶｏｕｔに現れる。

【0054】

図７（Ａ）は感圧センサの作用を説明するための断面図である。図７（Ｂ）は感圧センサにおける抵抗－荷重（圧力）特性の一例を示す説明図である。

【0055】

図７（Ａ）の２箇所においてフィルム１１が示されているが、上側のフィルム１１は、部位１１Ｃ（図２等参照）に相当し、下側のフィルム１１は、部位１１Ｄ（図２等参照）に相当する。また、上側の銀層５１および感圧インク５３は、膜１３Ａ（図１等参照）に相当し、下側の感圧インク５３および銀層５１は、膜１３Ｂ（図１等参照）に相当する。なお、図７（Ａ）には、スペーサドット５５およびスペーサ５７も示されている。スペーサ５７の部分は、感圧接着剤１９やレジストインク５４を含む。

【0056】

図７（Ａ）に示すように人の指６１等が箇所Ａにおいてタッチセンサ１に接触したとする。人の指６１等の接触によって膜１３Ａと膜１３Ｂとが導通状態になったとき、人の指６１等の押圧が大きいと、膜１３Ａと膜１３Ｂとの接触面積が大きくなって導通抵抗の値が低下する。例えば、部位１１Ｃには、図５における端子（２）から接地電位が供給され、膜１３Ｂに接続される引出線から出力が取り出される。なお、出力は、図５における端子（１）から取り出される。

【0057】

図７（Ｂ）に示された抵抗－荷重（圧力）特性に示すように、押圧の大小は、抵抗値の大小になって現れる。図７（Ｂ）において、黒丸Ｂは、押圧が大きく、出力として検知される抵抗値が小さいことを例示し、黒丸Ｃは、押圧が小さく、出力として検知される抵抗値が大きいことを例示する。

【0058】

以上に説明したように、本実施の形態のタッチセンサ１は、位置センサによって人の指６１等の接触位置を検知可能にするとともに、感圧センサによって人の指６１等の押圧を検知可能にする。

【0059】

なお、上記の実施の形態では、タッチセンサ１は、図２に示されたように、各部位（部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）が折り畳まれる前の状態では、第２の部位（例えば、部位１１Ｂ）は、第１の部位（例えば、部位１１Ａ）の長手方向で第１の部位に隣接し、第４の部位（例えば、部位１１Ｄ）は、第１の部位の幅方向（長手方向に直交する方向）で第１の部位に隣接し、第３の部位（例えば、部位１１Ｃ）は、第４の部位の幅方向で第４の部位に隣接する。

【0060】

しかし、タッチセンサ１が折り畳まれる前の状態は、図２に例示されたような状態に限定されない。

【0061】

図８（Ａ）～（Ｃ）には、タッチセンサを展開した状態（使用形態が形成される前の状態）の他の例が示されている。

【0062】

図８（Ａ）に示す例では、各部位（部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）が折り畳まれる前の状態では、第２の部位（例えば、部位１１Ｂ）は、第１の部位（例えば、部位１１Ａ）の幅方向で第１の部位に隣接し、第４の部位（例えば、部位１１Ｄ）は、第１の部位の幅方向で第１の部位に隣接し、第３の部位（例えば、部位１１Ｃ）は、第４の部位の幅方向で第４の部位に隣接する。

【0063】

図８（Ｂ）に示す例では、各部位（部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）が折り畳まれる前の状態では、第２の部位（例えば、部位１１Ｂ）は、第１の部位（例えば、部位１１Ａ）の幅方向で第１の部位に隣接し、第４の部位（例えば、部位１１Ｄ）は、第１の部位の長手方向で第１の部位に隣接し、第３の部位（例えば、部位１１Ｃ）は、第４の部位の幅方向で第４の部位に隣接する。

【0064】

図８（Ｃ）に示す例では、各部位（部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ）が折り畳まれる前の状態では、第２の部位（例えば、部位１１Ｂ）は、第１の部位（例えば、部位１１Ａ）の幅方向で第１の部位に隣接し、第４の部位（例えば、部位１１Ｄ）は、第１の部位の幅方向で第１の部位に隣接し、第３の部位（例えば、部位１１Ｃ）は、第４の部位の幅方向で第４の部位に隣接する。なお、図８（Ｃ）に示す例は、図８（Ａ）に示す例とは異なり、第２の部位は、図８のように図示した場合に、第１の部位の下部に位置する。

【0065】

また、図８（Ａ）～（Ｃ）に示す例において、図２に示された例と同様に、フィルム１１の第１の部位および第２の部位（図８に示される部位１１Ａ，１１Ｂに相当）に抵抗膜１２Ｂが形成され、第３の部位および第４の部位（図８に示される部位１１Ｃ，１１Ｄに相当）に膜１３Ｂが形成される。

【0066】

また、図８（Ａ）～（Ｃ）に示す例において、図２に示された例の場合と同様の順序で各部位が折り畳まれることによって、図１に例示されたタッチセンサ１が得られる。

【0067】

本発明によるタッチセンサは、１つの基材（例えば、フィルム１１）が４つの部位（第１の部位、第２の部位、第３の部位、第４の部位：例えば、部位１１Ａ、部位１１Ｂ、部位１１Ｃ、部位１１Ｄ）を含み、４つの部位のうちの隣接する２つの部位である第１の部位（例えば、部位１１Ａ）と第２の部位（例えば、部位１１Ｂ）の各々に位置検出用の抵抗膜（例えば、抵抗膜１２Ａ，１２Ｂ）が形成され、４つの部位のうちの他の２つの隣接する部位である第３の部位（例えば、部位１１Ｃ）と第４の部位（例えば、部位１１Ｄ）の各々に感圧用の抵抗膜（例えば、感圧インク５３による膜１３Ａ，１３Ｂ）が形成され、第２の部位が第１の部位に対して折り畳まれることによって積層され、第３の部位が第４の部位に対して折り畳まれることによって積層され、折り畳みによって形成された２つの部分（例えば、部位１１Ａ，１１Ｂの積層体と部位１１ＣＡ，１１Ｄの積層体）が折り重ねられた構造を有するので、位置センサと感圧センサとを別個に作製する場合に比べて、タッチセンサ１の部品点数が削減される。その結果、タッチセンサ１を安価に製造することが可能になる。また、１つの基材が折り畳まれて製造されるので、タッチセンサの組立が簡便になる。例えば、位置センサと感圧センサとを別個に作製する場合には、それらを一体化する際に高い精度で位置合わせすることが求められるが、それに比べて、本発明によるタッチセンサでは、位置合わせは比較的簡易である。さらに、位置センサと感圧センサとが１つの部材（フィルム１１）において形成されるので、端子部１７を同一平面上に集約して設置することが可能である。

【0068】

また、位置センサと感圧センサと併用することによって、人の指６１等の接触の程度に応じて音の強弱を制御可能な電子楽器に好適に応用することができる。

【0069】

また、実施の形態には、第１の部位（例えば、部位１１Ａ）と第２の部位（例えば、部位１１Ｂ）に、カーボン、または銀とカーボンとによる位置検出用の抵抗膜がスクリーン印刷によって形成され、第３の部位（例えば、部位１１Ｃ）と第４の部位（例えば、部位１１Ｄ）に、銀と感圧インクによる感圧用の抵抗膜がスクリーン印刷によって形成されているタッチセンサも開示されている。

【0070】

また、実施の形態には、第１の部位（例えば、部位１１Ａ）の表面と第２の部位（例えば、部位１１Ｂ）の表面とが例えば感圧接着剤で接着され、第３の部位（例えば、部位１１Ｃ）の表面と第４の部位（例えば、部位１１Ｄ）の表面とが、例えば感圧接着剤で接着され、第２の部位の裏面と第３の部位の裏面とが、例えば両面接着テープで接着されたタッチセンサも開示されている。

【符号の説明】

【0071】

１ タッチセンサ
１１ フィルム
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ 部位
１２Ａ，１２Ｂ 抵抗膜
１３Ａ，１３Ｂ 膜
１６ 補強板
１７ 端子部
１８ 延伸部
１９ 感圧接着剤（印刷糊）
４１ 表面パネル
５１ 銀層
５２ カーボン
５３ 感圧インク
５４ レジストインク
５５ スペーサドット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】