入力装置
【課題】外部回路基板との接続工程を容易に行うことができるとともに、接続信頼性を向上させることが可能な、静電容量式タッチセンサと抵抗膜式タッチセンサとを併用した入力装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の入力装置は、静電容量式タッチセンサ４と抵抗膜式タッチセンサ６とが積層されており、静電容量式タッチセンサ４を構成する第１透明基材１０及び第２透明基材２０に、静電容量式タッチセンサ４の入力位置情報を出力するための第１接続電極１２及び第２接続電極２２が設けられ、抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報を出力するための第３接続電極３２及び第４接続電極４２が、スルーホール６３を介して第１透明基材１０または第２透明基材２０に引き出されて、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２及び第４接続電極４２が平面視で並設されていることを特徴とする。
【解決手段】本発明の入力装置は、静電容量式タッチセンサ４と抵抗膜式タッチセンサ６とが積層されており、静電容量式タッチセンサ４を構成する第１透明基材１０及び第２透明基材２０に、静電容量式タッチセンサ４の入力位置情報を出力するための第１接続電極１２及び第２接続電極２２が設けられ、抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報を出力するための第３接続電極３２及び第４接続電極４２が、スルーホール６３を介して第１透明基材１０または第２透明基材２０に引き出されて、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２及び第４接続電極４２が平面視で並設されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関し、特に抵抗膜式タッチセンサと静電容量式タッチセンサとが積層された、２方式併用の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯用の電子機器などの表示部として、表示画像のメニュー項目やオブジェクトを直接、指などで操作して座標入力を行うための透光型入力装置が用いられている。このような入力装置の動作方式として、種々の方式が挙げられるが、抵抗値の変化により入力位置情報を検知する抵抗膜式タッチセンサや、静電容量の変化により入力位置情報を検知する静電容量式タッチセンサが多く用いられている。
【０００３】
抵抗膜式タッチセンサは、１対の透明基材が間隔を設けて対向配置されており、１対の透明基材の対向する面にはそれぞれ透明電極膜が形成されている。抵抗膜式タッチセンサの入力面を押圧操作することにより透明電極膜どうしが接触し抵抗値が変化する。この抵抗値変化により入力位置情報を検知することができる。入力操作は指、ペン形状の入力器具など、特に限定されず様々なものが使用可能であるが、多点入力を行うことが難しい。
【０００４】
また、静電容量式タッチセンサは、１対の透明電極膜が絶縁性の透明基材を介して対向配置されており、１対の透明電極膜間で静電容量を形成している。静電容量式タッチセンサの入力面に指などを近接させることにより静電容量値が変化し、入力位置情報を検知することができる。このため、スムーズな入力操作を行うことができ、また、多点入力も可能である。しかし、手袋などをはめた場合や絶縁性の入力器具を用いた場合には、入力面に近接させても静電容量は変化しないため、入力操作を行うことができない。
【０００５】
上記のような様々な入力操作に対応可能な入力装置として、抵抗膜式タッチセンサと静電容量式タッチセンサとを積層して構成された２方式併用の入力装置が開発されている。例えば、特許文献１には、抵抗膜式タッチセンサの上に静電容量式タッチセンサを積層した２方式併用入力装置が開示されている。これによれば、導電性を有しない入力器具によっても入力可能であり、指による多点入力も可能となる。また、特許文献２にはパーソナルコンピュータなどに搭載される入力装置として、感圧式検出部の上に静電容量式検出部を積層した構成の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−９２４９号公報
【特許文献２】特開２００９−１９９３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１３には、抵抗膜式タッチセンサ１０６の上部に静電容量式タッチセンサ１０４を積層した従来の２方式併用の入力装置１０１について、模式断面図を示す。図１３に示すように、従来の２方式併用の入力装置１０１では、各透明基材の非入力領域に、入力位置情報を引き出すための第１接続電極１１２、第２接続電極１２２、第３接続電極１３２、及び第４接続電極１４２がそれぞれ設けられている。そして、複数のＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１５１、１５２と各接続電極とが接続されている。
【０００８】
このような構成の場合、抵抗膜式タッチセンサ１０６の接続工程と、静電容量式タッチセンサ１０４の接続工程とを、それぞれ別の工程でおこなう必要があり、接続工程が煩雑となっていた。さらに、抵抗膜式タッチセンサ１０６と接続されるＦＰＣ１５２、及び静電容量式タッチセンサ１０４と接続されるＦＰＣ１５１の２つのＦＰＣが必要となるため、製造コストが増大するという問題があった。
【０００９】
また、２つの片面接続部を有するＦＰＣ１５１、及び両面接続部を有するＦＰＣ１５２が各基材間で接続されており、合計４つの基材と接合されているため、入力装置１０１の製造工程や使用時において、各４つの基材の熱膨張、熱収縮による応力などが接続部に作用し、接続信頼性が確保できないという課題があった。また、各層間で接続する構成では、接続部に加わる応力を緩和することが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決し、ＦＰＣ等の外部回路基板との接続工程を容易に行うことができるとともに、接続信頼性を向上させることが可能な、静電容量式タッチセンサと抵抗膜式タッチセンサとを併用した入力装置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】
【００１１】
本発明の入力装置は、静電容量の変化により入力位置を検知する静電容量式タッチセンサと、抵抗値の変化により入力位置を検知する抵抗膜式タッチセンサと、が積層され、前記静電容量式タッチセンサは、一方の面に第１透明電極層が形成された第１透明基材と、一方の面に第２透明電極層が形成された第２透明基材とを有し、前記第１透明基材の一方の面と、前記第２透明基材の他方の面とが対向して積層され、前記抵抗膜式タッチセンサは、一方の面に第３透明電極層が形成された第３透明基材と、一方の面に第４透明電極層が形成された第４透明基材とを有し、前記第３透明電極層と前記第４透明電極層とが空間を設けて対向して積層され、前記第３透明基材及び前記第４透明基材の少なくとも一方には、前記第３透明電極層及び第４透明電極層を外部に引き出すためのスルーホールが形成されており、前記第１透明基材の一方の面及び前記第２透明基材の一方の面にはそれぞれ、外部の回路基板と接続するための第１接続領域及び第２接続領域が、平面視で並設されており、前記第１接続領域には、前記第１透明電極層と電気的に接続された第１接続電極が設けられ、前記第２接続領域には、前記第２透明電極層と電気的に接続された第２接続電極が設けられ、前記スルーホールを介して前記第３透明電極層と電気的に接続された第３接続電極及び、前記スルーホールを介して前記第４透明電極層と電気的に接続された第４接続電極が、前記第１接続領域または前記第２接続領域に設けられ、前記第１接続電極、前記第２接続電極、前記第３接続電極及び前記第４接続電極が平面視で並設されていることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、第１接続電極、第２接続電極、第３接続電極、及び第４接続電極が、静電容量式タッチセンサの透明基材に集約され、平面視で並設される。したがって、各接続電極と外部回路基板の接続部とを、同一の工程で平面的に接続することができるため、接続工程を容易に行うことができる。また、各接続電極を２つの透明基材上に集約して平面視で並設することにより、従来の４つの透明基材上に各接続電極を形成した場合よりも、入力装置と外部回路基板との接続部に作用する応力の影響を低減することが可能となり、接続信頼性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の入力装置は、前記抵抗膜式タッチセンサが、前記静電容量式タッチセンサの入力面側に積層されていることが好ましい。これによれば、抵抗膜式タッチセンサの入力抵抗が小さく抑えられ、快適な入力操作が可能となり、また、静電容量式タッチセンサによる多点入力も対応可能な２方式併用の入力装置を提供することができる。
【００１４】
本発明の入力装置は、前記第４透明基材、前記第１透明基材及び前記第２透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることが好適である。これによれば、第１接続領域または第２接続領域に形成された第３接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第３透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。また、第１接続領域または第２接続領域に形成された第４接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第４透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。さらに、入力装置表面に貫通してスルーホールが設けられるため、各透明基材を積層した後に導電性ペーストをスルーホールに充填することができ、容易に層間の接続信頼性を確保することが可能となる。
【００１５】
本発明の入力装置によれば、前記第３透明基材の他方の面が入力面を構成しており、前記第４透明基材と前記第１透明基材とが同一の共通基材から構成され、前記第４透明電極層が前記共通基材の一方の面に形成されるとともに、前記第１透明電極層が前記共通基材の他方の面に形成されており、前記共通基材には、前記第３透明電極層及び前記第４透明電極層と、前記第３接続電極及び前記第４接続電極とをそれぞれ接続するためのスルーホールが形成されていることが好ましい。これによれば、透明基材及び透明基材間を接着するための粘着層の厚みをそれぞれ１層分省く事ができるため入力装置の薄型化が可能となる。
【００１６】
本発明の入力装置は、前記共通基材及び前記第２透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることが好ましい。これによれば、第１接続領域または第２接続領域に形成された第３接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第３透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。また、第１接続領域または第２接続領域に形成された第４接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第４透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。さらに、各透明基材を積層した後に、導電性ペーストをスルーホールに充填することができ、容易に層間の接続信頼性を確保することが可能となる。
【００１７】
本発明の入力装置は、前記静電容量式タッチセンサが前記抵抗膜式タッチセンサの入力面側に積層されていることが好適である。これによれば、静電容量式タッチセンサの入力感度が良好であるとともに、手袋などをはめた場合や例えば樹脂などで形成された絶縁性の入力器具を用いた場合にも抵抗膜式タッチセンサでの入力が可能な２方式併用の入力装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の入力装置は、前記第３透明基材及び前記第４透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることが好ましい。これによれば、第１接続領域または第２接続領域に形成された第３接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第３透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。また、第１接続領域または第２接続領域に形成された第４接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第４透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。さらに、各透明基材を積層した後に、導電性ペーストをスルーホールに充填することができるため、容易に層間の接続信頼性を確保することが可能となる。
【００１９】
本発明の入力装置は、前記第１透明基材の他方の面が入力面を構成しており、前記第２透明基材と前記第３透明基材とが同一の共通基材から構成され、前記第２透明電極層が前記共通基材の一方の面に形成されるとともに、前記第３透明電極層が前記共通基材の他方の面に形成されており、前記共通基材には、前記第３透明電極層及び前記第４透明電極層と、前記第３接続電極及び前記第４接続電極とをそれぞれ接続するためのスルーホールが形成されていることが好適である。これによれば、透明基材及び透明基材間を接着するための粘着層の厚みをそれぞれ１層分省く事ができるため入力装置の薄型化が可能となる。
【００２０】
本発明の入力装置は、前記共通基材及び前記第４透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることが好適である。これによれば、第１接続領域または第２接続領域に形成された第３接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第３透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。また、第１接続領域または第２接続領域に形成された第４接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第４透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。さらに、各透明基材を積層した後に、導電性ペーストをスルーホールに充填することができるため、容易に層間の接続信頼性を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の入力装置によれば、第１接続電極、第２接続電極、第３接続電極、及び第４接続電極が、静電容量式タッチセンサの透明基材に集約され、平面視で並設される。したがって、各接続電極と外部回路基板の接続部とを、同一の工程で平面的に接続することができるため、接続工程を容易に行うことができる。また、各接続電極を２つの透明基材上に集約して平面視で並設することにより、従来の４つの透明基材上に各接続電極を形成した場合よりも、入力装置と外部回路基板との接続部に作用する応力の影響を低減することが可能となり、接続信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態における入力装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における入力装置の分解斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した入力装置の断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した入力装置の断面図である。
【図５】第１の実施形態における、（ａ）第１透明基材の部分拡大平面図、（ｂ）第２透明基材の部分拡大平面図、（ｃ）第１透明基材と第２透明基材とを積層した場合の部分拡大平面図である。
【図６】第１の実施形態における変形例を示す、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した入力装置の断面図である。
【図７】第１の実施形態における変形例を示す、図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した入力装置の入力装置の断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における入力装置の分解斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線で切断した入力装置の断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線で切断した入力装置の断面図である
【図１１】第２の実施形態における変形例を示す、図８のＩＸ−ＩＸ線で切断した入力装置の断面図である。
【図１２】第２の実施形態における変形例を示す、図８のＸ−Ｘ線で切断した入力装置の断面図である。
【図１３】従来例の入力装置における、接続部付近の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における入力装置１の斜視図である。図２は、本実施形態の入力装置１の分解斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した入力装置１の断面図であり、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した入力装置１の断面図である。なお、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法の比率などは適宜異ならせて示してある。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の入力装置１は、静電容量式タッチセンサ４の入力面側に抵抗膜式タッチセンサ６が積層された２方式併用の入力装置１である。静電容量式タッチセンサ４は第１透明基材１０と第２透明基材２０とが積層されており、抵抗膜式タッチセンサ６は第３透明基材３０と第４透明基材４０とが対向配置されて構成されている。また、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側には加飾フィルム６１が積層されている。
【００２５】
本実施形態の入力装置１は、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）６４等の外部回路基板と接続され、静電容量式タッチセンサ４及び抵抗膜式タッチセンサ６からの入力位置情報が電気信号として出力される。本実施形態の入力装置１には、入力位置情報を出力するための第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、第４接続電極４２が形成されている。各接続電極は、ＦＰＣ６４の一方の面に形成されたＦＰＣ接続端子６５と対向して接続される。
【００２６】
図２の入力装置１の分解斜視図に示すように、静電容量式タッチセンサ４は第１透明基材１０と第２透明基材２０とを有し構成されている。第１透明基材１０の一方の面の入力領域には、Ｘ１−Ｘ２方向に延出しＹ１−Ｙ２方向に所定の間隔を設けて形成された複数の透明電極層からなる第１透明電極層１１が積層されている。また、第２透明基材２０の一方の面の入力領域には、Ｙ１−Ｙ２方向に延出しＸ１−Ｘ２方向に所定の間隔を設けて形成された複数の透明電極層からなる第２透明電極層２１が積層されている。
【００２７】
また、第１透明基材１０及び第２透明基材２０の入力領域を囲む非入力領域には、それぞれ入力位置情報を取り出すための第１配線パターン１４及び第２配線パターン２４が形成されている。
【００２８】
図３及び図４に示すように、第１透明基材１０と第２透明基材２０とは、粘着層６６を介して積層され、第１透明電極層１１と第２透明電極層２１との間で静電容量を有する。入力装置１の入力操作時において、指や導電性を有する入力器具などを入力面の任意の箇所に近接させると、第１透明電極層１１と第２透明電極層２１との間の静電容量の値が変化する。この容量変化に基づいて入力位置情報を算出することが可能である。
【００２９】
第１透明基材１０及び第２透明基材２０にはそれぞれ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの透明なフィルム状樹脂材料を用いることが可能である。その厚みはそれぞれ２５μｍ〜２００μｍ程度、例えば厚み１２５μｍに形成することができる。
【００３０】
また、第１透明電極層１１及び第２透明電極層２１は、いずれも可視光領域で透光性を有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電膜により形成される。第１透明電極層１１及び第２透明電極層２１は、スパッタ法や蒸着法等の薄膜法により形成され、その厚みはいずれも０．０１μｍ〜０．０５μｍ、例えば０．０２μｍ程度で形成される。また、スパッタ法や蒸着法以外の方法では、あらかじめ透明導電膜が形成されたフィルムを用意し、透明導電膜のみを透明基材に転写する方法や、導電性ポリマーやＡｇナノワイヤ等を塗布する方法により形成することも可能である。
【００３１】
また、図３及び図４に示すように、抵抗膜式タッチセンサ６は第３透明基材３０及び第４透明基材４０とを有し構成され、静電容量式タッチセンサ４の入力面側に配置される。第３透明基材３０の一方の面の入力領域には第３透明電極層３１が形成されており、また、第４透明基材４０の一方の面の入力領域には第４透明電極層４１が形成されている。図３に示すように、第３透明基材３０と第４透明基材４０とは非入力領域に配置された粘着層６８を介して接着されており、第３透明電極層３１と第４透明電極層４１とが間隔を設けて対向するように積層される。
【００３２】
第３透明基材３０の非入力領域には、入力領域を囲むように第３配線パターン３４が形成されており、第３透明電極層３１のＸ１−Ｘ２方向に電圧を印加することができる。同様に、第４透明基材４０の非入力領域には、入力領域を囲むように第４配線パターン４４が形成されており、第４透明電極層４１のＹ１−Ｙ２方向に電圧を印加することができる。
【００３３】
抵抗膜式タッチセンサ６の入力操作において、入力面の任意の箇所を押圧操作すると、可撓性を有する第３透明基材３０が撓み、第３透明電極層３１と第４透明電極層４１とが接触する。この接触によって、第３透明電極層３１において印加された電圧にはＸ１−Ｘ２方向に電位勾配が生じ、Ｘ座標を検知することができる。また。第４透明電極層４１において印加された電圧にはＹ１−Ｙ２方向に電位勾配が生じ、これによりＹ座標を検知することができる。
【００３４】
第３透明基材３０には、入力操作に応じて変形可能なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの透明なフィルム状樹脂材料を用いることが可能であり、その厚みは１００μｍ〜２００μｍ程度、例えば厚み１８８μｍ程度で形成される。また、第４透明基材４０は透明な樹脂で形成されており、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル樹脂）、ノルボルネン樹脂等の樹脂を用いることができる。その厚みは、押圧操作による第３透明基材３０の変形を支持可能な程度であれば良く、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、例えば１．０ｍｍ程度の厚さに形成される。
【００３５】
また、第３透明電極層３１と第４透明電極層４１とは、第１透明電極層１１及び第２透明電極層２１と同様に、可視光領域で透光性を有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等を用い、スパッタ法や蒸着法等の薄膜法で形成される。その厚みはいずれも０．０１μｍ〜０．０５μｍ、例えば０．０２μｍ程度で形成される。また、薄膜法以外の方法では、上述の転写法や塗布法によっても形成することができる。
【００３６】
図１から図４に示すように、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側には、加飾層６２が印刷された加飾フィルム６１が積層されている。加飾層６２は、入力領域を囲む非入力領域に着色されて形成されており、各透明基材の配線パターンなどが操作者に直接視認されないよう遮蔽する効果を有する。また、加飾層６２に着色以外の模様、マーク、文字等が描かれる場合もあり、搭載される電子機器のデザインの一部を構成することも可能である。また、加飾フィルム６１には、押圧操作により変形可能なＰＥＴ等のフィルム状の透明樹脂材料を用い、その厚みは例えば１２５μｍ程度のものを用いることができる。
【００３７】
また、静電容量式タッチセンサ４と抵抗膜式タッチセンサ６、及び抵抗膜式タッチセンサ６と加飾フィルム６１は、それぞれ粘着層６７及び粘着層６９を介して積層されている。各層間を接着する粘着層には、透光性を有するアクリル樹脂系粘着テープを用いることができ、その厚みは１０μmから１００μｍ程度である。また、静電容量式タッチセンサ４及び抵抗膜式タッチセンサ６の各透明基材間を接着する粘着層６６、６８にも、同様に透光性のアクリル樹脂系粘着テープを用いることができる。
【００３８】
静電容量式タッチセンサ４は、指などを近接させることで入力可能であるため、スムーズに入力動作を行うことが可能であり、また、多点入力可能であるという利点を有する。しかし、静電容量変化により入力位置情報を検知する方式であるため、例えば手袋をはめた状態や、樹脂などの絶縁物で形成された入力器具などでは入力操作を行うことができないという課題がある。また、抵抗膜式タッチセンサ６は、透明電極膜どうしの接触によって入力位置情報を検知できることから、入力操作に用いる器具の材質は特に限定されず、指や絶縁性のペン形状の入力器具等を用いることができる。しかしながら、多点入力を行うことが困難である。
【００３９】
本実施形態における入力装置１は、静電容量式タッチセンサ４と抵抗膜式タッチセンサ６とを有し構成されるため、入力する器具に制限されず、絶縁性の入力器具による入力操作も可能であり、また、指による多点入力も可能となる。このように入力方式の異なるタッチセンサを積層することにより、より複雑な操作に対応することが可能である。また、本実施形態において、抵抗膜式タッチセンサ６が入力面側に配置されているため、抵抗膜式タッチセンサ６の入力抵抗が小さく抑えられるため、指またはペン形状の入力器具による押圧操作をスムーズに行うことができる。
【００４０】
次に、本実施形態の入力装置１において入力位置情報を出力するための構成についてより詳細に説明する。
【００４１】
図２に示すように、静電容量式タッチセンサ４を構成する第１透明基材１０において、非入力領域のＹ１方向には外部回路基板と接続するための第１接続電極１２が形成されている。第１配線パターン１４は、第１透明基材１０の非入力領域に形成されており、第１接続電極１２と第１透明電極層１１とを電気的に接続する。また、第２透明基材２０には、非入力領域のＹ１方向に第２接続電極２２が形成されており、第２配線パターン２４は第２透明電極層２１のＹ１側の端部と第２接続電極２２とを接続する。
【００４２】
また、図２及び図４に示すように、第１透明基材１０、第２透明基材２０、及び第４透明基材４０には、抵抗膜式タッチセンサ６からの入力位置情報を出力するためのスルーホール６３が貫通して形成されている。スルーホール６３には、銀または銅などの金属材料を含む導電性ペーストが充填されており、これにより層間を電気的に接続することができる。スルーホール６３の直径は０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度で形成することが好ましい。０．１ｍｍより小さいと、積層ズレなどが発生した場合、各層間の接続信頼性を確保することが困難になる可能性がある。直径が２ｍｍより大きい場合は、導電性ペーストの体積収縮によりスルーホール６３内部でクラックや空孔が生じてしまい、導通が得られなくなる可能性がある。また、直径を大きくすると使用する導電性ペーストの量が増大するため、製造コストの面で好ましくない。
【００４３】
導電性ペーストは、スクリーン印刷等の印刷法やディスペンサによりスルーホール６３に充填することができる。また、図４に示すようにスルーホール６３を入力装置１の表面まで貫通させている場合は、各透明基材を積層した後に、ディスペンサにより導電性ペーストを充填することが実際的であり、こうすれば容易に層間を接続することが可能となる。
【００４４】
図２に示すように、抵抗膜式タッチセンサ６を構成する第３透明基材３０及び第４透明基材４０の対向する面の非入力領域には、それぞれ第３配線パターン３４及び第４配線パターン４４が形成されている。第３配線パターン３４は第３透明電極層３１をＸ１−Ｘ２方向に挟むようにＹ１−Ｙ２方向に延出して形成されており、第３透明電極層３１とスルーホール６３とを接続している。また、第４配線パターン４４は、第４透明電極層４１をＹ１−Ｙ２方向に挟むようにＸ１−Ｘ２方向に延出して形成されており、第４透明電極層４１とスルーホール６３とを接続する。図２及び図４に示すように、第２透明基材２０の一方の面（第２透明電極層２１が形成された面）には、スルーホール６３を介して第３透明電極層３１と電気的に接続された第３接続電極３２及び、スルーホール６３を介して第４透明電極層４１と電気的に接続された第４接続電極４２が形成される。このようにして抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報は、スルーホール６３を介して第２透明基材２０の一方の面に引き出される。
【００４５】
各透明基材に形成された第１配線パターン１４、第２配線パターン２４、第３配線パターン３４、及び第４配線パターン４４は、銀、銅などを含み構成された導電性ペーストを用い、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法などの印刷法により形成することが可能である。あるいは、スパッタ法や蒸着法などの薄膜法で形成しても良い。
【００４６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）には、それぞれ第１透明基材１０及び第２透明基材２０におけるＹ１方向の非入力領域付近の部分拡大平面図を示す。図５（ｃ）には、第１透明基材１０と第２透明基材２０とを積層した時の、部分拡大平面図を示す。なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）はいずれも、第１透明電極層１１及び第２透明電極層２１が形成された面から見た時の部分拡大平面図である。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、第１透明基材１０のＹ１方向の非入力領域にはＦＰＣ６４と接続するための第１接続領域１３が設けられている。第１接続領域１３には、第１透明電極層１１と電気的に接続された第１接続電極１２が形成されており、ＦＰＣ接続端子６５と電気的に接続される。また、図５（ｂ）に示すように、第２透明基材２０のＹ１方向の非入力領域には、ＦＰＣ６４と接続するための第２接続領域２３が設けられている。第２接続領域２３には、第２透明電極層２１と電気的に接続された第２接続電極２２が形成されている。また、第２接続領域２３にはスルーホール６３を介して第３透明電極層３１と電気的に接続された第３接続電極３２及び、スルーホール６３を介して第４透明電極層４１と電気的に接続された第４接続電極４２が形成されている。
【００４８】
図５（ｃ）に示すように、第１透明基材１０の第１接続領域１３と第２透明基材２０の第２接続領域２３とは平面視で並設するように形成されている。また、第２透明基材２０の、第１接続領域１３と重なる部分には切り欠きが設けられており、第１接続領域１３は第２接続領域２３と並設して入力装置１の一方の面に露出される。
【００４９】
このような構成とすることにより、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、及び第４接続電極４２は、入力装置１の一方の面の非入力領域において平面視で並設される。これにより、ＦＰＣ６４の一方の面と対向させて平面的に接続することができるため、接続工程を容易に行うことができる。また、各接続電極は２つの透明基材上に集約することができ、ＦＰＣ６４の一方の面と接続されることから、従来の４つの透明基材上に各接続電極を形成した場合よりも、入力装置１の各基材の熱膨張、熱収縮が生じた場合でも、各接続電極に作用する応力を緩和することが容易であり、接続信頼性を確保することができる。
【００５０】
さらに、静電容量式タッチセンサ４の接続工程、及び抵抗膜式タッチセンサ６の接続工程を、同一のＦＰＣ６４を用い同一の接続工程で行うことができるため製造コストが抑制される。また、従来の入力装置は各接続電極との接続に複数のＦＰＣが必要であったが、本実施形態の入力装置１は、１つのＦＰＣ６４によって各接続電極との接続が可能となるため、製造コストを低減することが可能となる。
【００５１】
また、入力装置１の一方の面とＦＰＣ６４の一方の面とが接続されるため、ＦＰＣ６４の厚み及びＦＰＣ６４と各接続領域間の接着剤の厚みの影響により入力装置１の入力面側に凹凸やうねりが現れることを抑制できる。したがって、平坦な入力面を有する入力装置１を提供することが可能である。
【００５２】
なお、各接続電極とＦＰＣ接続端子６５との接着には、異方性導電接着剤を用いることができる。異方性導電接着剤は、エポキシ樹脂などの導電性を有しないバインダー材に、金属メッキされた樹脂ビーズなどの導電粒子を均一に分散させたものである。各接続電極とＦＰＣ接続端子６５との間に異方性導電接着剤を挟んだ状態で、熱及び圧力を加えて硬化させると、厚み方向においては導電粒子が対向する電極に接触し、電極間を導通状態としつつ、平面方向においては絶縁状態を維持することができるものである。
【００５３】
本実施形態の入力装置１において、第２透明基材２０の第２接続領域２３に第３接続電極３２及び第４接続電極４２を形成して、抵抗膜式タッチセンサ６からの出力を取り出している。しかし、この態様に限らず、抵抗膜式タッチセンサ６から引き出された第３接続電極３２及び第４接続電極４２を第１透明基材１０の第１接続領域１３に設けることも可能である。この場合、第１接続領域１３の面積を増やすとともに、第２透明基材２０の第１接続領域１３と平面的に重なる部分の切り欠きの面積も大きくする。これにより、第１接続領域１３は第２接続領域２３と並設して入力装置１の一方の面に露出されて、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２及び第４接続電極４２が平面視で並設される。また、スルーホール６３は第１透明基材１０と第４透明基材４０に貫通させて層間を接続すればよい。
【００５４】
図６は第１の実施形態の変形例を示す、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線と対応する箇所で切断した入力装置１の断面図である。図６に示すように、共通基材５０の一方の面には抵抗膜式タッチセンサ６を構成する第４透明電極層４１が積層されており、他方の面には静電容量式タッチセンサ４を構成する第１透明電極層１１が積層されている。すなわち、本変形例の入力装置１では、図１から図４で示した第１透明基材１０と第４透明基材４０とを１層の共通基材５０で共用することができる。共通基材５０には、第４透明基材４０と同様に例えばＰＣ、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＭＭＡ等の透明な樹脂基板を用い、その厚みは０．５ｍｍから１．５ｍｍ、例えば１．０ｍｍ程度で形成される。
【００５５】
また、図７は第１の実施形態の変形例を示す、図１のＩＶ−ＩＶ線と対応する箇所で切断した入力装置１の断面図である。本変形例において、共通基材５０の他方の面に第１接続領域１３（図示しない）が形成されており、第１透明電極層１１と電気的に接続された第１接続電極１２が形成されている。また、図７に示すように、共通基材５０及び第２の透明基材２０にスルーホール６３が貫通して形成されており、抵抗膜式タッチセンサ６からの入力位置情報は、スルーホール６３を介して第２透明基材２０の一方の面に形成された第３接続電極３２及び第４接続電極４２に引き出される。これにより、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、及び第４接続電極４２は、入力装置１の一方の面において平面視で並設される。
【００５６】
本変形例においても、ＦＰＣ６４の一方の面と対向させて各接続電極と平面的に接続することができるため、接続工程を容易に行うことができる。また、各接続電極を２つの透明基材上に集約することができ、入力装置１の各基材の熱膨張、熱収縮が生じた場合でも、各接続電極に作用する応力を従来よりも緩和することが容易であり、接続信頼性を確保することができる。また、図１から図４で示した入力装置１から１枚の透明基材と１層分の粘着層を省く事ができるため、低コスト化及び薄型化を実現できる。
【００５７】
なお、本変形例において、第３接続電極３２及び第４接続電極４２を共通基材５０の第１接続領域１３に設けることも可能である。この場合、共通基材５０にスルーホール６３を形成すれば、抵抗膜式タッチセンサ６からの入力位置情報を取り出すことができる。
【００５８】
＜第２の実施形態＞
図８は、第２の実施形態における入力装置２の分解斜視図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線で切断した入力装置２の断面図であり、図１０は、図８のＸ−Ｘ線で切断した入力装置２の断面図である。
【００５９】
図８〜図１０に示すように、第２の実施形態の入力装置２は、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側に静電容量式タッチセンサ４が積層されている。また、静電容量式タッチセンサ４の入力面側には、加飾層６２が形成された加飾フィルム６１が積層されている。静電容量式タッチセンサ４及び抵抗膜式タッチセンサ６を構成する各透明基材、各透明電極層、及び各配線パターンについて、第１の実施形態の入力装置１と同様の内容は、繰り返しになるため詳細な説明は省略する。
【００６０】
本実施形態の入力装置２においても、静電容量式タッチセンサ４と抵抗膜式タッチセンサ６とが併用されていることから、入力器具に制限されることなく多様な入力操作に対応することができる。本実施形態において、静電容量式タッチパネル４が入力面側に配置されていることから静電容量式タッチセンサ４の感度が良好であり、指や導電性の入力器具によるスムーズな入力操作が可能となる。
【００６１】
次に、本実施形態の入力装置２における、入力位置情報を取り出すための構成を説明する。本実施形態においても、図５（ａ）及び図５（ｂ）と同様に、第１透明基材１０及び第２透明基材２０のＹ１側非入力領域に、それぞれ第１接続領域１３及び第２接続領域２３が設けられている。第１接続領域１３には第１透明電極層１１と電気的に接続された第１接続電極１２が形成され、第２接続領域２３には第２透明電極層２１と電気的に接続された第２接続電極２２が形成されている。
【００６２】
第１接続領域１３と第２接続領域２３とは平面視で並設するように設けられており、第２透明基材２０の、第１接続領域１３と対向する箇所には切り欠きが形成されている。また、第３透明基材３０及び第４透明基材４０の、第１接続領域１３及び第２接続領域２３と対向する箇所にも切り欠きが形成されている。これにより、第１接続領域１３と第２接続領域２３は、入力装置２の一方の面に並設されて露出される。
【００６３】
また、図８及び図１０に示すように、抵抗膜式タッチセンサ６を構成する第３透明基材３０及び第４透明基材４０のＹ１側非入力領域には、スルーホール６３が貫通して設けられている。第３透明電極層３１及び第４透明電極層４１で検知された入力位置情報は、スルーホール６３を介して第２透明基材２０の一方の面に引き出される。第２透明基材２０の第２接続領域２３には、第３接続電極３２及び第４接続電極４２が並設されており、第３透明電極層３１と第３接続電極３２とがスルーホール６３を介して電気的に接続され、また、第４透明電極層４１と第４接続電極４２とがスルーホール６３を介して電気的に接続される。
【００６４】
このような構成とすることにより、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、及び第４接続電極４２は、入力装置２の非入力領域において平面視で並設される。これにより、ＦＰＣ６４の一方の面と各接続電極を対向させて平面的に接続することができるため、接続工程が容易になる。また、入力装置２に応力が加えられた場合や、各基材の熱膨張、熱収縮が生した場合でも、応力を緩和することが可能となるため、接続信頼性を確保することができる。
【００６５】
なお本実施形態において、スルーホール６３を第３透明基材３０に形成すれば、抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報を第２透明基材２０の一方の面に引き出すことが可能である。しかし、図１０に示すように、第３透明基材３０及び第４透明基材４０を貫通してスルーホール６３を設けることがより好ましい。こうすれば各透明基材を積層した後にスルーホール６３の内部に導電性ペーストを充填することができるため、層間を電気的に接続する工程が容易になり、層間接続信頼性を向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施形態の入力装置２において、第１透明基材１０の第１接続領域１３に第３接続電極３２及び第４接続電極４２を形成することも可能である。この場合、スルーホール６３を第２透明基材２０及び第３透明基材３０に形成すれば、抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報を第１透明基材１０に取り出すことができる。
【００６７】
図１１及び図１２には第２の実施形態の変形例を示す。図１１は、図８のＩＸ−ＩＸ線と対応する箇所で切断した入力装置２の断面図である。図８に示すように、共通基材５１の一方の面には静電容量式タッチセンサ４を構成する第２透明電極層２１が積層されており、他方の面には抵抗膜式タッチセンサ６を構成する第３透明電極層３１が積層されている。すなわち、本変形例の入力装置２は図８から図１０で示した第２透明基材２０と第３透明基材３０とを１層の共通基材５１で共用することができる。本変形例の共通基材５１は、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側に配置されており、押圧動作に応じて柔軟に変形可能なフィルム状の材料を用いる。共通基材５１には、例えばＰＥＴなどの透明な樹脂材料を用いることができる。また、その厚みは１００μｍ〜２００μｍ、例えば１８８μｍ程度に形成される。
【００６８】
本変形例では図８から図１０で示した入力装置２から、１層分の透明基材と、１層分の粘着層とを省くことができるため、低コスト化及び薄型化を図ることができる。また、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側に積層される透明基材及び粘着層の合計厚さを減らすことができるため、押圧操作時における入力抵抗を低減することが可能となる。
【００６９】
図１２は、第２の実施形態の変形例を示す、図８のＸ−Ｘ線と対応する箇所で切断した入力装置２の断面図である。本変形例における入力装置２において、共通基材５１及び第４透明基材４０にスルーホール６３が貫通して設けられている。また、共通基材５１の一方の面の非入力領域には、第３接続電極３２及び第４接続電極４２が設けられている。抵抗膜式タッチセンサ６の第３透明電極層３１はスルーホール６３を介して第３接続電極３２と電気的に接続され、第４透明電極層４１はスルーホール６３を介して第４接続電極４２と電気的に接続される。これにより、抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報は共通基材５１の一方の面（第２透明基材２０が積層された面）に引き出される。
【００７０】
本変形例において、第１透明基材１０の非入力領域に第１接続領域１３が形成されており、第１透明電極層１１と接続された第１接続電極１２が形成されている。また、第２透明基材２０の非入力領域には第２接続領域２３が形成されており、第２透明電極層２１と接続された第２接続電極２２、スルーホール６３を介して第３透明電極層３１と接続された第３接続電極３２、及びスルーホール６３を介して第４透明電極層４１と接続された第４接続電極４２が形成されている。
【００７１】
本変形例においても、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、及び第４接続電極４２は、入力装置２の非入力領域において平面視で並設される。これにより、ＦＰＣ６４の一方の面と各接続電極を対向させて平面的に接続することができるため、接続工程が容易になり、また、応力を緩和することが可能となるため接続信頼性が向上する。
【符号の説明】
【００７２】
１、２ 入力装置
４ 静電容量式タッチセンサ
６ 抵抗膜式タッチセンサ
１０ 第１透明基材
１１ 第１透明電極層
１２ 第１接続電極
１３ 第１接続領域
２０ 第２透明基材
２１ 第２透明電極層
２２ 第２接続電極
２３ 第２接続領域
３０ 第３透明基材
３１ 第３透明電極層
３２ 第３接続電極
３４ 第３配線パターン
４０ 第４透明基材
４１ 第４透明電極層
４２ 第４接続電極
５０、５１ 共通基材
６３ スルーホール
６４ ＦＰＣ
６５ ＦＰＣ接続端子
６６、６７、６８、６９ 粘着層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関し、特に抵抗膜式タッチセンサと静電容量式タッチセンサとが積層された、２方式併用の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯用の電子機器などの表示部として、表示画像のメニュー項目やオブジェクトを直接、指などで操作して座標入力を行うための透光型入力装置が用いられている。このような入力装置の動作方式として、種々の方式が挙げられるが、抵抗値の変化により入力位置情報を検知する抵抗膜式タッチセンサや、静電容量の変化により入力位置情報を検知する静電容量式タッチセンサが多く用いられている。
【０００３】
抵抗膜式タッチセンサは、１対の透明基材が間隔を設けて対向配置されており、１対の透明基材の対向する面にはそれぞれ透明電極膜が形成されている。抵抗膜式タッチセンサの入力面を押圧操作することにより透明電極膜どうしが接触し抵抗値が変化する。この抵抗値変化により入力位置情報を検知することができる。入力操作は指、ペン形状の入力器具など、特に限定されず様々なものが使用可能であるが、多点入力を行うことが難しい。
【０００４】
また、静電容量式タッチセンサは、１対の透明電極膜が絶縁性の透明基材を介して対向配置されており、１対の透明電極膜間で静電容量を形成している。静電容量式タッチセンサの入力面に指などを近接させることにより静電容量値が変化し、入力位置情報を検知することができる。このため、スムーズな入力操作を行うことができ、また、多点入力も可能である。しかし、手袋などをはめた場合や絶縁性の入力器具を用いた場合には、入力面に近接させても静電容量は変化しないため、入力操作を行うことができない。
【０００５】
上記のような様々な入力操作に対応可能な入力装置として、抵抗膜式タッチセンサと静電容量式タッチセンサとを積層して構成された２方式併用の入力装置が開発されている。例えば、特許文献１には、抵抗膜式タッチセンサの上に静電容量式タッチセンサを積層した２方式併用入力装置が開示されている。これによれば、導電性を有しない入力器具によっても入力可能であり、指による多点入力も可能となる。また、特許文献２にはパーソナルコンピュータなどに搭載される入力装置として、感圧式検出部の上に静電容量式検出部を積層した構成の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−９２４９号公報
【特許文献２】特開２００９−１９９３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１３には、抵抗膜式タッチセンサ１０６の上部に静電容量式タッチセンサ１０４を積層した従来の２方式併用の入力装置１０１について、模式断面図を示す。図１３に示すように、従来の２方式併用の入力装置１０１では、各透明基材の非入力領域に、入力位置情報を引き出すための第１接続電極１１２、第２接続電極１２２、第３接続電極１３２、及び第４接続電極１４２がそれぞれ設けられている。そして、複数のＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１５１、１５２と各接続電極とが接続されている。
【０００８】
このような構成の場合、抵抗膜式タッチセンサ１０６の接続工程と、静電容量式タッチセンサ１０４の接続工程とを、それぞれ別の工程でおこなう必要があり、接続工程が煩雑となっていた。さらに、抵抗膜式タッチセンサ１０６と接続されるＦＰＣ１５２、及び静電容量式タッチセンサ１０４と接続されるＦＰＣ１５１の２つのＦＰＣが必要となるため、製造コストが増大するという問題があった。
【０００９】
また、２つの片面接続部を有するＦＰＣ１５１、及び両面接続部を有するＦＰＣ１５２が各基材間で接続されており、合計４つの基材と接合されているため、入力装置１０１の製造工程や使用時において、各４つの基材の熱膨張、熱収縮による応力などが接続部に作用し、接続信頼性が確保できないという課題があった。また、各層間で接続する構成では、接続部に加わる応力を緩和することが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決し、ＦＰＣ等の外部回路基板との接続工程を容易に行うことができるとともに、接続信頼性を向上させることが可能な、静電容量式タッチセンサと抵抗膜式タッチセンサとを併用した入力装置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】
【００１１】
本発明の入力装置は、静電容量の変化により入力位置を検知する静電容量式タッチセンサと、抵抗値の変化により入力位置を検知する抵抗膜式タッチセンサと、が積層され、前記静電容量式タッチセンサは、一方の面に第１透明電極層が形成された第１透明基材と、一方の面に第２透明電極層が形成された第２透明基材とを有し、前記第１透明基材の一方の面と、前記第２透明基材の他方の面とが対向して積層され、前記抵抗膜式タッチセンサは、一方の面に第３透明電極層が形成された第３透明基材と、一方の面に第４透明電極層が形成された第４透明基材とを有し、前記第３透明電極層と前記第４透明電極層とが空間を設けて対向して積層され、前記第３透明基材及び前記第４透明基材の少なくとも一方には、前記第３透明電極層及び第４透明電極層を外部に引き出すためのスルーホールが形成されており、前記第１透明基材の一方の面及び前記第２透明基材の一方の面にはそれぞれ、外部の回路基板と接続するための第１接続領域及び第２接続領域が、平面視で並設されており、前記第１接続領域には、前記第１透明電極層と電気的に接続された第１接続電極が設けられ、前記第２接続領域には、前記第２透明電極層と電気的に接続された第２接続電極が設けられ、前記スルーホールを介して前記第３透明電極層と電気的に接続された第３接続電極及び、前記スルーホールを介して前記第４透明電極層と電気的に接続された第４接続電極が、前記第１接続領域または前記第２接続領域に設けられ、前記第１接続電極、前記第２接続電極、前記第３接続電極及び前記第４接続電極が平面視で並設されていることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、第１接続電極、第２接続電極、第３接続電極、及び第４接続電極が、静電容量式タッチセンサの透明基材に集約され、平面視で並設される。したがって、各接続電極と外部回路基板の接続部とを、同一の工程で平面的に接続することができるため、接続工程を容易に行うことができる。また、各接続電極を２つの透明基材上に集約して平面視で並設することにより、従来の４つの透明基材上に各接続電極を形成した場合よりも、入力装置と外部回路基板との接続部に作用する応力の影響を低減することが可能となり、接続信頼性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の入力装置は、前記抵抗膜式タッチセンサが、前記静電容量式タッチセンサの入力面側に積層されていることが好ましい。これによれば、抵抗膜式タッチセンサの入力抵抗が小さく抑えられ、快適な入力操作が可能となり、また、静電容量式タッチセンサによる多点入力も対応可能な２方式併用の入力装置を提供することができる。
【００１４】
本発明の入力装置は、前記第４透明基材、前記第１透明基材及び前記第２透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることが好適である。これによれば、第１接続領域または第２接続領域に形成された第３接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第３透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。また、第１接続領域または第２接続領域に形成された第４接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第４透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。さらに、入力装置表面に貫通してスルーホールが設けられるため、各透明基材を積層した後に導電性ペーストをスルーホールに充填することができ、容易に層間の接続信頼性を確保することが可能となる。
【００１５】
本発明の入力装置によれば、前記第３透明基材の他方の面が入力面を構成しており、前記第４透明基材と前記第１透明基材とが同一の共通基材から構成され、前記第４透明電極層が前記共通基材の一方の面に形成されるとともに、前記第１透明電極層が前記共通基材の他方の面に形成されており、前記共通基材には、前記第３透明電極層及び前記第４透明電極層と、前記第３接続電極及び前記第４接続電極とをそれぞれ接続するためのスルーホールが形成されていることが好ましい。これによれば、透明基材及び透明基材間を接着するための粘着層の厚みをそれぞれ１層分省く事ができるため入力装置の薄型化が可能となる。
【００１６】
本発明の入力装置は、前記共通基材及び前記第２透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることが好ましい。これによれば、第１接続領域または第２接続領域に形成された第３接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第３透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。また、第１接続領域または第２接続領域に形成された第４接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第４透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。さらに、各透明基材を積層した後に、導電性ペーストをスルーホールに充填することができ、容易に層間の接続信頼性を確保することが可能となる。
【００１７】
本発明の入力装置は、前記静電容量式タッチセンサが前記抵抗膜式タッチセンサの入力面側に積層されていることが好適である。これによれば、静電容量式タッチセンサの入力感度が良好であるとともに、手袋などをはめた場合や例えば樹脂などで形成された絶縁性の入力器具を用いた場合にも抵抗膜式タッチセンサでの入力が可能な２方式併用の入力装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の入力装置は、前記第３透明基材及び前記第４透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることが好ましい。これによれば、第１接続領域または第２接続領域に形成された第３接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第３透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。また、第１接続領域または第２接続領域に形成された第４接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第４透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。さらに、各透明基材を積層した後に、導電性ペーストをスルーホールに充填することができるため、容易に層間の接続信頼性を確保することが可能となる。
【００１９】
本発明の入力装置は、前記第１透明基材の他方の面が入力面を構成しており、前記第２透明基材と前記第３透明基材とが同一の共通基材から構成され、前記第２透明電極層が前記共通基材の一方の面に形成されるとともに、前記第３透明電極層が前記共通基材の他方の面に形成されており、前記共通基材には、前記第３透明電極層及び前記第４透明電極層と、前記第３接続電極及び前記第４接続電極とをそれぞれ接続するためのスルーホールが形成されていることが好適である。これによれば、透明基材及び透明基材間を接着するための粘着層の厚みをそれぞれ１層分省く事ができるため入力装置の薄型化が可能となる。
【００２０】
本発明の入力装置は、前記共通基材及び前記第４透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることが好適である。これによれば、第１接続領域または第２接続領域に形成された第３接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第３透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。また、第１接続領域または第２接続領域に形成された第４接続電極と、抵抗膜式タッチセンサを構成する第４透明電極層とをスルーホールを介して電気的に接続することができる。さらに、各透明基材を積層した後に、導電性ペーストをスルーホールに充填することができるため、容易に層間の接続信頼性を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の入力装置によれば、第１接続電極、第２接続電極、第３接続電極、及び第４接続電極が、静電容量式タッチセンサの透明基材に集約され、平面視で並設される。したがって、各接続電極と外部回路基板の接続部とを、同一の工程で平面的に接続することができるため、接続工程を容易に行うことができる。また、各接続電極を２つの透明基材上に集約して平面視で並設することにより、従来の４つの透明基材上に各接続電極を形成した場合よりも、入力装置と外部回路基板との接続部に作用する応力の影響を低減することが可能となり、接続信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態における入力装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における入力装置の分解斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した入力装置の断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した入力装置の断面図である。
【図５】第１の実施形態における、（ａ）第１透明基材の部分拡大平面図、（ｂ）第２透明基材の部分拡大平面図、（ｃ）第１透明基材と第２透明基材とを積層した場合の部分拡大平面図である。
【図６】第１の実施形態における変形例を示す、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した入力装置の断面図である。
【図７】第１の実施形態における変形例を示す、図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した入力装置の入力装置の断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における入力装置の分解斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線で切断した入力装置の断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線で切断した入力装置の断面図である
【図１１】第２の実施形態における変形例を示す、図８のＩＸ−ＩＸ線で切断した入力装置の断面図である。
【図１２】第２の実施形態における変形例を示す、図８のＸ−Ｘ線で切断した入力装置の断面図である。
【図１３】従来例の入力装置における、接続部付近の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における入力装置１の斜視図である。図２は、本実施形態の入力装置１の分解斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した入力装置１の断面図であり、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線で切断した入力装置１の断面図である。なお、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法の比率などは適宜異ならせて示してある。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の入力装置１は、静電容量式タッチセンサ４の入力面側に抵抗膜式タッチセンサ６が積層された２方式併用の入力装置１である。静電容量式タッチセンサ４は第１透明基材１０と第２透明基材２０とが積層されており、抵抗膜式タッチセンサ６は第３透明基材３０と第４透明基材４０とが対向配置されて構成されている。また、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側には加飾フィルム６１が積層されている。
【００２５】
本実施形態の入力装置１は、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）６４等の外部回路基板と接続され、静電容量式タッチセンサ４及び抵抗膜式タッチセンサ６からの入力位置情報が電気信号として出力される。本実施形態の入力装置１には、入力位置情報を出力するための第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、第４接続電極４２が形成されている。各接続電極は、ＦＰＣ６４の一方の面に形成されたＦＰＣ接続端子６５と対向して接続される。
【００２６】
図２の入力装置１の分解斜視図に示すように、静電容量式タッチセンサ４は第１透明基材１０と第２透明基材２０とを有し構成されている。第１透明基材１０の一方の面の入力領域には、Ｘ１−Ｘ２方向に延出しＹ１−Ｙ２方向に所定の間隔を設けて形成された複数の透明電極層からなる第１透明電極層１１が積層されている。また、第２透明基材２０の一方の面の入力領域には、Ｙ１−Ｙ２方向に延出しＸ１−Ｘ２方向に所定の間隔を設けて形成された複数の透明電極層からなる第２透明電極層２１が積層されている。
【００２７】
また、第１透明基材１０及び第２透明基材２０の入力領域を囲む非入力領域には、それぞれ入力位置情報を取り出すための第１配線パターン１４及び第２配線パターン２４が形成されている。
【００２８】
図３及び図４に示すように、第１透明基材１０と第２透明基材２０とは、粘着層６６を介して積層され、第１透明電極層１１と第２透明電極層２１との間で静電容量を有する。入力装置１の入力操作時において、指や導電性を有する入力器具などを入力面の任意の箇所に近接させると、第１透明電極層１１と第２透明電極層２１との間の静電容量の値が変化する。この容量変化に基づいて入力位置情報を算出することが可能である。
【００２９】
第１透明基材１０及び第２透明基材２０にはそれぞれ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの透明なフィルム状樹脂材料を用いることが可能である。その厚みはそれぞれ２５μｍ〜２００μｍ程度、例えば厚み１２５μｍに形成することができる。
【００３０】
また、第１透明電極層１１及び第２透明電極層２１は、いずれも可視光領域で透光性を有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電膜により形成される。第１透明電極層１１及び第２透明電極層２１は、スパッタ法や蒸着法等の薄膜法により形成され、その厚みはいずれも０．０１μｍ〜０．０５μｍ、例えば０．０２μｍ程度で形成される。また、スパッタ法や蒸着法以外の方法では、あらかじめ透明導電膜が形成されたフィルムを用意し、透明導電膜のみを透明基材に転写する方法や、導電性ポリマーやＡｇナノワイヤ等を塗布する方法により形成することも可能である。
【００３１】
また、図３及び図４に示すように、抵抗膜式タッチセンサ６は第３透明基材３０及び第４透明基材４０とを有し構成され、静電容量式タッチセンサ４の入力面側に配置される。第３透明基材３０の一方の面の入力領域には第３透明電極層３１が形成されており、また、第４透明基材４０の一方の面の入力領域には第４透明電極層４１が形成されている。図３に示すように、第３透明基材３０と第４透明基材４０とは非入力領域に配置された粘着層６８を介して接着されており、第３透明電極層３１と第４透明電極層４１とが間隔を設けて対向するように積層される。
【００３２】
第３透明基材３０の非入力領域には、入力領域を囲むように第３配線パターン３４が形成されており、第３透明電極層３１のＸ１−Ｘ２方向に電圧を印加することができる。同様に、第４透明基材４０の非入力領域には、入力領域を囲むように第４配線パターン４４が形成されており、第４透明電極層４１のＹ１−Ｙ２方向に電圧を印加することができる。
【００３３】
抵抗膜式タッチセンサ６の入力操作において、入力面の任意の箇所を押圧操作すると、可撓性を有する第３透明基材３０が撓み、第３透明電極層３１と第４透明電極層４１とが接触する。この接触によって、第３透明電極層３１において印加された電圧にはＸ１−Ｘ２方向に電位勾配が生じ、Ｘ座標を検知することができる。また。第４透明電極層４１において印加された電圧にはＹ１−Ｙ２方向に電位勾配が生じ、これによりＹ座標を検知することができる。
【００３４】
第３透明基材３０には、入力操作に応じて変形可能なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの透明なフィルム状樹脂材料を用いることが可能であり、その厚みは１００μｍ〜２００μｍ程度、例えば厚み１８８μｍ程度で形成される。また、第４透明基材４０は透明な樹脂で形成されており、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル樹脂）、ノルボルネン樹脂等の樹脂を用いることができる。その厚みは、押圧操作による第３透明基材３０の変形を支持可能な程度であれば良く、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、例えば１．０ｍｍ程度の厚さに形成される。
【００３５】
また、第３透明電極層３１と第４透明電極層４１とは、第１透明電極層１１及び第２透明電極層２１と同様に、可視光領域で透光性を有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等を用い、スパッタ法や蒸着法等の薄膜法で形成される。その厚みはいずれも０．０１μｍ〜０．０５μｍ、例えば０．０２μｍ程度で形成される。また、薄膜法以外の方法では、上述の転写法や塗布法によっても形成することができる。
【００３６】
図１から図４に示すように、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側には、加飾層６２が印刷された加飾フィルム６１が積層されている。加飾層６２は、入力領域を囲む非入力領域に着色されて形成されており、各透明基材の配線パターンなどが操作者に直接視認されないよう遮蔽する効果を有する。また、加飾層６２に着色以外の模様、マーク、文字等が描かれる場合もあり、搭載される電子機器のデザインの一部を構成することも可能である。また、加飾フィルム６１には、押圧操作により変形可能なＰＥＴ等のフィルム状の透明樹脂材料を用い、その厚みは例えば１２５μｍ程度のものを用いることができる。
【００３７】
また、静電容量式タッチセンサ４と抵抗膜式タッチセンサ６、及び抵抗膜式タッチセンサ６と加飾フィルム６１は、それぞれ粘着層６７及び粘着層６９を介して積層されている。各層間を接着する粘着層には、透光性を有するアクリル樹脂系粘着テープを用いることができ、その厚みは１０μmから１００μｍ程度である。また、静電容量式タッチセンサ４及び抵抗膜式タッチセンサ６の各透明基材間を接着する粘着層６６、６８にも、同様に透光性のアクリル樹脂系粘着テープを用いることができる。
【００３８】
静電容量式タッチセンサ４は、指などを近接させることで入力可能であるため、スムーズに入力動作を行うことが可能であり、また、多点入力可能であるという利点を有する。しかし、静電容量変化により入力位置情報を検知する方式であるため、例えば手袋をはめた状態や、樹脂などの絶縁物で形成された入力器具などでは入力操作を行うことができないという課題がある。また、抵抗膜式タッチセンサ６は、透明電極膜どうしの接触によって入力位置情報を検知できることから、入力操作に用いる器具の材質は特に限定されず、指や絶縁性のペン形状の入力器具等を用いることができる。しかしながら、多点入力を行うことが困難である。
【００３９】
本実施形態における入力装置１は、静電容量式タッチセンサ４と抵抗膜式タッチセンサ６とを有し構成されるため、入力する器具に制限されず、絶縁性の入力器具による入力操作も可能であり、また、指による多点入力も可能となる。このように入力方式の異なるタッチセンサを積層することにより、より複雑な操作に対応することが可能である。また、本実施形態において、抵抗膜式タッチセンサ６が入力面側に配置されているため、抵抗膜式タッチセンサ６の入力抵抗が小さく抑えられるため、指またはペン形状の入力器具による押圧操作をスムーズに行うことができる。
【００４０】
次に、本実施形態の入力装置１において入力位置情報を出力するための構成についてより詳細に説明する。
【００４１】
図２に示すように、静電容量式タッチセンサ４を構成する第１透明基材１０において、非入力領域のＹ１方向には外部回路基板と接続するための第１接続電極１２が形成されている。第１配線パターン１４は、第１透明基材１０の非入力領域に形成されており、第１接続電極１２と第１透明電極層１１とを電気的に接続する。また、第２透明基材２０には、非入力領域のＹ１方向に第２接続電極２２が形成されており、第２配線パターン２４は第２透明電極層２１のＹ１側の端部と第２接続電極２２とを接続する。
【００４２】
また、図２及び図４に示すように、第１透明基材１０、第２透明基材２０、及び第４透明基材４０には、抵抗膜式タッチセンサ６からの入力位置情報を出力するためのスルーホール６３が貫通して形成されている。スルーホール６３には、銀または銅などの金属材料を含む導電性ペーストが充填されており、これにより層間を電気的に接続することができる。スルーホール６３の直径は０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度で形成することが好ましい。０．１ｍｍより小さいと、積層ズレなどが発生した場合、各層間の接続信頼性を確保することが困難になる可能性がある。直径が２ｍｍより大きい場合は、導電性ペーストの体積収縮によりスルーホール６３内部でクラックや空孔が生じてしまい、導通が得られなくなる可能性がある。また、直径を大きくすると使用する導電性ペーストの量が増大するため、製造コストの面で好ましくない。
【００４３】
導電性ペーストは、スクリーン印刷等の印刷法やディスペンサによりスルーホール６３に充填することができる。また、図４に示すようにスルーホール６３を入力装置１の表面まで貫通させている場合は、各透明基材を積層した後に、ディスペンサにより導電性ペーストを充填することが実際的であり、こうすれば容易に層間を接続することが可能となる。
【００４４】
図２に示すように、抵抗膜式タッチセンサ６を構成する第３透明基材３０及び第４透明基材４０の対向する面の非入力領域には、それぞれ第３配線パターン３４及び第４配線パターン４４が形成されている。第３配線パターン３４は第３透明電極層３１をＸ１−Ｘ２方向に挟むようにＹ１−Ｙ２方向に延出して形成されており、第３透明電極層３１とスルーホール６３とを接続している。また、第４配線パターン４４は、第４透明電極層４１をＹ１−Ｙ２方向に挟むようにＸ１−Ｘ２方向に延出して形成されており、第４透明電極層４１とスルーホール６３とを接続する。図２及び図４に示すように、第２透明基材２０の一方の面（第２透明電極層２１が形成された面）には、スルーホール６３を介して第３透明電極層３１と電気的に接続された第３接続電極３２及び、スルーホール６３を介して第４透明電極層４１と電気的に接続された第４接続電極４２が形成される。このようにして抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報は、スルーホール６３を介して第２透明基材２０の一方の面に引き出される。
【００４５】
各透明基材に形成された第１配線パターン１４、第２配線パターン２４、第３配線パターン３４、及び第４配線パターン４４は、銀、銅などを含み構成された導電性ペーストを用い、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法などの印刷法により形成することが可能である。あるいは、スパッタ法や蒸着法などの薄膜法で形成しても良い。
【００４６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）には、それぞれ第１透明基材１０及び第２透明基材２０におけるＹ１方向の非入力領域付近の部分拡大平面図を示す。図５（ｃ）には、第１透明基材１０と第２透明基材２０とを積層した時の、部分拡大平面図を示す。なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）はいずれも、第１透明電極層１１及び第２透明電極層２１が形成された面から見た時の部分拡大平面図である。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、第１透明基材１０のＹ１方向の非入力領域にはＦＰＣ６４と接続するための第１接続領域１３が設けられている。第１接続領域１３には、第１透明電極層１１と電気的に接続された第１接続電極１２が形成されており、ＦＰＣ接続端子６５と電気的に接続される。また、図５（ｂ）に示すように、第２透明基材２０のＹ１方向の非入力領域には、ＦＰＣ６４と接続するための第２接続領域２３が設けられている。第２接続領域２３には、第２透明電極層２１と電気的に接続された第２接続電極２２が形成されている。また、第２接続領域２３にはスルーホール６３を介して第３透明電極層３１と電気的に接続された第３接続電極３２及び、スルーホール６３を介して第４透明電極層４１と電気的に接続された第４接続電極４２が形成されている。
【００４８】
図５（ｃ）に示すように、第１透明基材１０の第１接続領域１３と第２透明基材２０の第２接続領域２３とは平面視で並設するように形成されている。また、第２透明基材２０の、第１接続領域１３と重なる部分には切り欠きが設けられており、第１接続領域１３は第２接続領域２３と並設して入力装置１の一方の面に露出される。
【００４９】
このような構成とすることにより、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、及び第４接続電極４２は、入力装置１の一方の面の非入力領域において平面視で並設される。これにより、ＦＰＣ６４の一方の面と対向させて平面的に接続することができるため、接続工程を容易に行うことができる。また、各接続電極は２つの透明基材上に集約することができ、ＦＰＣ６４の一方の面と接続されることから、従来の４つの透明基材上に各接続電極を形成した場合よりも、入力装置１の各基材の熱膨張、熱収縮が生じた場合でも、各接続電極に作用する応力を緩和することが容易であり、接続信頼性を確保することができる。
【００５０】
さらに、静電容量式タッチセンサ４の接続工程、及び抵抗膜式タッチセンサ６の接続工程を、同一のＦＰＣ６４を用い同一の接続工程で行うことができるため製造コストが抑制される。また、従来の入力装置は各接続電極との接続に複数のＦＰＣが必要であったが、本実施形態の入力装置１は、１つのＦＰＣ６４によって各接続電極との接続が可能となるため、製造コストを低減することが可能となる。
【００５１】
また、入力装置１の一方の面とＦＰＣ６４の一方の面とが接続されるため、ＦＰＣ６４の厚み及びＦＰＣ６４と各接続領域間の接着剤の厚みの影響により入力装置１の入力面側に凹凸やうねりが現れることを抑制できる。したがって、平坦な入力面を有する入力装置１を提供することが可能である。
【００５２】
なお、各接続電極とＦＰＣ接続端子６５との接着には、異方性導電接着剤を用いることができる。異方性導電接着剤は、エポキシ樹脂などの導電性を有しないバインダー材に、金属メッキされた樹脂ビーズなどの導電粒子を均一に分散させたものである。各接続電極とＦＰＣ接続端子６５との間に異方性導電接着剤を挟んだ状態で、熱及び圧力を加えて硬化させると、厚み方向においては導電粒子が対向する電極に接触し、電極間を導通状態としつつ、平面方向においては絶縁状態を維持することができるものである。
【００５３】
本実施形態の入力装置１において、第２透明基材２０の第２接続領域２３に第３接続電極３２及び第４接続電極４２を形成して、抵抗膜式タッチセンサ６からの出力を取り出している。しかし、この態様に限らず、抵抗膜式タッチセンサ６から引き出された第３接続電極３２及び第４接続電極４２を第１透明基材１０の第１接続領域１３に設けることも可能である。この場合、第１接続領域１３の面積を増やすとともに、第２透明基材２０の第１接続領域１３と平面的に重なる部分の切り欠きの面積も大きくする。これにより、第１接続領域１３は第２接続領域２３と並設して入力装置１の一方の面に露出されて、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２及び第４接続電極４２が平面視で並設される。また、スルーホール６３は第１透明基材１０と第４透明基材４０に貫通させて層間を接続すればよい。
【００５４】
図６は第１の実施形態の変形例を示す、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線と対応する箇所で切断した入力装置１の断面図である。図６に示すように、共通基材５０の一方の面には抵抗膜式タッチセンサ６を構成する第４透明電極層４１が積層されており、他方の面には静電容量式タッチセンサ４を構成する第１透明電極層１１が積層されている。すなわち、本変形例の入力装置１では、図１から図４で示した第１透明基材１０と第４透明基材４０とを１層の共通基材５０で共用することができる。共通基材５０には、第４透明基材４０と同様に例えばＰＣ、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＭＭＡ等の透明な樹脂基板を用い、その厚みは０．５ｍｍから１．５ｍｍ、例えば１．０ｍｍ程度で形成される。
【００５５】
また、図７は第１の実施形態の変形例を示す、図１のＩＶ−ＩＶ線と対応する箇所で切断した入力装置１の断面図である。本変形例において、共通基材５０の他方の面に第１接続領域１３（図示しない）が形成されており、第１透明電極層１１と電気的に接続された第１接続電極１２が形成されている。また、図７に示すように、共通基材５０及び第２の透明基材２０にスルーホール６３が貫通して形成されており、抵抗膜式タッチセンサ６からの入力位置情報は、スルーホール６３を介して第２透明基材２０の一方の面に形成された第３接続電極３２及び第４接続電極４２に引き出される。これにより、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、及び第４接続電極４２は、入力装置１の一方の面において平面視で並設される。
【００５６】
本変形例においても、ＦＰＣ６４の一方の面と対向させて各接続電極と平面的に接続することができるため、接続工程を容易に行うことができる。また、各接続電極を２つの透明基材上に集約することができ、入力装置１の各基材の熱膨張、熱収縮が生じた場合でも、各接続電極に作用する応力を従来よりも緩和することが容易であり、接続信頼性を確保することができる。また、図１から図４で示した入力装置１から１枚の透明基材と１層分の粘着層を省く事ができるため、低コスト化及び薄型化を実現できる。
【００５７】
なお、本変形例において、第３接続電極３２及び第４接続電極４２を共通基材５０の第１接続領域１３に設けることも可能である。この場合、共通基材５０にスルーホール６３を形成すれば、抵抗膜式タッチセンサ６からの入力位置情報を取り出すことができる。
【００５８】
＜第２の実施形態＞
図８は、第２の実施形態における入力装置２の分解斜視図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線で切断した入力装置２の断面図であり、図１０は、図８のＸ−Ｘ線で切断した入力装置２の断面図である。
【００５９】
図８〜図１０に示すように、第２の実施形態の入力装置２は、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側に静電容量式タッチセンサ４が積層されている。また、静電容量式タッチセンサ４の入力面側には、加飾層６２が形成された加飾フィルム６１が積層されている。静電容量式タッチセンサ４及び抵抗膜式タッチセンサ６を構成する各透明基材、各透明電極層、及び各配線パターンについて、第１の実施形態の入力装置１と同様の内容は、繰り返しになるため詳細な説明は省略する。
【００６０】
本実施形態の入力装置２においても、静電容量式タッチセンサ４と抵抗膜式タッチセンサ６とが併用されていることから、入力器具に制限されることなく多様な入力操作に対応することができる。本実施形態において、静電容量式タッチパネル４が入力面側に配置されていることから静電容量式タッチセンサ４の感度が良好であり、指や導電性の入力器具によるスムーズな入力操作が可能となる。
【００６１】
次に、本実施形態の入力装置２における、入力位置情報を取り出すための構成を説明する。本実施形態においても、図５（ａ）及び図５（ｂ）と同様に、第１透明基材１０及び第２透明基材２０のＹ１側非入力領域に、それぞれ第１接続領域１３及び第２接続領域２３が設けられている。第１接続領域１３には第１透明電極層１１と電気的に接続された第１接続電極１２が形成され、第２接続領域２３には第２透明電極層２１と電気的に接続された第２接続電極２２が形成されている。
【００６２】
第１接続領域１３と第２接続領域２３とは平面視で並設するように設けられており、第２透明基材２０の、第１接続領域１３と対向する箇所には切り欠きが形成されている。また、第３透明基材３０及び第４透明基材４０の、第１接続領域１３及び第２接続領域２３と対向する箇所にも切り欠きが形成されている。これにより、第１接続領域１３と第２接続領域２３は、入力装置２の一方の面に並設されて露出される。
【００６３】
また、図８及び図１０に示すように、抵抗膜式タッチセンサ６を構成する第３透明基材３０及び第４透明基材４０のＹ１側非入力領域には、スルーホール６３が貫通して設けられている。第３透明電極層３１及び第４透明電極層４１で検知された入力位置情報は、スルーホール６３を介して第２透明基材２０の一方の面に引き出される。第２透明基材２０の第２接続領域２３には、第３接続電極３２及び第４接続電極４２が並設されており、第３透明電極層３１と第３接続電極３２とがスルーホール６３を介して電気的に接続され、また、第４透明電極層４１と第４接続電極４２とがスルーホール６３を介して電気的に接続される。
【００６４】
このような構成とすることにより、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、及び第４接続電極４２は、入力装置２の非入力領域において平面視で並設される。これにより、ＦＰＣ６４の一方の面と各接続電極を対向させて平面的に接続することができるため、接続工程が容易になる。また、入力装置２に応力が加えられた場合や、各基材の熱膨張、熱収縮が生した場合でも、応力を緩和することが可能となるため、接続信頼性を確保することができる。
【００６５】
なお本実施形態において、スルーホール６３を第３透明基材３０に形成すれば、抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報を第２透明基材２０の一方の面に引き出すことが可能である。しかし、図１０に示すように、第３透明基材３０及び第４透明基材４０を貫通してスルーホール６３を設けることがより好ましい。こうすれば各透明基材を積層した後にスルーホール６３の内部に導電性ペーストを充填することができるため、層間を電気的に接続する工程が容易になり、層間接続信頼性を向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施形態の入力装置２において、第１透明基材１０の第１接続領域１３に第３接続電極３２及び第４接続電極４２を形成することも可能である。この場合、スルーホール６３を第２透明基材２０及び第３透明基材３０に形成すれば、抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報を第１透明基材１０に取り出すことができる。
【００６７】
図１１及び図１２には第２の実施形態の変形例を示す。図１１は、図８のＩＸ−ＩＸ線と対応する箇所で切断した入力装置２の断面図である。図８に示すように、共通基材５１の一方の面には静電容量式タッチセンサ４を構成する第２透明電極層２１が積層されており、他方の面には抵抗膜式タッチセンサ６を構成する第３透明電極層３１が積層されている。すなわち、本変形例の入力装置２は図８から図１０で示した第２透明基材２０と第３透明基材３０とを１層の共通基材５１で共用することができる。本変形例の共通基材５１は、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側に配置されており、押圧動作に応じて柔軟に変形可能なフィルム状の材料を用いる。共通基材５１には、例えばＰＥＴなどの透明な樹脂材料を用いることができる。また、その厚みは１００μｍ〜２００μｍ、例えば１８８μｍ程度に形成される。
【００６８】
本変形例では図８から図１０で示した入力装置２から、１層分の透明基材と、１層分の粘着層とを省くことができるため、低コスト化及び薄型化を図ることができる。また、抵抗膜式タッチセンサ６の入力面側に積層される透明基材及び粘着層の合計厚さを減らすことができるため、押圧操作時における入力抵抗を低減することが可能となる。
【００６９】
図１２は、第２の実施形態の変形例を示す、図８のＸ−Ｘ線と対応する箇所で切断した入力装置２の断面図である。本変形例における入力装置２において、共通基材５１及び第４透明基材４０にスルーホール６３が貫通して設けられている。また、共通基材５１の一方の面の非入力領域には、第３接続電極３２及び第４接続電極４２が設けられている。抵抗膜式タッチセンサ６の第３透明電極層３１はスルーホール６３を介して第３接続電極３２と電気的に接続され、第４透明電極層４１はスルーホール６３を介して第４接続電極４２と電気的に接続される。これにより、抵抗膜式タッチセンサ６の入力位置情報は共通基材５１の一方の面（第２透明基材２０が積層された面）に引き出される。
【００７０】
本変形例において、第１透明基材１０の非入力領域に第１接続領域１３が形成されており、第１透明電極層１１と接続された第１接続電極１２が形成されている。また、第２透明基材２０の非入力領域には第２接続領域２３が形成されており、第２透明電極層２１と接続された第２接続電極２２、スルーホール６３を介して第３透明電極層３１と接続された第３接続電極３２、及びスルーホール６３を介して第４透明電極層４１と接続された第４接続電極４２が形成されている。
【００７１】
本変形例においても、第１接続電極１２、第２接続電極２２、第３接続電極３２、及び第４接続電極４２は、入力装置２の非入力領域において平面視で並設される。これにより、ＦＰＣ６４の一方の面と各接続電極を対向させて平面的に接続することができるため、接続工程が容易になり、また、応力を緩和することが可能となるため接続信頼性が向上する。
【符号の説明】
【００７２】
１、２ 入力装置
４ 静電容量式タッチセンサ
６ 抵抗膜式タッチセンサ
１０ 第１透明基材
１１ 第１透明電極層
１２ 第１接続電極
１３ 第１接続領域
２０ 第２透明基材
２１ 第２透明電極層
２２ 第２接続電極
２３ 第２接続領域
３０ 第３透明基材
３１ 第３透明電極層
３２ 第３接続電極
３４ 第３配線パターン
４０ 第４透明基材
４１ 第４透明電極層
４２ 第４接続電極
５０、５１ 共通基材
６３ スルーホール
６４ ＦＰＣ
６５ ＦＰＣ接続端子
６６、６７、６８、６９ 粘着層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量の変化により入力位置を検知する静電容量式タッチセンサと、
抵抗値の変化により入力位置を検知する抵抗膜式タッチセンサと、が積層され、
前記静電容量式タッチセンサは、一方の面に第１透明電極層が形成された第１透明基材と、一方の面に第２透明電極層が形成された第２透明基材とを有し、前記第１透明基材の一方の面と、前記第２透明基材の他方の面とが対向して積層され、
前記抵抗膜式タッチセンサは、一方の面に第３透明電極層が形成された第３透明基材と、一方の面に第４透明電極層が形成された第４透明基材とを有し、前記第３透明電極層と前記第４透明電極層とが空間を設けて対向して積層され、
前記第３透明基材及び前記第４透明基材の少なくとも一方には、前記第３透明電極層及び第４透明電極層を外部に引き出すためのスルーホールが形成されており、
前記第１透明基材の一方の面及び前記第２透明基材の一方の面にはそれぞれ、外部の回路基板と接続するための第１接続領域及び第２接続領域が、平面視で並設されており、
前記第１接続領域には、前記第１透明電極層と電気的に接続された第１接続電極が設けられ、
前記第２接続領域には、前記第２透明電極層と電気的に接続された第２接続電極が設けられ、
前記スルーホールを介して前記第３透明電極層と電気的に接続された第３接続電極及び、前記スルーホールを介して前記第４透明電極層と電気的に接続された第４接続電極が、前記第１接続領域または前記第２接続領域に設けられ、
前記第１接続電極、前記第２接続電極、前記第３接続電極及び前記第４接続電極が平面視で並設されていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記抵抗膜式タッチセンサが、前記静電容量式タッチセンサの入力面側に積層されていることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第４透明基材、前記第１透明基材及び前記第２透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第３透明基材の他方の面が入力面を構成しており、前記第４透明基材と前記第１透明基材とが同一の共通基材から構成され、前記第４透明電極層が前記共通基材の一方の面に形成されるとともに、前記第１透明電極層が前記共通基材の他方の面に形成されており、前記共通基材には、前記第３透明電極層及び前記第４透明電極層と、前記第３接続電極及び前記第４接続電極とをそれぞれ接続するためのスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項５】
前記共通基材及び前記第２透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記静電容量式タッチセンサが、前記抵抗膜式タッチセンサの入力面側に積層されていることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。
【請求項７】
前記第３透明基材及び前記第４透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記第１透明基材の他方の面が入力面を構成しており、前記第２透明基材と前記第３透明基材とが同一の共通基材から構成され、前記第２透明電極層が前記共通基材の一方の面に形成されるとともに、前記第３透明電極層が前記共通基材の他方の面に形成されており、前記共通基材には、前記第３透明電極層及び前記第４透明電極層と、前記第３接続電極及び前記第４接続電極とをそれぞれ接続するためのスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項９】
前記共通基材及び前記第４透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることを特徴とする請求項８に記載の入力装置。
【請求項１】
静電容量の変化により入力位置を検知する静電容量式タッチセンサと、
抵抗値の変化により入力位置を検知する抵抗膜式タッチセンサと、が積層され、
前記静電容量式タッチセンサは、一方の面に第１透明電極層が形成された第１透明基材と、一方の面に第２透明電極層が形成された第２透明基材とを有し、前記第１透明基材の一方の面と、前記第２透明基材の他方の面とが対向して積層され、
前記抵抗膜式タッチセンサは、一方の面に第３透明電極層が形成された第３透明基材と、一方の面に第４透明電極層が形成された第４透明基材とを有し、前記第３透明電極層と前記第４透明電極層とが空間を設けて対向して積層され、
前記第３透明基材及び前記第４透明基材の少なくとも一方には、前記第３透明電極層及び第４透明電極層を外部に引き出すためのスルーホールが形成されており、
前記第１透明基材の一方の面及び前記第２透明基材の一方の面にはそれぞれ、外部の回路基板と接続するための第１接続領域及び第２接続領域が、平面視で並設されており、
前記第１接続領域には、前記第１透明電極層と電気的に接続された第１接続電極が設けられ、
前記第２接続領域には、前記第２透明電極層と電気的に接続された第２接続電極が設けられ、
前記スルーホールを介して前記第３透明電極層と電気的に接続された第３接続電極及び、前記スルーホールを介して前記第４透明電極層と電気的に接続された第４接続電極が、前記第１接続領域または前記第２接続領域に設けられ、
前記第１接続電極、前記第２接続電極、前記第３接続電極及び前記第４接続電極が平面視で並設されていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記抵抗膜式タッチセンサが、前記静電容量式タッチセンサの入力面側に積層されていることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第４透明基材、前記第１透明基材及び前記第２透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第３透明基材の他方の面が入力面を構成しており、前記第４透明基材と前記第１透明基材とが同一の共通基材から構成され、前記第４透明電極層が前記共通基材の一方の面に形成されるとともに、前記第１透明電極層が前記共通基材の他方の面に形成されており、前記共通基材には、前記第３透明電極層及び前記第４透明電極層と、前記第３接続電極及び前記第４接続電極とをそれぞれ接続するためのスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項５】
前記共通基材及び前記第２透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記静電容量式タッチセンサが、前記抵抗膜式タッチセンサの入力面側に積層されていることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。
【請求項７】
前記第３透明基材及び前記第４透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記第１透明基材の他方の面が入力面を構成しており、前記第２透明基材と前記第３透明基材とが同一の共通基材から構成され、前記第２透明電極層が前記共通基材の一方の面に形成されるとともに、前記第３透明電極層が前記共通基材の他方の面に形成されており、前記共通基材には、前記第３透明電極層及び前記第４透明電極層と、前記第３接続電極及び前記第４接続電極とをそれぞれ接続するためのスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項９】
前記共通基材及び前記第４透明基材を貫通するスルーホールが設けられていることを特徴とする請求項８に記載の入力装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１４１６９０（Ｐ２０１２−１４１６９０Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２７０１（Ｐ２０１０−２９２７０１）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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