(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有した基体と、
前記基体の前記主面上に設けられた検出電極と、
前記基体の前記主面上に設けられており、前記検出電極と電気的に接続された検出用配線と、
前記基体の前記主面上に設けられており、少なくとも前記検出用配線を保護する保護層と、
前記基体を振動させる振動体と、を備え、
前記保護層には、平面視して、前記検出用配線が両側に位置するように第１切欠部が設けられており、
前記振動体は、前記第１切欠部に位置しており、平面視して、前記検出用配線は、前記振動体が位置する領域とは重ならない領域に位置している、入力装置。
【請求項２】
前記基体は、ガラスからなり、
前記基体は、前記主面に強化層を備えており、
前記強化層は、前記第１切欠部に対応して第２切欠部が設けられており、
前記振動体は、前記第２切欠部に位置している、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記基体は、前記第１切欠部において前記主面が前記保護層から露出した露出部を有しており、
前記振動体は、前記露出部上に設けられている、請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記基体の前記主面上に設けられた振動体用配線をさらに備え、
前記振動体用配線の一部は、前記露出部上に設けられており、導電部材を介して前記振動体と電気的に接続されている、請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記振動体は、接着部材を介して前記基体の前記主面上に設けられており、
前記接着部材は、遮光性を有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記振動体の少なくとも上面に遮光膜が設けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の入力装置と、
前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、
前記表示パネルが収容された筐体と、を備えた表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは、液晶パネルまたは有機ＥＬパネルである、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の表示装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置、表示装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者がタッチパネル等の入力装置を操作した場合に、使用者に対して、押圧感、なぞり感、肌触り感等の様々な触感を伝達する触覚伝達技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような入力装置は、基体と、基体の主面上に設けられた検出電極と、基体の主面上に設けられており、検出電極と電気的に接続された検出用配線と、少なくとも検出用配線を保護する保護層と、を備えている。また、入力装置は、基体を振動させる振動体を備えている。ここで、振動体は、保護層上に設けられている。保護層上に振動体が設けられているので、振動体の伸縮運動に従って基体が湾曲振動することにより、使用者に対して、触感を伝達することができる。【０００３】
しかしながら、上記の入力装置では、保護層上に振動体が設けられているため、振動体の伸縮運動により、保護層の一部が基体の主面上から剥離する可能性があった。保護層上に振動体が設けられている状態で保護層の一部が基体の主面上から剥離すると、振動体の伸縮運動による振動が、基体に伝わり難くなる。また、保護層上に振動体が設けられているため、振動体の伸縮運動による振動が、保護層に吸収されてしまう可能性があった。
【特許文献１】特開２００３−１２２５０７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動体の振動が基体に伝わり難くなる可能性を低減することができる入力装置、表示装置、および電子機器に関する。
【０００５】
本発明の入力装置における一態様は、主面を有した基体と、前記基体の前記主面上に設けられた検出電極と、前記基体の前記主面上に設けられており、前記検出電極と電気的に接続された検出用配線と、前記基体の前記主面上に設けられており、少なくとも前記検出用配線を保護する保護層と、前記基体を振動させる振動体と、を備え、前記保護層には、平面視して、前記検出用配線が両側に位置するように第１切欠部が設けられており、前記振動体は、前記第１切欠部に位置しており、平面視して、前記検出用配線は、前記振動体が位置する領域とは重ならない領域に位置している。
【０００６】
本発明の表示装置における一態様は、上記の入力装置と、前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、前記表示パネルが収容された筐体と、を備える。
【０００７】
本発明の電子機器における一態様は、上記の表示装置を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１中に示した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。
【図３】図１中に示した切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。
【図４】図１中に示した切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切断した断面図である。
【図５】図４中に示したＡ１の部分を拡大した図である。
【図６】本実施形態に係る入力装置の他の例を示す断面図である。
【図７】本実施形態に係る入力装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】本実施形態に係る携帯端末の概略構成を示す斜視図である。
【図１０】変形例１に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。
【図１１】図１０中に示した切断線ＩＶ−ＩＶに沿って切断した断面図である。
【図１２】図１１中に示したＢ１の部分を拡大した図である。
【図１３】変形例２に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。
【図１４】図１３中に示した切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した断面図である。
【図１５】変形例３に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。
【図１６】図１５中に示した切断線ＶＩ−ＶＩに沿って切断した断面図である。
【図１７】変形例３に係る入力装置の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材を簡略化して示したものである。したがって、本発明に係る入力装置、表示装置、および電子機器は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る入力装置Ｘ１は、投影型の静電容量方式のタッチパネルである。入力装置Ｘ１は、入力領域Ｅ１および非入力領域Ｅ２を有している。入力領域Ｅ１は、使用者が入力操作をすることができる領域である。非入力領域Ｅ２は、使用者が入力操作をすることができない領域である。本実施形態に係る非入力領域Ｅ２は、入力領域Ｅ１を取り囲むように当該入力領域Ｅ１の外側に位置しているが、これに限らない。例えば、入力領域Ｅ１内に非入力領域Ｅ２が位置していてもよい。
【００１２】
なお、入力装置Ｘ１は、投影型の静電容量方式のタッチパネルに限らず、表面型の静電容量方式のタッチパネルであってもよい。また、入力装置Ｘ１は、静電容量タッチパネルの代わりに、例えば、抵抗膜方式のタッチパネル、表面弾性波方式のタッチパネル、赤外線方式のタッチパネル、電磁誘導方式のタッチパネル等であってもよい。
【００１３】
図１〜図４に示すように、入力装置Ｘ１は、基体２を備えている。なお、図１では、説明の便宜上、振動体８に接続されたフレキシブル基板Ｆ２の図示は省略している。
【００１４】
基体２は、第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、絶縁体５、検出用配線６、保護層７、振動体８、および保護シート９を支持する役割を有する。基体２は、第１主面２ａ、第２主面２ｂ、および端面２ｃを有している。第１主面２ａは、保護シート９を介して使用者によって入力操作される面である。第２主面２ｂは、第１主面２ａの反対側に位置する面である。端面２ｃは、第１主面２ａと第２主面２ｂとに隣接する面である。
【００１５】
基体２は、絶縁性を有する。基体２は、第１主面２ａおよび第２主面２ｂに交差する方向に入射する光に対して透光性を有する。なお、本明細書において「透光性」とは、可視光に対する透過性を意味する。また、本実施形態に係る基体２の外形状は、長方形状であるが、これに限らない。基体２の外形状は、平面視して、基体２の角部が丸みを帯びた長方形状であってもよいし、正方形状、円形状、三角形状等であってもよい。
【００１６】
基体２の構成材料としては、例えば、ガラスあるいはプラスチック等の透光性を有するものが挙げられるが、中でも視認性の観点においてガラスが好ましい。ガラスの中でも特に基体２の強度向上の観点から強化ガラスが好ましい。このため、入力装置Ｘ１では、基体２の構成材料として、イオン交換によって化学的に強化された強化ガラスを用いている。
【００１７】
図５は、図４中に示したＡ１の部分を拡大した図である。図５に示すように、基体２の第１主面２ａおよび第２主面２ｂに強化層２１ａ，２１ｂを備えている。すなわち、基体２は、その表面から所定の距離までが強化層２１ａとなっているとともに、その裏面から所定の距離までが強化層２１ｂとなっている。つまり、強化層２１ａの表面が第１主面２ａを形成し、強化層２１ｂの表面が第２主面２ｂを形成している。強化層２１ａ，２１ｂが形成されているので、基体２の強度を向上することができる。なお、本実施形態に係る基体２は、例えば、以下のような方法で作製される。
【００１８】
カリウムイオンの入った水溶液にガラスを接触させて熱を加えることにより、ガラスの表層に存在するナトリウムイオンをカリウムイオンに置換する。ガラスの表層に存在するナトリウムイオンがカリウムイオンに置換されるので、ガラスの表層に強化層が形成される。つまり、カリウムイオンはナトリウムイオンよりも粒子径が大きいため、ナトリウムイオンの抜けた穴をより大きなカリウムイオンで塞ぐことで、より強い圧縮応力を分子レベルで得ることが可能となる。このようにして、化学的に強化された基体２が作製される。
【００１９】
また、図１〜図４に示すように、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上には、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が設けられている。
【００２０】
第１検出電極パターン３は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａに接近した使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生し、図１に示すＹ方向における入力位置を検出する役割を有する。なお、Ｙ方向は、平面視における基体２の短辺方向である。第１検出電極パターン３は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に、Ｙ方向に並んで複数設けられている。また、第１検出電極パターン３は、第１検出電極３ａおよび第１電極間配線３ｂを有する。
【００２１】
第１検出電極３ａは、使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生する役割を有する。第１検出電極３ａは、図１に示すＸ方向に並んで複数設けられている。なお、Ｘ方向は、平面視における基体２の長辺方向である。第１電極間配線３ｂは、第１検出電極３ａ同士を電気的に接続する役割を有する。第１電極間配線３ｂは、隣り合う第１検出電極３ａの間に設けられている。
【００２２】
第２検出電極パターン４は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａに接近した使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生し、Ｘ方向における入力位置を検出する役割を有する。第２検出電極パターン４は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａ上に、Ｘ方向に並んで複数設けられている。また、第２検出電極パターン４は、第２検出電極４ａおよび第２電極間配線４ｂを有する。
【００２３】
第２検出電極４ａは、使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生する役割を有する。第２検出電極４ａは、Ｙ方向に並んで複数設けられている。第２電極間配線４ｂは、第２検出電極４ａ同士を電気的に接続する役割を有する。第２電極間配線４ｂは、隣り合う第２検出電極４ａの間において、第１電極間配線３ｂと電気的に絶縁するように、絶縁体５を跨ぐように当該絶縁体５上に設けられている。
【００２４】
ここで、絶縁体５は、第１電極間配線３ｂを覆うように基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。本実施形態に係る絶縁体５は、基体２の第２主面２ｂから第２電極間配線４ｂへ向かうに従ってその径が小さくなるように構成されている。また、絶縁体５は、端部から頂部にかけて凸曲面を有している。絶縁体５が凸曲面を有しているので、入力操作によって絶縁体５に加わる応力を緩和することができる。絶縁体５の構成材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、二酸化ケイ素、あるいは窒化珪素等の透明樹脂が挙げられる。
【００２５】
ここで、本実施形態に係る第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａは、平面視して略ひし形状をなしているが、これに限らず、多角形状あるいは円形状をなしていてもよい。第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａが平面視して略ひし形状をなしていれば、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａの隙間を狭くすることができる。このため、基体２の主面２ａ上に設けられた第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａの面積を相対的に大きくすることができる。そのため、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａと指Ｆ１との間において発生する静電容量を大きくすることができ、入力装置Ｘ１の検出感度が向上する。
【００２６】
上述の第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の構成材料としては、透光性を有する導電部材が挙げられる。透光性を有する導電部材としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子等が挙げられる。
【００２７】
第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の形成方法としては、例えば、上述の材料をスパッタリング法、蒸着法、あるいはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって基体２の主面２ａ上に成膜する。そして、この膜の表面に感光性樹脂を塗布し、露光、現像、エッチング工程を経て、膜がパターニングされることで、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が形成される。
【００２８】
このように、入力装置Ｘ１は、入力操作側に位置する第１主面２ａとは反対側に位置する第２主面２ｂ上に、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が設けられた、カバーガラス一体型の静電容量方式のタッチパネルである。
【００２９】
また、図１および図４に示すように、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上には、検出用配線６が設けられている。
【００３０】
検出用配線６は、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４と指Ｆ１との間において発生した静電容量の変化を検出する役割を有する。本実施形態では、図１に示すように、検出用配線６は、基体２の一方の長辺（図１を紙面上から見た場合における上側の長辺）側に位置する非入力領域Ｅ２、および基体２の一方の短辺（図１を紙面上から見た場合における左側の短辺）側に位置する非入力領域Ｅ２にそれぞれ複数設けられている。また、検出用配線６は、その一端部が第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４と電気的に接続され、その他端部が外部導通領域Ｇ１に位置している。外部導通領域Ｇ１は、フレキシブル基板Ｆ１が接続される。フレキシブル基板Ｆ１には、例えば、入力位置を検出するための位置検出ドライバが設けられている。
【００３１】
検出用配線６は、例えば、硬質で高い形状安定性を得るべく、金属薄膜で構成されている。金属薄膜としては、例えば、アルミニウム膜、アルミニウム合金膜、クロム膜とアルミニウム膜との積層膜、クロム膜とアルミニウム合金膜との積層膜、銀膜、銀合金膜、あるいは金合金膜が挙げられる。なお、金属薄膜を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、あるいは蒸着法等が挙げられる。
【００３２】
また、図２〜図４に示すように、入力領域Ｅ１および非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上には、保護層７が設けられている。
【００３３】
保護層７は、第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、および検出用配線６を保護する役割を有する。第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、および検出用配線６を保護する役割としては、例えば、第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、および検出用配線６を水分の吸湿による腐食から保護する役割、あるいは、第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、および検出用配線６を外部からの衝撃によって傷を付けないように保護する役割等が挙げられる。保護層７の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂、ウレタン系樹脂、二酸化ケイ素、あるいは窒化ケイ素等が挙げられる。保護層７を形成する方法としては、例えば、転写印刷法、スピンコート法、あるいはスリットコート法等が挙げられる。
【００３４】
なお、図４に示すように、保護層７は、基体２の端面２ｃから離間して設けられていることが好ましい。図４に示す例では、保護層７は、基体２の端面２ｃから所定距離Ｌ１離れて設けられている。ここで、本実施形態では、Ｌ１は、０．８５〜１．１５ｍｍである。保護層７が基体２の端面２ｃから離間して設けられていると、入力装置Ｘ１を製造する際に、基体２の端面２ｃを物理的あるいは化学的に研磨しても、当該研磨とともに保護層７が基体２の第２主面２ｂから剥がれる可能性を低減できる。
【００３５】
なお、非入力領域Ｅ２を例えば黒色に遮光する遮光層が基体２の第２主面２ｂ上に設けられていてもよい。基体２の第２主面２ｂ上に遮光層が設けられている場合、検出用配線６は、遮光層上に位置する絶縁層上に設けられることになる。
【００３６】
また、図１、図４、および図５に示すように、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上には、振動体８が設けられている。
【００３７】
振動体８は、使用者による所定の入力操作を検知した場合に、基体２を湾曲振動させる役割を有する。具体的には、振動体８は、当該振動体８の長手方向に伸縮運動を繰り返すことにより、基体２の厚み方向（以下、当該方向を「上下方向」と称する）に、基体２を湾曲振動させる。なお、振動体８の振動は伸縮運動に限らず、その他の運動、例えば、縦振動であってもよい。なお、詳細は後述するが、振動体８は、基体２への押圧荷重を検出する役割も有する。本実施形態に係る振動体８は、印加される電圧に基づいて伸縮運動を行う圧電素子であるが、これに限らない。振動体８として、圧電素子の代わりに、電磁式振動体、バネ、モータ等を用いてもよい。
【００３８】
本実施形態に係る振動体８は、ユニモルフ型の圧電素子である。このため、振動体８は、次のような構成を備えている。すなわち、振動体８は、電極と活性層とが交互に積層されて構成されており、基体２の第２主面２ｂの近傍に位置する部位には不活性層が設けられている。ここで、活性層は、分極処理された圧電材料から構成されている。また、不活性層は、分極処理されていない圧電材料、金属材料、絶縁材料のいずれかにより構成されている。なお、ユニモルフ型の圧電素子の代わりに、バイモルフ型の圧電素子を用いてもよい。
【００３９】
振動体８は、第１切欠部７１に設けられている。第１切欠部７１は、非入力領域Ｅ２に対応する保護層７の一部に設けられている。第１切欠部７１は、保護層７を切り欠くことによって構成される部位、あるいは、保護層７を形成しないことによって構成される部位である。すなわち、本明細書では、保護層７が設けられていない部位を第１切欠部７１と称する。本実施形態では、第１切欠部７１は開口部である。振動体８が第１切欠部７１に設けられているので、振動体８の伸縮運動により、保護層７の一部が基体２の第２主面２ｂから剥離する可能性を低減することができる。また、振動体８が第１切欠部７１に設けられているので、振動体８の伸縮運動による振動が、保護層７を介することなく、基体２に伝わることになる。このため、振動体８の伸縮運動による振動が、基体２に伝わり難くなる可能性を低減することができる。この結果、入力装置Ｘ１では、使用者に対して、十分な触感を伝達することができる。
【００４０】
本実施形態では、図４および図５に示すように、基体２には、第１切欠部７１において第２主面２ｂが露出した露出部２２を有している。振動体８は、露出部２２上に、接着部材８１を介して設けられている。具体的には、振動体８は、強化層２１ｂ上に、接着部材８１を介して設けられている。ここで、接着部材８１の構成材料としては、例えば、アクリル系接着部材、シリコーン系接着部材、ゴム系接着部材、あるいはウレタン系接着部材等が挙げられる。振動体８が露出部２２としての強化層２１ｂ上に接着部材８１を介して設けられているので、振動体８の伸縮運動による振動が、接着部材８１を介して基体２に直接伝わることになる。このため、振動体８の伸縮運動による振動が、基体２に伝わり難くなる可能性を低減することができる。
【００４１】
また、振動体８が第１切欠部７１に設けられているので、上述以外の、例えば、次の効果も有する。入力装置Ｘ１の製造工程において、基体２の第２主面２ｂに接着部材８１を介して振動体８を取り付ける際に、当該接着部材８１が振動体８の接着領域から流出した場合であっても、第１切欠部７１を構成する保護層７の壁面７ａにおいて、接着部材８１の流出を阻止することができる。また、入力装置Ｘ１の製造工程において、第１切欠部７１を、基体２の第２主面２ｂに振動体８を取り付ける際のアライメントマークにすることもできる。これにより、別途、アライメントマークを形成する必要がなくなり、アライメントマークを形成することによるコストを低減することができる。
【００４２】
なお、上記では、第１切欠部７１において第２主面２ｂが露出した露出部２２を有している例について説明したが、これに限らない。図６に示すように、第１切欠部７１は、保護層７を厚み方向に対して一部切り欠くことにより構成することで、振動体８は、当該第１切欠部７１に設けられていてもよい。すなわち、第１切欠部７１に対応する保護層７は、他の部位に位置する保護層７よりも厚みが小さい。振動体８は、厚みの小さい保護層７上に設けられている。このように構成しても、振動体８の伸縮運動による振動が、基体２に伝わり難くなる可能性を低減することができる。但し、振動体８の伸縮運動による振動が、基体２に伝わり難くなる可能性をより低減するためには、図４および図５に示すように、振動体８が露出部２２上に設けられていることが好ましい。
【００４３】
本実施形態では、図１に示すように、振動体８は、基体２の両方の長辺の近傍に、それぞれの長辺に沿って２つ、および、基体２の両方の短辺の近傍に、それぞれの短辺に沿って２つ、合計４つ設けられているが、これに限らない。例えば、振動体８は、基体２の両方の長辺の近傍に、それぞれの長辺に沿って２つ設けられていてもよい。また、振動体８は、基体２の両方の短辺の近傍に、それぞれの短辺に沿って２つ設けられていてもよい。
【００４４】
本実施形態では、振動体８は、４つ設けられているので、第１切欠部７１も、図１に示すように、当該振動体８に対応して４つ設けられている。
【００４５】
また、振動体８は、接着部材８１が設けられた部位とは反対側の部位に、導電部材８２を介してフレキシブル基板Ｆ２が接続される。導電部材８２としては、例えば、はんだ、あるいは異方導電性接着剤等が挙げられる。フレキシブル基板Ｆ２および導電部材８２を介して、振動体８に電圧が印加される。振動体８に電圧が印加されると、振動体８は伸縮運動する。ここで、フレキシブル基板Ｆ２には、例えば、触覚伝達ドライバが設けられている。
【００４６】
また、本実施形態では、図１に示すように、平面視して、検出用配線６は、振動体８が位置する領域とは重ならない領域に位置している。具体的には、平面視して、検出用配線６は、第１切欠部７１とは重ならない領域に位置している。これにより、振動体８と検出用配線６との間の距離を相対的に長くすることができる。このため、振動体８に印加される電圧による検出用配線６への影響を低減することができる。そのため、入力装置Ｘ１では、入力位置の検出感度が低下する可能性を低減することができる。
【００４７】
さらに、図１〜図５に示すように、入力領域Ｅ１および非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第１主面２ａ上には、保護シート９が設けられている。
【００４８】
保護シート９は、使用者の指Ｆ１の接触によって基体２の第１主面２ａを傷付けないように保護する役割を有する。保護シート９は、接着部材９１を介して、基体２の第１主面２ａの全面に亘って設けられている。なお、保護シート９は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａ上にのみ設けられていてもよい。保護シート９としては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ガラス、あるいはプラスチック等が挙げられる。また、接着部材９１の構成材料としては、接着部材８１と同様のものが挙げられる。
【００４９】
次に、入力装置Ｘ１の動作例について、図７を参照しながら説明する。
【００５０】
なお、以下では、触覚伝達のうち使用者に対して押圧感を伝達する場合の入力装置Ｘ１の動作例について説明するが、入力装置Ｘ１は、押圧感以外の、例えば、なぞり感、肌触り感等の様々な触感を伝達する場合にも適用できることは勿論である。
【００５１】
図７に示すように、使用者が、保護シート９を介して基体２を押圧した場合に、振動体８は、基体２への押圧荷重を検出する（Ｏｐ１）。ここで、振動体８の荷重検出機能について説明する。すなわち、使用者が、保護シート９を介して基体２を押圧すると、基体２が下方向に湾曲する。基体２が下方向に湾曲すると、振動体８も下方向に湾曲する。つまり、基体２への押圧荷重に応じて、振動体８の湾曲量が変移する。本実施形態では、振動体８は、圧電素子であるので、湾曲量に応じた電圧に変換することができる。この結果、振動体８により基体２への押圧荷重を検出することができる。なお、上記では、荷重検出機能を振動体８で実現している例について説明したが、これに限らず、例えば、歪みセンサ等の荷重センサによって実現してもよい。
【００５２】
そして、触覚伝達ドライバは、使用者による入力操作が、表示画面に表示された入力オブジェクトに対する押圧操作である場合に、Ｏｐ１にて検出された押圧荷重が閾値以上であるか否かを判定する（Ｏｐ２）。
【００５３】
そして、触覚伝達ドライバは、Ｏｐ１にて検出された押圧荷重が閾値以上であると判定すれば（Ｏｐ２にてＹＥＳ）、振動体８を当該振動体８の長手方向に伸縮運動させる（Ｏｐ３）。そして、Ｏｐ３にて伸縮運動された振動体８により基体２が上下方向に湾曲振動する（Ｏｐ４）。これにより、保護シート９を介して基体２を押圧した使用者に対して押圧感が伝達される。一方、触覚伝達ドライバは、Ｏｐ１にて検出された押圧荷重が閾値未満であると判定すれば（Ｏｐ２にてＮＯ）、図７の処理を終了する。
【００５４】
以上のように、入力装置Ｘ１では、振動体８の振動が基体２に伝わり難くなる可能性を低減することができる。
【００５５】
次に、入力装置Ｘ１を備えた表示装置Ｙ１について、図８を参照しながら説明する。
【００５６】
図８に示すように、本実施形態に係る表示装置Ｙ１は、入力装置Ｘ１、液晶パネル１０１、バックライト１０２、回路基板１０３、および第１筐体１０４を備えている。
【００５７】
液晶パネル１０１は、表示のために液晶組成物を利用した表示パネルである。液晶パネル１０１は、空間Ｓ１を介して入力装置Ｘ１に対向して配置される。なお、液晶パネル１０１の代わりに、プラズマパネル、有機ＥＬパネル、電子ペーパ等の表示パネルを用いてもよい。ここで、有機ＥＬパネルは、電圧を印加すると発光する物質を利用した表示パネルである。具体的には、有機ＥＬパネルは、ジアミン類等の有機物を用いた発光体を基板に蒸着し、５〜１０Ｖの直流電圧を印加することで表示が行われる。なお、液晶パネル１０１の代わりに有機ＥＬパネルを用いた場合には、バックライト１０２は不要となる。
【００５８】
バックライト１０２は、光源１０２ａおよび導光板１０２ｂを備えている。光源１０２ａは、導光板１０２ｂに向けて光を出射する役割を有する。光源１０２は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成される。なお、ＬＥＤの代わりに、冷陰極蛍光ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＥＬ（Electro-Luminescence）であってもよい。導光板１０２ｂは、液晶パネル１０１の下面全体にわたって、光源１０２ａからの光を略均一に導くための役割を有する。
【００５９】
回路基板１０３は、ＩＣ（Integrated Circuit）、抵抗器、コンデンサ等の部品を表面に実装し、その部品間を配線で接続することで電子回路を構成する板状またはフィルム状の基板である。回路基板１０３は、バックライト１０２の背面側に配置されている。また、回路基板１０３にはコネクタが設けられている。このコネクタには、例えば、フレキシブル基板Ｆ１およびフレキシブル基板Ｆ２が挿入される。
【００６０】
第１筐体１０４は、液晶パネル１０１、バックライト１０２、および回路基板１０３を収容する役割を有する。第１筐体１０４の構成材料としては、例えば、ポリカーボネート等の樹脂、あるいは、ステンレス、アルミニウム等の金属が挙げられる。
【００６１】
また、第１筐体１０４は、支持部材１０４ａを有している。支持部材１０４ａは、入力領域Ｅ１を取り囲むように設けられている。支持部材１０４ａは、入力装置Ｘ１の非入力領域Ｅ２を支持する役割を有する。
【００６２】
表示装置Ｙ１は、入力装置Ｘ１を備えているので、振動体８の振動が基体２に伝わり難くなる可能性を低減することができる。
【００６３】
次に、表示装置Ｙ１を備えた携帯端末Ｐ１について、図９を参照しながら説明する。
【００６４】
図９に示すように、本実施形態に係る携帯端末Ｐ１は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器である。携帯端末Ｐ１は、表示装置Ｙ１、音声入力部２０１、音声出力部２０２、キー入力部２０３、および第２筐体２０４を備えている。
【００６５】
音声入力部２０１は、例えば、マイク等により構成されており、使用者の音声等が入力される。音声出力部２０２は、スピーカ等により構成されており、相手方からの音声等が出力される。キー入力部２０３は、例えば、機械的なキーにより構成される。なお、キー入力部２０３は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。第２筐体２０４は、表示装置Ｙ１、音声入力部２０１、音声出力部２０２、およびキー入力部２０３を収容する役割を有する。
【００６６】
他にも、携帯端末Ｐ１は、必要な機能に応じて、デジタルカメラ機能部、ワンセグ放送用チューナ、赤外線通信機能部等の近距離無線通信部、および各種インタフェース等を備える場合もあるが、これらの詳細についての図示および説明は省略する。
【００６７】
携帯端末Ｐ１は、表示装置Ｙ１を備えているので、振動体８の振動が基体２に伝わり難くなる可能性を低減することができる。
【００６８】
なお、上記では、携帯端末Ｐ１に音声入力部２０１を備えている例について説明したが、これに限らない。すなわち、携帯端末Ｐ１には音声入力部２０１は備えられていなくともよい。
【００６９】
また、上記では、携帯端末Ｐ１は、表示装置Ｙ１、音声入力部２０１、音声出力部２０２、およびキー入力部２０３を収容する第２筐体２０４を備えている例について説明したが、これに限らない。第２筐体２０４を別個独立に設けることなく、表示装置Ｙ１における第１筐体１０３が携帯端末Ｐ１の筐体となる態様であってもよい。
【００７０】
さらに、表示装置Ｙ１は、上記の携帯端末Ｐ１の代わりに、産業用途で使用されるプログラマブル表示器、電子手帳、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム用の端末装置、テレビ、デジタルカメラ等の種々の電子機器に備えられていてもよい。
【００７１】
なお、上述した実施形態は、本発明の実施形態の一具体例を示すものであり、種々の変形が可能である。以下、いくつかの主な変形例を示す。
【００７２】
[変形例１]
図１０は、変形例１に係る入力装置Ｘ２の概略構成を示す平面図である。図１１は、図１０中に示した切断線ＩＶ−ＩＶに沿って切断した断面図である。図１２は、図１１中に示したＢ１の部分を拡大した図である。図１０〜図１２において、図１、図４、および図５と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
図１２に示すように、入力装置Ｘ２では、第１切欠部７１に対応する強化層２１ｂに第２切欠部２１１ｂを有している。すなわち、第２切欠部２１１ｂは、強化層２１ｂを切り欠くことによって構成される部位、あるいは、強化層２１ｂを形成しないことによって構成される部位である。また、第２切欠部２１１ｂは、第１切欠部７１内に設けられている。
【００７４】
変形例１に係る振動体８は、第２切欠部２１１ｂに設けられている。具体的には、振動体８は、接着部材８１を介して、第２切欠部２１１ｂに設けられている。振動体８が第２切欠部２１１ｂに設けられているので、振動体８の伸縮運動による振動が、強化層２１ｂを介することなく、基体２に伝わることになる。このため、振動体８の伸縮運動による振動が、基体２に伝わり難くなる可能性をより低減することができる。
【００７５】
[変形例２]
図１３は、変形例２に係る入力装置Ｘ３の概略構成を示す平面図である。図１４は、図１３中に示した切断線Ｖ−Ｖに沿って切断した断面図である。図１３および図１４において、図１および図４と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
図１３に示すように、入力装置Ｘ３では、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上に、振動体用配線６１が設けられている。振動体用配線６１は、振動体８へ電圧を印加する役割、および、振動体８の湾曲量に応じて振動体８により発生した電圧を検出する役割を有する。本実施形態に係る振動体用配線６１は、平面視して、振動体８と重なるように、入力領域Ｅ１を取り囲むように、枠状に設けられている。振動体用配線６１の一部は、露出部２２上に設けられている。振動体用配線６１の一端部および他端部は、外部導通領域Ｇ１に位置している。外部導通領域Ｇ１は、フレキシブル基板Ｆ３が接続される。フレキシブル基板Ｆ３には、例えば、入力位置を検出するための位置検出ドライバ、および触覚伝達ドライバが設けられている。
【００７７】
振動体用配線６１の構成材料としては、検出用配線６と同様のものが挙げられる。
【００７８】
図１４に示すように、露出部２２上に設けられた振動体用配線６１の一部と振動体８とは、導電部材８２を介して電気的に接続される。図示はしていないが、実際には、振動体８には表面電極が設けられており、振動体８の表面電極と振動体用配線６１の一部とが、導電部材８２を介して電気的に接続される。これにより、フレキシブル基板Ｆ３、振動体用配線６１、および導電部材８２を介して、振動体８に電圧が印加される。振動体８に電圧が印加されると、振動体８は伸縮運動する。
【００７９】
このように、入力装置Ｘ３では、複数の振動体８のそれぞれにフレキシブル基板を接続する必要がない。すなわち、入力装置Ｘ３では、１つのフレキシブル基板Ｆ３を用いるだけで、検出用配線６および振動体用配線６１と外部とを電気的に接続することができる。このため、入力装置Ｘ３では、フレキシブル基板の使用枚数を削減することが可能となり、製造コストを低減することができる。
【００８０】
[変形例３]
図１５は、変形例３に係る入力装置Ｘ４の概略構成を示す平面図である。図１６は、図１５中に示した切断線ＶＩ−ＶＩに沿って切断した断面図である。図１５および図１６において、図１および図４と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００８１】
図１６に示すように、入力装置Ｘ４では、振動体８は、露出部２２上に、接着部材８１ａを介して設けられている。接着部材８１ａは、遮光性を有している。接着部材８１ａが遮光性を有していると、使用者により振動体８が視認されてしまう可能性を低減することができる。接着部材８１ａに遮光性を付与する方法としては、例えば、アクリル系接着部材、シリコーン系接着部材、ゴム系接着部材、あるいはウレタン系接着部材等に、カーボン、チタン、あるいはクロム等の黒色材料を含ませること等が挙げられる。
【００８２】
なお、図１７に示すように、振動体８の少なくとも上面に遮光膜８３が設けられていてもよい。振動体８の少なくとも上面に遮光膜８３が設けられていると、使用者により振動体８が視認されてしまう可能性をより低減することができる。ここで、振動体８の上面とは、基体２の第２主面２ｂと対向する振動体８の２つの表面のうち、基体２の第２主面２ｂに近い側の面をいう。なお、図１７では、振動体８の上面および側面に遮光膜８３が設けられている例を図示したが、振動体８の上面にのみ遮光膜８３が設けられていてもよい。
【００８３】
ここで、図１７に示すように、振動体８の上面だけでなく側面にも遮光膜８３が設けられていれば、入力装置Ｘ４を斜めから覗き込んでも、使用者により振動体８が視認されてしまう可能性をより低減することができるため、好ましい。
【００８４】
[変形例４]
なお、上述の実施形態では、入力装置Ｘ１を備えた表示装置Ｙ１の例について説明したが、入力装置Ｘ１に代えて、入力装置Ｘ２〜Ｘ４のうちいずれかの入力装置を採用してもよい。また、入力装置Ｘ２〜Ｘ４のうちいずれかの入力装置を採用した表示装置を備えた携帯端末を採用してもよい。さらに、上述の実施形態および変形例は適宜に組み合わせてもよい。
【００８５】
[変形例５]
さらに、上述の実施形態および変形例では、入力装置を触覚伝達技術に適用した例について説明したが、これに限らない。本発明は、触覚伝達技術以外に、例えば、基体を湾曲振動させて音を出力するスピーカ技術、あるいは、骨伝導により音を聴くことができる骨伝導技術にも適用することが可能である。骨伝導技術のうち、軟骨伝導技術にも適用することができることは勿論である。
【符号の説明】
【００８６】
Ｘ１〜Ｘ４  入力装置
Ｙ１  表示装置
Ｐ１  携帯端末（電子機器）
２  基体
２１ａ，２１ｂ  強化層
２１１ｂ  第２切欠部
２２  露出部
３ａ  第１検出電極
４ａ  第２検出電極
６  検出用配線
６１  振動体用配線
７  保護層
７１  第１切欠部
８  振動体
８１，８１ａ  接着部材
８２  導電部材
８３  遮光膜
１０１  液晶パネル（表示パネル）
１０４  第１筐体（筐体）
【図１】
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【図２】
0005908969.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図９】
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