(57)【要約】【課題】加飾印刷層の領域にカメラやセンサーなどを配置する場合であっても、光学的な性能を良好にすることのできる座標入力装置とそれを備えた表示装置及び電子機器を提供する。【解決手段】第１の透光性基板１０と、一方の面が操作面側とされ可撓性を有する第２の透光性基板２０とが、絶縁層４０を介して対向配置され、各透光性基板の内面側に透明導電膜１１、２１が形成され、第２の透光性基板２０の透明導電膜２１が形成される面と反対側面の外周領域には、粘着層２５を介して加飾印刷層２３が形成され、加飾印刷層２３は所定位置に空間部２７を備え、第２の透光性基板２０と透明導電膜２１及び粘着層２５の空間部２７の位置には、空間部２７と連通する連続空間部２８が形成されてなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透光性基板と、一方の面が操作面側とされ可撓性を有する第２の透光性基板とが、絶縁層を介して対向配置され、各透光性基板の内面側に透明導電膜が形成された座標入力装置において、
前記第２の透光性基板の前記透明導電膜が形成される面と反対側面の外周領域には、粘着層を介して加飾印刷層が形成され、
前記加飾印刷層は所定位置に空間部を備え、前記第２の透光性基板と透明導電膜及び粘着層の前記空間部の位置には、該空間部と連通する連続空間部が形成されてなることを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記第１の透光性基板の前記空間部及び連続空間部の位置には、該空間部及び連続空間部と連通する対向空間部が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
【請求項３】
前記絶縁層の前記空間部及び連続空間部の位置には、該空間部及び連続空間部と連通する絶縁層空間部が形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の座標入力装置。
【請求項４】
表示パネルの表面に請求項１〜３のいずれか１項に記載の座標入力装置が設けられてなる表示装置。
【請求項５】
請求項４記載の表示装置を表示部として備え、前記空間部及び連続空間部の直下位置にカメラ部または光学センサーを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面状の入力部を備え該入力部の押圧された座標位置を出力することのできる座標入力装置とそれを備えた表示装置及び電子機器に関し、特に入力部の周囲に加飾印刷層を備えた座標入力装置とそれを備えた表示装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ、ＰＣなどの情報端末は、液晶表示パネル等の表示画面を備えており、その表面をタッチペンや指で押圧することにより、メニューの選択やデータの入力を行うことができるように、表示画面の表面を覆うように座標入力装置が設けられることがある。座標入力装置を備えた機器は、最近ではさらにデジタルカメラや携帯ゲーム機などにも広がっている。
【０００３】
座標入力装置は、表示画面の表面に設けられるため、それ自身は透明である必要がある。透明な入力部を備えた座標入力装置としては、抵抗膜型のものが知られている。抵抗膜型の座標入力装置は、表示画面側に例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる透明導電膜を表面に形成した樹脂板またはガラス板からなる第１の透光性基板を配置し、操作側に透明導電膜が形成された透明なフィルムからなる第２の透光性基板を配置し、これら透光性基板の各透明導電膜が対向するように、間に絶縁層を設けて構成されている。第２の透光性基板は可撓性を有しており、タッチペンや指で押圧することにより撓んで、対向する透明導電膜同士が接触する。透光性基板の各外周部には、印刷回路が形成されており、押圧操作された際の透明導電膜の抵抗による分圧比を、互いに直交するＸ方向とＹ方向についてそれぞれ測定することで、入力部における押圧位置を特定することができる。
【０００４】
座標入力装置が携帯電話機などに用いられる場合、第２の透光性基板の操作面側に粘着層を介して加飾印刷層が形成される。加飾印刷層は、表示画面を取り囲む枠として、機器のデザインの一部を構成するものである。このように加飾印刷層を備えた座標入力装置としては、例えば特許文献１に挙げるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２００８／１１１５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
座標入力装置が設けられる携帯電話等においては、カメラ部や光学的なセンサーを備えていることが多い。カメラ部や光学センサーは、座標入力装置の加飾印刷層が形成された領域の直下に配置されることがあり、この場合にはカメラ部や光学センサーの位置だけ加飾印刷層を形成せずに空間部とし、光を透過できるようにしている。しかし、加飾印刷層の下には粘着層や透光性基板があって、これらは光を透過させるものの、光の一部は吸収されたりあるいは反射されたりする。このため、光学的な性能を悪化させる要因となっていた。
【０００７】
本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、加飾印刷層の領域にカメラ部や光学センサーなどを配置する場合であっても、光学的な性能を良好にすることのできる座標入力装置とそれを備えた表示装置及び電子機器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】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明に係る座標入力装置は、第１の透光性基板と、一方の面が操作面側とされ可撓性を有する第２の透光性基板とが、絶縁層を介して対向配置され、各透光性基板の内面側に透明導電膜が形成された座標入力装置において、
前記第２の透光性基板の前記透明導電膜が形成される面と反対側面の外周領域には、粘着層を介して加飾印刷層が形成され、
前記加飾印刷層は所定位置に空間部を備え、前記第２の透光性基板と透明導電膜及び粘着層の前記空間部の位置には、該空間部と連通する連続空間部が形成されてなることを特徴として構成されている。
【０００９】
また、本発明に係る座標入力装置は、前記第１の透光性基板の前記空間部及び連続空間部の位置には、該空間部及び連続空間部と連通する対向空間部が形成されてなることを特徴として構成されている。
【００１０】
さらに、本発明に係る座標入力装置は、前記絶縁層の前記空間部及び連続空間部の位置には、該空間部及び連続空間部と連通する絶縁層空間部が形成されてなることを特徴として構成されている。
【００１１】
さらにまた、本発明に係る表示装置は、表示パネルの表面に前記いずれかの座標入力装置が設けられて構成されている。
【００１２】
そして、本発明に係る電子機器は、前記表示装置を表示部として備え、前記空間部及び連続空間部の直下位置にカメラ部または光学センサーを備えて構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る座標入力装置によれば、加飾印刷層は所定位置に空間部を備え、第２の透光性基板と透明導電膜及び粘着層の空間部の位置には、空間部と連通する連続空間部が形成されてなることにより、空間部の直下にカメラ部や光学センサーを配置したときに、透光性基板や透明導電膜及び粘着層による光の吸収や反射をなくすことができるので、光学的な性能を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る座標入力装置によれば、第１の透光性基板の空間部及び連続空間部の位置には、空間部及び連続空間部と連通する対向空間部が形成されてなることにより、第１の透光性基板についても、光の吸収や反射をなくすことができるので、さらなる光学的性能の向上を図ることができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る座標入力装置によれば、絶縁層の空間部及び連続空間部の位置には、空間部及び連続空間部と連通する絶縁層空間部が形成されてなることにより、絶縁層の位置にカメラ部や光学センサーが配置される場合であっても、確実に光を透過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態における座標入力装置の概念的な分解斜視図である。
【図２】座標入力装置の動作原理を表した模式図である。
【図３】座標入力装置を取付けられた表示装置の断面図である。
【図４】座標入力装置が用いられた携帯電話機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態における座標入力装置の概念的な分解斜視図を示している。この図に示すように、座標入力装置１は、大まかには平面状に形成された第１の透光性基板１０と、該第１の透光性基板１０と略同形状で平面状の第２の透光性基板２０とが絶縁層４０を介して対向配置され、第１の透光性基板１０の第２の透光性基板２０側と反対側面には、出力用電極部３１を備えたフレキシブル基板３０が取付けられて構成される。
【００１８】
第１の透光性基板１０は、透明な樹脂板によって形成されており、第２の透光性基板２０と対向する面には透明導電膜１１が形成されている。また、第２の透光性基板２０は、可撓性を有する透明なフィルムによって形成されており、第１の透光性基板１０と対向する面には透明導電膜２１が形成されている。透明導電膜１１、２１は、例えば透明無機材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ、透明有機材料としてはカーボンナノチューブを含んだ樹脂フィルムなどの透明導電材料が用いられており、面内で均一な抵抗値を有している。また、第２の透光性基板２０を構成するフィルムには、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などが用いられる。これらにより、第２の透光性基板２０の第１の透光性基板１０側と反対側面が、押圧操作を行うことのできる入力部１ａとされている。
【００１９】
また、第１の透光性基板１０の透明導電膜１１が形成された面の外周部には、図中Ｙ方向において対向する二辺に沿って電極部１２ａが形成されている。一方、第２の透光性基板２０の透明導電膜２１が形成された面の外周部には、Ｙ方向と直交する図中Ｘ方向において対向する二辺に沿って電極部２２ａが形成されている。これらの電極部１２ａ、２２ａは、フレキシブル基板３０の出力用電極部３１と電気的に接続される。
【００２０】
第２の透光性基板２０の外周部には、加飾印刷層２３が全周に渡る枠形状に形成されていて、入力部１ａを取り囲んでいる。入力部１ａの領域は透明で、その下部に配置される表示装置に表示される文字や画像などを透過して見ることができるのに対し、加飾印刷層２３は、着色されて光を透過せず、表示装置の額縁として座標入力装置１が取付けられる電子機器におけるデザインの一部を構成する。また、加飾印刷層２３には、着色の他に、模様、文字、マーク、絵柄等を加えることができる。
【００２１】
加飾印刷層２３は、長方形状をなす座標入力装置１の一方の短辺側が、他辺よりも幅広に形成されており、この幅広に形成された辺には、３箇所に加飾印刷層２３が設けられていない空間部２７が形成されており、空間部２７において光を透過させることができる。３箇所の空間部２７のうち、中央の空間部２７は、円形状を有しており、座標入力装置１が用いられる携帯電話機において直下にカメラ部が配置される。また、残り２箇所の空間部２７は、長方形状をなすように形成されており、座標入力装置１が用いられる携帯電話機において直下に光学センサーが配置される。
【００２２】
次に、座標入力装置１の動作原理について説明する。図２には、座標入力装置１の動作原理を表した模式図を示している。座標入力装置１においては、入力部１ａからの押圧操作時において、Ｘ方向とＹ方向のそれぞれについて押圧座標位置を特定する動作を行う。図２（ａ）は、Ｘ方向について押圧座標位置を特定する際の動作原理を示している。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、例えば第２の透光性基板２０の点Ｓをタッチペン等で押圧操作したとすると、可撓性を有する第２の透光性基板２０が撓むことによって、点Ｓにおいて第２の透光性基板２０の透明導電膜２１と第１の透光性基板１０の透明導電膜１１とが接触し導通する。
【００２４】
Ｘ方向における座標を検出する際には、第２の透光性基板２０の電極部２２ａ、２２ａ間に電圧が印加される。これにより、第２の透光性基板２０の表面に形成された透明導電膜２１には、点Ｓと各電極２２ａとの間に、それぞれの距離に応じた抵抗値ＲＸ１、ＲＸ２でＸ方向に電位勾配が形成される。この点Ｓにおける電位を、第１の透光性基板１０に形成された電極１２ａから取り出し、Ａ／Ｄ変換することにより、Ｘ方向における座標を検出することができる。
【００２５】
Ｙ方向における座標を検出する際には、図２（ｂ）に示すように、第１の透光性基板１０の電極部１２ａ、１２ａ間に電圧が印加される。これにより、第１の透光性基板１０の表面に形成された透明導電膜１１には、点Ｓと各電極１２ａとの間に、それぞれの距離に応じた抵抗値ＲＹ１、ＲＹ２でＹ方向に電位勾配が形成される。そして、点Ｓにおける電位を、第２の透光性基板２０に形成された電極２２ａから取り出し、Ａ／Ｄ変換することにより、Ｙ方向における座標を検出することができる。
【００２６】
図３には、座標入力装置１を取付けられた表示装置２の断面図を示している。この表示装置２は、後述するように電子機器としての携帯電話機に設けられるものであって、液晶画面を有した液晶表示ユニットとして構成されている。座標入力装置１は、タッチペンや指による入力を可能とするために表示装置２の表面に取付けられる。
【００２７】
表示装置２は、互いに対向して配置された上基板５０と、下基板５１との間に、シール材５３で封止された液晶層５２を挟持して構成されている。この表示装置２は反射型とされており、外部から入射した外光を液晶層５２内の反射層により反射させて表示を行うようになっている。
【００２８】
座標入力装置１は、前述のように第１の透光性基板１０と第２の透光性基板２０とが、絶縁層４０を介して対向配置されている。第１の透光性基板１０の両面のうち、第２の透光性基板２０と対向する側の面の表面には、透明導電膜１１が形成されると共に、印刷回路部１２を構成する電極部１２ａが形成されている。
【００２９】
第２の透光性基板２０には、第１の透光性基板１０と対向する面側に、透明導電膜２１と印刷回路部２２を構成する電極部２２ａが形成されており、それと反対側の面はタッチペン４等により押圧操作される入力部１ａとなっている。また、第２の透光性基板２０の操作面側の外周部には、粘着層２５を介して加飾印刷層２３が形成されている。加飾印刷層２３の内周側領域には、透明な樹脂材からなる透明加厚層２４が形成されている。さらに、加飾印刷層２３及び透明加厚層２４を覆うように、透明な被覆膜２６が最表面に設けられている。第２の透光性基板２０に形成される透明導電膜２１は、図１に示す入力部１ａの領域よりも外方まで延出して形成されている。これにより、第２の透光性基板２０の積層構造を均一に近づけ、積層応力による反りの発生を低減することができる。
【００３０】
図３に示す表示装置２に対し、携帯電話機に設けられるカメラ部６０は、図中破線で示す位置に配置される。カメラ部６０と対向する座標入力装置１には、前述のように加飾印刷層２３の当該位置に空間部２７が形成される。また、空間部２７の位置には、第２の透光性基板２０と透明導電膜２１及び粘着層２５に渡って貫通状の連続空間部２８が形成されており、空間部２７と連通する空間を形成している。
【００３１】
また、空間部２７の位置には、絶縁層４０も形成されているので、この絶縁層４０についても、絶縁層空間部４１が形成されていて、空間部２７及び連続空間部２８と連続状の空間を形成する。さらには、第２の透光性基板２０と対向する第１の透光性基板１０の当該位置にも、貫通状の孔が形成されて対向空間部１６を構成している。対向空間部１６は、第１の透光性基板１０に形成される透明導電膜１１も貫通している。
【００３２】
すなわち、座標入力装置１において直下にカメラ部６０が配置される位置には、加飾印刷層２３と粘着層２５、第２の透光性基板２０、透明導電膜２１、絶縁層４０、第１の透光性基板１０及び透明導電膜１１に渡る貫通状の空間部が形成されており、カメラ部６０と外部との間には、透明な被覆膜２６のみが配置されることとなる。
【００３３】
粘着層２５と第２の透光性基板２０及び透明導電膜２１は、いずれも透明な材質からなり、光を透過させることができるが、図３に示すように直下にカメラ部６０が配置される位置に、加飾印刷層２３の空間部２７と連続する連続空間部２８を形成することにより、光の吸収及び反射を低減させることができ、光学的な性能を高くすることができる。また、第１の透光性基板１０及び透明導電膜１１についても、対向空間部１６を形成することにより、さらに光の透過性を良好にして、性能を高くすることができる。
【００３４】
図３では、加飾印刷層２３に形成された空間部２７のうち、カメラ部６０が配置されるものについて断面図を示したが、直下に光学センサーが配置される空間部２７の位置においても、同様に連続空間部２８や対向空間部１６を形成することにより、光学的な性能を向上させることができる。また、カメラ部６０としては、レンズ及び撮像素子を備えたカメラモジュールであってもよいし、フラッシュ装置であってもよい。
【００３５】
なお、空間部２７と連続状となる空間部分は、少なくとも粘着層２５と第２の透光性基板２０及び透明導電膜２１に渡る連続空間部２８が形成されていればよい。空間部２７及び連続空間部２８の位置が絶縁層４０の配置される領域にある場合には、絶縁層空間部４１も必要となる。対向空間部１６は、必ずしも必要ではないが、形成されていた方が性能向上により寄与することができる。
【００３６】
図４には、本実施形態の座標入力装置１が用いられている電子機器の一例である、携帯電話機３の斜視図を示している。この図に示すように、本実施形態の座標入力装置１は、表示装置２の表面を構成する部品として、携帯電話機３に用いられる。また、座標入力装置１の第２の透光性基板２０に形成される加飾印刷層２３は、透明な第２の透光性基板２０を介して外部から見ることができ、携帯電話機３の表示部を縁取る枠として、携帯電話機３のデザインの一部を構成する。
【００３７】
また、カメラ部や光学センサーに対応して形成されている加飾印刷層２３の空間部２７は、携帯電話機３の上端側に配置されている。図４には表れていないが、各空間部２７の直下には、それぞれカメラ部または光学センサーが配置されている。携帯電話機３に設けられる光学センサーは、赤外線を検知するものなどであって、例えば使用者が電話をかけようとして顔を近づけているか否かを検出するために用いられる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。本実施形態では、座標入力装置１が用いられる電子機器として、携帯電話機３を挙げたが、これには限られず、デジタルカメラやＰＤＡ、携帯ゲーム機、カーナビゲーション装置等、カメラ部または光学センサーが配置される様々な電子機器に適用されうる。
【符号の説明】
【００３９】
１    座標入力装置
１ａ  入力部
２    表示装置
３    携帯電話機
１０    第１の透光性基板
１１    透明導電膜
１２    印刷回路部
１６    対向空間部
２０    第２の透光性基板
２１    透明導電膜
２２    印刷回路部
２３    加飾印刷層
２４    透明加厚層
２５    粘着層
２６    被覆膜
２７    空間部
２８    連続空間部
３０    フレキシブルケーブル
４０    絶縁層
４１    絶縁層空間部
６０    カメラ部
【図１】
2011053738.tif 000003
【図２】
2011053738.tif 000004
【図３】
2011053738.tif 000005
【図４】
2011053738.tif 000006