(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザが触覚を通じて入力ボタンを認知することができるタッチパネルを提供する。【解決手段】タッチパネル１００は、上部基板１２０と下部基板１１０とを含む。下部基板１１０は、上部基板１２０と所定の間隙で離隔して配されており、ユーザ接触面Ｓを有する。そして、上部基板１２０と下部基板１１０のそれぞれには、複数の駆動電極１４０が形成されており、上部基板１２０と下部基板１１０との間の間隙には、電気粘性流体１３０が満たされている。複数の駆動電極１４０の全部または一部の組み合わせに駆動電圧が印加されれば、ユーザ接触面Ｓには、所定のパターンを有する入力ボタン領域が限定され、入力ボタン領域が加圧されて間隙の厚さが所定の臨界値以下に減少すれば、駆動電圧が遮断される。【選択図】図１Ａ
2011003188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板及び前記第１基板と所定の間隙を有して離隔して配されており、ユーザ接触面を有する第２基板を含むタッチパネルにおいて、
前記第１基板と前記第２基板のそれぞれに形成された複数の駆動電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間の間隙に満たされた電気粘性流体と、
前記複数の駆動電極の少なくとも対向する二つの駆動電極間に駆動電圧が印加さると、前記対向する二つの駆動電極間の前記電気粘性流体の粘性の変化によって限定される、所定のパターンを有する入力ボタン領域と、を有し、
前記入力ボタン領域が加圧されて、前記第１及び第２基板間の間隙の大きさが所定の臨界値以下に減少すると、前記駆動電圧が遮断されることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記入力ボタン領域は、
前記駆動電圧が印加された前記対向する二つの駆動電極間に位置した前記電気粘性流体の粘性が増加することによって限定されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記間隙の大きさは、
前記入力ボタン領域で前記間隙での静電容量の変化に基づいて判定されることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記駆動電圧が遮断される時点で、前記入力ボタン領域に入力があると判定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記間隙は、複数の大きさのレベルに分けられ、前記間隙の大きさは、前記間隙が減少する大きさのレベルに基づいて判定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項６】
第１基板と、
前記第１基板と所定の間隙を有して離隔して配されており、ユーザ接触面を有する変形可能な第２基板と、
前記第１基板に形成されている第１電極と前記第２基板に形成されており、前記第１電極に対向する第２電極とを含む複数の駆動電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間の間隙に満たされている電気粘性流体と、を含み、
前記ユーザ接触面は、前記複数の駆動電極の全部または一部で発生する電場によって、前記電気粘性流体の粘性が増加する第１領域と粘性が変わらない第２領域とを含むように区画され、
前記第１領域が、前記ユーザ接触面に入力ボタン領域に限定されることを特徴とするタッチパネル。
【請求項７】
前記入力ボタン領域は、
前記第２領域によって取り囲まれたことを特徴とする請求項６に記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記第１及び第２駆動電極に加えられた駆動電圧が維持された状態で、前記入力ボタン領域で所定の臨界値以上の力が感知されれば、前記駆動電圧が遮断されることを特徴とする請求項６または７に記載のタッチパネル。
【請求項９】
前記入力ボタン領域は、
ディスプレイに表示される入力ボタンと対応するように限定されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項１０】
透明な第１基板と、
前記下部基板と所定の間隙を有して離隔して配されており、変形可能で透明な第２基板と、
前記第１基板に形成されている第１電極と前記第２基板に形成されており、前記第１電極と対向する第２電極とを含む複数の駆動電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間の間隙に分散配置されたスペーサと、
前記第１基板と前記第２基板との間の間隙に満たされている電気粘性流体と、を含み、
前記第１及び第２電極間に形成された電場によって、前記電気粘性流体の粘性が局部的に増加した領域が入力ボタン領域と定義されることを特徴とするタッチパネル。
【請求項１１】
前記入力ボタン領域に所定の臨界値以上の力が感知されれば、前記印加された駆動電圧が遮断されることを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル。
【請求項１２】
第１基板と、
前記第１基板と離隔して配されており、変形可能な第２基板と、
前記第１基板に形成されている第１電極と前記第２基板に形成されている第２電極とを含み、駆動電圧が選択的に印加される複数の駆動電極と、
前記一対の基板間の間隙に満たされている電気粘性流体と、
を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
加えられる前記駆動電圧によって発生する電場によって、前記第１及び第２基板間の前記電気粘性流体の粘性が局部的に増加することを用いて、前記第２基板のユーザ接触面に入力ボタン領域が限定されることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
【請求項１４】
ユーザの加圧によって、前記入力ボタン領域で前記第１電極と前記第２電極との間の距離が所定の臨界値以下に減少すれば、前記加えられた駆動電圧が遮断されることを特徴とする請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記入力ボタン領域での前記第１電極と前記第２電極との間の距離は、前記第１電極と前記入力ボタン領域で変形可能な前記第２電極との間の静電容量に基づいて判定されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１６】
前記第１基板と前記変形可能な第２基板との間の空間は、複数のレベルに分けられ、前記入力ボタン領域での前記第１基板と前記変形可能な第２基板との間の距離は、前記距離に対応するレベルに基づいて判定されることを特徴とする請求項１４に記載の電子機器。
【請求項１７】
前記駆動電圧が解除される時点で、前記入力ボタン領域に入力があると判定することを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１８】
前記入力ボタン領域は、
前記電場によって、前記電気粘性流体の粘性が増加する第１領域を前記電気粘性流体の粘性が変わらない第２領域が取り囲んだ形態であることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１９】
前記複数の駆動電極のうち、前記駆動電圧が加えられる駆動電極の組み合わせを変化させて、前記入力ボタン領域が可変されることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれかに記載の電子機器。
【請求項２０】
前記第１基板、前記変形可能な第２基板、前記複数の駆動電極、及び前記電気粘性流体は、いずれも透明な材料で形成されることを特徴とする請求項１２〜１９のいずれかに記載の電子機器。
【請求項２１】
第１基板と、
前記第１基板に形成されている複数の第１電極と、
前記第１基板と所定の間隙を有して離隔しており、接触面を有する第２基板と、
前記第２基板に形成されている複数の第２電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間の間隙に満たされている電気粘性流体と、を含み、
前記接触面は、前記第１電極及び第２電極によって限定される複数のボタン領域を含むことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２２】
前記第１基板と前記第２基板との間に介在されている複数のスペーサをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載のタッチパネル。
【請求項２３】
前記第１電極と前記第２電極に電気的に連結されている駆動回路をさらに含み、
前記駆動回路は、前記第１電極と前記第２電極との間に選択的に電圧を印加することを特徴とする請求項２１または２２に記載のタッチパネル。
【請求項２４】
前記第１電極のうちの一つと、これに対向する前記第２電極のうちの一つに印加された駆動電圧によって形成されたボタン領域に所定の臨界値を超過する力が感知されれば、前記駆動電圧が解除されることを特徴とする請求項２２または２３に記載のタッチパネル。
【請求項２５】
第１基板と、
前記第１基板と所定の間隙を有して離隔しており、接触面を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板に形成されている複数の駆動電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間の間隙に配されている電気粘性流体と、
前記複数の駆動電極のうち、互いに対向する少なくとも二つの駆動電極間に駆動電圧を印加することによって、前記第１及び第２基板間にある前記電気粘性流体の一部の粘性の変化に起因するボタン領域を限定し、また前記少なくとも二つの駆動電極間に印加された前記駆動電圧を解除する駆動回路と、を含み、
前記駆動回路は、前記ボタン領域の前記接触面に加えられる圧力によって、前記ボタン領域で前記第１及び第２基板間の間隙の大きさが臨界値以下に減少すれば、前記駆動電圧を解除することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２６】
前記間隙の大きさは、
前記ボタン領域で前記間隙での静電容量の変化に基づいて判定されることを特徴とする請求項２５に記載のタッチパネル。
【請求項２７】
前記駆動電圧が解除されれば、前記ボタン領域で前記圧力によって入力があると判定されることを特徴とする請求項２５または２６に記載のタッチパネル。
【請求項２８】
前記接触面は、前記駆動回路によって駆動電圧が印加される時、前記対向する少なくとも二つの駆動電極間に形成される電場によって、前記電気粘性流体の粘性が変化する前記ボタン領域と前記電気粘性流体の粘性が変化しない前記ボタン領域に隣接した領域とに区分されることを特徴とする請求項２５〜２７のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項２９】
前記駆動電圧が、前記対向する少なくとも二つの駆動電極に印加される時、前記対向する少なくとも二つの駆動電極間に形成される電場によって、前記ボタン領域の全体に亘って前記電気粘性流体の粘性が増加することを特徴とする請求項２５〜２８のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項３０】
前記駆動電圧が、前記対向する少なくとも二つの駆動電極に印加される時、前記対向する少なくとも二つの駆動電極間に形成される電場によって、前記ボタン領域の縁部でのみ前記電気粘性流体の粘性が増加することを特徴とする請求項２５〜２９のいずれかに記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ入力装置（ｕｓｅｒ’ｓ  ｉｎｐｕｔ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）に係り、より具体的には、ユーザ入力装置に使われるタッチパネル（ｔｏｕｃｈ  ｐａｎｅｌ）とそれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、ユーザの接触を感知して、入力有無とともに入力位置を判定するユーザ入力装置の一つである。ユーザは、指やスタイラスペンなどを用いてタッチパネルの表面を接触または加圧することによって、データや信号などを入力することができる。タッチパネルは、ディスプレイ装置と結合して使われる。液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ、ＣＲＴ）のようなディスプレイの画像表示面に設けられるタッチパネルは、一般的に、‘タッチスクリーン（ｔｏｕｃｈ  ｓｃｒｅｅｎ）’とも言う。タッチパネルは、ディスプレイ装置の画像表示面を構成するようにディスプレイ装置と一体に設けられるか、またはディスプレイ装置の画像表示面上に付着される。
【０００３】
タッチパネルは、キーボード、トラックボール、またはマウスのような機械的なユーザ入力装置を代替できるだけではなく、操作が簡単である。そして、タッチパネルは、実行されるアプリケーションの種類やアプリケーションの進行段階によって、さまざまな形の入力ボタンをユーザに提供することができる。したがって、タッチパネル、特に、タッチスクリーンは、現金自動預け払い機（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ、ＡＴＭ）、情報検索器、無人チケット発売機などはもとより、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＰｌａｙｅｒ）、デジタルカメラ、携帯用ゲーム機、ＭＰ３プレーヤーのような電子機器のための入力装置として幅広く使われている。
【０００４】
タッチパネルは、ユーザからの入力有無を感知する方法によって、抵抗方式（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）、静電容量方式（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）、ソウ方式（ｓａｗ  ｔｙｐｅ）、赤外線方式（ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｔｙｐｅ）などに区分することができる。このうち、静電容量方式のタッチパネルは、接触または圧着による静電容量の変化を測定することによって、入力有無と入力位置とを判定する。ところが、静電容量方式のタッチパネルを含んだ従来のタッチパネルは、入力有無に対する感じ、すなわち、入力感をユーザに伝達することができないという短所がある。このような短所を補完するために提案された一つの方法は、下記特許文献１に記載されているように、タッチパネルの下部に振動モータを設置することである。これによれば、ユーザの接触が感知されれば、振動モータを用いてタッチパネル全体を振動させることによって、ユーザに入力感を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７５６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ユーザが触覚を通じて入力ボタンを認知することができるタッチパネルとそれを備えた電子機器を提供する。
【０００７】
本発明の他の目的は、入力時に機械的なキーパッドまたはボタンを用いて入力するものと類似したクリック感を具現することができるタッチパネルとそれを備えた電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を果たすための本発明の一実施形態によるタッチパネルは、第１基板と第２基板とを含む。第２基板は、第１基板と所定の間隙を有して離隔して配されており、ユーザ接触面を有する。そして、前記第１基板と前記第２基板のそれぞれには、複数の駆動電極が形成されており、第１基板と第２基板との間の間隙には、電気粘性流体が満たされている。また、複数の駆動電極のうち、一つまたはそれ以上の駆動電極に駆動電圧が印加されると、電気粘性流体の粘性変化によって所定のパターンを有する入力ボタン領域が限定される。また、入力ボタン領域が加圧されて、間隙の大きさまたは厚さが所定の臨界値以下に減少すれば、駆動電圧が遮断される。
【０００９】
前記目的を果たすための本発明の他の実施形態によるタッチパネルは、第１基板、第２基板、複数の駆動電極、及び電気粘性流体を含む。第２基板は、第１基板と所定の間隙を有して離隔して配されており、ユーザ接触面を有する変形可能な基板である。そして、複数の駆動電極は、第１基板に形成されている第１電極と第２基板に形成されている第２電極とを含む。電気粘性流体は、第１基板と第２基板との間の間隙に満たされている。また、このタッチパネルのユーザ接触面は、複数の駆動電極の全部または一部で発生する電場によって、電気粘性流体の粘性が増加する第１領域と粘性が変わらない第２領域とを含むように区画される。ユーザ接触面の第１領域が入力ボタン領域として限定される。
【００１０】
前記目的を果たすための本発明のさらに他の実施形態によるタッチパネルは、硬くて透明な下部基板と下部基板と所定の間隙を有して離隔して配されており、変形可能で透明な上部基板を含む。そして、このタッチパネルは、第１基板に形成されている第１電極と前記第２基板に形成されている第２電極とを含む複数の駆動電極と、上部基板と下部基板との間の間隙に分散配置された弾性体スペーサと、その間隙に満たされている電気粘性流体と、を含む。また、このタッチパネルは、複数の駆動電極の全部または一部に印加された駆動電圧によって発生する電場によって、電気粘性流体の粘性が局部的に増加した領域が入力ボタン領域と定義される。
【００１１】
前記目的を果たすための本発明の一実施形態による電子機器は、一対の基板、複数の駆動電極、電気粘性流体、及び制御器を含む。一対の基板は、第１基板及び前記第１基板と離隔して配されており、変形が可能な第２基板で構成される。そして、複数の駆動電極は、第１基板に形成されている第１電極と第２基板に形成されている第２電極とを含む。また、電気粘性流体は、一対の基板間の間隙に満たされており、制御器は、複数の駆動電極の全部または一部に駆動電圧が加えられることを制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、ユーザは、入力時に機械的なキーパッドまたはボタンを用いて入力するものと類似したクリック感を、タッチパネルを通じて感じることができる。そして、ユーザは、触覚を通じて入力ボタン領域と周辺領域とを区分することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によるタッチパネルを示す断面図であって、駆動電圧が供給されていない場合の図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態によるタッチパネルを示す断面図であって、駆動電圧が供給されている場合の図である。
【図２】メタルドーム構造での力と変位の関係を示すグラフである。
【図３Ａ】本実施形態によるタッチパネルで力と対向する駆動電極間の間隙の変位の関係を示すグラフである。
【図３Ｂ】本実施形態によるタッチパネルでクリック感を提供するメカニズムを説明するための図である。
【図３Ｃ】本実施形態によるタッチパネルでクリック感を提供するメカニズムを説明するための図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施形態によるタッチパネルの全体的な構造を示すためのものであって、タッチパネルの上下部基板を分離して示す斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の他の実施形態によるタッチパネルの全体的な構造を示すためのものであって、上下部基板が結合されたタッチパネルを上部電極パターンの方向に沿って切り取って見た断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態によるタッチパネルでボタン入力領域が限定された形状を示す斜視図である。
【図６Ａ】それぞれタッチパネルで上部基板のユーザ接触面に入力ボタン領域を定義する一例に対する斜視図である。
【図６Ｂ】それぞれタッチパネルで上部基板のユーザ接触面に入力ボタン領域を定義する一例に対する側面図である。
【図７Ａ】それぞれタッチパネルで上部基板のユーザ接触面に入力ボタン領域を定義する他の例に対する斜視図である。
【図７Ｂ】それぞれタッチパネルで上部基板のユーザ接触面に入力ボタン領域を定義する他の例に対する側面図である。
【図８Ａ】タッチパネルに入力ボタン領域が形成された例を示す図であって、入力ボタンが数字キーである場合の一例である。
【図８Ｂ】タッチパネルに入力ボタン領域が形成された例を示す図であって、入力ボタンがクワーティーキーである場合の一例である。
【図８Ｃ】タッチパネルに入力ボタン領域が形成された例を示す図であって、入力ボタンが、アイコンメニューである場合の一例である。
【図８Ｄ】タッチパネルに入力ボタン領域が形成された例を示す図であって、入力ボタンがメニューバーである場合の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を詳しく説明する。使われる用語は、実施形態での機能を考慮して選択された用語であって、その用語の意味は、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって変わりうる。したがって、後述する実施形態で使われる用語の意味は、本明細書に具体的に定義された場合は、その定義に従い、具体的な定義がない場合は、当業者が一般的に認識する意味として解析せねばならない。
【００１５】
後述する実施形態によるタッチパネルは、ユーザ入力装置としてさまざまな種類の装置に備えられうる。例えば、タッチパネルは、実行されるアプリケーションの種類や進行程度によって、その種類、大きさ、形態、及び／または個数などが変化される可変入力ボタンを有する電子機器のユーザ入力装置として備えられうる。しかし、これに限定されるものではなく、タッチパネルは、固定入力ボタンを含む電子機器に備えられることもある。
【００１６】
後述する実施形態によるタッチパネルは、その下部のディスプレイに入力ボタンが表示されるタッチスクリーンをユーザインターフェースとして有する電子機器に活用できる。特に、タッチスクリーンを含む携帯用電子機器、例えば、携帯電話やＰＤＡ、ＰＭＰなどに有用に活用できる。ディスプレイに表示される入力ボタンは、数字キー（ｎｕｍｅｒｉｃ  ｋｅｙ）、クワーティーキー（Ｑｗｅｒｔｙ  Ｋｅｙ）、アイコンメニュー（ｉｃｏｎｍｅｎｕ）、またはメニューバー（ｍｅｎｕ  ｂａｒ）などになりうるが、その種類、大きさ、形態、及び／または個数などの組み合わせには、何らの制限もない。ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイなどのディスプレイをタッチパネルとともに活用可能であり、それ以外のディスプレイも、その種類、大きさ、形態、及び／または個数などの組み合わせに関係なく活用可能である。
【００１７】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施形態によるタッチパネルを示す断面図であって、図１Ａは、駆動電圧Ｖｄが加えられていない場合であり、図１Ｂは、駆動電圧Ｖｄが加えられた場合である。図１Ａ及び図１Ｂで、基板や電気粘性流体層の厚さや粒子などの大きさは、説明の便宜上、誇張されて表示されているという点に留意しなければならない。
【００１８】
図１Ａを参照すれば、タッチパネル１００は、一対の基板、すなわち、下部基板１１０及び上部基板１２０とともに一対の基板１１０、１２０の間に満たされて密封されている電気粘性流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｆｌｕｉｄ、ＥＲＦ）１３０、及び駆動電極（ｄｒｉｖｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）１４０を含む。
【００１９】
下部基板１１０は、電子機器のディスプレイの上部に配される基板である。下部基板１１０は、上部基板１２０との間に所定の引力や斥力が加えられても、変形しないこともある。そのために、下部基板１１０は、強度のある硬い材料で作ることができる。例えば、透明ガラスで作られたガラス基板であり得る。しかし、下部基板１１０が必ずしも硬い材料で形成される必要はない。例えば、タッチパネル１００が硬いディスプレイの上部に付着される場合であれば、下部基板１１０は、透明なポリマーフィルムで作られることもできる。
【００２０】
上部基板１２０の一面は、ユーザが入力をする時に接触するユーザ接触面Ｓである。上部基板１２０は、所定の力が加えられれば、変形が生じることがある。例えば、外部からユーザ接触面Ｓが加圧されるか、または電気粘性流体１３０から局所的な圧力を受ける場合に、上部基板１２０は変形されうる。そのために、上部基板１２０は、透明で変形が可能なポリマーフィルムで作られることができるが、これは例示的なものである。そして、上部基板１２０は、下部基板１１０と所定の間隙で離隔して配され、上部基板１２０と下部基板１１０との間には、間隙が形成される。
【００２１】
下部基板１１０と上部基板１２０との間の間隙には、電気粘性流体１３０が満たされて密封されている。流体を密封させるために、上下部基板１２０、１１０間のフレームには、密閉剤１５０（ｓｅａｌａｎｔ、図４Ｂ参照）が配置される。電気粘性流体１３０は、一般的に電気絶縁性流体１３２に非常に微細な粒子１３４が分散されている懸濁液（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を示す。例えば、粒子１３４の大きさは、約数百ミクロン程度であり得る。電気粘性流体１３０は、電場が印加されれば、流体の粘性（ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）が最大１００，０００倍程度変わり、また、このような粘性の変化は、可逆的であって、電場が解除されれば、元の状態に復元される。電気粘性流体１３０に電場が印加される場合に起きる状態変化については、図１Ｂを参照して後述する。
【００２２】
電気粘性流体１３０は、透明な液体であり得るが、これを構成する流体１３２としては、例えば、シリコン油、ケロシン鉱油、オレフイン（ＰＣＢｓ）などが使われる。しかし、これに限定されるものではなく、温度の変化による粘性の変化が少なく、高い引火点、低い氷点などのような特性を有する他の流体であり得る。そして、電気粘性流体１３０に含まれる粒子１３４の大きさは、最大５０μｍ程度であって、非常に微細で透明な粒子である。しかし、粒子の大きさは、数μｍ程度であることが有利である。このような粒子１３４としては、例えば、アルミノケイ酸塩（ａｌｕｍｉｎｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、フラーレン（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ）などのような高分子物質やセラミックなどのような絶縁性の他の材料などが使われる。アプリケーションの種類によっては、透明ではない電気粘性流体１３０が使われる。
【００２３】
そして、上下部基板１２０、１１０間の間隙には、スペーサ１３６（図４Ｂ参照）が分散されている。スペーサ１３６は、弾性体であり、数十μｍ以下の小さくて透明な粒子で作られうる。スペーサ１３６を構成する物質には特別な制限がなく、例えば、シリコンゴムなどのようなエラストマーが使われる。スペーサ１３６は、上部基板１２０に復元力を提供し、また上部基板１２０を構造的に支持する役割も遂行する。すなわち、スペーサ１３６は、上下部基板間で弾性要素として機能し、クリック動作（これに関しては、後述する）後に、非常に短い時間に基板を元のフィルム形態に復元させる。スペーサ１３６は、タッチパネル１００の全体に亘って均一な形態に分布されることが望ましい。しかし、復元力と構造的な支持機能とを提供する限り、スペーサは、他の形態の分布パターンになることもできる。例えば、タッチパネルは、フィルム張力が中心部分よりは縁部側がさらに大きい。したがって、縁部側により小さなスペーサが分布されることもできる。すなわち、タッチパネル１００内での位置によって、スペーサの分布が変わることもできる。
【００２４】
駆動電圧Ｖｄは、タッチパネル１００を駆動して電気粘性流体１３０の粘性を変化させるためのものであって、駆動回路２５０から提供されうる。駆動電圧Ｖｄは、ユーザ接触面Ｓに所定の入力ボタン領域を限定し、入力時にはユーザにクリック感を提供するように活用されうる。示された構成で、タッチパネル１００は、タッチパネルの動作を制御するための制御部（図示せず）を備えることができる。制御部は、ユーザからの入力を感知するセンシング部と連結されており、センシング部からの入力によって駆動電圧Ｖｄが駆動電極１４０の上部電極１４４と下部電極１４２とに印加されるもの、すなわち、スイッチのオン（Ｏｎ）／オフ（Ｏｆｆ））を制御する。このような制御部は、タッチパネル１００が設けられる電子機器を制御するための電気回路またはマイクロプロセッサの一部として具現されるか、または別途の電気回路として具現可能である。
【００２５】
タッチパネル１００のセンシング部（図示せず）は、ユーザからの入力有無及び／または入力の程度を感知し、ユーザの入力が存在または程度によって信号を生成する。センシング部は、入力ボタン領域でユーザの入力有無のみを感知することができる。または、センシング部は、入力有無とともに入力を複数のレベルに区分して入力レベルをともに感知することもできる。例えば、入力ボタン領域で上下部基板１２０、１１０間の間隙変化を複数の段階に区分した後、間隙変化の大きさ、すなわち、間隙変化の大きさが複数の間隙変化の段階のうち、如何なる段階に該当するかに基づいて入力レベルを区分することができる。間隙変化の大きさは、上部基板と下部基板との間の容量変化を用いて測定することができる。
【００２６】
図１Ｂは、図１Ａのタッチパネル１００の駆動電極１４０に駆動回路２５０から駆動電圧Ｖｄを印加した場合を示す断面図である。前述したように、駆動電圧Ｖｄは、入力ボタン領域を限定し、また入力時にユーザにクリック感を提供するのに活用されうるが、これについて詳しく説明する。以下では、駆動電極１４０の有無に構わずに電場が形成されないタッチパネル１００の領域を‘第１領域Ｉ’と言い、電場が形成されるタッチパネル１００の領域を‘第２領域ＩＩ’と言う。
【００２７】
タッチパネル１００に駆動電圧が印加されれば、第２領域ＩＩに位置した電気粘性流体１３０は、駆動電極１４０間に形成される電場に反応して非常に短い時間、例えば、２−３ミリ秒程度の時間内に粘性が最大１０万倍ほど高くなり得る。例えば、１０万倍の粘性変化は、１Ｖ／μｍの電場強度と０．００００１（１／ｓ）の剪断速度で起きることができる。そして、このような粘性の変化は、可逆的に起きることができるために、電場が消えれば、第２領域ＩＩの電気粘性流体１３０の粘性も元のどおりに低くなる。このような変化も、非常に短い時間、例えば、２−３ミリ秒程度の時間に起きることができる。電気粘性流体１３０の粘性は、電場強度（Ｖ／μｍ）の関数として変化することができ、図１Ｂに示されたように、分極特性を有する粒子１３４が電場の方向に一列に並ぶために、電気粘性流体１３０の粘性は増加する。
【００２８】
駆動電極１４０に駆動電圧が加えられれば、第２領域ＩＩに位置した電気粘性流体１３０の粘性は急増するが、第１領域Ｉに位置した電気粘性流体１３０は、粘性の変化がなしに元の粘性を維持する。その結果、第１領域Ｉと第２領域ＩＩとの間には、相当な粘性の差が表われる。これにより、タッチパネル１００の第２領域ＩＩは、ユーザが押す場合に押圧力に比例する反発力を提供する。また、図１Ｂに示されたような状態で駆動電圧が維持し続ければ、第２領域ＩＩによって第１領域Ｉに位置する電気粘性流体１３０の流動は制限される。
【００２９】
このように、タッチパネル１１０に駆動電圧が加えられて維持されれば、上部基板１２０のユーザ接触面Ｓは電気粘性流体１３０の粘性が局部的に増加することによって、第１領域Ｉと第２領域ＩＩとに区画される。このような第１領域Ｉと第２領域ＩＩとを用いて、ユーザ接触面に入力ボタン領域を限定することができる。一例として、電気粘性流体１３０の粘性が増加し、加圧に対する反発力が増加する第２領域ＩＩを入力ボタン領域と定義することができる。これとは違って、粘性が最初の状態にそのまま維持される第１領域Ｉを入力ボタン領域と定義するか、または第１領域Ｉ中で粘性が増加する第２領域ＩＩによって取り囲まれる部分のみを入力ボタン領域と定義することもできる。または、粘性が増加する領域と最初の状態を維持する領域との組み合わせが入力ボタン領域を限定するのに利用されることもある。第１領域Ｉと第２領域ＩＩとを用いて、入力ボタン領域を限定する具体的な例については、後述する。
【００３０】
図１Ｂのように、粘性の変化のない第１領域Ｉと粘性が著しく増加する第２領域ＩＩとを用いて、入力ボタン領域が限定されれば、ユーザは触覚だけでも入力ボタン領域を認知することができる。これは、ユーザが、粘性が増加した第２領域ＩＩを押せば、ユーザは、駆動電圧Ｖｄによって駆動されていない電気粘性流体１３０がある第１領域Ｉよりさらに大きな反発力を感じることができるためである。すなわち、ユーザは、指、スタイラスペン、または他の入力装置を用いてユーザ接触面Ｓを接触するか、または若干の力を加えることによって、接触された部分が堅いか、または柔らかいかが分かることができるために、触覚を通じて入力ボタン領域であるか否かを判断することができる。したがって、電気粘性流体１３０の粘性変化による触覚フィードバック機能をタッチパネル１００上で具現することができる。そして、駆動電圧を維持した状態で粘性が増加した第２領域ＩＩを加圧すれば、該加圧された部分の反発力も次第に大きくなるために、ユーザは、ボタン入力時に所定の入力感も感じることができる。シミュレーションデータによれば、ユーザが触覚を通じて判断することができるのは、１００（１／ｓ）の剪断速度で約２０倍の粘性変化が適切であることがわかった。
【００３１】
また、このようなタッチパネルを利用すれば、ユーザにクリック感を提供することもできる。クリック感とは、携帯電話やコンピュータなどで使われる機械的なキーパッド（ｋｅｙ  ｐａｄ）を押す時、ユーザが指や加圧道具を通じたしっかりとしたクリック感を示す。機械的なキーパッドには、メタルドーム（ｍｅｔａｌ  ｄｏｍｅ）と言うドーム状の金属薄板がキーボタンの下部に設けられている。このようなドーム状は、“ポップル（ｐｏｐｐｌｅ）”とも呼ばれる。メタルドームが加圧されれば、ユーザは、初めには変形による抵抗感を感知することができる。そして、メタルドームに一定のレベル以上の変形が発生すれば、急な変形が発生するバックリングポイント（ｂｕｃｋｌｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）が存在する。このようなバックリングポイントによって、ユーザは機械的なキーパッドのボタンまたはキーを押す時、しっかりとしたクリック感を感じることができる。また、ユーザからの圧力が維持し続ければ、バックリングポイント以後にドーム状が変形されながら下部電極に触れるようになるが、機械的なキーパッドでは、この時点で入力確認がなされる。
【００３２】
図２は、前述したメタルドーム構造が使われる場合の力（ｆｏｒｃｅ）と変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）の関係を示すグラフである。図２を参照すれば、初期には、ユーザが押圧力を増加するにつれてメタルドームの変位も増加する。変位が増加するにつれてメタルドームの支持力も増加するので、ユーザが入力ボタンから感じる反発力も増加する。そして、ユーザの押圧力が一定のレベル（作動力）に至るまではメタルドームの支持力も増加するが、メタルドームの変位がｘ１に到逹すれば、メタルドームの支持力が急減するバックリングポイントに到逹する。バックリングポイントに到逹した以後にも、ユーザが押圧力を維持し続ければ、メタルドームの変位は増加し続け、変位がｘ２に到逹すれば、下部電極に触れるようになる。以後、ユーザが押圧力を除去すれば、復帰力によってメタルドームは元の状態に復元される。
【００３３】
本実施形態によるタッチパネルでは、このような機械的なキーパッドでのメカニズムを模写することによって、ユーザにクリック感を提供することができる。以下、図３Ａ及び図３Ｃを参照して、本実施形態によるタッチパネルでクリック感を提供するメカニズムについて詳しく説明する。図３Ａは、タッチパネルが使われる場合の力と変位との関係を示すグラフであり、図３Ｂは、ユーザが所定の圧力ＦＵを加え始める場合のタッチパネルの構造を示す断面図であり、図３Ｃは、駆動電圧が遮断された場合のタッチパネルの構造を示す断面図である。
【００３４】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すれば、ユーザが初めに圧力を加え始める瞬間には駆動電圧が維持し続けられており、第２領域ＩＩの電気粘性流体１３０はずっと高い粘度を維持している（図３Ｂで表示された点線は、ユーザから加圧される以前の上部基板１２０のプロファイルを表わす）。その結果、第２領域ＩＩをユーザが押す場合に反発力も、それに比例して増加し、ユーザは、これを触覚で感じることができる。
【００３５】
この場合に、ユーザが押す力ＦＵによって液体である電気粘性流体１３０は、本質的に変形されうる。したがって、ユーザが第２領域ＩＩに所定の力ＦＵで加圧すれば、第２領域ＩＩで、上部基板１２０に所定の変位ｄが生じて上下部基板１２０、１１０間の間隙は少し減少する。これに対応して、第１領域Ｉでは、上下部基板１２０、１１０間の間隙が少し増加するが、減る間隙と増える間隙とが一致する必要はない。ユーザが第２領域ＩＩを押し続ければ、第２領域ＩＩでの上部基板１２０の変位ｄは増加し、ユーザが感じる反発力も増加する。そして、ユーザから一定のレベル以上の圧力が加えられて変位ｄが所定の大きさｘ３以上になれば、維持されていた駆動電圧を遮断して電気粘性流体１３０の粘性を元のどおりに復帰させうる。駆動電圧が遮断される時点の変位ｄの大きさは、実験データに基づいて設定しうる。例えば、図３Ａに示されたようなグラフ（力のプロファイルが変位の関数で表われるグラフ）を実験的に求めることができ、このような力のプロファイルを利用すれば、駆動電圧が遮断される時点の変位の大きさ（すなわち、ギャップの間隙）を推定することができる。ここで、変位ｄの大きさｘ３は、図２を参照して説明したメタルドームのバックリングポイントでの変位ｘ１と物理的に同じ必要はないということは当業者に自明である。
【００３６】
図３Ａ及び図３Ｃを参照すれば、駆動電圧が遮断されれば、第２領域ＩＩに形成されていた電場は消え、その結果、第２領域ＩＩにある電気粘性流体１３０の粘性も元のどおりに低くなるので、電気粘性流体１３０は、ユーザの押圧力によって自在に移動することができる。したがって、駆動電圧が遮断される時点で、瞬間的に多量の流体が周辺、すなわち、第１領域Ｉに移動する。そして、ユーザは、この瞬間にタッチパネルからの反発力が急減することを感じることができ、電気粘性流体の移動によって第２領域ＩＩの変位ｄも瞬間的に大きく増加する。
【００３７】
このようなタッチパッドの動作は、バックリングポイントでメタルドームを有するキーパッドの動作と非常に類似している。したがって、このようなメカニズムを利用すれば、タッチパネルのキーまたはボタンも機械的なキーパッドを押す時に感じることができるクリック感をユーザに提供することができる。
【００３８】
タッチパネルでユーザから一定のレベル以上の圧力が加えられているかの如何、すなわち、加圧された第２領域ＩＩでの変位の大きさは、上下部基板１２０、１１０間の間隙、すなわち、間隙の大きさ変化または厚さ変化から分かる。このような間隙の大きさ変化を測定する方法には、制限がない。例えば、上下部基板１２０、１１０に駆動電極間の静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化をセンシングすることで間隙の大きさ変化が分かる。静電容量の変化をセンシングする具体的な方法は、従来の静電容量方式のタッチパネルで利用されている公知の技術であるので、ここでは、これについての詳細な説明は省略する。
【００３９】
そして、本実施形態によるタッチパネルでは、駆動電圧が遮断される時点と連動して入力確認をすることができる。例えば、駆動電圧が遮断される時点を、ユーザから入力がある時点にすることができる。駆動電圧が遮断されれば、電気粘性流体に局部的に加えられていた電場が消えるが、そのためには、上下部基板間の間隙の大きさが所定の大きさ以下に減るようにユーザから一定のレベル以上の圧力が加えられなければならない。したがって、意図しなかった微細な接触による入力エラーの発生を防止することができる。
【００４０】
また、本実施形態によるタッチパネルでは、駆動電圧が遮断される時点とは構わずに、入力確認を多段階にすることもできる。例えば、第２領域ＩＩを加圧する力を数段階に区分した後、段階別に入力レベルを区別することもできる。この場合に、加圧する力の差は間隙の変化差、すなわち、間隙の変化による静電容量の変化差を用いて判別することができる。
【００４１】
このように、ユーザが所定の入力ボタンに入力を加えて入力確認がなされてからは、タッチパネルには続けて駆動電圧が加えられるか、またはそれ以上の駆動電圧が加えられないことがある。そして、駆動電圧が加えられる場合にも、直前に加えられている同一類型の駆動電圧が加えられてタッチパネルに既存の入力ボタンが復元（すなわち、同一領域の電気粘性流体の粘性が増加する）されるか、または他のアプリケーションのための駆動電圧が加えられてタッチパネルには、他の類型の入力ボタン（すなわち、他の領域の電気粘性流体の粘性が増加する）が形成される。また、駆動電圧が、それ以上加えられない場合には、電気粘性流体の粘性の増加する領域は一つもなくて、タッチパネルにはこれ以上入力ボタンが形成されない。
【００４２】
図４Ａと図４Ｂは、前述したタッチパネルの全体的な構造を示すためのものである。図４Ａは、タッチパネルの上下部基板を分離して示す斜視図であり、図４Ｂは、上下部基板が結合されたタッチパネルを上部電極パターンの方向に沿って切り取って見た断面図である。図４Ａ及び図４Ｂでも、基板などの厚さと基板間の間隙、その他の異なる構成要素の大きさ、個数、配列なども、説明の便宜上、選択的に誇張されるか単純化して表示されたという点に留意しなければならない。以下では、図１Ａ及び図１Ｂを参照して、前述した事項は簡略に叙述し、残りの事項について詳しく説明する。
【００４３】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、タッチパネル１００は、下部基板１１０、上部基板１２０、電気粘性流体１３０、スペーサ１３６、駆動電極１４０、及び密閉剤１５０を含む。下部基板１１０は、透明なガラス基板であり、上部基板１２０は、変形が可能な透明なポリマーフィルムであり得る。下部基板１１０と上部基板１２０との間には、所定の間隙が存在し、この間隙には、電気粘性流体１３０と弾性体スペーサ１３６とがある。図面に示していないが、タッチパネル１００は、制御部及びセンシング部をさらに含むこともできる。
【００４４】
スペーサ１３６は、エラストマーで形成される非常に小さくて弾性を有する粒子として非常に多量の粒子が間隙の全面（ｅｎｔｉｒｅ  ａｒｅａ）に均一に配される。例えば、一般的なタッチパネルで、スペーサ１３６は２〜３百個程度が配置される。弾性体スペーサ１３６は、上部基板１２０を構造的に支持する役割を遂行するが、駆動電圧が供給されていない場合には、ユーザ接触面Ｓが可能な限り平らな状態を維持させる。そして、弾性体スペーサ１３６は、上部基板１２０が圧着されれば、上部基板１２０に対して復元力を提供する。
【００４５】
電気粘性流体１３０は、下部基板１１０と上部基板１２０との間の間隙に満たされている。電気粘性流体１３０は、タッチパネル１００の内部に存在する界面、例えば、上下部基板１２０、１１０と電気粘性流体１３０との間及び駆動電極１４０と電気粘性流体１３０との間で界面反射が最小化されるように屈折率が調整された液体が分散媒１３２として使われる。例えば、駆動電極１４０を形成する物質を基準にして屈折率が調整された屈折率調節流体が電気粘性流体１３０の分散媒１３２として使われる。そして、この流体１３２が密封されるように、上部基板１２０と下部基板１１０との間の間隙の縁部には、密閉剤１５０が備えられる。密閉剤は、例えば、プラスチック樹脂などで形成されうるが、これに限定されるものではない。
【００４６】
駆動電極１４０は、上下部基板１２０、１１０間で局部的に電場を発生させるための構成要素である。タッチパネル１００では、電場が発生する駆動電極１４０の組み合わせを変更することによって、ユーザ接触面に限定される入力ボタン領域の位置、個数、大きさ、形状などを変化させることができる。電極デザインは、感知の正確性に依存し、駆動電気粘性流体に依存するものではない。したがって、電極の大きさは、最小のボタン領域の大きさよりさらに小さいことがある。したがって、例えば、固定された一類型の入力ボタン領域のみを提供するタッチパネル１００の場合には、入力ボタン領域の位置、個数、大きさ、形状などを考慮して駆動電極１４０自体の位置、個数、大きさ、形状なども固定されることもできる。一方、さまざまな類型の入力ボタンを提供するタッチパネル１００の場合には、非常に多個数の駆動電極をマトリックス状にタッチパネル１００の全面に配列することができる。この場合に、駆動電圧が加えられる駆動電極の組み合わせを変化させることによって、タッチパネル１００は、多様な類型の入力ボタン領域をタッチパネル１００のユーザ接触面に定義することができる。
【００４７】
図４Ａ及び図４Ｂには、マトリックス状に配列された駆動電極の一例が示されている。図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、下部基板１１０の上面と上部基板１２０の下面には、それぞれライン状の下部電極パターン１４２と上部電極パターン１４４とが形成されている。そして、下部電極パターン１４２は、第１方向に伸び、上部電極パターン１４４は、例えば、第１方向に垂直である第２方向に伸びる。したがって、下部電極パターン１４２と上部電極パターン１４４との交差点で、マトリックス状に配列された駆動電極２４０が定義される。これとは違って、互いに対向する下部電極と上部電極とがそれぞれドット状に上下部基板１２０、１１０にマトリックス状に形成されていることもある。
【００４８】
図５は、駆動電極の一部の組み合わせにのみ駆動電圧を印加することによって、ボタン入力領域が限定されたタッチパネルの形状を示す斜視図である。図５に示されたタッチパネルでは、上部基板のユーザ接触面に入力ボタン領域が定義される一例であって、駆動電圧によって電気粘性流体に電場が加えられた部分が入力ボタン領域と定義される。
【００４９】
図５を参照すれば、ディスプレイに表示される入力ボタン（アルファベット‘Ａ’ボタン）に対応する位置の駆動電極１４０にのみ電場が加えられて、当該領域の電気粘性流体１３０の粘性が急増する。したがって、粘性が高くなったタッチパネルの部分が入力ボタン領域になる。このように、電気粘性流体の粘性変化を用いてタッチパネルに入力ボタン領域が限定されれば、ユーザは触覚を通じて入力ボタン領域を認知することができる。図５に示された例で、ユーザは入力ボタンがタッチパネルで粘性が高い部分、すなわち、硬い部分であるということを指で感知することができる。したがって、タッチパネルの質感変化による触覚フィードバック機能をタッチパネル上で具現することができる。
【００５０】
図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ、図４Ａと図４Ｂとを参照して説明した構造のタッチパネルで、上部基板のユーザ接触面に入力ボタン領域を定義する他の例を示す図である。図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、及び図７Ｂに示された例も、タッチパネルの一部領域は堅く、他の一部領域は柔らかい表面質感の変化を利用することによって、ユーザ接触面に入力ボタン領域が定義される場合である。
【００５１】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すれば、ディスプレイでボタン‘Ａ’が表示される部分（３）、（４）、（５）の駆動電極には、駆動電圧が加えられないが、ボタン‘Ａ’が表示される部分の周辺（１）、（２）、（６）、（７）では、駆動電極に駆動電圧が加えられる。したがって、ボタン‘Ａ’が表示される部分（３）、（４）、（５）は柔らかい状態であるが、その周辺（１）、（２）、（６）、（７）は硬い状態になる。これによれば、粘度が低い状態を維持している電気粘性流体があるタッチパネルの部分（３）、（４）、（５）が入力ボタン領域と定義される。図６Ａ及び図６Ｂに示されたタッチパネルを利用する場合に、‘Ａ’ボタンを押す時、ユーザは入力ボタン領域では、多少柔らかい質感を感知することができる。
【００５２】
そして、図７Ａ及び図７Ｂを参照すれば、ディスプレイでボタン‘Ａ’が表示される部分の縁部（２）、（６）に位置する駆動電極にのみ駆動電圧が印加され、ボタン‘Ａ’が表示される部分（３）、（４）、（５）やその外角部（１）、（７）には、駆動電圧が印加されない。これによれば、粘性が格段に増加した電気粘性流体（２）、（６）によって取り囲まれたタッチパネルの部分（３）、（４）、（５）が入力ボタン領域と定義される場合であって、図６Ａ及び図６Ｂに示された実施形態の特殊な場合と言える。図６Ａ及び図６Ｂは、入力ボタン領域ではないあらゆる位置（１）、（２）、（６）、（７）で電気粘性流体の粘性が高くなるが、図７Ａ及び図７Ｂは、入力ボタン領域のフレーム部分（２）、（６）でのみ電気粘性流体の粘性が高くなる。
【００５３】
図７Ａ及び図７Ｂに示された実施形態のタッチパネルでは、入力ボタン領域ではない周辺領域が占める広さが小さく、ユーザは、入力ボタン領域のフレーム部分を、触覚を通じて感知することができる。したがって、本実施形態によるタッチパネルでは、相対的に多くの個数の入力ボタン領域がユーザ接触面と定義されることができ、また互いに隣接している入力ボタンは触覚を通じて識別することができるので、大きさが小さなディスプレイに多数の入力ボタンが表示される場合（例えば、携帯電話のディスプレイにクワーティーキーが表示される場合など）に有用に利用することができる。
【００５４】
そして、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、及び図７Ｂに示された実施形態によるタッチパネルでも、ユーザに機械的なキーパッドを押す時と同じ反発力を提供することができる。反発力が提供される理由は、入力ボタン領域の周辺領域の粘性が高くなって入力ボタン領域にある電気粘性流体の流動が制限されるためである。また、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、及び図７Ｂに示された実施形態によるタッチパネルは、入力ボタン領域の間隙が所定の大きさ以上に減る時点で駆動電圧を遮断すれば、入力ボタン領域の流体が周辺領域に急激に移動することができて、ユーザにクリック感も提供することができる。
【００５５】
前述した実施形態によるタッチパネルは、平常時（例えば、ユーザからの入力が必要ではないアプリケーションを駆動するか、またはアプリケーションの現在進行段階が、入力が必要ではない場合など）には、一般的なタッチパネル（例えば、ディスプレイの画像表示面）で使われる。しかし、タッチパネルを通じて数字、文字、記号などを入力するか、またはアイコンを選択して入力する場合などには、タッチパネルはユーザ入力装置として利用されることがある。前述したタッチパネルの構成及び動作は、駆動電圧が加えられなければ、一般的なタッチパネルの状態でありながら、駆動電圧が加えられれば、上下部基板間に局部的に発生する静電力によって流体の粘性が局部的に増加して所定の入力ボタンがタッチパネルに形成されることを示す。
【００５６】
このような入力ボタンはタッチパネルの全体に形成されるか、または一部領域にのみ形成されることができ、入力ボタンの個数やその形態、大きさなどには特別な制限がない。図８Ａないし図８Ｄは、それぞれタッチパネルに入力ボタンが形成されたさまざまな例を示す図であって、それぞれ入力ボタンが、数字キー、クワーティーキー、アイコンメニュー、及びメニューバーである場合の一例である。図８Ａないし図８Ｄを参照すれば、ユーザが特定のアプリケーションを利用することを選択すれば（例えば、電話をかけるか、メッセージを入力するか、メニューを選択するか、またはインターネットを利用する場合など）、‘Ａ’に表示されたタッチパネルの全体（図８Ｃの場合）または一部領域（図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｄの場合）は、ユーザ入力装置として利用される。そして、ユーザ入力装置として利用される領域Ａの以外の領域は、入力される文字や数字などを表示するためのディスプレイ（Ｄｉｓｐｌａｙ）として利用されることがある。反対に、駆動電圧が加えられていない場合には、タッチパネル全体がディスプレイとして利用されることがある。
【００５７】
そして、ユーザが所定の入力ボタンに入力を加えて入力確認がなされれば、アプリケーションの種類によって再び既存の入力ボタンが形成された状態に復元されるか、または同じアプリケーションの次の段階が進行するか、または他のアプリケーションに進行して、他の類型の入力ボタンがタッチパネルに形成されるか、またはそれ以上の入力ボタンが形成されず、一般的なタッチパネルの状態になることもある。
【００５８】
以上の説明は、本発明の実施形態に過ぎず、この実施形態によって本発明の技術思想が限定されると解析されてはならない。本発明の技術思想は、特許請求の範囲に記載の発明によってのみ特定されなければならない。したがって、本発明の技術思想を外れない範囲で前述した実施形態は多様な形態に変形されて具現可能であるということは当業者に自明である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、タッチパネル及びそれを備えた電子機器関連の技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００、タッチパネル、
１１０  下部基板、
１２０  上部基板、
１３０  電気粘性流体、
１３２  電気絶縁性流体、
１３６  スペーサ、
１４０  駆動電極、
１４２  下部電極パターン、
１４４  上部電極パターン、
１５０  密閉剤、
２４０  駆動電極、
２５０  駆動回路。
【図１Ａ】
2011003188.tif 000003
【図１Ｂ】
2011003188.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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