(57)【要約】【課題】誤動作の要因となる無駄な操作領域を減らすことができるフィルム及び入力装置を提供する。【解決手段】フィルム２０は、静電容量式タッチパネルを内蔵する又は外付けされた液晶ディスプレイの画面内の所望の位置と対向する透明電極２１ａと、透明電極２１ａと電気的に接続された透明電極２３ａ又はスライダ電極２４ａと、液晶ディスプレイの画面からの光を任意の方向に屈折させる光回折層２６とを備える。オペレータは浮遊画像として液晶ディスプレイに表示された画像を確認しながら、透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａを操作することで、対応する透明電極２１ａに対向する位置の液晶ディスプレイに表示される機能のみを操作することができ、誤動作の要因となる無駄な操作領域を減らすことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量式タッチパネルを内蔵する又は外付けされた表示装置の画面内の所望の位置と対向する第１電極と、
前記第１電極と電気的に接続された第２電極と、
前記表示装置の画面からの光を任意の方向に屈折させる光学層と
を備えることを特徴とするフィルム。
【請求項２】
前記第１電極から前記第２電極へ向かう第１方向と反対の第２方向に配置され、前記第１電極と電気的に接続された第３電極とを備え、
前記光学層は、前記表示装置の画面からの光を入射方向と垂直な第３方向に屈折させると共に前記入射方向と垂直で且つ第３方向と反対の第４方向に屈折させることを特徴とする請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
底部、
前記底部に一端が固定され、当該底部から斜め上方に立設された中間部、及び
前記中間部の他端から水平方向に延び、前記底部と略平行であり、静電容量式タッチパネルを内蔵する又は外付けされた表示装置を載置可能な天井部、を有する支持体と、
前記天井部に貼り付けられ、前記表示装置の画面内の所望の位置と対向する第１電極、
前記底部に貼り付けられ、前記第１電極と電気的に接続された第２電極、及び
前記中間部に貼り付けられ、前記表示装置の画面からの光を任意の方向に屈折させる光学層、を有するフィルムと
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項４】
前記フィルムは、前記底部に貼り付けられ、前記第１電極から前記第２電極へ向かう第１方向と反対の第２方向に配置され、前記第１電極と電気的に接続された第３電極とを備え、
前記光学層は、前記表示装置の画面からの光を入射方向と垂直な第３方向に屈折させると共に前記入射方向と垂直で且つ第３方向と反対の第４方向に屈折させることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム及び入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶表示パネル上に設けられるタッチパネルのような入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、タッチパネル機能をＴＦＴ（Thin-Film-Transistor）液晶セル内に内蔵したインセル型液晶ディスプレイや、液晶ディスプレイのガラス基板の上にタッチパネル機能を搭載したオンセル型液晶ディスプレイが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１５０７２４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インセル型液晶ディスプレイやオンセル型液晶ディスプレイのようなタッチパネル内蔵型液晶ディスプレイがＰＯＳ（Point-Of-Sale）端末や医療機器等に組み込まれる場合、タッチパネル内蔵型液晶ディスプレイの特定の操作領域しか使用されないことが多い。このため、タッチパネル内蔵型液晶ディスプレイの未使用領域は、タッチ誤検出に繋がる無駄な過剰スペックとなっている。例えば、未使用領域に水滴が付いたり又は未使用領域近傍に金属などの導体が置かれると、タッチが誤検出されることがある。
【０００５】
本発明の目的は、誤動作の要因となる無駄な操作領域を減らすことができるフィルム及び入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、明細書に開示されたフィルムは、静電容量式タッチパネルを内蔵する又は外付けされた表示装置の画面内の所望の位置と対向する第１電極と、前記第１電極と電気的に接続された第２電極と、前記表示装置の画面からの光を任意の方向に屈折させる光学層とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のフィルム及び入力装置によれば、誤動作の要因となる無駄な操作領域を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係る入力装置の構成図である。
【図２】本実施の形態に係るフィルムの構成図である。
【図３】（Ａ）は情報処理端末が置かれた場合の領域Ａ１の断面図である。（Ｂ）は領域Ｂ１の断面図である。（Ｃ）は領域Ｃ１の断面図である。
【図４】入力装置の変形例の構成図である。
【図５】フィルムの変形例の構成図である。
【図６】（Ａ）は領域Ｃ２の断面図である。（Ｂ）は領域Ａ２及びＢ２の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１は、本実施の形態に係る入力装置の構成図である。図２は、本実施の形態に係るフィルムの構成図である。
【００１１】
図１において、本実施の形態に係る入力装置１は、支持スタンド１０と、当該支持スタンドの表面に貼り付けられたフィルム２０とを含む。支持スタンド１０は、透明ガラス、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）又はアクリルなどの絶縁材で構成されている。支持スタンド１０は、底部１１と、底部１１の略中央に一端が固定され、当該底部１１の略中央から斜め上方に立設された中間部１２と、中間部１２の他端から水平方向に延び、底部１１と略平行な天井部１３とを備えている。
【００１２】
中間部１２と底部１１との間の角度は４５度であり、天井部１３と中間部１２との間の角度も４５度である。尚、中間部１２と底部１１との間の角度及び天井部１３と中間部１２との間の角度は一例であり、４５度に限定されるものではない。
【００１３】
本実施の形態では、底部１１、中間部１２及び天井部１３は一体形成されている。底部１１、中間部１２及び天井部１３はそれぞれ別部材として分離されてもよく、組み立てたときに図１のような形状を形成してもよい。また、中間部１２及び天井部１３は透明であるが、底部１１は必ずしも透明でなくてもよい。底部１１は、表面に金属膜で回路（電極）を形成したモールド部品であるＭＩＤ（Molded Interconnect Device）、又はＰＣＢ（Printed Circuit Board）などでもよい。
【００１４】
尚、図１では、オペレータ３側の底部１１の表面を領域Ｃ１とし、オペレータ３側の中間部１２の表面を領域Ｂ１とし、天井部１３の上面を領域Ａ１とする。フィルム２０は、オペレータ３側の底部１１の表面（領域Ｃ１）、オペレータ３側の中間部１２の表面（領域Ｂ１）及び天井部１３の上面（領域Ａ１）上に貼り付けられている。
【００１５】
情報処理端末２は、静電容量式タッチパネルを内蔵する液晶ディスプレイを備えた装置であり、例えば、スマートフォン又はタブレット端末などである。
【００１６】
図２において、フィルム２０は、領域Ａ１〜Ｃ１に対応するフィルム２０の部分は連続して１枚のフィルムで構成されている。
【００１７】
領域Ａ１に対応するフィルム２０の部分は第１電極としての透明電極２１ａを備えている。図１のように静電容量式タッチパネルを内蔵する液晶ディスプレイが下側に向けられた状態で情報処理端末２が天井部１３に置かれると、透明電極２１ａは情報処理端末２の液晶ディスプレイと接触する又はわずかな空隙（例えば、２ｍｍ未満）を介して対向する。透明電極２１ａの個数は図２の例に限定されるものではない。また、一の透明電極２１ａは他の透明電極２１ａから絶縁されている。点線２２は、情報処理端末２の液晶ディスプレイが置かれる位置を示している。
【００１８】
領域Ｂ１に対応するフィルム２０の部分は光学層としての光回折層２６を備えている。光回折層２６は、例えばコンバイナフィルムで構成され、情報処理端末２の液晶ディスプレイの画像を半反射する。半反射とは可視光の帯域における反射率が１００％より低く０％より高いことをいう。例えば、図１の天井部１３からの液晶ディスプレイの光の一部は光回折層２６により反射（屈折）して、図１のオペレータ３側（即ち、光の入射方向と垂直な方向Ｒ１）に導かれる。つまり、静電容量式タッチパネルを内蔵する液晶ディスプレイが下側に向けられた状態で情報処理端末２が天井部１３に置かれると、液晶ディスプレイに表示された画像が光回折層２６によって半反射（屈折）され、オペレータ３は浮遊画像として液晶ディスプレイに表示された画像を確認することができる。
【００１９】
領域Ｃ１に対応するフィルム２０の部分は、第２電極としての透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａを備えている。透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａの個数は図２の例に限定されるものではない。透明電極２３ａは配線２５ａを介して領域Ａ１内の透明電極２１ａに接続されている。スライダ電極２４ａは、オペレータ３の指の連続操作を入力するための透明電極であり、配線２５ａを介して領域Ａ１内の複数の透明電極２１ａに接続されている。配線２５ａは、導電性素材の配線であり、例えば、印刷により形成される銅配線であり、その幅は数μｍである。
【００２０】
光回折層２６は、透明電極２１ａと、透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａとの間に配置されている。透明電極２１ａ、透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａは、金属（銅）メッシュ、カーボンナノチューブ又はグラフェンなどの低抵抗材料で構成されており、メッシュ状に形成されているため光の透過が可能である。
【００２１】
透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａは配線２５ａを介して領域Ａ１内の複数の透明電極２１ａに接続されているので、図１のように静電容量式タッチパネルを内蔵する液晶ディスプレイが下側に向けられた状態で情報処理端末２が天井部１３に置かれると、オペレータ３は透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａを操作することで対応する透明電極２１ａに対向する位置の液晶ディスプレイに表示される機能のみを操作することができる。
【００２２】
また、図２によれば、透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａは、領域Ａ１内の透明電極２１ａの位置にかかわらず、領域Ｃ１内の任意の位置に配置することができる。情報処理端末２の液晶ディスプレイに表示される機能のうち必要な機能が表示される位置に透明電極２１ａを配置することで、情報処理端末２の液晶ディスプレイに表示される機能のうち必要な機能のみに対応する電極の再配置が可能となる。換言すれば、領域Ｃ１には、使用頻度が高い機能のみに対応する電極の再配置が可能となる。
【００２３】
尚、光回折層２６は、透明電極２１ａと、透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａとの間に配置されていなくてもよい。例えば、フィルム２０の領域Ｂ１の光回折層２６に代えて、図１のオペレータ３の反対側の中間部１２に光回折層２６が配置されるように、図２のフィルム２０の領域Ａ１よりも上側、つまりフィルム２０の先端側に光回折層２６を設けてもよい。
【００２４】
図３（Ａ）は情報処理端末２が置かれた場合の領域Ａ１の断面図である。図３（Ｂ）は領域Ｂ１の断面図である。図３（Ｃ）は領域Ｃ１の断面図である。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように情報処理端末２が天井部１３に置かれた場合、情報処理端末２と天井部１３との間にフィルム２０が配置される。領域Ａ１では、フィルム２０は、透明電極２１ａ、配線２５ａ、保護層２７、ベース層２８及び接着層２９を備えている。接着層２９と、ベース層２８と、透明電極２１ａ又は配線２５ａと、保護層２７とはこの順に支持スタンド１０上に積層されている。
【００２６】
接着層２９は、ＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）又はＯＣＲ（Optically Clear Resin）などの透明な接着剤である。ベース層２８はＰＥＴフィルムなどの透明なフィルムである。保護層２７は、透明電極２１ａ及び配線２５ａを保護するための透明な樹脂などである。保護層２７は透明電極２１ａ上に設けられてもよいが、設けられていなくてもよい。
【００２７】
領域Ｂ１では、フィルム２０は、光回折層２６、配線２５ａ、保護層２７、ベース層２８及び接着層２９を備えている。接着層２９と、ベース層２８と、光回折層２６又は配線２５ａと、保護層２７とはこの順に支持スタンド１０上に積層されている。保護層２７は光回折層２６上に設けられてもよいが、設けられていなくてもよい。
【００２８】
領域Ｃ１では、フィルム２０は、透明電極２３ａ、スライダ電極２４ａ、配線２５ａ、保護層２７、ベース層２８及び接着層２９を備えている。接着層２９と、ベース層２８と、透明電極２３ａ、スライダ電極２４ａ又は配線２５ａと、保護層２７とはこの順に支持スタンド１０上に積層されている。保護層２７は透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａ上に設けられてもよいが、設けられていなくてもよい。
【００２９】
図４は、入力装置の変形例の構成図である。図５は、フィルムの変形例の構成図である。図１及び図２と同一の構成については同一の参照番号を付し、その説明を省略する。ここで、図４では、オペレータ３側の底部１１の表面を領域Ｃ１とし、オペレータ３側の中間部１２の表面を領域Ｂ１とし、天井部１３の上面を領域Ａ１とする。さらに、オペレータ４側の底部１１の表面を領域Ｃ２とし、オペレータ４側の中間部１２の表面を領域Ｂ２とし、天井部１３の下面を領域Ａ２とする。
【００３０】
図４の支持スタンド１０は図１の支持スタンド１０と同一であるが、図４のフィルム３０は図１のフィルム２０と構造が異なる。具体的には、フィルム２０は、支持スタンド１０の領域Ａ１、領域Ｂ１及び領域Ｃ１上に貼り付けられているが、フィルム３０は、支持スタンド１０の領域Ａ１、領域Ｂ１及び領域Ｃ１に加えて、支持スタンド１０の領域Ａ２、領域Ｂ２及び領域Ｃ２上にも貼り付けられている。
【００３１】
図５において、フィルム３０は、領域Ａ１〜Ｃ１及び領域Ａ２〜Ｃ２に対応するフィルム３０の部分は連続して１枚のフィルムで構成されている。領域Ａ１〜Ｃ１に対応するフィルム３０の部分はフィルム２０の対応部分と同一である。
【００３２】
領域Ｃ２に対応するフィルム３０の部分は、第３電極としての透明電極２３ｂ及びスライダ電極２４ｂを備えている。透明電極２３ｂ及びスライダ電極２４ｂの個数は図５の例に限定されるものではない。透明電極２３ｂは、透明電極２１ａから透明電極２３ａに向かう方向Ｐ１と逆の方向Ｐ２に配置され、配線２５ｂを介して領域Ａ１内の透明電極２１ａに接続されている。スライダ電極２４ｂは、オペレータ４の指の連続操作を入力するための電極であり、複数の透明電極２１ａからスライダ電極２４ａに向かう方向Ｐ１と逆の方向Ｐ２に配置され、配線２５ｂを介して領域Ａ１内の複数の透明電極２１ａに接続されている。尚、透明電極２３ｂ、スライダ電極２４ｂ及び配線２５ｂは、透明電極２３ａ、スライダ電極２４ａ及び配線２５ａと同材料でそれぞれ構成されている。
【００３３】
図６（Ａ）は領域Ｃ２に対応するフィルム３０の部分の断面図である。領域Ｃ２では、フィルム３０は、透明電極２３ｂ、スライダ電極２４ｂ、配線２５ｂ、保護層２７、ベース層２８及び接着層２９を備えている。接着層２９と、ベース層２８と、透明電極２３ｂ、スライダ電極２４ｂ又は配線２５ｂと、保護層２７とはこの順に支持スタンド１０上に積層されている。保護層２７は透明電極２３ｂ及びスライダ電極２４ｂ上に設けられてもよいが、設けられていなくてもよい。
【００３４】
図５に示すように、領域Ａ２及びＢ２に対応するフィルム３０の部分は配線２５ｂを備えている。より具体的には、図６（Ｂ）の断面図に示すように、領域Ａ２及びＢ２に対応するフィルム３０の部分は、配線２５ｂ、保護層２７、ベース層２８及び接着層２９を備えている。
【００３５】
領域Ｂ２に対応するフィルム３０の部分は、領域Ｂ２の反対側に位置する領域Ｂ１に対応するフィルム３０の部分と異なり、光回折層２６を備えていない。これは、領域Ｂ１又はＢ２のいずれか一方に対応するフィルム３０の部分が光回折層２６を備えていれば十分だからである。つまり、図４の天井部１３からの液晶ディスプレイの光は光回折層２６により半反射（屈折）して、オペレータ３側（即ち、光の入射方向と垂直な方向Ｒ１）に導かれると共にオペレータ４側（即ち、光の入射方向と垂直で且つ方向Ｒ１と反対の方向Ｒ２）に導かれる。このため、オペレータ３及び４は浮遊画像として液晶ディスプレイに表示された画像を同時に確認することができる。
【００３６】
図５に示すように、透明電極２３ａ及び透明電極２３ｂを領域Ａ１内の同一の透明電極２１ａに接続し、スライダ電極２４ａ及びスライダ電極２４ｂを領域Ａ１内の同一の複数の透明電極２１ａに接続することで、同一の機能を操作する２つの操作領域（領域Ｃ１、Ｃ２）を作成することができる。
【００３７】
図５と異なり、透明電極２３ａ及び透明電極２３ｂは互いに異なる透明電極２１ａに接続されてもよいし、スライダ電極２４ａ及びスライダ電極２４ｂは互いに異なる複数の透明電極２１ａに接続されてもよい。この場合、互いに異なる機能を操作する２つの操作領域（領域Ｃ１、Ｃ２）を作成することができる。
【００３８】
本実施の形態では、情報処理端末２として、スマートフォンやタブレット端末を想定しているが、情報処理端末２は静電容量式タッチパネルを内蔵するディスプレイ又は静電容量式タッチパネルが外付けされたディスプレイを備えていれば種類は問わない。例えば、情報処理端末２は、カーナビ装置、アミューズメント装置、ゲーム端末、医療機器、ＰＯＳ端末又は家電等でもよい。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、フィルム２０又は３０は、静電容量式タッチパネルを内蔵する又は外付けされた液晶ディスプレイの画面内の所望の位置と対向する透明電極２１ａと、透明電極２１ａと電気的に接続された透明電極２３ａ又はスライダ電極２４ａと、液晶ディスプレイの画面からの光を任意の方向に屈折させる光回折層２６とを備える。
【００４０】
従って、オペレータは浮遊画像として液晶ディスプレイに表示された画像を確認しながら、透明電極２３ａ及びスライダ電極２４ａを操作することで、対応する透明電極２１ａに対向する位置の液晶ディスプレイに表示される機能のみを操作することができ、誤動作の要因となる無駄な操作領域を減らすことができる。
【００４１】
また、フィルム２０又は３０は、制御チップや無線バッテリ等は不要であり、利用電力はゼロである。また、透明電極２１ａと電気的に接続される透明電極２３ａの配置に制約がないので、情報処理端末２の画面機能で必要な機能のみを再配置することができる。さらに、オペレータが情報処理端末２の液晶ディスプレイに直接触れることがないので、水滴による誤動作に対する耐性を強化できる。
【００４２】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  入力装置
２  情報処理端末
１０  支持スタンド
１１  底部
１２  中間部
１３  天井部
２０，３０  フィルム
２１ａ，２３ａ，２３ｂ  透明電極
２４ａ，２４ｂ  スライダ電極
２６  光回折層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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