(57)【要約】【課題】信頼性が向上する入力装置、表示装置、および機器を提供する。【解決手段】入力装置Ｘ１は、操作面２ａ、および操作面２ａの反対側に位置する背面２ｂを有した基体２と、基体２の操作面２ａ上に設けられた保護部材８と、基体２の背面２ｂ上に設けられた検出電極３ａ，４ａと、基体２の背面２ｂ上に設けられており、かつ検出電極３ａ,４ａと接続された配線導体６と、を備え、配線導体６が位置する部位に対応する保護部材８の厚Ｌ１みは、検出電極３ａ，４ａが位置する部位に対応する保護部材８の厚みＬ２よりも大きい。【選択図】図４
2013011966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面、および該第１主面の反対側に位置する第２主面を有した基体と、
前記基体の前記第１主面上に設けられた保護部材と、
前記基体の前記第２主面上に設けられた検出電極と、
前記基体の前記第２主面上に設けられており、かつ前記検出電極と電気的に接続された配線導体と、を備え、
前記配線導体が位置する部位に対応する前記保護部材の厚みは、前記検出電極が位置する部位に対応する前記保護部材の厚みよりも大きいことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記保護部材は、加飾部材を含んでなり、
前記加飾部材は、前記配線導体が位置する部位に対応する部位に設けられている、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記加飾部材は、基準電位に設定されている、請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項４】
請求項１〜３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、を備えた表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルは、液晶表示パネルである、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の表示装置を機器用筐体に備えた機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、使用者が入力操作した箇所を入力位置として検出する入力装置、表示装置、および機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力装置としては、例えば、指と検出電極との間での静電容量の変化を捉えて入力位置を検出する静電容量方式のタッチパネルが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
このような入力装置は、基体と、基体上に設けられておりかつ入力位置を検出するための検出電極と、基体上に設けられておりかつ検出電極に対して電圧を印加するための配線導体とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９７２８３号公報
【特許文献２】特開２００８−３１０５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の配線導体は、検出電極に対して電圧を印加していることから、外部からのノイズの影響を受けると、入力装置において、入力位置の検出精度および検出感度が低下する可能性があった。入力位置の検出精度および検出感度が低下すると、入力装置の信頼性が低下する。
【０００６】
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、信頼性が向上する入力装置、表示装置、および機器に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の入力装置における一態様は、第１主面、および該第１主面の反対側に位置する第２主面を有した基体と、前記基体の前記第１主面上に設けられた保護部材と、前記基体の前記第２主面上に設けられた検出電極と、前記基体の前記第２主面上に設けられており、かつ前記検出電極と電気的に接続された配線導体と、を備え、前記配線導体が位置する部位に対応する前記保護部材の厚みは、前記検出電極が位置する部位に対応する前記保護部材の厚みよりも大きい。
【０００８】
本発明の表示装置における一態様は、本発明に係る入力装置と、前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、を備える。
【０００９】
本発明の機器における一態様は、本発明に係る表示装置を機器用筐体に備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の入力装置、表示装置、および機器は、信頼性が向上する、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一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】表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】携帯端末の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る入力装置Ｘ１は、静電容量方式のタッチパネルであって、使用者によって入力操作が可能な入力領域ＥＩと、入力領域ＥＩの外側に位置する外側領域ＥＯとを有している。なお、静電容量方式のタッチパネルの代わりに、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、あるいは電磁誘導方式のタッチパネルであってもよい。
【００１５】
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。
【００１６】
基体２は、入力領域ＥＩにおいて後述する第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、および第２接続電極４ｂを支持する役割を担うとともに、外側領域ＥＯにおいて後述する配線導体６を支持する役割を担う部材である。基体２は、操作面（第１主面）２ａ、および操作面２ａの反対側に位置する背面（第２主面）２ｂを有している。基体２は、操作面２ａおよび背面２ｂに対して交差する方向に光を適切に透過することが可能な構成とされるとともに、絶縁性を有する構成とされている。基体２の構成材料としては、例えば、透明ガラスあるいは透明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透明ガラスが好ましい。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有することを意味する。また、本実施形態に係る基体２の平面視形状は実質的に矩形状とされているが、これには限られない。例えば、円形状、多角形状であってもよい。
【００１７】
図２および図３に示すように、入力領域ＥＩに対応する基体２の背面２ｂ上には、第１検出電極３ａと、第１接続電極３ｂと、第２検出電極４ａと、第２接続電極４ｂと、絶縁体５とが設けられている。
【００１８】
第１検出電極３ａは、入力領域ＥＩに接近した使用者の指Ｆ１の、Ｙ方向における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指Ｆ１との間に静電容量を発生する機能を有している。すなわち、第１検出電極３ａは、基体２の背面２ｂ上に、Ｘ方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。ここで、本実施形態に係る第１検出電極３ａは、検出感度を向上する観点から、平面視形状が略ひし形とされているが、これには限られない。
【００１９】
第１接続電極３ｂは、隣り合う第１検出電極３ａを電気的に接続する役割を担う部材である。第１接続電極３ｂは、基体２の背面２ｂ上に設けられている。
【００２０】
第２検出電極４ａは、入力領域ＥＩに接近した使用者の指Ｆ１の、Ｘ方向における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指Ｆ１との間に静電容量を発生する機能を有している。すなわち、第２検出電極４ａは、基体２の背面２ｂ上に、Ｙ方向に沿って所定
の間隔を空けて設けられている。ここで、本実施形態に係る第２検出電極４ａは、検出感度を向上する観点から、平面視形状が略ひし形とされているが、これには限られない。
【００２１】
第２接続電極４ｂは、隣り合う第２検出電極４ａを電気的に接続する役割を担う部材である。第２接続電極４ｂは、第１接続電極３ｂと電気的に絶縁するように、絶縁体５を跨ぐように、絶縁体５上に設けられている。ここで、絶縁体５は、第１接続電極３ｂを覆うように基体２の背面２ｂ上に設けられている。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、あるいはシリコーン樹脂等の透明樹脂が挙げられる。
【００２２】
上述の第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、および第２接続電極４ｂの構成材料としては、例えば、透光性を有する導電性部材が挙げられる。透光性を有する導電性部材としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）、ＡＺＯ（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子（例えば、ＰＥＤＯＴ、ＰＳＳ等）が挙げられる。
【００２３】
また、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂ上には、配線導体６が設けられている。
【００２４】
配線導体６は、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａに電圧を印加するための役割を担う部材である。配線導体６は、その一端部が第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａ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。配線導体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。この金属薄膜としては、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、蒸着法、あるいは化学気相成長法が挙げられる。
【００２５】
また、入力領域ＥＩおよび外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂ上には、保護膜７が設けられている。
【００２６】
保護膜７は、第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、第２接続電極４ｂ、絶縁体５、および配線導体６を保護するための役割を担う部材である。このため、保護膜７は、これら部材を覆うようにして設けられている。保護膜７の構成材料としては、例えば、二酸化珪素、アクリル系材料等が挙げられる。なお、保護膜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、スリットコート法等が挙げられる。
【００２７】
さらに、入力領域ＥＩおよび外側領域ＥＯに対応する基体２の操作面２ａ上には、保護部材８が設けられている。
【００２８】
保護部材８は、保護フィルム８１、粘着材８２、および加飾部材８３を備えている。
【００２９】
保護フィルム８１は、粘着材８２を介して基体２の操作面２ａと接着される。これにより、基体２の操作面２ａは、保護フィルム８１によって保護されることになる。保護フィルム８１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等が挙げられる。なお、保護フィルム８１の代わりに、厚みを薄く形成したガラス、プラスチック等の部材を用いてもよい。また、粘着材８２としては、例えば、アクリル系粘着材、シリコーン系粘着材、ゴム系粘着材、ウレタン系粘着材等が挙げられる。
【００３０】
加飾部材８３は、保護フィルム５の外側領域ＥＯを加飾する役割を担う部材である。本
実施形態では、加飾部材８３は、入力領域ＥＩを取り囲むように枠状に形成されている。また、本実施形態では、図４に示すように、加飾部材８３は、配線導体６が位置する部位と対応する部位に設けられている。具体的には、加飾部材８３は、配線導体６が位置する部位と対向する保護フィルム８１に設けられている。なお、加飾部材８３は、配線導体６が位置する部位と対向する基体２の操作面２ａ上に設けられていてもよい。これにより、使用者に配線導体６が視認される可能性を低減でき、入力装置Ｘ１の視認性が向上する。加飾部材８３としては、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等の樹脂材料に、所定の色の顔料または染料を着色剤として含有したものが挙げられる。加飾部材８３を形成する方法としては、例えば、スクリーン印刷法等が挙げられる。
【００３１】
本実施形態では、配線導体６が位置する部位に対応する保護部材８の厚みＬ１は、検出電極３ａ，４ａが位置する部位に対応する保護部材８の厚みＬ２よりも大きい。具体的には、外側領域ＥＯに対応する保護部材８の厚みＬ１は、入力領域ＥＩに対応する保護部材８の厚みＬ２よりも大きい。保護部材８の厚みＬ１が保護部材８の厚みＬ２よりも大きいので、配線導体６に対する外部からのノイズの影響を低減させることができる。このため、入力装置Ｘ１では、入力位置の検出精度および検出感度が低下する可能性を低減できる。
【００３２】
すなわち、導電体である使用者の指Ｆ１でさえもノイズの発生源となる場合がある。この場合、仮に、使用者の指Ｆ１が外側領域ＥＯに接触しても、保護部材８の厚みＬ１が保護部材８の厚みＬ２よりも大きいので、配線導体６において、使用者の指Ｆ１によるノイズの影響を低減できる。なお、ノイズの影響を低減する観点から、保護部材８の厚みＬ１は、１８０〜４００μｍの範囲内にあることが好ましい。ここで、本実施形態では、保護部材８の厚みＬ１は、１９５μｍに設定されている。一方で、使用者の指Ｆ１が入力領域ＥＩに接触した場合、保護部材８の厚みＬ２が保護部材８の厚みＬ１よりも小さいので、入力装置Ｘ１では、基体２の操作面２ａを保護しつつ、入力位置を感度よく検出できる。なお、基体２の操作面２ａを保護しつつ、入力位置を感度よく検出する観点から、保護部材８の厚みＬ２は、１００〜２５０μｍの範囲内にあることが好ましい。ここで、本実施形態では、保護部材８の厚みＬ２は、１７５μｍに設定されている。
【００３３】
なお、加飾部材８３に導電材料を含ませるあるいは加飾部材８３を導電材料により形成することにより、加飾部材８３を基準電位に設定してもよい。このようにすると、加飾部材８３において、外部からのノイズをある程度遮蔽することができる。加飾部材８３において外部からのノイズをある程度遮蔽することができるので、配線導体６に対する外部からのノイズの影響をより低減させることができる。なお、入力装置Ｘ１において、入力位置の検出精度および検出感度が低下する可能性をより低減させるために、加飾部材８３は、グランド電位に設定されていることがさらに好ましい。
【００３４】
また、粘着材８２に導電材料を含ませてもよいし、導電材料からなる粘着材を粘着材８２として用いてもよい。この場合、加飾部材８３に導電材料を含ませた場合と同様の効果を有することになる。
【００３５】
また、外側領域ＥＯに対応する保護部材８の厚みＬ１と、入力領域ＥＩに対応する保護部材８の厚みＬ２との差を大きくすることにより、入力装置Ｘ１を操作した使用者において、指で触るだけで、入力領域ＥＩと外側領域ＥＯとを区別できるようにしてもよい。これにより、例えば、目の不自由な使用者であっても、入力領域ＥＩと外側領域ＥＯとを容易に区別することができる。
【００３６】
次に、上記の入力装置Ｘ１の検出原理について説明する。
【００３７】
入力領域ＥＩに対応する基体２の操作面２ａに、保護部材８を介して導電体である指Ｆ１が近接、接触、または押圧すると、指Ｆ１と検出電極３ａ,４ａとの間の静電容量が変
化する。ここで、図示しない位置検出ドライバは、指Ｆ１と検出電極３ａ,４ａとの間の
静電容量の変化を常に検出している。この位置検出ドライバは、所定値以上の静電容量の変化を検出すると、静電容量の変化が検出された位置を入力位置として検出する。このようにして、入力装置Ｘ１は、入力位置を検出することができる。なお、入力装置Ｘ１が入力位置を検出する方式として、相互キャパシタンス方式および自己キャパシタンス方式のいずれの方式であってもよい。相互キャパシタンス方式を採用すると、同時に複数の入力位置を検出できるので、自己キャパシタンス方式を採用する場合と比べて、好ましい。
【００３８】
以上のように、入力装置Ｘ１では、信頼性を向上することができる。
【００３９】
図５は、本実施形態に係る表示装置Ｙ１の概略構成を示す断面図である。図５に示すように、表示装置Ｙ１は、入力装置Ｘ１と、入力装置Ｘ１に対向して配置される液晶表示装置Ｚ１とを備えている。
【００４０】
液晶表示装置Ｚ１は、液晶表示パネル９０、バックライト９１、および筐体９２を備えている。
【００４１】
液晶表示パネル９０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。バックライト９１は、光源９１ａおよび導光板９１ｂを備えている。光源９１ａは、導光板９１ｂに向けて光を出射する役割を担う部材であり、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（ＣＣＦＬ）、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９１ｂは、液晶表示パネル９０の下面全体にわたって、光源５１ａからの光を略均一に導くための役割を担う部材である。
【００４２】
筐体９２は、液晶表示パネル９０およびバックライト９１を収容する役割を担うものであり、上側筐体９２ａおよび下側筐体９２ｂを含んで構成される。筐体９２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（ＳＵＳ）、アルミニウム等の金属が挙げられる。
【００４３】
ここで、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とは、両面テープ９３を介して接着される。すなわち、入力装置Ｘ１における基体２の背面２ｂが液晶表示パネル９０の主面に対向して配置されるように、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とが、両面テープ９３を介して接着される。なお、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１との固定方法に使用される固定用部材は両面テープ９３には限られず、例えば、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等の接着部材、あるいは入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とを物理的に固定する固定構造体であってもよい。また、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とは、互いに接して配置されていてもよいし、隙間を空けて配置されていてもよい。
【００４４】
このように、入力装置Ｘ１は、液晶表示装置Ｚ１の液晶表示パネル９０を透視しながら、入力装置Ｘ１の入力領域ＥＩを入力操作することによって、各種の情報を入力することができる。なお、各種の情報を入力する際に、情報を入力した使用者に対して、押圧感、なぞり感、肌触り感等の様々な触感を呈示する機能を入力装置Ｘ１に付与してもよい。この場合、入力装置Ｘ１における基体２に、１または複数の振動体（例えば、圧電素子等）を備え、所定の入力操作あるいは所定の押圧荷重を検知した場合に、当該振動体を所定の周波数で振動させることで実現することができる。
【００４５】
なお、液晶表示パネル９０の代わりに、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等の表示パネルであってもよい。
【００４６】
表示装置Ｙ１は、入力装置Ｘ１を備えているので、信頼性を向上することができる。
【００４７】
図６は、上記の表示装置Ｙ１を備えた携帯端末Ｐ１の概略構成を示す斜視図である。携帯端末Ｐ１は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ等である。図６に示すように、携帯端末Ｐ１は、表示装置Ｙ１と、音声入力部１０１と、音声出力部１０２と、キー入力部１０３と、機器用筐体１０４とを備えている。
【００４８】
音声入力部１０１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１０２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１０３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１０３は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。機器用筐体１０４は、表示装置Ｘ１、音声入力部１０１、音声出力部１０２、およびキー入力部１０３を収容する役割を担う部材である。
【００４９】
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。
【００５０】
携帯端末Ｐ１は、表示装置Ｙ１を備えているので、信頼性を向上することができる。
【００５１】
なお、上記では、携帯端末Ｐ１に音声入力部１０１を備えている例について説明したが、これに限定されない。すなわち、携帯端末Ｐ１には音声入力部１０１は備えていなくともよい。
【００５２】
ここで、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機器に備えられていてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
Ｘ１  入力装置
Ｙ１  表示装置
Ｐ１  携帯端末（機器）
２  基体
２ａ  基体の操作面（基体の第１主面）
２ｂ  基体の背面（基体の第２主面）
３ａ  第１検出電極（検出電極）
４ａ  第２検出電極（検出電極）
６  配線導体
８  保護部材
８３  加飾部材
９０  液晶表示パネル（表示パネル）
１０４  機器用筐体
【図１】
2013011966.tif 000003
【図２】
2013011966.tif 000004
【図３】
2013011966.tif 000005
【図４】
2013011966.tif 000006
【図５】
2013011966.tif 000007
【図６】
2013011966.tif 000008