JP2004212717A

JP2004212717A - 入力装置付電気光学装置及び電子機器

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Publication number: JP2004212717A
Application number: JP2003000430A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sakurai; 慎二櫻井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2023-01-06
Also published as: JP4269683B2

Abstract

【課題】入力装置付電気光学装置において、表示画面の非表示状態における外観を向上させ、インパクトのある表示画面を有する装置構成を提供する。
【解決手段】入力装置付電気光学装置２００は、表面の被接触位置を検出可能で、かつ、実質的に可視光を透過可能に構成された入力装置２２０と、当該入力装置を通して視認可能な表示を構成する電気光学装置２１０とを備えている。そして、前記電気光学装置２１０における表示の光経路途中に半透過反射層２２４Ｒが配置されていることを特徴とする。これによって、表示光が強いときには所定の表示画像が視認され、外光が強い場合いは表示画面が鏡面状に視認される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は入力装置を前面側に備えた入力装置付電気光学装置に係り、特に、光学的な特殊機能を持たせた装置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンピュータの手書き入力装置として使用されるタブレット装置や、携帯型情報端末（ＰＤＡ）などに使用されるタッチパネル型入力装置としては、抵抗膜方式、電磁誘導方式、静電容量方式などの各種の構造を有するものが知られている。上記の入力装置は、多くの場合、液晶表示パネルなどの電気光学装置の表示面の前面側に重ねあわされるように配置された状態で使用される。
【０００３】
このような電気光学装置においては、通常、電気光学装置を構成するガラス等の基板上にタッチパネル型入力装置を直接接着固定したり、或いは、当該基板上に両面接着シートなどの接着シートを介在させて入力装置を固定したりしていた。また、電気光学装置と入力装置とを透明弾性部材を介在させた状態で固定する装置も提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
上記のように入力装置を重ね合わせた電気光学装置の一例として、図８には、従来の入力装置付電気光学装置１００の外観を示す。この装置１００では、電気光学装置１１０と、入力装置１２０とが相互に重ねあわされた状態で固定されている。電気光学装置１１０は、ガラス等で構成される基板１１１，１１２が図示しないシール材により所定のギャップを介して貼り合わされ、当該ギャップ内に図示しない液晶が封入されたものである。基板１１１，１１２には図示しない複数の電極が形成され、これらの電極によって液晶に電界を印加できるように構成されている。電極には配線が導電接続され、この配線は、一方の基板１１１に設けられた基板張出部１１１Ｔ上に引き出され、この基板張出部１１１Ｔ上に実装されたフレキシブル配線基板１１５に導電接続されている。
【０００５】
また、入力装置１２０には、電気光学装置１１０の基板１１２上に固定されたガラス等で構成される基板１２１と、この基板１２１上に接着固定された樹脂フィルム１２２と、さらにその上に所定間隔で対向する樹脂フィルム１２３とが積層配置されている。樹脂フィルム１２２，１１３には、互いに対向する内面上に透明電極が形成されており、一方の透明電極の所定方向両側には一対の金属電極が導電接続され、他方の透明電極の所定方向と直交する方向両側にも一対の金属電極が導電接続されている。これらの金属電極は、基板１２１と樹脂フィルム１２２との間に介挿されたフレキシブル配線基板１２５に導電接続されている。
【０００６】
この相互に対向する上記透明電極同士は、通常時においてはスペーサなどによって相互に接触しないように構成されている。そして、入力装置１２０の表面にペンや指などを接触させると、樹脂フィルム１２３が変形してその内面上の透明電極が、対向する樹脂フィルム１２２の内面上の透明電極に接触し、上記フレキシブル配線基板１２５を通して上記金属電極間に通電を行うことによって、上記の接触点の上記所定方向及びこれに直交する方向の位置に応じた抵抗値を検出できるように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】
国際公開パンフレットＷＯ９８／２２８６７
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の入力装置付電気光学装置１００においては、電気光学装置１１０によって構成される表示画面が入力装置１２０を通して視認できるように構成されているが、表示画面に画像を表示しない場合、表示画面全体が黒色になり、面白味に欠けるとともに、観察側に透明な入力装置が配置されていることによって、表示画面の外観が悪化するという問題点がある。
【０００９】
また、従来の入力装置の検出機構には、例えば抵抗膜としてＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体が形成されることが多いが、透明導電体は通常柔軟性に欠けるため、亀裂や剥離などが生じやすいため、耐久性を高めることが難しいという問題点もある。
【００１０】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、入力装置付電気光学装置において、表示画面の非表示状態における外観を向上させ、インパクトのある表示画面を有する装置構成を提供することにある。また、もう一つの課題は、入力装置の耐久性を高めることのできる新規の装置構成を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の入力装置付電気光学装置は、表面の被接触位置を検出可能で、かつ、実質的に可視光を透過可能に構成された入力装置と、前記入力装置を通して視認可能な表示を構成する電気光学装置と、前記電気光学装置における前記表示の光経路途中に配置された光透過性を有する反射層とを具備することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、電気光学装置における表示の光経路途中に光透過性を有する反射層が配置されていることによって、外光を半透過反射層によって観察側に反射させることができるので、外光に基づいて光透過性を有する反射層により生ずる反射光が相対的に強く、表示光が相対的に弱いか、或いは、表示光が存在しない場合には、上記反射光によって表示画面が鏡面状態となり、ミラーとして用いることが可能になる。また、上記反射光が相対的に弱く、表示光が相対的に強い場合には、表示光によって所定の表示を視認することができる。したがって、非表示状態においては表示画面が鏡面状になることにより、インパクトのある外観を得ることができる。また、非表示状態において、表示画面がミラー状に構成されるため、電気光学装置の手前側に配置された透明な入力装置の存在が気になりにくくなり、入力装置が手前に存在するという外観上の欠点を目立ちにくくすることができる。
【００１３】
ここで、光透過性を有する反射層としては、たとえば、金属などの反射性材料を光が透過可能な程度に薄く形成したもの、微細な細孔が多数分散形成されたもの、所定方向に振動面を有する偏光成分を反射し、所定方向と直交する方向に振動面を有する偏光成分を透過する反射偏光板などを用いることができる。
【００１４】
本発明において、前記光透過性を有する反射層は、前記入力装置に設けられていることが好ましい。これによれば、光透過性を有する反射層が入力装置に設けられていることによって、光透過性を有する反射層の観察側に配置される構造の厚さを低減することができるので、観察される鏡面状態をより良好に構成することができ、当該構造に起因する鏡面反射像のぶれを低減することができる。
【００１５】
本発明において、前記光透過性を有する反射層は、前記入力装置の観察側に配置された表面層よりも前記電気光学装置側に配置されていることが好ましい。光透過性を有する反射層の観察側に少なくとも表面層が配置されていることにより、光透過性を有する反射層が外部に露出していないため、光透過性を有する反射層の劣化や損傷を低減することができる。上記表面層は、入力装置の検出構造の一部を構成するものであってもよく、また、入力装置の検出構造とは別の（すなわち検出機能とは無関係の）表面保護膜などであってもよい。
【００１６】
本発明において、前記入力装置は硬質の基板上に可撓性の入力層を含む検出構造を有し、前記光透過性を有する反射層は前記基板と前記検出構造との間に配置されていることが好ましい。これによれば、半透過反射層が硬質の基板と検出構造との間に配置されていることにより、光透過性を有する反射層が背後にある基板によって支持されていることになるので、入力装置に及ぼされる接触圧に起因する光透過性を有する反射層の撓み等の変形を低減することができ、これによって光透過性を有する反射層の耐久性を向上させることができる。ここで、上記入力層とは、入力装置の検出機能を実現するための検出構造のうち、入力装置に対する入力操作を実質的に直接受ける部分（表面層）を言う。
【００１７】
本発明において、前記光透過性を有する反射層は、前記入力装置の検出構造に含まれる導体層を兼ねていることが好ましい。これによれば、入力装置の検出構造に含まれる導体層を光透過性を有する反射層が兼ねていることにより、入力装置の構造を簡易化することができるとともに、導体層を透明導電体で形成した場合に較べて、その耐久性を高めることができる。特に、光透過性を有する反射層（導体層）を金属薄膜で構成した場合には、透明導電体よりも変形に対する耐久性を容易に高めることができる。
【００１８】
本発明において、前記入力装置は、微小幅の絶縁体を挟んで隣接配置された露出表面をそれぞれ備えた第１導体及び第２導体を含む検知体と、当該検知体の観察側に配置され、前記検知体の表面に対向する可撓性の導体層とを具備し、当該導体層が前記絶縁体の両側の前記第１導体と前記第２導体とに接触することにより、前記第１導体と前記第２導体とが相互に導通するように構成され、前記導体層が前記光透過性を有する反射層であることが好ましい。これによれば、観察側に配置された導体層が光透過性を有する反射層であることによって、入力装置の構成要素の数を低減することができ、構造を簡易化することができるとともに、導体層として透明導電体を用いる場合に較べて、その耐久性を高めることができる。特に、光透過性を有する反射層を金属薄膜で構成した場合には、透明導電体よりも変形に対する耐久性を容易に高めることができる。
【００１９】
本発明において、前記光透過性を有する反射層の可視光に対する平均光透過率は、約１０〜４０％の範囲内であることが好ましい。これによれば、外光の存在によって十分な鏡面状態を形成することが可能になるとともに、実用上、表示画像を十分に視認可能に構成できる。
【００２０】
上記各発明において、前記電気光学装置としては、特に液晶表示装置が好ましいが、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）なども用いることができる。
【００２１】
また、本発明の電子機器は、上記いずれかに記載の入力装置付電気光学装置と、前記入力装置における前記被接触位置を検出する位置検出手段と、前記電気光学装置を制御する表示駆動手段とを有するものである。電子機器としては、特に、半透過反射層により形成される鏡面を手軽に用いることができるという点で、携帯電話、携帯型情報端末、電子腕時計などの携帯型電子機器であることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る入力装置付電気光学装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る第１実施形態の入力装置付電気光学装置及び電子機器を示す概略構成図である。この入力装置付電気光学装置２００は、電気光学装置２１０と、入力装置２２０とが相互に重ねあわされたものである。電気光学装置２１０には、ガラスやプラスチック等で構成される透明な基板２１１と２１２とが図示しないシール材等によって貼り合わされ、その間に図示しない電気光学物質（図示例の構成では液晶）が封入されている。基板２１１の端部には、基板２１２の外形よりも外側に張り出した基板張出部２１１Ｔが形成されている。この基板張出部２１１Ｔには、電気光学装置２１０の表示領域Ａ内から複数の配線２１０ａが引き出されている。これらの配線２１０ａの先端には入力端子２１０ｂが形成されている。これらの入力端子２１０ｂには、フレキシブル配線基板などで構成される配線部材２１５が導電接続されている。上記入力端子２１０ｂと配線部材２１５とは、好ましくは異方性導電膜（ＡＣＦ）によって導電接続される。なお、上記基板２１１，２１２の外面上には、偏光板２１３，２１４（２１４については図３を参照）が配置されている。
【００２４】
入力装置２２０は、ガラス等で構成された透明な基板２２１と、この基板２２１上に配置された透明な検出フィルム２２２と、その上に配置された絶縁枠２２３と、さらにその上に配置された検出フィルム２２４とを有している。また、入力装置２２０の内部には、図示Ｘ方向両側に配置された一対のＸ電極２２０Ｘ，２２０Ｘと、図示Ｙ方向両側に配置された一対のＹ電極２２０Ｙ，２２０Ｙとが配置されている。また、入力装置の観察側には、透明フィルム或いは透明コーティング層などによって構成された保護膜２２７が設けられている。この保護膜２２７の背後には、金属薄膜などによって構成された、光透過性を有する反射層としての半透過反射層２２４Ｒが配置されている。
【００２５】
入力装置２２０の基板２２１と、検出フィルム２２２との間には、上記Ｘ電極２２０Ｘ，２２０Ｘ及びＹ電極２２０Ｙ，２２０Ｙにそれぞれ導電接続されたフレキシブル配線基板等で構成される配線部材２２５が実装されている。
【００２６】
入力装置２２０は、固定部材２３０によって電気光学装置２１０に重なるように固定されている。この固定部材２３０としては、たとえば、両面粘着テープや接着層などを用いることができる。
【００２７】
上記の配線部材２１５は、電子機器の内部に設置されたコネクタ２５１に接続されている。このコネクタ２５１は、表示駆動回路２９０に導電接続されている。また、上記の配線部材２２５は、コネクタ２５２に接続されている。このコネクタ２５２は、位置検出回路２８０に導電接続されている。表示駆動回路２９０及び位置検出回路２８０は、ＣＰＵ２７０にそれぞれ接続されている。ＣＰＵ２７０は、記憶装置であるＲＯＭ２７１及びＲＡＭ２７２に接続されている。表示駆動回路２９０は、ＣＰＵ２７０からの指令に基づいて表示信号等を送出し、電気光学装置２１０の表示駆動を行うように構成されている。この表示駆動回路２９０の詳細は後述する。また、位置検出回路２８０は、上記配線部材２２５を介して上記のＸ電極２２０Ｘ，２２０Ｘ及びＹ電極２２０Ｙ，２２０Ｙに電圧を供給するとともに、これらのＸ電極２２０Ｘ，２２０Ｘ及びＹ電極２２０Ｙ，２２０Ｙからの検出信号を受け、この検出信号に応じた被接触位置の座標データをＣＰＵ２７０に送出するように構成されている。ＣＰＵ２７０は、ＲＯＭ２７１から呼び出されたプログラムに応じて動作し、ＲＡＭ２７１に一時的にデータを保存させながら、上記表示駆動回路２９０及び位置検出回路２８０を適宜に制御する。
【００２８】
図２は、上記入力装置２２０の概略構成を示す分解斜視図である。基板２２１の表面上には、複数の導電接続部２２１ａ，２２１ｂが形成されている。これらの導電接続部２２１ａ，２２１ｂは、たとえば、基板２２１の表面上に形成された銅箔、導電メッキ層、導電印刷層などの各種導体によって構成できる。導電接続部２２１ａ，２２１ｂからはそれぞれ配線パターンが引き出され、これらの配線パターンは基板端部に集合し、そこに複数の検出端子２２１ｓが配列状態となるように形成されている。これらの検出端子２２１ｓは、図１に示す上記配線部材２２５に導電接続される。
【００２９】
検出フィルム２２２，２２４は、それ自体が所定の抵抗率を有する電気伝導性の導電素材によって構成されていてもよく、或いは、樹脂フィルムなどの絶縁性基体上に透明導電膜などを形成したものであってもよい。後者の場合には、透明導電膜は、検出フィルム２２２と２２４の相互に対向する内面上にそれぞれ形成される。検出フィルム２２２には、上記導電基材や透明導電膜に導電接続された一対のＸ電極２２０Ｘが、図示Ｘ方向の両端部に形成されている。また、検出フィルム２２４には、上記導電基材や透明導電膜に導電接続された一対のＹ電極２２０Ｙが，図示Ｙ方向の両端部に形成されている。
【００３０】
絶縁枠２２３は、上記検出フィルム２２２と２２４との間に介挿される。絶縁枠２２３は、検出フィルム２２２と２２４の外周部において絶縁スペーサとして機能し、検出フィルム２２２，２２４の対向する導電基材又は透明導電膜同士の絶縁性及び間隔を確保している。また、対向する導電基材又は透明電極膜の間には、絶縁性のスペーサ２２６が分散配置されていてもよい。
【００３１】
Ｘ電極２２０Ｘは、検出フィルム２２２に設けられた導通部２２２ｂを介して基板２２１の導電接続部２２１ｂに導電接続される。また、Ｙ電極２２０Ｙは、絶縁枠２２３に設けられた導通部２２３ａと、検出フィルム２２２の導通部２２２ａを介して基板２２１の導電接続部２２１ａに導電接続される。これらの各導通部は、いずれも貫通孔とその内部に配置された導電材とによって構成できる。
【００３２】
また、検出フィルム２２４の上面には、上記の半透過反射層２２４Ｒが形成されている。この半透過反射膜２２４Ｒは、たとえば、アルミニウム、銀、クロムなどの金属、或いは、これらの金属を主成分とする合金などを材料とする金属薄膜で構成される。半透過反射層２２４Ｒは、可視光の一部を反射するとともに、他の一部を透過するように構成されたものであり、その光透過率は、たとえば、１０〜４０％程度に設定されることが好ましい。この光透過率の範囲を下回ると、電気光学装置２１０の表示が視認されにくくなり、また、当該範囲を上回ると、鏡面状態が得られにくくなる。この光透過率は、金属薄膜の厚さを変えることによって容易に調整できる。通常、金属薄膜の厚さは１〜５０μｍ程度である。金属薄膜は、蒸着法、スパッタリング法などによって形成することができる。半透過反射膜２２４Ｒとしては、上記金属薄膜のほかに、光屈折率の異なる複数の透明層を積層させた光学多層膜、光反射性を有する合成樹脂薄膜、反射偏光板などを用いることができる。
【００３３】
特に、上記のように半透過反射層を金属薄膜で構成する場合、入力装置２２０の検出構造の一部（入力装置の検出機能に必要な構成要素）の表面上に形成することが、構成を簡易なものとすることができるとともに、入力装置の厚さの増大を抑制する上で好ましい。
【００３４】
半透過反射層２２４Ｒとしては、分散配置された細孔を多数備えた光反射層で構成することもできる。この場合、背後にある電気光学装置２１０の表示を視認可能とするために、電気光学装置２１０の画素（独立して光学状態を制御可能な最小単位）毎に対応した細孔が形成されていることが好ましい。
【００３５】
また、半透過反射層としては反射偏光板を用いることもできる。反射偏光板は、或る所定方向に振動面を有する偏光成分を反射させ、その所定方向と直交する方向に振動面を有する偏光成分を透過させるといった光学特性を備えたものである。この反射偏光板としては、異なる複屈折性を備えた複数の薄膜を積層させた多層膜や、コレステリック液晶層の前後に１／４波長板を配置したものなどが挙げられる。より具体的には、たとえば、スリーエム社製の「Ｄ−ＢＥＦ」という製品などがある。なお、半透過反射層として反射偏光板を用いる場合であって、偏光子及び検光子（共に通常の吸収型の偏光板を用いることが一般的である。）を用いた液晶表示装置を電気光学装置として用いる場合には、検光子の偏光透過軸と、反射偏光板の偏光透過軸とを相互に一致させるか、或いは、一致しない場合でも、両軸の角度が±１５度以下であることが必要となる。また、この場合に、検光子を省略して反射偏光板で検光子を兼ねることも可能である。
【００３６】
上記のように構成された入力装置２２０においては、保護膜２２７の表面をペン先や指先によって軽く押圧すると、入力層である検出フィルム２２４が局部的に撓み、その内面は、対向する検出フィルム２２２の内面に接触する。この接触点の位置は、以下のようにして検出できる。まず、図１に示す位置検出回路２８０により、一対のＸ電極２２０Ｘ、２２０Ｘの間に所定の電圧を印加すると、検出フィルム２２２には、図示Ｘ方向に所定の電位勾配が形成される。したがって、検出フィルム２２２の内面が上記接触点にて検出フィルム２２４の内面に接触すると、検出フィルム２２４の電位は上記接触点の図示Ｘ方向の座標に対応した値となるので、この値を検出フィルム２２４に設けられたＹ電極２２０Ｙを介して検出することにより、接触点のＸ座標が決定される。一方、位置検出回路２８０により、一対のＹ電極２２０Ｙ，２２０Ｙの間に所定の電圧を印加する。これによって、検出フィルム２２４には、図示Ｙ方向に所定の電位勾配が形成される。したがって、検出フィルム２２４の内面が上記接触点にて検出フィルム２２２の内面に接触すると、検出フィルム２２２の電位は上記接触点の図示Ｙ方向の座標に対応した値となるので、この値を検出フィルム２２２に設けられたＸ電極２２０Ｘを介して検出することにより、接触点のＹ座標が決定される。そして、このようなＸ座標の検出とＹ座標の検出とを常時繰り返し行うことによって、入力装置２２０に対する被接触位置（すなわち、ペンや指による接触を受けた位置）の座標をリアルタイムで検出できる。
【００３７】
図３は、本実施形態の入力装置付電気光学装置の完成状態の構成例を示すものである。この入力装置付電気光学装置２００では、電気光学装置２１０が透過型の液晶表示装置であり、電気光学装置２１０の背後にバックライト２４０が配置されている。このバックライト２４０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の光源２４１と、アクリル樹脂などによって構成される導光板２４２と、導光板２４２の背後に配置される光反射層２４３とを備えている。このようなサイドライト型のバックライトを用いることによって、装置全体の厚さの増大をある程度抑制できる。
【００３８】
本実施形態では、半透過反射層２２４Ｒによって、外部から入力装置２２０内に入射した光の一部が反射され、反射光として外部へ出射される。したがって、外部が明るい、或いは、バックライト２４０の照度が低い、若しくは、バックライト２４０が消灯しているなどの理由により、当該反射光が強く、電気光学装置から出射される表示光が弱い場合には、表示画面は主として鏡面状に視認される。また、周囲が暗い、バックライト２４０が点灯しているなどの理由により、上記反射光が弱く、電気光学装置から出射される表示光が強い場合には、表示画面からは主として電気光学装置による所定の表示画像が視認される。したがって、表示画面によって所定の画像を視認していないときでも、インパクトのある外観を得ることができる。また、図８に示す従来構造では、電気光学装置２１０が消灯している状態にある（すなわち非表示時である）場合に、その消灯された表示画面の手前側に透明な入力装置２２０が視認されて外観を悪化させ、違和感を与えることがあるが、本実施形態では、半透過反射層２２４Ｒによる反射光によって、このような外観上の欠点を目立ちにくくすることができる。
【００３９】
なお、図３に示すように、検出フィルム２２４の表面上には、さらに保護膜２２７を配置したほうが好ましい。保護膜２２７を配置することによって、半透過反射層２２４Ｒが直接ペンや指などに触れず、また、半透過反射層２２４Ｒが直接外部に露出していないため、半透過反射層２２４Ｒが磨耗したり、損傷したり、変質したりすることを低減でき、耐久性を向上させることができるからである。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、図４を参照して、本発明に係る第２実施形態について説明する。この実施形態の入力装置付電気光学装置３００には、基本的に、上記第１実施形態の入力装置と同様の電気光学装置３１０（基板３１１，３１２、配線部材３１５）及び入力装置３２０（基板３２１、検出フィルム３２２，３２４、絶縁枠３２３、スペーサ３２６）が形成されている。さらに、バックライト３４０は、光源３４１、導光板３４２及び光反射層３４３を備え、上記第１実施形態のバックライト２４０と全く同様である。また、固定部材３３０も上記第▲１▼実施形態と同様のものである。
【００４１】
ただし、本実施形態の入力装置３２０においては、半透過反射層３２１Ｒが、基板３２１と検出フィルム３２２との間に配置されている点で、上記第１実施形態とは異なる。
【００４２】
この実施形態において、半透過反射層３２１Ｒは、基板３２１の表面上に被着された金属薄膜などによって構成される。この半透過反射層３２１Ｒについても、上記第１実施形態と同様の他の素材で構成してもかまわない。
【００４３】
本実施形態の半透過反射層３２１Ｒは、比較的硬質の基板３２１に隣接して配置されているため、入力装置３２０の表面にペンや指などが触れて所定の接触圧が加えられても基板３２１によって支持されているためほとんど変形せず、その結果、損傷を受けにくくなる。したがって、耐久性を向上させることができる。特に、半透過反射層３２１Ｒが基板３２１上に被着されていることによって、その耐久性をさらに高めることができる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に、上記各実施形態に適用可能な他の入力装置の構成例について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、本実施形態の入力装置６２０の構成を模式的に示す分解斜視図、図６は、同入力装置６２０の構造を模式的に示す概略断面図である。
【００４５】
この入力装置６２０は、検出フィルム６２２、絶縁フィルム６２３、検出フィルム６２４、絶縁枠６２５、検出フィルム６２６が順次に積層されたものである。検出フィルム６２２，６２４，６２６は、導電性基材によって構成されているか、或いは、検出フィルム６２２，６２４では図示の上面上に、検出フィルム６２６では図示の下面上に、それぞれ透明導電層が形成されたものである。
【００４６】
検査フィルム６２２には、図示Ｘ方向両端部に一対のＸ電極６２０Ｘが形成され、また、そのＸ電極６２０間には、複数の突起６２２ｐが縦横に配列形成されている。絶縁フィルム６２３には、上記突起６２２ｐに対応する位置に、対応する大きさ及び形状の開口部６２３ｐが形成されている。これらの開口部６２３ｐは、やや上方に突出した枠状の開口縁を備えている。さらに、検出フィルム６２４には、上記開口部６２３ｐの突出した開口縁を収容可能な大きさ及び形状の開口部６２４ｐが形成されている。
【００４７】
図５に示す構造を相互に積層させると、図６に示すように、検出フィルム６２２の突起６２２ｐが絶縁フィルム６２３の開口部６２３ｐに挿入され、突起６２２ｐの上端は、開口部６２３ｐの上方へ突出した開口縁６２３ｑとほぼ同じ高さになるように嵌合する。そして、開口部６２３ｐの上方へ突出した開口縁６２３ｑは検出フィルム６２４の開口部６２４ｐの内部に挿入され、嵌合する。これによって、検出フィルム６２２、絶縁フィルム６２３及び検出フィルム６２４によって構成される積層体の表面（上面）には、図示のように、突起６２２ｐの上面と、検出フィルム６２４の表面とが絶縁フィルム６２３の開口縁６２３ｑによって相互に絶縁された状態で露出する。すなわち、本実施形態の検出構造は、検出フィルム６２２、６２４及び絶縁フィルム６２３は、微小幅の絶縁体を挟んで隣接する第１導体（検出フィルム６２２の突起６２２ｐ）と、第２導体（検出フィルム６２４）とを露出させてなる表面を有する検知体を具備している。
【００４８】
また、上記の検出フィルム６２４の上には、絶縁枠６２５を介して検出フィルム６２６が対向配置されている。ここで、検出フィルム６２６は、上記検出フィルム６２２、絶縁フィルム６２３及び検出フィルム６２４の表面に対して絶縁枠６２５によって僅かに離反した状態となっている。この検出フィルム６２６の下面には、上記と同様の金属薄膜で構成された半透過反射層６２６Ｒが形成されている。すなわち、上記検出構造は、上記検知体の表面に間隔を隔てて対向配置された導体層（半透過反射層６２６Ｒ）をも具備している。
【００４９】
この実施形態では、入力層である検出フィルム６２６の表面にペン先や指が触れると、図６に点線で示すように、検出フィルム６２６が部分的に撓み、絶縁フィルム６２３の開口縁６２３ｑを跨ぐ様にして、導体層である半透過反射層６２６Ｒが検出フィルム６２２の突起６２２ｐの上面と、これに隣接する検出フィルム６２４の表面とに接触するため、半透過反射層６２６Ｒを介して検出フィルム６２２と６２４とが導電接触する。この接触点の位置は、通常の抵抗膜方式の場合と同様の方法で検出することができる。すなわち、一対のＸ電極６２０Ｘ間に所定の電圧を印加すると、これらの電極間の検出フィルム６２２上にＸ方向の電位勾配が形成されるので、上記導電接触点のＸ方向の位置に応じた電位が検出フィルム６２４を介して一対のＹ電極６２０Ｙに伝達されるため、Ｙ電極６２０Ｙの電位を検出することによってＸ方向の位置を求めることができる。また、同様に、一対のＹ電極６２０Ｙ間に所定の電圧を印加すると、これらの電極間の検出フィルム６２４上にＹ方向の電位勾配が形成されるので、上記導電接触点のＹ方向の位置に応じた電位が検出フィルム６２２を介して一対のＸ電極６２０Ｘに伝達されるため、Ｘ電極６２０Ｘの電位を検出することによってＹ方向の位置を求めることができる。この方式では、最も表面側に配置される検出フィルム６２６（導体層）は導電性を有する必要があるが、その機能は局部的な導電性によって確保されるので、繰り返し応力によって部分的に導電性が失われても機能不良を生ずる可能性が少なくなり、耐久性を向上させることができるという利点がある。
【００５０】
また、この実施形態では、上記入力装置６２０の検出構造の一部を構成する導体層として、半透過反射層を兼用しているので、構成要素の数を低減することができ、構造を簡易なものとすることができる。また、金属薄膜で構成された半透過反射層６２６Ｒを導体層とすることによって、検出フィルム６２６の内面（図示下面）に透明導電膜を形成する場合に較べて、検出フィルム６２６の撓みによる亀裂の発生などの損傷を受けにくくなるため、耐久性を向上させることができる。
【００５１】
なお、図５及び図６には、上記第１実施形態及び第２実施形態の入力装置に設けられている基板２２１，３２１は図示していないが、上記と同様にガラス等で構成された比較的硬質の基板上に本実施形態の構造を配置することができる。
【００５２】
［第４実施形態］
次に、図７を参照して、本発明に係る上記各実施形態に用いることのできる別の入力装置の構成について簡単に説明する。上記の入力装置はいずれも電気抵抗を利用した検出方式の入力装置を採用したものであるが、本実施形態の入力装置７２０は、静電容量方式の入力装置の構成例を示すものである。
【００５３】
この入力装置７２０においては、絶縁基板７２２上に、帯状のＸ電極７２０Ｘが図示左右方向に伸びる態様で複数ストライプ状に配列形成されている。また、これらのＸ電極７２０Ｘ上には、絶縁基板７２３が配置されている。この絶縁基板７２３上には、帯状のＹ電極７２０Ｙが図の紙面と直交する方向に伸びる態様で複数ストライプ状に配列形成されている。そして、これらのＹ電極６２０Ｙの上には絶縁基板７２４が配置されている。なお、上記のいずれの絶縁基板も可撓性の樹脂フィルムなどで構成することができる。また、図示の構造の下に第１又は第２実施形態に記載したガラス等の比較的硬質の基板２２１，３２１を配置してもよい。
【００５４】
この入力装置７２０においては、Ｘ電極７２０Ｘ［ｉ］と、Ｙ電極７２０Ｙ［ｊ］との間の静電容量Ｃｏ［ｉ，ｊ］（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ、ｎはＸ電極の数、ｍはＹ電極の数）は、ペンや指などが入力層である絶縁基板７２４の表面に接触すると、当該ペンや指とＹ電極７２０Ｙとの間に静電容量Ｃｓが発生することによって変化する。このため、上記静電容量Ｃｏの変化したＸ電極７２０Ｘ［ｉ］と、Ｙ電極７２０Ｙ［ｊ］との組み合わせ［ｉ，ｊ］を検出することによって、接触点（非接触位置）を知ることができる。
【００５５】
なお、上記第１乃至第３実施形態の入力装置には必ずしも半透過反射層を形成する必要はなく、入力装置と電気光学装置との間に半透過反射層を形成してもよく、また、電気光学装置に半透過反射層を形成してもよい。このため、この第４実施形態においては、入力装置７２０内に半透過反射層を設けていない。ただし、この入力装置７２０において半透過反射層を形成してもよい。たとえば、図７に点線で示すように、絶縁基板７２４の表面上に半透過反射層７２４Ｒを形成（被着）し、さらに、この半透過反射層７２４Ｒの表面を保護膜７２５によって被覆してもよい。
【００５６】
［電子機器］
最後に、図９及び図１０を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。この実施形態では、上記入力装置付電気光学装置２００の電気光学装置２１０（電気光学装置）を表示手段として備えた電子機器について説明する。図９は、本実施形態の電子機器における電気光学装置２１０に対する制御系（表示制御系）の表示駆動回路２９０の全体構成を示す概略構成図である。表示駆動回路２９０は、表示情報出力源２９１と、表示情報処理回路２９２と、電源回路２９３と、タイミングジェネレータ２９４とを含む表示制御回路２９０Ａと、駆動回路２９０Ｂとを含む。この駆動回路２９０Ｂは、通常、液晶パネルに直接実装されている半導体ＩＣチップ、パネル表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶パネルに導電接続された回路基板に実装された半導体ＩＣチップ若しくは回路パターンなどによって構成することができる。
【００５７】
表示情報出力源２９１は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ２９４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路２９２に供給するように構成されている。
【００５８】
表示情報処理回路２９２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２９０Ｂへ供給する。駆動回路２９０Ｂは、走査線駆動回路、信号線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路２９３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【００５９】
図１０は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話を示す。この携帯電話１０００は、操作部１００１と、表示部１００２とを有する。操作部１００１の前面には複数の操作ボタンが配列され、送話部の内部にマイクが内蔵されている。また、表示部１００２の受話部の内部にはスピーカが配置されている。
【００６０】
上記の表示部１００２においては、ケース体の内部に回路基板１１００が配置され、この回路基板１１００に対して上述の入力装置付電気光学装置２００が実装されている。ケース体内に設置された電気光学装置２００は、上記入力装置２２０の機能により表示窓２００Ａに触れることによってその接触位置に応じた入力操作を行うことができるとともに、この表示窓２００Ａを通して表示画面を視認することができるように構成されている。
【００６１】
尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。たとえば、上記実施形態では、電気光学装置として液晶表示装置を用いた場合の具体的構成例について説明したが、本発明は液晶装置に限定されるものではなく、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、フィールドエミッション電気光学装置など、種々の電気光学装置にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す概略構成分解斜視図。
【図２】第１実施形態の入力装置の構成を示す分解斜視図。
【図３】第１実施形態の構成例を示す概略縦断面図。
【図４】第２実施形態の構成例を示す概略縦断面図。
【図５】第３実施形態の入力装置の構成例を示す分解斜視図。
【図６】第３実施形態の入力装置の構成例を示す縦断面図。
【図７】第４実施形態の入力装置の構成例を示す縦断面図。
【図８】従来の入力装置付電気光学装置の構成例を示す概略斜視図。
【図９】本発明の電子機器の表示系の構成を示す概略構成図。
【図１０】本発明の電子機器の例を示す斜視図。
【符号の説明】
２００…入力装置付電気光学装置、２１０…電気光学装置、２１１，２１２…基板、２１５…配線部材、２１０ａ…配線、２１０ｂ…入力端子、２２０…入力装置、２２１…基板、２２２，２２４…検出フィルム、２２３…絶縁枠、２２４Ｒ…半透過反射層、２３０…固定部材

Claims

表面の被接触位置を検出可能で、かつ、実質的に可視光を透過可能に構成された入力装置と、
前記入力装置を通して視認可能な表示を構成する電気光学装置と、
前記電気光学装置における前記表示の光経路途中に配置された光透過性を有する反射層とを具備することを特徴とする入力装置付電気光学装置。
前記光透過性を有する反射層は、前記入力装置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の入力装置付電気光学装置。
前記光透過性を有する反射層は、前記入力装置の観察側に配置された表面層よりも前記電気光学装置側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置付電気光学装置。
前記入力装置は硬質の基板上に可撓性の入力層を含む検出構造を有し、前記光透過性を有する反射層は前記基板と前記検出構造との間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の入力装置付電気光学装置。
前記光透過性を有する反射層は、前記入力装置の検出構造に含まれる導体層を兼ねていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の入力装置付電気光学装置。
前記入力装置は、微小幅の絶縁体を挟んで隣接配置された露出表面をそれぞれ備えた第１導体及び第２導体を含む検知体と、当該検知体の観察側に配置され、前記検知体の表面に対向する可撓性の導体層とを具備し、当該導体層が前記絶縁体の両側の前記第１導体と前記第２導体とに接触することにより、前記第１導体と前記第２導体とが相互に導通するように構成され、前記導体層が前記光透過性を有する反射層であることを特徴とする請求項５に記載の入力装置付電気光学装置。
前記光透過性を有する反射層の可視光に対する平均光透過率は、約１０〜４０％の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の入力装置付電気光学装置。
前記電気光学装置は液晶装置であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の入力装置付電気光学装置。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の入力装置付電気光学装置と、前記入力装置における前記被接触位置を検出する位置検出手段と、前記電気光学装置を制御する表示駆動手段とを有する電子機器。