JP2014048870A

JP2014048870A - 操作検出装置

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Publication number: JP2014048870A
Application number: JP2012190985A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Takagi; 芳徳高木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2014-03-17
Also published as: US9494979B2; WO2014034233A1; US20150109222A1

Abstract

【課題】光触媒による付着物の分解と操作検出機能を両立する。
【解決手段】タッチパネル３０は、表示部３１０、操作検出層３２０、および光触媒層３３０が積層されて成る。操作検出層３２０は、Ｘ電極層３２２、絶縁層３２４、およびＹ電極層３２６を含む。光触媒層３３０には、酸化チタンまたはタングステンなどの光触媒が形成される。光触媒層３３０が付着物を分解する際に発生する、酸化還元反応による電流ノイズを考慮し、光触媒層３３０の光触媒が不均一に形成される。
【選択図】図３

Description

本開示は、操作検出装置に関する。

近日、操作検出装置および表示装置の機能を包含するタッチパネルの普及が進んでいる。ユーザは、このタッチパネルにおいて直感的な操作を行うことが可能である。

また、酸化チタンに代表される光触媒も注目を集めている。光触媒は、受光に応じて酸化還元反応を示す性質を有する。例えば、特許文献１には、光触媒が塗布され、光触媒によるセルフクリーニング機能を有する光触媒膜被覆ガラスが開示されている。

特開２００２−５３３４５号公報

ここで、タッチパネルはユーザにより指で操作されることが多いので、タッチパネルの表面には皮脂が付着し易い。タッチパネルの表面に皮脂が付着すると、タッチパネルの表示の視認性が低下する。このため、タッチパネルの付着物を自動的に分解するために、タッチパネルの表面に光触媒を形成することが考えられる。

しかし、光触媒が付着物を分解する際には、酸化還元反応により電流ノイズが発生する。このため、光触媒をタッチパネルに形成した場合、タッチパネルに包含される操作検出装置としての機能は、上述した電流ノイズにより損なわれる恐れがある。

そこで、本開示では、光触媒による付着物の分解と操作検出機能を両立するための、新規かつ改良された操作検出装置を提案する。

本開示によれば、操作検出層と、前記操作検出層に積層される光触媒層と、を備え、前記光触媒層には、光触媒が不均一な量で形成される、操作検出装置が提供される。

以上説明したように本開示によれば、光触媒による付着物の分解と操作検出機能を両立することが可能である。

本開示の実施形態による携帯端末の構成を示した説明図である。携帯端末のハードウェア構成を示した説明図である。タッチパネルの層構成を模式的に示した説明図である。光触媒のセルフクリーニング機能を示した説明図である。タッチパネルの表示画面の具体例を示した説明図である。光触媒層の第１の変形例を示した説明図である。光触媒層の第２の変形例を示した説明図である。光触媒層のさらなる変形例を示した説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。

また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
１．携帯端末の基本構成
２．タッチパネルの構成
３．変形例
４．むすび

＜１．携帯端末の基本構成＞
本開示による技術は、一例として以下に説明するように、多様な形態で実施され得る。また、本開示の実施形態によるタッチパネル３０（操作検出装置）は、
Ａ．操作検出層（３２０）と、
Ｂ．前記操作検出層に積層される光触媒層（３３０）と、
を備え、
Ｃ．前記光触媒層には、光触媒が不均一な量で形成される。

以下では、まず、このようなタッチパネル３０を備える携帯端末２０の基本構成について説明する。

図１は、本開示の実施形態による携帯端末２０の構成を示した説明図である。図１に示したように、本開示の実施形態による携帯端末２０は、タッチパネル３０を備える。タッチパネル３０は、各種の表示画面を表示する表示装置、および、ユーザによる操作入力を検出する操作検出装置としての機能を包含する。表示装置としての機能は、例えば、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）装置により実現される。また、操作検出装置としての機能は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパッドなどにより実現される。

なお、図１においては、タッチパネル３０が搭載される携帯端末２０の一例としてスマートフォンを示しているが、携帯端末２０はかかる例に限定されない。例えば、携帯端末２０は、携帯電話、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などの情報処理装置であってもよい。

（ハードウェア構成）
続いて、図２を参照し、携帯端末２０のハードウェア構成を説明する。図２は、携帯端末２０のハードウェア構成を示した説明図である。図２に示したように、携帯端末２０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）２０３と、入力装置２０８と、出力装置２１０と、ストレージ装置２１１と、ドライブ２１２と、撮像装置２１３と、通信装置２１５とを備える。

ＣＰＵ２０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って携帯端末２０内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバスにより相互に接続されている。

入力装置２０８は、マウス、キーボード、ボタン、マイクロフォン、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ２０１に出力する入力制御回路などから構成されている。携帯端末２０のユーザは、該入力装置２０８を操作することにより、携帯端末２０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

出力装置２１０は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）装置およびランプなどの表示装置を含む。さらに、出力装置２１０は、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置を含む。例えば、表示装置は、撮像された画像や生成された画像などを表示する。一方、音声出力装置は、音声データ等を音声に変換して出力する。なお、図１を参照して説明したタッチパネル３０は、図２に示す入力装置２０８および出力装置２１０に対応する。

ストレージ装置２１１は、本実施形態にかかる携帯端末２０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置２１１は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。このストレージ装置２１１は、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種データを格納する。

ドライブ２１２は、記憶媒体用リーダライタであり、携帯端末２０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ２１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体２４に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ２０３に出力する。また、ドライブ２１２は、リムーバブル記憶媒体２４に情報を書き込むこともできる。

撮像装置２１３は、光を集光する撮影レンズおよびズームレンズなどの撮像光学系、およびＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの信号変換素子を備える。撮像光学系は、被写体から発せられる光を集光して信号変換部に被写体像を形成し、信号変換素子は、形成された被写体像を電気的な画像信号に変換する。

通信装置２１５は、例えば、ネットワーク１２に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置２１５は、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。

なお、ネットワーク１２は、ネットワーク１２に接続されている装置から送信される情報の有線、または無線の伝送路である。例えば、ネットワーク１２は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）などを含んでもよい。また、ネットワーク１２は、ＩＰ−ＶＰＮ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ−ＶｉｒｔｕａｌＰｒｉｖａｔｅＮｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。

＜２．タッチパネルの構成＞
以上、本開示の実施形態による携帯端末２０の基本構成を説明した。続いて、図３〜図５を参照し、携帯端末２０に搭載されるタッチパネル３０の構成をより具体的に説明する。

図３は、タッチパネル３０の層構成を模式的に示した説明図である。図３に示したように、タッチパネル３０は、主に、表示部３１０、操作検出層３２０、および光触媒層３３０が積層されて成る。

（操作検出層）
また、操作検出層３２０は、Ｘ電極層３２２、絶縁層３２４、およびＹ電極層３２６を含む。Ｘ電極層３２２は、Ｘ方向に沿って並べて配置されたＸ電極群を含み、Ｙ電極層３２６は、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って並べて配置されたＹ電極群を含む。タッチパネル３０は、Ｘ電極群による検知結果、およびＹ電極群による検知結果を組み合わせることにより、ユーザによるタッチ位置を特定することが可能である。

（光触媒層）
光触媒層３３０には、酸化チタンまたはタングステンなどの光触媒が形成される。光触媒には、付着物を自動的に分解するセルフクリーニング機能があるので、光触媒層３３０を備える本実施形態によるタッチパネル３０は、タッチパネル３０に対する例えば生体由来の付着物を自動的に分解し、表示の視認性を向上することが可能である。ここで、図４を参照し、光触媒のセルフクリーニング機能の概要を説明する。

図４は、光触媒のセルフクリーニング機能を示した説明図である。図４の上図に示したように、光触媒層３３０に付着物４１が付着している時に、光触媒層３３０に光（紫外光）が照射されると、光触媒層３３０において酸化還元反応が活性化される。この酸化還元反応の過程で付着物４１は分解され、図４の下図に示したようにＣＯ_２およびＨ_２Ｏが発生し、付着物４１が除去される。

しかし、光触媒層３３０が付着物４１を分解する際には、酸化還元反応により電流ノイズが発生する。本実施形態においては、この電流ノイズが操作検出層３２０による操作検出に与える影響を考慮し、光触媒層３３０の光触媒が不均一に形成される。具体的には、タッチパネル３０において、操作検出用の第１の領域に、情報表示用の第２の領域よりも低い濃度（単位面積当たりの量）で光触媒が形成される。以下、この点について図５を参照して説明する。

図５は、タッチパネル３０の表示画面の具体例を示した説明図である。図５に示したように、領域５２は、情報表示の用途で用いられることのある情報表示用の領域（操作非検出領域）であり、領域５４は、操作検出の用途で用いられることのある操作検出用の領域である。本実施形態においては、このような操作検出用の領域５４に、情報表示用の領域５２よりも低い濃度で光触媒が形成される。

かかる構成により、領域５４において酸化還元反応により発生する電流ノイズ量が抑制されるので、領域５４における操作検出の精度を担保することが可能である。一方、ユーザにより注視され易い情報表示用の領域５２では、付着物の分解能力が高くなるので、領域５２の視認性を向上することが可能である。

なお、画面種別により、操作検出用の領域および情報表示用の領域の位置関係は変化し得る。しかし、少なくともいずれかの画面の操作検出用の領域、および情報表示用の領域の配置に対応するように低濃度の光触媒および高濃度の光触媒を形成することにより、当該画面において上記効果を得ることが可能である。

＜３．変形例＞
以上、本開示の実施形態を説明した。上記の実施形態では、操作検出用の領域と情報表示用の領域とに異なる濃度で光触媒を形成する例を説明したが、本技術はかかる例に限定されない。本開示の技術的思想は、光触媒を不均一な濃度で形成することであり、操作検出用の領域と情報表示用の領域とに異なる濃度で光触媒を形成することは、上記の本開示の技術的思想の一例に過ぎない。本開示の技術的思想によれば、例えば以下に説明する変形例も実現可能である。

図６は、光触媒層３３０の第１の変形例を示した説明図である。光触媒層３３０は、図６に示したように、光触媒の濃度が一方向に沿って連続的に変化するように形成されてもよい。図７は、光触媒層３３０の第２の変形例を示した説明図である。光触媒層３３０は、図７に示したように、光触媒の濃度が高い領域と、光触媒の濃度が低い領域を交互に有してもよい。

図８は、光触媒層３３０のさらなる変形例を示した説明図である。光触媒層３３０は、図８（１）に示したように、縦横の各々を２分割して得られる４つの領域を有し、同一対角線上に位置する２つの領域に同一濃度の光触媒が形成されても良い。また、光触媒層３３０は、図８（２）に示したように、縦横の各々を２分割して得られる４つの領域のうち、同一対角線上に位置する２つの領域における光触媒の濃度分布が同一パターンになるように形成されてもよい。また、光触媒層３３０は、図８（３）に示したように、高濃度または低濃度で光触媒が形成された矩形領域などの組み合わせであってもよい。また、光触媒層３３０は、図８（４）に示したように、光触媒の濃度が異なる同心円状の複数の領域を含んでもよい。また、光触媒層３３０は、図８（５）に示したように、光触媒が同一の濃度で形成された螺旋状の領域を含んでもよい。

＜４．むすび＞
以上説明したように、本開示のある実施形態によれば、操作検出用の領域に、情報表示用の領域よりも低い濃度で光触媒が形成される。かかる構成により、操作検出用の領域において酸化還元反応により発生する電流ノイズ量が抑制されるので、操作検出用の領域における操作検出の精度を担保することが可能である。一方、ユーザにより注視され易い情報表示用の領域では、付着物の分解能力が高くなるので、情報表示用の領域の視認性を向上することが可能である。

なお、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
操作検出層と、
前記操作検出層に積層される光触媒層と、
を備え、
前記光触媒層には、光触媒が不均一な量で形成される、操作検出装置。
（２）
前記操作検出装置は、
表示部をさらに有し、
前記操作検出層は、前記表示部の表示面に積層される、前記（１）に記載の操作検出装置。
（３）
前記操作検出層は、操作面の各領域における電気的信号を検出する電極を有する、前記（１）または（２）に記載の操作検出装置。
（４）
前記光触媒層は、第１の領域および第２の領域を含み、
前記第１の領域と第２の領域とに形成される光触媒の単位面積当たりの量は異なる、前記（１）〜（３）に記載の操作検出装置。
（５）
前記第１の領域は、前記操作検出層による操作検出用の領域を含み、
前記第１の領域に形成される光触媒の単位面積当たりの量は、前記第２の領域に形成される光触媒の単位面積当たりの量よりも少ない、前記（４）に記載の操作検出装置。

２０携帯端末
３０タッチパネル
３１０表示部
３２０操作検出層
３２２電極層
３２４絶縁層
３２６電極層
３３０光触媒層

Claims

操作検出層と、
前記操作検出層に積層される光触媒層と、
を備え、
前記光触媒層には、光触媒が不均一な量で形成される、操作検出装置。
前記操作検出装置は、
表示部をさらに有し、
前記操作検出層は、前記表示部の表示面に積層される、請求項１に記載の操作検出装置。
前記操作検出層は、操作面の各領域における電気的信号を検出する電極を有する、請求項１に記載の操作検出装置。
前記光触媒層は、第１の領域および第２の領域を含み、
前記第１の領域と第２の領域とに形成される光触媒の単位面積当たりの量は異なる、請求項１に記載の操作検出装置。
前記第１の領域は、前記操作検出層による操作検出用の領域を含み、
前記第１の領域に形成される光触媒の単位面積当たりの量は、前記第２の領域に形成される光触媒の単位面積当たりの量よりも少ない、請求項４に記載の操作検出装置。