JP5318289B2 - 入力装置、電子機器、および携帯端末 - Google Patents
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Description
本発明は、入力装置、電子機器、および携帯端末に関する。
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１参照）。
このような入力装置は、例えば、表示装置に対向して配置される。なお、表示装置は、マトリックス状に配列された複数の画素領域を有している。入力装置は、基体と、基体上に設けられた第１検出電極パターンと、基体上に設けられた第２検出電極パターンと、第１検出電極パターンと第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応する基体上に設けられた絶縁体と、を備えている。ここで、平面視して、絶縁体の外形状は、矩形状である（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上記の入力装置では、平面視して、絶縁体の長辺方向と画素領域の配列方向（例えばＸ方向）とは略一致している。また、上記の入力装置では、平面視して、絶縁体の短辺方向と画素領域の配列方向（例えばＹ方向）とは略一致している。絶縁体の長辺方向および短辺方向と、画素領域の配列方向とが略一致することにより、画素領域と絶縁体との間で光学的な干渉が生じ、使用者に対して、例えば、絶縁体が点状に光って視認されてしまう等の不具合があった。そのため、入力装置の視認性が低下する。
特開２０１１−１３７２５号公報
特開２０１０−１４０３７０号公報
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、視認性が低下する可能性を低減することができる入力装置、電子機器、および携帯端末に関する。
本発明の入力装置における一態様は、マトリックス状に配列された複数の画素領域を有した表示装置に対向して配置される入力装置であって、基体と、前記基体上に設けられた第１検出電極パターンと、前記基体上に設けられた第２検出電極パターンと、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿って形成されており、平面視して、前記絶縁体の外形状は、円形状または楕円形状である。また、本発明の入力装置における一態様は、マトリックス状に配列された複数の画素領域を有した表示装置に対向して配置される入力装置であって、基体と、前記基体上に設けられた第１検出電極パターンと、前記基体上に設けられた第２検出電極パターンと、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿って形成されており、平面視して、前記絶縁体の輪郭の一部は、曲線をなしており、平面視して、前記絶縁体の輪郭の残部は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている。また、本発明の入力装置における一態様は、マトリックス状に配列された複数の画素領域を有した表示装置に対向して配置される入力装置であって、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２主面上に設けられた第１検出電極パターンと、前記基体の前記第２主面上に設けられた第２検出電極パターンと、前記基体の前記第２主面上に設けられており
、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して位置する絶縁体と、を備え、前記基体の前記第２主面よりも前記第１主面の方が入力操作側に位置しており、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿って形成されており、前記絶縁体は、端部から頂部までの領域に凸曲面を有している。
、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して位置する絶縁体と、を備え、前記基体の前記第２主面よりも前記第１主面の方が入力操作側に位置しており、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿って形成されており、前記絶縁体は、端部から頂部までの領域に凸曲面を有している。
本発明の入力装置における他の態様は、平面視して外形状が略矩形状の基体と、前記基体上に設けられた第１検出電極パターンと、前記基体上に設けられた第２検出電極パターンと、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記基体の長辺方向および前記基体の短辺方向とは異なる方向に沿って形成されており、平面視して、前記絶縁体の外形状は、円形状または楕円形状である。また、本発明の入力装置における他の態様は、平面視して外形状が略矩形状の基体と、前記基体上に設けられた第１検出電極パターンと、前記基体上に設けられた第２検出電極パターンと、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記基体の長辺方向および前記基体の短辺方向とは異なる方向に沿って形成されており、平面視して、前記絶縁体の輪郭の一部は、曲線をなしており、平面視して、前記絶縁体の輪郭の残部は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている。また、本発明の入力装置における他の態様は、第１主面、および該第１主面の反対側に位置する第２主面を有しており、平面視して外形状が略矩形状の基体と、前記基体の前記第２主面上に設けられた第１検出電極パターンと、前記基体の前記第２主面上に設けられた第２検出電極パターンと、前記基体の前記第２主面上に設けられており、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して位置する絶縁体と、を備え、前記基体の前記第２主面よりも前記第１主面の方が入力操作側に位置しており、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記基体の長辺方向および前記基体の短辺方向とは異なる方向に沿って形成されており、前記絶縁体は、端部から頂部までの領域に凸曲面を有している。
本発明の入力装置におけるさらに他の態様は、基体と、前記基体上に設けられており、かつ第１方向に沿って配置された第１検出電極パターンと、前記基体上に設けられており、かつ前記第１方向とは異なる方向である第２方向に沿って配置された第２検出電極パターンと、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記第１方向および前記第２方向とは異なる方向に沿って形成されており、平面視して、前記絶縁体の外形状は、円形状または楕円形状である。また、本発明の入力装置におけるさらに他の態様は、基体と、前記基体上に設けられており、かつ第１方向に沿って配置された第１検出電極パターンと、前記基体上に設けられており、かつ前記第１方向とは異なる方向である第２方向に沿って配置された第２検出電極パターンと、前記第１検出電極パターンと前記第
２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記第１方向および前記第２方向とは異なる方向に沿って形成されており、平面視して、前記絶縁体の輪郭の一部は、曲線をなしており、平面視して、前記絶縁体の輪郭の残部は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている。また、本発明の入力装置におけるさらに他の態様は、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２主面上に設けられており、かつ第１方向に沿って配置された第１検出電極パターンと、前記基体の前記第２主面上に設けられており、かつ前記第１方向とは異なる方向である第２方向に沿って配置された第２検出電極パターンと、前記基体の前記第２主面上に設けられており、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して位置する絶縁体と、を備え、前記基体の前記第２主面よりも前記第１主面の方が入力操作側に位置しており、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記第１方向および前記第２方向とは異なる方向に沿って形成されており、前記絶縁体は、端部から頂部までの領域に凸曲面を有している。
２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記第１方向および前記第２方向とは異なる方向に沿って形成されており、平面視して、前記絶縁体の輪郭の一部は、曲線をなしており、平面視して、前記絶縁体の輪郭の残部は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている。また、本発明の入力装置におけるさらに他の態様は、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２主面上に設けられており、かつ第１方向に沿って配置された第１検出電極パターンと、前記基体の前記第２主面上に設けられており、かつ前記第１方向とは異なる方向である第２方向に沿って配置された第２検出電極パターンと、前記基体の前記第２主面上に設けられており、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して位置する絶縁体と、を備え、前記基体の前記第２主面よりも前記第１主面の方が入力操作側に位置しており、平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記第１方向および前記第２方向とは異なる方向に沿って形成されており、前記絶縁体は、端部から頂部までの領域に凸曲面を有している。
本発明の電子機器における一態様は、本発明に係る入力装置と、前記入力装置と対向して配置された表示装置と、を備える。
本発明の携帯端末における一態様は、本発明に係る電子機器を備える。
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。
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、電子機器、および携帯端末は、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。
図１に示すように、本実施形態に係る電子機器Ｘ１は、入力装置１、および入力装置１に対向して配置された表示装置１００を備えている。
ここで、以下では、入力装置１を説明する前に、表示装置１００について説明する。
本実施形態に係る表示装置１００は、液晶パネル１０１、バックライト１０２、および第１筐体１０３を備えている。
液晶パネル１０１は、表示のために液晶組成物を利用する表示パネルである。具体的には、液晶パネル１０１は、上部基板と、上部基板に対向して配置される下部基板と、上部基板と下部基板との間に介在した液晶層と、上部基板と下部基板との間に介在しかつ表示に寄与する表示部材層と、を備えている。なお、表示部材層としては、例えば、画素電極、配向膜、カラーフィルタ等が挙げられる。液晶パネル１０１の駆動方式としては、単純マトリクス駆動方式であってもよいし、アクティブマトリクス駆動方式であってもよい。また、液晶パネル１０１は、モノクロの表示パネルであってもよいし、カラーの表示パネルであってもよい。
図２に示すように、液晶パネル１０１は、マトリックス状に配列された複数の画素領域１０１ａを有している。具体的には、画素領域１０１ａは、Ｘ方向に複数配列されているとともに、Ｘ方向と直交する方向であるＹ方向にも複数配列されている。すなわち、本実施形態では、画素領域１０１ａの配列方向とは、Ｘ方向およびＹ方向を意味する。なお、「Ｘ方向」は、本発明に係る「第１方向」の一実施形態である。また、「Ｙ方向」は、本発明に係る「第２方向」の一実施形態である。
液晶パネル１０１がアクティブマトリクス駆動方式である場合、画素領域１０１ａは、ゲート配線とデータ配線とで囲まれる領域となり、画素領域１０１ａ内には画素電極を有することになる。すなわち、画素領域１０１ａは、１画素に相当する。ここで、１画素とは、カラーフィルタにおける赤、緑、青の３色のうち１つの色に対応する画素を意味していてもよいし、カラーフィルタにおける赤、緑、青の３色を１組としてこの１組に対応する画素を意味していてもよい。ここで、１画素が、カラーフィルタにおける赤、緑、青の３色のうち１つの色に対応する画素を意味している場合、画素領域１０１ａ間には、図示しないブラックマトリクスが配置される。
なお、液晶パネル１０１の代わりに、プラズマパネル、有機ＥＬパネル、電子ペーパ等の表示パネルを用いてもよい。ここで、有機ＥＬパネルは、電圧を印加すると発光する物質を利用した表示パネルである。具体的には、有機ＥＬパネルは、ジアミン類等の有機物を用いた発光体を基板に蒸着し、５〜１０Ｖの直流電圧を印加することで表示が行われる。なお、液晶パネル１０１の代わりに有機ＥＬパネルを用いた場合には、後述するバックライト１０２は不要となる。
バックライト１０２は、光源１０２ａと、導光板１０２ｂとを備えている。光源１０２ａは、導光板１０２ｂ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、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１０２ｂは、液晶パネル１０１の下面全体にわたって、光源１０２ａからの光を略均一に導くための役割を担う部材である。
第１筐体１０３は、液晶パネル１０１およびバックライト１０２を収容する役割を担うものであり、上側筐体１０３ａおよび下側筐体１０３ｂを備えている。第１筐体１０３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、アルミニウム等の金属が挙げられる。
表示装置１００は、両面テープ１０４を介して入力装置１と接続される。なお、両面テープ１０４の代わりに、熱硬化樹脂、あるいは紫外線硬化樹脂等の接着部材であってもよい。ここで、本実施形態では、入力装置１と表示装置１００とは、空間Ｓ１を介して対向して配置される。
次に、入力装置１について説明する。
図３に示すように、本実施形態に係る入力装置１は、静電容量方式のタッチパネルであって、入力領域Ｅ１および非入力領域Ｅ２を有している。入力領域Ｅ１は、使用者が入力操作をすることができる領域である。非入力領域Ｅ２は、使用者が入力操作をすることができない領域である。本実施形態に係る非入力領域Ｅ２は、入力領域Ｅ１を取り囲むように当該入力領域Ｅ１の外側に位置しているが、これに限らない。例えば、入力領域Ｅ１内に非入力領域Ｅ２が位置していてもよい。
図３〜図５に示すように、入力装置１は、基体２を備えている。
基体２は、第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、絶縁体５、検出用配線６、および保護層７を支持する役割を有する。基体２は、第１主面２ａ、および第１主面２ａの反対側に位置する第２主面２ｂを有している。ここで、基体２の第１主面２ａが、使用者によって直接操作される面となる。なお、基体２の第１主面２ａに傷が付く可能性を低減するために、基体２の第１主面２ａ上に、基体２の第１主面２ａを保護する保護シートを設けてもよい。
基体２の外形状は、平面視して略矩形状である。本実施形態では、基体２は、対向する２つの長辺と、対向する２つの短辺とを有している。ここで、本実施形態では、基体２の長辺に沿った長辺方向が、Ｘ方向と同じ方向を示しており、基体２の短辺に沿った短辺方向が、Ｙ方向と同じ方向を示している。なお、本明細書において、「略矩形状」とは、平面視して、基体２の角部が丸みを帯びたものも含む概念である。また、本明細書において、「略」とは、実質的に、と同じ意味である。
基体２は、絶縁性を有するとともに、基体２の第１主面２ａおよび第２主面２ｂに交差する方向に入射する光に対して透光性を有する構成とされている。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意味する。基体２の構成材料としては、例えば、ガラスあるいはプラスチック等が挙げられる。基体２の構成材料がガラスである場合、強度向上のため、イオン交換によって化学強化されたガラスを用いることが好ましい。
また、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上には、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が設けられている。
第１検出電極パターン３は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａに接近した使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生し、Ｙ方向における入力位置を検出する役割を有する。第１検出電極パターン３は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に、Ｘ方向に沿って複数配置されている。また、第１検出電極パターン３は、第１検出電極３ａおよび第１電極間配線３ｂを有する。
第１検出電極３ａは、使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生する役割を有する。第１検出電極３ａは、Ｘ方向に並んで複数設けられている。第１電極間配線３ｂは、第１検出電極３ａ同士を電気的に接続する役割を有する。第１電極間配線３ｂは、隣り合う第１検出電極３ａの間に設けられている。
第２検出電極パターン４は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａに接近した使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生し、Ｘ方向における入力位置を検出する役割を有する。第２検出電極パターン４は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に、Ｙ方向に沿って複数配置されている。また、第２検出電極パターン４は、第２検出電極４ａおよび第２電極間配線４ｂを有する。
第２検出電極４ａは、使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生する役割を有する。第２検出電極４ａは、Ｙ方向に並んで複数設けられている。第２電極間配線４ｂは、第２検出電極４ａ同士を電気的に接続する役割を有する。第２電極間配線４ｂは、隣り合う第２検出電極４ａの間において、第１電極間配線３ｂと電気的に絶縁するように、絶縁体５を跨ぐように当該絶縁体５上に設けられている。
ここで、絶縁体５は、第１検出電極パターン３と第２検出電極パターン４とが交差する交差部Ｃ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。絶縁体５は、第１電極間配線３ｂを覆うように設けられている。本実施形態に係る絶縁体５は、基体２の第２主面２ｂから保護層７へ向かうに従ってその径が小さくなるように構成されている。なお、平面視における絶縁体５の外形状については後述する。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、シリコーン樹脂、二酸化ケイ素、あるいは窒化珪素等の透明樹脂が挙げられる。
ここで、本実施形態に係る第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａの外形状は、平面視して略ひし形状であるが、これに限らず、多角形状あるいは円形状であってもよい。第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａの外形状が平面視して略ひし形状であれば、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａの隙間を狭くすることができる。このため、基体２の第２主面２ｂ上に設けられた第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａの面積を相対的に大きくすることができる。そのため、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａと指Ｆ１との間において発生する静電容量を大きくすることができ、入力装置１の検出感度が向上する。
上述の第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の構成材料としては、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（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子等が挙げられる。
第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の形成方法としては、例えば、上述の材料をスパッタリング法、蒸着法、あるいはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって基体２の第２主面２ｂ上に成膜する。そして、この膜の表面に感光性樹脂を塗布し、露光、現像、エッチング工程を経て、膜がパターニングされることで、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が形成される。
図６は、図３中に示したＫ１の部分を拡大した平面図である。図６に示すように、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａは、画素領域１０１ａの配列方向とは異なる方向に沿って形成されている。言い換えるならば、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａは、基体２の長辺方向および基体２の短辺方向とは異なる方向に沿って形成されている。さらに言い換えるならば、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａは、Ｘ方向およびＹ方向とは異なる方向に沿って形成されている。具体的に言えば、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａは、閉曲線をなしている。なお、閉曲線とは、両端の一致した連続曲線を意味する。本実施形態では、平面視して、絶縁体５の外形状は、円形状である。
平面視して絶縁体５の輪郭５ａが画素領域１０１ａの配列方向とは異なる方向に沿って形成されているので、画素領域１０１ａと絶縁体５との間で光学的な干渉が生じる可能性を低減できる。すなわち、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａと画素領域１０１ａの配列方向とは、互いにずれているからである。このため、入力装置１では、使用者に対して、例えば、絶縁体５が点状に光って視認されてしまう等の不具合が発生する可能性を低減できる。そのため、入力装置１では、視認性が低下する可能性を低減することができる。なお、図７に示すように、絶縁体５の外形状は、平面視して、楕円形状であってもよい。なお、図７では、絶縁体５の外形状は、第１検出電極パターン３に沿って伸びる楕円形状である例を図示したが、第２検出電極パターン４に沿って伸びる楕円形状であってもよい。
また、本実施形態のように、絶縁体５の外形状が平面視して円形状である場合、絶縁体の外形状が平面視して矩形状である場合と比べて、使用者による基体２の第１主面２ａに対する入力操作等が起因となって絶縁体５に応力が加わった場合であっても、当該応力を緩和することができる。このため、絶縁体５が基体２の第２主面２ｂから剥がれる可能性を低減できる。なお、絶縁体５の外形状が平面視して楕円形状であってもこれと同様の効果を奏する。すなわち、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａの一部が曲線をなしていれば、ある程度は、絶縁体５に加わる応力を緩和することができる。
また、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上には、検出用配線６が設けられている。
検出用配線６は、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４に対して電圧を印加する役割、および、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４と指Ｆ１との間において発生した静電容量の変化を検出する役割を有する。本実施形態では、検出用配線６は、基体２の一方の長辺側に位置する非入力領域Ｅ２、および基体２の一方の短辺側に位置する非入力領域Ｅ２にそれぞれ複数設けられている。また、検出用配線６は、その一端部が第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４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。外部導通領域Ｇ１は、図示しないフレキシブル基板と接続される。このフレキシブル基板には、例えば、後述する位置検出ドライバが設けられている。
検出用配線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。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、ＣＶＤ法、あるいは蒸着法等が挙げられる。
また、入力領域Ｅ１および非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上には、保護層７が設けられている。
保護層７は、第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、および検出用配線６を保護する役割を有する。検出電極パターン３，４および検出用配線６を保護する役割としては、例えば、検出電極パターン３，４および検出用配線６を外部からの衝撃によって傷を付けないように保護する役割、あるいは、検出電極パターン３，４および検出用配線６を水分の吸湿による腐食から保護する役割が挙げられる。保護層７の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂、ウレタン系樹脂、二酸化ケイ素、あるいは窒化ケイ素が挙げられる。保護層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、あるいはスリットコート法が挙げられる。
次に、入力装置１の検出原理について説明する。
図示しない位置検出ドライバは、外部導通領域Ｇ１に位置する検出用配線６と電気的に接続されている。なお、この位置検出ドライバは、電源装置を備えている。位置検出ドライバの電源装置は、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４に電圧を供給している。ここで、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａに、導電体である指Ｆ１が接近すると、指Ｆ１と第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４との間において静電容量が発生する。位置検出ドライバは、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４において発生する静電容量を常に検出しており、所定値以上の静電容量を検出した第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の組合せによって、使用者が入力操作を行った入力位置を検出する。このようにして、入力装置１は、入力位置を検出することができる。
入力装置１は、表示装置１００の液晶パネル１０１を透視しながら、入力領域Ｅ１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１に付与してもよい。この場合、入力装置１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。
以上のように、入力装置１では、視認性が低下する可能性を低減することができる。また、電子機器Ｘ１は、入力装置１を備えているので、視認性が低下する可能性を低減することができる。
次に、上記の電子機器Ｘ１を備えた携帯端末Ｐ１について、図８を参照しながら説明する。
図８は、本実施形態に係る携帯端末Ｐ１の概略構成を示す斜視図である。図８に示すように、携帯端末Ｐ１は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等であって、上記の電子機器Ｘ１と、音声入力部２０１と、音声出力部２０２と、キー入力部２０３と、第２筐体２０４とを備えている。
音声入力部２０１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２０２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２０３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２０３は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。第２筐体２０４は、電子機器Ｘ１、音声入力部２０１、音声出力部２０２、およびキー入力部２０３を収容する役割を担う部材である。
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。
携帯端末Ｐ１は、電子機器Ｘ１を備えているので、視認性が低下する可能性を低減することができる。
なお、上記では、携帯端末Ｐ１に音声入力部２０１を備えている例について説明したが、これに限らない。すなわち、携帯端末Ｐ１には音声入力部２０１は備えられていなくともよい。
また、上記では、携帯端末Ｐ１は、電子機器Ｘ１を収容する第２筐体２０４を備えている例について説明したが、これに限らない。第２筐体２０４を別個独立に設けることなく、電子機器Ｘ１における第１筐体１０３が携帯端末Ｐ１の筐体となる構成であってもよい。
なお、上述した実施形態は、本発明の実施形態の一具体例を示すものであり、種々の変形が可能である。以下、いくつかの主な変形例を示す。
[変形例１]
図９は、変形例１に係る入力装置１ａの概略構成を示す平面図である。図１０は、図９中に示したＫ２の部分を拡大した平面図である。図９および図１０において、図３および図６と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図９は、変形例１に係る入力装置１ａの概略構成を示す平面図である。図１０は、図９中に示したＫ２の部分を拡大した平面図である。図９および図１０において、図３および図６と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図１０に示すように、入力装置１ａでは、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａの一部５１は、曲線をなしている。また、入力装置１ａでは、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａの残部５２は、画素領域１０１ａの配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている。言い換えるならば、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａの残部５２は、基体２の長辺方向および基体２の短辺方向とは異なる方向に沿った直線をなしている。さらに言い換えるならば、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａの残部５２は、Ｘ方向およびＹ方向とは異なる方向に沿った直線をなしている。変形例１では、平面視して、絶縁体５の外形状は、Ｘ方向における両端部が凹状であり、Ｙ方向における両端部が凸状である。
このように、入力装置１ａでは、入力装置１と同様、平面視して絶縁体５の輪郭５ａの一部５１および残部５２が画素領域１０１ａの配列方向とは異なる方向に沿って形成されているので、画素領域１０１ａと絶縁体５との間で光学的な干渉が生じる可能性を低減できる。すなわち、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａの一部５１および残部５２と画素領域１０１ａの配列方向とは、互いにずれているからである。このため、入力装置１ａでは、使用者に対して、例えば、絶縁体５が点状に光って視認されてしまう等の不具合が発生する可能性を低減できる。そのため、入力装置１ａでは、視認性が低下する可能性を低減することができる。
また、入力装置１ａでは、平面視して絶縁体５の輪郭５ａの一部５１が曲線をなしているので、使用者による基体２の第１主面２ａに対する入力操作等が起因となって絶縁体５に応力が加わった場合であっても、当該応力を緩和することができる。このため、絶縁体５が基体２の第２主面２ｂから剥がれる可能性を低減できる。
また、入力装置１ａでは、平面視して、絶縁体５の外形状は、Ｘ方向における両端部が凹状であり、Ｙ方向における両端部が凸状であるので、平面視して絶縁体の外形状が円形状または楕円形状である場合と比べて、平面視における絶縁体５の面積を小さくすることができる。これにより、入力装置１ａでは、使用者に対して絶縁体５が視認されてしまう可能性をより低減できる。
なお、絶縁体５の輪郭５ａの残部５２がなす直線と、画素領域１０１ａの配列方向とがなす角は、光学的な干渉が生じる可能性を低減させる観点から、３０°以上であることが好ましい。すなわち、絶縁体５の輪郭５ａの残部５２がなす直線が、画素領域１０１ａの配列方向に対して３０°以上傾いていれば、画素領域１０１ａと絶縁体５との間で光学的な干渉が生じる可能性をより低減できる。
なお、上記では、平面視して、絶縁体５の輪郭５ａの残部５２は、画素領域１０１ａの配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている例について説明したが、これに限らない。平面視して、絶縁体５の輪郭５ａの残部５２は、曲線をなしていてもよい。
[変形例２]
図１１は、変形例２に係る入力装置１ｂの概略構成を示す平面図である。図１２は、図１１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１３は、図１１中に示した切断線ＩＶ−ＩＶに沿って切断した断面図である。図１１〜図１３において、図３〜図５と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図１１は、変形例２に係る入力装置１ｂの概略構成を示す平面図である。図１２は、図１１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１３は、図１１中に示した切断線ＩＶ−ＩＶに沿って切断した断面図である。図１１〜図１３において、図３〜図５と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図１２および図１３に示すように、入力装置１ｂでは、絶縁体５は、端部５３から頂部５４までの領域に凸曲面５５を有している。絶縁体５が凸曲面５５を有しているので、絶縁体の外形状が断面視して矩形状である場合と比べて、使用者に対して、絶縁体５が視認されてしまう可能性を低減できる。すなわち、入力装置１ｂでは、端部５３から頂部５４までの領域がなだからに形成されているからである。
また、絶縁体５が凸曲面５５を有しているので、使用者による基体２の第１主面２ａに対する入力操作等が起因となって絶縁体５に応力が加わった場合であっても、当該応力を緩和することができる。このため、絶縁体５が基体２の第２主面２ｂから剥がれる可能性を低減できる。
なお、基体２の第２主面２ｂと絶縁体５とがなす角は、絶縁体５が視認されてしまう可能性を低減すること、および絶縁体５に加わる応力を緩和させる観点から、２〜２０°の範囲に設定されていることが好ましい。
[変形例３]
上記では、基体２の第１主面２ａ側から入力操作する例について説明したが、これに限らない。例えば、基体２の第２主面２ｂ側から入力操作してもよい。但し、この場合、保護層７上に、ガラスあるいはプラスチックからなる保護シートをさらに設ける必要がある。
上記では、基体２の第１主面２ａ側から入力操作する例について説明したが、これに限らない。例えば、基体２の第２主面２ｂ側から入力操作してもよい。但し、この場合、保護層７上に、ガラスあるいはプラスチックからなる保護シートをさらに設ける必要がある。
また、上記では、入力装置１，１ａ，１ｂと表示装置１００とを別個独立に構成した例について説明したが、これに限らない。例えば、表示装置１００を構成する液晶パネル１０１の上部基板上に、入力装置１，１ａ，１ｂの第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を設けてもよい。この場合、入力装置１，１ａ，１ｂの基体２と液晶パネル１０１の上部基板とを兼用することができるので、電子機器Ｘ１の厚みを薄くすることができる。すなわち、本発明は、オンセル技術にも適用することができる。
また、上記では、入力装置１，１ａ，１ｂとして静電容量方式のタッチパネルを例として説明したが、これに限らない。すなわち、第１検出電極パターンと第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応する基体上に設けられた絶縁体を備えていれば、その他の方式のタッチパネルにも適用することができる。
[変形例４]
なお、入力装置１の代わりに、入力装置１ａ，１ｂを電子機器Ｘ１に備えていてもよいし、入力装置１ａ，１ｂを備えた電子機器Ｘ１を携帯端末Ｐ１に備えていてもよい。また、入力装置１，１ａ，１ｂを適宜に組み合わせてもよい。
なお、入力装置１の代わりに、入力装置１ａ，１ｂを電子機器Ｘ１に備えていてもよいし、入力装置１ａ，１ｂを備えた電子機器Ｘ１を携帯端末Ｐ１に備えていてもよい。また、入力装置１，１ａ，１ｂを適宜に組み合わせてもよい。
Ｘ１ 電子機器
Ｐ１ 携帯端末
１，１ａ，１ｂ 入力装置
２ 基体
３ 第１検出電極パターン
４ 第２検出電極パターン
５ 絶縁体
５ａ 絶縁体の輪郭
５１ 絶縁体の輪郭の一部
５２ 絶縁体の輪郭の残部
５３ 絶縁体の端部
５４ 絶縁体の頂部
５５ 絶縁体の凸曲面
１００ 表示装置
１０１ａ 画素領域
Ｃ１ 交差部
Ｐ１ 携帯端末
１，１ａ，１ｂ 入力装置
２ 基体
３ 第１検出電極パターン
４ 第２検出電極パターン
５ 絶縁体
５ａ 絶縁体の輪郭
５１ 絶縁体の輪郭の一部
５２ 絶縁体の輪郭の残部
５３ 絶縁体の端部
５４ 絶縁体の頂部
５５ 絶縁体の凸曲面
１００ 表示装置
１０１ａ 画素領域
Ｃ１ 交差部
Claims (11)
- マトリックス状に配列された複数の画素領域を有した表示装置に対向して配置される入力装置であって、
基体と、
前記基体上に設けられた第１検出電極パターンと、
前記基体上に設けられた第２検出電極パターンと、
前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿って形成されており、
平面視して、前記絶縁体の外形状は、円形状または楕円形状である、入力装置。 - マトリックス状に配列された複数の画素領域を有した表示装置に対向して配置される入力装置であって、
基体と、
前記基体上に設けられた第１検出電極パターンと、
前記基体上に設けられた第２検出電極パターンと、
前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿って形成されており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭の一部は、曲線をなしており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭の残部は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている、入力装置。 - マトリックス状に配列された複数の画素領域を有した表示装置に対向して配置される入力装置であって、
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２主面上に設けられた第１検出電極パターンと、
前記基体の前記第２主面上に設けられた第２検出電極パターンと、
前記基体の前記第２主面上に設けられており、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して位置する絶縁体と、を備え、
前記基体の前記第２主面よりも前記第１主面の方が入力操作側に位置しており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿って形成されており、
前記絶縁体は、端部から頂部までの領域に凸曲面を有している、入力装置。 - 平面視して外形状が略矩形状の基体と、
前記基体上に設けられた第１検出電極パターンと、
前記基体上に設けられた第２検出電極パターンと、
前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記基体の長辺方向および前記基体の短辺方向とは異なる方向に沿って形成されており、
平面視して、前記絶縁体の外形状は、円形状または楕円形状である、入力装置。 - 平面視して外形状が略矩形状の基体と、
前記基体上に設けられた第１検出電極パターンと、
前記基体上に設けられた第２検出電極パターンと、
前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記基体の長辺方向および前記基体の短辺方向とは異なる方向に沿って形成されており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭の一部は、曲線をなしており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭の残部は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている、入力装置。 - 第１主面、および該第１主面の反対側に位置する第２主面を有しており、平面視して外形状が略矩形状の基体と、
前記基体の前記第２主面上に設けられた第１検出電極パターンと、
前記基体の前記第２主面上に設けられた第２検出電極パターンと、
前記基体の前記第２主面上に設けられており、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して位置する絶縁体と、を備え、
前記基体の前記第２主面よりも前記第１主面の方が入力操作側に位置しており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記基体の長辺方向および前記基体の短辺方向とは異なる方向に沿って形成されており、
前記絶縁体は、端部から頂部までの領域に凸曲面を有している、入力装置。 - 基体と、
前記基体上に設けられており、かつ第１方向に沿って配置された第１検出電極パターンと、
前記基体上に設けられており、かつ前記第１方向とは異なる方向である第２方向に沿って配置された第２検出電極パターンと、
前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記第１方向および前記第２方向とは異なる方向に沿って形成されており、
平面視して、前記絶縁体の外形状は、円形状または楕円形状である、入力装置。 - 基体と、
前記基体上に設けられており、かつ第１方向に沿って配置された第１検出電極パターンと、
前記基体上に設けられており、かつ前記第１方向とは異なる方向である第２方向に沿っ
て配置された第２検出電極パターンと、
前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して設けられた絶縁体と、を備え、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記第１方向および前記第２方向とは異なる方向に沿って形成されており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭の一部は、曲線をなしており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭の残部は、前記画素領域の配列方向とは異なる方向に沿った直線をなしている、入力装置。 - 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２主面上に設けられており、かつ第１方向に沿って配置された第１検出電極パターンと、
前記基体の前記第２主面上に設けられており、かつ前記第１方向とは異なる方向である第２方向に沿って配置された第２検出電極パターンと、
前記基体の前記第２主面上に設けられており、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に対応して位置する絶縁体と、を備え、
前記基体の前記第２主面よりも前記第１主面の方が入力操作側に位置しており、
平面視して、前記絶縁体の輪郭は、前記第１方向および前記第２方向とは異なる方向に沿って形成されており、
前記絶縁体は、端部から頂部までの領域に凸曲面を有している、入力装置。 - 請求項１〜９のいずれか一項に記載の入力装置と、
前記入力装置と対向して配置された表示装置と、を備えた電子機器。 - 請求項１０に記載の電子機器を備えた携帯端末。
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