JP5370723B2 - 静電容量型入力装置、入力機能付き表示装置および電子機器 - Google Patents
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(全体構成)
図1(a)、(b)は各々、本発明を適用した入力機能付き表示装置の全体構成を模式的に示す説明図、およびその断面構成を模式的に示す説明図である。なお、図1(b)において、入力装置の各電極、および液晶装置の画素電極や対向電極などについては数などを簡略化して示してある。
図2(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態1に係る入力機能付き表示装置100の静電容量型入力装置1において、第1基板側の構成を模式的に示す説明図、および第2基板側の構成を模式的に示す説明図である。以下の説明では、静電容量型入力装置1に用いた第1基板10および第2基板20の基板面で互いに交差する方向(本形態では、直交する方向)を各々X方向およびY方向として説明する。なお、図2(a)、(b)においては、電極の数などを減らして図示してある。
図3は、本発明を適用した静電容量型入力装置1の動作を示す説明図である。本形態の静電容量型入力装置1において、図1(b)に示すIC40に構成した押圧検出回路41は、複数の第2電極21に結合している静電容量を監視するとともに、第2電極21と第1電極11との短絡を監視する。また、押圧検出回路41は、フレキシブル基板33を介して第1電極11をグランド電位に保持する。
本形態の静電容量型入力装置1では、第1電極11の4辺に補助電極12a、12b、12c、12dが形成されている。このため、第1電極11を抵抗膜として構成し、第2電極21を検出用電極として利用すれば、本形態の静電容量型入力装置1を抵抗膜型入力装置として機能させることもできる。すなわち、相対向する位置の補助電極12a、12bによって第1電極11に対して電界を印加し、この状態で、図1(b)に示すIC40に構成した押圧検出回路41によって、第2電極21の電位を監視すれば、第1電極11と第2電極21とが短絡した際のY方向における短絡位置(第2基板20に対する押圧位置)を検出することができる。また、相対向する位置の補助電極12c、12dによって第1電極11に対して電界を印加し、この状態で、図1(b)に示すIC40に構成した押圧検出回路41によって、第2電極21の電位を監視すれば、第1電極11と第2電極21とが短絡した際のX方向における短絡位置(第2基板20に対する押圧位置)を検出することができる。
以上説明したように、本形態の静電容量型入力装置1においては、第1基板10に第1電極11が形成され、第2基板20に複数の第2電極21が形成されており、第2基板20が押圧されて第1基板10側に撓むと、第2基板20が撓んだ箇所では、第1電極11と第2電極21との間の静電容量が増大する。このため、複数の第2電極21の各々に結合している静電容量を監視すれば、第2基板20に対する押圧位置を検出することができる。従って、本形態によれば、静電容量型入力装置1であっても、ペンなどといった指以外での入力が可能である。
図4(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態2に係る入力機能付き表示装置の静電容量型入力装置1において、第1基板10側の構成を模式的に示す説明図、および第2基板20側の構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。また、図4(a)では、配線や端子などの図示を省略してある。
図5(a)、(b)は各々、本発明の実施の形態3に係る入力機能付き表示装置100の静電容量型入力装置1において、第1基板10側の構成を模式的に示す説明図、および第2基板20側の構成を模式的に示す説明図である。図6は、本発明の実施の形態3に係る静電容量型入力装置1に用いた第2基板20の説明図であり、図6(a)は、第2電極を構成する電極パターンの平面的な構成を示す説明図である。図6(b)、(c)、(d)は各々、第2基板20をA−A′線、B−B′線、およびC−C′線に相当する位置で切断したときの断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。また、図5(a)では、配線や端子などの図示を省略してある。
図7(a)、(b)、(c)は各々、本発明の実施の形態4〜6に係る静電容量型入力装置の断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1、2、3と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図8は、本発明の実施の形態7に係る静電容量型入力装置の断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1、2、3と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図9(a)、(b)、(c)は各々、本発明の実施の形態8に係る静電容量型入力装置の断面図、その第1基板10側の構成を模式的に示す説明図、および第2基板20側の構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
上記の実施の形態では、画像生成装置としての液晶装置5を用いたが、有機エレクトロルミネッセンス装置やプラズマ表示装置を画像生成装置として用いてもよい。
次に、上述した実施形態に係る入力機能付き表示装置100を適用した電子機器について説明する。図10(a)に、入力機能付き表示装置100を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ2000は、表示ユニットとしての入力機能付き表示装置100と本体部2010を備える。本体部2010には、電源スイッチ2001及びキーボード2002が設けられている。図10(b)に、入力機能付き表示装置100を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001及びスクロールボタン3002、並びに表示ユニットとしての入力機能付き表示装置100を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、入力機能付き表示装置100に表示される画面がスクロールされる。図10(c)に、入力機能付き表示装置100を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001及び電源スイッチ4002、並びに表示ユニットとしての入力機能付き表示装置100を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が入力機能付き表示装置100に表示される。
Claims (10)
- 第1基板と、
前記第1基板に対して入力操作面側に配置され、所定の隙間を介して該第1基板と対向する第2基板と、
前記第2基板に対向する前記第1基板の面上に形成された第1電極と、
前記第1基板に対向する前記第2基板の面上であって、前記第1電極と平面視で重なる領域に形成された複数の第2電極と、
前記第2基板に対する押圧に伴う前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量変化に基づいて前記第2基板に対する押圧位置を検出するとともに、前記第2基板に対する押圧に伴って前記第1電極と前記第2電極とが短絡したとき、その短絡位置を検出して前記第2基板に対する押圧位置を検出する押圧検出部と、
を有する、静電容量型入力装置。 - 前記第2電極は、
第1方向に延在する第1電極パターンと、
前記第1方向に対して交差する第2方向に延在する第2電極パターンと、
を備えている、請求項1に記載の静電容量型入力装置。 - 前記第1電極パターンと前記第2電極パターンとは、同時形成された第1導電膜により形成され、
前記第1電極パターンは、前記第1方向に連続して延在し、
前記第2電極パターンは、前記第1電極パターンとの交差部で途切れており、
当該交差部には、前記第1電極パターンおよび前記第2電極パターンの上層あるいは下層に形成された絶縁膜と、該絶縁膜によって前記第1電極パターンに対して絶縁分離された状態で前記第2電極パターンの途切れ部分を電気的に接続させる第2導電膜と、
を備えている、請求項2に記載の静電容量型入力装置。 - 前記第1電極パターンから延在する配線、および前記第2電極パターンから延在する配線の少なくとも一部は、前記第1導電膜と前記第2導電膜との積層膜を備えている、請求項3に記載の静電容量型入力装置。
- 前記第1電極および前記第2電極のうちの一方の電極は抵抗膜であり、
前記押圧検出部によって、前記第1電極および前記第2電極のうちの他方の電極を検出用電極として前記第1電極と前記第2電極との短絡位置を検出する抵抗膜型入力装置としても機能する、請求項1に記載の静電容量型入力装置。 - 前記第1基板と前記第2基板との間には絶縁材料が充填されている、請求項1乃至5の何れか一項に記載の静電容量型入力装置。
- 前記第1基板にはフレキシブル配線基板が接続され、
前記第2基板に形成された前記第2電極は、前記第1基板と前記第2基板との間に介在する基板間導通材を介して前記フレキシブル配線基板の導電パターンに電気的に接続されている、請求項1乃至6の何れか一項に記載の静電容量型入力装置。 - 第1基板と、
前記第1基板に対して入力操作面側に配置され、所定の隙間を介して該第1基板と対向する第2基板と、
前記第1基板に対向する前記第2基板の面上に形成された第1電極と、
前記第2基板に対向する前記第1基板の面上であって、前記第1電極と平面視で重なる領域に形成された複数の第2電極と、
前記第2基板に対する押圧に伴う前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量変化に基づいて前記第2基板に対する押圧位置を検出するとともに、前記第2基板に対する押圧に伴って前記第1電極と前記第2電極とが短絡したとき、その短絡位置を検出して前記第2基板に対する押圧位置を検出する押圧検出部と、
を有する、静電容量型入力装置。 - 請求項1乃至8の何れか一項に記載の静電容量型入力装置を備えた入力機能付き表示装置であって、
前記第1基板、前記第2基板、前記第1電極および前記第2電極は、いずれも透光性を備え、
前記第1基板に対して前記第2基板が位置する側とは反対側に画像生成装置が配置されている、入力機能付き表示装置。 - 請求項9に記載の入力機能付き表示装置を備えている、電子機器。
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