JP5448886B2 - 入力装置、およびこれを備えた表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、入力装置、およびこれを備えた表示装置に関する。
従来の入力装置は、基体と、基体上に設けられる第１検出電極パターンと、基体上に設けられかつ第１検出電極パターンと交差する第２検出電極パターンとを備えている。一般的に、このような入力装置は、表示装置などの電子機器に搭載される。
例えば表示装置に搭載された入力装置では、表示装置の駆動信号によって発生した電磁波が入力装置の第１検出電極パターンもしくは第２検出電極パターンに到達することで、電磁波がノイズとして検出される。ノイズが検出されると、入力位置の検出精度が低下する。
そこで、特許文献１に開示の入力装置では、第１検出電極パターンおよび第２検出電極パターンと表示装置との間に導電層を設けることで、電磁波による影響を低減させている。
しかしながら、上記の入力装置のように、導電層を設けるだけでは、平面視における第１検出電極パターンと第２検出電極パターンとの交差する領域において、導電層が入力装置の厚み方向にさらに重なることとなり、当該領域での光の透過性が低下する。この場合、表示装置の表示が見えにくくなるおそれがある。
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、表示装置に搭載され、かつ導電層が設けられた場合においても、表示装置の表示品位の低下を低減させることが可能な入力装置および表示装置を提供することである。
本発明に係る入力装置は、第１主面、および前記第１主面の反対側に位置する第２主面を有する絶縁層と、前記絶縁層の第１主面に設けられ、第１方向に沿って配列される第１検出電極パターンと、第２方向に沿って配列される第２検出電極パターンであって、前記第１検出電極パターンに対して立体交差するように前記絶縁層の第２主面に設けられる交差領域と、前記絶縁層の第１主面に設けられる検出領域と、を有する第２検出電極パターンと、を備え、前記絶縁層は、当該絶縁層を厚み方向に貫く貫通孔を有しており、前記貫通孔の内壁面は、前記第２検出電極パターンに沿った断面で、凸曲面を有し、前記第２検出電極パターンの一部は、前記凸曲面に位置する。
本発明に係る入力装置は、表示装置に搭載され、かつ導電層が設けられた場合においても、表示装置の表示品位の低下を低減させることができる。
本発明に係る表示装置は、入力装置に導電層が設けられた場合においても、表示品位の低下を低減させることができる。
［実施の形態１］
まず、本発明の第１の実施形態の係る入力装置Ｘ１について図１〜図５を参照にして説明する。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る。
まず、本発明の第１の実施形態の係る入力装置Ｘ１について図１〜図５を参照にして説明する。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る。
入力装置Ｘ１は、図１に示すように、使用者が指などの導電体を近接または押圧することで情報を入力するための入力領域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。また、外側領域ＥＯは、図外のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などと電気的に接続される領域である外部導通領域ＥＧを有している。
入力装置Ｘ１は、基体１０と、導電層２０と、絶縁層３０と、第１検出電極パターン４０と、第２検出電極パターン５０と、接合部材６０と、保護用基板７０とを備える。
基体１０は、導電層２０と、絶縁層３０と、第１検出電極パターン４０と、第２検出電極パターン５０とを支持する役割を有する。図１では、基体１０の平面視形状は矩形状であるが、これには限られない。基体１０の材料は、絶縁性および透光性を有するものが挙げられ、例えば、ガラスおよびプラスチックなどである。ここで、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。
導電層２０は、電磁波を吸収する機能を有する。導電層２０の材料は、透光性および導電性を有するものが挙げられ、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Z
inc Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）、ＡＺＯ（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、導電性高分子などである。
inc Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin Oxide）、ＡＺＯ（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、導電性高分子などである。
本実施形態では、導電層２０は、基体１０の主面１０ａの全面に設けられている。すなわち、導電層２０は、入力領域ＥＩおよび外側領域ＥＯの両方に位置している。これにより、表示装置などの駆動信号によって発生した電磁波が、入力領域ＥＩに位置する第１検出電極パターン４０および第２検出電極パターン５０だけでなく、外側領域ＥＯに位置する１検出電極パターン４０および第２検出電極パターン５０に、到達することを低減できる。なお、導電層２０は、少なくとも入力領域ＥＩに位置していればよい。また、導電層２０は、例えば、導電層２０の膜厚の分布が膜厚全体の平均値から±１０％以内に設定されることで、実質的に同一膜厚で設けられている。
また、導電層２０は、図３および図４に示すように、複数の開口部２１を有している。この開口部２１内には、第２検出電極パターン５０の交差領域５０ａが位置している。
また、導電層２０は、グランド電位などの基準電位に設定されているのが好ましい。これにより、例えば表示装置から発生する電磁波を吸収する機能が向上する。
導電層２０の形成方法は、例えば、次のような方法が挙げられる。まず、スパッタリング法、蒸着法、もしくは化学気相成長（ＣＶＤ）法により、例えばＩＴＯを基体１０の主面１０ａに膜として形成する。このＩＴＯ膜の表面に対して感光性樹脂を塗布し、塗布した感光性樹脂に対して露光処理、現像処理を行うことで感光性樹脂に所望のパターンを形成する。次いで、ＩＴＯ膜を薬液でエッチングすることで、ＩＴＯ膜に開口部２１を形成する。そして、ＩＴＯ膜の表面に設けられている感光性樹脂を除去することで、導電層２０が形成される。
絶縁層３０は、導電層２０と第１検出電極パターン４０、導電層２０と第２検出電極パターン５０をそれぞれ電気的に絶縁する機能を有する。絶縁層３０は、入力領域ＥＩおよび外側領域ＥＯの両方に位置している。なお、絶縁層３０は、少なくとも入力領域ＥＩに位置していればよい。また、絶縁層３０は、例えば、絶縁層３０の膜厚の分布が膜厚全体の平均値から±１０％以内に設定されることで、実質的に同一膜厚で設けられている。
絶縁層３０は、第１主面３０ａと、第２主面３０ｂとを有する。第１主面３０ａは、入力装置を使用する際に使用者側に位置する面である。第２主面３０ｂは、第１主面３０ａの反対側に位置する面である。絶縁層３０の材料は、絶縁性および透光性を有する材料が挙げられ、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂である。
絶縁層３０は、図３に示すように、導電層２０の開口部２１内に、絶縁層３０を厚み方向に貫通する貫通孔３１を有する。また、貫通孔３１は、図３に示すように、例えば一つの開口部２１に対して二つ設けられている。
絶縁層３０の形成方法としては、例えばアクリル樹脂を導電層２０の表面に塗布し、アクリル樹脂に対して露光処理、現像処理を行うことで形成される。
第１検出電極パターン４０は、複数の第１検出電極４１と、複数の第１接続電極４２と、第１検出用配線４３とを有している。また、第１検出電極パターン４０は、絶縁層３０の第１主面３０ａに、第１方向としてのＢ方向に沿って配列されている。
第１検出電極４１は、矢印Ｂ方向での入力位置を検出する機能を有する。第１検出電極４１は、入力領域ＥＩにおける絶縁層３０の第１主面３０ａに設けられている。第１検出
電極４１は、所定の間隔を空けてマトリックス状に配置されている。図１では、第１検出電極４１の平面視形状がひし形状をしているが、これには限られず、例えば、凸多角形状および凹多角形状などの多角形状、楕円形状、もしくは円形状であってもよい。
電極４１は、所定の間隔を空けてマトリックス状に配置されている。図１では、第１検出電極４１の平面視形状がひし形状をしているが、これには限られず、例えば、凸多角形状および凹多角形状などの多角形状、楕円形状、もしくは円形状であってもよい。
また、図５に示すように、本実施形態の第１検出電極４１の幅Ｌ１は、第１接続電極４２の幅Ｌ２に比べて大きく設定されており、例えば、第１検出電極４１の幅Ｌ１は、第１接続電極４２の幅Ｌ２の５倍〜３０倍の大きさである。本実施形態では、第１検出電極４１の幅Ｌ１は、第１接続電極４２の幅Ｌ２に比べて大きく設定されているが、これは限られない。例えば、第１検出電極４１および第１接続電極４２をストライプ状に形成することで、第１検出電極４１の幅Ｌ１と第１接続電極４２の幅Ｌ２とが実質的に同一であってもよい。
第１検出電極４１の材料は、導電層２０の材料と同様のものが挙げられる。また、第１検出電極４１の形成方法は、導電層２０と同様の方法が挙げられる。
第１接続電極４２は、隣り合う第１検出電極４１を電気的に接続する機能を有する。第１接続電極４２は、入力領域ＥＩにおける絶縁層３０の第１主面３０ａに設けられている。
また、第１接続電極４２は、図２、図４および図５に示すように、絶縁層３０を介して第２検出電極パターン２０と交差している。第１接続電極４２の材料は、導電層２０と同様のものが挙げられる。また、第１接続電極４２の形成方法は、導電層２０と同様の方法が挙げられる。
第１検出用配線４３は、第１検出電極４１に電圧を印加する機能を有する。第１検出用配線４３は、外側領域ＥＯにおける絶縁層３０の第１主面３０ａに設けられている。第１検出用配線４３は、その一端部が第１検出電極４１と電気的に接続され、他端部が外部導通領域ＥＧに位置している。第１検出用配線４３の材料は導電性を有するものが挙げられ、例えば、ＩＴＯ、酸化錫、アルミニウム、アルミニウム合金、銀膜、もしくは銀合金などである。また、第１検出用配線４３の形成方法は、導電層２０と同様の方法が挙げられる。
第２検出電極パターン５０は、複数の第２検出電極５１と、複数の第２接続電極５２と、第２検出用配線５３とを有している。第２検出電極パターン５０は、図１に示すように、第２方向としてのＡ方向に沿って配列されている。
また、第２検出電極パターン５０は、図２（ａ）、図２（ｂ）および図５に示すように、第１検出電極パターン５０に対して立体交差するように絶縁層３０の第２主面３０ｂに設けられる交差領域５０ａと、絶縁層３０の第１主面３０ｂに設けられる検出領域５０ｂと、を有している。
図５は、第１検出電極パターン４０と第２検出電極パターン５０との交差する領域を示す平面図である。また、図５では、導電層２０の開口部２１および絶縁層３０の貫通孔３１を鎖線で示している。また、図５では、第２検出電極パターン５０の交差領域５０ａを破線で示している。
第２検出電極５１は、矢印Ａ方向での入力位置を検出する機能を有する。第２検出電極５１は、入力領域ＥＩにおける絶縁層３０の第１主面３０ａに設けられている。すなわち、検出領域５０ｂは、第２検出電極５１に位置しており、第１主面３０ａに設けられている。また、第２検出電極５１は、所定の間隔を空けてマトリックス状に配置されている。
また、図１では、第２検出電極５１の平面視形状がひし形状をしているが、これには限られず、例えば、凸多角形状および凹多角形状などの多角形状、楕円形状、もしくは円形状であってもよい。
また、図１では、第２検出電極５１の平面視形状がひし形状をしているが、これには限られず、例えば、凸多角形状および凹多角形状などの多角形状、楕円形状、もしくは円形状であってもよい。
また、第１検出電極パターン４０と同様に、本実施形態の第２検出電極５１の幅は、第１接続電極５２の幅に比べて大きく設定されており、例えば、第２検出電極５１の幅は、第２接続電極５２の幅の５〜３０倍の大きさである。本実施形態では、第２検出電極５１の幅は、第２接続電極５２の幅に比べて大きく設定されているが、これは限られない。例えば、第２検出電極５１および第２接続電極５２をストライプ状に形成し、第２検出電極５１の幅Ｌ１と第２接続電極５２の幅Ｌ２とが実質的に同一であってもよい。
第２検出電極５１の材料は、導電層２０と同様のものが挙げられる。また、第２検出電極５１の形成方法は、導電層２０と同様の方法が挙げられる。
第２接続電極５２は、隣り合う第２検出電極５１を電気的に接続する機能を有する。第２接続電極５２は、図２（ａ）に示すように、絶縁層３０の第２主面３０ｂに位置する平担部５２Ａ、および絶縁層３０の貫通孔３１の内壁面３１ａに位置する傾斜部５２Ｂを有する。なお、本実施形態では、第２接続電極５２の傾斜部５２Ｂを絶縁層３０の貫通孔３１の内壁面３１ａに設けることで、第２接続電極５２と第２検出電極５１とを電気的に接続しているが、これには限られない。
第２接続電極５２の平担部５２Ａは、導電層２０の開口部２１内に位置している。また、第２接続電極５２の平担部５２Ａは、図２（ａ）、図２（ｂ）および図５に示すように、第１検出電極パターン４０と交差している。より具体的には、第２接続電極５２の平担部５２Ａは、第１接続電極４２と交差している。すなわち、交差領域５０ａは、第２接続電極５２の平担部５２Ａに位置しており、絶縁層３０の第２主面３０ｂに設けられている。
また、本実施形態では、第２接続電極５２の平担部５２Ａは、導電層２０の開口部２１内に、開口部２１と離間して配置することにより、第２接続電極５２の平担部５２Ａと導電層２０とが電気的に絶縁されるようにしている。
第２接続電極５２の材料は、導電層２０と同様のものが挙げられる。また、第２接続電極５２の形成方法は、導電層２０と同様の方法が挙げられる。
第２検出用配線５３は、第２検出電極５１に電圧を印加する機能を有する。第２検出用配線５３は、外側領域ＥＯにおける絶縁層３０の第１主面３０ａに設けられている。また、第２検出用配線５３は、その一端部が第２検出電極５１と電気的に接続され、他端部が外部導通領域ＥＧに位置している。第２検出用配線５３の材料は、第１検出用配線４３と同様のものが挙げられる。また、第２検出用配線５３の形成方法は、導電層２０と同様の方法が挙げられる。
保護用基板７０は、第１検出電極パターン４０および第２検出電極パターン５０に、外部の物体が直接接触することを低減する機能を有する。保護用基板７０の材料は、透光性を有するものが挙げられ、例えば、ＰＥＴ、アクリル、ガラスなどである。
接合部材６０は、第１検出電極パターン４０および第２検出電極パターン５０が形成された絶縁層３０の第１主面３０ａと、保護用基板７０とを張り合わせる機能を有する。接合部材６０の材料は、例えばアクリル樹脂などが挙げられる。
入力装置Ｘ１では、入力領域ＥＩにおける保護用基板７０に指などの導電体を押圧もしくは近接することにより、指などの導電体が押圧もしくは近接した位置を入力位置として検出する。具体的には、入力領域ＥＩに指などの導電体を押圧もしくは近接させると、指などの導電体と第１検出電極４１および第２検出電極５１との間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を、図示しないドライバで検出する。ドライバは、静電容量の変化に基づいて入力位置を検出する。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。
入力装置Ｘ１では、導電層２０が開口部２１を有し、第２検出電極パターン５０の交差領域５０ａが、開口部２１内に位置している。これにより、入力領域ＥＩにおいて、第１検出電極パターン４２と第２検出電極パターン５２とが交差する領域では、第１接続電極４２と第２接続電極５２との二つの電極が位置することになる。また、第１検出電極４１もしくは第２検出電極５１が設けられている領域では、第１検出電極４１もしくは第２検出電極５１と導電層２０との二つの電極が位置することになる。
すなわち、上記いずれの領域においても、電極が二層となるので、これらの領域での可視光の透過率の差を低減できる。そのため、入力装置Ｘ１が表示装置に搭載され、かつ導電層２０が設けられた場合においても、表示装置の表示品位の低下を低減させることができる。
すなわち、上記いずれの領域においても、電極が二層となるので、これらの領域での可視光の透過率の差を低減できる。そのため、入力装置Ｘ１が表示装置に搭載され、かつ導電層２０が設けられた場合においても、表示装置の表示品位の低下を低減させることができる。
また、入力装置Ｘ１のように、第１検出電極パターン４１と第２検出電極パターン５１との立体交差する領域では、第１接続電極４２と第２接続電極５２とが立体交差することが好ましい。すなわち、第１検出電極４１および第２検出電極５１に比べて、第１接続電極４２および第２接続電極５２の平面積が小さいので、導電層２０における開口部２１の占める領域を小さくできる。したがって、開口部２１を設けることによる導電層２０の電磁波を吸収する機能の低下を低減できる。
［実施の形態２］
図６および図７は、本発明の第２の実施形態に係る入力装置Ｘ２の概略を表す平面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ２との異なる点は、入力装置Ｘ２が調整膜Ｔ１、Ｔ２をさらに備えることである。
図６および図７は、本発明の第２の実施形態に係る入力装置Ｘ２の概略を表す平面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ２との異なる点は、入力装置Ｘ２が調整膜Ｔ１、Ｔ２をさらに備えることである。
調整膜Ｔ１、Ｔ２は、図７に示すように、絶縁層３０の第１主面３０ａに設けられている。また、調整膜Ｔ１は、図６に示すように、平面視において、隣り合う第１検出電極４１間、隣り合う第２検出電極５１間、および隣り合う第１検出電極４１と第２検出電極５１との間に設けられている。また、調整膜Ｔ２は、図６に示すように、入力領域ＥＩにおける第１検出電極４１および第２検出電極５１によって埋まらない領域、すなわち、入力領域ＥＩの額縁の領域に設けられている。また、調整膜Ｔ２は、図６に示すように、第１検出電極４１および第２検出電極によって埋まらない領域を埋めるように、第１検出電極４１もしくは第２検出電極５１の一部を欠いた、三角形状などの多角形状をしている。
入力装置Ｘ２では、調整膜Ｔ１、Ｔ２が、平面視において、隣り合う第１検出電極４１間、隣り合う第２検出電極５１間、および隣り合う第１検出電極４１と第２検出電極５１との間に設けられている。そのため、入力領域ＥＩでの、第１検出電極パターン４０もしくは第２検出電極パターン５０が位置する領域と位置しない領域との可視光の透過率の差を低減できる。したがって、入力装置Ｘ２では、入力領域ＥＩでの可視光の透過率がより均一化するため、例えば入力装置Ｘ２を表示装置に搭載した場合において表示品位が向上する。
なお、上記では、調整膜Ｔ１、Ｔ２は、隣り合う第１検出電極４１間、隣り合う第２検出電極５１間、および隣り合う第１検出電極４１と第２検出電極５１との間に設けられて
いる例について説明したが、これには限られない。すなわち、調整膜Ｔ１、Ｔ２は、隣り合う第１検出電極４１間、隣り合う第２検出電極５１間、および隣り合う第１検出電極４１と第２検出電極５１との間のいずれかに設けられていてもよい。
いる例について説明したが、これには限られない。すなわち、調整膜Ｔ１、Ｔ２は、隣り合う第１検出電極４１間、隣り合う第２検出電極５１間、および隣り合う第１検出電極４１と第２検出電極５１との間のいずれかに設けられていてもよい。
また、調整膜Ｔ１、Ｔ２は、第１検出電極４１および第２検出電極５１の有する可視光の透過率と同一の可視光の透過率を有すると、さらに好ましい。
本実施形態では、調整膜Ｔ１、Ｔ２の有する可視光の透過率を、第１検出電極４１および第２検出電極５１の有する可視光の透過率の±１０％以内に設定することで、調整膜Ｔ１、Ｔ２の有する可視光の透過率を、第１検出電極４１および第２検出電極５１の有する可視光の透過率と実質的に同一としている。
なお、可視光の透過率は、例えば、以下のようにして測定できる。まず、可視光を対象物に照射して対象物を透過した透過光の発光スペクトルを測定する。測定して得られた透過光の発光スペクトルと出射光の発光スペクトルとを光の強度と波長との関係のグラフで表す。このグラフから、波長の可視光域での、透過光の発光スペクトルと出射光の発光スペクトルとの面積差を算出することで、可視光の透過率を判断できる。すなわち、この面積差が小さいほど可視光の透過率が高いことを意味する。
本実施形態では、例えば、調整膜Ｔ１、Ｔ２の材料を第１検出電極４１および第２検出電極５１の材料と同じ材料にするとともに、調整膜Ｔ１、Ｔ２の厚みを第１検出電極４１および第２検出電極５１の厚みと実質的に同一としていることで、調整膜Ｔ１、Ｔ２の有する可視光の透過率を、第１検出電極４１および第２検出電極５１の有する可視光の透過率と実質的に同一としている。
また、図７に示すように、調整膜Ｔ１、Ｔ２は、例えば導電層２０と電気的に接続されているのが好ましい。これにより、隣り合う第１検出電極４１間、隣り合う第２検出電極５１間、および隣り合う第１検出電極４１と第２検出電極５１との間で発生する浮遊電荷を、調整膜Ｔ１、Ｔ２を介して導電層２０へ逃がすことができる。そのため、入力装置Ｘ２における入力位置の検出感度を向上させることができる。また、調整膜Ｔ１、Ｔ２に接続される導電層２０が、基準電位に設定されていると、浮遊電荷をさらに逃がしやすくなり、入力位置の検出感度をさらに向上させることができる。
本実施形態では、調整膜Ｔ１、Ｔ２は、絶縁層３０に設けられた貫通孔３２、すなわち導通スルーホールを介して導電層２０と電気的に接続されている。なお、導電層２０との接続方法は、導通スルーホールには限られない。
［実施の形態３］
図８、図９（ａ）および図９（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る入力装置Ｘ３の概略を表す平面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ３との異なる点は、入力装置Ｘ３は、導電層２０に代えて導電層２０Ａを備えることである。
図８、図９（ａ）および図９（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る入力装置Ｘ３の概略を表す平面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ３との異なる点は、入力装置Ｘ３は、導電層２０に代えて導電層２０Ａを備えることである。
導電層２０Ａは、高抵抗部２１Ａと、高抵抗部２１Ａの材料の有する抵抗率より低い抵抗率を有する材料からなる低抵抗部２２Ａとを有している。
高抵抗部２１Ａは、入力領域ＥＩにおける基体１０の第１主面１０ａに位置している。また、高抵抗部２１Ａの材料は、第１検出電極４１と同様ものが挙げられる。
低抵抗部２２Ａは、外側領域ＥＯにおける基体１０の第１主面１０ａに位置している。また、低抵抗部２２Ａは、高抵抗部２１Ａの材料の有する抵抗率より低い抵抗率を有する
材料からなる。
材料からなる。
入力装置Ｘ３では、導電層２０Ａは、入力領域ＥＩに位置する高抵抗部２１Ａと、外側領域ＥＯに位置する低抵抗部２２Ａとを有している。すなわち、低抵抗部２２Ａが外側領域ＥＯに位置しているので、入力領域ＥＩの可視光の透過率を低下させることなく、導電層２０Ａ全体の抵抗値を低くすることができる。
［実施の形態４］
図１０、図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る入力装置Ｘ４の概略を表す平面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ４との異なる点は、以下の点である。
図１０、図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る入力装置Ｘ４の概略を表す平面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ４との異なる点は、以下の点である。
入力装置Ｘ４では、基体１０の主面１０ａを第１主面１０ａとするとき、第１主面１０ａの反対側に位置する第２主面１０ｂを有している。また、基体１０の第１主面１０ａに第１検出電極パターン４０および第２検出電極パターン５０が設けられている。また、第１検出電極パターン４０および第２検出電極パターン５０が設けられている基体１０の第１主面１０ａに絶縁層３０が設けられている。また、絶縁層３０の第２主面３０ｂに導電層２０が設けられている。
入力装置Ｘ４では、入力領域ＥＩにおける基体１０の第２主面１０ｂに指などの導電体を押圧もしくは近接させることにより、指などの導電体が押圧もしくは近接した位置を入力位置として検出する。
入力装置Ｘ４では、第１検出電極４１および第２検出電極５１が、基体１０の第１主面１０ａに設けられており、基体１０の第２主面１０ｂが、使用者によって操作される面となる。このため、入力装置Ｘ４は、入力装置Ｘ１と比べて、使用者の指などの導電体と、第１検出電極４１および第２検出電極５１との間の距離が短くなる。これにより、入力装置Ｘ４は、入力装置Ｘ１と比べて、入力位置の検出感度が向上する。
［実施の形態５］
図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る入力装置Ｘ５の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ５との異なる点は、貫通孔３１の内壁面３１ａは、第２検出電極パターン５０に沿った断面で、凸曲面３１ｂを有していることである。
図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る入力装置Ｘ５の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ５との異なる点は、貫通孔３１の内壁面３１ａは、第２検出電極パターン５０に沿った断面で、凸曲面３１ｂを有していることである。
本実施形態では、内壁面３１ａの凸曲面３１ｂは、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、第１接続電極４２へ向かう方向に突出している面をいう。内壁面３１ａの凸曲面３１ｂは、第２検出電極パターン５０に沿った断面で、絶縁層３０の第１主面３０ａから第２主面３０ｂまでの領域に位置している。また、本実施形態では、第２接続電極５２の傾斜部５２Ｂが、凸曲面３１ｂに位置している。
入力装置Ｘ５では、貫通孔３１の内壁面３１ａが、凸曲面３１ｂを有し、第２検出電極パターン５０の一部５２Ｂは、凸曲面３１ｂに位置している。すなわち、絶縁層３０の貫通孔３１の内壁面３１ａが丸みを帯びている。これにより、使用者の指などの導電体による押圧力が絶縁層３０に加わっても、絶縁層３０の第２主面３０ｂ近傍における内壁面３１ａの端部３１ｃに位置する第２接続電極５２に、応力が集中するのを低減できる。
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＲ部分の拡大図である。図１２（ｂ）では、絶縁層３０の第２主面３０ｂに水平な方向と内壁面３１ａの端部３１ｃとの傾斜角度θとし、絶縁層３０の第２主面３０ｂに直交する方向と端部３１ｃとのなす角をθ´としている。
ここで、第２主面３０ｂに水平な方向と内壁面３１ａの端部３１ｃとの傾斜角度θは、第１主面３１ａに直交する方向と内壁面３１ａの端部３１ｃとのなす角をθ´より小さく設定されている。また、傾斜角度θが２〜２０°の範囲に設定されると応力をより緩和できるとともに、第２接続電極５２の傾斜部５２Ｂが視認されにくくなるので好適である。
なお、内壁面３１ａの凸曲面３１ｂは、貫通孔３１を形成した後、もしくは貫通孔３１の形成と同時に、絶縁層３０を構成する材料を、加熱温度および加熱時間などを所定の条件に設定した状態で加熱し、材料の粘度を調整することで、形成される。
［実施の形態６］
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係る入力装置Ｘ６の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ５と入力装置Ｘ６との異なる点は、絶縁層３０の第２主面３０ｂに対する内壁面３１ａの傾斜角度θが、第２検出電極パターン３０に沿った断面で、極小値と極大値とを有していることである。
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係る入力装置Ｘ６の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ５と入力装置Ｘ６との異なる点は、絶縁層３０の第２主面３０ｂに対する内壁面３１ａの傾斜角度θが、第２検出電極パターン３０に沿った断面で、極小値と極大値とを有していることである。
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＲ１部分の拡大図である。また、図１３（ｂ）は、絶縁層３０の第２主面３０ｂに対する内壁面３１ａの傾斜角度をθとした場合の、この傾斜角度θの変化を示している。ここで、極小値とは、傾斜角度θのグラフにおいて、傾斜角度θが減少から増加に転じるときの傾斜角度θの値である。これに対して、極大値とは、傾斜角度θのグラフにおいて、傾斜角度θが増加から減少に転じるときの傾斜角度θの値である。
なお、内壁面３１ａの各部位での傾斜角度θは、内壁面３１ａの対象部位に引いた接線における絶縁層３０の第２主面３０ｂと水平な方向に対する角度としている。
入力装置Ｘ６では、絶縁層３０の第２主面３０ｂに対する内壁面３１の傾斜角度θは、第２検出電極パターン３０に沿った断面で、極小値と極大値とを有している。すなわち、内壁面３１ａは、凸曲面３１ｂに加えて、凹曲面３１ｄを有している。これにより、使用者の指などによる押圧力が絶縁層３０に加わっても、凹曲面３１ｄが応力の一部を吸収するので、内壁面３１ａの端部３１ｃに位置する第２接続電極５２に、応力が加わることをより低減できる。
なお、本実施形態では、絶縁層３０の第２主面３０ｂに対する内壁面３１ａの傾斜角度θは、一つの極小値を有しているが、複数の極小値を有してもよい。また、同様に、壁面３１ａの傾斜角度θは、複数の極大値を有してもよい。
［実施の形態７］
図１４（ａ）は、本発明の第７の実施形態に係る入力装置Ｘ７の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ４と入力装置Ｘ７との異なる点は、貫通孔３１の内壁面３１ａは、第２検出電極パターン５０に沿った断面で、凸曲面３１ｂを有していることである。
図１４（ａ）は、本発明の第７の実施形態に係る入力装置Ｘ７の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ４と入力装置Ｘ７との異なる点は、貫通孔３１の内壁面３１ａは、第２検出電極パターン５０に沿った断面で、凸曲面３１ｂを有していることである。
本実施形態では、内壁面３１ａの凸曲面３１ｂは、図１５（ａ）に示すように、第１接続電極４２から第２接続電極５２へ向かう方向に突出している面をいう。また、凸曲面３１ｂは、２検出電極パターン５０に沿った断面で、第１主面３０ａから第２主面３０ｂまでの領域に位置している。また、第２接続電極５２の傾斜部５２Ｂは、凸曲面３１ｂに位置している。
入力装置Ｘ６では、貫通孔３１の内壁面３１ａは、凸曲面３１ｂを有し、第２検出電極パターン５０の一部５２Ｂは、この凸曲面３１ｂに位置している。すなわち、入力装置Ｘ
７は、入力装置Ｘ５の構成を入力装置Ｘ４に適用している。このため、入力装置Ｘ７は、入力装置Ｘ５の場合と同様に、使用者の指などによる押圧力が絶縁層３０に加わっても、絶縁層３０の第１主面３０ａ近傍における内壁面３１ａの端部３１ｃに位置する第２接続電極５２に、応力が集中するのを低減できる。
７は、入力装置Ｘ５の構成を入力装置Ｘ４に適用している。このため、入力装置Ｘ７は、入力装置Ｘ５の場合と同様に、使用者の指などによる押圧力が絶縁層３０に加わっても、絶縁層３０の第１主面３０ａ近傍における内壁面３１ａの端部３１ｃに位置する第２接続電極５２に、応力が集中するのを低減できる。
［実施の形態８］
図１４（ｂ）は、本発明の第８の実施形態に係る入力装置Ｘ８の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ７と入力装置Ｘ８との異なる点は、絶縁層３０の第１主面３０ａに対する内壁面３１ａの傾斜角度θが、第２検出電極パターン３０に沿った断面において、極小値と極大値とを有している点である。
図１４（ｂ）は、本発明の第８の実施形態に係る入力装置Ｘ８の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ７と入力装置Ｘ８との異なる点は、絶縁層３０の第１主面３０ａに対する内壁面３１ａの傾斜角度θが、第２検出電極パターン３０に沿った断面において、極小値と極大値とを有している点である。
入力装置Ｘ８では、絶縁層３０の第１主面３０ａに対する内壁面３１の傾斜角度θは、第２検出電極パターン３０に沿った断面で、極小値と極大値とを有している。すなわち、入力装置Ｘ９は、入力装置Ｘ６の構成を入力装置Ｘ４に適用している。そのため、入力装置Ｘ９は、入力装置Ｘ６の場合と同様に、使用者の指などによる押圧力が絶縁層３０に加わっても、凹曲面３１ｄで応力の一部が吸収されるので、内壁面３１ａの端部３１ｃに位置する第２接続電極５２に、応力が加わることをより低減できる。
［実施の形態９］
図１５、図１６（ａ）、および図１６（ｂ）は、本発明の第９の実施形態に係る入力装置Ｘ９の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ９との異なる点は、絶縁層３０が、導電層２０の一つの開口部２１に対して一つの貫通孔３１を有することである。
図１５、図１６（ａ）、および図１６（ｂ）は、本発明の第９の実施形態に係る入力装置Ｘ９の概略を表す断面図である。入力装置Ｘ１と入力装置Ｘ９との異なる点は、絶縁層３０が、導電層２０の一つの開口部２１に対して一つの貫通孔３１を有することである。
本実施形態では、図１６（ｂ）に示すように、例えば、第１接続電極４２の一部４２Ａが、絶縁層３０の貫通孔３１の内壁面３１ａおよび第２主面３０ａに位置している。また、貫通孔３１の内壁面３０ａは、第１検出電極パターン４０に沿った断面で、凸曲面３１ｂを有している。また、第１接続電極４２の一部４２Ａが凸曲面３１ｂに位置している。
入力装置Ｘ９では、貫通孔３１の内壁面３１ａが、第１検出電極パターン４０に沿った断面で、凸曲面３１ｂを有しており、第１検出電極パターン４０の一部４２Ａが、凸曲面３１ｂに位置している。これにより、使用者の指などによる押圧力が絶縁層３０に加わっても、内壁面３１ａの端部３１ｃに位置する第１接続電極４２に、応力が加わることをより低減できる。
なお、絶縁層３０は、導電層２０の一つの開口部２１に対して二つ以上の貫通孔３１を有してもよい。
［表示装置の構成］
表示装置Ｙは、図１７に示すように、入力装置Ｘ１と、液晶表示装置Ｚとを備えている。また、液晶表示装置Ｚは、液晶表示パネル７０と、光源装置８０と、筐体９０とを備えている。
表示装置Ｙは、図１７に示すように、入力装置Ｘ１と、液晶表示装置Ｚとを備えている。また、液晶表示装置Ｚは、液晶表示パネル７０と、光源装置８０と、筐体９０とを備えている。
液晶表示パネル７０は、図１８に示すように、上側基板７１と、下側基板７２と、封止部材７３とを備えている。液晶表示パネル７０は、上側基板７１と下側基板７２との間に液晶層を介在させ、液晶層を封止部材７３で封止することにより、画像を表示するための複数の画素からなる表示領域Ｐが形成される。
光源装置８０は、液晶表示パネル７０に向けて光を照射する機能を有し、液晶表示パネル７０と下側筐体９２との間に配置されている。
筐体９０は、液晶表示パネル７０および光源装置８０を収容する機能を有し、上側筐体９１および下側筐体９２を有する。筐体９０の材料としては、ポリカーボネート樹脂などの樹脂、ステンレス、もしくはアルミニウムなどの金属などが挙げられる。
表示装置Ｙでは、図１９に示すように、入力装置Ｘ１の第１検出電極パターン４０および第２検出電極パターン５０が導電層２０を介して液晶表示パネル７０と対向配置されるように、入力装置Ｘ１が搭載される。
また、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚとは、両面テープＭを介して接着される。なお、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚとの固定方法に使用される固定用部材は両面テープＲには限られず、例えば熱硬化性樹脂、あるいは紫外線硬化性樹脂などの接着部材、もしくは入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚとを物理的に固定する固定構造体でもよい。
表示装置Ｚは、上述のように入力装置Ｘ１を備えている。これにより、入力装置Ｘ１に導電層２０を設ける場合においても、光の透過性の低下を低減させることで、表示装置Ｚの表示品位の低下を低減できる。
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
表示装置Ｙでは、入力装置Ｘ１を備える表示装置Ｙの例について説明したが、入力装置Ｘ１に代えて、本発明の他の実施形態に係る入力装置を採用してもよい。
表示装置Ｙでは、表示パネルが液晶表示パネル７０である例について説明したが、これに限定されない。すなわち、表示パネルは、ＣＲＴ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、蛍光表示管、電界放出ディスプレイ、表面電界ディスプレイ、電子ペーパーなどであってもよい。
また、入力装置Ｘ２、Ｘ３、Ｘ９の構成を入力装置Ｘ４に適用しても、入力装置Ｘ２，Ｘ３、Ｘ９で説明した効果と同様な効果が得られる。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９ 入力装置
Ｙ 表示装置
Ｚ 液晶表示装置
１０ 基体
２０ 導電層
２１ 開口部
３０ 絶縁層
３０ａ 第１主面
３０ｂ 第２主面
３１ 貫通孔
３１ａ 内壁面
３１ｂ 凸曲面
３１ｄ 凹曲面
４０ 第１検出電極パターン
４１ 第１検出電極
４２ 第１接続電極
４３ 第１検出用配線
５０ 第２検出電極パターン
５０ａ 交差領域
５０ｂ 検出領域
５１ 第２検出電極
５２ 第２接続電極
５３ 第２検出用配線
Ｔ１、Ｔ２ 調整膜
７０ 表示パネル
Ｙ 表示装置
Ｚ 液晶表示装置
１０ 基体
２０ 導電層
２１ 開口部
３０ 絶縁層
３０ａ 第１主面
３０ｂ 第２主面
３１ 貫通孔
３１ａ 内壁面
３１ｂ 凸曲面
３１ｄ 凹曲面
４０ 第１検出電極パターン
４１ 第１検出電極
４２ 第１接続電極
４３ 第１検出用配線
５０ 第２検出電極パターン
５０ａ 交差領域
５０ｂ 検出領域
５１ 第２検出電極
５２ 第２接続電極
５３ 第２検出用配線
Ｔ１、Ｔ２ 調整膜
７０ 表示パネル
Claims (11)
- 第１主面、および前記第１主面の反対側に位置する第２主面を有する絶縁層と、
前記絶縁層の第１主面に設けられ、第１方向に沿って配列される第１検出電極パターンと、
第２方向に沿って配列される第２検出電極パターンであって、前記第１検出電極パターンに対して立体交差するように前記絶縁層の第２主面に設けられる交差領域と、前記絶縁層の第１主面に設けられる検出領域と、を有する第２検出電極パターンと、を備え、
前記絶縁層は、当該絶縁層を厚み方向に貫く貫通孔を有しており、
前記貫通孔の内壁面は、前記第２検出電極パターンに沿った断面で、凸曲面を有し、
前記第２検出電極パターンの一部は、前記凸曲面に位置することを特徴とする入力装置。 - 前記絶縁層の第２主面に設けられる導電層をさらに備え、
前記導電層は、開口部を有しており、
前記第２検出電極パターンの交差領域は、前記開口部内に位置する、請求項１に記載の入力装置。 - 隣り合う前記第１検出電極間、隣り合う前記第２検出電極間、もしくは隣り合う前記第１検出電極と前記第２検出電極との間に、調整膜が設けられている、請求項２に記載の入力装置。
- 前記調整膜は、前記導電層と電気的に接続されている、請求項３に記載の入力装置。
- 入力位置を検出するための入力領域、および入力領域の外側に位置する外側領域を有し、
前記導電層は、入力領域に設けられる高抵抗部と、外側領域に設けられ、かつ前記高抵抗部の材料の有する抵抗率より低い抵抗率を有する材料からなる低抵抗部とを有する、請求項２〜４のいずれかに記載の入力装置。 - 前記第２検出電極パターンは、入力位置を検出するための第２検出電極、および、隣り合う前記第２検出電極同士を接続する第２接続電極を有しており、
前記第２接続電極は、前記交差領域を含んでおり、
前記第２接続電極の一部は、前記凸曲面に位置する、請求項１〜５のいずれかに記載の
入力装置。 - 前記第２検出電極パターンに沿った断面で、前記絶縁層の第２主面に対する前記内壁面の傾斜角度が、少なくとも１個の極小値と極大値とを有する、請求項１〜６のいずれかに記載の入力装置。
- 前記第２検出電極パターンに沿った断面で、前記絶縁層の第１主面に対する前記内壁面の傾斜角度が、前記第２検出電極パターンに沿った断面で、少なくとも１個の極小値と極大値とを有する、請求項１〜６のいずれかに記載の入力装置。
- 前記導電層は、基準電位に設定されている、請求項２〜５のいずれかに記載の入力装置。
- 前記絶縁層を支持する基体をさらに備え、
前記第１検出電極パターンおよび前記第２検出電極パターンは、前記基体の主面に設けられている、請求項１〜９のいずれかに記載の入力装置。 - 請求項１〜１０のいずれかに記載の入力装置と、
前記入力装置の前記導電層を介して、前記第１検出電極パターンおよび前記第２検出電極パターンに対向配置される表示パネルと、を備える表示装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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