JP7110453B2 - 入力装置のシステム - Google Patents

Description

本発明の一態様は、可撓性を有する入力装置に関する。または、カスタマイズ可能な入力
装置に関する。または、使用者の触覚に刺激を与える、刺激出力機能を有する入力装置に
関する。または、入力装置のシステムに関する。または、カスタマイズ可能な入力装置の
ボタンの配置を決定し表示するシステムに関する。

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の
一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明
の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・
オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明
の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装
置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として
挙げることができる。

なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置
全般を指す。トランジスタ、半導体回路は半導体装置の一態様である。また、記憶装置、
表示装置、撮像装置、電子機器は、半導体装置を有する場合がある。

近年、人間は多種多様な装置や機械に囲まれて生活しているが、装置や機械の種類や機能
は年々多様性を増している。そのような装置や機械にとってほぼ不可欠であるのが、入力
装置である。装置や機械に適切な役割を発揮させるためには、使用者が適切に操作をする
必要がある。そのために入力装置が欠かせないものとなっている。従って、人間は多種多
様な装置や機械に囲まれているとともに、多種多様な入力装置に囲まれて生活していると
も言える。

例えば、テレビを操作するための入力装置としては、リモートコントローラーが挙げられ
る。また、例えば、ＰＣを操作するための入力装置としては、キーボード、マウスが挙げ
られる。また、例えば、ゲーム機を操作するための入力装置としては、コントローラーが
挙げられる。また、家庭用洗濯機を操作するための各ボタンも入力装置の一種であり、産
業用機械の操作ボタンも当然入力装置の一種である。

入力装置は、接続される装置や機械、想定される操作の内容に応じて様々な種類のものが
存在する。また、使用者の好みに合わせたり操作性を向上させたりするために、入力装置
部分だけを交換することができる装置や機械があり、対応する入力装置も幅広く市販され
ている。しかも、装置や機械の動作が複雑になるにつれ、使用者の意図を詳細に正確に入
力するために、ボタンの数が増加したものやアナログスティックを搭載するものなど、複
雑な操作方法が可能な入力装置も市販されている。しかし、老若男女それぞれに体型・好
みが異なるため、ある人物にとって最適な入力装置が他の人物にとって最適であるとは限
らない実情がある。

ところで、ゲーム用のコントローラーにおいては、プレイヤー個人の体格や好みに応じて
、ある程度ハードウエアをカスタマイズすることができるものが開発されている。例えば
、マイクロソフト社が発表しているゲーム用コントローラー”Ｘｂｏｘ Ｅｌｉｔｅ Ｗ
ｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ”は、本体に取り付けられているボタンやスティ
ックを付属のアタッチメントと交換することにより、ボタンの形状を選択し、スティック
の高さを変更することができるようにしている。このようにコントローラーのハードウエ
アをカスタマイズすることにより、使用者個人に適した操作性の高いコントローラーとす
ることができる。

しかし、そのようなコントローラーを用いてもボタンやスティックの位置は一定であり、
ボタンの数を変えることもできない上、コントローラーの筐体の形状も変えることができ
ないため、やはり、すべての使用者に最適なコントローラーとはならない。大人の手と子
供の手は一般に大きさは異なるし、利き手の違いにより機器に対する操作の細かさも異な
るが、そのような事情を考慮したコントローラーとはならない。

一方、近年、スマートフォンやタブレットＰＣに代表されるように、タッチパネルを採用
した入力装置を搭載した機器が多く用いられている。タッチパネルと一体となった表示部
に入力ボタン等のインターフェース機能が示され、使用者は操作ボタンとして表示された
画像をタッチすることにより、あたかも実体あるボタンを押下するのと同様の操作をする
ことができる。さらに、タッチパネルを使用したＰＣ用キーボードとして、タッチパネル
を用いてキーとして機能させるＰＣ用キーボードが知られている（特許文献１）。しかし
、筐体が平面状であり、キーの大きさが一定であるため、一般的なＰＣ用キーボードと同
様に、使用者の体格に適した万人に最適な入力装置とまでは言えない。さらに、そのよう
なキーボードは平面状であるために、ボタンを押下したという感覚は、立体的な一般的な
キーボードにおける感覚よりも損なわれる。

特開２０１１－１００２５９号公報

ハプティックに関する入力装置の最も高度な用途の一つとして、外科手術の執刀医が手術
の際に得る感覚を他の医師または機械に伝える用途が研究されている。外科手術の大家の
手の動き、指先の感覚、器具の握りの強さ等を他の研修中の医師に伝達し、手術技術の向
上を図るというものである。また、術者の手の動きを機械に伝達し再現等することにより
遠隔手術を行う。これを実現させるためには、執刀医個人の体格に合った入力装置が必要
であり、細かな動きを検知できるハプティックな入力装置が必要である。また、例示した
高度な用途に限らず、入力装置を把持している力の強さや、ボタンの押し込み圧力等のハ
プティックに関する情報を取得することができる入力装置が求められている。

また、使用者の好みに合わせてボタンの配置や筐体の形状すら自由に変更することができ
る機能を有する入力装置に対しては、広く関心と期待が高まっている。そのような入力装
置は汎用性を持ち、単独で複数の入力装置の機能を使い分けて発揮することができる。

上記に鑑み、本発明の一態様は、可撓性を有する入力装置を提供することを課題の一とす
る。または、入力ボタンの配置をほぼ無段階に変えることができる機能を有する入力装置
を提供することを課題の一とする。または、触覚入力機能を有する入力装置を提供するこ
とを課題の一とする。または、詳細な触覚情報を使用者に伝達することができる触覚ディ
スプレイの機能を有する装置を提供することを課題の一とする。または、複数の用途を一
の筐体で実現することができる入力装置を提供することを課題の一とする。または、使用
者個人の体格や好み若しくは使用用途や環境に合わせて入力環境を変化させることができ
る機能を有する入力装置を提供することを課題の一とする。または、入力環境を変化させ
ることができる機能を有する入力装置においてボタンの配置を決定し表示するシステムを
提供することを課題の一とする。または、新規な入力装置を提供することを課題の一とす
る。または、新規な半導体装置を提供することを課題の一とする。

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題
は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図
面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様は、表示部と、表示部と重なるタッチパネルと、を有し、表示部は、ボタ
ンの画像を表示することができる機能を有し、表示部は、ボタンの画像が表示される位置
を変更することができる機能を有する、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、表示部と、表示部と重なるタッチパネルと、ハプティック素子
と、ハプティックコントローラーと、を有し、表示部は、ボタンの画像を表示する機能を
有し、表示部は、ボタンの画像が表示される位置を変更することができる機能を有し、ハ
プティック素子は、ハプティック効果を生じさせる機能を有し、ハプティックコントロー
ラーはハプティック効果に関する情報をハプティック素子に送信する機能を有する、可撓
性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、表示部と、表示部と重なるタッチパネルと、ハプティック素子
と、ハプティックコントローラーと、記憶部と、を有し、記憶部は、表示部に表示される
ボタンの画像の位置に関する情報、または、プリセットたるボタン配置に関する情報を有
しており、表示部は、表示部に表示されるボタンの画像の位置に関する情報、または、プ
リセットたるボタン配置に関する情報を用いて、ボタンの画像を表示することができる機
能を有し、表示部は、ボタンの画像が表示される位置を変更することができる機能を有し
、ハプティック素子は、ハプティック効果を生じさせる機能を有し、ハプティックコント
ローラーはハプティック効果に関する情報をハプティック素子に送信する機能を有する、
可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、表示部と、表示部と重なるタッチパネルと、ハプティック素子
と、ハプティックコントローラーと、記憶部と、を有し、タッチパネルは、タッチパネル
に触れた手の大きさを読み取り、手の大きさに関する情報を記憶部に送信する機能を有し
、記憶部は、表示部に表示されるボタンの画像の位置に関する情報、または、プリセット
たるボタン配置に関する情報を有しており、表示部は、表示部に表示されるボタンの画像
の位置に関する情報、または、プリセットたるボタン配置に関する情報を用いて、さらに
手の大きさに関する情報を用いてボタンの画像を表示することができる機能を有し、表示
部は、ボタンの画像が表示される位置を変更することができる機能を有し、ハプティック
素子は、ハプティック効果を生じさせる機能を有し、ハプティックコントローラーはハプ
ティック効果に関する情報をハプティック素子に送信する機能を有する、可撓性を有する
入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、さらに、ハプテ
ィック入力素子を有し、ハプティック入力素子は、振動、温度、または圧力、を検知する
機能を有する、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、表示部は、さら
に情報を表示することができる機能を有する、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、タッチパネルは
、表示部の基材の一部を基材として有している、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、さらに、タッチ
パネルと表示部との間に、タッチパネルの一部を浮き上がらせる機能を有する素子を有す
る、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、表示部は、可撓
性を有するＯＬＥＤパネルを有する、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、表示部は、十字
キー及び入力ボタンを表示する機能を有する、ゲーム機の操作に用いられる機能を有する
、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、さらに、蓄電池
を有する、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記に記載の入力装置において、蓄電池は、可撓性を有する、
可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、蓄電池は、リチ
ウムイオン蓄電池である、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、蓄電池は、表示
部と少なくとも一部が重なる、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載の入力装置において、蓄電池は、入力
装置の縁に搭載されている、可撓性を有する入力装置である。

また、本発明の一態様は、表示部と、タッチパネルと、制御部と、を有する入力装置のシ
ステムであって、タッチパネルは、入力装置の使用者が操作に用いる部位の少なくとも一
部の大きさに関する第１の情報を取得することができる機能と、制御部に第１の情報を送
信することができる機能と、を有し、制御部は、第１の情報を受信することができる機能
と、複数のボタンの配置に関する第２の情報を生成することができる機能と、表示部に第
２の情報を送信することができる機能と、を有し、表示部は、受信した第２の情報に基づ
いた配置となるように、複数のボタンを表示することができる機能を有する、入力装置の
システムである。

また、本発明の一態様は、表示部と、タッチパネルと、制御部と、を有する入力装置のシ
ステムであって、タッチパネルは、使用者の手の少なくとも一部の大きさに関する第１の
情報を取得することができる機能と、制御部に第１の情報を送信することができる機能と
、を有し、制御部は、第１の情報を受信することができる機能と、複数のボタンの配置に
関する第２の情報を生成することができる機能と、表示部に第２の情報を送信することが
できる機能と、を有し、表示部は、受信した第２の情報に基づいた配置となるように、複
数のボタンを表示することができる機能を有する、入力装置のシステムである。

また、本発明の一態様は、タッチパネルを有する表示部と、制御部と、を有する入力装置
のシステムであって、タッチパネルは、使用者の手の少なくとも一部の大きさに関する第
１の情報を取得することができる機能と、制御部に第１の情報を送信することができる機
能と、を有し、制御部は、第１の情報を受信することができる機能と、複数のボタンの配
置に関する第２の情報を生成することができる機能と、表示部に第２の情報を送信するこ
とができる機能と、を有し、表示部は、受信した第２の情報に基づいた配置となるように
、複数のボタンを表示することができる機能を有する、入力装置のシステムである。

また、本発明の一態様は、上記のいずれか一に記載のシステムにおいて、入力装置は、さ
らに記憶部を有し、記憶部は、第１の情報または第２の情報を保存することができる機能
を有する、入力装置のシステムである。

また、本発明の一態様は、表示部と、タッチパネルと、制御部と、筐体と、を有する入力
装置のシステムであって、表示部は、入力装置を平面上に載置するよう促す画面を表示す
る機能を有し、表示部は、タッチパネル上に手を載置するよう促す画面を表示する機能を
有し、タッチパネルは、使用者の手の少なくとも一部の大きさに関する第１の情報を取得
することができる機能と、第１の情報を制御部に送信することができる機能と、を有し、
表示部は、筐体を好適な形状に変形するよう促す画面を表示する機能を有し、筐体は、筐
体の形状に関する第２の情報を取得することができる機能と、第２の情報を制御部に送信
することができる機能と、を有し、制御部は、第１の情報と、第２の情報と、を受信する
ことができる機能を有し、制御部は、第１の情報及び第２の情報に基づいてプリセットの
ボタン配置を調整して、調整されたプリセットのボタン配置に関する第３の情報を生成す
ることができる機能と、第３の情報を表示部に送信することができる機能を有し、表示部
は、受信した第３の情報に基づいた配置となるように、複数のボタンを表示することがで
きる機能を有し、入力装置は、複数のボタンの位置及び大きさがカスタマイズされること
ができる機能を有し、入力装置は、カスタマイズされた複数のボタンの配置から、複数の
ボタンの配置に関する第４の情報を生成することができる機能と、第４の情報を保存する
ことができる機能と、第４の情報を表示部に送信することができる機能と、を有し、表示
部は、受信した第４の情報に基づいた配置となるよう、複数のボタンを表示することがで
きる機能を有する、入力装置のシステムである。

また、本発明の一態様は、上記のシステムにより決定された配置にて表示部にボタンを表
示させることができる機能を有し、タッチパネルがボタンの押下を検知したとき、ボタン
が押下されたとの情報を発信することができる機能を有する、入力装置である。

本発明の一態様により、可撓性を有する入力装置を提供することができる。または、入力
ボタンの配置をほぼ無段階に変えることができる機能を有する入力装置を提供することが
できる。または、触覚入力機能を有する入力装置を提供することができる。または、詳細
な触覚情報を使用者に伝達することができる触覚ディスプレイの機能を有する装置を提供
することができる。または、複数の用途を一の筐体で実現することができる入力装置を提
供することができる。または、使用者個人の体格や好み若しくは使用用途や環境に合わせ
て入力環境を変化させることができる機能を有する入力装置を提供することができる。ま
たは、入力環境を変化させることができる機能を有する入力装置においてボタンの配置を
決定し表示するシステムを提供することを課題の一とする。または、新規な入力装置を提
供することができる。または、新規な半導体装置を提供することができる。

なお、本発明の一態様はこれらの効果に限定されるものではない。例えば、本発明の一態
様は、場合によっては、または、状況に応じて、これらの効果以外の効果を有する場合も
ある。または、例えば、本発明の一態様は、場合によっては、または、状況に応じて、こ
れらの効果を有さない場合もある。

入力装置を説明する図。 入力装置の使用例を説明する図。 入力装置の使用例を説明する図。 入力装置のタッチパネルの一例を示す斜視図。 入力装置の表示素子、及びタッチセンサーの一例を示す断面図。 入力装置のタッチパネルの一例を示す断面図。 入力装置のタッチセンサーのブロック図及びタイミングチャート図。 入力装置のタッチセンサーの回路図。 ハプティックアクチュエーターを説明する図。 ボタンの配置を選択・設定するフローを説明する図。 入力装置のボタン配置の一例を示す図。 入力装置の構成を説明するブロック図。 入力装置に用いられる蓄電池の構造を説明する図。 可撓性を有する蓄電池を説明する図。 曲率半径について説明する図。 ボタンの配置を選択・設定するフローを説明する図。 ボタンの配置を選択・設定するフローを説明する図。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定さ
れず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変
更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す実施
の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成
において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通
して用い、その繰り返しの説明は省略することがある。なお、図を構成する同じ要素のハ
ッチングを異なる図面間で適宜省略または変更する場合もある。

なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応
じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜
」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用
語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。

また、本明細書において、「平行」とは、二つの直線が－１０°以上１０°以下の角度で
配置されている状態をいう。したがって、－５°以上５°以下の場合も含まれる。また、
「略平行」とは、二つの直線が－３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をい
う。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている
状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」と
は、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。

また、本明細書において、結晶が三方晶または菱面体晶である場合、六方晶系として表す
。

また、本明細書において「入力装置」は、機器等に対して有線または無線を通してデータ
や情報、信号、指示等を与えることができる機能を有する装置を指す。入力装置は他の機
能を有していてもよく、表示部やスピーカー、振動素子等を有し、光や音、振動等を出力
し使用者に刺激を与える「出力装置」としての機能を有していてもよい。さらに、情報処
理機能を有していてもよく、例えば携帯ゲーム機、ノートＰＣ、画面付きコントローラー
等、入力装置としての機能、出力装置としての機能、及び、情報処理機能を有する装置も
、本明細書においては入力装置に含まれる。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る入力装置１００について、図面を参照して説明
する。

図１（Ａ）は、本発明の一態様に係る入力装置１００を模式的に鳥瞰図として示した図で
ある。入力装置１００は、タッチパネル１０１と、筐体１０２と、物理ボタン１０４と、
タッチパネルに重なる表示部と、を有する。なお、本明細書等において物理ボタンとは、
入力装置の表示部に表示されタッチパネルを用いて入力されるボタンとは異なるボタンを
指し、入力装置１００は必ずしも物理ボタンを有していなくともよい。さらに、制御部が
入力装置１００の適当な場所に配置されていればよく、入力装置１００の裏面に配置され
ていてもよい。また、入力装置１００は制御部を有していなくてもよい。また、入力装置
１００は、外部の電源と接続されていてもよく蓄電池を搭載していてもよい。蓄電池は、
可撓性を有していてもよく、入力装置の変形に追従して蓄電池が変形してもよい。また、
入力装置１００は、外部の機器に対して信号を伝達してもよい。なお、外部の機器と有線
で接続されていてもよく、無線で接続されていてもよい。

さらに、ハプティック機能を実現させるために、振動素子とハプティックコントローラー
とを有していてもよい。また、振動素子に代えて発熱素子を有していてもよい。または、
タッチパネル表面の質感を変化させるための素子を有していてもよい。また、タッチパネ
ルと筐体との間に部分的に液体を送り、タッチパネルの一部を浮き上がらせる機能を有す
る素子を有していてもよい。

＜入力装置１００の使用態様＞
本発明の一態様に係る入力装置１００は、可撓性を有する入力装置である。すなわち、タ
ッチパネル１０１と筐体１０２は可撓性を有し、使用者は目的に応じて、入力装置１００
を変形することができる。例えば、本発明の一態様に係る入力装置１００をテレビ用のリ
モコンやエアコン用のリモコンとして用いる場合、図１（Ｂ）に示す通り、入力装置を丸
めて使用することができる。その場合、例えば、使用者の腕や指に巻きつけて、リモコン
として用いてもよく、視覚、身体機能、運動機能に障害のある操作者が、機械、コンピュ
ータ、介助用具等の操作に使用することができる。また、上述の使用法を行うことで、例
えば、工場で産業機械を操作する場合、建築現場で建設機械を遠隔で操作する場合、物流
倉庫で荷物の出し入れをする場合、などで、手にリモコンや操作器具を持つことなく、ハ
ンズフリーで作業を行うことが可能になり、使用者の負担軽減や、作業環境の改善、作業
内容の幅を広げることが可能になる。本発明の一態様に係る入力装置１００は、自身の形
状の変化を検知することにより使用者が意図している用途を把握し、該用途に合ったボタ
ンの配置を表示してもよい。ボタン１０３の画像が表示されている部分は、上述のタッチ
パネルの一部を浮き上がらせる機能により浮き上がらせてもよく、その場合、使用者は浮
き上がったボタン表示部分を押下すると、あたかも一般的なリモコンのボタンを押すのと
同様の使用感を感得することができる。また、入力装置１００は操作ボタン以外の画像ま
たは情報を表示してもよい。例えば、入力装置１００をテレビ操作用のリモコンとして用
いるとき、情報表示部１０５にはテレビ番組表や番組情報を表示してもよい。また、入力
装置１００は操作ボタンの押下を検知したときに、振動素子が振動することにより、使用
者に対して該検知があったことを報知する機能を有していてもよい。

また、本発明の一態様に係る入力装置１００は、可撓性を有するために、例えば他の物体
に覆いかぶせて使用することができる。例えば、楕円体の上に本発明の一態様に係る入力
装置１００を覆いかぶせた状態を示す図を、図２（Ａ）に示す。入力装置１００は可撓性
を有するために、該楕円体の形状を反映して図２（Ａ）に示した形状に変形することがで
きる。

楕円体の形状が反映された状態の入力装置１００において、楕円体の端部付近にボタンを
２つ表示することによりＰＣ用のマウスと同様に機能させることができる。また、ＰＣ用
のマウスと同様の機能を発揮させる際、初期設定として使用者が楕円体形状を軽く握りこ
むことにより、入力装置１００が使用者の手の大きさを検知して、使用者の手の大きさに
合った配置にてボタン１０３を表示させる機能を有していてもよい。また、入力装置１０
０をＰＣ用のマウスと同様に機能させる際、接続されたＰＣ等においてカーソルを移動す
る操作は、例えば入力装置１００に加速度センサー等を設けておき、該加速度センサーに
より入力装置１００の移動を検知させることにより実現してもよい。また、楕円体の下部
に又は入力装置の裏面の一部に、光源及び光学センサーを配置し、入力装置１００にセン
サーが検知した情報を伝達する仕組みとすることにより、光学式マウスと同様に入力装置
１００に移動を検知させてもよい。

また、本発明の一態様に係る入力装置１００を球体状の物体の上に覆いかぶせた状態を図
２（Ｂ）に示す。入力装置１００は可撓性を有するために、物体の形状を反映して、図２
（Ｂ）に示した形状に変形することができる。

球体の形状が反映された入力装置１００において、使用者が球体を握るように手を載せる
ことにより、例えばボールを投げるピッチャーの握りについての情報を入力することがで
きる。野球ゲームにおいては、その握りに関する入力された情報をもとに、ピッチャーの
投げる球の球種を選択できるようにしてもよい。また、投球技能の学習装置に接続し、高
い技能を有する投手がボールの握りに関する情報を入力し学習装置が記憶し、学習途上の
投手に対して学習装置が該情報をもとに学習情報を提供してもよい。また、入力装置１０
０は使用者の手の大きさに合わせた配置にて各指や手のひらに対応するボタン１０３を表
示し、使用者が情報を入力できる装置としてもよい。

また、本発明の一態様に係る入力装置１００は、可撓性を有するが、平面に載置すること
により、平面形状のタッチパネル式入力装置として使用することもできる。例えば、図２
（Ｃ）に示す通り、入力装置１００を平面上に載置して鍵盤１０６を表示することで、電
子楽器として機能させることもできる。さらに、入力装置は一部が浮き上がる機能により
浮き上がっていてもよく、例えば鍵盤１０６の黒鍵のみを浮き上がらせることにより、実
際の鍵盤の形状に似せてもよい。また、白鍵も若干浮き上がらせることにより、使用者が
鍵盤を押下した際の感触を体験できるようにしてもよく、押下を検知した際にハプティッ
クアクチュエーターが振動し、使用者に振動を伝えてもよい。また、タッチパネルの鍵盤
を表示していない領域に情報表示部１０５を設定し、楽譜や設定画面等を表示してもよい
。また、表示された楽譜に従って使用者が演奏するとき、次に押下されるべき鍵盤を他の
鍵盤とは区別して表示することにより（例えば白及び黒以外の色を呈する等）、使用者の
演奏の補助をしてもよい。

また、ピアノを代表する鍵盤楽器において、鍵盤の配置と鍵盤の大きさは一定である。し
かし、手の大きさが比較的小さい奏者にとっては、手を可能な限り大きく広げた場合にお
いても、１オクターブの幅まで開かない場合がある。一方で、数多くの楽曲において、１
オクターブ以上の幅でまで手を開いて演奏することが求められる。そのため、高い技能を
有する奏者であっても１オクターブの幅まで手を開くことが困難な奏者であれば、演奏す
ることができる楽曲の範囲が限定され、十分にその技能を発揮することができない。

本発明の一態様に係る入力装置に鍵盤を表示させ、鍵盤楽器として用いるとき、鍵盤の配
置と鍵盤の大きさは、奏者の意のままに設定することができる。そのため、手の大きさが
小さい奏者であっても、十分その技能を発揮して演奏することができる。また、鍵盤の配
置や大きさを通常の鍵盤楽器とは異なる状態にて設定することにより、例えば、鍵盤上の
すべてのドを同時に打鍵する等、通常では不可能な演奏が可能となり、音楽の表現の幅を
広げることができる。

また、本発明の一態様に係る入力装置は、手術用メスの持ち手部分に巻き付けて取り付け
ることができる。例えば、図３（Ａ）に示す通り、本発明の一態様に係る入力装置１００
を手術用メスに取り付け、さらに、加速度センサー及び位置センサー等を取り付けること
により、術者のメスの扱いに関する情報（持ち方、力のかけ方、向き、速さ、軌跡等の情
報）を外部の情報管理機器で収集することができる。取得された情報は、解析されること
により、研修中の医師の教育に役立つ情報とすることができ、また、取得された情報を基
に他の手術用機器をリアルタイムで作動させることにより遠隔手術を行うこともできる。
さらに、術者のメスの操作精度を監視することにより、術者の疲労を検知して必要な警告
を報知することにより事故を防止することもできる。

また、本発明の一態様に係る入力装置は、新しい形態のスマートフォンにも適用すること
ができる。例えば、図３（Ｂ）に本発明の一態様に係る入力装置１００を、可撓性を有す
る筐体を有するスマートフォンに応用した例を示す。該スマートフォン１１０は、入力装
置１００、可撓性を有する筐体１１２、電源ボタン１１１、蓄電池、制御回路部、アンテ
ナ、マイク１１３、スピーカー１１４等を有している。

該スマートフォン１１０は、使用者の好み、用途、目的、場面に応じて、形状を変化する
ことができるスマートフォンである。例えば、一般的な携帯電話と同様に受話器として用
いる場合には、該スマートフォン１１０を折りたたみ、使用しやすい大きさに変形させる
ことができる。受話器として用いる場合の該スマートフォン１１０の形状を図３（Ｃ）に
示す。スマートフォンの表示画面を構成する入力装置のうち、折りたたまれ外側から見る
ことができない状態となっている部分については、電力の節約と誤動作防止のために、画
面を表示しないように、また、入力を受け付けないように制御してもよい。また、インタ
ーネット使用時においては、図３（Ｂ）に示す通りに展開させ、スマートフォン１１０を
タブレットＰＣとして使用することができる。

また、本発明の一態様に係る入力装置がハプティック機能を有する場合、例えば、電話の
着信時に入力装置が振動して使用者に報知してもよい。また、会話中に入力装置の感触を
部分的に変更して滑りにくくしてもよい。

＜入力装置１００が有するタッチパネル及び表示部の構成＞
本実施の形態において、入力装置１００が有する表示部と、該表示部と組み合わせたタッ
チパネル２０００について説明する。また、入力装置１００がタッチセンサーを有する場
合について説明する。

図４（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図４（Ａ）（Ｂ）に
おいて、明瞭化のため、タッチパネル２０００の代表的な構成要素を示す。

タッチパネル２０００は、表示部２５０１とタッチセンサー２５９５とを有する（図４（
Ｂ）参照）。また、タッチパネル２０００は、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２
５９０を有する。なお、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０はいずれも可撓
性を有する。ただし、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０のいずれか一つま
たは全てが可撓性を有さない構成としてもよい。

表示部２５０１は、基板２５１０上に複数の画素及び該画素に信号を供給することができ
る複数の配線２５１１を有する。複数の配線２５１１は、基板２５１０の外周部にまで引
き回され、その一部が端子２５１９を構成している。端子２５１９はＦＰＣ２５０９（１
）と電気的に接続する。また、複数の配線２５１１は、信号線駆動回路２５０３ｓ（１）
からの信号を複数の画素に供給することができる。

基板２５９０は、タッチセンサー２５９５と、タッチセンサー２５９５と電気的に接続す
る複数の配線２５９８とを有する。複数の配線２５９８は、基板２５９０の外周部に引き
回され、その一部は端子を構成する。そして、該端子はＦＰＣ２５０９（２）と電気的に
接続される。なお、図４（Ｂ）では明瞭化のため、基板２５９０の裏面側（基板２５１０
と対向する面側）に設けられるタッチセンサー２５９５の電極や配線等を実線で示してい
る。

タッチセンサー２５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサーを適用できる。静
電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。

投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式など
がある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。

なお、図４（Ｂ）に示すタッチセンサー２５９５は、投影型静電容量方式のタッチセンサ
ーを適用した構成である。

なお、タッチセンサー２５９５には、指等の検知対象の近接または接触を検知することが
できる、様々なセンサーを適用することができる。

投影型静電容量方式のタッチセンサー２５９５は、電極２５９１と電極２５９２とを有す
る。電極２５９１は、複数の配線２５９８のいずれかと電気的に接続し、電極２５９２は
複数の配線２５９８の他のいずれかと電気的に接続する。

電極２５９２は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、一方向に繰り返し配置された複数の四
辺形が角部で接続される形状を有する。

電極２５９１は四辺形であり、電極２５９２が延在する方向と交差する方向に繰り返し配
置されている。

配線２５９４は、電極２５９２を挟む二つの電極２５９１と電気的に接続する。このとき
、電極２５９２と配線２５９４の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。
これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減で
きる。その結果、タッチセンサー２５９５を透過する光の輝度のバラツキを低減すること
ができる。

なお、電極２５９１及び電極２５９２の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りうる
。例えば、複数の電極２５９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介し
て電極２５９２を、電極２５９１と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構
成としてもよい。このとき、隣接する２つの電極２５９２の間に、これらとは電気的に絶
縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。

＜表示部に関する説明＞
次に、図５（Ａ）を用いて、表示部２５０１の詳細について説明する。図５（Ａ）は、図
４（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ１－Ｘ２間の断面図に相当する。

表示部２５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素子と
、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。

以下の説明においては、白色の光を射出する発光素子を表示素子に適用する場合について
説明するが、表示素子はこれに限定されない。例えば、隣接する画素毎に射出する光の色
が異なるように、発光色が異なる発光素子を適用してもよい。また、発光素子に限らず、
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを表示部に用いてもよい。ただし、ＬＣＤパネルにお
いては、光源となるバックライトユニットを要し、表示部の厚みが増すため、ＯＬＥＤ（
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）パネルに代表される発光
素子を用いることが好ましい。可撓性を有する表示部において、厚さが薄い方が変形に伴
う損傷（疲労）を小さくすることができるため、ＯＬＥＤパネルを用いた可撓性を有する
表示部は耐久性が高い。

基板２５１０及び基板２５７０としては、例えば、水蒸気の透過率が１×１０^－５ｇ・ｍ
^－２・ｄａｙ^－１以下、好ましくは１×１０^－６ｇ・ｍ^－２・ｄａｙ^－１以下である可撓
性を有する材料を好適に用いることができる。または、基板２５１０の熱膨張率と、基板
２５７０の熱膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率が
１×１０^－３／Ｋ以下、好ましくは５×１０^－５／Ｋ以下、より好ましくは１×１０^－５
／Ｋ以下である材料を好適に用いることができる。

なお、基板２５１０は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層２５１０ａと、可撓性基
板２５１０ｂと、絶縁層２５１０ａ及び可撓性基板２５１０ｂを貼り合わせる接着層２５
１０ｃと、を有する積層体である。また、基板２５７０は、発光素子への不純物の拡散を
防ぐ絶縁層２５７０ａと、可撓性基板２５７０ｂと、絶縁層２５７０ａ及び可撓性基板２
５７０ｂを貼り合わせる接着層２５７０ｃと、を有する積層体である。

接着層２５１０ｃ及び接着層２５７０ｃとしては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィ
ン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリ
ル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなど
のシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。

また、基板２５１０と基板２５７０との間に封止層２５６０を有する。封止層２５６０は
、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図５（Ａ）に示すように、封止層２
５６０側に光を取り出す場合は、封止層２５６０は光学的な接合層を兼ねることができる
。

また、封止層２５６０の外周部にシール材を形成してもよい。当該シール材を用いること
により、基板２５１０、基板２５７０、封止層２５６０、及びシール材で囲まれた領域に
発光素子２５５０Ｒを有する構成とすることができる。なお、封止層２５６０として、不
活性気体（窒素やアルゴン等）を充填してもよい。また、当該不活性気体内に、乾燥材を
設けて、水分等を吸着させる構成としてもよい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂
によって充填してもよい。また、上述のシール材としては、例えば、エポキシ系樹脂やガ
ラスフリットを用いるのが好ましい。また、シール材に用いる材料としては、水分や酸素
を透過しない材料を用いると好適である。

また、表示部２５０１は、画素２５０２Ｒを有する。また、画素２５０２Ｒは発光モジュ
ール２５８０Ｒを有する。

画素２５０２Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、発光素子２５５０Ｒに電力を供給することが
できるトランジスタ２５０２ｔとを有する。なお、トランジスタ２５０２ｔは、画素回路
の一部として機能する。また、発光モジュール２５８０Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、着
色層２５６７Ｒとを有する。

発光素子２５５０Ｒは、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にＥＬ層とを
有する。

また、下部電極と上部電極との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長におけ
る光強度を増加させてもよい。

また、封止層２５６０が光を取り出す側に設けられている場合、封止層２５６０は、発光
素子２５５０Ｒと着色層２５６７Ｒに接する。

着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。これにより、発光素子２
５５０Ｒが発する光の一部は着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向の発光
モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。

また、表示部２５０１には、光を射出する方向に遮光層２５６７ＢＭが設けられる。遮光
層２５６７ＢＭは、着色層２５６７Ｒを囲むように設けられている。

着色層２５６７Ｒとしては、特定の波長域の光を透過する機能を有していればよく、例え
ば、赤色の波長域の光を透過するカラーフィルタ、緑色の波長域の光を透過するカラーフ
ィルタ、青色の波長域の光を透過するカラーフィルタ、黄色の波長域の光を透過するカラ
ーフィルタなどを用いることができる。各カラーフィルタは、様々な材料を用いて、印刷
法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などで形成する
ことができる。

また、表示部２５０１には、絶縁層２５２１が設けられる。絶縁層２５２１はトランジス
タ２５０２ｔを覆う。なお、絶縁層２５２１は、画素回路に起因する凹凸を平坦化するた
めの機能を有する。また、絶縁層２５２１に不純物の拡散を抑制できる機能を付与しても
よい。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ２５０２ｔ等の信頼性の低下を抑制
できる。

また、発光素子２５５０Ｒは、絶縁層２５２１の上方に形成される。また、発光素子２５
５０Ｒが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁２５２８が設けられる。な
お、基板２５１０と、基板２５７０との間隔を制御するスペーサを、隔壁２５２８上に形
成してもよい。

走査線駆動回路２５０３ｇ（１）は、トランジスタ２５０３ｔと、容量素子２５０３ｃと
を有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる
。

また、基板２５１０上には、信号を供給することができる配線２５１１が設けられる。ま
た、配線２５１１上には、端子２５１９が設けられる。また、端子２５１９には、ＦＰＣ
２５０９（１）が電気的に接続される。また、ＦＰＣ２５０９（１）は、ビデオ信号、ク
ロック信号、スタート信号、リセット信号等を供給する機能を有する。なお、ＦＰＣ２５
０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。

また、表示部２５０１には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。図５（
Ａ）においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例示している
が、これに限定されず、例えば、図５（Ｂ）に示す、トップゲート型のトランジスタを表
示部２５０１に適用する構成としてもよい。

また、トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔの極性については、特に限定
はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有する構造、Ｎチャネル型の
トランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用い
てもよい。また、トランジスタ２５０２ｔ及び２５０３ｔに用いられる半導体膜の結晶性
についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることがで
きる。また、半導体材料としては、１３族の半導体（例えば、ガリウムを有する半導体）
、１４族の半導体（例えば、ケイ素を有する半導体）、化合物半導体（酸化物半導体を含
む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２
５０３ｔのいずれか一方または双方に、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２
．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いることで、トランジス
タのオフ電流を低減することができるため好ましい。当該酸化物半導体としては、Ｉｎ－
Ｇａ酸化物、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、
Ｈｆ、またはＮｄを表す）等が挙げられる。

＜タッチセンサーに関する説明＞
次に、図５（Ｃ）を用いて、タッチセンサー２５９５の詳細について説明する。図５（Ｃ
）は、図４（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ３－Ｘ４間の断面図に相当する。

タッチセンサー２５９５は、基板２５９０上に千鳥状に配置された電極２５９１及び電極
２５９２と、電極２５９１及び電極２５９２を覆う絶縁層２５９３と、隣り合う電極２５
９１を電気的に接続する配線２５９４とを有する。

電極２５９１及び電極２５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を
有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化
物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。
なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に
形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法とし
ては、熱を加える方法等を挙げることができる。

例えば、透光性を有する導電性材料を基板２５９０上にスパッタリング法により成膜した
後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターン形成技術により、不要な部分を除去して、
電極２５９１及び電極２５９２を形成することができる。

また、絶縁層２５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂など
の樹脂、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シ
リコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。

また、電極２５９１に達する開口が絶縁層２５９３に設けられ、配線２５９４が隣接する
電極２５９１と電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高め
ることができるため、配線２５９４に好適に用いることができる。また、電極２５９１及
び電極２５９２より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線２５９４に好適
に用いることができる。

電極２５９２は、一方向に延在し、複数の電極２５９２がストライプ状に設けられている
。また、配線２５９４は電極２５９２と交差して設けられている。

一対の電極２５９１が１つの電極２５９２を挟んで設けられる。また、配線２５９４は一
対の電極２５９１を電気的に接続している。

なお、複数の電極２５９１は、１つの電極２５９２と必ずしも直交する方向に配置される
必要はなく、０度より大きく９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。

また、配線２５９８は、電極２５９１または電極２５９２と電気的に接続される。また、
配線２５９８の一部は、端子として機能する。配線２５９８としては、例えば、アルミニ
ウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバ
ルト、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることが
できる。

なお、絶縁層２５９３及び配線２５９４を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサー２５９５
を保護してもよい。

また、接続層２５９９は、配線２５９８とＦＰＣ２５０９（２）を電気的に接続させる。

接続層２５９９としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏ
ｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉ
ｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。

＜タッチパネルに関する説明２＞
次に、図６（Ａ）を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図６（Ａ）
は、図４（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ５－Ｘ６間の断面図に相当する。

図６（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図５（Ａ）で説明した表示部２５０１と、図
５（Ｃ）で説明したタッチセンサー２５９５と、を貼り合わせた構成である。

また、図６（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図５（Ａ）及び図５（Ｃ）で説明した
構成の他、接着層２５９７と、反射防止層２５６７ｐと、を有する。

接着層２５９７は、配線２５９４と接して設けられる。なお、接着層２５９７は、タッチ
センサー２５９５が表示部２５０１に重なるように、基板２５９０を基板２５７０に貼り
合わせている。また、接着層２５９７は、透光性を有すると好ましい。また、接着層２５
９７としては、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば、ア
クリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシロキサン系樹脂を用いること
ができる。

反射防止層２５６７ｐは、画素に重なる位置に設けられる。反射防止層２５６７ｐとして
、例えば円偏光板を用いることができる。

次に、図６（Ａ）に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図６（Ｂ）を用いて
説明する。

図６（Ｂ）は、タッチパネル２００１の断面図である。図６（Ｂ）に示すタッチパネル２
００１は、図６（Ａ）に示すタッチパネル２０００と、表示部２５０１に対するタッチセ
ンサー２５９５の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成
を用いることができる部分は、タッチパネル２０００の説明を援用する。

着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。また、図６（Ｂ）に示す
発光素子２５５０Ｒは、トランジスタ２５０２ｔが設けられている側に光を射出する。こ
れにより、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は、着色層２５６７Ｒを透過して、図中
に示す矢印の方向の発光モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。

また、タッチセンサー２５９５は、表示部２５０１の基板２５１０側に設けられている。

接着層２５９７は、基板２５１０と基板２５９０の間にあり、表示部２５０１とタッチセ
ンサー２５９５を貼り合わせる。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光素子から射出される光は、基板２５１０及び基板２
５７０のいずれか一方または双方を通して射出されればよい。

＜タッチパネルの駆動方法に関する説明＞
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図７（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行う。

図７（Ａ）は、相互容量方式のタッチセンサーの構成を示すブロック図である。図７（Ａ
）では、パルス電圧出力回路２６０１、電流検出回路２６０２を示している。なお、図７
（Ａ）では、パルス電圧が与えられる電極２６２１をＸ１－Ｘ６として、電流の変化を検
知する電極２６２２をＹ１－Ｙ６として、それぞれ６本の配線で例示している。また、図
７（Ａ）は、電極２６２１と、電極２６２２とが重畳することで形成される容量２６０３
を示している。なお、電極２６２１と電極２６２２とはその機能を互いに置き換えてもよ
い。

パルス電圧出力回路２６０１は、Ｘ１－Ｘ６の配線に順にパルスを印加するための回路で
ある。Ｘ１－Ｘ６の配線にパルス電圧が印加されることで、容量２６０３を形成する電極
２６２１と電極２６２２との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により
容量２６０３の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または接
触を検出することができる。

電流検出回路２６０２は、容量２６０３での相互容量の変化による、Ｙ１－Ｙ６の配線で
の電流の変化を検出するための回路である。Ｙ１－Ｙ６の配線では、被検知体の近接、ま
たは接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または接
触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出
は、積分回路等を用いて行えばよい。

次に、図７（Ｂ）には、図７（Ａ）で示す相互容量方式のタッチセンサーにおける入出力
波形のタイミングチャートを示す。図７（Ｂ）では、１フレーム期間で各行列での被検知
体の検出を行うものとする。また図７（Ｂ）では、被検知体を検出しない場合（非タッチ
）と被検知体を検出する場合（タッチ）との２つの場合について示している。なおＹ１－
Ｙ６の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示している。

Ｘ１－Ｘ６の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってＹ１－Ｙ
６の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、Ｘ１－Ｘ６の
配線の電圧の変化に応じてＹ１－Ｙ６の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接ま
たは接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化する
。

このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知す
ることができる。

＜センサー回路に関する説明＞
また、図７（Ａ）ではタッチセンサーとして配線の交差部に容量２６０３のみを設けるパ
ッシブマトリクス型のタッチセンサーの構成を示したが、トランジスタと容量とを有する
アクティブマトリクス型のタッチセンサーとしてもよい。アクティブマトリクス型のタッ
チセンサーに含まれるセンサー回路の一例を図８に示す。

図８に示すセンサー回路は、容量２６０３と、トランジスタ２６１１と、トランジスタ２
６１２と、トランジスタ２６１３とを有する。

トランジスタ２６１３はゲートに信号Ｇ２が与えられ、ソースまたはドレインの一方に電
圧ＶＲＥＳが与えられ、他方が容量２６０３の一方の電極およびトランジスタ２６１１の
ゲートと電気的に接続する。トランジスタ２６１１は、ソースまたはドレインの一方がト
ランジスタ２６１２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧ＶＳＳ
が与えられる。トランジスタ２６１２は、ゲートに信号Ｇ１が与えられ、ソースまたはド
レインの他方が配線ＭＬと電気的に接続する。容量２６０３の他方の電極には電圧ＶＳＳ
が与えられる。

次に、図８に示すセンサー回路の動作について説明する。まず、信号Ｇ２としてトランジ
スタ２６１３をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ２６１１のゲート
が接続されるノードｎに電圧ＶＲＥＳに対応した電位が与えられる。次に、信号Ｇ２とし
てトランジスタ２６１３をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードｎの電位が保
持される。

続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量２６０３の相互容量が変化するこ
とに伴い、ノードｎの電位がＶＲＥＳから変化する。

読み出し動作は、信号Ｇ１にトランジスタ２６１２をオン状態とする電位を与える。ノー
ドｎの電位に応じてトランジスタ２６１１に流れる電流、すなわち配線ＭＬに流れる電流
が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出すること
ができる。

トランジスタ２６１１、トランジスタ２６１２、及びトランジスタ２６１３としては、酸
化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにトラ
ンジスタ２６１３にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードｎの電位を長
期間に亘って保持することが可能となり、ノードｎにＶＲＥＳを供給しなおす動作（リフ
レッシュ動作）の頻度を減らすことができる。

＜ハプティックコントローラーに関する説明＞
本発明の一態様に係る入力装置に付随して使用されるハプティックコントローラーについ
て説明する。なお、本発明の一態様に関する入力装置において、該ハプティックコントロ
ーラーの機能が他の素子の一機能として実現されてもよく、またハプティックコントロー
ラーが使用されなくてもよい。

ハプティックコントローラーは、入力装置が感知したハプティックに関する入力情報を管
理する機能を有し、該入力装置が接続する機器が読み取ることができる形式に該情報を変
換して送信する機能を有する。また、ハプティックコントローラーは、触覚を通じて入力
装置の使用者に与えられる情報を制御する機能を有し、触覚情報を表現することができる
機能を有するハプティックアクチュエーターに対して、制御情報を送信する機能を有する
。すなわち触覚情報の入出力を制御する機能を有する。

＜振動素子の駆動方法に関する説明＞
次に、ハプティックアクチュエーターとして機能することができる振動素子について、図
９（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行う。本発明の一態様に係る入力装置は、可撓性を有して
いるため、該入力装置の一部に振動素子を取り付け振動させても、入力装置の全体に振動
が伝わりにくい。しかし、換言すると振動を生じさせたい部分に局所的に振動を生じさせ
、他の部分においては振動が小さくすることができる。そのため、複数の振動素子を取り
付けてより細かくハプティック効果を制御することが可能である。

振動素子には様々な方式がある。例えば、偏心モーター（ＥＲＭ：Ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ
Ｒｏｔａｔｉｎｇ Ｍａｓｓ）方式、リニアバイブレータ（ＬＲＡ：Ｌｉｎｅａｒ Ｒｅ
ｓｏｎａｎｔ Ａｃｔｕａｔｏｒ）方式、ピエゾ素子方式などがある。

まず、偏心モーター方式について説明する。偏心モーターを図９（Ａ）に示す。偏心モー
ター１７００はモーター部１７０１と、軸１７０２と、偏心おもり１７０３と、配線１７
０４と、を有する。配線１７０４に直流電流が供給されると、モーター部１７０１に接続
された軸１７０２が回転し、偏心おもり１７０３が回転する。ここで、偏心おもり１７０
３の重量が偏心モーター１７００の全体の重量に占める割合が大きいため、軸１７０２の
回転に従い偏心モーター１７００の重心が円運動する。この重心の円運動が振動となる。

振動を強くしたい場合、モーターの回転数を上げるように配線１７０４から供給される電
流の大きさを制御すればよい。また、電流を断続的に流すことにより、生じる振動も断続
的にすることができる。したがって、偏心モーター１７００は、発生させる振動を自在に
制御することができる。

次に、ピエゾ素子方式について説明する。なお、ピエゾ素子方式の振動素子は圧電アクチ
ュエーターと呼ばれることがある。ピエゾ素子方式の振動素子の最も単純化したモデル図
を図９（Ｂ）に示す。ピエゾ素子１８００は、コンデンサとしてモデル化され、電極１８
０１と電極１８０２と誘電体１８０３で構成される。

一般的なコンデンサにおいては、電極間距離が一定であるため、クーロンの法則により導
かれる容量値も一定である。しかし、ピエゾ素子１８００では配線１８０４を通して印加
される電圧次第で、電界が発生して電極間距離が変化し、容量値も変化する。電圧を印加
しない状態の２枚の電極の間隔を初期値としたときに、間隔の変化の大きさは電界に比例
し、電界は電極間に印加された電圧と２枚の電極の間隔により決まる。従って、ピエゾ素
子１８００に連続的に変化する電圧を印加することにより、両電極を振動させることがで
きる。該振動をピエゾ素子１８００に接触する機器に伝達することにより、ピエゾ素子１
８００は振動素子として機能することができる。

なお、ピエゾ素子１８００の電極間距離が外部からの振動により変化すると、容量値が変
化する。そのため、容量値の変化をモニターすることにより、ピエゾ素子１８００は振動
センサーとして機能することもできる。

＜ボタン配置等の設定に関する説明１＞
本発明の一態様に係る入力装置は、入力するためのボタンの配置を使用者が選択・設定す
ることができる。入力するためのボタンの配置の選択・設定のフローの一例を、図１０を
用いて説明する。

本発明の一態様に係る入力装置には、典型的なボタン配置を数種類、プリセットとして記
憶部に有していてもよい。そのようなプリセットを用いることで、使用者がボタンの配置
を決定するのが容易となり、用途の切り替え時においても素早く対応することができる。
入力ボタンの配置等の設定の最初のステップとして、該入力装置の表示部にボタン配置に
関するプリセットの選択画面を表示させる（Ｓ００１）。使用者は、プリセットの中に好
適な入力ボタンの配置があるか判断し（Ｓ００２）、好適なプリセットがあれば当該プリ
セットを選択して（Ｓ００３）より詳細な設定に進む。一方、使用者が好適なボタン等の
配置を有するプリセットが見つけられない場合、各ボタン等の配置を一からカスタマイズ
して決定することもできる（Ｓ００６）。

使用者が好適なプリセットを見つけることができたならば、使用者の手の大きさや、用途
等に合わせて、選択したプリセットのボタン配置の全体の大きさを設定するため、全体の
大きさを選択・設定するための画面を表示部に表示させる（Ｓ００４）。使用者の好みや
体格に合わせて、ほぼ無段階にボタンの配置を選択できることが本発明の一態様に係る入
力装置の特徴の一つである。大きさの選択の方法としては、入力装置のタッチパネルを用
いて、手の大きさ等を数値で入力してもよく、また、タッチパネルに使用者が手のひらを
置き、入力装置が手の大きさを認識して自動で設定してもよい。

同一プリセットにおけるボタン配置の全体の大きさが異なる例について、図１１（Ａ）及
び図１１（Ｂ）に説明する。図１１（Ａ）は比較的手の小さい使用者が使用する場合を想
定したボタン配置の例を示し、図１１（Ｂ）は比較的手の大きい使用者が使用する場合を
想定したボタン配置の例を示す。両者ともボタンの種類や配置はほぼ同様ではあるが、使
用者の手の大きさにより最適なボタン配置の全体の大きさが異なる。本発明の一態様に係
る入力装置においては、ボタン配置の全体の大きさを変更することができるため、幅広く
使用者の体格等に対応して、最適な入力環境を提供することができる。

なお、図１１についてより詳細に説明する。図１１は、入力装置１００をゲーム機用コン
トローラーとして用いる場合のボタン配置の一例である。該コントローラーの形状は、長
方形の入力装置１００を部分的に折り曲げて実現してもよく、予め等脚台形型の入力装置
１００を製造して実現してもよい。入力装置１００に、スタートボタン２０４、セレクト
ボタン２０５、十字キー２０１、入力ボタン２０２、アナログスティック２０３等の画像
を表示させて、それらをボタンとして機能させる。また、例えば図１１（Ｂ）の点線２１
０の部分で入力装置１００を山折りとし、ボタン２１１とボタン２１２を人差し指、また
は中指で押下しやすいようにしてもよい。

全体の大きさを選択・決定したならば（Ｓ００５）、さらに詳細な設定に進むため、次の
ステップに移る。

次に、ボタンの配置のカスタマイズを行う（Ｓ００６）。プリセットから好適な配置を選
択し、全体の大きさを決定したとしても、使用者が望む設定と正確に合致していない場合
がある。また、プリセットに好適なボタンの配置がない場合がある。そのため、ボタンの
数、種類、大きさ、位置、向き、形状、模様、または、色等の各要素を使用者が自由に調
整または設定する。さらに、ボタンの動きや、点滅等の経時的要素を設定する。図１１（
Ｃ）に、ボタンの配置をカスタマイズした入力装置１００の例を示す。

入力装置の用途が複雑になればなるほど、また、使用者の操作技能が高ければ高いほど、
適した入力装置の範囲は狭くなる。高度に専用化された入力装置は、その分需要が小さく
なるため、大量生産することができずに高価となる一方で、用途の数だけ及び使用者の数
だけ入力装置を用意しなければならなくなる。さらに複雑な用途に供する入力装置におい
ては、入力装置の操作性にまで設計者の配慮が十分にされない場合があり、入力装置を意
のままに操作するためには、使用者が十分に操作に習熟する必要がある。

一方、本発明の一態様に係る入力装置においては、用途や使用者に合わせてボタンの配置
を自由にカスタマイズすることができるため、多くの数の入力装置を用意する必要がなく
なる。また、入力装置の使用を開始した後にもボタンの配置を再度カスタマイズすること
ができるため、複雑な用途に対しても使用者の習熟度に合わせて使用者自身が入力装置の
操作性を改良することができる。そのため、使用者が意のままに操作することができるよ
うになるまでの期間を短くすることができる。本発明の一態様に係る入力装置は、ボタン
の配置をカスタマイズすることができる機能を有することが、大きな特徴の一つである。

ボタン配置を決定（Ｓ００７）した後、ハプティック効果を設定する（Ｓ００８）。ボタ
ンを押したときに生じるハプティック効果や、ボタンに触れているときのハプティック効
果を設定することで、使用者が触覚を通じて得ることができる情報を予め選択することが
できる。また、入力装置に接続された機器から入力された情報をもとに、一定の条件に従
ってハプティック効果を生じ、使用者に情報を伝達できるようにしてもよく、そのような
ハプティック効果をも設定できるようにしてもよい。

各種の設定が完了した後は、プレビューを行う（Ｓ００９）。使用者が好適な設定となっ
ているか確認し（Ｓ０１０）、好適な設定となっていなければ、再度設定をやり直す（Ｓ
００１に戻る）。好適な設定となっていれば、設定を反映し保存し（Ｓ０１１）、新しい
ボタン配置にて入力装置の使用を開始する。なお、ボタン配置等の設定は使用者の意図に
応じて再度行うことができる。

＜ボタン配置等の設定に関する説明２＞
本発明の一態様に係る入力装置の、入力するためのボタンの配置の選択・設定のフローの
他の一例を、図１６を用いて説明する。なお、説明は上述の図１０に関する説明を適宜参
照することができる。

なお、図１６に示すフローは、特に手の大きさに関する情報をボタンの配置の設定に反映
することに重点をおいたフローである。但し、本明細書等において、手の大きさとは必ず
しも手のすべての部分の大きさでなくともよい。すなわち、少なくとも入力装置への入力
に関係する部分の大きさを含んでいればよい。また、使用者が操作に用いる部位が手では
ない場、その部位の大きさに関する情報をボタンの配置の設定に反映してもよく、さらに
、その部位のすべての部分の大きさでなく、少なくとも一部の大きさに関する情報がボタ
ンの配置の設定に反映されてもよい。そのため、下記の説明はボタンの配置の設定に手の
一部の大きさ、手以外の部位の大きさ、または、手以外の部位の一部の大きさを反映する
場合にも適用することができる。

まず、使用者の手の大きさに関する情報を可能な限り正確に読み取る準備のために、入力
装置を平面上に載置するよう促す指示画面を表示部に表示し（Ｓ１０１）、筐体が平面上
に載置されたことを検知する（Ｓ１０２）。なお、手の大きさを読み取ることができるの
であれば、必ずしも平面上に載置される必要はなく、その場合Ｓ１０１及びＳ１０２のス
テップは省略することができる場合がある。

次に、使用者の手の大きさを読み取るために、使用者に手を入力装置のタッチパネル上に
載置するよう促す指示画面を表示部に表示し（Ｓ１０３）、タッチパネルに載置された手
の大きさに関する情報を取得する（Ｓ１０４）。手の大きさに関する情報は、載置された
手の形状から取得することができる。例えば、タッチパネルの方式により、手のひらの大
きさや、指の長さ、指の関節の位置、指の太さ等を情報とすることができる場合がある。
一方多点入力をすることができない方式のタッチパネルにおいては、他の方法で手の大き
さに関する情報を取得してもよい。例えば、使用者にタッチパネルの頂点の外縁に親指を
載置させ、手を自然な開き具合で開いた状態で小指をタッチパネルのいずれかの部分にタ
ッチさせることで、手の横幅の大きさを測定することができる。また、使用者の手首をタ
ッチパネルの外縁に位置するように移動させ、中指の先端をタッチパネルにタッチさせる
ことにより手の長さを測定することができる。また、表示部に定規を表示し使用者に手を
載置させ、使用者自身が手の大きさを測定して入力装置に入力することにより、入力装置
が手の大きさに関する情報を取得してもよい。２点以上のタッチの同時検出が可能である
タッチパネルである場合、親指と小指を使用者に同時にタッチさせることで手の幅を測定
してもよく、掌と中指を使用者に同時にタッチさせることにより手の長さを測定してもよ
い。取得された手の大きさに関する情報は、入力装置の制御部に送信されてもよい。

次に、入力装置の使用用途に適した形状に筐体を変形するよう使用者に促す画面を表示部
に表示し（Ｓ１０５）、入力装置の使用時の形状に変形させ、該形状に関する情報を取得
する（Ｓ１０６）。これらのステップは、表示するボタンの種類とボタンの位置を決定す
るために重要である。例えば、入力装置が筒状に丸め込まれた形状とされた場合、リモー
トコントローラー等の片手で扱う用途であると想定することができるため、後述のプリセ
ットのボタン配置を、片手で扱う場合の配置を優先的に表示させてもよい。なお、筐体の
形状は、例えば、筐体の各所に応力検知装置を設け、各検知装置で検知された応力を総合
して判断してもよい。なお、予め入力装置の変形可能な形状をいくつかの形状に制限して
おき、使用者がその中から選択して入力装置の形状を決定してもよい。例えば、図１１に
示すゲームコントローラー型の形状を選択するときは、予め入力装置にその旨を入力して
おき、目的の形状に変形するための方法を入力装置の表示部に表示させて変形させてもよ
い。なお、形状に関する情報を取得しなくともボタンの配置を決定することができるとき
は、必ずしも筐体の形状を検知する必要はない。入力装置の形状に関する情報は、入力装
置の制御部に送信されてもよい。

次に、取得された手の大きさに関する情報と、筐体の形状に関する情報とを用いて、次に
表示するプリセットのボタン配置を調整する（Ｓ１０７）。例えば、ゲーム用コントロー
ラーとしての使用用途の場合、標準の筐体の形状についての情報を予め本発明の一態様に
係る入力装置に入力しておき、これと取得した筐体の形状に関する情報とを比較すること
で、標準状態からのずれを検出することができる。そして、プリセットのボタン配置をそ
のずれに対応するように調整する。さらに、標準の手の大きさに関する情報を予め本発明
の一態様に係る入力装置に入力しておき、これと取得した手の大きさに関する情報とを比
較することで、標準の手の大きさからのずれを検出することができる。そして、プリセッ
トのボタン配置をそのずれに対応するように調整する。

次に、このように調整されたプリセットのボタン配置を表示部に表示させ、プリセットの
選択画面を表示する（Ｓ１０８）。プリセットは予め複数の種類を入力しておき、上述の
Ｓ１０７のステップにて各プリセットのボタンの配置を調節し、複数のプリセットを選択
する際は調節された状態のボタンの配置を表示する。標準のボタン配置を示したのでは使
用者の違和感が強く使用者に選択されないプリセットでも、調節された状態でボタン配置
が表示されていると使用感をより実感することができ、該プリセットが選択される場合も
ある。すなわち、本フローにより使用者により最適なボタン配置を提供できる場合がある
。

次に、使用者はプリセットの中から好適なボタン配置があるか否か判断し（Ｓ１０９）、
好適な配置がある場合はそれを選択し決定し（Ｓ１１０）、詳細なボタン配置のカスタマ
イズに進み（Ｓ１１１）、好適な配置がない場合は、表示するボタンの種類・位置・大き
さ等を一からカスタマイズして決定することになる（Ｓ１１１）。

ボタンのカスタマイズ（Ｓ１１１）は、使用者が好みに応じて表示するボタンの種類・位
置・大きさ等を調整するステップである。本ステップにより、各使用者に合せた最適な入
力環境を提供することができる。このように入力環境を広い範囲で調整することができる
ことが本発明の一態様に係る入力装置の特徴の一つである。ボタンのカスタマイズが終了
したとき、ボタンの配置が決定される（Ｓ１１２）。

最後に、決定されたボタンの配置の設定を入力装置内部のまたは外部の記憶装置に保存し
、設定された配置を表示部に送信しボタンを表示させ入力装置として使用可能な状態とす
る（Ｓ１１３）。

以上のフローにより、使用者に最適な入力環境を提供することができる。なお、本発明の
一態様においては、上述のすべてのステップを有していなくてもよく、一つまたは複数の
ステップを省略してもよい。

＜ボタン配置等の設定に関する説明３＞
本発明の一態様に係る入力装置の、入力するためのボタンの配置の選択・設定のフローの
他の一例を、図１７を用いて説明する。なお、説明は上述の図１０及び図１６に関する説
明を適宜参照することができる。

なお、図１７に示すフローは、特に手の大きさに関する情報をボタンの配置の設定に反映
することに重点をおいたフローである。

まず、タッチパネルに載置された使用者の手の大きさに関する情報を取得し（Ｓ２００）
、制御部に該情報を送信する。次に、該情報を受信した制御部は、ボタンの配置を決定し
（Ｓ２０１）、ボタンの配置に関する情報を生成し表示部に送信する。次に、ボタンの配
置に関する情報を受信した表示部は、ボタンを表示する（Ｓ２０２）。

＜入力装置のブロック図＞
次に、本発明の一態様に係る入力装置１００の構成の一例を図１２のブロック図を用いて
説明する。本発明の一態様に係る入力装置１００は、表示部１２１、タッチパネル１０１
、振動素子１２２、及び、制御部１２０等を有している。制御部１２０は、中央制御部１
３０、表示制御部１３１、記憶部１３２、ハプティックコントローラー１４０、通信制御
部１５０を有している。また、通信制御部１５０は入力部１５１及び出力部１５２と接続
されている。

入力装置１００は、タッチパネル以外の入力手段として物理ボタン１０４を有していても
よい。該物理ボタン１０４は入力装置１００の起動や停止等、単純で基本的な機能を有し
ていることが好ましい。また、該物理ボタン１０４は、素早く２回押下されることにより
、通常状態からボタン配置の設定状態に移行する機能を有していてもよい。また、該物理
ボタン１０４自体の機能を使用者の意図に応じてカスタマイズ可能としてもよい。

入力装置１００の表示部１２１は、ボタンや情報を表示することができる機能を有する。
表示部１２１に表示されるボタンの配置は、記憶部１３２に記憶されている情報をもとに
中央制御部１３０が決定し、中央制御部１３０が表示制御部１３１に伝達する。表示制御
部１３１は伝達されたボタンの配置を基に表示部１２１の制御情報を作成し、該制御情報
を表示部１２１に伝達する。表示部１２１は、伝達された制御情報をもとに、ボタンを表
示する。

タッチパネル１０１は、入力装置１００の主要な入力手段である。タッチパネル１０１は
接触を検知し、検知した情報を中央制御部１３０に伝達する。中央制御部１３０は、接触
のあった部位に関する情報、接触が生じた期間に関する情報、及び接触の力の強さに関す
る情報等をもとに、入力装置１００に対する入力を認識する。例えば、使用者が入力装置
１００を握り保持しつつ、ボタンの押下をする用途においては、中央制御部１３０は、接
触が保持であるかボタンの押下であるのかを判断して入力を認識する。

また、接触の強さは、接触のある部分の面積の大きさにより認識してもよく、接触面積が
小さければ弱い力での押下として認識し、接触面積が大きければ強い力での押下として認
識してもよい。また、接触の形状から使用者が使用した指を判別し、これを情報として認
識してもよい。例えば、ボタンが配されている箇所だけでなく、その周辺における接触を
も検知することにより接触の形状を把握し、使用者が使用した指の種類を判別して認識し
てもよい。この場合、タッチパネルの同じ位置に接触がある場合でも、それが人差し指の
接触であるか、親指の接触であるかを中央制御部１３０が判別して情報を作成し、入力装
置に接続している機器に異なる機能を使い分けて発揮させることもできる。

ハプティック効果の入出力は、ハプティックコントローラー１４０、ハプティック素子１
２３、振動素子１２２等で実現される。なお、ハプティック素子のうち、入力機能を有す
るものを、ハプティック入力素子と言うことがある。例えば、振動に関するハプティック
効果を入力装置１００の使用者に伝達するときは、中央制御部１３０がハプティックコン
トローラー１４０に振動に関する情報を伝達し、ハプティックコントローラー１４０は振
動素子の動作情報を生成し振動素子１２２に伝達する。振動素子１２２は、伝達された動
作情報をもとに、振動する。なお、振動以外のハプティック効果を使用者に伝達する場合
、対応するハプティック素子１２３を有する構成とする。例えば、熱を伝える機能を有す
る入力装置１００とする場合は発熱素子を有する構成とし、表面の質感を伝える機能を有
する入力装置１００とする場合は、質感を制御する機能を有する素子を含む構成とする。
さらに、表示部に表示されるボタンの位置に、物理的に凸形状を生じさせ使用者にボタン
の感触を与えることができる入力装置１００とする場合には、表面に凸形状を有する素子
を含む構成とする。また、ハプティック素子１２３の機能の一部を振動素子１２２で実現
してもよい。すなわち、例えば振動素子１２２がピエゾ素子である場合に、振動素子とし
て機能することもできるが、外部からの力を検知する素子としても機能することができる
。

また、接触以外の情報を検知することができる入力装置としたい場合、対応するハプティ
ック素子１２３を有する構成とする。例えば、使用者の手の温度を検出したい場合は、ハ
プティック素子１２３として測温素子を有する構成とする。また、使用者が入力装置にか
ける圧力を検出したい場合は、ハプティック素子１２３として感圧センサーを有する構成
とする。

入力装置１００が認識した入力情報は、接続された外部の機器に出力される。また、入力
装置１００は外部の機器からの情報を受ける機能を有していてもよい。外部との情報の入
出力は、通信制御部１５０が制御する。通信制御部１５０は、中央制御部１３０から入力
情報を受信し、外部の機器が読み取り可能な形式に変換して、出力部１５２を通じて外部
の機器に情報を伝達する。また、外部の機器からの情報を入力部１５１を通じて受信して
、中央制御部１３０に伝達する。外部の機器との接続は、有線でも無線でもよい。入力部
１５１及び出力部１５２を統合して一つの素子で実現してもよい。ＵＳＢ規格を用いて外
部の機器との接続を実現してもよく、その場合、幅広い使用用途に対応することができる
。

本実施の形態においては、本発明の一態様に係る入力装置の構成例、設定例、使用例等を
説明した。本発明の一態様に係る入力装置は、幅広い用途に対応することができ、また、
幅広い使用者に対応することができる。また、ボタンの押下に関する情報だけでなく、ハ
プティックに関する情報を検出することができる。また、入力装置の使用者に対してハプ
ティック効果を伝達することもできる。

＜蓄電池＞
本発明の一態様に係る入力装置は、蓄電池を搭載してもよい。また、該蓄電池は可撓性を
有していてもよく、入力装置の変形に追従して該蓄電池が変形してもよい。該蓄電池は、
表示部に重ねて搭載されていてもよく、タッチパネルに重ねて搭載されていてもよい。ま
た、入力装置の縁部分に搭載されていてもよい。ここで、蓄電池の一例について説明する
。

蓄電池には、例えば、リチウムイオン蓄電池を用いることができる。図１３を用いてリチ
ウムイオン蓄電池３１１０の構成について説明する。図１３（Ａ）はリチウムイオン蓄電
池３１１０の斜視図であり、図１３（Ｂ）はリチウムイオン蓄電池３１１０の断面構造図
である。

≪正極の構成≫
正極について説明する。正極は、正極活物質層３１０１と、正極集電体３１００とを含む
。

正極活物質層３１０１に用いられる正極活物質材料としては、リチウムイオン等のキャリ
アイオンの挿入及び脱離が可能な材料を用いることができ、例えば、オリビン型の結晶構
造、層状岩塩型の結晶構造、又はスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料等が挙
げられる。

オリビン型構造のリチウム含有材料（一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（
ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）またはＮｉ（ＩＩ）））の代表例としては、ＬｉＦｅＰＯ_４、Ｌｉ
ＮｉＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＮｉ_ｂＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＣ
ｏ_ｂＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＭｎ_ｂＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ａＣｏ_ｂＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ａＭｎ_ｂＰＯ
_４（ａ＋ｂは１以下、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）、ＬｉＦｅ_ｃＮｉ_ｄＣｏ_ｅＰＯ_４、Ｌｉ
Ｆｅ_ｃＮｉ_ｄＭｎ_ｅＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ｃＣｏ_ｄＭｎ_ｅＰＯ_４（ｃ＋ｄ＋ｅは１以下、０＜
ｃ＜１、０＜ｄ＜１、０＜ｅ＜１）、ＬｉＦｅ_ｆＮｉ_ｇＣｏ_ｈＭｎ_ｉＰＯ_４（ｆ＋ｇ＋ｈ
＋ｉは１以下、０＜ｆ＜１、０＜ｇ＜１、０＜ｈ＜１、０＜ｉ＜１）等がある。

例えば、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）は、安全性、安定性、高容量密度、高電位
、初期酸化（充電）時に引き抜けるリチウムイオンの存在等、正極活物質に求められる事
項をバランスよく満たしているため、好ましい。

層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有材料としては、例えば、コバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ_２）、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎＯ_２、Ｌｉ_２ＭｎＯ_３、ＬｉＮｉ_０．８Ｃｏ
_０．２Ｏ_２等のＮｉＣｏ系（一般式は、ＬｉＮｉ_ｘＣｏ_１－ｘＯ_２（０＜ｘ＜１））、Ｌ
ｉＮｉ_０．５Ｍｎ_０．５Ｏ_２等のＮｉＭｎ系（一般式は、ＬｉＮｉ_ｘＭｎ_１－ｘＯ_２（０
＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ_１／３Ｍｎ_１／３Ｃｏ_１／３Ｏ_２等のＮｉＭｎＣｏ系（ＮＭＣと
もいう。一般式は、ＬｉＮｉ_ｘＭｎ_ｙＣｏ_{１－ｘ－ｙ}Ｏ_２（ｘ＞０、ｙ＞０、ｘ＋ｙ＜１
））が挙げられる。さらに、Ｌｉ（Ｎｉ_０．８Ｃｏ_０．１５Ａｌ_０．０５）Ｏ_２、Ｌｉ_２
ＭｎＯ_３－ＬｉＭＯ_２（ＭはＣｏ、ＮｉまたはＭｎ）等も挙げられる。

特に、ＬｉＣｏＯ_２は、容量が大きいこと、ＬｉＮｉＯ_２に比べて大気中で安定であるこ
と、ＬｉＮｉＯ_２に比べて熱的に安定であること等の利点があるため、好ましい。

スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料としては、例えば、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌ
ｉ_１＋ｘＭｎ_２－ｘＯ_４（０＜ｘ＜２）、ＬｉＭｎ_２－ｘＡｌ_ｘＯ_４（０＜ｘ＜２）、Ｌ
ｉＭｎ_１．５Ｎｉ_０．５Ｏ_４等が挙げられる。

ＬｉＭｎ_２Ｏ_４等のマンガンを含むスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料に、
少量のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２やＬｉＮｉ_１－ｘＭ_ｘＯ_２（０＜ｘ＜１）（Ｍ
＝Ｃｏ、Ａｌ等））を混合すると、マンガンの溶出を抑制する、電解液の分解を抑制する
等の利点があり好ましい。

また、正極活物質として、一般式Ｌｉ_{（２－ｊ）}ＭＳｉＯ_４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ
（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、またはＮｉ（ＩＩ））（ｊは０以上２以下）で表される複合酸
化物を用いることができる。一般式Ｌｉ_{（２－ｊ）}ＭＳｉＯ_４の代表例としては、Ｌｉ_{（
２－ｊ）}ＦｅＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}ＮｉＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}ＣｏＳｉＯ_４、Ｌ
ｉ_{（２－ｊ）}ＭｎＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｋＮｉ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ
_ｋＣｏ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｋＭｎ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｎｉ_ｋＣｏ_ｌ
ＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｎｉ_ｋＭｎ_ｌＳｉＯ_４（ｋ＋ｌは１以下、０＜ｋ＜１、０＜ｌ
＜１）、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｍＮｉ_ｎＣｏ_ｑＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｍＮｉ_ｎＭｎ
_ｑＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｎｉ_ｍＣｏ_ｎＭｎ_ｑＳｉＯ_４（ｍ＋ｎ＋ｑは１以下、０＜ｍ
＜１、０＜ｎ＜１、０＜ｑ＜１）、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｒＮｉ_ｓＣｏ_ｔＭｎ_ｕＳｉＯ_４（
ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕは１以下、０＜ｒ＜１、０＜ｓ＜１、０＜ｔ＜１、０＜ｕ＜１）等が挙げ
られる。

また、正極活物質として、Ａ_ｘＭ_２（ＸＯ_４）_３（ＡはＬｉ、Ｎａ、または、Ｍｇ）（Ｍ
はＦｅ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、または、Ａｌ）（ＸはＳ、Ｐ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｓ、または
、Ｓｉ）の一般式で表されるナシコン型化合物を用いることができる。ナシコン型化合物
としては、Ｆｅ_２（ＭｎＯ_４）_３、Ｆｅ_２（ＳＯ_４）_３、Ｌｉ_３Ｆｅ_２（ＰＯ_４）_３等が
挙げられる。また、正極活物質として、Ｌｉ_２ＭＰＯ_４Ｆ、Ｌｉ_２ＭＰ_２Ｏ_７、Ｌｉ_５Ｍ
Ｏ_４（ＭはＦｅまたはＭｎ）の一般式で表される化合物、ＮａＦｅＦ_３、ＦｅＦ_３等のペ
ロブスカイト型フッ化物、ＴｉＳ_２、ＭｏＳ_２等の金属カルコゲナイド（硫化物、セレン
化物、テルル化物）、ＬｉＭＶＯ_４等の逆スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材
料、バナジウム酸化物系（Ｖ_２Ｏ_５、Ｖ_６Ｏ_１３、ＬｉＶ_３Ｏ_８等）、マンガン酸化物、
有機硫黄等の材料を用いることができる。

なお、キャリアイオンが、リチウムイオン以外のアルカリ金属イオンや、アルカリ土類金
属イオンの場合、正極活物質として、上記化合物や酸化物において、リチウムの代わりに
、アルカリ金属（例えば、ナトリウムやカリウム等）、アルカリ土類金属（例えば、カル
シウム、ストロンチウム、バリウム、ベリリウム、マグネシウム等）を用いてもよい。例
えば、ＮａＦｅＯ_２や、Ｎａ_２／３［Ｆｅ_１／２Ｍｎ_１／２］Ｏ_２などのナトリウム含有
層状酸化物を正極活物質として用いることができる。

また、正極活物質として、上記材料を複数組み合わせた材料を用いてもよい。例えば、上
記材料を複数組み合わせた固溶体を正極活物質として用いることができる。例えば、Ｌｉ
Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｎｉ_１／３Ｏ_２とＬｉ_２ＭｎＯ_３の固溶体を正極活物質として用い
ることができる。

正極活物質は、一次粒子の平均粒径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下のものを用いるとよい
。

正極活物質は負極活物質と共に、蓄電池の電池反応の中心的役割を担いキャリアイオンの
放出及び吸収を行う物質である。蓄電池の寿命を高めるためには、電池反応の不可逆反応
に係る容量が少ない材料であることが好ましく、充放電効率の高い材料であることが好ま
しい。

活物質は電解液と接するため、活物質と電解液とが反応し、反応により活物質が失われ劣
化すると、蓄電池の容量が低下するため、劣化の少ない蓄電池を実現するためには、蓄電
池内のこのような反応が生じないことが望ましい。

電極の導電助剤として、アセチレンブラック（ＡＢ）、グラファイト（黒鉛）粒子、カー
ボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンなどを用いることができる。

導電助剤により、電極中に電気伝導のネットワークを形成することができる。導電助剤に
より、正極活物質どうしの電気伝導の経路を維持することができる。正極活物質層中に導
電助剤を添加することにより、高い電気伝導性を有する正極活物質層３１０１を実現する
ことができる。

また、バインダーとして、代表的なポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の他、ポリイミド
、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルクロライド、エチレンプロピレンジエンポリ
マー、フッ素ゴム、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロセルロース等を用
いることができる。

正極活物質層３１０１の総量に対するバインダーの含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以
下が好ましく、２ｗｔ％以上８ｗｔ％以下がより好ましく、３ｗｔ％以上５ｗｔ％以下が
さらに好ましい。また、正極活物質層３１０１の総量に対する導電助剤の含有量は、１ｗ
ｔ％以上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がより好ましい。

塗布法を用いて正極活物質層３１０１を形成する場合は、正極活物質とバインダーと導電
助剤と分散媒を混合して電極スラリーを作製し、正極集電体３１００上に塗布して乾燥さ
せればよい。

なお、正極集電体３１００にはステンレス、金、白金、アルミニウム、チタン等の金属、
及びこれらの合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料
を用いることができる。また、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデン
などの耐熱性を向上させる元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。ま
た、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと反
応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バ
ナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル
等がある。正極集電体は、箔状、板状（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキス
パンドメタル状等の形状を適宜用いることができる。

以上の工程でリチウムイオン蓄電池の正極を作製することができる。

≪負極の構成≫
次に負極について図１３（Ａ）を用いて説明する。負極は、負極活物質層３１０３と、負
極集電体３１０２とを含む。負極を形成する工程を以下に説明する。

負極活物質層３１０３に用いられる負極活物質として、炭素系材料としては、黒鉛、易黒
鉛化性炭素（ソフトカーボン）、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）、カーボンナノチュ
ーブ、グラフェン、カーボンブラック等がある。黒鉛としては、メソカーボンマイクロビ
ーズ（ＭＣＭＢ）、コークス系人造黒鉛、ピッチ系人造黒鉛等の人造黒鉛や、球状化天然
黒鉛等の天然黒鉛がある。また、黒鉛の形状としては鱗片状のものや球状のものなどがあ
る。

負極活物質として、炭素系材料以外に、リチウムとの合金化・脱合金化反応により充放電
反応を行うことが可能な材料も用いることができる。例えば、Ｇａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、
Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｉｎ等のうち少なくとも一つを含む材料を
用いることができる。このような元素は炭素と比べて容量が大きく、特にシリコンは理論
容量が４２００ｍＡｈ／ｇと高く好ましい。このような元素を用いた合金系材料としては
、例えば、Ｍｇ_２Ｓｉ、Ｍｇ_２Ｇｅ、Ｍｇ_２Ｓｎ、ＳｎＳ_２、Ｖ_２Ｓｎ_３、ＦｅＳｎ_２、
ＣｏＳｎ_２、Ｎｉ_３Ｓｎ_２、Ｃｕ_６Ｓｎ_５、Ａｇ_３Ｓｎ、Ａｇ_３Ｓｂ、Ｎｉ_２ＭｎＳｂ、
ＣｅＳｂ_３、ＬａＳｎ_３、Ｌａ_３Ｃｏ_２Ｓｎ_７、ＣｏＳｂ_３、ＩｎＳｂ、ＳｂＳｎ等があ
る。

また、負極活物質として、ＳｉＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、リチ
ウムチタン酸化物（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）、リチウム－黒鉛層間化合物（Ｌｉ_ｘＣ_６）、
五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化タングステン（ＷＯ_２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_２
）等の酸化物を用いることができる。

また、負極活物質として、リチウムと遷移金属の複窒化物である、Ｌｉ_３Ｎ型構造をもつ
Ｌｉ_３－ｘＭ_ｘＮ（ＭはＣｏ、ＮｉまたはＣｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ_２
．６Ｃｏ_０．４Ｎ_３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ、１８９０ｍＡｈ／ｃｍ^３）
を示し好ましい。

リチウムと遷移金属の複窒化物を用いると、負極活物質中にリチウムイオンを含むため、
正極活物質としてリチウムイオンを含まないＶ_２Ｏ_５、Ｃｒ_３Ｏ_８等の材料と組み合わせ
ることができる。なお、正極活物質にリチウムイオンを含む材料を用いる場合でも、あら
かじめ正極活物質に含まれるリチウムイオンを脱離させることで、負極活物質としてリチ
ウムと遷移金属の複窒化物を用いることができる。

また、コンバージョン反応が生じる材料を負極活物質として用いることもできる。例えば
、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）等の、リチウム
と合金化反応を行わない遷移金属酸化物を負極活物質に用いてもよい。コンバージョン反
応が生じる材料としては、さらに、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、Ｃｕ_２Ｏ、ＲｕＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ
_３等の酸化物、ＣｏＳ_０．８９、ＮｉＳ、ＣｕＳ等の硫化物、Ｚｎ_３Ｎ_２、Ｃｕ_３Ｎ、Ｇ
ｅ_３Ｎ_４等の窒化物、ＮｉＰ_２、ＦｅＰ_２、ＣｏＰ_３等のリン化物、ＦｅＦ_３、ＢｉＦ_３
等のフッ化物でも起こる。

負極活物質は、一例としては、粒径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下のものを用いるとよい
。

なお、正極活物質層３１０１においても負極活物質層３１０３においても、活物質材料は
複数の材料を特定の割合で組み合わせて用いてもよい。活物質層に複数の材料を用いるこ
とで、より詳細に活物質層の性能を選択することができる。

電極の導電助剤として、アセチレンブラック（ＡＢ）、グラファイト（黒鉛）粒子、カー
ボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンなどを用いることができる。

導電助剤により、電極中に電気伝導のネットワークを形成することができる。導電助剤に
より、負極活物質どうしの電気伝導の経路を維持することができる。負極活物質層中に導
電助剤を添加することにより、高い電気伝導性を有する負極活物質層３１０３を実現する
ことができる。

また、バインダーとして、代表的なポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の他、ポリイミド
、ポリビニルクロライド、エチレンプロピレンジエンポリマー、スチレン－ブタジエンゴ
ム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタ
クリレート、ポリエチレン、ニトロセルロース等を用いることができる。

負極活物質層３１０３の総量に対するバインダーの含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以
下が好ましく、２ｗｔ％以上８ｗｔ％以下がより好ましく、３ｗｔ％以上５ｗｔ％以下が
さらに好ましい。また、負極活物質層３１０３の総量に対する導電助剤の含有量は、１ｗ
ｔ％以上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がより好ましい。

次いで、負極集電体３１０２上に負極活物質層３１０３を形成する。塗布法を用いて負極
活物質層３１０３を形成する場合は、負極活物質とバインダーと導電助剤と分散媒を混合
してスラリーを作製し、負極集電体３１０２に塗布して乾燥させる。また、乾燥後に必要
があればプレス処理を行ってもよい。

なお、負極集電体３１０２には、ステンレス、金、白金、鉄、銅、チタン、タンタル等の
金属、及びこれらの合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しな
い材料を用いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素
で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコ
ニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タ
ングステン、コバルト、ニッケル等がある。負極集電体３１０２は、箔状、板状（シート
状）、網状、円柱状、コイル状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を
適宜用いることができる。負極集電体３１０２は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下のもの
を用いるとよい。また、電極集電体の表面の一部に、グラファイトなどを用いてアンダー
コート層を設けてもよい。

以上の工程でリチウムイオン蓄電池の負極を作製することができる。

≪セパレータの構成≫
セパレータ３１０４について説明する。セパレータ３１０４の材料としては、紙、不織布
、ガラス繊維、あるいは、ナイロン（ポリアミド）、ビニロン（ポリビニルアルコール系
繊維）、ポリエステル、アクリル、ポリオレフィン、ポリウレタンといった合成繊維等を
用いればよい。ただし、後述の電解液に溶解しない材料を選ぶ必要がある。

より具体的には、セパレータ３１０４の材料として、例えば、フッ素系ポリマー、ポリエ
チレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタ
クリレート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリメタクリロニトリル
、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタジエン
、ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリウレタン系高分子及びこれらの誘導体、セルロー
ス、紙、不織布、ガラス繊維から選ばれる一種を単独で、又は二種以上を組み合せて用い
ることができる。

セパレータ３１０４は、両極の接触を防ぐ絶縁性能、電解液を保持する性能、イオンの伝
導性がなければならない。セパレータとしての機能を有する膜を製造する方法として、膜
の延伸による方法がある。例えば、溶融したポリマー材料を展開して放熱させ、得られた
膜を膜と平行の二軸方向に延伸して孔を形成する、延伸開孔法がある。

次に、セパレータ３１０４を蓄電池に組み込む方法としては、セパレータを正極及び負極
の間に挟みこむ方法が可能である。また、正極又は負極の一方にセパレータ３１０４を載
置し、正極又は負極のもう一方を併せる方法も可能である。正極、負極、及びセパレータ
を外装体に収納し、電解液を含ませることにより、蓄電池を形成することができる。

また、セパレータ３１０４を正極または負極の一方の両面を覆うことができる大きさのシ
ート状若しくはエンベロープ状に形成し、セパレータ３１０４に包まれた電極とすると、
蓄電池の製造上、電極を機械的な損傷から保護することができ、電極の取り扱いが容易と
なる。セパレータに包まれた電極ともう一方の電極とを、併せて外装体に収納し、電解液
を含ませることにより、蓄電池を形成することができる。図１３（Ｂ）は、正極と負極を
１組用いて作製した蓄電池の断面構造を示しているが、正極と負極を複数組用いて積層型
蓄電池を作製することもできる。

さらに、セパレータ３１０４は複数層としてもよい。セパレータ３１０４は、上述の方法
で形成できるが、構成材料と膜の機械的強度のために、膜の孔の大きさや膜の厚さの範囲
には制限がある。第１のセパレータ及び第２のセパレータをそれぞれ延伸法により作製し
て、これを併せて蓄電池に用いることができる。第１のセパレータ及び第２のセパレータ
を構成する材料には、上記の材料または上記以外の材料から１種類以上を選択して用いる
ことができ、膜の形成の条件及び延伸の条件等により、膜中の孔の大きさ、孔の占める体
積の割合（空隙率ともいう）、膜の厚さ等の特性をそれぞれ決定することができる。特性
の異なる二つのセパレータを併せて用いることにより、一方の膜を単独で用いる場合と比
べ、蓄電池のセパレータの性能を多彩に選択することができるようになる。

さらに、蓄電池が可撓性を有していてもよく、可撓性を有する蓄電池に変形応力がかかる
場合にも、第１のセパレータと第２のセパレータとの界面において、両セパレータが摺動
することにより応力を緩和することができるため、複数のセパレータを用いた構造は、可
撓性を有する蓄電池のセパレータの構造としても適している。

以上の工程でリチウムイオン蓄電池にセパレータを組み込むことができる。

≪電解液の構成≫
リチウムイオン蓄電池に用いることができる電解液３１０５は、電解質（溶質）を含む非
水溶液（溶媒）とすることが好ましい。

電解液３１０５の溶媒としては、キャリアイオンが移動可能な材料を用いる。例えば、非
プロトン性有機溶媒が好ましく、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネー
ト（ＰＣ）、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネー
ト、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエ
チルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ギ酸メチル、酢酸
メチル、酪酸メチル、１，３－ジオキサン、１，４－ジオキサン、ジメトキシエタン（Ｄ
ＭＥ）、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、メチルジグライム、アセトニトリル
、ベンゾニトリル、テトラヒドロフラン、スルホラン、スルトン等の１種、又はこれらの
うちの２種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いることができる。

また、電解液３１０５の溶媒としてゲル化される高分子材料を用いることで、漏液性等に
対する安全性が高まる。また、リチウムイオン蓄電池の薄型化及び軽量化が可能である。
ゲル化される高分子材料の代表例としては、シリコーンゲル、アクリルゲル、アクリロニ
トリルゲル、ポリエチレンオキサイド系ゲル、ポリプロピレンオキサイド系ゲル、フッ素
系ポリマーのゲル等がある。

また、電解液の溶媒として、難燃性及び難蒸発性であるイオン液体（常温溶融塩ともいう
）を一つまたは複数用いることで、リチウムイオン蓄電池の内部短絡や、過充電等によっ
て内部温度が上昇しても、リチウムイオン蓄電池の破裂や発火などを防ぐことができる。
これにより、リチウムイオン蓄電池の安全性を高めることができる。

また、蓄電池に用いる電解液は、粒状のごみや電解液の構成元素以外の元素（以下、単に
「不純物」ともいう。）の含有量が少ない高純度化された電解液を用いることが好ましい
。具体的には、電解液に対する不純物の質量比を１％以下、好ましくは０．１％以下、よ
り好ましくは０．０１％以下とすることが好ましい。また、電解液にビニレンカーボネー
トなどの添加剤を加えてもよい。

また、上記の溶媒に溶解させる電解質としては、キャリアにリチウムイオンを用いる場合
、例えばＬｉＰＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＡｌＣｌ_４、Ｌｉ
ＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｌｉ_２ＳＯ_４、Ｌｉ_２Ｂ_１０Ｃｌ_１０、Ｌｉ_２Ｂ_１２Ｃｌ_１
２、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、ＬｉＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３、ＬｉＣ（Ｃ_２
Ｆ_５ＳＯ_２）_３、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２、ＬｉＮ（Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_２）（ＣＦ_３ＳＯ_２
）、ＬｉＮ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２等のリチウム塩を一種、又はこれらのうちの二種以上を
任意の組み合わせ及び比率で用いることができる。

なお、上記の電解質では、キャリアイオンがリチウムイオンである場合について説明した
が、リチウムイオン以外のキャリアイオンも用いることができる。リチウムイオン以外の
キャリアイオンとしては、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオンの場合、電解質
として、上記リチウム塩において、リチウムの代わりに、アルカリ金属（例えば、ナトリ
ウムやカリウム等）、アルカリ土類金属（例えば、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ム、ベリリウム、またはマグネシウム等）を用いてもよい。

なお、電解液は、正極の集電体と反応し、正極集電体を腐食する場合がある。そのような
腐食を防止するため、電解液に数ｗｔ％のＬｉＰＦ_６を添加することが好ましい。正極集
電体表面に不導体膜を生じ、該不導体膜が電解液と正極集電体との反応を抑制するためで
ある。ただし、正極活物質層を溶解させないために、ＬｉＰＦ_６の濃度は１０ｗｔ％以下
、好ましくは５ｗｔ％以下、より好ましくは３ｗｔ％以下とするとよい。

≪外装体の構成≫
次に、外装体３２０７について説明する。外装体３２０７には、例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリカーボネート、アイオノマー、ポリアミド等の材料からなる膜上に、
アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル等の可撓性に優れた金属薄膜を設け、さらに該
金属薄膜上に外装体の外面としてポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の絶縁性合成
樹脂膜を設けた三層構造のフィルムを用いることができる。このような三層構造とするこ
とで、電解液や気体の透過を遮断するとともに、絶縁性を確保し、併せて耐電解液性を有
する。外装体を内側に折り曲げて重ねて、または、２つの外装体それぞれの内面を向い合
せて重ねて熱を加えることにより、内面の材料が融け２つの外装体を融着することができ
、封止構造を作製することができる。

外装体が融着等され封止構造が形成されている箇所を封止部とすると、外装体を内側に折
り曲げて重ねた場合は、折り目以外の個所に封止部が形成され、外装体の第１の領域と、
該第１の領域と重なる第２の領域とが融着等された構造となる。また、２枚の外装体を重
ねた場合は熱融着等の方法で外周すべてに封止部が形成される。

≪可撓性の蓄電池≫
本実施の形態にて示された各部材の材料から、可撓性を有する材料を選択して用いると、
可撓性を有するリチウムイオン蓄電池を作製することができる。本発明の一態様に係る可
撓性を有する入力装置の電源として、可撓性を有するリチウムイオン蓄電池を用いること
ができる。

２枚のフィルムを外装体として電極・電解液など３８０５を挟む蓄電池を湾曲させた場合
には、蓄電池の曲率中心３８００に近い側のフィルム３８０１の曲率半径３８０２は、曲
率中心３８００から遠い側のフィルム３８０３の曲率半径３８０４よりも小さい（図１４
（Ａ））。蓄電池を湾曲させて断面を円弧状とすると曲率中心３８００に近いフィルムの
表面には圧縮応力がかかり、曲率中心３８００から遠いフィルムの表面には引っ張り応力
がかかる（図１４（Ｂ））。

可撓性を有するリチウムイオン蓄電池を変形させたとき、外装体に大きな応力がかかるが
、外装体の表面に凹部または凸部で形成される模様を形成すると、蓄電池の変形により圧
縮応力や引っ張り応力がかかったとしても、ひずみによる影響を抑えることができる。そ
のため、蓄電池は、曲率中心に近い側の外装体の曲率半径が５０ｍｍ好ましくは３０ｍｍ
となる範囲で変形することができる。

面の曲率半径について、図１５を用いて説明する。図１５（Ａ）において、曲面３７００
を切断した平面３７０１において、曲面３７００に含まれる曲線３７０２の一部を円の弧
に近似して、その円の半径を曲率半径３７０３とし、円の中心を曲率中心３７０４とする
。図１５（Ｂ）に曲面３７００の上面図を示す。図１５（Ｃ）に、平面３７０１で曲面３
７００を切断した断面図を示す。曲面を平面で切断するとき、曲面に対する平面の角度や
切断する位置に応じて、断面に現れる曲線の曲率半径は異なるものとなるが、本明細書等
では、最も小さい曲率半径を面の曲率半径とする。

なお、蓄電池の断面形状は、単純な円弧状に限定されず、一部が円弧を有する形状にする
ことができ、例えば図１４（Ｃ）に示す形状や、波状（図１４（Ｄ））、Ｓ字形状などと
することもできる。蓄電池の曲面が複数の曲率中心を有する形状となる場合は、複数の曲
率中心それぞれにおける曲率半径の中で、最も曲率半径が小さい曲面において、２枚の外
装体の曲率中心に近い方の外装体の曲率半径が、５０ｍｍ好ましくは３０ｍｍとなる範囲
で蓄電池が変形することができる。

≪蓄電池の組み立て及びエージング≫
次に、上述の構成部材を組み合わせて、外装体３２０７を封止することにより図１３（Ａ
）及び（Ｂ）に示す通り、正極集電体３１００と、正極活物質層３１０１と、セパレータ
３１０４と、負極活物質層３１０３と、負極集電体３１０２とを積み重ね、電解液３１０
５とともに外装体３２０７により封止された状態とする。

次に、エージング工程を行う。まず環境温度を例えば室温程度に保ち、低いレートで一致
電圧まで定電流充電を行う。次に、充電により外装体内部の領域に発生したガスを、外装
体外部に放出させる。次に、さらに初回の充電よりも高いレートで充電を行う。

その後、やや高い温度環境下で長時間保存する。例えば４０℃以上の環境下で２４時間以
上保存する。

やや高い温度環境下で長時間保存した後、再び外装体内部の領域に発生したガスを放出さ
せる。さらに室温環境下で０．２Ｃのレートで放電し、同レートにて充電し、再び同レー
トで放電した後、さらに同レートで充電する。そして、同レートで放電することによりエ
ージング工程を終了する。

以上のようにして、本発明の一態様に係る入力装置に用いることができる蓄電池を製造す
ることができる。

なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。ただし、本発明の一態様
は、これらに限定されない。例えば、本発明の一態様では、可撓性を有し、タッチパネル
に表示されるボタンの位置が可変で、ハプティック効果の入出力の機能を有する入力装置
の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状
況に応じて、本発明の一態様では、例えば、可撓性を有していなくてもよい。または、タ
ッチパネルに表示されるボタンの配置が可変ではなくてもてもよい。または、例えば、本
発明の一態様ではハプティック効果の入力または出力の機能を有していなくてもよい。

１００ 入力装置
１０１ タッチパネル
１０２ 筐体
１０３ ボタン
１０４ 物理ボタン
１０５ 情報表示部
１０６ 鍵盤
１１０ スマートフォン
１１１ 電源ボタン
１１２ 筐体
１１３ マイク
１１４ スピーカー
１２０ 制御部
１２１ 表示部
１２２ 振動素子
１２３ ハプティック素子
１３０ 中央制御部
１３１ 表示制御部
１４０ ハプティックコントローラー
１５０ 通信制御部
１５１ 入力部
１５２ 出力部
２０１ 十字キー
２０２ 入力ボタン
２０３ アナログスティック
２０４ スタートボタン
２０５ セレクトボタン
２１０ 点線
２１１ ボタン
２１２ ボタン
１７００ 偏心モーター
１７０１ モーター部
１７０２ 軸
１７０３ 偏心おもり
１７０４ 配線
１８００ ピエゾ素子
１８０１ 電極
１８０２ 電極
１８０３ 誘電体
１８０４ 配線
２０００ タッチパネル
２００１ タッチパネル
２５０１ 表示部
２５０２Ｒ 画素
２５０２ｔ トランジスタ
２５０３ｃ 容量素子
２５０３ｇ 走査線駆動回路
２５０３ｓ 信号線駆動回路
２５０３ｔ トランジスタ
２５０９ ＦＰＣ
２５１０ 基板
２５１０ａ 絶縁層
２５１０ｂ 可撓性基板
２５１０ｃ 接着層
２５１１ 配線
２５１９ 端子
２５２１ 絶縁層
２５２８ 隔壁
２５５０Ｒ 発光素子
２５６０ 封止層
２５６７ＢＭ 遮光層
２５６７ｐ 反射防止層
２５６７Ｒ 着色層
２５７０ 基板
２５７０ａ 絶縁層
２５７０ｂ 可撓性基板
２５７０ｃ 接着層
２５８０Ｒ 発光モジュール
２５９０ 基板
２５９１ 電極
２５９２ 電極
２５９３ 絶縁層
２５９４ 配線
２５９５ タッチセンサー
２５９７ 接着層
２５９８ 配線
２５９９ 接続層
２６０１ パルス電圧出力回路
２６０２ 電流検出回路
２６０３ 容量
２６１１ トランジスタ
２６１２ トランジスタ
２６１３ トランジスタ
２６２１ 電極
２６２２ 電極
３１００ 正極集電体
３１０１ 正極活物質層
３１０２ 負極集電体
３１０３ 負極活物質層
３１０４ セパレータ
３１０５ 電解液
３１１０ リチウムイオン蓄電池
３７００ 曲面
３７０１ 平面
３７０２ 曲線
３７０３ 曲率半径
３７０４ 曲率中心
３８００ 曲率中心
３８０１ フィルム
３８０２ 曲率半径
３８０３ フィルム
３８０４ 曲率半径
３８０５ 電極・電解液など

Claims (2)

1. 表示部と、タッチパネルと、制御部と、筐体と、を有する入力装置のシステムであって、
   前記表示部は、前記入力装置を平面上に載置するよう促す画面を表示する機能を有し、
   前記表示部は、前記タッチパネル上に手を載置するよう促す画面を表示する機能を有し、
   前記タッチパネルは、使用者の手の少なくとも一部の大きさに関する第１の情報を取得することができる機能と、前記第１の情報を前記制御部に送信することができる機能と、を有し、
   前記表示部は、前記筐体を好適な形状に変形するよう促す画面を表示する機能を有し、
   前記筐体は、前記筐体の形状に関する第２の情報を取得することができる機能と、前記第２の情報を前記制御部に送信することができる機能と、を有し、
   前記制御部は、前記第１の情報と、前記第２の情報と、を受信することができる機能を有し、
   前記制御部は、前記第１の情報及び前記第２の情報に基づいてプリセットのボタン配置を調整して、調整されたプリセットのボタン配置に関する第３の情報を生成することができる機能と、前記第３の情報を表示部に送信することができる機能を有し、
   前記表示部は、受信した前記第３の情報に基づいた配置となるように、複数のボタンを表示することができる機能を有し、
   前記入力装置は、前記複数のボタンの位置及び大きさがカスタマイズされることができる機能を有し、
   前記入力装置は、カスタマイズされた前記複数のボタンの配置から、前記複数のボタンの配置に関する第４の情報を生成することができる機能と、前記第４の情報を保存することができる機能と、前記第４の情報を前記表示部に送信することができる機能と、を有し、
   前記表示部は、受信した前記第４の情報に基づいた配置となるよう、前記複数のボタンを表示することができる機能を有する、入力装置のシステム。
2. 表示部と、タッチパネルと、筐体と、記憶装置と、を有する入力装置のシステムであって、
   前記入力装置を平面上に載置するよう促す指示画面を前記表示部に表示する第１のステップと、
   前記筐体が平面上に載置されたことを検知する第２のステップと、
   使用者に手を前記タッチパネル上に載置するよう促す指示画面を前記表示部に表示する第３のステップと、
   前記タッチパネルに載置された前記手の大きさに関する情報を取得する第４のステップと、
   前記入力装置の使用用途に適した形状に前記筐体を変形するよう前記使用者に促す画面を前記表示部に表示する第５のステップと、
   変形された前記筐体の形状に関する情報を取得する第６のステップと、
   前記手の大きさに関する情報と、前記筐体の形状に関する情報とを用いてプリセットのボタン配置を調整する第７のステップと、
   調整された前記プリセットのボタン配置を表示部に表示させ、プリセットの選択画面を表示する第８のステップと、
   前記使用者が前記プリセットの選択画面の中から好適なボタン配置があるか否かを判断する第９のステップと
   前記第９のステップにおいて、前記使用者が好適な配置がある場合は、前記ボタン配置を選択した後、前記ボタン配置をカスタマイズして決定する第１０のステップと、
   前記第９のステップにおいて、前記使用者が好適な配置がない場合は、前記ボタン配置を選択せずに、前記ボタン配置をカスタマイズして決定する第１１のステップと、
   前記第１０のステップまたは前記第１１のステップの後、前記ボタン配置のカスタマイズが終了したとき、前記ボタン配置が決定される第１２のステップと、
   前記第１２のステップにて決定された前記ボタン配置の設定を、前記記憶装置に保存し、前記ボタン配置を前記表示部に送信しボタンを表示させて使用可能な状態にする第１３のステップと、を有する入力装置のシステム。

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