JPWO2010150724A1 - Input device - Google Patents
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Abstract
【課題】 特に、部品点数を少なく出来、簡単な構造で且つ低コストで入力領域を照光できる入力装置を提供することを目的とする。【解決手段】 下部基材29と、前記下部基材29の上面側に対向して配置された上部基材31と、前記下部基材29と前記上部基材31との互いに対向する内面に設けられた電極層30,32と、を有する入力装置24において、前記下部基材29の入力領域(入力表示部22,23)に導光部40が一体成型されており、前記導光部40の下面40bが入射光を反射して上方へ導く反射面42となっている。【選択図】図1In particular, an object of the present invention is to provide an input device that can reduce the number of components, illuminate an input region with a simple structure and at a low cost. SOLUTION: A lower base material 29, an upper base material 31 arranged to face the upper surface side of the lower base material 29, and inner surfaces of the lower base material 29 and the upper base material 31 facing each other are provided. In the input device 24 having the electrode layers 30 and 32, the light guide part 40 is integrally formed in the input region (input display parts 22 and 23) of the lower base material 29. The lower surface 40b is a reflecting surface 42 that reflects incident light and guides it upward. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、表面に指やペンで入力操作可能な入力領域を備える入力装置に関し、特に入力領域の照光構造に関する。 The present invention relates to an input device having an input area on the surface that can be input with a finger or a pen, and more particularly to an illumination structure of the input area.
図4(a)(b)は、従来における入力装置の照光構造に関する断面図である。
入力装置1は、下部基板2と、上部基板3と加飾フィルム4とを有して構成される。下部基板2は、透明な下部基材と下部基材の上面(上部基板との対向面)に形成された透明電極層とで構成される。上部基板3は、透明な上部基材と上部基材の下面(下部基板2との対向面)に形成された透明電極層とで構成される。下部基板2と上部基板3との間には微小な隙間(空気層)が設けられる。4A and 4B are cross-sectional views relating to an illumination structure of a conventional input device.
The input device 1 includes a
例えば、加飾フィルム4には、液晶表示パネル5と対向する部分に液晶表示部4bが設けられ、液晶表示部4bから外れた位置に入力表示部4aが設けられる。入力表示部4aは所定の文字や記号の形状に縁取られている。加飾フィルム4において入力表示部4a及び液晶表示部4bは透光部であり、それ以外の部分は、黒色に彩色される等、非透光部となっている。
For example, the decorative film 4 is provided with a liquid
また、入力表示部4a及び液晶表示部4bにはいずれも、透明電極層が対向しており、操作者が指やペンで押圧して入力操作が可能な入力領域となっている。
In addition, the transparent electrode layer is opposed to both the
図4(a)に示すように、入力表示部4aを照光させるには、前記入力表示部4aと対向する下部基板2の下面2aに透明接着剤9を介して導光部10を設け、前記導光部10の下面に反射層11を設け、前記導光部10の側方に光源12を設けた構造としていた。
As shown in FIG. 4A, in order to illuminate the
あるいは図4(b)に示すように、光源12を導光部10の下面側(図4(a)と違って反射層11を設けていない)に設けていた。
Or as shown in FIG.4 (b), the
このように従来では、入力装置1とは別部材として導光部10を必要とし、部品点数が増え、部材や組立に対するコストが上昇する問題があった。また小型化を促進できない問題があった。
As described above, conventionally, the
また従来では、下部基板2と導光部10の間に透明接着剤9が介在するため、下部基板2と透明接着剤9との境界と、導光部10と透明接着剤9との間の境界とで光が屈折するため、光の透過効率が低下する問題があった。さらに入力装置1に別部材を組み合わせることで、光漏れ等が発生しやすくなった。以上により従来の構成では、照光効率の悪化が問題となった。
Conventionally, since the
下記特許文献1,2にはタッチパネルに関する発明が開示されている。これら特許文献にはいずれも下部基材を導光板として使用している。
The following
しかしながら特許文献1,2に記載された発明は、タッチパネルと液晶表示パネル間に介在するフロントライトを前記下部基材に一体化させた発明であり、下部基材の上面(上部基板と対向する面)を光反射面として、液晶表示パネルの表示を照光させる構造である。
However, the inventions described in
したがって、特許文献1,2に記載された発明は、図4のように、液晶表示部4bと別に設けられ、所定の文字や記号等で縁取られた入力表示部4aを照光させるものでなく、特許文献1,2の構造では、前記入力表示部4aを照光させることはできない。
Therefore, the invention described in
また、特許文献3〜5は照光構造に関する発明であるが、いずれも下部基板2と、上部基板3とを備えた入力装置に関する構造でなく、特に入力領域を照光させるものではない。
Patent Documents 3 to 5 are inventions related to an illumination structure, but none of them is a structure related to an input device including the
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、部品点数を少なく出来、簡単な構造で且つ低コストで入力領域を効率的に照光できる入力装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention is to solve the above-described conventional problems, and in particular, to provide an input device that can reduce the number of components, and can efficiently illuminate an input area with a simple structure and low cost. To do.
本発明は、下部基材と、前記下部基材の上部に対向して配置された上部基材と、前記下部基材と前記上部基材との互いに対向する内面に設けられた電極層と、を有する入力装置において、
前記下部基材に導光部が一体成型されており、前記導光部は透光性の入力領域に設けられ、前記導光部の下面が入射光を反射して上方へ導く反射面となっていることを特徴とするものである。The present invention includes a lower substrate, an upper substrate disposed to face the upper portion of the lower substrate, and electrode layers provided on inner surfaces of the lower substrate and the upper substrate facing each other, In an input device having
A light guide unit is integrally formed on the lower base material, the light guide unit is provided in a light-transmitting input region, and a lower surface of the light guide unit serves as a reflection surface that reflects incident light and guides it upward. It is characterized by that.
本発明では、導光部を下部基材と一体成型し、導光部の下面を反射面に形成している。このため、入射光を、前記導光部の反射面で反射させて、上方(上部基材方向)へ導くことができ、入力領域を良好な照光効率にて照光させることが出来る。そして、導光部を下部基材と一体成型しているので、部品点数を少なく出来、組立、材料の生産コストを低減できる。 In the present invention, the light guide unit is integrally formed with the lower base material, and the lower surface of the light guide unit is formed on the reflective surface. For this reason, incident light can be reflected on the reflecting surface of the light guide unit and guided upward (in the direction of the upper substrate), and the input region can be illuminated with good illumination efficiency. And since the light guide part is integrally molded with the lower base material, the number of parts can be reduced, and the production cost of assembly and materials can be reduced.
本発明では、前記反射面が凹凸面に成型されていることが好ましい。これにより、下面に凹凸の反射面が形成された導光部を下部基材と一体成型でき、より効果的に、生産コストを低減でき、また小型化を実現できる。 In this invention, it is preferable that the said reflective surface is shape | molded by the uneven surface. As a result, the light guide portion having the concave and convex reflection surface formed on the lower surface can be integrally formed with the lower base material, and the production cost can be reduced more effectively and the size can be reduced.
また本発明では、前記上部基板の上面側に加飾層が設けられており、前記入力領域が、前記加飾層により、前記導光部が設けられた入力表示部と、液晶表示パネルと対向する液晶表示部とに区画されていることが好ましい。本発明によれば、液晶表示部とは別に設けられた入力表示部を簡単且つ適切に照光できる。 In the present invention, a decorative layer is provided on the upper surface side of the upper substrate, and the input region is opposed to the input display unit in which the light guide unit is provided and the liquid crystal display panel by the decorative layer. The liquid crystal display section is preferably partitioned. According to the present invention, it is possible to easily and appropriately illuminate an input display unit provided separately from the liquid crystal display unit.
本発明では、前記下部基材には、前記入力表示部と前記液晶表示部の間に前記導光部に入射された光が前記液晶表示部へ漏れるのを抑制する遮光部が形成されていることが好ましい。これにより、入力表示部における照光効率を向上させることができる。また液晶表示部への光漏れを抑制できるので、液晶表示部の光ムラを抑制できる。 In the present invention, the lower base member is formed with a light shielding portion that suppresses light incident on the light guide portion from leaking to the liquid crystal display portion between the input display portion and the liquid crystal display portion. It is preferable. Thereby, the illumination efficiency in an input display part can be improved. Further, since light leakage to the liquid crystal display unit can be suppressed, light unevenness of the liquid crystal display unit can be suppressed.
また本発明は、下部基材と、前記下部基材の上部に対向して配置された上部基材と、前記下部基材と前記上部基材との互いに対向する内面に設けられた電極層と、を有する光透光性の入力装置において、
前記下部基材に枠部が一体成型されていることを特徴とするものである。これにより入力装置を電子機器の筐体の一部を兼ねて簡単に組み込むことが出来、また電子機器を製造するための生産コストを低減できる。The present invention also includes a lower substrate, an upper substrate disposed opposite to the upper portion of the lower substrate, and electrode layers provided on inner surfaces of the lower substrate and the upper substrate that face each other. In a light-transmitting input device having
A frame portion is integrally formed with the lower base material. As a result, the input device can be easily incorporated as part of the casing of the electronic device, and the production cost for manufacturing the electronic device can be reduced.
本発明の入力装置によれば、入力領域を良好な照光効率にて照光させることが出来、また、部品点数を少なく出来、組立、材料の生産コストを低減できる。 According to the input device of the present invention, the input area can be illuminated with good illumination efficiency, the number of parts can be reduced, and the assembly and material production costs can be reduced.
図1は本実施形態における入力装置(タッチパネル)が組み込まれた携帯電子機器の斜視図、図2は図1に示すA−A線に沿って切断し矢印方向から見た携帯電子機器の部分拡大縦断面図、である。 FIG. 1 is a perspective view of a portable electronic device in which an input device (touch panel) according to the present embodiment is incorporated. FIG. 2 is a partially enlarged view of the portable electronic device cut along the line AA shown in FIG. FIG.
図1に示す携帯電話等の携帯電子機器20には液晶表示部21と入力表示部22,23とが設けられ、液晶表示部21及び入力表示部22,23の双方が入力操作可能な入力領域となっている。
A mobile
図2に示すように、携帯電子機器20は入力装置24と、液晶表示パネル25とを有して構成される。
As shown in FIG. 2, the portable
入力装置24は、下から下部基板26、上部基板27及び加飾フィルム28の順に積層された構成である。
The
下部基板26は、下部基材29と、下部基材29の上面(上部基板27との対向面)に形成された下部電極層30とを有して構成される。また、下部基板26と高さ方向にて所定間隔を空けて対向する上部基板27は、上部基材31と上部基材31の下面(下部基板26との対向面)に形成された上部電極層32とを有して構成される。
The
下部基材29は例えばポリカーボネート樹脂(PC樹脂)等の透明基材で形成され、厚みが0.5〜1.5mm程度で形成される。前記下部基材29は上部基材31より厚くまた剛性が高い。
The
また上部基材31は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等の透明基材であり、厚みが50μm〜300μm程度で形成される。
The
下部電極層30及び上部電極層32は、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料で形成され、例えばスパッタにて成膜される場合、下部電極層30及び上部電極層32の厚みは、0.01〜0.05μm程度である。また蒸着の場合、下部電極層30及び上部電極層32の厚みは0.1〜0.3μm程度である。
The
下部電極層30及び上部電極層32は、夫々、下部基材29の上面及び上部基材31の下面のほぼ全面に形成されている。
The
なお図2では、各電極層30,32が形成される基材29,31の表面(対向面)は平坦面であるが、干渉縞等の発生を抑制すべく、液晶表示パネル25と対向する部分の前記基材29,31の表面が例えばプリズム形状とされていてもよい。
In FIG. 2, the surfaces (opposing surfaces) of the
図2に示す入力装置24は抵抗式と呼ばれる構造であり、下部基板26と上部基板27との間に空気層を設けるために絶縁スペーサ33を備える。
The
そして操作者がペンや指で上部基板27の上面側を下方向へ押圧すると、電極層30,32同士が接触することで、押圧位置の座標を検知することが出来る。本実施形態において「入力領域」とは電極層30,32が対向し、入力操作した位置座標を検知可能な領域を指す。
When the operator presses the upper surface side of the
なお本実施形態では、後述する導光部40を下部基材29と一体に射出成型する構造であれば、入力装置24を抵抗式に限定するものではない。
In the present embodiment, the
図2に示すように上部基板27の上面には加飾フィルム(加飾層)28が貼着されている。加飾フィルム28は、アクリル樹脂やポリ塩化ビニル系樹脂等の樹脂シートを基材として形成されていることが好ましい。加飾フィルム28には、複数の窓部28a,28bが設けられており、一方の窓部28aが図1に示す入力表示部22,23の平面形状で形成された透光部であり、他方の窓部28bが図1に示す液晶表示部21の平面形状で形成された透光部である。例えば窓部28aは、入力表示部22と入力表示部23とで異なる色で照光するように彩色されている。また液晶表示部21である窓部28bは無色透明であることが好適である。
As shown in FIG. 2, a decorative film (decorative layer) 28 is attached to the upper surface of the
本実施形態では図2に示すように、入力表示部22の位置にある下部基材29には導光部40が一体成型されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
図2に示すように導光部40は下部基材29の下面29aから下方向へ突出する形状で形成されている。導光部40の厚さは、50〜500μm程度である。また、導光部40の平面形状は、例えば矩形状であり、加飾フィルム28に形成された窓部28aと同等の大きさか、あるいはやや大きく形成される。または、導光部40の平面形状は入力表示部22,23と類似形状としてもよい。あるいは窓部28aに対してスポット照射等したい場合には、導光部40の平面形状の大きさを窓部28aよりも小さく形成してもよい。また、図1に示すように入力表示部22,23が複数設けられる場合、各入力表示部22,23に対して別々に導光部40を設けることも出来るし、これら入力表示部22,23を同時に照光させる形態では、平面視にて前記入力表示部22,23が含まれる一体形状の導光部40としてもよい。
As shown in FIG. 2, the
前記導光部40は下部基材29と同じ材料で形成されることが好適である。また導光部40と下部基材29とで二色成型することも出来るが、その界面での光の屈折やコストの面を考慮すると、同じ透光性の材質で、導光部40と下部基材29とを一体成型することが好適である。
The
図2に示すように、導光部40の下面40bは微細凹凸の反射面42を構成している。前記反射面42は、液晶表示パネル25と対向する位置の下部基材26の上面に形成されたプリズム形状と同形状としてもよいし、各凸部が錐状や柱状等の突起であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態では、下部基材26を射出成型で形成できる。このため、下部基材26と一体に導光部40を成型でき、また前記導光部40の下面40bに微細凹凸の反射面42も同時に成型できる。
In the present embodiment, the
図2に示すように、導光部40の側方にはLED等の光源41が配置される。光源41からの光は導光部40の側面40aから入射され、入射光は、導光部40の反射面42にて反射されて上方に導かれ、下部基板26、上部基板27及び加飾フィルム28の窓部28aを通過して入力表示部22,23が照光される。光源41の個数や位置は限定されない。また、複数の導光部40を別々に形成した形態では、各導光部40に対して夫々、光源41を設ける。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、入力表示部22,23と液晶表示部21との間に、導光部40に入射された光が乱反射等により液晶表示部21へ漏れるのを抑制する遮光部43が形成されていることが好ましい。遮光部43は図1のように複数ある入力表示部22,23と液晶表示部21との間を連続的に形成されることが好適であるが、各入力表示部22,23と液晶表示部21との間にのみ夫々、遮光部43を設け、このように遮光部43を間欠的に設けてもよい。遮光部43を、後述するように切欠きで形成するが、かかる場合、遮光部43を間欠的に形成することで、下部基材29の機械的強度を向上できる。また遮光部43にて液晶表示部21の周囲を囲むことも可能である。
As shown in FIG. 2, a
あるいは、入力表示部22,23と液晶表示部21との間に遮光部43を入力表示部22,23から液晶表示部21の方向に間隔を空けて複数設けることが好適である。各遮光部43を並設することが好ましい。これにより、液晶表示部21への光の漏れを効果的に抑制できる。遮光部43は、幅を太く形成するより光の漏れ方向に複数、間隔を空けて設けたほうが、液晶表示部21への光の漏れを効果的に抑制することが可能である。
Alternatively, it is preferable to provide a plurality of light-shielding
なお遮光部43の形成は任意である。液晶表示部21に対する光源41の位置や向き、液晶表示部21と入力表示部22,23との間の距離等によっては、遮光部43を設けなくても液晶表示部21への光漏れを抑制できる構造にできる。例えば図2の点線に示すように光源41を導光部40よりも液晶表示パネル25側に設置し、高原41から導光部40への入射光が液晶表示パネル25から離れる方向とすることで、液晶表示部21への光漏れを抑制しやすくなる。
In addition, formation of the light-shielding
図2に示すように、遮光部43は例えば切欠き形状である。前記遮光部43も本実施形態によれば、下部基材29を射出成型する際に同時に成型できる。
As shown in FIG. 2, the light-shielding
図2に示す液晶表示パネル25は、反射型、半透過型、及び透過型の別を問わない。また図2に示す液晶表示パネル25は例えば反射型であり、液晶表示パネル25と入力装置24との間にフロントライト(図示しない)が設けられている。
The liquid
本実施形態では、図2に示すように、電極層30,32が基材29,31表面のほぼ全域に形成されており、図1に示す携帯電子機器20のほぼ全域が入力領域となっている。そして、前記入力領域は、加飾フィルム28により、例えば丸や四角の記号や文字等の形状に画定された入力表示部22,23と、液晶表示パネル25と対向する領域に形成された液晶表示部21とに区画されている。入力表示部22,23及び液晶表示部21はいずれも透光性であり、液晶表示部21には液晶表示パネル25の表示が映し出される。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the electrode layers 30 and 32 are formed on almost the entire surface of the
本実施形態では、図2に示すように、入力表示部22,23に位置する下部基材29には導光部40が一体成型されている。この導光部40の下面40bは反射面42であり、したがって側方からの入射光を、導光部40の反射面42で反射させて入力表示部22,23を照光することが出来る。本実施形態では導光部40を一体成型しており、入力表示部22,23を良好な照光効率にて照光させることが出来る。このように所定の形状に縁取られた入力表示部22,23が照光した状態で、操作者はペンや指により入力表示部22,23を押圧操作して所定の入力(例えば電話機能やメール機能の入力)を適切に行うことが可能になる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
一方、導光部40は液晶表示部21にまで形成されておらず、導光部40に入射された光が液晶表示部21に漏れるのを抑制でき、また図2に示すように遮光部43を設けることでより効果的に液晶表示部21への光漏れを抑制でき、導光部40を設けたことによる液晶表示部21の光ムラを抑制できる。
On the other hand, the
そして本実施形態では、下部基材29を射出成型する際に、導光部40、凹凸形状の反射面42、及び遮光部43を同時に成型することが可能である。このため、部品点数を少なく出来、組立、材料の生産コストを低減することが出来る。
In this embodiment, when the
また、反射面42の形成としては、導光部40の下面40b(このとき平坦な面でもよい)に、反射層を別にスパッタ等で設けるということも可能であるが、低コストで且つ薄型化を促進するには図2に示す導光部40及び反射面42を下部基材29と一体成型した実施形態が優れている。
In addition, as the formation of the
また図3に示すように、導光部40の下面に間隔を空けて反射層44を印刷等することで、図2のように微細凹凸の反射面42とするよりもコスト高になるが、反射効率を高めることができ、特に上記したスポット照射には有利な構成となる。
Also, as shown in FIG. 3, by printing the
また本実施形態では光源41を側方に位置させることができるため携帯電子機器20の薄型化も促進することができる、
また本実施形態では図2,図3に示すように、下部基材29の側部には下方(上部基板27から離れる方向)に向けて突出する枠部45が一体成型されている。Further, in the present embodiment, since the
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, a
これにより本実施形態の入力装置24の下部基材29を、携帯電子機器20の上部筐体として使用でき、図1に示す下部筐体46と接合することにより簡単に入力装置24を備える携帯電子機器20を組み立てることができる。また部品点数を少なく出来、製造コストを低下できる。
Thereby, the
20 携帯電子機器
21 液晶表示部
22、23 入力表示部
24 入力装置
25 液晶表示パネル
26 下部基板
27 上部基板
28 加飾フィルム(加飾層)
29 下部基材
30 下部電極層
31 上部基材
32 上部電極層
40 導光部
41 光源
42 反射面
43 遮光部
44 反射層
45 枠部
46 下部筐体DESCRIPTION OF
29
Claims (5)
前記下部基材に導光部が一体成型されており、前記導光部は透光性の入力領域に設けられ、前記導光部の下面が入射光を反射して上方へ導く反射面となっていることを特徴とする入力装置。An input having a lower substrate, an upper substrate disposed to face the upper surface side of the lower substrate, and electrode layers provided on inner surfaces of the lower substrate and the upper substrate facing each other In the device
A light guide unit is integrally formed on the lower base material, the light guide unit is provided in a light-transmitting input region, and a lower surface of the light guide unit serves as a reflection surface that reflects incident light and guides it upward. An input device characterized by that.
前記下部基材に枠部が一体成型されていることを特徴とする入力装置。A light transmitting material comprising: a lower substrate; an upper substrate disposed opposite to the upper portion of the lower substrate; and electrode layers provided on inner surfaces of the lower substrate and the upper substrate facing each other. In the optical input device,
An input device, wherein a frame portion is integrally formed with the lower base material.
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