JPWO2014069230A1 - 入力装置、表示装置、および電子機器 - Google Patents

入力装置、表示装置、および電子機器 Download PDF

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Abstract

入力装置は、第1主面および第1主面の反対側に位置する第2主面を有した基板と、基板の第2主面上に設けられた位置検出部材と、基板の第1主面上に設けられた樹脂部材と、を備え、樹脂部材は、基板の第1主面から遠ざかる方向に凸状に設けられている。なお、基板は、ガラスまたはプラスチックからなることが好ましい。

Description

本発明は、入力装置、表示装置、および電子機器に関する。
従来から、例えば、ガラスあるいはプラスチックからなる基板上に位置検出部材が設けられた入力装置が知られている。このような入力装置では、操作性あるいは意匠性の向上を目的として、基板の操作面は、凸状に形成される(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、例えば、上記の入力装置が筺体に組み込まれた場合、基板の操作面が凸状であるために、操作面が筺体の外側に突出する可能性があった。基板の操作面が筺体の外側に突出すると、操作面に機械的衝撃が加わる可能性があり、基板にクラックあるいは欠けが生じる可能性があった。
特開2010−244336号公報
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、基板にクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる入力装置、表示装置、および電子機器に関する。
本発明の入力装置における一態様は、第1主面および該第1主面の反対側に位置する第2主面を有した基板と、前記基板の前記第2主面上に設けられた位置検出部材と、前記基板の前記第1主面上に設けられた樹脂部材と、を備え、前記樹脂部材は、前記基板の前記第1主面から遠ざかる方向に凸状に設けられている。
本発明の表示装置における一態様は、上記の入力装置と、前記入力装置における前記基板の前記第2主面に対向して配置された表示パネルと、該表示パネルが収容された第1筺体と、を備える。
本発明の電子機器における一態様は、上記の表示装置を備え、前記表示装置における前記第1筐体が電子機器用の筐体として機能する。
本発明の電子機器における他の態様は、上記の表示装置と、前記表示装置が収容された第2筐体と、を備える。
本実施形態に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 図1中に示したI−I線断面図である。 図1中に示したII−II線断面図である。 本実施形態に係る表示装置の概略構成を示す平面図である。 図4中に示したIII−III線断面図である。 本実施形態に係る携帯端末の概略構成を示す斜視図である。 変形例1に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 図7中に示したIV−IV線断面図である。 図7中に示したV−V線断面図である。 図9中に示した1点鎖線で囲んだ領域A1を拡大した平面図である。 変形例1に係る表示装置の概略構成を示す平面図である。 図11中に示したVI−VI線断面図である。 変形例2に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 図13中に示したVII−VII線断面図である。 図13中に示したVIII−VIII線断面図である。 図15中に示した1点鎖線で囲んだ領域A2を拡大した平面図である。 変形例3に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 図17中に示したIX−IX線断面図である。 変形例4に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 図19中に示したX−X線断面図である。 変形例5に係る入力装置の概略構成を示す断面図である。
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、表示装置、および電子機器は、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■図3に示すように、本実施形態に係る入力装置X1は、カバーパネル一体型の静電容量方式のタッチパネルである。入力装置X1は、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行う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行う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を取り囲むように入力領域E1の外側に位置しているが、これに限らない。非入力領域E2は、例えば、入力領域E1内に位置していてもよい。
なお、入力装置X1は、カバーパネル一体型の静電容量方式のタッチパネルに限らず、例えば、積層型の静電容量方式のタッチパネル、抵抗膜方式のタッチパネル、表面弾性波方式のタッチパネル、光学方式のタッチパネル、あるいは電磁誘導方式のタッチパネルであってもよい。
入力装置X1は、基板2、位置検出部材3、加飾部材4、および樹脂部材5を備える。
基板2は、位置検出部材3、加飾部材4、および樹脂部材5を支持する役割を有する。本実施形態において基板2は、ガラスまたはプラスチックからなる。なお、プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリイミド、あるいはPET(Polyethylene terephthalate)等の高分子化合物を挙げることができる。基板2がプラスチックからなる場合は、基板2がガラスからなる場合に比して弾性率が低いものの、後述する樹脂部材5に比して弾性率が高く、機械的衝撃によって欠けあるいはクラックが生じやすい。
基板2は、第1主面2A、第2主面2B、および端面2Cを有する。第1主面2Aは、第2主面2Bよりも使用者側に位置している。すなわち、使用者は、第1主面2A上において入力操作を行うことができる。第2主面2Bは、第1主面2Aの反対側に位置している。本実施形態では、第1主面2Aおよび第2主面2Bは、略平坦である。端面2Cは、第1主面2Aと第2主面2Bとの間に位置している。具体的には、端面2Cは、第1主面2Aおよび第2主面2Bに隣接する4つの面を指す。
基板2は、絶縁性を有するとともに、基板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。なお、本明細書における「透光性」とは、可視光の一部または全部を透過する性質を指す。
なお、入力装置X1では、基板2は、平面視して、略矩形状であるが、これに限らず、円形状、楕円形状、あるいは多角形状等であってもよい。
位置検出部材3は、基板2の第1主面2A上における使用者の操作位置を検出する役割を有する。位置検出部材3は、入力領域E1に対応する基板2の第2主面2B上に設けられている。なお、位置検出部材3は、入力領域E1から非入力領域E2に亘って設けられていてもよい。
なお、位置検出部材3は、基板2の第2主面2Bの直上に設けられていなくともよい。具体的には、例えば、入力装置X1が積層型の静電容量方式のタッチパネルであった場合、位置検出部材3は、基板2の第2主面2Bに対向して配置された図示しない検出基板上に設けられていてもよい。この場合、基板2の第2主面2Bは、例えば、透光性を有する接着材を介して、検出基板と接着される。すなわち、位置検出部材3は、他の部材を介して、基板2の第2主面2Bと離間して設けられていてもよい。
位置検出部材3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)、AZO(Al-Doped Zinc Oxide)、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子が挙げられる。位置検出部材3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)法によって基板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、膜が所定形状にパターニングされることによって形成される。
加飾部材4は、入力装置X1の非入力領域E2を加飾する役割、あるいは、入力装置X1の非入力領域E2を遮光する役割を有する。なお、本明細書における「遮光」とは、反射あるいは吸収によって可視光の一部または全部を遮蔽することを言う。加飾部材4は、非入力領域E2に対応する基板2の第1主面2A上に設けられている。なお、加飾部材4は、非入力領域E2に対応する第2主面2B上に設けられていてもよい。
加飾部材4の構成材料としては、樹脂材料に着色材料を含んだものが挙げられる。樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはシリコーン系樹脂が挙げられる。着色材料としては、例えば、カーボン、チタン、あるいはクロムが挙げられる。加飾部材4の形成方法としては、例えば、スクリーン印刷法、スパッタリング法、CVD法、あるいは蒸着法が挙げられる。
樹脂部材5は、使用者の指の接触によって基板2の第1主面2Aを傷つけないよう保護する役割を有する。樹脂部材5は、入力領域E1および非入力領域E2に対応する基板2の第1主面2A上に設けられている。なお、樹脂部材5は、入力領域E1に対応する基板2の第1主面2A上にのみ設けられていてもよい。また、樹脂部材5は、入力領域E1に対応する基板2の第1主面2A上の一部にのみ設けられていてもよい。樹脂部材5は、基板2の第1主面2Aから遠ざかる方向に凸状に設けられている。具体的には、樹脂部材5の表面は、凸曲面を有している。このため、入力装置X1が第1筺体100に組み込まれた場合に(図4および図5参照)、表示装置Y1のデザインコンセプトに合わせて入力装置X1の操作面(樹脂部材5の表面)を凸状とすることができ、意匠性を向上することができる。また、入力装置X1の操作面が凸状であるため、当該操作面が平坦面である場合とは異なる操作感を使用者に提供することができる。
樹脂部材5は、頂部5aおよび縁部5bを有する。本実施形態では、頂部5aは、入力装置X1が第1筺体100に組み込まれた場合に、第1筺体100の基部101に対する高さ位置が高い部位を指す。具体的には、頂部5aは、例えば、樹脂部材5のうち、基板2の第1主面2Aから樹脂部材5の表面までの離間距離が最も大きくなる頂点を取り囲む部位を指すことができる。また、平面視における頂部5が位置する領域は、平面視して、樹脂部材5が位置する領域の10分の1〜5分の1の範囲とすることができる。本実施形態では、頂部5aは、入力領域E1の略中央部に位置している。なお、頂部5aは、入力領域E1の略中央部に位置していなくともよく、入力領域E1の角部あるいは非入力領域E2に位置していてもよい。また、本実施形態では、頂部5aは1つであるが、これに限らず、頂部5aは複数存在していてもよい。縁部5bは、頂部5aの外側に位置している。
樹脂部材5は、透光性を有している。このため、入力装置X1が第1筺体100に組み込まれた場合に、樹脂部材5および基板2を介して表示パネル200に表示される画像を視認することができる。なお、樹脂部材5は、一部が着色されていてもよい。
樹脂部材5の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、あるいはポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。また、樹脂部材5は、例えば、上記の樹脂材料を溶融押出法、熱プレス法、射出成形法等によって所定の形状に成形される。樹脂部材5の厚みを相対的に薄く成形する場合は、圧縮成形を行うことが好ましい。なお、樹脂部材5は、基板2の第1主面2A上に直接成形してもよいし、図示しない接着材を介して基板2の第1主面2A上に接着されてもよい。
このように、入力装置X1では、樹脂部材5は、基板2の第1主面2Aから遠ざかる方向に凸状に設けられている。このため、入力装置X1では、基板2にクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる。
具体的には、従来の入力装置では、基板の第1主面を凸状とすることで、入力装置の意匠性あるいは操作性の向上を図っていた。しかしながら、上記従来の入力装置が第1筺体に組み込まれた場合、基板の第1主面が凸状であるために、当該第1主面が筺体から突出してしまう可能性があった。このため、例えば、表示装置が落下した場合に、基板の第1主面に直接機械的衝撃が加わる可能性があった。ここで、基板を構成するガラスあるいはプラスチックは、衝撃によってクラックあるいは欠けが生じる可能性がある材料である。特に、ガラスは、塑性変形を起こしにくい脆性材料である。このため、基板がガラスからなる場合、基板の第1主面に存在する微細なキズにおいて、機械的衝撃による応力が集中することによって、基板にクラックあるいは欠けが生じる可能性が高かった。また、基板がプラスチックから構成されていたとしても、当該基板の弾性率は、樹脂部材に比して高いものであり、クラックあるいは欠けが生じる可能性が高かった。
そこで、入力装置X1では、樹脂部材5は、基板2の第1主面2Aから遠ざかる方向に凸状に設けられている。このため、入力装置X1が第1筺体100に組み込まれた場合に、基板2の第1主面2Aが第1筺体100から突出してしまう可能性を低減することができる。また、樹脂部材5を構成する樹脂材料は、塑性変形を起こしやすい材料である。このため、断面視において樹脂部材5の表面が第1筺体100から突出していたとしても、機械的衝撃によって樹脂部材5の一部に応力が集中してしまう可能性を低減することができる。このように、入力装置X1では、基板2にクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる。
なお、本実施形態のように、頂部5aの表面から基板2の第1主面2Aまでの離間距離L1は、縁部5bの表面から基板2の第1主面2Aまでの離間距離L2よりも大きいことが好ましい。離間距離L1が離間距離L2よりも大きいと、基板2の第1主面2Aの平面度に比して、樹脂部材5の表面の平面度を大きくすることができる。そのため、入力装置X1が第1筺体100に組み込まれた場合に、基板2の第1主面2Aが第1筺体100の外側に突出してしまう可能性を低減することができる。なお、離間距離L1は、例えば、頂部5aのうち基板2の第1主面2Aから最も遠い側に位置する頂点における、第1主面2Aと頂部5aの表面との離間距離とすることができる。また、離間距離L2は、例えば、入力領域E1と非入力領域E2との境界上に位置する縁部5bの表面と、基板2の第1主面2Aとの離間距離とすることができる。
また、本実施形態のように、基板2の第1主面2A上に位置する樹脂部材5の表面は、曲面をなしていることが好ましい。基板2の第1主面2A上に位置する樹脂部材5の表面が曲面をなしていると、入力装置X1が第1筺体100に組み込まれた場合に、樹脂部材5の表面の一部に応力が集中する可能性を低減することができる。このため、樹脂部材5にキズがついてしまう可能性を低減することができる。特に、入力装置X1では、樹脂部材5の表面は、球面状である。具体的には、樹脂部材5の表面は、基板2の短辺方向(図1におけるX方向)の断面図である図2のI−I線断面図、および、当該短辺方向に直交する基板2の長辺方向(図1におけるY方向)の断面図であるII−II線断面図において、曲面をなしている。そのため、入力装置X1が第1筺体100に組み込まれた場合に、樹脂部材5の表面の一部に応力が集中する可能性をより低減することができる。
次に、入力装置X1の検出原理について説明する。
位置検出ドライバは、図示しない配線基板を介して、位置検出部材3に電気的に接続されている。また、位置検出ドライバは、電源装置を備えている。電源装置は、位置検出部材3に電圧を供給している。ここで、入力領域E1に対応する基板2の第1主面2Aに、樹脂部材5を介して導電体である使用者の指が近接、接触、または押圧すると、当該指と位置検出部材3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、位置検出部材3における静電容量の変化を周期的に検出しており、検出した静電容量が所定値に達した部位を使用者が入力操作を行った入力位置として検出する。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。
以上のように、入力装置X1では、基板2にクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる。
次に、図4および図5を参照しながら、入力装置X1を備えた表示装置Y1について説明する。図4は、表示装置Y1の概略構成を示す平面図である。図5は、図4中に示したIII−III線断面図である。
図4および図5に示すように、本実施形態に係る表示装置Y1は、入力装置X1、第1筐体100、表示パネル200、バックライト300、および回路基板400を備えている。
第1筺体100は、入力装置X1、表示パネル200、バックライト300、および回路基板400を収容する役割を有する。第1筺体100は、基部101および枠部102を有する。基部101は、表示パネル200を載置する役割を有し、基板2の第2主面2Bに対向して配置されている。なお、本実施形態では、表示パネル200は、回路基板400を介して、基部101上に載置されている。枠部102は、基板2の端面2Cを取り囲むように位置している。なお、本実施形態では、枠部102は、基板2の4つの端面2Cを完全に取り囲んでいるが、これに限らず、基板2の端面2Cの一部を取り囲んでいてもよい。枠部102は、支持部102aを有する。支持部102aは、基板2の第2主面2B側から入力装置X1を支持する役割を有し、入力装置X1は、当該支持部102a上に載置されている。また、枠部102は、基部101から最も遠い側に位置する上面102Aを有している。
ここで、表示装置Y1では、枠部102の上面102Aの基部101に対する高さ位置は、基板2の第1主面2Aの基部101に対する高さ位置よりも高い。具体的には、枠部102の上面102Aと基部101との離間距離H1は、基板2の第1主面2Aと基部101との離間距離H2よりも大きい。このため、表示装置Y1では、基板2の第1主面2Aが第1筺体100の外側に突出してしまう可能性を低減することができる。そのため、例えば、表示装置Y1が落下した場合に、基板2の第1主面2Aに機械的衝撃が加わる可能性を低減することができ、基板2にクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる。なお、枠部102の上面102Aの基部101に対する高さ位置は、基板2の第1主面2Aの基部101に対する高さ位置と略同一であってもよい。具体的には、離間距離H1と離間距離H2とは、略同一であってもよい。離間距離H1と離間距離H2とが略同一であると、上記と同様に、基板2にクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる。なお、本明細書において「略同一」とは、製造誤差を含む意味である。
第1筐体100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。
表示パネル200は、画像等を表示する役割を有する。表示パネル200は、上側基板201、下側基板202、液晶層203、および封止部材204を有する。
上側基板201は、入力装置X1の基板2の第2主面2Bに対向して、配置されている。なお、入力装置X1は、固定部材を介して上側基板201上に設けられていてもよい。固定部材としては、例えば、両面テープ、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、あるいはねじ等の止め具が挙げられる。下側基板202は、上側基板201に対向して配置されている。上側基板201および下側基板202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の透明樹脂材料が挙げられる。
液晶層203は、画像を表示するための表示部材層であり、上側基板201と下側基板202との間に介在している。具体的には、液晶層203は、上側基板201、下側基板202、および封止部材204によって、上側基板201と下側基板202との間の領域に封止されている。なお、本実施形態に係る表示パネル200では、表示部材層として液晶層203を備えているが、これに限らない。液晶層203に変えて、プラズマ発生層あるいは有機EL層等を備えていてもよい。
バックライト300は、表示パネル200の下面全体にわたって、光を入射する役割を有する。バックライト300は、表示パネル200の後方に配置されている。バックライト300は、光源301および導光板302を備えている。光源301は、導光板302に向けて光を出射する役割を担う部材であり、LED(Light Emitting Diode)から構成されている。なお、光源301はLEDから構成されていなくともよく、例えば、冷陰極蛍光ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプあるいはEL(Electro-Luminescence)から構成されてもよい。導光板302は、表示パネル200の下面全体にわたって、光源301からの光を略均一に導くための役割を担う部材である。なお、表示パネル200の代わりに自発光素子を用いた表示パネルを用いる場合は、バックライト300はなくともよい。
回路基板400は、入力装置X1の位置検出ドライバ、表示パネル200およびバックライト300を制御する制御回路、抵抗器、あるいはコンデンサ等の電子部品を支持する役割を有する。回路基板400は、バックライト300の後方に配置されている。回路基板400上に配置された制御回路は、図示しない配線基板によって、表示パネル200およびバックライト300と電気的に接続されている。
このように、表示装置Y1は、入力装置X1を介して表示パネル200を透視しながら、入力装置X1の入力領域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X1に付与してもよい。この場合、入力装置X1における基板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、表示装置Y1では、入力装置X1を備えているため、基板2にクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる。
次に、図6を参照しながら、表示装置Y1を備えた携帯端末Z1について説明する。図6は、表示装置Y1を備えた携帯端末Z1の斜視図である。
図6に示すように、本実施形態に係る携帯端末Z1は、スマートフォン端末である。なお、携帯端末Z1は、スマートフォン端末に限らず、例えば、携帯電話、タブレット端末、あるいはPDA(Personal Digital Assistant)等の電子機器であってもよい。
携帯端末Z1は、表示装置Y1、音声入力部501、音声出力部502、キー入力部503、制御部504、および第2筐体505を備えている。
音声入力部501は、使用者等の音声を入力する役割を有し、マイク等により構成されている。音声出力部502は、相手方からの音声を出力する役割を有し、電磁スピーカあるいは圧電スピーカ等により構成されている。キー入力部503は、機械的なキーにより構成されている。キー入力部503は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。制御部504は、音声入力部501、音声出力部502、およびキー入力部503を制御する役割を有する。第2筐体505は、表示装置Y1、音声入力部501、音声出力部502、キー入力部503、および制御部504を収容する役割を有する。第2筐体505の構成材料としては、第1筐体100と同様のものが挙げられる。なお、表示装置Y1における第1筐体100が携帯端末Z1用の筐体として機能してもよい。すなわち、第2筐体505と表示装置Y1の第1筐体100とが一体であってもよい。
他にも、携帯端末Z1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、無線LANモジュール、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。
以上のように、携帯端末Z1は、表示装置Y1を備えているため、基板2のクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる。
ここで、表示装置Y1は、上記の携帯端末Z1の代わりに、電子手帳、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム用の端末装置、テレビ、デジタルカメラ、あるいは産業用途で使用されるプログラマブル表示器等の様々な電子機器に備えられていてもよい。
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したものであり、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7は、変形例1に係る入力装置X2の概略構成を示す平面図である。図8は、図7中に示したIV−IV線断面図である。図9は、図7中に示したV−V線断面図である。図10は、図9中に示した1点鎖線で囲んだ領域A1を拡大した図である。なお、図7〜10において、図1■図3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、その詳細な説明は省略する。
図7〜10に示すように、入力装置X2では、入力装置X1が備える基板2および樹脂部材5の代わりに、基板21および樹脂部材22を備えている。
基板21は、ガラスまたはプラスチックからなる。基板21は、第1主面21A、第2主面21B、および端面21Cを有する。第1主面21Aは、第2主面21Bよりも使用者側に位置している。第2主面21Bは、第1主面21Aの反対側に位置している。端面21Cは、第1主面21Aと第2主面21Bとの間に位置している。具体的には、端面21Cは、第1主面21Aおよび第2主面21Bに隣接する4つの面を指す。
樹脂部材22は、入力領域E1および非入力領域E2に対応する基板21の第1主面21A上に設けられている。樹脂部材22は、基板21の第1主面21Aから遠ざかる方向に凸状に設けられている。具体的には、樹脂部材22の表面は、凸曲面を有している。樹脂部材22は、頂部22aおよび縁部22bを有する。変形例1では、頂部22aは、入力装置X2が第1筺体100に組み込まれた場合に(図11および図12参照)、第1筺体100の基部101に対する高さ位置が高い部位を指す。頂部22aは、入力領域E1の略中央部に位置している。縁部22bは、頂部22aの外側に位置している。
ここで、縁部22bの一部22cは、平面視して、基板21の外側に位置している。具体的には、縁部22bの一部22cは、平面視して、基板21の第1主面21Aと端面21Cとがなす角部C1よりも外側に位置している。このため、例えば、入力装置X2を第1筺体100に組み込んだ場合に、第1筺体100の枠部102と基板21の端面21Cとが接触することによって基板21の端面21Cの一部に応力が集中する可能性を低減することができる。そのため、入力装置X2では、基板21にクラックあるいは欠けが生じる可能性をより低減することができる。
なお、変形例1のように、縁部22bの一部22cは、平面視して、基板21を取り囲んでいることが好ましい。具体的には、縁部22bの一部22cは、平面視して、基板21の4つの端面21Cを全て取り囲んでいることが好ましい。縁部22bの一部22cが平面視して基板21を取り囲んでいると、入力装置X2を第1筺体100に組み込んだ場合に、基板21の4つの端面21Cと第1筺体100の枠部102とが接触する可能性を低減することができる。このため、基板21にクラックあるいは欠けが生じる可能性をより低減することができる。
また、変形例1では、図10に示すように、基板21の第1主面21Aと端面21Cとがなす角部C1は、曲面をなしている。また、樹脂部材22は、当該角部C1を被覆している。このため、入力装置X2では、樹脂部材22が基板21から剥がれてしまう可能性を低減することができる。
具体的には、角部C1が鋭角をなしていた場合、当該角部C1と樹脂部材22との接触面積が相対的に小さくなってしまう。このとき、角部C1と樹脂部材22との接着強度が低下しまう可能性があった。また、使用者が樹脂部材22の表面を押圧することによって入力操作を行う場合に、角部C1は、当該押圧による応力が集中しやすい部位である。このため、角部C1が鋭角をなしている場合、当該角部C1を起点として、樹脂部材22が基板21から剥がれてしまう可能性があった。
そこで、変形例1では、角部C1は、曲面をなしている。このため、角部C1上に位置する樹脂部材22において、接着強度の低下あるいは応力の集中が生じる可能性を低減することができる。そのため、樹脂部材22が基板2から剥がれてしまう可能性を低減することができる。
なお、変形例1では、角部C1は曲面をなしているが、これに限らず、角部C1は、C面をなしていてもよい。角部C1がC面をなしていると、上記と同様に、角部C1上に位置する樹脂部材22において、接着強度の低下あるいは応力の集中が生じる可能性を低減することができる。そのため、樹脂部材22が基板2から剥がれてしまう可能性を低減することができる。
次に、図11および図12を参照しながら、入力装置X2を備えた表示装置Y2について説明する。図11は、表示装置Y1の概略構成を示す平面図である。図12は、図11中に示したVI−VI線断面図である。なお、図11および図12において、図4および図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、その詳細な説明は省略する。
図11および図12に示すように、表示装置Y2では、表示装置Y1が備える入力装置X1の代わりに、入力装置X1を備えている。
入力装置X1は、第1筺体100の枠部102における支持部102a上に載置されている。第1筺体100の枠部102は、入力装置X1における基板21の端面21Cを取り囲むように位置している。ここで、上記のとおり、縁部22bの一部22cは、平面視して、基板21の外側に位置している。このため、縁部22bの一部22cは、平面視して、基板21の端面21Cよりも枠部102側に位置している。また、縁部22bの一部22cは、枠部102と接している。このため、表示装置Y2では、入力装置X2は、X方向およびY方向において、縁部22bの一部22cによって枠部102に支持されている。そのため、表示装置Y2では、基板21の端面21Cが枠部102に接する可能性を低減することができ、基板21のクラックあるいは欠けが生じる可能性を低減することができる。
[変形例2]
図13は、変形例2に係る入力装置X3の概略構成を示す平面図である。図14は、図13中に示したVII−VII線断面図である。図15は、図13中に示したVIII−VIII線断面図である。図16は、図15中に示した1点鎖線で囲んだ領域A2を拡大した図である。なお、図13〜16において、図1■図3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、その詳細な説明は省略する。
図13〜16に示すように、入力装置X3では、入力装置X1が備える基板2および樹脂部材5の代わりに、基板31および樹脂部材32を備えている。
基板31は、ガラスまたはプラスチックからなる。基板31は、第1主面31A、第2主面31B、および端面31Cを有する。第1主面31Aは、第2主面31Bよりも使用者側に位置している。第2主面31Bは、第1主面31Aの反対側に位置している。端面31Cは、第1主面31Aと第2主面31Bとの間に位置している。具体的には、端面31Cは、第1主面31Aおよび第2主面31Bに隣接する4つの面を指す。
樹脂部材32は、基板31の第1主面31A上から端面31C上に亘って設けられている。基板31の第1主面31A上に位置する樹脂部材32は、基板31の第1主面31Aから遠ざかる方向に凸状に設けられている。具体的には、基板31の第1主面31A上に位置する樹脂部材32の表面は、凸曲面を有している。基板31の第1主面31A上に位置する樹脂部材32は、頂部32aおよび縁部32bを有する。変形例2では、頂部32aは、入力装置X1に代えて入力装置X3が第1筺体100に組み込まれた場合に、第1筺体100の基部101に対する高さ位置が高い部位を指す。頂部32aは、入力領域E1の略中央部に位置している。縁部32bは、頂部32aの外側に位置している。
このように、入力装置X3では、樹脂部材32は、基板31の第1主面31A上から端面31C上に亘って設けられている。このため、例えば、入力装置X1に代えて入力装置X3を第1筺体100に組み込んだ場合に、第1筺体100の枠部102と基板31の端面31Cとが接触することによって基板31の端面31Cの一部に応力が集中する可能性を低減することができる。そのため、入力装置X3では、基板31にクラックあるいは欠けが生じる可能性をより低減することができる。
なお、変形例2では、樹脂部材32は、基板31の端面31Cを完全に被覆しているが、これに限らない。樹脂部材32は、基板31の端面31Cの一部のみを被覆していてもよい。また、樹脂部材32は、基板31の第1主面31A、端面31C、および第2主面31Bに亘って設けられていてもよい。樹脂部材32が基板31の第1主面31A、端面31C、および第2主面31Bに亘って設けられていると、樹脂部材32が基板31から剥がれてしまう可能性を低減することができる。
また、樹脂部材32が位置する基板31の端面31Cは、樹脂部材32が位置する基板31の第1主面31Aに比して、表面粗さが粗いことが好ましい。このような構成によれば、例えば、入力装置X1に代えて入力装置X3を第1筺体100に組み込んだ場合に、第1筺体100の枠部102との接触によって応力が集中しやすい基板31の端面31C上に位置する樹脂部材32が、基板31から剥がれてしまう可能性を低減することができる。表面粗さの測定方法としては、例えば、触針式表面粗さ測定定器(JIS B 0651-1976)、あるいは、光波干渉式表面粗さ測定器(JIS B 0652-1973)を用いて測定することができる。表面粗さの算出には、例えば、十点平均粗さを採用することができる。
また、図16に示すように、基板31の端面31Cは、凹部311Cを有していることが好ましい。凹部311Cを有しているため、樹脂部材31が凹部311Cに埋入することになる。これにより、例えば、入力装置X1に代えて入力装置X3を第1筺体100に組み込んだ場合に、第1筺体100の枠部102との接触によって応力が集中しやすい基板31の端面31C上に位置する樹脂部材32が、基板31から剥がれてしまう可能性を低減することができる。
また、基板31の端面31Cには凹部311Cの代わりに凸部を有していてもよい。基板31の端面31Cに凸部を有していると、樹脂部材31と基板31の端面31Cとの接触面積が大きくなる。これにより、上記と同様に、基板31から樹脂部材32が剥がれてしまう可能性を低減することができる。なお、基板31の端面31Cには凸部および凹部の双方を有していてもよい。
また、変形例2のように、基板31の端面31C上に位置する樹脂部材32の表面は、凸曲面を有していることが好ましい。基板31の端面31C上に位置する樹脂部材32の表面が凸曲面を有していると、例えば、入力装置X1に代えて入力装置X3を第1筺体100に組み込んだ場合に、第1筺体100の枠部102との接触によって基板31の端面31C上に位置する樹脂部材32の一部に応力が集中してしまう可能性低減することができる。
[変形例3]
図17は、変形例3に係る入力装置X4の概略構成を示す平面図である。図18は、図17中に示したIX−IX線断面図である。図17および図18において、図1および図2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、その詳細な説明は省略する。
図17および図18に示すように、入力装置X4では、入力装置X1が備える位置検出部材3の代わりに、位置検出部材41を備えている。また、入力装置X4では、検出用配線42をさらに備えている。
位置検出部材41は、入力領域E1に対応する基板2の第2主面2B上に設けられている。位置検出部材41は、使用者の指との間に静電容量を生じる複数の検出電極41a、および、当該複数の検出用配線42を電気的に接続する複数の電極間配線41bを含んでいる。また、複数の検出電極41aおよび複数の電極間配線41bは、複数の第1検出電極パターン41Aおよび複数の第2検出電極パターン41Bに郡別されている。
第1検出電極パターン41Aは、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41Aは、X方向に並んだ複数の検出電極41a、および、互いに隣り合う当該検出電極41aを繋ぐ複数の電極間配線41bを含んでおり、Y方向に並んで複数配置されている。第2検出電極パターン41Bは、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41Bは、Y方向に並んだ複数の検出電極41a、および、互いに隣り合う当該検出電極41aを繋ぐ複数の電極間配線41bを含んでおり、X方向に並んで複数配置されている。第1検出電極パターン41Aに含まれる電極間配線41bと第2検出電極パターン41Bに含まれる電極間配線41bとは、図示しない絶縁体を挟んで配置されており、電気的に絶縁されている。
ここで、複数の検出電極41aのうち、基板2を挟んで頂部5aに対応する検出電極41aを対象検出電極41aaと称する。具体的には、対象検出電極41aaは、平面視して、頂部5aと重なる検出電極41aを指す。なお、平面視して、頂部5aと重なる検出電極41aが複数存在する場合は、当該複数の検出電極41aのうち、頂部5aの頂点に最も近い側に位置する検出電極41aを対象検出電極41aaとすることができる。入力装置X4では、基板2を挟んで縁部5bに対応する検出電極41aは、対象検出電極41aaよりも平面視における面積が小さい。このため、入力装置X4では、使用者における操作位置の検出感度が低下してしまう可能性を低減することができる。
具体的には、複数の検出電極41aは、基板2の第2主面2B上に設けられている。樹脂部材5は、頂部5aおよび頂部5aの外側に位置する縁部5bを有している。このため、頂部5aの表面から検出電極41aまでの離間距離と、縁部5bの表面から検出電極41aまでの離間距離が異なることになる。そのため、使用者が樹脂部材5の表面に指を接触させることで入力操作を行う場合に、頂部5aの表面に接触した指と検出電極41aとの間に生じる静電容量が、縁部5bの表面に接触した指と検出電極41aとの間に生じる静電容量に比して、相対的に小さくなってしまう可能性があった。
そこで、入力装置X4では、基板2を挟んで縁部5bに対応する検出電極41aは、対象検出電極41aaよりも平面視における面積が小さい。そのため、頂部5aの表面に接触した指と検出電極41aとの間に生じる静電容量が、縁部5bの表面に接触した指と検出電極41aとの間に生じる静電容量に比して、相対的に小さくなってしまう可能性を低減することができる。
なお、変形例3において、縁部5bに対応する検出電極41aとは、平面視して、縁部5bと重なる複数の検出電極41aのうち、一の検出電極41aを指す。すなわち、平面視して縁部5bと重なる複数の検出電極41aのうち一の検出電極41aが、対象検出電極41aaよりも平面視における面積が小さければよい。
また、変形例3のように、複数の検出電極41aは、基板2の第1主面2A上に位置する樹脂部材5の表面からの離間距離が大きいほど、平面視における面積が大きいことが好ましい。このような構成によれば、使用者における操作位置によって、検出電極41aに生じる静電容量がばらつく可能性を低減することができる。そのため、使用者における操作位置の検出感度が低下してしまう可能性をより低減することができる。
[変形例4]
図19は、変形例4に係る入力装置X5の概略構成を示す平面図である。図20は、図19中に示したX−X線断面図である。図19および図20において、図1および図2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、その詳細な説明は省略する。
図19および図20に示すように、入力装置X5では、入力装置X1が備える樹脂部材5の代わりに、樹脂部材51を備えている。
樹脂部材51は、基板2の第1主面2A上に設けられている。樹脂部材51は、基板2の第1主面2Aから遠ざかる方向に凸状に設けられている。具体的には、樹脂部材51は、頂部51aを2つ有している。2つの頂部51aは、非入力領域E2に対応する基板2の第1主面2A上に位置しており、入力領域E1を挟んで対向している。縁部51bは、2つの頂部51aの外側に位置している。
このように、変形例4では、非入力領域E2に対応する基板2の第1主面2A上において、入力領域E1を挟んで2つの頂部51aが位置している。このため、入力領域E1に対応する基板2の第1主面2A上に位置する樹脂部材51の表面は、凹状をなしている。そのため、入力装置X5では、使用者が入力領域E1に対応する樹脂部材51の表面上において入力操作を行う際に、使用者に対して入力装置X1〜X4とは異なる触感を与えることができる。
なお、頂部51aの位置あるいは個数については、特に限定されない。頂部51aは、例えば、基板2の4つの角部のそれぞれに対応して、4つ設けられていてもよい。また、頂部51aは、非入力領域E2に対応する基板2の第1主面2A上において、入力領域E1を取り囲むように設けられていてもよい。
[変形例5]
図21は、変形例5に係る入力装置X6の概略構成を示す平面図である。図21において、図2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、その詳細な説明は省略する。
図21に示すように、入力装置X6では、入力装置X1が備える加飾部材4の代わりに、加飾部材61を備えている。加飾部材61は、入力装置X6の非入力領域E2を加飾する役割、あるいは、入力装置X6の非入力領域E2を遮光する役割を有する。ここで、加飾部材61は、表面が凹凸形状をなしている。加飾部材61の表面が凹凸形状をなしているので、入力装置X6の意匠性が向上するとともに、樹脂部材5が加飾部材61上から剥がれてしまう可能性を低減することができる。
[変形例6]
なお、本明細書は、上記の実施形態および変形例1〜5について個別具体的に説明したが、これに限らず、上記の実施形態および変形例1〜5に個別に記載された事項を適宜組み合わせた例についても記載されているものである。すなわち、本発明に係る入力装置は、入力装置X1〜6に限定されるものではなく、上記の実施形態および変形例1〜6に個別に記載された事項を適宜組み合わせた入力装置も含む。
また、本実施形態では、入力装置X1を備えた表示装置Y1について説明したが、これに限らず、入力装置X1に代えて、入力装置X2■X6を採用してもよい。また、本実施形態では、表示装置Y1を備えた携帯端末Z1について説明したが、これに限らず、表示装置Y1に代えて、表示装置Y2を採用してもよい。
X1〜X6 入力装置
Y1,Y2 表示装置
Z1 携帯端末(電子機器)
2,21,31 基体
2A,21A,31A 第1主面
2B,21B,31B 第2主面
2C,21C,31C 端面
3,41 位置検出部材
41a 検出電極
41aa 対象検出電極
5,22,32 樹脂部材
5a,22a,32b 頂部
5b,22a,32b 縁部
22c 一部
100 第1筺体
101 基部
102 枠部
102A 上面
200 表示パネル
501 音声入力部
502 音声出力部
504 制御部
505 第2筐体
本発明の入力装置における一態様は、第1主面および該第1主面の反対側に位置する第2主面を有した基板と、前記基板の前記第2主面上に設けられた位置検出部材と、前記基板の前記第1主面上に設けられた樹脂部材と、を備え、前記樹脂部材は、前記基板の前記第1主面から遠ざかる方向に凸状に設けられており、前記基板は、前記第1主面と前記第
2主面との間に位置する端面を有しており、前記樹脂部材は、前記基板の前記第1主面から前記端面に亘って位置し、かつ前記端面の少なくとも一部を被覆している
本発明の電子機器における一態様は、上記の表示装置を備え、前記表示装置における前記第1体が電子機器用の体として機能する。
本発明の電子機器における他の態様は、上記の表示装置と、前記表示装置が収容された第2体と、を備える。
図4および図5に示すように、本実施形態に係る表示装置Y1は、入力装置X1、第1体100、表示パネル200、バックライト300、および回路基板400を備えている。
第1体100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。
携帯端末Z1は、表示装置Y1、音声入力部501、音声出力部502、キー入力部503、制御部504、および第2体505を備えている。
音声入力部501は、使用者等の音声を入力する役割を有し、マイク等により構成されている。音声出力部502は、相手方からの音声を出力する役割を有し、電磁スピーカあるいは圧電スピーカ等により構成されている。キー入力部503は、機械的なキーにより構成されている。キー入力部503は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。制御部504は、音声入力部501、音声出力部502、およびキー入力部503を制御する役割を有する。第2体505は、表示装置Y1、音声入力部501、音声出力部502、キー入力部503、および制御部504を収容する役割を有する。第2体505の構成材料としては、第1体100と同様のものが挙げられる。なお、表示装置Y1における第1体100が携帯端末Z1用の体として機能してもよい。すなわち、第2体505と表示装置Y1の第1体100とが一体であってもよい。
X1〜X6 入力装置
Y1,Y2 表示装置
Z1 携帯端末(電子機器)
2,21,31 基体
2A,21A,31A 第1主面
2B,21B,31B 第2主面
2C,21C,31C 端面
3,41 位置検出部材
41a 検出電極
41aa 対象検出電極
5,22,32 樹脂部材
5a,22a,32b 頂部
5b,22a,32b 縁部
22c 一部
100 第1筺体
101 基部
102 枠部
102A 上面
200 表示パネル
501 音声入力部
502 音声出力部
504 制御部
505 第2
本発明の入力装置における一態様は、第1主面および該第1主面の反対側に位置する第2主面を有した基板と、前記基板の前記第2主面上に設けられた位置検出部材と、前記基板の前記第1主面上に設けられた樹脂部材と、を備え、前記樹脂部材は、前記基板の前記第1主面から遠ざかる方向に凸状に設けられており、前記基板は、前記第1主面と前記第2主面との間に位置する端面を有しており、前記樹脂部材は、前記基板の前記第1主面から前記端面に亘って位置し、かつ前記端面の少なくとも一部を、平面視して前記基板を取り囲むように被覆しており、前記基板の前記端面上に位置する前記樹脂部材の表面は、凸曲面を有している。

Claims (19)

  1. 第1主面および該第1主面の反対側に位置する第2主面を有した基板と、
    前記基板の前記第2主面上に設けられた位置検出部材と、
    前記基板の前記第1主面上に設けられた樹脂部材と、を備え、
    前記樹脂部材は、前記基板の前記第1主面から遠ざかる方向に凸状に設けられている、入力装置。
  2. 前記樹脂部材は、頂部および該頂部の外側に位置する縁部を有しており、
    前記頂部の表面から前記基板の前記第1主面までの離間距離は、前記縁部の表面から前記基板の前記第1主面までの離間距離よりも大きい、請求項1に記載の入力装置。
  3. 前記縁部の一部は、平面視して、前記基板の外側に位置している、請求項2に記載の入力装置。
  4. 前記縁部の前記一部は、平面視して、前記基板を取り囲んで位置している、請求項3に記載の入力装置。
  5. 前記基板は、前記第1主面と前記第2主面との間に位置する端面を有しており、
    前記樹脂部材は、前記基板の前記第1主面から前記端面に亘って位置している、請求項2〜4のいずれか一項に記載の入力装置。
  6. 前記樹脂部材が位置する前記基板の前記端面は、前記樹脂部材が位置する前記基板の前記第1主面に比して、表面粗さが粗い、請求項5に記載の入力装置。
  7. 前記基板の前記端面は、凸部または凹部を有している、請求項5に記載の入力装置。
  8. 前記基板の前記端面上に位置する前記樹脂部材の表面は、凸曲面を有している、請求項5〜7のいずれか一項に記載の入力装置。
  9. 前記位置検出部材は、複数の検出電極を含んでおり、
    複数の前記検出電極のうち、前記基板を挟んで前記頂部に対応する前記検出電極を対象検出電極とするとき、
    前記基板を挟んで前記縁部に対応する前記検出電極は、前記対象検出電極よりも平面視における面積が小さい、請求項2〜8のいずれか一項に記載の入力装置。
  10. 複数の前記検出電極は、前記基板の前記第1主面上に位置する前記樹脂部材の表面からの離間距離が大きいほど、平面視における面積が大きい、請求項9に記載の入力装置。
  11. 前記基板の前記第1主面上に位置する前記樹脂部材の表面は、曲面をなしている、請求項1〜10のいずれか一項に記載の入力装置。
  12. 前記基板の前記第1主面上に位置する前記樹脂部材の表面は、球面をなしている、請求項11に記載の入力装置。
  13. 前記基板は、ガラスまたはプラスチックからなる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の入力装置。
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の入力装置と、
    前記入力装置における前記基板の前記第2主面に対向して配置された表示パネルと、
    該表示パネルが収容された第1筺体と、を備えた表示装置。
  15. 前記基板は、前記第1主面と前記第2主面との間に位置する端面を有しており、
    前記第1筺体は、前記基板の前記第2主面に対向しておりかつ前記表示パネルが載置された基部、および、前記基板の前記端面を取り囲むように位置する枠部を有しており、
    前記枠部の上面の前記基部に対する高さ位置は、前記基板の前記第1主面の前記基部に対する高さ位置と略同一、または高い、請求項14に記載の表示装置。
  16. 前記基板は、前記第1主面と前記第2主面との間に位置する端面を有しており、
    前記第1筺体は、前記基板の前記第2主面に対向しておりかつ前記表示パネルが載置された基部、および、前記基板の前記端面を取り囲むように位置する枠部を有しており、
    前記縁部の一部は、平面視して、前記基板の前記端面よりも前記枠部側に位置しており、且つ前記枠部と接している、請求項14または15に記載の表示装置。
  17. 請求項14〜16のいずれか一項に記載の表示装置を備え、
    前記表示装置における前記第1筐体が電子機器用の筐体として機能する、電子機器。
  18. 請求項14〜16のいずれか一項に記載の表示装置と、
    前記表示装置が収容された第2筐体と、を備えた電子機器。
  19. 音声が入力される音声入力部と、
    音声が出力される音声出力部と、
    前記音声入力部および前記音声出力部を制御する制御部と、をさらに備える、請求項17または18に記載の電子機器。
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