KR20090038822A - 입력 장치, 입력 기능을 가진 표시 장치, 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 소비를 낮게 억제한 입력 장치, 이러한 입력 장치를 구비한 입력 기능을 가진 표시 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것이다.
입력 기능을 가진 표시 장치(100)는, 액정 장치(5)의 입력 장치(1)가 중첩되어 배치되어 있고, 입력 장치(1)는, 저항 막형 입력부(2)에 대하여 입력 조작측에 정전 용량형 입력부(4)를 구비하고 있으며, 저항 막형 입력부(2)는, 정전 용량형 입력부(4)로의 접촉 혹은 근접이 있을 때까지의 사이에는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있고, 정전 용량형 입력부(4)로의 접촉 혹은 근접에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행한다. 이 때문에, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있다.
Description
본 발명은, 손가락 등이 접촉한 위치가 검출 가능한 저항 막형 패널을 구비한 입력 장치, 해당 입력 장치를 구비한 입력 기능을 가진 표시 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
휴대 전화, 카 네비게이션, 퍼스널 컴퓨터, 매표기, 은행의 단말 등의 전자 기기에서는, 최근, 액정 장치 등의 표면에, 터치 패널이라고 지칭되는 입력 장치가 배치되어, 액정 장치의 화상 표시 영역에 표시된 화상을 참조하면서, 정보의 입력을 실행할 수 있는 것이 있다.
이러한 터치 패널 중, 저항 막형의 터치 패널에서는, 대향 배치된 제 1 기판 및 제 2 기판에 있어서, 제 1 기판 및 제 2 기판의 서로 대향하는 면에 제 1 전극 및 제 2 전극이 각각 형성된 구조로 되어 있고, 제 2 기판이 압하되었을 때에 제 1 전극과 제 2 전극과의 접촉 위치를 검출함으로써, 입력 좌표를 검출한다. 또한, 터치 패널로서는, 한장의 기판에 전극을 형성해 두고, 손가락 등이 접촉 혹은 근접했을 때, 전극에 결합하는 정전 용량이 변화되는 것을 검지해서 입력 좌표를 검출 하는 정전 용량형도 있다. 여기에서, 정전 용량형의 터치 패널은, 저항 막형의 터치와 달라서, 비접촉으로 입력할 수 있으므로, 내구성이 뛰어나는 등의 장점을 갖는 한편, 손가락으로 입력하지 않으면 안되고, 펜 입력이 불가능하다는 등의 결점이 있다.
그래서, 각각 제조된 저항 막형의 입력 장치와 정전 용량형의 입력 장치를 밀착한 상태로 중첩되어, 복수 종류의 압하 상태를 검출 가능하게 한 것도 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제 7-334308 호 공보
그러나, 터치 패널을 화상 생성 장치에 중첩되어 입력 기능을 가진 표시 장치를 구성했을 경우, 표시 장치로서의 기능밖에 사용되고 있지 않는 동안에도, 터치 패널을 구동 제어하는 IC에서는, 쓸데없는 전원 공급이나 신호 검출이 실행되기 때문에, 소비 전력이 크다는 문제점이 있다.
이상의 문제점에 비추어 보아서, 본 발명의 과제는, 전력 소비를 낮게 억제한 입력 장치, 이러한 입력 장치를 구비한 입력 기능을 가진 표시 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 입력 장치에서는, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 1 기판과, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 2 기판과, 상기 제 1 기판의 제 1 면에 형성된 제 1 전극과, 상기 제 2 기판의 제 1 면에 형성된 제 2 전극을 구비한 입력 장치에 있어서, 상기 제 1 기판의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 기판의 상기 제 2 전극이 서로 대향하여 배치된 저항 막형 입력부와, 상기 저항 막형 입력부와 적어도 일부가 중첩되는 비접촉으로 입력 가능한 입력부를 구비하고, 상기 저항 막형 입력부는, 상기 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 입력을 검출하기 까지의 사이에 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있고, 상기 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 입력을 검지하는 것에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 저항 막형 입력부에 대하여 입력 조작측에 비접촉으로 입력 가능한 입력부를 구성하고, 저항 막형 입력부는, 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 접촉 혹은 근접(즉, 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 입력의 검출)이 있을 때 까지의 사이에는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있고, 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 접촉 혹은 근접(즉, 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 입력의 검출)에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행한다. 이 때문에, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있다. 특히, 저항 막형 입력부는, 제 1 전극 및 제 2 전극에 대체로, 상시 통전하기 때문에, 소비 전력이 크지만, 본 발명에 의하면, 이러한 저항 막형 입력부를 대기 상태로 하기 때문에, 소비 전력을 확실하게 낮게 억제할 수 있다. 게다가, 비접촉으로 입력 가능한 입력부에서는, 손가락 등이 접촉하지 않아도, 이용자가 이제부터 입력 조작을 실행하려고 손가락을 근접하는 것만으로, 이러한 동작의 유무를 검출할 수 있으므로, 저항 막형 입력부를 대기 상태로부터 가동 상태로 부드럽게 이행시킬 수 있다.
본 발명의 입력 장치에서는, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 1 기판과, 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 2 기판과, 상기 제 1 기판의 제 1 면에 형성된 제 1 전극과, 상기 제 2 기판의 제 1 면에 형성된 제 2 전극을 구비한 입력 장치에 있어서, 상기 제 2 기판이 상기 제 1 기판에 대하여 입력 조작측에 배치되는 동시에, 상기 제 1 기판의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 기판의 상기 제 2 전극이 서로 대향하여 배치된 저항 막형 입력부와, 상기 제 2 기판의 제 2 면측에 배치된 제 3 전극에 의해 구성된 정전 용량형 입력부를 구비하고, 상기 저항 막형 입력부는, 상기 정전 용량형 입력부로의 입력을 검지하기까지의 사이에는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있고, 상기 정전 용량형 입력부로의 입력을 검지하는 것에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 저항 막형 입력부에 대하여 입력 조작측에 정전 용량형 입력부를 구성하고, 저항 막형 입력부는, 정전 용량형 입력부로의 접촉 혹은 근접(즉, 정전 용량 입력부로의 입력의 검출)이 있을 때 까지의 사이에는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있고, 정전 용량형 입력부로의 접촉 혹은 근접(즉, 정전 용량 입력부로의 입력의 검출)에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행한다. 이 때문에, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있다. 특히, 저항 막형 입력부는, 제 1 전극 및 제 2 전극에 대체로, 상시 통전하기 때문에, 소비 전력이 크지만, 본 발명에 의하면, 이러한 저항 막형 입력부를 대기 상태로 하므로, 소비 전력을 확실하게 낮게 억제할 수 있다. 게다가, 정전 용량형 입력부는, 저항 막형 입력부에 대하여 입력 조작측에 배치되고, 이러한 정전 용량형 입력부에서는, 손가락 등이 접촉하지 않아도, 이용자가 이제부터 입력 조작을 실행하려고 손가락을 근접하는 것만으로, 이러한 동작의 유무를 검출할 수 있으므로, 저항 막형 입력부를 대기 상태로부터 가동 상태로 부드럽게 이행시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은, 상기 대기 상태 동안에, 그라운드 전위로 유지되는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 제 1 전극 및 제 2 전극은, 정전 용량형 입력부에 대한 실드층으로서 기능하기 때문에, 저항 막형 입력부가 대기 상태로 있는 동안, 외부 노이즈에 기인하는 정전 용량형 입력 부의 오작동을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 3 전극은, 상기 제 2 기판의 제 2 면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 적은 부재로 입력 장치를 구성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제 3 전극은, 상기 제 2 기판과는 다른 기판 또는 시트로 이루어지는 얇은 기재로 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다. 이 경우, 상기 기재는, 상기 제 3 전극이 상기 제 2 기판의 제 2 면측을 향해서 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이같이 구성하면, 기재는 입력 조작측을 향해서 제 3 전극에 대한 보호층으로서 기능한다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 비접촉으로 입력 가능한 입력부는, 발광부와 수광부를 포함하는 광학형 입력부인 것을 특징으로 한다.이 경우도, 손가락 등이 접촉하지 않아도, 이용자가 이제부터 입력 조작을 실행하려고 손가락을 근접하는 것만으로, 이러한 동작의 유무를 검출할 수 있으므로, 저항 막형 입력부를 대기 상태로부터 가동 상태로 부드럽게 이행시킬 수 있다.
본 발명을 적용한 입력 장치는, 입력 기능을 가진 표시 장치에 이용할 수 있고, 이 경우, 상기 제 1 기판에 대하여 상기 제 2 기판측과는 반대측에 화상 생성 장치가 중첩되어 배치된다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 화상 생성 장치는, 한 쌍의 기판과 해당 한 쌍의 기판에 유지되는 전기 광학 물질을 포함하고, 상기 제 1 기판이 상기 한 쌍의 기판 중 어느 한쪽의 기판을 겸하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 구성함으로써, 화상 생성 장치 혹은, 입력 장치의 기판을 삭감할 수 있으므로, 입력 기능을 가진 표시 장치의 두께를 얇게할 수 있다.
본 발명을 적용한 입력 기능을 가진 표시 장치는, 휴대전화, 카 네비게이션, 퍼스널 컴퓨터, 매표기, 은행의 단말 등의 전자 기기에 이용된다.
도면을 참조해서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 참조하는 도면에 있어서는, 각 층이나 각 부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 각 층이나 각 부재 마다 축척을 달리 하고 있다.
[제 1 실시 형태]
(전체 구성)
도 1의 (a), (b)는 각각, 본 발명을 적용한 입력 기능을 가진 표시 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 설명도, 및 그 전기적 구성을 도시하는 블럭도이다. 도 2는, 본 발명을 적용한 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 또한, 도 2에 있어서, 입력 장치의 각 전극, 및 액정 장치의 화소 전극이나 대향 전극 등에 대해서는 수 등을 간략화해서 도시하고 있다.
도 1의 (a) 및 도 2에 있어서, 본 형태의 입력 기능을 가진 표시 장치(100)는, 대체로, 화상 생성 장치로서의 액정 장치(5)와, 이 액정 장치(5)에 있어서 표시광을 출사하는 측의 면에 중첩되어 배치된 입력 장치(1)를 갖고 있다.
액정 장치(5)는, 투과형, 반사형 또는 반투과 반사형의 활동 매트릭스형의 액정 패널(5a)을 구비하고 있다. 본 형태에 있어서, 액정 패널(5a)은, 투과형이기 때문에, 표시광의 출사측과는 반대측에 백라이트 장치(도시하지 않음)가 배치된다. 또한, 액정 장치(5)에 있어서, 액정 패널(5a)에 대하여 표시광의 출사측에는 제 1 편광판(81)이 중첩되어 배치되고, 그 반대측에 제 2 편광판(82)이 중첩되어 배치되어 있다.
액정 패널(5a)은 표시광의 출사측에 배치된 투광성의 소자 기판(50)과, 이 소자 기판(50)에 대하여 대향 배치된 투광성의 대향 기판(60)을 구비하고 있다. 대향 기판(60)과 소자 기판(50)은, 프레임 형상의 시일재(71)에 의해 접합되어 있고, 대향 기판(60)과 소자 기판(50) 사이에 있어서 시일재(71)로 둘러싸여진 영역 내에 액정층[55(전기 광학 물질층)]이 유지되어 있다.
소자 기판(50)에 있어서, 대향 기판(60)과 대향하는 면에는 복수의 화소 전극(58)이 형성되고, 대향 기판(60)에 있어서, 소자 기판(50)과 대향하는 면에는 공통 전극(68)이 형성되어 있다. 또한, 공통 전극(68)은 소자 기판(50) 측에 형성되는 경우도 있다. 또한, 대향 기판(60)이 표시광의 출사측에 배치되는 경우도 있다.
소자 기판(50)에 있어서, 대향 기판(60)의 테두리로부터 뻗어나온 장출 영역(59)에는 구동용 IC(75)가 COG 실장되어 있는 동시에, 장출 영역(59)에는 플렉시블 기판(73)이 접속되어 있다. 또한, 소자 기판(50)에는, 소자 기판(50) 상의 스위칭 소자와 동시에 구동 회로를 형성하는 경우도 있다.
(입력 장치 1의 상세 구성)
본 형태의 입력 장치(1)는, 액정 장치(5)에 중첩되어 배치된 저항 막형 입력부(2)와, 이 저항 막형 입력부(2)에 대하여 입력 조작측에 배치된 정전 용량형 입력부(4)를 구비하고 있고, 정전 용량형 입력부(4)는, 평면에서 보았을때 저항 막형 입력부(2)에 중첩되도록 구성되어 있다.
본 형태에 있어서, 저항 막형 입력부(2)는, 유리판이나 플라스틱판 등으로 이루어지는 투광성의 제 1 기판(10)과, 유리판이나 플라스틱판 등으로 이루어지는 투광성의 제 2 기판(20)을 구비하고 있고, 본 형태에서는, 제 1 기판(10) 및 제 2 기판(20) 중 어느 곳에도 유리판이 이용되고 있다. 여기에서, 제 1 기판(10)과 제 2 기판(20)은, 제 1 면(11, 21)끼리가 소정의 간극을 거쳐서 대향하도록, 프레임 형상의 시일재(31)에 의해 접합되어 있다. 제 2 기판(20)은 입력 조작측에 배치되고, 제 1 기판(10)은 액정 장치(5) 측에 배치되어 있다. 이 때문에, 제 2 기판(20)은, 제 2 면(22)을 입력 조작측을 향하게 하고, 제 1 기판(10)은, 제 2 면(12)을 액정 장치(5) 측을 향하게 하고 있다. 이렇게 구성한 저항 막형 입력부(2)에서는, 입력을 실행할 때, 제 2 기판(20)이 휘어질 필요가 있기 때문에, 제 2 기판(20)은, 제 1 기판(10)보다 두께가 얇아, 가요성을 구비하고 있다.
제 1 기판(10)의 제 1 면(11)에 있어서, 제 2 기판(20)의 테두리로부터 뻗어나온 장출 영역(13)에는 플렉시블 기판(33)이 접속되어 있다. 이러한 플렉시블 기판(33)은, 저항 막형 입력부(2)로부터 외부로 신호를 출력하기 위한 배선 부재이다.
입력 장치(1)에 있어서, 저항 막형 입력부(2)에서는, 제 1 기판(10)의 제 1 면(11)에 ITO막(Indium Tin Oxide)으로 이루어지는 투광성의 제 1 전극(15)이 형성되고, 제 2 기판(20)의 제 1 면(21)에는 ITO막으로 이루어지는 투광성의 제 2 전극(25)이 형성되며, 그 내측은 공기층으로 되어 있다. 제 1 기판(10)의 제 1 면(11)에는 제 1 전극(15)으로부터 장출 영역(13)을 향해서 배선 패턴(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 이러한 배선 패턴에 의해, 제 1 전극(15)으로부터 플렉시블 기판(33)으로의 신호출력이 가능하게 되어 있다. 또한, 시일(31)에는, 표면에 금속층이 형성된 플라스틱 비즈 등으로 이루어지는 기판간 도통재(30)가 배합되어 있고, 기판간 도통재(30)는, 제 1 기판(10)의 제 1 면(11)과 제 2 기판(20)의 제 1 면(21) 사이에 개재하여, 제 2 기판(20)의 제 1 면(21)에 형성되어 있는 제 2 전극(25)과, 제 1 기판(10)의 제 1 면(11)에 형성된 배선 패턴(도시하지 않음)을 도전 접속한다. 이러한 기판간 도통재(30) 및 배선 패턴에 의해, 제 2 전극(25)으로부터 플렉시블 기판(33)으로의 신호출력이 가능하게 되어 있다.
이렇게 구성한 저항 막형 입력부(2)에서는, 제 2 기판(20)이 압하되었을 때에 압하 개소에서 제 1 전극(15)과 제 2 전극(25)이 접촉하기 때문에, 그 접촉 위치를 검출함으로써, 입력 좌표를 검출한다. 따라서, 저항 막형 입력부(2)에서는, 손가락이나 펜 등으로 제 2 기판(20)의 소정 영역을 압하하는 것에 의해 정보의 입력을 실행할 수 있다.
입력 장치(1)에 있어서, 저항 막형 입력부(2)에 이용한 제 2 기판(20)의 제 2 면(22)에는, 정전 용량형 입력부(4)를 구성하기 위한 제 3 전극(41, 42)이 형성되어 있고, 이러한 제 3 전극(41, 42)은, ITO막으로 이루어지는 투광성 도전막으로 이루어진다. 제 3 전극(41, 42)은, 예컨대, 서로 교차하는 방향으로 연재하는 복수열의 전극 패턴으로 이루어지고, 도 2에는, 제 3 전극(41, 42)을 구별하지 않고 모식적으로 도시하고 있다. 여기에서, 제 3 전극(41, 42)은, 패드로 지칭되는 넓 은 면적의 부분을 구비하고 있는 구성, 좌우 반대 방향의 삼각형상의 패턴이 교대로 배치된 구성 등이 채용된다. 또한, 제 3 전극(41, 42)은, 제 2 기판(20)의 제 2 면(22)의 단부까지 연장되어 있고, 이러한 단부에는 플렉시블 기판 등의 배선 부재(도시하지 않음)가 접속되어 있다.
이렇게 구성한 정전 용량형 입력부(4)에서는, 복수의 제 3 전극(41, 42)에 순차적으로, 전압 인가해서 전하를 주었을 때, 어느 한 쪽의 개소에 도전체인 손가락이 접촉 또는 근접하면, 제 3 전극(41, 42)과, 손가락 사이에서 용량이 형성되어, 제 3 전극(41, 42)을 거쳐서 검출되는 정전 용량이 저하하므로, 어느 쪽의 개소에 손가락이 접촉 또는 근접했는지를 검출할 수 있다. 따라서, 정전 용량형 입력부(4)에서는, 비접촉 상태인 채로 손가락에 의해 정보의 입력을 실행할 수는 있다. 단지, 정전 용량형 입력부(4)에서는, 절연재료로 이루어지는 펜 등에 의한 입력은 불가능하다.
이렇게 구성한 입력 장치(1)는 대체로 전체가 투광성이고, 액정 장치(5)에서 표시한 화상을 보면서 정보의 입력을 실행할 수 있다.
(동작)
도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 입력 기능을 가진 표시 장치(100)는, 저항 막형 입력부(2)의 구동 제어나 신호 검출을 실행하는 저항 막형 입력부용 제어부(84)와, 정전 용량형 입력부(4)의 구동 제어나 신호검출을 정전 용량형 입력부용 제어부(82)와, 입력 기능을 가진 표시 장치 전체의 제어를 실행하는 제어부(85)를 구비하고 있다. 제어부(85)는, 액정 장치(5)의 통상의 구동 제어를 실행하는 동시에, 저항 막형 입력부용 제어부(84) 및 정전 용량형 입력부용 제어부(82)에서의 검출 결과에 근거하여, 액정 장치(5)에서 표시하는 화상의 변환 등의 구동 제어도 실행한다. 또한, 제어부(85)는, 저항 막형 입력부용 제어부(84) 및 정전 용량형 입력부용 제어부(82)에서의 검출 결과를 추가로 상위 제어부(88)에 출력하는 기능도 담당하고 있다. 이러한 제어부에서의 동작은, RAM이나 ROM 등의 기억부에 격납되어 있는 동작 프로그램에 근거해서 실행된다.
여기에서, 저항 막형 입력부용 제어부(84)는, 정전 용량형 입력부(4)로의 접촉 혹은 근접이 있을때 까지의 사이에는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있다. 이러한 대기 상태라는 것은, 저항 막형 입력부(2)로의 통전을 일체 정지한 상태, 또는, 저항 막형 입력부(2)에 통전은 실행하고 있지만, 어느 쪽의 위치가 압하되었는지 검출하는 처리를 정지한 상태이다. 본 형태에서는, 대기 상태에서는, 저항 막형 입력부(2)로의 통전을 일체 정지하고, 제 1 전극(15) 및 제 2 전극(25)에는 그라운드 전위로 유지한다.
한편, 정전 용량형 입력부용 제어부(82)는, 대략 상시, 정전 용량형 입력부(4)로의 손가락의 접촉이나 근접이 있는지를 감시하고 있어, 정전 용량형 입력부(4)로의 손가락의 접촉이나 근접이 있었을 경우, 그 취지를 저항 막형 입력부용 제어부(84)에 출력하는 동시에, 어느 쪽의 개소에서 손가락의 접촉이나 근접이 있었는지를 검출하고, 제어부(85)로 출력한다.
그리고, 저항 막형 입력부용 제어부(84)에서는, 정전 용량형 입력부용 제어부(82)로부터 정전 용량형 입력부(4)로의 손가락의 접촉이나 근접(즉 정전 용량 입 력부로의 입력의 검출)이 있었던 취지의 출력이 있은 경우에는, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행한다. 즉, 저항 막형 입력부용 제어부(84)는, 그때까지 저항 막형 입력부(2)로의 통전을 일체 정지했을 경우에는 통전을 시작하는 한편, 저항 막형 입력부(2)의 어느 쪽의 위치가 접촉되었는지를 검출하기 위한 주사를 실행한다.
그리고, 정전 용량형 입력부(4)에서는, 액정 장치(5)에서 표시된 커서키를 지시하는 것에 의해, 액정 장치(5)에서 표시된 화면을 스크롤하는 한편, 저항 막형 입력부(2)에서는, 액정 장치(5)에서 표시된 선택 보턴을 펜 입력으로 선택하는 등의 입력이 실행된다. 또는, 저항 막형 입력부(2)로의 조작에 의해 커서 등의 이동 지시를 실행하고, 정전 용량형 입력부(4)에서 확정의 입력을 실행한다.
(본 형태의 주요한 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 저항 막형 입력부(2)에 대하여 입력 조작측에 정전 용량형 입력부(4)를 구성하고, 저항 막형 입력부(2)는, 정전 용량형 입력부(4)로의 접촉 혹은 근접에 의해 정전 용량형 입력부(4)가 입력을 검지하기 까지의 사이에는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있고, 정전 용량형 입력부(4)로의 접촉 혹은 근접에 의해 정전 용량형 입력부(4)가 입력을 검지했을 경우에, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행한다. 이 때문에, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있다. 특히, 저항 막형 입력부(2)는, 종래, 제 1 전극(15) 및 제 2 전극(25)에 대체로, 상시 통전하기 때문에, 소비 전력이 크지만, 본 형태에 의하면, 이러한 저항 막형 입력부(2)를 대기 상태로 하므로, 소비 전력을 확실하게 낮게 억 제할 수 있다. 게다가, 정전 용량형 입력부(4)는, 저항 막형 입력부(2)에 대하여 입력 조작측에 배치되고, 이러한 정전 용량형 입력부(4)에서는, 손가락 등이 접촉하지 않아도, 이용자가 이제부터 입력 조작을 실행하려고 손가락을 근접하는 것 만으로, 이러한 동작에 의한 입력의 유무를 검출할 수 있으므로, 저항 막형 입력부(2)를 대기 상태로부터 가동 상태로 부드럽게 이행시킬 수 있다.
또한, 본 형태에 있어서, 제 1 전극(15) 및 제 2 전극(25)은, 대기 상태의 사이, 그라운드 전위로 유지되기 때문에, 제 1 전극(15) 및 제 2 전극(25)은, 정전 용량형 입력부(4)에 대한 실드층으로서 기능한다. 이 때문에, 저항 막형 입력부(2)가 대기 상태에 있는 동안, 외부 노이즈에 기인하는 정전 용량형 입력부(4)의 오작동을 방지할 수 있다.
더욱이, 제 3 전극(41, 42)은, 제 2 기판(20)의 제 2 면(22)에 형성되어 있기 때문에, 적은 부재로 입력 장치(1)를 구성할 수 있다.
[제 2 실시 형태]
제 1 실시 형태에서는, 제 3 전극(41, 42)을 제 2 기판(20)의 제 2 면(22)에 형성했지만, 도 3을 참조해서 이하에 설명하는 것과 같이, 본 형태에서는, 제 3 전극(41, 42)이 제 2 기판(20)과는 다른 기판 또는 시트로 이루어지는 얇은 기재로 형성되어 있다.
도 3은, 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치(100)의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 또한, 본 형태의 기본적인 구성은 제 1 실시 형태와 같기 때문에, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙여서 도시 하기로 하고 그들의 설명을 생략한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 입력 기능을 가진 표시 장치(100)도, 제 1 실시 형태와 마찬가지로 대체로, 화상 생성 장치로서의 액정 장치(5)와, 이 액정 장치(5)에 있어서 표시광을 출사하는 측의 면에 중첩되어 배치된 입력 장치(1)를 갖고 있다. 또한, 입력 장치(1)는, 액정 장치(5)에 중첩되어 배치된 저항 막형 입력부(2)와, 이 저항 막형 입력부(2)에 대하여 입력 조작측에 배치된 정전 용량형 입력부(4)를 구비하고 있으며, 정전 용량형 입력부(4)는, 평면에서 보았을때 저항 막형 입력부(2)에 중첩되도록 구성되어 있다.
입력 장치(1)에 있어서, 저항 막형 입력부(2)에서는, 제 1 기판(10)의 제 1 면(11)에 투광성의 제 1 전극(15)이 형성되고, 제 2 기판(20)의 제 1 면(21)에는 투광성의 제 2 전극(25)이 형성되어 있다.
여기에서, 저항 막형 입력부(2)에 이용한 제 2 기판(20)의 제 2 면(22)에는, 정전 용량형 입력부(4)를 구성하기 위한 투광성의 제 3 전극(41, 42)이 형성된 투광성의 얇은 기재(40)가 중첩되어 배치되어 있다. 본 형태에 있어서, 기재(40)는, 제 3 전극(41, 42)을 제 2 기판(20)의 제 2 면(22)측을 향해서 배치되어 있다. 이 때문에, 기재(40)는 입력 조작측을 향해서 제 3 전극(41, 42)에 대한 보호층으로서 기능한다. 이 때문에, 제 3 전극(41, 42)에 대하여 별도로, 보호층을 형성하지 않아도 좋다는 이점이 있다. 그 밖의 구성은, 제 1 실시 형태와 같기 때문에, 설명을 생략한다.
또한, 기재(40)를 편광판(81)의 기능을 갖는 기재(40)로 하면, 기재(40)와 제 1 편광판(81)을 겸하는 것에 따라, 제 1 편광판(81)을 생략할 수 있어, 입력 장치(1)의 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다. 더욱이, 편광판(81)의 기능을 갖는 것은 기재(40)에 한하지 않고, 액정 패널(5a)에 대하여 표시광의 출사측에 배치되는 부재 중 어느 쪽에나 편광판(81)의 기능을 갖게 해도 좋다.
이렇게 구성한 입력 장치(1) 및 입력 기능을 가진 표시 장치(100)에서도, 저항 막형 입력부(2)는, 정전 용량형 입력부(4)로의 접촉 혹은 근접이 있기 까지의 사이에는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있어, 정전 용량형 입력부(4)에의 접촉 혹은 근접에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행하기 때문에, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있는 등, 제 1 실시 형태와 같은 효과를 가져온다.
[제 3 실시 형태]
제 1, 2 실시 형태에서는, 저항 막형 입력부(2)의 입력 영역의 대략 전역에 중첩되도록 정전 용량형 입력부(4)를 형성했지만, 도 4를 참조해서 이하에 설명하는 것과 같이, 저항 막형 입력부(2)의 입력 영역과, 정전 용량형 입력부(4)의 입력 영역에서는 평면에서 볼 때의 면적이 상위한 구성을 채용해도 좋다.
도 4는, 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치(100)의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 또한, 본 형태의 기본적인 구성은 제 1 실시 형태와 같기 때문에, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙여서 도시하기로 하고 그들의 설명을 생략한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 입력 기능을 가진 표시 장치(100)도, 제 1 실시 형태와 마찬가지로 대체로, 화상 생성 장치로서의 액정 장치(5)와, 이 액정 장치(5)에 있어서 표시광을 출사하는 측의 면에 중첩되어 배치된 입력 장치(1)를 갖고 있다. 또한, 입력 장치(1)는, 액정 장치(5)에 중첩되어 배치된 저항 막형 입력부(2)와, 이 저항 막형 입력부(2)에 대하여 입력 조작측에 배치된 정전 용량형 입력부(4)를 구비하고 있으며, 정전 용량형 입력부(4)는, 평면에서 볼 때 저항 막형 입력부(2)에 중첩되도록 구성되어 있다. 여기에서, 정전 용량형 입력부(4)의 입력 영역[제 3 전극(41, 42)이 형성되어 있는 영역]의 면적은, 저항 막형 입력부(2)의 입력 영역[제 1 전극(15) 및 제 2 전극(25)이 형성되어 있는 영역]의 면적의 1/2 이하이다. 그 밖의 구성은, 제 1, 2 실시 형태와 같기 때문에, 설명을 생략한다.
[제 4 실시 형태]
도 5는, 본 발명의 제 4 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 제 1∼3 실시 형태에서는, 입력 장치(1)에 입력 조작측이 개방된 상태였지만, 도 5에 도시하는 바와 같이, 입력 장치(1)를 둘러싸는 프레임체(90)의 입력 조작면측에 시트(91)를 붙여 두고, 시트(91)와 입력 장치(1)를 접착제(95)로 접착한 구성을 채용해도 좋다. 이렇게 구성하면, 입력 장치(1)의 평면 형상에 관계 없이, 프레임체(90)의 형상에 의해, 각 부분이 R형상이 되어 있는 등, 임의 형상의 입력 기능을 가진 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 시트(91)가 보호층으로서 기능하므로, 제 1 실시 형태와 같이, 제 2 기판(20)의 제 2 면(22)에 제 3 전극(41, 42)을 직접 형성했을 경우에도, 제 3 전극(41, 42)의 손상 등을 방지할 수 있다.
또한, 시트(91)의 내면[저항 막형 입력부(2) 등이 배치되어 있는 측]에 차광층(92)을 형성해 두면, 정전 용량형 입력부(4), 저항 막형 입력부(2) 및 액정 장치(5)에 대한 공통의 액틀을 구성할 수 있다.
또한, 도시를 생략하지만, 도 5에 도시하는 시트(91)에 대하여 제 1 편광판(81)을 접착 고정하고, 입력 장치(1)의 입력 조작측에 제 1 편광판(81)을 배치해도 좋다. 이 경우, 입력 장치(1)와 액정 장치(5) 사이에 배치되어 있던 제 1 편광판(81)은 생략된다. 또한, 시트(91)를 편광판(81)의 기능을 갖는 시트(91)로 하면, 시트(91)와 제 1 편광판(81)을 겸하는 것에 의해, 제 1 편광판(81)을 생략할 수 있어, 입력 장치(1)의 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다.
[제 5 실시 형태]
도 7은, 본 발명의 제 5 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 제 1∼4 실시 형태에서는, 입력 장치(1)의 제 1 기판(10)과 액정 패널(5)의 소자 기판(50)으로 각각 개별적으로 배치된 구성이었지만, 도 7에 도시하는 바와 같이, 입력 장치(1)의 제 1 기판(10)과 액정 패널(5)의 소자 기판(50)을 겸하는 구성을 채용해도 좋다. 이런 구성으로 하면, 저항 막형 입력부(2)와 정전 용량형 입력부(4)가 적층되는 것에 의해 두께가 두껍게 되는 입력 기능을 가진 표시 장치(100)의 전체의 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다. 이러한 구성의 경우, 도시를 생략하지만, 제 1 기판(10)과 액정 패널(5)의 소자 기판(50) 사이에 배치되어 있던 제 1 편광판은, 기재(40)의 표면 혹은 이면에 배치한다.
또한, 기재(40)를 편광판(81)의 기능을 갖는 기재(40)로 하면, 기재(40)와 제 1 편광판(81)을 겸하는 것에 의해, 제 1 편광판(81)을 생략할 수 있어, 입력 기능을 가진 표시 장치(100)의 두께를 한층 더 얇게 하는 것이 가능해진다. 그 밖의 구성은 제 2 실시 형태와 대략 같기 때문에, 설명을 생략한다.
[제 6 실시 형태]
도 8은, 본 발명의 제 6 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 제 1∼4 실시 형태에서는, 액정 장치(5)에 중첩되어 배치된 저항 막형 입력부(2)와, 이 저항 막형 입력부(2)에 대하여 입력 조작측에 배치된 정전 용량형 입력부(4)를 구비한 입력 장치였지만, 도 8에 도시하는 바와 같이, 정전 용량형 입력부(4) 대신에, 광학형 입력부(6)를 구비하는 입력 장치로 한 구성이다. 본 실시 형태의 광학형 입력부(6)는, 예컨대, 저항 막형 입력부(2)에 대하여 입력 조작측에 적외선의 발광 소자와 수광 소자를 매트릭스 형상으로 배치하여, 발광 소자로부터 수광 소자로의 적외광이 차폐물에 의해 차단된 좌표를 검출하는 방식으로써, 비접촉의 상태에서도 좌표를 검출할 수 있다. 단지, 광학형 입력부의 방식은 이것만은 아니고, 비접촉으로 좌표를 검출할 수 있는 광학형 입력부이면 방식은 상관없다. 게다가, 저항 막형 입력부(2)보다도 입력 조작측에서 접촉 혹은 근접을 검출할 수 있는 입력부이면 광학형 입력부에 한하지 않고 그 방식은 상관없다. 그 밖의 구성은 제 1 실시 형태와 대략 같기 때문에, 설명을 생략한다.
본 형태에서는, 저항 막형 입력부(2)와 광학형 입력부(6)를 구성하고, 저항 막형 입력부(2)는, 광학형 입력부(6)측으로의 접촉 혹은 근접(즉 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 입력의 검출)이 있을 때 까지의 사이에는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있어, 광학형 입력부(6)측으로의 접촉 혹은 근접(즉 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 입력의 검출)에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행한다. 이 때문에, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있다. 특히, 저항 막형 입력부(2)는, 종래, 제 1 전극(15) 및 제 2 전극(25)에 대체로, 상시 통전하기 때문에, 소비 전력이 크지만, 본 형태에 의하면, 이러한 저항 막형 입력부(2)를 대기 상태로 하기 때문에, 소비 전력을 확실하게 낮게 억제할 수 있다. 게다가, 광학형 입력부(6)는, 손가락 등이 접촉하지 않아도, 이용자가 이제부터 입력 조작을 실행하려고 손가락을 근접하는 것 만으로, 이러한 동작에 의한 입력의 유무를 검출할 수 있으므로, 저항 막형 입력부(2)를 대기 상태로부터 가동 상태로 부드럽게 이행시킬 수 있다.
[그 밖의 구성]
상기의 제 1∼6 실시 형태에서는, 화상 생성 장치로서의 액정 장치(5)를 이용했지만, 유기 전장 발광(electroluminescence) 장치나 플라즈마 표시 장치를 화상 생성 장치로서 이용해도 좋다.
[전자 기기로의 탑재예]
다음에, 상술한 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치(100)를 적용한 전자 기기에 대해서 설명한다. 도 6의 (a)에, 입력 기능을 가진 표시 장치(100)를 구비한 모바일형의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 도시한다. 퍼스널 컴퓨 터(2000)는, 표시 유닛으로서의 입력 기능을 가진 표시 장치(100)와 본체부(2010)를 구비한다. 본체부(2010)에는, 전원 스위치(2001) 및 키보드(2002)가 마련되어 있다. 도 6의 (b)에, 입력 기능을 가진 표시 장치(100)를 구비한 휴대 전화기의 구성을 도시한다. 휴대 전화기(3000)는, 복수의 조작 보턴(3001) 및 스크롤 보턴(3002), 및 표시 유닛으로서의 입력 기능을 가진 표시 장치(100)를 구비한다. 스크롤 보턴(3002)을 조작함으로써, 입력 기능을 가진 표시 장치(100)에 표시되는 화면이 스크롤된다. 도 6의 (c)에, 입력 기능을 가진 표시 장치(100)를 적용한 정보 휴대 단말(PDA: Personal Dlgital Assistants)의 구성을 도시한다. 정보 휴대 단말(4000)은, 복수의 조작 보턴(4001) 및 전원 스위치(4002), 및 표시 유닛으로서의 입력 기능을 가진 표시 장치(100)를 구비한다. 전원 스위치(4002)를 조작하면, 주소록이나 스케줄장과 같은 각종 정보가 입력 기능을 가진 표시 장치(100)에 표시된다.
또한, 입력 기능을 가진 표시 장치(100)가 적용되는 전자 기기로서는, 도 6에 도시하는 것 이외에, 디지털 스틸카메라, 액정 텔레비젼, 뷰 파인더형, 모니터 직시형의 비디오 레코더, 카 네비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 영상 전화, POS단말, 은행 단말 등의 전자 기기 등을 들 수 있다. 그리고, 이들의 각종 전자 기기의 표시부로서, 상술한 입력 기능을 가진 표시 장치(100)가 적용 가능하다.
도 1의 (a), (b)는 각각, 본 발명을 적용한 입력 기능을 가진 표시 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 설명도, 및 그 전기적 구성을 도시하는 블럭도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도,
도 4는 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도,
도 5는 본 발명의 제 4 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도,
도 6은 본 발명에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치를 이용한 전자 기기의 설명도,
도 7은 본 발명의 제 5 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도,
도 8은 본 발명의 제 6 실시 형태에 따른 입력 기능을 가진 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 도시하는 설명도.
부호의 설명
1 : 입력 장치, 2 : 저항 막형 입력부, 4 : 정전 용량형 입력부, 5 : 액정 장치, 6 : 광학형 입력부, 10 : 제 1 기판, 11 : 제 1 기판의 제 1 면, 12 : 제 1 기판의 제 2 면, 15 : 제 1 기판의 제 1 전극, 20 : 제 2 기판, 21 : 제 2 기판의 제 1 면, 22 : 제 2 기판의 제 2 면, 25 : 제 2 기판의 제 2 전극, 40 : 기재, 41, 42 : 제 3 전극, 43 : 발광 소자, 44 : 수광 소자, 100 : 입력 기능을 가진 표시 장치.
Claims (10)
- 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 1 기판과,제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 2 기판과,상기 제 1 기판의 제 1 면에 형성된 제 1 전극과,상기 제 2 기판의 제 1 면에 형성된 제 2 전극을 구비한 입력 장치에 있어서,상기 제 1 기판의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 기판의 상기 제 2 전극이 서로 대향하여 배치된 저항 막형 입력부와,상기 저항 막형 입력부와 적어도 일부가 중첩되는 비접촉으로 입력 가능한 입력부를 구비하고,상기 저항 막형 입력부는, 상기 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 입력을 검출하기까지의 사이는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있으며, 상기 비접촉으로 입력 가능한 입력부로의 입력을 검지하는 것에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행하는 것을 특징으로 하는입력 장치.
- 제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 1 기판과,제 1 면과 제 2 면을 갖는 제 2 기판과,상기 제 1 기판의 제 1 면에 형성된 제 1 전극과,상기 제 2 기판의 제 1 면에 형성된 제 2 전극을 구비한 입력 장치에 있어서,상기 제 2 기판이 상기 제 1 기판에 대하여 입력 조작측에 배치되는 동시에, 상기 제 1 기판의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 기판의 상기 제 2 전극이 서로 대향하여 배치된 저항 막형 입력부와,상기 제 2 기판의 제 2 면측에 배치된 제 3 전극에 의해 구성된 정전 용량형 입력부를 구비하고,상기 저항 막형 입력부는, 상기 정전 용량형 입력부로의 입력을 검지하기까지의 사이는 입력 검출을 실행하지 않는 대기 상태에 있으며, 상기 정전 용량형 입력부로의 입력을 검지하는 것에 의해, 입력 검출을 실행하는 가동 상태로 이행하는 것을 특징으로 하는입력 장치.
- 제 1 항 또는 2 항에 있어서,상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 대기 상태 동안에 그라운드 전위로 유지되는 것을 특징으로 하는입력 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 3 전극은 상기 제 2 기판과는 다른 기판 또는 시트로 이루어지는 기 재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는입력 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 기재는 상기 제 3 전극을 상기 제 2 기판의 제 2 면측을 향해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는입력 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 정전 용량형 입력부에 있어서의 입력 영역과, 상기 저항 막형 입력부에 있어서의 입력 영역은 평면에서 볼 때 면적이 상이한 것을 특징으로 하는입력 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 비접촉으로 입력 가능한 입력부는 발광부와 수광부를 포함하는 광학형 입력부인 것을 특징으로 하는입력 장치.
- 제 1 항의 입력 장치를 구비한 입력 기능을 가진 표시 장치에 있어서,상기 제 1 기판에 대하여 상기 제 2 기판측과는 반대측에 화상 생성 장치가 중첩되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는입력 기능을 가진 표시 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 화상 생성 장치는 한 쌍의 기판과 상기 한 쌍의 기판 사이에 유지되는 전기 광학 물질을 포함하고, 상기 제 1 기판이 상기 한 쌍의 기판 중 어느 한쪽의 기판을 겸하는 것을 특징으로 하는입력 기능을 가진 표시 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항의 입력 기능을 가진 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는전자 기기.
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