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に示すように、本実施形態に係る入力装置X1は、投影型の静電容量方式のタッチパネルであって、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を取り囲むように当該入力領域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、投影型の静電容量方式のタッチパネルに限らず、例えば、表面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
。
図1〜図6に示すように、入力装置X1は、基体1、保護シート2、第1検出電極パターン3、第2検出電極パターン4、絶縁体5、第1遮光層6、第1保護層7、検出用配線8、第2保護層9、振動体10、および接着部材11を備えている。なお、図1では、説明の便宜上、絶縁体5および接着部材11の図示は省略する。
まず、図1〜図3を参照しながら、入力装置X1が備える基体1、保護シート2、第1検出電極パターン3、第2検出電極パターン4、および絶縁体5について、詳細に説明する。
基体1は、入力装置X1が備える上記の部材を支持する役割を有する。基体1は、第1主面1A、第2主面1B、および端面1Cを有する。第1主面1Aは、第2主面1Bよりも使用者側に位置している。第2主面1Bは、第1主面1Aの反対側に位置している。端面1Cは、第1主面1Aおよび第2主面1Bに隣接して位置している。具体的には、端面1Cは、第1主面1Aと第2主面1Bとの間に位置している。ここで、本実施形態では、基体1は、平面視して略矩形状である。このため、基体1は、4つの端面1Cを有している。なお、基体1は、平面視して略矩形状でなくともよく、例えば、平面視して略円形状あるいは略多角形状等であってもよい。
基体1は、第1主面1Aおよび第2主面1Bに交差する方向に入射する光に対して、透光性を有する。ここで、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。基体1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が挙げられる。
保護シート2は、使用者の指F1の接触によって基体1の第1主面1Aを傷付けないように保護する役割を有する。保護シート2は、図示しない粘着材を介して、入力領域E1および非入力領域E2に対応する基体1の第1主面1Aの全面に亘って設けられている。なお、保護シート2は、入力領域E1に対応する基体1の第1主面1A上にのみ設けられていてもよい。保護シート2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が挙げられる。
第1検出電極パターン3は、入力領域E1に対応する保護シート2に接近した指F1との間において静電容量を発生し、平面視における基体1の長辺方向(図1において、Y方向)の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3は、入力領域E1に対応する基体1の第2主面1B上に、Y方向に並んで複数設けられている。また、第1検出電極パターン3は、第1検出電極3aおよび第1電極間配線3bを有する。
第1検出電極3aは、指F1との間において静電容量を発生する役割を有する。第1検出電極3aは、平面視における基体1の短辺方向(図1において、X方向)に並んで複数設けられている。第1電極間配線3bは、第1検出電極3a同士を電気的に接続する役割を有する。第1電極間配線3bは、互いに隣り合う第1検出電極3aの間に設けられている。
第2検出電極パターン4は、入力領域E1に対応する保護シート2に接近した指F1との間において静電容量を発生し、X方向の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4は、入力領域E1に対応する基体1の第2主面1B上に、X方向に並んで複数設けられている。また、第2検出電極パターン4は、第2検出電極4aおよび第2電極間配線4bを有する。
第2検出電極4aは、指F1との間において静電容量を発生する役割を有する。第2検出電極4aは、Y方向に並んで複数設けられている。第2電極間配線4bは、第2検出電極4a同士を電気的に接続する役割を有する。第2電極間配線4bは、互いに隣り合う第2検出電極4aの間において、第1電極間配線3bと電気的に絶縁するように、絶縁体5を跨いで当該絶縁体5上に設けられている。ここで、絶縁体5は、第1電極間配線3bを覆うように基体1の第2主面1B上に設けられている。絶縁体5の構成材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、あるいはシリコーン樹脂等の透明樹脂材料、または、二酸化ケイ素あるいは窒化珪素等が挙げられる。
上述の第1検出電極パターン3および第2検出電極パターン4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)、ATO(Al-Doped Tin Oxide)、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子が挙げられる。
第1検出電極パターン3および第2検出電極パターン4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
)法によって基体1の第2主面1B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、膜がパターニングされることで、第1検出電極パターン3および第2検出電極パターン4が形成される。
次に、図1〜図3に加えて、図4〜図6を参照しながら、第1遮光層6、第1保護層7、検出用配線8、第2保護層9、振動体10、および接着部材11について、詳細に説明する。
第1遮光層6は、例えば、入力装置X1が表示装置Y1に組み込まれた場合に(図8および図9参照)、バックライト500から入力装置X1に入射する光を遮光する役割を有する。すなわち、第1遮光層6は、遮光性を有する。ここで、本実施形態における「遮光性」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意味する。なお、第1遮光層6は、厚み1μmのOD値(Optical Density)が3以上であること
が好ましい。
第1遮光層6は、非入力領域E2に対応する基体1の第2主面1B上に設けられている。具体的には、第1遮光層6は、平面視して入力領域E1を取り囲んで枠状に設けられている。なお、第1遮光層6は、後述する第2保護層9上に設けられていてもよい。第1遮光層6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。なお、第1遮光層6は、黒色に限らず、黒色以外の色を着色していてもよい。第1遮光層6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。
ここで、第1遮光層6の一部には、第1切欠部6aが設けられている。第1切欠部6aは、平面視して基体1の短辺に近傍に設けられている。具体的には、第1切欠部6aは、2つ設けられており、平面視して入力領域E1を挟んで互いに対向して位置している。なお、第1切欠部6aの個数、平面視形状、あるいは配置位置については、適宜変更することができる。また、本実施形態では、第1切欠部6aは、第1遮光層6の一部が開口して設けられており、当該開口した全領域を指すが、これに限らない。第1切欠部6aは、平面視して第1遮光層6の一部が凹むように設けられていてもよい。このような場合、第1切欠部6aは、当該凹んだ全領域を指す。
第1保護層7は、第1遮光層6を保護する役割を有する。ここで、第1遮光層6を保護する役割としては、例えば、第1遮光層6を水分の吸湿による腐食から保護する役割、あるいは、第1遮光層6の材質が変質してしまう可能性を低減する役割が挙げられる。第1保護層7は、基体1の第2主面1B上に設けられている。具体的には、第1保護層7は、第1遮光層6を被覆している。また、第1保護層7は、第1切欠部6aに対応して切欠かれている。第1保護層7の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂、ウレタン系樹脂、あるいは、ケイ素を含む無機化合物が挙げられる。第1保護層7の形成方法としては、例えば、転写印刷法、スピンコート法、あるいはスリットコート法が挙げられる。
検出用配線8は、第1検出電極パターン3および第2検出電極パターン4と指F1との間において発生した静電容量の変化を検出する役割を有する。検出用配線8は、非入力領域E2に対応する第1保護層7上に設けられている。具体的には、検出用配線8は、第1遮光層6よりも基体1の第2主面1Bから遠い側に位置しており、平面視して第1遮光層6と重なって位置している。このため、入力装置X1が表示装置Y1に組み込まれた場合に、バックライト500から入力装置X1に入射する光によって、検出用配線8が視認されてしまう可能性を低減することができる。なお、検出用配線8は、第1遮光層6よりも基体1の第2主面1Bに近い側に位置していてもよい。
検出用配線8の一端は、第1検出電極パターン3および第2検出電極パターン4に電気的に接続されている。検出用配線8の他端は、外部導通領域G1に位置している。検出用配線8の他端は、外部導通領域G1において、図示しないフレキシブルプリント配線基板等を介して、図示しない位置検出ドライバに電気的に接続される。なお、本実施形態では、外部導通領域G1は、平面視して入力領域E1と第1切欠部6aとの間に位置しているが、これに限らない。第1切欠部6aは、平面視して入力領域E1と外部導通領域G1との間に位置してもよい。このような場合、検出用配線8は、平面視して第1切欠部6aと重ならないように、当該第1切欠部6aの周囲を迂回して引き廻されることが好ましい。
検出用配線8は、硬質で高い形状安定性を得るべく、金属薄膜で形成される。金属薄膜の構成材料としては、例えば、アルミニウム膜、アルミニウム合金膜、クロム膜とアルミニウム膜との積層膜、クロム膜とアルミニウム合金膜との積層膜、銀膜、銀合金膜、あるいは金合金膜が挙げられる。金属薄膜の形成方法としては、例えば、スパッタリング法、CVD法、あるいは蒸着法が挙げられる。
第2保護層9は、検出用配線8を保護する役割を有する。検出用配線8を保護する役割としては、例えば、水分の吸湿による腐食から保護する役割、あるいは、静電気の混入による誤動作を防止する役割が挙げられる。第2保護層9は、非入力領域E2に対応する基体1の第2主面1B上に設けられている。具体的には、第2保護層9は、第1保護層7上に位置しており、検出用配線8を被覆している。なお、第2保護層9は、外部導通領域G1には設けられていない。第2保護層9の構成材料および形成方法としては、第1保護層7と同様のものが挙げられる。
振動体10は、使用者による所定の入力操作を検知した場合に、基体1を振動させる役割を有する。本実施形態では、振動体10は、誘電体層10aと電極層10bとが交互に積み重なって設けられた圧電素子である。すなわち、基体1は、印加された電圧に応じてX方向に伸縮運動を繰り返す振動体10によって、基体1の厚み方向(図2〜図4、および図6においてZ方向)に湾曲振動することになる。なお、詳細は後述するが、振動体10は、基体1への押圧荷重を検出する役割も有する。なお、振動体10としては、振動する物体であればよく、圧電素子の代わりに、電磁式振動体、モータ等を用いてもよい。また、圧電素子としては、例えば、ユニモルフ型あるいはバイモルフ型のいずれかを採用し
てもよい。なお、振動体10は、基体1に対して直接振動を伝達するものでなくともよい。すなわち、例えば、振動体10として、圧電素子が金属筺体に収容されており、当該金属筺体を介して基体1を振動させる構成としてもよい。この場合、振動体10としては、圧電素子および金属筺体によって構成されることになる。このように、振動体10の構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
振動体10は、非入力領域E2に対応する基体1の第2主面1B上に設けられている。具体的には、振動体10は、平面視して第1切欠部6aと重なるように設けられている。ここで、基体1の第2主面1Bは、第1遮光層6から露出した露出面1Dを含んでおり、振動体10は、当該露出面1Dに対向する対向面10Aを有する。このため、振動体10は、露出面1D上に設けられている。そのため、入力装置X1では、第1遮光層6が基体1の第2主面1B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、従来の入力装置では、振動体は、非入力領域の面積が相対的に大きくなる可能性を低減するために、平面視して第1遮光層と重なって設けられていた。しかしながら、第1遮光層は、例えば、遮光性を備える目的で、着色材料を含んでいる。ここで、着色材料は、接着に寄与する可能性が相対的に低い。このため、第1遮光層は、基体の第2主面に対する密着性が相対的に低い可能性があった。そのため、第1遮光層は、使用者の入力操作に応じて振動体が繰り返し振動することによって、基体の第2主面から剥がれてしまう可能性があった。なお、上記の問題点を解決するために、第1遮光層を接着フィルムによって構成した場合、振動体における振動が当該第1遮光層によって阻害され、基体1が十分に振動しない可能性がある。
そこで、入力装置X1では、第1遮光層6の一部には、第1切欠部6aが設けられている。また、振動体10は、第1切欠部6aにおいて第1遮光層6から露出した露出面1D上に設けられている。このため、非入力領域E2の面積を相対的に大きくすることなく、振動体10から基体1に伝達される振動が、第1遮光層6によって抑制される可能性を低減することができる。そのため、当該振動の影響によって、第1遮光層6が基体1の第2主面1B上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、本実施形態のように、振動体10は、露出面1Dと接着部材11を介して接着されていることが好ましい。振動体10が露出面1Dと接着部材11を介して接着されていると、振動体10が露出面1Dから剥がれてしまう可能性を低減することができる。接着部材11の構成材料としては、例えば、シリコーン系接着材料、あるいはエポキシ系接着材料が挙げられる。また、接着部材11は、両面テープなどの接着テープ材であってもよい。なお、振動体10は、例えば、機械的な止め具によって露出面1D上に保持されていてもよい。
また、本実施形態のように、露出面1Dは、第1保護層7からも露出していることが好ましい。具体的には、振動体10は、露出面1Dと接着部材11を介して直接接着されていることが好ましい。振動体10が露出面1Dに直接接着されていると、当該振動体10の振動が、基体1に伝達される可能性を高めることができる。
また、本実施形態のように、振動体10の全部は、平面視して露出面1Dと重なっていることが好ましい。振動体10の全部が平面視して露出面1Dと重なっていると、振動体10の振動が第1遮光層6に伝達される可能性をより低減することができる。なお、振動体10は、全部が平面視して露出面1Dと重なっていなくともよく、少なくとも一部が平面視して露出面1Dと重なっていればよい。
また、本実施形態では、接着部材11の一部は、平面視して第1遮光層6と重なってい
るが、これに限らない。接着部材11の全部は、露出面1Dと重なっていてもよい。接着部材11の全部が露出面1Dと重なっていると、振動体10の振動が接着部材11を介して第1遮光層6に伝達される可能性を低減することができる。このため、振動体10の振動によって、第1遮光層6が基体1の第2主面1B上から剥がれてしまう可能性をより低減することができる。
また、本実施形態では、第1検出電極パターン3、第2検出電極パターン4、絶縁体5、および検出用配線8は、基体1上に直接設けられているが、これに限らない。上記の各部材は、例えば、基体1の第2主面1B上に配置された図示しない支持板上に直接設けられていてもよい。このような構成によると、基体1上に直接設けられる部材の個数を低減することができる。このため、振動体10の振動が、基体1に伝達される可能性を高めることができる。
また、入力装置X1は、図示しない加飾層を備えていてもよい。具体的には、加飾層は、非入力領域E2に対応する基体1の第1主面1A上に設けられており、平面視して第1切欠部6aと重なっていてもよい。加飾層が平面視して第1切欠部6aと重なっていると、振動体10が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。
また、本実施形態では、振動体10は、平面視して矩形状であるが、これに限らない。また、本実施形態では、振動体10は、2つの第1切欠部6aに対応するように2つ設けられており、平面視して入力領域E1を挟んで互いに対向して位置しているが、これに限らない。すなわち、振動体10の個数、平面視形状、あるいは配置位置は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更することができる。
次に、入力装置X1の動作例について、図7を参照しながら説明する。
なお、以下では、触覚伝達のうち使用者に対して押圧感を伝達する場合の入力装置X1の動作例について説明するが、入力装置X1は、押圧感以外の、例えば、なぞり感、肌触り感等の様々な触覚を伝達する場合にも適用できることは勿論である。
図7に示すように、振動体10は、使用者が基体1を第1主面1Aから第2主面1Bへと押圧した場合に、当該押圧荷重を検出する(Op1)。ここで、振動体10の荷重検出機能について説明する。すなわち、使用者が、基体1を第1主面2Aから第2主面1Bへと押圧すると、基体1が第1主面1Aから第2主面1Bへと湾曲する。基体1が第1主面1Aから第2主面1Bへと湾曲すると、振動体10も同じ方向に湾曲する。つまり、基体1への押圧荷重に応じて、振動体10の湾曲量が変移する。この結果、振動体10により基体1への押圧荷重を検出することができる。
そして、図示しない触覚伝達ドライバは、使用者による入力操作が、入力オブジェクトに対する押圧操作である場合に、Op1にて検出された押圧荷重が閾値以上であるか否かを判定する(Op2)。
そして、触覚伝達ドライバは、Op1にて検出された押圧荷重が閾値以上であると判定すれば(Op2にてYES)、振動体10をX方向に伸縮運動させる(Op3)。そして、Op3にて伸縮運動された振動体10によって、基体1がZ方向に湾曲振動する(Op4)。これにより、基体1を第1主面1Aから第2主面1Bへと押圧した使用者に対して、押圧感が伝達される。一方、触覚伝達ドライバは、Op1にて検出された押圧荷重が閾値未満であると判定すれば(Op2にてNO)、図7の処理を終了する。なお、本実施形態では、振動体10が伸縮運動することによって、基体1に振動を伝達する例について説明したが、これに限らない。振動体10は、例えば、縦振動あるいは横振動することによ
って、基体1に振動を伝達してもよい。
以上のように、入力装置X1は、第1遮光層6が基体1の第2主面1B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、入力装置X1を備えた表示装置Y1について、図8および図9を参照しながら説明する。
図8および図9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、弾性部材200、支持部材300、表示パネル400、バックライト500、および回路基板600を備えている。なお、図8では、表示パネル400、バックライト500、および回路基板600の図示は省略するとともに、支持部材300が位置する領域を点線で示している。
第1筺体100は、表示パネル400、バックライト500、および回路基板600を収容する役割を有するとともに、入力装置X1を支持する役割を有する。第1筺体100は、基部101および枠部102を有する。基部101は、入力装置X1の第2主面1Bに対向して配置されている。枠部102は、基部101上に設けられており、入力装置X1における基体1の端面1Cを取り囲んでいる。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。
弾性部材200は、枠部102が入力装置X1を支持することを補助する役割を有する。弾性部材200は、入力装置X1における基体1の端面1Cと枠部102との間に挟み込まれている。すなわち、弾性部材200は、X方向あるいはY方向において、基体1を支持する。このため、Z方向において、入力装置X1の振動が抑制される可能性を低減することができる。また、弾性部材200は、基体1の端面1Cを取り囲んで位置している。このため、表示装置Y1の防塵性あるいは防水性を向上することができる。弾性部材200の構成材料としては、例えば、ゴム系または発泡樹脂系の弾性材料から構成される。ゴム系の弾性材料としては、例えば、ポリブタジエン系、ニトリル系、クロロプレン系、cis-ポリイソプレン、シリコンが挙げられる。発砲樹脂系の弾性材料としては、例え
ば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリプロピレンが挙げられる。
支持部材300は、Z方向において入力装置X1を支持する役割を有する。支持部材300は、基部101上に設けられている。支持部材300は、基体1の第2主面1B側において、入力装置X1を支持している。また、支持部材300は、入力装置X1における基体1の4つの角部、および、平面視における基体1の2つの長辺の中央部に対応して配置されている。このため、使用者に対して触覚を伝達しやすくすることができる。支持部材300は、例えば、入力装置X1の振動を抑制しないように、ある程度の弾性を有しており、且つ弾性部材200に比して弾性率の大きい材料で形成することができる。
表示パネル400は、画像を表示する役割を有する。表示パネル400は、入力装置X1と空間を介して離間しており、かつ基体1の第2主面1Bと対向して配置されている。なお、表示パネル400は、入力装置X1と空間を介して離間していなくともよく、例えば、光学接着部材を介して入力装置X1に接着されていてもよい。表示パネル400は、上側基板401、下側基板402、液晶層403、および封止部材404を有する。上側基板401は、下側基板402よりも入力装置X1側に位置している。下側基板402は、上側基板401に対向して位置している。液晶層403は、上側基板401と下側基板402との間に位置している。具体的には、液晶層403は、上側基板401、下側基板402、および封止部材404によって、上側基板401と下側基板402との間の領域
に支持されている。なお、本実施形態では、表示パネル400は、液晶表示パネルであるが、これに限らず、例えば、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、FED(Field Emission Display)、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)、
あるいは電子ペーパであってもよい。
バックライト500は、表示パネル400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500は、表示パネル400の後方に配置されている。バックライト500は、光源501および導光板502を備えている。光源501は、導光板502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501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502は、表示パネル400の下面全体にわたって、光源501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400として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500はなくともよい。
なお、本実施形態では、入力装置X1と表示パネル400とが別体となった構成について説明したが、これに限らない。入力装置X1表示パネル400とは、例えば、光学接着部材を介して接着されることで、一体化されていてもよい。また、基体1と、表示パネル400の上側基板400aまたは下側基板400bとは、例えば、同一の1つの部材であってもよい。すなわち、本発明に係る入力装置を備えた表示装置は、インセル方式あるいはオンセル方式の入力機能付き表示装置としても適用可能である。
回路基板600は、表示パネル400およびバックライト500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600は、バックライト500の後方に配置されている。なお、回路基板600は、上述した位置検出ドライバあるいは触覚伝達ドライバを支持してもよい。
このように、表示装置Y1は、表示パネル400を、入力装置X1を介して透視しながら、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。
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、第1遮光層6が基体1の第2主面1B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、表示装置Y1を備えた携帯端末Z1について、図10を参照しながら説明する。
図10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701、音声出力部702、キー入力部703、および第2筐体704を備えている。
音声入力部701は、使用者の音声等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702は、相手方からの音声等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703は、機械的なキーにより構成されている。キー入力部703は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。第2筐体704は、表示装置Y1、音声入力部701、音声出力部702、およびキー入力部703を収容する役割を有する。なお、第2筐体704はなくともよく、表示装置Y1の第1筐体100に音声入力部701、音声出力部702、およびキー入力部703
が収容されていてもよい。第2筐体704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。
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、第1遮光層6が基体1の第2主面1Bから剥がれてしまう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。なお、以下に示す各変形例において参照する各図では、図1〜図6に示された構成と同様の機能を有する部材について、同じ参照符号を付記し、その詳細の説明は省略する。
[変形例1]
変形例1では、図11および図12を参照しながら、入力装置X2について詳細に説明する。ここで、図11は、入力装置X2において、図5に示された入力装置X1と同じ部分を示した図である。また、図12は、図10中に示したVI−VI線断面図である。
図11および図12に示すように、入力装置X2では、入力装置X1が備える接着部材11の代わりに、接着部材21を備えている。
接着部材21は、振動体10の対向面10Aと基体1の露出面1Dとを接着する役割を有する。接着部材21は、振動体10の対向面10Aと基体1の露出面1Dとの間に位置している。また、接着部材21は、平面視して第1切欠部6aと重なって位置している。ここで、接着部材21は、遮光性を有する。このため、振動体10が使用者に視認される可能性を低減することができる。
具体的には、振動体10が露出面1D上に設けられている場合、当該振動体10の少なくとも一部は、平面視して第1切欠部6aと重なることになる。このため、振動体10は、使用者に視認される可能性があった。そこで、変形例2では、接着部材21は、遮光性を有する。接着部材21が遮光性を有していると、平面視して振動体10と第1切欠部6aとが重なる領域を遮光することができる。このため、振動体10が使用者に視認される可能性を低減することができる。
なお、変形例1のように、接着部材21は、平面視して第1切欠部6aの全部と重なっていることが好ましい。接着部材21が平面視して第1切欠部6aの全部と重なっていると、第1切欠部6aが位置する全領域を遮光することができる。
接着部材21の構成材料としては、入力装置X1における樹脂材料に着色材料を含んだものが挙げられる。なお、接着部材21は、厚み1μmのOD値(Optical Density)が
2以上の範囲であることが好ましい。接着部材21を構成する樹脂材料としては、感光性、非感光性のいずれでも良く、具体的には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等を利用することができる。特に、接着強度に優れるという点から、エポキシ樹脂を用いることが好ま
しい。なお、感光性の樹脂を用いる場合には、透光性を有する基体1の第1主面1A側から光を照射することで、第1切欠部6aを介して接着部材21を硬化させることができる。また、接着部材21を構成する着色材料としては、振動体10の外表面に形成される電極間の短絡を防止するという点から、絶縁性を有することが望ましい。着色材料としては、例えば、黒色有機顔料、混色有機顔料、あるいは無機顔料を用いることが望ましい。黒色有機顔料としては、カーボンブラック、ペリレンブラック、あるいはアニリンブラック等が挙げられる。混色有機顔料としては、赤、青、緑、紫、黄色、マゼンダ、あるいはシアン等から選らばれる複数の顔料を混合して黒色化されたものが挙げられる。無機顔料としては、グラファイト、チタン、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム、銀等の金属微粒子、金属酸化物、あるいは複合酸化物等が挙げられる。なお、上述の着色材料を5〜30重量%含有することが好ましい。また、接着部材21の厚みは、接着強度を良好にするという点から、5〜30μmの範囲とすることが好ましい。このような構成によれば、振動体10が使用者に視認される可能性を低減しつつ、接着部材21が露出面1D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、上記と同様な手法で、所望の色に着色した粘着性の接着テープ材(両面テープ)としての接着部材21を介して、振動体10を露出面1D上に接着することもできる。
[変形例2]
変形例2では、図13および図14を参照しながら、入力装置X3について詳細に説明する。ここで、図13は、入力装置X3において、図5に示された入力装置X1と同じ部分を示した図である。また、図14は、図13中に示したVII−VII線断面図である。
図13および図14に示すように、入力装置X3では、入力装置X1が備える第1遮光層6および接着部材11の代わりに、第1遮光層31および接着部材32を備えている。
第1遮光層31は、非入力領域E2に対応する基体1の第2主面1B上に設けられている。また、第1遮光層31の一部には、第1切欠部31aが設けられている。第1切欠部31aは、平面視における基体1の短辺に対応して設けられている。具体的には、第1切欠部31aは、2つ設けられており、平面視して入力領域E1を挟んで互いに対向して位置している。
接着部材32は、振動体10の対向面10Aと基体1の露出面1Dとを接着する役割を有する。接着部材32は、振動体10の対向面10Aと基体1の露出面1Dとの間に位置している。また、接着部材32は、平面視して第1切欠部31aと重なって位置している。具体的には、接着部材32は、平面視して第1切欠部31aの全部と重なっているとともに、一部が第1遮光層31と重なっている。また、接着部材32は、遮光性を有する。このため、平面視して第1切欠部31aが位置する領域において、振動体10が使用者に視認される可能性を低減することができる。
ここで、第1遮光層31は、平面視して第1切欠部31aの外縁の近傍に位置するグラデーションパターン31bを有している。ここで、グラデーションパターン31bとは、平面視して第1遮光層31から接着部材32へと変化する部位において、色味を段階的に変化させる機能を有する部位である。変形例2では、グラデーションパターン31bとは、第1遮光層31のうち、平面視して接着部材32と重なる部位を指す。変形例2では、グラデーションパターン31bは、複数の孔31cを有する構成とされる。複数の孔31cは、平面視して第1切欠部31aの外縁に添って略一列状に並んで位置している。なお、複数の孔31cは、平面視して略一列状に並んで位置しなくともよく、平面視してランダムに配置されていてもよい。このように、入力装置X3は、複数の孔31cを有しているため、平面視して当該複数の孔31cから接着部材32が視認される。すなわち、平面
視して、グラデーションパターン31bが位置する領域においては、第1遮光層31の色味と接着部材32の色味とが混在して視認されることになる。このため、平面視して第1遮光層31から接着部材32へと変化する部位において、色味を段階的に変化させることができる。そのため、平面視して第1切欠部31aの外縁が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。
なお、変形例2のように、接着部材32の一部は、複数の孔31c内に位置していることが好ましい。接着部材32の一部が複数の孔31c内に位置していると、アンカー効果によって接着部材32が露出面1D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、変形例2のように、グラデーションパターン31bは、平面視して第1切欠部6aを取り囲んで位置していることが好ましい。グラデーションパターン31bが平面視して第1切欠部31aを取り囲んでいると、第1切欠部31aの外縁が使用者に視認される可能性をより低減することができる。
また、上記では、グラデーションパターン31bとして、複数の孔31cが一列上に並んで設けられた例について示したが、これに限らない。グラデーションパターン31bは、図15および図16に示すように、複数の孔31cとして第1孔31c1および第2孔31c2を有していてもよい。具体的には、第1孔31c1は、平面視して第1切欠部31aの外縁に添って略一列状に並んで位置している。第2孔31c2は、平面視して第1切欠部31aの外縁に添って略一列状に並んで位置している。ここで、第2孔31c2は、平面視して第1孔31c1よりも第1切欠部31aの外縁から遠い側に位置している。また、第2孔31c2の平面視における面積は、第1孔31c1の平面視における面積よりも小さい。このため、平面視して第1遮光層31から接着部材32へと変化する部位において、色味をより段階的に変化させることができる。そのため、平面視して第1切欠部31aの外縁が使用者に視認されてしまう可能性をより低減することができる。
また、グラデーションパターン31bは、図17および図18に示すように、複数の孔31cの代わりに複数の遮光ドット31dを有する構成としてもよい。具体的には、複数の遮光ドット31dは、平面視して第1切欠部31aの外縁に添って略一列状に並んで位置している。なお、複数の遮光ドット31dは、平面視して略一列状に並んで位置しなくともよく、平面視してランダムに配置されていてもよい。このように、グラデーションパターン31bとして複数の遮光ドット31dを有する構成としても、複数の孔31cを有する構成と同様に、平面視して第1切欠部31aの外縁が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。
また、グラデーションパターン31bは、図19および図20に示すように、複数の孔31cおよび複数の遮光ドット31dを有さない構成としてもよい。具体的には、グラデーションパターン31bは、第1切欠部31aに近づくにつれて厚みが小さくなる構成としてもよい。このような構成によれば、平面視して第1遮光層31から接着部材32へと変化する部位において、色味をより段階的に変化させることができる。そのため、平面視して第1切欠部31aの外縁が使用者に視認されてしまう可能性をより低減することができる。
[変形例3]
変形例3では、図21および図22を参照しながら、入力装置X4について詳細に説明する。ここで、図21は、入力装置X4において、図5に示された入力装置X1と同じ部分を示した図である。また、図22は、図21中に示したXI−XI線断面図である。
図21および図22に示すように、入力装置X4では、入力装置X1が備える振動体1
0の代わりに、振動体41を備えている。また、入力装置X4では、第2遮光層42をさらに備えている。
振動体41は、誘電体層41aと電極層41bとが交互に積み重なって設けられた積層型圧電素子である。振動体41は、平面視して第1切欠部6aと重なるように設けられている。このため、すなわち、振動体41は、露出面1D上に設けられている。また、振動体41は、露出面1Dに対向する対向面41Aを有する。振動体41は、平面視して第1切欠部6aの全部と重なって位置している。具体的には、振動体41は、平面視して第1切欠部6aよりも一回り大きく設けられている。
第2遮光層42は、振動体41の対向面41A上に設けられている。このため、平面視して振動体41と第1切欠部6aとが重なる領域を遮光することができる。そのため、振動体41が使用者に視認される可能性を低減することができる。第2遮光層42の構成材料および形成方法としては、第1遮光層6または接着部材21と同様のものが挙げられる。なお、振動体41の対向面41Aは、当該対向面以外の面に比して、表面粗さが粗いことが好ましい。具体的には、振動体41の対向面41Aは、例えば、ブラスト処理等を行うことによって、粗く形成することが好ましい。このような構成によれば、振動体41の対向面41A上に設けられる第2遮光層42が、当該対向面41A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3のように、第2遮光層42は、振動体41の対向面41Aの全面に亘って設けられていることが好ましい。具体的には、第2遮光層42は、平面視して振動体42の全部と重なっていることが好ましい。第2遮光層42が振動体41の対向面41Aの全面に亘って設けられていると、振動体41が使用者の視認される可能性をより低減することができる。
また、変形例3のように、第2遮光層42は、平面視して第1切欠部6aの全部と重なっていることが好ましい。第2遮光層42が平面視して第1切欠部6aの全部と重なっていると、入力装置X1に代えて入力装置X4を表示装置Y1に組み込んだ場合に、表示装置Y1の内部が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。
また、第1遮光層6と第2遮光層42とは、略同一の色味を有していてもよい。第1遮光層6と第2遮光層42とが略同一の色味を有すると、平面視して第1切欠部6aの外縁が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。このため、意匠性が向上する。なお、「略同一の色味」とは、例えば、マンセル表色系において、色相、明度、彩度の、色相記号が同一であって、色相、明度、彩度の各数値の違いが1以内であると定義することができる。
また、第2遮光層42は、平面視して第1切欠部6aの外縁の近傍において、グラデーションパターンを有していてもよい。第2遮光層42がグラデーションパターンを有していると、平面視して第1切欠部6aの外縁が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。このため、意匠性が向上する。なお、変形例3におけるグラデーションパターンとしては、変形例2で示したグラデーションパターン31bと同様のものを採用することができる。
また、上記では、第2遮光層42が振動体41の対向面41A上に直接設けられた例について示したが、これに限らない。入力装置X4は、図23および図24に示すように、振動体42の対向面41Aと第2遮光層42との間にシム板43をさらに備えていてもよい。この場合、振動体42は、図示しない接着材料を介してシム板43に接着される。ここで、シム板43は、振動体42を取付けるための基板である。シム板43の構成材料と
しては、金属材料あるいは樹脂材料が挙げられる。なお、図23および図24では、第2遮光層42がシム板43上に位置しているが、これに限らない。シム板43として、所望の色に着色した樹脂材料を用い、射出成型等で作製した樹脂板等を用いることもできる。シム板43として用いる素材の硬さを変えることで、振動体41から基体1への振動の伝わり方が異なるため、使用者に対してより多用な触覚を伝達することが可能となる。
[変形例4]
変形例4では、図25〜図28を参照しながら、入力装置X5について詳細に説明する。ここで、図25は、入力装置X4の概略構成を示した平面図である。図26は、図25中に示したXIII−XIII線断面図である。図27は、図25中に示した1点差線で囲んだ領域A2を拡大した図である。図28は、図27中に示したXIV−XIV線断面図である。
図25〜図28に示すように、入力装置X5では、第3保護層51をさらに備えている。
第3保護層51は、入力領域E1および非入力領域E2に対応する基体1の第2主面1B上に設けられている。第3保護層51は、第1検出電極パターン3および第2検出電極パターン4を上に位置している。このため、機械的衝撃あるいは静電気ノイズから第1検出電極パターン3および第2検出電極パターン4を保護することができる。また、第3保護層51は、検出用配線8上に位置している。このため、機械的衝撃あるいは静電気ノイズから検出用配線8を保護することができる。
ここで、第3保護層51に一部には、平面視して第1切欠部6aと重なる第2切欠部51aが設けられている、このため、基体1の露出面1Dは、第2切欠部51aにおいて第3保護層51から露出している。そのため、入力装置X5では、第3保護層51を備えていたとしても、振動体10を露出面1D上に設けることができる。
第3保護層51としては、例えば、アクリル系粘着材、シリコーン系粘着材、ゴム系粘着材、あるいはウレタン系粘着材を備えた粘着フィルムが挙げられる。
なお、変形例1のように、第2切欠部51aは、平面視して第1切欠部6aの全部と重なっていることが好ましい。第2切欠部51aが平面視して第1切欠部6aの全部と重なっていると、接着部材11を介して振動体10の対向面10Aと接着される露出面1Dの面積を相対的に大きくすることができる。
また、変形例1では、第2切欠部51aは、平面視して第1切欠部6aと略同一形状であるが、これに限らない。第2切欠部51aは、例えば、平面視して第1切欠部6aよりも一回り大きく設けてもよい。
[変形例5]
変形例5では、図29〜図32を参照しながら、入力装置X6について詳細に説明する。ここで、図29は、入力装置X6の概略構成を示した平面図である。図30は、図29中に示した1点鎖線で囲んだ領域A3を拡大した図である。図31は、図30中に示したXV−XV線断面図である。図32は、図31中に示した1点鎖線で囲んだ領域B1を拡大した図である。
図29〜図32に示すように、入力装置X6では、入力装置X1が備える第1遮光層6および接着部材11の代わりに、第1遮光層61および接着部材62を備えている。
第1遮光層61は、非入力領域E2に対応する基体1の第2主面1B上に設けられている。また、第1遮光層61の一部には、第1切欠部61aが設けられている。第1切欠部61aは、平面視における基体1の短辺に対応して設けられている。具体的には、第1切欠部61aは、2つ設けられており、平面視して入力領域E1を挟んで互いに対向して位置している。また、第1切欠部61aは、平面視して第1遮光層61の一部が凹むように設けられている。
接着部材62は、振動体10の対向面10Aと基体1の露出面1Dとを接着する役割を有する。接着部材62は、振動体10の対向面10Aと基体1の露出面1Dとの間に位置している。また、接着部材62は、平面視して第1切欠部61aの全部と重なって位置している。ここで、接着部材62の一部は、基体1の第2主面1Bと端面1Cとがなす角部C1上に位置している。このため、基体1の端面1Cにおいて、機械的衝撃あるいは熱による応力が集中した場合であっても、基体1にクラックが生じる可能性を低減することができる。
なお、変形例5では、角部C1は、図32に示すように、第2主面1Bと端面1Cとの間に位置しておりかつ表面がR形状を有している部位を指す。角部C1の表面がR形状であると、角部C1において応力が集中する可能性を低減することができ、基体1にクラックが生じる可能性を低減することができる。なお、角部C1は、表面が直角形状であってもよいし、C面上であってもよい。
また、変形例5では、接着部材62は、角部C1の全部を被覆しているが、これに限らない。接着部材62は、例えば、角部C1の少なくとも一部上に設けられていればよい。
[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〜X6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1〜5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、上記の実施形態では、入力装置X1を備えた表示装置Y1について説明したが、本発明に係る表示装置は、これに限定されない。本発明に係る表示装置は、入力装置X1に代えて入力装置X2〜X6を備えていてもよい。また、上記の実施形態では、入力装置X1を備えた携帯端末Z1について説明したが、本発明に係る電子機器は、これに限定されない。本発明に係る電子機器は、入力装置X1に代えて入力装置X2〜X6を備えていてもよい。
[変形例7]
また、上記の実施の形態1〜6では、入力装置を触覚伝達技術に適用した例について説明したが、これに限らない。本発明は、触覚伝達技術以外にも、例えば、基体を湾曲振動させて音声を出力するスピーカ技術、あるいは、骨や軟骨を介して音声を伝達することができる骨伝導技術にも適用することが可能である。