入力装置、表示装置、および機器
【課題】信頼性を向上することができる入力装置、表示装置、および機器を提供する。
【解決手段】入力装置Ｘ１は、基体２と、基体２を振動させる振動体９と、基体２上に設けられており、かつ振動体９と電気的に接続される振動体用電極１１，１２と、基体２と振動体９とを接合し、かつ紫外線硬化樹脂からなる接合部材１５と、を備え、平面透視して、振動体用電極１１，１２は、接合部材１５が位置する領域とは重ならない領域に位置している。
【解決手段】入力装置Ｘ１は、基体２と、基体２を振動させる振動体９と、基体２上に設けられており、かつ振動体９と電気的に接続される振動体用電極１１，１２と、基体２と振動体９とを接合し、かつ紫外線硬化樹脂からなる接合部材１５と、を備え、平面透視して、振動体用電極１１，１２は、接合部材１５が位置する領域とは重ならない領域に位置している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置、表示装置、および機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチパネルのような入力装置において、使用者がこの入力装置を操作した場合に、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伝達する触覚伝達技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。触覚伝達技術を適用した入力装置では、基体と、基体を振動させる振動体と、を備えている。使用者に対して触感を伝達させるために、入力装置では、振動体の伸縮運動により基体を上下方向に湾曲振動させる。このため、振動体は、紫外線硬化樹脂からなる接合部材を介して基体の背面に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の入力装置では、接合部材を紫外線によって硬化させる際に、接合部材に対して紫外線を十分に当てることができず、接合部材が十分に硬化せずに、接合部材の接合強度が低くなる場合がある。接合部材の接合強度が低い場合に、振動体の伸縮運動によって、振動体の一部または全部が基体から剥がれてしまう可能性があった。振動体の一部または全部が基体から剥がれると、使用者に対して十分に触感を伝達することができず、入力装置の信頼性が低下する。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性を向上することができる入力装置、表示装置、および機器に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の入力装置における一態様は、基体と、前記基体を振動させる振動体と、前記基体上に設けられており、かつ前記振動体と電気的に接続される振動体用電極と、前記基体と前記振動体とを接合し、かつ紫外線硬化樹脂からなる接合部材と、を備え、平面透視して、前記振動体用電極は、前記接合部材が位置する領域とは重ならない領域に位置している。
【０００７】
本発明の表示装置における一態様は、本発明に係る入力装置と、前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、前記表示パネルが収容された第１筐体と、を備える。
【０００８】
本発明の機器における一態様は、本発明に係る表示装置を第２筐体に備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の入力装置、表示装置、および機器は、信頼性を向上することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】図１中に示した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。
【図３】図１中に示した切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。
【図４】振動体の外観の概略構成を示す斜視図である。
【図５】基体の背面から見た場合の、図１のＡ１の部分を拡大した図である。
【図６】図５中に示した切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切断した個所において、紫外線硬化樹脂を紫外線によって硬化させている状態を示す断面図である。
【図７】入力装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る入力装置Ｘ１は、静電容量方式のタッチパネルであって、使用者によって入力操作が可能な入力領域ＥＩと、入力領域ＥＩの外側に位置する外側領域ＥＯとを有している。なお、静電容量方式のタッチパネルに代えて、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、赤外線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を用いてもよい。但し、検出感度向上の観点から、静電容量方式のタッチパネルを用いることが好ましい。
【００１４】
図１〜図３に示すように、入力装置Ｘ１は、基体２を備えている。
【００１５】
基体２は、入力領域ＥＩにおいて後述する第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、および第２接続電極４ｂを支持する役割を担うとともに、外側領域ＥＯにおいて後述する配線導体７を支持する役割を担う部材である。基体２は、操作面２ａ、および操作面２ａの反対側に位置する背面２ｂを有している。すなわち、基体２の操作面２ａが、使用者によって入力操作される面となる。なお、基体２の操作面２ａ上に、保護フィルムを設けてもよい。
【００１６】
基体２は、操作面２ａおよび背面２ｂに対して交差する方向に光を適切に透過することが可能な構成とされるとともに、絶縁性を有する構成とされている。基体２の構成材料としては、例えば、透明ガラスあるいは透明プラスチック等の透光性を有するものが挙げられるが、中でも視認性の観点において透明ガラスが好ましい。特に、透明ガラスの中でも、イオン交換によって化学強化された強化ガラスを用いることが好ましい。なお、本明細書において透光性とは、可視光に対して透過性を有することを意味する。また、本実施形態に係る基体２の平面視形状は角部が丸みを帯びている略矩形状とされているが、これには限られない。角部が丸みを帯びていなくてもよいし、基体２の平面視形状が円形状あるいは三角形状等であってもよい。
【００１７】
図２および図３に示すように、入力領域ＥＩに対応する基体２の背面２ｂ上には、第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、第２接続電極４ｂ、絶縁体５、および保護部材６が設けられている。
【００１８】
第１検出電極３ａは、入力領域ＥＩに接近した使用者の指Ｆ１の、図１に示すＹ方向（基体２の長辺方向）における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指Ｆ１との間に静電容量を発生する機能を有している。すなわち、第１検出電極３ａは、基体２の背
面２ｂ上に、図１に示すＸ方向（基体２の短辺方向）に沿って所定の間隔を空けて設けられている。ここで、本実施形態に係る第１検出電極３ａは、検出感度を向上する観点から、平面視形状が略ひし形とされているが、これには限られない。
【００１９】
第１接続電極３ｂは、隣り合う第１検出電極３ａを電気的に接続する役割を担う部材である。第１接続電極３ｂは、基体２の背面２ｂ上に設けられている。
【００２０】
第２検出電極４ａは、入力領域ＥＩに接近した使用者の指Ｆ１の、図１に示すＸ方向における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指Ｆ１との間に静電容量を発生する機能を有している。すなわち、第２検出電極４ａは、基体２の背面２ｂ上に、図１に示すＹ方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。ここで、本実施形態に係る第２検出電極４ａは、検出感度を向上する観点から、平面視形状が略ひし形とされているが、これには限られない。
【００２１】
第２接続電極４ｂは、隣り合う第２検出電極４ａを電気的に接続する役割を担う部材である。第２接続電極４ｂは、第１接続電極３ｂと電気的に絶縁するように、絶縁体５を跨ぐように、絶縁体５上に設けられている。ここで、絶縁体５は、第１接続電極３ｂを覆うように基体２の背面２ｂ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、シリコーン樹脂、二酸化珪素、あるいは窒化珪素等が挙げられる。
【００２２】
上述の第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、および第２接続電極４ｂの構成材料としては、例えば、透光性を有する導電部材が挙げられる。透光性を有する導電部材としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin 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。
【００２３】
保護部材６は、第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、第２接続電極４ｂ、および絶縁体５を保護するための役割を担う部材である。このため、保護部材６は、これらの部材を覆うようにして設けられている。保護部材６としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルム、樹脂フィルム等が挙げられる。
【００２４】
また、図１に示すように、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂ上には、配線導体７が設けられている。
【００２５】
配線導体７は、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａに電圧を印加するための役割を担う部材である。配線導体７は、その一端部が第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａと電気的に接続され、その他端部がタッチパネル用ＦＰＣ基板８と電気的に接続されている。なお、タッチパネル用ＦＰＣ基板８は、柔軟性があり大きく変形させることが可能なフレキシブル基板である。配線導体７は、例えば、硬質で高い形状安定性を得るべく、金属薄膜で構成されている。この金属薄膜としては、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。なお、上述の金属薄膜を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法、あるいは化学気相成長法が挙げられる。
【００２６】
振動体９は、使用者による所定の入力操作を検知した場合に、基体２を湾曲振動させる役割を担う部材である。具体的には、振動体９は、図１に示すＸ方向に伸縮運動を繰り返すことにより、基体２の厚み方向（以下、当該方向を「上下方向」と称する）に、基体２
を湾曲振動させる。なお、詳細は後述するように、振動体９は、基体２の操作面２ａへの押圧荷重を検出する役割も有している。本実施形態では、振動体９は、例えば、印加される電圧に基づいて伸縮運動を行う圧電素子であるが、これに限定されない。圧電素子の代わりに、電磁式振動体、バネ、モータ等を用いてもよい。
【００２７】
本実施形態では、図１に示すように、振動体９は、基体２の背面２ｂの両方の短辺の近傍に、それぞれの短辺に沿って２つ設けられている。そして、振動体９は、振動体用ＦＰＣ基板１０に電気的に接続されている。ここで、振動体用ＦＰＣ基板１０は、タッチパネル用ＦＰＣ基板８と同様、柔軟性があり大きく変形させることが可能なフレキシブル基板である。なお、振動体９の配置位置、個数等については、特に限定されない。例えば、振動体９は、基体２の背面２ｂの両方の長辺の近傍に、それぞれの長辺に沿って２つ設けられていてもよいし、基体２の背面２ｂの両方の長辺および短辺の近傍に、それぞれの長辺および短辺に沿って４つ設けられていてもよい。
【００２８】
なお、上記では、タッチパネル用ＦＰＣ基板８および振動体用ＦＰＣ基板１０を別個独立に形成した例について説明したが、これに限定されない。タッチパネル用ＦＰＣ基板８および振動体用ＦＰＣ基板１０を物理的に同じ基板に形成してもよい。
【００２９】
図４は、振動体９の外観の概略構成を示す斜視図である。図４に示すように、振動体９は、基体２の背面２ｂと向き合う表面９ａに、第１端子９１および第２端子９２を有している。第１端子９１は、正の電圧が印加される端子であり、第２端子９２は、負の電圧が印加される端子である。また、振動体９の表面９ａから端面９ｂにわたって、第１端子９１と電気的に接続される第１端面電極９１１、および第２端子９２と電気的に接続される第２端面電極９２１を有している。また、振動体９は、その内部に、複数の内部電極と複数の活性層（共に図示せず）とが交互に積層されて構成されており、振動体９の表面９ａ近傍に位置する部位には不活性層が設けられている。複数の内部電極のうち偶数番目に位置する内部電極は、第１端面電極９１１と電気的に接続されており、複数の内部電極のうち奇数番目に位置する内部電極は、第２端面電極９２１と電気的に接続されている。ここで、活性層は、分極処理された圧電材料から構成されている。また、不活性層は、分極処理されていない圧電材料、金属材料、絶縁材料から構成されている。
【００３０】
図５は、基体２の背面２ｂから見た場合の、図１のＡ１の部分を拡大した図である。なお、説明の便宜上、振動体９および振動体用ＦＰＣ基板１０を点線で表している。図５に示すように、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂ上には、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２が設けられている。第１振動体用電極１１は、一端部に第１載置領域１１ａを有しており、この第１載置領域１１ａ上に設けられた導電部材１３によって振動体９の第１端子９１と電気的に接続される。また、第２振動体用電極１２は、一端部に第２載置領域１２ａを有しており、この第２載置領域１２ａ上に設けられた導電部材１３によって振動体９の第２端子９２と電気的に接続される。導電部材１３は、例えば、銀ペースト、異方性導電フィルム、はんだ等である。
【００３１】
また、第１振動体用電極１１の他端部および第２振動体用電極１２の他端部で振動体用ＦＰＣ基板１０と電気的に接続される。第１振動体用電極１１の他端部および第２振動体用電極１２の他端部と、振動体用ＦＰＣ基板１０とは、例えば、異方性導電フィルム、はんだ等によって電気的に接続される。また、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂ上には、基体２と振動体用ＦＰＣ基板１０との接続強度を向上するために、ダミー電極１４が設けられている。ダミー電極１４は、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２と電気的に絶縁されている。
【００３２】
本実施形態において第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２は、例えば、硬
質で高い形状安定性を得るべく、金属薄膜で構成されている。この金属薄膜としては、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。
【００３３】
また、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂと振動体９の表面９ａとの間には、基体２の背面２ｂと振動体９の表面９ａとを接合し、かつ紫外線硬化樹脂からなる接合部材１５が介在している。接合部材１５は、導電部材１３とともに、基体２の背面２ｂと振動体９の表面９ａとを互いに接合する役割を担う部材である。ここで、接合部材１５は、紫外線の光エネルギーに反応して液体から固体へ化学的に変化して硬化する紫外線硬化樹脂である。紫外線硬化樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂が挙げられる。
【００３４】
ここで、接合部材が紫外線硬化樹脂からなることを確認する方法について説明する。例えば、赤外分光法にて接合部材に用いられている材料を確認する。なお、赤外分光法とは、測定対象の物質に赤外線を照射し、透過光あるいは反射光を分光することでスペクトルを得て、測定対象の物質の特性を知る方法のことをいう。ここで、一般に、接合部材からアクリル系の材料が検出された場合には、接合部材は、紫外線硬化樹脂からなる、と判断することが可能である。他にも、赤外分光法により、接合部材から、ベンゾインイソプロピルエーテル、ミヒラーズケトン等の光開始剤が検出された場合には、接合部材は、紫外線硬化樹脂からなる、と判断することが可能である。このように、赤外分光法を用いることにより、接合部材が紫外線硬化樹脂からなるか否かを判断することができる。
【００３５】
なお、接合強度を向上するために、接合部材１５に、この接合材料１５とは異なる材料を含ませる場合があるが、本明細書における接合部材１５とは、当該材料を除いた部分を意味する。
【００３６】
本実施形態では、平面透視して、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２は、接合部材１５が位置する領域とは重ならない領域に位置している。具体的には、接合部材１５は、振動体９の短辺を真ん中で分割した場合における、振動体９の長辺に沿って複数設けられている。このようにすることで、振動体９が図１に示すＸ方向に伸縮運動を繰り返しても、振動体９が基体２から剥がれる可能性を低減することができる。第１振動体用電極１１は、接合部材１５および第２載置領域１２ａを避けるために、一部が平面視コの字状に形成されている。また、第２振動体用電極１２は、接合部材１５を避けるために、一部が平面視コの字状に形成されている。
【００３７】
なお、上記では、接合部材１５は、振動体９の長辺に沿って複数設けられている例について説明したが、これに限定されない。平面透視して第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２と重ならなければ、接合部材１５は、任意の箇所に設けることができる。
【００３８】
図６は、図５中に示した切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切断した個所において、接合部材１５を紫外線によって硬化させている状態を示す断面図である。図６に示すように、ディスペンサ、スクリーン印刷、インクジェット等を用いて基板２の背面２ｂに塗布した接合部材１５を硬化するために、この接合部材１５に対して紫外線を照射する。本実施形態において、紫外線の照射経路は、図６の矢印で示されているように、基体２の操作面２ａ、および背面２ｂの順となる。ここで、入力装置Ｘ１では、平面透視して、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２は、接合部材１５が位置する領域とは重ならない領域に位置している。このため、図６の矢印で示された経路で紫外線を照射した場合であっても、入力装置Ｘ１は、紫外線の照射経路に、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２は存在していない。そのため、入力装置Ｘ１では、全体が十分に硬化された接合部材１５を形成することができる。
【００３９】
すなわち、上記とは逆に、紫外線の照射経路に、第１振動体用電極および第２振動体用電極が存在している場合を考える。この場合、第１振動体用電極および第２振動体用電極によって紫外線の照射が妨げられ、接合部材の一部または全部が十分に硬化されない可能性があった。つまり、第１振動体用電極および第２振動体用電極は、上記のように金属薄膜で形成されており、第１振動体用電極および第２振動体用電極において、紫外線が反射されてしまうからである。接合部材の一部または全部が十分に硬化されないと、振動体の基体に対する接合強度が低下する。振動体の基体に対する接合強度が低下すると、振動体の一部または全部が基体から剥がれる可能性がある。振動体の一部または全部が基体から剥がれると、使用者に対して十分に触感を伝達することができず、入力装置の信頼性が低下する。
【００４０】
これに対して、入力装置Ｘ１では、紫外線の照射経路に、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２が存在していないので、全体が十分に硬化された接合部材１５を形成することができる。このため、入力装置Ｘ１では、振動体９の基体２に対する接合強度が低下する可能性を低減することができる。そのため、振動体９の一部または全部が基体２から剥がれる可能性を低減することができる。この結果、入力装置Ｘ１の信頼性が向上する。
【００４１】
また、本実施形態では、第１振動体用電極１１の抵抗率は、第２振動体用電極１２の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されている。第１振動体用電極１１の抵抗率は、第２振動体用電極１２の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されているので、振動体９の伸縮運動が低減する可能性を低減することができる。すなわち、仮に、第１振動体用電極１１の抵抗率が、第２振動体用電極１２の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されていない場合、振動体９の第１端子９１に入力される入力波形における位相と、振動体９の第２端子９２に入力される入力波形における位相とが互いに大きくずれてしまう。つまり、振動体９は、第１端子９１に入力される入力波形と、第２端子９２に入力される入力波形との合成波に基づいて伸縮運動を行う。このため、位相が互いに大きくずれてしまうと、振動体９の伸縮運動が低減してしまう。よって、本実施形態のように、第１振動体用電極１１の抵抗率は、第２振動体用電極１２の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されていることが好ましい。
【００４２】
なお、第１振動体用電極１１の抵抗率は、第２振動体用電極１２の抵抗率と略等しいことがさらに好ましい。第１振動体用電極１１の抵抗率が、第２振動体用電極１２の抵抗率と略等しいと、振動体９の伸縮運動が低減する可能性をより低減することができる。
【００４３】
次に、上記の入力装置Ｘ１の動作について、図７を参照しながら説明する。
【００４４】
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感を伝達する場合にも適用できることは勿論である。
【００４５】
図７に示すように、使用者が、入力領域ＥＩに対応する基体２の操作面２ａを押圧した場合に、振動体９は、基体２への押圧荷重を検出する（Ｏｐ１）。ここで、振動体９の荷重検出機能について説明する。すなわち、使用者が、入力領域ＥＩに対応する基体２の操作面２ａを押圧すると、基体２が下方向に湾曲する。基体２が下方向に湾曲すると、振動体９も下方向に湾曲する。つまり、基体２への押圧荷重に応じて、振動体９の湾曲量が変移する。本実施形態では、振動体９は、圧電素子であるので、湾曲量に応じた電圧に変換することができる。この結果、振動体９により基体２の押圧荷重を検出することができる。なお、上記では、荷重検出機能を振動体９で実現している例について説明したが、これ
に限らず、例えば、歪みセンサ等の荷重センサによって実現してもよい。
【００４６】
そして、図示しない触覚伝達ドライバは、使用者による基体２の操作面２ａへの押圧操作が、表示画面に表示された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）。なお、触覚伝達ドライバは、例えば、振動体用ＦＰＣ基板１０上に実装される。
【００４７】
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９を図１に示す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９により基体２が上下方向に湾曲振動する（０ｐ４）。これにより、基体２を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。
【００４８】
以上より、上記の入力装置Ｘ１は、信頼性を向上することができる。
【００４９】
次に、入力装置Ｘ１を備えた表示装置Ｙ１について、図８を参照しながら説明する。
【００５０】
図８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と、入力装置Ｘ１に対向して配置される液晶表示装置Ｚ１とを備えている。
【００５１】
液晶表示装置Ｚ１は、液晶表示パネル１０１、バックライト１０２、および第１筐体１０３を備えている。
【００５２】
液晶表示パネル１０１は、表示のために液晶組成物を利用した表示パネルである。なお、液晶表示パネル１０１の代わりに、プラズマパネル、有機ＥＬパネル、電子ペーパ等の表示パネルであってもよい。ここで、有機ＥＬパネルは、電圧を印加すると発光する物質を利用した表示パネルである。具体的には、有機ＥＬパネルは、ジアミン類等の有機物を用いた発光体を基板に蒸着し、５〜１０Ｖの直流電圧を印加することで表示が行われる。
【００５３】
バックライト１０２は、光源１０２ａおよび導光板１０２ｂを備えている。光源１０２ａは、導光板１０２ｂに向けて光を出射する役割を担う部材であり、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成される。なお、ＬＥＤの代わりに、冷陰極蛍光ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＥＬ（Electro-Luminescence）であってもよい。導光板１０２ｂは、液晶表示パネル１０１の下面全体にわたって、光源１０２ａからの光を略均一に導くための役割を担う部材である。
【００５４】
第１筐体１０３は、液晶表示パネル１０１およびバックライト１０２を収容する役割を担うものであり、上側筐体１０３ａおよび下側筐体１０３ｂを含んで構成される。表示装置用筐体１０３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。
【００５５】
ここで、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とは、両面テープ１０４を介して接着される。すなわち、入力装置Ｘ１における基体２の背面２ｂが液晶表示パネル１０１の主面に対向して配置されるように、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とが、両面テープ１０４を介して接着される。なお、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１との固定方法に使用される固定用部材は両面テープ１０４には限られず、例えば、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂等の接着部材、あるいは入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とを物理的に固定する固定構造体であってもよい。
【００５６】
このように、入力装置Ｘ１は、液晶表示装置Ｚ１の液晶表示パネル１０１を透視しながら、入力装置Ｘ１の入力領域ＥＩ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。
【００５７】
表示装置Ｙ１は、入力装置Ｘ１を備えているので、信頼性を向上することができる。
【００５８】
次に、表示装置Ｙ１を備えた携帯端末Ｐ１について、図９を参照しながら説明する。
【００５９】
図９に示すように、本実施形態に係る携帯端末Ｐ１は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ等の機器であって、表示装置Ｙ１と、音声入力部２０１と、音声出力部２０２と、キー入力部２０３と、第２筐体２０４とを備えている。
【００６０】
音声入力部２０１は、例えば、マイク等により構成されており、使用者の音声等が入力される。音声出力部２０２は、スピーカ等により構成されており、相手方からの音声等が出力される。キー入力部２０３は、例えば、機械的なキーにより構成される。なお、キー入力部２０３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２０４は、表示装置Ｙ１、音声入力部２０１、音声出力部２０２、およびキー入力部２０３を収容する役割を担う部材である。
【００６１】
他にも、携帯端末Ｐ１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、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。
【００６２】
携帯端末Ｐ１は、表示装置Ｙ１を備えているので、ガラス基板２の強度が低下する可能性を低減することができる。
【００６３】
なお、上記では、携帯端末Ｐ１に音声入力部２０１を備えている例について説明したが、これに限定されない。すなわち、携帯端末Ｐ１には音声入力部２０１は備えられていなくともよい。
【００６４】
ここで、表示装置Ｙ１は、上記の携帯端末Ｐ１の代わりに、産業用途で使用されるプログラマブル表示器、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、デジタルカメラ等の種々の機器に備えられていてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
Ｘ１ 入力装置
Ｙ１ 表示装置
Ｐ１ 携帯端末
２ 基体
９ 振動体
１１ 第１振動体用電極（振動体用電極）
１２ 第２振動体用電極（振動体用電極）
１５ 接合部材
９１ 振動体の第１端子
９２ 振動体の第２端子
１０１ 液晶表示パネル（表示パネル）
１０３ 第１筐体
２０４ 第２筐体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置、表示装置、および機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチパネルのような入力装置において、使用者がこの入力装置を操作した場合に、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伝達する触覚伝達技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。触覚伝達技術を適用した入力装置では、基体と、基体を振動させる振動体と、を備えている。使用者に対して触感を伝達させるために、入力装置では、振動体の伸縮運動により基体を上下方向に湾曲振動させる。このため、振動体は、紫外線硬化樹脂からなる接合部材を介して基体の背面に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の入力装置では、接合部材を紫外線によって硬化させる際に、接合部材に対して紫外線を十分に当てることができず、接合部材が十分に硬化せずに、接合部材の接合強度が低くなる場合がある。接合部材の接合強度が低い場合に、振動体の伸縮運動によって、振動体の一部または全部が基体から剥がれてしまう可能性があった。振動体の一部または全部が基体から剥がれると、使用者に対して十分に触感を伝達することができず、入力装置の信頼性が低下する。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性を向上することができる入力装置、表示装置、および機器に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の入力装置における一態様は、基体と、前記基体を振動させる振動体と、前記基体上に設けられており、かつ前記振動体と電気的に接続される振動体用電極と、前記基体と前記振動体とを接合し、かつ紫外線硬化樹脂からなる接合部材と、を備え、平面透視して、前記振動体用電極は、前記接合部材が位置する領域とは重ならない領域に位置している。
【０００７】
本発明の表示装置における一態様は、本発明に係る入力装置と、前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、前記表示パネルが収容された第１筐体と、を備える。
【０００８】
本発明の機器における一態様は、本発明に係る表示装置を第２筐体に備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の入力装置、表示装置、および機器は、信頼性を向上することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】図１中に示した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。
【図３】図１中に示した切断線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した断面図である。
【図４】振動体の外観の概略構成を示す斜視図である。
【図５】基体の背面から見た場合の、図１のＡ１の部分を拡大した図である。
【図６】図５中に示した切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切断した個所において、紫外線硬化樹脂を紫外線によって硬化させている状態を示す断面図である。
【図７】入力装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る入力装置Ｘ１は、静電容量方式のタッチパネルであって、使用者によって入力操作が可能な入力領域ＥＩと、入力領域ＥＩの外側に位置する外側領域ＥＯとを有している。なお、静電容量方式のタッチパネルに代えて、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、赤外線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を用いてもよい。但し、検出感度向上の観点から、静電容量方式のタッチパネルを用いることが好ましい。
【００１４】
図１〜図３に示すように、入力装置Ｘ１は、基体２を備えている。
【００１５】
基体２は、入力領域ＥＩにおいて後述する第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、および第２接続電極４ｂを支持する役割を担うとともに、外側領域ＥＯにおいて後述する配線導体７を支持する役割を担う部材である。基体２は、操作面２ａ、および操作面２ａの反対側に位置する背面２ｂを有している。すなわち、基体２の操作面２ａが、使用者によって入力操作される面となる。なお、基体２の操作面２ａ上に、保護フィルムを設けてもよい。
【００１６】
基体２は、操作面２ａおよび背面２ｂに対して交差する方向に光を適切に透過することが可能な構成とされるとともに、絶縁性を有する構成とされている。基体２の構成材料としては、例えば、透明ガラスあるいは透明プラスチック等の透光性を有するものが挙げられるが、中でも視認性の観点において透明ガラスが好ましい。特に、透明ガラスの中でも、イオン交換によって化学強化された強化ガラスを用いることが好ましい。なお、本明細書において透光性とは、可視光に対して透過性を有することを意味する。また、本実施形態に係る基体２の平面視形状は角部が丸みを帯びている略矩形状とされているが、これには限られない。角部が丸みを帯びていなくてもよいし、基体２の平面視形状が円形状あるいは三角形状等であってもよい。
【００１７】
図２および図３に示すように、入力領域ＥＩに対応する基体２の背面２ｂ上には、第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、第２接続電極４ｂ、絶縁体５、および保護部材６が設けられている。
【００１８】
第１検出電極３ａは、入力領域ＥＩに接近した使用者の指Ｆ１の、図１に示すＹ方向（基体２の長辺方向）における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指Ｆ１との間に静電容量を発生する機能を有している。すなわち、第１検出電極３ａは、基体２の背
面２ｂ上に、図１に示すＸ方向（基体２の短辺方向）に沿って所定の間隔を空けて設けられている。ここで、本実施形態に係る第１検出電極３ａは、検出感度を向上する観点から、平面視形状が略ひし形とされているが、これには限られない。
【００１９】
第１接続電極３ｂは、隣り合う第１検出電極３ａを電気的に接続する役割を担う部材である。第１接続電極３ｂは、基体２の背面２ｂ上に設けられている。
【００２０】
第２検出電極４ａは、入力領域ＥＩに接近した使用者の指Ｆ１の、図１に示すＸ方向における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指Ｆ１との間に静電容量を発生する機能を有している。すなわち、第２検出電極４ａは、基体２の背面２ｂ上に、図１に示すＹ方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。ここで、本実施形態に係る第２検出電極４ａは、検出感度を向上する観点から、平面視形状が略ひし形とされているが、これには限られない。
【００２１】
第２接続電極４ｂは、隣り合う第２検出電極４ａを電気的に接続する役割を担う部材である。第２接続電極４ｂは、第１接続電極３ｂと電気的に絶縁するように、絶縁体５を跨ぐように、絶縁体５上に設けられている。ここで、絶縁体５は、第１接続電極３ｂを覆うように基体２の背面２ｂ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、シリコーン樹脂、二酸化珪素、あるいは窒化珪素等が挙げられる。
【００２２】
上述の第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、および第２接続電極４ｂの構成材料としては、例えば、透光性を有する導電部材が挙げられる。透光性を有する導電部材としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Antimony Tin 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。
【００２３】
保護部材６は、第１検出電極３ａ、第１接続電極３ｂ、第２検出電極４ａ、第２接続電極４ｂ、および絶縁体５を保護するための役割を担う部材である。このため、保護部材６は、これらの部材を覆うようにして設けられている。保護部材６としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルム、樹脂フィルム等が挙げられる。
【００２４】
また、図１に示すように、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂ上には、配線導体７が設けられている。
【００２５】
配線導体７は、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａに電圧を印加するための役割を担う部材である。配線導体７は、その一端部が第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａと電気的に接続され、その他端部がタッチパネル用ＦＰＣ基板８と電気的に接続されている。なお、タッチパネル用ＦＰＣ基板８は、柔軟性があり大きく変形させることが可能なフレキシブル基板である。配線導体７は、例えば、硬質で高い形状安定性を得るべく、金属薄膜で構成されている。この金属薄膜としては、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。なお、上述の金属薄膜を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法、あるいは化学気相成長法が挙げられる。
【００２６】
振動体９は、使用者による所定の入力操作を検知した場合に、基体２を湾曲振動させる役割を担う部材である。具体的には、振動体９は、図１に示すＸ方向に伸縮運動を繰り返すことにより、基体２の厚み方向（以下、当該方向を「上下方向」と称する）に、基体２
を湾曲振動させる。なお、詳細は後述するように、振動体９は、基体２の操作面２ａへの押圧荷重を検出する役割も有している。本実施形態では、振動体９は、例えば、印加される電圧に基づいて伸縮運動を行う圧電素子であるが、これに限定されない。圧電素子の代わりに、電磁式振動体、バネ、モータ等を用いてもよい。
【００２７】
本実施形態では、図１に示すように、振動体９は、基体２の背面２ｂの両方の短辺の近傍に、それぞれの短辺に沿って２つ設けられている。そして、振動体９は、振動体用ＦＰＣ基板１０に電気的に接続されている。ここで、振動体用ＦＰＣ基板１０は、タッチパネル用ＦＰＣ基板８と同様、柔軟性があり大きく変形させることが可能なフレキシブル基板である。なお、振動体９の配置位置、個数等については、特に限定されない。例えば、振動体９は、基体２の背面２ｂの両方の長辺の近傍に、それぞれの長辺に沿って２つ設けられていてもよいし、基体２の背面２ｂの両方の長辺および短辺の近傍に、それぞれの長辺および短辺に沿って４つ設けられていてもよい。
【００２８】
なお、上記では、タッチパネル用ＦＰＣ基板８および振動体用ＦＰＣ基板１０を別個独立に形成した例について説明したが、これに限定されない。タッチパネル用ＦＰＣ基板８および振動体用ＦＰＣ基板１０を物理的に同じ基板に形成してもよい。
【００２９】
図４は、振動体９の外観の概略構成を示す斜視図である。図４に示すように、振動体９は、基体２の背面２ｂと向き合う表面９ａに、第１端子９１および第２端子９２を有している。第１端子９１は、正の電圧が印加される端子であり、第２端子９２は、負の電圧が印加される端子である。また、振動体９の表面９ａから端面９ｂにわたって、第１端子９１と電気的に接続される第１端面電極９１１、および第２端子９２と電気的に接続される第２端面電極９２１を有している。また、振動体９は、その内部に、複数の内部電極と複数の活性層（共に図示せず）とが交互に積層されて構成されており、振動体９の表面９ａ近傍に位置する部位には不活性層が設けられている。複数の内部電極のうち偶数番目に位置する内部電極は、第１端面電極９１１と電気的に接続されており、複数の内部電極のうち奇数番目に位置する内部電極は、第２端面電極９２１と電気的に接続されている。ここで、活性層は、分極処理された圧電材料から構成されている。また、不活性層は、分極処理されていない圧電材料、金属材料、絶縁材料から構成されている。
【００３０】
図５は、基体２の背面２ｂから見た場合の、図１のＡ１の部分を拡大した図である。なお、説明の便宜上、振動体９および振動体用ＦＰＣ基板１０を点線で表している。図５に示すように、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂ上には、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２が設けられている。第１振動体用電極１１は、一端部に第１載置領域１１ａを有しており、この第１載置領域１１ａ上に設けられた導電部材１３によって振動体９の第１端子９１と電気的に接続される。また、第２振動体用電極１２は、一端部に第２載置領域１２ａを有しており、この第２載置領域１２ａ上に設けられた導電部材１３によって振動体９の第２端子９２と電気的に接続される。導電部材１３は、例えば、銀ペースト、異方性導電フィルム、はんだ等である。
【００３１】
また、第１振動体用電極１１の他端部および第２振動体用電極１２の他端部で振動体用ＦＰＣ基板１０と電気的に接続される。第１振動体用電極１１の他端部および第２振動体用電極１２の他端部と、振動体用ＦＰＣ基板１０とは、例えば、異方性導電フィルム、はんだ等によって電気的に接続される。また、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂ上には、基体２と振動体用ＦＰＣ基板１０との接続強度を向上するために、ダミー電極１４が設けられている。ダミー電極１４は、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２と電気的に絶縁されている。
【００３２】
本実施形態において第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２は、例えば、硬
質で高い形状安定性を得るべく、金属薄膜で構成されている。この金属薄膜としては、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。
【００３３】
また、外側領域ＥＯに対応する基体２の背面２ｂと振動体９の表面９ａとの間には、基体２の背面２ｂと振動体９の表面９ａとを接合し、かつ紫外線硬化樹脂からなる接合部材１５が介在している。接合部材１５は、導電部材１３とともに、基体２の背面２ｂと振動体９の表面９ａとを互いに接合する役割を担う部材である。ここで、接合部材１５は、紫外線の光エネルギーに反応して液体から固体へ化学的に変化して硬化する紫外線硬化樹脂である。紫外線硬化樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂が挙げられる。
【００３４】
ここで、接合部材が紫外線硬化樹脂からなることを確認する方法について説明する。例えば、赤外分光法にて接合部材に用いられている材料を確認する。なお、赤外分光法とは、測定対象の物質に赤外線を照射し、透過光あるいは反射光を分光することでスペクトルを得て、測定対象の物質の特性を知る方法のことをいう。ここで、一般に、接合部材からアクリル系の材料が検出された場合には、接合部材は、紫外線硬化樹脂からなる、と判断することが可能である。他にも、赤外分光法により、接合部材から、ベンゾインイソプロピルエーテル、ミヒラーズケトン等の光開始剤が検出された場合には、接合部材は、紫外線硬化樹脂からなる、と判断することが可能である。このように、赤外分光法を用いることにより、接合部材が紫外線硬化樹脂からなるか否かを判断することができる。
【００３５】
なお、接合強度を向上するために、接合部材１５に、この接合材料１５とは異なる材料を含ませる場合があるが、本明細書における接合部材１５とは、当該材料を除いた部分を意味する。
【００３６】
本実施形態では、平面透視して、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２は、接合部材１５が位置する領域とは重ならない領域に位置している。具体的には、接合部材１５は、振動体９の短辺を真ん中で分割した場合における、振動体９の長辺に沿って複数設けられている。このようにすることで、振動体９が図１に示すＸ方向に伸縮運動を繰り返しても、振動体９が基体２から剥がれる可能性を低減することができる。第１振動体用電極１１は、接合部材１５および第２載置領域１２ａを避けるために、一部が平面視コの字状に形成されている。また、第２振動体用電極１２は、接合部材１５を避けるために、一部が平面視コの字状に形成されている。
【００３７】
なお、上記では、接合部材１５は、振動体９の長辺に沿って複数設けられている例について説明したが、これに限定されない。平面透視して第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２と重ならなければ、接合部材１５は、任意の箇所に設けることができる。
【００３８】
図６は、図５中に示した切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切断した個所において、接合部材１５を紫外線によって硬化させている状態を示す断面図である。図６に示すように、ディスペンサ、スクリーン印刷、インクジェット等を用いて基板２の背面２ｂに塗布した接合部材１５を硬化するために、この接合部材１５に対して紫外線を照射する。本実施形態において、紫外線の照射経路は、図６の矢印で示されているように、基体２の操作面２ａ、および背面２ｂの順となる。ここで、入力装置Ｘ１では、平面透視して、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２は、接合部材１５が位置する領域とは重ならない領域に位置している。このため、図６の矢印で示された経路で紫外線を照射した場合であっても、入力装置Ｘ１は、紫外線の照射経路に、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２は存在していない。そのため、入力装置Ｘ１では、全体が十分に硬化された接合部材１５を形成することができる。
【００３９】
すなわち、上記とは逆に、紫外線の照射経路に、第１振動体用電極および第２振動体用電極が存在している場合を考える。この場合、第１振動体用電極および第２振動体用電極によって紫外線の照射が妨げられ、接合部材の一部または全部が十分に硬化されない可能性があった。つまり、第１振動体用電極および第２振動体用電極は、上記のように金属薄膜で形成されており、第１振動体用電極および第２振動体用電極において、紫外線が反射されてしまうからである。接合部材の一部または全部が十分に硬化されないと、振動体の基体に対する接合強度が低下する。振動体の基体に対する接合強度が低下すると、振動体の一部または全部が基体から剥がれる可能性がある。振動体の一部または全部が基体から剥がれると、使用者に対して十分に触感を伝達することができず、入力装置の信頼性が低下する。
【００４０】
これに対して、入力装置Ｘ１では、紫外線の照射経路に、第１振動体用電極１１および第２振動体用電極１２が存在していないので、全体が十分に硬化された接合部材１５を形成することができる。このため、入力装置Ｘ１では、振動体９の基体２に対する接合強度が低下する可能性を低減することができる。そのため、振動体９の一部または全部が基体２から剥がれる可能性を低減することができる。この結果、入力装置Ｘ１の信頼性が向上する。
【００４１】
また、本実施形態では、第１振動体用電極１１の抵抗率は、第２振動体用電極１２の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されている。第１振動体用電極１１の抵抗率は、第２振動体用電極１２の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されているので、振動体９の伸縮運動が低減する可能性を低減することができる。すなわち、仮に、第１振動体用電極１１の抵抗率が、第２振動体用電極１２の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されていない場合、振動体９の第１端子９１に入力される入力波形における位相と、振動体９の第２端子９２に入力される入力波形における位相とが互いに大きくずれてしまう。つまり、振動体９は、第１端子９１に入力される入力波形と、第２端子９２に入力される入力波形との合成波に基づいて伸縮運動を行う。このため、位相が互いに大きくずれてしまうと、振動体９の伸縮運動が低減してしまう。よって、本実施形態のように、第１振動体用電極１１の抵抗率は、第２振動体用電極１２の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されていることが好ましい。
【００４２】
なお、第１振動体用電極１１の抵抗率は、第２振動体用電極１２の抵抗率と略等しいことがさらに好ましい。第１振動体用電極１１の抵抗率が、第２振動体用電極１２の抵抗率と略等しいと、振動体９の伸縮運動が低減する可能性をより低減することができる。
【００４３】
次に、上記の入力装置Ｘ１の動作について、図７を参照しながら説明する。
【００４４】
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感を伝達する場合にも適用できることは勿論である。
【００４５】
図７に示すように、使用者が、入力領域ＥＩに対応する基体２の操作面２ａを押圧した場合に、振動体９は、基体２への押圧荷重を検出する（Ｏｐ１）。ここで、振動体９の荷重検出機能について説明する。すなわち、使用者が、入力領域ＥＩに対応する基体２の操作面２ａを押圧すると、基体２が下方向に湾曲する。基体２が下方向に湾曲すると、振動体９も下方向に湾曲する。つまり、基体２への押圧荷重に応じて、振動体９の湾曲量が変移する。本実施形態では、振動体９は、圧電素子であるので、湾曲量に応じた電圧に変換することができる。この結果、振動体９により基体２の押圧荷重を検出することができる。なお、上記では、荷重検出機能を振動体９で実現している例について説明したが、これ
に限らず、例えば、歪みセンサ等の荷重センサによって実現してもよい。
【００４６】
そして、図示しない触覚伝達ドライバは、使用者による基体２の操作面２ａへの押圧操作が、表示画面に表示された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）。なお、触覚伝達ドライバは、例えば、振動体用ＦＰＣ基板１０上に実装される。
【００４７】
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９を図１に示す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９により基体２が上下方向に湾曲振動する（０ｐ４）。これにより、基体２を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。
【００４８】
以上より、上記の入力装置Ｘ１は、信頼性を向上することができる。
【００４９】
次に、入力装置Ｘ１を備えた表示装置Ｙ１について、図８を参照しながら説明する。
【００５０】
図８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と、入力装置Ｘ１に対向して配置される液晶表示装置Ｚ１とを備えている。
【００５１】
液晶表示装置Ｚ１は、液晶表示パネル１０１、バックライト１０２、および第１筐体１０３を備えている。
【００５２】
液晶表示パネル１０１は、表示のために液晶組成物を利用した表示パネルである。なお、液晶表示パネル１０１の代わりに、プラズマパネル、有機ＥＬパネル、電子ペーパ等の表示パネルであってもよい。ここで、有機ＥＬパネルは、電圧を印加すると発光する物質を利用した表示パネルである。具体的には、有機ＥＬパネルは、ジアミン類等の有機物を用いた発光体を基板に蒸着し、５〜１０Ｖの直流電圧を印加することで表示が行われる。
【００５３】
バックライト１０２は、光源１０２ａおよび導光板１０２ｂを備えている。光源１０２ａは、導光板１０２ｂに向けて光を出射する役割を担う部材であり、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成される。なお、ＬＥＤの代わりに、冷陰極蛍光ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＥＬ（Electro-Luminescence）であってもよい。導光板１０２ｂは、液晶表示パネル１０１の下面全体にわたって、光源１０２ａからの光を略均一に導くための役割を担う部材である。
【００５４】
第１筐体１０３は、液晶表示パネル１０１およびバックライト１０２を収容する役割を担うものであり、上側筐体１０３ａおよび下側筐体１０３ｂを含んで構成される。表示装置用筐体１０３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。
【００５５】
ここで、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とは、両面テープ１０４を介して接着される。すなわち、入力装置Ｘ１における基体２の背面２ｂが液晶表示パネル１０１の主面に対向して配置されるように、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とが、両面テープ１０４を介して接着される。なお、入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１との固定方法に使用される固定用部材は両面テープ１０４には限られず、例えば、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂等の接着部材、あるいは入力装置Ｘ１と液晶表示装置Ｚ１とを物理的に固定する固定構造体であってもよい。
【００５６】
このように、入力装置Ｘ１は、液晶表示装置Ｚ１の液晶表示パネル１０１を透視しながら、入力装置Ｘ１の入力領域ＥＩ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。
【００５７】
表示装置Ｙ１は、入力装置Ｘ１を備えているので、信頼性を向上することができる。
【００５８】
次に、表示装置Ｙ１を備えた携帯端末Ｐ１について、図９を参照しながら説明する。
【００５９】
図９に示すように、本実施形態に係る携帯端末Ｐ１は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ等の機器であって、表示装置Ｙ１と、音声入力部２０１と、音声出力部２０２と、キー入力部２０３と、第２筐体２０４とを備えている。
【００６０】
音声入力部２０１は、例えば、マイク等により構成されており、使用者の音声等が入力される。音声出力部２０２は、スピーカ等により構成されており、相手方からの音声等が出力される。キー入力部２０３は、例えば、機械的なキーにより構成される。なお、キー入力部２０３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２０４は、表示装置Ｙ１、音声入力部２０１、音声出力部２０２、およびキー入力部２０３を収容する役割を担う部材である。
【００６１】
他にも、携帯端末Ｐ１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、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。
【００６２】
携帯端末Ｐ１は、表示装置Ｙ１を備えているので、ガラス基板２の強度が低下する可能性を低減することができる。
【００６３】
なお、上記では、携帯端末Ｐ１に音声入力部２０１を備えている例について説明したが、これに限定されない。すなわち、携帯端末Ｐ１には音声入力部２０１は備えられていなくともよい。
【００６４】
ここで、表示装置Ｙ１は、上記の携帯端末Ｐ１の代わりに、産業用途で使用されるプログラマブル表示器、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、デジタルカメラ等の種々の機器に備えられていてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
Ｘ１ 入力装置
Ｙ１ 表示装置
Ｐ１ 携帯端末
２ 基体
９ 振動体
１１ 第１振動体用電極（振動体用電極）
１２ 第２振動体用電極（振動体用電極）
１５ 接合部材
９１ 振動体の第１端子
９２ 振動体の第２端子
１０１ 液晶表示パネル（表示パネル）
１０３ 第１筐体
２０４ 第２筐体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体を振動させる振動体と、
前記基体上に設けられており、かつ前記振動体と電気的に接続される振動体用電極と、
前記基体と前記振動体とを接合し、かつ紫外線硬化樹脂からなる接合部材と、を備え、
平面透視して、前記振動体用電極は、前記接合部材が位置する領域とは重ならない領域に位置していることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記振動体は、正の電圧が印加される第１端子と、負の電圧が印加される第２端子とを有し、
前記振動体用電極は、前記第１端子と電気的に接続される第１振動体用電極と、前記第２端子に電気的に接続される第２振動体用電極とを有し、
前記第１振動体用電極の抵抗率は、前記第２振動体用電極の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されている、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第１振動体用電極の抵抗率は、前記第２振動体用電極の抵抗率と略等しい、請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の入力装置と、
前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、
前記表示パネルが収容された第１筐体と、を備えた表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルは、液晶表示パネルまたは有機ＥＬパネルである、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の表示装置を第２筐体に備えた機器。
【請求項１】
基体と、
前記基体を振動させる振動体と、
前記基体上に設けられており、かつ前記振動体と電気的に接続される振動体用電極と、
前記基体と前記振動体とを接合し、かつ紫外線硬化樹脂からなる接合部材と、を備え、
平面透視して、前記振動体用電極は、前記接合部材が位置する領域とは重ならない領域に位置していることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記振動体は、正の電圧が印加される第１端子と、負の電圧が印加される第２端子とを有し、
前記振動体用電極は、前記第１端子と電気的に接続される第１振動体用電極と、前記第２端子に電気的に接続される第２振動体用電極とを有し、
前記第１振動体用電極の抵抗率は、前記第２振動体用電極の抵抗率に対して、±４０％の範囲内に設定されている、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第１振動体用電極の抵抗率は、前記第２振動体用電極の抵抗率と略等しい、請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の入力装置と、
前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、
前記表示パネルが収容された第１筐体と、を備えた表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルは、液晶表示パネルまたは有機ＥＬパネルである、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の表示装置を第２筐体に備えた機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６９１３８（Ｐ２０１３−６９１３８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７５０６（Ｐ２０１１−２０７５０６）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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