JP2010009096A - 入力装置および入力機能付き表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面状電極に開口部を形成してシート抵抗値を高めた場合でも、開口部の存在が目立つことのない抵抗膜型入力装置、および入力機能付き表示装置を提供すること。
【解決手段】入力装置の抵抗膜型入力パネル２の第１透光性基板１０および第２透光性基板２０において、第１面状電極１５および第２面状電極２５に開口部１５０、２５０を形成してシート抵抗値を高めてある。それ故、入力位置検出回路で得られる電気信号と接触位置とのリニアリティが高い。また、第１面状電極１５および第２面状電極２５において開口部１５０、２５０の内側には、開口部１５０、２５０の内周縁に所定の隙間１５２、２５２を隔てて、島状パターン１５１、２５１が形成されている。このため、開口部１５０、２５０の存在が目立たない。
【選択図】図２

Description

本発明は、指などが接触した位置を検出可能な抵抗膜型入力装置、および該抵抗膜型入力装置を備えた入力機能付き表示装置に関するものである。

携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、液晶装置などの表面に、タッチパネルと称せられる入力装置が配置され、液晶装置の画像表示領域に表示された画像を参照しながら、情報の入力が行えるものがある。このような入力装置のうち、抵抗膜型入力装置では、対向配置された第１透光性基板および第２透光性基板の各々に、入力領域の全体にわたって面状電極が形成されており、かかる面状電極の各々の端部には、帯状電極が電気的に接続されている。

このような抵抗膜型入力装置では、帯状電極を介して面状電極に電圧を印加して接触位置を検出する。このため、面状電極の抵抗値と帯状電極の抵抗値との間に十分な抵抗差がないと、入力位置検出回路で得られる電気信号と位置とのリニアリティが低下する。しかしながら、近年、入力領域の外周側で額縁と称せられる領域を狭くする傾向にあり、それに伴って、帯状電極の幅寸法を狭くせざるを得ない状況にある。このため、面状電極の抵抗値と帯状電極の抵抗値との間に十分な抵抗差を確保できなるという問題点がある。かといって、面状電極の膜厚を薄くすると、面内抵抗のばらつきが増加してしまうことに加えて、入力操作を繰り返すうちの面状電極が損傷して入力位置の検出を正確に行なえなくなるなど、信頼性が低下するという問題点がある。

そこで、面状電極に７０μｍ角の複数の開口部を形成し、面状電極のシート抵抗値を２．４倍〜２．５倍程度、高めた構成が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００１−３４４１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のように、７０μｍ角の開口部を形成した場合、抵抗膜型入力装置を平面視した際、開口部の存在が目立ってしまい、入力装置としての品位が低下する。特に抵抗膜型入力装置の背面に画像生成装置を配置して入力機能付き表示装置を構成した場合、開口部の存在が目立つと、画像生成装置で生成した画像を品位が高い状態で視認することができない。しかも、このような問題は、面状電極のシート抵抗値をさらに高めることを目的に開口部を大きくすると一層顕著となるため、面状電極のシート抵抗値をさらに高めることが不可能である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、面状電極に開口部を形成してシート抵抗値を高めた場合でも、開口部の存在が目立つことのない抵抗膜型入力装置、およびかかる抵抗膜型入力装置を備えた入力機能付き表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、対向配置された第１透光性基板と第２透光性基板とを備え、前記第１透光性基板および前記第２透光性基板の基板面において互いに交差する方向をＸ方向およびＹ方向としたとき、前記第１透光性基板において前記第２透光性基板と対向する面側には、入力領域の全体にわたって形成された透光性の第１面状電極と、該第１面状電極よりも低いシート抵抗値をもって前記第１面状電極においてＹ方向で対向する両端部の各々に対してＸ方向の全体にわたって電気的に接続する第１帯状電極と、が形成され、前記第２透光性基板において前記第１透光性基板と対向する面側には、入力領域の全体にわたって形成された透光性の第２面状電極と、該第２面状電極よりも低いシート抵抗値をもって前記第２面状電極においてＸ方向で対向する両端部の各々に対してＹ方向の全体にわたって電気的に接続する第２帯状電極と、が形成された抵抗膜型入力装置において、前記第１面状電極および前記第２面状電極のうちの少なくとも一方の面状電極には、複数の開口部が形成され、当該開口部の内側には、当該面状電極と同等の屈折率を備えた島状パターンが形成されていることを特徴とする。

本発明では、面状電極に開口部が形成されているため、面状電極のシート抵抗値を高めることができる。従って、面状電極の抵抗値と帯状電極の抵抗値との間に十分な抵抗差を確保することができるので、入力位置検出回路で得られる電気信号と位置とのリニアリティを向上することができる。また、面状電極において開口部の内側には、面状電極と同等の屈折率を備えた島状パターンが形成されているため、開口部の存在が目立たない。従って、入力装置としての品位が高い。また、抵抗膜型入力装置の背面に画像生成装置を配置して入力機能付き表示装置を構成した場合、開口部の存在が目立たないので、画像生成装置で生成した画像を品位が高い状態で視認することができる。しかも、島状パターンは、開口部の内側で帯状電極から完全に孤立している構成、および開口部の内側で一部が繋がっている構成のいずれであっても、開口部の内周縁との間に隙間を隔てているので、面状電極の抵抗値を低減させてしまうことはない。また、面状電極のシート抵抗値をさらに高めることを目的に開口部を大きくしても、開口部の存在が目立つという事態が発生しない。

本発明において、前記島状パターンは、前記面状電極と同一の透光性導電膜によって、前記開口部の内周縁との間に間隔を隔てて形成されることが好ましい。このように構成すると、新たな工程を追加しなくても、面状電極と同等の屈折率を備えた島状パターンを形成することができる。

本発明では、前記第１面状電極および前記第２面状電極のうち、少なくとも、入力操作が行われる側に配置された面状電極に前記開口部および前記島状パターンが形成されていることが好ましい。抵抗膜型入力装置では、入力操作が行われる際、入力操作が行われる側に配置された面状電極が撓むことになるので、かかる面状電極に損傷が発生しやすいことになるが、開口部を形成すれば、面状電極が撓みやすくなるので、面状電極に損傷することを防止することができる。

本発明において、前記第１面状電極および前記第２面状電極の双方に前記開口部および前記島状パターンが形成されていることが好ましい。このように構成すると、前記第１面状電極および前記第２面状電極の双方においてシート抵抗を高めることができる。

この場合、前記第１面状電極と前記第２面状電極とにおいて前記開口部の形成位置が平面視で重なっていることが好ましい。開口部が形成されている位置は、第１面状電極および第２面状電極のいずれの側に形成されていても入力位置の検出に利用できないことになるが、第１面状電極に形成した開口部と第２面状電極に形成した開口部とが平面視で重なっていれば、開口部の存在によって入力位置の検出に利用できない部分の面積を狭くすることができる。それ故、入力装置としての感度を高めることができる。

本発明は、前記第１透光性基板および前記第２透光性基板のうち、前記開口部および前記島状パターンが形成されている絶縁基板はアルカリガラス基板である場合に適用すると、シミの発生を防止することができる。すなわち、アルカリガラス基板は、露出している部分が広いと、ナトリウム分の滲み出しによってシミが発生しやすいが、本発明では、開口部の内側に島状パターンを形成した分、アルカリガラス基板が露出している部分が狭い。それ故、アルカリガラス基板からのナトリウム分の滲み出しに起因するシミの発生を防止することができ、たとえ、シミが発生しても目立たない。

本発明において、前記開口部の大きさは、５０μｍから２００μｍであることが好ましい。このような大きさの開口部であれば、面状電極の抵抗値を効果的に高めることができる。

ここで、前記開口部の大きさは、前記島状パターンよりも大きければよく、開口部の大きさと、島状パターンの大きさとの比は、２：１以上、さらには３：１以上であることが好ましい。

本発明において、前記隙間の幅寸法は、５μｍから３０μｍであることが好ましい。このような隙間寸法であれば、隙間の存在が目立たない。すなわち、隙間の幅寸法が３０μｍを超えると、他の条件によっては、隙間の存在が見えるようになることから、隙間の幅寸法は３０μｍ以下であることが好ましい。また、隙間の幅寸法が５μｍを下回ると、抵抗膜型入力装置の背面に液晶装置などの画像生成装置を配置した際、液晶装置での画素ピッチと隙間寸法とが近くなる結果、隙間の存在が目立たないとはいえ干渉縞が発生する可能性増えるので好ましくない。また、前記島状パターンと前記開口部との間で意図しないショートがしてしまい、前記第１面状電極あるいは前記第２面状電極の一部の領域で抵抗値が変化してしまう可能性が増すので好ましくない。従って、隙間の幅寸法は５μｍ以上、特に１０μｍ以上であることが好ましい。

本発明において、前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間にはスペーサが配置されており、当該スペーサは前記開口部と平面視で重なる位置、かつ、前記開口部の内側に配置されていることが好ましい。開口部の形成位置、およびスペーサの配置位置は、入力位置の検出に利用できないが、開口部とスペーサとを平面視で重なる領域に配置すれば、入力位置の検出に利用できない領域を狭くすることができる。

本発明を適用した抵抗膜型入力装置は、入力機能付き表示装置に用いることができ、この場合、前記第１透光性基板に対して前記第２透光性基板側とは反対側に画像生成装置が重ねて配置される。

本発明を適用した入力機能付き表示装置は、携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、券売機、銀行の端末などの電子機器に用いられる。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した入力機能付き表示装置の全体構成を模式的に示す説明図、およびその断面構成を模式的に示す説明図である。なお、図１（ｂ）において、入力装置の各電極、および液晶装置の画素電極や対向電極などについては数などを簡略化して示してある。

図１（ａ）、（ｂ）において、本形態を適用した入力機能付き表示装置１００は、概ね、画像生成装置としての液晶装置５と、この液晶装置５において表示光を出射する側の面に重ねて配置された入力装置１とを有している。

液晶装置５は、透過型、反射型あるいは半透過反射型のアクティブマトリクス型の液晶パネル５ａを備えている。本形態において、液晶パネル５ａは、透過型であるため、表示光の出射側とは反対側にバックライト装置（図示せず）が配置される。また、液晶装置５において、液晶パネル５ａに対して表示光の出射側には第１偏光板８１が重ねて配置され、その反対側に第２偏光板８２が重ねて配置されている。液晶パネル５ａは、表示光の出射側に配置された透光性の素子基板５０と、この素子基板５０に対して対向配置された透光性の対向基板６０とを備えている。対向基板６０と素子基板５０とは、枠状のシール材７１により貼り合わされており、対向基板６０と素子基板５０との間においてシール材７１で囲まれた領域内に液晶層５５が保持されている。

素子基板５０において、対向基板６０と対向する面には複数の画素電極５８が形成され、対向基板６０において、素子基板５０と対向する面には共通電極６８が形成されており、液晶装置５においてカラー表示を行なう場合、対向基板６０にはカラーフィルタ（図示せず）が形成される。なお、共通電極６８は素子基板５０の側に形成されることもある。また、対向基板６０が表示光の出射側に配置されることもある。素子基板５０において、対向基板６０の縁から張り出した張出領域５９には駆動用ＩＣ７５がＣＯＧ実装されているとともに、張出領域５９にはフレキシブル基板７３が接続されている。なお、素子基板５０には、素子基板５０上のスイッチング素子と同時に駆動回路を形成することもある。

（入力装置１の詳細構成）
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態１に係る入力装置の抵抗膜型入力パネルに形成した電極の平面的なレイアウトを模式的に示す説明図、この抵抗膜型入力パネルの第１透光性基板に形成した電極の平面的構成を模式的に示す説明図、および当該抵抗膜型入力パネルの第２透光性基板に形成した電極の平面的構成を模式的に示す説明図である。なお、図２（ａ）には、第１透光性基板に形成された帯状電極を実線で示し、第２透光性基板に形成された帯状電極を点線で示し、図２（ｂ）、（ｃ）において、絶縁基板に形成された面状電極については、その形成範囲を一点鎖線で示してある。また、以下の説明では、抵抗膜型入力パネルに用いた第１透光性基板および第２透光性基板の基板面で互いに交差する方向（本形態では、直交する方向）を各々Ｘ方向およびＹ方向として説明する。

本形態の入力装置１は、液晶装置５に重ねて配置された抵抗膜型入力パネル２を備えた抵抗膜型入力装置であり、抵抗膜型入力パネル２の中央領域が入力領域２ａとして利用される。かかる抵抗膜型入力パネル２は、ガラス板やプラスチック板などからなる透光性の第１透光性基板１０と、ガラス板、プラスチック板、プラスチックシートなどからなる透光性の第２透光性基板２０とを備えており、本形態では、第１透光性基板１０および第２透光性基板２０のいずれにもアルカリガラス板が用いられている。ここで、第１透光性基板１０と第２透光性基板２０とは、第１面１１、２１同士が所定の隙間を介して対向するように、枠状のシール材３１によって貼り合わされている。第２透光性基板２０は入力操作側に配置され、第１透光性基板１０は液晶装置５の側に配置されている。このため、第２透光性基板２０は、第２面２２を入力操作側に向けており、第１透光性基板１０は、第２面１２を液晶装置５の側に向けている。このように構成した抵抗膜型入力パネル２では、入力を行なう際、第２透光性基板２０が撓む必要があるので、第２透光性基板２０は、第１透光性基板１０より厚さが薄く、可撓性を備えている。

ここで、第１透光性基板１０および第２透光性基板２０はいずれも、Ｘ方向に延在する基板辺１０ｘ1、１０ｘ2、２０ｘ1、２０ｘ2が長辺で、Ｙ方向に延在する基板辺１０ｙ1、１０ｙ2、２０ｙ1、２０ｙ2が短辺の長方形であり、第１透光性基板１０および第２透光性基板２０の縦横比は、例えば４：１である。

第１透光性基板１０の第１面１１において、第２透光性基板２０の縁からＹ方向に張り出した張出領域１３にはフレキシブル基板３３が接続されている。かかるフレキシブル基板３３は、抵抗膜型入力パネル２と入力位置検出回路（図示せず）とを電気的に接続するための配線部材である。

抵抗膜型入力パネル２では、第１透光性基板１０の第１面１１の入力領域２ａの全体にわたってＩＴＯ膜（Indium Tin Oxide）からなる透光性の第１面状電極１５が形成され、第２透光性基板２０の第１面２１にも、入力領域２ａの全体にわたってＩＴＯ膜からなる透光性の第２面状電極２５が形成され、その内側は空気層になっている。

また、第１透光性基板１０の第１面１１では、第１面状電極１５においてＹ方向で対向する両端部の各々に対してＸ方向の全体にわたって電気的に接続する一対の第１帯状電極１６ａ、１６ｂ（第１帯状電極対）が形成されており、かかる第１帯状電極１６ａ、１６ｂは、入力領域２ａより外周側に形成されている。本形態において、第１帯状電極１６ａ、１６ｂは、第１面状電極１５においてＹ方向で対向する両端部の上層に積層された金属電極であり、銀や銀合金などからなる。このため、第１帯状電極１６ａ、１６ｂのシート抵抗は０．２Ω／□であるのに対して、第１面状電極１５のシート抵抗は５００Ω／□であり、第１帯状電極１６ａ、１６ｂは、第１面状電極１５に比較してシート抵抗が低い。

ここで、第１透光性基板１０の角部には４つの端子１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈが形成されており、一対の第１帯状電極１６ａ、１６ｂのうち、一方の第１帯状電極１６ａは端子１６ｇの一方端から、Ｙ方向の一方側に位置する基板辺１０ｙ1に平行に延在している。また、端子１６ｅからは中継電極１６ｓがＸ方向の一方側に位置する基板辺１０ｘ1に沿って延在しており、他方の第１帯状電極１６ｂは、中継電極１６ｓの先端部からＹ方向の他方側に位置する基板辺１０ｙ2に沿って延在している。

また、第２透光性基板２０の第１面２１では、第２面状電極２５においてＸ方向で対向する両端部の各々に対してＹ方向の全体にわたって電気的に接続する一対の第２帯状電極２６ａ、２６ｂ（第２帯状電極対）が形成されており、かかる第２帯状電極２６ａ、２６ｂも、第１帯状電極１６ａ、１６ｂと同様、入力領域２ａより外周側に形成されている。本形態において、第２帯状電極２６ａ、２６ｂは、第２面状電極２５においてＸ方向で対向する両端部の上層に積層された金属電極であり、第１帯状電極１６ａ、１６ｂと同様、銀や銀合金などからなる。このため、第２帯状電極２６ａ、２６ｂのシート抵抗は、第２面状電極２５に比較してシート抵抗が低い。ここで、第２透光性基板２０の端部には２つの端子２６ｆ、２６ｈが形成されており、一対の第２帯状電極２６ａ、２６ｂのうち、一方の第２帯状電極２６ａは端子２６ｆの一方端から、Ｘ方向の一方側に位置する基板辺２０ｘ1に沿って延在している。また、端子２６ｈからは中継電極２６ｓがＹ方向の一方側に位置する基板辺２０ｙ1に沿って延在しており、他方の第２帯状電極２６ｂは、中継電極２６ｓの先端部からＸ方向の他方側に位置する基板辺２０ｘ2に沿って延在している。なお、第１透光性基板１０および第２透光性基板２０のうち、一方には、第１透光性基板１０と第２透光性基板２０との離間距離を規定する小突起がスペーサとして形成されることもある。

このように構成した第１透光性基板１０に第２透光性基板２０を対向配置すると、第２透光性基板２０に形成された端子２６ｆ、２６ｈは、第１透光性基板１０に形成された端子１６ｆ、１６ｈと重なる。また、第１透光性基板１０の第１面１１では、端子１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈにおいて張出領域１３に位置する他方側端部にフレキシブル基板３３（図１参照）が接続される。また、図１（ｂ）に示すシール３１には、表面に金属層が形成されたプラスチックビーズなどからなる基板間導通材３０が配合されており、基板間導通材３０は、第１透光性基板１０の第１面１１と第２透光性基板２０の第１面２１との間に介在して、第２透光性基板２０に形成されている端子２６ｆ、２６ｈと、第１透光性基板１０に形成されている端子１６ｆ、１６ｈとを導電接続する。

従って、第１帯状電極１６ａは、端子１６ｇおよびフレキシブル基板３３を介して入力位置検出回路に電気的に接続される。それ故、第１帯状電極１６ａにおいて、入力位置検出回路への電気的な接続位置に近い一方側端部１６ａ1は、第１帯状電極１６ａと端子１６ｇとが繋がっている部分である。これに対して、第１帯状電極１６ｂは、中継電極１６ｓ、端子１６ｅおよびフレキシブル基板３３を介して入力位置検出回路に電気的に接続される。それ故、第１帯状電極１６ｂにおいて、入力位置検出回路への電気的な接続位置に近い一方側端部１６ｂ1は、第１帯状電極１６ｂと中継電極１６ｓとが繋がっている部分である。

一方、第２帯状電極２６ａは、端子２６ｆ、端子１６ｆおよびフレキシブル基板３３を介して入力位置検出回路に電気的に接続される。それ故、第２帯状電極２６ａにおいて、入力位置検出回路への電気的な接続位置に近い一方側端部２６ａ1は、第２帯状電極２６ａと端子２６ｆとが繋がっている部分である。これに対して、第２帯状電極２６ｂは、中継電極２６ｓ、端子２６ｈ、端子１６ｈおよびフレキシブル基板３３を介して入力位置検出回路に電気的に接続される。それ故、第２帯状電極２６ｂにおいて、入力位置検出回路への電気的な接続位置に近い一方側端部２６ｂ1は、第２帯状電極２６ｂと中継電極２６ｓとが繋がっている部分である。

（面状電極の詳細構成）
図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る入力装置の抵抗膜型入力パネルの面状電極に形成した開口部の平面形状を示す説明図、およびそのＣ１−Ｃ１′線に相当する位置で抵抗膜型入力パネルを切断したときの断面構成を模式的に示す説明図である。

本形態の入力装置１において、第１透光性基板１０の第１面状電極１５には、複数の開口部１５０が形成され、第２透光性基板２０の第２面状電極２５にも、第１面状電極１５と同様、複数の開口部２５０が形成されている。このため、第１面状電極１５および第２面状電極２５は、開口部１５０、２５０が形成されている分だけ、シート抵抗が高くなっている。

本形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１透光性基板１０に形成された開口部１５０の内側には、開口部１５０の内周縁との間に隙間１５２を隔てて矩形形状の島状パターン１５１が形成されている。ここで、島状パターン１５１は、第１面状電極１５と同時形成されたＩＴＯ膜（透光性導電膜）からなり、第１面状電極１５と同等の屈折率を備えている。本形態において、開口部１５０は、１辺が５０μｍから２００μｍの正方形であり、開口部１５０の大きさと、島状パターン１５１の大きさとの比は、好ましくは２：１以上、さらに好ましくは３：１以上に設定されている。また、島状パターン１５１と開口部１５０の内周縁とは、幅寸法が５μｍから３０μｍの隙間１５２を隔てている。

また、第２透光性基板２０でも、第１透光性基板１０と同様は、開口部２５０の内側に、開口部２５０の内周縁との間に隙間２５２を隔てて矩形形状の島状パターン２５１が形成されている。ここで、島状パターン２５１は第２面状電極２５と同時形成されたＩＴＯ膜（透光性導電膜）からなる。本形態において、開口部２５０は、１辺が５０μｍから２００μｍの正方形であり、開口部２５０の大きさと、島状パターン２５１の大きさとの比は、好ましくは２：１以上、さらに好ましくは３：１以上に設定されている。また、島状パターン２５１と開口部２５０の内周縁とは、幅寸法が５μｍから３０μｍの隙間２５２を隔てている。

このように構成した開口部１５０と開口部２５０とは平面視で重なる位置に、同一の形状や寸法をもって形成されている。

（本形態の作用および主な効果）
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した抵抗膜型入力装置において、Ｘ方向における接触位置を検出する原理を示す説明図、およびＹ方向における接触位置を検出する原理を示す説明図である。本形態の抵抗膜型入力装置１では、図４（ａ）に示すように、入力位置検出回路から第２帯状電極２６ａ、２６ｂを介して第２面状電極２５にＸ方向の電圧を印加し、入力位置検出回路において、第１透光性基板１０の側を介して電位Ｖｓｘを検出すれば、Ｘ方向での接触位置を検出することができる。また、図４（ｂ）に示すように、入力位置検出回路から第１帯状電極１６ａ、１６ｂを介して第１面状電極１５にＹ方向の電圧を印加し、入力位置検出回路において、第２透光性基板２０の側を介して電位Ｖｓｙを検出すれば、Ｙ方向での接触位置を検出することができる。

ここで、図２を参照して説明した第１帯状電極１６ａ、１６ｂ、および第２帯状電極２６ａ、２６ｂでは、一方側端部１６ａ1、１６ｂ1、２６ａ1、２６ｂ1から他方側端部１６ａ2、１６ｂ2、２６ａ2、２６ｂ2に到達するまでの抵抗分が累積していく以上、第１帯状電極１６ａ、１６ｂ、および第２帯状電極２６ａ、２６ｂにおいて、他方側端部１６ａ2、１６ｂ2、２６ａ2、２６ｂ2までの抵抗は、一方側端部１６ａ1、１６ｂ1、２６ａ1、２６ｂ1までの抵抗よりも大きい。このため、第１帯状電極１６ａ、１６ｂおよび第２帯状電極２６ａ、２６ｂでの電圧降下によって、一方側端部１６ａ1、１６ｂ1と他方側端部１６ａ2、１６ｂ2との間、および一方側端部２６ａ1、２６ｂ1と他方側端部２６ａ2、２６ｂ2との間に電位差が発生しようとする。かかる電位差は、入力領域２ａの外周側領域が狭くなって、第１帯状電極１６ａ、１６ｂ、および第２帯状電極２６ａ、２６ｂの幅寸法が狭くなると、より顕著となる。

しかるに本形態では、第１面状電極１５および第２面状電極２５に開口部１５０、２５０が形成されているため、第１面状電極１５および第２面状電極２５を構成するＩＴＯ膜の膜厚を薄くしなくても、第１面状電極１５および第２面状電極２５の抵抗値が高い。従って、第１帯状電極１６ａ、１６ｂおよび第２帯状電極２６ａ、２６ｂの幅寸法を狭くした場合でも、第１面状電極１５および第２面状電極２５の抵抗値は、第１帯状電極１６ａ、１６ｂおよび第２帯状電極２６ａ、２６ｂの抵抗値に比して十分高い。従って、第１帯状電極１６ａ、１６ｂおよび第２帯状電極２６ａ、２６ｂでの位置毎の抵抗ばらつきが、第１面状電極１５および第２面状電極２５の抵抗で吸収される。従って、第１帯状電極１６ａ、１６ｂの間、および第２帯状電極２６ａ、２６ｂの間に均一な電場を生成することができるので、第１帯状電極１６ａ、１６ｂの間に形成される等電位線に乱れが発生しない。それ故、入力位置検出回路で得られる電気信号と接触位置とのリニアリティが高いので、入力装置１の検出精度を向上することができる。

ここで、開口部１５０、２５０の大きさが５０μｍ未満であると、第１帯状電極１６ａ、１６ｂおよび第２帯状電極２６ａ、２６ｂの抵抗を効率よく高めることができる。一方、開口部１５０、２５０の大きさが２００μｍを超えると、入力位置を検出できない領域が増大し、感度が低下してしまう。しかるに本形態では、開口部１５０、２５０の大きさを５０μｍ以上、２００μｍ以下に設定したため、第１帯状電極１６ａ、１６ｂおよび第２帯状電極２６ａ、２６ｂに開口部１５０、２５０を形成して抵抗を高めても、入力装置１の感度が低下しない。

また、第１面状電極１５および第２面状電極２５において開口部１５０、２５０の内側には、開口部１５０、２５０の内周縁に所定の隙間１５２、２５２を隔てて、第１面状電極１５および第２面状電極２５と同等の屈折率を備えた島状パターン１５１、２５１が形成されているため、開口部１５０、２５０の存在が目立たない。従って、入力装置１としての品位が高く、かつ、入力装置１の背面に液晶装置５を配置して入力機能付き表示装置１００を構成した場合でも、開口部１５０、２５０の存在が目立たないので、液晶装置５で生成した画像を品位が高い状態で視認することができる。

ここで、隙間１５２、２５２の幅寸法が３０μｍを超えると、他の条件によっては、隙間１５２、２５２の存在が見えるようになるが、本形態では、隙間１５２、２５２の幅寸法が３０μｍ以下に設定されているので、隙間１５２、２５２の存在が見えない。また、隙間１５２、２５２の幅寸法が５μｍ未満であると、液晶装置５（画像生成装置）の画素ピッチと隙間１５２、２５２の幅寸法とが近い値になる結果、隙間１５２、２５２の存在が目立たないとはいえ干渉縞が発生する可能性があるが、本形態では、隙間１５２、２５２の幅寸法が５μｍ以上に設定されているので、液晶装置５との干渉縞が発生しない。また、島状パターン１５１、２５１と開口部１５０、２５０との間で意図しないショートが発生し、第１面状電極１５あるいは第２面状電極２５の一部の領域で抵抗値が変化してしまう可能性が増すので好ましくない。しかも、島状パターン１５１、２５１は、開口部１５０、２５０の内周縁との間に隙間１５２、２５２を隔てている以上、第１面状電極１５および第２面状電極２５において開口部１５０、２５０によって高めた抵抗値を、島状パターン１５１、２５１が低下させることがない。さらに、かかる島状パターン１５１、２５１を備えた開口部１５０、２５０であれば、第１面状電極１５および第２面状電極２５のシート抵抗値をさらに高めることを目的に開口部１５０、２５０を大きくしても、開口部１５０、２５０の存在が目立つという問題点が発生しない。

また、入力操作が行われる側に配置される第２透光性基板２０では、入力操作が行われる際、第２面状電極２５が撓むことになるので、かかる第２面状電極２５に大きな応力が加わりやすいが、開口部２５０を形成すれば、ＩＴＯ膜からなる第２面状電極２５であっても撓みやすくなるので、第２面状電極２５に大きな応力が発生せず、第２面状電極２５が損傷するのを防止することができる。

さらに、第１面状電極１５と第２面状電極２５とにおいて開口部１５０、２５０の形成位置が平面視で重なっているため、入力装置１としての感度を高めることができる。すなわち、開口部１５０、２５０が形成されている位置は、入力位置の検出に利用できないことになるが、第１面状電極１５に形成した開口部１５０と第２面状電極２５に形成した開口部２５０とが平面視で重なっていれば、開口部１５０、２５０の存在によって入力位置の検出に利用できない部分の面積を狭くすることができる。

さらにまた、本形態では、第１透光性基板１０および第２透光性基板２０として安価なアルカリガラス基板を用いたが、シミの発生を防止することができる。すなわち、アルカリガラス基板は、露出している部分が広いと、ナトリウム分の滲み出しによってシミが発生しやすいが、本形態では、開口部１５０、２５０の内側に島状パターン１５１、２５１を形成した分、アルカリガラス基板が露出している部分が狭い。それ故、アルカリガラス基板からのナトリウム分の滲み出しに起因するシミの発生を防止することができ、たとえ、シミが発生しても目立たない。

［実施の形態２］
図５（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る入力装置の抵抗膜型入力パネルの面状電極に形成した開口部の平面形状を示す説明図、およびそのＣ２−Ｃ２′線に相当する位置で抵抗膜型入力パネルを切断したときの断面構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の入力装置１においても、抵抗膜型入力パネル２において、第１帯状電極１６ａ、１６ｂ、および第２帯状電極２６ａ、２６ｂには開口部１５０、２５０が形成されているため、第１面状電極１５および第２面状電極２５のシート抵抗が高い。このため、第１帯状電極１６ａ、１６ｂおよび第２帯状電極２６ａ、２６ｂでの位置毎の抵抗ばらつきを、第１面状電極１５および第２面状電極２５の抵抗で吸収できる。また、開口部１５０、２５０の内側には、第１面状電極１５および第２面状電極２５と同等の屈折率を備えた島状パターン１５１、２５１が形成されているため、開口部１５０、２５０の存在が目立たない。それ故、入力位置検出回路で得られる電気信号と接触位置とのリニアリティが高いので、入力装置１の検出精度を向上することができるとともに、液晶装置５で生成した画像を品位が高い状態で視認することができるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

ここで、第１面状電極１５と第２面状電極２５とにおいて開口部１５０、２５０の形成位置は、実施の形態１と同様、平面視で重なっているため、開口部１５０、２５０の存在によって入力位置の検出に利用できない部分の面積を狭くすることができる。

また、本形態では、第１透光性基板１０と第２透光性基板２０との間には、第１透光性基板１０と第２透光性基板２０との基板間隔の制御などを目的にスペーサ４０が配置されており、かかるスペーサ４０は、第１透光性基板１０において開口部１５０の一部と平面視で重なる位置に形成されている。このため、スペーサ４０は、第２面状電極２５に形成した開口部２５０とも重なる。

スペーサ４０は、第１透光性基板１０に第１面状電極１５を形成した後、その表面に感光性樹脂を塗布し、しかる後に露光、現像した樹脂製の突起である。ここで、スペーサ４０は、島状パターン１５１の形成領域から隙間１５２まではみ出している。

その他の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略するが、本形態において、スペーサ４０は、開口部１５０、２５０と平面視で重なる位置、かつ、開口部１５０、２５０の内側に形成されているため、入力装置１としての感度を高めることができる。すなわち、開口部１５０、２５０が形成されている位置、およびスペーサ４０が形成されている位置は、入力位置の検出に利用できないことになるが、第１面状電極１５に形成した開口部１５０、第２面状電極２５に形成した開口部２５０、およびスペーサ４０が平面視で重なっていれば、開口部１５０、２５０およびスペーサ４０の存在によって入力位置の検出に利用できない部分の面積を狭くすることができる。

また、スペーサ４０は、島状パターン１５１の形成領域から隙間４０まではみ出しており、一部が第１絶縁基板１０に直接、接しているため、固着強度が高い。すなわち、スペーサ４０を樹脂により形成した際、スペーサ４０が、ＩＴＯ膜からなる第１面状電極１５のみと接していると、剥離などの問題が発生しやすいが、本形態では、スペーサ４０の一部が第１絶縁基板１０に直接、接しているため、固着強度が高い。それ故、入力操作毎のスペーサ４０に応力が加わっても、スペーサ４０が損傷しないことから、抵抗膜型の入力装置１の信頼性を向上することができる。

［実施の形態３］
上記実施の形態１、２では、第１面状電極１５および第２面状電極２５の双方に開口部１５０、２５０および島状パターン１５１、２５１を形成したが、第１面状電極１５および第２面状電極２５の一方のみに開口部および島状パターンを形成してもよい。この場合、第１面状電極１５および第２面状電極２５のうち、入力操作が行われる側に位置する第２面状電極２５に開口部２５０および島状パターン２５１を形成することが好ましい。このように構成すると、入力操作が行われる際、第２面状電極２５が撓むことになるので、開口部２５０を形成しておけば、第２面状電極２５が撓みやすくなるので、第２面状電極２５に大きな応力が発生せず、第２面状電極２５が損傷するのを防止することができる。

［実施の形態４］
上記の実施の形態１、２において、島状パターン１５１、２５１は、隙間１５２、２５２によって、第１面状電極１５および第２面状電極２５から完全に分離されている構成であったが、島状パターン１５１、２５１が第１面状電極１５および第２面状電極２５と一部で繋がっている構造を採用してもよい。このように構成した場合も、隙間１５２、２５２が存在する以上、開口部１５０、２５０によって第１面状電極１５および第２面状電極２５の抵抗を高めた効果が、島状パターン１５１、２５１の形成によって損なわれることはない。但し、その場合は、繋がっている領域が、第１面状電極１５および第２面状電極２５の一部の領域に偏って配置されていると、第１面状電極１５および第２面状電極２５において一部の領域の抵抗値が変化してしまう可能性があり好ましくない。従って、繋がっている領域が、第１面状電極１５および第２面状電極２５において、均一な密度で配置されることが好ましい。そのことによって、第１面状電極１５および第２面状電極２５の一部の領域で抵抗値が変化してしまうことが防止できる。

［実施の形態５］
上記実施の形態１〜４では、第１面状電極１５および第２面状電極２５と同等の屈折率を備えた島状パターン１５１、２５１を形成するにあたって、第１面状電極１５および第２面状電極２５と島状パターン１５１、２５１とを同一の透光性導電膜により形成したが、屈折率が同等であれば、第１面状電極１５および第２面状電極２５と、島状パターン１５１、２５１とを異なる透光膜にとより形成してもよい。

［他の実施の形態］
上記の実施の形態では、画像生成装置としての液晶装置５を用いたが、有機エレクトロルミネッセンス装置やプラズマ表示装置を画像生成装置として用いてもよい。

［電子機器への搭載例］
次に、上述した実施形態に係る入力機能付き表示装置１００を適用した電子機器について説明する。図６（ａ）に、入力機能付き表示装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての入力機能付き表示装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。図６（ｂ）に、入力機能付き表示装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての入力機能付き表示装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、入力機能付き表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。図６（ｃ）に、入力機能付き表示装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての入力機能付き表示装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が入力機能付き表示装置１００に表示される。

なお、入力機能付き表示装置１００が適用される電子機器としては、図６に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、銀行端末などの電子機器などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した入力機能付き表示装置１００が適用可能である。

（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した入力機能付き表示装置の全体構成を模式的に示す説明図、およびその断面構成を模式的に示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態１に係る入力装置の抵抗膜型入力パネルに形成した電極の平面的なレイアウトを模式的に示す説明図、この抵抗膜型入力パネルの第１透光性基板に形成した電極の平面的構成を模式的に示す説明図、および当該抵抗膜型入力パネルの第２透光性基板に形成した電極の平面的構成を模式的に示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る入力装置の抵抗膜型入力パネルの面状電極に形成した開口部の平面形状を示す説明図、およびそのＣ１−Ｃ１′線に相当する位置で抵抗膜型入力パネルを切断したときの断面構成を模式的に示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した抵抗膜型入力装置において、Ｘ方向における接触位置を検出する原理を示す説明図、およびＹ方向における接触位置を検出する原理を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る入力装置の抵抗膜型入力パネルの面状電極に形成した開口部の平面形状を示す説明図、およびそのＣ２−Ｃ２′線に相当する位置で抵抗膜型入力パネルを切断したときの断面構成を模式的に示す説明図である。 本発明に係る入力機能付き表示装置を用いた電子機器の説明図である。

符号の説明

１・・入力装置、２・・抵抗膜型入力パネル、２ａ・・入力領域、５・・液晶装置（画像生成装置）、１０・・第１透光性基板、１５・・第１面状電極、１６ａ、１６ｂ・・第１帯状電極、２０・・第２透光性基板、２５・・第２面状電極、２６ａ、２６ｂ・・・第２帯状電極、４０・・スペーサ、１００・・入力機能付き表示装置、１５０、２５０・・開口部、１５１、２５１・・島状パターン、１５２、２５２・・隙間

Claims (10)

1. 対向配置された第１透光性基板と第２透光性基板とを備え、前記第１透光性基板および前記第２透光性基板の基板面において互いに交差する方向をＸ方向およびＹ方向としたとき、
   前記第１透光性基板において前記第２透光性基板と対向する面側には、入力領域の全体にわたって形成された透光性の第１面状電極と、該第１面状電極よりも低いシート抵抗値をもって前記第１面状電極においてＹ方向で対向する両端部の各々に対してＸ方向の全体にわたって電気的に接続する第１帯状電極と、が形成され、
   前記第２透光性基板において前記第１透光性基板と対向する面側には、入力領域の全体にわたって形成された透光性の第２面状電極と、該第２面状電極よりも低いシート抵抗値をもって前記第２面状電極においてＸ方向で対向する両端部の各々に対してＹ方向の全体にわたって電気的に接続する第２帯状電極と、が形成された抵抗膜型入力装置において、
   前記第１面状電極および前記第２面状電極のうちの少なくとも一方の面状電極には、複数の開口部が形成され、
   当該開口部の内側には、当該面状電極と同等の屈折率を備えた島状パターンが形成されていることを特徴とする抵抗膜型入力装置。
2. 前記島状パターンは、前記面状電極と同一の透光性導電膜によって、前記開口部の内周縁との間に間隔を隔てて形成されることを特徴とする請求項１に記載の抵抗膜型入力装置。
3. 前記第１面状電極および前記第２面状電極のうち、少なくとも、入力操作が行われる側に配置された面状電極に前記開口部および前記島状パターンが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の抵抗膜型入力装置。
4. 前記第１面状電極および前記第２面状電極の双方に前記開口部および前記島状パターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の抵抗膜型入力装置。
5. 前記第１面状電極と前記第２面状電極とにおいて前記開口部の形成位置が平面視で重なっていることを特徴とする請求項４に記載の抵抗膜型入力装置。
6. 前記第１透光性基板および前記第２透光性基板のうち、前記開口部および前記島状パターンが形成されている絶縁基板は、アルカリガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の抵抗膜型入力装置。
7. 前記開口部の大きさは、５０μｍから２００μｍであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の抵抗膜型入力装置。
8. 前記隙間の幅寸法は、５μｍから３０μｍであることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の抵抗膜型入力装置。
9. 前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間にはスペーサが配置されており、
   当該スペーサは前記開口部と平面視で重なる位置、かつ、前記開口部の内側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の抵抗膜型入力装置。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の抵抗膜型入力装置を備えた入力機能付き表示装置であって、
    前記第１透光性基板に対して前記第２透光性基板側とは反対側に画像生成装置が重ねて配置されていることを特徴とする入力機能付き表示装置。

Images