JP2014191779A - 入力機能付き表示装置、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】検出精度が低下してしまう可能性を低減することができる入力機能付き表示装置、および電子機器を提供する。
【解決手段】入力機能付き表示装置Ｘ１は、中央領域Ｅ１および中央領域Ｅ１を取り囲むように位置する周縁領域Ｅ２を有しており、入力操作を検出するための検出電極２２を含む入力板２と、入力板２上に設けられており、平面視して検出電極２２と重なる導電層３と、導電層３と対向して配置されており、画像を表示するための表示電極４５を含む表示板４と、導電層３と表示板４とを離間させるように周縁領域Ｅ２において入力板２を支持する支持部材５と、を備え、導電層３は、少なくとも一部が中央領域Ｅ１に位置する第１導電層３１と、少なくとも一部が周縁領域Ｅ２に位置しており、第１導電層３１とは離間した第２導電層３２と、を有している。
【選択図】図５

Description

本発明は、入力機能付き表示装置、および電子機器に関する。

従来から、例えば、入力操作を検出するための検出電極を含む入力板と、画像を表示するための表示電極を含む表示板とが互いに対向して配置された入力機能付き表示装置が知られている。入力板のうち表示板と対向する面上には、導電層が設けられている。このような表示装置では、使用者における指等と検出電極との間の容量に基づいて入力操作を検出するとともに、導電層と表示電極との間の容量に基づいて入力板に対する押圧操作を検出することができる。ここで、導電層は、例えば、表示電極から検出電極に対して電気的ノイズが混入する可能性を低減する目的で、入力板のうち表示板と対向する全面上に設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−６４７２５号公報

しかしながら、上記従来の表示装置では、例えば、導電層の面積が相対的に大きいため、押圧操作を検出する際に、表示電極から導電層に混入する電気的ノイズが相対的に大きくなる可能性があった。表示電極から導電層に混入する電気的ノイズが相対的に大きくなると、押圧操作の検出精度が低下してしまう可能性があった。

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、検出精度が低下してしまう可能性を低減することができる入力機能付き表示装置、および電子機器に関する。

本発明に係る入力機能付き表示装置の一態様は、中央領域および該中央領域を取り囲むように位置する周縁領域を有しており、入力操作を検出するための検出電極を含む入力板と、該入力板上に設けられており、平面視して前記検出電極と重なる導電層と、該導電層と対向して配置されており、画像を表示するための表示電極を含む表示板と、前記導電層と前記表示板とを離間させるように前記周縁領域において前記入力板を支持する支持部材と、を備え、前記導電層は、少なくとも一部が前記中央領域に位置する第１導電層と、少なくとも一部が前記周縁領域に位置しており、前記第１導電層とは離間した第２導電層と、を有している。

本発明に係る電子機器は、本発明に係る入力機能付き表示装置と、該入力機能付き表示装置が収容された筺体と、を備える。

本発明の入力機能付き表示装置、および電子機器は、検出精度が低下してしまう可能性を低減することができる、という効果を奏する。

本実施形態に係る入力機能付き表示装置の概略構成を示す平面図である。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置のうち、入力板および導電層を示す平面図である。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置のうち、入力板のみを示す平面図である。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置のうち、導電層のみを示す平面図である。 図１〜図４中に示したＩ−Ｉ線断面図である。 指が入力板を押圧した場合における、図５と同じ部位を示す図である。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置の他の実施例を示す図であり、図４と同じ部位を示す図である。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置の他の実施例を示す図であり、図４と同じ部位を示す図である。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置の動作を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置の動作を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置の動作を説明するフローチャートである。 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に係る入力機能付き表示装置の概略構成を示す平面図である。 変形例１に係る入力機能付き表示装置のうち、入力板のみを示す平面図である。 変形例１に係る入力機能付き表示装置のうち、導電層のみを示す平面図である。 図１４〜図１６中に示したＩＩ−ＩＩ線断面図である。 変形例１に係る入力機能付き表示装置の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る入力機能付き表示装置の動作を説明するフローチャートである。 変形例２に係る入力機能付き表示装置の概略構成を示す平面図である。 変形例２に係る入力機能付き表示装置のうち、導電層および金属層を示す平面図である。 図２０および図２１中に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

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、本発明に係る入力機能付き表示装置、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。

まず、図１〜図５を参照しながら、本実施形態に係る表示装置Ｘ１の外観構成について説明する。

図１〜図５に示すように、表示装置Ｘ１は、入力機能付き表示装置である。表示装置Ｘ１は、入力板２、導電層３、表示板４、支持部材５、バックライト６、回路基板７、および第１筺体８を備えている。なお、図１では、バックライト６および回路基板７の図示は
省略する。

入力板２は、入力機能を有している。入力板２は、基体２１、検出電極２２、第１絶縁層２３、および第２絶縁層２４を有している。

基体２１は、検出電極２２、第１絶縁層２３、および第２絶縁層２４を支持する役割を有する。基体２１は、第１主面２１Ａおよび第２主面２１Ｂ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。具体的には、第２主面２１Ｂは、第１主面２１Ａよりも使用者から遠い側に位置している。なお、本実施形態では、基体２１は、平面視して矩形状であるが、これに限らない。基体２１は、平面視して円形状あるいは多角形状等であってもよい。入力板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等の透明樹脂材料が挙げられる。

検出電極２２は、入力操作を検出する役割を有する。検出電極２２は、基体２１の第２主面２１Ｂ上に設けられている。ここで、表示装置Ｘ１の使用者が指Ｆ１を第１主面２１Ａに接触あるいは近接した場合に、基体２１を介して検出電極２２と指Ｆ１との間に容量が生じる。表示装置Ｘ１では、当該容量の変化を捉えることによって、入力操作を検出することができる。

検出電極２２は、入力電極２２ａおよび出力電極２２ｂを有する。

入力電極２２ａは、制御ＩＣ７１に含まれる第１電圧供給部１１１（図９参照）から電圧が印加される電極である。入力電極２２ａは、基体２１の第２主面２１Ｂ上において、Ｘ方向に並んで複数設けられている。なお、本実施形態では、入力電極２２ａは、平面視してＹ方向に伸びる略矩形状である。すなわち、入力電極２２ａの長手方向は、Ｙ方向である。なお、入力電極２２ａの平面視形状は、表示装置Ｘ１の使用態様に応じて適宜変更することができる。

出力電極２２ｂは、入力電極２２ａに印加された電圧に基づいて、制御ＩＣ７１に含まれる第１受信部１１２（図９参照）に対して信号を出力する電極である。出力電極２２ｂは、基体２１の第２主面２１Ｂ上において、Ｙ方向に並んで複数設けられている。具体的には、出力電極２２ｂは、第１絶縁層２３上に設けられている。ここで、第１絶縁層２３は、入力電極２２ａを被覆して、基体２１の第２主面２１Ｂ上に設けられている。第１絶縁層２３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、あるいはウレタン系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。

なお、本実施形態では、出力電極２２ｂは、平面視してＸ方向に伸びる略矩形状である。すなわち、出力電極２２ｂの長手方向は、Ｘ方向である。なお、出力電極２２ｂの平面視形状は、表示装置Ｘ１の使用態様に応じて適宜変更することができる。ここで、Ｘ方向とＹ方向とは、互いに異なる方向である。このため、出力電極２２ｂは、平面視して入力電極２２ａと交差している。また、複数の出力電極２２ｂは、複数の出力電極群２２Ｂに群別されている。本実施形態では、出力電極群２２Ｂは、３つの出力電極２２ｂを含んでおり、３群設けられている。

検出電極２２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。検出電極２２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。

第２絶縁層２４は、出力電極２２ｂが大気中の水分の吸湿によって腐食する可能性を低減する役割を有する。また、第２絶縁層２４は、出力電極２２ｂと導電層３とを電気的に絶縁する役割を有する。第２絶縁層２４は、出力電極２２ｂを被覆して第１絶縁層２３上に設けられている。

なお、本実施形態では、入力板２は、カバーパネル一体型の静電容量タッチパネルであるが、これに限らず、例えば、積層型の静電容量タッチパネルであってもよい。入力板２がカバーパネル一体型の静電容量タッチパネルである場合、基体２１の第１主面２１Ａ上にカバーパネルを設ける必要がなく、Ｚ方向において入力板２を小型化することができる。

また、本実施形態では、入力板２は、投影型の静電容量タッチパネルであるが、これに限らず、例えば、表面型の静電容量タッチパネルであってもよい。入力板２が表面型の静電容量タッチパネルである場合、検出電極２２は、入力電極２２ａと出力電極２２ｂとに分かれていなくともよい。

また、本実施形態では、第１絶縁層２３は、入力電極２２ａの全てを被覆して基体２１の第２主面２１Ｂ上に設けられているが、これに限らない。第１絶縁層２３は、平面視して入力電極２２ａと出力電極２２ｂとが交差する部位にのみ設けられていてもよい。

ここで、入力板２は、中央領域Ｅ１および周縁領域Ｅ２を有する。中央領域Ｅ１は、平面視して入力板２の中央に位置する領域である。中央領域Ｅ１は、例えば、基体２１をＸ方向およびＹ方向にそれぞれ３等分した場合における中央に位置する領域とすることができる。周縁領域Ｅ２は、中央領域Ｅ１を取り囲むように位置する。すなわち、周縁領域Ｅ２は、中央領域Ｅ１の外側に位置している。

導電層３は、入力板２上に設けられている。具体的には、導電層３は、第２絶縁層２４上に設けられている。また、導電層３は、平面視して検出電極２２と重なっている。導電層３は、第１導電層３１および第２導電層３２を有している。

第１導電層３１は、表示板４の表示電極４５との間において容量を発生する役割を有する。本実施形態では、第１導電層３１は、入力電極２２ａの長手方向であるＹ方向に沿って設けられている。すなわち、第１導電層３１の長手方向は、Ｙ方向である。第１導電層３１は、第１部位３１ａおよび第２部位３１ｂを有している。第１部位３１ａは、中央領域Ｅ１に位置している。第２部位３１ｂは、第１部位３１ａと制御ＩＣ７１に含まれる第２制御部１３０（図９参照）とを電気的に接続するための部位である。第２部位３１ｂは、第１部位３１ａと連続しており、周縁領域Ｅ２に位置している。

第２導電層３２は、表示板４の表示電極４５から発生した電気的ノイズが、検出電極２２に混入する可能性を低減する役割を有する。第２導電層３２は、周縁領域Ｅ２に位置しており、第１導電層３１とは離間している。具体的には、第２導電層３２は、中央領域Ｅ１に位置する第１部位３１ａを取り囲むように位置している。本実施形態では、第２導電層３２は、第２部位３１ｂが設けられていない周縁領域Ｅ２の略全体に亘って設けられている。

導電層３の構成材料および形成方法としては、検出電極２２と同様のものが挙げられる。

表示板４は、画像を表示する役割を有する。表示板４は、入力板２と対向して配置されている。具体的には、表示板４は、基体２１の第２主面２１Ｂと対向して配置されている。なお、本実施形態では、表示板４は、平面視して入力板２１と略同一形状であるが、これに限らず、例えば、略円形状あるいは略多角形状等であってもよい。表示板４は、第１基板４１、第２基板４２、液晶層４３、封止部材４４、および表示電極４５を有する。

第１基板４１は、入力板２の第２主面２１Ｂに対向して配置されている。第２基板４２は、第１基板４１よりも入力板２から遠い側に位置している。第２基板４２は、第１基板４１に対向して配置されている。第１基板４１および第２基板４２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４３は、画像を表示するための表示部材層である。液晶層４３は、第１基板４１と第２基板４２との間に介在している。具体的には、液晶層４３は、第１基板４１、第２基板４２、および封止部材４４によって、第１基板４１と第２基板４２との間の領域に封止されている。ここで、本実施形態では、表示板４のうち平面視して液晶層が位置する領域を、表示領域Ａ１と称する。

表示電極４５は、画像を表示するための電極である。表示電極４５は、第１表示電極４５ａおよび第２表示電極４５ｂを有する。第１表示電極４５ａは、第１基板４１のうち第２基板４２と対向する面上に設けられている。第２表示電極４５ｂは、第２基板４２のうち第１基板４１と対向する面上に設けられている。表示板４では、図示しない駆動ＩＣを介して第１表示電極４５ａあるいは第２表示電極４５ｂに所定の電圧を印加することで、第１表示電極４５ａと第２表示電極４５ｂとの間に位置する液晶層４３を励起させることにより画像を表示することができる。表示電極４５の構成材料および形成方法としては、検出電極２２と同様のものが挙げられる。

なお、表示板４は、上記の部材の他にも、光を偏光するための偏光板、液晶層４３を配向させるための配向板、表示板４に入射した可視光のうち特定の波長域を通過させるためのカラーフィルタ等を適宜備える。

また、本実施形態では、表示板４は、アクティブ・マトリクス方式の表示板である。このため、第２表示電極４５ｂは、ソースラインおよびゲートラインによって区画される複数の領域に設けられた画素電極である。また、第１表示電極４５ａは、当該画素電極としての第２表示電極４５ｂに対向する対向電極である。第１表示電極４５ａは、例えば、表示領域Ａ１の全領域に亘って設けられている。なお、表示板４は、パッシブ・マトリクス方式の表示板であってもよい。また、表示板４は、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式であってもよい。

支持部材５は、入力板２を支持する役割を有する。支持部材５は、基体２１の第２主面２１Ｂ側において、入力板２を支持している。支持部材５は、周縁領域Ｅ２に位置している。入力板２と表示板４とは、支持部材５によって離間している。なお、本実施形態では、支持部材５は、表示板４上に設けられているが、これに限らない。支持部材５は、入力板２と表示板４とを離間させる役割を有していればよい。また、本実施形態では、支持部材５は、平面視して表示領域Ａ１を取り囲んで位置しているが、これに限らない。支持部材５は、周縁領域Ｅ２において入力板２を支持していればよい。

このように、表示装置Ｘ１では、支持部材５は、周縁領域Ｅ２において入力板２を支持している。また、第１導電層３１の一部は、中央領域Ｅ１に位置している。また、第２導電層３２は、第１導電層３１とは離間して周縁領域Ｅ２に位置している。このため、検出
精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、表示装置Ｘ１では、第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの間における容量の変化を捉えて押圧操作を検出する。すなわち、例えば、第１導電層３１に電圧が印加されることによって、第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの間には、第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの離間距離Ｄ１に応じた容量が生じる。ここで、図６に示すように、指Ｆ１によって入力板２が第１主面２１Ａから第２主面２１Ｂへと押圧された場合、離間距離Ｄ１が変化する。このため、当該離間距離の変化に伴って、第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの間に生じる容量が変化する。表示装置Ｘ１では、当該容量の変化を捉えて押圧操作を検出する。

ここで、従来の表示装置では、導電層は、第１導電層と第２導電層とに分かれていなかった。具体的には、導電層は、中央領域から周縁領域に亘って設けられていた。このような表示装置では、導電層によって、第１表示電極との間における容量の変化を捉えて押圧操作を検出するとともに、第１表示電極から検出電極に電気的ノイズが混入する可能性を低減していた。しかしながら、導電層は、中央領域から周縁領域に亘って設けられているために、押圧操作を検出する際に、第１表示電極から生じた電気的ノイズが混入する可能性が高かった。また、入力板は周縁領域において支持部材に支持されているために、指によって入力板が第１主面から第２主面へと押圧された場合、周縁領域に位置する導電層と第１表示電極との離間距離の変化が相対的に小さくなる。このため、周縁領域に位置する導電層は、導電層と第１表示電極との間における容量の変化に寄与しない可能性が低かった。

そこで、表示装置Ｘ１では、導電層３は、第１導電層３１および第２導電層３２を有している。第１導電層３１の一部は、中央領域Ｅ１に位置している。ここで中央領域Ｅ１は、指Ｆ１による入力板２の押圧によって、導電層３と第１表示電極４５ａとの離間距離Ｄ１に変化が生じやすい領域である。表示装置Ｘ１では、中央領域Ｅ１に第１導電層３１の少なくとも一部を設けるとともに、周縁領域Ｅ２には第１導電層３１と離間した第２導電層３２を設けている。このため、第１導電層３１は、従来の表示装置における導電層に比して平面視における面積を小さくすることができるとともに、第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの間における容量の変化が小さくなってしまう可能性を低減することができる。そのため、押圧操作の検出精度が低下してしまう可能性を低減することができる。また、周縁領域Ｅ２においては、第２導電層３２によって第１表示電極４５ａから検出電極２２に電気的ノイズが混入する可能性を低減することができる。このため、入力操作の検出精度が低下し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、第１部位３１ａの平面視幅Ｗ１は、第２部位３１ｂの平面視幅Ｗ２よりも大きいことが好ましい。このような構成によれば、指Ｆ１による入力板２の押圧によって、離間距離Ｄ１が変化しやすい中央領域Ｅ１に位置する第１部位３１ａにおいて、第１表示電極４５ａとの間において生じる容量をより大きくすることができる。

また、本実施形態では、第１導電層３１は、第１部位３１ａおよび第２部位３１ｂを有する例について説明したが、これに限らない。第１導電層３１は、例えば、図７に示すように、中央領域Ｅ１および周縁領域Ｅ２において略同一の平面視幅を有していてもよい。また、第１導電層３１は、例えば、図８に示すように、第２導電層３２を２つに分断するように設けられていてもよい。このように、第１導電層３１の平面視形状は、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。

また、第２導電層３２は、基準電位に設定されていることが好ましい。第２導電層３２が基準電位に設定されていると、当該第２導電層３２によって第１表示電極４５ａから検
出電極２２に電気的ノイズが混入する可能性をより低減することができる。

バックライト６は、表示板４の全体にわたって、光を入射する役割を有する。バックライト６は、表示板４の後方に配置されている。バックライト６は、光源６１および導光板６２を備えている。光源６１は、導光板６２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６１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６２は、表示板４の下面全体にわたって、光源６１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、表示板４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６はなくともよい。

回路基板７は、バックライト６の下方に配置されており、その下面には、制御ＩＣ７１が設けられている。制御ＩＣ７１は、例えば、入力操作の検出および押圧操作の検出を行う役割を有する。検出制御ＩＣ７１は、図示しないフレキシブルプリント配線基板等を介して、検出電極２２および第１導電層３１に電気的に接続されている。

制御ＩＣ７１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリから構成
されており、図９に示すように、第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０を含んでいる。なお、本実施形態では、第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０は、物理的に１つの制御ＩＣ７１に含まれているが、これに限らず、回路基板７上において、第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０毎に、それぞれ個別に制御ＩＣが設けられていてもよい。

また、第１制御部１１０を複数の制御ＩＣにて実現してもよい。例えば、第１制御部１１０の一部の機能を一方の制御ＩＣにて実現し、第１制御部１１０の残部の機能を他方の制御ＩＣにて実現してもよい。なお、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０もこれと同様である。また、変形例１にて説明する第３制御部１５０もこれと同様である。

なお、回路基板７は、制御ＩＣ７１に加えて、表示板４およびバックライト６を駆動するための駆動ＩＣが設けられていてもよい。また、制御ＩＣ７１は、回路基板７ａ上に設けられていなくともよい。

第１筺体８は、入力板２、導電層３、表示板４、支持部材５、バックライト６、および回路基板７を収容する役割を有する。第１筺体８は、第１筺体８は、一部が開口するように設けられており、当該開口において入力板２における基体２１の第１主面２１Ａが露出している。第１筺体８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。

このように、表示装置Ｘ１は、入力板２を介して表示板４を透視しながら、基体２１の第１主面２１Ａ上において入力操作あるいは押圧操作を行うことによって、各種の情報を入力することができる。

次に、図９を参照しながら、制御ＩＣ７１が備える第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０について、具体的に説明する。

ここで、上記の第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０の各機能は、コンピュータが備えるＣＰＵ等の演算装置が所定のプログ
ラムを実行することによって実現される。

第１制御部１１０は、第１電圧供給部１１１および第１受信部１１２を有する。

第１電圧供給部１１１は、入力電極２２ａに対して入力信号Ｖinを供給する役割を有する。本実施形態では、入力信号Ｖinは、所定周波数の波形を有する電圧Ｖ１である。第１受信部１１２は、入力信号Ｖinに対応した出力信号Ｉoutを、出力電極２２ｂから受信す
る役割を有する。すなわち、指Ｆ１によって入力操作が行われていない場合、出力信号Ｉoutとして、電流量Ｉ_１が検出される。ここで、指Ｆ１が基体２１の第１主面２１Ａに接
触あるいは近接することで入力操作が行われた場合、指Ｆ１と検出電極２２との間に容量Ｃ１が生じる。このため、第１受信部１１２が受信した電流量Ｉ_１は、電流量Ｉ_２へと変化する。なお、本実施形態では、第１受信部１１２は、出力電極群２２Ｂ毎に出力信号Ｉoutを検出している。すなわち、第１受信部１１２は、１つの出力電極群２２Ｂに含まれ
る３つの出力電極２２ｂから同時に出力信号Ｉoutを受信する。

動作制御部１２０は、比較部１２１および切替部１２２を有する。

比較部１２１は、図示しない閾値記録部に記録された閾値Ｉxを参照し、当該閾値Ｉxと出力信号Ｉoutとを比較する。比較部１２１は、出力信号Ｉoutが閾値Ｉxに達した場合に
、入力操作が行われたと判断し、当該入力操作を検出する。閾値Ｉxは、例えば、電流量
Ｉ_１と電流量Ｉ_２との間の値とすることができる。なお、本実施形態では、第１部位３１ａは、１つの出力電極群２２Ｂのみと重なっている。このため、比較部１２１は、当該第１部位３１ａと重なる１つの出力電極群２２Ｂから受信した出力信号Ｉoutと閾値Ｉxとを比較する場合に、電気的ノイズを考慮して出力信号Ｉoutを校正することで、検出精度が
低下してしまう可能性を低減することができる。

切替部１２２は、第１制御部１１０と第２制御部１３０との動作を切り替える役割を有する。切替部１２２は、比較部１２１が入力操作を検出した場合に、第１制御部１１０の動作を停止するとともに、第２制御部１３０の動作を開始する。また、切替部１２２は、比較部１２１が押圧操作を検出した場合に、第２制御部１３０の動作を停止するとともに、第１制御部１１０の動作を開始する。すなわち、本実施形態では、第１制御部１１０と第２制御部１３０とは、同時に動作していない。なお、第１制御部１１０と第２制御部１３０とは、同時に動作する期間があってもよい。

第２制御部１３０は、第２電圧供給部１３１および第２受信部１３２を有する。

第２電圧供給部１３１は、第１導電層３１に対して入力信号Ｖinを供給する役割を有する。本実施形態では、入力信号Ｖinは、所定周波数の波形を有する電圧Ｖ２である。第２受信部１３２は、入力信号Ｖinに対応した出力信号Ｉoutを受信する役割を有する。すな
わち、指Ｆ１によって押圧操作が行われていない場合、出力信号Ｉoutとして、電流量Ｉ
_３が検出される。ここで、指Ｆ１が基体２１を第１主面２１Ａから第２主面２１Ｂへと押圧した場合、第１導電層３１と表示電極４５との間の容量Ｃ２が変化する。このため、第２受信部１３２が受信した電流量Ｉ_３は、電流量Ｉ_４へと変化する。ここで、比較部１２１は、図示しない閾値記録部に記録された閾値Ｉｙを参照し、当該閾値Ｉｙと出力信号Ｉoutとを比較する。比較部１２１は、出力信号Ｉoutが閾値Ｉｙに達した場合に、押圧操作が行われたと判断し、当該押圧操作を検出する。このように、本実施形態では、１つの比較部１２１によって、入力操作および押圧操作を検出することができる。

基準電位設定部１４０は、検出電極２２または第１導電層３１を基準電位に設定する役割を有する。基準電位設定部１４０は、第１制御部１１０が動作している場合は、第１導
電層３１を基準電位に設定する。このため、表示装置Ｘ１の使用者が入力操作を行う際に、第１表示電極４５ａから検出電極２２に電気的ノイズが混入する可能性をより低減することができる。また、基準電位設定部１４０は、第２制御部１３０が動作している場合は、検出電極２２を基準電位に設定する。このため、表示装置Ｘ１の使用者が押圧操作を行う際に、当該使用者の指Ｆ１から第１導電層３１に電気的ノイズが混入する可能性を低減することができる。

なお、上記では、第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０は、ソフトウェアによって実現される例を説明したが、これに限らない。第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０は、ハードウェアによって実現されていてもよい。また、第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０の一部の機能がソフトウェアによって実現され、第１制御部１１０、動作制御部１２０、第２制御部１３０、および基準電位設定部１４０の残部の機能がハードウェアによって実現されていてもよい。

次に、図１０〜図１２を参照しなから、表示装置Ｘ１の動作について説明する。

まず、図１０を参照しながら、入力操作の検出を行う際の動作について説明する。図１０に示すように、まず、第１電圧供給部１１１は、入力電極２２ａに対して入力信号Ｖinを供給する（Ｏｐ１）。そして、第１受信部１１２は、入力信号Ｖinに対応する出力信号Ｉoutを、出力電極２２ｂから常時受信している（Ｏｐ２）。ここで、指Ｆ１が基体２１
の第１主面２１Ａに接触あるいは近接した場合、出力信号Ｉoutが変化する。比較部１２
１は、閾値記録部に記録された閾値Ｉxを参照し、当該閾値Ｉxと第１受信部１１２が受信した出力信号Ｉoutとを比較し（Ｏｐ３）、出力信号Ｉoutが閾値Ｉx以上であるか否かを
判定する（Ｏｐ４）。比較部１２１は、出力信号Ｉoutが閾値Ｉx以上であると判定すれば（Ｏｐ４にてＹＥＳ）、指Ｆ１によって入力操作が行われたと判断し、当該入力操作を検出する（Ｏｐ５）。一方、比較部１２１は、出力信号Ｉutが閾値Ｉxに達していないと判
定すれば（Ｏｐ４にてＮＯ）、Ｏｐ３に戻って出力信号Ｉoutと閾値Ｉxとの比較を続ける。なお、上述したＯｐ１〜Ｏｐ５において、第１導電層３１は、基準電位に設定されている。

次に、図１１（ａ）を参照しながら、入力操作の検出後の動作について説明する。図１１（ａ）に示すように、比較部１２１が入力操作を検出した後（Ｏｐ５）、比較部１２１は、切替部１２２に対して検出完了信号を送出する。検出完了信号を受信した切替部１２２は、第１制御部１１０の動作を停止させる（Ｏｐ６）。そして、切替部１２２は、基準電位設定部１４０に対して、切替信号を送出する。切替信号を受信した基準電位設定部１４０は、検出電極２２を基準電位に設定するとともに（Ｏｐ７）、第１導電層３１を基準電位から解放する（ＯＰ８）。そして、切替部１２２は、第２制御部１３０の動作を開始させる（Ｏｐ９）。なお、Ｏｐ６〜Ｏｐ８の順序は任意である。

次に、図１２を参照しながら、押圧操作の検出を行う際の動作について説明する。図１２に示すように、第２電圧供給部１３１は、第１導電層３１に対して入力信号Ｖinを供給する（Ｏｐ１０）。そして、第２受信部１３２は、入力信号Ｖinに対応する出力信号Ｉoutを、第１導電層３１から受信する（Ｏｐ１１）。ここで、指Ｆ１が入力板２を第１主面
２１Ａから第２主面２１Ｂへ押圧した場合、出力信号Ｉoutが変化する。比較部１２１は
、閾値記録部に記録された閾値Ｉyを参照し、当該閾値Ｉyと出力信号Ｉoutとを比較し（
Ｏｐ１２）、出力信号Ｉoutが閾値Ｉy以上であるか否かを判定する（Ｏｐ１３）。そして、比較部１２１は、出力信号Ｉoutが閾値Ｉyに達したと判定すれば（Ｏｐ１３にてＹＥＳ）、指Ｆ１によって押圧操作が行われたと判断し、当該押圧操作を検出する（Ｏｐ１４）。一方、比較部１２１は、検出信号Ｖoutが閾値Ｖyに達していないと判断すれば（Ｏｐ１
３にてＮＯ）、Ｏｐ１２に戻って出力信号Ｉoutと閾値Ｉｙとの比較を続ける。なお、使
用者の指Ｆ１が基体２１の第１主面２１Ａから離れた時点で、図１２の処理を終了してもよい。

次に、図１１（ｂ）を参照しながら、押圧操作の検出後の動作について説明する。図１１（ｂ）に示すように、比較部１２１が押圧操作を検出した後（Ｏｐ１４）、比較部１２１は、切替部１２２に対して検出完了信号を送出する。検出完了信号を受信した切替部１２２は、第２制御部１３０の動作を停止させる（Ｏｐ１５）。そして、切替部１２２は、基準電位設定部１４０に対して、切替信号を送出する。切替信号を受信した基準電位設定部１４０は、第１導電層３１を基準電位に設定するとともに（Ｏｐ１６）、検出電極２２を基準電位から解放する（ＯＰ１７）。そして、切替部１２２は、第１制御部１１０の動作を開始させる（Ｏｐ１８）。なお、Ｏｐ１５〜Ｏｐ１７の順序は任意である。

以上のように、表示装置Ｘ１では、検出精度が低下してしまう可能性を低減することができる。

次に、図１３を参照しながら、表示装置Ｘ１を備えた携帯端末Ｙ１について説明する。図１３は、携帯端末Ｙ１の斜視図である。

図１３に示すように、本実施形態に係る携帯端末Ｙ１は、スマートフォン端末である。なお、携帯端末Ｙ１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Ｙ１は、表示装置Ｘ１、音声入力部５０１、音声出力部５０２、キー入力部５０３、および第２筐体５０４を備えている。

音声入力部５０１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５０２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。第２筐体５０４は、表示装置Ｙ１、音声入力部５０１、音声出力部５０２、およびキー入力部５０３を収容する役割を有する。第２筐体５０４の構成材料としては、第１筐体８と同様のものが挙げられる。なお、第２筐体５０４と表示装置Ｘ１の第１筐体８とは、一体であってもよい。

他にも、携帯端末Ｙ１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Ｙ１は、表示装置Ｘ１を備えているため、検出精度が低下し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Ｘ１は、上記の携帯端末Ｙ１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１４は、変形例１に係る入力機能付き表示装置Ｘ２の概略構成を示す平面図である。図１５は、変形例１に係る入力機能付き表示装置Ｘ２のうち、入力板２のみを示す平面図である。図１６は、変形例１に係る入力機能付き表示装置Ｘ２のうち、導電層３のみを示す平面図である。図１７は、図１４〜図１６中に示したＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図１４〜図１７において、図１、図３〜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。また、図１４では、バックライト６および回路基板７の図示は省略する。

図１４〜図１７に示すように、表示装置Ｘ２では、導電層３は、第３導電層３３をさらに有している。

第３導電層３３は、周縁領域Ｅ２に位置している。第３導電層３３は、第１導電層３１および第２導電層３２とは離間している。本実施形態では、第３導電層３３は、周縁領域Ｅ２において第２導電層３２に取り囲まれるように位置している。すなわち、第２導電層３２は、周縁領域Ｅ２のうち、第１導電層３１および第３導電層３３が位置しない領域に設けられている。

ここで、図１８に示すように、制御ＩＣ７１は、第３制御部１５０をさらに有している。また、制御ＩＣ７１に含まれる動作制御部１２０は、測定部１２３をさらに有している。

第３制御部１５０は、第３電圧供給部１５１および第３受信部１５２を有している。第３電圧供給部１５１は、第３導電層３３に対して入力信号Ｖinを供給する役割を有する。本実施形態では、入力信号Ｖinは、所定周波数の波形を有する電圧Ｖ２である。すなわち、第１導電層３１および第３導電層３３には、同一の入力信号Ｖinが供給される。第３受信部１５２は、入力信号Ｖinに対応した出力信号Ｉoutを受信する役割を有する。

測定部１２３は、指Ｆ１による入力板２の押圧によって変化した第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの間の容量を測定する役割を有する。具体的には、第２受信部１３２において受信した出力信号Ｉoutは、指Ｆ１による入力板２の押圧によって変化した第１導
電層３１と第１表示電極４５ａとの間の容量に加えて、第１表示電極４５ａから第１導電層３１に混入した電気的ノイズが寄与することとなる。これに対して、第３導電層３３は、周縁領域Ｅ２に位置するため、第３導電層３３と第１表示電極４５ａとの離間距離が指Ｆ１による入力板２の押圧によって変化しにくい。すなわち、第３受信部１５１において受信した出力信号Ｉoutは、専ら第１表示電極４５ａから第３導電層３３に混入した電気
的ノイズが寄与することとなる。そこで、表示装置Ｘ２では、測定部１２３は、第２受信部１３２が受信した出力信号Ｉoutから第３受信部１５１が受信した出力信号Ｉoutを減算する。これによって、指Ｆ１による入力板２の押圧によって変化した第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの間の容量をより正確に測定することができる。

なお、変形例１のように、第３導電層３３の平面視における面積は、第１導電層３１の平面視における面積と同じであることが好ましい。このような構成によれば、第１表示電極４５ａから第３導電層３３に混入する電気的ノイズと、第１表示電極４５ａから第１導電層３１に混入する電気的ノイズとを、略同じにすることができる。このため、測定部１２３によって、指Ｆ１による入力板２の押圧によって変化した第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの間の容量をより正確に測定することができる。なお、本明細書において「第３導電層３３の平面視における面積は、第１導電層３１の平面視における面積と同じである」とは、「略同じ」も含む概念である。例えば、測定部１２３において、第２受信部１３２が受信した出力信号Ｉoutから第３受信部１５１が受信した出力信号Ｉoutを減算す
る際に、第３導電層３３の平面視における面積を第１導電層３１の平面視における面積に換算する過程が存在しないのであれば、第３導電層３３の平面視における面積と第１導電層３１の平面視における面積とは略同じであるとみなすことができる。

次に、図１９を参照しながら、表示装置Ｘ２の動作について説明する。図１９は、押圧操作の検出を行う際の動作について説明したフローチャートである。表示装置Ｘ２では、表示装置Ｘ１が有する図１２の動作フローに代えて、図１９の動作フローを有する。

図１９に示すように、第２電圧供給部１３１は、第１導電層３１に対して入力信号Ｖinを供給する（Ｏｐ１９）。そして、Ｏｐ１９と同時に、第３電圧供給部１５１は、第３導電層３３に対して入力信号Ｖinを供給する（Ｏｐ２０）。次に、第２受信部１３２は、入力信号Ｖinに対応する出力信号Ｉoutを、第１導電層３１から受信する（Ｏｐ２１）。そ
して、Ｏｐ２１と同時に、第３受信部１５２は、入力信号Ｖinに対応する出力信号Ｉout
を、第３導電層３３から受信する（Ｏｐ２２）。そして、測定部１２３は、第２受信部１３２から受信した出力信号Ｉoutから、第３受信部１５２が受信した出力信号Ｉoutを減算する（Ｏｐ２３）。なお、Ｏｐ２３における測定は、減算に限らず、指Ｆ１による入力板２の押圧によって変化した第１導電層３１と第１表示電極４５ａとの間の容量を正確に測定するための種々の計算を含む。そして、比較部１２１は、閾値記録部に記録された閾値Ｉyを参照し、当該閾値ＩyとＯｐ２３における測定値とを比較し（Ｏｐ２４）、測定値が閾値Ｉy以上であるか否かを判定する（Ｏｐ２５）。そして、比較部１２１は、測定値が
閾値Ｉyに達したと判定すれば（Ｏｐ２５にてＹＥＳ）、指Ｆ１によって押圧操作が行わ
れたと判断し、当該押圧操作を検出する（Ｏｐ２６）。一方、比較部１２１は、測定値が閾値Ｖyに達していないと判断すれば（Ｏｐ２６にてＮＯ）、Ｏｐ２４に戻って測定値と
閾値Ｉｙとの比較を続ける。なお、使用者の指Ｆ１が基体２１の第１主面２１Ａから離れた時点で、図１９の処理を終了してもよい。

［変形例２］
図２０は、変形例２に係る入力機能付き表示装置Ｘ３の概略構成を示す平面図である。図２１は、変形例２に係る入力機能付き表示装置Ｘ３のうち、導電層３および金属層９を示した平面図である。図２２は、図２０および図２１中に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図２０〜図２２において、図１、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。また、図１９では、バックライト６および回路基板７の図示は省略する。

図２０〜図２２に示すように、表示装置Ｘ３は、金属層９をさらに備えている。

金属層９は、表示領域Ａ１の外側において、第２導電層３２と電気的に接続されている。変形例２では、金属層９は、第２導電層３２上に設けられている。金属層９は、例えば、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。金属薄膜を形成する方法としては、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。

ここで、第２導電層３２の構成材料は、透明透光性を有する導電性部材である。このため、第２導電層３２は、シート抵抗値が相対的に高い。変形例２では、第２導電層３２に比してシート抵抗値の低い金属層９が、当該第２導電層３２に電気的に接続されている。このため、電気的ノイズに対する第２導電層３２のシールド効果をより高めることができる。また、金属層９は、表示領域Ａ１の外側に位置しているため、当該金属層９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、金属層９を介して、第２導電層３２を基準電位に設定することができる。

なお、変形例２のように、金属層９は、第１導電層３１および第２導電層３２の一部を取り囲むように位置することが好ましい。このような構成によれば、例えば、入力板２と第１筺体８との間の領域を介して生じた静電気が、金属層８に飛び込みやすくなる。このため、当該静電気が第１導電層３１に混入する可能性を低減することができる。そのため、検出精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３］
なお、本明細書は、上記の実施形態、変形例１、および変形例２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、変形例１、および変形例２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、本発明に係る入力機能付き表示装置は、表示装置Ｘ１〜Ｘ３に限定されるものではなく、上記の実施形態、変形例１、および変形例２に個別に記載された事項を適宜組み合わせた入力機能付き表示装置も含む。

また、本実施形態では、表示装置Ｘ１を備えた携帯端末Ｙ１について説明したが、本発明に係る電子機器は、きれに限定されない。本発明に係る電子機器は、表示装置Ｘ１に代えて、表示装置Ｘ１または表示装置Ｘ２を備えていてもよい。

Ｘ１〜Ｘ３ 表示装置
Ｙ１ 携帯端末（電子機器）
Ａ１ 表示領域
Ｅ１ 中央領域
Ｅ２ 周縁領域
２ 入力板
２２ 検出電極
２２ａ 入力電極
２２ｂ 出力電極
２２Ｂ 出力電極群
３ 導電層
３１ 第１導電層
３１ａ 第１部位
３１ｂ 第２部位
３２ 第２導電層
３３ 第３導電層
４ 表示板
４５ 表示電極
５ 支持部材
９ 金属層
１１０ 第１制御部
１１１ 第１電圧供給部
１１２ 第１受信部
１２０ 動作制御部
１２１ 比較部
１２２ 切替部
１２３ 測定部
１３０ 第２制御部
１３１ 第２電圧供給部
１３２ 第２受信部
１４０ 基準電位設定部
１５０ 第３制御部
１５１ 第３電圧供給部
１５２ 第３受信部
５０４ 第２筺体（筺体）

Claims (13)

1. 中央領域および該中央領域を取り囲むように位置する周縁領域を有しており、入力操作を検出するための検出電極を含む入力板と、
   該入力板上に設けられており、平面視して前記検出電極と重なる導電層と、
   該導電層と対向して配置されており、画像を表示するための表示電極を含む表示板と、
   前記導電層と前記表示板とを離間させるように前記周縁領域において前記入力板を支持する支持部材と、を備え、
   前記導電層は、
   少なくとも一部が前記中央領域に位置する第１導電層と、
   少なくとも一部が前記周縁領域に位置しており、前記第１導電層とは離間した第２導電層と、を有している入力機能付き表示装置。
2. 前記検出電極は、電圧が印加される入力電極、および、平面視して前記入力電極と交差しており前記入力電極に印加された電圧に基づいて信号を出力するための出力電極を有しており、
   平面視における前記入力電極の長手方向を第１方向とするとき、
   平面視における前記第１導電層の長手方向は、前記第１方向と同じである、請求項１に記載の入力機能付き表示装置。
3. 前記第１導電層は、中央領域に位置する第１部位、および、周縁領域に位置しておりかつ前記第１部位よりも平面視幅の小さい第２部位を有している、請求項２に記載の入力機能付き表示装置。
4. 前記入力電極に対して電圧を印加するための第１電圧供給部、および、前記出力電極からの出力信号を受信するための第１受信部を有した第１制御部をさらに備え、
   前記出力電極は、複数設けられるとともに、複数の出力電極群に群別されており、
   前記第１受信部は、複数の前記出力電極群毎に前記出力信号を受信しており、
   前記第１導電層の前記第１部位は、平面視して、複数の前記出力電極群のうち一の前記出力電極群と重なっている、請求項３に記載の入力機能付き表示装置。
5. 前記第２導電層は、基準電位に設定されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の入力機能付き表示装置。
6. 前記表示板は、表示領域を有しており、
   前記第２導電層と電気的に接続されており、平面視して前記表示領域の外側に位置する金属層をさらに備え、
   前記第１導電層および前記第２導電層は、透光性を有しており、
   該金属層は、前記第２導電層に比してシート抵抗値が低い、請求項１〜５のいずれか一項に記載の入力機能付き表示装置。
7. 前記金属層は、平面視して前記第１導電層、および、前記第２導電層の一部を取り囲むように位置している、請求項６に記載の入力機能付き表示装置。
8. 前記導電層は、第３導電層をさらに有しており、
   前記第３導電層は、前記周縁領域に位置しており、前記第１導電層および前記第２導電層とは離間している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の入力機能付き表示装置。
9. 前記第３導電層の平面視における面積は、前記第１導電層の平面視における面積と同じである、請求項８に記載の入力機能付き表示装置。
10. 前記第１導電層に電圧を供給するための第２電圧供給部、および、前記第１導電層からの出力信号を受信するための第２受信部を有した第２制御部と、
    前記第３導電層に電圧を供給するための第３電圧供給部、および、前記第３導電層からの出力信号を受信するための第３受信部を有した第３制御部と、
    前記第２受信部が受信した出力信号および前記第３受信部が受信した出力信号に基づいて、前記第１導電層と前記表示電極との間における容量の大きさを測定する測定部と、をさらに備えた請求項８または９に記載の入力機能付き表示装置。
11. 前記検出電極に対して電圧を印加するための第１電圧供給部、および、前記検出電極からの出力信号を受信するための第１受信部を有した第１制御部と、
    前記第１導電層に電圧を供給するための第２電圧供給部、および、前記第１導電層からの出力信号を受信するための第２受信部を有した第２制御部と、をさらに備え、
    前記第１導電層は、前記第１制御部が動作している場合において、基準電位に設定される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の入力機能付き表示装置。
12. 前記検出電極は、前記第２制御部が動作している場合において、基準電位に設定される、請求項１１に記載の入力機能付き表示装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載された入力機能付き表示装置と、
    該入力機能付き表示装置が収容された筺体と、を備えた電子機器。