JP3463501B2 - 入出力装置 - Google Patents

入出力装置

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JP3463501B2
JP3463501B2 JP04542897A JP4542897A JP3463501B2 JP 3463501 B2 JP3463501 B2 JP 3463501B2 JP 04542897 A JP04542897 A JP 04542897A JP 4542897 A JP4542897 A JP 4542897A JP 3463501 B2 JP3463501 B2 JP 3463501B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、ファク
シミリやプリンターなどのＯＡ機器、パーソナルコンピ
ューターやワードプロセッサ、更にはハンデイ端末機器
や携帯型情報通信機器など電子機器に広く用いられる液
晶表示パネル、ＥＬ等を備えた入出力装置（ユーザーイ
ンタフェース装置）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の入出力装置として、例え
ば複写機やファクシミリ等のＯＡ機器や電子機器のコン
トロールパネルなどに使用される入出力装置では、当該
機器の操作情報及びこの操作情報に応じた仮想操作ボタ
ンを表示する液晶表示画面等の情報入力ディスプレイを
備え、上記仮想操作ボタンの押圧によって機能選択やコ
ピー枚数の指示等の制御情報を当該機器に入力し得るも
のが知られている。
【０００３】このような入出力装置に関する技術として
は、例えば、実開昭６２−１３９０２５号公報、実開平
３−１２４５４２号公報、特開平６−３３２６０２号公
報及び特開昭６３−２４７８１９号公報等に開示されて
いるものが既に提案されている。
【０００４】上記実開昭６２−１３９０２５号公報に係
る操作パネルスイッチは、多数表示を行なう操作パネル
スイッチであって、ドットマトリックス液晶表示素子の
上面に、複数の透明電極を有するメンブレンスイッチを
配置するように構成したものである。
【０００５】また、上記実開平３−１２４５４２号公報
に係る液晶表示パネルを用いたスイッチ機構は、電子機
器の各種の機能をコントロールするスイッチ機構におい
て、電子機器の各種の機能を表すシンボル群が表示され
る液晶表示パネルと、複数画面分のシンボル群を記憶す
るメモリ部と、前記液晶パネルの前面に設けられてお
り、表示されたシンボル群に応じた機能に切り換えられ
る透明な感圧センサと、この感圧センサの機能を切り換
えるインターフェイス部と、前記液晶表示パネルを裏面
から照射するバックライトとを具備するように構成した
ものである。
【０００６】さらに、上記特開平６−３３２６０２号公
報に係る情報処理装置は、種々の情報を表示する液晶デ
ィスプレイと、前記液晶ディスプレイの前面に張られた
感圧式タッチパネルと、前記液晶ディスプレイ上に適宜
表示され、表示時には、その表示上に入力された座標位
置を前記感圧式タッチパネルから受けとるソフトウェア
キーボードと、前記ソフトウェアキーボードの前面に置
いたり取り外したりする、前記ソフトウェアキーボード
のキー配列に合わせて上面にキーボタン状の突起を設
け、その突起の表面に前記ソフトウェアキーボードのキ
ー文字配列に合わせた文字を印刷などにより表示した突
起付キーボード入力補助部とを備えるように構成したも
のである。
【０００７】一方、上記特開昭６３−２４７８１９号公
報に係るタッチパネル入出力装置は、多数のキャラクタ
領域の集合として表示画面が構成される表示装置と、前
記画面上に重ねて設けられたマトリックス状のディジタ
ルタッチスイッチであって、１つの座標を検知する１つ
の区画領域の大きさが前記キャラクタ領域の区画とほぼ
等しく、かつ前記表示装置のキャラクタ領域の表示ピッ
チと前記ディジタルタッチスイッチの区画領域の検出ピ
ッチがほぼ等しいディジタルタッチスイッチとを有する
タッチパネル入出力装置において、前記表示装置のキャ
ラクタ領域に対して前記ディジタルタッチスイッチの区
画領域をＸ方向およびＹ方向に各々１／２ピッチずつず
らして重ねて配置するように構成したものである。
【０００８】図２４は上記の如く種々提案されている技
術のうち、従来の複写機のコントロールパネルの具体的
構造を示す分解図である。かかる従来の構造において、
上記情報入力ディスプレイは、板ガラスを張り合わせて
形成されている透過型の液晶表示画面２１と、この表示
画面２１の上に重畳配置されるタッチパネル２２とから
構成されており、開口部２３を有するパネル板２４が当
該情報入力ディスプレイを覆うようになっている。ま
た、上記タッチパネル２２は、２枚のガラス基板上に所
定のピッチ（例えば４ｍｍピッチ）でＩＴＯ等の透明な
導電性薄膜のマトリックスを形成した後に、これらガラ
ス基板を僅かな間隙を持たせて張り合わせたものであ
り、当該タッチパネル２２の任意の位置を押圧すると、
かかる押圧力によって互いに対向する導電性薄膜が局所
的に接触して電気的導通を生じ、出力信号のレベル変化
に基づいてＣＰＵ回路２５がタッチパネル２２上の押圧
位置を特定するように構成されている。尚、図中におい
て符号２６は上記液晶表示画面２１を背後から照明する
蛍光灯、符号２７は蛍光灯２６の照射光を液晶表示画面
２１の全面に拡散させる光拡散板、符号２８は上記蛍光
灯２６を点灯させるインバータ回路である。
【０００９】このような従来の情報入力ディスプレイに
おいては、当該機器の使用機能に応じた仮想操作ボタン
を上記液晶表示画面２１に表示し、これをユーザに押圧
させるようにすれば、ユーザはタッチパネル２２上から
当該仮想操作ボタンを押圧することになるので、タッチ
パネル２２上の押圧位置と仮想操作ボタンの表示位置と
の関係から、当該仮想操作ボタンが押圧されたか否かを
チェックすることができる。従って、かかる情報入力デ
ィスプレイを有する従来のコントロールパネルでは、上
記液晶表示画面２１の表示内容を使用機能毎に変更する
ことにより、一つの仮想操作ボタンに複数の機能を割り
付けることができるので、コントロールパネル上に設け
る物理的な操作ボタンの数を著しく減少させることがで
きた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の情報入
力ディスプレイにおいては、液晶表示画面の前面にタッ
チパネルを配していることから、表示画面のコントラス
トが低下してその表示内容を見づらいといった問題点が
あり、表示内容の見やすさを考慮する場合、前述の如く
液晶表示画面を透過型にすると共にその背面側にバック
ライトを設けざるを得なかった。
【００１１】また、タッチパネルや液晶表示画面がガラ
ス板を基板としていることから、タッチパネルの感度が
悪化してきた場合等、ユーザが当該タッチパネルを強く
押圧する状況が生じた際には、押圧力によってこれらガ
ラス板が割れる懸念もあった。
【００１２】一方、コピー枚数を入力するテンキーの如
く頻繁に使用する操作ボタンを仮想操作ボタンとして情
報入力ディスプレイに表示させると、コントロールパネ
ルの外観はすっきりするものの、逆に操作性が悪化する
という懸念がある。このため、図２４に示すように、従
来のコントロールパネルでは使用頻度の高いテンキー等
の操作ボタン２９は情報入力ディスプレイと別個に設け
ており、当然の如く当該操作ボタン２９の下側にはに入
力スイッチ３０の配列されたスイッチマトリックス基板
３１が設けられている。このスイッチマトリックス基板
３１は前述したタッチパネル２２と並んで配設されるも
の故、これらを一体にすることができればコントロール
パネルの組立が容易となり、製造コストの低下も期待す
ることができる。
【００１３】しかし、パネル板２４に覆われてしまう上
記スイッチマトリックス基板３１は操作ボタン２９の押
圧力さえ電気信号に変換できるのであれば、如何なる構
造の入力スイッチ３０を配列したものであっても差し支
えないが、前述したタッチパネル２２には透明でなけれ
ばならないという制約があり、両者を一体化して製作す
ると逆に製造コストが上昇してしまうという問題点があ
った。
【００１４】なお、液晶パネルを押圧力から保護するた
め、液晶パネルと緩衝材を組み合わせる技術について調
査をしたところ、次に示す特開平７−１１４０１０号公
報、特開平６−７５２１０号公報、特開平６−７５２１
３号公報、特開平６−７５７０１号公報、特開平８−３
２７９７５号公報、特開平６−３３７４１１公報及び特
開平７−２０９６３５公報等に開示されているように多
くの特許出願が既になされていることがわかった。
【００１５】上記特開平７−１１４０１０号公報に係る
液晶表示装置は、液晶表示素子を有する液晶表示部と、
その液晶表示部の表示側に配設され、光を透過する光透
過部と、その光透過部と前記液晶表示部との間に介在
し、自身の屈折率が空気の屈折率よりも前記光透過部の
屈折率に近く、且つ前記光透過部の変形を実質的に吸収
できる程度の柔軟性を有する材料で構成されてなる緩衝
部とを備えるように構成したものである。
【００１６】また、上記特開平６−７５２１０号公報、
特開平６−７５２１３号公報、特開平６−７５７０１号
公報及び特開平８−３２７９７５号公報等は、液晶表示
装置やその製造方法に関する技術を提案するものであ
る。
【００１７】これらのうち、上記特開平６−７５２１３
号公報に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルにタブレ
ット板を設けて手書入力を可能とした液晶表示装置にお
いて、液晶表示パネルとその視認側の透明保護板が緩衝
性を有する透明な粘接着性樹脂で接着されており、その
接着層の両接着対象に対する屈折率差が０．２以下であ
るように構成したものである。
【００１８】また、上記特開平８−３２７９７５公報に
係る液晶表示装置は、液晶表示パネルの視認側に、緩衝
性を有する弱接着性の透明樹脂シートを介しタブレット
板を密着配置するように構成したものである。
【００１９】さらに、上記特開平６−３３７４１１公報
に係る液晶表示装置における光散乱防止構造並びにその
製造方法は、液晶セルと、この液晶セル表面側に形成さ
れる緩衝層と、この緩衝層によって液晶セルに対して一
定厚みの間隙を隔てて並設される保護パネルとを具えて
成る液晶表示装置において、前記緩衝層は光散乱防止素
材により形成され、更に緩衝層は前記液晶セル及び保護
パネルに対して脱気状態で密着接合されるように構成し
たものである。
【００２０】又さらに、上記特開平７−２０９６３５公
報に係る液晶表示装置における光散乱防止構造並びにそ
の製造方法は、液晶セルと、この液晶セル表面側に形成
される緩衝層と、この緩衝層によって液晶セルに対して
一定厚みの間隙を隔てて並設される保護パネルとを具え
て成る液晶表示装置において、前記緩衝層は光散乱防止
素材により形成されるとともに緩衝層は前記液晶セル及
び保護パネルに対して脱気状態で密閉接合され、更に保
護パネルは少なくともその表面を硬質層とした合成樹脂
製であるように構成したものである。
【００２１】しかし、これらの技術の場合には、まず、
液晶表示パネルと偏光板の間に緩衝材を挟み、しかも液
晶表示パネルと偏光板とを周囲で支えるように構成する
と、液晶表示パネルと偏光板の間には空気の層が存在す
ることになり、偏光板の上部から入ってきた光は、偏光
板と空気の屈折率の違いから、液晶表示パネルと偏光板
との間の間隙で全反射が生じ、液晶表示パネルが見にく
くなるという問題点が新たに生じる。
【００２２】また、上記提案に係る技術の場合には、い
ずれも液晶表示パネルの上部に入力スイッチを配置した
ものであるため、前述したように、上部に配置される入
力スイッチによって、表示画面のコントラストが低下し
てその表示内容が見づらいといった問題点や、表示内容
の見やすさを考慮すると、液晶表示画面を透過型にする
と共にその背面側にバックライトを設けざるを得ないと
いう問題点が依然として残ることになる。また、タッチ
パネルや液晶表示画面がガラス板を基板としていること
から、タッチパネルの視認性が悪化してきた場合など、
ユーザが当該タッチパネルを強く押圧する状況が生じた
際には、緩衝層を設けても押圧力によってガラス板が割
れる懸念があるという問題点も依然として残ることにな
る。
【００２３】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その第１の目
的とするところは、情報入力ディスプレイに表示される
操作情報や仮想操作ボタンの視認性に優れると共に、か
かる情報入力ディスプレイの操作時における破損の懸念
がなく、しかも低コストで製造することが可能な入出力
装置を提供することにある。
【００２４】また、この発明の第２の目的とするところ
は、画像表示パネル等の表示装置が押圧されることによ
る液晶の配向こわれ等を確実に防止可能であるととも
に、入力装置の入力動作を確実に行なうことが可能な入
出力装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】 すなわち、この発明
は、例えば、可撓性のある表示画面上に情報を表示する
表示装置と、前記表示画面の下に設けられ当該表示画面
の視認側からの押圧により当該表示画面上の位置を検出
する検出手段を含む感圧型の入力装置とを備えるように
構成される。
【００２６】 また、この発明は、例えば、上記入出力
装置において、前記表示画面及び当該表示画面下の検出
手段部分がシート状のものに構成される。
【００２７】 さらに、この発明は、例えば、上記入出
力装置において、前記表示装置が、液晶表示パネル、エ
レクトリックルミネッセンスパネル、ツイステイングボ
ールパネルデイスプレイのいずれかを含むものである。
ここで、ツイステイングボールパネルデイスプレイと
は、米国特許第４１４３１０３号に開示されているよう
に、例えば、半分を黒色に着色した微小な球体を液体中
に多数分散させ、この微小な球体を電界や磁界によって
回転させることにより、白黒反転させて画像の表示を行
うものである。
【００２８】 これらの発明では、表示画面の下に検出
手段を設けることにより表示装置と入力装置を一体型に
したので、表示画面上の表示内容（例えば、仮想ボタ
ン）に応じて指又はペン等により表示画面の視認側から
押圧すれば、検出手段が表示画面の位置を検出して入力
ができ、非常に操作性がよい。例えば、検出装置が、仮
想ボタンの表示領域内であれば仮想ボタンの押下という
入力操作が行われたことになる。更に、表示画面の下に
入力装置の検出手段が設けられているので、表示画面上
にタッチパネルのような表示の邪魔をするものがないの
で、非常に視認性がよいと共に、バックライト等を必要
としないので、表示装置の構成が簡単となり、表示装置
を安価にできる。しかも、検出手段が、表示画面上用の
タッチパネルのように透明にする必要がないので、表示
画面上用のタッチパネルに比べて、材料、製造方法に制
限が少ないので、非常に入力装置を安く作ることがで
き、従って、入出力装置を安く作ることができる。ま
た、前記表示画面及び当該表示画面下の検出手段がシー
ト状のものを使用すれば、軽くできると共に、スペース
効率がよいので、携帯用電子機器に適用できると共に、
本願発明を使用した入出力装置を各種電子機器に適用す
れば、電子機器を小型で軽量にすることができる。
【００２９】 また、この発明は、例えば、電子機器の
各種操作情報や当該操作情報に対応した仮想操作ボタン
が表示画面上に表示される情報入力ディスプレイを備
え、上記仮想操作ボタンの押圧によって当該機器の制御
情報を入力可能な入出力装置に関するものであり、上記
目的を達成すべく、所定のピッチで複数の入力スイッチ
が配列されたスイッチマトリックス基板上に柔軟性を備
えたシート状の表示画面を重畳配置して上記情報入力デ
ィスプレイを形成していることを特徴とするものであ
る。
【００３０】このように構成された本発明のコントロー
ルパネルによれば、当該ＯＡ機器の操作情報や仮想操作
ボタンが表示される情報表示画面として柔軟性のあるシ
ート状のものを用いているので、上記スイッチマトリッ
クス基板の上に情報表示画面を重畳配置しても、当該情
報表示画面を押圧することで当該スイッチマトリックス
基板に配列された入力スイッチを間接的に押圧すること
ができる。
【００３１】このように、本発明では上記情報表示画面
の上にタッチパネルを設ける必要がないので、ユーザは
情報表示画面を直接視認することができ、かかる画面に
表示される操作情報や仮想操作ボタンを従来よりも明確
に認識することができる他、視認性を高めるためのバッ
クライトを情報表示画面の背面側に設ける必要もなく、
製造コストの低減化を図ることもできる。
【００３２】また、情報表示画面やスイッチマトリック
ス基板にガラス板を用いる必要がないので、仮想操作ボ
タンの操作時にかかるガラス板が破損するという懸念も
ない。
【００３３】 さらに、この発明は、例えば、画像表示
素子を有する可撓性の画像表示パネルと、この画像表示
パネルの下側に積層配置され、画像表示パネルの視認側
から押された位置の座標を検知する座標検知手段とを備
えるように構成したものである。
【００３４】 前記画像表示パネルは、液晶表示素子を
含む可撓性の液晶表示パネルであり、前記座標検知手段
が液晶表示パネルの視認側から押された位置の座標を検
出するものである。
【００３５】 この発明は、例えば、液晶表示素子等の
画像表示素子を有する可撓性の画像表示パネルと、この
画像表示パネルの下側に積層配置され、画像表示パネル
の視認側から押された位置の座標を検知する座標検知手
段とを備えるように構成したので、画像表示パネルが入
出力装置の表面側に配置されるため、視認性に優れ、操
作性に優れた入出力装置を提供することができる。
【００３６】 請求項１に記載の発明は、画像表示素子
を有する可撓性の画像表示パネルと、前記画像表示パネ
ルに対して視認側から遠い位置に積層配置され、前記画
像表示パネルの視認側から押された位置の座標を検知す
る座標検知手段と、前記画像表示素子視認側の層に前記
画像表示パネルの視認側からの局所的な応力を分散させ
る弾性を有する緩衝層を有するものである。
【００３７】 この請求項１に記載の発明は、液晶表示
素子視認側の層に前記液晶表示パネルの視認側からの局
所的な応力を分散させる弾性を有する緩衝層を設けるよ
うに構成したので、液晶表示素子に作用する押圧力を、
柔軟性を有する緩衝層によって吸収することができ、液
晶表示素子の配向こわれを確実に防止することができる
と共に、座標検知手段に適切に分散された応力を座標検
出手段に伝達できる。このため、表示装置の外力に対す
る保護と入力の確実性を増すことができる。また、請求
項２に記載の発明は、請求項１記載の入出力装置におい
て、前記緩衝層に対して視認側から遠い位置に画像表示
素子を保護する補強板を配置したものである。さらに、
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の入出力装置に
おいて、前記補強板は前記画像表示素子に対して視認側
に近い位置に配置したものである。又、請求項４に記載
された発明は、請求項２記載の入出力装置において、前
記補強板は前記画像表示素子に対して視認側から遠い位
置に配置したものである。
【００３８】 さらに、請求項６に記載の発明は、請求
項１記載の入出力装置において、前記画像表示素子が液
晶表示素子であり、前記液晶表示素子を挟む位置に一対
の偏光板を持ち、前記液晶表示素子と当該液晶表示素子
の視認側に位置する偏光板との間に、前記緩衝層を介在
させ、前記緩衝層の屈折率を、空気の屈折率よりも液晶
表示素子及び偏光板を構成する材料の屈折率に近く設定
したものである。
【００３９】 この請求項６に記載の発明は、液晶表示
素子と当該液晶表示素子の視認側に位置する偏光板との
間に、柔軟性を有する緩衝層を介在させ、この緩衝層の
屈折率を、空気の屈折率よりも液晶表示素子及び偏光板
を構成する材料の屈折率に近く設定するように構成した
ので、液晶表示素子と当該液晶表示素子の視認側に位置
する偏光板との間に、柔軟性を有する緩衝層を介在さ
せ、液晶表示素子の配向こわれを防止するように構成し
た場合でも、緩衝層の屈折率が液晶表示素子及び偏光板
を構成する材料の屈折率に近く設定されているため、緩
衝層によって視認性が低下するのを防止することができ
る。
【００４０】 さらに、この発明は、例えば、前記液晶
表示パネルが液晶表示素子を挟む位置に一対の偏光板を
持ち、前記液晶表示素子と当該液晶表示素子の視認側に
位置する偏光板との間に、柔軟性を有する緩衝層を介在
させるとともに、この緩衝層の下部に液晶表示素子を保
護する補強板を配置して構成され る。
【００４１】 このように、液晶表示素子と当該液晶表
示素子の視認側に位置する偏光板との間に、柔軟性を有
する緩衝層を介在させるとともに、この緩衝層の下部に
液晶表示素子を保護する補強板を配置するように構成し
たので、補強板によって液晶表示素子を確実に保護する
ことができ、液晶表示素子の配向こわれを一層確実に防
止することができる。
【００４２】
【００４３】
【００４４】 また、請求項５に記載の発明は、請求項
４記載の入出力装置において、前記画像表示素子が液晶
表示素子であり、前記緩衝層と、前記液晶表示素子と、
前記補強板との弾性係数の大小関係が、補強板＞液晶表
示素子＞緩衝層の関係を満たすように設定したものであ
る。また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の入出力装置において、前記画像
表示素子が液晶表示素子であり、かつ前記画像表示パネ
ルが液晶表示パネルであるものである。
【００４５】 更に、請求項８に記載の発明は、請求項
１乃至７のいずれかに記載の入出力装置において、前記
緩衝層が、ゲル状の樹脂材料またはゴム状の樹脂材料で
構成されてなるものである。
【００４６】 また、この発明は、例えば、前記座標検
知手段が、メンブレンスイッチからなるものである。
【００４７】
【発明の実施の形態】 以下図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。参考例 図１は本発明を適用し得る複写機のコントロールパネル
の一参考例を示す分解斜視図である。同図において、符
号１は複数の入力スイッチが配列されたスイッチマトリ
ッス基板、符号２はこのスイッチマトリッス基板１の上
に重畳配置された情報表示画面、符号３はテンキー４を
備えると共に上記液晶表示画面２に対応した窓５を有す
るパネル板である。
【００４８】先ず、上記情報表示画面２は反射型の液晶
表示画面であり、柔軟性を備えたシート状に形成されて
いる。この液晶表示画面２は、図３に示すように、電極
となるＩＴＯ（Ｉｎｔｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）９
が蒸着された一対の透明樹脂シート１０、１０の夫々に
強誘電性液晶１１を塗布した後、これらを互いに張り合
わせて液晶シート１２を形成し、更に、上記電極９に所
定の駆動電圧を印加するＳＴＮ液晶用ドライバーＩＣ１
３を、図２に示すように、上記透明樹脂シート１０、１
０に対して異方導電接着シート１４により熱圧着接続し
てＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）
１５を形成している。また、表示画面のコントラストを
高めるため、上記液晶シート１２を一対の樹脂製偏光板
１６、１６で挟み込むと共に、上記スイッチマトリッス
基板１との対向面には厚さ５０μｍのアルミニウム製反
射膜１７を接着してある。更に、上記液晶シート１２内
に封じ込めた液晶１１に局所的な応力が作用するのを防
止するため、液晶表示画面２の上面は厚さ０．２ｍｍ程
度の樹脂性フィルム１８で被覆し、これを緩衝材とし
た。
【００４９】一方、上記スイッチマトリックス基板１
は、メンブレン基板６上に個々が独立した複数の入力ス
イッチ７をマトリックス状に配列したものであり、各入
力スイッチ７は銅からなるキー電極を上記メンブレン基
板６上にマトリックス配線することによって形成されて
いる。また、上記メンブレン基板６上には各入力スイッ
チでの電気的導通を検知するＣＰＵ回路８が設けられて
いる。更に、この入力スイッチ７を押圧した時の操作感
を与えるため、各入力スイッチ７のキー電極に対応する
部位には、図３に示すように、ドーム状の板バネ７ａが
設けられ、押圧力に対して適度な抵抗が生じるようにな
っている。
【００５０】 本参考例ではこのように構成されたスイ
ッチマトリックス基板１上に上記液晶表示画面２を重畳
配置しているが、前述したように上記液晶表示画面２は
柔軟性のあるシート状に形成されているので、当該液晶
表示画面２を直接押圧することによってスイッチマトリ
ックス基板１上の入力スイッチ７を押圧することができ
るようになっている。従って、ユーザが上記液晶表示画
面２に表示された仮想操作ボタンを押圧すると、かかる
画面２の下側において当該仮想操作ボタンに対応した入
力スイッチ７が押圧され、上記ＣＰＵ回路８が押圧され
た入力スイッチ７を特定することにより、当該仮想操作
ボタンが操作されたか否かを判別することができるもの
である。
【００５１】 一方、本参考例において、上記スイッチ
マトリックス基板１上に配列された入力スイッチ７は液
晶表示画面２の下方だけではなく、パネル板３に設けら
れたテンキー４の下方にも位置している。すなわち、テ
ンキー４の押圧によって電気的導通を生じる入力スイッ
チと仮想操作ボタンの押圧によって電気的導通を生じる
入力スイッチは１枚のメンブレン基板６上に配列されて
いる。
【００５２】 従って、この参考例では１枚のスイッチ
マトリックス基板１で仮想操作ボタンによる入力とテン
キー４による入力との双方を担うことができ、テンキー
に対応するスイッチマトリックス基板をタッチパネルと
別個に設けることが必要とされた従来のコントロールパ
ネルよりも製造コストの低減化を図ることができるもの
である。
【００５３】 尚、上記参考例ではスイッチマトリック
ス基板１上に配列された入力スイッチをメンブレンスイ
ッチとしたが、ユーザによる仮想操作ボタンの押圧力を
電気信号のオン／オフに変換できるものであれば、スイ
ッチとして使用することができる。スイッチの配列は、
マトリックスに限らず、どのような配列でもよいし、そ
の数も１以上であればよい。
【００５４】 実施の形態１ この実施の形態１は、参考例に対して外力に対する表示
装置の保護と入力装置の入力の確実性を更に強化した例
を示すものである。図４及び図５はこの発明の実施の形
態２に係る情報入力が可能な入出力装置を示す平面図及
び断面図である。
【００５５】 この実施の形態１に係る入出力装置４０
は、図５に示すように、大きく分けて、当該入出力装置
４０が適用される機器の機能に応じて種々の画面が表示
される液晶表示パネル４１と、この液晶表示パネル４１
の下部に配置されるメンブレンスイッチ４２とから構成
されている。
【００５６】上記液晶表示パネル４１は、反射型の液晶
表示パネルからなり、可撓性を備えたシート状に形成さ
れている。液晶表示パネル４１は、液晶表示部４３の表
裏両面側に一対の偏光板４７、４７を配置して構成され
ているが、これらの一対の偏光板４７、４７は、液晶表
示部４３に直接積層されている必要はなく、一対の偏光
板４７、４７と液晶表示部４３との間に他の層や板状部
材を介在させても良い。この液晶表示パネル４１のう
ち、液晶表示部４３は、図５に示すように、透明電極で
あるＩＴＯ電極４４が所定のピッチで直線状に蒸着され
た一対のＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）製のシート
４５、４５の間に、液晶４６を積層して構成されてい
る。また、一対のＰＥＳシート４５、４５の外側には、
偏光板４７、４７が配置されている。上記一対のＰＥＳ
シート４５、４５にそれぞれ蒸着されるＩＴＯ電極４４
は、互いに直交するように所定のピッチで直線状に配置
されており、上側の電極４４と下側の電極４４とでマト
リックスを形成するようになっている。さらに、上記一
対のＰＥＳシート４５、４５の間に積層される液晶４６
としては、例えば、強誘電性高分子液晶が用いられる
が、これに限定されるものではなく、他の種類の液晶を
用いても勿論よい。
【００５７】上記液晶表示パネル４１の液晶表示部４３
としては、例えば、基本的な構成及び動作が特許第２５
１２２９０号公報等に開示されているように構成したも
のが用いられるが、更に具体的には、出光興産（株）社
の出願に係る特開平５−６１０６１号公報や特開平５−
２７３５３１号公報等に開示されているように構成した
ものを用いることができる。この液晶表示パネル４１の
液晶表示部４３は、例えば、透明な電極となるＩＴＯ電
極４４、４４が蒸着された一対のＰＥＳシート４５、４
５の一方又は双方に、強誘電性高分子液晶等からなる液
晶４６を塗布して製膜し、対向する一対のＰＥＳシート
４５、４５をラミネートした後、複数のローラ間を通過
させることによって曲げによる配向処理を施して製造さ
れる。ここで、強誘電性高分子液晶からなる液晶４６を
用いた液晶表示パネル４１は、メモリ性を有しているた
め、電圧の印加を停止した状態でも、表示画面を保持可
能であるという特性を有している。
【００５８】また、上記液晶表示パネル４１の表面側、
即ち視認側には、ＰＥＳシート４５と偏光板４７との間
に、乱反射等を防止して当該液晶表示パネル４１の視認
性を向上させるための視認性向上シートからなる緩衝層
４８が積層状態に配置されている。この視認性向上シー
トからなる緩衝層４８としては、例えば、ゲル状の樹脂
またはゴム状の樹脂からなるものが用いられる。この視
認性向上シートからなる緩衝層４８の表面には、電場が
加えられた液晶の光学的異方性の変化に基づいて表示画
像の濃淡を明らかにするために、偏光板４７が積層配置
されている。その際、可撓性を有する液晶表示部４３と
偏光板４７との間に介在される緩衝層４８は、他の部材
と屈折率が大きく異なると、外光の反射を起こしてしま
い、液晶表示パネル４１の表示品質が悪くなる。そのた
め、上記視認性向上シートからなる緩衝層４８として
は、空気の屈折率が１．０であるのに対して、強誘電性
液晶４６や偏光板４７等を構成する合成樹脂の屈折率は
１．４付近であるため、透明な緩衝層４８のゲル状樹脂
またはゴム状樹脂の屈折率は１．４近傍のものを用いる
のが最適である。
【００５９】これに適したものとして、例えば、日東電
工社製の視認性向上シートが屈折率１．４６であること
から、緩衝層４８としては、例えば、厚さ４００μｍの
粘着性を持った日東電工社製の視認性向上シートが用い
られ、この視認性向上シート４８は、液晶表示パネル４
１と偏光板４７との間に、その粘着性によって接着保持
された状態で介在される。上記緩衝層４８として用いら
れる視認性向上シートは、例えば、アクリル系ポリマー
等のゲル状樹脂や、シリコーン系樹脂ポリマー等のゴム
状樹脂からなるものが用いられる。
【００６０】また、上記液晶表示部４３の裏面側には、
何らの部材を介在することなく偏光板４７がそのまま積
層配置されており、この裏面側の偏光板４７は、液晶表
示パネル４１の表面側に配置される偏光板４７と直交す
るように配置されている。さらに、上記液晶表示パネル
４１の裏面側に配置された偏光板４７の下部には、液晶
表示パネル４１の表面側から入射する光を反射する反射
板４９が積層配置されている。この反射板４９として
は、例えば、アルミニウム箔等が用いられる。また更
に、上記反射板４９の下部には、液晶表示パネル４１の
押圧力に対する補強と、後述するメンブレンスイッチ４
２の分解能を向上させるための補強板５０が積層配置さ
れている。この補強板５０としては、例えば、アクリル
板やプラスチック板等が用いられる。
【００６１】さらに、上記補強板５０の裏面側には、液
晶表示パネル４１の表面側から指やペン等によって押さ
れた位置の座標を検知するための座標検知手段としての
メンブレンスイッチ４２が配置されている。このメンブ
レンスイッチ４２としては、図６に示すように、マトリ
クス状に形成された電極パターン５１をそれぞれ縦方向
及び横方向に沿って所定のピッチでそれぞれ有する一対
のスイッチシート５２、５２と、これら一対のスイッチ
シート５２、５２の間に配置され、電極パターン５１の
スイッチ部５３に対応した領域５４が円形状又は矩形状
に切り欠かれたスペーサシート５５からなるものが用い
られる。上記メンブレンスイッチ４２は、指等で押され
た領域のスイッチシート５２、５２が撓んで、これら一
対のスイッチシート５２、５２が形成されたスイッチ部
５３が互いに接触することにより、押された位置の座標
を検知するものが用いられる（特許第２５５６７１１号
公報）。
【００６２】しかし、上記メンブレンスイッチ４２とし
ては、これに限定されるものではなく、特開平８−３１
５６６８号公報や特開平８−２５８１４７号公報、特開
平８−２４１６４７号公報、あるいは特許第２５３０６
５１号公報等に開示されている種々のものを用いること
ができ、その種類は問わないものである。
【００６３】また、上記メンブレンスイッチ４２として
は、他に、矩形状に形成された一対の導電性基板の間
に、同一形状に形成された抵抗層を介在させ、導電性基
板の縦方向及び横方向の端部に検出用のグリッド電極を
設けることにより、導電性基板の一部が押圧されると、
縦方向及び横方向の端部に設けられた検出用のグリッド
電極間の抵抗値が変化するため、この縦方向及び横方向
に位置する検出用のグリッド電極間の抵抗値を検出し
て、指等で押された位置の座標を検知するように構成し
たアナログ型のものを用いても良い。このようなアナロ
グ型でもよいし、これに限らず、表示画面の視認側から
の押圧に応じて感圧して表示画面上の位置を検出できる
ものであれば、どのような種類のものでもよい。
【００６４】図４は上記の如く構成される入出力装置４
０の制御基板との配線を示すものである。
【００６５】図４において、４１は液晶表示パネルを示
すものであり、この液晶表示パネル４１の下側には、メ
ンブレンスイッチ４２が積層状態に配置されている。液
晶表示パネル４１の配線は、液晶表示パネル４１のＩＴ
Ｏ電極４４にフレキシブル基板５５を介して所定の駆動
電圧を印加するＳＴＮ液晶用ドライバーＩＣ５６をＴＣ
Ｐ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）５７と
し、液晶表示パネル４１の透明樹脂シート４５の電極４
４を異方導電接着シート５８により熱圧着接続してい
る。また、上記ＴＣＰ５７は、プリント基板５９に接続
されている。
【００６６】図７は上記の如く構成される入出力装置４
０の制御回路を示すブロック図である。
【００６７】図７において、６０は入出力装置４０を制
御するためのＣＰＵを示すものであり、この入出力装置
４０のマトリックス状に形成されたメンブレンスイッチ
４２は、Ｘ方向又はＹ方向の一方向に沿って所定のピッ
チで配列された電極パターン５１が、ＣＰＵ６０からバ
ッファ回路６１を介して出力されるスキャン出力によっ
てスキャンされ、他の方向に沿って所定のピッチで配列
された電極パターン５１からの出力信号が、ドライバー
回路６２を介してＣＰＵ６０に入力され、ＣＰＵ６０
は、液晶表示パネル４１の視認側から指等で押圧された
位置の座標を検出するように構成されている。
【００６８】また、上記ＣＰＵ６０は、入力情報に基づ
いた表示画面を液晶表示パネル４１の液晶表示部４３に
表示する。すなわち、ＣＰＵ６０は、表示する画面の構
成データ（以下、フレームデータと呼ぶ）に基づいて、
ドライバー回路６３を介して液晶表示部４３への描画処
理を行うようになっている。上記液晶表示部４３に画面
を表示するためのフレームデータとしては、例えば、図
８に示すように、そのフレーム上に表示される仮想ボタ
ン等の領域を示す表示、さらにはアイコンイメージなど
のオブジェクトの表示情報（描画用）６５と、所定の領
域を押下することにより入力を行うタッチ領域の範囲を
指定する検出領域情報６６が含まれている。さらに、上
記オブジェクトの表示情報（描画用）６５は、図８に示
すように、ボタンオブジェクト情報への座標や明暗等の
表示を指定するポインター６７と、アイコンイメージオ
ブジェクト情報への座標や明暗等の表示を指定するポイ
ンター６８として機能するオブジェクトテーブルを備え
ている。
【００６９】以上の構成において、この実施の形態に係
る入出力装置では、次のようにして、情報入力ディスプ
レイに表示される操作情報や仮想操作ボタンの視認性に
優れると共に、かかる情報入力ディスプレイの操作時に
おける破損の懸念がなく、しかも低コストで製造するこ
とが可能となる。また、この実施の形態に係る入出力装
置では、次のようにして、液晶表示パネルをスイッチ素
子等の上部に配置することにより、液晶表示パネルが見
やすく、液晶表示パネルに表示される画像の視認性に優
れるように構成した場合でも、液晶表示パネルが押圧さ
れることによる液晶の配向こわれ等を確実に防止可能で
あるとともに、スイッチ素子などの動作を確実に行なう
ことが可能となっている。
【００７０】すなわち、この実施の形態に係る入出力装
置４０は、図５に示すように、フレキシブルな液晶表示
パネル４１の上部に、視認性向上シートからなる緩衝層
４８が配置されており、この視認性向上シートからなる
緩衝層４８としては、例えば、ゲル状の樹脂またはゴム
状の樹脂からなるものが用いられる。そのため、入出力
装置４０の表面に位置する偏光板４７上から加えられた
押圧力Ｆは、図９に示すように、偏光板４７の下部に配
置されたゲル状の樹脂またはゴム状の樹脂からなる緩衝
層４８に伝わり、ゲル状の樹脂またはゴム状の樹脂から
なる緩衝層４８が変形することで、ゲル状の樹脂または
ゴム状の樹脂からなる緩衝層４８が押圧力Ｆを吸収す
る。したがって、入出力装置４０の表面から加えられた
押圧力Ｆを緩衝層４８が吸収することにより、入出力装
置４０の表面から加えられた押圧力Ｆが弱められた状態
で液晶表示部４３に作用するため、液晶４６の配向こわ
れ等を確実に防止することができる。
【００７１】このように、フレキシブルな液晶表示部４
３上の視認性向上シート４８側に位置する偏光板４７の
上から押圧力Ｆを加えることにより、緩衝層４８を通し
て液晶表示部４３に力が作用するが、表面の偏光板４７
から加えられた押圧力Ｆは、図９に示すように、緩衝層
４８で分散／吸収されているので、液晶表示パネル４１
に加わる力Ｆは、局部的に集中することがなく、押圧力
Ｆを加えた箇所を中心に緩やかに液晶４６に伝わること
になる。そのため、偏光板４７の上から加えられた押圧
力Ｆは、緩衝層４８で分散／吸収されて緩衝され、フレ
キシブル液晶表示パネル４１に対しては、緩やかな変形
を生じさせるのみとなる。
【００７２】さらに、フレキシブルな液晶表示パネル４
１の下部に位置する偏光板４７及び反射板４９の下方に
は、補強板５０が配置されている。このフレキシブルな
液晶表示パネル４１の下方に配置された補強板５０は、
フレキシブルな液晶表示パネル４１の保護と、液晶表示
パネル４１の下方に位置するメンブレンスイッチ４２の
入力の確実性や分解能の向上に役立つようになってい
る。
【００７３】これに対して、液晶表示部４３の表面側に
緩衝層４８が無く、液晶表示部４３のみの場合には、図
９に示すように、上からの押圧力Ｆがそのままフレキシ
ブルな液晶表示部４３にそのまま加わり、液晶４６の内
部の配向が壊れることになる。一方、上記液晶表示部４
３の表面側に緩衝層４８を設けた場合には、図９に示す
ように、上からの押圧力Ｆを緩衝層４８が吸収して、局
部に集中する力を分散させる。このため、液晶表示部４
３に加わった局部応力が全体的に大きな曲率を持った応
力分布に変わる。さらに、液晶表示部４３の下に補強板
５０を配置することにより、緩衝層４８の存在によって
局部応力が大きな曲率の応力分布に変わったものを、液
晶表示部４３の下に補強板５０を配置することによっ
て、さらに平面に近い状態に戻し、液晶４６の配向こわ
れの原因である液晶内部の配向のずれを最小限にとどめ
ることができる。
【００７４】さらに説明すると、図１０に示すように、
液晶表示パネル４１の下に補強板５０を配置しない場
合、つまりフレキシブル液晶表示パネル４１の下方が空
間または、柔らかい材質のものを配置した場合には、フ
レキシブル液晶表示パネル４１に作用する押圧力Ｆによ
って、図１１に示すように、このフレキシブル液晶表示
パネル４１が大きく撓んでしまい、液晶４６の部分的な
変位量が大きくなって液晶４６の配向こわれが発生しや
すくなる。これに対して、フレキシブル液晶表示パネル
４１の下に補強板５０を配置した場合には、図１２に示
すように、補強板５０の強度のためにフレキシブル液晶
表示パネル４１が全体的に曲がり、それに伴いフレキシ
ブル液晶表示パネル４１の変位量が、図１３に示すよう
に小さく抑えられるので、液晶４６の配向こわれが発生
するのを確実に防止することができる。
【００７５】また、液晶表示パネル４１の下方に配置さ
れるメンブレンスイッチ４２の分解能の観点からも、液
晶表示パネル４１の下方に補強板５０を配置するのが望
ましい。
【００７６】すなわち、液晶表示パネル４１の下方に配
置されるメンブレンスイッチ４２は、スイッチ形状が円
形である場合が多く、スイッチ部分の密度が粗い場合も
多いので、スイッチの分解能が仕様を満たさない虞れが
ある。液晶表示パネル４１の下方に補強板５０を配置し
ない場合は、図１４に示すように、スイッチの間を押し
た時にメンブレンスイッチ４２のスイッチシート５２が
局所的にたわみ、押した箇所の上下のメンブレンスイッ
チシート５２間の距離が近づくが、上下のスイッチ部５
３は接触せず、導通の反応がないためにこの位置での分
解能はないことになる。
【００７７】一方、液晶表示パネル４２の下方に補強板
５０を配置した場合は、図１５に示すように、補強板５
０が大きくたわむことにより、メンブレンスイッチ４２
のシート５２間で押される部分が多くなり、押した箇所
の両側の上下スイッチシート５２が確実に接触すること
になり、スイッチの導通反応がある。このように、補強
板５０を設けることにより、メンブレンスイッチ４２の
シート５２、５２に設けられたスイッチ部５３どうしが
確実に接触するので、液晶表示パネル４１の下方に補強
板５０を配置することが、メンブレンスイッチ４２の入
力の確実性や分解能を向上させる上でも望ましい。
【００７８】 実施の形態２ 図１６はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前
記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明
すると、この実施の形態２では、補強板の位置が前記実
施の形態２と異なっている。
【００７９】 すなわち、この実施の形態２では、液晶
表示パネル４１の表面側のＰＥＳシート４５と、視認性
向上シートからなる緩衝層４８との間に、補強板５０が
配置されている。また、液晶表示パネル４１の下方に位
置する反射板４９の下部には、直接メンブレンスイッチ
４２が配置されている。
【００８０】 緩衝層４８の下に位置する補強板４７
は、図１７から明かなように、緩衝層４８へ加わった圧
力を逆方向に向かわせることが目的であるために緩衝層
４８の下にあれば、その間にフレキシブル液晶表示パネ
ル４１の下に補強板５０を位置させても、緩衝層４８の
すぐ下に補強板５０を位置させ、その下にフレキシブル
液晶表示パネル４１を位置させても同じ効果を発揮す
る。なお、前記緩衝層４８と、前記液晶表示パネル４１
と、前記補強板５０との弾性係数の大小関係は、補強板
＞液晶表示素子＞緩衝層の関係を満たすように設定され
ている。
【００８１】このように、補強板５０を、液晶表示パネ
ル４１の上側のＰＥＳシート４５と、視認性向上シート
からなる緩衝層４８との間に配置した場合には、液晶表
示パネル４１の変形を効果的に防止することができる。
【００８２】 その他の構成及び作用は前記実施の形態
１と同一であるので、その説明を省略する。
【００８３】 実施の形態３ 図１８はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前
記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明
すると、この実施の形態３では、メンブレンスイッチの
接触した箇所が複数の場合に、計算によりその押された
位置を検知するように構成されている。
【００８４】 すなわち、この実施の形態３では、図１
８に示すように、フレキシブルな液晶表示部４３の上に
緩衝層４８を配置するとともに、液晶表示部４３の下に
補強層５０を配置した場合や、フレキシブルな液晶表示
部４３の上に緩衝層４８と補強層５０とを配置した場合
などには、隣接するスイッチ部の間の位置を押すと、隣
接する２つのスイッチ部が同時にオン状態となるため、
ＣＰＵは、隣接する２つのスイッチ部の中間に位置が押
されたことを検知するように構成される。
【００８５】このように構成することにより、メンブレ
ンスイッチ４２におけるスイッチ部のピッチの１／２の
位置を検知することができ、上記計算法によりメンブレ
ンスイッチ４２の分解能は、スイッチの配置密度の２倍
に設定することができる。
【００８６】
【実施例】以下図面を参照してこの発明の一実施例に係
る入出力装置について説明する。
【００８７】実施例１ 図５はこの発明の一実施例に係る入出力装置を示すもの
でもあり、前記実施の形態２と同一の部分には同一の符
号を付して説明する。
【００８８】上記入出力装置４０における液晶表示パネ
ル４１の液晶表示部４３としては、例えば、厚さ２．５
μｍの強誘電性液晶４６（ＩＴＯ電極４４を含む）の表
裏両面側に、厚さ０．１ｍｍのＰＥＳシート４５を積層
配置したものが用いられる。これらのＰＥＳシート４５
には、例えば、幅０．２７ｍｍの直線状のＩＴＯ電極４
５が、０．３ｍｍのピッチで形成されている。また、上
記液晶表示パネル４１の表面側に配置される視認性向上
シート４８としては、例えば、日東電工社製の厚さ４０
０μｍの視認性向上シートが用いられる。さらに、上記
液晶表示パネル４１の液晶表示部４３の表裏両面側に配
置される偏光板４７としては、例えば、厚さ０．４ｍｍ
のものが用いられる。
【００８９】また、上記裏面側の偏光板４７の下側に配
置される反射板４９としては、例えば、厚さ０．１〜
０．２ｍｍのアルミニウム箔を偏光板４７の裏面に接着
したものが用いられる。さらに、上記反射板４９の下側
に配置される補強板５０としては、例えば、厚さ０．４
ｍｍのアクリル板が用いられる。
【００９０】実施例２ 図１６はこの発明の実施例２をも示すものであり、前記
実施例１と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例２では、前記実施の形態４と同様に、補
強板の位置が前記実施例１と異なっている。
【００９１】すなわち、この発明の実施例２に係る入出
力装置４０では、図１６に示すように、例えば、厚さ
０．４ｍｍのアクリル板からなる補強板５０が、液晶表
示パネル４１の上側のＰＥＳシート４５と、視認性向上
シートからなる緩衝層４８との間に配置されている。
【００９２】その他の構成及び作用は前記実施例１と同
一であるので、その説明を省略する。
【００９３】実施例３ 図２２はこの発明の実施例２をも示すものであり、前記
実施例１と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例３では、メンブレンスイッチの分解能を
向上させるため、液晶表示パネル４１とメンブレンスイ
ッチ４２との間に、突起を一定の間隔で立設したシート
８０を介在させるように構成されている。
【００９４】すなわち、この実施例３に係る入出力装置
は、図２２に示すように、視認側から、薄い保護膜８２
と、厚さ０．４ｍｍの視認性向上シート４８と、厚さ
０．４ｍｍのアクリル板からなる補強板５０と、厚さ
０．１ｍｍのポリエステルからなる偏光板４７と、厚さ
０．１ｍｍのＰＥＳシート４５と、厚さ２．５μｍのゲ
ル状の強誘電性液晶４６（ＩＴＯ電極４４を含む）と、
厚さ０．１ｍｍのＰＥＳシート４５と、厚さ０．１ｍｍ
のポリエステルからなる偏光板４７とを順次積層して、
液晶表示パネル４１を構成している。そして、液晶表示
パネル４１の下側には、９．８ｍｍのピッチで高さ０．
４ｍｍの突起８１を立設したシート８０が介在されてい
る。なおシート８０の突起８１のピッチは、メンブレン
スイッチ４１のスイッチ部５３の間隔と一致するように
設定されている。
【００９５】このように、液晶表示パネル４１の下側に
突起８１を一定の間隔で立設したシート８０を介在させ
ることにより、液晶表示パネル４１の視認側より加えら
れる押圧力が集中的にメンブレンスイッチ４１に作用す
るため、メンブレンスイッチ４１の分解能を向上させる
ことができる。
【００９６】その他の構成及び作用は前記実施例１と同
一であるので、その説明を省略する。
【００９７】実施例４ 図２３はこの発明の実施例２をも示すものであり、前記
実施例１と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例４では、実施例３と同様に、メンブレン
スイッチの分解能を向上させるため、液晶表示パネル４
１とメンブレンスイッチ４２との間に、突起を一定の間
隔で立設したシート８０を介在させるように構成されて
いるが、液晶表示パネル４１の積層状態が実施例３と異
なっている。
【００９８】すなわち、この実施例３に係る入出力装置
は、図２２に示すように、視認側から、厚さ０．１ｍｍ
のポリエステルからなる偏光板４７と、厚さ０．４ｍｍ
の視認性向上シート４８と、厚さ０．４ｍｍのアクリル
板からなる補強板５０と、厚さ０．１ｍｍのＰＥＳシー
ト４５と、厚さ２．５μｍのゲル状の強誘電性液晶４６
（ＩＴＯ電極４４を含む）と、厚さ０．１ｍｍのＰＥＳ
シート４５と、厚さ０．１ｍｍのポリエステルからなる
偏光板４７とを順次積層して、液晶表示パネル４１を構
成している。そして、液晶表示パネル４１の下側には、
９．８ｍｍのピッチで高さ０．４ｍｍの突起８１を立設
したシート８０が介在されている。なおシート８０の突
起８１のピッチは、メンブレンスイッチ４１のスイッチ
部５３の間隔と一致するように設定されている。
【００９９】このように、液晶表示パネル４１の下側に
突起８１を一定の間隔で立設したシート８０を介在させ
ることにより、液晶表示パネル４１の視認側より加えら
れる押圧力が集中的にメンブレンスイッチ４１に作用す
るため、メンブレンスイッチの分解能を向上させること
ができる。
【０１００】その他の構成及び作用は前記実施例１と同
一であるので、その説明を省略する。
【０１０１】
【実験例】 実験例１ 次に、本発明者らは、実施例１に示す材料と同一の材料
を用いて、図１９（ｂ）に示すように、表面側から偏光
板４７と、ゲル状樹脂からなる緩衝層４８と、液晶表示
部４３と、偏光板４７と、図示しないメンブレンスイッ
チとを、順次積層して配置してなる入出力装置４０を試
作し、メンブレンスイッチ４２のスペーサの厚さを０．
０４ｍｍと０．１ｍｍに切り換えて、入出力装置４０の
表面を押圧する押圧力Ｆの大きさを種々変化させた場合
に、この押圧力Ｆの作用の仕方等がどのように変化する
かを確認する実験を行なった。
【０１０２】図２０（ｂ）は上記実験例１の実験結果を
示すものである。
【０１０３】実験例２ 次に、本発明者らは、実施例１に示す材料と同一の材料
を用いて、図１９（ｃ）に示すように、表面側から順
に、アクリル板からなる補強板５０と、偏光板４７と、
液晶表示部４３と、偏光板４７と、図示しないメンブレ
ンスイッチとを、順次積層して配置してなる入出力装置
４０を試作し、入出力装置４０の表面を押圧する押圧力
Ｆの大きさを種々変化させた場合に、この押圧力Ｆの作
用の仕方等がどのように変化するかを確認する実験を行
なった。
【０１０４】図２０（ｃ）は上記実験例１の実験結果を
示すものである。
【０１０５】実験例３ 次に、本発明者らは、実施例１に示す材料と同一の材料
を用いて、図１９（ｄ）に示すように、表面側から順
に、アクリル板からなる補強板５０と、偏光板４７と、
液晶表示部４３と、偏光板４７と、図示しないメンブレ
ンスイッチとを、順次積層して配置してなる入出力装置
４０を試作し、入出力装置４０の表面を押圧する押圧力
Ｆの大きさを種々変化させた場合に、この押圧力Ｆの作
用の仕方等がどのように変化するかを確認する実験を行
なった。
【０１０６】図２０（ｄ）は上記実験例３の実験結果を
示すものである。
【０１０７】実験例４ 更に、本発明者らは、実施例１に示す材料と同一の材料
を用いて、図１９（ｅ）に示すように、表面側から偏光
板４７と、補強板５０としてのアクリル板と、液晶表示
部４３と、偏光板４７と、図示しないメンブレンスイッ
チとを、順次積層して配置してなる入出力装置４０を試
作し、同様に押圧力の作用の仕方等を確認する実験を行
なった。
【０１０８】図２０（ｅ）は上記実験例４の実験結果を
示すものである。
【０１０９】実験例５ 更に、本発明者らは、実施例１に示す材料と同一の材料
を用いて、図１９（ｆ）に示すように、表面側から偏光
板４７と、実験例１の緩衝層４８によりも硬い材料から
なる緩衝層４８と、液晶表示部４３と、偏光板４７と、
図示しないメンブレンスイッチとを、順次積層して配置
してなる入出力装置４０を試作し、同様に押圧力の作用
の仕方等を確認する実験を行なった。
【０１１０】図２０（ｆ）は上記実験例５の実験結果を
示すものである。
【０１１１】
【比較例】
比較例１ また、本発明者らは、実施例１に示す材料と同一の材料
を用いて、図１９（ａ）に示すように、表面側から偏光
板４７と、液晶表示部４３と、偏光板４７と、図示しな
いメンブレンスイッチとを、順次積層して配置してなる
入出力装置４０を試作し、同様に押圧力の作用の仕方等
を確認する実験を行なった。
【０１１２】図２０（ａ）及び図２１（ａ）は上記比較
例１の実験結果を示すものである。
【０１１３】図２０（ａ）〜（ｆ）及び図２１（ａ）〜
（ｆ）からわかるように、実験例２と実験例４の入出力
装置４０は、メンブレンスイッチ４２の反応性が若干悪
いことがわかるが、顕著な差はない。また、比較例１
は、メンブレンスイッチ４２の反応性が良いが、液晶表
示部４３が押圧力により配向こわれが発生した。
【０１１４】
【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、この発
明では、表示画面の下に検出手段を設けることにより表
示装置と入力装置を一体型にしたので、表示画面上の表
示内容（例えば、仮想ボタン）に応じて指又はペン等に
より表示画面の視認側から押圧すれば、検出手段が表示
画面の位置を検出して入力ができ、非常に操作性がよ
い。例えば、検出装置が、仮想ボタンの表示領域内であ
れば仮想ボタンの押下という入力操作が行われたことに
なる。更に、表示画面の下に入力装置の検出手段が設け
られているので、表示画面上にタッチパネルのような表
示の邪魔をするものがないので、非常に視認性がよいと
共に、バックライト等を必要としないので、表示装置の
構成が簡単となり、表示装置を安価にできる。しかも、
検出手段が、表示画面上用のタッチパネルのように透明
にする必要がないので、表示画面上用のタッチパネルに
比べて、材料、製造方法に制限が少ないので、非常に入
力装置を安く作ることができ、従って、入出力装置を安
く作ることができる。また、前記表示画面及び当該表示
画面下の検出手段がシート状のものを使用すれば、軽く
できると共に、スペース効率がよいので、携帯用電子機
器に適用できると共に、本願発明を使用した入出力装置
を各種電子機器に適用すれば、電子機器を小型で軽量に
することができる。
【０１１５】
【０１１６】以上の説明から明らかなように、本発明の
情報入力を目的として液晶表示パネルの上から押して
も、液晶の配向を壊すことがなく、パネルとしての表示
品質がよい入出力装置を供給できる。
【０１１７】また、液晶表示パネルの下にスイッチを配
置する構造において、スイッチの分解能を向上させ、安
価な液晶表示による入出力装置を供給できる。
【０１１８】さらに、この発明は、液晶表示パネルをス
イッチ素子等の上部に配置することにより、液晶表示パ
ネルが見やすく、液晶表示パネルに表示される画像の視
認性に優れるように構成した場合でも、液晶表示パネル
が押圧されることによる液晶の配向こわれ等を確実に防
止可能であるとともに、スイッチ素子などの動作を確実
に行なうことが可能な入出力装置を提供することができ
る。
【０１１９】更に、緩衝層や補強層を用いることによ
り、視認性を向上させると共に、表示装置に対する外力
の保護や入力の確実性を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の入出力装置の一例を示す分
解斜視図である。
【図２】 図２はこの発明の入出力装置の一例を示す平
面図である。
【図３】 図３はこの発明の入出力装置の一例を示す要
部断面図である。
【図４】 図４はこの発明の実施の形態２に係る入出力
装置を示す平面図である。
【図５】 図５はこの発明の実施の形態２に係る入出力
装置を示す図４のＡ−Ａ’線部分断面図である。
【図６】 図６はメンブレンスイッチを示す分解斜視図
である。
【図７】 図７は制御回路を示すブロック図である。
【図８】 図８は液晶表示パネルに画像を表示するため
のフレームデータの一例を示す図表である。
【図９】 図９は液晶表示部の変形状態を示す模式図で
ある。
【図１０】 図１０は液晶表示パネルの変形状態を示す
図である。
【図１１】 図１１は液晶表示パネルの変形状態を示す
図である。
【図１２】 図１２は液晶表示パネルの変形状態を示す
図である。
【図１３】 図１３は液晶表示パネルの変形状態を示す
図である。
【図１４】 図１４はメンブレンスイッチの変形状態を
示す図である。
【図１５】 図１５はメンブレンスイッチの変形状態を
示す図である。
【図１６】 図１６はこの発明の実施の形態３に係る入
出力装置を示す要部断面図である。
【図１７】 図１７は液晶表示パネルの変形状態を示す
模式図である。
【図１８】 図１８はこの発明の実施の形態４に係る入
出力装置を示す図である。
【図１９】 図１９（ａ）〜（ｆ）は実験例及び比較例
の構成をそれぞれ示す模式図である。
【図２０】 図２０は図１９（ａ）〜（ｆ）に示すサン
プルの感圧試験を行った結果を示す図表である。
【図２１】 図２１は図１９（ａ）〜（ｆ）に示すサン
プルの感圧試験を行った結果を示す図表である。
【図２２】 図２２はこの発明の実施例３に係る入出力
装置を示す断面図である。
【図２３】 図２３はこの発明の実施例４に係る入出力
装置を示す断面図である。
【図２４】 従来のコントロールパネルの一例を示す分
解斜視図である。
【符号の説明】
１…スイッチマトリックス基板、２…情報表示画面、３
…パネル板、４…テンキー、７…入力スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田 恒正 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 伊藤 和善 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 美濃本 壽一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−132323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−18529（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−36621（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−272532（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−146392（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−94215（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/03 - 3/037

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像表示素子を有する可撓性の画像表示
    パネルと、 前記画像表示パネルに対して視認側から遠い位置に積層
    配置され、前記画像表示パネルの視認側から押された位
    置の座標を検知する座標検知手段と、 前記画像表示素子視認側の層に前記画像表示パネルの視
    認側からの局所的な応力を分散させる弾性を有する緩衝
    層を有したことを特徴とする入出力装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の入出力装置において、前
    記緩衝層に対して視認側から遠い位置に画像表示素子を
    保護する補強板を配置したことを特徴とする入出力装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の入出力装置において、前
    記補強板は前記画像表示素子に対して視認側に近い位置
    に配置してあることを特徴とする入出力装 置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の入出力装置において、前
    記補強板は前記画像表示素子に対して視認側から遠い位
    置に配置してあることを特徴とする入出力装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の入出力装置において、前
    記画像表示素子が液晶表示素子であり、前記緩衝層と、
    前記液晶表示素子と、前記補強板との弾性係数の大小関
    係が、補強板＞液晶表示素子＞緩衝層の関係を満たすよ
    うに設定したことを特徴とする入出力装置。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の入出力装置において、前
    記画像表示素子が液晶表示素子であり、前記液晶表示素
    子を挟む位置に一対の偏光板を持ち、前記液晶表示素子
    と当該液晶表示素子の視認側に位置する偏光板との間
    に、前記緩衝層を介在させ、前記緩衝層の屈折率を、空
    気の屈折率よりも液晶表示素子及び偏光板を構成する材
    料の屈折率に近く設定したことを特徴とする入出力装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
    の入出力装置において、前記画像表示素子が液晶表示素
    子であり、かつ前記画像表示パネルが液晶表示パネルで
    あることを特徴とする入出力装置。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の入出
    力装置において、前記緩衝層が、ゲル状の樹脂材料また
    はゴム状の樹脂材料で構成されてなることを特徴とする
    入出力装置。」
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