JP4110971B2 - 入力装置付電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は入力装置を前面側に備えた入力装置付電気光学装置に係り、特に、入力装置の導電接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、コンピュータの手書き入力装置として使用されるタブレット装置や、携帯型情報端末(PDA)などに使用されるタッチパネル型入力装置としては、抵抗膜方式、電磁誘導方式、静電容量方式などの各種の構造を有するものが知られている。上記の入力装置は、多くの場合、液晶表示パネル、CRTディスプレイなどの電気光学装置の表示面の前面側に重ねあわされるように配置された状態で使用される。
【0003】
このような電気光学装置においては、通常、電気光学装置を構成するガラス等の基板上にタッチパネル型入力装置を直接接着固定したり、或いは、当該基板上に両面接着シートなどの接着シートを介在させて入力装置を固定したりしていた。また、電気光学装置と入力装置とを透明弾性部材を介在させた状態で固定する装置も提案されている(例えば、特許文献1)。
【0004】
上記のように入力装置を重ね合わせた電気光学装置の一例として、図11には、従来の入力装置付電気光学装置100の外観を示す。この装置100では、電気光学装置110と、入力装置120とが相互に重ねあわされた状態で固定されている。電気光学装置110は、ガラス等で構成される基板111,112が図示しないシール材により所定のギャップを介して貼り合わされ、当該ギャップ内に図示しない液晶が封入されたものである。基板111,112には図示しない複数の電極が形成され、これらの電極によって液晶に電界を印加できるように構成されている。電極から配線が引き出され、この配線は、一方の基板111に設けられた基板張出部111T上に引き出され、この基板張出部111T上に実装されたフレキシブル配線基板115に導電接続されている。
【0005】
また、入力装置120には、電気光学装置110の基板112上に固定されたガラス等で構成される基板121と、この基板121上に接着固定された樹脂フィルム122と、さらにその上に所定間隔で対向する樹脂フィルム123と積層配置されている。樹脂フィルム122,123には、互いに対向する内面上に透明電極が形成されており、一方の透明電極の所定方向両側には一対の金属電極が導電接続され、他方の透明電極の所定方向と直交する方向両側にも一対の金属電極が導電接続されている。これらの金属電極は、基板121と樹脂フィルム122との間に介挿されたフレキシブル配線基板125に導電接続されている。
【0006】
この相互に対向する上記透明電極同士は、通常時においてはスペーサなどによって相互に接触しないように構成されている。そして、入力装置120の表面にペンや指などを接触させると、樹脂フィルム123が変形してその内面上の透明電極が、対向する樹脂フィルム122の内面上の透明電極に接触し、上記フレキシブル配線基板125を通して上記金属電極間に通電を行うことによって、上記の接触点の上記所定方向及びこれに直交する方向の位置に応じた抵抗値を検出できるように構成されている。
【0007】
【特許文献1】
国際公開パンフレットWO98/22867
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の入力装置付電気光学装置100においては、電気光学装置110と入力装置120とが互いに重ね合わされていることによって、装置100が比較的コンパクトにまとめられている。しかしながら、この装置100を電子機器の内部に設置する場合には、電気光学装置110のフレキシブル配線基板115と、入力装置120のフレキシブル配線基板125のそれぞれを機器側のコネクタ等に接続しなければならないので、機器側のコネクタ周辺部にある程度の空間が必要となるため、特に携帯型電子機器の場合には、機器本体のコンパクト化や薄型化を妨げる大きな要因の一つとなっている。
【0009】
また、従来の入力装置付電気光学装置100では、入力装置120が、例えば、全面接触や、両面テープ等を介した辺接触等により、直接もしくは間接的に電気光学装置110に接触しているため、入力装置120にペンや指などを接触させたときに、背後にある電気光学装置110の表示領域にも圧力が加わり、その結果、特に液晶表示装置においては基板間ギャップが変化するため、表示品位が損なわれるという問題点がある。この問題点は、上記特許文献1においても解決しようとしているが、この文献に記載された装置であっても、程度の差こそあれ、何らかの圧力は電気光学装置110に加わってしまう。
【0010】
さらに、入力装置においては、ガラス等で構成される基板121とフレキシブル配線基板125との熱膨張係数が大きく異なることから、フレキシブル配線基板125に浮き(剥がれ)が発生し、基板121とフレキシブル配線基板125との間において導通不良が発生しやすいという問題点もある。
【0011】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、入力装置及び電気光学装置に対する配線構造に起因して生ずるコンパクト化に対する障害を排除することのできる新規の装置構成を提供することにある。また、もう一つの課題は、入力装置から電気光学装置へ及ぼされる圧力に起因して生ずる電気光学装置における障害を排除することのできる新規の装置構成を提供することにある。さらに、別の課題は、入力装置の配線経路の導通不良の発生を低減することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の一実施形態における入力装置付電気光学装置は、実質的に可視光を透過可能に構成された入力装置と、前記入力装置を通して視認可能な表示を構成する電気光学装置と、前記電気光学装置に設けられており、前記入力装置の表面における被接触位置を検出するための配線経路とを備え、前記電気光学装置は、電気光学物質層と、当該電気光学物質層に対して前記入力装置とは反対側に配置された基板とを有し、前記配線経路は、前記入力装置と前記電気光学装置との間に配置された導電接続部材を介して前記入力装置と接続されており、前記導電接続部材は、前記入力装置と前記基板とを相互に支持していることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態における入力装置付電気光学装置は、前記導電接続部材は、前記入力装置及び前記電気光学装置の外周部に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態における入力装置付電気光学装置は、前記導電接続部材を含む支持構造により、前記入力装置と前記電気光学装置との間に隙間が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態における入力装置付電気光学装置は、前記電気光学装置には、前記表示を構成するための信号を入力する入力端子と、前記配線経路に導電接続された検出端子とが設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態における入力装置付電気光学装置は、前記入力端子及び前記検出端子は、共通の配線部材に導電接続されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態における入力装置付電気光学装置は、前記電気光学装置は液晶装置であることを特徴とする。
また本発明の参考例に係る入力装置付電気光学装置は、実質的に可視光を透過可能に構成された入力装置と、前記入力装置を通して視認可能な表示を構成する電気光学装置と、前記入力装置の表面における被接触位置を検出するための配線経路とを備え、前記配線経路が前記電気光学装置に設けられていることを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、入力装置の配線経路が電気光学装置に設けられていることにより、電気光学装置を介して入力装置に対する入力状況を検出することができるようになるので、入力装置から直接配線を引き出す必要がなくなり、その分、装置を各種機器内に設置する場合の設置態様をコンパクト化することができるとともに機器側のコネクタ構造も簡易化することができる。また、入力装置に対して固定された電気光学装置に配線経路が導かれている場合には、入力装置の配線引出部の導通信頼性を高めることもできる。
【0014】
本発明において、前記配線経路は、前記入力装置と前記電気光学装置との間に配置された導電接続部材を通して前記電気光学装置と接続されていることが好ましい。これによって、入力装置と電気光学装置との間の導電接続構造を、入力装置及び電気光学装置の間に配置することができるので、全体をコンパクトに構成できる。
【0015】
本発明において、前記導電接続部材により前記入力装置と前記電気光学装置とが相互に支持されていることが好ましい。導電接続部材により入力装置と電気光学装置とが相互に支持されていることにより、入力装置と電気光学装置との間に生ずる応力の少なくとも一部を導電接続部材を介して受け止めることができるので、入力装置に及ぼされるペンや指などの接触圧による電気光学装置の表示面への影響を低減できる。特に、液晶表示装置などのように撓みによって影響を受けやすいパネル構造を有する電気光学装置においては、接触圧に起因する表示品位の低下を効果的に抑制することができる。
【0016】
本発明において、前記電気光学装置は、電気光学物質層と、当該電気光学物質層に対して前記入力装置とは反対側に配置された基板とを有し、前記導電接続部材は、前記入力装置と前記基板とを相互に支持していることが好ましい。導電接続部材が電気光学装置において電気光学物質層に対して入力装置とは反対側に設けられた基板を支持していることによって、入力装置に加えられた接触圧が電気光学物質に一切及ぼされないように構成できる。ここで、電気光学物質の背後にある基板に、その前方に配置された部分の外形から張り出した張り出し部分を設け、当該張り出し部分に上記導電接続部材が接続されるように構成することが望ましい。
【0017】
本発明において、前記導電接続部材は、前記入力装置及び前記電気光学装置の外周部に配置されていることが望ましい。これによって、導電接続部材による導電接続作業を容易化することができるとともに、導電接続状態の点検や確認、或いは、修復なども容易になる。また、導電接続部材によって入力装置と電気光学装置とを支持している場合には、その支持の安定性を高めることができる。特に、入力装置及び電気光学装置が平面視矩形である場合には、その四隅にそれぞれ前記導電接続部材が配置され、当該四隅で入力装置と電気光学装置とを支持した構造とすることが効果的である。
【0018】
本発明において、前記導電接続部材を含む支持構造により、前記入力装置と、前記電気光学装置との間に隙間が設けられていることが好ましい。導電接続部材を含む支持構造によって入力装置と電気光学装置との間に隙間が設けられていることによって、入力装置に加えられる接触圧が電気光学装置に伝わらないため、当該接触圧による電気光学装置への直接的影響を排除することができる。ここで、上記隙間は0.5mm以上であることが望ましい。0.5mm以上の隙間が設けられていることにより、通常の入力装置への操作態様であれば、干渉縞の発生や入力装置の撓みによる電気光学装置への影響をほぼ完全に排除できる。
【0019】
本発明において、前記導電接続部材は、前記入力装置と前記電気光学装置との間に介挿された導電接続層により構成されていることが好ましい。これによって、導電接続部材の厚さを低減することができ、装置全体を薄型化できる。ここで、導電接続層に接触性を与える場合(すなわち導電接着層とする場合)には、入力装置と電気光学装置とを確実に接着固定できる。また、導電接続層として異方性導電層を用いることによって入力装置の複数の配線経路を一箇所で一括して導電接続させることができる。
【0020】
本発明において、前記電気光学装置には、前記表示を構成するための信号を入力する入力端子と、前記配線経路に導電接続された検出端子とが設けられていることが好ましい。特に、入力端子と検出端子とが相互に近接配置されていることによって、機器側との導電接続部をコンパクトに構成できる。
【0021】
本発明において、前記入力端子及び前記検出端子は、共通の配線部材に導電接続されていることが好ましい。入力端子と検出端子とが共通の配線部材に導電接続されていることによって、入力装置に対する配線構造と、電気光学装置に対する配線構造とを一体に構成することができるため、装置を設置する機器側の接続構造をも含めたコンパクト化を実現できる。
【0022】
上記各発明において、前記電気光学装置としては、液晶表示装置、有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置、PDP(プラズマディスプレイパネル)、FED(フィールドエミッションディスプレイ)などが挙げられる。これらの中でも、特に、電気光学装置が液晶表示装置である場合には、接触圧の表示への影響が大きい分、効果的である。
【0023】
また、本発明の電子機器は、上記いずれかに記載の入力装置付電気光学装置と、前記入力装置における前記被接触位置を検出する位置検出手段と、前記電気光学装置を制御する表示駆動手段とを有するものである。電子機器としては、特に、小型化及び薄型化が容易である点で携帯電話、携帯型情報端末、電子腕時計などの携帯型電子機器であることが好ましい。
【0024】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る入力装置付電気光学装置の実施形態について詳細に説明する。
【0025】
[第1実施形態]
図1は、本発明に係る第1実施形態の入力装置付電気光学装置及び電子機器を示す概略構成図である。この入力装置付電気光学装置200は、電気光学装置210と、入力装置220とが相互に重ねあわされたものである。電気光学装置210には、ガラスやプラスチック等で構成される透明な基板211と212とが図示しないシール材等によって貼り合わされ、その間に図示しない電気光学物質、すなわち液晶が封入されている。基板211には、基板212の外形よりも外側に張り出した一対の基板張出部211T,211Tが両端に形成されている。これらの基板張出部211T,211Tには、複数の導電接続パターン216が形成されている。図示例の場合、導電接続パターン216は基板211の四隅に配置されている。これらの導電接続パターン216からはそれぞれ配線217が一方の基板端部まで引き出され、その先端に検出端子217aが設けられている。この基板端部には電気光学装置210の表示領域A内から複数の配線210aも引き出されている。これらの配線210aの先端には入力端子210bが形成されている。これらの検出端子217a及び入力端子210bには、フレキシブル配線基板などで構成される配線部材215が導電接続されている。上記端子217a,210bと配線部材215とは、好ましくは異方性導電膜(ACF)によって導電接続される。
【0026】
入力装置220は、ガラス等で構成された透明な基板221と、この基板221上に配置された透明な検出フィルム222と、その上に配置された絶縁枠223と、さらにその上に配置された検出フィルム224とを有している。また、入力装置220の内部には、図示X方向両側に配置された一対のX電極225X,225Xと、図示Y方向両側に配置された一対のY電極225Y,225Yとが配置されている。
【0027】
入力装置220の基板221と、電気光学装置210の背面側の基板221とは、ハンダボールなどの導電材料で構成された導電接続部材230によって導電接続されている。この導電接続部材230は、電気光学装置210と入力装置220の間に配置される。導電接続部材230は、電気光学装置210と入力装置220とを相互に支持している。導電接続部材230としては、上記のハンダボールの他に、導電性ゴム、導電性ピンなどによって構成することもできる。
【0028】
上記の配線部材215は、電子機器の内部に設置されたコネクタ250に接続されている。このコネクタ250は、表示駆動回路290と、位置検出回路280とに導電接続される。表示駆動回路290及び位置検出回路280は、CPU270にそれぞれ接続されている。CPU270は、記憶装置であるROM271及びRAM272に接続されている。表示駆動回路290は、CPU270からの指令に基づいて表示信号等を送出し、電気光学装置210の表示駆動を行うように構成されている。この表示駆動回路290の詳細は後述する。また、位置検出回路280は、上記配線217に対して検出端子217aを介して電圧を供給するとともに、配線217から検出端子217aを介して検出信号を受け、この検出信号に応じた被接触位置の座標データをCPU270に送出するように構成されている。CPU270は、ROM271から呼び出されたプログラムに応じて動作し、RAM271に一時的にデータを保存させながら、上記表示駆動回路290及び位置検出回路280を適宜に制御する。
【0029】
図2は、上記入力装置220の概略構成を示す分解斜視図である。基板221には、表裏を貫通する複数の導電接続部221a,221bが形成されている。これらの導電接続部221a,221bは、たとえば、基板221に貫通孔を形成し、この貫通孔の内部に導電材(たとえば導電性ペースト)を充填したり、導電性メッキ層などの導電材を被着したりすることによって構成される。導電接続部221a,221bは、上記電気光学装置210の基板221上に形成された導電接続パターン216に対応する位置(図示例では基板221の四隅)に配置されている。
【0030】
検出フィルム222,224は、それ自体が所定の抵抗率を有する電気伝導性の導電素材によって構成されていてもよく、或いは、樹脂フィルムなどの絶縁性基体上に透明導電膜などを形成したものであってもよい。後者の場合には、透明導電膜は、検出フィルム222と224の相互に対向する内面上にそれぞれ形成される。検出フィルム222には、上記導電基材や透明導電膜に導電接続された一対のX電極225Xが、図示X方向の両端部に形成されている。また、検出フィルム224には、上記導電基材や透明導電膜に導電接続された一対のY電極225Yが,図示Y方向の両端部に形成されている。
【0031】
絶縁枠223は、上記検出フィルム222と224との間に介挿される。絶縁枠223は、検出フィルム222と224の外周部において絶縁スペーサとして機能し、検出フィルム222,224の対向する導電基材又は透明導電膜同士の距離を確保している。また、対向する導電基材又は透明電極膜の間には、絶縁性のスペーサ226が分散配置されていてもよい。
【0032】
X電極225Xは、検出フィルム222に設けられた導通部222bを介して基板221の導電接続部221bに導電接続される。また、Y電極225Yは、絶縁枠223に設けられた導通部223aと、検出フィルム222の導通部224aを介して基板221の導電接続部221aに導電接続される。これらの各導通部は、いずれも貫通孔とその内部に配置された導電材とによって構成できる。
【0033】
上記のように構成された入力装置220においては、表面をペン先や指先によって軽く押圧すると、検出フィルム224が局部的に撓み、その内面は、対向する検出フィルム222の内面に接触する。この接触点の位置は、以下のようにして検出できる。まず、図1に示す位置検出回路280により、一対のX電極225X、225Xの間に所定の電圧を印加すると、検出フィルム222には、図示X方向に所定の電位勾配が形成される。したがって、検出フィルム222の内面が上記接触点にて検出フィルム224の内面に接触すると、検出フィルム224の電位は上記接触点の図示X方向の座標に対応した値となるので、この値を検出フィルム224に設けられたY電極225Yを介して検出することにより、接触点のX座標が決定される。一方、位置検出回路280により、一対のY電極225Y,225Yの間に所定の電圧を印加する。これによって、検出フィルム224には、図示Y方向に所定の電位勾配が形成される。したがって、検出フィルム224の内面が上記接触点にて検出フィルム222の内面に接触すると、検出フィルム222の電位は上記接触点の図示Y方向の座標に対応した値となるので、この値を検出フィルム222に設けられたX電極225Xを介して検出することにより、接触点のY座標が決定される。そして、このようなX座標の検出とY座標の検出とを常時繰り返し行うことによって、入力装置220に対する被接触位置(すなわち、ペンや指による接触を受けた位置)の座標をリアルタイムで検出できる。
【0034】
図3は、本実施形態の入力装置付電気光学装置の完成状態の構成例を示すものである。この入力装置付電気光学装置200では、導電接続部材230が入力装置220と電気光学装置210の間に配置され、両者を導電接続しているとともに、両者を相互に支持している。このように、入力装置220の配線経路が電気光学装置220に導電接続されていることによって、外部との間の全ての電気的入出力部を電気光学装置210に設けることができるため、装置を各種機器内に配置する場合に、その収容空間を低減し、コンパクトに設置することができる。また、導電接続部材を入力装置と電気光学装置との間に配置することによって、装置全体のコンパクト性を損なうことなく構成でき、取り扱い性も向上させることができる。
【0035】
また、本実施形態では、入力装置から直接外部と導電接続するための配線部材を設ける必要がないため、従来の入力装置において頻繁に問題となっていた、入力装置と配線部材との導電接続部分の低い信頼性に起因する導通不良の発生を低減することができる。
【0036】
図5は、図3に示す入力装置付電気光学装置200の一部を拡大して示す拡大部分断面図である。この図に示すように、導電接続部材230による支持によって、電気光学装置210の前面部と、入力装置220の背面部との間に隙間tが形成されている。また、電気光学装置220では、基板211の内面上にITO(インジウムスズ酸化物)等の透明導電体で構成される透明電極211aと、配向膜211bとが設けられ、基板221の内面上にも、透明電極212aと、配向膜212bとが設けられている。また、基板211と212とはシール材219を介して接合され、基板間には、液晶LCが封入されている。この液晶LCの厚さ、すなわち基板間ギャップGは通常、液晶LCの電気光学効果に対応する所定の値(例えば3〜10μm)に設定されている。この基板間ギャップGは、たとえばスペーサSPによって規制される。また、電気光学装置210の基板212の外面には偏光板213が配置され、基板211の外面には偏光板214が配置されている。これらの偏光板213,214は、液晶LCの構成に応じてその偏光透過軸が相互に所定の角度配置になる姿勢関係で配置されている。
【0037】
本実施形態では、上記の隙間tが形成されていることによって、入力装置220に加わるペンや指などによる接触圧が、電気光学装置210に直接に伝わることがなくなり、当該接触圧に起因する応力は、導電接続部材230を介して電気光学装置210に伝達される。したがって、電気光学装置210の表示領域A(図1参照)への上記接触圧の影響はほとんど消失する。
【0038】
特に、本実施形態の場合、導電接続部材230は、電気光学装置210の前面側の基板212ではなく、背面側の基板211(すなわち、電気光学物質である液晶よりも背後にある基板)を支持しているので、入力装置220から伝達される上記応力は、背面側の基板221にのみ伝達されるため、直接的には、基板211と212の間の基板間ギャップGに影響を全く与えない。したがって、上記接触圧に起因する電気光学装置210の表示品位の変化をより完全に防止できる。
【0039】
ここで、上記の電気光学装置210の前面部と入力装置220の背面部との間の隙間は、0.5mm以上であることが好ましい。これ以下に設定すると、入力装置に加わる接触圧によって入力装置が撓んだときに、上記隙間が小さくなることによって干渉縞が発生したり、或いは、入力装置の背面部が一時的に電気光学装置の前面部に接触してしまったりといった事態が生じうるからである。
【0040】
さらに、上記のように電気光学装置210と入力装置220との間に隙間tを空けた場合には、入力装置220は、図示例のようにガラス等で構成された比較的剛性の高い基板211(支持基板)を背面側(検出フィルムの背後)に有していることが好ましい。このような支持基板を有していることによって、入力装置220の大きな変形を防止することができ、入力操作性も向上させることができる。
【0041】
なお、図3に示すように、検出フィルム224の表面上には、さらに保護フィルム227を配置したほうが好ましい。保護フィルム227を配置することによって、検出フィルム224の磨耗や局所的な変形応力の集中を緩和することができるので、耐久性を向上させることができる。
【0042】
また、入力装置付電気光学装置200の電気光学装置210として透過型若しくは半透過反射型の液晶電気光学装置を用いる場合、図3に示すように、電気光学装置210の背後にバックライト240が配置される。このバックライト240は、LED(発光ダイオード)などの光源241と、アクリル樹脂などで構成された導光板242と、導光板242の背後に配置された光反射フィルムなどの光反射層243とを有するサイドライト型のバックライトとすることが厚さを低減する上で好ましい。
【0043】
[第2実施形態]
次に、図4を参照して、本発明に係る第2実施形態について説明する。この実施形態では、電気光学装置310において、基板311と312とで液晶を挟持した基本構造は上記第1実施形態と全く同様であり、同様の部分についての説明は省略する。また、入力装置320もまた上記第1実施形態の入力装置220とほぼ同様に構成されているため、その同様部分についての説明は省略する。さらに、バックライト340は、光源341、導光板342及び光反射層343を備え、上記第1実施形態の入力装置240と全く同様である。
【0044】
この実施形態において、電気光学装置310は、基板311の一端側にのみ、基板312の外形より張り出してなる基板張出部311Tが設けられている。そして、この基板張出部311T上に、全ての導電接続部材330が配置されている。入力装置320は、検出フィルム322,324、絶縁枠323及び保護フィルム327を備え、これら各部材についてはそれぞれ上記第1実施形態の入力装置220と全く同様である。ただし、基板321については、基板張出部311Tとは反対側に配置された導電接続部が配線パターン321sを引き回すことによって基板張出部311Tの上方位置に引き出され、当該上方位置において導電接続部材330に導電接続されている。
【0045】
第1実施形態では、導電接続部材230が入力装置及び電気光学装置の四隅にて導電接続されていたが、本実施形態では、導電接続部材330が全て入力装置及び電気光学装置の一端部(すなわち基板張出部311T)において導電接続されている。この実施形態でも、導電接続部材330が入力装置320と電気光学装置310とを相互に支持している点で第1実施形態と同様である。ただし、電気光学装置310と入力装置320の反対側の端部において両装置を相互に支持するための支持部材(スペーサ)351を設けてある。
【0046】
この実施形態では、導電接続部材330と、支持部材351とによって両装置が支持されているが、導電接続部材330によって両装置が支持されていること、或いは、導電接続部材330を含む支持構造によって両装置が支持されている点では第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0047】
[第3実施形態]
次に、図6を参照して、本発明に係る第3実施形態の入力装置付電気光学装置400について説明する。この実施形態では、入力装置420において、先の実施形態の入力装置に設けられていた基板を省略し、一対の検出フィルム422,424を、絶縁枠423を介して積層させただけの構造としてある。これによって、装置400全体のさらなる薄型化を図ることができる。
【0048】
また、入力装置420は、電気光学装置410の前面側の基板412上に配置されている。入力装置420の背面と、電気光学装置410の前面との間には、導電接続層430が介挿されていて、この導電接続層430を介して入力装置420の検出系配線経路が電気光学装置410に導電接続されている。電気光学装置410の基板412には、フレキシブル配線基板やプリント配線パターンなどによって基板412の前面上から背面上に伸びる導電接続パターン416が設けられている。上記の導電接続層430は接着性をも有し、この導電接続パターン416の前面上の部分は、上記導電接続層430により、入力装置420の配線端子に導電接続状態で接着固定されている。また、導電接続パターン416は、配線部材415に導電接続されている。
【0049】
本実施形態では、図示例のように、電気光学装置の一部を構成する偏光板413を入力装置420の前面側に配置してもよい。これによって、上記各実施形態の保護フィルムの代わりに偏光板413を用いることも可能である。
【0050】
本実施形態では、第1実施形態と同様に、入力装置及び電気光学装置の四隅においてそれぞれ一つずつの導電接続部分が設けられた例を示してある。なお、2つ以上の導電接続パターンを近接配置して共通の導電接続層430で導電接続させようとする場合には、当該導電接続層430を異方性導電膜で構成することが好ましい。
【0051】
なお、本実施形態でも、上記各実施形態と同様のバックライト440を設けることが好ましい。
【0052】
[第4実施形態]
次に、図7を参照して、本発明に係る第4実施形態の入力装置付電気光学装置500について説明する。この実施形態では、上記第3実施形態の入力装置420とほぼ同様の検出フィルム522,524及び絶縁枠523を備えた入力装置520を有している。ただし、この入力装置520では、複数の配線経路が全て一方の端部に集められ、その複数の導電接続部が近傍位置に配列されている。
【0053】
また、電気光学装置510は、第3実施形態とほぼ同様の構成を有するが、第3実施形態とは逆の態様で、前面側の基板512が背面側の基板511の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部512Tが一端にのみ形成されている。この基板張出部512Tには、上記と同様のフレキシブル配線基板やプリント配線パターンによって構成される導電接続パターン516が形成されている。この導電接続パターン516は、基板張出部512Tに全て配置され、これらの導電配線パターン516に対して導電接続層530を介して上記入力装置520の複数の配線経路にそれぞれ導電接続されている。この場合、導電接続層530は一体の異方性導電層であることが望ましい。上記導電接続パターン516は、配線部材515に導電接続されている。
【0054】
この実施形態では、入力装置520と電気光学装置510との間に配置された導電接続層530によって両装置が接着固定されているが、さらに、その固定力を高めるための他の固定手段を適宜に設けてもよい。たとえば、上記のように導電接続層530の配置された一端側(図示右側)とは反対側においては、接着層551により入力装置520と電気光学装置510とを固定してもよい。
【0055】
なお、本実施形態でも、上記各実施形態と同様のバックライト540を設けることが好ましい。
【0056】
[第5実施形態]
次に、上記各実施形態に適用可能な他の入力装置の構成例について、図8及び図9を参照して説明する。図8は、本実施形態の入力装置620の構成を模式的に示す分解斜視図、図9は、同入力装置620の構造を模式的に示す概略断面図である。
【0057】
この入力装置620は、検出フィルム622、絶縁フィルム623、検出フィルム624、絶縁枠625、検出フィルム626が順次に積層されたものである。検出フィルム622,624,626は、導電性基材によって構成されているか、或いは、検出フィルム622,624では図示の上面上に、検出フィルム626では図示の下面上に、それぞれ透明導電層が形成されたものである。検査フィルム622には、図示X方向両端部に一対のX電極627Xが形成され、また、そのX電極627間には、複数の突起622pが縦横に配列形成されている。絶縁フィルム623には、上記突起622pに対応する位置に、対応する大きさ及び形状の開口部623pが形成されている。これらの開口部623pは、やや上方に突出した枠状の開口縁を備えている。さらに、検出フィルム624には、上記開口部623pの突出した開口縁を収容可能な大きさ及び形状の開口部624pが形成されている。
【0058】
図8に示す構造を相互に積層させると、図9に示すように、検出フィルム622の突起622pが絶縁フィルム623の開口部623pに挿入され、突起622pの上端は、開口部623pの上方へ突出した開口縁623qとほぼ同じ高さになるように嵌合する。そして、開口部623pの上方へ突出した開口縁623qは検出フィルム624の開口部624pの内部に挿入され、嵌合する。これによって、検出フィルム622、絶縁フィルム623及び検出フィルム624によって構成される積層体の表面(上面)には、図示のように、突起622pの上面と、検出フィルム624の表面とが絶縁フィルム623の開口縁623qによって相互に絶縁された状態で露出する。そして、その上には、絶縁枠625によって僅かに離反し接触しない状態の検出フィルム626の内面が対向配置されることになる。
【0059】
この実施形態では、検出フィルム626の表面にペン先や指が触れると、図9に点線で示すように、検出フィルム626が部分的に撓み、絶縁フィルム623の開口縁623qを跨ぐ様にして、検出フィルム622の突起622pの上面と、これに隣接する検出フィルム624の表面とに接触するため、検出フィルム626を介して検出フィルム622と624とが導電接触する。この接触点の位置は、通常の抵抗膜方式の場合と同様の方法で検出することができる。すなわち、一対のX電極627X間に所定の電圧を印加すると、これらの電極間の検出フィルム622上にX方向の電位勾配が形成されるので、上記導電接触点のX方向の位置に応じた電位が検出フィルム624を介して一対の検出電極627Yに伝達されるため、検出電極627Yの電位を検出することによってX方向の位置を求めることができる。また、同様に、一対の検出電極627Y間に所定の電圧を印加すると、これらの電極間の検出フィルム624上にY方向の電位勾配が形成されるので、上記導電接触点のY方向の位置に応じた電位が検出フィルム622を介して一対の検出電極627Xに伝達されるため、検出電極627Xの電位を検出することによってY方向の位置を求めることができる。この方式では、最も表面側に配置される検出フィルム626は導電性を有する必要があるが、その機能は局部的な導電性によって確保されるので、繰り返し応力によって部分的に導電性が失われても機能不良を生ずる可能性が少なくなり、耐久性を向上させることができるという利点がある。
【0060】
[第6実施形態]
次に、図10を参照して、本発明に係る上記各実施形態に用いることのできる別の入力装置の構成について簡単に説明する。上記の入力装置はいずれも電気抵抗を利用した検出方式の入力装置を採用したものであるが、本実施形態の入力装置は、静電容量方式の入力装置の構成例を示すものである。
【0061】
この入力装置720においては、絶縁基板722上に、帯状のX電極727Xが図示左右方向に伸びる態様で複数ストライプ状に配列形成されている。また、これらのX電極727X上には、絶縁基板723が配置されている。この絶縁基板723上には、帯状のY電極727Yが図の紙面と直交する方向に伸びる態様で複数ストライプ状に配列形成されている。そして、これらのY電極627Yの上には絶縁基板724が配置されている。なお、上記のいずれの絶縁基板も可撓性の樹脂フィルムなどで構成することができる。
【0062】
この入力装置720においては、X電極727X[i]と、Y電極727Y[j]との間の静電容量Co[i,j](i=1〜n,j=1〜m、nはX電極の数、mはY電極の数)は、ペンや指などが絶縁基板724の表面に接触すると、当該ペンや指とY電極723yとの間に静電容量Csが発生することによって変化する。このため、上記静電容量Coの変化したX電極727X[i]と、Y電極727Y[j]との組み合わせ[i,j]を検出することによって、接触点を知ることができる。
【0063】
[電子機器]
最後に、図12及び図13を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。この実施形態では、上記入力装置付電気光学装置200の電気光学装置210(電気光学装置或いは液晶電気光学装置)を表示手段として備えた電子機器について説明する。図12は、本実施形態の電子機器における電気光学装置210に対する制御系(表示制御系)の表示駆動回路290の全体構成を示す概略構成図である。表示駆動回路290は、表示情報出力源291と、表示情報処理回路292と、電源回路293と、タイミングジェネレータ294とを含む表示制御回路290Aと、駆動回路290Bとを含む。この駆動回路290Bは、通常、液晶パネルに直接実装されている半導体ICチップ、パネル表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶パネルに導電接続された回路基板に実装された半導体ICチップ若しくは回路パターンなどによって構成することができる。
【0064】
表示情報出力源291は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ294によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路292に供給するように構成されている。
【0065】
表示情報処理回路292は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKと共に駆動回路290Bへ供給する。駆動回路290Bは、走査線駆動回路、信号線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路293は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【0066】
図13は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話を示す。この携帯電話1000は、操作部1001と、表示部1002とを有する。操作部1001の前面には複数の操作ボタンが配列され、送話部の内部にマイクが内蔵されている。また、表示部1002の受話部の内部にはスピーカが配置されている。
【0067】
上記の表示部1002においては、ケース体の内部に回路基板1100が配置され、この回路基板1100に対して上述の入力装置付電気光学装置200が実装されている。ケース体内に設置された電気光学装置200は、上記入力装置220の機能により表示窓200Aに触れることによってその接触位置に応じた入力操作を行うことができるとともに、この表示窓200Aを通して表示画面を視認することができるように構成されている。
【0068】
尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。たとえば、上記実施形態では、電気光学装置として液晶表示装置を用いた場合の具体的構成例について説明したが、本発明は液晶装置に限定されるものではなく、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、フィールドエミッション電気光学装置など、種々の電気光学装置にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態を示す概略構成分解斜視図。
【図2】 第1実施形態の入力装置の構成を示す分解斜視図。
【図3】 第1実施形態の構成例を示す概略縦断面図。
【図4】 第2実施形態の構成例を示す概略縦断面図。
【図5】 第1実施形態の細部を示す拡大部分断面図。
【図6】 第3実施形態の構成例を示す概略縦断面図。
【図7】 第4実施形態の構成例を示す概略縦断面図。
【図8】 第5実施形態の入力装置の構成例を示す分解斜視図。
【図9】 第5実施形態の入力装置の構成例を示す縦断面図。
【図10】 第6実施形態の入力装置の構成例を示す縦断面図。
【図11】 従来の入力装置付電気光学装置の構成例を示す概略斜視図。
【図12】 本発明の電子機器の表示系の構成を示す概略構成図。
【図13】 本発明の電子機器の例を示す斜視図。
【符号の説明】
200…入力装置付電気光学装置、210…電気光学装置、211,212…基板、215…配線部材、216…導電接続パターン、217…配線、217a…検出端子、210a…配線、210b…入力端子、220…入力装置、221…基板、222,224…検出フィルム、223…絶縁フィルム、230…導電接続部材
Claims (7)
- 実質的に可視光を透過可能に構成された入力装置と、
前記入力装置を通して視認可能な表示を構成する電気光学装置と、
前記電気光学装置に設けられており、前記入力装置の表面における被接触位置を検出するための配線経路とを備え、
前記電気光学装置は、電気光学物質層と、当該電気光学物質層に対して前記入力装置とは反対側に配置された基板とを有し、
前記配線経路は、前記入力装置と前記電気光学装置との間に配置された導電接続部材を介して前記入力装置と接続されており、
前記導電接続部材は、前記入力装置と前記基板とを相互に支持していることを特徴とする入力装置付電気光学装置。 - 前記導電接続部材は、前記入力装置及び前記電気光学装置の外周部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の入力装置付電気光学装置。
- 前記導電接続部材を含む支持構造により、前記入力装置と前記電気光学装置との間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の入力装置付電気光学装置。
- 前記電気光学装置には、前記表示を構成するための信号を入力する入力端子と、前記配線経路に導電接続された検出端子とが設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の入力装置付電気光学装置。
- 前記入力端子及び前記検出端子は、共通の配線部材に導電接続されていることを特徴とする請求項4に記載の入力装置付電気光学装置。
- 前記電気光学装置は液晶装置であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の入力装置付電気光学装置。
- 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の入力装置付電気光学装置と、前記入力装置における前記被接触位置を検出する位置検出手段と、前記電気光学装置を制御する表示駆動手段とを有する電子機器。
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