JP2001249766A - タッチパネルおよび画面入力型液晶表示装置 - Google Patents

タッチパネルおよび画面入力型液晶表示装置

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JP2001249766A
JP2001249766A JP2000061110A JP2000061110A JP2001249766A JP 2001249766 A JP2001249766 A JP 2001249766A JP 2000061110 A JP2000061110 A JP 2000061110A JP 2000061110 A JP2000061110 A JP 2000061110A JP 2001249766 A JP2001249766 A JP 2001249766A
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Shigeki Suzuki
滋樹 鈴木
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Hitachi Chiba Electronics Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Chiba Electronics Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】繰り返しの押圧入力操作による上抵抗膜１１の
ひび割れを防止し、座標検出の誤動作を無くする。 【解決手段】軟質フィルム部材の内面に上抵抗膜１１を
形成した上基板４Ａと、硬質板の内面に下抵抗膜１２を
形成した下基板４Ｂとを各抵抗膜１１、１２の対向間隙
にドットスペーサ９０を介して貼り合わせ、入力領域Ａ
Ｒの周囲に押圧入力操作で上基板４Ａが下基板４Ｂ側に
屈曲する入力不作動領域ＮＲを有し、入力不作動領域Ｎ
Ｒにシール領域ＳＬ側から入力領域ＡＲ側に向けて高さ
が漸減する応力緩和部材１００Ａを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、押圧入力操作によ
る抵抗変化で入力座標を検知するタッチパネルと、この
タッチパネルを積層して構成した画面入力型液晶表示装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パソコンの表示手段、その他のモニター
として使用される液晶表示装置は、液晶パネルに生成し
た画像に照明光を照射し、その透過光または反射光を表
示面側に出射させることで可視化するものである。
【０００３】一般に、この種の液晶表示装置は、画素選
択電極等を有する一対の基板の貼り合わせ間隙に液晶層
を挟持した液晶パネルを用い、選択された画素部分の液
晶分子の配向状態を変化させることで画像を生成する。
生成された画像は、それ自体では可視状態にないため、
外部から光を与えて液晶パネルを照射し、その透過光あ
るいは反射光を観察するように構成される。
【０００４】近年、この種の液晶表示装置を表示手段と
し、その画面（液晶表示装置を構成する液晶パネルの表
示面側）に積層して当該画面から各種の情報を押圧操作
で入力するタッチパネルを備えた情報端末が広く使用さ
れている。
【０００５】タッチパネルには、その動作原理から種々
の方式があるが、その中で最もポピュラーなものが抵抗
変化量で入力座標を検知する方式、所謂アナログ抵抗膜
方式である。
【０００６】このアナログ抵抗膜方式のタッチパネル
は、情報入力側である一方の基板を透明なプラスチック
シートなどの軟質フィルムで構成し、他方の基板をガラ
スを好適とする透明な硬質基板で構成し、２枚の透明基
板の対向面のそれぞれに抵抗膜を備え、上記一方の基板
側から印加される押圧入力操作で接触した各基板の抵抗
膜と出力端子間の抵抗値で２次元の座標値を検出するも
のである。
【０００７】図１３はタッチパネル付きの液晶表示装置
である画面入力型液晶表示装置の概略構成例を説明する
模式断面図である。この画面入力型液晶表示装置は、液
晶パネル１の上にタッチパネル４を積層して構成され
る。図示の画面入力型液晶表示装置は、液晶表示装置１
とタッチパネル４の間に補助光源装置３を構成する導光
板２を介挿しているが、液晶パネルの表示画面側に補助
光源装置３を設置したもの、あるいは補助光源装置３を
有しないものも商品化されている。なお、３Ａは補助光
源装置３を構成するランプ、３Ｂは同じくランプ反射シ
ートである。
【０００８】図１４は図１３におけるタッチパネルの要
部構成と押圧入力操作時の状態を説明する模式断面図で
ある。図中、符号４Ａは透明フィルムシートからなる上
基板、４Ｂはガラス板からなる下基板である。これら２
枚の基板４Ａと４Ｂの内面には、それぞれ上抵抗膜１
１、下抵抗膜１２が被着形成されている。また、下基板
４Ｂに形成した下抵抗膜１２の入力領域には、非入力操
作状態では上下の抵抗膜１１、１２が接触するのを回避
するためのドットスペーサ９０が形成されている。この
ドットスペーサ９０は所定の開孔を有するマスクを介し
た印刷あるいは感光樹脂のホトリソグラフィー技法等で
形成される。
【０００９】各抵抗膜のそれぞれの最外周に位置するシ
ール領域ＳＬにおいて印刷等で形成された上配線５５と
下配線５６に電気的に接続されており、これら上配線５
５と下配線５６が図示しない引き出し線で外部の設けた
座標認識回路に接続されている。
【００１０】上記上配線５５と下配線５６のそれぞれは
保護膜（絶縁膜）７１、７２が被覆され、これらの保護
膜７１、７２をシール剤（接着剤または接着シート）８
０で接着されている。
【００１１】このシール領域ＳＬの内側には、不動作領
域ＮＲを介して入力領域ＡＲが位置している。不動作領
域ＮＲは押圧入力操作時に不感帯となる部分であり、同
図（ｂ）に示したように、入力手段であるペン５６０の
押圧で上基板４Ａが下基板４Ｂ方向に撓んだ際に生じる
入力無効空間に相当する。
【００１２】一般に、この不動作領域ＮＲには、ペン５
６０の押圧入力操作による情報の入力ミスを防止するた
めに不動作領域形成部材１００’が設置されている。す
なち、同図（ｂ）に示した状態でペン先が確実に入力領
域ＡＲに入るようなサイズで透明絶縁材などを用いた不
動作領域形成部材１００’を設けている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】このような構成とした
従来のタッチパネルでは、上基板４Ａと下基板４Ｂのギ
ャップが大きく、また不動作領域に設ける不動作領域形
成部材１００’は断面が矩形状であるため、ペン５６０
の繰り返しの押圧入力操作により上基板４Ａが下基板４
Ｂ方向に大きく曲げられて撓んだ状態となる。そのた
め、上基板４Ａが撓んだ際に、当該上基板４Ａの上保護
膜７１と不動作領域形成部材１００’のエッジ部分ＳＦ
に曲げ応力が集中する。
【００１４】この曲げ応力の集中が繰り返される結果、
その集中部分ＳＦで上抵抗膜１１にひび割れ（クラッ
ク）ＣＬが生じ、座標検出の誤動作をもたらしたり、上
基板４Ａ自体の損傷が発生して製品不良の原因になるい
う問題があった。
【００１５】本発明の第１の目的は、上記従来技術の問
題点を解消して、繰り返しの押圧入力操作を行っても上
抵抗膜１１にひび割れＣＬが生じることを防止し、座標
検出に誤動作をもたらすことのないタッチパネルと、こ
のタッチパネルを用いた信頼性の高い画面入力型液晶表
示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、軟質フィルム部材の内面に上抵抗膜を形
成した上基板と、硬質板の内面に下抵抗膜を形成した下
基板とを上記各抵抗膜の対向間隙にドットスペーサを介
して最外周のシール領域で貼り合わせて内側に入力領域
を形成し、この入力領域とシール領域の間に押圧入力操
作で上記上基板が上記下基板側に屈曲する入力不作動領
域を有し、上記入力領域内で上記上基板を下基板側に押
圧入力操作することによる上記上抵抗膜と下抵抗膜の接
触位置を２次元座標値とした検知出力を得るタッチパネ
ルにおいて、上記入力不作動領域に当該タッチパネルの
上記シール領域側から上記入力領域側に向けて高さが漸
減する応力緩和部材を備えた。
【００１７】応力緩和部材は図１４で説明した従来技術
における不動作領域形成部材の機能を有すると共に、ペ
ン先での押圧入力操作で上基板が撓んだ状態において複
数の点で接触するため、上基板の曲げ応力（以下、単に
応力とも称する）を複数箇所に分散させて応力集中を緩
和する機能を有する。そのため、繰り返しの押圧入力操
作に起因する上基板に形成した上抵抗膜へのひび割れ発
生あるいは上基板自体の損傷が回避される。
【００１８】上記のタッチパネルに備える代表的な構成
は以下のとおりである。すなわち、 ・上抵抗膜と下抵抗膜が共にベタ抵抗膜（均一膜）で構
成した。
【００１９】・上抵抗膜と下抵抗膜の一方または双方を
一端に共通接続部を有する多数の櫛形抵抗膜で構成し、
双方が櫛形抵抗膜を有するものでは互いに交差配置し
た。
【００２０】・応力緩和部材を、上下の基板に有する抵
抗膜同士の常時の接触を防止するために当該基板の対向
間に間隙を形成するためのドットスペーサと同一材料で
形成した。
【００２１】・応力緩和部材を、タッチパネルの外周側
すなわちシール領域側から入力領域側に向けて高さが低
減する複数の独立部材の集合で構成した。この独立部材
は円錐断面、円筒断面、楕円錐断面、あるいは三角以上
の多角形断面の何れでもよく、また上記断面積が高さの
減少と共に小さくなる形状としてもよい。
【００２２】・応力緩和部材を、タッチパネルのシール
領域側から入力領域側に向けて高さが低減する複数の連
続壁部材を入力領域の中心を中心として同軸的に配置し
た。この連続壁部材は入力領域を囲む堤状であり、その
断面は円錐断面、円筒断面、楕円錐断面、あるいは三角
以上の多角形断面の何れでもよく、また上記断面積が高
さの減少と共に小さくなる形状としてもよい。
【００２３】・応力緩和部材を、下基板側に形成した。
この応力緩和部材は上基板側に形成しても同様の効果を
得ることができるが、下基板にドットスペーサを形成す
る際に上記応力緩和部材を同時に形成することで製造工
程を増加させる必要がない。
【００２４】・上基板または下基板上に、当該下基板ま
たは上基板の共通接続部と電気的に接続する下抵抗膜接
続部または上抵抗膜接続部を有せしめた。
【００２５】・上抵抗膜および下抵抗膜を一端に共通接
続部を有する多数の櫛形抵抗膜細状とした。このような
櫛形抵抗膜細状とすることで、各抵抗膜の抵抗管理が容
易になる。
【００２６】・上抵抗膜が一端に共通接続部を有する多
数の櫛形抵抗膜細状とし、下抵抗膜を一様な抵抗膜とし
た。このような櫛形抵抗膜細状とすることで、上抵抗膜
の抵抗管理が容易になる。
【００２７】また、上記タッチパネルを用いた画面入力
型液晶表示装置として、一対の基板の間に液晶層を挟持
した液晶パネルと、この液晶パネルの画面に積層したタ
ッチパネルを備え、タッチパネルが、軟質フィルム部材
の内面に上抵抗膜を形成した上基板と、硬質板の内面に
下抵抗膜を形成した下基板とを上記各抵抗膜の対向間隙
に介在させたドットスペーサを配置して外周のシール領
域で貼り合わせ、このシール領域の内側に入力領域を構
成してなり、上記入力領域と上記シール領域の間に押圧
入力操作で上記上基板が上記下基板側に屈曲する入力不
作動領域を有し、当該入力不作動領域に上記タッチパネ
ルの上記シール領域側から上記入力領域側に向けて高さ
が漸減する応力緩和部材を備え、上記入力領域内で上記
上基板を下基板側に押圧入力操作することによる上記上
抵抗膜と下抵抗膜の接触位置を２次元座標値とした検知
出力を得る如く構成した。
【００２８】タッチパネルに設けた応力緩和部材は従来
技術における不動作領域形成部材の機能を有すると共
に、ペン先での押圧入力操作で上基板が撓んだ状態にお
ける当該上基板の曲げ応力を分散し、その集中を緩和す
る機能を有する。そのため、上基板に形成した上抵抗膜
へにひび割れ発生や上基板自体の損傷を回避し、画面入
力した座標の誤動作を防止し、信頼性の高い画面入力型
液晶表示装置を提供する。
【００２９】また、上記の画面入力型液晶表示装置を構
成するタッチパネルに備える代表的な構成は以下のとお
りである。すなわち、 ・上抵抗膜と下抵抗膜の一方または双方が、その一端に
共通接続部を有する多数の櫛形抵抗膜細状であり、上抵
抗膜と下抵抗膜の抵抗膜細状を交差配置した。
【００３０】・応力緩和部材を、上下の基板間に間隙を
形成するためのドットスペーサと同一材料で形成した。
【００３１】・応力緩和部材を、タッチパネルのシール
領域側から入力領域側に向けて高さが低減する複数の独
立部材の集合で構成した。
【００３２】・応力緩和部材を、タッチパネルのシール
領域側から入力領域側に向けて高さが低減する複数の平
行する連続壁部材を入力領域の中心を中心として同軸的
に配置した。
【００３３】・応力緩和部材を、下基板側に形成した。
【００３４】・上基板または下基板上に、当該下基板ま
たは上基板の共通接続部と電気的に接続する下抵抗膜接
続部または上抵抗膜接続部を有せしめた。
【００３５】・上抵抗膜が一端に共通接続部を有する多
数の櫛形抵抗膜細状とし、下抵抗膜を一様な抵抗膜とし
た。
【００３６】・液晶パネルとタッチパネルの間に導光板
と線状ランプからなる補助光源装置を設置した。
【００３７】・液晶パネルの背面に導光板と線状ランプ
からなる補助光源装置を設置した。
【００３８】・タッチパネル側に上記と同様の補助光源
装置、あるいはタッチパネルの一側縁に線状または点状
光源を設置したものを用いた。
【００３９】本発明の画面入力型液晶表示装置に用いる
液晶パネルは、所謂単純マトリクス型、アクティブマト
リクス型、その他の既知の形式の液晶パネルを用いるこ
とができ、さらに反射型に限らず、透過型の液晶表示装
置にも適用できる。
【００４０】なお、本発明は上記の各構成および後述す
る実施例の構成に限るものではなく、上基板と下基板の
間の容量変化やその他の電気量の変化で座標を検出する
方式、あるいはデジタル方式のタッチパネルにも同様に
適用できるものであり、本発明の技術思想を逸脱するこ
となく種々の変形が可能である。
【００４１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、抵抗変化を検出するアナログ方式を例とした実施例
を参照して詳細に説明する。
【００４２】図１は本発明によるタッチパネルの第１実
施例の要部構成を説明する模式図であり、（ａ）は断面
図、（ｂ）は平面図を示す。
【００４３】図１４と同様に、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）フィルムの上基板４Ａとガラスからなる
下基板４Ｂの内面には、それぞれインジウムチンオキサ
イド（ＩＴＯ）の上抵抗膜１１、下抵抗膜１２が被着形
成されている。下基板４Ｂに形成した下抵抗膜１２の入
力領域には、非入力操作状態（定常状態）では上下の抵
抗膜１１、１２が接触するのを回避するためのドットス
ペーサ９０が形成されている。このドットスペーサ９０
は所定の開孔を有するマスクを介した印刷あるいは感光
樹脂のホトリソグラフィー技法等で形成される。ドット
スペーサの配置間隔は押圧入力手段であるペン先の広が
りより大である。
【００４４】各抵抗膜１１、１２のそれぞれは、シール
領域ＳＬにおいて印刷等で形成された上配線５５と下配
線５６に電気的に接続されており、これら上配線５５と
下配線５６が図示しない引き出し線で外部の設けた座標
認識回路に接続されている。
【００４５】上配線５５と下配線５６のそれぞれは保護
膜（絶縁膜）７１、７２が被覆され、これらの保護膜７
１、７２をシール剤（接着剤または接着シート）８０で
接着されている。このシール領域ＳＬの内側には、不動
作領域ＮＲを介して入力領域ＡＲが位置している。
【００４６】本実施例では、不動作領域ＮＲに、タッチ
パネルの外周側（シール領域ＳＬ側）から上記入力領域
ＡＲ側に向けて高さが漸減する複数の独立部材の集合で
構成した応力緩和部材１００Ａが形成されている。
【００４７】この応力緩和部材１００Ａを構成する独立
部材の間の間隔は押圧入力手段であるペン先の広がりよ
り小さく、入力領域ＡＲに形成するドットスペーサ９０
と同時に形成される。すなわち、ドットスペーサ９０を
形成するための印刷マスクに径の異なる開口を開けてお
き、熱硬化性レジストあるいは紫外線硬化性のレジスト
を印刷し、硬化させてドットスペーサ９０と応力緩和部
材１００Ａとを形成する。なお、この応力緩和部材１０
０Ａは、適宜のディスペンサを用いて下基板上に適量を
吐出させる方法、あるいは感光性レジストを塗布し、マ
スク露光と現像処理で上記のドットスペーサ９０と応力
緩和部材１００Ａとを形成する既知のホトリソグラフィ
ー技法を用いて形成することもできる。
【００４８】応力緩和部材１００Ａは、図１の（ｂ）に
示した平面図からも分かるように、シール領域ＳＬ側で
大径、入力領域側で小径となるように、かつこの径に比
例した量でレジストを印刷または吐出、もしくは形成す
ることで、その高さがシール領域ＳＬ側から上記入力領
域ＡＲ側に向けて漸減するように形成できる。
【００４９】さらに、この径の異なる応力緩和部材１０
０Ａの個々の配置密度、間隔等を調整することにより、
頂部を結ぶ線を所要の傾斜とすることができる。
【００５０】このような応力緩和部材１００Ａを下基板
４Ｂに固定的に形成したことにより、図１の（ａ）に示
したように、ペン５６０で上基板４Ａに押圧入力操作を
行った際、当該上基板４Ａは応力緩和部材１００Ａの頂
部を結ぶ線に倣って撓む。これにより、各応力緩和部材
１００Ａの頂部と接する点に応力が分散され、上基板４
Ａの内面に形成された上抵抗膜に無理な応力が掛から
ず、抵抗膜にひび割れが生じない。また、上基板４Ａ自
体の損傷（ひび割れ、傷、等）も回避される。
【００５１】本実施例により、画面入力した座標の誤動
作を防止し、信頼性の高い画面入力が可能となる。
【００５２】なお、図１に示した応力緩和部材１００Ａ
は断面が円錐形となっているが、これに限らず、楕円錐
形、三角錐形、四角錐形、その他の多角錐形、あるいは
円柱形、三角柱形、三角柱形、四角柱形、その他の多角
柱形であっても同様の効果を得ることができる。これら
の形状については、図１から類推することが容易である
ため、特に図示しない。
【００５３】図２は本発明によるタッチパネルの第２実
施例の要部構成を説明する模式図であり、（ａ）は断面
図、（ｂ）は平面図を示す。図１と同一符号は同一機能
部分に対応する。
【００５４】本実施例は、図１の応力緩和部材１００Ａ
に替えて、タッチパネルのシール領域ＳＬ側から入力領
域ＡＲ側に向けて高さが漸減する複数の平行する連続壁
部材を入力領域の中心を中心として同軸的に配置した応
力緩和部材１００Ｂを設置したものである。
【００５５】すなわち、本実施例の応力緩和部材１００
Ｂは、その断面形状がシール領域ＳＬ側で幅広で、入力
領域ＡＲ側で幅狭の堤形状をなす連続壁部材を同軸的に
複数配置したものである。各連続壁部材の頂面の高さは
前記第１実施例と同様の方法で調整できる。
【００５６】本実施例でも、ペン５６０で上基板４Ａに
押圧入力操作を行った際、当該上基板４Ａは応力緩和部
材１００ＡＢ頂部を結ぶ線に倣って撓む。これにより、
各応力緩和部材１００Ｂの頂面の端部と接する点に応力
が分散され、上基板４Ａの内面に形成された上抵抗膜に
無理な応力が掛からず、ひび割れが生じない。また、上
基板４Ａ自体の損傷（ひび割れ、傷、等）も回避され
る。
【００５７】本実施例により、画面入力した座標の誤動
作を防止し、信頼性の高い画面入力が可能となる。
【００５８】図３は本発明によるタッチパネルの第３実
施例の要部構成を説明する模式図であり、（ａ）は断面
図、（ｂ）は平面図を示す。図１および図２と同一符号
は同一機能部分に対応する。
【００５９】本実施例は、応力緩和部材１００Ｃとし
て、その高さがシール領域ＳＬ側で大、入力領域側で小
となるような傾斜をたせてレジストを盛り上げることに
よって形成される。この応力緩和部材１００Ｃの形成
は、レジストを適宜のディスペンサを用いて下基板４Ｂ
のシール領域寄りに供給し、供給されたレジストの流動
性を利用して入力領域ＡＲ側に流動させることにより、
上面に傾斜をもった形状とすることができる。あるい
は、下基板４Ｂを若干傾斜させた状態でシール領域ＳＬ
の保護膜７２で構成されるＶ字底にレジストを供給する
ことでも上面に傾斜をもった形状とすることができる。
【００６０】なお、粘性の比較的大きいレジストを用い
て、図３の（ａ）に示した断面形状に塗布することでも
同様の応力緩和部材１００Ｃを形成することができる。
【００６１】本実施例でも、ペン５６０で上基板４Ａに
押圧入力操作を行った際、当該上基板４Ａは応力緩和部
材１００Ｃの上面に沿って撓む。これにより、上基板４
Ａの応力が応力緩和部材１００Ｃの上面に分散され、上
基板４Ａの内面に形成された上抵抗膜に無理な応力が掛
からず、ひび割れが生じない。また、上基板４Ａ自体の
損傷（ひび割れ、傷、等）も回避される。
【００６２】本実施例により、画面入力した座標の誤動
作を防止し、信頼性の高い画面入力が可能となる。
【００６３】図４は本発明によるタッチパネルの第４実
施例の要部構成を説明する模式図であり、（ａ）は断面
図、（ｂ）は平面図を示す。図１〜図３と同一符号は同
一機能部分に対応する。
【００６４】本実施例では、応力緩和部材１００Ｄとし
て、断面が台形のシリコンゴム等のゴム材をテープ状と
したものを、その傾斜面を上に向けて下基板４Ｂの不動
作領域ＮＲに貼り付けたものである。この貼り付けは接
着材１０１を用いてもよいが、貼り付け面に粘着剤を塗
布したテープ状部材、あるいは貼り付け面に粘着テープ
を予め有するものを用いることができる。
【００６５】本実施例でも、ペン５６０で上基板４Ａに
押圧入力操作を行った際、当該上基板４Ａは応力緩和部
材１００Ｄの上面に沿って撓む。これにより、上基板４
Ａの応力が分散され、上基板４Ａの内面に形成された上
抵抗膜に無理な応力が掛からず、ひび割れが生じない。
また、上基板４Ａ自体の損傷（ひび割れ、傷、等）も回
避される。
【００６６】本実施例により、画面入力した座標の誤動
作を防止し、信頼性の高い画面入力が可能となる。
【００６７】次に、上記した本発明によるタッチパネル
の他の構成部分の詳細について説明する。
【００６８】図５は本発明によるアナログ抵抗膜方式の
タッチパネルの全体構成の一例を説明する展開斜視図で
ある。前記各実施例でも説明したように、このタッチパ
ネルは二枚の透明基板で構成されている。上基板４Ａは
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを好適
とする軟質フィルムの内面にインジウムチンオキサイド
（ＩＴＯ）を好適とする抵抗膜１１を全面ベタで成膜し
てある。
【００６９】同様に、下基板４Ｂはガラスを好適とする
硬質基板の内面にＩＴＯを好適とする抵抗膜２２を全面
ベタで成膜してある。
【００７０】さらに、上基板４Ａの上抵抗膜１１の一方
の平行辺対には当該抵抗膜１１と電気的に接続した配線
部５５が形成され、外部回路（座標検出回路）との接続
部である上配線（インターフェース部）５５に端子を形
成してある。また、他方の平行辺対には上抵抗膜１１と
電気的に絶縁された下側接続部５３、５４が形成され、
それぞれが配線部５５に引き回されて端子を形成してあ
る。
【００７１】下基板４Ｂの下抵抗膜２２の上記下側接続
部５３、５４と対応する位置に上側接続部４３、４４が
形成されている。上基板４Ａと貼り合わせたときに上基
板４Ａの下側接続部５３、５４の接続点Ｔ1 、Ｔ3 と下
基板の上側接続部４３、４４の接続点Ｔ2 、Ｔ4 との間
に銀ペーストを好適とする導電性材で電気的に接続され
る。なお、下側接続部５３、５４と上側接続部４３、４
４は抵抗膜と同一材料で構成するのが製造工程の容易性
から好ましいが、これらを抵抗膜とは別個の材料で形成
してもよいことは言うまでもない。
【００７２】このようにして、上下の基板に形成した抵
抗膜１１、２２で２次元座標を形成し、押圧点（入力
点）の座標値（ｘ，ｙ）→（ｘ：Ｘ座標値、ｙ：Ｙ座標
値）を外部回路で検出する。
【００７３】図６は本発明によるアナログ抵抗膜方式の
タッチパネルの全体構成の他例を説明する展開斜視図で
あり、（ａ）は上基板４Ａ内面側の平面図、（ｂ）は下
基板４Ｂ内面側の平面図である。
【００７４】図６（ａ）において、上基板４ＡはＰＥＴ
フィルムからなり、その内面の一縁側にはＩＴＯで構成
した上共通接続部４１と、この上共通接続部４１から他
縁側に延びる多数の抵抗膜細状の櫛形抵抗膜５１を形成
してある。
【００７５】上記上共通接続部４１の両端からは一方の
端子である端子Ｙ１，Ｙ２は引き出されている。また、
上記上共通接続部４１付近に形成された配線部（第１の
対向電極配線部）５５と、櫛形抵抗膜５１の外側（図で
は最下側）に当該櫛形抵抗膜５１と平行に形成された配
線部（第２の対向電極配線部）５６とを備え、それぞれ
端子Ｘ１，Ｘ２が引き出されている。配線部５５と５６
とは櫛型抵抗膜５１と共通接続部４１と同様のＩＴＯで
同時に形成されている。
【００７６】これら端子Ｙ１，Ｙ２と端子Ｘ１，Ｘ２は
外部回路と接続するためのインターフェース部となる。
【００７７】一方、下基板４Ｂは図６（ｂ）に示したよ
うに、ガラス基板の内面の一縁側に下共通接続部４２
と、この下共通接続部４２から他縁側に延びる多数の抵
抗膜細状の櫛形抵抗膜５２を形成してある。
【００７８】このように構成した上基板４Ａと下基板４
Ｂの内面を対向させ、それぞれの櫛形抵抗膜５１と５２
とを交差（ここでは、直交）させて貼り合わせる。この
とき、上基板４Ａの接続点Ｔ1 とＴ3 を下基板４ＢのＴ
2 とＴ4 に銀ペーストを用いて電気的に接続する。これ
により、端子Ｙ１，Ｙ２と端子Ｘ１，Ｘ２は上基板４Ａ
の上共通接続部４１と下基板４Ｂの下共通接続部４２の
それぞれに橋絡して検出端子となり、外部回路におい
て、押圧による入力点の上櫛形抵抗膜５１と下櫛形抵抗
膜５２の接触点と各共通接続点との間の距離に対応する
抵抗値に基づいて、その座標値（ｘ，ｙ）が検出され
る。
【００７９】図７は本発明によるアナログ抵抗膜方式の
タッチパネルの全体構成のさらに他の例を模式的に説明
する上基板と下基板の内面構成図である。上基板４Ａは
前記図１と同様の構成であり、下基板４Ｂは前記図５で
説明した下基板と同様の構成である。
【００８０】本構成例では、下基板４Ｂに形成した抵抗
膜２２は、当該下基板がガラスからなる硬質板であるこ
とから、その抵抗値は上基板に比較して安定している。
上基板４Ａと下基板４Ｂの内面を対向させて貼り合わせ
る。このとき、上基板４Ａの接続点Ｔ1 とＴ3 を下基板
４Ｂの接続点Ｔ2 とＴ4 に銀ペーストを用いて電気的に
接続する。
【００８１】これにより、前記と同様に、押圧による入
力点の上櫛形抵抗膜５１と下基板の抵抗膜２２の接触点
と上基板４Ａの各共通接続点との間の距離に対応する抵
抗値に基づいて、その座標値（ｘ，ｙ）が検出される。
【００８２】次に、上記したタッチパネルを用いた画面
入力型液晶表示装置の実施例を説明する。以下では、補
助照明装置を設置したものを例としているが、この補助
照明装置は省略できる。
【００８３】図８は本発明による画面入力型液晶表示装
置の第１実施例の構成を説明する展開斜視図である。１
は反射型の液晶パネルで、１Ａは上基板、１Ｂは下基
板、１Ｃは偏光板、１Ｄは反射板である。なお、この実
施例では、下基板を透明板として、その背面に反射板を
設置した構成としたが、下側基板の内面に反射処理を施
したものとすることもできる。その場合は、反射板１Ｄ
は不要である。
【００８４】符号２は補助光源装置を構成するアクリル
板等からなる導光板、３は補助光源装置、３Ａは線状ラ
ンプ（線状蛍光灯あるいは発光ダイオードアレイからな
る線状光源、以下、単にランプと言う））、３Ｂはラン
プ反射シート、４はタッチパネル、４Ａは軟質のフィル
ムシート（上基板）、４Ｂはガラスあるいはアクリル等
の硬質基板（下基板、本実施例ではガラス板）である。
【００８５】そして、液晶パネル１の上に例えば１．５
ｍｍ厚のアクリル製の導光板２とランプ３Ａと反射シー
ト３Ｂからなる補助光源装置３を積層し、さらにその上
にタッチパネル４を積層する。液晶パネル１は図示した
ような反射型に限らず、半透過型を用いることもでき
る。
【００８６】導光板２の上面すなわちタッチパネル４側
には光拡散用のマイクロプリズム状、スリット状または
ドット状の凹凸あるいは印刷（本実施例では、ドット状
印刷）５を有し、補助光源装置３を構成するランプ３Ａ
は２．０ｍｍ径の冷陰極蛍光管を用いたが、小型かつ低
消費電力性を向上するためには、さらに小径の冷陰極蛍
光管を用いることが望ましい。。
【００８７】図９は本発明による画面入力型液晶表示装
置の第１実施例における補助光源装置の動作を説明する
図８のＡ−Ａ線に沿った断面図である。補助光源装置３
を構成する導光板２のタッチパネル側表面にドット状の
印刷５を有し、図中に矢印で示したように、ランプ３Ａ
からの光を液晶パネル１方向に反射させると共に、液晶
パネル１から反射した光をタッチパネル４を透過させて
表示面側に出射させる。
【００８８】これら液晶パネル、補助光源装置およびタ
ッチパネルは、それぞれ両面テープで端部を接着して一
体化するのが好適であるが、他の固定手段、例えば機械
的な抑え枠、あるいは接着剤を用いてもよい。
【００８９】なお、補助光源装置は常時点灯でもよい
が、消費電力を抑制する必要のある、所謂ＰＤＡ、ある
いはノートパソコン等の可搬型情報機器に搭載する場合
は、必要に応じて点灯するように構成することができ
る。
【００９０】本実施例により、入力エラーや入力不能を
解消して信頼性の高いタッチパネルを用いた液晶表示装
置を得ることができる。
【００９１】図１０は本発明による画面入力型液晶表示
装置の第２実施例を説明する模式断面図である。本実施
例では透過型の液晶パネル１と補助光源装置、所謂バッ
クライト３を備えている。透過型の液晶パネル１の背面
にバックライト３を積層して、液晶パネル１を透過する
バックライト３からの照明光を液晶パネル１に形成した
画像で変調し、これを液晶パネル１の表面側に出射する
ことによって画像を可視化する。
【００９２】この液晶パネル１の表示面側（画面側）
に、前記した本発明によるタッチパネル４を積層し、液
晶パネル１の表示面から情報を入力する。
【００９３】すなわち、この画面入力型液晶表示装置
は、二枚の透明基板１Ａ，１Ｂの間に液晶層を挟持し、
その表面側と背面側に偏光板１Ｃを設けた液晶パネル１
の背面に、略々矩形の透明な導光板２と導光板２の一縁
に沿って設置したランプ３Ａとランプ反射シート３Ｂを
有する補助光源装置３を設け、この照明光源３からの光
を導光板２に伝播させる途上で液晶パネル方向に経路偏
向して液晶パネル１を背面から照明する構成としてい
る。また、導光板１の背面にはドット印刷５等が形成さ
れ、液晶パネルの全域で均一な輝度を得るようになって
いる。
【００９４】導光板２のさらに背面側には、導光板２か
ら背面に出射した光を全反射させて液晶パネル１側に戻
す反射板１１０が設置されている。
【００９５】このような補助光源装置すなわちバックラ
イト３は、光拡散フィルム１２、あるいはプリズム板
（図示せず）等の光量分布補正部材を介して液晶パネル
１に積層して透過型の液晶表示装置が構成される。
【００９６】図１１は本発明による画面入力型液晶表示
装置の実際の構成例を説明する５面図である。すなわ
ち、同図（ａ）は液晶パネル１（上ケース１８と下ケー
ス１９で構成される筐体内に収納されている）の上にフ
ントライトを構成する導光板２を積層し、その上にさら
にタッチパネル４を積層して液晶表示装置を構成してい
る。
【００９７】この画面入力型液晶表示装置の表示領域は
符号１５で示し、タッチパネル４の入力領域は符号２０
で示してある。
【００９８】液晶パネル１は、内部に液晶パネルおよび
駆動回路を収納して上ケース１８に形成した爪２１とフ
ック２２を下ケース１９に係合させて筐体を構成する。
フロントライトは導光板２の一辺に沿ってランプ３Ａ
（ランプ反射シート３Ｂの内部にある）を配置してな
り、導光板２に重ねてタッチパネル４を積層してある。
タッチパネル４の信号ケーブル、ランプ３Ｂの電源ケー
ブルは図示を省略してある。
【００９９】また、符号２３はホストコンピュータ側と
接続するためのインターフェースコネクタを示す。
【０１００】図１２は本発明による画面入力型液晶表示
装置を実装した電子機器の一例としての携帯型情報端末
の構成例を説明する斜視図である。この携帯型情報端末
（ＰＤＡ）はホストコンピュータ５００やバッテリー５
２０を収納し、表面にキーボード４９０を備えた本体部
４７０と、画面入力型液晶表示装置４６０やフロントラ
イト用のインバータ５４０を実装した表示部４８０で構
成されている。
【０１０１】本体部４７０には接続ケーブル６１０を介
して携帯電話機６００が接続できるようになっており、
遠隔地との間で通信が可能となっている。
【０１０２】表示部４８０の画面入力型液晶表示装置４
６０とホストコンピュータ４７０との間はインターフェ
ースケーブル５３０で接続されている。
【０１０３】また、表示部４８０の一部にはペンホルダ
５７０が設けてあり、ここに入力ペン５６０が収納され
る。
【０１０４】この画面入力型液晶表示装置は、キーボー
ド４９０を使用した情報の入力と入力ペン５６０でタッ
チパネルの表面を押圧したり、なぞり、あるいは記入で
種々の情報を入力したり、あるいは液晶パネルに表示さ
れた情報の選択、処理機能の選択、その他の各種操作を
可能としてある。
【０１０５】なお、この種の携帯型情報端末（ＰＤＡ）
の形状や構造は図示したものに限るものではなく、この
他に多様な形状、構造および機能を具備したものが考え
られる。
【０１０６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
繰り返しの押圧入力操作を行っても上抵抗膜や上基板に
ひび割れ等の損傷が生じることを防止し、座標検出に誤
動作をもたらすことのないタッチパネルと、このタッチ
パネルを用いた信頼性の高い画面入力型液晶表示装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるタッチパネルの第１実施例の要部
構成を説明する模式図である。
【図２】本発明によるタッチパネルの第２実施例の要部
構成を説明する模式図である。
【図３】本発明によるタッチパネルの第３実施例の要部
構成を説明する模式図である。
【図４】本発明によるタッチパネルの第４実施例の要部
構成を説明する模式図である。
【図５】本発明によるアナログ抵抗膜方式のタッチパネ
ルの全体構成の一例を説明する展開斜視図である。
【図６】本発明によるアナログ抵抗膜方式のタッチパネ
ルの全体構成の他例を説明する展開斜視図である。
【図７】本発明によるアナログ抵抗膜方式のタッチパネ
ルの全体構成のさらに他の例を模式的に説明する上基板
と下基板の内面構成図である。
【図８】本発明による画面入力型液晶表示装置の第１実
施例の構成を説明する展開斜視図である。
【図９】本発明による画面入力型液晶表示装置の第１実
施例における補助光源装置の動作を説明する図８のＡ−
Ａ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明による画面入力型液晶表示装置の第２
実施例を説明する模式断面図である。
【図１１】本発明による画面入力型液晶表示装置の実際
の構成例を説明する５面図である。
【図１２】本発明による画面入力型液晶表示装置を実装
した電子機器の一例としての携帯型情報端末の構成例を
説明する斜視図である。
【図１３】タッチパネル付きの液晶表示装置である画面
入力型液晶表示装置の概略構成例を説明する模式断面図
である。
【図１４】図１３におけるタッチパネルの要部構成と押
圧入力操作時の状態を説明する模式断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶パネル ２ 導光板 ３ 補助光源装置 ４ タッチパネル ４Ａ 上基板 ４Ｂ 下基板 １１ 上抵抗膜 １２ 下抵抗膜 ４１ 上共通接続部 ５１，５２ 櫛形抵抗膜 ５５，５６ 配線部 ７１，７２ 絶縁膜（保護膜） ９０ ドットスペーサ １００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ 応力緩和部
材 ５６０ 入力ペン。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】軟質フィルム部材の内面に上抵抗膜を形成
    した上基板と、硬質板の内面に下抵抗膜を形成した下基
    板とを上記各抵抗膜の対向間隙にドットスペーサを介し
    て周辺のシール領域で貼り合わせ、入力領域の周囲かつ
    上記シール領域の内側に押圧入力操作で上記上基板が上
    記下基板側に屈曲する入力不作動領域を有し、上記入力
    領域内で上記上基板を下基板側に押圧入力操作すること
    による上記上抵抗膜と下抵抗膜の接触位置を２次元座標
    値とした検知出力を得るタッチパネルであって、 上記入力不作動領域に当該タッチパネルの上記シール領
    域側から上記入力領域側に向けて高さが漸減する応力緩
    和部材を備えたことを特徴とするタッチパネル。
  2. 【請求項２】前記応力緩和部材が前記タッチパネルの前
    記シール領域側から前記入力領域側に向けて高さが低減
    する複数の独立部材の集合で構成したことを特徴とする
    請求項１記載のタッチパネル。
  3. 【請求項３】前記応力緩和部材が前記タッチパネルの前
    記シール領域側から前記入力領域側に向けて高さが漸減
    する複数の平行する連続壁部材を前記入力領域の中心を
    中心として同軸的に配置したことを特徴とする請求項１
    記載のタッチパネル。
  4. 【請求項４】前記応力緩和部材が前記ドットスペーサと
    同一材料で形成したことを特徴とする請求項１〜３記載
    のタッチパネル。
  5. 【請求項５】一対の基板の間に液晶層を挟持した液晶パ
    ネルと、この液晶パネルの画面に積層したタッチパネル
    を備えた画面入力型液晶表示装置であって、 上記タッチパネルが、軟質フィルム部材の内面に上抵抗
    膜を形成した上基板と、硬質板の内面に下抵抗膜を形成
    した下基板とを上記各抵抗膜の対向間隙に介在させたド
    ットスペーサを配置して周辺のシール領域で貼り合わせ
    た内側に入力領域を構成してなり、 上記入力領域と上記シール領域の間に押圧入力操作で上
    記上基板が上記下基板側に屈曲する入力不作動領域を有
    し、当該入力不作動領域に上記タッチパネルの上記シー
    ル領域側から上記入力領域側に向けて高さが漸減する応
    力緩和部材を備え、 上記入力領域内で上記上基板を下基板側に押圧入力操作
    することによる上記上抵抗膜と下抵抗膜の接触位置を２
    次元座標値とした検知出力を得ることを特徴とする画面
    入力型液晶表示装置。
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