JP2012003722A - タッチパネル及びタッチパネル付き表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 タッチパネルに形成されている複数の配線パターンを見えにくくし、タッチパネルの操作性の向上を図ると共に、表示パネルの表示性能を向上できる抵抗膜型のタッチパネルを提供すること。
【解決手段】 互いに対向配置された第１と第２の基板と、第１の基板と第２の基板の間に設けられ、一方の方向に互いに並列に配列された複数の第１の抵抗膜と、第１の基板と第２の基板の間に設けられ、一方の方向に対して垂直な他方の方向に互いに並列に配列された複数の第２の抵抗膜と、第１の基板と第２の基板の間に封入された絶縁性液体とを有し、この絶縁性液体は、第１の基板と第２の基板の屈折率と略同一の屈折率を有する。
【選択図】図９

Description

本発明は、例えば表示パネル上に設けられる抵抗膜型のタッチパネル及びタッチパネル付き表示装置に関する。

抵抗膜型のタッチパネルは、タッチ側とその反対側の一対の基板を間隙を設けて対向配置し、一対の基板の各内面にそれぞれ複数の第１と第２の配線パターン（ＩＴＯパターン）を設け、かつ一対の基板の間に空気層を設けて成る。第１の配線パターンは、例えばＸ軸方向に沿って互いに平行に形成されている。第２の配線パターンは、例えばＹ軸方向に沿って互いに平行に形成されている。
このタッチパネルは、タッチ側基板の外面側からペン又は指等によりタッチされると、このタッチによりタッチ側基板に撓み変形が生じ、この撓み変形した部分のタッチ側基板の内面の第１の配線パターンと反対側基板の内面の第２の配線パターンとが接触し、当該接触部分において第１と第２の配線パターンとが局部的に導通する。この第１と第２の配線パターンとの導通位置からタッチ部分のＸＹ座標が検出される。タッチパネルの技術は、例えば特許文献１がある。

特開平８−２２１１９８号公報

タッチパネルには、一対の基板の間に空気層が設けられているために、一対の基板と空気層との界面で反射が生じ、一対の基板の各内面にそれぞれ形成されている複数の第１と第２の配線パターン（ＩＴＯパターン）が見えてしまうことがある。このため、操作者にとってはタッチパネル１０の操作がしにくくなってしまう。又、タッチパネルを表示パネル上に設けたタッチパネル付き表示装置として構成すると、表示パネル上に複数の第１と第２の配線パターン（ＩＴＯパターン）が見えてしまうことがあり、表示パネルの表示性能を低下させてしまう。

本発明は、タッチパネルに形成されている複数の配線パターンを見えにくくし、タッチパネルの操作性の向上を図ると共に、表示パネルの表示性能を向上できる抵抗膜型のタッチパネル及びタッチパネル付き表示装置を提供することを目的とする。

本発明の主要な局面に係るタッチパネルは、互いに対向配置された第１と第２の基板と、第１の基板と第２の基板の間に設けられ、一方の方向に互いに並列に配列された複数の第１の抵抗膜と、第１の基板と第２の基板の間に設けられ、一方の方向に対して垂直な他方の方向に互いに並列に配列された複数の第２の抵抗膜と、第１の基板と第１の抵抗膜との間における複数の位置に設けられ、第１の基板と第２の基板のうちのタッチされる一方の基板のタッチされた部分の荷重によって第１の抵抗膜と第２の抵抗膜との間を導通させる複数の突起状接点と、第１の基板と第２の基板の間に封入された絶縁性液体と、複数の第１の抵抗膜にそれぞれ電気的に接続された複数の第１のスイッチと、複数の第２の抵抗膜にそれぞれ電気的に接続された複数の第２のスイッチと、複数の第１の抵抗膜と複数の第２の抵抗膜とにそれぞれ電圧を印加し、第１又は第２の基板に対してタッチされた部分での複数の第１の抵抗膜と複数の第２の抵抗膜とのうちいずれかの第１の抵抗膜と第２の抵抗膜との導通により生じる電圧に基づいてタッチされた部分の座標を検出するタッチパネル駆動回路とを具備する。

本発明の主要な局面に係るタッチパネル付き表示装置は、上記タッチパネルを表示パネル上に設けた。

本発明は、タッチパネルに形成されている複数の配線パターンを見えにくくし、タッチパネルの操作性の向上を図ると共に、表示パネルの表示性能を向上できる抵抗膜型のタッチパネル及びタッチパネル付き表示装置を提供できる。

本発明に係るタッチパネルを適用したタッチパネル付き表示装置の第１の実施の形態を示す側面図。 同タッチパネルを示す平面図。 同タッチパネルのタッチ側基板の内面側から見た平面図。 同タッチパネルを示す断面図。 同タッチパネルの一部分を示す拡大断面図。 同タッチパネルの一部分のタッチ入力時を示す拡大断面図。 同タッチパネルにおける高低差Δｄが０．５μｍの場合における絶縁性スペーサの密度に対する検知荷重を示す図。 同タッチパネルにおける高低差Δｄが１．０μｍの場合における絶縁性スペーサの密度に対する検知荷重を示す図。 同タッチパネルの座標検出回路を示す構成図。 同タッチパネルのタッチパネル駆動波形を示す図。 タッチパネルにおいて空気層が形成されている場合におけるＩＴＯパターンの有るところと無いところとの透過率の比を求めるための摸式図。 本タッチパネルにおいてタッチ側及び反対側基板の屈折率と略同一の屈折率を有する絶縁性液体を封入した場合におけるＩＴＯパターンの有るところと無いところとの透過率の比を求めるための摸式図。 本発明に係るタッチパネルを適用したタッチパネル付き表示装置の第２の実施の形態を示す側面図。 本発明に係るタッチパネルを適用したタッチパネル付き表示装置の第３の実施の形態を示す側面図。 本発明に係るタッチパネルを適用したタッチパネル付き表示装置の第４の実施の形態を示す側面図。

（第１の実施形態）
図１乃至図６及び図９はタッチパネル付き表示装置の構成図であって、図１はタッチパネル付き表示装置の側面図、図２はタッチパネルの平面図、図３はタッチパネルのタッチ側基板の内面側から見た平面図、図４はタッチパネルの断面図、図５はタッチパネルの一部分の拡大断面図、図６はタッチパネルの一部分のタッチ入力時の拡大断面図、図９はタッチパネルの座標検出回路の構成図を示す。

タッチパネル付き表示装置は、図１に示すように表示パネル１と、この表示パネル１の観察側に配置された抵抗膜型のタッチパネル１０とから構成される。表示パネル１は、画像を表示するもので、例えば液晶表示パネルから成る。この表示パネル１は、一対の透明基板２，３と、各偏光板５，６と、図示しない透明電極と、液晶などからなる。
表示パネル１の一対の透明基板２，３は、予め定めた間隙を設けて対向配置され、当該各透明基板２，３の各周縁部の間に枠状のシール材４を介して接合されている。一対の透明基板２，３は、一方が観察側の透明基板２とし、他方が反対側の透明基板３とする。透明電極は、一対の基板２，３の対向する各内面にそれぞれに設けられ、互いに対向する領域により複数の画素を形成する。液晶は、一対の基板２，３の間隙でシール材４により囲まれた領域に封入され、各基板２，３の間隙に液晶層を形成する。各偏光板５，６は、一対の基板２，３の各外面にそれぞれ配置されている。

この液晶の表示パネル１は、ＴＮ型、ＳＴＮ型、非ツイストのホモジニアス型、垂直配向型、ベンド配向型、強誘電性又は反強誘電性の液晶表示パネルのいずれでもよい。表示パネル１は、一対の基板の各内面にそれぞれ複数の画素を形成するための電極を設けたものに限らず、一対の基板のいずれか一方の内面に、複数の画素を形成するための第１の電極と、それよりも液晶層側に第１の電極と絶縁して形成された複数の細長電極部を有する第２の電極とを設け、第１の電極と第２の電極間に横電界（基板面に沿う方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。表示パネル１は、液晶表示パネルに限らず、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示パネル等でもよい。

タッチパネル１０は、表示パネル１の観察側に配置される。具体的にタッチパネル１０は、表示パネル１の観察側に設けられた偏光板５の外面に対して接着層７により貼付けられる。この接着層７は、後述のタッチエリア２９を囲むように枠状に配置される。この接着層７は、透明な粘着材又は樹脂から成る。
このタッチパネル１０は、図２乃至図６及び図９に示すように一対の光透過性の基板（透明基板）１１，１２と、Ｘ軸方向に沿って互いに並列に形成された複数の第１の抵抗膜（以下、第１の配線パターン（ＩＴＯパターン）と称する）、例えば１２本の第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と、Ｙ軸方向に沿って互いに並列に形成された複数の第２の抵抗膜（以下、第２の配線パターン（ＩＴＯパターン）と称する）、例えば９本の第２の配線パターン５１−１〜５１−９と、複数の突起状接点１５と、複数の絶縁性スペーサ１７と、枠状のシール材２４と、絶縁性液体２８とから成る。

一対の透明基板１１，１２は、互いに対向して配置され、一方がタッチ側の透明基板（以下、タッチ側基板と称する）１１であり、他方がタッチ側に対する反対側の透明基板（以下、反対側基板と称する）１２となる。タッチ側基板１１は、矩形形状に形成されたガラス板又は樹脂フィルムから成る。反対側基板１２は、タッチ側基板１１より少し大きい矩形形状に形成され、かつその１つの縁部に図２に示すように張出部１２ａが一体に形成されている。この張出部１２ａは、タッチ側基板１１の外方に張出して形成されている。

タッチ側と反対側基板１１，１２の各内面には、それぞれ内面全体に亘ってＳｉＯ_２膜が設けられている。これらＳｉＯ_２膜上には、それぞれ図９に示すように上記第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と上記第２の配線パターン５１−１〜５１−９とが成膜されている。

複数の突起状接点１５は、第１と第２の配線パターン５０−１〜５０−１２、５１−１〜５１−９のうちの一方の抵抗膜、例えば図９に示すように第１の配線パターン５０−１〜５０−１２上の複数の位置で、かつ第１の配線パターン５０−１〜５０−１２の膜面から予め定めた高さに突出させて設けられている。これら突起状接点１５の高さの方向は、タッチ側と反対側基板１１，１２の対向する方向と同一である。これら突起状接点１５は、例えば図６に示すようにタッチ側基板１１に対するタッチを受けたときの押圧力によるタッチ側基板１１に撓み変形が生じると、この撓み変形により第２の配線パターン５１−１〜５１−９に接触し、この接触によりタッチした部分で第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と第２の配線パターン５１−１〜５１−９とを導通させる。

これら突起状接点１５は、タッチ側基板１１の内面に設けられた第１の配線パターン５０−１〜５０−１２上のタッチエリア２９に対応する領域内で、互いに直交する２つの方向、例えば図３に示すようにタッチエリア２９内の左右方向（以下、Ｘ軸方向と称する）と上下方向（以下、Ｙ軸方向と称する）とにそれぞれ予め定めたピッチで設けられている。なお、ＸＹ軸の各方向において予め定められた個数の突起状接点１５毎に１個の突起状接点１５が省かれ、当該省かれた各位置にそれぞれ各絶縁性スペーサ１７が設けられる。これら突起状接点１５は、図６に示すように当該突起状接点１５の高さに対応した複数の透明な絶縁物から成る複数の突起１６を設け、これら突起１６に第１の配線パターン５０−１〜５０−１２を覆うことにより形成される。

複数の絶縁性スペーサ１７は、タッチ側と反対側基板１１，１２の対向する基板面上において各突起状接点１５の設けられた位置を除いた複数の位置に設けられている。これら絶縁性スペーサ１７は、それぞれタッチ側と反対側基板１１，１２間の間隙の大きさを各突起状接点１５の高さに相当する間隔よりも大きく規定する。これら絶縁性スペーサ１７は、タッチ側と反対側基板１１，１２のうちの一方の基板、例えば図５に示すようにタッチ側基板１１の内面上に設けられ、反対側基板１２の内面に当接する。これら絶縁性スペーサ１７は、それぞれ柱状に形成されている。

具体的に各絶縁性スペーサ１７は、複数の突起状接点１５が設けられたタッチ側基板１１の内面に設けられた第１の配線パターン５０−１〜５０−１２の上に設けられている。これら絶縁性スペーサ１７は、第１の配線パターン５０−１〜５０−１２上のうち突起状接点１５が省かれ各位置に１個ずつ設けられている。これら絶縁性スペーサ１７が設けられた各部分は、それぞれ第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と第２の配線パターン５１−１〜５１−９とが接触しない無接点部となる。図３に示すように絶縁性スペーサ１７を黒く塗り潰し、突起状接点１５と絶縁性スペーサ１７とを区別し易いように図示する。

各突起１６と各絶縁性スペーサ１７とは、それぞれ透明な光硬化性樹脂を予め定めた膜厚に塗布し、この光硬化性樹脂膜を露光及び現像処理して形成されている。露光処理された光硬化性樹脂膜を現像処理する際は、当該光硬化性樹脂膜の膜表面に近い側ほど長時間現像液に浸透されるので、各突起１６及び各絶縁性スペーサ１７は、いずれもタッチ側基板１１面と平行な断面形状が円形で、基部から突出端に向かって径が小さくなる円錐台状に形成される。

図４乃至図６は各突起状接点１５及び各絶縁性スペーサ１７の高さを大きく誇張して示しているが、これら突起状接点１５及び絶縁性スペーサ１７の周面の傾斜角、すなわちタッチ側基板１１面に対する角度は、実際に４０°〜５０°である。これにより、第１の配線パターン５０−１〜５０−１２を各突起１６の全体を覆って成膜することにより、各突起状接点１５を形成することができる。

図７及び図８は絶縁性スペーサ１７の密度に対する検知荷重を示すものである。図７は各絶縁性スペーサ１７の高さが２．５μｍ、各突起状接点１５の高さが２．０μｍ、各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５の高低差Δｄが０．５μｍの場合であり、図８は各絶縁性スペーサ１７の高さが３．０μｍ、各突起状接点１５の高さが２．０μｍ、各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５の高低差Δｄが１．０μｍの場合を示す。タッチ側基板１１のガラス厚さが、０．２０ｍｍ、０．３０ｍｍ、及び０．４０ｍｍである場合に、各絶縁性スペーサ１７を、タッチ側基板１１と反対側基板１２の互いに対向する面内に１００ｍｍ^２あたり２５個、４４個、１００個、２００個及び４００個の密度で配置して実験を行った。ここで、各突起状接点１５は、１００ｍｍ^２あたり１００個の密度で配置してあり、各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５は、基部の直径が３０μｍで形成されている。

各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５の高低差Δｄが小さく、タッチ側基板１１のガラス厚さが薄く、絶縁性スペーサ１７の密度が小さい程、検知荷重は小さくなることが分かる。

検知荷重は、１５０ｇ以下２０ｇ以上である必要があり、３０ｇ程度であることがより望ましい。各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５の高低差Δｄを小さくすると誤作動が懸念されるため、ここでは各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５の高低差Δｄを大きい方の１．０μｍに選び、タッチ側基板１１のガラス厚さを薄い方の２．０ｍｍに選ぶことにした。この場合、１５０ｇ以下２０ｇ以上の検知荷重を満たす絶縁性スペーサ１７の密度は、２５〜４００個／１００ｍｍ^２の範囲であり、３０ｇの検知荷重を満たす絶縁性スペーサ１７の密度は、４４個／１００ｍｍ^２であることが、図８から分かる。

以上から、誤作動を起こしにくくすると共に検知荷重を望ましい値にするためには、各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５の高低差Δｄを１．０μｍ、タッチ側基板１１のガラス厚さを２．０ｍｍ、及び絶縁性スペーサ１７の密度を、４４個／１００ｍｍ^２とすることが望ましい。現実的には各値に幅を持たせて、各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５の高低差Δｄを０．７５〜１．２５μｍ、タッチ側基板１１のガラス厚さを０．１５〜０．２５ｍｍ、及び絶縁性スペーサ１７の密度を、２５〜４００個／１００ｍｍ^２とすることができる。

各絶縁性スペーサ１７の密度を、タッチエリア２９内のＸＹ軸の各方向の相互の間隔すなわちピッチＰ２で表現すると、ピッチＰ２が１．５ｍｍで設けられるのが望ましく、現実的には値に幅を持たせて、０．５〜２．０ｍｍの範囲で設けることができる。

なお、各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５との高低差Δｄは、Δｄ＝０．７５〜１．２５μｍ、望ましくは高低差Δｄは、Δｄ＝１．０μｍに形成されている。タッチ側基板１１の厚さは、０．１５〜０．２５ｍｍの範囲、望ましくは厚さ０．２０ｍｍに形成されている。各絶縁性スペーサ１７は、タッチ側と反対側基板１１，１２の互いに対向する面内に密度２５〜４００個／１００ｍｍ^２、望ましくは密度４４個／１００ｍｍ^２で配置されている。これにより、タッチ側基板１１におけるタッチによる撓み変形量も所定の範囲にすることができ、タッチ側基板１１は、タッチ側基板１１に対する指先３０等のタッチが離れると、直ちに撓み変形が無くなり、元の平面状に戻ることができる。

枠状のシール材２４は、図４に示すようにタッチ側と反対側基板１１，１２の周縁部を液体注入口２６を除いて全周に亘ってシールし、これらタッチ側と反対側との各基板１１，１２の間隙の大きさを保持する。しかるに、タッチ側と反対側との各基板１１，１２は、各絶縁性スペーサ１７を反対側基板１２の内面に当接させることにより当該各基板１１，１２の間隙を各絶縁性スペーサ１７の長さに対応する間隔に規定し、この間隔を規定した状態でシール材２４を硬化し、当該各基板１１，１２をシール材２４を介して接合する。
このシール材２４には、図３に示すようにタッチ側と反対側基板１１，１２のいずれか一方の内面上に液体注入口２６が設けられている。この液体注入口２６は、反対側基板１２の張出部１２ａが形成された側とは反対側の縁部に対応する辺部を部分的に欠落させて形成されている。

絶縁性液体２８は、タッチ側と反対側基板１１，１２間のシール材２４により囲まれた間隙に封入されている。絶縁性液体２８の封入は、図示しない密閉されたチャンバ内において行われる。チャンバ内は、真空状態にされる。液体注入口２６が絶縁性液体２８中に浸される。この状態でチャンバ内は大気圧に戻される。これにより、チャンバ内とタッチ側と反対側基板１１，１２間の間隙内との圧力差によって絶縁性液体２８は、液体注入口２６を通してタッチ側と反対側基板１１，１２間の間隙に注入されて充填される。液体注入口２６は、絶縁性液体２８の充填後に封止樹脂２７によって封止される。

タッチパネル１０には、図２、３に示すように上記タッチエリア２９が設けられている。このタッチエリア２９は、図６に示すように指先３０等によるタッチにより入力を行なうためのエリアである。このタッチエリア２９は、枠状のシール材２４の内側に形成された矩形状の領域である。

上記張出部１２ａには、複数の接続端子６０−１〜６０−１２、６１−１〜６１−９が設けられている。このうち各接続端子６０−１〜６０−１２は、それぞれ第１の配線パターン５０−１〜５０−１２に接続されている。各接続端子６１−１〜６１−９は、それぞれ第２の配線パターン５１−１〜５１−９に接続されている。

図９はタッチパネル１０の座標検出回路７０の構成図を示す。タッチ側基板（透明基板）１１の内面には、上記の通りＸ軸方向に沿って複数の配線パターン（ＩＴＯパターン）、例えば１２本の第１の配線パターン５０−１〜５０−１２が互いに平行に形成されている。これら第１の配線パターン５０−１〜５０−１２は、それぞれＸ１〜Ｘ１２端子を有する。
反対側基板（透明基板）１２の内面には、上記の通りＹ軸方向に沿って複数の配線パターン（ＩＴＯパターン）、例えば９本の第２の配線パターン５１−１〜５１−９が互いに平行に形成されている。これら第２の配線パターン５１−１〜５１−９は、それぞれＹ１〜Ｙ９端子を有する。
これら第１と第２の配線パターン５０−１〜５０−１２、５１−１〜５１−９は、それぞれ光透過性、いわゆる透明な抵抗膜である。これら第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と第２の配線パターン５１−１〜５１−９とは、ＩＴＯ膜により形成される。

第１の配線パターン５０−１〜５０−１２には、それぞれ図２に示す各接続端子６０−１〜６０−１２を介して第１の各スイッチ５２−１〜５２−１２が接続されている。これら第１のスイッチ５２−１〜５２−１２は、例えば定電圧電源５３の正極（＋極）に共通接続されている。これら第１のスイッチ５２−１〜５２−１２は、第１の一定期間毎にいずれか１つのスイッチ５２−１、５２−２、…、５２−１２が順次閉じる。

例えば、これら第１のスイッチ５２−１〜５２−１２は、先ず、第１のスイッチ５２−１が第１の一定期間閉じ、かつ他の各第１のスイッチ５２−２〜５２−１２が開く。次に、第１のスイッチ５２−２が第１の一定期間閉じ、これと同時に第１のスイッチ５２−１が開き、かつ他の第１のスイッチ５２−３〜５２−１２が開く。次に、第１のスイッチ５２−３が第１の一定期間閉じ、これと同時に第１のスイッチ５２−２が開き、かつ他の第１のスイッチ５２−１、５２−４〜５２−１２が開く。以下同様に、第１の一定期間毎に１つのスイッチ５２−１、５２−２、…、５２−１２が順次閉じる。

第２の配線パターン５１−１〜５１−９には、それぞれ図２に示す各接続端子６１−１〜６１−９を介して第２のスイッチ５４−１〜５４−９が接続されている。これら第２のスイッチ５４−１〜５４−９は、例えば定電圧電源５３の負極（−極）に共通接続されている。これら第２のスイッチ５４−１〜５４−９は、各第１のスイッチ５２−１〜５２−１２が閉じている各一定期間内に、第２のスイッチ５４−１、５４−２、…、５４−９のいずれか１つが第２の一定期間毎に順次閉じる。第２の一定期間は、第１の一定期間よりも短い。

第１のスイッチ５２−１〜５２−１２と第２のスイッチ５４−１〜５４−９とは、タッチパネル駆動回路７１によって開閉タイミングが制御される。例えば、先ず、第１のスイッチ５２−１が閉じている第１の一定期間内に、第２のスイッチ５４−１〜５４−９のいずれか１つのスイッチ５４−１、５４−２、…、５４−９が第２の一定期間毎に順次閉じる。第２の一定期間は、第１の一定期間よりも短い。次に、第１のスイッチ５２−２が閉じている第１の一定期間内に、第２のスイッチ５４−１〜５４−９のいずれか１つのスイッチ５４−１、５４−２、…、５４−９が第２の一定期間毎に順次閉じる。次に、第１のスイッチ５２−３が閉じている第１の一定期間内に、第２のスイッチ５４−１〜５４−９のいずれか１つのスイッチ５４−１、５４−２、…、５４−９が第２の一定期間毎に順次閉じる。以下同様に、第１のスイッチ５２−４、５２−５、…、５２−１２が閉じている第１の一定期間内に、第２のスイッチ５４−１〜５４−９のいずれか１つのスイッチ５４−１、５４−２、…、５４−９が第２の一定期間毎に順次閉じる。

これら第１のスイッチ５２−１〜５２−１２と第２のスイッチ５４−１〜５４−９との開閉タイミングであれば、図１０に示すように、先ず、第１のスイッチ５２−１が第１の一定期間閉じると、この第１の一定期間Ｘ１端子に電圧が印加される。この第１の一定期間中に、第２のスイッチ５４−１〜５４−９が第２の一定期間毎に順次閉じるので、Ｙ１〜Ｙ９端子には、これらＹ１〜Ｙ９端子の順で第２の一定期間毎に順次電圧が印加される。
次に、第１のスイッチ５２−２が第１の一定期間閉じると、この第１の一定期間Ｘ２端子に電圧が印加される。この第１の一定期間中に、第２のスイッチ５４−１〜５４−９が第２の一定期間毎に順次閉じるので、Ｙ１〜Ｙ９端子には、これらＹ１〜Ｙ９端子の順で第２の一定期間毎に順次電圧が印加される。
次に、第１のスイッチ５２−３が第１の一定期間閉じると、この第１の一定期間Ｘ３端子に電圧が印加される。この第１の一定期間中に、第２のスイッチ５４−１〜５４−９が第２の一定期間毎に順次閉じるので、Ｙ１〜Ｙ９端子には、これらＹ１〜Ｙ９端子の順で第２の一定期間毎に順次電圧が印加される。

これ以降、第１のスイッチ５２−４、５２−５、…、５２−１２が第１の一定期間閉じると、この第１の一定期間Ｘ４、Ｘ５、…、Ｘ１２端子に電圧が印加される。この第１の一定期間中に、第２のスイッチ５４−１〜５４−９が第２の一定期間毎に順次閉じるので、Ｙ１〜Ｙ９端子には、これらＹ１〜Ｙ９端子の順で第２の一定期間毎に順次電圧が印加される。

第１のスイッチ５２−１〜５２−１２と定電圧電源５３との間には、電圧計５５が接続されている。この電圧計５５は、第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と第２の配線パターン５１−１〜５１−９とのいずれかが導通したときの電圧を測定するためのものである。

このようなタッチパネル１０であれば、例えば、タッチ部分Ｔ１でタッチされると、当該タッチ部分Ｔ１に対応する第１の配線パターン５０−２と第２の配線パターン５１−７とが導通し、このときの電圧計５５による電圧が測定される。この測定電圧が予め設定された電圧以上であれば、タッチされたと判断される。又、タッチ部分Ｔ２でタッチされると、当該タッチ部分Ｔ２に対応する第１の配線パターン５０−１０と第２の配線パターン５１−４とが導通し、このときの電圧計５５による電圧が測定される。この測定電圧が予め設定された電圧以上であれば、タッチされたと判断される。このようにタッチパネル１０は、例えば１箇所のタッチ部分Ｔ１のタッチの判断に限らず、例えばタッチ部分Ｔ１、Ｔ２等の多点でタッチされると、これらタッチ部分Ｔ１、Ｔ２等の多点でのタッチを判断できる。

座標検出回路７２は、電圧計５５により測定された電圧のタイミングと、第１のスイッチ５２−１〜５２−１２と第２のスイッチ５４−１〜５４−９との開閉タイミングとからタッチ部分Ｔ１、Ｔ２のＸＹ座標を検出する。
絶縁性液体２８は、タッチ側と反対側との各基板１１，１２の屈折率と略同一の屈折率を有する。例えば絶縁性液体２８の屈折率ｎ_ＬＣは、複屈折性の殆ど無い（ｎ_ＬＣ＝１．４）を有する。絶縁性液体２８は、例えば液晶を用いる。この絶縁性液体２８は、タッチ側と反対側基板１１，１２及び第１と第２の配線パターン５０−１〜５０−１２、５１−１〜５１−９との光の屈折率の差が例えば０．１以下の透明な液体である。すなわち、タッチ側と反対側基板１１，１２及び第１と第２の配線パターン５０−１〜５０−１２、５１−１〜５１−９との屈折率は、約１．５である。絶縁性液体２８は、約１．４〜１．６の範囲の屈折率を有する。この絶縁性液体２８は、タッチ側と反対側基板１１，１２及び第１と第２の抵抗膜１３，１４の屈折率により近い屈折率、つまり約１．４の屈折率を有しているのが好ましい。

本実施の形態では、絶縁性液体２８は、常温で光学的に等方性な液晶、例えば５℃以上の温度においてアイソトロピック相を示す液晶（Ｎ−Ｉ点が５℃未満のネマティック液晶）をタッチ側と反対側基板１１，１２の間隙に封入される。このような特性の液晶としては、具体的に２つから３つのシクロヘキサンまたはベンゼン環と、その両端にアルキル基を有し、誘電異方性を持たない液晶材料を用いることができる。

ここで、タッチパネル１０のタッチ側と反対側基板１１，１２の間に空気層を形成した場合と本タッチパネル１０のように屈折率１．４を有する絶縁性液体２８を封入した場合とを比較する。
図１１に示すように空気層が形成されている場合における複数の配線パターン（ＩＴＯパターン）の有るところと無いところとの透過率の比Ｔ_{ＩＴＯ無し}／Ｔ_{ＩＴＯ有り}は、下記の式（１）に示すように１．１０と大きくなる。なお、ｎ_０は空気の屈折率、ｎ_Ｇはタッチ側と反対側基板（ガラス）１１，１２の屈折率、ｎ_ＩＴＯは複数の配線パターン（ＩＴＯパターン）の屈折率、ｎ_ＬＣは絶縁性液体２８の屈折率である。

これに対して図１２に示すように本タッチパネル１０のようにタッチ側と反対側基板１１，１２の屈折率と略同一の屈折率１．４を有する絶縁性液体２８を封入すると、複数の配線パターン（ＩＴＯパターン）、すなわち第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と第２の配線パターン５１−１〜５１−９との有るところと無いところとの透過率の比Ｔ_{ＩＴＯ無し}／Ｔ_{ＩＴＯ有り}は、下記の式（２）に示すように１．０５と小さくなる。

このように上記第１の実施の形態によれば、タッチ側と反対側基板１１，１２の屈折率と略同一の屈折率１．４を有する絶縁性液体２８を封入することにより、これらタッチ側と反対側基板１１，１２と絶縁性液体２８との間で界面反射が殆どなくなる。これにより、タッチパネル１０に形成されている複数の配線パターン（ＩＴＯパターン）である第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と第２の配線パターン５１−１〜５１−９とが見えにくくなる。この結果、タッチパネル１０の操作がし易くなる。

絶縁性液体２８の屈折率は、タッチ側と反対側基板１１，１２の屈折率と略同一であればよいので、例えば１．４〜１．６の範囲でも、タッチ側と反対側基板１１，１２と絶縁性液体２８との間で界面反射が殆どなくなり、タッチパネル１０に形成されている第１の配線パターン５０−１〜５０−１２と第２の配線パターン５１−１〜５１−９とが見えにくくなることが可能である。

又、各絶縁性スペーサ１７と各突起状接点１５とを高低差Δｄ＝０．７５〜１．２５μｍ、望ましくは高低差Δｄ＝１．０μｍに形成し、タッチ側基板１１を厚さ０．１５〜０．２５ｍｍの範囲、望ましくは厚さ０．２０ｍｍに形成し、かつ各絶縁性スペーサ１７をタッチ側と反対側基板１１，１２の互いに対向する面内に密度２５〜４００個／１００ｍｍ^２、望ましくは密度４４個／１００ｍｍ^２に形成して配置するので、タッチ側基板１１におけるタッチによる撓み変形量も所定の範囲にすることができ、タッチ側基板１１は、タッチ側基板１１に対する指先３０等のタッチが離れると、直ちに撓み変形が無くなり、元の平面状に戻ることができる。
タッチ側基板１１に対するタッチによる撓み変形量も所定の範囲なので、タッチ側と反対側基板１１，１２間のシール材２４により囲まれ、絶縁性液体２８が封入された間隙の容積の変化も所定の範囲であり、タッチによる荷重を受けたときの当該荷重が絶縁性液体２８を伝わることによるタッチ部分以外でのタッチ側基板１１の変形も所定の範囲である。

（第２の実施形態）
図１３はタッチパネル１０の一部分の拡大断面図を示す。このタッチパネル１０は、タッチ側と反対側基板１１，１２のうちの反対側基板１２の内面上の複数の位置にそれぞれ複数の突起１６を設け、反対側基板１２の内面上及び各突起１６上に第２の配線パターン５１−１〜５１−９を形成している。反対側基板１２の第２の配線パターン５１−１〜５１−９の上には、複数の絶縁性スペーサ１７が設けられている。他の構成は、上記第１の実施の形態と同一である。

（第３の実施形態）
図１４はタッチパネル１０の一部分の拡大断面図を示す。このタッチパネル１０は、タッチ側と反対側基板１１，１２の一方、例えばタッチ側基板１１の内面上に複数の突起１６を設け、タッチ側基板１１の内面上及び各突起１６上に第１の配線パターン５０−１〜５０−１２を形成している。反対側基板１２の第２の配線パターン５１−１〜５１−９の上には、複数の絶縁性スペーサ１７が設けられている。他の構成は、上記第１の実施の形態と同一である。

（第４の実施形態）
図１５はタッチパネル１０の一部分の拡大断面図を示す。このタッチパネル１０は、上記第１乃至第３の実施の形態における複数の絶縁性スペーサ１７に代えて複数の球状スペーサ１７ａを設けている。これら球状スペーサ１７ａは、突起状接点１５の高さよりも大きい直径を有する。これら球状スペーサ１７ａは、タッチ側と反対側基板１１，１２間の間隙を各突起状接点１５の高さよりも大きい値に規定する。他の構成は、上記第１の実施の形態と同一である。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、上記各実施の形態のタッチパネル１０は、絶縁性液体２８として、常温で光学的に等方性な液晶を封入しているが、この絶縁性液体２８は、沸点が１００℃以上の有機、又は無機の絶縁性の液状物質、具体的には、ブタノール、トルエン、キシレン、イソブチルアルコール、イソペプンチルアルコール、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、テトラクロルエチレン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、エチレングリコールモノエーテル、エチレングリコールモノエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、テレビンオイル等の有機の液状物質、またはシリコンオイル等の無機の液状物質を用いることができる。

１：表示パネル、２，３：一対の透明基板、４：シール材、５，６：偏光板、７：接着層、１０：タッチパネル、１１，１２：一対の基板（透明基板）、１５：複数の突起状接点、１７：複数の絶縁性スペーサ、１７ａ：複数の球状スペーサ、２４：枠状のシール材、２８：絶縁性液体、１２ａ：張出部、２９：タッチエリア、１６：複数の突起、２６：液体注入口、５０−１〜５０−１２：複数の第１の抵抗膜（第１の配線パターン）、５１−１〜５１−９：複数の第２の抵抗膜（第２の配線パターン）、５２−１〜５２−１２：第１のスイッチ、５４−１〜５４−９：第２のスイッチ、６０−１〜６０−１２，６１−１〜６１−９：複数の接続端子、５３：定電圧電源、５５：電圧計、７０：座標検出回路、７１：タッチパネル駆動回路、７２：座標検出回路。

Claims (8)

1. 互いに対向配置された第１と第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板の間に設けられ、一方の方向に互いに並列に配列された複数の第１の抵抗膜と、
   前記第１の基板と前記第２の基板の間に設けられ、前記一方の方向に対して垂直な他方の方向に互いに並列に配列された複数の第２の抵抗膜と、
   前記第１の基板と前記第１の抵抗膜との間における複数の位置に設けられ、前記第１の基板と前記第２の基板のうちのタッチされる一方の基板のタッチされた部分の荷重によって前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜との間を導通させる複数の突起状接点と、
   前記第１の基板と前記第２の基板の間に封入された絶縁性液体と、
   前記複数の第１の抵抗膜にそれぞれ電気的に接続された複数の第１のスイッチと、
   前記複数の第２の抵抗膜にそれぞれ電気的に接続された複数の第２のスイッチと、
   前記複数の第１の抵抗膜と前記複数の第２の抵抗膜とにそれぞれ電圧を印加し、前記第１又は前記第２の基板に対してタッチされた部分での前記複数の第１の抵抗膜と前記複数の第２の抵抗膜とのうちいずれかの前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜との導通により生じる電圧に基づいて前記タッチされた部分の座標を検出するタッチパネル駆動回路と、
   を具備する
   ことを特徴とするタッチパネル。
2. 前記絶縁性液体は、前記第１の基板及び前記第２の基板との間の界面反射を低減することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
3. 前記第１の基板と前記第２の基板と前記絶縁性液体の屈折率は、１．４〜１．６の範囲を有することを特徴とする請求項２記載のタッチパネル。
4. 前記第１の基板と前記第２の基板とは、それぞれ屈折率１．４を有するガラス板から成り、前記絶縁性液体は、屈折率１．４を有する液晶から成る、
   ことを特徴とする請求項３記載のタッチパネル。
5. 前記絶縁性液体は、前記第１の基板及び前記第２の基板と、前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜との光の屈折率の差が０．１以下の透明な液体であることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
6. 前記タッチパネル駆動回路は、前記複数の第１のスイッチのうちいずれか１つのスイッチを第１の一定期間毎に順次閉じ、かつ前記一定期間内に、前記複数の第２のスイッチのうちいずれか１つのスイッチを第２の一定期間毎に順次閉じることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
7. 前記複数の第１の抵抗膜と前記複数の第２の抵抗膜とのいずれかが導通したときの電圧を測定する電圧計と、
   前記電圧計により測定された電圧と、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの開閉タイミングとに基づいて少なくとも１箇所の前記タッチ部分の座標を検出する座標検出回路と、
   を有することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
8. 請求項１乃至６のうちいずれか１項記載のタッチパネルを表示パネル上に設けたことを特徴とするタッチパネル付き表示装置。

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