JP4198527B2 - タッチパネル及び表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タッチパネル及び表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置に装着され、表示内容に対応してペンまたは指等による操作で制御信号を入力する透明タッチパネルであって、そのタッチ位置検出手段としてガラス表面を伝搬する弾性表面波を用いたもの（以下、ＳＡＷ方式タッチパネルと称する）が提案されている。
【０００３】
次に、この従来のＳＡＷ方式タッチパネルについて説明する。特許文献１記載のタッチパネル装置は、ガラス基板１枚で構成され、そのガラス基板の表面を伝搬するＳＡＷの遮断位置を検出することで、タッチ位置を決定するようにしている。このため、光線透過率が高く表示装置の画面を損ねることはないことが最大の長所であり、また操作領域は無垢のガラス表面なので傷がつきにくく、耐久性に優れるという他方式のタッチパネルにはない特徴を有する。
【０００４】
しかし、特許文献１記載のタッチパネル装置では、ガラス１枚構成であるため、耐衝撃性に乏しく、特に薄型を狙ってガラスの厚さを薄くしたものにおいては、軽微な衝撃により割れてしまうという問題がある。また、ガラス表面に水滴、油適が付着するとＳＡＷの伝搬が妨げられ、誤入力の原因になるという問題もある。
【０００５】
このような問題点を解決する従来技術として、特許文献２記載のタッチパネル装置が提案されている。特許文献２記載のタッチパネル装置は、ガラス基板の上に複数個のスペーサを介して透明フィルムを設けることが提案されている。これにより、弾性表面波が伝搬する透明基板が露出しないので、傷や水滴その他の汚れが直接弾性表面波の伝達特性に影響を及ぼすことがないというものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２２２０４１号公報
【特許文献２】
特許３０１０６６９号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２記載のタッチパネル装置では、ＳＡＷを伝搬するガラス基板の上に複数個のスペーサを介して透明フィルムを設けるようにしているが、このタッチパネル装置を小型、薄型のモバイル機器に適用した場合、伝搬されるＳＡＷのエネルギーが微弱であるため、ガラス基板上に形成されたスペーサ部分の伝搬ロスが大きくなってしまい、正確な位置検出ができないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、正確な位置検出ができるタッチパネル及び表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載のタッチパネルは、弾性表面波が伝搬する透明基板と、前記透明基板の周縁部に配設され前記透明基板の対角線方向に伝搬する前記弾性表面波を送受信する送受信手段と、前記受信手段が受信した弾性表面波に基づき、所定の操作領域に接触する物体のタッチ位置を検出する手段と、前記透明基板に対して空間層を挟んで配置され、前記透明基板の基板対向面に複数の第１突起が形成されたシート部材とを備え、前記第１突起はドットスペーサであり、前記シート部材は、前記操作領域に物体が接触しないときは、前記基板対向面及び前記複数の第１突起は前記透明基板に接触せず、前記操作領域に前記物体が接触したときは、前記基板対向面が前記透明基板に接触するように構成されていること特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、透明基板と、空間層を隔てて設けられたシート部材の基板対向面に第１突起を形成するようにして、透明基板上には突起を設けないようにした。このため、操作領域に物体が接触してシート部材が撓んで透明基板と接触したときに、その接触点においてはじめて弾性表面波が吸収されることになる。これにより、透明基板を伝搬する弾性表面波の伝搬ロスが大きくなることはない。従って、正確な位置検出を行うことができる。
【００１０】
また、本発明は、請求項２に記載のように、請求項１記載のタッチパネルにおいて、前記ドットスペーサはマトリックス状に形成されていることを特徴とする。請求項２記載の発明によれば、第１突起はドットスペーサであるので、例えば周囲環境変化等でシート部材に撓みが発生したような場合でも、ドットスペーサが透明基板に接触するだけなので、操作領域に物体が接触しないときは、シート部材全体が弾性表面波の伝搬する透明基板面に接触しないようにできる。このため、透明基板を伝搬する弾性表面波の伝搬ロスが大きくなることはない。これにより、正確な位置検出ができる。
【００１１】
また、本発明は、請求項３に記載のように、請求項１又は請求項２記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は、前記基板対向面の前記送受信手段と接触しない内周領域に、前記第１突起よりも前記透明基板に近付くように形成された第２突起を有することを特徴とする。請求項３記載の発明によれば、送受信手段にシート部材が接触することがなくなるため、弾性表面波の受発信に影響はない。これにより、透明基板を伝搬する弾性表面波の伝搬ロスが大きくなることはないため、正確な位置検出ができる。
【００１２】
また、本発明は、請求項４に記載のように、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は、周囲の所定箇所を、接着手段を介して前記透明基板に貼り合わされていることを特徴とする。請求項４記載の発明によれば、接着手段の接着材に吸音効果を持たせることにより、弾性表面波が端面で反射することを防止できるので、従来必要であった吸音材パターンの形成が不要になる。また、周囲を接着手段でシールすることになるので、弾性表面波の伝搬に影響を及ぼすゴミや湿り気を完全にシャットアウトできる。
【００１３】
また、本発明は、請求項５に記載のように、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は、前記基板対向面の前記送受信手段と接触しない外周領域に、土手状に形成された第３突起を有し、前記第３突起を前記透明基板に接着手段を介して貼り合せたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、接着手段の接着材に吸音効果を持たせることにより、弾性表面波が端面で反射することを防止できるので、従来必要であった吸音材パターンの形成が不要になる。また、周囲を接着手段でシールすることになるので、弾性表面波の伝搬に影響を及ぼすゴミや湿り気を完全にシャットアウトできる。
【００１５】
また、本発明は、請求項６に記載のように、請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記第１突起又は前記第２突起は、前記シート部材よりも表面弾性波を吸収しない材料で形成されていることを特徴とする。請求項６記載の発明によれば、フィルム基材以外の突起が接触しても表面弾性波を吸収しないため、検出精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明は、請求項７に記載のように、請求項３から請求項６のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記第１突起又は前記第２突起は、印刷工程により形成されていることを特徴とする。請求項７記載の発明によれば、突起を印刷工程により簡単に形成することができる。
【００１７】
また、本発明は、請求項８に記載のように、請求項３から請求項５記載のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記第１突起又は前記第２突起は、一体的なモールド成形により形成されていることを特徴とする。請求項８記載の発明によれば、携帯電話等の小型機器のケースの一部として使用することができる。
【００１８】
また、本発明は、請求項９に記載のように、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は更に、片面又は両面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする。請求項９記載の発明によれば、光線透過率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明は、請求項１０に記載のように、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は更に、アンチグレア処理が施されていることを特徴とする。請求項１０記載の発明によれば、表面の映り込みを低減することができる。
【００２０】
また、請求項１１記載のタッチパネルは、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、更に、前記シート部材の一方の面に透明導電膜が形成されていることを特徴とする。請求項１１記載の発明によれば、透明導電膜層がシールド層となり、静電耐圧性能が向上する。
【００２１】
また、請求項１２記載のタッチパネルは、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、更に、前記シート部材に偏光板が重ね合わされていることを特徴とする。請求項１２記載の発明によれば、反射光を低減することができるので、映り込みを防止できる。
【００２２】
また、本発明は、請求項１３に記載のように、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材に、偏光板を用いることを特徴とする。請求項１３記載の発明によれば、シート部材に、偏光板そのものを用いているため、光線透過率を向上させることができる。これにより、タッチパネルを通して見る表示画面の明るさがよくなる。
【００２３】
また、請求項１４記載の表示装置は、液晶パネルの表面側にタッチパネルを積層した表示装置において、前記タッチパネルは、請求項１３記載のタッチパネルであることを特徴とする。請求項１４記載の発明によれば、薄型のタッチパネル付き液晶表示装置を提供することができる。
【００２４】
また、請求項１５記載の表示装置は、有機ＥＬ表示パネルの表面側にタッチパネルを積層した表示装置において、前記タッチパネルは、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のタッチパネルであることを特徴とする。請求項１５記載の発明によれば、正確な位置検出ができるタッチパネルを備えた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を適用した実施形態について説明する。図１は第１実施形態で用いられるＳＡＷ方式タッチパネルを説明するための図である。図２は、第１実施形態に係るタッチパネルでの位置検出における励振信号及び受信信号の波形の一例を示す図である。なお、図１においては、後述する透明樹脂フィルム４を省略して示している（図３参照）。
【００２６】
図１に示すように、タッチパネル１００のガラス基板２の周囲には、ＳＡＷを発生させるためのトランスジューサ３が形成されており、このうち２辺のトランスジューサ３ａ、３ｂは、電気信号をＳＡＷに変換して発信し、ガラス基板２の表面にＳＡＷを伝搬させる。他の２辺のトランスジューサ３ｃ、３ｄは、伝搬してきたＳＡＷを受信し、電気信号に変換する。このガラス基板２の表面の任意の部分をタッチすると、そのタッチ部分でＳＡＷの伝搬が途切れるようになっている。
【００２７】
トランスジューサ３は、特に小型化に適するようＳＡＷがタッチパネルの対角線に平行の方向に伝搬するような構造になっており、図２に示すように、駆動側から発信したＳＡＷのバースト波は、受信側では出力信号が時間軸方向に引き伸ばされた波形になる。指などのタッチによりＳＡＷを遮断すれば、遮断位置に応じた時刻の受信信号が減衰するので、この減衰部分の時間情報によりタッチ位置を検出することができる。
【００２８】
本実施形態のタッチパネル１００は、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、カムコーダ等のモバイル機器や、カーナビ等の車載用途として適当な例えば２〜８インチサイズ程度の小型のものであり、ガラス基板の厚さは例えば０．５〜１．５ｍｍ程度と比較的薄いものを使用することができる。
【００２９】
図３は、第１実施形態に係るタッチパネル１００の断面図である。図３に示すように、第１実施形態に係るタッチパネル１００は、弾性表面波が伝搬するガラス基板２と、このガラス基板２の周縁部に対面して対をなすように配設され弾性表面波を送受信するトランスジューサ３と、トランスジューサ３が受信した弾性表面波に基づき、所定の操作領域に接触する物体のタッチ位置を検出する手段（図省略）と、ガラス基板２に対して空間層を挟んで配置され、ガラス基板２の基板対向面に複数のドットスペーサ６が形成された透明樹脂フィルム４を備えている。
【００３０】
この透明樹脂フィルム４は、操作領域に物体が接触しないときには、ガラス基板対向面がガラス基板２に接触せず、操作領域に物体が接触したときには、ガラス基板対向面がガラス基板２に接触するように構成されている。
【００３１】
なお、ガラス基板２が透明基板、トランスジューサ３が送受信手段、透明樹脂フィルム４がシート部材、ドットスペーサ６が第１突起にそれぞれ相当する。
【００３２】
また、シート部材は、上記透明樹脂フィルム４に限定されるものではなく、ガラス基板２に対して空間層を挟んで配置され、ガラス基板２の基板対向面に複数のドットスペーサ６が形成され、さらに、操作領域に物体が接触しないときには、ガラス基板対向面がガラス基板２に接触せず、操作領域に物体が接触したときには、ガラス基板対向面がガラス基板２に接触するように構成されていれば、いずれのシート状の部材も含まれる。例えば第７実施形態で説明する偏光板７０１もこのシート部材に含まれるものである。
【００３３】
また、タッチパネル１００は、ＳＡＷタッチパネルの操作面に対向させて、透明樹脂フィルム４を貼り合わせている。透明樹脂フィルム４は、例えばＰＥＴ、ＰＣ等からなる。また、透明樹脂フィルム４は、ＳＡＷタッチパネル操作領域周囲に形成しているトランスジューサ３の外周に所定厚さの両面テープ５で貼り合わせている。
【００３４】
ドットスペーサ６は、透明樹脂フィルム４のガラス基板対向面に、印刷プロセスによりマトリックス状に多数形成されている。このため、周囲環境変化等でフィルムに撓みが発生したような場合でも、ドットスペーサ６がガラス基板２に接触するだけなので、タッチ入力が行われないときには、透明樹脂フィルム４がガラス基板面に接触しないようにすることができる。
【００３５】
このドットスペーサ６のサイズは極めて小さく、例えば直径数１０μｍ程度である。ドットスペーサ６の形状は、半球状であるので、ガラス基板２に接触しても接触面積が極めて小さく、ガラス基板表面を伝搬しているＳＡＷを遮断しない。
【００３６】
タッチパネル１００は、タッチ入力が行われたときだけ、透明樹脂フィルム４が大きく撓んでガラス基板２のＳＡＷ伝搬面に接触し、ＳＡＷを遮断するので、タッチ位置を検出することができる。このタッチパネル１００では、表面の透明樹脂フィルム４により耐衝撃性が向上する。万一ガラス基板２が破損するほどの衝撃が印加されても、表面の透明樹脂フィルム４がガラス破片の飛散を防止する。
【００３７】
タッチパネル１００は、例えば、透明樹脂フィルム４としてＰＥＴを用い、ＳＡＷタッチパネルとなるガラス基板２のいずれも表面処理をしないものを用いた場合、光線透過率は８６％程度となり、一般的な抵抗膜方式タッチパネルの光線透過率８０％より高く、かつ抵抗膜方式のタッチパネルでは不可欠なＩＴＯ膜が不要なため、タッチパネルに色味がつくことがないので、抵抗膜方式のタッチパネルで問題となる表示画面の色シフトが生じない。
【００３８】
さらに、本実施形態において、透明フィルム４、ガラス基板２のそれぞれの両面に反射防止膜を形成するようにすれば、光線透過率は９５％程度まで向上させることができる。これにより、表示画面の明るさを劣化させることなく、かつ耐衝撃性も優れる。なお、反射防止膜は、透明フィルム４、ガラス基板２の片面に形成するようにしてもよい。
【００３９】
また、第１実施形態に係るタッチパネル１００では、より操作性を向上させるために、透明樹脂フィルム４は、例えばシクロオレフィン等のように、ＳＡＷを吸収しやすい材料で形成し、ドットスペーサ６は、例えばアクリル等のように、ＳＡＷを吸収しにくい材料で形成するとよい。これにより、フィルム基材以外のものがガラス基板２に接触してもさらに入力されにくくなるので、検出精度が向上する。
【００４０】
以上の通り、第１実施形態に係るタッチパネル１００によれば、ガラス基板２と、所定の空間層を隔てて透明樹脂フィルム４を重ね、その透明樹脂フィルム４の表面側にドットスペーサ６を形成するようにした。このため、ガラス基板２上を伝搬するＳＡＷがドットスペーサ６によってロスすることなく、タッチしたときに透明樹脂フィルム４が撓んでガラス基板２と接触したときにはじめて、その接触点においてＳＡＷが吸収される。これにより、ガラス基板２を伝搬する弾性表面波の伝搬ロスが大きくなることはないため、正確な位置検出ができる。
【００４１】
従って、ＬＣＤ等の表示画面の色調を損なうことなく、極めて視認性の良いタッチパネルであって、且つ耐衝撃性の優れるものが実現できる。
【００４２】
（第２実施形態）
図４は第２実施形態に係るタッチパネルの断面図である。図５は第２実施形態に係るタッチパネルの平面図であって、第２の突起２０２を説明するための図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。
【００４３】
第２実施形態のタッチパネル２００では、第１実施形態で説明した透明樹脂フィルム４の基板対向面のトランスジューサ３と接触しない内周領域に、ドットスペーサ６よりもガラス基板２に近付くように第２突起２０２が形成されている。この第２突起２０２は、ドットスペーサであって、図５に示すように、土手状に連続的に配置するように形成してもよい。この第２突起２０２は、ドットスペーサ６と共に印刷工程により形成することができる。
【００４４】
さらに、第２実施形態に係るタッチパネル２００では、上記第１実施形態の透明樹脂フィルム４のガラス基板対向面のトランスジューサ３と接触しない外周領域に土手状の土手状突起２０１が形成されている。この土手状突起２０１が第３突起に相当する。
【００４５】
図４に示すように、第２実施形態に係るタッチパネル２００は、トランスジューサ３と接触しない外周領域に土手状突起２０１と、トランスジューサ３と接触しない内周領域に第２突起２０２を設け、二重構造の土手状の突起としている。土手状突起２０１とガラス基板２を両面テープ２０３で固定するとよい。この両面テープ２０３には、粘着材に吸音効果があるものを用いると良い。この両面テープ２０３が接着手段に相当する。なお、両面テープ２０３に代えて接着剤等で接着するようにしてもよい。
【００４６】
従来、ガラス基板２の外周には、ＳＡＷが端面に反射しないように吸音材パターンを形成するのが一般的であったが、第２実施形態のように、両面テープの粘着材に吸音効果があるものを用いるようにすれば、吸音材パターンの形成が不要になる。これにより、弾性表面波が端面で反射することを防止できる。また、周囲を両面テープ２０３でシールドすることになるので、ＳＡＷの伝搬に影響を及ぼすゴミや湿り気を完全にシャットアウトできる。
【００４７】
さらに、内側の第２突起２０２は、ガラス基板２に接触した場合の接触面積が実質的に小さくなるように断面形状を持ち、タッチ操作により透明樹脂フィルム４を強く押圧した場合に、第２突起２０２の先端がガラス基板２に接触しても接触面積が小さいためＳＡＷの伝搬には影響しない。また、透明樹脂フィルム４を強く押圧した場合でも、トランスジューサ３に透明樹脂フィルム４が接触することがないので、ＳＡＷの受発信には影響しない。
【００４８】
第２実施形態に係るタッチパネル２００では、第１実施形態と同様に、より操作性を向上させるために、透明樹脂フィルム４は、例えばシクロオレフィン等のように、ＳＡＷを吸収しやすい材料で形成し、ドットスペーサ６や土手状突起２０１、第２突起２０２は、例えばアクリル等のように、ＳＡＷを吸収しにくい材料で形成するとよい。これにより、フィルム基材以外のものがガラス基板２に接触してもさらに入力されにくくなるので、検出精度を向上できる。
【００４９】
（第３実施形態）
図６は第３実施形態に係るタッチパネルの断面図である。第３実施形態に係るタッチパネル３００では、第１実施形態で説明したタッチパネル１００の透明樹脂フィルム４の最表面にアンチグレア処理を施したものである。これにより、表面の映り込みを低減することができる。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。
【００５０】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態に係るタッチパネル４００の断面図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第４実施形態に係るタッチパネル４００では、第２実施形態の透明樹脂フィルム４の代わりに、透明樹脂ケース４０１を一体モールドし、操作領域に相当する部分のガラス対向側に微細な突起（４０２、４０４）を設け、操作領域の外周に相当する部分は厚みを持たせるようにしている。
【００５１】
図７に示すように、微細な突起４０２は、ドットスペーサ状のものである。この微細な突起４０２は、図示は省略するが、干渉縞の発生を抑えるような凹凸を設けたものであっても良い。また、タッチパネル４００では、透明樹脂ケース４０１のガラス基板対向面のトランスジューサ３を避ける外周領域に形成された土手状突起４０３も、透明樹脂ケース４０１と一体的なモールド成形により形成されている。
【００５２】
また、タッチパネル４００では、透明樹脂ケース４０１の基板対向面のトランスジューサ３と接触しない内周領域に、ドットスペーサ４０２よりもガラス基板２に近付くように第２突起４０４が形成されている。この第２突起４０４も、透明樹脂ケース４０１と一体的なモールド成形により形成されている。
【００５３】
第４実施形態によれば、携帯電話等の小型機器のケースの一部として使用することができる。
【００５４】
（第５実施形態）
図８は第５実施形態に係るタッチパネルの断面図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第５実施形態に係るタッチパネル５００は、透明樹脂フィルム４の片面に、透明導電膜５０１（例えばＩＴＯ）を施したものである。この透明導電膜５０１は図示の如くシールドされている。
【００５５】
透明導電膜５０１を施すことにより、透過率や色シフト等の表示画面の視認性が若干低下するが、特に、静電耐圧が要求される用途では、透明導電膜５０１がシールド層となり、静電耐圧性能が向上する。一方、タッチ検出は耐久性の良いＳＡＷ方式であるので、一般的に用いられている抵抗膜方式タッチパネルより遥かに長寿命で、静電耐圧性能は抵抗膜方式と同等のタッチパネルが実現する。なお、図８では、透明樹脂フィルム４の下面に透明導電膜５０１を施すようにしているが、透明樹脂フィルム４の上面に透明導電膜を施すようにしてもよい。
【００５６】
第５実施形態によれば、ガラス表面が絶縁性のため、シールド効果が乏しく、静電耐圧が劣るという従来の問題点が解決される。
【００５７】
（第６実施形態）
図９は第６実施形態に係るタッチパネルの断面図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第６実施形態に係るタッチパネル６００では、透明樹脂フィルム６０１の最表面に、更に、偏光板６０２を貼ったものである。
【００５８】
タッチパネル６００表面からの反射光を極力低減するために、車載用途のタッチパネル等では、偏光板付きにパネルの要求がある。タッチパネル６００は、最表面に偏光板６０２を貼り付けても操作可能である。
【００５９】
このタッチパネル６００は、当然のことながら、λ／４位相差板を組み合わせて、円偏光パネルを構成することも可能である。
【００６０】
従来の偏光板付きタッチパネルは、表面反射光が抑えられ、映り込みの殆どない視認性の良いタッチパネルを実現できるが、抵抗膜方式のタッチパネルの光線透過率が低いため、ＬＣＤからの表示光もその分暗くなってしまう。これに対して、第６実施形態に係るタッチパネル６００では、透過率の良いＳＡＷ方式タッチパネルを使用することで、映り込みのない明るい画面が実現できる。
【００６１】
（第７実施形態）
図１０は第７実施形態に係るタッチパネルの断面図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第７実施形態に係るタッチパネル７００では、上記第２実施形態で示したタッチパネル２００の透明樹脂フィルム４の代わりに、偏光板７０１を用いたものである。
【００６２】
偏光板７０１のガラス基板対向面側に、ドットスペーサ７０２、土手状突起７０３、第２突起７０４を印刷工程で形成し、ガラス基板２に貼り付ける。土手状突起７０３は、第２実施形態と同様に、偏光板７０１のガラス基板対向面のトランスジューサ３と接触しない外周領域に形成されている。
【００６３】
また、第２突起７０４は、第２実施形態と同様に、偏光板７０１の基板対向面のトランスジューサ３と接触しない内周領域に、ドットスペーサ７０２よりもガラス基板２に近付くように形成されている。
【００６４】
第７実施形態に係るタッチパネル７００によれば、透明樹脂フィルムがなくなる分、光線透過率が向上するので、タッチパネルを通して見る表示画面の明るさが、上記各実施形態より更に良くなる。
【００６５】
（第８実施形態）
図１１は第８実施形態に係る表示装置の断面図を示す図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第８実施形態に係る表示装置８００は、液晶表示パネル（ＬＣＤ）８０４の上部ガラス基板８０１の外側の面に、第７実施形態で説明したタッチパネル７００を形成したものである。すなわち、液晶表示パネル８０４の上部ガラス基板８０１の外側の面に、ＳＡＷの発信／受信用トランスジューサ３を形成し、液晶表示パネルパネルとタッチパネルを一体化したものである。
【００６６】
液晶表示パネルでは不可欠の偏光板８０２は、外周にトランスジューサ３を形成した液晶表示パネル８０４の上部ガラス基板８０１と所定の間隔を隔てて重ね合わせて、タッチパネル一体型の表示装置を実現するようにしている。第８実施形態によれば、液晶パネルの表面側にタッチパネルを積層するようにしたので、従来よりも薄型のタッチパネル付き表示装置を実現できる。
【００６７】
（第９実施形態）
図１２は第９実施形態に係る表示装置の断面図である。第９実施形態に係る表示装置９００は、ＳＡＷを受発信するトランスジューサ３を形成したガラス基板９０１の裏側にＥＬ素子９０２を含むＥＬ表示パネル９０３を形成したタッチパネル一体型の表示装置である。この表示装置９００は、ガラス基板９０１の表側に空間層を挟んで重ね合わせた透明樹脂フィルム４を配置するようにしている。
【００６８】
この表示装置９００の製造方法は、ガラス基板９０１の一方の面に、Ａｌ薄膜等による下電極、ＺｎＯ膜による圧電層、その上に、Ａｌ薄膜による櫛型電極を積層し、ＳＡＷを受発信するトランスジューサ３を形成した後、このトランスジューサ３を形成したガラス基板９０１の他方の面に、インクジェット法、フォトポリマー法等によるＥＬ素子９０２を形成したものである。
【００６９】
このようにして、作成したＳＡＷ方式タッチパネル形成済のＥＬ表示パネル９０３に透明樹脂フィルム４の外周を、所定の厚みを持った両面粘着テープ２０３で接着する。
【００７０】
第９実施形態によれば、有機ＥＬ表示パネルの表面側にタッチパネルを積層するようにしたので、正確な位置検出ができるタッチパネルを備えたＥＬ表示装置を提供できる。
【００７１】
上記各実施形態によれば、従来のＳＡＷ方式のタッチパネル、特にモバイル機器搭載用の小型、薄型のものに適用した場合でも耐衝撃性が改善される。また、万一、衝撃によりタッチパネルが破損した場合に、ガラス飛散してしまうという問題点も解決される。また、表面に水滴、油が付着しても誤入力しないタッチパネルを実現できる。
【００７２】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正確な位置検出ができるタッチパネル及び表示装置を提供することができる。
【００７４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態で用いられるＳＡＷ方式タッチパネルを説明するための図である。
【図２】 第１実施形態に係るタッチパネルでの位置検出における励振信号及び受信信号の波形の一例を示す図である。
【図３】 第１実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図４】 第２実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図５】 第２実施形態に係るタッチパネルの平面図であって、第２の突起を説明するための図である。
【図６】 第３実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図７】 第４実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図８】 第５実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図９】 第６実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図１０】 第７実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図１１】第８実施形態に係る表示装置の断面図を示す図である。
【図１２】第９実施形態に係る表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００ タッチパネル
８００、９００ 表示装置
２、８０１、９０１ ガラス基板
３ トランスジューサ
４、６０１ 透明樹脂フィルム
５、２０３ 両面テープ
６、４０２、７０２、８０３ ドットスペーサ
２０１、４０３、７０３、８０４ 土手状突起
２０２、４０４、７０４、８０５ 第２突起
４０１ 透明樹脂ケース
５０１ 透明導電膜
６０２、７０１、８０２ 偏光板
８０４ 液晶表示パネル
９０２ ＥＬ素子
９０３ ＥＬ表示パネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、タッチパネル及び表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置に装着され、表示内容に対応してペンまたは指等による操作で制御信号を入力する透明タッチパネルであって、そのタッチ位置検出手段としてガラス表面を伝搬する弾性表面波を用いたもの（以下、ＳＡＷ方式タッチパネルと称する）が提案されている。
【０００３】
次に、この従来のＳＡＷ方式タッチパネルについて説明する。特許文献１記載のタッチパネル装置は、ガラス基板１枚で構成され、そのガラス基板の表面を伝搬するＳＡＷの遮断位置を検出することで、タッチ位置を決定するようにしている。このため、光線透過率が高く表示装置の画面を損ねることはないことが最大の長所であり、また操作領域は無垢のガラス表面なので傷がつきにくく、耐久性に優れるという他方式のタッチパネルにはない特徴を有する。
【０００４】
しかし、特許文献１記載のタッチパネル装置では、ガラス１枚構成であるため、耐衝撃性に乏しく、特に薄型を狙ってガラスの厚さを薄くしたものにおいては、軽微な衝撃により割れてしまうという問題がある。また、ガラス表面に水滴、油適が付着するとＳＡＷの伝搬が妨げられ、誤入力の原因になるという問題もある。
【０００５】
このような問題点を解決する従来技術として、特許文献２記載のタッチパネル装置が提案されている。特許文献２記載のタッチパネル装置は、ガラス基板の上に複数個のスペーサを介して透明フィルムを設けることが提案されている。これにより、弾性表面波が伝搬する透明基板が露出しないので、傷や水滴その他の汚れが直接弾性表面波の伝達特性に影響を及ぼすことがないというものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２２２０４１号公報
【特許文献２】
特許３０１０６６９号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２記載のタッチパネル装置では、ＳＡＷを伝搬するガラス基板の上に複数個のスペーサを介して透明フィルムを設けるようにしているが、このタッチパネル装置を小型、薄型のモバイル機器に適用した場合、伝搬されるＳＡＷのエネルギーが微弱であるため、ガラス基板上に形成されたスペーサ部分の伝搬ロスが大きくなってしまい、正確な位置検出ができないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、正確な位置検出ができるタッチパネル及び表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載のタッチパネルは、弾性表面波が伝搬する透明基板と、前記透明基板の周縁部に配設され前記透明基板の対角線方向に伝搬する前記弾性表面波を送受信する送受信手段と、前記受信手段が受信した弾性表面波に基づき、所定の操作領域に接触する物体のタッチ位置を検出する手段と、前記透明基板に対して空間層を挟んで配置され、前記透明基板の基板対向面に複数の第１突起が形成されたシート部材とを備え、前記第１突起はドットスペーサであり、前記シート部材は、前記操作領域に物体が接触しないときは、前記基板対向面及び前記複数の第１突起は前記透明基板に接触せず、前記操作領域に前記物体が接触したときは、前記基板対向面が前記透明基板に接触するように構成されていること特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、透明基板と、空間層を隔てて設けられたシート部材の基板対向面に第１突起を形成するようにして、透明基板上には突起を設けないようにした。このため、操作領域に物体が接触してシート部材が撓んで透明基板と接触したときに、その接触点においてはじめて弾性表面波が吸収されることになる。これにより、透明基板を伝搬する弾性表面波の伝搬ロスが大きくなることはない。従って、正確な位置検出を行うことができる。
【００１０】
また、本発明は、請求項２に記載のように、請求項１記載のタッチパネルにおいて、前記ドットスペーサはマトリックス状に形成されていることを特徴とする。請求項２記載の発明によれば、第１突起はドットスペーサであるので、例えば周囲環境変化等でシート部材に撓みが発生したような場合でも、ドットスペーサが透明基板に接触するだけなので、操作領域に物体が接触しないときは、シート部材全体が弾性表面波の伝搬する透明基板面に接触しないようにできる。このため、透明基板を伝搬する弾性表面波の伝搬ロスが大きくなることはない。これにより、正確な位置検出ができる。
【００１１】
また、本発明は、請求項３に記載のように、請求項１又は請求項２記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は、前記基板対向面の前記送受信手段と接触しない内周領域に、前記第１突起よりも前記透明基板に近付くように形成された第２突起を有することを特徴とする。請求項３記載の発明によれば、送受信手段にシート部材が接触することがなくなるため、弾性表面波の受発信に影響はない。これにより、透明基板を伝搬する弾性表面波の伝搬ロスが大きくなることはないため、正確な位置検出ができる。
【００１２】
また、本発明は、請求項４に記載のように、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は、周囲の所定箇所を、接着手段を介して前記透明基板に貼り合わされていることを特徴とする。請求項４記載の発明によれば、接着手段の接着材に吸音効果を持たせることにより、弾性表面波が端面で反射することを防止できるので、従来必要であった吸音材パターンの形成が不要になる。また、周囲を接着手段でシールすることになるので、弾性表面波の伝搬に影響を及ぼすゴミや湿り気を完全にシャットアウトできる。
【００１３】
また、本発明は、請求項５に記載のように、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は、前記基板対向面の前記送受信手段と接触しない外周領域に、土手状に形成された第３突起を有し、前記第３突起を前記透明基板に接着手段を介して貼り合せたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、接着手段の接着材に吸音効果を持たせることにより、弾性表面波が端面で反射することを防止できるので、従来必要であった吸音材パターンの形成が不要になる。また、周囲を接着手段でシールすることになるので、弾性表面波の伝搬に影響を及ぼすゴミや湿り気を完全にシャットアウトできる。
【００１５】
また、本発明は、請求項６に記載のように、請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記第１突起又は前記第２突起は、前記シート部材よりも表面弾性波を吸収しない材料で形成されていることを特徴とする。請求項６記載の発明によれば、フィルム基材以外の突起が接触しても表面弾性波を吸収しないため、検出精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明は、請求項７に記載のように、請求項３から請求項６のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記第１突起又は前記第２突起は、印刷工程により形成されていることを特徴とする。請求項７記載の発明によれば、突起を印刷工程により簡単に形成することができる。
【００１７】
また、本発明は、請求項８に記載のように、請求項３から請求項５記載のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記第１突起又は前記第２突起は、一体的なモールド成形により形成されていることを特徴とする。請求項８記載の発明によれば、携帯電話等の小型機器のケースの一部として使用することができる。
【００１８】
また、本発明は、請求項９に記載のように、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は更に、片面又は両面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする。請求項９記載の発明によれば、光線透過率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明は、請求項１０に記載のように、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材は更に、アンチグレア処理が施されていることを特徴とする。請求項１０記載の発明によれば、表面の映り込みを低減することができる。
【００２０】
また、請求項１１記載のタッチパネルは、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、更に、前記シート部材の一方の面に透明導電膜が形成されていることを特徴とする。請求項１１記載の発明によれば、透明導電膜層がシールド層となり、静電耐圧性能が向上する。
【００２１】
また、請求項１２記載のタッチパネルは、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、更に、前記シート部材に偏光板が重ね合わされていることを特徴とする。請求項１２記載の発明によれば、反射光を低減することができるので、映り込みを防止できる。
【００２２】
また、本発明は、請求項１３に記載のように、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のタッチパネルにおいて、前記シート部材に、偏光板を用いることを特徴とする。請求項１３記載の発明によれば、シート部材に、偏光板そのものを用いているため、光線透過率を向上させることができる。これにより、タッチパネルを通して見る表示画面の明るさがよくなる。
【００２３】
また、請求項１４記載の表示装置は、液晶パネルの表面側にタッチパネルを積層した表示装置において、前記タッチパネルは、請求項１３記載のタッチパネルであることを特徴とする。請求項１４記載の発明によれば、薄型のタッチパネル付き液晶表示装置を提供することができる。
【００２４】
また、請求項１５記載の表示装置は、有機ＥＬ表示パネルの表面側にタッチパネルを積層した表示装置において、前記タッチパネルは、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のタッチパネルであることを特徴とする。請求項１５記載の発明によれば、正確な位置検出ができるタッチパネルを備えた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を適用した実施形態について説明する。図１は第１実施形態で用いられるＳＡＷ方式タッチパネルを説明するための図である。図２は、第１実施形態に係るタッチパネルでの位置検出における励振信号及び受信信号の波形の一例を示す図である。なお、図１においては、後述する透明樹脂フィルム４を省略して示している（図３参照）。
【００２６】
図１に示すように、タッチパネル１００のガラス基板２の周囲には、ＳＡＷを発生させるためのトランスジューサ３が形成されており、このうち２辺のトランスジューサ３ａ、３ｂは、電気信号をＳＡＷに変換して発信し、ガラス基板２の表面にＳＡＷを伝搬させる。他の２辺のトランスジューサ３ｃ、３ｄは、伝搬してきたＳＡＷを受信し、電気信号に変換する。このガラス基板２の表面の任意の部分をタッチすると、そのタッチ部分でＳＡＷの伝搬が途切れるようになっている。
【００２７】
トランスジューサ３は、特に小型化に適するようＳＡＷがタッチパネルの対角線に平行の方向に伝搬するような構造になっており、図２に示すように、駆動側から発信したＳＡＷのバースト波は、受信側では出力信号が時間軸方向に引き伸ばされた波形になる。指などのタッチによりＳＡＷを遮断すれば、遮断位置に応じた時刻の受信信号が減衰するので、この減衰部分の時間情報によりタッチ位置を検出することができる。
【００２８】
本実施形態のタッチパネル１００は、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、カムコーダ等のモバイル機器や、カーナビ等の車載用途として適当な例えば２〜８インチサイズ程度の小型のものであり、ガラス基板の厚さは例えば０．５〜１．５ｍｍ程度と比較的薄いものを使用することができる。
【００２９】
図３は、第１実施形態に係るタッチパネル１００の断面図である。図３に示すように、第１実施形態に係るタッチパネル１００は、弾性表面波が伝搬するガラス基板２と、このガラス基板２の周縁部に対面して対をなすように配設され弾性表面波を送受信するトランスジューサ３と、トランスジューサ３が受信した弾性表面波に基づき、所定の操作領域に接触する物体のタッチ位置を検出する手段（図省略）と、ガラス基板２に対して空間層を挟んで配置され、ガラス基板２の基板対向面に複数のドットスペーサ６が形成された透明樹脂フィルム４を備えている。
【００３０】
この透明樹脂フィルム４は、操作領域に物体が接触しないときには、ガラス基板対向面がガラス基板２に接触せず、操作領域に物体が接触したときには、ガラス基板対向面がガラス基板２に接触するように構成されている。
【００３１】
なお、ガラス基板２が透明基板、トランスジューサ３が送受信手段、透明樹脂フィルム４がシート部材、ドットスペーサ６が第１突起にそれぞれ相当する。
【００３２】
また、シート部材は、上記透明樹脂フィルム４に限定されるものではなく、ガラス基板２に対して空間層を挟んで配置され、ガラス基板２の基板対向面に複数のドットスペーサ６が形成され、さらに、操作領域に物体が接触しないときには、ガラス基板対向面がガラス基板２に接触せず、操作領域に物体が接触したときには、ガラス基板対向面がガラス基板２に接触するように構成されていれば、いずれのシート状の部材も含まれる。例えば第７実施形態で説明する偏光板７０１もこのシート部材に含まれるものである。
【００３３】
また、タッチパネル１００は、ＳＡＷタッチパネルの操作面に対向させて、透明樹脂フィルム４を貼り合わせている。透明樹脂フィルム４は、例えばＰＥＴ、ＰＣ等からなる。また、透明樹脂フィルム４は、ＳＡＷタッチパネル操作領域周囲に形成しているトランスジューサ３の外周に所定厚さの両面テープ５で貼り合わせている。
【００３４】
ドットスペーサ６は、透明樹脂フィルム４のガラス基板対向面に、印刷プロセスによりマトリックス状に多数形成されている。このため、周囲環境変化等でフィルムに撓みが発生したような場合でも、ドットスペーサ６がガラス基板２に接触するだけなので、タッチ入力が行われないときには、透明樹脂フィルム４がガラス基板面に接触しないようにすることができる。
【００３５】
このドットスペーサ６のサイズは極めて小さく、例えば直径数１０μｍ程度である。ドットスペーサ６の形状は、半球状であるので、ガラス基板２に接触しても接触面積が極めて小さく、ガラス基板表面を伝搬しているＳＡＷを遮断しない。
【００３６】
タッチパネル１００は、タッチ入力が行われたときだけ、透明樹脂フィルム４が大きく撓んでガラス基板２のＳＡＷ伝搬面に接触し、ＳＡＷを遮断するので、タッチ位置を検出することができる。このタッチパネル１００では、表面の透明樹脂フィルム４により耐衝撃性が向上する。万一ガラス基板２が破損するほどの衝撃が印加されても、表面の透明樹脂フィルム４がガラス破片の飛散を防止する。
【００３７】
タッチパネル１００は、例えば、透明樹脂フィルム４としてＰＥＴを用い、ＳＡＷタッチパネルとなるガラス基板２のいずれも表面処理をしないものを用いた場合、光線透過率は８６％程度となり、一般的な抵抗膜方式タッチパネルの光線透過率８０％より高く、かつ抵抗膜方式のタッチパネルでは不可欠なＩＴＯ膜が不要なため、タッチパネルに色味がつくことがないので、抵抗膜方式のタッチパネルで問題となる表示画面の色シフトが生じない。
【００３８】
さらに、本実施形態において、透明フィルム４、ガラス基板２のそれぞれの両面に反射防止膜を形成するようにすれば、光線透過率は９５％程度まで向上させることができる。これにより、表示画面の明るさを劣化させることなく、かつ耐衝撃性も優れる。なお、反射防止膜は、透明フィルム４、ガラス基板２の片面に形成するようにしてもよい。
【００３９】
また、第１実施形態に係るタッチパネル１００では、より操作性を向上させるために、透明樹脂フィルム４は、例えばシクロオレフィン等のように、ＳＡＷを吸収しやすい材料で形成し、ドットスペーサ６は、例えばアクリル等のように、ＳＡＷを吸収しにくい材料で形成するとよい。これにより、フィルム基材以外のものがガラス基板２に接触してもさらに入力されにくくなるので、検出精度が向上する。
【００４０】
以上の通り、第１実施形態に係るタッチパネル１００によれば、ガラス基板２と、所定の空間層を隔てて透明樹脂フィルム４を重ね、その透明樹脂フィルム４の表面側にドットスペーサ６を形成するようにした。このため、ガラス基板２上を伝搬するＳＡＷがドットスペーサ６によってロスすることなく、タッチしたときに透明樹脂フィルム４が撓んでガラス基板２と接触したときにはじめて、その接触点においてＳＡＷが吸収される。これにより、ガラス基板２を伝搬する弾性表面波の伝搬ロスが大きくなることはないため、正確な位置検出ができる。
【００４１】
従って、ＬＣＤ等の表示画面の色調を損なうことなく、極めて視認性の良いタッチパネルであって、且つ耐衝撃性の優れるものが実現できる。
【００４２】
（第２実施形態）
図４は第２実施形態に係るタッチパネルの断面図である。図５は第２実施形態に係るタッチパネルの平面図であって、第２の突起２０２を説明するための図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。
【００４３】
第２実施形態のタッチパネル２００では、第１実施形態で説明した透明樹脂フィルム４の基板対向面のトランスジューサ３と接触しない内周領域に、ドットスペーサ６よりもガラス基板２に近付くように第２突起２０２が形成されている。この第２突起２０２は、ドットスペーサであって、図５に示すように、土手状に連続的に配置するように形成してもよい。この第２突起２０２は、ドットスペーサ６と共に印刷工程により形成することができる。
【００４４】
さらに、第２実施形態に係るタッチパネル２００では、上記第１実施形態の透明樹脂フィルム４のガラス基板対向面のトランスジューサ３と接触しない外周領域に土手状の土手状突起２０１が形成されている。この土手状突起２０１が第３突起に相当する。
【００４５】
図４に示すように、第２実施形態に係るタッチパネル２００は、トランスジューサ３と接触しない外周領域に土手状突起２０１と、トランスジューサ３と接触しない内周領域に第２突起２０２を設け、二重構造の土手状の突起としている。土手状突起２０１とガラス基板２を両面テープ２０３で固定するとよい。この両面テープ２０３には、粘着材に吸音効果があるものを用いると良い。この両面テープ２０３が接着手段に相当する。なお、両面テープ２０３に代えて接着剤等で接着するようにしてもよい。
【００４６】
従来、ガラス基板２の外周には、ＳＡＷが端面に反射しないように吸音材パターンを形成するのが一般的であったが、第２実施形態のように、両面テープの粘着材に吸音効果があるものを用いるようにすれば、吸音材パターンの形成が不要になる。これにより、弾性表面波が端面で反射することを防止できる。また、周囲を両面テープ２０３でシールドすることになるので、ＳＡＷの伝搬に影響を及ぼすゴミや湿り気を完全にシャットアウトできる。
【００４７】
さらに、内側の第２突起２０２は、ガラス基板２に接触した場合の接触面積が実質的に小さくなるように断面形状を持ち、タッチ操作により透明樹脂フィルム４を強く押圧した場合に、第２突起２０２の先端がガラス基板２に接触しても接触面積が小さいためＳＡＷの伝搬には影響しない。また、透明樹脂フィルム４を強く押圧した場合でも、トランスジューサ３に透明樹脂フィルム４が接触することがないので、ＳＡＷの受発信には影響しない。
【００４８】
第２実施形態に係るタッチパネル２００では、第１実施形態と同様に、より操作性を向上させるために、透明樹脂フィルム４は、例えばシクロオレフィン等のように、ＳＡＷを吸収しやすい材料で形成し、ドットスペーサ６や土手状突起２０１、第２突起２０２は、例えばアクリル等のように、ＳＡＷを吸収しにくい材料で形成するとよい。これにより、フィルム基材以外のものがガラス基板２に接触してもさらに入力されにくくなるので、検出精度を向上できる。
【００４９】
（第３実施形態）
図６は第３実施形態に係るタッチパネルの断面図である。第３実施形態に係るタッチパネル３００では、第１実施形態で説明したタッチパネル１００の透明樹脂フィルム４の最表面にアンチグレア処理を施したものである。これにより、表面の映り込みを低減することができる。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。
【００５０】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態に係るタッチパネル４００の断面図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第４実施形態に係るタッチパネル４００では、第２実施形態の透明樹脂フィルム４の代わりに、透明樹脂ケース４０１を一体モールドし、操作領域に相当する部分のガラス対向側に微細な突起（４０２、４０４）を設け、操作領域の外周に相当する部分は厚みを持たせるようにしている。
【００５１】
図７に示すように、微細な突起４０２は、ドットスペーサ状のものである。この微細な突起４０２は、図示は省略するが、干渉縞の発生を抑えるような凹凸を設けたものであっても良い。また、タッチパネル４００では、透明樹脂ケース４０１のガラス基板対向面のトランスジューサ３を避ける外周領域に形成された土手状突起４０３も、透明樹脂ケース４０１と一体的なモールド成形により形成されている。
【００５２】
また、タッチパネル４００では、透明樹脂ケース４０１の基板対向面のトランスジューサ３と接触しない内周領域に、ドットスペーサ４０２よりもガラス基板２に近付くように第２突起４０４が形成されている。この第２突起４０４も、透明樹脂ケース４０１と一体的なモールド成形により形成されている。
【００５３】
第４実施形態によれば、携帯電話等の小型機器のケースの一部として使用することができる。
【００５４】
（第５実施形態）
図８は第５実施形態に係るタッチパネルの断面図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第５実施形態に係るタッチパネル５００は、透明樹脂フィルム４の片面に、透明導電膜５０１（例えばＩＴＯ）を施したものである。この透明導電膜５０１は図示の如くシールドされている。
【００５５】
透明導電膜５０１を施すことにより、透過率や色シフト等の表示画面の視認性が若干低下するが、特に、静電耐圧が要求される用途では、透明導電膜５０１がシールド層となり、静電耐圧性能が向上する。一方、タッチ検出は耐久性の良いＳＡＷ方式であるので、一般的に用いられている抵抗膜方式タッチパネルより遥かに長寿命で、静電耐圧性能は抵抗膜方式と同等のタッチパネルが実現する。なお、図８では、透明樹脂フィルム４の下面に透明導電膜５０１を施すようにしているが、透明樹脂フィルム４の上面に透明導電膜を施すようにしてもよい。
【００５６】
第５実施形態によれば、ガラス表面が絶縁性のため、シールド効果が乏しく、静電耐圧が劣るという従来の問題点が解決される。
【００５７】
（第６実施形態）
図９は第６実施形態に係るタッチパネルの断面図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第６実施形態に係るタッチパネル６００では、透明樹脂フィルム６０１の最表面に、更に、偏光板６０２を貼ったものである。
【００５８】
タッチパネル６００表面からの反射光を極力低減するために、車載用途のタッチパネル等では、偏光板付きにパネルの要求がある。タッチパネル６００は、最表面に偏光板６０２を貼り付けても操作可能である。
【００５９】
このタッチパネル６００は、当然のことながら、λ／４位相差板を組み合わせて、円偏光パネルを構成することも可能である。
【００６０】
従来の偏光板付きタッチパネルは、表面反射光が抑えられ、映り込みの殆どない視認性の良いタッチパネルを実現できるが、抵抗膜方式のタッチパネルの光線透過率が低いため、ＬＣＤからの表示光もその分暗くなってしまう。これに対して、第６実施形態に係るタッチパネル６００では、透過率の良いＳＡＷ方式タッチパネルを使用することで、映り込みのない明るい画面が実現できる。
【００６１】
（第７実施形態）
図１０は第７実施形態に係るタッチパネルの断面図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第７実施形態に係るタッチパネル７００では、上記第２実施形態で示したタッチパネル２００の透明樹脂フィルム４の代わりに、偏光板７０１を用いたものである。
【００６２】
偏光板７０１のガラス基板対向面側に、ドットスペーサ７０２、土手状突起７０３、第２突起７０４を印刷工程で形成し、ガラス基板２に貼り付ける。土手状突起７０３は、第２実施形態と同様に、偏光板７０１のガラス基板対向面のトランスジューサ３と接触しない外周領域に形成されている。
【００６３】
また、第２突起７０４は、第２実施形態と同様に、偏光板７０１の基板対向面のトランスジューサ３と接触しない内周領域に、ドットスペーサ７０２よりもガラス基板２に近付くように形成されている。
【００６４】
第７実施形態に係るタッチパネル７００によれば、透明樹脂フィルムがなくなる分、光線透過率が向上するので、タッチパネルを通して見る表示画面の明るさが、上記各実施形態より更に良くなる。
【００６５】
（第８実施形態）
図１１は第８実施形態に係る表示装置の断面図を示す図である。なお、上記と同一構成要素については同一符号を付するものとしてその説明を省略する。第８実施形態に係る表示装置８００は、液晶表示パネル（ＬＣＤ）８０４の上部ガラス基板８０１の外側の面に、第７実施形態で説明したタッチパネル７００を形成したものである。すなわち、液晶表示パネル８０４の上部ガラス基板８０１の外側の面に、ＳＡＷの発信／受信用トランスジューサ３を形成し、液晶表示パネルパネルとタッチパネルを一体化したものである。
【００６６】
液晶表示パネルでは不可欠の偏光板８０２は、外周にトランスジューサ３を形成した液晶表示パネル８０４の上部ガラス基板８０１と所定の間隔を隔てて重ね合わせて、タッチパネル一体型の表示装置を実現するようにしている。第８実施形態によれば、液晶パネルの表面側にタッチパネルを積層するようにしたので、従来よりも薄型のタッチパネル付き表示装置を実現できる。
【００６７】
（第９実施形態）
図１２は第９実施形態に係る表示装置の断面図である。第９実施形態に係る表示装置９００は、ＳＡＷを受発信するトランスジューサ３を形成したガラス基板９０１の裏側にＥＬ素子９０２を含むＥＬ表示パネル９０３を形成したタッチパネル一体型の表示装置である。この表示装置９００は、ガラス基板９０１の表側に空間層を挟んで重ね合わせた透明樹脂フィルム４を配置するようにしている。
【００６８】
この表示装置９００の製造方法は、ガラス基板９０１の一方の面に、Ａｌ薄膜等による下電極、ＺｎＯ膜による圧電層、その上に、Ａｌ薄膜による櫛型電極を積層し、ＳＡＷを受発信するトランスジューサ３を形成した後、このトランスジューサ３を形成したガラス基板９０１の他方の面に、インクジェット法、フォトポリマー法等によるＥＬ素子９０２を形成したものである。
【００６９】
このようにして、作成したＳＡＷ方式タッチパネル形成済のＥＬ表示パネル９０３に透明樹脂フィルム４の外周を、所定の厚みを持った両面粘着テープ２０３で接着する。
【００７０】
第９実施形態によれば、有機ＥＬ表示パネルの表面側にタッチパネルを積層するようにしたので、正確な位置検出ができるタッチパネルを備えたＥＬ表示装置を提供できる。
【００７１】
上記各実施形態によれば、従来のＳＡＷ方式のタッチパネル、特にモバイル機器搭載用の小型、薄型のものに適用した場合でも耐衝撃性が改善される。また、万一、衝撃によりタッチパネルが破損した場合に、ガラス飛散してしまうという問題点も解決される。また、表面に水滴、油が付着しても誤入力しないタッチパネルを実現できる。
【００７２】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正確な位置検出ができるタッチパネル及び表示装置を提供することができる。
【００７４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態で用いられるＳＡＷ方式タッチパネルを説明するための図である。
【図２】 第１実施形態に係るタッチパネルでの位置検出における励振信号及び受信信号の波形の一例を示す図である。
【図３】 第１実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図４】 第２実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図５】 第２実施形態に係るタッチパネルの平面図であって、第２の突起を説明するための図である。
【図６】 第３実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図７】 第４実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図８】 第５実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図９】 第６実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図１０】 第７実施形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図１１】第８実施形態に係る表示装置の断面図を示す図である。
【図１２】第９実施形態に係る表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００ タッチパネル
８００、９００ 表示装置
２、８０１、９０１ ガラス基板
３ トランスジューサ
４、６０１ 透明樹脂フィルム
５、２０３ 両面テープ
６、４０２、７０２、８０３ ドットスペーサ
２０１、４０３、７０３、８０４ 土手状突起
２０２、４０４、７０４、８０５ 第２突起
４０１ 透明樹脂ケース
５０１ 透明導電膜
６０２、７０１、８０２ 偏光板
８０４ 液晶表示パネル
９０２ ＥＬ素子
９０３ ＥＬ表示パネル
Claims (15)
- 弾性表面波が伝搬する透明基板と、前記透明基板の周縁部に配設され前記透明基板の対角線方向に伝搬する前記弾性表面波を送受信する送受信手段と、前記受信手段が受信した弾性表面波に基づき、所定の操作領域に接触する物体のタッチ位置を検出する手段と、前記透明基板に対して空間層を挟んで配置され、前記透明基板の基板対向面に複数の第１突起が形成されたシート部材とを備え、
前記第１突起はドットスペーサであり、
前記シート部材は、前記操作領域に物体が接触しないときは、前記基板対向面及び前記複数の第１突起は前記透明基板に接触せず、前記操作領域に前記物体が接触したときは、前記基板対向面が前記透明基板に接触するように構成されていること特徴とするタッチパネル。 - 前記ドットスペーサはマトリックス状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
- 前記シート部材は、前記基板対向面の前記送受信手段と接触しない内周領域に、前記第１突起よりも前記透明基板に近付くように形成された第２突起を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のタッチパネル。
- 前記シート部材は、周囲の所定箇所を、接着手段を介して前記透明基板に貼り合わされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 前記シート部材は、前記基板対向面の前記送受信手段と接触しない外周領域に、土手状に形成された第３突起を有し、
前記第３突起を前記透明基板に接着手段を介して貼り合せたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタッチパネル。 - 前記第１突起又は前記第２突起は、前記シート部材よりも表面弾性波を吸収しない材料で形成されていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 前記第１突起又は前記第２突起は、印刷工程により形成されていることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 前記第１突起又は前記第２突起は、一体的なモールド成形により形成されていることを特徴とする請求項３から請求項５記載のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 前記シート部材は更に、片面又は両面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 前記シート部材は更に、アンチグレア処理が施されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 前記タッチパネルは更に、前記シート部材の一方の面に透明導電膜が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 前記タッチパネルは更に、前記シート部材に偏光板が重ね合わされていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 前記シート部材に、偏光板を用いることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のタッチパネル。
- 液晶パネルの表面側にタッチパネルを積層した表示装置において、
前記タッチパネルは、請求項１３記載のタッチパネルであることを特徴とする表示装置。 - 有機ＥＬ表示パネルの表面側にタッチパネルを積層した表示装置において、
前記タッチパネルは、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のタッチパネルであることを特徴とする表示装置。
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