(57)【要約】【課題】静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、指による入力に加えて、非導電性の入力手段によるタッチにも反応し、かつ可視光透過率、耐久性の高いタッチパネルを実現する。【解決手段】ＸＹ位置座標を検出する座標検出電極と、透明なＺ電極を設ける。前記Ｚ電極は、スペーサを介して一定の距離で配置され、タッチした押圧による圧縮で、スペーサに沿って変形する弾性層がＺ電極を押し下げる。これにより、Ｚ電極とＸ電極、およびＺ電極とＹ電極との距離が縮まり、静電容量が増加するため、非導電性の入力手段においてもＸ電極およびＹ電極と、Ｚ電極（押圧により、電極間距離が変化する部分）間の容量変化を検出することが可能となり、タッチした位置座標を検出することができる。【選択図】図２
2010272105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹ位置座標を検出する複数の座標検出電極と、前記座標検出電極を有する第一の基板と、前記第一の基板に対向して設けられた第二の基板とを備えた静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記第一の基板と前記第二の基板側との間に、導電性の導電層と、前記第一および第二の基板の面方向に間隔を有して設けられた複数の非導電性のスペーサと、前記第一の基板、前記第二の基板および前記スペーサよりも剛性が低い弾性層とを備えたことを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項２】
請求項１に記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記第二の基板と前記導電層との間に、前記弾性層を備え、
前記第一基板と前記導電層との間に前記スペーサを備えたことを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項３】
請求項１に記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記導電層と前記弾性層とは、同一の層である弾性導電層であり、
当該弾性導電層と前記第一の基板との間に前記スペーサを備えたことを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項４】
請求項１に記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記第一の基板と前記導電層との間に、前記弾性層を備え、
前記第二基板と前記導電層との間に前記スペーサを備えたことを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項５】
請求項２または請求項４に記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記導電層と前記弾性層との間または前記導電層と前記スペーサとの間に、前記弾性層よりも剛性が高い非導電層を備えたことを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項６】
請求項２乃至４のいずれかに記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記弾性層の厚さは、前記スペーサの高さよりも大きいことを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項７】
請求項２または請求項３に記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記座標検出電極上に絶縁膜を有し、
前記スペーサは、前記絶縁膜に接触しうることを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項８】
ＸＹ位置座標を検出する複数の座標検出電極と、前記座標検出電極を有する第一の基板と、前記第一の基板に対向して設けられた第二の基板とを備えた静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記第一の基板と前記第二の基板側との間に、導電性の導電層と、前記導電層と前記第一の基板との間に、前記第一および第二の基板の面方向に間隔を有して設けられた複数の非導電性のスペーサとを備え、
前記スペーサは、前記第一の基板、前記第二の基板および前記導電層よりも剛性が低いことを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記スペーサは、ビーズであることを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記スペーサは、前記第一の基板側または前記第二の基板側に形成された突起であることを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の静電容量結合方式タッチパネルにおいて、
前記スペーサの設置ピッチは、２０μｍ以上、１００００μｍ以下であることを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル
【請求項１２】
表示部を有する表示装置と、
前記表示部上に設けられた請求項１乃至１１のいずれかに記載の静電容量結合式タッチパネルとを備えたタッチパネル付表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面へ座標を入力する入力装置、およびそれを備えた表示装置に関し、特に容量結合方式の入力装置を絶縁体である樹脂ペン等で入力を可能とする入力装置およびそれを備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示画面に使用者の指などでタッチ操作（接触押圧操作、以下、単にタッチと称する）して情報を入力する画面入力機能をもつ入力装置（以下、タッチセンサまたはタッチパネルとも称する）を備えた表示装置は、ＰＤＡや携帯端末などのモバイル用電子機器、各種の家電製品、無人受付機等の据置型顧客案内端末に用いられている。このようなタッチによる入力装置として、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、あるいは容量変化を検出する静電容量結合方式、タッチにより遮蔽された部分の光量変化を検出する光センサ方式、などが知られている。
【０００３】
静電容量結合方式は、抵抗膜方式や光センサ方式と比較した場合に次のような利点がある。例えば、抵抗膜方式や光センサ方式では透過率が８０％程度と低いのに対し静電容量結合方式は約９０％と透過率が高く表示画質を低下させない点があげられる。また、抵抗膜方式では抵抗膜の機械的接触によりタッチ位置を検知するため、抵抗膜が劣化または破損（クラック）するおそれがあるのに対し、静電容量結合方式では検出用電極が他の電極などと接触するような機械的接触がなく、耐久性の点からも有利である。
【０００４】
静電容量結合方式のタッチパネルとしては、例えば、特許文献１で開示されているような方式がある。この開示された方式では、縦横二次元マトリクス状に配置した検出用縦方向の電極（Ｘ電極）と検出用横方向の電極（Ｙ電極）とを設け、入力処理部で各電極の容量を検出する。タッチパネルの表面に指などの導体が接触した場合には、各電極の容量が増加するため、入力処理部でこれを検知し、各電極が検知した容量変化の信号を基に入力座標を計算する。ここでは、検出用の電極が劣化して物理的特性である抵抗値が変化しても容量検出に及ぼす影響は少ないため、タッチパネルの入力位置検出精度に及ぼす影響が少ない。そのため、高い入力位置検出精度を実現することができる。
【０００５】
また、特許文献２には、タッチパネルの透明電極表面上に導電性微粒子を含んだ高分子層を形成することにより、優れた減反射効果が得られ透明度が向上することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５１１７９９号公報
【特許文献２】特開２００４−５６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、静電容量結合方式のタッチパネルは、上記特許文献１のように検出用の各電極の容量変化を検出して、入力座標を検出するため、入力手段としては導電性のある物質が前提となる。この導電性のある物質とは人間の指に代表され、指入力用タッチパネルとして認知されている。そのため、抵抗膜式などで使用されている導電性の無い絶縁体である樹脂製スタイラスなどを静電容量結合方式のタッチパネルに接触させた場合には、電極の容量変化がほとんど発生しないため、入力座標を検出できないという課題がある。
【０００８】
また、一方で導電性のある物質、例えば金属などでスタイラスを作り、それにより静電容量結合方式のタッチパネルに入力しようとした場合には、電極本数が増加する。例えば、対角４インチで縦横の寸法比が３対４の静電容量結合方式タッチパネルを、特許文献１のような菱形を基本とした電極形状で実現する場合を考える。ここで指を入力対象とする場合には最小の接触面を直径６ｍｍと仮定し、このサイズを電極間隔として検出用電極を用意すると、電極総数は２２本となる。一方でスタイラスの接触面を直径１ｍｍと仮定し、このサイズを電極間隔として検出用電極を用意すると１３９本となり、約６倍まで電極本数が増加する。電極本数が増加すると入力処理部への配線引回しに必要となる額縁面積が大きくなり、また制御回路との信号接続本数が増えるため衝撃などに対する信頼性も低
下する。入力処理部の端子数が増加するため回路面積も増え、コスト増加が懸念される。一方、先端が導電性ゴム製のスタイラスを使用した場合、電極数を同等とすると接触面で直径６ｍｍ程度の形状が必要なため、文字入力の違和感を伴う。
【０００９】
以上のことから、上記特許文献１に開示される静電容量結合方式タッチパネルでは、絶縁性物質による入力への対応（スタイラス対応）が課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題の解決を実現するため第１の発明では、複数の透明なＸ電極と複数の透明なＹ電極と透明なＺ電極を備えた静電容量結合方式タッチパネルを用いる。この静電容量結合方式タッチパネルにおいて、前記Ｘ電極と前記Ｙ電極は、第１の絶縁層を介して交差されており、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶようにして形成され、平面的に観た場合に、前記Ｘ電極のパッド部と前記Ｙ電極のパッド部は重畳することなく配置される。前記Ｚ電極は、一定の距離を保つためのスペーサを介して配置され、タッチした押圧による圧縮でスペーサ形状に沿って変形する。これにより、Ｚ電極とＸ電極、およびＺ電極とＹ電極との距離が縮まり、静電容量が増加する。従って、非導電性の入力手段においてもＸ電極およびＹ電極と、Ｚ電極（押圧により、電極間距離が変化する部分）間の容量変化を検出することが可能となり、タッチした位置座標を特定することが可能となる。
【００１１】
また、第２の発明では、前記Ｚ電極は、一定の距離を保つための複数のドット状に形成した弾性スペーサを介して配置され、タッチした押圧による圧縮で弾性スペーサが圧縮変形する。ドット状に形成した弾性スペーサと同様に海綿体（スポンジ）の層を介して配置することも可能であるが、光の乱反射による表示装置の画質低下原因となることから、ドット状の弾性スペーサが好ましい。この弾性スペーサにより、Ｚ電極とＸ電極、およびＺ電極とＹ電極との距離が縮まり、静電容量が増加する。また、Ｚ電極とＸ電極、およびＺ電極とＹ電極との距離が縮まることで変化する静電容量を検出するため、Ｚ電極とＸ電極およびＹ電極間に、絶縁層を設けることができる。これを利用し、弾性スペーサにより生じる空間（空気層）と隣接する積層体との界面に反射防止膜を設けることで、透過率を改善するとともに、外光反射も低減することで、表示装置の画質低下を抑制することが出来る。従って、非導電性の入力手段においてもＸ電極およびＹ電極と、Ｚ電極（押圧により、電極間距離が変化する部分）間の容量変化を検出することが可能となり、タッチした位置座標を特定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、静電容量結合方式タッチパネルにおいて、指だけでなく樹脂ペンなどの絶縁体による入力が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例における入力装置、およびそれを備えた表示装置のシステム構成図
【図２】本発明の第１の実施例におけるタッチパネルの電極構造を示す断面図
【図３】本発明の実施例におけるタッチパネルの電極構造を示す平面図
【図４】本発明の第１の実施例におけるタッチパネルにおいて樹脂ペンによる入力時の容量変化を示す模式図
【図５】本発明の実施例のタッチパネルにおける容量検出用電極の配置図
【図６】本発明の第２の実施例におけるタッチパネルの電極構造を示す断面図
【図７】本発明の第２の実施例におけるタッチパネルにおいて樹脂ペンによる入力時の容量変化を示す模式図
【図８】本発明の第３の実施例におけるタッチパネルの電極構造を示す断面図
【図９】本発明の第３の実施例におけるタッチパネルにおいて樹脂ペンによる入力時の容量変化を示す模式図
【図１０】本発明の第４の実施例におけるタッチパネルの電極構造を示す断面図
【図１１】本発明の第４の実施例におけるタッチパネルにおいて樹脂ペンによる入力時の容量変化を示す模式図
【図１２】本発明の第５の実施例におけるタッチパネルの電極構造を示す断面図
【図１３】本発明の第５の実施例におけるタッチパネルにおいて樹脂ペンによる入力時の容量変化を示す模式図
【図１４】本発明の第５の実施例におけるタッチパネルと表示装置の断面図
【図１５】本発明の第６の実施例におけるタッチパネルの電極構造を示す断面図
【図１６】本発明の第６の実施例におけるタッチパネルにおいて樹脂ペンによる入力時の容量変化を示す模式図
【図１７】本発明の第６の実施例におけるタッチパネルと表示装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
入力装置（以下、タッチパネルと呼ぶ）、およびそれを備えた表示装置の構成を、図１に示す。
【００１６】
図１において、１０１は本発明の実施例によるタッチパネルである。タッチパネル１０１は、容量検出用のＸ電極ＸＰとＹ電極ＹＰを有する。ここでは、例えばＸ電極を４本（ＸＰ１からＸＰ４）、Ｙ電極を４本（ＹＰ１からＹＰ４）で図示しているが、電極数はこれに限らない。例えば、対角４インチ（縦横比は、３対４と仮定）の場合のタッチパネルにおける容量検出用のＸ電極、Ｙ電極の配置図を図５に示す。
【００１７】
タッチパネル１０１は表示装置の表示部１０６の前面に設置される。従って、表示装置に表示された画像を使用者が見る場合には、表示画像がタッチパネルを透過する必要があるため、タッチパネルは透過率が高いことが望ましい。タッチパネル１０１のＸ電極とＹ電極は、検出用配線によって容量検出部１０２に接続される。容量検出部１０２は、制御演算部１０３から出力される検出制御信号により制御され、タッチパネルに含まれる各電極（Ｘ電極、Ｙ電極）の容量を検出し、各電極の容量値によって変化する容量検出信号を制御演算部１０３に出力する。制御演算部１０３は、各電極の容量検出信号から各電極の信号成分を計算するとともに、各電極の信号成分から入力座標を演算して求める。システム１０４は、タッチ操作によりタッチパネル１０１から入力座標が転送されると、そのタッチ操作に応じた表示画像を生成して、表示制御信号として表示制御回路１０５に転送する。表示制御回路１０５は、表示制御信号により転送される表示画像に応じて表示信号を生成し、表示装置に画像を表示する。
【００１８】
図２は本発明の第１の実施例におけるタッチパネル１０１の構成図であり、図３において点Ａから点Ｂまでのタッチパネル１０１の断面形状を示した図である。この断面図では、タッチパネル動作の説明に必要となる層のみ示している。図中、１および６は透明基板、２および３は透明絶縁膜、４はスペーサ、５は透明弾性層、ＸＰ、ＹＰ、ＺＰは検出用電極である。
【００１９】
本実施例のタッチパネル１０１の構成は、第１の透明基板１上に透明導電膜ＸＰ、透明な第１の絶縁膜２、透明導電膜ＹＰ、透明な第２の絶縁膜３、Ｚ電極との間隔を保つ非導電性のスペーサ４、導電性の導電層であるＺ電極ＺＰ、透明弾性層５を順次積層し、その上に第２の透明基板６を積層したタッチパネルである。透明弾性層５の剛性は第２の透明基板６の剛性よりも低い。
【００２０】
図３は、タッチパネル１０１の容量検出用のＸ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰの電極パターンを示した図である。Ｘ電極ＸＰとＹ電極ＹＰは、検出用配線によって容量検出部１０２に接続される。Ｙ電極はタッチパネル１０１の横方向に伸びており、複数のＹ電極が縦方向に複数本並べられている。Ｙ電極とＸ電極の交差部分は、各電極の交差容量を削減するためにＹ電極とＸ電極の電極幅を細くしている。この部分を仮に細線部と呼ぶ。したがって、Ｙ電極はその延在方向に細線部と、それ以外の電極部分（以下では、パット部と呼ぶ）とを交互に配置した形状となる。隣接するＹ電極の間に、Ｘ電極を配置する。Ｘ電極はタッチパネル１０１の縦方向に延びており、複数のＸ電極が横方向に複数本並べられる。Ｙ電極と同様に、Ｘ電極はその延在方向に細線部とパッド部を交互に配置した形状となる。
【００２１】
次に、Ｘ電極のパッド部の形状を説明する上で、仮にＸ電極を検出用配線に接続するための配線位置（或いはＸ電極の細線部）を、Ｘ電極の横方向の中心と仮定する。Ｘ電極のパッド部の電極形状は、隣接するＸ電極の中心に近くなるにつれて面積が小さくなり、該Ｘ電極の中心に近いほど面積が大きくなる。よって、隣接する２本のＸ電極、例えばＸＰ１とＸＰ２の間におけるＸ電極の面積を考えた場合には、ＸＰ１電極の中心付近ではＸＰ１電極のパッド部の電極面積が最大となり、且つＸＰ２電極のパッド部の電極面積は最小となる。一方、ＸＰ２電極の中心付近ではＸＰ１電極のパッド部の電極面積が最小となり、且つＸＰ２電極のパッド部の電極面積が最大となる。
【００２２】
次に、タッチパネル１０１の層構造について、第１の透明基板１から近い層から遠い層へ順に説明する。使用する第１の透明基板１の材質、厚さなどは特に限定するものではなく、その用途目的に応じてバリウムホウケイ酸ガラス、ソーダガラスなどの無機ガラス、化学強化ガラスやポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂フィルム等のようなものの中から選ぶことが好ましい。また、ＸＰ、ＹＰに使用する電極は透明導電膜であり、導電性を有する薄膜であれば特に限定するものではなく、従来のＩＴＯ（酸化インジウム錫）、ＡＴＯ（酸化アンチモン錫）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等を使用することができる。透明導電膜（厚さ５０〜２００Å）は、表面抵抗が５００〜２０００Ωになるように、スパッタリング法により成膜、次にレジスト材料を塗布し、露光、現像プロセスによりパターニングする。このときレジスト材料としてはポジ型、ネガ型どちらでもよく、アルカリ現像タイプが容易に形成できる。その後、ＩＴＯをエッチングによりパターン形成する。このときのエッチング液は臭化水素酸水溶液等を選択すればよい。
【００２３】
第１の透明基板１に近い箇所にＸ電極ＸＰを形成し、次にＸ電極とＹ電極を絶縁するための絶縁膜を形成する。その次に、Ｙ電極ＹＰを形成する。ここで、Ｘ電極ＸＰとＹ電極ＹＰの順番を入れ換えても良い。Ｙ電極ＹＰの次には第２の絶縁膜３を配置し、次に設けるＺ電極ＺＰとの絶縁性を確保する。第１の絶縁膜２、第２の絶縁膜３としては、膜厚は絶縁膜材料の誘電率を考慮すれば各種選択できるが、比誘電率２〜４で調整するのが容易であり、膜厚は１〜２０μｍで形成することができる。絶縁膜層の材料としては、ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂材料やアルカリ現像可能なネガまたはポジ型の絶縁膜材料、加熱で硬化する熱硬化型樹脂材料を用いることができるが、アルカリ現像タイプが容易に形成できる。
【００２４】
スペーサ４は、粒径がそろったポリマービーズ、ガラスビーズ等を適宜散布して形成する。第１の基板上に形成した第２の絶縁膜３とＺ電極間の間隔を規定するビーズの粒径は５〜１００μｍの範囲で選択でき、２０〜５０μｍが好ましい。散布するビーズの密度は２０μｍ以上、１００００μｍ以下の間隔で散布するのが好ましい。
【００２５】
透明弾性層５は、弾性を有するゴム状の層であり、弾性を有するものであれば特に好ましく制限するものではないが、透過率の向上を図る目的から、可視光領域で透明な材料が良い。例えば、ブチルゴム、フッ素ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴムを単独であるいは２種類以上を混合して用いることができる。これらゴムまたは樹脂の屈折率は１．４〜１．８の範囲であると好ましく、押圧による変形を十分とるため、その膜厚はスペーサ４の径より厚めに（スペーサ４により設けられた間隔より厚めに）形成するのがよく、５μｍ以上が好ましい。
【００２６】
Ｚ電極ＺＰは、透明導電膜であり、導電性を有する薄膜であれば特に限定するものではなく、従来のＩＴＯ（酸化インジウム錫）、ＡＴＯ（酸化アンチモン錫）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等を使用することができる。透明導電膜は、表面抵抗が５００〜２０００Ωになるように、スパッタリング法により成膜、次にレジスト材料を塗布し、露光、現像プロセスによりＸ電極、Ｙ電極に対応した形状にパターニングする。このときレジスト材料としてはポジ型、ネガ型どちらでもよく、アルカリ現像タイプが容易に形成できる。その後、ＩＴＯをエッチングによりパターン形成する。このときのエッチング液は臭化水素酸水溶液等を選択すればよい。また、表面抵抗を１００００〜１０００００００ΩになるようにＺ電極ＺＰを形成するとパターニングは不要となり、従来のＩＴＯ（酸化インジウム錫）、ＡＴＯ（酸化アンチモン錫）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等の微粒子を透明樹脂に分散させた薄膜のほか、導電性を有する微粒子として、例えばニッケル、金、銀、銅などの金属微粒子のほか、絶縁性の無機微粒子や樹脂微粒子に金属メッキを施したものを樹脂中に分散させたもの等が使用できる。また、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、（Ｉｎ２Ｏ３・ＳｎＯ２）、ＨｆＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＦ２、Ｓｂ２Ｏ５、（Ｓｂ２Ｏ５・ＳｎＯ２）、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＺｒＯ２からなる群から少なくとも１種の金属酸化物、または金属フッ化物からなる微粒子も透明樹脂中に分散することで使用できる。また、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリピロール、ポリイソチアナフテン、ポリイソナフトチオフェン等の有機導電性材料を塗布して使用することもできる。また、Ｚ電極は光屈折率や光反射による光の吸収や散乱が少ないものが好ましく、適宜選択する事が好ましい。
【００２７】
使用する第２の透明基板６の材質は特に限定するものではないが、押圧に対する圧縮力を透明弾性層５に伝える必要があることから、バリウムホウケイ酸ガラス、ソーダガラスなどの無機ガラス、化学強化ガラス等は好ましくない。ただし、３００μｍ以下の厚さであれば使用できる。ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの柔軟性のある樹脂、または柔軟性を向上させるためにこれらの樹脂にエラストマー成分を含めたものの中から選ぶことが好ましい。また、前記柔軟性を満たすためには第２の透明基板６の厚みは８００μｍ以下が好ましい。さらに、第２の透明基板６として１００μｍ以下の基板を使用すると、大きな荷重をかけた場合に対する変形量が大きく、第２の透明基板６と透明弾性層５の界面が剥離しやすいため、第２の透明基板６の厚みは１００μｍ以上が好ましい。
【００２８】
次に、本発明の第１の実施例によるタッチパネル１０１におけるタッチ操作時の容量変化について、図４を用いて説明する。
【００２９】
図４は、タッチ操作の入力手段が非導電性であり、タッチ時の押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化する場合の容量変化を説明する模式図である。また、導電性の入力手段（指など）でも押圧によるＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化すれば同様である。
【００３０】
タッチ操作が無い場合の容量は、Ｘ電極ＸＰ１とＹ電極ＹＰ２間の絶縁膜２を介した微弱な隣接電極間容量に相当する。タッチ時の押圧によりＺ電極ＺＰが押し下げられた場合、Ｚ電極ＺＰとＸ電極ＸＰ１間の容量をＣｘｚａとし、Ｚ電極ＺＰとＹ電極ＹＰ２間の容量をＣｙｚａとした場合、Ｘ電極ＸＰ１の電極容量を容量検出部１０２が検出する際には、Ｙ電極ＹＰ２はリセット状態でＧＮＤ電位となる。そのためＸ電極ＸＰ１からみた場合の合成容量は、Ｚ電極ＺＰがフローティングの状態であるため、ＣｘｚａとＣｙｚａの直列接続の容量となる。このときのＸ電極の合成容量Ｃｘｐａは、次の式で表される。
Ｃｘｐａ＝Ｃｘｚａ・Ｃｙｚａ／（Ｃｘｚａ＋Ｃｙｚａ）        ・・・式（１）
【００３１】
制御演算部１０３は、タッチ操作があるときのＸＰ１電極容量ＣｘｐａをＸＰ１電極の信号成分として計算する。タッチ操作有無での電極容量を容量検出部１０２により検出できるため、制御演算部１０３によりＸＰ１電極の信号成分として算出できる。
【００３２】
以上のことから、非導電性の入力手段であっても、押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化することで静電容量変化により入力座標を検知することが可能になる。
【００３３】
以上第１の実施例を詳細に説明したが、本実施例のタッチパネルは図２のものだけに限定されず、例えば、Ｚ電極ＺＰと透明弾性層５の間あるいはＺ電極ＺＰの透明弾性層５とは反対側に透明弾性層５よりも剛性の高い非導電層を設けてもよい。また、透明弾性層５とＺ電極ＺＰを同一の層とし、例えば導電性の微粒子を透明樹脂に分散した透明弾性導電樹脂層からなる一つの層としてもよい。
【００３４】
以上説明したように、本実施例によれば、非導電性の入力手段によりタッチパネル上へ接触した場合でも、容量検出用のＸ電極やＹ電極と、その上部のＺ電極の距離が変化することで容量変化を発生できるため、静電容量結合方式として入力座標を検出することが出来る。
【実施例２】
【００３５】
図６は本発明の第２の実施例におけるタッチパネル１０１の構成図であり、図３において点Ａから点Ｂまでのタッチパネル１０１の断面形状を示した図である。各層を構成する材料および特性は実施例１と同様であり、ここでは省略する。
【００３６】
本実施例のタッチパネル１０１の構成は、第１の透明基板１上に透明導電膜ＸＰ、透明な第１の絶縁膜２、透明導電膜ＹＰ、透明な第２の絶縁膜３、透明弾性層５、Ｚ電極ＺＰ、Ｚ電極との間隔を保つスペーサ４、を順次積層しており、その上に第２の透明基板６を積層したタッチパネルである。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施例によるタッチパネル１０１におけるタッチ操作時の容量変化について、図７を用いて説明する。
【００３８】
図７は、タッチ操作の入力手段が非導電性であり、タッチ時の押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化する場合の容量変化を説明する模式図である。また、導電性の入力手段（指など）でも押圧によるＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化すれば同様である。
【００３９】
タッチ操作が無い場合の容量は、Ｘ電極ＸＰ１とＹ電極ＹＰ２間の絶縁膜２を介した微弱な隣接電極間容量に相当する。タッチ時の押圧によりＺ電極ＺＰが押し下げられた場合、Ｚ電極ＺＰとＸ電極ＸＰ１間の容量をＣｘｚａとし、Ｚ電極ＺＰとＹ電極ＹＰ２間の容量をＣｙｚａとした場合、Ｘ電極ＸＰ１の電極容量を容量検出部１０２が検出する際には、Ｙ電極ＹＰ２はリセット状態でＧＮＤ電位となる。そのためＸ電極ＸＰ１からみた場合の合成容量は、Ｚ電極ＺＰがフローティングの状態であるため、ＣｘｚａとＣｙｚａの直列接続の容量となる。このときのＸ電極の合成容量Ｃｘｐａは、実施例１の式（１）と同様に表される。
【００４０】
制御演算部１０３は、タッチ操作があるときのＸＰ１電極容量ＣｘｐａをＸＰ１電極の信号成分として計算する。タッチ操作有無での電極容量を容量検出部１０２により検出できるため、制御演算部１０３によりＸＰ１電極の信号成分として算出できる。
【００４１】
以上のことから、非導電性の入力手段であっても、押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化することで静電容量変化により入力座標を検知することが可能になる。
【００４２】
以上に説明した点以外については、第１の実施例と同様である。
【００４３】
以上説明したように、本実施例によれば、非導電性の入力手段によりタッチパネル上へ接触した場合でも、容量検出用のＸ電極やＹ電極と、その上部のＺ電極の距離が変化することで容量変化を発生できるため、静電容量結合方式として入力座標を検出することが出来る。
【実施例３】
【００４４】
図８は本発明の第３の実施例におけるタッチパネル１０１の構成図であり、図３において点Ａから点Ｂまでのタッチパネル１０１の断面形状を示した図である。
【００４５】
本実施例のタッチパネル１０１の構成は、第１の透明基板１上に透明導電膜ＸＰ、透明な第１の絶縁膜２、透明導電膜ＹＰ、透明な第２の絶縁膜３、Ｚ電極との間隔を保つスペーサ４、Ｚ電極ＺＰ、透明弾性層５を順次積層し、その上に第２の透明基板６を積層した表示装置である。
【００４６】
スペーサ４は、光硬化性の樹脂材料からなり、ドット状の柱状スペーサを使用することができる。スクリーン印刷等により、２０μｍ以上、１００００μｍ以下の間隔で形成するのが好ましい。スペーサの形状は円形、四角形等、自由に選択でき、径は５〜１００μｍの範囲で選択でき、２０〜５０μｍが好ましい。
【００４７】
その他の層を構成する材料および特性は実施例１と同様であり、ここでは省略する。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施例によるタッチパネル１０１におけるタッチ操作時の容量変化について、図９を用いて説明する。
【００４９】
図９は、タッチ操作の入力手段が非導電性であり、タッチ時の押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化する場合の容量変化を説明する模式図である。また、導電性の入力手段（指など）でも押圧によるＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化すれば同様である。
【００５０】
タッチ操作が無い場合の容量は、Ｘ電極ＸＰ１とＹ電極ＹＰ２間の絶縁膜２を介した微弱な隣接電極間容量に相当する。タッチ時の押圧によりＺ電極ＺＰが押し下げられた場合、Ｚ電極ＺＰとＸ電極ＸＰ１間の容量をＣｘｚａとし、Ｚ電極ＺＰとＹ電極ＹＰ２間の容量をＣｙｚａとした場合、Ｘ電極ＸＰ１の電極容量を容量検出部１０２が検出する際には、Ｙ電極ＹＰ２はリセット状態でＧＮＤ電位となる。そのためＸ電極ＸＰ１からみた場合の合成容量は、Ｚ電極ＺＰがフローティングの状態であるため、ＣｘｚａとＣｙｚａの直列接続の容量となる。このときのＸ電極の合成容量Ｃｘｐａは、実施例１の式（１）と同様に表される。
【００５１】
制御演算部１０３は、タッチ操作があるときのＸＰ１電極容量ＣｘｐａをＸＰ１電極の信号成分として計算する。タッチ操作有無での電極容量を容量検出部１０２により検出できるため、制御演算部１０３によりＸＰ１電極の信号成分として算出できる。
【００５２】
以上のことから、非導電性の入力手段であっても、押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化することで静電容量変化により入力座標を検知することが可能になる。
【００５３】
以上に説明した点以外については、第１の実施例と同様である。
【００５４】
以上説明したように、本実施例によれば、非導電性の入力手段によりタッチパネル上へ接触した場合でも、容量検出用のＸ電極やＹ電極と、その上部のＺ電極の距離が変化することで容量変化を発生できるため、静電容量結合方式として入力座標を検出することが出来る。
【実施例４】
【００５５】
図１０は本発明の第４の実施例におけるタッチパネル１０１の構成図であり、図３において点Ａから点Ｂまでのタッチパネル１０１の断面形状を示した図である。
【００５６】
本実施例のタッチパネル１０１の構成は、第１の透明基板１上に透明導電膜ＸＰ、透明な第１の絶縁膜２、透明導電膜ＹＰ、透明な第２の絶縁膜３、透明弾性層５、Ｚ電極ＺＰ、Ｚ電極との間隔を保つスペーサ４、を順次積層しており、その上に第２の透明基板６を積層した表示装置である。
【００５７】
スペーサ４は、光硬化性の樹脂材料からなり、ドット状の柱状スペーサを使用することができる。スクリーン印刷等により、２０μｍ以上、１００００μｍ以下の間隔で形成するのが好ましい。スペーサの形状は円形、四角形等、自由に選択でき、径は５〜１００μｍの範囲で選択でき、２０〜５０μｍが好ましい。
【００５８】
その他の層を構成する材料および特性は実施例１と同様であり、ここでは省略する。
【００５９】
次に、本発明の第４の実施例によるタッチパネル１０１におけるタッチ操作時の容量変化について、図１１を用いて説明する。
【００６０】
図１１は、タッチ操作の入力手段が非導電性であり、タッチ時の押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化する場合の容量変化を説明する模式図である。また、導電性の入力手段（指など）でも押圧によるＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化すれば同様である。
【００６１】
タッチ操作が無い場合の容量は、Ｘ電極ＸＰ１とＹ電極ＹＰ２間の絶縁膜２を介した微弱な隣接電極間容量に相当する。タッチ時の押圧によりＺ電極ＺＰが押し下げられた場合、Ｚ電極ＺＰとＸ電極ＸＰ１間の容量をＣｘｚａとし、Ｚ電極ＺＰとＹ電極ＹＰ２間の容量をＣｙｚａとした場合、Ｘ電極ＸＰ１の電極容量を容量検出部１０２が検出する際には、Ｙ電極ＹＰ２はリセット状態でＧＮＤ電位となる。そのためＸ電極ＸＰ１からみた場合の合成容量は、Ｚ電極ＺＰがフローティングの状態であるため、ＣｘｚａとＣｙｚａの直列接続の容量となる。このときのＸ電極の合成容量Ｃｘｐａは、実施例１の式（１）と同様に表される。
【００６２】
制御演算部１０３は、タッチ操作があるときのＸＰ１電極容量ＣｘｐａをＸＰ１電極の信号成分として計算する。タッチ操作有無での電極容量を容量検出部１０２により検出できるため、制御演算部１０３によりＸＰ１電極の信号成分として算出できる。
【００６３】
以上のことから、非導電性の入力手段であっても、押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化することで静電容量変化により入力座標を検知することが可能になる。
【００６４】
以上に説明した点以外については、第１の実施例と同様である。
【００６５】
以上説明したように、本実施例によれば、非導電性の入力手段によりタッチパネル上へ接触した場合でも、容量検出用のＸ電極やＹ電極と、その上部のＺ電極の距離が変化することで容量変化を発生できるため、静電容量結合方式として入力座標を検出することが出来る。
【実施例５】
【００６６】
図１２は本発明の第５の実施例のタッチパネルの構成図であり、図３において点Ａから点Ｂまでのタッチパネル１０１の断面形状を示した図である。この断面図では、タッチパネル動作の説明に必要となる層のみ示している。
【００６７】
本実施例のタッチパネルの構成は、第１の透明基板１上に透明導電膜ＸＰ、透明な第１の絶縁膜２、透明導電膜ＹＰ、透明な第２の絶縁膜３、Ｚ電極との間隔を保つ弾性スペーサ８、Ｚ電極ＺＰを順次積層し、その上に第２の透明基板６を積層した表示装置である。
【００６８】
図中、１および６は透明基板、２および３は透明絶縁膜、８は弾性スペーサ、９は空気層、ＸＰ、ＹＰ、ＺＰは検出用電極である。
【００６９】
弾性スペーサ８は、粒径がそろった弾性ポリマービーズ、弾性ゴムビーズ等を適宜散布して形成する。第１の基板上に形成した第２の絶縁膜３とＺ電極間の間隔を規定するビーズの粒径は５〜１００μｍの範囲で選択できるが、第２の絶縁膜３とＺ電極間の間隔が狭いと外光の干渉によるニュートンリングが発生し、表示性能を低下させる。また、第２の絶縁膜３とＺ電極間の間隔が広いとタッチパネルとしての検出に必要な荷重が高くなるため、２０〜５０μｍが好ましい。散布するビーズの密度はタッチパネルとしての検出に必要な最低荷重の設定や、弾性スペーサ材料のヤング率に依存するが、同時に２点を検出するために、１ｃｍ２あたり１個以上が好ましく、弾性スペーサによる光の反射や吸収から起こる表示性能低下を防ぐためには、１ｃｍ２あたり４００個以下で散布するのが好ましい。
【００７０】
弾性スペーサ８は、弾性を有するゴム状の材料であり、弾性を有するものであれば特に制限するものではないが、タッチパネルとしての検出に必要な最低荷重を下げるためには、ヤング率が低い方が好ましく、１００ＭＰａ以下が特に好ましい。また、１ＭＰａ以下でも使用できるが、弾性スペーサ材料が塑性変形しやすいため、１ＭＰａ以上が好ましい。例えば、ブチルゴム、フッ素ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴムを単独であるいは２種類以上を混合して用いることができる。
【００７１】
Ｚ電極ＺＰの電極表面に反射防止膜を形成し、界面反射を抑えてタッチパネルの可視光光透過率を上げてもよい。
【００７２】
使用する第２の透明基板６の材質は特に限定するものではないが、押圧に対する圧縮力を弾性スペーサ８に伝える必要があることから、バリウムホウケイ酸ガラス、ソーダガラスなどの無機ガラス、化学強化ガラス等は剛性が高く好ましくない。ただし、３００μｍ以下の厚さであれば使用できる。ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの柔軟性のある樹脂、または柔軟性を向上させるためにこれらの樹脂にエラストマー成分を含めたものの中から選ぶことが好ましい。
【００７３】
次に、本実施例によるタッチパネル１０１におけるタッチ操作時の容量変化について、図１３を用いて説明する。
【００７４】
図１３は、タッチ操作の入力手段が非導電性であり、タッチ時の押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化する場合の容量変化を説明する模式図である。また、導電性の入力手段（指など）でも押圧によるＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化すれば同様である。
【００７５】
隣接するＸ電極とＹ電極間の容量は、絶縁膜を介したＸＹ電極間容量（図示せず）、Ｚ電極ＺＰとＸＹ電極がそれぞれ形成する平行平板容量などの合成容量に相当する。ここで、タッチ操作が無い場合のＸ電極（ＸＰ１）とＺ電極間の容量をＣｚｘ（図示せず）、Ｙ電極（ＹＰ２）とＺ電極間の容量をＣｚｙ（図示せず）とする。ここで、図１３（ａ）のようにタッチ時の押圧によりＺ電極ＺＰが押し下げられた場合、Ｚ電極とＸＹ電極間との距離は短くなる為、その平行平板容量は大きくなる。ここで、タッチ時のＸＰ１とＺＰ間の容量をＣｚｘａ、ＹＰ２とＺＰ間の容量をＣｚｙとすると、次の関係式となる。
【００７６】
Ｃｚｘａ＞Ｃｚｘ    ・・・式（２）
Ｃｚｙａ＞Ｃｚｙ    ・・・式（３）
【００７７】
Ｚ電極ＺＰはフローティングであるため、タッチ操作有無の状態での合成容量は、図１３（ｂ）（ｃ）に示すように直列容量と考えられる。したがって、タッチ操作の有無で生じる隣接するＸ電極とＹ電極間の容量変化ΔＣは、下記の式で表される。
【００７８】
｛Ｃｚｘａ・Ｃｚｘ・（Ｃｚｙａ−Ｃｚｙ）＋Ｃｚｙａ・Ｃｚｙ・（Ｃｚｘａ−Ｃｚｘ）｝／｛（Ｃｚｘ＋Ｃｚｙ）・（Ｃｚｘａ＋Ｃｚｙａ）｝      ・・・式（４）
【００７９】
容量検出部１０２は、各電極の容量、或いは式（４）で表されるようなタッチ操作有無による容量変化を検出する。制御演算部１０３は、容量検出部で得られる各電極の容量、或いは容量変化などを信号成分として、タッチ操作時の座標を計算する。
【００８０】
以上のことから、非導電性の入力手段であっても、押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化することで静電容量変化により入力座標を検知することが可能になる。
【００８１】
図１４は、本実施例におけるタッチパネル１０１と表示部１０６の断面図である。タッチパネル１０１と表示部１０６を、接着層７により密着させる場合を示している。接着層７には、単層で厚みが１００μｍ以上の粘着性を有する樹脂材料から適宜選択して塗布形成する方法と単層で厚みが１００μｍ以上の樹脂粘着シートから適宜選択して貼り付け形成する方法がある。粘着性を有する塗布型の樹脂材料としては、シリコーン樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。中でも、粘着性を有するアクリル系樹脂を含んでなることが、耐熱性、耐湿熱性、耐光性などの耐久性や、透明性、低コスト性（汎用性が高い）の点から好ましい。
【００８２】
本工程における塗布方法は、塗工液を均一に塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、バーコーティング、ブレードコーティング、スピンコーティング、ダイコーティング、スリットリバースコーティング、３本リバースコーティング、コンマコーティング、ロールコーティング、ディップコーティング等の方法を用いることができる。
【００８３】
塗膜の厚みは、１００μｍ〜１５００μｍ、更に５００μｍ〜１０００μｍとなるように塗布することが好ましい。
【００８４】
上記塗布工程の後、上記塗布工程により塗布された上記樹脂材料塗工液中に含まれる光重合性モノマーを重合させて高分子化するために、１ｍＷ／ｃｍ２以上１００ｍＷ／ｃｍ２未満の照度で１０〜１８０秒間紫外線を照射する。
【００８５】
粘着性を有するシート型の粘着材料としては、アクリル系粘着材、酢酸ビニル系粘着材、ウレタン系粘着材、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、合成ゴム系粘着材、シリコーン系樹脂が挙げられ、この中でも透明性の高いアクリル系粘着材およびシリコーン系樹脂が好ましい。さらに衝撃緩衝機能の点からはシリコーン系樹脂が好ましい。
【００８６】
この接着層７により、第１の透明基板１と空気層との界面、および表示部１０６と空気層との界面を解消することが可能になる。
【００８７】
以上に説明した点以外については、第１の実施例と同様である。
【００８８】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、非導電性の入力手段によりタッチパネル上へ接触した場合でも、容量検出用のＸ電極やＹ電極と、その上部のＺ電極の距離が変化することで容量変化を発生できるため、静電容量結合方式として入力座標を検出することが出来る。また、表示部１０６の上にタッチパネル１０１を設置した場合でも、高輝度かつ高コントラストな画像を表示する事ができ、表示装置の画質を向上することができる。
【実施例６】
【００８９】
図１５は本発明の第６の実施例のタッチパネルの構成図であり、図３において点Ａから点Ｂまでのタッチパネル１０１の断面形状を示した図である。
【００９０】
本実施例の表示装置の構成は、第１の透明基板１上に透明導電膜ＸＰ、透明な第１の絶縁膜２、透明導電膜ＹＰ、透明な第２の絶縁膜３、Ｚ電極との間隔を保つ弾性スペーサ８、Ｚ電極ＺＰを順次積層し、その上に第２の透明基板６を積層した表示装置である。
【００９１】
弾性スペーサ８は、光硬化性の弾性樹脂材料からなり、第１の透明基板の絶縁膜３面のＺ電極側、またはＺ電極の第１の透明電極側に形成することができ、ドット状の柱状スペーサを使用することができる。スクリーン印刷等により、５００μｍ以上、１００００μｍ以下の間隔で形成するのが好ましい。弾性スペーサの形状は円形、四角形等、自由に選択でき、径は５〜１００μｍの範囲で選択できるが、第２の絶縁膜３とＺ電極間の間隔が狭いと外光の干渉によるニュートンリングが発生し、表示性能を低下させる。また、第２の絶縁膜３とＺ電極間の間隔が広いとタッチパネルとしての検出に必要な荷重が高くなるため、２０〜５０μｍが好ましい。
【００９２】
弾性スペーサ８は、弾性を有するゴム状の材料であり、弾性を有するものであれば特に制限するものではないが、タッチパネルとしての検出に必要な最低荷重を下げるためには、ヤング率が低い方が好ましく、１００ＭＰａ以下が特に好ましい。また、１ＭＰａ以下でも使用できるが、弾性スペーサ材料が塑性変形しやすいため、１ＭＰａ以上が好ましい。例えば、エラストマーとして、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ウレタン系エラストマー、シリコーン系エラストマーを使用することができる。エラストマーにアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂等を混合して使用することができる。
【００９３】
また、ゴムとして、ブチルゴム、フッ素ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン-ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、NBRの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴムを単独であるいは2種類以上を混合して用いることができる。
【００９４】
その他の層を構成する材料および特性は実施例５と同様であり、ここでは省略する。
【００９５】
次に、本実施例によるタッチパネル１０１におけるタッチ操作時の容量変化について、図１６を用いて説明する。
【００９６】
図１６は、タッチ操作の入力手段が非導電性であり、タッチ時の押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化する場合の容量変化を説明する模式図である。また、導電性の入力手段（指など）でも押圧によるＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化すれば同様である。
【００９７】
本実施例によるタッチパネル１０１におけるタッチ操作時においても、第５の実施例にて説明した図１３と同様に、ＸＹ電極とＺ電極の距離が短くなる。よって、このときの容量変化は実施例５の式（４）と同様に表される。
【００９８】
容量検出部１０２は、各電極の容量、或いは式（４）で表されるようなタッチ操作有無による容量変化を検出する。制御演算部１０３は、容量検出部で得られる各電極の容量、或いは容量変化などを信号成分として、タッチ操作時の座標を計算する。
【００９９】
以上のことから、非導電性の入力手段であっても、押圧によりＸ電極ＸＰとＺ電極ＺＰ、およびＹ電極ＹＰとＺ電極ＺＰの距離が変化することで静電容量変化により入力座標を検知することが可能になる。
【０１００】
また、表示部１０６とタッチパネル１０１との積層方法に関しては、図１７に示したように、第５の実施例と同様であるため、ここでは省略する。
【０１０１】
以上に説明した点以外については、第５の実施例と同様である。
【０１０２】
以上説明したように、本実施例によれば、非導電性の入力手段によりタッチパネル上へ接触した場合でも、容量検出用のＸ電極やＹ電極と、その上部のＺ電極の距離が変化することで容量変化を発生できるため、静電容量結合方式として入力座標を検出することが出来る。また、表示部１０６の上にタッチパネル１０１を設置した場合でも、高輝度かつ高コントラストな画像を表示する事ができ、表示装置の画質を向上することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
ＸＰ            容量検出用のＸ電極（透明導電膜）
ＹＰ            容量検出用のＹ電極（透明導電膜）
ＺＰ            Ｚ電極
１              第１の透明基板
２              第１の透明絶縁膜
３              第２の透明絶縁膜
４              スペーサ
５              透明弾性層
６              第２の透明基板
７              接着層
８              弾性スペーサ
９              空気層
１０１          タッチパネル
１０２          容量検出部
１０３          制御演算部
１０４          システム（ＣＰＵ）
１０５          表示制御回路
１０６          表示部
Ｃｘｚ，Ｃｘｚａ        Ｘ電極とＺ電極との間の容量成分
Ｃｙｚ，Ｃｙｚａ        Ｙ電極とＺ電極との間の容量成分
【図１】
2010272105.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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