(57)【要約】【課題】シート材の機械的強度を確保しつつ、入力の感度を向上させることのできるタッチパネル装置、これを用いた電気光学装置、および、信頼性の高い電子機器を提供すること。【解決手段】タッチパネル装置１は、弾性表面波を伝播するタッチパネル基板２と、タッチパネル基板２に弾性表面波を伝播させる送信子と、タッチパネル基板２を伝播した弾性表面波を受信する受信子と、入力面３３１を有し、該入力面３３１と反対の面がタッチパネル基板２と対向するようにタッチパネル基板２に対して離間配置された可撓性を有するシート材３とを有し、シート材３は、軟質材料で構成された軟質層３２と、軟質材料よりも硬質な硬質材料で構成された一対の硬質層３１、３３とを有し、物体による入力面３３１の押圧により、シート材３の前記押圧された部分が部分的に撓み、当該部分がタッチパネル基板２に接触するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性表面波を伝播するタッチパネル基板と、
前記タッチパネル基板に前記弾性表面波を伝播させる送信子と、
前記タッチパネル基板を伝播した前記弾性表面波を受信する受信子と、
入力面を有し、該入力面と反対の面が前記タッチパネル基板と対向するように前記タッチパネル基板に対して離間配置された可撓性を有するシート材と、
前記受信子が受信した弾性表面波の強度に基づいて、前記シート材と前記タッチパネル基板との接触位置を検出する検出部とを有し、
前記シート材は、軟質材料で構成された軟質層と、前記軟質材料よりも硬質な硬質材料で構成された少なくとも１つの硬質層とを有し、
物体による前記入力面の押圧により、前記シート材の前記押圧された部分が部分的に撓み、当該部分が前記タッチパネル基板に接触するように構成されていることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
前記軟質層の損失係数ｔａｎδは、０．１以上である請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記硬質層の少なくとも１つは、最も前記タッチパネル基板側に設けられている請求項１または２に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
前記最もタッチパネル基板側に設けられた硬質層は、前記軟質層の前記タッチパネル基板側の面と接合している請求項３に記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
前記最もタッチパネル基板側に設けられた硬質層は、前記タッチパネル基板に対する離型性を有している請求項３または４に記載のタッチパネル装置。
【請求項６】
前記硬質層のうちの少なくとも１つは、最も前記入力面側に設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項７】
前記最も入力面側に設けられた硬質層は、前記軟質層の前記入力面側の面と接合している請求項６に記載のタッチパネル装置。
【請求項８】
前記最も入力面側に設けられた硬質層の表面硬度は、鉛筆硬度で２Ｈ以上である請求項６または７に記載のタッチパネル装置。
【請求項９】
前記硬質層は、前記軟質層を狭持するように１対設けられ、
前記１対の硬質層のうちの前記入力面側に設けられた硬質層の厚さは、前記タッチパネル基板側に設けられた硬質層の厚さよりも厚い請求項１ないし８のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項１０】
前記シート材の平均厚さをＴ１とし、前記軟質層の平均厚さをＴ２としたとき、Ｔ２／Ｔ１が０．２〜０．５である請求項１ないし９のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項１１】
前記硬質層のうちの少なくとも１つは、偏光板である請求項１ないし８のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項１２】
前記タッチパネル基板の前記シート材と対向する面上には、複数の小突起が前記タッチパネル基板と前記シート材との離間距離以下の高さで立設されている請求項１ないし１１のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項１３】
前記各小突起は、主としてガラスによって構成されたものである請求項１２に記載のタッチパネル装置。
【請求項１４】
複数の画素が整列配置された表示装置と、前記表示装置の表示側に配置されたタッチパネル装置とを有し、前記タッチパネル装置が請求項１ないし１３のいずれかに記載のタッチパネル装置であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル装置、電気光学装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気光学装置は、電気的な入力信号によって光学的な状態を制御する表示装置である。この電気光学装置として、現在、液晶表示装置、ＥＬ（Electro Luminescence）装置等が知られている。この電気光学装置は、例えば、携帯電話機、携帯情報端末機等といった電子機器において文字、数字、図形等を画像として表示する表示装置として用いられる。
また、このような表示装置に装着される入力装置として、タッチペン等といった入力器具や人間の指等を、タッチ面の任意の位置に接触させることにより、接触位置を特定して電子機器の各種操作、入力等を行うタッチパネル装置が知られている。
【０００３】
タッチパネル装置の駆動方法には多種の方法が提案されているが、そのうちの１つとして、超音波弾性表面波方式のタッチパネル装置が知られている。このタッチパネル装置は、ガラス基板の表面を伝搬する弾性表面波の強度が、指等と接触した位置で減衰する性質を利用して、タッチ入力位置を検出するものである。
この弾性表面波方式のタッチパネル装置の一例として、特許文献１に示すように、弾性表面波が伝播するガラス基板と、弾性表面波を送受信するＸ方向トランスジューサおよびＹ方向トランスジューサと、これらトランスジューサが受信した弾性表面波の強度変化に基づきタッチ位置を検出する位置検出手段と、ガラス基板に対して空間層を挟んで配置され、ガラス基板との対向面に複数のドットスペーサが形成された透明樹脂フィルムとを備えたタッチパネル装置が開示されている。
【０００４】
このタッチパネル装置は、初期状態では、透明樹脂フィルムがガラス基板から離間している。透明樹脂フィルムの表面に、物体を接触させて押圧（タッチ入力）すると、透明樹脂フィルムが撓んでガラス基板と接触する。これにより、このタッチ入力位置において、ガラス基板を伝播する弾性表面波が透明樹脂フィルムに吸収され、その強度が減衰する。この弾性表面波の強度変化をＸ方向受信部およびＹ方向受信部で受信して位置情報に変換することにより、タッチ位置を特定することができる。
ここで、操作性を向上させるためには、タッチパネルの感度（反応性）を向上させる必要がある。感度を向上させるためには、透明樹脂フィルムを柔らかくし、透明樹脂フィルムによって弾性表面波をより効率的に吸収させることが効果的である（例えば、透明樹脂フィルムをヤング率の比較的低い材料で構成する）。
【０００５】
一方、透明樹脂フィルムは、操作者の指等で頻繁に触れられる部分であるとともに、ガラス基板と接触する部分であるため、透明樹脂フィルムの変形や破損を防止するのに必要な機械的強度を有する必要もある。透明樹脂フィルムの機械的強度を向上させるためには、透明樹脂フィルムを硬くすることが効果的である（例えば、透明樹脂フィルムをヤング率の比較的高い材料で構成する）。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のタッチパネル装置は、透明フィルムが１層で構成されている。そのため、このような透明樹脂フィルムでは、樹脂フィルムを柔らかくしタッチパネルの感度を向上させれば、透明樹脂フィルムの機械的強度が低下してしまうし、反対に、樹脂フィルムを硬くし透明樹脂フィルムの機械的強度を向上させれば、タッチパネルの感度が低下してしまう。つまり、特許文献１に記載のタッチパネル装置では、タッチパネルの感度の向上と、透明樹脂フィルムの機械的強度の確保とを同時に実現することが難しい。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３４８６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、シート材の機械的強度を確保しつつ、入力の感度を向上させることのできるタッチパネル装置、これを用いた電気光学装置、および、信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のタッチパネル装置は、弾性表面波を伝播するタッチパネル基板と、
前記タッチパネル基板に前記弾性表面波を伝播させる送信子と、
前記タッチパネル基板を伝播した前記弾性表面波を受信する受信子と、
入力面を有し、該入力面と反対の面が前記タッチパネル基板と対向するように前記タッチパネル基板に対して離間配置された可撓性を有するシート材と、
前記受信子が受信した弾性表面波の強度に基づいて、前記シート材と前記タッチパネル基板との接触位置を検出する検出部とを有し、
前記シート材は、軟質材料で構成された軟質層と、前記軟質材料よりも硬質な硬質材料で構成された少なくとも１つの硬質層とを有し、
物体による前記入力面の押圧により、前記シート材の前記押圧された部分が部分的に撓み、当該部分が前記タッチパネル基板に接触するように構成されていることを特徴とする。
これにより、シート材の機械的強度を確保しつつ、入力の感度を向上させることができる。
【００１０】
本発明のタッチパネル装置では、前記軟質層の損失係数ｔａｎδは、０．１以上であることが好ましい。
これにより、タッチ入力時に、軟質層によって、タッチパネル基板の表面を伝播する弾性表面波を極めて効率よく吸収することができる。
本発明のタッチパネル装置では、前記硬質層の少なくとも１つは、最も前記タッチパネル基板側に設けられていることが好ましい。
これにより、タッチ入力時に、シート材がタッチパネル基板に密着してしまうことを防止することができる。また、タッチ入力を行っていないときのシート材の撓みを抑制することができる。また、軟質層が直接タッチパネル基板に接触してしまうことを防止し、軟質層の破損を防止することができる。
【００１１】
本発明のタッチパネル装置では、前記最もタッチパネル基板側に設けられた硬質層は、前記軟質層の前記タッチパネル基板側の面と接合していることが好ましい。
これにより、シート材が物体により押圧されたときに発生する反力（シート材が中立形状に戻ろうとする力）を大きくすることができる。そのため、タッチ入力後、シート材をタッチパネル基板から速やかに離間させることができる。
【００１２】
本発明のタッチパネル装置では、前記最もタッチパネル基板側に設けられた硬質層は、前記タッチパネル基板に対する離型性を有していることが好ましい。
これにより、シート材がタッチパネル基板に密着してしまうことを防止することができる。
本発明のタッチパネル装置では、前記硬質層のうちの少なくとも１つは、最も前記入力面側に設けられていることが好ましい。
これにより、タッチ入力時に、操作者が軟質層に直接触れてしまうことを防止することができる。そのため、軟質層の破損を防止することができる。また、シート材の機械的強度を向上させることができる。
【００１３】
本発明のタッチパネル装置では、前記最も入力面側に設けられた硬質層は、前記軟質層の前記入力面側の面と接合していることが好ましい。
これにより、シート材が物体により押圧されたときに発生する反力を大きくすることができる。そのため、タッチ入力後、シート材をタッチパネル基板から速やかに離間させることができる。
【００１４】
本発明のタッチパネル装置では、前記最も入力面側に設けられた硬質層の表面硬度は、鉛筆硬度で２Ｈ以上であることが好ましい。
これにより、例えば操作者が爪の先や、ペン先で入力面を引っかいてしまっても、入力面に引っかき傷が付いてしまうことを抑制することができる。
本発明のタッチパネル装置では、前記硬質層は、前記軟質層を狭持するように１対設けられ、
前記１対の硬質層のうちの前記入力面側に設けられた硬質層の厚さは、前記タッチパネル基板側に設けられた硬質層の厚さよりも厚いことが好ましい。
これにより、軟質層で弾性表面波を効率よく吸収させるとともに、シート材の機械的強度を向上させることができる。
【００１５】
本発明のタッチパネル装置では、前記シート材の平均厚さをＴ１とし、前記軟質層の平均厚さをＴ２としたとき、Ｔ２／Ｔ１が０．２〜０．５であることが好ましい。
これにより、シート材の機械的強度を確保しつつ、軟質層によって弾性表面波を効率よく吸収することができる。
本発明のタッチパネル装置では、前記硬質層のうちの少なくとも１つは、偏光板であることが好ましい。
【００１６】
本発明のタッチパネル装置では、前記タッチパネル基板の前記シート材と対向する面上には、複数の小突起が前記タッチパネル基板と前記シート材との離間距離以下の高さで立設されていることが好ましい。
これにより、タッチ入力の際に、タッチパネル基板とシート材の過度な密着を防止することができる。
本発明のタッチパネル装置では、前記各小突起は、主としてガラスによって構成されたものであることが好ましい。
これにより、タッチパネル基板を伝播する弾性表面波が、スペーサによって吸収されるのを抑えることができる。
【００１７】
本発明の電気光学装置は、複数の画素が整列配置された表示装置と、前記表示装置の表示側に配置されたタッチパネル装置とを有し、前記タッチパネル装置が本発明のタッチパネル装置であることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電気光学装置が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のタッチパネル装置、電気光学装置および電子機器の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜タッチパネル装置＞
まず、本発明のタッチパネル装置の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明のタッチパネル装置の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示すタッチパネル装置の平面図、図３は、図１に示すタッチパネル装置が備える制御部のブロック図、図４は、タッチ入力位置における弾性表面波の強度変化を説明するための図、図５は、小突起の位置における弾性表面波の強度変化を説明するための図である。なお、以下の説明では、図１の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１９】
図１、２に示すように、タッチパネル装置１は、弾性表面波を伝播するタッチパネル基板２と、タッチパネル基板２と対向して配設され、押圧によりタッチパネル基板２に接触可能なシート材３と、タッチパネル基板２に弾性表面波を伝播させるＸ送信子４１およびＹ送信子４２と、タッチパネル基板２を伝播した弾性表面波を受信するＸ受信子４３およびＹ受信子４４と、Ｘ受信子４３およびＹ受信子４４のそれぞれが受信した弾性表面波の強度に基づいてタッチ位置を検知する検知部６とを有している。
【００２０】
以下、これらについて順次説明する。
タッチパネル基板２は、弾性表面波を伝播する媒体として機能する。
このようなタッチパネル基板２は、例えば、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料で構成されている。ガラス材料は弾性表面波を吸収しにくいため（つまり、減衰率が低いため）、弾性表面波を効率的に伝播させることができる。
【００２１】
タッチパネル基板２は、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）である。これにより、例えば、タッチパネル基板２の下側に後述するような液晶装置１０１を設けた場合等には、タッチパネル基板２を介して液晶装置１０１に形成された画像を視認することができる。
タッチパネル基板２は、平面視にて長方形をなしている。そして、このタッチパネル基板２の額縁部２１以外の領域が、タッチ入力（シート材３を指やペンなどで押圧し、シート材３の下面とタッチパネル基板２の上面とを接触させる行為）が行われたときに、シート材３が接触する入力対応領域２２を構成している。
【００２２】
図１、２に示すように、入力対応領域２２には、多数の小突起（貝柱）２３が立設されている。タッチパネル基板２の平面視にて、多数の小突起２３は、規則的に格子状に配設されている。そして、タッチパネル基板２の平面視にて、各小突起２３の面積は、入力対応領域２２に対して極めて小さくなっている。
また、このような各小突起２３の高さは、後述するガス層８の厚さと略等しいか、ガス層８の厚さより低い寸法とされる。入力対応領域２２に、これら多数の小突起２３が設けられていることにより、タッチ入力の際に、タッチパネル基板２とシート材３の過度な密着を防止することができる。
【００２３】
ここで、本実施形態のタッチパネル基板２では、図１に示すように、各小突起２３の高さがガス層８の厚さより低い寸法とされ、その先端とシート材３との間に隙間が形成されている。なお、各小突起２３の高さをガス層８の厚さと略等しくし、小突起２３の先端をシート材３の下面に当接させた構成でもよい。
このような多数の小突起２３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）であることが好ましい。これにより、タッチパネル装置１を入力面３３１側（つまり、図１の上側）から見たときに、小突起２３が視認されてしまうのを抑制することができる。
【００２４】
各小突起２３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）のような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられる。これらの中でも、ガラス材料を用いるのが好ましい。ガラスは、樹脂に比べて弾性表面波を吸収し難いため、小突起２３の構成材料としてガラスを用いることにより、小突起２３による弾性表面波の吸収を抑えることができる。その結果、タッチパネル基板２の表面に弾性表面波を効率的に伝播させることができる。また、小突起２３の位置をタッチ入力位置と判断する誤検出を防止することができる。
【００２５】
ガラス材料によって構成された小突起２３は、例えば、ガラス基板をエッチングすることで、タッチパネル基板２と一体的に構成することができる。
一方、額縁部２１には、Ｘ送信子４１、Ｙ送信子４２、Ｘ受信子４３、Ｙ受信子４４および反射配列５１〜５４が配設されている。
Ｘ送信子４１は、タッチパネル基板２の図２中右下に位置する角部付近に設けられている。このようなＸ送信子４１は、図２に示すＸ軸方向に破線矢印で示す弾性表面波Ｗｖｘを発生させる。具体的には、Ｘ送信子４１は、図示しない圧電振動子を振動させることで発生したバルク波をＸ軸方向の表面波に変換することにより、弾性表面波Ｗｖｘを発生させる。
【００２６】
Ｙ送信子４２は、タッチパネル基板２の図２中左上に位置する角部付近に設けられている。このようなＹ送信子４２は、図２に示すＹ軸方向に破線矢印で示す弾性表面波Ｗｖｙを発生させる。具体的には、Ｙ送信子４２は、図示しない圧電振動子を振動させることで発生したバルク波をＹ軸方向の表面波に変換することにより、弾性表面波Ｗｖｙを発生させる。
【００２７】
Ｘ受信子４３は、Ｘ送信子４１によって発生した弾性表面波Ｗｖｘを検出する。同様に、Ｙ受信子４４は、Ｙ送信子４２によって発生した弾性表面波Ｗｖｙを検出する。このようなＸ受信子４３およびＹ送信子４２は、それぞれ、タッチパネル基板２の図２中右上に位置する角部付近に設けられている。
以上のようなＸ送信子４１、Ｙ送信子４２、Ｘ受信子４３およびＹ受信子４４は、それぞれ、検出部６に電気的に接続されている。検出部６については後に詳述する。
【００２８】
また、図２に示すように、額縁部２１の下側には、横方向へ延在する反射配列５１が設けられている。反射配列５１は、Ｘ軸に対し約４５度傾斜して設けられた反射エレメント５１ａの配列である。反射エレメント５１ａは、Ｘ送信子４１の作動により発生した弾性表面波Ｗｖｘを反射し、弾性表面波Ｗｖｘの伝搬方向を変える役割を有する。
反射配列５１と対応するように、額縁部２１の上側には、横方向へ延在する反射配列５２が設けられている。反射配列５２は、Ｘ軸に対し約−４５度傾斜して設けられた反射エレメント５２ａの配列である。反射エレメント５２ａは、反射配列５１で反射された弾性表面波Ｗｖｘを反射し、弾性表面波Ｗｖｘの伝搬方向を変える役割を有する。
【００２９】
これと同様に、額縁部２１の左側には、縦方向へ延在する反射配列５３が設けられている。反射配列５３は、Ｙ軸に対し約４５度傾斜して設けられた反射エレメント５３ａの配列である。反射エレメント５３ａは、Ｙ送信子４２の作動により発生した弾性表面波Ｗｖｙを反射し、弾性表面波Ｗｖｙの伝搬方向を変える役割を有する。
反射配列５３と対応するように、額縁部２１の右側には、縦方向へ延在する反射配列５４が設けられている。反射配列５４は、Ｙ軸に対し約−４５度傾斜して設けられた反射エレメント５４ａの配列である。反射エレメント５４ａは、反射配列５３で反射された弾性表面波Ｗｖｙを反射し、弾性表面波Ｗｖｙの伝搬方向を変える役割を有する。
【００３０】
このような反射配列５１〜５４の役割を具体的に説明すれば、Ｘ送信子４１の作動により発生した弾性表面波Ｗｖｘは、Ｘ軸方向に伝搬し、反射配列５１により−Ｙ軸方向へ向けられる。−Ｙ軸方向へ向けられた弾性表面波Ｗｖｘは、そのまま入力対応領域２２を通過し、反射配列５２へ入射する。そして、弾性表面波Ｗｖｘは、反射配列５２によって−Ｘ軸方向へ向けられた後、Ｘ受信子４３によって検出される。
【００３１】
ここで、反射配列５１に入射した弾性表面波Ｗｖｘは、複数の反射エレメント５１ａで反射されることとなるため、複数の伝播経路（ルート）で入力対応領域２２上を−Ｙ軸方向へ伝播することとなる。
一方、Ｙ送信子４２の作動により発生した弾性表面波Ｗｖｙは、Ｙ軸方向に伝搬し、反射配列５３により−Ｘ軸方向へ向けられる。−Ｘ軸方向へ向けられた弾性表面波Ｗｖｙは、そのまま入力対応領域２２を通過し、反射配列５４へ入射する。そして、弾性表面波Ｗｖｙは、反射配列５４によって−Ｙ軸方向へ向けられた後、Ｙ受信子４４によって検出される。
【００３２】
ここで、反射配列５３に入射した弾性表面波Ｗｖｙは、複数の反射エレメント５３ａで反射されることとなるため、複数の伝播経路（ルート）で入力対応領域２２上を−Ｘ軸方向へ伝播することとなる。
以上のようなＸ送信子４１、Ｙ送信子４２、Ｘ受信子４３、Ｙ受信子４４および反射配列５１〜５４がそれぞれ配設されたタッチパネル基板２の上面側には、スペーサ部材（封止部材）７を介して、シート材３が設けられている。
【００３３】
スペーサ部材７は、タッチパネル基板２の周縁部（額縁部２１）に設けられていて、タッチパネル基板２の周方向の全域にわたって形成されている。つまり、スペーサ部７は、環状（枠状）をなしていて、タッチパネル基板２の上面と、シート材３の下面と、スペーサ部材７とで密閉空間を画成している。そのため、タッチパネル基板２の上面に異物が付着するのを防止することが可能になり、タッチ入力位置の誤検出を防止することができる。また、タッチパネル基板２が破壊した場合でも、シート材３よって破片の飛散を防止することができる。
【００３４】
本実施形態では、前記密閉空間に空気や不活性ガス等のガスが充填され、ガス層８が形成されている。
また、スペーサ部材７の高さ（言い換えれば、ガス層８の厚さ）は、１０〜５０μｍであるのが好ましい。スペーサ部材７の厚さを上記範囲内とすることで、ニュートンリングの発生を好適に防止するとともに、適度な押圧力でタッチ入力を行うことができる。つまり、タッチパネル装置１の快適な操作性を実現することができる。
このようなスペーサ部材７の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アクリル樹脂のような各種樹脂材料等を用いることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、スペーサ部材７がタッチパネル基板２およびシート材３のそれぞれと別体として形成されているものについて説明したが、これに限定されず、例えば、シート材３と一体的に形成されたものであってもよく、タッチパネル基板２と一体的に形成されたものであってもよい。このように、スペーサ部材７をタッチパネル基板２またはシート材３と一体的に形成することで、タッチパネル装置１の部品点数を削減することができる。
【００３６】
以上のようなスペーサ部材７を介してタッチパネル基板２と対向するようにシート材３が離間配置されている。
シート材３の上面（つまり、タッチパネル基板２と反対側の面）は、ユーザが入力器具や指等の物体を接触させる入力面３３１を構成している。
このようなシート材３は、可撓性を有していて、入力面３３１が押圧されると、押圧された部分が部分的に撓み、当該部分がタッチパネル基板２と接触する。シート材３がタッチパネル基板２に接触すると、その接触部において、タッチパネル基板２の表面（入力対応領域２２）を伝播する弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙがシート材３に吸収され、Ｘ受信子４３、Ｙ受信子４４で受信される信号の一部が欠損する。そして、タッチパネル装置１は、このような信号の欠損を利用してタッチ入力位置を検出するように構成されている。この検出方法については後に詳述する。
【００３７】
シート材３は、図１に示すように、タッチパネル基板２側から入力面３３１側へ順に、第１の硬質層３１と、軟質層３２と、第２の硬質層３３とが積層する３層構造をなしている。
このようなシート材３は、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）であることが好ましい。つまり、第１の硬質層３１、軟質層３２および第２の硬質層３３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）であることが好ましい。これにより、シート材３を介してタッチパネル装置１の内部を視認することができる。
【００３８】
このようなシート材３の厚さは、シート材３の大きさによっても異なるが、１００μｍ〜２０００μｍであることが好ましい。これにより、シート材３の大型化（厚肉化）を防止しつつ、シート材３の機械的強度を確保することができる。
軟質層３２は、軟質材料で構成されており、第１の硬質層３１および第２の硬質層３３は、それぞれ、軟質層３２を構成する軟質材料よりも硬質な硬質材料で構成されている。シート材３をこのような構成とすることにより、シート材３の機械的強度を確保しつつ、タッチ入力の感度を向上させることができる。
【００３９】
以下、それぞれの層について、順次説明する。
軟質層３２は、タッチ入力時に、タッチパネル基板２を伝播する弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙを吸収する弾性表面波吸収層としての機能を有している。軟質層３２は、優れた柔軟性を有していて、弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙを効率よく吸収できるようになっている。
る。
【００４０】
軟質層３２の平均厚さをＴ２とし、シート材３の平均厚さをＴ１としたとき、Ｔ２／Ｔ１が、０．２〜０．５であることが好ましく、０．２〜０．４であることがより好ましい。これにより、シート材３の機械的強度を確保しつつ、軟質層３２によって弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙを効率よく吸収することができる。これに対し、Ｔ２／Ｔ１が上記下限値未満であると、第１の硬質層３１の厚さや構成材料によっては、軟質層３２での弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙの吸収効率が著しく低下する場合がある。一方、Ｔ２／Ｔ１が前記上限値を超えると、第１の硬質層３１および第２の硬質層３３の構成材料によっては、シート材３の機械的強度が著しく低下する場合がある。
【００４１】
このような軟質層３２の構成材料としては、弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙを吸収することができれば、特に限定されず、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の各種可撓性を有する樹脂や、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム、ラテックスゴム等の各種エラストマーのうちの、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、各種熱可塑性エラストマーを用いるのが好ましい。熱可塑性エラストマーは、特に、柔軟性に優れているため、弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙをより効率的に吸収することができる。
【００４２】
また、軟質層３２の損失係数ｔａｎδは、常温で、かつ、加振周波数がタッチパネル基板２を伝播する弾性表面波の周波数とほぼ等しい条件にて、０．１以上であるのが好ましく、０．５以上であるのがより好ましい。これにより、タッチ入力時に、軟質層３２によって、タッチパネル基板２の表面を伝播する弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙを極めて効率よく吸収することができる。その結果、Ｘ受信子４３、Ｙ受信子４４によって受信される弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙにおいて、タッチ入力位置を検出するのに十分な強度変化を容易に得ることができ、タッチ入力位置を高い感度で精度よく検出することができる。
【００４３】
ここで、本明細書中の「損失係数ｔａｎδ」とは、貯蔵せん断弾性率Ｇ’と損失せん断弾性率Ｇ”の比Ｇ”／Ｇ’であり、材料層の制振性能の指標となるものである。ここで、制振とは、材料層が振動している固体表面に接触したときに、この振動エネルギーを熱エネルギーに変換し、固体表面の振動を小さく（吸収）する現象であり、損失係数ｔａｎδが大きいもの程、固体表面の振動を吸収し易く、制振性能に優れることを意味する。つまり、軟質層３２の損失係数ｔａｎδが大きいほど弾性表面波をより効率よく吸収することができる。
【００４４】
また、軟質層３２の構成材料のヤング率は、０．１〜０．５ＧＰａであるのが好ましく、０．１〜０．３ＧＰａであるのがより好ましい。このような条件を満たす材料で軟質層３２を構成すると、軟質層３２によって、弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙを極めて効率よく吸収することができる。これに対し、軟質層３２の構成材料のヤング率が上記下限値未満であると、軟質層３２の厚さなどによっては、軟質層３２の耐久性を確保できず、軟質層３２が破損してしまう場合もある。一方、軟質層３２の構成材料のヤング率が前記上限値を超えると、軟質層３２の厚さなどによっては、軟質層３２での弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙの吸収効率が著しく低下する場合がある。
【００４５】
以上のような軟質層３２の下側には、第１の硬質層３１が形成されている。
第１の硬質層３１は、シート材３を構成する３層のうち、最もタッチパネル基板２側に設けられている。つまり、第１の硬質層３１の下面がシート材３の下面を構成している。そのため、タッチ入力時には、第１の硬質層３１とタッチパネル基板２とが接触する。
このような第１の硬質層３１は、タッチ入力時に、シート材３がタッチパネル基板２に密着してしまうことを防止する密着防止層としての機能を有している。これにより、タッチ入力後、入力面３３１から指等を離すと、シート材３がタッチパネル基板２から速やかに離間する。
【００４６】
また、第１の硬質層３１は、シート材３の形状を維持するための形状維持層としても機能する。これにより、タッチ入力を行っていないときのシート材３の撓みを抑制することができる。つまり、タッチ入力を行っていないときに、シート材３が操作者の意に反してタッチパネル基板２に接触してしまうことを抑制することができる。
また、第１の硬質層３１は、軟質層３２が直接タッチパネル基板２に接触してしまうことを防止する機能も有している。これにより、軟質層３２の破損を防止することができる。
【００４７】
また、第１の硬質層３１は、軟質層３２の下面と接合していることが好ましい。これにより、シート材３が指等により押圧されたときに発生する反力（シート材３が中立形状に戻ろうとする力）を大きくすることができる。そのため、タッチ入力後、入力面３３１から指等を離すと、シート材３がタッチパネル基板２からより速やかに離間する。また、第１の硬質層３１と軟質層３２とが接合しているため、第１の硬質層３１を介して、軟質層３２により弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｘｙを効率的に吸収することができる。なお、第１の硬質層３１と軟質層３２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、透明な接着剤を介して接合してもよい。
【００４８】
また、第１の硬質層３１の平均厚さをＴ３としたとき、Ｔ３／Ｔ１が、０．１〜０．３であることが好ましく、０．１〜０．２であることがより好ましい。これにより、タッチ入力していないときのシート材３の撓みを防止しつつ、軟質層３２で弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｘｙを効率よく吸収することができる。これに対し、Ｔ３／Ｔ１が上記下限値未満であると、シート材３の厚さや、第１の硬質層３１の構成材料によっては、第１の硬質層３１の機械的強度を確保することができず、第１の硬質層３１が破損してしまう場合がある。一方、Ｔ３／Ｔ１が前記上限値を超えると、シート材３の厚さによっては、軟質層３２での弾性表面波の吸収効率が著しく低下してしまう場合がある。
【００４９】
このような第１の硬質層３１の構成材料としては、軟質層３２を構成する軟質材料よりも硬質であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のようなポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、硬質ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、熱可塑性ポリウレタン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアセタール（ＰＡ）、ポリアリレート、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、高張力ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−酢酸ビニルケン化物（ＥＶＯＨ）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィドまたはこれを含むポリマーアロイのような各種樹脂材料、石英ガラス、ソーダガラスのような各種ガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
また、第１の硬質層３１は、タッチパネル基板２に対する離型性を有していることが好ましい。これにより、シート材３とタッチパネル基板２との密着をより確実に防止すことができる。上述した構成材料の中でも、フッ素樹脂やガラス材料を用いることで、優れた離型性を有する第１の硬質層３１を形成することができる。
また、第１の硬質層３１の構成材料のヤング率は、１．０〜１００ＧＰａであるのが好ましく、１０〜１００ＧＰａであるのがより好ましい。これにより、第１の硬質層３１の機械的強度を確保することができ、タッチ入力の際、第１の硬質層３１がタッチパネル基板２に接触することで破損してしまうことを防止することができる。これに対し、第１の硬質層３１の構成材料のヤング率が上記下限値未満であると、第１の硬質層３１の厚さによっては、第１の硬質層３１の機械的強度を確保することができず、タッチ入力の際、第１の硬質層３１がタッチパネル基板２に接触することで破損してしまう場合がある。一方、第１の硬質層３１の構成材料のヤング率が前記上限値を超えると、第１の硬質層３１の厚さなどによっては、シート材３が必要以上に硬くなってしまい、タッチパネル装置１の操作性が悪化する場合がある。
【００５１】
また、第１の硬質層３１のショアＡ硬さは、７０〜１００であることが好ましく、８０〜１００であることがより好ましい。これにより、第１の硬質層３１に適度な可撓性を与えつつ、シート材３の機械的強度を向上させることができる。これに対し、第１の硬質層３１のショアＡ硬さが上記下限値未満であると、タッチ入力時の押圧力によっては、タッチ入力の際、第１の硬質層３１がタッチパネル基板２に接触することで破損してしまう場合がある。一方、第１の硬質層３１のショアＡ硬さが前記上限値を超えると、シート材３が必要以上に硬くなってしまい、タッチパネル装置１の操作性が悪化する場合がある。
【００５２】
一方、第２の硬質層３３は、シート材３を構成する３層のうち、最も入力面３３１側に設けられている。つまり、第２の硬質層３３の上面が入力面３３１を構成している。そのため、タッチ入力時には、操作者によって第２の硬質層が直接押圧され、それにより、シート材３がタッチパネル基板２に接触する。
このような第２の硬質層３３は、タッチ入力時に、操作者が軟質層３２に直接触れてしまうことを防止する機能を有している。これにより、軟質層３２の破損を防止することができる。また、シート材３の機械的強度を確保することができる。また、シート材３の耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、第２の硬質層３３は、第１の硬質層３１とともに、シート材３の形状を維持するための形状維持層としての機能も有している。これにより、タッチ入力を行っていないときのシート材３の撓みを抑制することができる。
このような第２の硬質層３３は、軟質層３２の上面と接合していることが好ましい。これにより、シート材３が指等により押圧されたときに発生する反力（シート材３が中立形状に戻ろうとする力）を大きくすることができる。そのため、タッチ入力後、入力面３３１から指等を離すと、シート材３がタッチパネル基板２からより速やかに離間する。なお、第２の硬質層３３と軟質層３２との接合方法としては、特に限定されず、例えば、透明な接着剤を介して接合してもよい。
【００５４】
また、第２の硬質層３３の表面硬度（つまり、入力面３３１の硬度）は、鉛筆硬度で２Ｈ以上であることが好ましい。これにより、例えば操作者が爪の先や、ペン先で入力面３３１を引っかいてしまっても、入力面３３１に引っかき傷が付いてしまうことを抑制することができる。これに対して、第２の硬質層３３の表面硬度が上記下限値未満であると、入力面３３１と接触する物体によっても異なるが、入力面３３１に傷が付いてしまい、視認性、操作性が著しく低下してしまう場合がある。なお、本明細書中において、「鉛筆硬度」とは、ＪＩＳ−Ｋ５４００に準じて測定される値である。
【００５５】
また、第２の硬質層３３の厚さをＴ４としたとき、Ｔ４／Ｔ１が、０．３〜０．７であることが好ましく、０．５〜０．６であることがより好ましい。これにより、軟質層３２および第１の硬質層３１の機械的強度（つまり、厚さ）を確保しつつ、入力面３３１と軟質層３２との離間距離を大きくすることができる。その結果、タッチ入力の際に、入力面３３１に傷が付いてしまった場合でも、その傷が第２の硬質層３３を貫通して軟質層３２まで到達してしまうことを効果的に防止することができる。これにより、軟質層３２の破損を防止し、シート材３の耐久性を向上させることができる。これに対し、Ｔ４／Ｔ１が上記下限値未満であると、第２の硬質層３３構成材料によっては、タッチ入力の際に、入力面３３１に付いた傷が、第２の硬質層３３を貫通して軟質層３２まで到達し、軟質層３２が破損してしまう場合がある。一方、Ｔ４／Ｔ１が前記上限値を超えると、第１の硬質層３１および軟質層３２の構成材料によっては、第１の硬質層３１および軟質層３２の機械的強度を確保することができず、第１の硬質層および軟質層３２が破損してしまう場合がある。
【００５６】
また、Ｔ４は、Ｔ３よりも厚いことが好ましい。これにより、軟質層３２で弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｘｙを効率よく吸収させるとともに、シート材３の機械的強度を向上させることができる。
このような第２の硬質層３３の構成材料としては、前述した第１の硬質層３１の構成材料と同様であるため、説明を省略する。
【００５７】
また、第２の硬質層３３の構成材料のヤング率は、１．０〜１００ＧＰａであるのが好ましく、１０〜１００ＧＰａであるのがより好ましい。これにより、シート材３の機械的強度をより向上させることができる。これに対し、第２の硬質層３３の構成材料のヤング率が上記下限値未満であると、第２の硬質層３３および第１の硬質層３１の厚さによっては、シート材３の形状を維持することができない場合がある。つまり、操作者の意に反して、シート材３がタッチパネル基板２に接触してしまう場合がある。一方、第２の硬質層３３の構成材料のヤング率が前記上限値を超えると、第２の硬質層３３の厚さなどによっては、シート材３が必要以上に硬くなってしまい、タッチパネル装置１の操作性が悪化する（つまり、タッチ入力をするために過度な押圧力が必要になる）場合がある。
【００５８】
また、第２の硬質層３３のショアＡ硬さは、７０〜１００であることが好ましく、８０〜１００であることがより好ましい。これにより、第２の硬質層３３に適度な可撓性を与えつつ、シート材３の機械的強度を向上させることができる。これに対し、第２の硬質層３３のショアＡ硬さが上記下限値未満であると、第１の硬質層３１の厚さによっては、シート材３の形状を維持することができない場合がある。一方、第２の硬質層３３のショアＡ硬さが前記上限値を超えると、第１の硬質層３１の厚さなどによっては、シート材３が必要以上に硬くなってしまい、タッチパネル装置１の操作性が悪化する場合がある。
以上、シート材３について説明した。このようなシート材３とタッチパネル基板２との接触位置、つまり、タッチ位置は、検出部６によって検出される。
【００５９】
検出部６は、Ｘ受信子４３が受信した弾性表面波Ｗｖｘの受信信号の強度と、Ｙ受信子が受信したＷｖｙの受信信号の強度とに基づいて、タッチ位置のＸ座標およびＹ座標を検出するように構成されている。
検出部６は、図３に示すように、ＣＰＵ６０１と、ＣＰＵ６０１からの命令によりＸ送信子４１およびＹ送信子４２のそれぞれに駆動信号を出力する送信部６０２と、Ｘ受信子４３およびＹ受信子４４のそれぞれから受信信号が入力される受信部６０３と、受信部６０３に入力された信号を増幅する増幅器６０４と、増幅器６０４で増幅された信号を検波する検波器６０５と、検波器６０５で検波されたアナログ信号をデジタル信号に変換し量子化するＡ／Ｄ変換器６０６とを有している。
【００６０】
さらに、検出部６は、タッチ入力の有無を判断するための閾値が格納されたＲＯＭ６０７と、後述する「基準値」を格納する第２ＲＡＭ６０９と、後述する「測定値」を格納する第１ＲＡＭ６０８と、測定値と基準値とを比較し、タッチ位置を判断する判断部６１０と、判断部６１０で判断されたタッチ位置を出力する通信手段６１１とを有している。
ここで、「基準値」とは、タッチパネルの使用準備（キャリブレーション）作業として、シート材３を押圧しない状態で、受信部６０３で受信した弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙの受信信号をＡ／Ｄ変換器６０６で量子化した値である。
【００６１】
タッチパネル基板２上を伝搬する弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙは、それぞれ、前述したようにシート材３が接触した位置を通過する際に減衰するが、小突起２３を通過する際にも減衰する。そのため小突起２３の位置においても、図５（ｂ）に示すような、受信信号の欠落が発生する。そこで、前述したように、基準値を予め測定し、第２ＲＡＭ６０９に格納しておくことで、小突起２３での受信信号の欠落を把握することができる。
また、「測定値」とは、タッチ入力中に、受信部６０３で受信した弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙの受信信号をＡ／Ｄ変換器６０６で量子化した値である。
【００６２】
具体的には、図４（ａ）に示すように、操作者が指等でシート材３の入力面３３１をタッチ（押圧）すると、タッチ入力位置におけるシート材３が撓み、タッチパネル基板２の入力対応領域２２に接触する。すると、入力対応領域２２上を伝搬する弾性表面波Ｗｖｘ、Ｗｖｙがシート材３との接触部を通過する際に、シート材３によって吸収され減衰する。そのため、図４（ｂ）に示すように、Ｘ受信子４４にて受信した信号（測定値）には、タッチによる信号の欠落部が発生している。
【００６３】
判断部６１０は、測定値の欠落部と、基準値における前記欠落部に対応する部分とを比較し、その差分が閾値を超えているか否かを判断する。前記差分が閾値を超えている場合には、さらに、Ｘ受信子４４が受信信号を検出してから前記欠落部が発生するまでの時間Ｔｇを計測することにより、タッチ入力位置のＸ座標を特定する。タッチ入力位置のＹ座標を特定する場合においても同様である。
【００６４】
なお、前記差分が閾値を超えていない場合には、判断部６１０は、タッチ入力位置のＸ座標を特定しない。つまり、タッチ入力が行われたとは判断しない。このように、閾値を設けることで、タッチ位置の誤検出を防止することができる。
以上のように、検出部６は、Ｘ受信子４３により検出された弾性表面波Ｗｖｘと、Ｙ受信子４４により検出された弾性表面波Ｗｖｙとに基づいて、タッチ入力位置のＸＹ座標を検出する。
判断部６１０で判断されたタッチ位置のＸＹ座標は、通信手段６１１から出力される。
【００６５】
次に、上記のようなタッチパネル装置１の使用方法（作用）の一例について説明する。
図６は、図１に示すタッチパネル装置の使用方法を説明するための図であり、（ａ）は、タッチパネル装置にタッチ入力を行った様子を示す模式図、（ｂ）は、シート材を押圧しない状態での弾性表面波の強度の経時変化（つまり、基準値）と、シート材を押圧した状態での弾性表面波の強度の経時変化（つまり、測定値）とを合わせて示すグラフ、（ｃ）は、測定値から基準値を差し引いた差分を示すグラフである。
【００６６】
［１］タッチパネル装置１の使用準備（キャリブレーション）作業として、シート材３を押圧しない状態で弾性表面波の受信信号を測定する。まず、タッチパネル基板２上に弾性表面波を送信し、小突起２３の位置において減衰した弾性表面波を受信して、検出部６に入力する。これにより、図６（ｂ）に示すように、小突起２３の位置における信号強度が低下した基準値９１が生成される。この基準値９１を図３に示す第２ＲＡＭ６０９に格納する。
【００６７】
［２］次に、タッチパネル装置１にタッチ入力を行い、そのタッチ入力位置の検出を行う。まず、図６（ａ）に示すタッチパネル基板２上に弾性表面波を送信する。そして、入力面３３１を指等で押圧することで、シート材３をタッチパネル基板２に接触させ、シート材３の軟質層３２で弾性表面波を吸収する。これにより、タッチパネル基板２を伝播する弾性表面波が減衰する。そして、この弾性表面波を受信して、検出部６に入力する。これにより、図６（ｂ）に示すように、小突起２３の位置およびタッチ入力位置のそれぞれにおける信号強度が低下した測定値９２が生成される。そして、この測定値９２を図３に示す第１ＲＡＭ６０８に格納する。
【００６８】
［３］次に、検出部６における判断部６１０は、第２ＲＡＭ６０９から基準値を読み出し、第１ＲＡＭ６０８から測定値を読み出して、図６（ｃ）に示すように、両者の差分９７を算出する。タッチ入力位置では、基準値９１には受信強度の低下がなく、測定値９２の受信強度のみが低下しているので、比較的大きな差分９７が発生している。これに対して小突起２３の位置では、基準値９１および測定値９２のいずれも受信強度が同等に低下しているので、差分９７はほとんど０になっている。
【００６９】
次に判断部６１０は、図６（ｃ）に示す差分９７と、予めＲＯＭ６０７に登録された閾値９６とを比較する。そして、差分９７が閾値９６を超えた場合に、その位置をタッチ入力位置として検出する。なお閾値９６として、基準値または測定値に重畳するノイズレベルより大きな値を設定しておけば、タッチ入力位置の誤検出を低減することができる。
【００７０】
＜電気光学装置の第１実施形態＞
次に、本発明のタッチパネル装置を装着した電気光学装置について、表示装置が液晶表示装置である場合を例にして説明する。
図７は、本発明の電気光学装置の第１実施形態を示す縦断面図、図８は、図７に示す電気光学装置が備える液晶装置の分解斜視図である。なお、以下の説明では、図７、８の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７１】
電気光学装置１０は、液晶装置１０１と、図１に示すタッチパネル装置１とを有している。
液晶装置１０１は、ガラス等の透明材料からなる１対の下部基板１００および上部基板２００が対向配置されている。下部基板１００と上部基板２００との間にはスペーサ（図示せず）が配置され、両者の間隔が例えば５μｍ程度に保持されている。また、下部基板１００および上部基板２００は、それぞれ、熱硬化型や紫外線硬化型などの接着剤からなる封止部材３００によって、周縁部が接合されている。
【００７２】
図８に示すように、封止部材３００の一部には、下部基板１００および上部基板２００のそれぞれから外側に突出した液晶注入口３２０が設けられている。その液晶注入口３２０から、下部基板１００と上部基板２００と封止部材３００とによって囲まれた空間に、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶などの液晶材料が封入されている。その液晶が注入された後に、液晶注入口３２０が封止材３１０によって封止されている。
【００７３】
下部基板１００の内面には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなるコモン電極１２０がストライプ状に形成されている。また上部基板２００の内面には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなるセグメント電極２２０がストライプ状に形成されている。なおセグメント電極２２０およびコモン電極１２０は直交するように配置され、その交点付近が液晶装置の画素となっている。
【００７４】
一方、下部基板１００の外側には入射側偏光板１８０が配置され、上部基板２００の外側には出射側偏光板２８０が配置されている。なお入射側偏光板１８０および出射側偏光板２８０は、それぞれの透過軸が所定角度（例えば約９０°）で交差するように配置されている。また、入射側偏光板１８０の外側には、バックライト２０が配置されている。
一方、下部基板１００が上部基板２００の側方に張り出し形成され、その張り出し部１１０にコモン電極１２０が延長形成されている。また張り出し部１１０の先端には、液晶装置１０と他の基板とを接続するための配線パターン１３０が形成されている。そして、配線パターン１３０とコモン電極１２０との間には、他の基板からの信号に基づいてコモン電極１２０を駆動するための駆動用ＩＣ３８０が実装されている。同様に、上部基板２００にも張り出し部２１０が形成され、その張り出し部２１０にセグメント電極２２０が延長形成されて、セグメント電極２２０を駆動するための駆動用ＩＣ３９０が実装されている。
【００７５】
図７に示すように、下部基板１００の内面には、複数の画素４０に対応して、カラーフィルタを構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の色材層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂが形成されている。なお、各色材層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂの間には遮光膜１５０が形成され、隣接する画素４０からの光洩れが防止されている。また、各色材層１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂおよび遮光膜１５０の表面には平坦化膜（保護膜）１７０が形成され、その平坦化膜１７０の表面にコモン電極１２０が形成されている。そのコモン電極１２０の表面には、電界無印加時における液晶の配向状態を規制する配向膜１４０が形成されている。
【００７６】
一方、上部基板２００の内面にはセグメント電極２２０が形成されている。そのセグメント電極２２０の表面には、電圧無印加時における液晶の配向状態を規制する配向膜２４０が形成されている。なお、上部基板２００の配向膜２４０による液晶の配向方向と、下部基板１００の配向膜１４０による液晶の配向方向とが、所定角度（例えば約９０°）で交差するように各配向膜１４０、２４０が形成されている。
【００７７】
そして、バックライト２０からの光が入射側偏光板１８０に入射すると、入射側偏光板１８０の透過軸に沿った直線偏光のみが入射側偏光板１８０を透過する。入射側偏光板１８０を透過した直線偏光は、両基板１００、２００に挟持された液晶層３５０を透過する過程で、電界無印加時における液晶の配向状態にしたがって旋光する。液晶層３５０を透過した直線偏光のうち、出射側偏光板２８０の透過軸と一致する成分のみが、出射側偏光板２８０を透過する。
【００７８】
また、コモン電極１２０またはセグメント電極２２０のいずれか一方にデータ信号が供給され他方に走査信号が供給されると、両電極１２０、２２０の交点の画素４０に配置された液晶層３５０に電圧が印加される。その電圧レベルに応じて液晶分子の配向状態が変化し、液晶層３５０に入射した直線偏光の旋光角度が調整される。これにより、液晶装置１０の画素４０ごとに光透過率が制御され、画像表示が行われるようになっている。
【００７９】
そして、この電気光学装置１０では、以上のように構成された液晶装置１０１に、図１に示すタッチパネル装置１が装着されている。
タッチパネル装置１は、そのタッチパネル基板２の下面が、液晶装置１０１の出射側偏光板２８０の上面に、接着剤９０を介して接着されるとともに、検出したタッチ入力位置のデータに基づいて液晶装置１０１の駆動が制御されるように、液晶装置１０１に電気的に接続されている。
【００８０】
＜電気光学装置の第２実施形態＞
次に、本発明の電気光学装置の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の電気光学装置の第２実施形態を示す縦断面図である。
以下、第２実施形態の電気光学装置について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８１】
第２実施形態の電気光学装置１０Ａは、液晶装置１０１の出射側偏光板２８０が省略されており、タッチパネル装置１の第２の硬質層３３を偏光板として用いる以外は、前記第１実施形態の電気光学装置と同様である。
このような第２実施形態の電気光学装置によっても、前記第１実施形態の電気光学装置と同様の作用・効果が得られる。さらに、第２実施形態の電気光学装置では、偏光板（第２の硬質層３３）をタッチパネル装置１と液晶装置１０１とで共用していることにより、部品点数が削減され、装置を薄型化することができる。
【００８２】
＜電子機器＞
次に、前述したような電気光学装置１０、１０Ａを備える本発明の電子機器（液晶表示装置）について、図１０に示す実施形態に基づき説明する。
図１０は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、前述の電気光学装置１０（１０Ａ）と、図示しないバックライトとを備えている。
【００８３】
なお、本発明の電子機器は、図１０の携帯電話機の他にも、例えば、パーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、ディジタルスチルカメラ、投射型表示装置、テレビ、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部、モニタ部として、前述した本発明のタッチパネル装置が適用可能なことは言うまでもない。
【００８４】
以上、本発明のタッチパネル装置、電気光学装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のタッチパネル装置、電気光学装置および電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、前述した実施形態では、シート材が３層構造となっているものについて説明したが、少なくとも軟質層と硬質層の２層構造であればよい。つまり、（１）軟質層と、軟質層の下側（タッチパネル基板側）に設けられた硬質層との２層構造であってもよいし、（２）軟質層と、軟質層の上側に設けられた硬質層との２層構造であってもよいし、（３）軟質層が２層以上設けられていてもよいし、（４）硬質層が３層以上設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明のタッチパネル装置の実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すタッチパネル装置の平面図である。
【図３】図１に示すタッチパネル装置が備える制御部のブロック図である。
【図４】タッチ入力位置における弾性表面波の強度変化を説明するための図である。
【図５】小突起の位置における弾性表面波の強度変化を説明するための図である。
【図６】図１に示すタッチパネル装置の使用方法を説明するための図である。
【図７】本発明の電気光学装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図８】図７に示す電気光学装置が備える液晶装置の分解斜視図である。
【図９】本発明の電気光学装置の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１……タッチパネル装置  ２……タッチパネル基板  ２１……額縁部  ２２……入力対応領域  ２３……小突起  ３……シート材  ３１……第１の硬質層  ３２……軟質層  ３３……第２の硬質層  ３３１……入力面  ４１……Ｘ送信子  ４２……Ｙ送信子  ４３……Ｘ受信子  ４４……Ｙ受信子  ５１、５２、５３、５４……反射配列  ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ……反射エレメント  ６……検出部  ６０１……ＣＰＵ  ６０２……送信部  ６０３……受信部  ６０４……増幅器  ６０５……検波器  ６０６……Ａ／Ｄ変換器  ６０７……ＲＯＭ  ６０８……第１ＲＡＭ  ６０９……第２ＲＡＭ  ６１０……判断部  ６１１……通信手段  ７……スペーサ部材（封止部材）  ８……ガス層  ９１……基準値  ９２……測定値  ９６……閾値  ９７……差分  １０、１０Ａ……電気光学装置  １０１……液晶装置  ２０……バックライト  ４０……画素  ９０……接着剤  １００……下部基板  １１０……張り出し部  １２０……コモン電極  １３０……配線パターン  １４０……配向膜  １５０……遮光膜  １６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ……色材層  １７０……平坦化膜  １８０……入射側偏光板  ２００……上部基板  ２１０……張り出し部  ２２０……セグメント電極  ２４０……配向膜  ２８０……出射側偏光板  ３００……封止部材  ３１０……封止材  ３２０……液晶注入口  ３５０……液晶層  ３８０、３９０……駆動用ＩＣ  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口
【図１】
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【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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