JP2001142638A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋外でも視認性がよく、高温下に放置された
後も見栄えや操作性が劣化しないタッチパネルを提供す
る。 【解決手段】 内面側にそれぞれ抵抗膜１１１、１３１
が形成された上側面状部材１１０と下側面状部材１３０
とをドット状スペーサ１６０を介して対向配置して構成
されるタッチパネル１００において、上側面状部材１１
０は、外側から膨らみ防止フィルム１０１、偏光板１０
２、λ／４位相差板１０３および光等方性フィルム１０
４の順に貼り合わせて形成される。膨らみ防止フィルム
１０１には、その下層の偏光板１０２等に比べて熱収縮
率が大きな非熱処理のＰＥＴフィルムが使用されてお
り、高温下で膨らみ防止フィルム１０１の方が偏光板１
０２より大きく収縮するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防眩性を有するタ
ッチパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】タッチパネルは、例えば、極薄ガラス
（下側面状部材）と可撓性の透明樹脂フィルム（上側面
状部材）の各対向面に抵抗層を形成すると共に、双方の
面状部材をスペーサを介して一定の間隔で対向配置して
構成される。こうしたタッチパネルについては、その用
途の拡大に伴って、今までにない付加価値が要求されて
きている。特に、液晶表示板と組み合わされ、カーナビ
ゲーション装置など屋外で使用する装置に使用される場
合には、外光のタッチパネル表面での反射により液晶表
示板の表示内容の視認性が低下するのを防ぐために、上
側面状部材の表面に偏光板を積層することにより防眩性
を持たせている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような偏光板は、通常、樹脂フィルムで形成されてお
り、このように偏光性を有する樹脂フィルムは、その熱
線膨張係数が、下側面状部材であるガラスに比べて８〜
９倍も大きいという物理特性を有している。上下面状部
材の素材の熱線膨張係数に大きな差があると、温度上昇
に伴って、偏光板を含めた上側面状部材が全体的に外側
に浮いてしまい、見栄えが大変悪くなる上に、下側面状
部材との間隔が大きくなるので、タッチパネルを動作さ
せるために必要な押圧力が増大し、操作性が大変悪くな
ってしまう。最近は、液晶表示板の大型化に伴って、タ
ッチパネルも大型化される傾向にあり、このような場合
には、ますます上側面状部材の浮きが大きくなって操作
性の劣化も著しくなる。

【０００４】上記問題を解消するため、偏光板の表面に
当該偏光板よりも熱線膨張率の小さな樹脂フィルムを積
層して当該偏光板の膨らみを押さえ込むように構成する
ことが考えられる。このような樹脂フィルムとしてポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを偏光板の
上面に積層して実験したところ、通常の温度域において
は好結果が得られたが、特に６０°Ｃを超える高温の雰
囲気下に長時間放置した後、取り出して常温（約２５°
Ｃ）に戻したところ、膨らみが生じ、見栄えが悪い上に
操作性が劣化するという事実が判明した。

【０００５】特に、炎天下の駐車場で駐車させている自
動車内においては、ダッシュボード付近は、容易に８０
°Ｃ程度まで温度が上昇するので、このような環境下に
タッチパネルを装着したカーナビゲーション装置などを
設置している場合には、上述のように上側面上部材の膨
らみが生じ、それだけで製品価値がなくなってしまう。
これでは、せっかく視認性を向上するために偏光板を設
けて付加価値を高めようとした意味がなくなる。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、屋外などにおける視認性を確保するために
偏光性を有する上側面状部材を使用したタッチパネルで
あって、特に高温の環境下に置かれても見栄えや操作性
が劣化することがないタッチパネルを提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、第１の面状部材と第１の面状部材より可
撓性の大きな第２の面状部材がスペーサ部材を介して一
定間隔をおいて対設され、両部材の対向内面にそれぞれ
第１と第２の抵抗膜が形成されると共に、第２の面状部
材の外側表面に第３の面状部材が積層されてなるタッチ
パネルにおいて、前記第２の面状部材は、偏光性を有す
ると共に、前記第３の面状部材は、前記第２の面状部材
と等しいか、もしくはそれよりも大きな熱収縮率を有す
ることを特徴としている。

【０００８】また、本発明は、上記第３の面状部材の熱
線膨張係数が、第２の面状部材より小さいことを特徴と
する。さらに、本発明は、上記第２の面状部材と第３の
面状部材が、応力緩和性のある接着剤にて接着されてい
ることを特徴とする。ここで、上記応力緩和性のある接
着剤の粘弾性は、１．０×１０⁵ｄｙｎ／ｃｍ² 以上、
１．２×１０⁶ｄｙｎ／ｃｍ² 以下であり、好ましく
は、４．０×１０⁵ｄｙｎ／ｃｍ² 以上、８．０×１０
⁵ｄｙｎ／ｃｍ²以下であることを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、上記第１の面状部材の外
側に第１のλ／４位相差板が第１の面状部材にほぼ平行
に配設されると共に、第２の面状部材が、偏光板を含む
複数の層からなり、当該偏光板の内側に第２のλ／４位
相差板が積層されてなることを特徴とする。また、さら
に、本発明は、上記第２の抵抗膜が、第２のλ／４位相
差板の内側の面に直接形成されてなることを特徴とす
る。

【００１０】

【実施の形態】以下、本発明のタッチパネルに係る実施
の形態を、図面を参照しながら説明する。 （タッチパネルの全体構成）図１は、本実施の形態に係
るタッチパネルの斜視図である。

【００１１】図１に示すようにタッチパネル１００は、
上側面状部材１１０と下側面状部材１３０をスペーサ１
４０を介して積層することにより構成される。上側面状
部材１１０は、タッチパネル１００において操作者から
の指や入力ペンを用いた入力を受け付ける側の透明かつ
可撓性を有する面状部材であり、後述するように複数枚
の樹脂フィルムを積層して構成される。また、１２０
は、内部の電極と接続されるコネクタ部である。

【００１２】図２は、図１のタッチパネル１００の分解
図である。同図に示すようにスペーサ１４０は、コネク
タ部１２０を装着する部分を除いてフレーム状に形成さ
れており、その素材としては、ＰＥＴフィルムなどが使
用される。このスペーサ１４０の両面に接着剤が塗布さ
れ、上側面状部材１１０と下側面状部材１３０がその周
縁部において貼着される。

【００１３】スペーサ１４０より内側の上側面状部材１
１０と下側面状部材１３０の隙間には、ドット状スペー
サ１６０が、所定の間隔をおいて設けられており、上記
フレーム状のスペーサ１４０と協働して、上下面状部材
１１０、１３０の対向面の間隔がほぼ均一に１００μｍ
程度に保たれるようになっている。上側面状部材１１０
のうち、下側面状部材１３０に対向する側の主表面に
は、ＩＴＯ（indium tin oxide：インジウム−すず酸化
物）で形成される抵抗膜１１１が、スパッタリングによ
り略全面に形成されている。また、抵抗膜１１１の対向
する２側辺には電極１１２が設けられている。そして、
前記主表面の残余の領域であってコネクタ部１２０と対
向する部位には、コネクタ部１２０側の一対の接続電極
１２２、１２２と接続するための一対の電極端部１１
４、１１４が形成され、この電極端部１１４、１１４と
前記抵抗膜１１１の２側辺に設けられた電極１１２、１
１２との間が配線パターン１１３，１１３で接続されて
いる。

【００１４】下側面状部材１３０は、極薄ガラスであ
り、上側面状部材１１０に対向する側の主表面には、同
じくＩＴＯからなる抵抗膜１３１がスパッタリングによ
り略全面に設けられている。抵抗膜１３１の対向する２
側辺であって、前記上側抵抗膜１１１に形成された電極
１１２，１１２の対向方向と直交する方向の側辺には、
電極１３２、１３２が形成されている。そして、前記主
表面の残余の領域には、上側面状部材１１０と同様、コ
ネクタ部１２０側の一対の接続電極１２３、１２３と接
続する一対の電極端部１３４、１３４が形成され、この
電極端部１３４、１３４と前記抵抗膜１３１の２側辺に
設けられた電極１３２、１３２とを接続する配線パター
ン１３３，１３３が形成されている。

【００１５】コネクタ部１２０は、ＰＥＴやポリイミド
などからなるフィルム素材に、銀を素材とする４本のフ
レキシブルワイヤ１２９を挟み込んで成る接続用ケーブ
ル１９０の一方の端部であり、前記上下面状部材１１
０，１３０の電極端部１１４、１１４、１３４、１３４
と接続される接続電極１２２、１２２、１２３、１２３
を上下表面に露出形成し、前記フレキシブルワイヤ１２
９の終端をこの接続電極１２２、１２２、１２３、１２
３と接続した構成となっている。

【００１６】４本のフレキシブルワイヤと４つの接続電
極とを分割せずに１つのコネクタ部に集約するのは、材
料費と工数との両面からコストを抑制するためである。
タッチパネルを組み立てた状態においては、上側接続電
極１２２、１２２は上側電極端部１１４、１１４と、下
側接続電極１２３、１２３は下側電極端部１３４、１３
４と、それぞれ接着されている。この部分の接着は、各
取り出し部の共通の素材である銀にカーボンを混練りし
た導電性ペーストを付着させた上で、両側から熱圧着す
ることにより行われる。

【００１７】なお、コネクタ部１２０の上下接続電極１
２２，１２３の間には、切れ込み１２１が設けられ、こ
れにより上下面状部材１１０，１３０の膨張率の差から
生じる応力を解消するようにしている。すなわち、温度
上昇により面状部材の膨張が起こると、この上下二つの
面状部材に膨張が生じるが、この切れ込み１２１を設け
ることにより、上側面状部材１１０と下側面状部材１３
０との熱膨張量の差に基づいてコネクタ部１２０に作用
する応力を吸収することが可能となり、広い温度範囲で
使用してもこの部分で接触不良や断線を起こしにくいと
いう効果が得られる。

【００１８】（タッチパネル１００の積層構造）図３
は、上記タッチパネル１００の積層構造を示す部分拡大
断面図であり、説明の便宜上、このタッチパネル１００
が装着される液晶表示板２００の積層構造も合わせて示
している。同図に示すように上側面状部材１１０は、外
側から順に、膨らみ防止フィルム１０１、偏光板１０
２、λ／４位相差板１０３および光等方性フィルム１０
４を図示しない接着剤により貼り合わせて積層すること
により構成されており、最下層の光等方性フィルム１０
４に、上記抵抗膜１１１が形成される。

【００１９】なお、本実施の形態では、膨らみ防止フィ
ルム１０１として、製造後に熱処理を施していないＰＥ
Ｔフィルム（以下、「非熱処理ＰＥＴフィルム」とい
う。）が使用されている。この上側面状部材１１０と下
側面状部材１３０がドット状スペーサ１６０を介して対
向配置され、下側面状部材１３０の対向面にも抵抗膜１
３１が形成される。

【００２０】次の表１に、本実施の形態における各積層
材料の厚さ、およびその熱線膨張係数の大きさを示す。

【００２１】

【表１】 なお、偏光板１０２は、実際は、ヨウ素や二色性染料な
どの二色性色素を吸着配向させたポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）の延伸フィルムに、保護フィルムとしてのト
リアセチルアセテート（ＴＡＣ）フィルムを上下から挟
み込むようにして貼り合わせて形成したものを使用して
いる。本実施の形態に使用したものは、ＰＶＡフィルム
の厚さが２０μｍ、ＴＡＣフィルムの２枚分の厚さが１
１６μｍ（＝５８μｍ×２）であり、薄いＰＶＡフィル
ムが厚いＴＡＣフィルムの膨張に依存して伸びるので、
偏光板１０２全体の熱線膨張係数も、ＴＡＣフィルムの
熱線膨張係数（５．４×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／°Ｃ）にほ
ぼ等しくなる。

【００２２】また、λ／４位相差板１０３は、ポリカー
ボネイト（ＰＣ）フィルムを素材にして形成される。一
方、光等方性フィルム１０４は、入射する全ての光に対
して偏光性を有しない樹脂フィルムであり、本実施の形
態では、脂肪族環状構造を有するノルボルネン系の熱可
塑性透明樹脂であって、具体的にはＪＳＲ社製のアート
ンフィルム（「アートン」は、同社の登録商標）を使用
している。当該樹脂フィルムは、透明性や表面硬度およ
び耐熱性の点で優れており、タッチパネルに適するもの
である。

【００２３】タッチパネル１００のすぐ下方には、透過
型の液晶表示板２００が配設される。この液晶表示板２
００は、液晶セル２０１の上面と下面に偏光板２０２，
２０３を配してなる公知の構成であり、偏光板２０２の
上面にはさらにλ／４位相差板２０４が貼り合わせてあ
る。そして、液晶表示板２００の下方には図示しないバ
ックライト用の光源が配されている。

【００２４】なお、このλ／４位相差板２０４は、必ず
しも液晶表示板２００の表面に積層する必要はなく、例
えば、タッチパネル１００の下側面状部材１３０の液晶
表示板２００側の面に貼り合わせるようにしてもよい。
要するにλ／４位相差板２０４が、液晶表示板２００と
下側面状部材１３０の間に介在さえすれば、次に述べる
液晶表示板２００の表示内容の視認性の向上の効果を得
ることができる。

【００２５】以下、上記偏光板１０２、λ／４位相差板
１０３、２０４によってもたらされる効果について説明
する。偏光板１０２は、液晶表示板２００の偏光板２０
２と偏光軸が同じになるように配設されており、λ／４
位相差板１０３は、その光学軸が、偏光板１０２の偏光
軸と４５°の角度をなすように配置されている。

【００２６】膨らみ防止フィルム１０１表面から入射し
た外光は、偏光板１０２により直線偏光光となり、さら
にλ／４位相差板１０３により円偏光光となる。この円
偏光光は、下側面状部材（ガラス）１３０もしくは液晶
表示板２００の表面や抵抗膜１１１、１３１表面で一部
反射され、再びλ／４位相差板１０３に入射して直線偏
光光となるが、反射の際に位相がπ／２ずれるため、こ
の直線偏光の偏光面は、入射時の直線偏光に対して９０
°回転している。したがって、この直線偏光が偏光板１
０２を透過することはない。

【００２７】そのため、外光がタッチパネル１００内に
入射しても内部での反射光が外部に漏れないので、眩し
くなく、屋外で使用しても液晶表示板２００で表示され
た内容をはっきりと視認することができる。また、液晶
表示板２００の表面に取着されたλ／４位相差板２０４
の光学軸は、偏光板２０２の偏光軸に対して４５°の角
度をなすように配設される。但し、これを通過したバッ
クライトの円偏光光の回転方向が、上記λ／４位相差板
１０３を通過した入射光の回転方向とは逆方向になるよ
うに設置される。

【００２８】このようにすることにより、液晶表示板２
００の偏光板２０２を通過して直線偏光光となったバッ
クライト光は、λ／４位相差板２０４により円偏光光に
変換され、さらにλ／４位相差板１０３を通過するとき
に直線偏光光に戻るが、上述のようにλ／４位相差板２
０４とλ／４位相差板１０３とは、互いの遅相軸を直交
させて配置されているので、λ／４位相差板１０３を通
過して得られた直線偏光光の偏光面の方向が元に戻っ
て、偏光板２０２を通過した直後の直線偏光光の偏光面
の方向と等しくなっている。一方、偏光板１０２と偏光
板２０２は、その偏光軸が等しくなるように配設されて
いるので、λ／４位相差板１０３を通過して直線偏光光
となったバックライト光の偏光面は、偏光板１０２の偏
光軸と平行となり、バックライト光はそのまま偏光板１
０２を通過することができる。したがって、防眩性を得
るために設けた偏光板１０２、λ／４位相差板１０３に
よって、バックライト光の透過が妨げられずに外部に放
射されるので、バックライトの光源の出力を上げなくて
も光量不足となることがなく、視認性を十分確保するこ
とができる。

【００２９】さて、表１を見ても分かるように、偏光板
１０２やλ／４位相差板１０３、光等方性フィルム１０
４の各熱線膨張係数は、下側面状部材であるガラスのそ
れに比較して、ほぼ８〜９倍にもなるため、温度が上昇
するとその膨張量もガラスに比べて非常に大きなものと
なる。上側面状部材１１０と下側面状部材１３０は、そ
の周縁部においてスペーサ１４０を介してしっかりと固
着されているので、そのままでは、上側面状部材１１０
の熱膨張による伸び量が上方に逃げて浮いてしまうた
め、通常の温度域でも「膨らみ」が生じ、見栄えや操作
性が劣化するのは前述の通りである。

【００３０】しかし、本実施の形態によれば、上側面状
部材１１０の最上面に、熱線膨張係数が偏光板１０２や
光等方性フィルム１０４などより小さなＰＥＴフィルム
を使用し、その中でも熱収縮率の大きな非熱処理ＰＥＴ
フィルムを膨らみ防止フィルム１０１として敢えて使用
することにより、通常の温度域のみならず７０°Ｃ程度
の高温に長時間放置した後であっても、ほとんど「膨ら
み」が発生しない優れたタッチパネルを得ることが可能
となった。

【００３１】以下、実験例を示しながら、その作用効果
について説明する。 （実験結果）次に示す表２、表３、表４は、上記膨らみ
防止フィルム１０１として非熱処理ＰＥＴフィルムを使
用することにより上側面状部材１１０の「膨らみ」が、
解消されることを示す比較実験例である。

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】 ここで各実験結果は、雰囲気温度が、−２０°Ｃ、７０
°Ｃでは、湿度のほとんどないドライ状態で、４０°
Ｃ、５０°Ｃ、６０°Ｃでは、湿度を高湿の９０％に設
定し、各雰囲気下で３００時間放置した場合と、当該雰
囲気から取り出して通常の温湿度に２４時間放置した場
合のそれぞれについて、最大膨らみ量を実測して得られ
たデータである。

【００３５】実験に用いられたタッチパネルの各部材の
素材と厚さは、表１に示したものとと同様であるが、膨
らみ防止フィルム１０１として、表２の実験例では、熱
処理ＰＥＴフィルムを使用し、従来通りの通常の接着剤
で偏光板１０２と貼り合わせて構成されている。また、
表３の実験例では、熱処理ＰＥＴフィルムを後述する応
力緩和性接着剤（応力緩和性糊）を使用して偏光板１０
２と貼り合わせたものを使用している。表４の実験例で
は、非熱処理ＰＥＴフィルムを同じく応力緩和性接着剤
を使用して偏光板１０２と貼り合わせたものを使用して
いる。また、各実験例におけるタッチパネル１００のサ
イズは、２６０ｍｍ×２０５ｍｍ（１２．１インチ）で
ある。

【００３６】各表における膨らみ数値は、通常の温湿度
（約２５°Ｃ、湿度５０％）における上側面状部材１１
０の厚さ方向の位置を基準面にして、当該生じた膨らみ
の一番大きな個所における上記基準面からの変位量をｍ
ｍ単位で示す。また、作動重量の欄は、タッチパネルの
操作性の評価を示すものであって、通常の入力ペン（ポ
リアセタール製、ペン先Ｒ０．８ｍｍ）の先端をタッチ
パネルの表面に当てて当該作動重量を負荷した場合にお
ける評価を示している。本実験では、それぞれ同じ仕様
の１０枚のタッチパネルについて評価実験を繰り返し、
該当する作動重量を負荷しながら入力ペンをタッチパネ
ルに押圧したときに、１０枚の全てについてタッチパネ
ルが動作する場合に「○」とし、１枚でも動作しなかっ
た場合に「△」とし、全て動作しなかった場合には
「×」としてそれぞれ評価している。

【００３７】小さな作動重量において評価が「○」とな
る程、操作性が優れているのは言うまでもない。実用的
なレベルとしては、各雰囲気から取り出した後におい
て、作動重量が１００ｇ〜１３０ｇ以下で「○」と評価
されることが望ましく。反対に作動重量が２００ｇを超
えても「△」としか評価されないような場合には、操作
性が大変悪く、製品としての価値が低くなる。

【００３８】さて、表２の実験例に示すように、熱処理
ＰＥＴフィルムを偏光板１０２に通常の接着剤で貼り付
けた場合には、雰囲気から取り出し後の操作性は、４０
°Ｃの雰囲気下にあったものについてのみ作動重量８０
ｇで「○」の評価となったが、それよりも高い温度で
は、５０°Ｃの場合でも作動重量が１３０ｇのときによ
うやく「○」と評価され、操作性はあまりよくなかっ
た。因みに、膨らみ防止フィルム１０１を貼付していな
い従来の製品の場合には、４０°Ｃ（湿度９０％）の雰
囲気中に２４時間放置しただけで、膨らみが２．５ｍｍ
も生じて、大変見栄えが悪くなると共に、操作性の評価
も作動重量が２００ｇ以上でも評価が「×」であったの
で、これに比べると改善されたと言えるが、さらに改善
すべく本願発明者が研究を重ねたところ、偏光板１０２
と膨らみ防止フィルム１０１とを貼り合わせる接着剤
を、乾燥しても弾性が残る接着剤（応力緩和性接着剤）
を使用した場合に、表３の実験例に示すように取り出し
後の操作性が、７０°Ｃの高温の雰囲気下に置かれてい
た場合を除き、他の全ての場合において「○」と評価さ
れる良好な結果を得た。

【００３９】このような実験結果の差異が生じたのは、
次のような理由によるものと考えられる。すなわち、温
度上昇により生ずる偏光板１０２の熱膨張を、より熱膨
張の少ない膨らみ防止フィルム１０１を上面に貼り合わ
せて上から押さえ込むことにより「膨らみ」を防止する
ことができるが、４０°Ｃ以上の高温にすると、双方の
部材に生じる熱応力の差も増大し、これが長時間継続す
ることにより、膨らみ防止フィルム１０１と偏光板１０
２との接着層で、当該熱応力を緩和する方向に「ずれ」
を生じる。その後、当該雰囲気中から取り出して常温中
に放置すると、その位置ずれが解消されない状態のま
ま、熱線膨張係数の大きな偏光板１０２の方が膨らみ防
止フィルム１０１より多く縮むので、今度は、外側の膨
らみ防止フィルム１０１の方にたわみができて、その分
だけ外側に膨らみを生ずるのである。しかし、実験例
のように従来使用されていた通常のフィルムの接着剤の
代わりにより弾力性の強い応力緩和性接着剤を使用し、
上記両部材間の拮抗する熱応力を当該接着層で吸収させ
て緩和するように構成することにより、高温時に発生し
た膨らみ防止フィルム１０１と偏光板１０２間の一時的
な「ずれ」が、常温に戻ったときに接着剤自身の弾性力
により解消されて元の位置関係に戻るので、「膨らみ」
を生じなくすることができるのである。

【００４０】このような応力を緩和する特性（応力緩和
性）は、接着剤の粘弾性Ｇ’（弾性モジュラスともい
う。）の大きさで表すことができ、実験に使用した接着
剤では乾燥後の粘弾性が５．４×１０⁵ｄｙｎ／ｃｍ
²（測定条件：２５°Ｃ、１０Ｈｚ）であった。この接
着剤を用いれば、膨らみ防止と操作性の向上の効果が得
られるのが分かる。

【００４１】なお、接着剤の粘弾性が必要以上に小さく
なると接着力が低下するので、本実施の形態のようにフ
ィルム接着用の接着剤として機能するためには、一般に
１．０×１０⁵ ｄｙｎ／ｃｍ² 以上であることが必要
とされている。一方、表２の実験例における従来から使
用していた接着剤の粘弾性は、１．５×１０⁶ ｄｙｎ／
ｃｍ²であったが、実験によれば、粘弾性が１．０×１
０⁶ｄｙｎ／ｃｍ²の接着剤を使用することによりある程
度の膨らみ防止の効果が得られており、両者の中間程度
の１．２×１０⁶ｄｙｎ／ｃｍ²以下の粘弾性があれば、
従来よりは膨らみ防止の効果が得られるものと考えられ
る。したがって、接着性を維持しつつ膨らみ防止の効果
を得るためには、１．０×１０⁵ｄｙｎ／ｃｍ²以上、
１．２×１０⁶ ｄｙｎ／ｃｍ² 以下の範囲の粘弾性を有
する接着剤を使用するのが好ましい。

【００４２】一方、接着剤が軟らかいと、高温の雰囲気
下で当該接着剤に含まれる低沸点の成分が気化して接着
層内部に泡が生じ耐熱性や耐熱湿性が劣化してしまう傾
向にあるので、粘弾性は、４．０×１０⁵ｄｙｎ／ｃｍ²
以上あることがより望ましい。また、膨らみ防止の効果
をよりよく発揮するという観点から見れば、粘弾性は、
８．０×１０⁵ｄｙｎ／ｃｍ²以下であることが望まし
い。

【００４３】なお、この膨らみ防止フィルム１０１の厚
さが余り薄いと、当該膨らみ防止フィルム１０１自体が
それより下層の部材の熱膨張に抗しきれなくなって伸び
てしまうので、ある程度の厚さは必要であり、一方、必
要以上に厚くなると可撓性が低減して操作性が悪くなっ
てしまう。このような観点から、膨らみ防止フィルム１
０１は、５０μｍ〜２５０μｍの厚さのものが望まし
く、より広い温度域にわたってほぼ完全に上側面状部材
１１０の膨らみを押さえると共に操作性を良好に維持す
るためには、さらに１２５μｍ〜１８８μｍの範囲のも
のが望ましい。本実施の形態では、表１に示すように１
８８μｍの厚さのＰＥＴフィルムを使用している。

【００４４】しかし、表３の実験例のように応力緩和性
を有する接着剤を使用しても、最高温における７０°Ｃ
の雰囲気中に長時間放置して取り出した後は、作動重量
が２００ｇのときに初めて「○」と評価され、この点で
は表２の場合に対して改善は見られなかった。偏光板１
０２より熱線膨張係数の小さな樹脂フィルムを膨らみ防
止フィルム１０１として使用し、これと応力緩和性糊の
作用により、理論的には熱膨張による膨らみは防止でき
る筈なので、雰囲気温度が、７０°Ｃの高温に放置後に
場合に膨らみが残る理由は、上述の熱線膨張とは異なる
点にあると考えられる。

【００４５】そこで、本願発明者は、樹脂フィルム同士
の熱収縮率の差に着目した。すなわち、樹脂フィルムの
一般的な熱的特徴として、熱線膨張と熱収縮の変化が併
存し得ることが挙げられるが、５０°Ｃ程度までの常温
状態では、熱線膨張による変化が支配的で、温度上昇と
共に伸長するが、それを超えてガラス転移点に近付くに
連れて、熱収縮率が徐々に大きくなってくる。そのた
め、温度変化の激しい環境下で使用する場合には、高温
になってもあまり収縮せずに寸法の安定性が維持される
ように、生成したＰＥＴフィルムを加熱して後処理を加
えることにより低収縮率となった熱処理ＰＥＴフィルム
を使用するのが、この分野での一般常識になっている。
本願発明者も最初は、この一般常識に従い、表２と表３
の各実験例のように低収縮率の熱処理ＰＥＴフィルムを
膨らみ防止フィルムとして使用して実験していたため、
上述のように７０°Ｃの雰囲気から取り出した場合の操
作性を改善することができなかったのである。

【００４６】７０°Ｃの雰囲気下では、膨らみ防止フィ
ルム１０１、偏光板１０２のそれぞれにおいて、熱線膨
張による伸び量が、熱収縮量を上回るので、膨らみ防止
フィルム１０１の伸び量が、偏光板１０２の伸び量より
小さく、これにより偏光板１０２の膨らみを防止するこ
とができるが、熱膨張は可逆変化であるのに対し熱収縮
は不可逆変化であるため、一旦熱収縮が生じると常温に
戻しても熱収縮の状態だけがそのまま残ることになる。
ところが、膨らみ防止フィルム１０１である熱処理ＰＥ
Ｔフィルムの収縮量が偏光板１０２の収縮量よりも少な
いため、今まで偏光板の膨らみを押さえるように作用し
ていた膨らみ防止フィルム１０１が、常温時では、逆に
偏光板１０２に対してたるんでしまい、これにより膨ら
みが生じて操作性が低下すると考えられる。

【００４７】そこで、本願発明者は、膨らみ防止フィル
ム１０１として、偏光板１０２よりも熱収縮率が大きい
素材を敢えて選定した。具体的には、上述のように熱に
より後処理を加えていないＰＥＴフィルム（非熱処理Ｐ
ＥＴフィルム）を膨らみ防止フィルム１０１として使用
して実験したところ、表４の実験例に示すように、７０
°Ｃの雰囲気下に長時間放置した後に取り出しても膨ら
み数値は「０」であり、最低の作動重量８０ｇでも評価
「○」の良好な結果を得ることができた。

【００４８】因みに、非熱処理ＰＥＴフィルムを８０°
Ｃの雰囲気下で５０時間放置した後の熱収縮率は、約１
％であり、同条件における偏光板（主にＴＡＣフィル
ム）の熱収縮率は、約０．５％である。また、熱処理Ｐ
ＥＴフィルムの場合には、１２０°Ｃまで上げて５時間
放置した場合でも熱収縮率が、約０．１４％と極めて低
い収縮率を示している。

【００４９】以上のように偏光板１０２よりも熱収縮率
の大きな非熱処理ＰＥＴフィルムを膨らみ防止フィルム
１０１として使用することにより、タッチパネル１００
が放置され得るほとんどの温度域において良好な操作性
を確保することが可能となった。上述の各実験では、下
側面状部材１３０として厚さ１１００μｍのガラス板を
使用したが、さらに薄いガラス板を使用すれば、タッチ
パネル全体を軽量化でき、携帯用機器に使用される場合
にはメリットが大きい。

【００５０】次の表５、表６、表７は、下側面状部材１
３０として厚さ７００μｍのガラス板を使用し、他の条
件は、上記各実験例と全く同じにして操作性の実験を行
った結果を示すものである。

【００５１】

【表５】

【００５２】

【表６】

【００５３】

【表７】 各表５、表６、表７は、それぞれ上述の表２、表３、表
４の実験例に対応しており、順に（１）熱処理ＰＥＴ貼
り品、（２）熱処理ＰＥＴ貼り品（応力緩和性糊使
用）、（３）非熱処理ＰＥＴ貼り品（応力緩和性糊使
用）についての操作性の実験結果を示している。

【００５４】各実験例とも、−２０°Ｃの雰囲気中にお
いては、膨らみ数値が１．５ｍｍに達し、作動重量が最
大の２００ｇであっても、評価が「×」となっている。
これは、偏光板１０２の熱線膨張係数が膨らみ防止フィ
ルム１０１の熱線膨張係数よりも大きいため、極低温で
は、偏光板１０２の方が膨らみ防止フィルム１０１より
も縮んで、上側面状部材１１０に「浮き」を生じさせる
ような曲げ力が働き、下側面状部材１３０が７００μｍ
と薄いため、その曲げ力により僅かながら外側に撓んで
しまうからであると考えられる。

【００５５】その他、各雰囲気から取り出し後の評価
は、１１００μｍのガラス板を使用したタッチパネルの
実験の場合と全て同様の結果になった。すなわち、熱処
理ＰＥＴ貼り品で応力緩和性糊を使用していないタッチ
パネルについては、４０°Ｃと−２０°Ｃの雰囲気下に
あった場合を除き、操作性が良好とは言えなかったが
（表５）、熱処理ＰＥＴ貼り品で応力緩和性糊を使用し
たものについては、７０°Ｃの高温下にあったものを除
いて良好な操作性を得ることができ（表６）、さらに非
熱処理ＰＥＴ貼り品で応力緩和性糊を使用したものにつ
いては、全ての雰囲気から取り出されたものについて良
好な操作性を得ることができた（表７）。これらの実験
結果から、下側面状部材１３０として、７００μｍの極
めて薄いガラス板を使用しても非熱処理ＰＥＴを偏光板
１０２の表面に貼り付けることにより操作性が大幅に改
善されることが分かる。

【００５６】なお、本実施の形態のようにＰＥＴフィル
ムを膨らみ防止フィルム１０１として使用し、応力緩和
性接着剤を使用する場合には、偏光板１０２との接着面
に表面処理を施す方が望ましい。すなわち、ＰＥＴフィ
ルムと応力緩和性を有するような素材を原料とする接着
剤は、一般的に接着性が好ましくなく、温度変化の激し
い環境下（特に高温時）では剥離してしまう場合があ
る。そのため、膨らみ防止フィルム１０１の少なくとも
接着面側に当該接着剤との接着性がよくなるような表面
処理を施すことが好ましい。

【００５７】このような表面処理として、公知のコロナ
処理やオゾン紫外線照射処理などを施してもよいが、こ
れらはその処理工程において加工条件を安定させること
が難しく、信頼性や量産性を重視すると、応力緩和性接
着剤と接合性の強いハードコート層を膨らみ防止フィル
ム１０１表面に設けることが望ましい。ハードコート層
は、膨らみ防止フィルム１０１の表面にハードコート剤
をコーティング処理して設けることができる。

【００５８】ハードコート剤としては、紫外線硬化性型
の不飽和ポリエステル、不飽和アクリル樹脂、不飽和ポ
リウレタン、ポリアミド等が挙げられる。コーティング
処理は、公知の方法でよく、例えば、所定の有機溶媒に
溶かしたハードコート剤をロールを介してＰＥＴフィル
ム表面に塗布するロールコーティング方式により容易に
実行される。

【００５９】図４は、ハードコート剤でコーティング処
理を施した非熱処理ＰＥＴフィルム１０５を使用した場
合の上側面状部材１１０の部分拡大断面図である。膨ら
み防止フィルム１０１の両面は、ハードコート剤が塗布
されそれぞれ厚さ５μｍのハードコート層１０１１，１
０１２が形成されている。ハードコート層は、応力緩和
性接着剤との密着性がよいばかりでなく、耐久性にも優
れているので、ペン入力に対する耐摩耗性を向上させる
ため膨らみ防止フィルム１０１の表面にもコーティング
処理している。同図における１０２１は、応力緩和性接
着剤の層を示している。

【００６０】上述の表３、４、６、７の各実験例でも、
膨らみ防止フィルム１０１の両面にハードコート層を設
けた後、応力緩和性接着剤を介して偏光板１０２に貼り
合せたものを使用して実験しており、上述のように３０
０時間の長時間放置しても一切剥離は生じなかった。 （変形例）なお、本発明の内容は、上記実施の形態に限
定されないのは言うまでもなく、以下のような変形例を
考えることができる。

【００６１】（１）図３に示したタッチパネル１００の
上側面状部材１１０は、基材としての光等方性フィルム
１０４にλ／４位相差板１０３、偏光板１０２、膨らみ
防止フィルム１０１を積層し、光等方性フィルム１０４
の内側に、抵抗膜１１１をスパッタリングにより形成し
ているが、図５に示すように光等方性フィルム１０４を
排して、λ／４位相差板１０５（厚さ、８０μｍ）を基
材とし、その内側の面に直接抵抗膜１１１をスパッタリ
ングなどにより形成してもよい。

【００６２】この場合、λ／４位相差板１０５の素材と
して、上記実施の形態と同じポリカーボネイト（ＰＣ）
のほか、ポリアリレート、ポリサルフォン、ＰＶＡ、ノ
ルボルネン系樹脂、オレフィン系樹脂などが挙げられ
る。なお、上記光等方性フィルム１０４の素材であるア
ートンフィルムを使用し、これを１方向に延伸させて複
屈折性を持たせてλ／４位相差板となるように加工して
用いてもよい。

【００６３】アートンフィルムは、透明性や表面硬度お
よび耐熱性の点で優れており、スパッタリングにより、
抵抗膜を容易に形成することができるという利点があ
る。このように上側面状部材１１０の積層数を一つ減ら
すことにより、コストダウン、軽量化（１２．１インチ
サイズのタッチパネルでおよそ５ｇ軽くすることができ
る。）を図ることができるばかりでなく、上側面状部材
１１０の厚さが薄くなるので、作動重量を小さくするこ
とができ操作性が向上する。

【００６４】（２）また、上記実施の形態では、光等方
性フィルム１０４を基材として、直線偏光光を一旦円偏
光光に変換することにより、防眩性と視認性を確保する
構成にしているが（この構成を、以下「円偏光構成」と
いう。）、このように円偏光構成にしなくても、偏光板
さえ備えておれば、ある程度の防眩性・視認性を確保す
ることが可能である。

【００６５】図６は、この場合のタッチパネル１００の
構成を示す部分拡大断面図であり、図３同様、液晶表示
板２００の積層構造も合わせて示している。上側面状部
材１１０は、膨らみ防止フィルム１０１、偏光板１０
２、光等方性フィルム１０４を図示しない接着剤により
貼り合わせて積層することにより構成されており、最下
層の光等方性フィルム１０４には、抵抗膜１１１が形成
される。この上側面状部材１１０とドット状スペーサ１
６０を介して下側面状部材１３０が対向配置され、下側
面状部材１３０の対向面にも抵抗膜１３１が形成され
る。これは、図３の円偏光構成において、丁度λ／４位
相差板１０３を除去した構成となっている。

【００６６】また、タッチパネル１００のすぐ下方の液
晶表示板２００の表面にも、図３におけるλ／４位相差
板２０４を配設する必要がなくなる。タッチパネル１０
０の偏光板１０２は、液晶表示板２００の偏光板２０２
と偏光軸が同じになるように配設されており、液晶表示
板２００の偏光板２０２を透過したバックライトからの
光は、そのままタッチパネル１００の偏光板１０２を透
過することができるので、光量がほとんど低下すること
なく十分な視認性を確保することができる。

【００６７】一方、膨らみ防止フィルム１０１から内部
に入射した外光は、偏光板１０２により当該偏光軸に平
行な偏光面を有する光線のみが通過するので、この段階
で外光の入射光量をほぼ１／２に低下させることがで
き、上記実施の形態における円偏光構成を利用した場合
までには及ばないが、ある程度の実用性のある防眩性を
得ることができる。

【００６８】（３）さらに、防眩性、視認性を増すため
に、次のような方法を本実施の形態と併せて実施しても
よい。 膨らみ防止フィルム１０１の表面（耐久性を増すため
膨らみ防止フィルム１０１の表面にアクリル樹脂でハー
ドコート処理する場合には、その表面）に公知の表面ア
ンチグレア加工（ＡＧ加工）を施す。

【００６９】上記膨らみ防止フィルム１０１の表面に
屈折率の異なる多層薄膜を形成して反射防止効果を得る
（ＡＲ加工）。なお、この多層薄膜の生成およびその反
射防止効果については、特開平３−１７３００９号公報
に詳しい。 上側面状部材１１０の最表面にフッ素系有機化合物、
シリコン系有機化合物をコートすることにより、防汚処
理を施す。タッチパネル表面に指の脂などが付着すると
その部分が反射しやすくなって視認性が低下するが、上
記防汚処理を施すことにより、入力の際に指で触れても
指の脂が付きにくくなり、防眩性・視認性に貢献する。

【００７０】なお、以上の、、の処理は、２つ以
上組合わせて用いるとさらに有効である。この場合に
は、防汚処理が最表面になされ、また、ＡＧ加工の上に
ＡＲ加工がなされる。 （４）λ／４位相差板１０３は、ＰＣなどの樹脂フィル
ムを１方向のみに延伸させて生成しているが、さらにこ
れを厚み方向に延伸加工することにより、厚み方向に配
向された位相差板の構成としてもよい。これにより、λ
／４位相差板１０３の位相差値の角度依存性が低減さ
れ、タッチパネル１００の視野角を広げることができ
る。

【００７１】（５）上記実施の形態では、応力緩和性接
着剤を膨らみ防止フィルム１０１と偏光板１０２の貼り
合わせに使用しているが、多少なりとも熱線膨張係数が
異なる部材の積層部分（例えば、偏光板とλ／４位相差
板の間）に使用してもよい。 （６）上記実施の形態では、膨らみ防止フィルム１０１
の熱収縮率が偏光板１０２のそれよりも大きい場合につ
いて説明したが、少なくとも膨らみ防止フィルム１０１
の熱収縮率が偏光板１０２より小さくなければ、常温に
戻しても膨らみ防止フィルム１０１の方にたわみが生じ
ないので、膨らみ防止フィルム１０１と偏光板１０２の
熱収縮率が等しい場合であっても膨らみ防止の効果が得
られるものである。

【００７２】（７）上記実施の形態においては、偏光板
１０２より熱線膨張係数が小さく、かつ、熱収縮率の大
きな樹脂フィルムとして非熱処理ＰＥＴフィルムを使用
したが、この条件を満たすのであれば、他の素材からな
るフィルムでも構わないのはもちろんである。但し、偏
光板１０２に使用されているＴＡＣフィルムは、吸湿性
があって、この吸湿によって生じる膨張率（吸湿線膨張
係数）が大変大きく、４×１０^-5 〜７×１０^-5ｃｍ／
ｃｍ／％もあるため、温度上昇に湿度上昇が加われば、
膨張率が倍加する傾向にある。ＰＥＴフィルムは、吸湿
性のほとんどないので、これにより偏光板１０２の表面
を覆って、外気と接触しないようにすることにより、外
気の湿度変化の影響を受けなくなるという効果も得るこ
とができる。したがって、偏光板１０２の主素材として
ＴＡＣフィルムのような吸湿線膨張係数の大きなものを
使用する場合には、吸湿性のないフィルムを使用する方
が望ましい。このような全ての特性を有する樹脂フィル
ムとして、上述の非熱処理ＰＥＴフィルムの外に、例え
ば、ＰＥＴと同じポリエステル系の樹脂であるポリエチ
レンナフタレート（ＰＥＮ）からなるフィルムであっ
て、熱処理を加えていないものなどを使用することがで
きる。

【００７３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、第１の面状部材と第１の面状部材より可撓性の大き
な第２の面状部材がスペーサ部材を介して対設したタッ
チパネルにおいて、第２の面状部材が偏光性を有すると
共に、その上層に当該第２の面状部材と等しいか、また
は大きな熱収縮率を有する第３の面状部材を積層するよ
うにしている。第２の面状部材が偏光性を有するため防
眩性を有し、このタッチパネルを液晶表示板などの表示
パネルの前面に装着した場合には、その表示内容の視認
性を向上させることができる。また、高温の環境下に置
かれたため、第２と第３の面状部材に熱収縮が生じたと
しても、上層の第３の面状部材の熱収縮率が第２の面状
部材と等しいか、それよりも大きいので、常温に戻って
も第３の面状部材が第２の面状部材に対してたわむよう
なことがなく、膨らみは生じない。これによりタッチパ
ネルの見栄えが悪くなることもなく、操作性も良好に維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るタッチパネルの斜視
図である。

【図２】上記タッチパネルの構造を示す分解図である。

【図３】上記タッチパネルの積層構造を示す部分拡大断
面図である。

【図４】上記タッチパネルにおけるＰＥＴフィルムと偏
光板の貼り合わせ部分の拡大断面図である。

【図５】タッチパネルの変形例の積層構造を示す部分拡
大断面図である。

【図６】タッチパネルの別の変形例の積層構造を示す部
分拡大断面図である。

【符合の説明】

１００ タッチパネル １０１ 膨らみ防止フィルム １０１１，１０１２ ハードコート層 １０２，２０２，２０３ 偏光板 １０３，１０５，２０４ λ／４位相差板 １０４ 光等方性フィルム １１０ 上側面状部材 １１１，１３１ 抵抗膜 １２０ コネクタ部 １３０ 下側面状部材 １４０ スペーサ １６０ ドット状スペーサ ２００ 液晶表示板 ２０１ 液晶セル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 俊介 京都府亀岡市余部町新堂10番地 グンゼ株 式会社電子部品事業部内 (72)発明者 水口 圭一 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友化 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H089 HA18 QA04 QA05 QA06 QA16 TA05 TA14 TA15 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA12X FD06 FD14 GA03 GA07 GA08 LA03 LA04 LA16 MA10 5B087 AA09 AC09 CC02 CC12 CC14 CC16 CC18 CC37

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の面状部材と第１の面状部材より可
   撓性の大きな第２の面状部材がスペーサ部材を介して一
   定間隔をおいて対設され、両部材の対向内面にそれぞれ
   第１と第２の抵抗膜が形成されると共に、第２の面状部
   材の外側表面に第３の面状部材が積層されてなるタッチ
   パネルにおいて、 前記第２の面状部材は、偏光性を有すると共に、前記第
   ３の面状部材は、前記第２の面状部材と等しいか、もし
   くはそれよりも大きな熱収縮率を有することを特徴とす
   るタッチパネル。
2. 【請求項２】 前記第３の面状部材は、第２の面状部材
   より熱線膨張係数が小さい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】 前記第２の面状部材と第３の面状部材
   は、応力緩和性のある接着剤にて接着されていることを
   特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル。
4. 【請求項４】 前記応力緩和性のある接着剤は、粘弾性
   が、１．０×１０⁵ｄｙｎ／ｃｍ² 以上、１．２×１０
   ⁶ｄｙｎ／ｃｍ² 以下の接着剤であることを特徴とする
   請求項３記載のタッチパネル。
5. 【請求項５】 前記第１の面状部材の外側には、第１の
   λ／４位相差板が第１の面状部材にほぼ平行に配設され
   ると共に、第２の面状部材は、偏光板を含む複数の層か
   らなり、当該偏光板の内側に第２のλ／４位相差板が積
   層されてなることを特徴とする請求項１から４のいずれ
   かに記載のタッチパネル。
6. 【請求項６】 前記第２の抵抗膜は、前記第２のλ／４
   位相差板の内側の面に直接形成されてなることを特徴と
   する請求項５記載のタッチパネル。