JP2003108313A - タッチパネル及びディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示画面のコントラストの向上を図り、表示
品位を高めることができるタッチパネル及びこれを備え
たディスプレイ装置を提供する。 【解決手段】 ２つの基板１１０，１３０を各抵抗膜１
１１，１３１が対向するように所定の間隔をあけて配置
し、一方の基板１１０の外面側に偏光板１０２を積層し
たタッチパネルであって、２つの基板１１０，１３０
は、同じ光学特性を有する一軸性フィルムからなり、そ
れぞれの光軸が平面視において略直交することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タッチパネル及び
これを備えたディスプレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のタッチパネルとして、片側表面に
抵抗膜が形成された２つの基板を、各抵抗膜が対向する
ようにスペーサを介して積層した抵抗膜式のものが広く
知られており、例えば、ディスプレイ画面に配置されて
使用される。このようなタッチパネルに使用される基板
の材質としては、ガラスが一般的であるが、厚みや重量
が大きくなったり割れやすいといった問題を生じること
から、ガラス基板の代わりにフィルム基板を使用したタ
ッチパネルも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フィルム基板を使用す
る場合、フィルムの材料は、ガラスと同様にリタデーシ
ョンが０の光学材料であることが好ましい。ところが、
偏光性が全くないフィルムを製造することは非常に困難
であり、実際には若干のリタデーションが発生する。従
来のタッチパネルは、このようなフィルムが有する僅か
な偏光性に起因して、表示画面のコントラスト低下や視
野角の変化などが生じるため、表示品位の向上という点
で更に改良の余地があった。

【０００４】本発明は、このような観点からなされたも
のであって、表示画面のコントラストの向上を図り、表
示品位を高めることができるタッチパネル及びこれを備
えたディスプレイ装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、表
面に抵抗膜が形成された２つの基板を前記各抵抗膜が対
向するように所定の間隔をあけて配置し、一方の前記基
板の外面側に偏光板を積層したタッチパネルであって、
前記２つの基板は、同じ光学特性を有する一軸性フィル
ムからなり、それぞれの光軸が平面視において略直交す
ることを特徴とするタッチパネルにより達成される。

【０００６】このタッチパネルにおいて、前記一軸性フ
ィルムは、リタデーション値が１〜２０ｎｍであること
であることが好ましい。

【０００７】また、前記偏光板の外面側に保護フィルム
が積層され、前記偏光板と前記保護フィルムとの間の一
部に印刷層が形成されたタッチパネルとすることも可能
であり、この場合には、前記印刷層の厚みが１〜７μm
であることが好ましい。

【０００８】また、前記偏光板が積層された一方の前記
基板における前記抵抗膜が形成された面の平均表面粗さ
Ｒａが、０〜０．０５μmであり、且つ、他方の前記基
板における前記抵抗膜が形成された面の平均表面粗さＲ
ａが、０．０６〜３．０μmであることがより好まし
い。

【０００９】また、本発明の前記目的は、これらのタッ
チパネルと、表示面を有する表示手段とを備え、前記表
示面の前面に前記タッチパネルを配置したディスプレイ
装置により達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の一実施形態について説明する。図１は、タッチ
パネルの全体構成を示す斜視図である。

【００１１】図１に示すように、タッチパネル１００
は、上側基板１１０と下側基板１３０とを備えており、
上側基板１１０と下側基板１３０との間には、スペーサ
１４０が介在され、更に、コネクタ１２０の差込部１４
２が形成されている。

【００１２】上側基板１１０及び下側基板１３０は、同
じ光学特性を備え、表面に沿った光軸を１つ有する一軸
性フィルムからなり、厚みが８０μm〜２mmの範囲にあ
ることが好ましい。具体的な材質としては、ポリエステ
ル系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、環状ポリオ
レフィンフィルム、酢酸セルロース系フィルム、ポリカ
ーボネート系フィルム、ポリビニルアルコール系フィル
ム、ポリエーテルサンホン系フィルム、ポリアリレート
系フィルム、ポリイミド系フィルム、ポリアミドイミド
系フィルム、ポリアミド系フィルム等を例示することが
できる。その中でも、フィルムの外観が優れており、表
面平滑性が良く、光学的面内位相差の小さいフィルムが
良好であり、例えば、ポリカーボネート系フィルム、環
状ポリオレフィン系フィルムが好ましく、熱可塑性ノル
ボルネン系フィルムが特に好ましい。 また、この一軸
性フィルムのリタデーション値は、１〜２０ｎｍの範囲
にあることが好ましく、１〜１０ｎｍの範囲がより好ま
しい。リタデーション値が小さすぎると、製造や管理な
どが困難になり製造コストが高くなる一方、リタデーシ
ョン値が大きすぎると、視覚特性に悪影響を与えやすく
なるため、いずれも好ましくない。

【００１３】図２に分解斜視図で示すように、上側基板
１１０及び下側基板１３０は、フィルム表面に沿って延
びる光軸１１９，１３９をそれぞれ有しており、これら
光軸１１９，１３９が平面視において互いに直交するよ
うに配置されている。

【００１４】上側基板１１０は、下面（下側基板１３０
と対向する面）側に抵抗膜１１１が設けられている。抵
抗膜１１１は、例えばＩＴＯ（インジウム−スズ酸化
物）からなり、スパッタリング加工により形成される。
抵抗膜１１１の側辺部２カ所には、一対の電極１１２，
１１２が対向するように設けられている。電極１１２，
１１２は、配線パターン１１３を介して、差込部１４２
に設けられた端子１１４，１１４にそれぞれ接続されて
おり、コネクタ１２０の上面端子１２２と導通可能にな
っている。

【００１５】また、下側基板１３０は、上側基板１１０
と同様に、ＩＴＯからなる抵抗膜１３１が上面（上側基
板１１０と対向する面）側に設けられ、抵抗膜１３１の
側辺部２カ所に一対の電極１３２，１３２が対向して設
けられている。

【００１６】電極１３２，１３２は、対向方向が上側基
板１１０における電極１１２，１１２の対向方向と直交
しており、配線パターン１３３を介して差込部１４２に
設けられた端子１３４，１３４にそれぞれ接続されて、
コネクタ１２０の下面端子１２３と導通可能になってい
る。

【００１７】スペーサ１４０は、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）フィルムなどからなるフレーム状の部
材であり、表裏面に塗布された接着剤により上側基板１
１０及び下側基板１３０の周縁部に貼着され、所定の間
隔（例えば、１００μm程度）を保持している。コネク
タ１２０の差込部１４２は、スペーサ１４０の一部を切
除することによって形成されている。尚、スペーサ１４
０には、差込部１４２以外にも数カ所において切除され
ており、これらは内圧上昇時の通気部１４１として機能
する。差込部１４２の固定は、上側基板１１０の上面に
積層された偏光板１０２（図３参照）の上方からヒート
シールにより行うことができる。

【００１８】また、下側基板１３０の上面には、ドット
状絶縁スペーサ１６０が略均一に配置されている。この
ドット状絶縁スペーサ１６０は、スペーサ１４０よりも
低い高さに形成されている。

【００１９】図３は、タッチパネル１００を備えたディ
スプレイ装置の断面を模式的に示すものである。同図に
示すように、上側基板１１０の上面側（表面側）には偏
光板１０２が積層されており、これらはアクリル系など
の接着剤により貼り合わされている。

【００２０】偏光板１０２は、例えば、ポリビニルアル
コール（ＰＶＡ）フィルムを延伸させて複屈折性を持た
せたものを、トリアセチルアセテート（ＴＡＣ）フィル
ムで上下から挟み込んで貼り合わせることにより、形成
される。ＰＶＡフィルムの厚みは、例えば２０μmであ
り、それぞれのＴＡＣフィルムの厚みは、例えば８０μ
mである。

【００２１】このタッチパネル１００は、表示手段とし
ての液層表示板２００の上面（表示面）に設けられる。
この液層表示板２００は、液晶セル２０１の下面側に偏
光板２０２が配置されており、偏光板２０２の下方には
バックライト（図示せず）を備えている。液層表示板２
００へのタッチパネル１００の取り付けは、応力緩和性
接着剤を用いた全面貼着により行われ、タッチパネル１
００の偏光板１０２の偏光軸が、液晶表示板２００の偏
光板２０２の偏光軸に対して平面視において所定の角度
（一般には９０゜）をなすように配置される。

【００２２】以上のように構成されたタッチパネル１０
０によれば、液晶表示板２００の偏光板２０２を経て直
線偏光となったバックライトの光は、下側基板１３０及
び上側基板１１０を通過した後、偏光板１０２に到達す
る。ここで、上側基板１１０及び下側基板１３０は、そ
れぞれの光軸が平面視において直交するように配置され
ているので、下側基板１３０の透過光に生じる位相差
を、上側基板１１０によってキャンセルさせることがで
きる。この結果、偏光板１０２に到達した光は、上側基
板１１０及び下側基板１３０が存在しない場合と同じ直
線偏光となるため、液晶セル２０１の所定の駆動状態に
おいて、この直線偏光は偏光板１０２をそのまま通過す
ることができる。したがって、上側基板１１０及び下側
基板１３０のリタデーションに伴うコントラストの低下
を防止することができ、表示品位を良好に保つことがで
きる。尚、上側基板１１０及び下側基板１３０は、各光
軸が直交していること（即ち、光軸同士のなす角度が９
０゜であること）が好ましいが、完全に直交している必
要はなく、例えば１０゜程度の誤差を有していても、本
発明による効果をある程度得ることができる。

【００２３】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、タッチパネルの表面を押圧す
ると、抵抗膜１１１，１３１間の距離が変化し、抵抗膜
１１１，１３１のそれぞれの面で反射した外部光が干渉
して視認性が悪化することがある（ニュートンリン
グ）。このような場合には、上側基板１１０及び下側基
板１３０における抵抗膜１１１，１３１が形成された面
の一方又は双方に、平均表面粗さＲａが０．０６〜３．
０μm程度の微細な凹凸を形成することが好ましく、こ
れによって、凹凸面での光の乱反射によって反射光の干
渉が防止され、ニュートンリングの発生を有効に防止す
ることができる。フィルム基板の表面に凹凸を形成する
方法としては、アンチグレア加工（ＡＧ加工）を例示す
ることができる。尚、上述したように、凹凸面は上側基
板１１０及び／又は下側基板１３０に形成することが可
能であるが、凹凸面と表示面との間に空気層が存在する
と、画面が白濁して表示品位が低下するおそれがあるた
め、凹凸面を下側基板１３０にのみ形成することがより
好ましい。

【００２４】また、図４（ａ）に示すように、タッチパ
ネル１００における偏光板１０２の上面側（外面側）に
は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムな
どからなる保護フィルム１０７を積層しても良く、更
に、図４（ｂ）に示すように、この保護フィルム１０７
と偏光板１０２との間の一部に、所定の文字、図形、記
号などを表示するための銘板となる印刷層１０８を形成
しても良い。この印刷層１０８は、印刷部と非印刷部と
の間におけるインク厚の段差によって保護フィルム１０
７と偏光板１０２との間に気泡が生じることがないよう
に、厚みが１〜７μmであることが好ましい。これによ
って、タッチパネルに銘板を形成する場合であっても、
表示品位を良好にすることができる。インク厚の薄い印
刷層１０８を形成する方法としては、グラビア印刷が好
適であり、２色印刷でもインク厚を４μm程度にするこ
とができる。尚、従来のシルクスクリーン印刷による銘
板印刷は、インク厚が厚くなりすぎるため好ましくな
い。

【００２５】また、本実施形態における液晶表示板２０
０は、バックライトを備える透過型としているが、バッ
クライトの代わりに反射板を備えることで外部光を利用
した表示を行う反射型の液晶表示板を使用した場合であ
っても、本実施形態のように良好なコントラストを得る
ことができる。即ち、図３において、タッチパネル１０
０の偏光板１０２を通過して直線偏光になった外部光
は、上側基板１１０及び下側基板１３０を通過した後、
液晶セル２０１下方の反射板（図示せず）で反射し、再
び下側基板１３０及び上側基板１１０を通過して、偏光
板１０２に到達する。したがって、入射光及び反射光の
いずれも上側基板１１０と下側基板１３０との間で位相
差を打ち消し合うため、コントラストの低下がない良好
な表示品位が得られる。

【００２６】また、液晶表示板２００を用いる代わり
に、ブラウン管（ＣＲＴ）、エレクトロルミネッサンス
（ＥＬ）、プラズマ（ＰＤＰ）などの種々の表示手段を
用いることも可能である。

【００２７】また、タッチパネル１００に防眩性を付与
するため、図５に示すように、偏光板１０２と上側基板
１１０との間にλ／４位相差板１０９を設けても良い。
この場合には、同図に示すように、更に液晶表示板２０
０の上面にλ／４位相差板２０９を設けて、λ／４位相
差板１０９及びλ／４位相差板２０９のそれぞれの光軸
を直交させることが好ましい。

【００２８】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を更
に詳細に説明する。 （実施例１）ディスプレイ装置として、図４（ａ）に示
す構成のものを使用した。タッチパネル１００には、保
護フィルム１０７として、クリヤハードコート付きのＰ
ＥＴフィルム（厚さ７５μm）を使用し、偏光板１０２
として、住友化学工業（株）製のハイルミナンス仕様
（品番ＳＱ−１８５２ＡＰ、厚さ１８０μm）を使用し
た。タッチパネル１００の大きさは、８７×６６ｍｍと
した。

【００２９】また、上側基板１１０及び下側基板１３０
には、いずれもＪＳＲ（株）製のアートンフィルム（厚
さ１００μm）を使用した。このフィルムは、ロール状
に巻き取られ、長手方向に光軸を有する一軸性のフィル
ムであり、リタゼーション値は１２．８ｎｍ（ｎ＝３）
であった。

【００３０】図６（ａ）に示すように、上側基板１１０
を、長手方向がフィルムＦの光軸方向ＭＤと直交するよ
うに矩形状にカットし、下側基板１３０を、長手方向が
フィルムＦの光軸方向ＭＤと平行になるように矩形状に
カットし、上側基板１１０及び下側基板１３０の形状を
合わせて貼着した。これにより、上側基板１１０及び下
側基板１３０の互いの光軸が、平面視において直交した
状態となった。このように上側基板１１０及び下側基板
１３０を重ね合わせた状態でリタデーション値（入射角
度０゜）を測定したところ、０．４ｎｍであり、上側基
板１１０及び下側基板１３０によりリタデーションがキ
ャンセルされていることが確認された。リタデーション
値の測定には、王子計測機器（株）の自動複屈折計「Ｋ
ＯＢＲＡ２１ＡＤＨ」を使用した。

【００３１】次に、上側基板１１０の抵抗膜１１１が形
成された面に、ハードコート散乱層をコーティングする
ことにより、ＡＧ加工を施した。また、液晶表示板２０
０には、（株）東芝製の透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ（品番Ｌ
ＴＭ１０Ｃ３４８Ｆ）を使用し、液晶の上部偏光板を取
り除いて上記タッチパネル１００を取り付けた。

【００３２】このように構成されたディスプレイ装置に
おいて、液晶表示板２００のバックライトのみを点灯し
て、暗所におけるコントラスト比を測定した。測定に
は、東京光学（株）製の輝度計「ＢＭ−７」を使用し
た。この結果、コントラスト比は２００であり、良好な
コントラストを得ることができた。 （実施例２）上側基板１１０にＡＧ加工を施す代わり
に、下側基板１３０にＡＧ加工を施す他は、実施例１と
同様にしてコントラスト比を測定したところ、実施例１
と同様の結果が得られた。また、本実施例においては画
面の白濁がなく、表示品位は良好であった。 （比較例１）上側基板１１０及び下側基板１３０を、そ
れぞれの光軸が平面視において平行となるように配置す
る他は、実施例１と同様にしてコントラスト比を測定し
た。

【００３３】即ち、図６（ｂ）に示すように、上側基板
１１０及び下側基板１３０を、いずれも長手方向がフィ
ルムの光軸方向と直交するように矩形状にカットし、上
側基板１１０及び下側基板１３０の向きを合わせて貼着
した。このように重ね合わせた状態でリタデーション値
（入射角度０゜）を測定したところ、２５．７ｎｍであ
り、大きな値であった。この結果、コントラスト比は５
０であり、実施例１及び２に比べてコントラスト比が低
下した。

【００３４】このように、上側基板１１０及び下側基板
１３０を貼り合わせた状態におけるリタゼーション値が
大きいと、それに伴いコントラスト比が低下する。本発
明者らの実験によれば、上側基板１１０及び下側基板１
３０の互いの光軸のなす角度が８０〜１００゜において
リタゼーション値は５ｎｍ以下であり、この場合に良好
なコントラスト比が得られた。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、表面に抵抗膜が形成された２つの基板を前記
各抵抗膜が対向するように所定の間隔をあけて配置し、
一方の前記基板の外面側に偏光板を積層したタッチパネ
ルであって、前記２つの基板は、同じ光学特性を有する
一軸性フィルムからなり、それぞれの光軸が平面視にお
いて略直交するので、表示画面のコントラストを向上さ
せることができ、表示品位を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施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分解状態を示す図であ
る。

【図３】 上記タッチパネルを備えたディスプレイ装置
の積層構造を模式的に示す断面図である。

【図４】 本発明の他の実施形態に係るタッチパネルの
積層構造を模式的に示す断面図である。

【図５】 本発明の更に他の実施形態に係るタッチパネ
ルを備えたディスプレイ装置の積層構造を模式的に示す
断面図である。

【図６】 本発明の（ａ）実施例及び（ｂ）比較例にお
ける上側基板及び下側基板の光軸の関係を説明するため
の概略平面図である。

【符号の説明】

１００ タッチパネル １０２ 偏光板 １０７ 保護フィルム １０８ 印刷層 １１０ 上側基板 １１１ 抵抗膜 １１９ 光軸 １３０ 下側基板 １３１ 抵抗膜 １３９ 光軸 １４０ スペーサ １６０ ドット状絶縁スペーサ ２００ 液晶表示板

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 HA18 QA16 TA01 TA02 TA14 5B068 AA04 AA22 AA33 BB06 BC07 5B087 AA02 AB16 CC01 CC11 CC14 CC37

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に抵抗膜が形成された２つの基板を
   前記各抵抗膜が対向するように所定の間隔をあけて配置
   し、一方の前記基板の外面側に偏光板を積層したタッチ
   パネルであって、 前記２つの基板は、同じ光学特性を有する一軸性フィル
   ムからなり、それぞれの光軸が平面視において略直交す
   ることを特徴とするタッチパネル。
2. 【請求項２】 前記一軸性フィルムは、リタデーション
   値が１〜２０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記
   載のタッチパネル。
3. 【請求項３】 前記偏光板の外面側に保護フィルムが積
   層され、前記偏光板と前記保護フィルムとの間の一部に
   印刷層が形成されており、 前記印刷層の厚みが１〜７μmであることを特徴とする
   請求項１又は２に記載のタッチパネル。
4. 【請求項４】 前記偏光板が積層された一方の前記基板
   における前記抵抗膜が形成された面の平均表面粗さＲａ
   が、０〜０．０５μmであり、 他方の前記基板における前記抵抗膜が形成された面の平
   均表面粗さＲａが、０．０６〜３．０μmであることを
   特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパ
   ネル。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載のタッ
   チパネルと、表示面を有する表示手段とを備え、前記表
   示面の前面に前記タッチパネルを配置したディスプレイ
   装置。