JP2006107015A

JP2006107015A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2006107015A
Application number: JP2004291218A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanabe; 功二田邉; Kenichi Matsumoto; 賢一松本; Shoji Fujii; 彰二藤井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-20
Also published as: CN1758206A; US7268311B2; CN1326024C; US20060072045A1

Abstract

【課題】各種電子機器に用いられるタッチパネルに関し、反りを防ぎ、視認性が良好で操作の確実なものを提供することを目的とする。
【解決手段】上基板１上面に積重された偏光板６上面に、上基板１と加熱収縮率が同等または近似した補正板７を設けることによって、加熱収縮率の大きな偏光板６の上下を、加熱収縮率の小さな補正板７と上基板１で挟んで、高温高湿の状態で使用された場合の反りを防ぎ、視認性が良好で操作の確実なタッチパネルを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の操作に用いられるタッチパネルに関するものである。

近年、携帯電話やカーナビ等の各種電子機器の高機能化や多様化が進むに伴い、液晶等の表示素子の前面に光透過性のタッチパネルを装着して、このタッチパネルを通して背面の表示素子の表示を視認しながら、指やペン等でタッチパネルを押圧操作することによって、機器の各機能の切換えを行うものが増えており、視認性に優れ操作の確実なものが求められている。

このような従来のタッチパネルについて、図３を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。

図３は従来のタッチパネルの断面図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性のポリカーボネート等の上基板、２は同じく光透過性の下基板で、上基板１の下面には酸化インジウム錫等の光透過性の上導電層３が、下基板２の上面には同じく下導電層４が各々形成されている。

そして、下導電層４上面には絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端には一対の上電極（図示せず）が、下導電層４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が各々形成されている。

また、５は額縁状のスペーサで、このスペーサ５の上下面に塗布形成された接着層（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、６はヨウ素や染料を配向させたポリビニルアルコールの上下面にトリアセチルセルロース等が積層された偏光板で、この偏光板６が上基板１上面に積重され貼付されて、タッチパネルが構成されている。

そして、このように構成されたタッチパネルは、液晶表示素子等の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の液晶表示素子の表示を視認しながら、偏光板６上面を指或いはペン等で押圧操作すると、偏光板６と共に上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層３が下導電層４に接触する。

そして、電子回路から上電極と下電極へ順次電圧が印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われる。

また、この時、上方からの太陽光や灯火等の外部光は、偏光板６を透過する際、Ｘ方向及びこれと直交するＹ方向の光波が、偏光板６によりいずれかの方向のみの直線偏光となって、偏光板６から上基板１に入射する。

そして、この光が上基板１を透過し下導電層４で上方へ反射するが、この反射光は上記のように偏光板６によって略半減されているため、偏光板６上面から出射される反射が少なくなり、背面の液晶表示素子等が見易いように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−２９７３１９号公報

しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、上基板１上面に偏光板６を積重貼付することによって、外部光の反射を防ぎ視認性が良好なように形成されてはいるが、８５℃２４時間放置後の加熱収縮率が０．０１％程度であるポリカーボネート等の上基板１に、ポリビニルアルコールにトリアセチルセルロース等を積層した加熱収縮率が０．５％前後の偏光板６を積重貼付しているため、周囲の環境が高温高湿の状態で使用された場合、この加熱収縮率の差によって、タッチパネルの上基板１中間部の下方への反りが生じ、上導電層３と下導電層４の接触が不安定なものになり易いという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、高温高湿で使用時の反りを防ぎ、視認性が良好で操作の確実なタッチパネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、上基板上面に積重された偏光板上面に、加熱収縮率が上基板と同等または近似した補正板を設けてタッチパネルを構成したものであり、加熱収縮率の大きな偏光板の上下を、加熱収縮率の小さな補正板と上基板で挟むことによって、高温高湿の状態で使用された場合の反りを防ぎ、視認性が良好で、操作の確実なタッチパネルを得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、上基板を位相差板としたものであり、下導電層で上方へ反射した反射光が、位相差板によって偏光板を透過する方向とは異なる方向の光波となるため、偏光板上面からの反射がなくなり、より視認性を良好なものとすることができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、視認性が良好で操作の確実なタッチパネルを実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図であり、同図において、１はポリカーボネートやポリエーテルサルホン等のフィルム状で光透過性の上基板、２はガラスまたはアクリル、ポリカーボネート等の光透過性の下基板で、上基板１の下面には酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層３が、下基板２の上面には同じく下導電層４が、スパッタ法等によって各々形成されている。

そして、下導電層４の上面にはエポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端には銀やカーボン等の一対の上電極（図示せず）が、下導電層４両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が各々形成されている。

また、５は額縁状で不織布やポリエステルフィルム等のスペーサで、このスペーサ５の上下面に塗布形成されたアクリルやゴム等の接着層（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、６はヨウ素や染料を吸着させ延伸・配向させたポリビニルアルコールの上下面に、トリアセチルセルロース等が積層された可撓性の偏光板で、この偏光板６が上基板１上面に積重され、アクリル等の接着剤（図示せず）によって貼付されている。

また、７はポリカーボネートやポリエーテルサルホン等のフィルム状で光透過性の補正板で、この補正板７が偏光板６上面に積重貼付されると共に、補正板７上面には、光硬化性のアクリル等で光透過性のハードコート層８が設けられている。

なお、ポリビニルアルコールにトリアセチルセルロース等が積層され、８５℃２４時間放置後の加熱収縮率が０．５％前後である偏光板６に対し、この上下面に積重貼付された補正板７と上基板１は、いずれも加熱収縮率が０．０１％程度のポリカーボネートや０．０２％程度のポリエーテルサルホン等で形成されている。

つまり、加熱収縮率の大きな偏光板６の上下を、加熱収縮率が同等または近似した、偏光板６に比べ加熱収縮率の小さな補正板７と上基板１で挟んで、タッチパネルが構成されている。

以上の構成において、タッチパネル背面の液晶表示素子等の表示を視認しながら、ハードコート層８上面を指或いはペン等で押圧操作すると、補正板７や偏光板６と共に上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層３が下導電層４に接触する。

また、この時、上方からの太陽光や灯火等の外部光は、ハードコート層８と補正板７を通った後、偏光板６を透過する際、Ｘ方向及びこれと直交するＹ方向の光波のうち、例えば、偏光板６がＹ方向の光波を吸収するものであった場合、Ｘ方向の直線偏光となって偏光板６から上基板１に入射する。

そして、この光が上基板１を透過し下導電層４で上方へ反射するが、この反射光は上記のように偏光板６によって略半減されているため、偏光板６や補正板７を通ってハードコート層８上面から出射される反射が少なくなり、背面の液晶表示素子等が見易いように構成されている。

また、上述したように、加熱収縮率の大きな偏光板６の上下を、加熱収縮率が同等または近似した、偏光板６に比べ加熱収縮率の小さな補正板７と上基板１で挟んだ構成となっているため、周囲が高温高湿の状態で使用された場合にも、加熱収縮率の大きな偏光板６の反りを補正板７と上基板１で抑えることによって、全体の反りを防ぎ、確実な操作が可能なように形成されている。

このように本実施の形態によれば、上基板１上面に積重された偏光板６上面に、上基板１と加熱収縮率が同等または近似した補正板７を設け、加熱収縮率の大きな偏光板６の上下を、加熱収縮率の小さな補正板７と上基板１で挟むことによって、高温高湿の状態で使用された場合の反りを防ぎ、視認性が良好で操作の確実なタッチパネルを得ることができるものである。

さらに、図２の断面図に示すように、上基板１をポリカーボネートやポリエーテルサルホン等のフィルムを延伸し、複屈折性を持たせた１／４波長で可撓性の位相差板１Ａとすることによって、下導電層４で上方へ反射した反射光が、位相差板１Ａによって偏光板６を透過する方向とは異なる方向の光波となるため、ハードコート層８上面からの反射がなくなって、より視認性を良好なものとすることができる。

つまり、偏光板６下面に位相差板１Ａを設けることによって、偏光板６を透過して、例えばＸ方向の直線偏光となった上方からの外部光は、１／４波長の位相差板１Ａを通過することで、直線偏光が円偏光となって下導電層４で上方へ反射する。

そして、この反射光が、再び１／４波長の位相差板１Ａを透過することによって、１／２波長ずれたＹ方向の直線偏光となって偏光板６に入射するが、偏光板６はＸ方向の光波だけを透過させるため、Ｙ方向の直線偏光である反射光は偏光板６を透過しない。

即ち、上方からタッチパネルに入射した外部光は、下導電層４で上方へ反射するが、この反射光は位相差板１ＡによってＹ方向の直線偏光に変換され、Ｘ方向の光波を透過させる偏光板６を透過せず、ハードコート層８上面から出射しないため、反射がなく、背面の液晶表示素子等の良好な視認性を得ることができる。

なお、偏光板６の上下を挟む補正板７と上基板１には、ポリエチレンテレフタレート等の光学異方性のフィルムを用いても、高温高湿状態での偏光板６の反り防止は可能であるが、複屈折のない光学等方性のポリカーボネートやポリエーテルサルホン等を用いることによって、上記のような１／４波長の位相差板への加工も容易に行うことができる。

本発明によるタッチパネルは、視認性が良好で操作の確実なものを提供することができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図同他の実施の形態による断面図従来のタッチパネルの断面図

符号の説明

１上基板
１Ａ位相差板
２下基板
３上導電層
４下導電層
５スペーサ
６偏光板
７補正板
８ハードコート層

Claims

下面に上導電層が形成された光透過性の上基板と、上面に上記上導電層と所定の空隙を空けて対向する下導電層が形成された光透過性の下基板と、上記上基板上面に積重された偏光板からなり、上記偏光板上面に、加熱収縮率が上記上基板と同等または近似した補正板を設けたタッチパネル。
上基板を位相差板とした請求項１記載のタッチパネル。