JP2006285332A - 透明タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】
１／４波長の位相差を有するプラスチックフィルムの少なくとも片面に透明導電膜が設けられた上部基板と下部基板とからなる透明タッチパネルは、互いの導電膜面同士が空隙を挟んで向かい合い、更に透明電極基板の光学軸同士が直交するように配置する必要があるため、上部基板と下部基板との其々の光学軸を確認し積層貼着しなくてはならない。
【解決手段】
透明タッチパネルの上部基板と、下部基板とが、光軸の略一定の同一の位相差フィルムから隣接して切出され、位相差フィルムの光学軸３１に対し、各基板の辺は４５度または１３５度の角度に位置することにより光学軸の確認が簡略化される。
【選択図】 図２

Description

本発明は液晶など表示装置に装着される抵抗膜式の透明タッチパネルに関し、更には位相差フィルムを基板に用いた抵抗膜式の透明タッチパネルに関する。

パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、ノートＰＣ、ＯＡ機器、医療機器、或いはカーナビゲーションシステム等の電子機器においては、これらのディスプレイに入力手段を兼ね備えるタッチパネルが広く用いられている。
代表的な抵抗膜式タッチパネルは、特許文献１に示されているように、透明なベースフィルムの片面にＩＴＯ等の透明抵抗膜が形成されたもの（抵抗膜付きフィルム）が、互いに抵抗膜を一定間隔をおいて対向配置された構成を持つものであって、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などのディスプレイ表面に配設されて用いられる。
そして駆動時には、ユーザーが抵抗膜付きフィルム上の任意の位置を指やペンで押圧すると、当該押圧位置で抵抗膜同士が接触して通電し、各抵抗膜の基準位置から接触位置までの抵抗値の大きさから押圧位置が検出される．これにより、パネル上の前記接触部分の座標を認識し、適切なインターフェイス機能が図られるようになっている。
ここで特許文献２に示すように、タッチパネルの両面のそれぞれに、円偏光板とλ/４位相差フィルムを積層した構成を持つことにより、外光反射を抑制して視認性を向上させた光学ＴＴＰ（表面低反射タッチパネル）が開発されている。
さらに現在では、特許文献３に示すように、当該光学ＴＴＰにおいて、前記ベースフィルムとλ/４位相差フィルムを兼ねた構成とし、その厚みを低減させた薄型光学ＴＴＰが開発されるに至っている。

特許文献３にあるように、光学構成は、入力操作面側から順に、偏光板、透明タッチパネル部、液晶部となる。また透明タッチパネル部は、１／４波長の位相差を有するプラスチックフィルムの少なくとも片面に透明導電膜からなる電極が設けられた２枚の透明電極基板が、互いの電極面同士が空隙を挟んで向かい合い、更に透明電極基板の光学軸同士が直交するように配置して構成され、かつ、該透明電極基板の光学軸と該偏光板の光学軸とのなす角度が４５度である。

上記光学軸の設定の理由は以下の通りである。即ち、入力操作面側にある偏光板を通過した直線偏光は１／４波長の位相差を有する可動電極基板を通過すると円偏光になり、これが可動電極基板の電極面又は固定電極基板の電極面で反射を受けると逆回りの円偏光になる。１／４波長の位相差を有する可動電極基板を再び通過すると、偏波面が入射時と９０度回転した直線偏光になるため、偏光板に吸収され、透明タッチパネル部の反射が抑制される。一方、液晶側から来る光は、互いの光学軸同士が直交した２枚の１／４波長の位相差を有する透明電極基板を通過するため実質的に位相差が打ち消され、偏光が何ら変化を受けずに偏光板に達し、偏光板を通過するか又は偏光板に吸収され表示が行われる。

特開２０００?８９９１４号公報 特開平１０?４８６２５号公報 特開平１１?１３４１１２号公報

このように光学ＴＴＰは、光学的特性を活かすため光学軸を考慮し、各層を積層貼着しなくてはならない。通常、透明電極基板は定寸法のワークサイズにカットされ、回路印刷等を施すので、透明電極基板が位相差フィルムである場合、上部、下部２枚の位相差フィルム其々の光学軸を確認して加工しなければならない。本発明は光学軸の確認の簡略化を計ることを課題としている。

請求項１の発明による透明タッチパネルは、操作側の上部基板と該上部基板に対向する下部基板とからなり、少なくとも対向面に透明導電層を有する矩形状の抵抗膜式透明タッチパネルにおいて、前記上部基板と、前記下部基板とが、光軸の略一定の同一の位相差フィルムから隣接して切出され、前記上部基板と前記下部基板との光学軸が略直交することを特徴としている。

請求項２の発明による透明タッチパネルは、請求項１に記載の透明タッチパネルにおいて、前記位相差フィルムが光等方性フィルムからなることを特徴としている。

請求項３の発明による透明タッチパネルは、請求項１〜２のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、前記上部基板の入力操作面側に偏光板を設けることを特徴としている。

請求項４の発明による透明タッチパネルは、請求項１〜３のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、前記上部基板と下部基板とが一体であることを特徴としている。

以上のように本発明による透明タッチパネルは、透明タッチパネルを構成する上部基板と下部基板とが、光学軸の略一定の同一の位相差フィルムから隣接して作製されるので、光学軸は上部基板又は下部基板のいずれかを確認すればよいという効果が得られる。

本発明に付いて図面を用いて説明するが、各図面は構成が分かり易いように描いたため、実寸比でなく、部分的に拡大または縮小されている。

図１は、本発明による透明タッチパネルの一例の説明図である。透明タッチパネルは上部基板１と下部基板２が対向している。上部基板１と下部基板２とは周囲を両面粘着テープからなるスペーサ５で貼着され、スペーサ５の内部側にはドット状スペーサ６が点在している。

位相差フィルム
図１で、上部基板１の位相差フィルム部１１,下部基板２の位相差フィルム部２１は透明位相差フィルムからなり、この透明位相差フィルムは通常波長５００〜６００ｎｍの可視光領域において位相差が１／４波長となるプラスチックフィルムである。
１／４波長の位相差を有するプラスチックフィルムは、例えばビニロン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン、酢酸ブチルセルロース、セロハン等の樹脂を一軸延伸配向させる方法か、又はこれらの一軸延伸配向された樹脂をリターデーション値が３０ｎｍ以下の光学等方性樹脂フィルムと積層する方法により得ることができる。また光等方性のポリノルボルネン系樹脂フィルムは可塑剤を含有させると柔軟性に優れたものとすることが出来る。厚さは通例１０〜２００μｍである。

透明導電膜
図１で、上部基板１の導電膜部1２,下部基板２の導電膜部２２は透明導電膜が形成されている。透明導電膜の形成方法であるが、フィルム基材上に透明導電膜を形成する一般的な方式としてはスパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法、塗工法、印刷法等がある。なお透明導電膜の形成材としては特に制限されるものではなく、例えば、インジュウム・スズ複合酸化物（ITO）、スズ酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、クロムなどがあげられ、異なる形成材が重ねて形成されてもよい。

また１／４波長の位相差を有するプラスチックフィルム上に透明導電膜を形成する前に、透明性や密着性等を向上させるためのアンダーコート層を設けてもよい。また硬化型樹脂層を設けてもよい。硬化型樹脂層中には微粒子を添加する事により、硬化型樹脂層に凹凸を設けても良い。硬化型樹脂層は必ずしも１層である必要はなく、２層以上積層してもよく両面に設けてもよい。透明導電膜は通常ロール状フィルムを連続的に成膜する。

フィルムの切出し
透明導電膜を形成した位相差フィルムからは、フィルムの切出しを行なう。図２及び図３は、本発明の 位相差フィルムへの上部基板と下部基板の位置決めの説明図である。いずれも位相差フィルム３上に矩形の上部基板１と下部基板２とを配置している。位相差フィルムの光学軸３１に対し、各基板の辺は４５度または１３５度の角度に位置する。図２では上部基板１と下部基板２とが接しているが、図３では上部基板１と下部基板２とが離れている。当然上部基板１と下部基板２とを一体にする場合は図２のようになる。上部基板１及び下部基板２が小型の場合、複数個分をまとめて切出してもよい。

導電膜パターンと電極
図４は、図２の配置の上部基板面と下部基板を加工したものである。左側が上部基板面、右側が下部基板となる部位で、上部下部の境目４０で上部基板と下部基板が切り離す場合や、切り離さず折り曲げる場合がある。

図４では、まず透明導電膜のパターニングを行い、上部基板面導電膜パターン１２と下部基板導電膜パターン２２を設ける。もちろん直交した両パターンの向きは限定されず、左右逆であってもかまわない。
パターニングは、透明導電性フィルムの導電膜面を所望のパターン状マスクを形成し、しかる後に酸液でエッチングし不必要な部分の導電膜のみを剥離し、その後、アルカリ液等の剥離剤により該パターン状マスクを溶解等により除去する。レーザーで導電膜面をカットする方法もある。

次に電極１３，１４，２３，２４であるが透明導電膜の両端に、導電性インクで形成する。導電性インクとしては銀やカーボンインク、銅インク等の導電性のある印刷可能なペーストが使われ、銀とカーボンを混合したり重ね塗りしてもよい。電極幅は０．２ｍｍ〜数ｍｍ、厚みは数μｍ〜数十μｍが一般的である。その後、絶縁性の確保やマイグレーション対策として、絶縁インクを透明導電膜や電極の必要部に塗布してもよい。絶縁インクはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が用いられる。引き廻し回路１５、１６、２５、２６も通常同時に形成される。

また図示していないが、ドット状スペーサーが下部基板導電膜パターン２２上及び周辺に設けられる。

上部基板面と下部基板との貼り合せ
上部下部の境目４０で上部基板と下部基板とを切り離す場合も、上部下部の境目４０で上部基板と下部基板とを折り曲げる場合も、上部基板面と下部基板とを略周辺部のみを貼り合せる。貼合には、接着剤や粘着剤や両面接着テープ等を用いる。両面接着テープは芯材フィルムをはさんで上下面に接着剤塗布したもので、芯材としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等プラスチックフィルムが用いられる。接着剤としてはアクリル系、シリコン系、ウレタン系、それらの混合系のものが用いられる。

上部基板１と下部基板２とは位相差フィルムの光学軸３１に対し、各基板の辺は４５度または１３５度の角度に位置していたので、対向させた状態では上部基板１と下部基板２とは光学軸が直交することになる。

図５は上部下部の境目４０で上部基板と下部基板とを折り曲げた場合の説明図である。この場合、基板は柔軟性や、曲げ応力に優れたものを選択する。また、折り曲げ部位の一部に打ち抜きカットやスリット加工などを施したり、補強フィルムを貼り合せてもよい。また引き廻し回路を上部基板と下部基板との間で設け、引き廻し回路の外部接続部を一箇所にまとめてもよい。

偏光板貼り
図６は、本発明による偏光板を積層した透明タッチパネルの一例の説明図である。反射防止のため偏光板７が上部基板１の外面に貼着されている。この時、透明電極基板の光学軸と偏光板の偏光軸（光学軸）との為す角度が４５度になるように両者を貼り合わると、反射防止効果が最も大きくなるので好ましい。偏光板７は通常数十〜数百μｍの厚さで、表面にハードコート、防汚コートが施されてもよい。

透明基体貼り合わせ
また、図示はしていないが下部基板２の外面に透明基体を貼り合わせてもよい。一般的にはアクリル系透明接着剤で全面貼り合わせを行なう。

本発明は、位相差フィルム仕様のタッチパネルに利用することが可能である。

本発明による透明タッチパネルの一例の説明図。 本発明の 位相差フィルムへの上部基板と下部基板の位置決め説明図。 本発明の 位相差フィルムへの上部基板と下部基板の他の位置決め説明図。 本発明の 上部基板基板と固定側基板の導電膜パターン等の説明図。 本発明による透明タッチパネルの他の一例の説明図。 本発明による偏光板を積層した透明タッチパネルの一例の説明図。

符号の説明

１ 上部基板
２ 下部基板
３ 位相差フィルム
５ 両面粘着テープからなるスペーサ
６ ドット状スペーサ
７ 偏光板
１１ 上部基板の位相差フィルム部
１２ 上部基板の導電膜部
１３，１４ 電極
１５，１６ 引き廻し回路
２１ 下部基板の位相差フィルム部
２２ 下部基板の導電膜部
２３，２４ 電極
２５，２６ 引き廻し回路
３１ 位相差フィルムの光学軸
４０ 上部下部の境目
４５ 導電膜除去エリア（非導電性エリア）

Claims (4)

1. 操作側の上部基板と該上部基板に対向する下部基板とからなり、少なくとも対向面に透明導電層を有する矩形状の抵抗膜式透明タッチパネルにおいて、
   前記上部基板と前記下部基板とが、光学軸の略一定の同一の位相差フィルムから隣接して切出され、
   前記上部基板と前記下部基板との光学軸が略直交することを特徴とする透明タッチパネル。
2. 前記位相差フィルムが光等方性フィルムからなることを特徴とする請求項１に記載の透明タッチパネル。
3. 前記上部基板の入力操作面側に偏光板を設けることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の透明タッチパネル。
4. 前記上部基板と下部基板とが一体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透明タッチパネル。

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