JP2009093395A - Touch panel and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面を押圧することにより、押圧部の位置を検出して入力可能とするタッチパネルに関し、特に、温度変化に対する表面の反りを低減したタッチパネル及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a touch panel capable of detecting and inputting a position of a pressing portion by pressing the surface, and more particularly, to a touch panel that reduces warpage of the surface with respect to a temperature change and a manufacturing method thereof.
液晶表示パネル等の表示装置の表面に取り付けて、表示画面を見ながらその表示面側から入力可能とするタッチパネルが実用化されている。図8(a)は、この種のタッチパネル100の模式的な縦断面図を表し、図8(b)は、このタッチパネル100を液晶表示パネル114の表示面側に取り付けた状態の模式的な縦断面図を表す。図8(a)において、タッチパネル100は、表面に上透明電極107を形成した上透明基板105と、表面に下透明電極108を形成した下透明基板106とを、透明電極を内側にしてシール材109を介して間隙を設けて張り合わせ、下透明基板106の外側表面にλ/4位相差板110を配置し、上透明基板105の外側にλ/4位相差板103、直線偏光板102及び保護フィルム101を配置して構成されている。保護フィルム101は、防眩用のAG(Anti-Glare)フィルムや反射防止用のAR(Anti−Reflection)フィルムが使用される。
A touch panel that is attached to the surface of a display device such as a liquid crystal display panel and allows input from the display surface side while viewing a display screen has been put into practical use. FIG. 8A shows a schematic longitudinal sectional view of this type of
直線偏光板102とλ/4位相差板103により円偏光板104を構成している。円偏光板104は、その下方に位置する上透明基板105、下透明基板106、上下透明電極107、108の表面から反射される反射光を遮断するために設けられている。最下部のλ/4位相差板110は、下方から入射する表示光が直線偏光板102を透過しやすくするために設けられている。上透明基板105、下透明基板106の内面に形成された上下透明電極107、108には図示しない電極が取り付けられている。
A circularly polarizing
タッチパネル100は、上方の保護フィルム101側から指やペンなどにより押圧することにより、上透明基板105が下方に変形して上透明電極107と下透明電極108とが接触し、この接触した点の位置を抵抗又は電圧を検出して特定する。
When the
図8(b)は、上記タッチパネル100を液晶表示パネル114にギャップ材115を介して設置した状態を表す縦断面図である。液晶表示パネル114は、液晶セル112を2枚の直線偏光板111、113が挟む構造を有している。タッチパネル100と液晶表示パネル114との間隙はギャップ材115により規定される。この間隙は、表示パネル部材の薄型化の要請によりあまり大きく設定することができず、また、接近しすぎるとタッチパネル100と液晶表示パネル114とが接触して干渉縞が発生し、表示面の視認性を悪化させる。そのため、パネル面の大きさが10〜15インチの場合には通常1.0〜1.5mm程度に設定されている。
FIG. 8B is a longitudinal sectional view showing a state in which the
図9は、熱衝撃試験とタッチパネル100の液晶表示パネル側への反りδdとの関係を表している。図9(a)の実線は、タッチパネル100を液晶表示パネル114に取り付けた後に行う熱衝撃試験の温度サイクルを表している。横軸は熱処理時間を表し、縦軸は温度とタッチパネルの液晶表示パネル側への反りδdを任意の単位で表している。熱衝撃試験は、上限の温度THを50℃以上に、下限の温度TLを−20℃以下に設定し、夫々の保持時間を例えば30分として、瞬時に温度を変化させて行う。図9(b)は、熱衝撃試験において生ずるタッチパネル100の液晶表示パネル114側への反りδdの変化を示している。この反りδdは、シール材109近傍の表面に対する中央部の歪み量を表している。図9(a)の破線は、繰り返し行われる熱衝撃の各経過時間において、サンプルを大気中に取り出してタッチパネル100の液晶表示パネル側への反りδdを測定した結果である。この反りδdは、熱衝撃の回数が増加するに従い、増加する。定められた熱衝撃試験の間に反りδdが限界値に達すると、液晶表示パネル114の上面に接触し、干渉縞等のむらが現れて、不良となる。
FIG. 9 shows the relationship between the thermal shock test and the warpage δd of the
特許文献1には、タッチパネルの表面の反りを防止するために、偏光板と等しい熱収縮率、又は偏光板より大きな熱収縮率を有する面状部材を偏光板の上に貼り付けることが記載されている。このタッチパネルは、表面にITOからなる抵抗膜を形成した下側面部材と上側面部材とをドット状スペーサを介して対向配置した構造を有している。そして、タッチパネルの下側面部材を液晶セル側にして液晶セルの表面に設置される。タッチパネルの上側面部材は、抵抗膜が形成された光等方性フィルム、λ/4位相差板、偏光板、及び、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムからなる面状部材の順に積層された構造を有する。偏光板の上に貼り付けられた面状部材はタッチパネルの膨らみを防止するように機能する。即ち、この面状部材は偏光板と等しい熱収縮率又は偏光板より大きな熱収縮率を有している。面状部材を最上面に積層したことにより、通常の温度域のみならず70℃程度の温度に長時間放置した後であっても、上側面部材は下側面部材に対してほとんど膨らみが生じない、というものである。
しかしながら特許文献1に記載されるタッチパネルは、指やペンによって情報を入力する側への膨らみを防止するための膨らみ防止用に面状部材を設置するものであって、液晶表示パネルが設置される側への反りを防止するためのものではない。従って、上記熱衝撃試験においてタッチパネルが液晶表示パネル側へ反って、液晶表示パネルの表示面に接触し、表示面にむらが発生することを防止することができない。
However, the touch panel described in
上記課題を解決するために以下の手段を講じた。
請求項1に係る発明においては、表面に透明導電膜が形成された第1及び第2の透明基板が、前記透明導電膜を内側にしてシール材を介して互いに対向配置され、前記第2の透明基板が表示装置の表示面側に設置されるタッチパネルにおいて、前記第1の透明基板の外表面側には偏光板が設置され、前記第2の透明基板の外表面側には、光学的に等方性であって前記偏光板と略等しいか又は前記偏光板より大きな熱収縮率を有する透光性面部材が設置されていることを特徴とするタッチパネルとした。
In order to solve the above problems, the following measures were taken.
In the first aspect of the present invention, the first and second transparent substrates having a transparent conductive film formed on the surface thereof are disposed to face each other via a sealing material with the transparent conductive film inside. In the touch panel in which the transparent substrate is installed on the display surface side of the display device, a polarizing plate is installed on the outer surface side of the first transparent substrate, and optically on the outer surface side of the second transparent substrate. A translucent surface member that is isotropic and substantially equal to the polarizing plate or has a larger thermal shrinkage than the polarizing plate is provided.
請求項2に係る発明においては、前記透光性面部材は、トリアセチルセルロースからなるフィルム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とした。
In the invention which concerns on Claim 2, the said translucent surface member is a film which consists of a triacetyl cellulose, It was set as the touch panel of
請求項3に係る発明においては、前記偏光板は、室温において圧縮応力を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタッチパネルとした。
In the invention which concerns on Claim 3, the said polarizing plate has a compressive stress in room temperature, It was set as the touch panel of
請求項4に係る発明においては、表面に透明導電膜が形成された第1及び第2の透明基板が前記透明導電膜を内側にしてシール材を介して互いに対向して配置され、前記第2の透明基板を表示装置の表示面側に配置して使用されるタッチパネルの製造方法において、偏光板を50℃以上の温度で熱処理する工程と、前記熱処理した偏光板を、前記熱処理後の所定の時間以内に前記第1の透明基板の外表面側に貼り付ける工程と、を備えるタッチパネルの製造方法とした。 In the invention which concerns on Claim 4, the 1st and 2nd transparent board | substrate with which the transparent conductive film was formed in the surface is mutually arrange | positioned through the sealing material by making the said transparent conductive film into an inner side, and said 2nd In the manufacturing method of a touch panel used by arranging the transparent substrate on the display surface side of the display device, the step of heat-treating the polarizing plate at a temperature of 50 ° C. or higher, and the heat-treating polarizing plate with the predetermined heat-treated plate And a step of attaching to the outer surface side of the first transparent substrate within a time.
請求項5に係る発明においては、光学的に等方性であって前記偏光板と略等しい熱収縮率を有する透光性面部材を前記第2の透明基板の外表面側に貼り付ける工程を有することを特徴とする請求項4に記載のタッチパネルの製造方法とした。
In the invention which concerns on
内側に透明導電膜が形成された第1及び第2の透明基板が対向して配置され、第2の透明基板が表示装置の表示面側に設置されるタッチパネルにおいて、第2の透明基板の外表面側に、光学的に等方性であり、第1の透明基板の外表面側に設置される偏光板と略等しい又は当該偏光板より大きな熱収縮率を有する透光性面部材を設置する、又は、第1の透明基板の外表面側に設置される偏光板を、室温において圧縮応力を有するようにした。これにより、高温と低温に繰り返して晒す熱衝撃試験において、タッチパネルの表示装置側に膨らむ反りを低減することができ、表示装置の表示面とタッチパネルとの間に生ずる干渉縞又は色むらを低減することができる。 In a touch panel in which a first transparent substrate and a second transparent substrate on which a transparent conductive film is formed are arranged to face each other and the second transparent substrate is installed on the display surface side of the display device, On the surface side, a translucent surface member that is optically isotropic and has a thermal contraction rate substantially equal to or greater than that of the polarizing plate disposed on the outer surface side of the first transparent substrate is disposed. Alternatively, the polarizing plate placed on the outer surface side of the first transparent substrate has a compressive stress at room temperature. Thereby, in the thermal shock test that is repeatedly exposed to high and low temperatures, it is possible to reduce warpage that swells to the display device side of the touch panel, and to reduce interference fringes or color unevenness that occurs between the display surface of the display device and the touch panel. be able to.
以下、図面を用いて本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態を表すタッチパネル1の模式的な縦断面図である。タッチパネル1は、ガラス等からなる第2の透明基板としての下透明基板5とガラス又は樹脂フィルムからなる第1の透明基板としての上透明基板4とがシール材6を介してギャップを形成して接着固定されている。下透明基板5及び上透明基板4の夫々の内面にはITO(インジウムスズ酸化物)からなる下透明導電膜10及び上透明導電膜9が形成されている。下透明基板5の下方の外表面側には光学的に等方性を有する透光性面部材7が積層されている。上透明基板4の上方の外表面側には、第1のλ/4位相差板3、偏光板2が積層して形成され、円偏光板8を構成している。なお、図1に示すタッチパネル1は、下透明基板5の下方に液晶表示パネル等の表示装置が設置される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
下透明基板5はガラス基板が使用される。上透明基板4は、ガラス基板や透明樹脂フィルムが使用される。上透明基板4は、その上部から指やペンにより押圧されたときに変形しやすくするために、下透明基板5よりも薄くする、或いは可撓性の透明樹脂フィルムを使用する。下透明基板5は通常1.1mmの厚さを有するのに対して、上透明基板4としてガラスを使用する場合には0.5mm以下の板厚とする。例えば0.5〜0.15mmのガラス基板を使用する。透明樹脂フィルムを使用する場合は厚さを0.5mm以下に薄くして弾力性を持たせる。透明樹脂フィルムとして、例えばポリカーボネートフィルムを使用することができる。
A glass substrate is used as the lower
上透明基板4、下透明基板5の間の間隙は、シール材6の高さにより規定され、100μm以下、例えば、約10μmとする。上透明導電膜9と下透明導電膜10とが上部から押圧されていないときに接触すること避けるために、当該間隙には図示しないドット状の凸部が形成されている。第1のλ/4位相差板3と偏光板2により構成される円偏光板8は、各構成部材の表面から反射される反射光を遮断するために設置されている。上透明基板4、下透明基板5の各表面や、上透明導電膜9、下透明導電膜10の各表面から反射される反射光を遮断して、表示装置に表示される表示画像を見やすくするためである。第1のλ/4位相差板3の厚さは約60μm、偏光板2の厚さは約200μmである。
The gap between the upper transparent substrate 4 and the lower
透光性面部材7は、例えば厚さ約80μm〜120μmのトリアセチルセルロース(以下、TACという)フィルムを使用することができる。TACフィルムは、光学的に等方性を有し、偏光板などに使用されている材料であり、透光性面部材7として1層形成してもよいし、2層形成すればより効果が得られる。透光性面部材7は、熱収縮率が偏光板2と同程度又は偏光板2よりも大きな収縮率を有している。従って、タッチパネル1は、透光性面部材7と円偏光板8により挟まれた構造を有している。透光性面部材7と偏光板2とは同程度、又は透光性面部材7のほうが大きな熱収縮率を有している。そのために、タッチパネル1が加熱された場合に、表示装置が設置される下側に凸に変形することが緩和される。即ち、加熱されてもタッチパネルの下面が表示装置の表示面からは離間する。熱衝撃試験により高温と低温に繰り返して晒されることにより、透光性面部材7と偏光板2が膨張と収縮を繰り返して内部に残留応力を生じて変形したとしても、タッチパネル1が表示装置側に反ることを防止することができる。
As the
図2は、本発明の他の実施形態に係るタッチパネル1の模式的な縦断面図である。図1と異なる部分は、偏光板2の上部にAGフィルム11を設けた点と、下透明基板5と透光性面部材7との間に第2のλ/4位相差板12を設けた点である。その他の構成は図1と同様なので説明を省略する。AGフィルム11は偏光板2の表面がギラギラ反射して表示が見難くなることを防止するための妨眩フィルムとして機能する。第2のλ/4位相差板12は、下方に設置した液晶表示装置から出射した表示光の位相をλ/4変化させて、円偏光板8を透過させるために設けている。第2のλ/4位相差板12は、透光性面部材7の下方に設置しても良い。また、AGフィルム11に代えて、又はAGフィルムと共に、反射防止用のARフィルムを設置してもよい。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a
図3は、本発明の実施形態に係るタッチパネル1を液晶表示パネル17に設置した状態を表す模式的な縦断面図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a state in which the
図3において、タッチパネル1の下部にはスペーサ13を介して液晶表示パネル17が設置されている。タッチパネル1は、上からAGフィルム11、偏光板2、第1のλ/4位相差板3、上透明基板4、シール材6を介して下透明基板5、透光性面部材7の積層構造を有する。液晶表示パネル17は、上から第2のλ/4位相差板14、液晶セル15、偏光板16の積層構造を有する。なお、本例においては、タッチパネル1と液晶セル15との間に偏光板が挿入されていない。これは、液晶表示パネル17の上側の偏光板をタッチパネル1の偏光板2が兼用するためである。液晶セル15を下方から上方に透過した表示光は直線偏光性を有する。この表示光が第2のλ/4位相差板14と第1のλ/4位相差板3を通過することにより、元の直線偏光性の表示光に戻されるか、偏光方向がπ/2回転した直線偏光性の表示光となる。これにより、タッチパネル1の偏光板2が液晶表示パネル17の偏光板を兼ねることになり、薄型化、軽量化することができる利点がある。
In FIG. 3, a liquid
タッチパネル1と液晶表示パネル17との間には間隙が形成されている。この間隙を広く取ることができれば、タッチパネル1と液晶表示パネル17とが接触し難くなる。しかし、薄型化が求められており、間隙をあまりに大きくとることができない。また、間隙を小さくすると、タッチパネル1と液晶表示パネル17とが接触して表示品質を低下させる問題が生ずる。そこで、この間隙は通常約1mmに設定している。
A gap is formed between the
図3に示すタッチパネル1と液晶表示パネル17の積層構造体に熱衝撃試験を行った結果、タッチパネル1の下面と液晶表示パネル17の上面とが接触して不良となることがなかった。なお、熱衝撃試験は、図9(a)に示す試験であり、上限の温度THを70℃、下限の温度TLを−20℃、保持時間を夫々30分とし、上限の温度と下限の温度を250回繰り返した。
As a result of conducting a thermal shock test on the laminated structure of the
<タッチパネルの第2の実施形態>
次に、熱処理した偏光板を使用した本発明の第2の実施形態に係るタッチパネル1を説明する。図4(a)は、偏光板2を熱処理したときの寸法変化を表すグラフであり、図4(b)は、熱処理した圧縮性偏光板20を使用したタッチパネル1の模式的な縦断面図であり、図4(c)は、熱処理した圧縮性偏光板20を使用したタッチパネル1を液晶表示パネル17に適用した状態を表す模式的な縦断面図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
<Second Embodiment of Touch Panel>
Next, a
図4(a)において、横軸は経過時間、縦軸は偏光板の寸法変化(いずれも任意スケール)を表す。偏光板として直線偏光板を使用し、熱処理温度は70℃とした。図4(a)のグラフは、偏光板を温度70℃の高温槽に入れて時間T1まで維持し、次に偏光板を大気中に取り出して時間T2まで放置し、次に再び温度70℃の高温槽に入れて時間T3まで維持し、次に大気中に取り出して時間T4まで保持し、次に温度70℃の高温槽に入れて維持したときの、偏光板の寸法変化を表している。 In FIG. 4A, the horizontal axis represents elapsed time, and the vertical axis represents dimensional change of the polarizing plate (both are arbitrary scales). A linear polarizing plate was used as the polarizing plate, and the heat treatment temperature was 70 ° C. The graph of FIG. 4 (a) shows that the polarizing plate is placed in a high temperature bath at a temperature of 70 ° C. and maintained until time T1, then the polarizing plate is taken out into the atmosphere and left until time T2, and then again at a temperature of 70 ° C. It shows the dimensional change of the polarizing plate when it is put in a high temperature bath and maintained until time T3, then taken out into the atmosphere and held until time T4, and then kept in a high temperature bath at a temperature of 70 ° C.
偏光板は、通常、ヨウ素や二色性染料を含浸又は吸着させて配向したポリビニルアルコール(PVA)を、TACフィルムにより挟んで張り合わせて形成される。このTACフィルムは熱収縮性を有している。図4(a)に示されるように、偏光板は、温度70℃の雰囲気中ではその熱収縮性により時間の経過と共に収縮する。時間T1の経過後に偏光板を室温の大気中へ取り出すと、偏光板は漸次伸張する。伸張する時間は収縮する時間よりも早い。長時間大気中に放置することにより相当量伸張するが、熱処理を行う前の状態までには回復しない。熱処理、室温を更に繰り返すことにより、図4(a)に示すように、収縮と伸張を繰り返す。 The polarizing plate is usually formed by laminating polyvinyl alcohol (PVA), which is oriented by impregnating or adsorbing iodine or a dichroic dye, with a TAC film interposed therebetween. This TAC film has heat shrinkability. As shown in FIG. 4A, the polarizing plate shrinks with the passage of time in an atmosphere at a temperature of 70 ° C. due to its heat shrinkability. When the polarizing plate is taken out into the air at room temperature after the elapse of time T1, the polarizing plate gradually expands. The time to stretch is earlier than the time to shrink. A considerable amount of elongation occurs when left in the atmosphere for a long time, but it does not recover to the state before the heat treatment. By further repeating the heat treatment and room temperature, the contraction and the expansion are repeated as shown in FIG.
本第2の実施形態では、偏光板2のこの性質を利用する。以下、タッチパネル1の製造方法を説明する。まず、上透明導電膜9及び銀等からなる電極を形成した上透明基板4と、下透明導電膜10及び銀等からなる電極を形成した下透明基板5とをシール材6を介して接着する。次に、第1のλ/4位相差板3を上透明基板4の外側表面に粘着剤又は接着剤を用いて貼り付ける。次に、偏光板2を高温状態に維持した後に大気中に取り出し、熱収縮した偏光板2が元の寸法に戻る前に、又は寸法が変化しなくなる前に短時間のうちに第1のλ/4位相差板3の上に粘着剤又は接着剤を用いて貼り付ける。すると、偏光板2は次第に伸張するので、第1のλ/4位相差板3を介して上透明基板4及び下透明基板5に対して圧縮性の応力を与える。この状態の偏光板2を通常の偏光板と区別するために圧縮性偏光板20と表示する。次に、圧縮性偏光板20の表面にAGフィルム11を貼り付ける。なお、熱処理後に偏光板2又は円偏光板8を貼り付けるまでの時間は、10時間以下が好ましい。より好ましくは、3時間以内に貼り付ける。熱処理により収縮した偏光板2又は円偏光板8が伸張して圧縮性が消失しないようにするためである。
In the second embodiment, this property of the polarizing plate 2 is used. Hereinafter, a method for manufacturing the
なお、上記の製造方法において、偏光板2は、約70℃の高温状態に維持し、熱収縮による収縮量をΔLとして、大気中に取り出した後、当該収縮量がΔL/2に回復する前の短時間のうちに第1のλ/4位相差板3に偏光板2を貼り付けるようにした。 In the above manufacturing method, the polarizing plate 2 is maintained at a high temperature of about 70 ° C., and after the amount of shrinkage due to thermal shrinkage is ΔL, the plate is taken out into the atmosphere before the shrinkage amount is restored to ΔL / 2. The polarizing plate 2 was attached to the first λ / 4 retardation plate 3 within a short time.
図4(b)は、圧縮性偏光板20を第1のλ/4位相差板3の上に貼り付けた状態を表す。タッチパネル1は下から、下透明基板5、下透明基板5の上に形成された下透明導電膜10、内面に上透明導電膜9が形成され、シール材6を介して間隙を設けて配置された上透明基板4、第1のλ/4位相差板3、圧縮性偏光板20、AGフィルム11の順に積層されている。圧縮性偏光板20は室温において他の部材に対して圧縮応力を与える。また、タッチパネル1の上透明基板4と下透明基板5との間の間隙には大気に対して陽圧となるように空気又は不活性ガスが封入されている。下透明基板5に対して上透明基板4は薄く形成されている、又は可撓性の材料により構成されているために、上透明基板4が膨らむ方向の応力が加わり、上透明導電膜9と下透明導電膜10との間に干渉縞は発生し難い。
FIG. 4B shows a state in which the compressive
図4(c)は、圧縮性偏光板20を、スペーサ13を介して液晶表示パネル17の表示面側に設置した状態を表す模式的断面図である。なお、液晶表示パネル17は、下部から偏光板16、液晶セル15及び第2のλ/4位相差板14の積層構造を有している。タッチパネル1は、中央部が表示視認側に凸状に変形している。しかし、この凸状の変形はごくわずかであり、下部の液晶表示パネル17の表示面の視認性が害されることはない。このタッチパネル1を液晶表示パネル17に取り付けて熱衝撃試験を行った結果、タッチパネル1の下面と液晶表示パネル17の上面とが接触して不良となることがなかった。なお、熱衝撃試験は、図9(a)に示す試験であり、上限の温度THを70℃、下限の温度TLを−20℃、保持時間を夫々30分とし、上限の温度と下限の温度を250回繰り返した。
FIG. 4C is a schematic cross-sectional view showing a state in which the compressive
なお、上記第2の実施形態において、熱処理した偏光板2を第1のλ/4位相差板3の上に貼り付けたが、これに代えて、偏光板2と第1のλ/4位相差板3とを一体的に構成した円偏光板8を熱処理し、偏光板2と第1のλ/4位相差板3とを同時に上透明基板4に積層接着してもよい。また、熱処理温度を70℃としたが、これに限定されない。偏光板に許容される温度の限度内で熱処理を行えばよい。
In the second embodiment, the heat-treated polarizing plate 2 is pasted on the first λ / 4 retardation plate 3. Instead of this, the polarizing plate 2 and the first λ / 4 position are attached. The circularly
<タッチパネルの第3の実施形態>
図5(a)は、本発明に係るタッチパネル1の第3の実施形態を表す模式的な縦断面図であり、図5(b)は、当該タッチパネル1を液晶表示パネル17に配置した状態を示す模式的な縦断面図である。本第3の実施形態においては、圧縮性偏光板20と透光性面部材7の両方を使用したタッチパネル1である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
<Third Embodiment of Touch Panel>
FIG. 5A is a schematic longitudinal sectional view showing a third embodiment of the
図5(a)に示すように、タッチパネル1は下部から、熱収縮率が偏光板と略等しいか又は偏光板より大きな熱収縮率を有する透光性面部材7と、上面に下透明導電膜10を形成した下透明基板5と、下面に上透明導電膜9を形成し、シール材6を介して間隙を形成する上透明基板4と、第1のλ/4位相差板3と、所定の温度で熱処理が施された圧縮性偏光板20と、AGフィルム11が積層して構成されている。
As shown in FIG. 5A, the
透光性面部材7は、例えばTACフィルムにより構成されている。圧縮性偏光板20はTACフィルム、PVA、TACフィルムの積層構造を有する。従って、上透明基板4と下透明基板5が両側からTACフィルムにより挟まれた構造を有している。そのため、タッチパネル1が加熱された場合において、上下面が同じ熱収縮率を有するので、環境の温度変化に起因する反りを低減させることができる。このため周囲の温度が変化した場合であっても、タッチパネル1の表面は、下方には反り難い。
The
図5(b)に示すように、タッチパネル1は液晶表示パネル17の上にスペーサ13を介して設置される。液晶表示パネル17は、下部から偏光板16、液晶セル15及び第2のλ/4位相差板14が積層されている。タッチパネル1の透光性面部材7と液晶表示パネル17の第2のλ/4位相差板14との間の間隙は、通常約1mmに設定されている。液晶表示パネル17は、上面に偏光板が設置されていない。そのため、高温雰囲気、例えば70℃以上の温度に晒されると、下部に設置した偏光板16が収縮し、液晶セル15の下面に引っ張り応力が作用する。そのため、液晶表示パネル17の中央部は凸状に反る。しかし、タッチパネル1は下方に反り難いので、タッチパネル1の最下面と液晶表示パネル17の最上面とは接触しない。
As shown in FIG. 5B, the
次に、図5を用いて円偏光板の収縮量とガラス板の反りとの関係を説明し、図6を用いて本発明におけるタッチパネル1の反り量低減の効果について説明する。
Next, the relationship between the shrinkage amount of the circularly polarizing plate and the warpage of the glass plate will be described with reference to FIG. 5, and the effect of reducing the warpage amount of the
図6(a)は、円偏光板8の収縮量対熱処理時間との関係を表す。使用した円偏光板8は対角約13インチの大きさである。横軸が熱処理時間(分)を表し、縦軸が収縮量(mm)を表す。円偏光板8は熱処理時間に比例して収縮量が増加する。熱処理温度が60℃の場合、100分で約0.3mm収縮し、170分で約0.4mm収縮した。また、温度が上昇するにつれての収縮量が増加した。100分の熱処理時間で比較すると、熱処理温度が70℃では収縮量が0.44mmであり、熱処理温度が80℃では収縮量が0.50mmとなった。
FIG. 6A shows the relationship between the amount of shrinkage of the circularly
図6(b)は、上記図6(a)において処理した円偏光板8を、短い時間内に、厚さ0.2mm、対角が約13インチのガラス板に貼り付け、その後、更に70℃5時間の熱処理を施した直後のガラス板の反り量を測定した結果を表す。横軸がガラス板に貼り付ける前の円偏光板8のみを熱処理した時間(分)を表し、縦軸が、当該熱処理した円偏光板8をガラス板に貼り付け、更に70℃5時間熱処理した直後のガラス板の反り量(mm)を表す。図中の温度は、円偏光板8のみの熱処理時の温度を示している。反り量の測定は、平坦な定盤の上に凹状に反った上記ガラス板を載置し、外周部12ポイントの反り量を計測してその平均値とした。図6(b)に示すように、円偏光板8のみの熱処理時間が長いほど、その後の温度70℃5時間の熱処理によるガラス板の反り量は減少する。また、円偏光板8のみの熱処理温度が高いほど、その後の熱処理によるガラス板の反り量は低減する。即ち、ガラス板をタッチパネルに置き換えて、熱処理後の円偏光板8をタッチパネルに貼り付けることにより、その後の熱処理や熱衝撃に対してタッチパネルの反り量が低減することを意味する。その場合、円偏光板8の熱処理時間が長いほど、また温度が高いほど反り量が低減することを示している。
In FIG. 6B, the circularly
図6(c)は、上記図6(a)と図6(b)の結果から求めたガラス板の反り量と円偏光板8の収縮量との相関関係を表す。横軸がガラス板の反り量であり、縦軸が円偏光板8の収縮量である。即ち、円偏光板8の収縮量が大きくなるにつれて、ガラス板の反り量は減少する。この相関係数は−0.89であり、円偏光板8の収縮量とガラス基板の反り量とは強い相関があることが理解できる。
FIG. 6C shows the correlation between the amount of warpage of the glass plate and the amount of shrinkage of the circularly
図7は、従来のタッチパネルと本発明に係るタッチパネル1とを比較した比較結果を表す一覧表である。用いたサンプルは、対角約13インチのタッチパネルであり、上透明基板4の外面に円偏光板8を貼り付けている。サンプルAは、上透明基板4としてX社のガラス基板を使用し、透光性面部材7を使用しない従来型のタッチパネルである。サンプルBは、上透明基板4としてX社のガラス基板を使用し、下透明基板5の外面に透光性面部材7として1枚のTACフィルムを貼り付けたタッチパネルである。サンプルCは、上透明基板4としてY社のガラス基板を使用し、下透明基板5の外面に1枚のTACフィルムを貼り付けたタッチパネルである。サンプルDは、上透明基板4としてY社のガラス基板を使用し、透光性面部材7として2枚のTACフィルムを重ねて貼り付けたタッチパネルである。サンプルEは、上透明基板4としてY社のガラス基板を使用し、透光性面部材7を使用しない従来型のタッチパネルである。
FIG. 7 is a list showing a comparison result comparing the conventional touch panel and the
円偏光板8の処理条件として、No1は、熱処理を行わない場合であり、No2は、円偏光板8を温度60℃、1時間熱処理後に上透明基板4の外面に貼り付けた場合であり、No3は、円偏光板8を温度70℃、1時間熱処理後に上透明基板4の外面に貼り付けた場合であり、No4は、円偏光板8を温度70℃、3時間熱処理後に上透明基板4の外面に貼り付けた場合である。一覧表中の数字は、各条件のサンプルを温度70℃、5時間熱処理した直後に測定したタッチパネルの反り量を表している。タッチパネルの反り量は、タッチパネルの凸面を下部にして平坦な定盤に載置し、タッチパネルの周辺部8点の定盤面からの距離を測定し、その平均値とした。
As processing conditions of the circularly
図7の一覧表から、TACフィルムなしのサンプルAと、TACフィルム1枚のサンプルBと比較すると、円偏光板8のいずれの条件においても、TACフィルムを設けたほうが、反り量が減少した。また、上透明基板4がX社のガラス基板を使用した場合においても、TACフィルムなしのサンプルEと、TACフィルム1枚のサンプルCとでは、円偏光板8のいずれの条件においても、TACフィルムを設けたほうが、反り量が減少した。これらの結果から、熱収縮特性を有する透光性面部材7を下透明基板5の外面に設置することにより、タッチパネルの反り量を有効に減少させることができることが理解できる。
From the list of FIG. 7, when comparing the sample A without the TAC film and the sample B with one TAC film, the warpage amount was reduced when the TAC film was provided under any condition of the circularly
また、TACフィルム1枚を設けたサンプルCと、TACフィルム2枚を設けたサンプルDとを比較すると、円偏光板8のいずれの条件においても、TACフィルム2枚を設けたほうが、タッチパネルの反り量を減少させることができる。また、円偏光板8の熱処理を行わないNo1の条件に対して、熱処理を行ったNo2〜No4はタッチパネルの反り量が減少する。熱処理条件は70℃1時間よりも温度60℃3時間のほうが反り量が減少し、更に温度70℃3時間のほうが反り量がより減少する。特に、TACフィルムを2枚使用し、円偏光板8の熱処理温度を70℃3時間とすることにより、反り量をほとんど無くすことができる。
In addition, comparing sample C provided with one TAC film and sample D provided with two TAC films, the touch panel warpage is better when two TAC films are provided under any condition of the circularly
以上をまとめると、下透明基板5の外面にTACフィルムを設けたほうが、タッチパネルの反り量は減少し、TACフィルムを2枚重ねて設けたほうが更に反り量が減少する。また、円偏光板8を50℃以上の熱処理を行った後に上透明基板4の上に貼り付けたほうが(圧縮性偏光板)、熱処理を行わない通常の場合よりもタッチパネルの反り量が減少する。
In summary, the amount of warpage of the touch panel is reduced when the TAC film is provided on the outer surface of the lower
以上の説明において、タッチパネル1を設置する表示装置として液晶表示パネル17について説明してきたが、これに限定されない。液晶表示パネルに代えて、プラズマパネル、ELパネルその他の平面型表示パネルを使用することができる。
In the above description, the liquid
1 タッチパネル
2 偏光板
3、12、14 λ/4位相差板
4 上透明基板
5 下透明基板
6 シール材
7 透光性面部材
8 円偏光板
9 上透明導電膜
10 した透明導電膜
11 AGフィルム
13 スペーサ
15 液晶セル
16 偏光板
17 液晶表示パネル
20 圧縮性偏光板
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1の透明基板の外表面側には偏光板が設置され、
前記第2の透明基板の外表面側には、光学的に等方性であって前記偏光板と略等しいか又は前記偏光板より大きな熱収縮率を有する透光性面部材が設置されていることを特徴とするタッチパネル。 First and second transparent substrates, each having a transparent conductive film formed on the surface thereof, are arranged to face each other via a sealing material with the transparent conductive film inside, and the second transparent substrate is on the display surface side of the display device In the touch panel installed in
A polarizing plate is installed on the outer surface side of the first transparent substrate,
On the outer surface side of the second transparent substrate, a translucent surface member that is optically isotropic and substantially equal to the polarizing plate or has a thermal contraction rate larger than the polarizing plate is provided. A touch panel characterized by that.
偏光板を50℃以上の温度で熱処理する工程と、
前記熱処理した偏光板を、前記熱処理後の所定の時間以内に前記第1の透明基板の外表面側に貼り付ける工程と、を備えるタッチパネルの製造方法。 A first transparent substrate and a second transparent substrate having a transparent conductive film formed on a surface thereof are disposed to face each other with a sealant with the transparent conductive film inside, and the second transparent substrate is disposed on a display surface of a display device. In the manufacturing method of the touch panel used by arranging on the side,
Heat-treating the polarizing plate at a temperature of 50 ° C. or higher;
Attaching the heat-treated polarizing plate to the outer surface side of the first transparent substrate within a predetermined time after the heat treatment.
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