JP2016126471A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】電極同士の間に中間基材フィルムを配置したタッチパネルにおいて、低リタデーションを実現する。
【解決手段】タッチパネル１は、第１透明電極１５と、第２透明電極１７と、第１中間基材フィルム１９、第２中間基材フィルム２１とを備えている。第２透明電極１７は、第１透明電極１５に対向して配置されている。第１中間基材フィルム１９、第２中間基材フィルム２１は、第１透明電極１５と第２透明電極１７との間に配置され、遅相軸同士の配置を組み合わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルに関する。

従来、ＰＤＡ、ハンディターミナルなど携帯情報端末、コピー機、ファクシミリなどのＯＡ機器、スマートフォン、携帯電話機、携帯ゲーム機器、電子辞書、カーナビシステム、小型ＰＣ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯型ＭＤ（ＰＭＤ）等の電子機器の液晶表示窓には、タッチパネルが使用されることが多い。いくつかの方式のタッチパネルの中で、指先で画面を叩く、弾く、摘むという操作で画像を拡大・縮小させるマルチタッチ機能や、視認性、耐久性に優れていることから、静電容量方式のタッチパネルの人気が高い。

静電容量方式のタッチパネルの一例が特許文献１に記載されている。特許文献１において、タッチパネルは、上記した電子機器の液晶表示窓に配置され誘電体として機能する透光性を有したカバーパネル１２の裏面に接着された静電容量方式のフィルムセンサー３０として実現されている。
特許文献１の第３実施形態では、フィルムセンサー３０は、基材フィルム３２と、基材フィルム３２の面３２ａ上に形成された第１電極部４０と、基材フィルム３２の他方の側に積層された別の基材フィルム３３と、当該別の基材フィルム３３の面３３ａ上に形成された第２電極部４５と、を備えている。

特開２０１３−２１４１７３号公報

一般にカバーパネルは厚みが大きいので、タッチパネルのセンサ感度向上のために電極同士の距離を長く確保する必要がある。そこで、フィルムセンサの２枚の基材フィルムの間に、さらに、中間基材フィルムが設けられることがある。そのような中間基材フィルムには、偏光サングラス使用時の視認性向上のために、低リタデーション又は高リタデーションの材料が用いられる。
一方、中間基材フィルムが高リタデーションの材料を用いて感度向上のための厚みを大きくしている場合は高剛性であるので、基材同士の接着のためには例えばＵＶ硬化型の粘着材を使用することになる。これは、高剛性のタッチパネルにおいて貼り合わせ部分の気泡混入を低減し、さらに例えば曲面を有するタッチパネルにおいて基材同士の貼り合わせを可能にするためである。このように高リタデーションの材料を用いてさらに厚みを大きくしている場合は、接着材料が制限されてしまう。
低リタデーションの材料を用いる場合は、上述のように電極間の厚みが大きく設定されているので、結果として、低リタデーションを実現することが難しい。
本発明の発明者は、上記問題の原因を探求すると共に、当該問題を解決するための発明を以下の通り考案した。

本発明の課題は、電極同士の間に中間基材フィルムを配置したタッチパネルにおいて、低リタデーションを実現することにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。

本発明の一見地に係るタッチパネルは、第１検出電極と、第２検出電極と、複数の樹脂フィルムとを備えている。第２検出電極は、第１検出電極に対向して配置されている。樹脂フィルムは、第１検出電極と第２検出電極の間に配置され、遅相軸同士の配置を組み合わせることで、低リタデーションを実現する。なお、樹脂フィルムの枚数は特に限定されない。また、遅層軸同士の配置の組合せは、低リタデーションを実現できれば特に限定されない。
このタッチパネルでは、複数の樹脂フィルムの遅相軸同士の配置を組み合わせることで、低リタデーションが実現される。また、複数の樹脂フィルムを設けることで、単数の樹脂フィルムを設ける場合に比べて低剛性化を実現できる。

複数の樹脂フィルムのリタデーションは、２５０ｎｍ以下であってもよい。

複数の樹脂フィルムは、遅相軸同士が直交する２枚の樹脂フィルムを有していてもよい。

本発明に係るタッチパネルでは、中間基材フィルムの低リタデーションが実現される。

第１実施形態のタッチパネルの模式的構成図。 中間基材フィルムの遅相軸を示す模式的斜視図。 第２実施形態のタッチパネルの模式的構成図。 中間基材フィルムの遅相軸を示す模式的斜視図。

１．第１実施形態
図１を用いて、第１実施形態の静電容量方式のタッチパネルの一実施形態を説明する。図１は、第１実施形態のタッチパネルの模式的構成図である。
本発明の一見地に係るタッチパネル１は、第１透明電極１５（第１検出電極の一例）と、第２透明電極１７（第２検出電極の一例）と、第１中間基材フィルム１９（樹脂フィルムの一例）と、第２中間基材フィルム２１（樹脂フィルムの一例）と、を備えている。
具体的には、タッチパネル１は、カバーパネル３と、その裏面に貼り付けら前述の構成（第１透明電極１５、第２透明電極１７、第１中間基材フィルム１９及び第２中間基材フィルム２１）を含むフィルムセンサ５とを備えている。フィルムセンサ５は、自己静電容量（Ｓｅｌｆ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）方式、相互静電容量（Ｍｕｔｕａｌ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）方式のいずれでもよい。

カバーパネル３には、通常、ガラス板からなるカバーガラスや、プラスチック板からなるプラスチックカバーが用いられる。プラスチック板に用いる樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、環状オレフィンポリマー、脂環式メタクリレート、ＨＥＭＡヒドロキシエチルメタクリレート（ＰＨＥＭＡ）などの熱で軟化して流動させ型で成形でき、冷却すると固まる熱可塑性樹脂が挙げられる。また、ジエチレングリコールジアリルカーボネート（ＡＤＣ）、シロキサニルメタクリレート（ＳｉＭＡ）などの熱により網目状分子構造に化学変化する熱硬化性樹脂、紫外線などで常温のまま硬化する光硬化性樹脂なども用いることができる。中でも、ＰＭＭＡ及びＰＣは、光学用に利用される透明プラスチックの代表例として一般によく知られている。ＰＭＭＡは透明性が優れ、光学的歪みである複屈折も小さく、ＰＣは耐熱性が高い。
カバーパネル３の厚みは、５００μｍ〜２０００μｍの範囲にある。

フィルムセンサ５は、カバーパネル３の裏面側に貼り付けられている。本実施形態においては、カバーパネル３の裏面に第１接着層７が設けられる。第１接着層７は例えば透明光学接着剤が用いられる。そのような例としては、感圧接着剤（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ、以後「ＰＳＡ」という）がある。第１接着層７の材料は、例えば、アクリル系やシリコーン系、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤である。
第２基材フィルム１３は、第１基材フィルム１１に対向して配置されている。具体的には、第１基材フィルム１１は、カバーパネル３側に配置されており、第２基材フィルム１３は、カバーパネル３から離れて配置されている。

第１透明電極１５は、第１基材フィルム１１上に形成されている。具体的には、第１透明電極１５は、第１基材フィルム１１の面上に所定のパターンで配置された導電体を有している。第２透明電極１７は、第２基材フィルム１３上に形成されている。第２透明電極１７は、第２基材フィルム１３の面上に所定のパターンで配置された導電体を有している。第１透明電極１５及び第２透明電極１７は、検出回路５１に接続されている。
第１中間基材フィルム１９及び第２中間基材フィルム２１は、第１透明電極１５と第２透明電極１７の間に配置されている。第１中間基材フィルム１９及び第２中間基材フィルム２１は、遅相軸同士の配置を組み合わせることで、低リタデーションを実現する。なお、樹脂フィルムの枚数は特に限定されない。また、遅層軸同士の配置の組合せは、低リタデーションを実現できれば特に限定されない。

このタッチパネル１では、複数の樹脂フィルムの遅相軸同士の配置を組み合わせることで、低リタデーションが実現される。具体的には、低リタデーション値は、０ｎｍ〜２５０ｎｍであり、１００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、リタデーション値は１０ｎｍ以下である。一例としては、リタデーション値が１００ｎｍの２枚の基材フィルムを組み合わせることで、６ｎｍのリタデーション値を実現できる。
また、複数の樹脂フィルムを設けることで、単数の樹脂フィルムを設ける場合に比べて低剛性化を実現できる。例えば、曲げ弾性率は１．５ＧＰａ以下であることが好ましく、さらには１．０ＧＰａ以下であることが好ましい。

より具体的には、図２に示すように、第１中間基材フィルム１９の遅相軸Ａと第２中間基材フィルム２１の遅相軸Ｂとは、平面視で互いに直交している。図２は、中間基材フィルムの遅相軸を示す模式的斜視図である。ここでの直交とは、９０度及び９０度±数度の範囲を含む。なお、両遅相軸は直交ではなく他の角度をなすように交差していてもよい。
第１中間基材フィルム１９及び第２中間基材フィルム２１は同一の基材フィルムから分割されて形成されたものでもよい。その場合、基材フィルム固有の性質が平準化される。ただし、第１中間基材フィルム及び第２中間基材フィルムは、それぞれ別の基材フィルムから製造されてもよい。
第１中間基材フィルム１９及び第２中間基材フィルム２１の厚みは同じでもよいし、異なっていてもよい。

第１基材フィルム１１、第２基材フィルム１３、第１中間基材フィルム１９及び第２中間基材フィルム２１の材料としては、透明性を有するポリエステル（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂などのフィルム、又はそれらの積層体などが用いられる。シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）も利用可能である。
第１基材フィルム１１、第２基材フィルム１３、第１中間基材フィルム１９及び第２中間基材フィルム２１の厚みは、２５μｍ〜５００μｍの範囲にある。

第１透明電極１５及び第２透明電極１７の材料としては、８０％以上の光線透過率（透光性）及び数ｍΩから数百Ωの表面抵抗値（導電性）を示すことが好ましく、例えば、酸化インジウム、酸化錫、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、錫アンチモン酸等の金属酸化物や、金、銀、銅、白金、パラジウム、アルミニウム、ロジウム等の金属などで成膜することができる。これらの材料からなる第１透明電極１５及び第２透明電極１７の形成方法としては、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、塗工法等で透明導電膜を形成した後にエッチングによりパターニングする方法や、印刷法等がある。

第１基材フィルム１１と第１中間基材フィルム１９との間には、第２接着層３１が設けられている。第１中間基材フィルム１９と第２中間基材フィルム２１との間には、第３接着層３３が設けられている。第２中間基材フィルム２１と第２基材フィルム１３との間には、第４接着層３５が設けられている。第２接着層３１、第３接着層３３、及び第４接着層３５は、第１接着層７と同じ材料を用いることができる。
各接着層の厚みは、２５μｍ〜１７５μｍの範囲にある。

第１実施形態の構成のタッチパネルにおいて、曲げ弾性率及びリタデーション値の測定を行った。各層の厚みは下記の通りである。
第１接着層７：１７５μｍ
第１基材フィルム１１：７５μｍ
第２接着層３１：７５μｍ
第１中間基材フィルム１９：４００μｍ
第３接着層３３：７５μｍ
第２中間基材フィルム：４００μｍ
第４接着層：７５μｍ
第２基材フィルム：７５μｍ
得られた測定値は、リタデーション値が１０ｎｍ以下であり、曲げ弾性率が０．８５ＧＰａ以下であった。

２．第２実施形態
前記実施形態では中間基材フィルムの枚数は２枚であったが、枚数は特に限定されない。図３を用いて、中間基材フィルムの枚数が３枚の実施形態を以下に説明する。図３は、第２実施形態のタッチパネルの模式的構成図である。なお、基本的な構造は第１実施形態と同じである。
図３に示すように、第１透明電極１５と第２透明電極１７との間には、第１中間基材フィルム１９Ａ、第２中間基材フィルム２１Ａ、及び第３中間基材フィルム３７が配置されている。第１中間基材フィルム１９Ａと第２中間基材フィルム２１Ａとの間には、第３接着層３３Ａが設けられている。第２中間基材フィルム２１Ａと第３中間基材フィルム３７との間には、第４接着層３５Ａが設けられている。第３中間基材フィルム３７と第２基材フィルム１３との間には、第５接着層３９が設けられている。

図４に示すように、第１中間基材フィルム１９の遅相軸Ａと第３中間基材フィルムの遅相軸Ｃとが同じ角度であり、それに対して第２中間基材フィルム２１の遅相軸Ｂが平面視で互いに直交している。図４は、中間基材フィルムの遅相軸を示す模式的斜視図である。
ここで、第１中間基材フィルム１９Ａのリタデーション値が２００ｎｍ、第３中間基材フィルム３７のリタデーション値が１００ｎｍ、第２中間基材フィルム２１Ａのリタデーション値を４００ｎｍに設定している。ここでの直交とは、９０度及び９０度±数度の範囲を含む。なお、遅相軸同士は直交ではなく他の角度をなすように交差していてもよい。
上記の各中間基材フィルムの並び方、各リタデーション値、厚み等は特に限定されない。

３．共通事項
上記第１〜第２実施形態は、下記の構成及び機能を共通に有している。

本実施形態のタッチパネル（例えば、タッチパネル１）は、第１検出電極（例えば、第１透明電極１５）と、第２検出電極（第２透明電極１７）と、複数の樹脂フィルム（例えば、第１中間基材フィルム１９、第２中間基材フィルム２１、第１中間基材フィルム１９Ａ、第２中間基材フィルム２１Ａ、第３中間基材フィルム３７）とを備えている。第２検出電極は、第１検出電極に対向して配置されている。樹脂フィルムは、第１検出電極と第２検出電極の間に配置され、遅相軸同士の配置を組み合わせることで、低リタデーションを実現する。
このタッチパネルでは、複数の樹脂フィルムの遅相軸同士の配置を組み合わせることで、低リタデーションが実現される。また、複数の樹脂フィルムを設けることで、単数の樹脂フィルムを設ける場合に比べて低剛性化を実現できる。

４．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
いずれの基材フィルムも、単層樹脂フィルムに限定にされず、複数の樹脂フィルムの積層体であってもよい。
また、タッチパネルつまりフィルムセンサの層構成において、層の数、種類、位置、厚み等は、上記実施形態に限定されない。

本発明は、タッチパネルに広く適用できる。

１ ：タッチパネル
３ ：カバーパネル
１５ ：第１透明電極
１７ ：第２透明電極
１９ ：第１中間基材フィルム
１９Ａ ：第１中間基材フィルム
２１ ：第２中間基材フィルム
２１Ａ ：第２中間基材フィルム
３７ ：第３中間基材フィルム

Claims (3)

1. 第１検出電極と、
   前記第１検出電極に対向して配置された第２検出電極と、
   前記第１検出電極と前記第２検出電極の間に配置され、遅相軸同士の配置を組み合わせることで、低リタデーションを実現する複数の樹脂フィルムと、
   を備えたタッチパネル。
2. 前記複数の樹脂フィルムのリタデーションは、２５０ｎｍ以下である、請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記複数の樹脂フィルムは、遅相軸同士が直交する２枚の樹脂フィルムを有している、請求項１又は２に記載のタッチパネル。

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