JP2017054068A - 低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアギャップ方式によって、液晶パネルとタッチパネルとを貼合したとしても、従来よりも光の反射が飛躍的に抑えられるとともに、反射光の色味調整が容易な低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置を提供する。
【解決手段】液晶パネル２の表面上に設けられた第１の低反射層３と、タッチパネル５の裏面上に設けられた第２の低反射層４とを空気層６を介して対向させるとともに、タッチパネル５の表面上にＡＲ層５４を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置に関する。

従来から、液晶パネル上にタッチパネルを貼合する方式として、いわゆるエアギャップ方式がある。このエアギャップ方式は、液晶パネルとタッチパネルを額縁状に周縁部分のみ貼合させる貼合方法であり、貼合された液晶パネルとタッチパネルとの間には空気層が形成される。

貼り直しの容易さ、コスト面、歩留まり等の観点から、従来においては、このエアギャップ方式が採用されていたが、エアギャップ方式では、タッチパネルと空気層との界面、及び表示パネルと空気層との界面において光の反射が発生し、視認性が低下するという問題が生ずる。

このような問題点を改善する貼合方法として、特許文献１に記載のようなダイレクトボンディング方式（オプティカルボンディング方式あるいはフルラミネーション方式とも言う）がある。このダイレクトボンディング方式は、液晶パネルとタッチパネルとを全面貼りする貼合方法であり、両者の間には空気層は形成されないので、エアギャップ方式において発生していた視認性の低下という問題は解決できる。

しかしながら、ダイレクトボンディング方式によると、例えば、液晶パネルとベースガラス、ベースガラスとタッチパネルがそれぞれ全面貼りされているため、位置合わせに失敗し貼り直しをしたい場合には、剥離した際にガラスが割れてしまい、実質的には貼り直しすることができず、歩留まり低下につながるといった新たな問題が生ずる。

そこで、このような歩留まり問題を解決するものとして、特許文献２に記載のタッチパネル付き画像表示装置のようなものもある。このタッチパネル付き画像表示装置は、液晶パネル（画像表示装置本体）と、液晶パネルの画像が表示される側に配置されたタッチパネルとを備え、液晶パネルが、タッチパネルに対向する表面に第１の微細凹凸構造を有し、タッチパネルが、液晶パネルに対向する表面に第２の微細凹凸構造を有し、第１の微細凹凸構造の表面のマルテンス硬度が、第２の微細凹凸構造の表面のマルテンス硬度の±２５％以内であるように構成されている。すなわち、いわゆるモスアイ構造低反射層を対向配置させる構造（以下「モスアイ２層構造」という。）を採用することにより、エアギャップ方式を採用したとしても、ダイレクトボンディング方式相当、あるいはそれ以上の低反射型のタッチパネル付き画像表示装置を製造可能としている。

特開２０１４−１３０２９０号公報 特開２０１３−１２５３１７号公報

出願人においてモスアイ２層構造の反射率とダイレクトボンディング方式の反射率を比較してみたところ、確かにモスアイ２層構造はダイレクトボンディング方式並みあるいはそれ以上の低反射率を実現可能ということを確認した。しかしながら、モスアイ２層構造は微細凹凸構造という特殊な構造を採用していることから設計変更が容易ではなく、反射光の色味調整をすることが困難であるといった新たな問題が生ずる。

さらに、市場からは、より低反射の静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置が求められている。

本発明者は、鋭意研究の結果、従来よりも飛躍的に反射率が低く、しかも、反射光の色味調整が容易な静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置の開発に成功した。

すなわち、前記の目的を達成するために、本発明の低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置は、表示パネルと前面パネルとが貼合されてなる低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置であって、前記表示パネルと前記前面パネルとの間には空気層を有しており、前記表示パネルの表面上に設けられた第１の低反射層と、前記前面パネルの裏面上に設けられた第２の低反射層と、前記前面パネルの表面上に設けられたＡＲ層と、を備え、前記第１の低反射層と前記第２の低反射層とは前記空気層を介して対向してなることを特徴とする。ここで、ＡＲ層とは、屈折率を調整することにより反射を防止する反射防止層である。

また、前記前面パネルはタッチセンサー付き薄板ガラスであってもよい。

また、前記第１の低反射層及び前記第２の低反射層は、ＡＲ層あるいはモスアイ構造低反射層のいずれかであってもよい。ここで、モスアイ構造低反射層とは、特許文献２にも記載されている微細凹凸構造を有する反射防止層である。

本発明によれば、表示パネルと前面パネルとが貼合されてなる低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置であって、前記表示パネルと前記前面パネルとの間には空気層を有しており、前記表示パネルの表面上に設けられた第１の低反射層と、前記前面パネルの裏面上に設けられた第２の低反射層と、前記前面パネルの表面上に設けられたＡＲ層と、を備え、前記第１の低反射層と前記第２の低反射層とは前記空気層を介して対向してなるような構成とした。このため、光の反射が飛躍的に抑えられ、かつ、貼り直しが容易であり、歩留まりも向上可能であるといった効果に加えて、更に、反射光の色味調整が容易であるといった効果を奏する。

本発明の低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置のＡ−Ａ線矢視断面図。 図１の斜視図。 図１に示すタッチパネルの断面図。 図３に示すタッチセンサー部の構造を説明するための模式図。 反射率を比較した表。

以下、本発明の実施形態に係る低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置１（以下、「表示装置１」という）を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図３は図１に示すタッチパネルの断面図であるが、見やすくするために第１の低反射層３、第２の低反射層４、ＡＲ層５４、粘接着剤７のみハッチングを施し、その他の部分についてはハッチングを施さず図示している。なお、図２においては作図上の便宜よりＡＲ層５４を省略して図示している。

図１に示す通り、表示装置１は、液晶パネル２と、第１の低反射層３と、第２の低反射層４と、タッチパネル５と、ＡＲ層５４を備えてなる静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置である。

第１の低反射層３及び第２の低反射層４は、ＡＲ層、すなわち、屈折率を調整した層により構成される反射防止膜からなり、光の干渉の効果により外光の映り込みを目立たなくさせる効果を有する。本実施形態においては、第１の低反射層３は、ＡＲコーティングされた、いわゆるＡＲフィルムを液晶パネル２の表面にＯＣＲ（ＵＶ硬化樹脂）やＯＣＡ（光学透明粘着シート）等の粘接着剤を用いて貼付することにより液晶パネル２表面上に設けられる。同様に、第２の低反射層４も、ＡＲフィルムをタッチパネル５の裏面に貼付することによりタッチパネル５裏面上に設けられる。なお、第１の低反射層３及び第２の低反射層４は、スパッタ、蒸着等によって成膜してもよい。

図３に示すとおり、タッチパネル５は、静電容量方式のタッチパネルであって、薄板ガラスからなるタッチセンサー部５１と、カバーガラス５３からなり、タッチセンサー部５１は、カバーガラス５３の裏面上にＯＣＡあるいはＯＣＲからなる粘着層５２によって貼付されている。また、カバーガラス５３の表面上にはＡＲ層５４が設けられており、本実施形態においては第１の低反射層３及び第２の低反射層４と同様のＡＲフィルムから構成されているが、スパッタ、蒸着等によって成膜してもよい。

図４に示すように、タッチセンサー部５１は、Ｙ電極ガラス部５１０とＸ電極ガラス部５２０とがＯＣＡあるいはＯＣＲからなる粘着層５３０によって貼り合わせてなり、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ５４０を介してコントロールボード（図示しない）と接続される。Ｙ電極ガラス部５１０及びＸ電極部５２０の厚みは０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍである。

また、静電容量方式のタッチパネルは、近年薄型化が進んでおり、タッチセンサーの位置によって、アウトセル型、オンセル型、インセル型の３つの分類があり、タッチセンサーをカバーガラスに形成する形態もあることから、タッチパネル５をタッチセンサーが形成されたカバーガラスとすることも可能である。その他にも、静電容量方式のタッチパネルの構造としては、その材質や構造等の面から分類すれば種々の形態のものがあるが、本発明においては、前面パネルと表面パネルとの間に、静電容量方式のタッチパネル機能が実現できさえすれば、種々の形態のものが適用可能である。

上記実施形態においては、表示パネルを液晶パネルとして説明したが、表示パネルは、例えば、プラズマパネル、有機ＥＬパネル等であってもよい。また、上記実施形態においては、第１の低反射層３及び第２の低反射層４をＡＲフィルムとして説明したが、モスアイ構造低反射層で構成してもよい。

本実施形態においては、表面上に第１の低反射層３が設けられた液晶パネル２と、裏面上に第２の低反射層４が設けられたタッチパネル５とを額縁状に設けられた粘接着剤７によって貼合する。すると、第１の低反射層３と第２の低反射層４とは空気層６を介して対向することとなる。

以上のように、第１の低反射層３と第２の低反射層４とを空気層６を介して対向するように構成するとともに、さらに、ＡＲ層５４を設けたことにより、エアギャップ方式によって表示装置を製造したとしても、従来よりも飛躍的な低反射率を実現することが可能となる。また、液晶パネル２とタッチパネル５とは全面貼りされているわけではなく、額縁状に設けられた粘接着剤７部分によって貼合されているので、貼り直しをしたい場合には剥離が容易である。

このように構成された表示装置１において、反射率の比較実験を行った結果が図５に示す表である。本発明者は、６種類の構造の試作品を作成し該比較実験を行った。その構造は、上から、Ａｉｒ Ｇａｐ（エアギャップ方式）、ＤＢ（ダイレクトボンディング方式）、ＡＲ２層、ＡＲ３層、Ｍｏｔｈ２層及びＭｏｔｈ３層である。ＡＲ３層は上記実施形態の構成であり、ＡＲ２層は上記実施形態の構成からＡＲ層５４を除いた構成である。Ｍｏｔｈ３層は上記実施形態に相当する構成のうち、第１の低反射層３及び第２の低反射層４をモスアイ構造低反射層、すなわち特許文献２に記載の微細凹凸構造のものに置き換えた構成に、タッチパネルの表面上にＡＲフィルムからなるＡＲ層を設けた構成である。Ｍｏｔｈ２層は特許文献２に記載の構造と同様のモスアイ２層構造である。

上記のような６種類の構造のものにおける光の反射率（％）の比較を光の波長を３６０ｎｍ〜７４０ｎｍまで変化させて行った結果が図５に示す表である。

その結果、すべての波長において、エアギャップ方式及びダイレクトボンディング方式のものよりも反射率が低いという結果を得られた。また、ＡＲ２層とＡＲ３層を比較すると、ＡＲ３層、すなわち、タッチパネル５の表面上にＡＲフィルムが設けられた本発明の構造の方がＡＲ２層のものよりも低反射であることが分かる。さらに、Ｍｏｔｈ２層とＭｏｔｈ３層とを比較すると、やはり、Ｍｏｔｈ２層よりもＭｏｔｈ３層の方が低反射であることが分かる。

上記実験結果から、ＡＲ２層よりもＡＲ３層のものの方が低反射であることが分かる。また、Ｍｏｔｈ２層よりもＭｏｔｈ３層の方が、反射率が低いことが分かる。さらに、ＡＲ層をタッチパネル５の表面上に設けることにより、反射光の色味調整が容易となるといった効果を奏することができる。なお、タッチパネル５の上にＡＧ（アンチグレア）層を設け、その上にＡＲ層を設けても同様の低反射を実現可能である。

以上のように、本発明のような構造にすることにより、光の反射が飛躍的に抑えられ、かつ、貼り直しが容易であり、歩留まりも向上可能であるといった効果に加えて、更に、反射光の色味調整が容易であるといった効果を奏する。

１ ：表示装置（低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置）
２ ：液晶パネル（表示パネル）
３ ：第１の低反射層
４ ：第２の低反射層
５ ：タッチパネル
５１ ：タッチセンサー部
５２ ：粘着層
５３ ：カバーガラス
５４ ：ＡＲ層
５１０：Ｙ電極ガラス部
５２０：Ｘ電極ガラス部
５３０：粘着層
５４０：ＦＰＣ
６ ：空気層
７ ：粘接着剤

Claims (3)

1. 表示パネルと前面パネルとが貼合されてなる低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置であって、
   前記表示パネルと前記前面パネルとの間には空気層を有しており、
   前記表示パネルの表面上に設けられた第１の低反射層と、
   前記前面パネルの裏面上に設けられた第２の低反射層と、
   前記前面パネルの表面上に設けられたＡＲ層と、を備え、
   前記第１の低反射層と前記第２の低反射層とは前記空気層を介して対向してなること
   を特徴とする低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置。
2. 前記前面パネルはタッチセンサー付き薄板ガラスであることを特徴とする請求項１に記載の低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置。
3. 前記第１の低反射層及び前記第２の低反射層は、ＡＲ層あるいはモスアイ構造低反射層のいずれかであることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の低反射型静電容量方式のタッチパネル機能付き表示装置。