JP2020160314A - タッチパネル機能付き表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】曲面状のタッチパネルを用いても低反射を実現したタッチパネル機能付き表示装置を提供する。【解決手段】タッチパネル機能付き表示装置１は、表示パネル２と、曲面状のタッチパネル３と、表示パネル２とタッチパネル３とを、空隙Ｓを介して対面するように保持部４によって保持される。表示パネル２の内面とタッチパネル３の内面には、反射を低減するためのモスアイフィルムやＡＲフィルムからなる反射防止膜５，７が設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば液晶表示器などの表示パネルにタッチパネルが搭載されたタッチパネル機能付き表示装置に関するものである。

従来、液晶表示器などの表示パネルにタッチパネルが搭載されたタッチパネル機能付き表示装置としては、例えば下記特許文献１に開示されるものが知られている。

特許文献１のタッチパネル機能付き表示装置は、平面状の液晶パネルと平面状のタッチパネルとが空隙を介して対面するように保持されたエアギャップ構造を採用したものである。

特開２０１７−５４０６８号公報

ところで、この種のタッチパネル機能付き表示装置を車載用として用いる場合には、デザイン性や操作性を考慮した装置が望まれている。例えば自動車のダッシュボード、メータ周り、エアコン、カーナビなどのＣＩＤ（Center Information Display）、メータパネル、セカンダリディスプレイなどに対し、タッチパネル機能付き表示装置を操作パネルとして実装する場合、ダッシュボードなどの実装部分のデザイン性や操作性が損なわれないように、上述した特許文献１に図示するような平面状のタッチパネルではなく、ダッシュボードなどの実装部分の形状に合わせた曲面状のタッチパネルを使用する必要があった。その際、曲面状のタッチパネルを用いても低反射を実現できるタッチパネル機能付き表示装置が求められる。しかも、曲面状のタッチパネルと表示パネルとを、空隙を介して対面するように保持する場合、曲面状のタッチパネルと表示パネルとの間が場所によって距離が異なるため、空隙を保った状態で曲面状のタッチパネルと表示パネルを安定して取り付ける必要がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、曲面状のタッチパネルを用いても低反射を実現でき、安定した取り付けが行えるタッチパネル機能付き表示装置を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するため、本発明に係るタッチパネル機能付き表示装置は、表示パネルと、
曲面状のタッチパネルと、
前記表示パネルと前記タッチパネルとを、空隙を介して対面するように保持する保持部と、
前記表示パネルと前記タッチパネルの対面する一方の面に設けられる反射防止膜と、
を備えたことを特徴とする。

本発明に係るタッチパネル機能付き表示装置は、前記保持部が、
前記表示パネルを収容する収容部と、
前記表示パネルの表示面よりも前記タッチパネル寄りに突出して前記収容部の外周に取り付けられる基端部と、前記タッチパネルの内面に対応する形状を備えて前記タッチパネルの内面の外周縁に取り付けられる取付端部とを有する取付部と、
を有する構成としてもよい。

本発明に係るタッチパネル機能付き表示装置は、前記保持部が、
前記表示パネルを収容し、タッチパネルの内面に対応する形状を備えて前記タッチパネルの内面の外周縁に取り付けられる構成としてもよい。

本発明に係るタッチパネル機能付き表示装置は、前記反射防止膜がモスアイフィルムであってもよい。

本発明によれば、表示パネルと曲面状のタッチパネルの対面する一方の面に反射防止膜を設ける構成により、曲面状のタッチパネルを用いても低反射を実現することができる。また、表示パネルを収容し、タッチパネルの内面に対応する形状を備えた保持部により、表示パネルと曲面状のタッチパネルとを、空隙を介して対面するように安定して取り付けを行うことができる。

本発明に係るタッチパネル機能付き表示装置の第１実施形態の外観を示す概略斜視図である。 （ａ）図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）図１のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）（ａ）の拡大断面図である。 本発明に係るタッチパネル機能付き表示装置の第２実施形態の外観を示す概略斜視図である。 （ａ）図３のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）図３のＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）（ａ）の拡大断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

本願発明者等は、例えば自動車のダッシュボードなどのデザイン性や操作性を損なうことなく車載用の操作パネルとして実装可能なタッチパネル機能付き表示装置を実現するため、表示パネルと曲面状のタッチパネルとを貼り合わせる方法として、光学接着剤を用いたＯＣＲによるダイレクトボンディングが考えられる。

ところが、ＯＣＲによるダイレクトボンディングでは、材料の充填や乾燥など工程の管理が難しく、表示パネルと曲面状のタッチパネルとの間を隙間なく埋めるための充填材料の使用量が増えてしまい、材料費も高くなるという問題がある。

また、使用する曲面状のタッチパネルの曲面の方向にもよるが、例えば利用者側に見える面が凸形状の場合には、凸レンズ効果によって表示パネルの表示面が歪んで見えてしまうという問題がある。

さらに、ＯＣＲによるダイレクトボンディングでは、一度接着した場合、剥がすことが難しく、リワーク性が悪いという問題がある。

そこで、曲面状のタッチパネルを用いた場合であっても、上述した問題を解消して低反射を実現して安定した取り付けが行えるエアギャップ構造のタッチパネル機能付き表示装置を発明した。

［第１実施形態］
第１実施形態のタッチパネル機能付き表示装置の構成について図１および図２（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。なお、図１では、タッチパネルや加飾カバーの厚さを省略している。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態のタッチパネル機能付き表示装置１（１Ａ）は、表示パネル２、タッチパネル３、保持部４を備え、表示パネル２とタッチパネル３とが空隙（空気層）Ｓを介して対面するように保持部４に保持されて一体化されたエアギャップ構造からなる。

表示パネル２は、図１や図２（ａ），（ｂ）に示すように、平面状の表示面（内面）２ａを有する矩形状の液晶表示器からなり、空隙Ｓを介してタッチパネル３と対面するように保持部４に保持される。なお、表示パネル２は、表示面２ａが図示の平面状に限らず曲面状であってもよい。

表示パネル２の表示面２ａ上には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、例えばモスアイフィルムやＡＲフィルムからなる反射防止膜５が密着して設けられる。反射防止膜５は、表示面２ａでの光の反射を低減している。特に、光を散乱させるＡＧ（アンチグレア：非光沢）機能が表示パネル２にある場合には、モスアイフィルムやＡＲフィルムを反射防止膜５として設ければ、表示がぼやけることなくクリアに見えるようになる。

タッチパネル３は、ガラスまたは樹脂からなり、表示パネル２の表示面２ａに表示されているメニュー画面の上方に位置する操作面（外面）３ａを利用者が指で触れることで操作する入力装置である。

タッチパネル３は、図１に示すように、Ａ−Ａ線上の最も高い中央の位置を中心としてＢ−Ｂ線と平行な両端に向かって凸状の曲面をなすように所定の曲率で外方に突出した凸型に形成され、空隙Ｓを介して表示パネル２と対面するように保持部４に保持される。

タッチパネル３の操作面３ａ上には、例えばガラスまたは樹脂からなる矩形状の加飾カバー６が一体化して設けられる。加飾カバー６は、図１や図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、タッチパネル３の外面の形状に合わせて全体が凸状に形成される。

加飾カバー６の外周部分は、内部が透過して観察できないように遮蔽性を有する例えば黒色による枠状の加飾部６ａを形成している。また、加飾カバー６の加飾部６ａの内側部分は、表示パネル２の表示面２ａと対面しており、表示面２ａ上のメニュー画面が透過して見えるように透過部６ｂを形成している。

タッチパネル３の操作面３ａと反対側の内面３ｂには、図２（ａ），（ｂ）に示すように、例えばモスアイフィルムやＡＲフィルムからなる反射防止膜７が密着して設けられる。反射防止膜７は、内面反射を防止して表示パネル２の表示面２ａがクリアに見えるようにする。

保持部４は、表示パネル２とタッチパネル３とが空隙Ｓを介して対面するように表示パネル２とタッチパネル３を保持するもので、収容部８と取付部９を有する。

収容部８は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、表示パネル２の外形に合わせて欠切された矩形状の凹部８ａが形成される。凹部８ａには、表示面２ａがタッチパネル３の内面３ｂと対面するように表示パネル２が収容される。また、凹部８ａの周囲の外周部分は、矩形状の枠状部８ｂを形成している。

取付部９は、収容部８上に設けられてタッチパネル３を取り付けるものであり、図２（ａ），（ｃ）に示すように、基端部９ａと取付端部９ｂを有する。

基端部９ａは、図２（ａ）に示すように、表示パネル２の表示面２ａよりもタッチパネル３寄りの前方（外方）に突出している。この基端部９ａは、収容部８の枠状部８ｂに合わせて枠状に形成され、図２（ｃ）に示すように、例えば両面テープや接着剤などの接着手段１０を介して収容部８の枠状部８ｂに取り付けられる。

取付端部９ｂは、図１のＡ−Ａ線と平行な基端部９ａの対向する内壁面に形成され、図２（ａ），（ｃ）に示すように、タッチパネル３の内面３ｂと対向する面がタッチパネル３の内面３ｂの形状に合わせた形状をなしている。本実施形態における取付端部９ｂは、タッチパネル３の内面３ｂが凸形状なので、タッチパネル３の内面３ｂと対向する面が凸形状に形成される。取付端部９ｂには、図２（ａ），（ｃ）に示すように、図１のＡ−Ａ線と平行なタッチパネル３の内面３ｂの対向する外周縁が例えば両面テープや接着剤などの接着手段１０を介して密着して取り付けられる。

なお、取付部９としては、例えばスポンジなどの弾性部材を用いることもできる。取付部９としての弾性部材は、タッチパネル３の内面３ｂに合わせて変形が可能であり、一端が接着手段１０を介して収容部８の枠状部８ｂに接着され、他端が接着手段１０を介してタッチパネル３の内面３ｂの外周縁に密着して接着される。

ところで、上述した第１実施形態では、表示パネル２の内面（表示面２ａ）とタッチパネル３の内面３ｂの両方に反射防止膜５，７を設ける場合を例にとって説明したが、表示パネル２の内面（表示面２ａ）またはタッチパネル３の内面３ｂの何れか一方のみに反射防止膜を設ける構成としてもよい。

また、上述した第１実施形態では、Ａ−Ａ線と平行に対向する枠状の基端部９ａの内壁面に取付端部９ｂが形成された一体部品で取付部９を構成したが、これに限定されるものではない。

例えば板状の基端部９ａの内壁面に取付端部９ｂが形成された２組の取付部９を構成し、Ａ−Ａ線と平行なタッチパネル３の内面３ｂの対向する外周縁に密着して個々に取付部９を接着してもよい。また、例えばタッチパネル３の内面３ｂの外周縁全体に合わせた形状で取付部９の取付端部９ｂを構成し、タッチパネル３の内面３ｂの外周縁全体が取付部９の取付端部９ｂに取り付けられるようにしてもよい。さらに、タッチパネル３の内面３ｂの複数箇所の外周縁に合わせた形状で取付部９の取付端部９ｂを構成し、タッチパネル３の内面３ｂの外周縁の複数箇所が取付部９の取付端部９ｂに密着して取り付けられるようにしてもよい。

すなわち、取付部９は、取付端部９ｂがタッチパネル３の内面３ｂに対応する形状を備えてタッチパネル３の内面３ｂの外周縁に取り付けられる構成であればよい。

［第２実施形態］
第２実施形態のタッチパネル機能付き表示装置の構成について図３および図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。なお、図３では、タッチパネルや加飾カバーの厚さを省略している。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、第２実施形態のタッチパネル機能付き表示装置１（１Ｂ）は、表示パネル１２、タッチパネル１３、保持部１４を備え、表示パネル１２とタッチパネル１３とが空隙（空気層）Ｓを介して対面するように保持部１４に保持されて一体化されたエアギャップ構造からなる。

表示パネル１２は、図３や図４（ａ），（ｂ）に示すように、平面状の表示面（内面）１２ａを有する矩形状の液晶表示器からなり、空隙Ｓを介してタッチパネル１３と対面するように保持部１４に保持される。なお、表示パネル１２は、表示面１２ａが図示の平面状に限らず曲面状であってもよい。

表示パネル１２の表示面１２ａ上には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、例えばモスアイフィルムやＡＲフィルムからなる反射防止膜１５が密着して設けられる。反射防止膜１５は、表示面１２ａでの光の反射を低減している。特に、光を散乱させるＡＧ（アンチグレア：非光沢）機能が表示パネル１２にある場合には、モスアイフィルムやＡＲフィルムを反射防止膜１５として設ければ、表示がぼやけることなくクリアに見えるようになる。

タッチパネル１３は、ガラスまたは樹脂からなり、表示パネル１２の表示面１２ａに表示されているメニュー画面の上方に位置する操作面（外面）１３ａを利用者が指で触れることで操作する入力装置である。

タッチパネル１３は、図３に示すように、Ｃ−Ｃ線上の最も低い中央の位置を中心としてＤ−Ｄ線と平行な両端に向かって凹状の曲面をなすように所定の曲率で内方に突出した凹型に形成され、空隙Ｓを介して表示パネル１２と対面するように保持部１４に保持される。

タッチパネル１３の操作面１３ａ上には、例えばガラスまたは樹脂からなる矩形状の加飾カバー１６が一体化して設けられる。加飾カバー１６は、図３や図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、タッチパネル１３の外面の形状に合わせて全体が凹状に形成される。

加飾カバー１６の外周部分は、内部が透過して観察できないように遮蔽性を有する例えば黒色による枠状の加飾部１６ａを形成している。また、加飾カバー１６の加飾部１６ａの内側部分は、表示パネル１２の表示面１２ａと対面しており、表示面１２ａ上のメニュー画面が透過して見えるように透過部１６ｂを形成している。

タッチパネル１３の操作面１３ａと反対側の内面１３ｂには、図４（ａ），（ｂ）に示すように、例えばモスアイフィルムやＡＲフィルムからなる反射防止膜１７が密着して設けられる。反射防止膜１７は、内面反射を防止して表示パネル１２の表示面１２ａがクリアに見えるようにする。

保持部１４は、表示パネル１２とタッチパネル１３とが空隙Ｓを介して対面するように表示パネル１２とタッチパネル１３を保持するもので、収容部１８と取付部１９を有する。

収容部１８は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、表示パネル１２の外形に合わせて欠切された矩形状の凹部１８ａが形成される。凹部１８ａには、表示面１２ａがタッチパネル１３の内面１３ｂと対面するように表示パネル１２が収容される。また、凹部１８ａの周囲の外周部分は、矩形状の枠状部１８ｂを形成している。

取付部１９は、収容部１８上に設けられてタッチパネル１３を取り付けるものであり、図４（ｃ）に示すように、基端部１９ａと取付端部１９ｂを有する。

基端部１９ａは、図４（ａ）に示すように、表示パネル１２の表示面１２ａよりもタッチパネル１３寄りの前方（外方）に突出している。この基端部１９ａは、収容部１８の枠状部１８ｂに合わせて枠状に形成され、図４（ｃ）に示すように、例えば両面テープや接着剤などの接着手段２０を介して収容部１８の枠状部１８ｂに取り付けられる。

取付端部１９ｂは、図３のＣ−Ｃ線と平行な基端部１９ａの対向する内壁面に形成され、図４（ａ），（ｃ）に示すように、タッチパネル１３の内面１３ｂと対向する面がタッチパネル１３の内面１３ｂの形状に合わせた形状をなしている。本実施形態における取付端部１９ｂは、タッチパネル１３の内面１３ｂが凸形状なので、タッチパネル１３の内面１３ｂと対向する面が凸形状に形成される。取付端部１９ｂには、図４（ａ），（ｃ）に示すように、図３のＣ−Ｃ線と平行なタッチパネル１３の内面１３ｂの対向する外周縁が例えば両面テープや接着剤などの接着手段２０を介して密着して取り付けられる。

なお、取付部１９としては、例えばスポンジなどの弾性部材を用いることもできる。取付部１９としての弾性部材は、タッチパネル１３の内面１３ｂに合わせて変形が可能であり、一端が接着手段２０を介して収容部１８の枠状部１８ｂに接着され、他端が接着手段２０を介してタッチパネル１３の内面１３ｂの外周縁に密着して接着される。

ところで、上述した第２実施形態では、表示パネル１２の内面（表示面１２ａ）とタッチパネル１３の内面１３ｂの両方に反射防止膜を設ける場合を例にとって説明したが、表示パネル１２の内面（表示面１２ａ）またはタッチパネル１３の内面１３ｂの何れか一方のみに反射防止膜を設ける構成としてもよい。

また、上述した第２実施形態では、Ｃ−Ｃ線と平行に対向する枠状の基端部１９ａの内壁面に取付端部１９ｂが形成された一体部品で取付部１９を構成したが、これに限定されるものではない。

例えば板状の基端部１９ａの内壁面に取付端部１９ｂが形成された２組の取付部１９を構成し、Ｃ−Ｃ線と平行なタッチパネル１３の内面１３ｂの対向する外周縁に密着して個々に取付部１９を接着してもよい。また、例えばタッチパネル１３の内面１３ｂの外周縁全体に合わせた形状で取付部１９の取付端部１９ｂを構成し、タッチパネル１３の内面１３ｂの外周縁全体が取付部１９の取付端部１９ｂに取り付けられるようにしてもよい。さらに、タッチパネル１３の内面１３ｂの複数箇所の外周縁に合わせた形状で取付部１９の取付端部１９ｂを構成し、タッチパネル１３の内面１３ｂの外周縁の複数箇所が取付部１９の取付端部１９ｂに密着して取り付けられるようにしてもよい。

すなわち、取付部１９は、の取付端部１９ｂがタッチパネル１３の内面１３ｂに対応する形状を備えてタッチパネル１３の内面１３ｂの外周縁に取り付けられる構成であればよい。

さらに、上述した各実施形態では、曲面状のタッチパネルの例として、全体が凸状のタッチパネル３と全体が凹状のタッチパネル１３を図示して説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、タッチパネルは、少なくとも一部が曲面状であればよく、例えば一部が凸形状または凹形状のタッチパネル、凹形状と凸形状が任意の組み合わせで連続するタッチパネル、凹形状と凸形状が任意の組み合わせで所定間隔で形成されるタッチパネルなどで構成することもできる。

また、上述した各実施形態では、収容部８，１８と取付部９，１９とをそれぞれ別部材で構成しているが、収容部８と取付部９を一体化して保持部４を構成したり、収容部１８と取付部１９を一体化して保持部１４を構成してもよい。

このように、本実施の形態によれば、表示パネル２，１２と曲面状のタッチパネル３，１３とが空隙（空気層）Ｓを介して対面するように保持部４，１４に保持されて一体化されたエアギャップ構造を採用したので、ＯＣＲによるダイレクトボンディングのように、凸レンズ効果による表示パネル２，１２上の表示の歪みが発生しない。また、操作時に表示パネル２，１２の表示面２ａ，１２ａに直接力が加わって表示面２ａ，１２ａを歪ませることなく操作することができる。

しかも、モスアイフィルムやＡＲフィルムからなる反射防止膜５，７，１５，１７を表示パネル２，１２の表示面２ａ，１２ａやタッチパネル３，１３の内面３ｂ，１３ｂに設けるので、ＯＣＲによるダイレクトボンディングと同程度の低反射を実現することができる。特に、反射防止膜５，７，１５，１７としてモスアイフィルムを使用すれば、ＡＲフィルムに比べて角度依存性が少なくなる。

また、表示パネル２，１２を収容し、タッチパネル３，１３の内面３ｂ，１３ｂに対応する形状でタッチパネル３，１３の内面３ｂ，１３ｂの外周縁に密着して取り付けられる保持部４，１４を用いるので、ＯＣＲによるダイレクトボンディングのように、光学接着剤の充填や乾燥の管理が必要なく、安定した取り付けを低コストで容易に行うことができる。

さらに、タッチパネル３，１３が接着手段（両面テープや接着剤）１０によって保持部４，１４に接着して保持されるので、ＯＣＲによるダイレクトボンディングと比較して、リワーク性の向上を図ることができる。特に、接着手段１０として両面テープを使用した場合は、保持部４，１４に対するタッチパネル３，１３の貼り合わせの位置がずれても簡単に両面テープを剥がして再度貼り合わせを行うことができる。

そして、例えば自動車の実装部分の形状に合わせた曲面状のタッチパネル３，１３を使用することにより、デザイン性や操作性を損なうことなく車載用として実装可能な低反射のタッチパネル機能付き表示装置を提供することができる。なお、タッチパネル機能付き表示装置が採用される自動車の実装部分としては、例えばダッシュボード、メータ周り、エアコン、カーナビなどのＣＩＤ（Center Information Display）、メータパネル、セカンダリディスプレイなどがある。

以上、本発明に係るタッチパネル機能付き表示装置の最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１（１Ａ，１Ｂ） タッチパネル機能付き表示装置
２，１２ 表示パネル
２ａ，１２ａ 表示面
３，１３ タッチパネル
３ａ，１３ａ 操作面
３ｂ，１３ｂ 内面
４，１４ 保持部
５，１５ 反射防止膜
６，１６ 加飾カバー
６ａ，１６ａ 加飾部
６ｂ，１６ｂ 透過部
７，１７ 反射防止膜
８，１８ 収容部
８ａ，１８ａ 凹部
８ｂ，１８ｂ 枠状部
９，１９ 取付部
９ａ，１９ａ 基端部
９ｂ，１９ｂ 取付端部
１０，２０ 接着手段
Ｓ 空隙

上記した目的を達成するため、本発明に係るタッチパネル機能付き表示装置は、表示パネルと、
曲面状のタッチパネルと、
前記表示パネルと前記タッチパネルとを、空隙を介して対面するように保持する保持部と、
前記表示パネルと前記タッチパネルの対面する少なくとも一方の面に設けられる反射防止膜と、
を備えたことを特徴とする。

取付端部１９ｂは、図３のＣ−Ｃ線と平行な基端部１９ａの対向する内壁面に形成され、図４（ａ），（ｃ）に示すように、タッチパネル１３の内面１３ｂと対向する面がタッチパネル１３の内面１３ｂの形状に合わせた形状をなしている。本実施形態における取付端部１９ｂは、タッチパネル１３の内面１３ｂが凹形状なので、タッチパネル１３の内面１３ｂと対向する面が凹形状に形成される。取付端部１９ｂには、図４（ａ），（ｃ）に示すように、図３のＣ−Ｃ線と平行なタッチパネル１３の内面１３ｂの対向する外周縁が例えば両面テープや接着剤などの接着手段２０を介して密着して取り付けられる。

Claims (4)

1. 表示パネルと、
   曲面状のタッチパネルと、
   前記表示パネルと前記タッチパネルとを、空隙を介して対面するように保持する保持部と、
   前記表示パネルと前記タッチパネルの対面する一方の面に設けられる反射防止膜と、
   を備えたことを特徴とするタッチパネル機能付き表示装置。
2. 前記保持部は、
   前記表示パネルを収容する収容部と、
   前記表示パネルの表示面よりも前記タッチパネル寄りに突出して前記収容部の外周に取り付けられる基端部と、前記タッチパネルの内面に対応する形状を備えて前記タッチパネルの内面の外周縁に取り付けられる取付端部とを有する取付部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル機能付き表示装置。
3. 前記保持部は、
   前記表示パネルを収容し、前記タッチパネルの内面に対応する形状を備えて前記タッチパネルの内面の外周縁に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル機能付き表示装置。
4. 前記反射防止膜は、モスアイフィルムであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタッチパネル機能付き表示装置。

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