JP3267762B2 - タッチパネル - Google Patents

タッチパネル

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子(以下
「LCD」という)上に配設され、ペン等による入力性
に優れ、かつ反射しにくく図面の見やすい透明性を有す
るタッチパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりLCD1上に配設された透明性
タッチパネル20は、数多く市販されており、その構造
は例えば図2に示す如くで、このようなタッチパネル2
0はLCD1上に透明性可動電極12を有する透明基板
13と透明性対向電極14を有する透明基板15とを、
電極12と電極14とが対向するようにスペーサー16
を介して1体化してなるものが一般的であり、電極12
と電極14との間隔を微量とすることにより、可動電極
12を有する基版13をスタイラス、ペン、その他の押
圧用具(以下総称して「ペン等」という)で押すだけ
で、双方の電極12、14が接触し、入力される仕組み
であった。
【0003】更に基板13の表面には反射防止性の改
善、耐久性の改善等を目的として各種コーティング剤に
よるハードコート層が形成せられたものや、反射防止の
ためにその表面にエンボス加工やプラスト処理が施され
たものも見受けられた。更には反射防止によって図面の
見にくさを改善することを主目的として微粒子物質を加
えるてなるコーティング剤による微粒子含有ハードコー
ト層が形成せられたものも出まわっているが、こうした
ハードコート層は微粒子物質を加えることにより、その
乱反射の作用で反射によるLCD画面の見にくさを改善
するものである。また、カメラや眼鏡のレンズに使用さ
れているマルチコートによって反射を防止する方法も行
われているが、かかるマルチコートを施すには真空蒸
着、スパッタリング等の大がかりな真空装置を必要とす
る上に、高温でコートを行うため、耐熱性の乏しいプラ
スチック製の可動電極基版には適応できなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記単なるハードコー
ト層を形成してなるタッチパネルは表面が平滑なためペ
ン等による入力時に滑り易く入力しにくかったり、入力
ミスが発生するし、こうしたハードコート層にエンボス
処理等を施したものは表面が白っぽくなったり、光線透
過率が悪化する等の課題を有していた。また、微粒子物
質を含有するハードコート層では滑りにくくなってはい
るが、その微粒子のために白化現象を起こし、透明性が
不足しがちで、特に微粒子が重なる箇所では光線透過率
が極端に悪化する等の現象も見られた。その改善策とし
てハードコート層を薄くすればよいが、そうすると耐久
性、反射防止性等で問題となり、単に薄くしただけでは
解決できず以上の点が大きな課題となっていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】こうした実情に鑑み、本
発明者らはペン等による入力性に優れ、かつ反射しにく
く図面が見やすい構造を有するLCD用タッチパネルの
提供を目的として、各種問題点を仔細に分析した結果、
微細子を含有するハードコート層のみでは前記した従来
の課題を解決するこは無理であるとし結論に達した。そ
こで反射防止による図面の見にくさの改善とペン等によ
る入力性の改善とをそれぞれ機能分担するという発想の
もとに種々検討を繰り返した結果、ここに従来の課題を
解決する方策を見いだしついに本発明に到達した。
【0006】即ち、本発明の特徴とするところは、液晶
表示素子上に配設された透明性を有するタッチパネルに
おいて、可動電極を有するプラスチック基板の表面に前
記プラスチック基板よりも屈折率の小さい第一コーティ
ング層を配し、更に平均粒径0.1〜5μmの微細子物
質を含む第二コーティング層を配してなる点にあり、好
ましくは前記構成において、第一コーティング層の厚さ
d1を2〜5μmとし、第二コーティング層の厚さd2
を0.1〜4μmとする点にある。
【0007】次ぎに課題を解決するための手段を実施例
をもとに更に詳述する。本発明に係る透明性を有するタ
ッチパネル10とは例えば図1に示すように、透明性を
有するプラスチック基版3、5(基版5はガラスでもよ
い)上に透明電極2、4が夫々形成されてなる透明電極
基版を2枚用い、各々の透明電極が対向するようにスペ
ーサー6を介して、組み立ててなるタッチパネルの可動
電極2を有するプラスチック基板3上に第一コーティン
グ層7と第二コーティング層8とからなるハードコート
層を有してなるものをあげることができる。
【0008】ここで、プラスチック基板3とは特に制限
はないが、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポ
リエーテルサルホン、ポリアリレート等の熱可塑性樹脂
や熱硬化性樹脂等からなるシートを例示でき、かかる基
板3はペン等で押してへこむ程度の弾力に富む、材質が
望まれる。一方、対向電極4を有する基板5は基板3と
同じでもよいし、ガラスその他透明性を有する硬質のも
のでもよく、特に制限はない。電極2、4はインジウム
−スズ酸化物(ITO)等の導電性物質からなる薄膜を
例示でき、これが透明電極を構成している。スペーサー
6は対向する双方の電極が、基版3をペン等で押した状
熊で接触する程度の高さを有していれば十分で、スペー
サー6の高さが双方の電極間の間隙となる。
【0009】第一コーティング層7は可動電極2を有す
るプラスチック基板3の可動電極と反対側表面に形成さ
れており、その屈折率Naがプラスチック基版3の屈折
率Nsより小さいことが必要である。このような第一コ
ーティング層を構成する材質としては、アルコキシシリ
コーン系樹脂、マルチラジカル架橋アクリル系樹脂、ポ
リオルガノシロキサン系樹脂、アミノ系樹脂等の硬化系
材料等からなるコーティング材を例示でき、その他各種
の有機高分子化合物等を例示することができる。なお、
これらの材質を第一コーティング層として用い、コーテ
ィングした状態における第一コーティング層の屈折率N
aは、プラスチック基版の屈折率Nsより小でなければ
ならず、この逆のときは、表面の反射光が増加するの
で、反射防止性能が低下する。
【0010】第二にコーティング層8は平均粒径0.1
〜5μmの微粒子物質含むものであり、その材質として
は前記第一コーティング層7で例示したと同じ有機高分
子化合物等を例示できる。両層6、7の密着性の向上等
を考慮するとコーティング材質としては両層とも同じも
のが望ましいが、このことは特に制限を受けるものでな
く、別種のものであってもよい。この際、平均粒径0.
1μm以下では粒子がコート面の表面に表れないため
に、ペン等の先がすべりやすくなって入力しにくくな
り、5μm以上ではコート面から突出する粒子部分が多
くなり、ペン等の先で粒子がとれてしまう現象が発生し
やすく、数万回の入力で表面にペン等の筆記跡が残った
ように見えてしまうので好ましくない。微粒子物質とし
ては無機ガラスの微粒子、有機シリコン系微粒子、ジビ
ニルベンゼン架橋重合微粒子等を例示でき、特に制限は
ない。こうした微粒子物質の配合量は特に制限はない
が、通常ではコーティング層中に1〜20重量%程度含
まれるようにすればよい。第一コーティング層と第二コ
ーティング層の厚さについては、前者が2〜5μm、後
者が0.1〜4μm程度例示でき、トータル厚さでは5
〜9μm程度を例示できるが、これらの厚さについては
特に制限はなく、自由に選定すればよいし、また、各々
の層については、夫々複数層形成されていてもよい。
【0011】更に、第二コーティング層の屈折率Nbに
ついては特に制限はないが、好ましくは第一コーティン
グ層の屈折率Naより小さいか同じであることが望まし
く、かつ空気の屈折率Noより大きいことが望ましい。
従って、屈折率の望ましい傾向としては、Ns>Na≧
Nb>1(No)の式を例示できる。なお、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲で第一コーティング層7と第二コー
ティング層8との間や、第一コーティング層7とプラス
チック基板3との間、その他適宜の箇所に、他の層を1
層以上形成してもいよいことは勿論である。
【0012】このような両コーティング層はタッチパネ
ルに組み立てる前にプラスチック基版3の表面に形成す
るのが好ましいが、形成順序については特に制限はな
く、タッチパネルに組み立てた後であってもいっこうに
差し支えない。また、両コーティング層を形成するに
は、ロールコーター法、スクリーン印刷法等周知の方法
によればよいが、どのように形成するかは自由である。
【0013】本発明のタッチパネル10はLCD上に配
設された状態で使用に供さられる。LCD上に配設する
方法は自由であるが、タッチパネルの周囲に接着剤9を
配し、直接LCD上に貼着してもよい。
【0014】以上は本発明を図面に示す抵抗膜式電圧分
割型といわれるタッチパネルの1実施例をもとに詳細に
述べたまでで、本発明はかかる記載事項に制限を受ける
ものでない。
【0015】
【実施例】厚さ175μmのポリエチレンテレフタレー
ト製シート状基板の片面に,厚さ300ÅのITOから
なる透明電膜を形成してなる透明電極基板を得、そのシ
ート面にアルコキシシリコーン系樹脂のコーティング材
による厚さ4μmの第一コーティング層を、更にその上
に、平均粒径3μmの無機シリカ系微粒子を10重量%
含有するアルコキシシリコーン系樹脂のコーティング材
からなる厚さ2μmの第二コーティング層を形成し、可
動電極側の透明電極基版を得、一方、厚さ1.1mmの
ガラス基板上に厚さ300ÅのITOからなる対向電極
を形成してなる固定電極側の透明電極基版を得た。こう
して得た2枚の透明電極基板をその透明電極が対向する
ように高さ5μm、径40μmの半球状スペーサーを介
して、スペーサーが一辺0.75mmの正方形配置とな
るように組み立てて、透明性を有する抵抗膜式電圧分割
型のタッチパネルとし、更に、そのコーティング層と反
対面をLCD表面に密着せしめて、本発明に係るタッチ
パネルの配設されたLCDを得た。
【0016】かかるLCDはペン等で押圧して筆記する
際に極めて筆記し易く、滑りがよすぎるために生ずる押
圧ミス等のミス入力は発生しなかった。その上に反射防
止機能に優れており、画面が見やすく、光線透過率も良
好であった。この際、その屈折率はポリエチレンテレフ
タレート基板、Ns=1.66、第一コーティング層、
Na=1.53、第二コーティング層、Nb=1.53
であり、その光線透過率は75%(波長550mm)で
あった。また、ペン摺動試験(ポリアセタール樹脂によ
るR=0.8mmのペン先を用い、荷重250gを加え
た状態での摺動試験)では、15万回時点でもペンの記
入跡が見られなっかた。
【0017】これに対し、厚さ4μmで平均粒径3μm
の無機シリカ系微粒子物質を20重量%含むコーティン
グ材のみから形成されてなる単層のハードコート層を有
する図2に示す如き、従来のタッチパネルが配設された
LCDは、白っぽくなり光線透過率が65%(波長55
0mm)と悪い上に、上記と同じペン摺動試験では1万
回でペンの記入跡が見られた。一方コート層を9μmと
厚くし、微粒子物質含有量を5重量%に低下せしめると
白っぽさ、ペン摺動試験での耐久性は改善されるが、製
造工程中での加熱によりカールやクラックが発生して、
良好な製品が得られなかった。
【0008】
【発明の効果】本発明は以上の通りであり、本発明によ
ると、LCD上に配設された透明性を有するタッチパネ
ルにおいて、ペン等による入力の際の筆記性が向入し、
ペン等が滑って入力ミスにつながる等の事故が著しく減
少した。更に、本発明のタッチパネルは反射防止作用を
有するため、図面の見にくさが改善され、光線透過率の
優れた製品の提供が可能になる等、その効果は格別なも
のがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るLCD上に配設されたタッチパネ
ルの1実施例を示す断面図。
【図2】LCD上に配設された従来のタッチパネルの断
面図。
【符号の説明】
1.LCD 2.可動電極(ITO膜) 3.プラスチック基板 4.対向(固定)電極(ITO膜) 5.プラスチックまたはガラス基板 6.スペーサー 7.第一コーティング層 8.第二コーティング層 10.タッチパネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−204130(JP,A) 特開 平3−145602(JP,A) 特開 平3−102720(JP,A) 特開 平1−132005(JP,A) 特開 平4−280014(JP,A) 特開 平1−176614(JP,A) 特開 昭63−265625(JP,A) 特開 昭63−158708(JP,A) 実開 平2−24430(JP,U) 実開 昭61−126340(JP,U) 実開 平6−56935(JP,U) 実開 昭61−57423(JP,U) 実開 平3−19228(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 13/70 G02F 1/133 530

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶表示素子上に配設された透明性を有
    するタッチパネルであって、可動電極を有するプラスチ
    ック基板の表面に前記プラスチック基板よりも屈折率の
    小さい第一コーティング層を配し、更に平均粒径0.1
    〜5μmの微細子物質を含む第二コーティング層を配し
    てなるタッチパネル。
  2. 【請求項2】 第一コーティング層の厚さd1が2〜5
    μmであり、第二コーティング層の厚さd2が0.1〜
    4μmである請求項1に記載のタッチパネル。
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