JP4449616B2 - タッチパネル - Google Patents

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられるタッチパネルに関するものである。

近年、携帯電話や携帯端末等の各種電子機器の高機能化や多様化が進むに伴い、液晶等の表示素子の前面に光透過性のタッチパネルを装着して、このタッチパネルを通して背面の表示素子の表示を視認しながら、指やペン等でタッチパネルを押圧操作することによって、機器の各機能の切換えを行うものが増えており、背面の表示素子の表示が見易く、操作の行い易いものが求められている。

このような従来のタッチパネルについて、図３を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。

図３は従来のタッチパネルの断面図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性の上基板、２はガラス等の光透過性の下基板で、上基板1の下面には酸化インジウム錫等の光透過性の上導電層３が、下基板２の上面には同じく下導電層４が各々形成されている。

そして、５は下導電層４と下基板２の間に設けられた反射防止層で、下導電層４よりも屈折率の小さな酸化珪素や弗化マグネシウム等の低屈折層５Ａと、下導電層４とほぼ同じ屈折率の酸化ニオブや酸化チタン等の高屈折層５Ｂが積層されて形成されている。

また、下導電層４上面には絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端には一対の上電極（図示せず）が、下導電層４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が各々形成されている。

さらに、６は額縁状のスペーサで、このスペーサ６の上下面に塗布形成された接着層（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向するようにして、タッチパネルが構成されている。

そして、このように構成されたタッチパネルは、液晶表示素子等の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の液晶表示素子等の表示を視認しながら、上基板１上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層３が下導電層４に接触する。

そして、電子回路から上電極と下電極へ順次電圧が印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われる。

また、この時、屋外や蛍光灯の下など特に周囲が明るい場合、これら太陽光や灯火等の外部光が上基板１や上導電層３を通過した後、下基板２上面の下導電層４で反射し、タッチパネル背面の液晶表示素子等の表示が見づらくなるが、下導電層４と下基板２の間の反射防止層５によって、こうした外部光の反射を防ぐように構成されている。

つまり、比較的屈折率の大きな下導電層４の下面には、屈折率の小さな低屈折層５Ａと、下導電層４とほぼ同じ屈折率の高屈折層５Ｂが積層されているため、下導電層４上面に当った外部光が、下導電層４や低屈折層５Ａ、高屈折層５Ｂを通過し易くなり、その分、下導電層４上面の反射が少なくなることによって、外部光の反射を防ぎ、背面の液晶表示素子等の表示が見易くなるように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
国際公開第０２／０２９８３０号パンフレット

しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、ガラス等の下基板２上面に、高屈折層５Ｂと低屈折層５Ａが積層されて反射防止層５が形成されており、酸化ニオブや酸化チタン等の高屈折層５Ｂはガラス等の下基板２との接着性が弱いため、タッチパネルの製造時や搬送時、機器への装着時等に力が加わりソリ等が生じた場合、下基板２と反射防止層５の間に剥離が起こり易いという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、下基板と反射防止層の剥離を防ぎ、確実な操作の可能なタッチパネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、反射防止層を屈折率の異なる複数の低屈折層と高屈折層から形成し、反射防止層の高屈折層と酸化珪素を主成分とするガラスの下基板の間に、酸化珪素または酸化珪素を主成分とするアンダーコート層を設けてタッチパネルを構成したものであり、酸化珪素を主成分とするガラスの下基板上に、同じ酸化珪素を主成分とするアンダーコート層を設けることによって、下基板と反射防止層の接着力が高まるため、下基板と反射防止層の剥離を防ぎ、確実な操作の可能なタッチパネルを得ることができるという作用を有する。
さらに、反射防止層を二層、四層とすることによって、外部光がさらに通過し易くなって反射が減り、背面の液晶表示素子等の視認がし易くなるという作用も有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アンダーコート層の厚さを５ｎｍ〜３０ｎｍとしたものであり、アンダーコート層の厚さを薄くすることによって、この下方の下基板をガラス等の屈折率の小さなものとした場合でも、下基板上面での外部光の反射を防ぎ、背面の液晶表示素子等の表示を見易いものとすることができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、下基板の下面に反射防止層を形成したものであり、外部光の下基板下面での反射を防ぎ、背面の表示がさらに視認し易くなるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、下基板と反射防止層の剥離を防ぎ、確実な操作の可能なタッチパネルを実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図であり、同図において、１はポリエチレンテレフタレートやポリエーテルスルフォン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂等のフィルム状で光透過性の上基板、２は同じくガラスの光透過性の下基板で、上基板１の下面には厚さ３０〜３５ｎｍの酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層３が、下基板２の上面には同じく下導電層４がスパッタ法等によって各々形成されている。

また、５は下導電層４と下基板２の間に設けられた厚さ１２０〜１６０ｎｍの反射防止層で、下導電層４よりも屈折率の小さな酸化珪素や弗化マグネシウム等の低屈折層５Ａと、下導電層４とほぼ同じ屈折率の酸化ニオブや酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化インジウム錫等の高屈折層５Ｂが積層されて形成されている。

さらに、９は酸化珪素または酸化珪素を主成分とするアンダーコート層で、反射防止層５と下基板２の間に、スパッタ法等によって厚さ５〜３０ｎｍに形成されている。

そして、下導電層４上面にはエポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端には一対の上電極（図示せず）が、下導電層４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が各々形成されている。

また、６は不織布やポリエステルフィルム等の額縁状のスペーサで、このスペーサ６の上下面に塗布形成された接着層（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向するようにして、タッチパネルが構成されている。

そして、このように構成されたタッチパネルは、液晶表示素子等の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の液晶表示素子等の表示を視認しながら、上基板１上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層３が下導電層４に接触する。

そして、電子回路から上電極と下電極へ順次電圧が印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われる。

また、この時、屋外や蛍光灯の下など特に周囲が明るい場合、これら太陽光や灯火等の外部光が上基板１や上導電層３を通過した後、下基板２上面の下導電層４で反射し、タッチパネル背面の液晶表示素子等の表示が見づらくなるが、下導電層４と下基板２の間の反射防止層５によって、こうした外部光の反射を防ぐように構成されている。

つまり、１．８〜１．９と比較的大きな屈折率の下導電層４の下面には、１．４〜１．５と屈折率の小さな低屈折層５Ａと、下導電層４とほぼ同じ屈折率の高屈折層５Ｂが積層されているため、下導電層４上面に当った外部光が、下導電層４や低屈折層５Ａ、高屈折層５Ｂを通過し易くなり、その分、下導電層４上面の反射が少なくなることによって、外部光の反射を防ぎ、背面の液晶表示素子等の視認を容易に行うことができる。

また、この反射防止層５は酸化珪素を主成分とするガラスの下基板２上に、同じ酸化珪素を主成分とするアンダーコート層９を介して形成されているため、下基板２と反射防止層５の接着力が高まり、タッチパネルの製造時や搬送時、機器への装着時等に力が加わりソリ等が生じた場合でも、下基板２と反射防止層５の剥離が生じづらいように構成されている。

なお、このアンダーコート層９は、厚さがあまり薄すぎると、下基板２と反射防止層５の密着性が低下し、これとは逆に厚さが厚すぎると、酸化珪素を主成分とするアンダーコート層９の屈折率が１．４〜１．５と、下面のガラスの下基板２の屈折率１．５よりやや小さいため、下基板２との界面で外部光の反射が生じる。

従って、下基板２と反射防止層５の密着性を維持し、かつ外部光の反射を防ぎ透過性を維持するためには、アンダーコート層９の厚さを５〜３０ｎｍ、できれば１５〜２０ｎｍに形成することが好ましい。

このように本実施の形態によれば、反射防止層５と酸化珪素を主成分とするガラスの下基板２の間に、同じ酸化珪素または酸化珪素を主成分とするアンダーコート層９を設けることによって、下基板２と反射防止層５の接着力が高まるため、下基板２と反射防止層５の剥離を防ぎ、確実な操作が可能なタッチパネルを得ることができるものである。

そして、このアンダーコート層９の厚さを５ｎｍ〜３０ｎｍとすることによって、下基板２と反射防止層５の密着性を維持できると共に、下基板２をガラスの屈折率の小さなものとした場合でも、下基板２上面での外部光の反射を防ぎ、背面の液晶表示素子等の表示を見易いものとすることができる。

さらに、反射防止層５と下基板２の間にアンダーコート層９を形成することによって、下導電層４上面の表面粗度がＲａ値で０．７〜２ｎｍと、アンダーコート層９がない場合の０．４〜０．５ｎｍに比べ粗い状態となるため、押圧操作した際の、上導電層３の下導電層４への密着が防止できると共に、面ではなく複数の点で上導電層３と下導電層４の接触が行われ、摩擦が小さくなって耐久性の向上を図ることができる。

また、反射防止層５を屈折率の異なる複数の層から形成し、二層、四層とすることによって、外部光がさらに通過し易くなって反射が減り、背面の液晶表示素子等の視認をより容易に行うことができる。

さらに、図２の断面図に示すように、下基板２の下面にも高屈折層５Ｂと低屈折層５Ａを積層し、反射防止層５を形成することによって、外部光の下基板２下面での反射も防ぎ、背面の表示をさらに視認し易くすることができる。

本発明によるタッチパネルは、下基板と反射防止層の剥離を防ぎ、確実な操作の可能なものを提供することができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図 同他の実施の形態による断面図 従来のタッチパネルの断面図

符号の説明

１ 上基板
２ 下基板
３ 上導電層
４ 下導電層
５ 反射防止層
５Ａ 低屈折層
５Ｂ 高屈折層
６ スペーサ
９ アンダーコート層

Claims (3)

1. 下面に上導電層が形成された上基板と、上面にこの上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層が形成された下基板と、上記下導電層と上記下基板の間に形成された反射防止層からなり、上記反射防止層を屈折率の異なる複数の低屈折層と高屈折層から形成し、上記反射防止層の高屈折層と酸化珪素を主成分とするガラスの上記下基板の間に、酸化珪素または酸化珪素を主成分とするアンダーコート層を設けたタッチパネル。
2. アンダーコート層の厚さを５〜３０ｎｍとした請求項１記載のタッチパネル。
3. 下基板の下面に反射防止層を形成した請求項１記載のタッチパネル。

Images