JP4809783B2 - タッチパネル付き表示モジュール - Google Patents

Description

本発明は表示パネル上にタッチパネルを配置した表示モジュールに好適な技術に関連する。

図６は、従来のタッチパネルを配置した液晶表示モジュールの断面構成を示す図面である。

ＴＦＴ基板１１とカラーフィルタ基板１２（以下、ＣＦ基板１２）の間に図示しない液晶層を挟持して液晶表示パネルが構成されている。またＴＦＴ基板１１は、ＣＦ基板１２よりも大きい基板であり、ＴＦＴ基板１１上でＣＦ基板１２と重なっていない領域には、液晶表示パネルの駆動を制御するドライバチップ１３が配置されている。さらに、ＣＦ基板１２上には上側偏光板１４が配置され、ＴＦＴ基板１１の下側にも下側偏光板２０が配置されている。さらに、液晶表示パネルの下方にはバックライトが配置されることにより液晶表示モジュールを構成している。尚、２１はＴＦＴ基板１１とＣＦ基板１２の間に液晶を保持するためのシール材である。

バックライトは、一端をＴＦＴ基板上の端子に接続したフレキシブルプリント基板１５（以下、ＦＰＣ１５）上に配置された例えばＬＥＤのような光源１８と、この光源１８から出射される光を液晶表示パネルの全体に導く導光板１７により構成される。尚、導光板１７と液晶表示パネルとの間には光学シート２２が配置されている。この光学シートは例えば上側拡散シート、上側プリズムシート、下側プリズムシート、下側拡散シート等である。導光板１７の下側には反射シート２３が配置されており、導光板１７の下方に導かれる光を液晶表示パネル側に向ける役割を果たしている。導光板１７は液晶表示装置の薄型化の要求を満たすために、光源１８に対向する入射面以外は薄く構成されている。入射面が厚く構成されているのは、現状光源１８として好適なＬＥＤのサイズが大きいためで、このＬＥＤのサイズに合わせて導光板１７の入射面が大きく構成されているからである。尚、図６において、１６は枠状に構成されたモールドフレームを示している。この枠状のモールドフレーム１６の上側に液晶表示パネルを配置し、下側にバックライトを配置するようにして液晶表示モジュールが構成されている。

尚、導光板１７の下側に配置されている反射シート２３がモールドフレーム１６に貼り付けられることにより、導光板１７や光学シート２２をモールドフレーム１６の中に収納する。

また、このような液晶表示モジュールにタッチパネル１９が配置され、液晶表示パネルに表示されたタッチキーの位置に応じてタッチパネル１９がタッチされることでタッチパネルとしての機能を果たしている。

タッチパネルの構成の従来技術として下記特許文献１が挙げられる。

特開２００６‐２７７５９９号公報

図７は、図６に示した従来の構成における課題を説明するための要部を拡大した図面である。タッチパネル１９は、下側に図示しない抵抗膜が被着されたフィルム基板３２と上側に図示しない抵抗膜が被着されたガラス基板３１により構成されている。タッチパネル１９は、指等によりフィルム基板１９を押すことによりフィルム基板３２の抵抗膜とガラス基板３１の抵抗膜を接触させることによりその押圧位置を検出する。ガラス基板３１上にはフィルム基板３２とガラス基板３１との間隔を保つため、及びタッチパネル１９が押圧された後に、フィルム基板３２とガラス基板３１の貼り付きを防ぐために複数のドットスペーサ３３が配置されている。

図８は、従来のタッチパネル１９の構成において、タッチパネル１９を指８１等で強く押圧した時の、タッチパネル１９とＣＦ基板１２の様子を示した図面である。

図８に示すように、タッチパネル１９が強く押圧された場合、ガラス基板３１の下面がＣＦ基板１２上に配置された上側偏光板１４に接触してしまう場合がある。そして、図８のように一度このタッチパネル１９とＣＦ基板１２上の上側偏光板１４が接触してしまうと、今度はタッチパネル１９と上側偏光板１４が張り付いてしまい、表示ムラ等の原因となってしまうことがわかってきた。尚、本明細書においては、表示モジュールとして液晶表示モジュールを一例として示すが、この表示モジュールは液晶表示モジュールが好適であるが、有機ＥＬパネルやその他の表示パネルの表示モジュールにも適用可能である。

本発明の目的は上記課題に鑑み、タッチパネルを配置した表示モジュールにおいて、タッチパネルが強く押されても、表示モジュールに張り付くことなく良好な表示を保つことができるタッチパネル付き表示モジュールを提供することにある。

本発明の一つの実施態様によれば、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示パネル上にタッチパネルを配置したタッチパネル付き表示モジュールにおいて、このタッチパネルは、表示パネルに対向する面上に、複数の第１のドットスペーサが配置されているというものである。

本発明では、この第１のドットスペーサにより、タッチパネルが強く押されても、表示モジュールに張り付くことなく良好な表示を保つことができるタッチパネル付き表示モジュールを提供できる。

このタッチパネルは、例えばガラス基板のような第１の透光性基板と例えばフィルム基板のような第２の透光性基板を有し、夫々の対向する面に抵抗膜を配置して構成されており、第１の透光性基板の面上であって、第２の透光性基板に対向する側には複数の第２のドットスペーサが配置されており、第１の透光性基板の面上であって、表示パネルと対向する側に、複数の第１のドットスペーサが配置されている、というものである。

尚、複数の第１のドットスペーサと複数の第２のドットスペーサは、上側から見て重ならない位置に配置されていると、ドットスペーサの外光反射によるギラツキが見えづらくなるという点で良い。この複数の第１のドットスペーサは、位置決め可能なスクリーン印刷によりアクリル系樹脂がＵＶ硬化等により透光性基板上に塗布されたことにより構成される。

ただし、特にアクリル系樹脂にこだわらず、光を透過し硬化する樹脂であれば、第１のドットスペーサとして採用は可能である。

複数の第１のドットスペーサは、第１の透光性基板と接する面が円状で直径が４０μｍ以上６０μｍ以下の範囲、また複数の第１のドットスペーサは凸状であり高さが５μｍ以上１５μｍ以下の範囲であれば、ある程度の本発明の効果が得られる。

また、複数の第１のドットスペーサは、第１の透光性基板と接する面が円状で直径が４５μｍ以上５５μｍ以下の範囲、また複数の第１のドットスペーサは凸状であり高さが８μｍ以上１２μｍ以下の範囲であれば本発明に最適である。さらに、上側から見て外光反射による第１のドットスペーサの外光反射によるギラツキが見えづらくするためには、第１の透光性基板と接する面の円状の直径と、ドットスペーサの凸状の高さは、出来るだけサイズを小さくすることが望ましい。

また、本発明のタッチパネル付き表示モジュールにおいては、複数の第１のドットスペーサは第１の透光性基板と接する面が円状であり、複数の第２のドットスペーサは、第１の透光性基板と接する面が円状であり、第１のドットスペーサの円状の直径が第２のドットスペーサの円状の直径より小さい、というものである。

これは、ドットスペーサの用途に応じて、必要最小限で凸のドットによる乱反射の影響を小さくするという理由であり、具体的には、第１のドットスペーサと透光性基板が接する面は円状で直径が５０μｍの場合、第２のドットスペーサと透光性基板が接する面は円状で直径３０μｍ以上４０μｍ以下にするというものである。尚、この場合、第１のドットスペーサ、第２のドットスペーサ共に断面が凸形状をしているが、その高さは第１のドットスペーサの剥離を考慮した設計が必要であるが同じくらいの高さでも良い。

複数の第１のドットスペーサと複数の第２のドットスペーサは、例えば、行方向、列方向に夫々等間隔で配置するといった規則的な配置をすることが、ギラツキの集中を防ぎ、目視上の違和感を与えない点で望ましい。

本発明によれば、タッチパネルを配置した表示モジュールにおいて、タッチパネルが強く押されても、表示モジュールに張り付くことなく良好な表示を保つことができるタッチパネル付き表示モジュールを提供することができる。

以下、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明のタッチパネル付き表示モジュールの全体構成を示す図面である。

ＴＦＴ基板１１とカラーフィルタ基板１２（以下、ＣＦ基板１２）に液晶層を挟持して重ね合わせることにより、液晶表示パネルが構成されている。ＴＦＴ基板１１上のカラーフィルタ基板１２が重なっていない箇所には液晶表示パネルの駆動を制御するドライバチップ１３が形成されている。さらにＴＦＴ基板１１上には、このドライバチップに信号を供給するためにフレキシブルプリント基板１７の一端が接続されている。

ＣＦ基板１４の上側（液晶層の配置位置と反対側の面側）には、上側偏光板１４が配置されており、また、ＴＦＴ基板１１の下側にも、図１では見えない下側偏光板２０が配置されている。さらに、液晶表示パネルの下方にはバックライトが配置されることにより液晶表示モジュールを構成している。尚、２１はＴＦＴ基板１１とＣＦ基板１２の間に液晶を保持するためのシール材である。

バックライトは、ＴＦＴ基板１１上の端子、及びタッチパネル１９に接続したフレキシブルプリント基板１５（以下、ＦＰＣ１５）上に配置された例えばＬＥＤのような光源１８と、この光源１８から出射される光を液晶表示パネルの全体に導く導光板１７により構成される。尚、導光板１７と液晶表示パネルとの間には光学シート２２が配置されている。この光学シートは例えば上側拡散シート、上側プリズムシート、下側プリズムシート、下側拡散シート等である。導光板１７の下側には反射シート２３が配置されており、導光板１７の下方に導かれる光を液晶表示パネル側に向ける役割を果たしている。導光板１７は液晶表示装置の薄型化の要求を満たすために、光源１８に対向する入射面以外は薄く構成されている。入射面が厚く構成されているのは、現状光源１８として好適なＬＥＤのサイズが大きいためで、このＬＥＤのサイズに合わせて導光板１７の入射面が大きく構成されているからである。１６は枠状に構成されたモールドフレームを示しており、この枠状のモールドフレーム１６の上側に液晶表示パネルを配置し、下側にバックライトを配置するようにして液晶表示モジュールが構成されている。尚、導光板１７の下側に配置されている反射シート２３がモールドフレーム１６に貼り付けられることにより、導光板１７や光学シート２２をモールドフレーム１６の中に収納する。

図２は図１の構成の断面構成を示した図面である。

図６に示した従来構成との違いは、タッチパネル１９のガラス基板３１の下側（液晶パネルに対向する面側）にドットスペーサ２４を配置した点である。ここで、このドットスペーサ２４を、従来のタッチパネル１９のフィルム基板３２とガラス基板３１との間に配置したドットスペーサと区別するために、本発明のドットスペーサ２４を第１のドットスペーサとし、従来のドットスペーサ３３を第２のドットスペーサと呼ぶことにする。

図３は、本発明のタッチパネル１９の部位を説明するための図面である。タッチパネル１９は、透光性の基板として例えばガラス基板３１（第１の透光性基板とも呼ぶ）と、同じく透光性の基板として例えばフィルム基板３２（第２の透光性基板とも呼ぶ）を用いて構成される。そして、このガラス基板３１とフィルム基板３２には、夫々対向する面上に抵抗膜が配置されて構成されている。そして、ガラス基板３１上には図６乃至図８においても説明したドットスペーサ３３（第２のドットスペーサ）が、ガラス基板３１とフィルム基板３２の貼り付き防止のために配置されている。

本発明では、従来技術においては考慮されていなかった、タッチパネル１９と液晶表示パネルとの張り付きの防止策として、ガラス基板３１の下側（液晶表示パネルと対向する側）にドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）を配置したというものである。

ガラス基板３１は厚さｔ２が０.５５ｍｍ以上０.７ｍｍ以下のものを用い、フィルム基板３２は、厚さｔ３が０.１ｍｍ以上０.２ｍｍ以下のものを用いている。尚、ガラス基板３１とフィルム基板３２との間隔ｔ４は０.１ｍｍ以上０.２ｍｍ以下程度である。

そして、本発明においては、ガラス基板３１の下側にガラス基板３１に接する面が円状で直径φ１が５０μｍ、高さｔ１が１０μｍでアクリル系樹脂の材質で構成された凸状（正確に言えば、図３に示すような断面が円弧の凸状）のドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）を配置している。尚、このドットスペーサ２４のサイズは、このサイズが最も好適であるという意味で、例えば直径φ１は４５μｍ以上５５μｍ以下の範囲、高さｔ１が８μｍ以上１２μｍ以下の範囲であれば本実施例で示している直径φ１が５０μｍ、高さｔ１が１０μｍのドットスペーサ２４を配置した構成と同様に、タッチパネル１９と液晶表示パネルが張り付くことのなく表示ムラの発生しないタッチパネル付き液晶表示モジュールを提供できるものである。さらに、このドットスペーサ２４のサイズは、直径φ１は４０μｍ以上６０μｍ以下の範囲、高さｔ１が５μｍ以上１５μｍ以下の範囲であればある程度本発明の効果が得られる。

また、ドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）の第１の透光性基板と接する面を円状とし、ドットスペーサ３３（第２のドットスペーサ）の第１の透光性基板と接する面も円状とし、ドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）の円状の直径がドットスペーサ３３（第２のドットスペーサ）の円状の直径より小さくすることも可能である。

これは、ドットスペーサの用途に応じて、必要最小限で凸状のドットによる乱反射の影響を小さくするという理由であり、具体的には、ドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）と透光性基板が接する面が円状で直径が５０μｍの場合、ドットスペーサ３３（第２）と透光性基板が接する面が円状で直径３０μｍ以上４０μｍ以下にするというものである。尚、この場合、ドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）、ドットスペーサ３３（第２のドットスペーサ）は共に断面が凸状をしているが、その高さはドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）の剥離を考慮した設計が必要であるが同じくらいの高さでも良い。

図４は、ガラス基板３１の上面（フィルム基板３１に対向する面）に配置されたドットスペーサ３３（第２のドットスペーサ）の配置と、ガラス基板３１の下面（液晶パネルと対向する面）に配置されたドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）の配置位置の関係を示す図面である。

従来のタッチパネルにおいても、ドットスペーサ３３はガラス基板３１の上面に配置されている。このドットスペーサ３３は図４に示すように、縦方向に例えば等間隔（ｗ１１＝２ｍｍ）で横方向にも例えば等間隔（ｗ１２＝２ｍｍ）で配置されている。

本発明においては、ガラス基板３１の下面に配置するドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）をドットスペーサ３３（第２のドットスペーサ）が配置された箇所に重ならないように配置する点も特徴の一つである。これは、ドットスペーサ３３とドットスペーサ２４が重なった位置に配置されてしまうと、ドットスペーサどうしが重なった位置の外光反射は、レンズ効果によるギラツキが強くなるためである。さらには、本発明のドットスペーサ２４は、図４に示すようにドットスペーサ３３の配置位置の中間点に配置することが好適である。このように配置すればドットスペーサ３３とドットスペーサ２４の固有のギラツキに抑えることができる。このように配置したドットスペーサ２４は、ドットスペーサ３３と同様に、縦方向に例えば等間隔（ｗ２１＝２ｍｍ）で横方向にも例えば等間隔（ｗ２２＝２ｍｍ）で配置されることになる。

このようにドットスペーサ２４（第１のドットスペーサ）とドットスペーサ３３（第２のドットスペーサ）は、例えば、行方向、列方向に夫々等間隔で配置するといった規則的な配置をすることが、ギラツキの集中を防ぎ、目視上の違和感を与えない点で望ましい。

図５は、図４のタッチパネル１９を液晶パネル上に配置した場合の部位説明図である。

図５に示した構成では、タッチパネル１９が強く押されると、タッチパネル１９のドットスペーサ２４がＣＦ基板１２上の上側偏光板１４に接触することになるが、タッチパネル１９に配置したドットスペーサ２４により、タッチパネル１９を押す力がなくなると、反発することにより、素早くタッチパネル１９が上側偏光板１４から引き離され、表示モジュールに張り付くことなく良好な表示を保つことができるタッチパネル付き表示モジュールを提供することができるというものである。

尚、前述した通り、本明細書においては、表示モジュールとして液晶パネルを用いた液晶表示モジュールを例に挙げて説明したが、有機ＥＬパネルを用いた表示モジュールにおいても適用可能である。

本発明のタッチパネル付き液晶表示モジュールの全体構成を示す図面である。 図１の構成の断面構成を示した図面である。 本発明のタッチパネル１９の部位を説明するための図面である。 ガラス基板の上面に配置されたドットスペーサ３３の配置と、下面に配置されたドットスペーサ２４の配置位置の関係を示す図面である。 図４のタッチパネル１９を液晶パネル上に配置した場合の部位説明図である。 従来のタッチパネルを配置した液晶表示モジュールの断面構成を示す図面である。 図６に示した従来の構成における課題を説明するための部位を拡大した図面である。 従来のタッチパネル１９の構成において、タッチパネル１９を指８１等で強く押圧した時の、タッチパネル１９とＣＦ基板１２の様子を示した図面である。

符号の説明

１１…ＴＦＴ基板、 １２…ＣＦ基板、 １３…ドライバチップ、 １４…上側偏光板、
１５…フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、１６…モールドフレーム、
１７…導光板、１８…光源、１９…タッチパネル、２０…下側偏光板、２１…シール材、
２２…光学シート、２３…反射シート、２４…ドットスペーサ（第１のドットスペーサ）、
３１…ガラス基板、３２…フィルム基板、３３…ドットスペーサ（第２のドットスペーサ）。

Claims (10)

1. 表示パネル上にタッチパネルを配置したタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記タッチパネルは、第１の透光性基板と第２の透光性基板を有し、夫々の対向する面に抵抗膜を配置して構成されており、
   前記第１の透光性基板の面上であって、前記表示パネルと対向する側に、複数の第１のドットスペーサが配置され、
   前記第１の透光性基板の面上であって、前記第２の透光性基板に対向する側には複数の第２のドットスペーサが配置されており、
   前記複数の第１のドットスペーサと前記複数の第２のドットスペーサは、上側から見て重ならない位置に配置されているタッチパネル付き表示モジュール。
2. 請求項１に記載のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記複数の第１のドットスペーサは、アクリル系樹脂により構成されているタッチパネル付き表示モジュール。
3. 請求項１又は２に記載のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記複数の第１のドットスペーサは、前記第１の透光性基板と接する面が円状で直径が４０μｍ以上６０μｍ以下の範囲であるタッチパネル付き表示モジュール。
4. 請求項３のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記複数の第１のドットスペーサは、凸状であり高さが５μｍ以上１５μｍ以下の範囲であるタッチパネル付き表示モジュール。
5. 請求項１又は２に記載のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記複数の第１のドットスペーサは、前記第１の透光性基板と接する面が円状で直径が４５μｍ以上５５μｍ以下の範囲であるタッチパネル付き表示モジュール。
6. 請求項５のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記複数の第１のドットスペーサは、凸状であり高さが８μｍ以上１２μｍ以下の範囲であるタッチパネル付き表示モジュール。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記表示パネルは、液晶表示パネルであるタッチパネル付き表示モジュール。
8. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記表示パネルは、有機ＥＬパネルであるタッチパネル付き表示モジュール。
9. 請求項１又は２に記載のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
   前記複数の第１のドットスペーサは、前記第１の透光性基板と接する面が円状であり、
   前記複数の第２のドットスペーサは、前記第１の透光性基板と接する面が円状であり、
   前記第１のドットスペーサの前記円状の直径が前記第２ドットスペーサの前記円状の直径より小さいタッチパネル付き表示モジュール。
10. 請求項９のタッチパネル付き表示モジュールにおいて、
    前記複数の第１のドットスペーサと前記複数の第２のドットスペーサは、上側から見て規則的に配置されているタッチパネル付き表示モジュール。

Images