JP6115196B2 - Touch panel sensor and input / output device - Google Patents
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Description
本発明は、所定のパターンで形成されたセンサ電極を含むタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサ及び表示装置を含んだ入出力装置に関する。 The present invention relates to a touch panel sensor including sensor electrodes formed in a predetermined pattern, and an input / output device including a touch panel sensor and a display device.
今日、入力手段として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、タッチパネルセンサ、タッチパネルセンサ上への接触位置を検出する制御回路、及び、配線等を含んでいる。タッチパネル装置は、多くの場合、情報を表示することができる出力手段と組み合わされて用いられ、出力手段に対する入力手段として機能する。出力手段としては、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置が挙げられ、また、タッチパネル装置と表示装置とを組み合わせた入出力装置として、券売機、ATM装置、携帯電話、ゲーム機等が例示される。入出力装置において、タッチパネルセンサは表示装置の表示面上に配置され、これにより、タッチパネル装置は表示装置に対する極めて直接的な入力を可能にする。したがって、タッチパネルセンサのうちの表示装置の表示領域に対面する領域は透明になっており、タッチパネルセンサのこの領域が、接触位置を検出し得るアクティブエリアを構成するようになる。 Today, touch panel devices are widely used as input means. The touch panel device includes a touch panel sensor, a control circuit that detects a contact position on the touch panel sensor, wiring, and the like. In many cases, the touch panel device is used in combination with an output unit capable of displaying information, and functions as an input unit for the output unit. Examples of the output means include display devices such as a liquid crystal display and a plasma display, and examples of input / output devices that combine a touch panel device and a display device include ticket machines, ATM devices, mobile phones, and game machines. . In the input / output device, the touch panel sensor is disposed on the display surface of the display device, whereby the touch panel device enables extremely direct input to the display device. Therefore, the area | region which faces the display area of a display apparatus among touch panel sensors is transparent, and this area | region of a touch panel sensor comes to comprise the active area which can detect a contact position.
タッチパネル装置は、タッチパネルセンサへの接触位置を検出する原理に基づいて、種々の形式に区別され得る。昨今では、投影型容量結合方式のタッチパネル装置に代表されるように、所定のパターンで形成されたセンサ電極を含むタッチパネルセンサが広く使用されている。このようなタッチパネルセンサによれば、複数の接触位置を同時に検出することが可能となる点において好ましい。 The touch panel device can be classified into various types based on the principle of detecting the contact position with the touch panel sensor. In recent years, as represented by a projected capacitively coupled touch panel device, touch panel sensors including sensor electrodes formed in a predetermined pattern are widely used. Such a touch panel sensor is preferable in that a plurality of contact positions can be detected simultaneously.
ところで、パターニングされたセンサ電極は、アクティブエリアに位置するようになるので、透明導電体を用いて作製される。しかしながら、透明導電体は、一般的に、タッチパネルセンサの作製に用いられるその他の材料と比較して、高い屈折率を有する。したがって、センサ電極の有無に応じて、タッチパネルセンサの各位置での反射率が変化し、結果として、センサ電極のパターンが視認されるようになってしまう。本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、このような不具合の発生は、タッチパネルセンサの最表面となる位置に反射防止層が設けられている場合に、より顕著となることが確認された。センサ電極のパターンが表示装置上において感知されるようになると、表示装置の表示品位を著しく劣化させることになる。 By the way, since the patterned sensor electrode comes to be located in the active area, it is manufactured using a transparent conductor. However, the transparent conductor generally has a high refractive index as compared with other materials used for manufacturing a touch panel sensor. Therefore, the reflectance at each position of the touch panel sensor changes depending on the presence or absence of the sensor electrode, and as a result, the pattern of the sensor electrode is visually recognized. As a result of extensive studies by the present inventors, it has been confirmed that the occurrence of such a problem becomes more prominent when an antireflection layer is provided at a position that is the outermost surface of the touch panel sensor. When the sensor electrode pattern is detected on the display device, the display quality of the display device is significantly deteriorated.
なお、特許文献1では、パターニングされた光学薄膜の屈折率と、この光学薄膜に隣接する層の屈折率と、の比を所定の値に設定することにより、光学薄膜のパターンの視認化を防止しようとしている。しかしながら、隣接する二層の屈折率の比が制限されると、材料の選択可能な範囲が狭くなり、好ましくない。
In
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、センサ電極のパターンを効果的に目立たなくさせることができるタッチパネルセンサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a touch panel sensor that can effectively make a sensor electrode pattern inconspicuous.
本発明によるタッチパネルセンサは、
所定のパターンで形成されたセンサ電極を含むタッチパネルセンサであって、
保護シート体と、
前記センサ電極を含むセンサ積層体と、
前記保護シート体と前記センサ積層体との間に設けられた中間層積層体と、を備え、
前記中間積層体は、前記保護シート体に隣接して配置された第1層と、前記第1層に隣接して配置され前記第1層と前記センサ積層体との間に位置する第2層と、を有し、
前記第1層の屈折率n1、前記第2層の屈折率n2、及び、前記保護シート体のうちの前記第1層に隣接する部分の屈折率nxが、
nx>n1、且つ、n1<n2 ・・・条件(a)
nx<n1、且つ、n1>n2 ・・・条件(b)
なる条件(a)および条件(b)のいずれか一方を満たし、
前記第1層の厚みが、30nm以下である。
The touch panel sensor according to the present invention includes:
A touch panel sensor including sensor electrodes formed in a predetermined pattern,
A protective sheet body;
A sensor laminate including the sensor electrode;
An intermediate layer laminate provided between the protective sheet body and the sensor laminate,
The intermediate laminate includes a first layer disposed adjacent to the protective sheet body, and a second layer disposed adjacent to the first layer and positioned between the first layer and the sensor laminate. And having
The refractive index n 1 of the first layer, the refractive index n 2 of the second layer, and the refractive indices n x of the portion adjacent to the first layer of said protective sheet member is,
n x > n 1 and n 1 <n 2 ... condition (a)
n x <n 1 and n 1 > n 2 ... condition (b)
Either one of the following conditions (a) or (b)
The thickness of the first layer is 30 nm or less.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第2層の厚みが10μm以上であってもよい。 In the touch panel sensor according to the present invention, the thickness of the second layer may be 10 μm or more.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記保護シート体が、反射防止層を含んでいてもよい。 In the touch panel sensor according to the present invention, the protective sheet body may include an antireflection layer.
本発明による入出力装置は、
上述した本発明によるタッチパネルセンサのいずれかと、
前記タッチパネルセンサを積層された表示装置と、を備える。
An input / output device according to the present invention comprises:
Any of the touch panel sensors according to the invention described above;
A display device on which the touch panel sensor is stacked.
本発明によるタッチパネルセンサによれば、センサ電極のパターンを効果的に目立たなくさせることができる。 According to the touch panel sensor of the present invention, the pattern of the sensor electrode can be effectively made inconspicuous.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.
図1〜図4は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図1は、タッチパネル装置と表示装置とを含む入出力装置を概略的に示す斜視図であり、図2は、タッチパネルセンサの層構成を説明するための図であり、図3は、タッチパネルセンサに含まれるセンサ電極のパターンの一例を説明するための図である。 1 to 4 are diagrams for explaining an embodiment according to the present invention. 1 is a perspective view schematically showing an input / output device including a touch panel device and a display device, FIG. 2 is a diagram for explaining a layer structure of the touch panel sensor, and FIG. 3 is a touch panel. It is a figure for demonstrating an example of the pattern of the sensor electrode contained in a sensor.
図1及び図2に示すように、入出力装置10は、表示面12aを有した表示装置12と、タッチパネル装置20と、を有している。表示装置12は、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機EL表示装置等の種々の公知の表示装置から構成され得る。表示装置12は、画像を表示することができる表示領域A1と、表示領域A1を取り囲むようにして表示領域A1の外側に配置された非表示領域A2と、を含んでいる。表示装置12は、表示制御部13からの制御信号により、所定の映像を表示面12aに表示するようになる。すなわち、表示装置12は、文字や図等の情報を画像として出力する出力装置として役割を担っている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the input /
次に、タッチパネル装置20について説明する。タッチパネル装置20は、所定のパターンで形成されたセンサ電極61,62を含むタッチパネルセンサ30と、タッチパネルセンサ30に電気的に接続された検出制御部21と、を有している。検出制御部21によって検出された情報は、例えば、表示制御部13に送信され、表示制御部13は、検出制御部21での検出結果に応じた画像を表示装置12の表示面12aに表示させる。すなわち、タッチパネル装置20は、情報を入力する入力装置としての役割を担っている。
Next, the
タッチパネルセンサ30は、表示装置12の表示面12aに対面する位置に配置されている。タッチパネルセンサ30は、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアAa1と、アクティブエリアAa1に隣接する非アクティブエリアAa2と、を含んでいる。タッチパネルセンサ30のアクティブエリアAa1は、表示装置12の表示領域A1に対面する領域を占めている。一方、非アクティブエリアAa2は、矩形状のアクティブエリアAa1を四方から周状に取り囲むように形成されている。この非アクティブエリアAa2は、表示装置12の非表示領域A2に対面する領域に形成されている。
The
なお、以下に説明する例において、タッチパネル装置20は、投影型静電容量結合方式のタッチパネル装置として構成されている。静電容量結合方式のタッチパネル装置20の検出感度が優れている場合には、外部導体がタッチパネル装置に接近しただけで当該外部導体がタッチパネル装置のどの領域に接近しているかを検出することができる。このような現象にともなって、ここで用いる「接触位置」とは、実際には接触していないが位置を検出され得る接近位置を含む概念とする。
In the example described below, the
図2に示すように、タッチパネルセンサ30は、最表面を形成する保護シート体40と、センサ電極61,62を含むセンサ積層体60と、保護シート体40及びセンサ積層体60の間に位置する中間積層体50と、を有している。また、図示されたタッチパネルセンサ30では、センサ積層体60の中間積層体50とは反対側に、接着層71及び支持基材72が設けられている。タッチパネルセンサ30に含まれる各層は、表示装置12上に配置されることから、透明であることが好ましい。なお、本明細書において、「接着」は粘着をも含む概念として用いる。
As shown in FIG. 2, the
保護シート体40は、タッチパネルセンサ30の最表面を形成するだけでなく、入出力装置10の入力面を形成する。そして、タッチパネル装置20は、保護シート体40への接触を検出するように構成されている。図示された例において、保護シート体40は、中間積層体50とは反対の側から、反射防止層41と、保護材42と、接着層43と、を有している。反射防止層41は、例えば、保護材42よりも低い屈折率を有した厚さ50nm〜200nm程度の層として形成される。保護材42は、センサ積層体60や表示装置12を保護するための層であって、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレートやトリアセチルセルロース等の樹脂を用いて、厚さ100μm〜1mm程度の層として形成され得る。接着層43は、保護シート体40を中間積層体50に接合するための層である。接着層43の屈折率nxは、後述するように、設定される。
The
中間積層体50は、保護シート体40に隣接して配置された第1層51と、第1層51に隣接して配置された第2層52と、を有している。第1層51は、保護シート体40の接着層43と隣接している。一方、第2層52は、第1層51とセンサ積層体60との間に配置されており、とりわけ、図示された例において、中間積層体50の第2層52は、センサ積層体60に隣接して配置されている。
The intermediate
後述するように、中間積層体50は、タッチパネルセンサ30に入射した光の反射量を調整することにより、タッチパネルセンサ30のアクティブエリアAa1を観察した際におけるアクティブエリアAa1内の各領域の間での色違いの発生を抑制することを可能にする。言い換えると、中間積層体50によってタッチパネルセンサ30に入射した光の反射量を調整することにより、アクティブエリアAa1内の各領域の間でのセンサ電極61,62の有無に応じた色差ΔE*を効果的に低減することができる。
As will be described later, the intermediate
しかしながら、中間積層体50をタッチパネルセンサ30に設けることによって、タッチパネルセンサ30の界面の数が増える。したがって、タッチパネルセンサ30に入射した光のうちタッチパネルセンサ30で反射する光が増加することになる。ただし、この反射光に起因して表示面12aが明るく観察されるようになると、表示装置12によって表示される画像のコントラストを低下させることになる。このような不具合を回避するため、第1層51の屈折率n1、第2層52の屈折率n2、及び、保護シート体40のうちの第1層51に隣接する部分の屈折率nx、図示された例では接着層43の屈折率nxが、
nx>n1、且つ、n1<n2 ・・・条件(a)
nx<n1、且つ、n1>n2 ・・・条件(b)
なる条件(a)および条件(b)のいずれか一方を満たし、且つ、第1層51の厚みtが30nm以下に設定されている。
However, providing the
n x > n 1 and n 1 <n 2 ... condition (a)
n x <n 1 and n 1 > n 2 ... condition (b)
One of the following conditions (a) and (b) is satisfied, and the thickness t of the
なお、各層、各部位の屈折率は、アッベ屈折率計(アタゴ社製 NAR−4T)、日本分光(株)製の「エリプソメーター M150」、王子計測機器製の「KOBRA−WR」等を用いて測定することができる。なお、測定対象となる屈折率n1,n2,nxは、面内の平均屈折率である。そして、対象となる層、部位が光学等方性であれば、屈折率n1,n2,nxを次のようにして測定することも可能である。まず、各層の硬化膜をカッターなどで削り取り、粉状態のサンプルを作製する。次に、JISK7142(2008)B法(粉体または粒状の透明材料用)に従ったベッケ法を用いることができる。ここでベッケ法とは、屈折率が既知のカーギル試薬を用い、前記粉状態のサンプルをスライドガラスなどに置き、そのサンプル上に試薬を滴下し、試薬でサンプルを浸漬する。その様子を顕微鏡観察によって観察し、サンプルと試薬の屈折率が異なることによってサンプル輪郭に生じる輝線;ベッケ線が目視で観察できなくなる試薬の屈折率を、サンプルの屈折率とする方法である。
In addition, the refractive index of each layer and each part uses Abbe refractometer (NAGO-4T made by Atago Co., Ltd.), "Ellipsometer M150" made by JASCO Corporation, "KOBRA-WR" made by Oji Scientific Instruments, etc. Can be measured. The
条件(a)又は条件(b)が満たされ、且つ、第1層51の厚みtが30nm以下である場合には、接着層43と第1層51との界面での反射および第1層51と第2層52との界面での反射が引き起こされるが、反射光の強度を効果的に低下させること、すなわち反射光が明るく視認されることを効果的に防止することができる。
When the condition (a) or the condition (b) is satisfied and the thickness t of the
条件(a)および条件(b)の一方が満たされる場合、保護シート体40の側からタッチパネルセンサ30へ入射した光は、接着層43と第1層51との界面および第1層51と第2層52との界面のうちの一方の界面にて自由端反射し、他方の界面にて固定端反射するようになる。すなわち、条件(a)および条件(b)の一方が満たされる場合、接着層43と第1層51との界面および第1層51と第2層52との界面のうちの一方の界面で反射した光は、自由端反射して位相を維持するが、他方の界面で反射した光は、固定端反射して位相をπ〔rad〕ずらすようになる。
When one of the condition (a) and the condition (b) is satisfied, the light incident on the
したがって、第1層51の厚みtが、波長に対して十分に小さい値となっていると、接着層43と第1層51との界面で反射した光と、第1層51と第2層52との界面で反射した光が、打ち消し合うようになる。すなわち、接着層43と第1層51との界面での反射光と、第1層51と第2層52との界面での反射光と、の合成反射光は、強度が弱くなり明るく観察されなくなる。典型的には、第1層51の厚みtが0nm近傍となる場合に、合成反射光が最も暗くなる。そして、第1層51の厚みtが、所定の範囲内、例えば、0より大きく60nm以下の範囲で、厚くなるにつれて、合成反射光は明るくなっていく。
Accordingly, when the thickness t of the
本件発明者が鋭意研究を重ねたところ、条件(a)および条件(b)の一方が満たされるとともに、第1層51の厚みtを30nm以下に設定した場合、中間積層体50をタッチパネルセンサ30に追加したことに起因した、コントラストの低下を効果的に防止することができた。また、条件(a)および条件(b)の一方が満たされるとともに、第1層51の厚みtを15nm以下に設定すると、中間積層体50をタッチパネルセンサ30に設けた場合と中間積層体50をタッチパネルセンサ30に設けなかった場合との間で、反射光による明るさの相違を肉眼観察で把握することができない程度となった。
As a result of extensive research conducted by the present inventor, when one of the conditions (a) and (b) is satisfied and the thickness t of the
なお、このような第1層51及び第2層52は、次のようにして作製することができる。例えば、上述した条件(a)を満たすようにするには、MgF2からなり厚さ10nm程度の低屈折率層を蒸着法またはイオンプレーティング法などで形成して、第1層51とすることができ、且つ、アクリル系樹脂からなり厚さ20μm程度の高屈折率層をコーティングで形成して、第2層52とすることができる。また、上述した条件(b)を満たすようにするには、酸化ニオブNb2O5からなり厚さ5nm程度の高屈折率層をスパッタリングで形成し、第1層51とすることができ、且つ、アクリル系樹脂からなり厚さ20μm程度の低屈折率層をコーティングで形成して、第2層52とすることができる。
The
なお、第2層52の厚みは、中間積層体50を設けたことに起因する合成反射光の強度に強い影響を及ぼすことはない。しかしながら、第1層51と第2層52との界面での反射光と、第2層52とセンサ積層体60との界面での反射光との干渉を効果的に防止する観点からは、第2層52の厚みは10μm以上であることが好ましい。本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、第2層52の厚みは10μm以上である場合、問題とする干渉が目立つことがなく、これにより、干渉に起因した色味の変化等を回避することができた。
Note that the thickness of the
第1層51は、その厚みを薄く設定されることから、消衰係数kの影響を大きく受けて透過率が著しく低下してしまうことはない。一方、第2層52は、その厚みを比較的に厚く設定されるため、消衰係数kの値が小さくなる材料を用いて形成されることが好ましい。この点において、可視光領域で透明なアクリル系樹脂、塗布ガラスなどから第2層52を形成することが好ましい。
Since the thickness of the
次に、センサ積層体60について説明する。センサ積層体60は、センサ基材65と、センサ基材65の中間積層体50側となる面に設けられた第1センサ電極61と、センサ基材65の中間積層体50とは反対側となる面に設けられた第2センサ電極62と、を有している。センサ基材65は、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレートやシクロオレフィンポリマー等の樹脂を用いて、厚さ20μm〜1mm程度の層として形成され得る。
Next, the
第1センサ電極61は、センサ基材65の一方の面上にストライプ状に配列された複数の透明導電体によって形成されている。第1センサ電極61は、主としてアクティブエリアAa1内に形成されている。一方、センサ基材65の一方の面上の非アクティブエリアAa2内には、第1取出配線61aが設けられている。第1取出配線61aは、複数の導電体を含んでいる。各導電体は、第1センサ電極61をなす各透明導電体から延び出ている。第1取出配線61aをなす各導電体は、センサ基材65の一方の面の縁部まで延び、表示制御部13に接続されるようになる。
The
第2センサ電極62は、センサ基材65の他方の面上にストライプ状に配列された複数の透明導電体によって形成されている。第2センサ電極62をなす透明導電体の長手方向が、第1センサ電極61をなす透明導電体の長手方向と交差、とりわけ直交していることを除き、同様の構成を有し得る。また、センサ基材65の他方の面上には、第2取出配線62aが設けられている。第2取出配線62aは、複数の導電体を含んでいる。第2取出配線62aをなす導電体は、第1取出配線61aをなす導電体と同様の構成を有し得る。
The
なお、図示された例においては、アクティブエリアAa1のより広い領域が、第1センサ電極61または第2センサ電極62によって覆われるよう、第1センサ電極61及び第2センサ電極62をなす各透明導電体が、拡幅した膨出部を有している。具体的には、第1センサ電極61をなす各透明導電体は、第2センサ電極62をなす隣り合う二つの透明導電体と交差する箇所の間において、平面視において正方形状の膨出部を有している。同様に、第2センサ電極62をなす各透明導電体は、第1センサ電極61をなす隣り合う二つの透明導電体と交差する箇所の間において、平面視において正方形状の膨出部を有している。
In the illustrated example, each transparent conductive material that forms the
センサ電極61,62の材料としては、透明性および所要の導電性を有するものが用いられる。このような材料として、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物を挙げることができ、また、これらの金属酸化物が2種以上複合されてもよい。センサ電極61,62の形成方法は特には限定されず、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、塗工法、印刷法などを用いることができる。一方、取出配線61a,62aは、センサ電極61,62と同様の材料を用い、センサ電極61,62と同様の方法で作製することができる。ただし、非アクティブエリアAa2に設けられることから、透明ではない材料、例えば銀ペーストを用いて、スクリーン印刷等の塗工法によって、作製してもよい。
As the material of the
ところで、図2及び図3に示されたセンサ積層体60を含むタッチパネルセンサ30では、アクティブエリアAa1内が、第1センサ電極61及び第2センサ電極62の両方が存在する第1領域Z1、第1センサ電極61が存在し且つ第2センサ電極62が存在しない第2領域Z2、第1センサ電極61が存在せず且つ第2センサ電極62が存在する第3領域Z3、並びに、第1センサ電極61及び第2センサ電極62の両方が存在しない第4領域Z4に区分けされる。そして、従来のタッチパネルセンサにおいては、第1領域からの反射光の観察され方と第2領域Z2又は第3領域Z3からの反射光の感知され方とが異なることに起因して、或いは、第4領域Z4からの反射光の観察され方と第2領域Z2又は第3領域Z3からの反射光の観察のされ方とが異なることに起因して、センサ電極61,62のパターンが視認されてしまうことがあった。センサ電極61,62のパターンが視認されるようになると、表示装置12による表示品位が著しく劣化することになる。そして、以下の実験例においても実証されているように、このような不具合は、タッチパネルセンサ30の最表面に反射防止層が設けられている場合により顕著となる。
By the way, in the
反射防止層を設けることによって不具合が顕著となる理由の詳細は不明であるが、反射率の低下(≒L*の低下)に伴ってa*b*平面が広がること、直感的には、反射光の明るさが低下することにともなって色の差が識別されやすくなることが一要因になっていると推察される。 Although details of the reason why the defect becomes conspicuous by providing the antireflection layer is unknown, the a * b * plane expands as the reflectivity decreases (≈L * decreases). It is inferred that one of the factors is that color differences are easily identified as the brightness of light decreases.
一方、以上に説明してきたタッチパネルセンサ30によれば、上述したように、中間積層体50が設けられている。そして、第1層51の屈折率n1、第2層52の屈折率n2、及び、保護シート体40のうちの第1層51に隣接する部分の屈折率nx、図示された例では接着層43の屈折率nxが、
nx>n1、且つ、n1<n2 ・・・条件(a)
nx<n1、且つ、n1>n2 ・・・条件(b)
なる条件(a)および条件(b)のいずれか一方を満たし、且つ、第1層51の厚みtが30nm以下に設定されている。本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、このような中間積層体50を含むタッチパネルセンサ30によれば、センサ電極61,62のパターンを効果的に目立たなくすること、さらには、不可視化することができた。
On the other hand, according to the
n x > n 1 and n 1 <n 2 ... condition (a)
n x <n 1 and n 1 > n 2 ... condition (b)
One of the following conditions (a) and (b) is satisfied, and the thickness t of the
中間積層体50によってセンサ電極61,62のパターンを効果的に目立たなくし得ることの詳細なメカニズムは、明らかではないが、次のことが一要因であると推察される。ただし、本発明は以下の推察に限定されるものではない。
Although the detailed mechanism by which the pattern of the
すなわち、中間積層体50を設けることにより、タッチパネルセンサ30内に入射してセンサ積層体60に向かう光の少なくとも一部が、中間積層体50で反射されるようになる。ただし、条件(a)又は条件(b)が満たされるとともに、第1層51の厚みtが30nm以下にまで薄くなっていれば、第1層51の入光側および出光側の両方の界面での反射光が打ち消し合うことになる。このため、合成反射光の強度が低下し、この合成反射光が過度に明るく観察されることはない。そして、合成反射光の強度を第1層51の膜厚によって調整することにより、この結果として、反射光を目立たたせず且つ色差を抑制することができる。
That is, by providing the
具体的には、第1〜第4領域Z1〜Z4からの反射光において、JISZ8729に規定されたL*a*b*表色系におけるL*が上昇する可能性があるものの、対比されるべき領域間での「a*」及び「b*」の相違「Δa*」及び「Δb*」を小さくすることができるようになる。直感的には、明るさが上昇することにともなって色の差が識別されにくくなる。結果として、対比されるべき領域での「L*」の差「ΔL*」、「a*」の差「Δa*」、及び、「b*」の差「Δb*」、をそれぞれ二乗して加えた値の平方根によって表される色差ΔE*、すなわち次の式(1)で表される色差ΔE*を小さくすることができる。
ΔE*=((ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2)1/2 ・・・式(1)
Specifically, in the light reflected from the first to fourth regions Z1-Z4, although there is a possibility that L * is increased at a defined L * a * b * color system in JISZ8729, to be contrasted The difference “Δa * ” and “Δb * ” between “a * ” and “b * ” between regions can be reduced. Intuitively, color differences are less likely to be identified as the brightness increases. As a result, the difference "[Delta] L *" in the "L *" in the area to be contrasted, "a *" difference ".DELTA.a *", and "b *" difference "[Delta] b *", respectively squaring in addition the value the color difference Delta] E * represented by the square root of, that is, to reduce the color difference Delta] E * which is expressed by the following equation (1).
ΔE * = ((ΔL * ) 2 + (Δa * ) 2 + (Δb * ) 2 ) 1/2 ... Formula (1)
ここで本件発明者らが実際に行った実験結果の一例を説明する。 Here, an example of the experimental results actually performed by the inventors will be described.
まず、図1〜図3を参照して説明した構成のタッチパネルセンサを、サンプル1として準備した。反射防止層を省いた点のみにおいてサンプル1と異なるタッチパネルセンサを、サンプル2として準備した。中間積層体を省いた点のみにおいてサンプル1と異なるタッチパネルセンサを、比較用のサンプル3として準備した。中間積層体を省いた点のみにおいてサンプル2と異なるタッチパネルセンサを、比較用のサンプル4として準備した。各サンプルの間において、共通する層には同一の材料を用いて同一の構成を有するように作製した。なお、サンプル3は、市販のスマートフォンに実際に組み込まれているタッチパネルセンサと同一の構成となった。
First, a touch panel sensor having the configuration described with reference to FIGS. A touch panel sensor different from
具体的には、各サンプルの各層は次のように構成した。
○保護シート体40
・反射防止層41
蒸着法によって形成されたMgF2からなる厚さ100nmの層とした。
・保護材42
ポリカーボネートからなる厚さ1mmのフィルムを用いた。
・接着層43
アクリル系樹脂からなる厚さ50μmの層とした。屈折率nxは1.46であった。なお、屈折率nxの値1.46は、波長589nmの光に対する値としている。
○中間積層体50
・第1層51
スパッタリングによって形成された酸化ニオブNb2O5からなる厚さ5nmの層とした。屈折率n1は、波長589nmの光に対して、2.20であった。
・第2層52
コーティングによって形成されたアクリル系樹脂からなる厚さ25μmの層とした。屈折率n1は、波長589nmの光に対して、1.51であった。
○センサ積層体60
・センサ基材65
ポリエチレンテレフタレートからなる厚さ100μmのフィルムを用いた。
・第1センサ電極61、第2センサ電極62
スパッタリングによってインジウム錫酸化物(ITO)から形成した。厚さを20nmとし、屈折率は、波長589nmの光に対して、1.80であった。
○接着層71
アクリル系樹脂からなる厚さ50μmの層とした。
○支持基材72
ポリエチレンテレフタレートからなる厚さ1mmのフィルムを用いた。
Specifically, each layer of each sample was configured as follows.
○
-
And a layer thickness of 100nm composed of MgF 2 formed by vapor deposition.
・
A 1 mm thick film made of polycarbonate was used.
・
A layer made of acrylic resin and having a thickness of 50 μm was used. Refractive indices n x was 1.46. The value 1.46 of the refractive indices n x is a value of wavelength 589nm to light.
・
A 5 nm thick layer of niobium oxide Nb 2 O 5 formed by sputtering was used. The refractive index n 1 was 2.20 for light with a wavelength of 589 nm.
・
It was set as the 25-micrometer-thick layer which consists of acrylic resin formed by coating. The refractive index n 1 was 1.51 for light with a wavelength of 589 nm.
A film made of polyethylene terephthalate and having a thickness of 100 μm was used.
It was formed from indium tin oxide (ITO) by sputtering. The thickness was 20 nm and the refractive index was 1.80 for light with a wavelength of 589 nm.
○
A layer made of acrylic resin and having a thickness of 50 μm was used.
○
A 1 mm thick film made of polyethylene terephthalate was used.
各サンプルの第1〜第4領域Z1〜Z4からの反射光について、L*a*b*表色系における「L*」、「a*」及び「b*」を測定した。測定は、JISZ8729に準拠して実施し、D65光源を用いた。また、第4領域Z4と第1領域Z1との間におけるL*の差であるΔL*、a*の差であるΔa*、及び、b*の差であるΔb*求めた。同様に、第4領域Z4と第2領域Z2との間におけるΔL*、Δa*及びΔb*と、第4領域Z4と第3領域Z3との間におけるΔL*、Δa*及びΔb*と、を求めた。さらに、上述した式(1)に基づいて、第4領域Z4と第1領域Z1との間における色差ΔE*、第4領域Z4と第2領域Z2との間における色差ΔE*、及び、第4領域Z4と第3領域Z3との間における色差ΔE*を求めた。サンプル1についての結果を表1に示し、サンプル2についての結果を表2に示し、サンプル3についての結果を表3に示し、サンプル4についての結果を表4に示す。
Regarding the reflected light from the first to fourth regions Z1 to Z4 of each sample, “L * ”, “a * ” and “b * ” in the L * a * b * color system were measured. The measurement was performed according to JISZ8729, and a D65 light source was used. Further, [Delta] L * a fourth region Z4 is the difference in L * between the first region Z1, a * is the difference .DELTA.a *, and, [Delta] b * was calculated as the difference of b *. Similarly, [Delta] L * between the fourth region Z4 and the second region Z2, the .DELTA.a * and Δb *, ΔL * between the fourth region Z4 and the third region Z3, and .DELTA.a * and [Delta] b *, a Asked. Furthermore, based on Equation (1) described above, the color difference between the fourth region Z4 and the first region Z1 Delta] E * color difference between the fourth region Z4 and the second region Z2 Delta] E *, and fourth The color difference ΔE * between the region Z4 and the third region Z3 was determined. The results for
中間積層体50を設けたサンプル1及びサンプル2の色差は、中間積層体50が設けられていないサンプル3及びサンプル4の色差と比較して、格段に小さくなった。実際に、各サンプルのセンサ電極61,62を、肉眼にて、観察したところ、サンプル1及びサンプル2では、センサ電極61,62のパターンをほとんど発見することができなかった。一方、サンプル3及びサンプル4では、注意深く観察した場合、センサ電極61,62のパターンが視認された。また、タッチパネルセンサ30の最表面に反射防止層41を設けた場合に、色差ΔE*が大きくなった。
The color difference between
サンプル1〜4をそれぞれ市販されているテレビ受像機の表示面に配置して、テレビ受像機の表示品位を確認した。サンプル1〜4の間において、表示品位の差を感じることはなかった。
以上のように本実施の形態によれば、第1層51の屈折率n1、第2層52の屈折率n2、及び、保護シート体40のうちの第1層51に隣接する部分の屈折率nxが、
nx>n1、且つ、n1<n2 ・・・条件(a)
nx<n1、且つ、n1>n2 ・・・条件(b)
なる条件(a)および条件(b)のいずれか一方を満たし、且つ、第1層51の厚みtが30nm以下に設定されている。この結果、センサ電極61,62のパターンを効果的に目立たなくすることができた。
According to the present embodiment as described above, the refractive index n 1 of the first layer 51, the refractive index n 2 of the second layer 52, and, the portion adjacent to the
n x > n 1 and n 1 <n 2 ... condition (a)
n x <n 1 and n 1 > n 2 ... condition (b)
One of the following conditions (a) and (b) is satisfied, and the thickness t of the
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。例えば、反射防止層41に代えて、防眩機能を有した防眩層が設けられるようにしてもよい。また、いずれかの層に、帯電防止機能等の種々の機能が付与されるようにしてもよい。
Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. For example, instead of the
10 入出力装置
12 表示装置
13 表示制御部
20 タッチパネル装置
21 検出制御部
30 タッチパネルセンサ
40 保護シート体
41 反射防止層
42 保護材
43 接着層
50 中間層
51 第1層
52 第2層
60 センサ積層体
61 第1センサ電極
62 第2センサ電極
65 センサ基材
71 接着層
72 支持基材
A1 表示領域
A2 非表示領域
Aa1 アクティブエリア
Aa2 非アクティブエリア
DESCRIPTION OF
Claims (3)
保護シート体と、
前記センサ電極を含むセンサ積層体と、
前記保護シート体と前記センサ積層体との間に設けられた中間積層体と、を備え、
前記中間積層体は、前記保護シート体に隣接して配置された第1層と、前記第1層に隣接して配置され前記第1層と前記センサ積層体との間に位置する第2層と、を有し、
前記第1層の屈折率n1、前記第2層の屈折率n2、及び、前記保護シート体のうちの前記第1層に隣接する部分の屈折率nxが、
nx>n1、且つ、n1<n2 ・・・条件(a)
nx<n1、且つ、n1>n2 ・・・条件(b)
なる条件(a)および条件(b)のいずれか一方を満たし、
前記第1層の厚みが、30nm以下であり、
前記第2層の厚みが、10μm以上である、タッチパネルセンサ。 A touch panel sensor including sensor electrodes formed in a predetermined pattern,
A protective sheet body;
A sensor laminate including the sensor electrode;
An intermediate laminate provided between the protective sheet body and the sensor laminate,
The intermediate laminate includes a first layer disposed adjacent to the protective sheet body, and a second layer disposed adjacent to the first layer and positioned between the first layer and the sensor laminate. And having
The refractive index n 1 of the first layer, the refractive index n 2 of the second layer, and the refractive indices n x of the portion adjacent to the first layer of said protective sheet member is,
n x > n 1 and n 1 <n 2 ... condition (a)
n x <n 1 and n 1 > n 2 ... condition (b)
Either one of the following conditions (a) or (b)
The thickness of the first layer state, and are less 30 nm,
The touch panel sensor , wherein the second layer has a thickness of 10 μm or more .
前記タッチパネルセンサを積層された表示装置と、を備え、
前記タッチパネルセンサは、保護シート体と、前記センサ電極を含むセンサ積層体と、前記保護シート体と前記センサ積層体との間に設けられた中間積層体と、を有し、
前記中間積層体は、前記保護シート体に隣接して配置された第1層と、前記第1層に隣接して配置され前記第1層と前記センサ積層体との間に位置する第2層と、を有し、
前記第1層の屈折率n1、前記第2層の屈折率n2、及び、前記保護シート体のうちの前記第1層に隣接する部分の屈折率nxが、
nx>n1、且つ、n1<n2 ・・・条件(a)
nx<n1、且つ、n1>n2 ・・・条件(b)
なる条件(a)および条件(b)のいずれか一方を満たし、
前記第1層の厚みが、30nm以下であり、
前記第2層の厚みが、10μm以上である、入出力装置。 A touch panel sensor including sensor electrodes formed in a predetermined pattern;
A display device laminated with the touch panel sensor,
The touch panel sensor has a protective sheet body, a sensor laminated body including the sensor electrode, and an intermediate laminated body provided between the protective sheet body and the sensor laminated body,
The intermediate laminate includes a first layer disposed adjacent to the protective sheet body, and a second layer disposed adjacent to the first layer and positioned between the first layer and the sensor laminate. And having
The refractive index n 1 of the first layer, the refractive index n 2 of the second layer, and the refractive indices n x of the portion adjacent to the first layer of said protective sheet member is,
n x > n 1 and n 1 <n 2 ... condition (a)
n x <n 1 and n 1 > n 2 ... condition (b)
Either one of the following conditions (a) or (b)
The thickness of the first layer state, and are less 30 nm,
The input / output device , wherein the second layer has a thickness of 10 µm or more .
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