JPH0721878A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶表示素子上に配設され、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の提供を目的とする。 【構成】透明性を有するプラスチック基版３及びガラス
基版５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８を配し、かつ前記プラスチック基
板の屈折率よりも第一コーティング層の屈折率が小であ
る構成の透明性を有するタッチパネル１０を液晶表示素
子１上に配設してなるものである。

Description

【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

Claims (2)

【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。