(57)【要約】【課題】表示装置に使用して好適な反射を防止した格子構造の波長板を提供することを目的とする。【解決手段】基板部１にライン部２Ａおよびスペース部２Ｂにより構成されるラインアンドスペース部２が形成された波長板１０であり、ラインアンドスペース部２のライン部２Ａの上面に、上方に向かって先細りするテーパー形状の凸状テーパー部３を形成した。さらに、ラインアンドスペース部２のスペース部２Ｂの底面に下方に、向かって先細りするテーパー形状の凹状テーパー部４を形成した構成のものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明の樹脂基板にラインアンドスペースの凹凸パターンが形成され、前記ラインアンドスペースのピッチを可視光波長以下に設定して構成される波長板であって、前記凹凸パターンの並び方向の断面において前記ラインアンドスペースのライン部の上面に上方に向かって先細りする凸状テーパー部が形成されると共に、前記ラインアンドスペースのスペース部の底面に下方に向かって先細りする凹状テーパー部が形成されることを特徴とする波長板。
【請求項２】
請求項１に記載の波長板が、タッチ操作を検出するタッチパネル本体部に積層されていることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項３】
前記波長板の凹凸パターンが形成された面が液晶表示パネルの表示画面に対向して配されて、前記波長板の凹凸パターンと前記表示画面との間に空気層が形成されることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に用いられる波長板、およびこの波長板を備えたタッチパネル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末やカーナビゲーション、カーオーディオなどの電子機器の表示画面には液晶表示パネルが用いられることが主流となっている。そして、液晶表示パネルの上面にタッチパネル装置を積層して、表示画面をタッチ操作可能な構成とした液晶表示装置が広く採用されている。
【０００３】
液晶表示装置は、偏光フィルターを介して画像を表示する構成であることから、偏光サングラスをかけた時などの視認性を良くするためには直線偏光を円偏光に変換する１／４波長板が必要である（例えば特許文献１参照）。そのため、タッチパネル装置を備えた液晶表示装置においては、タッチパネル装置に１／４波長板を備えたものが使用される場合も多い。
【０００４】
ところで、上述した１／４波長板は、配向性を有したフィルム状の材料により構成された所謂位相差フィルムが一般的なものであるが、１／４波長板には、ラインアンドスペースの凹凸パターンの格子構造による複屈折を利用した構造性複屈折タイプのものが知られている（例えば特許文献２参照）。なお、この特許文献２に示される格子構造による複屈折を利用した１／４波長板は、光ディスク（ＢＤ，ＤＶＤ，ＣＤ）装置の光ピックアップに使用することを対象としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２２４５４号公報
【特許文献２】特開２０１３−２００９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に示されるような格子構造の１／４波長板は、成形により形成されるため、フィルム材料を延伸して所定の配向性を持たせることで形成される相差フィルムを用いた１／４波長板に比べて、コスト面および均一な性能を得る点で有利である。そのため、格子構造による複屈折を利用した格子構造の１／４波長板をタッチパネル装置に用いることが提案されている。
【０００７】
ところで、表示装置は、視認性を向上させるために、表示画面上に反射防止膜を備えた構成のものが広く使用されており、タッチパネル装置を備えた液晶表示装置においては、当該反射防止膜をタッチパネル装置に設けることがあった。
【０００８】
そのため、タッチパネル装置は、タッチ操作を検出するタッチパネル本体部に、１／４波長板や反射防止膜などの部品が積層されて構成されており、少しでも積層数を減らすことが望まれていた。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するものであり、表示装置に使用して好適な格子構造の波長板、およびこの波長板を備えたタッチパネル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る波長板は、透明の樹脂基板にラインアンドスペースの凹凸パターンにより形成され、前記ラインアンドスペースのピッチを可視光波長以下に設定して構成される波長板であって、前記凹凸パターンの並び方向の断面において前記ラインアンドスペースのライン部の上面に上方に向かって先細りする凸状テーパー部が形成されると共に、前記ラインアンドスペースのスペース部の底面に下方に向かって先細りする凹状テーパー部が形成されている構成のものとした。
【００１１】
これであれば、樹脂基板とラインアンドスペースのスペース部との境界部、および、ラインアンドスペースのライン部と空気との境界部の屈折率が徐々に変化するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、上述した境界部の屈折率が徐々に変化するので、境界部での光の反射が防止された波長板を実現することが出来るという有利な効果が得られる。
【００１３】
また、本発明によれば、反射を防止した波長板を備えたタッチパネル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態による波長板の構成を説明する斜視図
【図２】同構成を説明する断面図
【図３】同屈折率の変化を説明する図
【図４】本発明の実施の形態によるタッチパネル装置の使用形態を示す断面図
【図５】同分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態による波長板の構成を説明する図、図２は同構成を説明する断面図である。
【００１７】
当該実施の形態の波長板１０は、格子構造による複屈折を利用した構造性複屈折タイプの波長板であり、同図に示すように、波長板１０の上面が凹凸の格子状に形成されている。
【００１８】
基板部１には、ライン部２Ａおよびスペース部２Ｂにより構成されるラインアンドスペース部２が形成されている。なお、ラインアンドスペース部２により構成される凹凸パターンのピッチは、可視光波長以下（４００ｎｍ以下）に設定されている。そのため、ラインアンドスペース部２の凹凸パターンは回折格子としては作用しない。
【００１９】
ライン部２Ａの上面には、ラインアンドスペース部２の凹凸パターンの並び方向の断面において上方に向かって先細りするテーパー形状の凸状テーパー部３が形成されている。
【００２０】
スペース部２Ｂの底面には、ラインアンドスペース部２の凹凸パターンの並び方向の断面において下方に向かって先細りするテーパー形状の凹状テーパー部４が形成されている。
【００２１】
以上により、当該実施の形態の波長板１０は構成されている。
【００２２】
なお、上述した波長板のラインアンドスペース部２により構成される凹凸パターンの高さは、可視光領域の所定の波長、好ましくは中間波長、例えば可視感度を考慮して可視感度のピークである可視光の波長帯域の中央波長（略５５５ｎｍ）付近の１／４波長の位相差に設定されている。これにより、当該実施の形態の波長板１０は、１／４波長板として作用する。
【００２３】
図３は本発明の実施の形態による波長板の屈折率の変化を説明する図であり、波長板１０の下面から垂直方向に入射した光に対する波長板１０の屈折率の変化を示している。縦軸は屈折率を示しており、横軸は波長板１０の光軸方向の位置を示している。
【００２４】
図３に示すように、波長板１０の屈折率は、基板部１とラインアンドスペース部２との境界部に配されている凹状テーパー部４によって徐々に変化する。さらに、波長板１０の屈折率は、ラインアンドスペース部２と空間との境界部に配されている凸状テーパー部３においても徐々に変化する。
【００２５】
そのため、波長板１０を通過する光の屈折率は連続的に変化することになり、基板部１からラインアンドスペース部２への移行時、およびラインアンドスペース部２から空間への移行時における反射が防止される構造となっている。
【００２６】
次に、上述した構成で形成された波長板１０を用いてタッチパネル装置を構成した時の使用例について説明する。
【００２７】
図４は本発明の実施の形態によるタッチパネル装置の使用形態を示す断面図、図５は同分解斜視図である。
【００２８】
同図に示すように、タッチパネル装置２０は、タッチ操作を検出するタッチパネル本体部５の下面に波長板１０が積層されて構成されている。そして、タッチパネル装置２０は、液晶表示パネル７上面に粘着剤８を介して貼着されて使用される。
【００２９】
ここに、粘着剤８は、液晶表示パネル７の上面の表示機能を有していない周縁のみに枠状に配置されている。そして、タッチパネル装置２０は、波長板１０の凹凸パターンが形成された面が液晶表示パネル７の表示画面と対向するように液晶表示パネル７に積層されている。すなわち、波長板１０の凹凸パターンと液晶表示パネル７の表示画面との間には空気層９が介在される。そのため、タッチパネル装置２０を液晶表示パネル７に積層した状態で完成される液晶表示装置は、液晶表示パネル７上に空気層９、波長板１０、タッチパネル本体部５が順に積層された構成となっている。
【００３０】
上述した構成とすることで、液晶表示パネル７の表示機能を有する有効領域において、波長板１０の凹凸パターンと液晶表示パネル７の表示画面との間に空気層９が介在されることにより、波長板１０の凹凸パターンを構成するラインアンドスペースのスペース部２Ｂに粘着剤８が入り込むことが防止されると共に、タッチパネル本体部５の操作面となる表面を操作した場合において凸状テーパー部３のつぶれ変形が防止されるような配置となっている。そのため、粘着剤８により波長板１０の１／４波長板としての機能や、反射防止の機能が損なわれることが防止される。
【００３１】
なお、タッチパネル本体部５の操作面となる表面には、タッチパネル本体部５を保護する図示しないカバー層が形成されており、このカバー層はフィルムによる積層、あるいはハードコーティングによって形成されている。
【００３２】
上述したように、波長板１０はラインアンドスペース部２のライン部２Ａの上面に凸状テーパー部３、および前記ラインアンドスペース部２のスペース部２Ｂの底面に凹状テーパー部４により反射防止機能が設けられている。
【００３３】
したがって、波長板１０を使用したタッチパネル装置２０であれば、１／４波長板と反射防止膜を別部品として構成する必要が無く、積層数が少ない反射防止機能を有するタッチパネル装置２０を実現できる。
【００３４】
以上により、タッチパネル装置２０を液晶表示パネル７に積層した液晶表示装置は、反射防止機能を有した視認性が良いものとなる。
【００３５】
以上に説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。図１に示す波長板においては、凸状テーパー部３および凹状テーパー部４を作り易さや変形を考慮して断面の二等辺三角形の頂角を丸めた形状にしているが、凸状テーパー部３および凹状テーパー部４はこの形状に限定されるものではなく、二等辺三角形でなくても前記頂角を丸めなくても良いし、凸状テーパー部３および凹状テーパー部４を通過する光の屈折率が連続的に変化する形状であれば良く、凸状テーパー部３および凹状テーパー部４の断面形状を直角三角形や不等辺三角形、あるいは半円や半楕円など種々変形可能である。
【００３６】
実施の形態によるタッチパネル装置２０は、液晶表示パネル７に積層された状態で、波長板１０の凹凸パターンと液晶表示パネル７の表示画面との間に空気層９が介在されるように、タッチパネル本体部５への波長板１０の積層位置や波長板１０の凹凸パターンの向きが設定されている。すなわち、以上に述べた液晶表示装置は、液晶表示パネル７、空気層９、波長板１０、タッチパネル本体部５が順に積層された構成となっているが、積層順および構成部材の積層数、あるいは波長板１０の面の向きもこれに限定されるものではない。
【００３７】
また、実施の形態による波長板１０は、液晶表示装置のタッチパネル装置２０に使用することから１／４波長板としたが、凹凸パターンの高さの設定を変えることで１／２波長板などの波長板に適用することも可能である。
【００３８】
本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る波長板、およびこの波長板を備えたタッチパネル装置は、携帯端末やカーナビゲーション、カーオーディオなどの電子機器の表示装置に用いて有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１  基板部
２  ラインアンドスペース部
２Ａ  ライン部
２Ｂ  スペース部
３  凸状テーパー部
４  凹状テーパー部
５  タッチパネル本体部
７  液晶表示パネル
８  粘着剤
９  空気層
１０  波長板
２０  タッチパネル装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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