(57)【要約】【課題】タッチパネルの押す位置に関らず透明電極の損傷を防げ、かつ、タッチパネルの押圧による表示画面への影響を防ぐことができるタッチ式情報入力画像表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも１層の透明誘電体層を有し、前記透明誘電体層の表面にて複数の信号検出電極線と、前記透明誘電体層の裏面にて複数の駆動信号電極線を有するセンサーフィルムが、透明基板上に粘着層、前記透明誘電体層、粘着層、ハードコートフィルムの順で形成され、最上部にハードコート層を配置したタッチパネルを用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層の透明誘電体層を有し、前記透明誘電体層の表面にて複数の信号検出電極線と、前記透明誘電体層の裏面にて複数の駆動信号電極線を有するセンサーフィルムが、透明基板上に粘着層、前記透明誘電体層、粘着層、ハードコートフィルムの順で形成され、最上部にハードコート層を配置した事を特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
２層の透明誘電体層を有し、１層の透明誘導体層上に複数の信号検出電極線を有するセンサーフィルムと、もう１層の透明導電体層上に駆動信号電極線を有するセンサーフィルムが、透明基板上に粘着層、駆動信号電極線を有するセンサーフィルム、粘着層、信号検出電極線を有するセンサーフィルム、粘着層、ハードコートフィルムの順で形成され、最上部がハードコート層である事を特徴とするタッチパネル。
【請求項３】
前記ハードコートフィルムの厚さが透明基板よりも薄い事を特徴とする請求項１又は２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記ハードコートフィルムの剛性が透明基板よりも小さい事を特徴とする請求項１又は２に記載のタッチパネル。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のタッチパネルを有し、該タッチパネルの下面に画像表示装置を有する事を特徴とするタッチ式情報入力画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量方式のタッチパネル及びそれを用いたタッチ式情報入力画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、入力デバイスの１つである静電容量方式のタッチパネルを液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示パネルに貼り合せた表示装置（タッチ式情報入力画像表示装置）が、２次元の座標入力手段として、パソコンや携帯情報端末の分野で広く普及している。
【０００３】
このタッチ式情報入力画像表示装置は、電極が配設された平板状をなすタッチパネル本体の表面側に、操作者の指などの指示物によるタッチ操作が行われるタッチ面が平面状に形成された２次元の座標入力手段である。
【０００４】
静電容量方式のタッチパネルの主要な要素である駆動信号電極線と信号検出電極線を配線したタッチパネルセンサーフィルムの配線は透明電極であるＩＴＯ配線、あるいは銅配線で形成することが主流となっている。特許文献１では、銅または銅合金の網目状の銅配線で構成した電極線を形成することで表示部の画像を識別できるように銅配線の透明性を向上させている。
【０００５】
静電容量式のタッチパネルには、さらに、表面型と投影型とがある。投影型静電容量式タッチ式情報入力画像表示装置は、Ｘ方向およびＹ方向にグリッド上に配列された複数の電極を備え、マルチタッチが可能であり、現在急速に普及しつつある。
【０００６】
投影型静電容量式のタッチパネルには、ガラスタイプとフィルムタイプがある。ガラスタイプは、ガラスの透過率がフィルムに比べて高いことや、ガラス上に形成された配線パターンの位置精度がフィルムに比べて優れるため、配線を覆う額縁部を小さくできる。さらに、表面の平滑性に優れるので、フィルムタイプより見栄えが良いという利点がある。一般に、高精細で低消費電力が要求されるスマートフォン等、携帯端末等の小型品では、ガラスタイプが採用されている。
【０００７】
フィルムタイプは、軽量で割れにくい、製造コストが安い、柔軟性があるので他の表示装置やカバーガラスと貼り合せる際に気泡を除去し易く貼り合せ易いという利点がある。一般には、安価で貼り合せ易い等の生産性が要求されるタブレットコンピュータやテレビ等の中型、大型品にはフィルムタイプが多く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３４４１６３号公報
【特許文献２】特開２００９−２７７１２１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７６２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図３は従来のガラスカバー方式のタッチ式情報入力画像表示装置を示す断面外略図を示している。具体的にはタッチパネル１、ガラスカバー２ａ、液晶パネル４、偏光板５、バックライトユニット６、その液晶パネル４の外周を被覆する筐体７、及びこれら全体を保護する外部筐体３を具備したタッチ式情報入力画像表示装置である。
【００１０】
図４は従来の樹脂カバー方式のタッチ式情報入力画像表示装置を示す断面外略図を示している。具体的にはタッチパネル１、樹脂カバー２ｂ、液晶パネル４、偏光板５、バックライトユニット６、その液晶パネル４の外周を被覆する筐体７、及びこれら全体を保護する外部筐体３を具備したタッチ式情報入力画像表示装置である。
【００１１】
図３や図４のように、従来のタッチ式情報入力画像表示装置は、その最上面、すなわち入力部はタッチパネル１を保護するためにカバーで覆われている。一般にはガラスカバー２ａまたは樹脂カバー２ｂが用いられ、多くはガラス基材のガラスカバー２ａが用いられている。
【００１２】
しかしながら、ガラスカバー２ａはその厚みや重量に起因して、タッチ式情報入力画像表示装置の設計や製造工程に制約が生じ、市場が求める軽量化、生産性の向上、さらにはコスト低減に応じることが難しいという問題がある。
【００１３】
また、ガラス代替として、樹脂カバー２ｂを図４のように用いる技術では、特許文献２では、下部に配置されたタッチパネル１の表面の周辺をカバーで覆うことで、タッチ操作の範囲をタッチパネル１より狭くすることで、押圧によるタッチパネル１の撓みを防ぐことが提案されている。
【００１４】
しかしながら、この技術では樹脂カバー２ｂを取り付ける筐体部材との線膨張係数の差異により、使用される環境化の温湿度の影響で反りや撓みが生じるという問題が依然として残る。
【００１５】
また、特許文献３では、表示シートとタッチパネル１と液晶パネル４とを、クッション部材を介して、金属フレームと樹脂フレームを用いて、すなわち液晶パネル４の側部及び底部で後ろケースに固定する技術が提案されている。
【００１６】
しかしながら、このように液晶パネル４を後ろケースに固定する場合、表示シートとタッチパネル１と液晶パネル４とを直接接合することにより、タッチパネル１への押圧が液晶パネル４の液晶層に影響を与え品質を損ねる問題が生じる。
【００１７】
また、外部からの衝撃に対して、カバーガラス２ａまたは樹脂カバー２ｂでは破損しやすく、破損した際の破片により、透明電極が損傷する問題が生じる。
【００１８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、タッチパネル１の押圧による液晶層への影響及び透明電極の損傷を防ぐことができるタッチ式情報入力画像表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、上記の課題を解決するために、透明基板上に少なくとも1層の透明誘電体層を有し、前記透明誘電体層の表面にて複数の信号検出電極線と、前記透明誘電体層の裏面にて複数の駆動信号電極線を有し、透明基板上に粘着層、前記センサーフィルム、粘着層、ハードコートフィルムの順で形成されて、最上部にハードコート層を配置した事を特徴とするタッチパネルである。
【００２０】
また、本発明は、２層の透明誘電体層を有し、1層の透明誘導体層上に複数の信号検出電極線を有するセンサーフィルムと、もう1層の透明導電体層上に駆動信号電極線を有するセンサーフィルムが、透明基板上に粘着層、駆動信号電極線を有するセンサーフィルム、粘着層、信号検出電極線を有するセンサーフィルム、粘着層、ハードコートフィルムの順で形成され、最上部がハードコート層である事を特徴とするタッチパネルである。
【００２１】
また、本発明は、ハードコートフィルムの厚さが最下部の透明基板の厚さよりも薄い事を特徴とする請求項１または２のタッチパネルである。
【００２２】
また、本発明は、ハードコートフィルムの剛性が最下部の透明基板よりも小さい事を特長とする請求項１または２のタッチパネルである。
【００２３】
また、本発明は、上記のタッチパネルを有し、タッチパネルの下面に画像表示装置を有するタッチ式情報入力画像表示装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、ガラス基材や樹脂基材の制約を受けることなく、かつ、タッチパネルの押圧による液晶層への影響及び透明電極の損傷を防ぐことができるタッチ式情報入力画像表示装置とそれを具備した情報機器を提供することができる。すなわち、最上部をハードコートフィルムとすることで、タッチパネルを保護基材と一体に形成することで、従来必要であったガラスカバーや樹脂カバーを無くす事が可能となる。
【００２５】
それにより、従来の、ガラスカバーまたは樹脂カバーの破損した破片により、透明電極が損傷する問題が無くなる効果がある。また、タッチ式情報入力画像表示装置の設計上の制約を少なくできる効果がある。そして、装置を軽量化でき、生産性を向上でき、生産コストを低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るタッチパネルの構成の一実施形態を示す断面外略図である。
【図２】本発明に係るタッチ式情報入力画像表示装置の、液晶表示装置を用いた一実施形態を示す断面概略図である。
【図３】従来のガラスカバー式のタッチ式情報入力画像表示装置の断面概略図である。
【図４】従来の樹脂カバー式のタッチ式情報入力画像表示装置の断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第１の実施形態＞
以下で、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のタッチパネル１の断面外略図を示し、図２は第１の実施形態のタッチ式情報入力画像表示装置の断面外略図を示す。
【００２８】
（タッチ式情報入力画像表示装置）
図２は本発明に係るタッチ式情報入力画像表示装置を、一実施形態として、液晶表示装置を用いた例を示す断面概略図を示す。本実施形態のタッチ式情報入力画像表示装置は、タッチパネル１、液晶パネル４、偏光板５、バックライトユニット６、該液晶パネル４の外周を被覆する筐体７、及びこれら全体を保護する外部筐体３を具備する。
【００２９】
（タッチパネル１）
図１は、本発明のタッチパネル１の断面外略図を示す。タッチパネル１は、タッチ式情報入力画像表示装置の観察者側、すなわち図１の上部側からハードコートフィルム1ａ、粘着層１ｃ、少なくとも１層の透明誘電体層の表面に信号検出電極線が形成され、裏面に駆動信号電極線が形成されたセンサーフィルム１ｂ、粘着層１ｃ、透明基板１ｄの順に積層されている。
【００３０】
（透明基板１ｄ）
タッチパネル１に用いる透明基板１ｄには、ハードコートフィルム１ａよりも厚く、押し圧耐性が強い物を用いる。透明基板１ｄは、高い透明性、機械的強度、化学的に安定性を有する透明な板でありであれば特に限定するものではない。厚さとしては０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであることが好ましい。
【００３１】
（ハードコートフィルム１ａ）
タッチパネル１に用いるハードコートフィルム１ａは、以下のように構成する。すなわち、透明基材フィルム上にハードコート層としてアクリル系材料を塗布してハードコートフィルム１ａを形成する。ハードコートフィルム１ａのハードコート層の膜厚は、１０μｍ〜２０μｍの範囲であることが望ましい。また、ハードコート層の硬度は、鉛筆硬度試験（ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４）において３Ｈ以上であるものが好ましい。
【００３２】
なお、最下部の透明基板１ｄには、このハードコートフィルム１ａより高い剛性を持たせる。
【００３３】
ハードコートフィルム１ａのハードコート層のアクリル材料としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような単官能、２官能または３官能以上の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシスエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用することができる。またこれらの他にも、電離放射線型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエテール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。
【００３４】
（センサーフィルム１ｂ）
タッチパネル１の主要な機能を司るセンサーフィルム１ｂは少なくとも１層の透明誘電体層を有する。そして、センサーフィルム１ｂには、互いに並走する複数の駆動信号電極線と、互いに並走する複数の信号検出電極線とを格子状に交差させて設ける。すなわち、センサーフィルム１ｂには、表面に信号検出電極線を形成し、裏面に駆動信号電極線を形成する。
【００３５】
このセンサーフィルム１ｂは、例えば、１層のＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート）の透明基材フィルムにＩＴＯ等の透明導電膜を積層して、その透明基材フィルム上の透明導電膜をフォトリソ法によりパターンして、駆動信号電極線及び信号検出電極線を構成する透明電極を形成する。
【００３６】
透明電極膜としては、前記ＩＴＯ以外に、酸化錫（ＳｎＯ２ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを用いることができ、真空蒸着法やスパッタリング法により透明電極膜を形成することができる。
【００３７】
（透明基材フィルム）
ハードコートフィルム１ａ及び、センサーフィルム１ｂに用いる透明基材フィルムとしては、透明性に加えて、表面平滑性、耐熱性、機械的強度、化学的安定性等を有する材料であれば特に限定するものではない。例えば、ＰＥＴ、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、環状ポリオレフィン、ポリイミド等が挙げられる。透明基材フィルムの厚さは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００３８】
この透明基材フィルムを用いることで、ハードコートフィルム１ａの厚さを最下部の透明基板１ｄの厚さよりも薄く形成する。
【００３９】
上記の透明基材フィルムには、周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、可塑剤、滑剤、易接着剤などが含まれても良い。また、密着性を向上するために、前処理としてコロナ処理、プラズマ処理、薬品処理などを施してもよい。
【００４０】
前記粘着層１ｃは、透明性を有するものであれば特に制限するものではない。好ましくはフィルム等を強固に接着でき、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性及び接着性等の粘着特性を示し、高温、高湿の条件下におかれても発砲せず、耐候性や耐熱性等にも優れるという点からは、アクリル系粘着剤から成る粘着層が好適に用いられる。
【００４１】
上記アクリル系粘着剤としては、具体的には、例えば、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル／塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。
【００４２】
上記に説明したように、本発明のタッチ式情報入力画像表示装置は最上部をガラス基板や樹脂基板の代わりにハードコートフィルム１ａとし、透明基板１ｄと一体化したタッチパネル１を用いることで、タッチパネル１が保護基材と一体となり、従来必要であったガラス基材や樹脂基材を無くす事が可能となり、設計上の制約や薄膜化、生産性の向上、コスト低下が可能となる効果がある。
【００４３】
また、タッチパネル１の押す位置に関らず透明電極の損傷を防げ、かつ、タッチパネル１の押圧による液晶層への影響を防ぐことができるタッチ式情報入力画像表示装置が得られる効果がある。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、複数の信号検出電極線を有する透明誘導体層から成る第１のセンサーフィルムを用いる。そして、複数の駆動信号電極線を有するの透明導電体層から成る第２のセンサーフィルムを用いる。そして、図１のタッチパネル１を、透明基板１ｄ上に粘着層１ｃ、第２のセンサーフィルム、粘着層１ｃ、第１のセンサーフィルム、粘着層１ｃ、ハードコートフィルム１ａの順で形成し、ハードコートフィルム１ａの最上部にハードコート層を配置して構成する。すなわち、センサーフィルム１ｂを、第１のセンサーフィルムと第２のセンサーフィルムを粘着層１ｃで貼り合わせて用いる。
【００４５】
なお、本発明のタッチパネル１及びタッチ式情報入力画像表示装置は、以上の実施形態に限定されるものではなく、例えば、本発明に係る液晶パネル４は、観察者側から偏光板５、カラーフィルタ基板、液晶層、ＴＦＴ基板、偏光板５が順次組み込まれた構造から成る液晶パネル４であれば特に限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係るタッチ式情報入力画像表示装置は、スマートフォンや、タブレット等の携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始め、様々な形態のタッチ式情報入力画像表示装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・タッチパネル
１ａ・・ハードコートフィルム
１ｂ・・センサーフィルム
１ｃ・・粘着層
１ｄ・・透明基板
２ａ・・・ガラスカバー
２ｂ・・・樹脂カバー
３・・・外部筐体
４・・・液晶パネル
５・・・偏光板
６・・・バックライトユニット
７・・・表示装置の外周を被覆する筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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