(57)【要約】【課題】各種電子機器に用いられるタッチパネルに関し、視認性が良好で、操作の行い易いものを提供することを目的とする。【解決手段】上面に複数の帯状の下導電層１２が形成された下基板１１の上面に、上面に下導電層１２とは直交方向に複数の帯状の上導電層１５が形成された上基板１４を積重すると共に、この上基板１４の上面に偏光板１９を積重することによって、偏光板１９により太陽光や灯火等の外部光の反射を半減させることができるため、背面の液晶表示素子１０等の表示が見易く、操作の行い易いタッチパネルを得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に複数の帯状の下導電層が形成された下基板と、この下基板の上面に積重されると共に、上面に上記下導電層とは直交方向に複数の帯状の上導電層が形成された上基板からなり、上記上基板上面に偏光板を積重したタッチパネル。
【請求項２】
下基板の下面、及び上基板と偏光板の間に位相差板を設けた請求項１記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられる静電式のタッチパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やカーナビ等の各種電子機器の高機能化や多様化が進むに伴い、液晶等の表示素子の前面に光透過性で静電式のタッチパネルを装着し、このタッチパネルを通して背面の表示素子に表示された文字や記号、絵柄等の視認や選択を行い、指や専用ペン等でタッチパネルに触れ操作することによって、機器の様々な機能の切換えを行うものが増えており、視認性に優れ操作の行い易いものが求められている。
【０００３】
このような従来のタッチパネルについて、図５及び図６を用いて説明する。
【０００４】
なお、構成を判り易くするために、図面は導電層等の寸法を拡大して表している。
【０００５】
図５は従来のタッチパネルの断面図、図６は同分解斜視図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性の下基板、２は帯状で酸化インジウム錫等の光透過性の下導電層で、下基板１上面に複数の下導電層２が所定間隔で配列されると共に、複数の下導電層２の端部には下電極３が設けられている。
【０００６】
また、４はフィルム状で光透過性の上基板、５は帯状で酸化インジウム錫等の光透過性の上導電層で、上基板４上面に複数の上導電層５が所定間隔で、下導電層２とは直交方向に配列されると共に、複数の上導電層５の端部には上電極６が形成されている。
【０００７】
さらに、７はフィルム状で光透過性のシートで、下基板１の上面に上基板４が、上基板４の上面にシート７が各々積重され、接着層（図示せず）等によって、これらが貼り合わされてタッチパネル８が構成されている。
【０００８】
そして、このように構成されたタッチパネル８が、図５に示すように、上面に偏光板９を装着した液晶表示素子１０の前面に載置されて、電子機器に装着されると共に、複数の下電極３や上電極６がコネクタやリード線（図示せず）を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。
【０００９】
以上の構成において、電子回路から複数の下電極３や上電極６を介して、複数の下導電層２と上導電層５へ順次電圧が印加された状態で、タッチパネル８背面の液晶表示素子１０の表示に応じて、シート７上面を指や専用ペン等で触れて操作すると、この操作した箇所の下導電層２と上導電層５の間の容量が変化するため、これによって操作された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われる。
【００１０】
つまり、電子回路から下電極２Ａと上電極５Ａ、５Ｂ、…、次に下電極２Ｂと上電極５Ａ、５Ｂ、…というように、複数の下導電層２と上導電層５の組合わせ順に順次電圧が印加された状態で、例えば、下電極２Ｂと上電極５Ｂが交差した箇所上方のシート７に触れた場合には、この指に蓄積された電荷の一部が導電し、下電極２Ｂと上電極５Ｂ間の容量が変化することによって、電子回路が操作箇所を検出し、この操作位置に応じた機器の機能の切換えが行われるように構成されているものであった。
【００１１】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特表２００４−５３５７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、下基板１とこの上面の下導電層２、これに積重された上基板４と上導電層５、シート７というように、材質が異なり、光の屈折率の異なる複数の部品が積重されてタッチパネル８が構成されているため、屋外や蛍光灯の下など特に周囲が明るい状態で使用された場合、太陽光や灯火等の外部光がこれらの界面で反射し、タッチパネル背面の液晶表示素子１０等の表示が見づらくなってしまうという課題があった。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、液晶表示素子等の視認性が良好で、操作の行い易いタッチパネル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】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、上面に複数の帯状の下導電層が形成された下基板の上面に、上面に下導電層とは直交方向に複数の帯状の上導電層が形成された上基板を積重すると共に、この上基板の上面に偏光板を積重してタッチパネルを構成したものであり、偏光板によって外部光の反射を半減させることができるため、背面の液晶表示素子等の表示が見易く、操作の行い易いタッチパネルを得ることができるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、下基板の下面、及び上基板と偏光板の間に位相差板を設けたものであり、外部光の反射を防止できると共に、背面の液晶表示素子等の良好な視認を行うことができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明によれば、視認性が良好で、操作の行い易いタッチパネルを実現することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００１９】
なお、構成を判り易くするために、図面は導電層等の寸法を拡大して表している。
【００２０】
また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２１】
（実施の形態１）
実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１記載の発明について説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１の実施の形態によるタッチパネルの断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１はポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等のフィルム状で光透過性の下基板、１２は帯状で酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の下導電層で、下基板１１上面に複数の下導電層１２が所定間隔で配列されると共に、複数の下導電層１２の端部には、銀やカーボン等の下電極１３が設けられている。
【００２３】
また、１４は下基板１１と同様のフィルム状で光透過性の上基板、１５は下導電層１２と同様の帯状で光透過性の上導電層で、上基板１４上面に複数の上導電層１５が所定間隔で、下導電層１２とは直交方向に配列されると共に、複数の上導電層１５の端部には上電極１６が形成されている。
【００２４】
そして、この複数の下導電層１２と上導電層１５は、図２や図３（ａ）の部分平面図に示すように、略方形の複数の導電部１７と１８が帯状に連結されて形成されると共に、下基板１１と上基板１４上面に直交方向に配列された複数の下導電層１２と上導電層１５の間には、略方形の複数の空隙部１７Ａと１８Ａが形成されている。
【００２５】
さらに、下基板１１と上基板１４は、図１や図３（ｂ）に示すように、複数の導電部１７と空隙部１８Ａが、導電部１８と空隙部１７Ａが各々交互に重なり、上下に位置するように積重されて、アクリルやゴム等の接着層（図示せず）等によって貼り合わされている。
【００２６】
また、１９は偏光板で、ヨウ素や染料を吸着させ延伸・配向させたポリビニルアルコール等の上下面に、ノルボルネン等を重合したシクロオレフィン系ポリマーのフィルムを延伸し複屈折性を持たせた、１／４波長で可撓性の位相差層が積層されて形成され、この偏光板１９が上基板１４上面に積重され貼付されて、タッチパネル２０が構成されている。
【００２７】
そして、このように構成されたタッチパネル２０が、図１に示すように、上面に偏光板９を装着した液晶表示素子１０の前面に、０．２〜０．５ｍｍの間隙を空けて配置されて、電子機器に装着されると共に、複数の下電極１３や上電極１６がコネクタやリード線（図示せず）を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。
【００２８】
以上の構成において、電子回路から複数の下電極１３や上電極１６を介して、複数の下導電層１２と上導電層１５へ順次電圧が印加された状態で、タッチパネル２０背面の液晶表示素子１０の表示に応じて、偏光板１９上面を指や専用ペン等で触れて操作すると、この操作した箇所の下導電層１２と上導電層１５の容量が変化するため、これによって操作された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われる。
【００２９】
つまり、電子回路から下導電層１２Ａ、１２Ｂ、…、上導電層１５Ａ、１５Ｂ、…というように、複数の下導電層１２と上導電層１５に順次電圧が印加された状態で、例えば、図１に示すように、上導電層１５Ｂ上方の偏光板１９に触れた場合には、この指に蓄積された電荷の一部が導電し、上導電層１５Ｂ及びこの近傍の下導電層１２Ａと１２Ｂの容量が変化することによって、電子回路が操作箇所を検出し、この操作位置に応じた機器の機能の切換えが行われるように構成されている。
【００３０】
なお、この時、複数の下導電層１２と上導電層１５が、導電部１７に空隙部１８Ａが、導電部１８に空隙部１７Ａが各々交互に重なり、上下に位置するように積重されると共に、指による容量の変化を下導電層１２と上導電層１５の間ではなく、操作された箇所近傍の下導電層１２と上導電層１５の各々の容量変化によって検出するようになっているため、電子回路による操作箇所の検出を簡易に行えるようになっている。
【００３１】
すなわち、複数の下導電層と上導電層の間の容量変化を検出する場合には、背景技術の項で説明したように、１本ずつの下導電層について全ての上導電層との組合わせ回数分の検出が必要となるが、導電部１７と１８が上下に交互に形成され、操作された箇所近傍の下導電層１２と上導電層１５の容量変化を検出する本発明の場合には、複数の下導電層１２と上導電層１５を合わせた本数分の検出ですむため、簡易に操作箇所の検出を行うことが可能となる。
【００３２】
さらに、上記のように複数の下導電層１２と上導電層１５に、順次電圧を印加するのではなく、同時に電圧を印加して操作箇所の検出を行うようにすれば、より短時間での検出が可能になると共に、操作中に外部からの電磁ノイズ等が生じた場合でも、この影響を殆んど受けずに検出を行うことができる。
【００３３】
また、このようなタッチパネル２０を、屋外や蛍光灯の下など特に周囲が明るい状態で使用した場合、太陽光や灯火等の外部光が、上方から操作面である偏光板１９に入射するが、この外部光は、偏光板１９を透過する際、Ｘ方向及びこれと直交するＹ方向の光波のうち、例えば、偏光板１９がＹ方向の光波を吸収するものであった場合、Ｘ方向の直線偏光となって、この下方の上導電層１５や上基板１４に入射する。
【００３４】
そして、これらの構成部品は材質が異なり、光の屈折率も上基板１４や下基板１１は１．５前後、上導電層１５や下導電層１２は１．９前後と異なっているため、外部光がこれらの界面で上方へ反射し、偏光板１９上面から出射するが、この反射光は上記のように、Ｘ方向のみに半減された光となっている。
【００３５】
つまり、上基板１４上面に偏光板１９を積重し、この偏光板１９で外部光の反射を半減させることによって、反射の少ない状態で背面の液晶表示素子１０を見ることができ、良好な視認性で操作を容易に行うことが可能なように構成されている。
【００３６】
さらに、この時、タッチパネル２０背面の液晶表示素子１０上面に装着された偏光板９を、偏光板１９と同様の、Ｙ方向の光波を吸収しＸ方向の光を透過するものとしておけば、液晶表示素子１０からの点灯光は、偏光板９によってＸ方向の直線偏光となり、この光がそのまま偏光板１９から出射するため、液晶表示素子１０の表示を明確に視認することができる。
【００３７】
また、タッチパネル２０を、図１に示したように、液晶表示素子１０の前面に０．２〜０．５ｍｍの間隙を空けて装着することによって、もし液晶表示素子１０から電磁ノイズ等が発生した場合にも、これによるタッチパネルの操作位置の誤検出を防止することが可能なようになっている。
【００３８】
このように本実施の形態によれば、上面に複数の帯状の下導電層１２が形成された下基板１１の上面に、上面に下導電層１２とは直交方向に複数の帯状の上導電層１５が形成された上基板１４を積重すると共に、この上基板１４の上面に偏光板１９を積重することによって、偏光板１９により太陽光や灯火等の外部光の反射を半減させることができるため、背面の液晶表示素子１０等の表示が見易く、操作の行い易いタッチパネルを得ることができるものである。
【００３９】
また、下導電層１２と上導電層１５を、略方形の複数の導電部１７と１８を帯状に連結して形成すると共に、導電部１７に空隙部１８Ａが、導電部１８に空隙部１７Ａが各々交互に重なり、上下に位置するように形成することによって、電子回路による操作箇所の検出を簡易に行うことができる。
【００４０】
（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項１及び２記載の発明について説明する。
【００４１】
なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４２】
図４は本発明の第２の実施の形態によるタッチパネルの断面図であり、同図において、上面に帯状で複数の下導電層１２が所定間隔で配列された下基板１１上面に、上面に帯状で複数の上導電層１５が所定間隔で、下導電層１２とは直交方向に配列された上基板１４が積重されていることは、実施の形態１の場合と同様である。
【００４３】
また、この複数の下導電層１２と上導電層１５が、図２や図３に示したように、略方形の複数の導電部１７と１８が帯状に連結されて形成されると共に、複数の導電部１７と空隙部１８Ａが、導電部１８と空隙部１７Ａが各々交互に重なり、上下に位置するように積重されて、下基板１１と上基板１４が貼り合わされていることも、実施の形態１の場合と同様である。
【００４４】
さらに、偏光板１９が上基板１４上面に積重されていることも、実施の形態１の場合と同様であるが、上基板１４と偏光板１９の間には、ポリカーボネートやシクロオレフィン系ポリマー等のフィルムを延伸し複屈折性を持たせた１／４波長で可撓性の上位相差板２１が、下基板１１の下面には、上位相差板２１と同様の下位相差板２２が各々貼付されて、タッチパネル２３が構成されている。
【００４５】
そして、このように構成されたタッチパネル２３が、図４に示すように、上面に偏光板９を装着した液晶表示素子１０の前面に、０．２〜０．５ｍｍの間隙を空けて配置されて、電子機器に装着されると共に、複数の下電極１３や上電極１６（図示せず）がコネクタやリード線（図示せず）を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。
【００４６】
以上の構成において、電子回路から複数の下導電層１２と上導電層１５へ順次電圧が印加された状態で、タッチパネル２３背面の液晶表示素子１０の表示に応じて、偏光板１９上面を指や専用ペン等で触れて操作すると、この操作した箇所の下導電層１２と上導電層１５の容量が変化するため、これによって操作された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われる。
【００４７】
つまり、電子回路から下導電層１２Ａ、１２Ｂ、…、上導電層１５Ａ、１５Ｂ、…というように、複数の下導電層１２と上導電層１５に順次電圧が印加された状態で、例えば、上導電層１５Ｂ上方の偏光板１９に触れた場合には、この指に蓄積された電荷の一部が導電し、上導電層１５Ｂ及びこの近傍の下導電層１２Ａと１２Ｂの容量が変化することによって、電子回路が操作箇所を検出し、この操作位置に応じた機器の機能の切換えが行われるように構成されている。
【００４８】
なお、この時、複数の下導電層１２と上導電層１５が、導電部１７に空隙部１８Ａが、導電部１８に空隙部１７Ａが各々交互に重なり、上下に位置するように積重されると共に、指による容量の変化を、操作された箇所近傍の下導電層１２と上導電層１５の各々の容量変化によって検出するようになっているため、電子回路による操作箇所の検出を簡易に行えることは、実施の形態１の場合と同様である。
【００４９】
また、このようなタッチパネル２３を、屋外や蛍光灯の下など特に周囲が明るい状態で使用した場合、上方からの太陽光や灯火等の外部光は、先ず、偏光板１９を透過する際、Ｘ方向及びこれと直交するＹ方向の光波のうち、例えば、偏光板１９がＹ方向の光波を吸収するものであった場合、Ｘ方向の直線偏光となって偏光板１９から上位相差板２１に入射するが、この光は１／４波長の上位相差板２１を透過することによって、直線偏光から円偏光となる。
【００５０】
そして、この光が下方の、材質が異なり、光の屈折率も異なる上導電層１５や上基板１４、下導電層１２や下基板１１に入射し、これらの界面で上方へ反射するが、この反射光は再び１／４波長の上位相差板２１を透過することによって、１／２波長ずれたＹ方向の直線偏光となって偏光板１９に入射するため、このＹ方向の反射光は偏光板１９で遮断される。
【００５１】
つまり、上方からタッチパネル２３に入射した外部光は、屈折率の異なる各構成部品の界面で上方へ反射するが、この反射光は偏光板１９で遮断され、操作面である偏光板１９上面からは出射しないため、反射のない状態で背面の液晶表示素子１０を見ることができ、良好な視認性が得られるように構成されている。
【００５２】
さらに、この時、タッチパネル２３背面の液晶表示素子１０上面に装着された偏光板９を、Ｘ方向の光波を吸収しＹ方向の光を透過するものとしておけば、液晶表示素子１０からの点灯光は、偏光板９によってＹ方向の直線偏光となり、先ず１／４波長の下位相差板２２、次に同じく１／４波長の上位相差板２１を透過することによって、１／２波長ずれたＸ方向の直線偏光となって偏光板１９に入射した後、偏光板１９上面から出射する。
【００５３】
つまり、液晶表示素子１０からの点灯光は、下位相差板２２と上位相差板２１を透過することによって、Ｘ方向の直線偏光となり、１／２波長ずれただけで偏光板１９上面から出射されるため、タッチパネル２３背面の液晶表示素子１０の表示を明確に視認することができるようになっている。
【００５４】
このように本実施の形態によれば、上基板１４の上面に偏光板１９を積重すると共に、下基板１１の下面、及び上基板１４と偏光板１９の間に、下位相差板２２と上位相差板２１を設けることによって、太陽光や灯火等の外部光の反射を防止できると共に、背面の液晶表示素子１０等の良好な視認を行うことができ、操作の行い易いタッチパネルを得ることができるものである。
【００５５】
なお、以上の説明では、下基板１１の下面に下位相差板２２を貼付した構成について説明したが、下基板１１をなくし、下位相差板２２上面に下導電層１２を形成した構成とすれば、構成部品数が少なくなり、タッチパネルを安価に形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によるタッチパネルは、視認性が良好で、操作の行い易いものを得ることができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるタッチパネルの断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】同部分平面図
【図４】本発明の第２の実施の形態によるタッチパネルの断面図
【図５】従来のタッチパネルの断面図
【図６】同分解斜視図
【符号の説明】
【００５８】
９  偏光板
１０  液晶表示素子
１１  下基板
１２、１２Ａ、１２Ｂ  下導電層
１３  下電極
１４  上基板
１５、１５Ａ、１５Ｂ  上導電層
１６  上電極
１７、１８  導電部
１７Ａ、１８Ａ  空隙部
１９  偏光板
２０、２３  タッチパネル
２１  上位相差板
２２  下位相差板
【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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【図６】
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