(57)【要約】【課題】タッチパネルの背後に配置されるディスプレイの視認性を維持又は向上させつつも、製造コストを抑える。【解決手段】タッチパネル１０は、透明基材１２,１６と、透明基材１２,１６に接している透明導電層１３,１７とを有する二枚の複層材１１,１５を備える。第一複層材１１の透明導電層１３と第二複層材１５の透明導電層１７とが間隔をあけて互いに対向するよう、第一複層材１１と第二複層材１５とが対向配置されている。操作者により第二複層材１５の側に押される第一複層材１１の透明導電層１３は、カーボンナノチューブを主成分とする材料で形成されている。第一復層材１１の透明基材１２は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂、環状オレフィンポリマー、ケイ酸塩ガラスのうち一の材料で形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材と、前記透明基材に接している透明導電層とを有する二枚の複層材を備え、
二枚の前記複層材の各透明導電層が間隔をあけて互いに対向するよう、二枚の前記複層材が対向配置され、
二枚の前記複層材のうち、操作者により相手側の複層材側に押される第一複層材の透明導電層は、カーボンナノチューブを主成分とする材料で形成され、
前記第一復層材の前記透明基材は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂、環状オレフィンポリマー、ケイ酸塩ガラスのうち一の材料で形成されている、
抵抗膜式タッチパネル。
【請求項２】
請求項１に記載の抵抗膜式タッチパネルにおいて、
二枚の前記複層材のうち、前記第一複層材に対向配置されている第二複層材の前記透明導電層は、カーボンナノチューブを主成分とする材料で形成され、
前記第二複層材の前記透明基材は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂、環状オレフィンポリマー、ケイ酸塩ガラスのうち一の材料で形成されている、
抵抗膜式タッチパネル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の抵抗膜式タッチパネルにおいて、
前記カーボンナノチューブは、２層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブである、
抵抗膜式タッチパネル。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の抵抗膜式タッチパネルにおいて、
二枚の前記複層材の各透明導電層は、互いに同じ材料で形成され、二枚の前記複層材の各透明基材は、互いに同じ材料で形成されている、
抵抗膜式タッチパネル。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の抵抗膜式タッチパネルと、
前記抵抗膜式タッチパネルを駆動させるタッチパネル駆動回路と、
二枚の前記複層材のうち、前記第一複層材に対向配置されている第二複層材を基準にして、前記第一複層材とは反対側に配置されている液晶パネルと、
前記液晶パネルを駆動させる液晶パネル駆動回路と、
前記液晶パネルに対して光を放つバックライトと、
前記バックライトを駆動させるバックライト駆動回路と、
を備えているタッチパネルディスプレイ。
【請求項６】
請求項５に記載にタッチパネルディスプレイにおいて、
前記バックライト駆動回路は、前記バックライトから発せられる光成分うち、Ｂ成分の最高輝度が、Ｒ成分の最高輝度の１６５％以下になるよう、前記バックライトを駆動させる、
タッチパネルディスプレイ。
【請求項７】
請求項５に記載にタッチパネルディスプレイにおいて、
前記バックライト駆動回路は、前記バックライトから発せられる光成分うち、Ｂ成分の最高輝度が、Ｇ成分の最高輝度に前記Ｇ成分の最高輝度の半分の輝度を加えた輝度以下になるよう、前記バックライトを駆動させる、
タッチパネルディスプレイ。
【請求項８】
請求項５に記載にタッチパネルディスプレイにおいて、
前記バックライト駆動回路は、前記バックライトから発せられる光成分うち、Ｂ成分の輝度が、Ｇ成分の輝度以下になるよう、前記バックライトを駆動させる、
タッチパネルディスプレイ。
【請求項９】
透明基材と、前記透明基材に接している透明導電層とを有する二枚の複層材を準備する準備工程と、
二枚の前記複層材の各透明導電層が間隔をあけて互いに対向するよう、二枚の前記複層材を対向配置して、二枚の複層材の相対位置を固定する配置工程と、
を実行し、
前記準備工程では、二枚の前記複層材のうち、操作者により相手側の複層材側に押される第一複層材として、前記透明導電層がカーボンナノチューブを主成分とする材料で形成され、前記透明基材がポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂、環状オレフィンポリマー、ケイ酸塩ガラスのうち一の材料で形成されているものを準備する、
抵抗膜式タッチパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗膜式タッチパネル、その製造方法、タッチパネルディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯通信機器や携帯ゲーム機等の携帯電子機器では、入出力の利便性が優れているタッチパネルディスプレイを備えているものが多い。タッチパネルディスプレイは、ディスプレイ上にタッチパネルが配置されているものである。このタッチパネルの接触位置の検知方式としては、抵抗膜式、表面弾性波式、電磁誘導式、静電誘導式等がある。
【０００３】
抵抗膜式のタッチパネルは、互いに間隔をあけて対向配置されている二枚のシート状の部材を備えている。二枚のシート状の部材は、いずれも、透明基材及び透明導電層を有する。
【０００４】
以下の特許文献１には、タッチパネルに用いられるシート状の部材が開示されている。このシート状部材は、透明基材と反射防止膜と透明導電層とを有する。反射防止膜は、透明基材と透明導電層との間に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５２７４１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の技術では、タッチパネルの背後に配置されるディスプレイの視認性を向上させるために、透明基材と透明導電層との間に反射防止膜を配置している。このため、上記特許文献１に記載の技術では、製造コストが嵩むという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、前記課題を解決できるタッチパネル、その製造方法、タッチパネルディスプレイ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】
【０００８】
前記課題を解決するための発明に係る一態様としてのタッチパネルは、
透明基材と、前記透明基材に接している透明導電層とを有する二枚の複層材を備え、二枚の前記複層材の各透明導電層が間隔をあけて互いに対向するよう、二枚の前記複層材が対向配置され、二枚の前記複層材のうち、操作者により相手側の複層材側に押される第一複層材の透明導電層は、カーボンナノチューブを主成分とする材料で形成され、前記第一復層材の前記透明基材は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂、環状オレフィンポリマー、ケイ酸塩ガラスのうち一の材料で形成されている。
【０００９】
前記課題を解決するための発明に係る一態様としてのタッチパネルディスプレイは、
前記抵抗膜式タッチパネルと、前記抵抗膜式タッチパネルを駆動させるタッチパネル駆動回路と、二枚の前記複層材のうち、前記第一複層材に対向配置されている第二複層材を基準にして、前記第一複層材とは反対側に配置されている液晶パネルと、前記液晶パネルを駆動させる液晶パネル駆動回路と、前記液晶パネルに対して光を放つバックライトと、前記バックライトを駆動させるバックライト駆動回路と、を備えている。
【００１０】
前記課題を解決するための発明に係る一態様としてのタッチパネルの製造方法は、
透明基材と、前記透明基材に接している透明導電層とを有する二枚の複層材を準備する準備工程と、二枚の前記複層材の各透明導電層が間隔をあけて互いに対向するよう、二枚の前記複層材を対向配置して、二枚の複層材の相対位置を固定する配置工程と、を実行し、前記準備工程では、二枚の前記複層材のうち、操作者により相手側の複層材側に押される第一複層材として、前記透明導電層がカーボンナノチューブを主成分とする材料で形成され、前記透明基材がポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂、環状オレフィンポリマー、ケイ酸塩ガラスのうち一の材料で形成されているものを準備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タッチパネルの背後に配置されるディスプレイの視認性を維持又は向上させつつも、製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第一実施形態としてのタッチパネルの断面図である。
【図２】複数の層を有する部材の反射率の求め方を示す説明図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態としてのタッチパネルのコントラスト比、及び比較例のタッチパネルのコントラスト比を示す説明図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態としてのタッチパネルを用いた際のバックライト電流値、及び比較例のタッチパネルを用いた際のバックライト電流値を示す説明図である。
【図５】バックライトの発光特性を示す説明図である。
【図６】本発明に係る第一実施形態としてのタッチパネルからの光の各成分の輝度、及び比較例のタッチパネルからの光の各成分の輝度を示す説明図である。
【図７】透明基材の屈折率の値及び透明導電層の屈折率の値を各種値にした際の複層材の反射率を示す説明図である。
【図８】本発明に係る第二実施形態としてのタッチパネルの断面図である。
【図９】本発明に係る一実施形態としてのタッチパネルディスプレイの断面図である。
【図１０】本発明に係る一実施形態としてのタッチパネルディスプレイにおけるタッチパネルからの光の各成分の輝度を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
「タッチパネルの第一実施形態」
図１〜図７を用いて、本発明に係るタッチパネルの第一実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態のタッチパネル１０は、図１に示すように、抵抗膜式タッチパネルで、透明基材１２及び透明導電層１３を有する第一複層材１１と、同じく透明基材１６及び透明導電層１７を有する第二複層材１５と、を備えている。各複層材１１，１５の透明基材１２，１６及び透明導電層１３，１７は、いずれもシート状又は板状を成している。各複層材１１，１５の透明導電層１３，１７は、透明基材１２，１６の表面に接している。二枚の複層材１１，１５は、それぞれの透明導電層１３，１７が間隔をあけて互いに対向するよう、対向配置されている。
【００１５】
本実施形態のタッチパネル１０は、液晶ディスプレイ等のディスプレイの表示面上に配置される。タッチパネル１０の二枚の複層材１１，１５のうち、一方の複層材１１が操作者の指等でディスプレイ側Ｓｄに押される第一複層材１１を成し、他方の複層材１５が第一複層材１１に対してディスプレイ側Ｓｄに配置される第二複層材１５を成す。よって、第一複層材１１の透明導電層１３は、透明基材１２のディスプレイ側Ｄｓに配置され、第二複層材１５の透明導電層１７は、透明基材１６の操作側Ｓｏ（ディスプレイ側Ｓｄの反対側）に配置されている。
【００１６】
第一複層材１１の透明基材１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：PolyEthylene Terephthalate）で形成されている。第一複層材１１の透明導電層１３は、二層カーボンナノチューブ（ＣＮＴ：Carbon NanoTube）を主成分とする材料で形成されている。よって、この第一複層材１１は、ＰＥＴで形成されている透明基材１２上に、例えば、周知のウェットコーティング法等で、二層ＣＮＴを成膜したものである。なお、二層ＣＮＴの成膜に適したウェットコーティング法としては、例えば、界面活性剤やポリマー等のＣＮＴ分散剤中に、二層ＣＮＴを混入し、これを透明基材１２上に塗布する方法がある。
【００１７】
第二複層材１５の透明基材１６は、ケイ酸塩ガラスで形成されている。第二複層材１５の透明導電層１７は、ＩＴＯ(Indium-Tin Oxide：インジウムとすずの酸化物）で形成されている。よって、この第二複層材１５は、ケイ酸塩ガラスで形成されている透明基材１６上に、周知のスパッタ法やウェットコーティング法でＩＴＯを成膜したものである。
【００１８】
本実施形態のタッチパネル１０は、以下の手順で製造される。
まず、第一複層材１１及び第二複層材１５を準備する（準備工程）。この準備工程において、例えば、ＰＥＴで形成されている透明基材１２上に、周知のウェットコーティング法等で二層ＣＮＴを成膜して、第一複層材１１を形成する。また、例えば、ケイ酸塩ガラスで形成されている透明基材１６上に、周知のスパッタ法やウェットコーティング法でＩＴＯを成膜して、第二複層材１５を形成する。
【００１９】
次に、第一複層材１１の透明導電層１３と第二複層材１５の透明導電層１７とが間隔をあけて互いに対向するよう、第一複層材１１及び第二複層材１５を配置し、二枚の複層材１１，１５の相対位置を固定する（配置工程）。二枚の複層材１１，１５の間隔を確保して、二枚の複層材１１，１５の相対位置を固定する方法としては、二枚の複層材１１，１５の間にスペーサ等を配置する方法がある。
【００２０】
以上で、本実施形態のタッチパネル１０が製造される。
【００２１】
次に、本実施形態のタッチパネル１０の効果について、比較例のタッチパネルとの対比で説明する。なお、比較例のタッチパネルは、本実施形態の第一複層材１１の透明導電層１３をＩＴＯで形成したもので、その他の構成は本実施形態のタッチパネル１０と同様である。
【００２２】
〈反射率〉
第一複層材１１の反射率について説明する。
媒質の屈折率をｎ０、反射する面の屈折率をｎ１とすると、光が反射する面に対して垂直に入射するときの反射率Ｒは、以下の式（１）で示される。
Ｒ＝{（ｎ０−ｎ１）／（ｎ０＋ｎ１）}２  ・・・・・・・・・・（１）
【００２３】
また、複数の層を有している部材の反射率Ｒｉは、図２に示すように、各層の表面における反射率Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３をとすると、以下の式（２）で示される。
Ｒｉ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３  ・・・・・・・・・・（２）
【００２４】
本実施形態において、第一複層材１１の透明基材１２を形成するＰＥＴの屈折率は１．６０である。第一複層材１１の透明導電層１３を形成する二層ＣＮＴの屈折率は１．５０〜１．６０である。また、第一複層材１１の透明基材１２や透明導電層１３に接する空気の屈折率は１．００である。
【００２５】
このため、空気と透明基材１２との界面における反射率Ｒ１は、５．３％になる。透明基材１２と透明導電層１３との界面における反射率Ｒ２は、０．０〜０．１％になる。透明導電層１３と空気との界面における反射率Ｒ３は、４．０〜５．３％になる。よって、本実施形態の第一複層材１１の反射率は、９．３〜１０．７％となる。
【００２６】
また、比較例の場合、空気とＰＥＴ製の透明基材との界面における反射率Ｒ１が５．３％になる。ＰＥＴ製の透明基材と屈折率が２．１０〜２．２０のＩＴＯ製の透明導電層との界面における反射率Ｒ２が１．８〜２．５％になり、ＩＴＯ製の透明導電層と空気との界面における反射率Ｒ３は、１２．６〜１４．１％になる。よって、比較例の第一複層材の反射率は、１９．７〜２１．９％となる。
【００２７】
以上のように、本実施形態のタッチパネル１０では、第一複層材１１の反射率を比較例の第一複層材よりも低くすることができる、言い換えると、外光の反射を抑制できるため、視認性を向上させることができる。
【００２８】
〈コントラスト比〉
液晶ディスプレイ上にタッチパネルを配置し、液晶ディスプレイに白表示させたときと黒表示させたときのコントラスト比について説明する。
【００２９】
ここでは、１０．４インチサイズの液晶ディスプレイ上にタッチパネルを配置し、外光照度５００ルクスの環境下で、液晶ディスプレイを白表示させたときと黒表示させたときのタッチパネルの輝度を実際に測定し、前述のコントラスト比を求めた。
【００３０】
この結果、本実施形態のタッチパネル１０では、図３に示すように、白表示時の輝度が１４０ｃｄ／ｍ２になり、黒表示時の輝度が８．２ｃｄ／ｍ２になった。よって、本実施形態のタッチパネル１０のコントラスト比は１７：１となる。
【００３１】
一方、比較例のタッチパネルでは、白表示時の輝度が１５８ｃｄ／ｍ２になり、黒表示時の輝度が１０．５ｃｄ／ｍ２になった。よって、比較例のタッチパネルのコントラスト比は１５：１となる。
【００３２】
本実施形態のタッチパネル１０では、白表示時の輝度も黒表示時の輝度も、比較例のタッチパネルよりも低下する。しかしながら、本実施形態のタッチパネル１０では、白表示時の輝度に対する黒表示時の輝度の低さの程度が、外光低反射効果により、比較例のタッチパネルよりも低くなる。
【００３３】
このため、本実施形態のタッチパネル１０では、ディスプレイに白表示させたときと黒表示させたときのコントラスト比が比較例よりも１３％大きくなり、視認性を向上させることができる。
【００３４】
なお、以上では、外光照度５００ルクスの環境下でコントラスト比測定のための試験を行ったが、例えば、夜間の月明かり相当の０．２ルクス程度の環境下や、真夏の晴天下相当の１００，０００ルクス程度の環境下で試験を行っても、その試験結果は、以上の試験結果と基本的に同様である。
【００３５】
〈バックライト電流値と視認性〉
液晶ディスプレイ上にタッチパネルを配置し、液晶ディスプレイのバックライトに流す電流値と視認性との関係について説明する。
【００３６】
ここでは、１０．４インチサイズの液晶ディスプレイ上にタッチパネルを配置し、バックライトに流す電流の値を測定した。この際、比較例のタッチパネルを配置した液晶ディスプレイのバックライトには、前述したコントラスト比が１５：１になったときと同じ電流値の電流を流した。また、本実施形態のタッチパネル１０を配置した液晶ディスプレイでは、コントラスト比が比較例のコントラスト比（１５：１）と同値になるよう、バックライトに流す電流値を調節することで液晶ディスプレイの輝度を変えた。そして、そのときにバックライトに流れている電流値を測定した。
【００３７】
この結果、本実施形態のタッチパネル１０では、図４に示すように、バックライト電流値が１５９ｍＡになり、比較例のタッチパネルでは、バックライト電流値が１８３ｍＡになった。よって、本実施形態のタッチパネル１０を用いることにより、ディスプレイに白表示させたときと黒表示させたときのコントラスト比が同値の場合、バックライト電流値を比較例のタッチパネルを用いるよりも１８％減少させることができる。
【００３８】
さらに、液晶ディスプレイ上に比較例のタッチパネルを配置したものと、液晶ディスプレイ上に本実施形態のタッチパネル１０を配置し、前述したようにコントラスト比が比較例のコントラスト比と同値になるよう調節したものを二台並べ、４０人のユーザに対して「どちらが見やすいか？」の問いに対する回答を求めた。この結果、本実施形態のタッチパネル１０を用いた場合が見やすいと回答したユーザが１９人で、比較例のタッチパネルを用いた場合が見やすいと回答したユーザが２１人で、両者に視認性の差異がなかった。
【００３９】
よって、本実施形態のタッチパネル１０を用いることで、液晶ディスプレイの視認性を維持しつつ、バックライトへの供給電流を抑えることができる。すなわち、本実施形態のタッチパネルでは、先に説明した視認性向上効果を省電力効果に転嫁できる。
【００４０】
〈光成分の吸収特性〉
タッチパネルにおける光成分の吸収特性について説明する。
【００４１】
ここでは、１０．４インチサイズの液晶ディスプレイ上にタッチパネルを配置し、液晶ディスプレイのバックライトから発せられる光の成分を特定条件下にしたときのタッチパネルから発せられる光の各成分の輝度を測定した。ここでの光の成分とは、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分である。光のＲ成分とは、波長７００.０ｎｍを基準にして、±１０ｎｍの波長範囲内に輝度又は光度のピークがあり、且つ少なくともこの範囲内の波長の光を含んでいる光の成分である。光のＧ成分とは、波長５４６．１ｎｍを基準にして、±１０ｎｍの波長範囲内に輝度又は光度のピークがあり、且つ少なくともこの範囲内の波長の光を含んでいる光の成分である。光のＢ成分とは、波長４３５．８ｎｍを基準にして、±１０ｎｍの波長範囲内に輝度又は光度のピークがあり、且つ少なくともこの範囲内の波長の光を含んでいる光の成分である。
【００４２】
タッチパネルから発せられる光の各成分の輝度を測定するにあたり、まず、液晶ディスプレイから発せられる光の各成分の輝度を測定した。
【００４３】
液晶ディスプレイは、液晶パネルとその背面に配置されるバックライトとを有している。バックライトとしては、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、ＹＡＧ系蛍光体材料を有する白色ＬＥＤとを備えているものを使用した。この測定では、液晶パネルに白色を表示させた状態で、バックライトを点灯させて、そのときの液晶ディスプレイから発せられる光の各成分の輝度を測定した。この際、バックライトの輝度を「大」「中」「小」の三段階に変化させて、光の各成分の輝度を測定した。光の各成分の輝度測定には、色彩輝度計（コニカミノルタ製ＣＳ−１００Ａ）で、Ｙｘｙ表色系の輝度を測定した。その後、Ｙｘｙ表色系の輝度を以下の式（３）を用いて、ＸＹＺ表色系の輝度に変換した後、以下の式（４）を用いて、ｓＲＧＢ（standard  ＲＧＢ）の輝度に変換した。
【００４４】
Ｘ＝（ｘ／ｙ）・Ｙ
Ｙ＝Ｙ
Ｚ＝{（１−ｘ−ｙ）・ｙ}・Ｙ  ・・・・・・・・・・（３）
【００４５】
Ｒ＝３．２４１Ｘ−１．５３７４Ｙ−０．４９８６Ｚ
Ｇ＝−０．９６９２Ｘ＋１．８７６Ｙ＋０．０４１６Ｚ
Ｂ＝０．０５５６Ｘ−０．２０４Ｙ＋１．５０７Ｚ  ・・・・・・・・・・（４）
【００４６】
測定の結果を図５に示す。なお、図５では、Ｒ成分の輝度を基準にしたＧ成分の輝度及びＢ成分の輝度の相対値を示す。よって、図５中、バックライトの輝度が「大」のときのＲ成分の輝度、バックライトの輝度が「中」のときのＲ成分の輝度、及びバックライトの輝度が「小」のときのＲ成分の輝度をいずれも１００％にしている。但し、バックライトの輝度が「大」のときのＲ成分の実際の輝度は、バックライトの輝度が「中」のときのＲ成分の実際の輝度よりも高い。また、バックライトの輝度が「中」のときのＲ成分の実際の輝度は、バックライトの輝度が「小」のときのＲ成分の実際の輝度よりも高い。
【００４７】
バックライトの輝度が「大」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０７％、Ｂ成分の輝度は１７０％であった。バックライトの輝度が「中」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０７％、Ｂ成分の輝度は１６９％であった。バックライトの輝度が「小」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０７％、Ｂ成分の輝度は１６８％であった。
【００４８】
以上の結果から、このバックライトは、輝度低下に伴ってＢ成分の輝度がＲ成分やＧ成分の輝度に対して相対的に低下する傾向にあることが確認できる。
【００４９】
次に、以上で説明した発光特性を示すバックライトを有する液晶ディスプレイ上にタッチパネルを配置したときのタッチパネルから発せられる光の各成分の輝度を測定したので、その結果について図６を用いて説明する。
【００５０】
この測定でも、液晶ディスプレイ上にタッチパネルを配置していない状態での液晶ディスプレイから発せられる光の各成分の輝度を測定した場合と同様、バックライトの輝度を「大」「中」「小」の三段階に変化させて、光の各成分の輝度を上記と同様の方法で測定した。
【００５１】
本実施形態のタッチパネル１０を液晶ディスプレイ上に配置した場合、バックライトの輝度が「大」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０７％、Ｂ成分の輝度は１６８％であった。バックライトの輝度が「中」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０８％、Ｂ成分の輝度は１６７％であった。バックライトの輝度が「小」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０９％、Ｂ成分の輝度は１６６％であった。
【００５２】
一方、比較例のタッチパネルを液晶ディスプレイ上に配置した場合、バックライトの輝度が「大」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０６％、Ｂ成分の輝度は１６１％であった。バックライトの輝度が「中」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０７％、Ｂ成分の輝度は１５９％であった。バックライトの輝度が「小」のとき、Ｒ成分の輝度は１００％、Ｇ成分の輝度は１０７％、Ｂ成分の輝度は１５９％であった。
【００５３】
以上の結果から、本実施形態のタッチパネル１０を採用すると、バックライトの輝度の「大」「中」「小」に関わらず、比較例のタッチパネルを採用する場合よりも、Ｂ成分の輝度が大きくなることが分かる。言い換えると、本実施形態のタッチパネル１０を採用すると、バックライトの輝度の「大」「中」「小」に関わらず、液晶ディスプレイ上にタッチパネル１０を配置していない状態からタッチパネル１０を配置している状態に変わった際、比較例のタッチパネルを採用する場合よりも、Ｂ成分の輝度低下が小さくなることが分かる。
【００５４】
これは、本実施形態の透明導電層１３を形成している二層ＣＮＴが、比較例の透明導電層を形成しているＩＴＯよりも、Ｂ成分、つまり青色の吸収量が少ない、言い換えると、可視光波長領域での光吸収特性及び反射特性がニュートラルであることに起因する、と考えらえる。
【００５５】
よって、本実施形態のタッチパネル１０を採用すると、バックライトの青色発光強度を小さくすることができる。
【００５６】
なお、以上の試験では、青色ＬＥＤとＹＡＧ系蛍光体材料を有する白色ＬＥＤとを備えているバックライトを使用した。しかしながら、以上の試験で、他の仕様のバックライトを使用した場合でも、その試験結果は上記試験結果と基本的に同様である。具体的に、例えば、青色ＬＥＤと赤・緑蛍光体材料を有する白色ＬＥＤとを備えているバックライトや、ＲＧＢの三色ＬＥＤで構成される白色ＬＥＤを備えているバックライトを使用して試験を行っても、その試験結果は上記試験結果と基本的に同様である。
【００５７】
また、以上で説明したコントラスト比を調べる試験、バックライト電流値と視認性との関係を調べる試験、光成分の吸収特性を調べる試験では、いずれも、１０．４インチサイズの液晶ディスプレイを用いたが、他のサイズの液晶ディスプレイを用いても、各試験結果は、以上で述べた試験結果と基本的に同様である。
【００５８】
〈効果のまとめ〉
本実施形態のタッチパネル１０では、第一複層材１１の透明基材１２と透明導電層１３との間に反射防止層を設けなくても、外光の反射を抑制できるため、このタッチパネル１０の背後に配置されるディスプレイの視認性を向上させつつ、製造コストを抑えることができる。
【００５９】
また、本実施形態のタッチパネル１０では、このタッチパネル１０の背後に配置されるディスプレイに白表示させたときと黒表示させたときのコントラスト比が大きくなり、この観点からも、ディスプレイの視認性を向上させることができる。
【００６０】
また、本実施形態のタッチパネル１０では、ディスプレイの視認性を維持しつつ、ディスプレイの消費電力を抑えることができる。すなわち、本実施形態のタッチパネル１０では、前述の視認性向上効果を省電力効果に転嫁できる。このように、本実施形態のタッチパネル１０では、ディスプレイの消費電力を抑えることができるので、ディスプレイを備えている携帯型電子機器に使用する電池の小型化、電池の小型化に伴う携帯型電子機器の小型軽量化を図ることができる。
【００６１】
さらに、本実施形態のタッチパネル１０では、バックライトの青色発光強度を小さくできるので、バックライトの長寿命化を図ることができる上に、バックライトを備えるディスプレイの消費電力化を図ることができる。
【００６２】
以上のように、本実施形態のタッチパネル１０では、タッチパネル１０の背後に配置されるディスプレイの視認性を向上させつつも、製造コストを抑えることができる。また、本実施形態のタッチパネル１０では、視認性向上効果を省電力効果に転嫁できるので、ディスプレイの視認性を維持しつつも、ディスプレイの消費電力及び製造コストを抑えることができる。
【００６３】
しかも、本実施形態のタッチパネル１０では、第一複層材１１の透明基材１２と透明導電層１３とを互いに接触させ、透明基材１２と透明導電層１３との間に反射防止層を設けていないため、操作者の指等でディスプレイ側Ｓｄに押される第一複層材１１の柔軟性を確保することができる。
【００６４】
さらに、本実施形態のタッチパネル１０では、第一複層材１１の透明導電層１３が２層ＣＮＴで形成されているため、この２層ＣＮＴの柔軟性により、透明導電層がＩＴＯで形成されている場合よりも、押圧の繰り返しによる電極破壊に至るまでの期間を長くすることができる。つまり、本実施形態では、タッチパネル１０の長寿命化を図ることができる。
【００６５】
「第一実施形態の変形例」
上記第一実施形態のタッチパネル１０の上記効果は、基本的に、第一複層材１１の反射率を低下させたこと、及び第一複層材１１の透明導電層１３の形成材料としてＣＮＴを主成分とする材料を用いたことに起因する。
【００６６】
第一複層材１１の反射率を低下させるためには、前述の式（１）から理解できるように、界面を境として、一方の媒質の屈折率と他方の媒質の屈折率とを近づけ、且つ界面の数を少なくすればよい。
【００６７】
このため、透明基材１２の屈折率ｎａ、及び透明導電層１３の屈折率ｎｂが以下の式（５）を満たし、且つ透明導電層１３と透明基材１２とを接触させることで、第一複層材１１の反射率を低下させることができる。
１．４０≦ｎａ≦１．６０
１．４０≦ｎｂ≦１．６０
０．００≦｜ｎａ−ｎｂ｜≦０．０２  ・・・・・・・・・・（５）
【００６８】
上記式（５）に示す条件を満たし、且つ透明導電層１３と透明基材１２とを接触させた場合、図７に示すように、複層材１１の反射率は、図７に示すように、概ね１０％以下になり、外光の反射を抑制でき、ディスプレイの視認性を向上させることができる。
【００６９】
よって、透明導電層１３の形成材料としては、単層ＣＮＴ、二層ＣＮＴ、多層ＣＮＴのうちのいずれか一つを主成分とする材料を用い、透明基材１２の形成材料としては、ＰＥＴ、ポリカーボネート（ＰＣ：PolyCarbonate）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ：PolyMethyl MethAcrylate）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ：CycloOlefin Polymer）、ケイ酸塩ガラスのいずれか一つの材料を用いることができる。これら単層ＣＮＴ、二層ＣＮＴ、多層ＣＮＴ、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ、ケイ酸塩ガラスの屈折率は、いずれも、１．４０以上で１．６０以下である。また、透明導電層１３の形成材料として、単層ＣＮＴ又は多層ＣＮＴを主成分とする材料を用いた場合でも、二層ＣＮＴを主成分とする材料を用いた場合と同様、ＩＴＯを用いた場合よりも、青色の吸収量を抑えることができると共に、タッチパネル１０の長寿命化を図ることができる。
【００７０】
なお、製造コストを抑える観点からは、透明導電層１３の形成材料としては、単層ＣＮＴ、二層ＣＮＴ、多層ＣＮＴのうち、二層ＣＮＴ又は多層ＣＮＴを主成分とする材料を用いることが好ましい。これは、不純物の含有率の低い単層ＣＮＴを製造することが困難で、純度の高い単層ＣＮＴのコストが高いからである。
【００７１】
また、上記第一実施形態のタッチパネル１０の第二複層材１５に関しても、その透明導電層１７の形成材料としては、単層ＣＮＴ、二層ＣＮＴ、多層ＣＮＴのうちのいずれか一つを主成分とする材料を用い、透明電極の形成材料として、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ、ケイ酸塩ガラスのいずれか一つの材料を用いてもよい。この場合も、第一複層材１１と同様に、透明導電層１７と透明基材１６とを接触させることが好ましい。以上のように、第二複層材１５の透明導電層１７及び透明基材１６を上記材料で形成し、透明導電層１７と透明基材１６とを接触させることで、第二複層材１５の反射率が低下し、ディスプレイの視認性をさらに向上させることができる。よって、この場合、ディスプレイの視認性を維持しつつも、ディスプレイの消費電力及び製造コストをさらに抑えることも可能である。
【００７２】
「タッチパネルの第二実施形態」
図８を用いて、本発明に係るタッチパネルの第二実施形態について説明する。
【００７３】
本実施形態のタッチパネル１０ａも、第一実施形態のタッチパネル１０と同様、第一複層材１１ａ及び第二複層材１５を備えている。本実施形態のタッチパネル１０ａは、さらに、第一複層材１１ａと第二複層材１５が間隔をあけて互いに対向するよう、両者の外周部における相対位置を固定する貼合せ材１８と、第一複層材１１ａと第二複層材１５との間に配置されている複数のドットスペーサ１９と、を備えている。
【００７４】
貼合せ材１８は、絶縁材で形成されている。この貼合せ材１８は、第一複層材１１ａと第二複層材１５との間であって、両複層材１１ａ，１５の外周部に配置され、両複層材１１ａ，１５の外周部に接合されている。よって、この貼合せ材１８は、両複層材１１ａ，１５の外周部における相対位置を固定する役目の他に、両複層材１１ａ，１５の間隔を保持するスペーサとしての役割を担っている。
【００７５】
複数のドットスペーサ１９も絶縁材で形成されている。複数のドットスペーサ１９は、互いの間隔をあけて第二複層材１５上に設けられている。複数のドットスペーサ１９は、第一複層材１１ａが操作者の指等でディスプレイ側Ｓｄに押されていないときに、第二複層材１５への接触を防ぐ役目を担っている。
【００７６】
第一複層材１１ａは、第一実施形態の第一複層材１１と同様、互いに接している透明基材１２と透明導電層１３とを有する。この第一複層材１１ａは、さらに、ハードコート層１４を有する。このハードコート層１４は、透明基材１２の操作側Ｓｏの面に設けられている。ハードコート層１４は、例えば、電子線または紫外線硬化型アクリル樹脂またはシロキサン系熱硬化性樹脂等で形成されている。なお、このハードコート層１４も、タッチパネル１０ａの反射率を抑えるために、屈折率が１．４０〜１．６０であることが好ましい。
【００７７】
第一複層材１１ａの透明導電層１３の形成材料は、第一実施形態の変形例の欄で記載したように、その屈折率が１．４０以上で１．６０以下である、単層ＣＮＴ、二層ＣＮＴ、多層ＣＮＴのうちのいずれか一つを主成分とする材料であるとよい。なお、本実施形態においても、第一複層材１１ａの透明基材１２の形成材料は、二層ＣＮＴ又は多層ＣＮＴを主成分とする材料であることがより好ましい。また、第一複層材１１ａの透明基材１２の形成材料は、第一実施形態の変形例の欄で記載したように、その屈折率が１．４０以上で１．６０以下である、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ、ケイ酸塩ガラスのいずれか一つの材料であるとよい。
【００７８】
第二複層材１５は、第一実施形態の第二複層材１５と同様、互いに接している透明基材１６と透明導電層１７とを有する。第二複層材１５の透明導電層１７の形成材料は、第一実施形態の透明導電層１３と同様、ＩＴＯである。但し、第二複層材１５の透明導電層１７の形成材料も、第一実施形態の変形例の欄に記載したように、単層ＣＮＴ、二層ＣＮＴ、多層ＣＮＴのうちのいずれか一つを主成分とする材料、特に、二層ＣＮＴ又は多層ＣＮＴを主成分とする材料であるとよい。また、第二複層材１５の透明基材１６の形成材料も、第一実施形態の変形例の欄に記載したように、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ、ケイ酸塩ガラスのいずれか一つの材料であるとよい。
【００７９】
以上、本実施形態のタッチパネル１０ａは、第一実施形態のタッチパネル１０の構成を全て備えているので、第一実施形態のタッチパネル１０と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
「タッチパネルディスプレイの実施形態」
図９及び図１０を用いて、本発明に係るタッチパネルディスプレイの一実施形態について説明する。
【００８１】
本実施形態のタッチパネルディスプレイ１００は、図９に示すように、第二実施形態のタッチパネル１０ａと、タッチパネル１０ａの背後に配置されている液晶パネル２２と、液晶パネル２２の背後に配置されているバックライト２４と、タッチパネル１０ａを駆動させるタッチパネル駆動回路２１と、液晶パネル２２を駆動させる液晶パネル駆動回路２３と、バックライト２４を駆動させるバックライト駆動回路２５と、外部と通信する通信回路２６と、各種データが記憶されるメモリ２７と、各駆動回路２１,２３,２５や通信回路２６等を制御する演算回路２８と、各回路等に電力を供給する電源回路２９と、これらを覆うケース２０と、を備えている。
【００８２】
タッチパネル駆動回路２１は、第一複層材１１ａの透明導電層１３及び第二複層材１５の透明導電層１７に一定電圧をかけ、第一複層材１１ａの透明導電層１３と第二複層材１５の透明導電層１７との接触による両者間の電圧変化により接触位置を検知する回路である。
【００８３】
液晶パネル２２は、透明電極が組み込まれている二枚の透明基材と、二枚の透明基材との間に配置されている液晶と、二枚の透明基材を挟み込む二枚の偏光フィルタと、有する。液晶パネル駆動回路２３は、二枚の透明基材にそれぞれ組み込まれている透明電極に電圧を掛け、二枚の透明基材間に配置されている液晶の配向を変化させる。
【００８４】
バックライト２４は、先に説明した青色ＬＥＤとＹＡＧ系蛍光体材料を有する白色ＬＥＤとを備えている。但し、例えば、青色ＬＥＤと赤・緑蛍光体材料を有する白色ＬＥＤとを備えているものや、ＲＧＢの三色ＬＥＤで構成される白色ＬＥＤを備えているものであってもよい。
【００８５】
図９に示す本実施形態のバックライト２４は、液晶パネル２２の背後に配置される直下方式のバックライトである。しかしながら、バックライト２４は、液晶パネル２２の側部に配置され、導光板等を介して液晶パネル２２に光を導くエッジライト方式のバックライトであってもよい。
【００８６】
演算回路２８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。通信回路２６は、演算回路２８からの指示に応じて外部と通信する回路である。
【００８７】
本実施形態のタッチパネルディスプレイ１００は、上記第二実施形態のタッチパネル１０ａを備えているので、このタッチパネル１０ａによる効果を得ることができる。
【００８８】
また、本実施形態では、タッチパネル１０ａにおけるＢ成分つまり青色の吸収量が少ないことに着目し、バックライト駆動回路２５がバックライト２４を構成するＬＥＤへの供給電力を低く抑えている。
【００８９】
比較例のタッチパネルを用いているタッチパネルディスプレイでは、図１０に示すように、バックライト２４が発する光成分のうち、Ｒ成分の最高輝度Ｌｒに対して、Ｂ成分の最高輝度Ｌｂが１７０％になる。
【００９０】
これに対して、本実施形態のバックライト駆動回路２５は、バックライト２４が発する光成分のうち、Ｒ成分の最高輝度Ｌｒに対して、Ｂ成分の最高輝度Ｌｂが１６５％以下になるよう、バックライト２４を構成するＬＥＤへの供給電力を制御する。
【００９１】
また、別の見方をすると、本実施形態のバックライト駆動回路２５は、Ｇ成分の最高輝度Ｌｇに対して、Ｂ成分の最高輝度Ｌｂが１５０％以下になるよう、バックライト２４を構成するＬＥＤへの供給電力を制御する。言い換えると、Ｂ成分の最高輝度ＬｂがＧ成分の最高輝度ＬｇにＧ成分の最高輝度Ｌｇの半分の輝度を加えた輝度以下になるよう、バックライト２４を構成するＬＥＤへの供給電力を制御する。
【００９２】
なお、以上は、第一複層材１１ａの透明導電層１３がＣＮＴ（単層、二層、多層のいずれか）を主成分とする材料で形成され、第二複層材１５の透明導電層１７がＩＴＯで形成されている場合の例である。このため、第一複層材１１ａ及び第二複層材１５の透明導電層１１,１７が共にＣＮＴ（単層、二層、多層のいずれか）を主成分とする材料で形成されている場合には、バックライト駆動回路２５は、Ｒ成分の最高輝度Ｌｒに対して、Ｂ成分の最高輝度Ｌｂが１６０％以下になるよう、バックライト２４を構成するＬＥＤへの供給電力を制御するとよい。また、この場合、別の見方をすると、バックライト駆動回路２５は、Ｇ成分の最高輝度Ｌｇに対して、Ｂ成分の最高輝度Ｌｂが１４６％以下になるよう、バックライト２４を構成するＬＥＤへの供給電力を制御するとよい。
【００９３】
また、場合によっては、Ｂ成分の最高輝度ＬｂがＧ成分の最高輝度Ｌｇ以下になるよう、バックライト２４を構成するＬＥＤへの供給電力を制御してもよい。この場合、例えば、Ｇ成分の最高輝度ＬｇをＲ成分の最高輝度Ｌｒに対して高めてよい。
【００９４】
以上のように、本実施形態では、タッチパネル１０ａでのＢ成分の吸収量が比較例のタッチパネルよりも低いため、液晶パネル２２の視認性を維持しつつ、バックライト２４が発する光成分のうち、Ｒ成分の最高輝度Ｌｒを低くすることができる。
【００９５】
よって、本実施形態では、バックライト２４の長寿命化及び省電力化を図ることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０，１０ａ：タッチパネル
１１，１１ａ：第一複層材
１２：透明基材
１３：透明導電層
１４：ハードコート層
１５：第二複層材
１６：透明基材
１７：透明導電層
１８：貼合せ材
１９：ドットスペーサ
２０：ケース
２１：タッチパネル駆動回路
２２：液晶パネル
２３：液晶パネル駆動回路
２４：バックライト
２５：バックライト駆動回路
２６：通信回路
２７：メモリ
２８：演算回路
２９：電源回路
３０：ケース
１００：タッチパネルディスプレイ
【図１】
2017167572.tif 000003
【図２】
2017167572.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017167572.tif 000008
【図７】
2017167572.tif 000009
【図８】
2017167572.tif 000010
【図９】
2017167572.tif 000011
【図１０】
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