(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントライト装置と液晶ディスプレイとを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液晶表示装置を構成するタッチパネル装置において、透明タッチパネルの下面に、透明で柔軟性を有する衝撃吸収層が配置されるとともに、上記衝撃吸収層の下面に密着防止用透明フィルム層が配置され、上記衝撃吸収層の柔軟性は、上記密着防止用透明フィルム層が上記フロントライト装置の導光板の上面のプリズムに接触可能に配置されかつ上記タッチパネルへの入力時に上記プリズムが上記衝撃吸収層に接触するとき、接触した部分がへこむことにより上記プリズムからの衝撃を吸収するような柔軟性であるタッチパネル装置。
【請求項２】
上記衝撃吸収層が、全光線透過率８５％以上かつヘーズ５％以下の透明性を有し、厚さが１０〜５００μｍである請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
上記透明タッチパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、透明樹脂板より構成される下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが設けられ、両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対向するように積層されたものである請求項１〜２のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
上記透明タッチパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、透明フィルムより構成される下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが設けられ、両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対向するように積層されたものである請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
上記透明タッチパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、透明フィルムより構成される下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが設けられ、上記下部電極板の裏面に透明樹脂板より構成される支持体が設けられ、両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対向するように積層されたものである請求項１〜４のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項６】
上記衝撃吸収層は、厚さは５０〜５００μｍでかつ表面に粘着性を有するゲルシート状のシリコーン樹脂であり、そのシリコーン樹脂のゴム硬度は１０〜５０（ＪＩＳ−Ｋ６２５３  １９９７年）である請求項１〜５のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項７】
上記衝撃吸収層の動的粘弾性を熱機械分析により測定したとき、２５℃における振幅幅が２５μｍ以上である請求項１〜６のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項８】
上記透明フィルム層の下面にハードコート層をさらに配置する請求項１〜７のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のタッチパネル装置を、フロントライト装置と液晶ディスプレイとを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けた液晶表示装置。
【請求項１０】
上記導光板の上面の上記プリズムと上記タッチパネル装置との間には空気層が存在する請求項９に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タッチパネル表面の一部を押圧することにより上部電極板を撓ませて上部電極と下部電極とを接触させ、電気的に導通させて座標を入力する抵抗膜方式のタッチパネル装置、および、上記タッチパネル装置と液晶ディスプレイパネルとを組み付けた液晶表示装置に関する。本発明のタッチパネル装置および液晶表示装置は、コードレス電話機、携帯電話機、電卓、パソコン、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、業務用通信機器などの電子機器などにおいて特に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置を備えた携帯型電子機器において、消費電力を下げるために、反射型の液晶ディスプレイパネルが用いられることがある。反射型の液晶ディスプレイパネルは、バックライトを使用しないことにより消費電力が小さい点に加え、屋外での使用において外光下での視認性に優れる点でも携帯型電子機器に適している。
【０００３】
そして、十分な外光が得られない屋内や夜間などの環境で反射型の液晶ディスプレイパネルを使用するには、液晶ディスプレイパネルの液晶ディスプレイを表側から照明することが必要となるため、液晶ディスプレイパネルの上方に、光源を位置させた照明装置であるフロントライト装置が配置されている。
【０００４】
フロントライト装置としては、反射型の液晶ディスプレイの表示面の上に平行に導光板を配置し、導光板の端面から冷陰極管またはＬＥＤなどの光源からの光を取り込み、液晶ディスプレイの表示面へ照射させるものが一般的である。導光板の一方の面は、端面から入光した光を液晶ディスプレイの表示面へ出射するための光拡散機能を有している。光拡散機能としては、導光板の上面に微細な多数のプリズムやマイクロレンズを形成したり、微細なマット加工を行って光を拡散するものがある。
【０００５】
また、携帯型電子機器における入力装置として、タッチパネル装置が多用されている。タッチパネル装置は、液晶ディスプレイパネルのフロントライト装置の上に配置される。
【０００６】
タッチパネル装置のタッチパネルとしては、上部電極板として透明導電膜を下面に形成した透明フィルムを用い、下部電極板として透明導電膜を上面に形成した透明樹脂板を用い、上部電極と下部電極とが対向するように積層して構成されるものがある。また、下部電極板として、透明導電膜を上面に形成した透明フィルムを支持体となる透明樹脂板に全面的に貼り合せたものを用いたり、下部電極板として上部電極板と同様のものを用いたりして構成されるものもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のタッチパネル装置は、電子機器において液晶ディスプレイパネルのフロントライト装置の上に配置して用いると、図１６に示すように、入力ペン５１や指などの入力による入力時の荷重によりタッチパネル表面に異常に大きな負荷を伴ったとき、下部電極板が大きく撓んでしまう。したがって、図１６および図１７に示すように、下部電極板１１７の裏面がフロントライト装置の上面に接触し、フロントライト装置の導光板１２１の上面に存在する微細な突起形状（プリズムの先端）が凹むなどして傷つけてしまう。導光板１２１の上面の微細な突起形状が傷つくと、フロントライト装置の点灯時に傷ついた箇所が明るく発光し、液晶ディスプレイの視認性が著しく低下してしまう。なお、図１６において、１１２は上部電極フィルム、１１３は透明導電膜の上部電極、１１４はドットスペーサ、１１６は透明導電膜の下部電極であり、１２２は光源である。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、上記のような問題点を解消し、タッチパネル装置をフロントライト装置の上に配置して入力操作を行ってもフロントライト装置の導光板上面を傷つけることがないタッチパネル装置および液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、フロントライト装置と液晶ディスプレイとを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液晶表示装置を構成するタッチパネル装置において、透明タッチパネルの下面に、透明で柔軟性を有する衝撃吸収層が配置されるとともに、上記衝撃吸収層の下面に密着防止用透明フィルム層が配置され、上記衝撃吸収層の柔軟性は、上記密着防止用透明フィルム層が上記フロントライト装置の導光板の上面のプリズムに接触可能に配置されかつ上記タッチパネルへの入力時に上記プリズムが上記衝撃吸収層に接触するとき、接触した部分がへこむことにより上記プリズムからの衝撃を吸収するような柔軟性であるタッチパネル装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、上記衝撃吸収層が、全光線透過率８５％以上かつヘーズ５％以下の透明性を有し、厚さが１０〜５００μｍである第１の態様に記載のタッチパネル装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、上記透明タッチパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、透明樹脂板より構成される下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが設けられ、両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対向するように積層されたものである第１または２の態様に記載のタッチパネル装置を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、上記透明タッチパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、透明フィルムより構成される下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが設けられ、両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対向するように積層されたものである第１または２の態様に記載のタッチパネル装置を提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、上記透明タッチパネルが、透明フィルムより構成される上部電極板の表面に透明導電膜より構成される上部電極が設けられ、透明フィルムより構成される下部電極板の表面に透明導電膜より構成される下部電極とドット状のスペーサとが設けられ、上記下部電極板の裏面に透明樹脂板より構成される支持体が設けられ、両電極が上記スペーサにより隙間を空けて対向するように積層されたものである第１または２の態様に記載のタッチパネル装置を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、上記衝撃吸収層は、厚さは５０〜５００μｍでかつ表面に粘着性を有するゲルシート状のシリコーン樹脂であり、そのシリコーン樹脂のゴム硬度は１０〜５０（ＪＩＳ−Ｋ６２５３  １９９７年）である第１または２の態様に記載のタッチパネル装置を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、上記衝撃吸収層の動的粘弾性を熱機械分析により測定したとき、２５℃における振幅幅が２５μｍ以上である第１または２の態様に記載のタッチパネル装置を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、上記透明フィルム層の下面にハードコート層をさらに配置する第１または２の態様に記載のタッチパネル装置を提供する。
【００１８】
本発明の第９態様によれば、第１〜８のいずれか１つの態様に記載のタッチパネル装置を、フロントライト装置と液晶ディスプレイとを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けた液晶表示装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１０態様によれば、上記導光板の上面の上記プリズムと上記タッチパネル装置との間には空気層が存在する第９の態様に記載の液晶表示装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
【００２１】
図１〜図６は、それぞれ、本発明の第１〜第６実施形態にかかるタッチパネル装置を組み込んだ、携帯型電子機器用液晶表示装置を示す断面図である。図７は、本発明の上記第１〜第６実施形態にかかるタッチパネル装置を有する液晶表示装置のいずれかを組み込んだ液晶表示装置を有する携帯型電子機器を示す斜視図である。図８は、本発明の上記実施形態にかかるタッチパネル装置を有する液晶表示装置のいずれかを組み込んだ液晶表示装置を有する携帯型電子機器を示す斜視図である。図中、１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ）はタッチパネル装置、１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ）は透明タッチパネル、１２は透明な上部電極板、１３は透明な上部電極、１４はスペーサ、１５は周縁接着層、１６は透明な下部電極、１７は透明樹脂板より構成される下部電極板、１７Ｆは透明フィルムより構成される下部電極板、１８は透明な衝撃吸収層、１９は透明フィルム層、２０はフロントライト装置、２１は導光板、２２は光源、３０は液晶ディスプレイ、４１は透明な支持体、５０Ａ、５０Ｂは携帯型電子機器である。
【００２２】
図１の第１実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ａは、その透明タッチパネル１１Ａが、透明フィルムより構成される上部電極板１２の表面に透明導電膜より構成される上部電極１３が設けられ、透明樹脂板より構成される下部電極板１７の表面に透明導電膜より構成される下部電極１６とドット状のスペーサ１４とが設けられ、両電極１３、１６がスペーサ１４により隙間を空けて対向するように周縁接着層１５で接着されて積層されている。透明タッチパネル１１Ａの下部電極板１７の裏面には衝撃吸収層１８が配置されて、この衝撃吸収層１８が導光板２１の凹凸のある上面に接触可能に載置され、導光板２１の下面に液晶ディスプレイ３０が配置されるように構成している。よって、この第１実施形態では、透明タッチパネル１１Ａと、透明タッチパネル１１Ａの最下層に配置された衝撃吸収層１８とでタッチパネル装置１０Ａを構成し、このタッチパネル装置１０Ａを、フロントライト装置２０と液晶ディスプレイ３０とを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液晶表示装置を構成している。
【００２３】
また、図２の第２実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ｂは、透明タッチパネル１１Ｂが、第１実施形態のタッチパネル装置１０Ａの透明タッチパネル１１Ａの裏面に透明フィルム層１９が密着防止のために配置されて構成されている。よって、この第２実施形態では、透明タッチパネル１１Ｂと、透明タッチパネル１１Ｂの下面に配置された衝撃吸収層１８と透明フィルム層１９とでタッチパネル装置１０Ｂを構成し、このタッチパネル装置１０Ｂを、フロントライト装置２０と液晶ディスプレイ３０とを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液晶表示装置を構成している。
【００２４】
また、図３の第３実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ｃは、透明タッチパネル１１Ｃの下部電極板１７が薄肉の透明フィルムの下部電極板１７Ｆより構成されるときの第１実施形態に対応するものである。すなわち、図３の第３実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ｃは、透明タッチパネル１１Ｃが、透明フィルムより構成される上部電極板１２の表面に透明導電膜より構成される上部電極１３が設けられ、透明フィルムより構成される下部電極板１７Ｆの表面に透明導電膜より構成される下部電極１６とドット状のスペーサ１４とが設けられ、両電極１３、１６がスペーサ１４により隙間を空けて対向するように周縁接着層１５で接着されて積層されている。下部電極板１７の裏面には衝撃吸収層１８が配置されて、この衝撃吸収層１８が導光板２１の凹凸のある上面に接触可能に載置され、導光板２１下面に液晶ディスプレイ３０が配置されるように構成している。よって、この第３実施形態では、透明タッチパネル１１Ｃと、透明タッチパネル１１Ｃの最下層に配置された衝撃吸収層１８とでタッチパネル装置１０Ｃを構成し、このタッチパネル装置１０Ｃを、フロントライト装置２０と液晶ディスプレイ３０とを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液晶表示装置を構成している。
【００２５】
また、図４の第４実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ｄは、透明タッチパネル１１Ｄの下部電極板１７が薄肉の透明フィルムの下部電極板１７Ｆより構成されるときの第２実施形態に対応するものである。すなわち、図４の第４実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ｄは、透明タッチパネル１１Ｄが、第１実施形態のタッチパネル装置の透明タッチパネル１１の裏面に透明フィルム層１９が密着防止のために配置されて構成されている。よって、この第４実施形態では、透明タッチパネル１１Ｄと、透明タッチパネル１１Ｄの下面に配置された衝撃吸収層１８と透明フィルム層１９とでタッチパネル装置１０Ｄを構成し、このタッチパネル装置１０Ｄを、フロントライト装置２０と液晶ディスプレイ３０とを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液晶表示装置を構成している。
【００２６】
また、図５の第５実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ｅの透明タッチパネル１１Ｅは、第１実施形態の透明タッチパネル１１Ａの下部電極板１７の下側に、透明樹脂板より構成される支持体４１を積層して構成されている。よって、この第５実施形態では、透明タッチパネル１１Ｅと、透明タッチパネル１１Ｅの下面に配置された支持体４１と衝撃吸収層１８とでタッチパネル装置１０Ｅを構成し、このタッチパネル装置１０Ｅを、フロントライト装置２０と液晶ディスプレイ３０とを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液晶表示装置を構成している。
【００２７】
また、図６の第６実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ｆの透明タッチパネル１１Ｆは、第２実施形態の透明タッチパネル１１Ｂの下部電極板１７の下側に、透明樹脂板より構成される支持体４１を積層して構成されている。よって、この第６実施形態では、透明タッチパネル１１Ｆと、透明タッチパネル１１Ｆの下面に配置された支持体４１と衝撃吸収層１８と透明フィルム層１９とでタッチパネル装置１０Ｆを構成し、このタッチパネル装置１０Ｆを、フロントライト装置２０と液晶ディスプレイ３０とを有する液晶ディスプレイパネルに組み付けて液晶表示装置を構成している。
【００２８】
上記したように、本発明の上記第１〜第６実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆは、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの下面に、透明で柔軟性を有する衝撃吸収層１８を形成している（図１〜図６参照）。上記衝撃吸収層１８の柔軟性は、後述するように、タッチパネル１１への入力時に、フロントライト装置２０の導光板２１の上面のプリズム２１ａが上記衝撃吸収層１８に接触するとき、接触した部分がへこむことによりプリズム２１ａからの衝撃を分散しながら吸収するような柔軟性である。
【００２９】
透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆとしては、抵抗膜方式と呼ばれるものを用いるとよい。抵抗膜方式の透明タッチパネルとは、透明導電膜より構成される上部電極１３を設けた上部電極板１２と、透明導電膜より構成される下部電極１６を設けた下部電極板１７（１７Ｆ）とを、両電極１３、１６が対向するようにスペーサ１４によりわずかな隙間をあけて配置し、タッチパネル表面の一部を押圧することにより上部電極板１２を撓ませて両電極１３、１６を接触させ、電気的に導通させて座標を入力する方式のものをいう。
【００３０】
抵抗膜方式の透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆとしては、透明フィルムより構成される上部電極板１２の表面に透明導電膜より構成される上部電極１３を設け、透明樹脂板より構成される下部電極板１７（１７Ｆ）の表面に透明導電膜より構成される下部電極１６とドット状の多数のスペーサ１４とを設け、両電極１３、１６がスペーサ１４により隙間を空けて対向するように積層した構造のものを用いるとよい（図１〜図６参照）。このような構成は、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの軽量化を図るために好適なものである。
【００３１】
透明フィルムとしては、ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリアミド系樹脂フィルム、ポリエーテルケトン系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルム、ポリブチレンテレフタレート系樹脂フィルムなどを用いることができる。
【００３２】
透明導電膜としては、インジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）膜、酸化スズ膜などを用いることができる。
【００３３】
透明樹脂板としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの透明性に優れた樹脂より構成される板材などを用いることができる。
【００３４】
スペーサ１４としては、感光性アクリルや感光性ポリエステルなどの透明な樹脂をフォトプロセスで微細なドット形状に形成して得ることができる。また、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂などより構成される透明インキを印刷法により微細なドット形状に多数形成してスペーサ１４とすることもできる。
【００３５】
周縁接着層１５は、上部電極板１２および上部電極１３と、下部電極板１７（１７Ｆ）および下部電極１６とを周縁で貼り合わせるものである。周縁接着層１５は、上部電極板１２の下面の周縁部と、下部電極板１７（１７Ｆ）の上面の周縁部の片方または両方に、アクリル系などの接着剤を塗布して形成することができる。また、両面粘着テープを用いてもよい。
【００３６】
また、第３、４実施形態のように、下部電極板１７（１７Ｆ）として透明樹脂板に代えて透明フィルムを用いてもよい（図３〜図４参照）。この場合、より薄型化を図ることができる。また、下部電極板１７（１７Ｆ）としてガラスを用いてもよい。下部電極板１７にガラスを用いた場合、通常の衝撃吸収層１８が無いものは、ガラス面がむき出しになり、落下衝撃等があった場合に、割れが発生するケースがある。また、強い荷重で静圧した場合にも、ガラスがたわみ、割れるケースがある。しかしながら、衝撃吸収層１８を有する上記実施形態では、衝撃吸収層１８により、落下衝撃を緩和したり、静圧時のたわみを緩和する効果があり、割れるケースを減らすことができる。
【００３７】
さらに、第５、６実施形態のように、透明タッチパネル１１Ｅ、１１Ｆ自体に剛性をもたせるため、下部電極板１７の下側に透明樹脂板より構成される支持体４１を積層して用いるようにしてもよい（図５〜図６参照）。このとき、衝撃吸収層１８は支持体４１の下側に配置する。
【００３８】
支持体４１としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの透明性に優れた樹脂より構成される板材などを用いることができる。
【００３９】
以上述べたような構成の透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆは、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの軽量化を図るために好適なものである。
【００４０】
また、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆとして、静電容量方式、光方式など異なる方式のものを用いてもよい。
【００４１】
透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの下面には、透明で柔軟性を有する衝撃吸収層１８を形成する。図１４に示すように、入力ペン５１や指などによる入力時の荷重によりタッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆが撓み、タッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆの下面と、タッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆの下側に位置するフロントライト装置２０の微細な凹凸形状を持つ導光板２１の上面とが接触したときに、図１４および図１５に示すように、衝撃吸収層１８では、導光板２１の上面のプリズム２１ａの先端が接触した部分がへこむことにより接触時の圧力を吸収させ、導光板２１の上面の微細凹凸形状を保護する機能を果たす。なお、プリズム２１ａの先端が接触してへこんだ衝撃吸収層１８の部分は、下記する衝撃吸収層１８自体の有する柔軟性の機能により、時間経過とともに復元する。なお、本発明においては、導光板２１の上面に光拡散機能を発揮させるために形成される微細凹凸形状の総称としてプリズム２１ａの語句を用いる。
【００４２】
衝撃吸収層１８は、タッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆの視認性を低下させないために、高い透明性が必要である。具体的には、全光線透過率８５％以上、ヘーズ５％以内であるのが好ましい。その理由は以下のとおりである。特に、上記各実施形態の液晶ディスプレイ３０は反射型のため、フロンロトライト非点灯時において、液晶ディスプレイ３０の明るさはタッチパネル１０を２回通過した光に依存する。そのため、タッチパネル１０の透過率が重要視され、一般的に８５％以上の要求がある。また、ヘイズが高い場合、光拡散が発生して、鮮明な画像が得られないため、５％以下が要求される。
【００４３】
また、衝撃吸収層１８の厚さが大きくなると、タッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆの表面と液晶ディスプレイ３０との距離が大きくなり、視差が大きくなって視認性が低下するので不適当である。
【００４４】
衝撃を吸収するためには衝撃吸収層１８が柔軟性を有することが必要だが、柔軟性が有り過ぎると衝撃吸収層１８自体の形状が変形してしまい、視認できるほどの跡が衝撃吸収層１８自体に残るので不都合である。したがって、ある程度の硬さを保つとともに衝撃を吸収できる程度に柔軟性があり、かつ薄い厚さで衝撃を吸収する素材を衝撃吸収層１８として用いる必要がある。このような特性を有する素材として、シリコーン樹脂、高分子ゲルなどがある。
【００４５】
シリコーン樹脂としては、表面に粘着性を有するゲルシート状のものが適している。シリコーン樹脂を衝撃吸収層１８として用いる場合、その厚さは５０〜５００μｍが適当である。シリコーン樹脂のゴム硬度は、１０〜５０（日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ６２５３（１９９７年））が適当である。さらに、１０〜３０がより望ましい。
【００４６】
高分子ゲルとしては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、天然高分子材料などを用いることができる。高分子ゲルを衝撃吸収層１８として用いる場合、その厚さは５０〜５００μｍが適当である。
【００４７】
シリコーン樹脂を衝撃吸収層１８とする場合は、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの下面に塗布して硬化させることによって、衝撃吸収層１８を形成することができる。また、高分子ゲルを衝撃吸収層１８とする場合は、透明タッチパネル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの下面に高分子ゲルをゲルシート状に整形したものを貼着することによって、衝撃吸収層１８を形成することができる。
【００４８】
衝撃吸収層１８の硬度・温度特性に関して、動的粘弾性を熱機械分析（ＴＭＡ法）により測定したとき、２５℃における振幅幅が２５μｍ以上必要である。また、低温（−２０℃）から高温（７０℃）の範囲で振幅値に変化が少ないものが望ましい。つまり、広い温度範囲で硬さが変化しないものが望ましく、シリコーンゴム、アクリルゲル等が挙げられる。場合によっては、異なる材質のものを積層して所望の特性を得ても構わない。ここで、ＴＭＡ法とは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１９６（１９９１年）に規定されており、この規格は、熱可塑性プラスチックフィルムおよびシートの熱機械分析（ＴＭＡ）の針入モードに基づく軟化温度試験方法についての規定である。針入モードとは、ＴＭＡ装置の針状の圧子を用いて、試験片の軟化に伴う変位を測定する方式である。
【００４９】
なお、衝撃吸収層１８としては粘着剤を使用することもできるが、衝撃吸収層１８は粘着剤以外の材料（シリコーンゴム、ウレタン等の粘着性を有しない材料）も使用可能である。
【００５０】
また、シリコーン樹脂や高分子ゲルより構成される衝撃吸収層１８がフロントライト装置２０の上面に密着してしまうような場合には、第２、４、６実施形態に示したように、衝撃吸収層１８の下面に透明フィルム層１９を密着防止のために形成してもよい（図２、図４、図６参照）。透明フィルム層１９としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂などのフィルムが適している。透明フィルム層１９を形成するには、上記のフィルムを衝撃吸収層１８に直接貼り付けるか、透明粘着剤を全面的に介して貼り付けるなどの方法で形成するとよい。透明フィルム層１９の厚さは、１０〜８０μｍが適している。
【００５１】
透明フィルム層１９の表面粗さとしては、表面粗さ計にて測定した時の自乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）値は１０ｎｍ以下が望ましい。理由は、フィルム表面の凹凸が大きいと、プリズムにダメージを与えるためである。ここで、表面粗さとは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１（１９９４年）に準拠した測定で規定される。
【００５２】
また、透明フィルム層１９の下面には、透明フィルム層１９の表面に傷がつくのを防止するため、ハードコート層３０を形成してもよい（図９参照）。ハードコート層３０としては、アクリル系樹脂やシロキサン系樹脂を２〜１０μｍ程度にコーティングする。また、ハードコート層３０として、フッ素コート処理などを施してもよい。
【００５３】
また、透明フィルム層１９の下面には、低反射層３１を形成してもよい（図１０参照示せず）。低反射層３１を形成することにより、透明フィルム層１９の透過率を向上させることができる。
【００５４】
低反射層３１を形成するには、導光板２１の下面に、低屈折膜を形成する方法がある。低屈折膜は、屈折率の低い物質を直接処理して形成するとよい。低屈折膜は、無機物であるＭｇＦ２などのフッ化金属や、ＳｉＯ２などの金属酸化物を用い、真空蒸着法などで形成することができる。また、有機物であるフッ素系モノマーを用い、プラズマ重合法やディップなどのコーティング法などで形成することができる。
【００５５】
低反射層３１としては、図１０に示すように低屈折材料（フッ素、ＳｉＯ２等）を単層形成した単層タイプの他に、図１１に示すように低屈折材料（フッ素、ＳｉＯ２等）の層３２と高屈折材料（ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＩＴＯ、ＳｎＯ２等）の層３３とを光学膜厚でもって、交互に積層した多層膜タイプがある。
【００５６】
このような構成のタッチパネル装置１０は、コードレス電話機、携帯電話機、電卓、サブノートパソコン、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、業務用通信機器など、反射型の液晶ディスプレイ３０とフロントライト装置２０とより構成される液晶ディスプレイパネルを備えた携帯型電子機器５０Ａ、５０Ｂに適用することができる。
【００５７】
本発明の上記第１〜６実施形態にかかるタッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆを有する液晶表示装置のいずれかをそれぞれ組み込んだ携帯型電子機器５０Ａ、５０Ｂの２つの例を図７〜図８に示す。携帯型電子機器５０Ａ、５０Ｂは、液晶表示装置の最上部に設置されたペン入力装置であるタッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆのいずれかにより入力機能を実現する。タッチパネル装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆは、反射型の液晶ディスプレイ３０と、フロントライト装置２０とを少なくとも組み合わせて用いる（図１〜図６参照）。
【００５８】
フロントライト装置２０は、通常、透明な導光板２１とその端面に配置された光源２２とから少なくとも構成される。
【００５９】
導光板２１としては、透明樹脂より構成されるものを用いるとよい。透明樹脂としては、透明性、導光性に優れたアクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、セルロースアセトブチレート樹脂、セルロースプロピオネート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂などを用いることができる。
【００６０】
導光板２１の形状としては、板状の導光板２１の上面に多数の微細な突起形状が形成されたものを用いる。微細な微細な突起形状としては、プリズム形状やマイクロレンズ形状、あるいはマット形状などがある。
【００６１】
導光板２１の上面のプリズム２１ａと透明タッチパネル１１との間には空気層４０が存在するように配置されている。すなわち、導光板２１の上面のプリズム２１ａと透明タッチパネル１１の衝撃吸収層１８との間には光の屈折率を設けるために、空気層４０が必要になる。なぜならば、図１２および図１３に示すように、プリズム２１ａの屈折率（約１．５）と空気層４０の屈折率（１）の差（約０．５）でもって、光源２２からの光がプリズム面２１ａで反射して、真下に光が落ち、液晶ディスプレイ３０下の反射板４９で反射してきた光のみが導光板２１から出光する様にプリズム角度等が設計されているためである。よって、プリズム２１ａと透明タッチパネル１１の衝撃吸収層１８との間に空気層４０を持たない（屈折率差が無い）場合は、うまく光が出光されない。上記空気層４０の厚みは、特に限定しないが、トータルのセット厚みおよび液晶ディスプレイ３０の視差を小さくするために、１０〜１００μｍが好ましい。なお、図１２において、５０はフレームであり、液晶ディスプレイ３０と導光板２１とが組み込まれるフレーム５０である。
【００６２】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００６３】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【００６４】
【実施例】
（実施例１）  下面にＩＴＯより構成される上部電極を形成した厚さ１５０μｍの透明フィルムより構成される上部電極板と、上面にＩＴＯより構成される下部電極と透明樹脂より構成されるスペーサー（面積占有率０．１％、高さ３μｍ）を形成した厚さ１００μｍの透明フィルムより構成される下部電極板とを、両電極が互いにスペーサにより隙間を空けて対向するように周縁接着層として周囲を両面粘着テープで貼り合わせた。
【００６５】
次いで、下部電極板の下面に、厚さ１．０ｍｍのポリカーボネート板を、透明粘着材を介して全面にて貼り合わせて支持体を積層し、抵抗膜方式の透明タッチパネルを得た。
【００６６】
また、厚さ５０μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面に、厚さ２００μｍの透明シリコーン樹脂より構成される衝撃吸収層を形成し、他方の面にシラン系樹脂をベースとした厚さ５μｍのハードコート層を設けたシートを得た。このシートの衝撃吸収層側を透明タッチパネルの支持体に貼り合わせ、衝撃吸収層、透明フィルム層、ハードコート層を透明タッチパネルの裏面に順次形成し、タッチパネル装置を得た。
【００６７】
このようにして得たタッチパネル装置をフロントライト装置の上面に積層した。
【００６８】
フロントライト装置の導光板として、断面が不等辺三角形形状の多数のプリズムラインがアクリル樹脂板の上面に成形加工されたものを使用した。三角形の頂角は５０°、プリズムライン間のピッチは２００μｍとした。
【００６９】
次いで、タッチパネル面の入力面中央部へ、筆圧（荷重圧）２．４５Ｎにてフロントライト装置のプリズムラインに対して垂直方向に直線的に５０ｍｍの折り返し摺動を１０万回行い、フロントライト装置の光源を点灯させた状態でフロントライト装置およびタッチパネル装置を確認する摺動試験を行ったところ、フロントライト装置およびタッチパネル装置のどちらにも外観的な傷は生じなかった。
【００７０】
（実施例２）  透明タッチパネルとして、実施例１と同様のものを用いた。次いで、透明タッチパネルの下面に、厚さ３００μｍのアクリル系の高分子ゲル状粘着材を積層し、衝撃吸収層を形成した。
【００７１】
さらに、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートの一方の面にＳｉＯ２より構成される低反射層を形成し、他方の面に実施例１と同様にしてハードコート層を設けたシートを得た。このシートの低反射層側を衝撃吸収層の下面に貼り合わせ、低反射層、透明フィルム層、ハードコート層を順次形成し、タッチパネル装置を得た。
【００７２】
このようにして得たタッチパネル装置を実施例１と同様のフロントライト装置の上面に積層し、実施例１と同様の摺動試験を行ったところ、フロントライト装置およびタッチパネル装置のどちらにも外観的な傷は生じなかった。
【００７３】
（実施例３）  実施例２と同様にしてタッチパネル装置を得た。
【００７４】
このようにして得たタッチパネル装置をフロントライト装置の上面に積層した。
【００７５】
フロントライト装置の導光板として、半径５〜１５μｍのレンズ曲面を有する凹状の溝がアクリル樹脂板の上面に直線状に成形加工されたものを使用した。レンズ溝間のピッチは１２０μｍとし、レンズ溝の半径は入射面から遠ざかるに連れて大きくなるようにした。
【００７６】
実施例１と同様の摺動試験を行ったところ、フロントライト装置およびタッチパネル装置のどちらにも外観的な傷は生じなかった。
【００７７】
（実施例４）  透明タッチパネルとして、実施例１と同様のものを用いた。次いで、透明タッチパネルの下面に、架橋構造を有するアクリル系樹脂より構成されるアクリル酸エステルを厚さ５０μｍになるようにコーティング法で塗布して衝撃吸収層を形成した。次いで、実施例２と同様にして低反射層、透明フィルム層、ハードコート層を順次形成し、タッチパネル装置を得た。
【００７８】
このようにして得たタッチパネル装置を実施例１と同様のフロントライト装置の上面に積層し、実施例１と同様の摺動試験を行ったところ、フロントライト装置およびタッチパネル装置のどちらにも外観的な傷は生じなかった。
【００７９】
（比較例）  実施例１と同様の透明タッチパネルの下面に、厚さ２５μｍの透明粘着剤を全面的に介して、厚さ５０μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせて透明フィルム層を形成し、タッチパネル装置を得た。
【００８０】
このようにして得たタッチパネル装置を実施例１と同様のフロントライト装置の上面に積層し、実施例１と同様の摺動試験を行ったところ、１０回の往復でフロントライトのプリズムに傷が生じた。
【００８１】
【発明の効果】
本発明は、前記した構成より構成されるので、次のような効果を有する。
【００８２】
本発明のタッチパネル装置は、透明タッチパネルの下面に透明で柔軟性を有する衝撃吸収層が形成されるように構成されているので、タッチパネル装置をフロントライト装置の上に配置して入力操作を行ってもフロントライト装置の導光板上面を傷つけることがないものである。すなわち、タッチパネルへの入力時に、フロントライト装置の導光板の上面のプリズムが衝撃吸収層に直接的または間接的に接触するとき、接触した部分の衝撃吸収層が、その柔軟性により、へこむことによりプリズムからの衝撃を衝撃吸収層が吸収することができる。従って、フロントライト装置の導光板上面を傷つけることがないのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるタッチパネル装置を組み込んだ携帯型電子機器用液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかるタッチパネル装置を組み込んだ携帯型電子機器用液晶表示装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかるタッチパネル装置を組み込んだ携帯型電子機器用液晶表示装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかるタッチパネル装置を組み込んだ携帯型電子機器用液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態にかかるタッチパネル装置を組み込んだ携帯型電子機器用液晶表示装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態にかかるタッチパネル装置を組み込んだ携帯型電子機器用液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の上記第１〜６実施形態にかかるタッチパネル装置を有する液晶表示装置のいずれかを組み込んだ携帯型電子機器を示す斜視図である。
【図８】本発明の上記第１〜６実施形態にかかるタッチパネル装置を有する液晶表示装置のいずれかを組み込んだ携帯型電子機器を示す斜視図である。
【図９】上記実施形態の変形例において透明フィルム層の下面にハードコート層が形成された状態の断面図である。
【図１０】上記実施形態の変形例において透明フィルム層の下面に低反射層が形成された状態の断面図である。
【図１１】上記実施形態の変形例において透明フィルム層の下面に低屈折材料の層と高屈折材料の層とを光学膜厚でもって交互に積層した状態の断面図である。
【図１２】上記実施形態において、タッチパネル装置と液晶ディスプレイパネルとが組み込まれた液晶表示装置の断面図である。
【図１３】上記実施形態において、導光板の上面のプリズムと透明タッチパネルの衝撃吸収層との間に空気層を配置した状態を説明する説明図である。
【図１４】上記実施形態において、タッチパネル装置で入力するとき衝撃吸収層により接触時の圧力を吸収する状態を説明する断面図である。
【図１５】図１４の円形に囲まれた部分の拡大断面図である。
【図１６】従来のタッチパネル装置で入力するとき接触時の圧力によりプリズムが損傷する状態を説明する断面図である。
【図１７】図１６の円形に囲まれた部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ）  タッチパネル装置
１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ）  透明タッチパネル
１２  透明な上部電極板
１３  透明な上部電極
１４  スペーサ
１５  周縁接着層
１６  透明な下部電極
１７  透明樹脂板より構成される下部電極板
１７Ｆ  透明フィルムより構成される下部電極板
１８  透明な衝撃吸収層
１９  透明フィルム層
２０  フロントライト装置
２１  導光板
２２  光源
３０  液晶ディスプレイ
４１  透明な支持体
５０Ａ、５０Ｂ  携帯型電子機器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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