(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ側から順に第１の１／４波長板、スペーサーを介して対向する２層の透明導電膜、第２の１／４波長板、偏光板を少なくとも配置してなる低反射タッチパネルを液晶ディスプレイの前面に備えたタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置において、低反射タッチパネルの最外板の前面が単独で視野角特性に極めて優れているほど粗い第１の梨地処理面であり、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に存在する空気接触面（透明導電膜表面を除く）のうち少なくとも一つの面が単独で液晶ディスプレイからの散乱透過光の干渉が生じないほど細かい第２の梨地処理面であることを特徴とするタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置。
【請求項２】
低反射タッチパネルが、第１の１／４波長板側の透明導電膜と第１の１／４波長板との間に光学等方性の透明板を配置している請求項１記載のタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置。
【請求項３】
低反射タッチパネルが、第２の１／４波長板側の透明導電膜と第２の１／４波長板との間に光学等方性の透明板を配置している請求項１または請求項２のいずれかに記載のタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置。
【請求項４】
低反射タッチパネルが、偏光板の前面に光学等方性の透明板を配置している請求項１〜３のいずれかに記載のタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置。
【請求項５】
液晶ディスプレイ側から順に第１の１／４波長板、光学等方性の透明板、スペーサーを介して対向する２層の透明導電膜、第２の１／４波長板、偏光板を少なくとも配置してなる低反射タッチパネルを液晶ディスプレイの前面に備えたタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置において、低反射タッチパネルの最外板の前面が単独で視野角特性に極めて優れているほど粗い第１の梨地処理面であり、第１の１／４波長板の透明導電膜側の面が単独で液晶ディスプレイからの散乱透過光の干渉が生じないほど細かい第２の梨地処理面であることを特徴とするタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋内での蛍光灯等下や屋外での外光下で液晶表示画面の視認性の高いタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置に関するものであり、特に視野角特性に優れ且つ表示画面がぎらつかないものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ装置は、従来からワードプロセッサ、ノート型パソコン、携帯電話機、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント）、デジタルカメラ、ビデオカメラにも広く用いられるが、最近では液晶ディスプレイの前面にタッチパネルを備えたタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置がある。タッチパネルは、透明導電膜を形成した２枚の透明板を透明導電膜どうしがスペーサーを介して対向するように配置させた構造となっており、スペーサーによって絶縁されている両透明導電膜をパネル表面の一部を押圧することにより接触させて電気的に導通させ入力できるようにしたものである。
【０００３】
しかし、上記タッチパネルを入力作業を蛍光灯などのある部屋や屋外において行うとき、透明導電膜面で外部からの光が反射され、表示画面が非常に見にくいものであった。
【０００４】
そこで、このような問題を解消するため、特開平１０−４８６２５号公報には、液晶ディスプレイ２側から順に第１の１／４波長板５、スペーサー７を介して対向する２層の透明導電膜６、第１の１／４波長板５と光軸が直交する第２の１／４波長板８、偏光板９を少なくとも配置した低反射タッチパネル１が提案されている。第２の１／４波長板８と偏光板９とで円偏光タイプの反射防止フィルターを形成させることにより、外部から入射した光の透明導電膜６での反射を効率よくカットすることができる。なお、第２の１／４波長板８の一枚だけであると、液晶ディスプレイ２側から表示用として入射する直線偏光も円偏光に変えてしまうため、第２の１／４波長板８と光軸が直交する第１の１／４波長板５を２層の透明導電膜６と液晶ディスプレイ２との間に配置することによって位相を打ち消させている。つまり、第１の１／４波長板５で円偏光になった後、第２の１／４波長板８で再び元の直線偏光に戻される。また、透明導電膜６は、光学等方性のガラス板や光学等方性の透明樹脂フィルム等の透明基材の上に形成される場合や、第１の１／４波長板５および第２の１／４波長板８の少なくとも一方の上に直接形成される場合がある。
【０００５】
上記一般のタッチパネルおよび上記低反射タッチパネル１には、最外板の前面に梨地処理を施したものがある（図６参照）。梨地処理とはサンドブラスト加工、マットコーティング加工ほかの方法にて基材表面に凹凸を形成することであり、この梨地処理面１１は、外部からの光をパネル前方へ向かって全反射ではなく散乱反射させることによって背景の映り込みを防止することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記梨地処理面１１の凹凸は、外部からの光をパネル前方へ向かって散乱反射するだけでなく、液晶ディスプレイ２からの光も散乱透過する。梨地処理が粗い場合、この散乱透過光の干渉と液晶画素ピッチとに起因して砂目状の明暗を生じ、観察者にとって表示画面がぎらついて見える。
【０００７】
梨地処理を細かくすれば砂目状の明暗を生じにくくなるが、その代わりに、パネル前方へ向かって散乱反射する外部からの光に起因して斜め方向からは液晶表示が見にくくなる。つまり、液晶の視野角特性が低下する。
【０００８】
このように砂目状の明暗を生じにくくする粗さの方向と視野角特性を向上させる粗さの方向とが全く正反対であるため、視野角特性の問題とぎらつきの問題のいずれか一方のみを優先し他方を犠牲にするか、あるいは中程度の粗さの梨地処理を施して視野角特性の問題とぎらつきの問題の両方とも中途半端に改善するかしかできなかった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、梨地処理により背景の映り込みを防止したタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置において、上記の問題を解決することにあって、視野角特性に優れ且つ表示画面がぎらつかないタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、液晶ディスプレイ側から順に第１の１／４波長板、スペーサーを介して対向する２層の透明導電膜、第２の１／４波長板、偏光板を少なくとも配置してなる低反射タッチパネルを液晶ディスプレイの前面に備えたタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置において、低反射タッチパネルの最外板の前面が単独で視野角特性に極めて優れているほど粗い第１の梨地処理面であり、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に存在する空気接触面（透明導電膜表面を除く）のうち少なくとも一つの面が単独で液晶ディスプレイからの散乱透過光の干渉が生じないほど細かい第２の梨地処理面であるように構成した。
【００１１】
また、上記構成において、低反射タッチパネルを、第１の１／４波長板側の透明導電膜と第１の１／４波長板との間に光学等方性の透明板を配置しているように構成した。
【００１２】
また、上記各構成において、低反射タッチパネルを、第２の１／４波長板側の透明導電膜と第２の１／４波長板との間に光学等方性の透明板を配置しているように構成した。
【００１３】
また、上記各構成において、低反射タッチパネルを、偏光板の前面に光学等方性の透明板を配置しているように構成した。
【００１４】
また、本発明は、液晶ディスプレイ側から順に第１の１／４波長板、光学等方性の透明板、スペーサーを介して対向する２層の透明導電膜、第２の１／４波長板、偏光板を少なくとも配置してなる低反射タッチパネルを液晶ディスプレイの前面に備えたタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置において、低反射タッチパネルの最外板の前面が単独で視野角特性に極めて優れているほど粗い第１の梨地処理面であり、第１の１／４波長板の透明導電膜側の面が単独で液晶ディスプレイからの散乱透過光の干渉が生じないほど細かい第２の梨地処理面であるように構成した。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。図１〜５は本発明に係るタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置の一実施例を示した断面図である。図中、１は低反射タッチパネル、２は液晶ディスプレイ、３は第１の梨地処理面、４は第２の梨地処理面、５は第１の１／４波長板、６は透明導電膜、７はスペーサー、８は第２の１／４波長板、９は偏光板、１０は光学等方性の透明板をそれぞれ示す。
【００１６】
本発明のタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置は、図１〜５に示すように液晶ディスプレイ２側から順に第１の１／４波長板５、スペーサー７を介して対向する２層の透明導電膜６、第２の１／４波長板８、偏光板９を少なくとも配置してなる低反射タッチパネル１を液晶ディスプレイ２の前面に備えたものであって、その低反射タッチパネル１の最外板の前面が粗い第１の梨地処理面３であり、第１の１／４波長板５と第２の１／４波長板８との間に存在する空気接触面（透明導電膜６表面を除く）のうち少なくとも一つの面が細かい第２の梨地処理面４である。
【００１７】
第１の１／４波長板５および第２の１／４波長板８は、直線偏光を分解した互いに直交する２成分の偏光に時間的な位相のズレ（位相差）を与えることにより、直線偏光を円偏光あるいは略円偏光に変える機能を持ち、一方の偏光を可視光領域（約４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の中心波長（約５５０nm）の入射光に対し１／４波長だけ位相を遅らせる機能を持たせたものである。第１の１／４波長板５および第２の１／４波長板８としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ノルボルネン系樹脂等の透明樹脂板またはフィルムを一軸延伸し、その延伸方向（光軸方向）であるｘ方向の屈折率と、ｘ方向に直交するｙ方向の屈折率と、フィルム素材の厚さ方向すなわちｘ方向とｙ方向に直交するｚ方向の屈折率とを制御することによって上記位相差を与えたものが挙げられる。
【００１８】
第２の１／４波長板８は、その前面の偏光板９と組み合わせて、円偏光タイプの反射防止フィルターを形成している。屋内の蛍光灯の反射や屋外の外光は偏光板９を通り直線偏光となり、第２の１／４波長板８を透過することによって円偏光となるが、透明導電膜６面で反射しても、円偏光が再び第２の１／４波長板８を通過して偏光板９の透過軸と垂直な直線偏光になるため、反射光が抑えられる。なお、第２の１／４波長板８は、ペンや指による入力を容易にするために可撓性を備えているものが用いられる。
【００１９】
第１の１／４波長板５は、第２の１／４波長板８と光軸が直交するように２層の透明導電膜６と液晶ディスプレイ２との間に配置することによって位相を打ち消させるものである。すなわち、液晶ディスプレイ２側から表示用として第１の１／４波長板５に入射した直線偏光は、第１の１／４波長板５を透過することによって円偏光となるが、第２の１／４波長板８を透過することにより再び直線偏光に戻り、そのまま偏光板９を通り表示を行なう。
【００２０】
第２の１／４波長板８の前面に配置される偏光板９は、第２の１／４波長板８との組み合わせにより円偏光タイプの反射防止フィルターを形成するものであり、また表示画像を完成させる偏光板をその構成中に有していない液晶ディスプレイ２に対して低反射タッチパネル１を配置する場合には、表示画像を完成させるための偏光板の役割を果たす。第２の１／４波長板８の前面に配置される偏光板９の吸収軸は、第２の１／４波長板８の光軸と４５°または１３５°になるように形成される。偏光板９としては、一般に、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素、染料などの二色性色素を含浸せて延伸し、その両面にセルロース系またはアクリル系の保護膜を被覆したもの等が用いられる。偏光板９の前面には、防汚処理、アンチリフレクション処理などを施すことができる。ここでアンチリフレクション処理とは、フッ素樹脂やシリコン樹脂などの低反射率樹脂を用いた低反射材料を塗布したり、金属の多層膜を真空蒸着法やスパッタリング法等にて形成したりするもので、梨地処理とは異なるものである。
【００２１】
上記低反射タッチパネル１は、第１の１／４波長板５および第２の１／４波長板８の両方に透明導電膜６を直接形成することができる（図１参照）。また、第１の１／４波長板５側の透明導電膜６と第１の１／４波長板５との間に光学等方性の透明板１０を配置し、透明導電膜６を直接形成することもできる（図２，図３，図５参照）。また、図４に示すように、第２の１／４波長板８側の透明導電膜６と第２の１／４波長板８との間に光学等方性の透明板１０を配置し、透明導電膜６を直接形成することもできる（図４参照）。また、第１の１／４波長板５と第２の１／４波長板８の両方とも透明導電膜６が直接形成されていなくてもよい（図示せず）。いずれにしても透明導電膜６は基材上に形成され、単独では存在しない。光学等方性の透明板１０としては、光学等方性のガラス板や光学等方性の透明樹脂板またはフィルム等を用いる。とくに、第２の１／４波長板８側の透明導電膜６と第２の１／４波長板８との間に設ける場合には、入力しやすいように光学等方性の透明樹脂フィルムを用いるのが好ましい。
【００２２】
また、低反射タッチパネル１は、偏光板９の前面に光学等方性の透明板１０を配置することができる（図５参照）。この場合、光学等方性の透明板１０が粗い第１の梨地処理を施すべき低反射タッチパネル１の最外板となる。光学等方性の透明板１０としては、光学等方性のガラス板や光学等方性の透明樹脂板またはフィルム等を用いることができるが、とくに入力しやすいように光学等方性の透明樹脂フィルムを用いるのが好ましい。なお、この光学等方性の透明板１０の第１の梨地処理面３上には、防汚処理、アンチリフレクション処理などが施されていてもよい。
【００２３】
第１の梨地処理および第２の梨地処理としては、サンドブラスト加工、エンボス加工、マットコーティング加工、エッチング加工等を用いる。特に最近では、樹脂フィラーを分散させたマットコーティング加工が多く用いられ、フィラー粒径や分散量により、梨地度合いを制御している。また、これらの梨地処理面にアンチリフレクション処理を併用してもよい。
【００２４】
本発明の特徴は、低反射タッチパネル１の最外板の第１の梨地処理面３を粗く、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に存在する第２の梨地処理面４を細かく形成することにある。第１の梨地処理面３および第２の梨地処理面４のいずれでも外部からの光はパネル前方へ向かって散乱反射するが、第２の梨地処理面４でパネル前方へ向かって散乱反射された外部からの光は、第２の１／４波長板８と偏光板９とで形成される反射防止フィルターによってカットされる。したがって、第２の梨地処理面４を細かく形成したとしても、第２の梨地処理面４における散乱反射光によって斜め方向からの液晶表示が見にくくなることはない。一方、第１の梨地処理面３は粗く形成されているので、視野角特性に極めて優れたものとなる。
【００２５】
また、第２の梨地処理面４は細かく形成されているので、第２の梨地処理面４における液晶ディスプレイ２からの散乱透過光の干渉が生じない。一方、第１の梨地処理面３は粗く形成されているが、既に入射する光が第２の梨地処理面４によって細かく散乱透過しているため、第１の梨地処理面３においては散乱透過光の干渉と液晶画素ピッチとに起因する砂目状の明暗を生じず、表示画面がぎらつかない。なお、第２の梨地処理面４は複数形成してもよい。
【００２６】
また、図１〜５中では、第２の梨地処理面４の凸部頂点が第２の梨地処理面４に対向する部材と接触していないように描かれているが、接触していても構わない。
【００２７】
透明導電膜６の材料としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、ＩＴＯ等の金属酸化物や金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム、パラジウム等の金属の薄膜が用いられる。透明導電膜６の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等が用いられる。スペーサー７は、いずれかの透明導電膜６の表面に形成されている。スペーサー７としては、透明な光硬化型樹脂をフォトプロセスで微細なドット状に形成して得ることができる。また、印刷法により微細なドットを多数形成してスペーサーとすることもできる。
【００２８】
また、以上のような構成のタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置においては、梨地処理の施された部材とその梨地処理面に対向する部材との間および透明導電膜６を直接形成した部材間を除き、前後の部材どおしを一組以上、透明接着剤等にて全面的に貼り合わせることができる。また、タッチ入力方式液晶ディスプレイ装置中の前後の部材どおしを一組以上、透明接着剤や両面テープ等にて周縁のみをに貼り合わせることもできる。また、単に配置するだけでもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明のタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置は、以上のような構成及び作用からなるので、以下のような効果を奏する。
【００３０】
すなわち、液晶ディスプレイ側から順に第１の１／４波長板、スペーサーを介して対向する２層の透明導電膜、第２の１／４波長板、偏光板を少なくとも配置してなる低反射タッチパネルを液晶ディスプレイの前面に備えたタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置において、低反射タッチパネルの最外板の前面が単独で視野角特性に極めて優れているほど粗い第１の梨地処理面であり、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に存在する空気接触面（透明導電膜表面を除く）のうち少なくとも一つの面が単独で液晶ディスプレイからの散乱透過光の干渉が生じないほど細かい第２の梨地処理面であるため、第２の梨地処理面でパネル前方へ向かって散乱反射された外部からの光は第２の１／４波長板と偏光板とで形成される反射防止フィルターによってカットされ、粗く形成された第１の梨地処理面３によって優れた視野角特性が得られる。
【００３１】
しかも、この第１の梨地処理面においては、既に液晶ディスプレイ側から入射する光が第２の梨地処理面によって細かく散乱透過しているため、散乱透過光の干渉と液晶画素ピッチとに起因する砂目状の明暗を生じず、表示画面のぎらつきも生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置の一実施例を示した断面図である。
【図２】本発明に係るタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置の一実施例を示した断面図である。
【図３】本発明に係るタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置の一実施例を示した断面図である。
【図４】本発明に係るタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置の一実施例を示した断面図である。
【図５】本発明に係るタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置の一実施例を示した断面図である。
【図６】従来技術に係るタッチ入力方式液晶ディスプレイ装置の一実施例を示した断面図である。
【符号の説明】
１  低反射タッチパネル
２  液晶ディスプレイ
３  第１の梨地処理面
４  第２の梨地処理面
５  第１の１／４波長板
６  透明導電膜
７  スペーサー
８  第２の１／４波長板
９  偏光板
１０  光学等方性の透明板
１１  梨地処理面
【図１】
0004177505.tif 000002
【図２】
0004177505.tif 000003
【図３】
0004177505.tif 000004
【図４】
0004177505.tif 000005
【図５】
0004177505.tif 000006
【図６】
0004177505.tif 000007