(57)【要約】【課題】表示パネルの上にカバープレート等を構成する透光性基板が設けられた表示装置で、透光性基板の表示視認側表面に反射防止膜が形成されていると、指紋や油膜等が付着しやすく、指紋や油膜による表面の汚れが目立った。【解決手段】透光性基板が設置された表示装置において、透光性基板の表示視認側の表面に反射防止膜を形成するとともに、その反射防止膜の上に防汚用のシリコン酸化膜を形成して、指紋や油膜を付着し難くするとともに、付着しても目立たないようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの表示面側に透光性基板が設置された表示装置において、
前記透光性基板の表示視認側の表面に反射防止膜が形成され、前記反射防止膜の表面に防汚用のシリコン酸化膜が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルと前記透光性基板の間に透光性接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記シリコン酸化膜の表面は、水に対する接触角が８０°〜１８０°の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記シリコン酸化膜は、鉛筆硬度が６Ｈ〜９Ｈの範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記反射防止膜は、フッ化マグネシウムからなる単層膜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記透光性基板の前記シリコン酸化膜が形成された側の表面は、光の透過率が９８％〜９９％の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記透光性基板と前記表示パネルの間に静電容量結合方式のタッチパネルが挟持されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記透光性基板がフロントプレートを構成する基板であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルの表示視認側の表面に、透光性基板が設置された表示装置に関する。詳細には、カバープレートやタッチパネルが表示パネルの表面に設けられた構成の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の携帯機器には液晶パネル、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイパネル等のフラットパネルが使用されている。フラットパネルを携帯機器に使用する場合には、筐体に表示パネルを収納し、その表示面側にフロントプレートを取り付けて、表示面を保護している。また、フロントプレートに代えて、表示視認側にタッチパネルを設ける場合もある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかし、フロントプレートやタッチパネルなどを表示パネルの表面に設置すると、フロントプレートやタッチパネルを構成する透光性基板の表面での反射により、表示パネルから出射された表示光が減衰する。また、外光が透光性基板の表面で反射され、表示の視認性が低下する。さらに、携帯機器に使用される表示パネルは低消費電力化が求められているため、表示パネル自体の低消費電力化だけでなく、表示パネルから出射した表示光をできるだけ減衰させないで効率よく出射させる必要がある。
【０００４】
そこで、透光性基板の表面に反射防止膜を形成して、表面の反射損を低減する努力がなされている。一方、表示パネルが携帯機器に使用される場合には、持ち運びのときに、表示面が手や指で触れられる機会が多くなる。また、使用環境によっては、油膜やその他の汚れが付着しやすい。
【特許文献１】特開平９−２７４５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
透光性基板の表面に形成した反射防止膜は、反射防止膜内の光の干渉を利用して基板表面での反射損失を低減させ、透過率を向上させている。このような高透過率の透光性基板の表面に汚れが付着すると、その汚れが目立つことになる。また、利用者の指紋や汗、或いは油膜が反射防止膜の表面に付着すると、その付着した部分の光の干渉条件が変化して汚れが強調され、表示の視認性を低下させた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明の表示装置は、表示パネルと、表示パネルの表示面側に透光性基板が設置された表示装置であって、透光性基板の表示視認側の表面に反射防止膜を、反射防止膜の表面に防汚用のシリコン酸化膜を形成することとした。さらに、表示パネルと透光性基板の間に透光性接着剤を充填して接着することとした。
【０００７】
また、シリコン酸化膜の表面は、水に対する接触角が８０°〜１８０°の範囲になるように構成されている。また、シリコン酸化膜の硬度が、鉛筆硬度で６Ｈ〜９Ｈの範囲になるように形成されている。
【０００８】
このとき、反射防止膜としてフッ化マグネシウムからなる単層膜を用いることとした。さらに、透光性基板のシリコン酸化膜が形成された側の表面は、光の透過率が９８％〜９９％の範囲である。
【０００９】
ここで、透光性基板はフロントプレートを構成する基板、タッチパネルを構成する基板等でもよい。フロントプレートを構成する透光性基板と表示パネルの間に静電容量結合方式のタッチパネルを配置しても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の表示装置は、外部に露出する透光性基板の表面に反射防止膜とシリコン酸化膜を順に形成されている。そのため、表面に汚れが付着し難くなるとともに、付着しても汚れが目立たなくなり、表示が見難くなることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の表示装置では、表示パネルの表示面側にフロントプレートやタッチパネルが設置されている。フロントプレートやタッチパネルの構成要素である透光性基板の観察者側の表面に反射防止膜が形成され、その反射防止膜の表面に指紋等の汚れを防止するための防汚用のシリコン酸化膜が形成されている。これにより、指紋や油膜が付着し難くなり、また、指紋や汚れが付着しても目立たなくなる利点を有している。
【００１２】
表示パネルとして、液晶パネル、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイパネル等の平面型表示パネルを例示することができる。フロントプレート等に用いられる透光性基板としては、ガラス、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ：メタクリル酸メチル樹脂）、ポリカーボネート樹脂等のプラスチック材料からなる基板が例示できる。反射防止膜には、フッ化マグネシウム膜を使用することができる。単層のフッ化マグネシウム膜や、他の誘電体材料と組み合わせた多層構造を反射防止膜として用いることができる。なお、単層フッ化マグネシウムを用いるのがコスト的に有利である。
【００１３】
シリコン酸化膜には、二酸化シリコン酸化膜、一酸化シリコン酸化膜、或いは、ＳｉＯｘ（１＜ｘ＜２）を使用することができる。シリコン酸化膜は、シリコン酸化物をターゲットとしたスパッタリング法や、シリコン酸化物或いはシリコン基板をターゲットとした酸素雰囲気中の反応性スパッタリング法により作成することができる。また、シランガスと酸素ガスを用いたＣＶＤ法、或いはプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を作成することができる。
【００１４】
また、表示パネルと透光性基板の間に透光性接着剤を充填することができる。透光性接着剤として、ＵＶ硬化型接着剤、可視光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤或いは透明性接着シートを使用する。透光性接着剤の屈折率を、透光性基板や表示パネルの表面材料の屈折率と近似させることにより、表示パネルから出射する表示光の、透光性基板の表面や表示パネルの表面における反射損を低減させることができる。また、透光性基板と表示パネルが透光性接着剤により一体化するので、表示パネルの耐衝撃性が向上する。
【００１５】
また、シリコン酸化膜表面の水に対する接触角を８０°〜１８０°の範囲とする。これにより、透光性基板の表面を撥水性に変換し、指紋や汗、或いは油膜が付着し難くなる。例えば、反射防止膜としてフッ化マグネシウムが露出している場合は、水に対する接触角は３０°以下である。この表面にシリコン酸化膜を形成することにより、撥水性の表面に変換することができ、汚れを付着し難くすることができる。また、シリコン酸化膜の表面の鉛筆硬度を６Ｈ〜９Ｈの範囲とする。これにより、表示面が高硬度となるので、傷がつきにくい。シリコン酸化膜表面の水に対する接触角を８０°〜１８０°の範囲とし、かつ表面の鉛筆硬度を６Ｈ〜９Ｈの範囲としてもよい。
【００１６】
また、フロントプレートを構成する透光性基板と表示パネルの間に静電容量結合方式のタッチパネルを配置することができる。これにより、表示面側から情報を入力することが可能となる。特に静電容量結合方式のタッチパネルは、タッチパネルの内部に空気層等の表面を有しないので、表示装置に適用した場合に表示光の反射損失を低減させることができる。
【００１７】
以下、本発明を各実施例に基づいて具体的に説明する。表示パネルとして液晶パネルを用いた実施例である。基本的に、同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本実施例の表示装置のフロントプレートを模式的に示す断面図である。透光性基板１の表面に、反射防止膜２が形成され、その上の表面にシリコン酸化膜３が形成された構成である。透光性基板１としてガラスを使用した。反射防止膜２は、スパッタリング法によりフッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）を単層形成した。シリコン酸化膜３は、二酸化シリコン膜をスパッタリング法により１０５０Å堆積した。なお、シリコン酸化膜３の膜厚はこれに限定されない。可視光の波長の約１／２以下、例えば２０００Å以下から数１００Åとすることができる。
【００１９】
シリコン酸化膜３が形成された側の表面の透過率を測定したところ、可視光において９８．５％であった。シリコン酸化膜３を堆積する前の反射防止膜２を形成したときの透過率が９６．１％であった。従って、シリコン酸化膜３を形成したことにより透過率が２．４％向上した。シリコン酸化膜３の表面は、鉛筆硬度が６Ｈ以上となった。そのために、傷がつきにくい表面とすることができた。
【００２０】
また、シリコン酸化膜３の表面の濡れ性について、水に対する接触角が９８°、オレイン酸に対する接触角が６１°であった。シリコン酸化膜３を堆積する前のフッ化マグネシウム膜からなる反射防止膜２の接触角は、水に対して２４°、オレイン酸に対して２０°であった。即ち、シリコン酸化膜３を堆積することにより、撥水性の表面に変換させることができた。
【００２１】
図２に、本実施例の液晶表示装置１０の断面構成を模式的に示す。図示するように、液晶表示装置１０は、透光性基板１、液晶パネル１２及びバックライト１５を備えている。液晶パネル１２は、ガラスからなる上基板４と下基板５の間にシール材７を用いて液晶層６を封入した構成であり、上基板４の外表面に上偏光板８が、下基板５の外表面に下偏光板９が貼り付けられている。下基板５は上基板４より突出し、その突出部の内表面側には液晶層６を駆動するためのドライバーＩＣ１３が実装され、更に、ドライバーＩＣ１３に駆動信号を伝達するためのフレキシブルコネクタ１４が接続されている。
【００２２】
透光性基板１と液晶パネル１２とは、透光性接着剤１６により接着されている。透光性接着剤１６として、ＵＶ硬化型又は可視光硬化型の接着剤を使用した。ＵＶ硬化型や可視光硬化型の接着剤は、熱硬化型接着剤と比較して、加熱する必要がなく硬化収縮率も小さいので、上下偏光板８、９の劣化や硬化収縮により液晶層６に加わる応力を低減させることができる。光硬化型の接着剤に熱硬化型の接着剤を添加した透光性接着剤１６を用いることもできる。液晶パネル１２が透光性接着剤１６により透光性基板１に固定されることになるので、液晶パネル１２の耐衝撃性が向上する。
【００２３】
ここで、透光性接着剤１６の屈折率を、例えば１．５０〜１．５５に設定する。透光性接着剤１６の屈折率を透光性基板１や上偏光板８に近似させることにより、透光性基板１の下面と透光性接着剤１６との間の界面や、上偏光板８と透光性接着剤１６との間の界面における光の反射損を低減させることができた。
【００２４】
なお、図２において、液晶パネル１２は上下を反転してもよい。液晶パネル１２は単純マトリックス型液晶パネルや各画素にＴＦＴ素子を形成したアクティブマトリックス型液晶パネルであってもよく、液晶の種類も問わない。また、下部にバックライト１５を設置しているが、バックライト１５と液晶パネル１２との間に、バックライト１５から照射される光の方向を制御するための拡散板やプリズムシートを挿入することができる。また、バックライト１５として、ＥＬ発光シートや、端部にＬＥＤを設置し、導光板により上方向に光を導くタイプを使用することができる。
【００２５】
また、図２では、上偏光板８が上基板４の上に貼り付けられた構造であるが、上偏光板８を透光性基板１の液晶パネル１２側の表面に貼り付けるようにしてもよい。また、防眩用の１／４波長板を上偏光板８の表面又は透光性基板１の液晶パネル１２側の表面に設置することができる。
【００２６】
液晶表示装置１０を上記のような構成とすることにより、透光性基板１の表示視認側表面の反射損失が低減し、また、液晶パネル１２と透光性基板１との間に空気層が介在させず、かつ、透光性接着剤１６の屈折率を両基板の屈折率に近似させたので、液晶パネル１２から出射した表示光の反射損失を大幅に低減させることができた。また、液晶表示装置１０の露出面を撥水性の表面としたことにより、指紋等が付着し難くなった。また、指紋等が付着した場合でも目立たなくなった。更に、シリコン酸化膜３の鉛筆硬度を６Ｈ以上としたので、露出面に傷等がつき難くすることができた。
【００２７】
本実施例では、透光性基板１をフロントプレートの構成要素として説明しているが、タッチパネルを構成する透光性基板であっても基本的に同一である。この場合の液晶表示装置の構成を図３に模式的に示す。前述と同様に、タッチパネルやタッチスイッチなどの入力素子１１を構成する透光性基板の観察者側に反射防止膜２と防汚用のシリコン酸化膜３を順に形成し、この透光性基板を液晶パネルに透光性接着剤１６により貼り付けている。
【実施例２】
【００２８】
本実施例に係る液晶表示装置１０の断面構成を図４に模式的に示す。図２の液晶表示装置１０と異なる部分は、液晶パネル１２とフロントプレートを構成する透光性基板１との間に静電容量結合方式のタッチパネルが挿入されている点である。その他の構成は、図２の構成と同様なので、説明を省略する。
【００２９】
透光性基板１とタッチパネル１７は透光性接着剤１６により接着され、同様に、タッチパネル１７と液晶パネル１２も透光性接着剤１６により接着されている。静電容量型のタッチパネル１７は、ガラス等の透明基板の表面に透明導電膜が形成されている。透明導電膜が形成された表面と反対側の表面を利用者が指等により触れると、触れた部分と透明導電膜との間の容量が変化する。この容量変化に伴う電流変動を２次元的に検出して、指等が触れた位置を算出する。従って、抵抗膜方式のタッチパネルと異なり、空気層を介在させる必要がないので、薄型でかつ表面での光の反射損失が少ないタッチパネルを組み込むことができる。
【００３０】
この場合も、透光性接着剤１６の屈折率とタッチパネルのガラス基板の屈折率を近似させることにより、タッチパネルの表面における光の反射損が低減できる。また、透光性基板１の表面には反射防止膜２と、その上に防汚膜としてのシリコン酸化膜３を形成しているので、指紋等が付着し難く、表示が見難くなることを防止することができる。
上述した各実施例の構成のように、外部に露出する透光性基板の表面に反射防止膜とシリコン酸化膜を順に形成することにより、表面に汚れが付着し難くなるとともに、付着しても汚れが目立たなくなり、表示が見難くなることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の表示装置に使用する透光性基板の模式的な断面図である。
【図２】本発明の表示装置の模式的な断面図である。
【図３】本発明の表示装置の模式的な断面図である。
【図４】本発明の表示装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  透光性基板
２  反射防止膜
３  シリコン酸化膜
４  上基板
５  下基板
６  液晶層
７  スペーサ
８  上偏光板
９  下偏光板
１０  液晶表示装置
１１  入力素子
１２  液晶パネル
１７  静電容量型のタッチパネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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