JP2005189974A

JP2005189974A - 高解像度ディスプレイ対応タッチパネル

Info

Publication number: JP2005189974A
Application number: JP2003427714A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Terasawa; 和雄寺澤; Takeshi Asakura; 剛朝倉
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-07-14
Also published as: WO2005062161A1

Abstract

【課題】アンチニュートンリング処理の施されたタッチパネルであって、且つ表示画面のちらつきを低減することのできる高解像度ディスプレイ対応タッチパネルを提供する。
【解決手段】上側透明絶縁基材２と下側透明絶縁基材４の対向面のうち少なくとも一方にアンチニュートンリング処理として微細な凹凸８を形成してなるタッチパネル１において、上記凹凸８の平均間隔（Ｓｍ）の最頻値をディスプレイの１画素と同等もしくはそれ以下とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、上側透明絶縁基材と下側絶縁基板の対向面のうち少なくとも一方に梨地面が形成されたタッチパネルに関し、とくにタッチパネルを高解像度ディスプレイの前に配置して表示画面のちらつきを低減することのできる高解像度ディスプレイ対応タッチパネルに関する。

従来より、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（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ディスプレイを備えた携帯型電子機器やパソコンの前面に装着され、透視した画面の指示に従いながら表面をペンや指などで押圧することによって各種の操作を行なうことのできる入力装置として、タッチパネル１が広く利用されている。

タッチパネル１は、上側透明絶縁基材４の下面に上側透明電極５が形成された上側電極部材と、下側透明絶縁基材６の上面に下側透明電極７が形成された下側電極部材とが電極間に空気層８を介して対向配置されたものであるが、特許文献１に示すように、上側透明絶縁基材４と下側透明絶縁基材６の対向面のうち少なくとも一方にアンチニュートンリング処理として微細な凹凸８を施したものがある（図３参照）。
実公平８−２８９６号公報

しかしながら、最近の高解像度ディスプレイ（例えば１２０ｐｐｉ以上のディスプレイ）においては、上記アンチニュートンリング処理の施されたタッチパネルを装着すると、表示画面に輝度のばらつきが目立って発生し、ちらつきとして視認性を落とすことがあった。

そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解決し、アンチニュートンリング処理の施されたタッチパネルであって、且つ表示画面のちらつきを低減することのできる高解像度ディスプレイ対応タッチパネルを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の高解像度ディスプレイ対応タッチパネルは、上側透明絶縁基材の下面に上側透明電極が形成された上側電極部材と、下側透明絶縁基材の上面に下側透明電極が形成された下側電極部材とが電極間に空気層を介して対向配置され、且つ上側透明絶縁基材と下側透明絶縁基材の対向面のうち少なくとも一方にアンチニュートンリング処理として微細な凹凸を形成してなるタッチパネルにおいて、上記凹凸の平均間隔（Ｓｍ）の最頻値をディスプレイの１画素と同等もしくはそれ以下とするように構成した。

本発明の高解像度ディスプレイ対応タッチパネルは、以上のような構成からなるので、次のような効果を奏する。

すなわち、上側透明絶縁基材の下面に上側透明電極が形成された上側電極部材と、下側透明絶縁基材の上面に下側透明電極が形成された下側電極部材とが電極間に空気層を介して対向配置され、且つ上側透明絶縁基材と下側透明絶縁基材の対向面のうち少なくとも一方にアンチニュートンリング処理として微細な凹凸を形成してなるタッチパネルにおいて、上記凹凸の平均間隔（Ｓｍ）をディスプレイの１画素と同等もしくはそれ以下とする
ので、凹凸のレンズ効果による輝度のばらつきが近接する画素どうしの間では生じない。つまり、各画素内で輝度のばらつきがそれぞれ生じるため、画素どうしの間では輝度は均一化して看者に認識される。したがって、ディスプレィが高解像度であっても、ちらつきを低減できる。

以下、図を参照しながら本発明について詳細に説明する。

図３に示す高解像度ディスプレイ対応タッチパネルは、上側透明絶縁基材２の下面に上側透明電極３が形成された上側電極部材と、下側透明絶縁基材４の上面に下側透明電極５が形成された下側電極部材とが電極間に空気層６を介して対向配置され、且つ上側透明絶縁基材２と下側透明絶縁基材４の対向面のうち少なくとも一方にアンチニュートンリング処理として微細な凹凸８が形成されている。

タッチパネル１の上側透明絶縁基材２および下側透明絶縁基材４としては、それぞれＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエステルサルフォン）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、又は、ＡＲＴＯＮ（アートン、ＪＳＲ株式会社のノルボルネン系耐熱透明樹脂の登録商標）、ＺＥＯＮＯＲ（ゼオノア、日本ゼオン株式会社のシクロオレフィンポリマーの登録商標）などのプラスチックフィルムが使用できる。また、下側透明絶縁基材４は、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、若しくは強化ガラスなどのガラス板も使用できる。また、上側透明絶縁基材４の上面には、一般にアクリル系ＵＶ樹脂等でハードコート処理が施こされていることが多い（図示せず）。

微細な凹凸８の形成手段としては、フィラーを分散させたインキを作製し、ロールコーターあるいはグラビアコータ等で上側透明絶縁基材２又は下側透明絶縁基材４上にコーテイングするマットコーティング加工が用いられることが多く、上側透明絶縁基材２又は下側透明絶縁基材４上のマットコーティング層中のフィラーの粒径や分散量により、凹凸の程度を制御している。もちろん、エンボス加工その他の凹凸化処理を施すことによって上側透明絶縁基材２および／または下側透明絶縁基材４に微細な凹凸８を形成することも可能であるが、従来より、上側透明絶縁基材２や下側透明絶縁基材４が透明導電膜形成の下地としてハードコートインキをコーティングすることが多く、このハードコートインキ中に上記フィラーを分散させてマットコーティング兼用インキとすればハードコート層の形成とマットコーティング層の形成、すなわち微細な凹凸８の形成とを同時に行なえるため、マットコーティング加工の方がその他の凹凸化処理と比べてコストや効率の面でより好ましい。上記マットコーティング加工で用いるフィラーとしては、ＳｉＯ_２粒子やＡｌ_２Ｏ_３粒子等を使用する。

上側透明電極３および下側透明電極５は透明導電膜よりなる。透明導電膜の材料としては、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、若しくはＩＴＯ等の金属酸化物や、金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム、若しくはパラジウム等の金属の薄膜がある。これらの透明導電膜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、又は、ＣＶＤ法等が用いられる。なお、上記の形成方法によって得られる透明導電膜は非常に薄いため、上側透明絶縁基材２および／または下側透明絶縁基材４の凹凸８に沿って設けられることとなり、その電極表面も凹凸となる。

また、上側電極部材及び下側電極部材のそれぞれには、バスバーや引き回し線等の所定のパターンの回路が形成される（図示せず）。回路の材料としては、金、銀、銅、若しくはニッケルなどの金属あるいはカーボンなどの導電性を有するペーストを用いる。これらの形成方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、若しくはフレキソ印刷などの印刷法、フォトレジスト法、又は、刷毛塗法などがある。

なお、上側電極部材と下側電極部材とは、通常、上側透明電極３または下側透明電極５の表面に形成されたスペーサーによって間を隔てられており、指やペンなどで上側電極部材上から押圧することによりはじめて上側透明電極３または下側透明電極５とが接触し入力が行われる。スペーサーとしては、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。また、上側電極部材と下側電極部材とは両面テープ７や透明粘着剤によって表示領域外のみ貼り合わせられており、タッチパネル１の寸法が小さくこの貼り合わせのみで上側及び下側透明電極間の絶縁を維持出来る場合には、スペーサーを省略してもよい。

本発明の特徴は、上側透明絶縁基材２と下側透明絶縁基材４の対向面のうち少なくとも一方にアンチニュートンリング処理として形成した、上記微細な凹凸８の平均間隔（Ｓｍ）をディスプレイの１画素と同等もしくはそれ以下とすることにある。

ここで、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）とは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さｌだけ抜き取り、１つの山及びそれに隣り合う１つの谷に対応する平均線の長さの和を求め、平均値をミリメートル（ｍｍ）で表したものを指す（図６参照）。

また、画素９，９０，９１とは、表示のための基本単位である。液晶パネルでは、ＲＧＢ（赤、緑、青）３点をまとめて１画素と言う（電子情報技術産業協会（JEITA）規格）。解像度の高いディスプレイでは１画素が小さくなり、高解像度といえば、一般的には１００ｐｐｉ（ = ｐｉｘｅｌｐｅｒｉｎｃｈ：１インチ当たりの画素数。値が大きいほど解像度が高い。）以上とされている。

従来技術においては、高解像度ディスプレイの前にアンチニュートンリング処理の施されたタッチパネルを装着した場合、アンチニュートンリング処理の凹凸の平均間隔（Ｓｍ）はほとんどの箇所でディスプレイの１画素を上回るようになっている。例えば、従来のアンチニュートンリング処理のサンプルについて、２５点の表面粗測定を行ない、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）を測定したところ、図４に示すような分布結果が得られた。Ｓｍの一番頻度の高いところは、１５０μｍ付近である。解像度が２２６ｐｐｉの高解像度ディスプレイを配置したとすると、この１画素は１１２μｍとなる（図４中の縦線部分）。

このように凹凸の平均間隔（Ｓｍ）がディスプレイの１画素を上回るということは、図５に示すようにＳｍのサイズが複数の画素９，９０，９１にまたがっていることを示す。ところで、タッチパネル１内に入射した光は、その後、タッチパネル１の上側透明絶縁基材２および／または下側透明絶縁基材４の対向面に形成された微細な凹凸８を透過する際に凸面又は凹面に対して斜め方向から入射することにより屈折をする（レンズ効果）。このとき、凸部分では出光が密となり、凹部分では出光が疎となり、輝度にばらつきが生ずる。そして、Ｓｍのサイズが複数の画素９，９０，９１にまたがっているような場合、このばらつきは、その間隔が広いために近接する画素９，９０，９１どうしの間で生じ、看者にちらつきとして認識されてしまう。

これに対して、本発明は、上記微細な凹凸８の平均間隔（Ｓｍ）の最頻値をディスプレイの１画素と同等もしくはそれ以下とするものである。例えば、本発明のアンチニュートンリング処理のサンプルについて、２５箇所で表面粗さ測定を行ない、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）を測定したところ、図１に示すような分布結果が得られた。Ｓｍの一番頻度の高いところは、９０μｍ付近である。解像度が２２６ｐｐｉの高解像度ディスプレイを配置したとすると、この１画素は図１中の縦線部分になる。つまり、図２に示すようにＳｍのサイズが一つの画素９内に収まる。したがって、凹凸８のレンズ効果によって輝度にばらつきが生じたとしても、このばらつきは、間隔が狭いために各画素９内でそれぞれ生じることになる。この結果、看者にはちらつきとして認識されない。なお、ディスプレイの１画素は、そのサイズを超えて１．３倍までを上記同等の範囲とできる。また、アンチニュートンリングの効果が得られる範囲であれば、凹凸８の平均間隔（Ｓｍ）をどこまでも小さくしてよい。

厚み１００μｍのＰＥＴフィルムを下側透明絶縁基材として用い、その上面に粒径２μｍのＳｉＯ_２を分散させたアクリル系樹脂をロールコーターで厚み５μｍになるようにマットコーテイングして微細な凹凸を形成し、その上に厚み２０ｎｍのＩＴＯ膜からなる下側透明電極をスパッタリングにて形成して下側電極部材とした。また、厚み１８８μｍのＰＥＴフィルムを上側透明絶縁基材として用い、その下面にアクリル系樹脂をロールコーターで厚み２〜３μｍでコーテイングし、そのコーティング層上に厚み２０ｎｍのＩＴＯ膜からなる上側透明電極をスパッタリングにて形成して上側電極部材とした。次いで上側電極部材と下側電極部材に所定のパターンの回路をスクリーン印刷にて形成した後、上側電極部材と下側電極部材とを電極間に空気層を介して対向配置させ、両者を周縁部において両面テープにて接着し、両電極間のアンチニュートン処理の施されたタッチパネルを得た。

上記下側透明絶縁基材の微細な凹凸は、表面粗さ形状測定機（株式会社東京精密製サーフコム５７０Ａ）にて表面粗さ測定を行ない、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）を２５箇所で測定したところ、Ｓｍの一番頻度の高いところは、９０μｍ付近であった。このタッチパネルを解像度が２２６ｐｐｉの高解像度ディスプレイ（１画素は１１２μｍ）の前に配置したところ、ちらつきが生じにくいものであった。

本発明に係る高解像度ディスプレイ対応タッチパネルの一実施例について、使用する透明絶縁基材に形成された凹凸の平均間隔（Ｓｍ）を測定した結果を示す図である。本発明に係る高解像度ディスプレイ対応タッチパネルの一実施例について、透明絶縁基材の凹凸の平均間隔（Ｓｍ）とディスプレイの画素との関係を示す模式図である。アンチニュートンリング処理の施されたタッチパネルの一例を示す断面図である。従来のタッチパネルの一例について、使用する透明絶縁基材に形成された凹凸の平均間隔（Ｓｍ）を測定した結果を示す図である。従来のタッチパネルの一例について、透明絶縁基材の凹凸の平均間隔（Ｓｍ）とディスプレイの画素との関係を示す模式図である。凹凸の平均間隔（Ｓｍ）の定義について説明する図である。

符号の説明

１タッチパネル
２上側透明絶縁基材
３上側透明電極
４下側透明絶縁基材
５下側透明電極
６空気層
７両面テープ
８凹凸
９画素
９０画素
９１画素

Claims

上側透明絶縁基材の下面に上側透明電極が形成された上側電極部材と、下側透明絶縁基材の上面に下側透明電極が形成された下側電極部材とが電極間に空気層を介して対向配置され、且つ上側透明絶縁基材と下側透明絶縁基材の対向面のうち少なくとも一方にアンチニュートンリング処理として微細な凹凸を形成してなるタッチパネルにおいて、上記凹凸の平均間隔（Ｓｍ）の最頻値をディスプレイの１画素と同等もしくはそれ以下とすることを特徴とする高解像度ディスプレイ対応タッチパネル。