JP3779515B2 - タッチパネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防眩性を有するタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タッチパネルは、例えば、極薄ガラス（下側面状部材）と可撓性の透明樹脂フィルム（上側面状部材）の各対向面に抵抗層を形成すると共に、双方の面状部材をスペーサを介して一定の間隔で対向配置して構成される。当該透明樹脂フィルムの表面を入力ペンなどにより押圧すると、一定の間隙をおいて対向配置されていた上下の抵抗膜が当該押圧された部分で接触し、これによりそれぞれの抵抗膜に接続された電極間の抵抗値が変動するので、この抵抗値を検出することにより、当該押圧位置の位置情報を得ることができる。
【０００３】
このような入力端末としてのタッチパネルについて、その用途の拡大に伴って、今までにない付加価値が要求されてきている。特に、液晶表示板と組み合わされ、カーナビゲーション装置や携帯型パーソナルコンピュータなど屋外で使用する装置に使用される場合には、外光のタッチパネルでの反射により液晶表示板の表示内容の視認性が低下するのを防ぐために、上側面状部材の表面に偏光板を積層することにより防眩性を持たせている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような偏光板は、通常、樹脂フィルムを加工して形成されており、このように偏光性を持たせるに適した樹脂フィルムは、その熱線膨張係数が下側面状部材であるガラスに比べて８〜９倍も大きいという物理特性を有している。
【０００５】
上下面状部材の素材の熱線膨張係数に大きな差があると、温度上昇に伴って、偏光板を含めた上側面状部材が全体的に外側に浮いてしまい、見栄えが大変悪くなる上に、下側面状部材との間隔が大きくなるので、タッチパネルを動作させるために必要な押圧力が増大し、操作性が大変悪くなってしまう。最近は、液晶表示板の大型化に伴って、タッチパネルも大型化される傾向にあり、このような場合には、ますます上側面状部材の浮きが大きくなって操作性の劣化も著しくなる。
【０００６】
上記問題を解消するため、本願出願人は、偏光板の表面に当該偏光板よりも熱線膨張率の小さな樹脂フィルムを積層して当該偏光板の膨らみを押さえ込むように構成することを考案した。当該膨らみ防止フィルムとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用して実験したところ、温度の上昇に伴って偏光板が膨張しようとしても、膨らみ防止フィルによりその膨らみが阻止され、良好な操作性を維持することができるようになった。
【０００７】
ところが、このような積層構造においても、環境温度が０°Ｃ以下まで下がると操作性が劣化することが判明した。しかも、タッチパネルを装着された携帯用パーソナルコンピュータなどの装置の軽量化の要請により、タッチパネルのガラス基板をさらに薄くすることが望まれており、そうするとますます低温時における操作性が劣化することが分かった。これは、低温により上側面状部材の特に偏光板が大きく収縮するため、極薄化により剛性が小さくなったガラス基板が外側に膨らんで抵抗膜間の間隙が拡大するためであると考えられる。
【０００８】
タッチパネルを装着した携帯装置は、携帯が容易であるが故にどのような環境化で使用されるか予想がつかず、寒冷地の屋外においては、０°Ｃ以下の低温下で使用されることも十分考えられるので、当該低温下でも良好な操作性が確保されることが望ましい。
このような下側面状部材の極薄化よって生じる低温環境化における操作性の劣化は、上側面状部材に偏光板以外の熱線膨張係数の大きな樹脂フィルムを使用するような場合でも同様に生じるものである。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、下側面状部材の厚さを薄くしても、低温の環境下において操作性が劣化することがないタッチパネルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の面状部材と、第１の面状部材より可撓性の大きな第２の面状部材がスペーサ部材を介して一定間隔をおいて対設され、第２の面状部材への押圧位置を位置情報として取得するためのタッチパネルにおいて、前記第２の面状部材の前記第１の面状部材と反対側の面には、第２の面状部材より熱線膨張係数の小さな樹脂フィルムが積層され、前記第１の面状部材の前記第２の面状部材と反対側の面の全部もしくは一部に、第１の面状部材よりも熱線膨張係数が大きく、かつ偏光性を有しない補強部材が積層されてなることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、上記第２の面状部材に、第１の面状部材より熱線膨張係数の大きな偏光板が含まれており、前記補強部材の熱線膨張係数は、前記偏光板の熱線膨張係数とほぼ等しいことを特徴としている。
ここで、上記第１の面状部材は、厚さが０．４ｍｍ以上１．８５ｍｍ未満のガラス板であることが望ましい。
【００１２】
また、上記補強部材は、トリアセチルアセテート、ポリカーボネイト、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリビニルアルコール、ノルボルネン系樹脂およびオレフィン系樹脂のうち少なくとも１種類の樹脂フィルムからなることが望ましい。
さらに、上記樹脂フィルムからなる補強部材の厚さは、５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲であることが望ましい。
【００１４】
【実施の形態】
以下、本発明のタッチパネルに係る実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
（タッチパネルの全体構成）
図１は、本実施の形態に係るタッチパネルの斜視図である。
【００１５】
図１に示すようにタッチパネル１００は、上側面状部材１１０と下側面状部材１３０をスペーサ１４０を介して積層することにより構成される。
上側面状部材１１０は、タッチパネル１００において操作者からの指や入力ペンを用いた入力を受け付ける側の透明かつ可撓性を有する面状部材であり、後述するように複数枚の樹脂フィルムを積層して構成される。また、１２０は、内部の電極と接続されるコネクタ部である。
【００１６】
図２は、図１のタッチパネル１００の分解図である。
同図に示すようにスペーサ１４０は、コネクタ部１２０を装着する部分と、これと反対側のコーナの切除部１４１を除いて連続したフレーム状に形成されており、その素材としては、ＰＥＴフィルムなどが使用される。このスペーサ１４０の両面に接着剤が塗布され、上側面状部材１１０と下側面状部材１３０がその周縁部において貼着される。なお、切除部１４１では、スペーサ部材が介在しないため、上側面状部材１１０と下側面状部材１３０間に隙間ができることになるが、これは内部の空気抜き穴として作用するものである。すなわち、環境温度の変化に伴って上側面状部材１１０と下側面状部材１３０の間に介在する空気が膨張・収縮するが、当該空気抜き穴を介して空気が外部と流通することにより内圧と外圧とを常に等しくできるので、内部空気の熱膨張により内圧が外圧より高くなって操作性が劣化するような不都合がなくなる。タッチパネル１００が大きなサイズになればなるほど内部空間の容量も大きくなり、温度変化に伴って出入りする空気量も多くなるので、この場合には別のコーナ部におけるスペーサ部材を一部排除して空気抜き穴の数を増やすようにすればよい。
【００１７】
スペーサ１４０より内側の上側面状部材１１０と下側面状部材１３０の隙間には、ドット状スペーサ１６０が、所定の間隔をおいて設けられており、上記フレーム状のスペーサ１４０と協働して、上下面状部材１１０、１３０の対向面の間隔がほぼ均一に１００μｍ程度に保たれるようになっている。
上側面状部材１１０のうち、下側面状部材１３０に対向する側の主表面には、ＩＴＯ（indium tin oxide：インジウム−すず酸化物）で形成される抵抗膜１１１が、スパッタリング等により略全面に形成されている。また、抵抗膜１１１の対向する２側辺には電極１１２が設けられている。そして、前記主表面の残余の領域であってコネクタ部１２０と対向する部位には、コネクタ部１２０側の一対の接続電極１２２、１２２と接続するための一対の電極端部１１４、１１４が形成され、この電極端部１１４、１１４と前記抵抗膜１１１の２側辺に設けられた電極１１２、１１２との間が配線パターン１１３，１１３で接続されている。
【００１８】
下側面状部材１３０は、極薄ガラスであり、上側面状部材１１０に対向する側の主表面には、同じくＩＴＯからなる抵抗膜１３１がスパッタリング等により略全面に設けられている。抵抗膜１３１の対向する２側辺であって、前記上側抵抗膜１１１に形成された電極１１２，１１２の対向方向と直交する方向の側辺には、電極１３２、１３２が形成されている。そして、前記主表面の残余の領域には、上側面状部材１１０と同様、コネクタ部１２０側の一対の接続電極１２３、１２３と接続する一対の電極端部１３４、１３４が形成され、この電極端部１３４、１３４と前記抵抗膜１３１の２側辺に設けられた電極１３２、１３２とを接続する配線パターン１３３，１３３が形成されている。
【００１９】
コネクタ部１２０は、ＰＥＴやポリイミドなどからなるフィルム素材に、銀を素材とする４本のフレキシブルワイヤ１２９を挟み込んで成る接続用ケーブル１９０の一方の端部であり、前記上下面状部材１１０，１３０の電極端部１１４、１１４、１３４、１３４と接続される接続電極１２２、１２２、１２３、１２３を上下表面に露出形成し、前記フレキシブルワイヤ１２９の終端をこの接続電極１２２、１２２、１２３、１２３と接続した構成となっている。
【００２０】
４本のフレキシブルワイヤと４つの接続電極とを分割せずに１つのコネクタ部に集約するのは、材料費と工数との両面からコストを抑制するためである。
タッチパネルを組み立てた状態においては、上側接続電極１２２、１２２は上側電極端部１１４、１１４と、下側接続電極１２３、１２３は下側電極端部１３４、１３４と、それぞれ接着されている。この部分の接着は、各取り出し部の共通の素材である銀にカーボンを混練りした導電性ペーストを付着させた上で、両側から熱圧着することにより行われる。
【００２１】
なお、コネクタ部１２０の上下接続電極１２２，１２３の間には、切れ込み１２１が設けられ、これにより上下面状部材１１０，１３０の膨張率の差から生じる応力を解消するようにしている。すなわち、温度上昇により面状部材の膨張が起こると、この上下二つの面状部材に膨張が生じるが、この切れ込み１２１を設けることにより、上側面状部材１１０と下側面状部材１３０との熱膨張量の差に基づいてコネクタ部１２０に作用する応力を吸収することが可能となり、広い温度範囲で使用してもこの部分で接触不良や断線を起こしにくいという効果が得られる。
【００２２】
（タッチパネル１００の積層構造）
図３は、上記タッチパネル１００の積層構造を示す部分拡大断面図であり、説明の便宜上、このタッチパネル１００が装着される液晶表示板２００の積層構造も合わせて示している。
同図に示すように上側面状部材１１０は、外側から順に、膨らみ防止フィルム１０１、偏光板１０２、λ／４位相差板１０３および光等方性フィルム１０４を図示しない接着剤により貼り合わせて積層することにより構成されており、最下層の光等方性フィルム１０４に上記抵抗膜１１１が形成される。
【００２３】
なお、本実施の形態では、膨らみ防止フィルム１０１としてＰＥＴフィルムが使用されている。
また、下側面状部材１３０は、ガラス板１３５の裏面に補強フィルム１３６を接着剤により全面に貼り合わして構成される。上述のように下側面状部材１３０の、上側面状部材１１０との対向面にも抵抗膜１３１が形成されており、上側面状部材１１０と下側面状部材１３０がドット状スペーサ１６０を介して対向配置されることにより、抵抗膜１１１と抵抗膜１３１の間隔が最適な状態になるように保持される。
【００２４】
次の表１に、本実施の形態のタッチパネル１００における各積層材料の厚さ、およびその熱線膨張係数の大きさを示す（但し、補強フィルム１３６の材料と厚さについては、後述の表２で説明する）。
【００２５】
【表１】

【００２６】
ここで、偏光板１０２は、ヨウ素や二色性染料などの二色性色素を吸着配向させたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の延伸フィルムに、保護フィルムとしてのトリアセチルアセテート（ＴＡＣ）フィルムを上下から挟み込むようにして貼り合わせて形成したものを使用している。本実施の形態に使用したものは、ＰＶＡフィルムの厚さが２０μｍ、ＴＡＣフィルムの２枚分の厚さが１１０μｍ（＝５５μｍ×２）であり、薄いＰＶＡフィルムが厚いＴＡＣフィルムの膨張に依存して伸びるので、偏光板１０２全体の熱線膨張係数も、ＴＡＣフィルムの熱線膨張係数（５．４×１０-5ｃｍ／ｃｍ／°Ｃ）にほぼ等しくなる。
【００２７】
また、λ／４位相差板１０３は、ポリカーボネイト（ＰＣ）フィルムを素材にして形成されたものを使用している。
光等方性フィルム１０４は、入射する全ての光に対して偏光性を有しない樹脂フィルムであり、本実施の形態では、脂肪族環状構造を有するノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂で
あって、具体的にはＪＳＲ社製のアートンフィルム（「アートン」は、同社の登録商標）を使用している。当該樹脂フィルムは、透明性や表面硬度および耐熱性の点で優れており、タッチパネルに適するものである。
【００２８】
補強フィルム１３６は、通常の偏光性を有しないＴＡＣフィルムやＰＣフィルムからなっており、その作用については後述する。
さて、表１を見ても分かるように、偏光板１０２やλ／４位相差板１０３、光等方性フィルム１０４の各熱線膨張係数は、下側面状部材であるガラスのそれに比較して、ほぼ８〜９倍にもなるため、温度が上昇するとその膨張量もガラスに比べて非常に大きなものとなる。上側面状部材１１０と下側面状部材１３０は、その周縁部においてスペーサ１４０を介してしっかりと固着されているので、そのままでは、上側面状部材１１０の熱膨張による伸び量が上方に逃げて浮いてしまうため、温度上昇に伴って「膨らみ」が生じ、見栄えや操作性が劣化してしまう。そこで、上側面状部材１１０の最上面に、熱線膨張係数が偏光板１０２や光等方性フィルム１０４などよりも小さなＰＥＴフィルムを膨らみ防止フィルム１０１として使用することにより、高温の環境下であっても、ほとんど「膨らみ」が発生しないように構成している。
【００２９】
ところが、このように構成することにより反対に０°Ｃ以下の低温では、操作性の劣化が生じるようになった。すなわち、上側面状部材１１０を構成するフィルムのうち偏光板１０２、λ／４位相差板１０３の素材となるＴＡＣフィルムやＰＣフィルムの熱線膨張係数が、表面の膨らみ防止フィルム（ＰＥＴフィルム）１０１よりも大きいため、低温時において、膨らみ防止フィルム１０１より下層のフィルムの方が大きく収縮し、上側面状部材１１０全体が上側にわずかに湾曲すると共に、上側面状部材１１０全体の長さも収縮する。ところが、ガラス板１３５の熱線膨張係数は非常に小さいため上側面状部材１１０ほどには収縮せず、また７００μｍという薄さのため剛性が小さいので、ガラス板１３５が外側に撓んで張り出してしまう結果となる。
【００３０】
図４（ａ）は、このときのタッチパネル１００の縦断面をやや誇張して模式的に示した図であり、便宜上、抵抗膜１１１，１３１などは図示を省略している。同図に示すようにタッチパネルの特に中央部の上側面状部材１１０とガラス板１３５の間隙の幅ｄ１が大きくなると共に、ガラス板１３５の撓みが元の状態に復元しようとする力により上側面状部材１１０に加わる張力が大きくなるため、当該タッチパネル１００を動作させるため大きな押圧力が必要となり操作性が極めて劣化してしまう。
【００３１】
そこで、ガラス板１３５の外側の全面にガラス板１３５よりも熱線膨張係数の大きなフィルムを補強フィルム１３６として貼着したところ、低温環境化における操作性が大幅に改善された。
次の表２にその比較実験例を示す。
【００３２】
【表２】

【００３３】
この実験に用いられたタッチパネル１００の補強フィルム１３６を除く各層の素材と厚さは、表１に示したものとと同様であり、タッチパネル１００のサイズは、２６０ｍｍ×２０５ｍｍ（１２．１インチ）である。
また、この実験は、−２０°Ｃ、０°Ｃ、２０°Ｃ、４０°Ｃの環境温度のもとで、１時間放置した状態で実行された。
【００３４】
同表における「○」「△」「×」の記号は、操作性の評価を示している。この操作性の評価は、通常の入力ペン（ポリアセタール製、ペン先Ｒ０．８ｍｍ）の先端をタッチパネルの表面に当てて重量を加え、当該タッチパネルが作動するのに必要な重量の大きさ（以下、「作動重量」という。）により表すことができ、作動重量が小さいほど操作性がよくなる。本実験では、作動重量が１００ｇ未満のものを「○」、１００ｇ以上２００ｇ未満のものを「△」、作動重量が２００ｇ以上のものを「×」の不良として評価している。「×」の場合には、操作性が非常に悪くなり、製品価値がほとんどなくなる。
【００３５】
さて、同表２に示すように補強フィルム１３６がない場合には、−２０°Ｃの環境化では「×」であり、０°Ｃのときでも「△」となって操作性が大変悪いが、補強フィルム１３６として厚さ８０μｍのＴＡＣフィルムもしくはＰＣフィルムをガラス板１３５の裏面に貼着した場合には、−２０°Ｃで「△」、０°Ｃで「○」と改善され、さらにそれぞれのフィルムを２枚重ねて厚さを倍の１６０μｍにして実験を行うと、操作性がさらに改善されて−２０°Ｃにおいても「○」の評価を得ることができた。
【００３６】
これは、次のような理由による。
すなわち、ガラス板１３５に裏面にそれより熱線膨張係数の大きなフィルムを貼ることにより、低温時における上側面状部材１１０の収縮によりガラス板１３５が外側に撓むのではなく、強制的に内側に撓ませることができるようになって抵抗膜１１１と１３１の間隔がそれほど広がらなくなるのである。
【００３７】
図４（ｂ）は、このときのタッチパネルの縦断面をやや誇張して模式的に示した図であり、図４（ａ）同様、抵抗膜１１１，１３１などは図示を省略している。同図に示すように上側面状部材１１０が収縮してガラス板１３５が外側に撓もうとしても、裏面の補強フィルム１３６がガラス板１３５より大きく収縮するため外側に撓むことができず、内側に撓まざるを得ない。これにより、上側面状部材１１０とガラス板１３５の湾曲方向が同じになって、上側面状部材１１０とガラス板１３５の間隙の幅ｄ２が常温時とほとんど変わることがなくなり、操作性を良好に維持することができるのである。
【００３８】
このようにガラス板１３５を内側に上側面状部材１１０と同程度に曲げるという観点から見れば、補強フィルム１３６の熱線膨張係数は、上側面状部材１１０のうち一番熱線膨張係数の大きな素材とほぼ同レベルであることが望ましい。通常、偏光板の保護フィルムとして使用されるＴＡＣや、λ／４位相差板の素材として使用されるＰＣの熱線膨張係数が非常に大きく（表１参照）、それと同レベルの熱線膨張係数を有するものとして、他にポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリビニルアルコール、ノルボルネン系樹脂（上述のアートンフィルムを含む）、オレフィン系樹脂などがある。これらの所定の厚さの樹脂フィルムを１枚、場合によっては２枚以上積層して補強フィルム１３６とすればよい。複数枚を積層する場合には、それぞれ異なる種類のフィルムを積層してもよいが、それらの熱線膨張係数の差がある場合には外側に向かって熱線膨張係数が大きくなるように積層すれば、ガラス板１３５を内側に撓ませる力をより効果的に発生させることができるであろう。
【００３９】
なお、原理的には、ガラス板１３５よりわずかでも熱線膨張係数が大きければ、低温時にガラス板１３５を内側に撓ませる効果がそれなりに生じ、補強フィルム１３６を使用しない場合に比べて操作性改善の効果がある程度は得られるのであるから、補強フィルム１３６として使用する素材は、上述のものには限定されない。
【００４０】
また、熱線膨張係数が大きくて補強フィルム１３６の厚さがあまり薄くなると、ガラス板１３５が外側に撓もうとする力が優ってしまうので、ある程度の厚みが必要である。表１で、ＴＡＣフィルム、ＰＣフィルムとも、厚さ８０μｍでは−２０°Ｃでは評価が「△」となっているが、厚さを１６０μｍにすると「○」に改善されるのは、このような理由による。ただ、この補強フィルム１３６を余り厚くすると、今度は、真夏に駐車された自動車内のように６０°Ｃや７０°Ｃの高温の環境化に置かれたときに、補強フィルム１３６の延びにより熱応力が大きくなり、タッチパネル１００が反って、最悪の場合にはガラス板１３５を破損するおそれもあるので、厚くするとしても上限がある。
【００４１】
このような補強フィルム１３６の最適な厚さは、偏光板１０２やλ／４位相差板１０３に使用されるフィルムの熱線膨張係数、ガラス板１３５の厚さ、補強フィルム１３６の熱線膨張係数およびタッチパネル１００の大きさなどを勘案して、各環境温度において、ガラス板１３５に加わる上側面状部材１１０による熱応力と補強フィルム１３６による熱応力のバランスを考慮しつつ決定され、具体的におよそ５０μｍ以上で２００μｍ以下の範囲内のものが使用される。
【００４２】
また、ガラス板１３５は、薄過ぎれば、破損しやすくなる一方、製造コストも高くなるので、０．４ｍｍ程度が下限であり、他方厚過ぎれば、装置の軽量化を実現できないので、少なくとも従来製品で使用していた厚さ１．８５ｍｍ未満であることが望ましい。
なお、補強フィルム１３６は、その周囲の縁部においてしっかりとガラス板１３５に固着されておれば、ガラス板１３５を内側に撓ませる効果が得られると言えるが、ガラス板１３５と補強フィルム１３６との間に空隙ができると、補強フィルム１３６表面で外光が反射するので防眩性の観点から望ましくなく、また、薄いガラス板１３５を壊れにくくするという点からもその全面を接着剤を介してガラス板１３５に貼着してしまう方が好ましい。
【００４３】
さて、図３に戻り、上述のように構成されるタッチパネル１００のすぐ下方には、透過型の液晶表示板２００が配設される。この液晶表示板２００は、液晶セル２０１の上面と下面に偏光板２０２，２０３を配してなる公知の構成であり、偏光板２０２の上面にはさらにλ／４位相差板２０４が貼り合わせてある。
そして、液晶表示板２００の下方には図示しないバックライト用の光源が配されている。
【００４４】
ここで、偏光板１０２,λ／４位相差板１０３、２０４による視認性向上の原理について若干説明しておく。
偏光板１０２は、液晶表示板２００の偏光板２０２と偏光軸が同じになるように配設されており、λ／４位相差板１０３は、その光学軸が、偏光板１０２の偏光軸と４５°の角度をなすように配置されている。
【００４５】
膨らみ防止フィルム１０１表面から入射した外光は、偏光板１０２により直線偏光光となり、さらにλ／４位相差板１０３により円偏光光となる。この円偏光光は、下側面状部材（ガラス板）１３５もしくは液晶表示板２００の表面や抵抗膜１１１、１３１表面で一部反射され、再びλ／４位相差板１０３に入射して直線偏光光となるが、反射の際に位相がπ／２ずれるため、この直線偏光の偏光面は、入射時の直線偏光に対して９０°回転している。したがって、この直線偏光光が偏光板１０２を透過することはない。
【００４６】
そのため、外光がタッチパネル１００内に入射しても内部での反射光が外部に漏れないので、眩しくなく、屋外で使用しても液晶表示板２００で表示された内容をはっきりと視認することができる。
また、液晶表示板２００の表面に取着されたλ／４位相差板２０４の光学軸は、偏光板２０２の偏光軸に対して４５°の角度をなすように配設される。但し、これを通過したバックライトの円偏光光の回転方向が、上記λ／４位相差板１０３を通過した入射光の回転方向とは逆方向になるように設置される。
【００４７】
このようにすることにより、液晶表示板２００の偏光板２０２を通過して直線偏光光となったバックライト光は、λ／４位相差板２０４により円偏光光に変換され、さらにλ／４位相差板１０３を通過するときに直線偏光光に戻るが、上述のようにλ／４位相差板２０４とλ／４位相差板１０３とは、互いの遅相軸を直交させて配置されているので、λ／４位相差板１０３を通過して得られた直線偏光光の偏光面の方向が元に戻って、偏光板２０２を通過した直後の直線偏光光の偏光面の方向と等しくなっている。一方、偏光板１０２と偏光板２０２は、その偏光軸が等しくなるように配設されているので、λ／４位相差板１０３を通過して直線偏光光となったバックライト光の偏光面は、偏光板１０２の偏光軸と平行となり、バックライト光はそのまま偏光板１０２を通過することができる。したがって、防眩性を得るために設けた偏光板１０２、λ／４位相差板１０３によって、バックライト光の透過が妨げられずに外部に放射されるので、バックライトの光源の出力を上げなくても光量不足となることがなく、視認性を十分確保することができる。
【００４９】
（変形例）
本発明の内容は、上記実施の形態に限定されないのは言うまでもなく、以下のような変形例を実施することができる。
（１）上記実施の形態では、λ／４位相差板１０３により、偏光板１０２を透過した直線偏光光を一旦円偏光光に変換することにより、防眩性と視認性を確保する構成にしているが（この構成を、以下「円偏光構成」という。）、このように円偏光構成にしなくても、偏光板さえ備えておれば、ある程度の防眩性・視認性を確保することが可能である。
【００５０】
図５は、この場合のタッチパネル１００の構成を示す部分拡大断面図であり、図３同様、液晶表示板２００の積層構造も合わせて示している。
上側面状部材１１０は、膨らみ防止フィルム１０１、偏光板１０２、光等方性フィルム１０４を図示しない接着剤により貼り合わせて積層することにより構成されており、最下層の光等方性フィルム１０４には、抵抗膜１１１が形成される。この上側面状部材１１０とドット状スペーサ１６０を介して下側面状部材１３０が対向配置され、下側面状部材１３０の対向面にも抵抗膜１３１が形成される。また、ガラス板１３５の裏面には補強フィルム１３６が貼着される。
【００５１】
これは、図３の円偏光構成において、丁度λ／４位相差板１０３を除去した構成となっている。
また、タッチパネル１００のすぐ下方の液晶表示板２００の表面にも、図３におけるλ／４位相差板２０４を配設する必要がなくなる。
タッチパネル１００の偏光板１０２は、液晶表示板２００の偏光板２０２と偏光軸が同じになるように配設されており、液晶表示板２００の偏光板２０２を透過したバックライトからの光は、そのままタッチパネル１００の偏光板１０２を透過することができるので、光量がほとんど低下することなく十分な視認性を確保することができる。
【００５２】
一方、膨らみ防止フィルム１０１から内部に入射した外光は、偏光板１０２により当該偏光軸に平行な偏光面を有する光線のみが通過するので、この段階で外光の入射光量をほぼ１／２に低下させることができ、上記実施の形態における円偏光構成を利用した場合までには及ばないが、ある程度の実用性のある防眩性を得ることができる。
【００５３】
（２）さらに、防眩性、視認性を増すために、膨らみ防止フィルム１０１の表面に公知の表面アンチグレア加工（ＡＧ加工）を施したり、膨らみ防止フィルム１０１の表面に屈折率の異なる多層薄膜を形成して（ＡＲ加工）反射防止効果を得るようにしてもよい。
（３）上記実施の形態では、下側面状部材１３０の基板としてガラス板１３５を用いたが、剛性の大きな樹脂板でも代替可能であり、この場合でもその裏面に当該樹脂板よりも熱線膨張係数の大きな樹脂フィルムが貼着される。
【００５４】
（４）また、上側面状部材に偏光板やλ／４位相差板を含まない通常のタッチパネルの構成であっても、下側面状部材に比べて比較的熱線膨張係数の大きな樹脂フィルムを上側面状部材として使用する場合には、低温時に下側面状部材が外側に撓む問題は起こるので、やはり、下側面状部材の裏面に、これよりも熱線膨張係数の大きい（より望ましくは上側面状部材と熱線膨張係数のほぼ等しい）補強フィルムを積層させることにより、低温時における操作性を良好に維持できる。
【００５５】
（５）上記実施の形態では、補強フィルムをガラス板の裏面の全面に接着剤を介して貼着したが、そもそも補強フィルムは、ガラス板が外側に撓まないようにするため、低温時においてガラス板の外側の面に、内側より大きな張力を発生させることを目的として設けられているのであるから、その効果が得られる限度で、ガラス板の裏面の一部にのみ貼着してもよいし、補強フィルムの形状も帯状もしくは格子状など任意の形状であってもよい。この場合、視覚上、貼着部と非貼着部の区別が付かないように、ことさら透明度の高いフィルムを使用することが望ましいのは言うまでもない。
【００５６】
（６）上記実施の形態においては、上側面状部材と下側面状部材の対向面の全域にそれぞれ抵抗膜を形成するタイプのタッチパネルを示したが、抵抗膜を、上側と下側で直交する方向にそれぞれ短冊状に形成するようなタイプのタッチパネルにも適用があるのはいうまでもなく、およそ上側面状部材と下側面状部材を有して、その対向面の間隙の大きさが操作性に影響を与えるような構成のタッチパネルの全てに本発明は適用できるものである。
【００５７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明は、第１の面状部材と、第１の面状部材より可撓性の大きな第２の面状部材がスペーサ部材を介して一定間隔をおいて対設され、第２の面状部材への押圧位置を位置情報として取得するためのタッチパネルであって、前記第２の面状部材の前記第１の面状部材と反対側の面には、第２の面状部材より熱線膨張係数の小さな樹脂フィルムが積層され、前記第１の面状部材の前記第２の面状部材と反対側の面の全部もしくは一部に、第１の面状部材よりも熱線膨張係数の大きな補強部材が積層される。これにより、高温時においては、第２の面状部材が外側に膨らむのが抑えられ、また、低温時において第２の面状部材が収縮して第１の面状部材に撓ませる力が加わっても、第１の面状部材よりも外側に配された補強部材が当該第１の面状部材よりもより大きく収縮して第１の面状部材を内側に撓ませるように作用する。この結果、軽量化のため第１の面状部材の厚さを薄くしても、高温時および低温時に第１の面状部材と第２の面状部材の対向面がむやみに広がることがなくなり、その操作性を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るタッチパネルの斜視図である。
【図２】上記タッチパネルの構造を示す分解図である。
【図３】上記タッチパネルの積層構造を示す部分拡大断面図である。
【図４】低温環境時におけるタッチパネルのガラス板の状態の撓みの様子を、補強フィルムの有無により比較して示す模式図である。
【図５】タッチパネルの変形例における積層構造を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１００ タッチパネル
１０１ 膨らみ防止フィルム
１０２，２０２，２０３ 偏光板
１０３，２０４ λ／４位相差板
１０４ 光等方性フィルム
１１０ 上側面状部材
１１１，１３１ 抵抗膜
１２０ コネクタ部
１３０ 下側面状部材
１３５ ガラス板
１３６ 補強フィルム
１４０ スペーサ
１６０ ドット状スペーサ
２００ 液晶表示板
２０１ 液晶セル

Claims (5)

1. 第１の面状部材と、第１の面状部材より可撓性の大きな第２の面状部材がスペーサ部材を介して一定間隔をおいて対設され、第２の面状部材への押圧位置を位置情報として取得するためのタッチパネルにおいて、
   前記第２の面状部材の前記第１の面状部材と反対側の面には、第２の面状部材より熱線膨張係数の小さな樹脂フィルムが積層され、
   前記第１の面状部材の前記第２の面状部材と反対側の面の全部もしくは一部に、第１の面状部材よりも熱線膨張係数が大きく、かつ偏光性を有しない補強部材が積層されてなることを特徴とするタッチパネル。
2. 前記第２の面状部材には、第１の面状部材より熱線膨張係数の大きな偏光板が含まれ、前記補強部材の熱線膨張係数は、前記偏光板の熱線膨張係数とほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
3. 前記第１の面状部材は、厚さが０．４ｍｍ以上１．８５ｍｍ未満のガラス板であることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル。
4. 前記補強部材は、トリアセチルアセテート、ポリカーボネイト、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリビニルアルコール、ノルボルネン系樹脂およびオレフィン系樹脂のうち少なくとも１種類の樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパネル。
5. 前記樹脂フィルムからなる補強部材の厚さは、５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項４記載のタッチパネル。

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