JP5292492B2 - Touch panel and display device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電容量式のタッチパネル、及び静電容量式のタッチパネルを備えた表示装置に関するものである。 The present invention relates to a capacitive touch panel and a display device including the capacitive touch panel.
携帯電話やＰＤＡ（パーソナルディジタルアシスタント）などの携帯機器では、画面の大型化に伴いスイッチやテンキーなどの入力手段を配置できる場所が小さくなっている。また、多機能化に伴い操作をより直感的に行えるタッチパネル付き表示装置への要求が高まっている。
タッチパネルは、指などで操作面を触れた際、その接触位置を検出することで、入力装置として機能するものである。この接触位置を検出する検出方式には、主に抵抗膜方式と、静電容量方式がある。
現在、ＰＤＡなどの携帯機器では主に抵抗膜方式が利用されている。抵抗膜方式は表面に透明電極を備える２つの透明基板を透明電極を形成した面が互いに向き合うように一定の空隙を設けて配置する。
このため２つの透明電極と空気との界面で不要な反射を生じ、この不要反射のため明るい環境では、外光の不要な反射により画面が見にくくなる、あるいは、画像光の一部が反射して画面が暗くみえるという課題を有する。
In portable devices such as cellular phones and PDAs (personal digital assistants), the place where input means such as switches and numeric keys can be arranged has become smaller as the screen size increases. In addition, with the increase in functionality, there is an increasing demand for a display device with a touch panel that can be operated more intuitively.
The touch panel functions as an input device by detecting the contact position when the operation surface is touched with a finger or the like. As a detection method for detecting the contact position, there are mainly a resistance film method and a capacitance method.
Currently, a resistive film system is mainly used in portable devices such as PDAs. In the resistive film system, two transparent substrates having transparent electrodes on the surface are arranged with a certain gap so that the surfaces on which the transparent electrodes are formed face each other.
For this reason, unnecessary reflection occurs at the interface between the two transparent electrodes and the air. Due to this unnecessary reflection, in a bright environment, the screen is difficult to see due to unnecessary reflection of external light, or part of the image light is reflected. There is a problem that the screen looks dark.
一方、静電容量方式は、これを構成する層間に空気層がないので不要反射が小さくなり透過率が高くなる。可動部がないため磨耗の心配が小さいので耐久性が高い。さらに、基板は、一枚でよいので薄型化しやすく、携帯機器には好適な方式である。
このような静電容量タッチパネルとしては、透明基板の上に透明電極を１層設けるシンプルな構成が知られている。ただし、このような構成では、接触位置の検出精度が低いため、特に小さな画面を備える機器では、より高い検出精度が望まれていた。
On the other hand, in the capacitance method, since there is no air layer between the layers constituting this, unnecessary reflection is reduced and the transmittance is increased. Since there are no moving parts, there is little worry about wear, so durability is high. Furthermore, since a single substrate is sufficient, it is easy to reduce the thickness and is a method suitable for portable devices.
As such a capacitive touch panel, a simple configuration in which one layer of a transparent electrode is provided on a transparent substrate is known. However, in such a configuration, since the detection accuracy of the contact position is low, a higher detection accuracy is desired particularly in a device having a small screen.
特許文献１には、Ｘ方向の座標を検出するための第１の透明電極と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極を、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、あるいはガラスなどの誘電体層を介して配置することで、高い精度で位置検出が可能になることが開示されている。
そして、この特許文献１に記載のタッチパネルにあっては、第１の透明電極をＸ方向に離間し、第２の透明電極をＹ方向に離間することでより高い精度で位置検出できるとされている。
In the touch panel described in
この特許文献１に記載のタッチパネルにあっては、例えば、ＰＥＴフィルムの片面にＸ方向の座標を検出するための電極を複数に離間して配置し、別の面にＹ方向の座標を検出するための電極を複数に離間して配置している。この場合、ＰＥＴフィルムを中心として厚み方向に対称の構造となるため、電極が視認されるなどの問題は生じにくい。
しかしながら、電極を形成し、パターニングするといった工程を透明基材となるＰＥＴフィルムの両面に施す必要があるため、工程が多くなりコストが高くなるといった問題を有している。
In the touch panel described in
However, since it is necessary to perform the process of forming and patterning an electrode on both surfaces of the PET film as a transparent substrate, there is a problem that the number of processes increases and the cost increases.
低コスト化のために、透明基材の一方の面にＸ方向の座標を検出するための第１の透明電極と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極を絶縁層を介して配置する構造が考えられる。
図１３は、このような構造のタッチパネルの一部断面図である。第１の透明電極及び第２の透明電極としてはＩＴＯ（酸化インジウム錫、Indium Tin Oxide）が考えられ、電極間の絶縁層としては酸化シリコンなどの透明な無機物、あるいはアクリル系などの透明樹脂が考えられる。
この場合、公知技術のようにＰＥＴフィルムの両面に第１及び第２の透明電極をそれぞれ配置したときには顕在化しない、電極のパターンが視認されて見栄えが悪くなるという問題を生じる。
In order to reduce the cost, the first transparent electrode for detecting the coordinate in the X direction on one surface of the transparent substrate and the second transparent electrode for detecting the coordinate in the Y direction are interposed through the insulating layer. Can be arranged.
FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the touch panel having such a structure. The first transparent electrode and the second transparent electrode may be ITO (Indium Tin Oxide), and the insulating layer between the electrodes may be a transparent inorganic material such as silicon oxide or an acrylic transparent resin. Conceivable.
In this case, when the first and second transparent electrodes are respectively arranged on both surfaces of the PET film as in the known art, there is a problem that the electrode pattern is visually recognized and the appearance is deteriorated.
このような問題が生じるのは、以下の理由による。
透明電極の屈折率は、約２．０で、絶縁層と透明基板の屈折率は、約１．５である。第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、それぞれの領域では電極の厚さが同じであっても、透明基板と電極、電極と絶縁層、電極と空気など屈折率が異なる界面が異なる位置に存在する。
このため干渉を伴う界面反射は各領域で異なり、それが電極のパターンとして視認されやすくなる。
図１４は、第１及び第２の透明電極として厚さ１５ｎｍのＩＴＯ（屈折率２．０５）を用い、厚さ１２５ｎｍ、屈折率１．４６の透明材料を絶縁層として利用する場合の各領域の分光反射率を示している。隣り合う領域Ａと領域Ｂとで反射率差が４．２％あり、さらに領域Ａと領域Ｃとでは反射率の差が６．２％もあるため視認されやすく、見栄えが悪くなる。
Such a problem occurs for the following reason.
The refractive index of the transparent electrode is about 2.0, and the refractive index of the insulating layer and the transparent substrate is about 1.5. If the first transparent electrode is a region A, the portion having no electrode is a region B, and the second transparent electrode is a region C, the transparent substrate and the electrode, Interfaces having different refractive indexes, such as an electrode and an insulating layer, and an electrode and air, exist at different positions.
For this reason, the interface reflection with interference differs in each region, and it is easy to be visually recognized as an electrode pattern.
FIG. 14 shows each region in the case where ITO having a thickness of 15 nm (refractive index of 2.05) is used as the first and second transparent electrodes, and a transparent material having a thickness of 125 nm and a refractive index of 1.46 is used as an insulating layer. The spectral reflectance is shown. The adjacent region A and the region B have a reflectance difference of 4.2%, and the region A and the region C have a reflectance difference of 6.2%.
本発明は、位置の検出精度、あるいは、検出感度が高く、透明電極のパターン形状が視認されるなどして見栄えが悪くなることを抑制した静電容量式のタッチパネルを提供することにある。
さらに、タッチパネルを備える表示装置において、より明るく、見やすい画像を実現することにある。
An object of the present invention is to provide a capacitive touch panel that has high position detection accuracy or high detection sensitivity and suppresses deterioration in appearance due to the visual recognition of the pattern shape of a transparent electrode.
Furthermore, it is to realize a brighter and easier-to-see image in a display device including a touch panel.
本発明のその他の課題と新規な特徴については本明細書の記述及び添付図面を参照して明らかにする。 Other problems and novel features of the present invention will become apparent with reference to the description of the present specification and the accompanying drawings.
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
透明基板に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を形成し，
さらに第２の透明絶縁層の上層に第３の透明絶縁層を操作面の全域にわたって形成することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a touch panel according to the present invention includes:
A capacitive touch panel comprising a first transparent electrode and a second transparent electrode for detecting positions in at least two different directions on a transparent substrate,
The first transparent electrode and the second transparent electrode are both provided on the same side surface of the transparent substrate in the order of the second transparent electrode and the first transparent electrode from the transparent substrate side,
A first transparent insulating layer between the first transparent electrode and the second transparent electrode;
Furthermore, a second transparent insulating layer is formed over the entire operation surface on the upper layer of the first transparent electrode,
Furthermore, a third transparent insulating layer is formed over the entire operation surface on the second transparent insulating layer.
この際、第１の透明絶縁層と第２の透明絶縁層は、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下であり、さらに、第３の透明絶縁層の屈折率が第１及び第２の透明絶縁層の屈折率よりも小さく、第３の透明絶縁層の厚さが第１及び第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さいことを特徴とする。
At this time, the first transparent insulating layer and the second transparent insulating layer have a refractive index difference of 0.12 or less between the first
また、前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
透明基板に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極と、前記第１の透明絶縁層の屈折率の差が波長５５０ｎｍで０．１２以下であり、
操作面側から入射される光の波長をλとし、前記第１の透明絶縁層と前記第１および第２の透明電極の屈折率の平均値をＮｍとし、第１の透明絶縁層の厚さをｔｉ１、第１の透明電極の厚さをｔｘとした場合、次式の関係を満たすことを特徴とする。
ｄ＝λ／（２Ｎｍ）
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄ≧ｔｉ１
さらに、前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
前記第１の透明電極の上層に第２の透明絶縁層を備え，
前記第２の透明絶縁層は、屈折率と厚さが第１の透明絶縁層より小さいことを特徴とする。
Moreover, in order to solve the said subject, the touchscreen which concerns on this invention is
A capacitive touch panel comprising a first transparent electrode and a second transparent electrode for detecting positions in at least two different directions on a transparent substrate,
The first transparent electrode and the second transparent electrode are both provided on the same side surface of the transparent substrate from the transparent substrate side in the order of the second transparent electrode and the first transparent electrode,
A first transparent insulating layer between the first transparent electrode and the second transparent electrode;
Wherein a first transparent electrode and the second transparent electrode state, and are 0.12 or less difference in refractive index at a wavelength 550nm of the first transparent insulating layer,
The wavelength of light incident from the operation surface side is λ, the average value of the refractive indices of the first transparent insulating layer and the first and second transparent electrodes is Nm, and the thickness of the first transparent insulating layer Where ti1 and the thickness of the first transparent electrode are tx, the following relationship is satisfied .
d = λ / (2Nm)
ti1 + tx ≧ d ≧ ti1
Furthermore, in order to solve the said subject, the touchscreen which concerns on this invention is
A second transparent insulating layer is provided on an upper layer of the first transparent electrode;
The second transparent insulating layer has a refractive index and a thickness smaller than those of the first transparent insulating layer.
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置は、
タッチパネルと表示装置とこれらを固定する透明体から構成される表示装置であって，
前記タッチパネルは透明基板と、前記透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
さらに前記第１の透明電極と前記第２の透明電極が共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を有して構成し，
前記タッチパネルと前記表示装置を、それぞれ操作面と表示領域が重なるように、前記透明体によって固定されており、前記透明体の屈折率は前記タッチパネルの透明基板、及び前記表示装置の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成され，
前記タッチパネルはこれを構成する前記透明基板の前記第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を前記表示装置側に向けて配置することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a display device including a touch panel according to the present invention is provided.
A display device comprising a touch panel, a display device, and a transparent body for fixing them,
The touch panel is a capacitive touch panel including a transparent substrate, a first transparent electrode and a second transparent electrode for detecting positions in at least two different directions on the transparent substrate,
Furthermore, both the first transparent electrode and the second transparent electrode are provided on the same side of the transparent substrate in the order of the second transparent electrode and the first transparent electrode from the transparent substrate side,
A first transparent insulating layer between the first transparent electrode and the second transparent electrode;
Furthermore, the second transparent insulating layer is formed over the entire operation surface on the upper layer of the first transparent electrode,
The touch panel and the display device are fixed by the transparent body so that the operation surface and the display area overlap with each other, and the refractive index of the transparent body is a transparent substrate of the touch panel, and an outermost member of the display device And a transparent resin whose refractive index difference is 0.09 or less,
The touch panel is characterized in that a surface opposite to the surface on which the first and second transparent electrodes are formed of the transparent substrate constituting the touch panel is arranged toward the display device side.
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置は、
タッチパネルと表示装置とこれらを固定する透明体から構成される表示装置であって，
前記タッチパネルは透明基板と、前記透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
さらに前記第１の透明電極と前記第２の透明電極が共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を有して構成し，
前記タッチパネルと前記表示装置を、それぞれ操作面と表示領域が重なるように、前記透明体によって固定されており、前記透明体の屈折率は前記タッチパネルの透明基板、及び前記表示装置の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成され，
前記タッチパネルはこれを構成する前記透明基板の前記第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を前記表示装置側に向けて配置することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a display device including a touch panel according to the present invention is provided.
A display device comprising a touch panel, a display device, and a transparent body for fixing them,
The touch panel is a capacitive touch panel including a transparent substrate, a first transparent electrode and a second transparent electrode for detecting positions in at least two different directions on the transparent substrate,
Furthermore, both the first transparent electrode and the second transparent electrode are provided on the same side of the transparent substrate in the order of the second transparent electrode and the first transparent electrode from the transparent substrate side,
A first transparent insulating layer between the first transparent electrode and the second transparent electrode;
Furthermore, the second transparent insulating layer is formed over the entire operation surface on the upper layer of the first transparent electrode,
The touch panel and the display device are fixed by the transparent body so that the operation surface and the display area overlap with each other, and the refractive index of the transparent body is a transparent substrate of the touch panel, and an outermost member of the display device And a transparent resin whose refractive index difference is 0.09 or less,
The touch panel is characterized in that a surface opposite to the surface on which the first and second transparent electrodes are formed of the transparent substrate constituting the touch panel is arranged toward the display device side.
本発明によれば、位置の検出精度、あるいは、検出感度を高くするために、２層の透明電極を分離して配置するタッチパネルにおいて、透明電極のパターン形状が視認されることで見栄えが悪くなることを抑制した静電容量式のタッチパネルを実現できる。さらに、タッチパネルを備える表示装置において、より明るく、見やすい画像を実現することができる。 According to the present invention, in a touch panel in which two layers of transparent electrodes are separated and arranged in order to increase position detection accuracy or detection sensitivity, the appearance of the transparent electrode pattern shape is visually impaired. An electrostatic capacitance type touch panel that suppresses this can be realized. Furthermore, a brighter and easier-to-see image can be realized in a display device including a touch panel.
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。この実施形態は、種々の変更が可能であり、また、各実施形態同士の組み合せは本発明に包含されるものである。
図１及び図２はそれぞれ本発明に係るタッチパネルの一実施例を示す平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. Various modifications can be made to this embodiment, and combinations of the embodiments are included in the present invention.
1 and 2 are plan views showing one embodiment of a touch panel according to the present invention.
図１において、タッチパネル１は、透明基板１００上に形成されたＸ方向の座標を検出するための第１の透明電極１０と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極２０を備え、第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の間には図示しない透明な絶縁層が設けられている。
第１の透明電極１０と第２の透明電極２０は、タッチパネルの操作面２に相当する位置に形成されており、それぞれＸ方向及びＹ方向に複数の領域に分離している。これは、従来から知られている通り、位置検出の精度を高めるためである。
In FIG. 1, the
The first
この際、第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の形状は、図中では複数の菱形をつなぎ合わせた形状をしているが、本発明は電極の形状、及び、分離（離間）した電極の本数がこれに限定されるものではない。電極の数や形状は、操作面の大きさと要求される検出位置の精度に応じて決定すればよい。
第１の透明電極１０は、Ｘ座標検出用導電部３０と接続し、第２の透明電極２０はＹ座標検出用導電部４０と接続されている。
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、透明である必要が無いため金属の電極材料を用いることができる。例えば、アルミニウム、クロム、銅、やこれらを含む合金を使用することができるが、本発明においては、これらに限定されるものではない。
At this time, the shape of the first
The first
Since the X coordinate detection
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、図示しないフレキシブルプリント回路板（以下、ＦＰＣとも呼ぶ）と接続され、このＦＰＣを介して図示しないスイッチング回路や検出回路などに接続されている。
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、それぞれ第１の透明電極１０と第２の透明電極に所定の電圧を印加するための電極として機能し、スイッチング回路の切り替えにより第１の透明電極１０と第２の透明電極２０のいずれか一方に選択的に電圧を印加することができる。
電圧が印加された透明電極上には、電界が形成され、この状態で、指などが触れると、接触位置は、人体の静電容量を介して接地されることになる。その結果、対象となるＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０と接触位置との間に抵抗値の変化が生じる。
The X coordinate detection
The X coordinate detection
An electric field is formed on the transparent electrode to which a voltage is applied. In this state, when a finger or the like is touched, the contact position is grounded through the capacitance of the human body. As a result, a change in resistance value occurs between the X coordinate detection
抵抗値は、接触位置とＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０との距離に比例するため、検出回路は、接触位置とＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０との間に流れる電流値を検出することで接触位置の座標を求めることができる。
なお、本発明は、このような静電容量方式のタッチパネル、及びこれを備える表示装置に関するものであるが、その特徴は専らタッチパネルの操作面２の断面構造にある。
このため、位置検出の方法や仕組み、位置検出をするための回路など、本発明の特徴ではない事柄に関しては上記に限定されず、公知技術を用いれば良い。このため、本願では位置検出の方法や仕組み、位置検出をするための回路など本発明の特徴でない事柄については詳細な説明は省略する。
Since the resistance value is proportional to the distance between the contact position and the X coordinate detection
Note that the present invention relates to such a capacitive touch panel and a display device including the same, and the feature is exclusively in the cross-sectional structure of the operation surface 2 of the touch panel.
For this reason, matters not characteristic of the present invention, such as a position detection method and mechanism, and a circuit for position detection, are not limited to the above, and a known technique may be used. For this reason, in the present application, detailed description of matters that are not features of the present invention, such as a position detection method and mechanism, and a circuit for position detection, is omitted.
また、図１と図２の違いは、Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０がそれぞれ第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の両側にあるか（図１の場合）、片側のみにあるか（図２の場合）の違いである。どちらを選択するかは検出感度やコストなどを鑑みて選択すればよい。
Also, the difference between FIG. 1 and FIG. 2 is that the X coordinate detection
次に本発明に係るタッチパネルの特徴について図面を参照して説明するが、各図面は、発明の要点をわかり易く説明するために、縮尺や形状は、誇張されている。 Next, features of the touch panel according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the scale and shape are exaggerated in order to easily understand the main points of the invention.
《タッチパネルの第１の実施形態》
図３は、本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図で、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
なお、図１と図２は、位置Ａ−Ａ’においては、同一の構造であるため、以下の記述においては、これを区別しないものとする。
<< First Embodiment of Touch Panel >>
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the touch panel according to the first embodiment of the present invention, and is a view showing a cross-sectional structure taken along line AA ′ of FIG. 1 or FIG.
1 and FIG. 2 have the same structure at the position AA ′, and therefore are not distinguished in the following description.
第１の実施形態のタッチパネルは、ガラスまたは透明な樹脂材料から構成される透明基板１００にＹ方向に複数に分離して形成した第２の透明電極２０と、その上層に操作面２の全域にわたって形成した第１の透明絶縁層２００と、第１の透明絶縁層２００の上層にＸ方向に複数に分離して形成した第１の透明電極１０と、第１の透明電極１０の上層に操作面２の全域にわたって形成した第２の透明絶縁層３００とから構成される。
The touch panel according to the first embodiment includes a second
透明基板１００としては、少なくとも可視光に対する透過率が８５％以上と高い透明な材料、例えば、ガラスや、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリ塩化ビニリデン樹脂，ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を用いることができる。
As the
第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０は、少なくとも可視光に対する透過率が高く、導電性を有する透明電極材料から構成する。このような導電性を有する透明電極材料としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム錫、Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＺｎＯ（酸化亜鉛）を用いることができる。
これらの透明電極は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理的作成法や、スプレー法、ディップ法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの化学的作成法から、その下地となる透明基板あるいは第１の透明絶縁層を考慮して最適な方法を選択すればよい。
The 1st
These transparent electrodes are the basis for physical preparation methods such as sputtering, vacuum deposition, and ion plating, and chemical preparation methods such as spraying, dipping, and CVD (Chemical Vapor Deposition). An optimum method may be selected in consideration of the transparent substrate or the first transparent insulating layer.
また、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０をそれぞれＸ方向とＹ方向に分離する方法としては、面状に形成した透明電極をホトリソグラフィー技術を利用してエッチング法でパターニングする方法、あるは、有機溶剤に上記材料からなる導電性フィラーなどを分散した塗料を用い、印刷法により直接、所望のパターンに形成する方法がある。
ここで、重要なのは、その膜厚を精度良く制御できることであり、後述する所望の膜厚を実現できて、さらに透明、かつ、抵抗値が低い製造方法がより望ましいが本発明においては、これを限定するものではない。
第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００は、透明基板１００との屈折率の差が小さいことが重要である。これは、屈折率の差が大きいと、透明基板１００と第１の透明絶縁層２００、及び、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００との界面での反射が大きくなるからである。
In addition, as a method of separating the first
Here, what is important is that the film thickness can be controlled with high precision, and a desired film thickness described later can be realized, and a transparent and low resistance manufacturing method is more desirable. It is not limited.
It is important that the first transparent insulating
したがって、本発明においては、透明基板１００と第１の透明絶縁層２００と第２の絶縁層３００の波長５５０ｎｍにおける屈折率の差が最大０．０９以下となる材料を選択する。これは、透明基板１００の屈折率が１．５程度の場合、屈折率の差が０．０９以下となれば、界面反射は０．１％未満となり影響を無視できるようになるからである。
このような条件を満足する第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、例えば、透明基板１００としてガラス（屈折率１．５３）を使用する場合、屈折率が１．４４〜１．６２の範囲にある酸化シリコンなどの透明な無機材料や、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリ塩化ビニリデン樹脂，ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂などの透明な有機材料を用いれば良い。
Therefore, in this invention, the material from which the difference of the refractive index in wavelength 550nm of the
As the first transparent insulating
光学的な面からは、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００とで同じ材料を用いることで第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００の界面反射はなくすことができる。
第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、酸化シリコンを用いる場合、その成膜方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法がある。あるいは、ゾル−ゲル法を用いても良い。
この場合、原料としてシリコンアルコキシドであるシリコンエトキシド（Ｓｉ（ＯＣ２Ｏ５）４）、シリコンメトキシド、シリコンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、シリコンノルマルブトキシド、シリコンイソブトキシド、シリコンセカンダリブトキシド、シリコンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。
From the optical aspect, the same material is used for the first transparent insulating
In the case of using silicon oxide as the first transparent insulating
In this case, silicon ethoxide (Si (OC 2 O 5 ) 4 ), silicon methoxide, silicon normal propoxide, silicon isopropoxide, silicon normal butoxide, silicon isobutoxide, silicon secondary butoxide, silicon as a raw material is silicon alkoxide. Tertiary riboxide can be used, and these may be used alone or as a mixture of two or more thereof.
また、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としてアクリル樹脂やシリコーン樹脂などの透明な有機材料を用いる場合、塗布は、スピンコート，ディップコート（浸漬），バーコート，アプリケーターによるコート，スプレーコート，フローコート等の方法が考えられる。また、硬化は、材料の組成に応じて熱硬化や光硬化で行うことができる。
When a transparent organic material such as an acrylic resin or a silicone resin is used as the first transparent insulating
次に、より具体的な例によって第１の実施形態における効果を説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第１の実施形態においては、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極及び第２の透明電極として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層及び第２の透明絶縁層として屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１２５ｎｍとしている。
Next, the effect in the first embodiment will be described using a more specific example.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the touch panel according to the first embodiment of the present invention.
In the first embodiment, a glass substrate having a refractive index of 1.53 is used as the
The thickness tx of the first transparent electrode is 15 nm, the thickness ty of the second transparent electrode is 15 nm, the thickness ti1 of the first transparent insulating layer is 125 nm, and the thickness of the second transparent insulating layer. The length ti2 is 125 nm.
図５は、図４において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合の各領域の分光反射率を示す。
なお、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率を示す。
第１の実施形態においては、第２の透明絶縁層３００を第２の透明電極２０の上層に形成することで、各領域間の最大の視感反射率差は、２．３％となり、各領域の平均反射率は、１．９％となる。
これは、第２の透明絶縁層がない場合に、各領域間の最大の視感反射率差が６．２％で、各領域の平均反射率が３．８％あるのに対して、それぞれ３７％と５０％に低減している。
FIG. 5 shows the spectral reflectance of each region in FIG. 4 when region A is on the first transparent electrode, region B is the portion without the electrode, and region C is on the second transparent electrode.
This reflectivity indicates the reflectivity of the surface on the
In the first embodiment, by forming the second transparent insulating
This is because, in the absence of the second transparent insulating layer, the maximum luminous reflectance difference between the regions is 6.2%, and the average reflectance of each region is 3.8%, respectively. It is reduced to 37% and 50%.
つまり、第１の実施形態では、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制され、さらに反射率が減ることで、より透過率が高いタッチパネルが実現できる。
このため、本実施の第１の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置では、より明るく、見やすい画像を実現できる。
なお、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００は、前記屈折率の条件を満たせば必ずしも同じ材料である必要はない。例えば、第１の透明絶縁層２００は酸化シリコンからなる硬い層とし、第２の透明絶縁層３００は、シリコーン樹脂のように弾性を有する層とすると良い。この場合、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果が期待できる。
That is, in the first embodiment, the difference in luminous reflectance between the regions is reduced, so that the transparent electrode pattern is suppressed from being seen, and the reflectance is further reduced, thereby realizing a touch panel with higher transmittance. it can.
For this reason, a display device provided with the touch panel according to the first embodiment can realize a brighter and easier-to-see image.
Note that the first transparent insulating
《タッチパネルの第２の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第２の実施形態について図面を参照して説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
<< Second Embodiment of Touch Panel >>
Next, a second embodiment of the touch panel according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a touch panel according to the second embodiment of the present invention, and is a view showing a cross-sectional structure taken along line AA ′ of FIG. 1 or FIG.
第２の実施形態のタッチパネルは、ガラスまたは透明な樹脂材料から構成される透明基板１００にＹ方向に複数に分離して形成した第２の透明電極２０と、その上層に操作面２の全域にわたって形成した第１の透明絶縁層２００と、第１の透明絶縁層２００の上層にＸ方向に複数に分離して形成した第１の透明電極１０とから構成される。
The touch panel according to the second embodiment includes a second
第２の実施形態のタッチパネルは、第１の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率の差が０．１２以下の材料を用い、さらに第２の透明絶縁層を設けない構成である。
このため、第１の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については詳細な説明は省略する。
In the touch panel of the second embodiment, the difference in refractive index between the first
For this reason, detailed description of the same parts as those of the touch panel shown in the first embodiment will be omitted.
第２の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いることを特徴としている。
これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として利用されるＩＴＯやＩＺＯ、あるいはＺｎＯの屈折率が２．０程度であり、この場合は、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスが考えられる。このガラスはゾル−ゲル法を用いて形成できる。
The second embodiment is characterized in that a material having a refractive index difference of 0.12 or less between the first
This is because the refractive index of ITO, IZO, or ZnO used as the first
As such a high refractive index transparent insulating layer, an amorphous matrix glass made of silicon oxide and titanium oxide, or a titanium oxide crystal particle dispersed in the matrix made of silicon oxide and titanium oxide as needed. Thus, a glass adjusted to a desired refractive index can be considered. This glass can be formed using a sol-gel method.
具体的には、酸化シリコン原料としてシリコンアルコキシドであるシリコンエトキシド（Ｓｉ（ＯＣ２Ｏ５）４）を用いる。これ以外にも、シリコンアルコキシドとしてシリコンメトキシド、シリコンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、シリコンノルマルブトキシド、シリコンイソブトキシド、シリコンセカンダリブトキシド、シリコンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。 Specifically, silicon ethoxide (Si (OC 2 O 5 ) 4 ) that is silicon alkoxide is used as a silicon oxide raw material. In addition, silicon methoxide, silicon normal propoxide, silicon isopropoxide, silicon normal butoxide, silicon isobutoxide, silicon secondary butoxide, silicon tertiary riboxide, etc. can be used as the silicon alkoxide. Alternatively, a mixture of two or more of these may be used.
また、酸化チタン原料としては、チタンアルコキシドであるチタンノルマルブトキシド（Ｔｉ（ＯＣ４Ｏ９）４）を用いる。これ以外にも、チタンアルコキシドとしてチタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、チタンイソブトキシド、チタンセカンダリブトキシド、チタンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。 Further, as the titanium oxide raw material, titanium normal butoxide (Ti (OC 4 O 9 ) 4 ) which is a titanium alkoxide is used. In addition to this, titanium methoxide, titanium ethoxide, titanium normal propoxide, silicon isopropoxide, titanium isobutoxide, titanium secondary butoxide, titanium tertiary butoxide, etc. can be used as the titanium alkoxide. Alternatively, a mixture of two or more of these may be used.
酸化ケイ素−酸化チタンマトリックスは、具体的には、以下の方法により合成することができる。
すなわち、第一段階として、アルコール中に溶解したシリコンエトキシド１モルに水１モルを加えて加水分解したのち、チタンブトキシド、またはチタンイソプロポキシドを１モル加えて十分に攪拌してシリカ−チタニアネットワークを構築する。
この際、急激な加水分解反応を抑制するため、シリコンエトキシド１モルを、エタノール又はメタノール２モル中にスターラを用いて攪拌しながら溶解するとよい(溶液Ａ)。
Specifically, the silicon oxide-titanium oxide matrix can be synthesized by the following method.
That is, as a first step, 1 mol of water is added to 1 mol of silicon ethoxide dissolved in alcohol and hydrolyzed, and then 1 mol of titanium butoxide or titanium isopropoxide is added and stirred sufficiently to prepare silica-titania. Build a network.
At this time, in order to suppress a rapid hydrolysis reaction, 1 mol of silicon ethoxide may be dissolved in 2 mol of ethanol or methanol with stirring using a stirrer (solution A).
さらに加水分解用の純水に、希塩酸１％を添加してｐＨを２．０以下にし、加水分解用の水を準備する(溶液Ｂ)。
このシリコンエトキシドのアルコール溶液を、スターラを用いて激しく攪拌しながら、ｐＨを２．０以下に調整した純水１モルを滴下し、シリコンエトキシドの４つのアルコキシル基のうちの一つを加水分解する(溶液Ｃ)。
この反応式は、式（１）のようになる。
Further, 1% of dilute hydrochloric acid is added to pure water for hydrolysis to adjust the pH to 2.0 or less, and water for hydrolysis is prepared (solution B).
While stirring this alcohol solution of silicon ethoxide vigorously with a stirrer, 1 mol of pure water whose pH was adjusted to 2.0 or less was dropped, and one of the four alkoxyl groups of silicon ethoxide was hydrolyzed. Decomposes (Solution C).
This reaction formula is as shown in Formula (1).
〔式１〕
式（１）において、Ｅｔは、エトキシキル基（−Ｃ２Ｈ５）を表す。この溶液Ｃを約１０分間攪拌したのち、１０分ほど静置する。
次に、急激な加水分解反応を抑制するためチタンノルマルブトキシド１モルを、エタノールまたはメタノール３モル中にスターラを用いて攪拌しながら溶解する(溶液Ｄ)。
式（１）で合成したシリコンエトキシドの加水分解溶液（溶液Ｃ）を、スターラを用いて激しく攪拌しながら、このチタンノルマルブトキシドのアルコール溶液を滴下し、式（２）に示す化学反応を進行させ、溶液Ｅを得る。
In the formula (1), Et represents an ethoxyalkyl group (—C 2 H 5 ). The solution C is stirred for about 10 minutes and then allowed to stand for about 10 minutes.
Next, 1 mole of titanium normal butoxide is dissolved in 3 moles of ethanol or methanol with stirring using a stirrer in order to suppress a rapid hydrolysis reaction (solution D).
While the silicon ethoxide hydrolyzed solution (solution C) synthesized by the formula (1) is vigorously stirred using a stirrer, the alcohol solution of titanium normal butoxide is dropped, and the chemical reaction shown in the formula (2) proceeds. Solution E is obtained.
〔式２〕
式（２）において、Ｂｕは、ブトキシル基（−Ｃ４Ｈ９）を表す。この反応により、Ｓｉ−Ｏ−Ｔｉネットワークが形成される。この溶液をさらに１０分〜１時間程度攪拌したのち、１０分ほど静置する。 In the formula (2), Bu represents a butoxyl group (—C 4 H 9 ). By this reaction, a Si—O—Ti network is formed. The solution is further stirred for about 10 minutes to 1 hour and then allowed to stand for about 10 minutes.
次に、第二段階として、ルチル型チタン酸化物結晶粒子のメタノール溶液を滴下する。先の溶液Ｅにルチル型酸化チタン結晶粒子（平均粒径１０ｎｍ）を含有したメタノール分散ゾルを滴下し、溶液Ｆを得る。
Next, as a second stage, a methanol solution of rutile-type titanium oxide crystal particles is dropped. Methanol-dispersed sol containing rutile-type titanium oxide crystal particles (
さらに、第三段階として、残りの水のアルコール溶液を激しく攪拌しながら滴下することにより、未反応の酸化ケイ素、酸化チタンを完全に加水分解させて、ルチル型チタン酸化物が分散された酸化シリコン−酸化チタンマトリックスを形成する。
溶液Ｆに残存する未反応のアルコキシル基を加水分解するため、純水に希塩酸を添加してｐＨを２．０以下にし、これにエタノールまたはメタノールを添加した加水分解用の水を準備する（溶液Ｇ）。溶液Ｆを、スターラを用いて激しく攪拌しながら溶液Ｇを滴下し、加水分解を進行させ、溶液Ｈを得る。
Furthermore, as a third stage, the remaining water alcohol solution is dripped with vigorous stirring to completely hydrolyze unreacted silicon oxide and titanium oxide, and silicon oxide in which rutile titanium oxide is dispersed. -Forming a titanium oxide matrix;
In order to hydrolyze unreacted alkoxyl groups remaining in the solution F, dilute hydrochloric acid is added to pure water to adjust the pH to 2.0 or less, and water for hydrolysis is prepared by adding ethanol or methanol thereto (solution) G). While the solution F is vigorously stirred using a stirrer, the solution G is added dropwise to allow hydrolysis to proceed to obtain a solution H.
第四段階として、溶液Ｈが流動性を有する内に塗布し、水の添加により、加水分解を進行させるとゲル化が進行する。さらに、乾燥によりゲル中に含まれるアルコールを揮発させることでルチル型酸化チタン結晶が分散された酸化シリコン−酸化チタンガラスを得る。
この非晶質マトリックスガラスは、酸化チタン結晶粒子は添加しなくても、酸化シリコンと酸化チタンの組成によりその屈折率が調整することができ、酸化チタンの組成を増やすことで屈折率を高くできる。例えば、酸化チタンの組成を０〜８０ｍｏｌ％まで変化させると屈折率（ここではＤ線）は、１．４５から１．９４まで高くできる。
さらに高い屈折率を実現するには、酸化チタン結晶粒子を添加すればよく、例えば非晶質マトリックス中の酸化チタンの含有量を５０ｍｏｌ％とし、酸化チタン結晶粒子を６０ｍｏｌ％添加すると屈折率（ここではＤ線）を２．２６まで高めることができる。
As a fourth stage, when the solution H is applied while it has fluidity and hydrolysis is advanced by adding water, gelation proceeds. Furthermore, the silicon oxide-titanium oxide glass in which the rutile type titanium oxide crystal is dispersed is obtained by volatilizing the alcohol contained in the gel by drying.
The refractive index of this amorphous matrix glass can be adjusted by the composition of silicon oxide and titanium oxide without adding titanium oxide crystal particles, and the refractive index can be increased by increasing the composition of titanium oxide. . For example, when the composition of titanium oxide is changed from 0 to 80 mol%, the refractive index (here, D line) can be increased from 1.45 to 1.94.
To achieve a higher refractive index, titanium oxide crystal particles may be added. For example, when the content of titanium oxide in the amorphous matrix is 50 mol% and 60 mol% of titanium oxide crystal particles are added, the refractive index (here Then, the D line) can be increased to 2.26.
なお、非晶質マトリックス成分中の酸化チタンのマトリクス中での含有量はＴｉＯ２の酸化物換算で８０ｍｏｌ％を超えると白濁が生じるため、酸化チタンのマトリクス中での含有量は８０ｍｏｌ％以下とすることが望ましい。
また、マトリックス中での含有量がＴｉＯ２の酸化物換算で３１ｍｏｌ％未満であると、屈折率を上げるために酸化チタン結晶微粒子を含有させると、その含有量によっては白濁を生じる。
このため、酸化チタンのマトリクス中での含有量は３１ｍｏｌ％以上とすることが望ましい。さらに、添加する酸化チタン結晶微粒子の粒径については、平均粒径が２０ｎｍを超えると白濁を生じ、平均粒径が３ｎｍ未満のものは不安定で凝集が顕著であるため、平均粒径としては３ｎｍ以上２０ｎｍ以下が望ましい。
The content of titanium oxide in the amorphous matrix component in the matrix exceeds 80 mol% in terms of oxide of TiO 2 , so that white turbidity occurs. Therefore, the content of titanium oxide in the matrix is 80 mol% or less. It is desirable to do.
Further, when the content in the matrix is less than 31 mol% in terms of oxide of TiO 2 , when the titanium oxide crystal fine particles are contained in order to increase the refractive index, white turbidity occurs depending on the content.
For this reason, the content of titanium oxide in the matrix is desirably 31 mol% or more. Further, regarding the particle diameter of the titanium oxide crystal fine particles to be added, when the average particle diameter exceeds 20 nm, white turbidity occurs, and when the average particle diameter is less than 3 nm, the aggregation is remarkable and aggregation is remarkable. 3 nm or more and 20 nm or less are desirable.
次に、より具体的な例によって、第２の実施形態における効果について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第２の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極及び第２の透明電極として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用いる。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍとしている。
Next, the effects of the second embodiment will be described using a more specific example.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the touch panel according to the second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, a glass substrate having a refractive index of 1.53 is used as the
The thickness tx of the first transparent electrode is 15 nm, the thickness ty of the second transparent electrode is 15 nm, and the thickness ti1 of the first transparent insulating layer is 125 nm.
この場合、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、領域Ｂと領域Ｃでは、反射率の差は、０．１％未満と小さくなる。
また、領域Ａと領域Ｂでは視感反射率差は、０．２％である。なお、ここで述べた反射率は、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面のみの反射率を示す。
これは、第１の透明絶縁層を酸化シリコンやシリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂などから構成して、第２の実施形態のように第１の透明電極１０や第２の透明電極２０との屈折率差が小さくなるように調整しない場合（例えば屈折率１．４６の場合）に各領域間の最大の視感反射率差が６．２％になるのに対し、約１／３０に低減している。
In this case, assuming that the area A on the first transparent electrode is the area B, the area B without the electrode is the area B, and the area C is the second transparent electrode, the difference in reflectance between the area B and the area C is 0.1%. Less than less.
Further, the difference in luminous reflectance between region A and region B is 0.2%. The reflectance described here indicates the reflectance of only the surface of the
This is because the first transparent insulating layer is made of silicon oxide, silicone resin, acrylic resin, or the like, and the refractive index with the first
したがって、第２の実施形態では、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制されるタッチパネルが実現できる。
このため、本実施の第２の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置においては、より見やすい画像を実現することができる。
なお、第２の実施形態のように第１の透明絶縁層の屈折率を第１および第２の透明電極の値に近づけた場合、これらの平均屈折率をＮｍとすると、屈折率Ｎｍは透明基板の屈折率よりも高くなることが一般的である。
この場合、反射率を低減するには第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１やこれに第１の透明電極の厚さｔｉ１を加えた厚さｔｉ１＋ｔｘが、式（３）に示すｄに対し、式（４）の関係を満たすことが望ましい。
Therefore, in 2nd Embodiment, the touch panel by which it can suppress that the pattern of a transparent electrode is seen by the difference in luminous reflectance between each area | region being small is realizable.
For this reason, in a display device including the touch panel according to the second embodiment, it is possible to realize an image that is easier to see.
When the refractive index of the first transparent insulating layer is made close to the values of the first and second transparent electrodes as in the second embodiment, the refractive index Nm is transparent when the average refractive index is Nm. Generally, it is higher than the refractive index of the substrate.
In this case, in order to reduce the reflectivity, the thickness ti1 of the first transparent insulating layer and the thickness ti1 + tx obtained by adding the thickness ti1 of the first transparent electrode to d shown in Expression (3) It is desirable to satisfy the relationship of Formula (4).
〔式３〕
ｄ＝λ／（２Ｎｍ） ……………………（３）
〔式４〕
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄ≧ｔｉ１ ……………（４）
[Formula 3]
d = λ / (2Nm) (3)
[Formula 4]
ti1 + tx ≧ d ≧ ti1 (4)
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。 Here, λ is a wavelength, and λ is a wavelength with a high visibility of 550 nm. By satisfying this thickness condition, unnecessary reflection of the touch panel that a person feels can be reduced.
《タッチパネルの第３の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第３の実施形態について図面を参照して説明する。
<< Third embodiment of touch panel >>
Next, a third embodiment of the touch panel according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第３の実施形態のタッチパネルは、前記第２の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって第２の透明絶縁層３００を形成するものである。
このため、前記第２の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については詳細な説明は省略する。
なお、第３の実施形態の断面構造は、前記第１の実施形態に示されるタッチパネルと構成が同様であるため、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
The touch panel of the third embodiment is the touch panel shown in the second embodiment, in which the second transparent insulating
For this reason, detailed description of the same parts as those of the touch panel shown in the second embodiment will be omitted.
The cross-sectional structure of the third embodiment is the same as the touch panel shown in the first embodiment, and will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a view showing a cross-sectional structure taken along the line AA ′ of FIG. 1 or FIG.
第３の実施形態では、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いることを特徴とする。これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０の屈折率が２．０程度の場合、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスが考えられる。
In the third embodiment, a material having a refractive index difference of 0.12 or less between the first
As described above, as the transparent insulating layer having a high refractive index, as described above, an amorphous matrix glass made of silicon oxide and titanium oxide, or a matrix made of silicon oxide and titanium oxide, and if necessary, titanium oxide. A glass adjusted to a desired refractive index by dispersing crystal particles can be considered.
次に、より具体的な例によって、第３の実施形態における効果について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図を示している。
図４において、第３の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用いている。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１００ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、４０ｎｍとしている。
したがって、ｔａは、１４０ｎｍとなる。
Next, the effect in the third embodiment will be described using a more specific example.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a touch panel according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the third embodiment uses a glass substrate with a refractive index of 1.53 as the
The thickness tx of the first transparent electrode is 15 nm, the thickness ty of the second transparent electrode is 15 nm, the thickness ti1 of the first transparent insulating layer is 100 nm, and the thickness of the second transparent insulating layer. The length ti2 is 40 nm.
Therefore, ta is 140 nm.
この場合、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、各領域の反射率差は、０．１％未満と小さくなる。
つまり、第３の実施形態においては、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制されるタッチパネルが実現できる。このため、第３の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置では、より見やすい画像を実現することができる。
なお、ここで述べた反射率は、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面のみの反射率を示している。
In this case, assuming that the region A is on the first transparent electrode, the region B is the portion without the electrode, and the region C is on the second transparent electrode, the reflectance difference between the regions is as small as less than 0.1%.
That is, in the third embodiment, it is possible to realize a touch panel in which the transparent electrode pattern is suppressed from being seen by reducing the luminous reflectance difference between the regions. For this reason, in a display device provided with the touch panel according to the third embodiment, it is possible to realize an image that is easier to see.
The reflectance described here indicates the reflectance of only the surface on the
なお、第３の実施形態のように第１及び第２の透明絶縁層の屈折率を第１および第２の透明電極の値に近づけた場合、これらの平均屈折率をＮｍとすると、屈折率Ｎｍは透明基板の屈折率よりも高くなることが一般的である。
この場合、反射率を低減するには、厚さｔａが前記式（３）に示すｄと同じになる、または、近い値になることが望ましい。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
In the case where the refractive indexes of the first and second transparent insulating layers are made close to the values of the first and second transparent electrodes as in the third embodiment, assuming that the average refractive index is Nm, the refractive index In general, Nm is higher than the refractive index of the transparent substrate.
In this case, in order to reduce the reflectivity, it is desirable that the thickness ta be the same as or close to d shown in the equation (3).
Here, λ is a wavelength, and λ is a wavelength with a high visibility of 550 nm. By satisfying this thickness condition, unnecessary reflection of the touch panel that a person feels can be reduced.
《タッチパネルの第４の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第４の実施形態について図面を参照して説明する。
<< Fourth Embodiment of Touch Panel >>
Next, a fourth embodiment of the touch panel according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第４の実施形態のタッチパネルは、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって形成する第２の透明絶縁層３００の屈折率と厚さを、ともに第１の透明絶縁層２００のよりも小さくするものである。
このため、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については、詳細な説明は省略する。
なお、第４の実施形態の断面構造は、前記第１の実施形態と構成が同様であるため、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
また、図４は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
The touch panel of the fourth embodiment is the touch panel shown in the third embodiment, and the refractive index of the second transparent insulating
For this reason, detailed description of the same parts as those of the touch panel shown in the third embodiment will be omitted.
The cross-sectional structure of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a touch panel according to a fourth embodiment of the present invention, and is a view showing a cross-sectional structure taken along line AA ′ of FIG. 1 or FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a touch panel according to a fourth embodiment of the present invention.
第４の実施形態では、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用い、さらに第１の透明絶縁層２００よりも屈折率が低く、厚さが薄い第２の透明絶縁層３００を第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって形成することを特徴としている。
In the fourth embodiment, a material having a refractive index difference of 0.12 or less between the first
第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として利用されるＩＴＯやＩＺＯ、あるいはＺｎＯの屈折率は、２．０程度である。この場合、屈折率の差が０．１２以下の材料を用いれば、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０と第１の透明絶縁層２００との間での界面反射は、０．１％未満となり影響を無視することができる。
このような高屈折率の第１の透明絶縁層２００としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスを用いることができる。
The refractive index of ITO, IZO, or ZnO used as the first
As described above, the first transparent insulating
第２の透明絶縁層３００は、第１の透明絶縁層２００よりも屈折率が低い材料を用い、その厚さは第１の透明絶縁膜よりも薄くする。
具体的には、第１の透明絶縁層と第１の透明電極及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨとし、第２の透明絶縁層の屈折率をＮＬとすると、式（５）及び式（６）で定義するｄＨとｄＬに対して、第１の透明電極の厚さｔｘと、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１、及び第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２が式（７）及び式（８）の関係を満たすことが望ましい。
The second transparent insulating
Specifically, when the average value of the refractive indexes of the first transparent insulating layer, the first transparent electrode, and the second transparent electrode is NH, and the refractive index of the second transparent insulating layer is NL, Equation (5) ) And dH and dL defined by Equation (6), the thickness tx of the first transparent electrode, the thickness ti1 of the first transparent insulating layer, and the thickness ti2 of the second transparent insulating layer are It is desirable to satisfy the relationship of Formula (7) and Formula (8).
〔式５〕
ｄＨ＝λ／（２ＮＨ） …………………（５）
〔式６〕
ｄＬ＝λ／（４ＮＬ） …………………（６）
〔式７〕
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄＨ≧ｔｉ１ ……………（７）
〔式８〕
ｔｉ２≧ｄＬ≧ｔｉ２−ｔｘ ……………（８）
[Formula 5]
dH = λ / (2NH) ………………… (5)
[Formula 6]
dL = λ / (4NL) (6)
[Formula 7]
ti1 + tx ≧ dH ≧ ti1 (7)
[Formula 8]
ti2 ≧ dL ≧ ti2-tx (8)
この条件を満たすことで、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面における反射率が小さくなるという効果が得られる。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
さらに、タッチパネルの最表面となる第２の透明絶縁層３００は、屈折率が１．４〜１．５程度でも高い反射率低減効果が得られるため、材料の選択肢が広がるといった効果がある。
By satisfying this condition, it is possible to obtain an effect that the reflectance on the surface of the
Here, λ is a wavelength, and λ is a wavelength with a high visibility of 550 nm. By satisfying this thickness condition, unnecessary reflection of the touch panel that a person feels can be reduced.
Furthermore, since the second transparent insulating
例えば、高い表面硬度を得て、耐摩耗性を向上する場合には、第２の透明絶縁層３００として酸化シリコンなどの無機材料で緻密な層を形成すればよい。
あるいは、逆に、第２の透明絶縁層３００としてシリコーン樹脂などの弾性を有する材料を用いれば、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果を期待することができる。
For example, in order to obtain high surface hardness and improve wear resistance, a dense layer may be formed as the second transparent insulating
Alternatively, conversely, if an elastic material such as a silicone resin is used as the second transparent insulating
次に、より具体的な例を用いて第４の実施形態における反射率低減の効果を説明する。
図４は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第４の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用いている。
また、第１の透明絶縁層２００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用い、第２の透明絶縁層３００としては屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
Next, the effect of reducing the reflectance in the fourth embodiment will be described using a more specific example.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a touch panel according to a fourth embodiment of the present invention.
In the fourth embodiment, a glass substrate having a refractive index of 1.53 is used as the
The first transparent insulating
第１の透明電極の厚さｔｘと第２の透明電極の厚さｔｙは、ともに１５ｎｍとし、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１００ｎｍとする。
これらの条件は、式（５）〜式（８）を全て満たしている。
図８は、この条件における反射率を示すもので、図４において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合の各領域の分光反射率を示している。
なお、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率である。
The thickness tx of the first transparent electrode and the thickness ty of the second transparent electrode are both 15 nm, the thickness ti1 of the first transparent insulating layer is 125 nm, and the thickness ti2 of the second transparent insulating layer is , 100 nm.
These conditions satisfy all of the expressions (5) to (8).
FIG. 8 shows the reflectance under these conditions. In FIG. 4, each region when the area on the first transparent electrode is the area A, the area without the electrode is the area B, and the area on the second transparent electrode is the area C. The spectral reflectance of the area is shown.
This reflectance is the reflectance of the surface on the
第４の実施形態においては、各領域間の最大の視感反射率差は、０．２５％となり、各領域の平均反射率は、１．９％となる。
これは、従来の各領域間の最大の視感反射率差が６．２％で、各領域の平均反射率が３．８％であるのに対して、それぞれ４％と５０％に大幅に低減している。
さらに、各領域間の反射光の色度差Δｕ’ｖ’は、従来、０．１であったのに対し、０．０１と極めて小さくなっている。
このため、第４の実施形態においては、各領域間の視感反射率差及び反射光の色度差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが大幅に抑制され、さらに、反射率が小さくなることでより透過率が高いタッチパネルを実現することができる。
このため、第４の実施形態のタッチパネルを備える表示装置においては、より明るく、見やすい画像を実現することができる。
In the fourth embodiment, the maximum luminous reflectance difference between the regions is 0.25%, and the average reflectance of each region is 1.9%.
This is significantly different from the conventional maximum luminous reflectance difference between the regions of 6.2% and the average reflectance of each region of 3.8%, compared to 4% and 50%, respectively. Reduced.
Further, the chromaticity difference Δu′v ′ of the reflected light between the regions is extremely small as 0.01, compared with 0.1 in the past.
For this reason, in the fourth embodiment, the difference in the luminous reflectance difference between the regions and the chromaticity difference of the reflected light is greatly reduced, so that the transparent electrode pattern is significantly suppressed, and the reflectance is further reduced. By reducing the size, a touch panel with higher transmittance can be realized.
For this reason, in a display apparatus provided with the touch panel of 4th Embodiment, a brighter and easy-to-view image can be realized.
《タッチパネルの第５の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第５の実施形態について図面を参照して説明する。
<< Fifth embodiment of touch panel >>
Next, a fifth embodiment of the touch panel according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第５の実施形態のタッチパネルは、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１及び第２の透明絶縁層や第１及び第２の透明電極の厚さを必要に応じて変更し、さらに、第２の透明絶縁層の上層に、第３の透明絶縁層を操作面２の全域にわたって形成するようにしたものである。
このため、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については、詳細な説明は省略する。
図９は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
また、図１０は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
The touch panel of the fifth embodiment is the touch panel shown in the third embodiment, changing the thicknesses of the first and second transparent insulating layers and the first and second transparent electrodes as necessary, Furthermore, a third transparent insulating layer is formed over the entire operation surface 2 on the second transparent insulating layer.
For this reason, detailed description of the same parts as those of the touch panel shown in the third embodiment will be omitted.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a touch panel according to a fifth embodiment of the present invention, and is a view showing a cross-sectional structure taken along line AA ′ of FIG. 1 or FIG.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the touch panel according to the fifth embodiment of the present invention.
第５の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いている。
これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０の屈折率が２．０程度の場合、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり、その影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスを用いることができる。
In the fifth embodiment, as the first transparent insulating
If the refractive index of the first
As described above, as the transparent insulating layer having a high refractive index, as described above, an amorphous matrix glass made of silicon oxide and titanium oxide, or a matrix made of silicon oxide and titanium oxide, and if necessary, titanium oxide. Glass having a desired refractive index can be used by dispersing crystal particles.
第２の透明絶縁層３００の上層に形成する第３の透明絶縁層４００は、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００よりも屈折率が低い材料を用い、その厚さは、第１の透明絶縁層と第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さくする。
より厳密には、第１の透明絶縁層及び第２の透明絶縁層と第１の透明電極及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨＨとし、第３の透明絶縁層の屈折率をＮＬＬとすると、式（９）及び式（１０）で定義されるｄＨＨとｄＬＬに対して、第１の透明絶縁層２００厚さｔｉ１と第２の透明絶縁層３００の厚さｔｉ２の合計の厚さｔｉ１２と、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３が、それぞれ等しくなることが望ましい。
The third transparent insulating
More strictly, the average refractive index of the first transparent insulating layer, the second transparent insulating layer, the first transparent electrode, and the second transparent electrode is NHH, and the refractive index of the third transparent insulating layer is Assuming NLL, the total thickness of the first transparent insulating
〔式９〕
ｄＨＨ＝λ／（２・ＮＨＨ）×（２ｎ＋１）／２ ……………（９）
〔式１０〕
ｄＬＬ＝λ／（４・ＮＬＬ） ………………………（１０）
[Formula 9]
dHH = λ / (2 · NHH) × (2n + 1) / 2 (9)
[Formula 10]
dLL = λ / (4 · NLL) ………………… (10)
ただし、実際の製造の際には、層厚の変動が生じることを考慮すると、その変動は±１０％以下、より望ましくは±５％以下の誤差で等しくなることが不要な反射を削減するうえで望ましいため、式（１１）及び式（１２）の条件を満たすことが望ましい。 However, in consideration of the fact that the layer thickness varies during actual manufacturing, the variation is equal to or less than ± 10%, and more preferably equal to or less than ± 5% to reduce unnecessary reflections. Therefore, it is desirable to satisfy the conditions of the equations (11) and (12).
〔式１１〕
１．０５ｄＨＨ≧ｔｉ１２≧０．９５ｄＨＨ ……………………（１１）
〔式１２〕
１．０５ｄＬＬ≧ｔｉ３≧０．９５ｄＬＬ ………………………（１２）
[Formula 11]
1.05dHH ≧ ti12 ≧ 0.95dHH (11)
[Formula 12]
1.05 dLL ≧ ti3 ≧ 0.95 dLL (12)
この式（１１）及び式（１２）の条件を満たすことによって、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面における反射率が小さくなるという効果を得ることができる。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
さらに、タッチパネルの最表面となる第３の透明絶縁層３００については、屈折率が１．４〜１．５程度でも高い反射率低減効果が得られるため、材料の選択肢が広がるといった効果がある。
By satisfying the conditions of the expressions (11) and (12), it is possible to obtain an effect that the reflectance on the surface on the
Here, λ is a wavelength, and λ is a wavelength with a high visibility of 550 nm. By satisfying this thickness condition, unnecessary reflection of the touch panel that a person feels can be reduced.
Further, the third transparent insulating
例えば、高い表面硬度を得て、耐摩耗性を向上する場合には、第３の透明絶縁層４００として酸化シリコンなどの無機材料で緻密な層を形成すればよい。
あるいは、逆に、第３の透明絶縁層４００としてシリコーン樹脂などの弾性を有する材料を用いれば、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果を期待することができる。
For example, in order to obtain high surface hardness and improve wear resistance, a dense layer may be formed of an inorganic material such as silicon oxide as the third transparent insulating
Alternatively, conversely, if an elastic material such as a silicone resin is used as the third transparent insulating
次に、より具体的な例を用いて第５の実施形態における反射率低減の効果を説明する。
図１０は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第５の実施形態では、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用いている。
また、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用い、第３の透明絶縁層４００としては、屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
Next, the effect of reducing the reflectance in the fifth embodiment will be described using a more specific example.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a touch panel according to a fifth embodiment of the present invention.
In the fifth embodiment, a glass substrate having a refractive index of 1.53 is used as the
In addition, as the first transparent insulating
図１１は、この条件における第５の実施形態の分光反射率を示す図であり、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３を９４ｎｍに固定し、第１の透明絶縁層の厚さと第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２の合計の厚さｔｉ１２を２０１ｎｍ、３３５ｎｍ、４７０ｎｍ、６０４ｎｍと変えた場合を示している。
これらの条件は、式（９）〜式（１２）を全て満たしている。
なお、図１０において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合に各領域の分光反射率は、第１及び第２の透明電極と第１及び第２の透明絶縁層の屈折率をほぼ同じすることで、その違いはほとんどなくなるため、領域Ｂの分光反射率のみを示してある。
また、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率である。
FIG. 11 is a diagram showing the spectral reflectance of the fifth embodiment under these conditions. The thickness ti3 of the third transparent insulating layer is fixed at 94 nm, and the thickness of the first transparent insulating layer is compared with the second thickness. In this example, the total thickness ti12 of the transparent insulating layer thickness ti2 is changed to 201 nm, 335 nm, 470 nm, and 604 nm.
These conditions satisfy all the expressions (9) to (12).
In FIG. 10, when the area on the first transparent electrode is the area A, the area without the electrode is the area B, and the area on the second transparent electrode is the area C, the spectral reflectance of each area is the first and second spectral reflectances. Only the spectral reflectance of the region B is shown because the difference between the transparent electrode and the first and second transparent insulating layers is substantially the same so that the difference is almost eliminated.
The reflectance is the reflectance of the surface on the
第５の実施形態においては、各領域間の視感反射率差は、０．１％以下となる。また、各領域の平均反射率は透明絶縁層の厚さｔｉ１２を２０１ｎｍ、３３５ｎｍ、４７０ｎｍ、６０４ｎｍと変えた場合に、それぞれ１．７％、１．３％、０．９７％、０．７０％となり、従来の各領域の平均反射率が３．８％であるのに対して、４５％から１８％に大幅に低減する。
このため、第５の実施形態においては、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが大幅に抑制され、さらに反射率が小さくなることでより透過率が高いタッチパネルを実現することができる。
このため、第５の実施形態のタッチパネルを備える表示装置では、より明るく、見やすい画像を実現できる。
In the fifth embodiment, the difference in luminous reflectance between the regions is 0.1% or less. The average reflectance of each region is 1.7%, 1.3%, 0.97%, 0.70% when the thickness ti12 of the transparent insulating layer is changed to 201 nm, 335 nm, 470 nm, and 604 nm, respectively. Thus, the average reflectance of each conventional region is 3.8%, but is greatly reduced from 45% to 18%.
For this reason, in the fifth embodiment, the difference in luminous reflectance between the respective regions is reduced, so that the transparent electrode pattern is significantly suppressed, and the transmittance is further reduced by reducing the reflectance. A high touch panel can be realized.
For this reason, a display device including the touch panel of the fifth embodiment can realize a brighter and easier-to-see image.
特に、第５の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００の厚さの合計が６００ｎｍを超えるような厚さになっても高い反射率低減効果が得られるので、第１の透明絶縁層や第１及び第２の透明電極の厚さをより厚くすることが可能になる。
このため、第１の透明電極と第２の透明電極との間の透明絶縁層を厚くすることで、第１の透明電極と第２の透明電極の交差部の容量を下げることができる。また、第１及び第２の透明電極を厚くして抵抗値を下げることで、タッチパネルの操作位置の検出感度を高めることができる。
In particular, in the fifth embodiment, even if the total thickness of the first transparent insulating
For this reason, the capacity | capacitance of the intersection part of a 1st transparent electrode and a 2nd transparent electrode can be lowered | hung by thickening the transparent insulating layer between a 1st transparent electrode and a 2nd transparent electrode. Moreover, the detection sensitivity of the operation position of a touch panel can be improved by increasing the thickness of the first and second transparent electrodes and reducing the resistance value.
すなわち、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルにあっては、第１及び第２の透明電極や、第１の透明絶縁層の厚さを大きくすることでタッチパネルの操作位置の検出感度を高めることと、不要な反射を減らすことが両立できるという効果がある。
具体例としては、第１の透明電極の厚さｔｘと第２の透明電極の厚さｔｙは、ともに４０ｎｍとすることで低抵抗化し、さらに、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１を５００ｎｍとすることで第１の透明電極と第２の透明電極の交差部を低容量化することができる。
この際、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１０４ｎｍとしてこれらの合計厚さｔｉ１２を６０４ｎｍとし、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３は９４ｎｍとすることで式（９）〜式（１２）の条件を全て満たすことができる。
That is, in the touch panel according to the fifth embodiment of the present invention, the detection sensitivity of the operation position of the touch panel is increased by increasing the thickness of the first and second transparent electrodes and the first transparent insulating layer. There is an effect that it is possible to achieve both enhancement and reduction of unnecessary reflection.
As a specific example, the thickness tx of the first transparent electrode and the thickness ty of the second transparent electrode are both reduced to 40 nm, and the thickness ti1 of the first transparent insulating layer is set to 500 nm. Thus, the capacity of the intersection of the first transparent electrode and the second transparent electrode can be reduced.
At this time, the thickness ti2 of the second transparent insulating layer is 104 nm, the total thickness ti12 thereof is 604 nm, and the thickness ti3 of the third transparent insulating layer is 94 nm. All the conditions of 12) can be satisfied.
《タッチパネルを備える表示装置の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１２には、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置の概略構成を示す断面図が示されている。
<< Embodiment of Display Device with Touch Panel >>
Next, an embodiment of a display device including a touch panel according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a display device including a touch panel according to the present invention.
図１２において、タッチパネルを備える表示装置は、タッチパネル１と、表示装置２と、これらを固定する透明体４とから構成されている。
表示装置３としては、液晶表示装置、あるいは有機発光ダイオード表示装置（以下、ＯＬＥＤ表示装置と呼ぶ）を用いることができる。
液晶表示装置は、一般に光の透過率や反射率を制御することで画像を形成する液晶表示パネルと光源としてのバックライト装置、もしくはフロントライト装置と組み合わせることで表示装置を実現する。
また、ＯＬＥＤ表示装置は、ＯＬＥＤ表示パネル自身が画像光を放射するため特に光源と組み合わせなくとも表示装置を実現することができる。
In FIG. 12, a display device including a touch panel includes a
As the display device 3, a liquid crystal display device or an organic light emitting diode display device (hereinafter referred to as an OLED display device) can be used.
In general, a liquid crystal display device is realized by combining a liquid crystal display panel that forms an image by controlling light transmittance and reflectance and a backlight device or a front light device as a light source.
Moreover, since the OLED display panel itself emits image light, the OLED display device can be realized without being combined with a light source.
タッチパネル１と表示装置３は、互いの操作面２と表示領域が重なるように、透明体４によって固定される。
透明体４は、少なくとも表示装置３の表示面およびタッチパネル１の操作面に相当する領域は全て覆うように形成する。
また、その屈折率は、タッチパネル１の透明基板、及び表示装置の最表面の部材との屈折率差が小さく、透明な樹脂によって構成されている。
より具体的には、透明体４の屈折率は、タッチパネル１を構成する透明基板、及び表示装置３の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成する。
これは、透明基板１００の屈折率が１．５程度の場合、屈折率の差が０．０９以下となれば、界面反射は、０．１％未満となり影響を無視できるようになるからである。
The
The transparent body 4 is formed so as to cover at least the area corresponding to the display surface of the display device 3 and the operation surface of the
Moreover, the refractive index has a small refractive index difference with the transparent substrate of the
More specifically, the refractive index of the transparent body 4 is made of a transparent resin having a refractive index difference of 0.09 or less between the transparent substrate constituting the
This is because when the refractive index of the
液晶表示装置やＯＬＥＤ表示装置では、最表面に偏光板を備えており、偏光板は、その最表面に透明樹脂による保護フィルムが配置されている。保護フィルムの屈折率は、１．４８〜１.５４程度であり、タッチパネルの透明基板も同程度の屈折率であるため透明体４としては、屈折率が１．４８〜１.５４程度のアクリル系やシリコーン系などの透明樹脂を用いることができる。
また、透明体４は、熱硬化などで硬化してもよいし、エラストマーのように弾性を持たせても良い。透明体４を備えることで、表示装置２とタッチパネル１との間での界面反射が抑制できる。
タッチパネル１は、前記、タッチパネルの第１の実施形態〜第５の実施形態に記載のいずれのタッチパネルも用いることができる。この際、タッチパネル１を構成する透明基板の第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を表示装置側に向けて配置する。これは、本発明に係るタッチパネルが透明電極が形成された面の反射率が低いためである。
In a liquid crystal display device or an OLED display device, a polarizing plate is provided on the outermost surface, and a protective film made of a transparent resin is disposed on the outermost surface of the polarizing plate. Since the refractive index of the protective film is about 1.48 to 1.54, and the transparent substrate of the touch panel has the same refractive index, the transparent body 4 is an acrylic having a refractive index of about 1.48 to 1.54. Transparent resins such as those based on silicone or silicone can be used.
Further, the transparent body 4 may be cured by heat curing or the like, or may be elastic like an elastomer. By providing the transparent body 4, interface reflection between the display device 2 and the
As the
一般に、表示装置を明るい環境の下で観察する場合、画面の表面で外光が反射して画像が見づらくなることがある。このため画面の表面に反射防止膜を設けて外光の反射を抑制することが行われる。本実施形態（タッチパネルを備える表示装置の実施形態）の表示装置においては、表面にタッチパネルを備えているが、このタッチパネルは、表面の反射率が低くできるため新たに反射防止膜を設ける必要がない。
例えば、タッチパネルの第５の実施形態における透明絶縁層の厚さｔｉ１２が６０４ｎｍの場合には、視感反射率は０．７０％となり、反射防止膜と同等の性能を得られる。
このように本発明に係るタッチパネルを備える表示装置にあっては、タッチパネルでの反射が少ないためより明るく、見やすい画像を実現することができる。
In general, when a display device is observed in a bright environment, external light may be reflected on the surface of the screen, making it difficult to view the image. For this reason, an antireflection film is provided on the surface of the screen to suppress reflection of external light. In the display device of this embodiment (an embodiment of a display device including a touch panel), a touch panel is provided on the surface. However, since the reflectance of the surface can be reduced, it is not necessary to newly provide an antireflection film. .
For example, when the thickness ti12 of the transparent insulating layer in the fifth embodiment of the touch panel is 604 nm, the luminous reflectance is 0.70%, and the same performance as the antireflection film can be obtained.
As described above, in the display device including the touch panel according to the present invention, since the reflection on the touch panel is small, a brighter and easier-to-see image can be realized.
１…………………………タッチパネル
２…………………………操作面
３…………………………表示装置
４…………………………透明体
１０………………………第１の透明電極
２０………………………第２の透明電極
３０………………………Ｘ座標検出用導電部
４０………………………Ｙ座標検出用導電部
１００……………………透明基板
２００……………………第１の透明絶縁層
３００……………………第２の透明絶縁層
４００……………………第３の透明絶縁層
1 ………………………… Touch panel 2 ………………………… Operation surface 3 ………………………… Display device 4 …………………………
200 …………………… First transparent insulating
Claims (8)
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に設け，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間に第１の透明絶縁層を設け，
前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を設け，
前記第２の透明絶縁層の上層に、操作面の全域にわたって第３の透明絶縁層を設け，
前記第１の透明絶縁層と前記第２の透明絶縁層は、前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極との屈折率差が０．１２以下であり、前記第３の透明絶縁層の屈折率を前記第１及び第２の透明絶縁層の屈折率よりも小さくし、前記第３の透明絶縁層の厚さを前記第１透明絶縁層及び第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さく構成したことを特徴とするタッチパネル。 A capacitive touch panel comprising a transparent substrate, a first transparent electrode and a second transparent electrode for detecting positions in at least two different directions on the transparent substrate,
The first transparent electrode and the second transparent electrode are both provided on the same side surface of the transparent substrate from the transparent substrate side in the order of the second transparent electrode and the first transparent electrode,
Providing a first transparent insulating layer between the first transparent electrode and the second transparent electrode;
A second transparent insulating layer is provided over the entire operation surface on the upper layer of the first transparent electrode,
A third transparent insulating layer is provided over the entire operation surface on the second transparent insulating layer;
The first transparent insulating layer and the second transparent insulating layer have a refractive index difference of 0.12 or less between the first transparent electrode and the second transparent electrode, and the third transparent insulating layer The refractive index of the first transparent insulating layer is smaller than the refractive index of the first and second transparent insulating layers, and the thickness of the third transparent insulating layer is the total thickness of the first transparent insulating layer and the second transparent insulating layer. A touch panel that is smaller than the above.
前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極が形成される側から前記透明基板に入射される光の波長をλとし、前記第１の透明絶縁層及び前記第２の透明絶縁層と前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨＨとし、前記第３の透明絶縁層の屈折率をＮＬＬとして次式により、ｄＨＨとｄＬＬを定義し、
ｄＨＨ＝λ／（２・ＮＨＨ）×（２ｎ＋１）／２
ｄＬＬ＝λ／（４・ＮＬＬ）
さらに、前記第１の透明絶縁層の厚さと前記第２の透明絶縁層の厚さの合計をｔｉ１２とし、前記第３の透明絶縁層の厚さをｔｉ３としたとき、次式を満たすことを特徴とするタッチパネル。
１．０５ｄＨＨ≧ｔｉ１２≧０．９５ｄＨＨ
１．０５ｄＬＬ≧ｔｉ３≧０．９５ｄＬＬ The touch panel according to claim 1,
The wavelength of light incident on the transparent substrate from the side where the first transparent electrode and the second transparent electrode are formed is λ, and the first transparent insulating layer, the second transparent insulating layer, and the DHH and dLL are defined by the following equation, where NHH is the average refractive index of the first transparent electrode and the second transparent electrode, and NLL is the refractive index of the third transparent insulating layer:
dHH = λ / (2 · NHH) × (2n + 1) / 2
dLL = λ / (4 · NLL)
Further, when the total thickness of the first transparent insulating layer and the thickness of the second transparent insulating layer is ti12, and the thickness of the third transparent insulating layer is ti3, the following equation is satisfied. A featured touch panel.
1.05dHH ≧ ti12 ≧ 0.95dHH
1.05dLL ≧ ti3 ≧ 0.95dLL
前記タッチパネルは、請求項１又は２に記載のタッチパネルからなることを特徴とする表示装置。 A display device having a touch panel and a display device, wherein an operation surface of the touch panel and a display area of the display device are fixed to overlap each other,
The said touch panel consists of a touch panel of Claim 1 or 2, The display apparatus characterized by the above-mentioned.
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に設け，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間に第１の透明絶縁層を設け，
波長５５０ｎｍにおける、前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極と、前記第１の透明絶縁層の屈折率の差が０．１２以下であり、
操作面側から入射される光の波長をλとし、前記第１の透明絶縁層と前記第１および第２の透明電極の屈折率の平均値をＮｍとし、第１の透明絶縁層の厚さをｔｉ１、第１の透明電極の厚さをｔｘとした場合、次式の関係を満たすことを特徴とするタッチパネル。
ｄ＝λ／（２Ｎｍ）
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄ≧ｔｉ１ A capacitive touch panel comprising a transparent substrate, a first transparent electrode and a second transparent electrode for detecting positions in at least two different directions on the transparent substrate,
The first transparent electrode and the second transparent electrode are both provided on the same side surface of the transparent substrate from the transparent substrate side in the order of the second transparent electrode and the first transparent electrode,
Providing a first transparent insulating layer between the first transparent electrode and the second transparent electrode;
At a wavelength of 550 nm, Ri said the first transparent electrode and the second transparent electrode, the difference is 0.12 der following refractive index of said first transparent insulating layer,
The wavelength of light incident from the operation surface side is λ, the average value of the refractive indices of the first transparent insulating layer and the first and second transparent electrodes is Nm, and the thickness of the first transparent insulating layer Ti1, and the thickness of the first transparent electrode is tx , the touch panel is characterized by satisfying the relationship of the following formula .
d = λ / (2Nm)
ti1 + tx ≧ d ≧ ti1
前記第１の透明絶縁層が酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラス、もしくは、酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に酸化チタン結晶粒子が分散されたガラスであることを特徴とするタッチパネル。 The touch panel according to claim 4,
The touch panel, wherein the first transparent insulating layer is an amorphous matrix glass made of silicon oxide and titanium oxide, or a glass in which titanium oxide crystal particles are dispersed in a matrix made of silicon oxide and titanium oxide. .
さらに前記第１の透明電極の上層に第２の透明絶縁層を設け，
前記第２の透明絶縁層は屈折率と厚さが第１の透明絶縁層より小さいことを特徴とするタッチパネル。 The touch panel according to claim 4,
Furthermore, a second transparent insulating layer is provided on the first transparent electrode,
The touch panel, wherein the second transparent insulating layer has a refractive index and a thickness smaller than those of the first transparent insulating layer .
操作面側から入射される光の波長をλとし、前記第１の透明絶縁層と前記第１及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨとし、第２の透明絶縁層の屈折率をＮＬとして、ｄＨとｄＬを次式で定義し、
ｄＨ＝λ/（２ＮＨ）
ｄＬ＝λ/（４ＮＬ）
さらに、第１の透明電極の厚さをｔｘとし、第１の透明絶縁層の厚さをｔｉ１、及び第２の透明絶縁層の厚さをｔｉ２としたとき次式の関係を満たすことを特徴とするタッチパネル。
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄＨ≧ｔｉ１
ｔｉ２≧ｄＬ≧ｔｉ２−ｔｘ The touch panel according to claim 6 ,
The wavelength of light incident from the operation surface side is λ, the average value of the refractive indexes of the first transparent insulating layer and the first and second transparent electrodes is NH, and the refractive index of the second transparent insulating layer . Is defined as NL, dH and dL are defined by the following equations,
dH = λ / (2NH)
dL = λ / (4NL)
Further, when the thickness of the first transparent electrode is tx, the thickness of the first transparent insulating layer is ti1, and the thickness of the second transparent insulating layer is ti2, the following relationship is satisfied. Touch panel.
ti1 + tx ≧ dH ≧ ti1
ti2 ≧ dL ≧ ti2-tx
前記タッチパネルは、請求項４乃至７の内の何れかに記載のタッチパネルからなることを特徴とする表示装置。 A display device having a touch panel and a display device, wherein an operation surface of the touch panel and a display area of the display device are fixed to overlap each other,
A display device comprising the touch panel according to any one of claims 4 to 7 .
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