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JP5400904B2 - タッチパネル一体型表示装置の製造方法 - Google Patents

タッチパネル一体型表示装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、タッチパネル一体型表示装置の製造方法に関し、特に、表示パネルからの電磁ノイズを抑制するとともに、薄型化及び製造コストの低減が可能なタッチパネル一体型表示装置の製造方法に関する。
携帯用機器などの電子機器の操作部において、液晶パネルやＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）パネル等の表示パネルの表示面側にタッチパネルが配置された表示装置が多く用いられている。タッチパネルは、透光性の基材及び透明導電膜からなる電極層等を有して構成された透光型入力装置であり、表示パネルに表示された画像などを、タッチパネルを通して視認することができる。したがって、操作者は表示パネルに表示された画像やメニュー画面を見ながら、直接、入力操作を行うことが可能である。
このような表示装置として、静電容量式タッチパネルと液晶パネルとが一体に積層された表示装置が知られている。図１９に、従来例のタッチパネル一体型表示装置１０１の模式断面図を示す。図１９に示すものは、静電容量式タッチパネル１１０と液晶パネル１３０とが、粘着層１６０によって接着されて、タッチパネル一体型表示装置１０１が構成されている。静電容量式タッチパネル１１０は、第１電極層１１２と第２電極層１１６とを有し構成されており、入力操作時にタッチパネル１１０の表面を指などで触れると電極層との間に静電容量が形成される。この静電容量の変化により入力位置情報を検知することができる。このような構成のタッチパネル一体型表示装置は、例えば特許文献１に開示されている。
しかしながら、図１９に示すようなタッチパネル一体型表示装置１０１においては、液晶パネル１３０から様々な電磁ノイズが発生しており、タッチパネル１１０の第１電極層１１２または第２電極層１１６で検出されてしまう可能性がある。この場合、液晶パネル１３０からの電磁ノイズは、入力操作時のバックグラウンドノイズとなりＳ／Ｎ比の劣化の原因となる。または、タッチパネル１１０の誤動作を引き起こす場合もある。
液晶パネル１３０からの電磁ノイズの影響を抑制する方法として、液晶パネル１３０とタッチパネル１１０との間に所定の距離を設ける方法や、液晶パネル１３０とタッチパネル１１０との間に透明導電層付フィルム等のシールド機能を有する部材を積層する方法が知られている。例えば、特許文献２には空隙部を設けて配置されたタッチパネル及び表示パネルについての構成が開示されている。
また、表示パネルからの電磁ノイズをシールドする目的で、タッチパネルの表示パネル側に透明導電層を設ける方法が、特許文献３に開示されている。
特開２０１０−２３１１８６号公報 特開２００８−２６２３２６号公報 特開２０１０−８６４９８号公報
しかしながら、電磁ノイズの影響を抑制するためには、表示パネルとタッチパネルとの間に０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の間隔を設けて配置する必要があり、表示装置全体の薄型化が困難であった。また、シールド層として透明導電層付フィルムを積層する場合においても、透明導電層を支持するフィルム基材の厚さに加えて、透明導電層付フィルムとタッチパネル、及び透明導電層付フィルムと表示パネルとを接着する粘着層を積層する必要があるため、薄型化に不利であるという課題が発生する。
特許文献３に開示されている表示装置では、電磁ノイズシールド用の透明導電層がスパッタ法等の薄膜法で形成されている。したがって、透明基材の片方の面に入力位置情報を検出するための電極層を成膜し、もう一方の面にシールド層として透明導電層を成膜するという両面成膜工程が必要となる。両面成膜工程には、高価な製造設備が必要であり、その製造工程が煩雑になるため、製造コストが増大してしまう。さらに、透明導電層を薄膜法で形成した場合、シールド効果を向上させるために２００℃以上、より好ましくは４５０℃の熱処理を加えて透明導電層の結晶性を向上させることが望ましい。したがって、熱処理工程が追加されて製造コストが増大してしまう。また、タッチパネル用の透明基材として高い耐熱性が必要となり、基材に使用できる材料が制限されて材料コストの増大につながる。
本発明は、上記課題を解決し、表示パネルからの電磁ノイズを抑制するとともに、薄型化及び製造コストの低減が可能なタッチパネル一体型表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、
タッチパネルと表示パネルとが透光性の粘着層を介して一体に積層されるタッチパネル一体型表示装置の製造方法であって、
（ａ）接着剤層と透明導電層とを有する転写フィルムを用いて、前記表示パネルの表示面に前記接着剤層を介して前記透明導電層を転写形成する工程と、
（ｂ）前記表示パネルの表示面に転写形成された前記透明導電層と、前記タッチパネルとを、前記粘着層を介して貼り合わせる工程と、
を有することを特徴とする。
本発明のタッチパネル一体型表示装置の製造方法によれば、表示パネルの表示面に透明導電層を形成することにより、表示パネルからの電磁ノイズがシールドされて、タッチパネルの誤動作やＳ／Ｎ比の劣化を防止することが可能となる。また、透明導電層は転写法で形成されるため、スパッタ法や蒸着法等の薄膜法に比べて簡便な装置で透明導電層を形成することができ、製造コストを低減することが可能となる。さらに、両面成膜工程等の煩雑な工程が不要であり、製造工程を簡略化して短時間で形成できることから、生産性を向上させることができる。
また、透明導電層は表示パネルの表示面に接着剤層を介して転写形成されており、タッチパネルと透明導電層とは粘着層を介して貼り合わされている。すなわち、タッチパネルと表示パネルとは空隙を設けることなく一体に積層されている。また、透明導電層と一体に転写される接着剤層の厚さは数μｍ程度と薄く、透明導電層を支持するフィルム等も不要であるため、タッチパネル一体型表示装置の薄型化を実現することができる。さらに、転写される接着剤層の厚さが薄いため透光性の低下を抑制することができる。
したがって、本発明によれば、表示パネルからの電磁ノイズを抑制するとともに、薄型化、透光性の低下の抑制及び製造コストの低減が可能なタッチパネル一体型表示装置の製造方法を提供することができる。
本発明のタッチパネル一体型表示装置の製造方法は、前記（ａ）の工程と前記（ｂ）の工程の間に、（ａ´）前記タッチパネルの入力面である一方の面に偏光層を積層する工程と、を有するものであってもよい。
この場合の、本発明のタッチパネル一体型表示装置の製造方法において、前記偏光層と前記表示パネルとの間に、入射光及び出射光の位相を変換するための位相変換層を形成する工程を含むことが好適である。こうすれば、外部から入射した光がタッチパネル一体型表示装置の内部で反射された場合に、位相変換層及び偏光層により反射光を低減することができる。これにより、表示パネルの表示画像と反射光とが重なって視認されることを防ぎ、操作者は表示パネルの表示画像を良好に視認することができる。また、転写される接着剤層が薄いため位相変換層を設けても透光性の低下を抑制することができる。
前記（ａ´）の工程において、前記タッチパネルと前記偏光層との間にλ／４位相差層を形成する工程を含むことが好ましい。こうすれば、外部から入射した光が、偏光層及びλ／４位相差層によって直線偏光及び円偏光に変換される。この円偏光は、内部で反射されて逆向き（９０度位相がシフトした）の円偏光となって進行して、λ／４位相差層を透過して直線偏光へ変換される。この直線偏光は、偏光層を透過せずに吸収されるため、反射光が外部へと出射されることを低減することができる。また、転写される接着剤層の厚さが薄いため、λ／４位相差層を設けても透光性の低下を抑制することができる。
前記タッチパネルは、１対の透明基材を有して構成されており、前記１対の透明基材にはそれぞれ電極層が形成されており、前記タッチパネルの前記１対の透明基材の少なくとも一方は、λ／４位相差層で形成されていることが好ましい。これによれば、タッチパネルの透明基材とλ／４位相差層とが共通の部材で構成されるため、タッチパネル一体型表示装置の薄型化及び透光性の低下の抑制を図ることができ、また、偏光層及びλ／４位相差層によって反射光を低減することが可能となる。
または、前記タッチパネルは、１枚の透明基材と、前記透明基材の片側の面に積層された電極層と、を有して構成されており、前記透明基材を、λ／４位相差層で形成することを特徴とするものであってもよい。
さらに、前記（ａ）の工程において、前記接着剤層は紫外線硬化型樹脂であることが好適である。これによれば、接着剤層を硬化、乾燥する工程を短時間に、かつ簡単に行うことできるため、製造コストを低減することができる。
本発明によれば、表示パネルからの電磁ノイズを抑制するとともに、薄型化、透光性の低下の抑制及び製造コストの低減が可能なタッチパネル一体型表示装置の製造方法を提供することができる。
第１の例のタッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第１の例のタッチパネル一体型表示装置の分解斜視図である。 第１の例における第１の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第１の例における第２の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第２の例のタッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第２の例における変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第３の例のタッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第３の例のタッチパネル一体型表示装置の分解斜視図である。 第３の例のタッチパネル一体型表示装置に使用されているタッチパネルの平面図である。 図９のＸ−Ｘ線での拡大断面図である。 第３の例における第１の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第３の例における第２の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第３の例における第３の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第４の例のタッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第４の例における第１の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置の断面図である。 第４の例における第２の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置の断面図である。 本発明のタッチパネル一体型表示装置の製造方法を示す工程図である。 転写用透明導電フィルムの断面図である。 従来例のタッチパネル一体型表示装置の断面図である。
まず初めに、本発明の製造方法で製造可能なタッチパネル一体型表示装置の例をいくつか説明する。
＜第１の例＞
図１に、第１の例におけるタッチパネル一体型表示装置１の断面図を示す。図２には、タッチパネル一体型表示装置１の分解斜視図を示す。なお、各図面は、見やすくするために寸法を適宜異ならせて示している。
図１に示すように、第１の例のタッチパネル一体型表示装置１では、画像や文字情報を表示する表示パネルとして液晶パネル３０が用いられており、液晶パネル３０の表示面側に、透光型のタッチパネルとして静電容量式のタッチパネル１０が配置されている。操作者は、静電容量式のタッチパネル１０を通して液晶パネル３０からの画像を視認することができ、また、表示画像やメニュー表示等を見ながら、タッチパネル１０により入力操作をすることができる。
液晶パネル３０の表示面側には、接着剤層２１を介して透明導電層２０が転写形成されている。この透明導電層２０は、液晶パネル３０で発生する電磁ノイズをシールドするために形成されている。そして、透明導電層２０の表面とタッチパネル１０とは粘着層２２を介して貼り合わされている。これにより、タッチパネル１０と液晶パネル３０とが一体に貼り合わされたタッチパネル一体型表示装置１が構成されている。
図２に示すように、入力位置情報を検出するための静電容量式のタッチパネル１０は、第１透明基材１１と第２透明基材１５とが対向配置されて構成されている。なお、図面を見やすくするため、図２では各層間の粘着層は省略して図示している。第１透明基材１１には第１電極層１２が形成されており、第２透明基材１５には第２電極層１６が形成されている。第１電極層１２と第２電極層１６とは、互に交叉する方向に延出して形成されており、その交叉する部分で静電容量を形成するように積層されている。
第１透明基材１１及び第２透明基材１５には、フレキシブルプリント配線板（図示しない）と接続するための第１接続部１４及び第２接続部１８がそれぞれ形成されている。そして、第１電極層１２と第１接続部１４とは第１引出電極層１３によって電気的に接続されており、第２電極層１６と第２接続部１８とは第２引出電極層１７によって電気的に接続されている。
タッチパネル１０の入力操作時において入力面に指などを接触させると、第１電極層１２と第２電極層１６との間の静電容量に、指と第１電極層１２との静電容量が付加されて、静電容量が変化する。この静電容量変化の情報は、第１引出電極層１３及び第２引出電極層１７を通して、外部回路に出力される。そして、静電容量変化に基づいて入力位置が特定される。
第１透明基材１１及び第２透明基材１５は、それぞれの厚みが５０μｍ〜２００μｍ程度に形成された可撓性のフィルム状材料から構成されており、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いることができる。
第１電極層１２及び第２電極層１６は、可視光領域で透光性を有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の透明導電材料を用いて、スパッタ法や蒸着法により成膜される。その厚みは、０．０１μｍ〜０．０５μｍ、例えば０．０２μｍ程度で形成される。また、スパッタ法や蒸着法以外の方法では、あらかじめ透明導電膜が形成されたフィルムを用意して透明導電膜のみを基材に転写する方法や、液状の原料を塗布する方法により成膜することも可能である。
図１に示すように、第１の例のタッチパネル一体型表示装置１では、表示パネルとして液晶パネル３０が用いられている。また、タッチパネル１０の入力面側に第１偏光層５０が配置されるとともに、液晶パネル３０の下面には、第２偏光層５１が配置されている。第２偏光層５１の下方には光源としてバックライト３８が設けられている。第１偏光層５０及び第２偏光層５１は、ヨウ素や染料を吸着させたＰＶＡ（ポリビニルアルコール）樹脂を一方向へ延伸した樹脂フィルムを有して構成されている。そして、この樹脂フィルムの両面には、ＴＡＣ（トリアセチルアセテート）からなる保護フィルムが積層されている。
第１偏光層５０及び第２偏光層５１は、一定の方向に振幅を有する光のみ透過させるものであり、第１偏光層５０または第２偏光層５１を透過した光は直線偏光となる。したがって、バックライト３８から第２偏光層５１に入射した光は、直線偏光となって液晶層３３に入射する。液晶層３３に入射した光は、液晶分子の配向状態に応じて偏光の方向を変化させながら、あるいは、偏光方向を変化させずに、液晶層３３の厚み方向に進行していく。液晶層３３を透過した光は、第１偏光層５０に入射して、第１偏光層５０の偏光方向の光のみが透過して、表示画像として出力される。
図１に示すように、液晶パネル３０は、上部基板３１と下部基板３５とで挟まれた液晶層３３を有して構成されている。上部基板３１と下部基板３５とはスペーサ３６によって一定の間隔をもって配置されている。上部基板３１はカラーフィルタ基板であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）が規則的に配列された着色層（図示しない）が一方の面に形成されている。上部基板３１と下部基板３５の対向する面には、それぞれ上部電極（対向電極）３２と下部電極（画素電極）３４とが形成されている。この上部電極３２と下部電極３４との間に電圧を印加することにより、液晶層３３を構成する液晶分子の配向を変化させることができる。
液晶パネル３０では、液晶層３３に電圧を印加することにより液晶分子の配向を適切に制御して、液晶層３３を透過する光の偏光方向を変化させることにより、所望の画像を表示させることが可能となる。
液晶層３３を制御するために印加された電圧によって、外部に電磁ノイズが放射されることになる。この電磁ノイズがタッチパネル１０の第１電極層１２及び第２電極層１６に重畳された場合や、第１引出電極層１３及び第２引出電極層１７の出力信号に重畳された場合には、バックグラウンドノイズとなりＳ／Ｎ比の劣化の原因となり、あるいは、タッチパネル１０の誤動作を引き起こす可能性がある。
第１の例のタッチパネル一体型表示装置１において、液晶パネル３０の表示面側には接着剤層２１を介して透明導電層２０が積層されている。透明導電層２０は、可視光領域で透光性を有するＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の透明導電材料から構成されている。この透明導電層２０によって、液晶パネル３０から発生された電磁ノイズが遮蔽されて、タッチパネル１０側に放射されることを抑制することができる。したがって、静電容量式のタッチパネル１０のＳ／Ｎ比の劣化や誤動作を防止することが可能となる。
また、透明導電層２０は、透明導電層２０と接着剤層２１とが一体にフィルム基材上に形成された転写用透明導電フィルムを用いて、液晶パネル３０表面に転写形成されている。透明導電層２０と接着剤層２１との厚みは、合計数μｍ程度に薄く形成することが可能であり、また、透明導電層２０を支持するフィルム基材などは、製造工程中に剥離されて残らないため、タッチパネル一体型表示装置１の薄型化が可能となる。
接着剤層２１にはアクリル系の紫外線硬化型樹脂を用いることができる。この場合、接着剤層２１の硬化後の残留応力が小さく、基板反り等の不具合を防止できる。また、透明導電層２０を転写形成する工程において、接着剤層２１を硬化、乾燥させる工程が短時間で済むため、製造コストを低減することができる。接着剤層２１には、紫外線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂とを併用したものであってもよい。
図１に示すように、タッチパネル１０と透明導電層２０とは粘着層２２を介して接着されており空隙を設けることなく一体に積層されてタッチパネル一体型表示装置１が構成されている。粘着層２２には、透光性のアクリル系両面テープやアクリル系粘着剤を用いることができ、その厚みは５０μｍ〜１００μｍ程度である。このようにタッチパネル１０と液晶パネル３０とが一体に貼り合わされた場合であっても、透明導電層２０を設けることにより液晶パネル３０からの電磁ノイズをシールドすることができる。
これに対して、表示パネルとタッチパネルとの間にスペースを設ける方法では、表示パネルからの電磁ノイズにより誤動作を生じないように、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の間隔を設ける必要があり薄型化が困難である。さらに、表示パネルとタッチパネルとの間に空気層を介するため外光の写り込みが発生し易く、低反射化に不利である。また、透明導電層付フィルム等の電磁シールド用部材を別に用意する方法においては、シールド部材の両面に粘着層を積層してタッチパネル及び表示パネルと貼り合わせる必要がある。この場合、透明導電層を支持するフィルム基材の厚さに加え、粘着層の積層数も多くなり、薄型化には不利である。第１の例のタッチパネル一体型表示装置１においては、透明導電層２０を転写形成して電磁ノイズを抑制することができるとともに、液晶パネル３０とタッチパネル１０との間に電磁ノイズ干渉抑制のためのスペースや、透明導電層付フィルム等のシールド部材を設けることが不要となり、タッチパネル一体型表示装置１の薄型化が実現できる。
特許文献３に開示されているように、透明導電層をスパッタ法や蒸着法等の薄膜法で形成する場合、高価な真空装置が必要である。また、シールド効果を向上させるために、２００℃以上、より好ましくは４５０℃の熱処理を加えて透明導電層の結晶性を向上させることが望ましい。この場合、熱処理工程が増えて製造に要する時間も長くなり製造コストが増大する。透明導電層を薄膜法で形成する場合、タッチパネルの透明基材の一方の面に電極層を、他方の面にシールドのための透明導電層を成膜するという、両面成膜が必要となる。両面同時に成膜するためには複雑な機構を有する真空装置が必要であり、さらに高額の設備が必要となる。それぞれの面に成膜する場合には、製造工程が増大してしまい製造コストの増大につながる。タッチパネル側ではなく、液晶パネルの上部基板側に透明導電層を成膜する場合であっても、両面成膜工程が必要であり同様の課題が生じる。また、両面成膜の場合、製造工程が煩雑になり膜特性の再現性を確保することが難しいという課題もある。
第１の例においては、転写用透明導電フィルムを用いることにより、接着剤層２１を介して透明導電層２０を液晶パネル３０に転写形成することができる。これにより、簡便な装置で透明導電層２０を形成することができ、真空工程等が不要であり、製造に要する時間も短時間に形成することができるため、製造コストを低減することができる。また、転写工程においては熱処理などが不要であり、透明導電層２０の膜特性再現性を得ることが容易である。
したがって、第１の例のタッチパネル一体型表示装置１によれば、液晶パネル３０からの電磁ノイズを抑制するとともに、薄型化及び製造コストの低減が可能である。なお、第１の例では、液晶パネル３０の表面に透明導電層２０が転写形成されているが、タッチパネル１０の表示パネル３０と対向する面に形成した場合でも同様の効果が得られる。
図３は、第１の例における第１の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置１の断面図である。本変形例においては、第１偏光層５０とタッチパネル１０との間に、入射光及び出射光の位相を変換するための位相変換層として、λ／４位相差層５２が形成されている。λ／４位相差層５２は、ＣＯＰ（環状オレフィンコポリマー）、ＰＣ（ポリカーボネート）等の透光性樹脂から構成されている。なお、第１偏光層５０とλ／４位相差層５２とは粘着層を介して接着されているが、図３においては省略して示している。
λ／４位相差層５２に入射した光は、複屈折によって、直交する２つの直線偏光成分に分離されるとともに、この２つの直線偏光成分に１／４波長の位相ずれが与えられる。本変形例においては、λ／４位相差層５２の光軸が、第１偏光層５０の透過軸に対して４５度または１３５度の角度となるように配置されている。
図３に示すように、外部から入射した光（１）は、第１偏光層５０を透過して直線偏光（２）に変換され、この直線偏光がλ／４位相差層５２を透過すると円偏光（３）に変換される。λ／４位相差層５２を透過した光は、第１透明基材１１や第２透明基材１５等の各積層部材、または、各電極層の界面で反射されて、円偏光（３）とは逆回り（９０度位相がシフトした）の円偏光（４）となって進行する。この円偏光（４）がλ／４位相差層５２を透過すると、直線偏光（５）に変換される。この直線偏光（５）の光軸は、第１偏光層５０の透過軸と９０度位相が異なるため、直線偏光（５）は第１偏光層５０に吸収される。このようにして、第１偏光層５０とλ／４位相差層５２とによって、反射光の外部への出射が抑制される。
本変形例によれば、外部からの光がタッチパネル一体型表示装置１の内部で反射されて外部へと戻っていくことを防止できるため、例えば屋外など外光が多い場所で用いられた場合であっても、反射光と液晶パネル３０の表示光とが重なって視認されることを防ぎ、操作者は液晶パネル３０からの表示画像を良好に視認することができる。
また、タッチパネル１０と液晶パネル３０との間に空隙部が設けることなく積層され、積層部材が薄型化されているため、バックライト３８からの表示光の透過損失が低減されて、操作者は表示画像を良好に視認することができる。
本変形例においては、第１偏光層５０と液晶パネル３０との間に位相変換層としてλ／４位相差層５２が形成されているが、この態様に限らず、例えば、タッチパネル１０と液晶パネル３０との間に、下部λ／４位相差層（図示しない）を追加して形成することも可能である。この場合、バックライト３８から出射された光が第２偏光層５１を透過して直線偏光となる。この直線偏光は下部λ／４位相差層を透過して円偏光になり、さらに上部λ／４位相差層（λ／４位相差層５２）を透過して直線偏光に変換されて、第１偏光層５０を透過して外部へと出射される。したがって、バックライト３８からの表示光の損失を最小限に抑えて、表示画像を表示することが可能となる。ここで、第１偏光層５０と第２偏光層５１との透過軸の方向は一致している。
図４は、第１の例における第２の変形例を示す、タッチパネル一体型表示装置１の断面図である。
図４に示すように、第２の変形例においては、第１透明基材１１がλ／４位相差層５２から構成されている。第１透明基材１１（λ／４位相差層５２）には、ＣＯＰ（環状オレフィンコポリマー）やＰＣ（ポリカーボネート）等のフィルム状の透光性樹脂材料を用いることができる。この場合、第２透明基材１５には、光等方性の樹脂フィルムを用いることが好ましい。
本変形例において、第１透明基材１１とλ／４位相差層５２とが共通の部材から構成されていることから、積層数を増やすことなくλ／４位相変換機能を付与することができる。したがって、第１の変形例の場合と同様に、外部から入射した光が第１透明基材１１（λ／４位相差層５２）を透過すると円偏光に変換されて、第２透明基材１５や透明導電層２０等の界面で反射した光は、逆向き（９０度位相がシフトした）の円偏光となって進行する。この反射光は、第１透明基材１１（λ／４位相差層５２）を透過して直線偏光になり、偏光層５０で吸収される。このようにして、本変形例においては、薄型化を実現するとともに、反射光を低減することができる。
また、第１透明基材１１と第２透明基材１５の両方について、λ／４位相差層５２を用いて構成することも可能である。この場合、外部からの光の反射光を低減することができるとともに、バックライト３８からの表示光の損失を最小限に抑えて、表示画像を表示することができる。
＜第２の例＞
図５は、第２の例におけるタッチパネル一体型表示装置２の断面図である。第１の例と同様の構成部材については、同一の符号を付して示す。
第２の例において、文字情報や画像を表示する表示パネルとしてＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）パネル４０が用いられている。また、ＯＬＥＤパネル４０の表示面側には、電磁ノイズを抑制するための透明導電層２０が接着剤層２１を介して転写形成されている。そして、静電容量式のタッチパネル１０が、粘着層２２を介して透明導電層２０と接着されている。
ＯＬＥＤパネル４０は、正孔輸送層、発光層、電子注入層等（図示しない）が積層されて形成された発光機能層４３を有しており、複数の発光機能層４３が配列された構成となっている。発光機能層４３には、赤色を発光する発光機能層４３ａ、緑色を発光する発光機能層４３ｂ、青色を発光する発光機能層４３ｃがあり、これらが平面視でマトリックス状に多数配列されている（図５では、一部のみ示す）。発光機能層４３は、上部電極（共通電極）４２と下部電極（画素電極）４４とで挟まれて積層されており、電極間に電圧を印加することで発光機能層４３が発光して、所望の画像を表示させることができる。
ＯＬＥＤパネル４０は、発光機能層４３が自発光して画像等を表示することができるため、液晶パネル３０とは異なり、バックライトが不要である。また、発光機能層４３は固体であり多少の圧力が加わっても破壊されにくいことから、上部基板４１及び下部基板４５として薄い基板を用いることができる。したがって、ＯＬＥＤパネル４０を用いた場合、液晶パネル３０に比べて、より薄型化が可能となる。上部基板４１及び下部基板４５には可撓性を有する基板を用いることも可能であり、ＯＬＥＤパネル４０全体として可撓性を持たせることもでき、例えば曲面に画像等を表示するような機器にも使用できる。
ＯＬＥＤパネル４０においても電極間に加えられる電圧が、電磁ノイズとしてタッチパネル１０のＳ／Ｎ比の低下や誤動作を引き起こす場合がある。しかし、第２の例においては、図５に示すように、ＯＬＥＤパネル４０の表示面側には透明導電層２０が接着剤層２１を介して転写形成されている。この透明導電層２０により、ＯＬＥＤパネル４０からの発生する電磁ノイズを抑制して、タッチパネル１０の誤動作を防止することができる。また、第２の例においても、透明導電層２０が転写形成されておりタッチパネル１０とＯＬＥＤパネル４０とが一体に積層されていることから、タッチパネル一体型表示装置２の薄型化を実現できる。透明導電層２０は、転写法により、簡便な装置を用いて短時間に形成することができるため、製造コストの低減が可能となる。
第２の例において、下部電極（画素電極）４４にはＩＴＯ等の透明導電材料が用いられ、上部電極（共通電極）４２にはＡｌ、Ｃｒ等の金属材料が用いられている。そのため、上部電極４２が操作者から視認されると、表示画像の品質が低下するおそれがある。第２の例のタッチパネル一体型表示装置２の入力面側には、図５に示すように、第１偏光層５０とλ／４位相差層５２とが積層されている。これにより、外部から入射した光の反射光を抑制して、反射光と表示光とが重なることを防ぐとともに操作者から上部電極４２が視認されることを防ぐことが可能となり、表示画像の品質低下を防ぐことができる。
図６には、第２の例の変形例を示す。本変形例において、静電容量式のタッチパネル１０の第１透明基材１１として、λ／４位相差層５２が用いられている。これにより、タッチパネル一体型表示装置２の薄型化が可能であるとともに、位相変換機能が加えられるため、反射光を低減することができる。また、薄型化に伴い、光の透過率を向上させることにもつながり、ＯＬＥＤパネル４０からの表示光の損失を低減して、表示画像の品質を向上させることが可能となる。
＜第３の例＞
図７に、第３の例におけるタッチパネル一体型表示装置３の断面図を示し、図８に、タッチパネル一体型表示装置３の分解斜視図を示している。
図７に示すタッチパネル一体型表示装置３は、図１に示した第１の例のタッチパネル一体型表示装置１のタッチパネル１０の代わりにタッチパネル７０が使用されており、タッチパネル７０以外の構造は、図１に示すタッチパネル一体型表示装置１と同じである。
タッチパネル７０は、１枚の透明基材７１の入力側の面のみに第１電極層７２と第２電極層７３が配列して形成されている。透明基材７１は、可撓性のフィルム状材料から構成されており、例えばＰＥＴフィルムが用いられる。第１電極層７２と第２電極層７３は、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の透明導電材料で構成されている。
図８と図９に示すように、第１電極層７２と第２電極層７３は同じ形状で同じ面積を有しており、四角形状または菱形の形状である。第１電極層７２と第２電極層７３は、縦横に規則的に配列している。第１電極層７２は、縦連結電極層７４によって縦方向に連結されており、第２電極層７３は、第１電極層７２および縦連結電極層７４とは分離して形成されている。
ＰＥＴ等の透明基材７１の表面にＩＴＯなどの透明導電材料の膜が０．０１〜０．０５μｍの膜厚でスパッタ法や蒸着法で積層された材料を使用し、透明導電材料の層をエッチングして個々の第１電極層７２と第２電極層７３ならびに縦連結電極層７４が同時に形成される。
図１０に示すように、横方向に隣り合っている第２電極層７３と第２電極層７３との間を縦連結電極層７４が通過しているが、縦連結電極層７４の表面が有機材料で形成された絶縁層７６で覆われており、この絶縁層７６の表面に形成された横連結電極層７５によって、横方向に隣接する第２電極層７３どうしが連結されて導通されている。横連結電極層７５は金や銀などの導電性材料で形成されている。
図９に示すように、縦連結電極層７３によって縦方向に連結されている第１電極層７２は、それぞれの縦列ごとに縦引出電極層７７を介して図８に示す縦接続部８１に個別に接続されている。横連結電極層７５によって横方向に連結されている第２電極層７３は、それぞれの横列ごとに横引出電極層７８を介して図８に示す横接続部８２に個別に接続されている。
タッチパネル７０の入力操作時において入力面に指などを接触させると、縦方向に連結されている第１電極層７２と、横方向に連結されている第２電極層７３との間の静電容量に、指とそれぞれの電極層７２，７３との間の静電容量が付加されて、静電容量の合計値が変化する。
縦列の第１電極層７２に対して各列ごとに順番に電圧を印加し、横列の全ての第２電極層７３から検出される電流値を計測することで、指がどの縦列の第１電極層７２に接近しているかを算出できる。逆に、横列の第２電極層７３に対して各列ごとに順番に電圧を印加し、縦列の全ての第１電極層７３から検出される電流値を計測することで、指がどの横列の第２電極層７３に接近しているかを算出できる。この検出動作によって、タッチパネル７０の表面において指が接近した座標を特定できる。
図７に示すタッチパネル一体型表示装置３は、液晶パネル３０の表示面側に接着剤層２１を介して透明導電層２０が積層されている。透明電極層２０と接着剤層２１は、図１に示したタッチパネル一体型表示装置１に使用されているものと同じであり、透明導電層２０と接着剤層２１とが一体にフィルム基材上に形成された転写用透明導電フィルムを用いて、液晶パネル３０表面に転写することで形成されている。
図７に示すように、タッチパネル７０と透明導電層２０とは粘着層２２を介して接着されており空隙を設けることなく一体に積層されてタッチパネル一体型表示装置３が構成されている。また、タッチパネル７０の入力面側に粘着層２４を介して第１偏光層５０が配置されている。粘着層２２と粘着層２４および第１偏光層５０は、図１に示したタッチパネル一体型表示装置１に使用されているものと同じである。
図７に示すタッチパネル一体型表示装置３における他の構成部材は、図１に示したタッチパネル一体型表示装置１と同じであるので、図１と同じ符号を付して詳しい説明は省略する。
透明導電層２０は、可視光領域で透光性を有するＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の透明導電材料から構成されており、この透明導電層２０によって、液晶パネル３０から発生された電磁ノイズが遮蔽されて、タッチパネル７０側に放射されることを抑制することができる。
図７に示すタッチパネル７０は、一枚の透明基材７１の入力側の面にのみ電極層７２，７３が形成されている構造であるため、液晶パネル３０と、電極層７２，７３との距離が接近しているが、液晶パネル３０と電極層７２，７３との間にほぼ全面に広がる透明導電層２０が形成されているため、液晶パネル３０から発生された電磁ノイズを遮蔽しやすくなり、静電容量式のタッチパネル７０のＳ／Ｎ比の劣化や誤動作を防止することが可能となる。
また、タッチパネル７０が１枚の透明基材７１とその片面にのみ形成された電極層７２，７３で構成されているため、タッチパネル一体型表示装置３を薄型に構成することができる。
図１１は、第３の例の第１の変形例を示している。このタッチパネル一体型表示装置３は、図３に示した第１の例の第１の変形例のタッチパネル一体型表示装置３において、タッチパネル１０の代わりにタッチパネル７０が使用されている。
図１１に示すタッチパネル一体型表示装置３は、第１偏光層５０とタッチパネル７０との間にλ／４位相差層５２が存在しているため、屋外など外光が覆い場所で用いられた場合にも、表示画像を良好に視認することができる。
図１２は、第３の例の第２の変形例を示している。
図１２に示すタッチパネル一体型表示装置３は、図４に示した第１の例の第２の変形例のタッチパネル一体型表示装置３において、タッチパネル１０の代わりにタッチパネル７０が使用されている。この変形例では、タッチパネル７０の透明基板７１とλ／４位相差層５２とが共通の部材から構成されている。
図１３は、第３の例の第３の変形例を示している。
図１３に示すタッチパネル一体型表示装置３は、液晶パネル３０の表示側である上面に第１偏光層５０が配置され、液晶パネル３０の下面に第２偏光層５１が配置されている。バックライト３８から第２偏光層５１に入射した光は、直線偏光となって液晶層３３に入射する。液晶層３３に入射した光は、液晶分子の配向状態に応じて偏光の方向を変化させながら、あるいは、偏光方向を変化させずに、液晶層３３の厚み方向に進行していく。液晶層３３を透過した光は、第１偏光層５０に入射して、第１偏光層５０の偏光方向の光のみが透過して、表示画像として出力される。
上記のように、液晶パネル３０の表示動作の一部を構成する第１偏光層５０の表面に、接着剤層２１を介して透明導電層２０が転写形成されている。
そして、透明導電層２０の表面にタッチパネル７０の透明基板７１が粘着層２２を介して貼り合わされている。
なお、タッチパネル７０の表面には、カバー層が設けられる。
＜第４の例＞
図１４は、第４の例のタッチパネル一体型表示装置４を示している。このタッチパネル一体型表示装置４は、図５に示した第２の例のタッチパネル一体型表示装置２のタッチパネル１０の代わりにタッチパネル７０が使用されているものであり、タッチパネル７０以外の構成は、図５に示したものと同じである。
第４の例のタッチパネル一体型表示装置４は、表示パネルとしてＯＬＥＤパネル４０が使用されている。タッチパネル７０は１枚の透明基材７１とその片面に形成された電極層７２，７３とで構成されているため、全体として薄型となり、ＯＬＥＤパネル４０と電極層７２，７３とが接近している。しかし、ＯＬＥＤパネル４０と電極層７２，７３との間に、透明導電層２０が全面的に広がるように存在しているため、ＯＬＥＤパネル４０からのノイズが、タッチパネル７０に影響を与えにくくなる。
図１５は第４の例の変形例を示している。このタッチパネル一体型表示装置４は、図６に示した第２の例の変形例のタッチパネル一体型表示装置２のタッチパネル１０の代わりにタッチパネル７０が使用されたものであり、タッチパネル７０以外の構造は、図６に示すタッチパネル一体型表示装置２と同じである。
図１６は第４の例の第２の変形例を示している。
ＯＬＥＤパネル４０の表示側の上面にλ／４位相差層５２が設置されており、その上面に、接着剤層２１を介して透明導電層２０が転写形成されている。
透明導電層２０の表面にタッチパネル７０の透明基板７１が粘着層２２を介して貼り合わされている。そして、透明基板７１は、第１偏光層５０を兼ねている。
なお、タッチパネル７０の表面には、カバー層が設けられる。
第２の変形例は、タッチパネル一体型表示装置４の薄型化が可能であるとともに、位相変換機能が加えられるため、反射光を低減することができる。
＜タッチパネル一体型表示装置の製造方法＞
次に、本発明のタッチパネル一体型表示装置１の製造方法について、図面に基づいて説明する。
図１７（ａ）に示す工程では、転写用透明導電フィルム６０を用いて液晶パネル３０の表示面側に接着剤層２１と透明導電層２０とを転写形成する。転写用透明導電フィルム６０には、例えば図１８に示すようなものを用いることができる。図１８に示すように、転写用透明導電フィルム６０は、透明導電層２０及び接着剤層２１が支持基材６１とカバーフィルム６２とで挟まれた構成になっている。
支持基材６１及びカバーフィルム６２には、ＰＥＴ等の樹脂フィルムが用いられる。また、接着剤層２１にはアクリル系の紫外線硬化型樹脂が用いられる。透明導電層２０は、ＩＴＯ等の透明導電性材料から構成され、スパッタ法や蒸着法等の薄膜法、または塗布法等により形成されている。なお、転写用透明導電フィルム６０は、図１８に示した構成に限定されるものではなく、接着剤層２１と透明導電層２０とが転写可能な構成であれば良い。例えば、透明導電層２０の表面を保護するためのハードコート層が設けられていてもよい。
接着剤層２１と透明導電層２０とを転写形成する工程では、まず、転写用透明導電フィルム６０のカバーフィルム６２を剥がして接着剤層２１を露出させる。そして、図１７（ａ）に示すように、液晶パネル３０の表示面側に接着剤層２１を介して透明導電層２０及び支持基材６１を転写する。転写用透明導電フィルム６０は、転写ローラー６５で圧力、及び必要に応じて熱を加えながら均一に転写される。
次に、紫外線を照射して接着剤層２１を硬化させた後に、支持基材６１を剥離する。これにより、図１７（ｂ）に示すように、液晶パネル３０の表面に接着剤層２１を介して透明導電層２０を転写形成することができる。透明導電層２０の厚みは０．５μｍ〜２μｍ程度、例えば約０．７μｍに形成され、接着剤層２１の厚みは１〜５μｍ程度、例えば約２μｍに形成される。
転写用透明導電フィルム６０を用い、転写法により透明導電層２０を形成することにより、簡便な装置によって製造することが可能となるため、タッチパネル一体型表示装置１の製造コストを低減することが可能となる。本製造方法によれば、真空工程が不要であり、短時間の工程で製造することが可能であるため、生産性に優れる。また、接着剤層２１は紫外線照射により硬化されるため、乾燥・硬化工程が短時間であり、硬化後の残留応力も少ないため、液晶パネル３０の反りや透明導電層２０の剥離等の不具合の発生も防止できる。
図１７（ｃ）の工程では、静電容量式のタッチパネル１０の入力面側に偏光層５０を積層する。タッチパネル１０は、第１透明基材１１と第２透明基材１５とを、粘着層２３を介して貼り合わせて形成できる。または、あらかじめ第１透明基材１１と第２透明基材１５とが一体に貼り合わされたものを用意してもよい。そして、タッチパネル１０の入力面側に、アクリル系樹脂からなる粘着層２４を介して偏光層５０が貼り合わされる。
次に、図１７（ｂ）の工程で転写形成された透明導電層２０と、図１７（ｃ）の工程で偏光層５０が積層されたタッチパネル１０とが、粘着層２２を介して貼り合わされる。このような工程により、図１７（ｄ）に示すようなタッチパネル一体型表示装置１を形成することができる。
本発明のタッチパネル一体型表示装置１の製造方法によれば、液晶パネル３０の表示面に透明導電層２０を転写形成することにより、液晶パネル３０からの電磁ノイズがシールドされて、タッチパネル１０の誤動作やＳ／Ｎ比の劣化を防止することが可能となる。
透明導電層２０は液晶パネル３０の表示面に接着剤層２１を介して転写形成されて、タッチパネル１０と透明導電層２０とは粘着層２２を介して貼り合わされている。タッチパネル１０と液晶パネル３０とは空隙を設けることなく一体に積層されている。また、透明導電層２０と接着剤層２１との合計の厚みは２〜３μｍ程度と薄く、透明導電層２０を支持するフィルム等も不要であるため、薄型化を実現することができる。
また、図１７（ｂ）に示した工程において、タッチパネル１０と偏光層５０との間にλ／４位相差層５２を積層する工程を含むことも可能である。あるいは、タッチパネル１０の第１透明基材１１及び第２透明基材１５の少なくとも一方にλ／４位相差層５２を用いて、λ／４位相変換機能を付与することも可能である。こうすれば、外部からの光の反射を抑制して、表示画像の視認性を向上させることが可能となる。
なお、図１７（ａ）〜（ｄ）の工程では、表示パネルとして液晶パネル３０を用いた場合のタッチパネル一体型表示装置１の製造方法について述べたが、ＯＬＥＤパネル４０を用いた場合であっても同様の効果を奏する。
さらに、図１７（ｃ）（ｄ）に示すタッチパネル１０の代わりに図７ないし図１に示すタッチパネル７０を使用することで、同じ製造方法で、図７、図１１、図１２、図１３に示すタッチパネル一体型表示装置３と、図１４と図１５および図１６に示すタッチパネル一体型表示装置４を製造することができる。
１、２、３、４ タッチパネル一体型表示装置
１０ タッチパネル
１１ 第１透明基材
１２ 第１電極層
１５ 第２透明基材
１６ 第２電極層
２０ 透明導電層
２１ 接着剤層
２２、２３、２４ 粘着層
３０ 液晶パネル
３２ 上部電極
３３ 液晶層
３４ 下部電極
３８ バックライト
４０ ＯＬＥＤパネル
４２ 上部電極
４３ 発光機能層
４４ 下部電極
５０ 第１偏光層
５２ λ／４位相差層
６０ 転写用透明導電フィルム
７０ タッチパネル
７１ 透明基材
７２ 第１の電極層
７３ 第２の電極層

Claims (7)

  1. タッチパネルと表示パネルとが透光性の粘着層を介して一体に積層されるタッチパネル一体型表示装置の製造方法であって、
    （ａ）接着剤層と透明導電層とを有する転写フィルムを用いて、前記表示パネルの表示面に前記接着剤層を介して前記透明導電層を転写形成する工程と、
    （ｂ）前記表示パネルの表示面に転写形成された前記透明導電層と、前記タッチパネルとを、前記粘着層を介して貼り合わせる工程と、
    を有することを特徴とするタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
  2. 前記（ａ）の工程と前記（ｂ）の工程の間に、（ａ´）前記タッチパネルの入力面である一方の面に偏光層を積層する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
  3. 前記偏光層と前記表示パネルとの間に、入射光及び出射光の位相を変換するための位相変換層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
  4. 前記（ａ´）の工程において、前記タッチパネルと前記偏光層との間にλ／４位相差層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
  5. 前記タッチパネルは、１対の透明基材を有して構成されており、前記１対の透明基材にはそれぞれ電極層が形成されており、
    前記タッチパネルの前記１対の透明基材の少なくとも一方を、λ／４位相差層で形成することを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
  6. 前記タッチパネルは、１枚の透明基材と、前記透明基材の片側の面に積層された電極層と、を有して構成されており、
    前記透明基材を、λ／４位相差層で形成することを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
  7. 前記（ａ）の工程において、前記接着剤層は紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
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