JP4435890B2

JP4435890B2 - Touch panel

Info

Publication number: JP4435890B2
Application number: JP514399A
Authority: JP
Inventors: 康次楠田; 潤清水; 真也山田; 孝夫橋本
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2019-01-12
Also published as: JP2000207983A

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＣＲＴ（ブラウン管）などの画面上に配置し、透視した画面の指示にしたがって指やペンなどで上から押圧することにより位置入力が行えるタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、抵抗膜方式の透明なタッチパネルとしては、透明フィルム上にＩＴＯ等からなる透明電極を有する一対の上部電極シート１と下部電極シート２とが電極間に絶縁物よりなるスペーサー３を介して対向配置され、下部電極シート２の下面に樹脂よりなる透明保持板５が透明接着層４を介して全面的に接着されたものがある（図２参照）。
【０００３】
上部電極シート１および下部電極シート２の透明フィルムとしては、入力のための可撓性に優れた、厚み１００〜２００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられ、通常、二軸延伸されている。また、透明保持板５としては、入力の押圧からＬＣＤ等の画面を保護するための剛性に優れた厚み０．５〜３．０ｍｍのポリカーボネート板や、このポリカーボネート板の下面に低反射処理を施したものが用いられ、通常、未延伸である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、下部電極シート２の透明フィルムに用いるポリエチレンテレフタレートフィルムと透明保持板５に用いるポリカーボネート板とは膨張係数の違い、さらには延伸の有無の違いなどがある。しかも下部電極シート２の透明フィルムと透明保持板５とは、全面的に接着されている。そのため、タッチパネルが厳しい温度環境や湿度環境に曝されたときに、透明保持板の下部電極シート側とその反対側とでは寸法変化に差ができ、タッチパネルの中央部分が上に出っ張るように反りが発生することがあった（図３参照）。この反りは、タッチパネルとその下の画面との間に空気層を形成することになり、入力時にタッチパネル全体に余計な撓みを生じさせて操作感触を鈍らせる。
【０００５】
ＬＣＤやＣＲＴなどの画面上に設置する際にこの反りを強制的にフラットにすることもできるが、そうすると下部電極シート２の透明フィルムに波打ちが発生するため、タッチパネルの見映えおよび画面の視認性が悪くなる。また、下部電極シート２の透明フィルムに波打ちが発生すると電極間のギャップにムラができ、結果、場所によりタッチパネルの入力感が異なってくる。さらに波打ちがひどい場合には、電極が接触するので絶縁不良が起こることもある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、入力のための可撓性および入力の押圧からＬＣＤ等の画面を保護するための剛性に優れたタッチパネルにおいて、上記の問題を解決し、厳しい温度環境や湿度環境に曝されても反りがほとんど発生しないタッチパネルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るタッチパネルは、ポリエチレンテレフタレートからなる透明フィルム上に透明電極を有する一対の上部電極シートおよび下部電極シートとが電極間に絶縁物よりなるスペーサーを介して対向配置され、下部電極シートの下面にポリカーボネート板からなる透明保持板が透明接着層を介して全面的に接着され、さらに透明保持板の下面に前記下部電極シートの透明フィルムと同じポリエチレンテレフタレートフィルムからなる透明反り矯正シートが透明接着層を介して全面的に接着されているように構成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のタッチパネルの基本構成を示すものであり、透明フィルム上に透明電極を有する一対の上部電極シート１および下部電極シート２とが電極間に絶縁物よりなるスペーサー３を介して対向配置され、下部電極シート２の下面に透明保持板５が透明接着層４を介して全面的に接着されている。本発明の特徴は、透明保持板５の下面にさらに透明反り矯正シート６が透明接着層４を介して全面的に接着されていることにある。
【０００９】
上部電極シート１および下部電極シート２の透明フィルムとしては、入力のための可撓性に優れた厚み１００〜２００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いる。また、上部電極シート１の透明電極を有する面と反対の面には、アクリルエポキシ系、ウレタン系の熱硬化型樹脂やアクリレート系の光硬化型樹脂などからなるハードコート層が設けられていてもよい。なお、上部電極シート１および下部電極シート２の透明フィルムは、ロール状のフィルム原反に透明電極を連続して形成した後、上部電極シート１および下部電極シート２の寸法に切断して得るのが好ましい。
【００１０】
上部電極シート１と下部電極シート２の対向する面にそれぞれ設けられる透明電極としては、透明性および導電性を有する金属膜や金属酸化物膜を真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの方法にて形成する。たとえば、ＩＴＯ、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウムなどの金属酸化物膜、これらの金属酸化物を主体とする複合膜、金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム、パラジウムなどの金属膜がある。透明電極の厚さは、一般に１００〜１０００Åである。
【００１１】
スペーサー３は、上部電極シート１または下部電極シート２のいずれかの透明電極表面に任意の形状で形成される。スペーサー３の形成方法としては、メラミンアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、メタアクリルアクリレート樹脂、アクリルアクリレート樹脂などのアクリレート樹脂、ポリビニールアルコール樹脂などの透明な光硬化型樹脂を用いたフォトプロセスがある。また、ウレタン系透明樹脂などを用い印刷法にてスペーサー３を形成することもできる。スペーサー３は、一般に直径３０〜１００μｍ、高さ１〜１５μｍのドット状に形成され、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの一定の間隔で配列される。
【００１２】
透明保持板５としては、入力の押圧からＬＣＤ等の画面を保護するための剛性に優れた、０．５〜３．０ｍｍのポリカーボネート板を用いる。
【００１３】
上部電極シート１と下部電極シート２とが表示面の領域外において接着剤や両面テープなどによって接着されているのに対し、下部電極シート２と透明保持板５とは全面的に透明接着層４を介して接着されている。下部電極シート２と透明保持板５との間に空気層が存在しないので、入力時に上部電極シート１に余計な撓みを生じて操作感触を鈍らせることもなく、また空気層との境界における光の減衰も起きない。透明接着層４には、下部電極シート２と透明保持板５との全面接着に一般に使用されているアクリル系接着剤などの透明な接着剤を用いることができ、下部電極シート２の透明フィルムおよび透明保持板５と屈折率の近似したものを用いるのがより好ましい。なお、透明接着層４の形成は、接着剤を下部電極シート２または透明保持板５に直接塗布してもよいし、あらかじめ接着剤を薄い透明支持フィルムの両面に塗布してなる両面接着フィルムをつくり下部電極シート２または透明保持板５に貼りあわせてもよい。
【００１４】
透明反り矯正シート６としては、厚み５０〜２００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いる。このフィルムは、下部電極シート２の透明フィルムと同じポリエチレンテレフタレートからなるので、タッチパネルが厳しい温度環境や湿度環境に曝されたときでも、透明保持板５の下部電極シート２側と透明反り矯正シート６側とで寸法変化にほとんど差がなく、タッチパネルに反りがほとんど発生しない。また、透明反り矯正シート６の下面には、低反射処理が施されていてもよい。低反射処理にはフッ素樹脂やシリコン樹脂などの低屈折率樹脂を用いた低反射材料を塗布したり、金属の多層膜を形成したりするなどの処理がある。透明反り矯正シート６と透明保持板５とを接着する透明接着層４には、前記の下部電極シート２と透明保持板５との接着と同様の接着剤を用いる。なお、透明接着層４の形成は、接着剤を透明反り矯正シート６または透明保持板５に直接塗布してもよいし、あらかじめ接着剤を薄い透明支持フィルムの両面に塗布してなる両面接着フィルムをつくり透明反り矯正シート６または透明保持板５に貼りあわせてもよい。
【００１５】
【実施例】
厚さ２００μｍのロール状のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にスパッタリング法によって厚さ２００ÅのＩＴＯ等からなる透明電極を設けた後、縦１４２ｍｍ、横７８ｍｍの長方形に切り取って上部電極シートを作製した。
【００１６】
また、厚さ２００μｍのロール状のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にスパッタリング法によって厚さ２００ÅのＩＴＯ等からなる透明電極を設けた後、縦１４２ｍｍ、横７８ｍｍの長方形に切り取って下部電極シートを作製した。また、下部電極シートの透明電極上にウレタン系透明樹脂をドット状に印刷して、直径５０μｍ、高さ１０μｍのスペーサーを１ｍｍの間隔で配列させた。
【００１７】
この上部電極シートと下部電極シートとを、電極面を対向させ、表示面の領域外において厚さ２０μｍ、幅５ｍｍのアクリル系接着剤で接着した。
【００１８】
一方、縦１４２ｍｍ、横７８ｍｍ、厚さ７５ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる透明反り矯正シートの片面に、金属多層膜を形成することにより低反射処理を施した。
【００１９】
次に、縦１４２ｍｍ、横７８ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのポリカーボネート板からなる透明保持板の片面にアクリル系接着剤からなる透明接着層を塗布形成し、透明反り矯正シートを貼りあわせた。次いで、透明保持板の透明反り矯正シートを貼りあわせた面と反対の面に、アクリル系接着剤からなる透明接着層を塗布形成し、下部電極シートの下面に貼りあわせてタッチパネルを得た。
【００２０】
このようなタッチパネルについて温度６０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に２４０時間放置し、さらに室温で２４時間放置した後に反りを測定したところ、タッチパネルに中央部分が上に僅かに０．５ｍｍ出っ張っただけで、ほとんど反りが発生しなかった。
【００２１】
これに対して、透明反り矯正シートに代えて同様の低反射処理を施した厚さ７５μｍのトリアセチルセルロースフィルムを透明保持板の下面に接着した比較例について、上記実施例と同様の環境試験をしたところ、タッチパネルに中央部分が上に１．５ｍｍ出っ張り、実施例の３倍にもなる反りが発生した。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係るタッチパネルは、以上のような構成および作用からなるので、次の効果が奏される。
【００２３】
すなわち、ポリカーボネート板からなる透明保持板を間に挟んでポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた下部電極シートと透明反り矯正シートとが透明保持板に全面接着されている。したがって、タッチパネルが厳しい温度環境や湿度環境に曝されたときでも、透明保持板の下部電極シート側と透明反り矯正シート側とで寸法変化にほとんど差がなく、タッチパネルに反りがほとんど発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタッチパネルの基本構成を示図である。
【図２】一般的なタッチパネルの基本構成を示す図である。
【図３】タッチパネルの反りについて示す模式図である。
【符号の説明】
１上部電極シート
２下部電極シート
３スペーサー
４透明接着層
５透明保持板
６透明反り矯正シート[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a touch panel that is arranged on a screen such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (CRT) and that allows position input by pressing from above with a finger or a pen in accordance with instructions on the screen.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a transparent touch panel of a resistive film type, a pair of upper electrode sheet 1 and lower electrode sheet 2 having a transparent electrode made of ITO or the like on a transparent film is interposed via a spacer 3 made of an insulator between the electrodes. A transparent holding plate 5 made of resin is disposed on the lower surface of the lower electrode sheet 2 so as to face the lower electrode sheet 2 through the transparent adhesive layer 4 (see FIG. 2).
[0003]
As the transparent film of the upper electrode sheet 1 and the lower electrode sheet 2, a polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 to 200 μm and excellent in flexibility for input is used, and is usually biaxially stretched. Further, as the transparent holding plate 5, a polycarbonate plate having a thickness of 0.5 to 3.0 mm having excellent rigidity for protecting a screen of an LCD or the like from an input press, or a low reflection treatment is applied to the lower surface of the polycarbonate plate. In general, it is unstretched.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the polyethylene terephthalate film used for the transparent film of the lower electrode sheet 2 and the polycarbonate plate used for the transparent holding plate 5 have a difference in expansion coefficient and a difference in the presence or absence of stretching. In addition, the transparent film of the lower electrode sheet 2 and the transparent holding plate 5 are entirely bonded. Therefore, when the touch panel is exposed to harsh temperature and humidity environments, there can be a difference in the dimensional change between the lower electrode sheet side of the transparent holding plate and the opposite side, and the warp so that the center part of the touch panel protrudes upward. It sometimes occurred (see FIG. 3). This warpage forms an air layer between the touch panel and the screen below the touch panel, causing extra deflection of the entire touch panel during input and dulling the operational feeling.
[0005]
This warpage can be forced flat when installed on a screen such as an LCD or CRT, but doing so causes undulations in the transparent film of the lower electrode sheet 2, so that the appearance of the touch panel and the visibility of the screen are visible. Becomes worse. Further, when the transparent film of the lower electrode sheet 2 is waved, the gap between the electrodes is uneven, and as a result, the touch feeling of the touch panel varies depending on the location. In addition, when the undulation is severe, the electrodes are in contact with each other, so that insulation failure may occur.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in a flexible touch panel that is flexible for input and to protect a screen such as an LCD from pressing of the input. An object of the present invention is to provide a touch panel that hardly warps even when exposed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the touch panel according to the present invention is configured such that a pair of upper electrode sheet and lower electrode sheet having a transparent electrode on a transparent film made of polyethylene terephthalate are opposed to each other via a spacer made of an insulator. A transparent holding plate made of a polycarbonate plate is adhered to the lower surface of the lower electrode sheet through a transparent adhesive layer, and further, the lower surface of the transparent holding plate is made of the same polyethylene terephthalate film as the transparent film of the lower electrode sheet. The transparent warpage correction sheet was configured to be adhered to the entire surface via a transparent adhesive layer.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a basic configuration of a touch panel according to the present invention, in which a pair of upper electrode sheet 1 and lower electrode sheet 2 each having a transparent electrode on a transparent film are opposed to each other with a spacer 3 made of an insulator between the electrodes. The transparent holding plate 5 is entirely bonded to the lower surface of the lower electrode sheet 2 through the transparent adhesive layer 4. A feature of the present invention is that a transparent warp correction sheet 6 is further adhered to the entire lower surface of the transparent holding plate 5 via a transparent adhesive layer 4.
[0009]
As the transparent film of the upper electrode sheet 1 and the lower electrode sheet 2, a polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 to 200 μm and excellent in flexibility for input is used. Moreover, even if the surface of the upper electrode sheet 1 opposite to the surface having the transparent electrode is provided with a hard coat layer made of an acrylic epoxy-based, urethane-based thermosetting resin, acrylate-based photocurable resin, or the like. Good. In addition, the transparent film of the upper electrode sheet 1 and the lower electrode sheet 2 is obtained by continuously forming transparent electrodes on a roll-shaped film raw material, and then cutting it into the dimensions of the upper electrode sheet 1 and the lower electrode sheet 2. Is preferred.
[0010]
As the transparent electrodes provided on the opposing surfaces of the upper electrode sheet 1 and the lower electrode sheet 2, a metal film or metal oxide film having transparency and conductivity is formed by a method such as vacuum deposition, sputtering, or ion plating. Form. For example, metal oxide films such as ITO, tin oxide, indium oxide, antimony oxide, zinc oxide, cadmium oxide, composite films mainly composed of these metal oxides, gold, silver, copper, tin, nickel, aluminum, palladium There is a metal film. The thickness of the transparent electrode is generally 100 to 1000 mm.
[0011]
The spacer 3 is formed in an arbitrary shape on the transparent electrode surface of either the upper electrode sheet 1 or the lower electrode sheet 2. As a method for forming the spacer 3, a photo process using a transparent photo-curing resin such as melamine acrylate resin, urethane acrylate resin, epoxy acrylate resin, methacryl acrylate resin, acrylate resin such as acrylic acrylate resin, or polyvinyl alcohol resin. There is. Alternatively, the spacer 3 can be formed by a printing method using a urethane-based transparent resin or the like. The spacers 3 are generally formed in a dot shape having a diameter of 30 to 100 μm and a height of 1 to 15 μm, and are arranged at regular intervals of 0.1 mm to 10 mm.
[0012]
As the transparent holding plate 5, a 0.5 to 3.0 mm polycarbonate plate having excellent rigidity for protecting a screen such as an LCD from an input press is used.
[0013]
The upper electrode sheet 1 and the lower electrode sheet 2 are bonded to each other by an adhesive or a double-sided tape outside the display surface area, whereas the lower electrode sheet 2 and the transparent holding plate 5 are entirely transparent adhesive layer 4. Is glued through. Since there is no air layer between the lower electrode sheet 2 and the transparent holding plate 5, the upper electrode sheet 1 is not bent excessively at the time of input and operation feeling is not dulled, and light at the boundary with the air layer is not generated. There is no attenuation. For the transparent adhesive layer 4, a transparent adhesive such as an acrylic adhesive that is generally used for the entire adhesion between the lower electrode sheet 2 and the transparent holding plate 5 can be used. It is more preferable to use a material having a refractive index approximate to that of the transparent holding plate 5. The transparent adhesive layer 4 may be formed by directly applying an adhesive to the lower electrode sheet 2 or the transparent holding plate 5, or by using a double-sided adhesive film in which an adhesive is previously applied to both sides of a thin transparent support film. It may be bonded to the lower electrode sheet 2 or the transparent holding plate 5.
[0014]
As the transparent warp correction sheet 6, a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 to 200 μm is used. Since this film is made of the same polyethylene terephthalate as the transparent film of the lower electrode sheet 2, the lower electrode sheet 2 side of the transparent holding plate 5 and the transparent warp correction sheet 6 even when the touch panel is exposed to severe temperature and humidity environments. There is almost no difference in the dimensional change between the sides and the touch panel is hardly warped. The lower surface of the transparent warpage correction sheet 6 may be subjected to a low reflection process. The low reflection treatment includes a treatment such as applying a low reflection material using a low refractive index resin such as fluorine resin or silicon resin, or forming a metal multilayer film. For the transparent adhesive layer 4 that bonds the transparent warp correction sheet 6 and the transparent holding plate 5, the same adhesive as that used for bonding the lower electrode sheet 2 and the transparent holding plate 5 is used. The transparent adhesive layer 4 may be formed by directly applying an adhesive to the transparent warpage correction sheet 6 or the transparent holding plate 5, or by previously applying an adhesive on both sides of a thin transparent support film. And may be bonded to the transparent warpage correction sheet 6 or the transparent holding plate 5.
[0015]
【Example】
A transparent electrode made of ITO or the like having a thickness of 200 mm was formed on one side of a roll-shaped polyethylene terephthalate film having a thickness of 200 μm by sputtering, and then cut into a rectangular shape having a length of 142 mm and a width of 78 mm to prepare an upper electrode sheet.
[0016]
A transparent electrode made of ITO or the like having a thickness of 200 mm was provided on one side of a roll-shaped polyethylene terephthalate film having a thickness of 200 μm by sputtering, and then cut into a rectangular shape having a length of 142 mm and a width of 78 mm to prepare a lower electrode sheet. Further, a urethane-based transparent resin was printed in a dot shape on the transparent electrode of the lower electrode sheet, and spacers having a diameter of 50 μm and a height of 10 μm were arranged at intervals of 1 mm.
[0017]
The upper electrode sheet and the lower electrode sheet were bonded with an acrylic adhesive having a thickness of 20 μm and a width of 5 mm outside the area of the display surface with the electrode surfaces facing each other.
[0018]
On the other hand, a low reflection treatment was performed by forming a metal multilayer film on one side of a transparent warpage correction sheet made of a polyethylene terephthalate film having a length of 142 mm, a width of 78 mm, and a thickness of 75 mm.
[0019]
Next, a transparent adhesive layer made of an acrylic adhesive was applied to one side of a transparent holding plate made of a polycarbonate plate having a length of 142 mm, a width of 78 mm, and a thickness of 1.5 mm, and a transparent warp correction sheet was bonded. Next, a transparent adhesive layer made of an acrylic adhesive was applied and formed on the surface of the transparent holding plate opposite to the surface on which the transparent warp correction sheet was bonded, and was bonded to the lower surface of the lower electrode sheet to obtain a touch panel.
[0020]
When such a touch panel was left in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90% RH for 240 hours, and further left at room temperature for 24 hours, the warpage was measured. Only, almost no warping occurred.
[0021]
On the other hand, for the comparative example in which a 75 μm thick triacetyl cellulose film subjected to the same low reflection treatment instead of the transparent warp correction sheet was adhered to the lower surface of the transparent holding plate, the same environmental test as in the above example was performed. As a result, the center part of the touch panel protrudes 1.5 mm upward, and warping that is three times as large as that of the example occurred.
[0022]
【The invention's effect】
Since the touch panel according to the present invention is configured and operated as described above, the following effects are exhibited.
[0023]
That is, a lower electrode sheet using a polyethylene terephthalate film and a transparent warpage correction sheet are bonded to the transparent holding plate across the transparent holding plate made of a polycarbonate plate. Therefore, even when the touch panel is exposed to a severe temperature environment or humidity environment, there is almost no difference in dimensional change between the lower electrode sheet side and the transparent warp correction sheet side of the transparent holding plate, and the touch panel hardly warps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a touch panel according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of a general touch panel.
FIG. 3 is a schematic diagram showing warpage of a touch panel.
[Explanation of symbols]
1 Upper electrode sheet 2 Lower electrode sheet 3 Spacer 4 Transparent adhesive layer 5 Transparent holding plate 6 Transparent warpage correction sheet

Claims

ポリエチレンテレフタレートからなる透明フィルム上に透明電極を有する一対の上部電極シートおよび下部電極シートとが電極間に絶縁物よりなるスペーサーを介して対向配置され、下部電極シートの下面にポリカーボネート板からなる透明保持板が透明接着層を介して全面的に接着され、さらに透明保持板の下面に前記下部電極シートの透明フィルムと同じポリエチレンテレフタレートフィルムからなる透明反り矯正シートが透明接着層を介して全面的に接着されていることを特徴とするタッチパネル。A pair of upper electrode sheet and lower electrode sheet having a transparent electrode on a transparent film made of polyethylene terephthalate are arranged to face each other with a spacer made of an insulator between the electrodes, and a transparent holding made of a polycarbonate plate is provided on the lower surface of the lower electrode sheet The plate is fully bonded through a transparent adhesive layer, and a transparent warpage correction sheet made of the same polyethylene terephthalate film as the transparent film of the lower electrode sheet is bonded to the lower surface of the transparent holding plate through the transparent adhesive layer. A touch panel characterized by being made.