專利名稱：觸摸屏及觸摸屏用薄膜材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸屏及觸摸屏用薄膜材料的制造方法，特別涉及為了提高觸摸屏中耐熱性及透明性的改良技術(shù)。
背景技術(shù)：
個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、筆記本電腦、OA機(jī)器、醫(yī)療機(jī)器或汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)等電子設(shè)備，兼?zhèn)漭斎胙b置(指向裝置)的觸摸屏在它們的顯示器中得到廣泛應(yīng)用。代表性觸摸屏已知有電阻膜式、電磁感應(yīng)式、光學(xué)式等，除此之外還有靜電電容式(也稱為電容耦合式)。
一般電阻膜式觸摸屏，如專利文獻(xiàn)1所示，具有將一對(duì)于單側(cè)表面形成由ITO等透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的電阻膜的透明平面狀構(gòu)件以一定間隔相對(duì)配置，并將其配設(shè)在LCD(液晶顯示器)等顯示器表面的結(jié)構(gòu)。作為位于LCD側(cè)的下部平面狀構(gòu)件，采用屏玻璃或透明薄膜，而位于外部側(cè)的上部平面狀構(gòu)件采用透明薄膜。并且，驅(qū)動(dòng)時(shí)如果用戶用手指或筆按壓平面狀構(gòu)件上的任意位置，在該按壓位置電阻膜彼此接觸而導(dǎo)電，通過(guò)從各電阻膜的基準(zhǔn)位置到接觸位置的電阻值大小檢測(cè)出按壓位置。通過(guò)這種方式識(shí)別屏上前述接觸部分的坐標(biāo)，謀求得到適當(dāng)?shù)慕缑婀δ堋?br> 其中，如專利文獻(xiàn)2～4所示，現(xiàn)在對(duì)野外使用等開(kāi)發(fā)了一種抑制外光反射，進(jìn)一步提高目視性的被稱為“內(nèi)置型”的電阻膜式觸摸屏。它具有在含有液晶層的LCD主體的一個(gè)面上配設(shè)偏振片，在另一面上疊層觸摸屏，與此同時(shí)進(jìn)一步在該觸摸屏上配設(shè)前述偏振片，以便更有效防止外光反射的結(jié)構(gòu)。近年來(lái)流行使用這種內(nèi)置型的觸摸屏。
作為另一例，有靜電電容式觸摸屏。該觸摸屏例如如專利文獻(xiàn)5所示，具有2枚透明平面狀構(gòu)件，該構(gòu)件具有規(guī)定的介電特性，在各自的單側(cè)表面具備形成條紋狀圖形的透明導(dǎo)電膜(線電極)。使透明平面狀構(gòu)件相對(duì)，并使前述條紋狀透明導(dǎo)電膜垂直相交，同時(shí)在它們之間設(shè)置絕緣層而構(gòu)成。以一方透明平面狀構(gòu)件中沒(méi)有配設(shè)透明導(dǎo)電膜的單側(cè)表面作為輸入面，配設(shè)時(shí)使其顯露于外部。
該靜電電容式中驅(qū)動(dòng)時(shí)對(duì)各透明導(dǎo)電膜通過(guò)從外部連接的驅(qū)動(dòng)電路每隔一定時(shí)間交替施加測(cè)定電壓。在該狀態(tài)下如果用戶用手指按壓平面狀構(gòu)件上的任意位置，在該按壓位置處，由用戶的手指(接地)、透明平面狀構(gòu)件、各透明導(dǎo)電膜形成多個(gè)電容結(jié)構(gòu)。分別監(jiān)視該多個(gè)電容器的電流變化，把其最大變化的位置作為輸入位置進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)這種方法，識(shí)別屏上前述接觸部分的坐標(biāo)，謀求得到適當(dāng)?shù)慕缑婀δ堋?br> 這種靜電電容式觸摸屏是由上述透明平面狀構(gòu)件與絕緣層在整個(gè)面上緊密貼合構(gòu)成的，所以與在一對(duì)平面狀構(gòu)件之間設(shè)置空氣層的電阻膜式相比目視性好；另外，由于沒(méi)有空氣層，所以與電阻膜式相比沒(méi)有物理可動(dòng)部分，因此具有耐久性高等優(yōu)點(diǎn)。
不過(guò)觸摸屏中作為前述透明平面狀構(gòu)件配設(shè)透明薄膜時(shí)，要求能夠承受伴隨用戶輸入時(shí)的指尖壓力，并且確保為保護(hù)LCD液晶層的剛性，還進(jìn)一步要求重量輕。為此作為前述的透明薄膜，使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚丙烯酸類(PAC)、脂環(huán)族聚烯烴、降冰片烯系熱塑性透明樹(shù)脂等，或它們的疊層體等。與前述內(nèi)置型觸摸屏一樣，在表面配設(shè)偏振片結(jié)構(gòu)的觸摸屏中，特別要求薄膜具有光各向同性，所以廣泛使用具有光各向同性的環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂等機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的樹(shù)脂材料。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-89914號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2特開(kāi)平10-48625號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)3特開(kāi)平10-186136號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)4特開(kāi)平11-333872號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)5特表2003-511799號(hào)公報(bào)。
發(fā)明公開(kāi)但是，作為以往的前述透明平面狀構(gòu)件，配設(shè)透明薄膜的觸摸屏中存在著以下2個(gè)課題。
即第一是上述環(huán)狀聚烯烴類材料大體上具有前述的重量輕、剛性、機(jī)械強(qiáng)度的性能，但是在溫度條件達(dá)到70℃以上的比較高溫環(huán)境下，這些材料有時(shí)會(huì)發(fā)生著黃色等“色調(diào)變化”問(wèn)題。如果產(chǎn)生色調(diào)變化，則前述薄膜的透明性將受到損壞，屏的圖象顯示性能將受到損壞。
這樣的問(wèn)題，例如用于夏季載置在車(chē)輛上的汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)中時(shí)等比較容易發(fā)生，如果不解決這個(gè)課題，就不能適合載置在車(chē)輛上使用。
另外，上述各種樹(shù)脂材料與玻璃材料相比，其機(jī)械強(qiáng)度(表面硬度)低，所以在實(shí)際使用時(shí)為了能夠充分耐受輸入時(shí)指尖式筆尖的壓力以及由部件之間產(chǎn)生的摩擦引起的劃傷和表面劣化，必需預(yù)先在材料表面涂布光固化型或熱固化型的丙烯酸系、纖維素系、三聚氰胺系、聚氨酯系等樹(shù)脂材料并使其固化而設(shè)置硬涂層。因此制造時(shí)必需進(jìn)行硬涂層處理，相應(yīng)在成本和操作效率方面殘存有問(wèn)題。
這樣的問(wèn)題同樣存在于內(nèi)置型以外的觸摸屏中。
另外，第二隨著便攜終端向小型化·多樣化方面發(fā)展，這些機(jī)器在野外使用的機(jī)會(huì)增加，裝載在該機(jī)器上的觸摸屏在超過(guò)單純野外環(huán)境的苛刻條件下使用的可能性增加。例如裝載在摩托車(chē)上的GPS終端，雖然存在裝載觸摸屏的殼體，但是這時(shí)由于使用方式的特點(diǎn)，觸摸屏要始終暴露在日光直射中，存在觸摸屏有可能受該日光中所含紫外線等影響而劣化的可能性。
特別地作為平面狀構(gòu)件，使用PES薄膜材料和專利文獻(xiàn)4中所示的紫外線吸收薄膜時(shí)，由于部件受到大量非常強(qiáng)紫外線照射的原因而加速劣化，該部件黃變，發(fā)生與其它構(gòu)件(硬涂層和導(dǎo)電薄膜等)的剝離等問(wèn)題。因此面臨著要盡快采取對(duì)策。
本發(fā)明是鑒于以上課題而進(jìn)行研究的，作為第一個(gè)目的，在于提供即使不進(jìn)行硬涂層處理也具有良好的機(jī)械強(qiáng)度(表面硬度)，與此同時(shí)即使在比較高溫的環(huán)境中使用，也能夠發(fā)揮高的操作可靠性和透明性，并能發(fā)揮優(yōu)異性能的電阻膜式或靜電電容式觸摸屏、觸摸屏用薄膜材料及其制造方法。
作為本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供具有耐光性，即使在比較苛刻的野外使用中也能防止由紫外線引起劣化并發(fā)揮優(yōu)異性能的電阻膜式觸摸屏。
發(fā)明的效果本發(fā)明的觸摸屏中通過(guò)把包含在分子結(jié)構(gòu)中含具有高鍵能的Si-O鍵部分的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的材料加工成薄膜狀而用于上述第一和第二平面狀構(gòu)件的至少一方，與使用以往環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂材料時(shí)相比，可以提高耐熱性。因此本發(fā)明使得在比較高的溫度環(huán)境下使用觸摸屏成為可能，即使在夏季或熱帶地區(qū)裝載在車(chē)輛上(汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng))使用，也可良好適合。
上述硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂，由于其具有Si-O鍵，所以其本身具有足夠的剛性、機(jī)械強(qiáng)度以及表面硬度。因此沒(méi)有必要象使用以往環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂材料時(shí)那樣在薄膜表面另外實(shí)施硬涂層處理而進(jìn)行表面加工。因此還具有可以很好實(shí)現(xiàn)制造效率和降低成本的優(yōu)點(diǎn)。
另外，本發(fā)明的平面狀構(gòu)件與一般通過(guò)雙軸拉伸法制膜的多數(shù)樹(shù)脂材料相比在光各向同性方面也很優(yōu)異。因此作為內(nèi)置結(jié)構(gòu)的觸摸屏部件使用時(shí)，不會(huì)損壞顯示器的圖象顯示性能。
上述硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂具有優(yōu)異的平滑性，因此是具有高透明性的材料，但是當(dāng)使上述一對(duì)平面狀構(gòu)件接近相對(duì)配置時(shí)，由于彼此表面反射光的干涉，有時(shí)會(huì)在表面產(chǎn)生牛頓環(huán)。因此通過(guò)預(yù)先按上述對(duì)對(duì)置面進(jìn)行毛面加工(凹凸處理)使表面的反射光進(jìn)行漫反射，可以防止干涉，很好地回避該問(wèn)題的發(fā)生。
而且如果按照上述本發(fā)明觸摸屏用薄膜材料的制造方法，在濕層合處理步驟中在兩枚薄膜基材之間形成糊料層，可以使該糊料層與空氣隔離。因此可以避免從反應(yīng)體系混入不必要的氧，并且在樹(shù)脂形成階段，可以通過(guò)紫外線固化處理使糊料前體有效進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成薄膜狀硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂。
另外，按照使用紫外線固化處理的方法，可以一邊輸送薄膜材料，一邊連續(xù)對(duì)各制造步驟進(jìn)行處理，所以可以在短時(shí)間內(nèi)使糊料層固化。因此與間歇式批量處理等相比，在操作效率等方面具有優(yōu)越性。
本發(fā)明中由于分子結(jié)構(gòu)中含有鍵能高于C-C鍵的Si-O鍵部分，所以可以制造具有優(yōu)異耐熱性的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜材料。并且由于將該薄膜材料用于觸摸屏的平面狀構(gòu)件，因此即使在夏季和熱帶地區(qū)裝載在車(chē)輛上的用途(汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng))中，也有可能作為優(yōu)異的觸摸屏使用。
含有上述硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的薄膜材料，其本身具有足夠的剛性和機(jī)械強(qiáng)度，所以沒(méi)有必要象使用以往薄膜材料時(shí)一樣，在該薄膜材料表面實(shí)施另外的硬涂層處理而進(jìn)行表面加工。因此具有能夠很好地實(shí)現(xiàn)制造效率及降低成本的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的觸摸屏，根據(jù)需要在含有塑料材料等的第一層與第二層之間與該兩層另外地設(shè)置紫外線吸收膠粘層，通過(guò)紫外線吸收膠粘層，可以保護(hù)下層材料不受紫外線的影響。因此，即使在野外紫外線入射，塑料材料也不會(huì)直接受到劣化和破壞。另外，硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的硬度高，所以不必要設(shè)置硬涂層，因而可以避免該硬涂層的剝離問(wèn)題，除此之外，如上所述其結(jié)構(gòu)是不易劣化的結(jié)構(gòu)，所以在防止產(chǎn)生電阻膜等剝離問(wèn)題方面有很大提高。這樣在野外使用時(shí)，本發(fā)明的觸摸屏也是能夠發(fā)揮非常高性能的結(jié)構(gòu)。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明[

圖1]是有關(guān)實(shí)施方案1的電阻膜式觸摸屏與LCD的組合圖。
是有關(guān)實(shí)施方案1的觸摸屏的截面圖。
是表示本發(fā)明另一電阻膜式觸摸屏與LCD的結(jié)構(gòu)的截面圖。
是表示有關(guān)實(shí)施方案2的電阻膜式觸摸屏中平面狀構(gòu)件周邊結(jié)構(gòu)的示意圖。
是表示以往電阻膜式觸摸屏中平面狀構(gòu)件周邊結(jié)構(gòu)的示意圖。
是表示本發(fā)明的耐紫外線特性的數(shù)據(jù)。
是表示以往薄膜的耐紫外線特性的數(shù)據(jù)。
是表示由紫外線吸收膠粘層中使用的紫外線吸收膠粘材料得到的光譜透過(guò)率數(shù)據(jù)的曲線圖。
是有關(guān)實(shí)施方案3的靜電電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖。
是表示觸摸屏的觸摸屏1的輸入檢測(cè)原理(靜電電容式)的圖示。
是表示實(shí)施例的數(shù)據(jù)的圖示。
是表示比較例的數(shù)據(jù)的圖示。
是有關(guān)實(shí)施方案4的薄膜制造工序的步驟圖。
是有關(guān)實(shí)施方案4的薄膜制造裝置的示意圖。
是另一種結(jié)構(gòu)的薄膜制造裝置的示意圖。
符號(hào)說(shuō)明1、2 電阻膜式觸摸屏1b靜電電容式觸摸屏10A PET基材10B 濕層合基材10C 硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜10X 糊料層11、201、202 偏振片11b、21b 光各向同性基板12上部平面狀構(gòu)件15下部平面狀構(gòu)件15G 玻璃基板100、150薄膜制造裝置101 薄膜基材102 托盤(pán)103 托膜輥104 輥襯刀105A、105B、112 輥106 薄膜基材(濕層合材料)107 UV照射裝置107A UV遮蔽罩107B UV燈108A、108B 剝離輥109～111 卷取輥120A 前體糊料120 第一層121 紫外線吸收膠粘材料122 第二層實(shí)施發(fā)明的最佳方案
<實(shí)施方案1>
1-1.電阻膜式觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖1是表示有關(guān)本發(fā)明實(shí)施方案1的內(nèi)置型電阻膜式觸摸屏1(以下稱為“觸摸屏1”)的結(jié)構(gòu)和與其組合的LCD的結(jié)構(gòu)例的組合圖。另外，圖2是該觸摸屏的A-A’截面圖。
如圖1所示，觸摸屏1從上面開(kāi)始按偏振片11、上部平面狀構(gòu)件12、電阻膜13、布線基板30、間隔物16、電阻膜14、下部平面狀構(gòu)件15的順序進(jìn)行疊層構(gòu)成的。在下部平面狀構(gòu)件15的下面按順序疊層成為L(zhǎng)CD屏結(jié)構(gòu)要素的LCD主體20和偏振片201，作為整體形成LCD一體型觸摸屏結(jié)構(gòu)。
該觸摸屏1采用被稱為“4wire方式”的輸入檢測(cè)方法，并且各平面狀構(gòu)件12、15雙方使用薄膜材料的、被稱為“F-F內(nèi)置型”的結(jié)構(gòu)，其中，設(shè)想裝載于車(chē)輛上的汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)用途。
偏振片11、201，例如分別由厚度0.2mm的染料系直線偏振片構(gòu)成，作為內(nèi)置型觸摸屏的特征，其中一方偏振片11疊層在上部平面狀構(gòu)件12表面，并顯露于外部。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，與沒(méi)有設(shè)置該偏振片時(shí)相比起到將起因于入射到觸摸屏內(nèi)部的可見(jiàn)光的反射光量抑制到約一半以下的作用。
直接疊層在下部平面狀構(gòu)件15上的20是LCD主體部分，它是已知的TFT型LCD基板，構(gòu)成圖中沒(méi)有示出的透明導(dǎo)電層、濾色片、液晶分子層、TFT基板、透明導(dǎo)電層疊層而成的單元。LCD主體20也可以是除TFT型以外的類型，并不局限于上述疊層結(jié)構(gòu)。前述偏振片201疊層在該LCD主體部20的下面。
電阻膜13、14分別在上部平面狀構(gòu)件12、下部平面狀構(gòu)件15的相對(duì)表面上，并且由具有已知電阻值(表面電阻)的ITO(氧化銦錫)、添加銻的氧化錫、添加氟的氧化錫、添加鋁的氧化鋅、添加鉀的氧化鋅、添加硅的氧化鋅、添加鉀的氧化鋅、氧化鋅-氧化錫系、氧化銦-氧化錫系或除此之外的各種金屬材料等的電阻膜(透明導(dǎo)電膜)構(gòu)成。使用這些材料，通過(guò)CVD、真空蒸鍍、濺射、離子束等方法成膜，在上述平面狀構(gòu)件12、15的表面均勻地形成規(guī)定面積的電阻膜13、14。并且如圖2所示，設(shè)置由膠粘材料、粘合片材、在塑料薄膜兩面具有膠粘材料層的雙面膠粘帶等任意一種構(gòu)成的高約0.05mm的筋隔條18，通常以一定間隔彼此相對(duì)配置該電阻膜13、14。
作為電阻膜13、14的成膜樣式例，如圖1所示，在各平面狀構(gòu)件12、15的對(duì)置表面形成矩形形狀。并且沿形成的該電阻膜13、14平行于y軸或x軸的一對(duì)邊分別配設(shè)引出部電極131、132、141、142，作為整體形成xy正交坐標(biāo)。引出部電極131、132、141、142中配設(shè)端子部電極131a、132a、141a、142a。并且133是連接端子部電極132a和引出部電極132的引出電路。
另一方面，在電阻膜13、14之間，在規(guī)定位置配置布線基板30。該布線基板30為用PET或聚酰亞胺等樹(shù)脂材料制作的柔性基板301，并在該基板表面形成Au、Ag、Cu等具有良好導(dǎo)電性的材料構(gòu)成的布線302至305而成。布線302～305上形成端子部電極302a～305a。
用以上結(jié)構(gòu)進(jìn)行電氣布線的觸摸屏1的輸入檢測(cè)原理(4wire方式)，驅(qū)動(dòng)時(shí)首先對(duì)沿y軸的引出部電極131、132之間施加5V左右的直流電壓，如果用戶進(jìn)行輸入則以沿x軸的引出部電極141、142作為電壓檢測(cè)電極，獲得y軸方向的位置數(shù)據(jù)。
接著對(duì)沿x軸的引出部電極141、142之間施加電壓，以沿y軸的引出部電極131、132作為電壓檢測(cè)電極獲得x軸方向的位置數(shù)據(jù)。通過(guò)這種方式獲得xy兩個(gè)方向的坐標(biāo)信息。觸摸屏1通過(guò)反復(fù)交替進(jìn)行這樣的檢測(cè)步驟，依次獲得用戶的輸入信息，發(fā)揮作為GUI(圖形用戶界面)的功能。
上部和下部平面狀構(gòu)件12、15分別由厚度約0.2mm的樹(shù)脂薄膜構(gòu)成。至少其相對(duì)的表面，在薄膜制造時(shí)通過(guò)熱壓具有所需表面粗糙度的承載體等方法實(shí)施微細(xì)的粗面加工(凹凸處理)，通過(guò)這種方法有效抑制近接并相對(duì)配置的平面狀構(gòu)件12、15之間發(fā)生牛頓環(huán)，提高目視性。
與上部平面狀構(gòu)件12相對(duì)的下部平面狀構(gòu)件15的表面，沿xy方向每隔一定間隔以矩陣形式配設(shè)半球狀突起間隔物16，形成抑制電阻膜13、14彼此之間不必要的接觸的結(jié)構(gòu)。該突起間隔物16可以通過(guò)光固化型丙烯酸樹(shù)脂制作，根據(jù)上部和下部平面狀構(gòu)件12、15的對(duì)置距離，例如設(shè)定尺寸為高度0.01mm，直徑0.01mm以上至0.05mm以下。該圖中為了容易圖示，將突起間隔物16的尺寸表示得比實(shí)際尺寸要大。該突起間隔物16還可以是除半球狀以外的形狀，例如圓椎狀，或圓柱狀等。這一點(diǎn)在后述的實(shí)施方案2的結(jié)構(gòu)中也是一樣的。
其中，本實(shí)施方案1觸摸屏1的特征在于上部以及下部平面狀構(gòu)件12、15的材料。該各平面狀構(gòu)件12、15由含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的厚度約0.2m的薄膜構(gòu)件構(gòu)成，這樣與以往相比，在耐熱性以及透明性方面可以發(fā)揮優(yōu)異的性能。
以下對(duì)于這一特征進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
1-2.上部和下部平面狀構(gòu)件及其效果本發(fā)明中構(gòu)成平面狀構(gòu)件12、15的薄膜材料中由于使用含有由大量Si-O-Si鍵(硅氧烷鍵)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂，所以具有優(yōu)異的材料特性(包括耐沖擊性的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、總光透過(guò)率在90％以上的透明性等)，可廣泛地適應(yīng)于作為觸摸屏的實(shí)際工作溫度范圍的-40℃到100℃左右的寬溫度范圍。
作為以往F-F內(nèi)置型的觸摸屏中上部和下部平面狀構(gòu)件的薄膜材料，通常使用PES、環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂等。但是這些薄膜材料，一般在長(zhǎng)期高溫環(huán)境(例如夏季在車(chē)內(nèi)的汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng))中具有難以維持理想耐熱性的性質(zhì)。因此如果長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下使用，則會(huì)與空氣中的氧化合，薄膜發(fā)生色調(diào)變化(黃變等)，存在著損壞圖象顯示性等的問(wèn)題。因此以往的內(nèi)置型觸摸屏中實(shí)質(zhì)的工作溫度范圍是從-40℃到60℃范圍，而本實(shí)施方案的觸摸屏1中上述各平面狀構(gòu)件12、15中使用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂，所以不會(huì)發(fā)生色調(diào)變化，發(fā)揮良好的光各向同性，與此同時(shí)是適合于高溫環(huán)境(特別是上述汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)和溫度高的制造工廠等中使用)的結(jié)構(gòu)。
具體地，該硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂例如由如下述化學(xué)式1所示分子結(jié)構(gòu)構(gòu)成，丙烯酸樹(shù)脂分子和硅原子通過(guò)紫外線構(gòu)成硅氧烷交聯(lián)。
由于丙烯酸類分子和硅原子比率的原因，有時(shí)只有丙烯酸類分子或硅原子連續(xù)鍵合，所以實(shí)際的分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)式1所示的理想結(jié)構(gòu)多少有些變化。另外，式中的R有時(shí)是氫原子。
與以往產(chǎn)品中使用的環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂相比，上述硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂具有高耐熱性·熱穩(wěn)定性。
另外，以往薄膜材料的環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂的主分子結(jié)構(gòu)中的C-C鍵能為347kJ/mol，與此相對(duì)，硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂中的Si-O鍵能約為370kJ/mol，該數(shù)值也表明與以往產(chǎn)品相比該硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂具有優(yōu)異的強(qiáng)度。硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂，由于其具有這樣的Si-O鍵，所以其本身具有足夠的剛性和機(jī)械強(qiáng)度。因此具有不必如使用以往環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂材料時(shí)那樣對(duì)薄膜表面實(shí)施另外的硬涂層處理而進(jìn)行表面加工，在這一點(diǎn)上可以很好地實(shí)現(xiàn)制造效率和降低成本的優(yōu)點(diǎn)。
這樣的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂，例如可以列舉使用含有丙烯酸類的烷氧基硅烷，通過(guò)丙烯酸基的聚合反應(yīng)和烷氧基硅烷基的水解·縮合反應(yīng)逐步合成的方法，還可以通過(guò)除此之外的其它方法進(jìn)行合成。
“硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂”本身是如特開(kāi)平8-104710號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的材料，如該公報(bào)中記述，通常作為硬涂層用被膜劑使用，在本申請(qǐng)中首次作為薄膜構(gòu)件(平面狀構(gòu)件)使用。
本實(shí)施方案1，在F-F內(nèi)置型的結(jié)構(gòu)例中把薄膜材料用于上部和下部平面狀構(gòu)件，但其中一方的平面狀構(gòu)件也可以使用以往的薄膜材料。但是為了充分得到本發(fā)明的耐熱性，在平面狀構(gòu)件的薄膜材料中仍然優(yōu)選使用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂。
1-3.關(guān)于另一種觸摸屏結(jié)構(gòu)觸摸屏的結(jié)構(gòu)當(dāng)然不局限于上述結(jié)構(gòu)，例如可以用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜構(gòu)成上部和下部平面狀構(gòu)件12、15中的12，用玻璃構(gòu)成15。
其中，圖3是表示與上述實(shí)施方案1不同的另一種觸摸屏結(jié)構(gòu)的截面圖。
該觸摸屏2的特征在于下部平面狀構(gòu)件是玻璃基板15G構(gòu)成的F-G型，在玻璃基板15G的下面以與玻璃基板15G表面處于非接觸的狀態(tài)配設(shè)含有LCD20主體等的單元50。
作為15G使用的玻璃基板厚度通常在0.5mm以上、2.0mm以下左右。
在下面配有偏振片201的LCD20主體，配設(shè)時(shí)在其周?chē)鷩@金屬框40，并且通過(guò)在金屬框40上配置的具有一定厚度的粘結(jié)層41使玻璃基板15G與偏振片202結(jié)合，玻璃基板15G與偏振片202之間確保一定厚度的空氣層42。
玻璃基板15G是為了保護(hù)LCD主體20不受前述輸入時(shí)的壓力等影響而設(shè)置的。
本發(fā)明也適用于這種F-G型觸摸屏2，并發(fā)揮與前述F-F型觸摸屏1相同的效果。另外除此之外，F(xiàn)-G型觸摸屏2，由于它使用了玻璃基板15G，所以相應(yīng)還是可以期待良好剛性和耐熱性的結(jié)構(gòu)。
<實(shí)施方案2>
2-1.電阻膜式觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖4是表示有關(guān)實(shí)施方案2的電阻膜式觸摸屏1的上部平面狀構(gòu)件12周邊結(jié)構(gòu)的示意截面圖。
實(shí)施方案2的特征在于上部及下部平面狀構(gòu)件12、15的結(jié)構(gòu)。也就是如圖4所示，上部平面狀構(gòu)件12是作為從紙面上向下為第一層120(硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜)、紫外線吸收膠粘層121、第二層122(硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜)疊層體構(gòu)成的。
第一層120、第二層122由含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的厚度約0.2m的薄膜構(gòu)件構(gòu)成，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，與PET、PES的其它樹(shù)脂薄膜材料相比在耐熱性及透明性方面可以發(fā)揮優(yōu)異的性能。該第一層120、第二層122的表面，為了獲得防眩光效果分別形成微小凹凸，除了使入射光散射以外，有效抑制近接而相對(duì)配置的平面狀構(gòu)件12與15之間發(fā)生牛頓環(huán)，提高目視性能。
紫外線吸收膠粘層121配置在上述120、122兩層之間，是含有紫外線吸收材料的層。本實(shí)施方案2中并不是如專利文獻(xiàn)4中所示以往的例子一樣在形成平面狀構(gòu)件的塑料材料中分散紫外線吸收材料，其特征在于作為另外的獨(dú)立層而配置在120、122兩層之間的結(jié)構(gòu)。
也就是對(duì)觸摸屏曝露的紫外線強(qiáng)度不太高時(shí)則沒(méi)有問(wèn)題，但是當(dāng)該觸摸屏作為摩托車(chē)用的GPC和專供野外用的PDA等的輸入裝置使用時(shí)，與使用時(shí)間長(zhǎng)短成正比，高強(qiáng)度紫外線也會(huì)在比較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)入射。
圖5是表示以往觸摸屏的平面狀構(gòu)件周邊結(jié)構(gòu)的截面示意圖。如該圖所示，強(qiáng)紫外線透過(guò)經(jīng)防眩光加工的硬涂層(AGHC)進(jìn)入內(nèi)部。這時(shí)也發(fā)現(xiàn)分散有紫外線吸收材料的塑料材料(PES和PET薄膜)與沒(méi)有分散該紫外線吸收材料的一般塑料材料相比，其自身的化學(xué)·物理強(qiáng)度并不良好的特性。
因此如果強(qiáng)紫外線長(zhǎng)時(shí)間照射不含紫外線吸收材料的普通塑料材料和含有該紫外線吸收材料的塑料材料，就會(huì)成為該塑料材料黃變、劣化，或者是分子中的化學(xué)鍵斷開(kāi)而破壞的原因。另外，即使達(dá)不到劣化和破壞，該紫外線也會(huì)使前述塑料材料變質(zhì)，成為引起疊層在平面狀構(gòu)件上的其它層(例如硬涂層和電阻膜)剝離的原因。
與此相反，本實(shí)施方案2如圖4所示，與塑料材料(本實(shí)施方案中相當(dāng)于第一層120、第二層122)分開(kāi)配設(shè)紫外線吸收膠粘層121，因此即使在野外紫外線入射，由于紫外線吸收膠粘層的作用，下層的塑料材料受紫外線影響而引起的劣化和破壞得到改善，大幅防止產(chǎn)生電阻膜等剝離的問(wèn)題。因此本實(shí)施方案2的觸摸屏是在野外使用中能夠發(fā)揮非常高性能的結(jié)構(gòu)，特別在沒(méi)有疊層偏振片11而上部平面狀構(gòu)件12曝露在表面的結(jié)構(gòu)的觸摸屏中，大幅地發(fā)揮其效果。
另外，本實(shí)施方案2中，第一層120、第二層122中使用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂。該樹(shù)脂與PET、PES等其它材料相比，機(jī)械強(qiáng)度·耐熱性優(yōu)異，即使沒(méi)有另外配設(shè)硬涂層，也能很好使用。
此處在圖中沒(méi)有示出，關(guān)于平面狀構(gòu)件15的結(jié)構(gòu)也與12一樣。本發(fā)明，至少與外界近接配置的上部平面狀構(gòu)件12中使用上述第一層120、第二層122以及紫外線吸收層121等而構(gòu)成，與此同時(shí)必需使用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂材料構(gòu)成其中最接近外界配置的第一層120，而對(duì)于下部平面狀構(gòu)件15，可以不必采用這種結(jié)構(gòu)。例如作為組合可以考慮如下樣式。
a)上部平面狀構(gòu)件12；第一層(硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂)、紫外線吸收膠粘層、第二層(硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂、PET、PES等任意一種)；b)下部平面狀構(gòu)件15；PET、PES等單層薄膜。
其中，所謂“PET、PES等”包括以往作為平面狀構(gòu)件使用的各種樹(shù)脂薄膜，除此之外，還包括硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂和玻璃材料等無(wú)機(jī)材料。另外，所謂“薄膜”并不限定于具有柔軟性的材料，也包括具有一定硬度的材料。
但是為了作為觸摸屏發(fā)揮本發(fā)明的最佳性能，優(yōu)選使下部平面狀構(gòu)件15的結(jié)構(gòu)與本實(shí)施方案2的上部平面狀構(gòu)件12相同，所有的第一層和第二層都采用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂構(gòu)成。
2-2.關(guān)于耐紫外線性圖6和圖7是用薄膜透過(guò)率和波長(zhǎng)的關(guān)系分別表示本發(fā)明平面狀構(gòu)件的第一層以及第二層(硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜)、比較例的以往平面狀構(gòu)件(PES薄膜)各自的耐紫外線特性的圖。
首先如圖7所示，以往的PES薄膜在紫外線波長(zhǎng)范圍400nm附近的透過(guò)率中特別是黃變劣化經(jīng)時(shí)進(jìn)展，當(dāng)紫外線照射時(shí)間超過(guò)240小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)透過(guò)率降低至實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始時(shí)的一半左右。
與此相反，圖6所示的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜中，圖7所示的黃變劣化得到很大改進(jìn)，可以確認(rèn)經(jīng)528小時(shí)紫外線照射后仍然維持良好的透過(guò)率。
2-3.關(guān)于耐剝離性等下面所示的表1表示本發(fā)明平面狀構(gòu)件與疊層的其它構(gòu)件(透明導(dǎo)電膜)的附著性以及比較例平面狀面構(gòu)件與疊層的其它構(gòu)件(硬涂層以及透明導(dǎo)電膜)的附著性。表1中“HC”是硬涂層，“評(píng)價(jià)樣品結(jié)構(gòu)”是上部平面狀構(gòu)件，“硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂AG薄膜”是由經(jīng)過(guò)防眩光加工的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜構(gòu)成的本發(fā)明平面狀構(gòu)件，該“硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂AG薄膜”表述之上是比較例的平面狀構(gòu)件。
(表1中的用語(yǔ)和實(shí)驗(yàn)條件)UVA耐紫外線劣化加速試驗(yàn)結(jié)果(紫外線碳弧燈)評(píng)價(jià)；UVB耐紫外線劣化加速試驗(yàn)結(jié)果(紫外線熒光燈)評(píng)價(jià)。
(由于UVB的照射波長(zhǎng)短，所以與UVA相比，是高能量并且更加嚴(yán)格的試驗(yàn)。)
·UVA耐光性加速試驗(yàn)評(píng)價(jià)條件(紫外線碳弧光源、使用スガ試驗(yàn)機(jī)株式會(huì)社制造的紫外線耐曬試驗(yàn)儀U48)，用JIS B7751標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，black panel溫度計(jì)設(shè)定為63℃，輸入電壓設(shè)定為135V、輸入電流設(shè)定為16A。
·UVB耐光性加速試驗(yàn)評(píng)價(jià)條件(紫外線熒光燈光源、使用スガ試驗(yàn)機(jī)株式會(huì)社制造的デユ一パネル光控制耐候試驗(yàn)儀DPWL-5R)，用ASTM G53標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)定。在室內(nèi)溫度60℃，照射強(qiáng)度20W/m2下進(jìn)行評(píng)價(jià)。
·UVA光指315nm以上、380nm以下波長(zhǎng)范圍的紫外線。
·UVB光指280nm以上、315nm以下波長(zhǎng)范圍的紫外線。


評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)黃變○無(wú)黃變/△可以看到若干黃變，但是實(shí)際使用中沒(méi)有問(wèn)題/×實(shí)際使用中存在問(wèn)題。
表面HC層剝離、透明電極薄膜剝離○無(wú)剝離/×有剝離·表面HC層由于紫外線照射而剝離；·由于硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂AG薄膜沒(méi)有HC層，所以不發(fā)生HC層剝離；·透明電極薄膜的剝離耐久性，與比較例相比，硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂AG薄膜顯示良好的耐久性；·透明電極薄膜的剝離耐久性，通過(guò)疊層硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂AG薄膜/UV吸收膠粘層，有很大提高。
如該表1所示，比較例無(wú)論使用PES、PET、環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂的任一種材料，經(jīng)過(guò)UVA、UVB照射都看到硬涂層或透明導(dǎo)電膜的剝離。另外，可以確認(rèn)PES從較早時(shí)間開(kāi)始就發(fā)生黃變。
與此相反，利用紫外線吸收膠粘層的本發(fā)明，通過(guò)以不需要HC層的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂AG薄膜為第一層，消除表面HC層的剝離問(wèn)題。另外關(guān)于黃變，雖然硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂AG薄膜自身有若干黃變，但是其程度在實(shí)用上并不存在問(wèn)題。另外，透明導(dǎo)電膜的剝離與比較例相比，在UVA和UVB任意一方中都顯示良好的耐久性。除此之外，通過(guò)疊層硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂AG薄膜/紫外線吸收膠粘層，耐久性得到很大提高。
由以上情況分析，可以看出如果按照本發(fā)明，即使在強(qiáng)紫外線較長(zhǎng)時(shí)間照射的環(huán)境中，也可以實(shí)現(xiàn)良好的觸摸屏性能。
下面所示的圖8表示由用于紫外線吸膠粘層的紫外線吸收膠粘材料得到的光譜透過(guò)率的數(shù)據(jù)。如該圖所示，通常的膠粘材料(不含紫外線吸收劑的材料)透過(guò)380nm以下波長(zhǎng)光，與此相反，可以確認(rèn)本發(fā)明中所用的紫外線吸收膠粘劑，能夠截?cái)嘣撟贤饩€范圍的紫外光。
<實(shí)施方案3>
3-1.靜電電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖9是表示有關(guān)本發(fā)明實(shí)施方案3的靜電電容式觸摸屏1b(以下稱為“觸摸屏1”)結(jié)構(gòu)例的組合圖。
如圖9所示，觸摸屏1b從上開(kāi)始按順序疊層偏振片3b、膠粘層42b、光各向同性基板(第一透明平面狀構(gòu)件)11b、透明導(dǎo)電膜12b、膠粘層43b、透明導(dǎo)電膜22b、光各向同性基板(第二透明平面狀構(gòu)件)21b、膠粘層44b、支承體51b、膠粘層45b、λ/4相位差板33b而成。
在使用該觸摸屏1b時(shí)，λ/4相位差板33b的下面疊層作為L(zhǎng)CD裝置構(gòu)成要素的LCD主體(透明導(dǎo)電層、濾色片、液晶分子層、TFT基板、透明導(dǎo)電層疊層而成的單元)，作為整體構(gòu)成LCD一體型觸摸屏裝置。該觸摸屏裝置在此設(shè)想為作為裝載在車(chē)輛上使用的汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)用途。
偏振片3b例如由厚度0.2mm的染料系直線偏振片構(gòu)成，通過(guò)膠粘層42b疊層在光各向同性基板上整面貼附，并顯露在外部。該偏振片3b，通過(guò)同時(shí)使用λ/4相位差板33b，與沒(méi)有配置該偏振片時(shí)相比，將起因于入射到觸摸屏內(nèi)部的可見(jiàn)光的反射光量抑制到約一半以下。另外，不容易從外部看到透明導(dǎo)電膜12b、22b的配設(shè)結(jié)構(gòu)(感測(cè)圖形)，也有助于提高目視性。
膠粘層42b、43b、44b、45b在此由透明絕緣材料或者透明粘結(jié)劑構(gòu)成，配置而形成全面貼合其上下層的絕緣層。該絕緣層除了前述膠粘層42b、43b、44b、45b以外，作為基材還可以使用其它薄膜等。
光各向同性基板11b、21b，其材料是本發(fā)明的主要特征部分，是具有后述特征的透明平面狀構(gòu)件，在其表面配設(shè)透明導(dǎo)電膜12b、22b。并且通過(guò)膠粘層43b互相疊層。
如圖9所示，透明導(dǎo)電膜12b、22b由分別在光各向同性基板11b、光各向同性基板21b的相對(duì)表面上作為觸摸屏1b的感測(cè)線并行設(shè)置成條帶狀的多個(gè)條帶狀電極(線電極12a1～12an、22a1～22an)構(gòu)成。線電極12a1～12an、22a1～22an各自沿x軸方向、y軸方向延伸，夾持膠粘層43b，為了構(gòu)成矩陣，呈互相垂直相交配置。
該透明導(dǎo)電膜12b、22b，例如可以從具有已知電阻值(表面電阻)的ITO、添加銻的氧化鉛、添加氟的氧化錫、添加鋁的氧化鋅、添加鉀的氧化鋅、添加硅的氧化鋅、添加鉀的氧化鋅、氧化鋅-氧化錫系、氧化銦-氧化錫系等透明導(dǎo)電材料或除此之外的含有各種金屬的透明導(dǎo)電材料中選擇構(gòu)成。選擇時(shí)，既可以只使用這些材料中的一種，也可以對(duì)兩種以上進(jìn)行疊層形成疊層膜。使用這些材料，通過(guò)CVD法、真空蒸鍍法、濺射法、離子束法等方法或涂布法、印刷法一邊施以適當(dāng)掩蔽，一邊進(jìn)行成膜，由此在上述光各向同性基板11b、21b表面形成感測(cè)線電極12a1～12an、22a1～22an。
作為具體的透明導(dǎo)電膜形成方法，首先在光各向同性基板12b、22b的單側(cè)表面上均勻涂布透明導(dǎo)電材料之后在其上面用所需圖形實(shí)施掩蔽。然后用酸液等進(jìn)行刻蝕，只剝離除去不必要的膜部分。然后通過(guò)堿液等剝離劑除去前述掩模即可。除了這種濕法刻蝕以外，還可以列舉使感光性材料混合在透明導(dǎo)電材料中進(jìn)行光刻蝕的方法。
作為其它形成圖形的方法，還有通過(guò)激光圖案形成法對(duì)透明導(dǎo)電膜進(jìn)行加工的方法。當(dāng)然這時(shí)必需調(diào)整激光的輸出，以不損傷透明性基板。
另外，通過(guò)使用CVD法、真空蒸鍍法、濺射法、離子束法等方法或涂布法、印刷法的任意一種方法對(duì)光各向同性基板11b、光各向同性基板21b表面一致地形成該透明導(dǎo)電膜12b、22b時(shí)，可以預(yù)先實(shí)施掩蔽，進(jìn)行圖形化成膜。
圖形不局限于長(zhǎng)方形，還可以是無(wú)定形或線狀。
各線電極12a1～12an、22a1～22an中為了向其供給外部電力，在其上連接引出電路(圖中沒(méi)有示出)，但是該引出電路也可以使用前述透明導(dǎo)電材料，在光各向同性基板11b、21b表面施以規(guī)定的圖形化來(lái)進(jìn)行配設(shè)。通過(guò)該引出電路，對(duì)各線電極12a1～12an、22a1～22an施加測(cè)定電壓，連接為檢測(cè)用戶輸入時(shí)電壓變化的已知專用控制器。
作為觸摸屏的透明導(dǎo)電膜12b、22b，可以設(shè)置為在一定程度上提高透明性的底涂層。底涂層由光折射率不同的2層構(gòu)成，其中，配置時(shí)使低折射率層處于比高折射率層更接近透明導(dǎo)電膜12b、22b的位置。
圖9的結(jié)構(gòu)例示出了光各向同性基板11b、21b在各自單側(cè)表面上配設(shè)透明導(dǎo)電膜12b、22b的例子，但是本發(fā)明并不限定于這種結(jié)構(gòu)，例如還可以在1片光各向同性基板的兩側(cè)表面配設(shè)透明導(dǎo)電膜12b、22b。但是這時(shí)在成膜工序、圖形形成工序的操作中必需加以注意。
支承體51b是為賦予觸摸屏1b剛性的，可以由厚度0.2mm以上、0.5mm以下的玻璃板或具有相當(dāng)于其硬度的樹(shù)脂材料構(gòu)成。該支承體51b通過(guò)與膠粘層44b、45b全面貼合，可以發(fā)揮良好的剛性。當(dāng)觸摸屏1的剛性不成為太大問(wèn)題等時(shí)，也可以省略配設(shè)支承體51b。
下面對(duì)具有以上結(jié)構(gòu)的觸摸屏1的輸入檢測(cè)原理(靜電電容式)進(jìn)行說(shuō)明。圖10是表示輸入檢測(cè)原理的示意圖。
驅(qū)動(dòng)時(shí)，前述專用控制器通過(guò)引出電路，通過(guò)該引出電路每隔一定時(shí)間(xy分別地)對(duì)各個(gè)沿x方向延伸的線電極12a1～12an以及沿y方向延伸的線電極22a1～22an分別交替施加測(cè)定電壓。
在該狀態(tài)下如果用戶觸摸偏振片3，則如圖9所示，用戶的手指、光各向同性基板11(以及其中也包括偏振片3、膠粘層42)在線電極12a1～12an之間形成對(duì)應(yīng)于該線電極12a1～12an數(shù)量的多個(gè)電容。為了便于說(shuō)明，圖10示意性地示出了在線電極12a1～12a5處形成的電容C1～C5的圖。該圖示出當(dāng)對(duì)沿x方向延伸的線電極12a1～12an間施加測(cè)定電壓時(shí)形成的電容C1～C5，而對(duì)沿y方向延伸的線電極22a1～22an施加測(cè)定電壓時(shí)，由于相同的原理也形成多個(gè)電容。
這樣的電容，電容量隨手指位置和各線電極的距離不同而異，該距離最小的位置是測(cè)定電壓最大振幅的位置。因此前述專用控制器在圖10的情況下，也就是在對(duì)線電極12a1～12an間施加測(cè)定電壓時(shí)，通過(guò)確定該測(cè)定電壓變化達(dá)到最大的位置，確定觸摸位置的y方向坐標(biāo)。
接著用與上述相同的方法對(duì)沿y方向延伸的線電極22a1～22an施加測(cè)定電壓，通過(guò)確定這時(shí)檢測(cè)測(cè)定電壓最大值的線，確定觸摸位置的x方向坐標(biāo)。
通過(guò)以上方法進(jìn)行輸入檢測(cè)。觸摸屏1b，通過(guò)反復(fù)交替進(jìn)行這樣的檢測(cè)步驟，逐步獲得用戶的輸入信息，發(fā)揮作為GUL(圖形用戶界面)的功能。
其中，本實(shí)施方案3的觸摸屏1b的特征在于光各向同性基板11b、21b的材料。該各光各向同性基板11b、21b由厚度為0.1mm至0.4mm，優(yōu)選約0.2mm的含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的透明平面狀構(gòu)件構(gòu)成，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，與以往相比，在耐熱性、透明性以及目視性方面可以發(fā)揮優(yōu)異的性能。
以下詳細(xì)說(shuō)明這一特征。
3-2.關(guān)于本發(fā)明中光各向同性基板的效果實(shí)施方案3中的靜電電容式觸摸屏1b，在構(gòu)成光各向同性基板11b、21b的透明平面狀構(gòu)件中使用含有通過(guò)大量Si-O-Si鍵(硅氧烷鍵)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂。由此與實(shí)施方案1的電阻膜式觸摸屏1一樣，具備優(yōu)異的材料特性(包括耐沖擊性的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、透明性等)可廣泛適應(yīng)作為觸摸屏的實(shí)質(zhì)工作溫度范圍的-40℃～100℃左右的寬溫度范圍。
本實(shí)施方案3觸摸屏的結(jié)構(gòu)例中，光各向同性基板11b、21b雙方都使用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂材料，但其中一方的平面狀構(gòu)件也可以使用以往的樹(shù)脂材料。但是為了充分得到本發(fā)明的耐熱性、目視性、透明性等優(yōu)異的性能，優(yōu)選光各向同性基板11b、21b雙方都使用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂材料。
3-3.實(shí)施例和比較實(shí)驗(yàn)(通用實(shí)驗(yàn))此處出示實(shí)際對(duì)實(shí)施例和比較例的各光各向同性基板的性能測(cè)定的數(shù)據(jù)。
<實(shí)驗(yàn)1>
作為實(shí)施例，使用上述化學(xué)式1所示硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂構(gòu)成的光各向同性基板(厚度0.1mm以上、0.4mm以下范圍的基板)對(duì)于制作的實(shí)施例的表面鉛筆硬度進(jìn)行研究，其測(cè)定值如下表1所示為4H，表明與通常的光各向同性基板的表面硬度2B以及通常的在光各向同性基板表面形成硬涂層的薄膜表面硬度H相比，它是具有特別高表面硬度的薄膜。
表面鉛筆硬度的測(cè)定結(jié)果評(píng)價(jià)方法；JIS K5400；用1Kg負(fù)荷鉛筆劃痕試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)

*HC；硬涂層，為丙烯酸系UV固化型硬涂層，厚度為5μm，在薄膜的兩面進(jìn)行涂布。
接著將上述透明平面狀構(gòu)件在120℃的高溫環(huán)境下放置規(guī)定時(shí)間，進(jìn)行加速氧化老化試驗(yàn)，準(zhǔn)備以下a～f的各實(shí)施例。
實(shí)施例(a)；(未經(jīng)高溫處理)；實(shí)施例(b)；(高溫處理150小時(shí))；實(shí)施例(c)；(高溫處理240小時(shí))；實(shí)施例(d)；(高溫處理480小時(shí))；實(shí)施例(e)；(高溫處理720小時(shí))；實(shí)施例(f)；(高溫處理1000小時(shí))。
另一方面，作為比較例，作為環(huán)狀聚烯烴系樹(shù)脂的透明平面狀構(gòu)件，使用JSR公司制造的“ア一トン”。在該薄膜的兩面使用光固化型丙烯酸系材料，實(shí)施HC(硬涂層處理)，形成具有三層結(jié)構(gòu)的平面狀構(gòu)件。將該平面狀構(gòu)件在120℃的高溫環(huán)境下放置規(guī)定時(shí)間進(jìn)行加速氧化老化實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備以下g～l的各比較例。
比較例(g)；HC/ア一トン/HC三層結(jié)構(gòu)(未經(jīng)高溫處理)；比較例(h)；HC/ア一トン/HC三層結(jié)構(gòu)(高溫處理150小時(shí))；比較例(i)；HC/ア一トン/HC三層結(jié)構(gòu)(高溫處理240小時(shí))；比較例(j)；HC/ア一トン/HC三層結(jié)構(gòu)(高溫處理480小時(shí))；比較例(k)；HC/ア一トン/HC三層結(jié)構(gòu)(高溫處理720小時(shí))；比較例(l)；HC/ア一トン/HC三層結(jié)構(gòu)(高溫處理1000小時(shí))；對(duì)于這些進(jìn)行高溫處理的各實(shí)施例以及比較例，進(jìn)行了透過(guò)率測(cè)定(％)。
把這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別出示在圖11、圖12的曲線圖中。
如各圖所示，可以看到各實(shí)施例和各比較例對(duì)短波長(zhǎng)光的透過(guò)率均降低的傾向，特別在比較例g～l中，高溫處理時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)該短波長(zhǎng)光的透過(guò)率降低越明顯。
例如比較例h(加熱時(shí)間150小時(shí))對(duì)波長(zhǎng)400nm光的透過(guò)率為86％，是加熱前初始值的96％左右。
另外，通過(guò)目視觀察確認(rèn)與加熱前薄膜相比，該薄膜著黃色。
比較例l(加熱時(shí)間1000小時(shí))對(duì)于波長(zhǎng)400nm光的透過(guò)率為78％，是加熱前初始值的87％左右。通過(guò)目視觀察還可以確認(rèn)與加熱前薄膜相比，該薄膜較重地著黃色。
與此相反，在實(shí)施例中即使是高溫處理時(shí)間最長(zhǎng)的實(shí)施例f對(duì)波長(zhǎng)400nm光的透過(guò)率達(dá)到89.4％，是加熱前初始值的98.7％。
另外，在目視觀察時(shí)，與加熱前的薄膜相比，可以確認(rèn)沒(méi)有色調(diào)變化，即使在高溫狀態(tài)下，作為觸摸屏的圖象顯示性能，得到良好的性能(光透過(guò)性以及光各向同性)。
從目視評(píng)價(jià)的結(jié)果考慮，作為不著黃色的薄膜應(yīng)該具備的加熱后透過(guò)率超過(guò)加熱前初始值的95.6％，優(yōu)選約96％以上。
其中，表3是表示實(shí)施例的可見(jiàn)光透過(guò)率性能的另一組數(shù)據(jù)。

對(duì)波長(zhǎng)400nm可見(jiàn)光透過(guò)率(％)的衰減<實(shí)施例>

<比較例>

在該表3中也可以確認(rèn)實(shí)施例具有良好的性能。這樣，實(shí)施例的高光學(xué)性能是由分子結(jié)構(gòu)的高穩(wěn)定性而發(fā)揮的，所以由此可以推測(cè)由于使用本發(fā)明的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂，透明平面狀構(gòu)件具有良好的耐熱性。
3-4.其它事項(xiàng)上述結(jié)構(gòu)的觸摸屏也有可能適用于在兩面配置偏振片的LCD中。
另外，作為前述平面狀構(gòu)件的薄膜材料，不僅可以使用光各向同性薄膜，而且還可以使用所謂相位差薄膜，還可以疊層新的相位差薄膜。作為該相位差薄膜的一例，可以使用1/4λ相位差薄膜。如果使用該薄膜，可以使反射光圓偏振化，截?cái)嘤|摸屏的內(nèi)面反射，賦予良好的低反射性能。這時(shí)使用在兩面配置偏振片的LCD。
另外，例如在上部平面狀構(gòu)件等中在其表面進(jìn)一步另外設(shè)置LR(低反射)層、AR(減反射)層等低反射層，能夠從最外表面實(shí)現(xiàn)低反射化，所以可以進(jìn)一步提高目視性。本發(fā)明優(yōu)選進(jìn)行這樣的嘗試。
<實(shí)施方案4>
4-1.關(guān)于薄膜的制造方法下面作為實(shí)施方案4，對(duì)本發(fā)明觸摸屏用硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖13表示該薄膜的制造步驟。
該圖所示的制造步驟流程，作為一例可以由前體糊料制備工序、前體糊料涂布工序、濕層合處理工序、硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂形成工序、基材剝離處理工序、卷取工序的各工序(其中為S1～S6共計(jì)6個(gè)步驟)構(gòu)成。
該工序順序是作為一例出示的，本發(fā)明并不受該工序順序的限定。另外，可以對(duì)各工序的順序進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，例如可以同時(shí)進(jìn)行其中的任意一步工序，或者增加工序數(shù)量，還可以分別進(jìn)行這些工序。
例如后述的制造裝置100中，在S2中同時(shí)進(jìn)行前體糊料涂布工序和糊料層厚調(diào)整工序，在S3中同時(shí)進(jìn)行濕層合處理工序和糊料層厚調(diào)整工序。另外，制造裝置150中，幾乎同時(shí)進(jìn)行前體糊料涂布工序、濕層合處理工序以及糊料層厚調(diào)整工序。
以下與制造裝置的結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)一起依次對(duì)上述各工序進(jìn)行說(shuō)明。
4-2.關(guān)于制造裝置圖14是表示為實(shí)際進(jìn)行上述制造步驟的薄膜制造裝置100的結(jié)構(gòu)的示意圖。
如該圖所示，制造裝置100由為加入前體糊料的托盤(pán)102、軸向平行(沿垂直于紙面的方向)地相互以規(guī)定間隔相對(duì)配置的托膜輥103和輥襯刀104，輥105A、105B，剝離輥108A、108B以及UV照射裝置107構(gòu)成。
另外，在托膜輥103和輥襯刀104，輥105A、105B，剝離輥108A、108B之間貫穿卷繞在基材輥101上的PET基材10A。進(jìn)一步在輥105A、105B，剝離輥108A、108B之間貫穿卷繞在基材輥106上的濕復(fù)合基材10B。并且在該兩基材10A和10B之間填充前體糊料120A，以形成糊料層10X。兩基材10A、10B除了構(gòu)成使糊料層10X形成薄膜狀的基礎(chǔ)以外，還起到使該糊料層10X與空氣中的氧隔離的作用。
托盤(pán)102是在L字型構(gòu)件的凹陷處貯存前體糊料120A的結(jié)構(gòu)，并且以適當(dāng)角度傾斜配置，使該糊料與托膜輥103的圓周側(cè)面接觸良好。
此處托盤(pán)102不是必須的，例如也可以從已由輥襯刀104向下游側(cè)輸送的PET基材10A表面另行進(jìn)行涂布。
也就是可以使用刮刀涂布法、刮板涂布法、口模涂布法、輥涂法、簾涂法等已知的所有涂布方式替代用輥襯刀104進(jìn)行涂布的方式。
托膜輥103被軸支承可以自由旋轉(zhuǎn)，裝置驅(qū)動(dòng)時(shí)把卷出的PET基材10A輸送到輥105A、105B側(cè)。
輥襯刀104是在圓筒的圓周面形成具有鋒利截面形狀的刮刀部104A的結(jié)構(gòu)，前述刮刀部104A與托膜輥103相對(duì)而配置。
輥105A、105B均為具有相同結(jié)構(gòu)的輥，以小于托膜輥103與輥襯刀104的一定間隔近接配置，通過(guò)這樣配置可以調(diào)節(jié)前體糊料層的厚度。用前述輥襯刀104足夠調(diào)節(jié)前述厚度時(shí)等，也可以不用輥105A、105B再次進(jìn)行厚度調(diào)節(jié)。
托膜輥103和輥襯刀104以及輥105A、105B的各間隙，可以根據(jù)形成薄膜的厚度在數(shù)μm以上、數(shù)百μm以下的范圍進(jìn)行調(diào)整。
UV照射裝置是為了通過(guò)紫外線照射使前述前體糊料120A(糊料層10X)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)(硅氧烷交聯(lián)反應(yīng))形成硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂所使用的裝置。在UV遮蔽罩107A內(nèi)部配設(shè)的UV燈107B可以使用市場(chǎng)上出售的產(chǎn)品(例如アイグラフイツクス(株)公司制的空冷水銀燈)。選定該燈時(shí)，必需根據(jù)所形成硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的種類進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
作為該薄膜制造裝置100的設(shè)定例，可以列舉以下組合。
前體糊料的粘度650mPa·s；成膜速度(涂布速度)2m/mim；<UV照射強(qiáng)度>
照度540mW/cm2；累積照射量1200mJ/cm2。
關(guān)于UV照射強(qiáng)度，即使累積照射量多，如果照度相對(duì)低，則產(chǎn)生在硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂表面形成的電阻膜(參照實(shí)施方案1)等的濺射膜容易剝離等問(wèn)題。例如根據(jù)本發(fā)明者研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)薄膜厚度為200μm時(shí)，如果設(shè)定照度72.4mW/cm2；成膜速度0.5m/min；累積照射量1043mJ/cm2，則上述濺射膜會(huì)發(fā)生剝離。認(rèn)為這樣的現(xiàn)象也隨實(shí)際制造的薄膜厚度和材料等不同而變化，所以優(yōu)選預(yù)先考慮該設(shè)定條件，調(diào)整裝置的最佳條件等。
4-3.薄膜制造方法的次序在使用這種結(jié)構(gòu)制造裝置100的薄膜制造方法時(shí)，操作人員事先準(zhǔn)備硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的前體糊料120A(S1)。
作為該前體糊料的材料，使用丙烯酸樹(shù)脂、硅材料(硅原子或含硅原子的硅烷等各種分子)、粘度調(diào)節(jié)劑、聚合引發(fā)劑(光自由基聚合引發(fā)劑、光陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑等)等進(jìn)行混合制作，作為其混合例，使最終的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂分子中的丙烯酸樹(shù)脂分子和硅原子的重量％比為88.5∶11.5。根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明者的研究，作為上述糊料前體的粘度范圍最優(yōu)選為300mPa·s以上、50000mPa·s以下范圍。
接著在制造裝置100驅(qū)動(dòng)前，由操作人員事先操作基材輥101，把PET基材10A貫通托膜輥103和輥襯刀104、輥105A、105B、剝離輥108A、108B之間。把PET基材10A的端部卷繞到卷取輥109上。
接著操作人員向托盤(pán)102中加入足夠量的前體糊料120A。在該狀態(tài)下，操作人員起動(dòng)裝置100，前體糊料120A涂布到卷貼在托膜輥103圓周面上的PET基材10A上。通過(guò)這種方法形成糊料層10X。接著糊料層10X到達(dá)托膜輥103和輥襯刀104的間隙處，在該間隙附近形成料壟(糊料存留)，通過(guò)刮刀部104A進(jìn)行事先規(guī)定的糊料層10X的厚度調(diào)整(S2)。
然后在輸送方向下流側(cè)配置的輥105A、105B處將濕復(fù)合基材10B層合在糊料層10X上，通過(guò)該輥105A、105B擠壓，配設(shè)濕復(fù)合基材10B。另外，在輥105A、105B處還可以繼續(xù)調(diào)整糊料層10X的厚度(S3)。
當(dāng)只用前述托膜輥103和輥襯刀104的間隙調(diào)整糊料層10X的厚度時(shí)，可以加大該輥105A、105B的間隔，即使在這種情況下，實(shí)際上也可以毫無(wú)問(wèn)題地進(jìn)行上述濕復(fù)合處理S3。
這樣在制造裝置100中通過(guò)分2步進(jìn)行糊料層厚度的調(diào)整工序，形成PET基材10A、糊料層10X、濕復(fù)合基材10B三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的層合薄膜10。
當(dāng)該復(fù)合薄膜10被輸送到UV照射裝置107時(shí)，在該裝置107的內(nèi)部受到UV照射。這樣由于PET基材10A、濕層合基材10B的原因，糊料層在與空氣中的氧隔離的環(huán)境下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)(紫外線交聯(lián)反應(yīng))，丙烯酸類分子和硅原子發(fā)生硅氧烷交聯(lián)。通過(guò)該反應(yīng)，形成硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜10C(S4)。
然后在一對(duì)剝離輥108A、108B處分離前述層合薄膜10。也就是前述PET基材10A、濕層合基材10B被剝離，分別回收到卷取輥109、110上(S5)。將剩下的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜10C卷取到配置在輸送方向最下游的卷取輥111上(S6)。
這樣硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜的制造結(jié)束。
然后將上述卷取的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜10C裁成所需尺寸，在表面形成規(guī)定電極(電阻膜)等。對(duì)于該具體結(jié)構(gòu)，在實(shí)施方案3中進(jìn)行說(shuō)明。
4-4.關(guān)于另一種制造裝置的結(jié)構(gòu)圖15是具有另一種結(jié)構(gòu)的薄膜制造裝置150的示意構(gòu)成圖。
如本圖所示，該薄膜制造裝置150的特征是在薄膜輸送方向的上流側(cè)，同時(shí)將PET基材10A、濕層合基材10B貫通一對(duì)托膜輥103、112之間，在貫通托膜輥103、112之間的PET基材10A、濕層合基材10B之間形成糊料層10X，與此同時(shí)通過(guò)該托膜輥103、112的擠壓力把糊料層10X調(diào)整到一定厚度。也就是在該制造裝置150中前體糊料涂布工序、濕復(fù)合處理工序、糊料層厚調(diào)節(jié)工序大致同時(shí)進(jìn)行。
通過(guò)具有這種結(jié)構(gòu)的薄膜制造裝置150也得到與上述100相同的效果，除此之外，還可以早期就使前體糊料與外界氣體隔離，所以相應(yīng)在輸送距離中可以確保進(jìn)行紫外線照射(S4)的區(qū)域?qū)掗煟哂锌梢愿鶕?jù)薄膜形態(tài)或種類大幅度調(diào)節(jié)照射時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
也可以與實(shí)施方案4同樣地把托膜輥112換成輥襯刀104，但由于與濕層合基材10B的磨擦?xí)a(chǎn)生粉末，所以實(shí)際上這是不理想的。
4-5.關(guān)于PET基材本發(fā)明中在薄膜狀PET基材10A、濕層合基材10B(以下均稱為“PET基材”)表面附著前體糊料層10X，并使其成為硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜10C。因此前述PET基材必需滿足兩種特性，即對(duì)硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜的適當(dāng)親和性(附著性)和良好地進(jìn)行剝離處理時(shí)的操作效率的性質(zhì)(剝離性)。
本發(fā)明制造方法中作為PET基材，可以各自使用各公司出售的材料，優(yōu)選上述親和性和剝離性均優(yōu)異的材料。但是目前為獲得這些性質(zhì)尚無(wú)明確的判據(jù)。因此必需根據(jù)實(shí)際形成的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜的表面特性，適當(dāng)選擇市面上出售的PET薄膜。另外，關(guān)于上述剝離性，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)基材的表面粗糙度而變化，所以可以用同一基材，通過(guò)變化表面粗糙度來(lái)找到最佳的。
在該P(yáng)ET基材10A、濕層合基材10B的任意一方，還可以通過(guò)對(duì)與糊料層10X相對(duì)的至少一方的表面進(jìn)行表面處理來(lái)賦予前述硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜所規(guī)定的表面特性。
例如通過(guò)對(duì)PET基材10A的前述表面進(jìn)行表面處理，使其達(dá)到規(guī)定粗糙度(作為一例使算術(shù)平均粗糙度(Ra)為0.2μm，最大高度(Rz)為2.2μm)，把硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜表面轉(zhuǎn)印加工成凹凸?fàn)?，可以進(jìn)行抗牛頓環(huán)處理。這樣使該薄膜表面具有使反射光漫反射的特性，所以作為觸摸屏使用時(shí)(具體的參照后述)可以期待防止在由該薄膜構(gòu)成的一對(duì)平面狀構(gòu)件中發(fā)生牛頓環(huán)，并確保良好的目視性·圖象顯示性能的效果。
或者，通過(guò)進(jìn)行表面處理使前述規(guī)定粗糙度達(dá)到其它數(shù)值范圍，可以賦予所謂防粘連處理，以便在制造薄膜時(shí)使薄膜很好地進(jìn)行卷取。也就是具有平滑表面的薄膜材料在卷取到卷取輥上時(shí)不能很好卷取，存在發(fā)生皺紋的問(wèn)題，但是通過(guò)防粘連處理，在薄膜表面設(shè)置微細(xì)的凹凸，可以賦予適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑性、提高操作性，就可能解決這一問(wèn)題。
關(guān)于該粘連特性，具體可以通過(guò)以下測(cè)定方法例(粘連測(cè)定、潤(rùn)滑性測(cè)定)進(jìn)行研究。
<粘連測(cè)定方法>
將裁切成10cm×10cm的薄膜的正反面重疊，在其上面施加100g/cm2的負(fù)荷，在40℃的干燥環(huán)境下保存24小時(shí)。
然后在23℃的環(huán)境下使用新東科學(xué)(株)制的T型剝離試驗(yàn)機(jī)HEIDON-17，根據(jù)JIS P8139中所述的測(cè)定方法測(cè)定剝離強(qiáng)度。
<潤(rùn)滑性的測(cè)定方法>
在23℃的環(huán)境下使用新東科學(xué)(株)制的表面性能測(cè)定儀HEIDON-14DR，根據(jù)ASTM D1894中所述的測(cè)定方法測(cè)定靜摩擦系數(shù)、動(dòng)摩擦系數(shù)。
本申請(qǐng)的發(fā)明者通過(guò)其它實(shí)驗(yàn)判明在粘連測(cè)定方法中如果其數(shù)值在0.5N/25mm以下，則不粘連。
對(duì)于市售材料的測(cè)定結(jié)果，如后述表2中所示，把帝人デユポンフイルム(株)的“O”級(jí)品用于第一及第二薄膜基材，制成的薄膜正反面的潤(rùn)滑性是靜摩擦系數(shù)為2.5，動(dòng)摩擦系數(shù)為2.0。
另一方面，把帝人デユポンフイルム(株)的“U2”級(jí)品用于第一薄膜基材，把帝人デユポンフイルム(株)的“O”級(jí)品用于第二薄膜基材制成的薄膜正反面的潤(rùn)滑性為靜摩擦系數(shù)為0.5，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.4。
另外，即使不重新進(jìn)行這樣的薄膜狀PET基材料10A、濕層合基材10B的表面處理，而選擇原本進(jìn)行過(guò)表面處理的市售材料，也可以期待得到同樣的效果。
上述防牛頓環(huán)處理、防粘連處理，根據(jù)上述表面處理的設(shè)定情況，也有可能同時(shí)得到這些防止效果。
<表面特性的評(píng)價(jià)>
以下出示本發(fā)明者研究的從代表性市售產(chǎn)品PET基材上剝離的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜的表面特性。
有關(guān)該研究的測(cè)定裝置和評(píng)價(jià)方法如下。
測(cè)定裝置東京精密(株)制的表面粗糙度·輪廓形狀測(cè)定儀“サ一フコム575A-3D”；該裝置的設(shè)定條件設(shè)輪廓曲線濾器的CUTOFF值為0.8mm、評(píng)價(jià)長(zhǎng)度為2.5mm、測(cè)定速度為每秒0.3mm。
<評(píng)價(jià)方法>
使用觸針式表面粗糙度測(cè)定方法，使頭部為5μmR的測(cè)定探頭(針)接觸基材表面，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。
具體評(píng)價(jià)粗糙度的步驟采用JIS B0601-2001。
表中的A公司～E公司分別為ユニチカ(株)、東洋紡績(jī)(株)、帝人デユポンフイルム(株)、東レ(株)、三菱化學(xué)ポリエステルフイルム(株)。
<濁度特性的評(píng)價(jià)>
與上述一樣，示出關(guān)于從PET基材剝離的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜的濁度(霧度值)特性。
有關(guān)該研究的測(cè)定裝置和評(píng)價(jià)方法如下。
測(cè)定裝置日本電色工業(yè)(株)制的濁度儀“NDH-2000”；評(píng)價(jià)方法采用JIS K7105。
<薄膜基材的性能研究>
接著使用市售的各種PET基材，根據(jù)上述實(shí)施方案4的制造方法，制作實(shí)施例的硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜。這時(shí)研究在PET基材剝離處理時(shí)各PET基材的附著性和剝離性。對(duì)于PET基材，分別對(duì)正反面進(jìn)行研究，把各表面作為1類進(jìn)行計(jì)數(shù)。
用該研究進(jìn)行的評(píng)價(jià)分以下4種。其中，認(rèn)為本發(fā)明制造方法中優(yōu)選使用下述<附著性非常優(yōu)異>的材料。
另外，如果Ra或Rz的數(shù)值高則存在霧度值變高的傾向，當(dāng)然可以根據(jù)所希望的霧度值、防牛頓環(huán)和潤(rùn)滑性賦予的情況選定PET基材。
<附著性非常優(yōu)異>
東洋紡績(jī)(株)制的“K1211”(正面)、帝人デユポンフイルム(株)的“O”(正反面)、“U2”(正面)、東レ(株)制的“E60L”(正面)5種。
從目前觀點(diǎn)考慮，認(rèn)為這些材料最適宜作為PET基材。
<附著性稍優(yōu)異>
東レ(株)制的“X30”(正面)、“X44”(正面)、“X43”(正面)、“X42”(正面)、三菱化學(xué)ポリエステルフイルム(株)制的“T600”(正反面)、“T100”(正反面)、“G900”(反面)、“W100”(正反面)、“W400”(正反面)、ユニチカ(株)制“CM”(正面)14種。
這些材料，可以順利地進(jìn)行基材剝離處理，但是可能比較容易從硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜剝離，所以使用時(shí)必需特別加以注意。
<附著性太弱>
帝人デユポンフイルム(株)的“U4”(正面)、東レ(株)制的“X10S”(正面)、“S10”(正面)、“H10”(正反面)、“E20”(正面)、“X20”(正面)、三菱化學(xué)ポリエステルフイルム(株)制的“U100”(正反面)、“UX01”(正面)、“W200”(正反面)、“B100”(反面)、“E150”(正面)14種。
這些材料非常容易從硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜剝離，所以在制膜中容易發(fā)生不良情況，因此認(rèn)為它們不適合用于本發(fā)明的制造方法。
<附著性太強(qiáng)>
東洋紡績(jī)(株)制的“K1211”(反面；電暈處理)、帝人デユポンフイルム(株)的“U298W”(正面；易粘結(jié)處理)、“FW2”(正面)、“329”(正面)、東レ(株)制的“E60”(正反面)6種。
這些材料對(duì)于硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜的附著性優(yōu)異，粘合得接近不可能剝離，所以剝離性差，不能以獨(dú)體形式取出硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜。因此認(rèn)為它們不適合用于本發(fā)明的制造方法。
認(rèn)為發(fā)現(xiàn)這些PET基材的共通特性，以便更容易找到可用于本發(fā)明的薄膜，是今后的研究課題。
另外，本發(fā)明的觸摸屏，并不限定于上述各實(shí)施方案中列舉的結(jié)構(gòu)例，還有可能適用于具有其它結(jié)構(gòu)的觸摸屏。
例如在兩面都配置偏振片的LCD中，上述結(jié)構(gòu)觸摸屏也是有可能適用的。
另外，作為前述平面狀構(gòu)件的薄膜材料，不僅使用光各向同性薄膜，而且還有可能使用所謂相位差薄膜。作為該相位差薄膜的一例，可以使用1/4λ相位差薄膜。如果使用該薄膜，使反射光圓偏振化，截?cái)嘤|摸屏的內(nèi)面反射，有可能賦予良好的低反射性。這時(shí)使用在兩面都配置偏振片的LCD。
另外，在上述F-G型結(jié)構(gòu)中還可以配設(shè)在玻璃板或樹(shù)脂板上用適當(dāng)膠粘材料貼附上述平面狀構(gòu)件薄膜材料而成的疊層體(也稱之為F-F-G型或F-F-P型)來(lái)替代玻璃基板15G。另外，關(guān)于薄膜和玻璃基板的疊層片數(shù)、疊層順序等也可以進(jìn)行適當(dāng)變更調(diào)整。
例如在上述平面狀構(gòu)件等上還可以通過(guò)再在其表面上另外設(shè)置LR(低反射)層、AR(減反射)層等低反射層，從最外表面實(shí)現(xiàn)低反射化，故可以進(jìn)一步提高目視性。本發(fā)明的觸摸屏中，也希望進(jìn)行這樣的嘗試。
4-6.其它事項(xiàng)實(shí)施方案4在制造裝置100、150中在硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂形成工序(S4)之后連續(xù)進(jìn)行基材剝離處理(S5)、卷取工序(S6)，但本發(fā)明并不限定于此，可以在S4之后直接對(duì)三層結(jié)構(gòu)的薄膜進(jìn)行卷取，或者進(jìn)行裁斷等加工處理。特別是通過(guò)在硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜10C上保持貼合基材10A、10B至少一方，可以對(duì)前述薄膜10C表面進(jìn)行良好的保護(hù)。
產(chǎn)業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明的觸摸屏用薄膜以及觸摸屏可用于例如設(shè)想在高溫條件下使用的汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)顯示器(液晶顯示器一體型觸摸屏)等中?；蛘哌€可以用于長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)紫外線照射可能性高的摩托車(chē)用GPS的顯示器中。
權(quán)利要求
1.一種觸摸屏，它是內(nèi)置型觸摸屏，具有將于單側(cè)表面分別配設(shè)電極的第一和第二平面狀構(gòu)件，在使前述各電極相向的狀態(tài)下以一定間隔相對(duì)配置，在前述第一平面狀構(gòu)件的另一側(cè)表面疊層偏振片的結(jié)構(gòu)，其中前述第一和第二平面狀構(gòu)件的至少一方由含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的薄膜材料構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的觸摸屏，其中，前述薄膜材料，當(dāng)其厚度在0.1mm以上且0.4mm以下范圍時(shí)，具有即使在120℃、1,000小時(shí)加熱處理后，波長(zhǎng)400nm可見(jiàn)光透過(guò)率相對(duì)于加熱前初期值保持96％以上的特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的觸摸屏，其中，前述觸摸屏是電阻膜式，前述第一和第二平面狀構(gòu)件上配設(shè)的各電極中的至少一方由電阻膜構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的觸摸屏，其中，前述薄膜材料在與其它平面狀構(gòu)件相對(duì)的表面實(shí)施為抑制牛頓環(huán)發(fā)生的凹凸處理。
5.液晶顯示器一體型觸摸屏，其特征是在權(quán)利要求1中所述觸摸屏的前述第二平面狀構(gòu)件的另一側(cè)表面貼合液晶顯示器主體而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的液晶顯示器一體型觸摸屏，其中，前述液晶顯示器一體型觸摸屏裝載在車(chē)輛上使用。
7.靜電電容式觸摸屏，它是具備通過(guò)由薄膜和/或膠粘層構(gòu)成的絕緣層對(duì)在各單側(cè)表面以規(guī)定圖形配設(shè)導(dǎo)電膜的第一和第二平面狀構(gòu)件疊層而成的結(jié)構(gòu)的靜電電容式觸摸屏，其中前述第一和第二平面狀構(gòu)件的至少一方由含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的薄膜材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的靜電電容式觸摸屏，其中，前述第一以及前述第二平面狀構(gòu)件中的各導(dǎo)電膜介由前述絕緣層相對(duì)配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的靜電電容式觸摸屏，其中，前述第一和前述第二平面狀構(gòu)件中的各導(dǎo)電膜介由前述絕緣層不相對(duì)，而是同時(shí)配置在輸入面?zhèn)然蜉斎朊娴南喾磦?cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的靜電電容式觸摸屏，其中，前述導(dǎo)電膜是對(duì)多層薄膜進(jìn)行疊層而成的疊層膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的靜電電容式觸摸屏，其中，前述導(dǎo)電膜是對(duì)選自二氧化硅層、硅錫氧化物層、銦錫氧化物層的層進(jìn)行疊層而構(gòu)成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求7～11任意一項(xiàng)中所述的靜電電容式觸摸屏，其中，前述透明構(gòu)件，當(dāng)其薄膜厚度在0.1mm以上且0.4mm以下范圍時(shí)，具有即使在120℃、1,000小時(shí)加熱處理后，波長(zhǎng)400nm可見(jiàn)光透過(guò)率相對(duì)于加熱前初期值保持96％以上的特性。
13.液晶顯示器一體型觸摸屏，其特征是對(duì)權(quán)利要求7中所述的靜電電容式觸摸屏，在其單側(cè)表面疊層液晶顯示器主體而成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的液晶顯示器一體型觸摸屏，其中，前述液晶顯示器一體型觸摸屏裝載在車(chē)輛上使用。
15.靜電電容式觸摸屏，它是具備在平面狀構(gòu)件的兩個(gè)主面各自以規(guī)定圖形配置導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)的靜電電容式觸摸屏，其特征是前述平面狀構(gòu)件由含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的薄膜材料構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的靜電電容式觸摸屏，其中，前述導(dǎo)電膜是對(duì)多層薄膜進(jìn)行疊層而成的疊層膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的靜電電容式觸摸屏，其中，前述導(dǎo)電膜是對(duì)選自二氧化硅層、硅錫氧化物層、銦錫氧化物層的層進(jìn)行疊層而構(gòu)成的。
18.根據(jù)權(quán)利要求15～17任意一項(xiàng)中所述的靜電電容式觸摸屏，其中，前述透明構(gòu)件，當(dāng)其薄膜厚度在0.1mm以上且0.4mm以下范圍時(shí)，具有即使在120℃、1,000小時(shí)加熱處理后，波長(zhǎng)400nm可見(jiàn)光透過(guò)率相對(duì)于加熱前初期值保持96％以上的特性。
19.液晶顯示器一體型觸摸屏，其特征是對(duì)權(quán)利要求15中所述的靜電電容式觸摸屏，在其單側(cè)表面疊層液晶顯示器主體而成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19中所述的液晶顯示器一體型觸摸屏，其中，前述液晶顯示器一體型觸摸屏裝載在車(chē)輛上使用。
21.一種觸摸屏，它是具有以一定間隔相對(duì)配置第一和第二平面狀構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的觸摸屏，其特征是在前述第一和第二平面狀構(gòu)件中至少接近外界的一方作為按從該接近外界的一側(cè)以含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的第一層、紫外線吸收膠粘層及第二層的順序疊層的疊層體而構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的觸摸屏，其中，前述第二層含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22中所述的觸摸屏，其中，前述紫外線吸收膠粘層含有二苯甲酮系材料而構(gòu)成。
24.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的觸摸屏，其中，對(duì)前述第一層實(shí)施防眩光加工。
25.液晶顯示器一體型觸摸屏，其特征是對(duì)權(quán)利要求21中所述觸摸屏的前述第二平面狀構(gòu)件的另一側(cè)面貼合液晶顯示器主體而成。
26.根據(jù)權(quán)利要求25中所述的液晶顯示器一體型觸摸屏，其中，前述液晶顯示器一體型觸摸屏在野外使用。
27.觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其特征是經(jīng)過(guò)在連續(xù)喂出的第一薄膜基材表面涂布硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂前體糊料而形成糊料層的糊料涂布步驟、在前述糊料層上層合第二薄膜基材的濕層合處理步驟和在層合處理步驟之后通過(guò)對(duì)糊料層照射紫外線，使該糊料層固化形成硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜的樹(shù)脂形成步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求27中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，在前述樹(shù)脂形成步驟之前，或者與前述糊料涂布步驟和前述層合處理步驟的任意一步驟同時(shí)，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)糊料層厚的厚度調(diào)整步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求28中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，在前述層厚調(diào)整步驟中使帶有前述糊料層的第一薄膜基材貫穿互相平行近接配置的一對(duì)輥之間，調(diào)節(jié)糊料層厚度。
30.根據(jù)權(quán)利要求27中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，前述前體糊料含有丙烯酸類樹(shù)脂、硅材料、粘度調(diào)整劑、聚合引發(fā)劑而構(gòu)成。
31.根據(jù)權(quán)利要求27中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，在前述樹(shù)脂形成步驟之后，還具備從硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜上剝離前述第一和第二薄膜基材至少任意一方的剝離步驟。
32.根據(jù)權(quán)利要求27中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，前述第一和第二薄膜基材的至少一方使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂薄膜。
33.根據(jù)權(quán)利要求27中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，對(duì)前述第一和第二薄膜基材的至少一方實(shí)施為賦予硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜表面特性的表面處理。
34.根據(jù)權(quán)利要求33中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，前述表面處理是防牛頓環(huán)處理。
35.根據(jù)權(quán)利要求33中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，前述表面處理是防粘連處理。
36.根據(jù)權(quán)利要求27中所述的觸摸屏用薄膜材料的制造方法，其中，將前述糊料涂布步驟中的前體糊料的粘度調(diào)節(jié)到300mPa·s以上至50000mPa·s以下的范圍。
37.硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂薄膜，它是用權(quán)利要求27中所述制造方法制造的薄膜。
38.一種觸摸屏，它是將于單側(cè)表面分別配設(shè)電極的第一和第二平面狀構(gòu)件，在使前述電極相向的狀態(tài)下以一定間隔相對(duì)配置，在前述第一平面狀構(gòu)件的另一側(cè)表面疊層偏振片，與此同時(shí)在前述第二平面狀構(gòu)件的另一側(cè)面疊層液晶顯示器而成的內(nèi)置型觸摸屏，其中前述第一和第二平面狀構(gòu)件的至少一方由用權(quán)利要求37中所述制造方法制作的含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的薄膜構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供觸摸屏，它是具有將分別于單側(cè)表面配設(shè)電極的第一和第二平面狀構(gòu)件，在使前述各電極相向的狀態(tài)下以一定間隔相對(duì)配置，在前述第一平面狀構(gòu)件的另一側(cè)表面疊層偏振片而成的結(jié)構(gòu)的內(nèi)置型觸摸屏，其中前述第一和第二平面狀構(gòu)件的至少一方由含有硅氧烷交聯(lián)型丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂的薄膜材料構(gòu)成。其中，前述薄膜材料，當(dāng)其厚度在0.1mm以上、0.4mm以下范圍時(shí)，即使在120℃、1,000小時(shí)加熱處理前后，波長(zhǎng)400nm可見(jiàn)光透過(guò)率的維持率可以在96％以上。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK101057210SQ200580038488
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2005年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者佐佐木邦晃, 連山君奉, 古川修二, 佐藤博十志, 山田勉, 塚本啟司, 山本政則, 坂本拓見(jiàn), 水元英詔 申請(qǐng)人:郡是株式會(huì)社