JP2006127168A

JP2006127168A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2006127168A
Application number: JP2004314924A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Matsuda; 豊松田; Masahiro Ikeda; 昌弘池田
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】苛酷な温度・湿度の環境下でのタッチパネルの使用においても、剥離発生の問題を生じないタッチパネルを提供する。
【解決手段】２枚の透明電極基板を両面接着テープおよび／または接着剤で固定するタッチパネルの構成で、タッチパネル本体の視認側上面に偏光板を有する構成のタッチパネルにおいて、両面接着テープ部および／または接着剤部の内周よりも大きく、また、内周と外周の中間の中心周以内に偏光板が貼り合わされる事を特徴とするタッチパネル。
【選択図】図１

Description

本発明は偏光板を有する構成のタッチパネルに関する。

タッチパネルを備えたパーソナルコンピュータ等にあっては、天井の蛍光灯の映り込みや太陽光が反射することにより、視認性が低下するという問題がある。そこで、タッチパネル本体の表面にλ／４位相差フィルム及び偏光板を貼ることにより、外部からの光の反射を抑制して視認性の向上を図った構成が実用化されている。ここで、偏光板は、一般的には、染料を混合させたポリビニールアルコールのフィルムを延伸させて偏光性を持たせた延伸フィルムを、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）製のフィルムで挟んだ構成である。

また、タッチパネルは外部に露出したり、車内等の苛酷な温度・湿度の環境下で使用されることがある。これら環境下で使用した場合、視認性の向上のために用いる偏光板が熱や吸湿により初期は膨張するが、継続して使用すると偏光板が収縮して、タッチパネル本体から偏光板が剥離したり、またはタッチパネル本体の上側基板が粘着テープ部や接着剤部から剥離する問題を生じる。

さらにタッチパネルへのタッチ感覚の改良やコスト低減のため、タッチパネル本体の上側基板には、ガラス基板に代わって、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等からなるプラスチックフィルムを使用したタッチパネルもある。しかしながら、これらプラスチックフィルムを用いたタッチパネルの場合、苛酷な温度・湿度の環境下での使用における剥離発生の問題はさらに増加する。また、偏光板の代わりにタッチパネル本体の上側基板の表面に粗面化層を付与する事で剥離発生の問題を解決しようとする試みが行なわれている（特許文献１参照）が、偏光板を貼り付けたタッチパネルと比較して、ギラツキ感等の視認性が劣るものであった。

特開２００４−５００５号公報

本発明は、苛酷な温度・湿度の環境下での使用においても剥離発生の問題を生じないタッチパネルを提供する事にある。

本発明は、
（１）２枚の透明電極基板を両面接着テープおよび／または接着剤で固定するタッチパネルであって、該タッチパネルの本体の視認側に偏光板を有する構成のタッチパネルにおいて、両面接着テープ部および／または接着剤部の内周よりも大きく、また、内周と外周の中間の距離にある中心周以内に偏光板を貼り合す事を特徴とするタッチパネル、
（２）前記タッチパネルの本体の上側基板がプラスチックフィルムである（１）項記載のタッチパネル、
（３）前記プラスチックフィルムがポリエーテルサルフォン樹脂またはポリエチレンテレフタレート樹脂からなる（２）項記載のタッチパネル、
である。

本発明によると、苛酷な温度・湿度の環境下での使用においても剥離発生の問題を生じないタッチパネルが提供できるようになった。

図１に従来のタッチパネルの構造を示す。２枚の透明電極基板（１１と１２）を両面接着テープおよび／または接着剤（以下、まとめて接着材１３という。）で固定するタッチパネルの構成で、タッチパネル本体１４の視認側面に偏光板１６を有する構成のタッチパネル１０において、接着材１３と偏光板１６の面積の大きさに着目し、偏光板１６の大きさを制限することによって、苛酷な温度・湿度の環境下での使用においても剥離発生の問題を生じないタッチパネルができることを見出し、本発明に至った。

タッチパネル１０は、ガラス基板１１に対面するように、ガラス基板またはプラスチックフィルムからなる上側基板１２が接着材１３によって接着積層してなる構成のタッチパネル本体１４の視認側面に、反射光を抑えるために、λ／４位相差フィルム１５及び偏光板１６が貼ってあり、更に、傷つき性、耐環境特性の劣化防止ために、偏光板１６の視認側面に、ポリエチレンテレフタレート樹脂製のフィルム１７が貼ってある構造である。上側基板１２に対面するガラス基板１１の上面には、透明抵抗膜１１ａ及びドット状スペーサ１１ｂが形成してある。ガラス基板１１に対面する上側基板１２の対面側には、透明抵抗膜１２ａが形成してある。さらに偏光板１６は、染料を混合させたポリビニールアルコール（ＰＶＡ）のフィルムを延伸させて偏光性を持たせたフィルム（偏光子フィルム）１６ａを、トリアセチルセルロース製のフィルム１６ｂ、１６ｃで挟み込んだ構成である。

図２にタッチパネルとしたときのガラス基板１１と上側基板１２を固定する接着材１３で接着してある部分（内周２１と外周２２に囲まれた部分）の視認側からの外観図を示す。タッチパネルの表示部は、内周２１で囲まれた部分である。図２に示すように、内周２１は接着材１３で接着した部分の内側にあたる周辺であり、また、外周２２は外側にあたる周辺である。また、中心周２３は、外周と内周の中間の距離にある破線で示された周辺を示す。

図３にタッチパネルの接着材１３と上側基板１２との関係を視認側から見た外観図を示す。接着材１３は、上側基板１２に対して表示部面積を有効的に利用するため、表示部にあたる内側の部分が大きく抜けるように形成される。また、図４にタッチパネルの上側基板１２に偏光板１６を貼り付けた時の視認側から見た外観図を示す。タッチパネル１４へ貼り付ける偏光板１６の面積の大きさは、視認性を向上させるために表示部全体を覆いつくさなければならず、接着材１３の内周２１で囲まれる面積と同等、もしくはそれ以上に大きくする必要がある。また、偏光板１６の貼り付けは、偏光板１６を上側基板１２に手作業で貼り付けする事が多く、偏光板１６貼り付けの位置精度のバラツキも大きい。表示部全体を覆いながら、位置精度のバラツキも考慮しなければならない事から偏光板１６の実際の大きさは、接着材１３の内周２１よりもかなり大きく、時として接着材１３の外周２２で囲まれる面積以上になる事もあった。

これらタッチパネルを高温多湿の状況に放置しておいた場合に、図１に示した上側基板１２と接着材１３との間で剥離が発生した。これら剥離が発生するとタッチパネル１０の視認側の表面に部分的な波うち等が発生して、タッチパネルとして機能しなくなってしまう。
また、これらタッチパネル１０の寸法を測定した結果、偏光板の寸法が元の寸法に対して短くなっていた。

タッチパネル１０を高温多湿の環境下へ放置した場合、偏光板１６の寸法が収縮する。偏光板１６が収縮すると偏光板１６を貼り付けている上側基板１２を反り上げようとする応力が発生するが、接着材１３で固定しているため変形しない。しかし、この応力が大きくなると接着材１３の接着力では固定できなくなり、剥離は発生する。このように剥離の発生原因は熱や湿度での偏光板の寸法収縮による応力の発生が原因である。さらに、この剥離の発生状況を経時的に観察した結果、外周より徐々に進行する。

上側基板１２に貼り付ける偏光板１６の面積の大きさを、接着材１３の内周２１で囲まれる面積よりも大きく、また、内周と外周の中間の距離にある中心周２３で囲まれる面積以内に偏光板１６を貼り合す事により、上側基板１２と接着材１３との間で剥離を抑制することができた。

すなわち、偏光板１６の収縮により発生する応力を小さくするとともに、接着材１３の外周部に応力の影響を少なくするタッチパネル構造とすることにより、剥離発生の問題を解決した。

本発明で用いる偏光板１６は、染料を混合させたポリビニールアルコールのフィルムを延伸させて偏光性を持たせた延伸フィルム１６ａを、トリアセチルセルロース製のフィルム１６ｂ，１６ｃで挟んだ構成のものが挙げられるが、特に限定するものではない。偏光板１６の厚みは特に限定するものではないが、１００〜５００μｍの厚みが好ましい。厚みが１００μｍ未満だと、取り扱い時に皺等の不良が発生しやすく、厚みが５００μｍを超えると高温高湿処理中の偏光板の収縮が大きく、剥離不良を起こす事がある。

本発明の用いる偏光板１６の貼り付け面積は、接着材の内周２１で囲まれる面積部分以上であり、内周２１と外周２２の中間の距離にある中心周２３で囲まれる面積部分以内に貼り合すことができる。偏光板１６の貼り付け位置が内周２１より内側になった場合、画像表示部の一部で反射光等による視認性の低下が起こることがあり、また、中心周２３を超えて外側２２に貼り合わされた場合、高温多湿下に放置しておくと剥離不良を発生する。これら剥離不良が発生すると表面に部分的な波うち等が発生して、タッチパネルとして機能しなくなってしまう。

本発明に用いられる上側基板１２はガラス、または、プラスチックフィルムであることが好ましい。プラスチックフィルムとして特に限定しないが、真空蒸着、イオンプレーティング法等で導電性及び絶縁性の無機薄膜を形成する為に耐熱性のある透明な高分子基材が好ましく、プラスチックフィルムとなる樹脂原料としては、フイルム又はシートとして利用されるようなものであれば特に制限無いが、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、エポキシ系樹脂、多官能アクリレート樹脂、フェノキシ樹脂等が好ましく使用できる。
更に、タッチパネルの構成物に求められる、機械的強度、光学的特性、耐熱性等の観点からポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂がより好ましく使用できる。また、その厚みに関しても特に限定はしないが、好ましくは５０〜５００μｍであり、より好ましくは１００〜４００μｍである。

本発明で用いる両面接着テープは、接着剤としてアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂等挙げられるが、特に限定はするものではない。また、両面接着テープ内にシリカ、酸化チタン、金属アルミナ等の無機物を含有してもかまわない。

本発明で用いる接着剤は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂等挙げられるが、特に限定はするものではない。また、接着剤内にシリカ、酸化チタン、金属アルミナ等の無機物を含有することが好ましい。

本発明において、図１に示すようにλ／４位相差フィルム１５を用いることができる。λ／４位相差フィルム１５の樹脂原料としてポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等挙げられるが特に限定するものでない。また、λ／４位相差フィルム１５の厚みは特に限定するものではない。

以下本発明の実施例について記載するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。
（実施例１）イオンプレート法により透明抵抗膜としてＩＴＯを蒸着させた厚さ１．１ｍｍのガラス基板にドット状スペーサを形成した。また、上側基板として、同様にイオンプレート法でＩＴＯを蒸着させた厚さ０．２ｍｍのポリエーテルサルホンフィルムを得た。厚み１２０μｍの両面接着テープ（大日本インキ化学工業製ダイタック＃８６２５ＵＪ−１２０）を、金型にて表示部にあたる内側の部分を打ち抜き、排除して、外枠のみを形成した後、これを用いて、ＩＴＯを蒸着させた厚さ１．１ｍｍのガラス基板と０．２ｍｍのポリエーテルサルホンフィルムを貼りあわせて、タッチパネル本体を作製した。このタッチパネル本体であたる０．２ｍｍのポリエーテルサルホンフィルムの上面に、接着剤付きの偏光板（住友化学製染料系偏光板ＳＱ−１８２２ＡＰ１８０μｍ）を両面接着テープの中心周に合わせて貼り付けて、タッチパネルを得た。
（実施例２）ポリエーテルサルホンフィルムの上面に、接着剤付きの偏光板（住友化学製染料系偏光板ＳＱ−１８５２ＡＰ１８０μｍ）を両面接着テープの内周に合わせて貼り付けた以外は、実施例１同様にタッチパネルを得た。
（実施例３）上側基板に０．２ｍｍのポリテレフタレートフィルム（東洋紡製）を用いた以外は、実施例１同様にタッチパネルを得た。
（実施例４）上側基板に０．２ｍｍのガラス基板を用いた以外は、実施例１同様にタッチパネルを得た。
（実施例５）上側基板と下側基板をシリコーン樹脂系接着剤（ＧＥ東芝シリコーン製ＴＳＥ−３３３７）を用いて固定した。接着剤の硬化条件は接着剤の硬化条件は１２０℃１時間である。それ以外は、実施例１同様にタッチパネルを得た。
（実施例６）λ／４位相差フィルムが貼り合わされた円偏光板（住友化学製２５５μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にタッチパネルを得た。

（比較例１）イオンプレート法により透明抵抗膜としてＩＴＯを蒸着させた厚さ１．１ｍｍのガラス基板にドット状スペーサを形成した。また、上側基板として、同様にイオンプレート法でＩＴＯを蒸着させた厚さ０．２ｍｍのポリエーテルサルホンフィルムを得た。厚み１２０μｍの両面接着テープ（大日本インキ化学工業製ダイタック＃８６２５ＵＪ−１２０）を、金型にて表示部にあたる内側の部分を打ち抜き、排除して、外枠のみを形成した後、これを用いて、ＩＴＯを蒸着させた厚さ１．１ｍｍのガラス基板と０．２ｍｍのポリエーテルサルホンフィルムを貼りあわせて、タッチパネル本体を作製した。このタッチパネル本体であたる０．２ｍｍのポリエーテルサルホンフィルムの上面に、接着剤付きの偏光板（住友化学製染料系偏光板ＳＱ−１８２２ＡＰ１８０μｍ）を両面接着テープの外周に合わせて貼り付けて、タッチパネルを得た。
(比較例２) ポリエーテルサルホンフィルムの上面に、接着剤付きの偏光板（住友化学製染料系偏光板ＳＱ−１８５２ＡＰ１８０μｍ）を両面接着テープの外周を超えて合わせて貼り付けた以外は、比較例１同様にタッチパネルを得た。
（比較例３）ポリエーテルサルホンフィルムの上面に、接着剤付きの偏光板（住友化学製染料系偏光板ＳＱ−１８５２ＡＰ１８０μｍ）を両面接着テープの内周よりも小さく合わせて貼り付けた以外は、比較例１同様にタッチパネルを得た。
（比較例４）上側基板に０．２ｍｍのポリテレフタレートフィルム（東洋紡製）を用いた以外は、比較例１同様にタッチパネルを得た。
（比較例５）上側基板に０．２ｍｍのガラス基板を用いた以外は、比較例１同様にタッチパネルを得た。
(比較例６)上側基板と下側基板をシリコーン樹脂系接着剤（ＧＥ東芝シリコーン製ＴＳＥ−３３３７）を用いて固定した。接着剤の硬化条件は接着剤の硬化条件は１２０℃１時間である。それ以外は、比較例１同様にタッチパネルを得た。

以上のようにして作製したタッチパネルを下記に示す評価方法により、高温高湿試験での剥離発生不良率の評価、温度サイクル試験での剥離発生不良率の評価、視認性を評価した。
（１）高温高湿試験での剥離発生不良率の評価
得られた各タッチパネル（Ｎ＝１０）を８５℃８５％の高温高湿槽に１２００時間投入後取り出して、両面接着テープ部と上側基板、またはガラス基板との剥離の発生率を評価した。各１０枚のうち１枚でも剥離発生があれば不良とした。
（２）温度サイクル試験での剥離発生不良率の評価
得られた各タッチパネル（Ｎ＝１０）を−４０℃と９０℃の温度サイクル試験機にて１２００回処理した後取り出して、両面接着テープ部と上側基板、またはガラス基板との剥離の発生率を評価した。各１０枚のうち１枚でも剥離発生があれば不良とした。
（３）視認性
画像を表示した時、タッチパネル画面全体の均一性を目視で評価した。
評価結果を表１、２に示す。

本発明は苛酷な温度・湿度の環境下での使用においても剥離発生の問題を生じないタッチパネルである。特にパーソナルコンピュータ、ワープロ、電子手帳、カーナビゲーション等のタッチパネルに有用である。

従来のタッチパネルの構造を示す図ガラス基板と上側基板を固定する接着材で接着してある部分の視認側から見た外観図タッチパネルの上側基板と接着材との関係を視認側から見た外観図タッチパネルの上側基板に偏光板を貼り付けた時の視認側から見た外観図

符号の説明

１０：タッチパネル
１１：ガラス基板
１１ａ：透明抵抗膜
１１ｂ：ドット状スペーサ
１２：上側基板
１３：接着材
１４：タッチパネル本体
１５：λ／４位相差フィルム
１６：偏光板
１６ａ：染料を混合させたポリビニールアルコール（ＰＶＡ）のフィルムを延伸させて偏光性を持たせたフィルム
１６ｂ、１６ｃ：トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）製のフィルム
１７：傷つき性、耐環境特性の劣化防止フィルム
２１：接着材で接着してある部分の内周
２２：接着材で接着してある部分の外周
２３：接着材の内周と外周からの距離が中間である、接着材で接着してある部分の中心周

Claims

２枚の透明電極基板を両面接着テープおよび／または接着剤で固定するタッチパネルであって、該タッチパネルの本体の視認側に偏光板を有するタッチパネルにおいて、両面接着テープ部および／または接着剤部の内周よりも大きく、また、内周と外周の中間の距離にある中心周以内に偏光板を貼り合す事を特徴とするタッチパネル。
前記タッチパネルの本体の上側基板がプラスチックフィルムである請求項１記載のタッチパネル。
前記プラスチックフィルムがポリエーテルサルフォン樹脂またはポリエチレンテレフタレート樹脂からなる請求項２記載のタッチパネル。