JP2010026938A

JP2010026938A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2010026938A
Application number: JP2008190095A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiro Kotani; 哲浩小谷; Shigesato Mukai; 恵吏向井; Meiten Ko; 明天高
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】本発明は、押圧の高さの検出が可能であり、かつ透明性が高いタッチパネルを提供する事を目的とする。
【解決手段】ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を含有する圧電体層と、
前記圧電体層の一方の表面上に設けられた第１の電極と、
当該圧電体層の他方の表面上に設けられた第２の電極と、
を含むタッチパネル。
【選択図】図２

Description

本発明はタッチパネルに関する。

近年、液晶ディスプレー等の表示装置の前面に入力装置であるタッチパネルを設置した表示および入力装置が実用化され、携帯電話機等の携帯機器および家庭電化製品の操作パネル等に用いられている。タッチパネルを用いた表示および入力装置は、ユーザーが画面上の表示を押すことで直感的に機器を操作する事を可能にする。

これまでに実用化させているタッチパネルでは、ユーザーが押した位置を検出できるのみであり、ユーザーが押した強さを検出する事はできなかった。この課題に関して、特許文献１には、特定の構造を有し、筆圧の加減等の詳細な入力情報を所得する入力装置を備えた電子ペーパが開示されている。

一方、タッチパネルを用いた表示および入力装置において、タッチパネルは表示装置の前面に設置するので、表示装置の表示の視認性を高めるため、タッチパネルの透明性が高いことが求められる。

上記特許文献１には、透明性を有するタッチパネルが開示されているものの、更に透明性が高いタッチパネルの開発が望まれている。
特開２００６−１６３６１９号公報

本発明は、押圧の高さ（強さ）の検出が可能であり、かつ透明性が高いタッチパネルを提供する事を目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を行った結果、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を含有する圧電体層を用いることで、押圧の高さの検出が可能であり、かつ透明性が高いタッチパネルが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明のタッチパネルは、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を含有する圧電体層と、
前記圧電体層の一方の表面上に設けられた第１の電極と、
当該圧電体層の他方の表面上に設けられた第２の電極と、
を含む。

ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を含有する圧電体層を用いる事で、押圧の高さの検出が可能であり、かつ透明性が高いタッチパネルを提供する事が可能となる。

本発明のタッチパネルは、押圧の高さの検出が可能であり、かつ透明性が高い。

以下に、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。理解し易さを優先するため、これらの図面は、各寸法の比を正確に表してはいない。また、以下で説明される構成要件が、全て、本発明に必須の構成要件であるということではない。なお、以下の図において同符号のものは同様の意味を表す。

図１は、本発明のタッチパネルの一実施態様（タッチパネル１００）を示す図である。

複数の第１の電極１は、圧電体層３の一方の表面上に、X方向に延存している。

複数の第２の電極２は、圧電体層３の他方の表面上に、Y方向に延存している。

第１の電極１および第２の電極２は、圧電体層３から延出し、検出装置（図示せず）に接続されている。例えば、第１の電極１は検出装置に接続され、第２の電極２は、基準の電圧に設定されている。

第１の電極１、圧電体層３、および第２の電極２は、これらを保護する第１の保護層（図示せず）および第２の保護層（図示せず）に挟まれている。

したがって、図２に示すように、タッチパネル１００は、下記の記載順に積層された、第１の保護層４、第１の電極の層１０、圧電体層３、第２の電極の層２０、および第１の保護層５によって構成される。

第１の電極１、および第２の電極２は、透明性を有するものであればよく、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）、または酸化スズ等が用いられる。このような電極は、保護膜の表面にスパッタ法や蒸着法などにより成形することができる。また、第１の電極１、および第２の電極２として、チオフェン系導電性ポリマー、ポリアニリン、またはポリピロール等の導電性ポリマーを用いることができる。このような電極はインクジェット法などの公知の塗布法により形成することが出来る。

圧電体層３は、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を含有する層（膜）である。

圧電体層３は、その圧電性および透明性を害さない範囲で、樹脂フィルムに添加される添加剤を含有してもよい。好ましくは、圧電体層３は、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体からなる層である。

ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体における、ポリフッ化ビニリデン：四フッ化エチレン（モル比）は、圧電性の観点から、50：50〜90：10が好ましく、65：35〜80：20がより好ましい。

圧電体層３の厚さは、通常、20μｍ〜300μｍであり、透明性の観点から、好ましくは、50μｍ〜200μｍである。

圧電体層３は、例えば、有機溶媒（例、メチルエチルケトン、ジメチルアセトアミド）に溶解したポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体の溶液を、第１の電極１を設けた第１の保護層４に塗布し、溶媒を除去すること（キャスト法）により、成形することができる。

このようにして得られた、第１の保護層４、第１の電極１、および圧電体層３からなる構造物に、第２の電極２を設けた第２の保護層５を貼り合わせることで、タッチパネル１００を製作できる。

あるいは、有機溶媒（例、メチルエチルケトン、ジメチルアセトアミド）に溶解したポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体の溶液を別途用意した基板等に塗布し、溶媒を除去することにより、膜を成形させ、得られた膜を、第１の電極１を設けた第１の保護層４と第２の電極２を設けた第２の保護層５で挟んでもよい。

あるいは、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体の粉体もしくはペレットを用いて、溶融成形法により、膜を成形してもよい。

上記のようにして成形された圧電体層３は、ポリフッ化ビニリデンを圧電体として用いる時のような延伸などの特別な後処理無しに、圧電性を有する。このため、本発明のタッチパネルは、その製造工程を簡略化できる。

第１の保護層４、および第２の保護層５は、絶縁性および透明性を有するものであればよく、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレト樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロレフィン樹脂、またはエポキシ樹脂などからなる。

下記の試験例で示すように、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を含有する圧電体層は、透明性が高い。ここで、タッチパネルの保護膜および電極としては、透明性の高いものが公知であるので、上記圧電体層を採用することで、透明性が高いタッチパネルを得ることができる。

次に、図３を参照して、本発明のタッチパネルの動作について説明する。図３は、図１のＡＡ−ＡＡ断面を示す断面図である。

Ａで示す位置において、指またはペン等で保護膜１を矢印で示す方向に押すと、圧電体層のＢで示す部分が変形することにより、電圧が発生する。発生した電圧は、電極１ａおよび電極２ａを介して、測定装置に出力され、押圧位置Ａが検出される。発生する電圧の高さは、押圧の高さ（強さ）によって異なる。この電圧の高さを測定することにより、押圧の高さ（強さ）を検出することができる。

以下に、実施例、比較例、および試験例によって、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［実施例１〜４］（膜の製造）
下記の製造法により、圧電体層として用いる、それぞれ膜厚２０μｍ（実施例１）、５０μｍ（実施例２）、８０μｍ（実施例３）、および１００μｍ（実施例４）の、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体膜（モル比８０：２０）を製造した。

膜厚２０μｍ（実施例１）、および５０μｍ（実施例２）の膜は、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体（モル比８０：２０）のメチルエチルケトン溶液をPET基材上に流延し、１５０℃で溶媒を気化させて成形した。

膜厚８０μｍ（実施例３）、および１００μｍ（実施例４）の膜は、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体（モル比８０：２０）からなるペレット状溶融物を、Ｔ−ダイを設置したフィルム製造設備を用いて成形した。

［比較例１〜４］（膜の製造）
また、対照として、下記の製造法により、それぞれ膜厚３０μｍ（比較例１）、５０μｍ（比較例２）、８０μｍ（比較例３）、および１００μｍ（比較例４）の、ポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体膜（モル比７５：２５）を製造した。

膜厚３０μｍ（比較例１）、および５０μｍ（比較例２）の膜は、ポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体（モル比７５：２５）のメチルエチルケトン溶液をPET基材上に流延し、１５０℃で溶媒を気化させて成形した。

膜厚８０μｍ（比較例３）、および１００μｍ（比較例４）の膜は、ポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体（モル比７５：２５）からなるペレット状溶融物を、Ｔ−ダイを設置したフィルム製造設備を用いて成形した。

［試験例］
（光透過性試験およびＨＡＺＥ試験）
上記で製膜した膜を用い、下記の条件で、光透過性試験およびＨＡＺＥ（濁度）試験を実施した。
光透過性試験：（株）東洋精機製作所製のヘイズガードIIを使用し、ＡＳＴＭＤ１００３に基づいて測定した。
ＨＡＺＥ試験：（株）東洋精機製作所製のヘイズガードIIを使用し、ＡＳＴＭＤ１００３に基づいて測定した。

膜厚２０μｍ（実施例１）、５０μｍ（実施例２）および８０μｍ（実施例３）のポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体膜の全光線透過率とHAZE値は、各々９５％と５であった。

膜厚１００μｍ（実施例４）のポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体膜の全光線透過率は９５％、HAZE値は７であった。このフィルムを２枚のガラス板に挟み、１５０℃で１０分間熱処理した後、室温まで急冷させた。処理後のフィルムの膜厚は１００μm、全光線透過率は９４％、HAZE値は８であった。

ポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体膜（モル比７５：２５）の全光線透過率とHAZE値は、膜厚３０μｍ（比較例１）の場合、９４％と１４、膜厚５０μｍ（比較例２）の場合、９５％と１８、および膜厚８０μｍ（比較例３）の場合９５％と２７であった。

膜厚１００μｍ（比較例４）のポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体（モル比７５：２５）の全光線透過率は９３％、HAZE値は３５であった。このフィルムを２枚のガラス板に挟み、１５０℃で１０分間熱処理した後、室温まで急冷させた。処理後のフィルムの膜厚は１００μm、全光線透過率は９３％、HAZE値は８８であった。

結果を表１および図４に示す。これらからから明らかなように、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体膜とポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体膜とは、試験した膜厚の範囲内で、どちらも光透過性が高く、同等の光透過性を有する、
しかし、濁度（透明性）については、ポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体膜は、膜厚が厚くなると、透明性が低下するのに対し、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体膜は、試験した膜厚の範囲内で、高い透明性を示した。また、ポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体膜に比べ、ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体膜は、熱処理後に急冷した場合におけるＨＡＺＥ値の変化が小さかった。

本発明のタッチパネルは、押圧の高さの検出が可能であり、かつ透明性が高く、携帯電話機等の携帯機器および家庭電化製品の操作パネル等に好適に用いられる。

本発明のタッチパネルの一態様の概略図。本発明のタッチパネルの一態様の断面図。図1のＡＡ−ＡＡ断面の概略図。光透過性試験およびＨＡＺＥ試験の結果を示すグラフ。

符号の説明

１、１ａ第１の電極
２、２ａ第２の電極
３圧電体層
４第１の保護層
５第２の保護層
１０第１の電極の層
２０第２の電極の層
１００タッチパネル

Claims

ポリフッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を含有する圧電体層と、
前記圧電体層の一方の表面上に設けられた第１の電極と、
当該圧電体層の他方の表面上に設けられた第２の電極と、
を含むタッチパネル。