JPH0643443A

JPH0643443A - タッチパネル及びその製造法

Info

Publication number: JPH0643443A
Application number: JP19703592A
Authority: JP
Inventors: Satoru Miyashita; 悟宮下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】透明度が高くて見栄えの良い、製造安定性に
優れたタッチパネルを提供する。【構成】本発明のタッチパネルは、透明電極を有する
透明基板表面の少なくとも一面に、含フッ素高分子層が
形成されていることを特徴とする。含フッ素高分子は溶
剤可溶性であり、必要ならば架橋性官能基を有すること
を特徴とする。それにより、透明基板上に含フッ素高分
子溶液を塗布するこで含フッ素高分子層を形成し、更に
加熱、紫外線照射、電子線照射、オゾン曝露いずれかの
方法で硬化させることができる。表面に形成された含フ
ッ素高分子の屈折率は、１．４０以下であれば優れた減
反射効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明度が高くて見栄え
の良い、製造安定性に優れたタッチパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】入力装置に用いられるタッチパネルは、
抵抗検出方式、静電容量方式、電磁誘導方式等検出方式
に違いがあるものの、一枚以上の透明電極を有する透明
基板から構成される構造が一般的である。透明基板とし
てはガラス板かＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
が通常用いられており、透明電極としてはＩＴＯや酸化
スズが用いられている。透明電極は全面均一の場合もあ
るし、パターンニングして用いる場合もある。ペン入力
面は書き味改善や防眩のため、プラスチックフィルムを
張り付けたり、表面に微細な凹凸面を設けた構造を取る
ようになった。タッチパネルは単体の入力装置としてだ
けでなく、ＣＲＴやＬＣＤと組み合せ、表示画面上で情
報操作できる装置としても利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タッチパネル
は一枚以上の透明電極を有する透明基板から構成されて
いるため、透明基板内での光量の減衰がほとんどないも
のの、特に透明電極と空気界面による表面反射により、
１０％以上の光量が失われてしまうという課題があっ
た。また、表面反射によりパネルが見づらく、特に表示
素子と併用して用いる場合には大きな問題であった。防
眩のため、アンチグレアフィルムを張り付けたり、表面
に微細な凹凸面を設けた構造を取ると、更に光の全透過
量の１０％から２０％の光量が失われてしまい、表面の
乱反射により白ボケして表示画質が低下するという課題
があった。

【０００４】減反射コーティングとしては、フッ化マグ
ネシウム等の低屈折率材料を蒸着することが知られ、眼
鏡レンズなどで実用化されている。しかし、蒸着法では
全表面内の均質性に問題がある上、スループットが良く
ない高価な真空装置を必要とするため特に大きな面積を
必要とする用途のためには、非常に高価なものとなって
しまうという問題があった。また樹脂との密着性にも問
題があった。

【０００５】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、その目的とするところは、透明度が高くて見栄
えの良い、製造安定性に優れたタッチパネルを提供する
ところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、一枚以上の
透明電極を有する透明基板から構成されるタッチパネル
において、透明基板表面の少なくとも一面に含フッ素高
分子層が形成されていることで達成される。また、前記
タッチパネルにおいて、透明基板表面の少なくとも一面
に溶剤可溶性含フッ素高分子溶液を塗布することによ
り、含フッ素高分子層を形成し、必要ならば更に加熱、
紫外線照射、電子線照射、オゾン曝露いずれかの方法で
硬化させることをすることにより製造できる。

【０００７】

【作用】最近、溶剤可溶性含フッ素高分子が得られるよ
うになった。含フッ素高分子特有の低屈折率を維持し、
しかも溶媒に可溶なため、塗布によりピンホールのない
可視光の透過率に優れた薄膜を容易に得ることができ
る。材料によっては、屈折率１．２９という驚異的な特
性を得ることができる。反射強度は屈折率差が大きい界
面ほど大きくなる。透明電極として通常用いられるＩＴ
Ｏは、屈折率が１．６から１．７と高いので、構成部品
の中で空気との界面になる表面での反射が最も大きい。
減反射コーティングとして用いるには、コーティング材
の屈折率が、基材の屈折率の平方根となるのが理想的で
ある。計算上は屈折率１．３０以下が理想であるが、フ
ッ化マグネシウムと同等の屈折率１．４０以下であれば
ある程度の効果が得られる。溶剤可溶性含フッ素高分子
を溶かす溶剤は、不活性なフッ素系溶媒であり、ガラス
や一般的に用いられるフィルム材料の樹脂を犯すことは
ない。

【０００８】普通に反射防止効果を得るために用いられ
る膜厚は、（光の波長）÷４÷（膜の屈折率）の整数倍
で求められ、サブミクロン程度であるため成膜が容易で
あり、膜の吸収による光の減衰もほとんど無い。基板表
面が平滑でなくとも、塗布法を用いることで均質な膜厚
を確保できる。一般的に含フッ素高分子は、分子間の相
互作用が弱いため表面硬度が不足しており、三次元的に
架橋させる必要がある。原料段階で三次元的に架橋させ
てしまうと、溶解しにくくなるため、塗布後に反応させ
硬化させなければならない。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）「テフロンＡＦ２４００」（デュポン社
製）をパーフルオロ溶媒に溶解し、濃度１重量％の溶液
を用意した。「テフロンＡＦ２４００」の屈折率は１．
２９であるので、まず膜厚が１０００Åとなるようなロ
ールコーティング条件を求めた。

【００１０】ＩＴＯ付きＰＥＴフィルムのＩＴＯ面、及
びＩＴＯ付きガラス板のＩＴＯ面に塗布し、７０℃で乾
燥させ、膜厚１０００Åの含フッ素高分子層を形成し
た。膜厚は１００Å程度の範囲で十分制御できる。顕微
鏡観察により形成された薄膜は、非常に緻密かつ均質で
あることを確認した。図１にＩＴＯ付きガラス板の、含
フッ素高分子層形成前後の透過率の分光特性を示す。透
過率が５５０ｎｍの波長において、１０％以上改善され
ていることがわかる。

【００１１】このようにして作製した透明基板を用いた
タッチパネルの、模式的な断面図を図２に示す。図２に
おいて、２１はガラス基板、２２がＰＥＴ基板、２３が
ＩＴＯ電極、２４がスペーサーである。また、２５が前
述の方法で形成した含フッ素高分子層である。含フッ素
高分子は絶縁体であるが、非常に薄いため抵抗検出方式
のタッチパネルとして、全く問題なく位置検出すること
ができた。

【００１２】入力面内のむらは全く観察されず、透明感
のある見やすいタッチパネルを歩留まり良く、コストも
ほとんど割高にならず達成できた。表面反射による眩し
さはほとんど感じなかった。また、熱、湿度、耐光等の
信頼性も十分であった。

【００１３】（実施例２）ポリジパーフルオロアルキル
フマレートと、エステル残基にエポキシ基を有するポリ
ビニルエステルの共重合高分子は、トリフルオロメチル
ベンゼンに可溶であり、屈折率は１．３９であった。反
射防止効果を得るための膜厚は計算で９００Åと求めら
れるので、その膜厚が得られるディッピングによる塗布
条件を求めた。ガラス基板の両面にＩＴＯ電極をパター
ンニングし、入力面にＰＥＴ製の防眩フィルムを張り付
けた。溶液中にこのタッチパネルを完全に浸し、適当な
速度で引き上げ１２０℃で１時間加熱して硬化させ、膜
厚９００Åの含フッ素高分子層を形成した。膜厚は５０
Å程度の範囲で十分制御できる。顕微鏡観察および光学
的評価により形成された薄膜は、非常に緻密かつ均質で
あることを確認した。空気中の全透過率は、含フッ素高
分子層を形成することで、７０％から８８％に改善され
高い減反射効果が得られた。防眩効果は低下することな
く、未処理の防眩フィルムに比べ見栄えは格段によくな
った。含フッ素高分子層が形成されていても、静電容量
方式のタッチパネルとして、全く問題なく位置検出する
ことができた。また２Ｈの鉛筆では、表面に傷をつける
ことができなかった。

【００１４】このようにして作製したタッチパネルの、
模式的な断面図を図３に示す。図３において、２１はガ
ラス基板、２３がＩＴＯ電極、３１が防眩フィルム、２
５が含フッ素高分子層からなる減反射層である。含フッ
素高分子層が入力面の最外部にきているが、ペン先にデ
ルリンを用いた専用ペンに対して、使用上問題の無い硬
度が得られている。ＬＣＤとタッチパネルを組み合せた
ところ、表示表面における輝度は、従来の５０カンデラ
から６５カンデラに向上した。面内の輝度分布もほとん
ど観察されず、明るく見栄えの良いパネルを達成でき
た。また、熱、湿度、耐光、耐擦等の信頼性も十分であ
った。

【００１５】（実施例３）「サイトップＣＴＸ」（旭硝
子社製）をフッ素系の専用溶媒（ＣＴ−Ｓｏｌｖ．１０
０）に溶解し、濃度３重量％の溶液を用意した。「サイ
トップＣＴＸ」の屈折率は１．３４であるので、まず膜
厚が９５０Åとなるような引き上げ速度を求めた。ＰＥ
Ｔ基板の両面に酸化スズ電極をパターンニングし、入力
面に防眩フィルムを張り付けた。防眩フィルム上を保護
フィルムでマスクし、含フッ素高分子溶液槽から基板を
連続的に引き上げ、保護フィルムを除去した。８０℃で
乾燥させ、膜厚９５０Åの含フッ素高分子層を形成し
た。膜厚は５０Å程度の範囲で十分制御できる。顕微鏡
観察により形成された薄膜は、非常に緻密かつ均質であ
ることを確認した。含フッ素高分子を塗布した面の反射
率は、５５０ｎｍで０．６％と高い減反射効果が得られ
た。また、未処理のタッチパネルに比べ見栄えは格段に
よくなった。

【００１６】ＣＲＴとタッチパネルを組み合せたとこ
ろ、表示表面における輝度は、従来の８０カンデラから
９０カンデラに向上した。面内の輝度分布もほとんど観
察されず、明るく見栄えの良いパネルを達成できた。ま
た、熱、湿度、耐光、耐擦等の信頼性も十分であった。

【００１７】（実施例４）ポリテトラフルオロエチレン
と、エステル残基にメタクロキシ基を有するポリビニル
エステルの共重合高分子は、フッ素系溶媒に可溶であ
り、屈折率は１．３８であった。反射防止効果を得るた
めの膜厚は計算で９００Åと求められるので、その膜厚
が得られるロールコーティングによる塗布条件を求め
た。

【００１８】イエロールーム内で含フッ素高分子溶液を
ロールコーターにより、実施例２と同様のタッチパネル
の両面に塗布した。紫外線を１ジュール照射し、その後
８０℃で２時間加熱して硬化させ、膜厚９００Åの含フ
ッ素高分子層を形成した。膜厚は１００Å程度の範囲で
十分制御できる。顕微鏡観察および光学的評価により形
成された薄膜は、非常に緻密かつ均質であることを確認
した。

【００１９】空気中の全透過率は、含フッ素高分子層を
形成することで、７２％から９０％に改善され高い減反
射効果が得られた。防眩効果は低下することなく、未処
理のタッチパネルに比べ見栄えは格段によくなった。ま
た２Ｈの鉛筆では、表面に傷をつけることができなかっ
た。含フッ素高分子層が入力面の最外部にくるが、ペン
先にデルリンを用いた専用ペンに対して、使用上問題の
無い硬度が得られている。反射型のＬＣＤとタッチパネ
ルを組み合せたところ、表示表面における明るさが格段
に改善され、見やすく見栄えの良いパネルを達成でき
た。また、熱、湿度、耐光、耐擦等の信頼性も十分であ
った。

【００２０】（実施例５）ポリ三フッ化塩化エチレン
と、エーテル残基にビニル基を有するポリビニルエーテ
ルの共重合高分子は、フッ素系溶媒に可溶であり、屈折
率は１．４０であった。反射防止効果を得るための膜厚
は計算で９００Åと求められるので、その膜厚が得られ
るディッピングによる塗布条件を求めた。イエロールー
ム内で、実施例１と同様の構造をもつタッチパネルの全
ての面に塗布した。８０℃で２時間加熱した後、電子線
を２００キロボルトの加速電圧で照射して硬化させ、膜
厚９００Åの含フッ素高分子層が積層したタッチパネル
を得た。膜厚は１００Å程度の範囲で十分制御できる。
顕微鏡観察および光学的評価により形成された薄膜は、
非常に緻密かつ均質であることを確認した。

【００２１】空気中の全透過率は、含フッ素高分子層を
形成することで、８３％から９４％に改善され高い減反
射効果が得られた。未処理のタッチパネルに比べ透明感
が高く、見栄えは格段によくなった。また２Ｈの鉛筆で
は、表面に傷をつけることができなかった。

【００２２】（実施例６）実施例２と同様な方法で透明
基板上に、９００Åの膜厚の含フッ素高分子層を形成し
た後、基板をオゾン雰囲気中に１時間曝して硬化させ
た。空気中の全透過率は、含フッ素高分子層を形成する
ことで改善され高い減反射効果が得られた。防眩効果は
低下することなく、未処理の防眩フィルムに比べ見栄え
は格段によくなった。また２Ｈの鉛筆では、表面に傷を
つけることができなかった。含フッ素高分子層が入力面
の最外部にくるが、ペン先にデルリンを用いた専用ペン
に対して、使用上問題の無い硬度が得られている。反射
型のＬＣＤとタッチパネルを組み合せたところ、表示表
面における明るさが格段に改善され、見やすく見栄えの
良いパネルを達成できた。また、熱、湿度、耐光、耐擦
等の信頼性も十分であった。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば容易
に形成可能かつ、優れた減反射効果のある含フッ素高分
子層を有するタッチパネルを提供することによって、透
明度が高くて見栄えの良い、製造安定性に優れたタッチ
パネルを提供することができた。本発明のタッチパネル
は部品構成上は全く従来と変わらないため、本発明の導
入により即座に大きな効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるＩＴＯ付きガラス板の、透過
率の分光特性を示すスペクトル図である。

【図２】本発明の実施例１におけるタッチパネルの概
念を模式的に表す断面図である。

【図３】本発明の実施例２におけるタッチパネルの概
念を模式的に表す断面図である。

【符号の説明】

１１‥‥‥‥ＩＴＯ付きガラス板の分光特性曲線１２‥‥‥‥含フッ素高分子層を形成したＩＴＯ付きガ
ラス板の分光特性曲線２１‥‥‥‥ガラス基板２２‥‥‥‥ＰＥＴ基板２３‥‥‥‥ＩＴＯ電極２４‥‥‥‥スペーサー２５‥‥‥‥含フッ素高分子層３１‥‥‥‥防眩フィルム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一枚以上の透明電極を有する透明基板か
ら構成されるタッチパネルにおいて、透明基板表面の少
なくとも一面に含フッ素高分子層が形成されていること
を特徴とするタッチパネル。
【請求項２】前記タッチパネルを構成する含フッ素高
分子が、溶剤可溶性であることを特徴とする請求項１記
載のタッチパネル。
【請求項３】前記タッチパネルを構成する含フッ素高
分子が、架橋性官能基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。
【請求項４】前記タッチパネルを構成する含フッ素高
分子の屈折率が、１．４０以下であることを特徴とする
請求項１記載のタッチパネル。
【請求項５】一枚以上の透明電極を有する透明基板か
ら構成されるタッチパネルにおいて、透明基板表面の少
なくとも一面に溶剤可溶性含フッ素高分子溶液を塗布す
ることにより、含フッ素高分子層を形成し、必要ならば
更に加熱、紫外線照射、電子線照射、オゾン曝露いずれ
かの方法で硬化させることをすることを特徴とするタッ
チパネルの製造法。