KR101273221B1

KR101273221B1 - 터치 패널 및 투명 압전 시트 및 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR101273221B1
Application number: KR1020117008934A
Authority: KR
Inventors: 테츠히로 코다니; 에리 무카이; 고명천; 타카시 카네무라; 켄지 오모테; 히로지 오히가시
Original assignee: 가부시키가이샤 이디알 스타; 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2013-06-11
Also published as: CN102165400A; JP2010108490A; TW201017496A; KR20110066185A; WO2010038466A1

Abstract

(1) 투명성이 높고, (2) 여러 가지의 위치 검출 방식을 채용할 수 있고, 또한 (3) 그 제조에 있어서, 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널의 제조 장치를 그대로 이용하는 것, 또는 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널 자체를 그대로 이용하는 것이 가능한 터치 패널 등을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 상기 과제의 해결을 위하여,
시트상(狀) 투명 압전체층과,
당해 시트상 투명 압전체층의 일방(一方)의 면 상(上)에 배치된 제1 투명 평판 전극과,
당해 시트상 투명 압전체층의 타방(他方)의 면 상에 배치된 제2 투명 평판 전극
을 포함하고,
상기 제1 투명 평판 전극은, 제1 투명 평판 전극부를 가지고,
상기 제2 투명 평판 전극은, 제2 투명 평판 전극부를 가지고,
상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하거나, 또는, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하는,
투명 압전 시트
를 제공한다.

Description

터치 패널 및 투명 압전 시트 및 디스플레이 장치{TOUCH PANEL AND TRANSPARENT PIEZOELECTRIC SHEET AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 터치 패널 및 투명 압전 시트에 관한 것이다.

근년, 액정 디스플레이 등의 표시 장치의 전면(前面)에 입력 장치인 터치 패널을 설치한 표시 및 입력 장치가 실용화되어, 휴대 전화기 등의 휴대 기기 및 가정 전자 제품의 조작 패널 등에 이용되고 있다. 터치 패널을 이용한 표시 및 입력 장치는, 유저가 화면 상(上)의 표시를 누르는 것으로 직감적으로 기기를 조작하는 것을 가능하게 한다.

지금까지 실용화되어 있는 터치 패널에서는, 유저가 누른 위치(본 명세서 중, 터치 위치라고 칭하는 경우가 있다)를 검출할 수 있을 뿐이며, 유저가 누른 힘(즉, 압압의 높이(힘). 본 명세서 중, 터치압이라고 칭하는 경우가 있다)을 검출하는 것은 할 수 없었다. 한편, 터치 패널을 이용한 표시 및 입력 장치에 있어서, 터치 패널은 표시 장치의 전면에 설치하기 때문에, 표시 장치의 표시의 시인성(視認性)을 높이기 위하여, 터치 패널의 투명성이 높은 것이 요구된다.

압압의 힘을 검출 가능하고, 또한 투명성을 가지는 입력 장치 또는 이것에 비슷한 것으로서, 예를 들어, 특허 문헌 1에는, 전자 페이퍼의 부재로서 이용되는, 압전체(壓電體)와, 상기 압전체의 일방(一方)의 측에 설치된 제1 전극과, 상기 압전체의 타방(他方)의 측에 설치된 제2 전극을 가지는 터치 패널부가 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에는, 터치 스크린에 결합하고, 상기 터치 스크린의 각 접촉에 대한 위치 좌표의 조를 결정하는 제1 센서 시스템과, 상기 터치 스크린에 결합하고, 제1 타입의 물체에 의하여, 상기 터치 스크린의 각 접촉을 확인하고, 제2 타입의 물체에 의하여, 상기 터치 스크린의 각 접촉을 무효로 하는, 상기 위치 좌표의 조를 결정하는 능력은 없는 제2 센서 시스템을 포함하고 있는 터치 스크린 시스템이 개시되고, 또한 제1 센서 시스템으로서 구체적으로는, LCD의 시각 영역의 외측(外側)에 배치된 힘 센서가 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 3에는, 대향하는 한 쌍의 투명 기판 간에, 압전성을 가지는 투명 감압층과,

당해 투명 감압층을 통하여 대향 배치되는 한 쌍의 투명 도전막층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 압전 센서가 개시되어 있다.

일본국 공개특허공보 특개2006－163619호 일본국 공개특허공보 특개2004－534974호 일본국 공개특허공보 특개2004－125571호

특허 문헌 1에 기재된 터치 패널부는, 압압에 따른 전압 펄스를 얻을 수 있지만, 터치 패널부는 투명성을 필수의 요건으로 하는 것이 아니라, 그 투명성은 충분하지 않다고 생각할 수 있다. 또한, 상기 특허 문헌 1에서 개시되어 있는 터치 패널은, 저항막식이지만, (a) 다점(多點) 검지가 용이한 정전 용량식, (b) 자필 입력에 적합하고 내구성이 높은 초음파식, 및 (c) 광 투과율이 높고 내구성이 높은 광학식 등의, 각각에 이점을 가지는 다른 위치 검출 방식의 터치 패널에 있어서도, 터치 위치와 함께, 터치압의 검출이 가능한 터치 패널의 개발이 요구되고 있다.

또한, 상기 특허 문헌 1에서 개시되어 있는 터치 패널은, 기존의, 유저가 누른 위치만을 검출하는 터치 패널의 제조 장치를 그대로 전용하는 것이 어렵다고 하는, 문제가 있다. 만약, 터치 위치와 함께, 터치압의 검출이 가능한 터치 패널의 제조에, 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널의 제조 장치를 그대로 이용하는 것, 또는 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널 자체를 그대로 이용하는 것이 가능하다면, 간편하고, 나아가서는, 제조 코스트의 삭감이 가능하게 된다.

특허 문헌 2에 기재된 터치 스크린은, 가짜 접촉을 판별할 수 있기 때문에, 압압의 힘을 검출하는 개념을 제안하고 있다고도 말할 수 있지만, 실제로 구체적으로 개시되고 있는 것은, 상술한 대로, LCD의 시각 영역의 외측의 힘 센서에 의하여 기판의 휨을 검출하는 것이며, 그 정도(精度)는 충분하지 않고, 또한 예를 들어, 선형적 검출이 곤란하다고 생각할 수 있다.

특허 문헌 3에 기재의 투명압 센서도 또한, 압압의 유무를 검출할 수 있는 것은 나타나 있지만, 압압의 강약을 검출할 수 있는 것은 나타나 있지 않다.

상술의 배경을 감안하여, 본 발명은, 터치 위치와 함께, 높은 정도로 터치압(압압의 높이(힘))의 검출이 가능한 터치 패널이고,

(1) 투명성이 높고, (2) 여러 가지의 위치 검출 방식을 채용할 수 있고, 또한 (3) 그 제조에 있어서, 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널의 제조 장치를 그대로 이용하는 것, 또는 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널 자체를 그대로 이용하는 것이 가능한 터치 패널 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술의 과제는, 이하에 기재의 발명에 의하여 해결된다.

제1 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트는,

유기 중합체를 함유하는, 1개의 시트상(狀) 투명 압전체층과,

당해 시트상 투명 압전체층의 일방의 면 상에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과,

당해 시트상 투명 압전체층의 타방의 면 상에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극

으로 이루어지고,

상기 제1 투명 평판 전극은, 제1 투명 평판 전극부를 가지고,

상기 제2 투명 평판 전극은, 제2 투명 평판 전극부를 가지고,

상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하거나, 또는, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하고,
상기 제1 투명 평판 전극과 상기 제2 평판 전극에 의하여 신호 출력부가 구성되어 있고,
상기 신호 출력부는, 눌리는 힘이 강할수록 큰 신호를 출력한다.

당해 발명의 투명 압전 시트는, 터치압의 검출에 이용할 수 있다. 바꾸어 말하면, 터치압 검출용 투명 압전 시트로 할 수 있다. 여기서, 시트상 투명 압전체층의 면 상에 배치된 평판 전극의 상방(上方)으로부터의 터치압이, 직접적으로 시트상 투명 압전체층에 전해지기 때문에, 높은 정도에서의 터치압의 검출이 가능하다. 나아가, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하거나, 또는, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하는 것에 의하여, 제조 시의 제1 투명 평판 전극부와 제2 투명 평판 전극부의 평면으로부터 볼 때에 있어서의 어긋남의 허용 범위가 커져, 제조 시의 불량품율을 낮출 수 있다. 또한, 당해 구성에 의하여, 제1 투명 평판 전극부와 제2 투명 평판 전극부 중 면적이 좁은 쪽의 윤곽의 범위 내의 전(全) 영역에서의 확실한 터치압의 검출이 가능해지고, 나아가서는 소망하는(설계한) 넓은 영역에서의 확실한 터치압의 검출이 가능하게 된다. 이것에 의하여, 당해 발명의 투명 압전 시트를 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 사용하는 경우에, 터치압과 터치 위치의 쌍방을 검출할 수 있는 영역과, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 터치 위치 검출 영역을, 고도로 일치시키는 것이 가능해지기(즉, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 터치 위치 검출 영역을 유효하게 이용할 수 있는) 때문에, 본 발명의 투명 압전 시트는, 터치 위치 검출용의 터치 패널과 조합하여 호적하게 이용할 수 있다. 이것에 의하여, (1) 투명성이 높고, (2) 여러 가지의 위치 검출 방식을 채용할 수 있고, 또한 (3) 그 제조에 있어서, 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널의 제조 장치를 그대로 이용하는 것, 또는 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널 자체를 그대로 이용하는 것이 가능한 터치 패널이 제공된다.

제2 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트는, 제1 발명의 투명 압전 시트이고,
상기 시트상 투명 압전체층의 주면(主面)의 면적에 대한, 상기 제1 투명 평판 전극부 및 상기 제2 투명 평판 전극부가 평면으로부터 보아 중복하는 부분의 면적의 비가, 70% 이상이다.
제3 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트는, 제1 발명의 투명 압전 시트이고,

상기 시트상 투명 압전체층의 두께가 1 ~ 200㎛이다.

당해 발명의 투명 압전 시트는, 상기 시트상 투명 압전체층의 두께가 1 ~ 200㎛인 것에 의하여, 터치 위치 검출용 터치 패널의 터치 위치의 검출의 감도 및 정도를 해치는 것 없이, 고감도 및 고정도로 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다. 이 두께는, 투명성의 관점으로부터 바람직하게는 50㎛ 이하이며, 이 두께는, 터치압의 검출 감도의 관점으로부터 바람직하게는, 20㎛ ~ 100㎛이다.

제4 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트는, 제1 발명에 기재된 투명 압전 시트이고,
상기 유기 중합체가 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체이다.
당해 발명의 투명 압전 시트는, 상기 시트상 투명 압전체층이 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체를 함유하는 것에 의하여, 특히 높은 투명성을 가진다.

삭제

제5 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트는, 제1 발명의 투명 압전 시트이고,

상기 제1 투명 평판 전극은, 제1 리드부를 더 가지고, 또한

상기 제2 투명 평판 전극은, 제2 리드부를 더 가진다.

제1 리드부 및 제2 리드부는 각각, 상기 제1 투명 평판 전극 및 상기 제2 투명 평판 전극을 외부의 배선에 접속하기 위한 부분이다. 당해 발명의 투명 압전 시트는, 상기 제1 투명 평판 전극이, 제1 리드부를 더 가지고, 또한 상기 제2 투명 평판 전극이, 제2 리드부를 더 가지는 것에 의하여, 외부의 배선에 용이하게 접속할 수 있다.

제6 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트는, 제1 발명의 투명 압전 시트이고,

나아가 점착부를 포함한다.

당해 발명의 투명 압전 시트는, 점착부를 가지는 것에 의하여, 터치 위치 검출용 터치 패널 등의 임의의 물체에 첩부(貼付)하여 이용할 수 있어, 그 표면에 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다.

제7 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트는, 제1 발명의 투명 압전 시트이고,

터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 이용된다.

당해 발명의 투명 압전 시트는, 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 이용되는 것에 의하여, 터치 위치 검출용 터치 패널에, 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다.

제8 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트는, 제7 발명의 투명 압전 시트이고,

상기 터치 위치 검출용 터치 패널이 저항막식 혹은 정전 용량식이다.

당해 발명의 투명 압전 시트는, 제조 코스트가 낮다고 하는 저항막식 터치 위치 검출용 터치 패널의 유리한 특성 또는 다점 검지가 용이하다고 하는 정전 용량식의 터치 위치 검출용 터치 패널의 유리한 특성을 해치는 것 없이, 이들에 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다.

제9 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트는,

제1 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트가 프레임에 수용되고,

상기 제1 투명 평판 전극과 상기 제2 투명 평판 전극의 평면으로부터 볼 때에 있어서의 중복부는, 평면으로부터 볼 때에 있어서, 상기 프레임에 중복하고 있지 않은, 프레임붙이 투명 압전 시트이다.

당해 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트는, 프레임을 가지는 것에 의하여 취급이 용이하고, 또한 상기 제1 투명 평판 전극과 상기 제2 투명 평판 전극의 평면으로부터 볼 때에 있어서의 중복부가, 평면으로부터 볼 때에 있어서, 상기 프레임에 중복하고 있지 않은 것에의하여, 터치압을 정확하게 검출할 수 있다.

제10 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트는, 제9 발명의 투명 압전 시트이고,

상기 프레임의 표면 상에 설치된 점착부를 더 포함하는 프레임붙이 투명 압전 시트이다.

삭제

당해 발명의 투명 압전 시트는, 점착부를 가지는 것에 의하여, 터치 위치 검출용 터치 패널 등의 임의의 물체에 첩부하여 이용할 수 있어, 그 표면에 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다.

삭제

제11 발명의 터치 패널은,

터치 위치 검출용 터치 패널과,

당해 터치 위치 검출용 터치 패널의 일방의 면 상에 배치된, 제1 발명 내지 제8 발명 중 어느 하나의 터치압 검출용 투명 압전 시트, 또는 제9 발명 또는 제10 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트

를 포함하는 터치 패널이다.

당해 발명의 터치 패널은, 상기 투명 압전 시트, 또는 상기 프레임붙이 투명 압전 시트를 가지기 때문에, 터치 위치 검출용 터치 패널에 의하여, 터치 위치를 검출할 수 있는 것과 함께, 상기 투명 압전 시트(또는 상기 프레임붙이 투명 압전 시트)에 의하여, 터치압을 검출할 수 있다.

상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 형식은 한정되지 않기 때문에, 임의의 위치 검출 방식의 것을 채용할 수 있다.

상기 터치 위치 검출용 터치 패널로서는, 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널을 이용할 수 있기 때문에, 당해 발명의 터치 패널의 제조에는, 이미 대량 생산을 하고 있는 터치 위치 검출용 터치 패널 자체, 및 그 제조 장치를 이용할 수 있다.

삭제

제12 발명의 터치 패널은, 제11 발명에 기재된 터치 패널이고,

나아가 탄성체 시트를 포함한다.

당해 발명의 터치 패널은, 나아가 탄성체 시트를 포함하는 것에 의하여, 보다 고감도로 터치압을 검출할 수 있다.

삭제

제13 발명의 터치 패널은, 제11 발명의 터치 패널이고,

삭제

제1 투명 평판 전극 및 제2 투명 평판 전극 중 터치 측의 전극이 그라운드 전극이다.

당해 발명의 터치 패널은, 제1 투명 평판 전극 및 제2 투명 평판 전극 중 터치 측의 전극이 그라운드 전극인 것에 의하여, 출력 전압의 노이즈를 경감할 수 있다.

제14 발명의 터치 패널은, 제11 발명에 기재된 터치 패널이고,

상기 터치압 검출용 투명 압전 시트 또는 상기 프레임붙이 투명 압전 시트가, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 터치 측과는 반대 측의 면에 접하여 배치되고, 상기 터치 측의 투명 평판 전극이, 터치 위치 검출용 터치 패널의 그라운드 전극을 겸한다.

당해 발명의 터치 패널은, 상기 터치 측의 투명 평판 전극이, 터치 위치 검출용 터치 패널의 그라운드 전극을 겸하는 것에 의하여, 당해 발명의 터치 패널의 구조를 간략화하고, 이것에 의하여 제조 코스트를 낮출 수 있다.

제15 발명의 터치 패널은, 제11 발명에 기재된 터치 패널이고,

상기 터치압 검출용 투명 압전 시트 또는 상기 프레임붙이 투명 압전 시트는,

삭제

(1) 하면(下面)에 제1 투명 평판 전극이 형성되어 있는 제1 투명 시트 부재와,

(2) 시트상 투명 압전체층과,

(3) 상면에 제2 투명 평판 전극이 형성되어 있는 제2 투명 시트 부재

를 가지고,

상기 제1 투명 시트 부재, 상기 시트상 투명 압전체층, 및 상기 제2 투명 시트 부재는, 이 순으로 적층되어 있는, 터치 패널이다.

당해 발명의 터치 패널은, 제1 발명의 터치 패널과, 같은 효과를 가지는 것에 더하여, 평판 전극이 형성되어 있는 투명 시트 부재로서 범용의 부재(예, ITO붙이 PET 필름)를 이용할 수가 있기 때문에, 제조가 용이하다.

제16 발명의 터치 패널은, 제6 발명의 터치압 검출용 투명 압전 시트 또는 제10 발명에 기재된 프레임붙이 투명 압전 시트가, 상기 점착부에 의하여 첩부(貼付)되어 있다.
제17 발명의 디스플레이 장치는,
제6 발명에 기재된 터치압 검출용 투명 압전 시트 또는 제10 발명에 기재된 프레임붙이 투명 압전 시트가, 상기 점착부에 의하여 첩부되어 있는, 디스플레이 장치이다.

삭제

당해 디스플레이 장치는, 상기 투명 압전 시트 또는 상기 프레임붙이 투명 압전 시트가 첩부되어 있는 것에 의하여, 터치압을 검출하는 기능이 부여되어 있다.

본 발명의 터치 패널은, 터치 위치 검출용 터치 패널과 투명 압전 시트를 가지기 때문에, 터치 위치 검출용 터치 패널에 의하여, 높은 정도로 터치 위치를 검출할 수 있는 것과 함께, 상기 투명 압전 시트에 의하여, 터치압을 검출할 수 있다.

상기 터치 위치 검출용 터치 패널로서는, 기존의 터치 위치 검출용의 터치 패널을 이용할 수 있기 때문에, 본 발명의 터치 패널의 제조에는, 이미 대량 생산을 하고 있는 터치 위치 검출용 터치 패널 자체, 및 그 제조 장치를 이용할 수 있다.

본 발명의 투명 압전 시트는, 터치압의 검출에 이용할 수 있다. 특히, 본 발명의 투명 압전 시트는, 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하거나, 또는, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하는 경우, 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 사용하는 경우에, 터치압과 터치 위치의 쌍방을 검출할 수 있는 영역과, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 터치 위치 검출 영역을, 고도로 일치시키는 것이 가능해지기 때문에, 터치 위치 검출용의 터치 패널과 조합하여 호적하게 이용할 수 있다. 또한, 특히, 본 발명의 투명 압전 시트가 점착부를 가지는 경우, 이것에 의하여, 터치 위치 검출용 터치 패널 등의 임의의 물체에 첩부하여 이용할 수 있어, 그 표면에 터치압을 검출하는 기능을 부여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 터치 패널의 일 태양의 단면도.
도 2는 본 발명의 터치 패널의 일 태양의 단면도.
도 3은 본 발명의 터치 패널의 일 태양의 평면도.
도 4는 본 발명의 투명 압전 시트의 일 태양의 사시도.
도 5는 본 발명의 투명 압전 시트의 일 태양의 단면도.
도 6은 본 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트의 일 태양의 단면도.
도 7은 본 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트의 일 태양의 사시도.
도 8은 압압 22kN/㎡의 터치에 의한 전기 신호 발생을 도시하는 그래프.(시험예 2)
도 9는 압압 12kN/㎡의 터치에 의한 전기 신호 발생을 도시하는 그래프.(시험예 2)
도 10은 압전 신호의 검출을 도시하는 그래프.(시험예 4)
도 11은 압전 신호의 검출을 도시하는 그래프.(시험예 4)

이하에, 본 발명의 일 실시예를, 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 이해하기 쉬움을 우선하기 위하여, 이들 도면은, 각 치수의 비를 정확하게 나타내지는 않았다. 또한, 이하에서 설명되는 구성 요건이, 모두, 본 발명에 필수의 구성 요건이라는 것은 아니다. 덧붙여, 이하의 도면에 있어서 같은 부호의 것은 마찬가지의 의미를 나타낸다.

＜터치 패널＞

도 1은, 본 발명의 터치 패널의 일 실시 태양(態樣)(터치 패널(100))을 도시하는 도면이다.

터치 패널(100)은, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)을 가진다.

터치 위치 검출용 터치 패널(10)로서는, 특별히 한정되지 않고, 범용의 터치 위치 검출용 터치 패널을 이용할 수가 있다. 이와 같은 터치 위치 검출용 터치 패널(10)의 형식으로서는, 예를 들어, 저항막식, 정전 용량식, 초음파식, 및 광학식 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 그 중에서도, (a) 제조 코스트가 낮은 저항막식의 터치 위치 검출용 터치 패널 혹은 (b) 다점 검지가 용이한 정전 용량식의 터치 위치 검출용 터치 패널이 바람직하고, 본 발명의 터치 패널은, 이들 방식의 터치 위치 검출용 터치 패널이 가지는 이점을 그대로 보지(保持)할 수 있다.

터치 위치 검출용 터치 패널(10)의 두께는, 바람직하게는, 100㎛ ~ 2mm이다. 터치 위치 검출용 터치 패널(10)의 두께가 너무 크면, 본 발명의 터치 패널의 투명성이 낮아질 우려가 있다. 또한, 특히, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)이, 투명 압전 시트(20)에 대하여, 터치 측에 배치되는 경우, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)의 두께가 너무 크면, 투명 압전 시트(20)에 의한 터치압 검출의 감도가 낮아질 우려가 있다.

투명 압전 시트(20)는, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)의 일방의 면 상에 배치되어 있다.

투명 압전 시트(20)는, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)에 대하여, 터치 측이어도 무방하고, 반대로, 터치 측의 반대 측이어도 무방하다. 본 발명의 터치 패널을 이용한 표시 및 입력 장치에 있어서는, 디스플레이는, 본 발명의 터치 패널의 터치 측과는 반대 측에 배치된다.

투명 압전 시트(20)는,

(1) 시트상 투명 압전체층(21)과,

(2) 당해 시트상 투명 압전체층(21)의 일방의 면 상에 배치된 제1 투명 평판 전극(22)과,

(3) 당해 시트상 투명 압전체층(21)의 타방의 면 상에 배치된 제2 투명 평판 전극(23)

을 가진다.

시트상 투명 압전체층(21)은, 압전성 및 투명성을 가지는 것이면, 특별히 한정되지 않지만, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체를 함유하는 층, 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체를 함유하는 층, 및 폴리 불화비닐리덴을 함유하는 층을 들 수 있다.

그 중에서도 바람직하게는, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체로 이루어지는 층이다.

불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체에 있어서의, 불화비닐리덴：사불화에틸렌(몰비)은, 터치압의 검출 감도에 관계하는 압전성의 관점으로부터, 50：50 ~ 90：10이 바람직하고, 65：35 ~ 80：20이 보다 바람직하다.

불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체를 함유하는 층, 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체를 함유하는 층, 및 폴리 불화비닐리덴을 함유하는 층은, 압전성 향상의 관점으로부터, 연신(延伸) 처리하여도 무방하다. 여기서, 연신은, 1축 방향의 3 ~ 10배 연신이 바람직하다. 당해 연신 처리는, 관용의 방법에 의하여 행하면 된다.

불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체를 함유하는 층, 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체를 함유하는 층, 및 폴리 불화비닐리덴을 함유하는 층에 압전성을 부여하려면, 분극 처리(폴링 처리라고도 칭해진다.)를 행하면 된다. 당해 분극 처리는, 코로나 방전 처리, 또는 관용의 방법에 의하여 행할 수 있다. 예를 들어, 필름의 양면으로부터 금속 전극 등으로 끼워 넣고, 30 ~ 400MV/m의 직류 전계, 0.1초 ~ 60분간의 인가를 실시한다.

시트상 투명 압전체층(21)은, 그 압전성 및 투명성을 해치지 않는 범위에서, 수지 필름에 첨가되는 첨가제를 함유하여도 무방하다.

시트상 투명 압전체층(21)의 두께는, 통상, 1 ~ 200㎛이며, 투명성의 관점으로부터 바람직하게는, 50㎛ 이하이며, 터치압의 검출 감도의 관점으로부터 바람직하게는, 20㎛ ~ 100㎛이다.

시트상 투명 압전체층(21)은, 단일층이어도 무방하고, 복수의 층으로 이루어져도 무방하다.

투명 압전 시트(20)는, 바람직하게는, 취급의 용이함의 관점으로부터, 프레임(24)에 수용된다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 투명 압전 시트(20) 및 터치 위치 검출용 터치 패널(10)을 포함하는 터치 패널 전체가 프레임(24)에 수용되어도 무방하다.

제1 투명 평판 전극(22) 및 제2 투명 평판 전극(23)은, 투명성을 가지는 것이면 되고, 예를 들어, ITO(산화 인듐·주석), 및 산화 주석 등의 무기 전극, 및 티오펜(thiophene)계 도전성 폴리머, 폴리아닐린(polyaniline), 및 폴리피롤(polypyrrole) 등의 도전성 폴리머로부터 선택되는 전극을 이용할 수 있다.

제1 투명 평판 전극(22) 및 제2 투명 평판 전극(23)은, 예를 들어, 각각, 시트상 투명 압전체층(21)의 면 상에 스패터(spatter)법 또는 증착법 등에 의하여 형성하는 것에 의하여, 시트상 투명 압전체층(21)의 면 상에 배치할 수 있다.

소망에 따라, 제1 투명 평판 전극(22)의 시트상 투명 압전체층(21)과는 반대 측의 면 상에는, 제1 투명 시트 부재(32)가 배치되어도 무방하다.

또한, 마찬가지로, 소망에 따라, 제2 투명 평판 전극(23)의 시트상 투명 압전체층(21)과는 반대 측의 면 상에는, 제2 투명 시트 부재(33)가 배치되어도 무방하다.

이와 같은 태양의 경우, 예를 들어, 제1 투명 평판 전극(22)은, 제1 투명 시트 부재(32)의 일방의 면 상에 스패터법이나 증착법 등에 의하여 형성할 수 있다. 별법으로서 제1 투명 시트 부재(32)의 일방의 면 상에 접착제(예, 에폭시 접착제)에 의하여, 제1 투명 평판 전극(22)을 접착하여도 무방하다. 계속하여, 시트상 투명 압전체층(21)은, 제1 투명 시트 부재(32)의 제1 투명 평판 전극(22) 측의 면 상(제1 투명 평판 전극(22)의 제1 투명 시트 부재(32)와는 반대 측의 면 상을 포함한다)을 형성한 면 상에, 스핀 코팅(spin coating) 등에 의하여, 형성할 수 있다.

제1 투명 평판 전극(22)의 시트상 투명 압전체층(21)과는 반대 측의 면 상에는, 제1 투명 시트 부재(32)가 배치되고, 또한, 제2 투명 평판 전극(23)의 시트상 투명 압전체층(21)과는 반대 측의 면 상에는, 제2 투명 시트 부재(33)가 배치되어 있는 경우, 본 발명의 터치 패널(100a)은, 도 2에 도시하는 바와 같이,

터치 위치 검출용 터치 패널(100a)과,

투명 압전 시트(20a)

를 포함하고,

상기 투명 압전 시트(20a)는,

(1) 하면에 제1 투명 평판 전극(22)이 형성되어 있는 제1 투명 시트 부재(32)와,

(2) 시트상 투명 압전체층(21)과,

(3) 상면에 제2 투명 평판 전극(23)이 형성되어 있는 제2 투명 시트 부재(33)

를 가지고, 및

상기 제1 투명 시트 부재(32), 상기 시트상 투명 압전체층(21), 및 상기 제2 투명 시트 부재(33)는, 이 순으로 적층되어 있다.

제1 투명 시트 부재(32) 및 제2 투명 시트 부재(33)로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 필름을 이용할 수 있지만, 투명하고, 제1 투명 평판 전극(22) 및 제2 투명 평판 전극(23)을 형성할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.

제1 투명 시트 부재(32) 및 제2 투명 시트 부재(33)의 두께는, 바람직하게는, 1㎛ ~ 200㎛이다. 이 두께가 너무 큰 경우, 투명성의 저하와 터치압의 검출 감도가 낮아질 우려가 있다.

투명 압전 시트(20a)는, 바람직하게는, 취급의 용이함의 관점으로부터, 프레임(24)에 수용된다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 투명 압전 시트(20a) 및 터치 위치 검출용 터치 패널(10)을 포함하는 터치 패널 전체가 프레임(24)에 수용되어도 무방하다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 투명 압전 시트(20)와 함께, 액정 디스플레이 패널도 수용되어 있어도 무방하다.

터치압의 검출의 정확성의 관점으로부터 바람직하게는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 제1 투명 평판 전극(22)과 상기 제2 투명 평판 전극(23)의 평면으로부터 볼 때에 있어서의 중복부는, 평면으로부터 볼 때에 있어서, 상기 프레임(24)에 중복하고 있지 않다.

상기 제1 투명 평판 전극(22)은, 제1 투명 평판 전극부(221)와, 상기 제1 투명 평판 전극부(221)를 상기 프레임의 외부의 배선과 잇는 제1 리드부(222)를 가지고,

상기 제2 투명 평판 전극(23)은, 제2 투명 평판 전극부(231)와, 상기 제2 투명 평판 전극부(231)을 상기 프레임의 외부의 배선과 잇는 제2 리드부(232)를 가진다.

바람직하게는, 상기 제1 투명 평판 전극부(221)의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하거나, 또는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 제2 투명 평판 전극부(231)의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제1 투명 평판 전극부(221)의 윤곽을 포함한다.

제1 투명 평판 전극부(221) 및 제2 투명 평판 전극부(231)는, 각각 시트상 투명 압전체층(21, 도 3에 도시하지 않음)의 주면(主面)의 전체를 덮고 있어도 무방하고, 그 일부를 덮고 있어도 무방하지만, 이 경우, 일방의 평판 전극의 평판 전극부가 시트상 투명 압전체층(21)의 주면의 전체를 덮는 경우, 필연적으로, 타방의 평판 전극의 평판 전극부는, 시트상 투명 압전체층(21)의 주면의 부분만을 덮게 된다.

덧붙여, 평면으로부터 볼 때에 있어서, 제1 투명 평판 전극부(221)의 윤곽, 및 제2 투명 평판 전극부(231)의 윤곽은, 각각 시트상 투명 압전체층(21)의 주면의 윤곽의 외측에 존재하지 않는다. 제1 투명 평판 전극부(221) 및 제2 투명 평판 전극부(231)가 평면으로부터 보아 중복하는 부분이, 압압의 위치를 검출할 수 있는 부분이 되기 때문에, 시트상 투명 압전체층(21)의 주면의 면적에 대한 당해 중복하는 부분의 면적의 비는, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상이다.

또한, 시트상 투명 압전체층(21)의 주면의 면적에 대한, 제1 투명 평판 전극부(221)의 면적 및 제2 투명 평판 전극부(231)의 면적은, 각각, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상이다.

이와 같은 구조를 채용하는 것에 의하여, 제조 시의 제1 투명 평판 전극부(221)와 제2 투명 평판 전극부(231)의 평면으로부터 볼 때에 있어서의 어긋남의 허용 범위가 커져, 제조 시의 불량품율을 낮출 수 있다.

또한, 시트상 투명 압전체층(21)의 주면의 면적에 대한, 제1 투명 평판 전극부(221) 및 제2 투명 평판 전극부(231)가, 각각 평면으로부터 보아 시트상 투명 압전체층(21)의 주면과 중복하는 부분의 면적 중 작은 쪽의 면적의 비는, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상이다.

이것에 의하여, 넓은 면적에서, 터치압을 검출할 수 있다.

덧붙여, 제1 투명 평판 전극부(221)와 제1 리드부(222), 및 상기 제2 투명 평판 전극부(231)와 제2 리드부(232)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 각각 일체적으로 형성되어 있어도 무방하고, 따로 따로 형성된 것이 연결되어 있어도 무방하다. 또한, 제1 리드부(222), 및 제2 리드부(232)는, 각각, 도 4에 도시하는 바와 같이, 상기 시트상 투명 압전체층(21)으로부터 돌출하고 있어도 무방하다.

바람직하게는, 제1 투명 평판 전극(22) 및 제2 투명 평판 전극(23) 중 터치 측의 전극은, 그라운드 전극이다. 이것에 의하여, 출력 전압의 노이즈를 경감할 수 있다.

여기서, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)이 저항막식 혹은 정전 용량식이며,

상기 투명 압전 시트(20)가, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널(10)의 터치 측과는 반대 측의 면에 접하여 배치되는 경우, 상기 터치 측의 투명 평판 전극이, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)의 그라운드 전극을 겸할 수 있다.(도시하지 않음)

즉, 이 경우, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)은, 그 자체가 단독으로, 터치 위치 검출용 패널로서 기능하지 않는 것이다.

이것에 의하여, 본 발명의 터치 패널의 구조를 간략화하고, 이것에 의하여 제조 코스트를 낮출 수 있다.

터치 위치 검출용 터치 패널(10)은, 소망에 따라, 탄성체 시트(도시하지 않음)를 더 포함한다. 이것에 의하여, 보다 고감도로 터치압을 검출하는 것이 가능하게 된다.

탄성체 시트는, 바람직하게는, 압전 시트와 액정 디스플레이의 사이에 배치된다.

상기의 효과를 얻는 관점으로부터 바람직하게는, 탄성체 시트의 두께는, 10㎛ ~ 2mm이다.

터치 패널(100)을, 예를 들어, 도 1의 흰색 화살표 A 또는 A＇의 위치 방향으로 압압하면, 어느 경우도, 터치 위치 검출용 터치 패널(10)에 의하여, 터치 위치를 검출할 수 있어, 투명 압전 시트(20)에 의하여, 터치압을 검출할 수 있다.

＜투명 압전 시트(실시예 1)＞

도 5는, 본 발명의 투명 압전 시트의 일 실시 태양(투명 압전 시트(200))을 도시하는 도면이다.

투명 압전 시트(200)는,

시트상 투명 압전체층(21)과,

당해 시트상 투명 압전체층의 일방의 면 상에 배치된 제1 투명 평판 전극(22)과,

당해 시트상 투명 압전체층의 타방의 면 상에 배치된 제2 투명 평판 전극(23)과,

점착부(5)

를 포함한다.

여기서, 본 발명의 터치 패널의 일 실시 태양(터치 패널(100))에 있어서의 부호와 같은 부호를 가지는 부재는, 터치 패널(100)에 있어서의 부재와 마찬가지이고, 그 설명을 생략한다.

점착부(5)는, 시트상 투명 압전체층(21), 제1 투명 평판 전극(22), 및 제2 투명 평판전극(23)의 표면 상에 임의의 크기, 갯수, 형상으로 존재할 수 있다. 점착부(5)의 두께는, 바람직하게는, 200㎛ 이하(예, 2 ~ 200㎛)이다. 이 두께가 너무 큰 경우, 투명성이 저하할 우려가 있다. 점착부(5)는, 바람직하게는, 투명하다.

투명 압전 시트(200)는, 점착부(5)에 의하여, 터치 위치 검출용 터치 패널 및 디스플레이 장치 등의 물품의 표면에 첩부할 수 있어, 그 물품에 터치압 검출 기능을 부여할 수 있다.

투명 압전 시트(200)는, 바람직하게는, 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 이용된다. 당해 터치 위치 검출용 터치 패널의 형식은, 바람직하게는, 저항막식 혹은 정전 용량식이다.

＜투명 압전 시트(실시예 2)＞

또한, 상기한 터치 패널(100)에 이용되는 투명 압전 시트(20) 중,

시트상 투명 압전체층과,

당해 시트상 투명 압전체층의 타방의 면 상에 배치된 제2 투명 평판 전극(23)

을 포함하고,

상기 제1 투명 평판 전극(22)은, 제1 투명 평판 전극부(221)를 가지고,

상기 제2 투명 평판 전극(23)은, 제2 투명 평판 전극부(231)를 가지고,

상기 제1 투명 평판 전극부(221)의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제2 투명 평판 전극부(231)의 윤곽을 포함하거나, 또는, 상기 제2 투명 평판 전극부(231)의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제1 투명 평판 전극부(221)의 윤곽을 포함하는

투명 압전 시트도 또한, 본 발명의 일 실시 태양이다.

당해 태양의 투명 압전 시트(20)는, 높은 정도로의 터치압의 검출이 가능하다. 또한, 당해 태양의 투명 압전 시트(20)의 정도는, 터치 패널의 구성 부재의 강도 및 투명 압전 시트(20)의 영향을 받기 어렵다.

＜프레임붙이 투명 압전 시트＞

도 6은, 본 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트의 일 실시 태양(프레임붙이 투명 압전 시트(200a))을 도시하는 도면이다.

프레임붙이 투명 압전 시트(200a)는,

투명 압전 시트(2)와,

당해 투명 압전 시트를 수용하고 있는 프레임(24a)과,

당해 프레임(24a)의 표면 상에 설치된 점착부(5a)

를 포함하고,

상기 투명 압전 시트(2)는,

(1) 시트상 투명 압전체층(21)과,

(2) 당해 시트상 투명 압전체층의 일방의 면 상에 배치된 제1 투명 평판 전극(22)과,

(3) 당해 시트상 투명 압전체층의 타방의 면 상에 배치된 제2 투명 평판 전극(23)

을 가진다.

점착부(5a)는, 프레임(24a)의 표면 상에 임의의 크기, 갯수, 형상으로 존재할 수 있다. 점착부(5a)의 두께는, 바람직하게는, 200㎛ 이하(예, 2 ~ 200㎛)이다. 이 두께가 너무 큰 경우, 투명성이 저하할 우려가 있다.

프레임붙이 투명 압전 시트(200a)는, 점착부(5a)에 의하여, 터치 위치 검출용 터치 패널 및 디스플레이 장치 등의 물품의 표면에 첩부할 수 있어, 그 물품에 터치압 검출 기능을 부여할 수 있다.

당해 점착부(5a)는, 프레임(24a)의 전면, 또는 도 7에 도시하는 바와 같이, 일부에 설치되어 있으면 된다.

프레임붙이 투명 압전 시트(200a)는, 바람직하게는, 터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 이용된다. 당해 터치 위치 검출용 터치 패널의 형식은, 바람직하게는, 저항막식 혹은 정전 용량식이다.

＜터치 위치 검출용 터치 패널 및 디스플레이 장치＞

본 발명의 투명 압전 시트 또는 본 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트가, 첩부되어 있는, 터치 위치 검출용 터치 패널 또는 디스플레이 장치도 또한, 본 발명의 일 태양이다.

또한, 본 발명의 투명 압전 시트 또는 본 발명의 프레임붙이 투명 압전 시트가, 첩부되어 있는, 터치 위치 검출용 터치 패널은, 본 발명의 터치 패널의 일 태양이다.

이들에는, 터치압을 검출하는 기능이 부여되어 있다.

<실시예>

이하에, 실시예 및 시험예에 의하여, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

［제조예 1 ~ 4］(막의 제조)

하기의 제조법에 의하여, 시트상 투명 압전체층으로서 이용하는, 각각 막 두께 20㎛(실시예 1), 50㎛(실시예 2), 80㎛(실시예 3), 및 100㎛(실시예 4)의, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체막(몰비　80：20)을 제조하였다.

막 두께 20㎛(실시예 1), 및 50㎛(실시예 2)의 막은, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체(몰비　80：20)의 메틸에틸케톤(methylethylketone) 용액을 PET 기재(基材) 상에 유연(流延)하고, 150℃에서 용매를 기화시켜 성형하였다.

막 두께 80㎛(실시예 3) 및 100㎛(실시예 4)의 막은, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체(몰비　80：20)로 이루어지는 펠릿(pellet)상 용해물을, T－다이를 설치한 필름 제조 설비를 이용하여 성형하였다.

［비교예 1 ~ 4］(막의 제조)

또한, 대조로서 하기의 제조법에 의하여, 각각 막 두께 30㎛(비교예 1), 50㎛(비교예 2), 80㎛(비교예 3) 및 100㎛(비교예 4)의, 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체막(몰비　75：25)을 제조하였다.

막 두께 30㎛(비교예 1) 및 50㎛(비교예 2)의 막은, 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체(몰비　75：25)의 메틸에틸케톤 용액을 PET 기재 상에 유연하고, 150℃에서 용매를 기화시켜 성형하였다.

막 두께 80㎛(비교예 3) 및 100㎛(비교예 4)의 막은, 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체(몰비　75：25)로 이루어지는 펠릿상 용해물을, T－다이를 설치한 필름 제조 설비를 이용하여 성형하였다.

［시험예 1］

(광 투과성 시험 및 HAZE 시험)

상기에서 제막(製膜)한 막을 이용하여 아래와 같은 조건으로, 광 투과성 시험 및 HAZE(탁도) 시험을 실시하였다.

광 투과성 시험：(주) 토요세이키 세이사쿠쇼(東洋精機製作所)제의 헤이즈가드 II(ヘイズガ-ドII)를 사용하여, ASTM D1003에 기초하여 측정하였다.

HAZE 시험：(주) 토요세이키 세이사쿠쇼제의 헤이즈가드 II를 사용하여, ASTM D1003에 기초하여 측정하였다.

막 두께 20㎛(실시예 1), 50㎛(실시예 2) 및 80㎛(실시예 3)의 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체막의 전 광선 투과율과 HAZE 값은, 각각 95%와 5였다.

막 두께 100㎛(실시예 4)의 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체막의 전 광선 투과율은 95%, HAZE 값은 7이었다. 이 필름을 2매의 유리판에 끼워, 150℃에서 10분간 열처리 한 후, 실온까지 급냉시켰다. 처리 후의 필름의 막 두께는 100㎛, 전 광선 투과율은 94%, HAZE 값은 8이었다.

불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체막(몰비　75：25)의 전 광선 투과율과 HAZE 값은, 막 두께 30㎛(비교예 1)의 경우, 94%과 14, 막 두께 50㎛(비교예 2)의 경우, 95%과 18, 및 막 두께 80㎛(비교예 3)의 경우 95%와 27이었다.

막 두께 100㎛(비교예 4)의 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체(몰비　75：25)의 전 광선 투과율은 93%, HAZE 값은 35였다. 이 필름을 2매의 유리판에 끼워, 150℃에서 10분간 열처리 한 후, 실온까지 급냉시켰다. 처리 후의 필름의 막 두께는 100㎛, 전 광선 투과율은 93%, HAZE 값은 88이었다.

결과를 표 1에 나타낸다. 이들로부터 분명한 바와 같이, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체막과 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체막은, 시험한 막 두께의 범위 내에서, 어느 쪽도 광 투과성이 높고, 동등한 광 투과성을 가진다.

그러나, 탁도(투명성)에 관해서는, 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체막은, 막 두께가 두꺼워지면, 투명성이 저하하는 데에 대하여, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체막은, 시험한 막 두께의 범위 내에서, 높은 투명성을 나타냈다. 또한, 불화비닐리덴-삼불화에틸렌 공중합체막에 비하여, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체막은, 열처리 후에 급냉한 경우에 있어서의 HAZE 값의 변화가 작았다.

［시험예 2］

표 1에 기재한 실시예 2의 막을 이용하여, 막 두께 50㎛의 투명 압전 시트의 양측에 ITO를 스패터법으로 형성하였다. 전극의 시트 저항은 10Ω／Sq.이었다. 이 투명 압전 시트를 라지엔트·테크놀러지(ラジエント·テクノロジ)(주)제의 강유전체 테스트 시스템 RT6000HVS를 이용하여 폴링 처리를 행하였다.

니혼덴키(日本電氣)(주) 사제의 포켓 기어 MC/PG5000(상품명)의 액정 디스플레이 부분을 구성하는 저항막식의 터치 패널층(두께 1 mm)과 액정 패널층의 사이에, 상기의 전극을 형성한 폴링 처리를 끝낸 투명 압전 시트를 사이에 두어 터치 패널을 형성하였다.

터치 펜에 의하여 압력을 가한 결과, 도 8 및 도 9의 화살표 1로 도시되는 전기 신호를 얻을 수 있었다(화살표 2는 측정에 사용하지 않았던 채널의 전기 신호이다).

터치 펜으로 누르는 힘을 변화시킨 결과, 압압이 22kN/㎡일 때(도 8)는 0.20V의 전기 신호를, 또한, 압압이 12kN/㎡(도 9)일 때는 0.11V의 전압 신호를 꺼낼 수 있었다. 누르는 압력이 강할수록 큰 전압 신호를 꺼낼 수 있었다. 전압 신호는 10배로 증폭한 것을 일본 데이터 시스템제의 포켓 사이즈 USB 오실로스코프(oscilloscope) UDS－5202를 이용하여 계측하였다.

［시험예 3］

표 1에 있어서의 실시예 2의 폴링 처리를 끝낸 막을 이용하여, 막 두께 50㎛의 투명 압전 시트의 양측을 ITO 증착 PET 필름으로 사이에 두었다.

샤프(주) 사제의 자우르스(ザウルス)　SL－C760(상품명)의 액정 디스플레이 부분의 저항막식의 터치 패널 상에, 상기의 투명 압전 시트를 적층하여 터치 패널을 형성하였다.

터치 펜에 의하여 압력을 가한 결과, 누르는 압력에 의하여 출력하는 전압 신호의 크기가 변화하고 시험예 2와 마찬가지의 결과를 얻을 수 있었다.

［시험예 4］

(압전 신호의 검출)

(1) 압전체층의 제조

하기의 제조법에 의하여, 압전체층으로서 이용하는 막 두께 100㎛의 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체막(몰비　80：20)을 제조하였다.

막 두께 100㎛의 막은, 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체(몰비　80：20)의 메틸에틸 케톤 용액을 PET 기재 상에 유연하고, 150℃에서 용매를 기화시켜 성형하였다. 이것을 1축 연신기에 의하여 110℃에서 연신하였다. 얻어진 필름은 약 4.5배 연신되어 있고, 두께는 약 25㎛였다.

(2) 폴링 처리

금속 전극을 이용하여 상기 연신 필름을 상하로부터 끼우고, 실온에서 1, 200kV/cm의 직류 전계를 5분간 인가하여 분극하였다.

(3) 압전 신호의 검출

상기 폴링 처리 필름을, ITO 증착 PET 필름(막 두께 125㎛；가부시키가이샤 토비(tobi) 사제)의 ITO 증착면을 내측으로 한 상태로 상하로부터 사이에 두고, 나아가 2매의 유리판(두께 2 mm)을 이용하여 상하로부터 끼웠다.

무게 20g 및 50g의 금속 봉을 상부 유리판에 자유 낙하시켜, 그것으로부터 얻어지는 신호 전압을, 포켓 사이즈 USB 디지털 스토리지 오실로스코프(storage oscilloscope)(UDS－5252；니혼(日本) 데이터 주식회사제)를 이용하여, 상하의 ITO 증착 PET 필름으로부터 꺼낸 단자선과 접속하여 측정하였다. 또한, 낙하 거리로부터 위치에너지를 산출하였다. 그 결과, 도 10(봉의 무게　20g) 및 도 11(봉의 무게 50g)에 도시하는 바와 같이, 위치에너지에 비례하여 출력 전압이 변화하는 것을 확인할 수 있었다.

[시험예 5]

시험예 4에 있어서 얻어진, 막 두께 25㎛의 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체막(몰비　80：20)을 폴링 처리한 막의 양면 전체에 진공 가열 증착(히타치세이사쿠쇼(日立製作所)제　HUS－5)에 의하여 알루미늄 전극을 증착하였다(이하, 양면 증착 필름이라고 한다). 계속하여 구멍뚫기 펀치를 이용하여 양면 증착 필름을 직경 11mm의 원형으로 잘랐다. 그 원형 양면 증착 필름의 양면의 원심에 상온 경화형 도타이트(ド-タイト, Dotite)(후지쿠라카세이(藤倉化成)(주)제)를 가지고 각각 금선을 접착하여, 임피던스 애널라이저(impedance analyzer)(요코가와 휼렛패커드(橫河ヒュ-レットパッカ-ド, Yokogawa Hewlett-Packard)제 4194A)를 이용하여, 공진반공진법(共振反共振法)에 의하여 전기 기계 결합 계수 kt를 산출하였다. 산출은, K.Koga, H.Ohigashi, J.Appl.Phys., 59, 2142(1986))에 기재된 방법을 따라 행하였다.

그 결과, 전기 기계 결합 계수 kt는 0.07이었다.

2: 투명 압전 시트 5: 점착부
5a: 점착부 10: 터치 위치 검출용 터치 패널
20: 투명 압전 시트 20a: 투명 압전 시트
21: 시트상 투명 압전체층 22: 제1 투명 평판 전극
23: 제2 투명 평판 전극 24: 프레임
24a: 프레임 32: 제1 투명 시트 부재
33: 제2 투명 시트 부재 100: 터치 패널
100a: 터치 패널 200: 투명 압전 시트
200a: 프레임붙이 투명 압전 시트 221: 제1 투명 평판 전극부
222: 제1 리드부 231: 제2 투명 평판 전극부
232: 제2 리드부

Claims

유기 중합체를 함유하는, 1개의 시트상(狀) 투명 압전체층(壓電體層)과,
당해 시트상 투명 압전체층의 일방(一方)의 면 상(上)에 배치된 1개의 제1 투명 평판 전극과,
당해 시트상 투명 압전체층의 타방(他方)의 면 상에 배치된 1개의 제2 투명 평판 전극
으로 이루어지고,
상기 제1 투명 평판 전극은, 제1 투명 평판 전극부를 가지고,
상기 제2 투명 평판 전극은, 제2 투명 평판 전극부를 가지고,
상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하거나, 또는, 상기 제2 투명 평판 전극부의 윤곽이, 평면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제1 투명 평판 전극부의 윤곽을 포함하고,
상기 제1 투명 평판 전극과 상기 제2 평판 전극에 의하여 신호 출력부가 구성되어 있고,
상기 신호 출력부는, 눌리는 힘이 강할수록 큰 신호를 출력하는,
터치압 검출용 투명 압전 시트.
제1항에 있어서,
상기 시트상 투명 압전체층의 주면(主面)의 면적에 대한, 상기 제1 투명 평판 전극부 및 상기 제2 투명 평판 전극부가 평면으로부터 보아 중복하는 부분의 면적의 비가, 70% 이상인 터치압 검출용 투명 압전 시트.
제1항에 있어서,
상기 시트상 투명 압전체층의 두께가 1 ~ 200㎛인 터치압 검출용 투명 압전 시트.
제1항에 있어서,
상기 유기 중합체가 불화비닐리덴-사불화에틸렌 공중합체인, 터치압 검출용 투명 압전 시트.
제1항에 있어서,
상기 제1 투명 평판 전극은, 제1 리드부를 더 가지고, 또한
상기 제2 투명 평판 전극은, 제2 리드부를 더 가지는,
터치압 검출용 투명 압전 시트.
제1항에 있어서,
나아가 점착부를 포함하는 터치압 검출용 투명 압전 시트.
제1항에 있어서,
터치 위치 검출용 터치 패널과 조합하여 이용되는 터치압 검출용 투명 압전 시트.
제7항에 있어서,
상기 터치 위치 검출용 터치 패널이 저항막식 혹은 정전 용량식인 터치압 검출용 투명 압전 시트.
제1항에 기재된 터치압 검출용 투명 압전 시트가 프레임에 수용되고, 상기 제1 투명 평판 전극과 상기 제2 투명 평판 전극의 평면으로부터 볼 때에 있어서의 중복부는, 평면으로부터 볼 때에 있어서, 상기 프레임에 중복하고 있지 않는, 프레임붙이 투명 압전 시트.
제9항에 있어서,
상기 프레임의 표면 상에 설치된 점착부를 더 포함하는 프레임붙이 투명 압전 시트.
터치 위치 검출용 터치 패널과,
당해 터치 위치 검출용 터치 패널의 일방의 면 상에 배치된, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 터치압 검출용 투명 압전 시트, 또는 제9항 또는 제10항에 기재된 프레임붙이 투명 압전 시트
를 포함하는 터치 패널.
제11항에 있어서,
나아가 탄성체 시트를 포함하는, 터치 패널.
제11항에 있어서,
제1 투명 평판 전극 및 제2 투명 평판 전극 중 터치 측의 전극이 그라운드(ground) 전극인 터치 패널.
제11항에 있어서,
상기 터치압 검출용 투명 압전 시트 또는 상기 프레임붙이 투명 압전 시트가, 상기 터치 위치 검출용 터치 패널의 터치 측과는 반대 측의 면에 접하여 배치되고, 상기 터치 측의 투명 평판 전극이, 터치 위치 검출용 터치 패널의 그라운드 전극을 겸하는 터치 패널.
제11항에 있어서,
상기 터치압 검출용 투명 압전 시트 또는 상기 프레임붙이 투명 압전 시트는,
(1) 하면(下面)에 제1 투명 평판 전극이 형성되어 있는 제1 투명 시트 부재와,
(2) 시트상 투명 압전체층과,
(3) 상면(上面)에 제2 투명 평판 전극이 형성되어 있는 제2 투명 시트 부재
를 가지고,
상기 제1 투명 시트 부재, 상기 시트상 투명 압전체층, 및 상기 제2 투명 시트 부재는, 이 순으로 적층되어 있는, 터치 패널.
제6항에 기재된 터치압 검출용 투명 압전 시트 또는 제10항에 기재된 프레임붙이 투명 압전 시트가, 상기 점착부에 의하여 첩부(貼付)되어 있는, 터치 위치 검출용 터치 패널.
제6항에 기재된 터치압 검출용 투명 압전 시트 또는 제10항에 기재된 프레임붙이 투명 압전 시트가, 상기 점착부에 의하여 첩부되어 있는, 디스플레이 장치.
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