触摸屏制造技术

本发明专利技术的主要目的是提供一种触摸屏，这种触摸屏在一内涂层与内涂层形成于其上的衬底之间具有极好的接触水平。本发明专利技术的第二目的是提供一种触摸屏，这种触摸屏的重量轻且具有一较宽的工作温度和抗冲击性。通过在一导电层形成部件与一内涂层之间设置一金属层来实现该主要目的，该金属层由单一金属元素或金属元素的合金形成。通过以下方法来实现本发明专利技术的第二目的：用一种非晶聚烯烃基树脂片来形成触摸和显示衬底的导电层形成部件；和用一种材料形成一支撑件以使该支撑件的线膨胀系数与每个导电层形成部件的线膨胀系数之间的差保持在１×１０↑［－５］／℃之内。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种触摸屏，尤其涉及一种具有两个相互面对且其间有一定间隔的电阻部件(resistance member)的触摸屏，这种触摸屏通过测量两个电阻部件的每个标准点与一接触点之间的电阻来检测一触摸位置。最近，个人数字助理(PDA)、笔记本式个人计算机等已被用作便携式数据终端。对于这些数据终端来说，便携和易于使用很受重视。通常，作为这样一个数据终端的输入设备，电阻部件触摸屏设置在一显示设备如一液晶显示器上。该数据终端的输入操作通过用一个手指或笔触摸该电阻部件触摸屏的表面来执行。将触摸位置以X-Y坐标的方式进行检测。该电阻部件触摸屏具有用于输入操作的触摸衬底和一显示衬底。触摸衬底用透明的聚对苯二甲酸乙酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸酯树脂制成。为了保护，在该树脂的任意一面或两个表面上形成一层光硬化丙烯酸酯树脂膜。显示衬底用钠钙玻璃或钢化玻璃制成。每个衬底面对另一衬底的表面覆盖有作为透明导电层的一薄层氧化铟/氧化锡(下文称作“ITO”)。这种触摸屏要求在可见光区有高透明度，尤其是对波长为550nm左右的光透光率需要很高。为了实现这种触摸屏的高透明度，根据公知技术，可以将一种适当的金属氧化物插在导电衬底(这种情况下，是触摸衬底或显示衬底)与透明导电层之间。在下文中，把所插入的金属氧化物称为“内涂层(undercoat layer)”。具体解释一下该技术。在每个衬底与相应透明导电层之间形成二氧化硅(SiO2)的金属氧化物层或二氧化硅/氧化铟基(如SnSiOx)的金属氧化物层。这种情况下，形成导电层、金属氧化物层和膜以使它们的折射率在这种结构中变为交替次序的高-低-高或低-高-低。借助这种交替，改善了触摸屏的透明度。通常，光反射率在触摸屏与空气相接触的区域中很高，这是减小透光率的主要因素。由于这个原因，该技术具有深远的意义，不过本说明书中不对其作进一步的详细说明。如上所述，透明导电衬底由以下部分组成聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯树脂或玻璃制成的衬底；一种绝缘金属氧化物如SiO2制成且直接形成与衬底上的内涂层；和形成于内涂层上的透明导电层。这种结构中，衬底与内涂层之间的接触水平(contactlevel)(或粘合度)很低。因而，在高温多湿的条件下长时间留置透明导电衬底之后，或者当这种透明导电衬底开始接触任何一种酒精溶液或碱性溶液时，透明导电层易于脱离衬底。这样，透明导电衬底适应环境和溶液的能力很差。当通过一个输入操作向触摸屏施加压力时，液晶显示器的液晶层直接接收该压力。这可以引起液晶层上的图像抖动，由此可能影响显示功能。为避免这一问题，在液晶显示器的非显示区域(外区)上设置一键合层，通过该粘合层将触摸屏固定到液晶显示器上。利用粘合层这一媒介，会在触摸屏与液晶显示器之间有一空间。因而，很明显，显示衬底无疑需要有一能禁得住该压力的适当硬度。作为一便携式数据终端所用触摸屏的特性，主要要求有以下条件。(1)高透明度(2)能禁得住触摸屏在一输入操作下受到触摸时引起的机械冲击和摩擦的高阻抗(3)对厚度与重量减小的高适应性(4)高抗冲击性(在数据终端掉落时衬底等不会破损)(5)较宽的工作温度(6)适当的硬度通过以下手段可以使(1)和(2)中所述的特性达实际需要的水平改善在聚对苯二甲酸乙酯制成的触摸衬底上和玻璃制成的显示衬底上形成一透明导电层的技术；将适当的无机金属氧化物或树脂层插在触摸衬底与透明导电层之间；并且将一适当的树脂层形成于触摸衬底的表面上(下文将该树脂层称为“硬膜层(hard coat layer)”)。至于(3)和(4)中所述的特性，当仅采用传统技术时，限制了厚度和重量的减小。作为一个实例，假定玻璃用于显示衬底。这种情况下，即使用钢化玻璃代替典型的钠玻璃，用于减缓冲击的金属架或作为加强材料的透明树脂片也需要安装到钢化玻璃的表面上。只要采用玻璃，就不可能在给一强机械冲击时保持玻璃不破损。为了解决这一问题，已经建议用一种较薄且有一适当硬度的透明树脂膜替代玻璃，例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。一般有两种在透明导电层如ITO形成于替代玻璃衬底的透明树脂膜上时构造这种显示衬底的方法。一种方法是将透明导电层直接形成于透明树脂膜的一侧上。应指出的是，本例中的透明树脂膜用作由如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料形成的支撑件。这种结构称为“单件结构”，这种结构包括透明导电层和支撑件。另一种方法是通过下文称作“多层结构”的结构来实现的。如上所述，透明树脂膜由一侧覆盖有透明导电层的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯组成。在该多层结构中，透明树脂片聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯覆盖透明导电树脂的非导电表面，二者之间设置一丙烯酸基粘合层。该透明树脂片用作一支撑件以向显示衬底提供硬度。这样，由上可知，显示衬底的多层结构包括透明导电层、透明树脂膜、粘合层和支撑件。在单件结构的情况下，把具有一桥接结构的有机硅氧烷层插在支撑件与透明导电层如ITO之间。通过这么做，实现一透明导电树脂膜，它具有实际需要禁得住输入操作引起的摩擦的耐久性；与透明导电层的高粘合性；透明度；适当硬度；和耐热性。通常，根据真空薄膜减薄技术形成透明导电层，这些技术例如是溅射法、电阻汽化法和电子束汽化法。当在具有约0.4％饱和水含量的聚碳酸酯上或在具有约2.0％饱和水含量的聚甲基丙烯酸甲酯上形成一层透明导电层时，无疑需要在衬底上形成一层膜之前在该衬底上执行脱水过程。如果未充分执行脱水过程，那么透明导电层的耐热稳定性和透明导电层与衬底之间的粘着力会大大降低。因而，必须指出以下问题。也就是说，与采用玻璃的情况相比，当在单件结构中形成一层膜时，要花费更长的时间来完成真空下的脱水过程。这是因为，在单件结构中，直接在具有一适当硬度的较厚支撑件上形成一层透明导电层。其间，在多层结构中，将该透明导电层形成于比支撑件更薄的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯上。因此，可以在更短的时间段内完成脱水过程，如此可以提高大规模生产率。另外，这种结果并不那么复杂。这些是多层结构比单件结构受到更广泛应用的原因。但是，在多层结构的情况下，在支撑件与透明树脂膜的线膨胀系数之间会存在很大差异，这取决于所用材料的结合。以下示出对应于各种材料的线膨胀系数。聚碳酸酯～6.2×10-5/℃聚甲基丙烯酸甲酯～6.9×10-5/℃聚对苯二甲酸乙二酯～1.5×10-5/℃由于这一差异，显示衬底可能由于环境条件变化如温度和湿度变化的缘故而变形。例如，当聚对苯二甲酸乙二酯用于透明树脂膜时，因低玻璃化转变点(约70℃)而出现以下问题。如果令触摸屏处于暴露于超过70℃温度的区域中时，与支撑件相比，透明树脂膜会大幅度皱缩。这因显示衬底的变形如起皱而导致有较低的耐热性。当聚对苯二甲酸乙二酯用于触摸衬底时，温度变化所产生的问题更显著。具体地说，当执行一个输入操作时出现故障。另外一个问题是，用来连接触摸屏体与一控制衬底的触摸屏侧连接器的电触点发生故障。因此，当聚对苯二甲酸乙二酯用于触摸衬底或显示衬底的透明树脂膜时，触摸屏的工作温度限制在约0℃～40℃。起皱所引起的变形可以利用能够使含触摸屏的每层与支撑件的线膨胀系数间差异最小的材料来减小。作为一个实例，可以利用玻璃化转变点很高(150℃)的聚碳酸酯来确保耐热性。然而，聚碳酸酯的表面硬度很低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸屏，包括第一平衬底和第二平衬底，第一平衬底在下主表面上有第一导电层，第二平衬底在上主表面上有第二导电层，第一导电层和第二导电层相互面对，二者之间有一定间隔，　　　　其中第一平衬底包括一导电层形成部件和一支撑件，第一导电层形成于导电层形成部件上，支撑件支撑导电层形成部件，　　　　其中第二平衬底和导电层形成部件中的每一个由一种非晶聚烯烃基树脂片形成，　　　　其中支撑件的线膨胀系数于第二平衬底和导电层形成部件之一的线膨胀系数之间的差在１×１０↑［－５］／℃之内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤博十志，野田和裕，古川修二，谷村功太郎，
申请(专利权)人：官支株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]