專利名稱：觸摸屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏，尤其涉及一種具有兩個相互面對且其間有一定間隔的電阻部件(resistance member)的觸摸屏，這種觸摸屏通過測量兩個電阻部件的每個標準點與一接觸點之間的電阻來檢測一觸摸位置。
最近，個人數(shù)字助理(PDA)、筆記本式個人計算機等已被用作便攜式數(shù)據(jù)終端。對于這些數(shù)據(jù)終端來說，便攜和易于使用很受重視。通常，作為這樣一個數(shù)據(jù)終端的輸入設備，電阻部件觸摸屏設置在一顯示設備如一液晶顯示器上。該數(shù)據(jù)終端的輸入操作通過用一個手指或筆觸摸該電阻部件觸摸屏的表面來執(zhí)行。將觸摸位置以X-Y坐標的方式進行檢測。
該電阻部件觸摸屏具有用于輸入操作的觸摸襯底和一顯示襯底。觸摸襯底用透明的聚對苯二甲酸乙酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸酯樹脂制成。為了保護，在該樹脂的任意一面或兩個表面上形成一層光硬化丙烯酸酯樹脂膜。顯示襯底用鈉鈣玻璃或鋼化玻璃制成。每個襯底面對另一襯底的表面覆蓋有作為透明導電層的一薄層氧化銦/氧化錫(下文稱作“ITO”)。
這種觸摸屏要求在可見光區(qū)有高透明度，尤其是對波長為550nm左右的光透光率需要很高。為了實現(xiàn)這種觸摸屏的高透明度，根據(jù)公知技術，可以將一種適當?shù)慕饘傺趸锊逶趯щ娨r底(這種情況下，是觸摸襯底或顯示襯底)與透明導電層之間。在下文中，把所插入的金屬氧化物稱為“內(nèi)涂層(undercoat layer)”。具體解釋一下該技術。在每個襯底與相應透明導電層之間形成二氧化硅(SiO2)的金屬氧化物層或二氧化硅/氧化銦基(如SnSiOx)的金屬氧化物層。這種情況下，形成導電層、金屬氧化物層和膜以使它們的折射率在這種結(jié)構(gòu)中變?yōu)榻惶娲涡虻母?低-高或低-高-低。借助這種交替，改善了觸摸屏的透明度。通常，光反射率在觸摸屏與空氣相接觸的區(qū)域中很高，這是減小透光率的主要因素。由于這個原因，該技術具有深遠的意義，不過本說明書中不對其作進一步的詳細說明。
如上所述，透明導電襯底由以下部分組成聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯樹脂或玻璃制成的襯底；一種絕緣金屬氧化物如SiO2，制成且直接形成與襯底上的內(nèi)涂層；和形成于內(nèi)涂層上的透明導電層。這種結(jié)構(gòu)中，襯底與內(nèi)涂層之間的接觸水平(contactlevel)(或粘合度)很低。因而，在高溫多濕的條件下長時間留置透明導電襯底之后，或者當這種透明導電襯底開始接觸任何一種酒精溶液或堿性溶液時，透明導電層易于脫離襯底。這樣，透明導電襯底適應環(huán)境和溶液的能力很差。
當通過一個輸入操作向觸摸屏施加壓力時，液晶顯示器的液晶層直接接收該壓力。這可以引起液晶層上的圖像抖動，由此可能影響顯示功能。為避免這一問題，在液晶顯示器的非顯示區(qū)域(外區(qū))上設置一鍵合層，通過該粘合層將觸摸屏固定到液晶顯示器上。利用粘合層這一媒介，會在觸摸屏與液晶顯示器之間有一空間。因而，很明顯，顯示襯底無疑需要有一能禁得住該壓力的適當硬度。
作為一便攜式數(shù)據(jù)終端所用觸摸屏的特性，主要要求有以下條件。
(1)高透明度(2)能禁得住觸摸屏在一輸入操作下受到觸摸時引起的機械沖擊和摩擦的高阻抗(3)對厚度與重量減小的高適應性(4)高抗沖擊性(在數(shù)據(jù)終端掉落時襯底等不會破損)(5)較寬的工作溫度(6)適當?shù)挠捕韧ㄟ^以下手段可以使(1)和(2)中所述的特性達實際需要的水平改善在聚對苯二甲酸乙酯制成的觸摸襯底上和玻璃制成的顯示襯底上形成一透明導電層的技術；將適當?shù)臒o機金屬氧化物或樹脂層插在觸摸襯底與透明導電層之間；并且將一適當?shù)臉渲瑢有纬捎谟|摸襯底的表面上(下文將該樹脂層稱為“硬膜層(hard coat layer)”)。
至于(3)和(4)中所述的特性，當僅采用傳統(tǒng)技術時，限制了厚度和重量的減小。作為一個實例，假定玻璃用于顯示襯底。這種情況下，即使用鋼化玻璃代替典型的鈉玻璃，用于減緩沖擊的金屬架或作為加強材料的透明樹脂片也需要安裝到鋼化玻璃的表面上。只要采用玻璃，就不可能在給一強機械沖擊時保持玻璃不破損。
為了解決這一問題，已經(jīng)建議用一種較薄且有一適當硬度的透明樹脂膜替代玻璃，例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
一般有兩種在透明導電層如ITO形成于替代玻璃襯底的透明樹脂膜上時構(gòu)造這種顯示襯底的方法。
一種方法是將透明導電層直接形成于透明樹脂膜的一側(cè)上。應指出的是，本例中的透明樹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撐件。這種結(jié)構(gòu)稱為“單件結(jié)構(gòu)”，這種結(jié)構(gòu)包括透明導電層和支撐件。
另一種方法是通過下文稱作“多層結(jié)構(gòu)”的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。如上所述，透明樹脂膜由一側(cè)覆蓋有透明導電層的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯組成。在該多層結(jié)構(gòu)中，透明樹脂片聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯覆蓋透明導電樹脂的非導電表面，二者之間設置一丙烯酸基粘合層。該透明樹脂片用作一支撐件以向顯示襯底提供硬度。這樣，由上可知，顯示襯底的多層結(jié)構(gòu)包括透明導電層、透明樹脂膜、粘合層和支撐件。
在單件結(jié)構(gòu)的情況下，把具有一橋接結(jié)構(gòu)的有機硅氧烷層插在支撐件與透明導電層如ITO之間。通過這么做，實現(xiàn)一透明導電樹脂膜，它具有實際需要禁得住輸入操作引起的摩擦的耐久性；與透明導電層的高粘合性；透明度；適當硬度；和耐熱性。
通常，根據(jù)真空薄膜減薄技術形成透明導電層，這些技術例如是濺射法、電阻汽化法和電子束汽化法。當在具有約0.4％飽和水含量的聚碳酸酯上或在具有約2.0％飽和水含量的聚甲基丙烯酸甲酯上形成一層透明導電層時，無疑需要在襯底上形成一層膜之前在該襯底上執(zhí)行脫水過程。如果未充分執(zhí)行脫水過程，那么透明導電層的耐熱穩(wěn)定性和透明導電層與襯底之間的粘著力會大大降低。
因而，必須指出以下問題。也就是說，與采用玻璃的情況相比，當在單件結(jié)構(gòu)中形成一層膜時，要花費更長的時間來完成真空下的脫水過程。這是因為，在單件結(jié)構(gòu)中，直接在具有一適當硬度的較厚支撐件上形成一層透明導電層。其間，在多層結(jié)構(gòu)中，將該透明導電層形成于比支撐件更薄的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯上。因此，可以在更短的時間段內(nèi)完成脫水過程，如此可以提高大規(guī)模生產(chǎn)率。另外，這種結(jié)果并不那么復雜。這些是多層結(jié)構(gòu)比單件結(jié)構(gòu)受到更廣泛應用的原因。
但是，在多層結(jié)構(gòu)的情況下，在支撐件與透明樹脂膜的線膨脹系數(shù)之間會存在很大差異，這取決于所用材料的結(jié)合。以下示出對應于各種材料的線膨脹系數(shù)。
聚碳酸酯～6.2×10-5/℃聚甲基丙烯酸甲酯～6.9×10-5/℃聚對苯二甲酸乙二酯～1.5×10-5/℃由于這一差異，顯示襯底可能由于環(huán)境條件變化如溫度和濕度變化的緣故而變形。
例如，當聚對苯二甲酸乙二酯用于透明樹脂膜時，因低玻璃化轉(zhuǎn)變點(約70℃)而出現(xiàn)以下問題。如果令觸摸屏處于暴露于超過70℃溫度的區(qū)域中時，與支撐件相比，透明樹脂膜會大幅度皺縮。這因顯示襯底的變形如起皺而導致有較低的耐熱性。
當聚對苯二甲酸乙二酯用于觸摸襯底時，溫度變化所產(chǎn)生的問題更顯著。具體地說，當執(zhí)行一個輸入操作時出現(xiàn)故障。另外一個問題是，用來連接觸摸屏體與一控制襯底的觸摸屏側(cè)連接器的電觸點發(fā)生故障。
因此，當聚對苯二甲酸乙二酯用于觸摸襯底或顯示襯底的透明樹脂膜時，觸摸屏的工作溫度限制在約0℃～40℃。
起皺所引起的變形可以利用能夠使含觸摸屏的每層與支撐件的線膨脹系數(shù)間差異最小的材料來減小。作為一個實例，可以利用玻璃化轉(zhuǎn)變點很高(150℃)的聚碳酸酯來確保耐熱性。
然而，聚碳酸酯的表面硬度很低。因而，絕對需要用硅、纖維素、蜜胺、氨基甲酸乙酯等等的透明樹脂層作為保護層涂在每層的兩側(cè)。這里，與聚對苯二甲酸乙二酯相比，聚碳酸酯的耐堿性和溶液電阻(solution resistance)較低。為此，還會存在一些問題。具體地說，聚碳酸酯與硬膜層之間的接觸水平易于在濕刻過程中減弱。執(zhí)行濕刻過程是用來在硬膜層上形成一層透明導電層如ITO，硬膜層在制造一個觸摸屏中是絕對需要的。此外，盡管根據(jù)油印法用碳和銀墨的混合墨或銀在透明導電層上形成導線，可是導線與透明導電層之間的接觸電阻在高溫和多濕的條件下有波動。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種觸摸屏，這種觸摸屏在一內(nèi)涂層與內(nèi)涂層形成于其上的襯底之間具有極好的接觸水平。
本發(fā)明的第二目的是提供一種觸摸屏，這種觸摸屏的重量輕且具有一較寬的工作溫度和抗沖擊性。
用一種觸摸屏來實現(xiàn)本發(fā)明的主要目的，這種觸摸屏由以下部分組成第一平襯底和第二平襯底，第一平襯底在一下主表面上有第一導電層，第二平襯底在一上主表面上有第二導電層，第一導電層和第二導電層相互面對，二者之間有一定間隔，該觸摸屏還包括以以下配置A至E形成的一內(nèi)涂材料和一金屬材料A.一內(nèi)涂層設置在第一平襯底與第一導電層之間，一金屬層設置在第一平襯底與內(nèi)涂層之間；B.一內(nèi)涂層設置在第二平襯底與第二導電層之間，一金屬層設置在第二平襯底與內(nèi)涂層之間；C.第一內(nèi)涂層設置在第一平襯底與第一導電層之間，第一金屬層設置在第一平襯底與第一內(nèi)涂層之間，第二內(nèi)涂層設置在第二平襯底與第二導電層之間，第二金屬層設置在第二平襯底與第二內(nèi)涂層之間；D.第一內(nèi)涂層設置在第一平襯底與第一導電層之間，一金屬層設置在第一平襯底與第一內(nèi)涂層之間；第二內(nèi)涂層設置在第二平襯底與第二導電層之間；以及E.第一內(nèi)涂層設置在第一平襯底與第一導電層之間，第二內(nèi)涂層設置在第二平襯底與第二導電層之間，一金屬層設置在第二平襯底與第二內(nèi)涂層之間，其中內(nèi)涂材料包括一金屬氧化物，而金屬材料是單一金屬元素或金屬元素的一種合金。
采用這種結(jié)構(gòu)，內(nèi)涂層與每個平襯底之間的接觸水平得到改善，由此防止了導電層與內(nèi)涂層相互分開。
優(yōu)選的是，金屬材料由硅、鈦、錫和鋅中的一種或多種形成。
本發(fā)明的第二個目的可以由一種觸摸屏來實現(xiàn)，這種觸摸屏由以下部分組成第一平襯底和第二平襯底，第一平襯底在一下主表面上有第一導電層，第二平襯底在一上主表面上有第二導電層，第一導電層和第二導電層相互面對，二者之間有一定間隔，其中第一平襯底包括一導電層形成部件和一支撐件，第一導電層形成于導電層形成部件上，支撐件支撐導電層形成部件，其中第二平襯底和導電層形成部件中的每一個由一種非晶聚烯烴基樹脂片形成，其中支撐件的線膨脹系數(shù)與第二平襯底和導電層形成部件之一的線膨脹系數(shù)之間的差在1×10-5/℃之內(nèi)。
借助非晶聚烯烴基樹脂片極好的耐熱性和各層線膨脹系數(shù)之間調(diào)整后的差，可以使觸摸屏具有-40℃～100℃范圍的較寬工作溫度。而且，通過不用傳統(tǒng)情況下所采用的玻璃襯底，減輕了觸摸屏的重量，提高了其抗沖擊性。
支撐件可以由非晶聚烯烴基樹脂片、聚碳酸酯基片和丙烯酸樹脂片中的一種形成。
非晶聚烯烴基樹脂片可以根據(jù)溶劑澆注法和熔融擠壓法中的一種形成。
采用觸摸屏的這種結(jié)構(gòu)，每一個導電層都具有避免兩個導電層粘接在一起的表面粗糙度，由此防止了重復輸入操作時發(fā)生不可靠的輸入。
一保護部件可以設置在第二平襯底的下主表面上。
采用這種結(jié)構(gòu)，可以提高經(jīng)受輸入操作的耐久性，同時保持較寬范圍的工作溫度。


圖1是示出用于本發(fā)明第一和第二實施例中一觸摸屏結(jié)構(gòu)的部件分解圖。
圖2是用于本發(fā)明第一和第二實施例中觸摸屏的縱剖面圖，該圖是沿圖1中線X-X的平面所取的。
圖3是用于本發(fā)明第三實施例中一觸摸屏的縱剖面圖。
以下是對本發(fā)明一觸摸屏的詳細描述。觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖1是示出用于本發(fā)明第一實施例中一觸摸屏1結(jié)構(gòu)的部件分解圖。圖2是觸摸屏1裝配后的縱剖面圖，該圖是沿圖1中線X-X的平面所取的。
觸摸屏1是一電阻膜觸摸屏。如圖1所示，觸摸屏1主要由觸摸襯底10和顯示襯底20構(gòu)成。觸摸襯底10與顯示襯底20相互面對設置，二者之間置有墊片(spacer)30以使(圖2所示的)空氣層31形成于這兩個襯底之間。
觸摸襯底10由高透明度的材料制成，并且具有較好的彈性和耐熱性。觸摸襯底10接收由一用戶通過一輸入操作輸入的信號，該輸入操作由用戶用一個手指或設備執(zhí)行。如圖2所示，觸摸襯底10由導電層形成部件12、硬膜層11、內(nèi)涂層13、導電層14和接觸層15構(gòu)成。
硬膜層11形成于導電層形成部件12的兩側(cè)上。硬膜層11的上表面是11b，硬膜層11的下表面是11a。內(nèi)涂層13形成于硬膜層11的11a一側(cè)上。導電層14形成于內(nèi)涂層13的下表面13c上以使它達到觸摸屏1的中央。接觸層15用來粘合內(nèi)涂層13和導電層形成部件12。
如圖1所示，導電層14配備有一對電極141和142，這一對電極141和142沿其端部在A方向上相對設置。導電層形成部件12在其邊緣配備有一對連接電極143和144，連接器(圖中未示)接至這對連接電極143和144。該對電極141和142通過布線圖案145和146接至這對電極143和144。
如圖1所示，顯示襯底由硬膜層21、支撐件22、導電層形成部件23、內(nèi)涂層24、導電層25、接觸層26和粘合層27構(gòu)成。硬膜層21形成于支撐件22的兩側(cè)。導電層形成部件23的上表面是23a。內(nèi)涂層24形成于導電層形成部件23的23a一側(cè)上，接觸層26設置在內(nèi)涂層24與導電層23之間。導電層25形成于內(nèi)涂層24的上表面24c上以使它達到觸摸屏1的中央。粘合層27把導電層形成部件23粘接到支撐件22上，硬膜層21置于粘合層27與支撐件22之間。
如圖1所示，導電層25配備有一對電極251和252，這對電極沿其端部在B方向上相相對設置，B方向與A方向相互垂直。導電層形成部件23在其邊緣配備有一對連接電極253和254，連接器(圖中未示)接至這對連接電極253和254。該對電極251和252通過布線圖案255和256接至這對連接電極253和254。例如點型(dot-shaped)墊片30以有規(guī)律的間隔如每幾毫米設置在導電層25的表面上。墊片30由輕硬化丙烯酸酯樹脂制成，每個墊片厚約10μm，直徑約10μm～50μm。
用粘合劑40把觸摸襯底10和顯示襯底20各自的外部區(qū)域粘合到一起，導電層14和25相互平行面對。應指出的是，這些外部區(qū)域不包括連接電極143、144、253和254所處的部分。
硬膜層11和21硬膜層11和21中的每一個都有幾毫米的厚度，并且由輕硬化類型的硅基、纖維素基、蜜胺基或氨基甲酸乙酯基樹脂形成。把這種樹脂施加到母板(本實施例中，導電層形成部件12和支撐件22)的整個表面上。用紫外光硬化施加到母板整個表面上的為硬膜層11的樹脂涂層。
根據(jù)鉛筆硬度測量法，優(yōu)選的是，按照抗摩擦的耐久性、透明導電層的粘性和導電層的適當硬度，令硬膜層11的表面硬度為H或更高。實際上，更優(yōu)選的是，令該表面硬度為3H或更高。
應指出的是，硬膜層11用于改善觸摸屏1耐用性的目的。不過，為觸摸屏1提供硬膜層11不是必需的。作為進一步改善耐用性的另一種方式，也可以將硬膜層形成于導電層形成部件23的表面上。
導電層14和25導電層14和25由透明且導電的金屬氧化物制成。作為用來形成導電層14和25的金屬氧化物，可以采用以下材料中的一種ITO；氧化銦(In2O3)；具有銻添加劑(antimony additive)的氧化錫(SnO2∶Sb)；具有氟添加劑的氧化錫(SnO2∶F)；具有鋁添加劑的氧化鋅(ZnO∶Al)；具有鎵添加劑的氧化鋅(ZnO∶Ga)；具有硅添加劑的氧化鋅(ZnO∶Si)；氧化鋅-氧化錫基金屬氧化物(例如ZnSnO3)；和氧化鋅-氧化銦-氧化鎂基金屬氧化物(例如Zn2In2O5-MgIn2O4)。
如下形成導電層14和25。首先將導電膜形成于內(nèi)涂層13和24各自的整個表面上。然后，根據(jù)濕刻法去除這些膜的外部區(qū)域，以便在內(nèi)涂層13和24各自中央的位置上形成導電層14和25。
隨后，通過采用碳和銀墨的混合墨或銀的油印法形成連接電極(143、144、253和254)和布線圖案(145、146、255和256)。
內(nèi)涂層13和24，以及接觸層15和26內(nèi)涂層13由兩層13a和13b組成，而內(nèi)涂層24由兩層24a和24b組成。這些分別的兩層是每一個都由不同折射率金屬氧化物制成的絕緣體。應指出的是，把層13a和24a分別設置得比層13b和24b更靠近導電層14和25。把導電層13、層13a和層13b(或者導電層25和層24a與24b)這三層設置成使得從導電層14(或25)開始測量時這些層的折射率變成高-低-高的順序。通過以這種方式設定，可以改善多層結(jié)構(gòu)中的透光率。
層13b形成于硬膜層11的11a一側(cè)，接觸層15設置在其間。類似地，層24b形成于導電層形成部件23的23a一側(cè)，接觸層26設置在其間。接觸層15和26的每一個都是由單一金屬元素或兩種金屬元素的合金或更多金屬元素的合金制成的金屬層。優(yōu)選的是，用硅(Si)、鈦(Ti)、錫(Sn)或鋅(Zn)作為單一金屬元素或用這些金屬元素中的兩種或更多的合金形成接觸層。
接觸層15和26的厚度比氧化硅(SiOx，x≤2)制成的傳統(tǒng)接觸層薄。優(yōu)選的是，本實施例中，應將厚度設定在10?！?0。如果厚度超過50，那么透光率降低，從而設置內(nèi)涂層沒有什么意義了。而如果厚度小于10，那么則得不到足夠的接觸水平。
接觸層15和26可以根據(jù)傳統(tǒng)的真空薄膜制薄技術如濺射法、電阻汽化法和電子束汽化法形成。
作為用來形成內(nèi)涂層13和24的金屬氧化物，可以采用以下材料中的一種二氧化硅(SiO2)；二氧化鈦(TiO2)；二氧化錫(SnO2)；二氧化錫-二氧化鉿基材料(例如SnO2-HfO2)；二氧化硅-二氧化錫基材料(例如SiO2-SnO2)；氧化鋅-二氧化錫基材料(例如ZnO-SnO2或ZnSnO3)；和二氧化錫-二氧化鈦基材料(例如SnO2-TiO2)。
內(nèi)涂層13和24也可以根據(jù)傳統(tǒng)的真空薄膜制薄技術如濺射法、電阻汽化法和電子束汽化法形成。假設內(nèi)涂層要由兩種不同的金屬氧化物形成，并且假設使用濺射法。這種情況下，與金屬氧化物中的每一種分別受到濺射的情況相比，在兩種不同金屬氧化物的合金受到濺射的情況下改善了濺射效率。這樣，于前一情況和后一情況下形成的層厚度相同，那么前一情況更好，因為生產(chǎn)率提高了。
粘合層27粘合層27由粘合劑與增塑劑的混合物制成，粘合層27是具有預定厚度(例如5μm～100μm)的薄層。作為粘合劑，可以采用橡膠基、丙烯酸基或硅基粘合劑。
當通過一個輸入操作給定一個壓力時，顯示襯底20的導電層25接收該壓力。由此，導電層25的相應部分發(fā)生彈性變形，即凹陷。如果這種彈性變形反復發(fā)生，那么在最壞的情況下導電層25喪失彈性復原。在這種最壞的情況下，凹陷將保留在導電層25的表面上，由此引起不可靠的輸入操作。但是，借助粘合層27，導電層25增強了彈性從而避免了這一問題。
導電層形成部件12和23，以及支撐件22導電層形成部件12和23可以由非晶聚烯烴基樹脂、聚碳酸酯基樹脂、丙烯酸樹脂如聚甲基丙烯酸甲酯或如聚對苯二甲酸乙酯材料制成的透明片形成。非晶聚烯烴基樹脂將用于本發(fā)明第二實施例中，由這種樹脂產(chǎn)生的效果以后詳細描述。支撐件22可以由玻璃襯底、非晶聚烯烴基樹脂或如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料制成的丙烯酸樹脂襯底形成。
考慮到重量的減輕和對事故如掉落的抗沖擊性，優(yōu)選的是，用非晶聚烯烴基樹脂、如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料制成的丙烯酸樹脂形成支撐件22。如果還考慮耐熱性，那么聚碳酸酯更好。
接觸層與內(nèi)涂層、硬膜層和導電層形成部件的每一個之間接觸水平得到改善的原因如上所述，接觸層由金屬元素如硅制成。由于這種金屬的強還原性，接觸層與內(nèi)涂層、硬膜層和導電層形成部件化合(chemically unitewith)。這可以是對接觸層由單一金屬元素和由多種金屬元素合金形成的兩種情況而言的。而當如在傳統(tǒng)情況下那樣二氧化硅用來形成接觸層時，接觸層的反應性較弱。由于這個原因，接觸層優(yōu)選由金屬元素如硅制成，從而在接觸層與內(nèi)涂層、硬膜層和導電層形成部件中每一個之間得到較大的接觸水平。
變型以上根據(jù)第一實施例描述了本發(fā)明。顯然，本發(fā)明并不限于第一實施例，由此可以作以下變型。
(1)在所述實施例中，內(nèi)涂層由多層組成。但是，包括內(nèi)涂層的層數(shù)并不限于一個以上。內(nèi)涂層可以僅由如二氧化硅材料形成的一層組成。
(2)除了本實施例中所述的設置以外，內(nèi)涂層和接觸層可以用以下設置中的一個形成。
①內(nèi)涂層和接觸層僅用來形成觸摸襯底。
②內(nèi)涂層和接觸層僅用來形成顯示襯底。
③內(nèi)涂層既用來形成觸摸襯底又用來形成顯示襯底，接觸層僅用來形成觸摸襯底。
④內(nèi)涂層既用來形成觸摸襯底又用來形成顯示襯底，接觸層僅用來形成顯示襯底。
(3)在所述實施例中，導電層形成部件23由樹脂制成。但是，用來形成導電層形成部件23的材料并不限于此，也可以采用無機材料如玻璃。這種情況下，導電層如ITO可以直接形成于導電層形成部件23上。然后，導電層形成部件23可以附著于其上預先形成有一接觸層的支撐件上。也就是說，導電層形成部件23也可以用作內(nèi)涂層。
例1為了檢驗這種接觸層的效果，已經(jīng)制作了四個具有圖1所示結(jié)構(gòu)的觸摸屏。這四個觸摸屏稱為F1TP、F2TP、F3TP和F4TP。這些觸摸屏由如以下表1所示的各個透明導電膜F1、F2、F3和F4制成。透明導電膜F1、F2、F3和F4分別用于四個觸摸屏F1TP、F2TP、F3TP和F4TP。應指出的是，同一個透明導電膜用于每個觸摸屏的觸摸襯底和顯示襯底這二者。透明導電膜F2和F4涉及接觸層由硅制成的第一實施例。而透明導電膜F1和F3涉及不設接觸層的比較實施例。
觸摸襯底的導電層形成部件用JSR公司生產(chǎn)的100μm厚度的ARTON膜形成。根據(jù)溶劑澆注法生產(chǎn)ARTON膜。本例中，在光線下硬化的丙烯酸基硬膜層還形成于ARTON膜兩側(cè)，硬膜層的厚度為5μm。
如觸摸襯底的情況下那樣，顯示襯底的導電層形成部件用ARTON膜形成。本例中，用Nitto Denko公司生產(chǎn)的由型號HJ9150W標記的雙面膠帶，把由ARTON膜形成的導電層形成部件粘接到厚度為0.4mm的聚碳酸酯襯底整個表面上。
表1
根據(jù)磁控管濺射法形成每一層，用輪廓曲線儀測量各層的每一個厚度。
<實驗>
將這些觸摸屏F1TP到F4TP擱置于80℃溫度和90％濕度下。在將它們擱置500小時然后1000小時之后，對每個觸摸屏測量觸摸襯底與顯示襯底的ITO層每一個檢測區(qū)域中的線性度。這里解釋一下測量線性度的方法。首先在觸摸襯底的銀電極(圖1中的141和142)兩端施加5V直流電壓，然后在顯示襯底的ITO層(可以稱作“ITO電極”)上測量觸摸襯底的電壓。這種情況下，顯示襯底的ITO層用作一電壓檢測電極。這里，假設在同一檢測區(qū)域中理論上得到的電壓為V2(下文稱作“理論值”)。V1與V2之間的差通過計算(V2-V1)得到。然后，用理論值V2除該差值，即((V2-V1)/V2)。把得到的值定義為觸摸襯底的線性度(％)。這樣，得到觸摸襯底的檢測區(qū)域中線性度分布。類似地，把5V直流電壓加在形成于顯示襯底ITO層上的銀電極(圖1中的251和252)之間，然后在觸摸襯底的ITO上測量顯示襯底的電壓。這種情況下，觸摸襯底的ITO層用作一電壓檢測電極。這樣也得到顯示襯底檢測區(qū)域中的線性度分布。通常，線性度越高，導電層品質(zhì)惡化越大。
<結(jié)果>
觸摸屏F1TP至F4TP檢測區(qū)域中線性度的最大值連同550nm波長透光率的初始值示于表2中。
表2
如可從表2中清楚看到的那樣，觸摸屏F2TP和F4TP的線性度在高溫和多濕的條件下幾乎不隨時間的變化而變化，也就是說它們的穩(wěn)定性很高。觸摸屏F2TP和F4TP中的每一個都由一種透明導電膜制成，其中插有硅接觸層。另一方面，觸摸屏F1TP和F3TP在所述環(huán)境條件下長時間擱置之后品質(zhì)惡化。這種品質(zhì)惡化是由ITO層與透明導電膜分開引起的。
本實驗的結(jié)果顯示出涉及第一實施例的觸摸屏F2TP和F4TP導電層的粘性大大高于涉及對比實施例的觸摸屏F1TP和F3TP導電層的粘性。而且，該結(jié)果顯示出金屬制成的接觸層的高效性。
例2根據(jù)第一實施例，如表3所示制成六個導電膜F5至F10，每一層膜由一導電層形成部件、導電層、內(nèi)涂層和接觸層組成。
表3
膜F6、F8、F9和F10涉及本實施例膜F5和F7涉及一對比實施例膜F6、F8、F9和F10涉及第一實施例，而膜F5和F7涉及一對比實施例。
包括膜F6的各層由如下各種材料形成。導電層形成部件由聚對苯二甲酸乙酯(PET)制成。接觸層由具有10厚度的硅膜形成。內(nèi)涂層由具有500厚度的二氧化硅(SiO2)膜形成。導電層由具有300厚度的ITO膜形成。
包括膜F8的各層由如下材料形成。導電層形成部件由如膜F6情況下的聚對苯二甲酸乙酯(PET)制成。接觸層也由具有10厚度的硅膜形成。導電層由具有300厚度的ITO膜形成。內(nèi)涂層由兩層組成?？拷鼘щ妼有纬刹考囊粚佑删哂?00厚度的二氧化硅-氧化錫基(ZnSnO3)膜形成。位于所述層上的另一層由具有450厚度的二氧化硅(SiO2)膜形成。
除了膜F9的接觸層由鋅與錫的合金形成以外，包括膜F9的各層與包括膜F8的那些層相同。
除了膜F10的接觸層由硅與錫的合金形成以外，包括膜F10的各層與包括膜F8的那些層相同。
除了膜F5不設接觸層以外，包括膜F5的各層與包括膜F6的那些層相同。
除了膜F7不設接觸層以外，包括膜F7的各層與包括膜F8、F9或F10的那些層相同。
膜F5至F10中每一個在550nm波長處的可見光透光率示于表3的最右一欄。更具體地說，把膜F5的透光率設定為90.5％，把膜F6的透光率設定為90.7％，把膜F7的透光率設定為95.1％，把膜F8的透光率設定為95.2％，把膜F9的透光率設定為94.8％，把膜F10的透光率設定為95.0％。尤其是，由于這些膜的每個內(nèi)涂層都由兩層組成，所以把膜F7至F10的透光率設定得更高。利用更高的透光率，改善了這些膜的透明度。
用膜F5至F10實施以下實驗以檢查各特性。
<實驗1耐堿性方面的實驗>
分別以預定時間段把每一層膜浸入2％的氯化鈉(NaCl)溶液中，這些時間段為5分鐘、15分鐘、5小時和15小時。將該溶液的溫度保持在25℃或更低。在浸入之后，在水中清洗每一層膜，并且在ITO電極的表面上進行條帶粘合試驗(tape adhesion test)。然后，在顯微鏡下檢定ITO電極的表面。還測量ITO電極的表面電阻。
條帶粘合試驗中，在用作透明導電膜導電層的ITO電極上，附著一條膠帶，然后再剝?nèi)?。每次試驗進行一次這樣的操作。
<實驗2耐高溫/多濕方面的實驗>
將每一層膜擱置在80℃的溫度和90％的濕度條件下達預定時間段，這些時間段為24小時、120小時和500小時。在完成條帶簡化試驗之后，在一顯微鏡下檢定ITO電極的表面。還測量ITO電極的表面電阻。
通過實驗1和2，估計出PET膜(導電層形成部件)與接觸層之間的接觸水平。
<結(jié)果>
實驗1和2結(jié)果示于以下的表4中。
表4(結(jié)果
○沒有變化 △破裂 ×分離*圖中電阻示為相對于初始值的比每一對應于“分離”的結(jié)果示為符號○、△或×中的一個。這些符號表示導電層的狀態(tài)。符號○表示導電層沒有變化的狀態(tài)。符號△表示導電層表面出現(xiàn)破裂，不過它尚未與透明導電膜分離。符號×表示導電層已經(jīng)與透明導電膜分離。圖中電阻示為相對于初始表面電阻的變化比。把膜F5的初始值設定為每單位面積320Ω，把膜F6的初始值設定為每單位面積300Ω，把膜F7的初始值設定為每單位面積302Ω，把膜F8的初始值設定為每單位電極310Ω，把膜F9的初始值設定為每單位面積305Ω，把膜F10的初始值設定為每單位面積298Ω。如可以從表4中所示結(jié)果清楚理解的那樣，沒有接觸層的膜F5和F7在耐堿性實驗中未顯示出令人滿意的結(jié)果。僅僅在浸入堿性溶液中的5分鐘以后，膜F5和F7導電層表面上的破裂就能在顯微鏡下辨認出來。另外，在5小時的浸入之后，很明顯的是，導電層與相應的透明導電膜F5和F7分開。每一層膜F5和F7的導電層電阻隨浸入時間的增長而增大。實際上，在15小時的浸入之后，膜F5和F7的電阻過高以致于該實驗中無法對其進行測量。
而涉及第一實施例的膜F6、F8、F9和F10顯示出令人滿意的結(jié)果。甚至在浸入堿性溶液15小時之后，也僅在膜9和F10上發(fā)現(xiàn)破裂現(xiàn)象，在這些膜的任何一個中觀察不到分離。另外，在膜F6、F8、F9和F10所有的電阻值中，相對于初始值的最大值是1.13。
下面，描述通過耐高溫/耐多濕方面實驗得到的結(jié)果。如在耐堿性方面實驗的情況下那樣，膜F5和F7未顯示出令人滿意的結(jié)果。在120小時過去之后，膜F5和F7導電層表面上的破裂現(xiàn)象通過顯微鏡辨認出來。另外，在所述環(huán)境條件下，電阻隨時間的增長而增大。尤其是在500小時過去之后，膜F5和F7的每一個電阻都是相應初始值的四倍左右。
另一方面，涉及第一實施例的膜F6、F8、F9和F10顯示出令人滿意的結(jié)果。甚至在500小時過去之后，也觀察不到分離，更不用說破裂。另外，在膜F6、F8、F9和F10所有的電阻值中，相對于初始值的最大值是1.15。
這兩個實驗的結(jié)果顯示出膜F6、F8、F9和F10每個導電層的接觸水平都高于膜F5和F7每個導電層的接觸水平。此外，這些結(jié)果顯示出金屬制成的接觸層的高效性。
應指出的是，在這兩個實驗中，膜F7電阻的增長率比膜F5電阻的增長率小。這一結(jié)果表示包括膜F7內(nèi)涂層的一層稍益于與PET膜接觸水平的改善。以下是對用于本發(fā)明第二實施例中一個觸摸屏的描述。
第二實施例的觸摸屏與第一實施例的觸摸屏基本相同。因此，不再解釋相同的結(jié)構(gòu)，而僅描述不同點。
在第二實施例中，通過改變用作支撐件22和導電層形成部件12和23的材料，觸摸屏的特性在其寬范圍的工作溫度、重量和抗沖擊性方面得到進一步改善。應指出的是，導電層不必設置在第二實施例中。
具有預定厚度且由一種非晶聚烯烴基樹脂形成的一個片用來形成導電層形成部件12和23的每一個。優(yōu)選的是，把該片的厚度設定在25μm～300μm。如果厚度小于25μm，那么無法得到足夠的機械強度。如果厚度超過300μm，那么要花更廠的時間段來完成脫水過程。這種非晶聚烯烴基樹脂片具有如下所述的特性(A)至(E)。這些特性使得這種非晶聚烯烴基樹脂片適用于這種觸摸屏的結(jié)構(gòu)。
(A)極高的可見光透光率(即，高透明度)(B)120℃的玻璃化轉(zhuǎn)變點(即，高耐熱性)(C)高溶液電阻(D)低吸濕性(E)表示成5～7×10-5/℃的線膨脹系數(shù)通過特性(A)至(D)實現(xiàn)以下的效果。
由于特性(A)的緣故，整個觸摸屏的透明度得到了改善。與采用由聚對苯二甲酸乙酯或聚碳酸酯形成的樹脂片的傳統(tǒng)情況相比，透明度得到很大的改善。
通過特性(B)，甚至在高于傳統(tǒng)觸摸屏最高工作溫度的溫度下，觸摸屏也能抗熱變形。也就是說，可以消除引起不可靠輸入操作的主要因素。
下面，描述通過特性(C)實現(xiàn)的效果。如第一實施例中所述，當透明導電層如ITO形成于生產(chǎn)觸摸屏時絕對必需的硬膜層上時，執(zhí)行濕刻過程。由于作為特性(C)的高溶液電阻的緣故，硬膜層與導電層之間的接觸水平在濕刻過程中未降低。
通過特性(D)，當形成導電層時，可以在很短的時間段內(nèi)完成脫水。
這里，作為非晶聚烯烴基樹脂，可以采用具有一種相對于一聚合物主鏈來說在空間上體積很大的功能團的樹脂，以便能夠減小結(jié)晶化。為了更詳細地描述，可以用Nippon Zeon Co.，Ltd生產(chǎn)的ZEONEX形成這種樹脂。ZEONEX是一種開環(huán)聚合的聚合物的氫添加物(hydrogen addictive)，這種開環(huán)聚合的聚合物由6-甲基-1-，45，8-二甲橋-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫化萘組成。而且，JSR公司生產(chǎn)的降冰片烯樹脂基ARTON可以用作該樹脂。另一方面，可以采用MitsuiChemicals，Ltd.生產(chǎn)的APEL。APEL是一種乙基-norbrnene-加成共聚聚合物或一種乙基-四環(huán)十二烯加聚聚合物。
在本實施例中，樹脂片是根據(jù)公知的溶劑澆注法或熔融擠壓法由上述非晶聚烯烴基樹脂中的一種制成的。優(yōu)選的是，根據(jù)前一方法形成這種樹脂片。這是因為用溶劑澆注法形成的樹脂片更抗氧化，這樣它就不會在生產(chǎn)過程中變色。也就是說，這種樹脂片的透明度比根據(jù)熔融擠壓法形成的樹脂片的透明度更高。
支撐件22是一種具有適當厚度(例如0.3mm～3mm)的平部件。由于由這樣的厚度，所以可以得到適當?shù)挠捕?。支撐?2是由把支撐件22與導電層形成部件12和23中每一個的線膨脹系數(shù)之差保持在在1×10-5/℃范圍內(nèi)的材料形成的。例如，一種非晶聚烯烴基樹脂、聚碳酸酯基樹脂或丙烯酸樹脂如聚甲基丙烯酸甲酯可以用來形成支撐件22。尤其是對于其較高的耐熱性來說，非晶聚烯烴基樹脂或聚碳酸酯基樹脂是優(yōu)選的。支撐件22可以通過層壓多個樹脂片形成，這些樹脂片中的每一個都由所述材料的不同的一種制成。
如上所述，支撐件22由把支撐件22與導電層形成部件12和23的線膨脹系數(shù)之差保持在1×10-5/℃范圍內(nèi)的材料形成。因此，甚至在-40℃～100℃的較寬工作溫度范圍內(nèi)，也可以減少該差值引起的起皺現(xiàn)象。
另一個效果可以通過把線膨脹系數(shù)之差設定在1×10-5/℃范圍內(nèi)來實現(xiàn)。具體地說，可以顯著減小各部件體積變化中的差異，因此，也可以減少因體積變化而產(chǎn)生應力的現(xiàn)象。所以，防止了觸摸屏的變形。
優(yōu)選的是，調(diào)整導電層的表面粗糙度以便在一輸入操作過程中防止導電層之間的物理吸收(physical absorption)。用來形成其上形成由導電層的導電層形成部件12和23的非晶聚烯烴基樹脂表面粗糙度很低，故它是一種極其平坦的片。這樣，形成于該平片上的導電層反射該平表面，即，導電層的表面也變得很平。這可以說成是形成一硬膜層時的一種情況。若未進行調(diào)整，則導電層易于相互粘接，由此在重復輸入操作時出錯。
根據(jù)對日本工業(yè)標準中所限定的中心線平均高度的估算，把表面粗糙度設定在0.05μm～2μm，最大設定在0.6μm～3μm。應指出的是，導電層13和24二者的表面粗糙度都可以以這種方式設定。另一方面，可以設定導電層13或24任一的表面粗糙度。
可以根據(jù)以下五個方法調(diào)整表面粗糙度。
①用具有一理想表面粗糙度的金屬輥按壓其上形成有導電層的導電層形成部件12和23的表面的方法。這種情況下，可以在導電層形成部件12上形成硬膜層。
②通過熱壓一個壓印模而在導電層形成部件12和23上形成粗糙面的方法，壓印模的表面上由粗糙面。
③在形成導電層之前，用包括有機或無機微粒的涂料涂敷導電層形成部件12和23的表面的方法。
④方法①和③的結(jié)合方法。
⑤方法②和③的結(jié)合方法。
例3制成觸摸屏TP1、TP2、TP3和TP4以檢查它們的特性。觸摸屏TP1和TP2涉及第二實施例，而觸摸屏TP3和TP4涉及一個比較實施例。以下是對通過檢驗這些觸摸屏TP1至TP4特性得到的結(jié)果的描述。
觸摸屏TP1至TP4主要由表5中所示的各材料形成。
表5
首先描述用來形成觸摸屏TP1的材料。ARTON用于觸摸襯底的導電層形成部件12和顯示襯底的導電層形成部件23。支撐件22由聚碳酸酯(PC)形成。作為粘合層27，可以采用Nitto Denko Corporation生產(chǎn)的、由型號HJ9150W標識的雙面膠帶。
下面描述用來形成觸摸屏TP2的材料。ARTON用于觸摸襯底的導電層形成部件12、顯示襯底的導電層形成部件23和支撐件22。作為粘合層27，如觸摸屏TP1的情況下那樣采用Nitto DenkoCorporation生產(chǎn)的、由型號HJ9150W標識的雙面膠帶。
現(xiàn)在描述用來形成涉及對比實施例的觸摸屏TP3的材料。觸摸襯底的導電層形成部件12由聚對苯二甲酸乙酯(PET)制成。ARTON用來形成導電層形成部件23。支撐件22由聚碳酸酯(PC)制成。作為粘合層27，采用Nitto Denko Corporation生產(chǎn)的、由型號HJ9150W標識的雙面膠帶。
下面描述用來形成涉及對比實施例的觸摸屏TP4的材料。聚對苯二甲酸乙酯(PET)用來形成觸摸襯底的導電層形成部件12和顯示襯底的導電層形成部件23。支撐件22由聚碳酸酯(PC)制成。作為粘合層27，采用Nitto Denko Corporation生產(chǎn)的、由型號HJ9150W標識的雙面膠帶。
在觸摸屏TP1和TP2中，借助這些材料的所述結(jié)合物使支撐件22的線膨脹系數(shù)與導電層形成部件12和23中每一個的線膨脹系數(shù)之差保持在1×10-5/℃之內(nèi)。
在觸摸屏TP3和TP4中，借助這些材料的所述聚合物使線膨脹系數(shù)之差超出1×10-5/℃。
在以下環(huán)境條件下檢驗所述各種材料制成的觸摸屏TP1至TP4的特性。
首先，把觸摸屏TP1至TP4露置于-40℃溫度下達60分鐘。接著，每分鐘將溫度升高2℃直至溫度達100℃，將觸摸屏TP1至TP4露置于100℃溫度下達100分鐘。該過程對應于一個周期，重復此周期100次。應指出的是，每分鐘將溫度降低2℃直至溫度達-40℃。在持續(xù)60分鐘露置于-40℃下和持續(xù)100分鐘露置于100℃下之后，檢查這些觸摸屏，看是否發(fā)生了變形。
而且，每次完成一個周期，就檢測連接電極143與253之間的端電阻和連接電極144與254之間的端電阻。這些結(jié)果連同變形檢查的結(jié)果示于表5中。
如表5中所示，在0℃溫度左右處出現(xiàn)在觸摸屏TP3和TP4整個表面上的變形，歸因于聚對苯二甲酸乙酯(PET)制成的各層的起皺現(xiàn)象。另一方面，觸摸屏TP1和TP2在-40℃和100℃溫度下沒有發(fā)生變形。
在完成100個周期之后，將觸摸屏TP3和TP4置于室溫下?？墒?，這些觸摸屏未回到其以前的狀態(tài)。這表明觸摸屏TP3和TP4已經(jīng)通過露置于-40℃低溫和100℃高溫下發(fā)生了嚴重的變形。而雖然在100個周期以后也將觸摸屏TP1和TP2置于室溫下，可是這些觸摸屏未發(fā)生變形。
至于端電阻(即，觸摸襯底與顯示襯底之間的電阻)，將結(jié)果示為相對于觸摸襯底與顯示襯底之間初始電阻的變化比。在第20個周期周圍，觸摸屏TP3的電阻為1.1，而觸摸屏TP4中的電阻達2.0。另一方面，甚至在完成100各周期以后，觸摸屏TP1和TP2中的每個電阻都是1.1.該結(jié)果表明觸摸屏TP1和TP2由很好的穩(wěn)定性。
以下可以說是由于以上結(jié)果而導致的。利用用來形成導電層形成部件12和23的非晶聚烯烴，并且通過把支撐件22的線膨脹系數(shù)與導電層形成部件12和23中每一個的線膨脹系數(shù)之差設定在1×10-5/℃之內(nèi)，可以實現(xiàn)可在高溫下工作且能耐受溫度變化的觸摸屏。
關于觸摸屏TP3和TP4，端電阻可能是第20個周期周圍初始值的三倍，這取決于這些電極的布線結(jié)構(gòu)?？墒牵虿煌牟季€結(jié)構(gòu)而導致的端電阻變化并未在觸摸屏TP1和TP2中發(fā)現(xiàn)。也就是說，涉及第二實施例的觸摸屏TP1和TP2的整體結(jié)構(gòu)比涉及對比實施例的觸摸屏TP3和TP4的整體結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。下面，描述用于第三實施例中的觸摸屏。這種觸摸屏與第二實施例的觸摸屏基本上相同，只是第三實施例的觸摸屏具有增加用戶執(zhí)行輸入操作的有限總數(shù)的功能。這里不再描述相同的結(jié)構(gòu)，而只給出本實施例中對不相同部分的描述。
圖3是該觸摸屏的縱剖圖，該圖與圖2相對應。
如圖3所示，保護部件50形成于硬膜層11的上表面11b上，硬膜層11又形成于觸摸襯底的導電層形成部件12上。應指出的是，一丙烯酸基粘合層(圖中未示)設置在保護部件50與硬膜層11的上表面11b上。
保護部件50由涂有一硬膜層52的主部件51組成，硬膜層52由與用來形成硬膜層11相同的材料形成。
主部件51由把支撐件22的線膨脹系數(shù)與導電層形成部件12和23中每一個的線膨脹系數(shù)之差保持在1×10-5/℃之內(nèi)的材料形成。采用這樣一種材料，在本實施例中也可以保持第二實施例中得到的-40℃～100℃的工作溫度范圍。關于主部件51的厚度，需要考慮輸入操作中所需的適當硬度和適當彈性。由于這個原因，優(yōu)選的是，在聚碳酸酯或丙烯酸的情況下將厚度設定在0.2mm～0.5mm。
借助用于觸摸襯底的保護部件50，整個觸摸屏的硬度變得更大。因此，與第二實施例相比，可以進一步改善觸摸屏經(jīng)受輸入操作的耐用性，由此增加了輸入操作的有限總數(shù)。
現(xiàn)在詳細描述用于第三實施例中觸摸屏的結(jié)構(gòu)。把具有0.25mm厚度的丙烯酸片或具有0.3mm厚度的聚碳酸酯片作為保護部件形成于觸摸襯底的導電層形成部件12上。這里，把具有15μm厚度的丙烯酸基粘合層設置在導電層形成部件12與丙烯酸片或聚碳酸酯片之間。應指出的是，觸摸屏具有50mm×100mm的輸入面積。
在第三實施例的觸摸屏與一對比實施例的觸摸屏上做一個實驗。該對比實施例的觸摸屏未設置有保護部件。
在觸摸襯底上放置由聚縮醛類制成的半徑為0.8mm的塑料筆。把1kg的載荷垂直加到該塑料筆上。然后，該塑料筆沿任意方向在觸摸襯底的表面上滑動。在每個方向上，塑料筆在35mm的距離內(nèi)來回滑動。把這種來回運動在一秒內(nèi)重復兩次作為一組，再重復這種一組兩個運動1000000次。之后，根據(jù)第一實施例中所述的方法測量每個檢測區(qū)域中的線性度(％)。每一個結(jié)果都在1％之內(nèi)，這意味著線性度與做實驗之前的線性度幾乎相同。
其間，塑料筆在沒有保護部件的觸摸屏表面上滑動。這種情況下，把500g的載荷垂直加到該塑料筆上，重復一組兩個運動100000次。之后，測量每個檢測區(qū)域中的線性度。每一個結(jié)果都超過1％，這歸因于觸摸襯底透明導電層所發(fā)生的有形損壞。
這些結(jié)果表明，保護部件的設置可以減少因強載荷撞擊而可能發(fā)生于觸摸襯底和顯示襯底ITO透明導電層的有形損壞。
工業(yè)實用性本發(fā)明可順利地用作附加在一便攜式數(shù)據(jù)終端如個人數(shù)字助理(PDA)和筆記本式個人計算機顯示設備上的輸入設備。
權利要求
1.一種觸摸屏，包括第一平襯底和第二平襯底，第一平襯底在下主表面上有第一導電層，第二平襯底在上主表面上有第二導電層，第一導電層和第二導電層相互面對，二者之間有一定間隔，該觸摸屏還包括以以下配置A至E之一形成的一內(nèi)涂材料和一金屬材料A.一內(nèi)涂層設置在第一平襯底與第一導電層之間，一金屬層設置在第一平襯底與內(nèi)涂層之間；B.一內(nèi)涂層設置在第二平襯底與第二導電層之間，一金屬層設置在第二平襯底與內(nèi)涂層之間；C.第一內(nèi)涂層設置在第一平襯底與第一導電層之間，第一金屬層設置在第一平襯底與第一內(nèi)涂層之間，第二內(nèi)涂層設置在第二平襯底與第二導電層之間，第二金屬層設置在第二平襯底與第二內(nèi)涂層之間；D.第一內(nèi)涂層設置在第一平襯底與第一導電層之間，一金屬層設置在第一平襯底與第一內(nèi)涂層之間；第二內(nèi)涂層設置在第二平襯底與第二導電層之間；以及E.第一內(nèi)涂層設置在第一平襯底與第一導電層之間，第二內(nèi)涂層設置在第二平襯底與第二導電層之間，一金屬層設置在第二平襯底與第二內(nèi)涂層之間，其中內(nèi)涂層材料包括一金屬氧化物，而金屬材料是單一金屬元素或金屬元素的一種合金。
2.權利要求1的觸摸屏，其中金屬材料由硅、鈦、錫和鋅中的一種或多種形成。
3.一種透明導電膜，包括一導電層、一導電層形成膜和一內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層由一種金屬氧化物形成并且設置在導電層與導電層形成膜之間，該透明導電膜還包括設置在內(nèi)涂層與導電層形成膜之間的金屬層，該金屬層由單一金屬元素或金屬元素的一種合金形成。
4.權利要求3的透明導電膜，其中金屬層由硅、鈦、錫和鋅中的一種或多種形成。
5.一種觸摸屏，包括第一平襯底和第二平襯底，第一平襯底在下主表面上有第一導電層，第二平襯底在上主表面上有第二導電層，第一導電層和第二導電層相互面對，二者之間有一定間隔，其中第一平襯底包括一導電層形成部件和一支撐件，第一導電層形成于導電層形成部件上，支撐件支撐導電層形成部件，其中第二平襯底和導電層形成部件中的每一個由一種非晶聚烯烴基樹脂片形成，其中支撐件的線膨脹系數(shù)與第二平襯底和導電層形成部件之一的線膨脹系數(shù)之間的差在1×10-5/℃之內(nèi)。
6.權利要求5的觸摸屏，其中支撐件由非晶聚烯烴基樹脂片、聚碳酸酯基片和丙烯酸樹脂片中的一種形成。
7.權利要求5或6的觸摸屏，其中非晶聚烯烴基樹脂片是根據(jù)溶劑澆注法和熔融擠壓法中的一種形成的。
8.權利要求5或6的觸摸屏，其中第一導電層和第二導電層每一個都具有避免第一導電層和第二導電層粘接在一起的表面粗糙度。
9.權利要求7的觸摸屏，其中第一導電層和第二導電層每一個都具有避免第一導電層和第二導電層粘接在一起的表面粗糙度。
10.權利要求5或6的觸摸屏，其中一保護部件設置在第二平襯底的下主表面上。
11.權利要求7的觸摸屏，其中一保護部件設置在第二平襯底的下主表面上。
12.權利要求8的觸摸屏，其中一保護部件設置在第二平襯底的下主表面上。
13.權利要求9的觸摸屏，其中一保護部件設置在第二平襯底的下主表面上。
全文摘要
本發(fā)明的主要目的是提供一種觸摸屏,這種觸摸屏在一內(nèi)涂層與內(nèi)涂層形成于其上的襯底之間具有極好的接觸水平。本發(fā)明的第二目的是提供一種觸摸屏,這種觸摸屏的重量輕且具有一較寬的工作溫度和抗沖擊性。通過在一導電層形成部件與一內(nèi)涂層之間設置一金屬層來實現(xiàn)該主要目的,該金屬層由單一金屬元素或金屬元素的合金形成。通過以下方法來實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的:用一種非晶聚烯烴基樹脂片來形成觸摸和顯示襯底的導電層形成部件;和用一種材料形成一支撐件以使該支撐件的線膨脹系數(shù)與每個導電層形成部件的線膨脹系數(shù)之間的差保持在1×10
文檔編號G06F3/033GK1277696SQ99801567
公開日2000年12月20日 申請日期1999年9月8日 優(yōu)先權日1998年9月10日
發(fā)明者佐藤博十志, 野田和裕, 古川修二, 谷村功太郎 申請人:官支株式會社