고내구성을 갖는 터치패널 |
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申请号 | KR1020047002849 | 申请日 | 2002-09-05 | 公开(公告)号 | KR1020040029061A | 公开(公告)日 | 2004-04-03 | ||||||||||||||||||||
申请人 | 닛샤 가부시키가이샤; | 发明人 | 타카하타카주히코; 하시모토타카오; 니시카와카주히로; 아사쿠라타케시; | ||||||||||||||||||||||||
摘要 | An upper electrode plate (1) has a 0.15 to 0.8 mm thick optically isotropic heat-resistant transparent resin plate (8) having a glass transition temperature characteristic of not less than 150 DEG C. The heat-resistant transparent resin plate is laminated directly or indirectly on a quarter wave plate (9) all over their surfaces. | ||||||||||||||||||||||||||
权利要求 | 하면에 투명도전막으로 되는 상부전극(2)이 설치된 상부전극판(1)과, 상면에 투명도전막으로 되는 하부전극(4)이 설치된 하부전극판(3)을, 양전극이 공기층(6)을 매개로 대향시켜 표시영역 외에서만 접착고정한 것이고, 상기 상부전극판이 상기 상부전극측에서 순차적으로 1/4 파장판(9), 상기 1/4 파장판의 광축과 흡수축이 45° 또는 135°를 이루는 편광판(10)을 적어도 적층하여 되는 터치패널에 있어서, 상기 상부전극판이 유리 전이온도가 150℃ 이상, 흡수율이 1.3% 이하의 특성을 갖는 두께 0.15~0.8mm의 광학 등방성인 내열 투명수지판(8)을 갖고, 상기 내열 투명수지판이 상기 1/4 파장판에 직접적 또는 간접적으로 전체면에서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. 제1항에 있어서, 상기 내열 투명수지판(8)이 상기 1/4 파장판(9)과 상기 편광판(10) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. 제1항에 있어서, 상기 내열 투명수지판(8)이 상기 1/4 파장판(9)의 아래쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. 제1항에 있어서, 상기 내열 투명수지판(8)이 상기 편광판(10)의 위쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내열 투명수지판(8)의 유리 전이온도가 170℃ 이상인 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내열 투명수지판(8)의 두께가 0.2~0.7mm인 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내열 투명수지판(8)의 흡수율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부전극판(1)의 최상면으로 되는 상기 편광판(10) 또는 상기 내열 투명수지판(8)에 방습성 PET 필름을 저반사·방오(防汚)기능을 갖는 이지(梨地)층(20)으로서 배치하도록 한 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 상부전극판(1)의 측단부 주위와 상기 하부전극판(3)의 측단부 부근을 덮는 실층(21,22)을 더 구비하도록 한 것을 특징으로 하는 고내구성을 갖는 터치패널. |
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说明书全文 |
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두께(mm) | 정압(gf) | 휨량(mm) | |
유리판 | 0.2 | 200 | 0.9 |
내열 투명수지판A | 0.2 | 200 | 2.7 |
내열 투명수지판B | 0.4 | 200 | 1.7 |
내열 투명수지판C | 0.8 | 200 | 1.1 |
동일한 두께의 내열 투명수지판(A)과 유리판은 정압 조건이 동일 조건에서 휨량에 3배의 차이가 있다. 또한, 두께 0.2mm의 유리판은 내열 투명수지판(C)의 두께를 상한인 0.8mm 까지 두껍게 한 것과 비교해도 휨량이 작아, 쾌적한 입력 조작을 행하기 위해서는 두께를 0.2mm 미만으로 설정할 필요가 있고, 결과로서 매우 깨지기 쉬워진다.
상기 내열 투명수지판(8)은 상부전극판(1)에 있어서, 상기 1/4 파장판(9)과 상기 편광판(10)의 사이에 배치되어도 되고(도 3참조), 상기 1/4 파장판(9)의 상부전극(2) 측에 배치되어도 되고(도 1 참조), 상기 편광판(10)의 상부전극(2)과는 반대측에 배치되어도 된다(도 2 참조). 또한, 이들의 경우, 내열 투명수지판(8)과 1/4 파장판(9)이나 편광판(10) 사이에 광학 등방성의 투명수지판을 매개로 있어도 된다.
이상과 같은 상부전극판(1)의 하면에 상부전극(2)으로서 설치되는 투명도전막의 재료로서는, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 안티몬(antimon), 산화 아연, 산화 카드뮴, 또는 ITO 등의 금속산화물이나, 금, 은, 동, 주석, 니켈, 알루미늄, 또는팔라듐(palladium) 등의 금속의 얇은 막이 이용된다. 투명전도막의 상기 상부전극판(1)에의 형성방법으로서는, 진공증착법, 스파터링(spattering)법, 이온 플레이팅(plating)법, 또는 CVD법 등이 이용된다. 하부전극판(3)의 상면에 하부전극(4)으로서 설치되는 투명도전막에 관해서도 동일하다.
다음으로, 하부전극판(3)에 관해 설명한다. 하부전극판(3)은 단층으로 구성되든지 또는 복수의 층을 전체면 접착에 의해 적층하여 구성되어 있다. 예컨대, 상기한 광학 등방성의 투명수지판과 다른, 유리판, 또는 이들의 적층체를 이용할 수 있다. 또한, 디스플레이가 LCD인 경우에는, 1/4 파장판(9)이 1 장 만이라면, LCD 측에서 표시용으로서 입사하는 직선 편광도 원편광으로 변형되어 버리기 때문에, 더욱이 상기 상부전극판(1) 중의 1/4 파장판(9)과 광축이 직교하는 1/4 파장판을 하부전극판(3) 중에 배치함으로써 위상을 취소하게 한다. 이 경우, 1/4 파장판 단층으로 하부전극판(3)을 구성해도 되고, 광학 등방성의 투명수지판이나 유리판과의 적층체로 하부전극판(3)을 구성해도 된다. 또한, 디스플레이가 LCD인 경우에도, 그러한 LCD의 표면에 2장 째의 1/4 파장판을 설치한다면, 본 발명의 상기 실시형태의 터치패널의 하부전극판(3) 중에 2장 째의 1/4 파장판을 설치하지 않아도 된다.
또한, 상부전극(2)이 설치된 상기 상부전극판(1)과 하부전극(4)이 설치된 상기 하부전극판(3)은, 통상적으로 양면 점착 테이프나 투명 점착재 등의 점착층(5)에 의해 표시영역 외에서만 접착고정되고, 표시영역에는 공기층(6)이 남는다. 이 경우, 상기 1/4 파장판(9)이 상부전극판(3)과 직접적 또는 광학 등방성의 투명수지판을 매개로 간접적으로 표시영역 외에서만 접착고정되는 것으로 되므로, 저반사터치패널의 반사방지 특성을 유지하기 위해서는, 고온의 환경하에서 1/4 파장판(9)의 주변부에만 스트레스가 걸리지 않도록 하지 않으면 않된다. 본 발명의 상기 실시형태에 있어서는, 상기 상부전극판(1)이 먼저 설명한 내열 투명수지판(8)을 갖고, 상기 내열 투명수지판(8)이 상기 1/4 파장판(9)에 직접적 또는 간접적으로 전체면에서 접합되어 있으므로, 1/4 파장판(9)에 걸리는 스트레스를 분산하고, 리타데이션 변화를 거의 일으키지 않게 할 수 있다. 즉, 반사방지 특성을 손상하는 일이 작다.
또한, 터치패널의 면적이 큰 경우, 상부전극(2)이 설치된 상부전극판(1)이 스스로의 무거움으로 하부전극(4)이 설치된 하부전극판(3)에 접촉하는 것을 방지하기 위해, 상부전극(2) 또는 하부전극(4)의 어느 한쪽의 표면에 미세한 도트 모양의 스페이서(7)가 형성된다. 이 스페이서(7)로서는, 투명한 광 경화형수지를 포토 프로세스(photo process)로 미세한 도트 모양으로 형성하여 얻을 수 있다. 또한, 인쇄법에 의해 미세한 도트를 다수 형성하여 스페이서(7)로 할 수도 있다.
또한, 상부전극판(1)의 최상면으로 되는 편광판(10) 또는 상기 내열 투명수지판(8)에 저반사처리, 방오(防汚)처리, 이지(梨地)처리를 행할 수 있다. 또는, 이들의 처리를 행한 필름을 저반사, 방오기능이 있는 이지층(20)으로서, 편광판(10) 또는 상기 내열 투명수지판(8) 상에 점착제 등을 매개로 접합해도 된다(도 1 및 도 2의 1점쇄선 참조). 여기서, 저반사 처리로서는 플루오르계 수지나 실리콘 수지등을 이용한 저반사 재료를 도포하거나, 금속의 다층막을 진공증착법이나 스파터링법 등으로 형성하는 것을 들 수 있다. 상기 필름은 방습성이 있는 것이 바람직하다.예컨대, 40㎛~80㎛ 두께의 PET(Polyethylene terephthalate) 필름을 이용하고, 편광판(10) 또는 상기 내열 투명수지판(8)에 방습, 저반사, 방오기능이 있는 이지층(20)을 형성하는 것이 좋다. PET 필름은 방습성이 우수하기 때문에, 편광판(10)의 상면에 부착함으로써, 상부전극판(1)으로의 수분의 진입을 방지하는 것이 가능하다. PET 필름은 사전에 열처리하는 것으로 저수축화한 것을 이용해도 된다. 방오처리로서는 플루오르계 수지등을 이용한 방오재료를 도포하는 것을 들 수 있다. 이지처리로서는 샌드 블라스트(sand blast) 가공, 엠보싱(embossing) 가공, 매트 코팅(mat coating) 가공, 또는 에칭 가공 등을 들 수 있다.
도 1~도 3의 상기 제1~제3실시형태 중, 보다 바람직한 것은 도 3의 구성이고, 편광판(10)과 1/4 파장판(9) 사이에 내열 투명수지판(8)을 배치함으로써, 각각의 광학판에 대해 내열 투명수지판(8)이 지지판으로 되기 때문에, 고온고습의 환경하에서도 편광판(10)이나 1/4 파장판(9)의 팽창이 억제되고, 리타데이션의 변화나 광학 특성의 열화를 일으키기 어렵다. 또한, 도 1, 도 2의 제1 및 제2실시형태에 관해서는, 편광판(10)과 1/4 파장판(9)이 직접 접합되어 있기 때문에, 도 3의 구성에 비해 굴곡이나 일그러짐을 일으키기 쉬워 지지만, 이 경우는 도 2의 구성에 대해 내열 투명수지판(8)의 두께를 두껍게 함으로써 적절히 대응할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 다른 실시형태로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상부전극판(1)과 하부전극판(3)이 대략 동일 형상인 경우, 상부전극판(1)과 하부전극판(3)의 측단부 주위를 덮도록 실(seal)재를 도포하여 실층(21)을 형성하도록 해도 된다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태로서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상부전극판(1)이 하부전극판(3) 보다도 작은 경우, 상부전극판(1)의 단부 주위와 하부전극판(3)의 가장자리부 주위를 덮도록 실재를 도포하여 실층(22)을 형성하도록 해도 된다. 실재의 종류로서는, UV 경화수지, 열·UV 병용 경화수지, 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계, 또는 실리콘계 등의 열경화 수지가 바람직하다. 실 방법으로서는 디스펜스(dispense) 법이 예시된다. 이와 같이, 실층(21,22)에 의해 상부전극판(1) 등의 단부로부터의 수분의 침입을 방지할 수 있고, 양면 점착 테이프 또는 투명 점착재 등의 점착층(5)의 열화를 방지할 수 있다. 고온고습의 환경하에서도 영향을 받기 어렵고, 상부전극판(1)과 하부전극판(3)을 접착시키고 있는 양면 점착 테이프 또는 투명 점착재 등의 점착층(5)이 벗겨졌다고 해도, 더욱이 실층(21,22)으로 유지하고 있기 때문에, 터치패널 특성을 손상시키지 않는다.
상기 각 실시형태에 의하면, 원편광 타입의 반사방지 필터를 갖는 터치패널에 있어서, 상부전극판(1)이 유리 전이온도가 150℃ 이상의 특성을 갖는 두께 0.15~0.8mm의 광학 등방성의 내열 투명수지판(8)을 갖고, 상기 내열 투명수지판(8)이 상기 1/4 파장판(9)에 직접적 또는 간접적으로 전체면에서 접합되어 있으므로, 유리판과 마찬가지로, 여름의 직사 일광하에서 창을 닫아 둔 때의 차내와 같이 70℃를 넘는 고온의 환경하에서도 1/4 파장판(9) 및 편광판(10)의 열팽창을 거의 억제할 수 있고, 굴곡이나 일그러짐이 발생하지 않는 안정한 상태를 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 내열 투명수지판(8)이 상기 1/4 파장판(9)에 직접적 또는 간접적으로 전체면에서 접합되어 있으므로, 유리판과 마찬가지로 상기 고온의 환경하에서도 1/4 파장판(9)에 걸린 스트레스를 분산하여, 리타데이션 변화를 거의 일으키지 않게 할 수 있다. 즉, 반사방지 특성을 손상시키는 것이 작다.
따라서, 고온의 환경하에서 장시간 방치해도 외관 형상의 변형이나 리타데이션 변화에 의한 반사방지 특성의 열화가 일어나지 않고, 또한 쾌적한 입력 조작을 행할 수 있으며, 더욱이 조립 시의 작업성이 양호한 고내구성을 갖는다.
더욱이, 내열 투명수지판(8)이 유리판과 비해 가요성이 높기 때문에, 펜이나 손가락으로의 입력이 가벼워져 쾌적한 입력 조작을 행할 수 있다.
또한, 내열 투명수지판(8)이 얇은 유리판과 달리 깨지기 어렵기 때문에, 터치패널의 조립 시의 취급이 매우 용이해지고, 또한 터치패널 입력 조작 중에 유리가 파손될 염려가 없다.
더욱이, 고온의 환경하에서 장시간 방치해도 외관 형상의 변형이나 리타데이션 변화에 의한 반사방지 특성의 열화가 일어나지 않고, 또한 쾌적한 입력 조작을 행할 수 있으며, 더욱이 조립 시의 작업성이 양호한 고내구성을 갖는다.
본 발명의 고내구성을 갖는 터치패널은 이상과 같은 구성으로 구성되기 때문에, 다음과 같은 효과를 갖는다.
즉, 원편광 타입의 반사방지 필터를 갖는 터치패널에 있어서, 상부전극판이 유리 전이온도가 150℃ 이상의 특성을 갖는 두께 0.15~0.8mm의 광학 등방성의 내열 투명수지판을 갖고, 상기 내열 투명수지판이 상기 1/4 파장판에 직접적 또는 간접적으로 전체면에서 접합되고 있으므로, 유리판과 마찬가지로, 여름의 직사 일광하에서 창을 닫아 둔 때의 차내와 같이 70℃를 넘는 고온의 환경하에서도 1/4 파장판 및 편광판의 열팽창을 거의 억제하고, 굴곡이나 일그러짐이 발생하지 않는 안정한상태를 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 내열 투명수지판이 상기 1/4 파장판에 직접적 또는 간접적으로 전체면에서 접합되고 있으므로, 유리판과 마찬가지로, 상기 고온의 환경하에서도 1/4 파장판에 걸린 스트레스를 분산하고, 리타데이션 변화를 거의 일으키지 않게 할 수 있다. 즉, 반사방지 특성을 손상시키는 것이 작다.
더욱이, 내열 투명수지판이 유리판에 비해 가요성이 높기 때문에, 펜이나 손가락으로의 입력이 가벼워 지고, 쾌적한 입력 조작을 행할 수 있다.
또한, 흡수율 1.3% 이하의 내열 투명수지판을 가짐으로써, 편광판을 통해 침입한 수분의 영향을 내열 투명수지판이 거의 받지 않기 때문에 내열 투명수지판이 변형을 일으키기 어렵고, 편광판의 팽창이나 변형에 대해 그 스트레스를 유지할 수 있고, 상부전극판이 하부전극판과 접촉하는 일이 없기 때문에, 터치패널의 성능을 손상시키지 않게 된다. 여기서, 내열 투명수지판의 흡수율을 1.3% 이하로 하는 이유는 내열 투명수지판의 흡수율이 1.3%를 넘으면, 편광판을 통해 침입한 수분 또는 측면에서 침입한 수분에 의해 내열 투명수지판이 변형을 일으켜버릴 가능성이 있고, 내열 투명수지판이 변형을 일으켜 버리면 편광판이나 1/4 파장판을 내열 투명수지판에 의해 유지하는 것이 가능하지 않기 때문이다. 또한, 상기 이유에 의해, 내열 투명수지판과 더불어 상부전극판도 변형을 일으켜 버리고, 상부전극판이 하부전극판과 접촉하여 절연불량을 일으켜 버릴 가능성이 있기 때문이다. 이에 대해, 내열 투명수지판의 흡수율을 1.3% 이하로 함으로써, 약간의 변형이 내열 투명수지판에 일어나도 상부전극판이 하부전극판과 접촉할 가능성은 없기 때문에, 터치패널의 성능상 문제는 일어나지 않는다.
더욱이, 내열 투명수지판의 흡수율은 상기 1.3% 이하 중, 1% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 이유는 흡수율을 1% 이하로 함으로써, 편광판을 통해 침입한 수분 또는 측면에서 침입한 수분에 의한 내열 투명수지판의 변형이 거의 일어나지 않고, 편광판이나 1/4 파장판을 내열 투명수지판에 의해, 보다 확실하게 유지하는 것이 가능하기 때문이다.
이에 대해, 종래에는 이와 같은 내열 투명수지판이 없기 때문에, 편광판이 흡수한다면, 흡수에 의해 편광판이 변형을 일으키고, 1/4 파장판이 그 스트레스로 끊어지지 않아, 상부전극판도 변형을 일으키고, 그 결과 리타데이션 변화에 의한 색 얼룩이 발생할 염려가 있다. 또한, 변형한 상부전극판이 하부전극판과 접촉함으로써 절연불량을 일으키는 등, 터치패널의 성능에 지장을 초래한 것으로 되어 있다. 이와 같은 문제는 본 발명에 의하면 해소될 수 있다.
또한, 내열 투명수지판이 얇은 유리판과 달리 깨지기 어렵기 때문에, 터치패널의 조립 시의 취급이 매우 용이해지고, 또한 터치패널 입력 조작 중에 유리가 파손될 염려가 없다.
또한, 상기 여러가지 실시형태 중의 임의의 실시형태를 적절히 조합시킴으로써, 각각이 갖는 효과를 달성하도록 할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시형태에 관련하여 충분히 기재되어 있지만, 이 기술이 숙련된 사람들에게는 여러가지의 변형이나 수정은 명백하다. 이와 같은 변형이나 수정은 첨부한 청구범위에 의한 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한에서 그 안에 포함된다고 이해되는 것이 당연하다.