专利名称：防眩触摸板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防眩触摸板，更具体地涉及改进在相当高的温度条件下的触摸板的操作性能的技术。
典型的触摸板由一种超薄玻璃板(底层部件)和柔性透明树脂膜(顶层部件)构成，它们彼此面对面配置，并且在它们相对的表面上具有电阻薄膜，同时在这两层部件之间放置垫板，以便提供一定的间隔。
随着这种触摸板的使用领域的扩展，近几年对提供具有新的附加值产品的需求也不断增加。例如，为了与装在室外使用设备例如汽车的导向系统中的液晶显示(LCD)板组合使用，而设计一种表面涂敷有偏振膜的防眩触摸板，以便防止LCD板的显示内容的能见度由于入射光的漫反射而降低。
这里使用的偏振器通常由树脂膜制成。这种偏振树脂膜的热膨胀系数是形成底层部件的玻璃的热膨胀系数的六到八倍。
在顶层和底层部件的热膨胀系数间的这样大的差异会引起下述一些问题。当温度升高时，包括偏振器的整个顶层部件向外凸出，因此使触摸板严重变形。另外，损害了触摸板的操作性能，因为在顶和底层部件之间的间隔变宽，这样用户不得不施加较大的压力来操作触摸板。随着LCD板的尺寸变大近来有使触摸板变大的趋势，顶层部件向外凸出量可能增大。在这种情况下，触摸板的操作性能的降低更加严重。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供防眩触摸板，该触摸板尽管在顶层部件中使用偏振膜，其外观和操作性能也不会因温度变化而受损害。
借助一个电阻薄膜触摸板可以达到上述目的，该板包括第一层部件，该第一层部件的一个主表面上有一个第一电阻薄膜；第二层部件，该第二层部件具有柔性并且在一个主表面上有一个第二电阻薄膜，第二层部件对着第一层部件，并按一定方式使垫板夹在其间，使第一电阻薄膜和第二电阻薄膜彼此面对面并使其间具有一个均匀间隔；和第三层部件，该第三层部件层叠在第二层部件的外部主表面上，其中第二层部件具有偏振特性，而第三层部件具有比第二层部件低的热膨胀系数。
采用这种结构，通过使用具有偏振特性的第二层部件确保防止眩光。因此，当触摸板安装在显示板例如LCD板的前面时，可改善显示板上显示的内容的能见度。而且，即使当温度升高时第二层部件伸长以致向外凸出时，具有较低热膨胀系数的第三层部件有限制这种第二层部件的向外凸出的作用，这样在第一和第二层部件之间的距离将基本上不变宽。结果，即使在温度变化也能保持触摸板的外观和操作性能。
在此，第二层部件和第三层部件可以用一种消除应力的粘合剂粘合。这样形成的粘合层可在高温下吸收第二和第三层部件之间产生的热应力。因此，在第二和第三层部件之间不会产生偏离对齐的状态，因此可确保触摸板的操作性能。
这里，第三层部件的表面上可涂敷丙烯酸树脂，该表面与第二层部件粘合。因此，具有粘合剂的第三层部件的粘合性得到加强，从而有可能增加触摸板的寿命。
这里，第三层部件的吸湿率比第二层部件吸湿率小。由于这种结构，第二层部件避免了在高的湿度条件下吸收潮气，因此可防止由于潮气吸收导致的第二层部件膨胀。
通过下面结合附图的描述，可以使本发明的这些和其它目的，优点和特点更清楚。在附图中
图1是根据本发明的第一实施例的触摸板的透视图；图2是表示触摸板的结构的分解图；图3是表示触摸板的叠层结构的局部放大图；图4是一个表示触摸板的叠层材料的厚度和热膨胀系数的表；图5是一个表，它表示了当1100微米厚度玻璃板用作底层部件，并且PET(聚乙烯对酞酸盐)膜粘到顶层部件上用作防凸出膜时，触摸板的操作性能的实验结果；图6是一个表，它表示了当1100微米厚度玻璃板用作底层部件，并且使用应力解除粘合剂将PET膜粘到顶层部件上用作防凸出膜时，触摸板的操作性能的实验结果；图7是表示在根据本发明的第二实施例的触摸板中的PET膜和偏振膜的接触区的展开截面图8是一个表，它表示了当700微米厚度玻璃板用作底层部件，并且将PET膜粘到顶层部件上用作防凸出膜时，触摸板的操作性能的实验结果；图9是一个表，它表示了当700微米厚度玻璃板用作底层部件，并且使用应力解除粘合剂将PET膜粘到顶层部件上用作防凸出膜时，触摸板的操作性能的实验结果；图10是表示根据本发明的触摸板的变体的叠层结构的局部放大截面图；图11A是根据本发明的触摸板的变体的部分纵向截面图；图11B是平面图，表示了在电阻薄膜基(光各向同性膜)和偏振膜之间的尺寸差异，和在如图11A所示的触摸板中的框架形垫板的内边沿的位置；和图12表示了根据本发明的触摸板的改型的叠层结构的是部分纵向截面图。
下面参考附图，根据本发明的触摸板的实施例上进行描述。第一实施例(触摸板100的主要结构)图1是根据第一实施例的触摸板100的透视图，而图2是触摸板100的剖面图。
在图1中，通过将顶层部件110和底层部件130叠层同时其间放置垫板140构成触摸板100。
顶层部件110是柔软，透明的层部件，用来接受手指或输入笔所作的用户输入，并且由若干个后面描述的叠层树脂膜制成。标号120是连接内电极的连接器单元。
在图2中，垫板140除了间隙141外具有类框架形状。垫板140由PET膜或类似材料制成。粘合剂涂敷到垫板140的上下两侧，并且顶层部件110和底层部件130沿它们的边缘搭接有垫板140。这里，间隙141用来释放来自触摸板100内侧的空气。随着环境温度的改变，聚集在顶层部件110和底层部件30之间的空气膨胀或收缩。间隙141使这些空气逸出到外面，其结果是内部压力保持与外部压力相等。因此，不会因内部空气的热膨胀而使内压升高超过外压所导致的操作性能的降低。触摸板100的尺寸越大，在顶层部件110和底层部件30之间的空间的体积变得越大，这意味着在温度变化时流经间隙141的空气量越多。在这种情况下，必须增加间隙例如间隙141的数目，以便维持触摸板的操作性能。
在图2的情况下，除了间隙141外，在垫板140的最后面的角落还有一个类似于间隙141的间隙(未表示)。
注意，垫板140具有供插入连接器单元120的凹进部分142。
在垫板140的内边沿中的底层部件130和顶层部件110之间以一定间隔配置打点的垫板160。打点的垫板160与框架形垫板140一起，用来保持顶层部件110和底层部件130的相对表面之间的距离均匀地为约100微米。
通过溅射技术在几乎整个顶层部件110的下表面上形成由ITO(氧化铟锡)制成的电阻薄膜111。一对电极112沉积在电阻薄膜111的两个相对侧。而且，与装备在连接器单元120的一对连接器电极112相连的一对电极端子114，定位在顶层部件110的下表面的部分上，该顶层部件110的下表面的这部分没有覆盖电阻薄膜111并接触连接器单元120。这对电极终端114和这对电极112经一对布线图形113连接。
底层部件130由超薄玻璃制成。如同顶层部件110，在几乎整个底层部件的上表面上通过溅射技术形成由ITO制成的电阻薄膜131。一对电极132布置在电阻薄膜131的相对两侧，垂直于这对电极112的方向。而且，一对要与安装在连接器单元120上的一对连接器电极123相连接的电子端子134，定位在底层部件130的上表面的部分上，底层部件130的上表面的这部分不覆盖电阻薄膜131并且接触连接器单元120。这对电极端子134和这对电极132经一对布线图形113连接。
连接器单元120是连接电缆190的一端，该电缆190通过使用银或类似材料制成的导电膏在PET或聚酰亚胺树脂膜上形成四个布线图形129，并且将再用另一相同型号的树脂膜夹持这四个布线图形。在该连接器单元120的上下表面分别成对暴露在四个布线图案129的端部，这样形成这对连接器电极122和这对连接器电极123。
使四个布线图形和四个连接器电极不分开而是连接成单一连接器单元的原因是节约材料费用和生产所需的工时。
在完全装配的触摸板100中，这对连接器电极122和这对连接器电极123分别搭接顶层部件110的这对电极终端114和底层部件30的这对电极终端134。通过用作为布线图形通用的材料的混合的银-碳导电膏，首先涂敷在搭接区域，然后从其两侧进行加热压缩搭接，来完成这种连接器电极和电极终端的搭接。
而且，切口121形成在连接器单元120的这对连接器电极122和这对连接器电极23之间，以便消除由顶层部件110和底层部件130之间的热膨胀系数的差异引起的应力。也就是说，即使在顶层部件110和底层部件130随温度升高的不同程度而膨胀时，由于膨胀的差异而作用在连接器单元120上的应力可以通过切口121吸收。因此，在较大温度范围上，在触摸板100的这个部分不良接触和断开几乎不会发生。
(触摸板100的叠层结构)图3是显示触摸板100的叠层结构的局部膨胀的剖面图。为方便解释，也显示了上面安装有触摸板的LCD板200的叠层结构。
在图中，顶层部件110通过从顶层部件110的上表面开始使用粘合剂(未示出)依次层叠PET膜101，偏振膜102，1/4λ延迟膜(四分之一波长板)103和光各向同性膜104而制成。电阻薄膜111形成在最底部的光各向同性膜104的下表面上。
顶层部件110与底层部件130相对，打点的垫板160配置在它们之间。电阻薄膜131形成在底层部件130的相对表面。
图4是表示在触摸板100中叠层材料的厚度和热膨胀系数的表1。
通过使用粘合剂将PVA(聚乙烯基醇)膜夹在两个TAC(三乙酰基乙酸酯)膜之间制成这里使用的偏振膜102，PVA膜预先被拉伸，以便表现出双折射特性。在这个实施例中，PVA膜的厚度是20微米，并且两个TAC膜的厚度是160微米。因为较薄的PVA膜与较厚的TAC膜一起膨胀，整个偏振膜102的热膨胀系数约等于两个TAC膜的热膨胀系数(54×10-5cm/cm/℃)。
1/4λ延迟膜103由PC(聚碳酸酯)膜制成。
光各向同性膜104是一种树脂膜，该树脂膜呈现出对入射在其上面光不发生偏振的特性。在这个实施例中，降冰片烯透明热塑树脂具有一个脂族环结构，例如，由JSR公司制造的ARTON膜(ARTON是该公司的商标)，用作光各向同性膜104。该ARTON膜，由于它的良好的透明性，表面硬度，和耐热性，使它可用作触摸板。
将触摸屏100的正下方安装透明的LCD板200。该LCD板200具有一种公知的结构，该结构由一对偏振膜202和203制成，液晶盒201夹在它们中间。1/4λ延迟膜204层叠在偏振膜202的上表面上。
而且，背照明光源(未表示)布置在LCD板200下方。
1/4λ延迟膜204并非必须层叠在LCD板200的上表面上，而可以粘接在触摸板100内的底层部件130的下表面上。只要1/4λ延迟膜204布置在底层部件130和LCD板200之间，即可获得下述的在LCD板200上显示内容的能见度改进。
下面说明偏振膜102和1/4λ延迟膜103和204所产生的效果。
偏振膜102应按照使其偏振轴与LCD板200内的偏振膜202的偏振轴平行的要求配置。与此同时，1/4λ延迟膜103应按照使其光轴与偏振膜102的偏振轴成45度角的要求配置。
经过PET膜101入射的外光被偏振膜102转变成线偏振光，并被1/4λ延迟膜103进一步转变成圆偏振光。圆偏振光被反射部分离开底层部件(玻璃)130，LCD板200和/或电阻薄膜111和131的上表面，结果又射入1/4λ延迟膜103，转变成线偏振光。因此，由于光反射时相移90度，该线偏振光的平面相对于从偏振膜102发射的线偏振光的平面旋转90度。因此，已经从1/4λ延迟膜103射出的线偏振光不能透过偏振膜102且不能进一步向上行进了。
这样，当外光进入触摸板110后被反射离开触摸板100内侧时，反射光将不会离开触摸板内部。因此，在室外使用者可获得在LCD板200上显示清晰的内容，不会受眩光之苦。
调整接合在LCD板200的上表面上的1/4λ延迟膜204，以使其光轴与偏振膜202的偏振轴成45度角。在此，1/4λ延迟膜204的光轴的朝向应能使背照明光源的圆偏振光在透过1/4λ延迟膜204之后的旋转方向与入射光的圆偏振光在透过1/4λ延迟膜103的旋转方向相反。
利用这种结构，已经透过偏振膜202的来自背照明光源的线偏振光经1/4λ延迟膜204转换成圆偏振光，当该圆偏振光透过1/4λ延迟膜103时又变成线偏振光。在此，因为1/4λ延迟膜103和1/4λ延迟膜204的延迟轴相互垂直配置，所以使已经从1/4λ延迟膜103射出的线偏振光的平面恢复到原始朝向，亦即线偏振光的平面平行于刚透过偏振膜202后的线偏振光的平面。而且，由于偏振膜102和偏振膜202的偏振轴相互平行配置，所以经过1/4λ延迟膜103射出的背光源的线偏振光的平面与偏振膜102的偏振轴平行。因此，该线偏振光实际上可透过偏振膜102。这样，源于背照明光源的光可向外射出，不会被偏振膜102和1/4λ延迟膜103的遮住，设置偏振膜102和该1/4λ延迟膜103是为了防止眩光。因此，不需要增加背照明光源的输出，就可获得足够量的光。这对于良好的能见度大有益处。
从表1中清晰可见，偏振膜102，1/4λ延迟膜103和光各向同性膜104中每一个的热膨胀系数是形成底层部件130的玻璃的约8至9倍。因此，当温度升高时，顶层部件110的这些膜与玻璃相比膨胀量更大。
如上所述，顶层部件110和底层部件130通过垫板140牢固地相互固定在其边缘上。这样，顶层部件110的热膨胀上升，引起前面提及的向上的凸出部分，从而损害了触摸板100的外观和操作性能。
根据本实施例，PET膜101的热膨胀系数低于偏振膜102或光各向同性膜104的热膨胀系数，该PET膜101布置在顶层部件110的顶部，因此，可有效地限制这种向上的凸出部分。
在此，如果PET膜101太薄，就不能忍耐下部膜的热膨胀，并且其本身将终止膨胀。因此，PET膜101需要具有一定厚度，另一方面，如果PET膜101太厚，它不能呈现足够的柔性，这样会使触摸板100的操作性能降低。因此，PET膜101的厚度最好是50微米到250微米。PET膜101的厚度在128微米至188微米范围内更好，以完全消除顶层部件110的凸出部分，并在较宽的温度范围内保持理想的操作性能。在本实施例中，如图4中的表1所示，PET膜101的厚度被设定为188微米。
在偏振膜102内使用的TAC膜是吸湿的，并具有极高的吸湿线性线膨胀系数(即由于吸收潮气导致的膨胀系数)，该吸湿线性线膨胀系数为4×10-5～7×10-5cm/cm/％。因此，如果温度和湿度均上升，偏振膜102的膨胀倾向于进一步增加，然而在本实施例中，偏振膜102的上表面由具有极小吸湿性的PET膜101覆盖，从而防止偏振膜102与外界空气直接接触。在这种情况下，触摸板100将不会受外部湿度变化的负面影响。
(实验结果)图5中的表2示出了实验结果，表明顶层部件110的凸出通过把PET膜101粘合到顶层部件上被大部分消除。
表1中分别示出了在该实验中采用的触摸板的各部件的材料和厚度，触摸板100的尺寸是190毫米×150毫米(8.4英寸)。
在下列设定下进行实验。当温度是-20度或70度时，大气调节成几乎没有湿度的干燥状态。当温度是25度，40度或60度时，大气调节成较高的90％的湿度。对于每一种大气状态，在触摸板放在大气下24小时的情况1下，在放在大气中24小时之后，再把触摸板从大气中取走并置于正常大气(温度约为25度，湿度约为50％)达30至60分的情况2下，测量触摸板凸出部分的最大值。
这里，当从基准面发生的最大凸出部分的一点的位移是以毫米测量凸出量，这里使用的基准面是在正常温度和湿度下顶层部件110的上表面。
除了上述凸出部分测量，触摸板的操作性能通过用普通的输入笔(由聚醛树脂制成，0.8毫米笔尖半径)将不同的操作砝码施加在触摸板上来计算。该操作性能测试重复10个样本触摸板，该样本触摸板在上述大气条件下，在情况1和情况2中处于相同的大气条件。当用输入笔施加一定的操作砝码压力时，如果全部10个样本都可操作，则操作性能评定为“○”，如果10样本其中任一个样本在操作砝码下不能操作，则操作性能评定为“△”。如果在施加操作砝码下，10样本没有一个样本可操作，则操作性能评定为“×”。
无须多说，如果全部10个样本在施加小的操作砝码下可操作，这证明具有很良好的操作性能。实际上，如果全部10个样本在环境温度变化到正常之后，在施加不超过100克至130克的操作砝码下可操作这是最理想的。与此相反，如果一些样本在施加操作砝码为200克时不能操作，它表示操作性能差，且产品质量低。
如表2所示，在情况1中获得满意的结果，此时触摸板在除了-20℃以外的所有大气下，操作砝码为80克时，评为“○”。即使当触摸板再放置240小时时，这些结果不会改变。
在情况2中，触摸板在25度和40度的大气下呈现良好的操作性能，该大气处于正常的使用环境范围内，此时凸出部分的凸出量测为0毫米，在操作砝码为80克时，其操作性能评为“○”。对于60度和70度温度的大气，在施加130克的操作砝码下，一些样本不能操作，但在200克的操作砝码下，所有10个样本可操作。
将该触摸板与没有粘合PET膜101的传统触摸板相比。当处于环境温度为40度(湿度为90％)条件下达24小时时，传统的触摸板的凸出为2.5毫米并发生严重的变形。除此之外，传统的触摸板的操作性能差，因为大多数样本在其上施加的操作砝码为200克或更大时不能操作。这证明，本发明的触摸板的操作性能具有实质性的改进。
第二实施例根据第二实施例，触摸板100即使在60度的温度下从不利环境移走之后，仍能保持良好的操作性能。
如上所述，在表2中所用的触摸板100在情况1和情况2下，在环境温度为25度和40度的操作砝码为80克时评为“○”，与没有PET膜101的传统的触摸板相比则具有实质性的改进。然而，当环境温度从60度和70度变化到正常条件下时，操作性能不特别高。因为在施加操作砝码为200克时，评为“○”。
假定将该触摸板100装备于一种产品，例如汽车导航系统中。在盛夏，炎热的太阳下停泊的汽车内部的环境温度常达到60度，最好即使在触摸板100放置在这种不利条件下之后，仍能保持良好的操作性能。
在表2中，当环境温度为60度和70度时，仍保持较良好的操作性能，但一旦环境温度恢复到正常条件，则操作性能降低，下面给出其可能的原因。
在第一实施例中，由于具有低热膨胀系数的PET膜101粘合到偏振膜102的上表面上，以消除由于温度升高引起的偏振膜102的热膨胀，并防止偏振膜102向上凸出。这样，尽管触摸板100处于60度或更高的环境温度下较长时间，作用在PET膜101和偏振膜102之间的热应力增大，最终在释放热应力的方向，在两层膜之间的粘合层内出现“偏差”。然后，一旦环境温度改变到正常条件下，具有较高热膨胀系数的偏振膜102收缩得比PET膜101更大，与此同时保持该偏差，结果PET膜101变松驰，并向上凸出。这就解释了在表2中示出的情况2中，凸出为1毫米的结果。
这样，一旦环境温度经过较长时间下降到正常条件下，触摸板100的操作性能降低。然而，更可取的是即使当把触摸板放置在较高温度例如60度之后再移走时，触摸板100仍能保持良好的操作性能。
该问题的解决方案在于用一种使PET膜101和偏振膜102粘合的粘合剂材料。代替传统上用于树脂膜的普通粘合剂，第二实施例采用了即使在干燥后仍保持弹性的粘合剂，以便使粘合层吸收热应力，从而消除热应力。该热应力在高温下作用在PET膜101和偏振膜102之间。对一个触摸板进行与表2相同的实验，该触摸板与第一实施例的触摸板相同，但采用具有消除应力能力的粘合剂(以后称为应力消除粘合剂)。实验结果示在图6中的表3中。
在表3中，当环境温度从最高的70度变化到正常条件下时，可以看到操作性能没有改善。尽管如此，当环境温度从60度改变到正常条件时，操作性能改善，因为没有发现凸出部分，操作砝码为80克时，操作性能评价为“○”。
这样，通过使用应力消除粘合剂将PET膜101粘合到偏振膜102上，在实际使用时可能发生的约60度温度的大气条件下，在两层膜之间有可能消除热应力。一旦环境温度恢复到正常条件，粘合剂的弹力用来消除在两层膜之间暂时产生的偏差，因此，两层膜恢复到适当的对齐状态。不仅消除了触摸板的凸出部分，而且操作性能实质上增加。
这里，在使用应力消除粘合剂将PET膜101粘合到偏振膜102之前，最好对PET膜101的粘合表面进行表面处理。
通常，PET膜和由应力消除材料制成的粘合剂不具有足够的粘合性，在突然的温度变化(特别是在高温下)下，它们可能相互脱离，因此，必须对PET膜101的至少粘合表面进行表面处理，以增强该表面与粘合剂的粘合性。
作为表面处理，可采用公知的处理，例如电晕处理或臭氧紫外线照射处理，但这些处理，在其处理的工艺中建立稳定的工作条件上是困难的。因此从可靠性和可制造性来考虑，最好用具有应力消除粘合剂的强粘合性的材料涂敷在PET膜101的表面上。
作为一个例子，把聚丙烯树脂用作这种涂料。根据公知的滚动涂敷技术，可形成在预定的有机溶剂内溶解的聚丙烯树脂涂层溶剂，并用辊子在PET膜101的表面上涂敷涂层溶液，这样可以很容易地进行涂敷。
图7是一个放大的截面视图，显示了顶层部件110的部分，其中PET膜101涂敷有聚丙烯树脂。在图中，应力消除粘合剂层由标号1021标出。
在图中，PET膜101的两个表面预先都覆盖有聚丙烯树脂涂层，并且这样形成每个都具有约5微米的厚度的聚丙烯树脂层1011和1012。因为聚丙烯树脂不仅具有与应力消除粘合剂很强的粘合，而且具有良好的耐久性，聚丙烯树脂层1011用作加强阻止由笔输入造成的磨损。通常约10微米的厚度就足够对于这种聚丙烯树脂涂层。如涂层比这个厚度值大，则将降低触摸板的压力表面的弹性，从而损害它的操作性能。
而且，通过对聚丙烯树脂层1011的表面进行防眩处理可以进一步增加防止眩光。作为防眩处理，可使用公知的方法例如照相凹版辊涂敷。在照相凹版辊涂敷中，预定的涂敷液体由具有精细凹陷的照相凹版辊吸取，该凹陷通过蚀刻形成在凹版辊的表面上。在使用刮片从照相凹版辊的表面刮去过量液体后，照相凹版辊作用在聚丙烯树脂膜上。
在接触板上进行与表2相同的实验，在触摸板上，硬涂层已经涂敷到PET膜101的两个表面上，并且不仅在热膨胀系数上不同的PET膜101和偏振膜102而且在热膨胀系数上不同的偏振膜102和1/4λ延迟膜103也已经用应力消除粘合剂粘接。
这个实验的结果在几乎所有的大气条件下都是令人满意的，如同在表3中所示的实验的情况下。在温度高到70度时在PET膜101和偏振膜102之间没有发现分离。而且，即使在环境温度从60度改变到正常时也可确保足够好的操作性能。
尽管在上述实验中，厚度为1100微米的玻璃板用作底层部件120，但是玻璃板越薄越好，因为触摸板的重量减少了，特别是在触摸板用在便携设备中时。
图8中的表4示出了在与表2相同的在触摸板上进行的实验的操作结果，其中PET膜101粘到顶层部件110上，并且厚度为700微米的玻璃板用作底层部件130。图9中的表5示出了在与表3相同的在触摸板上进行的实验的操作结果，其中用应力解除粘合剂将PET膜101粘到顶层部件110，并且厚度为700微米的玻璃板用作底层部件130。
在两个实验中，当环境温度为-20度时，凸出部分的量为1.5毫米，并且操作性能等级被评为“×”，即使在最大操作砝码200克时也如此。这可以解释如下。因为偏振膜102比PET膜101的热膨胀系数高，在极低温度中，偏振膜102比PET膜101收缩程度大。这引起顶层部件110向上凸出的弯曲力。而且，由于底层部件130(700微米)比较薄，所以因这种弯曲力而使底层部件130在向下方向上稍有变形。
与此同时，在环境温度改变到正常后的结果与在使用厚度为1100微米的玻璃板上进行的实验相同。
更详细地讲，对没有应力消除粘合剂的PET粘合触摸板而言，它的操作性能是满意的，但当环境温度从60度和70度改变到正常温度时(见表4)除外。对有应力消除粘合剂的PET粘合触摸板而言，它的操作性能是满意的，但当环境温度从70度改变到正常温度时(见表5)除外。
这些实验结果指出不管底层部件130是非常薄的700微米的玻璃板还是1100微米的较厚的玻璃板，通过将PET膜101用应力解除粘合剂敷到偏振膜上可以实质上改善操作性能。
修改例虽然已经通过上述实施例描述了本发明，但本发明不受这些的限制。例如，下述修改例都是可行的。
(1)在如图3所示的叠层结构中，1/4λ延迟膜103配置在偏振膜102下面，以便将线偏振光转变成圆偏振光，因此确保可见性和防眩(这种结构后文称作“圆偏振结构”)。但是，只要它装有偏振膜102，那么即使触摸板100不具有圆偏振结构也可以得到一定程度的可视性和防眩。
图10是表示了触摸板100的叠层结构的局部放大截面图，其中不包括1/4λ延迟膜103。如同图3一样，也示出了LCD板200的叠层结构。
顶层部件110由PET膜101、偏振膜102和光各向同性膜104用粘合剂(未表示)层叠制成。电阻薄膜111形成在最底光各向同性膜104的下面。底层部件130对着顶层部件110，同时打点的垫板160插在其中。电阻薄膜131形成在底层部件130的上表面。这种结构与图3的圆偏振结构不同，其中省去了1/4λ延迟膜103。
而且，1/4λ延迟膜103从在触摸板100下面的LCD板200中删去。
在图10中，定位触摸板100中的偏振膜102，以使它具有平行于在LCD板200中的偏振膜202的偏振轴。因此，透过偏振膜202，来自背照射光源的光实际上可以穿过偏振膜。这样，来自背照明光源的光量几乎不减少，从而可以确保足够的能见度。
与此同时，经PET膜101的外界的光入射量在偏振膜102中减少了约1/2，因为偏振膜102仅允许偏振面平行于其偏振轴的那些光通过。结果，光可减少到实用水平，尽管是减少到比圆偏振结构的触摸板100更小的程度。
(2)在触摸板100的顶层部件110中的防眩膜层(例如偏振膜102和1/4λ延迟膜103，后文总称“防眩膜”)可以服务于它们的目的，只要它们定位在触摸板100所安装的LCD板200的显示屏范围中。
假设这种防眩膜的材料成本比其他树脂膜的材料成本高，如果防眩膜比由垫板140的内边缘(后文称，“内边缘”)围绕的区域小，那么它是有低成本优点的。但是，太小的防眩膜会出现使触摸板100不能操作的危险，因为在触摸板制造过程中在电阻薄膜111和这对电极112之间可以发现破损。
引起这种破损的原因如下。因为防眩膜相当贵，最好在生产过程的较后阶段施加防眩膜。因此，在光各向同性膜104和底层部件130于框架形垫板140一起叠层并且将打点的垫板160插入其中之后，通过用辊子挤压将防眩膜粘合到光各向同性膜104的上表面。这里，当辊子挤压到垫板140的内边缘的部分上时，在挤压过的部分上作为电阻薄膜111的底层的光各向同性膜104大为伸长，好象变弯曲。但是，电阻薄膜111本身没有柔软到足以确保光各向同性膜104的伸长，其结果导致破损的发生。
如果防眩膜与光各向同性膜104同样大，则可以避免这个问题，因为光各向同性膜104的强度在与垫板140的内边缘相对应的区域中增大，这样当辊子挤压时光各向同性膜104将不会被拉伸得太长。如上所述，但是，在成本方面这不是特别令人满意。为了使防眩膜的尺寸减到使成本降低，但又不能有破损危险的程度，防眩膜的尺寸可以比垫板140的内边缘区域稍大一些。
图11A是局部纵向横截面图，显示了触摸板100的叠层结构，该触摸板100安装有偏振膜102作为仅有的一个防眩膜。注意为简化起见，已经删去了1/4λ延迟膜103。在光各向同性膜104的下表面上叠层了电阻薄膜111，该电阻薄膜111连接电极112。在光各向同性膜104的上表面上叠层了偏振膜102，该偏振膜102的边缘稍微伸过在垫板140的内边缘。图11B显示了在图11A中的光各向同性膜104和偏振膜102之间的尺寸差异，其中虚线145表示垫板140的内边缘。如图所示，偏振膜102比光各向同性膜104小，但比垫板140的内边缘区域稍大。在这个实例中，偏振膜102的边缘就处在伸出在垫板140的内边缘1毫米的状态。利用这个结构，在生产过程中没有发现破损。
正常情况下，垫板140的内边缘不可能被装有触摸板的设备中的定位器输入装置挤压。如果用内边缘的部分上的输入笔施加大压力，这如图11A的箭头F指示，根据上述改型例仍然可以防止破损。
在图11B中，布置偏振膜102的所有侧缘伸过垫板140的内侧缘。但是，在如果破损发生在连接到这对电极112上的电阻薄膜111的两侧中的任何一侧上而存在严重故障危险的同时，当破损发生在不与每个电极112相连接的电阻薄膜111的两侧中的任何一侧时，则不大可能发生故障。因此，只要把防眩膜的边缘伸过一对电极112所定位的两侧的至少一侧上的垫板140的内边缘，就足够了。
根据这种结构，破损可以有效抑制而基本上不会增加材料成本。
(3)当压触摸板100的表面时，电阻薄膜111和131之间的距离在受压部分周围变化。当上述情况发生时，在进入触摸板100的外光、电阻薄膜111反射的光和电阻薄膜131反射的光之间彼此干扰，形成牛顿环，从而破坏显示屏的可视性。为防止这些不希望的牛顿环，可以按下述方式改进触摸板100。
图12是显示了改进的触摸板100的叠层结构的局部纵向截面图。为简化起见，该触摸板100仅包括一个防眩膜，即偏振膜102，如图11A所示。
在图中，在其下表面上具有许多细小凹陷的光各向同性膜105用作电阻薄膜115的底层。结果，相似的凹陷形成在电阻薄膜115的表面上。这样，由于入射到该电阻薄膜115上的外光被不规则地反射，所以几乎没有光与与电阻薄膜131反射出的光的相干涉。结果，有效地抑制了牛顿环的产生。
这里，可以通过使电阻薄膜131的底层(玻璃板130)的表面变粗糙来代替电阻薄膜115的底层，或者使两个基部的表面都变粗糙。最好，根据JIS和ISO468-1982，使这种粗糙表面具有表面粗糙度Ra约为0.06微米～3.0微米。
为了在电阻薄膜底层上形成粗糙表面，可使用公知的技术。
对于电阻薄膜底层例如由树脂制成的光各向同性膜104而言，主要使用前述的防眩处理。另外，对于电阻薄膜底层例如由玻璃制成的底层部件130而言，主要使用蚀刻，其中使用化学制剂例如氟将玻璃板的表面用化学方法变粗糙。
然而通过这个修改，可能引起下述一种可能性即使在没有施加压力时，在一个电阻薄膜上的一些突出部分如此接近另一电阻薄膜以至变成几乎接触的状态，因此引起故障。为避免这种现象，必须使打点打垫板160的高度大于这些凸起的厚度的高度。
(4)尽管在上述实施例中由于PET膜的热膨胀系数比偏振膜102的热膨胀系数低，而将它用作防凸出膜，但是只要其它材料制成的膜的热膨胀系数比偏振膜102的热膨胀系数低就可替换使用。这里，如果偏振膜102主要由具有高吸湿的线膨胀系数的材料例如TAC膜制成，最好至少使用具有较低吸湿性的膜。在这方面，同样，PET膜适合作为防凸出膜。
虽然参考附图通过实例已经对本发明进行了完全描述，但应该注意的是，对本领域的熟练技术人员而言，显然可以进行各种改变和修改。因此，只要这些改变和修改在本发明的范围内，就应该把它们理解为包括在本发明的结构内。
权利要求
1.一种电阻薄膜触摸板，它包括一个第一层部件，该第一层部件具有在其主表面之一上的第一电阻薄膜；第二层部件，该第二层部件具有柔性并且在其主表面之一上的第二电阻薄膜，第二层部件与第一层部件面对面并以一种方式使垫板夹在它们之间，使第一电阻薄膜和第二电阻薄膜彼此面对面并使其间以均匀间隙隔开；和第三层部件，该第三层部件叠层在第二层部件的外部主表面上，其中，第二层部件具有偏振特性，而第三层部件具有比第二层部件低的热膨胀系数。
2.如权利要求1所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于使用具有应力消除能力的粘合剂将第三层部件粘到第二层部件的外主表面上。
3.如权利要求1所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于第三层部件粘到第二层部件的外主表面上的其中一个主表面上涂有聚丙烯树脂。
4.如权利要求1所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于第三层部件比第二层部件吸湿差。
5.如权利要求1所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于第二层部件由包括偏振器的至少两层膜层叠而成。
6.如权利要求5所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于一个第一四分之一波长板布置在第一层部件外部，以便近乎平行于第一层部件，并且第二层部件包括一个第二四分之一波长板，该第二四分之一波长板层叠在比偏振器更靠近其内主表面的位置。
7.如权利要求6所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于第一四分之一波长板的光轴形成与偏振器的偏振轴在第一方向上的45度夹角，并且第二四分之一波长板的光轴形成与偏振器的偏振轴在与第一方向相反的第二方向上的45度夹角，
8.如权利要求5所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于通过将具有偏振特性的聚乙烯基醇膜夹在三乙酰基乙酸酯膜之间制造偏振器，并且第三层部件由比三乙酰基乙酸酯膜更小吸湿性的材料制成。
9.如权利要求5所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于沿第一和第二层部件边缘以图象框架的形状形成至少部分垫板，并且其中在第二层部件的内主表面上形成一对电极，这对电极电连接第二电阻薄膜并面对面布置，并且偏振器的尺寸设定能使偏振器的边缘伸过垫板的至少两侧的至少部分的内边缘，这对电极定位在至少这两侧。
10.如权利要求1所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于第三层部件是对苯二甲酸聚乙烯酯膜。
11.如权利要求1所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于第一电阻薄膜和第二电阻薄膜的至少其中之一具有变粗糙的主表面，以防止反射。
12.如权利要求11所述的电阻薄膜触摸板，其特征在于粗糙主表面的表面粗糙度Ra是在0.06微米和3.0微米范围之间。
全文摘要
触摸板由顶层部件,该顶层部件在其内表面上具有电阻薄膜,和底层部件,该底层部件在其内表面上具有电阻薄膜,顶层和底层部件面对面布置同时中间布置有打点垫板。通过在其外表面以这个顺序叠层PET膜,偏振膜,1/4λ延迟膜和光各向同性膜形成顶层部件。PET膜具有比其它下面的膜(例如偏振膜)低的热膨胀系数。因此,PET膜用来防止在温度升高时顶层部件的其它膜向外凸出。
文档编号G06F3/041GK1274996SQ0011849
公开日2000年11月29日 申请日期2000年5月18日 优先权日1999年5月19日
发明者村上雪雄, 平野俊介 申请人:官支株式会社