静电电容耦合方式的触摸屏的制作方法

专利名称：静电电容耦合方式的触摸屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及静电电容耦合方式的触摸屏和安装它的显示装置，尤其涉及与树脂笔
输入对应的静电电容耦合方式的触摸屏。
背景技术：
触摸屏是通过与显示装置组合，具有通过用手指或笔触摸(按压)与显示装置的 显示区域对应的触摸屏画面来检测位置，向显示装置输入位置坐标等的功能的设备。
从其工作原理上看，存在电阻膜方式、静电电容耦合方式、红外线方式、声音脉冲 方式、超声波方式、电磁感应耦合方式等的各种方式。 其中，电阻膜方式和静电电容耦合方式的触摸屏从成本上看有优势，近年来，搭载
在便携电话、超小型个人电脑等的移动设备上，与显示装置组合用作输入装置。 电阻膜方式的触摸屏具有针对作为基片的玻璃等的透明衬底，在其表面上隔着间
隙间隔物粘贴作为触摸面的对置衬底(聚对苯二甲酸乙二酯膜等)的结构。这些衬底在其
相面对的面上以格子状形成称为氧化铟锡膜的透明电极。 在未被触摸的状态下，由于存在间隙间隔物，这些电极在衬底之间不接触。如果触 摸作为触摸面的衬底，则衬底因压力而翘曲，接近基底衬底，电极在衬底之间接触。此时，测 量各衬底面的透明电极的电阻造成的分压比，检测被触摸的位置，作为向显示装置输入的 位置输入信号。因此，在电阻膜方式的触摸屏中，衬底面的电极之间相接触是必不可少的。 另外，由于通过使衬底面的电极之间相接触来检测位置，所以也可以用树脂制的笔输入。
静电电容耦合方式的触摸屏，在与显示装置的显示区域对应的触摸屏衬底上的触 摸屏画面上形成检测被触摸的位置的图案化的透明电极，在触摸屏画面周边形成取出来自 透明电极的位置检测信号的布线，具有用来向外部的检测电路输出位置检测信号的布线电 路等。 —般地，具有能够高速地检测被触摸的位置的优点，以手指触摸为基础，捕捉指尖 与位置检测电极之间的静电电容的变化而检测位置，例如，在检测XY位置时，具有在XY位 置检测电极之间绝缘的结构。 在一般的静电电容耦合方式的触摸屏中，用完全绝缘物触摸时，表面静电很难变 化，不能检测位置。因此，不能用树脂制的笔等输入，必须用具有导电性的触摸笔。
另外，在把触摸传感器装置与显示装置贴合起来得到的带触摸传感器的显示装置 中，由于把触摸传感器的衬底与显示装置的衬底贴合起来，所以整体上比较厚。为了解决该 问题，提出了在显示装置内内置触摸传感器功能而一体化的显示装置。 作为电阻膜方式的触摸屏的例子，已知有专利文献l(日本特开平5-113843号公 报)、专利文献2(日本特开平9-185457号公报)、专利文献3(日本特开2004-117646号公 报)、专利文献4(日本特开2005-31805号公报)。 作为静电电容耦合方式的触摸屏的例子，已知有专利文献5(日本特开 2008-32756号公报)、专利文献6(日本特开2008—134522号公报)。
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作为可以用笔输入的触摸屏输入装置，在专利文献7(日本特开平8-179872号公 报)中公开了把静电耦合方式与超声波方式组合起来的装置。 作为在有机电致发光显示装置中内置了静电电容耦合方式的触摸屏功能的例子， 已知有专利文献8(日本特开2008-216543号公报)。

发明内容
为了实现上述的目的，本发明的静电电容耦合方式的触摸屏，在用树脂制的笔或 其它绝缘物触摸时，可以进行位置检测，具有以下的特征。 本发明的静电电容耦合方式的触摸屏，在透明衬底上具有检测XY位置坐标的电 极电路，在与上述XY位置坐标电极对置的、被隔离的位置上具有浮置电极，通过用笔触摸 上述浮置电极，使浮置电极与XY位置坐标电极之间接近而在浮置电极与XY位置坐标电极 之间产生静电电容耦合，由此具有检测被笔触摸的位置的功能。 此时，通过利用用笔触摸时的荷重按压浮置电极，使浮置电极与XY位置坐标电极 之间的距离接近而在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合。通过检测该静 电电容耦合的产生位置，可以检测被笔触摸的位置。因此，即使在用树脂制的笔或其它绝缘 物触摸时，也可以引起与位置检测电极之间的静电电容耦合的变化。 上述XY位置坐标电极和浮置电极由透明电极构成，作为透明电极材料，氧化物透 明电极是合适的。氧化物透明电极可以使用氧化铟锡膜、氧化铟氧化锌膜、氧化锌膜。它们 的电导率比较高、具有透过可见光等的功能。 在本发明的静电电容耦合方式的触摸屏中，在与XY位置坐标电极对置的、被隔离 的位置上形成浮置电极。此时，通过具有与XY位置坐标电极电路对置且隔着绝缘膜的结 构，通过用笔触摸时的荷重按压浮置电极，绝缘膜因荷重而在厚度方向上变形，通过使浮置 电极与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合， 由此可以检测被笔触摸的位置。 此时，由于上述绝缘膜具有10 ii m以上、120 ii m以下的厚度，所以通过利用用笔触 摸时的荷重按压浮置电极，使绝缘膜因荷重而在厚度方向上变形，在通过使浮置电极与XY 位置坐标电极之间接近，从而在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合时，在 浮置电极与XY位置坐标电极接近前和接近后，静电电容耦合的信号与噪声的比(S/N比) 可以很大，可以良好地进行位置信号检测。绝缘膜的厚度不到lOym时，由于在浮置电极与 XY位置坐标电极接近前产生的静电电容耦合中作为信号杂音的N大，所以结果是S/N比小， 难以检测位置信号。绝缘膜的厚度为120ym以上时，在小的荷重下浮置电极与XY位置坐 标电极不能充分接近，静电电容耦合的产生电容小，不能增大S，结果是S/N比小，难以检测 位置信号。 另外，由于上述绝缘膜具有80%以上、100%以下的光透射率特性，所以可以实现 与显示装置组合时显示性能优良的静电电容耦合方式的触摸屏。光透射率不到80%时，产 生显示的亮度低的问题。 另外，由于上述绝缘膜具有1. 30以上、1. 52以下的折射率特性，所以可以实现与 显示装置组合时显示性能优良的静电电容耦合方式的触摸屏。 另外，通过在浮置电极上层具有保护浮置电极的保护层，可以保护浮置电极自身免受来自外部的荷重的损伤，并保持作为静电电容耦合方式的触摸屏的性能。另外，也有该 保护层由透明衬底构成的情况，可以保护浮置电极自身免受来自外部的荷重的损伤。
在本发明的静电电容耦合方式的触摸屏中，由于具有与XY位置坐标电极对置且 隔着空间层的结构，所以利用用笔触摸时的荷重按压浮置电极，使空间层因荷重而在厚度 方向上压縮变形，使浮置电极与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极 之间产生静电电容耦合，由此可以检测被笔触摸的位置。 由于空间层具有10iim以上、120iim以下的厚度的空间，所以通过利用用笔触摸 时的荷重按压浮置电极，使空间层因荷重而在厚度方向上压縮变形，在通过使浮置电极与 XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合时，在浮 置电极与XY位置坐标电极接近前和接近后，静电电容耦合的信号与噪声的比(S/N比)可 以很大，可以良好地进行位置信号检测。 此时，也有在与形成了 XY位置坐标电极的透明衬底对置的第二透明衬底上形成 浮置电极的情况。通过按压该第二透明衬底，在浮置电极与XY位置坐标电极之间存在的空 间因荷重而在厚度方向上压縮变形。 在本发明的静电电容耦合方式的触摸屏中，由于具有与XY位置坐标电极对置且 隔着液体层的结构，所以通过利用用笔触摸时的荷重按压浮置电极，使液体层因荷重而在 厚度方向上变形，使浮置电极与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极 之间产生静电电容耦合，由此可以检测被笔触摸的位置。 由于该液体层具有10iim以上、120iim以下的厚度的空间，所以通过用笔触摸时 的荷重按压浮置电极，使空间因荷重而在厚度方向上压縮变形，使浮置电极与XY位置坐标 电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合时，在浮置电极与XY 位置坐标电极接近前和接近后，静电电容耦合的信号与噪声的比可以很大，可以良好地进 行位置信号检测。 此时，也有在与形成了 XY位置坐标电极电路的透明衬底对置的第二透明衬底上 形成浮置电极。通过按压该第二透明衬底，在浮置电极与XY位置坐标电极之间存在的液体 层因荷重而在厚度方向上变形。 另外，由于上述液体层具有80 %以上、100 %以下的光透射率特性，所以可以实现 与显示装置组合时显示性能优良的静电电容耦合方式的触摸屏。光透射率不到80%时，产 生显示的亮度低的问题。 另外，由于上述液体层具有1. 30以上、1. 52以下的折射率特性，所以可以实现与 显示装置组合时显示性能优良的静电电容耦合方式的触摸屏。 通过把上述的本发明的与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏与液晶 显示装置等的显示装置组合安装，可以实现具有检测被笔触摸的位置的功能的显示装置。
此时，可以实现用树脂制的笔或其它绝缘物触摸时可以进行位置检测的显示装置。 另外，本发明的内置静电电容耦合方式的触摸传感器功能的显示装置，包括显示 装置和在与该显示装置对置的、被隔离的位置上设置的透明衬底。另外，在与显示装置对置 的透明衬底上具有由检测XY位置坐标的XY位置坐标电极构成的静电电容耦合方式的触 摸传感器电极电路，在显示装置上在与触摸传感器电极电路对置的、被隔离的位置上具有浮置电极。此时，通过利用用笔触摸具有触摸传感器电极电路的透明衬底时的荷重，使XY 位置坐标电极与浮置电极之间接近而在XY位置坐标电极与浮置电极之间产生静电电容耦 合。通过检测该静电电容耦合的产生位置，可以检测被笔触摸的位置。因此，即使在用树脂 制的笔或其它绝缘物触摸时，也可以引起与位置检测电极之间的静电电容耦合的变化。
上述XY位置坐标电极由透明导电材料构成，作为透明导电材料，氧化物透明导电 材料是合适的。透明导电材料可以使用氧化铟锡膜、氧化铟氧化锌膜、氧化锌膜。它们的电 导率比较高、具有透过可见光等的功能。 上述浮置电极虽然由导电材料构成，但由于是浮置电极所以不需要导电性特别高 的材料。作为导电材料，可以使用氧化铟锡膜、氧化铟氧化锌膜、氧化锌膜等的氧化物透明 导电材料。另外，作为导电材料，也可以使用有机化合物的导电材料。作为有机导电材料， 可以使用聚乙炔、聚奧、聚苯撑、聚苯乙炔、聚并苯、聚苯基乙炔、聚二乙炔、聚苯胺、聚乙烯 二氧噻吩、聚噻吩、聚异硫茚(Polyisothian即hthene)、聚吡咯等。 作为显示装置，可以使用顶发射结构的有机电致发光显示装置，其具有衬底，该衬 底具有在电极层间形成了有机电致发光层的发光元件，把从发光元件发出的光通过透明衬 底取出到显示装置外。 通过将透明衬底与显示装置隔着空间层而设置在被隔离的位置上，利用用笔触摸 时的荷重，使其隔着空间层接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合， 由此作为静电电容耦合方式的触摸传感器检测被笔触摸的位置。 作为此时的空间层，5iim以上、120iim以下的厚度是合适的。厚度不到5iim时， 由于在浮置电极与XY位置坐标电极接近前产生的静电电容耦合中作为信号杂音的N大，所 以S/N比小，结果难以检测位置信号。厚度为120ym以上时，在小的荷重下浮置电极与XY 位置坐标电极不能充分接近，静电电容耦合的产生电容小，不能增大S， S/N比小，结果难以 检测位置信号。 另外，通过将透明衬底与显示装置隔着树脂层而设置在被隔离的位置上，利用用 笔触摸时的荷重，使其隔着树脂层接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容 耦合，由此作为静电电容耦合方式的触摸屏传感器可以检测被笔触摸的位置。此时的树脂 层也是，5 ii m以上、120 ii m以下的厚度是合适的。 作为树脂的材料，有机硅凝胶材料是合适的。该有机硅凝胶是利用铂催化剂等的 作用向有机硅橡胶的单体附加硅油，以通常的有机硅弹性体的1/5 1/10的交联密度硬化 的附加聚合型有机硅树脂。 一般地，橡胶材料的物理性质有温度依赖性，所以反弹弹性率因 温度变化而剧烈变化，而且如果成为约-l(TC的低温就会变硬，荷重变形特性降低。另外， 橡胶的压縮永久变形(压縮残留变形)大，在长时间内施加负载时，橡胶因压扁而难以维持 荷重变形特性。相对于此，即使在约_501: 约20(TC的环境下，凝胶材料也能使机械性质 (杨式模量也可以置换成挠性)大致恒定，获得良好的荷重变形特性。而且，由于凝胶材 料压縮残留变形小，所以可以在长时间内维持良好的荷重变形特性。该有机硅凝胶材料在 可见光波段的透光性也高，可以确保80%以上的光透射率特性。另外，由于该有机硅凝胶材 料具有1. 30以上、1. 52以下的折射率特性，所以可以实现显示性能优良的显示装置。
如上所述，一般地，静电电容耦合方式的触摸屏，由于捕捉指尖与位置检测电极之 间的静电电容的变化而检测位置，所以用完全绝缘物触摸时，表面静电很难改变，不能检测位置。因此，在用树脂制的笔或其它绝缘物触摸时，不引起与位置检测电极之间的静电电容 的变化，存在不能输入的问题。 本发明的目的在于提供灵活应用静电电容耦合方式的触摸屏中具有的能够高速 地检测被触摸的位置的优点、且在用树脂制的笔或其它绝缘物触摸时可以进行位置检测的 静电电容耦合方式的触摸屏。 本发明的目的在于提供可以实现与在用树脂制的笔或其它绝缘物触摸时可以进 行位置检测的、与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏、以及把与该笔输入功能 对应的静电电容耦合方式的触摸屏和显示装置组合起来的、具有检测被笔触摸的位置的功 能的显示装置。


图1是用来说明实施例1的触摸屏装置的剖面图。 图2是用来说明实施例2的带触摸屏的液晶显示装置的立体图。 图3是用来说明实施例3的触摸屏装置的剖面图。 图4是用来说明实施例4的触摸屏装置的衬底平面图。 图5是用来说明实施例5的触摸屏装置的衬底平面图。 图6是用来说明实施例6的触摸屏装置的剖面图。 图7是用来说明实施例7的触摸屏装置的剖面图。 图8是用来说明实施例8的触摸屏装置的剖面图。 图9是用来说明实施例9的触摸屏装置的连接端子部的平面图和剖面图。 图10是用来说明实施例10的触摸屏装置的边缘部的平面图和剖面图。 图11是用来说明实施例11的触摸屏装置的边缘部的平面图和剖面图。 图12是用来说明实施例12的触摸屏装置的剖面图。 图13是用来说明实施例13的触摸屏装置的剖面图。 图14是用来说明实施例14的显示装置的剖面图。 图15是用来说明实施例15的显示装置的剖面图。 图16是用来说明实施例16的显示装置的剖面图。 图17是用来说明实施例17的显示装置的剖面图。 图18是用来说明图14所示结构的显示装置的发光衬底表面的构成的平面图。 图19是用来说明图15所示结构的显示装置的发光衬底表面的构成的平面图。 图20是用来说明实施例20的显示装置的剖面图。
具体实施例方式
0065] 下面，用图1 20说明本发明的实施方式。
(实施例1) 用以下的条件制作了图1的剖面图所示的实施例1的触摸屏装置。 本实施例的触摸屏装置，在透明衬底101的一面上形成用来检测位置坐标的坐标
检测电路层102。在该电路层中，隔着绝缘膜104和106配置成为坐标电极103和105的透
明电极。
作为透明衬底101，钠玻璃、硼硅酸玻璃等的碱玻璃、无碱玻璃或化学强化玻璃等
的玻璃衬底是合适的。另外，具有透明性的聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸酯等的聚酯
膜、耐热性和透明性高的聚酰亚胺膜也已公知，也可以用这样的具有透明性的树脂类衬底。 作为成为坐标电极103和105的透明电极，电导率比较高、具有透过可见光等的功
能的氧化铟锡膜、氧化铟氧化锌膜、氧化锌膜等的氧化物透明电极是合适的。 坐标电极的厚度基于电导率和透明性的相关性任意设定。另外，为了获得作为检
测电路基于静电电容耦合的信号与噪声的比良好地进行位置信号检测的性能，坐标电极的
形状也任意设定。 在触摸屏装置中，坐标电极103和105分别是与X位置坐标和Y位置坐标对应的 坐标电极。坐标电极103和105的上下关系不必是XY固有的。S卩，可以是，103是检测X位 置的X位置坐标电极、105是检测Y位置的Y位置坐标电极；也可以是103是检测Y位置的 Y位置坐标电极、105是检测X位置的X位置坐标电极。 作为坐标电极103和105的透明电极，例如，用众所周知的真空中的溅射法形成的 厚5 100nm的氧化铟锡膜。然后，用公知的光刻技术通过涂敷光刻胶、曝光、显影，形成所 希望的坐标电极图案。然后，以得到的光刻胶图案作为掩模，通过蚀刻对透明电极构图，除 去光刻胶，得到由透明电极构成的所希望的坐标电极图案。 在蚀刻氧化铟锡膜时，作为蚀刻液可以使用氢溴酸水溶液等的酸性溶液。
作为绝缘膜104和106，具有透光性的绝缘膜材料是合适的。可以考虑光透射率和 绝缘膜材料的介电常数选择膜厚。在绝缘膜的相对介电常数为3 4时，膜厚为1 20 ii m 是合适的。 作为绝缘膜层的材料，如果使用感光性材料，则对于形成上述坐标检测电路层102 时的开口图案的形成是合适的。已知有通过以丙烯酸系树脂、丙烯酸环氧系树脂、硅氧烷系 树脂作为基体聚合物与感光剂组合，显影溶解除去被光照射的部分的正型感光性材料和显 影溶解除去未被光照射的部分的负型感光性材料，可以使用它们。作为显影液，可以根据各 感光性材料，使用碱性水溶液、有机溶剂。 为了不降低图像显示装置的性能，绝缘膜必须具有透射率为80%以上的透光性。 在上述绝缘膜材料中，在负型感光性材料中如果基体聚合物和感光剂等的成分选择在可见 光波段(400nm 800nm)的光吸收少的材料，可以实现透光性。另外，在正型感光性材料中 基体聚合物选择在可见光波段的光吸收少的材料，并且对感光剂进行光脱色(光漂白)处 理，可以提高在可见光波段的透光性。 具体地，坐标检测电路层102可以用以下的工序形成。 在透明衬底101上的整个面上，用溅射法形成的厚20nm的氧化铟锡膜。然后，用 公知的光刻技术通过涂敷光刻胶、曝光、显影，形成露出下层的氧化铟锡的、所希望的图案。 然后，以光刻胶图案作为掩模，通过用氢溴酸水溶液的蚀刻除去露出的氧化铟锡。然后，除 去光刻胶，得到由透明电极构成的所希望的坐标电极103。 使用可以用碱性水溶液显影的丙烯酸系负型感光性材料时的绝缘膜层形成，采用 以下的工序。首先，在形成了坐标电极103的透明衬底101上涂敷材料溶液。然后，用热板 在9(TC加热5分钟，获得预烘熔膜。然后，隔着用来形成所希望的图案的光掩模，向作为绝 缘膜的除了开口的位置以外的表面照射光而使其光硬化。然后，用2.38wt^的四甲基氢氧
8化铵的碱性水溶液，使预烘熔膜显影，溶解除去未照射光的部分，在绝缘膜上形成所希望的 开口。然后，用热板在23(TC加热10分钟，硬化，获得2iim厚的绝缘膜104。
然后，包含透明衬底101绝缘膜104在其整个面上用溅射法形成厚20nm的氧化铟 锡膜。然后，用公知的光刻技术通过涂敷光刻胶、曝光、显影，形成露出下层的氧化铟锡的、 所希望的图案。然后，以光刻胶图案作为掩模，通过用氢溴酸水溶液的蚀刻除去露出的氧化 铟锡。然后，除去光刻胶，得到由透明电极构成的所希望的坐标电极105。
然后，在形成了下层的坐标电极层的衬底上，涂敷可以用碱性水溶液显影的丙烯 酸系负型感光性材料溶液。然后，用热板在9(TC加热5分钟，获得预烘熔膜。然后，隔着用 来形成所希望的图案的光掩模，向作为绝缘膜的除了开口的位置以外的表面照射光而使其 光硬化。然后，用2.38wt^的四甲基氢氧化铵的碱性水溶液，使预烘熔膜显影，溶解除去未 照射光的部分，在绝缘膜上形成所希望的开口 。然后，用热板在23(TC加热10分钟，硬化，获 得2iim厚的绝缘膜106。 然后，在坐标检测电路层102上形成因笔输入的触摸荷重而变形的荷重变形绝缘 膜107。绝缘膜107具有10iim以上、120iim以下的厚度。加上触摸荷重负载则变形、去除 荷重负载则恢复变形，这是荷重变形绝缘膜的重要特性。 作为荷重变形绝缘膜107的材料，有机硅凝胶材料是合适的。该有机硅凝胶是利 用铂催化剂等的作用向有机硅橡胶的单体附加硅油，以通常的有机硅弹性体的1/5 1/10 的交联密度硬化的附加聚合型有机硅树脂。 —般地，橡胶材料的物理性质有温度依赖性，所以反弹弹性率因温度变化而剧烈 变化，而且如果成为约-l(TC的低温就会变硬从而荷重变形特性降低。另外，橡胶的压縮永 久变形(压縮残留变形)大，在长时间内施加负载时，橡胶因被压扁而难以维持荷重变形特 性。 相对于此，即使在约_50°〇 约20(TC的环境下，由于凝胶材料的机械性质(杨式 模量也可以置换成挠性)大致恒定，能够获得良好的荷重变形特性。而且，由于凝胶材料 的压縮残留变形小，所以可以在长时间内维持良好的荷重变形特性。 该有机硅凝胶材料在可见光波段的透光性也高，可以确保80%以上的光透射率特 性。 另外，由于该有机硅凝胶材料具有1. 30以上、1. 52以下的折射率特性，所以可以 实现与显示装置组合时显示性能优良的静电电容耦合方式的触摸屏。 在此，以100 ii m的厚度形成有机硅凝胶，作为荷重变形绝缘膜107。此时，有机硅 凝胶荷重变形绝缘膜在笔触摸的荷重82g下变形其厚度的50X。另外，折射率为1.4，在波 长400 800nm下光透射率为98%以上。 形成浮置电极108。作为浮置电极，具有透过可见光等的功能的氧化铟锡膜、氧化 铟氧化锌膜、氧化锌膜等的氧化物透明电极是合适的。通过用溅射法隔着形成有所希望的 开口的金属掩模，形成厚5 100nm的氧化物材料的膜，获得所希望的浮置电极108。
另外，作为这样的氧化物电极，可以使用在溶液中分散了透明氧化物导电材料的 微粒子的涂敷材料。通过用公知的喷墨涂敷技术、丝网印刷技术从这样的涂敷材料形成所 希望的图案，在10(TC 23(TC下加热烧制，除去溶剂等的挥发性成分，成为透明氧化物导 电图案，由此获得浮置电极108。
在此，用溅射法隔着形成有所希望的开口的金属掩模，形成厚15nm的氧化铟锡 膜，作为浮置电极108。 用以上详述的材料构成和工序，获得了图1的剖面图所示的静电电容耦合方式的 触摸屏装置。 由此，由于具有与位置坐标电极电路对置、且隔着荷重变形绝缘膜存在浮置电极 的结构，通过利用用树脂制的笔的触摸荷重82g按压浮置电极，使荷重变形绝缘膜变形其 厚度的50 % ，通过使浮置电极与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极 之间产生静电电容耦合，可以检测被笔触摸的位置，获得与笔输入功能对应的静电电容耦 合方式的触摸屏。
(实施例2) 用以下的条件制作了图2所示的实施例2的带触摸屏的液晶显示装置。
在液晶显示装置201的与液晶显示区域202对置的面上重叠固定在实施例1 (图 1)中获得的触摸屏203。触摸屏203与安装了触摸屏位置检测电路控制用IC 205的柔性 印刷布线衬底206连接。该柔性印刷布线衬底206为了向液晶显示装置201输入信号而将 触摸屏203和液晶显示装置201连接。液晶显示装置201，安装液晶显示用控制IC208，与 柔性印刷布线衬底207连接。柔性印刷布线衬底207通过与例如便携电话的信号电路连接 而起到向液晶显示装置201传送显示图像信号的作用。 由于在实施例1中获得的触摸屏装置具有与位置坐标电极电路对置且隔着荷重 变形绝缘膜存在浮置电极的结构，通过用树脂制的笔的触摸荷重82g按压浮置电极，荷重 变形绝缘膜变形其厚度的50X，通过使浮置电极与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极 与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合，可以检测被笔触摸的位置。由此，获得把与笔 输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏和显示装置组合起来的、具有检测被笔触摸的 位置的功能的显示装置。 在本实施例中使用在实施例1中获得的触摸屏装置，但即使使用在后面的实施例
中获得的触摸屏装置也是同样的。(实施例3) 用以下的条件制作了图3所示的实施例3的触摸屏装置。 在实施例l(图1)中获得的触摸屏的最表面上形成了表面保护层301。 作为保护层的材料，实施例1的绝缘膜104和106中使用的具有透光性的绝缘膜
材料是合适的。 另外，不限于上述的感光性材料，以丙烯酸系树脂、丙烯酸环氧系树脂、硅氧烷系
树脂作为基体聚合物只与热硬化材料组合得到的热硬化材料也是合适的。 而且，可以与钠玻璃、硼硅酸玻璃等的碱玻璃、无碱玻璃或化学强化玻璃等的玻璃
衬底贴合，作为表面保护层301使用。也可以与具有透明性的聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚
萘二甲酸酯等的聚酯膜、耐热性和透明性高的聚酰亚胺膜等的具有透明性的树脂类衬底贴
合，作为表面保护层301使用。 由此，由于具有与位置坐标电极电路对置且隔着荷重变形绝缘膜存在浮置电极的 结构，通过利用用树脂制的笔的触摸荷重按压浮置电极，使荷重变形绝缘膜的厚度变形，使 浮置电极与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合，可以检测被笔触摸的位置，获得与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏。
(实施例4) 用以下的条件制作了图4的衬底平面图所示的实施例4的触摸屏装置。
在透明衬底401上，用实施例1 (图1)中记载的形成坐标电极103的材料和工序， 形成X位置坐标电极403。然后，用实施例1中记载的材料和工序形成绝缘膜104(在图4 中未示出绝缘膜104)。 然后，用实施例1中记载的形成坐标电极105的材料和工序，形成Y位置坐标电极 404。 关于X位置坐标电极403和Y位置坐标电极404，可以选择形状，以通过利用用笔
触摸时的荷重按压浮置电极，使绝缘膜因荷重而在厚度方向上变形，在通过使浮置电极与
XY位置坐标电极之间接近而在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合时，在
浮置电极与XY位置坐标电极接近前和接近后，良好地进行位置信号检测。 在本实施例中，X位置坐标电极403是菱形形状，Y位置坐标电极404是长方形形
状；但也可以是，X位置坐标电极是长方形形状，Y位置坐标电极是菱形形状。X位置坐标电极403和Y位置坐标电极404与位于触摸屏衬底的坐标检测面402
的周边部的电极电路信号布线405连接，该电极电路信号布线被引出到连接端子开口 406，
该连接端子开口与图2所示那样的安装了触摸屏位置检测电路控制用IC的柔性印刷布线
衬底连接。 在本实施例中说明了实施例1的触摸屏装置的衬底平面图及其制作，但上述的实 施例3、后述的实施例6、7、8、12、13的触摸屏装置的衬底平面图及其制作也是同样的。
(实施例5) 用以下的条件制作了图5的衬底平面图所示的实施例5的触摸屏装置。在坐标检测面501上有X位置坐标电极503和Y位置坐标电极504。它们从实施
例4(图4)中记载的内容得到。 在本实施例中，X位置坐标电极503是菱形形状，Y位置坐标电极504是长方形形 状。 此时，浮置电极502是被孤立分割成与这些电极对应的小的长方形的形状。被孤 立分割的长方形形状的浮置电极502配置成与菱形X位置坐标电极503和长方形Y位置坐 标电极504重叠。 由此，由于具有与位置坐标电极电路对置且隔着荷重变形绝缘膜存在浮置电极的 结构，通过利用用树脂制的笔的触摸荷重按压浮置电极，使荷重变形绝缘膜的厚度变形，通 过使浮置电极与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电 电容耦合，可以检测被笔触摸的位置，获得与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏。 在本实施例中，X位置坐标电极503是菱形形状，Y位置坐标电极504是长方形形 状；但也可以是，X位置坐标电极是长方形形状，Y位置坐标电极是菱形形状。另外，只要配 置成X位置坐标电极和Y位置坐标电极这两者与一个孤立的浮置电极重叠，X位置坐标电 极、Y位置坐标电极、浮置电极的形状也可以是其它的形状。 在本实施例中，说明了使用了实施例1的触摸屏装置的实施例4的触摸屏装置的衬底平面图及其制作，但即使使用上述的实施例3、后述的实施例6、7、8、12、13的触摸屏装
置也是同样的。(实施例6) 用以下的条件制作了图6的剖面图所示的实施例6的触摸屏装置。 在此，针对图3所示的实施例3(图3)的触摸屏装置，用气体层取代荷重变形绝缘膜。 在透明衬底601上，用实施例1中详述的材料和工序，形成坐标电极602、604、绝缘 膜603、605，得到X位置坐标电极和Y位置坐标电极。 在触摸屏衬底的坐标检测面的周边部上涂敷粘接剂，形成边缘粘接部606。 在该边缘粘接部606上贴合形成了浮置电极607的透明衬底608。此时，浮置电极
采用如实施例5 (图5)所示那样与X位置坐标电极和Y位置坐标电极对应的位置。 边缘粘接部606是，以10iim以上、120iim以下的厚度形成的热硬化性或光硬化
与热硬化相组合的高粘度的粘接剂。在粘接剂中作为所谓间隙剂掺混有直径lOym以上、
120ym以下的球形或纤维状的玻璃，用该玻璃的厚度控制边缘粘接部606的厚度。 作为形成了浮置电极607的透明衬底608，可以用钠玻璃、硼硅酸玻璃等的碱玻
璃、无碱玻璃或化学强化玻璃等的玻璃衬底、具有透明性的聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲
酸酯等的聚酯膜、耐热性和透明性高的聚酰亚胺膜等的具有透明性的树脂类衬底。 以0. 4mm厚的无碱玻璃的衬底作为透明衬底，用溅射法形成厚15nm的氧化铟锡
膜。然后，用公知的光刻技术通过涂敷光刻胶、曝光、显影，形成露出下层的氧化铟锡的、所
希望的图案。然后，以光刻胶图案作为掩模，通过用氢溴酸水溶液蚀刻除去露出的氧化铟
锡。然后，除去光刻胶，得到浮置电极607。 然后，对形成了浮置电极607的透明衬底608的背面进行0. 2mm厚的研磨，得到 0. 2mm厚的透明衬底。研磨可以使用用化学溶液进行玻璃蚀刻的化学研磨技术、或以磨粒为 研磨剂进行机械磨削的机械研磨技术。 在触摸屏衬底的坐标检测面的周边部上涂敷掺混有直径100iim的玻璃珠的热 硬化性粘接剂，形成边缘粘接部606。在边缘粘接部606处贴合前面的形成了浮置电极的 0.2mm厚的玻璃衬底。此时，浮置电极607，隔着100iim的空间，采用如实施例5(图5)所 示那样与X位置坐标电极和Y位置坐标电极对应的位置。然后，通过在14(TC加热60分钟， 使粘接剂硬化。由此获得图6的剖面图所示的触摸屏装置。 由此，由于具有与位置坐标电极电路对置且隔着气体层(空间层609)存在浮置电 极607的结构，通过利用用树脂制的笔的触摸荷重按压浮置电极，使气体层变形，通过使浮 置电极与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦 合，可以检测被笔触摸的位置，获得与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏。
使用气体层时，在低荷重下层的厚度几乎消失，S卩，浮置电极607可以接近到几乎 与绝缘膜605相接，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合时，在浮置电极 与XY位置坐标电极接近前和接近后，静电电容耦合的信号与噪声的比可以很大，可以良好 地进行位置信号检测。
(实施例7) 用以下的条件制作了图7的剖面图所示的实施例7的触摸屏装置。
在实施例6(图6)中获得的形成了浮置电极的玻璃衬底的表面上形成了浮置电极 保护膜701。 作为浮置电极保护层701的材料，实施例1的绝缘膜104和106中使用的具有透 光性的绝缘膜材料是合适的。另外，不限于上述的感光性材料，以丙烯酸系树脂、丙烯酸环 氧系树脂、硅氧烷系树脂作为基体聚合物只与热硬化材料组合得到的热硬化材料也是合适 的。 由此，由于具有与位置坐标电极电路对置且隔着气体层存在浮置电极的结构，通 过利用用树脂制的笔的触摸荷重按压浮置电极，使气体层变形，使浮置电极与XY位置坐标 电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合，可以检测被笔触摸 的位置，获得与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏。 使用气体层时，在低荷重下层的厚度几乎消失，S卩，浮置电极可以接近到几乎与XY 位置坐标电极的绝缘膜相接。利用此时的浮置电极保护层701获得保护浮置电极自身的效 果。(实施例8) 用以下的条件制作了图8的剖面图所示的实施例8的触摸屏装置。在此，针对实 施例6(图6)中记载的触摸屏装置，用液体层取代空气层。 在此，在触摸屏衬底的坐标检测面的周边部上涂敷掺混有直径100iim的玻璃珠 的光硬化的粘接剂，形成lOOym厚的边缘密封粘接层802。 在边缘粘接部中滴下并填充流动石蜡，用边缘密封粘接层802贴合实施例6中记 载的形成了浮置电极的0.2mm厚的玻璃衬底。此时，浮置电极隔着lOOym的空间，采用如 实施例5(图5)所示那样与X位置坐标电极和Y位置坐标电极对应的位置。然后，通过向 粘接剂照射光使其硬化。由此，获得具有填充了流动石蜡的液体层801的触摸屏装置。
在此，作为流动石蜡，烃系、硅油系的无色透明液体材料，具有介电常数为1.9 3. 0的特性的材料是合适的。具有介电常数1. 9 2. 5的材料是更加合适的。
由此，由于具有与位置坐标电极电路对置且隔着透明的液体层801存在浮置电极
的结构，所以通过利用用树脂制的笔的触摸荷重按压浮置电极，使液体层变形，使浮置电极 与XY位置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合，可以
检测被笔触摸的位置，获得与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏。 使用液体层时，在低荷重下层的厚度几乎消失，S卩，浮置电极可以接近到几乎与XY
位置坐标电极的绝缘膜相接。(实施例9) 基于实施例4(图4)中记载的触摸屏装置对图9(A)、图9(B)所示的实施例9的触 摸屏装置进行详述。 针对触摸屏透明衬底901与菱形形状的X位置坐标电极和长方形形状的Y位置坐 标电极，电极电路信号布线902被引出到连接端子开口 903。 此时，在连接端子开口的剖面IXB-IXB中，通过在形成X位置坐标电极和Y位置坐 标电极的绝缘膜时对电极电路信号布线906形成开口，获得连接端子开口 905。关于绝缘膜 的材料和开口形成方法，在上述实施例中有记载。
(实施例IO)
基于实施例4(图4)中记载的触摸屏装置对图10(A)、图10(B)所示的实施例10 的触摸屏装置进行详述。 针对触摸屏透明衬底1001与菱形形状的坐标电极1003，电极电路信号布线1002 被引出到透明衬底周边部。 此时，在透明衬底周边部的剖面XB中具有，在触摸屏透明衬底1007上形成坐标电 极1006，在其上有电极电路信号布线1005，在它们上形成坐标电极绝缘膜1004的结构。
(实施例ll) 基于实施例4(图4)中记载的触摸屏装置对图11(A)、图11(B)所示的实施例11 的触摸屏装置进行详述。 针对触摸屏透明衬底1101与长方形形状的坐标电极1103，电极电路信号布线 1102被引出到透明衬底周边部。 此时，在透明衬底周边部的剖面XIB中，具有如下结构在触摸屏透明衬底1107 上具有电极电路信号布线1105，在其上有坐标电极1106，在它们上形成坐标电极绝缘膜 1104。(实施例12) 基于实施例6(图6)中记载的触摸屏装置对图12的剖面图所示的实施例12的触 摸屏装置进行详述。 在坐标检测电极电路层的上表面上形成间隔厚度控制突起图案1201。间隔厚度控 制突起图案，可以用上述的感光性材料和光刻技术以所希望的图案形状、厚度形成。
然后，用边缘粘接部贴合形成了浮置电极的透明衬底。浮置电极采用如实施例 5(图5)所示那样与位置坐标电极对应的位置。 由此，由于具有与位置坐标电极电路对置且隔着空间层1202存在浮置电极的结
构，通过利用用树脂制的笔的触摸荷重按压浮置电极，使空间层变形，使浮置电极与XY位
置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合，可以检测被
笔触摸的位置，获得与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏。 此时，间隔厚度控制突起1201可以控制浮置电极与XY位置坐标电极接近后的间
隔，通过在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合时，控制静电电容耦合的信
号量，可以良好地进行位置信号检测。(实施例13) 基于实施例8(图8)中记载的触摸屏装置对图13的剖面图所示的实施例13的触 摸屏装置进行详述。 在坐标检测电极电路层的上表面上形成间隔厚度控制突起图案1301。间隔厚度控
制突起图案，可以用上述的感光性材料和光刻技术以所希望的图案形状、厚度形成。 然后，形成边缘密封粘接层，滴下并填充流动石蜡，用边缘粘接部贴合形成了浮置
电极的玻璃衬底。 由此，由于具有与位置坐标电极电路对置且隔着空间层1302存在浮置电极的结 构，通过利用用树脂制的笔的触摸荷重按压浮置电极，使空间层变形，使浮置电极与XY位 置坐标电极之间接近，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合，可以检测被 笔触摸的位置，获得与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏。
14
此时，间隔厚度控制突起1301可以控制浮置电极与XY位置坐标电极接近后的间 隔，在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合时，通过控制静电电容耦合的信 号量，可以良好地进行位置信号检测。
(实施例14) 用图14的剖面图说明本发明的实施例14的内置静电电容耦合方式的触摸传感器 的显示装置。 在衬底2101上设置以低温多晶硅薄膜晶体管作为开关元件、由栅电极、源电极、 漏电极、布线层间绝缘层等构成的用于图像显示的薄膜晶体管电路2102。薄膜晶体管电路 与有机电致发光层(以下记为"有机EL层")2104的下部反射电极2103导通连接。
有机EL层2104被隔壁绝缘膜2105以显示象素单位分离。在有机EL层2104的 上层形成上部透明电极2106，利用来自晶体管电路的电气信号向下部反射电极2103与上 部透明电极2106之间施加电流，使有机EL层2104发光。此时，下部反射电极2103此时还 承担着反射有机EL光的作用，成为透过上部透明电极2106而取出有机EL光2117的顶发 射型有机EL显示装置。 隔壁绝缘膜2105由氮化硅或有机聚合物材料构成。下部反射电极2103，由于必 须具有导电性和光的反射特性，所以以铝或铬为主体的材料膜是合适的。作为上部透明电 极2106，由于必须具有导电性和可见光透射性，所以用氧化铟锡、氧化铟氧化锌、氧化锌等 的氧化物材料形成是合适的。电极的厚度基于电导率和透明性的相关性任意设定。由于有 机EL层2104的发光特性随温度劣化，所以用室温以上、8(TC以下的温度下的溅射、离子镀、 电子束等的方法形成是合适的。 在上部透明电极2106的上层，在显示装置的显示区域的整个面上覆盖使水分、氧 不透过有机EL层2104的气体阻挡膜2107。作为气体阻挡膜2107，氮化硅膜或氮氧化硅膜 是合适的。气体阻挡膜2107的厚度基于气体阻挡性和透明性的相关性任意设定。它们也 是，由于在比较低的温度下形成且必须有气体阻挡性，所以用室温以上、8(TC以下的温度下 的等离子体化学汽相生长(CVD)方式的膜形成方法，尤其是使用了利用感应耦合型方式的 高密度等离子体CVD的膜形成方法，是合适的。 在气体阻挡膜2107的上表面上形成与哪儿都不导电连接的浮置电极2108。浮置 电极2108采用透明导电材料。在本实施例中，浮置电极2108采用导电性高的氧化铟锡材 料，隔着掩模在与有机EL层2104的图案对应的上方以图案形状形成。也可以取代氧化铟 锡材料而使用其它的氧化物导电性材料。 接着，准备透明衬底，用下述的制作工序制作形成了触摸传感器电路层2110的密 封用对置透明衬底(以下称为对置透明衬底)2115。 作为衬底，可以用在可见光波段透明性良好的无碱玻璃、钠玻璃、硼硅酸玻璃等的 碱玻璃、或化学强化玻璃等的玻璃衬底。另外，具有透明性的聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二 甲酸酯等的聚酯膜、耐热性和透明性高的聚酰亚胺膜也已公知，也可以用这样的具有透明 性的树脂类衬底。 静电电容触摸传感器电路层2110，在显示画面内用透明电极形成电路。作为透明 电极，用电导率比较高、具有透过可见光等的功能的氧化铟锡、氧化铟氧化锌、氧化锌等的 氧化物材料形成是合适的。例如，用众所周知的真空中的溅射法形成氧化铟锡膜。然后，用公知的光刻技术通过涂敷光刻胶、曝光、显影，形成所希望的图案。然后，以得到的光刻胶图
案作为掩模，通过蚀刻对透明电极构图，除去光刻胶，得到所希望的透明电极图案。
电极的厚度基于电导率与透明性的相关性任意设定。另外，为了获得从作为检测
电路基于静电电容耦合的信号与噪声的比良好地进行位置信号检测的性能，坐标电极的形
状也任意设定。 在触摸屏装置中，坐标电极2112和2114分别是与X位置坐标和Y位置坐标对应
的坐标电极。在此，它们分别作为触摸位置坐标检测透明电极(X坐标)和触摸位置坐标检
测透明电极(Y坐标)，但坐标电极2112和2114的上下关系不必是XY固有的。 作为坐标电极2112和2114的透明电极，例如，用众所周知的真空中的溅射法形成
的厚5 100nm的氧化铟锡膜。然后，用公知的光刻技术通过涂敷光刻胶、曝光、显影，形成
所希望的坐标电极图案。然后，以得到的光刻胶图案作为掩模，通过蚀刻对透明电极构图，
除去光刻胶，得到由透明电极构成的所希望的坐标电极图案。 作为绝缘膜2111和2113，具有透光性的绝缘膜材料是合适的。可以考虑光透射 率和绝缘膜材料的介电常数选择膜厚。在绝缘膜的相对介电常数为3 4时，膜厚为1 20iim是合适的。 作为绝缘膜的材料，在衬底是上述的玻璃衬底时，由于衬底自身不透过水、氧，所 以绝缘膜2111和2113自身不需要对水、氧的阻挡性，因此可以使用感光性材料。如果使用 感光性材料，则对于形成上述静电电容触摸传感器电路层2110时的开口图案的形成是合 适的。已知有通过以丙烯酸系树脂、丙烯酸环氧系树脂、硅氧烷系树脂作为基体聚合物与感 光剂组合，显影溶解除去被光照射的部分的正型感光性材料和显影溶解除去未被光照射的 部分的负型感光性材料，可以使用它们。作为显影液，可以根据各感光性材料，使用碱性水 溶液、有机溶剂。 为了不降低图像显示装置的性能，绝缘膜必须具有透射率为80%以上的透光性。 在上述绝缘膜材料中，在负型感光性材料中如果基体聚合物和感光剂等的成分选择在可见 光波段(400nm 800nm)的光吸收少的材料，可以实现透光性。另外，在正型感光性材料中 基体聚合物选择在可见光波段的光吸收少的材料，并且对感光剂进行光脱色(光漂白)处 理，可以提高在可见光波段的透光性。 另外，作为绝缘膜的材料，在衬底是上述具有透明性的树脂类衬底时，由于衬底自 身容易透过水、氧，所以绝缘膜2111和2113自身需要对水、氧的阻挡性。因此，氮化硅膜或 氮氧化硅膜是合适的。绝缘膜的厚度基于气体阻挡性和透明性的相关性任意设定。
针对按照以上制作的形成了有机EL层2104的衬底2101，在显示区域的外侧边缘 的整个周边上涂敷粘接剂，贴合密封用对置透明衬底2115，密封显示区域(未图示)。密封 中使用的粘接剂，使用可低温处理的光硬化性材料是合适的。 在由衬底衬底2101与密封用对置透明衬底2115密封的空间层2109中，封入低湿 度、低氧浓度的氮、氩、氦等的惰性气体。空间层2109的厚度为5 ii m以上、120 ii m以下是合 适的。 最终，本显示装置与搭载了驱动薄膜晶体管的驱动器LSI和控制用、电源等的LSI 的周边电路连接而完成。 在通过以上获得的内置静电电容耦合方式的触摸传感器功能的显示装置中，利用用树脂笔2116触摸具有触摸传感器电极电路的衬底时的荷重，使XY位置坐标电极2112、 2114与浮置电极2108之间接近而在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合。 通过检测该静电电容耦合的产生位置，可以检测被树脂笔触摸的位置，向显示装置输入位
置信息。(实施例15) 用以下的条件制作了图15所示的实施例15的内置静电电容耦合方式的触摸传感 器的显示装置。在图15中，2201是浮置电极，2202是空间层(惰性气体层)，2203是有机 EL层，2204是隔壁绝缘膜。其它与实施例14相同。 在本实施例中，浮置电极2201与实施例14不同，不是在与有机EL层2203对应的 上方，而是在与隔壁绝缘膜2204对应的上方以图案形状形成。浮置电极2201可以使用透 明导电材料，也可以使用不透明导电材料。 在此处获得的内置静电电容耦合方式的触摸传感器功能的显示装置中也是，利用 用树脂笔2116触摸具有触摸传感器电极电路的衬底时的荷重，使XY位置坐标电极与浮置 电极之间接近而在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合。通过检测该静电 电容耦合的产生位置，可以检测被树脂笔2116触摸的位置，向显示装置输入位置信息。
(实施例16) 用以下的条件制作了图16所示的实施例16的内置静电电容耦合方式的触摸传感 器的显示装置。在图16中，2301是浮置电极，2302是空间层(惰性气体层)，2303是气体 阻挡膜。其它与实施例14、15相同。 在本实施例中，浮置电极2301与实施例14、 15不同，采用导电性低的导电材料，在
气体阻挡膜2303的整个上表面上形成。作为本实施例的导电性低的导电材料，电阻率为
40mQ ，cm以上的导电材料是优选的。另外，浮置电极2301使用透明导电材料。 作为导电性低的材料，也可以使用有机化合物的导电材料。作为有机导电材料，可
以使用聚乙炔、聚奧、聚苯撑、聚苯乙炔、聚并苯、聚苯基乙炔、聚二乙炔、聚苯胺、聚乙烯二
氧噻吩、聚噻吩、聚异硫茚、聚吡咯等。 在此处获得的内置静电电容耦合方式的触摸传感器功能的显示装置中也是，利用 用树脂笔2116触摸具有触摸传感器电极电路的衬底时的荷重，使XY位置坐标电极与浮置 电极之间接近而在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合。通过检测该静电 电容耦合的产生位置，可以检测被树脂笔2116触摸的位置，向显示装置输入位置信息。
(实施例17) 用以下的条件制作了图17所示的实施例17的内置静电电容耦合方式的触摸传感 器的显示装置。在图17中，2401是间隔物，2402是空间层(惰性气体层)。其它与实施例 l相同。 在此，与实施例14不同，为了精密地控制由具有浮置电极的衬底与密封衬底密封 的空间层2402的厚度，形成间隔物2401。 作为间隔物2401的材料，如果使用感光性材料，则对于图案的形成是合适的。已 知有通过以丙烯酸系树脂、丙烯酸环氧系树脂、硅氧烷系树脂作为基体聚合物与感光剂组 合，显影溶解除去被光照射的部分的正型感光性材料和显影溶解除去未被光照射的部分的 负型感光性材料，可以使用它们。作为显影液，可以根据各感光性材料，使用碱性水溶液、有机溶剂。 在此，示出使用可以用碱性水溶液显影的丙烯酸系负型感光性材料的工序。在触 摸传感器电路层的上层上涂敷材料溶液。然后，用热板在9(TC加热5分钟，获得预烘熔膜。 然后，隔着用来形成所希望的图案的光掩模，照射光而被光硬化。然后，用2.38wt^的四甲 基氢氧化铵的碱性水溶液，使预烘熔膜显影，溶解除去未被光照射的部分，形成所希望的图 案。然后，用热板在23(TC加热10分钟，硬化，获得间隔物2401。间隔物的高度为5iim以 上、120iim以下。 在此处获得的内置静电电容耦合方式的触摸传感器功能的显示装置中也是，利用 用树脂笔2116触摸具有触摸传感器电极电路的衬底时的荷重，使XY位置坐标电极与浮置 电极之间接近而在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合。通过检测该静电 电容耦合的产生位置，可以检测被树脂笔2116触摸的位置，向显示装置输入位置信息。
(实施例18) 图18所示的实施例中，示出实施例14中记载的浮置电极与有机EL层的图案的相 对位置。在图18中，2501是隔壁绝缘膜，2502是浮置电极图案，2503是发光层图案(R)， 2504是发光层图案(G)，2505是发光层图案(B)。在进行彩色显示的显示装置中，必需有 R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)三种颜色的发光层图案，对各个发光层图案用掩模的膜形成 法形成浮置电极。
(实施例19) 图19所示的实施例中，示出实施例15中记载的浮置电极与有机EL层2104的图 案的相对位置。在图19中，2601是隔壁绝缘膜，2602是浮置电极图案，2603是发光层图案 (R)，2604是发光层图案(G)，2605是发光层图案(B)。在与隔壁绝缘膜对应的位置上用掩 模的膜形成法形成浮置电极。
(实施例20) 图20所示的实施例中，与实施例14、15、16不同，在衬底间的上述贴合中，使密封 内部为树脂层2701。作为树脂的材料，使用附加聚合型有机硅树脂。在此，以50ym的厚度 形成。此时，在笔触摸的荷重82g下树脂层变形其厚度的50X。另外，在本实施例中，折射 率为1.4，在波长400 800nm的光透射率为98X以上，但只要折射率为1.30以上、1.52以 下就可以。此外，树脂层的厚度在5i!m以上、120iim以下任意地形成，特性是同等的结果。
在此处获得的内置静电电容耦合方式的触摸传感器功能的显示装置中也是，利用 用树脂笔2116触摸具有触摸传感器电极电路的衬底时的荷重，使树脂层因荷重而在厚度 方向上变形，使XY位置坐标电极与浮置电极之间接近而在浮置电极与XY位置坐标电极之 间产生静电电容耦合。通过检测该静电电容耦合的产生位置，可以检测被树脂笔2116触摸 的位置，向显示装置输入位置信息。 以上说明的各实施例的内置静电电容耦合方式的触摸传感器的显示装置都是有 机电致发光显示装置，但显示装置并不仅限于此，也可以是任何方式的自发光的显示装置。 另外，也可以是非自发光的显示装置(例如液晶显示装置)。即，本发明的实施例的组装了 静电电容耦合方式的触摸传感器的显示装置，只要如下所述就可以，即，包括显示装置和在 与该显示装置对置的、被隔离的位置上设置的透明衬底，在与显示装置对置的透明衬底上 具有由检测XY位置坐标的XY位置坐标电极构成的静电电容耦合方式的触摸传感器电极电
18路，在显示装置上在与触摸传感器电极电路对置的、被隔离的位置上具有浮置电极，通过用 笔触摸具有触摸传感器电极电路的透明衬底，使浮置电极与XY位置坐标电极之间接近而
在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合，检测被笔触摸的位置。
权利要求
一种静电电容耦合方式的触摸屏，具有在透明衬底上设置的检测XY位置坐标的XY坐标电极，该XY坐标电极利用静电电容耦合检测被输入的位置，其特征在于具有在与上述XY坐标电极对置且被隔离的位置上设置的电极。
2. 如权利要求1所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 上述电极是被绝缘地设置的浮置电极。
3. 如权利要求2所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 具备具有上述XY坐标的第一透明衬底，在沿着上述第一透明衬底的面的方向上并排设置有多个上述浮置电极。
4. 如权利要求3所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 具有与上述第一透明衬底对置的第二透明衬底， 上述浮置电极是透明电极且设置在上述第二透明衬底上。
5. 如权利要求2所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 上述XY坐标电极与上述浮置电极的距离被设置成可以变动。
6. 如权利要求5所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 在上述XY坐标电极与上述浮置电极之间具有绝缘膜， 通过使上述绝缘膜发生弹性变形而改变上述距离。
7. 如权利要求6所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 上述绝缘膜在可见光波段的光透射率为80%以上。
8. 如权利要求4所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 在上述XY坐标电极与上述浮置电极之间具有液体层。
9. 如权利要求4所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 在上述XY坐标电极与上述浮置电极之间具有被密封的气体层。
10. 如权利要求3所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于设有 与上述第一透明衬底对置的第三衬底，以及在上述第三衬底上设置的、具有向上述第一衬底的方向发光的发光层的有机EL层， 上述浮置电极设置在有机EL层上。
11. 如权利要求10所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于 在上述第一透明衬底与上述第三衬底之间密封有气体层，上述XY坐标电极和上述浮置电极夹着上述气体层设置。
12. 如权利要求1 11中任一项所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于基于在上述XY坐标电极与上述电极之间产生的静电电容耦合的变动接受输入。
13. 如权利要求3 11中任一项所述的静电电容耦合方式的触摸屏，其特征在于通过利用绝缘物触摸上述第一透明衬底或上述第二透明衬底，使上述XY坐标电极与 上述浮置电极之间的距离发生变动，使该电极之间产生的静电电容耦合发生变动， 通过检测该静电电容耦合的变动，检测被上述绝缘物触摸的位置。
全文摘要
本发明提供一种静电电容耦合方式的触摸屏。由于捕捉指尖与位置检测电极之间的静电电容的变化而检测位置，所以用完全绝缘物触摸时，表面静电很难变化，不能检测位置。因此，在用树脂制的笔或其它绝缘物触摸时，与位置检测电极之间不引起静电电容的变化，存在不能输入的问题。为此，在本发明的静电电容耦合方式的触摸屏中，在透明衬底上具有检测位置坐标的电极电路，在与XY位置坐标电极对置的、被隔离的位置上具有浮置电极，通过用笔触摸浮置电极，使浮置电极与XY位置坐标电极之间接近而在浮置电极与XY位置坐标电极之间产生静电电容耦合，由此具有检测被笔触摸的位置的功能，实现与笔输入功能对应的静电电容耦合方式的触摸屏。
文档编号G06F3/044GK101739187SQ20091021202
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月6日 优先权日2008年11月6日
发明者万场则夫, 关口慎司, 滨本辰雄, 田中顺 申请人:株式会社日立显示器