专利名称：触摸面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触摸面板，特别是涉及一种电容耦合方式的触摸面板、即能够使用非导电性笔等进行输入操作的触摸面板。
背景技术：
在具备输入装置的显示装置(以下称为“触摸面板”)中，该输入装置具有由使用者的手指等在显示画面上进行触摸操作(接触按压操作，以下简称为触摸)来输入信息的画面输入功能，该显示装置被用于PDA、便携式终端等移动用电子设备、各种家电产品、无人受理机等固定型用户引导终端。这种触摸面板的驱动方式已知有以下方式对被触摸的部分的电阻值变化进行检测的电阻膜方式；或者检测电容变化的静电电容耦合方式；以及对由触摸而被屏蔽的部分的光量变化进行检测的光传感方式等。与电阻膜方式、光传感方式相比，静电电容耦合方式具有以下优点。例如，在电阻膜方式、光传感方式中透过率低约80%左右，与此相对，在静电电容耦合方式中透过率高达约90%而显示像质不会降低。另外，在电阻膜方式中，通过电阻膜的机械接触来检测触摸位置，因此电阻膜有可能老化或者损坏(产生裂纹)，与此相对，在静电电容耦合方式中不存在检测用电极与其它电极等进行接触的机械接触，从耐久性这一点考虑，静电电容耦合方式也是比其它方式有利。如图1所示，作为静电电容耦合方式的触摸面板存在一种利用与手指FN之间的静电电容(Cx、Cy)的变化的触摸面板。在透明基板TS上夹持绝缘层IFl、IF2而形成有X轴电极XE和Y轴电极YE。在绝缘层IF2的上表面设置有保护板(膜)GP。在图1的方式中，作为输入单元，以手指FN等具有导电性的物质为前提。因此，当使电阻膜方式等方式所使用的树脂制触针等非导电性笔接触到图1的触摸面板时，几乎不产生电极的电容变化，因此无法检测输入坐标。作为解决这种问题的技术，存在一种记载于 JP2009-258888A的技术。在JP2009-258888A中记载了如下的技术，该技术在使用非导电性的输入单元接触到触摸面板时也能够检测坐标。
发明内容
本发明要解决的问题在于，提供一种提高透过率并且提高静电电容的检测灵敏度进而抑制检测信号的延迟的触摸面板。为了实现解决所述问题，本发明的触摸面板具有以下特征结构。(1) 一种静电电容耦合方式的触摸面板，具备第一基板，其形成有检测XY位置坐标的坐标检测电极；以及第二基板，其设置成与所述第一基板相对，该触摸面板的特征在于，所述第二基板朝向所述第一基板侧依次具备刚性低于所述第二基板的弹性层以及导电层，具有在该坐标检测电极与该导电层之间设置的非导电性的间隔物，在该间隔物所形成的间隙中填充有液体。(2)根据所述⑴所述的触摸面板，其特征在于，该导电层承载于树脂薄膜上。(3)根据所述(2)所述的触摸面板，其特征在于，该导电层形成于该树脂薄膜的所述第一基板侧。(4)根据所述(1)所述的触摸面板，其特征在于，该弹性层与该导电层是同一层。(5)根据所述(1)所述的触摸面板，其特征在于，该弹性层的厚度大于该间隔物所形成的间隙的间隔。(6)根据所述(1)所述的触摸面板，其特征在于，在该坐标检测电极上形成绝缘膜，该间隔物与该绝缘膜接触。(7)根据所述⑴所述的触摸面板，其特征在于，该间隔物是珠状物或者形成于所述第一基板侧与所述第二基板侧的各相对面中的至少一个相对面上的突起。(8)根据所述⑴所述的触摸面板，其特征在于，该间隔物所形成的间隙的间隔为 20 μ m以下。(9) 一种静电电容耦合方式的触摸面板，具备第一基板，其形成有检测XY位置坐标的坐标检测电极；以及第二基板，其设置成与所述第一基板相对，该触摸面板的特征在于，所述第一基板从该坐标检测电极朝向所述第二基板侧依次具备刚性低于所述第二基板的弹性层以及导电层，具有在所述第二基板与该导电层之间设置的非导电性的间隔物，在该间隔物所形成的间隙中填充有液体。(10)根据所述(9)所述的触摸面板，其特征在于，该导电层承载于树脂薄膜上。(11)根据所述(10)所述的触摸面板，其特征在于，该导电层形成于该树脂薄膜的所述第一基板侧。(12)根据所述(9)所述的触摸面板，其特征在于，该弹性层与该导电层是同一层。(13)根据所述(9)所述的触摸面板，其特征在于，该弹性层的厚度大于该间隔物所形成的间隙的间隔。(14)根据所述(9)所述的触摸面板，其特征在于，该间隔物是珠状物或者是形成于所述第一基板侧与所述第二基板侧之间的各相对面中的至少一个相对面上的突起。(15)根据所述(9)所述的触摸面板，其特征在于，该间隔物所形成的间隙的间隔为20μπι以下。(16)根据所述(9)所述的触摸面板，其特征在于，该触摸面板的操作通过使用对该第二基板的表面进行按压的非导电性笔来进行。(17)根据所述⑴或者(9)所述的触摸面板，其特征在于，该触摸面板配置于液晶显示装置或者有机电致发光显示装置的显示面侧。根据本发明的触摸面板，通过在非导电性间隔物所形成的间隙中填充液体，来抑制界面反射，因此透过率提高。进而，牛顿环(Newton ring)现象受到了抑制，因此能够减小配置有间隔物的空间的宽度，静电电容的检测灵敏度也提高。而且，即使使用液体，由间隔物引起的流动性也被限制，因此能够使解除按压时的导电层返回到初始位置的恢复时间提前，并且抑制检测信号的延迟。
图1是说明用手指等操作的静电电容耦合方式的触摸面板的以往例的图。图2是说明用非导电性笔操作的静电电容耦合方式的触摸面板的以往例的图。图3是说明用手指等来操作图2的触摸面板的情况下的示例的图。图4是用于说明将固体用于弹性层时的变化的模型图。图5是用于说明在图4的最上层使用了 PET薄膜时的变形状态的图。图6是用于说明在图4的最上层使用了玻璃板时的变形状态的图。图7是说明在最上层使用了玻璃板时的翘曲所引起的错误检测的样子的图。图8A和图8B是说明在最上层使用了 PET薄膜、在弹性层使用了液体的情况下的错误检测的样子的图。图9是说明新静电电容耦合方式的触摸面板的基本结构的图。图10是说明操作图9的触摸面板的状况的图。图11是说明本发明触摸面板的第一实施例的图。图12是具备本发明的触摸面板和显示装置的系统的结构图。图13是表示触摸面板的电极结构的俯视图。图14是说明本发明的触摸面板的第二实施例的图。图15是说明本发明的触摸面板的第三实施例的图。图16A以及图16B是说明图14的触摸面板的动作状态的图。图17是说明本发明的触摸面板的第四实施例的图。图18是说明图17的触摸面板的动作状态的图。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。如图2所示，在静电电容耦合方式的触摸面板中，存在使用弹性绝缘层IE以及在透明薄膜TF上形成图案而得到的浮岛状的电极FE的方式。该触摸面板具有以下结构在进行输入时，用笔PN按压透明薄膜TF，使弹性层IE变形，由此由浮岛电极FE与X-Y电极 (XE、YE)所形成的静电电容(Cx、Cy)发生变化，从而检测输入坐标。进而，如图3所示，还能够用手指FN按压透明薄膜TF来进行输入操作。为了使用这种弹性绝缘层，例如需要满足以下示出的条件的弹性材料、保护板 (膜)。(弹性材料) 最低负载80g下变形率为60%以上 卸载后形状恢复
光透过率为90 %以上 最大负载1500g下也不会破损(保护板和膜) 耐伤性较高并且，还要求以下条件在作为触摸面板而组合时，在同时按压两个点时，两点间不会变形等。
在图2等示出的、使用弹性变形的静电电容耦合方式的触摸面板中，在最上层能够使用玻璃基板、丙烯板等板状体或PET等树脂薄膜。另外，弹性绝缘层能够使用橡胶等固体(包括凝胶状体)、油等液体、空气等气体。然而，在对弹性绝缘层使用固体的情况下，产生图4 图6示出的问题。图4是示意性地示出在基板BL上配置弹性状固体SL、设置最上层UL的结构的图。虚线PL是表示变形状态的模拟线。如图5所示，在对最上层UL使用PET薄膜的情况下，在用笔PN按压的部分的正下方(附图标记1)固体被压缩，但是在按压部分的周围(附图标记2)产生回退。 因此，变形量小而变形面积(区域)也小，因此，结果是静电电容没有充分变化，从而难以进行输入坐标的检测。另外，在对最上层UL使用玻璃板的情况下，如图6所示，回退的位移小于PET薄膜，但是整体位移量小，产生位移的面积也小，因此静电电容的变化变小。接着，在对弹性绝缘层IE使用气体、液体或者固体、对最上层UL使用玻璃板的情况下，如图7所示，产生以下现象，即玻璃板翘曲，与用笔PN按压的部分(附图标记3)相比， 其它部位(附图标记4)更接近基板BL—侧。由此，将会错误检测为附图标记4的部分被按压。并且，在对弹性绝缘层IE使用液体、对最上层UL使用PET薄膜的情况下，如图8A 所示，在用笔PN按压时，在按压部3中液体减少，逃到周围的液体5推起周围的最上层，从而形成向箭头6方向的凸起。接着，使笔PN离开时，如图8B所示，液体5返回到初始位置， 因此最上层向箭头6方向位移，如附图标记4所示，最上层UL接近基板BL，从而导致错误检测。本发明人提出了图9示出的、新静电电容耦合方式的触摸面板。在图9中，作为第一基板，设置形成了 X轴和Y轴的电极的XY电极基板(XYES)，并且，作为第二基板，在上侧基板UP上重叠配置弹性层EL和导电层CL。然后，在第一基板与第二基板之间插入间隔物 SP，相对配置两个基板。 对于图9的触摸面板，当用树脂笔PN等来按压时，如图10所示，上侧基板UP在较大范围内使弹性层EL变形，在多个XY电极整体中检测出静电电容的变化，因此能够可靠地检测输入坐标。本发明者进一步专心研究的结果是，在图9的触摸面板中，发现在配置了间隔物 SP而得到的间隙中不存在空气层的结构较有用。(1)抑制在与空气层之间的边界产生的界面反射，透过率能够提高。(2)能够抑制配置了间隔物SP而得到的空间中的牛顿环现象的产生，能够将空间的厚度设定为30 μ m以下。(3)通过所述(2)，检测灵敏度提高，因此能够减小第二基板的变形量，能够自由地设定最上层(上侧基板)的厚度(硬度)。图11是说明本发明触摸面板的第一实施例的图。本发明的触摸面板是一种静电电容耦合方式的触摸面板，具备第一基板 (XYES)，其形成有检测XY位置坐标的坐标检测电极；以及第二基板(UP)，其设置成与所述第一基板相对，该触摸面板的特征在于，所述第二基板(UP)朝向所述第一基板(XYES)侧依次具备刚性低于所述第二基板的弹性层(EL)、导电层(CL)，并具有在该坐标检测电极与该导电层之间设置的非导电性间隔物(SP)，在该间隔物所形成的间隙中填充有液体(LQ)。
在图11的触摸面板中，导电层CL承载于树脂薄膜FL(在附图中，表示为FL(CL)， 是指承载CL的树脂薄膜FL)上。导电层CL还能够由导电层单体形成，但是使导电膜承载于树脂薄膜上，由此即使导电膜变形也能够容易地恢复到原来的形状。导电层CL是透明导电层，只要是具有导电性的薄膜则没有特别限定，能够使用以往的ITO(氧化铟锡)、ATO(氧化锑锡)、IZO(氧化铟锌)等。另外，还能够使用使以往的 ITO(氧化铟锡)、ATO(氧化锑锡)、IZO(氧化铟锌)等微颗粒分散至透明树脂而得到的薄膜；还使用将作为具有导电性的微颗粒例如镍、金、银、铜等金属微颗粒、以及将具有绝缘性的无机微颗粒、树脂微颗粒被实施金属电镀后而成的微颗粒分散至树脂中而得到的薄膜等。另外，还能够通过如下方式来使用，即将从包括Al203、Bi203、Ce02、In203、(In2O3^SnO2)、 HfO2、La2O3、MgF2、Sb2O5、(Sb2O5、SnO2) ,SiO2, SnO2、TiO2、Y2O3、ZnO 以及 ZrO2 的组中选择的至少一种金属氧化物、或者金属氟化物所构成的微颗粒分散至透明树脂中。另外，还能够涂敷聚苯胺、聚乙炔、聚乙撑二氧噻吩、聚吡咯、聚异苯并噻吩以及聚异萘并噻吩等有机导电性材料来使用。另外，导电层CL优选使用光折射率小、由光反射引起的光的吸收小、散射小的导电层，最好适当地加以选择。在使导电层CL承载于树脂薄膜FL的情况下，将该导电层配置在该树脂薄膜的第一基板侧(XY电极侧)，由此使导电层CL与XY电极更接近，从而能够提高检测灵敏度。另夕卜，在使导电层CL承载于与所述第一基板侧相反一侧的情况下，导电层CL不会被间隔物SP 直接按压，因此能够防止导电膜的损伤，从而能够提高触摸面板的耐久性。另外，还能够代替弹性层EL和导电层CL，而使用导电性的弹性体，构成为同一层， 这与图11的显示有所不同。在这种情况下，部件数量减少，从而能够抑制制造成本。在本发明的触摸面板中，优选将弹性层EL的厚度设为大于间隔物SP所形成的间隙的间隔。由此，能够使用弹性层EL的变形来使导电膜CL更接近第一基板(XYES)侧。如还在图14或者图15例示的那样，在配置了 XY电极的第一基板(XYES)中构成为，在坐标检测电极(XP1、XP2以及XP3)上形成绝缘膜(IF1、IF2)，该间隔物SP与该绝缘膜接触。该绝缘膜还兼做XY电极的保护膜，并且能够将XY电极与导电膜CL之间的距离保持为预定的间隔。如后述那样，作为间隔物能够使用珠状物(beads)(参照图14的SPl)或者形成于所述第一基板侧与所述第二基板侧的各相对面中的至少一个相对面上的突起(参照图15 的 SP2)。在作为本发明的特征的间隔物SP所形成的空间内填充惰性透明液体。例如能够优选使用链式饱和烃中的、碳原子数5-16的链式饱和烃、特别是在常温条件下为液体的汽油等所含有的碳原子数5-8的链式饱和烃(从戊烷至辛烷)、在碳原子数9以上的链式饱和烃中使用于轻油(柴油)、煤油的壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷等。并且，这些链烷烃并非是均勻的物质，而是具有各种结构碳链的物质的混合物。能够使用在常温常压条件下为液状的混合石蜡(液体石蜡)、医药用润滑油(nujol)、矿物油精(mineral spirit)、矿质松节油、石油溶剂(white spirit)、白油、石蜡油、石油溶剂油 (petroleum spirit)、矿物稀释剂、汽油(petroleum spirit)、水石蜡、矿物油、石蜡油等。 不饱和烃类、在乙烯基上取代/键合有氯、氧、羧基、氨基、羟基等的不饱和烃的反应性较高，不适合于本发明，但是，一部分醇类、醚类、酯类的有机溶剂是可以利用的。惰性且能够自由地调整粘度而最易于使用的油为硅油类(二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氢硅油)， 还能够使用聚醚改性、甲基苯乙烯基改性、烷基改性、高级脂肪酸酯改性、亲水性特殊改性、 含有高级脂肪酸、氟改性等的非反应性的改性硅油。通过使用这种透明液体，能够抑制以往的空气层的边界中的界面反射，并提高透过率。而且，为了避免牛顿环现象，本来需要30μπι以上的间隔物间隔，但是还能够将图11 的间隔物间隔G设定为20 μ m以下。由于间隔物间隔G的距离变窄，而XY电极与导电膜CL之间的间隔变窄，从而检测灵敏度提高。因此，能够增加最上层UP的厚度。例如，在丙烯板中，在加入液体之前为 0. 3mm，加入液体之后能够增加到0. 7mm左右。另外，在玻璃板中为0. 2mm，加入液体之后能够增加到0.5mm左右。由此，面板的质感(不存在翘曲等)提高，并且通过与手指(导体) 输入用触摸面板(参照图1)相同的外观，能够进行使用了非导电性笔的输入。在图12中，101是本发明实施例的触摸面板。触摸面板101具有电容检测用的X 电极XP以及Y电极YP。在此，例如图示四个(XPl XP4)X电极，四个(YPl YP4)Y电极， 但是电极数并不限于此。触摸面板101设置于显示装置的显示部106的前表面。作为显示装置，能够优选使用液晶显示装置或者有机电致发光显示装置。另外，在使用者观察显示在显示装置中的图像的情况下，显示图像需要透过触摸面板，因此期望触摸面板的透过率较高。触摸面板101 的X电极和Y电极通过检测用布线(DTL)与电容检测部102相连接。根据从控制运算部103 输出的检测控制信号(DTCS)来控制电容检测部102，电容检测部102对包括在触摸面板的各电极(X电极、Y电极)的电容进行检测，将随各电极的电容值不同而发生变化的电容检测信号(CDS)输出到控制运算部103。控制运算部103从各电极的电容检测信号(CDS)计算各电极的信号成分，并且从各电极的信号成分运算并求出输入坐标。当通过触摸操作从触摸面板101传输输入坐标时，系统104生成与该触摸操作相应的显示图像，作为显示控制信号(DSCS)传输到显示控制电路105。显示控制电路105与根据显示控制信号传输过来的显示图像相应地生成显示信号(DSS)，在显示装置中显示图像。图13是表示触摸面板101的电容检测用的X电极XP和Y电极YP的电极图案的图。X电极XP和Y电极YP通过检测用布线DTL与电容检测部102相连接。Y电极在触摸面板101的横向方向上延伸，多个Y电极在纵向方向上排列。在X电极和Y电极的交叉部分中，使Y电极和X电极的电极宽度变窄，以缩减各电极的交叉电容。假设将该部分称为细线部。因而，Y电极呈在其延伸方向上交替地配置细线部与除此以外的电极部分(以下，称为底垫部)而成的形状。在相邻的Y电极之间配置X电极。X电极在触摸面板101的纵向方向上延伸，多个X电极在横向方向上排列。与Y电极同样地，X电极呈在其延伸方向上交替地配置细线部与底垫部而成的形状。接着，在说明X电极的底垫部的形状方面，假设用于将X电极与检测用布线进行连接的布线位置(或者X电极的细线部)作为X电极的横向方向的中心。X电极的底垫部的电极形状随着接近相邻的X电极的中心而面积变小，越接近该X电极的中心则面积越大。因此，在考虑相邻的两个X电极、例如XPI与XP2之间的X电极的面积的情况下，在XPl电极的中心附近，XPl电极的底垫部的电极面积变得最大，并且XP2电极的底垫部的电极面积变得最小。另一方面，在XP2电极的中心附近，XPl电极的底垫部的电极面积变得最小，并且 XP2电极的底垫部的电极面积变得最大。图14是本发明第二实施例中的触摸面板的结构图，是表示从图13的电极的配置图所示的点A至点B的触摸面板的截面形状的图。在该截面图中仅示出触摸面板动作的说明所需的层。在附图中，SUB和UP是透明基板，IFl和IF2是透明绝缘膜，SPl是使用了珠状物的间隔物，EL是透明弹性层，XP、YP、CL(导电膜)是检测用电极。本实施例的触摸面板具有以下结构在作为第一基板的第一透明基板SUB上依次层叠透明导电膜XP、透明的第一绝缘膜IF1、透明导电膜YP、透明的第二绝缘膜IF2、保持与成为Z电极的导电膜CL之间的间隔的非导电性间隔物SP1、作为导电性的导电层的Z电极 CL以及透明弹性层EL，在该透明弹性层EL上层叠了作为第二基板的第二透明基板UP。透明弹性层EL的刚性低于第二透明基板UP的刚性。因此，通过按压最上层(第二透明基板 UP)，使弹性层EL变形，而且，在最上层UP不易变形的情况下，弹性层EL的变形面积扩大， 因此能够提高静电电容的检测灵敏度。接着，从第一透明基板SUB按照从近层向远层的顺序说明触摸面板的层结构。所使用的第一透明基板SUB的材质、厚度等不特别进行限定，优选根据其用途目的，从钡硼硅酸盐玻璃、钠玻璃等无机玻璃、化学强化玻璃和聚醚砜(PES)、聚砜(PSF)、聚碳酸酯(PC)、 聚芳酯(PAR)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)等树脂薄膜等中选择。另外，在XP、YP中使用的电极是透明导电膜，只要是具有导电性的薄膜则并不特别进行限定，能够使用以往的ITO (氧化铟锡)、ΑΤ0 (氧化锑锡)、IZO (氧化铟锌)等。关于透明导电膜(厚度50 200人)，通过溅射法来成膜，接着涂敷抗蚀剂材料，通过曝光、显影工艺进行图案形成，使得表面电阻成为500 2000 Ω。此时，作为抗蚀剂材料，正型、负型都可以使用，能够易于形成碱显影类型。之后，通过蚀刻对ITO进行图案形成。此时的蚀刻液选择溴化氢溶液等即可。使用图11进行说明那样，导电膜CL不仅可以单独使用，还能够承载于树脂薄膜FL上。在接近第一透明基板SUB的部位形成X电极ΧΡ，接着形成用于对X电极和Y电极进行绝缘的绝缘膜IF1。其次，形成Y电极ΥΡ。在此，也可以替换X电极XP与Y电极YP的顺序。接着Y电极YP配置第二绝缘膜IF3，确保与接着设置的Z电极(导电膜CL)之间的绝缘性。作为第一绝缘膜IF1、第二绝缘膜IF2的膜厚，如果考虑绝缘膜材料的介电常数则能够选择各种膜厚，但是以相对介电常数2 4进行调整比较容易，膜厚能够形成为1 20 μ m。作为绝缘膜层的材料，能够使用UV(紫外线)固化型树脂材料、可碱显影的正型或者负型的绝缘膜材料、以及通过加热而固化的热固型树脂材料，但是碱显影类型能够易于形成。适当地散布粒径一致的聚合物珠状物、玻璃珠状物等来形成间隔物SP1。对形成于第一基板上的第二绝缘膜IF2与Z电极(导电膜CL)之间的间隔进行规定的珠状物的粒径能够在5 100 μ m范围内进行选择，优选为20 μ m以下。所散布的珠状物的密度优选在 20 μ m以上且10000 μ m以下的间隔内散布。另外，如图15所示，间隔物SP2由光固化性的树脂材料形成，能够使用点状的柱状间隔物。通过丝网印刷等，优先以20μπι以上且IOOOOym以下的间隔形成。圆形、四边形等能够自由地选择间隔物的形状，能够在5 100 μ m范围内选择直径，优选直径20 μ m以下。透明弹性层EL是具有弹性的橡胶状的层，只要具有弹性则特别优选而并不限制， 但是以实现透过率的提高为目的，优选使用可见光区域内透明的材料。例如，可举出丙烯类粘合剂、乙酸乙烯类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、环氧树脂、偏二氯乙烯类树脂、聚酰胺类树月旨、聚酯类树脂、合成橡胶类粘合剂以及硅类树脂，其中，还优选透明性高的丙烯类粘合剂和硅类树脂。丙烯类粘合剂是根据需要将增粘剂、填充剂等添加剂添加到将(中位)丙烯酸烷基酯、(中位)丙烯酸、(中位)丙烯酸羟烷基等一种或者两种以上的混合物通过溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、UV聚合法等公知的聚合法进行聚合而得到的丙烯类聚合体中而得到的。作为(中位)丙烯酸烷基酯的具体例，可举出(中位)丙烯酸丁基、(中位)丙烯酸异丁基、(中位)丙烯酸已基、(中位)丙烯酸2-乙基己基、(中位) 丙烯酸异辛酯、(中位)丙烯酸异壬酯、(中位)丙烯酸烯丙基、(中位)丙烯酸十二烷基以及(中位)丙烯酸硬脂酰基等。另外，能够将丁基橡胶、氟橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)、聚丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚乙叉降冰片烯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、氯醚橡胶、NBR氢化物、聚硫橡胶以及聚氨酯橡胶等橡胶单独或者两种以上进行混合来使用。这些橡胶或者树脂的折射率优选在1. 4 1. 8范围内，为了使由按压产生的变形充分，优选其膜厚形成为比间隔物SPl的直径稍厚(比根据间隔物SPl设定的间隔稍厚)，优选为5 μ m以上。另外，在弹性层EL具有导电性的情况下，不需要另外设置导电膜CL。可以使透明弹性层和导电层为同一层，例如使用将导电性的微颗粒分散至透明树脂而得到的透明弹性导电树脂层。成为Z电极的透明导电膜CL，只要为具有导电性的薄膜则并不特别进行限定，能够使用以往的ITO(氧化铟锡)、ΑΤ0(氧化锑锡)、IZO(氧化铟锌)等。关于透明导电膜，通过溅射法来成膜，接着涂敷抗蚀剂材料，通过曝光、显影工艺来图案形成为与X电极、Y电极对应的形状，使得表面电阻成为500 2000 Ω。此时作为抗蚀剂材料，正型、负型都可以使用，碱显影类型能够易于形成。之后，通过蚀刻对ITO进行图案形成。此时的蚀刻液选择溴化氢溶液等即可。另外，当形成导电膜CL以使表面电阻成为10000 10000000 Ω时不需要图案形成，除了使用使以往的ITO(氧化铟锡)、ATO(氧化锑锡)、IZO(氧化铟锌)等微颗粒分散至透明树脂而得到的薄膜以外，还能够使用将作为具有导电性的微颗粒例如镍、 金、银、铜等金属微颗粒、以及将对具有绝缘性的无机微颗粒、树脂微颗粒实施金属电镀而得到的微颗粒分散至树脂中而得到的薄膜等。另外，也能够通过如下方式使用，即将从包括 A1203、Bi203、CeO2> In203、(In203、SnO2)、Hf02、La203、MgF2、Sb205、(Sb2O5> SnO2)、Si02、SnO2> Ti02、Y203、Zn0以及&02的组中选择的至少一种金属氧化物、或者金属氟化物所构成的微颗粒也分散至透明树脂中。另外，还能够涂敷聚苯胺、聚乙炔、聚乙撑二氧噻吩、聚吡咯、聚异苯并噻吩、聚异萘并噻吩等有机导电性材料来使用。另外，Z电极优选使用光折射率小、由光反射引起的光的吸收小、散射小的电极，优选适当地选择使用Z电极。所使用的第二透明基板UP的材质并没有特别限定，但是需要将相对于按压所产生的压缩力传递给透明弹性层EL，在本发明中提高了检测灵敏度，因此能够使用钡硼硅酸盐玻璃、钠玻璃等无机玻璃、化学强化玻璃等，另外，还能够使用聚醚砜(PES)、聚砜(PSF)、 聚碳酸酯(PC)、聚芳酯(PAR)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)等具有柔软性的树脂。并且，采用丙烯板时能够使用厚度0. 4mm 1. Omm的基板，采用玻璃板时能够使用厚度0. 4mm 0. 8mm 的基板，考虑面板的质感、用笔输入按压时的灵敏度以及触摸面板的整体厚度等来设定。接着，使用图16来说明本发明图14的触摸面板中的触摸操作时的电容变化。图16是说明触摸操作的输入单元PN为非导电性、由于触摸时的按压而X电极XP 与Z电极ZP、以及Y电极YP与Z电极(导电膜CL)的距离发生变化时电容变化的示意图。 另外，即使是导电性的输入单元(手指等)，只要由按压引起X电极XP与Z电极CL、以及Y 电极YP与Z电极CL的距离发生变化则也相同。没有触摸操作时的电容相当于隔着X电极XPl与Y电极YP2之间的绝缘膜IFl的微弱的相邻电极间电容。在因触摸时的按压而使ζ电极CL被按下的情况下，在将Z电极CL 与X电极XPl之间的电容设为Czxa而将Z电极CL与Y电极YP2之间的电容设为Czya的情况下，在由电容检测部102检测X电极XPl的电极电容时，Y电极YP2在复位状态下成为 GND电位。因此，对于从X电极XPl观察的情况下的合成电容，由于Z电极CL处于浮动状态，因此如图16B所示，形成Czxa与Czya串联连接的电容。用下式(1)来表示此时的X电极的合成电容Cxpa。Cxpa = Czxa · Czya/ (Czxa+Czya) ζ (1)控制运算部103计算存在触摸操作时的XPl电极电容Cxpa作为XPl电极的信号成分。由电容检测部102检测出有无触摸操作的电极电容，因此能够利用控制运算部103 计算出XPl电极的信号成分。这样，即使是非导电性的输入单元，也能够通过按压使X电极XP与Z电极CL、以及 Y电极YP与Z电极CL的距离发生变化，由此根据静电电容变化来检测输入坐标。另外，如图17所示，作为本发明的触摸面板的其它实施例，是静电电容耦合方式的触摸面板，具备第一基板(SUB)，其形成有检测XY位置坐标的坐标检测电极(ΧΡ1、ΧΡ2、 ΥΡ2)；以及第二基板(UP)，其设置成与所述第一基板相对，该触摸面板的特征在于，所述第一基板(SUB)从该坐标检测电极朝向所述第二基板侧依次具备刚性低于所述第二基板的弹性层(EL)、导电层(CL)，具有在所述第二基板(UP)与该导电层(CL)之间设置的非导电性间隔物(SPl)，在该间隔物所形成的间隙中填充有液体(LQ)。在图17所涉及的实施例中，与图11、图14以及图15所涉及的实施例相比，XY坐标检测电极(XP、YP)与成为Z电极的导电膜(CL)之间的距离变长，因此还担心静电电容的检测灵敏度降低，但是在间隔物SPl所形成的空间内填充液体(LQ)，因此存在气体时的边界中的界面反射降低，因此能够提高透过率。在图17的实施例中，也如图11所涉及的实施例所说明那样，导电层CL也可以承载于树脂薄膜上。此时，导电层CL形成于该树脂薄膜的所述第一基板(SUB)侧，由此也有助于使电极间的间隔变窄。另外，弹性层EL与导电层CL也可以是同一层。并且，弹性层EL的厚度优选构成为大于间隔物SPl所形成的间隙的间隔。间隔物SPl是珠状物，但是如图15所示，也可以是形成于第一基板侧与第二基板侧的各相对面中的至少一个相对面上的突起。还能够通过将间隔物所形成的间隙间隔设为 20 μ m以下，随之使弹性层EL的厚度变薄，来提高静电电容的检测灵敏度。另外，间隔物所形成的间隙间隔越窄则变形量越小，因此能够更快地进行输入操作。
接着，使用图18来说明图17的实施例的触摸面板中的触摸操作时的电容变化。图18是说明触摸操作的输入单元PN为非导电性、由于触摸时的按压而X电极XP 与Z电极CL、以及Y电极YP与Z电极CL的距离发生变化时的电容变化的示意图。另外，即使是导电性的输入单元(手指等)，只要由按压引起X电极XP与ζ电极CL以及Y电极YP 与Z电极CL的距离发生变化则也相同。没有触摸操作时的电容相当于隔着X电极XPl与Y电极YP2之间的绝缘膜IFl的微弱的相邻电极间电容。在触摸时的按压而ζ电极CL被按下的情况下，在将Z电极CL与 X电极XPl之间的电容设为Czxa而将Z电极CL与Y电极YP2之间的电容设为Czya时，在由电容检测部102检测X电极XPl的电极电容时，Y电极YP2在复位状态下成为GND电位。 因此，对于从X电极XPl观察时的合成电容，由于Z电极CL处于浮动状态，因此形成Czxa与 Czya串联连接的电容。与实施例1的式⑴同样地表示此时的X电极的合成电容Cxpa。控制运算部103作为XPl电极的信号成分而计算具有触摸操作时的XPl电极电容 Cxpa0由电容检测部102检测出有无触摸操作的电极电容，因此由控制运算部103能够作为XPl电极的信号成分而计算。这样，即使在图17所涉及的实施例中，也能够通过使用非导电性的输入单元来按压触摸面板的表面，来使X电极XP与Z电极CL、以及Y电极YP与Z电极CL的距离发生变化，由此根据静电电容变化来检测输入坐标。如上所述，根据本发明，能够提供一种提高透过率并且提高静电电容的检测灵敏度以及抑制检测信号的延迟的触摸面板。
权利要求
1.一种触摸面板，是静电电容耦合方式的触摸面板，具备第一基板，其形成有检测XY 位置坐标的坐标检测电极；以及第二基板，其设置成与所述第一基板相对，该触摸面板的特征在于，所述第二基板朝向所述第一基板侧依次具备刚性低于所述第二基板的弹性层、导电层，具有在该坐标检测电极与该导电层之间设置的非导电性的间隔物， 在该间隔物所形成的间隙中填充有液体。
2.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于， 该导电层承载于树脂薄膜上。
3.根据权利要求2所述的触摸面板，其特征在于， 该导电层形成于该树脂薄膜的所述第一基板侧。
4.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于， 该弹性层与该导电层是同一层。
5.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于， 该弹性层的厚度大于该间隔物所形成的间隙的间隔。
6.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，在该坐标检测电极上形成有绝缘膜，该间隔物与该绝缘膜接触。
7.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，该间隔物是珠状物或者形成于所述第一基板侧与所述第二基板侧的各相对面中的至少一个相对面上的突起。
8.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于， 该间隔物所形成的间隙的间隔为20 μ m以下。
9.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，该触摸面板的操作通过使用对该第二基板的表面进行按压的非导电性笔来进行。
10.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，该触摸面板配置于液晶显示装置或者有机电致发光显示装置的显示面侧。
11.一种触摸面板，是静电电容耦合方式的触摸面板，具备第一基板，其形成有检测 XY位置坐标的坐标检测电极；以及第二基板，其设置成与所述第一基板相对，该触摸面板的特征在于，所述第一基板从该坐标检测电极朝向所述第二基板侧依次具备刚性低于所述第二基板的弹性层、导电层，具有在所述第二基板与该导电层之间设置的非导电性的间隔物， 在该间隔物所形成的间隙中填充有液体。
12.根据权利要求11所述的触摸面板，其特征在于， 该导电层承载于树脂薄膜上。
13.根据权利要求12所述的触摸面板，其特征在于， 该导电层形成于该树脂薄膜的所述第一基板侧。
14.根据权利要求11所述的触摸面板，其特征在于， 该弹性层与该导电层是同一层。
15.根据权利要求11所述的触摸面板，其特征在于， 该弹性层的厚度大于该间隔物所形成的间隙的间隔。
16.根据权利要求11所述的触摸面板，其特征在于，该间隔物是珠状物或者形成于所述第一基板侧与所述第二基板侧的各相对面中的至少一个相对面上的突起。
17.根据权利要求11所述的触摸面板，其特征在于， 该间隔物所形成的间隙的间隔为20 μ m以下。
18.根据权利要求11所述的触摸面板，其特征在于，该触摸面板的操作通过使用对该第二基板的表面进行按压的非导电性笔来进行。
19.根据权利要求11所述的触摸面板，其特征在于，该触摸面板配置于液晶显示装置或者有机电致发光显示装置的显示面侧。
全文摘要
本发明提供一种静电电容耦合方式的触摸面板，具备第一基板(KYES)，其形成有检测XY位置坐标的坐标检测电极；以及第二基板(UP)，其设置成与所述第一基板相对，所述第二基板(UP)朝向所述第一基板(XYES)侧依次具备刚性低于所述第二基板的弹性层(EL)、导电层(CL)，具有在该坐标检测电极与该导电层之间设置的非导电性的间隔物(SP)，在该间隔物所形成的间隙中填充有液体(LQ)。
文档编号G06F3/044GK102455835SQ20111033016
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月21日 优先权日2010年10月22日
发明者关口慎司 申请人:松下液晶显示器株式会社, 株式会社日立显示器