无间隔件输入设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种无间隔件输入设备，其抑制在界面处的反射并防止牛顿环的产生，从而能够改善视觉辨认性，而且即使不存在点间隔件也不会引起误动作，对于固形物的输入也具有压敏功能。在能够进行多点触控的电阻膜式输入设备中，压敏导电层与中间层填充于上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面与下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面之间的间隙。
【专利说明】无间隔件输入设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够应用在平板计算机、便携电话、便携游戏机、电子辞典、导航系统、个人电脑、数码相机、摄像机、便携型MD(PMD)、其他的便携设备中的输入设备。
【背景技术】
[0002]作为如上的输入设备，一直以来已知一种电阻膜式触控面板。目前，作为电阻膜式触控面板的主流的模拟方式为如下的触控面板，该触控面板包括:作为透明的挠性绝缘基材的上部基材与在所述上部基材的下表面中央部整体形成的包含一个上部电极的上部电极板；作为透明的绝缘基材的下部基材与在所述下部基材的上表面中央部整体形成的包含一个下部电极的下部电极板，一方的电极由在X轴方向的两端形成有母线的透明的导电膜构成而另一方的电极由在Y轴方向的两端形成有母线的透明的导电膜构成，以使点间隔件介于所述导电膜之间的方式使所述上部电极板与所述下部电极板重合。
[0003]但是，模拟方式的电阻膜式触控面板基于通过按压而导通的点的电压值来检测按压点，但是，原理上当进行同时按压2点以上的多点的、所谓的多点触控时，不能确定各个按压点。
[0004]因此，本 申请人:先提出了为电阻膜式且同时能够实现多点同时检测的电阻膜式多点触控面板(参照专利文献I)。即，一种触控面板，包括:作为透明的挠性绝缘基材的上部基材与在所述上部基材的下表面形成的包含上部电极组的上部电极板、作为透明的绝缘基材的下部基材与在所述下部基材的上表面形成的包含下部电极组的下部电极板，所述上部电极组由P个(P为2以上的正整数)上部电极Ul-Up构成，所述上部电极为长方形，且其长边方向与X轴平行，所述上部电极由在长边方向的两端形成有母线的透明的导电膜构成，所述下部电极组由q个(q为2以上的正整数)下部电极Ll-Lq构成，所述下部电极为长方形且所述下部电极的长边方向与Y轴平行，所述下部电极由在长边方向的两端形成有母线的透明的导电膜构成，以使点间隔件介于所述导电膜之间的方式使所述上部电极板与所述下部电极板重合。另外，在触控面板技术中，母线为在电极的端部以大致电极宽度设置的电压施加用图案，回引配线从该母线延伸至触控面板的边框部。
[0005]为了利用该电阻膜式多点触控面板来进行多点的同时检测，除作为传感器部分的该触控面板以外，准备作为控制器部分的矩阵检测单元、矩阵存储单元、模拟检测单元，矩阵检测单元进行数码矩阵检测来决定按压点的交叉矩阵，将该矩阵存储在矩阵存储单元，模拟检测单元通过对形成在矩阵存储单元存储的交叉矩阵的电极进行模拟检测方式来计算按压点的位置。
[0006]而且，作为电阻膜式且能够进行多点的同时检测的电阻膜式多点触控面板也存在被称为数码方式的方法(参照专利文献2)。即，一种触控面板，包括:作为透明的挠性绝缘基材的上部基材与在所述上部基材的下表面形成的包含上部电极组的上部电极板、作为透明的绝缘基材的下部基材与在所述下部基材的上表面形成的包含下部电极组的下部电极板，所述上部电极组由P个(P为2以上的正整数)上部电极Ul-Up构成，所述上部电极为长方形，且其长边方向与X轴平行，所述上部电极由在长边方向的一端形成有母线的透明的导电膜构成，所述下部电极组由q个(q为2以上的正整数)下部电极Ll-Lq构成，所述下部电极为长方形且所述下部电极的长边方向与Y轴平行，所述下部电极由在长边方向的一端形成有母线的透明的导电膜构成，以使点间隔件介于所述导电膜之间的方式使所述上部电极板与所述下部电极板重合。
[0007]为了利用该数码方式的电阻膜式多点触控面板进行多点的同时检测，除作为传感器部分的该触控面板以外，准备作为控制器部分的矩阵检测单元，矩阵检测单元进行数码矩阵检测来决定按压点的交叉矩阵，并计算按压点的位置。
[0008]【在先技术文献】
[0009]【专利文献】
[0010]专利文献1:日本特开2010-55453号公报
[0011]专利文献2:日本特开昭59-71216号公报
【发明内容】
[0012]【发明要解决的课题】
[0013]但是，无论哪个电阻膜式多点触控面板，外部光均在上部电极板的形成有上部电极组的面与空间的界面、以及下部电极板的形成有下部电极组的面与空间的界面处反射，此外由于位于上部电极板与下部电极板之间的空间的间隙量而容易产生牛顿环，从而对于视觉辨认性仍存在课题。
[0014]而且，为了得到较轻的输入载荷而希望移除点间隔件，然而在该情况下，需要解决上部透明电极基材过度挠曲而引`起误动作的间题。
[0015]而且，在数码方式的电阻膜式多点触控面板中存在如下的课题，S卩，对于通过手指等柔软的物体的输入，在检测以较大的按压力输入使上下电极组接触的端子数与以较小的按压力输入使上下电极组接触的端子数的不同的基础上实现疑似的压敏功能，在通过输入量不增减的记录笔等固形物进行的输入中存在不能发挥压敏功能的课题。
[0016]因此，为了解决所述间题，本发明的目的在于提供一种无间隔件输入设备，其抑制在界面处的反射，并防止牛顿环的产生，从而能够改善视觉辨认性，而且即使不存在点间隔件也不会引起误动作，对于固形物的输入也具有压敏功能。
[0017]【用于解决课题的手段】
[0018]为了实现所述目的，本发明以如下方式构成。
[0019]根据本发明的第一方式，提供一种无间隔件输入设备，具备:
[0020]厚地的上部透明电极基材，其在一个面具有上部透明电极组，所述上部透明电极组由长方形且其长边方向与X轴平行的P个(P为2以上的正整数)上部透明电极Ul-Up构成，在该各上部透明电极的长边方向的一端形成有母线；
[0021]下部透明电极基材，其在一个面具有下部透明电极组，所述下部透明电极组由长方形且其长边方向与Y轴平行的q个(q为2以上的正整数)下部透明电极Ll-Lq构成，在该各下部透明电极的长边方向的一端形成有母线，所述下部透明电极基材使具有透明电极组的面彼此对置而在周缘部与所述上部透明电极基材粘接；
[0022]透明的压敏导电层，其在所述上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面或所述下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面中的任意一个面的、将所述透明电极组内包的区域上形成，
[0023]当按压力作用在所述上部透明电极基材的另一个面时，利用所作用的力使电流在所述压敏导电层内分散含有的压敏粒子间流动，由此在按压点正下方的上部透明电极与所述下部透明电极之间进行导通，检测沿着所述上部透明电极基材的所述另一个面的、所述力作用的位置坐标，
[0024]所述无间隔件输入设备的特征在于，
[0025]透明的液状的中间层介于形成在一方的透明电极基材的所述压敏导电层与另一方的透明电极基材的将所述透明电极组内包的区域之间。
[0026]根据本发明的第二方式，提供一种无间隔件输入设备，具备:
[0027]厚地的上部透明电极基材，其在一个面具有上部透明电极组，所述上部透明电极组由长方形且其长边方向与X轴平行的P个(P为2以上的正整数)上部透明电极Ul-Up构成，在该各上部透明电极的长边方向的两端形成有母线；
[0028]下部透明电极基材，其在一个面具有下部透明电极组，所述下部透明电极组由长方形且其长边方向与Y轴平行的q个(q为2以上的正整数)下部透明电极Ll-Lq构成，在该各下部透明电极的长边方向的两端形成有母线，所述下部透明电极基材使具有透明电极组的面彼此对置而在周缘部与所述上部透明电极基材粘接；
[0029]透明的压敏导电层，其在所述上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面或所述下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面中的任意一个面的、将所述透明电极组内包的区域上形成，
[0030]当按压力作用在所述上部透明电极基材的另一个面时，利用所作用的力使电流在所述压敏导电层内分散含有的压敏粒子间流动，由此在按压点正下方的上部透明电极与所述下部透明电极之间进行导通，检测沿着所述上部透明电极基材的所述另一个面的、所述力作用的位置坐标，
[0031]所述无间隔件输入设备的特征在于，
[0032]透明的液状的中间层介于形成在一方的透明电极基材的所述压敏导电层与另一方的透明电极基材的将所述透明电极组内包的区域之间。
[0033]另外，在第一以及第二方式中，也可以以如下的方式构成，即，具备透明的压敏导电层，其在所述上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面以及所述下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面各自的、将所述透明电极组内包的区域上形成，透明的液状的中间层介于两方的压敏导电层间。
[0034]根据本发明的第三方式，如第一或第二方式中的任意一个方式所述的无间隔件输入设备，所述中间层为丙烯酸系、硅酮系、氟系或醇系的非活性液体。
[0035]根据本发明的第四方式，如第一?第三方式中的任意一个方式所述的无间隔件输入设备，还具备Z方向检测部，在按压力作用于所述上部透明电极基材的另一个面时，利用所作用的力使电流在所述压敏导电层内的所述压敏粒子间流动，由此在按压点正下方的所述上部透明电极与所述下部透明电极之间的电阻值变化，所述Z方向检测部检测所述力的大小的变化。
[0036]根据本发明的第五方式，如第一?第四方式中的任意一个方式所述的无间隔件输入设备，所述透明电极基材的具有所述透明电极组的面具有FPC的压接区域，并且在该压接区域与将所述透明电极组内包的区域之间设有疏液层。
[0037]根据本发明的第六方式，如第一?第五方式中的任意一个方式所述的无间隔件输入设备，在周缘部将所述上部透明电极基材与所述下部透明电极基材粘接的糊材为硬化性树脂的硬化层。
[0038]【发明效果】
[0039]根据本发明，由于在上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面与下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面之间的间隙填充有压敏导电层与中间层，因此能够抑制在上部透明电极基材与空气层、空气层与下部透明电极基材的两个界面处产生的光的反射，从而能够防止牛顿环的产生，进而提高视觉辨认性。
[0040]而且，由于将压敏导电层与中间层填充于上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面与下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面之间的间隙，并且上部透明电极基材使用具有刚性的厚地的材料，因此不会导致上部透明电极基材过度挠曲而引起误动作。
[0041]而且，通过疏液层，能够防止与在周缘部将上部透明电极基材和下部透明电极基材粘接的糊材相比固接强度差的、构成中间层的液状物向FPC压接部的液漏。
[0042]而且，通过将在周缘部粘接上部透明电极基材与下部透明电极基材的糊材设置为硬化性树脂的硬化层，能够防止构成中间层的液状物的液漏。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1为本发明的一实施方式所涉及的无间隔件输入设备的剖视图。
[0044]图2为说明本发明的一实施方式所涉及的无间隔件输入设备的传感器一部分的示意图。
[0045]图3为组装有所述实施方式所涉及的无间隔件输入设备的触摸屏形式的平板计算机的分解立体图。
[0046]图4为组装有所述实施方式所涉及的无间隔件输入设备的所述触摸屏形式的平板计算机的剖视图。
[0047]图5为组装有所述实施方式所涉及的无间隔件输入设备的边框构造形式的平板计算机的剖视图。
[0048]图6为用于说明在所述实施方式所涉及的无间隔件输入设备的界面处的反射的首1J视图。
[0049]图7为用于说明在以往的触控面板的界面处的反射的剖视图。
[0050]图8为表示将压敏传感器配置在以往的触控面板的情况下的构造例的剖视图。
[0051]图9为表示在周缘部粘接上部透明电极基材与下部透明电极基材的工序的剖视图。
[0052]图10为表示所述实施方式所涉及的无间隔件输入设备的疏液层的配置例的剖视图。
[0053]图11为说明本发明的一实施方式所涉及的无间隔件输入设备的传感器一部分的示意图。
[0054]图12为表示FR曲线的(a)理想例与(b)使用了窄电极的例的图。[0055]图13为表示(a)上下各一根的检测例与(b)上下各多根的检测例的图。
[0056]图14为表示(a)不存在硬涂层的挠曲例与(b)较厚地形成了硬涂层的挠曲例的图。
[0057]图15为表示实施了各种设置的无间隔件输入设备的FR曲线的不同的图。
【具体实施方式】
[0058]以下，依照附图对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。
[0059]如图1所示，本发明的第一实施方式所涉及的无间隔件输入设备15主要具备:上部透明电极基材1、下部透明电极基材2、糊材23、压敏导电层3、中间层4、透明基板9。作为一例，对四边形的无间隔件输入设备15进行说明。
[0060]上部透明电极基材I由在一个面(例如图1的上部透明电极基材I的下表面)的透明窗部12内的规定位置具有上部透明电极组5的四边形的膜构成，该上部透明电极组5由呈图2所示的长方形且其长边方向与X轴平行的P个(P为2以上的正整数)上部透明电极Ul-Up构成，且在该各上部透明电极的长边方向的一端形成有母线。上部透明电极基材I透明，并支承上部透明电极组5，优选具有与通常的触控面板的透明电极基材同等的电气特性(直线性等)，只要具备能够使作用于上部透明电极基材I的另一个面(例如图1的上部透明电极基材I的上表面)的力向下方的压敏导电层3传递的功能即可。因此，上部透明电极基材I未必需要具有挠性。另外，在以往的触控面板中，为了不会因空气层而压坏，对电极基材(膜)要求具有某种程度的强度，但由于本实施方式中利用压敏导电层3与中间层4填埋空气层，因此能够采用比以往更薄型的膜。
[0061]作为上部透明电极基材I的一例，可以使用聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚醚酮系等工程塑料、丙烯酸系、聚对苯二甲酸乙二醇酯系或者聚对苯二甲酸丁二醇酯系等树脂膜50等。而且，在上部透明电极基材I的周围且在将透明窗部12包围的四边形框状的边框部11并且在上部透明电极组5的周围的所述一个面(例如图1的上部透明电极基材I的下表面)，配置有由银等通过印刷等而形成并且与各上部透明电极Ul-Up的母线20连接的上侧回引配线5a。边框部11的内侧构成作为输入设备15的输入部的透明窗部12。上侧回引配线5a除FPC (Flexible Printed Circuits) 17的压接部分以外被绝缘性的抗蚀剂层8覆
至JHL ο
[0062]下部透明电极基材2由在与所述上部透明电极5配置于透明窗部12内的规定位置的面对置的面(例如图1的下部透明电极基材2的上表面)具有下部透明电极组6的四边形的膜构成，该下部透明电极组6由呈图2所示的长方形且其长边方向与Y轴平行的q个(q为2以上的正整数)下部透明电极Ll-Lq构成，且在该各下部透明电极的长边方向的一端形成有母线20。下部透明电极基材2透明，并支承下部透明电极组6，优选具有与通常的触控面板的透明电极基材同等的电气特性(直线性等)。在下部透明电极基材2的周围的四边形框状的边框部11且在下部透明电极组6的周围的所述上部透明电极配置面对置面(例如图1的下部透明电极基材2的上表面)，配置有由银等通过印刷等而形成并且与各下部透明电极Ll-Lq的母线20连接的下侧回引配线6a。下侧回引配线6a除FPC17的压接部分以外被绝缘性的抗蚀剂层8覆盖。作为下部透明电极基材2的一例，可以使用聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚醚酮系等工程塑料、丙烯酸系、聚对苯二甲酸乙二醇酯系或者聚对苯二甲酸丁二醇酯系等树脂膜等。
[0063]另外，作为上部透明电极以及下部透明电极的材质的例，可以使用氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化锌、氧化镉或者ITO等金属氧化物、金、银、铜、锡、镍、铝或者钯等金属、导电性聚合物的膜。
[0064]在下部透明电极基材2的下表面配置有将上部透明电极基材I与下部透明电极基材2等支承的透明基板9。透明基板9具有与通常的触控面板的透明基板同等的功能(弯曲刚性、光学特性等)，例如，可以由玻璃、聚碳酸酯或者丙烯酸等构成，作为一例可以将厚度设置在0.55?1.1mm左右。若通过其他的构件也能够支承，则可以不具备透明基板。
[0065]而且，为了实现上部透明电极基材I以及下部透明电极基材2的粘接，需要在将透明窗部12包围的边框部11设置不形成中间层4的框形状的糊材23。另外，排除FPC17的压接部分而设置框形状的糊材23。
[0066]压敏导电层3至少在作为输入设备15的输入部的透明窗部12以均匀的厚度配置。作为一例，如图1所示，在下部透明电极基材2的具有下部透明电极组6的面的将该透明电极组6内包的区域上形成压敏导电层3。或者作为其他的示例，也可以在上部透明电极基材I的具有上部透明电极组5的面的将该透明电极组5内包的区域上形成压敏导电层3(变形例I)，或者可以分别在上部透明电极基材I的具有上部透明电极组5的面以及下部透明电极基材2的具有下部透明电极组6的面各自的将透明电极组内包的区域上形成压敏导电层3 (变形例2)。
[0067]压敏导电层3在绝缘性的基材部3a内含有分散的大量的电气导电性的压敏粒子
7。作为压敏导电层3的基材部3a的材料，优选无色透明且具有绝缘性，与形成面的密接性良好，且不侵蚀上部透明电极组5以及下部透明电极组6。
[0068]而且，压敏导电层3的基材部3a的厚度为隧道电流在压敏粒子7间流动的厚度，为数十μ m(例如,5 μ m?80 μ m),例如,优选以丝网印刷形成。从可制造的角度出发优选将压敏导电层3的厚度设置在5μπι以上，而从隧道电流有效而可靠地流动的角度出发优选将压敏导电层3的厚度设置在80 μ m以内。此处，隧道电流指虽然导电性的粒子没有直接接触，但在纳米程度的非常接近的情况下，为了使导电性的粒子间的电子的存在概率密度不为零而使电子渗出从而使电流流动的现象，其为量子力学中作为隧道效应而说明的现象。在压敏粒子7透明的情况下对于视觉辨认性不存在问题，然而在压敏粒子7不透明的情况下，需要使粒子减小至不会对视觉辨认性产生影响的程度，而使其在基材部3a中扩散。作为压敏导电层3的基材部3a的具体材料的示例，优选将其设置为压敏导电层3的材料对于具有透明电极组的面不排斥(当将压敏导电层3配置在具有透明电极组的面时，不会成为濡湿性差、即使将压敏导电层3的材料涂布在具有透明电极组的面也不能顺利濡湿的状态)，且不浸蚀透明电极组5、6的无色透明的墨。
[0069]压敏粒子7只要其本身不变形而具有可通电的导电性，并可以期待下述的量子隧道效应即可，粒径为适于印刷的粒径即可。作为一例，如果采取丝网印刷，那么只要是能够不受网眼阻碍地通过网眼的粒径即可。作为压敏粒子7的具体材料的示例，可以列举下述的QTC。压敏粒子7在基材部3a内，对视觉辨认性不产生影响，在可通电的范围内分散。
[0070]压敏导电层3作为一例，随着压力的施加，在压敏导电层3的内部大量含有的作为导电性粒子的压敏粒子7间且在邻近的多个压敏粒子7间，与直接接触的有无无关地流通隧道电流，从而使得压敏导电层3从绝缘状态变化为通电状态。作为构成这种压敏导电层3的组合物的一例，可以列举从英国达林顿(Darlington)的Peratech公司(PERATECH LTD)获取的商品名为“QTC Clear”的量子隧道性复合材料(Quantum Tunneling Composite)。
[0071]中间层4至少在作为输入设备15的输入部的透明窗部12全部以均匀的厚度配置。作为一例，如图1所示，在形成于下部透明电极基材2的压敏导电层3与上部透明电极基材I的将上部透明电极组5内包的区域之间，以全部填埋其间隙的方式使透明的液状的中间层4介于两者之间。另外，在上述的变形例I的情况下，在形成于上部透明电极基材I的压敏导电层3与下部透明电极基材I的将下部透明电极组6内包的区域之间，以全部填埋其间隙的方式使透明的液状的中间层4介于两者之间。而且，在上述的变形例2的情况下，使透明的液状的中间层4介于双方的压敏导电层3、3间。
[0072]需要使中间层4具有非导电性且呈液状。这是由于液状使形状的自由度高，因此在将上部透明电极基材I层叠时(参照图9)容易填埋所述间隙。另外，在本说明书中的液状也包含凝胶状。
[0073]此外，还由于若中间层4为液状则微小的按压力也会使中间层4运动，因此在通过手指或笔等从上部透明电极基材I的另一个面(例如图1的上部透明电极基材I的上表面)作用力时，能够使该作用的力几乎完全传递给压敏导电层3。即，当来自手指或笔等的按压力作用在所述上部透明电极基材I的另一个面(例如图1的上部透明电极基材I的上表面)时，作用的力在厚度方向贯穿上部透明电极基材I而向压敏导电层3传递，从而在所述压敏导电层3内的所述多个压敏粒子7间产生隧道效应，使隧道电流在多个压敏粒子7间流动，并在按压点正下方的所述上部透明电极与所述下部透明电极之间导通，能够将在输入设备15的厚度方向(Z方向)作用的按压力的变化转换为电阻值的变化(换算成电压的变化)而通过未图示的XY方向坐标检测部进行检测，从而能够检测在所述上部透明电极基材I的所述上表面所述力作用的位置坐标(XY坐标)。另外，如上所述微小的按压力也可以使中间层4运动，因而按压点正下方的中间层4不存在或者薄化成能够通电的程度，因此即使中间层4为非导电性也能够检测电阻值的变化。
[0074]中间层4的厚度为Ιμπι?1000 μ m左右，并可以通过涂装或喷墨、分配法等形成在压敏导电层3上(参照图9)。从可制造的角度出发优选将中间层4的厚度设置在I μπι以上，而从能够以微小的按压力使中间层4运动而进行作用的力几乎完全传递给压敏导电层3的角度出发优选设置在IOOOym以内。
[0075]作为中间层4的示例，可以列举丙烯酸系、硅酮系、氟系或醇系的非活性液体。例如3Μ公司的氟系非活性液体(商品名“FlUOrinert”、“NOVec”)、信越硅酮公司的硅油(商品名“KF”、“HIVAC”)、醇系的聚乙二醇等可以从市面购取的材料。
[0076]当力作用在上部透明电极基材I的上表面时，通过贯穿中间层4而作用的力使电流在压敏导电层3内的压敏粒子7间流动从而在上部透明电极5与下部透明电极6之间进行导通，因而XY方向坐标检测部能够检测沿着上部透明电极基材I的上表面的、力作用的位置坐标(XY位置坐标)。具体而言，XY方向坐标检测部与上部透明电极组5和下部透明电极组6分别连接，在使电压从电源施加在上部透明电极组5的各端子的状态下，检测在上部透明电极组5的全体端子与下部透明电极组6的全体端子间之间的电压的变化，并能够根据电压变化的端子位置检测XY方向的位置坐标。[0077]另外，在使所述电压施加在上部透明电极组5的状态下检测XY方向的位置坐标，然而并不限定于此，也可以在使所述电压施加在下部透明电极组6的状态下检测XY方向的位置坐标。
[0078]另一方面，通过未图示的Z方向位置检测部进行Z方向的位置检测。S卩，在前项的处理中检测到XY输入坐标的端子中，按压力贯穿中间层4而作用在介于上下电极间的压敏导电层3从而电流在压敏导电层3内的压敏粒子7间流动，使得在检测到按压点正下方的上部透明电极组5的输入的端子与检测到下部透明电极组6的输入的端子之间的电阻值变化，从而Z方向位置检测部可以检测力的大小的变化。
[0079]另外，在本实施方式中，示出了仅在上部透明电极组5以及下部透明电极组6的各透明电极的一端形成有母线20的检测方式，然而本发明并不限定于此。
[0080]例如，本发明的第二实施方式所涉及的无间隔件输入设备15与第一实施方式同样，如图1所示，主要具备:上部透明电极基材1、下部透明电极基材2、糊材23、压敏导电层3、中间层4、透明基板9，而上部透明电极基材I由在一个面(例如图1的上部透明电极基材I的下表面)的透明窗部12内的规定位置具有上部透明电极组5的四边形的膜构成，该上部透明电极组5由呈如图11所示的长方形且其长边方向与X轴平行的P个(P为2以上的正整数)上部透明电极Ul-Up构成，在该各上部透明电极的长边方向的两端形成有母线20。
[0081]而且，在第二实施方式所涉及的无间隔件输入设备15中，下部透明电极基材2由在与所述上部透明电极5配置于透明窗部12内的规定位置的面对置的面(例如图1的下部透明电极基材2的上表面)具有下部透明电极组6的四边形的膜构成(参照图11)，该下部透明电极组6由长方形且其长边方向与Y轴平行的q个(q为2以上的正整数)下部透明电极Ll-Lq构成，且在该各下部透明电极的长边方向的两端形成有母线20。
[0082]第二实施方式的其他结构的与本发明的第一实施方式的无间隔件输入设备同样。
[0083]而且，上部透明电极基材I的具有上部透明电极组5的面具有FPC17的压接区域，并且可以在该压接区域与将上部透明电极组5内包的区域之间设置疏液层22。通过设置有疏液层22，能够防止中间层4的液漏(参照图10)。
[0084]作为疏液层22的材料，可以列举涂布有硅酮系、氟系疏水剂的物质。作为疏液层22的涂布方法，例如，存在丝网印刷、喷墨印刷、分配法等。
[0085]而且，在周缘部将上部透明电极基材I与下部透明电极基材2粘接的糊材23可以为硬化性树脂的硬化层。通过将粘接周缘部的糊材23设置为硬化性树脂的硬化层，能够防止中间层4的液漏。作为硬化性树脂例如可以使用UV硬化性树脂、热硬化性树脂。
[0086]接下来，说明作为组装有所述无间隔件输入设备15的便携设备的一例的平板计算机 18、18A。
[0087]图3以及图4示出了在无间隔件输入设备15的表面层实施通过印刷得到的装饰(装饰层16)而构成的触摸屏19。在框体14的第一凹部14a内嵌入有无间隔件输入设备15，而框体14的第一凹部14a的周围的外表面与无间隔件输入设备15的外表面以成为同一面的方式配置。在形成于第一凹部14a的底面上的第二凹部14b固定有液晶或有机EL等显示器13，能够通过无间隔件输入设备15的透明窗部12看见显示器13的显示。17为连接于回引配线5a、6a的FPC。[0088]在这种结构中，在实施了通过印刷得到的装饰(装饰层16)的触摸屏19中，由装饰层16掩盖所述电路部，因此能够安装在表面，从而能够实现在无间隔件输入设备15与框体14之间不存在高度差的、薄型而时尚的设计。因而能够不受边框构造限制而实现通常的触控面板无法实现的薄型化。
[0089]在图5所示的其他构造中，以不能看见回引配线5a、6a等电路部的方式由框体4的边框24c覆盖电路部。在框体24中形成一个大的凹部24a，将液晶或有机EL等显示器13与无间隔件输入设备15嵌入凹部24a内，并通过框体4的边框24c覆盖无间隔件输入设备15的回引配线5a、6a等电路部。
[0090]根据所述实施方式能够起到如下的效果。
[0091]由于在上部透明电极基材I的具有上部透明电极组5的面与下部透明电极基材2的具有下部透明电极组6的面之间的间隙填充有压敏导电层3与中间层4，因此无空气层，从而能够抑制在界面(即，上部透明电极基材I与空气层、空气层与下部透明电极基材2的两个界面)处产生的光的反射，从而能够防止牛顿环的产生，进而提高视觉辨认性。
[0092]具体而言，如图6所示，一般情况下，光在与空气的界面处发生大幅度反射，但是，仅在上部透明电极基材I的上表面与无间隔件输入设备15的外侧的空气层之间的界面A以及基板9与无间隔件输入设备15的外侧的空气层之间的界面B的两个层大幅度反射，而在上部透明电极基材I的下表面与间隙的空气层之间的界面C以及下部透明电极基材2的上表面与间隙的空气层之间的界面D的两个层减少，由此反射率例如减轻15?20%左右。相对于此，在以往的触控面板30中，如图7所示，在上部透明电极基材31的上表面与触控面板30的外侧的空气层之间的界面A、上部透明电极基材31的下表面与间隙33的空气层之间的界面C、下部透明电极基材32的上表面与间隙33的空气层之间的界面D、以及基板39与触控面板30的外侧的空气层之间的界面B的四个层发生反射。而且，当上部透明电极与下部透明电极之间的空气层的间隙量明显减小时，会产生牛顿环。这些影响成为视觉辨认性降低的原因。
[0093]而且，在上部透明电极基材I以及下部透明电极基材2的至少一方层叠配置有压敏导电层3，另外隔着压敏导电层3而在上部透明电极组5与下部透明电极组6之间填充有中间层4，因此即使在高温高湿的状态使用无间隔件输入设备15，由于没有空气层，因此不会在上部透明电极基材I以及下部透明电极基材2之间发生结露、模糊不清等不良情况。
[0094]而且，无需为了检测作用的力而在无间隔件输入设备15的外侧例如下侧新增设置压敏传感器，从而能够减小无间隔件输入设备15的厚度而设置为紧凑的设备。相对于此，考虑以往在触控面板的内面侧配置压敏传感器的情况时，如图8所示，由于成为在触控面板30的内面侧贴附压敏传感器40而重叠的结构，因此在触控面板30的厚度的基础上增加了压敏传感器40的厚度，从而不得不使触控面板的厚度整体上增大。相对于此，在本发明中，能够以传感器形态在触控面板本身的构造内配置压敏传感器，使得部件数量减少，从而能够实现成本削减，而且虽然是与通常的触控面板乍一看类似的结构，但不仅具备XY坐标检测功能还具备压敏功能，从而能够提供非常小型且高性能的无间隔件输入设备。
[0095]而且，由于压敏导电层3与中间层4介于上部透明电极基材I与下部透明电极基材2之间，因此不需要以往的间隔件，也不需要间隔件形成工序，从而实现了成本削减。
[0096]另外，本发明并不限定于所述实施方式，也能够提供其他的多种方式实施。例如，压敏导电层3不限于单层也可以由多层构成。
[0097]而且，上部透明电极基材I也可以具备树脂膜50与在该树脂膜50的前表面形成的具有厚度的硬涂层60。通过使用具有厚度的硬涂层60，能够使上部透明电极基材I整体的厚度容易增厚地进行调节。图14为表示在同一树脂膜50的前表面(a)不存在硬涂层的挠曲例和(b)较厚地形成了硬涂层60的挠曲例的图。与图14(a)中挠曲集中在极其局部的位置使得上下电极的导通的面积小的情况相比，图14(b)中挠曲进一步扩大至周围使得上下电极的导通的面积大。
[0098]当为了高精度地检测XY坐标而上下电极使用宽度窄的电极时，由于上下电极的交点的面积小，因此如图12(b)所示不能显示充分的压敏特性。图12为表示示出了Force (载荷)与Resistance (电阻值)的关系的FR曲线的图，(a)为理想例，(b)为使用了窄电极的例。因此，如上所述通过使用具有厚度的硬涂层60能够使上部透明电极基材I整体的厚度容易增厚地进行调节，从而使压敏功能的灵敏度提高。
[0099]而且，也可以考虑其他的方法来应对由于上下电极使用宽度窄的电极而不能显示充分的压敏特性的问题。例如，并非分别将上下电极各一根地驱动而检测其交点的变化(参照图13(a))，而可以将压力检测中使用的多根上下电极统合在一起进行驱动而检测其交点的变化(参照图13(b))。通过该设置，使输入载荷减轻，而且压力检测中使用的电极的面积扩大，压敏功能的灵敏度提高。
[0100]图15为表示实施了使用上述的具有厚度的硬涂层60的设置、实施了将多根上下电极统合在一起进行驱动的设置的无间隔件输入设备的FR曲线的不同的图。
[0101]A:无硬涂 层，分别将上下电极各一根地驱动
[0102]B:有硬涂层，分别将上下电极各一根地驱动
[0103]C:有硬涂层，分别将上下电极各多根地驱动
[0104]如图所示，曲线B比曲线A平缓，然而输入载荷较重。另一方面，曲线C比曲线A平缓，而且输入载荷较轻。
[0105]另外，通过适宜组合所述各种实施方式中的任意的实施方式，可以发挥各个实施方式所具有的效果。
[0106]产业上的可利用性
[0107]本发明所涉及的无间隔件输入设备能够进行多点输入的检测，而且不仅能够检测XY面坐标也能够检测伴随着按压的Z坐标，由于在上部透明电极基材以及下部透明电极基材之间的间隙填充有压敏导电层与中间层，没有空气层，因此能够防止在界面处的反射与牛顿环的产生，从而能够使视觉辨认性提高，作为平板计算机、便携电话、便携游戏机、电子辞典、导航系统、个人电脑、数码相机、摄像机或便携型MD(PMD)等而有用。
[0108]【符号说明】
[0109]1-上部透明电极基材
[0110]2-下部透明电极基材
[0111]3-压敏导电层
[0112]3a_压敏导电层的基材部
[0113]4-中间层
[0114]5-上部透明电极组[0115]5a_上侧回引配线
[0116]6-下部透明电极组
[0117]6a_下侧回引配线
[0118]7-压敏粒子
[0119]8-抗蚀剂层
[0120]9-基板
[0121]11-边框部
[0122]12-透明窗部
[0123]14-框体
[0124]14a_ 第-凹部
[0125]14b_ 第二凹部
[0126]15-无间隔件输入设备
[0127]16-装饰层
[0128]17-FPC
[0129]18、18A-平板计算机
[0130]19-触摸屏
[0131]20-母线
[0132]22-疏液层
[0133]23-糊材
[0134]50-树脂膜
[0135]60-硬涂层
[0136]Ul-Up-上部透明电极
[0137]Ll-Lq-下部透明电极
【权利要求】
1.一种无间隔件输入设备，具备: 厚地的上部透明电极基材，其在一个面具有上部透明电极组，所述上部透明电极组由长方形且其长边方向与X轴平行的P个(P为2以上的正整数)上部透明电极Ul-Up构成，在该各上部透明电极的长边方向的一端形成有母线； 下部透明电极基材，其在一个面具有下部透明电极组，所述下部透明电极组由长方形且其长边方向与Y轴平行的q个(q为2以上的正整数)下部透明电极Ll-Lq构成，在该各下部透明电极的长边方向的一端形成有母线，所述下部透明电极基材使具有透明电极组的面彼此对置而在周缘部与所述上部透明电极基材粘接； 透明的压敏导电层，其在所述上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面或所述下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面中的任意一个面的、将所述透明电极组内包的区域上形成， 当按压力作用在所述上部透明电极基材的另一个面时，利用所作用的力使电流在所述压敏导电层内分散含有的压敏粒子间流动，由此在按压点正下方的上部透明电极与所述下部透明电极之间进行导通，检测沿着所述上部透明电极基材的所述另一个面的、所述力作用的位置坐标， 所述无间隔件输入设备的特征在于， 透明的液状的中间层介于形成在一方的透明电极基材的所述压敏导电层与另一方的透明电极基材的将所述透明电极组内包的区域之间。
2.一种无间隔件输入设备，具备: 厚地的上部透明电极基材，其在一个面具有上部透明电极组，所述上部透明电极组由长方形且其长边方向与X轴平.行的P个(P为2以上的正整数)上部透明电极Ul-Up构成，在该各上部透明电极的长边方向的一端形成有母线； 下部透明电极基材，其在一个面具有下部透明电极组，所述下部透明电极组由长方形且其长边方向与Y轴平行的q个(q为2以上的正整数)下部透明电极Ll-Lq构成，在该各下部透明电极的长边方向的一端形成有母线，所述下部透明电极基材使具有透明电极组的面彼此对置而在周缘部与所述上部透明电极基材粘接； 透明的压敏导电层，其在所述上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面以及所述下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面各自的、将所述透明电极组内包的区域上形成， 当按压力作用在所述上部透明电极基材的另一个面时，利用所作用的力使电流在所述压敏导电层内分散含有的压敏粒子间流动，由此在按压点正下方的上部透明电极与所述下部透明电极之间进行导通，检测沿着所述上部透明电极基材的所述另一个面的、所述力作用的位置坐标， 所述无间隔件输入设备的特征在于， 透明的液状的中间层介于两方的压敏导电层间。
3.一种无间隔件输入设备，具备: 厚地的上部透明电极基材，其在一个面具有上部透明电极组，所述上部透明电极组由长方形且其长边方向与X轴平行的P个(P为2以上的正整数)上部透明电极Ul-Up构成，在该各上部透明电极的长边方向的两端形成有母线；下部透明电极基材，其在一个面具有下部透明电极组，所述下部透明电极组由长方形且其长边方向与Y轴平行的q个(q为2以上的正整数)下部透明电极Ll-Lq构成，在该各下部透明电极的长边方向的两端形成有母线，所述下部透明电极基材使具有透明电极组的面彼此对置而在周缘部与所述上部透明电极基材粘接； 透明的压敏导电层，其在所述上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面或所述下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面中的任意一个面的、将所述透明电极组内包的区域上形成， 当按压力作用在所述上部透明电极基材的另一个面时，利用所作用的力使电流在所述压敏导电层内分散含有的压敏粒子间流动，由此在按压点正下方的上部透明电极与所述下部透明电极之间进行导通，检测沿着所述上部透明电极基材的所述另一个面的、所述力作用的位置坐标， 所述无间隔件输入设备的特征在于， 透明的液状的中间层介于形成在一方的透明电极基材的所述压敏导电层与另一方的透明电极基材的将所述透明电极组内包的区域之间。
4.一种无间隔件输入设备，具备: 厚地的上部透明电极基材，其在一个面具有上部透明电极组，所述上部透明电极组由长方形且其长边方向与X轴平行的P个(P为2以上的正整数)上部透明电极Ul-Up构成，在该各上部透明电极的长边方向的两端形成有母线； 下部透明电极基材，其在一个面具有下部透明电极组，所述下部透明电极组由长方形且其长边方向与Y轴平行的q个(q为2以上的正整数)下部透明电极Ll-Lq构成，在该各下部透明电极的长边方向的两端形成有母线，所述下部透明电极基材使具有透明电极组的面彼此对置而在周缘部与所述上部透明电极基材粘接；` 透明的压敏导电层，其在所述上部透明电极基材的具有上部透明电极组的面以及所述下部透明电极基材的具有下部透明电极组的面各自的、将所述透明电极组内包的区域上形成， 当按压力作用在所述上部透明电极基材的另一个面时，利用所作用的力使电流在所述压敏导电层内分散含有的压敏粒子间流动，由此在按压点正下方的上部透明电极与所述下部透明电极之间进行导通，检测沿着所述上部透明电极基材的所述另一个面的、所述力作用的位置坐标， 所述无间隔件输入设备的特征在于， 透明的液状的中间层介于两方的压敏导电层间。
5.如权利要求1?4中的任意一项所述的无间隔件输入设备,其中， 所述中间层为丙烯酸系、硅酮系、氟系或醇系的非活性液体。
6.如权利要求1?5中的任意一项所述的无间隔件输入设备,其中， 还具备Z方向检测部，在按压力作用于所述上部透明电极基材的另一个面时，利用所作用的力使电流在所述压敏导电层内的所述压敏粒子间流动，由此在按压点正下方的所述上部透明电极与所述下部透明电极之间的电阻值变化，所述Z方向检测部检测所述力的大小的变化。
7.如权利要求1?6中的任意一项所述的无间隔件输入设备,其中，所述透明电极基材的具有所述透明电极组的面具有FPC的压接区域，并且在该压接区域与将所述透明电极组内包的区域之间设有疏液层。
8.如权利要求1?7中的任意一项所述的无间隔件输入设备，其中， 在周缘部将所述上部透明电极基材与所述下部透明电极基材粘接的糊材为硬化性树脂的硬化层。
9.如权利要求1?8中的任意一项所述的无间隔件输入设备，其中， 所述上部透明电极基材具备树脂膜和在该树脂膜的前表面形成的具有厚度的硬涂层。
10.如权利要求1?9中的任意一项所述的无间隔件输入设备,其中， 具备分别驱动多根所述上部透 明电极以及多根所述下部透明电极的驱动电路。
【文档编号】G06F3/041GK103443751SQ201280015163
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年4月27日 优先权日:2011年4月29日
【发明者】甲斐义宏, 森田淳平, 桥本孝夫, 柴田淳一, 高井雄一郎, 远藤裕子 申请人:日本写真印刷株式会社