台湾专利TW201317877A 觸控面板

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专利摘要:
本發明提供一種觸控面板，不依賴於形成有電極的基板之間的貼合位置的精度，且不受基板的影響，具有優異的清晰度。觸控面板包括：第一面狀體，在第一基板的一個面上具有多個相互向大體相同方向延伸的第一電極；以及第二面狀體，在第二基板的一個面上，具有多個相互向與所述第一電極)延伸的方向不同的大體相同方向延伸的第二電極，第一面狀體和第二面狀體在上下方向上排列配置，各個所述第一電極和各個所述第二電極是具有多個彎曲點的折線形電極線。
公开号:TW201317877A
申请号:TW101133322
申请日:2012-09-12
公开日:2013-05-01
发明作者:Hideaki Mizumoto；Kunitomo Tsureyama
申请人:Gunze Kk；
IPC主号:G06F3-00

专利说明:
觸控面板
本發明涉及觸控面板。
以往以來，在銀行終端(自動櫃員機)、售票機、個人電腦、自動化辦公設備、電子筆記本、PDA、手機等的顯示裝置中使用觸控面板。該觸控面板不妨礙畫面顯示，是檢測觸摸到什麼位置的感測器，作為代表性的觸控面板習知的有電容式觸控面板。電容式觸控面板是捕捉人的手指尖與電極之間的電容變化由此來檢測手指尖的位置的觸控面板，例如習知的有專利文獻1公開的觸控面板。
如圖12所示，所述專利文獻1公開的觸控面板是透過把兩個面狀體105、106貼合在一起而構成的，所述兩個面狀體在基板101、102的一個面上分別形成有具有規定圖案形狀的電極103、104。電極103、104的圖案形狀是多個菱形電極部103a、104a分別連接成直線形的結構，在一個基板101上形成的菱形電極部103a的連接方向與在另一個基板102上形成的菱形電極部104a的連接方向相互垂直，並且俯視看時上下的菱形電極部不重疊。透過把多條金屬細線配置成格子形，由此形成各個菱形電極部。
如圖13所示，如上所述地構成的觸控面板成為俯視看時由多條金屬細線構成的多個均勻的格子圖案分佈在觸控面的整個區域上，所以可以防止產生局部的觸控面板清晰度(legibility)不良的問題。
現有技術文獻
專利文獻1：日本專利公開公報特開2011-134311號
可是，在所述的觸控面板的情況下，在把形成有規定圖案形狀的電極的兩個面狀體重疊在一起時，存在各電極的位置產生偏離的問題。即，如圖14中用箭頭表示的那樣，會產生細格子密集的區域和未形成有格子的區域，格子圖案的均勻性被破壞，從而導致產生觸控面板的清晰度惡化的問題。此外，在把產生了這樣的位置偏離的觸控面板配置在售票機、個人電腦等的顯示裝置上的情況下，會在細格子密集的區域產生因電極的疏密引起的濃淡。為了防止產生這種情況，雖然只要提高貼合兩個面狀體時的位置精度(貼合精度)就可以，但是由於構成電極的金屬細線的線寬細(例如微米(15μm))，所以實際上很難不產生位置偏離地貼合兩個面狀體。
此外，例如在透過例如絲網印刷等印刷技術形成基板上的電極的情況下，在印刷後的乾燥工序時，基板收縮，因基板的材質、氣溫、濕度、構成電極的金屬細線的厚度和寬度、電極的長邊方向和短邊方向的長度等各種原因，在乾燥時基板的收縮的程度會發生變化，所以對收縮的控制非常困難。此外，由於貼合的面狀體各自的電極長邊方向相互垂直，所以在一個面狀體和另一個面狀體上分別形成的各電極中，基板收縮的影響顯著產生的區域不同，因此即使以非常高的位置精度貼合兩個面狀體，也存在下述問題：難以使形成在貼合的各面狀體上的電極(菱形電極部)之間俯視看時不重疊，並且難以使均勻的格子圖案分佈在觸控面整個區域上。即，即使以高的位置精度貼合兩個面狀體來製造觸控面板，也會產生圖14所示那樣的格子圖案的偏離，導致產生箭頭所示的細格子密集的區域和未形成格子的區域，由此導致產生觸控面板的清晰度不良。
此外，特別是在製造大型觸控面板的情況下，由於基板的收縮量大，所以形成在一個基板上的電極與形成在另一個基板上的電極的位置偏離程度變大，嚴重損害觸控面板的清晰度。
鑒於所述的問題，本發明的目的是提供一種觸控面板，其不依賴於形成有電極的基板之間的貼合位置精度，並且不受基板收縮的影響，具有優異的清晰度。
為了達成所述的目的，本發明提供一種觸控面板，其包括：第一面狀體，在第一基板的一個面上具有多個相互向大體相同方向延伸的第一電極；以及第二面狀體，在第二基板的一個面上具有多個相互向與所述第一電極延伸的方向不同的大體相同方向延伸的第二電極，所述第一面狀體和所述第二面狀體在上下方向上排列配置，各個所述第一電極和各個所述第二電極是具有多個彎曲點的折線形電極線。
具有所述結構的觸控面板可以使第一面狀體所具有的多個第一電極的圖案形狀與第二面狀體所具有的多個第二電極的圖案形狀是相互獨立的形狀，並且在將多個第一電極和多個第二電極重疊的情況下，可以使形成在觸控面上的格子圖案以各種大小和形狀的格子在觸控面的整個區域上大體均勻分散的方式配置。因此，在基板上形成一方的電極(例如第一電極)時，無需考慮在另一個基板上形成的另一方的電極(例如第二電極)的形成位置，可以與一方的電極(例如第一電極)的形成位置無關地形成另一方的電極(例如第二電極)，所以無需用高的貼合精度重疊第一面狀體和第二面狀體。即，可以放寬對第一電極和第二電極的貼合精度的要求，從而可以容易地製作觸控面板。此外，透過將多個第一電極和多個第二電極組重疊而構成的格子圖案以各種大小和形狀的格子在觸控面的整個區域上大體均勻分散的方式配置，所以不會產生局部細格子密集的區域和未形成格子的區域，宏觀看觸控面時，可以看到大體均勻的格子圖案分佈在觸控面的整個區域上。
此外，在透過絲網印刷法在各基板(第一基板和第二基板)上形成第一電極和第二電極的情況下，雖然會產生第一基板和第二基板收縮的問題，但是即使發生這樣的基板收縮，在本發明的觸控面板中，由第一電極和第二電極構成的格子圖案以各種大小和形狀的格子在觸控面的整個區域上大體均勻分散的方式配置，所以即使因各基板的收縮而造成分散配置的各格子的大小和形狀與設計時設想的大小和形狀不同，也不會產生會造成使觸控面板的清晰度惡化的影響。也就是說，即使在各基板產生了收縮的情況下，本發明的觸控面板也可以保持優異的清晰度。
此外，在所述的觸控面板中，優選的是，所述第一電極和所述第二電極是分別具有相同週期和相同振幅的折線形電極線。在具有該結構的情況下，對於透過把多個第一電極和多個第二電極重疊而形成的電極的格子圖案而言，由於可以把分佈在觸控面的整個區域中的各格子設定成大體相同程度的形狀和大小，所以可以使觸控面板的清晰度優異。
此外，優選的是，當設折線形的所述第一電極的任意彎曲點的內角為θ1、且設折線形的所述第二電極的任意彎曲點的內角為θ2時，滿足以下的數學式的關係：[數學式]θ1-(180°-θ2)>10°。
透過將θ1和θ2設定成滿足所述數學式所示的關係式，構成第一電極的電極線的任意的部分與構成第二電極的電極線的任意的部分必然以規定的角度交叉，所以在觸控面板的觸控面的整個區域上，可以使規定的格子圖案大體均勻分佈，從而可以更有效地防止局部產生格子圖案密集的區域。
此外，優選的是，所述第一電極和所述第二電極的各個彎曲點的內角都為90°以上。在由各彎曲點的內角都為90°以上的電極線構成的情況下，第一電極和第二電極的交點變少，可以使觸控面板的清晰度更好。
此外，優選的是，多個所述第一電極和所述第二電極的圖案形狀是分別具有單一的電極線寬度和電極線間距的重複圖案。透過具有該結構，對於透過把多個第一電極和多個第二電極重疊而形成的電極的格子圖案而言，可以把分佈在觸控面的整個區域上的各格子的形狀和大小設定成更相同的程度，所以可以使觸控面板的清晰度更好。
此外，優選的是，第一束狀檢測用電極是將相鄰的規定個數的所述第一電極作為一束得到的一束電極，第二束狀檢測用電極是將相鄰的規定個數的所述第二電極作為一束得到的一束電極。在該情況下，優選的是，在所述各個所述第一束狀檢測用電極的兩個端部或所述各個所述第二束狀檢測用電極的兩個端部形成有集束部，所述集束部把構成所述第一束狀檢測用電極的多個所述第一電極集合成一束，或者所述集束部把構成所述該第二束狀檢測用電極的多個所述第二電極捆紮集合成一束。此外，優選的是，所述觸控面板還包括：第一橋部，連接構成所述第一束狀檢測用電極的彼此相鄰的所述第一電極之間；以及第二橋部，連接構成所述第二束狀檢測用電極的彼此相鄰的所述第二電極之間。
按照本發明，可以提供一種觸控面板，其不依賴形成有電極的基板之間的貼合位置精度，並且不受基板收縮的影響，具有優異的清晰度。
101、102‧‧‧基板
103、104‧‧‧電極
103a、104a‧‧‧電極部
105、106‧‧‧面狀體
100‧‧‧觸控面板
1‧‧‧第一面狀體
11‧‧‧第一基板
12‧‧‧第一電極組
12a‧‧‧第一電極
15‧‧‧第一束狀檢測用電極
16‧‧‧第一集束部
17‧‧‧第二集束部
18‧‧‧第一橋部
2‧‧‧第二面狀體
21‧‧‧第二基板
22‧‧‧第二電極組
22a‧‧‧第二電極
25‧‧‧第二束狀檢測用電極
28‧‧‧第二橋部
3‧‧‧黏合層
4‧‧‧透明的黏合層
K、K1~K4、Ka、Kb‧‧‧彎曲點
L1~L4‧‧‧線段
θ1、θ2‧‧‧內角
圖1是本發明一個實施方式的觸控面板的簡要結構的俯視圖。
圖2是圖1所示的觸控面板的主要部分的放大剖視圖。
圖3是圖1所示的觸控面板具有的第一面狀體的簡要結構的俯視圖。
圖4是圖1所示的觸控面板具有的第二面狀體的簡要結構的俯視圖。
圖5是圖3的主要部分的放大圖。
圖6是圖4的主要部分的放大圖。
圖7A是表示第一電極的主要部分的放大俯視圖。
圖7B是表示第二電極的主要部分的放大俯視圖。
圖7C是把構成第一電極的電極線的一部分與構成第二電極的電極線的一部分配置在相互平行且靠近的位置的狀態下主要部分的放大俯視圖。
圖8A及圖8B是用於說明圖1所示的觸控面板的變形例的說明圖。
圖9是用於說明圖1所示的觸控面板的變形例的說明圖。
圖10是用於說明圖1所示的觸控面板的變形例的說明圖。
圖11是用於說明圖1所示的觸控面板的變形例的說明圖。
圖12是用於說明以往的觸控面板的結構的說明圖。
圖13是表示以往的觸控面板的簡要結構的俯視圖。
圖14是用於說明以往的觸控面板的問題點的說明圖。
下面參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在各圖中為了便於對結構理解，不是用實際尺寸的比例進行表示，而是對局部進行了放大或縮小。
圖1是本發明一個實施方式的觸控面板的簡要結構的俯視圖，圖2是觸控面板的主要部分的放大剖視圖。所述觸控面板100是電容式觸控面板，包括圖2所示的第一面狀體1和第二面狀體2。所述的第一面狀體1和第二面狀體2在上下方向上排列配置。如圖2和圖3所示，第一面狀體1包括第一基板11和第一電極組12，第一電極組12形成於所述第一基板11的一個面。第一電極組12是相互大體向相同方向延伸的規定形狀的第一電極12a的集合體。如圖2和圖4所示，與第一面狀體1相同，第二面狀體2包括第二基板21和第二電極組22，第二電極組22形成於所述第二基板21的一個面。第二電極組22是相互向與第一電極12a延伸的方向不同的大體相同方向延伸的規定形狀的第二電極22a的集合體。如圖2所示，以使第一電極組12和第二基板21的另一個面側(沒有形成有第二電極組22的面一側)相互分開且相對的方式，透過黏合層3把第一面狀體1和第二面狀體2貼合在一起。此外，也可以以使第一電極組12和第二電極組22相互分開且相對的方式，透過黏合層3把第一面狀體1和第二面狀體2貼合在一起。
如上所述結構的觸控面板100例如可以安裝在銀行終端(自動櫃員機)、售票機、個人電腦、自動化辦公設備、電子筆記本、PDA、手機等的顯示裝置上使用。此外，在安裝觸控面板100時，以使第一面狀體1的基板的另一個面側(沒有形成第一電極12a的面一側)為露出面(觸控面)的方式，透過透明的黏合層4安裝在顯示裝置上。此外，也可以透過黏合層4把保護玻璃等表面保護層貼在第二面狀體2上，並以使所述表面保護層的露出面為觸控面的方式將第一基板11透過黏合層(圖中沒有表示)安裝在顯示裝置上。
第一基板11和第二基板21是構成絕緣層的電介質基板，優選的是由透明度高的材料製成。例如第一基板11和第二基板21由乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚醯亞胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚醯胺(PA)、丙烯酸、非晶聚烯烴類樹脂、環狀聚烯烴類樹脂、脂肪族環狀聚烯烴、降冰片烯類的熱塑性透明樹脂等合成樹脂製的柔性膜、或所述柔性膜中的兩種以上的層疊體形成、或由鈉玻璃、無鹼玻璃、硼矽酸鹽玻璃、石英玻璃等的玻璃板形成。第一基板11和第二基板21的厚度雖然沒有特別的限定，但是例如在透過合成樹脂製的柔性膜構成第一基板11和第二基板21的情況下，優選的是第一基板11和第二基板21的厚度分別是10μm至2000μm左右，更優選的是50μm至500μm左右。此外，在透過玻璃板構成第一基板11和第二基板21的情況下，優選的是第一基板11和第二基板21的厚度分別是0.1毫米(mm)至5mm左右。
此外，在用柔性材料製成第一基板11和第二基板21的情況下，為了使第一基板11和第二基板21具有剛性，也可以在第一基板11和第二基板21上貼合支持體。作為支持體可以例舉的有玻璃板和具有與玻璃大體相當的硬度的樹脂材料，支持體的厚度優選的是100μm以上，更優選的是0.2mm至10mm。
如圖3和作為圖3的主要部分放大圖的圖5所示，構成第一電極組12的各第一電極12a是具有多個彎曲點K的折線形電極線(以規定的角度反復彎曲的之字形的電極線)。同樣地，如圖4和作為圖4的主要部分放大圖的圖6所示，構成第二電極組22的各第二電極22a是具有多個彎曲點K的折線形電極線(以規定的角度反復彎曲的之字形的電極線)。構成第一電極12a和第二電極22a的電極線由金屬細線形成。此外，構成第一電極12a的折線形電極線是具有相同週期和相同振幅的折線形電極線，作為具有單一的電極線寬度和電極線間距的重複圖案排列配置有多個所述電極線。同樣地，構成各第二電極22a的折線形電極線也是具有相同週期和相同振幅的折線形電極線，作為具有單一的電極線寬度和電極線間距的重複圖案排列配置有多個所述電極線。在本實施方式中，構成第一電極組12的各第一電極12a全部都具有相同的形狀，此外，構成第二電極組22的各第二電極22a全部都具有相同的形狀。具體而言，與某一個第一電極12a相鄰的另一個第一電極12a的形狀，成為在與第一電極12a延伸的方向垂直的方向上使一個第一電極12a僅移動規定間距後得到的形狀。第二電極22a也一樣。由於如上所述地構成第一電極12a和第二電極22a，所以以每隔一個彎曲點的方式連接各第一電極12a的彎曲點K的線段L1與以每隔一個彎曲點的方式連接各第二電極22a的彎曲點K的線段L2相互垂直。即，各第一電極12a的相鄰的方向與各第二電極22a的相鄰的方向相互垂直。此外，線段L3是連接任意的第一電極12a的任意彎曲點K1與彎曲點K2的線段，所述彎曲點K2是與所述任意的第一電極12a相鄰的另一個第一電極12a的彎曲點K且與彎曲點K1靠近配置，線段L3與以每隔一個彎曲點K的方式連接各第二電極22a的各彎曲點K的線段L2平行。同樣地，線段L4是連接任意的第二電極22a的任意彎曲點K3與彎曲點K4的線段，所述彎曲點K4是與所述任意的第二電極22a相鄰的另一個第二電極22a的彎曲點K且與彎曲點K3靠近配置，線段L4與以每隔一個彎曲點的方式連接各第一電極12a的各彎曲點K的線段L1平行。
在此，雖然也與設置有本實施方式的觸控面板100的監視器等的顯示裝置具有的彩色濾光片的構成條件有關，但是優選的是，使構成第一電極12a和第二電極22a的折線形電極線的線寬度例如在1μm至100μm的範圍內。此外，優選的是，使折線形的各電極線的週期在2.0mm至10mm的範圍內，並且使折線形的各電極線的振幅在0.5mm至5.0mm的範圍內。此外，優選的是，使第一電極12a和第二電極22a的電極線間距在0.2mm至2.0mm的範圍內。
此外，從提高觸控面板100的清晰度，防止產生波紋的觀點出發，如圖7A、圖7B所示，當設折線形第一電極12a的任意彎曲點K的內角為θ1，並設折線形第二電極22a的任意彎曲點K的內角為θ2時，優選的是滿足以下數學式1的關係。
[數學式1]θ1-(180°-θ2)≠0°
透過這樣設定第一電極12a的任意彎曲點K的內角θ1以及第二電極22a的任意彎曲點K的內角θ2，在把第一面狀體1和第二面狀體2貼合時，可以防止構成第一電極12a的電極線的一部分與構成第二電極22a的電極線的一部分如圖7C中用箭頭表示的那樣配置在靠近且相互平行的位置上。
此外，進一步優選的是，所述θ1和所述θ2滿足以下的數學式2的關係。
[公式2](θ1-(180°-θ2))>10°
透過這樣設定θ1和θ2，構成第一電極12a的電極線的任意的一部分與構成第二電極22a的電極線的任意一部分必然以規定的角度交叉，所以在觸控面板100的觸控面的整個區域中，可以構成規定的格子圖案大體均勻地分佈，從而可以更有效地防止在局部產生構成格子圖案的格子密集的區域。此外，在以使數學式2的左邊的值成為15°以上的方式設定θ1和θ2的情況下，所述的效果更加顯著，所以是更優選的。在此，格子圖案的概念不僅是指由四邊形格子構成的一組(一纏)圖案，也指由三邊形、五邊形、六邊形等多邊形構成的一組圖案。此外，格子圖案的概念也包括由各種多邊形格子(例如具有三邊形、四邊形、五邊形、六邊形等形狀的格子)構成的一組圖案。
分別形成在第一基板11和第二基板21上的第一電極組12和第二電極組22是透過絲網印刷法形成的。具體而言，使用具有與第一電極組12和第二電極組22的圖案形狀對應的規定形狀的開口部的絲網印刷版，透過刮板把第一電極12a和第二電極22a用的導電油墨透過開口部擠出，由此在第一基板11和第二基板21上分別形成第一電極組12和第二電極組22。此外，除了絲網印刷法以外，也可以透過噴墨列印方式、凹版印刷、膠版印刷等各種印刷法，在第一基板11和第二基板21上形成第一電極組12和第二電極組22。此外，替代印刷法，也可以透過光刻法在第一基板11和第二基板21上形成第一電極組12和第二電極組22。
導電油墨是在由樹脂成分和溶劑構成的溶媒中不凝聚地均勻分散有導電性微粒的流體。作為含在流體中的導電性微粒的一個例子可以例舉的是以銀為主要成分的微粒。此外例如也可以是以金；銀；銅；金和銀的合金；金和銅的合金；銀和銅的合金；金、銀和銅的合金中的任意一種為主要成分的微粒。此外，作為另一種導電性油墨，也可以使用PEDOT(聚-3,4-乙撐二氧噻吩)等導電性高分子、或以碳納米線或金屬納米線等極細導電纖維為導電體的導電性材料。
作為導電油墨例如可以使用有機羧酸銀鹽的溶液或分散液。在該情況下，塗布在基板上後，透過加熱在第一基板11和第二基板21上生成金屬銀，由此形成第一電極12a和第二電極22a。具體而言，在各基板上形成多條並行的規定形狀的電極線，此後加熱到60℃至200℃，在基板11、21上形成金屬銀。此外，用於從有機羧酸銀鹽生成金屬銀的加熱例如可以透過使用電爐的加熱方式、使用熱敏方式的熱頭的加熱方式等方法來進行。
形成第一電極12a和第二電極22a的有機羧酸銀鹽是可還原的銀源，優選的是有機羧酸、特別是長鏈的(碳原子數為10至30，優選的是15至25)脂肪族羧酸的銀鹽。作為合適的銀鹽的例子，可以列舉沒食子酸、草酸、山俞酸、硬脂酸、花生酸、棕櫚酸、月桂酸等的銀鹽；芳香族羧酸類的銀鹽，例如水楊酸、苯甲酸、3,5-二羥基苯甲酸的銀鹽等。此外，作為優選的有機羧酸銀鹽，可以舉出異丁醯基乙酸銀、苯甲醯乙酸銀、乙醯乙酸銀等。
作為有機羧酸銀鹽的製備方法，可以例舉下述的方法：向放入有有機羧酸鹼金屬鹽溶液或懸濁液的反應容器中慢慢或急速添加硝酸銀水溶液的方法；向放入有硝酸銀水溶液的反應容器中慢慢或急速添加預先製備的有機羧酸鹼金屬鹽溶液或懸濁液的方法；把預先製備的硝酸銀水溶液及有機羧酸鹼金屬鹽溶液或懸濁液同時添加到反應容器中的方法；等等。
各第一電極12a和各第二電極22a的一個端部透過形成在基板11、21上的佈線導體(引出佈線(引回配線))，與配置在外部的觸控面板驅動用的外部電路(圖中沒有表示)電連接。也可以使佈線導體與各第一電極12a和各第二電極22a連接，檢測來自各第一電極12a(各第二電極22a)的輸入信號，或者還可以將相鄰的多個(例如8個至12個)的第一電極12a(第二電極22a)作為一束，把佈線導體分別與每束連接。在這樣把相鄰的多個第一電極12a(第二電極22a)作為一束而得到成束電極，將該成束電極作為一個檢測用電極的情況下，可以降低該檢測用電極的電阻值，可以提高觸控面板的位置檢測靈敏度。佈線導體的形成方法可以舉出下述的方法：(A)把含有微小的導電性顆粒的導電性漿料透過絲網印刷印刷在基板上的方法(參照日本專利公開公報特開2007-142334號等)；(B)把銅等的金屬箔層疊在基板上，在金屬箔上形成抗蝕劑圖案，然後對金屬箔進行蝕刻的方法(參照日本專利公開公報特開2008-32884號等)。
作為所述(A)的形成方法中的導電性顆粒，可以舉出以銀為主要成分的微粒。此外，例如也可以是以金；銀；銅；金和銀的合金；金和銅的合金；銀和銅的合金；金、銀和銅的合金中的任意一種為主要成分的微粒。此外，也可以是以銦錫氧化物(ITO)、在氧化銦中混合有氧化鋅的導電性氧化物(IZO[indium zinc oxide])、或在氧化銦中混合有氧化矽的導電性氧化物(ITSO)為主要成分的微粒。此外，作為另一種導電漿料，可以使用PEDOT(聚-3,4-乙撐二氧噻吩)等導電性高分子、或以碳納米線或金屬納米線等極細導電纖維為導電體的導電性材料等。此外，佈線導體的形成方法不限於所述(A)、(B)的形成方法，也可以使用所述(A)以外的凹版印刷等印刷方法、以及所述(B)以外的光刻法等。
黏合層3或黏合層4可以使用環氧類或丙烯酸類等一般的透明黏合劑，也可以使用包括由降冰片烯類樹脂的透明膜構成的芯材的黏合層。此外，也可以透過把多個片狀黏合材料重疊在一起形成黏合層3，此外也可以把多種片狀黏合材料重疊在一起形成黏合層。黏合層3的厚度沒有特別限定，但實際應用上優選的是200μm以下。
在具有以上結構的觸控面板100中，觸摸位置的檢測方法與以往的電容式觸控面板100相同，如果用手指觸摸第一面狀體1的表面側的任意位置，則第一電極12a和第二電極22a在接觸位置透過人體的電容接地，透過檢測流過第一電極12a和第二電極22a的電流值，由此計算出接觸位置的座標。
本發明的觸控面板100的重疊的第一面狀體1和第二面狀體2分別具有的第一電極組12和第二電極組22是具有多個彎曲點K的折線形電極線的聚集體，因此可以使第一面狀體1具有的第一電極組12(多個第一電極12a)的圖案形狀和第二面狀體2具有的第二電極組22(多個第二電極22a)的圖案形狀，構成相互獨立的形狀，並且在第一電極組12和第二電極組22重疊的情況下，可以使在觸控面上形成的格子圖案配置為各種大小和形狀的格子大體均勻分散在觸控面的整個區域上。這樣，在基板上形成一方的電極(例如第一電極12a)時，不用考慮在另一個基板上形成的另一方的電極(例如第二電極22a)的形成位置，可以與一方的電極(例如第一電極12a)的形成位置無關地形成另一方的電極(例如第二電極22a)，所以無需透過高的貼合精度使第一面狀體1和第二面狀體2重疊。即，可以放寬對第一電極12a和第二電極22a的貼合精度的要求，從而可以容易地製作觸控面板100。此外，由第一電極組12和第二電極組22重疊構成的格子圖案成為各種大小和形狀的格子大體均勻分散配置在觸控面的整個區域上，所以不會產生局部細格子密集的區域和未形成格子的區域，宏觀看觸控面，可以看到大體均勻的格子圖案分佈在觸控面的整個區域上。
此外，當在各基板(第一基板11和第二基板21)上形成第一電極12a和第二電極22a之後進行燒成的情況下，會產生第一基板11和第二基板21收縮的問題。可是，即使發生了這樣的基板(第一基板11和第二基板21)的收縮，在本發明的觸控面板100中，因為由第一電極12a和第二電極22a構成的格子圖案成為各種大小和形狀的格子大體均勻分散配置在觸控面的整個區域上，所以因基板(第一基板11和第二基板21)的收縮即使造成分散配置的各格子的大小和形狀與設計時設想的大小和形狀不同，也不會產生會造成使觸控面板100的清晰度惡化的影響。也就是說，即使在基板(第一基板11和第二基板21)產生了收縮的情況下，也可以保持觸控面板的良好的清晰度。此外，在本觸控面板100中，由於基板(第一基板11和第二基板21)的收縮不會對清晰度造成影響，所以在用絲網印刷法等印刷法在各基板11、21上分別形成各電極12a、22a時，也無須考慮各基板11、21的收縮，從而使第一面狀體1和第二面狀體2的製造變得容易。
此外，在把觸控面板100配置在售票機或個人電腦等的顯示裝置上的情況下，由於顯示裝置具有的彩色濾光片的構成條件(黑矩陣的大小、RGB圖案的大小及排列方向等)的原因，設想也會有產生波紋的情況，但是透過調整(變更)第一電極12a和第二電極22a的各彎曲點K的內角和間距等這樣簡單的方法，就可以抑制產生波紋。
此外，在本發明的觸控面板100中，第一電極12a和第二電極22a分別由具有相同週期和相同振幅的折線形電極線構成。因此，對於透過把多個第一電極12a和多個第二電極22a重疊而形成的電極的格子圖案而言，由於可以把分佈在觸控面的整個區域上的各格子設定為大體相同程度的形狀和大小，所以可以使觸控面板100的清晰度優異。
此外，由於多個第一電極12a和第二電極22a的圖案形狀分別由具有單一的電極線寬度和電極線間距的重複圖案形成，所以可以把分佈在觸控面的整個區域上的各格子的形狀和大小設定成更加相同的程度(設定成更均勻)，從而可以使觸控面板100的清晰度更好。
此外，也可以使構成第一電極組12的各第一電極12a的電極線間距與構成第二電極組22的各第二電極22a的電極線間距不同。在具有該結構的情況下，在由多個第一電極12a和多個第二電極22a構成的電極的格子圖案中，由於可以更有效地抑制局部產生細格子密集的區域，所以可以使觸控面板100的清晰度優異。
在此，本發明人製作了構成本發明的觸控面板100的第一面狀體1和第二面狀體2的樣品A至F，在把各樣品以兩個重疊的狀態配置在監視器上的情況下，對清晰度進行了感官試驗，該試驗內容和結果如下。
試驗內容是分別各準備兩個下述所示的樣品A至F，以使折線形電極線延伸的方向成為相互垂直的方向的方式把兩個樣品重疊配置在監視器上，在該情況下用目測判斷了清晰度的好壞。關於重疊的組合，例如將樣品A和樣品A組合、將樣品A和樣品B組合、將樣品A和樣品C組合，這樣把全部種類的樣品組合，判斷了清晰度的好壞。
樣品A是各彎曲點K的內角(相當於圖7A中的θ1或圖7B中的θ2)為90°、週期為2.742mm、振幅為1.371mm的折線形電極線，以電極線間距0.429mm排列有多個。樣品B是與樣品A相同的折線形電極線，以電極線間距0.527mm排列有多個。樣品C是與樣品A相同的折線形電極線，以電極線間距0.686mm排列有多個。此外，樣品D是各彎曲點K的內角(相當於圖7A中的θ1或圖7B中的θ2)為136°、週期為6.856mm、振幅為1.371mm的折線形電極線，以電極線間距0.429mm排列有多個。樣品E是與樣品D相同的折線形電極線，以電極線間距0.527mm排列有多個。樣品F是與樣品D相同的折線形電極線，以電極線間距0.686mm排列有多個。
此外，為了比較，各準備兩個構成具有規定週期和規定振幅的正弦波形的電極線，並將該電極線以規定的電極線間距多個排列在基板上的樣品a至f，並且以使正弦波形狀的電極線延伸的方向成為相互垂直的方向的方式把兩個樣品重疊配置在監視器上，用目測判斷了該情況下的清晰度的好壞。關於重疊的組合，與樣品A至F的情況相同，將全部種類的樣品進行組合。在此，樣品a是週期為6.856mm、振幅為1.159mm的正弦波形的電極線，以電極線間距0.429mm排列有多個。樣品b是與樣品a相同的正弦波形的電極線，以電極線間距0.527mm排列有多個。樣品c是與樣品a相同的正弦波形的電極線，以電極線間距0.686mm排列有多個。此外，樣品d是週期為6.856mm、振幅為1.489mm的正弦波形的電極線，以電極線間距0.429mm排列有多個。樣品e是與樣品d相同的正弦波形的電極線，以電極線間距0.527mm排列有多個。樣品f是與樣品d相同的正弦波形的電極線，以電極線間距0.686mm排列有多個。
在把正弦波形的電極線形成的樣品a至f組合配置在監視器上的情況下，得到的結果是：在全部的組合中，在正弦波形的電極線的電極附近產生波紋，清晰度都不好。與此相對，對於具有多個彎曲點K的折線形電極線形成的樣品A至F，得到的結果是：沒有產生在樣品a至f中確認到的波紋，清晰度比較優異。此外，在把樣品A之間、樣品B之間、樣品C之間組合的情況下，得到的結果是：產生了斑點狀的亮點，清晰度稍差。
此外，判明了，特別是在把樣品B和樣品E組合的情況以及把樣品C和樣品E組合的情況下，沒有產生滲色和電極線圖案突出的現象，可以得到非常好的清晰度。在此，在樣品B、樣品C和樣品E中，形成了各彎曲點K的內角都在90°以上的折線形電極線。因此，認為透過以使構成本觸控面板100的第一電極12a和第二電極22a的各彎曲點K的內角為90°以上的方式構成電極線，可以得到不易產生波紋、亮點、滲色等、以及不易產生電極圖案突出的觸控面板100。此外，在透過各彎曲點的內角在90°以上的電極線構成第一電極12a和第二電極22a的情況下，第一電極12a和第二電極22a的交點變少，可以使觸控面板的清晰度更好。
以上對本發明的觸控面板100的一個實施方式進行了說明，但是具體結構不限於所述實施方式。例如如前所述，在將相鄰的規定個數(例如8個至12個)的第一電極12a(第二電極22a)作為一束，把該一束電極作為檢測用電極，以使該檢測用電極並排的方式構成觸控面板100的情況下，例如如圖8的(a)所示，也可以在各第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)中設置：第一集束部16，分別與構成該第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)的多個第一電極12a(第二電極22a)的一個端部電連接；以及第二集束部17，分別與另一個端部電連接，並且使佈線導體(引出佈線)與第一集束部16連接。在此，如圖8所示，優選的是具有第一集束部16和第二集束部17，但是也可以省略沒有與佈線導體(引出佈線)連接的第二集束部17。此外，在不僅具有第一集束部16，還具有沒有與佈線導體(引出佈線)連接的第二集束部17的情況下，可以使各第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)整體的電阻值更低，由此可以提高觸控面板的位置檢測靈敏度。此外，例如即使在一個第一電極12a(第二電極22a)的一部分斷線了的情況下，輸入到該斷線後的第一電極12a(第二電極22a)中的電容的變化信號，也可以透過第二集束部17和另一個第一電極12a(第二電極22a)傳遞給第一集束部16，所以可以穩定地檢測觸摸位置。也可以在相鄰的第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)之間設置沒有與佈線導體(引出佈線)連接的檢測用電極。
第一集束部16和第二集束部17例如可以透過絲網印刷法形成。具體地說，使用具有與第一集束部16和第二集束部17的形狀對應的規定形狀的開口部的絲網印刷版，透過刮板把導電油墨透過開口部擠出，由此在第一基板11和第二基板21上形成第一集束部16和第二集束部17。此外，除了絲網印刷法以外，也可以透過噴墨列印方式、凹版印刷、膠版印刷等各種印刷法形成第一集束部16和第二集束部17。此外，作為導電油墨，可以使用與形成所述的第一電極組12和第二電極組22時所使用的導電油墨相同的導電油墨。在使用相同的導電油墨的情況下，在透過印刷等形成第一電極組12和第二電極組22時，也可以同時形成第一集束部16和第二集束部17。此外，在圖8的(a)中，把第一集束部16和第二集束部17形成為俯視看為矩形，但是不特別限定於該形狀，如圖8的(b)所示，第一集束部16和第二集束部17俯視看也可以是具有多個彎曲點的折線形。
此外，在將相鄰的規定個數(例如8個至12個)的第一電極12a(第二電極22a)作為一束，把該一束電極作為一個檢測用電極構成觸控面板100的情況下，如圖9所示，在各第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)中，也可以設置多個第一橋部18(第二橋部28)，該第一橋部18(第二橋部28)連接在相鄰的第一電極12a(第二電極22a)之間。透過設置這樣的第一橋部18(第二橋部28)，即使在構成各第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)的某一個第一電極12a(第二電極22a)的一部分斷線了的情況下，輸入到該斷線後的第一電極12a(第二電極22a)中的電容的變化信號(觸摸信號)，也可以透過第一橋部18(第二橋部28)傳遞給另一個第一電極12a(第二電極22a)，並導向配置在外部的觸控面板驅動用的外部電路(圖中沒有表示)，從而可以穩定地檢測觸摸位置。
如圖9所示，第一橋部18(第二橋部28)可以是僅連接在相鄰的第一電極12a(第二電極22a)之間的直線形的佈線。此外，在作為佈線類型形成第一橋部18(第二橋部28)的情況下，優選的是，使第一橋部18(第二橋部28)的一個端點成為第一電極12a(第二電極22a)的彎曲點。此外，如圖9所示，優選的是，將第一橋部18(第二橋部28)形成為是從某個彎曲點以與第一電極12a(第二電極22a)的傾斜度相同的傾斜度延伸的線。或者，也可以以將某個彎曲點與相鄰的彎曲點連接成直線形的方式形成第一橋部18(第二橋部28)。
此外，作為佈線類型的第一橋部18(第二橋部28)，如圖10所示，也可以以橫穿並排配置的第一電極12a(第二電極22a)的方式連接多個並排配置的第一電極12a(第二電極22a)。在以橫穿多個第一電極12a(第二電極22a)的方式一起連接多個第一電極12a(第二電極22a)的方式形成第一橋部18(第二橋部28)的情況下，如圖10所示，優選的是，使第一橋部18(第二橋部28)的一個端點成為一個第一電極12a(第二電極22a)的彎曲點，並且使第一橋部18(第二橋部28)的另一個端點成為另一個第一電極12a(第二電極22a)的彎曲點。此外，優選的是，在從某個彎曲點Ka朝向相鄰的彎曲點Kb直線形地延伸的第一電極12a(第二電極22a)的一部分Z的延長線上，配置第一橋部18(第二橋部28)。
在此，優選的是，所述的佈線類型的第一橋部18(第二橋部28)的線寬度與第一電極12a(第二電極22a)的線寬度相同。作為佈線類型的第一橋部18(第二橋部28)的形成方法，可以例舉絲網印刷法。具體地說，使用具有與第一橋部18(第二橋部28)的形狀對應的規定形狀的開口部的絲網印刷版，透過刮板把導電油墨透過開口部擠出，在形成有第一電極組12(第二電極組22)的第一基板11(第二基板21)上，形成第一橋部18(第二橋部28)。除了絲網印刷法以外，也可以用噴墨列印方式、凹版印刷、膠版印刷等各種印刷法形成第一橋部18(第二橋部28)。作為導電油墨使用與形成所述的第一電極組12和第二電極組22時所使用的導電油墨相同的導電油墨。此外，使用具有與第一電極組12(第二電極組22)的圖案形狀和第一橋部18(第二橋部28)的形狀對應的規定形狀的開口部的絲網印刷版，也可以與第一電極組12(第二電極組22)同時形成所述第一橋部18(第二橋部28)。此外，替代使用印刷法，利用光刻法也可以同時形成第一橋部18(第二橋部28)和第一電極組12(第二電極組22)。
此外，如圖11所示，作為第一橋部18(第二橋部28)也可以採用點類型的形狀。在圖11中，形成有俯視看為圓點的第一橋部18(第二橋部28)。從不顯眼的觀點出發，這樣的點類型的第一橋部18(第二橋部28)使用透明導電油墨形成。作為透明導電油墨可以使用流體，該流體是透過把以銦錫氧化物(ITO)、在氧化銦中混合有氧化鋅的導電性氧化物(IZO[indium zinc oxide])、或在氧化銦中混合有氧化矽的導電性氧化物(ITSO)為主要成分的微粒，均勻分散在由樹脂成分和溶劑構成的溶媒中而得到的。作為在形成第一橋部18(第二橋部28)中使用的另外的透明導電性材料，可以使用PEDOT(聚-3,4-乙撐二氧噻吩)等導電性高分子、或以碳納米線和金屬納米線等極細導電纖維為導電體的導電性材料。點類型的第一橋部18(第二橋部28)也與所述的佈線類型的橋部相同，透過絲網印刷、凹版印刷、膠版印刷、噴墨列印方式等各種印刷法，以連接在各第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)中的相鄰的第一電極12a(第二電極22a)之間的方式印刷形成。作為點類型的橋部的點的形狀，不限於俯視為圓形，例如也可以是俯視為四邊形或俯視為橢圓形。
此外，在考慮包含在第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)中的第一電極12a(第二電極22a)的電阻和第一電極12a(第二電極22a)的形狀等的基礎上，適當設定在各第一束狀檢測用電極15(第二束狀檢測用電極25)中形成的第一橋部18(第二橋部28)的個數，只要不損害清晰度就可以。
100‧‧‧觸控面板
1‧‧‧第一面狀體
11‧‧‧第一基板
12‧‧‧第一電極組
12a‧‧‧第一電極
2‧‧‧第二面狀體
21‧‧‧第二基板
22‧‧‧第二電極組
3‧‧‧黏合層
4‧‧‧透明的黏合層

权利要求:
Claims (8)
[1] 一種觸控面板，所述觸控面板包括：第一面狀體，在第一基板的一個面上具有多個相互向大體相同方向延伸的第一電極；以及第二面狀體，在第二基板的一個面上具有多個相互向與所述第一電極延伸的方向不同的大體相同方向延伸的第二電極，所述第一面狀體和所述第二面狀體在上下方向上排列配置，各個所述第一電極和各個所述第二電極是具有多個彎曲點的折線形電極線。
[2] 根據申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中，所述第一電極和所述第二電極是分別具有相同週期和相同振幅的折線形電極線。
[3] 根據申請專利範圍第2項所述的觸控面板，其中，當設折線形的所述第一電極的任意彎曲點的內角為θ1、且設折線形的所述第二電極的任意彎曲點的內角為θ2時，滿足以下的數學式：θ1-(180°-θ2)>10°。
[4] 根據申請專利範圍第2或3項所述的觸控面板，其中，所述第一電極和所述第二電極的各個彎曲點的內角都為90°以上。
[5] 根據申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中，多個所述第一電極和所述第二電極的圖案形狀是分別具有單一的電極線寬度和電極線間距的重複圖案。
[6] 根據申請專利範圍第1至5項中任一項所述的觸控面板，其中，第一束狀檢測用電極是將相鄰的規定個數的所述第一電極作為一束得到的一束電極，第二束狀檢測用電極是將相鄰的規定個數的所述第二電極作為一束得到的一束電極。
[7] 根據申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中，在各個所述第一束狀檢測用電極的兩個端部或各個所述第二束狀檢測用電極的兩個端部形成有集束部，所述集束部把構成所述第一束狀檢測用電極的多個所述第一電極集合成一束，或者所述集束部把構成所述第二束狀檢測用電極的多個所述第二電極集合成一束。
[8] 根據申請專利範圍第6或7項所述的觸控面板，其中，所述觸控面板還包括：第一橋部，連接構成所述第一束狀檢測用電極的彼此相鄰的所述第一電極之間；以及第二橋部，連接構成所述第二束狀檢測用電極的彼此相鄰的所述第二電極之間。

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法律状态:
2019-03-01| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

JP2011199865||2011-09-13||

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