CN101446880A - 面板型输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面板型输入装置，在电阻膜方式的面板型输入装置中，确保导电膜的耐冲击性、笔记耐久性等，同时不会恶化输入操作性而防止导电膜之间由于操作时的局部按压力而贴合。在面板型输入装置(10)中，第1电极板(16)的第1导电膜(14)以及第2电极板(22)的第2导电膜(20)的至少一个是使用导电性聚合物形成的。多个点状间隔件(46)被形成为使得表示从形成有点状间隔件(46)的第1或第2导电膜(14、20)的表面(41a、20a)起的全高Hμm与在其表面(14a、20a)上的实质配置间隔Dmm的关系的值A＝H/D为1.5＜A＜6.0。

Description

面板型输入装置

技术领域

本发明涉及面板型输入装置。

背景技术

面板型输入装置作为在个人计算机、便携信息终端(PDA)、自动存提款机(ATM)等具备显示装置的电子设备中，通过操作者用笔或手指按压面板表面的期望位置而指示显示装置中的二维坐标数据的输入装置而被公知。特别地，可以重叠设置在LCD(液晶显示器)、PDP(等离子面板)、CRT(布劳恩管)等显示装置的画面上的、自身具有透明的结构的面板型输入装置被称为触摸面板而广泛利用，近年来，还实现了在具有便携电话功能的便携型终端装置中的搭载。

作为面板型输入装置的一个方式的电阻膜式触摸面板的结构为，将分别具有透明的绝缘基板和设置在其一个表面上的透明导电膜的一对透明电极板以导电膜之间可以导通接触地对置且离开的相对配置而相互组合(例如参照专利文献1)。一对电极板通过沿着双方的导电膜的外缘成带状地设置的电绝缘性的粘接剂层而以相互重叠的状态被固定。在各电极板上，在设置有粘接剂层的区域，相互平行地离开地形成与导电膜连接的正负的一对长方形电极(在本申请中称为平行电极对)，并且与平行电极对相连接的导线隔着绝缘层被图案化形成在导电膜上。通过形成在粘接剂层的设置区域的这种层叠结构(在本申请中称为中间层)，规定并确保了一对电极板的导电膜之间的离开距离。在两个电极板上，划定有与中间层的设置区域对应的框架状的区域(在本申请中称为框架区域)和由框架区域包围的可输入区域。另外在可输入区域中，在一个电极板的导电膜上，通过适当地分散配置而设置有电绝缘性的多个点状间隔件。这些点状间隔件的作用是，抑制由于电极板的自重等而引起的未图示的凹状的弯曲以保持两个导电膜之间的间隙，另一方面，在电极板的某一方在按压力下变形时容许按压部位处的导电膜之间的局部接触。

在以往的电阻膜式触摸面板中，一般由具有可挠性的树脂膜形成触摸操作侧(上侧)的电极板的基板，根据用途由玻璃板、树脂板、树脂膜等构成显示装置侧(下侧)的电极板的基板。通常使用氧化铟锡(ITO)等金属氧化物，通过真空蒸镀法或溅射法等成膜技术，在各基板的表面上形成导电膜。另外近年来，提出了使用导电性聚合物来形成电阻膜式触摸面板的电极板的导电膜的技术(参照专利文献2以及3)。包含导电性聚合物的导电膜与ITO覆膜相比，耐冲击性、笔记耐久性等更优良，并且具有可以通过涂敷等简便的方法形成的优点。

【专利文献1】日本特开2005-190125号公报

【专利文献2】日本特开2005-182737号公报

【专利文献3】日本特开2005-146259号公报

在以往的电阻膜式触摸面板中，在使用导电性聚合物形成了至少一个电极板的导电膜的结构中，例如与两个电极板的导电膜包含ITO覆膜的结构相比，作为导电性聚合物保护膜的性质，存在导电膜之间易于在按压点处由于输入操作时的局部按压力而贴合的倾向。当在按压点处所接触的导电膜之间不在解除按压力的同时离开的情况下，触摸面板的输入响应性恶化。伴随气氛的湿度上升，该倾向变得显著。为了防止这种导电膜之间的局部贴合，增大点状间隔件的全高、或者减小点状间隔件的配置间隔的作法是有效的。但是，这些措施都将导致使输入操作中要求的按压力增加的结果，所以触摸面板的操作性恶化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面板型输入装置，在电阻膜方式的面板型输入装置中，具备具有耐冲击性、笔记耐久性等优良的导电膜的电极板，并且不会恶化输入操作性而可以防止导电膜之间由于输入操作时的局部按压力而贴合。

为了达成上述目的，第1方面记载的发明提供一种面板型输入装置，具备：一对电极板，分别具备基板以及设置在基板的一个表面上的导电膜；以及多个点状间隔件，以分散配置而形成在至少一个电极板的导电膜的表面上，一对电极板通过各自的导电膜以能够相互导通接触地对置并且离开的相对配置而组合，其特征在于，至少一个电极板的导电膜是使用导电性聚合物形成的，多个点状间隔件被形成为使得表示从形成有点状间隔件的导电膜的表面起的全高Hμm与在表面上的实质配置间隔Dmm的关系的值A＝H/D为1.5<A<6.0。

在本发明的面板型输入装置中，至少一个电极板的导电膜是使用导电性聚合物形成的，所以与例如两个电极板具有ITO覆膜的以往的触摸面板相比，导电膜的耐冲击性、笔记耐久性等更优良，可以在长时间内稳定地进行高精度的输入操作。而且，通过按照上述的特定范围的A值而形成多个点状间隔件，不会恶化输入操作性，而可以防止导电膜之间由于输入操作时的局部按压力而贴合。

附图说明

图1是沿着厚度方向扩大地示出本发明的第1实施方式的面板型输入装置的剖面示意图，(a)示出非输入时的状态，(b)示出输入时的状态。

图2是分解示出图1的面板型输入装置的主要结构要素的透视图。

图3是示出变形例的点状间隔件的配置方式的概略俯视图。

图4是示出用于说明本发明的面板型输入装置所起的作用效果的实验的结果的图。

附图标记说明

10：面板型输入装置；12：第1基板；14：第1导电膜；16：第1电极板；18：第2基板；20：第2导电膜；22：第2电极板；28：粘结剂层；40：中间层；42：框架区域；44：可输入区域；46：点状间隔件

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。在全部附图中，对所对应的结构要素附加相同的附图标记。

参照附图，图1是示出在非输入时和输入时本发明的第1实施方式的面板型输入装置10的主要结构要素的图，图2是分解示出面板型输入装置10的主要结构要素的概略透视图。

面板型输入装置10具备：第1电极板16，具有绝缘性的第1基板12以及设置在第1基板12的一个表面12a上的第1导电膜14；以及第2电极板22，具有绝缘性的第2基板18以及设置在第2基板18的一个表面18a上的第2导电膜20。第1电极板16的第1基板12以及第1导电膜14、和第2电极板22的第2基板18以及第2导电膜20在俯视图中分别具有大致相同的矩形轮廓。

在第1电极板16的第1导电膜14上，沿着该矩形轮廓的一对对置的边，例如通过丝网印刷法直接层叠而图案化形成与第1导电膜14电连接的正负的一对的长方形形状的第1电极(即第1平行电极对)24。同样地，在第2电极板22的第2导电膜20上，沿着该矩形轮廓的与第1平行电极对24的位置不同的一对对置的边，例如通过丝网印刷法直接层叠而图案化形成与第2导电膜20电连接的正负的一对的长方形形状的第2电极(即第2平行电极对)26。

第1电极板16与第2电极板22以第1以及第2导电膜14、20可以互相导通接触地对置并且离开的对置配置而被组合，利用沿着两个导电膜14、20的外缘设置成带状(在图示实施方式中是矩形框状)的电绝缘性的粘接剂层28(例如双面胶带)以相互重叠的状态被固定。此时，第1以及第2导电膜14、20被配置在使轮廓实质上相互对齐的位置，与第1以及第2导电膜14、20连接的第1以及第2平行电极对24、26被配置成相互成90度角的不同位置。另外，粘接剂层28不限于如图所示矩形框状地连续的方式，还可以设为被分断成多个带状要素的方式。

在图示实施方式中，在第1电极板16的第1导电膜14上，与第1平行电极对24分别连接的一对第1导线30和与第2平行电极对26分别连接的一对第2导线32都隔着绝缘层34例如通过丝网印刷法被图案化形成为规定轮廓。在该情况下，在以上述相对配置而组合了第1以及第2电极板16、22的状态下，第2导线32经由设置在粘接剂层28的一部分上的导电性部分36与对应的第2平行电极对26分别连接。第1以及第2导线30、32在第1电极板16上被集结在规定位置，与构成对于未图示的控制电路的连接部的连接器(例如软性印刷基板)38相连接。

第1以及第2平行电极对24、26、第1以及第2导线30、32、以及绝缘层34都形成在设置有粘接剂层28的区域，构成沿着第1以及第2电极板16、22的外缘成带状(在图示实施方式中是矩形框状)地延伸的中间层40。中间层40还起规定并确保第1以及第2电极板16、22的导电膜14、20之间的离开距离T的间隔件的作用。

在第1以及第2电极板16、22上，划定有与中间层40的设置区域对应的框架状的区域(即框架区域)42、和被框架区域42包围的可输入区域44(图1以及图2)。在可输入区域44中，在某一方的电极板16、22(在图中是第1电极板16)的导电膜14、20的表面14a、20a(在图中是第1导电膜14的表面14a)上，通过适当的分散配置而设置有电绝缘性的多个点状间隔件46。这些点状间隔件46的作用是，抑制由于各个电极板16、22的自重等而引起的未图示的凹状的弯曲而保持导电膜14、20之间的间隙，另一方面在电极板16、22的某一方在压力下变形时容许按压部位处的导电膜14、20之间的局部接触。

在控制电路(未图示)的控制下，对第1电极板16的第1导电膜14以及第2电极板22的第2导电膜20交替地在各个第1以及第2平行电极对24、26之间施加规定电压，据此，面板型输入装置10动作。如果在该状态下，例如用笔或手指等按压第2电极板22的第2基板18的外表面的期望位置，则在按压点P处两个导电膜14、20相互导通接触，在未施加电压的一侧的导电膜14、20中输出与按压点P的位置对应的分压。设置在控制电路中的处理部(未图示)通过对如上所述在两个导电膜14、20中交替产生的分压进行测量，检测按压点P的二维坐标。

作为本发明的特征性的结构，在面板型输入装置10中，第1电极板16的第1导电膜14以及第2电极板22的第2导电膜20的至少一个是使用导电性聚合物形成的。将在后面叙述导电性聚合物的具体的材料名称及其特性。进而，多个点状间隔件46被形成为使得表示从形成有点状间隔件46的第1或第2导电膜14、20的表面41a、20a起的全高H(μm)与在其表面14a、20a上的实质配置间隔D(mm)的关系的值A＝H/D为1.5<A<6.0。

例如可以通过光刻技术或丝网印刷法，在第1或第2导电膜14、20的表面14a、20a上，高精度地确保尺寸以及位置地形成多个点状间隔件46。在图示实施方式中，通过这样的高精度的形成方法，在第1电极板16的第1导电膜14上以正方形点阵状地分散形成多个点状间隔件46。另外，“实质配置间隔D”在图示的正方形点阵状配置的情况下，是指纵横相邻的点状间隔件46的中心点之间的间隔D(图1)，在作为图3的变形例所示的其他配置方式的情况下，是指由特定的规则定义的间隔。另外，在以点阵状配置且相邻的点状间隔件46的中心点之间的间隔在纵向和横向不同的情况下(图3(a))，以纵向的间隔D1与横向的间隔D2的平均值为“实质配置间隔D”。另外，在以交错状配置且相邻的点状间隔件46的中心点之间的间隔在纵向和斜向不同的情况下(图3(b))，以纵向的间隔D1与斜向的间隔D3的平均值为“实质配置间隔D”。

此处，为了说明规定上述A值的范围的根据，以下说明发明人进行的实验的内容以及结果。

作为面板型输入装置10的样品，在包含玻璃板的第1基板12上附着包含ITO的第1导电膜14而构成的第1电极板16的第1导电膜14的表面14a上，通过光刻技术成正方形点阵状地分散配置而形成多个点状间隔件46，并且将在包含PET膜的第2基板18上附着包含聚噻吩类导电性聚合物的第2导电膜20而构成的第2电极板22通过适当的相对配置而与第1电极板16组合。针对该样品，通过具有半径8mm的半球状端面的橡胶制按压件(肖氏A硬度60)，对第2电极板22的外表面的规定位置进行按压，对第1以及第2导电膜14、20导通接触时的按压力F进行测量。对变更点状间隔件46的全高H(μm)以及实质配置间隔D(mm)而制成的多种样品进行该测量。图4示出通过该实验得到的A值(＝H/D)与按压力测量值F(N)的关系。

此处，作为评价基准，将电阻膜方式的面板型输入装置中一般要求的输入操作时的按压力F的上限值设为4(N)。另外，在上述实验中，当D＝4mm且H≤5.5μm(即A≤1.375)时，观察到了尽管按压力F小于等于0.15(N)，但第1以及第2导电膜14、20在按压点P处相互贴合的倾向。因此，为了防止按压点P处的第1以及第2导电膜14、20的贴合，并且不超过一般要求的输入操作时的按压力F的上限值，从图4可知，将A值的范围设为1.5<A<6.0即可。

在具有上述结构的面板型输入装置10中，第1电极板16的第1导电膜14以及第2电极板22的第2导电膜20中的至少一个是使用导电性聚合物形成的，所以与例如两个电极板具有ITO覆膜的以往的触摸面板相比，包含导电性聚合物的导电膜14、20的耐冲击性、笔记耐久性等更优良，可以在长时间内稳定地进行高精度的输入操作。而且，通过在第1电极板16的第1导电膜14的表面14a上，按照上述的特定范围的A值而形成多个点状间隔件46，可以防止导电膜14、20之间由于输入操作时的局部按压力F而贴合，而不会恶化输入操作性(即不会超过一般要求的输入操作时的按压力F的上限值)。另外，在第1以及第2电极板16、22的第1以及第2导电膜14、22二者都使用导电性聚合物形成的情况、以及在第1以及第2导电膜14、20的表面14a、20a二者上形成有间隔件46的情况下，通过采用上述A值，也可以起到等同的作用效果。

面板型输入装置10可以构成为能够与LCD(液晶显示器)、PDP(等离子面板)、CRT(布劳恩管)等显示装置的画面重叠的、自身具有透明的结构的触摸面板。或者，还可以将面板型输入装置10设为作为指示设备而被公知的不透明或半透明的结构。

在将面板型输入装置10构成为透明的触摸面板的情况下，例如将第1电极板16设为与显示装置的画面邻接配置的下侧电极板，并可以使用透明的玻璃板、树脂板或树脂膜形成其第1基板12。另外，将第2电极板22设为由操作者按压操作的上侧电极板，可以使用可挠性强的透明树脂膜形成其第2基板18。作为第1以及第2基板12、18的优选的树脂材料，可以举出聚碳酸酯、丙烯酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。

另外，第1电极板16的第1导电膜14由ITO等透明的导电性组成物形成，例如可以通过真空蒸镀法或溅射法附着在第1基板12的表面12a上。另一方面，第2电极板22的第2导电膜20由透明度优良的导电性聚合物形成，例如可以通过涂敷法或印刷法附着在第2基板18的表面18a上。通过由导电性聚合物形成成为上侧电极板的第2电极板22的第2导电膜20，可以确保触摸面板所要求的笔记耐久性和耐冲击性。另外，还可以由与第2导电膜20同样的导电性聚合物形成第1导电膜14。

适用于面板型输入装置10的第2导电膜20的导电性聚合物例如是既述的专利文献1以及2中记载的聚噻吩类的导电性聚合物。特别地，在将面板型输入装置10构成为触摸面板的情况下，聚噻吩类聚合物在具有优良的透明度的点上是优选的。作为可以在面板型输入装置10中使用的其他导电性聚合物，可以举出聚苯胺、聚吡咯(ポリビロ—ル)、聚乙烯二氧噻吩等。

包含导电性聚合物的第2导电膜20的厚度没有特别限定，但优选为0.01～10μm，更优选为0.1～1μm。如果厚度小于0.01μm，则第2导电膜20的电阻变得不稳定，而如果厚度超过10μm，则与第2基板18的紧贴性降低。另外，包含导电性聚合物的第2导电膜20的表面电阻率(例如依据JISK6911)没有特别限定，但例如小于等于4800Ω/□(欧姆/方块)，优选小于等于2800Ω/□，更优选小于等于1480Ω/□。如果表面电阻率超过4800Ω/□，则输入时的响应性降低。另外，包含ITO的第1导电膜14也优选具有同样的物性。另外，包含导电性聚合物的第2导电膜20的形成方法没有特别限定，但例如可以采用旋转涂敷法、辊涂敷法、棒涂敷法、浸渍涂敷法、凹版涂敷法、帘式涂敷法、脱膜涂敷法、喷雾涂敷法、刮板涂敷(ドクタ—コ—ト)法、混合涂敷(二—ダ—コ—ト)法等涂敷法、或丝网印刷法、喷雾印刷法、喷墨印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法等印刷法。

Claims (1)

1.一种面板型输入装置，具备：一对电极板，分别具备基板以及设置在该基板的一个表面上的导电膜；以及多个点状间隔件，以分散配置而形成在至少一个该电极板的该导电膜的表面上，该一对电极板通过各自的该导电膜以能够相互导通接触地对置并且离开的相对配置而组合，其特征在于，

至少一个上述电极板的上述导电膜是使用导电性聚合物形成的，

上述多个点状间隔件被形成为使得表示从形成有该点状间隔件的上述导电膜的上述表面起的全高Hμm与在该表面上的实质配置间隔Dmm的关系的值A＝H/D为1.5<A<6.0。

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