CN104781764B - 触摸面板 - Google Patents

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Abstract

触摸面板(2)具备：玻璃基板(4)；形成在玻璃基板(4)上的X方向电极和Y方向电极(14)；形成在玻璃基板(4)上，与X方向电极和Y方向电极(14)电连接的配线(15)；覆盖X方向电极、Y方向电极(14)和配线(15)的绝缘树脂层(12)；和形成在绝缘树脂层(12)上，以使从外部输入的静电流动的导电层(23)。

Description

触摸面板
技术领域
本发明涉及能够检测出操作面上的触摸位置的触摸面板。
背景技术
一直以来，已知有能够检测出笔或手指等在操作面上触摸的位置、即触摸位置的触摸面板。这样的触摸面板，如例如日本特开2010-218542号公报中公开的那样，具有：以形成检测区域的方式在X方向和Y方向分别延伸的检测电极；形成配线区域的配线电极；和以将包括检测区域和配线区域的区域包围的方式设置的屏蔽电极。这些检测电极、配线电极和屏蔽电极均形成在基板上。另外，屏蔽电极与GND端子连接。
根据以上结构，能够利用屏蔽电极遮蔽从基板的面方向外部的端部侵入的静电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-218542号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在上述的日本特开2010-218542号公报中公开的结构中，屏蔽电极以包围检测电极和配线电极的方式形成在基板上。因此，需要在基板上确保屏蔽电极的形成区域，以包围检测电极和配线电极。
因此，在上述那样的结构的情况下，在触摸面板的检测区域的周围形成的边框区域变大。因此，触摸面板整体大型化。
本发明的目的在于，通过小型的结构实现能够防止静电传递至电极和配线的触摸面板。
用于解决技术问题的手段
本发明的一个实施方式的触摸面板具备：基板；形成在上述基板 上的多个电极；形成在上述基板上，与上述多个电极电连接的配线；覆盖上述电极和上述配线的绝缘层；和形成在上述绝缘层上，以使从外部输入的静电流动的导电层。
发明效果
在本发明的一个实施方式的触摸面板中，能够通过小型的结构实现能够防止静电传递至电极和配线的结构。
附图说明
图1是示意性地表示具备实施方式1的触摸面板的带触摸面板的液晶显示装置的结构的图。
图2是表示带触摸面板的液晶显示装置的概略结构的平面图。
图3是图2的III-III线截面图。
图4是表示静电的流动的与图3相当的图。
图5是表示空气放电(aerial discharge)的试验结果的图。
图6是表示实施方式2的带触摸面板的液晶显示装置的概略结构的与图3相当的图。
图7是表示静电的电流的与图4相当的图。
图8是表示空气放电和接触放电的试验结果的图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式的触摸面板具备：基板；形成在上述基板上的多个电极；形成在上述基板上，与上述多个电极电连接的配线；覆盖上述电极和上述配线的绝缘层；和形成在上述绝缘层上，以使从外部输入的静电流动的导电层(第一结构)。
在上述结构中，导电层形成在覆盖电极和配线的绝缘层上。由此，与以包围电极和配线的方式形成屏蔽电极的现有技术的结构相比，能够使触摸面板的边框区域小型化。即，在如上述的结构那样将导电层在厚度方向上与绝缘层层叠的情况下，与以和该情况下的导电层与电极或配线的最短距离相同的方式在绝缘层的面方向配置导电层的情况相比，能够使触摸面板的面方向的尺寸小型化。因此，根据上述的结构，能够实现触摸面板整体的小型化。
另外，在上述的结构中，从外部对触摸面板输入的静电流至绝缘层上的导电层。由此，能够防止静电流至触摸面板的电极和配线。由此，能够保护触摸面板免受静电影响。
在上述第一结构中，优选上述导电层形成在上述基板的外周侧(第二结构)。由此，能够更可靠地使从触摸面板的外部输入的静电流至导电层。因此，能够更可靠地防止静电流至触摸面板的电极和配线。
在上述第一结构或第二结构中，优选还具备设置在上述绝缘层与上述导电层之间的高电阻层(第三结构)。通过这样在绝缘层与导电层之间设置高电阻层，能够防止在导电层流动的静电隔着绝缘层对电极和配线放电。由此，能够更可靠地防止静电流至触摸面板的电极和配线。上述高电阻层例如能够利用具有与上述绝缘层相同的电阻或比上述绝缘层高的电阻的材料形成。
在上述第二结构中，优选上述导电层具有：位于上述绝缘层上的第一导电部；和与该第一导电部电连接并且位于上述绝缘层的面方向外部侧的第二导电部(第四结构)。
由此，能够更可靠地使从触摸面板的外部输入的静电通过位于绝缘层的面方向外部侧的第二导电部流至导电层。
在上述第一结构至第四结构中的任一结构中，优选上述配线具有驱动侧配线和检测侧配线，上述导电层具有：以在俯视时与上述驱动侧配线重叠的方式设置的驱动侧导电层；和以在俯视时与上述检测侧配线重叠的方式设置的检测侧导电层，上述驱动侧导电层和上述检测侧导电层电独立(第五结构)。
由此，能够防止被输入驱动侧导电层的静电作为噪声流至检测侧导电层，或被输入检测侧导电层的静电作为噪声流至驱动侧导电层。即，能够防止分别被输入驱动侧导电层和检测侧导电层的静电在驱动侧配线和检测侧配线相互造成影响。
在上述第一结构至第五结构中的任一结构中，优选上述基板为位于操作面侧的保护板(第六结构)。在这样基板兼用作位于触摸面板的操作面侧的保护板的结构的情况下，与基板和保护板为分体的结构相比，从基板的外表面(触摸面板的接触面)至电极和配线的距离近。在这样的结构中，能够如上述第一结构至第五结构那样，通过设置导 电层，防止静电流至触摸面板的电极和配线。
以下，参照附图对触摸面板的优选实施方式进行说明。此外，各图中的构成部件的尺寸并不是忠实地表示实际的构成部件的尺寸和各构成部件的尺寸比例等
＜实施方式1＞
图1表示具备实施方式1的触摸面板2的带触摸面板的液晶显示装置1的概略结构。如该图1所示，在带触摸面板的液晶显示装置1中，能够检测触摸位置的触摸面板2与能够显示图像的液晶面板3互相重叠。此外，在图1中，符号6是用于将触摸面板2与液晶面板3接合的透明的粘接层。此外，在图1中，对于与液晶面板3层叠的背光源等，省略图示。
液晶面板3具备：呈矩阵状排列有多个像素的有源矩阵基板7；与该有源矩阵基板7相对配置的对置基板8；和配置在有源矩阵基板7与对置基板8之间的液晶层9。液晶面板3的结构与以往的液晶面板相同，因此，省略详细的说明。
触摸面板2具备：玻璃基板4；和形成在该玻璃基板4上的叠层膜5。玻璃基板4也具有作为触摸面板2的保护板的功能。通过这样将触摸面板2的玻璃基板4也作为保护板使用，与在基板以外另外设置保护板的结构相比，能够使触摸面板整体的厚度变小。
叠层膜5，详细情况将在后面说明，在玻璃基板4上具有：构成电极13、14和配线15的透明导电膜11(参照图2)；和覆盖该电极13、14和配线15的绝缘树脂层12(参照图3)。
透明导电膜11由ITO等透明导电性材料形成在玻璃基板4上。如图2所示，透明导电膜11具备：在X方向上延伸的X方向电极13；在Y方向上延伸的Y方向电极14；以及与X方向电极13和Y方向电极14电连接的配线15。X方向电极13和Y方向电极14如图2所示交叉地配置。例如，在本实施方式中，对X方向电极13施加有规定的电压。由此，当操作者的手指等与触摸面板2接触时，在其接触位置，X方向电极13与Y方向电极14之间的静电电容发生变化。通过将该静电电容的变化作为Y方向电极14的信号输出至未图示的控制部，能够由该控制部检测出触摸位置。
如图2所示，X方向电极13具备：大致三角形状的电极焊盘13a；大致四角形状的电极焊盘13b；和将电极焊盘13a、13b连接的电桥13c。大致四角形状的电极焊盘13b以在角部分与相邻的电极焊盘13b最接近的方式在X方向上排列配置有多个。大致三角形状的电极焊盘13a以将在X方向上排列的大致四角形状的电极焊盘13b夹在中间的方式，分别配置在玻璃基板4的X方向的两端侧。电极焊盘13a、13b通过电桥13c在X方向上电连接。
X方向电极13以在Y方向上平行地排列的方式在玻璃基板4上设置有多个。位于X方向电极13的一个端部的大致三角形状的电极焊盘13a与配线15连接。
Y方向电极14具有将大致三角形状的三角电极部14a和大致四角形状的四角电极部14b以在Y方向上排列的状态在Y方向上连接的形状。即，Y方向电极14具有以彼此的角部分最接近的方式在Y方向上排列的三角电极部14a和四角电极部14b通过直线状的连接部14c连接的形状。Y方向电极14的电极部14a、14b的排列与X方向电极13的电极焊盘13a、13b同样。
Y方向电极14以与X方向平行地排列的方式在玻璃基板4上设置有多个。Y方向电极14以直线状的连接部14c与X方向电极13的电桥13c交叉的方式设置在玻璃基板4上。此外，虽然未特别图示，但是X方向电极13的电桥13c与Y方向电极14的连接部14c立体地交叉。
另外，位于Y方向电极14的一个端部的三角电极部14a与配线15连接。
配线15具有：与X方向电极13的电极焊盘13a连接的驱动侧配线15a；和与Y方向电极14的三角电极部14a连接的检测侧配线15b。驱动侧配线15a和检测侧配线15b在玻璃基板4上形成在X方向电极13和Y方向电极14的面方向外部。此外，在图3所示的例子的情况下，驱动侧配线15a为右侧的2条，检测侧配线15b为左侧的2条。
驱动侧配线15a和检测侧配线15b，如图2所示，在玻璃基板4上的例如1处汇集。由此，能够容易地将触摸面板2与外部的未图示的控制部连接。
在玻璃基板4上，以将形成有X方向电极13和Y方向电极14的区域包围的方式形成有黑矩阵层21(以下，称为BM层)(参照图3)。BM层21为遮光层，设置在玻璃基板4上使得从观看侧看不到配线15等。即，如图3所示，配线15形成于在玻璃基板4上形成的BM层21上。
此外，BM层21例如具有1.4μm的厚度。另外，优选BM层21的表面电阻率为约1015Ω/sq，介电常数为ε＝3.4～16。
在X方向电极13、Y方向电极14、配线15和BM层21上形成有绝缘树脂层12。该绝缘树脂层12例如由透明的丙烯类抗蚀剂等透明树脂材料构成。通过这样利用绝缘树脂层12覆盖X方向电极13、Y方向电极14和配线15，能够防止这些X方向电极13、Y方向电极14和配线15露出。因此，能够防止在X方向电极13、Y方向电极14和配线15发生短路。
此外，绝缘树脂层12例如具有1.5μm的厚度。另外，优选绝缘树脂层12的表面电阻率为约1015Ω/sq，介电常数为ε＝3.4以下。
绝缘树脂层12通过粘接层6固定在液晶面板3上。该粘接层6由液晶显示器用的高透明粘接剂(OCA：optical clear adhesive(光学透明粘接剂))构成。
在粘接层6与绝缘树脂层12之间，与BM层21对应地形成有高电阻层22。即，在本实施方式中，高电阻层22与BM层21同样以在俯视时包围X方向电极13和Y方向电极14的方式形成在绝缘树脂层12上。高电阻层22例如由碳类的颜料墨等墨材料构成。高电阻层22具有比BM层21和绝缘树脂层12高的电阻率。
此外，高电阻层22例如具有5μm的厚度。另外，优选高电阻层22的表面电阻率为约1015Ω/sq以上，介电常数为ε＝3.4以下。
在高电阻层22上形成有导电层23。虽然未特别图示，但是导电层23与GND端子(接地端子)连接。该导电层23在俯视时形成在玻璃基板4的外周侧。在本实施方式中，导电层23在俯视玻璃基板4时相对于高电阻层22仅形成在玻璃基板4的外周侧。导电层23由将触摸面板2和液晶面板3粘接的粘接层6覆盖。
导电层23例如由Ag膏构成。此外，导电层23也可以使用Au、 Al、Cu、Fe、Cr、Ti等材料。就导电层23而言，电阻值越低的材料越优选。
通过如上述那样在玻璃基板4的外周侧设置导电层23，能够如在图4中用实线表示的那样，使从外部输入触摸面板2的静电流至导电层23。由此，能够防止如在图4中用虚线箭头符号表示的那样，静电流至在玻璃基板4上形成的X方向电极13、Y方向电极14和配线15。因此，能够防止由于静电流至X方向电极13、Y方向电极14和配线15而在配线产生断线或与其它的电极或配线短路。
另外，通过在绝缘树脂层12与导电层23之间设置高电阻层22，能够防止如在图4中用点划线的箭头符号表示的那样从导电层23对配线15产生放电。另外，通过使高电阻层22的介电常数为与绝缘树脂层12相同程度的低介电常数，能够防止在导电层23与配线15之间产生耦合电容。由此，能够防止在配线中流动噪声等，能够防止触摸面板2的检测精度的降低。
接着，说明对具有上述那样的结构的带触摸面板的液晶显示装置1进行静电的放电试验的情况下的试验结果。
即，在以下的试验中，通过空气放电对上述那样的结构的带触摸面板的液晶显示装置1流动静电。使该空气放电的电压变化，确认触摸面板2产生误识别或误动作、精度降低等的电压。在以下的说明中，将触摸面板2即将产生误识别或误动作、精度降低等之前的最大电压作为耐压。
此外，对带触摸面板的液晶显示装置1的空气放电使用株式会社噪声研究所(Noise Laboratory Co.,Ltd.)制造的静电试验器(ESS-2000)，利用配置在距触摸面板2的表面5mm以下的位置的喷枪进行。另外，空气放电按每个电压对带触摸面板的液晶显示装置1的面方向的9个部位进行。
将试验结果示于图5。在不设置高电阻层22和导电层23的情况下(以往的结构的情况下)，耐压为6kV，而在本实施方式的结构中，耐压为10kV。即，通过如本实施方式那样设置高电阻层22和导电层23，静电的耐压变大。
这可认为是因为，从外部输入带触摸面板的液晶显示装置1的静 电流至导电层23，防止了X方向电极13、Y方向电极14和配线15的断线和短路等的发生。
(实施方式1的效果)
在本实施方式中，在触摸面板2的绝缘树脂层12上，在玻璃基板4的外周侧设置有导电层23。由此，能够使从触摸面板2的外部输入的静电流至导电层23。由此，能够防止静电流至触摸面板2的X方向电极13、Y方向电极14和配线15。
而且，导电层23形成在绝缘树脂层12上，因此，与将导电层设置在电极和配线的面方向外部的以往的结构相比，能够使触摸面板2的边框区域小型化。即，在如本实施方式的结构那样将导电层在厚度方向上与绝缘层层叠的情况下，与以和该情况下的导电层与电极或配线的最短距离相同的方式在绝缘层的面方向配置导电层的情况相比，能够使触摸面板的面方向的尺寸小型化。因此，根据本实施方式的结构，能够实现触摸面板2的小型化。
另外，在导电层23与覆盖配线15的绝缘树脂层12之间形成有高电阻层22。由此，能够利用高电阻层22防止流至导电层23的静电隔着绝缘树脂层12向配线15放电。
另外，通过利用将触摸面板2和液晶面板3粘接的粘接层6覆盖导电层23，导电层23位于粘接层6内。由此，能够防止带触摸面板的液晶显示装置1的厚度由于导电层23的厚度而增大。
(实施方式1的变形例)
在实施方式1中，导电层23设置在触摸面板2与液晶面板3之间，由粘接层6覆盖。即，导电层23位于触摸面板2与液晶面板3之间。与此相对，导电层23也可以设置在触摸面板2内。即，导电层23也可以形成在触摸面板2的绝缘树脂层12内。另外，导电层23也可以被夹在绝缘树脂层12与在其上形成的另一绝缘层之间。另外，导电层23也可以形成在液晶面板3的对置基板8上。
＜实施方式2＞
图6表示实施方式2的带触摸面板的液晶显示装置30的概略结构。在本实施方式中，在触摸面板2的绝缘树脂层12上形成有导电层31、32，在这一点上与实施方式1结构不同。在以下的说明中，对于与实施方式1同样的结构，标注相同的符号并省略说明，仅对与实施方式1不同的部分进行说明。
如图6所示，在触摸面板2的绝缘树脂层12上，以在触摸面板2的厚度方向上与驱动侧配线15a重叠的方式形成有驱动侧导电层31。该驱动侧导电层31具有：位于绝缘树脂层12上的第一导电部31a；和与该第一导电部31a电连接并且位于绝缘树脂层12的面方向外部侧的第二导电部31b。即，在图6所示的例子中，第二导电部31b位于绝缘树脂层12的侧面。本实施方式的绝缘树脂层12的外周端部位于比玻璃基板4的外周端部更靠该玻璃基板4的内部的位置。由此，如图6所示，覆盖绝缘树脂层12的外周端部的第二导电部31b，在触摸面板2的外周端的端面与玻璃基板4等共面地形成。
另一方面，在触摸面板2的绝缘树脂层12上，以在触摸面板2的厚度方向上与检测侧配线15b重叠的方式形成有检测侧导电层32。
驱动侧导电层31和检测侧导电层32例如由ITO等透明导电性材料构成。由此，能够使驱动侧导电层31和检测侧导电层32为与X方向电极13、Y方向电极14和配线15相同的材质。由此，能够在形成电极和配线等时同时形成导电层，因此，能够实现制造成本的降低。
在驱动侧导电层31上和检测侧导电层32上形成有保护层33。即，驱动侧导电层31和检测侧导电层32由保护层33覆盖。由此，能够防止驱动侧导电层31和检测侧导电层32露出。保护层33例如由碳类的颜料墨等构成。此外，保护层33也可以为了触摸面板2的其它膜的保护、或触摸面板2的外观提高等而设置。
通过如上述那样在绝缘树脂层12的面方向外部侧也设置驱动侧导电层31，如在图7中用实线表示的那样，从外部输入的静电流至驱动侧导电层31。由此，能够更可靠地防止如在图7中用虚线表示的那样，静电流至X方向电极13、Y方向电极14和配线15。
另外，通过与驱动侧配线15a对应地设置驱动侧导电层31、并且与检测侧配线15b对应地设置检测侧导电层32，能够防止对驱动侧配线15a和检测侧配线15b两者施加噪声。
与实施方式1同样，为了确认本实施方式的结构的效果，对具有上述那样的结构的带触摸面板的液晶显示装置30进行了静电的放电试 验。在本实施方式中，除了与实施方式1同样的空气放电以外，还进行了在使静电试验器的喷枪与触摸面板2接触的状态下进行放电的接触放电。
接触放电与实施方式1的空气放电同样，按每个电压对带触摸面板的液晶显示装置30的面方向的9个部位进行。
此外，放电试验中使用的静电试验器和空气放电的试验条件与实施方式1的情况相同。
将空气放电和接触放电的试验结果示于图8。在空气放电的情况下，在不设置导电层31、32的以往的结构中，耐压为6kV，而在本实施方式中，耐压为16kV。在接触放电的情况下，在不设置导电层31、32的以往的结构中，耐压为3kV，而在本实施方式的结构中，耐压为4kV。
根据以上的结果可知，在本实施方式的结构中，在空气放电和接触放电的任一情况下均能够提高耐压。
这可认为是因为，从外部输入带触摸面板的液晶显示装置30的静电在导电层31、32流动，防止了X方向电极13、Y方向电极14和配线15的断线和短路等的发生。
(实施方式2的效果)
在该实施方式中，在触摸面板2的绝缘树脂层12上形成有驱动侧导电层31和检测侧导电层32。由此，能够使从外部输入的静电流至驱动侧导电层31或检测侧导电层32。因此，能够防止静电流至触摸面板2的X方向电极13、Y方向电极14和配线15。
另外，与驱动侧配线15a对应的驱动侧导电层31和与检测侧配线15b对应的检测侧导电层32以电分离的状态设置。由此，能够防止驱动侧配线15a与检测侧配线15b相互造成噪声的影响。
(其它实施方式)
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是上述的实施方式只不过是用于实施方式本发明的例示。因此，本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内将上述的实施方式适当变形而实施。
在上述各实施方式中，触摸面板2的X方向电极13和Y方向电 极14分别由三角形状的电极与四角形状的电极的组合构成。但是，X方向电极和Y方向电极也可以为长方形状等其它形状。
在上述各实施方式中，使触摸面板2的基板为玻璃基板4。但是，触摸面板2的基板也可以为透明的树脂制的基板。
在上述各实施方式中，导电层23、31、32在俯视时在触摸面板2的玻璃基板4的外周侧全周形成。但是，也可以仅在需要保护X方向电极13、Y方向电极14和配线15免受静电影响的部分设置导电层。
在上述实施方式2中，驱动侧导电层31具有：位于绝缘树脂层12上的第一导电部31a；和位于该绝缘树脂层12的面方向外部的第二导电部31b。但是，在检测侧导电层32位于触摸面板2的外周侧的情况下，该检测侧导电层32也可以具有第一导电部和第二导电部。
产业上的可利用性
本发明的触摸面板能够用于具备与在基板上形成的多个电极连接的多个配线的触摸面板。
符号说明
1 带触摸面板的液晶显示装置
2 触摸面板
4 玻璃基板(基板)
12 绝缘树脂层(绝缘层)
13 X方向电极(电极)
14 Y方向电极(电极)
15 配线
15a 驱动侧配线
15b 检测侧配线
22 高电阻层
23 导电层
31 驱动侧导电层(导电层)
31a 第一导电部
31b 第二导电部
32 检测侧导电层(导电层)

Claims (9)

1.一种触摸面板，其特征在于，具备：
基板；
形成在所述基板上的多个电极；
形成在所述基板上，与所述多个电极电连接的配线；
覆盖所述电极和所述配线的绝缘层；和
形成在所述绝缘层上，以使从外部输入的静电流动的导电层，
所述配线具有驱动侧配线和检测侧配线，
所述导电层具有：以在俯视时与所述驱动侧配线重叠的方式设置的驱动侧导电层；和以在俯视时与所述检测侧配线重叠的方式设置的检测侧导电层，
所述驱动侧导电层和所述检测侧导电层电独立。
2.一种触摸面板，其特征在于，具备：
基板；
形成在所述基板上的多个电极；
形成在所述基板上，与所述多个电极电连接的配线；
覆盖所述电极和所述配线的绝缘层；
形成在所述绝缘层上，以使从外部输入的静电流动的导电层；和
设置在所述绝缘层与所述导电层之间的高电阻层，
所述高电阻层具有与所述绝缘层相同的电阻或比所述绝缘层高的电阻。
3.如权利要求2所述的触摸面板，其特征在于：
所述高电阻层具有与所述绝缘层相同程度的介电常数。
4.如权利要求2所述的触摸面板，其特征在于：
所述高电阻层的表面电阻率为1015Ω/sq以上，介电常数为3.4以下。
5.如权利要求2所述的触摸面板，其特征在于：
还具备配置在所述基板上的遮光层，
所述配线形成在所述遮光层上，
所述高电阻层的表面电阻率与所述遮光层的表面电阻率相同或比所述遮光层的表面电阻率高。
6.如权利要求2所述的触摸面板，其特征在于：
所述高电阻层以在俯视时包围所述电极的方式形成在所述绝缘层上。
7.如权利要求1至6中任一项所述的触摸面板，其特征在于：
所述导电层形成在所述基板的外周侧。
8.如权利要求7所述的触摸面板，其特征在于：
所述导电层具有：位于所述绝缘层上的第一导电部；和与该第一导电部电连接并且位于所述绝缘层的面方向外部侧的第二导电部。
9.如权利要求1～6中任一项所述的触摸面板，其特征在于：
所述基板为位于操作面侧的保护板。
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