CN105144043B - 带按压力测定的触摸面板 - Google Patents

带按压力测定的触摸面板 Download PDF

Info

Publication number
CN105144043B
CN105144043B CN201380065748.3A CN201380065748A CN105144043B CN 105144043 B CN105144043 B CN 105144043B CN 201380065748 A CN201380065748 A CN 201380065748A CN 105144043 B CN105144043 B CN 105144043B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
touch panel
electric conductor
piezoelectrics
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380065748.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105144043A (zh
Inventor
渡津裕次
柴田淳
柴田淳一
奥村秀三
尾崎启佑
桥本孝夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissha Printing Co Ltd
Original Assignee
Nissha Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissha Printing Co Ltd filed Critical Nissha Printing Co Ltd
Publication of CN105144043A publication Critical patent/CN105144043A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105144043B publication Critical patent/CN105144043B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection

Abstract

本发明在兼具静电传感器与压电传感器的触摸面板中,解决下述各点:面板变厚、光学特性改变、以及制造成本提高。本发明提供触摸面板40,其具备使用压电体31的力测定功能和静电电容方式的位置检测功能。力测定时使用以其间插入压电体31的方式所配置的一对电极13、12。位置检测时使用一个电极11与另一个电极12。在压电体的顶面侧设有一个以上的顶面电极16,在压电体的底面侧设有一个以上的底面电极17。使用于力测定的一对电极中,一个电极为底面电极。使用于位置检测的两个电极中,至少一个电极为顶面电极。

Description

带按压力测定的触摸面板
技术领域
本发明涉及一种触摸面板,其兼具使用压电体的力测定功能和静电电容方式的位置检测功能。
背景技术
触摸面板中,静电传感器对输入位置进行检测,压电传感器对按压力进行测定。
以往已知有一种触摸面板,其兼具静电传感器与压电传感器,用以进行位置检测与力测定(请参照例如专利文献1、专利文献2)。这些以往的触摸面板在压电传感器的顶面或底面,重叠有静电传感器。若仅是单单将两种传感器加以重合,触摸面板变厚,透明性等光学特性改变,制造成本也提高。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-221720号公报
专利文献2:日本特开2010-108490号公报
发明内容
本发明所欲解决的问题点在于兼具静电传感器与压电传感器的触摸面板中成为弊病的下述各点:面板变厚、光学特性改变及制造成本提高。
本发明的其他课题藉由本发明的说明而清楚了然。
本发明的一方式涉及的触摸面板具备使用压电体的力测定功能和静电电容方式的投影型位置检测功能,其特征在于:
力测定时使用以其间插入板状压电体的方式所配置的一对电极,且所述一对电极分别由导电体所构成,而压电体的板状面是平行于XY平面的面,压电体与所述一对电极的层叠方向是上下方向;
位置检测时使用:一个电极,由沿XY平面上的一方向平行配置的一群导电体所构成;以及另一个电极,由沿XY平面上与所述一方向交叉的方向平行配置的一群另一导电体所构成;
在所述压电体的顶面侧设有一个以上的顶面电极,构成所述顶面电极的导电体中,至少一部分形成作为平行于XY平面的面的同一平面;
在所述压电体的底面侧设有一个以上的底面电极,构成所述底面电极的导电体中,至少一部分形成作为平行于XY平面的面的同一平面;
使用于力测定的一对电极中,一个电极为所述底面电极;
使用于位置检测的两个电极中,至少一个电极为所述顶面电极。
本发明中,一群导电体可为单一的个体,也可为多个个体。顶面电极所包含的电极数可为1个,也可为2个或3个。底面电极所包含的电极数可为1个,也可为2个或3个。另外,单一的触摸面板中,顶面电极所包含的电极数与底面电极所包含的电极数之和,为3个或4个。
本发明中,所谓的力测定,指触摸面板被按压所产生的按压力的测定。触摸面板的按压力是触摸面板被手指、触控笔等按压而产生的。所谓的位置检测,指触摸面板的特定位置被接触时的特定位置的侦测。触摸面板的接触是触摸面板被手指、触控笔等接触而产生的。此外,本发明中,触摸面板通常是透明的。透明意指具有透光性,更具体而言,意指以ASTM(American Society for Testing and Materials,美国材料试验学会)D1003上记载的方法所测定的全光线透射率为40%以上。而且,触摸面板也有呈不透明的情形。
本发明的优选第一实施方式涉及的触摸面板可以是,本发明涉及的所述触摸面板是包含有金属制框架且所述框架配置于所述压电体下的触摸面板;所述使用于力测定的一对电极是测定电极与接地电极;且所述底面电极为所述框架,所述底面电极为单一的电极,且所述底面电极为所述接地电极。
第一实施方式涉及的触摸面板利用用于将触摸面板安装于壳体等的框架作为接地电极。一直以来,所述框架通常安装于触摸面板。第一实施方式涉及的触摸面板由于不需要作为底面电极的专用零件,因此具有成为可进一步保持光学特性的触摸面板等的优点。
本发明的优选第二实施方式涉及的触摸面板是载置于显示装置的显示面而使用的触摸面板,从所述显示装置的显示面所射出的可见光为直线偏振光。同时,构成所述触摸面板的所述压电体为相位差板,所述压电体亦即相位差板的慢轴可配置成相对于所述直线偏振光的振动面成20度至70度的角度来使用。另外,所述压电体的迟滞值可为(1)110nm以上170nm以下,或者为(2)800nm以上30000nm以下。
一般而言,戴上偏振太阳眼镜对如液晶显示器(LCD)那样从显示面射出直线偏振光的显示装置进行观察时,会发生遮断(blackout)的情形。遮断为显示面看起来黑暗的现象。另外,遮断在从显示面所射出光线的振动轴与偏振太阳眼镜的吸收轴两者重合的情形下发生。
以往,为了去除遮断,而在显示装置的前面配置1/4相位差板,改变了光线的偏振状态(例如日本特开平6-258633号公报)。
本发明的优选第二实施方式涉及的触摸面板是载置于显示装置的显示面而使用的触摸面板。所述触摸面板是对压电体赋予了相位差板的性质的触摸面板。此外,压电体在作为力测定机构而动作的同时,也作为改变从显示装置所射出可见光的偏振状态的机构而进行动作。
本优选实施方式中,由于采用相位差板的慢轴与直线偏振光的振动面两者形成一定角度的配置,因此可使得直线偏振光的偏振状态适当地变化。相位差板的慢轴与直线偏振光的振动面两者所形成的角度,是指两者交叉而成的两个角度中,角度数值较小的角度。直线偏振光的振动面与下述偏振机构的吸收轴具有正交的关系:所述偏振机构是存在于显示装置的光路中的多个偏振机构中位于最接近于观察位置的位置的偏振机构。
若将压电体的迟滞值设定于(1)110nm以上170nm以下的范围,由于可见光的光线会偏振成圆偏振光或椭圆偏振光,因此可避免发生遮断。此外,若将压电体的迟滞值设定于(2)800nm以上30000nm以下的范围,可见光的光线会转换成接近于自然光的状态而从压电体射出来。其结果,即使以戴上偏振太阳眼镜的方式对显示构件进行观察,也能够不伴随色调的变化地观察显示构件。
在任何情形下,通过压电体的显示装置的出射光均不会发生遮断。亦即,所述触摸面板只要与一定的显示装置一起使用,即具有不需设置用以去除遮断的专用相位差板的优点。
若欲赋予压电体作为相位差板的性质,只要使例如薄膜状态的压电体进行单轴延伸即可。通常是对极化操作前的压电体执行单轴延伸加工后,进行施加极化操作用电压的极化操作。极化操作在后面叙述。
从显示面所射出的可见光为直线偏振光的显示装置,是于出射光的光路途中具备偏振板或偏振膜等偏振机构的显示装置。作为从显示面所射出的可见光为直线偏振光的显示装置,可举出液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)。
本发明的优选第三实施方式涉及的触摸面板可以是,本发明涉及的所述触摸面板包含有显示装置且所述显示装置配置于所述压电体下;
所述使用于力测定的一对电极是测定电极与接地电极;
所述显示装置包含有构成显示装置的显示构成电极;
作为所述底面电极,使用所述显示构成电极,而所述底面电极为单一的电极,且所述底面电极为所述接地电极。
第三实施方式涉及的触摸面板是包含有LCD等显示装置的触摸面板,且将所述显示装置本来所包含的显示构成电极兼用作触摸面板用接地电极。作为此种显示构成电极,可举出例如VA(Vertical Alignment,垂直取向)驱动方式LCD中的COM电极(共通电极)、IPS(In-Plane-Switching,横向电场)驱动方式LCD中的带电防止电极。一直以来,所述显示构成电极通常包含于LCD。第三实施方式涉及的触摸面板由于不需要作为底面电极的专用零件,因此具有成为可进一步保持光学特性的触摸面板等优点。
在实施本发明的第三实施方式涉及的包含有显示装置的触摸面板时,所述显示装置为一定的显示装置,且所述压电体亦即相位差板的慢轴可配置成相对于所述直线偏振光的振动面成20度至70度的角度,并且压电体也可为具有一定的迟滞值的相位差板。此优选副实施方式涉及的包含显示装置的触摸面板,具有与将上述第二实施方式涉及的触摸面板载置于显示装置而成的电子设备相同的效果。
本发明的优选第四实施方式涉及的触摸面板可以是,构成使用于位置检测的所述一个电极的一群导电体为第一导电体,构成所述另一个电极的一群另一导电体为第二导电体;所述使用于力测定的一对电极是测定电极与接地电极,测定电极由作为一群导电体的第三导电体所构成;在将所述顶面电极与所述底面电极投影在作为一个XY平面的假想平面而得到的图上,亦即在电极投影图上,第三导电体与第一导电体平行配置,以第一导电体与第二导电体的交叉区域为位置交叉区域,位置交叉区域与第三导电体互相分离。
第四实施方式涉及的触摸面板中,位置交叉区域与第三导电体互相分离。亦即,使得在位置交叉区域,使用于压力测定的测定电极不被覆盖,维持静电传感器的位置检测灵敏度。
第一导电体可构成电力接收电极,也可构成电力输送电极。
本发明的优选第五实施方式涉及的触摸面板可以是,第三导电体的宽幅部与窄幅部交替连接,在所述电极投影图上,所述窄幅部与第二导电体交叉。
第五实施方式涉及的触摸面板,由于使得使用于力测定的测定电极的面积变广,因此具有力测定灵敏度提高的优点。
本发明的优选第六实施方式涉及的触摸面板可以是,所述接地电极与使用于位置检测的所述一个电极或所述另一个电极通用。亦即,将使用于位置检测的两个电极中的任一个电极兼用作接地电极。所述兼用的电极在进行压力测定的期间接地,在进行位置检测的期间则连接于位置检测电路。
第六实施方式涉及的触摸面板由于电极的数目减少,因此具有:用于电极制作的各种成本减少,并且可维持透明性等光学特性的优点。
本发明的优选第七实施方式涉及的触摸面板可以是,所述接地电极与使用于位置检测的所述一个电极或所述另一个电极通用;且构成所述一个电极的第一导电体的宽幅部与窄幅部交替连接,在所述电极投影图上,第一导电体的宽幅部与第三导电体的宽幅部重叠。
本发明的优选第七实施方式涉及的触摸面板由于兼具第四实施方式涉及的触摸面板的特征和第五实施方式涉及的触摸面板的特征,因此具有:压力测定灵敏度提高的优点、以及用于电极制作的各种成本减少且可维持透明性等光学特性的优点。
本发明的优选第八实施方式涉及的触摸面板可以是,具有由一群第四导电体所构成的所述接地电极,第四导电体的宽幅部与窄幅部交替连接;且在所述电极投影图上,第三导电体与第四导电体彼此的宽幅部重叠。
第八实施方式涉及的触摸面板,不仅有其他特征,而且在所述电极投影图上,第三导电体与第四导电体彼此的宽幅部重叠,因此使得参与压力测定的电极的面积进一步增加;而且由于压电体的局部性夹入变得更可靠,因此具有能以更高灵敏度测定出压电体的电性变化的优点。
本发明的优选第九实施方式涉及的触摸面板可以是,所述压电体是局部性地具有压电性的构件,在所述压电体上,且仅在被第三导电体所覆盖的所述压电体的局部区域具有压电性。
第九实施方式涉及的触摸面板由于藉由按压而产生于压电体的电力不会妨碍位置检测,因此具有能维持位置检测的精度、提高灵敏度的优点。
本发明的优选第十实施方式涉及的触摸面板可以是,所述压电体是局部性地具有压电性的构件,在所述压电体上,且仅在被第三导电体与第四导电体的重叠部分所覆盖的所述压电体的局部区域具有压电性。
第十实施方式涉及的触摸面板由于按压而产生于压电体的电力不会妨碍位置检测,而进一步具有能维持位置检测的精度、提高灵敏度的优点。
本发明的其他优选实施方式涉及的触摸面板可以是,所述顶面电极与所述底面电极的组合为表1所记载的组合。
本发明的其他优选实施方式涉及的触摸面板具有所述顶面电极与所述底面电极的优选配置组合。
本发明的另一方式涉及的电子设备为由触摸面板与显示装置所构成的电子设备,在所述显示装置的显示面载置有本发明涉及的触摸面板,亦即载置有:在所述压电体的正下方借助粘接剂或者直接配置有所述底面电极的触摸面板。
本发明的另一方式涉及的电子设备是本发明涉及的触摸面板的最佳适用装置。
本发明的优选实施方式涉及的电子设备可以是,所述显示装置为一定的显示装置,压电体为具有一定的迟滞值的相位差板,且所述压电体亦即相位差板的慢轴以一定角度相对于所述直线偏振光的振动面加以配置。
本优选实施方式涉及的电子设备具有与将上述第二实施方式涉及的触摸面板载置于显示装置而成的电子设备相同的效果。所述效果又与优选副实施方式涉及的包含显示装置的触摸面板的效果相同。
以上所说明的本发明、本发明的优选实施方式及他们所包含的构成要素,能够尽可能加以组合而实施。
发明效果
本发明涉及的触摸面板是具备力测定功能与位置检测功能的触摸面板,除了其他发明特定特征以外,还在压电体的顶面侧设有部分性地形成同一平面的一个以上的顶面电极,在压电体的底面侧设有部分性地形成同一平面的一个以上的底面电极。而且,使用于力测定的一对电极中的一个电极为底面电极。使用于位置检测的两个电极中的至少一个电极为顶面电极。因此,具有面板变薄,能够维持光学特性,且制造成本低廉化的优点。
附图说明
图1是触摸面板的说明图。
图2是顶面电极、底面电极与电极投影图的说明图。
图3是由触摸面板与显示装置所构成的电子设备的剖面说明图。
图4是将被组装对象物的构成品使用于电极而成的触摸面板的说明图,图4(a)是包含框架的触摸面板的剖面说明图,图4(b)是包含显示装置的触摸面板的剖面说明图。
图5是针对与显示装置形成一体的一体型触摸面板中的底面电极组装位置进行说明的剖面说明图。
图6是表示电极图案的一例的说明图。
图7是表示电极图案的另一例的说明图。
图8是表示电极图案的其他一例的说明图。
图9是用以说明电极形成方式的触摸面板的剖面说明图。
图10是表示位置检测与力测定电路的一例的电路说明图。
图11是表示位置检测与力测定电路的另一例的电路说明图。
图12是由LCD600与触摸面板所构成的电子设备461的说明图。
图13是由OLED70与触摸面板所构成的电子设备462的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图,针对本发明的实施例涉及的触摸面板与电子设备进行进一步说明。本说明书中所参照的各附图中,为使本发明容易理解,而将部分构成要素加以夸张表示等,是示意性地进行表示的附图。因此,构成要素间的尺寸或比率等有与实物不同的情形。另外,本发明的实施例所记载的构件或部分的尺寸、材质、形状及其相对位置等,只要没有特定的记载,便非意旨将本发明的范围仅限定于他们,而仅是说明例。而且,符号的数字有集合性地表示零件的情形;在表示个别零件的情形下,在所述数字后附加英文字母。例如,第一导电体是以符号1表示,各个第一导电体则分别以符号1a、1b、1c表示。
图1是触摸面板40的说明图。图1(a)是触摸面板40的剖面图,图1(b)是顶面电极16的俯视图,图1(c)是压电体31的俯视图,图1(d)是底面电极17的俯视图。图2是顶面电极16、底面电极17与电极投影图20的说明图。图2(a)是顶面电极16的俯视图。图2(b)是顶面电极16的剖面图,其剖切面于图2(a)中以箭头O、P表示。图2(c)是顶面电极16的剖面图,其剖切面于图2(a)中以箭头Q、R表示。图2(d)是底面电极17的俯视图。图2(e)是电极投影图20。
触摸面板40具备使用压电体31的力测定功能、与静电电容方式的位置检测功能。位置检测是使用交叉配置而成的两种电极的投影型。力测定使用一对电极,亦即配置于压电体31的顶面与底面的电极来进行。
压电体31呈板状,其厚度为1μm~200μm。作为构成压电体31的材料,可举出陶瓷压电材料、氟化聚合物或其共聚物,甚至是具有手性的高分子材料等。作为陶瓷压电材料,可举出钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、铌酸钾、铌酸锂、钽酸锂、钨酸钠、氧化锌、铌酸钾钠、铁酸铋、铌酸钠、钛酸铋等。作为氟化聚合物或其共聚物,可举出聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物。作为具有手性的高分子材料,可举出L型聚乳酸或R型聚乳酸等。
本案发明与本说明书、附图中,将与压电体31的板状面平行的面称为XY平面。X轴与Y轴的方向虽可任意设定,但是为方便起见,以图1(c)中所示的虚线箭头51的方向为X轴方向,以虚线箭头52的方向为Y轴方向。
在压电体31的顶面设有顶面电极16,在底面设有底面电极17。另外,将顶面电极16、压电体31与底面电极17的层叠方向称为上下方向。图1(a)中,以虚线箭头53表示上方。
在支撑膜321的底面侧,形成有一群第一导电体1a、1b、1c与一群第三导电体3a、3b、3c。一群第一导电体构成电力接收电极(Rx)11,一群第三导电体构成测定电极(Sx)13。一群第一导电体的接触于支撑膜的面(以下将导电体接触于支撑膜等支撑体的面称为“支撑底面”)101与一群第三导电体的支撑底面103两者在同一平面上。所述平面是与XY平面大致平行的面。
构成电力接收电极(Rx)11的第一导电体1为细长的长方形状,其长边方向平行配置于Y轴52上。
在支撑膜322的顶面侧,形成有一群第二导电体2a、2b、2c。此一群第二导电体构成电力输送电极(Tx)12。构成电力输送电极(Tx)的第二导电体2为细长的长方形状,其长边方向大致平行配置于X轴51上。当将第一导电体1与第二导电体2投影在单一XY平面时,两者交叉。亦即,电力接收电极(Rx)11与电力输送电极(Tx)12两者交叉而形成矩阵。在此,两者的交叉角度(两条直线交叉而成的两个角度中的角度值较小的角度)通常从超过0度的数值到90度以下,优选是60度以上90度以下,更优选85度以上90度以下,最佳是90度。
在此,将配置于压电体31的顶面侧的电极称为顶面电极16,将配置于压电体31的底面侧的电极称为底面电极17。图1所图示的触摸面板40中,顶面电极16存在有两种,是电力接收电极(Rx)11与测定电极(Sx)13。底面电极17存在有1种,是电力输送电极(Tx)12。
使用于力测定的电极是一对电极。一对电极是在压电体31的顶面侧配置一个电极,在压电体31的底面侧配置另一个电极。亦即,一对电极是以其间插入压电体31的方式配置。触摸面板40中,测定电极(Sx)13是配置于顶面侧的一个电极。另一个电极是配置于底面侧的电力输送电极(Tx)12,将该电极进行接地而用作接地电极(GND)。对于触摸面板40,使用于力测定的一对电极中的接地电极是底面电极亦即电力输送电极12。
使用于位置检测的电极是电力接收电极(Rx)11与电力输送电极(Tx)12。电力输送电极(Tx)从接地状态被切断,且被施加发送信号电压。对于触摸面板40,使用于位置检测的两个电极中,至少一个电极是顶面电极亦即电力接收电极11。
接着,参照图2,针对具有其他电极配置、组合的顶面电极、底面电极和电极投影状态进行说明。
图2(a)所图示的顶面电极16具有电力接收电极(Rx)11与电力输送电极(Tx)12。电力接收电极(Rx)11由形成在支撑膜323上的一群第一导电体1a、1b、1c所构成。第一导电体1a、1b、1c是细长的长方形状,其长边方向平行配置于Y轴上。电力输送电极(Tx)形成在支撑膜323上。支撑膜323与形成有电力接收电极(Rx)的支撑膜323是同一个薄膜。电力输送电极(Tx)12由形成在支撑膜323上的一群第二导电体2a、2b、2c所构成。第二导电体2a、2b、2c是细长的长方形状,其长边方向大致平行配置于X轴上。
在第一导电体1与第二导电体2的交叉点插入有绝缘体34。参照图2(a)、2(b),在支撑膜323上形成有第二导电体2,在第二导电体2的一部分上被覆有绝缘体34,且以夹设有绝缘体34的方式于交叉方向上形成有第一导电体1。
第一导电体1中,接触于绝缘体34的部分与接触于支撑膜323的面亦即支撑底面101两者在长边方向上交替连接。第一导电体1的支撑底面101与第二导电体2的支撑底面102两者在同一平面上。所述平面是支撑膜323的表面。而且,所述平面是与XY平面平行的面。
图2(d)所图示的底面电极17包含有测定电极(Sx)。测定电极(Sx)13由形成在支撑膜324上的一群第三导电体3a、3b、3c所构成。第三导电体3a、3b、3c为细长的长方形状,其长边方向平行配置于Y轴上。
图2(e)表示将顶面电极16与底面电极17投影在单一假想平面而成的电极投影图20。所述假想平面是与XY平面平行的面。
电极投影图20中,第一导电体1b、1c与第三导电体3a、3b、3c平行配置。
此外,电极投影图20中,将第一导电体1与第二导电体2的交叉区域命名为位置交叉区域21。图2(e)中,插入于位置交叉区域21的绝缘体34已省略图示。位置交叉区域21与第三导电体3互相分离。若如此配置,可维持以静电电容测定方式所进行的位置检测的灵敏度,因此是优选的。
图2所图示的底面电极17中,也可将第三导电体3的长边方向配置于X轴方向上。
接着,针对在图2所示的顶面电极与底面电极附加力测定用接地电极的情形进行说明。力测定用接地电极附加于顶面电极16。另外,力测定用接地电极由第四导电体所构成,且在支撑膜323上形成第四导电体。电极投影图中,不仅位置交叉区域21与第三导电体3互相分离,而且优选位置交叉区域21还配置成与第四导电体4分离。藉由如此配置电极,则即使附加力测定用接地电极,也可维持位置检测的灵敏度。
触摸面板40以安装于显示装置表面的方式进行使用。图3是由触摸面板40与显示装置60所构成的电子设备46的剖面说明图。触摸面板40在压电体31的顶面配置有顶面电极16,在压电体31的底面配置有底面电极17。压电体31与底面电极17有借助粘接剂粘贴起来的情形。亦即,在压电体31的正下方,借助粘接剂而配置有底面电极17。
此外,压电体31与底面电极17也有藉由例如框架等而压接起来的情形。亦即,在压电体31的正下方,直接配置有底面电极17。
在触摸面板40的顶面,配置有例如玻璃制的表面构件33。
图3所图示的显示装置60是LCD(液晶显示器)。LCD为显示装置的例子。显示装置60具有上偏振板61、封装入上玻璃63与下玻璃65之间的液晶64及下偏振板62。上偏振板61的顶面是显示面,在所述显示面载置有触摸面板40。
显示装置60并不限定于LCD,可使用公知的显示装置。作为公知的显示装置,可举出PDP(等离子体显示器面板)、OLED(有机发光二极管)。
电子设备46可使用于例如手机、数字照相机、售票机、金融机关的ATM(自动提款机)等。
以上所说明的电子设备46相当于所谓外接型触摸面板。
触摸面板的底面电极不仅可使用构成触摸面板的专用零件,也可使用被组装对象物的构成品。
为提高力测定的灵敏度,也可在触摸面板40与显示装置60之间配置多个突起物(凸起)。若形成有凸起,则以手指按压触摸面板时,触摸面板会更大幅地挠曲,因此力测定的灵敏度提高。
此外,也可对触摸面板40及/或显示装置60施加AR(抗反射)处理。而且,也可在触摸面板40与显示装置60之间配置已施加AR处理的薄膜等。所谓AR处理是下述的处理:一面在基材表面形成由二氧化硅或氟化物所构成的无机薄膜、或由氟树脂等所构成的有机薄膜,一面在基材表面形成纳米/次微米级的凹凸。藉由进行上述AR处理等,可抑制触摸面板的表面反射或显示器的表面反射。
图4是将被组装对象物的构成品使用于电极而成的触摸面板的说明图。图4(a)是包含框架的触摸面板的剖面说明图。图4(b)是包含显示装置的触摸面板的剖面说明图。
参照图4(a),包含框架的触摸面板41在压电体31的顶面侧具有顶面电极16、表面构件33。触摸面板41具有用以将触摸面板41安装于壳体等的框架44。框架44设置于压电体31的底面侧。
框架44的俯视形状呈镜框状。亦即,中央部分是贯通的。框架44是金属制,通常为不锈钢板。
触摸面板41将框架44使用作底面电极。触摸面板41中,底面电极17的电极种类为一种,是接地电极(GND)。顶面电极16具有3种电极种类。亦即,使用于位置检测的一个电极、另一个电极、以及力测定用的测定电极。
包含框架的触摸面板41载置于显示装置的显示面,而使用作电子设备。触摸面板41在压电体31的正下方,借助粘接剂或粘着剂,或者直接配置有发挥作为底面电极17的功能的框架44。
参照图4(b),包含显示装置的触摸面板42在压电体31的顶面侧具有顶面电极16、表面构件33。压电体31载置于显示装置60的上方。
在显示装置60的显示面附近有底面电极17。底面电极17可与有关于显示控制的电极并用。亦即,显示装置60为VA(Vertical Alignment,垂直取向)驱动方式的LCD的情形下,底面电极17可与COM电极(共通电极)并用。显示装置60为IPS(In-Plane-Switching,横向电场)驱动方式的LCD的情形下,底面电极17可与带电防止电极并用。
触摸面板42不具有触摸面板中的底面电极,而将显示构成电极45使用作底面电极。触摸面板42中,底面电极的电极种类为一种,是接地电极(GND)。在触摸面板42进行力测定的期间内,显示构成电极进行接地,担任接地电极(GND)的角色。
顶面电极16具有3种电极种类。亦即,使用于位置检测的一个电极、另一个电极、以及力测定用的测定电极。
本发明涉及的触摸面板中的底面电极,在触摸面板与显示装置形成一体的一体型触摸面板的情形下,也可内置于显示装置。图5是针对与显示装置形成一体的一体型触摸面板中的底面电极组装位置进行说明的剖面说明图。
一体型触摸面板在压电体31的上侧具有顶面电极16、表面构件33。触摸面板用电极内置显示装置59图示出LCD的情形。LCD亦即触摸面板用电极内置显示装置59在上玻璃63与下玻璃65之间,密封有液晶64。在上玻璃63的上方配置有上偏振板61,在下玻璃65的下方配置有下偏振板62。
上偏振板61与下偏振板62是层叠多个薄膜而成的。
对于触摸面板用电极内置显示装置59中可组装底面电极的位置,已用7个箭头(箭头81、箭头82、箭头83…箭头86、箭头87)表示出来。
上偏振板61由于是层叠多个薄膜而成的,因此可在箭头81、箭头82、箭头83所表示的薄膜间夹入底面电极。箭头84所表示的组装位置是上玻璃63的上侧表面,箭头85所显示的组装位置是上玻璃63的下侧表面。箭头86所表示的组装位置是下玻璃65的上侧表面,箭头87所表示的组装位置是下玻璃65的下侧表面。
底面电极只要形成于支撑膜的单面,并粘接、夹持于薄膜(箭头81、82、83的情形)或玻璃(箭头84、85、86、87的情形)等而固定即可。另外,也可在上偏振板61、上玻璃或下玻璃的表面直接形成底面电极。
表1中,示出电极的配置组合。
[表1]
表电极的配置组合
顶面所配置的电极 底面所配置的电极 力测定用电极对
A1 Rx,Tx Sx Rx-Sx或Tx-Sx
A2 Rx,Tx,GND Sx GND-Sx
A3 Rx,Sx Tx Sx-Tx
A4 Rx Tx,Sx Rx-Sx
A5 Rx,Sx Tx,GND Sx-GND
A6 Rx,GND Tx,Sx GND-Sx
A7 Rx,Tx,Sx GND Sx-GND
电极的表示记号
Tx:位置检测用电力输送电极
Rx:位置检测用电力接收电极
Sx:力测定用测定电极
GND:力测定用接地电极
在表1中及表1的说明文章中,以记号表示出电极名称。Tx表示位置检测用电力输送电极,Rx表示位置检测用电力接收电极,Sx表示力测定用测定电极,GND表示力测定用接地电极。A1~A7是在此进行说明的配置组合的名称。此外,在配置两种或3种电极作为顶面电极的情形与配置两种电极作为底面电极的情形中,在构成不同种类电极的导电体交叉的情形下,如参照图2(a)、2(b)所说明的那样,只要在交叉部分配置绝缘体,而达到导电体之间的电气绝缘即可。
配置组合A1中,配置Rx、Tx作为顶面电极,配置Sx作为底面电极,力测定用电极对是Rx-Sx或Tx-Sx。进行力测定时,成为Sx的对方侧的电极(Rx或Tx)进行接地。
配置组合A2中,配置Rx、Tx、GND作为顶面电极,配置Sx作为底面电极,力测定用电极对是GND-Sx。
配置组合A3中,配置Rx、Sx作为顶面电极,配置Tx作为底面电极,力测定用电极对是Sx-Tx。进行力测定时,Tx进行接地。
配置组合A4中,配置Rx作为顶面电极,配置Tx、Sx作为底面电极,力测定用电极对是Rx-Sx。进行力测定时,Rx进行接地。
配置组合A5中,配置Rx、Sx作为顶面电极,配置Tx、GND作为底面电极,力测定用电极对是Sx-GND。
配置组合A6中,配置Rx、GND作为顶面电极,配置Tx、Sx作为底面电极,力测定用电极对是GND-Sx。
配置组合A7中,配置Rx、Tx、Sx作为顶面电极,配置GND作为底面电极,力测定用电极对是Sx-GND。
在配置组合A1~A7任一个组合中,位置测定用电极均为Tx与Rx。
图6是配置组合A5涉及的电极图案的一例。图6(a)是顶面电极16的说明图,图6(b)是底面电极17的说明图,图6(c)是电极投影图20。
顶面电极16由电力接收电极(Rx)11与测定电极(Sx)13所构成。电力接收电极(Rx)11由第一导电体1a、1b、1c、1d所构成。第一导电体1从上方观察为线状,其长边方向平行配置于Y轴上。测定电极(Sx)13由第三导电体3a、3b、3c、3d所构成。第三导电体3从上方观察为线状,其长边方向平行配置于Y轴上。
底面电极17由电力输送电极(Tx)12与接地电极(GND)14所构成。电力输送电极(Tx)12由第二导电体2a、2b、2c、2d、2e、2f所构成。第二导电体2从上方观察为线状,其长边方向平行配置于X轴上。接地电极(GND)14由第四导电体4a、4b、4c、4d、4e、4f所构成。第四导电体4从上方观察为线状,其长边方向平行配置于X轴上。
图6(c)是电极投影图20。在电极投影图上,电力接收电极(Rx)与电力输送电极(Tx)交叉,而形成位置交叉区域21。此外,测定电极(Sx)与接地电极(GND)进行交叉。第三导电体3与位置交叉区域21分离,第四导电体4亦与位置交叉区域21分离。
图7是配置组合A3涉及的电极图案的一例。图7(a)是顶面电极16的说明图,图7(b)是底面电极17的说明图,图7(c)是电极投影图20。
顶面电极16由电力接收电极(Rx)11与测定电极(Sx)13所构成。电力接收电极(Rx)11由第一导电体1a、1b、1c、1d所构成。第一导电体1从上方观察为线状,其长边方向平行配置于Y轴上。
测定电极(Sx)13由第三导电体3a、3b、3c、3d所构成。第三导电体3从上方观察,具有宽幅部113与窄幅部123,宽幅部113与窄幅部123交替连接。第三导电体3从上方观察,沿Y轴方向延伸。亦即,第三导电体3的长边方向为Y轴方向,短边方向(宽度方向)为X轴方向。
宽幅部113是第三导电体的宽度(短边方向距离)较长的部分,窄幅部123是其宽度较短的部分。宽幅部113的形状并无限制,为任何形状皆可。本实施例中,宽幅部的形状为大致菱形。作为其他形状,可例示出正方形、长方形、六边形、八边形、圆形、椭圆形。
底面电极17由电力输送电极(Tx)12所构成。电力输送电极(Tx)12由第二导电体2a、2b、2c、2d、2e、2f所构成。第二导电体2从上方观察,具有宽幅部112与窄幅部122,宽幅部112与窄幅部122交替连接。第二导电体2从上方观察,沿X轴方向延伸。
参照图7(c)所示的电极投影图20,第三导电体3是与第二导电体2交叉。第三导电体3的窄幅部123成为与第二导电体2重叠的部分。藉由所述重叠方式,使力测定电极的有效面积加大,而使得力测定的测定灵敏度增加,并且使位置交叉区域与测定电极(亦即第三导电体)两者的距离加长,而能够防止位置检测的灵敏度下降。
图7所示的电极图案中,兼作接地电极的电力输送电极(亦即第二导电体2)也具有宽幅部112与窄幅部122,且在窄幅部122与第一导电体1交叉。藉此,使得力测定的测定灵敏度进一步增加,并且更进一步防止位置检测的灵敏度下降。
由与具有宽幅部113和窄幅部123的第三导电体3相交叉的一群导电体成为构成体的电极并不限于电力输送电极(Tx),也可为电力接收电极(Rx)。
图8是配置组合A5涉及的电极图案的其他一例。图8(a)是顶面电极16的说明图,图8(b)是底面电极17的说明图,图8(c)是电极投影图20。
顶面电极16由电力接收电极(Rx)11与测定电极(Sx)13所构成。电力接收电极(Rx)11由第一导电体1a、1b、1c、1d所构成。第一导电体1从上方观察为线状,其长边方向平行配置于Y轴上。
测定电极(Sx)由第三导电体3a、3b、3c、3d所构成。第三导电体3从上方观察,具有宽幅部113与窄幅部123,宽幅部113与窄幅部123交替连接。
底面电极17由电力输送电极(Tx)12与接地电极(GND)14所构成。电力输送电极(Tx)12由第二导电体2a、2b、2c、2d、2e、2f所构成。第二导电体2从上方观察为线状,其长边方向平行配置于X轴上。
接地电极(GND)14由第四导电体4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g所构成。第四导电体4从上方观察,具有宽幅部114与窄幅部124,宽幅部114与窄幅部124交替连接。
图8(c)所图示的电极投影图20中,第三导电体3的宽幅部113与第四导电体4的宽幅部114两者重叠。藉由所述电极形状与配置方式,使用于力测定的电极对的有效面积变大,能够以大面积对压电体的按压响应电力进行测定,因此力测定的灵敏度提高。
另外,在位置交叉区域与其周边部分,设计成不配置第三导电体3,而维持位置交叉区域与第三导电体3两者的分离状态。同样地,也维持位置交叉区域与第四导电体4两者的分离状态。藉此,维持位置检测的精度、灵敏度。
接下来,针对压电体31的具有压电性的区域进行说明。针对具有压电性的区域进行叙述时,是针对从上方观察板状的压电体31而得的平面进行叙述。
本发明中,压电体31可在平面整个区域具有压电性,也可局部性地仅在平面的部分区域具有压电性。
局部性地具有压电性的情形下,优选仅在压电体上测定电极(Sx)(亦即第三导电体)所覆盖的局部区域具有压电性。
另外,在触摸面板设置独立于测定电极(Sx)的接地电极(GND)的情形下,优选在电极投影图中,仅在第三导电体与第四导电体重叠的部分与压电体重合的局部区域具有压电性。
组装有上述仅在局部区域具有压电性的压电体的触摸面板中,进行按压而在压电体产生的电力不会妨碍位置检测,而维持位置检测的精度、灵敏度。
上述仅在局部区域具有压电性的压电体,可采用例如以下的方法制造。在未进行极化操作的压电体上贴合顶面电极与底面电极,对进行力测定的电极对施加极化操作用电压而进行极化操作。
接下来,针对顶面电极与底面电极的电极形成方式进行说明。
图9是触摸面板的剖面说明图。图9(a)、图9(b)、图9(c)、图9(d)分别表示以不同电极形成方式所制造的触摸面板。在各个附图中,上下有间隔的部分(例如图9(a)中,表面构件33与顶面电极16的间隔)是以粘接剂粘贴起来的部分。粘接剂为例如压敏粘接剂。
图9(a)所图示的触摸面板是在压电体31的一表面形成顶面电极16,在另一表面形成底面电极17而成的。电极的形成可采用例如溅射法进行,也可进行印刷。而且,可用粘接剂粘贴由铜等所构成的金属箔,也可利用电镀法形成。在顶面电极16上重叠有表面构件33。作为表面构件33,可使用以例如钠玻璃、无碱玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等各种玻璃材料、或聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂等各种树脂材料所构成的构件。
图9(b)所图示的触摸面板在一个支撑膜326的一表面形成有顶面电极16,在另一个支撑膜325的一表面形成有底面电极17。而且,是从下方依序重叠下列各构件而成的:附有底面电极17的支撑膜325、压电体31、附有顶面电极16的支撑膜326、以及表面构件33。
图9(c)所图示的触摸面板是在表面构件33的一表面形成有顶面电极16的面板。表面构件33为玻璃的情形下,可利用所谓的玻璃上传感器(on glass sensor)技术形成顶面电极16。底面电极17形成于支撑膜327的一表面。而且,是从下方依序重叠下列各构件而成的:附有底面电极17的支撑膜327、压电体31、附有顶面电极16的表面构件33。
图9(d)所图示的触摸面板在压电体31的一表面形成有顶面电极16,在支撑膜327的一表面形成有底面电极17。而且,从下方依序重叠有下列各构件:附有底面电极17的支撑膜327、附有顶面电极16的压电体31、以及表面构件33。
在使用图9(a)~9(d)所说明的触摸面板中,层叠状态的固定可以使用粘接剂进行。
接着,针对触摸面板的位置检测方法与力测定方法进行说明。
图10是具备使用于力测定的测定电极(Sx)13与接地电极(GND)14,且具备使用于位置检测的电力接收电极(Rx)11与电力输送电极(Tx)12的触摸面板的电路说明图。
电力输送电极(Tx)12与电力接收电极(Rx)11连接于矩阵检测电路37。矩阵检测电路37是公知的静电电容式的投影型检测电路,检测出触摸面板上的接触位置。接触位置与按压位置相同。测定电极(Sx)13连接于电荷放大器35,接地电极(GND)14则进行接地。
因为按压而产生于压电体且以测定电极(Sx)13检测出来的电荷,由电荷放大器35作为电压值测定出来。所述测定电压值是表示按压力的值。
图11是具备使用于力测定的测定电极(Sx)13、且具备使用于位置检测的电力接收电极(Rx)11与电力输送电极(Tx)12的触摸面板的电路说明图。
电力输送电极(Tx)12与电力接收电极(Rx)11连接于矩阵检测电路37。进行位置检测时,开关36断开,电力输送电极(Tx)12脱离接地状态。
矩阵检测电路37所进行的接触位置检测与以图10所说明的触摸面板相同。
测定电极(Sx)13连接于电荷放大器35。进行力测定时,开关36闭合,电力输送电极(Tx)12进行接地。在此状态下,电力输送电极12发挥作为接地电极的功能。电荷放大器35所进行的电压测定与以图10所说明的触摸面板相同。
接下来,针对赋予压电板具有相位差板性质的触摸面板、及由所述触摸面板与显示装置所构成的电子设备进行说明。
图12是电子设备461的说明图。电子设备461由LCD600与触摸面板所构成。LCD600为显示装置,触摸面板为包含压电体311的触摸面板。此外,使用于力测定的电极、及使用于位置检测的电极等已省略图示。
LCD600由光源68、下偏振板62、液晶盒67、及上偏振板61所构成,发射出可见光亦即出射光92。图中,以虚线箭头51表示X轴方向,以虚线箭头52表示Y轴方向。而且,Z轴方向为出射光92的行进方向。
上偏振板61的吸收轴611与Y轴平行。出射光92为直线偏振光。在此,暂且假定压电体311不具有作为相位差板的性质。假设用眼睛94透过偏振太阳眼镜91来观察出射光92,且使偏振太阳眼镜91在XY平面内旋转时,会发生遮断。亦即,在太阳眼镜91的旋转途中的特定位置,视野变成黑暗,而变得看不见显示画面。
本发明涉及的电子设备461采用兼具作为相位差板的性质的压电体311而消除了遮断。出射光92的振动面平行于XZ平面。对于将所述振动面投影在压电体311的表面而成的线段,用振动线921加以表示。出射光92的振动面与压电体311的慢轴312(亦称为相位差板的光轴)两者所成的角度相等于振动线921与慢轴312所成的角度。在此,以角度313表示所述角度。
压电体311的慢轴312(亦称为相位差板的光轴)与出射光92的振动面所成的角度(相等于角度313),通常配置成20度至70度的角度,优选配置成35度至55度的角度。配置成此角度,是为了使直线偏振光的偏振状态适当地变化。
角度313是面与线交叉而成的两个角度中,角度数值较小的角度。
当出射光92通过压电体311时,会转换成圆偏振光、椭圆偏振光等转换光93。对于转换光93而言,即使用眼睛94透过偏振太阳眼镜91来观察,也不会发生遮断。
若欲赋予压电体具有相位差板的性质,只要将压电体形成薄膜形状,并对所述薄膜状压电体进行单轴延伸即可。单轴延伸加工可对极化操作前的压电体执行,也可对极化操作后的压电体执行。通常是对极化操作前的压电体执行单轴延伸加工后,进行施加极化用电压的极化操作。
压电体311的迟滞值是设定于(1)110nm以上170nm以下,或者设定于(2)800nm以上30000nm以下。若将所述值设定于(1)110nm以上170nm以下的范围,则在可见光的波长区域中,特定波长的直线偏振光的光线被转换成圆偏振光,其他波长的同样光线被转换成椭圆偏振光。而且,若将所述值设定于(2)800nm以上30000nm以下的范围,则在可见光的波长区域中,多个特定波长的直线偏振光的光线被转换成圆偏振光,其他波长的同样光线被转换成椭圆偏振光。
此外,压电体311的迟滞值也可为出射光92的波长λ(lambda)的(1/4+K/2)倍的数值(K为0或正整数)。
图13是电子设备462的说明图。电子设备462由OLED70与触摸面板所构成。OLED70为显示装置,触摸面板为包含压电体311的触摸面板。此外,使用于力测定的电极及使用于位置检测的电极等已省略图示。
OLED70由发光单元77、偏振板71所构成,发射出可见光亦即出射光92。
图中,以虚线箭头51表示X轴方向,以虚线箭头52表示Y轴方向。而且,Z轴方向为出射光92的行进方向。
偏振板71的吸收轴711与Y轴平行。出射光92为直线偏振光,其振动面平行于Y轴。压电体311兼具作为相位差板的性质。
压电体311的慢轴312与出射光92的振动面两者的角度313与电子设备461的情形相同。
此外,赋予压电体作为相位差板的性质的方法、压电体的迟滞值的范围及其效果,亦与在电子设备461所说明的内容相同。
上述顶面电极16与底面电极17是以公知的透明导电材料制作的。例如,ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)膜、TZO(Ti-doped ZnO,氧化锌掺杂钛)膜等。此外,也可使用含有如PEDOT(聚3,4-乙烯二氧噻吩)的导电性高分子的墨水、或含有金属纳米纤维的墨水进行印刷而形成。而且,触摸面板不要求透明性的情形下,也可使用金属箔、金属糊、碳糊进行印刷而形成。
以上,参照附图,针对本发明涉及的触摸面板的实施方式进行了详细叙述。然而,具体的构成例并不限于这些实施方式,若有不脱离本发明要旨的范围的设计变更等,亦包含于本发明。
符号说明
1 第一导电体
2 第二导电体
3 第三导电体
4 第四导电体
11 使用于位置检测的一个电极或另一个电极、亦即电力接收电极(Rx)
12 使用于位置检测的一个电极或另一个电极、亦即电力输送电极(Tx)
13 使用于力测定的一对电极中的一个电极、亦即测定电极(Sx)
14 使用于力测定的一对电极中的一个电极、亦即接地电极(GND)
16 顶面电极
17 底面电极
20 电极投影图
21 位置交叉区域
31 压电体
33 表面构件
34 绝缘体
35 电荷放大器
36 开关
37 矩阵检测电路
40 触摸面板
41 包含框架的触摸面板
42 包含显示装置的触摸面板
43 包含显示装置、且组装有触摸面板用电极的触摸面板
44 框架
45 显示构成电极
46 电子设备
51 表示X轴的箭头
52 表示Y轴的箭头
53 表示上方的箭头
59 触摸面板用电极内置显示装置
60 显示装置
61 上偏振板
62 下偏振板
63 上玻璃
64 液晶
65 下玻璃
67 液晶盒
68 光源
70 OLED
71 偏振板
77 发光单元
81、82、83、84、85、86、87 表示可组装底面电极的位置的箭头
91 偏振太阳眼镜
92 出射光
93 转换光
94 位于观察位置的眼睛
101、102、103 支撑底面
112、113、114 宽幅部
122、123、124 窄幅部
311 相位差板,亦即压电体
312 慢轴
313 角度
461、462 电子设备
600 LCD
611、711 吸收轴

Claims (12)

1.一种触摸面板,具有使用压电体的力测定功能和静电电容方式的投影型位置检测功能,其特征在于:
力测定时使用以其间插入板状压电体的方式所配置的一对电极亦即测定电极和接地电极,且所述一对电极分别由导电体所构成,而压电体的板状面是平行于XY平面的面,压电体与所述一对电极的层叠方向是上下方向;
位置检测时使用:一个电极,由沿XY平面上的一方向平行配置的一群导电体所构成;以及另一个电极,由沿XY平面上与所述一方向交叉的方向平行配置的一群另一导电体所构成;
在所述压电体的顶面侧设有一个以上的顶面电极,构成所述顶面电极的导电体中的至少一部分形成:平行于XY平面的面亦即同一平面;
在所述压电体的底面侧设有一个以上的底面电极,构成所述底面电极的导电体中的至少一部分形成:平行于XY平面的面亦即同一平面;
使用于力测定的一对电极中的一个电极为所述底面电极;
使用于位置检测的两个电极中的至少一个电极为所述顶面电极,
所述顶面电极所包含的电极数与所述底面电极所包含的电极数之和为3,
所述接地电极与使用于位置检测的所述一个电极或者所述另一个电极通用。
2.如权利要求1所述的触摸面板,其中,
所述触摸面板载置于显示装置的显示面来使用,从所述显示装置的显示面所射出的可见光为直线偏振光;
所述压电体为相位差板,所述压电体亦即相位差板的慢轴配置成相对于所述直线偏振光的振动面成20度至70度的角度来使用。
3.如权利要求2所述的触摸面板,其中,
所述触摸面板载置于显示装置的显示面来使用,从所述显示装置的显示面所射出的可见光为直线偏振光;
所述压电体为相位差板,所述压电体的迟滞值为110nm以上170nm以下。
4.如权利要求2所述的触摸面板,其中,
所述触摸面板载置于显示装置的显示面来使用,从所述显示装置的显示面所射出的可见光为直线偏振光;
所述压电体为相位差板,所述压电体的迟滞值为800nm以上30000nm以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的触摸面板,其中,
构成使用于位置检测的所述一个电极的一群导电体为第一导电体,构成所述另一个电极的一群另一导电体为第二导电体;
所述测定电极由一群导电体亦即第三导电体所构成;
在电极投影图上,第三导电体与第一导电体平行配置,以第一导电体与第二导电体的交叉区域为位置交叉区域,位置交叉区域与第三导电体互相分离,所述电极投影图是将所述顶面电极与所述底面电极投影在作为一个XY平面的假想平面上而成的图。
6.如权利要求5所述的触摸面板,其中,
第三导电体的宽幅部与窄幅部交替连接,且在所述电极投影图上,所述窄幅部与第二导电体交叉。
7.如权利要求6所述的触摸面板,其中,
构成所述一个电极的第一导电体的宽幅部与窄幅部交替连接,而在所述电极投影图上,第一导电体的宽幅部与第三导电体的宽幅部重叠。
8.如权利要求5所述的触摸面板,其中,
所述压电体是局部性地具有压电性的构件,在所述压电体上,且仅在被第三导电体所覆盖的所述压电体的局部区域具有压电性。
9.如权利要求1~4中任一项所述的触摸面板,其中,
设置位置检测用的所述一个电极亦即电力接收电极和位置检测用的所述另一个电极亦即电力输送电极作为所述顶面电极;
设置所述测定电极作为所述底面电极。
10.如权利要求1~4中任一项所述的触摸面板,其中,
设置位置检测用的所述一个电极亦即电力接收电极和所述测定电极作为所述顶面电极;
设置位置检测用的所述另一个电极亦即电力输送电极作为所述底面电极。
11.如权利要求1~4中任一项所述的触摸面板,其中,
设置位置检测用的所述一个电极亦即电力接收电极作为所述顶面电极;
设置位置检测用的所述另一个电极亦即电力输送电极和所述测定电极作为所述底面电极。
12.一种电子设备,由触摸面板与显示装置所构成,在所述显示装置的显示面载置有权利要求1~11中任一项所述的触摸面板,所述触摸面板中,所述底面电极借助粘接剂或者直接设置于所述压电体的正下方。
CN201380065748.3A 2013-02-23 2013-12-25 带按压力测定的触摸面板 Expired - Fee Related CN105144043B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013033974 2013-02-23
JP2013-033974 2013-02-23
JP2013110656A JP5855604B2 (ja) 2013-02-23 2013-05-27 押圧力測定を備えたタッチパネル
JP2013-110656 2013-05-27
PCT/JP2013/084583 WO2014129083A1 (ja) 2013-02-23 2013-12-25 押圧力測定を備えたタッチパネル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105144043A CN105144043A (zh) 2015-12-09
CN105144043B true CN105144043B (zh) 2016-08-17

Family

ID=51390894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380065748.3A Expired - Fee Related CN105144043B (zh) 2013-02-23 2013-12-25 带按压力测定的触摸面板

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9507456B2 (zh)
JP (1) JP5855604B2 (zh)
KR (1) KR101626766B1 (zh)
CN (1) CN105144043B (zh)
TW (1) TWI533171B (zh)
WO (1) WO2014129083A1 (zh)

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130265256A1 (en) 2012-04-07 2013-10-10 Cambridge Touch Technologies, Ltd. Pressure sensing display device
WO2013165601A1 (en) 2012-05-03 2013-11-07 Yknots Industries Llc Moment compensated bending beam sensor for load measurement on platform supported by bending beams
WO2014098946A1 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Changello Enterprise Llc Force detection in touch devices using piezoelectric sensors
US9952703B2 (en) 2013-03-15 2018-04-24 Apple Inc. Force sensing of inputs through strain analysis
JP5722954B2 (ja) * 2013-06-23 2015-05-27 日本写真印刷株式会社 押圧検出機能付タッチパネル
KR101452302B1 (ko) 2013-07-29 2014-10-22 주식회사 하이딥 터치 센서 패널
US10007380B2 (en) 2013-07-29 2018-06-26 Hideep Inc. Touch input device with edge support member
US10120478B2 (en) * 2013-10-28 2018-11-06 Apple Inc. Piezo based force sensing
KR101712346B1 (ko) 2014-09-19 2017-03-22 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
KR102143352B1 (ko) * 2013-12-13 2020-08-11 엘지디스플레이 주식회사 햅틱 일체형 터치스크린, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 표시장치
AU2015100011B4 (en) 2014-01-13 2015-07-16 Apple Inc. Temperature compensating transparent force sensor
CN106030483B (zh) 2014-02-18 2019-12-17 剑桥触控科技有限公司 使用压感触摸的触摸屏的功率模式的动态切换
JP6527343B2 (ja) 2014-08-01 2019-06-05 株式会社 ハイディープHiDeep Inc. タッチ入力装置
JP2016051305A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 小島プレス工業株式会社 車両搭載用タッチパネル
US9632638B2 (en) * 2014-09-10 2017-04-25 Synaptics Incorporated Device and method for force and proximity sensing employing an intermediate shield electrode layer
JP5845371B1 (ja) 2014-09-19 2016-01-20 株式会社 ハイディープ スマートフォン
JP6383497B2 (ja) * 2014-12-05 2018-08-29 株式会社 ハイディープHiDeep Inc. ディスプレイパネル、タッチ入力装置、ディスプレイパネルからタッチ位置とタッチ圧力を検出する検出装置、及び検出方法
KR101654602B1 (ko) * 2014-12-05 2016-09-06 주식회사 하이딥 디스플레이 패널, 터치입력장치, 디스플레이 패널로부터 터치위치와 터치압력을 검출하는 검출장치, 및 검출방법
GB2533667B (en) 2014-12-23 2017-07-19 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
KR102480003B1 (ko) 2014-12-23 2022-12-21 케임브리지 터치 테크놀로지스 리미티드 압력감지 방식 터치 패널
US9612170B2 (en) 2015-07-21 2017-04-04 Apple Inc. Transparent strain sensors in an electronic device
US10055048B2 (en) 2015-07-31 2018-08-21 Apple Inc. Noise adaptive force touch
KR101727263B1 (ko) 2015-09-09 2017-04-26 주식회사 하이딥 디스플레이 모듈을 포함하는 터치 압력 검출 가능한 터치 입력 장치
US9874965B2 (en) 2015-09-11 2018-01-23 Apple Inc. Transparent strain sensors in an electronic device
JP2017058827A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 株式会社村田製作所 タッチパネル及び電子機器
TWI684118B (zh) * 2015-09-22 2020-02-01 瀚宇彩晶股份有限公司 具有壓力感測的顯示裝置
US9886118B2 (en) 2015-09-30 2018-02-06 Apple Inc. Transparent force sensitive structures in an electronic device
GB2544307B (en) 2015-11-12 2018-02-07 Cambridge Touch Tech Ltd Processing signals from a touchscreen panel
KR102410661B1 (ko) * 2015-11-13 2022-06-20 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
US10282046B2 (en) 2015-12-23 2019-05-07 Cambridge Touch Technologies Ltd. Pressure-sensitive touch panel
GB2544353B (en) 2015-12-23 2018-02-21 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
CN105607356B (zh) * 2016-01-04 2019-02-15 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其压力感应方法
KR102433107B1 (ko) * 2016-01-19 2022-08-18 삼성디스플레이 주식회사 터치 표시 장치
GB2547031B (en) 2016-02-05 2019-09-25 Cambridge Touch Tech Ltd Touchscreen panel signal processing
JP6280579B2 (ja) * 2016-02-29 2018-02-14 Nissha株式会社 圧力検出装置
CN107168565B (zh) * 2016-03-07 2020-05-15 敦泰电子有限公司 触控装置及其驱动电路和驱动方法、电子设备
US10006820B2 (en) 2016-03-08 2018-06-26 Apple Inc. Magnetic interference avoidance in resistive sensors
JP6581927B2 (ja) 2016-03-09 2019-09-25 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置、表示装置及び電子機器
WO2017159023A1 (ja) 2016-03-14 2017-09-21 株式会社リコー 入力素子及び入力装置
CN105808029B (zh) 2016-03-17 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板、触摸屏及显示装置
US10209830B2 (en) 2016-03-31 2019-02-19 Apple Inc. Electronic device having direction-dependent strain elements
CN107305447A (zh) * 2016-04-18 2017-10-31 群创光电股份有限公司 触控显示装置
TWI581169B (zh) * 2016-04-28 2017-05-01 友達光電股份有限公司 雙模式電容觸控顯示面板
CN106020536A (zh) * 2016-05-12 2016-10-12 上海天马微电子有限公司 背光模组及其制作方法和驱动方法、触控显示装置
JP6690992B2 (ja) 2016-05-18 2020-04-28 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
TWI733819B (zh) * 2016-05-30 2021-07-21 日商日東電工股份有限公司 附透明電極之壓電膜及壓力感測器
JP6808979B2 (ja) * 2016-06-01 2021-01-06 株式会社リコー 入力素子及び入力装置
JP6742822B2 (ja) 2016-06-01 2020-08-19 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2017220174A (ja) 2016-06-10 2017-12-14 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102221610B1 (ko) * 2016-07-08 2021-03-02 한국전자기술연구원 터치센서모듈 및 이를 이용한 압력센싱방법
KR20180013559A (ko) * 2016-07-29 2018-02-07 엘에스오토모티브 주식회사 정전용량 스위치 유니트 및 이의 제어 방법
KR102579132B1 (ko) * 2016-08-02 2023-09-18 삼성전자주식회사 디스플레이를 구비한 전자 장치
EP3500915B1 (en) * 2016-08-16 2022-04-06 BOE Technology Group Co., Ltd. Touch substrate, touch panel and touch apparatus having the same, and fabricating method thereof
US10133418B2 (en) 2016-09-07 2018-11-20 Apple Inc. Force sensing in an electronic device using a single layer of strain-sensitive structures
KR102630256B1 (ko) * 2016-09-30 2024-01-25 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102564349B1 (ko) 2016-09-30 2023-08-04 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20180042512A (ko) 2016-10-17 2018-04-26 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20180066667A (ko) 2016-12-09 2018-06-19 엘지디스플레이 주식회사 전자 기기
JP6714959B2 (ja) * 2016-12-28 2020-07-01 アルプスアルパイン株式会社 入力装置
JP2018132850A (ja) 2017-02-14 2018-08-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、および携帯情報端末
KR102326454B1 (ko) 2017-03-07 2021-11-17 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치
US10795482B2 (en) 2017-03-07 2020-10-06 Sharp Kabushiki Kaisha Touch panel and electronic device
WO2018163973A1 (ja) 2017-03-07 2018-09-13 シャープ株式会社 タッチパネルおよび電子機器
WO2018180845A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 シャープ株式会社 タッチパネルおよび表示装置
US10444091B2 (en) 2017-04-11 2019-10-15 Apple Inc. Row column architecture for strain sensing
US10309846B2 (en) 2017-07-24 2019-06-04 Apple Inc. Magnetic field cancellation for strain sensors
CN107291301A (zh) * 2017-07-28 2017-10-24 苏州芯沃科电子科技有限公司 压电式三维触控输入模块及其驱动方法
US11093088B2 (en) 2017-08-08 2021-08-17 Cambridge Touch Technologies Ltd. Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel
GB2568217A (en) 2017-08-08 2019-05-15 Cambridge Touch Tech Ltd Touch panel pressure detection
GB2565305A (en) 2017-08-08 2019-02-13 Cambridge Touch Tech Ltd Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel
JP6889064B2 (ja) * 2017-08-09 2021-06-18 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN107728843A (zh) * 2017-10-18 2018-02-23 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
KR102372564B1 (ko) * 2017-11-29 2022-03-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
GB2574589B (en) 2018-06-06 2020-12-23 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure sensing apparatus and method
US10782818B2 (en) 2018-08-29 2020-09-22 Apple Inc. Load cell array for detection of force input to an electronic device enclosure
DE102019101764A1 (de) * 2019-01-24 2020-07-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Modul für eine Anzeige- und/oder Bedienvorrichtung, Anzeige- und/oder Bedienvorrichtung, Verfahren zur Herstellung eines Moduls und Fortbewegungsmittel
DE102019101765A1 (de) * 2019-01-24 2020-07-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Modul für eine Anzeige- und/oder Bedienvorrichtung, Anzeige- und/oder Bedienvorrichtung, Verfahren zur Herstellung eines Moduls und Fortbewegungsmittel
GB2581495A (en) 2019-02-19 2020-08-26 Cambridge Touch Tech Ltd Force sensing touch panel
GB2582171B (en) 2019-03-13 2022-10-12 Cambridge Touch Tech Ltd Force sensing touch panel
CN111399686A (zh) * 2020-03-27 2020-07-10 宸鸿科技(厦门)有限公司 一种三维触控模组及其侦测方法
CN112596629B (zh) * 2020-12-21 2022-12-13 业成科技(成都)有限公司 触控模组、其制备方法及电子装置
JP7429213B2 (ja) * 2021-09-28 2024-02-07 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 静電容量式タッチパネル及び表示装置
JP2023096997A (ja) * 2021-12-27 2023-07-07 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 タッチパネルシステム及び表示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4945345B2 (ja) * 2007-07-03 2012-06-06 株式会社 日立ディスプレイズ タッチパネル付き表示装置
JP5171132B2 (ja) * 2007-07-03 2013-03-27 株式会社ジャパンディスプレイイースト タッチパネル付き表示装置
JP2010108490A (ja) * 2008-10-03 2010-05-13 Daikin Ind Ltd タッチパネルおよび透明圧電シート
US8947373B2 (en) * 2009-10-20 2015-02-03 Cypress Semiconductor Corporation Method and apparatus for reducing coupled noise influence in touch screen controllers
JP5442519B2 (ja) * 2010-04-07 2014-03-12 ダイキン工業株式会社 透明圧電シート、それをそれぞれ含有するフレーム付透明圧電シート、タッチ位置検出用タッチパネル、ディスプレイ装置、タッチパネルおよび電子機器
KR101056264B1 (ko) * 2010-05-14 2011-08-11 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널
JP5780303B2 (ja) * 2011-08-11 2015-09-16 株式会社村田製作所 タッチパネル

Also Published As

Publication number Publication date
US9507456B2 (en) 2016-11-29
JP2014186711A (ja) 2014-10-02
CN105144043A (zh) 2015-12-09
KR20150119838A (ko) 2015-10-26
TW201439854A (zh) 2014-10-16
TWI533171B (zh) 2016-05-11
JP5855604B2 (ja) 2016-02-09
US20150355771A1 (en) 2015-12-10
WO2014129083A1 (ja) 2014-08-28
KR101626766B1 (ko) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105144043B (zh) 带按压力测定的触摸面板
JP6151970B2 (ja) 押圧力測定を備えたタッチパネル
US9990099B2 (en) Display device
JP5871111B1 (ja) タッチパネルおよび電子機器
US9519378B2 (en) Pressure detector and touch panel provided with pressure detector
CN105264468B (zh) 压力检测显示装置和电子设备
JP5722954B2 (ja) 押圧検出機能付タッチパネル
KR101357317B1 (ko) 투명 압전 시트를 각각 갖는 프레임을 구비한 투명 압전 시트, 터치 패널 및 전자 장치
US9495935B2 (en) Capacitive in-cell touch screen panel having a common electrode layer provided with sensing and driving electrodes
JP5442519B2 (ja) 透明圧電シート、それをそれぞれ含有するフレーム付透明圧電シート、タッチ位置検出用タッチパネル、ディスプレイ装置、タッチパネルおよび電子機器
CN103365514B (zh) 静电电容式输入装置
CN106354341B (zh) 一种触控显示面板
CN105389035A (zh) 显示设备
JP2015069228A (ja) タッチパネルセンサおよびタッチ位置検出機能付き表示装置
KR101305013B1 (ko) 터치스크린 패널
CN109791081A (zh) 压电传感器、触摸式输入装置
US10156947B2 (en) Touch substrate and manufacturing method and driving method thereof, touch panel and touch device
CN114356129A (zh) 触控电极结构和显示装置
KR20140008107A (ko) 터치 및 입체 영상 표시 기능을 갖는 액정표시장치 및 그의 구동 방법
JP2016143198A (ja) 表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160817

Termination date: 20201225

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee