CN105308546A

CN105308546A - 触摸面板及带有显示装置的触摸面板

Info

Publication number: CN105308546A
Application number: CN201480034093.8A
Authority: CN
Inventors: 内田宏之; 田中宏明
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2016-02-03
Also published as: TW201531899A; WO2015056690A1; JP2015099588A; TWI619051B

Abstract

一种触摸面板(10)，其用于感测接触物体(30)的触摸面板(10)，其特征在于，具有玻璃基板(11)、与接触物体(30)接触的盖板玻璃(12)、配置在玻璃基板(11)与盖板玻璃(12)之间且用于感测接触物体(30)是否与盖板玻璃(12)接触的感测图案(13)，玻璃基板(11)由强化玻璃构成，盖板玻璃(12)由玻璃膜构成。通过在触摸面板(10)的玻璃基板(11)侧装配显示装置(20)而成为带有显示装置的触摸面板(1)。

Description

触摸面板及带有显示装置的触摸面板

技术领域

本发明涉及携带电话、智能电话、平板型PC、笔记本型PC、银行的ATM、售票机等所使用的触摸面板。

背景技术

一直以来，在银行的ATM、游戏场的游戏机、铁路、公共汽车等的售票机中使用触摸面板。通过在显示装置中装配触摸面板，能够根据显示于显示装置的信息通过视觉直观地进行设备的操作，因此，就装配有触摸面板的装置而言，具有操作变得容易这样的优点。

另外，触摸面板能够在显示装置内搭载输入装置，因此，不需要另外设置输入装置，能实现装置整体的小型化。因此，近年来，在要求小型化的携带电话、智能电话、携带型游戏设备、平板型PC、笔记本型PC中适当地使用触摸面板。

触摸面板根据使用用途而采用阻力膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等各种方式，为了能同时对多个点进行位置检测，近年来，静电电容方式的触摸面板被采用于智能电话、平板型PC等。

在静电电容方式的触摸面板中，在透明电介体的一面设置由纵电极列构成的透明导电层，在另一面设置由横电极列构成的透明导电层，操作者使用手指等接触物体与触摸面板接触，从而能从纵横两个电极列掌握接触位置的电极的静电电容的变化，能精密地识别接触位置。因此，在静电电容方式的触摸面板中，为了正确地识别其接触位置，需要在玻璃基板等的透明电介体的整面以精密的线状(纵横为格子状)形成透明导电膜(图案化)。

近年来，关于显示装置，提出有各种高精细且具有高析像度的显示装置，伴随于此，关于装配于显示装置的触摸面板，也要求能用细线进行细腻的描画。

为了能进行细线的细腻的描画，代替以往的操作者的手指而使用指示笔等，从而需要减小与触摸面板接触的输入用接触物体的大小。

但是，当减小与触摸面板接触的输入用接触物体时，静电电容的变化变小，向触摸面板的输入信号变小，存在使用者的输入动作产生的触摸面板的灵敏度变差这样的问题。

为了解决该问题，在专利文献1中提出有设置降低向触摸面板输入的信号噪音的触摸信号检测电路的方案。由此，静电电容式触摸面板的灵敏度在一定程度上被提高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-65212号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在采用专利文献1记载的方法的情况下，向触摸面板输入的信号的噪音由于周围的使用环境等而变动要素较大，存在触摸面板的灵敏度容易依赖于周围环境这样的问题。

本发明是为了解决上述那样的以往技术的问题点而做成的，其课题在于制作即使减小了与触摸面板接触的输入用接触物体也能获得本来较大的输入信号的高灵敏度的触摸面板。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而发明的本发明是一种触摸面板，其用于感测接触物体，所述触摸面板的特征在于，该触摸面板具有：玻璃基板；与所述接触物体接触的盖板玻璃；配置在所述玻璃基板与所述盖板玻璃之间、用于感测所述接触物体是否与所述盖板玻璃接触的感测图案，所述玻璃基板由强化玻璃构成，所述盖板玻璃由玻璃膜构成。

在上述的结构中，优选为，所述强化玻璃由化学强化玻璃构成。

在上述的结构中，优选为，所述玻璃膜为厚度300μm以下。

在上述的结构中，也可以为，所述感测图案具有绝缘层、形成在所述绝缘层的一个面的沿第一方向延伸的第一电极、形成在所述绝缘层的另一个面的沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的第二电极。

在上述的结构中，也可以为，所述感测图案形成在所述玻璃基板上，所述盖板玻璃经由粘接层粘接于所述感测图案侧。

在上述的结构中，也可以为，所述感测图案形成在所述盖板玻璃上，所述玻璃基板经由粘接层粘接于所述感测图案侧。

在上述的结构中，也可以为，在所述玻璃基板上形成所述第一电极，在所述盖板玻璃上形成所述第二电极，使用粘接层作为所述绝缘层，从而将所述玻璃基板与所述盖板玻璃粘接。

在上述的结构中，也可以为，在所述感测图案上以边框状形成遮光层，在所述遮光层上具有装饰层。

也可以在适当具备上述结构的触摸面板的所述玻璃基板侧装配显示装置而成为带有显示装置的触摸面板。

发明效果

根据本发明，能够做成即使减小与触摸面板接触的输入用接触物体也能获得本来较大的输入信号的高灵敏度的触摸面板。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的装配有触摸面板的带有显示装置的触摸面板的剖面示意图。

图2是表示本发明中所使用玻璃基板与盖板玻璃的制造方法的一例的图。

图3是本发明的第二实施方式涉及的装配有触摸面板的带有显示装置的触摸面板的剖面示意图。

图4是本发明的第三实施方式涉及的装配有触摸面板的带有显示装置的触摸面板的剖面示意图。

图5是本发明的第四实施方式涉及的装配有触摸面板的带有显示装置的触摸面板的剖面示意图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明涉及的触摸面板的优选的实施方式。

(第一实施方式)

图1是带有显示装置的触摸面板1的剖面示意图。如图1所示，本发明的第一实施方式涉及的触摸面板10通过在装配于显示装置20的玻璃基板11与接触物体30所接触的盖板玻璃12之间形成有感测图案13，该感测图案13用于感测接触物体30是否与盖板玻璃12接触。通过在触摸面板10的玻璃基板11侧装配显示装置20而成为带有显示装置的触摸面板1。

由于玻璃基板11要求规定的强度，因此使用物理强化玻璃、化学强化玻璃等，优选使用化学强化玻璃。本发明所使用的化学强化玻璃优选使用作为玻璃组成以质量％计含有50～80％的SiO₂、5～25％的Al₂O₃、0～15％的B₂O₃、1～20％的Na₂O、0～10％的K₂O的强化玻璃板。若如上述那样限制玻璃组成范围，则容易使离子交换性能和耐失透性同时处于较高的级别。

从确保触摸面板10自身的强度的观点出发，玻璃基板11的板厚优选为400μm以上，更优选为500μm以上，进一步优选为600μm以上。另一方面，若玻璃基板11的厚度较大，则触摸面板10的重量变大，因此，从重量的观点出发，玻璃基板11的板厚优选为1000μm以下，更优选为700μm以下，进一步优选为600μm以下。

作为盖板玻璃12，使用硅酸盐玻璃、石英玻璃，优选使用硼硅酸盐玻璃、钠玻璃、铝硅酸盐玻璃，最优选使用无碱玻璃。玻璃一般来说耐气候性优异，但在盖板玻璃12中含有碱成分的情况下，在表面上阳离子脱落，产生所谓的钠吹附现象，可能在结构上变得粗糙，从而可能导致盖板玻璃12的透光性变差。需要说明的是，在此所说的无碱玻璃是实质上不含有碱成分(碱金属氧化物)的剥离，具体而言，是碱成分的重量比为3000ppm以下的玻璃。本发明中的碱成分的重量比优选为1000ppm以下，更优选为500ppm以下，最优选为300ppm以下。

盖板玻璃12为300μm以下的玻璃膜，优选为200μm以下，更优选为100μm以下，进一步优选为50μm以下。由此，通过进一步减薄盖板玻璃12的厚度，能够进行触摸面板10的轻量化，并且提高触摸面板10的灵敏度。以往，作为触摸面板的盖板玻璃，使用700μm的强化玻璃，从而通过使盖板玻璃12的厚度为200μm，能够使触摸面板10的灵敏度为4倍以上，通过使盖板玻璃12的厚度为100μm，能够使触摸面板10的灵敏度为7倍以上，通过使盖板玻璃12的厚度为50μm，能够使触摸面板10的灵敏度为10倍以上。从盖板玻璃12的强度的观点出发，盖板玻璃12的厚度优选为10μm以上，更优选为20μm以上，进一步优选为40μm以上。

在本发明中，通过使用玻璃膜作为盖板玻璃12，能够缩短接触物体30与后述的感测图案13之间的距离，即使将接触物体30小型化也能提高触摸面板10的灵敏度。而且，通过使用强化玻璃作为玻璃基板11，即使盖板玻璃12使用了玻璃膜也能确保触摸面板10整体的强度，能够防止盖板玻璃12容易破损。

玻璃基板11、盖板玻璃12通过使用公知的浮法、延伸法、狭缝下拉法、平拉法等能够制造，但如图2所示，优选通过溢出下拉法成形。通过溢出下拉法制作成的玻璃基板11、盖板玻璃12不需要通过研磨、研削、化学腐蚀等进行厚度的调整。另外，溢出下拉法是在成形时玻璃板的两面不与成形构件接触的成形法，所得到的玻璃板的两面(透光面)成为锻造面，即使不研磨也能得到较高的表面品位(表面平滑性)。由此，能提高玻璃基板11、盖板玻璃12与后述的感测图案13、粘接层14的密接力。

接着，说明制造盖板玻璃12的方法。在制造装置40的成形炉41的内部配置有具有截面楔状的外表面形状的成形体42，通过将在未图示的熔融窑内被熔融了的玻璃(熔融玻璃)供给至成形体42，而使该熔融玻璃从成形体42的顶部溢出。并且，溢出的熔融玻璃沿着成形体42的呈截面楔状的两侧面在下端合流，而开始从溶融玻璃到玻璃带G的成形。刚刚在成形体42的下端合流之后的玻璃带G一边被冷却辊(边缘辊)43限制宽度方向的收缩一边被向下方拉伸而减薄至规定厚度。接着，达到了所述规定厚度的玻璃带G由辊44送出，而在退火炉(anneal)逐渐冷却，去除玻璃带G的热应变，使退火后的玻璃带G充分地冷却至室温程度的温度。通过了退火炉的玻璃带G在弯曲辅助辊45的作用下从铅垂方向向水平方向改变了行进方向之后，利用长度方向切断装置46切断存在于玻璃带G的宽度方向两端部的不需要的部分(冷却辊43、辊44等所接触的部分)。然后，利用宽度方向切断装置47按规定宽度进行切断，从而能够获得在本发明中使用的盖板玻璃12。

需要说明的是，也可以为，在利用宽度方向切断装置47沿宽度方向进行了切断之后，利用长度方向切断装置46切断除去玻璃带G的不需要的部分，从而来制作盖板玻璃12。另外，在上述的制造装置40中，说明了以片式制作盖板玻璃12的方法，但并不限定于此，也可以为，在利用长度方向切断装置46切断了不需要的部分之后不沿宽度方向进行切断，而是借助衬纸将玻璃带G卷绕为卷状来制作玻璃卷，以所谓的卷对卷的方式进行后述的感测图案13的制作。

在上述的制造装置40中，说明了制造具有挠性的玻璃膜即盖板玻璃12的方法，但在制造厚度比较厚的玻璃基板11的情况下，也可以不设置弯曲辅助辊45而直接在纵向姿势的状态下利用宽度方向切断装置47按规定宽度切断来以片式制造玻璃基板11。

在盖板玻璃12上也可以设置用于降低反射率的防反射膜。防反射膜形成在盖板玻璃12的与接触物体30接触的一侧。防反射膜例如使用折射率比盖板玻璃12低的低折射率膜、折射率相对低的低折射率层与折射率相对高的高折射率层交替地层叠而成的电介体多层膜。防反射膜能够通过例如溅射法、CVD法等形成。

在盖板玻璃12上也可以设置用于提高指示笔等的运笔情况的防眩膜。防眩膜形成在盖板玻璃12的与接触物体30接触的一侧。防眩膜具有凹凸结构。凹凸结构也可以为覆盖盖板玻璃12的一部分的岛状的结构。凹凸结构优选不具有规则性。在该情况下，防眩膜的防眩功能容易提高。防眩膜能够通过例如利用喷涂法涂敷SiO₂等的透光性材料并使其干燥乾来形成。

在盖板玻璃12上也可以设置用于防止指纹的附着、赋予疏水性、疏油性的防污膜。防汚膜形成在盖板玻璃12的与接触物体30接触的一侧。防汚膜优选包含在主链中含有硅的含氟聚合体。作为含氟聚合体，例如举出在主链中具有-O-Si-O-单元且在侧链中具有包含氟的疏水性的官能团的聚合体。含氟聚合体例如能够通过对硅烷醇进行脱水缩合而合成。

在盖板玻璃12的表面侧形成防反射膜和防汚膜的情况下，在防反射膜之上形成有防汚膜。另外，在使用防眩膜的情况下，在盖板玻璃12的表面形成防眩膜，在防眩膜之上形成防反射膜及/或防汚膜。

如图1所示，感测图案13配置在玻璃基板11与盖板玻璃12之间。感测图案13具有绝缘层13a、在绝缘层13a的一个面一沿第一方向延伸的方式形成的第一电极13b、在绝缘层13a的另一个面以沿与第一方向垂直的第二方向延伸的方式形成的第二电极13c。需要说明的是，在本说明书中，第一电极13b与第二电极13c以相互垂直的方式形成有电极，相互能够适当地用另一读法来读。另外，在触摸面板10为平行四边形、菱形的情况下，上述的第一方向与第二方向也可以不垂直。也就是说，上述的第一方向与第二方向只要不彼此平行而是交叉的方向即可。需要说明的是，第一电极13b与第二电极13c也可以为彼此交叉的跨接销。

在图1所示的第一实施方式中，在玻璃基板11上形成第一电极13b，在形成第一电极13b之后形成绝缘层13a，在形成绝缘层13a之后形成第二电极13c。

第一电极13b作为接触式传感器用的电极发挥功能，形成在玻璃基板11的靠盖板玻璃12侧的面。作为第一电极13b，例如使用锡顶氧化铟(ITO)、氟顶氧化锡(FTO)、锑顶氧化锡(ATO)等。其中ITO的电阻较低因此特别优选。ITO能够通过溅镀法形成。另外，FTO、ATO能够通过CVD(ChemicalVaporDeposition)法形成。为了制作第一电极13b，首先，在玻璃基板11上形成由上述的ITO、FTO、ATO形成的透明导电层。在成膜透明导电层之后，形成未图示的抗蚀层。接着，使用盐酸等蚀刻液从已被图案化了的抗蚀膜上进行对透明导电层进行图案化的蚀刻工序。接着，使用KOH等剥离液从透明导电层上进行将抗蚀层剥离的剥离工序，以沿第一方向延伸的方式形成图案化了的第一电极13b。

绝缘层13a将热硬化性树脂、光硬化性树脂、紫外线硬化性树脂等通过光刻、涂敷、丝网印刷、旋转涂布法等形成在第一电极13b上(未形成第一电极13b的部分形成在玻璃基板11上)。另外，作为绝缘层13a，也可以使用PET膜等的热塑性树脂膜、玻璃膜。由此，由于未在盖板玻璃上形成电极，因此即使盖板玻璃12发生了破损，也能进行作为触摸面板的操作。在使用玻璃膜作为绝缘层13a的情况下，优选使用厚度300μm以下、更优选厚度200μm的无碱玻璃。通过采用无碱玻璃作为绝缘层13a的玻璃膜，能够防止自绝缘层13a的碱成分的溶出，能够防止第一电极13b、后述的第二电极13c发生劣化。在使用树脂薄膜、玻璃膜的情况下，也可以在形成绝缘层13a之前先形成第一电极13b和后述的第二电极13c。在本实施方式中，优选使用光丙烯作为绝缘层13a。

绝缘层13a的膜厚根据材质的绝缘性适当选择，但从绝缘性和作业性的观点出发，优选0.5～300μm，更优选1～5μm。需要说明的是，在与第一电极13b同时形成第二电极13c的孤立的检测电极部、并使用跨接线图案将孤立的第二电极13c彼此连接的情况下，绝缘层13a也可以仅设在第一电极13b与第二电极13c交叉的部分。

第二电极13c除了形成的方向与上述的第一电极13b不同以外，通过与上述的第一电极13b同样的材质、同样的方法形成。

在图1所示的触摸面板10的第一实施方式中，在形成第二电极13c之后经由粘接层14粘接盖板玻璃12。关于粘接层14的材质，并不特别限定，可以使用两面粘接片、热塑性粘接片、热架桥性粘接片、能量硬化性的液体粘接剂等，例如也可以使用光学透明粘接片、EVA、TPU、PVB、离子塑性树脂、丙烯系热塑性粘接片、紫外线硬化型粘接剂、热硬化型粘接剂、常温硬化型粘接剂等进行粘接。在使用粘接剂的情况下，优选使用在粘接之后呈透明状态的粘接剂。

如图1所示那样，第一实施方式涉及的触摸面板10通过在玻璃基板11侧设置粘合层21来粘合显示装置20而装配于显示装置20，从而成为带有显示装置的触摸面板1。粘合层21可以使用与前述的粘接层14同样的材质。另外，作为显示装置20，优选使用平板显示器，更优选使用液晶显示器、等离子显示器、有机EL显示器、无机EL显示器等。只要触摸面板10和显示装置20不相对移动而能固定于未图示的框体等，也可以适当省略粘合层21。

(第二实施方式)

图3是本发明的第二实施方式涉及的装配有触摸面板10的带有显示装置的触摸面板1的图。本发明的第二实施方式涉及的触摸面板10在盖板玻璃12上形成有感测图案13，然后层叠粘接层14来贴合玻璃基板11。关于玻璃基板11、盖板玻璃12、感测图案13及粘接层14的具体的结构，与上述的第一实施方式相同。根据本实施方式，与第一实施方式不同，通过使用玻璃卷作为盖板玻璃12，能够以卷对卷方式成膜感测图案13，从而触摸面板10的制造效率提高。而且，通过在盖板玻璃12侧形成感测图案13，能够缩短从接触物体30到感测图案13的距离，能够提高触摸面板10的灵敏度。

(第三实施方式)

图4是本发明的第三实施方式涉及的装配有触摸面板10的带有显示装置的触摸面板1的图。本发明的第三实施方式涉及的触摸面板10在玻璃基板11上形成有第一电极13b，在盖板玻璃12上形成有第二电极，经由粘接层14将玻璃基板11与盖板玻璃12粘接，从而制作触摸面板10。在本实施方式中，粘接层14也兼起到绝缘层13a的作用。由此，能够减少形成绝缘层13a的费用和时间。关于玻璃基板11、盖板玻璃12、第一电极13b、第二电极13c及粘接层14的具体的结构，与上述的第一实施方式相同。

(第四实施方式)

图5是本发明的第四实施方式涉及的装配有触摸面板10的带有显示装置的触摸面板1的图。本发明的第四实施方式涉及的触摸面板10在感测图案13上以边框状形成有遮光层15，在遮光层15之上形成有装饰层16。通过将遮光层15以边框状形成在触摸面板10的周围，能够不易看见与感测图案13连接的未图示的电极，并且能够防止自显示装置20的光泄漏。通过在遮光层15上设置装饰层16，能够使设置了遮光层15的部分也为黑色以外的色彩。另外，通过在玻璃基板11上设置了感测图案13之后设置遮光层15和装饰层16，能够容易地形成感测图案13。另一方面，在如图3所示的第二实施方式那样在盖板玻璃12侧制作感测图案13的情况下，遮光层15和装饰层16需要设置在比感测图案13靠盖板玻璃12侧，其结果是，若在盖板玻璃12上先形成遮光层15和装饰层16，则边框部分为成为台阶，可能难以形成感测图案13。在第四实施方式中，除了设置了遮光层15和装饰层16以外，与上述的第一实施方式相同。

遮光层15优选使用黑色树脂。遮光层15的层厚优选为1～10μm，更优选为1～5μm。装饰层16除了黑色矩阵、白色矩阵以外也通过对珠光调等各种各样的色彩层进行加饰印刷等来设置。装饰层16的层厚优选为10～200μm，更优选为70～150μm。

工业实用性

本发明能够适当地使用于在携带电话、智能电话、平板型PC、笔记本型PC中使用的触摸面板。

附图标记说明

1带有显示装置的触摸面板

10触摸面板

11玻璃基板

12盖板玻璃

13感测图案

13a绝缘层

13b第一电极

13c第二电极

14粘接层

15遮光层

16装饰层

20显示装置

21粘合层

30接触物体

40制造装置

Claims

1.一种触摸面板，其特征在于，其是感测接触物体的触摸面板，

该触摸面板具有：

玻璃基板；

与所述接触物体接触的盖板玻璃；以及

配置在所述玻璃基板与所述盖板玻璃之间、用于感测所述接触物体与所述盖板玻璃接触的感测图案，

所述玻璃基板包含强化玻璃，所述盖板玻璃包含玻璃膜。

2.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，

所述强化玻璃包含化学强化玻璃。

3.根据权利要求1或2所述的触摸面板，其特征在于，

所述玻璃膜的厚度为300μm以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的触摸面板，其特征在于，

所述感测图案具有绝缘层、形成在所述绝缘层的一个面的沿第一方向延伸的第一电极、以及形成在所述绝缘层的另一个面的沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的第二电极。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的触摸面板，其特征在于，

所述感测图案形成在所述玻璃基板上，

所述盖板玻璃经由粘接层粘接于所述感测图案侧。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的触摸面板，其特征在于，

所述感测图案形成在所述盖板玻璃上，

所述玻璃基板经由粘接层粘接于所述感测图案侧。

7.根据权利要求4所述的触摸面板，其特征在于，

在所述玻璃基板上形成有所述第一电极，在所述盖板玻璃上形成有所述第二电极，使用粘接层作为所述绝缘层，从而所述玻璃基板与所述盖板玻璃粘接。

8.根据权利要求5所述的触摸面板，其特征在于，

在所述感测图案上以边框状形成遮光层，在所述遮光层上具有装饰层。

9.一种带有显示装置的触摸面板，其是在权利要求1～8中任一项所述的触摸面板的所述玻璃基板侧装配显示装置而成的。