CN109196452A - 触摸传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种与以往相比实现了全光线透过率和雾度的改善、由构件减少带来的薄型化以及低成本化的触摸传感器。触摸传感器(10)具有压电传感器(11)和静电电容传感器(12)。压电传感器(11)具有由第1基材膜(14)和具有压电性的涂层(15)构成的第1层叠体即压电膜(16)、形成于压电膜(16)的一面的第1透明电极(17)以及形成于压电膜(16)的另一面的第2透明电极(18)。静电电容传感器(12)具有在第2基材膜(19)的一面形成了第3透明电极(20)而成的第2层叠体(21)、在第3基材膜(22)的一面形成了第4透明电极(23)而成的第3层叠体(24)以及将第2层叠体(21)和第3层叠体(24)粘接的透明填充层(25)。

Description

触摸传感器
技术领域
本发明涉及一种具有按压检测功能的触摸传感器。
背景技术
近年来，在智能手机、平板电脑等电子设备中导入触摸传感器，被用作直观的人机界面。触摸传感器检测由指、笔触碰的二维位置。通过与显示器的显示相配合地检测被触碰的位置，来操作电子设备。
此外，开发并公开了一种以增加输入信息、提高操作性为目的来检测按压力的触摸传感器。例如，具有通过壳体变形后的静电电容的变化、使用了压敏橡胶的电阻值的变化等来检测按压力的方法、检测压电材料的电荷的变化的方法等。在利用压电材料的技术中，能够应用使用了无机类的锆钛酸铅(PZT)的材料或有机类的聚偏氟乙烯、聚乳酸等各种材料。
作为这样的也能够检测用指触碰时的压力(Z坐标)的触摸面板的压电膜，例如在专利文献1(日本特开2010-26938)中有所记载。在专利文献1的触摸面板中使用层叠体，该层叠体是在含有聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物的压电体层的两个面层叠有透明电极而成的。记载了含有聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物的压电体层利用铸造法或者挤出法制造，该压电体层成为单独的膜。并且，压电体层的厚度为20μm～300μm。在含有聚偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物的压电体层的厚度为20μm～100μm的实施例中，全光线透过率为95％，雾度值(雾度)为5％～7％。
为了不损害位于触摸面板的背面的显示器的图像的可视性，理想的是雾度值小于5％，需要进一步降低雾度值。此外，有机类的压电膜的材料费、加工费通常较高，在用于触摸传感器的用途上，需要进一步的低成本化。
作为触摸位置检测，提出了一种使用检测灵敏度较高的静电电容方式、并且作为按压压力检测而使用透明的有机类的压电膜来实现检测精度较高的触摸传感器(参照专利文献2)。但是，由于是通过将静电电容传感器基材和压电膜贴合而形成的，因此存在由构件的增加导致的成本升高和触摸传感器的厚度增加等问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-26938
专利文献2：日本特许5722954
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种与以往相比实现了全光线透过率和雾度的改善、由构件减少带来的薄型化以及低成本化的触摸传感器。
用于解决问题的方案
本发明的触摸传感器具有压电传感器和静电电容传感器。压电传感器具有压电膜，该压电膜是在基材膜层叠了具有压电性的涂层而成的。
在所述压电膜的一面侧和另一面侧配置有透明电极。透明电极有仅使用于压电传感器的透明电极、仅使用于静电电容传感器的透明电极以及使用于压电传感器和静电电容传感器这两者的透明电极。与触摸传感器的种类相应地选择在制造时层叠的透明电极。
所述具有压电性的涂层的厚度为0.5μm以上且20μm以下。此外，所述具有压电性的涂层含有氟树脂。并且，所述氟类树脂是偏氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯中的两种以上的共聚物或偏氟乙烯的聚合物。
在所述基材膜与具有压电性的涂层之间具有底涂层、折射率调整层、光学调整层、抗粘连层中的至少1层。或者也可以在基材膜直接形成具有压电性的涂层。
所述涂层的厚度为0.5μm～10μm，折射率调整层的厚度为80nm～160nm，透明电极的厚度为20nm以上。此外，所述涂层的折射率为1.40～1.50，折射率调整层的折射率为1.50～1.70，透明电极的折射率为1.90～2.10。
在所述压电膜与透明电极之间具有底涂层、折射率调整层、光学调整层、抗粘连层中的至少1层。或者也可以在压电膜直接形成透明电极。
在所述压电膜和透明电极层叠有透明填充层。在不使透明电极直接层叠于压电膜的情况下，也可以准备在基材膜形成有透明电极而成的层叠体，使层叠体和压电膜隔着透明填充层层叠。
所述基材膜从聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃共聚物、聚环烯烃、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯中的至少一种中选择。
所述透明电极是以氧化铟为主要成分的透明电极。
发明的效果
本发明的触摸传感器在基材膜形成具有压电性的涂层，能够使涂层变薄。由于涂层较薄，因此不易使全光线透过率和雾度恶化。
附图说明
图1是示意地表示本发明的触摸传感器的结构的图。
图2是将图1的触摸传感器分解为每个构成零件的立体图。
图3是示意地表示静电电容传感器的其他结构的图。
图4是示意地表示本发明的实施方式2的触摸传感器的结构的图。
图5是示意地表示本发明的实施方式3的触摸传感器的结构的图。
图6是示意地表示本发明的实施方式4的触摸传感器的结构的图。
图7是示意地表示本发明的实施方式5的触摸传感器的结构的图。
图8是示意地表示本发明的实施方式6的触摸传感器的结构的图。
图9是示意地表示本发明的实施方式7的触摸传感器的结构的图。
图10是示意地表示本发明的实施方式8的触摸传感器的结构的图。
图11是示意地表示本发明的实施方式9的触摸传感器的结构的图。
图12是示意地表示本发明的实施方式10的触摸传感器的结构的图。
图13是示意地表示本发明的实施方式11的触摸传感器的结构的图。
图14是示意地表示本发明的实施方式12的触摸传感器的结构的图。
图15是示意地表示本发明的实施方式13的触摸传感器的结构的图。
图16是示意地表示本发明的实施方式14的触摸传感器的结构的图。
图17是示意地表示本发明的实施方式15的触摸传感器的结构的图。
图18是示意地表示本发明的实施方式16的触摸传感器的结构的图。
图19是示意地表示本发明的实施方式16的触摸传感器的其他结构的图。
图20是示意地表示本发明的实施方式17的触摸传感器的结构的图。
图21是示意地表示本发明的实施方式18的触摸传感器的结构的图。
图22是示意地表示比较例的触摸传感器的结构的图。
图23是示意地表示进行了实施例4～实施例10的结构的图。
具体实施方式
使用附图来说明本发明的触摸传感器。关于在一个实施方式中说明了的结构，若在其他实施方式中具有相同的结构，则有时省略该结构的说明，并对附图标注相同的附图标记。
[实施方式1]
图1、图2所示的本发明的触摸传感器10配置在显示器的显示面。本发明的触摸传感器10具有压电传感器11和静电电容传感器12。压电传感器11利用压电方式来检测按压力。静电电容传感器12利用静电电容方式来检测被按压的位置(X坐标和Y坐标)。压电传感器11和静电电容传感器12利用透明填充层13粘接起来。
[压电传感器]
压电传感器11具有：压电膜16，其是由第1基材膜14和具有压电性的涂层15构成的第1层叠体；第1透明电极17，其形成于压电膜16的一面；以及第2透明电极18，其形成于压电膜13的另一面。在触摸传感器10被按压时，具有压电性的涂层15极化，利用透明电极17、透明电极18来检测这时的电位的变化，从而能够检测按压力。
[静电电容传感器]
静电电容传感器12配置在压电传感器13的一面侧。静电电容传感器12具有：第2层叠体21，其是在第2基材膜19的一面形成第3透明电极20而成的；第3层叠体24，其是在第3基材膜22的一面形成第4透明电极23而成的；以及透明填充层25，其将第2层叠体21和第3层叠体24粘接起来。透明电极20、透明电极24彼此间绝缘。静电电容传感器12在指或笔接触到或已靠近触摸传感器10时，使该位置的静电电容发生变化，位于该位置的透明电极20、透明电极24的电位发生变化，能够利用该电位的变化来检测接触位置。
[基材膜]
对于第1基材膜14、第2基材膜19以及第3基材膜22，能够列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃聚合物、聚萘二甲酸乙二酯、聚烯烃、聚环烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚苯乙烯、聚降冰片烯等的高分子膜。各个基材膜14、19、22优选为透明性、耐热性以及机械特性优异的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)，但并不限定于此。此外，也可以层叠不同的材料的膜来做成一张基材膜。
各基材膜14、19、22的厚度优选为10μm以上且是150μm以下，但并不限定于此。但是，若基材膜14、基材膜19、基材膜22的厚度小于10μm，则存在难以处理担忧。此外，若基材膜14、基材膜19、基材膜22的厚度大于150μm，则存在难以将压电膜16、第2层叠体21以及第3层叠体24卷绕做成卷的担忧。
[具有压电性的涂层]
具有压电性的涂层15是在第1基材膜14的任意的面上以薄膜状进行涂布而成的层。具有压电性的涂层15只要是涂布后的膜具有压电性，就没有特别限定。具有压电性的涂层15理想的是，即使不进行极化(极化处理)也示出压电性，但也可以是在极化之后示出压电性。
众所周知，极化具有基于电晕放电处理极化的非接触式和利用两张金属板夹持膜并施加电压来进行极化的接触式这两种方式。
具有压电性的涂层15例如能够这样制得：将涂层15的材料溶解在溶剂中来制成溶液，利用棒涂机、凹版涂布机等已知的涂布装置在第1基材膜14之上薄薄地并均匀地进行涂布，然后使其干燥。
[具有压电性的涂层的材料]
具有压电性的涂层15的材料例如能够适当地使用含有氟树脂的材料。具体地例示含有氟树脂的材料的话，能够从以下材料中选择：含有偏氟乙烯成分的聚合物即聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-三氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、六氟丙烯-偏氟乙烯的共聚物、全氟乙烯基醚-偏氟乙烯的共聚物、四氟乙烯-偏氟乙烯的共聚物、六氟环氧丙烷-偏氟乙烯的共聚物、六氟环氧丙烷-四氟乙烯-偏氟乙烯的共聚物、六氟丙烯-四氟乙烯-偏氟乙烯的共聚物。并且，这些聚合物既能够单独使用也能够以混合体来使用。更优选的是，偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯-三氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯的聚合物。
在使用偏氟乙烯-三氟乙烯的共聚物作为涂层15的材料的情况下，偏氟乙烯与三氟乙烯的摩尔比在将整体设为100时为(50～85)：(50～15)较佳。此外，在使用偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物作为涂层15的材料的情况下，偏氟乙烯与三氟乙烯与三氟氯乙烯的摩尔比在将整体设为100时为(63～65)：(27～29)：(10～6)较佳。
[具有压电性的涂层的厚度]
具有压电性的涂层15在干燥后的厚度没有特别限定，但考虑到后述的光学特性，其厚度优选为0.5μm以上且20μm以下，更优选为0.5μm～10μm，进一步优选为0.5μm～5μm。若具有压电性的涂层15在干燥后的厚度小于0.5μm，则有可能导致已形成的膜不完全。若具有压电性的涂层15在干燥后的厚度大于20μm，则有可能导致光学特性(雾度和全光线透过率)不恰当。
[压电膜的光学特性]
由于显示器的图像必须被清楚地看到，因此，压电膜16的雾度值优选为小于5％，全光线透过率优选为90％以上。在压电膜16的雾度值为5％以上的情况下，或者在全光线透过率小于85％的情况下，存在显示器的图像无法被清楚地看到的担忧。
[透明电极]
第1透明电极17和第2透明电极18是用于检测按压力的电极，第3透明电极20和第4透明电极23是用于检测按压位置的电极。
第1透明电极17覆盖压电膜16的一面的整体，第2透明电极18覆盖压电膜16的另一面的整体。在触摸传感器10被按压时，具有压电性的涂层15极化。这时，利用第1透明电极17和第2透明电极18检测具有压电性的涂层15的电位的变化。例如第2透明电极18设为基准电位(接地电位)，利用第1透明电极17检测电位的变化。
如图1、图2所示，在压电传感器11的一面侧配置有第3透明电极20和第4透明电极23。上述的透明电极20、23是静电电容传感器12的一部分。如图1所示，第3透明电极20和第4透明电极23之间因具有第2基材膜19和透明填充层25而绝缘。并且如图2所示，第3透明电极20和第4透明电极23呈带状，电极20、电极23朝向彼此正交的方向。例如，第3透明电极20是用于检测按压位置的X坐标的电极，第4透明电极23是用于检测Y坐标的电极。通过利用指、笔来按压或接近触摸传感器10的表面，从而该位置的第3透明电极20和第4透明电极23的电位发生变化，利用该电位的变化来检测X坐标和Y坐标。
另外，在图1的静电电容传感器12中，在第2基材膜19的一面层叠有第3透明电极20，在第3基材膜22的一面层叠有第4透明电极23，但并不限定于该结构。例如也可以是，如图3的(a)的静电电容传感器27、图3的(b)的静电电容传感器28、图3的(c)的静电电容传感器29那样，在基材膜19、基材膜22的一面或另一面层叠透明电极20、透明电极23，利用透明填充层25将层叠体21和层叠体24粘接起来。此外，在第3层叠体24的上方配置第2层叠体21，但也可以相反地配置。
各透明电极17、18、20、23能够列举铟类复合氧化物，作为代表，能够列举铟锡复合氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)、铟锌复合氧化物，但能够列举掺杂了四价金属离子或二价金属离子的氧化铟(In203)。铟类复合氧化物的特征在于，在可见光区域(380nm～780nm)中，透过率较高，为80％以上，且每单位面积的表面电阻较低(30Ω/□～1000Ω/□(ohmsper square))。
上述铟类复合氧化物的厚度优选为35nm以下。其原因在于，若厚度过厚，则可见光区域的透过率等会变差。此外，铟类复合氧化物的表面电阻值优选为300Ω/□以下，进一步优选为150Ω/□以下。其原因在于，若表面电阻值较高，则不再作为电极发挥功能。
表面电阻较小的透明电极例如这样制得：利用溅射法或真空蒸镀法在基材膜上形成铟类复合氧化物的非晶质层之后，在80℃～200℃下进行加热处理，使非晶质层变化为结晶质层。
各透明电极17、18、20、23并不限定于上述的材料，能够使用锡锌氧化物、氧化锌、掺氟氧化锡等透明导电性氧化物、聚乙稀二氧噻吩等导电性高分子。
在将具有压电性的涂层15极化的情况下，既可以在形成第1透明电极17和第2透明电极18之后进行极化，也可以在形成第1透明电极17和第2透明电极18之前将涂层极化。在利用溅射形成第1透明电极17和第2透明电极18的情况下，可以先进行极化和溅射中的任一者。
[层间]
也可以在第1基材膜14与具有压电性的涂层15之间、在第1基材膜14与第1透明电极17之间、在第2基材膜19与第3透明电极20之间、在第3基材膜22与第4透明电极23之间设置底涂层(ancher coat layer)、折射率调整层(Index matching layer)(光学调整层)等数nm～数十nm左右的薄层。底涂层用于提高层间的密合性，折射率调整层用于调整反射率。并且，也可以在各基材膜14、19、22与透明电极17、20、23之间设置抗粘连层。抗粘连层具有防止堆叠的膜压接(粘连)的效果。
[透明填充层]
透明填充层13、透明填充层25不会产生空气层地将层之间填满。第1透明电极17的表面被透明填充层13覆盖，第4透明电极23的表面被透明填充层25覆盖。这是为了防止因第1透明电极17和第4透明电极23的表面的反射和由微小的凹凸引起的散射而导致全光线透过率和雾度下降。
透明填充层13、透明填充层25使用由光学透明粘接材料或光学透明粘合材料构成的粘接剂或者树脂。既可以通过粘贴成为片状的光学透明粘接材料或光学透明粘合材料来形成透明填充层13、透明填充层25，也可以通过涂布液状的光学透明粘接材料或光学透明粘合材料并照射紫外线使之硬化来形成透明填充层13、透明填充层25。
[显示器]
在显示器的前表面配置触摸传感器10。显示器能够使用液晶显示器或有机EL显示器等平面显示器。用于检测按压位置的静电电容传感器12配置在比压电传感器11靠上方(触碰的一侧)的位置。其原因在于，第1透明电极17和第2透明电极18形成为覆盖压电膜16，若压电传感器11配置在比静电电容传感器12靠上方的位置，则第3透明电极20和第4透明电极23无法检测静电电容的变化。触摸传感器10和显示器利用透明填充层粘接。透明填充层能够使用上述的光学透明粘接材料或光学透明粘合材料。
像以上那样，本发明在第1基材膜14形成具有压电性的涂层15，与以往相比，能够使压电材料的厚度变薄。由于具有压电性的涂层15较薄，因此不易使全光线透过率和雾度恶化。因此，能够实现光学特性较好的触摸传感器10。
[实施方式2]
在图1的触摸传感器10中，压电膜16的方向是任意的。也可以像图4的触摸传感器30那样将具有压电性的涂层15配置在第1基材膜14的上侧。
图4的触摸传感器30相对于图1的触摸传感器10变更了压电膜16的方向，但也可以变更压电传感器11的方向。设为第2透明电极18粘接于透明填充层13，从上按照第2透明电极18、压电传感器11、第1透明电极17的顺序排列。
[实施方式3]
也可以像图5的(a)的触摸传感器40的压电传感器41那样，不使第2透明电极18直接形成于压电膜16。准备在第4基材膜42上层叠了第2透明电极18的第4层叠体43，利用透明填充层44将压电膜16和第4层叠体粘接。第4基材膜42能够由与第1基材膜14等相同的材料构成。此外，透明填充层44能够由与其他透明填充层13等相同的材料构成。
第4层叠体43的方向并没有限定。在图5的(a)的触摸传感器40的压电传感器41中，第2透明电极18粘接于透明填充层44。也可以像图5的(b)的触摸传感器45的压电传感器46那样，使第4基材膜42粘接于透明填充层44。
并且，本实施方式能够应用于图4的触摸传感器30。在触摸传感器30中，不使第2透明电极18直接形成于第1基材膜14，而是准备第4层叠体43，将第1基材膜和第4层叠体43利用透明填充层44粘接。第4层叠体43的方向没有限定，可以使第2透明电极18和第4基材膜42中的任一者粘接于透明填充层44。
[实施方式4]
也可以像图6的(a)的触摸传感器50的压电传感器51那样，不直接在压电膜16上形成第1透明电极17。准备在第5基材膜52上层叠了第1透明电极17的第5层叠体53，利用透明填充层54将压电膜16和第5层叠体53粘接。第5基材膜52能够由与第1基材膜14等相同的材料构成。此外，透明填充层54能够由与其他透明填充层13等相同的材料构成。
第5层叠体53的方向没有限定。在图6的(a)的触摸传感器50的压电传感器51中，第5基材膜52粘接于透明填充层54。也可以像图6的(b)的触摸传感器55的压电传感器56那样，使第1透明电极17粘接于透明填充层54。
并且，本实施方式能够应用于图4的触摸传感器30。在触摸传感器30中，不使第1透明电极17直接形成于具有压电性的涂层15，而是准备第5层叠体53，将第5层叠体53和具有压电性的涂层15利用透明填充层54粘接。第5层叠体53的方向没有限定，可以使第1透明电极17和第5基材膜52中的任一者粘接于透明填充层54。
[实施方式5]
图7的触摸传感器60的压电传感器61是利用透明填充层44、透明填充层54将压电膜16、第4层叠体43、第5层叠体53粘接起来的结构。压电传感器61是组合了图5的压电传感器41和图6的压电传感器51而成的结构。
在压电传感器61中，压电膜16和第4层叠体43、第5层叠体53的方向是任意的。也可以替换第1基材膜14与具有压电性的涂层15的位置、第2透明电极18与第4基材膜42的位置以及第1透明电极17与第5基材膜52的位置。因而，压电传感器61的结构变为8种。
[实施方式6]
在图8的触摸传感器70的静电电容传感器71中，在第6基材膜72的一面形成有第3透明电极20，在第6基材膜72的另一面形成有第4透明电极23。第6基材膜72能够使用与第1基材膜14等相同的材料。在图8中，第4透明电极23粘接于透明填充层13，但也可以使第3透明电极20粘接于透明填充层13。
图8的静电电容传感器71与图1的静电电容传感器12相比，基材膜的数量和透明填充层的数量减少。因此，能够实现触摸传感器70的薄型化。
能够将在实施方式1～实施方式6中说明的触摸传感器10、30、40、45、50、55、60所使用的静电电容传感器12变更为静电电容传感器71。
[实施方式7]
在图9的(a)的触摸传感器80的静电电容传感器81中，在第6基材膜72的一面侧形成有第3’透明电极82和第4’透明电极83。第3’透明电极82和第4’透明电极83由与第3透明电极20和第4透明电极23相同的材料形成。
如图9的(b)所示，第3’透明电极82和第4’透明电极83分别由多个矩形部分85、86排列并且矩形部分85、86彼此间沿X方向或Y方向利用线状部分87、88相连而成。因而，第3’透明电极82和第4’透明电极83朝向互相正交的方向。矩形部分85、86是菱形、正方形、六边形等形状。第3’透明电极82和第4’透明电极83隔着绝缘体84交叉，以防止短路。
在图9中成为第3’透明电极82在第4’透明电极83之上与第4’透明电极83交叉，但也可以设为第4’透明电极83在第3’透明电极82之上与第3’透明电极82交叉。静电电容传感器81的方向没有限定，也可以是透明电极82、透明电极83粘接于透明填充层13的结构。
能够将在实施方式1～实施方式6中说明的触摸传感器10、30、40、45、50、55、60所使用的静电电容传感器12变更为静电电容传感器81。
[实施方式8]
静电电容传感器并不限定于利用两根透明电极20、23检测静电电容的变化的结构。图10的触摸传感器90的静电电容传感器91具有在第6基材膜72的一面纵横地排列的矩形的透明电极92。矩形的透明电极92连接有引出布线93。矩形的透明电极92和引出布线93由与第3透明电极20和第4透明电极23相同的材料形成。
能够将在实施方式1～实施方式6中说明的触摸传感器10、30、40、45、50、55、60所使用的静电电容传感器12变更为静电电容传感器91。
[实施方式9]
本申请并不限定于将静电电容传感器和压电传感器完全分离的形态。例如，图11的(a)的触摸传感器100与图1的触摸传感器10相比，省略了第1透明电极17。配置于压电膜16的一面侧的第4透明电极23是利用静电电容方式检测接触位置的坐标的电极，且是用于检测具有压电性的涂层15极化了时的电位的电极。第4透明电极23也具有上述实施方式的第1透明电极17的功能。
在触摸传感器100中，压电传感器101和静电电容传感器12能够驱动。在压电传感器101进行动作时，使用第4透明电极23和第2透明电极18。在静电电容传感器12进行动作时，使用第3透明电极20和第4透明电极23。压电传感器101和静电电容传感器12驱动时的各电极18、20、23处的电位的检测方法与上述实施方式的方法相同。只要第4透明电极23在压电传感器101和静电电容传感器12中被使用，压电传感器101和静电电容传感器12的驱动方法就不受限定。
也可以是图11的(b)的触摸传感器102那样的压电传感器103，该压电传感器103与图11的(a)相比，替换了第1基材膜14和具有压电性的涂层15的位置。
触摸传感器100、102与图1的触摸传感器10相比，省略了第1透明电极17，触摸传感器100、102能够实现薄型化。
[实施方式10]
此外，也可以是像图12的(a)的触摸传感器110的压电传感器111那样、不使第2透明电极18直接形成于压电膜16的结构。与图5的压电传感器41、46同样地，在压电传感器111中，准备在第4基材膜42的任一面层叠了第2透明电极18而成的第4层叠体43，利用透明填充层44将第4层叠体43和压电膜16粘接。
与图11的触摸传感器100、102同样地，在触摸传感器110中，第4透明电极23使用于静电电容传感器12和压电传感器111。只要第4透明电极24在静电电容传感器12和压电传感器111中被使用，静电电容传感器12和压电传感器111的驱动方法就不受限定。在静电电容传感器12驱动时，使用第3透明电极20和第4透明电极23。在压电传感器111驱动时，使用第2透明电极18和第4透明电极23。
也可以像图12的(b)的触摸传感器112的压电传感器113那样，相对于压电传感器111变更第4层叠体43的方向。使第4基材膜43粘接于透明填充层44。
并且，图12的(a)的压电传感器111、图12的(b)的压电传感器113也能够变更压电膜16的方向。在图12中，具有压电性的涂层15处于第1基材膜14之上，但也可以使第1基材膜14处于具有压电性的涂层15之上。
[实施方式11]
也可以像图13的(a)的触摸传感器120那样在压电膜16上直接形成第4透明电极23。在压电膜16的一面层叠有第4透明电极23，在压电膜16的另一面层叠有第2透明电极18。从第3透明电极20到第4透明电极23的部分成为静电电容传感器121，从第4透明电极23到第2透明电极18的部分成为压电传感器122。
触摸传感器120与图11和图12的触摸传感器100、102、110、112同样地，第4透明电极23在静电电容传感器121和压电传感器122中被使用。
也可以像图13的(b)的触摸传感器123的压电传感器124那样，与压电传感器122相比，变更了压电膜16的方向。在压电传感器124中，在具有压电性的涂层15层叠有第4透明电极23，在第1基材膜14层叠有第2透明电极18。
[实施方式12]
也可以是像图14的(a)的触摸传感器130的压电传感器131那样、不使第2透明电极18直接形成于压电膜16的结构。与图5的压电传感器41、46同样地，在压电传感器131中，准备在第4基材膜42的任一面层叠了第2透明电极18而成的第4层叠体43，利用透明填充层44将第4层叠体43和压电膜16粘接。
此外，也可以像图14的(b)的触摸传感器132的压电传感器133那样变更压电膜16的方向。在具有压电性的涂层15层叠第4透明电极23。
并且，也可以在图14的压电传感器131、133中变更第4层叠体43的方向。使第4层叠体43的第4基材膜42粘接于透明粘接层44。
[实施方式13]
在实施方式11、实施方式12中，也可以使用图8的静电电容传感器71。像图15的(a)的触摸传感器140那样，使用在第6基材膜72的一面层叠有第3透明电极20、在第6基材膜72的另一面层叠有第4透明电极23的静电电容传感器71。在压电传感器141中，在压电膜16的另一面层叠第2透明电极18，使压电膜16的一面粘接于透明填充层25。透明填充层25粘接于第4透明电极23，从第4透明电极23到第2透明电极18的部分是压电传感器141。
在本实施方式中，只要第4透明电极23也使用于静电电容传感器71和压电传感器141中，静电电容传感器71和压电传感器141的驱动方法就不受限定。
此外，也可以像图15的(b)的触摸传感器142的压电传感器143那样，在第1基材膜14层叠第2透明电极18，使具有压电性的涂层15粘接于透明填充层25。
并且，也可以是，第2透明电极18不直接形成于压电膜16，而是像图14的触摸传感器130、132那样，准备在第4基材膜42层叠了第2透明电极18而成的第4层叠体43，利用透明填充层44将压电膜16和第4层叠体43粘接。第4层叠体43的粘接于透明填充层44的面不受限定。
[实施方式14]
也可以像图16的(a)的触摸传感器150那样使用图9的静电电容传感器81。在压电膜16的具有压电性的涂层15层叠第2透明电极18，第1基材膜14和第6基材膜72利用透明填充层13粘接。压电传感器151是从第2透明电极18到静电电容传感器81的第4’透明电极83的部分。
只要第4’透明电极83在静电电容传感器81和压电传感器151中被使用，静电电容传感器81和压电传感器151的驱动方法就不受限定。
此外，也可以像图16的(b)的触摸传感器152的压电传感器153那样，在第1基材膜14层叠第2透明电极18，使具有压电性的涂层15粘接于透明填充层13。
并且，也可以是，第2透明电极18不直接形成于压电膜16，而是像图14的触摸传感器130、132那样，准备在第4基材膜42层叠有第2透明电极18的第4层叠体43，利用透明填充层44将压电膜16和第4层叠体43粘接。第4层叠体43的粘接于透明填充层44的面不受限定。
[实施方式15]
也可以使用像图17的(a)的触摸传感器160那样的静电电容传感器161。静电电容传感器161在压电膜16的一面侧形成有图9的静电电容传感器81的两个方向的透明电极82、透明电极83。另外，为了方便说明，将比压电膜161靠上侧的部分设为静电电容传感器161，但也可以将比第4’透明电极83靠上侧的部分设为静电电容传感器161。
触摸传感器160的压电传感器162是在压电膜16的一面形成有第4’透明电极83、在压电膜16的另一面形成有第2透明电极18的结构。
与图16的触摸传感器150、152同样地，只要第4’透明电极83在静电电容传感器81和压电传感器151中被使用，静电电容传感器81和压电传感器151的驱动方法就不受限定。
此外，也可以像图17的(b)的触摸传感器164的压电传感器165那样，在第1基材膜14层叠第2透明电极18，使具有压电性的涂层15粘接于透明填充层13。
并且，也可以是，第2透明电极18不直接形成于压电膜16，而是像上述实施方式那样，准备在第4基材膜42层叠有第2透明电极18而成的第4层叠体43，利用透明填充层44将压电膜16和第4层叠体43粘接。第4层叠体43的粘接于透明填充层44的面不受限定。
[实施方式16]
也可以使位于压电膜16的一面侧和另一面侧的透明电极在静电电容传感器和压电传感器这两者中被使用。例如，也可以像图18的触摸传感器170那样，在压电膜16的一面层叠第3透明电极20，在压电膜16的另一面层叠第4透明电极23。
第3透明电极20和第4透明电极23是利用静电电容方式来检测接触位置的坐标的电极，且是用于检测具有压电性的涂层15极化了时的电位的电极。只要第3透明电极20和第4透明电极23在静电电容传感器171和压电传感器172中被使用，静电电容传感器170和压电传感器172的驱动方法就不受限定。在静电电容传感器171驱动时，利用透明电极20、透明电极23来检测静电电容的变化。在压电传感器172驱动时，透明电极20和透明电极23中的一者成为接地电位，利用电极23和电极20中的另一者检测由涂层15的极化引起的电位的变化。
压电传感器16的上下方向是任意的。也可以在第1基材膜14层叠第4透明电极23，在具有压电性的涂层15层叠第3透明电极20。
并不限定于在压电膜16直接形成透明电极20、透明电极23。例如，也可以像图19的(a)的触摸传感器190那样，准备在第3基材膜22层叠有第4透明电极23而成的第3层叠体24，利用透明填充层44将第3层叠体24粘接于压电膜16。与上述同样地，静电电容传感器191和压电传感器192交替地使用相同的透明电极20、透明电极23。
此外，在图19的(b)的触摸传感器193中，准备在第2基材膜19层叠有第3透明电极20而成的第2层叠体21，使第2层叠体21粘接于压电膜16。与上述同样地，静电电容传感器194和压电传感器195交替地使用相同的透明电极20、透明电极23。
并且，在图19的(c)的触摸传感器196中，准备上述第2层叠体21和第3层叠体24，并将它们粘接于压电膜16。与上述同样地，静电电容传感器197和压电传感器198交替地使用相同的透明电极20、透明电极23。
在图19中，压电膜16的方向不受限定，也可以是，第1基材膜14和具有压电性的涂层15的位置互换，使第1基材膜14粘接于透明填充层44。此外，第2层叠体21的方向不受限定，也可以使第3透明电极20粘接于透明填充层25。并且第3层叠体24的方向不受限定，也可以使第3层叠体22粘接于透明填充层44。
也可以使在实施方式1中说明的底涂层(ancher coat layer)、折射率调整层(Index matching layer)(光学调整层)、抗粘连层中的至少一层形成于压电膜16与第3透明电极20及第4透明电极23之间。
[实施方式17]
在各实施方式中，也可以在触摸传感器与显示器之间配置透明电极。例如像图20的触摸传感器200那样，准备将第7透明电极201层叠于第7基材膜202的一面整体而成的层叠体，并利用透明填充层203粘接。第7透明电极201发挥屏蔽的作用。
[实施方式18]
在上述实施方式中说明了折射率调整层，但也可以像图21的触摸传感器210那样，在压电膜16与第2透明电极18之间配置折射率调整层210。图21的触摸传感器210除了追加了折射率调整层210之外，其他结构与图1的触摸传感器10相同。此外，折射率调整层210也可以配置在压电膜16与第1透明电极17之间。
举出一例为，具有压电性的涂层15的厚度为0.5μm～10μm，折射率调整层210的厚度为80nm～160nm，第2透明电极18的厚度为20nm以上。此外，举出一例为，具有压电性的涂层15的折射率为1.40～1.50，折射率调整层210的折射率为1.50～1.70，第2透明电极18的折射率为1.90～2.10。此外，将第1基材膜14的厚度设为2μm～100μm，将折射率设为1.50～1.70。通过设为以上的厚度和折射率，第2透明电极18与折射率调整层210的反射率差成为2.0％以下，较为美观。
[实施例1～实施例3]
在图12中测量了涂层15的厚度为1μm、5μm、10μm的情况下的触摸传感器10的全光线透过率和雾度，因此将其结果在表1中示出。涂层15使用P(VDF-TrFE)，摩尔比为72：25。基材膜14使用PET，其厚度为23μm。全光线透过率和雾度使用Direct reading haze computer(Suga Test Instruments公司制HGM-ZDP)进行测量。
[比较例1]
另外，作为比较例，像图22所示的触摸传感器220那样，针对利用透明填充层221将压电膜222粘贴于第1基材膜14的情况，测量了全光线透过率和雾度。压电膜222是使用PVDF通过挤出而制造成的单独的膜，厚度为80μm。透明填充层221使用光学透明粘合剂，其厚度为22μm。其他结构与实施例的情况相同。
【表1】
从表1可知，所有的实施例与比较例相比，全光线透过率和雾度都较好。比较例的压电膜222的厚度过厚，可以想到该厚度导致特别是雾度变差。
[实施例4～9]
此外，为了确认由图21的折射率调整层211引起的外观的变化，像图23那样，在厚度为23μm的第1基材膜14之上制作具有压电性的涂层15、折射率调整层211以及第2透明电极18，测量了厚度和折射率。将其结果示于表2中，“第1层”是具有压电性的涂层15，“第2层”是折射率调整层211，“第3层”是第2透明电极18。
压电膜16是通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材膜上涂布偏氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯的共聚物而制成的。偏氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯的共聚物是阿科玛(株)公司制Piezotech RTTMTS，对MIBK(甲基异丁基甲酮)利用超声波制作了溶液。接着利用棒涂机将偏氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯的共聚物的溶液涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材膜上。然后，将聚对苯二甲酸乙二醇酯基材膜和未干燥的涂层在110℃下干燥5分钟，从而制作了涂层。表2所示的涂层15的厚度是干燥后的厚度。
折射率调整层211如下面的表2所示那样，存在折射率为1.54、1.62、1.7的情况。由于制造方法因折射率而不同，因此根据每个折射率进行说明。在折射率为1.54的情况下，具有压电性的涂层15的一面利用三聚氰胺树脂：醇酸树脂：有机硅烷缩合物的重量比2：2：1的热硬化型树脂(光的折射率n＝1.54)形成了厚度为120nm的折射率调整层211。
在折射率为1.62的情况下，在具有压电性的涂层15的一面利用凹版涂布机涂布紫外线硬化性树脂47质量份、氧化锆粒子(中值粒径40nm)57质量份以及含有PGME的光学调整组合物(JSR公司制，“OPSTAR Z7412”，固体成分12质量％)，在无风状态(小于0.1m/s)下立即以60℃进行加热干燥1分钟。然后，利用高压水银灯照射积分光量250mJ/cm2的紫外线来实施了硬化处理。根据该方法，将厚度为90nm、120nm或150nm且折射率为1.62的折射率调整层211形成在具有压电性的涂层15之上。
在折射率为1.7的情况下，调制出了在由三聚氰胺树脂、醇酸树脂以及有机硅烷缩合物构成的热硬化型树脂(重量比为，三聚氰胺树脂：醇酸树脂：有机硅烷缩合物＝2：2：1)中混合TiO2(折射率＝2.35)的微粒的树脂组合物。这时，调整了TiO2微粒的混合量，以使上述树脂组合物的折射率成为1.70。并且，在具有压电性的涂层15之上涂敷上述树脂组合物，并使之硬化，形成了厚度150nm的折射率调整层211(折射率1.70)。
另外，在第1基材膜14的与涂层15相反的一面形成了具有抗粘连功能的硬涂层231。
各实施例如上述那样，具有压电性的涂层15的厚度为0.5μm～10μm，折射率调整层211的厚度为80nm～160nm，第2透明电极18的厚度为20nm以上。此外，具有压电性的涂层15的折射率为1.40～1.50，折射率调整层211的折射率为1.50～1.70，第2透明电极18的折射率为1.90～2.10。第2透明电极18与折射率调整层211的反射率差成为2％以下，较为美观。
另外，根据需要，第2透明电极18被蚀刻并成为所期望的电极等。在求上述折射率时，折射率调整层211的折射率使用了利用蚀刻将第2透明电极18去除的部分。因此，从各折射率求得空气与第2透明电极18的反射率、空气与折射率调整层211的反射率，从而求得了反射率差。
[比较例2～比较例3]
作为与实施例4～实施例9相对的比较例，进行了没有折射率调整层211的情况(比较例3)和折射率调整层211的折射率小于1.5的情况(比较例4)。在没有折射率调整层211的情况下，反射率差是第2透明电极18与具有压电性的涂层15的差。反射率差大于2％，外观变差。
另外，关于折射率为1.46的情况下(比较例4)的折射率调整层211，将硅溶胶(COLCOAT(株)制，COLCOATP)利用乙醇稀释到固体成分浓度变为2％，并将其利用二氧化硅涂敷法涂布在具有压电性的涂层15的一面上，然后，在150℃下干燥2分钟，使之硬化，形成厚度为120nm的层(SiO2膜，光的折射率为1.46)，设为折射率调整层211。在比较例中，其他结构的制造方法与实施例相同。
【表2】
根据以上可知，由于在具有压电性的涂层15上具有第2透明电极18，因而有时因第2透明电极18而呈黄色或茶色，有损外观。像本发明这样设置折射率调整层211，将第2透明电极18、折射率调整层211、具有压电性的涂层15的厚度和折射率调整为处于上述的值的范围，从而能够像表2那样缩小反射率差，并且不会有损美观。可知，即使将在压电膜16层叠有折射率调整层211和第2透明电极18的结构配置在显示器的前表面，也不易损害显示器的美观。
另外，本发明在不脱离其主旨的范围内，能够基于本领域技术人员的知识，以施加了各种改良、修正、变更的方式来实施。
产业上的可利用性
本发明的触摸传感器配置于显示器的前表面，能够与显示器一体地利用。
附图标记说明
10、30、40、45、50、55、60、70、80、90、100、102、110、112、120、123、130、132、140、142、150、152、160、164、170、190、193、196、200、210：触摸传感器；
11、41、46、56、61、101、103、111、113、122、124、131、133、141、143、151、153、162、165、172、192、195、198：压电传感器；
12、27、28、29、71、81、91、121、161、171、191、194、197：静电电容传感器；
13、25、44、183：透明填充层；
14、19、22、42、52、72、182：基材膜；
15：具有压电性的涂层；
16、21、24、43、53、62、71、81：层叠体；
17、18、20、23、82、83、92、181：透明电极；
84：绝缘体；
211：折射率调整层；
231：具有抗粘连功能的硬涂层。

Claims (15)

1.一种触摸传感器，其中，
该触摸传感器具有：
静电电容传感器，其利用静电电容方式来检测触摸位置的坐标；以及
压电传感器，其设于所述静电电容传感器的背面，使用在基材膜层叠了具有压电性的涂层而成的压电膜来进行按压检测。
2.一种触摸传感器，其中，
该触摸传感器具有：
压电传感器，其使用在基材膜的背面层叠了具有压电性的涂层而成的压电膜来进行按压检测；以及
透明电极，其层叠于所述基材膜的表面，该透明电极用于利用静电电容方式来检测触摸位置的坐标。
3.一种触摸传感器，其中，
该触摸传感器具有：
压电传感器，其具有压电膜和透明电极，该压电膜是在基材膜层叠了具有压电性的涂层而成的，该透明电极配置于该压电膜的一面侧和另一面侧，用于检测具有压电性的涂层极化了时的电位的变化；以及
配置在所述压电传感器的一面侧并用于利用静电电容方式来检测触摸位置的坐标的透明电极。
4.一种触摸传感器，其中，
该触摸传感器具有：
压电传感器，其具有压电膜和透明电极，该压电膜是在基材膜层叠了具有压电性的涂层而成的，该透明电极配置在该压电膜的一面侧和另一面侧；以及
静电电容传感器，其配置在所述压电传感器的一面侧，该静电电容传感器利用静电电容方式来检测触摸位置的坐标，
配置在所述压电膜的一面侧的透明电极是用于检测具有压电性的涂层极化了时的电位的变化的透明电极、且是用于利用静电电容方式来检测触摸位置的坐标的透明电极。
5.一种触摸传感器，其中，
该触摸传感器具有：
压电膜，其是在基材膜层叠了具有压电性的涂层而成的；以及
透明电极，其配置在所述压电膜的一面侧和另一面侧，
配置在所述压电膜的一面侧和另一面侧的透明电极是用于检测具有压电性的涂层极化了时的电位的变化的透明电极，且至少配置在所述压电膜的一面侧的透明电极是用于利用静电电容方式来检测触摸位置的坐标的透明电极。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的触摸传感器，其中，
所述具有压电性的涂层的厚度大于0.5μm且小于20μm。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的触摸传感器，其中，
所述具有压电性的涂层含有氟树脂。
8.根据权利要求7所述的触摸传感器，其中，
所述氟树脂是偏氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯中的两种以上的共聚物或者是偏氟乙烯的聚合物。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的触摸传感器，其中，
在所述基材膜与具有压电性的涂层之间具有底涂层、折射率调整层、抗粘连层中的至少1层。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的触摸传感器，其中，
在所述压电膜与用于检测触摸位置的坐标的透明电极之间、或所述压电膜与用于检测具有压电性的涂层极化了时的电位的变化的透明电极之间具有底涂层、折射率调整层及抗粘连层中的至少1层，或者在所述压电膜与用于检测触摸位置的坐标的透明电极之间、和所述压电膜与用于检测具有压电性的涂层极化了时的电位的变化的透明电极之间具有底涂层、折射率调整层及抗粘连层中的至少1层。
11.根据权利要求10所述的触摸传感器，其中，
所述涂层的厚度为0.5μm～10μm，折射率调整层的厚度为80nm～160nm，透明电极的厚度为20nm以上。
12.根据权利要求10或11所述的触摸传感器，其中，
所述涂层的折射率为1.40～1.50，折射率调整层的折射率为1.50～1.70，透明电极的折射率为1.90～2.10。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的触摸传感器，其中，
用于检测所述触摸位置的坐标的透明电极、用于检测所述具有压电性的涂层极化了时的电位的变化的透明电极、或它们两者直接形成于所述压电膜。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的触摸传感器，其中，
所述基材膜从聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚烯烃、聚环烯烃、环烯烃共聚物、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚苯乙烯、聚降冰片烯中的至少一种中选择。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的触摸传感器，其中，
所述透明电极是以氧化铟为主要成分的透明电极。
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