CN110383223B - 触摸面板和电子设备 - Google Patents

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Abstract

在按压检测型触摸面板中，实现进一步的小型化和性能提高。触摸面板(1)具备：TP上侧电极层(19)，其位于CF基板(18)的上方；TP下侧电极层(16)，其位于CF基板(18)的下方且液晶层(14)的上方；ITO层(13)，其位于TFT基板(11)的上方且液晶层(14)的下方；以及压电元件层(15)，其位于TP下侧电极层(16)与ITO层(13)之间。

Description

触摸面板和电子设备
技术领域
本发明的一个方面涉及兼有输入位置检测功能和按压检测功能的触摸面板。
背景技术
近年来，在一部分触摸面板(Touch Panel，TP)中，除了以往的输入位置检测功能之外，还附加有检测对输入面(显示面)施加了压力(以下，称为按压检测)的功能。关于兼有输入位置检测功能和按压检测功能的触摸面板(以下，也称为按压检测型触摸面板)，提出了各种各样的技术。
例如，在专利文献1中公开了一种技术，其目的在于，即使是在按压检测型触摸面板中将触摸面板小型化(将膜的总数减少)的情况下，也维持按压检测的精度。
具体而言，专利文献1的触摸面板具备：触摸面板部，其具备2个触摸面板用电极(第1触摸面板用电极和第2触摸面板用电极)；以及按压传感器部，其具备2个按压传感器用电极(第1按压传感器用电极和第2按压传感器用电极)。
并且，设置有第1按压传感器用电极的电极层(第1按压传感器用电极层)是作为与设置有第2触摸面板用电极的电极层(第2触摸面板用电极层)相同的电极层形成的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公报“特许5871111号公报”(2016年3月1日发行)
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1的技术中发现例如以下2点问题。
(1)：设置有第2按压传感器用电极的电极层(第2按压传感器用电极层)是与设置有第1触摸面板用电极的电极层(第1触摸面板用电极层)和上述的第2触摸面板用电极层中的任何一个电极层均不相同的电极层。所以，由于设置第2按压传感器用电极层，因此需要单独的基材(例：膜或玻璃)和粘接层，故而触摸面板的厚度增加。
(2)：另外，在第2按压传感器用电极层与其它构件之间，可能会产生设计上意想不到的电容耦合(Capacitive Coupling)。因此，可能会由于该电容耦合而导致触摸面板的噪声增加。
这样，关于按压检测型触摸面板中的小型化和性能提高，仍有改善的余地。本发明的一个方面的目的在于，在按压检测型触摸面板中实现进一步的小型化和性能提高。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题，本发明的一个方面的触摸面板具备显示面，按距离上述显示面从远到近的顺序具备像素基板、液晶层以及彩色滤光片层，将从上述像素基板去往上述彩色滤光片层的方向设为上方向，将与该上方向相反的方向设为下方向，上述触摸面板还具备：触摸面板上侧电极层，其位于上述彩色滤光片层的上方；触摸面板下侧电极层，其位于上述彩色滤光片层的下方且上述液晶层的上方；作为像素电极层的第1导电层，其位于上述像素基板的上方且上述液晶层的下方；以及压电元件层，其随着对上述显示面的按压而产生电压，在上述触摸面板上侧电极层和上述触摸面板下侧电极层，形成有用于检测对象物接触或接近上述显示面的位置的电极，上述压电元件层位于上述触摸面板下侧电极层与上述第1导电层之间。
发明效果
根据本发明的一个方面的触摸面板，起到如下效果：在按压检测型触摸面板中，能实现进一步的小型化和性能提高。
附图说明
图1是示出具备实施方式1的触摸面板的显示装置的概略性构成的图。
图2的(a)是图1的A-A向视截面图，(b)是图1的B-B向视截面图。
图3是用于说明压电元件层的功能的图。
图4是用于说明在图1的触摸面板中得到的按压检测电压的图。
图5是示出实施方式2的触摸面板的构成的截面图。
图6是示出实施方式3的触摸面板的构成的截面图。
图7是示出实施方式4的触摸面板的构成的截面图。
图8是用于说明在实施方式4的触摸面板中得到的按压检测电压的图。
具体实施方式
〔实施方式1〕
下面，基于图1～图4来详细地说明实施方式1。图1是示出具备实施方式1的触摸面板1的显示装置100(电子设备)的概略性构成的图。首先，参照图1来描述显示装置100的概要。显示装置100是具备本发明的一个方面的触摸面板的电子设备的一个例子。
但是，具备本发明的一个方面的触摸面板(例：触摸面板1)的电子设备不限于显示装置。该电子设备例如也可以是智能手机或平板电脑等便携终端。或者，该电子设备还可以是PC监视器、标牌、电子黑板或信息显示器等信息处理装置。
此外，虽然在以下所描述的各附图(特别是图2等)中示出了触摸面板1的各种各样的构件，但省略关于与实施方式1无关的构件的说明。这些省略说明的构件可以被理解为与公知的构件是同样的。另外，应当注意的是，各附图以概略性地说明各构件的形状、结构以及位置关系为目的，未必按比例描绘。
(显示装置100的概要)
如图1所示，显示装置100具备触摸面板1、显示部90(显示面)、驱动器91、控制基板92以及FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路基板)93。另外，触摸面板1具备TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)基板11、CF(Color Filter，彩色滤光片)基板18以及显示部90(还参照后述的图2等)。
显示部90例如可以是LC(Liquid Crystal，液晶)面板。显示部90显示各种图像。由于在显示装置100设置有触摸面板1，因此，显示部90也作为受理用户的输入操作(例：由用户的手指F进行的触摸输入)的输入部(输入面)来发挥功能。显示部90也可以称为有源区域。
驱动器91作为控制显示部90的显示控制部发挥功能。驱动器91例如可以向TFT基板11发出指令，控制形成于该TFT基板11的像素(未图示)的点亮。
控制基板92是设置有统一控制显示装置100的动作的主控制部的基板。控制触摸面板1的动作的触摸面板控制器(未图示)可以设置于控制基板92。或者，还可以使上述的主控制部兼有触摸面板控制器的功能。
FPC93是连接控制基板92与驱动器91的构件。FPC93具有高的柔软性，能较大地变形。因此，FPC93适合于制作小型或薄型的电子设备(例如便携终端)。
此外，在图1中，将与显示装置100的短边(换言之，显示部90的短边)平行的方向称为X方向。另外，将与显示装置100的长边(显示部90的长边)平行的方向称为Y方向。在图1中，X方向与Y方向相互正交。
另外，在图1中将垂直于纸面的方向(也就是说，垂直于X方向和Y方向的方向)称为Z方向。将从TFT基板11去往显示部90(也就是说，观看显示于显示部90的图像的用户(观看者)侧)的方向设为Z方向的正的方向。以后，也将Z方向的正的方向称为上方向。此外，上方向也能够定义为在后述的图2中从TFT基板11去往CF基板18的方向。
另一方面，还将Z方向的负的方向(与上方向相反的方向)称为下方向。以后，为了便于说明，也将Z方向称为上下方向。另外，还将上下方向的上侧称为观看者侧。
(触摸面板1)
接下来，参照图2来描述触摸面板1。图2是示出触摸面板1的构成的截面图。具体而言，在图2中，(a)是图1的A-A向视截面图，(b)是图1的B-B向视截面图。也就是说，在图2中，(a)是图1的XZ平面中的截面图，(b)是图1的YZ平面中的截面图。
在触摸面板1中，在从上侧(观看者侧)来看比显示部90靠下侧(内侧)，设置有用于实现输入位置检测功能的电极层(TP下侧电极层16和TP上侧电极层19)。由此，触摸面板1也被称为内嵌(In-Cell)型的触摸面板。
如图2的(a)所示，触摸面板1从下侧向上侧(也就是说，按距离显示部90从远到近的顺序)依次具备TFT基板11(像素基板)、绝缘层12、ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)层13、液晶层14、压电元件层15、TP下侧电极层16(触摸面板下侧电极层)、BM(BlackMatrix，黑矩阵)17、CF基板18(彩色滤光片层)以及TP上侧电极层19(触摸面板上侧电极层)。另外，在TP上侧电极层19的上侧还设置有显示部90(除了图1以外未图示)。
此外，在液晶层14的内部设置有PS(PhotoSpacer，感光间隔物)140。PS140是用于将液晶层14的厚度(Z方向的长度)保持为均匀的构件(间隔物)。PS140可以形成为柱状。
如图2的(b)所示，在触摸面板1中，也可以在TFT基板11的上方且绝缘层12的下方设置有平坦化层115。
在TFT基板11，(i)RGB(Red，Green，Blue；红，绿，蓝)的多个像素(即，形成显示在显示部90的图像的像素)、以及(ii)与该像素中的每一个像素对应的TFT分别在空间上规则有序地排列。TFT作为控制像素的点亮的开关元件发挥功能。从各像素发出的光去往上侧。在图2等中，为了简单化，省略了像素和TFT的图示。
在ITO层13(第1导电层，像素电极层)形成有用于对TFT基板11内的像素进行驱动的像素电极(未图示)。ITO是透光性特别优异的材料，因此，ITO层13为透明的层。因此，ITO层13不会妨碍观看显示在显示部90的图像的用户的视觉识别性。绝缘层12是为了保护TFT基板11和ITO层13的各种配线而设置的。
液晶层14含有根据施加到该液晶层14的电压而使配位发生变化的液晶材料。因此，能够根据施加到液晶层14的电压来调整该液晶层14的光透射率。
压电元件层15是由压电材料形成的层。压电元件层15作为压电元件(也称为压电式(piezo)元件)发挥功能。压电元件层15形成在液晶层14的上表面。也就是说，压电元件层15位于以下所述的TP下侧电极层16的下方。压电元件层15也作为液晶层14的上表面中的平坦化层发挥功能。但是，如在后述的实施方式2中所述的那样，也可以在液晶层14的上表面的至少一部分设置平坦化层155(参照后述的图5)。
TP下侧电极层16是在内部形成有驱动电极(也被称为驱动线)和感测电极(也被称为感测线)中的一方的层。在实施方式1中，例示TP下侧电极层16为在内部形成有驱动电极的驱动电极层的情况。TP下侧电极层16形成在压电元件层15的上表面。另外，TP下侧电极层16位于CF基板18的下方。在图2等中，为了简单化，省略了驱动电极和感测电极的图示。
驱动电极的材料(换言之，TP下侧电极层16的材料)没有特别限定。在实施方式1中，例示驱动电极的材料为Cu(铜)的情况。此外，Cu为不透明的材料，因此，优选驱动电极以不妨碍用户的视觉识别性的方式形成。例如，驱动电极可以形成为金属网状。或者，从提高用户的视觉识别性的观点出发，驱动电极也可以使用透明的导电性材料(例：ITO)。
BM17(遮光构件)是以在从上方来看的情况下包围上述的各像素的周围的方式配置的遮光构件。通过BM17来将各像素分隔开，从而强调了各像素的轮廓。因而，显示在显示部90的图像的对比度得到提高。
CF基板18是设置有使规定的波长范围的光透射过的彩色滤光片的基板。例如，CF基板18可以包含(i)使红色(R)光透射过的第1彩色滤光片、(ii)使绿色(G)光透射过的第2彩色滤光片、以及(iii)使蓝色(B)光透射过的第3彩色滤光片这3种彩色滤光片。在CF基板18，多个彩色滤光片在空间上规则有序地排列。在图2等中，为了简化附图，省略了该彩色滤光片的图示。
TP上侧电极层19是在内部形成有与驱动电极和感测电极中的形成在TP下侧电极层16的电极(例：驱动电极)不同类型的电极的层。在实施方式1中，例示TP上侧电极层19是在内部形成有感测电极的感测电极层的情况。TP上侧电极层19形成在CF基板18的上表面。
感测电极的材料(换言之，TP上侧电极层19的材料)也与上述的驱动电极的材料同样地没有特别的限定。在实施方式1中，例示感测电极的材料为ITO的情况。但是，也能够将不透明的材料(例：Cu；铜)用作感测电极的材料。
驱动电极和感测电极是用于检测对象物(例如，上述的图1的手指F)接触或接近显示部90的位置的电极。在实施方式1中，多个驱动电极例如沿着X方向配置。另外，多个感测电极例如沿着Y方向配置。
触摸面板1可以检测形成在多个驱动电极中的每一个驱动电极与多个感测电极中的每一个感测电极的交点的静电电容的值(信号值)。并且，触摸面板1可以基于该信号值来检测(i)对象物向显示部90的接触或接近、以及(ii)产生了该接触或接近的显示部90上的位置。也就是说，触摸面板1可以是静电电容型的触摸面板。
此外，TP下侧电极层16和TP上侧电极层19(换言之，驱动电极和感测电极)分别通过未图示的配线连接到上述的触摸面板控制器。驱动电极和感测电极分别由触摸面板控制器驱动。由于用于进行上述信号值的检测和输入位置检测的触摸面板控制器的动作是公知的，因此省略说明。
这样，在触摸面板1中，通过设置TP上侧电极层19和TP下侧电极层16，能够检测例如手指F在显示部90实施了触摸输入的位置。
如上所述，在实施方式1中，例示了TP下侧电极层16是驱动电极层，TP上侧电极层19是感测电极层的情况。但是，也可以将TP下侧电极层16设置为感测电极层，将TP上侧电极层19设置为驱动电极层。
(压电元件层15的功能)
图3是用于说明压电元件层15(压电元件)的功能的图。如图3所示，考虑在压电元件层15的上表面设置有上侧电极层151U，在该压电元件层15的下表面设置有下侧电极层151L的情况。上侧电极层151U和下侧电极层151L是形成有用于检测压电元件层15所产生的电压(也就是说，上侧电极层151U与下侧电极层151L之间的电位差)的电极的层。
压电元件是在自身被施加了压力的情况下(更严密地说，在自身产生了变形的情况下)，在表面产生与该压力(变形)相应的极化电荷的元件。也就是说，压电元件使按压面与该按压面的相对面之间产生与上述压力相应的电位差(电压)。更具体地说，随着施加到压电元件的压力变大，该压电元件所产生的电压也变大。
作为一个例子，如图3的图例“非按压”所示，在上侧电极层151U没有被按压的情况下，压电元件层15也不被按压。因而，压电元件层15不产生电压。
另一方面，如图3的图例“按压”所示，例如在用户的手指F按压了上侧电极层151U的情况下，压电元件层15也被按压。因而，压电元件层15产生电压。
以下，将在触摸面板1中用于检测对显示部90的按压的电压称为电压VP。电压VP也可以称为按压检测电压。在图3的构成中，能够取得在压电元件层15被按压了的情况下压电元件层15所产生的电压，作为电压VP(按压检测电压)。
图4是用于说明在触摸面板1中得到的电压VP(按压检测电压)的图。如上所述，在触摸面板1中，压电元件层15位于TP下侧电极层16与ITO层13之间。因此，在触摸面板1中，能够使TP下侧电极层16担负上侧电极层151U的作用，使ITO层13担负下侧电极层151L的作用。
也就是说，在触摸面板1中，能够取得TP下侧电极层16与ITO层13之间的电位差作为上述的电压VP(按压检测电压)。此外，为了与图3的电压VP进行区分，还将图4的电压VP(TP下侧电极层16与ITO层13之间的电位差)称为电压VP1。在触摸面板1中，随着按压显示部90，压电元件层15被按压，从而，在压电元件层15产生电压。
在触摸面板1中，TP下侧电极层16和ITO层13中的至少一方通过未图示的配线连接到触摸面板控制器。触摸面板控制器基于通过该配线取得的电压VP1，进行检测显示部90是否被按压的处理(按压检测处理)。由于该按压检测处理是公知的，因此省略说明。
此外，关于压电元件层15的材料，没有特别的限定。例如，作为压电元件层15的材料，可以使用PVDF(PolyVinyliDene Fluoride，聚偏二氟乙烯)或者PLLA(Poly L-LActide，聚L-乳酸)等。
但是，压电元件层15是设置在具备显示部90的触摸面板1(内嵌型的触摸面板)的构件，因此，优选不妨碍用户的视觉识别性。因此，作为压电元件层15的材料，优选选择例如光透射率优异的材料。
另外，考虑到触摸面板1内的压电元件层15的周围的构件的颜色，作为压电元件层15的材料，优选选择具有与该周围的构件相近的颜色的材料。
另外，为了使从压电元件层15的上表面出射的光的相位与入射到压电元件层15的下表面的光的相位相差不大，作为压电元件层15的材料，优选选择尽可能不产生光的相位差(延迟)的材料。
此外，从进一步降低光的相位差的观点出发，可以在压电元件层15的上方设置相位差膜。这是为了即使是在压电元件层15产生了光的相位差的情况下，也能够通过相位差膜补偿(缓和)该相位差。
(触摸面板1的效果)
如上所述，在触摸面板1中，通过TP上侧电极层19和TP下侧电极层16来实现触摸面板1的输入位置检测功能。另外，TP下侧电极层16和ITO层13以夹着压电元件层15的方式设置。
因此，如上述的图4所示，能够将TP下侧电极层16和ITO层13用作用于取得电压VP1(按压检测电压)的电极层(电极)。因而，通过位于TP下侧电极层16与ITO层13之间的压电元件层15，触摸面板1的按压检测功能得以实现。
这样，根据触摸面板1，不设置上述的专利文献1的触摸面板中存在的第2按压传感器用电极层，就能够构成按压检测型触摸面板(兼有输入位置检测功能和按压检测功能的触摸面板)。通过该构成得到的触摸面板1的主要优点如以下的(1)～(2)所示。
(1)：在专利文献1的触摸面板中，由于设置第2按压传感器用电极层，因此需要单独的基材和粘接层，故而触摸面板的厚度增加。另一方面，根据触摸面板1的构成，由于不存在第2按压传感器用电极层，因此，无需设置上述的基材和粘接层。
这样，在触摸面板1中，与专利文献1的触摸面板相比，能够抑制触摸面板的厚度的增加，因此，能实现触摸面板的进一步小型化。
(2)：在触摸面板1中，不存在第2按压传感器用电极层。因此，也不存在由第2按压传感器用电极层引起的电容耦合(专利文献1的触摸面板中存在的、在设计上意想不到的电容耦合)。
因此，在触摸面板1中，与专利文献1的触摸面板相比，能够抑制设计上意想不到的电容耦合。因而，能够抑制由该电容耦合引起的触摸面板的噪声的增加，因此，还能进一步提高该触摸面板的性能(例：位置检测功能和按压检测功能中的至少任意一个功能的性能)。
如以上那样，根据触摸面板1，能在按压检测型触摸面板(兼有输入位置检测功能和按压检测功能的触摸面板)中实现进一步的小型化和性能提高。
(补充事项)
如上述的图4所示，根据触摸面板1中的压电元件层15的配置，能够使用TP下侧电极层16和ITO层13来取得电压VP1(按压检测电压)。
也就是说，在触摸面板1中，用于检测按压检测电压的2个电极层(夹着压电元件层15的上侧电极层和下侧电极层)均设置在CF基板18的下方。因而，例如，与在CF基板18的上方设置上侧电极层的情况相比，能够提高用户的视觉识别性。
另外，在触摸面板1中，由于能够将上述2个电极层仅设置在液晶层14的附近，因此，还能够简化该触摸面板1的制造工序。其结果是，还能够降低触摸面板1的制造成本。
〔变形例〕
在实施方式1中，为了便于说明，例示了TP上侧电极层19位于CF基板18的上表面的构成。但是，TP上侧电极层19没必要一定直接接触CF基板18的上表面，也可以通过一些构件(例：附加的层)与CF基板18的上表面间接地接触。TP上侧电极层19只要配置在CF基板18的上方即可。
另外，在实施方式1中，例示了TP下侧电极层16位于压电元件层15的上表面的构成。但是，TP下侧电极层16也没必要一定直接接触压电元件层15的上表面，也可以通过一些构件(例：附加的层)与压电元件层15的上表面间接地接触。TP下侧电极层16只要位于CF 18层的下方且压电元件层15的上方即可。
此外，这些也同样适用于TP上侧电极层19和TP下侧电极层16以外的各构件。
〔实施方式2〕
基于图5如下说明实施方式2。此外，为了便于说明，对于与通过上述实施方式所说明的构件具有相同的功能的构件，标注相同的附图标记，并省略其说明。
图5是示出实施方式2的触摸面板2的构成的截面图。具体而言，在图5中示出了上述的图1的B-B向视截面图。在以后的各实施方式中，为了便于说明，省略图1的A-A向视截面图。
触摸面板2是在实施方式1的触摸面板1中将压电元件层15置换为压电元件层25的构成。压电元件层25以被TP下侧电极层16与ITO层13夹着的方式配置，这一点与实施方式1的压电元件层15是同样的。
但是，压电元件层25以被BM17的下表面覆盖的方式配置。也就是说，压电元件层25以在从上侧来看的情况下被BM17遮挡而不会被用户视觉识别的方式设置。换言之，压电元件层25以从Z方向(压电元件层25的法线方向)来看，最大限度地与BM17相互重叠的方式配置。在这一点上，压电元件层25与压电元件层15不同。
此外，在触摸面板2中，也可以在液晶层14的上表面的一部分设置平坦化层155。在触摸面板2中，以填充触摸面板1中的存在压电元件层15且不存在压电元件层25的部分的方式设置有平坦化层155。
作为一个例子，可以通过仅使TP下侧电极层16的下表面的一部分被图案化，从而形成压电元件层25。此外，压电元件层25的厚度可以与TP下侧电极层16的厚度相等，也可以与该TP下侧电极层16的厚度不同。压电元件层25的厚度还可以形成为比TP下侧电极层16厚，或者还可以形成为比该TP下侧电极层16厚。
根据压电元件层25的配置，在从上侧来看的情况下，能够通过BM17遮盖该压电元件层25。因此，能够防止由于压电元件层25而妨碍用户的视觉识别性。即，根据触摸面板2，与触摸面板1相比，能进一步提高用户的视觉识别性。
〔实施方式3〕
基于图6如下说明实施方式3。图6是示出实施方式3的触摸面板3的构成的截面图。具体而言，在图6中示出了上述的图1的B-B向视截面图。
如图6所示，触摸面板3是在实施方式2的触摸面板2中(i)去除压电元件层25并且(ii)将PS140置换为压电元件层350的构成。如以下所述，压电元件层350发挥压电元件层25和PS 140这两者的作用。
压电元件层350作为压电元件自身的功能与压电元件层25(或者压电元件层15)是同样的。在触摸面板3中，随着按压显示部90，压电元件层350被按压。因此，在压电元件层350产生与被施加到自身的压力相应的电压。
另外，压电元件层350兼有作为PS140的功能(作为间隔物的功能)。压电元件层350形成为与PS 140同样的尺寸和形状(柱状)。如图6所示，压电元件层350的一部分设置在液晶层14的内部。
以下，也将压电元件层350中的、设置在液晶层14的内部的部分称为间隔物部。压电元件层350形成为比实施方式2的压电元件层25(或实施方式1的压电元件层15)足够厚，以便通过间隔物部将液晶层14的厚度保持为均匀。
但是，也可以将整个压电元件层350设置于液晶层14的内部。也就是说，也可以将整个压电元件层350作为间隔物部来使用。这样，压电元件层350只要以具有间隔物部的方式(压电元件层350的至少一部分设置在液晶层14的内部的方式)形成即可。
通过使压电元件层350担负作为间隔物的作用，从而，在按压了显示部90的情况下，压电元件层350的上表面被施加比较大的压力。因而，在按压了显示部90的情况下，能够使压电元件层350产生电压。
另外，通过使压电元件层350担负作为间隔物的作用，从而，即使是在设置了比压电元件层25厚的压电元件层350的情况下，也能够抑制触摸面板3的厚度的增加。因此，压电元件层350的构成从触摸面板3的小型化的观点而言也是优选的。另外，能够将设置于触摸面板2的多个PS 140的一部分置换为压电元件层350，因此，通过设置压电元件层350，能够削减触摸面板3的部件数量。
如图6所示，压电元件层350设置在与PS140同样的位置。也就是说，压电元件层350与压电元件层25同样地，也以被BM17的下表面覆盖的方式配置。这样，压电元件层350也以从Z方向(压电元件层350的法线方向)来看，最大限度地与BM17相互重叠的方式配置。
通过这样配置压电元件层350，从而，压电元件层350与压电元件层25同样地，在从上侧来看的情况下，也被BM17遮挡而不会被用户视觉识别。因此，在设置了比压电元件层25厚的压电元件层350的情况下，与触摸面板2同样地，也能够提高用户的视觉识别性。
但是，即，压电元件层350没必要一定以在从上侧来看的情况下被BM17遮盖的方式配置。例如，也可以通过在实施方式1的触摸面板1中，(i)去除压电元件层15，并且(ii)将PS140置换为压电元件层350，从而构成触摸面板3。
〔实施方式4〕
基于图7和图8如下说明实施方式4。图7是示出实施方式4的触摸面板4的构成的截面图。具体而言，在图7中示出了上述的图1的B-B向视截面图。
触摸面板4是在实施方式1的触摸面板1中附加了导电层410(第2导电层)的构成。但是，也可以在实施方式2的触摸面板2中附加导电层410从而构成触摸面板4。
导电层410设置在压电元件层15(位于TP下侧电极层16的下方且液晶层14的上方的压电元件层)的下方且液晶层14的上方。作为一个例子，导电层410可以形成在压电元件层15的下表面。为了提高用户的视觉识别性，导电层410可以由例如ITO(与作为第1导电层(像素电极层)的ITO层13相同的材料)形成。但是，也可以将不透明的材料用作导电层410的材料。
图8是用于说明在触摸面板4中得到的电压VP(按压检测电压)的图。在触摸面板4中，TP下侧电极层16和导电层410以夹着压电元件层15的方式设置。
也就是说，在触摸面板4中，代替ITO层13而使导电层410担负下侧电极层151L(参照上述的图3)的作用。在这一点上，触摸面板4与触摸面板1不同。
因此，在触摸面板4中，能够取得TP下侧电极层16与导电层410之间的电位差作为电压VP。以下，为了与实施方式1中的电压VP1进行区分，还将图8的电压VP(TP下侧电极层16与导电层410之间的电位差)称为电压VP2。
(触摸面板1中的能改善之处)
在此，在说明触摸面板4的效果之前，再次描述实施方式1的触摸面板1。在触摸面板1中，为了高精度地检测(取得)电压VP(按压检测电压)，优选将用于检测电压VP的2个电极层(夹着压电元件层15的上侧电极层和下侧电极层)中的一方电极层的电位固定。
但是，TP下侧电极层16(上侧电极层)是用于实现触摸面板1的输入位置检测功能的电极层，在没有对显示部90施加压力(应力)的状态下，其电位被预先进行了校准(校正)。因而，从维持触摸面板1的输入位置检测性能的观点而言，可以说并不优选将TP下侧电极层16的电位固定。
因此，为了提高电压VP的精度，可以考虑将ITO层13(下侧电极层)的电位固定。作为一个例子，可以考虑在进行按压检测处理的规定的时间(以下，称为按压检测时间)内将ITO层13的电位固定(例：将ITO层13连接到未图示的恒定电压源)。
然而，ITO层13是用于驱动像素的像素电极层。因而，在固定了ITO层13的电位的情况下，在该按压检测时间内无法通过ITO层13(更具体地说，形成于ITO层13的像素电极)进行像素的驱动。也就是说，ITO层13对像素的驱动的自由度下降。
即，在触摸面板1中，在固定了ITO层13(下侧电极层)的电位的情况下(在提高了电压VP的精度的情况下)，无法独立地(同时地)进行按压检测处理与像素的驱动。在这一点上，可以说触摸面板1具有改善的余地。
(触摸面板4的效果)
在触摸面板4中，为了提高电压VP的精度，只要代替将ITO层13(像素电极层)的电位固定而将导电层410(下侧电极层)的电位固定即可。例如，只要将导电层410连接到未图示的接地端子而将该导电层410的电位固定即可。
触摸面板4中的导电层410是与ITO层13不同的电极层，因此，即使固定了该导电层410的电位，也不会影响ITO层13对像素的驱动。这样，在触摸面板4中，不将ITO层13的电位固定就能够提高电压VP的精度。
因而，在触摸面板4中，即使在提高了电压VP的精度的情况下，也能够独立地进行按压检测处理和像素的驱动。也就是说，既能维持触摸面板4的输入位置检测性能和图像显示性能，又能提高按压探测性能。
这样，根据触摸面板4，能得到与触摸面板1中的按压检测电压(电压VP1)相比精度更高的按压检测电压(电压VP2)。其结果是，能够提高按压检测的精度。
〔总结〕
本发明的方面1的触摸面板(1)是具备显示面(显示部90)的触摸面板，按距离上述显示面从远到近的顺序具备像素基板(TFT基板11)、液晶层(14)以及彩色滤光片层(CF基板18)，将从上述像素基板去往上述彩色滤光片层的方向设为上方向，将与该上方向相反的方向设为下方向，上述触摸面板还具备：触摸面板上侧电极层(TP上侧电极层19)，其位于上述彩色滤光片层的上方；触摸面板下侧电极层(TP下侧电极层16)，其位于上述彩色滤光片层的下方且上述液晶层的上方；作为像素电极层的第1导电层(ITO层13)，其位于上述像素基板的上方且上述液晶层的下方；以及压电元件层(15)，其随着对上述显示面的按压而产生电压，在上述触摸面板上侧电极层和上述触摸面板下侧电极层，形成有用于检测对象物接触或接近上述显示面的位置的电极，上述压电元件层位于上述触摸面板下侧电极层与上述第1导电层之间。
根据上述的构成，通过触摸面板上侧电极层和触摸面板下侧电极层，能够实现触摸面板的输入位置检测功能。另外，通过位于触摸面板下侧电极层与第1导电层之间的压电元件层，能够实现触摸面板的按压检测功能。
因此，不设置上述的专利文献1的触摸面板中存在的第2按压传感器用电极层，就能够构成按压检测型触摸面板(兼有输入位置检测功能和按压检测功能的触摸面板)。
其结果是，如上所述，能够同时抑制(i)由于第2按压传感器用电极层的存在而导致的触摸面板的厚度的增加、以及(ii)由于第2按压传感器用电极层的存在而导致的噪声的增加。因而，能实现按压检测型触摸面板中的、进一步的小型化和性能提高。
本发明的方面2中的触摸面板优选在上述方面1中还具备位于上述压电元件层的上方的遮光构件(17)，上述压电元件层配置于在从上侧来看的情况下被上述遮光构件覆盖的位置。
根据上述的构成，在从上侧来看的情况(例如，在用户观看显示在显示面的图像的情况)下，能够通过遮蔽构件遮盖压电元件层。因而，能提高用户的视觉识别性。
本发明的方面3的触摸面板优选在上述方面1或2中，上述压电元件层(350)的至少一部分设置在上述液晶层的内部，上述压电元件层作为保持上述液晶层的厚度的间隔物发挥功能。
根据上述的构成，能够使压电元件层兼有间隔物的功能。因此，能够将设置于触摸面板的多个间隔物(例：PS 140)的一部分置换为压电元件层，因此，能削减触摸面板的部件数量。另外，即使是在将压电元件层形成得较厚的情况下，也能够抑制触摸面板的厚度的增加。
本发明的方面4的触摸面板在上述方面1至3的任意一个方面中，取得上述触摸面板下侧电极层与上述第1导电层之间的电位差，作为用于检测对上述显示面的按压的电压(电压VP1)。
如上所述，在本发明的一个方面的触摸面板中，以夹着压电元件层的方式，设置有触摸面板下侧电极层和第1导电层。因而，如上述的构成这样，能够将触摸面板下侧电极层和第1导电层用作：用于取得随着对显示面的按压而在压电元件层产生的电压(在压电元件层的上表面与下表面之间产生的电位差)的2个电极层(电极)。
本发明的方面5的触摸面板可以是在上述方面1或2中，上述压电元件层位于上述触摸面板下侧电极层的下方且上述液晶层的上方，上述触摸面板还具备位于上述压电元件层的下方且上述液晶层的上方的第2导电层(导电层410)，取得上述触摸面板下侧电极层与上述第2导电层之间的电位差，作为用于检测对上述显示面的按压的电压(电压VP2)。
根据上述的构成，能够通过触摸面板下侧电极层和第2导电层夹着压电元件层。因而，如上述的构成这样，也能够将触摸面板下侧电极层和第2导电层用作用于取得随着对显示面的按压而在压电元件层产生的电压的2个电极层。
本发明的方面6的触摸面板优选在上述方面5中，上述第2导电层的电位是固定的。
根据上述的构成，能够在不将第1导电层(像素电极层)的电位固定而固定了第2导电层的电位的状态下，取得用于检测对显示面的按压的电压(电压VP，按压检测电压)。因而，既能维持触摸面板的图像显示性能，又能提高按压探测性能。
本发明的方面7的电子设备(显示装置100)优选具备上述方面1至6中的任意一个方面的触摸面板。
根据上述的构成，起到与本发明的一个方面的触摸面板同样的效果。
〔附记事项〕
本发明的一个方面不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围内进行各种变更，将分别在不同的实施方式中公开的技术手段适当地组合而得到的实施方式也包含在本发明的一个方面的技术范围内。而且，通过将分别在各实施方式中公开的技术手段组合起来，能够形成新的技术特征。
附图标记说明
1、2、3、4触摸面板
11TFT基板(像素基板)
13ITO层(第1导电层，像素电极层)
14液晶层
15、25、350压电元件层
16TP下侧电极层(触摸面板下侧电极层)
17BM(遮光构件)
18CF基板(彩色滤光片层)
19TP上侧电极层(触摸面板上侧电极层)
90显示部(显示面)
100显示装置(电子设备)
410导电层(第2导电层)
F手指(对象物)
VP电压
VP1电压(触摸面板下侧电极层与第1导电层之间的电位差)
VP2电压(触摸面板下侧电极层与第2导电层之间的电位差)。

Claims (3)

1.一种触摸面板，具备显示面，上述触摸面板的特征在于，
按距离上述显示面从远到近的顺序具备像素基板、液晶层以及彩色滤光片层，
将从上述像素基板去往上述彩色滤光片层的方向设为上方向，将与该上方向相反的方向设为下方向，
上述触摸面板还具备：
触摸面板上侧电极层，其位于上述彩色滤光片层的上方；
触摸面板下侧电极层，其位于上述彩色滤光片层的下方且上述液晶层的上方；
作为像素电极层的第1导电层，其位于上述像素基板的上方且上述液晶层的下方；以及
压电元件层，其随着对上述显示面的按压而产生电压，
在上述触摸面板上侧电极层和上述触摸面板下侧电极层，形成有用于检测对象物接触或接近上述显示面的位置的电极，
上述压电元件层位于上述触摸面板下侧电极层与上述第1导电层之间，
上述压电元件层位于上述触摸面板下侧电极层的下方且上述液晶层的上方，
上述触摸面板还具备位于上述压电元件层的下方且上述液晶层的上方的第2导电层，
取得上述触摸面板下侧电极层与上述第2导电层之间的电位差，作为用于检测对上述显示面的按压的电压，
上述第2导电层的电位是固定的。
2.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，
还具备位于上述压电元件层的上方的遮光构件，
上述压电元件层配置于在从上侧来看的情况下被上述遮光构件覆盖的位置。
3.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求1或2所述的触摸面板。
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