CN114365068A - 触觉呈现触摸面板以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
在检测用手指或笔等触摸的位置并且呈现触觉的触觉呈现触摸面板中，确保位置检测灵敏度并且提高触觉呈现功能。具备：检测电极；第1电介质层，覆盖检测电极；触觉电极，以在俯视时不与检测电极重叠的方式排列；以及第2电介质层，覆盖触觉电极，相比于第1电介质层的相对介电常数，增大第2电介质层的相对介电常数。由此，即使增大触觉呈现强度，也能够抑制噪声的传播而确保位置检测灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及检测用手指或笔等触摸的位置并且呈现触觉的触觉呈现(presentation)触摸面板以及具备该触觉呈现触摸面板的显示装置。
背景技术
广泛已知使用者触摸画面并检测触摸的位置的触摸面板。其中，呈现手感等触觉的触觉呈现触摸面板的需求也变高。例如，公开了在使用者触摸触觉呈现触摸面板的表面时通过在与触觉电极之间产生的静电电容呈现触觉的技术(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-058153号公报
发明内容
然而，在以往的触觉呈现触摸面板中，例如在增大静电电容而增强通过触觉电极呈现的触觉时，存在噪声的传播变大，位置检测变得困难这样的课题。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供即使增大触觉呈现强度也能够抑制噪声的传播，能够确保位置检测灵敏度的触觉呈现触摸面板以及显示装置。
本发明所涉及的触觉呈现触摸面板具备：透明绝缘基板；多个检测电极，形成于透明绝缘基板上，在第1方向上延伸，在与第1方向不同的第2方向上排列；第1电介质层，覆盖检测电极；多个触觉电极，形成于透明绝缘基板的形成有检测电极的面或者第1电介质层上，在第1方向上延伸，以在俯视时不与检测电极重叠的方式在第2方向上排列，被施加呈现触觉的电压信号；第2电介质层，覆盖触觉电极，相对介电常数比第1电介质层大；以及发送电极，配置于与透明绝缘基板的形成有检测电极的面相反的一侧，与检测电极一起被用于检测触摸位置。
另外，本发明所涉及的显示装置具备：本发明所涉及的触觉呈现触摸面板；以及显示面板，配置于触觉呈现触摸面板的形成有触觉电极的面的相反侧，显示图像及影像的至少任意一个。
根据本发明，通过相比于覆盖检测电极的第1电介质层的相对介电常数而增大覆盖触觉电极的第2电介质层的相对介电常数，即使增大触觉呈现强度也能够抑制噪声传播，所以能够确保位置检测灵敏度并且提高触觉呈现功能。
附图说明
图1是概略地示出本发明的实施方式1所涉及的显示装置的分解立体图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的显示装置的概略剖面图。
图3是示出本发明的实施方式1所涉及的检测电极以及触觉电极的俯视图。
图4是示出本发明的实施方式1所涉及的发送电极的俯视图。
图5是本发明的实施方式1所涉及的关于触觉电极与指示体之间的静电电容的形成的示意图。
图6是本发明的实施方式1所涉及的关于触觉电极与指示体之间的静电电容的形成的立体图。
图7是示出本发明的实施方式1所涉及的施加到第1触觉电极的第1频率的电压信号的例子的图。
图8是示出本发明的实施方式1所涉及的施加到第2触觉电极的第2频率的电压信号的例子的图。
图9是示出本发明的实施方式1所涉及的将第1频率的电压信号和第2频率的电压信号组合而成的电压信号的例子的图。
图10是示出本发明的实施方式1所涉及的触觉呈现触摸面板的位置检测灵敏度比以及触觉呈现强度比的图。
图11是示意地示出本发明的实施方式1所涉及的电通的图。
图12是示出本发明的实施方式1所涉及的位置检测的SN比和相对介电常数比的关系的关系图。
图13是本发明的实施方式1所涉及的触觉呈现触摸面板的概略剖面图。
图14是概略地示出本发明的实施方式1所涉及的显示装置的分解立体图。
图15是本发明的实施方式1所涉及的显示装置的概略剖面图。
图16是本发明的实施方式2所涉及的触觉呈现触摸面板的概略剖面图。
图17是示出本发明的实施方式3所涉及的检测电极以及触觉电极的俯视图。
图18是示出本发明的实施方式3所涉及的触觉呈现触摸面板的位置检测的SN比以及触觉呈现强度比的图。
图19是概略地示出本发明的实施方式3所涉及的电通的图。
图20是示出本发明的实施方式3所涉及的位置检测的SN比和电极的宽度的比的关系的关系图。
(符号说明)
1：指示体；2：虚拟手指；10：触摸检测电路；20：电压供给电路；21：第1电压产生电路；22：第2电压产生电路；30：发送电极基板；31：绝缘层；32：发送电极；33：基板；34：发送电极用布线；35、44：端子部；40：检测电极基板；41：第1电介质层；42：检测电极；43：透明绝缘基板；45：抽出布线；50：触觉呈现层；51：第2电介质层；52：触觉电极；53：第1触觉电极；54：第2触觉电极；55：通孔；101：触觉呈现触摸面板；111、112：粘接材料；200：显示面板；201：驱动电路；301：显示装置。
具体实施方式
实施方式1.
以下，根据附图，说明本发明的实施方式1。
图1是概略地示出实施方式1中的触觉呈现触摸面板101以及显示装置301的分解立体图。另外，图2是概略地示出显示装置301的剖面图。x轴、y轴相互正交，与触觉呈现触摸面板101的面内平行，在实施方式中，将触觉呈现触摸面板101的长边方向设为x轴，将短边方向设为y轴。z轴表示与触觉呈现触摸面板101的面内垂直的方向，在实施方式中，z轴正方向设为操作面侧，将负方向设为显示面板200侧。
显示装置301具备：液晶等的显示面板200，具有显示功能；以及触觉呈现触摸面板101，在显示面板200的上表面(图1的Z轴正方向)隔着粘接材料111等安装，检测使用者的手指、笔等指示体1触摸的位置，并且对指示体1呈现触觉。
显示面板200例如是液晶面板。也可以是有机EL(Electro-Luminescence，电致发光)面板、电子纸面板等。另外，显示面板200与驱动电路201连接，通过从驱动电路201供给的电信号被显示驱动。
触觉呈现触摸面板101具备：检测电极基板40，在透明绝缘基板43上形成有用第1电介质层41覆盖的检测电极42；触觉呈现层50，形成于第1电介质层41上，具有用第2电介质层51覆盖的触觉电极52；以及发送电极基板30，在透明绝缘基板43的下表面例如隔着粘接材料112等安装，在玻璃基板等基板33上形成有用绝缘层31覆盖的发送电极32。
另外，发送电极32以及检测电极42与图2所示的触摸检测电路10连接，能够检测指示体1触摸的位置。另外，触觉呈现层50的触觉电极52与电压供给电路20连接，通过与从电压供给电路20供给的电压对应地变化的静电电容，向触摸了触觉呈现触摸面板101的指示体1呈现触觉。
以下，分别说明触觉呈现触摸面板101具备的检测电极基板40、触觉呈现层50以及发送电极基板30。
检测电极基板40具有：透明绝缘基板43，例如由玻璃、聚碳酸酯及PET(PolyethyleneTerephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)等形成，透明且具有绝缘性；多个检测电极42，形成于透明绝缘基板43上；以及第1电介质层41，覆盖检测电极42。检测电极42在第1方向(图2中的y轴方向)上延伸，沿着第2方向(图2中的x轴方向)隔开间隔相互平行地排列。
检测电极基板40上的触觉呈现层50具有多个触觉电极52和覆盖触觉电极52的第2电介质层51。触觉电极52与检测电极42同样地在第1方向(图2中的y轴方向)上延伸，沿着第2方向(图2中的x轴方向)隔开间隔相互平行地排列。检测电极42以及触觉电极52的宽度分别是5～50μm程度，条纹状地形成。在图1、图2的例子中，检测电极以及触觉电极的宽度以同一宽度形成。
另外，在该例子中，检测电极42和触觉电极52在图2中的x轴方向上交替排列。而且，触觉电极52被配置成在俯视时(向图2中的z轴负方向俯视的视点)时不与相邻地排列的检测电极42重叠。在此，在俯视时不重叠是指，以使利用检测电极42的位置检测和利用触觉电极52的触觉呈现不相互影响的方式不重叠，并非限定至所有检测电极42以及触觉电极52完全不重叠。由此，位置检测和触觉呈现不相互妨碍，能够确保位置检测灵敏度并且提高触觉呈现功能。
进而，将检测电极42上的第1电介质层41例如设为厚度0.5μm程度的相对介电常数3.5的二氧化硅(SiO2)膜，将触觉电极52上的第2电介质层51例如设为厚度0.3μm程度的相对介电常数18.2的5氧化钽(Ta2O5)膜，相比于检测电极42上的第1电介质层41的相对介电常数，增大触觉电极52上的第2电介质层51的相对介电常数。由此，能够增大触觉电极52与指示体1之间的静电电容而增大呈现的触觉，并且能够抑制向检测电极42的噪声传播。因此，能够确保位置检测灵敏度并且提高触觉呈现功能。
另外，第1电介质层41以及第2电介质层的厚度优选为0.2μm以上且1μm以下。由此，如果确保厚度，则能够抑制机械强度不足、来自电极的放电。能够抑制由于厚度变得过厚引起的透光性降低、检测灵敏度降低。
接下来，使用图3，说明检测电极42以及触觉电极52的布线。检测电极42以及触觉电极52例如能够通过具有透光性的氧化铟锡(Indium Tin Oxide：ITO)形成。使用具有透光性的材料，使检测电极42以及触觉电极52变得透明，从而不妨碍显示于显示面板200的影像、图像等的视觉辨认。另外，也可以使细到不妨碍视觉辨认性的程度的微细布线成为网状而形成检测电极42、触觉电极52。例如，微细布线用银、铜、铝或者它们的合金等形成即可。
另外，检测电极42以及触觉电极52例如优选以20～200μm程度的等间距P配置。在这样配置时，基于外部光的透明绝缘基板43上的反射被平均化，能够确保显示于显示面板200的影像、图像等的视觉辨认性。
在透明绝缘基板43的端部设置有从第2电介质层51露出的端子部44，在透明绝缘基板43设置有与各个电极连接的多个抽出布线45。
在图3的例子中，将触觉电极52依次设为第1触觉电极53、第2触觉电极54，分别施加不同的电压信号而进行触觉的呈现。触觉电极52通过通孔55与抽出布线45连接，经由抽出布线45与端子部44连接。在此，在第1触觉电极53与第2触觉电极54之间以在俯视时不重叠的方式配置检测电极42。
与检测电极42以及触觉电极52连接的抽出布线45与端子部44连接，端子部44例如经由FPC(Flexible Print Circuit，软性印刷电路)与触摸检测电路10以及电压供给电路20连接。在此，触摸检测电路10是检测静电电容的变化的电路，具有检测用IC(IntegratedCircuit，集成电路)和微型计算机。
抽出布线45例如由多个布线Lc(1)～Lc(j)以及多个布线Ld(1)～Ld(j)构成。在此，将编号1至j的任意整数设为k，布线Lc(k)以及Ld(k)与第k个触觉电极52以及第k个检测电极42对应地分别连接。
另外，抽出布线45由金属膜或者金属膜和非金属膜的层叠膜形成。在层叠膜为具有下层和上层的多个层的情况下，上层作为下层的保护层发挥功能。例如，在蚀刻工序中，作为保护层，上层保护下层以防腐蚀剂。另外，在显示装置301的制造时以及使用时，上层作为防止下层的腐蚀的帽层发挥功能。进而，如果在下层的材料中使用相比于上层的材料与透明绝缘基板43的密接性更优良的材料，则能够抑制抽出布线45发生剥离。
在该例子中，布线Lc(1)～Lc(j)以及布线Ld(1)～Ld(j)配置于触觉呈现触摸面板101能够呈现触觉的区域的外侧，从接近端子部44排列的中央的布线以从端子部44向对应的检测电极42以及触觉电极52能够得到大致最短距离的方式依次延伸。端子部44沿着透明绝缘基板43的长边，配置于长边的中央附近。布线Lc(1)～Lc(j)以及布线Ld(1)～Ld(j)相互确保绝缘并且尽可能密地配置。在这样配置抽出布线45时，能够抑制透明绝缘基板43的未配置检测电极42以及触觉电极52的区域的面积，扩大能够进行位置检测以及触觉呈现的区域。
接下来，使用图4，说明发送电极基板30。发送电极基板30包括形成于基板33上的发送电极32和覆盖它的绝缘层31。
在基板33的端部设置有端子部35，发送电极32通过多个发送电极用布线34与端子部35连接。端子部35例如经由FPC与触摸检测电路10连接。
多个发送电极32在图4中的x轴方向上延伸，沿着图4中的y轴方向隔开间隔相互平行地排列。在该例子中，发送电极32以在俯视时与检测电极42交叉的方式延伸并排列，由此能够通过二个坐标轴检测指示体1触摸的位置。通过这样检测电极基板40和发送电极基板30与触摸检测电路10连接，检测指示体1触摸的位置。在图4的例子中，发送电极32的宽度大于检测电极42的宽度，但发送电极32的宽度也可以是与检测电极42的宽度相同的程度。另外，也可以与检测电极42同样地，使细到不妨碍视觉辨认性的程度的微细布线成为网状而形成发送电极32。
在发送电极32和检测电极42各个电极的交点形成互电容，在指示体1触摸的位置的附近，所述互电容变化。对多个发送电极32依次输入电压脉冲，随着所述互电容变化，从发送电极32流入到检测电极42的电流变化，所以通过用触摸检测电路10检测所述电流变化，能够计算位置坐标。
接下来，使用图5至图9，说明触觉电极52与指示体1之间的静电电容的形成以及电压信号的施加。图5的上图示出剖面概略图，下图示出俯视图。如图5、图6所示，在指示体1触摸触觉呈现触摸面板101的表面时，在指示体1与触觉电极52之间的第2电介质层51形成静电电容。
电压供给电路20的触觉呈现电压产生电路(未图示)具有第1电压产生电路21和第2电压产生电路22。第1电压产生电路21对多个第1触觉电极53施加电压信号Va。另外，第2电压产生电路22对多个第2触觉电极54施加电压信号Vb。在此，Va、Vb既可以施加到多个第1触觉电极53以及第2触觉电极54的全部，也可以施加到一部分。
图7是示出电压信号Va的例子的图，图8是示出电压信号Vb的例子的图。第1电压产生电路21的电压信号Va具有第1频率，第2电压产生电路22的电压信号Vb具有与第1频率不同的第2频率。电压信号Va的振幅和电压信号Vb的振幅也可以是相同的振幅VL。在图7、图8的例子中，作为电压信号Va以及电压信号Vb，使用频率不同的正弦波。也可以代替正弦波，而使用脉冲波或者具有其他波形的例子。为了充分地生成触觉，振幅VL优选为几十V程度。
图9是示出通过组合电压信号Va以及电压信号Vb而产生的振幅调制信号VF的图。对第1触觉电极53通过第1电压产生电路21施加电压信号Va，对第2触觉电极54通过第2电压产生电路22施加电压信号Vb。在第1触觉电极53以及第2触觉电极54的各个电极与指示体1之间的形成有静电电容的区域，具有与振幅VL大致相等的最大振幅VH的振幅调制信号VF下的充放电被反复。通过该充放电，经由第2电介质层51将第1触觉电极53和第2触觉电极54覆盖而相接的指示体1被施加与最大振幅VH的振幅调制信号VF对应的静电力。
振幅调制信号VF具有与第1频率和第2频率的差对应的拍频。在指示体1在触觉呈现触摸面板101上移动时，对指示体1作用的摩擦力以上述拍频变化，从而指示体1以拍频振动。使用者能够将指示体1的该振动感知为从触觉呈现触摸面板101表面得到的触觉。
在此，第1触觉电极53与第2触觉电极54的间隔I优选小于指示体1的直径Φ。在做成能够使指示体1到接触横跨第1触觉电极53到第2触觉电极54时，能够可靠地呈现触觉。
接下来，使用图10至图11，说明第1电介质层41的相对介电常数εa以及第2电介质层的相对介电常数εb和位置检测灵敏度以及触觉呈现强度的关系。
静电电容C用C＝ε0•εr•S/d(ε0：真空的介电常数、εr：相对介电常数、S：触摸面积、d：膜厚)表示。触摸面积S由指示体1决定，膜厚d由所需的机械强度、ESD(ElectrostaticDischarge，静电放电)耐性这样的产品规格决定，所以如果是相同的程度的膜厚，则静电电容C由相对介电常数决定。在本实施方式中，相比于覆盖检测电极42的第1电介质层41的相对介电常数εa，增大覆盖触觉电极52的第2电介质层51的相对介电常数εb。由此，增强触觉电极52与指示体1之间的静电电容而增大呈现的触觉，并且抑制向检测电极42的噪声传播，确保位置检测灵敏度并提高触觉呈现功能。
为了验证使εb大于εa的效果，制作图10所示的样本A～C，比较位置检测的信号与噪声的比率(SN比)和触觉呈现强度比(将样本B设为1的情况下的比)。各电介质层例如通过相对介电常数为3.5的二氧化硅(SiO2)、相对介电常数为18.2的5氧化钽(Ta2O5)形成，各电介质层的厚度分别设为相同的程度。
用对模仿使用者的手指的虚拟手指2(直径8mm的导电体)的一端进行接地连接并置于触觉呈现触摸面板101上时的由触摸检测电路10检测的SN比表示位置检测灵敏度。另外，不对虚拟手指2的一端进行接地连接并设置于触觉呈现触摸面板101上，用根据通过示波器测定的振幅调制信号VF与电压信号Va以及电压信号Vb之间的电位差计算的虚拟手指2与触觉电极52之间的静电力表示触觉呈现强度。另外，在计算SN比时，将从触摸检测电路10输入到发送电极32的脉冲信号的电压振幅设为5V，将电压信号Va以及电压信号Vb的振幅VL设为100V。
在图10中可知，将εa、εb设为18.2的样本C相比于将εa、εb设为3.5的样本B，能够增大触觉呈现强度比，但位置检测的SN比降低。另一方面，可知将εa设为3.5并将εb设为18.2的样本A相比于样本B，位置检测的SN比和触觉呈现强度比都提高。
在使用图11所示的电通E的表象来考察时，在图11(b)所示的样本B中，无法增大静电电容，静电力不增大。
另外，在图11(c)所示的εa、εb大的样本C中，触觉电极52与虚拟手指2之间的静电力增大，但检测电极42与虚拟手指2之间的电通E也增加。在此虚拟手指2和触摸检测电路10的接地未必一致。通常，在这些接地之间介有其他装置的接地的情况多，在将触摸检测电路10的接地作为基准时，从其他装置产生的噪声有时传播到虚拟手指2。其结果，进一步从虚拟手指2向检测电极42传播噪声，所以SN比无法提高。
相比于这些，在εb大于εa的样本A中，如图11(a)所示，εb大，所以能够增大触觉电极52与虚拟手指2之间的静电力。进而，εa小于εb，所以检测电极42与虚拟手指2之间的电通E几乎不增加，能够抑制噪声的传播。
另外，位置检测的信号依赖于发送电极32与检测电极42之间的电通被虚拟手指2遮挡的量。样本A相比于样本B，εb更大，电通易于拉向虚拟手指2方向。由此，能够使虚拟手指2遮挡的电通的数量增加，能够增大位置检测的信号，能够提高SN比。
这样，在使第2电介质层51的相对介电常数εa大于第1电介质层41的相对介电常数εb时，能够确保位置检测灵敏度并且提高触觉呈现功能。
进而，如图12所示可知，根据εa与εb的比即εb/εa和SN比的关系，在εb/εa为4以上时，SN比饱和，所以能够稳定地维持SN比。在εb/εa为5以上时，SN比进一步饱和，所以能够更稳定地维持SN比。
εa、εb例如能够通过在第1电介质层41以及第2电介质层51中使用的材料决定。各电介质层由二氧化硅(SiO2)、5氧化钽(Ta2O5)、钛酸钡(BaTiO3)以及钛酸锶(SrTiO3)等形成即可。
此外，在本实施方式中，说明了以覆盖触觉电极52的方式形成第2电介质层51且以覆盖检测电极42的方式形成第1电介质层41的例子，但也可以如图13(a)所示，以不设置到检测电极42的上方而仅覆盖触觉电极52的方式形成第2电介质层51。另外，也可以如图13(b)，在透明绝缘基板43上形成检测电极42以及触觉电极52，仅在检测电极42上形成第1电介质层41，仅在触觉电极52的上表面形成第2电介质层51。
另外，在本实施方式的触摸检测电路10中，也可以分别调换从触摸检测电路10连接到检测电极42的接点和从触摸检测电路10连接到发送电极32的接点。即便是该结构，也能够得到与本实施方式同样的效果。
另外，在本实施方式中，说明了在基板33上配置用绝缘层31覆盖的发送电极32的例子，但也可以如图14、图15所示，在构成检测电极基板40的透明绝缘基板43的未配置检测电极42的一侧的面形成发送电极32，隔着将其覆盖的绝缘层31以及粘接材料111安装显示面板200。由此，能够省略基板33的部件，能够抑制制造成本。
另外，在本实施方式中，说明了使发送电极32以及检测电极42在俯视时直角地交叉的例子，但交叉的角度也可以并非直角而是稍稍倾斜的倾斜方向。能够在延伸并排列的方向上调整能够排列各电极的长度，所以能够增大形成于各基板上的电极的数量。
实施方式2.
图16是实施方式2所涉及的触觉呈现触摸面板101的概略剖面图。实施方式2所涉及的显示装置301与实施方式1同样地，具备显示面板200和触觉呈现触摸面板101，触觉呈现触摸面板101具备检测电极基板40、触觉呈现层50以及发送电极基板30。在实施方式2中，检测电极基板40的第1电介质层41以及触觉呈现层50的第2电介质层51由多个层形成的方面不同。对与实施方式1相同的构成要素附加相同的符号，省略其说明。
第1电介质层41从下层侧具有第1电介质单层a1～an，它们例如由SiO2、Ta2O5、BaTiO3以及SrTiO3等电介质形成。
另外，第1电介质单层a1～an的厚度是ta1～tan，第1电介质层41的厚度ta例如设为0.5μm程度。
由多个层形成的第1电介质层41的相对介电常数εa根据接下来的式(1)求出。
[式1]
另外，第2电介质层51同样地具有第2电介质单层b1～bn，它们例如由SiO2、Ta2O5、BaTiO3以及SrTiO3等电介质形成。第2电介质单层b1～bn的厚度是tb1～tbn，第2电介质层51的厚度tb例如设为0.3μm程度。
由多个层形成的第2电介质层51的相对介电常数εb同样地根据接下来的式(2)求出。
[式2]
即使这样使第1电介质层41以及第2电介质层51分别成为多个层，并使εb大于εa，也与实施方式1同样地，增大触觉电极52与指示体1之间的静电电容而增大呈现的触觉，并且抑制向检测电极42的噪声传播，能够确保位置检测灵敏度并且提高触觉呈现强度。另外，通过设为多个层，εa、εb的调整变得容易。
此外，在本实施方式中，说明第1电介质层41以及第2电介质层51为多个层的例子，但也可以第1电介质层41以及第2电介质层51中的任一个电介质层是多个层。
实施方式3.
图17是概略地示出实施方式3所涉及的触觉呈现触摸面板101的俯视图。实施方式3所涉及的显示装置301与实施方式1同样地，具备显示面板200和触觉呈现触摸面板101，触觉呈现触摸面板101具备检测电极基板40、触觉呈现层50以及发送电极基板30。在实施方式3中，检测电极基板40的检测电极42的宽度小于触觉呈现层50的触觉电极52的宽度的方面不同。对与实施方式1相同的构成要素附加相同的符号，省略其说明。
如图17所示，使检测电极42的宽度小于触觉电极52的宽度。由此，指示体1与触觉电极52之间的电通增加，能够减小检测电极42与触觉电极52之间的电通，所以能够确保位置检测灵敏度并且提高触觉呈现强度。
在图18中，示出求出将检测电极42的宽度Wa设为触觉电极52的宽度Wb的2分之1、将εa设为3.5、将εb设为18.2的样本D和检测电极42与触觉电极52的宽度相等的样本A～样本C的位置检测的SN比以及触觉呈现强度比的结果。
将样本B设为1，根据对模仿使用者的手指的虚拟手指2(直径8mm的导电体)的一端进行接地连接并置于触觉呈现触摸面板101上时的由触摸检测电路10检测的信号和噪声的比，求出位置检测的SN比。另外，将样本B设为1，不对虚拟手指2的一端进行接地连接而设置于触觉呈现触摸面板101上，用根据通过示波器测定的振幅调制信号VF与电压信号Va以及电压信号Vb之间的电位差计算的虚拟手指2与触觉电极52之间的静电力表示触觉呈现强度比。另外，在计算位置检测的SN比时，将从触摸检测电路10输入到发送电极32的脉冲信号的电压振幅设为5V，将电压信号Va以及电压信号Vb的振幅VL设为100V。
如图18所示可知，在将第1电介质层41的相对介电常数εa设为3.5并将第2电介质层51的相对介电常数εb设为18.2，使第2电介质层51的相对介电常数大于第1电介质层41的相对介电常数的情况下，在使检测电极42的宽度Wa成为触觉电极52的宽度Wb的2分之1、即Wb/Wa＝2时，相比于Wa和Wb相等即Wb/Wa＝1的样本A，能够进一步提高位置检测的SN比和触觉呈现强度比。
在图19(a)中示意地示出样本A的电通并在图19(b)中示意地示出样本D的电通时，Wa小于Wb，从而虚拟手指2与触觉电极52之间的电通E增加，所以触觉呈现强度提高。能够进一步抑制在触觉电极52的动作时产生的噪声传播到检测电极42，所以SN比提高。
在图20中，示出εa以及εb为3.5的样本中的、位置检测的SN比与检测电极42的宽度Wa以及触觉电极52的宽度Wb的比即Wb/Wa的关系。在此，位置检测的SN比是将检测电极42和触觉电极52的宽度相等且εa以及εb为3.5的样本B的位置检测的SN比设为1的比率。在Wb/Wa增大即使Wa小于Wb时，能够抑制传播给检测电极42的噪声，SN比提高。在Wb/Wa为2以上、即使检测电极42的宽度Wa小于触觉电极52的宽度Wb的2分之1时，检测电极42与触觉电极52之间的电通密度的减少饱和，SN比的增加饱和。由此，优选使检测电极42的宽度小于触觉电极52的宽度的2分之1地形成。
这样，通过使检测电极42的宽度小于触觉电极52的宽度，能够确保位置检测灵敏度并且提高触觉呈现功能。
此外，在实施方式1～3中，在俯视时在各电极之间未配置其他电极，但也可以在俯视时在各电极之间配置电隔离的浮置电极。由此，能够使外部光的反射平均化，显示于显示面板的影像、图像等的视觉辨认性提高。
另外，示出了检测电极和触觉电极交替排列，检测电极和触觉电极为相同的根数的例子，但根数也可以分别不同。在该情况下，触觉电极和检测电极无需交替，例如也可以按照触觉电极为1根、检测电极为2根以上的顺序排列。进而，各电极的形状也可以并非条纹状，例如也可以是使直线折弯而成的形状、包含圆弧的形状。由此，能够通过各个电极的数量以及形状，得到适合于用途的位置检测灵敏度以及触觉呈现功能。
在本说明书中公开的各实施方式能够在其范围内自由地组合，能够使各实施方式适当地变形、省略。
Claims (11)
1.一种触觉呈现触摸面板，其特征在于，具备：
透明绝缘基板；
多个检测电极，形成于所述透明绝缘基板上，在第1方向上延伸，在与所述第1方向不同的第2方向上排列；
第1电介质层，覆盖所述检测电极；
多个触觉电极，形成于所述透明绝缘基板的形成有所述检测电极的面或者所述第1电介质层上，在所述第1方向上延伸，以在俯视时不与所述检测电极重叠的方式在所述第2方向上排列，被施加呈现触觉的电压信号；
第2电介质层，覆盖所述触觉电极，相对介电常数比所述第1电介质层大；以及
发送电极，配置于与所述透明绝缘基板的形成有所述检测电极的面相反的一侧，与所述检测电极一起被用于检测触摸位置。
2.根据权利要求1所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述第2电介质层的相对介电常数是所述第1电介质层的相对介电常数的4倍以上。
3.根据权利要求1或者2所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述触觉电极以在俯视时与所述检测电极相邻的方式排列。
4.根据权利要求1或者2所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述触觉电极在俯视时在所述检测电极之间排列多个。
5.根据权利要求1或者2所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述触觉电极具有从所述电压供给电路分别被施加不同的电压信号的第1触觉电极以及第2触觉电极，
所述检测电极在俯视时在所述第1触觉电极与所述第2触觉电极之间排列一个或者多个。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述检测电极的宽度小于所述触觉电极的宽度。
7.根据权利要求6所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述检测电极的宽度是所述触觉电极的宽度的2分之1以下。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述第1电介质层以及所述第2电介质层的至少一方由多个层形成。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述发送电极形成于所述透明绝缘基板的与形成有所述检测电极的面相反的一侧的面。
10.根据权利要求1至8中的任意一项所述的触觉呈现触摸面板，其特征在于，
所述发送电极形成于基板上，
所述基板在与所述透明绝缘基板的形成有所述检测电极的面相反的一侧隔着覆盖所述发送电极的绝缘层以及粘接材料配置。
11.一种显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1至10中的任意一项所述的触觉呈现触摸面板；以及
显示面板，配置于所述触觉呈现触摸面板的形成有所述触觉电极的面的相反侧，显示图像及影像中的至少任意一个。
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