CN204178350U - 输入装置 - Google Patents

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佐藤清
小林洁
竹内正宜
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Abstract

本实用新型提供一种输入装置,易于防止在彩色显示面板的表侧配置的触摸面板的绝缘层在彩色显示时产生闪烁的现象。设置有使沿着X方向排列的透光性的电极层(13a、13a)导通的桥式布线层(15),形成有使在Y方向上连续的电极层(12a、12a)和桥式布线层(15)绝缘的透光性的绝缘层(14)。绝缘层(14)的各个边缘部(14a、14b)相对于彩色显示面板的滤色器中设置的子像素(35R、35G、35B)的边而倾斜地形成。由此,易于防止因通过子像素的光而使得绝缘层(14)的边缘部(14a、14b)出现闪烁的现象。

Description

输入装置
技术领域
本实用新型涉及在透光性的基板的表面设置有透光性的第1电极层、和通过桥式布线层进行连接的透光性的第2电极层的输入装置,特别涉及构造成使第1电极层和桥式布线层绝缘的绝缘层在从背部提供了彩色显示光时并不显眼的输入装置。
背景技术
在专利文献1和专利文献2中公开了对手指的接近进行探测以探测其操作位置的静电电容型的触摸面板。
该触摸面板在基板的同一面形成有沿着X方向延伸的电极图案、和沿着Y方向延伸的电极图案。沿着Y方向延伸的电极图案具有:在Y方向上排列的菱形形状的电极单位、和将相邻的电极单位彼此连接的连接布线。沿着X方向延伸的电极图案具有:隔着所述连接布线而被分离、且在X方向上排列的电极单位。在所述连接布线之上形成有绝缘层,使在X方向上排列的电极单位导通的桥式布线形成在绝缘层的表面。
该触摸面板对沿着X方向延伸的多个电极图案、和沿着Y方向延伸的多个电极图案依次提供驱动电力。如果为导电体、且近于接地电位的手指接近于任一个电极单位,则除了电极单位之间的静电电容以外,在手指与电极单位之间也形成静电电容,从而电极图案中流动的电流等发生变化。
通过探测该变化,来探测在排列着电极图案的X-Y坐标面中手指接近于哪个位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2010-271796号公报
专利文献2:国际公开WO2010/029979号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
在便携用设备等中,所述触摸面板的基板和电极图案以及绝缘层由透光性材料形成,触摸面板被设置在彩色液晶面板的表面。
彩色液晶面板在其内部或者外表面具有滤色器。关于滤色器,R(红)、G(绿)、B(蓝)的三色的子像素成为1组来表现影像的色彩。一般的滤色器而言,各个颜色的子像素为长方形,向着X方向和Y方向规则地排列。该X方向以及Y方向与触摸面板的电极图案的延伸方向一致。
专利文献1和专利文献2所记载的触摸面板中,使桥式布线绝缘的绝缘层为四边形,各个绝缘层具有与X方向平行的边缘部、以及与Y方向平行的边缘部。如果绝缘层的边缘部是这种形状,则起因于绝缘层的边缘部与滤色器的子像素的排列方向相同,从而在被提供彩色显示光时因绝缘层的边缘部有时会产生的光的闪烁。特别地,如果从彩色液晶面板提供三原色的任意一种单色的显示光,则在绝缘层的部分颜色易于发生闪烁。
所述专利文献2的图14所记载的触摸面板中,使电极图案的电极单位之间导通的桥式布线、以及使其绝缘的绝缘层的双方相对于X方向以及Y方向而倾斜地延伸。该触摸面板中,彼此导通且相邻的电极单位没有在X方向和Y方向上排列,各个电极单位相互差异地倾斜排列。为此,与倾斜延伸的桥式布线相匹配地,绝缘层由倾斜朝向的图案来形成。
专利文献2的图14所记载的触摸面板中,本来应该在X坐标上的相同位置处朝向Y方向而在直线上排列的电极单位,没有位于直线上,配置在X方向的不同的位置。同样,本来应该在Y坐标上的相同位置处朝向X方向而在直线上排列的电极单位,没有位于直线上,在Y方向上配置于不同的位置。因而,与电极层在X方向和Y方向的双方排列的一般性的触摸面板相比,驱动方法、探测方法都不同,从而缺乏通用性。
本实用新型正是为了解决上述现有的课题而提出的,其目的在于提供一种在第1电极层和第2电极层排列于彼此正交的X方向和Y方向上的具有通用性的输入装置中,在被提供彩色显示光时,使桥式布线层绝缘的绝缘层的存在并不显眼的输入装置。
用于解决课题的手段
本实用新型的输入装置,在透光性的基板的同一表面设置有透光性的第1电极层、和透光性的第2电极层,该输入装置的特征在于,
所述第1电极层具有朝向第1方向来排列的多个第1主电极部、和连结第1主电极部的多个连结部,所述第2电极层具有隔着所述连结部而朝向与第1方向正交的第2方向来排列的多个第2主电极部,
设置有将使相邻的第2主电极部之间导通的桥式布线层和所述连结部进行绝缘的透光性的绝缘层,所述桥式布线层朝向第2方向延伸,所述绝缘层具有相对于第1方向和第2方向的双方而不平行的边缘部。
本实用新型的输入装置在所述基板的背侧设置有提供显示光的显示面板,在所述显示面板的内部或者外表面设置有滤色器,所述滤色器的各个子像素朝向第1方向和第2方向来排列。
所述子像素为长方形,其长边朝向与第1方向或者第2方向平行的方向。
本实用新型的输入装置中,优选所述绝缘层为多边形,全部的边在与第1方向以及第2方向的双方不平行的朝向上延伸。此情况下的所述绝缘层优选为四边形以上的多边形。
或者本实用新型的输入装置中,优选所述绝缘层的至少一部分的边缘部是曲线形状。例如,所述绝缘层为圆形或者椭圆形。
实用新型的效果
本实用新型的输入装置中,使第1电极层和桥式布线层绝缘的绝缘层的边缘部朝向与X方向以及Y方向的双方倾斜的方向。在背部配置了提供彩色显示光的显示面板时,滤色器的子像素的边缘部与绝缘层的边缘部不平行,使得绝缘层的存在因彩色显示光而并不显眼,易于防止在绝缘层的部分出现光闪烁的现象。
附图说明
图1是表示本实用新型的实施方式的输入装置的分解立体图。
图2是表示本实用新型的输入装置的构造的截面图。
图3是表示电极层的排列图案的说明图。
图4是将图3在IV-IV线处切断之后的截面图的放大图。
图5是表示在本实用新型的实施方式中滤色器的子像素的排列与绝缘层之间的相对位置关系的俯视图。
图6是表示比较例中滤色器的子像素的排列与绝缘层之间的相对位置关系的俯视图。
图7是表示本实用新型的实施方式的电极层的图案与绝缘层之间的关系的俯视图。
图8(A)、(B)是表示电极层的图案与变形例的绝缘层之间的关系的俯视图。
图9是表示电极层的图案与变形例的绝缘层之间的关系的俯视图。
图10(A)、(B)是表示电极层的图案与变形例的绝缘层之间的关系的俯视图。
图11(A)、(B)是表示电极层的图案与变形例的绝缘层之间的关系的俯视图。
具体实施方式
图1和图2所示的输入装置1是触摸面板10和显示面板20被一体化的结构。其中,本实用新型的输入装置1为了与显示面板20组合的目的而包含仅以触摸面板10进行流通的情况。在图1和图2中,X方向是输入装置1的横向,Y方向是输入装置1的纵向。Y方向是第1方向,X方向是第2方向。
构成输入装置1的触摸面板10在朝向一片透光性的基板11的输入侧的表面11a形成有第1电极层12和第2电极层13。本实用新型中所谓的透光性并不限于纯粹的透明,优选包含例如全部光线透过率为80%以上的情况。
基板11由挠性的薄膜状材料构成,例如采用PET薄膜。第1电极层12和第2电极层13由ITO、SnO2、ZnO等的透光性的导电材料构成。
如图3所示,第1电极层12具有四边形状或者菱形形状的多个第1主电极部12a。多个第1主电极部12a朝向Y方向排列成直线状,在Y方向上相邻的第1主电极部12a由连结部12b进行连结。第1主电极部12a和连结部12b由相同的导电材料一体地形成。
第2电极层13具有多个第2主电极部13a。第2主电极部13a利用与第1主电极部12a相同的形状而形成为相同的面积。第2主电极部13a隔着第1电极层12的连结部12b地彼此独立形成,各自朝向X方向而排列成直线状。
使用将ITO等的透明导电材料的膜以0.01~0.05μm的膜厚且通过溅射法或蒸镀法层叠于PET等的透光性的基板11的表面11a所得的材料,通过对透明导电材料的层进行蚀刻,从而第1电极层12和第2电极层13同时被图案形成。在图7中示出了第1电极层12的第1主电极部12a以及连结部12b的具体的图案形状的一部分、和第2电极层13的第2主电极部13a的图案形状的一部分。
如图3、图4所示,在第1电极层12各自的连结部12b之上形成有绝缘层14。绝缘层14由酚醛树脂等的透光性的有机绝缘材料形成。在基板11的表面11a形成了第1电极层12和第2电极层13之后,通过光刻法等在连结部12b的表面以规定形状来形成绝缘层14。
在所述绝缘层14的表面形成有桥式布线层15,从而隔着连结部12b而在X方向上相邻的第2主电极部13a彼此被导通。桥式布线层15由ITO/CuNi或ITO/Ni的叠层导电层、ITO/Au或者ITO/Au合金的叠层导电层、ITO/CuNi/ITO、ITO/Au/ITO、ITO/Au合金/ITO等的叠层导电层来形成。桥式布线层15形成得细且薄,使得肉眼难以看到。在所述绝缘层14之上形成薄的膜厚的导电层,通过进行选择性的蚀刻,由此来形成桥式布线层15。
如图3所示,由连结部12b在Y方向上被连结的第1电极层12的一部分按各自的纵列而成为Y引出电极层16,被引出至探测区域的外侧。如图1所示,在基板11的边缘部形成有多个第1焊盘部17,各个Y引出电极层16单独地与第1焊盘部17连接。由桥式布线层15在X方向上被连结的第2电极层13的一部分按各自的横列而成为X引出电极层18,被引出至探测区域的外侧,各自与图1所示的第2焊盘部19单独地连接。
如图1、图2所示,触摸面板10的基板11的表面11a被保护层2覆盖。保护层2由聚碳酸酯等的透光性树脂或玻璃板形成。保护层2和触摸面板10经由透光性的光学粘合层(OCA)进行粘结。
触摸面板10在第1电极层12与第2电极层13之间形成有静电电容,但是如果通过输入操作而使手指接触保护层2的表面,则第1主电极部12a或者第2主电极部13a与手指之间的静电电容被附加,从而静电电容的合计值发生变化。
针对第1电极层12按各列依次施加驱动电力,通过测量从全部的第2电极层13检测出的电流值,从而能够计算出多个第1主电极部12a的哪个与手指最接近。此外,针对第2电极层13按各列依次施加驱动电力,通过测量从全部的第1电极层12检测出的电流值,从而能够计算出多个第2主电极部13a的哪个与手指最接近。通过该检测动作,能够确定在保护层2的表面上手指进行接触的操作处的X-Y坐标上的位置。
图1、图3所示的触摸面板10中,构成第1电极层12的第1主电极部12a在Y方向上呈直线状的列来排列,构成第2电极层13的第2主电极部12b在X方向上呈直线状的列来排列。由此,通过对第1电极层12依次施加驱动电力来监视第2电极层13的电流,并对第2电极层13依次施加驱动电力来监视第1电极层12的电流,由此利用通用的方法比较容易地运算出手指触摸保护层2的位置的X-Y坐标上的位置。
如图1、图2所示,在触摸面板10的背部,PET等的背部薄膜3经由透光性的光学粘合层(OCA)进行粘结。在背部薄膜3的上下的任一个表面整面地设置ITO层4,ITO层被设定为接地电位。由该ITO层4减少背部的显示面板20的驱动信号的影响,从而能够使得触摸面板10的探测动作变得稳定。
图2的截面图所示的显示面板20是彩色液晶面板。显示面板20具有背光用的导光层21。从由LED等光源发出的光,自导光层21向其上层提供。在导光层21之上,依次层叠偏振滤光器22、下侧玻璃基板23、下侧透明电极24、定向层25。在其上隔着液晶层26而依次配置定向层27、上侧透明电极28、滤色器29、上侧玻璃基板31、偏振滤光器32。
图5表示构成滤色器29的子像素35R、35G、35B。子像素35R是红色层,子像素35G是绿色层,子像素35B是蓝色层。3色的子像素35R、35G、35B全部具有相同的形状和相同的面积,是短边朝向与X方向平行的方向而长边朝向与Y方向平行的方向的长方形形状。如图5所示,3色的子像素35R、35G、35B成为一组,各组在X方向和Y方向上呈直线状的列来排列。
对显示面板20的下侧透明电极24和上侧透明电极28提供驱动电力,与各个子像素对应的液晶像素的光的透过量被控制,从而通过加法混合方式进行彩色显示。
再者,滤色器29也可以设置在比显示面板20的上侧玻璃基板31靠上方的外表面。
从显示面板20发出的彩色显示光将透过背部薄膜3、触摸面板10以及保护层2而送往前方,向操作者提供彩色图像。在触摸面板10的多处设有绝缘层14和桥式布线层15,但桥式布线层15形成得尽量薄且细,被设计成在操作者目测时桥式布线层15并不显眼。
为了确保第1电极层12的连结部12b与桥式布线层15的绝缘,绝缘层14需要以某种程度宽的面积来形成。为此,在第1实施方式的输入装置1中,如图5、图7所示,将绝缘层14设为具有4边的多边形即正方形,将形成彼此正交的边的边缘部14a和边缘部14b,形成得相对于作为子像素35R、35G、35B的排列方向的X-Y轴而倾斜。
图6表示比较例。在比较例中,形成了与图5的实施方式相同的尺寸且相同的正方形的绝缘层14,但形成绝缘层14的2个边的边缘部14a和边缘部14b被形成为各自朝向与X轴和Y轴平行的方向。
在图6所示的比较例中,如果从显示面板20向触摸面板10提供彩色显示光,则绝缘层14的边缘部作出反应而进行发光,有时提供给操作者的彩色图像之中会目测到多数的闪烁。特别地,在显示三原色的任一种单色的图像的区域中易于目测到前述闪烁。
预测其主要原因在于:由于长方形的子像素35R、35G、35B的长边与绝缘层14的边缘部14b平行,因此从在Y方向上较长的区域的子像素发出的相同色调易于在相同的边缘部14b集中;以及,如图4所示,因略微成为曲面形状的边缘部14b的透镜效应,从三原色的子像素发出的相同色调的颜色易于被增强。
相对于此,如图5所示,如果横穿子像素35R、35G、35B的长边地倾斜形成绝缘层14的边缘部14a、14b,则不易于引起相同色调的颜色集中在边缘部14b,其结果,在显示彩色图像的区域、特别是显示三原色的单色的区域不易于发生闪烁。
如图5、图7所示,在绝缘层14是正方形的图案的情况下,优选边缘部14a相对于X轴的倾斜角度、和边缘部14b相对于Y轴的倾斜角度为15~30度之间。这种倾向即便是绝缘层14为长方形也是相同的。
图8以下是表示在本实用新型中有效的绝缘层的图案的变形例的说明图。
图8(A)所示的绝缘层14A是将与图5、图7所示的情形相同的正方形的绝缘层14形成为:2个边缘部14a、14b相对于X轴、Y轴倾斜45度的角度。图8(B)所示的绝缘层14B是使图8(A)所示的绝缘层14A的X轴的宽度尺寸比Y轴的宽度尺寸短的菱形形状或者钻石形状。图8(A)、(B)所示的绝缘层14A、14B全部的边缘部与子像素35R、35G、35B的边不平行,特别是与长边不平行,因此与图5、图7所示的实施方式同样地,易于防止在通过绝缘层14的彩色显示光之中产生的闪烁。
在图9所示的变形例中,绝缘层14C是作为多边形的6边形,4个边缘部相对于子像素35R、35G、35B的边而倾斜。图10(A)所示的绝缘层14D和图10(B)所示的绝缘层14E是作为多边形的8边形。绝缘层14D、14E全部的边缘部形成为相对于子像素35R、35G、35B的边而倾斜。由此,绝缘层14C、14D、14E也易于防止彩色显示光的闪烁。
图11(A)所示的绝缘层14F是正圆形,图11(B)所示的绝缘层14G是椭圆形或者长圆形。绝缘层14F、14G的边缘部与子像素35R、35G、35B的边不平行,因此易于防止彩色显示光的闪烁。
此外,作为绝缘层的图案形状,也可以是相对于X方向和Y方向的双方倾斜延伸的直线状的边缘部、和曲线状的边缘部组合而成的形状。
符号说明
1  输入装置
2  保护层
10 触摸面板
11  基板
12  第1电极层
12a 第1主电极部
12b 连结部
13  第2电极层
13a 第2主电极部
14、14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G  绝缘层
14a、14b  边缘部
15  桥式布线层
20  显示面板
35R、35G、35B  子像素

Claims (10)

1.一种输入装置,设置在三色的子像素朝向正交的第1方向和第2方向的双方而规则地排列的显示面板的表面,该输入装置的特征在于,
在透光性的基板的同一表面设置有透光性的第1电极层、和透光性的第2电极层,所述第1电极层具有朝向第1方向来排列的多个第1主电极部、和连结第1主电极部的多个连结部,所述第2电极层具有隔着所述连结部而朝向第2方向来排列的多个第2主电极部,
设置有覆盖所述连结部的透光性的绝缘层、和形成在所述绝缘层之上且使相邻的第2主电极部之间导通的桥式布线层,
所述绝缘层形成为正方形或者长方形,所述绝缘层的第1边缘部相对于第2方向而以15~30度的范围倾斜,所述桥式布线层与第2方向平行地延伸。
2.一种输入装置,设置在三色的子像素朝向正交的第1方向和第2方向的双方而规则地排列的显示面板,该输入装置的特征在于,
在透光性的基板的同一表面设置有透光性的第1电极层、和透光性的第2电极层,
所述第1电极层具有朝向第1方向来排列的多个第1主电极部、和连结第1主电极部的多个连结部,所述第2电极层具有隔着所述连结部而朝向第2方向来排列的多个第2主电极部,
设置有覆盖所述连结部的透光性的绝缘层、和形成在所述绝缘层之上且使相邻的第2主电极部之间导通的桥式布线层,
所述绝缘层形成为四边形,具有形成相互正交的两个边的第1边缘部(14a)和第2边缘部(14b),所述第2边缘部(14b)相对于第1方向而倾斜,所述桥式布线层朝向第2方向进行延伸。
3.根据权利要求1或2所述的输入装置,其中,
所述桥式布线层横穿所述绝缘层的第2边缘部地向所述绝缘层的外侧延伸而与所述第2主电极部连接。
4.根据权利要求1或2所述的输入装置,其中,
所述显示面板包括具有所述子像素的滤色器,滤色器设置在所述显示 面板的内部或者外表面。
5.根据权利要求1或2所述的输入装置,其中,
所述子像素为长方形,其长边朝向与第1方向或者第2方向平行的方向。
6.根据权利要求5所述的输入装置,其中,
所述绝缘层的第1边缘部(14a)和第2边缘部(14b)横穿所述子像素的长边地倾斜形成。
7.根据权利要求5所述的输入装置,其中,
所述子像素的长边朝向与第1方向平行的方向。
8.根据权利要求1或2所述的输入装置,其中,
所述绝缘层的全部的边缘部相对于所述子像素的边而倾斜地形成。
9.根据权利要求2所述的输入装置,其中,
所述第2边缘部(14b)相对于第1方向的倾斜角度在15~30度之间。
10.根据权利要求2所述的输入装置,其中,
所述绝缘层形成为正方形,所述第1边缘部(14a)和所述第2边缘部(14b)相对于第1方向和第2方向分别以45度的角度倾斜地形成。
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