TW201037587A - Capacitance type touch member and method for producing the same, and capacitance type touch detection device - Google Patents

Capacitance type touch member and method for producing the same, and capacitance type touch detection device Download PDF

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Osamu Enoki
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Description

201037587 * 六、發明說明： 【發明所展之技術領域】 本發明係關於一種具有可撓形狀或立體形狀之靜電電容 式觸控構件及其製造方法、以及包括該靜電電容式觸控構 ' 件之靜電電容式觸控檢測裝置。 【先前技術】 Ο 〇 作為電子機器之輸入裝置，於多方面利用有觸控面板。 觸控面板包括：具有使手指等人體之一部分或筆尖等接觸 物體所接近或接觸之觸控面之觸控構件、及產生與藉由上 述接近或接觸而指示之觸控面上之觸控位置相應的電氣信 號之控制電路部等。於大多情形，觸控面板係構成為，將 觸控構件配置於圖像顯示褒置之前表面，使用者根據透過 觸控面而顯示之顯示圖像決定觸控位置。此時，觸控構件 必需為透光性以使圖像顯示裝置之顯示圖像透過。 關於觸控面板’開發有各種方式。其中，靜電電容式觸 控面板包括：包含對人體之一部分，例如手指等接觸物體 與觸控面接近或接觸進行感知之檢測電極之觸控構件，及 對藉由上述接近或接觸所產生之接觸物體與檢測電極之間 之靜電電々之變化進行檢測並產生與觸控位置相應之電氣 =之：測電路部等。如上述般，於將觸控構件配置於圖 像顯不裝置之前表面之情形，檢測電極必需為透光性。 構==觸控面板具有如下優異特徵:因觸控構件之 ==輕量化及透光性之提高有利，因無運動部 刀，“，且可進行多點輸入等。因此，預測靜電 145432.doc 201037587 · 電容式觸控面板今後將進一步更普及。 目刖得以實用化之觸控面板係觸控面大致限定為平面之 平板面板。然而’於三維圖像顯示裝置、車載用電子機器 或遊戲機器等中’為提南機器之操作性，業者期望有觸控 面為曲面之觸控面板（以下，簡稱作曲面觸控面板）。對 此’於後述之專利文獻1中提出有一種顯示裝置，其包括 具有曲面狀之觸控面之靜電電容式觸控面板、及將圖像投 射至觸控面板之背面之圖像投射部。 圖11 (a)係表示專利文獻1所示之附觸控面板之顯示裝置 100之構成的立體圖。顯示裝置1〇〇包括發光二極體（LED， light emitting di〇de)101、液晶面板102、及曲面觸控面板 1 03。液晶面板102為透過型之液晶面板，自led 1 01出射 之光係透過液aa面板102而到達曲面觸控面板1〇3。 LED 101與液晶面板102係構成為根據自省略圖示之驅動電 路所供給之影像信號而將顯示圖像投射至曲面觸控面板 103之背面之圖像投射部。於曲面觸控面板ι〇3之背面設置 有光散射層’到達光散射層之光發生散射後，於曲面觸控 面板103之背面形成顯示圖像。 圖11(b)係表示曲面觸控面板1〇3之靜電電容式觸控構件 110之結構之剖面圖（其中，背面之光散射層省略圖示）。觸 控構件110係於形成為凸形之曲面基板u丨上依序積層透明 導電膜112與保護膜113而成者。曲面基板in例如為厚度 1〜2 mm左右之玻璃基板或透明樹脂基板等。透明導電膜 112係包含例如銦錫氧化物（1丁〇，111£1111111丁丨11〇乂丨£16(氧化銦 145432.doc 201037587 錫））等，且藉由濺鍍法等成膜於曲面基板111上。保護膜 113係例如包含氧化矽、氮化矽或透明樹脂等絕緣性物質 專’且藉由濺鐘法、CVD法（Chemical Vapor Deposition， 化學氣相沈積法）或塗佈法等成膜於透明導電膜112上。觸 控構件110中，積層於透明導電膜112上之保護膜113之表 面被用作觸控面！14 ^於曲面基板lu之與觸控面114所在 側為相反側之面（背面）115上配置有省略圖示之光散射層。 Ο Ο 曲面觸控面板103係構成為靜電電容式觸控面板，透明 導電膜112發揮檢測電極之功能。雖省略圖示，透明導電 膜U 2係藉由複數之引線而連接於檢測電路部。若手指等 接觸物體與觸控構件U0之觸控面114接近或接觸，則藉由 接觸物體與透明導電膜112之間所產生之靜電電容而使流 經引線之電流發生變化。根據該電流並利用檢測電路部而 算出觸控面U4上之二維觸控位置，且輸出與觸控位置相 應之電氣信號。為準破算出二維觸控位置，設置於透明導 電膜112之外周部之引線必需為3條以上。 專利文獻1中記載有：觸 有觸控面板中除靜電電容方式以 外，亦有電阻膜方式、電磁咸庵士二、 更磁感應方式、光學方式、及超音 波方式等方式，而靜電電容方垚 万式从外之方式並不適合於曲 面觸控面板，其理由為如下。 於電阻膜方式中，必需將形成有 Μ I Pa τϊή ^ ^ « 电阻膜之兩片基材隔開 微小㈣而保持。當基板之形狀為球面或任意之曲面之情 形’向精度地使兩片基材之間隔 難。於電磁感應方式中，必需將U目標值-致將極其困 透明之感測器基板配置 145432.doc 201037587 於顯二兀件之背面。而若將感測器基板配置於該位置，則 則：感度會降低。此外，難以決定筆以怎樣之程度接近 時判疋為觸控。於光學方式中，根據光之直進性，原理上 不可邊沿者曲面檢測魅 印揿邓觸控。於超音波方式中，於製造方 面，難以於曲面上拟士伽 形成微細超音波轉換器（發送/接收元 件）。而與該等4個方或 万式不同’在靜電電容方式中，無論曲 面基板〗11之形妝兔卡括 狀為怎樣之曲面，製造方面之困難亦較 〇 / V之專利文獻2中提出有一種特徵在於觸控面為 ^狀之電阻膜方式之觸控面板。該觸控面板由上部薄 膜基板與下部薄膜基板構成，各薄膜基板由透明導電聚合 物膜電極、及形成有配線圖案之透明㈣薄^t =後述之專利文獻3中提出有—種有機導電性聚合物 •、且口物使用該組合物而形成之透明導電體、以及包括該 透月導电體之輸入褒置，上述有機導電性聚合物組合物之 Si於至少包含聚噻吩衍生物聚合物、水溶性有機化 =除含:有機化合物外)、及摻雜劑。且記載有：該輸 、乍為以曲面狀配置透明導電體之電阻膜式觸控面 板型輸入裝置。 而且’作為構成觸控面板之透光性導電材料除上述 ITO等氧化物系透明導電材料或導電性高分子以外接 出有使用碳奈米管。例如，後述之專利文獻4中提出有一 種製造導電性薄膜之方法，且提出有_種使用該導電性薄 膜之可撓性電阻膜式觸控面板，上述製造導電性薄膜之 145432.doc 201037587 $係於藉由基板表面上之成長、電鍍、魏、或者碳奈米 官分散液之凌鑄而分散配設碳奈米管後，於該碳奈米管上 成膜樹脂薄膜，其次將成膜之樹脂薄媒分離，藉此僅於樹 =膜之表面部分散碳奈米管或者將碳㈣管作為層而包 又’後述之專利文獻5中提出有—種透明導電性薄膜， 其係藉由輥塗等塗佈法塗佈碳奈米管分散液，藉此透明基 材之至少單面之面積之50%以上被碳奈米管所被覆，且透 〇 明性滿足相對於550 nm波長之光，& Μ | φ H允透明導電性薄膜之光透 過率/透明基材之光透過率>0.85之條件，且記載有該透明 導電性薄膜可用作觸控面板用透明導電薄膜等。 另一方面，與觸控面板後述之專利文獻6中表示 有感知人體等接觸物體之接近或接觸之靜電電容方式之觸 控感測器之例。圖12⑷係表示專利文獻6所示之觸控感測 器200之配置例的立體圖，圖12〇?)係立體圖⑷中由η、 12b線所示之位置處之剖面圖。 如圖12(a)所示，觸控感測器2〇〇例如自人偶型玩具21〇等 電子機器之前頭部遍及頭頂後部而配置於其内部、。如圖 12(b)所示，觸控感測器2〇〇係包括基材2〇1、形成於基材 201之電極部20U之檢測電極2〇2、形成於基材2〇1之延伸 部20lb之配線（省略圖示）、及檢測電路部2〇3。 基材201為包含具有可撓性之樹脂材料之絕緣片材等。 基材201係包含以特定之尺寸而形成之電極部汕“、及自 其端部朝向檢測電路部203延長之延伸部2〇lb，且於該等 145432.doc 201037587 表面分別配置有電極2G2及配線。檢測電極搬及配線例如 包含銅等導電性材料，且例如藉由蒸鑛法或電鑛法等公知 方法而形成。或者’亦可藉由印刷銀聚料等導電性塗料等 公知方法而形成。檢測電路部203係對接觸物體與檢測電 極2〇2之間之靜電電容之變化進行檢測之信號處理機構。 觸控感測器200係固定於形成人偶型玩具21〇之外形之框 體211之内側之曲面卜。始ma oil ί / / 〇 忙體211較好的疋由金屬以外之介 電常數大之材料，例如合成樹脂而形成。且記載有：内置 觸控感測器200之電子機器除圖示之人偶型玩具210以外， 亦為PDA(PerS〇nal Di_l Assistant，個人數位助理（資訊 移動終端））、行動電話、視訊相機等。 再者，專利文獻2中記載有：因無法自外部目視電極 202，故而於框體21丨之與電極2〇2對向之位置處設置凹部 212，從而可明確電極2〇2之位置，容易抑制由使用者之人 體或其他接觸物體所引起之無意識之接觸，並減少誤作 動’因而較佳。 [先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利2007-279819號公報（第4及5頁，圖 1及3) [專利文獻2]日本專利2008-47026號公報（第4及5頁，圖i 及2) [專利文獻3]W0 2004/106404號公報（第6-11頁，圖〇 [專利文獻4]WO 2006/030981號公報（請求項！、2、22及 145432.doc 201037587 23 ’第6-9及11頁，圖14) [專利文獻5]曰本專利2008-177143號公報（請求項7及9-14，第 9 ' 11-13、15 及 16頁，圖 1) [專利文獻6]曰本專利2005-339856號公報（第4-6及8頁， 圖1及5) ' 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 如上述般，若考慮將觸控構件配置於圖像顯示裝置之前 © 表面之情形’則較理想的是構成靜電電容式觸控面板之檢 測電極為透光性。 目前，被廣泛利用之透明導電材料為銦錫氧化物（IT〇) 或氟摻一氧化錫（FTO，fluorine-doped tin oxide)等。該等 氧化物系透明導電材料一般而言係藉由真空蒸鍍法或濺鍍 法等物理蒸鍍法（PVD，（Physical vap〇r dep〇shi〇n，物理 氣相沈積））’而成膜於玻璃或聚對苯二甲酸乙二酯（pET，
❹ terephthalate)等透光性支持體上。於pvD 中，於平面上之成膜較為容易，但於曲面等立體物上穩定
地均一成膜則極其困難，近年來，雖然能夠藉由電漿CVD
法使透明導電材料於曲面基板上成膜（參照w〇 2⑽W 033268)仁該方法中，為產生電漿或控制條件，大型裝 置為必需。又，IT0或FTO等氧化物系透明導電材料較 脆，若施加應力則容易產生微細裂紋，而使導電性急 低（參照日本專利2008_36902)。自此，成職無法實施寶 折等成形加工。 145432.doc 201037587 專利文獻2以及3巾’將導電‘&高分子用作透明導電材 料。導電性高分子成形性優異，但與ιτ〇等相比，導電性 及透明I·生較差，無法獲得特定之導電性，從而有時成為觸 控面板之誤動作之原因。又，耐久性較差，尤其車載用等 Γ7 /皿裒兄中之動作特性會有問題。又，專利文獻2以及S中 所揭示之觸控面板為電阻膜式觸控面板。如上述般，於電 阻膜式觸控面板中，必需將形成有電阻膜之兩片基材隔開 微小間隔而保持。當基材之形狀為球面或任意之曲面之情 形’高精度地使兩片基材之間隔與目標值一致將極其困 難。 專利文獻4以及5中，將碳奈米管用作透明導電材料。然 而，與專利文獻2以及3同樣地，專利文獻4以及5中所揭示 之觸控面板為電阻膜式觸控面&，當基材之形狀為球面或 任意之曲面之情形，尚精度地使兩片基材之間隔與目標值 一致將極其困難。 基於以上理由，目前得以實用化之觸控面板係大致限定 為觸控面為平面之平板面板。 另一方面，專利文獻6所提出之觸控感測器中，檢測電 極202係設置於框體211之内壁，因而無需為透光性，但必 需為可撓性。並且，若檢測電極為透明，則可無損於外觀 地將檢測電極設置於框體211之外壁。此時，與設置於框 體211之内部之情形相比，能夠非常簡單地設置檢測電 極。又，對於難以内置檢測電極2〇2之大多物品而言，可 叹置檢測電極，並賦予觸控感測器功能。 145432.doc -10- 201037587 本發明之目的係ϋ於上述實情，而提供一種具 ::立：形狀且具有透光性之檢測電極之 包括該_容式觸控構… [解決問題之技術手段] 即’本發明係關於第1靜電電容式觸控構件，其包括·· 薄膜狀或板狀之支持體，其係包含絕緣性材料，且具有 可撓形狀或立體形狀；
、檢測電極’其係配置於上述支持體之一面之至少一部 分’且包含含有碳奈米線狀結構體之透光性導電層；以及 引出配'線，其係自上述檢測電極引出；且 將上述支持體之與置有上述檢測電極之面為相反側之 面作為觸控面’將接觸物體對該觸控面之接近或接觸作為 上述接觸物體與上述檢測電極之間之靜電電容之變化而感 知。 又，係關於第2靜電電容式觸控構件，其包括： 薄膜狀或板狀之支持體，其係包含絕緣性材料且具有 可撓形狀或立體形狀； 檢測電極，其係配置於上述支持體之一面之至少一部 分，且包含含有碳奈米線狀結構體之透光性導電層； 保遵膜’其係被覆上述檢測電極；以及 引出配線，其係自上述檢測電極引出；且 將上述保護膜之表面作為觸控面，將接觸物體對該觸控 面之接近或接觸作為上述接觸物體與上述檢測電極之間之 145432.doc 201037587 靜電電容之變化而感知。 又，係關於第3靜電電容式觸控構件，其包括： 薄膜狀或板狀之支持體，其係包含絕緣性材料，且具有 可撓形狀或立體形狀； ' 第1檢測電極，其係配置於上述支持體之一面之至少— 部分’且包含含有碳奈米線狀結構體之透光性導電層； 第1保護膜，其係被覆上述檢測電極； 第2檢測電極，其係配置於上述支持體之上述—面之相 反側之面之至少-部分，且包含含有碳奈米線狀結構體之 透光性導電層； 第2保護膜，其係被覆上述檢測電極；以及 引出配線，其係分別自上述第i檢測電極及上述第2 電極引出；且 ' 將上述第!保護膜及/或上述第2保護膜之表面作為觸抑 面，將接觸物體對該觸控面之接觸或接近作為上述接觸物 體與上述第H則電極及/或上述第2檢測電極之間之靜電 電容之變化而感知。 又，本發明係關於第4靜電電容式觸控構件，其包括： 檢測電極，其係配置於物品之表面之至少一部分，且包 含含有碳奈米線狀結構體之透光性導電層； 保護膜，其係被覆上述檢測電極；以及 引出配線，其係自上述檢測電極引出；且 述保錢之表面作為觸控面，將接觸物體對該觸控 之接近或接觸作為上述接觸物體與上述檢測電極之間之 145432.doc -12- 201037587 靜電電谷之變化而感知。 又，本發明係關於一種靜電電容式觸控檢測裝置，其包 括： ' 上述第1至第4靜電電容式觸控構件中之任一者，·以及 檢測電路，其係經由上述引出配線而電性連接於上述 檢測電極’且檢測由上述接觸物體對上述觸控面之接近或 接觸所引起之上述靜電電容之變化。
又，本發明係關於一種靜電電容式觸控構件之製造方 法，其包括：調製出於含有分散劑之分散用溶劑中分散有 碳奈米線狀結構體之分散液的步驟； 、.使包含如下步驟之—料㈣進行料錢，從而於上 述支持體之面或上述物品之表面形成包含含有碳奈米線狀 結構體之透光性導電層之檢測電極的步驟： 且具有可撓形狀或 ’或者，設置觸控 使上述分散液舖附於包含絕緣性材料 立體形狀之薄膜狀或板狀之支持體之面 構件之物品之表面， 述刀政用/合劑蒸發，使上述碳奈米線狀結構體固著 於上述支持體之面或上述物品之表面， 藉由清洗用溶劑清洗上述支持體之面或上述物品之表 面’以除去上述分散劑，及 典型而言係 而碳奈米管 使上述清洗用溶劑蒸發；以及 於上述檢測電極設置引出配線之步驟。 再者，本發明中，所謂碳奈米線狀結構體 單層碳奈米管、或兩層以上之多層碳奈米管 145432.doc •13· 201037587 中亦包含不具高結晶性（原子排列之規則性）之材料。即， 碳奈米線狀結構體只要為如下碳系材料即可即，包含加 工為筒狀之石墨片材結構之全部或—部分作為導電區域， 石墨片材結構具有剖面之大小為數赠數十謂左右之極 細線之外形形狀，剖面方向之電子運動被限制在奈采尺寸 之區域，且僅長度方向（軸方向）之電子運動允許為巨觀尺 度。其外形形狀為直線狀或曲線狀，亦可包含分支戋分 郎。具體而言，除筒狀碳奈米管之外，亦可為疊杯型碳太 米管、碳奈米角、碳奈米竹炭、氣相成長碳奈米纖維(: 如，昭和電工公司製造VGCF)或碳奈米線等。 [發明之效果] 本發明之靜電電容式觸控構件、以及靜電電容式觸控檢 測裝置之特徵係將含有碳奈米線狀結構體之透光性導電層 用作檢測電極，並藉由與靜電電容方式之觸控檢測方法： 合，而首次實現實用之具有可撓形狀或立體形狀之觸控檢 上述碳奈米線狀結構體之直徑較之可視光之波長而非常 小，因而能夠較佳地使可視光透過。並且，上述碳奈米線 狀結構體中有如金屬性碳奈米#般具有極高之電氣傳導性 者，從而以較小之面密度而顯示出充分之電氣傳導性。並 且，碳奈米管與ITO等氧化物系透明導電材料不同，具有 :軟且強韌之機械特性。又’化學性亦穩定。以上述般， 含有上述碳奈米線狀結構體之透光性導電層係、作為用於具 有可撓形狀或立體形狀之觸控構件之檢測電極而具有最: 145432.doc -14 - 201037587 特性。 如利用圖11以及圖12所說明般，於靜電電容方式之觸控 檢測方法中，只要有1片檢測電極便可發揮觸控構件之功 能，從而可極其簡單地形成觸控構件之結構。其與電阻膜 式觸控面板中必需將形成有電阻膜之兩片基材隔開微小間 隔而保持相比，具有極大之優點。本發明之靜電電容方式 之觸控檢測方法，係立足於可實現具有可撓形狀或立體形 狀之實用之觸控檢測裝置之唯一方式之深刻認識而完成。 本發明之靜電電容式觸控構件之製造方法係包括使包含 如下步驟之一連串步驟進行特定次數’從而於上述支持體 之面或上述物品之表面形成包含含有碳奈米線狀結構體之 透光性導電層之檢測電極的步驟： 使上述分散液舖附於包含絕緣性材料且具有可撓形狀或 立體形狀之薄膜狀或板狀之支持體之面，或者，設置觸控 構件之物品之表面， 使上述分散用溶劑蒸發，使上述碳奈米線狀結構體固著 於上述支持體之面或上述物品之表面， 藉由清洗用溶劑清洗上述支持體之面或上述物品之表 面’以除去上述分散劑，及 使上述清洗用溶劑蒸發。 忒製造方法之特徵在於：於使上述分散用溶劑蒸發，使 上述碳奈米線狀結構體固著於上述支持體之面或上述物品 之表面後，藉由清洗用溶劑清洗上述支持體之面或上述物 品之表面，除去上述分散劑，其後，使上述清洗用溶劑蒸 145432.doc •15- 201037587 發。於利用有上述清洗用溶劑之清洗步驟中，因將介於上 述碳奈米線狀結構體間之上述分散劑除去，故而上述碳奈 米線狀結構體之間之密著性提高，從而導電性提高。藉由 之前之使分散用溶劑蒸發之步驟，上述碳奈米線狀結構體 之大多數固著於上述支持體之面或上述物品之表面，因而 該等不會於清洗步驟中脫落。又，固著狀態差之少數上述 碳奈米線狀結構體於清洗步财被除去。剩餘之上述碳奈 米線狀結構體藉由使清洗用溶劑蒸發之步驟而更牢固^ 著於上述支持體之面或上述物品之表面。如上述般，上述 透明導電層之品質提高。 又’本製造方法中，重複進行上述自使分散液舖附起至 使清洗用溶劑蒸發為止之一連串堆積步驟，直至上述碳夺 米線狀結構體之堆積層達到特定厚度而獲得所需之導電率 為止。因此，較之利用1次堆積步驟而形成特定厚度之堆 積層之方法’能夠抑制分散液中之碳奈米管之濃度降低。 八’、’D果可形成均一性高之堆積層，且可獲得具有均一 電性之導電層。 如以上般，本發明之靜電電容式觸控構件之製造方法 中’肊夠以簡早且按比例增加之容易之方法，形成分散劑 或雜質厂碳奈米 '線狀結構體均-分布之平坦性高的堆積 層’從而能夠製作可不破壞地表現出碳奈米管等碳奈米線 狀結構體所具有之透光性、電氣傳導特性及機械特性之透 光性導電層。本製造方法中，僅塗佈碳奈米管分散液便可 ^成透明導電層而製造步驟中不需要高溫或真空等。 145432.doc •16- 201037587 因此’即便為不耐熱之支持體、或者真空中會破壞.變質 之支持體、過大而無法放入真空容器中之支持體，亦可用 作上述支持體’且其表面可形成透明導電層。如此，若使 用本發明之靜電電容式觸控構件之製造方法，則可於具有 自由形狀之支持體之表面不改變形狀地設置靜電電容式觸 控構件。 【實施方式】 本發明之第1靜電電容式觸控構件中’上述檢測電極以 Ο 藉由被覆層所被覆為佳。 本發明之第4靜電電容式觸控構件中，以於上述物品之 上述表面與上述透光性導電層之間設置有基底層為佳。 本發明之第1〜第4靜電電容式觸控構件中，較佳為以劃 分上述觸控面上之位置之方式而分劃之複數之上述檢測電 極係與針對各電極而獨立之引出配線一併設置，且上述接 觸物體所接近或接觸之上述觸控面上之觸控位置之差異能 以上述劃分為單位而識別。 本發明之第1〜第4靜電電容式觸控構件中，以上述透光 性2電層&含上述碳奈米練狀結構體與導電性樹脂材料之 複合體為佳。上述碳奈米線狀結構體非常細，且每單位質 之表面積（比表面積）較大，因而無需輔助性材料若使 用-玄石反奈米線狀結構體，則以作為透明性高之導電性高分 子之聚（3,4·伸乙基二氧嗟吩）(ped〇t :商品名Bitelon)等 2 又以上述碳奈米線狀結構體為碳奈米管為佳。於 早曰厌不米言中包含顯示出極高之電氣傳導性之金屬性碳 145432.doc 201037587 奈米管。又，於兩層碳奈米管或多層碳奈米管之中亦包含 顯示出極高之電氣傳導性者。並且，碳奈米管與ιτ◦等氧 化物系透明導電材料不同，具有柔軟且強勒之機械特性。 本發明之第！〜第3靜電電容式觸控構件中，若考慮各種 用途，則有時以上述支持體為透光性為佳。同樣地， .以上述保護膜為透光性為佳。例如，有時要求於圖像顯示 裝置之前表面配置觸控構件之觸控面板等觸控構件為透光 性等。 又， 之組合 例如， 上述支持體之上述立體形狀以藉由_個曲面、曲面 :曲面與平面之組合、或平面之組合而形成為佳。 以上述支持體之上述立體形狀為彎曲《曲面狀，且 料侧之㈣之面或内側之凹形之面用作上述觸控面為 佳。又，亦可將複數個觸控面連接起來，而製作具有立體 封閉形狀之上述觸控面之靜電電容式觸控構件。 。本發明之料電容式㈣檢職置較佳為與其他電子機 器一併使用，且構成為根據上述接觸物體對上述觸控面之 接近或接觸而向上述其他電子機器輸出電氣信號之觸控開 關。例如，較佳為上述其他電子機器為資訊處理裝置，且 本發明之靜電電容式觸控檢測裝置構成為將與上述接觸物 體所接近或接觸之上述觸控面上之觸控位置相應的輸入信 號輸出至上述資訊處理裝置之觸控面板。 本發明之靜電電容式觸控構件之製造方法中以包括形 成被覆上述檢測電極且表面用作觸控面之保護膜之步驟為 佳0 145432.doc -18- 201037587
又，以精由塗佈法、浸清、.A 次β法、或印刷法使上述分散液舖 附於上述支持體為佳。 ”人參照圖式具體說明本發明之較佳實施形態。 [實施形態1] 以下，5兑明本發明之實施形態i之靜電電容式觸控構 件、’靜電電容式觸控檢測裳置、以及靜電電容式觸控構件 方法。此時’使用碳奈米管作為上述碳奈米線狀結 Ο 圖1⑷係表示基於實施形態1之靜電電容式觸控檢測裝置 之結構的立體圖，圖1(b)係其剖面圖。該靜電電容式觸控 檢測裝置包括基於本發明之第·電電容式觸控構件之： 電電容式觸控構件10、與靜電電容變化檢測電路60。 靜電電容式觸控構件10包括：薄膜狀或板狀之支 1，其包含絕緣性材料且具有立體形狀：檢測電極2 置於支持體i之一面之至少一部分’ 1包含含有碳奈米、線 狀結構體之透光性導電層；以及自檢測電極2引出 配線3。 丨出 靜電電容式觸控構件10中’支持體i之與配置有撿測電 極2之面為相反側之面被用作觸控面4。即，若人體之—立 分’例如手指等接觸物體與觸控面4接近或接觸，= 物體與檢測電極2之間之靜電電容會發生變化。該靜電電 容之變化係經由引出配線3而傳達至靜電電容變化檢測電 路6〇,並轉換為電氣信號而被感知。作為靜電電容變 測電路60,可使用市售之普通靜電電容敎裝置，例如 145432.doc • 19- 201037587
Cypress Semiconductor公司之CapSense series(商品名）等。 靜電電容方式之觸控檢測方法中，只要有檢測電極2、 及將檢測電極2與觸控面4隔開之絕緣性（介電體）材料，則 可簡單地構成靜電電容式觸控構件。如圖1(b)所示，包含 絕緣性材料之支持體i、及形成於其上之包含透明導電層 之檢測電極2滿足該構成條件，則可用作靜電電容式觸控 構件10。此時，觸控檢測方法為靜電電容方式將極其重 要。如上述般，電阻膜式觸控面板中，必需將形成有電阻 膜之兩片基材隔開微小間隔而保持，從而無法如上述般簡 單地形成觸控構件。 支持體1之材料除為絕緣性材料外，並無特別限定。其 中，於將觸控構件配置於圖像顯示裝置之前表面之情形 時，支持體1之材料必需為透光性。作為透光性支持體i， 可使用玻璃板或透光性高分子樹脂板。作為透光性高分子 樹脂板之材料，例如列舉聚對苯二甲酸乙二酯（PET)樹 脂、聚碳酸酯（PC，polycarbonate)樹脂、聚甲基丙烯酸甲 酯（PMMA，polymethyl methacrylate)樹脂、聚丙烯（pp， Polypropylene)樹脂、聚乙烯（PE，p〇lyethylene)樹脂 '聚 醚礙（PES，polyether sulfone)樹脂、聚醯亞胺（ρι， polyimide)樹脂、及環氧樹脂等。較好的是，透明度高、 耐熱性及耐化學品性優異之材料，作為此種材料之例，列 舉PET等。 若考慮於觸控面4之相反側之面設置檢測電極2，使接近 或接觸觸控面4之接觸物體與檢測電極2之間形成靜電電 145432.doc -20- 201037587 Ο ❹ 合則支持體1之厚度不會過大較為重要。因此 以例如厚度為3咖，通常^心職左右，且寺為體可 1 撓性帶狀、薄膜狀或片材狀為佳。此時’能以貼附於 任意立體形狀之物品等形態而使用。X，如圖i所示:、該 薄膜狀、片材狀或板狀之支持體m例如成形為中空半： 狀等立體形狀為佳。其形狀較理想的是達到碳奈米管分散 液可流人之程度之—部分開口的形狀。如此，雖然對形狀 稍有限制，但可於具有立體形狀之支持體1上，不改變其 形狀地設置有靜電電容式觸控檢測構件。 、 太檢測電極2由含有碳奈米管之透光性導電層所形成。碳 奈米管之種類未作特別限定。較好的是，以單層、雜質 ^石反奈米官自身之結晶性高、直徑粗且長度儘可能較長 之碳不米官為佳。碳奈米管之直徑較之可視光之波長而非 常小，因而能夠較佳地使可視光透過。並且，碳奈米管 中’有如金屬性碳奈米管般具有極高之電氣傳導性者從 而以較小之面密度而顯示出充分之電氣傳導性。並且，碳 奈米官與ΙΊΌ等氧化物系透明導電材料不肖，具有柔軟且 =動=機械特性。x，化學性亦穩定。如上述般，含有碳 奈米官之透光性導電層係作為用於具有可撓形狀或立體形 狀之觸控構件中之檢測電極而具有最佳特性。 基於本發明之靜電電容式觸控構件、以及靜電電容式觸 控檢測農置之特徵在於··將含有碳奈米管之透光性導電層 用作檢測電極’並與靜電電容方式之觸控檢測方法組合， 藉此旎夠首次實現實用之具有可撓形狀或立體形狀之觸控 145432.doc -21- 201037587 檢測裝置。 其中，於實施形態1中，將與檢測電極2對向之支持體1 之面用作觸控面4。❼匕，能夠最簡單地構成靜電電容式 觸控構件10。因此，能以最少之成本而生產性較佳地製作 靜電電容式觸控構件1〇。 圖1(c)係表示檢測電極2藉由被覆層5所被覆之靜電電容 式觸控構件之例的剖面圖。被覆層5係使碳奈米管之附著 性提高且使光透過率提高。構成被覆層5之材料，必需光 學特性較佳（高透明性·低反射性·低眩光性），可簡單形 成，且具有電氣絕緣性。又，眾所周知高分子系之材料較 佳，若使用具有硬基_扣311之高分子則碳奈米管之導電性 穩定（參照日本專利·8_251271號公報）。根據以上，作為 構成被覆層5之材料’ NafiGn(Dup()nt>^司註冊商標）尤佳， 除此以夕卜列舉聚苯乙烯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、 聚氯乙烯樹脂、聚偏氯乙烯樹脂、聚碳酸醋樹脂、聚石夕氧 樹月曰苯乙烯-丙烯腈共聚物（AS，Acryl〇ni⑹Μ加咖请 脂、及τρχ樹脂（以4_甲基戊烯-1為主原料之結晶性之烯烴 系聚合物）等。作為被覆層5之形成方法，列舉使構成材料 /合解於適田之洛劑中後，藉由浸潰法或喷附法等塗佈溶液 之方法等。 圖2⑷係表示基於實施形gl之另一例之靜電電容式觸控 檢測裝置之結構的剖面圖。圖】所示之靜電電容式觸控構 件10中，於半球形之支持體i之内側之面（凹面）配置檢測電 極2,將外側之面（凸面）用作觸控面4，而與此相對，圖 145432.doc •22· 201037587 2(a)所示之靜電電容式觸控構件llt，於半球形之支持體！ 之外側之面（凸面）配置檢測電極6，將内側之面（凹面）用作 觸控面8。如此，配置檢測電極之面不同，其結果，因觸 ㉟面相反’故而使用上產生較大差異。然而，關於觸控檢 測之構造方面兩者並無重要差異。圖2(b)與圖1(匀同樣 地，表示檢測電極6藉由被覆層9所被覆之例。 圖3係表示基於實施形態】之又一例之靜電電容式觸控檢 測裝置之結構的立體圖⑷及剖面圖（b)。圖3所示之靜電電 €)容式觸控構件12係如下.之靜電電容式觸控構件之例，即， 係將2個半球形之靜電電容式觸控構件10，即，包含半球 形之支持體la、檢測電極2&、及引出配線3a之靜電電容式 觸控構件⑽與同樣包含半球形之支持體ib、檢測電極 沘、及引出配線扑之靜電電容式觸控構件i〇b接合製作而 成，且具有包含觸控面4a與觸控面朴之封閉球形之觸控 面。 〇 圖4係表示透光性支持體之立體形狀之例的立體圖。該 等為各種柱體、錐體、球體、及橢圓球等，亦可為該等立 體之一部分、或將該等組合所得之任意之立體。一般而 吕，支持體之立體形狀亦可為藉由—個曲面、曲面之组 纟、曲面與平面之組合或平面之組合而形成之任意之立體 形狀。本實施形態中， m雷“、 亥等支持體上可不改變其形狀地 y成靜電电谷式觸控檢測構件。 具有可撓形狀或立體形妝 中， , 靜电電容式觸控檢測構件 之形狀發生變化，而能夠產生形狀無法變化 145432.doc •23- 201037587 之構件中所無法產生的使用感或感觸。例如，若使用富柔 軟性之立體形狀之支持體製作靜電電容式觸控檢測構件， 則可用作當進行接觸時會發生凹陷或彎曲之輸入裝置，從 而能夠作為先前所沒有之介面。 又，具有立體形狀之靜電電容式觸控檢測構件中，較之 平面形狀而更能夠提高觸控檢測感度。立體形狀之檢測電 極中，因能夠將檢測電極之前表面及背面均作為空氣層， 故而能夠減少先前之平面型靜電電容式觸控檢測裝置中成 為問題之由背面基板所引起的雜訊、或者由接地面之間之 寄生電容等所引起之誤動作或感度降低。因此，立體形狀 之靜電電容式觸控檢測裝置中，觸控檢測之感度精度顯 著提高。 0 基於本發明之靜電電容式觸控檢測裝置能夠維持支持體 1所具有之式樣或質感而作為靜電電容式觸控檢测裝置。 又，於使用透光性之支持體製作靜電電容式觸控檢測構 件’且其被其他物品所覆蓋時’能夠直接利用其他物體之 外觀或設計而作為靜電電容式觸控檢測構件。 〇 此外，將碳奈米管作為導電層之立體靜電電容式觸控檢 測裝置’因形狀之自由度高且具有透光性，故而即便設置 於顯示器·發光元件.光電轉換元件等之上亦不會對動：造’ 成〜響⑼而成夠在與該等複合而成之電子機器中展開。 以下，主要對靜電電容式觸控構件10之製造方法進I說 明，且補充關於靜電電容式觸控構件10之說明。 ° 首先’調製出於含有分散劑之分散用溶劑中分散有碳奈 145432.doc •24· 201037587 米管之分散液。作為分散用溶劑較好的是水，作為分散劑 較好的是界面活性劑。於溶解有界面活性劑之水中添加碳 奈米管，一邊照射超音波一邊進行混合，以使其均—分 • 散。其後，藉由離心分離法將分散性低之沈澱物除去。 分散液中之碳奈米管之濃度，較佳為以〇 2 mg/mL為中 心之0.1〜0·5 mg/mL。碳奈米管之濃度較低者可形成均— 性馬之堆積層，且可獲得具有均__導電性之導電層。然 而，若濃度過低，則直至獲得充分之導電性為止，以下所 〇 奈米f之堆積步驟之重複次數會變得過多。而若碳 奈米管之濃度過高，則雖然堆積步驟之重複次數減少，但 導電性容易產生偏差。 界面活性劑之種類，例如可利用烷基硫酸酯鈉、直鏈烷 基苯續酸納、α-稀煙績酸納、烧基縫硫酸醋納、脂肪酸院 醇醯胺、氧化烧基胺等，且亦可混合該等而使用。界面活 性劑之/辰度較佳為處於以0 4%為中心之卜4%之範圍。若 #面活性劑之濃度過小，則碳奈米管之分散性不充分，從 而^致透明性及導電性之降低。若界面活性劑之濃度過 則炭不米管與支持體1之面（後述實施形態5中之物品 之表面）之密著性降低，從而會產生藉由水洗而使所堆積 之碳奈米管之大部分剝離之不良。 其人藉&塗佈法、浸潰法或印刷法使分散液舖附於包 含PET薄膜等絕緣性材料、預先成形且具有立體㈣之支 持體^之―面(實施形態5中之物品之表面)上。例如，為靜 電電谷式觸控構件10時，使分散液流入至半球形之支持體 145432.doc •25- 201037587 1之凹面側並遍布於整個面。若多出之斤 出’則支持體1之凹面係成為整個面：：：米管分散液流 濕之狀態。 ^ $米管分散液潘 其次，使分散用溶劑蒸發’並使碳奈 1之面(實施形態5中之物品之表面)，固者於支持體 並利用熱風進行加熱乾燥為佳 谁’以使用乾燥機 = = 結束為止之時間為-秒左右。熱 f之時間越縮短，因而較佳，但當 支持體1包含塑膠時，若溫度過高 虞，因此較好的*10(rc左右。 、Μ形之 眉电〜 匕時’較佳為以分散液之 厚度不均而碳奈米管-部分凝聚不會乾固之方式，一直使 支持體1移動並進行乾燥。 其次，作為本發明之製造方法之特徵，係藉由清洗用溶 料洗堆積有碳奈米管之支持體1之面（實施形態5中之物 之表面）將分散劑除去，其後，使清洗用溶劑蒸發。 U如為靜電電各式觸控構件i 〇時，將支持體^浸潰於水 並冲洗殘存之分散劑。將該步驟重複數次之後，利用 熱風使其完全乾燥。因利用該清洗用溶劑之清洗步驟除去 Μ於碳奈米官間之分散劑，故而碳奈米管之間之密著性提 同’從而導電性提高。清洗用溶劑以緩慢流動之流水或停 '帶水為佳。浸潰於水中之時間較佳為5秒左右，清洗次數 較佳為3次左右。藉由之前之使分散用溶劑蒸發之步驟， *反奈朱管之大多數係固著於支持體1之面（實施形態5中之 物品之表面）上，因而在該步驟中該等碳奈米管不會脫 145432.doc -26· 201037587 =又’固著狀態差之少數之碳奈米管係於清洗步驟 除去。剩餘之碳奈米管藉由使清洗用溶劑蒸發之步 反 牢固地固著於支持體1之面（實施形態5中之物品之锦而更 上。如上述般，碳奈米管堆積層之品質提高。 面） 重複進行上述之自使分散液舖附起至使清洗用溶劑 為止之-連串步驟，直至碳奈米管之堆積層達到特定厚戶 而獲得所需之導電性為止，從而積層出碳奈米管層。2 ❹ 〇 此，於支持體1之面（實施形態5中之物品之表面 丄= 碳奈米管之透光性導電層。如上述般，該方法較^利3用】 次堆積步驟而形成特^厚度之堆積層之方法，_抑制八 散液中之碳奈米管之濃度降低。其結果，可形成均一性: 之堆積層，且可獲得具有均一導電性之導電層。 、如以上般’基於本實施形態之靜電電容式觸控構 造方法中’能夠以簡便且按比例增加之容易之方法 分散劑或雜質少 '碳奈米管均—分布之平坦性高的 層’從而能夠製作可不會破壞地表現出碳奈米管所且有之 透光性、電氣傳導特性及機械特性之透光性導電/。、該製 k方法中’僅塗佈碳奈米管分散液便可形成透光性導電 層’從而於製造步驟中無需將支持體暴露於高溫或真空 下。因此，即便為不耐熱之支持體(實施形態5中之物品)、 或者真空中會破壞.變質之支持體、過大而無法放入真* 容器中之支持體(實施形態5中之物品)，亦可於其表面形成 透光性導電層。 然後，視需要於始_，、目丨丨Φ % l f於檢測電極2上塗佈聚合物分散液等之 145432.doc -27- 201037587 後’使溶劑蒸發而形成被覆層5。 “其次，於檢測電極2設置引出配線3。例如，使用導 者劑將引出配線3接著於檢測電極2。 除以上之外，於後述之實施形態2、3、及5中， 檢測電極上形成保護膜之步驟。又， ? v评 於後述之實施形態4 ’進行將透光性導電層之—部純刻除去而於分劃之 :复數之檢測電極42a~f上圖案化之步驟。又，檢測電極 a:圖案化亦可藉由剝離法而進行，即，預先利用遮 :層將形成檢測電極42a〜f之區域以外之支持體i之面覆 盍，並於支持體1之整個面形成透光性導電層，然後針對 遮罩層將堆積於檢測電極42a〜f以外之區域上之透光性導 電層冷解^去。又，檢測電極42a〜f之圖案化亦可藉由利 用印刷法使碳奈米管分散液僅舖㈣形成檢測電極 之區域而進行。 本實施形態之靜電電容式觸控構件之製造方法中，只要 為卩刀打開之形狀之支持體，則可於任一形狀之支持體 之表=形成包含透光性導電層之檢測電極，從而可製作靜 電電，式觸控構件。以此方式製作之靜電電容式觸控構 I因可形成為與欲設置觸控檢測裝置之裝置之形狀相配 合的立體形狀’故而亦可設置於先前無法設置觸控檢測裝 置之裝罟φ , π ，可用作設計性、時尚性高、新型之觸控 面板等觸控檢測裳置。又，因藉由印刷法使碳奈米管分散 液僅：附於形成檢測電極之區域，故而可獲得無需蝕刻步 驟便付以圖案化之檢測電極，從而製造步驟大幅簡化，而 145432.doc 28 - 201037587 可實現低成本。 [實施形態2] 以下，對本發明之實施形態2之靜電電容式觸控構件進 行說明。 圖5係表示基於實施形態2之靜電電容式觸控檢測裝置之 結構的剖面圖。該靜電電容式觸控檢測裝置包括：基於本 發明之第2靜電電容式觸控構件之靜電電容式觸控構件 20、及靜電電容變化檢測電路60。 〇 圖5(a)所示之靜電電容式觸控構件20中，於半球形之支 持體1之外側之面（凸面）配置有檢測電極6，進而積層有被 覆檢測電極6之保護膜22，將保護膜22之表面用作觸控面 23。又，圖5(b)所示之靜電電容式觸控構件24中，於半球 形之支持體1之内側之面（凹面）配置有檢測電極2，進而積 層有被覆檢測電極2之保護膜25，將保護膜25之表面用作 觸控面26。 ❹ 如上述般，實施形態2中，並非將與檢測電極2對向之支 持體1之面4用作觸控面，而是將積層配置於檢測電極6(或 2)之保護膜22(或25)之表面用作觸控面23(或26)，關於這 • 一點與實施形態1不同。對於保護膜22(或25)而言，要求具 有不會因手指等之接觸而剝離之密著性及不易沾上指紋或 污垢之防污性。因此，除上述對被覆層5(或9)所要求之特 性之外’亦需要機械性及化學耐久性優異。又，厚度儘可 能較薄者能提高觸控檢測感度’因而較佳。保護膜22(或 25)之構成材料及製作方法係以上述被覆層5(或9)之構成材 145432.doc -29- 201037587 料以及製作方法為準。 如此，並無實施形態1中之如下限制：支持體1之形狀為 厚度不應過大之帶狀、薄膜狀、片材狀或板狀，且實施形 態2中所使用之支持體！可為任意之形狀。又，根據本發 明，無論於怎樣之形狀之支持體之表面均可形成檢測電極 6(或2)’ 1可設置靜電電容式觸控檢測装置。又，保護膜 22(或25)之厚度與支持體】之厚度相比可較薄，因而接觸物 體與檢測電極6(或2)之間之靜電電容增大，檢測接觸物體 ❹ 之觸控之感度提高。關於除上述之不同點以外之方面，實 施形態2係與實施形態1相同，因而為避免重複而省略說 明。 [實施形態3] 以下’對本發明之實施形態3之靜電電容式觸控 行說明。 圖6係表示基於實施形態3之靜電電容式觸控檢測裝置之 結構的剖面圖。該靜電電容式觸控檢測裝置包括：基於本 〇 發明之第3靜電電容式觸控構件之靜電電容式觸控構件 3〇、及靜電電容變化檢測電路6〇。 圖6所示之靜電電容式觸控構件％中，於半球形之支持 雷外側之面（凸面）配置有檢測電極6,進而積層有被覆 ㈣電極6之保護膜22 ’將保護膜22之表面用作觸控面 檢料半球形之支持體1之内側之面（凹面）配置有 護膜25 1進而積層有被覆檢測電極2之保護膜25，將保 之表面用作觸控面26。此處，檢測電極6及檢測電 I45432.doc -30- 201037587 極2相當於上述第1檢測電極及上述第2檢測電極，保護膜 22及保護膜25相當於±述第…護膜及上述第2保護媒。自 檢測電極6及2所引出之各引出配線7及3係分 電容變化檢測電路60之輸入端子。 、靜電 靜電電容式觸控構件3〇中，可將檢測電極6與檢測電極2 之兩者用作檢測電極，從而可同時將觸控面23與觸控㈣ 之兩者用作觸控面。或者，亦可僅將一檢測電極，例如檢 測電極6用作檢測電極，而檢測電極2接地，從而使耐雜訊 G 特性提高。將檢測電極6與檢測電極2中之哪—個用作檢測 電極，從而將觸控面23與觸控面26中之哪一個用作觸控 面，可藉由靜電電容變化檢測電路60而簡單地切換。關於 除上述之不同點以外之方面，實施形態3係與實施形態2相 同’因而為避免重複而省略說明。 [實施形態4] 以下’對本發明之實施形態4之靜電電容式觸控構件、 及靜電電容式觸控檢測裝置進行說明。 ❹ 圖7係表示基於實施形態4之靜電電容式觸控檢測襄置之 結構的剖面圖。該靜電電容式觸控檢測裝置包括靜電電容 . 式觸控構件40、及靜電電容變化檢測電路6〇。 靜電電容式觸控構件40包括：薄媒狀或板狀之支持體 1 ’其包含絕緣性材料且具有立體形狀；檢測電極42，其 配置於支持體1之一面之至少一部分，且包含含有碳奈米 線狀結構體之透光性導電層；以及自檢測電極42所引出之 引出配線43。 145432.doc • 31 · 201037587 與實施形態1之不同點在於：以對應於觸控面4上之使接 觸物體接近或接觸之觸控位置之差異而劃分觸控面4上之 位置之方式分劃的複數之檢測電極42a〜42f，係與針對各 電極而獨立之引出配線43a〜43f—併設置’且觸控位置之 差異能夠以劃分為單位而識別。檢測電極42a〜42f係藉由 檢測電極切換電路59而分時重複選擇。即，各檢測電極 42a〜42f僅於處於丨循環間之期間，依序交替輪流地連接於 靜電電容變化檢測電路60，該循環為短週期而可高速重 複。 例如，當人體之一部分，例如手指等接觸物體接近或接 觸觸控面4之與檢測電極42a對向之位置時，接觸物體與檢 測電極42a之間之靜電電容會發生變化。該靜電電容之變 化係經由引出配線43a而傳達至靜電電容變化檢測電路 6 0 ’並轉換為電氣信號而被感知。 ，構成靜電電容式觸控構件4〇之檢測電極仏〜w之碳奈 米管層，如作為實施形態i之補充而說明般藉由於成膜 後利用姓刻除去不需要之部分，或於成膜前對支持…之 -面之-部分施以遮蔽而可圖案化。或者，亦可使用印刷 法。触刻可例如利用機械切削除去、或者雷射钱刻而實 施0 圖8係表示靜電電容式觸控構件之分劃圖案之俯視圖 (左圖）及側視圖（右圖）。圖8⑷所示之圖案係藉由經線而分 劃，半球面上之觸控位署 置之差異可根據經度之差異而判 別。圖8(b)所示之圖宰俜查丨θ 系係里J刀付更為複雜，半球面上之觸 145432.doc -32- 201037587 控位置之差異亦可進而根據緯度之差異而更細緻地判別。 又，形成於圖4所示之任意立體形狀之支持體上之透明導 電層亦可與圖7或8同樣地圖案化。 圖9(β)係表示基於實施形態4之另一例之靜電電容式觸控 構件50之分劃圖案的立體圖。圖9〇3)係表示圖％勾中由外_ 9b線所示之水平方向上之刮面圖。靜電電容式觸控構件％ 中，於圓筒形狀之支持體51之内壁配置有經分劃之多個檢 測電極52。圖9(b)係表示内部收容有具有圓筒形狀之顯示 〇 晝面之圖像顯示裝置70之狀態。 圖10係說明靜電電容式觸控構件50之使用方法之立體 圖。圖10(a)所示之例中，於具有圓筒形狀之顯示晝面之圖 像顯示裝置70之最表面側配置有靜電電容式觸控構件5〇， 且設置有於彼此之間使用引出配線53之通信機構。其結 果’圖像顯示裝置70之圓筒形狀之顯示晝面可透過靜電電 谷式觸控構件50之觸控面而看見，因而能夠一邊觀察圖像
一邊觸摸觸控面，藉此可直觀地操作圖像顯示裝置70。且 Q 有圓筒形狀之顯示畫面之圖像顯示裝置7〇之例，有索尼股 份有限公司新聞發布2007年05月24日，http://wwws〇ny c〇 jp/ • S〇nyInfo/News/Press/200705/07-053/index.html)等所示。 圖10(b)所示之例中，於上方形成三維立體圖像81之圖 像形成裳置80之上側，配置有靜電電容式觸控構件5〇，且 設置有於彼此之間使用引出配線53之通信機構。其結果， 圖像形成裝置80所形成之三維立體圖像81可透過靜電電容 式觸控構件50之觸控面而看見，因而能夠一邊觀察立體圖 145432.doc -33· 201037587 像81 —邊觸摸觸控面，藉此可直觀地操作圖像形成裝置 80。形成三維立體圖像81之圖像形成裝置8〇之例，有曰立 製作所新聞發布 2004 年 2 月 24 日，http://www.hitachi.co.jp/ New/cnews/040224a.html，或產業技術綜合研究所新聞發 布 2007年 7月 10 日，http://www.aist,g0.jp/aist」/press—滅咖/ pr2007/pr20070710/pr20070710.html等所示。 [實施形態5] 以下，對本發明之實施形態5之第4靜電電容式觸控構件 進行說月雖省略圖示，但基於實施形態5之靜電電容式 觸控檢測裝置包括：檢測電極，其配置於期望賦予觸控檢 測功能之物品之表面之至少一部分’且包含含有碳奈米線 狀結構體之透光性導電層；被覆該檢測電極之透光性保護 膜，具有自檢測電極所引出之引出配線之第4靜電電容式 觸控構件；以及靜電電容變化檢測電路6〇。該靜電電容式 觸控構件中’將透光性保護膜之表面用作觸控面，從而人 體之。卩刀’例如手指等接觸物體對該觸控面之接近或接 觸，可作為接觸&體與檢測電極之間之靜電電容之變化而 感知。 對於设置該靜電電容式觸控構件之物品而言，只要可設 有碳不米線狀結構體之透光性導電層即可，並無特別 例如’可為專利文獻2所示之人偶型玩具2 1 〇，為 A(貝Λ移動終端）、行動電話、筆記型電腦、移動遊戲 視訊相機等電子機器之框體，具有曲面形狀者尤 又，亦可為如門之把手般之傢具或日用品。靜電電容 145432.doc •34· 201037587 式觸控構件較薄且為透光性 設置。 因而可無損於物品之外觀而 以上，根料施形態對本發•行說明但本發 等例’於不脫離發明之主旨之範圍内當然可進行 [產業上之可利用性]
根據本發明，預想觸控面板等靜電電容式觸控檢測裝置 自由度及生產性飛躍提高，可利用之製品領域亦顯 【圖式簡單說明】 圖1係表*基於本發明之實施形gl之靜電電容式觸控檢 測裝置之結構的立體圖（a)及刳面圖與…）。 圖2(a)、（b)係表示基於本發明之實施形態丨之另—例之 靜電電各式觸控檢測裝置之結構的剖面圖。 圖3係表示基於本發明之實施形態1之又一例之靜電電容 式觸控檢測裝置之結構的立體圖（a)及剖面圖（b)。 圖4係表示本發明之實施形態1之透光性支持體之立體形 狀之例的立體圖。 圖5(a)、（b)係表示基於本發明之實施形態2之靜 式觸控檢測裝置之結構的剖面圖。 圖6係表不基於本發明之實施形態3之靜電電容式觸控檢 /貝J裝置之結構的剖面圖。 圖7係表示基於本發明之實施形態4之靜電電容式觸控檢 測裝置之結構的剖面圖。 二 145432.doc •35- 201037587 圖 8(a)、（b)係 # — ;保表不本發明之實施形態4之靜番 控構件之分劃圖案之例的俯視圖(左圖)及 電容式觸 圖9係表示基於本發明之實施形態4之另圖(右圖 式觸控構件之結構 ；之靜電電容 σ褥的立體圖（a)及水平方 令 (b)。 上的剖面圖 圖l〇(a)、（b)係說明本發 知姐& 4之貫施形態4之靜畲你 控構件之使用方法的立體圖。 電電容式觸 圖11係表示專利文獻】％ _ J 乂馱1所不之附觸控面 構成的立體圖（a)、及表干魅 .·'員示裝置之 圖12係表示專利文獻6 。】面圖（b)。 叮不之觸控感測器 體圖（a)及剖面圖（b)。 -置例之立 【主要元件符號說明】 1、 la、lb 2、 2a、2b、6 3 ' 7 4、 4a、4b、8 5、 9 10-12 20 ' 24 22、 25 23、 26 30 40 支持體 M電極（含有碳奈米管之透光, 層） 引出配線 觸控面 被覆層 靜電電容式觸控構件 靜電電容式觸控構件 保護犋 觸控面 靜電電容式觸控構件 靜電電容式觸控構件 145432.doc •36· 201037587 42a〜42f 43a〜43f 50 51 52 53 59 60 O 70
80 81 100 101 102 103 110 111 112 113 114 200 201 201a 檢測電極 引出配線 靜電電容式觸控構件 支持體 分劃之檢測電極 引出配線 檢測電極切換電路 靜電電容變化檢測電路 具有圓筒形狀之顯示晝面之圖像顯示 裝置 形成三維立體圖像之圖像形成裝置 三維立體圖像 觸控面板之顯示裝置 發光二極體（LED) 液晶面板 曲面觸控面板 觸控構件 曲面基板 透明導電膜 保護膜 觸控面 靜電電容方式觸控感測器 基材 電極部 145432.doc •37· 201037587 201b 延伸部 202 檢測電極 203 檢測電路部 211 框體 210 人偶型玩具 212 凹部 145432.doc -38-

Claims (1)

  1. 201037587 七、申請專利範園： ι· 一種靜電電容式觸控構件，其包括： 薄膜狀或板狀之支持體，其係包含絕緣性材料，且具 有可撓形狀或立體形狀； 檢測電極’其係配置於上述支持體之一面之至少一部 • 分，且包含含有碳奈米線狀結構體之透光性導電層；以及 引出配線’其係自上述檢測電極引出；且 將上述支持體之與配置有上述檢測電極之面為相反侧 Ο 之面作為觸控面，將接觸物體對該觸控面之接近或接觸 作為上述接觸物體與上述檢測電極之間之靜電電容之變 化而感知。 2. 如請求項1之靜電電容式觸控構件，其中 上述檢測電極係藉由被覆層所被覆。 3. 一種靜電電容式觸控構件，其包括： 薄膜狀或板狀之支持體，其係包含絕緣性材料，且具 有可撓形狀或立體形狀； 〇 檢測電極’其係配置於上述支持體之一面之至少一部 分’且包含含有碳奈米線狀結構體之透光性導電層； . 保護膜，其係被覆上述檢測電極；以及 引出配線’其係自上述檢測電極引出；且 將上述保護膜之表面作為觸控面，將接觸物體對該觸 控面之接近或接觸作為上述接觸物體與上述檢測電極之 間之靜電電容之變化而感知。 4· 一種靜電電容式觸控構件，其包括： 145432.doc 201037587 薄膜狀或板狀之支持體，其係包含絕緣性材料，且具 有可撓形狀或立體形狀； 第1檢測電極，其係配置於上述支持體之一面之至少 一部分，且包含含有碳奈米線狀結構體之透光性導電 層； 第1保護膜，其係被覆上述檢測電極； 第2檢測電極，其係配置於上述支持體之上述一面之 相反側之面之至少一部分，且包含含有碳奈米線狀結構 體之透光性導電層； 第2保遵膜，其係被覆上述檢測電極；以及 引出配線，其係分別自上述第1檢測電極及上述第2檢 測電極引出；且 將上述第1保護膜及/或上述第2保護膜之表面作為觸控 面’將接觸㈣對該觸面之接觸或接近作&上述接觸 物體與上述第1檢測電極及/或上述第2檢測電極之間之靜 電電容之變化而感知。 5. 一種靜電電容式觸控構件，其包括： 檢測電極’其係配置於物品之表面之至少一部分，且 包含含有碳奈米線狀結構體之透光性導電層； 保護膜，其係被覆上述檢測電極；以及 引出配線，其係自上述檢測電極引出；且 將上述保護膜之表面作為觸控面，將接觸物體對該觸 控面之接近或接觸作為上述接觸物體與上述檢測電極之 間之靜電電容之變化而感知。 145432.doc 201037587 6.如請求項5之靜電電容式觸控構件，其中 於上述物品之上述表面與上述透光性導電層之間設置 有基底層。 7‘如請求項1至6中任一項之靜電電容式觸控構件，其中 以劃分上述觸#面上之位置之方式而分劃之複數之上 . 料測電極係與針對各電極而獨立之引出配線-併設 置，上述接觸物體所接近或接觸之上述觸控面上之觸控 位置之差異能夠以上述劃分為單位而識別。 〇 8.如請求項1至6中任一項之靜電電容式觸控構件，其中 上述透光性導電層係包含上述碳奈米線狀結構體與導 電性樹脂材料之複合體。 9. 如請求項1至6中任一項之靜電電容式觸控構件，其中 上述奈未線狀結構體為碳奈米管。 10. 如請求項1至4中任一項之靜電電容式觸控構件，其中 上述支持體為透光性。 U·如請求項3至6中任一項之靜電電容式觸控構件，其中 ^ 上述保護膜為透光性。 12. 如請求項丨至4中任一項之靜電電容式觸控構件，其中 . 上述支持體之上述立體形狀係藉由一個曲面、曲面之 組合、曲面與平面之組合、或平面之組合而形成。 13. 如請求項12之靜電電容式觸控構件，其中 上述支持體之上述立體形狀為彎曲之曲面狀，將外側 之凸形之面或内側之凹形之面係用作上述觸控面。 14·如請求項丨2之靜電電容式觸控構件，其係包含立體封閉 145432.doc 201037587 之形狀之上述觸控面。 15. -種靜電電容式觸控檢測裝置，其包括： 如請求項1屈中任—項之靜電電容式觸控構件；以及 檢測電路部，其係經由上 述檢測電極，且_ “㈣連接於上 、"接… 觸物體對上述觸控面之接 近或接觸所W起之上述靜電電容之變化。 16::ί項:5之靜電電容式觸控檢測裝置，其係與其他電 子機Ή开使用，且構成為根據上述接觸物體對上述觸 控面之接近或接觸而向上述其他電子機器輪出電氣信號 之觸控開關。 17.如請求項16之靜電電容式觸控檢測裝置，其中 上述其他電子機器為資訊處理裝置，且該靜電電容式 觸控檢測裝4構成為將與上述接觸物體所接近或接觸之 上述觸控面上之觸控位置相應的輸入信號輪出至上述資 訊處理裝置之觸控面板。 18. —種靜電電容式觸控構件之製造方法，其包括： 調製出於含有分散劑之分散用溶劑中分散有碳奈米線 狀結構體之分散液的步驟； 使包含如下步驟之一連串步驟進行特定次數，從而於 上述支持體之面或上述物品之表面形成包含含有碳奈米 線狀結構體之透光性導電層之檢測電極的步驟： 使上述分散液舖附於包含絕緣性材料且具有可撓形狀 或立體形狀之薄膜狀或板狀之支持體之面，或者，設置 觸控構件之物品之表面， 145432.doc 201037587 使上述分散用溶劑蒸發，使上述碳奈米線狀結構體固 著於上述支持體之面或上述物品之表面， 藉由清洗用溶劑清洗上述支持體之面或上述物品之表 面，以除去上述分散劑，及 使上述清洗用溶劑蒸發；以及 於上述檢測電極設置引出配線之步驟。 19. 如請求項18之靜電電容式觸控構件之製造方法，其包括 形成被覆上述檢測電極且表面用作觸控面之保護膜之步 驟。 20. 如請求項ι8之靜電電容式觸控構件之製造方法，其中 藉由塗佈法、浸潰法、或印刷法使上述分散液舖附於 上述支持體。 145432.doc
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