TWI526885B - Touch panel and electronic machine with push detection function - Google Patents

Touch panel and electronic machine with push detection function Download PDF

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TWI526885B
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Yuji Watazu
Yoshiko Suetomi
Eiji Kakutani
Keisuke Ozaki
Junichi Shibata
Shuzo Okumura
Ryomei Omote
Juichi Murata
Takao Hashimoto
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Description

具有按壓檢測功能的觸控面板及電子機器
本發明係有關具有按壓檢測功能的觸控面板(touch panel)。
已知有具備觸控板(touch pad)的筆記型電腦。在該種筆記型電腦中，要令游標(cursor)移動時，只要以手指在筆記型電腦的操作面上觸移便能夠自由地操作畫面上的游標，從而擁有使用方便的UI(User Interface ；使用者介面)。
此外，近年來，行動電話、智慧型手機(Smart Phone)、遊戲機等具備觸控面板的電子機器愈來愈普遍。這些電子機器採用的是在LCD(Liquid crystal display；液晶顯示器)等顯示面板上配置透明觸控面板之構成，只要以手指或觸控筆(stylus)觸碰顯示面板上顯示的按鈕便能夠進行操作。此外，藉由手寫輸入來輸入文字，連圖形等也能夠進行描繪。因此，上述電子機器擁有能夠實現直覺性輸入的UI。
然而，上述觸控面板並無法檢測出所施加的荷重。因此並無法進行毛筆字體之類的文字描繪和加壓動作的檢測等，就UI來說並不夠完善。
另一方面，已知有能夠檢測出所施加荷重的壓電感 測器(sensor)。例如，在下述之專利文獻1係揭示由透明感壓層及透明導電層構成的透明壓電感測器。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本國特開2004-125571號公報
然而，專利文獻1的壓電感測器由於是由複數個透明感壓層構成，故雖然能夠做到大致上的位置檢測，但位置檢測的精度差。另外，在專利文獻1中雖然能夠藉由縮小透明感壓層的面積後增加其個數來提高位置檢測的精度，但要檢測出眾多感測器信號實屬困難，現實上並無法做到。
本發明乃係省視過上述問題後所研創，目的在於提供能夠進行高精度位置檢測及按壓檢測的具有按壓檢測功能的觸控面板。
為了達成上述目的，本發明係構成如下。
本發明的具有按壓檢測功能的觸控面板係能夠檢測出輸入至按壓面的按壓荷重；從前述按壓面起依序配置有上部電極、上插入構件、中部電極、下插入構件、下部電極；前述上插入構件為絕緣體；前述下插入構件為壓電體； 前述上部電極係具備當對前述具有按壓檢測功能的觸控面板進行輸入時檢測出按壓位置之一靜電電容檢測電極；前述下部電極係具備另一靜電電容檢測電極；前述中部電極係具備檢測相應於前述按壓而生的電荷之電荷量測用檢測電極；在前述上插入構件的上面積層有前述上部電極且在前述上插入構件的下面積層有前述中部電極之雙面附帶電極構件、和在前述下插入構件的下面積層有前述下部電極的單面電極構件係使用黏合劑黏合。
本發明的具有按壓檢測功能的觸控面板，係能夠檢測出輸入至按壓面的按壓荷重；從前述按壓面起依序配置有上部電極、上插入構件、中部電極、下插入構件、下部電極；前述上插入構件為絕緣體；前述下插入構件為壓電體；前述上部電極係由當對前述具有按壓檢測功能的觸控面板進行輸入時，檢測出按壓位置之一靜電電容檢測電極所構成；前述中部電極係由兼作為基準電位電極的另一靜電電容檢測電極所構成；前述下部電極係由檢測相應於前述按壓而生的電荷之電荷量測用檢測電極所構成；在前述上插入構件的上面積層有前述上部電極且在前述 上插入構件的下面積層有前述中部電極之雙面附帶電極構件、和在前述下插入構件的下面積層有前述下部電極的單面電極構件係使用黏合劑黏合。
本發明的具有按壓檢測功能的觸控面板，係能夠檢測出輸入至按壓面的按壓荷重；從前述按壓面起依序配置有上部電極、上插入構件、中部電極、下插入構件、下部電極；前述上插入構件為壓電體；前述下插入構件為絕緣體；前述上部電極係具備當對前述具有按壓檢測功能的觸控面板進行輸入時，檢測出按壓位置之一靜電電容檢測電極；前述下部電極係具備另一靜電電容檢測電極；前述中部電極係具備檢測相應於前述按壓而生的電荷之電荷量測用檢測電極；在前述上插入構件的上面積層有前述上部電極之單面附帶電極構件、和在前述下插入構件的上面積層有前述中部電極且在前述下插入構件的下面積層有前述下部電極之雙面附帶電極構件係使用黏合劑黏合。
依據一態樣，亦可為在前述具有按壓檢測功能的觸控面板下設置顯示構件，且前述具有按壓檢測功能的觸控面板為透明。
本發明的具有按壓檢測功能的觸控面板係能夠當上述觸控面板被施加按壓時，進行高精度位置檢測 及按壓檢測。
1‧‧‧具有按壓檢測功能的觸控面板
10‧‧‧上部電極
20‧‧‧中部電極
30‧‧‧下部電極
40‧‧‧上插入構件
50‧‧‧下插入構件
60‧‧‧絕緣構件
70~74‧‧‧黏合層
80~82‧‧‧支撐構件
B‧‧‧保護構件
Cx‧‧‧靜電電容檢測電極
Cy‧‧‧靜電電容檢測電極
G‧‧‧基準電位電極
I‧‧‧絕緣體
M‧‧‧按壓手段
P‧‧‧壓電體
S‧‧‧電荷量測用電極
第1圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
第2圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
第3圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的立體分解圖。
第4圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的立體分解圖。
第5圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的立體分解圖。
第6圖係上部電極的平面圖。
第7圖係上部電極的剖面圖。
第8圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
第9圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
第10圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的立體分解圖。
第11圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的立體分解圖。
第12圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
第13圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
第14圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
第15圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
[實施發明之形態]
以下，針對本發明的實施形態，根據圖式詳細進行說明。另外，關於在本發明實施例中所記載的部位和部分的尺寸、材質、形狀、其相對位置等，只要未有界定性的記載，就單純只是用於說明的例子，並非要將本發明範圍僅限定為該些記載內容。
1.第1實施形態
(1)具有按壓檢測功能的觸控面板的全體構造
利用第1圖說明本發明第1實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板。第1圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。
如第1圖所示，觸控面板1係具備上部電極10、中部電極20、下部電極30、上插入構件40及下插入構件50。
其中，上述構件係從觸控面板1的按壓面起，依上部電極10、上插入構件40、中部電極20、下插入構件50、下部電極30的順序配置。
以下，詳細說明具有按壓檢測功能的觸控面板1之構成。
(2)電極
構成觸控面板1的電極係由上部電極10、中部電極20、下部電極30組成。上部電極10、中部電極20、下部電極30係靜電電容檢測電極、電荷量測用檢測電極、基準 電位電極其中任一者，或是由組合該些電極而成的構成組成。
另外，靜電電容檢測電極乃係當以按壓手段M對觸控面板1施加按壓時，根據因按壓手段M接觸到觸控面板1而於靜電電容檢測電極間產生的靜電電容變化來檢測出按壓位置之電極。
電荷量測用電極乃係檢測當按壓施加於觸控面板1時產生的電荷之電極。基準電位電極乃係電位始終固定不變之電極。另外，在上述中，按壓手段M係指手指和觸控筆等對觸控面板1施加按壓的物體。
上部電極10、中部電極20、下部電極30係能夠藉由具導電性的材料構成。就具導電性的材料而言，能夠使用氧化銦錫(Indium-Tin-Oxide；ITO)、氧化錫鋅(Tin-Zinc-Oxide；TZO)之類等透明導電氧化物、聚乙烯二氧噻吩(Polyethylenedioxythiophene；PEDOT)等導電性高分子等材料。此時，上述的電極係能夠利用蒸鍍、網版(screen)印刷等方式形成。
此外，就具導電性的材料而言，亦可使用銅、銀等導電性金屬。此時，上述的電極係可利用蒸鍍形成，亦可使用銅膏(paste)、銀膏等金屬膏來形成。
此外，就具導電性的材料而言，亦可使用於黏結劑(binder)中分散奈米碳管(carbon nanotube)、金屬粒子、金屬奈米纖維(nanofiber)等導電材料而製成的材料。
(3)插入構件
構成觸控面板1的插入構件係由上插入構件40及下插入構件50組成。上插入構件40與下插入構件50係由壓電體或絕緣體構成。具體而言，當上插入構件40由壓電體構成時，下插入構件50係由絕緣體構成，當上插入構件40由絕緣體構成時，下插入構件50係由壓電體構成。
(4)壓電體
就構成壓電體的材料而言，可舉出無機壓電材料和有機壓電材料。
就無機壓電材料而言，可舉出鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛、鈮酸鉀、鈮酸鋰、鉭酸鋰等。
就有機壓電材料而言，可舉出氟化物聚合體或其共聚物、具手性(chirality)的高分子材料等。就氟化物聚合體或其共聚物而言，可舉出聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride)、偏二氟乙烯-四氟乙烯(vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene)共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)共聚物等。就具手性的高分子材料而言，可舉出L型聚乳酸和R型聚乳酸等。
(5)絕緣體
就構成絕緣體的材料而言，可舉出有機材料、無機材料、有機-無機混成材料(hybrid material)。就有機材料而言，能夠舉出丙烯酸脂、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)、環烯烴聚合物(cyclo-olefin polymer)等。就無機材料而言，可舉出玻璃板等。就有機-無機複合材料而言，能夠舉出於樹脂中含 有玻維纖維而製成的材料。
(6)效果
本發明的具有按壓檢測功能的觸控面板1係具備靜電電容檢測電極、電荷量測用電極及壓電體。因此，當觸控面板1被施加按壓時，藉由以靜電電容檢測電極檢測出按壓位置、以電荷量測用電極檢測出因按壓而生的電荷，便能夠檢測出施加於觸控面板1的按壓的按壓位置與按壓荷重。
2.第2實施形態
(1)具有按壓檢測功能的觸控面板的全體構造
利用第2圖說明本發明第2實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板1。第2圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。另外，第2實施形態的觸控面板1的基本構成係與第1實施形態相同，因此在下述中係針對第2實施形態的特徵點進行說明。
如第2圖所示，第2實施形態的觸控面板1係在中部電極20具備電荷量測用電極S這點上具有特徵。當以此結構構成觸控面板1，電荷量測用電極S便受到上部電極10與下部電極30所包夾。因此，電荷量測用電極S係獲得上部電極10與下部電極30保護不受存在於觸控面板1周圍的雜訊(noise)(電磁波雜訊和靜電，尤其是來自輸入手段的電磁波雜訊和靜電)影響。
如此一來，當以按壓手段M對觸控面板1施加按壓時，便能夠正確地量測按壓的按壓荷重。以下，針對第2實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板的具體 例進行說明。
(2)具體例1
第3圖係具體例1的具有按壓檢測功能的觸控面板1的立體分解圖。如第3圖所示，具體例1的觸控面板1係具備上部電極10、中部電極20、下部電極30、上插入構件40及下插入構件50。
上部電極10係具備於X軸方向排列複數個的狹長條狀的靜電電容檢測電極Cx。中部電極20係具備於Y軸方向排列複數個的狹長條狀的靜電電容檢測電極Cy。 如上述，上部電極10具備靜電電容檢測電極Cx，中部電極20具備靜電電容檢測電極Cy，藉此，當按壓施加於上述觸控面板1時，藉由量測靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy各交點的靜電電容變化，便能夠檢測出輸入位置。
此外，中部電極20係具備排列在靜電電容檢測電極Cy之間(未配置靜電電容檢測電極Cy之處)的狹長條狀的電荷量測用電極S。此外，下部電極30係由平板狀的基準電位電極G構成，配置在中部電極20與下部電極30之間的下插入構件50係由壓電體P構成。
藉由如上述在電荷量測用電極S與基準電位電極G之間配置壓電體P，便能夠以電荷量測用電極S檢測出按壓施加時在壓電體P產生的電荷。因此，當按壓施加於上述觸控面板1時，便能夠檢測出按壓荷重。
此外，如第3圖所示，電荷量測用電極S係配置在靜電電容檢測電極Cx與基準電位電極G之間。因此， 電荷量測用電極S係獲得靜電電容檢測電極Cx與基準電位電極G保護不受存在於上述觸控面板1周圍的雜訊(電磁波雜訊和靜電，尤其是來自輸入手段的電磁波雜訊和靜電)影響。如此一來，上述觸控面板1便能夠在按壓施加時正確地量測按壓的按壓荷重。
另外，當以電荷量測用電極S檢測出的電荷小時，較佳為在電荷量測用電極S接上放大器(amplifier)。 當電荷量測用電極S接上放大器，就算上述電荷小，仍能夠藉助放大器檢測出上述電荷的電荷信號。
此外，觸控面板1係亦可於上部電極10上具備由玻璃或塑膠構成的保護構件。此時，構成上部電極10的靜電電容檢測電極Cx係亦可配置在保護構件的下面。 此外，於觸控面板1的下部電極30下係亦可配置由液晶或有機EL(Electro-Luminescence；電致發光)構成的顯示構件。
另外，在上述中雖然係針對上部電極10配置於X軸方向排列的靜電電容檢測電極Cx，中部電極20配置於Y軸方向排列的靜電電容檢測電極Cy時的情形進行說明，但亦可為上部電極10配置靜電電容檢測電極Cy，中部電極20配置靜電電容檢測電極Cx。此時，電荷量測用電極S係只要是配置在靜電電容檢測電極Cx之間(未配置靜電電容檢測電極Cx之處)即可。此外，基準電位電極G係只要是構成為與電荷量測用電極S隔介壓電體P重疊的話，則亦可為一部分，亦可經圖案(pattern)化。
(3)具體例2
第4圖係具體例2的觸控面板1的立體分解圖。如第4圖所示，具體例2的觸控面板1係具備上部電極10、中部電極20、下部電極30、上插入構件40及下插入構件50。
上部電極10係由於X軸方向排列複數個的狹長條狀的靜電電容檢測電極Cx構成。中部電極20係由於Y軸方向隔著間隔排列複數個的狹長條狀的電荷量測用電極構成。下部電極30係由於Y軸方向排列複數個的狹長條狀的靜電電容檢測電極Cy構成。
此外，上插入構件40係由絕緣體I構成，下插入構件50係由壓電體P構成。
在上述情形中，係在靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之間配置電荷量測用電極S。但此時因為電荷量測用電極S是隔著間隔排列，從而使得靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之間仍然能夠形成電容耦合。如此一來，當人與觸控面板發生接觸時，藉由量測靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之交點因上述接觸而產生的靜電電容變化，便能夠檢測出按壓施加時的按壓位置。
此外，在上述情形中，靜電電容檢測電極Cy較佳為兼作為基準電位電極G。藉由靜電電容檢測電極Cy兼作為基準電位電極G，便能夠以電荷量測用電極S檢測出按壓施加時在壓電體P產生的電荷。因此，當按壓施加時，便能夠檢測出按壓荷重。
此外，如第4圖所示，電荷量測用電極S係配置在靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之間。 因此，電荷量測用電極S係獲得靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy保護不受存在於上述觸控面板周圍的雜訊(電磁波雜訊和靜電，尤其是來自輸入手段的電磁波雜訊和靜電)影響。如此一來，上述觸控面板1便能夠在按壓施加時正確地量測按壓的按壓荷重。
另外，當以電荷量測用電極S檢測出的電荷小時，可於電荷量測用電極接上放大器。當電荷量測用電極S接上放大器，就算上述電荷小，仍能夠藉助放大器檢測出上述電荷的電荷信號。
此外，觸控面板1係亦可於上部電極10上具備由玻璃或塑膠構成的保護構件。此時，構成上部電極10的靜電電容檢測電極Cx係亦可配置在保護構件的下面。 此外，於觸控面板1的下部電極30下係亦可配置由液晶或有機EL構成的顯示構件。
另外，在上述中雖然係針對上部電極10配置於X軸方向排列的靜電電容檢測電極Cx，中部電極20配置於Y軸方向排列的靜電電容檢測電極Cy時的情形進行說明，但亦可為上部電極10配置靜電電容檢測電極Cy，中部電極20配置靜電電容檢測電極Cx。
(4)具體例3
第5圖係具體例3的具有按壓檢測功能的觸控面板的立體分解圖。第6圖係上部電極的平面圖。如第5圖所示，具體例3的具有按壓檢測功能的觸控面板1係具備上部電極10、中部電極20、下部電極30、上插入構件40及下插入構件50。
上部電極10係具備於X軸方向排列複數個的狹長條狀的靜電電容檢測電極Cx及於Y軸方向排列複數個的狹長條狀的靜電電容檢測電極Cy。此時，如第6圖所示，靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy係配置在大致同一平面上。但在靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy的交點部分，絕緣材料60隔介於兩者之間，靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy係形成電性絕緣的狀態。藉由如上述排列靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy，當按壓施加時，藉由量測靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之交點的靜電電容變化，便能夠檢測出按壓位置。
此外，如第5圖所示，中部電極20係由平板狀的電荷量測用電極S構成，下部電極30係由平板狀的基準電位電極G構成。另外，配置在中部電極20與下部電極30之間的下插入構件50係由壓電體P構成。
藉由如上述以電荷量測用電極S與基準電位電極G包夾壓電體P，便能夠以電荷量測用電極S檢測出按壓施加於上述觸控面板1時在壓電體P產生的電荷。因此，便能夠檢測出按壓量。
此外，如第5圖所示，電荷量測用電極S係配置在靜電電容檢測電極Cx、靜電電容檢測電極Cy及基準電位電極G之間。因此，電荷量測用電極S係獲得靜電電容檢測電極Cx、靜電電容檢測電極Cy及基準電位電極G保護不受存在於上述觸控面板1周圍的雜訊(電磁波雜訊和靜電，尤其是來自輸入手段的電磁波雜訊和靜電)影響 。如此一來，上述觸控面板1便能夠在按壓施加時正確地 量測按壓的按壓荷重。
另外，當以電荷量測用電極S檢測出的電荷小時，較佳為在電荷量測用電極S接上放大器。當電荷量測用電極S接上放大器，就算上述電荷小，仍能夠藉助放大器檢測出上述電荷的電荷信號。
此外，觸控面板1係亦可於上部電極10上具備由玻璃或塑膠構成的保護構件。此時，如第7圖所示，構成上部電極10的靜電電容檢測電極Cx、靜電電容檢測電極Cy及絕緣構件60係亦可配置在保護構件B的下面。此外，於觸控面板1的下部電極30下係亦可配置由液晶或有機EL構成的顯示構件。
另外，在上述中雖然係針對電荷量測用電極S與基準電位電極G為平板狀的例子進行說明，但電荷量測用電極S與基準電位電極G係若是配置為隔介壓電體P重疊的話，則亦可為一部分，亦可經圖案化。
(5)其他具體例
針對第2實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板1的其他具體例的構成，顯示於表1。關於具體例A1，如表1所示，上插入構件40係具備絕緣體I，下插入構件50係具備壓電體P。上部電極10係具備於X軸方向排列的靜電電容檢測電極Cx與於Y軸方向排列的靜電電容檢測電極Cy。中部電極20係具備電荷量測用電極S，下部電極30係具備基準電位電極G。另外，關於具體例A2至A11的構成，如表1所示。
關於上述具體例A1至A11，在中部電極20含有電荷量測用電極S這點上是共通的。當如上述構成觸控面板1，電荷量測用電極S便被上部電極10與下部電極30所包夾，故能夠在按壓施加於觸控面板1時正確地量測按壓的按壓荷重。
此外，在上述構成中，上部電極10較佳為由靜電電容檢測電極Cx或靜電電容檢測電極Cy構成。當上部電極10由靜電電容檢測電極Cx或靜電電容檢測電極Cy構成，便在要按壓具有按壓檢測功能的觸控面板時，使按壓手段與靜電電容檢測電極Cx、Cy之間的距離變近。 如此一來，人與觸控面板發生接觸時，因接觸而產生的靜電電容檢測電極Cx、Cy之間的靜電電容變化便會變大，從而使位置檢測的精度提高。
3.第3實施形態
(1)具有按壓檢測功能的觸控面板的全體構造
利用第8圖，說明本發明第3實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板。第8圖係具有按壓檢測功能的觸控面 板的剖面圖。表2係顯示第3實施形態的具體例。另外，第3實施形態的觸控面板的基本構成係與第1實施形態相同，因此在下述中係針對第3實施形態的特徵點進行說明。
如第8圖所示，第3實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板1係在上插入構件40為壓電體P這點、下插入構件50為絕緣體I這點及上部電極10與中部電極20其中任一電極為電荷量測用電極S這點上具有特徵。當如上述構成觸控面板1，便在按壓施加於觸控面板1時，使壓電體P配置在按壓手段M附近。如此一來，因為壓電體P變得容易接收來自按壓手段M按壓之力，而使施加於觸控面板1的按壓的檢測感度提升。
關於第3實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板1的靜電電容檢測電極Cx、靜電電容檢測電極Cy、電荷量測用電極S、基準電位電極G的其他配置方法，如表2的B1至B11所示。
4.第4實施形態
(1)具有按壓檢測功能的觸控面板的全體構造
利用第9圖，說明本發明第4實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板。第9圖係具有按壓檢測功能的觸控面板的剖面圖。另外，第4實施形態的觸控面板的基本構成係與第1實施形態相同，因此在下述中係針對第4實施形態的特徵點進行說明。
如第9圖所示，第4實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板1係在上插入構件40為絕緣體I這點、下插入構件50為壓電體P這點及下部電極30為電荷量測用電極S這點上具有特徵。當構成如上述，觸控面板1的電荷量測用電極S便配置在觸控面板1的最下面，因此非配置在於X軸方向排列的靜電電容檢測電極Cx與，於Y軸方向排列的靜電電容檢測電極Cy之間。因此，當以按壓手段M對觸控面板1施加按壓時，靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy所發生的電容耦合便不易受電荷量測用電極S產生的雜訊影響。因此，上述觸控面板1便能夠在按壓施加時正確地量測按壓的按壓位置。以下，針對第4實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板的具體例進行說明。
(2)具體例1
第10圖係具體例1的具有按壓檢測功能的觸控面板的立體分解圖。
如第10圖所示，具體例1的具有按壓檢測功能的觸控面板1係具備上部電極10、中部電極20、下部電極30、上插入構件40及下插入構件50。
上部電極10係具備於X軸方向配置複數個的 狹長條狀的靜電電容檢測電極Cx及於Y軸方向配置複數個的靜電電容檢測電極Cy。此時，與第6圖時的情況相同，靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy係配置在大致同一平面上。但在靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy的交點部分，絕緣材料60隔介於兩者之間，靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy係形成電性絕緣的狀態。藉由如上述排列靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy，當按壓施加時，藉由量測靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之交點的靜電電容變化，便能夠檢測出正確的按壓位置。
此外，如第10圖所示，中部電極20係具備平板狀的基準電位電極G，下部電極30係具備平板狀的電荷量測用電極S，被包夾在中部電極20與下部電極30之間的下插入構件50係具有壓電體P。
藉由如上述以電荷量測用電極S與基準電位電極G包夾壓電體P，觸控面板1便能夠以電荷量測用電極S檢測出按壓施加時在壓電體P產生的電荷。因此，觸控面板1便能夠在按壓施加時檢測出該按壓荷重。
另外，當以電荷量測用電極S檢測出的電荷小時，較佳為在電荷量測用電極S接上放大器。當電荷量測用電極S接上放大器，就算上述電荷小，仍能夠藉助放大器檢測出上述電荷的電荷信號。
此外，如第10圖所示，電荷量測用電極S係跟靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy分離配置，亦即，電荷量測用電極S非配置在靜電電容檢測電極Cx 與靜電電容檢測電極Cy之間，藉此，在靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之間形成的電容耦合便變得不易受電荷量測用電極S產生的雜訊影響。因此，藉由量測靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之交點的靜電電容變化，便能夠進行按壓施加位置的正確檢測。
此外，如第10圖所示，中部電極20係由基準電位電極G構成，藉此，便能夠以中部電極20屏蔽下部電極30的電荷量測用電極S產生的電磁波雜訊。如此一來，靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy便不會接收到上述雜訊，因此上述觸控面板1便能夠針對按壓施加的位置進行極為正確的檢測。
另外，具體例1的觸控面板1係亦可於上部電極10上具備由玻璃或塑膠構成的保護構件。此時，構成上部電極10的靜電電容檢測電極Cx、靜電電容檢測電極Cy及絕緣構件60係亦可配置在保護構件側的下面。此外，於觸控面板1的下部電極30下係亦可配置由液晶或有機EL構成的顯示構件。
另外，在上述中雖然係針對電荷量測用電極S與基準電位電極G為平板狀的例子進行說明，但電荷量測用電極S與基準電位電極G係只要是配置為隔介壓電體P重疊的話，則亦可為一部分，亦可經圖案化。
(3)具體例2
第11圖係具體例2的具有按壓檢測功能的觸控面板的立體分解圖。
如第11圖所示，觸控面板1係具備上部電極10、中部 電極20、下部電極30、上插入構件40及下插入構件50。
上部電極10係由於X軸方向排列複數個的狹長條狀的靜電電容檢測電極Cx構成。中部電極20係由於Y軸方向排列複數個的狹長條狀的靜電電容檢測電極Cy構成。下部電極30係由於Y軸方向排列的狹長條狀的電荷量測用電極S構成。此外，上插入構件40係由絕緣體I構成，下插入構件50係由壓電體P構成。
如上述，電荷量測用電極S係跟靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy分離配置，亦即，電荷量測用電極S非配置在靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之間，藉此，在靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之間形成的電容耦合便變得不易受電荷量測用電極S產生的雜訊影響。因此，藉由量測靜電電容檢測電極Cx與靜電電容檢測電極Cy之交點的靜電電容變化，便能夠進行按壓施加位置的正確檢測。
此外，靜電電容檢測電極Cy較佳為兼作為基準電位電極G。藉由靜電電容檢測電極Cy兼作為基準電位電極G，便能夠以電荷量測用電極S檢測按壓施加時在壓電體P產生的電荷。因此，上述觸控面板1便能夠在按壓施加時檢測出按壓荷重。
另外，當以電荷量測用電極S檢測出的電荷小時，可於電荷量測用電極S接上放大器。當電荷量測用電極S接上放大器，就算上述電荷小，仍能夠藉助放大器檢測出上述電荷的電荷信號。
另外，具有按壓檢測功能的觸控面板1係亦可 於上部電極10上具備由玻璃或塑膠構成的保護構件。此時，構成上部電極10的靜電電容檢測電極Cx係亦可直接配置在保護構件的下面。此外，於觸控面板1的下部電極30下係亦可配置由液晶或有機EL構成的顯示構件。
另外，在上述中雖然係針對上部電極10配置於X軸方向排列的靜電電容檢測電極Cx，中部電極20配置於Y軸方向排列的靜電電容檢測電極Cy時的情形進行說明，但亦可為上部電極10配置靜電電容檢測電極Cy，中部電極20配置靜電電容檢測電極Cx配置。此外，電荷量測用電極S係亦可為平板狀。
(4)其他具體例
針對第4實施形態的具有按壓檢測功能的觸控面板的其他具體例，顯示於表3。關於配置在上部電極10、中部電極20、下部電極30的靜電電容檢測電極Cx、靜電電容檢測電極Cy、電荷量測用電極S、基準電位電極G的其他配置方法，如表3所示。
5.其他態樣
如第12圖、第13圖所示，具有按壓檢測功能的觸控面板1係亦可在上插入構件40與下插入構件50之間具備黏合層70。黏合層70係如第12圖所示設置在中部電極20與下插入構件50之間或如第13圖所示設置在中部電極20與上插入構件40之間。
第12圖中所示的觸控面板1係亦可藉由下述方法製作：使用黏合劑將在上插入構件40的上面與下面積層有電極之雙面附帶電極構件及在下插入構件50的下面積層密電極之單面附帶電極構件黏合在一起。
關於雙面附帶電極構件，針對在上插入構件40的上面與下面利用濺鍍(sputter)而積層有ITO之構件(DITO)，以蝕刻(etching)等方式對上述ITO進行圖案成形(patterning)較好。在上述中，較佳為上插入構件40的上面與下面所積層的ITO係較佳為同時進行圖案成形。因為當同時進行圖案成形時，上插入構件40的上面與下面所積層的電極的排列位置的位置精度便會提高之故。
關於單面附帶電極構件，較好在下插入構件50的單面利用濺鍍來積層ITO等導電構件，再以蝕刻等方式對上述導電構件進行圖案成形。
接著，第13圖中所示的觸控面板1係亦可藉由下述方法製作：使用黏合劑將在上插入構件40的上面積層有電極之單面附帶電極構件及在下插入構件50的上面與下面分別積層有電極之雙面附帶電極構件黏合在一起。另外，單面附帶電極構件與雙面附帶電極構件的製作方法係與上述相同。
此外，如第14圖、第15圖所示，關於觸控面板1，當上部電極10、中部電極20、下部電極30非直接設置於上插入構件40和下插入構件50時，亦可將在支撐構件80、81、82上分別積層上部電極10、中部電極20、下部電極30而成之導電片(sheet)，隔介黏合層71、72、73 、74黏附在上插入構件40或下插入構件50等。
第14圖中所示的觸控面板1係亦可藉由下述方法製作：將在上插入構件40的上面與下面黏附有在支撐構件上積層電極而成之導電片而成者及在下插入構件50的下面黏附有上述導電片而成者黏合在一起。依據上述方法，有下述優點：因為不會直接在上插入構件40和下插入構件50形成電極，因此就算上插入構件40和下插入構件50不耐熱，仍然能夠將電極積層於該些插入構件。
第15圖中所示的觸控面板1係亦可藉由下述方法製作：使用黏合劑將在上插入構件40的上面黏附有上述導電片而成者及在下插入構件50的上面與下面黏附有上述導電片而成者黏合在一起。
另外，在上述中，支撐構件80、81、82基本上係由膜(film)構件構成。但支撐構件80係亦可由玻璃等保護構件構成。當支撐構件80由保護構件構成，支撐構件80係兼具作為具有按壓檢測功能的觸控面板1的面保護構件之功能及作為上部電極10的支撐構件之功能。因此，使觸控面板1成為生產性高且厚度薄的觸控面板1。
此外，於觸控面板1下係亦可配置由液晶或有機EL構成的顯示構件。此時，觸控面板1係較佳為由透明構件構成。此外，在上述情形中，較佳為在支撐構件82的下面施作防反射處理。因為當於上述部位施行防反射處理，顯示裝置顯示的圖像的可視性便會提升之故。
1‧‧‧具有按壓檢測功能的觸控面板
10‧‧‧上部電極
20‧‧‧中部電極
30‧‧‧下部電極
40‧‧‧上插入構件
50‧‧‧下插入構件
M‧‧‧按壓手段

Claims (4)

  1. 一種具有按壓檢測功能的觸控面板，係能夠檢測出施加至觸控面板的按壓面的按壓荷重；從前述按壓面起沿著按壓方向依序配置有上部電極、上插入構件、中部電極、下插入構件、下部電極；前述上插入構件為絕緣體；前述下插入構件為壓電體；前述上部電極係具備當對前述具有按壓檢測功能的觸控面板進行按壓時，檢測出按壓位置之一靜電電容檢測電極；前述下部電極係具備用以檢測出該按壓位置之另一靜電電容檢測電極；前述中部電極係具備檢測相應於前述按壓而生的電荷之電荷量測用檢測電極；在前述上插入構件的上面積層有前述上部電極且在前述上插入構件的下面積層有前述中部電極之雙面附帶電極構件、和在前述下插入構件的下面積層有前述下部電極的單面電極構件係使用黏合劑黏合。
  2. 一種具有按壓檢測功能的觸控面板，係能夠檢測出施加至觸控面板的按壓面的按壓荷重；從前述按壓面起沿著按壓方向依序配置有上部電極、上插入構件、中部電極、下插入構件、下部電極；前述上插入構件為絕緣體；前述下插入構件為壓電體；前述上部電極係由當對前述具有按壓檢測功能的 觸控面板進行按壓時，檢測出按壓位置之一靜電電容檢測電極所構成；前述中部電極係由兼作為基準電位電極的用以檢測出該按壓位置之另一靜電電容檢測電極所構成；前述下部電極係由檢測相應於前述按壓而生的電荷之電荷量測用檢測電極所構成；在前述上插入構件的上面積層有前述上部電極且在前述上插入構件的下面積層有前述中部電極之雙面附帶電極構件、和在前述下插入構件的下面積層有前述下部電極的單面電極構件係使用黏合劑黏合。
  3. 一種具有按壓檢測功能的觸控面板，係能夠檢測出施加至觸控面板的按壓面的按壓荷重；從前述按壓面起沿著按壓方向依序配置有上部電極、上插入構件、中部電極、下插入構件、下部電極；前述上插入構件為壓電體；前述下插入構件為絕緣體；前述上部電極係具備當對前述具有按壓檢測功能的觸控面板進行按壓時，檢測出按壓位置之一靜電電容檢測電極；前述下部電極係具備用以檢測出該按壓位置之另一靜電電容檢測電極；前述中部電極係具備檢測相應於前述按壓而生的電荷之電荷量測用檢測電極；在前述上插入構件的上面積層有前述上部電極之單面附帶電極構件、和在前述下插入構件的上面積層 有前述中部電極且在前述下插入構件的下面積層有前述下部電極之雙面附帶電極構件係使用黏合劑黏合。
  4. 一種電子機器，係具備如請求項1至3中任一項之具有按壓檢測功能的觸控面板，於該具有按壓檢測功能的觸控面板之下設置顯示構件，且前述具有按壓檢測功能的觸控面板為透明。
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