專利名稱：靜電電容耦合方式的觸摸屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及靜電電容耦合方式的觸摸屏和安裝它的顯示裝置，尤其涉及與樹脂筆
輸入對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。
背景技術：
觸摸屏是通過與顯示裝置組合，具有通過用手指或筆觸摸(按壓)與顯示裝置的 顯示區(qū)域對應的觸摸屏畫面來檢測位置，向顯示裝置輸入位置坐標等的功能的設備。
從其工作原理上看，存在電阻膜方式、靜電電容耦合方式、紅外線方式、聲音脈沖 方式、超聲波方式、電磁感應耦合方式等的各種方式。 其中，電阻膜方式和靜電電容耦合方式的觸摸屏從成本上看有優(yōu)勢，近年來，搭載
在便攜電話、超小型個人電腦等的移動設備上，與顯示裝置組合用作輸入裝置。 電阻膜方式的觸摸屏具有針對作為基片的玻璃等的透明襯底，在其表面上隔著間
隙間隔物粘貼作為觸摸面的對置襯底(聚對苯二甲酸乙二酯膜等)的結構。這些襯底在其
相面對的面上以格子狀形成稱為氧化銦錫膜的透明電極。 在未被觸摸的狀態(tài)下，由于存在間隙間隔物，這些電極在襯底之間不接觸。如果觸 摸作為觸摸面的襯底，則襯底因壓力而翹曲，接近基底襯底，電極在襯底之間接觸。此時，測 量各襯底面的透明電極的電阻造成的分壓比，檢測被觸摸的位置，作為向顯示裝置輸入的 位置輸入信號。因此，在電阻膜方式的觸摸屏中，襯底面的電極之間相接觸是必不可少的。 另外，由于通過使襯底面的電極之間相接觸來檢測位置，所以也可以用樹脂制的筆輸入。
靜電電容耦合方式的觸摸屏，在與顯示裝置的顯示區(qū)域對應的觸摸屏襯底上的觸 摸屏畫面上形成檢測被觸摸的位置的圖案化的透明電極，在觸摸屏畫面周邊形成取出來自 透明電極的位置檢測信號的布線，具有用來向外部的檢測電路輸出位置檢測信號的布線電 路等。 —般地，具有能夠高速地檢測被觸摸的位置的優(yōu)點，以手指觸摸為基礎，捕捉指尖 與位置檢測電極之間的靜電電容的變化而檢測位置，例如，在檢測XY位置時，具有在XY位 置檢測電極之間絕緣的結構。 在一般的靜電電容耦合方式的觸摸屏中，用完全絕緣物觸摸時，表面靜電很難變 化，不能檢測位置。因此，不能用樹脂制的筆等輸入，必須用具有導電性的觸摸筆。
另外，在把觸摸傳感器裝置與顯示裝置貼合起來得到的帶觸摸傳感器的顯示裝置 中，由于把觸摸傳感器的襯底與顯示裝置的襯底貼合起來，所以整體上比較厚。為了解決該 問題，提出了在顯示裝置內(nèi)內(nèi)置觸摸傳感器功能而一體化的顯示裝置。 作為電阻膜方式的觸摸屏的例子，已知有專利文獻l(日本特開平5-113843號公 報)、專利文獻2(日本特開平9-185457號公報)、專利文獻3(日本特開2004-117646號公 報)、專利文獻4(日本特開2005-31805號公報)。 作為靜電電容耦合方式的觸摸屏的例子，已知有專利文獻5(日本特開 2008-32756號公報)、專利文獻6(日本特開2008—134522號公報)。
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作為可以用筆輸入的觸摸屏輸入裝置，在專利文獻7(日本特開平8-179872號公 報)中公開了把靜電耦合方式與超聲波方式組合起來的裝置。 作為在有機電致發(fā)光顯示裝置中內(nèi)置了靜電電容耦合方式的觸摸屏功能的例子， 已知有專利文獻8(日本特開2008-216543號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的靜電電容耦合方式的觸摸屏，在用樹脂制的筆或 其它絕緣物觸摸時，可以進行位置檢測，具有以下的特征。 本發(fā)明的靜電電容耦合方式的觸摸屏，在透明襯底上具有檢測XY位置坐標的電 極電路，在與上述XY位置坐標電極對置的、被隔離的位置上具有浮置電極，通過用筆觸摸 上述浮置電極，使浮置電極與XY位置坐標電極之間接近而在浮置電極與XY位置坐標電極 之間產(chǎn)生靜電電容耦合，由此具有檢測被筆觸摸的位置的功能。 此時，通過利用用筆觸摸時的荷重按壓浮置電極，使浮置電極與XY位置坐標電極 之間的距離接近而在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合。通過檢測該靜 電電容耦合的產(chǎn)生位置，可以檢測被筆觸摸的位置。因此，即使在用樹脂制的筆或其它絕緣 物觸摸時，也可以引起與位置檢測電極之間的靜電電容耦合的變化。 上述XY位置坐標電極和浮置電極由透明電極構成，作為透明電極材料，氧化物透 明電極是合適的。氧化物透明電極可以使用氧化銦錫膜、氧化銦氧化鋅膜、氧化鋅膜。它們 的電導率比較高、具有透過可見光等的功能。 在本發(fā)明的靜電電容耦合方式的觸摸屏中，在與XY位置坐標電極對置的、被隔離 的位置上形成浮置電極。此時，通過具有與XY位置坐標電極電路對置且隔著絕緣膜的結 構，通過用筆觸摸時的荷重按壓浮置電極，絕緣膜因荷重而在厚度方向上變形，通過使浮置 電極與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合， 由此可以檢測被筆觸摸的位置。 此時，由于上述絕緣膜具有10 ii m以上、120 ii m以下的厚度，所以通過利用用筆觸 摸時的荷重按壓浮置電極，使絕緣膜因荷重而在厚度方向上變形，在通過使浮置電極與XY 位置坐標電極之間接近，從而在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合時，在 浮置電極與XY位置坐標電極接近前和接近后，靜電電容耦合的信號與噪聲的比(S/N比) 可以很大，可以良好地進行位置信號檢測。絕緣膜的厚度不到lOym時，由于在浮置電極與 XY位置坐標電極接近前產(chǎn)生的靜電電容耦合中作為信號雜音的N大，所以結果是S/N比小， 難以檢測位置信號。絕緣膜的厚度為120ym以上時，在小的荷重下浮置電極與XY位置坐 標電極不能充分接近，靜電電容耦合的產(chǎn)生電容小，不能增大S，結果是S/N比小，難以檢測 位置信號。 另外，由于上述絕緣膜具有80%以上、100%以下的光透射率特性，所以可以實現(xiàn) 與顯示裝置組合時顯示性能優(yōu)良的靜電電容耦合方式的觸摸屏。光透射率不到80%時，產(chǎn) 生顯示的亮度低的問題。 另外，由于上述絕緣膜具有1. 30以上、1. 52以下的折射率特性，所以可以實現(xiàn)與 顯示裝置組合時顯示性能優(yōu)良的靜電電容耦合方式的觸摸屏。 另外，通過在浮置電極上層具有保護浮置電極的保護層，可以保護浮置電極自身免受來自外部的荷重的損傷，并保持作為靜電電容耦合方式的觸摸屏的性能。另外，也有該 保護層由透明襯底構成的情況，可以保護浮置電極自身免受來自外部的荷重的損傷。
在本發(fā)明的靜電電容耦合方式的觸摸屏中，由于具有與XY位置坐標電極對置且 隔著空間層的結構，所以利用用筆觸摸時的荷重按壓浮置電極，使空間層因荷重而在厚度 方向上壓縮變形，使浮置電極與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極 之間產(chǎn)生靜電電容耦合，由此可以檢測被筆觸摸的位置。 由于空間層具有10iim以上、120iim以下的厚度的空間，所以通過利用用筆觸摸 時的荷重按壓浮置電極，使空間層因荷重而在厚度方向上壓縮變形，在通過使浮置電極與 XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合時，在浮 置電極與XY位置坐標電極接近前和接近后，靜電電容耦合的信號與噪聲的比(S/N比)可 以很大，可以良好地進行位置信號檢測。 此時，也有在與形成了 XY位置坐標電極的透明襯底對置的第二透明襯底上形成 浮置電極的情況。通過按壓該第二透明襯底，在浮置電極與XY位置坐標電極之間存在的空 間因荷重而在厚度方向上壓縮變形。 在本發(fā)明的靜電電容耦合方式的觸摸屏中，由于具有與XY位置坐標電極對置且 隔著液體層的結構，所以通過利用用筆觸摸時的荷重按壓浮置電極，使液體層因荷重而在 厚度方向上變形，使浮置電極與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極 之間產(chǎn)生靜電電容耦合，由此可以檢測被筆觸摸的位置。 由于該液體層具有10iim以上、120iim以下的厚度的空間，所以通過用筆觸摸時 的荷重按壓浮置電極，使空間因荷重而在厚度方向上壓縮變形，使浮置電極與XY位置坐標 電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合時，在浮置電極與XY 位置坐標電極接近前和接近后，靜電電容耦合的信號與噪聲的比可以很大，可以良好地進 行位置信號檢測。 此時，也有在與形成了 XY位置坐標電極電路的透明襯底對置的第二透明襯底上 形成浮置電極。通過按壓該第二透明襯底，在浮置電極與XY位置坐標電極之間存在的液體 層因荷重而在厚度方向上變形。 另外，由于上述液體層具有80 %以上、100 %以下的光透射率特性，所以可以實現(xiàn) 與顯示裝置組合時顯示性能優(yōu)良的靜電電容耦合方式的觸摸屏。光透射率不到80%時，產(chǎn) 生顯示的亮度低的問題。 另外，由于上述液體層具有1. 30以上、1. 52以下的折射率特性，所以可以實現(xiàn)與 顯示裝置組合時顯示性能優(yōu)良的靜電電容耦合方式的觸摸屏。 通過把上述的本發(fā)明的與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏與液晶 顯示裝置等的顯示裝置組合安裝，可以實現(xiàn)具有檢測被筆觸摸的位置的功能的顯示裝置。
此時，可以實現(xiàn)用樹脂制的筆或其它絕緣物觸摸時可以進行位置檢測的顯示裝置。 另外，本發(fā)明的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感器功能的顯示裝置，包括顯示 裝置和在與該顯示裝置對置的、被隔離的位置上設置的透明襯底。另外，在與顯示裝置對置 的透明襯底上具有由檢測XY位置坐標的XY位置坐標電極構成的靜電電容耦合方式的觸 摸傳感器電極電路，在顯示裝置上在與觸摸傳感器電極電路對置的、被隔離的位置上具有浮置電極。此時，通過利用用筆觸摸具有觸摸傳感器電極電路的透明襯底時的荷重，使XY 位置坐標電極與浮置電極之間接近而在XY位置坐標電極與浮置電極之間產(chǎn)生靜電電容耦 合。通過檢測該靜電電容耦合的產(chǎn)生位置，可以檢測被筆觸摸的位置。因此，即使在用樹脂 制的筆或其它絕緣物觸摸時，也可以引起與位置檢測電極之間的靜電電容耦合的變化。
上述XY位置坐標電極由透明導電材料構成，作為透明導電材料，氧化物透明導電 材料是合適的。透明導電材料可以使用氧化銦錫膜、氧化銦氧化鋅膜、氧化鋅膜。它們的電 導率比較高、具有透過可見光等的功能。 上述浮置電極雖然由導電材料構成，但由于是浮置電極所以不需要導電性特別高 的材料。作為導電材料，可以使用氧化銦錫膜、氧化銦氧化鋅膜、氧化鋅膜等的氧化物透明 導電材料。另外，作為導電材料，也可以使用有機化合物的導電材料。作為有機導電材料， 可以使用聚乙炔、聚奧、聚苯撐、聚苯乙炔、聚并苯、聚苯基乙炔、聚二乙炔、聚苯胺、聚乙烯 二氧噻吩、聚噻吩、聚異硫茚(Polyisothian即hthene)、聚吡咯等。 作為顯示裝置，可以使用頂發(fā)射結構的有機電致發(fā)光顯示裝置，其具有襯底，該襯 底具有在電極層間形成了有機電致發(fā)光層的發(fā)光元件，把從發(fā)光元件發(fā)出的光通過透明襯 底取出到顯示裝置外。 通過將透明襯底與顯示裝置隔著空間層而設置在被隔離的位置上，利用用筆觸摸 時的荷重，使其隔著空間層接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合， 由此作為靜電電容耦合方式的觸摸傳感器檢測被筆觸摸的位置。 作為此時的空間層，5iim以上、120iim以下的厚度是合適的。厚度不到5iim時， 由于在浮置電極與XY位置坐標電極接近前產(chǎn)生的靜電電容耦合中作為信號雜音的N大，所 以S/N比小，結果難以檢測位置信號。厚度為120ym以上時，在小的荷重下浮置電極與XY 位置坐標電極不能充分接近，靜電電容耦合的產(chǎn)生電容小，不能增大S， S/N比小，結果難以 檢測位置信號。 另外，通過將透明襯底與顯示裝置隔著樹脂層而設置在被隔離的位置上，利用用 筆觸摸時的荷重，使其隔著樹脂層接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容 耦合，由此作為靜電電容耦合方式的觸摸屏傳感器可以檢測被筆觸摸的位置。此時的樹脂 層也是，5 ii m以上、120 ii m以下的厚度是合適的。 作為樹脂的材料，有機硅凝膠材料是合適的。該有機硅凝膠是利用鉑催化劑等的 作用向有機硅橡膠的單體附加硅油，以通常的有機硅彈性體的1/5 1/10的交聯(lián)密度硬化 的附加聚合型有機硅樹脂。 一般地，橡膠材料的物理性質有溫度依賴性，所以反彈彈性率因 溫度變化而劇烈變化，而且如果成為約-l(TC的低溫就會變硬，荷重變形特性降低。另外， 橡膠的壓縮永久變形(壓縮殘留變形)大，在長時間內(nèi)施加負載時，橡膠因壓扁而難以維持 荷重變形特性。相對于此，即使在約_501: 約20(TC的環(huán)境下，凝膠材料也能使機械性質 (楊式模量也可以置換成撓性)大致恒定，獲得良好的荷重變形特性。而且，由于凝膠材 料壓縮殘留變形小，所以可以在長時間內(nèi)維持良好的荷重變形特性。該有機硅凝膠材料在 可見光波段的透光性也高，可以確保80%以上的光透射率特性。另外，由于該有機硅凝膠材 料具有1. 30以上、1. 52以下的折射率特性，所以可以實現(xiàn)顯示性能優(yōu)良的顯示裝置。
如上所述，一般地，靜電電容耦合方式的觸摸屏，由于捕捉指尖與位置檢測電極之 間的靜電電容的變化而檢測位置，所以用完全絕緣物觸摸時，表面靜電很難改變，不能檢測位置。因此，在用樹脂制的筆或其它絕緣物觸摸時，不引起與位置檢測電極之間的靜電電容 的變化，存在不能輸入的問題。 本發(fā)明的目的在于提供靈活應用靜電電容耦合方式的觸摸屏中具有的能夠高速 地檢測被觸摸的位置的優(yōu)點、且在用樹脂制的筆或其它絕緣物觸摸時可以進行位置檢測的 靜電電容耦合方式的觸摸屏。 本發(fā)明的目的在于提供可以實現(xiàn)與在用樹脂制的筆或其它絕緣物觸摸時可以進 行位置檢測的、與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏、以及把與該筆輸入功能 對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏和顯示裝置組合起來的、具有檢測被筆觸摸的位置的功 能的顯示裝置。


圖1是用來說明實施例1的觸摸屏裝置的剖面圖。 圖2是用來說明實施例2的帶觸摸屏的液晶顯示裝置的立體圖。 圖3是用來說明實施例3的觸摸屏裝置的剖面圖。 圖4是用來說明實施例4的觸摸屏裝置的襯底平面圖。 圖5是用來說明實施例5的觸摸屏裝置的襯底平面圖。 圖6是用來說明實施例6的觸摸屏裝置的剖面圖。 圖7是用來說明實施例7的觸摸屏裝置的剖面圖。 圖8是用來說明實施例8的觸摸屏裝置的剖面圖。 圖9是用來說明實施例9的觸摸屏裝置的連接端子部的平面圖和剖面圖。 圖10是用來說明實施例10的觸摸屏裝置的邊緣部的平面圖和剖面圖。 圖11是用來說明實施例11的觸摸屏裝置的邊緣部的平面圖和剖面圖。 圖12是用來說明實施例12的觸摸屏裝置的剖面圖。 圖13是用來說明實施例13的觸摸屏裝置的剖面圖。 圖14是用來說明實施例14的顯示裝置的剖面圖。 圖15是用來說明實施例15的顯示裝置的剖面圖。 圖16是用來說明實施例16的顯示裝置的剖面圖。 圖17是用來說明實施例17的顯示裝置的剖面圖。 圖18是用來說明圖14所示結構的顯示裝置的發(fā)光襯底表面的構成的平面圖。 圖19是用來說明圖15所示結構的顯示裝置的發(fā)光襯底表面的構成的平面圖。 圖20是用來說明實施例20的顯示裝置的剖面圖。
具體實施例方式
0065] 下面，用圖1 20說明本發(fā)明的實施方式。
(實施例1) 用以下的條件制作了圖1的剖面圖所示的實施例1的觸摸屏裝置。 本實施例的觸摸屏裝置，在透明襯底101的一面上形成用來檢測位置坐標的坐標
檢測電路層102。在該電路層中，隔著絕緣膜104和106配置成為坐標電極103和105的透
明電極。
作為透明襯底101，鈉玻璃、硼硅酸玻璃等的堿玻璃、無堿玻璃或化學強化玻璃等
的玻璃襯底是合適的。另外，具有透明性的聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸酯等的聚酯
膜、耐熱性和透明性高的聚酰亞胺膜也已公知，也可以用這樣的具有透明性的樹脂類襯底。 作為成為坐標電極103和105的透明電極，電導率比較高、具有透過可見光等的功
能的氧化銦錫膜、氧化銦氧化鋅膜、氧化鋅膜等的氧化物透明電極是合適的。 坐標電極的厚度基于電導率和透明性的相關性任意設定。另外，為了獲得作為檢
測電路基于靜電電容耦合的信號與噪聲的比良好地進行位置信號檢測的性能，坐標電極的
形狀也任意設定。 在觸摸屏裝置中，坐標電極103和105分別是與X位置坐標和Y位置坐標對應的 坐標電極。坐標電極103和105的上下關系不必是XY固有的。S卩，可以是，103是檢測X位 置的X位置坐標電極、105是檢測Y位置的Y位置坐標電極；也可以是103是檢測Y位置的 Y位置坐標電極、105是檢測X位置的X位置坐標電極。 作為坐標電極103和105的透明電極，例如，用眾所周知的真空中的濺射法形成的 厚5 100nm的氧化銦錫膜。然后，用公知的光刻技術通過涂敷光刻膠、曝光、顯影，形成所 希望的坐標電極圖案。然后，以得到的光刻膠圖案作為掩模，通過蝕刻對透明電極構圖，除 去光刻膠，得到由透明電極構成的所希望的坐標電極圖案。 在蝕刻氧化銦錫膜時，作為蝕刻液可以使用氫溴酸水溶液等的酸性溶液。
作為絕緣膜104和106，具有透光性的絕緣膜材料是合適的?？梢钥紤]光透射率和 絕緣膜材料的介電常數(shù)選擇膜厚。在絕緣膜的相對介電常數(shù)為3 4時，膜厚為1 20 ii m 是合適的。 作為絕緣膜層的材料，如果使用感光性材料，則對于形成上述坐標檢測電路層102 時的開口圖案的形成是合適的。已知有通過以丙烯酸系樹脂、丙烯酸環(huán)氧系樹脂、硅氧烷系 樹脂作為基體聚合物與感光劑組合，顯影溶解除去被光照射的部分的正型感光性材料和顯 影溶解除去未被光照射的部分的負型感光性材料，可以使用它們。作為顯影液，可以根據(jù)各 感光性材料，使用堿性水溶液、有機溶劑。 為了不降低圖像顯示裝置的性能，絕緣膜必須具有透射率為80%以上的透光性。 在上述絕緣膜材料中，在負型感光性材料中如果基體聚合物和感光劑等的成分選擇在可見 光波段(400nm 800nm)的光吸收少的材料，可以實現(xiàn)透光性。另外，在正型感光性材料中 基體聚合物選擇在可見光波段的光吸收少的材料，并且對感光劑進行光脫色(光漂白)處 理，可以提高在可見光波段的透光性。 具體地，坐標檢測電路層102可以用以下的工序形成。 在透明襯底101上的整個面上，用濺射法形成的厚20nm的氧化銦錫膜。然后，用 公知的光刻技術通過涂敷光刻膠、曝光、顯影，形成露出下層的氧化銦錫的、所希望的圖案。 然后，以光刻膠圖案作為掩模，通過用氫溴酸水溶液的蝕刻除去露出的氧化銦錫。然后，除 去光刻膠，得到由透明電極構成的所希望的坐標電極103。 使用可以用堿性水溶液顯影的丙烯酸系負型感光性材料時的絕緣膜層形成，采用 以下的工序。首先，在形成了坐標電極103的透明襯底101上涂敷材料溶液。然后，用熱板 在9(TC加熱5分鐘，獲得預烘熔膜。然后，隔著用來形成所希望的圖案的光掩模，向作為絕 緣膜的除了開口的位置以外的表面照射光而使其光硬化。然后，用2.38wt^的四甲基氫氧
8化銨的堿性水溶液，使預烘熔膜顯影，溶解除去未照射光的部分，在絕緣膜上形成所希望的 開口。然后，用熱板在23(TC加熱10分鐘，硬化，獲得2iim厚的絕緣膜104。
然后，包含透明襯底101絕緣膜104在其整個面上用濺射法形成厚20nm的氧化銦 錫膜。然后，用公知的光刻技術通過涂敷光刻膠、曝光、顯影，形成露出下層的氧化銦錫的、 所希望的圖案。然后，以光刻膠圖案作為掩模，通過用氫溴酸水溶液的蝕刻除去露出的氧化 銦錫。然后，除去光刻膠，得到由透明電極構成的所希望的坐標電極105。
然后，在形成了下層的坐標電極層的襯底上，涂敷可以用堿性水溶液顯影的丙烯 酸系負型感光性材料溶液。然后，用熱板在9(TC加熱5分鐘，獲得預烘熔膜。然后，隔著用 來形成所希望的圖案的光掩模，向作為絕緣膜的除了開口的位置以外的表面照射光而使其 光硬化。然后，用2.38wt^的四甲基氫氧化銨的堿性水溶液，使預烘熔膜顯影，溶解除去未 照射光的部分，在絕緣膜上形成所希望的開口 。然后，用熱板在23(TC加熱10分鐘，硬化，獲 得2iim厚的絕緣膜106。 然后，在坐標檢測電路層102上形成因筆輸入的觸摸荷重而變形的荷重變形絕緣 膜107。絕緣膜107具有10iim以上、120iim以下的厚度。加上觸摸荷重負載則變形、去除 荷重負載則恢復變形，這是荷重變形絕緣膜的重要特性。 作為荷重變形絕緣膜107的材料，有機硅凝膠材料是合適的。該有機硅凝膠是利 用鉑催化劑等的作用向有機硅橡膠的單體附加硅油，以通常的有機硅彈性體的1/5 1/10 的交聯(lián)密度硬化的附加聚合型有機硅樹脂。 —般地，橡膠材料的物理性質有溫度依賴性，所以反彈彈性率因溫度變化而劇烈 變化，而且如果成為約-l(TC的低溫就會變硬從而荷重變形特性降低。另外，橡膠的壓縮永 久變形(壓縮殘留變形)大，在長時間內(nèi)施加負載時，橡膠因被壓扁而難以維持荷重變形特 性。 相對于此，即使在約_50°〇 約20(TC的環(huán)境下，由于凝膠材料的機械性質(楊式 模量也可以置換成撓性)大致恒定，能夠獲得良好的荷重變形特性。而且，由于凝膠材料 的壓縮殘留變形小，所以可以在長時間內(nèi)維持良好的荷重變形特性。 該有機硅凝膠材料在可見光波段的透光性也高，可以確保80%以上的光透射率特 性。 另外，由于該有機硅凝膠材料具有1. 30以上、1. 52以下的折射率特性，所以可以 實現(xiàn)與顯示裝置組合時顯示性能優(yōu)良的靜電電容耦合方式的觸摸屏。 在此，以100 ii m的厚度形成有機硅凝膠，作為荷重變形絕緣膜107。此時，有機硅 凝膠荷重變形絕緣膜在筆觸摸的荷重82g下變形其厚度的50X。另外，折射率為1.4，在波 長400 800nm下光透射率為98%以上。 形成浮置電極108。作為浮置電極，具有透過可見光等的功能的氧化銦錫膜、氧化 銦氧化鋅膜、氧化鋅膜等的氧化物透明電極是合適的。通過用濺射法隔著形成有所希望的 開口的金屬掩模，形成厚5 100nm的氧化物材料的膜，獲得所希望的浮置電極108。
另外，作為這樣的氧化物電極，可以使用在溶液中分散了透明氧化物導電材料的 微粒子的涂敷材料。通過用公知的噴墨涂敷技術、絲網(wǎng)印刷技術從這樣的涂敷材料形成所 希望的圖案，在10(TC 23(TC下加熱燒制，除去溶劑等的揮發(fā)性成分，成為透明氧化物導 電圖案，由此獲得浮置電極108。
在此，用濺射法隔著形成有所希望的開口的金屬掩模，形成厚15nm的氧化銦錫 膜，作為浮置電極108。 用以上詳述的材料構成和工序，獲得了圖1的剖面圖所示的靜電電容耦合方式的 觸摸屏裝置。 由此，由于具有與位置坐標電極電路對置、且隔著荷重變形絕緣膜存在浮置電極 的結構，通過利用用樹脂制的筆的觸摸荷重82g按壓浮置電極，使荷重變形絕緣膜變形其 厚度的50 % ，通過使浮置電極與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極 之間產(chǎn)生靜電電容耦合，可以檢測被筆觸摸的位置，獲得與筆輸入功能對應的靜電電容耦 合方式的觸摸屏。
(實施例2) 用以下的條件制作了圖2所示的實施例2的帶觸摸屏的液晶顯示裝置。
在液晶顯示裝置201的與液晶顯示區(qū)域202對置的面上重疊固定在實施例1 (圖 1)中獲得的觸摸屏203。觸摸屏203與安裝了觸摸屏位置檢測電路控制用IC 205的柔性 印刷布線襯底206連接。該柔性印刷布線襯底206為了向液晶顯示裝置201輸入信號而將 觸摸屏203和液晶顯示裝置201連接。液晶顯示裝置201，安裝液晶顯示用控制IC208，與 柔性印刷布線襯底207連接。柔性印刷布線襯底207通過與例如便攜電話的信號電路連接 而起到向液晶顯示裝置201傳送顯示圖像信號的作用。 由于在實施例1中獲得的觸摸屏裝置具有與位置坐標電極電路對置且隔著荷重 變形絕緣膜存在浮置電極的結構，通過用樹脂制的筆的觸摸荷重82g按壓浮置電極，荷重 變形絕緣膜變形其厚度的50X，通過使浮置電極與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極 與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合，可以檢測被筆觸摸的位置。由此，獲得把與筆 輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏和顯示裝置組合起來的、具有檢測被筆觸摸的 位置的功能的顯示裝置。 在本實施例中使用在實施例1中獲得的觸摸屏裝置，但即使使用在后面的實施例
中獲得的觸摸屏裝置也是同樣的。(實施例3) 用以下的條件制作了圖3所示的實施例3的觸摸屏裝置。 在實施例l(圖1)中獲得的觸摸屏的最表面上形成了表面保護層301。 作為保護層的材料，實施例1的絕緣膜104和106中使用的具有透光性的絕緣膜
材料是合適的。 另外，不限于上述的感光性材料，以丙烯酸系樹脂、丙烯酸環(huán)氧系樹脂、硅氧烷系
樹脂作為基體聚合物只與熱硬化材料組合得到的熱硬化材料也是合適的。 而且，可以與鈉玻璃、硼硅酸玻璃等的堿玻璃、無堿玻璃或化學強化玻璃等的玻璃
襯底貼合，作為表面保護層301使用。也可以與具有透明性的聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚
萘二甲酸酯等的聚酯膜、耐熱性和透明性高的聚酰亞胺膜等的具有透明性的樹脂類襯底貼
合，作為表面保護層301使用。 由此，由于具有與位置坐標電極電路對置且隔著荷重變形絕緣膜存在浮置電極的 結構，通過利用用樹脂制的筆的觸摸荷重按壓浮置電極，使荷重變形絕緣膜的厚度變形，使 浮置電極與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合，可以檢測被筆觸摸的位置，獲得與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。
(實施例4) 用以下的條件制作了圖4的襯底平面圖所示的實施例4的觸摸屏裝置。
在透明襯底401上，用實施例1 (圖1)中記載的形成坐標電極103的材料和工序， 形成X位置坐標電極403。然后，用實施例1中記載的材料和工序形成絕緣膜104(在圖4 中未示出絕緣膜104)。 然后，用實施例1中記載的形成坐標電極105的材料和工序，形成Y位置坐標電極 404。 關于X位置坐標電極403和Y位置坐標電極404，可以選擇形狀，以通過利用用筆
觸摸時的荷重按壓浮置電極，使絕緣膜因荷重而在厚度方向上變形，在通過使浮置電極與
XY位置坐標電極之間接近而在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合時，在
浮置電極與XY位置坐標電極接近前和接近后，良好地進行位置信號檢測。 在本實施例中，X位置坐標電極403是菱形形狀，Y位置坐標電極404是長方形形
狀；但也可以是，X位置坐標電極是長方形形狀，Y位置坐標電極是菱形形狀。X位置坐標電極403和Y位置坐標電極404與位于觸摸屏襯底的坐標檢測面402
的周邊部的電極電路信號布線405連接，該電極電路信號布線被引出到連接端子開口 406，
該連接端子開口與圖2所示那樣的安裝了觸摸屏位置檢測電路控制用IC的柔性印刷布線
襯底連接。 在本實施例中說明了實施例1的觸摸屏裝置的襯底平面圖及其制作，但上述的實 施例3、后述的實施例6、7、8、12、13的觸摸屏裝置的襯底平面圖及其制作也是同樣的。
(實施例5) 用以下的條件制作了圖5的襯底平面圖所示的實施例5的觸摸屏裝置。在坐標檢測面501上有X位置坐標電極503和Y位置坐標電極504。它們從實施
例4(圖4)中記載的內(nèi)容得到。 在本實施例中，X位置坐標電極503是菱形形狀，Y位置坐標電極504是長方形形 狀。 此時，浮置電極502是被孤立分割成與這些電極對應的小的長方形的形狀。被孤 立分割的長方形形狀的浮置電極502配置成與菱形X位置坐標電極503和長方形Y位置坐 標電極504重疊。 由此，由于具有與位置坐標電極電路對置且隔著荷重變形絕緣膜存在浮置電極的 結構，通過利用用樹脂制的筆的觸摸荷重按壓浮置電極，使荷重變形絕緣膜的厚度變形，通 過使浮置電極與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電 電容耦合，可以檢測被筆觸摸的位置，獲得與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。 在本實施例中，X位置坐標電極503是菱形形狀，Y位置坐標電極504是長方形形 狀；但也可以是，X位置坐標電極是長方形形狀，Y位置坐標電極是菱形形狀。另外，只要配 置成X位置坐標電極和Y位置坐標電極這兩者與一個孤立的浮置電極重疊，X位置坐標電 極、Y位置坐標電極、浮置電極的形狀也可以是其它的形狀。 在本實施例中，說明了使用了實施例1的觸摸屏裝置的實施例4的觸摸屏裝置的襯底平面圖及其制作，但即使使用上述的實施例3、后述的實施例6、7、8、12、13的觸摸屏裝
置也是同樣的。(實施例6) 用以下的條件制作了圖6的剖面圖所示的實施例6的觸摸屏裝置。 在此，針對圖3所示的實施例3(圖3)的觸摸屏裝置，用氣體層取代荷重變形絕緣膜。 在透明襯底601上，用實施例1中詳述的材料和工序，形成坐標電極602、604、絕緣 膜603、605，得到X位置坐標電極和Y位置坐標電極。 在觸摸屏襯底的坐標檢測面的周邊部上涂敷粘接劑，形成邊緣粘接部606。 在該邊緣粘接部606上貼合形成了浮置電極607的透明襯底608。此時，浮置電極
采用如實施例5 (圖5)所示那樣與X位置坐標電極和Y位置坐標電極對應的位置。 邊緣粘接部606是，以10iim以上、120iim以下的厚度形成的熱硬化性或光硬化
與熱硬化相組合的高粘度的粘接劑。在粘接劑中作為所謂間隙劑摻混有直徑lOym以上、
120ym以下的球形或纖維狀的玻璃，用該玻璃的厚度控制邊緣粘接部606的厚度。 作為形成了浮置電極607的透明襯底608，可以用鈉玻璃、硼硅酸玻璃等的堿玻
璃、無堿玻璃或化學強化玻璃等的玻璃襯底、具有透明性的聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲
酸酯等的聚酯膜、耐熱性和透明性高的聚酰亞胺膜等的具有透明性的樹脂類襯底。 以0. 4mm厚的無堿玻璃的襯底作為透明襯底，用濺射法形成厚15nm的氧化銦錫
膜。然后，用公知的光刻技術通過涂敷光刻膠、曝光、顯影，形成露出下層的氧化銦錫的、所
希望的圖案。然后，以光刻膠圖案作為掩模，通過用氫溴酸水溶液蝕刻除去露出的氧化銦
錫。然后，除去光刻膠，得到浮置電極607。 然后，對形成了浮置電極607的透明襯底608的背面進行0. 2mm厚的研磨，得到 0. 2mm厚的透明襯底。研磨可以使用用化學溶液進行玻璃蝕刻的化學研磨技術、或以磨粒為 研磨劑進行機械磨削的機械研磨技術。 在觸摸屏襯底的坐標檢測面的周邊部上涂敷摻混有直徑100iim的玻璃珠的熱 硬化性粘接劑，形成邊緣粘接部606。在邊緣粘接部606處貼合前面的形成了浮置電極的 0.2mm厚的玻璃襯底。此時，浮置電極607，隔著100iim的空間，采用如實施例5(圖5)所 示那樣與X位置坐標電極和Y位置坐標電極對應的位置。然后，通過在14(TC加熱60分鐘， 使粘接劑硬化。由此獲得圖6的剖面圖所示的觸摸屏裝置。 由此，由于具有與位置坐標電極電路對置且隔著氣體層(空間層609)存在浮置電 極607的結構，通過利用用樹脂制的筆的觸摸荷重按壓浮置電極，使氣體層變形，通過使浮 置電極與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦 合，可以檢測被筆觸摸的位置，獲得與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。
使用氣體層時，在低荷重下層的厚度幾乎消失，S卩，浮置電極607可以接近到幾乎 與絕緣膜605相接，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合時，在浮置電極 與XY位置坐標電極接近前和接近后，靜電電容耦合的信號與噪聲的比可以很大，可以良好 地進行位置信號檢測。
(實施例7) 用以下的條件制作了圖7的剖面圖所示的實施例7的觸摸屏裝置。
在實施例6(圖6)中獲得的形成了浮置電極的玻璃襯底的表面上形成了浮置電極 保護膜701。 作為浮置電極保護層701的材料，實施例1的絕緣膜104和106中使用的具有透 光性的絕緣膜材料是合適的。另外，不限于上述的感光性材料，以丙烯酸系樹脂、丙烯酸環(huán) 氧系樹脂、硅氧烷系樹脂作為基體聚合物只與熱硬化材料組合得到的熱硬化材料也是合適 的。 由此，由于具有與位置坐標電極電路對置且隔著氣體層存在浮置電極的結構，通 過利用用樹脂制的筆的觸摸荷重按壓浮置電極，使氣體層變形，使浮置電極與XY位置坐標 電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合，可以檢測被筆觸摸 的位置，獲得與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。 使用氣體層時，在低荷重下層的厚度幾乎消失，S卩，浮置電極可以接近到幾乎與XY 位置坐標電極的絕緣膜相接。利用此時的浮置電極保護層701獲得保護浮置電極自身的效 果。(實施例8) 用以下的條件制作了圖8的剖面圖所示的實施例8的觸摸屏裝置。在此，針對實 施例6(圖6)中記載的觸摸屏裝置，用液體層取代空氣層。 在此，在觸摸屏襯底的坐標檢測面的周邊部上涂敷摻混有直徑100iim的玻璃珠 的光硬化的粘接劑，形成lOOym厚的邊緣密封粘接層802。 在邊緣粘接部中滴下并填充流動石蠟，用邊緣密封粘接層802貼合實施例6中記 載的形成了浮置電極的0.2mm厚的玻璃襯底。此時，浮置電極隔著lOOym的空間，采用如 實施例5(圖5)所示那樣與X位置坐標電極和Y位置坐標電極對應的位置。然后，通過向 粘接劑照射光使其硬化。由此，獲得具有填充了流動石蠟的液體層801的觸摸屏裝置。
在此，作為流動石蠟，烴系、硅油系的無色透明液體材料，具有介電常數(shù)為1.9 3. 0的特性的材料是合適的。具有介電常數(shù)1. 9 2. 5的材料是更加合適的。
由此，由于具有與位置坐標電極電路對置且隔著透明的液體層801存在浮置電極
的結構，所以通過利用用樹脂制的筆的觸摸荷重按壓浮置電極，使液體層變形，使浮置電極 與XY位置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合，可以
檢測被筆觸摸的位置，獲得與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。 使用液體層時，在低荷重下層的厚度幾乎消失，S卩，浮置電極可以接近到幾乎與XY
位置坐標電極的絕緣膜相接。(實施例9) 基于實施例4(圖4)中記載的觸摸屏裝置對圖9(A)、圖9(B)所示的實施例9的觸 摸屏裝置進行詳述。 針對觸摸屏透明襯底901與菱形形狀的X位置坐標電極和長方形形狀的Y位置坐 標電極，電極電路信號布線902被引出到連接端子開口 903。 此時，在連接端子開口的剖面IXB-IXB中，通過在形成X位置坐標電極和Y位置坐 標電極的絕緣膜時對電極電路信號布線906形成開口，獲得連接端子開口 905。關于絕緣膜 的材料和開口形成方法，在上述實施例中有記載。
(實施例IO)
基于實施例4(圖4)中記載的觸摸屏裝置對圖10(A)、圖10(B)所示的實施例10 的觸摸屏裝置進行詳述。 針對觸摸屏透明襯底1001與菱形形狀的坐標電極1003，電極電路信號布線1002 被引出到透明襯底周邊部。 此時，在透明襯底周邊部的剖面XB中具有，在觸摸屏透明襯底1007上形成坐標電 極1006，在其上有電極電路信號布線1005，在它們上形成坐標電極絕緣膜1004的結構。
(實施例ll) 基于實施例4(圖4)中記載的觸摸屏裝置對圖11(A)、圖11(B)所示的實施例11 的觸摸屏裝置進行詳述。 針對觸摸屏透明襯底1101與長方形形狀的坐標電極1103，電極電路信號布線 1102被引出到透明襯底周邊部。 此時，在透明襯底周邊部的剖面XIB中，具有如下結構在觸摸屏透明襯底1107 上具有電極電路信號布線1105，在其上有坐標電極1106，在它們上形成坐標電極絕緣膜 1104。(實施例12) 基于實施例6(圖6)中記載的觸摸屏裝置對圖12的剖面圖所示的實施例12的觸 摸屏裝置進行詳述。 在坐標檢測電極電路層的上表面上形成間隔厚度控制突起圖案1201。間隔厚度控 制突起圖案，可以用上述的感光性材料和光刻技術以所希望的圖案形狀、厚度形成。
然后，用邊緣粘接部貼合形成了浮置電極的透明襯底。浮置電極采用如實施例 5(圖5)所示那樣與位置坐標電極對應的位置。 由此，由于具有與位置坐標電極電路對置且隔著空間層1202存在浮置電極的結
構，通過利用用樹脂制的筆的觸摸荷重按壓浮置電極，使空間層變形，使浮置電極與XY位
置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合，可以檢測被
筆觸摸的位置，獲得與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。 此時，間隔厚度控制突起1201可以控制浮置電極與XY位置坐標電極接近后的間
隔，通過在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合時，控制靜電電容耦合的信
號量，可以良好地進行位置信號檢測。(實施例13) 基于實施例8(圖8)中記載的觸摸屏裝置對圖13的剖面圖所示的實施例13的觸 摸屏裝置進行詳述。 在坐標檢測電極電路層的上表面上形成間隔厚度控制突起圖案1301。間隔厚度控
制突起圖案，可以用上述的感光性材料和光刻技術以所希望的圖案形狀、厚度形成。 然后，形成邊緣密封粘接層，滴下并填充流動石蠟，用邊緣粘接部貼合形成了浮置
電極的玻璃襯底。 由此，由于具有與位置坐標電極電路對置且隔著空間層1302存在浮置電極的結 構，通過利用用樹脂制的筆的觸摸荷重按壓浮置電極，使空間層變形，使浮置電極與XY位 置坐標電極之間接近，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合，可以檢測被 筆觸摸的位置，獲得與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。
14
此時，間隔厚度控制突起1301可以控制浮置電極與XY位置坐標電極接近后的間 隔，在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合時，通過控制靜電電容耦合的信 號量，可以良好地進行位置信號檢測。
(實施例14) 用圖14的剖面圖說明本發(fā)明的實施例14的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感器 的顯示裝置。 在襯底2101上設置以低溫多晶硅薄膜晶體管作為開關元件、由柵電極、源電極、 漏電極、布線層間絕緣層等構成的用于圖像顯示的薄膜晶體管電路2102。薄膜晶體管電路 與有機電致發(fā)光層(以下記為"有機EL層")2104的下部反射電極2103導通連接。
有機EL層2104被隔壁絕緣膜2105以顯示象素單位分離。在有機EL層2104的 上層形成上部透明電極2106，利用來自晶體管電路的電氣信號向下部反射電極2103與上 部透明電極2106之間施加電流，使有機EL層2104發(fā)光。此時，下部反射電極2103此時還 承擔著反射有機EL光的作用，成為透過上部透明電極2106而取出有機EL光2117的頂發(fā) 射型有機EL顯示裝置。 隔壁絕緣膜2105由氮化硅或有機聚合物材料構成。下部反射電極2103，由于必 須具有導電性和光的反射特性，所以以鋁或鉻為主體的材料膜是合適的。作為上部透明電 極2106，由于必須具有導電性和可見光透射性，所以用氧化銦錫、氧化銦氧化鋅、氧化鋅等 的氧化物材料形成是合適的。電極的厚度基于電導率和透明性的相關性任意設定。由于有 機EL層2104的發(fā)光特性隨溫度劣化，所以用室溫以上、8(TC以下的溫度下的濺射、離子鍍、 電子束等的方法形成是合適的。 在上部透明電極2106的上層，在顯示裝置的顯示區(qū)域的整個面上覆蓋使水分、氧 不透過有機EL層2104的氣體阻擋膜2107。作為氣體阻擋膜2107，氮化硅膜或氮氧化硅膜 是合適的。氣體阻擋膜2107的厚度基于氣體阻擋性和透明性的相關性任意設定。它們也 是，由于在比較低的溫度下形成且必須有氣體阻擋性，所以用室溫以上、8(TC以下的溫度下 的等離子體化學汽相生長(CVD)方式的膜形成方法，尤其是使用了利用感應耦合型方式的 高密度等離子體CVD的膜形成方法，是合適的。 在氣體阻擋膜2107的上表面上形成與哪兒都不導電連接的浮置電極2108。浮置 電極2108采用透明導電材料。在本實施例中，浮置電極2108采用導電性高的氧化銦錫材 料，隔著掩模在與有機EL層2104的圖案對應的上方以圖案形狀形成。也可以取代氧化銦 錫材料而使用其它的氧化物導電性材料。 接著，準備透明襯底，用下述的制作工序制作形成了觸摸傳感器電路層2110的密 封用對置透明襯底(以下稱為對置透明襯底)2115。 作為襯底，可以用在可見光波段透明性良好的無堿玻璃、鈉玻璃、硼硅酸玻璃等的 堿玻璃、或化學強化玻璃等的玻璃襯底。另外，具有透明性的聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二 甲酸酯等的聚酯膜、耐熱性和透明性高的聚酰亞胺膜也已公知，也可以用這樣的具有透明 性的樹脂類襯底。 靜電電容觸摸傳感器電路層2110，在顯示畫面內(nèi)用透明電極形成電路。作為透明 電極，用電導率比較高、具有透過可見光等的功能的氧化銦錫、氧化銦氧化鋅、氧化鋅等的 氧化物材料形成是合適的。例如，用眾所周知的真空中的濺射法形成氧化銦錫膜。然后，用公知的光刻技術通過涂敷光刻膠、曝光、顯影，形成所希望的圖案。然后，以得到的光刻膠圖
案作為掩模，通過蝕刻對透明電極構圖，除去光刻膠，得到所希望的透明電極圖案。
電極的厚度基于電導率與透明性的相關性任意設定。另外，為了獲得從作為檢測
電路基于靜電電容耦合的信號與噪聲的比良好地進行位置信號檢測的性能，坐標電極的形
狀也任意設定。 在觸摸屏裝置中，坐標電極2112和2114分別是與X位置坐標和Y位置坐標對應
的坐標電極。在此，它們分別作為觸摸位置坐標檢測透明電極(X坐標)和觸摸位置坐標檢
測透明電極(Y坐標)，但坐標電極2112和2114的上下關系不必是XY固有的。 作為坐標電極2112和2114的透明電極，例如，用眾所周知的真空中的濺射法形成
的厚5 100nm的氧化銦錫膜。然后，用公知的光刻技術通過涂敷光刻膠、曝光、顯影，形成
所希望的坐標電極圖案。然后，以得到的光刻膠圖案作為掩模，通過蝕刻對透明電極構圖，
除去光刻膠，得到由透明電極構成的所希望的坐標電極圖案。 作為絕緣膜2111和2113，具有透光性的絕緣膜材料是合適的?？梢钥紤]光透射 率和絕緣膜材料的介電常數(shù)選擇膜厚。在絕緣膜的相對介電常數(shù)為3 4時，膜厚為1 20iim是合適的。 作為絕緣膜的材料，在襯底是上述的玻璃襯底時，由于襯底自身不透過水、氧，所 以絕緣膜2111和2113自身不需要對水、氧的阻擋性，因此可以使用感光性材料。如果使用 感光性材料，則對于形成上述靜電電容觸摸傳感器電路層2110時的開口圖案的形成是合 適的。已知有通過以丙烯酸系樹脂、丙烯酸環(huán)氧系樹脂、硅氧烷系樹脂作為基體聚合物與感 光劑組合，顯影溶解除去被光照射的部分的正型感光性材料和顯影溶解除去未被光照射的 部分的負型感光性材料，可以使用它們。作為顯影液，可以根據(jù)各感光性材料，使用堿性水 溶液、有機溶劑。 為了不降低圖像顯示裝置的性能，絕緣膜必須具有透射率為80%以上的透光性。 在上述絕緣膜材料中，在負型感光性材料中如果基體聚合物和感光劑等的成分選擇在可見 光波段(400nm 800nm)的光吸收少的材料，可以實現(xiàn)透光性。另外，在正型感光性材料中 基體聚合物選擇在可見光波段的光吸收少的材料，并且對感光劑進行光脫色(光漂白)處 理，可以提高在可見光波段的透光性。 另外，作為絕緣膜的材料，在襯底是上述具有透明性的樹脂類襯底時，由于襯底自 身容易透過水、氧，所以絕緣膜2111和2113自身需要對水、氧的阻擋性。因此，氮化硅膜或 氮氧化硅膜是合適的。絕緣膜的厚度基于氣體阻擋性和透明性的相關性任意設定。
針對按照以上制作的形成了有機EL層2104的襯底2101，在顯示區(qū)域的外側邊緣 的整個周邊上涂敷粘接劑，貼合密封用對置透明襯底2115，密封顯示區(qū)域(未圖示)。密封 中使用的粘接劑，使用可低溫處理的光硬化性材料是合適的。 在由襯底襯底2101與密封用對置透明襯底2115密封的空間層2109中，封入低濕 度、低氧濃度的氮、氬、氦等的惰性氣體?？臻g層2109的厚度為5 ii m以上、120 ii m以下是合 適的。 最終，本顯示裝置與搭載了驅動薄膜晶體管的驅動器LSI和控制用、電源等的LSI 的周邊電路連接而完成。 在通過以上獲得的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感器功能的顯示裝置中，利用用樹脂筆2116觸摸具有觸摸傳感器電極電路的襯底時的荷重，使XY位置坐標電極2112、 2114與浮置電極2108之間接近而在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合。 通過檢測該靜電電容耦合的產(chǎn)生位置，可以檢測被樹脂筆觸摸的位置，向顯示裝置輸入位
置信息。(實施例15) 用以下的條件制作了圖15所示的實施例15的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感 器的顯示裝置。在圖15中，2201是浮置電極，2202是空間層(惰性氣體層)，2203是有機 EL層，2204是隔壁絕緣膜。其它與實施例14相同。 在本實施例中，浮置電極2201與實施例14不同，不是在與有機EL層2203對應的 上方，而是在與隔壁絕緣膜2204對應的上方以圖案形狀形成。浮置電極2201可以使用透 明導電材料，也可以使用不透明導電材料。 在此處獲得的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感器功能的顯示裝置中也是，利用 用樹脂筆2116觸摸具有觸摸傳感器電極電路的襯底時的荷重，使XY位置坐標電極與浮置 電極之間接近而在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合。通過檢測該靜電 電容耦合的產(chǎn)生位置，可以檢測被樹脂筆2116觸摸的位置，向顯示裝置輸入位置信息。
(實施例16) 用以下的條件制作了圖16所示的實施例16的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感 器的顯示裝置。在圖16中，2301是浮置電極，2302是空間層(惰性氣體層)，2303是氣體 阻擋膜。其它與實施例14、15相同。 在本實施例中，浮置電極2301與實施例14、 15不同，采用導電性低的導電材料，在
氣體阻擋膜2303的整個上表面上形成。作為本實施例的導電性低的導電材料，電阻率為
40mQ ，cm以上的導電材料是優(yōu)選的。另外，浮置電極2301使用透明導電材料。 作為導電性低的材料，也可以使用有機化合物的導電材料。作為有機導電材料，可
以使用聚乙炔、聚奧、聚苯撐、聚苯乙炔、聚并苯、聚苯基乙炔、聚二乙炔、聚苯胺、聚乙烯二
氧噻吩、聚噻吩、聚異硫茚、聚吡咯等。 在此處獲得的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感器功能的顯示裝置中也是，利用 用樹脂筆2116觸摸具有觸摸傳感器電極電路的襯底時的荷重，使XY位置坐標電極與浮置 電極之間接近而在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合。通過檢測該靜電 電容耦合的產(chǎn)生位置，可以檢測被樹脂筆2116觸摸的位置，向顯示裝置輸入位置信息。
(實施例17) 用以下的條件制作了圖17所示的實施例17的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感 器的顯示裝置。在圖17中，2401是間隔物，2402是空間層(惰性氣體層)。其它與實施例 l相同。 在此，與實施例14不同，為了精密地控制由具有浮置電極的襯底與密封襯底密封 的空間層2402的厚度，形成間隔物2401。 作為間隔物2401的材料，如果使用感光性材料，則對于圖案的形成是合適的。已 知有通過以丙烯酸系樹脂、丙烯酸環(huán)氧系樹脂、硅氧烷系樹脂作為基體聚合物與感光劑組 合，顯影溶解除去被光照射的部分的正型感光性材料和顯影溶解除去未被光照射的部分的 負型感光性材料，可以使用它們。作為顯影液，可以根據(jù)各感光性材料，使用堿性水溶液、有機溶劑。 在此，示出使用可以用堿性水溶液顯影的丙烯酸系負型感光性材料的工序。在觸 摸傳感器電路層的上層上涂敷材料溶液。然后，用熱板在9(TC加熱5分鐘，獲得預烘熔膜。 然后，隔著用來形成所希望的圖案的光掩模，照射光而被光硬化。然后，用2.38wt^的四甲 基氫氧化銨的堿性水溶液，使預烘熔膜顯影，溶解除去未被光照射的部分，形成所希望的圖 案。然后，用熱板在23(TC加熱10分鐘，硬化，獲得間隔物2401。間隔物的高度為5iim以 上、120iim以下。 在此處獲得的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感器功能的顯示裝置中也是，利用 用樹脂筆2116觸摸具有觸摸傳感器電極電路的襯底時的荷重，使XY位置坐標電極與浮置 電極之間接近而在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合。通過檢測該靜電 電容耦合的產(chǎn)生位置，可以檢測被樹脂筆2116觸摸的位置，向顯示裝置輸入位置信息。
(實施例18) 圖18所示的實施例中，示出實施例14中記載的浮置電極與有機EL層的圖案的相 對位置。在圖18中，2501是隔壁絕緣膜，2502是浮置電極圖案，2503是發(fā)光層圖案(R)， 2504是發(fā)光層圖案(G)，2505是發(fā)光層圖案(B)。在進行彩色顯示的顯示裝置中，必需有 R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)三種顏色的發(fā)光層圖案，對各個發(fā)光層圖案用掩模的膜形成 法形成浮置電極。
(實施例19) 圖19所示的實施例中，示出實施例15中記載的浮置電極與有機EL層2104的圖 案的相對位置。在圖19中，2601是隔壁絕緣膜，2602是浮置電極圖案，2603是發(fā)光層圖案 (R)，2604是發(fā)光層圖案(G)，2605是發(fā)光層圖案(B)。在與隔壁絕緣膜對應的位置上用掩 模的膜形成法形成浮置電極。
(實施例20) 圖20所示的實施例中，與實施例14、15、16不同，在襯底間的上述貼合中，使密封 內(nèi)部為樹脂層2701。作為樹脂的材料，使用附加聚合型有機硅樹脂。在此，以50ym的厚度 形成。此時，在筆觸摸的荷重82g下樹脂層變形其厚度的50X。另外，在本實施例中，折射 率為1.4，在波長400 800nm的光透射率為98X以上，但只要折射率為1.30以上、1.52以 下就可以。此外，樹脂層的厚度在5i!m以上、120iim以下任意地形成，特性是同等的結果。
在此處獲得的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感器功能的顯示裝置中也是，利用 用樹脂筆2116觸摸具有觸摸傳感器電極電路的襯底時的荷重，使樹脂層因荷重而在厚度 方向上變形，使XY位置坐標電極與浮置電極之間接近而在浮置電極與XY位置坐標電極之 間產(chǎn)生靜電電容耦合。通過檢測該靜電電容耦合的產(chǎn)生位置，可以檢測被樹脂筆2116觸摸 的位置，向顯示裝置輸入位置信息。 以上說明的各實施例的內(nèi)置靜電電容耦合方式的觸摸傳感器的顯示裝置都是有 機電致發(fā)光顯示裝置，但顯示裝置并不僅限于此，也可以是任何方式的自發(fā)光的顯示裝置。 另外，也可以是非自發(fā)光的顯示裝置(例如液晶顯示裝置)。即，本發(fā)明的實施例的組裝了 靜電電容耦合方式的觸摸傳感器的顯示裝置，只要如下所述就可以，即，包括顯示裝置和在 與該顯示裝置對置的、被隔離的位置上設置的透明襯底，在與顯示裝置對置的透明襯底上 具有由檢測XY位置坐標的XY位置坐標電極構成的靜電電容耦合方式的觸摸傳感器電極電
18路，在顯示裝置上在與觸摸傳感器電極電路對置的、被隔離的位置上具有浮置電極，通過用 筆觸摸具有觸摸傳感器電極電路的透明襯底，使浮置電極與XY位置坐標電極之間接近而
在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合，檢測被筆觸摸的位置。
權利要求
一種靜電電容耦合方式的觸摸屏，具有在透明襯底上設置的檢測XY位置坐標的XY坐標電極，該XY坐標電極利用靜電電容耦合檢測被輸入的位置，其特征在于具有在與上述XY坐標電極對置且被隔離的位置上設置的電極。
2. 如權利要求1所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 上述電極是被絕緣地設置的浮置電極。
3. 如權利要求2所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 具備具有上述XY坐標的第一透明襯底，在沿著上述第一透明襯底的面的方向上并排設置有多個上述浮置電極。
4. 如權利要求3所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 具有與上述第一透明襯底對置的第二透明襯底， 上述浮置電極是透明電極且設置在上述第二透明襯底上。
5. 如權利要求2所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 上述XY坐標電極與上述浮置電極的距離被設置成可以變動。
6. 如權利要求5所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 在上述XY坐標電極與上述浮置電極之間具有絕緣膜， 通過使上述絕緣膜發(fā)生彈性變形而改變上述距離。
7. 如權利要求6所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 上述絕緣膜在可見光波段的光透射率為80%以上。
8. 如權利要求4所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 在上述XY坐標電極與上述浮置電極之間具有液體層。
9. 如權利要求4所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 在上述XY坐標電極與上述浮置電極之間具有被密封的氣體層。
10. 如權利要求3所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于設有 與上述第一透明襯底對置的第三襯底，以及在上述第三襯底上設置的、具有向上述第一襯底的方向發(fā)光的發(fā)光層的有機EL層， 上述浮置電極設置在有機EL層上。
11. 如權利要求10所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于 在上述第一透明襯底與上述第三襯底之間密封有氣體層，上述XY坐標電極和上述浮置電極夾著上述氣體層設置。
12. 如權利要求1 11中任一項所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于基于在上述XY坐標電極與上述電極之間產(chǎn)生的靜電電容耦合的變動接受輸入。
13. 如權利要求3 11中任一項所述的靜電電容耦合方式的觸摸屏，其特征在于通過利用絕緣物觸摸上述第一透明襯底或上述第二透明襯底，使上述XY坐標電極與 上述浮置電極之間的距離發(fā)生變動，使該電極之間產(chǎn)生的靜電電容耦合發(fā)生變動， 通過檢測該靜電電容耦合的變動，檢測被上述絕緣物觸摸的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜電電容耦合方式的觸摸屏。由于捕捉指尖與位置檢測電極之間的靜電電容的變化而檢測位置，所以用完全絕緣物觸摸時，表面靜電很難變化，不能檢測位置。因此，在用樹脂制的筆或其它絕緣物觸摸時，與位置檢測電極之間不引起靜電電容的變化，存在不能輸入的問題。為此，在本發(fā)明的靜電電容耦合方式的觸摸屏中，在透明襯底上具有檢測位置坐標的電極電路，在與XY位置坐標電極對置的、被隔離的位置上具有浮置電極，通過用筆觸摸浮置電極，使浮置電極與XY位置坐標電極之間接近而在浮置電極與XY位置坐標電極之間產(chǎn)生靜電電容耦合，由此具有檢測被筆觸摸的位置的功能，實現(xiàn)與筆輸入功能對應的靜電電容耦合方式的觸摸屏。
文檔編號G06F3/044GK101739187SQ20091021202
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權日2008年11月6日
發(fā)明者萬場則夫, 關口慎司, 濱本辰雄, 田中順 申請人:株式會社日立顯示器