平面体和触摸开关 【技术领域】
本发明涉及一种平面体和触摸开关。背景技术 近来， 在计算机和电子装置的领域中， 利用显示在显示装置上的内容、 而不是利用 按钮进行的操作已经被越来越多地开发。为了进行这样的操作， 在显示装置的前面布置触 摸开关， 并检测触摸位置。触摸开关的类型包括电阻式、 表面声波式、 红外式等。还存在电 容式， 其通过因手指的触摸和 / 或手指的接近而引起的电容的变化来检测位置。例如， 专利 文献 1 公开了一种具有矩阵电极 (X 方向和 Y 方向的双层结构 ) 的电容式触摸开关， 如图 19 和 20 中所示。
参考图 21 和 22 来提供详细说明， 图 21 是示意性地示出如上所述的电容式触摸开 关的结构的示意性平面图， 图 22 是所述结构的横截面视图。已知的电容式触摸开关 400 包 括： 第一平面体 403， 其具有基板 401 和透明的第一电极 402， 该第一电极 402 包含 ITO 并呈
带状地排列在基板 401 的一个面上 ； 以及第二平面体 406， 其具有基板 404 和透明的第二电 极 405， 该第二电极 405 包含 ITO 并呈带状地排列在基板 404 的一个面上。第一平面体 403 和第二平面体 406 按照第一电极和第二电极相互面对的方式， 经由粘结层 407 而被粘结。
当用手指等触摸平面体上的任意位置时， 电极 402 和 405 在触摸位置处检测基于 人体电容的电压等的变化， 从而计算触摸位置的坐标。
然而， ITO 的电阻率较高， 通常为 200Ω/ □～ 1000Ω/ □。这导致触摸开关的尺 寸的增大， 以及电极的端子之间的电阻的增大。 这会降低电容的检测灵敏度， 并使得触摸开 关无法工作。
此外， 专利文献 2 公开了一种不使用 ITO 的电容式触摸开关。以网格图案形成铜 或铜合金电极， 从而允许电极的透过率为 70％以上。在维持可视性的同时， 形成低电阻电 极。
然而， 专利文献 2 中的电极只设置在基板的一个面上。当如专利文献 1 中所述， 利 用第一电极和第二电极形成两层电极时， 当第一平面体与第二平面体重叠时， 可视性将降 低。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 ： 日本特表 2006-511879 号公报
专利文献 2 ： 日本特开 2006-344163 号公报 发明内容 本发明所要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种具有粘结在一起的两个无 ITO 的电极层的触摸开关， 以 及提供形成这样的触摸开关的平面体， 其中所述触摸开关具有良好的可视性。
解决技术问题的方案
本发明的上述目的是通过一种平面体实现的， 所述平面体在基板的一个面上包括 有采用多根导体线以网状形成的网状电极， 其中网状电极被分成间隔布置的多个导电区域 和各自布置在导电区域之间的非导电区域 ； 各非导电区域具有切断导体线的多个切断部， 并且各非导电区域通过切断部， 使相邻的导电区域之间绝缘。
在该平面体中， 切断部优选地形成在网状电极的导体线的交叉部。
此外， 网状电极的网格间距优选地为 100μm ～ 1000μm。
此外， 导电区域优选地具有在不妨碍各导电区域的两端部之间的导电性的范围内 切断导体线的多个切断部。
本发明的上述目的还通过一种电容式触摸开关实现， 所述电容式触摸开关包括多 个平面体， 其中平面体经由粘结层而被粘结在一起。
此外， 在该触摸开关中， 形成在一个平面体上的导电区域被优选地布置成与形成 在另一个平面体上的导电区域垂直相交。
本发明的上述目的还通过一种触摸开关实现， 所述触摸开关包括 ： 基板 ； 形成在 基板的一个面上并且以一定间隔排列的多个第一电极 ； 和形成在基板的另一个面上并且以 一定间隔排列从而与多个第一电极形成格子图案的多个第二电极， 其中第一和第二电极各 自采用多根导体线形成网状结构， 并且导体线的方向相对于显示装置中的黑矩阵倾斜。
上述触摸开关包括 ： 在基板的所述一个面上形成在第一电极之间的第一辅助线 ； 和在基板的所述另一个面上形成在第二电极之间的第二辅助线 ； 其中优选地通过第一电极 的导体线、 第一辅助线、 第二电极的导体线和第二辅助线形成具有均等间隔的格子图案。
此外， 形成在基板的一个面上的第一电极的导体线、 第一辅助线或者这两者与形 成在基板的另一个面上的第二电极的导体线、 第二辅助线或者这两者形成一条线。
本发明的上述目的还通过一种触摸开关实现， 所述触摸开关包括 ： 第一基板 ； 面 对第一基板布置的第二基板 ； 在第一基板上、 具体地说在面对第二基板的一面上形成并且 以一定间隔排列的多个第一电极 ； 和在第二基板上、 具体地说在远离第一基板的一面上形 成并且以一定间隔排列从而与多个第一电极形成格子图案的多个第二电极， 其中第一和第 二电极各自采用多根导体线形成网状结构， 并且导体线的方向相对于显示装置中的黑矩阵 倾斜。
触摸开关包括 ： 在第一基板上、 具体地说在面对第二基板的一面上形成在第一电 极之间的第一辅助线 ； 和在第二基板上、 具体地说在远离第一基板的一面上形成在第二电 极之间的第二辅助线， 其中优选地通过第一电极的导体线、 第一辅助线、 第二电极的导体线 和第二辅助线形成具有均等间隔的格子图案。
此外， 形成在第一基板上的第一电极的导体线、 第一辅助线或者这两者与形成在 第二基板上的第二电极的导体线、 第二辅助线或者这两者形成一条线。
本发明的效果
本发明提供了一种具有相互粘结的两个无 ITO 的电极层的触摸开关， 其中所述触 摸开关具有良好的可视性 ； 并且本发明还提供了一种形成这样的触摸开关的平面体。附图说明 图 1 示出根据本发明的第一实施例的触摸开关的局部横截面。
图 2 示出触摸开关的电极和辅助线。图 2(a) 示出第一电极和第一辅助线， 并且图 2(b) 示出第二电极和第二辅助线。
图 3 示出第一电极、 第一辅助线、 第二电极和第二辅助线的位置关系。
图 4 是图 3 的局部放大视图。
图 5 示出触摸开关的局部横截面。
图 6 示出触摸开关的局部横截面。
图 7 示出触摸开关的电极和辅助线。图 7(a) 示出第一电极和第一辅助线， 并且图 7(b) 示出第二电极和第二辅助线。
图 8 示出图 7 的第一电极、 第一辅助线、 第二电极和第二辅助线的位置关系。
图 9 示出为了进行网状电极和 ITO 电极之间的比较而使用的电极。
图 10 是根据本发明的第二实施例的触摸开关的主要部件的示意性横截面图。
图 11 是图 10 中所示的触摸开关中所包括的第一平面体的平面视图。
图 12 是图 10 中所示的触摸开关中所包括的第二平面体的平面视图。
图 13(a) 是图 11 的主要部分的放大视图， 并且图 13(b) 是图 12 的主要部分的放 大视图。
图 14 是示出图 11 中所示的第一平面体的网状电极的导电区域和非导电区域之间 的边界的图。
图 15 是示出图 12 中所示的第二平面体的网状电极的导电区域和非导电区域之间 的边界的图。
图 16 是根据本发明的实施例的触摸开关的平面视图。
图 17 是示出第一平面体和第二平面体相互粘结的形态的平面视图。
图 18 是示出本发明的平面体的变型的平面视图。
图 19 是具有矩阵电极的已知电容式触摸开关的平面视图。
图 20 是具有矩阵电极的已知电容式触摸开关的平面视图。
图 21 是示意性地示出已知电容式触摸开关的示意性平面图。
图 22 是图 21 的横截面视图。
具体实施方式
( 第一实施例 )
参考附图说明根据本发明的第一实施例的触摸开关。该触摸开关是安装在显示装置 的前面的电容式触摸开关。在显示装置中形成有形成水平线和垂直线的格子图案的黑矩阵。
图 1 中所示的触摸开关 10 包括基板 12， 形成在基板 12 的一个面上的第一电极 14， 以及形成在基板 12 的另一个面上的第二电极 16。在本说明书中， 基板 12 的 “一个面” 是上 方， 并且基板 12 的 “另一个面” 是下方并且是安装到显示装置 18 上的那一侧的面。
基板 12 是电介质基板。基板 12 的材料的实例包括透明材料， 诸如玻璃、 聚酯、 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (polyethylene terephthalate)、 聚碳酸酯、 聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethylmethacrylate)、 聚萘二甲酸乙二醇酯 (polyethylene naphthalate) 等。在玻璃的情况下， 厚度为大约 0.1 ～ 2mm。在塑料膜的情况下， 厚度为大约 10 ～ 2000μm。
如图 2 中所示， 第一电极 14 和第二电极 16 全都以一定间隔排列。第一电极 14 和 第二电极 16 沿相互垂直相交的方向取向。如图 3 中所示， 第一电极 14 和第二电极 16 形成 格子图案。
第一电极 14 和第二电极 16 各自具有多根导体线， 并采用这些导体线形成网状结 构。所述导体线包括长线 20a 和 20b， 以及与长线 20a 和 20b 相交的多根短线 22a 和 22b。 长线 20a 和 20b 以及短线 22a 和 22b 全都布置成相对于显示装置 18 中的黑矩阵倾斜。这 是因为如果导体线和黑矩阵沿相同方向取向， 那么容易发生莫尔图案 (moirépattern)。
长线 20a 和 20b 在某些位置弯曲。弯曲的角度在每个位置相同。弯曲的角度是沿 着显示装置 18 的垂直轴或水平轴不会发生莫尔图案的角度 ( 偏角 )。第一电极 14 的长线 20a 和第二电极 16 的短线 22b 沿相同方向取向， 并且第一电极 14 的短线 22a 和第二电极 16 的长线 20b 沿相同方向取向。长线 20a 和 20b 以及短线 22a 和 22b 的线宽为例如大约 10 ～ 30μm。长线 20a 和 20b 的间距为大约 200 ～ 400μm。由于线宽非常细并且间距相对 于线宽充分大， 所以电极 14 和 16 不显眼并且不太可能降低显示装置 18 的显示质量水平。
应注意的是， 如图 4 中所示的菱形由第一电极 14 和第二电极 16 形成。在本说明 书中， 格子图案形成菱形， 而不是正方形。长线 20a 和 20b 的弯曲角度根据显示装置 18 的 尺寸等来适当地选择。由于所述弯曲， 使得导体线不沿与黑矩阵相同的方向形成。因此， 下 面说明的第一辅助线 24 和第二辅助线 26 也被布置成相对于黑矩阵倾斜。 此外， 由于网状图案的缘故， 即使长线 20a 和 20b 之一或短线 22a 和 22b 之一在制 造过程中被切断， 电信号仍能够通过长线 20a 和 20b 中的另一根或短线 22a 和 22b 中的另 一根来施加， 从而防止成品率的降低。构成第一电极 14 和第二电极 16 的电极的体电阻率 为 0.5×10-5 ～ 5×10-5Ω·cm， 其低于 ITO 的体电阻率。此外， 按照使电极 16x 和 14y 的 端子之间的电阻为 5kΩ 以下、 优选地为 1kΩ 以下的方式， 调整体电阻率、 线宽和高度。
短线 22a 和 22b 以比长线 20a 和 20b 更大的间隔排列， 并且每个第二电极 16 排列 在第一电极 14 的相邻的短线 22a 之间。此外， 每个第一电极 14 排列在第二电极 16 的相邻 的短线 22b 之间。诸如第一电极 14 的短线 22a 和第二电极 16 的长线 20b 的导体线以等间 隔排列。诸如第一电极 14 的长线 20a 和第二电极 16 的短线 22b 的导体线以等间隔排列。 第一电极 14 的短线 22a 不与第二电极 16 重叠， 从而防止莫尔图案的发生。此外， 第二电极 16 的短线 22b 不与第一电极 14 重叠， 从而防止莫尔图案的发生。
第一电极 14 和第二电极 16 是用含有导电纳米颗粒的油墨印刷的。所述导电纳米 颗粒包括银、 金、 铂、 钯、 铜、 碳或它们的混合物。纳米颗粒的平均粒径为 2μm 以下， 优选地 在 200 ～ 500nm 的范围内。纳米颗粒的粒径小于已知的微米颗粒的粒径。即使电极 14 和 16 的线宽为 100μm 以下， 也能够形成具有导电性的电极 14 和 16， 因为与电极 14 和 16 的线 宽相比， 纳米颗粒的粒径足够小。聚酯树脂等被用作油墨的粘结剂。每 100 重量份的导电 纳米颗粒， 粘结剂的使用量为 1 ～ 20 重量份， 优选地为 3 ～ 10 重量份。油墨的优选溶剂是 使导电纳米颗粒充分地分散并且沸点为大约 100℃～ 300℃的溶剂。 其实例是沸点为 110℃ 的甲苯。由于溶剂的沸点相对较低， 所以在把油墨印刷在基板 12 上之后， 可以在相对低的 温度下对基板 12 进行烧制， 从而降低基板上的热负荷。油墨已经经历过关于纳米颗粒的分 散处理。电极 14 和 16 的材料不包括含有作为稀有元素的铟的 ITO。因此， 可以降低电极材
料的成本。
本发明包括多根第一辅助线 24 和多根第二辅助线 26。第一辅助线 24 形成在基 板 12 的一个面上， 并且第二辅助线 26 形成在基板 12 的另一个面上。各第一辅助线 24 形 成于相邻的第一电极 14 之间， 并且各第二辅助线 26 形成于相邻的第二电极 16 之间。第一 辅助线 24 和第二辅助线 26 的材料与第一电极 14 等的材料相同。第一辅助线 24 和第二辅 助线 26 并不连接到第一电极 14 或第二电极 16。
图 4 示出电极 14 和 16 以及辅助线 24 和 26 的放大视图。白色实线是形成在基板 12 的一个面上的第一电极 14 和第一辅助线 24， 并且黑色实线是形成在基板 12 的另一个面 上的第二电极 16 和第二辅助线 26。第一辅助线 24 沿与第二电极 16 的短线 22b 相同的方 向取向， 并且第一辅助线 24 的长度等于相邻的第二电极 16 之间的间隔 d2。 此外， 第二辅助 线 26 沿与第一电极 14 的短线 20a 相同的方向取向， 并且第二辅助线 26 的长度等于相邻的 第一电极 14 之间的间隔 d1。每根第一辅助线 24 和每根第二辅助线 26 在它们的中心相互 交叉。
当从上方或下方观察触摸开关 10 时， 第一辅助线 24 与第二电极 16 的短线 22b 形 成一条线。第一辅助线 24 形成于基板 12 的一个面上， 并且第二电极 16 的短线 22b 形成于 基板 12 的另一个面上。 因此， 这些线并不实际相互接触 ； 然而， 它们被布置成形成看上去连 续的线。同样地， 第二辅助线 26 和第一电极 14 的短线 22a 也被布置成形成一条线。此外， 第一电极 14 的长线 20a、 第一辅助线 24 和第二电极 16 的短线 22b 以等间隔排列。第二电 极 16 的长线 20b、 第二辅助线 26 和第一电极 14 的短线 22a 以等间隔排列。这些线的等间 隔排列导致由第一电极 14 等形成格子。如上所述， 这些线是在某些位置弯曲的看上去连续 的线， 并且可以与电极 14 和 16 形成格子图案。 一个格子图案由形成在两个分立的面上的第 一电极 14 和第二电极 16 形成 ； 情况并非这样 ： 两个格子图案相互重叠从而看上去形成一 个格子图案。当两个格子图案相互重叠时， 即使轻微的偏移也会导致莫尔图案出现 ； 然而， 本发明可以防止这样的莫尔图案的发生。
如上所述， 形成了看上去相连的线， 并且这些线以等间隔排列。结果， 在触摸开关 10 中形成格子图案的导体线， 如图 3 中所示。格子图案在第一电极 14 和第二电极 16 相互 重叠时形成。在这点上， 本发明不同于现有专利文献 2。即使第一电极 14 等的位置稍微移 位， 格子图案也仅仅轻微变形， 并且不易发生莫尔图案。 与在基板的两个面上布置专利文献 2 中所公开的电极的情况相比， 可以提高成品率。
使用丙烯酸透明粘结剂 28 把覆盖膜 30 粘结到基板 12 的一个面上。第一电极 14 和第一辅助线 24 由覆盖膜 30 保护。基板 12 的一个面可以涂覆透明树脂， 而不是使用覆盖 膜 30。使用丙烯酸透明粘结剂 32 把基板 12 的另一个面粘结到显示装置 18 的前表面上。 电极 14 和 16 在其端部具有端子 14y 和 16x， 并且引线 ( 未示出 ) 从端子 14y 和 16x 伸出， 以供连接。引线连接到用于检测施加于电极 14 和 16 的电压和触摸位置的控制电路。通过 将预定电压施加于电极 14 和 16 并检测在手指被移动得更靠近触摸开关 10 时发生的电气 变化， 来检测触摸位置。
下面说明用于制造触摸开关 10 的方法 ： (1) 准备上述基板 12 和油墨。根据需要 把基板 12 切割成期望的形状并清洗。 (2) 通过把油墨印刷到基板 12 的一个面上， 来形成第 一电极 14 和第一辅助线 24。(3) 通过把油墨印刷到基板 12 的另一个面上， 来形成第二电极 16 和第二辅助线 26。(4) 把丙烯酸透明粘结剂 28 涂覆到基板 12 的一个面上， 然后把覆 盖膜 30 粘结到基板 12 的一个面上。
(2) 和 (3) 中的印刷是通过丝网印刷或喷墨印刷进行的。在仅仅进行丝网印刷或 喷墨印刷之后， 油墨仍然具有高的比电阻并且没有导电性。 通过在印刷之后， 在干燥炉中对 油墨进行烧制， 来赋予油墨导电性。电极 14 和 16 可以非常容易地得到生产而无需真空成 膜和蚀刻， 而真空成膜和蚀刻是 ITO 的制造所需要的。
此外， 利用银墨等来形成引线， 以便从每个电极 14 和 16 的端部伸出， 并且电极 14 和 16 经由引线连接到触摸开关的控制电路。通过利用与用于电极的油墨相同的油墨， 借助 丝网印刷等形成引线， 可以同时形成引线以及电极 14 和 16。
利用丙烯酸透明粘结剂 32 等， 把完成的触摸开关 10 安装到显示装置 18 的前面。 如有必要的话， 在基板 12 和显示装置 18 的角上设置对准标记， 以便进行定位。
接下来， 将说明一种不同类型的触摸开关。与上述触摸开关中的部件相同的部件 的说明会被省略。
图 5 中所示的触摸开关 10b 包括第一基板 12a， 面对第一基板 12a 布置的第二基板 12b， 形成在第一基板 12a 的第一面上的多个第一电极 14， 以及形成在第二基板 12b 的第一 面上的多个第二电极 16。第一基板 12a 的第一面面对第二基板 12b 的第二面。第二基板 12b 的第一面是安装到显示装置 18 的面。第一电极 14 和第二电极 16 与图 2 至 4 中所示的 相同。它们是由长线 20a 和 20b 以及短线 22a 和 22b 形成的网状电极。基板 12a 和 12b 以 及电极 14 和 16 的材料与触摸开关 10 的基板和电极的材料相同。
第一辅助线 24 形成在第一基板 12a 的第一面上， 并且第二辅助线 26 形成在第二 基板 12b 的第一面上。每根第一辅助线 24 形成于相邻的第一电极 14 之间， 并且每根第二 辅助线 26 形成于相邻的第二电极 16 之间。第一辅助线 24 沿与第二电极 16 的短线 22b 相 同的方向取向， 并且每根第一辅助线 24 的长度等于相邻的第二电极 16 之间的间隔 d2。此 外， 第二辅助线 26 沿与第一电极 14 的短线 22a 相同的方向取向， 并且每根第二辅助线 26 的长度等于相邻的第一电极 14 之间的间隔 d1。第一辅助线 24 和第二辅助线 26 的材料与 第一电极 14 等的材料相同。
如同上述触摸开关 10 一样， 第一辅助线 24 与第二电极 16 的短线 22b 形成一条线。 这些线并不相互接触 ； 然而， 它们被布置成形成看上去连续的线。 同样地， 第二辅助线 26 和 第一电极 14 的短线 20a 也被布置成形成一条线。
如图 5 中所示， 利用透明的丙烯酸透明粘结剂 34 等， 将第一基板 12a 和第二基板 12b 相互粘结。利用透明的丙烯酸透明粘结剂 36 等， 把第二基板 12b 和第二电极 16 粘结到 显示装置 18 上。
另外， 引线 ( 未示出 ) 连接到电极 14 和 16 的端子 14y 和 16x。引线连接到检测施 加于电极 14 和 16 的电压和触摸位置的控制电路。通过将预定电压施加于电极 14 和 16， 并 检测在手指被移动得更靠近触摸开关 10b 时发生的电气变化， 来检测触摸位置。
下面说明用于制造触摸开关 10b 的方法 ： (1) 准备上述基板 12 和油墨。根据需要 把基板 12a 和 12b 切割成期望的形状并清洗。(2) 通过把油墨印刷到基板 12a 的第一面上， 来形成第一电极 14 和第一辅助线 24。(3) 通过把油墨印刷到第二基板 12b 的第一面上， 来 形成第二电极 16 和第二辅助线 26。(4) 按照把第二基板 12b 的第二面布置成面对第一基板 12a 的第一面的方式， 利用丙烯酸透明粘结剂 34， 把第一基板 12a 和第二基板 12b 相互粘 结。
(2) 和 (3) 中的印刷是通过丝网印刷或喷墨印刷进行的。印刷可以非常容易地得 到执行。通过在印刷之后， 在干燥炉中对油墨进行烧制， 来赋予油墨导电性。利用丙烯酸透 明粘结剂 36 等， 把完成的触摸开关 10b 安装到显示装置 18 的前面。
如上所述， 本发明的触摸开关 10 和 10b 具有各自形成于相邻电极 14 之间的辅助 线 24， 以及各自形成于相邻电极 16 之间的辅助线 26。这些电极 14 等形成具有均等间隔的 格子图案， 并且不易发生莫尔图案。此外， 不像专利文献 2 中那样仅仅在基板的一个面上形 成电极的格子图案， 而是利用基板的两个面形成电极的格子图案。即使电极 14 等的位置精 度降低， 也不易发生莫尔图案， 并且能够提高成品率。
上面说明了本发明的实施例 ； 然而， 本发明的实施例并不局限于上述实施例。例 如， 在把显示装置 18 看作第一基板的情况下， 可在显示装置 18 的表面上形成第一电极 14 和第一辅助线 24( 图 6)。在第二基板 12c 的一个面上形成第二电极 16 和第二辅助线 26， 利用丙烯酸透明粘结剂 38， 把第二基板 12c 的另一个面粘结到显示装置 18 上。 利用丙烯酸 透明粘结剂 28， 把覆盖膜 30 粘结到第二基板 12c 的一个面上， 从而保护第二电极 16 和第二 辅助线 26。第一电极 14、 第一辅助线 24、 第二电极 16、 第二辅助线 26、 第二基板 12c 等的结 构与上述实施例中的相同。 首先， 可以使用如图 7(a) 和 (b) 中所示， 把多个网格合在一起而形成的第一电极 14b 和第二电极 16b。第一电极 14b 和第二电极 16b 以等间隔排列。每根第一辅助线 24b 被设置和连接在相邻的第一电极 14b 之间。每根第二辅助线 26b 被设置和连接在相邻的第 二电极 16b 之间。第一电极 14b 和第二电极 16b 分别布置在图 1 的基板 12 的一个面上和 另一个面上， 或者分别布置在图 5 的第一基板 12a 和第二基板 12b 上。当第一电极和第二 电极按照与上述相同的方式相互重叠时， 形成如图 8 中所示的格子图案。按照与图 2 中所 示相同的方式， 电极 16x 和电极 14y( 未示出 ) 分别直接或间接地连接到第一电极 14b 的端 部和第二电极 16b 的端部。如图 7 和 8 中所示， 当形成格子图案并使形成格子图案的线相 对于黑矩阵倾斜时， 不易发生莫尔图案。
在如图 8 中所示的情况下， 导体线和辅助线相对于黑矩阵倾斜 45 度。然而， 取决 于显示装置， 存在着当线倾斜 45 度时， 发生莫尔图案的情况。因此， 根据实际使用的显示装 置， 把倾斜角度调整到不易发生莫尔图案的角度。
在图 2 等中说明的电极 14 和 16 以及辅助线 24 和 26 的结构只是实例。重点是 ： (1) 使导体线等相对于显示装置中的黑矩阵倾斜 ； (2) 利用形成在一个基板 12 的两个面上 或者形成在两个基板 12a 和 12b 上的导体线等， 在之间隔着基板 12 形成格子图案 ； 和 (3) 当形成格子图案时， 导体线等可以彼此交叉， 但是它们并不相互重叠。
为了确认本发明的效果， 用 ITO 以及用网状银电极形成图 9 中所示的电极 e。 每个 电极 e 具有 3mm 的宽度和 30cm 的长度。在 ITO 的情况下， 电极 e 的图案之间的电阻为大约 30kΩ。在银电极的情况下， 电阻为大约 52Ω。利用从上面数第七个电极 e 进行灵敏度的比 较。从位于电极 e 的左端的端子 y 施加预定电压， 并且还从端子 y 检测电容的变化。在与 端子 y 相距 0cm 的点 O， 灵敏度基本相同。在从端子 y 离开 15cm 的点 P， ITO 电极的灵敏度 为网状银电极的 1/3 ； 并且在从端子 y 离开 30cm 的点 Q， ITO 电极的灵敏度为网状银电极的
1/5。 在网状银电极的情况下， 从点 O 到点 Q 的灵敏度的变化非常小。 在 ITO 电极的情况下， 在点 P(15cm) 和点 Q(30cm)， 灵敏度非常小。这表明与使用 ITO 电极的情况相比， 本发明的 触摸开关的尺寸能够容易地得到扩大。
可以以基于本领域技术人员的知识而添加了各种改进、 修正和变更的实施例来实 施本发明， 而不脱离本发明的范围。
( 第二实施例 )
在下文中， 参考附图说明本发明的第二实施例。 应注意的是， 任何附图都未反映实 际尺寸。这些附图被局部放大或缩小以便使得对结构的理解变容易。
图 10 是根据本发明的第二实施例的触摸开关的主要部件的放大的示意性横截面 图。该触摸开关 105 是电容式触摸开关， 并且如图 11 和 12 中所示， 包括 ： 在基板 111 的一 个面上形成有网状电极 112 的第一平面体 101， 以及在基板 121 的一个面上形成有网状电极 122 的第二平面体 102。应注意的是， 图 11 是第一平面体 101 的平面视图， 并且图 12 是第 二平面体 102 的平面视图。第一平面体 101 和第二平面体 102 按照它们各自的平面体上的 网状电极 112 和 122 相互面对的方式， 经由粘结层 103 被一体地粘结。应注意的是， 第一平 面体 101 和第二平面体 102 是按照下面说明的第一平面体 101 的导电区域 112a 和第二平 面体 102 的导电区域 122a 彼此垂直相交的方式粘结的。 基板 111 和 121 是电介质基板。基板 111 和 121 的材料的实例包括透明材料， 诸 如玻璃、 聚酯、 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (polyethyleneterephthalate)、 聚碳酸酯、 聚甲基丙 烯酸甲酯 (polymethylmethacrylate)、 聚萘二甲酸乙二醇酯 (polyethylene naphthalate) 等。在玻璃的情况下， 厚度优选地为大约 0.1 ～ 3mm ； 在塑料膜的情况下， 厚度优选地为大 约 10 ～ 2000μm。这些材料也可以层叠成多层。
如图 11 和 12 及其放大视图即图 13(a) 和 13(b)( 示出主要部分 ) 中所示， 分别在 第一平面体 101 的一个面上和第二平面体 102 的一个面上形成的网状电极 112 和 122 是采 用多根导体线 L 以网格图案形成的电极。
此外， 网状电极 112(122) 被分成 ： 布置成以预定间隔基本上相互平行的多个导电 区域 112a(122a)， 以及各自布置在相邻的导电区域之间的非导电区域 112b(122b)。图 14 是示出图 11 的导电区域 112a 和非导电区域 112b 之间的边界的图。图 15 是示出图 12 的 导电区域 122a 和非导电区域 122b 之间的边界的图。在这两个图中， 灰色部分代表导电区 域 112a 和 122a。导电区域 112a 和 122a 通过由导电油墨等形成的 ( 未示出的 ) 引绕电路 (routed circuit)， 连接到外部驱动电路 ( 未示出 )。
此外， 每个非导电区域 112b(122b) 包括把导体线 L 切断成岛状形式的多个切断部 104。每个非导电区域 112b(122b) 通过切断部 104， 使相邻的导电区域之间绝缘。在本实施 例中， 在形成网状电极 112 和 122 的多根导体线 L 的交叉部， 形成切断部 104。例如， 切断部 104 的切断宽度大约与导体线 L 的线宽相同， 或者大约为导体线 L 的线宽的几倍。
如上所述， 非导电区域 112b 和 122b 具有切断导体线 L 的切断部 104。这种结构 能够确保网状电极 112 和 122 的非导电区域 112b 和 122b 中的绝缘。因此， 当通过重叠第 一平面体 101 和第二平面体 102 形成触摸开关 105 时， 防止了第一平面体 101( 第二平面体 102) 的网状电极 112(122) 的非导电区域 112b(122b) 不利地影响另一个平面体的网状电极 122(112) 的感测， 并因此能够稳定地进行电容的检测。
导体线 L 的线宽为例如 10 ～ 30μm。导体线 L 的间距为 100 ～ 1000μm。导体线 L 的厚度通常为大约 1 ～ 30μm。考虑到通过使网状电极 112 和 122 的图案的形状不显眼 来改善可视性， 导体线 L 优选地尽可能地薄。然而， 当导体线 L 过薄时， 难以确保网状电极 112 和 122 所必需的耐久性和耐候性。因此， 厚度优选地为大约 10 ～ 30μm。具有上述尺 寸的网状电极 112 和 122 不显眼， 因为导体线 L 的线宽非常细， 并且间距相对于线宽来说足 够大。
形成网状电极 112 和 122 的导体线 L 的形成方法的实例包括 ： (i) 在透明基板上 丝网印刷含有超细导电颗粒的导电膏 ( 参见日本特开 2007-142334 等 ) 的方法 ； 和 (ii) 在 透明基板上层叠诸如铜等的金属箔， 在金属箔上形成抗蚀图， 并蚀刻金属箔的方法 ( 参见 日本特开 2008-32884 等 )。
形成导体线 L 的方法并不局限于上述形成方法 (i) 和 (ii)。可以使用除方法 (i) 以外的印刷方法 ( 诸如照相凹版印刷 ) 或除方法 (ii) 以外的光刻法。
如图 11 至 15 中所示， 网状电极 112 和 122 中的导电区域 112a 和 122a 的形状由 成直线地连接的多个菱形形成。每个导电区域 112a 的菱形导电区域和每个导电区域 122a 的菱形导电区域沿着彼此相交的方向连接 ； 并且如图 16 中所示， 按照当第一平面体 101 和 第二平面体 102 相互重叠时， 布置在上侧和下侧的导电区域 112a 的菱形和导电区域 122a 的菱形并不相互重叠的方式来布置这些菱形导电区域。 应注意的是， 导电区域 112a 和 122a 的形状可以是任意形状， 诸如直线状等， 只要能够检测手指等的接触点。 第一平面体 101 和第二平面体 102 优选地用完全介入第一平面体 101 和第二平面 体 102 之间的粘结层 103 相互粘结， 以便避免空气层的形成。环氧树脂类、 丙烯酸类等通常 使用的透明粘结剂可用作粘结层 103， 并且它们可包含由降冰片烯类树脂的透明膜形成的 芯材。粘结层 103 的厚度优选地为例如 500μm 以下。也可通过重叠多个片状粘结剂或者 通过重叠几种不同类型的片状粘结剂， 来形成粘结层 103。
此外， 特别优选地， 当按照例如把第二平面体 102 上的网状电极 122 的每个网格的 顶点置于第一平面体 101 上的网状电极 112 的每个网格的中心， 并且形成网状电极 112 的 网格的导体线 L 与形成网状电极 122 的网格的导体线 L 垂直相交的方式， 将第一平面体 101 和第二平面体 102 相互粘结时， 获得外观完全均匀的网格图案， 如图 17 中所示。应注意的 是， 图 17 是示出被相互粘结的图 13(a) 和 13(b) 的电极的视图。
把第一平面体 101 和第二平面体 102 相互粘结而形成的触摸开关 105， 通过例如被 安装到形成有黑矩阵的显示装置上而得到使用。优选地， 按照导电区域 112a 和 122a 以及 非导电区域 112b 和 122b 的网格图案相对于黑矩阵倾斜的方式， 把触摸开关 105 安装到显 示装置上， 以便避免当沿相同方向布置黑矩阵和网格图案时发生的莫尔图案。根据实际使 用的显示装置， 把倾斜角度适当地调整到不易发生莫尔图案的角度。
用于检测具有上述结构的触摸开关 105 中的触摸位置的方法与已知的电容式触 摸开关中的方法相同。 在电极 112 和 122 上的接触位置处检测基于人体电容的电压的变化， 并由此计算接触位置的坐标。
根据本实施例的触摸开关 105 包括分别形成在第一平面体 101 和第二平面体 102 上的网状电极 112 和 122， 其中网状电极 112(122) 被分成带状导电区域 112a(122a)， 和具 有断续地切断导体线 L 的多个切断部 104 的带状非导电区域 112b(122b)。因此， 触摸开关
105 能够有效地抑制当第一平面体 101 和第二平面体 102 相互重叠时， 网格密度的变化的发 生， 同时确保非导电区域 112b 和 122b 中的电绝缘。由于能够抑制网格密度的变化， 所以能 够使网状电极 112 和 122 的图案的形状不显眼， 从而提高可视性。
此外， 根据本实施例的网状电极 112 和 122 可以利用具有预定掩模图案的掩模， 用含有导电纳米颗粒的油墨来印刷。因此， 能够高效地制造第一平面体 101 和第二平面体 102。
上面说明了本发明的实施例 ； 然而， 本发明的具体实施例并不局限于上述实施例。 例如， 在上述实施例中， 在分别包含在网状电极 112 和 122 中的非导电区域 112b 和 122b 中 形成的切断部 104 被布置在多根导体线 L 的交叉部 ； 然而， 切断部 104 可以布置在任何位 置， 只要确保非导电区域 112b 和 122b 中的绝缘， 并且切断部 104 的长度也可以任意设定。
此外， 上述实施例是按照只有非导电区域 112b 和 122b 具有切断导体线 L 的切 断部 104 的方式形成的 ； 然而， 如图 18 中所示， 导电区域 112a 和 122a 可以部分地设置有 切断导体线 L 的切断部 104a， 只要它们不干扰每个导电区域 112a(122a) 的两端部 221 和 222(321 和 322) 之间的导电性即可。上述结构能够进一步提高可视性。
附图标记的说明
10， 10b， 10c 触摸开关
12， 12a， 12b， 12c 基板
14， 14b， 16， 16b 电极
18 显示装置
20a， 20b 长线 ( 导体线 )
22a， 22b 短线 ( 导体线 )
24， 24b， 26， 26b 辅助线
28， 32， 34， 36， 38 丙烯酸透明粘结剂
30 覆盖膜
101 第一平面体
111 基板
112 网状电极
112a 导电区域
112b 非导电区域
102 第二平面体
121 基板
122 网状电极
122a 导电区域
122b 非导电区域
103 粘结层
104， 104a 切断部
105 触摸开关
L 导体线