專利名稱：觸摸板裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)由物體的接觸引起的表面彈性波的衰減位置來(lái)檢出物體的接觸位置的觸摸板裝置，例如，用作個(gè)人計(jì)算機(jī)或便攜式信息終端等的輸入裝置。
背景技術(shù)：
作為個(gè)人計(jì)算機(jī)或移動(dòng)計(jì)算機(jī)或便攜式信息終端裝置(PDAPersonalDigital Assistant)等的輸入裝置，經(jīng)常使用通過(guò)在顯示裝置的顯示面上接觸手指或筆來(lái)進(jìn)行信息的輸入的觸摸板裝置。
作為這樣的觸摸板裝置，有使用電阻膜的觸摸板裝置和利用表面彈性波(SAWSurface Acoustic Wave)的觸摸板裝置。電阻膜方式的觸摸板裝置由于在觸摸區(qū)域形成多層電阻膜，所以光錯(cuò)亂，并穿透率低。表面彈性波方式的觸摸板裝置是將激勵(lì)或接收表面彈性波的轉(zhuǎn)換器配置在觸摸區(qū)域的上下左右，在用手指等接觸觸摸區(qū)域時(shí)，根據(jù)表面彈性波的衰減位置來(lái)檢出其觸摸位置。表面彈性波方式的觸摸板裝置由于在觸摸區(qū)域上沒(méi)有電阻膜那樣的層，所以有透過(guò)率高、顯示面的視覺(jué)辨認(rèn)度好、且耐損傷的優(yōu)點(diǎn)。
作為表面彈性波方式的觸摸板裝置，本申請(qǐng)人在先提出了一種觸摸板裝置(專利文獻(xiàn)1)，該觸摸板裝置使用通過(guò)由梳狀電極和平板電極夾住壓電薄膜而在一個(gè)面上僅配置一個(gè)電極的電極結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器(SPTSingle PhaseTransducer)，而且，制成為く字形的梳狀電極連續(xù)配置的人字形電極結(jié)構(gòu)。
該觸摸板裝置分別在矩形透明的基板的上邊緣部和下邊緣部配置激振用的轉(zhuǎn)換器、在左邊緣部和右邊緣部配置接收用的轉(zhuǎn)換器，總共4個(gè)轉(zhuǎn)換器。由這4個(gè)轉(zhuǎn)換器包圍起來(lái)的部分是觸摸區(qū)域。各轉(zhuǎn)換器是上述的SPT結(jié)構(gòu)，構(gòu)成為人字形電極結(jié)構(gòu)。
各個(gè)轉(zhuǎn)換器在長(zhǎng)度方向的一端部相接近地設(shè)置有配線電極與梳狀電極和平板電極的連接部分。對(duì)該連接部分，施加從配線電極供給的激振電壓，由此進(jìn)行信號(hào)供電，此外，從連接部分向配線電極讀取接收信號(hào)，由此進(jìn)行信號(hào)讀取。將各配線電極的另一端引到基板的一個(gè)地方，作為接線部，通過(guò)安裝在接線部上的軟性電纜等連接到信號(hào)處理電路。
將激振電壓施加于上下配置的轉(zhuǎn)換器，并產(chǎn)生表面彈性波，通過(guò)基板將所產(chǎn)生的表面彈性波沿著對(duì)角線的方向傳播，用左右配置的轉(zhuǎn)換器接收。當(dāng)用手指或筆等接觸觸摸區(qū)域的一個(gè)地方時(shí)，接觸的部分的表面彈性波衰減。因此，根據(jù)接收信號(hào)的電平衰減的位置進(jìn)行信號(hào)處理，由此可以檢出該接觸位置。
日本專利特開(kāi)2004-171213這樣，在上述的觸摸板裝置中，最好盡可能使觸摸區(qū)域TE寬大，使轉(zhuǎn)換器的區(qū)域盡可能減小。特別是，在PDA等上所使用的小型觸摸板裝置中，為了使PDA小型化，必須將觸摸板裝置中的由轉(zhuǎn)換器和配線電極的部分構(gòu)成的邊框的寬度盡可能地縮小。
在上述的SPT結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器中，由于在壓電薄膜的各表面分別只配置一個(gè)電極，所以與在一個(gè)面配置兩個(gè)電極的對(duì)置電極結(jié)構(gòu)相比，能夠縮小寬度，能夠相應(yīng)地縮小邊框的寬度。
但是，沿著轉(zhuǎn)換器的外周，圍著用來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)換器供電的配線電極，對(duì)該配線電極的部分，也需要使寬度盡量縮小?？墒?，為了縮小配線電極的寬度，由此需要增高配線電極的高度而不使得電阻值增高，并不使斷面積減小。在增高配線電極的高度的情況下，由此而使觸摸板裝置的厚度加厚，所以不是優(yōu)選的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而成，其目的是，能夠盡量縮小配線電極的寬度，而不會(huì)使觸摸板裝置的厚度增大。
本發(fā)明的觸摸板裝置，在透明基板的中央部設(shè)置觸摸區(qū)域，激勵(lì)或接收表面彈性波的轉(zhuǎn)換器配置在所述觸摸區(qū)域的周邊部，其特征在于所述各轉(zhuǎn)換器由壓電薄膜、配置在所述壓電薄膜的一個(gè)表面的平板電極、以及梳狀電極構(gòu)成，該梳狀電極具有配置在所述壓電薄膜的另一個(gè)表面的多個(gè)梳狀電極枝和連接到所述多個(gè)梳狀電極枝的各自的一端側(cè)的直線狀的總線電極；在任意一個(gè)所述轉(zhuǎn)換器的外側(cè)，與該轉(zhuǎn)換器的所述總線電極平行地設(shè)置有多條配線電極，該配線電極與任意一個(gè)轉(zhuǎn)換器的所述平板電極和所述總線電極連接；所述各配線電極由電極基部和電極主體構(gòu)成，該電極基部通過(guò)微細(xì)粒徑銀膏的印刷形成在所述基板的表面，該電極主體通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷形成在所述電極基部的上面。
優(yōu)選地，所述多個(gè)梳狀電極枝和所述總線電極一起配置在所述壓電薄膜的另一表面，而且，通過(guò)微細(xì)粒徑銀膏的印刷，與所述電極基部在相同的工序中形成。
更優(yōu)選地，在所述多條配線電極的相互之間，形成有由氧化鋅形成的護(hù)圍壁，用于防止配線電極的印刷時(shí)的涂沫。
在其它方式中，所述總線電極由總線電極基部和總線電極主體構(gòu)成，該總線電極基部通過(guò)微細(xì)粒徑銀膏的印刷形成在所述基板的表面，該總線電極主體通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷形成在所述總線電極基部的上面。
在這種情況下，優(yōu)選地，在所述多個(gè)配線電極相互之間，以及在所述配線電極和所述總線電極之間，分別形成有由氧化鋅形成的護(hù)圍壁。
此外，優(yōu)選地，在遍及所述基板的周?chē)恼麄€(gè)區(qū)域上，形成有吸音防濕層，而覆蓋所述多個(gè)配線電極和所述總線電極。
同時(shí)，所述平板電極設(shè)置在所述壓電薄膜與所述基板之間；用于所述平板電極和所述配線電極的連接的接觸部分僅是所述平板電極從所述壓電薄膜的下面露出到所述基板上面的部分；由所述吸音防濕層覆蓋所述接觸部分。
根據(jù)本發(fā)明相關(guān)的制造方法，其包括下述步驟在所述基板的表面，形成所述平板電極；在所述平板電極的上面，形成所述壓電薄膜；通過(guò)微細(xì)粒徑的銀膏的印刷，在所述壓電薄膜的表面，形成所述多個(gè)梳狀電極枝和所述總線電極，同時(shí)，在所述基板的表面，形成與所述平板電極和所述總線電極連接的配線電極的電極基部；通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷，在所述電極基部的上面，形成所述配線電極的電極主體。
根據(jù)其它制造方法，其包括下述步驟在所述基板的表面，形成所述平板電極；在所述平板電極的上面，形成所述壓電薄膜；通過(guò)微細(xì)粒徑的銀膏的印刷，在所述壓電薄膜的表面，形成所述多個(gè)梳狀電極枝，同時(shí)，在所述基板的表面，形成所述總線電極以及所述平板電極和連接到所述總線電極的配線電極的各個(gè)電極基部；通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷，在所述各電極基部的上面，形成所述總線電極和配線電極的電極主體。
根據(jù)需要，在形成所述壓電薄膜的步驟中，由氧化鋅形成該壓電薄膜，與此同時(shí)，在所述基板的表面上，在所述多個(gè)配線電極的相互之間，由氧化鋅形成用于防止配線電極的印刷時(shí)的涂沫的護(hù)圍壁。
根據(jù)本發(fā)明，能夠盡量縮小觸摸板裝置的邊框的寬度，而且不會(huì)使觸摸板裝置的厚度增大。
根據(jù)技術(shù)方案3和5的發(fā)明，由于能夠防止配線電極的印刷時(shí)的涂沫，所以能夠減小配線電極的間隔，可以相應(yīng)地縮小觸摸板裝置的邊框的寬度。
根據(jù)技術(shù)方案6和7的發(fā)明，能夠阻止水分侵入到平板電極和配線電極的接觸部分，能夠防止由電池效應(yīng)引起的腐蝕。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的觸摸板裝置的主視圖。
圖2是放大表示觸摸板裝置的一部分的圖。
圖3是放大表示轉(zhuǎn)換器的部分的剖視圖。
圖4是說(shuō)明連接部分的位置的圖。
圖5是表示轉(zhuǎn)換器的電壓分布的例子的圖。
圖6是表示激振信號(hào)和接收信號(hào)的波形的例子的圖。
圖7是說(shuō)明轉(zhuǎn)換器的制造工序的概略的圖。
圖8是在配線電極的基部設(shè)置鉚樁的示例斷面圖。
圖9是放大表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的觸摸板裝置的轉(zhuǎn)換器的部分的剖視圖。
圖10是對(duì)應(yīng)于圖9的俯視圖。
圖11是放大表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的觸摸板裝置的轉(zhuǎn)換器的部分的剖視圖。
其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下1、1B、1C觸摸板裝置11玻璃基板(基板)20轉(zhuǎn)換器 21、21B、21C壓電薄膜(壓電體)22、22B、22C平板電極(電極) 23、23B、23C梳狀電極(電極)24、24B、24C梳狀電極枝 25、25B、25C總線電極251電極基部(總線電極基部) 252電極基部(總線電極主體)30、30B、30C配線電極 31、31B、31C配線電極
301、311電極基部302、312電極主體36護(hù)圍(護(hù)圍壁) TE觸摸區(qū)域SB連接部分 EA、EB區(qū)域具體實(shí)施方式
[第一實(shí)施例]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的觸摸板裝置1的主視圖，圖2是放大表示觸摸板裝置1的一部分的圖，圖3是放大表示觸摸板裝置1的轉(zhuǎn)換器20和配線電極的30、31的部分的剖視圖，圖4是說(shuō)明連接部分SB的位置的圖，圖5是表示轉(zhuǎn)換器20的電壓分布的例子的圖，圖6是表示激振信號(hào)和接收信號(hào)的波形的例子的圖，圖7是說(shuō)明轉(zhuǎn)換器20的制造工序的概略的圖，圖8是表示在配線電極30、31的基部設(shè)置鉚樁35的例子的剖視圖。
在圖1中，觸摸板裝置1在矩形的透明的玻璃基板11的周邊部設(shè)置有四個(gè)轉(zhuǎn)換器20a～20d，進(jìn)而，沿著其外周設(shè)置配線電極30a～30d、31a～31d而構(gòu)成。觸摸板裝置1的中央部，即由轉(zhuǎn)換器20a～20d圍起來(lái)的矩形部分構(gòu)成為觸摸區(qū)域TE。
設(shè)置在上邊部和下邊部的兩個(gè)轉(zhuǎn)換器20a、20b為激振用，而設(shè)置在左邊部和右邊部的兩個(gè)轉(zhuǎn)換器20c、20d為接收用。將激振電壓(激振信號(hào)，參照?qǐng)D7)施加在激振用的轉(zhuǎn)換器20c、20d上，而產(chǎn)生表面彈性波，通過(guò)玻璃基板11，將所產(chǎn)生的表面彈性波沿著對(duì)角線的方向傳播，用接收用的轉(zhuǎn)換器20c、20d接收。
具體地說(shuō)，來(lái)自上邊部的轉(zhuǎn)換器20a的表面彈性波，沿右下斜方向(通道1)和左下斜方向(通道2)傳播，并分別由右邊部和左邊部的轉(zhuǎn)換器20c、20d接收；來(lái)自下邊部的轉(zhuǎn)換器20b的表面彈性波，沿右上斜方向(通道3)和左上斜方向(通道4)傳播，并分別由右邊部和左邊部的轉(zhuǎn)換器20c、20d接收。并且，相互錯(cuò)開(kāi)時(shí)間進(jìn)行對(duì)激振用的兩個(gè)轉(zhuǎn)換器20a、20b的激振電壓的施加。
由于表面彈性波的傳播所需的時(shí)間與其距離成比例，所以表面彈性波在到達(dá)接收用的轉(zhuǎn)換器20c、20d上時(shí)，從發(fā)送用的轉(zhuǎn)換器20a、20b分別越靠近遠(yuǎn)離于一側(cè)的端部，越延遲。因此，在接收用的各轉(zhuǎn)換器20c、20d中的接收信號(hào)，就成為在從表面彈性波最初到達(dá)時(shí)直到最后到達(dá)之間，稍有衰減且持續(xù)的梯形信號(hào)(參照?qǐng)D6)。當(dāng)手指或筆等接觸觸摸區(qū)域TE的一個(gè)地方時(shí)，接觸部分的表面彈性波衰減。根據(jù)接收信號(hào)的電平衰減的位置，檢出接觸位置。
轉(zhuǎn)換器20a～20d都是相同的結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)僅僅說(shuō)明一個(gè)轉(zhuǎn)換器20a。在本說(shuō)明書(shū)和附圖中，有時(shí)將全部轉(zhuǎn)換器20a～20d或其中一部分記載為“轉(zhuǎn)換器20”。
并且，在圖1中，對(duì)觸摸區(qū)域TE，放大示出轉(zhuǎn)換器20和配線電極。實(shí)際的尺寸，例如玻璃基板11的一邊的長(zhǎng)度為數(shù)cm～數(shù)十cm，厚度為十分之幾mm～數(shù)mm，各轉(zhuǎn)換器20的寬度為數(shù)mm左右。即，玻璃基板11的表面，除其周邊緣的一點(diǎn)點(diǎn)的部分之外，大部分都是觸摸區(qū)域TE。此外，在圖3中，縱方向比橫方向放大得更大。
如圖2和圖3所示，轉(zhuǎn)換器20a為用平板電極22和梳狀電極23夾住壓電薄膜21的結(jié)構(gòu)(SPT結(jié)構(gòu))。梳狀電極23由平面看時(shí)呈く字形的多個(gè)梳狀電極枝24、24、24…和連接在多個(gè)梳狀電極枝24的各自的一端側(cè)的直線狀的總線電極25構(gòu)成。并且，平板電極22經(jīng)由壓電薄膜21與梳狀電極23的梳狀電極枝24相對(duì)置。
壓電薄膜21由氧化鋅(ZnO)構(gòu)成，厚度為例如2μm左右，寬度為例如2mm左右。平板電極22例如由鋁構(gòu)成，厚度為例如0.4μm左右，寬度為例如2mm左右。例如通過(guò)印刷并燒結(jié)微細(xì)銀膏(微細(xì)粒徑的銀膏)來(lái)形成梳狀電極23。梳狀電極枝24，厚度為例如1～1.5μm左右，寬度為例如60μm左右，間隔為例如約90μm左右，因此，節(jié)距為例如150μm左右?？偩€電極25，厚度為例如2.5μm左右，寬度為例如150μm左右。
并且，壓電薄膜21、平板電極22和梳狀電極23的尺寸也可以為上述以外的值。例如也可以，壓電薄膜21的寬度例如從1～3mm左右的范圍選擇；平板電極22的厚度例如從0.3～0.4μm左右的范圍選擇，寬度例如從1～2mm左右的范圍選擇；梳狀電極枝24的厚度例如從1～2μm左右的范圍選擇，寬度例如從50～75μm左右的范圍選擇，間隔例如從75～100μm的范圍選擇；總線電極25的厚度例如從2～3μm左右的范圍選擇，寬度例如從100～250μm左右的范圍選擇。
各轉(zhuǎn)換器20a～20d的梳狀電極23和平板電極22，分別在連接部分SB中連接到配線電極30a～30d、31a～31d。各配線電極30a～30d、31a～31d沿著轉(zhuǎn)換器20的外側(cè)的周?chē)瑖诓ＡЩ?1上，在玻璃基板11的圖1中的右下方的一個(gè)地方引出來(lái)而作為接線部KS。未圖示的軟性電纜等安裝在接線部KS上，并與信號(hào)處理電路連接。并且，將配線電極30a～30d或31a～31d的全部或其一部分，有時(shí)分別記載為“配線電極30”、“配線電極31”。
在圖3中，配線電極30、31分別由電極基部301、311和電極主體302、312構(gòu)成，該電極基部301、311為通過(guò)微細(xì)銀膏的印刷形成在玻璃基板11的表面的，該電極主體302、312為通過(guò)混合微細(xì)銀膏(大粒徑微細(xì)粒徑混合的銀膏)的印刷形成在電極基部311上的?？偩€電極25和平板電極22從各自的連接部分SB與電極基部301、311相連。
電極基部301、311的厚度為例如2～3μm左右，寬度為例如200μm左右。電極主體302、312的厚度為例如20μm左右，寬度為例如200μm左右。配線電極30和配線電極31的間隔為200μm左右，配線電極31和總線電極25(壓電薄膜21)的間隔為150μm左右。
并且，電極基部301、311的尺寸或間隔也可以是上述以外的值。例如也可以，電極基部301、311和電極主體302、312的寬度從100～250μm左右的范圍選擇；配線電極30和配線電極31的間隔從數(shù)十～250μm左右的范圍選擇；配線電極31和總線電極25(壓電薄膜21)的間隔從數(shù)十～150μm左右的范圍選擇。
可是，微細(xì)銀膏中使用直徑為數(shù)nm左右的微細(xì)粒徑的銀粒子?；旌衔⒓?xì)銀膏中混合有直徑為數(shù)nm左右的微細(xì)粒徑的銀粒子和直徑為1～2μm左右的大粒徑的銀粒子。在使用微細(xì)銀膏的情況下，與使用了原先采用的普通銀膏的情況相比，可以將電阻率降低到約十分之一左右，而且還能夠形成膜厚為1μm左右的薄膜。使用混合微細(xì)銀膏的情況下，與使用了原先的普通銀膏的情況相比，同樣可以將電阻率降低到十分之一左右。由于這些微細(xì)銀膏和混合微細(xì)銀膏都可以多重印刷，所以可能使得厚膜化。在這種情況下，如果是混合微細(xì)銀膏，可以通過(guò)較少的印刷次數(shù)，就能夠容易地實(shí)現(xiàn)厚膜化。例如，如果是上述的20μm左右的厚度，可以通過(guò)印刷一次混合微細(xì)銀膏來(lái)形成。并且，微細(xì)銀膏和混合微細(xì)銀膏都在市場(chǎng)上銷(xiāo)售，其本身是公知的。
由于存在厚膜的電極主體302、312，所以配線電極30、31的整體電阻值小。由于存在電極基部301、311，印刷時(shí)就不會(huì)在玻璃基板11上涂沫而擴(kuò)散，與電極主體302、312的電結(jié)合和機(jī)械結(jié)合也良好。其結(jié)果，用小的斷面積就能夠形成電阻值足夠低的配線電極30、31。
因此，能夠縮小配線電極30、31的區(qū)域的寬度且減薄厚度。其結(jié)果，能夠縮小觸摸板裝置1的邊框的寬度，而且不會(huì)增大觸摸板裝置1的厚度。
因此，在配線電極30、31整體上，使用現(xiàn)有的普通銀膏的情況下，由于電阻率高，必須使厚度達(dá)到10倍的200μm左右，由此轉(zhuǎn)換器20的厚度變厚，印刷次數(shù)也變多。而且，由于印刷時(shí)有可能涂沫在玻璃基板11上而擴(kuò)散，所以有必要增大配線電極30、31的間隔和配線電極30與總線電極25的間隔，而使邊框的寬度尺寸增大。另外，在SPT結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器20中，如果載置于壓電薄膜21上的梳狀電極23的膜厚超過(guò)表面彈性波的波長(zhǎng)(節(jié)距)λ的百分之一時(shí)，被激振的表面彈性波的效率就急劇地降低，因此，使用現(xiàn)有的普通銀膏的情況下，膜厚變厚而很難提高效率。
并且，由于梳狀電極23的靜電容量基本上由梳狀電極枝24的寬度和長(zhǎng)度，以及壓電薄膜21的厚度來(lái)決定，所以高精度地制作梳狀電極枝24的寬度是很重要的。另一方面，表面彈性波的激振用的梳狀電極枝24的精細(xì)圖案需要薄膜化。雖然梳狀電極枝24和總線電極25可以同時(shí)形成，但是，由于梳狀電極枝24和總線電極25的圖案寬度相差數(shù)倍左右，所以，存在最合適的印刷條件不同的情況。為了避免這種情況，也可以采用將梳狀電極枝24與總線電極25分離開(kāi)的圖案，而高成品率地形成。
在本實(shí)施方式中，配線電極30、31與梳狀電極23和平板電極22的連接部分SB設(shè)置在下面說(shuō)明的位置上，即，如圖4具體示出的那樣，在沿總線電極25的長(zhǎng)度方向M1上，將轉(zhuǎn)換器20分成兩等分時(shí)的兩個(gè)區(qū)域EA、EB中的一個(gè)區(qū)域EA上，設(shè)置總線電極25和配線電極30的連接部分SB，在另一個(gè)區(qū)域EB上，設(shè)置平板電極22和配線電極31的連接部分SB。
但是，在本實(shí)施方式中，這兩個(gè)連接部分SB位于，將轉(zhuǎn)換器20的長(zhǎng)度，即將兩個(gè)區(qū)域EA、EB相加的區(qū)域的長(zhǎng)度大致分成3等分的位置。
激振用的轉(zhuǎn)換器20，從這樣的兩個(gè)連接部分SB接受激振電壓的供電。即，連接部分SB是供電點(diǎn)。對(duì)轉(zhuǎn)換器20供電的情況下的電壓分布如下。
在圖5中，用曲線JR1表示電壓分布，此時(shí)，橫軸為轉(zhuǎn)換器20的激振區(qū)域的長(zhǎng)度約120mm，縱軸為從上述的兩個(gè)連接部分SB(供電點(diǎn)1、2)進(jìn)行供電時(shí)的電壓強(qiáng)度。據(jù)此，在供電點(diǎn)的電壓強(qiáng)度最低，隨著遠(yuǎn)離供電點(diǎn)1、2電壓強(qiáng)度變高。但是，整體上沒(méi)有大的波動(dòng)，整個(gè)激振區(qū)域中電壓分布大致均勻。
并且，在圖5中，用曲線JRj表示如以前的從一側(cè)的端部(激振端1)進(jìn)行供電的情況下的電壓分布的例子。若比較曲線JR1和曲線JRj，可知曲線JR1比曲線JRj電壓強(qiáng)度的波動(dòng)(振幅的變化)小，電壓分布均勻。
下面，參照?qǐng)D7，說(shuō)明轉(zhuǎn)換器20的制造工序的概況。
首先，如圖7(a)所示，準(zhǔn)備玻璃基板11，清洗表面。然后，通過(guò)濺射或蒸鍍等，在玻璃基板11的一個(gè)表面形成鋁的薄膜22x，并在薄膜22x上形成抗蝕層61[圖7(b)]。通過(guò)蝕刻薄膜22x，形成平板電極22[圖7(c)]。除掉抗蝕層61，形成氧化鋅的薄膜21x，在薄膜21x上形成抗蝕層62[圖7(d)]。通過(guò)蝕刻薄膜21x，形成壓電薄膜21[圖7(e)]。除掉抗蝕層62，通過(guò)印刷燒結(jié)，形成梳狀電極23和配線電極30、31[圖7(f)]。
另外，如圖3的雙點(diǎn)劃線所示，按照覆蓋配線電極30、31、連接部分SB和總線電極25的方式，在玻璃基板11的周?chē)麄€(gè)區(qū)域上，形成吸音防濕層41。吸音防濕層41不覆蓋由梳狀電極枝24構(gòu)成的激振區(qū)。吸音防濕層41可通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)，即在蒸涂了厚的SiO2等的防濕層上，重疊吸音性高的樹(shù)脂而形成，或者，涂敷由兼作吸音材料的防濕樹(shù)脂構(gòu)成的有機(jī)絕緣膜而形成。例如，可以使用如丙烯樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等這樣的透水性低且絕緣性高的材料。在使用了感光性或紫外線固化性樹(shù)脂的情況下，容易僅在所希望的區(qū)域上成膜。
吸音防濕層41的厚度，需大于表面彈性波的波長(zhǎng)的四分之一左右。這是因?yàn)?，在吸音防濕?1薄的情況下，表面彈性波在玻璃基板11的端面反射，會(huì)導(dǎo)致SN比的降低。例如，在波長(zhǎng)λ為150μm的情況下，吸音防濕層41的厚度制成為例如40μm左右。同時(shí)，將從不妨礙激振的區(qū)域到玻璃基板11的端面的區(qū)域全部覆蓋起來(lái)，而印刷形成吸音防濕層41，由此能夠防止水分侵入到電極部分。
此外，最好構(gòu)成為用手指不直接接觸轉(zhuǎn)換器20的部分。但是，從觸摸板裝置的性質(zhì)方面，可以考慮含有如畫(huà)面清洗劑或汗水等之類(lèi)的酸或堿成分的水分侵入的情況?？紤]到這種情況，在梳狀電極23和壓電薄膜21的表面和端面設(shè)置保護(hù)膜。例如，由薄膜且有耐藥性的材料，例如非晶體氟系樹(shù)脂(サイトツプ/Cytop(日本旭硝子社的注冊(cè)商標(biāo)))等氟系樹(shù)脂，或苯并環(huán)丁烷(BCB)樹(shù)脂等的具有芳香族結(jié)構(gòu)的材料，形成有機(jī)薄膜。特別是，BCB樹(shù)脂是具有感光性的材料，容易僅在所希望的區(qū)域上形成薄膜，并制成圖案。
這樣，在按照覆蓋配線電極30、31和總線電極25的方式，形成吸音防濕層41之后，在包含梳狀電極枝24和壓電薄膜21的區(qū)域上，形成保護(hù)膜。然后，進(jìn)而在玻璃基板11的觸摸區(qū)域TE的表面，實(shí)施防水防油涂敷。由此來(lái)提高觸摸板裝置1的可靠性。
在上述的實(shí)施方式中，為了縮小配線電極30與31的間隔，以及配線電極31與總線電極25的間隔，為了將其分離開(kāi)而可以設(shè)置具有絕緣性的護(hù)圍(壁)。這樣的護(hù)圍例如由氧化鋅構(gòu)成，可以在形成壓電薄膜21時(shí)與進(jìn)行圖案化的同時(shí)形成護(hù)圍。
此外，為了使配線電極30、31的與玻璃基板11的機(jī)械結(jié)合更加牢固，如圖8所示，可以在玻璃基板11的表面形成由附著性良好的材料構(gòu)成的多個(gè)鉚樁35、35、35…。通過(guò)這樣的鉚樁35形成多條槽，因此電極基部301、311陷入到該槽內(nèi)，可以增大與玻璃基板11的機(jī)械接合力。這種情況下，鉚樁35起著分離配線電極30和31的護(hù)圍的作用。這樣的鉚樁35例如可以由氧化鋅構(gòu)成，在形成壓電薄膜21時(shí)制成圖案，與壓電薄膜21同時(shí)形成鉚樁35。
這樣，通過(guò)設(shè)置護(hù)圍或鉚樁35，能夠縮小配線電極30、31和總線電極25的間隔，可以使觸摸板裝置1的邊框的寬度進(jìn)一步縮小。
在這里，僅說(shuō)明與第一實(shí)施方式不同之處。
圖9是放大表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的觸摸板裝置1B的轉(zhuǎn)換器20B和配線電極30B、31B的部分的剖視圖，圖10是對(duì)應(yīng)于圖9的俯視圖。
在圖9和圖10中，總線電極25B不是形成在壓電薄膜21B的表面，而是形成在觸摸板裝置1的表面。即，總線電極25B由電極基部251和電極主體252構(gòu)成，該電極基部251通過(guò)微細(xì)銀膏的印刷而形成在玻璃基板11的表面，該電極主體252通過(guò)混合微細(xì)銀膏的印刷而形成在電極基部251上。電極基部251的厚度為例如2～3μm左右，寬度為例如100～150μm左右，電極本體252的厚度為例如20μm左右，寬度為例如100～150μm左右。由此，能夠充分降低總線電極25B的電阻值，而且能夠充分減小厚度。
配線電極30B、31B的結(jié)構(gòu)和尺寸，與第一實(shí)施方式的配線電極30、31基本相同。配線電極30B和配線電極31B的間隔為30～200μm左右，配線電極31B與總線電極25B的間隔為30～150μm左右。在配線電極30B與31B之間，以及在配線電極31B與總線電極25B之間，設(shè)置有護(hù)圍36、36。形成壓電薄膜21B的同時(shí)，由氧化鋅形成護(hù)圍36。并且，通過(guò)微細(xì)銀膏的印刷，梳狀電極枝24B從壓電薄膜21B的表面一直延伸到總線電極25B而形成。吸音防濕層41覆蓋配線電極30B、31B和總線電極25B，并形成在玻璃基板11的周?chē)恼麄€(gè)區(qū)域上。
通過(guò)護(hù)圍36，防止配線電極30B、31B和總線電極25B的印刷時(shí)的涂沫，能夠縮小它們的間隔。也可以設(shè)置圖8所示的鉚樁35來(lái)代替護(hù)圍36。此外，也可以省略護(hù)圍36。
在第二實(shí)施方式的觸摸板裝置1B中，也可以縮小邊框的寬度。
在這里，僅說(shuō)明與第一實(shí)施方式不同之處。
圖11是放大表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的觸摸板裝置1C的轉(zhuǎn)換器20C和配線電極30C、31C的部分的剖視圖。在圖11中，表示將包含平板電極22C與配線電極31C的連接部分SB剖面的狀態(tài)。
在圖11中，在玻璃基板11的表面，形成有平板電極22C、壓電薄膜21C和梳狀電極23C。平板電極22C是厚度為例如0.3μm左右的鋁薄膜，從壓電薄膜21C的下面稍微露出地設(shè)置。壓電薄膜21C是厚度為例如2μm左右的氧化鋅的薄膜。梳狀電極枝24C是厚度為例如1～1.5μm左右的微細(xì)銀膏構(gòu)成的薄膜。
平板電極22C在連接部分SB中與配線電極31C連接。這里的連接部分SB僅是平板電極22C從壓電薄膜21C的下面露出的部分。鋁的平板電極22C與銀的配線電極31C的接觸部分，在其間隙中侵入水分時(shí)，會(huì)產(chǎn)生由電池效應(yīng)引起的電位差，由此引起的電流成為腐蝕的原因。因此，為了不使水分侵入接觸部分，在其上部形成由隔斷水分的材料構(gòu)成的吸音防濕層41C。即，吸音防濕層41C覆蓋住平板電極22C與配線電極31C接觸的部分。由此，阻止水分侵入到平板電極22C與銀的配線電極31C的接觸部分，防止由電池效果引起的腐蝕的發(fā)生。吸音防濕層41C的材料和形成方法，與上述的吸音防濕層41相同。
配線電極31C圍在玻璃基板11上，在作為其前端部的接線部KS中，通過(guò)含有金的微粒子的粘合劑(ACF)50，連接有具有銅合金的電極51的軟性電纜(軟墊)52。
這樣，在第三實(shí)施方式中，平板電極22C是從壓電薄膜21C的下面直到稍微露出的部分，在該部分中，與配線電極31C連接。因此，限制住可能發(fā)生腐蝕的部分，需要防濕或防水的部分成為極窄的區(qū)域，通過(guò)吸音防濕層41C可獲得幾乎完全防濕的效果。
因此，雖然也可以考慮將作為底電極的平板電極22C一直延伸到接線部KS，并在其上部形成配線電極31C的方法，但是，這種情況下，鋁與銀接觸的部分變長(zhǎng)，由于降低由吸音防濕層的防濕效果，所以很難長(zhǎng)期防止腐蝕。
并且，在圖中，在配線電極31C的長(zhǎng)度方向上，省略示出了其中間部分。此外，雖然未在圖中示出，但是對(duì)于總線電極與配線電極的連接部分SB以及該配線電極的前端部的接線部KS，也與上述配線電極31C的情況相同地構(gòu)成，也可獲得同樣的效果。
此外，在壓電薄膜21C、梳狀電極枝24C和吸音防濕層41C的表面和端面的整個(gè)區(qū)域上，設(shè)置保護(hù)膜42。如上所述，保護(hù)膜42由BCB樹(shù)脂等形成。保護(hù)膜42的厚度為例如1μm左右。在觸摸區(qū)域TE上，在其表面實(shí)施有防水防油涂敷。由此可獲得可靠性高的觸摸板裝置1C。
在上述的實(shí)施方式中，并沒(méi)有特別考慮在轉(zhuǎn)換器20a～20d中的從連接部分SB到接線部KS的電長(zhǎng)度，但是，也可以按照使它們相互相等的方式，配置配線電極30a～30d、31a～31d和接線部KS。
在上述的各實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)換器20、配線電極30、31和觸摸板裝置1、1B、1C的整體或各部分的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、個(gè)數(shù)、材質(zhì)、形成方法等，可以沿本發(fā)明的宗旨進(jìn)行適宜的變更。
本發(fā)明用作個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)式計(jì)算機(jī)或便攜式信息終端裝置等的輸入裝置。
權(quán)利要求
1.一種觸摸板裝置，在透明基板的中央部設(shè)置觸摸區(qū)域，激勵(lì)或接收表面彈性波的轉(zhuǎn)換器配置在所述觸摸區(qū)域的周邊部，其特征在于所述各轉(zhuǎn)換器由壓電薄膜、配置在所述壓電薄膜的一個(gè)表面的平板電極、以及梳狀電極構(gòu)成，該梳狀電極具有配置在所述壓電薄膜的另一個(gè)表面的多個(gè)梳狀電極枝和連接到所述多個(gè)梳狀電極枝的各自的一端側(cè)的直線狀的總線電極；在任意一個(gè)所述轉(zhuǎn)換器的外側(cè)，與該轉(zhuǎn)換器的所述總線電極平行地設(shè)置有多條配線電極，該配線電極與任意一個(gè)轉(zhuǎn)換器的所述平板電極和所述總線電極連接；所述各配線電極由電極基部和電極主體構(gòu)成，該電極基部通過(guò)微細(xì)粒徑銀膏的印刷形成在所述基板的表面，該電極主體通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷形成在所述電極基部的上面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的觸摸板裝置，其特征在于，所述多個(gè)梳狀電極枝和所述總線電極一起配置在所述壓電薄膜的另一表面，而且，通過(guò)微細(xì)粒徑銀膏的印刷，與所述電極基部在相同的工序中形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的觸摸板裝置，其特征在于，在所述多條配線電極的相互之間，形成有由氧化鋅形成的護(hù)圍壁，用于防止配線電極的印刷時(shí)的涂沫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的觸摸板裝置，其特征在于，所述總線電極由總線電極基部和總線電極主體構(gòu)成，該總線電極基部通過(guò)微細(xì)粒徑銀膏的印刷形成在所述基板的表面，該總線電極主體通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷形成在所述總線電極基部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的觸摸板裝置，其特征在于，在所述多個(gè)配線電極的相互之間，以及在所述配線電極和所述總線電極之間，分別形成有由氧化鋅形成的護(hù)圍壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的觸摸板裝置，其特征在于，在遍及所述基板的周?chē)恼麄€(gè)區(qū)域上，形成有吸音防濕層，而覆蓋所述多個(gè)配線電極和所述總線電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的觸摸板裝置，其特征在于所述平板電極設(shè)置在所述壓電薄膜與所述基板之間；用于所述平板電極和所述配線電極的連接的接觸部分僅是所述平板電極從所述壓電薄膜的下面露出到所述基板上面的部分；由所述吸音防濕層覆蓋所述接觸部分。
8.一種觸摸板裝置的制造方法，該觸摸板裝置在透明基板的中央部設(shè)置有觸摸區(qū)域，在所述觸摸區(qū)域的周邊部設(shè)置有轉(zhuǎn)換器；該轉(zhuǎn)換器由壓電薄膜、配置在所述壓電薄膜的一個(gè)表面的平板電極和梳狀電極構(gòu)成；該梳狀電極具有配置在所述壓電薄膜的另一個(gè)表面的多個(gè)梳狀電極枝和連接到所述多個(gè)梳狀電極枝的各自的一端側(cè)的直線狀的總線電極，其特征在于，該觸摸板裝置的制造方法包括下述步驟在所述基板的表面，形成所述平板電極；在所述平板電極的上面，形成所述壓電薄膜；通過(guò)微細(xì)粒徑的銀膏的印刷，在所述壓電薄膜的表面，形成所述多個(gè)梳狀電極枝和所述總線電極，同時(shí)，在所述基板的表面，形成與所述平板電極和所述總線電極連接的配線電極的電極基部；通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷，在所述電極基部的上面，形成所述配線電極的電極主體。
9.一種觸摸板裝置的制造方法，該觸摸板裝置在透明基板的中央部設(shè)置有觸摸區(qū)域，在所述觸摸區(qū)域的周邊部設(shè)置有轉(zhuǎn)換器；該轉(zhuǎn)換器由壓電薄膜、配置在所述壓電薄膜的一個(gè)表面的平板電極和梳狀電極構(gòu)成；該梳狀電極具有配置在所述壓電薄膜的另一個(gè)表面的多個(gè)梳狀電極枝和連接到所述多個(gè)梳狀電極枝的各自的一端側(cè)的直線狀的總線電極，其特征在于，該觸摸板裝置的制造方法包括下述步驟在所述基板的表面，形成所述平板電極；在所述平板電極的上面，形成所述壓電薄膜；通過(guò)微細(xì)粒徑的銀膏的印刷，在所述壓電薄膜的表面，形成所述多個(gè)梳狀電極枝，同時(shí)，在所述基板的表面，形成所述總線電極以及所述平板電極和連接到所述總線電極的配線電極的各個(gè)電極基部；通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷，在所述各電極基部的上面，形成所述總線電極和配線電極的電極主體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的觸摸板裝置的制造方法，其特征在于，在形成所述壓電薄膜的步驟中，由氧化鋅形成該壓電薄膜，與此同時(shí)，在所述基板的表面上，在所述多個(gè)配線電極的相互之間，由氧化鋅形成用于防止配線電極的印刷時(shí)的涂沫的護(hù)圍壁。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸摸板裝置，盡可能縮小觸摸板裝置的邊框的寬度，而且觸摸板裝置的厚度并不增大。觸摸板裝置的各轉(zhuǎn)換器由壓電薄膜、配置在壓電薄膜的一個(gè)表面的平板電極、以及梳狀電極構(gòu)成；該梳狀電極具有配置在壓電薄膜的另一個(gè)表面的多個(gè)梳狀電極枝和連接到各自的一端側(cè)的直線狀的總線電極；在任意一個(gè)轉(zhuǎn)換器的外側(cè)，與該轉(zhuǎn)換器的總線電極平行地設(shè)置有多條配線電極，該配線電極與任意一個(gè)轉(zhuǎn)換器的總線電極和平板電極連接；各配線電極由電極基部和電極主體構(gòu)成，該電極基部通過(guò)微細(xì)粒徑銀膏的印刷形成在基板的表面，該電極主體通過(guò)大粒微細(xì)粒徑混合銀膏的印刷形成在電極基部的上面。
文檔編號(hào)G06K11/06GK1737827SQ200410097358
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者佐野聰, 勝木隆史, 高橋勇治, 中澤文彥 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社