CN116893756A - 触摸面板系统、显示装置以及触摸面板的控制方法 - Google Patents
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Abstract
提供能够抑制手指、周围的热的影响而检测位置及按压的触摸面板系统、显示装置及触摸面板的控制方法。触摸面板系统具备静电电容式的触摸面板和控制触摸面板的控制器。触摸面板具有位于第一基板的多个驱动电极(12)及多个浮岛电极(12)、和位于第二基板的多个按压检测电极(21)及多个位置检测电极(22)。控制器对多个驱动电极提供驱动信号,利用从位置检测电极得到的位置检测信号对从各按压检测电极得到的按压检测信号进行校正。
Description
技术领域
本公开涉及触摸面板系统、显示装置以及触摸面板的控制方法。
背景技术
近年来,在智能手机、平板终端、汽车的仪表盘等,触摸面板被广泛使用。在专利文献1中公开了检测手指、笔等指示体的位置和按压的大小的触摸面板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-75892号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
专利文献1所公开的触摸面板具备热电体,通过热电体的热电效应,检测手指接近的位置,通过热电体的压电效应,检测手指的按压。因此,即使在与手指不同的发热物体接近触摸面板的情况下,也存在将发热体的接近误检测为手指的接近的可能性。此外,相反,在触摸面板的热电体与手指的温度为相同程度的情况下,难以得到热电效果,因此,难以检测手指的位置。
本公开的目的在于,提供能够抑制手指、周围的热的影响而检测位置以及按压的触摸面板系统、显示装置以及触摸面板的控制方法。
用于解决技术问题的技术方案
本公开的某实施方式的触摸面板系统具备:静电电容式的触摸面板;以及控制器,其控制所述触摸面板,所述触摸面板具备:第一基板及第二基板;第一电介质层,其位于所述第一基板及所述第二基板之间;多个驱动电极,位于所述第一基板;多个浮岛电极,位于所述第一基板;多个按压检测电极,位于所述第二基板;以及多个位置检测电极,位于所述第二基板,在俯视时,各驱动电极与对应的按压检测电极的至少一部分重叠,各所述浮岛电极与对应的位置检测电极的至少一部分重叠,所述控制器向所述多个驱动电极提供驱动信号,并利用从所述位置检测电极得到的位置检测信号对从所述各按压检测电极得到的按压检测信号进行校正。
有益效果
根据本公开的某一实施方式的触摸面板系统,能够抑制指示体、使用环境中的热的影响而检测位置以及按压。
附图说明
图1是表示第一实施方式的触摸面板系统的构成的框图。
图2是表示具备触摸面板系统的显示装置的构成的示意性截面图。
图3是放大表示触摸面板的截面结构的示意图。
图4是表示触摸面板所具备的电极的结构的俯视图。
图5是表示触摸面板所具备的电极的结构的俯视图。
图6表示浮岛电极和驱动电极与位置检测电极在俯视时的重叠。
图7表示浮岛电极和驱动电极与按压检测电极和屏蔽电极在俯视时的重叠。
图8是表示第一实施方式的触摸面板系统中的控制器的一个示例的框图。
在图9中,是表示与指示体以及各种电极间产生的电容耦合对应的电力线的示意图。
图10是通过指示体触摸触摸面板时的位置检测电极以及按压检测电极分别检测的位置检测信号以及按压检测信号的测定结果的一个示例。
图11是表示将图10所示的位置检测信号放大后的信号和按压检测信号。
图12表示用图10所示的按压检测信号以及位置检测信号校正后的按压检测信号。
图13是放大表示第二实施方式的触摸面板的截面结构的示意图。图14是表示第二实施方式中的第一电介质层和第二电介质层的相对介电常数的温度依赖性的示意图。
图15是放大表示第三实施方式的触摸面板的截面结构的示意图。
图16是表示第三实施方式中的第一电介质层和第三电介质层的相对介电常数的温度依赖性的示意图。
图17是放大表示第四实施方式的触摸面板的截面结构的示意图。
图18是放大表示第四实施方式的触摸面板的截面结构的示意图。
具体实施方式
以下,基于附图对本公开的实施方式进行说明。本公开并不限定于以下的实施方式,能够在满足本公开的构成的范围内适当进行设计变更。此外,在以下的说明中,有时在同一部分或具有相同功能的部分,在不同的附图之间共同使用相同的附图标记,并省略其重复的说明。此外,实施方式以及其他实施方式所记载的各构成可以在不脱离本公开的主旨的范围内适当组合,也可以进行变更。为了易于理解说明,在以下参照的附图中,有时构成简略化或示意化表示,或者省略一部分构成部件。各图所示的构成部件间的尺寸比不一定表示实际的尺寸比。“行方向”是指显示装置的画面的水平方向(X方向),“列方向”是指显示装置的画面的垂直方向(Y方向)。此外,在以下参照的附图中,为了容易识别各种电极,对各种电极标注阴影线而表示。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的触摸面板系统301的构成的框图。触摸面板系统301具备触摸面板101和控制器201。触摸面板101构成为静电电容式的触摸面板。具体而言,触摸面板101构成为,从控制器201接收驱动信号Sd,并输出表示与指示体的位置相关的电容变化的信号sl、和与基于指示体的按压相关的静电电容变化的信号s2。
控制器201向触摸面板101提供驱动信号Sd,将信号s1以及信号s2作为位置检测信号以及按压检测信号来检测,利用位置检测信号来校正按压检测信号。此外,根据位置检测信号以及校正后的按压检测信号输出位置信息I1以及按压信息I2。
图2是表示具备触摸面板系统301的显示装置401的构成的截面示意图。显示装置401具备触摸面板系统301和显示器410。显示器410在显示面410a上显示图像。触摸面板系统301的触摸面板101配置在显示面410a上。显示器410例如是液晶显示器或有机EL(Electro Luminescence)显示器等。
操作者按照显示面410a上显示的信息,用手指、触摸笔等指示体触摸触摸面板101的表面的特定的位置。触摸面板系统301检测触摸的位置和按压的强度,输出位置信息I1和按压信息I2。这些输出信息被输入到安装有显示装置401的智能手机、便携终端、控制汽车导航系统的微机等控制装置,并用于显示装置401显示的图像的控制、这些设备的控制。如以下详细说明的那样,本实施方式的触摸面板系统301通过抑制触摸面板101的使用环境的温度或者使用环境与指示体的温度差引起的热的影响,从而抑制误检测发生。以下,详细说明触摸面板系统301的结构以及动作。
(触摸面板的结构)
图3是放大表示触摸面板101的截面结构的示意图。此外,图4以及图5是表示触摸面板101所具备的电极的结构的俯视图。图3所示的截面的位置在图4及图5中由III-III线表示。
触摸面板101具备第一基板10和第二基板20、第一电介质层31、多个驱动电极12、多个浮岛电极11、多个位置检测电极21以及多个按压检测电极22。触摸面板101还具备多个屏蔽电极23。
第一基板10具备具有第一主面10a和位于第一主面10a的相反侧的第二主面10b的薄板形状。同样,第二基板20也具备具有第一主面20a以及位于与第一主面20a相反侧的第二主面20b的薄板形状。第一基板10和第二基板20以第一基板10的第二主面10b与第二基板20的第一主面20a相对的方式配置。在本申请说明书中,“相对”意味着彼此相向的位置关系。
第一基板10和第二基板20由玻璃、PET(Polyethylene terephthalate)薄膜等透明材料构成。
第一电介质层31位于第一基板10和第二基板20之间,由具有弹性和绝缘性的透明材料构成。例如,可以将各种透明的高分子材料用于第一电介质层31,具体而言,可以使用市售的材料作为OCA(Optical Clear Adhesive,OCR)、OCR(Optical Clear Resin,OCR)等。优选第一电介质层31不具有热电性。
触摸面板101例如通过OCA等粘接剂层50而被贴附在显示器410上。
多个驱动电极12和多个浮岛电极11位于第一基板10的第二主面10b。如图4所示,多个驱动电极12例如具有在行方向(x轴方向)和列方向(y轴方向)上呈矩阵状地排列的具有菱形形状的多个基部12c、以及在行方向和列方向上连接多个基部12c的多个连接部12d。连接部12d在列方向上被狭缝12e切断。因此,在各驱动电极12中,基部12c仅在行方向上连接。在行方向上延伸的多个驱动电极12在列方向上排列。
多个浮岛电极11分别具有例如切割菱形形状的4个顶点而成的8边形形状,配置在由驱动电极12形成的多个空隙中的1个。即,多个浮岛电极11是彼此不连接的独立的菱形电极。
在第一基板10的第二主面20b上,驱动电极12的各基部12c与4个浮岛电极11邻接而被包围,各浮岛电极11与驱动电极12的4个基部12c邻接而被包围。
多个位置检测电极21、多个按压检测电极22及多个屏蔽电极23位于第二基板20的第一主面20a。如图5所示,多个位置检测电极21例如在行方向及列方向上排列成矩阵状,并包括具有菱形形状的多个基部21c、以及在列方向上连接多个基部21c的多个连接部21d。位于各基部21c的行方向的对角线上的两个顶点被切除。
多个按压检测电极22例如具有在行方向及列方向上排列成矩阵状的、多个基部22c以及在行方向上连接多个基部22c的多个连接部22d。
多个位置检测电极21以及多个按压检测电极22分别沿列方向延伸,多个位置检测电极21以及多个按压检测电极22在行方向上交替配置。多个屏蔽电极23各自具有在列方向上延伸的锯齿形状,并位于位置检测电极21与按压检测电极22之间。即,一对屏蔽电极23位于一个按压检测电极22在行方向上的两侧。各屏蔽电极23具有分别与按压检测电极22的基部22c和连接部22d邻接的基部23c和连接部23d。在行方向上与一个按压检测电极22邻接的两个屏蔽电极23具有一体地使位置检测电极21的一个在行方向和列方向上偏移半个间距的形状。
图6及图7表示位于第一基板10的浮岛电极11及驱动电极12与位于第二基板20的位置检测电极21、按压检测电极22及屏蔽电极23在俯视时重叠。在此,俯视是指沿着与第一基板10的第一主面10a垂直的方向观察这些电极。
图6和图7中,为了容易理解,浮岛电极11和驱动电极12没有阴影,用白色表示。图6未表示按压检测电极22以及屏蔽电极23,图7未表示位置检测电极21。
如图6所示,各浮岛电极11与位置检测电极21的至少一部分重叠。具体而言,各浮岛电极11与位置检测电极21的基部21c大致重叠。驱动电极12的基部12c优选与位置检测电极21不重叠。另一方面,如图7所示,驱动电极12与屏蔽电极23的至少一部分以及按压检测电极22的至少一部分重叠。具体而言,驱动电极12的基部12c与屏蔽电极23的基部23c和按压检测电极22的基部22c重叠。优选与驱动电极12重叠的屏蔽电极23的面积小于与驱动电极12重叠的按压检测电极22的面积。按压检测电极22的面积大,从而能够更加准确地检测基于指示体的按压的强度。
(控制器的构成)
图8是表示控制器201的一个示例的框图。控制器201包括驱动部51、电荷检测部52、ADC(Analog to Digital Converter)53、校正部54以及信号处理部55。
驱动部51包括信号发生器等,生成驱动信号Sd,并对多个驱动电极12施加驱动信号Sd。此外,屏蔽电极23与接地电位等的基准电位连接。
电荷检测部52接收从各位置检测电极21输出的信号s1和从各按压检测电极22输出的信号s2。信号s1以及s2包括与指示体的触摸或者热引起的静电电容的变化相关的信息,电荷检测部52将信号s1以及s2转换为静电电容的值或者与变化成比例的电压值,并输出位置检测信号S1以及按压检测信号S2。即,电荷检测部52检测从各位置检测电极21输出的信号s1以及从各按压检测电极22输出的信号s2,并输出位置检测信号S1和按压检测信号S2。由电荷检测部52分别根据位置检测电极21和按压检测电极22得到位置检测信号S1和按压检测信号S2。电荷检测部52例如能够由包括运算放大器的一般的积分电路等检测电路构成。
ADC53例如包括采样保持电路以及A/D转换器等,接收位置检测信号S1以及按压检测信号S2,并转换为数字信号。
校正部54基于从与该按压检测电极22邻接的位置检测电极21得到的位置检测信号S1,校正从各按压检测电极22得到的按压检测信号S2,并生成校正后的按压检测信号S2’。进而,校正部54将位置检测信号S1保持在存储器等中,输出位置检测信号S1和校正后的按压检测信号S2’。如以下详细叙述的那样,第一电介质层31的相对介电常数依赖于温度。因此,在对触摸面板101存在热的影响的情况下,第一电介质层31的相对介电常数的变化有可能对要检测的静电电容的变化造成影响。
在本实施方式的触摸面板系统中,利用从位置检测电极21得到的位置检测信号S1也受到热的影响的情况,使用位置检测信号S1,从按压检测信号S2降低热引起的静电容量的变化的影响。例如,通过将位置检测信号S1放大,并将放大后的位置检测信号S1’从按压检测信号S2减去,生成校正后的按压检测信号S2’。
校正部54可以由基于FPGA等的逻辑电路构成,也可以作为以下说明的信号处理部55的一个功能而由软件执行。
信号处理部55包括微机和存储器,接收位置检测信号S1和校正后的按压检测信号S2’,生成与指示体的位置和按压的强度有关的二维映射。生成的二维映射对应于触摸面板的第一基板10的第一主面10a。具体而言,根据位置检测信号S1生成位置检测映射,根据校正后的按压检测信号S2’生成按压检测映射。将这些映射作为位置信息I1以及按压信息I2输出。此外,信号处理部55控制驱动部51、电荷检测部52、ADC53以及校正部54。
(触摸面板的动作)
接着,参照图9,对触摸面板系统301的动作进行说明。在图9中,用虚线L1、L2以及L3表示在指示体F与各种电极之间产生的电容耦合、与在各种电极之间产生的电容耦合对应的电力线。如图9所示,指示体F与触摸面板101接触时,如虚线L1所示,驱动电极12和浮岛电极11以电容C1进行电容耦合。此时,如虚线L3所示,浮岛电极11与位置检测电极21以电容C3进行电容耦合。因此,驱动电极12与位置检测电极21经由浮岛电极11而电容耦合。合成电容C是电容C1与电容C3的串联连接,由C=(C1·C3)/(C1+C3)表示。通常,与由相对的电极形成的电容C3相比,在邻接的电极间形成的电容C1小,因此电容C小于电容C3。因此,由于指示体F与触摸面板101的接触,驱动电极12与位置检测电极21之间的静电电容减少,从位置检测电极21得到的信号s1、即位置检测信号S1变化。
此外,如图9的虚线L2所示,驱动电极12和按压检测电极22以电容C2进行电容耦合。在此,当通过指示体F向第一基板10施加按压(负荷)时,由于第一电介质层31是具有弹性的材料,因此在被按压的部分,驱动电极12与按压检测电极22的距离变短。由此,驱动电极12与按压检测电极22之间的静电电容C2增加,从按压检测电极22得到的信号s2以及按压检测信号S2变化。
另外,驱动电极12配置成在俯视时与屏蔽电极23重叠,屏蔽电极23配置在位置检测电极21与按压检测电极22之间。因此,从驱动电极12的端部延伸的电力线优先朝向屏蔽电极23,难以到达位置检测电极21。即,驱动电极12不经由浮岛电极11而与位置检测电极21难以直接电容耦合。因此,位置检测信号S1难以受到指示体F向第一基板10施加负荷、驱动电极12向第二基板20侧位移而产生的静电电容的变化的影响。
接下来,对热的影响进行说明。在作为手指的指示体F与触摸面板101接触的情况下,若处于环境温度下的触摸面板101的温度低于指示体F的温度,则如图9中用阴影H所示,热从指示体F向第一电介质层31传递。因此,第一电介质层31的温度上升。电介质的相对介电常数在电介质为高分子材料的情况下,一般情况下,若温度上升则相对介电常数也变大。
图10表示按压检测电极22检测的按压检测信号S2以及位置检测电极21检测的位置检测信号S1的一个示例。这些信号表示按压检测电极22以及位置检测电极21检测的触摸面板101上的静电电容的变化。以指示体F与触摸面板101接触时为基准,横轴表示时间,纵轴表示电容的变化。横轴及纵轴是任意的单位。
按压检测信号S2在指示体F接触后急剧增大,之后变化的比例变小,接近一定的值。这表示,通过指示体F与第一基板10的第一主面10a接触,第一电介质层31的温度上升,驱动电极12与按压检测电极22之间的第一电介质层31的相对介电常数增大,静电电容C2变大。这样,当第一电介质层31的温度上升时,尽管指示体F没有压入第一基板10,但静电电容也发生变化,从按压检测电极22得到的按压检测信号S2发生变化。
另一方面,从位置检测电极21得到的位置检测信号S1依赖于串联连接的电容C1与电容C3的合成电容C。通过指示体F与触摸面板101的接触,第一基板10以及第一电介质层31的温度上升,形成电容C1的一部分的第一电介质层31和第一基板10的材料的相对介电常数也变化。但是,由于浮岛电极11与驱动电极12不相对,因此这些材料中的相对介电常数的变化对电容C1造成的影响小。因此,如图10所示,位置检测信号S1的变化小于按压检测信号S2的变化。
由图10可知,位置检测信号S1和按压检测信号S2在大致相同的定时变化,示出同样的趋势。这是因为,虽然影响的大小不同,但位置检测信号S1和按压检测信号S2也在大致同一时刻受到从指示体F传递的热所产生的影响。因此,可以认为,在位置检测信号S1和按压检测信号S2中,如果以使由热引起的静电电容的变化的影响成为相同程度的方式调整信号的振幅,则能够抑制指示体F的触摸引起的热的影响。
图11表示将按压检测信号S2以及位置检测信号S1放大13倍后的放大后的位置检测信号S1’。如图11所示,可知放大后的位置检测信号S1’与按压检测信号S2的变化非常一致。
图12表示从按压检测信号S2和按压检测信号S2减去放大后的位置检测信号S1’而得到的校正后的按压检测信号S2’。如图12所示,可抑制由热引起的容量的增大。由此可知,通过使用位置检测信号S1校正按压检测信号S2,可以抑制由热引起的影响。能够将放大的比例、即位置检测信号S1的放大率决定为按压检测信号S2中的热的影响变为最小。在通过进行这样的校正而在按压检测信号S2中,基于指示体的触摸的强度的检测被抵消的情况下,也可以将放大率设定得较小,以便能够维持必要的检测灵敏度。放大率依赖于由触摸面板101中的电极的形状、配置和面积以及触摸面板中的第一基板10、第二基板20、第一电介质层31等绝缘性材料构成的构件的厚度和相对介电常数等。因此,只要基于模拟、实测等决定适当的放大率即可。
这样,根据本实施方式的触摸面板系统,通过不使用热电体的静电电容式,能够进行指示体的位置的检测和基于指示体F的按压的强度检测这两者的检测。此外,在指示体与触摸面板的温度差大的情况下,能够抑制指示体的温度给按压的检测带来的影响。
此外,根据本实施方式的触摸面板系统,使用在同时刻检测出的位置检测信号S1来校正按压检测信号S2,因此也能够适当地校正急剧的热的影响(噪声)。例如,日本特开2012-43394号公报公开了在内嵌式触摸面板中,为了降低由显示器的驱动信号引起的噪声,取周期性地取得的触摸面板的检测信号的移动平均。在将这样的噪声的抑制方法用于抑制由热引起的介电常数变化的影响的情况下,由于急剧的相对介电常数的变动在时间上被平均化,因此难以准确地抑制热的影响。此外,由于取平均,导致介电常数变化的变化在时间上较长地造成影响。关于这一点,本实施方式的触摸面板系统可以考虑能够更有效地抑制手指、周围的热的影响。
[第二实施方式]
图13表示第二实施方式的触摸面板系统的触摸面板的放大截面图。本实施方式的触摸面板系统中,触摸面板102还具备覆盖层40和第二电介质层32这一点上与第一实施方式的触摸面板101以及触摸面板系统301不同。覆盖层40位于第一基板10的第一主面10a侧。此外,第二电介质层32位于覆盖层40和第一基板10之间。
覆盖层40位于触摸面板102的最表面,保护触摸面板102的表面。覆盖层40由树脂、玻璃等透明材料构成。
通过使第二电介质层32位于第一基板10的第一主面10a侧,第二电介质层32能够调整对从位置检测电极21得到的位置检测信号S1产生影响的容量。第二电介质层32也可以作为将盖层40粘贴在第一基板10上的粘接剂发挥功能。
第二电介质层32可以由与第一电介质层31相同的材料构成。通过由相同的材料构成,从而在指示体与触摸面板接触时由于从指示体传导的热而产生的相对介电常数的变化、即相对介电常数的温度特性在第一电介质层31和第二电介质层32中相同。因此,通过将位置检测信号S1放大,并从按压检测信号S2减去放大后的位置检测信号S1’,能够更准确地抑制按压检测信号S2中的热的影响。
第二电介质层32可以由与第一电介质层31不同的材料构成。在第一电介质层31由第一材料构成,第二电介质层32由第二材料构成,第一材料和第二材料不同的情况下,优选在第一材料和第二材料中,相对介电常数相对于温度的变化的趋势相同。如图14所示,例如在第一材料的相对介电常数的值随着温度的上升而增大的温度特性ε1的情况下,优选第二材料的相对介电常数的值也随着温度的上升而增大的温度特性ε2。相对介电常数的温度特性不限于一次函数,也可以为二次函数等。此外,在温度特性ε1以及温度特性ε2为1次函数的情况下,斜率也可以彼此不同。即使第一材料和第二材料不同,由于相对介电常数相对于温度的变化的倾向相同,也能够使用位置检测信号S1抑制按压检测信号S2中的热的影响。
在第二电介质层32由与第一电介质层31不同的材料构成的情况下,第二材料优选具备比第一材料大的弹性模量。由此,在通过指示体对触摸面板102施加负荷的情况下,第一电介质层31比第二电介质层32更大地变形,因此驱动电极12的位移量变大。因此,能够增大按压检测信号S2的变化。
[第三实施方式]
图15表示第三实施方式的触摸面板系统的触摸面板的放大截面图。本实施方式的触摸面板系统在触摸面板103具备第三电介质层33这一点上与第二实施方式的触摸面板102及触摸面板系统不同。第三电介质层33例如位于第一电介质层31与第二基板20之间。第三电介质层33由第三材料构成。第三材料与第一材料不同,在第一材料和第三材料中,优选相对介电常数相对于温度的变化的趋势相反。
如图16所示,例如,在第一材料的相对介电常数的值为随着温度的上升而增大的温度特性ε1的情况下,第三材料的相对介电常数的值优选为随着温度的上升而减少的温度特性ε3。通过使相对介电常数的变化的倾向相反,在组合第一电介质层31和第三电介质层33的层叠结构体中,因温度上升或下降而产生的相对介电常数的变化的至少一部分能够相互抵消。因此,如在图16中用虚线表示的,在将第一电介质层31和第三电介质层33组合的层叠结构体的温度特性ε13中,随着温度的上升,相对介电常数的增大或减小变小。其结果,在用位置检测信号S1校正按压检测信号S2的情况下,能够减小放大位置检测信号S1的倍率,能够更高精度地从按压检测信号S2降低热的影响。
[第四实施方式]
图17和图18表示第四实施方式的触摸面板系统的触摸面板的放大截面图。图17所示的触摸面板104和图18所示的触摸面板105的浮岛电极11、驱动电极12、位置检测电极21、按压检测电极22和屏蔽电极23的位置与第一实施方式的触摸面板101不同。具体而言,在图17所示的触摸面板104中,位置检测电极21、按压检测电极22以及屏蔽电极23位于第二基板20的第二主面20b。此外,图18所示的触摸面板105中,浮岛电极11和驱动电极12位于第一基板10的第一主面10a。
即使是包括触摸面板104和触摸面板105的触摸面板系统,如在第一实施方式中详细叙述那样,在指示体与触摸面板的温度差大的情况下,也能够抑制指示体的温度对按压的检测造成的影响。
[其它方式]
本公开的触摸面板、触摸面板系统以及触摸面板的控制方法不限于上述实施方式,能够进行各种变更。例如,控制器也可以利用与在上述实施方式中说明的方法不同的方法进行信号的处理。此外,上述实施方式中表示的驱动电极、浮岛电极、位置检测电极、按压检测电极及屏蔽电极的形状是一个示例,这些电极也可以具有其它形状。
此外,在上述实施方式中,说明了由于手指向触摸面板的接近,电介质层的相对介电常数增大的例子。但是,在由于手指的接近、即温度比触摸面板高的指示体接近而电介质层的相对介电常数降低的情况下,本公开的触摸面板系统也能够抑制热的影响。
本公开的触摸面板系统、显示装置以及触摸面板的控制方法也可以如以下那样进行说明。
第一构成的触摸面板系统具备:静电电容式的触摸面板;以及控制器,其控制触摸面板。触摸面板具备:第一基板及第二基板;第一电介质层,其位于第一基板及第二基板之间;多个驱动电极,位于第一基板;多个浮岛电极,位于第一基板;多个按压检测电极,位于第二基板;以及多个位置检测电极,位于第二基板,在俯视时,各驱动电极与对应的按压检测电极的至少一部分重叠,各浮岛电极与对应的位置检测电极的至少一部分重叠。控制器向多个驱动电极提供驱动信号,并利用从位置检测电极得到的位置检测信号对从各按压检测电极得到的按压检测信号进行校正。
根据第一构成的触摸面板系统,通过不使用热电体的静电电容式,能够进行指示体的位置的检测和指示体的按压的强度检测这两者的检测。此外,实现如下触摸面板系统:通过基于由位置检测电极检测出的位置检测信号来校正按压检测信号,抑制使用环境、基于指示体所带来的热的影响,能够进行高精度的动作。
第二构成的触摸面板系统也可以是,在第一构成中,控制器包括驱动部、电荷检测部和校正部,驱动部生成驱动信号,电荷检测部根据位置检测电极以及按压检测电极生成位置检测信号以及按压检测信号,校正部基于位置检测信号对按压检测信号进行校正,并生成校正后的按压检测信号。
第三构成的触摸面板系统也可以是,在第二构成中,校正部放大位置检测信号,从按压检测信号中减去放大后的位置检测信号,从而生成校正后的按压检测信号。
第四构成的触摸面板系统也可以是,在第三构成中,控制器还具备信号处理部,信号处理部从校正部接收位置检测信号以及校正后的按压检测信号,并生成二维的位置检测信息以及按压检测信息。
第五构成的触摸面板系统也可以是,在第一至第四构成中,触摸面板还具备位于第一基板的多个屏蔽电极,多个位置检测电极、多个按压检测电极以及多个屏蔽电极分别在列方向上延伸,多个位置检测电极以及多个按压检测电极在行方向上交替配置,多个屏蔽电极配置在按压检测电极与位置检测电极之间。通过具有屏蔽电极,能够抑制位置检测电极与驱动电极直接电容耦合,抑制位置检测电极检测由指示体按下触摸面板引起的电容变化。
第六构成的触摸面板系统也可以是,在第一至第五构成中,第一基板及第二基板分别具有第一主面和位于第一主面的相反侧的第二主面,第一电介质层位于第一基板的第二主面和第二基板的第一主面之间。
第七构成的触摸面板系统也可以是,在第六构成中,触摸面板还具备:覆盖层,其位于第一基板的第一主面侧;以及第二电介质层,其位于覆盖层和第一基板之间。
第八构成的触摸面板系统也可以是,在第七构成中,第一电介质层和第二电介质层由相同的材料构成。由此,能够更准确地抑制按压检测信号中的热的影响。
第九构成的触摸面板系统也可以是,在第七构成中,第一电介质层由第一材料构成,第二电介质层由第二材料构成,第二材料与第一材料不同,在第二材料和第一材料中,相对介电常数相对于温度的变化的趋势相同。由此,能够更准确地抑制按压检测信号中的热的影响。
第十构成的触摸面板系统也可以是,在第九构成中,第二材料具有比第一材料大的弹性模量。由此,能够更准确地检测基于指示体的负荷。
第十一构成的触摸面板系统也可以是,在第一~第六构成中,触摸面板还具备第三电介质层,第三电介质层位于第一电介质层与第二基板之间,第一电介质层由第一材料构成,第三电介质层由第三材料构成,第三材料与第一材料不同,在第一材料和第三材料中,相对介电常数相对于温度的变化的趋势相反。由此,能够更准确地抑制按压检测信号中的热的影响。
第十二构成的触摸面板系统也可以是,在第六至第九构成中,多个驱动电极以及多个浮岛电极位于第一基板的第二主面,多个按压检测电极以及多个位置检测电极位于第二基板的第一主面。
第十三构成的触摸面板系统也可以是,在第六至第九构成中,多个驱动电极以及多个浮岛电极位于第一基板的第二主面,多个按压检测电极和多个位置检测电极位于第二基板的第二主面。
第十四构成的触摸面板系统也可以是,在第六至第九构成中,多个驱动电极以及多个浮岛电极位于第一基板的第一主面,多个按压检测电极以及多个位置检测电极位于第二基板的第一主面。
第十五构成的显示装置具有第一至第四构成中的某一个触摸面板系统、和显示图像的显示器,在显示器的显示面上配置有触摸面板。根据第十五构成的显示装置,实现即使在各种环境温度下,通过以指示体触摸触摸面板显示装置的表面,也能够抑制热的影响,进行高精度的检测的显示装置。
第十六构成的触摸面板的控制方法中,触摸面板是静电电容式的触摸面板,并具备:第一基板及第二基板;第一电介质层,其位于第一基板及第二基板之间;多个驱动电极,位于第一基板;多个浮岛电极,位于第一基板;多个按压检测电极,位于第二基板;多个位置检测电极,位于第二基板;在俯视时,各驱动电极与对应的按压检测电极的至少一部分重叠,各浮岛电极与对应的位置检测电极的至少一部分重叠,向多个驱动电极提供驱动信号,利用从位置检测电极得到的位置检测信号对从各按压检测电极得到的按压检测信号进行校正。
根据第十六构成的触摸面板的控制方法,通过不使用热电体的静电电容式,能够进行指示体的位置的检测和基于指示体的按压的强度检测这两者的检测。此外,通过基于由位置检测电极检测到的位置检测信号来校正按压检测信号,实现能够抑制使用环境或指示体所带来的热的影响,能够进行高精度的动作的触摸面板的控制。
产业上的可利用性
本公开的触摸面板、触摸面板系统、触摸面板的控制方法能够利用于各种用途的触摸面板,适合用于智能手机、平板终端、汽车的仪表盘、汽车导航系统等。
附图标记说明
10…第一基板;10a、20a…第一主面;10b、20b…第二主面;11…浮岛电极;12…驱动电极;12c、21c、22c、23c…基部;12d、21d、22d、23d…连接部;12e…狭缝;20…第二基板;21…位置检测电极;22…按压检测电极;23…屏蔽电极;31…第一电介质层;32…第二电介质层;33…第三电介质层;40…覆盖层;50…粘接剂层;51…驱动部;52…电荷检测部;53…ADC;54…校正部;55…信号处理部;101~105…触摸面板;201…控制器;301…触摸面板系统;401…显示装置;410…显示器;410a…显示面。
Claims (16)
1.一种触摸面板系统,其特征在于,其具备:
静电电容式的触摸面板;以及
控制器,其控制所述触摸面板,
所述触摸面板具备:
第一基板及第二基板;
第一电介质层,其位于所述第一基板及所述第二基板之间;
多个驱动电极,位于所述第一基板;
多个浮岛电极,位于所述第一基板;
多个按压检测电极,位于所述第二基板;以及
多个位置检测电极,位于所述第二基板,
在俯视时,各驱动电极与对应的按压检测电极的至少一部分重叠,各所述浮岛电极与对应的位置检测电极的至少一部分重叠,
所述控制器向所述多个驱动电极提供驱动信号,并利用从所述位置检测电极得到的位置检测信号对从所述各按压检测电极得到的按压检测信号进行校正。
2.根据权利要求1所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述控制器包括驱动部、电荷检测部和校正部,
所述驱动部生成所述驱动信号,
所述电荷检测部根据所述位置检测电极以及所述按压检测电极生成位置检测信号以及所述按压检测信号,
所述校正部基于所述位置检测信号对所述按压检测信号进行校正,并生成校正后的按压检测信号。
3.根据权利要求2所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述校正部放大所述位置检测信号,从所述按压检测信号中减去放大后的位置检测信号,从而生成所述校正后的按压检测信号。
4.根据权利要求3所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述控制器还具备信号处理部,
所述信号处理部从所述校正部接收所述位置检测信号以及所述校正后的按压检测信号,并生成二维的位置检测信息以及按压检测信息。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述触摸面板还具备位于所述第一基板的多个屏蔽电极,
所述多个位置检测电极、所述多个按压检测电极以及所述多个屏蔽电极分别在列方向上延伸,
所述多个位置检测电极以及所述多个按压检测电极在行方向上交替配置,
所述多个屏蔽电极配置在所述按压检测电极与所述位置检测电极之间。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述第一基板及所述第二基板分别具有第一主面和位于所述第一主面的相反侧的第二主面,
所述第一电介质层位于所述第一基板的第二主面和所述第二基板的所述第一主面之间。
7.根据权利要求6所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述触摸面板还具备:
覆盖层,其位于所述第一基板的第一主面侧;以及
第二电介质层,其位于所述覆盖层和所述第一基板之间。
8.根据权利要求7所述的触摸面板系统,其特征在于,所述第一电介质层和所述第二电介质层由相同的材料构成。
9.根据权利要求7所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述第一电介质层由第一材料构成,
所述第二电介质层由第二材料构成,
所述第二材料与所述第一材料不同,
在所述第二材料和所述第一材料中,相对介电常数相对于温度的变化的趋势相同。
10.根据权利要求9所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述第二材料具有比所述第一材料大的弹性模量。
11.根据权利要求1~6中任一项所述的触摸面板系统,其特征在于:
所述触摸面板还具备第三电介质层,所述第三电介质层位于所述第一电介质层与所述第二基板之间,
所述第一电介质层由第一材料构成,
所述第三电介质层由第三材料构成,
所述第三材料与所述第一材料不同,在所述第一材料和所述第三材料中,相对介电常数相对于温度的变化的趋势相反。
12.根据权利要求6~9中任一项所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述多个驱动电极以及所述多个浮岛电极位于所述第一基板的第二主面,
所述多个按压检测电极以及所述多个位置检测电极位于所述第二基板的第一主面。
13.根据权利要求6~9中任一项所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述多个驱动电极以及所述多个浮岛电极位于所述第一基板的第二主面,
所述多个按压检测电极和所述多个位置检测电极位于所述第二基板的第二主面。
14.根据权利要求6~9中任一项所述的触摸面板系统,其特征在于,
所述多个驱动电极以及所述多个浮岛电极位于所述第一基板的第一主面,
所述多个按压检测电极以及所述多个位置检测电极位于所述第二基板的第一主面。
15.一种显示装置,其特征在于,其具备:
权利要求1~14中任一项所述的触摸面板系统;以及
显示器,其显示图像,
在所述显示器的显示面上配置有所述触摸面板。
16.一种触摸面板的控制方法,其特征在于,
所述触摸面板是静电电容式的触摸面板,并具备:
第一基板及第二基板;
第一电介质层,其位于所述第一基板及所述第二基板之间;
多个驱动电极,位于所述第一基板;
多个浮岛电极,位于所述第一基板;
多个按压检测电极,位于所述第二基板;
多个位置检测电极,位于所述第二基板;
在俯视时,各驱动电极与对应的按压检测电极的至少一部分重叠,各所述浮岛电极与对应的位置检测电极的至少一部分重叠,
向所述多个驱动电极提供驱动信号,利用从所述位置检测电极得到的位置检测信号对从所述各按压检测电极得到的按压检测信号进行校正。
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