CN117420921A - 静电电容式触摸面板及显示装置 - Google Patents

静电电容式触摸面板及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117420921A
CN117420921A CN202310805330.7A CN202310805330A CN117420921A CN 117420921 A CN117420921 A CN 117420921A CN 202310805330 A CN202310805330 A CN 202310805330A CN 117420921 A CN117420921 A CN 117420921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
floating
pressing
detection electrode
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310805330.7A
Other languages
English (en)
Inventor
丸山武纪
木田和寿
山岸慎治
山本琢磨
杉田靖博
福岛浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Display Technology Corp
Original Assignee
Sharp Display Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Display Technology Corp filed Critical Sharp Display Technology Corp
Publication of CN117420921A publication Critical patent/CN117420921A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

提供具有按压检测功能的静电电容式触摸面板和显示装置,能够防止驱动电极与形成有检测电极的层所形成的电极之间的静电电容增大。触摸面板(1)具备:驱动电极(11a),被供给驱动信号;位置检测电极(21b),其相对于驱动电极(11a)配置在与触摸面相反的一侧,并检测指示体对触摸面的触摸位置;按压检测电极(21),其检测指示体对触摸面的按压;以及浮动电极(21d),其具有浮动的电位。位置检测电极(21b)、按压检测电极(21a)以及浮动电极(21d)形成于一个层。

Description

静电电容式触摸面板及显示装置
技术领域
本发明涉及静电电容式触摸面板及显示装置。
背景技术
以往,已知具备按压检测电极及位置检测电极的静电电容式触摸面板。这样的静电电容式触摸面板例如公开于专利文献1中。
上述专利文献1的静电电容式触摸面板具备形成于第一基板上的驱动电极、形成于第二基板上的位置感测电极和按压感测电极。在该静电电容式触摸面板中,指示体与驱动电极及位置感测电极电容耦合,从而降低驱动电极与位置感测电极之间的静电电容,来自位置感测电极的信号发生变化。基于来自该位置感测电极的信号的变化,检测指示体的位置。此外,若静电电容式触摸面板被指示体按压而驱动电极与按压感测电极的距离变短,则驱动电极与按压感测电极之间的静电电容增大。由此,来自按压感测电极的信号变化。而且,根据来自该按压感测电极的信号变化,检测按压的大小。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2021-128511号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在此,在上述专利文献1记载的具有位置检测功能以及按压检测功能的静电电容式触摸面板中,在驱动电极与位置感测电极之间形成静电电容的基础上,在驱动电极与按压感测电极之间形成静电电容。此外,位置感测电极和按压感测电极形成于相同的层(以下称为“形成有检测电极的层”)。因此,与不具有按压检测功能的静电电容式触摸面板相比,驱动电极与形成有检测电极的层形成的电极之间的静电电容增大。其结果是,供给至驱动电极的驱动信号的时间常数变大,触摸检测以及按压的检测的响应时间变长(响应特性变差)。
因此,本公开内容为了解决上述技术问题而完成,目的在于提供一种具有按压检测功能的静电电容式触摸面板以及显示装置,能够防止驱动电极与形成有检测电极的层所形成的电极之间的静电电容增大。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述课题,本发明的第一方式的静电电容式触摸面板,其是检测指示体对触摸面进行触摸的位置及指示体对触摸面的按压的静电容量式触摸面板,其具备:驱动电极,其被供给驱动信号;检测电极,其相对于驱动电极配置在与触摸面相反的一侧,检测电极包括:位置检测电极,其检测指示体对触摸面的触摸位置;和按压检测电极,其检测指示体对触摸面的按压;以及浮动电极,其具有浮动电位,位置检测电极、按压检测电极以及浮动电极形成于一个层。
此外,第二方式的显示装置具备:静电电容式触摸面板,其检测指示体对触摸面进行触摸的位置和指示体对触摸面的按压;以及显示图像的显示器,静电电容式触摸面板具备:驱动电极,其被供给驱动信号;检测电极,其相对于驱动电极配置在与触摸面相反的一侧,检测电极包括:位置检测电极,其检测指示体对触摸面的触摸位置;以及按压检测电极,其检测指示体对触摸面的按压;以及浮动电极,其具有浮动电位,位置检测电极、按压检测电极以及浮动电极形成于一个层。
有益效果
根据上述构成,具有浮动电位的浮动电极与形成有检测电极的层形成于同一层。由于在驱动电极与浮动电极之间难以形成静电电容,因此即使是具有按压检测功能的静电电容式触摸面板,也能够防止驱动电极与形成于检测电极的层的电极之间的静电电容增大。
附图说明
图1是表示第一实施方式的显示装置100的概略构成的截面图。
图2是示意性地表示第一实施方式的显示装置100的构成的俯视图。
图3是第一实施方式的触摸面板1的截面图。
图4是驱动电极层11的一部分的俯视图。
图5是检测电极层21的一部分的俯视图。
图6是表示第一比较例的显示装置200的构成的图。
图7是表示基于第一实施方式的实施例的显示装置100与基于第一比较例的显示装置200的比较结果的图。
图8是表示第一实施方式的实施例的来自按压检测电极21a的信号的强度与第一比较例的来自按压检测电极的信号的强度的比较结果的图。
图9是第二实施方式的显示装置300的触摸面板301的截面图。
图10是表示第二实施方式的检测电极层321的一部分的俯视图。
图11是表示第二实施方式的实施例的显示装置300和第一比较例的显示装置200的比较结果的图。
图12是第三实施方式的显示装置400的一部分的俯视图。
图13是表示第二比较例的显示装置500的构成的图。
图14是表示第三实施方式的实施例的显示装置400和第二比较例的显示装置500的比较结果的图。
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。另外,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,对于相同的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,省略其重复的说明。此外,实施方式以及变形例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。此外,为了易于理解说明,在以下参照的附图中,简化或示意化地表示构成,或者省略一部分构成部件。此外,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。
[第一实施方式]
(显示装置的构成)
图1是表示第一实施方式的显示装置100的概略构成的截面图。显示装置100具备触摸面板1和在显示面2a上显示图像的显示部2。显示部2例如由液晶显示器或者有机EL(Electro Luminescence)显示器构成。
(触摸面板的构成)
图2是示意性表示第一实施方式的显示装置100的构成的俯视图。显示装置100的触摸面板1检测由指示体触摸的位置、由指示体按压的位置以及按压的大小。如图2所示,触摸面板1设置有多个驱动电极11a、多个按压检测电极21a、以及多个位置检测电极21b。触摸面板1是检测多个驱动电极11a与多个按压检测电极21a或多个位置检测电极21b之间的电容的变化的互电容方式的触摸面板。此外,显示装置100包括触摸面板控制器3。触摸面板控制器3和多个驱动电极11a、多个按压检测电极21a以及多个位置检测电极21b分别经由布线3a连接。触摸面板控制器3例如是集成电路。
图3是第一实施方式的触摸面板1的截面图。如图3所示,触摸面板1包括第一基板10、压敏层4和第二基板20。第一基板10、压敏层4以及第二基板20被层叠。例如,第一基板10以及第二基板20由PET(Polyethylene terephthalate)等透明的树脂材料构成。此外,压敏层4是包括电介质的介电膜。此外,压敏层4由高分子材料等具有弹性的透明的压敏材料构成。而且,触摸面板1包括盖部件5。盖部件5例如由玻璃材料构成。此外,在第一基板10和盖部件5之间配置有OCA(Optical Clear Adhesive)层12。盖部件5的表面(触摸面)通过指示体而被触摸以及按压。OCA层12粘接盖部件5与第一基板10。此外,在第二基板20与显示部2之间配置有OCA层22。
如图3所示,触摸面板1包括驱动电极层11和检测电极层21。驱动电极层11形成于第一基板10的靠压敏层4侧的面10a。检测电极层21形成于第二基板20的靠压敏层4侧的面20a。即,检测电极层21相对于驱动电极层11配置在与触摸面相反的一侧。驱动电极层11包括驱动电极11a以及驱动浮动电极11b。检测电极层21包括位置检测电极21b、按压检测电极21a、基准电位电极21c以及浮动电极21d。此外,驱动电极11a、驱动浮动电极11b、位置检测电极21b、按压检测电极21a、基准电位电极21c以及浮动电极21d由ITO(Indium Tin Oxide)等具有导电性的透明材料构成。此外,基准电位电极21c与未图示的地线连接,基准电位电极21c的电位与接地的电位相等。驱动浮动电极11b以及浮动电极21d分别未连接到其他电极,并且不与电压源(例如,触摸面板控制器3)连接,并且不与接地连接。驱动浮动电极11b和浮动电极21d分别具有浮动的电位。浮动电位是指由于不与其它导电性的部件连接而根据周围的电场而变动的电位。
如图3所示,按压检测电极21a配置在俯视时与驱动电极11a重叠的位置。此外,位置检测电极21b的至少一部分配置于在俯视时不与驱动电极11a重叠的位置。浮动电极21d配置在俯视时与驱动电极11a重叠的位置。此外,位置检测电极21b配置于在俯视时与驱动浮动电极11b重叠的位置。此外,浮动电极21d配置在俯视时不与驱动浮动电极11b重叠的位置。此外,在第一实施方式中,基准电位电极21c配置在浮动电极21d与位置检测电极21b之间。
从触摸面板控制器3(参照图2)向驱动电极11a供给驱动信号。此外,如图3所示,驱动浮动电极11b在与驱动电极11a之间形成电容Ca(边缘成分的静电电容)。位置检测电极21b是用于检测通过指示体而被触摸的位置的电极。位置检测电极21b在与驱动浮动电极11b之间形成电容Cb。按压检测电极21a是用于检测指示体的按压的有无以及按压的大小的电极。按压检测电极21a与驱动电极11a之间形成电容Cc。基准电位电极21c具有触摸面板1上的接地电位。基准电位电极21c在与驱动电极11a之间形成电容Cd。在此,如果驱动浮动电极与按压检测电极进行电容耦合,则即使在触摸面板未被指示体按压的情况下,只要被指示体触摸,就会发生电容变化。在该情况下,难以分割仅被指示体触摸的容量变化和基于按压引起的容量变化。与此相对,根据第一实施方式的构成,基准电位电极21c能够防止驱动浮动电极11b和按压检测电极21a之间的电容耦合,因此驱动电极11a和按压检测电极21a仅在触摸面板1被按压时发生电容变化。其结果是,在第一实施方式中,能够准确地区分通过指示体而被触摸的容量变化和基于按压引起的容量变化。浮动电极21d与按压检测电极21a之间形成电容Ce(边缘成分的静电电容)。
根据上述的构成,由于在驱动电极11a与浮动电极21d之间难以形成静电电容,因此与检测电极层整体仅由位置检测电极、按压检测电极以及基准电位电极构成的情况相比,能够降低驱动电极11a与形成于检测电极层21的电极之间的静电电容。其结果是,即使是具有按压检测功能的触摸面板1,也能够防止驱动电极11a与形成于检测电极层21上的电极之间的静电电容增大。由此,能够防止供给至驱动电极11a的驱动信号的时间常数变大,能够防止触摸检测以及按压的检测的响应时间变长(响应特性变差)。
此外,按压检测电极21a及基准电位电极21c与驱动电极11a构成平行平板型的电容器。位置检测电极21b和驱动电极11a在驱动电极11a的端部与位置检测电极21b之间形成静电电容(边缘成分的静电电容)。平行平板型的电容器形成的静电电容与边缘成分的静电电容相比变大。与此相对,根据上述的构成,由于配置在俯视时与驱动电极11a重叠的位置的检测电极层21的电极的至少一部分构成为浮动电极21d,因此能够使平行平板型的电容器小型化。其结果,能够防止驱动电极11a与形成于检测电极层21的电极之间的静电电容增大。
此外,如上所述,驱动电极11a与驱动浮动电极11b电容耦合,驱动浮动电极11b与位置检测电极21b电容耦合。由此,即使在驱动电极11a与位置检测电极21b配置于在俯视时不重叠的位置的情况下,驱动电极11a与位置检测电极21b也能够经由驱动浮动电极11b形成静电电容。其结果,能够增大基于静电电容的触摸位置检测的信号的强度。并且,由于浮动电极21d配置在俯视时不与驱动浮动电极11b重叠的位置,因此能够在俯视时与驱动浮动电极11b重叠的位置形成大型的检测电极21b。由此,能够减小来自按压检测电极21a的信号的强度与来自位置检测电极21b的信号的强度的差异,因此在触摸面板控制器3中,能够容易地进行来自按压检测电极21a的信号的强度与来自位置检测电极21b的信号的强度的调整。
图4是驱动电极层11的一部分的俯视图。如图4表示,驱动电极11a具有在纸面横向(X方向)上连接多个矩形电极部51的形状。相邻的两个电极部51例如通过在两个X方向上延伸的连接部11c连接。多个驱动浮动电极11b分别与其他驱动浮动电极11b连接。各驱动浮动电极11b是矩形状的电极。驱动浮动电极11b配置在相邻的两个电极部51的X方向之间。此外,在两个连接部11c的Y方向之间配置有两个驱动浮动电极11b。驱动浮动电极11b的在X方向上的长度L22比电极部51的在X方向上的长度L12小,驱动浮动电极11b的在Y方向上的长度L21比电极部51的在Y方向上的长度L11小。此外,如图2以及图3所示,驱动电极11a配置在俯视时与按压检测电极21a、基准电位电极21c以及浮动电极21d重叠的位置。此外,驱动浮动电极11b配置在俯视时与位置检测电极21b重叠的位置。此外,如图4所示,多个电极部51的每一个的面积大于驱动浮动电极11b的面积。
图5是检测电极层21的一部分的俯视图。如图5所示,在检测电极层21中,按压检测电极21a和位置检测电极21b在纸面横向(X方向)上交替配置。多个按压检测电极21a和多个位置检测电极21b分别沿纸面纵向(Y方向)延伸。此外,在按压检测电极21a与位置检测电极21b之间形成有基准电位电极21c。
此外,如图5所示,多个按压检测电极21a分别包括沿Y方向排列配置的多个按压检测部61。在第一实施方式中,按压检测部61具有大致菱形状的六边形形状。多个按压检测部61相互独立地检测基于指示体的按压。多个按压检测部61分别对应于触摸面板控制器3所检测的被按压的位置(按压坐标)。换言之,按压检测部61构成按压坐标的一个(单位单元)。沿Y方向相邻的两个按压检测部61通过连接部61a连接。按压检测部61的在X方向上的宽度最大的部分的宽度为W31,最小的部分的宽度为W32。此外,连接部61a的宽度与按压检测部61的最小的部分的宽度相等。
此外,多个位置检测电极21b分别包括沿Y方向排列配置的多个位置检测部62。多个位置检测部62相互独立地检测由指示体触摸的位置。多个位置检测部62分别对应于触摸面板控制器3所检测的触摸的位置(触摸坐标)。换言之,位置检测部62构成触摸位置坐标的一个(单位单元)。位置检测部62在俯视时具有矩形形状。位置检测部62的在X方向上的宽度为W5。例如,宽度W5大于宽度W32且小于宽度W31。
此外,多个基准电位电极21c分别沿着位置检测电极21b在Y方向延伸。多个基准电位电极21c在俯视时配置在浮动电极21d与位置检测电极21b之间。此外,多个基准电位电极21c在俯视时夹着位置检测电极21b而配置。例如,基准电位电极21c具有一定的宽度W6。宽度W6例如小于宽度W5。
此外,多个浮动电极21d分别配置在按压检测电极21a与基准电位电极21c之间。多个浮动电极21d在第一实施方式中,具有梯形。此外,多个浮动电极21d沿Y方向排列配置。此外,多个浮动电极21d分别与其他浮动电极21d不连接。此外,浮动电极21d的在X方向上的宽度为最大的部分的宽度是W41,为最小的部分的宽度是W42。例如,宽度W41大于宽度W6,且小于宽度W31。此外,宽度W42小于宽度W5,且大于宽度W32。
(触摸面板1的动作)
接着,参照图3,对触摸面板1的动作进行说明。如图3所示,驱动浮动电极11b与位置检测电极21b之间形成电容Cb。当指示体F与盖部件5接触时,指示体F与驱动电极11a以及驱动浮动电极11b的各个电容耦合。由此,经由指示体F以及驱动浮动电极11b,驱动电极11a与位置检测电极21b之间的静电电容(Ca以及Cb)减少,由位置检测电极21b(位置检测部62)检测的信号变化。触摸面板控制器3基于该信号的变化,检测指示体F的位置。另外,此时,成为在指示体F和按压检测电极21a之间配置驱动电极11a的状态,因此驱动电极11a作为遮蔽件发挥功能,驱动电极11a和按压检测电极21a(按压检测部61)之间的电容Cc几乎不变化。
此外,如图3所示,当盖部件5被指示体F按压时,压敏层4凹入,驱动电极11a和按压检测电极21a(按压检测部61)的距离变短。由此,驱动电极11a和按压检测电极21a之间的电容Cc增大,在按压检测电极21a(按压检测部61)检测的信号变化。然后,触摸面板控制器3基于在按压检测电极21a检测出的信号(按压信号)的变化,检测按压的大小(按压值)。另外,若触摸面板1被按压,则驱动浮动电极11b与位置检测电极21b的距离变小,电容Cb变大。此时,来自位置检测电极21b的信号(触摸信号)增加,但由于触摸信号比按压信号足够大,因此几乎不会对触摸信号产生影响。由此,在通过指示体F按压驱动电极11a时,也能够高精度地检测触摸位置。此外,由于在检测电极层21上设有浮动电极21d,因此能够防止基准电位电极21c和驱动电极11a形成的静电电容Cd增大。
(第一实施方式的实施例与第一比较例的比较结果)接下来,参照图5~图8,对第一实施方式的实施例的显示装置100与第一比较例的显示装置200的比较结果进行说明。另外,第一比较例的显示装置200是为了确认第一实施方式的实施例的显示装置100的效果而构成的,并不意味着现有技术。图6是表示第一比较例的显示装置200的构成的图。
作为第一实施方式的实施例,构成具有图5所示的检测电极层21的显示装置100。此外,如图6所示,显示装置200包括按压检测电极221a、位置检测电极221b、基准电位电极221c。在第一比较例中,配置基准电位电极221c来代替浮动电极21d。按压检测电极221a和位置检测电极221b分别与按压检测电极21a和位置检测电极21b同样地构成。
图7是表示第一实施方式的实施例的显示装置100与第一比较例的显示装置200的比较结果的图。在第一实施方式的实施例的显示装置100以及第一比较例的显示装置200的每一个中,测量了驱动电极与位置检测电极之间的静电电容Cb的值、驱动电极与按压检测电极之间的静电电容Cc的值、以及驱动电极与基准电位电极之间的静电电容Cd的值。静电电容Cb在第一比较例为0.7pF,而在第一实施方式的实施例为0.8pF。静电电容Cc在第一比较例为1.0pF,而在第一实施方式的实施例为1.4pF。静电电容Cd在第一比较例为3.9pF,而在第一实施方式的实施例为2.4pF。静电电容Cb~Cd的合计在第一比较例为5.6pF,而在第一实施方式的实施例为4.6pF。
即,第一实施方式的实施例的驱动电极11a和形成于检测电极层21的电极的静电电容(合计)比第一比较例低。此外,第一实施方式的实施例的静电电容Cb和Cc分别大于第一比较例的静电电容Cb和Cc。
图8是表示第一实施方式的实施例的来自按压检测电极21a的信号的强度与第一比较例的来自按压检测电极的信号的强度的比较结果的图。对第一实施方式的实施例的盖部件5和第一比较例的盖部件分别施加载荷,并测量来自按压检测电极的信号的强度。作为测量的结果,在载荷为100g以上且700g以下时,第一实施方式的实施例的信号的强度比第一比较例的信号的强度大。因此,判明第一实施方式的实施例的按压的检测灵敏度比第一比较例的按压的检测灵敏度提高。
[第二实施方式]
接下来,参照图9以及图10,对第二实施方式的显示装置300的构成进行说明。在第二实施方式中,浮动电极321d配置在位置检测电极21b与基准电位电极321c之间。图9是第二实施方式的显示装置300的触摸面板301的截面图。图10是表示第二实施方式的检测电极层321的一部分的俯视图。另外,对于与第一实施方式的构成相同的构成,采用与第一实施方式相同的附图标记并省略说明。
如图9所示,显示装置300包括触摸面板301。触摸面板301包括基准电位电极321c和浮动电极321d。基准电位电极321c在检测电极层321中配置于浮动电极321d与按压检测电极21a之间。基准电位电极321c与地线连接,并具有地线的电位。浮动电极321d的至少一部分配置在俯视时与驱动电极11a重叠的位置。此外,浮动电极321d的至少一部分配置在俯视时不与驱动浮动电极11b重叠的位置。浮动电极321d和位置检测电极21b形成边缘成分的静电电容Cf。
如图10所示,多个浮动电极321d分别在俯视时具有矩形形状。此外,多个浮动电极321d在Y方向上并排配置。多个浮动电极321d未相互连接。浮动电极321d的宽度W7例如小于位置检测电极21b的宽度W5。此外,宽度W7例如小于按压检测电极21a的最大宽度W31,且大于最小的宽度W32。
根据第二实施方式的构成,由于基准电位电极321c相对于浮动电极321d配置于按压检测电极21a侧,因此能够抑制基准电位电极321c导致的位置检测电极21b的信号强度的下降。其结果是,能够减小按压检测电极21a的信号的强度与位置检测电极21b的信号的强度之差。其结果是,在触摸面板控制器中,能够容易地进行来自按压检测电极21a的信号的强度与来自位置检测电极21b的信号的强度的调整。另外,第二实施方式中的其他构成和效果与第一实施方式相同。
(第二实施方式的实施例与第一比较例的比较结果)接着,参照图11,对第二实施方式的实施例的显示装置300和第一比较例的显示装置200的比较结果进行说明。
作为第二实施方式的实施例,构成图9以及图10所示的显示装置300。图11是表示第二实施方式的实施例的显示装置300与第一比较例的显示装置200的比较结果的图。在第二实施方式的实施例的显示装置300以及第一比较例的显示装置200的每一个中,测量了驱动电极与位置检测电极之间的静电电容Cb的值、驱动电极与按压检测电极之间的静电电容Cc的值、以及驱动电极与基准电位电极之间的静电电容Cd的值。静电电容Cb在第一比较例为0.7pF,而在第二实施方式的实施例为1.1pF。静电电容Cc在第一比较例为1.0pF,而在第二实施方式的实施例为1.1pF。静电电容Cd在第一比较例为3.9pF,而在第二实施方式的实施例为2.7pF。静电电容Cb~Cd的合计在第一比较例为5.6pF,而在第二实施方式的实施例为4.9pF。
即第二实施方式的实施例的驱动电极11a和形成于检测电极层321的电极的静电电容(合计)比第一比较例低。此外,在第二实施方式的实施例中,静电电容Cb与Cc之差为0pF,静电电容Cb与Cc之差比第一比较例的0.3pF低。即,在第二实施方式的实施例中,按压检测电极21a的信号的强度与位置检测电极21b的信号的强度之差被降低。
[第三实施方式]
接着,参照图12,对第三实施方式的显示装置400的构成进行说明。在第三实施方式中,浮动电极421d在俯视时由按压检测电极421a包围。图12是第三实施方式的显示装置400的一部分的俯视图。另外,对于与第一或第二实施方式的构成相同的构成,采用与第一或第二实施方式相同的附图标记并省略说明。
如图12所示,显示装置400包括触摸面板401。触摸面板401包括按压检测电极421a、位置检测电极421b、基准电位电极421c以及浮动电极421d。按压检测电极421a包括多个按压检测部461。多个按压检测部461分别在俯视时具有矩形状。多个按压检测部461经由连接部461a相互连接。连接部461a的在X方向上的宽度W2a小于按压检测电极421a的在X方向上的宽度W1a。
位置检测电极421b具有固定的X方向上的宽度W3a,沿Y方向延伸。此外,宽度W3a小于按压检测电极421a的在X方向上的宽度W1a。此外,基准电位电极421c形成于按压检测电极421a与位置检测电极421b的X方向之间。此外,基准电位电极421c配置在多个按压检测部461的Y方向之间。基准电位电极421c的在X方向上的宽度W4a小于按压检测电极421a的宽度W1a。小于位置检测电极421b的宽度W3a。
此外,在按压检测部461,在俯视时呈矩阵状形成有孔。多个浮动电极421d分别配置在形成于按压检测部461的多个孔中。由此,多个浮动电极421d在俯视下配置为矩阵状,且被按压检测电极421a包围。例如,在1个按压检测部461内配置有16个(4行4列)浮动电极421d。并且,浮动电极421d在X方向具有宽度W5a。宽度W5a大于宽度W4a,且大于宽度W2a。此外,宽度W5a小于宽度W3a。
根据第三实施方式的构成,通过浮动电极421d,能够降低驱动电极与形成于检测电极层的电极的静电电容。并且,通过将浮动电极421d形成于按压检测电极421a内,能够降低按压检测电极的信号的强度,并减小按压检测电极的信号的强度与位置检测电极的信号的强度之差。第三实施方式的其他构成及效果与第一或第二实施方式的构成以及效果相同。
(第三实施方式的实施例与第二比较例的比较结果)
接着,参照图13及图14,对第三实施方式的实施例的显示装置400和第二比较例的显示装置500的比较结果进行说明。另外,第二比较例的显示装置500是为了确认第三实施方式的实施例的显示装置400的效果而构成的,并不是指现有技术。图13是表示第二比较例的显示装置500的构成的图。
作为第三实施方式的实施例,构成图12所示的显示装置400。此外,如图13所示,显示装置500包括按压检测电极521a、位置检测电极521b以及基准电位电极521c。在第二比较例中,未设置浮动电极421d,在与浮动电极421d对应的部分形成有按压检测电极521a。位置检测电极521b和基准电位电极521c分别构成为位置检测电极421b和基准电位电极421c相同。
图14是表示第三实施方式的实施例的显示装置400和第二比较例的显示装置500的比较结果的图。第三实施方式的实施例的显示装置400以及第二比较例的显示装置500的每一个中,测量驱动电极与位置检测电极之间的静电电容Cb的值、驱动电极与按压检测电极之间的静电电容Cc的值、以及驱动电极与基准电位电极之间的静电电容Cd的值。静电电容Cb在第二比较例为0.8pF,在第三实施方式的实施例为0.8pF。静电电容Cc在第二比较例相对于4.6pF,而在第三实施方式的实施例成为2.4pF。静电电容Cd在第二比较例为0.2pF,在第三实施方式的实施例为0.2pF。静电电容Cb~Cd的合计在第二比较例为5.6pF,而在第三实施方式的实施例为3.4pF。
即、第三实施方式的实施例的驱动电极11a和形成于检测电极层的电极的静电电容(合计)比第二比较例低。此外,在第三实施方式的实施例中,静电电容Cb与Cc之差为1.6pF,静电电容Cb与Cc之差比第一比较例的3.8pF降低。即,在第三实施方式的实施例中,按压检测电极421a的信号的强度与位置检测电极421b的信号的强度的差被降低。
[变形例]
以上,对实施方式进行了说明,但上述的实施方式只不过是用于实施本公开的示例。因此,本公开不限定于上述的实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内对上述的实施方式进行适当变形而实施。
(1)在上述第一~第三实施方式中,表示了将浮动电极和驱动电极配置在俯视时重叠的位置,但本公开并不限定于此。即,既可以以仅浮动电极的一部分与驱动电极在俯视时重叠的方式配置浮动电极,也可以将浮动电极配置在俯视时不与驱动电极重叠的位置。
(2)在上述第一~第三实施方式中,表示了将按压检测部形成为矩形或者六边形,将位置检测部形成为矩形,将浮动电极形成为矩形或者梯形的例子,但本公开并不限定于此。例如,也可以将按压检测部、位置检测部、以及浮动电极中的任一个形成为圆形状或者多边形状。
(3)在上述第一~第三实施方式中,表示了将基准电位电极的电位作为接地电位的例子,但本发明不限于此。例如,也可以将基准电位电极的电位设定为与接地电位不同的预定的一定的电位。
(4)在上述第一~第三实施方式中,表示了使多个驱动电极排列的方向(Y方向)与多个按压检测电极排列的方向(X方向)正交的例子,但本公开并不限定于此。例如,多个驱动电极排列的方向与多个按压检测电极排列的方向可以以小于90的角度交叉。
(5)在上述第一~第三实施方式中,表示了由ITO构成驱动电极、驱动浮动电极、按压检测电极、位置检测电极以及浮动电极的例子,但本公开并不限定于此。例如,也可以由导电性的金属材料构成驱动电极、驱动浮动电极、按压检测电极、位置检测电极以及浮动电极。
(6)在上述第一~第三实施方式中,表示了在触摸面板上设置驱动浮动电极的例子,但本公开并不限定于此。即,也可以在触摸面板上不设置驱动浮动电极。
(7)在上述第一~第三实施方式中,表示了将触摸面板设置于显示装置的例子,但本发明不限于此。即,也可以在不具有显示部的装置中设置本公开的触摸面板。
上述的静电电容式触摸面板和显示装置也可以如以下那样进行说明。
第一构成的静电电容式触摸面板,其是检测指示体对触摸面进行触摸的位置及指示体对触摸面的按压的静电容量式触摸面板,所述静电电容式触摸面板具备:驱动电极,其被供给驱动信号;检测电极,其相对于驱动电极配置在与触摸面相反的一侧,检测电极包括:位置检测电极,其检测指示体对触摸面的触摸位置;和按压检测电极,其检测指示体对触摸面的按压;以及浮动电极,其具有浮动电位,位置检测电极、按压检测电极以及浮动电极形成于一个层中(第一构成)。
根据上述第一构成,具有浮动电位的浮动电极与形成有检测电极的层形成于同一层。由于在驱动电极与浮动电极之间难以形成静电电容,因此即使是具有按压检测功能的静电电容式触摸面板,也能够防止驱动电极与形成有检测电极的层所形成的电极之间的静电电容增大。
在第一构成中,浮动电极的至少一部分也可以配置在俯视时与驱动电极重叠的位置(第二构成)。
在此,配置在俯视时与驱动电极重叠的位置的检测电极层的电极和驱动电极构成平行平板型的电容器。另一方面,至少一部分未配置于俯视时与驱动电极重叠的位置的检测电极层的电极和驱动电极在驱动电极的端部与该检测电极层的电极的端部之间形成静电电容(边缘成分的静电电容)。平行平板型的电容器形成的静电电容与边缘成分的静电电容相比变大。根据上述第二构成,由于配置在俯视时与驱动电极重叠的位置的检测电极层的电极的至少一部分作为浮动电极构成,因此能够使平行平板型的电容器小型化。其结果,能够防止驱动电极与形成于检测电极层的电极之间的静电电容增大。
在第一或第二构成中,静电电容式触摸面板也可以还包括驱动浮动电极,其形成于与形成有驱动电极的层相同的层上,并具有浮动电位,位置检测电极配置在俯视时与驱动浮动电极重叠的位置,浮动电极配置在俯视时与驱动浮动电极不重叠的位置(第三构成)。
在此,位置检测电极的至少一部分为了与指示体电容耦合而配置于在俯视时不与驱动电极重叠的位置。由此,在驱动电极的端部与位置检测电极之间形成由边缘成分引起的静电电容。但是,由按压检测电极和驱动电极形成的平行平板的电容器的静电电容大于由位置检测电极和驱动电极形成的边缘成分所引起的静电电容。因此,来自按压检测电极的信号的强度比来自位置检测电极的信号的强度大,因此,来自按压检测电极的信号的强度与来自位置检测电极的信号的强度的调整复杂化。根据上述第三构成,驱动电极与驱动浮动电极电容耦合,驱动浮动电极与位置检测电极电容耦合。由此,即使在驱动电极和位置检测电极配置在俯视时不重叠的位置的情况下,驱动电极和位置检测电极也能够经由驱动浮动电极形成静电电容。其结果,能够增大基于静电电容的触摸位置检测的信号的强度。并且,由于浮动电极配置在俯视时不与驱动浮动电极重叠的位置,因此能够大型地形成配置在俯视时与驱动浮动电极重叠的位置的位置检测电极。由此,能够减小来自按压检测电极的信号的强度与来自位置检测电极的信号的强度之间的差异,因此能够简化来自按压检测电极的信号的强度与来自位置检测电极的信号的强度的调整。
在第一或第二构成中,静电电容式触摸面板还可以具备:驱动浮动电极,其形成于与形成有驱动电极的层相同的层上,并具有浮动电位;以及基准电位电极,其与基准电位连接(第四构成)。
在此,如果驱动浮动电极与按压检测电极进行电容耦合,则即使在静电电容式触摸面板未被指示体按压的情况下,只要被指示体触摸,就会发生电容变化。在该情况下,难以分割仅被指示体触摸的容量变化和基于按压引起的容量变化。与此相对,根据上述第四构成,通过基准电位电极,能够防止驱动浮动电极与按压检测电极之间的电容耦合,因此驱动电极和按压检测电极仅在静电容量式触摸面板被按压时发生电容变化。其结果,能够准确地区分通过指示体而被触摸的容量变化和基于按压引起的容量变化。
在第一~第四构成的任一个构成中,静电电容式触摸面板还可以具备与基准电位连接的基准电位电极,基准电位电极在形成有浮动电极的层中,配置在浮动电极与位置检测电极之间(第五构成)。
根据上述第五构成,由于在检测电极层设置有浮动电极,因此能够防止基准电位电极和驱动电极形成的静电电容增大。
在第一~第四构成的任一个构成中,静电电容式触摸面板还具备与基准电位连接的基准电位电极,基准电位电极在形成有浮动电极的层中,配置在浮动电极与按压检测电极之间(第六构成)。
根据上述第六构成,由于基准电位电极相对于浮动电极配置于按压检测电极侧,因此能够抑制基准电位电极导致的位置检测电极的信号的强度的降低。其结果是,能够减小按压检测电极的信号的强度与位置检测电极的信号的强度之差。
在第一~第四构成的任一个构成中,浮动电极可以在俯视时被按压检测电极包围(第七构成)。
根据上述第七构成,通过浮动电极,能够降低驱动电极与形成于检测电极层的电极的静电电容。并且,通过在按压检测电极内形成浮动电极,能够降低按压检测电极的信号的强度,能够减小按压检测电极的信号的强度与位置检测电极的信号的强度之差。
第八构成的显示装置具备:静电电容式触摸面板,其检测指示体对触摸面进行触摸的位置和指示体对触摸面的按压;以及显示图像的显示器,静电电容式触摸面板具备:驱动电极,其被供给驱动信号;检测电极,其相对于驱动电极配置在与触摸面相反的一侧,检测电极包括:位置检测电极,其检测指示体对触摸面的触摸位置;以及按压检测电极,其检测指示体对触摸面的按压;以及浮动电极,其具有浮动电位,位置检测电极、按压检测电极以及浮动电极形成于一个层中(第八构成)。
根据上述第八构成,能够提供一种具有按压检测功能的显示装置,其能够防止驱动电极与形成有检测电极的层所形成的电极之间的静电电容增大。
附图标记说明
1、301、401:触摸面板;2:显示部;11:驱动电极层;11a:驱动电极;11b:驱动浮动电极;21、321、421:检测电极层;21a、421a:按压检测电极;21b、421b:位置检测电极;21c、321c、421c:基准电位电极;21d、321d、421d:浮动电极;100、300、400:显示装置。

Claims (8)

1.一种静电电容式触摸面板,其是检测指示体对触摸面进行触摸的位置及指示体对触摸面的按压的静电容量式触摸面板,其特征在于,所述静电电容式触摸面板具备:
驱动电极,其被供给驱动信号;
检测电极,其相对于所述驱动电极配置在与所述触摸面相反的一侧,所述检测电极包括:位置检测电极,其检测指示体对所述触摸面的触摸位置;和按压检测电极,其检测所述指示体对所述触摸面的按压;以及
浮动电极,其具有浮动电位,
所述位置检测电极、所述按压检测电极以及所述浮动电极形成于一个层。
2.根据权利要求1所述的静电电容式触摸面板,其特征在于,
所述浮动电极的至少一部分配置在俯视时与所述驱动电极重叠的位置。
3.根据权利要求2所述的静电电容式触摸面板,其特征在于,
所述静电电容式触摸面板还包括驱动浮动电极,所述驱动浮动电极形成于与形成有所述驱动电极的层相同的层上,并具有浮动电位,
所述位置检测电极配置在俯视时与所述驱动浮动电极重叠的位置,
所述浮动电极配置在俯视时与所述驱动浮动电极不重叠的位置。
4.根据权利要求1或2所述的静电电容式触摸面板,其特征在于,
所述静电电容式触摸面板还具备:
驱动浮动电极,其形成于与形成有所述驱动电极的层相同的层上,并具有浮动电位;以及
基准电位电极,其与基准电位连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的静电电容式触摸面板,其特征在于,
所述静电电容式触摸面板还具备与基准电位连接的基准电位电极,
所述基准电位电极在形成有所述浮动电极的层中,配置在所述浮动电极与所述位置检测电极之间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的静电电容式触摸面板,其特征在于,
所述静电电容式触摸面板还具备与基准电位连接的基准电位电极,
所述基准电位电极在形成有所述浮动电极的层中,配置在所述浮动电极与所述按压检测电极之间。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的静电电容式触摸面板,其特征在于,
所述浮动电极在俯视时被所述按压检测电极包围。
8.一种显示装置,其具备:
静电电容式触摸面板,其检测指示体对触摸面进行触摸的位置和指示体对所述触摸面的按压;以及
显示器,其显示图像,所述显示装置的特征在于,
所述静电电容式触摸面板具备:
驱动电极,其被供给驱动信号;
检测电极,其相对于所述驱动电极配置在与所述触摸面相反的一侧,所述检测电极包括:位置检测电极,其检测指示体对所述触摸面的触摸位置;以及按压检测电极,其检测所述指示体对所述触摸面的按压;以及
浮动电极,其具有浮动电位,
所述位置检测电极、所述按压检测电极以及所述浮动电极形成于一个层中。
CN202310805330.7A 2022-07-19 2023-06-30 静电电容式触摸面板及显示装置 Pending CN117420921A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-115046 2022-07-19
JP2022115046A JP2024013102A (ja) 2022-07-19 2022-07-19 静電容量式タッチパネル及び表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117420921A true CN117420921A (zh) 2024-01-19

Family

ID=89527221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310805330.7A Pending CN117420921A (zh) 2022-07-19 2023-06-30 静电电容式触摸面板及显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240028168A1 (zh)
JP (1) JP2024013102A (zh)
CN (1) CN117420921A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024013102A (ja) 2024-01-31
US20240028168A1 (en) 2024-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10318054B2 (en) Display device and display method
US8072436B2 (en) Screen input-type image display system
US7990481B2 (en) Display device having particular touch sensor protrusion facing sensing electrode
US20170031509A1 (en) Touch sensor
CN108693995B (zh) 具有压力触控的有机发光显示设备
CN107665061B (zh) 力检测装置
KR101742052B1 (ko) 터치 입력 장치
KR20160039765A (ko) 터치 센서를 포함하는 표시 장치
KR20120029994A (ko) 센서 장치 및 정보 처리 장치
US20180224959A1 (en) In-cell touch panel, method for driving the same, and display device
CN107664544B (zh) 力检测装置
US10712863B2 (en) Transcapacitive touch and force sensing in an input device
US11042246B2 (en) Touch pad for detecting contact and contactless touches, method of detecting touch by using touch pad, and display device including touch pad
US11614843B2 (en) Touch panel and display device
US11086464B2 (en) Display device with touch panel providing touched position detection and pressing force detection
US11294525B2 (en) Touch panel and display device
CN114489391B (zh) 触摸面板系统及显示装置
CN114270300B (zh) 触摸面板装置
CN117420921A (zh) 静电电容式触摸面板及显示装置
KR101695287B1 (ko) 터치 패널
US11842023B2 (en) Capacitive touch panel and display device
US11693510B2 (en) Touch panel system and display device
US11966542B2 (en) Touch panel system, display device, and method for controlling touch panel
US20240069679A1 (en) Electrostatic capacitive touch panel
US20160224149A1 (en) Touch sensor

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination