KR20120034030A - 터치 패널 부착 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

정전 용량 방식의 터치 패널 상에 소정의 간격을 두고 배치되는 프론트 패널을 구비하는 터치 패널 부착 표시 장치로서, 터치 패널은, 복수의 X전극과, 복수의 Y전극을 갖고, 상기 X전극 또는 Y전극의 한쪽의 전극은, 순차적으로 펄스 신호가 인가되고, 다른 쪽의 전극은 신호를 수신한다. 터치 패널은, 검지 대상물이 프론트 패널의 임의의 점을 터치하였을 때에, 프론트 패널이 변형되지 않는 경우에 다른 쪽의 전극으로부터 얻어지는 수신 신호와, 프론트 패널이 변형되는 경우에 다른 쪽의 전극으로부터 얻어지는 수신 신호와의 양방을 이용하여, 터치 패널 상의 터치 위치를 연산한다. 이에 의해, 측정값이 저하하여, 최종적으로 소실되어 버린다고 하는 오동작을 방지한다.

Description

터치 패널 부착 표시 장치{DISPLAY DEVICE EQUIPPED WITH TOUCH PANEL}
본 발명은, 정전 용량 방식의 터치 패널을 갖는 터치 패널 부착 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 프론트 패널과 터치 패널과의 사이에 공기층을 갖는 정전 용량 방식의 터치 패널에 있어서, 측정값이 저하하여, 최종적으로 소실되어 버린다고 하는 오동작을 방지하는 점에서 유효한 기술에 관한 것이다.
표시 화면에 사용자의 손가락 또는 펜 등을 사용해 터치 조작(접촉 압압 조작, 이하, 간단히 터치라고 칭함)하여 정보를 입력하는 장치(이하, 터치 센서 또는 터치 패널이라고도 칭함)를 구비한 표시 장치는, PDA나 휴대 단말기 등의 모바일용 전자 기기, 각종의 가전 제품, 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine) 등에 사용되고 있다. 이와 같은 터치 패널로서, 터치된 부분의 저항값 변화를 검출하는 저항막 방식, 혹은 용량 변화를 검출하는 정전 용량 방식, 또는 광량 변화를 검출하는 광 센서 방식 등이 알려져 있다.
정전 용량 방식의 터치 패널로서는, 예를 들면, 일본 특허 공표 제2003-511799호 공보에 개시되어 있는 방식이 있다. 이 개시된 방식에서는, 종횡 이차원 매트릭스 형상으로 배치한 검출용 종방향의 전극(X전극)과 검출용 횡방향의 전극(Y전극)을 설치하고, 입력 처리부에서 각 전극의 용량을 검출한다. 터치 패널의 표면에 손가락 등의 도체가 접촉된 경우에는, 각 전극의 용량이 증가하기 때문에, 입력 처리부에서 이를 검지하고, 각 전극이 검지한 용량 변화의 신호에 기초하여 입력 좌표를 계산한다.
종래, 정전 용량 방식의 터치 패널은, 프론트 패널이, 접착제에 의해 정전 용량 방식의 터치 패널의 전면에, 전면적으로 접착되어 있는 구조가 일반적이다. 이 프론트 패널은, 최표면에 노출되기 때문에, 손상이나 오염되는 경우가 있어, 교환할 필요성이 있다.
그런데, 종래의 구조에서는, 프론트 패널의 교환시에 터치 패널도 교환하게 되므로, 프론트 패널만을 교환하고자 하는 요망이 있다.
이 요망에 응하기 위해, 터치 패널과 프론트 패널을 접착하지 않고, 그 사이에 공기층을 형성하는 방식이 제안되어 있다. 이 구조에 따르면, 정전 용량 방식의 터치 패널 제품의 수리에 관하여, 작업성 향상과 저코스트화를 실현하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 터치 패널과 프론트 패널과의 사이에 공기층이 형성되어 있는 경우에는, 검지 대상(예를 들면, 손가락, 혹은 도체)이, 프론트 패널에 대하여 하중 변형을 발생시키는 것이 상정된다. 이때, 하중 변형의 증가에 수반하여, 측정값이 저하하여, 최종적으로 소실되어 버린다고 하는 오동작이 발생한다.
본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 정전 용량 방식의 터치 패널 상에 소정의 간격을 두고 배치되는 프론트 패널을 갖는 터치 패널 부착 표시 장치에 있어서, 측정값이 저하하여, 최종적으로 소실되어 버린다고 하는 오동작을 방지하는 것이 가능하게 되는 기술을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규인 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 명백하게 한다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 하기와 같다.
표시 패널 상에 배치된 정전 용량 방식의 터치 패널과, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널 상에 배치되는 프론트 패널을 구비하고, 터치 패널과 프론트 패널과의 사이에 공기층이 형성되어 있는 터치 패널 부착 표시 장치에 있어서, 검지 대상물(예를 들면, 손가락, 혹은 도체)이 프론트 패널에 대하여 하중 변형을 발생시킨 경우에, 하중 변형의 증가에 수반하여, 측정값이 저하하여, 최종적으로 소실되어 버린다고 하는 현상은, 다음과 같이 설명할 수 있다.
X전극과 Y전극의 전극간의 교차부에 있어서의 정전 용량 변화를 검출하는 정전 용량 방식의 터치 패널에서는, 검지 대상물(손가락, 혹은 도체)이, X전극과 Y전극의 전극간의 교차부간의 전기력선을 차단하는 정전 실드로서 작용하고, 전극간의 교차부에 있어서의 정전 용량이 저감하는 변화를 검출하고 있다.
이에 대하여, 일반적으로 비유전률이 공기보다도 큰 재료로 형성되는 프론트 패널 등이, 상술한 하중 변형에 의해, X전극과 Y전극의 전극간의 교차부의 전기력선 경로에 대하여 보다 많이 침입하면, X전극과 Y전극의 전극간의 교차부에 있어서의 정전 용량이 증가하기 때문에, 검지 대상물(손가락, 혹은 도체)의 측정값을 상쇄하도록 작용한다.
본 발명에서는, 터치 패널에의 검지 대상물(손가락, 혹은 도체)의 근접 또는 접촉을 검출할 때에, 터치 패널에의 검지 대상물(손가락, 혹은 도체)의 근접 또는 접촉이 없는 상태를 축차적으로 추종하는 기준값을 설정하고, 그 기준값을 기준으로 하여, 수신 신호의 강도가 증가하는 측, 및 감소하는 측의 각각에, 검지 대상물(손가락, 혹은 도체)의 근접 또는 접촉을 판별하는 제1 임계값과 제2 임계값의 2개의 임계값을 설정하고, 수신 신호의 강도가, 제1 임계값 이상, 혹은, 수신 신호의 강도가 제2 임계값 이하로 되었을 때에, 「터치 있음」이라고 판단한다.
이와 같이, 본 발명에서는, 검지 대상물(손가락, 혹은 도체)이 프론트 패널에 대하여 하중 변형을 발생시킨 결과, 측정값이 마이너스측으로 크게 변화한 상태에 있어서도 유효한 신호로서 취급하여, 상술한 측정값이 소실되어 버린다고 하는 오동작을 방지하는 것이 가능하게 된다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면, 하기와 같다.
본 발명에 따르면, 프론트 패널과 터치 패널과의 사이에 공기층을 갖는 정전 용량 방식의 터치 패널을 갖는 터치 패널 부착 표시 장치에 있어서, 측정값이 저하하여, 최종적으로 소실되어 버린다고 하는 오동작을 방지하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치를 설명하기 위한 주요부 단면도.
도 3은 종래의 터치 패널 부착 표시 장치와, 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 다층 구조를 설명하기 위한 개념도.
도 4는 도 3a에 도시하는 구조에 있어서, 프론트 패널을 작은 하중, 및 큰 하중으로 접촉한 경우의 구조상의 변형을 도시하는 개념도.
도 5는 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 프론트 패널을 작은 하중, 및 큰 하중으로 접촉한 경우의 구조상의 변형을 도시하는 개념도.
도 6은 도 3a에 도시하는 구조에 있어서의 X전극과 Y전극과의 사이의 전기력선의 상태를 도시하는 개념도.
도 7은 도 3a에 도시하는 구조에 있어서, 손가락을 프론트 패널에, 접촉시키지 않는 경우와, 접촉시킨 경우에서의 측정값의 시계열 변화를 나타내는 도면.
도 8은 도 3b에 도시하는 구조에 있어서의 X전극과 Y전극과의 사이의 전기력선의 상태를 도시하는 개념도.
도 9는 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 손가락을 프론트 패널에, 접촉시키지 않는 경우와, 접촉시킨 경우에서의 측정값의 시계열 변화를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 터치 패널의 신호 처리를 설명하기 위한 그래프.
도 11은 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 터치 패널의 신호 처리의 처리 수순을 나타내는 플로우차트.
도 12는 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치에 있어서의, 정전 용량 방식의 터치 패널의 전극 패턴을 도시하는 평면도.
도 13은 도 12의 A-A'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도.
도 14는 도 12의 B-B'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도.
도 15는 도 12에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널의 다른 예의 단면 구조를 도시하는 단면도이며, 도 12의 A-A'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도.
도 16은 도 12에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널의 다른 예의 단면 구조를 도시하는 단면도이며, 도 12의 B-B'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도.
도 17은 도 8에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널의 다른 예의 단면 구조를 도시하는 단면도이며, 도 12의 A-A'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도.
도 18은 도 12에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널의 다른 예의 단면 구조를 도시하는 단면도이며, 도 12의 B-B'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
또한, 실시예를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일 기능을 갖는 것은 동일 부호를 붙이고, 그 반복된 설명은 생략한다. 또한, 이하의 실시예는, 본 발명의 특허 청구 범위의 해석을 한정하기 위한 것이 아니다.
도 1은, 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 1에 있어서, 참조 부호 400은 정전 용량 방식의 터치 패널이다. 터치 패널(400)은, 용량 검출용의 X전극과, Y전극을 갖는다. 여기서는, 예를 들면 X전극을 4개(X1?X4), Y전극을 4개(Y1?Y4)로 도시하고 있지만, 전극수는 이것에 한정되지 않는다.
터치 패널(400)은 표시 장치(600)의 전면에 설치된다. 따라서, 표시 장치(600)에 표시된 화상을 사용자가 보는 경우에는, 표시 화상이 터치 패널(400)을 투과할 필요가 있기 때문에, 터치 패널(400)은 광 투과율이 높은 것이 바람직하다.
터치 패널(400)의 X전극과 Y전극은, 배선(21)에 의해서 용량 검출부(102)에 접속된다. 용량 검출부(102)는, 제어부(103)로부터 출력되는 검출 제어 신호(22)에 의해 제어되고, X전극(X1?X4)을 송신 전극(구동 전극)으로서 순차적으로 펄스 인가를 행하고, Y전극(Y1?Y4)을 수신 전극으로 함으로써, X1?X4의 X전극과, Y1?Y4의 Y전극의 각각의 전극 교점에 있어서의 수신 신호의 강도를 측정하고, 그 측정값을 용량 측정값(23)으로서 제어부(103)에 출력한다.
기억부(4)는, 제어부(103)가 터치 검출 처리를 행하는 데에 있어서 필요하게 되는 작업용 데이터로서, 각 전극(X전극, Y전극)간의 교점마다, 기준값(41)과, 측정값(42)과, 신호값(43)을 기억함과 함께, 터치 상태 관리표(44)를 저장한다.
기준값(41), 측정값(42), 및 신호값(43)은, X전극수를 가로의 요소수, Y전극수를 세로의 요소수로 하는 이차원 배열 데이터이다. 기준값(41)은, 비터치 상태에 있어서의 측정값(42)을 기록해 두는 데이터이다. 신호값(43)은, 터치 검출 처리에 있어서 측정값(42)을 기초로 산출되는 데이터이다. 터치 상태 관리표(44)는, 터치 검출 결과로서, 터치 좌표 등을 저장하는 표이다.
제어부(103)는, 각 전극의 용량 측정값(23)으로부터 입력 좌표를 연산하여 구한다. 제어부(103)는, I/F 신호(24)를 이용하여 입력 좌표를 시스템 제어부(104)에 전송한다.
시스템 제어부(104)는, 터치 조작에 의해 터치 패널(400)로부터 입력 좌표가 전송되면, 그 터치 조작에 따른 표시 화상을 생성하여, 표시 제어 신호(25)로서 표시 제어 회로(105)에 전송한다.
표시 제어 회로(105)는, 표시 제어 신호(25)에 의해 전송되는 표시 화상에 따라서 표시 신호(26)를 생성하고, 표시 장치(600)에 화상을 표시한다.
도 2는, 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치를 설명하기 위한 주요부 단면도로서, 표시 패널 상에, 터치 패널과 프론트 패널을 적층한 다층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
또한, 표시 패널로서는, 터치 패널을 사용할 수 있는 것이면 되고, 액정 표시 패널에 한정되지 않고, 유기 발광 다이오드 소자나 표면 전도형 전자 방출 소자를 사용하는 표시 패널, 혹은, 유기 EL 표시 패널 등도 사용 가능하다.
본 실시예의 표시 장치(600)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 패널(100)과, 액정 표시 패널(100)의 관찰자측의 면 상에 배치된 정전 용량 방식의 터치 패널(400)과, 액정 표시 패널(100)의 관찰자측과는 반대측의 면 아래에 배치된 백라이트(700)를 구비하고 있다. 액정 표시 패널(100)로서는, 예를 들면 IPS 방식, TN 방식, VA 방식 등의 액정 표시 패널이 사용되고 있다.
액정 표시 패널(100)은 대향하여 배치된 2매의 기판(620, 630)이 접합되어 형성되어 있고, 2매의 기판의 외측에는 편광판(601, 602)이 설치되어 있다.
또한, 액정 표시 패널(100)과 터치 패널(400)은 수지ㆍ점착 필름 등으로 이루어지는 접착제(501)에 의해 접합되어 있다. 또한, 터치 패널(400)의 외측에는 아크릴 수지로 이루어지는 프론트 패널(전면 보호판, 프론트 패널이라고도 부름)(12)이, 프론트 패널(12)의 주변부에 배치된 스페이서(502)를 개재하여 설치된다.
터치 패널(400)에는, 플렉시블 프린트 기판(70)이 접속되어 있다. 이 플렉시블 프린트 기판(70)에는 구동 회로(150)가 탑재되어 있고, 구동 회로(150)로부터 출력되는 신호가 플렉시블 기판(70)을 통하여 터치 패널(400)에 공급된다. 이 구동 회로(150) 내에, 상술한 도 1에 도시하는 기억부(4), 용량 검출부(102), 및 제어부(103)가 설치되고, 입력 위치의 검출 등이 제어된다.
또한, 도 2에서는 프론트 패널(12)의 전면에 보호 시트(510)를 설치하고 있어, 펜 등에 의해 프론트 패널(12)이 손상되는 것을 방지하고 있다. 또한, 터치 패널(400)의 전극 패턴에 대해서는 후술한다.
또한, 도 2에서는, 기판(620)의 액정 구동 회로(50)를 탑재하는 영역이 다른 쪽의 기판(630)보다 돌출되어 있고, 1매의 판 형상으로 되어 있다. 이 액정 구동 회로(50)의 탑재 영역에서 기판(620)이 파손될 문제가 생기는 경우가 있다. 그 때문에, 기판(620)과 터치 패널(400)과의 사이에 스페이서(30)를 삽입하여 강도를 향상시키고 있다.
액정 표시 장치는, 액정 표시 패널(100)과, 액정 구동 회로(50)와, 플렉시블 기판(72)과, 백라이트(700)로 구성된다. 액정 표시 패널(100) 한 변에는, 액정 구동 회로(50)가 설치되어 있고, 이 액정 구동 회로(50)에 의해 액정 표시 패널(100)에 각종 신호가 공급된다. 액정 구동 회로(50)에는 외부로부터의 신호를 공급하기 위해 플렉시블 프린트 기판(72)이 전기적으로 접속되어 있다.
도시는 생략하지만, 액정 표시 패널(100)은, 박막 트랜지스터, 화소 전극, 대향 전극(커먼 전극) 등이 형성되는 기판(620)(이하, TFT 기판이라고도 부름)과, 컬러 필터 등이 형성되는 기판(630)(이하, 필터 기판이라고도 부름)을, 소정의 간극을 두고 서로 겹치고, 그 양쪽 기판간의 주연부 근방에 틀 형상으로 형성한 시일재(도시 생략)에 의해, 양쪽 기판을 접합함과 함께, 시일재의 내측에 액정 조성물을 봉입, 밀봉하고, 또한, 양쪽 기판의 외측에 편광판(601, 602)을 접착하고, TFT 기판(620)에 플렉시블 프린트 기판(72)을 접속하여 구성된다.
또한, 본 실시 형태는 대향 전극이 TFT 기판(620)에 설치되는 소위 횡전계 방식의 액정 표시 패널에도, 대향 전극이 필터 기판(630)에 설치되는 소위 종전계 방식의 액정 표시 패널에도 마찬가지로 적용된다.
도 3a 및 도 3b는, 종래의 터치 패널 부착 표시 장치와, 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 다층 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3a는, 종래의 터치 패널 부착 표시 장치의 다층 구조를 설명하기 위한 개념도이며, 액정 표시 패널(100) 상에 터치 패널(400)을 접착제(33)로 접착하고, 터치 패널(400) 상에 프론트 패널(12)을 접착제(32)로 접착하고 있다.
도 3b는, 본 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 다층 구조를 설명하기 위한 개념도로서, 액정 표시 패널(100) 상에 터치 패널(400)을 접착제(33)로 접착하고 있지만, 터치 패널(400) 상에 프론트 패널(12)을 접착하지 않고, 공기층(34)을 형성하고 있다.
도 4는, 도 3a에 도시하는 구조에 있어서, 프론트 패널(12)을 작은 하중, 및 큰 하중으로 접촉한 경우의 구조상의 변형을 도시하는 개념도이다.
도 4a는, 도 3a에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)을 작은 하중(도 4a의 F1)으로, 프론트 패널(12)에 접촉시킨 경우의 구조상의 변형을 도시하는 도면이다. 또한, 도 4b는, 도 3a에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)을 큰 하중(도 4b의 F2)으로, 프론트 패널(12)에 접촉시킨 경우의 구조상의 변형을 도시하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 터치 패널 부착 표시 장치에서는, 손가락(10)을 작은 하중(도 4a의 F1)으로, 및, 큰 하중(도 4b의 F2)으로, 프론트 패널(12)에 접촉시킨 경우 중 어느 것의 경우에 있어서도, 액정 표시 패널(100), 터치 패널(400), 및 프론트 패널(12)이, 각각 접착제(32, 33)로 접착되어 있기 때문에, 프론트 패널(12)의 변형은 발생하지 않는다.
도 5는, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 프론트 패널(12)을 작은 하중, 및 큰 하중으로 접촉한 경우의 구조상의 변형을 도시하는 개념도이다.
도 5a는, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 작은 하중(도 5a의 F1)으로, 손가락(10)을 프론트 패널(12)에 접촉시킨 경우의 구조상의 변형을 도시하는 도면이다. 또한, 도 5b는, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 큰 하중(도 5b의 F2)으로, 손가락(10)을 프론트 패널(12)에 접촉시킨 경우의 구조상의 변형을 도시하는 도면이다.
도 5a로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)을 작은 하중으로 프론트 패널(12)에 접촉시킨 경우, 프론트 패널(12)의 변형은 발생하지 않지만, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)을 큰 하중으로 프론트 패널(12)에 접촉시킨 경우, 공기층(34)이 압축되어, 프론트 패널(12)에 휨이 발생한다.
도 6은, 도 3a에 도시하는 구조에 있어서의 X전극과 Y전극과의 사이의 전기력선의 상태를 도시하는 개념도이다.
도 6a는, 도 3a에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)을 프론트 패널(12)에 접촉시키지 않는 경우의 X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 전기력선의 상태를 도시하는 개념도이며, 도 6b는, 도 3a에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)을 프론트 패널(12)에 접촉시킨 경우의 X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 전기력선의 상태를 도시하는 개념도이다.
도 6b에 도시하는 바와 같이, 손가락 표면의 전위 변화는 적기 때문에, 전기력선(61)이 손가락 표면에서 차단된다. 이에 의해, X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 정전 용량이 감소한다. 종래의 터치 패널 부착 표시 장치와, 본 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 터치 패널(400)에서는, 이 변화를 검출하는 방식으로 되어 있다.
또한, 도 6a 및 도 6b, 및, 후술하는 도 7?도 9에서는, 복수의 X전극, 복수의 Y전극을 대표하여, X전극(311), Y전극(312)으로 나타내고 있다.
도 7a는, 도 3a에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)을 프론트 패널(12)에, 접촉시키지 않는 경우와, 접촉시킨 경우에서의 측정값의 시계열 변화를 나타내는 도면이다.
도 7a의 그래프에 있어서, 횡축은 시간, 종축은 신호 강도(수신 신호의 측정값을 AD 변환하여 얻어지는 디지털값)를 나타내고, 참조 부호 701은 각 전극의 교점마다의 신호 강도의 측정값, 참조 부호 702는 접촉이 없는 상태를 계속 감시하는 기준값, 참조 부호 703과 704는, 기준값(702)을 기준으로 하여 설정되는 판정 임계값이다.
종래의 터치 패널 부착 표시 장치와, 본 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 터치 패널(400)에서는, X1?X4의 X전극으로부터 순차적으로 신호(펄스) 인가를 행하고, Y1?Y4의 Y전극에서 수신한 수신 신호의 측정값(701)으로부터 기준값(702)을 산출하여, 터치가 있는지의 여부를 검출한다. 이것은 온도나 습도 등에 의해, 각 전극의 교점마다의 전극간 용량이 변화해도 오동작하지 않도록 하기 위해서이다.
여기서, 기준값(702)의 산출 방법은, 각 스캔마다, 각 전극의 교점마다의 수신 신호의 강도의 측정값(701)이, 현재의 기준값(702)보다도 큰지, 혹은, 작은지를 판단하고, 각 전극의 교점마다의 수신 신호의 강도의 측정값(701)이, 현재의 기준값(702)보다도 큰 경우는, 기준값 업용의 카운터를 카운트 업하고, 카운터가 소정수의 카운트수에 도달하였을 때에, 기준값(702)을, 현재의 기준값(702)보다도 큰 값으로 갱신한다.
또한, 각 전극의 교점마다의 수신 신호의 강도의 측정값(702)이, 현재의 기준값(702)보다도 작은 경우는, 기준값 다운용의 카운터를 카운트 업하고, 카운터가 소정수의 카운트수에 도달하였을 때에, 기준값(702)을, 현재의 기준값(702)보다도 작은 값으로 갱신한다.
도 7a의 그래프에 있어서, 시각 0 내지 시각 75의 기간, 및 시각 110 내지 시각 200의 기간은, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 프론트 패널(12)에 접촉하고 있지 않은 기간이다. 그 이외의 기간(시각 75 내지 시각 110의 기간)은, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 기간이다.
도 7a의 그래프에 나타내는 바와 같이, 손가락(10)이, 프론트 패널(12)을 접촉함으로써, 측정값(701)이 급격하게 변화하고(여기서는, 플러스측으로 변화하도록 극성을 설정하고 있음), 임계값(703)을 초과하면 접촉이 있고, 즉, 유효 데이터가 있다고 판정하게 된다. 이 기간 동안은, 기준값(702)은 갱신되지 않는다.
손가락(10)이, 프론트 패널(12)로부터 떨어지고, 다시 측정값(701)이 임계값(703)을 하회하면, 접촉이 없고, 즉 유효 데이터가 없는 상태로 된다. 여기서 기준값(702)의 갱신이 재개된다.
도 8a 및 도 8b는, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서의 X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 전기력선의 상태를 도시하는 개념도이다.
도 8a는, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)이, 프론트 패널(12)에 접촉하고 있지 않은 경우의, X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 전기력선의 상태를 도시하는 개념도이며, 도 8b는, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)이, 큰 하중으로 프론트 패널(12)에 접촉한 경우의, X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 전기력선의 상태를 도시하는 개념도이다.
도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 손가락 표면의 전위 변화는 적기 때문에, 전기력선(61)이 손가락 표면에서 차단된다. 이에 의해, X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 정전 용량이 감소한다.
한편, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 큰 하중으로 프론트 패널(12)에 접촉한 경우, 프론트 패널(12)은, X전극(311)과 Y전극(312)에 접근한다. 이 접근에 의해, X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 유전율이 상승하고, X전극(311)과 Y전극(312)과의 사이의 용량이 증가한다. 이 경우, 손가락(10)에 의한 차폐 효과보다도, 프론트 패널 근접에 의한 정전 용량의 증가의 효과가 상회하고, 측정값은, 도 6에서 설명한 것과 역극성으로 변화한다.
도 9a는, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)을 프론트 패널(12)에, 접촉시키지 않는 경우와, 접촉시킨 경우에서의 측정값의 시계열 변화를 나타내는 도면이다.
도 9a에 나타내는 그래프에 있어서, 횡축은 시간, 종축은 신호 강도(수신 신호의 측정값을 AD 변환하여 얻어지는 디지털값)를 나타내고, 참조 부호 901은 각 전극의 교점마다의 신호 강도의 측정값, 참조 부호 902는 접촉이 없는 상태를 계속 감시하는 기준값, 참조 부호 903과 904는, 기준값(902)을 기준으로 하여 설정되는 판정 임계값이다.
시각 0 내지 시각 75의 기간, 및 시각 150 내지 시각 200의 기간은, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 프론트 패널(12)에 접촉하고 있지 않은 기간이다. 그 이외의 기간(시각 75 내지 시각 150의 기간)은, 도 9c, 도 9d에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 기간이다.
시각 75 내지 시각 110의 기간은, 도 9c에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 작은 하중을 걸어 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 기간이며, 시각 110 내지 시각 150의 기간은, 도 9d에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 큰 하중을 걸어 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 기간이다.
도 5a에서 설명한 바와 같이, 손가락(10)이 작은 하중으로 프론트 패널(12)에 접촉하는 경우, 도 3b의 구조에서도 변형이 없기 때문에, 시각 75 내지 시각 110의 기간은, 도 7a의 시각 75 내지 시각 110의 기간과 마찬가지의 신호가 발생한다.
한편, 큰 하중을 걸어, 손가락(10)이 프론트 패널(12)에 접촉하면, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 프론트 패널(12)이 변형되어, 프론트 패널(12)이 터치 패널측으로 휘게 된다. 그리고, 도 8b에 도시하는 현상에 의해, 측정값(901)이 감소하여, 최종적으로 마이너스측에 접촉하게 된다.
종래의 터치 패널 부착 표시 장치의 터치 패널(400)의 신호 처리에서는, 측정값(901)이 마이너스측에 발생하는 것은 고려되어 있지 않고, 이와 같은 측정값(901)의 거동은, 측정값(901)의 소실로서 나타난다. 이 현상이 발생하면, 유저가, 손가락(10)을 접촉하고 있음에도 불구하고, 터치 패널(400)의 반응이 없어지고 있는 상태로 된다.
도 10a는, 본 실시예의 터치 패널(400)의 신호 처리를 설명하기 위한 그래프이다. 도 10a는, 도 9a?도 9d에서 설명한 상태에 있어서, 본 실시예의 터치 패널(400)의 신호 처리를 적용한 결과를 설명하기 위한 그래프이며, 도 3b에 도시하는 구조에 있어서, 손가락(10)이 터치 패널(12)에 접촉하고 있지 않은 경우와, 접촉하고 있는 경우에서의 측정값의 시계열 변화를 나타내는 도면이다.
도 10a의 그래프에 있어서, 횡축은 시간, 종축은 신호 강도(수신 신호의 측정값을 AD 변환하여 얻어지는 디지털값)이다.
시각이 0 내지 시각 75의 기간, 및 시각 150 내지 시각 200의 기간은, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 프론트 패널(12)에 접촉하고 있지 않은 기간이다. 그 이외의 기간(시각 75 내지 시각 150의 기간)은, 손가락(10)이 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 기간이다.
시각 75 내지 시각 110의 기간은, 도 10c에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 작은 하중을 걸어 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 기간이며, 시각 110 내지 시각 150의 기간은, 도 10d에 도시하는 바와 같이, 손가락(10)이 큰 하중을 걸어 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 기간이다.
도 5a에서 설명한 바와 같이, 손가락(10)이 작은 하중을 걸어 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 경우는, 도 3b의 구조에서도 변형이 없기 때문에, 시각 75 내지 시각 110의 기간은, 도 7a의 시각 75 내지 시각 110의 기간과 마찬가지의 신호가 발생한다.
한편, 손가락(10)이 큰 하중을 걸어 프론트 패널(12)에 접촉하면, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 프론트 패널(12)이 변형되어, 프론트 패널(12)이 터치 패널측으로 휘게 된다. 그리고, 도 8b에 도시하는 현상에 의해, 측정값(901)이 감소하여, 최종적으로 마이너스측에 접촉하게 된다.
종래의 터치 패널 부착 표시 장치의 터치 패널(400)의 신호 처리에서는, 측정값(901)이 마이너스측에 발생하는 것은 고려되어 있지 않고, 이와 같은 측정값(901)의 거동은, 측정값(901)의 소실로서 나타난다. 이 현상이 발생하면, 유저가, 손가락(10)을 접촉하고 있음에도 불구하고, 터치 패널(400)의 반응이 없어지고 있는 상태로 된다.
그러나, 본 실시예에서는, 기준값(902)의 마이너스측에 설정된 임계값(904)을 하회하는 경우에도 접촉이 있다고 인식하여 유효 데이터 발생의 인식을 행한다. 또한, 그 상태에서, 기준값(902)의 마이너스측에 설정된 임계값을 하회하는 신호 성분을 극성 반전함으로써 신호(1001)를 얻는 기능을 구비하고 있다.
이 결과, 손가락(10)이 큰 하중을 걸어 프론트 패널(12)에 접촉하고 있는 경우에도, 측정값(901)의 소실이 없어져, 유저가, 손가락(10)이 프론트 패널(12)에 접촉하고 있음에도 불구하고, 터치 패널(400)의 반응이 없어지고 있는 상태가 회피된다.
도 11은, 본 발명의 실시예의 터치 패널 부착 표시 장치의 터치 패널(400)의 신호 처리의 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다. 이 도 11의 처리는, 도 1의 제어부(103)가 실행한다.
처음에, 스텝 201에서 검출을 개시하면, 한쪽의 전극(예를 들면, X전극)의 하나를 선택하고(스텝 202), 선택한 전극으로부터 신호(펄스) 입력하고(스텝 203), 다른 쪽의 전극(예를 들면, Y전극)에서 신호를 수신하고, 강도를 측정한다(스텝 204). 스텝 204에서 측정한 측정값은, 도 1에 도시하는 기억부(4)에, X전극과 Y전극의 각각의 전극의 교점마다 기억된다.
그리고, 한쪽의 전극 모두에 대해서 전술한 처리를 실행하였는지의 여부를 판단하고(스텝 205), 스텝 205에서 "아니오"의 경우는, 전술한 스텝 201로부터의 처리를 실행하고, 스텝 205에서 "예"의 경우는, 다음의 스텝 206으로부터의 처리를 실행한다.
스텝 206에서는, 각 전극의 교점마다, 측정값(도 10a의 참조 부호 901)이, 플러스측의 임계값(도 10a의 참조 부호 903)보다도 큰지의 여부를 판단하고, 스텝 206에서 "예"의 경우는, 「유효 데이터 있음」이라고 판단한다(스텝 207).
또한, 스텝 206에서 "아니오"의 경우는, 측정값이, 마이너스측의 임계값(도 10a의 참조 부호 904)보다도 작은지의 여부를 판단하고(스텝 208), 스텝 208에서 "예"의 경우는, 「유효 데이터 있음」이라고 판단하고(스텝 209), 극성 판정 처리(도 10a의 신호(1001)를 얻는 처리)를 행한다(스텝 210).
스텝 208에서 "아니오"의 경우는, 「유효 데이터 없음」이라고 판단하고(스텝 211), 현재의 기준값(도 10a의 참조 부호 902)을 갱신할 필요가 있는지를 판단하고, 기준값의 갱신이 필요한 경우는 기준값의 갱신을 행한다(스텝 212).
그리고, 모든 전극의 교점에 대해서 전술한 처리를 실행하였는지의 여부를 판단하고(스텝 213), 스텝 213에서 "아니오"의 경우는, 전술한 스텝 206으로부터의 처리를 실행한다. 스텝 213에서 "예"의 경우는, 스텝 207에서 판단된 유효 데이터, 및, 스텝 209에서 유효 데이터라고 판단되고 스텝 210에서 극성이 반전된 데이터를 이용하여 좌표의 연산을 행하고(스텝 214), 스텝 201로 되돌아가 다음의 스캔을 실행한다.
도 11의 플로우차트에 있어서, 파선 1101로 둘러싼 처리가, 본 실시예에서 새롭게 추가된 처리이다. 이에 의해, 측정값이, 마이너스측의 임계값을 하회하는 경우에도, 「유효 데이터 있음」의 판정을 행하고, 하회한 만큼의 측정값을 극성 반전하여 통상의 신호와 동등의 취급하는 것을 가능하게 하고 있다.
일반적으로, 유저(또는, 조작자)에 대하여, 터치 패널(400)의 조작력을 규정하는 것은, 터치 패널 탑재 기기의 사용의 편리성을 제약하게 되므로 곤란하다. 따라서, 유저(또는, 조작자)가 의식하지 않고 조작할 때의 조작력 범위 내에서 오동작하지 않는 것이 요구된다.
본 실시예에서는, 유저(또는, 조작자)가 의식하지 않고 강한 조작력으로 조작한 경우라도 오동작하지 않고 조작을 계속시키는 것이 가능하게 되어, 사용의 편리성을 손상시키지 않고, 터치 패널 탑재 기기의 저코스트화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
이하, 본 실시예의 정전 용량 방식의 터치 패널의 전극 패턴에 대해서 설명한다.
도 12는, 본 실시예의 정전 용량 방식의 터치 패널의 전극 패턴을 도시하는 평면도이다.
도 13, 도 14는, 도 12에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널의 단면 구조를 도시하는 단면도이며, 도 13은, 도 12의 A-A'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도, 도 14는, 도 12의 B-B'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도이다.
또한, 도 12에 있어서, 참조 부호 6은 배선, 참조 부호 7은 접속 단자이다. 또한, AR은 유효 터치 영역이며, 유효 터치 영역(AR)은, 터치 패널(400)을, 손가락, 혹은, 도전성의 펜으로 터치하였을 때에, 그 터치를 검출 가능한 영역을 나타낸다.
도 12에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널의 터치 패널은, 터치 패널용 기판(15)의 관찰자측의 면 상에 있어서, 제2 방향(예를 들면 Y방향)으로 연장되고, 제2 방향과 교차하는 제1 방향(예를 들면 X방향)으로 소정의 배열 피치로 병설되는 복수의 X전극과, 이 복수의 X전극과 교차하여 제1 방향으로 연장되고, 제2 방향으로 소정의 배열 피치로 병설되는 복수의 Y전극을 갖는다. 터치 패널용 기판(15)으로서는, 예를 들면 글래스 등의 투명한 절연성 기판이 사용되고 있다.
복수의 X전극의 각각은, 세선(細線)부(1a)와, 이 세선부(1a)의 폭보다도 넓은 폭의 패드부(1b)가, 제2 방향에 교대로 복수 배치된 전극 패턴으로 형성되어 있다. 복수의 Y전극의 각각은, 세선부(2a)와, 이 세선부(2a)의 폭보다도 넓은 폭의 패드부(2b)가, 제1 방향에 교대로 복수 배치된 전극 패턴으로 형성되어 있다.
복수의 Y전극 및 X전극이 배치된 영역이 유효 터치 영역(AR)이며, 이 유효 터치 영역(AR)의 주위에는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 복수의 Y전극의 각각과, 복수의 X전극의 각각과 전기적으로 접속되는 복수의 배선(6)이 배치되어 있다.
복수의 X전극은, 터치 패널용 기판(15)의 관찰자측의 면 상에 배치된다. 복수의 Y전극의 패드부(2b)는, 터치 패널용 기판(15)의 관찰자측의 면 상에, X전극과는 분리되어 형성되어 있다.
복수의 Y전극의 세선부(2a)는, 터치 패널용 기판(15)의 관찰자측의 면 상에 형성된 절연막(PAS1) 상에 배치된다. 또한, 복수의 Y전극의 세선부(2a)는, 그 상층에 형성된 보호막(PAS2)으로 덮여져 있다.
Y전극의 세선부(2a)는, X전극의 세선부(1a)와 평면적으로 교차하고, 이 세선부(2a)를 사이에 두고 인접하는 2개의 패드부(2b)에, Y전극의 세선부(2a)와, X전극의 세선부(1a)와의 사이의 층간 절연막인 절연막(PAS1)에 형성된 컨택트 홀(12a)을 개재하여 각각 전기적으로 접속되어 있다.
평면적으로 보았을 때, Y전극의 패드부(2b)는, 인접하는 2개의 X전극의 세선부(1a)의 사이에 배치되고, X전극(1)의 패드부(1b)는, 인접하는 2개의 Y전극의 세선부(2a)의 사이에 배치되어 있다.
복수의 X전극 및 복수의 Y전극은, 높은 투과성을 갖는 재료, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료로 형성된다. 또한, 배선(6)은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료로 형성되는 하층의 투명 도전층과, 예를 들면, 은 합금 재료 등으로 이루어지는 상층의 금속층으로 구성된다.
도 15, 도 16은, 도 12에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널의 다른 예의 단면 구조를 도시하는 단면도이며, 도 16은, 도 12의 A-A'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도, 도 17은, 도 12의 B-B'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도이다.
도 15, 도 16에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널에서는, 복수의 Y전극의 세선부(2a)가, 터치 패널용 기판(15)의 관찰자측의 면 상에 형성되고, 복수의 X전극의 세선부(1a) 및 패드부(1b)와, 복수의 Y전극의 패드부(2b)는, 절연막(PAS1) 상에 형성된다. 또한, 복수의 X전극의 세선부(1a) 및 패드부(1b)와, 복수의 Y전극의 패드부(2b)는, 그 상층에 형성된 보호막(PAS2)으로 덮여져 있다.
Y전극의 세선부(2a)는, X전극의 세선부(1a)와 평면적으로 교차하고, 이 세선부(2a)를 사이에 두고 인접하는 2개의 패드부(2b)에, Y전극의 세선부(2a)와, X전극의 세선부(1a)와의 사이의 층간 절연막인 절연막(PAS1)에 형성된 컨택트 홀(12a)을 개재하여 각각 전기적으로 접속되어 있다.
평면적으로 보았을 때, Y전극의 패드부(2b)는, 인접하는 2개의 X전극의 세선부(1a)의 사이에 배치되고, X전극(1)의 패드부(1b)는, 인접하는 2개의 Y전극의 세선부(2a)의 사이에 배치되어 있다.
복수의 X전극 및 복수의 Y전극은, 높은 투과성을 갖는 재료, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료로 형성된다. 또한, 배선(6)은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료로 형성되는 하층의 투명 도전층과, 예를 들면, 은 합금 재료 등으로 이루어지는 상층의 금속층으로 구성된다.
도 17, 도 18은, 도 12에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널의 다른 예의 단면 구조를 도시하는 단면도이며, 도 17은, 도 12의 A-A'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도, 도 18은, 도 12의 B-B'선을 따른 단면 구조를 도시하는 단면도이다.
도 17, 도 18에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널에서는, 복수의 X전극의 세선부(1a)와 패드부(1b)가, 터치 패널용 기판(15)의 관찰자측의 면 상에 형성되고, 복수의 Y전극의 세선부(2a)와 패드부(2b)가, 절연막(PAS1) 상에 형성된다. 또한, 복수의 Y전극의 세선부(2a)와 패드부(2b)는, 그 상층에 형성된 보호막(PAS2)으로 덮여져 있다.
도 17, 도 18에 도시하는 정전 용량 방식의 터치 패널에서는, X전극과 Y전극을 각각 다른 층에 형성한 것이며, Y전극의 세선부(2a)는, X전극의 세선부(1a)와 평면적으로 교차하고 있다.
평면적으로 보았을 때, Y전극의 패드부(2b)는, 인접하는 2개의 X전극의 세선부(1a)의 사이에 배치되고, X전극(1)의 패드부(1b)는, 인접하는 2개의 Y전극의 세선부(2a)의 사이에 배치되어 있다.
복수의 X전극 및 복수의 Y전극은, 높은 투과성을 갖는 재료, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료로 형성된다. 또한, 배선(6)은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료로 형성되는 하층의 투명 도전층과, 예를 들면, 은 합금 재료 등으로 이루어지는 상층의 금속층으로 구성된다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을, 상기 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.
본원의 특정 실시예에 대하여 개시되었으나, 각종 변경이 가능하며, 첨부된 청구범위는 이러한 변경이 모두 본원의 사상 및 범주 내에 포괄되는 것으로 이해되어야 한다.
1a, 2a : 세선부
1b, 2b : 패드부(개별 전극)
4 : 기억부
6, 21 : 배선
7 : 접속 단자
10 : 손가락
12 : 프론트 패널(전면 보호판, 혹은 전면 패널)
15 : 터치 패널용 기판
30, 502 : 스페이서
32, 33, 501 : 접착제
34 : 공기층
41 : 기준값
42 : 측정값
43 : 신호값
44 : 터치 상태 관리표
50 : 액정 구동 회로
61 : 전기력선
70, 72 : 플렉시블 프린트 기판
100 : 액정 표시 패널
102 : 용량 검출부
103 : 제어부
104 : 시스템 제어부(CPU)
105 : 표시 제어 회로
150 : 구동 회로
311, X : 용량 검출용의 X전극
312, Y : 용량 검출용의 Y전극
400 : 터치 패널
510 : 보호 시트
600 : 표시 장치
601, 602 : 편광판
620, 630 : 기판
700 : 백라이트
PAS1, PAS3 : 절연막
PAS2 : 보호막
AR : 유효 터치 영역

Claims (11)

  1. 표시 패널과,
    상기 표시 패널 상에 배치된 정전 용량 방식의 터치 패널과,
    상기 정전 용량 방식의 터치 패널 상에 소정의 간격을 두고 배치되는 프론트 패널을 구비하는 터치 패널 부착 표시 장치로서,
    상기 정전 용량 방식의 터치 패널은, 복수의 X전극과, 복수의 Y전극을 갖고,
    상기 X전극 또는 Y전극의 한쪽의 전극은, 순차적으로 펄스 신호가 인가되는 전극이며, 다른 쪽의 전극은, 신호를 수신하는 전극이며,
    검지 대상물이 상기 프론트 패널의 임의의 점을 터치하였을 때에, 상기 프론트 패널이 변형되지 않는 경우에 상기 다른 쪽의 전극으로부터 얻어지는 수신 신호와, 상기 프론트 패널이 변형되는 경우에 상기 다른 쪽의 전극으로부터 얻어지는 수신 신호와의 양방을 이용하여, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널 상의 터치 위치를 연산하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  2. 표시 패널과,
    상기 표시 패널 상에 배치된 정전 용량 방식의 터치 패널과,
    상기 정전 용량 방식의 터치 패널 상에 소정의 간격을 두고 배치되는 프론트 패널을 구비하고,
    상기 정전 용량 방식의 터치 패널은,
    복수의 X전극과,
    복수의 Y전극과,
    상기 X전극 또는 Y전극의 한쪽의 전극으로부터 순차적으로 펄스 신호를 인가하고, 다른 쪽의 전극으로부터 신호를 수신하고, 수신 신호의 강도를 측정하는 측정부와,
    상기 복수의 X전극과 상기 복수의 Y전극의 각각의 교점 중에서, 측정된 수신 신호의 강도가, 제1 임계값보다도 큰 교점 및 측정된 수신 신호의 강도가, 제2 임계값보다도 작은 교점을 검출하고, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널 상의 터치 위치를 연산하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측정된 수신 신호의 강도는, 상기 프론트 패널이 변형되지 않도록, 상기 검지 대상물이 상기 프론트 패널을 터치하였을 때에, 상기 제1 임계값보다도 커지고,
    상기 프론트 패널이 상기 정전 용량 방식의 터치 패널측으로 변형되도록, 상기 검지 대상물이 상기 프론트 패널을 터치하였을 때에, 상기 측정된 수신 신호의 강도가, 상기 제2 임계값보다도 작아지고,
    상기 제1 임계값은, 상기 제2 임계값보다도 큰 값인 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 임계값은, 기준값으로부터 수신 신호의 강도가 증가하는 측에 상기 제1 임계값이 설정되고,
    상기 제2 임계값은, 상기 기준값으로부터 수신 신호의 강도가 감소하는 측에 상기 제2 임계값이 설정되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기준값은, 상기 검지 대상물이 상기 정전 용량 방식의 터치 패널을 터치하지 않은 상태에 기초하여 설정하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 X전극과 상기 복수의 Y전극의 각각의 교점마다, 측정된 수신 신호의 강도와, 상기 기준값을 기억하는 기억부를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기억부는, 터치 위치를 관리하는 터치 상태 관리표를 갖는 기억부를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 측정된 수신 신호의 강도가, 상기 제2 임계값보다도 작은 경우에, 상기 측정된 수신 신호의 극성을 반전하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프론트 패널은, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널의 주변부에 배치된 스페이서에 의해, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널 상에 소정의 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 X전극과 상기 Y전극은, 제1 절연층을 개재하여 서로 교차하고 있고, 각각, 연장 방향으로 패드부와 세선부가 교대로 배치하여 형성되고, 평면적으로 본 경우에, 상기 X전극의 패드부와 상기 Y전극의 패드부는 중첩하지 않고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 X전극과 상기 Y전극은, 교차부에서 제1 절연층을 개재하여 교차되어 있고, 각각, 연장 방향으로 패드부와 세선부가 교대로 배치하여 형성되고, 평면적으로 본 경우에, 상기 X전극의 패드부와 상기 Y전극의 패드부는 중첩하지 않고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널 부착 표시 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140078456A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 엘지이노텍 주식회사 터치 패널 및 이의 구동방법
KR20160053894A (ko) * 2016-04-29 2016-05-13 엘지이노텍 주식회사 터치 패널 및 이의 구동방법

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011133534A1 (en) 2010-04-19 2011-10-27 Methode Electronics, Inc. Multi-function sensor and method
DE102011078534B4 (de) 2011-07-01 2016-02-18 Ident Technology Ag Auswerteverfahren und Auswerteeinrichtung für einen kapazitiven Berührungssensor
US20130063366A1 (en) * 2011-09-13 2013-03-14 Google Inc. User inputs of a touch-sensitive device
US9041418B2 (en) * 2011-10-25 2015-05-26 Synaptics Incorporated Input device with force sensing
JP5988295B2 (ja) * 2012-08-08 2016-09-07 アルプス電気株式会社 入力装置
JP6006591B2 (ja) * 2012-09-13 2016-10-12 キヤノン株式会社 電子機器
TWI483151B (zh) * 2012-10-09 2015-05-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 觸控顯示模組及其組裝方法
USD742841S1 (en) * 2013-03-26 2015-11-10 Sony Corporation Touch sensitive device
JP6096037B2 (ja) * 2013-04-03 2017-03-15 アルプス電気株式会社 静電容量検出装置
JP5783645B2 (ja) * 2013-07-24 2015-09-24 アルプス電気株式会社 タッチパッド
US9395072B2 (en) * 2013-11-13 2016-07-19 Industrial Technology Research Institute Illumination device
TWI529577B (zh) * 2013-12-27 2016-04-11 Egalax Empia Technology Inc The method of updating the touch device and its reference two - dimensional sensing information
TWI529578B (zh) * 2013-12-27 2016-04-11 Egalax Empia Technology Inc Touch device and its touch judgment method
TWI526903B (zh) * 2013-12-27 2016-03-21 Egalax Empia Technology Inc Touch device detection method
CN104166481B (zh) * 2014-08-15 2017-05-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板及显示装置
US9798396B2 (en) * 2014-08-18 2017-10-24 Atmel Corporation Low-power and low-frequency data transmission for stylus and associated signal processing
US11079862B2 (en) 2014-08-18 2021-08-03 Wacom Co., Ltd. Low-power and low-frequency data transmission for stylus and associated signal processing
GB2533667B (en) 2014-12-23 2017-07-19 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
EP3238018B1 (en) 2014-12-23 2023-09-20 Cambridge Touch Technologies Ltd. Pressure-sensitive touch panel
JP2016173683A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 シャープ株式会社 電子機器、電子機器の入力検出方法、及び制御プログラム
US10282046B2 (en) 2015-12-23 2019-05-07 Cambridge Touch Technologies Ltd. Pressure-sensitive touch panel
GB2544353B (en) 2015-12-23 2018-02-21 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
TWI638304B (zh) * 2016-03-10 2018-10-11 禾瑞亞科技股份有限公司 偵測觸碰或接近的方法與控制器
JP2018022445A (ja) 2016-08-05 2018-02-08 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置、及びタッチ検出機能付き表示装置
US10268328B2 (en) 2017-07-12 2019-04-23 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for a capacitive pressure sensor
GB2565305A (en) 2017-08-08 2019-02-13 Cambridge Touch Tech Ltd Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel
US11093088B2 (en) 2017-08-08 2021-08-17 Cambridge Touch Technologies Ltd. Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel
JP2019101625A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 シャープ株式会社 表示装置
CN111336911A (zh) * 2018-12-18 2020-06-26 中强光电股份有限公司 检测系统及方法
KR20200124807A (ko) 2019-04-24 2020-11-04 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
WO2020255816A1 (ja) * 2019-06-19 2020-12-24 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 タッチパネル
TWI723820B (zh) * 2020-03-26 2021-04-01 萬達光電科技股份有限公司 觸控感測器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10222283A (ja) * 1997-01-31 1998-08-21 Seiko Denshi Kiki Kk 座標読取装置およびその座標指示器
US7663607B2 (en) * 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
US7030860B1 (en) 1999-10-08 2006-04-18 Synaptics Incorporated Flexible transparent touch sensing system for electronic devices
TW200805128A (en) * 2006-05-05 2008-01-16 Harald Philipp Touch screen element
US20080036473A1 (en) 2006-08-09 2008-02-14 Jansson Hakan K Dual-slope charging relaxation oscillator for measuring capacitance
US9710095B2 (en) * 2007-01-05 2017-07-18 Apple Inc. Touch screen stack-ups
JP4945483B2 (ja) 2008-02-27 2012-06-06 株式会社 日立ディスプレイズ 表示パネル
JP5345336B2 (ja) * 2008-04-15 2013-11-20 株式会社ジャパンディスプレイ 入力装置、及びそれを備えた表示装置
JP5123774B2 (ja) * 2008-07-25 2013-01-23 株式会社ジャパンディスプレイイースト 入力装置、及びそれを備えた表示装置
CN103713771B (zh) * 2008-08-01 2017-09-08 3M创新有限公司 具有复合电极的触敏装置
JP2010067117A (ja) 2008-09-12 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp タッチパネル装置
JP5491020B2 (ja) 2008-11-26 2014-05-14 株式会社ジャパンディスプレイ タッチパネル
JP5588617B2 (ja) * 2009-01-23 2014-09-10 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP4775722B2 (ja) * 2009-02-23 2011-09-21 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ、タッチパネルセンサを作製するための積層体、および、タッチパネルセンサの製造方法
CN103026326B (zh) * 2010-05-14 2016-08-10 电子触控产品解决方案 用于检测触摸传感器上的触摸位置的系统和方法
JP5459076B2 (ja) * 2010-05-28 2014-04-02 三菱電機株式会社 表示装置
US10001883B2 (en) * 2010-12-22 2018-06-19 Elo Touch Solutions, Inc. Mechanical deflection compensation for a capacitive touch input device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140078456A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 엘지이노텍 주식회사 터치 패널 및 이의 구동방법
KR20160053894A (ko) * 2016-04-29 2016-05-13 엘지이노텍 주식회사 터치 패널 및 이의 구동방법

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