TW201510612A - 靜電容型觸控面板 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能減少自驅動訊號線、檢測訊號線引出之配線的根數、且能減少邊緣區域之面積的觸控面板。本發明之一實施形態之自調變型觸控面板1具備:複數個驅動訊號線11~13,其隔以既定的間隔而形成於透明基材10上;複數個檢測訊號線21~23,其以與驅動訊號線11~13交叉之方式形成於透明基材10上;及調變電路30,其分別配置且連接於驅動訊號線11~13及檢測訊號線21~23的交叉位置。調變電路30各自具有不同的特性。

Description

靜電容型觸控面板
本發明有關於一種靜電容式觸控面板,特別有關於一種內部設有調變電路的投影型靜電容式觸控面板。
本申請案係以2013年8月8日於日本申請的日本專利申請(編號為:特願2013-164908)為基礎而主張其優先權,且藉由參照該申請案而將其援用於本申請案中。
僅藉由輕觸顯示畫面便能容易操作的智慧型手機、平板PC得到廣泛普及,輸入器件即觸控面板的薄型化、輕量化及大畫面化成為急迫的課題。
作為觸控面板之檢測方式,存在多種類型:使2塊電阻膜重疊而指定指示位置的電阻膜方式;於面板表面產生超音波或表面聲波且進行指示位置檢測的表面聲波方式等。於上述之用於智慧型手機或平板PC的觸控面板中,須對應於如下操作,亦即,利用手指在面板上點擊、拖曳、或者為了使圖像擴大而於畫面上以伸長2根手指之方式進行動作(放大,pinch out)、以使2根手指回縮之方式進行動作的縮小(pinch in)操作等複雜且有自由度的操作。因此,當前,投影型靜電容式觸控面板成為主流觸控面板,其係使用透明電極而形成xy矩陣,且可同時檢測複數個指示位置。
於投影型靜電容式觸控面板中,如專利文獻1等所述,於x 方向及y方向上以交叉之方式形成配置有多根驅動線(drive line)及檢測線(感測線(sense line)),須按各驅動線及檢測線的根數分別引出配線,且使所引出的配線穿過觸控面板的外緣部(以下稱為邊緣區域)而連接於外部的控制器。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-3603號公報
於投影型靜電容式觸控面板中,對於由驅動線與檢測線經由絕緣物而交叉所形成之靜電容、與因手指自外部觸碰而產生之靜電容相加而成的合成容量進行測定,藉此,檢測接觸位置。因此,觸控面板上之檢測位置的精度取決於畫面上每單位面積的驅動線與檢測線的交叉數、即驅動線與檢測線的根數。又,為了實現投影型靜電容式觸控面板之大型化,須使用透明電極而於透明基材上形成大量的驅動線與檢測線。
此處,當為了檢測接觸位置而進行靜電容測定時,可採用所謂掃描方式,亦即,依序向各驅動線供給檢測訊號,針對每個檢測線而依序檢測訊號。為了向驅動線送出檢測訊號、且利用檢測線來接收靜電容測定訊號,而經由與各驅動線及各檢測線對應的配線而自連接接頭(connector)向觸控面板控制器送出訊號、或自觸控面板控制器接收訊號。為了使該等配線不會橫穿觸控面板之透明區域(畫面),故而,須使配線環繞於邊緣區域。因使顯示畫面大畫面化,故使得驅動線、檢測線的根數增多,用於進 行如此之驅動‧檢測的配線根數亦增多,且須更廣泛的邊緣區域。雖然技術上可藉由使邊緣區域多層化而減少邊緣區域的面積,但此與薄型化之市場需求相悖,又,觸控面板之製造步驟會複雜化且會成為成本上升的要因。
因此,本發明之目的在於提供一種能減少自驅動訊號線、檢測訊號線引出之配線的根數、且能減少邊緣區域的面積的觸控面板。
作為用於解決上述問題的手段,本發明之一實施形態之靜電容型觸控面板具備:複數個第1訊號線,其隔以既定的間隔而形成於基板上;複數個第2訊號線,其以與複數個第1訊號線交叉之方式隔以既定的間隔而形成於基板上;及調變電路,其分別配置於第1及第2訊號線的交叉位置,且分別連接於第1及第2訊號線。又,調變電路於第1及第2訊號線交叉之各個位置上具有不同的特性。
本發明之另一實施形態之靜電容型觸控面板具備:複數個第1訊號線,其形成於基板上;複數個第2訊號線,其以與複數個第1訊號線交叉之方式形成於基板上;調變電路,其分別配置於第1及第2訊號線的交叉位置,且分別連接於第1及第2訊號線;驅動配線,其將位置檢測訊號送出至複數個第1訊號線;及接收配線,其自複數個第2訊號線接收經調變電路調變後的位置檢測訊號。又,調變電路於第1及第2訊號線的各個交叉位置具有不同的特性,驅動配線的數量少於複數個第1訊號線的數量,接收配線的數量少於複數個第2訊號線的數量。
本發明中,因將特性不同的調變電路分別配置於第1及第2 訊號線的交叉位置、且分別連接於第1及第2訊號線,故而,能減少驅動用配線的數量,從而能縮小觸控面板之周緣部即邊緣區域。
1‧‧‧自調變型觸控面板
10‧‧‧透明基材
11~14‧‧‧驅動訊號線
15‧‧‧驅動配線
15a、25a、35a、15c、25c、35c‧‧‧連接端子
15b、25b、35b‧‧‧配線圖案
16‧‧‧跨接配線
17‧‧‧X電極
21~24‧‧‧檢測訊號線
25‧‧‧接收配線
26‧‧‧導電線
27‧‧‧Y電極
30‧‧‧調變電路
31a,31b,31c‧‧‧輸入端子
32a,32b,32b‧‧‧輸出端子
33a、34a‧‧‧電阻
35‧‧‧接地
36a、37a、39a、36b、37b、39b‧‧‧電感器
38a、40a、38b、40b、41b‧‧‧電容器
42c‧‧‧延遲元件
43‧‧‧基板
44‧‧‧第1金屬配線層
45‧‧‧薄膜層
46‧‧‧絕緣層
47‧‧‧第2金屬配線層
48‧‧‧保護層
49‧‧‧電極
50‧‧‧保護層
51‧‧‧標記層
60‧‧‧控制器
61‧‧‧感測脈衝訊號產生電路
62‧‧‧解調電路
圖1係表示本發明之一實施形態之自調變型觸控面板的電路例的圖。
圖2(A)、圖2(B)、圖2(C)係表示構成本發明之一實施形態之自靜電容型觸控面板的調變電路的具體例的電路例。圖2(A)為LCR(Inductor、Capacitor、Resistor,電感、電容、電阻)式帶通濾波器之電路構成例,圖2(B)為π型LC式帶通濾波器的電路構成例。圖2(C)為延遲線的電路例。
圖3為包含示意性表示本發明之一實施形態之自調變型觸控面板的觸控面板部的構造例之平面圖的電路圖。
圖4(A)係使用薄膜技術且利用單個元件來實現帶通濾波器等調變電路之調變電路元件的立體圖。圖4(B)為圖2(A)之分解組裝圖。
圖5為用於說明自靜電容型觸控面板之安裝有調變電路之狀態的局部分解立體圖。
圖6為表示自靜電容型觸控面板之安裝有調變電路之狀態的立體圖。
圖7為用於對調變電路中使用有帶通濾波器之自調變型觸控面板的動作進行確認的等效電路圖。
圖8(A)為表示輸入至圖7之電路的輸入訊號的形態的圖。圖8(B)為表示圖7之電路之輸出訊號的形態的圖。
圖9為用於對調變電路中使用有延遲線之自調變型觸控面板的動作進 行確認的等效電路圖。
圖10(A)為表示輸入至圖9之電路的輸入訊號的形態的圖。圖10(B)為表示圖9之電路之輸出訊號的形態的圖。
圖11(A)、圖11(B)為表示適當地選定了延遲線之延遲時間的情況、與未適當地選定延遲線之延遲時間的情況下的輸出訊號之波形的狀況的圖。圖11(A)為設定為適當的延遲時間時的輸出訊號之波形,圖11(B)為表示因設定為不適當的延遲時間而令輸出訊號之波形變形、或輸出頻疊失真的狀況的圖。
圖12(A)、圖12(B)為表示適當地選定了延遲線之延遲時間的情況、與未適當地選定延遲線之延遲時間的情況下的系統之增益及相位之頻率特性的圖。圖12(A)為設定為適當的延遲時間時的頻率特性,圖12(B)為表示因未設定為適當的延遲時間而令增益及相位表現出異常的狀況的圖。
以下,參照圖式,對用於實施本發明之形態進行詳細說明。此外,本發明並不限於以下的實施形態,當然可在不脫離本發明宗旨之範圍內進行各種變更。此外,將以如下順序進行說明。
1.自調變型觸控面板之電路構成例
2.自調變型觸控面板之構造例
3.自調變型觸控面板的動作
(1)帶通濾波器方式
(2)延遲線方式
1.自調變型觸控面板之電路構成例
圖1中,表示適用有本發明之投影型靜電容式觸控面板的等效電路。如以下詳細敘述所述,藉由將具有頻率或時間之函數的電路連接於接觸檢測位置,可使整個觸控面板體現出調變功能,故而,以下,將本發明之觸控面板稱為自調變型觸控面板。又,為了便於說明,關於檢測位置設為4×4、3×3或4×3的自調變型觸控面板進行說明,但就自調變型觸控面板而言,並不限於此,當然能擴展且歸納為m×n(m、n為2以上的整數)。
如圖1所示,適用有本發明之自調變型觸控面板1具備:透明基材10;複數個驅動訊號線11~14,其隔以既定的間隔且大致平行地形成於透明基材10上;複數個檢測訊號線21~24,其以與複數個驅動訊號線11~14交叉之方式,隔以既定的間隔且大致平行地形成於透明基材10上;及複數個調變電路30,其配置於驅動訊號線11~14與檢測訊號線21~24的各個交叉位置,且使輸入輸出連接於驅動訊號線11~14及檢測訊號線21~24。該等複數個調變電路30各自具有不同的頻率特性。此外,圖1中,為了避免繁瑣、便於理解,省略了調變電路30的接地線,且各個調變電路30經由接地35而連接於連接端子。
複數個驅動訊號線11~14彙集成1根驅動配線15而連接於連接端子15a。又,複數個檢測訊號線21~24彙集成1根接收配線25而連接於連接端子25a。透明基材10上所形成的連接端子15a、25a、35a連接於形成有與其等分別對應之配線圖案15b、25b、35b的柔性印刷配線板(FPC)。FPC中,經由形成於連接有連接端子15a、25a、35a之側的另一側的連接端子15c、25c、35c,而連接於進行自調變型觸控面板之檢測控制等的控制器 60。控制器60具有:感測脈衝訊號產生電路61,其產生既定的驅動訊號,且經由驅動配線15而驅動各驅動訊號線11~14;及解調電路62,其藉由感測脈衝訊號產生電路而驅動,且經過各調變電路30,對於自檢測訊號線21~24經由接收配線25所接收之接收訊號進行解調。就解調電路62而言,可使用根據經各調變電路30調變後之訊號對訊號進行解調的習知的電路。如下所述,解調電路中,獲取分時性排列有具有不同頻率之正弦波訊號的訊號,故而,針對各種頻率成分而將該訊號分離,且與初始值(預設值)進行比較。更具體而言,例如,於解調電路62中,可對所接收之訊號進行A/D轉換,藉由既定的數位濾波器(CIC(Cascade Integrator Comb)濾波器、FIR(Finite Impulse Response,有限脈衝響應)濾波器等)針對各種頻率成分而將訊號分離。此外,控制器60進而連接於微處理器等而進行接觸位置檢測控制。
調變電路30可採用各種構成。圖2中表示調變電路30的具體例。
圖2(A)為用作調變電路30之LCR型帶通濾波器30a的電路例。帶通濾波器30a具有:輸入端子31a,其連接於驅動訊號線11~14中之任一者;輸出端子32a,其連接於檢測訊號線21~24中之任一者;及接地35。帶通濾波器30a具有串聯連接於輸入端子31a與輸出端子32a之間的電阻(R1)33a、電感器(L1)36a、及電阻(R2)34a。又,於電阻(R1)33a與電感器(L1)36a之連接節點、與接地35之間,連接有並聯連接的電感器(L2)37a與電容器(C2)38a,於電感器(L1)36a與電阻(R2)34a之連接節點、與接地35之間,連接有並聯連接的電感器(L3)39a與電容 器(C3)40a。
圖2(B)表示具有與圖2(A)之構成不同的構成的巴特握(Butterworth)型帶通濾波器30b之例。帶通濾波器30b為由LC構成之帶通濾波器。帶通濾波器30b具有:輸入端子31b,其連接於驅動訊號線11~14中之任一者;輸出端子32b,其連接於檢測訊號線21~24中之任一者;及接地35。帶通濾波器30b具有串聯連接於輸入端子31b與輸出端子32b之間的電感器(L1)36b、電容器(C1)41b。又,於輸入端子31b與接地35之間,連接有並聯連接的電感器(L2)37b與電容器(C2)38b,於輸出端子32b與接地35之間,連接有並聯連接的電感器(L3)39b與電容器(C3)40b。
圖2(C)表示用作調變電路30之延遲線30c的電路例。延遲線30c具有:輸入端子31c,其連接於驅動訊號線11~14中之任一者;輸出端子32c,其連接於檢測訊號線21~24中之任一者;及接地35。延遲元件42c具有延遲時間Td與特性阻抗Z0。
圖1中,調變電路30係由相同的符號表示,但用作調變電路30之帶通濾波器30a、30b及延遲線30c各自具有不同的頻率特性及延遲時間。
圖2(A)~圖2(C)所示之調變電路之構成例為一例,當然,例如既可將圖2(B)之構成進行級聯連接而構成為更高階的巴特握濾波器,亦可設為其他習知的不同的電路構成。又,調變電路30並不限於由圖2(A)~圖2(C)所示之被動元件構成,亦可設為使用FET(Field Effect Transistor,場效電晶體)元件等主動元件之主動濾波器(active filter)、或延 遲線。進而,圖1中之複數個調變電路30無需全部為相同的電路構成,而可混有多種濾波器電路,但為了使解調電路之構成簡化,較佳為採用相同形式的調變電路30。
2.自調變型觸控面板之構造例
圖3中表示包含實際形成於透明基材10上之接觸電極的構成。
適用有本發明之自調變型觸控面板1具有:方形狀(菱形狀)的X電極17,其以按既定的間隔相離之方式形成於各個驅動訊號線11~14;及方形狀(菱形狀)的Y電極27,其以按既定的間隔相離之方式形成於各個檢測訊號線21~24。X電極17與Y電極27係呈棋盤格狀交替排列,且由透明電極材料形成於透明基材10的同一面上。透明基材10可使用具有電絕緣性且透明的習知的基材,例如為玻璃或PET樹脂膜等透明樹脂等。作為透明電極材料,可使用習知的材料,例如宜使用含有ITO、ZnO、Ag奈米線等金屬奈米線、或奈米碳管之材料。分別電性連接於檢測訊號線21~24且位於鄰接之位置的Y電極27彼此係由導電線26而相互電性連接。於該導電線26上,配置有被絕緣層29覆蓋的調變電路30。分別電性連接於驅動訊號線11~14且位於鄰接之位置的X電極17係遍及絕緣層29上而利用由透明電極材料構成之跨接配線16相互電性連接。關於構成跨接配線16之透明電極材料,可使用習知的材料。自有效利用用於形成步驟之現有的設備的觀點等出發,較佳為,使用與X電極及Y電極中所用之透明電極材料相同的材料。
X電極17、Y電極27及跨接配線16可利用習知的方法形成於透明基材10上,但亦可使用現有的裝置,故較佳為使用包括網版印刷或 噴墨方式在內的塗布方式。
於調變電路30,如圖4所示,亦可使用採用薄膜形成技術之薄膜濾波器電路元件。作為構成調變電路30之薄膜濾波器電路元件,係藉由積層如下之層而形成:絕緣性的基板43、形成於基板43上之第1金屬配線層44、由介電體形成之薄膜層45、多層化地形成於第1金屬配線層44且用以與第2金屬配線層47絕緣的絕緣層46、用於保護第2金屬配線層47之保護層48、經由保護層48等之穿孔而連接於第1及第2金屬配線層44、47之既定位置從而用以連接於外部電路的電極49、又一保護層50、及用於識別之標記層51。
調變電路30並不限於此種薄膜濾波器電路,既可為採用LTCC(Low temperature Co-fired Ceramic,低溫共燒陶瓷)技術而積層為多層的器件,亦可為藉由配置獨立的晶片零件而形成濾波器電路或延遲線電路。
更具體而言,如圖5及圖6所示,於透明基材10上所形成之X電極17、Y電極27及接地35上,經由未圖示的絕緣物而形成有配線圖案55,從而構成圖2(A)所示的帶通濾波器30a。關於構成帶通濾波器30a之電阻、電容器、電感器等各零件,既可如圖5所示由獨立的晶片零件構成,亦可安裝上述之薄膜濾波器電路或採用LTCC技術形成的單個元件。
帶通濾波器30a之輸入端子31a連接於X電極17,輸出端子32a連接於Y電極27。構成帶通濾波器30a之各零件(串聯電阻(R1、R2)33a、34a、串聯電感器(L1)36a、並聯電感器(L2、L3)37a、39a、並聯電容器(C2、C3)38a、40a)係配置於將鄰接的Y電極27、27電性連接的導電線26上,且搭載於以成為既定的電性連接之方式形成的配線圖案 55上。此外,調變電路30之構成並不限於帶通濾波器30a,既可為其他構成的帶通濾波器30b等或延遲線30c等,亦可為其他習知的調變電路。遍及所安裝的各零件上,形成有用於實現電絕緣的絕緣層29。絕緣層29只要使用習知的絕緣材料即可,可使用硬化時為透明的紫外線硬化性或熱硬化性樹脂塗料等。遍及絕緣層29上而形成跨接配線16,且將鄰接的X電極17、17彼此電性連接。如上所述,作為跨接配線16,可採用噴墨技術,且利用與X電極17或Y電極27等透明電極相同的材料,例如為包含Ag奈米線的透明電極材料而形成。
如圖6所示,當形成跨接配線16之後,被絕緣層29覆蓋之調變電路即帶通濾波器30a配置且形成於X電極與Y電極交叉的各個連接位置。
3.自調變型觸控面板的動作
以下,作為具體例,分別關於當配置有各自之中心頻率不同的帶通濾波器的情況、與配置有各自之延遲時間不同的延遲線的情況下的、適用有本發明的自調變型觸控面板的動作進行說明。
(1)帶通濾波器方式
圖7中,作為調變電路30,表示使用有π型LC帶通濾波器時的等效電路。圖7為3×3的自調變型觸控面板、即於驅動訊號線11~13與檢測訊號線21~23之各個交叉位置配置且連接有9個帶通濾波器BPF11~BPF33的自調變型觸控面板的等效電路。
自連接於輸入埠70之訊號源,經過驅動配線15,且經由各驅動訊號線11~13而將驅動訊號供給至帶通濾波器BPF11~BPF33。又,自 訊號源所供給之訊號係由檢測訊號線21~23經由接收配線25而作為檢測訊號予以輸出(OUTPUT71)。各帶通濾波器BPF11~BPF33之常數示於表1。
如圖8(A)所示,連接於輸入埠70之訊號源係由以時間序列排列有不同頻率的正弦波訊號而成的訊號構成。所排列之各正弦波訊號的頻率係設定為與9個帶通濾波器BPF11~BPF33的中心頻率一致。亦即,最初的正弦波訊號I_11之頻率係帶通濾波器BPF11之中心頻率,即100kHz。下一正弦波訊號I_22之頻率係帶通濾波器BPF22之中心頻率,即500kHz。第3正弦波訊號I_33之頻率係帶通濾波器BPF33之中心頻率,即1.5MHz。同樣,正弦波訊號I_23、I_12、I_31、I_32、I_21、I_13之頻率分別設定為與帶通濾波器BPF23、BPF12、BPF31、BPF32、BPF21、BPF13之中心頻率相同。圖8(A)中,將各頻率之持續時間設為0.2ms、將工作週期(duty cycle)設為50%,但其等當然可任意設定。
若圖8(A)所示之訊號輸入至輸入埠70,則會經由驅動訊 號線11~13而通過所有的9個帶通濾波器BPF11~BPF33。而且,與各個帶通濾波器BPF11~BPF33之中心頻率相等的訊號分別通過帶通濾波器BPF11~BPF33。因此,如圖8(B)所示,自OUTPUT71輸出具有與由輸入訊號之各頻率構成之排列的頻率相同的排列的訊號。亦即,最初輸出之輸出訊號O_11為與正弦波訊號I_11相同的頻率100kHz,繼而輸出之輸出訊號O_22為與正弦波訊號I_22相同的頻率500kHz,第3輸出之輸出訊號O_33為與正弦波訊號I_33相同的頻率1.5MHz。同樣,輸出訊號O_23、O_12、O_31、O_32、O_21、O_13分別於與正弦波訊號I_23、I_12、I_31、I_32、I_21、I_13對應之時間輸出,且各自之頻率係與正弦波訊號I_23、I_12、I_31、I_32、I_21、I_13之頻率800kHz、400kHz、900kHz、1.2MHz、200kHz、700kHz相等。
若手指等接觸於觸控面板上,則有靜電容施加於接觸位置,故而,該接觸位置附近的帶通濾波器的通過特性發生變化,從而使輸出之輸出訊號之波形發生變化。將施加靜電容前之波形作為初始值經A/D轉換後作為數位值進行記憶,對於任一頻率之輸出訊號檢測有無波形變化,藉此,能檢測出接觸位置。此外,如圖8(B)所示,因圖7之電阻所示之透明電極、配線等阻抗56,使得各個輸出訊號之振幅變得不等。
關於輸入至觸控面板之正弦波訊號的頻率的排列,並不限於圖8(A)之順序,因若將具有與成為各頻率之差分的頻率相等的頻率的訊號用於輸入訊號,則會與其他頻率之訊號產生干擾,從而難以獲得穩定的輸出訊號,故而,較佳為,使輸入訊號中不含具有成為各頻率之差分的頻率的訊號。又,為了不對輸出訊號產生干擾,更佳為,各個輸入訊號之頻 率亦隨機選定。
如此,以與各個帶通濾波器的中心頻率相等的正弦波訊號來對驅動訊號線進行驅動,獲取因接觸之有無而引起的輸出訊號之變化,藉此,能檢測出接觸位置。輸入之正弦波訊號針對各個頻率而以時間序列排列且供給至驅動訊號線,輸出之輸出訊號亦與輸入之正弦波訊號對應地針對各個頻率而以時間序列排列且送出至檢測訊號線,故而,用於驅動及接收的配線只要各有1根,便能檢測出接觸位置。又,因輸入之正弦波訊號以時間序列排列,故而,能針對各個頻率成分而容易地分離,故而,亦能使解調電路之構成簡化。
進而,就穿過邊緣區域之配線而言,接地線、驅動配線及接收配線可分別僅有1根,從而能縮小邊緣區域的面積。
(2)延遲線方式
圖9中,作為調變電路30,表示配置有各自具有不同延遲時間的延遲線時的等效電路。圖9為4×3的自調變型觸控面板,亦即,於驅動訊號線11~14與檢測訊號線21~23各自交叉的位置,配置且連接有合計12根延遲線DLY11~DLY34時的等效電路。
輸出如圖10(A)所示之方形脈衝波的輸入訊號VIN的訊號源係連接於輸入埠72。此時,使用脈衝寬度為5ns的方形脈衝波,但脈衝寬度等輸入訊號的各因素當然可根據訊號之檢測精度等而任意設定。又,輸入訊號VIN並不限於方形脈衝波,亦可使用具有三角波、正弦波及其他任意波形的訊號。
表2表示各延遲線DLY11~DLY34之特性值。
若將圖10(A)所示之方形脈衝訊號作為輸入訊號VIN而自輸入埠72輸入,則輸入訊號VIN會經由驅動配線15而傳送至各驅動訊號線11~14,且到達各延遲線DLY11~DLY34。已到達延遲線DLY11~DLY34之訊號係以與各根延遲線具有之延遲時間相應的時間延遲後分別輸出至檢測訊號線21~23。延遲線DLY11~DLY34之延遲時間全部不同,故而,經過接收配線25而自OUTPUT73輸出之脈衝訊號係輸出至與延遲線DLY11~DLY34之延遲時間相應的時間軸上的位置。因此,自OUTPUT73輸出之輸出訊號之列成為圖10(B)所示。亦即,最初的輸出訊號DO_11係以延遲線DLY11之延遲時間320ns延遲後輸出,下一輸出訊號DO_12係以延遲線DLY12之延遲時間330ns延遲後輸出。同樣,輸出訊號DO_13、DO_14、DO_21、DO_22、DO_23、DO_24、DO_31、DO_32、 DO_33、DO_34係分別以與延遲線DLY13、DLY14、DLY21、DLY22、DLY23、DLY24、DLY31、DLY32、DLY33、DLY34分別對應之延遲時間340ns、370ns、410ns、430ns、440ns、450ns、520ns、540ns、550ns、560ns延遲後輸出。
此處,若手指等觸碰於觸控面板上,則接觸位置附近之延遲線的特性會發生變化,從而延遲線之延遲時間會增長。因此,對初期的輸出訊號位置進行A/D轉換後以數位值的形式作為初期相位進行記憶,且針對輸出之輸出訊號的每個圖案來測定相位差,藉此,能指定接觸位置。
此處,須使所有延遲線之延遲時間不同,但相同之行(例如DLY11、DLY12、DLY13、DLY14等)中,脈衝訊號通過相同配線,會因反射而產生干擾,故而,為了能準確地進行相位檢測,須儘量減小如此之相互干擾。
圖11(A)及圖11(B)中,為對於已通過延遲線之訊號相互干擾的情況、與未相互干擾的情況進行比較的測定資料。圖11(A)為與圖10(B)為相同條件下的輸出訊號的測定值。圖11(B)中,為將第1行延遲線DLY11、DLY12、DLY13、DLY14之延遲時間分別設為10ns、20ns、30ns、40ns時的輸出訊號的測定值(時間軸上,未示出DLY11~DLY14之波形)。第2行及第3行延遲線之延遲時間與圖11(A)中相同,但於與DLY22、DLY23、DLY24對應之輸出訊號DO_22’、DO_23’、DO_24’之波形中產生下衝(undershoot)或波形鈍化等異常(變形)。又,於與第3行延遲線DLY31、DLY32、DLY33、DLY34對應之輸出訊號DO_21’、DO_22’、DO_23’、DO_24’之波形中亦觀測到異常波形。進而,於第2 行及第3行延遲線各自的後方,觀測到有頻疊失真,其視為反射的影響。
圖12(A)及圖12(B)中表示繪製有分別與圖11(A)及圖11(B)對應的相位之頻率特性的圖表。圖12(A)表示未產生干擾之正常狀態下的頻率特性,圖12(B)表示產生干擾時的頻率特性。圖12(A)中,於2MHz以上的頻率的區域內增益週期性地變化,圖12(B)中,示出增益不規則地變化。
為了減少此種訊號的干擾,較佳為,隨機設定延遲線所具有的各個延遲時間。更佳為,例如,針對各行且利用PN(pseudorandom noise,偽隨機雜訊)符號圖案來設定延遲時間。另外,當然亦可使用習知的隨機值設定方法。
如此,對於與各根延遲線之延遲時間對應的輸出訊號進行檢測,且檢測相位變化,藉此,能檢測出接觸位置。輸入之訊號僅為單發脈衝訊號,輸出之輸出訊號亦根據延遲線之延遲時間而以時間序列排列,故而,用於驅動及接收之配線只要各有1根,便能檢測出接觸位置。又,因輸出訊號係以時間序列排列,故而,能容易地進行各自之相位檢測,從而亦能使解調電路之構成簡化。
就穿過邊緣區域之配線而言,接地線、驅動配線及接收配線分別僅有1根,故而,能縮小邊緣區域的面積。
如上所述,能構成如下觸控面板,亦即,配置且連接有帶通濾波器或延遲線等各自特性不同的頻率參數元件,且其等係配置於驅動訊號線與檢測訊號線的交叉位置,藉此,僅藉由使各1根驅動配線及接收配線環繞於邊緣區域,便能指定接觸位置。此外,若適當地對觸控面板之畫 面進行分割(分割為2部分、4部分等),且針對每個分割畫面採用上述自調變方式,則針對每個分割畫面而環繞各1根驅動配線及接收配線,藉此,不會使邊緣區域增多,且亦能實現畫面更大的觸控面板。
1‧‧‧自調變型觸控面板
10‧‧‧透明基材
11~14‧‧‧驅動訊號線
15‧‧‧驅動配線
15a、25a、35a、15c、25c、35c‧‧‧連接端子
15b、25b、35b‧‧‧配線圖案
21~24‧‧‧檢測訊號線
25‧‧‧接收配線
30‧‧‧調變電路
60‧‧‧控制器
61‧‧‧感測脈衝訊號產生電路
62‧‧‧解調電路

Claims (7)

  1. 一種靜電容型觸控面板,其特徵在於,具備:複數個第1訊號線,其隔以既定的間隔而形成於基板上;複數個第2訊號線,其以與上述複數個第1訊號線交叉之方式隔以既定的間隔而形成於上述基板上;及調變電路,其分別配置於上述第1及第2訊號線的交叉位置,且分別連接於該第1及第2訊號線;且上述調變電路於上述第1及第2訊號線交叉之各個位置上具有不同的特性。
  2. 如申請專利範圍第1項之靜電容型觸控面板,其中,上述第1訊號線係於與上述第2訊號線的交叉位置,藉由絕緣體而與該第2訊號線電絕緣,上述調變電路被上述絕緣體覆蓋。
  3. 如申請專利範圍第1項之靜電容型觸控面板,其中,上述調變電路包含帶通型濾波器,上述帶通型濾波器係於上述第1及第2訊號線的各個交叉位置具有不同的中心頻率。
  4. 如申請專利範圍第1項之靜電容型觸控面板,其中,上述調變電路包含延遲線,上述延遲線係於上述第1及第2訊號線的各個交叉位置具有不同的延遲時間。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之靜電容型觸控面板,其中, 進而具備解調電路,該解調電路係連接於上述第2訊號線,經由上述調變電路而接收施加於上述第1訊號線之訊號且對訊號進行解調,上述解調電路進行與上述調變電路對應的解調,藉此進行位置檢測。
  6. 一種靜電容型觸控面板,其特徵在於,具備:複數個第1訊號線,其形成於基板上;複數個第2訊號線,其以與上述複數個第1訊號線交叉之方式形成於上述基板上;調變電路,其分別配置於上述第1及第2訊號線的交叉位置,且分別連接於該第1及第2訊號線;驅動配線,其將位置檢測訊號送出至上述複數個第1訊號線;及接收配線,其自上述複數個第2訊號線接收經上述調變電路調變後的位置檢測訊號;且上述調變電路係於上述第1及第2訊號線的各個交叉位置具有不同的特性,上述驅動配線的數量少於上述複數個第1訊號線的數量,上述接收配線的數量少於上述複數個第2訊號線的數量。
  7. 如申請專利範圍第6項之靜電容型觸控面板,其中,上述驅動配線及接收配線的數量各為1根。
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