TW201523404A - 指示體檢測裝置及指示體檢測方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種:僅需要使用1個的指示體檢測感測器,便能夠將由相異型態的指示體所致的指示位置檢測出來之指示體檢測裝置。
係使用有指示體檢測感測器,該指示體檢測感測器,係將被配置在相互交叉之第1方向以及第2方向的各者處之複數之第1導體和複數之第2導體,相互分離有既定之距離地而作對向配設,並藉由以指示體所進行之按壓來使第1導體和第2導體之其中一方撓折,而藉由檢測出基於兩導體間之距離有所改變一事所導致的被形成於第1導體和第2導體之間的靜電容量之變化,來檢測出藉由指示體所指示的位置。將從此指示體檢測感測器而來之受訊訊號檢測出來的訊號受訊電路,係具備有第1模式和第2模式,該第1模式,係基於上述之靜電容量的改變,來檢測出具有導電性之第1指示體所對於指示體檢測感測器作了接近的位置以及作了按壓的位置,該第2模式,係基於上述之靜電容量的改變,來檢測出不具有導電性之第2指示體所對於指示體檢測感測器作了按壓的位置。
Description
本發明,係有關於使用有靜電容量方式之指示體檢測感測器的指示體檢測裝置以及指示體檢測方法。
近年來,作為在觸控面板等之中所使用的指示體之位置檢測方式,係廣泛進行有靜電容量方式之指示體檢測裝置的開發。其中,係存在有交叉點靜電容量方式,其係設為能夠同時進行例如複數根的手指等之複數個的指示體之檢測,而對應於多重觸控。
在此交叉點靜電容量方式之指示體檢測裝置的指示體檢測感測器中,如同圖24中所示一般,當從相對於由指示體所進行之指示輸入面而相正交的方向來作了觀察時,於被配置在相互正交之方向上之複數個的上部導體Ey和複數個的下部導體Ex之間的重疊部分的區域(將此區域稱作交叉點之區域)處,係被形成有既定之靜電容量Co(固定容量)。在使用者之手指等的指示體fg與指示輸入面作了接觸的位置處,指示體fg係通過人體而被與接地作連接,經由人體和接地之間的靜電容量Cg,在該位
置之上部導體Ey、下部導體Ex和指示體fg之間,係被形成有靜電容量Cf。如此這般,指示體fg,由於在與指示輸入面作了接觸的位置處,係被形成有靜電容量Cf以及Cg,因此,在上部導體Ey和下部導體Ex之間的電荷係改變,藉由檢測出此電荷之變化,係能夠在指示輸入面內而特定出藉由指示體所作了指示的位置。
然而,在手指作了接近時之交叉點之區域處的靜電容量之變化,係為非常小,相對於在上部導體Ex以及下部導體Ey間之靜電容量Co之值的例如0.5pF,係僅為0.05pF程度。因此,指示體之檢測輸出的相對於雜訊之餘裕(margin)係為嚴格,要將手指等之指示體以良好感度而檢測出來一事,係為困難。又,係僅在包含有人體之導電體的情況時,才能夠檢測出指示體,而有著若是在人類穿戴有橡膠手套的狀態等時則無法將其作為指示體而檢測出來的問題。
在專利文獻1(日本特開2010-79791號公報)中,係對於此一問題作改良,而揭示有成為能夠檢測出手指或靜電筆以外之指示體的靜電容量型輸入裝置。
此專利文獻1之輸入裝置的指示體檢測感測器,係如圖25(A)中所示一般,具備有第1基板2、和相對於此第1基板2而隔著空氣層4來作對向之可撓性之第2基板3、和被形成在第1基板2之靠第2基板3側之面的略全面上之第1導體5、以及被形成在第2基板3之靠第1基板2側之面上之複數個的第2導體6。而,當並未藉由指
示體而按壓第2基板3時,如同圖25(A)中所示一般,在複數之第2導體6之各者和第1導體5之間,係被形成有靜電容量C1,而若是第2基板3被作按壓,則由於第2基板3係具備有可撓性,因此,如同圖25(B)中以箭頭所示一般,在按壓位置處,第2基板3係朝向第1基板2側而彎折,第1基板2和第2基板3之間的距離係變短,藉由該部分之第1導體5和第2導體6所構成的靜電容量,係成為較前述C1而更大之C2。如圖25C中所示一般,若是更進而按壓第2基板3,則起因於第2導體6與第1導體5相接觸,係成為導通狀態,而能夠確定在該按壓位置處之按壓輸入。
在專利文獻1之發明的情況中,對於指示體,係並沒有限制,就算是人類穿戴著橡膠手套等,也能夠檢測出按壓指示位置。然而,專利文獻1之檢測手法,就算身為靜電容量型,最終而言,仍係為藉由將第2導體6與第1電極5接觸並導通的狀態檢測出來,而確定按壓輸入。故而,就算是能夠檢測出藉由指示體所作了按壓的位置,要將指示體之對於第2基板3的按壓力以良好精確度而檢測出來一事,亦為困難。
在專利文獻2(日本特開2013-20370號公報)中,係提供有一種對於此問題作了解決的指示體檢測感測器以及指示體檢測裝置。在此專利文獻2所揭示的指示體檢測感測器中,如同圖26(A)以及(B)中所示一般,係藉由在並非身為被配置在相互正交之方向上的複數個的上部導
體7x和複數個的下部導體7y之間之重疊部分的區域處,配置間隔物Sp,來對於各個的交叉點之區域進行區劃,而構成為能夠將在各個的交叉點之區域處之由指示體所進行的按壓正確地檢測出來。
如同圖26(A)中所示一般,電極7x以及電極7y,係被形成於上側透明玻璃基板8U以及下側透明玻璃基板8L的相互對向之面上。上側透明玻璃基板8U,係被構成為能夠朝向下側而撓折之薄的厚度。而,間隔物Sp,例如係在下側透明玻璃基板8L處,而被配設在並未被形成有下部導體7y並且為與並未被形成有上部導體7x之區域相對向的位置處。亦即是,間隔物Sp,當從上側透明玻璃基板8U側來作觀察時,係被形成於下部導體7x以及上部導體7y之兩者均未被形成的區域處。
若是參考圖27,來對於在此圖26中所示之專利文獻2之指示體檢測感測器中之按壓檢測原理作說明,則係如同下述一般。於此,在圖27中,針對藉由指示體而從上側透明玻璃基板8U側來進行按壓的情況作說明。
亦即是,如同圖27(A)中所示一般,當並未藉由指示體而與上側透明玻璃基板8U作接觸時,在上下之電極7x以及電極7y之間所產生的靜電容量(初期靜電容量),係為小,而成為例如1~2pF程度。接著,如同圖27(B)中所示一般,若是藉由將指示體作按壓,而對於上側透明玻璃基板8U賦予中等程度的按壓力,則上下之電極7x以及7y間的距離係變窄,在該變窄了的上下之導
體7x以及7y之間的靜電容量會改變,並例如成為5~6pF程度。接著,如同圖27(C)中所示一般,若是進而對於上側透明玻璃基板8U施加按壓,則在被施加有該按壓之部分的上下之導體7x以及7y間的距離係會更進而變窄,在該上下之導體7x以及7y之間的靜電容量會大幅度改變,並例如成為10pF程度。
如同上述一般,藉由在各交叉點之區域的上下之導體7x以及7y之間而檢測出靜電容量之改變,係能夠檢測出在各交叉點之區域處的按壓。
[專利文獻1]日本特開2010-79791號公報
[專利文獻2]日本特開2013-20370號公報
如同上述一般,作為指示體,在圖24中所示之交叉點靜電容量方式的指示體檢測裝置之指示體檢測感測器中,係想定為藉由人的手指或者是框體及芯體為具有導電性之靜電筆等的導電體所構成者,在專利文獻1和專利文獻2中,則係想定為例如人類穿戴有橡膠手套的狀態或者是由不具備導電性之按壓構件所成者。
若是身為一種不論是使用上述之相異型態的指示體之
何者均能夠將其指示位置和其按壓檢測出來的位置檢測裝置,則會變得非常方便。然而,先前技術之指示體檢測裝置,係構成為將用以藉由例如使用圖24所作了說明的方式來檢測出由導電體所成之指示體的指示位置之指示體檢測感測器和如同專利文獻1以及專利文獻2中一般之用以檢測出由不具有導電性之按壓構件所成的指示體之指示位置的指示體檢測感測器,此2個的指示體檢測感測器以相互重疊的方式來作設置,而檢測出該些相異型態之指示體。
故而,係必須要設置2個的指示體檢測感測器,構成係變得複雜,並且亦有著使成本提高的問題。
本發明,係以提供一種能夠解決上述之問題點的指示體檢測裝置一事,作為目的。
為了解決上述課題,請求項1之發明,係提供一種指示體檢測裝置,其特徵為,係具備有:指示體檢測感測器,係為靜電容量方式之指示體檢測感測器,並將被配置在第1方向上之複數之第1導體、和被配置在相對於前述第1方向而相交叉的第2方向上之複數之第2導體,相互分離有特定之距離地而作對向配設,並基於當藉由以指示體所進行之按壓而使前述第1導體和前述第2導體之其中一方撓折所導致的前述第1導體和前述第2導體間之距離的改變,來使被形成在前述第1導體和前述第2導體之間
的靜電容量改變;和交流訊號供給電路,係用以對於前述複數之第1導體和前述複數之第2導體中之其中一方之複數之導體供給特定的交流訊號;和訊號受訊電路,係檢測出從前述複數之第1導體和前述複數之第2導體中之另外一方之複數之導體而來的與前述特定之交流訊號相對應的受訊訊號;以及控制電路,前述指示體檢測感測器,係在前述第1導體和前述第2導體相互交叉並重疊之交叉點之區域處,具備有被配設在前述第1導體和前述第2導體之間之間隔物,前述訊號受訊電路,係具備有:第1模式,係基於被形成於前述第1導體和前述第2導體之間之靜電容量的改變,來檢測出具有導電性之第1指示體所對於前述指示體檢測感測器作了接近的位置以及前述第1指示體對於前述指示體檢測感測器作了按壓的位置;和第2模式,係基於被形成於前述第1導體和前述第2導體之間之靜電容量的改變,來檢測出不具有導電性之第2指示體所對於前述指示體檢測感測器作了按壓的位置,前述控制電路,係對於在前述第1模式和前述第2模式中之前述受訊訊號的增益作控制。
在上述之構成的由請求項1之發明所致之指示體檢測裝置中,係對於1個的指示體檢測感測器而設置交流訊號供給電路和訊號受訊電路,並且,訊號受訊電路,係構成為具備有第1模式和第2模式,該第1模式,係基於被形成於前述第1導體和前述第2導體之間之靜電容量的改變,來檢測出具有導電性之第1指示體所對於前述指示體
檢測感測器作了接近的位置以及前述第1指示體對於前述指示體檢測感測器作了按壓的位置,該第2模式,係基於被形成於前述第1導體和前述第2導體之間之靜電容量的改變,來檢測出不具有導電性之第2指示體所對於前述指示體檢測感測器作了按壓的位置。
因此,就算是僅有1個的指示體檢測感測器,亦能夠將由相異型態的指示體所致的指示位置檢測出來,而能夠提供一種構成為簡單且能夠低價地製造之指示體檢測裝置。
若依據本發明,則就算是僅有1個的指示體檢測感測器,亦能夠將由相異型態的指示體所致的指示位置檢測出來,而能夠提供一種構成為簡單且能夠低價地製造之指示體檢測裝置。
1‧‧‧指示體檢測裝置
1B‧‧‧指示體檢測感測器
10‧‧‧上側基板
11X‧‧‧第1導體
20‧‧‧下側基板
21Y‧‧‧第2導體
Sa~Sd、Sa’~Sd’‧‧‧間隔物
Snp‧‧‧間隔物
16‧‧‧OCR
50‧‧‧遮罩構件
[圖1]用以對於由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態之機構性構成例作說明之圖。
[圖2]用以對於由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態之電路構成例作說明之圖。
[圖3]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態之重要部分作說明之圖。
[圖4]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態之重要部分作說明之圖。
[圖5]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態中,當藉由指示體來施加按壓力時的動作作說明之圖。
[圖6]用以對於當使用了在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態之情況時的效果作說明之圖。
[圖7]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態中,當藉由指示體而施加有按壓力時的上側基板之撓折作說明之圖。
[圖8]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態中,當藉由指示體而施加有按壓力時的上側基板之撓折作說明之圖。
[圖9]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態中,當藉由指示體而施加有按壓力時的上側基板之撓折作說明之圖。
[圖10]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態中,當藉由指示體而施加有按壓力時的第1導體和第2導體之
間之靜電容量的變化作說明之圖。
[圖11]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態中,當藉由指示體而施加有按壓力時的第1導體和第2導體之間之靜電容量的變化作說明之圖。
[圖12]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態中,當藉由指示體而施加有按壓力時的第1導體和第2導體之間之靜電容量的變化作說明之圖。
[圖13]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中之相異型態的指示體之檢測作說明之圖。
[圖14]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中之相異型態的指示體中之1個的指示體之檢測作說明之圖。
[圖15]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中之相異型態的指示體中之1個的指示體之檢測作說明之圖。
[圖16]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中之相異型態的指示體中之1個的指示體之檢測作說明之圖。
[圖17]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中之相異型態的指示體中之1個的指示體之檢測作說明之圖。
[圖18]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置
的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的實施形態之變形例作說明之圖。
[圖19]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的其他實施形態之第1製造方法作說明之圖。
[圖20]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的其他實施形態之第1製造方法作說明之圖。
[圖21]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的其他實施形態之第2製造方法作說明之圖。
[圖22]用以對於在由本發明所致之指示體檢測裝置的實施形態中所使用之指示體檢測感測器的其他實施形態中,當藉由指示體而施加有按壓力時的上側基板之撓折作說明之圖。
[圖23]用以對於由本發明所致之指示體檢測裝置的其他實施形態之電路構成例作說明之圖。
[圖24]用以對於靜電容量方式之指示體檢測感測器的構成作說明之圖。
[圖25]用以對於先前技術之指示體檢測感測器的其中一例作說明之圖。
[圖26]用以對於先前所提案之指示體檢測感測器的其中一例作說明之圖。
[圖27]用以對於先前所提案之指示體檢測感測器的
其中一例作說明之圖。
[圖28]用以對於先前所提案之指示體檢測感測器的其中一例作說明之圖。
[圖29]用以對於先前所提案之指示體檢測感測器的其中一例作說明之圖。
由本發明所致之指示體檢測裝置,係亦能夠使用在前述之專利文獻2中所記載之指示體檢測感測器來構成之。但是,於此,係特別作為製造對於前述之專利文獻2中所記載之指示體檢測感測器而作了改良的新穎之指示體檢測感測器的情況,來對於由本發明所致之實施形態的指示體檢測裝置作說明。
在專利文獻2之指示體檢測感測器的構造中,間隔物Sp,由於並非為被形成於交叉點之區域,而是被形成於將各個交叉點之區域作包圍的四角隅之並未形成有上部導體7x以及下部導體7y之兩者的區域處,因此,係存在有下述一般之問題。
例如,當藉由指示體而對於上側透明玻璃基板8U來以按壓力Pa而進行按壓的情況時,在交叉點之區域處,如同於圖28中以粗線之點線所示一般,上部導體7x會以較間隔物Sp之高度量而更接近下部導體7y側的方式來作
撓折。但是,就算是藉由相同之按壓力Pa來在間隔物Sp之上部位置處而對於上側透明玻璃基板8U進行按壓,起因於間隔物Sp之存在,上部導體7x係如同在圖28中以粗線之一點鏈線所示一般,僅會撓折至該間隔物Sp之高度的位置處。
亦即是,在存在有間隔物Sp的交叉點之區域以外的並不存在有導體7x、7y之區域處,間隔物Sp之高度會成為上部導體7x所能夠最為接近下部導體7y之距離,在存在有間隔物Sp之區域和並不存在有間隔物Sp之交叉點之區域處,就算是藉由相同的按壓力來作按壓,上部導體7x和下部導體7y之間的距離也會產生差異,伴隨於此,以導體間距離作為參數之導體間的靜電容量也會產生差異。
也就是說,在存在有間隔物Sp之區域處,由於就算是藉由指示體而以會使上部導體7x與間隔物Sp之前端相互接觸一般的按壓力以上之按壓力來作按壓,上側透明玻璃基板8U也不會撓折至間隔物Sp之高度以下的位置,因此係無法將此種按壓力檢測出來。因此,在交叉點之區域處的按壓力之相對於靜電容量的特性、和在存在有間隔物Sp之區域處的按壓力之相對於靜電容量的特性,係會成為完全不同。
並且,在存在有間隔物Sp之區域中,由於導體7x、7y兩者均不存在,因此,在交叉點之區域和其以外之存在有間隔物Sp之區域處,導體7x和電極7y之間的靜電
容量之差異係會變大。
一般而言,在此種指示體檢測感測器以及位置檢測裝置中,由指示體所致之指示位置的X方向座標以及Y方向座標之各者,係成為根據與在相互鄰接之3個的導體處所得到的靜電容量相對應之訊號準位而被檢測出來,但是,如同上述一般,在交叉點之區域和存在有間隔物之其他的區域之間,會起因於上述一般之靜電容量的差異,而導致變得無法以良好精確度來檢測出由指示體所致之指示位置的座標。在專利文獻2的情況中,起因於此位置精確度之惡化,當藉由指示體而例如進行了螺旋狀之描線操作時,會發生下述之問題:亦即是,如同圖29中所示一般,在顯示畫面上之與該描線操作相對應的顯示軌跡,係並不會成為平滑之曲線,而會成為如同出現有鋸齒狀一般的曲線。
又,在專利文獻2的情況中,間隔物Sp,由於係有必要配置在交叉點之區域以外的均未存在有導體7x以及7y之雙方的區域中,因此,間隔物Sp之配置間隔,係成為至少較導體7x、7y之各者的寬幅而更大。進而,為了以能夠根據交叉點之區域的導體7x、7y間之靜電容量來檢測出特定之按壓力的方式而將導體7x構成為能夠得到特定的撓折量,間隔物Sp之高度係有必要增高。
因此,在一面按壓上側透明玻璃基板8U一面進行描線操作時,會碰觸到交叉點之區域外的間隔物Sp之前端,而會有成為所謂的凹凸不平之操作感之虞。
以下所說明之指示體檢測感測器,係為對於以上之問題點作了改善者。
以下,係針對本發明之實施形態之指示體檢測裝置作說明,但是,於此,係以將本發明之指示體檢測裝置適用在附有顯示功能之觸控板裝置、被稱作觸控板型資訊終端或者是平板型資訊終端等之附有顯示功能之機器中的情況為例,來作說明。
圖1,係為用以對於此實施形態之指示體檢測裝置1的構成之概略作說明的分解立體圖。此實施形態之指示體檢測裝置1,係為附有顯示功能之機器的構成。如圖1中所示一般,此實施形態之指示體檢測裝置1,係在框體1E內之最下層,收容有主機板1D,並於其上,將顯示畫面作為上側(前面板1A側)地而設置有LCD(Liquid Crystal Display)1C。在該LCD1C之顯示畫面側,係被設置有本發明之實施形態的指示體檢測感測器1B。而,在指示體檢測感測器1B之上側,係被設置有前面板1A,上述之各收容物1D、1C、1B,係被保持於框體1E內。
於此,在主機板1D處,係被形成有通訊電路、LCD1C用之控制電路、對於指示體檢測感測器1B供給訊號之訊號供給電路、受訊從指示體檢測感測器1B而來之
訊號並將指示位置等檢測出來之訊號受訊電路等的各種之電路。LCD1C,係為用以實現此實施形態之指示體檢測裝置1的顯示功能之顯示手段。指示體檢測感測器1B,係為適用有本發明所構成者,並實現接收從使用者而來之各種的指示輸入(操作輸入)之作為接收手段的功能。
如同上述一般,LCD1C之顯示畫面,係透過指示體檢測感測器1B而被作觀看。因此,指示體檢測感測器1B,係構成為具備有光透過性(透明性)。藉由此,使用者,係成為能夠一面從指示體檢測裝置1的前面板1A側來對於被顯示在LCD1C上的資訊作觀看,一面透過指示體檢測感測器1B來進行各種之指示輸入。
另外,在圖1中,雖並未圖示,但是,LCD1C和指示體檢測感測器1B,係分別被與主機板之相對應的電路部作連接。又,詳細雖係於後再述,但是,係藉由指示體檢測感測器1B、和被設置在主機板1D處之訊號供給電路與訊號受訊電路,來構成指示體檢測裝置。又,指示體檢測裝置1,其之外觀的大小,例如,若是以紙之尺寸而言,則係可作為A5尺寸、B5尺寸、A4尺寸等之各種大小之物而實現之。
接下來,針對包含有指示體檢測感測器1B之指示體檢測裝置的構成例作說明。圖2,係為用以對於此實施形態之指示體檢測裝置之構成例作說明的區塊圖。如圖2中
所示一般,此實施形態之指示體檢測裝置,係由圖1中所示之指示體檢測感測器1B、和訊號供給電路200、和訊號受訊電路300、以及控制電路40所成。控制電路40,係為用以對於此實施形態之指示體檢測裝置的各部進行控制之電路,例如係搭載有微電腦所構成者。
指示體檢測感測器1B,係具備有:被與訊號供給電路200作連接之複數的第1導體11X1~11Xm、和被與訊號受訊電路300作連接之複數的第2導體21Y1~21Yn。而,第1導體11X1~11Xm,係構成送訊導體群11。又,第2導體21Y1~21Yn,係構成受訊導體群21。
另外,在以下之第1導體11X1~11Xm以及第2導體21Y1~21Yn的說明中,除了特別1根1根地有所區別而作說明的情況以外,係將第1導體11X1~11Xm的1根,稱作第1導體11X,並將第2導體21Y1~21Yn的1根,稱作第2導體21Y。又,構成送訊導體群11之第1導體11X的數量或是構成受訊導體群21之第2導體21Y的數量,係因應於經由使用者而進行操作之指示體檢測感測器1B的指示輸入面1BS之尺寸等的實施形態來適宜作設定。又,在此實施形態中,送訊導體群11側,係被設為經由使用者之手指等的指示體而被進行有指示輸入之指示輸入面1BS。
在圖2中,於右下端部處所展示的X軸箭頭,係代表X軸方向,同樣的,Y軸箭頭,係代表Y軸方向。又,詳細雖係於後再述,但是,送訊導體群11,係為將朝向指
示體檢測感測器1B之Y軸方向(第1方向之例)而延伸的細長(平板狀)之m根的第1導體11X,在X軸方向上隔開有特定間隔地而作配列所構成者。又,受訊導體群21,係為將朝向指示體檢測感測器1B之X軸方向(第2方向之例)而延伸的細長(平板狀)之n根的第2導體21Y,在Y軸方向上隔開有特定間隔地而作配列所構成者。
又,詳細雖係於後再述,但是,送訊導體群11和受訊導體群21,係隔開特定之距離地而被作對向配置。藉由此,在第1導體11X和第2導體21Y相對向之部分處,係成為被構成有電容器。又,在此實施形態中,於第1導體11X和第2導體21Y相互對向而當從與指示輸入面1BS相正交之方向來作觀察時會相互重疊的交叉點之區域處,係如同後述一般而配設有間隔物。另外,在此實施形態中,第1導體11X以及第2導體21Y,例如,係藉由銀圖案或者是由ITO(Indium Tin Oxide:氧化銦錫)膜所成之透明電極膜或者是銅箔等所形成者。
訊號供給電路200,於此例中,係將為了使對於指示體檢測感測器1B之指示輸入面1BS的由指示體所致之指示位置或者是被施加於指示位置處之按壓力的檢測成為可能之訊號,供給至構成送訊導體群11之第1導體11X的各個處。訊號供給電路200,係如圖2中所示一般,具備有選擇電路24和訊號產生電路25。選擇電路24,係因應於從控制電路40而來之控制,而將從訊號產生電路25而
來之訊號對於第1導體11X選擇性地作供給。訊號產生電路25,係因應於控制電路40之控制,而產生具備有特定之頻率的正弦波、矩形波等之交流訊號,並將此供給至選擇電路24處。
而,此實施形態之選擇電路24,係經由控制電路40,來以在特定時間內而對於全部的第1導體11X1~11Xm供給從訊號產生電路25而來之訊號的方式,而被作切換控制。如此這般,經由選擇電路24而將從訊號產生電路25而來之交流訊號選擇性地供給至第1導體11X處的原因,係為了成為能夠在指示輸入面1BS上而將複數之指示位置和被施加於該些之處的按壓力檢測出來之故。
訊號受訊電路300,在此例中,係為藉由對於從構成受訊導體群21之複數的第2導體21Y所得到之受訊訊號進行訊號處理,來進行由指示體所致之指示輸入面1BS上的指示位置之檢測和被施加在該指示位置處之按壓力的檢測者。如圖2中所示一般,訊號受訊電路300,係具備有:放大電路31、和A/D(Analog/Digital)轉換電路32、和指示位置以及按壓力檢測電路33。
放大電路31,係將從構成受訊導體群21之第2導體21Y所得到的受訊訊號放大,並供給至A/D轉換電路32處。A/D轉換電路32,係將在放大電路31處被作了放大的從第2導體21Y而來之受訊訊號,轉換為數位訊號,並將此些供給至指示位置以及按壓力檢測電路33處。
指示位置以及按壓力檢測電路33,係根據從A/D轉
換電路32而來之訊號,而在對於指示體檢測感測器1B進行有由指示體所致之指示輸入的情況時,進行被作了指示的指示輸入面1BS上之指示位置的檢測(辨識)和被施加之力(按壓力)的檢測。如同上述一般,在第1導體11X和第2導體21Y相對向之部分處,係被構成有電容器。
又,雖然詳細係於後再述,但是,若是藉由指示體而對於指示體檢測感測器1B施加有按壓力,則因應於該按壓力,指示輸入面1BS係撓折,被施加有按壓力之部分之1個或者是複數個的第1導體11X和1個或者是複數個的第2導體21Y之間的距離係改變。因此,藉由該些之第1導體11X和1個或者是複數個的第2導體21Y所構成的電容器之靜電容量,係因應於按壓力而改變。因此,在靜電容量作了改變的部分處,從第1導體11X所傳導至第2導體21Y處之訊號(電流)係成為增加。
因此,藉由對於在複數的第2導體21Y之各個的導體處所流動之訊號量(電流量)作監視,係能夠檢測出指示體為正在指示體檢測感測器1B上之何一位置處進行指示操作。另外,關於現在是正對於何者之第1導體11X而供給交流訊號一事,係可藉由從控制電路40而來之資訊而作辨識。藉由此些之資訊,係能夠檢測出,被供給有從訊號產生電路25而來之交流訊號的第1導體11X和因應於由指示體所致之指示位置而使訊號量作了改變的第2導體21Y,此兩者所交叉的部份,係為經由指示體而作了指示的位置區域。並且,由於電容器之靜電容量係因應於由指
示體所致之按壓而改變,因此,藉由檢測出在第2導體21Y處所流動之訊號量,係亦能夠將經由指示體而對於指示體檢測感測器1B施加了何種程度之按壓力一事檢測出來。
如此這般,指示位置以及按壓力檢測電路33,係除了指示體所作指示的位置以外,亦能夠將與由指示體所致之按壓力相對應的訊號檢測出來。此藉由指示位置以及按壓力檢測電路33所檢測出來的指示位置或按壓力,係被供給至主機板1D中之特定的控制電路處,並作為從使用者而來之輸入資訊而被使用。
具備有本實施形態之指示體檢測感測器1B的指示體檢測裝置1,係設為具備有第1模式以及第2模式的複合型之構成,在第1模式中,指示體係為人的手指、或者是芯體以及框體為具有導電性之筆型的指示體(所謂的靜電筆),並藉由檢測出起因於經由此具有導電性之指示體而逃逸至接地處的電荷所導致的在第1導體11X以及第2導體21Y之間之靜電容量的改變,來檢測出由指示體所致之指示位置以及按壓力,在第2模式中,係藉由檢測出與由穿戴有橡膠手套的使用者之手指或者是並不具有導電性之筆型的指示體所致之按壓力相對應之在第1導體11X以及第2導體21Y之間之靜電容量的改變,來檢測出由指示體所致之指示位置以及按壓力。
針對此複合型之構成,雖係於後再作詳細敘述,但是,在本實施形態中,控制電路40,係藉由使指示位置
以及按壓力檢測電路33以時間分割來進行切換並交互反覆進行第1模式中之指示體之檢測處理動作以及第2模式中之指示體之檢測處理動作,而成為就算是藉由相異型態之指示體而同時地對於指示體檢測感測器1B進行指示輸入操作,亦能夠無關於其之型態上的差異而進行複數之指示體之同時檢測的構成。另外,控制電路40,係亦進行對於放大電路31而供給增益控制訊號並將放大電路31之增益在第1模式與第2模式之間作切換的控制。
接下來,參考圖3以及圖4,針對指示體檢測感測器1B之構成例作具體性說明。圖3,係為用以對於從指示輸入面1BS側來從與該指示輸入面1BS相正交之方向而對於實施形態之指示體檢測感測器1B作了觀察的構成例作說明之圖,並對於指示體檢測感測器1B之一部分作展示。圖4,係為實施形態之指示體檢測感測器1B的剖面圖,於此,係為圖3中之A-A剖面圖。另外,在圖3所示之指示體檢測感測器1B中,第1導體11X所被作配列之方向,係為X軸方向,第2導體21Y所被作配列之方向,係為Y軸方向。另外,在以下之說明中,係將指示輸入面1BS側稱作上側。
如同圖4中所示一般,指示體檢測感測器1B,係為將上側基板(第1基板)10和下側基板(第2基板)20作上下配置所構成者。上側基板10之與下側基板20間之
對向面的相反側之上面10a,係成為指示輸入面1BS。
上側基板10,係由當在指示輸入面1BS(上側基板10之上面10a)處而被進行了由指示體所致之按壓時能夠朝向下側基板20側作撓折之可撓性的材料所成,在此例中,係為藉由厚度較薄之玻璃基板、或者是PET(polyethylene terephthalate)、PP(polypropylene)、LCP(liquid crystal polymer)等之透明的合成樹脂所成的薄膜基板,所構成者。下側基板20,由於並不會受到由指示體所致之按壓,因此係並不需要作撓折,於此例中,係由較上側基板10而更厚之玻璃基板或剛體之透明的合成樹脂所成。
又,在上側基板10之與下側基板20間的對向面側,分別具有特定之寬幅Wx並且朝向Y軸方向而作了延伸的m(m為2以上之整數)根之細長(平板狀)的第1導體11X1、11X2、…、11Xi-1、11Xi、11Xi+1、…、11Xm,係以特定之配列節距Px(>Wx)而在X軸方向上被作配列。此m根的第1導體11X之各者,在此例中,係藉由以ITO(Indium Tin Oxide)所成之透明電極而構成。此些之m根的第1導體11X之各者,係經由第1連接導體(省略圖示)之各者,而被與設置在主機板1D處之構成圖2中所示之訊號供給電路200的選擇電路24作連接。
又,在下側基板20之與上側基板10相對向之面側,分別具有特定之寬幅Wy並且朝向X軸方向而作了延伸的n(n為2以上之整數)根之細長(平板狀)的第2導體
21Y1、21Y2、…、21Yj-1、21Yj、…、21Yn,係以特定之配列節距Py(>Wy)而在Y軸方向上被作配列。此n根的第2導體21Y之各者,在此例中,係藉由以ITO(Indium Tin Oxide)所成之透明電極而構成。此些之n根的第2導體21Y之各者,係經由第2連接導體(省略圖示),而被與設置在主機板1D處之構成圖2中所示之訊號受訊電路300的放大電路31作連接。
另外,在此實施形態中,前述寬幅Wx、Wy,係被設為相同,並且,其之大小,例如係選定為2~2.5mm,在此例中,例如係選定為Wx=Wy=2.5mm。又,在此實施形態中,前述配列節距Px、Py,亦係被設為相同,並例如選定為Px=Py=3.2mm。
又,在被適用有玻璃基板或者是由合成樹脂素材所成之薄膜基板等的具有可撓性之上側基板10處,第1導體11X係經由蒸鍍、印刷等之已知的導體形成製程而被與上側基板10一體性地形成。同樣的,在被適用有玻璃基板或者是合成樹脂基板等的下側基板20處,第2導體21Y係經由蒸鍍、印刷等之已知的導體形成製程而被與下側基板20一體性地形成。
另外,雖係省略圖示,但是,在上側基板10處,係以覆蓋m個的第1導體11X1~11Xm之全體的方式,而被設置有介電質構件。此介電質構件,係藉由以例如PET(polyethylene terephthalate)、PP(polypropylene)、LCP(liquid crystal polymer)等之比介電率為2~10程度
的介電質所成的透明之介電質薄膜,而構成之。此介電質構件之層的厚度,例如係被設為5~15μm。又,亦可將玻璃素材作為介電質構件來適用。進而,此介電質構件,係亦可藉由將高介電率填充物以高密度來作了填充的介電質薄膜(比介電率為40以上),來構成之。除此之外,作為介電質構件,係亦可適用透明環氧樹脂、光阻用丙烯酸系樹脂、高光透過性氟素樹脂、1液性之氨酯系樹脂等的具有透明性之各種的介電質。另外,係亦可並不設置此介電質構件。
之後,以使上側基板10之周部和下側基板20之周部空出有特定之距離d的方式,來將上側基板10之周部和下側基板20之周部隔著框形狀之貼合構件30而作貼合並密封。故而,在本實施形態之指示體檢測感測器1B中,於下側基板20和上側基板10之間的空隙中,在此例中係被密封而中介存在有空氣層14。在本實施形態中,下側基板20和上側基板10之間的距離d,係被設為20~100μm,在此例中,係被設為d=40μm。另外,在下側基板20和上側基板10之間的空隙中,係亦可構成為並不封入空氣,而是封入透明的液體,當並非為空氣層而身為液體層的情況時,上側基板10和下側基板20之間的透明度係變高。
又,在此實施形態中,當從與指示輸入面1BS側相正交之方向來對於指示體檢測感測器1B作觀察時,在身為第1導體11X和第2導體21Y會相互重疊的區域之交叉
點之區域(橫×縱=Wx×Wy之區域)處,係設置有間隔物。亦即是,與前述之專利文獻2相異,在交叉點之區域以外之並不存在有第1導體11X以及第2導體21Y的區域處,係並不設置間隔物。
又,在本實施形態中,間隔物,係僅在交叉點之區域內,而以會使由以指示體所進行之按壓而導致的上側基板10之撓折量成為相較於在該交叉點之區域處的值而言在交叉點之區域以外之處的值會變得更大的方式,來設定其之位置、形狀以及高度,而作配設。為了滿足此條件,在本實施形態中,間隔物,係在交叉點之區域處,而構成為配設在從其之周緣起而去除了特定之範圍的中央區域處。
在此例中,如同圖3以及圖4中所示一般,係在橫×縱=Wx×Wy之正方形的交叉點之區域之各者的中央之橫×縱=Gx×Gy的正方形之區域的四角隅處,設置間隔物Sa、Sb、Sc、Sd。於此例中,係設為Gx=Gy=1mm。故而,橫×縱=Gx×Gy之正方形的中央區域之周緣和橫×縱=Wx×Wy之正方形的交叉點之區域的周緣之間的長度,係成為(Wx-Gx)/2=(Wy-Gy)/2=(2.5-1)/2=0.75mm。此些之4個的間隔物Sa~Sd,例如,係藉由將透明之介電質材料作印刷,或者是藉由在點狀印表機中之墨水之吐出一般的原理,來形成之。於此情況,4個的間隔物之材料,係可為硬質之物,亦可為具備有彈性者。
另外,在圖3中,存在於第2導體21Y上之間隔物Sa~Sd,係作為能夠透過透明之第1導體11X來觀察到
者,而以實線作展示,但是,實際上,該間隔物係為透明,並且其大小係為小,而幾乎不會被看到。關於此,針對與圖3同樣地而作展示之其他圖面而言,亦為相同。
故而,在交叉點之區域內,4個的間隔物Sa、Sb、Sc、Sd之X方向以及Y方向的相互之分隔距離,係成為Gx或者是Gy。
又,相鄰之第1導體11X處的間隔物間之X方向之距離,亦即是第1導體11Xi-1之間隔物Sd或Sc和其鄰旁之第1導體11Xi之間隔物Sa或Sb之間的距離tx,係設為較第1導體11X之配列節距Px(=3.2mm)而更小,並且較在交叉點之區域內之4個的間隔物Sa、Sb、Sc、Sd之X方向的分隔距離Gx而更大。亦即是,係設為Gx<tx<Px,於此例中,係設為距離tx=2.2mm。
同樣的,相鄰之第2導體21Y處的間隔物間之Y方向之距離,亦即是第2導體21Yj-1之間隔物Sb或Sc和其鄰旁之第2導體21Yj之間隔物Sa或Sd之間的距離ty,係設為較第2導體21Y之配列節距Py(=3.2mm)而更小,並且較在交叉點之區域內之4個的間隔物Sa、Sb、Sc、Sd之Y方向的相互間之分隔距離Gy而更大。亦即是,係設為Gy<ty<Py,於此例中,係設為距離ty=2.2mm。
在專利文獻2的情況中,如同前述一般,由於係在交叉點之區域外的第1導體11X以及第2導體21Y均未存在的區域中,配置間隔物Sp,因此,X方向以及Y方向之間隔物間的距離,係必須要增大為第1導體11X以及第
2導體21Y之配列節距Px、Py以上。因此,為了在交叉點之區域處針對上側基板10而得到特定之撓折量,間隔物Sp之高度,係被設為與第1導體11X和第2導體21Y之間的距離相等或者是該距離以下的例如10~60μm,而被選定為較大之高度。
相對於此,在本實施形態中,如同上述一般,X方向以及Y方向之間隔物間的距離,係被設為較第1導體11X以及第2導體21Y之配列節距Px、Py(=3.2mm)而更小之1mm或者是2.2mm。並且,在本實施形態中,間隔物Sa、Sb、Sc、Sd係被設置在交叉點之區域內,因此,間隔物之高度H,係設為4~10μm,相較於專利文獻2的情況,係能夠有所降低。在此例中,間隔物Sa~Sd之高度H係設為H=6μm。
此間隔物Sa~Sd之高度H,係設為能夠在被形成於上側基板10處之第1導體11X之直到與間隔物Sa~Sd相接觸為止的範圍內而產生用以進行由指示體所致之指示位置的座標計算之充分的靜電容量變化之值。故而,就算是被形成於上側基板10處之第1導體11X與間隔物Sa~Sd相接觸並成為無法再作更進一步之撓折的狀態,在此時也已經能夠得到對於座標計算而言為充分之必要的訊號準位,因此係能夠以良好精確度來檢測出指示體之檢測位置座標。
藉由如此這般地將間隔物Sa、Sb、Sc、Sd之高度降低,係成為亦能夠將第1導體11X和第2導體21Y之間
的距離d相較於專利文獻2的情況而更加縮小。亦即是,專利文獻2的情況時之第1導體11X和第2導體21Y之間的距離,係為100μm,相對於此,在本實施形態中,如同前述一般,係可設為距離d=40μm。
電容器之靜電容量C,若是將相對向之2個的電極之面積設為S,並將該2個的電極間之距離設為D,且將存在於2個電極間之介電質的介電率設為ε,則係可藉由下述C=ε.S/D…(式1)之演算式而計算出來。在本實施形態中,由於係能夠將(式1)之電極間的距離D相較於專利文獻2的情況而更加縮小,因此,係能夠將在第1導體11X和第2導體21Y之間所形成的電容器之靜電容量之值設為較專利文獻2的情況而更大。
又,由於係能夠將第1導體11X和第2導體21Y之間的距離縮小,因此,係能夠對於光透射率之減少作抑制,而能夠相較於專利文獻2的情況而將光透射度更將提昇。
如同上述一般,在本實施形態中,藉由採用僅在交叉點之區域的中央區域部分處配置間隔物Sa~Sd,而在交叉點之區域以外的區域處並不設置間隔物之構成,係能夠將間隔物Sa~Sd之高度相較於專利文獻2的情況而更加降低,而能夠藉由較小之按壓力來使上側基板10以及第1導體11X大幅度的撓折變形。
亦即是,在本實施形態之指示體檢測感測器中,係成為在直到上側基板10以及第1導體11X與間隔物Sa~Sd作了接觸為止的範圍中均不會使上側基板10以及第1導體11X之起因於按壓力所導致的變形受到限制之構成。藉由此,例如係能夠進行小至數10克之按壓力的檢測,並且被施加有該按壓力之指示位置的檢測座標精確度亦係提昇。
並且,由於間隔物Sa~Sd之高度係為低,因此,在由指示體所進行之按壓移動中,係亦有著能夠減輕起因於與間隔物Sa~Sd之前端相互抵接一事所導致的凹凸不平感之效果。
又,在本實施形態中,如同前述一般,係構成為會使由按壓而導致的上側基板10之撓折量,成為相較於在交叉點之區域處的值而言,在交叉點之區域以外之處的值會變得更大。進而,針對間隔物Sa~Sd之相鄰接的間隔物之彼此間的分隔距離,如同上述一般,藉由構成為會滿足Gx<tx<Px以及Gy<ty<Py,係能夠將在交叉點之區域以外的區域處之上側基板10之撓折量更為增大。故而,在交叉點之區域以外之區域處的由指示體所致之按壓力之施加位置的檢測感度係提昇。特別是,在上述之實施形態中,於在斜方向上而相鄰接之交叉點之區域處,間隔物間之距離由於係較X方向以及Y方向之間隔物間之距離而更大,因此,在藉由指示體來對於交叉點之區域以外之均未存在有第1導體11X以及第2導體21Y的區域而作了按
壓時之檢測感度係提昇。
亦即是,若依據上述之實施形態之指示體檢測感測器,則藉由設為上述一般之構成,係能夠解決於開頭所敘述之在專利文獻2的情況中之問題點。以下,更詳細地針對上述之實施形態之指示體檢測感測器的效果作說明。
在上述之實施形態中,係對於藉由(式1)中所示之演算式所展示的電容器的原理作應用,而具備對於被形成在第1導體11X和第2導體21Y之間的靜電容量引起大幅度變化之構造。
在並未藉由指示體而對於上側基板10作按壓的狀態下,上側基板10之第1導體11X和下側基板20之第2導體21Y,係相互分離有特定之距離d。若是藉由指示體而將上側基板10朝向下側基板20之方向作按壓,則由於上側基板10、第1導體11X係分別具備有可撓性,因此,例如如同圖5(A)中所示一般,上側基板10以及第1導體11X,係在被施加有該按壓力之部位的近旁處,朝向下側基板20側而撓折,在該撓折了的部位處之上側基板10之第1導體11X與下側基板20之第2導體21Y之間的距離,係因應於被施加之按壓力,而變得較距離d更小。
因此,如同根據上述之(式1)而可清楚得知一般,藉由被施加有該按壓力之部位之第1導體11X和下側基板20之第2導體21Y所形成的電容器之靜電容量係變大。於此情況,藉由指示體而被施加有按壓力之指示位置的座標,在此例中,係藉由所謂的3點方式而被檢測出來。亦
即是,在圖5(A)中,起因於第1導體11X之撓折,此第1導體11X和與此第1導體11X相對向之3根的第2導體21Yj-1、21Yj、21Yj+1之間的距離係改變,在第1導體11X和第2導體21Yj-1、21Yj、21Yj+1之間所構成的電容器之各者的靜電容量Cj-1、Cj、Cj+1係改變。
在位置檢測裝置之訊號受訊電路300(參考圖2)處,係檢測出與此3個的靜電容量Cj-1、Cj、Cj+1之值相對應的訊號準位,並使用該訊號準位,來檢測出藉由指示體而被施加有按壓之指示位置的Y座標。藉由指示體而被施加有按壓之指示位置的X座標,係根據正在供給送訊訊號之第1導體11X係為何者之第1導體11X一事而檢測出來。又,在位置檢測裝置之訊號受訊電路300處,係根據與前述靜電容量Cj-1、Cj、Cj+1之值相對應的訊號準位,來算出由指示體所致之按壓力。
如同在開頭之課題一欄中所敘述一般,在專利文獻2的情況時,於交叉點之區域以外之被配置有間隔物Sp之區域部分處,就算是在藉由指示體而被施加有按壓力的情況時,也並不會產生與該所施加之按壓力相對應的撓折。並且,在該交叉點之區域以外之區域處,由於係並不存在有第1導體11X以及第2導體21Y,因此亦有著無法得到能夠正確地檢測出座標值之靜電容量的問題。
相對於此,在本實施形態中,藉由僅在交叉點之區域的中央區域部分處配置有間隔物Sa~Sd,就算是在交叉點之區域以外的區域處,上側基板10以及第1導體11X
也會成為相較於交叉點之區域而更加產生有撓折,就算是當在交叉點之區域以外的區域處而存在有由指示體所致之按壓輸入時,也可得到能夠將座標值正確地檢測出來之靜電容量。
在本實施形態中,如同圖5(B)中所示一般,在交叉點之區域以外的區域處,若是被施加有由指示體所致之按壓力,則由於在該交叉點之區域以外的區域處係並不存在有間隔物,因此,被形成於上側基板10處之第1導體11X,係如同圖示一般,相較於同樣的按壓力被施加於交叉點之區域上的情況,而作更大的撓折。
亦即是,當由指示體所致之按壓力剛好被施加於間隔物Sd之上的情況時,如同在圖5(C)中以點線所示一般,被形成於上側基板10處之第1導體11X,係僅能夠撓折至間隔物Sd之高度的位置為止,但是,在交叉點之區域以外的區域處,當藉由指示體而被施加有相同之按壓力時,係如同以實線所示一般地而撓折(與圖5(B)相同)。
又,如同圖5(B)、(C)中所示一般,在交叉點之區域以外的區域處,就算第1導體11X作大幅度的撓折並接近了下側基板20側,亦由於在其正下方係並不存在有第2導體21Y,因此,第1導體11X之撓折,係成為會與存在於該區域之兩側處的第2導體21Y來對於電容器之靜電容量賦予變化者。
又,如同根據圖5(C)而可清楚得知一般,在本實
施形態中,於交叉點之區域以外的區域處之第1導體11X之撓折量,由於係成為較在交叉點之區域處的第1導體11X之撓折量而更大,因此,係能夠在交叉點之區域和交叉點之區域以外的區域處,而使相對於由指示體所致之按壓力的靜電容量之改變成為相同。
因此,若依據本實施形態,則係能夠對於使用圖28以及圖29所說明了的在專利文獻2的情況時之藉由指示體而被施加有按壓力之指示位置之座標精確度上之問題作改善。另外,在本實施形態中,當進行與圖29相同之螺旋狀之描線操作的情況時,在LCD1C之顯示畫面上,係能夠成為於圖6中所示一般之平滑的曲線顯示。
在圖7~圖9中,針對代表當在本實施形態之指示體檢測感測器1B處而藉由指示體來作了按壓的情況時之上側基板10以及第1導體11X的被作了按壓之部分會如何地變形一事之撓折量的分布圖作展示。在圖7~圖9中,分布圖中之留白的小箭頭之位置,係代表被施加有由指示體所致之按壓的位置,又,上側基板10以及第1導體11X之撓折量,係將相同撓折量之位置作連結,而如同等高線一般地來作展示。進而,若是撓折量越大,則係將該等高線內用越濃的顏色來塗滿而作展示。另外,在此圖7~圖9中,係對於藉由如同自動鉛筆之筆芯一般的細並且前端為尖銳之指示體來作了按壓時的模樣作展示。
圖7(A)~(E),係針對當由指示體所致之按壓力的施加位置在1根的第1導體11X上而作了移動時之於與
間隔物Sa~Sd間的各位置關係處之撓折量的變化作展示之圖。又,當由指示體所致之按壓力的施加位置沿著1根的第2導體21Y而作了移動時之於與間隔物Sa~Sd間的各位置關係處之撓折量的變化,亦係在由指示體所致之按壓力之施加位置的移動方向上而成為相同。
又,圖8(A)~(E),係針對當由指示體所致之按壓力的施加位置在指示體檢測感測器1B之上側基板10上而朝向斜上方向來作了移動時之於與間隔物Sa~Sd間的各位置關係處之撓折量的變化作展示之圖。
進而,圖9(A)~(F),係針對當由指示體所致之按壓力的施加位置在交叉點之區域以外的區域處而於相鄰之2根的第2導體21Y之間的區域之上來朝向X方向而作了移動時之於與間隔物Sa~Sd間的各位置關係處之撓折量的變化作展示之圖。當由指示體所致之按壓力的施加位置在交叉點之區域以外的區域處而於相鄰之2根的第1導體11X之間的區域之上來朝向Y方向而作了移動時之於與間隔物Sa~Sd間的各位置關係處之撓折量的變化,亦係在由指示體所致之按壓力之施加位置的移動方向上而成為相同。
如同由圖7~圖9而可清楚得知一般,若依據本實施形態之指示體檢測感測器1B的構成,則就算是在藉由指示體而對於交叉點之區域以外的區域作了按壓的情況時,由上側基板10以及第1導體11X之撓折所致的變形,亦會朝向第1導體11X和第2導體21Y相互重疊之交叉點
之區域而傳播。亦即是,就算是在藉由指示體而對於交叉點之區域以外的區域來作了按壓的情況時,在交叉點之區域處也會產生基於靜電容量所導致的檢測準位之變化。因此,若依據本實施形態之指示體檢測感測器,則在指示輸入面1BS之全部的位置處,均係成為能夠對於藉由以指示體所進行之按壓而作了指示的位置而進行精確度為高之座標檢測,又,亦能夠進行此時之由指示體所致之按壓力的檢測。
以上,主要係針對相對於在交叉點之區域以外的區域處之由指示體所致之按壓力的上側基板10以及第1導體11X的撓折來作了說明,但是,在交叉點之區域處,若是針對與上述相同地來藉由如同自動鉛筆之筆芯一般的細並且前端為尖銳之指示體而作了按壓時的模樣作說明,則係成為如同下述一般。
亦即是,圖10(A)~(D)係針對當藉由如同自動鉛筆之筆芯一般的細並且前端為尖銳之指示體來對於交叉點之區域的中央區域以按壓力P進行按壓,並且該按壓位置為如同以橫向箭頭(參考圖10(B)以及(C))中所示一般地從交叉點之區域的中央區域之中心位置來朝向外周方向而一直移動至間隔物Sa~Sd之正上方處時的第1導體11X之撓折的模樣作展示。在圖10中,為了簡化說明,係將上側基板10省略。
又,在圖10(A)~(D)中,係將在交叉點之區域處而於第1導體11X和第2導體21Y之間所產生的靜電
容量,分成在被間隔物Sa~Sd所包圍的中央區域處之電容器的靜電容量C α和在被間隔物Sa~Sd所包圍之中央區域外的兩側處之電容器的靜電容量C β以及C γ來分開作考慮,並將該些之3個的電容器視為被並聯地作了連接者來作說明。另外,在圖10中,係將靜電容量C α、C β以及C γ示意性地以四角形來作展示,其之高度係作為與靜電容量值有所對應者來作展示。於此情況,在交叉點之區域中而於第1導體11X以及第2導體21Y之間所產生的靜電容量,係可作為3個的靜電容量C α、C β、C γ之和來作考慮。
於此情況,如同圖10(A)~(D)中所示一般,依循於指示體之移動所產生的第1導體11X之撓折量的變化,於直到按壓位置到達間隔物Sa~Sd之任一者之正上方處為止的期間中,在交叉點之區域的中央區域處、和該中央區域之兩側處的中央區域外之區域處,係產生相反的作用。亦即是,如同圖10(B)、(C)中所示一般,第1導體11X和第2導體21Y之間的距離,於交叉點之區域的中央區域處係增加,於該中央區域之兩側的中央區域外之區域處係減少。故而,由於3個的靜電容量C α、C β、C γ亦係因應於該距離之變化而改變,因此其之合成靜電容量係幾乎不會有所變化。在圖10(B)、(C)、(D)中,於下側基板20內所標示之箭頭,係代表3個的靜電容量C α、C β、C γ為相較於前一階段而作了增加(朝上箭頭)或者是作了減少(朝下箭頭)。
故而,在本實施形態之指示體檢測感測器1B中,由指示體所致之按壓位置,就算是從交叉點之區域的中央區域之中心位置起來朝向外周方向而一直移動至間隔物Sa~Sd之正上方處,作為交叉點之區域全體的靜電容量亦幾乎不會有變動,而能夠得到安定的指示體之檢測訊號準位,指示體位置之檢測座標精確度係提昇。
另外,使用圖10所作了說明者,係為指示體之按壓位置為在第1導體11X之長邊方向(縱方向)上來作了移動的情況,但是,在如同圖11之箭頭所示一般之不僅為縱方向而亦朝向橫方向或斜方向來作了移動的情況時,亦係成為相同。
間隔物Sa~Sd所被作配置之位置、以及間隔物之高度,係以能夠盡可能地並不產生伴隨著當在上述之交叉點之區域內的任意之位置處而藉由指示體來作了按壓時之第1導體11X之撓折所導致之靜電容量之變化的方式,來作設定,藉由此,來成為能夠將起因於間隔物Sa~Sd之設置所導致的對於在交叉點之區域處之訊號檢測準位的影響抑制為最小限度。
又,在由上述之實施形態所致之指示體檢測感測器中,上側基板10和下側基板20,係於周部經由框形狀之貼合構件30來相互貼合,在上側基板10和下側基板20之間係封入有空氣。被密閉封入之空氣,係因應於指示體之按壓而產生壓力變化,藉由該壓力變化,係能夠使靜電容量之變化更為增大。使用圖12來針對此事作說明。於
此,在圖12(A)中之與下側基板20相對向之曲線,係為起因於由指示體所施加之按壓力P而導致的被形成於上側基板10處之第1導體11X之撓折量變化,在圖12(B)中之與下側基板20相對向之曲線,係代表因應於第1導體11X之撓折量變化所產生的靜電容量C之變化。
亦即是,如同圖12(A)中所示一般,若是以按壓力P來按壓上側基板10,則該被作了按壓的上側基板10之部位係凹陷,被封入至該部位之內部的空氣之體積係減少,但是,由於上側基板10和下側基板20之間之空氣係被密封,因此對應於因按壓所導致的體積之減少,內部之空氣的壓力會上升,在並未被作按壓之區域處,係會產生與按壓力P相反方向之力。
因此,被施加有按壓力P之部位,由於係如同圖12(A)中所示一般,上側基板10和下側基板20之間的距離係變小,因此,其之靜電容量,係如圖12(B)中所示一般,相較於按壓力之施加前而變得更大,相對於此,被與按壓力P相反方向之力而作回推的按壓位置之兩側的部位,由於係如同圖12(A)中所示一般,上側基板10和下側基板20之間的距離係變大,因此,其之靜電容量,係如同圖12(B)中所示一般,相較於按壓力之施加前而變得更小。
如此這般,上側基板10以及第1導體11X,由於係在被施加有按壓力P之部位和該部位之兩側的部位處進行差動性之撓折位移,因此在藉由3點法而算出被指示體所
按壓之位置之座標的情況時之精確度係提昇。
在前述之專利文獻2所揭示的指示體檢測裝置中,就算是於前述之複合型之構成的情況時,也無法以良好之精確度來進行檢測。亦即是,在第1模式中,係能夠無關於間隔物地而進行指示體之位置的檢測。另一方面,在第2模式中,雖然能夠均勻地進行檢測,但是,如同根據圖29而可清楚得知一般,在藉由指示體來對於間隔物之正上方作了按壓的情況和藉由指示體來對於並不存在有間隔物之交叉點之區域而作了按壓的情況時,會受到起因於間隔物之阻礙所導致的影響,而在按壓之檢測中出現有並非為均勻之處。故而,先前技術之複合型的指示體檢測裝置,其精確度係為差。相對於此,在由被配置在交叉點之區域處的間隔物所致之本實施形態中,係能夠使所謂的第2模式下之精確度提昇,而成為能夠實現複合型之指示體檢測裝置。
如同前述一般,在具備有上述之構成的指示體檢測感測器1B之指示體檢測裝置1中,係如同圖13中所示一般,構成為在每特定時間T中而交互反覆進行第1模式以及第2模式,該第1模式(靜電對應模式),係為進行將由人的手指或者是所謂的靜電筆所成之具有導電性之指示體所致的指示位置以及按壓力檢測出來的處理動作者,該第2模式(非靜電模式),係為進行將由穿戴有橡膠手套
之使用者的手指或者是並未具備導電性之筆型之指示體所致的指示位置以及按壓力檢測出來的處理動作者。
於此,特定時間T,例如係可設為對於送訊導體(在此例中,係為第1導體11X)而供給送訊訊號的期間之1/2的時間。亦即是,係構成為在對於送訊導體供給送訊訊號之時間的前半和後半處而對第1模式和第2模式作切換。若是將送訊訊號對於送訊導體而一次一根地依序進行供給,則係構成為在對於該1根的送訊導體供給送訊訊號的時間之前半和後半處,對於第1模式和第2模式作切換,若是將送訊訊號對於複數根之送訊導體單位而同時進行供給,則係構成為在對於該些複數根的送訊導體供給送訊訊號的時間之前半和後半處,對於第1模式和第2模式作切換。
又,特定時間T,係亦可設為:在對於構成指示體檢測感測器1B之送訊導體(在此例中係為第1導體11X)的全部而供給送訊訊號,並進行對應於此所從受訊導體(在此例中係為第2導體21Y)而來之受訊訊號的處理,直到用以進行在指示輸入面1BS上之由指示體所致之指示位置以及按壓力的檢測之計算處理結束為止,所需要的時間。亦即是,於此情況,係構成在每一次之進行於指示輸入面1BS之全區域中的由指示體所致之指示位置以及按壓力的檢測中,對於第1模式和第2模式作切換。另外,亦可構成為:並非是在每一次之進行於指示輸入面1BS之全區域中的由指示體所致之指示位置以及按壓力的檢測中進
行切換,而是在每複數次之檢測中,對於第1模式和第2模式作切換。
當在指示體檢測感測器1B之身為上側基板10之表面的指示輸入面1BS上並不存在有手指等之指示體時,藉由被供給至送訊導體(於此例中,係為第1導體11X)處之送訊訊號(電壓訊號),在受訊導體(於此例中,係為第2導體21Y)與送訊導體(第1導體11X)之間的交叉點之區域處的靜電容量Co中,係流動有電流。該電流,係流動至第2導體21Y處,並作為受訊訊號(電流訊號)而被供給至訊號受訊電路300處。此事,由於在指示輸入面1BS之全部的交叉點之區域處均係成為相同,因此,當在指示輸入面1BS上並不存在有手指或靜電筆等之指示體時,係如圖15(A)中所示一般,從第2導體21Y1~21Yn之全部,而將相同準位(相同電流值)之受訊訊號供給至訊號受訊電路300處。不用說,此一狀態,不僅是在第1模式中,就算是在第2模式中,亦為相同。
接著,如圖14中所示一般,若是在指示輸入面1BS上,作為指示體15之例的靜電筆,係被放置在相對於指示輸入面1BS而雖並未作接觸但是係有所接近的位置(所謂的浮起狀態)處、或者是被放置在與指示輸入面1BS作接觸的位置處,而進行指示輸入,則在該指示輸入位置處,藉由指示體15與第2導體21Y之間的耦合,係產生
靜電容量Cfa或者是Cfb(另外,係亦包含有用手而拿著指示體15之人體的靜電容量之量)。如此一來,在與由指示體15所致之指示輸入位置相對應的交叉點之區域處,藉由送訊訊號(電壓訊號)而流動至靜電容量Co中之電流的一部份,係成為通過靜電容量Cfa或者是Cfb而消失。
其結果,如圖15(B)中所示一般,在由指示體15所致之指示輸入位置處的第2導體21Y中所流動之電流,係較當並不存在有指示體15時的值ref(將此作為基準值)而更為減少。
在訊號受訊電路300處,係藉由將此較基準值ref而更為減少的電流變化檢測出來,而將指示體15為被放置在相對於指示輸入面1BS而離隔了的位置一事或者是為被放置在接觸位置處一事檢測出來。而後,藉由將展生了此減少的電流變化之交叉點的位置檢測出來,而將從相對於指示輸入面1BS而離隔了的位置起直到接觸位置為止的由指示體15所致之指示輸入位置檢測出來。
之後,若是指示體15從與指示輸入面1BS作了接觸的狀態起而更進而成為對於指示輸入面1BS作按壓的狀態,則如同圖16中所示一般,上側基板10之被施加有該按壓力之部位係撓折,第1導體11X和第2導體21Y之間的距離係變短,兩電極間之靜電容量,係相較於靜電容量Co,而更增大了與按壓力相對應之量。之後,若是藉由指示體15所施加的按壓力變大,第1導體11X和第2
導體21Y之間的靜電容量之增大的變化量成為較靜電容量Cfb而更大,則相較於通過該靜電容量Cfb而消失了的電流量,通過第1導體11X和第2導體21Y之間之靜電容量而流動的電流量係變得更大。
其結果,如圖17中所示一般,在由指示體15所致之按壓位置處的第2導體21Y中所流動之電流,係較當並不存在有指示體15時的基準值ref而更為增加。
在訊號受訊電路300處,係藉由將產生有此較基準值ref而更為增加的電流變化之位置檢測出來,而將正藉由指示體15而對於指示輸入面1BS作按壓的位置檢測出來,並且根據該相對於基準值ref之增加量,來檢測出按壓力。
在此第2模式中之檢測對象之指示體,由於係如同前述一般而並非為導電體,因此,在指示體檢測裝置1中,於第2模式時,係並無法檢測出指示體之浮起狀態以及接觸狀態。
而,在此第2模式中,若是藉由指示體而對於指示輸入面1BS作按壓,第1導體11X和第2導體21Y之間的距離變短,則如同前述之圖17中所示一般,在由指示體15所致之按壓位置處的第2導體21Y中所流動之電流,係相較於當並未藉由該指示體而施加有按壓力時的基準值ref而更為增加。
又,在此第2模式中,在訊號受訊電路300處,係藉由將產生有此較基準值ref而更為增加的電流變化之位置檢測出來,而將正藉由指示體而對於指示輸入面1BS作按壓的位置檢測出來,並且根據該相對於基準值ref之增加量,來檢測出按壓力。
訊號受訊電路300之控制電路40,係構成為將在指示位置以及按壓力檢測電路33處之處理動作,於前述之每特定時間T中,而以時間分割來切換為第1模式用之處理動作和第2模式用之處理動作。又,控制電路40,係以在第1模式和第2模式中而對於放大電路31之增益(gain)作變更的方式,來進行控制。
此增益之控制,係基於下述之理由而進行。亦即是,在第1模式中,如同圖17所示一般之電流量作了增加的狀態,係為當在第1導體11X和第2導體21Y之間所增加的靜電容量之變化量成為較靜電容量Cfb而更大時所產生者。相對於此,在第2模式中,則係為從由指示體所致之按壓力對於指示輸入面1BS而作了施加的時間點起會開始產生。亦即是,在第1模式中,為了成為如同圖17一般之電流量有所增加的狀態,藉由指示體所施加之按壓力(筆壓),係需要進行與靜電容量Cfb相對應之靜電容量的變化量之偏位(offset)。另一方面,在第2模式中,係並不存在有此種偏位量。
因此,控制電路40,係在第1模式中,對於放大電路31之增益(gain),以會相較於第2模式時而更增大上述之偏位之量的方式,來進行控制。藉由此,如同圖17一般,在受訊訊號準位變得較基準值ref更大之方向上的按壓力檢測處理中,係以使按壓力之相對於受訊訊號準位的特性會在第1模式和第2模式中而成為略相同的方式,來進行修正。
另外,在本實施形態中,於指示位置以及按壓力檢測電路33處,係對於在第1模式中所檢測出之指示體的位置和在第2模式中所檢測出之指示體的位置相互區分地作管理,而構成為能夠因應於指示體之型態來進行所檢測出之指示體的後續之位置移動的檢測以及與按壓力之變化相對應的檢測。進行區分管理之方法,係可使用將對於在第1模式中所檢測出之指示體的位置作記憶之緩衝記憶體和對於在第2模式中所檢測出之指示體的位置作記憶之緩衝記憶體設為相異之記憶體的方法、或者是將緩衝記憶體設為共通之記憶體,但是對於在第1模式中所檢測出之指示體的位置資訊和在第2模式中所檢測出之指示體的位置資訊而附加對於該些之各者作辨識的資訊並記憶的方法等。
在上述之實施形態之說明的指示體檢測感測器1B中,作為間隔物,係構成為在交叉點之區域的中央之正方形的區域之四角隅處,配設4個的間隔物Sa~Sd。但
是,間隔物,只要是被配置在交叉點之區域的中央區域處,則係並不被限定於上述之例,亦可僅配設1個,或者是亦可如同上述一般而配設複數個。
圖18(A)以及(B),係為在交叉點之區域的中央區域處而配設1個間隔物的情況之例,在此例中,係在被前述之4個的間隔物Sa~Sd所包圍之正方形的區域之全體處,配設與間隔物Sa~Sd相同高度之由平坦且為薄的柱狀體所成之間隔物Se。
另外,1個的間隔物之形狀,係並不被限定於圖18之例一般之4角柱狀,亦可為多角形之角柱狀,或者是圓柱狀。
但是,於此情況,1個的間隔物之形狀,係以身為會相對於交叉點之區域的周部之4邊的各者而成為相同的距離關係一般之形狀為理想。其理由在於:係為了使上側基板10以及第1導體11X之撓折變形,成為在從交叉點之區域的中心位置起而朝向周部之4邊的方向之各者處均會成為相同,以防止起因於依存於方向的不同而在撓折變形上有所相異一事所導致的指示體之座標計算精確度劣化的情形之故。
又,圖18(C)以及(D),係為在交叉點之區域處而設置有複數個的間隔物之情況的其他例子,在此例中,係於交叉點之區域的中央區域處,在相對於4角形狀之交叉點之區域而作了45度之傾斜的4角形狀之區域之4角隅的各者處,配設間隔物Sf、Sg、Sh、Si。
又,複數個的間隔物,係並不被限定於上述之4個間隔物之例,亦可為4個以上。但是,於此情況,複數個的間隔物之配設數量以及配設位置,係以會成為相對於交叉點之區域的周部之4邊的各者而成為相同的距離關係為理想。又,在相鄰之交叉點之區域中的間隔物之X方向以及Y方向之距離(對應於圖3之距離tx、ty),係構成為能夠滿足會成為較相同交叉點之區域的間隔物之X方向以及Y方向之間隔(對應於圖3之Gx、Gy)而更大的條件者。藉由此,上側基板10以及第1導體11X之撓折量,係構成為相較於在交叉點之區域的中央區域處之值而言,在交叉點之區域以外之區域處的值會變得更大。
間隔物之形狀,係並非絕對需要成為如同圖18(A)以及(B)中所示一般之扁平之端面乃身為平面者,又,亦並非絕對需要成為圖18(C)以及(D)中所示一般之前端尖銳的形狀,而亦可為所謂的下緣擴廣的形狀。例如,圖18(E)以及(F),係為在交叉點之區域中而配設有1個的圓形之間隔物的情況之例,於此例中,係遍佈交叉點之區域之週緣部,而配設下緣擴廣之圓頂狀的間隔物Sj。
另外,複數個的間隔物,係亦可並非僅配設在中央區域之周部,而是配設在中央區域之周部和中央區域之內部的雙方。
又,間隔物,係可藉由硬質之材料來構成,亦可藉由彈性體來構成。當藉由彈性體來構成間隔物的情況時,係
成為能夠藉由以指示體所施加之按壓力來使第1導體11X和第2導體21Y更加接近,而能夠期待有更進一步之感度的提升。
另外,在上述之實施形態中,間隔物,雖係構成為形成在第2導體21Y上,但是,當然的,就算是構成為形成在第1導體11X上,也能夠得到相同的作用效果。
另外,在上述之實施形態的指示體檢測裝置1中,係以能夠將型態相異之2種類的指示體無區分地檢測出來的方式,而採用以時間分割來實行第1模式和第2模式之複合型的構成。但是,亦能夠在指示體檢測裝置1處設置模式切換鍵,並因應於所使用之指示體,而對於第1模式和第2模式進行切換,來作為在各模式下之專用的裝置而使用。
在上述之實施形態之指示體檢測感測器1B中,於被形成在上側基板10處之第1導體11X和被形成在下側基板20處之第2導體21Y之間,係構成為封入有空氣層。但是,當上下之電極間的空隙乃身為空氣層的情況時,會在該空氣層中而引發反射,光之透過率係降低。光之透過率的減少,在指示體檢測裝置中,由於係會使被配置在指示體檢測感測器之下部的LCD之顯示畫面的亮度減少,因此係並不理想。
因此,在以下所說明的指示體檢測感測器之其他實施
形態中,於被形成在上側基板10處之第1導體11X和被形成在下側基板20處之第2導體21Y之間,係代替空氣層,而封入透明彈性樹脂材料,並藉此來改善光學特性。此實施形態之指示體檢測感測器之構成,在其他部分,係與上述之實施形態相同。故而,以下,針對與上述之實施形態之指示體檢測感測器相同的部分,係使用相同之元件符號,並對於此實施形態作說明。
於此情況,當採用先在交叉點之區域的第1導體11X上或者是第2導體21Y上配設間隔物,之後再將透明彈性樹脂材料封入之製造方法的情況時,工程數係會增加,並且會成為高成本。
因此,在本實施形態中,係採用下述一般之製造方法:亦即是,作為透明彈性樹脂,係使用紫外線硬化型光學彈性樹脂(OCR(Optical Clear Resin/LOCA),並將此紫外線硬化型光學彈性樹脂(以下,稱作OCR),封入至被形成在上側基板10處之第1導體11X和被形成在下側基板20處之第2導體21Y之間,並在封入之後,僅使對應於間隔物之部分硬化。
於此情況,在對應於間隔物之部位處,係使OCR完全硬化,但是,在間隔物以外的部分處,係會有完全未硬化而維持為液體的情況、和使其半熟硬化而作成凝膠狀態或者是溶膠狀態的情況。
又,在被封入至上側基板10和下側基板20之間的OCR中,係存在有將間隔物與上述之實施形態相同地而一
直形成至特定之高度處為止的情況(第1製造方法)、和將間隔物以在上側基板10和下側基板20之間作架橋的方式來形成的情況(第2製造方法)。
首先,針對將間隔物一直形成至特定之高度處為止的第1製造方法之例作說明。
首先,在上側基板10處,係於其中一面側形成有第1導體11X,並且,在下側基板20處,係於其中一面側形成有第2導體21Y。之後,將上側基板10和下側基板20,以會使第1導體11X和第2導體21Y相互正交的狀態,來使上側基板10之被形成有第1導體11X之面和下側基板20之被形成有第2導體21Y之面相互分離有前述之特定之距離d地而相互對向(參考圖19(A))。
接著,在形成有第1導體11X的上側基板10和形成有第2導體21Y的下側基板20之間的距離d之空隙中,使硬化前之液體之狀態的OCR16流入(參考圖19(B))。之後,將上側基板10之周部和下側基板20之周部,以會使上側基板10之周部和下側基板20之周部空出有特定之距離d的方式,來隔著框形狀之貼合構件而作貼合,而將OCR16密封在上側基板10和下側基板20之間的距離d之空隙中。
接著,如圖20中所示一般,在藉由前述之實施形態所說明了的指示體檢測感測器1B處,將在與全部的間隔
物Sa~Sd之位置相對應的位置處而形成有貫通孔51~54之遮罩構件50,配設在上側基板10之上(參考圖19(C))。於此情況,遮罩構件50,係為藉由不會使紫外線UV透過之材料所構成者。
之後,如同在圖19(C)中所示一般,通過各貫通孔51~54而照射紫外線UV,以使通過各貫通孔51~54而被照射有紫外線UV之OCR16的部分硬化。於此情況,藉由對於紫外線UV之積算光量、照射強度、波長等而適當地進行條件選擇,而使OCR16之硬化部分的高度會成為與前述之間隔物Sa~Sd相同之高度。
藉由此,藉由將遮罩構件50卸下,如同圖19(D)中所示一般,係形成指示體檢測感測器1B’,該指示體檢測感測器1B’,係在第1導體11X上之交叉點之區域的中央區域處,形成有與前述之間隔物Sa~Sd相對應之間隔物Sa’~Sd’。
此實施形態之指示體檢測感測器1B’,僅有在第1導體11X和第2導體21Y之間的空隙中,係代替空氣層而封入有OCR16之液體層,以及在第1導體11X之上係形成有間隔物Sa’~Sd’的構成上係為相異,而為能夠發揮與上述之實施形態之指示體檢測感測器1B完全相同之作用效果者。
另外,間隔物Sa’~Sd’以外之部分的OCR16,係亦可並非維持於液體之狀態,而是使其半熟硬化並成為凝膠狀態或者是溶膠狀態。
上述之第1製造方法,係為使間隔物從被形成於上側基板10處之第1導體或者是被形成於下側基板20處之第2導體的其中一者之上來成為會與另外一方之導體相互分離的特定之高度的方式,而形成的情況。但是,由於OCR在硬化後,係會成為具備有特定之彈性,因此,就算是以將被形成在上側基板10處之第1導體和被形成在下側基板20處之第2導體之間作架橋的方式來形成間隔物,作為相對於由指示體所進行之按壓而導致的被形成在上側基板10處之第1導體和被形成在下側基板20處之第2導體之間之距離變化的特性,也能夠期待藉由此而得到與上述之實施形態相同的特性。
此第2製造方法之例,係為以將被形成在上側基板10處之第1導體和被形成在下側基板20處之第2導體之間作架橋的方式來形成間隔物的情況。
另外,在以下所說明之第2製造方法中,於使其完全硬化之間隔物以外的部分處之OCR16,係構成為使其半熟硬化並成為凝膠狀態或者是溶膠狀態。另外,在此第2製造方法中,亦同樣的,於使其完全硬化之間隔物以外的部分處之OCR16,係亦可構成為未硬化之維持於液體之狀態。
首先,與上述之第1製造方法相同的,將形成有第1導體11X之上側基板10和形成有第2導體21Y之下側基
板20,以會使第1導體11X和第2導體21Y相互正交的狀態,來使上側基板10之被形成有第1導體11X之面和下側基板20之被形成有第2導體21Y之面相互分離有前述之特定之距離d地而相互對向(參考圖21(A))。
接著,與第1製造方法的情況相同地,在形成有第1導體11X的上側基板10和形成有第2導體21Y的下側基板20之間的距離d之空隙中,使硬化前之液體之狀態的OCR16流入而將OCR16封入(參考圖21(B))。
接著,在此狀態下,例如從上側基板10側來照射紫外線UV,直到OCR16半熟硬化並成為凝膠狀態或者是溶膠狀態為止(參考圖21(C))。於此情況,係為藉由對於紫外線UV之積算光量、照射強度、波長等而適當地進行條件選擇,來使OCR16半熟硬化。在此凝膠狀態或者是溶膠狀態下,OCR16係並未被與上側基板10以及下側基板20相互接著。
接著,如圖20中所示一般,將在與全部的間隔物Sa~Sd之位置相對應的位置處而形成有貫通孔51~54之遮罩構件50,配設在上側基板10之上(參考圖21(D))。
之後,如同在圖21(C)中以箭頭所示一般,通過各貫通孔51~54而照射紫外線UV,以使通過各貫通孔51~54而被照射有紫外線UV之OCR16的部分完全硬化。之後,在通過各貫通孔51~54而被照射有紫外線UV之OCR16的部分完全硬化之後,將遮罩構件50除去。
如此一來,藉由使與各貫通孔51~54相對應之OCR16的部分完全硬化,在該部分處,係如同圖21(E)中所示一般,以將第1導體11X和第2導體21Y之間作架橋的方式而被形成有柱狀形狀之間隔物Sap~Sdp。又,起因於遮罩構件50之遮蔽而並未被照射紫外線UV的部分,係成為維持於凝膠狀態或者是溶膠狀態。
此OCR硬化後所得之柱狀間隔物Sap~Sdp,係具備有彈性,並且,在柱狀之兩端部處,係與上下之第1導體11X以及第2導體21Y相互接著。但是,間隔物Snp以外之OCR16,由於係維持為凝膠狀態或者是溶膠狀態,並與上側基板10和下側基板20之間成為非接著的狀態,因此,當被施加有由指示體所致之按壓力P時,係產生如同圖22中所示一般之撓折變化。
另外,圖22,係為用以針對由按壓力P所導致之撓折作說明的示意圖,在此圖22中,係對於在較薄的上側基板10和較厚的下側基板20之間被形成有柱狀形狀之間隔物Snp的狀態作展示。此圖22,由於係為示意圖,因此,被形成於上側基板10處之第1導體11X和被形成在下側基板20處之第2導體21Y係被省略。又,在圖22(A)中,為了方便說明,柱狀形狀之間隔物Snp,係作為以等間隔來形成者而作展示,但是,實際上,係如同圖21(E)中所示一般,作為柱狀間隔物Sap~Sdp,係為僅在交叉點之區域處而被作形成者。
如圖22(A)中所示一般,於上側基板10處,若是
藉由指示體而在間隔物Snp之上方施加有按壓力P,則上側基板10係以在被作按壓之位置的周邊而廣範圍地凹陷的方式來作撓折。又,在從被作按壓之位置而遠離的位置(圖22(A)中之左右端)處,由於未硬化之凝膠狀或溶膠狀之OCR係會流動而來,因此,該左右端之間隔物Snp,係以相較於初期狀態而更加使上側基板10和下側基板20相互分離的方式來延伸。
之後,在圖22(A)中,若是按壓力P被排除,則在上側基板10處,作了凹陷的部分之間隔物Snp係伸展,作了伸展之左右兩端部的間隔物Snp係會縮回。因此,就算是在間隔物Snp之間中介存在有壓縮性(彈性)為弱之半熟硬化的凝膠狀態或溶膠狀態之OCR,上側基板10也會回復至按壓前之原本的狀態。針對以上之撓折變形作更進一步的說明。
假設當使被封入至上側基板10和下側基板20之間之OCR16的全體均作了硬化的情況時,由於OCR16係會在與上側基板10以及下側基板20相接觸的部分之全體處而均被作接著,因此,就算是被按壓力P所按壓並產生凹陷,想要回復為原狀之回復力亦為強,因此,若是不作強力的按壓,則上側基板10係並不會凹陷。又,被作按壓並產生凹陷的部分之OCR16的周圍之OCR16,由於係被與上側基板10和下側基板20相互接著,因此係並無法朝向周邊移動,而會如同在圖22(B)中以點線10’所示一般,以使上側基板10之被施加有按壓力P的部位之周圍
隆起的方式來進行位移。
相對於此,在此藉由第2製造方法所製造出的指示體檢測感測器中,柱狀形狀之間隔物Snp以外的部分之OCR16,係為半熟硬化,並且在與上側基板10以及下側基板20相接觸之部分處也並未被接著。故而,被以按壓力P而按壓並產生凹陷的部位之周邊的OCR16,係如同在圖22(B)中以小的箭頭所示一般,而能夠容易地進行流動。因此,上側基板10,係如同在圖22(B)中以實線所示一般,施加有按壓力P之位置的周邊,係成為會產生廣範圍的凹陷一般之撓折。
又,在此藉由第2製造方法所製造出的指示體檢測感測器中,於被封入至上側基板10和下側基板20之間的OCR16處,係如同圖22(A)中所示一般,成為如同[間隔物Snp之完全硬化部分]-[凝膠狀態或溶膠狀態之半熟硬化部分]-[間隔物Snp之完全硬化部分]一般之完全硬化部分和半熟硬化部分會交互地出現者。因此,如同圖22(C)中所示一般,當按壓力P被除去時,於被作了按壓的中央之間隔物Snp處,係藉由其之彈性而作用有欲進行伸展之力,對於其之兩鄰的間隔物Snp,則係作用有欲進行縮回之力。因此,就算是在間隔物Snp之間中介存在有半熟硬化部分,作了撓折的上側基板10也會成為更加迅速地回復為原本的狀態。於此情況,半熟硬化部分,係如同圖22(C)之箭頭所示一般,藉由中央之間隔物Snp的伸展力和其左右兩端之間隔物Snp的縮回力,而迅速地回
復至原本之狀態。
另外,在以上之第2製造方法中,當然的,上側基板10和下側基板20之間的空隙之OCR的間隔物以外之部分,係亦可並非為半熟硬化之凝膠狀態或溶膠狀態之OCR,而為未硬化並維持於液體狀態者。而,就算是在間隔物Snp之間並非中介存在有弱壓縮性(弱彈性)之半熟硬化的凝膠狀態或溶膠狀態之OCR,而是中介存在有非壓縮性(非彈性)之未硬化之液體的情況時,關於在對上側基板10施加有按壓力P時的撓折位移,係亦成為與上述內容相同的動作。
如同上述一般,若依據上述之實施形態,則由於在上側基板10和下側基板20之間的空隙中,係並非封入有空氣,而是封入有透明彈性材料之OCR,因此係能夠使光學特性提昇。
又,在上述之指示體檢測感測器之其他實施形態中,間隔物,係構成為藉由將透明彈性材料之OCR從液體狀態而使其硬化來形成之。亦即是,由於間隔物和間隔物以外之透明彈性材料的液體部分或凝膠狀態或者是溶膠狀態的部分,原本便是相同材料之OCR,因此,硬度相異之鄰接材料(完全硬化之間隔物部分和半熟硬化部分或者是未硬化之液體部分)間的邊界物性變化係平緩地遷移,彈性率、折射率亦係平緩地遷移。因此,係能夠發揮下述之效果:亦即是,係難以發生起因於物性在邊界處而急遽改變一事所導致的變動,也就是難以發生當將間隔物與被封入
至上側基板10和下側基板20之間之空隙中的液體藉由2種類之相異之材料來構成的情況時所容易發生之彈性率之急遽的變化、起因於折射率之急遽的變化所導致的反射等之變動。
又,在上述之指示體檢測感測器之其他實施形態中,藉由將OCR之完全硬化部分、半熟硬化部分或者是未硬化部分的各狀態,使用遮罩構件來在面內作佈局,係能夠容易地製造出實施形態之指示體檢測感測器。又,藉由在使用遮罩構件來在面內作佈局的同時,亦對於紫外線UV之積算光量、照射強度、波長等進行適當的條件選擇,係能夠作出與按壓力P、所接觸之面積相對應的任意之變化量,並且係能夠將按壓時之感觸設為所期望之感觸。
另外,以上之指示體檢測感測器之其他實施形態的說明,雖係為在指示體檢測感測器之交叉點的區域之中央區域處而於與前述之實施形態中之間隔物Sa~Sd相同的位置處設置4個間隔物的情況,但是,上述之指示體檢測感測器之其他實施形態之第1製造方法以及第2製造方法,係亦可對於包含有在圖18中所例示者之作為前述之實施形態之變形例所作了說明的其他之間隔物配置例以及形狀的例子作適用。於此情況,當然的,係將遮罩構件之貫通孔的形狀以及配置佈局,配合於所形成之間隔物的形狀以及配置佈局地來形成之。
另外,作為封入至第1導體11X和第2導體21Y之間的紫外線硬化型光學彈性樹脂,係亦可使用OCA
(Optical Clear Adhesive)樹脂。
在上述之實施形態之位置檢測裝置中,係構成為將訊號受訊電路300在第1模式和第2模式中設為共通之電路,並藉由控制電路40,來以時間分割而對於放大電路31之增益在第1模式以及第2模式中進行切換控制,並且將指示位置及按壓檢測電路33之處理動作在第1模式以及第2模式中進行切換控制。
但是,藉由採用如同圖23中所示一般之電路構成,係亦能夠恆常地使第1模式和第2模式並列地動作。
亦即是,在圖23之電路構成中,係將訊號受訊電路300設為由第1模式用之第1訊號受訊電路300A和第2模式用之第2訊號受訊電路300B所成之構成,並將從指示體檢測感測器1B之受訊導體(第2導體21Y)的各者而來之訊號,並列性地供給至第1訊號受訊電路300A和第2模式用之第2訊號受訊電路300B處。
若依據此圖23之電路構成,則第1模式用之第1訊號受訊電路300A和第2模式用之第2訊號受訊電路300B,係能夠並列性地因應於各別之模式來進行對於從受訊導體而來之受訊訊號的處理。
另外,雖係省略圖示,但是,亦可構成為讓控制電路40接收由使用者所致之對於第1模式或第2模式中之其中一方的模式之選擇操作輸入,並使控制電路40,能夠
以將與該選擇操作輸入相對應之模式用的訊號受訊電路設為可動作狀態並且將未被選擇之另外一方之模式用的訊號受訊電路之動作停止的方式來進行控制。
另外,在最初之實施形態之指示體檢測感測器1B中,間隔物雖係構成為形成在被形成於下側基板20處之第2導體21Y上,但是,係亦可構成為形成在被形成於上側基板10處之第1導體11X上。又,在指示體檢測感測器之其他實施形態之第1製造方法中,間隔物雖係構成為形成在被形成於上側基板10處之第1導體11X上,但是,係亦可構成為形成在被形成於下側基板20處之第2導體21Y上。又,在指示體檢測感測器之其他實施形態之第2製造方法中,紫外線雖係構成為從上側基板10之側來進行照射,但是係亦可構成為從下側基板20之側來進行照射。
又,在上述之指示體檢測感測器之實施形態中,雖係將被配置在Y方向上之導體11X作為被形成於上側基板10處之第1導體,並將被配置在X方向上之導體21Y作為被形成於下側基板20處之第2導體,但是,係亦可將被配置在X方向上之導體21Y作為被形成於上側基板10處之第1導體,並將被配置在Y方向上之導體11X作為被形成於下側基板20處之第2導體。
又,被形成於上側基板10處之第1導體和被形成於下側基板20處之第2導體,係並非絕對需要相互正交,只要是以會產生交叉點之區域的方式來使配置第1導體之
第1方向和配置第2導體之第2方向相互交叉,而產生有交叉點之區域者,則均可適用本發明。
又,上側基板10和下側基板20,只要是隔著特定之空隙而相互對向者,則係並不被限定於平面形狀,就算是曲面形狀,也能夠適用本發明。
另外,上述之實施形態,由於係為對於附有顯示功能之機器而適用了本發明的情況,因此,係成為具備有作為顯示裝置之例的LCD之構成,但是,由本發明所致之指示體檢測裝置,係亦可為並不具備有顯示裝置之構成。
1B‧‧‧指示體檢測感測器
1BS‧‧‧指示輸入面
11‧‧‧送訊導體群
11X1、11Xm‧‧‧第1導體
21‧‧‧受訊導體群
21Y1、21Yn‧‧‧第2導體
24‧‧‧選擇電路
25‧‧‧訊號產生電路
31‧‧‧放大電路
32‧‧‧A/D轉換電路
33‧‧‧指示位置及按壓力檢測電路
40‧‧‧控制電路
200‧‧‧訊號供給電路
300‧‧‧訊號受訊電路
Claims (7)
- 一種指示體檢測裝置,其特徵為,係具備有:指示體檢測感測器,係為靜電容量方式之指示體檢測感測器,並將被配置在第1方向上之複數之第1導體、和被配置在相對於前述第1方向而相交叉的第2方向上之複數之第2導體,相互分離有特定之距離地而作對向配設,並基於當藉由以指示體所進行之按壓而使前述第1導體和前述第2導體之其中一方撓折所導致的前述第1導體和前述第2導體間之距離的改變,來使被形成在前述第1導體和前述第2導體之間的靜電容量改變;和交流訊號供給電路,係用以對於前述複數之第1導體和前述複數之第2導體中之其中一方之複數之導體供給特定的交流訊號;和訊號受訊電路,係檢測出從前述複數之第1導體和前述複數之第2導體中之另外一方之複數之導體而來的與前述特定之交流訊號相對應的受訊訊號;以及控制電路,前述指示體檢測感測器,係在前述第1導體和前述第2導體相互交叉並重疊之交叉點之區域處,具備有被配設在前述第1導體和前述第2導體之間之間隔物,前述訊號受訊電路,係具備有:第1模式,係基於被形成於前述第1導體和前述第2導體之間之靜電容量的改變,來檢測出具有導電性之第1指示體所對於前述指示體檢測感測器作了接近的位置以及 前述第1指示體對於前述指示體檢測感測器作了按壓的位置;和第2模式,係基於被形成於前述第1導體和前述第2導體之間之靜電容量的改變,來檢測出不具有導電性之第2指示體所對於前述指示體檢測感測器作了按壓的位置,前述控制電路,係對於在前述第1模式和前述第2模式中之前述受訊訊號的增益作控制。
- 如申請專利範圍第1項所記載之指示體檢測裝置,其中,前述控制電路,係以將前述訊號受訊電路之前述第1模式和前述第2模式以時間分割來進行的方式,而進行控制。
- 如申請專利範圍第1項所記載之指示體檢測裝置,其中,前述控制電路,係以將前述訊號受訊電路之在前述第1模式中的前述受訊訊號之增益設為較在前述第2模式中的前述受訊訊號之增益而更大的方式,來進行控制。
- 如申請專利範圍第1項所記載之指示體檢測裝置,其中,前述訊號受訊電路,係具備有以前述第1模式來動作之第1訊號受訊電路、和以前述第2模式來動作之第2訊號受訊電路,使前述第1訊號受訊電路和前述第2受訊電路並列地實行。
- 如申請專利範圍第1項所記載之指示體檢測裝置,其中,前述控制電路,係以因應於切換操作輸入來對於前述訊號受訊電路之前述第1模式和前述第2模式作切換的方式,而進行控制。
- 如申請專利範圍第1項所記載之指示體檢測感測器,其中,前述指示體檢測感測器,係使前述間隔物形成於前述交叉點之區域的中央區域處。
- 一種指示體檢測方法,係為在具備有指示體檢測感測器和交流訊號供給電路和訊號受訊電路以及控制電路之指示體檢測裝置中的指示體檢測方法,其特徵為:前述指示體檢測感測器,係為將被配置在第1方向上之複數之第1導體、和被配置在相對於前述第1方向而相交叉的第2方向上之複數之第2導體,相互分離有特定之距離地而作對向配設,並基於當藉由以指示體所進行之按壓而使前述第1導體和前述第2導體之其中一方撓折所導致的前述第1導體和前述第2導體間之距離的改變,來使被形成在前述第1導體和前述第2導體之間的靜電容量改變者,並且,該指示體檢測感測器,係在前述第1導體和前述第2導體相互交叉並重疊之交叉點之區域處,具備有被配設在前述第1導體和前述第2導體之間之間隔物,該指示體檢測方法,係具備有:使前述交流訊號供給電路,對於前述複數之第1導體和前述複數之第2導體中之其中一方之複數之導體供給特定的交流訊號之工程;和使前述訊號受訊電路,檢測出來自前述複數之第1導體和前述複數之第2導體之其中另外一方之複數之導體的,與前述特定之交流訊號相對應的受訊訊號之工程此工程係包含有實行第1模式的工程以及實行第2模式的工程 之工程;以及使前述控制電路,對於在前述第1模式和前述第2模式中之前述受訊訊號的增益作控制之工程,前述第1模式,係基於被形成於前述第1導體和前述第2導體之間之靜電容量的改變,來檢測出具有導電性之第1指示體所對於前述指示體檢測感測器作了接近的位置以及前述第1指示體對於前述指示體檢測感測器作了按壓的位置,前述第2模式,係基於被形成於前述第1導體和前述第2導體之間之靜電容量的改變,來檢測出不具有導電性之第2指示體所對於前述指示體檢測感測器作了按壓的位置。
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