TWI465991B - Display device - Google Patents

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TWI465991B
TWI465991B TW100131343A TW100131343A TWI465991B TW I465991 B TWI465991 B TW I465991B TW 100131343 A TW100131343 A TW 100131343A TW 100131343 A TW100131343 A TW 100131343A TW I465991 B TWI465991 B TW I465991B
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Description

顯示裝置
本發明係關於具有靜電電容方式之觸控面板之顯示裝置,尤其為適用於靜電電容方式之觸控面板之座標檢測精度之高精度化者。
具備以使用者之手指或筆等對顯示畫面進行觸控操作(接觸按壓操作,以下僅稱為觸控)而輸入資訊之裝置(以下,亦稱為觸控感測器或觸控面板)之顯示裝置,被用於PDA或行動終端等之行動用電子機器、各種家電製品、現金自動櫃員機(Automated Teller Machine)等。作為如此之觸控面板,已知有檢測被觸控之部分之電阻值變化之電阻膜方式、檢測電容變化之靜電電容方式、或檢測光量變化之感光器方式等。
作為靜電電容方式之觸控面板,有例如下述專利文獻1所揭示之方式。在該揭示之方式中,設置配置成縱橫二維矩陣狀之檢測用縱向之電極(X電極)與檢測用橫向之電極(Y電極),在輸入處理部檢測各電極之電容。在手指等之導體接觸至觸控面板之表面之情形時,由於各電極之電容增加,故在輸入處理部檢測該電容,並基於各電極所檢測到之電容變化之信號,計算輸入座標。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2003-511799號公報
[專利文獻2]日本特開平8-179871號公報
然而,靜電電容方式之觸控面板如上述專利文獻1所述,由於是檢測檢測用之各電極之電容變化而檢測輸入座標,因此作為輸入機構之前提為具有導電性之物質。因此,在將電阻膜方式等中所使用之無導電性之樹脂製尖筆等接觸於靜電電容方式之觸控面板時,由於幾乎不會產生電極之電容變化,故有無法檢測輸入座標之問題。
因此,前述之專利文獻2揭示有可以兼具觸控面板與數位板之輸入裝置,進行利用手指及專用筆之觸控操作之觸控面板兼透明數位板。
該專利文獻2記載之裝置雖可識別利用手指之觸控與利用筆之觸控,但裝置複雜,且不僅成本高,筆還必須使用數位板用之專用筆,無法以通常之樹脂筆或金屬筆操作。
另一方面,本發明者等發現以人之手指或導電性筆觸控靜電電容方式之觸控面板時,與以絕緣性之筆觸控時所檢測之信號之特性不同。
本發明為基於前述之知見而完成者,本發明之目的在於提供一種在具備靜電電容耦合方式之觸控面板之顯示裝置中,可識別利用手指或導電性筆之觸控,與利用樹脂製尖筆等之絕緣性筆之觸控,且可使觸控位置之檢測精度提高之技術。
本發明之前述及其他之目的與新穎之特徵係由本說明書之記述及附圖闡明。
在本申請案所揭示之發明中,若簡單地說明具代表者之概要,如下所述。
為實現前述問題之解決,本發明使用具備複數個X電極、複數個Y電極、及重疊於X電極與Y電極雙方之Z電極之靜電電容方式之觸控面板。在該靜電電容方式之觸控面板中,Z電極為電性浮動,於俯視的情形時,以重疊於鄰接之前述X電極與前述Y電極雙方的方式形成。藉由觸控,Z電極會彈性變形,從而X電極及Y電極兩者與Z電極之間隔產生變化,且經由Z電極使得X電極與Y電極間之合成電容量值變化。該情形下,利用手指之觸控,與利用樹脂製尖筆等之筆之觸控會檢測出不同極性之信號。檢測該信號並識別利用手指之觸控,與利用樹脂製尖筆等之筆之觸控。
具體而言,對前述X電極或Y電極之一方之電極依序施加脈衝信號,並從另一個電極檢測信號,測定前述複數個X電極與前述複數個Y電極各自之交點之電極間電容,並基於前述所測定之前述複數個X電極與前述複數個Y電極各自之交點之電極間電容值中、具有周圍4個交點之電極間電容值以下之電極間電容值之交點即極小點,及前述所測定之前述複數個X電極與前述複數個Y電極各自之交點之電極間電容值中、具有周圍4個交點之電極間電容值以上之電極間電容值之交點即極大點,運算前述靜電電容方式之觸控面板上之觸控位置,在基於前述極小點運算前述觸控位置之情形時,判斷為以人之手指或導電性筆,觸控前述靜電電容方式之觸控面板,而在基於前述極大點運算前述觸控位置之情形時,判斷為以絕緣性筆觸控前述靜電電容方式之觸控面板。
若簡單地說明由本申請案所揭示之發明中具代表性者獲得之效果,如下所述。
根據本發明,在具備靜電電容耦合方式之觸控面板之顯示裝置中,可識別利用手或導電性筆之觸控,與利用樹脂製尖筆等之絕緣性筆之觸控,且可提高觸控位置之檢測精度。
以下,參照圖式詳細地說明本發明之實施例。
再者,在用於說明實施例之全圖中,具有相同之功能者附註相同之符號,省略其重複之說明。又,以下之實施例並非用於限定本發明之申請專利範圍之解釋。
[實施例]
圖1係顯示本發明之實施例1之觸控面板裝置之整體構成的方塊圖。
本實施例之觸控面板裝置包含靜電電容方式之觸控面板1、電容檢測部2、控制部3、記憶部4、及匯流排連接信號線35。
於觸控面板1,形成有用於檢測使用者之觸控之感測器端子即電極圖案(X電極X1~X5及電Y極Y1~Y5)。
X電極X1~X5及Y電極Y1~Y5連接於電容檢測部2。電容檢測部2係將X電極X1~X5作為發送電極(驅動電極)依序進行脈衝施加,將Y電極Y1~Y5作為接收電極,從而測定各電極交點之電極間電容(互電容)。
控制部3基於前述各電極交點之電極間電容之測定結果,進行觸控檢測,並經由匯流排連接信號線35,將檢測結果通知給主機。
記憶部4係就每個電極交點,記憶基準值41、測定值42、及信號值43,且儲存觸控狀態管理表44,作為控制部3進行觸控檢測處理上所需之作業用資料。
基準值41、測定值42、及信號值43為將X電極設為橫要素數,將Y設為縱要素數之二維排列資料。基準值41為預先記錄有非觸控狀態之測定值42之資料。信號值43為在觸控檢測處理中基於測定值42而被算出之資料。觸控狀態管理表44為儲存各觸控點之觸控類別、觸控壓力、觸控座標等作為觸控檢測結果之表。該表之內容會被通知給主機。
圖2係顯示本發明之實施例1之觸控面板1之剖面構造的概略剖面圖。再者,在該圖2中,X電極與Y電極以X電極141及Y電極142表示。
觸控面板1具有將基板層25作為底面,依序積層有電極層24、框架23、電極薄膜22、保護層21之構造。
於電極層24中交叉配置有X電極141及Y電極142,但在圖2中圖示為平行。電極薄膜22為具有特定之電阻值之浮動狀態之導電性膜。
電極薄膜22及保護層21具有彈性,從上面施加壓力會變形(撓曲)。再者,顯然本實施例1之觸控面板1係搭載於顯示面板(例如,液晶顯示面板、有機EL顯示面板等)上。
圖3係顯示在圖2之構成中,未觸控觸控面板1時(非觸控時)之電力線之狀態之圖。
在圖3中,以電力線26表示電極驅動時之X電極141(發送側)與Y電極142(接收側)之間之電場,但由於電極薄膜22具有電阻值,故會漏出至保護層21之上方而產生漏電場。
圖4係顯示在圖2之構成中,以絕緣性筆(例如,樹脂製尖筆)850觸控觸控面板1時之電力線之狀態之圖。
在利用絕緣性筆850之觸控時,電極薄膜22撓曲,從而電極薄膜22與X電極141(及Y電極142)之間之距離縮小,兩者之間之電容值增加。藉此,X電極141與Y電極142之間之電極間電容值(互電容)增加。
圖5係顯示在圖2之構成中,以手指860觸控觸控面板1時之電力線之狀態之圖。
手指(模擬接地之導體)860成為屏蔽,阻撓電力線26。藉此,X電極141與Y電極142之間之電極間電容值(互電容值)減少。
圖6係以時間序列顯示本實施例1之觸控面板1之觸控點之測定值之變化的圖。
圖6顯示以觸控面板1之任意電極交點為中心,進行非觸控→非觸控→觸控之操作時之該電極交點的互電容值之變化。
在圖6中,橫軸為時間,縱軸為測定值(將電極間電容值(互電容值)之測定結果經AD轉換而獲得之數位值)。再者,在圖6中,A之範圍表示觸控狀態,A1之範圍表示強觸控狀態,A2之範圍表示弱觸控狀態,B之範圍表示非觸控狀態。
圖6(a)為利用絕緣性筆850之觸控之情形。基於圖4所示之理由,測定值42因觸控而單純地增加。
圖6(b)為利用手指860觸控之情形。首先,若為「弱觸控」(無壓痕),則基於圖5所示之理由,測定值42減少。其次,若逐漸施加壓力,將保護層21下壓而轉變為「強觸控」,則相較於圖5所示之現象,圖4所示之現象更為顯著,測定值42較非觸控時之值(=基準值41)增大。
以下,若使壓力從弱「弱觸控」轉變為「非觸控」,則測定值顯示與之前相反之動態。
本實施例之觸控面板裝置係重複(1)電容檢測→(2)檢測觸控有無→(3)觸控座標計算(有觸控之情形)等之處理循環。
圖7係顯示本實施例1之觸控面板裝置之觸控檢測處理之程序的流程圖。再者,該處理由控制部3執行。
首先,判斷是否有極小點(步驟S1),在步驟S1中為否之情形時進展至步驟S4。
又,在步驟S1中為是之情形時,擷取觸控區域(步驟S2),判斷是否滿足觸控條件(步驟S3)。在步驟S3中為是之情形時,判斷觸控狀態為手指觸控(步驟S9),並結束處理。
在步驟S3中為否之情形時,進展至步驟S4。
步驟S4係判斷是否有極大點。在步驟S4中為否之情形時,判斷觸控狀態為無觸控(步驟S7),並結束處理。
在步驟S4中為是之情形時,擷取觸控區域(步驟S5),判斷是否滿足觸控條件(步驟S6)。
在步驟S6中為否之情形時,進展至步驟S7,判斷觸控狀態為無觸控,並結束處理。
在步驟S6中為是之情形時,參考記憶部4之觸控狀態管理表44,判斷觸控狀態是否為手指觸控(步驟S8),在步驟S8中為是之情形時,進展至步驟S9,判斷觸控狀態為手指觸控,並結束處理。
在步驟S8中,為否之情形時,進展至步驟S10,判斷觸控狀態為筆觸控,並結束處理。
以下,舉觸控狀態之例,說明觸控檢測處理。
此處,觸控狀態例1為以絕緣性筆850之筆觸控之例,且其狀態以非觸控狀態→觸控狀態例1之順序變化者。
此外,觸控狀態例2~4係以手指860進行之手指觸控之例,且其狀態以非觸控狀態→觸控狀態例2→觸控狀態例3→觸控狀態例4之順序變化者。
<觸控狀態例1>
圖8係顯示以絕緣性筆850觸控本實施例1之觸控面板1時之某範圍之電極交點的測定值及信號值之圖,圖8(a)為測定值,圖8(b)為信號值。
圖9係用於說明以絕緣性筆850觸控本實施例1觸控面板1時之圖7之步驟S4之處理內容的圖。
前述之極大點是指在測定值42(二維排列資料)中,其值高於四周附近(上下左右)之值的資料位置。在圖9之例中,電極交點(X3、Y3)被視為極大點。
圖10係用於說明圖7之步驟S5之處理內容之圖。
如圖10(a)~(d)所示,觸控區域之擷取係如下之處理:以極大點為開始點,依序探索鄰接於4方向之資料位置,並以從當前位置向下傾斜之狀態,當其測定值之差分為特定值(在圖10中為10)以上之情形時逐漸追加區域。
其次,如圖10(e)所示,對測定值進行求得以觸控區域周邊之測定值為基準之差分值之處理,並將其作為信號值43,儲存於記憶部4。
且,在信號值滿足觸控條件(最大值為臨限值以上等)之情形時,在步驟S6中,判斷為「有觸控」。
<觸控狀態例2>
圖11係顯示以手指觸控(弱觸控,無壓痕)觸控本實施例1之觸控面板1時的某範圍之電極交點之測定值及信號值之圖,圖11(a)為測定值,圖11(b)為信號值。
圖12係用於說明以手指觸控(弱觸控,無壓痕)觸控本實施例1之觸控面板1時的圖7之步驟S2之處理內容之圖。
極小點是指測定值(二維排列資料)中,其值低於四周附近(上下左右)之值的資料位置。在圖12之例中,電極交點(X3、Y3)被視為極小點。
圖13係用於說明以手指觸控(弱觸控,無壓痕)觸控本實施例1之觸控面板1時的圖7之步驟S3之處理內容之圖。
如圖13(a)~(c)所示,觸控區域之擷取係如下之處理:以極小點為開始點,依序探索鄰接於4方向之資料位置,並以從當前位置向下傾斜之狀態,當其測定值之差分為特定值(在圖13中為10)以上之情形時逐漸追加區域。
其次,如圖13(d)所示,對測定值進行求得以觸控區域周邊之測定值為基準之差分值之處理,且如圖13(e)所示,對以求得之差分值進行編碼之反轉,並將其作為信號值43,儲存於記憶部4。
而在信號值滿足觸控條件(最大值為臨限值以上等)之情形,在步驟S3中,判斷為「有觸控」。
<觸控狀態例3>
圖14係顯示以手指觸控(強觸控,有壓痕)觸控本實施例1之觸控面板1時之測定值及信號值之圖,圖14(a)為測定值,圖14(b)為信號值。
該情形之圖7之步驟S2之處理內容與觸控狀態例2相同。
<觸控狀態例4>
圖15係顯示以手指觸控(強觸控,有壓痕)觸控本實施例1之觸控面板1時之測定值及信號值之圖,圖15(a)為測定值,圖15(b)為信號值。
在圖15中,藉由強壓力之壓痕觸控,於測定值中觸控中心部之凹痕消失。因此,在前述之觸控檢測處理中,極小點雖被視為不存在,但由於在記憶部4之觸控狀態管理表44中,在自本次檢測之極大點起之特定之範圍內,記憶有「手指觸控」作為直至上一次為止所檢測之觸控狀態,故步驟S8仍將該測定值判斷為「手指觸控」。
再者,亦考慮在儲存於觸控狀態管理表44之觸控檢測結果中包含觸控面積。觸控面積是指在步驟S2或步驟S5中擷取之觸控區域中所含之電極交點數。在圖10中觸控面積=21,而在圖13中觸控面積=13。
藉由利用觸控面積,可進行當使用者將手掌置於觸控面板上之情形時電容變化不被視為觸控等之判斷。具體而言,係在檢測到之觸控之觸控面積為特定之臨限值以上,且觸控類別為手指(導電性)之情形,將該觸控判斷為手掌之觸控,將其記錄作為觸控類別之附加資訊,並通知給主機。
藉此,例如在使用者將絕緣性筆850拿在手裡,在將該手置於觸控面板之狀態下進行筆觸控之狀況,可使手掌之觸控無效化,而僅檢測筆之觸控作為觸控點。又,在檢測到手掌之觸控之狀態下,可使所檢測之其他全部之手指觸控亦無效化,僅將筆觸控視為有效。
如上所述,在本實施例中,即使使用單一之觸控檢測方式,仍可利用檢測手指與筆(例如,樹脂製尖筆)之極性不同之信號,基於獲取之測定資料進行信號處理,從而檢測手指860、或絕緣性筆(例如,樹脂製尖筆)850之觸控類別。
如此,在本實施例之觸控面板裝置中,由於可較先前詳細地得知使用者之觸控狀態,故可提供一種在觸控面板搭載機器中容易使用之使用者介面。例如,可設想每當遇到所檢測之觸控為手指之情形或筆(例如,樹脂製尖筆)之情形,即變更搭載觸控面板1之顯示面板上之顏色,或所檢測之觸控如為筆(例如,樹脂製尖筆)之情形,於搭載觸控面板1之顯示面板上描繪線,而所檢測之觸控如為手指之情形,則在搭載觸控面板1之顯示面板上顯示橡皮擦之項目,以消除已顯示之線等方法。
圖16係顯示圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之電極圖案的平面圖。
圖17係顯示沿著圖16之A-A'線之剖面構造之剖面圖,圖18係顯示沿著圖16之B-B'線之剖面構造之剖面圖。
圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之觸控面板在觸控用基板15之觀察者側之面上,具有:於第2方向(例如Y方向)延伸,並以特定之排列間距並列設置於與第2方向交叉之第1方向(例如X方向)之複數個X電極;及與該複數個X電極交叉而於第1方向延伸,並以特定之排列間距並列設置於第2方向之複數個Y電極。作為觸控面板用基板15,係使用例如玻璃等之透明之絕緣性基板。
複數個X電極之各者以交錯配置於第2方向之細線部1a及寬度較該細線部1a寬之襯墊部1b而成之複數個電極圖案形成。複數個Y電極之各者以交錯配置於第1方向細線部2a及與寬度較該細線部2a寬之襯墊部2b而成之複數個電極圖案形成。
配置有複數個Y電極及X電極之區域為輸入區域,如圖16所示,於該輸入區域之周圍,配置有將複數個Y電極之各者與複數個X電極之各者電性連接之複數個配線6。
複數個X電極配置於觸控面板用基板15之觀察者側之面上。複數個Y電極之襯墊部2b在觸控面板用基板15之觀察者側之面上,與X電極分離形成。
複數個Y電極之細線部2a配置在形成於觸控面板用基板15之觀察者側之面上之絕緣膜(PAS1)上。再者,複數個Y電極之細線部2a由形成於其上層之保護膜(PAS2)覆蓋。
Y電極之細線部2a與X電極之細線部1a平面交錯,並經由形成於Y電極之細線部2a與X電極之細線部1a之間之層間絕緣膜即絕緣膜(PAS1)之接觸孔12a,分別電性連接於夾著該細線部2a而相鄰之2個襯墊部2b。
在俯視時,Y電極之襯墊部2b配置於相鄰之2個X電極之細線部1a之間,而X電極之襯墊部1b配置於相鄰之2個Y電極之細線部2a之間。
複數個X電極及複數個Y電極係由具有高透過性之材料,例如以ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等之透明性導電材料形成。又,配線6係由例如以ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等之透明性導電材料形成之下層透明導電層,與例如包含銀合金材料等之上層金屬層構成。
圖19、圖20係顯示圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之其他例的剖面構造之剖面圖,圖19係顯示沿著圖16之A-A'線之剖面構造之剖面圖,圖20係顯示沿著圖16之B-B'線之剖面構造之剖面圖。
在圖19、圖20所示之靜電電容方式之觸控面板中,複數個Y電極之細線部2a形成於觸控面板用基板15之觀察者側之面上,而複數個X電極之細線部1a及襯墊部1b、與複數個Y電極之襯墊部2b係形成於絕緣膜(PAS1)上。再者,複數個X電極之細線部1a及襯墊部1b、與複數個Y電極之襯墊部2b係由形成於其上層之保護膜(PAS2)覆蓋。
Y電極之細線部2a與X電極之細線部1a平面交錯,並經由形成於Y電極之細線部2a與X電極之細線部1a之間之層間絕緣膜即絕緣膜(PAS1)之接觸孔12a,分別電性連接於夾著該細線部2a而相鄰之2個襯墊部2b。
在俯視時,Y電極之襯墊部2b配置於相鄰之2個X電極之細線部1a之間,而X電極1之襯墊部1b配置於相鄰之2個Y電極之細線部2a之間。
複數個X電極及複數個Y電極係由具有高透過性之材料,例如以ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等之透明性導電材料形成。又,配線6係由例如以ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等之透明性導電材料形成之下層透明導電層,與例如包含銀合金材料等之上層金屬層構成。
圖21、圖22係顯示圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之其他例的剖面構造之剖面圖,圖21係顯示沿著圖16之A-A'線之剖面構造之剖面圖,圖22係顯示沿著圖16之B-B'線之剖面構造之剖面圖。
在圖21、圖22所示之靜電電容方式之觸控面板中,複數個X電極之細線部1a與襯墊部1b形成於觸控面板用基板15之觀察者側之面上,而複數個Y電極之細線部2a與襯墊部2b形成於絕緣部(PAS1)上。再者,複數個Y電極之細線部2a及襯墊部2b係由形成於其上層之保護膜(PAS2)覆蓋。
圖21、圖22所示之靜電電容方式之觸控面板,係使X電極與Y電極分別形成於不同之層者,且Y電極之細線部2a與X電極之細線部1a平面交錯。
在俯視時,Y電極之襯墊部2b配置於相鄰之2個X電極之細線部1a之間,而X電極1之襯墊部1b配置於相鄰之2個Y電極之細線部2a之間。
複數個X電極及複數個Y電極係由具有高透過性之材料,例如以ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等之透明性導電材料形成。又,配線6係由例如以ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)等之透明性導電材料形成之下層透明導電層,與例如包含銀合金材料等之上層金屬層構成。
[實施例2]
圖23係顯示本發明之實施例2之輸入裝置(觸控面板),與具備其之顯示裝置之概略構成的圖。在圖23中,400為本實施例2之觸控面板。觸控面板400具有電容檢測用之X電極XP,與Y電極YP。此處,雖例如圖示為X電極有4個(XP1至XP4),Y電極有4個(YP1至YP4),但電極數並不受限於此。
觸控面板400設置於顯示裝置600之正面。因此,在使用者觀察顯示裝置600所顯示之圖像之情形時,由於顯示圖像必須透過觸控面板400,故觸控面板400之光透過率較高為佳。
觸控面板400之X電極與Y電極藉由檢測用配線201而連接於電容檢測部102。電容檢測部102係由從控制部103輸出之檢測控制信號202予以控制,且檢測觸控面板中所含之各電極(X電極、Y電極)間之電極間電容,並將根據各電極之電容值而變化之電容檢測信號203向控制部103輸出。雖省略圖式,然控制部103具有圖1所示之記憶部4。
控制部103根據各電極之電容檢測信號203,計算各電極間之電極間電容,且根據各電極間之電極間電容運算並求得輸入座標。控制部103係使用I/F信號204將輸入座標傳送至系統控制部104。
當藉由觸控操作而從觸控面板400傳送輸入座標時,系統控制部104生成對應該觸控操作之顯示圖像,並作為顯示控制信號205傳送至顯示控制電路105。
顯示控制電路105根據由顯示控制信號205傳送之顯示圖像而生成顯示信號206,並將圖像顯示於顯示裝置600。
圖24係顯示圖23所示之觸控面板400之電容檢測用之X電極XP及Y電極YP、Z電極ZP之電極圖案的圖。X電極XP與Y電極YP係例如將X電極XP藉由檢測用配線201而連接於電容檢測部102。另一方面,對於Y電極YP,藉由檢測用配線201,於一定期間施加預定之時序與電壓之脈衝信號。Z電極ZP並未電性連接,而是呈浮動之狀態。Z電極ZP相當於圖2所示之電極薄膜22。
如圖24所示,Y電極YP於觸控面板400之橫向(圖中X方向)延伸,複數個Y電極YP於縱向(圖中Y方向)並排複數個。Y電極YP與X電極XP之交叉部分中,為削減各電極之交叉電容,而使Y電極YP與X電極XP之電極寬度變細。將該部分稱為細線部327。因此,Y電極YP成為於其延伸方向交錯配置有細線部327與被細線部327所夾之電極部分(以下,亦稱為襯墊部或個別電極)328Y之形狀。
於鄰接之Y電極YP之間配置X電極XP。X電極XP於觸控面板400之縱向延伸,且複數個X電極XP於橫向並排複數個。與Y電極YP相同,X電極XP成為於其延伸方向交錯配置細線部327與襯墊部328X之形狀。
如圖24所示,X電極XP之襯墊部328X呈菱形。在說明X電極XP之襯墊部328X之形狀上,假設將用於將X電極XP連接於檢測用配線之配線位置(或X電極XP之細線部327)假定為X電極XP之橫向之中心。X電極XP之襯墊部328X之電極形狀隨著靠近鄰接之其他X電極XP之中心面積而逐漸變小,而越靠近該X電極XP之中心面積越大。
因此,在考慮鄰接之2個X電極XP、例如X電極XP1與XP2之間之X電極XP之面積時,在X電極XP1之中心附近,X電極XP1之襯墊部328X電極面積(電極寬度)為最大,且X電極XP2之襯墊部328X之電極面積(電極寬度)為最小。另一方面,在X電極XP2之中心附近,X電極XP1之襯墊部328X電極面積(電極寬度)為最小,且X電極XP2之襯墊部328X之電極面積(電極寬度)為最大。此處,鄰接之2個X電極XP間之襯墊部328X之形狀之特徵為朝向鄰接之X電極XP其形狀為凸狀。
在圖24中,雖設為朝向X電極XP之左右呈凸狀,但X電極XP之形狀並不受限於此。例如,亦可將X電極XP之襯墊部328X之左側電極形狀設為凸狀,而將右側之電極形狀設為凹狀;或將X電極XP之右側之電極形狀設為凸狀,而將左側之電極形狀設為凸狀;或將X電極XP之左右之電極形狀設為凸狀,而將鄰接之X電極XP之電極形狀設為凹狀。Z電極ZP與Y電極YP、X電極XP重合配置。
又,在圖24中,顯示有Z電極ZP與間隔件800。間隔件800係以保持X電極XP及Y電極YP與Z電極ZP之間隔之目的而形成。再者,就Z電極ZP與間隔件800之細節如後述。
圖25係顯示沿著圖24之A-A'切斷線之剖面構造之概略剖面圖。再者,在圖25所示之剖面圖中,僅顯示觸控面板動作之說明所需之層。
在靜電電容方式之觸控面板中,乃檢測在X電極XP與Y電極YP之間產生之電容值之變化,先前,有圖中下側之XY電極基板405即足夠,而在本實施例中,為提高觸控面板400檢測精度,新設置圖中上側之Z電極基板412。
觸控面板400之XY電極基板405之各電極形成於第1透明基板5上。首先,於靠近第1透明基板5之部位形成X電極XP,其次,形成用於絕緣X電極與Y電極之第1絕緣膜16。其次,形成Y電極YP。此處,亦可替換X電極XP與Y電極YP之順序。於Y電極YP上,以覆蓋Y電極YP及第1絕緣膜16之方式形成有第2絕緣膜19。
如前所述,於XY電極基板405與Z電極基板412之間設置有間隔件800,保持XY電極基板405與Z電極基板412之間隔。又,於兩基板之外周部附近,框狀地設置有密封材(未圖示),且將XY電極基板405與Z電極基板412固著。又,於XY電極基板405與Z電極基板412之間設置有檢測用絕緣層120。
其次,在Z電極基板412中,從圖中上側起,於第2透明基板12設置有透明彈性層114,再者,設置有支撐層113與Z電極ZP。透明彈性層114使用剛性低於第2透明基板12之剛性者。
XY電極基板405與Z電極基板412之間之檢測用絕緣層120,只要為在觸控操作之按壓時膜厚會產生變化之透明之絕緣材料即可。例如,可使用彈性絕緣材料等形成檢測用絕緣層120。又,檢測用絕緣層120中使用在空氣等壓力下體積會產生變化之氣體亦佳。在使用空氣之情形時,為將非接觸時之檢測用絕緣層120之厚度保持為一定,必須於Z電極ZP與X電極XP及Y電極YP之間配置間隔件800。
再者,作為Z電極ZP,可使用例如聚噻吩系有機導電材料、磺化聚苯胺、聚吡咯等之有機導電材料,或導電性之微粒子(例如ITO微粒子)分散合成樹脂等。同樣地,透明彈性層114與支撐層113亦可使用柔軟之合成樹脂等。
在本實施例中,由於在Z電極ZP,與X電極XP及Y電極YP之間設置有間隔件800,故有複數個間隔件800散佈於顯示畫面內。該間隔件800若以透明或淡色之材料形成,則在間隔件800及其附近,會引起聚光或光散射,從而產生顯示品質降低之2次問題。
因此,在本實施例中,作為間隔件800之材料,使用黑或藍色系深色之材料(至少光學濃度(OD值)為2以上,較佳為3以上),藉此解決前述之2次問題。再者,光學濃度(OD值)係將透過率設為T(%)時,以CD=log(1/T)求得之值。
又,作為間隔件800,可使用例如顏料分散丙烯系樹脂,此外,可使用彩色光阻劑膜等之丙烯系樹脂。再者,作為間隔件800之材料,在使用導電性之材料之情形時,必須藉由被覆處理等施加絕緣(高電阻化)處理。
其次,說明觸控面板400之觸控操作時之電容變化。如圖25所示,於X電極XP與Y電極YP之間,經由Z電極ZP形成有電容Cxz與電容Cyz。例如,若從X電極XP供給信號,將Y電極YP連接於接地電位,並將Z電極ZP設為浮動狀態,則電容Cxz與電容Cyz之連接狀態可以圖26所示之電路圖表示。
在圖26所示之電路中,電容Cxz與電容Cyz之合成電容Cxy為Cxy=Cxz×Cyz/(Cxz+Cyz)。若因觸控使得X電極XP與Z電極ZP之距離產生變化,且同樣使得Y電極YP與Z電極ZP之距離產生變化,則合成電容Cxy之值亦會產生變化。
以下,假設可忽略觸控導致之第1絕緣膜16與第2絕緣膜19之厚度之變化,以間隔Dxyz表示Z電極ZP相對於使電容Cxy之值變化之X電極XP及Y電極YP之距離。實際之X電極XP與Z電極ZP之距離,及Y電極YP與Z電極ZP之距離雖與間隔Dxyz不同,但由於電容Cxy之變化可認為是伴隨著檢測用絕緣層120之厚度之變化而變化,故使用間隔Dxyz進行說明,以簡化說明。再者,間隔Dxyz雖為檢測用絕緣層120之厚度,但亦可表現為Z電極ZP與第2絕緣膜19之距離。
圖27係顯示以非導電性筆850等進行觸控之狀態。若使用非導電性筆850,則由於在非導電性筆850中無電流流動,故筆850接觸於觸控面板400所導致之電容之變化非常微小。因此,在使用非導電性筆850之情形下,以先前之靜電電容方式之觸控面板難以檢測電容之變化。
因此,為檢測利用非導電性筆850之觸控,故使用Z電極ZP。然而,間隔件800與Z電極ZP較硬,在即使以筆850觸壓、間隔件800及Z電極ZP亦不會變形之情形下,Z電極ZP會被間隔件800推回,間隔Dxyz僅產生略微變化。因此,前述之合成電容Cxy之變化亦微小,而難以檢測電容之變化。
其次,為避免間隔件800引起之限制,於圖28顯示未設置間隔件800之情形。該情形,由於不會被間隔件800推回,故由剛性高之構件支配間隔Dxyz之變化量。一般,由於第2透明基板12之剛性較高,故Z電極ZP之位置會隨著以筆850觸壓致使第2透明基板12撓曲之量而產生變化。
惟在該情形下,如圖28所示,在接近觸壓2點時,會產生難以將2點分開檢測之問題。如前所述,藉由以筆850觸壓而產生之變化與剛性高之第2透明基板12之變化相同。因此,相對於與固定第2透明基板12之點(密封材之位置)相隔之距離,同時觸壓之2點之距離較短時,由於以固定點為支點撓曲之量大於在2點間撓曲之量,故難以檢測2點間之變化量。
於圖29顯示觸壓接近之2點之情形之電容Cxy的檢測強度。在圖29中顯示將表示相同之檢測強度之位置以線CT1~CT3相連。如圖29所示,CT1~CT3在2點間為連續,難以根據電容變化而分開檢測2點。
其次,於圖30顯示以有機導電膜等之彈性變形之柔軟之材料形成Z電極ZP的情形。又,積層於Z電極ZP之透明彈性層114與支撐層113亦皆以柔軟之材料形成。若以筆850進行觸控,則第2透明基板12撓曲,隨之,Z電極ZP亦以縮小間隔Dxyz的方式移動。
若Z電極ZP碰觸至間隔件800,則由於Z電極ZP較間隔件800更柔軟,故Z電極ZP會彈性變形。因此,無需藉由間隔件800限制Z電極ZP之位移,即可使間隔Dxyz縮小至能夠檢測出電容Cxy之變化量之程度。再者,由於透明彈性層114與支撐層113均為柔軟之材料,故間隔件800成為嵌入Z電極ZP般之狀態,從而容易縮小間隔Dxyz。
此處,Z電極ZP彈性變形之狀態,不限於Z電極ZP之變形,而是指所積層之透明彈性層114與支撐層113亦變形至能夠檢測出電容Cxy之變化量之程度。即,亦指被觸控時被間隔件800推回之Z電極ZP、透明彈性層114、支撐層113中任一者之膜厚被壓縮之狀態。圖30相當於前述之實施例1之<觸控狀態例1>。
圖31顯示將間隔件800設為粒狀之間隔件802之情形。粒狀之間隔件802係將粒徑一致之聚合物粒、玻璃珠等適當地散佈並固著於第2絕緣膜19上而形成。
圖31所示之粒狀之間隔件802之情形亦同,由於Z電極ZP及透明彈性層114、支撐層113均較粒狀之間隔件802柔軟,故Z電極ZP會彈性變形。因此,粒狀之間隔件802之情形,亦可使間隔Dxyz縮小至能夠檢測出電容Cxy之變化量之程度。又,由於透明彈性層114與支撐層113均為柔軟之材料,故粒狀之間隔件802亦呈嵌入至Z電極ZP般之狀態。
圖32顯示以具有導電性之透明彈性膜形成Z電極ZP之情形。在圖32中,由柔軟層以與前述透明彈性層114相同程度之膜厚形成Z電極ZP,並列設置為可藉由按壓而充分變形之層。即,由於透明彈性層114不可能壓縮超過膜厚,故相對於觸控引起之位移量,其膜厚必須夠厚。
圖33顯示輸入機構為手指860等之情形。以手指860觸控之情形亦同,Z電極ZP會彈性變形,使間隔Dxyz縮小至能夠檢測電容Cxy之變化量之程度。圖33相當於前述實施例1之其狀態以非觸控狀態→觸控狀態例2→觸控狀態例3→觸控狀態例4之順序變化者。
圖34係顯示以筆850觸控間隔件800之正上方之情形。第2透明基板12藉由觸控而撓曲,隨之使得Z電極ZP碰觸至間隔件800。該情形亦同,由於Z電極ZP及透明彈性層114、支撐層113均較間隔件800充分柔軟,故Z電極ZP會以埋住間隔件800的方式變形。即,連接間隔件800與筆850之直線上之Z電極ZP雖被間隔件800擠壓,但間隔件800周邊之Z電極ZP以包住間隔件800的方式變形。因此,間隔件800周邊之間隔Dxyz亦縮小至能夠檢測出電容Cxy之變化量之程度。如此,與先前比較,在間隔件800附近亦可進行高精度之位置檢測。
其次,於圖35顯示同時觸控2點時間隔件800位於2點之間之情形。該情形,第2透明基板12雖然會因觸控而撓曲,但在間隔件800之位置,間隔Dxyz被間隔件800保持而未變化。相對於此,在間隔件800之附近,Z電極ZP以間隔件800為支點位移,藉此可檢測每2點之電容Cxy之變化量。
於圖36顯示觸壓接近之2點且其間存在間隔件800的情形時之電容Cxy之變化量(檢測強度)。在圖36中表示相同之電容值之線CT1及CT2在2點間分別斷開,從而可根據電容變化而分開檢測2點。
又,由於不僅有間隔件800,且Z電極ZP及透明彈性層114、支撐層113均以柔軟之材料形成,故亦可應付藉由間隔件800保持間隔Dxyz所產生之問題。即,藉由間隔件800限制第2透明基板12之位移之力會藉由Z電極ZP及透明彈性層114、支撐層113之膜厚被壓縮,而在間隔件800之位置被吸收。因此,間隔件800附近之間隔Dxyz可變化至能夠檢測電容Cxy之變化量之程度,且可檢測2點被觸壓。
再者,在於連接2點之直線上無間隔件800之情形時,亦可藉由間隔件800位於XY電極基板405與Z電極基板412之間,以間隔件800為支點而檢測2點被觸壓。
其次,於圖37與圖38顯示Z電極基板412之製造方法。圖37係顯示於第2透明基板12上形成透明彈性層114之方法。首先,準備第2透明基板12。其次,從第2透明基板12一方之端部,以輥870一面推壓一面貼附薄膜狀透明彈性層114。藉由貼附柔軟之薄膜狀材料,可以簡單之裝置及方法形成均勻之層。
在圖38中,從於第2透明基板12上貼附有透明彈性層114者之端部,以輥870一面推壓一面貼附另行準備之於支撐層113上形成有彈性導電膜20者。再者,該彈性導電膜20係作為前述之Z電極ZP使用。
準備大幅面之基板作為第2透明基板12,以便能夠獲取複數個觸控面板,並貼附相同之大幅面之薄膜狀透明彈性層114、支撐層113、彈性導電膜20,藉此可一次製造大量之觸控面板。再者,於透明彈性層114上貼附彈性導電膜20時,在無需使用支撐層113即可貼附之情形,或貼附彈性導電膜20後可簡單地除去支撐層113之情形時,未必需要在觸控面板400上殘留支撐層113。
於圖39顯示形成間隔件800與密封材810之製造方法。間隔件800與密封材810可藉由網版印刷形成。網版印刷係使用圖40所示之篩網印刷板820。於篩網印刷板820上開孔成間隔件800(圖40中未圖示)與密封材810之形狀。使用版框826,對該篩網印刷板820施加張力,並使用刮板824,從孔押出間隔件800與密封材810之材料物質,藉此,於XY電極基板405上轉印間隔件800與密封材810。
再者,亦可於XY電極基板405上僅形成間隔件800,密封材810亦可使用兩面帶等。又,亦可於XY電極基板405側形成間隔件800,而於Z電極基板412側形成密封材810。
於圖41顯示於XY電極基板405形成有密封材810之情況。再者圖41圖示同時製造複數個觸控面板400之情形。又,其為亦形成有間隔件800但未圖示者。在間隔件800與密封材810之轉印後,對間隔件800進行紫外線照射或加熱,使間隔件800某種程度硬化。
如圖42所示,使形成有間隔件800與密封材810之XY電極基板405與Z電極基板412重合,全面地進行紫外線照射或加熱,從而利用密封材810固著兩基板。先前使間隔件800硬化是為了防止在將XY電極基板405與Z電極基板412重合時,間隔件800會被Z電極基板412壓壞。在固著兩基板後,個別切斷觸控面板400。
其次,使用圖43,說明在筆850等接觸面小之情形下,接觸點之位置於橫向變化的情形時之各電極之信號成份。
在圖26中說明之電容Cxy之電容變化係依存於間隔Dxyz縮小部分之面積。將該間隔Dxyz縮小部分之面積稱為檢測用面積。在圖43中,為便於說明,將檢測用面積以圓XA、XB、XC表示。在檢測用面積與X電極XP或Y電極YP重疊之面積較大時,信號成份變大,相反,在重疊之面積較小時,信號成份變小。
在圖43中,顯示有在鄰接之2個X電極即XP2與XP3之間,接觸點之位置在X電極上變化之情況。XA為在X電極XP2之中心附近,XB為在X電極XP2與XP3之中間附近,XC為在X電極XP3之中心附近。再者,在圖43中,為了圖之簡略化,未圖示有Z電極ZP及間隔件800。
在檢測用面積XA之位置,由於檢測用面積XA與X電極XP2重疊之部分多,而與XP3幾乎未重疊,故X電極XP2之信號成份變大,X電極XP3之信號成份變小。
在檢測用面積XB之位置,由於X電極XP2及XP3與檢測用面積XB重疊之面積幾乎相等,故在X電極XP2與XP3所算出之信號成份大致相等。
再者,在檢測用面積XC之位置,由於檢測用面積XC與X電極XP3重疊之部分多,與X電極XP2幾乎未重疊,故X電極XP3之信號成份變大,而X電極XP2之信號成份變小。
控制部103係使用各電極之信號成份進行重心計算,算出筆850在觸控操作下接觸之輸入座標。
如檢測用面積XB般在X電極XP2與XP3獲得同程度之信號成份之情形時,由於重心位置來到X電極XP2與XP3之中間,故可算出輸入座標。另一方面,如檢測用面積XA、XC般在一方之X電極之信號成份非常大之情形時,由於重心位置移至檢測出大信號成份之X電極附近,故可同樣地算出輸入座標。
如上所述,將X電極之電極形狀設為朝向鄰接之電極變細之形狀,藉此,在X電極之電極間隔較檢測用面積寬之情形下,仍可進行重心計算,從而可高精度地檢測位置。因此,藉由使X電極之電極間隔大於檢測用面積,可使電極個數較先前之電極圖案減少。又,即使X電極之電極形狀為將Y電極夾在中間而為離散性,仍可藉由將電性浮動之Z電極ZP以跨及鄰接之X電極XP與Y電極YP的方式配置,而在觸控面板整面高精度地檢測X方向之輸入座標。
圖44係改變X電極XP之形狀之情形。在圖24及圖43、圖44中,Y電極YP之形狀相同。在圖43中,X電極XP形狀為朝向左右兩側之凸型形狀,而在圖44中,如X電極XP2所示,係朝向鄰接之一方之X電極XP1為凸型形狀,朝向鄰接之另一方之X電極XP3為凹型形狀。
圖24及圖43、圖44相同之特徵均為隨著靠近鄰接之X電極XP之中心則面積變小,而越靠近該X電極XP之中心則面積越大。因此,圖44所示之X電極XP亦可期待與圖43相同之效果。再者,X電極之形狀只要為隨著靠近鄰接之X電極之中心則面積變小、越靠近該X電極之中心面積則越大之形狀即可,不限定於圖43、圖44之形狀。
其次,說明檢測用面積相對於Z電極ZP之電阻值之變化。在圖45~圖47中,Z電極ZP係設為重疊於X電極XP、Y電極YP雙方而形成者(所謂的固體電極)。
在圖45中,顯示Z電極ZP之薄膜電阻值較低時之檢測強度,在圖46中,顯示Z電極ZP之薄膜電阻值適當且檢測用面積適宜之情形,而在圖47中,顯示Z電極ZP之薄膜電阻值較高時之檢測強度。
圖45所示之檢測強度DI1至DI3係表示Z電極ZP之薄膜電阻值為1.0×103 Ω/□的情形之檢測強度。再者,檢測強度滿足DI1>DI2>DI3之關係。
檢測強度DI1與DI2均面積較廣,更且檢測強度DI3超出鄰接之Y電極YP1而面積廣大,從而難以高精度地檢測位置。
其次,在圖46中顯示Z電極ZP之薄膜電阻值為1.0×105 Ω/□的情形之檢測強度。作為檢測用面積,有效之檢測強度DI3以上之面積與鄰接之電極重疊,從而可高精度地檢測位置。
其次,於圖47顯示電極ZP之薄膜電阻值為1.0×107 Ω/□的情形之檢測強度。表示檢測強度DI1與DI2之範圍消失,而作為檢測用面積,有效之檢測強度DI3以上之面積亦未與鄰接之電極充分重疊,從而難以高精度地檢測位置。
在將形成X電極XP與Y電極YP之ITO膜以薄膜電阻值為1.0×103 Ω/□左右形成之情形時,由於Z電極ZP重疊之X電極XP與Y電極YP之距離,相對於繞接至X電極XP與Y電極YP之距離較短,故認為若Z電極ZP之薄膜電阻值為相同程度,則會導致檢測用面積擴大。
又,在Z電極ZP之薄膜電阻值超過1.0×107 Ω/□之情形時,Z電極ZP對於檢測電路而言無法充分發揮作為導電構件之功能,從而有效之檢測強度極度減少。
其次,就檢測方法進行說明。於圖48,以概略方塊圖顯示電容檢測部102之電路構成,於圖49顯示信號讀取部310之概略構成圖。電容檢測部102係由對Y電極YP輸入信號之信號輸入部311,與從X電極XP讀取信號之信號讀取部310,及記憶部312構成。
再者,於圖48中,雖僅圖示有一對X電極XP1與Y電極YP1之電路構成,但實為對形成於觸控板400上之各X電極XP、Y電極YP分別連接有相同構成之信號讀取部310-n、信號輸入部311-n者。
信號輸入部311係藉由開關307、308進行基準電位Vap與Vref之切換,而對Y電極YP施加如波形309之電壓。信號讀取部310係由以下構成:包含運算放大器300、積分電容301、及復位開關305之積分電路320;包含取樣開關303、保持電容302之取樣保持電路330;電壓緩衝器304;及類比數位轉換器306構成。
以下,說明電容檢測部102之動作之概略。再者,設其為在電容檢測部102之初始狀態下積分電容301處於未充電之狀態者。自初始狀態起,首先使開關307為開啟狀態,藉由信號輸入部311對Y電極YP1施加電壓。藉此,X電極與Y電極間之耦合電容250(相當於前述之合成電容Cxyz)被充電直至Y電極YP1達到施加電壓Vap為止。
此時,X電極XP1之電位藉由運算放大器300之負反饋作用而始終固定於接地電位。因此,充電電流經由積分電容301流向至運算放大器300之輸出端子321。
若將該動作下之積分電路320之輸出端子321之電壓設為Vo,將耦合電容250之電容設為Cdv,且將積分電容301之電容以Cr表示,則表現為Vo=-Vap(Cdv/Cr),且依存於X電極與Y電極間之耦合電容250之大小Cdv。因此,如在前述之實施例中所說明,電容檢測部2可測定各電極交點之電極間電容(互電容)。
在藉由上述動作決定積分電路320之輸出電位Vo之後,將輸出電位Vo保持於取樣保持電路330。在取樣保持電路330中,首先將取樣開關303設為開啟狀態,其次經過特定時間後設為關閉之狀態,藉此,將輸出電位Vo保持於於保持電容302。被保持於保持電容302之電位Vo經由電壓緩衝器304輸入至類比數位轉換器306,轉換成數位資料。再者,雖採用藉由電壓緩衝器304將取樣保持電路330之保持電壓輸入至類比數位轉換器306之構成,但電壓緩衝器304亦可為具有電壓放大率之構成。
又,上述X電極XP1以外之X電極亦同,其各自連接之信號讀取部進行與連接於X電極XP1之信號讀取部310相同之動作,且與X電極XP1同時讀取根據來自Y電極YP1之輸入信號之積分電路輸出電位。
連接於各X電極XP之信號讀取部310之輸出係輸入至記憶部312,且將其輸出資料保持於記憶部312。記憶部312係在與圖23所示之控制部103之間進行保持資料之授受。
對Y電極YP依序施加信號309,並逐一對Y電極YP施加電壓、進行電容檢測。又,在信號讀取部310中,係以在電容檢測之前將復位開關305暫時設為開啟之狀態,其後為關閉之狀態的方式進行控制,從而復位各積分電路之積分電容301。之後,重複相同動作。
此處,對任意之Y電極YP施加信號309之時序為既定,且對特定之Y電極YP施加特定期間之脈衝狀信號,從而可藉由基準時脈之計數,判斷X電極XP之輸出為來自哪個Y電極YP之輸出信號。
圖50係顯示圖48所示之電容檢測部102之動作之時序圖。信號309-1至309-n為信號輸入部311-1至311-n之動作信號波形,且信號輸入部311-1至311-n在檢測週期DTC期間對Y電極YP1至YPn依序輸出信號309。再者,以下亦將信號309稱為脈衝信號。
波形Icdv為在圖48所示之XY電極間之耦合電容250(Cdv)中流動之電流波形。在因利用信號輸入部311之信號輸入下使Y電極YP之電位上升時,電流過渡性流動。又,於Y電極YP之電位下降時,電流亦過渡性流動。
波形VIN為圖48所示之積分電路320之輸出波形,即,對應於各脈衝信號309之前述之積分電路320之輸出端子321的電壓Vo。又,波形SWRST-1表示圖49所示之復位開關305之控制信號波形。
若復位開關控制信號SWRST-1上升,則積分電路320復位,波形VIN下降,信號讀取部310呈初始狀態。其後,從信號輸入部311輸入脈衝信號309,積分電路320之輸出波形VIN再次上升。其後,重複該動作。再者,在本例中顯示波形VIN之振幅有所變化之例,此係表示每當輸入信號之Y電極改變,則所檢測之電容之大小產生變化。即,表示檢測對象接觸於觸控面板400之情形時,反映該電容變化之信號VIN局部變化以顯示接觸點。
波形SWSH-1為控制圖48所示之取樣保持電路330之取樣開關303之信號。又,波形SH-1係表示取樣保持電路330之輸出信號。在信號SWSH-1上升之時間帶內,取樣開關303呈開啟狀態,對保持電容302施加對取樣保持電路330之輸入電位、即積分電路320之輸出電位(波形VIN),若信號SWSH-1下降,則取樣開關303呈關閉狀態,從而使施加電壓保持於保持電容302。如波形SH-1所示,每當進行取樣動作,取樣保持電路330之輸出便會更新。
波形AD-1表示控制圖48所示之類比數位轉換器306之信號,又,波形ADout-1表示該類比數位轉換器306之輸出信號。每當取樣保持電路之輸出波形SH-1更新時,便設置特定時間差而發送信號AD-1。若輸出信號AD-1,則類比數位轉換器306將其輸入電壓作為特定之分辨率之數位資料ADout-1而輸出。
波形Mem-1表示對圖48所示之記憶部312之寫入控制信號。每當信號ADout-1更新,便設置特定時間差而發送信號Mem-1。若發送信號Mem-1,則數位資料ADout-1被寫入記憶部312。
以上,雖著眼於圖48所示之信號讀取部310說明伴隨電容檢測部102之動作之信號波形變化,然而關於連接於其他X電極之信號讀取部(310-n),亦為相同之動作及波形變化。
圖51係藉由提取儲存於圖48所示之記憶部312之檢測值之時序作區別,且對應於由XY電極決定之座標而顯示者。此處,四角表示橫軸與縱軸所示之各電極彼此交叉之位置。又,該等四角內之數值為反映由檢測步驟獲得之各交點之電容值之值。數值越大表示電容值越大,藉由該數值之大小或臨限值判斷等,判斷檢測對象有無接觸於觸控面板400。
圖52係對上述圖50之狀態進行臨限值判斷,具體而言,在數值超過100之情形時判斷為有接觸,將該判斷結果藉由分組處理,而對每組賦予共通之編號。在該處理後對每組解析信號強度之分佈,轉換成檢測對象相對於觸控面板400之接觸座標。
此處,分組處理假定為一般眾所周知之標示處理等,但並不限定於此。又,應明瞭根據上述電容檢測步驟而如圖51所示獲得之資料,算出檢測對象相對於觸控面板400之接觸座標之手法並不受限於此處記載之方法,亦可採用前述之實施例1記載之運算方法。
其次,於圖53顯示觸控面板400之概略平面圖。圖53顯示有縱向使用觸控面板400之情形。如前所述,於透明基板5設置有X電極XP、Y電極YP、及Z電極ZP。再者,在圖53中,Z電極ZP以虛線表示。
X電極XP與Y電極YP係以將個別電極(襯墊部)328交互並排的方式配置,且在各個別電極328之間之細線部327處,X電極XP與Y電極YP交叉。在交叉部X電極XP與Y電極YP經由絕緣膜而交叉。在細線部327電極之寬度變窄,從而使得在交叉部產生之電容變小。
於觸控面板400之周邊部設有配線6,對各電極供給信號。配線6連接於形成於觸控面板400之一邊之連接端子7。於連接端子7電性連接外部裝置。並排於連接端子7形成有背面連接墊81。
於第1透明基板5之背面,以降低雜訊之目的,形成有背面透明導電膜,且形成有背面連接墊81,以對背面透明導電膜供給電壓。背面連接墊81形成為面積較連接端子7大,從而使得與背面透明導電膜之連接作業容易進行。符號82為背面連接墊81用之連接端子,從連接端子82至背面連接墊81係以配線84連接。又,符號83為虛設端子。
配線6形成為可從X電極XP之上下兩端供給信號,且形成為可從Y電極YP之左右兩端供給信號。因此,由於例如對Y電極YP供給信號之配線6係從形成有連接端子7之端部至相反側之端部繞接較長之距離,故較佳為以低電阻之構件形成。
於圖54顯示於觸控面板400連接有可撓性印刷基板70者。於可撓性印刷基板70搭載有驅動電路150,將從驅動電路150輸出之信號經由可撓性印刷基板70供給至觸控面板400。再者,於驅動電路150形成有圖48所示之電路。
首先,從驅動電路150輸出之信號係供給至可撓性印刷基板70上之配線73。於配線73形成有通孔78,背面之交叉配線77與配線73經由通孔78電性連接。
交叉配線77與複數條配線73交叉,並經由形成於另一端之通孔78而再次連接於配線73。交叉配線77與配線73以盡可能使重疊面積縮小的方式正交。再者,配線74係對背面連接墊81供給電壓之配線,用於供給接地電位等。
於背面連接墊81連接有導電構件80,且藉由導電構件80,從背面連接墊81對背面透明導電膜供給電壓。又,亦可經由配線74對屏蔽圖案75供給接地電位。
其次,使用圖55說明X電極XP與Y電極YP之變形例。在圖55所示之觸控面板400中,為使X電極XP與Y電極YP之總面積相等,形成有浮動電極34。若X電極XP與Y電極YP之面積存在差異,則會有X電極XP與Y電極YP之雜訊強度不同之問題。因此,若使個別電極328之數量較多之Y電極YP之電極縮小,則會導致X電極XP與Y電極YP之間隔8擴大。
如前所述,Y電極YP與X電極XP係由ITO膜(透明導電膜)形成,但於該間隔部8形成有絕緣膜與透明基板,而成為無透明導電膜之區域。關於透過率、反射率及反射光之色度,由於在透明導電膜之有與無之部分會產生差異,故導致間隔部8會被肉眼看到,從而使顯示之圖像之品質降低。
根據我等之研究結果,間隔部8為30 μm之情形時間隔可隱約看到,若為20 μm則幾乎看不到。又,若為10 μm則完全看不到。若使間隔部8逐漸變窄,則經由浮動電極34而鄰接之Y電極YP與X電極XP之間之電容增大。又,藉由使間隔部8變窄,會因為製程中之異物附著等導致之圖案形成異常,而使Y電極YP或X電極XP與浮動電極34短路之不良增加。
若與Y電極YP之個別電極328鄰接之浮動電極34短路,則該Y電極1線份之對地電容增加,且雜訊增大,從而產生檢測感度降低之不良。由於在短路時,會降低所要增加之電容,故如圖55所示,將浮動電極34設為4等分。在更精細地細分化之情形下,短路不良之疑慮雖降低,但由於在該區域中無透明導電膜之區域增加,故有產生並增加與鄰接之電極之透過率、反射率及色度之差異之疑慮。因此,如前所述,浮動電極34設為4等分,相互之電極間隔設為較30 μm窄之20 μm左右。
在圖55所示之觸控面板400中,在包含細線部327之交叉部中,設置有別層交叉部326。在圖55所示之觸控面板400中,X電極XP與Y電極YP形成於同層,而在交叉部中,X電極XP與Y電極YP於別層形成有別層交叉部326且交叉。
於圖56顯示作為具有觸控面板之顯示裝置600之一例、於液晶顯示面板100安裝有觸控面板400之情形之概略平面圖。於圖57顯示沿著圖56之A-A'切斷線之概略剖面圖。再者,作為顯示面板,只要為可使用觸控面板者即可,並不受限於液晶顯示面板,亦可使用有機發光二極體元件或表面傳導型電子釋出元件。
如圖56及圖57所示,本實施例之顯示裝置600具備液晶顯示面板100、配置於液晶顯示面板100之觀察者側之面上之靜電電容方式觸控面板400、及配置於與液晶顯示面板100之觀察者側相反側之面下之背光源700。作為液晶顯示面板100,可使用例如IPS方式、TN方式、VA方式等之液晶顯示面板。
液晶顯示面板100係貼合對向配置之2片基板620與630而形成,且於2片基板之外側設置有偏光板601、602。又,液晶顯示面板100與觸控面板400係藉由包含樹脂、粘著薄膜等之第1接著材501予以接合。再者,於觸控面板400之外側,藉由包含樹脂、粘著薄膜等之第2接著材502,貼合有包含丙烯酸樹脂之正面保護板(亦稱為前視窗、正面面板)12-1。再者,正面保護板12-1相當於圖25所示之第2透明基板12。
於觸控面板400之液晶顯示面板側設置有透明導電層603。該透明導電層603係以屏蔽在液晶顯示面板100產生之信號之目的而形成。
於液晶顯示面板100設置有複數個電極,以各種時序於電極上施加電壓作為信號。該等之液晶顯示面板100之電壓之變化對設置於靜電電容方式之觸控面板400之電極而言為雜訊。
因此,需要將觸控面板400與液晶顯示面板100電性屏蔽,而設置有透明導電層603作為屏蔽電極。從可撓性印刷基板70等對透明導電層603供給定電壓,例如設為接地電位,以作為屏蔽電極發揮功能。
可撓性印刷基板70連接於形成於所要形成觸控面板400之電極之面(以下稱為正面)之連接端子7(未圖示),但為對設置透明導電層603之面(以下稱為背面)供給接地電位等之電壓,而設置有導電構件。
再者,透明導電層603為抑制雜訊之影響,較佳為與設置於觸控面板400之電極相同程度之薄膜電阻值,即1.5×102 ~1.0×103 Ω/□。已知透明導電層603之電阻值與結晶粒之大小有關,但可藉由將形成透明導電層603時之熱處理溫度設為200℃以上而促進結晶化,從而將薄膜電阻值設為1.5×102 ~1.0×103 Ω/□。
又,亦可採用更低電阻之透明導電層603。例如,亦可藉由將熱處理溫度設為450℃,充分地進行透明導電層603之結晶化,而將薄膜電阻值設為30~40 Ω/□。只要屏蔽用之透明導電層603與設置於觸控面板400之電極相比較為相同程度或低電阻,則可提高抑制雜訊之效果。
於可撓性印刷基板70搭載有驅動電路150,藉由驅動電路150控制輸入位置之檢測等。設置於觸控面板400之正面之電極與驅動電路150經由可撓性印刷基板70電性連接。
又,對設置於背面之透明導電層603,亦經由可撓性印刷基板70供給接地電位等任意之電壓。
由於可撓性印刷基板70與設置於觸控面板400之正面之連接端子7連接,故必須從連接端子7對設置於背面之透明導電層603設置配線而電性連接。因此,與連接端子7並排設置背面連接墊81,且以導電構件連接背面連接墊81與背面透明導電層603。
在圖57中,將間隔件30插入至基板620與觸控面板400之間。在於液晶顯示面板100組合有觸控面板400及正面保護板(前視窗)12-1之複合構造中,會產生液晶顯示面板100之基板620之玻璃強度較弱之問題。
基板620中搭載液晶驅動電路50之區域較另一基板630突出,呈1片板之形狀。在該液晶驅動電路50之搭載區域內,會有產生基板620破損之不良之情形。
因此,於基板620與觸控面板400之間,插入間隔件30使強度提高。再者,在圖57中,於正面保護板12-1之正面設置有保護薄膜510,防止因筆850刮傷正面保護板12-1。
其次,使用圖58說明液晶顯示面板100。圖58係顯示液晶顯示面板100之基本構成之方塊圖。再者,為便於說明液晶顯示面板100,省略顯示觸控面板400。如前所述,液晶顯示裝置由液晶顯示面板100、液晶驅動電路50、可撓性印刷基板72、及背光源700構成。於液晶顯示面板100之一邊設置有液晶驅動電路50,藉由該液晶驅動電路50對液晶顯示面板100供給各種信號。為對液晶驅動電路50供給來自外部之信號,電性連接有可撓性印刷基板72。
液晶顯示面板100之構成為,將形成有薄膜電晶體610、像素電極611、對向電極(共用電極)615等之基板620(以下,亦稱為TFT基板),與形成有彩色濾光器等之基板630(以下,亦稱為濾光基板)隔以特定間隙而重合,藉由框狀設置於該兩基板間之周緣部附近之密封材(未圖示)貼合兩基板,且將液晶組成物封入密封材之內側並加以密封,再者,於兩基板之外側貼附偏光板601、602(參照圖57),且將可撓性印刷基板72連接於TFT基板620。
再者,本實施形態亦同樣適用於將對向電極615設置於TFT基板620之所謂的橫電場方式之液晶顯示面板,與將對向電極615設置於濾光基板630之所謂的縱電場方式之液晶顯示面板。
在圖58中,設置有於圖中x方向延伸且並列設置於y方向之掃描信號線(亦稱為閘極信號線)621,與於y方向延伸且並列設置於x方向之影像信號線(亦稱為位址信號線)622,在由掃描信號線621與位址信號線622包圍之區域,形成有像素部608。
再者,液晶顯示面板100矩陣狀地具備有複數個像素部608,但為易於理解圖式,在圖58中僅顯示1個像素部608。矩陣狀配置之像素部608形成顯示區域609,且各像素部608發揮顯示圖像之像素之作用,於顯示區域609顯示圖像。
各像素部608之薄膜電晶體610其源極連接於像素電極611,汲極連接於影像信號線622,而閘極連接於掃描信號線621。該薄膜電晶體610係作為用於對像素電極611供給顯示電壓(階度電壓)之開關而發揮功能。
再者,源極、汲極之稱呼亦有因偏壓之關係而相反之情形,此處,將連接於影像信號線622者稱為汲極。又,像素電極611與對向電極615形成電容(液晶電容)。
液晶驅動電路50配置於構成TFT基板620之透明之絕緣基板(玻璃基板、樹脂基板等)。液晶驅動電路50連接於掃描信號線621、影像信號線622及對向電極信號線625。
於TFT基板620連接有可撓性印刷基板72。又,於可撓性印刷基板72設置有連接器640。連接器640與外部信號線連接,輸入來自外部之信號。於連接器640與液晶驅動電路50之間設置有配線631,使來自外部之信號輸入至液晶驅動電路50。
又,可撓性印刷基板72係對背光源700供給定電壓。背光源700係作為液晶顯示面板100之光源使用。再者,背光源700設置於液晶顯示面板100之背面或正面,但在圖58中,為使圖式簡潔,而與液晶顯示面板100並排顯示。
又,液晶驅動電路50將對應於像素所應顯示之階度之階度電壓輸出至影像信號線622。若薄膜電晶體610為開啟狀態(導通),則階度電壓(影像信號)從影像信號線622被供給至像素電極611。其後,藉由使薄膜電晶體610呈關閉狀態,將基於像素所應顯示之影像之階度電壓保持於像素電極611。
對向電極615被施加一定之對向電極電壓,液晶顯示面板100藉由像素電極611與對向電極615之間之電位差,使夾在中間之液晶分子之配向方向變化,從而使光之透過率或反射率變化而顯示圖像。
如前所述,用於驅動該等液晶顯示面板100之信號之變化會作為雜訊而由觸控面板400檢測出。因此,需要有其對策。尤其是觸控面板400具有基於顯示於液晶顯示面板100之圖像而促使使用者進行輸入之性質,故必須重疊於液晶顯示面板100等之顯示裝置而設置,從而強烈受到靠近重疊之顯示裝置所產生之雜訊之影響。
其次,使用圖59說明正面保護板(前視窗)12-1。
圖59係從觸控面板400側觀察正面保護板(前視窗)12-1之概略立體圖。
於正面保護板(前視窗)12-1形成有凹部612,可收納觸控面板400。又,周邊部614形成為較凹部612厚,從而以周邊部614確保充分之強度。又,於周邊部612之一部分形成槽613,使可撓性印刷基板70可從凹部612向外部延伸。
設置於該正面保護板(前視窗)12-1之凹部612可藉由削除正面保護板(前視窗)12-1而形成。又,固定於框體等之正面保護板(前視窗)12-1之周邊部614之厚度厚的部分比裝置落下等之強度更強,較佳的是丙烯之情形為0.7 mm~1.0 mm,玻璃之情形為0.5 mm~1.0 mm。
但,對觸控面板400而言,若安裝於操作面上的觸控面板較厚,則以手指操作時之感度下降,故較佳為較薄,凹部614之厚度較佳為,丙烯之情形為0.5 mm以下,玻璃之情形為0.8 mm以下。
其次,於圖60與圖61顯示連接透明導電層603與背面連接墊81之情況。圖60係觸控面板400之概略平面圖,圖61係其概略側視圖。圖60為便於說明將透明導電層603與背面連接墊81之連接而簡略化顯示。觸控面板400於第1透明基板5之正面形成有輸入區域33。
又,於正面形成有背面用連接端子82,背面用連接端子82連接於未圖示之可撓性印刷基板70。從背面用連接端子82至背面連接墊81之間係經由配線84連接。再者,配線84係與背面用連接端子82與背面連接墊81一體形成。
背面連接墊81與透明導電層603經由作為導電構件80之導電性膠帶(以下,導電性膠帶亦以符號80表示)連接。導電性膠帶80係於樹脂性基材上以銅箔形成配線,並於銅箔之單面貼附粒徑4 μm之包含導電顆粒之異方性導電膜。導電性膠帶80其一端貼附於背面連接墊81,而另一端貼附於透明導電層603。貼附後以熱鑷子等將導電性膠帶80加熱壓接。圖60中,在觸控面板400之設置有連接端子7之側的邊之左右2處連接導電性膠帶80。
使用比可撓性印刷基板更價廉之導電性膠帶80,以一般工具即熱鑷子等進行加熱壓接,可降低成本。又,利用熱鑷子之作業於背面壓接時無需反轉觸控面板400,從而可減少損傷或弄髒觸控面板400之電極面之可能性。
如上所述,根據本發明之實施例,尤其在藉由非導電性輸入手法接觸於觸控面板上之情形,由於可藉由使電容檢測用之X電極XP或Y電極YP與其上部之Z電極ZP之距離變化而產生電容變化,故可以靜電電容耦合方式檢測輸入座標。藉此,亦可應付導電性低之樹脂製尖筆。
又,以能夠根據從鄰接之2個X電極獲得之電容變化之信號比算出鄰接之X電極間之輸入位置的方式設計電極形狀,從而削減X電極個數,且Y電極可藉由設計Z電極之配置而削減。藉此,可縮小從檢測用電極至輸入處理部之繞接配線所需之框架寬度,從而提高設計性之似然度。又,由於能夠抑制輸入處理部之端子數增加,故可實現價廉且能夠高精度地檢測輸入位置之靜電電容耦合方式觸控面板。又,由於即便以接觸面小之輸入機構、例如尖筆等亦可高精度地檢測輸入座標,故亦可適用於文字輸入等之應用。
又,對X電極XP或Y電極YP之任意一方依序施加脈衝信號,預先識別其為來自哪個電極之信號,藉此在接觸2點之情形下亦可高精度地進行檢測。
再者,若採用前述實施例1之座標位置檢測方法,在本實施例中,亦可使用單一之觸控檢測方式,利用以手指與筆(例如,樹脂製尖筆)檢測之信號極性不同,基於所獲取之測定資料進行信號處理,從而檢測手指860或絕緣性筆(例如,樹脂製尖筆)850之觸控類別。
以上,雖已基於前述實施例,具體地說明由本發明者完成之發明,但本發明顯然並不限定於前述實施例,可在不脫離其主旨之範圍內進行各種變更。
1...觸控面板
1a、2a、327...細線部
1b、2b、328、328X、328Y...襯墊部(個別電極)
2、102...電容檢測部
3、103...控制部
4...記憶部
5...第1透明基板
6、84、73、74、631...配線
7...連接端子
8...間隔部
12...第2透明基板
12a...接觸孔
12-1...正面保護板(前視窗、或正面面板)
15...觸控面板用基板
16...第1絕緣膜
19...第2絕緣膜
20...彈性導電膜
21...保護層
22...電極薄膜
23...額緣
24...電極層
25...基板層
26...電力線
30、800...間隔件
33...輸入區域
34...浮動電極
35...匯流排連接信號線
41...基準值
42...測定值
43...信號值
44...觸控狀態管理表
50...液晶驅動電路
70、72...可撓性印刷基板
75...屏蔽圖案
77...交叉配線
78...通孔
80...導電構件、或導電性膠帶
81...背面連接墊
82...背面連接墊用之連接端子
83...虛設端子
100...液晶顯示面板
104...系統控制部(CPU)
105...顯示控制電路
113...支撐層
114...透明彈性層
120...檢測用絕緣層
141...X電極
142...Y電極
150...驅動電路
250...耦合電容(電極間電容)
300...運算放大器
301...積分電容
302...保持電容
303...取樣開關
304...電壓緩衝器
305...復位開關
306...數位類比轉換器
307、308...開關
310...信號讀取部
311...信號輸入部
312...記憶部
320...積分電路
321...積分電路之輸出端子
326...別層交叉部
330...取樣保持電路
400...觸控面板
405...XY電極基板
412...Z電極基板
501...第1接著材
502...第2接著材
510...保護薄膜
600...顯示裝置
601、602...偏光板
603...透明導電層
608...像素部
609...顯示區域
610...薄膜電晶體
611...像素電極
612...凹部
613...槽
614...周邊部
615...對向電極(共用電極)
620、630...基板
621...掃描信號線(亦稱為閘極信號線)
625...對向電極信號線
622...影像信號線
640...連接器
700...背光源
802...粒狀之間隔件
810...密封材
820...篩網印刷板
824...刮板
826...板框
850...非導電性筆
860...手指
870...輥
Cf...靜電電容
Cxz...X電極與Z電極之間之電容成份
Cyz...Y電極與Z電極之間之電容成份
PAS1、PAS3...絕緣膜
PAS2...保護膜
X、XP...電容檢測用之X電極
XA、XB、XC...接觸面位置
Y、YP...電容檢測用之Y電極
ZP...Z電極
圖1係顯示本發明之實施例1之觸控面板裝置之整體構成的方塊圖。
圖2係顯示本發明之實施例1之觸控面板1之剖面構造的概略剖面圖。
圖3係顯示在圖2之構成中,未觸控觸控面板1時(非觸控時)之電力線之狀態之圖。
圖4係顯示在圖2之構成中,以筆(例如,樹脂製尖筆)觸控觸控面板1時之電力線之狀態之圖。
圖5係顯示在圖2之構成中,以手指觸控觸控面板時之電力線之狀態之圖。
圖6(a)、(b)係以時間序列顯示本發明之實施例1之觸控面板之觸控點的測定值之變化之圖。
圖7係顯示本發明之實施例1之觸控面板裝置之觸控檢測處理之程序的流程圖。
圖8(a)、(b)係顯示以筆觸控本發明實施例1之觸控面板時之某範圍之電極交點的測定值及信號值之圖。
圖9係用於說明以筆觸控本發明之實施例1觸控面板時之圖7之步驟S4之處理內容的圖。
圖10(a)-(e)係用於說明圖7之步驟S5之處理內容之圖。
圖11(a)、(b)係顯示以手指觸控(弱觸控,無壓痕)觸控本發明實施例1觸控面板時之某個範圍之電極交點之測定值及信號值的圖。
圖12係用於說明以手指觸控(弱觸控,無壓痕)觸控本發明之實施例1之觸控面板時的圖7之步驟S2之處理內容之圖。
圖13(a)-(e)係用於說明以手指觸控(弱觸控,無壓痕)觸控本發明之實施例1之觸控面板時的圖7之步驟S3之處理內容之圖。
圖14(a)、(b)係顯示以手指觸控(強觸控,有壓痕)觸控本發明之實施例1之觸控面板時的測定值及信號值之圖。
圖15(a)、(b)係顯示以手指觸控(強觸控,有壓痕)觸控本發明之實施例1之觸控面板時的測定值及信號值之圖。
圖16係顯示圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之電極圖案的平面圖。
圖17係顯示沿著圖16之A-A'線之剖面構造之剖面圖。
圖18係顯示沿著圖16之B-B'線之剖面構造之剖面圖。
圖19係顯示圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之其他例的剖面構造之剖面圖,且係顯示沿著圖16之A-A'線之剖面構造之剖面圖。
圖20係顯示圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之其他例的剖面構造之剖面圖,且係顯示沿著圖16之B-B'線之剖面構造之剖面圖。
圖21係圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之其他例的剖面構造之剖面圖,且係顯示沿著圖16之A-A'線之剖面構造之剖面圖。
圖22係顯示圖1所示之靜電電容方式之觸控面板之其他例的剖面構造之剖面圖,且係顯示沿著圖16之B-B'線之剖面構造之剖面圖。
圖23係具備本發明之實施例2之輸入裝置之顯示裝置的概略構成圖。
圖24係本發明之實施例2之輸入裝置之電極的概略平面圖。
圖25係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖26係本發明之實施例2之輸入裝置之概略電路圖。
圖27係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖28係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖29係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的檢測強度之概略平面圖。
圖30係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖31係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖32係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖33係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖34係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖35係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略剖面圖。
圖36係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的檢測強度之概略平面圖。
圖37係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的製造方法之概略剖面圖。
圖38係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的製造方法之概略剖面圖。
圖39係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之密封材的製造方法之概略構成圖。
圖40係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之密封材的印刷版之概略平面圖。
圖41係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之密封材的概略平面圖。
圖42係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之製造方法的概略剖面圖。
圖43係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略平面圖。
圖44係本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的概略平面圖。
圖45係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的檢測強度之概略平面圖。
圖46係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的檢測強度之概略平面圖。
圖47係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之電極部的檢測強度之概略平面圖。
圖48係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之檢測電路的概略電路圖。
圖49係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之檢測電路的概略電路圖。
圖50係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之檢測電路的動作之時序圖。
圖51係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之檢測電路的動作之概略圖。
圖52係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之檢測電路的動作之概略圖。
圖53係本發明之實施例2之輸入裝置之概略平面圖。
圖54係本發明之實施例2之輸入裝置之概略平面圖。
圖55係本發明之實施例2之輸入裝置之變形例的概略平面圖。
圖56係顯示具備本發明之實施例2之輸入裝置的液晶顯示裝置之概略平面圖。
圖57係顯示具備本發明之實施例2之輸入裝置的液晶顯示裝置之概略剖面圖。
圖58係顯示本發明之實施例2之液晶顯示面板之概略平面圖。
圖59係顯示本發明之實施例2之正面面板之概略立體圖。
圖60係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之概略平面圖。
圖61係顯示本發明之實施例2之輸入裝置之概略剖面圖。
(無元件符號說明)

Claims (5)

  1. 一種顯示裝置,其係具備靜電電容方式之觸控面板者,其特徵為:前述靜電電容方式之觸控面板包含複數個X電極、複數個Y電極、及Z電極;前述X電極與前述Y電極係經由第1絕緣層而相互交叉,且分別以使襯墊部與細線部在延伸方向交錯地排列的方式形成,於俯視的情形時,前述X電極之襯墊部與前述Y電極之襯墊部不重疊地配置;前述Z電極為電性浮動,於俯視的情形時,以重疊於鄰接之前述X電極與前述Y電極雙方的方式,經由第2絕緣層形成;且上述顯示裝置包含:測定部,其對前述X電極或Y電極中之一方之電極依序施加脈衝信號,並從另一方之電極檢測信號,測定前述複數個X電極與前述複數個Y電極各自之交點之電極間電容;記憶部,其儲存由前述測定部測定之前述複數個X電極與前述複數個Y電極各自之交點之電極間電容值;及控制部,其基於在儲存於前述記憶部之各交點之電極間電容值中、具有周圍4個交點之電極間電容值以下之電極間電容值之交點即極小點,及儲存於前述記憶部之各交點之電極間電容值中、具有周圍4個交點 之電極間電容值以上之電極間電容值之交點即極大點,運算前述靜電電容方式之觸控面板上之觸控位置,且在基於前述極小點運算前述觸控位置之情形時,判斷為以人之手指或導電性筆觸控前述靜電電容方式之觸控面板,而在基於前述極大點運算前述觸控位置之情形時,判斷為以絕緣性筆觸控前述靜電電容方式之觸控面板;其中前述第2絕緣層係厚度藉由按壓而變化之空氣層;前述記憶部包含管理觸控位置、觸控類別之觸控狀態管理表;於前述觸控狀態管理表,記憶有基於前述極大點而運算出之觸控位置是否被人之手指或導電性筆觸控,在記憶於前述觸控狀態管理表之觸控位置之類別係人之手指之情形時,即使是基於前述極大點而運算出前述觸控位置之情形下,仍判斷為是以人之手指來觸控。
  2. 如請求項1之顯示裝置,其中前述控制部在儲存於前述記憶部之各交點之電極間電容值中,以前述極小點為開始點,依序探索鄰接於4方向之交點,並在該探索之交點具有較現時點之交點之電極間電容值為特定之臨限值以上之電極間電容值的情形時,除區域以外並擷取觸控區域;基於該觸控區域內之各交點之電極間電容值,運算前述靜電電容方式之觸控面板上之觸控位置。
  3. 如請求項2之顯示裝置,其中前述記憶部記憶信號值;前述控制部在擷取前述觸控區域後,對該觸控區域內之各交點之電極間電容值,以前述觸控區域周邊之各交點之電極間電容值為基準求得差分值,進而對所求得之差分值進行編碼之反轉而求得信號值,將該信號值記憶於前述記憶部;若前述觸控區域內之前述信號值之最大值為臨限值以上之情形,判斷為「有觸控」,並運算前述靜電電容方式之觸控面板上之觸控位置。
  4. 如請求項1之顯示裝置,其中前述控制部在儲存於前述記憶部之各交點之電極間電容值中,以前述極大點為開始點,依序探索鄰接於4方向之交點,在該探索之交點具有較現時點之交點之電極間電容值為特定之臨限值以下之電極間電容值的情形時,除區域以外並擷取觸控區域;基於該觸控區域內之電極間電容值,運算前述靜電電容方式之觸控面板上之觸控位置。
  5. 如請求項4之顯示裝置,其中前述記憶部記憶信號值;前述控制部在擷取前述觸控區域後,對該觸控區域內之各交點之電極間電容值,以前述觸控區域周邊之各交點之電極間電容值為基準而求得差分值,將該差分值作為前述信號值記憶於前述記憶部;若前述觸控區域內之交點之前述信號值之最大值為臨限值以上的情形,判斷為「有觸控」,並運算前述靜電電容方式之觸控面板上之觸控位置。
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