电子设备、静电电容传感器和触摸面板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子设备、静电电容传感器和触摸面板，尤其设及使用振幅调制和解 调系统的电子设备、静电电容传感器和触摸面板。
【背景技术】
[0002] 触摸面板是检测由诸如手指或笔的指示体所指向的位置的坐标或检测由该样的 指示体进行的指向动作的设备。现今，触摸面板通常与诸如液晶显示器（LCD)、等离子体显 示面板（PDP)、或有机电致发光显示器的显示器结合使用。
[0003] 来自触摸面板的输出被输入至计算机，该计算机控制显示在显示器上的图像且控 制设备，从而实现易于使用的人机界面。现在，触摸面板广泛使用在日常生活应用中，诸如， 视频游戏机、便携式信息终端、售票机、自动取款机（ATM)和汽车导航系统。随着计算机变 得越来越强大且网络连接环境变得普及，通过电子设备提供更多种类的服务且对具有触摸 面板的显示器的需求不断增加。
[0004] 一种类型的触摸面板是表面电容式触摸面板。该表面电容式触摸面板包括（i)电 阻片和m)驱动感测电路，该驱动感测电路连接至电阻片、将AC电压（正弦电压）施加至 电阻片作为激励、测量流过电阻片的电流且输出测量值。
[0005] 具体地，表面电容式触摸面板包括透明基板、形成在透明基板的表面上的透明电 阻片、和形成在电阻片的上表面上的绝缘薄膜。电阻片被称为位置感测导电膜。为了驱动 该种类型的触摸面板，AC电压被施加至位置感测导电膜的四个角。当利用人的手指、指示 杆或类似物（W下称为指示体）触摸该触摸面板时，通过位置感测导电膜和指示体之间的 电容禪合形成电容器。小电流通过该电容器流入指示体。电流从位置感测导电膜的角流入 由指示体触摸的点。信号处理电路基于通过驱动感测电路所检测到的电流，计算是否存在 通过指示体进行的触摸W及利用指示体触摸的位置的坐标。具体地，信号处理电路基于来 自位置感测导电膜的四个角的电流之和来检测触摸是否存在。此外，基于来自位置感测导 电膜的四个角的电流的比率计算触摸位置的坐标。
[0006] 在专利文献1至专利文献5中公开了基于上文描述的表面电容式操作原理的触摸 面板。
[0007] 专利文献1中的包括组合在一起并一起操作的显示面板和触摸面板的设备配备 有对电极驱动装置，该对电极驱动装置用于在显示面板的非显示时段期间将AC电压施加 至触摸面板且将相同的AC电压施加至显示面板的对电极，W防止由于显示面板的驱动信 号造成的位置检测精度的下降。
[000引专利文献2公开了"一种触摸面板设备，其中，当噪声大时，AC电压振荡电平增大； 而当噪声小时，AC电压振荡电平减小；当噪声具有特定频率时，切换至不同的电压振荡频 率，从而确保安全，W实现改善的信噪比、高噪声鲁椿性和电气安全"。
[0009] 专利文献3描述了 "当手指已触摸面板时的相位和AC电压被设定为接触向量信 号，并且通过使用余弦定理根据两个信号之间的相位差和振幅计算的标量被设定为实际手 指触摸的AC信号，从而由于对触摸位置的检测，消除了当手指未靠近电阻片时由寄生信号 造成的AC电压或由于电容性接地人体或电阻性接地人体的手指造成的信号之间的相位 差"。
[0010] 专利文献4公开了 "运算电路将来自长传感器线LSLi的输出和来自短传感器线 SSLi的输出作为输入且利用所述输出之间的差（A)和线电容比Kc进行计算，W获得信号 分量S"。
[0011] 专利文献5公开了 "利用符号化、佩、化和Nd标记四个节点。电流感测电路（其 将在稍后描述）的端子连接至该些节点"且描述了"单刀双掷开关21a至21d通过电流感 测电路13a至13d连接至节点化至Nd。AC电压源22连接至单刀双掷开关21a至21d中 的每一个单刀双掷开关的两个触点中的一个触点且存储电容线驱动电路连接至另一触点 (即，在图4中用COM标记的节点）。例如，AC电压的波形可W是正弦波"。
[0012] 另一方面，包括本发明人的专利申请人在专利文献6和非专利文献1中提出了若 干方案来实现W下目的；"通过去除频率与信号的频率相同或者接近信号频率的通过常规 的频率分解不能分解的噪声，W高精度检测触摸的有无或触摸位置"。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献1 ;公开号为2007-334606的日本公开专利
[0016] 专利文献2;公开号为2006-106853的日本公开专利
[0017] 专利文献3 ;公开号为2010-86285的日本公开专利 [001引专利文献4 ;公开号为2011-13757的日本公开专利
[0019] 专利文献5 ;公开号为2011-14109的日本公开专利
[0020] 专利文献6 ;PCT国际公布专利申请No. 2011-069673的已公布的日语译文非专利 文献
[002U非专利文献l:H.Haga等"A 10. 4-in. On-Cell Touch-Panel LCD with Correlated Noise Subtraction Method"SID，12Digest,pp 489-492(2012)信息显不学会 2012国际研讨会
【发明内容】
[00巧技术问题
[0023] 本发明人已进行下列分析。专利文献1中描述的触摸面板具有下列六个问题。
[0024] 第一个问题是，触摸面板对外部噪声（电场变化和电容禪合噪声）敏感。虽然专 利文献1描述了防止由于显示面板的驱动信号造成的位置检测精度的下降，但是触摸面板 易受除显示面板的驱动信号之外的来源的外部噪声影响，该外部噪声例如为从位于触摸面 板的触摸表面的上方的包括逆变电路的巧光灯发出的噪声。
[0025] 该问题的一个原因基于触摸面板的操作原理。由于表面电容式触摸面板检测位置 感测导电膜和手指之间形成的电容器的电容，因此在位置感测导电膜和手指之间可能不形 成用于屏蔽电场的屏蔽电极。因此，位置感测导电膜的触摸表面不可避免地具有易受外部 噪声影响的结构。触摸面板的尺寸越大，触摸面板越易受外部噪声的影响。
[0026] 另一原因是噪声源的数量不断增长。例如，为了减少闪烁而开发的逆变巧光灯被 市场接受且数量不断增加。此外，为了提高供电电压的转换效率而开发的越来越多的开关 模式电源用在用于便携式设备的充电器和AC适配器中。该些设备产生的噪声妨碍电容感 测设备的正常运行。
[0027]第二个问题是当触摸面板的激励频率等于或接近噪声的频率时，带通滤波器不能 去除噪声。
[002引上述噪声的基本频率或噪声的谐振频率等于或接近于触摸面板的激励频率。要求 保护的专利文献1中描述的同步检测器执行滤波，W滤除具有与激励频率不同的频率的噪 声。因此，按照频率来分辨观察信号从而W该种方式选择频率的方法不能去除频率等于激 励频率的噪声。
[0029] 当噪声的频率接近于激励频率时，噪声通过带通滤波器的通带和阻带之间的衰减 带（或过渡带），因此带通滤波