触摸传感器和电子设备的制造方法_3

文档序号:8399300阅读:来源:国知局

[0063]将上述说明一般化,成为示出图6的按压力与电阻值之间的关系的曲线图。在图6中,在按压力PO之前,上部电极31与下部电极32没有接触,因此,接触电阻Rcont、上部电极31的电阻值RA、下部电极32的电阻值RB、由电阻测定装置90测定的电阻值Rcont+RA+RB均为非常大的值,超过测定级别。在按压力Pl下,例如成为2条上部电阻膜31a与2条下部电阻膜32a接触的状态。在图6所示的曲线图中,阶梯状地变化的曲线图的I个台阶处的电阻值的变化较大,但通过增加I组上部电阻膜31a和I组下部电阻膜32a的条数,能够使曲线图接近平滑曲线。
[0064]此处,为了有助于理解按压力的检测原理,在图7和图8示出在现有的上部电极131和下部电极132中产生的电阻值的变化。如图7所示,上部电极131和下部电极132的电阻膜的条数均不会随接触面积而变化。因此,上部电极131的电阻值RA和下部电极132的电阻值RB在接触后均不会随按压力而变化。此外,上部电极131和下部电极132的接触电阻Rcont虽然变化,但在能够稳定地测量的程度内,电阻值不会大幅变化。这样,由于上部电极131和下部电极132均不具有上部电阻膜31a和下部电阻膜32a那样的形状,因此,在使用由以往那样的上部电极131和下部电极132构成的传感器面板时,难以进行按压力的稳定测定。
[0065](5)由检测器件进行的按压力的检测
[0066]使用图5所说明的是同一坐标上的按压力与电阻值之间的关系。在按压力相同而坐标不同的情况下,尽管接触电阻值Rcont相同,但上部电极31的电阻值RA和下部电极32的电阻值RB是根据坐标而不同的值。例如,如果按压力相同,则所接触的上部电极31的上部电阻膜31a的条数为大致相同的值。但是,上部电阻膜31a从接触部位起到连接图案31b为止的长度根据坐标而变化,在X坐标不同时,电阻值RA也不同。
[0067]因此,检测器件52构成为能够获得表示坐标与电阻值RA、RB之间的关系的信息。在图9中,将从接触部位到连接图案之间的电阻值与接触的电阻膜的条数之间的关系按其距离示出。检测器件52例如存储有用于导出图9所示的那样的关系的关系式或数据。或者,构成为从微控制器50的内部或外部的存储部(未图示)读入可导出图9那样的关系的关系式或数据。
[0068]此外,检测器件52构成为能够获得用于根据坐标求出接触部位与连接图案31b、32b之间的长度的数据。例如,检测器件52存储有用于根据坐标求出接触部位与连接图案31b,32b之间的长度的关系式或数据。或者,构成为从微控制器50的内部或外部的存储部(未图示)读入这样的关系式或数据。
[0069](6)第I实施方式的作用效果
[0070]第I实施方式的触摸传感器10具有上部电极31 (第I电极的一例)、下部电极32的(第2电极的一例)和检测器件52。上部电极31具有6条上部电阻膜31a(第I电阻膜的一例),该6条上部电阻膜31a沿X轴方向(第I方向的一例)延伸并沿与X轴方向交叉的Y轴方向(第2方向的一例)排列配置,X轴方向的端部利用连接图案31b电连接。下部电极32具有下部电阻膜32a,下部电阻膜32a与上部电阻膜31a相对地配置,如图2的(a)或图2的(b)所示,下部电阻膜32a与上部电阻膜31a的接触面积,根据使下部电阻膜32a与上部电阻膜31a的间隔变小的按压力而变化。检测器件52根据从上部电极31到下部电极32的电阻的变化,例如,在图1中说明的结构中检测6条上部电阻膜31a与7条下部电阻膜32a的接触。
[0071]在上部电阻膜31a与下部电阻膜32a的接触中,电阻值发生变化,因此,触摸传感器10能够按照与现有技术相同的方式检测对触摸传感器10的输入操作。另一方面,关于6条上部电阻膜31a和7条下部电阻膜32a,根据沿X轴方向延伸的上部电阻膜31a接触的条数,电阻值RA大幅变化,因此,根据容易由检测器件52检测出的上部电阻膜31a和下部电阻膜32a的接触面积的多少,能够检测出输入操作时的按压力的大小。
[0072]同样,在该触摸传感器10中,下部电阻膜32a也沿Y轴方向延伸且沿X轴方向排列配置有7条,Y轴方向的端部利用连接图案32b电连接。关于上部电阻膜31a和7条下部电阻膜32a,根据沿Y轴方向延伸的下部电阻膜32a接触的条数,电阻值RB大幅变化,因此,由检测器件52进行的检测变得容易。
[0073]此外,触摸传感器10,在图1所示的例子中,设置有4组上部电阻膜31a,每组沿Y轴方向排列有6条上部电阻膜31a,设置有3组下部电阻膜32a,每组沿X轴方向排列7条下部电阻膜32a。进而,检测器件52能够利用4组上部电阻膜31a和3组下部电阻膜32a的矩阵,根据XY平面内的坐标来检测接触部位。例如,如果在电子设备的LCD的表面设置这样的触摸传感器10,则能够应用于一边观察显示一边进行输入那样的电子设备。作为这样的电子设备的例子,有智能手机、平板PC、便携音乐播放机、便携电话、电子图书阅读器和IC录音机等。虽然省略了图示,但例如如果使电子设备的中央运算处理装置(控制装置的一例)与触摸传感器10的微控制器50连接,则能够将LCD的表面上存在手指等的输入操作的XY坐标和按压力输入到中央运算处理装置(CPU)等。此外,设置触摸传感器10的部位不限于LCD之上,也可以是电子设备的壳体表面等其它部位,对使用着触摸传感器10的电子设备进行的输入也不限于一边观察显示一边进行输入的情况。
[0074](7)变形例 IA
[0075]在上述第I实施方式中,对上部电阻膜31a与下部电阻膜32a直接接触的情况进行了说明,但上部电阻膜31a与下部电阻膜32a也可经由其它部件接触。例如,如图10所示,可以在上部电阻膜31a的下表面设置感压墨层35。这样,在设置有感压墨层35时,能够使上部电阻膜31a与下部电阻膜32a接触时的接触电阻Rcont根据按压力而大幅变化。其结果是,能够使图9所示的接触电阻Rcont有助于检测器件52中的按压力的检测。
[0076]〈第2实施方式>
[0077](8)触摸传感器的结构的概要
[0078]图11是示出第2实施方式的触摸传感器的概要的示意图。触摸传感器1A具有传感器面板20A、微控制器50A、开关电路60A、61A、62A、63A和基准电阻70A。图11所示的触摸传感器1A利用模拟4线方式,检测由手指等为了进行输入操作而接触的位置和按压力。
[0079]传感器面板20A构成为能够经由开关电路61A与基准电阻70A连接。基准电阻70A具有固定的电阻值。此外,传感器面板20A经由开关电路60A与施加直流电压Vcc的直流电源80连接。基准电阻70A的一个端子与开关电路61A的输出端子连接,另一个端子接地。微控制器50A构成为能够经由开关电路62A与基准电阻70A的一个端子或连接图案32Ab2连接,被输入在基准电阻70A或连接图案32Ab2中产生的电压。此外,传感器面板20A构成为能够经由开关电路63A接地。
[0080]开关电路60A的输入端子与直流电源80连接。开关电路60A的3个输出端子分别与沿X轴方向延伸的上部电阻膜3IAa的两端的连接图案3IAb1、3lAb2和沿Y轴方向延伸的下部电阻膜32Aa的连接图案32Ab2连接。开关电路60A根据来自微控制器50A的命令,对输入端子和输出端子的连接进行切换,由此向3个连接图案31Abl、31Ab2、32Ab2中的任意一个施加直流电压Vcc。
[0081]开关电路61A具有3个输入端子和I个输出端子,从3个输入端子中选择出的输入端子与输出端子连接。开关电路61A的两个输入端子分别与沿Y轴方向延伸的下部电阻膜32Aa的两端的连接图案32Abl、32Ab2连接。此外,剩余的I个输入端子和谁都不连接而处于开路状态。而且,开关电路61A的输出端子与基准电阻70A的一个端子连接。利用这样的电路结构,开关电路61A根据来自微控制器50A的命令对输入端子和输出端子的连接进行切换,由此,两个连接图案32Ab中的任意一个与基准电阻70A的一个端子连接或使基准电阻70A的一个端子和谁都不连接而为开路状态。
[0082]开关电路62A具有3个输入端子和I个输出端子,从3个输入端子中选择出的输入端子与输出端子连接。开关电路62A的一个输入端子与连接图案32Ab2连接,另一个输入端子与上部电阻膜31Aa的连接图案31Abl连接,再一个输入端子与基准电阻70A的一个端子连接。而且,开关电路62A的输出端子与Α/D转换器51A连接。利用这样的电路结构,开关电路62A根据来自微控制器50A的命令对输入端子和输出端子的连接进行切换,由此与下部电阻膜32Aa的连接图案32Ab2、上部电阻膜31Aa的连接图案31Abl或基准电阻70A的一个端子连接。
[0083]微控制器50A具有Α/D转换器51A和检测器件52A。Α/D转换器51A输出与在上部电阻膜31Aa的连接图案31Abl、下部电阻膜32Aa的连接图
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