触摸传感器装置及电子设备的制造方法_3

文档序号:8412180阅读:来源:国知局
用从检测 电路102输出的检测信号12来计算第二正规值16。第一正规值计算部107被构成为利用 从检测电路102输出的检测信号12、存储在存储部103中的基准正规值14、以及在位置坐 标计算部105中计算出的位置坐标15,计算第一正规值17。触摸姿态检测部108被构成为 根据第一正规值17和第二正规值16来检测触摸姿态18。
[0071] 实施方式1的触摸传感器装置100中使用的触摸姿态检测程序当被触摸传感器装 置100的计算部110执行时,使计算部110执行触摸姿态检测的步骤。该程序通常被存储 在存储部103中。该程序可以被记录在非临时性存储介质中,例如,半导体存储器。在这种 情况下,该程序通过计算部110从存储介质中读出并被执行。
[0072] 实施方式1的触摸姿态检测方法和触摸姿态检测程序能够采取与上述的触摸传 感器装置100的各种形式中的一种形式实质上相同的形式。另外,下述的其他的实施方式 和实施例中的触摸姿态检测方法和触摸姿态检测程序也能够采取与触摸传感器装置的方 式实质相同的方式。
[0073] 以下,对实施方式1详细且具体地进行说明。
[0074] 对实施方式1的触摸传感器装置和电子设备进行说明。在下文,将使用监视器作 为示例对实施方式1的电子设备进行说明。图2是实施方式1的电子设备的示意立体图。 图3是沿图2的III 一 III线所截取的实施方式1的电子设备的示意剖视图。图4是实施 方式1的电子设备中的触摸传感器功能的等价电路图。图5是电流检测电路及其外围功能 的示意框图。
[0075] 在图3所示的示意剖视图中,实施方式1的电子设备1包括实施方式1的触摸传 感器装置100。触摸传感器装置100包括触摸面板101、FPC 7、电源单元18、主基板19、以 及控制器21。
[0076] 在图4的触摸传感器功能的等价电路图中,触摸面板101在绝缘性透明基板41上 包括透明导电层等的阻抗面39、设置在阻抗面39的四角上的多个检测电极38a~38d(当 表示所有的多个检测电极时,"检测电极38")、以及覆盖阻抗面39的表面的保护层37。作 为AC电压源的振荡器27输出的AC电压经由多个检测电极38a至38d施加到阻抗面39。 当指示体10触摸或接近触摸面板101的表面时,在指示体10与阻抗面39之间形成静电电 容25。触摸面板101的电流检测部具有多个电流检测电路29a~29d,所述电流检测电路 29a~29d分别被构成为检测流入到多个检测电极38的相对应的一个检测电极中的电流。 流入到多个检测电极38a~38d中的电流的总和与形成在指示体10与阻抗面39之间的静 电电容25成比例。多个电流检测电路29a~29d的各输出通过采样和量化被转换成非连 续的数值(数字信号)。根据这些数值来计算与静电电容25成比例的信号(称作"检测信 号")。检测信号以30Hz到120Hz范围的固定频率被输出。实施方式1中描述的阻抗面39 可以是包括透明导电层的三维结构,其中,该透明导电层未被图案化在与显示部相对应的 区域中。以下,将阻抗面39称作透明导电层39。另外,将多个电流检测电路29a至29d统 称作电流检测电路29。
[0077] 在图3所示的电子设备1的示意剖视图中,通过将触摸面板101的外周的顶面与 电子设备1的壳体3的内部相互粘结,支承触摸面板101。在此,壳体3可由例如塑料形成。 在触摸面板101的下面,设置IXD 5作为显示部。虽然在图3中触摸面板101与IXD 5之 间存在空间,但是通过在触摸面板101与LCD5之间使用粘结膜,例如通过层压加工,可将触 摸面板101与IXD 5粘结在一起。在这种情况下,触摸面板101与IXD 5之间没有空气层, 因此能够有利地提高光从IXD 5行进到触摸面板101的透射率。由于IXD 5与CRT (阴极 射线管)等其他的显示装置相比厚度薄重量轻,因此适合于安装在电子设备1中。虽然本 实施方式使用透射型LCD作为示例,但是其也可以是将周围光用于显示的反射型LCD。另 外,其也可以是既支持透射又支持反射的半透射型LCD。
[0078] 例如通过溅射技术在绝缘性透明基板41(图4)上形成的透明导电层39可以用于 触摸面板101。在此,透明导电层39的材料例如可以是IT0(Indium Tin Oxide,铟锡氧化 物)。透明导电层39的厚度可以是IOnm至300nm,其片电阻可以是100Ω/□(欧姆每平 方)至1000 Ω/口。FPC 7(图3)的端子部(检测电极38)经由导电性粘结材料(诸如,各 向异性导电膜(ACF))连接到透明导电层39的四角中的每一角。可替选地,可以在透明导 电层39的四角上形成由金属形成的电极。如果在该情况下的金属具有比ITO小的触摸电 阻,诸如银和钛,则是非常可取的。另外,由金属形成的配线形成为在透明导电层39的外周 上布置配线。在这种情况下,为了使配线与ITO绝缘,配线下的ITO被图案化,或者在配线 与ITO之间设置绝缘层。
[0079] 另外,形成覆盖透明导电层39的保护层37(图4)。对于保护层37,例如可以使用 玻璃、塑料、树脂。在此,保护层37的厚度优选为2. Omm或小于2. 0mm。可以省略保护层37, 而使透明导电层39在表面上露出。另外,由于保护层37的厚度越薄,正在触摸的指示体10 与透明导电层39之间形成的静电电容25越增大,因此能够提高触摸传感器功能的信噪比 (S/N)。另一方面,保护层37的厚度越厚,越能够提高指示体10对重复输入的耐久性。
[0080] 由于在图3所示的实施方式中触摸面板101与主基板19分离,因此FPC7被形成 为传输电信号的配线。在此,由于空间的限制存在配线和基板弯曲的部位,因此使用FPC 7 是可取的。FPC 7通常是具有柔性并且能够大幅变形的印刷电路板,并具有在厚度为12μπι 至50 μ m的膜状的绝缘性透明基板上形成粘结层、并在其上形成导体箔的结构。FPC 7的端 子部或焊接部以外的部分被绝缘体覆盖从而受到保护。
[0081] FPC 7的从透明导电层39经由检测电极38引出的另一端子部经由主基板19上的 连接器与用于触摸面板101的控制器21的输入侧连接。主基板19经由连接器(图未示) 与由例如液晶面板和背光源构成的LCD模块连接。电源单元18与主基板19连接,而不使 用连接器。例如,电源单元18和主基板19能够通过正电源电压+3V至+15V、负电源电压一 15V~一 3V以及基准电压OV的配线连接在一起。
[0082] 主基板19由表面安装板构成,并且安装:包括图5所示的形式的微控制器58和闪 存的IC芯片;显示器用的界面IC ;电源控制IC ;触摸面板101用的控制器21 ;以及具有振 荡电路IC的主要功能的芯片。或者,也可以在例如在FPC 7上具有控制器21的薄型印刷 电路板上安装主基板19。
[0083] 在图4所示的实施方式中,四个电流检测电路29a~29d分别经由检测电极38a~ 38d与透明导电层39的四角电连接。另外,振荡电路IC的输出端子(振荡器27)经由电流 检测电路29与透明导电层39的四角电连接。在此,可以对AC电压使用正弦波电压,例如, 其振幅可以设定在〇. 5V~2V、其频率可以设定在20kHz至200kHz。
[0084] 在图5所示的示意框图中,电流检测电路29c包括作为前级部分的电流一电压转 换电路28c和作为后级部分的AC - DC转换电路54c。AC - DC转换电路54c的输出端子 被输入到内置在微控制器58中的模拟一数字转换电路56。在此,模拟一数字转换电路56 支持多通道输入,AC - DC转换电路54a至54d的四个输出被输入到模拟一数字转换电路 56 〇
[0085] CPU (中央处理器)60是微控制器58中的主处理器,并且与例如模拟一数字转换电 路56及闪存62连接。在闪存62中存储有触摸面板101的实施方式1的触摸姿态检测程 序和测量程序。使用闪存62等即使将电源切断也能够保存数据的非易失性存储器来存储 程序。
[0086] 振荡器27和电流检测电路29 (29a至29d)是图1中的检测电路102的示例。微控 制器58是图1中的计算机110的示例。指示体(手指)10是图1中的指示体10的示例。 [0087] 接下来,将参照图4中所示的实施方式详细说明包括触摸面板101的电子设备1 的动作。
[0088] 从振荡器27对透明导电层39施加正弦波电压,并且透明导电层39保持在均一的 电压。当指示体10触摸保护层37的表面时,经由保护层37,在指示体10与透明导电层39 之间形成例如5pF至50pF的静电电容25。当指示体10为指尖时,由于人体包含大量水分 并且具有导电性,由指示体10的触摸形成的静电电容
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