專利名稱：觸摸屏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以靜電電容方式來檢測(cè)觸摸位置的觸摸屏裝置。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的觸摸屏裝置，存在例如專利文獻(xiàn)I所公開的裝置。該裝置包括檢測(cè)紅外光的紅外光傳感器，該紅外光傳感器對(duì)由手指等指示單元反射檢測(cè)用紅外光而產(chǎn)生的反射紅外光、及包含在外來光中的紅外光進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于與由紅外光傳感器檢測(cè)出的反射紅外光及包含在外來光中的紅外光分別對(duì)應(yīng)的光接收信號(hào)，由裝置內(nèi)的光接收信號(hào)處理電路部進(jìn)行處理，處理后的光接收信號(hào)被傳送到位置檢測(cè)/光強(qiáng)度檢測(cè)電路部。位置檢測(cè)/光強(qiáng)度檢測(cè)電路部檢測(cè)出在觸摸畫面的圖像顯示區(qū)域中、在配置有檢測(cè)出反射紅外光的紅外光傳感器的區(qū)域上重疊有指示單元。由此，可正確地確定指示單元的位置。 此外，專利文獻(xiàn)2所記載的顯示裝置在接觸體接觸相對(duì)基板的與形成有相對(duì)電極的面相反一側(cè)的面時(shí)，檢測(cè)在接觸體與相對(duì)電極的一部分之間形成的靜電電容，從而檢測(cè)接觸體的接觸位置。另外，多個(gè)相對(duì)電極以沿著形成于有源矩陣基板的信號(hào)線延伸的方式形成為長(zhǎng)條狀。由于相對(duì)電極像這樣沿著信號(hào)線形成為距離較長(zhǎng)而寬度較窄的長(zhǎng)條狀的圖案，因此，即使在相對(duì)電極的面電阻不是高電阻而是比較低的情況下，也能提高相對(duì)電極的在沿著信號(hào)線的方向上的兩端之間的電阻。其結(jié)果是，在信號(hào)線方向上能顯著提高要檢測(cè)的接觸體的接觸位置檢測(cè)精度。此外，由于無需提高相對(duì)電極的面電阻，因此，不會(huì)導(dǎo)致對(duì)比度下降、發(fā)生不均勻等顯示品質(zhì)的下降。此外，在專利文獻(xiàn)3所記載的面顯示裝置中，包括形成有電極的顯示裝置基板，該電極對(duì)進(jìn)行電光學(xué)響應(yīng)的顯示元件要素施加電信號(hào)，該面顯示裝置具有在與顯示區(qū)域?qū)?yīng)的面上形成的阻抗面(impedance surface)、和對(duì)流過該阻抗面的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流檢測(cè)電路，在電流檢測(cè)電路檢測(cè)電流的期間內(nèi)，在對(duì)顯示元件要素施加電信號(hào)的電極中，將至少一個(gè)從顯示區(qū)域的外部向顯示區(qū)域的內(nèi)部傳送電信號(hào)的電極設(shè)為高阻抗。這樣，在電流檢測(cè)電路檢測(cè)電流的期間內(nèi)，在對(duì)顯示元件要素施加電信號(hào)的布線或電極中，將至少一個(gè)從顯示區(qū)域的外部到內(nèi)部所配置的布線或電極設(shè)為高阻抗，從而可提高位置檢測(cè)信號(hào)的S/N，降低信號(hào)處理電路的成本。此外，由于顯示裝置基板中的開關(guān)元件保持?jǐn)嚅_，因此，顯示特性不會(huì)惡化。然而，在專利文獻(xiàn)I的裝置中，由于觸摸輸入的分辨率由紅外光傳感器的數(shù)量來決定，因此，為了正確地檢測(cè)指示單元的位置，需要較多紅外光傳感器，存在零部件數(shù)增加的問題。此外，在專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3所記載的裝置中，雖然利用相對(duì)基板作為靜電電容方式的觸摸屏裝置，但未充分考慮與指示單元的種類相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電容的變化所產(chǎn)生的影響。因此，與光著手的手指相比，在將檢測(cè)電容變低的帶著手套的手的手指、指甲作為指示單元的情況下，必須提高檢測(cè)靈敏度，存在如下問題受到靜電火花等周圍噪聲、在觸摸面結(jié)露水而產(chǎn)生的水分等的影響，誤動(dòng)作的可能性變高。
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于獲得一種觸摸屏裝置，該觸摸屏裝置在利用靜電電容方式來檢測(cè)觸摸位置時(shí)，即使提高指示單元的檢測(cè)靈敏度，也不易受到周圍噪聲等的影響，可抑制發(fā)生誤動(dòng)作?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開2008 - 241807號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開2007 - 304342號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本專利特開2009 - 42899號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的觸摸屏裝置包括靜電電容方式的觸摸屏；檢測(cè)部，該檢測(cè)部接收照射到觸摸屏的觸摸面上的探測(cè)光，并根據(jù)其光接收強(qiáng)度來檢測(cè)探測(cè)光是否被遮蔽；及控制部，該控制部在檢測(cè)部檢測(cè)到探測(cè)光被遮蔽的情況之后，利用靜電電容方式對(duì)觸摸屏執(zhí)行觸摸位置檢測(cè)。根據(jù)本發(fā)明，具有如下效果即使提高指示單元的檢測(cè)靈敏度，也不易受到周圍噪聲等的影響，可抑制發(fā)生誤動(dòng)作。


圖I是表示靜電電容方式的觸摸屏裝置中的觸摸面上的按下位置與檢測(cè)電容之間的關(guān)系的曲線圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的觸摸屏裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示實(shí)施方式I的觸摸屏裝置所涉及的動(dòng)作流程的流程圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的觸摸屏裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示實(shí)施方式2的觸摸屏裝置所涉及的動(dòng)作流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，根據(jù)附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。實(shí)施方式I在靜電電容方式的觸摸屏裝置中，通過指示單元在觸摸面上的按下位置處的檢測(cè)電容，來確定觸摸位置。圖I是表示靜電電容方式的觸摸屏裝置中的觸摸面上的按下位置與檢測(cè)電容之間的關(guān)系的曲線圖。如圖I所示，根據(jù)檢測(cè)電容是否超過規(guī)定閾值來檢測(cè)觸摸輸入。檢測(cè)電容具有受指示單元的種類的影響較大的特性，通常，假設(shè)由光著手的手指的觸摸輸入所產(chǎn)生的電容特性Al，而設(shè)定閾值A(chǔ)。另一方面，近年來，希望能檢測(cè)出難以帶來電容變化的帶著手套的情況、或利用了指甲(pawl)的觸摸操作。在此情況下，由于成為檢測(cè)電容比電容特性Al要小的電容特性A2，因此，需要將觸摸位置判定用的閾值設(shè)定為比閾值A(chǔ)要小的閾值B。然而，若設(shè)定閾值B，則由于對(duì)電容變化的靈敏度提高，因此，受到靜電火花等周圍噪聲所引起的電容變化、在觸摸面結(jié)露水而產(chǎn)生的水滴所引起的電容變化等的影響，誤動(dòng)作的可能性變高。因而，在實(shí)施方式I所涉及的觸摸屏裝置中，在指示單元遮斷平行照射于觸摸面的檢測(cè)用紅外光的情況之后，開始利用靜電電容方式來檢測(cè)觸摸位置。這樣，即使降低檢測(cè)電容的閾值而提高對(duì)電容變化的靈敏度，但由于實(shí)際上也僅在指示單元存在于觸摸面上并確實(shí)按下的情況下，開始檢測(cè)動(dòng)作，因此，不易受到周圍噪聲、觸摸面上結(jié)露水的影響，可抑制發(fā)生誤動(dòng)作。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的觸摸屏裝置的結(jié)構(gòu)的圖，圖2(a)表示從側(cè)面觀察到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖2(b)表示從觸摸面?zhèn)扔^察到的結(jié)構(gòu)。如圖2所示,實(shí)施方式I所涉及的觸摸屏裝置I包括紅外光源2、棱鏡3a、3b、觸摸屏4、光電傳感器5、液晶模塊6、及控制部7。如圖2(b)所示，紅外光源2及棱鏡3a設(shè)置在經(jīng)由觸摸屏4的觸摸面與棱鏡3b及光電傳感器5相對(duì)的位置。由紅外光源2發(fā)出的檢測(cè)用紅外光利用棱鏡3a而與觸摸屏面平行地?cái)U(kuò)散發(fā)射，相對(duì)的棱鏡3b接收到經(jīng)由棱鏡3a發(fā)射來的檢測(cè)用紅外光并將其聚焦到光電傳感器5。另外，作為紅外光源2，可舉出紅外線LED等。
光電傳感器5是接收由棱鏡3b聚焦的檢測(cè)用紅外光、并將與檢測(cè)用紅外光的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)輸出到控制部7的傳感器。觸摸屏4具有觸摸屏面?zhèn)鹊臋z測(cè)電極、和隔著玻璃基板與該檢測(cè)電極相對(duì)配置的驅(qū)動(dòng)電極而構(gòu)成，在該檢測(cè)電極與驅(qū)動(dòng)電極之間形成有靜電電容，利用該靜電電容因指示單元的接近或接觸而變化的情況，來檢測(cè)出觸摸。液晶模塊6在裝置內(nèi)部側(cè)(觸摸面的相反側(cè))與觸摸屏4相對(duì)配置，將液晶層、像素電極、及驅(qū)動(dòng)它們的電路基板進(jìn)行層置而構(gòu)成。另外，也可以在液晶1旲塊6的電路基板上形成進(jìn)行觸摸屏4的觸摸檢測(cè)動(dòng)作的檢測(cè)電路?？刂撇?是控制觸摸屏裝置I的動(dòng)作的結(jié)構(gòu)部，對(duì)紅外光源2的發(fā)出紅外光的動(dòng)作、基于光電傳感器5所產(chǎn)生的紅外光的接收結(jié)果來判定有無指示單元的動(dòng)作、及觸摸屏4的靜電電容方式的觸摸輸入動(dòng)作進(jìn)行控制。接下來，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。圖3是表示實(shí)施方式I的觸摸屏裝置所涉及的動(dòng)作流程的流程圖，示出以靜電電容方式來檢測(cè)觸摸輸入位置的前一階段的動(dòng)作。首先，控制部7對(duì)紅外光源2進(jìn)行控制，使其以一定強(qiáng)度連續(xù)發(fā)出紅外光。從紅外光源2發(fā)出的檢測(cè)用紅外光經(jīng)由棱鏡3a而與觸摸屏4的觸摸面平行地?cái)U(kuò)散發(fā)射。由此，檢測(cè)用紅外光起到作為檢測(cè)觸摸面上的指示單元的探測(cè)器的功能。檢測(cè)用紅外光被與棱鏡3a相對(duì)配置的棱鏡3b接收，并聚焦到光電傳感器5。光電傳感器5在接收到檢測(cè)用紅外光時(shí)，將與該檢測(cè)用紅外光的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)輸出到控制部7。在控制部7中，預(yù)先設(shè)定在觸摸面上未被遮蔽而由光電傳感器5接收到的情況下的檢測(cè)用紅外光的強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的規(guī)定的電信號(hào)值(有無遮蔽的判定閾值)，若在上述處理中處于等待觸摸輸入狀態(tài)，則判定光電傳感器5的輸出值是否小于規(guī)定的電信號(hào)值(步驟STl)。此處，若光電傳感器5的輸出值為規(guī)定的電信號(hào)值以上(步驟STl :否)，則由于在觸摸面上不存在按下觸摸屏4的指示單元，因此，控制部7不管之后觸摸屏4中靜電電容是否變化，都返回至步驟STl的處理，繼續(xù)處于等待觸摸輸入狀態(tài)。另一方面，在光電傳感器5的輸出值小于規(guī)定的電信號(hào)值的情況下(步驟S Tl:是)，則由于在觸摸面上存在按下觸摸屏4的指示單元，因此，控制部7在之后檢測(cè)出觸摸屏4中靜電電容的變化時(shí)，基于該檢測(cè)結(jié)果，執(zhí)行觸摸位置的檢測(cè)(步驟ST2)。觸摸位置的檢測(cè)動(dòng)作與利用圖I說明過的內(nèi)容相同。如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式1，由于在檢測(cè)出照射于觸摸面上的紅外光被遮蔽的情況之后，利用靜電電容方式對(duì)觸摸屏4執(zhí)行觸摸位置檢測(cè)，因此，即使降低檢測(cè)電容的閾值而提高對(duì)電容變化的靈敏度，由于只要照射于觸摸面上的紅外光未被指示單元遮蔽，就不執(zhí)行觸摸位置檢測(cè)，因此，不易受到靜電火花等周圍噪聲、觸摸面上結(jié)露水所產(chǎn)生的水分等的影響，可抑制發(fā)生誤動(dòng)作。此外，與現(xiàn)有的紅外線觸摸傳感器不同，無需與觸摸輸入分辨率相符的紅外傳感器、光電傳感器，可由至少一對(duì)紅外光源2和光電傳感器5構(gòu)成。另外，該實(shí)施方式I所涉 及的結(jié)構(gòu)不影響靜電電容方式的觸摸屏4的特征即多點(diǎn)輸入。實(shí)施方式2圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的觸摸屏裝置的結(jié)構(gòu)的圖。如圖4所示，實(shí)施方式2所涉及的觸摸屏裝置IA包括可動(dòng)玻璃8、可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a、固定玻璃側(cè)透明電極％、觸摸屏4、液晶模塊6、及控制部7。與實(shí)施方式I相同，觸摸屏4具有觸摸面?zhèn)鹊臋z測(cè)電極、和隔著玻璃基板與該檢測(cè)電極相對(duì)配置的驅(qū)動(dòng)電極而構(gòu)成，在該檢測(cè)電極與驅(qū)動(dòng)電極之間形成有靜電電容，利用該靜電電容因指示單元的接近或接觸而變化的情況，來檢測(cè)出觸摸。觸摸屏4作為固定玻璃而固定配置于液晶模塊6。液晶模塊6在裝置內(nèi)部側(cè)(觸摸面的相反側(cè))與觸摸屏4相對(duì)配置，將液晶層、像素電極、及驅(qū)動(dòng)它們的電路基板進(jìn)行層疊而構(gòu)成。此外，如圖4所示，可動(dòng)玻璃8與觸摸屏4之間隔開規(guī)定空間而設(shè)置，由在指示單元按下時(shí)彎曲的薄玻璃板所形成。在該可動(dòng)玻璃8的觸摸屏4側(cè)的面上形成有成為電阻膜的可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a，另一方面，在觸摸屏4的可動(dòng)玻璃8側(cè)的表面上與可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a相對(duì)地設(shè)置有固定玻璃側(cè)透明電極％。由控制部7對(duì)可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a施加規(guī)定電壓，利用可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a與固定玻璃側(cè)透明電極9b相接觸時(shí)的固定玻璃側(cè)透明電極9b的電壓變化，來檢測(cè)出指示單元的觸摸。控制部7是控制觸摸屏裝置IA的動(dòng)作的結(jié)構(gòu)部，對(duì)向可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a施加電壓、基于固定玻璃側(cè)透明電極9b的電壓變化來判定有無指示單元的動(dòng)作、及觸摸屏4的靜電電容方式的觸摸輸入動(dòng)作進(jìn)行控制。接下來，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。圖5是表示實(shí)施方式2的觸摸屏裝置所涉及的動(dòng)作流程的流程圖，示出以靜電電容方式來檢測(cè)觸摸輸入位置的前一階段的動(dòng)作。首先，控制部7預(yù)先對(duì)可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a施加規(guī)定電壓，并判定固定玻璃側(cè)透明電極％的電壓是否因按下可動(dòng)玻璃8所引起的可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a與固定玻璃側(cè)透明電極9b的接觸而成為規(guī)定值以上(步驟STla)。此處，若固定玻璃側(cè)透明電極9b的電壓小于規(guī)定值(步驟STla :否)，則由于判斷為觸摸面未被指示單元按下，因此，控制部7不管之后觸摸屏4中靜電電容是否變化，都返回至步驟STla的處理，繼續(xù)處于等待觸摸輸入狀態(tài)。另一方面，在固定玻璃側(cè)透明電極9b的電壓成為規(guī)定值以上的情況下(步驟STla :是)，則由于判斷為指示單元按下觸摸面，因此，控制部7在之后檢測(cè)出觸摸屏4中靜電電容的變化時(shí)，基于該檢測(cè)結(jié)果，執(zhí)行觸摸位置的檢測(cè)(步驟ST2a)。觸摸位置的檢測(cè)動(dòng)作與上述實(shí)施方式I中利用圖I說明過的內(nèi)容相同。如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式2，在根據(jù)因可動(dòng)玻璃側(cè)透明電極9a與固定玻璃側(cè)透明電極9b之間的接觸而引起的固定玻璃側(cè)透明電極9b的電壓變化、檢測(cè)出按下可動(dòng)玻璃8時(shí)，在此之后，利用靜電電容方式對(duì)觸摸屏4執(zhí)行觸摸位置檢測(cè)。通過采用這種結(jié)構(gòu)，即使降低檢測(cè)電容的閾值而提高對(duì)電容變化的靈敏度，但由于實(shí)際上也僅在指示單元確實(shí)按下觸摸面的情況下，開始檢測(cè)動(dòng)作，因此，不易受到靜電火花等周圍噪聲、觸摸面上結(jié)露水所產(chǎn)生的水分等的影響，可抑制發(fā)生誤動(dòng)作。此外，無需像現(xiàn)有的電阻膜方式的觸摸屏那樣，交替檢測(cè)在X軸方向上形成有電極的電阻膜和在Y軸方向上形成有電極的電阻膜的各電極的電壓，可構(gòu)成為僅監(jiān)視單側(cè)電極(固定玻璃側(cè)透明電極9b)的電壓。另外，該實(shí)施方式2所涉及的結(jié)構(gòu)不影響靜電電容方式的觸摸屏4的特征即多點(diǎn)輸入。 此外，在上述實(shí)施方式I或上述實(shí)施方式2中，控制部I也可以并不是一開始就利用圖I所示的高靈敏度的閾值B來執(zhí)行觸摸位置檢測(cè)，而是起初預(yù)先設(shè)定比閾值B要大的低靈敏度的閾值A(chǔ)，在檢測(cè)到檢測(cè)用紅外光被遮蔽或電阻膜被接觸時(shí)，使閾值從閾值A(chǔ)緩緩下降，再利用靜電電容方式進(jìn)行觸摸位置檢測(cè)。這樣，能提高抗周圍環(huán)境噪聲的性能，而不執(zhí)行超過需要的高靈敏度的觸摸位置檢測(cè)。此外，在上述實(shí)施方式I或上述實(shí)施方式2中，控制部7在未檢測(cè)到檢測(cè)用紅外光被遮蔽或電阻膜被接觸時(shí)，即在觸摸面上不存在指示單元時(shí)，觀測(cè)因周圍噪聲等的影響而產(chǎn)生的檢測(cè)電容的變化，決定會(huì)將該檢測(cè)電容變化判定為觸摸輸入的閾值的上限值，將對(duì)該上限值加上微小的規(guī)定量后得到的閾值用于對(duì)檢測(cè)到檢測(cè)用紅外光被遮蔽或電阻膜被接觸時(shí)的觸摸位置進(jìn)行檢測(cè)。這樣，也能提高抗周圍環(huán)境噪聲的性能，而不執(zhí)行超過需要的高靈敏度的觸摸位置檢測(cè)。工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明所涉及的觸摸屏裝置由于不易受到周圍噪聲等的影響，可抑制發(fā)生誤動(dòng)作，因此，適用于周圍環(huán)境的變動(dòng)較大的車載用設(shè)備的輸入裝置等。
權(quán)利要求
1.一種觸摸屏裝置，其特征在于，包括 靜電電容方式的觸摸屏； 檢測(cè)部，該檢測(cè)部接收照射到所述觸摸屏的觸摸面上的探測(cè)光，并根據(jù)其光接收強(qiáng)度來檢測(cè)所述探測(cè)光是否被遮蔽；及 控制部，該控制部在所述檢測(cè)部檢測(cè)到所述探測(cè)光被遮蔽的情況之后，利用靜電電容方式對(duì)所述觸摸屏執(zhí)行觸摸位置檢測(cè)。
2.一種觸摸屏裝置，其特征在于，包括 靜電電容方式的觸摸屏； 檢測(cè)部，該檢測(cè)部設(shè)置在所述觸摸屏的觸摸面上，具有隔開規(guī)定間隔而配置的一對(duì)透明基板、和分別形成于所述透明基板的相對(duì)面的透明電極，對(duì)所述透明電極中的一個(gè)透明電極施加規(guī)定電壓，根據(jù)所述透明電極間的接觸所引起的所述透明電極中的另一透明電極的電壓變化，來檢測(cè)所述透明基板被按下 '及 控制部，該控制部在所述檢測(cè)部檢測(cè)到所述透明基板被按下的情況之后，利用靜電電容方式對(duì)所述觸摸屏執(zhí)行觸摸位置檢測(cè)。
全文摘要
在檢測(cè)出照射于觸摸面上的紅外光被遮蔽的情況之后，利用靜電電容方式對(duì)觸摸屏(4)執(zhí)行觸摸位置檢測(cè)。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102741791SQ201080060308
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月17日
發(fā)明者荒木　干夫 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社