[發明專利]觸摸傳感器、顯示器和電子單元

有效

• 申請號: 201010212319.2
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN101937140A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 原田勉;野口幸治;木田芳利;石崎剛司;竹內剛也;中西貴之
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G02F1/133
• 分類號: G02F1/133;G02F1/1343;G06F3/044
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

技術領域

本發明涉及像液晶顯示器那樣的顯示器，尤其涉及允許通過用戶的手指等接觸或靠近觸摸傳感器來將信息輸入其中的電容型觸摸傳感器以及包括這種觸摸傳感器的顯示器和電子單元。

背景技術

近年來，人們對在其中將所謂觸摸面板的接觸式檢測器件(下文稱為“觸摸傳感器”)直接安裝在液晶顯示器上，并在液晶顯示器上顯示各種按鈕，以便允許通過這些按鈕而不是常規按鈕輸入信息的顯示器給予了關注。這種技術在移動設備趨向于更大的屏幕尺寸下提供了節省空間和減少組件數量的巨大優點，因為允許顯示器和按鈕處在公用區中。然而，在這種技術中，存在觸摸傳感器的安裝引起液晶模塊的總厚度增大的問題。尤其，在將觸摸傳感器應用于移動設備的情況下，在觸摸傳感器上用于防止刮劃的保護層是必須的，因此液晶模塊趨向于具有較厚的厚度，這種趨勢與朝向更薄液晶模塊的趨勢背道而馳。

因此，例如，如日本待審專利申請公告第2008-9750號和美國專利第6057903號所述，人們提出了帶有形成電容型觸摸傳感器的觸摸傳感器的液晶顯示元件，以便減小液晶顯示元件的厚度。在這種情況下，將觸摸傳感器的導電膜安排在液晶顯示元件的觀察側襯底與安排在觀察側襯底的外表面上觀察側偏振片之間，并且在觸摸傳感器的導電膜與偏振片的外表面之間形成將偏振片的外表面作為觸摸表面的電容型觸摸傳感器。此外，例如，如PCT國際申請的已公布日本譯文第S56-500230號所述，人們提出了帶有內置觸摸傳感器的顯示器。

發明內容

然而，在公開在日本待審專利申請公告第2008-9750號和美國專利第6057903號中的帶觸摸傳感器液晶顯示元件中，原則上，觸摸傳感器的導電膜必須具有與用戶相同的電位，并且用戶必須適當地接地。因此，除了從插座獲取電力的固定電視機之外，實際上難以將帶觸摸傳感器的液晶顯示元件應用于移動設備。此外，在上述技術中，觸摸傳感器的導電膜必須非?？拷脩舻氖种?，因此安排觸摸傳感器的導電膜的位置受到限制，例如，不允許深入地將觸摸傳感器的導電膜安排在液晶顯示元件中。也就是說，設計的靈活度低。此外，在上述技術中，由于這種配置，必須與液晶顯示元件的顯示驅動電路部分分開地安排包括觸摸傳感器驅動部分或坐標檢測部分的電路部分，因此難以集成整個裝置的電路。

因此，人們考慮除了原來為施加顯示驅動電壓而安排的公用電極之外，還在顯示器(帶有具有新配置的電容型觸摸傳感器的顯示器)中安排在觸摸檢測電極與公用電極之間形成電容的觸摸檢測電極。這是因為電容隨物體接觸還是靠近觸摸檢測電極而變，因此當將通過顯示控制電路施加于公用電極的顯示驅動電壓用作(兼作)觸摸傳感器驅動信號時，從觸摸檢測電極中獲得響應電容變化的檢測信號。然后，當將檢測信號輸入預定觸摸檢測電路中時，無論物體接觸還是靠近觸摸檢測電極都是可檢測的。此外，通過這種技術，可獲得可應用于其用戶往往具有不穩定電位的移動設備的帶觸摸傳感器顯示器。此外，可獲得在按照顯示功能層類型的設計中具有高靈活度的帶觸摸傳感器顯示器，并且顯示器的電路和傳感器的電路可以容易地集成到一個電路襯底中，因此具有電路易于集成的優點。

在包括日本待審專利申請公告第2008-9750號、美國專利第6057903號以及PCT國際申請的已公布日本譯文第S56-500230號中的觸摸傳感器和具有上述新配置的觸摸傳感器的電容型觸摸傳感器中，考慮到觸摸傳感器用在不同環境中的情況，人們希望消除(降低)外部環境引起的噪聲(外部噪聲或干擾噪聲)并穩定地檢測物體(提高物體檢測精度)。這是因為，外部噪聲通過接觸(或靠近)觸摸傳感器的導電檢測物體使來自外部的電場發生變化，從而使位置檢測失靈。例如，在用戶用他的手指觸摸觸摸面板的情況下，用戶起拾取圍繞用戶的電磁波的天線的作用，然后將電磁波發送給檢測電極而引起檢測錯誤。

因此，例如，美國專利公告第2007/0257890號公開了具有在外部噪聲難以與檢測信號區分開的情況下，通過改變檢測驅動信號的頻率(驅動頻率)防止外部噪聲影響的技術的電容型觸摸傳感器。

然而，在這種技術中，要事先準備多個用于檢測的驅動頻率，并且視外部噪聲的狀態而進行多個驅動頻率的切換，因此存在因為使用了多個驅動頻率，所以使電路配置復雜化的問題。

此外，在帶有具有上述新配置的電容型觸摸傳感器的顯示器中，如上所述，也將施加于公用電極的顯示驅動電壓用作(兼作)觸摸傳感器驅動信號。因此，顯示驅動電壓的信號頻率通常是固定的，因此與上述技術不同，認為難以視外部噪聲的狀態而進行多個驅動頻率的切換。