触摸传感器制造技术

本发明专利技术提供一种可以检测远离传感器的对象的触摸传感器。触摸传感器，包括：一个或多个驱动电极；与各个驱动电极协作形成电容的一个或多个检测电极；检测电路，施加驱动信号到各个驱动电极，以便基于响应于各个驱动信号从各个检测电极获得的检测信号检测对象；以及控制器，控制来改变在驱动电极和检测电极之间生成的电力线的范围，电力线的范围是距触摸传感器的顶部表面的距离，其中控制器控制来根据通过检测电路的检测结果改变电力线的最大范围；当检测到对象时，控制器保持或者减少电力线的范围；以及当没有检测到对象时，控制器保持或者增加电力线的范围。

【技术实现步骤摘要】
触摸传感器本专利技术是2010年6月23日所提出的申请号为201010216267.6、专利技术名称为“触摸传感器和显示设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及触摸传感器，并且具体涉及电容型触摸传感器，所述电容型触摸传感器可以通过用户使用手指的接触或接近输入信息。
技术介绍
近来注意到这样的显示设备，其中所谓触摸面板的接触检测器(下文中称为触摸传感器)直接附接到液晶显示设备上，并且在液晶显示设备上显示各种按钮图像作为对于典型的按钮的替代品，以便允许信息输入。在增加移动设备的屏幕的尺寸的趋势中，该技术提供节省空间和组件数目减少的巨大优点，因为显示安排和可以与按钮安排结合。然而，该技术具有的困难在于附接了触摸传感器，液晶模块的总的厚度因此增加。具体地，在移动设备应用中，出现以下困难:因为需要保护层用于避免触摸传感器上的刮伤，所以液晶模块趋于与趋势相反地在厚度上增加。因此，例如，日本专利申请公开N0.2008-9750提供了一种具有触摸传感器的液晶显示元件，在其上形成电容型触摸传感器用于减小厚度。在该液晶显示元件中，在液晶显示元件的观察侧基底和布置在基底的外表面上用于观察的偏振片之间提供用于触摸传感器的导电膜，并且在用于触摸传感器的导电膜和偏振片的外表面之间形成使用偏振片的外表面作为触摸表面的电容型触摸传感器。
技术实现思路
然而，在日本专利申请公开N0.2008-9750中公开的具有触摸传感器的液晶显示元件中，用于触摸传感器的导电膜原则上需要处于与用户的电势相同的电势，因此用户需要安全地接地。因此，液晶显示元件实际上难以用于移动设备应用，尽管该元件可以用于通过电源插座供电的固定电视接收机。此外，在这样的技术中，如触摸传感器驱动部分和坐标检测电路的电路部分结构上需要与液晶显示元件的显示驱动电路部分分开提供，因此难以集成设备的总体电路。因此，除了最初提供用于施加显示驱动电压的公共电极之外，考虑提供与公共电极形成电容的触摸检测电极(显示设备具有新构造的、电容型触摸传感器)。因为电容依赖于对象的接触或接近而改变，所以如果可以使用(公共地使用)由显示控制电路施加到公共电极的显示驱动电压作为触摸传感器驱动信号，则从触摸检测电极获得依赖于电容变化的检测信号。此外，当检测信号输入到预定触摸检测电路时，可以检测对象的接触或接近。此外，根据这种方法，可以提供具有触摸传感器的显示设备，该显示设备可适用于其中用户电势通常不固定的移动设备应用。此外，显示电路和传感器电路容易集成在一个电路板上，导致电路容易集成的优点。然而，尽管包括日本专利申请公开N0.2008-9750中的触摸传感器和新构造的触摸传感器的电容型触摸传感器可以检测对象的接触或接近，但是在远离触摸传感器的位置(在长距离处)，难以检测对象的存在。如果可以检测在长距离处的对象，则可以在远离触摸面板的位置输入信息而不用触摸该触摸面板，因此可以预期触摸传感器用于各种应用。因此，希望实现可以检测在长距离处的对象的存在的触摸传感器。希望提供一种电容型触摸传感器和具有这种触摸传感器的显示设备，即使在远离传感器的位置，该触摸传感器也可以检测到对象的存在。根据本专利技术实施例的触摸传感器包括:一个或多个驱动电极；与各个驱动电极协作形成电容的一个或多个检测电极；检测电路，施加驱动信号到各个驱动电极，以便基于响应于各个驱动信号从各个检测电极获得的检测信号检测对象；以及控制器，控制来改变在驱动电极和检测电极之间生成的电力线的范围。根据本专利技术实施例的第一显示设备包括:多个显示像素电极；提供来面对显示像素电极的一个或多个公共电极；显示层；显示控制电路，通过在显示像素电极和公共电极之间施加基于图像信号的电压来控制显示层的图像显示性能；以及根据本专利技术实施例的触摸传感器。根据本专利技术实施例的第二显示设备包括:多个显示像素电极；提供来面对显示像素电极的一个或多个公共电极；显示层；显示控制电路，通过在显示像素电极和公共电极之间施加基于图像信号的电压来控制显示层的图像显示性能；一个或多个传感器目的的驱动电极；与各个传感器目的的驱动电极协作形成电容的一个或多个传感器目的的检测电极；以及检测电路，施加传感器目的的驱动信号到各个传感器目的的驱动电极，以便基于响应于各个传感器目的的驱动信号从各个传感器目的的检测电极获得的检测信号检测对象。公共电极还用作传感器目的的驱动电极，并且公共电极提供有具有比显示目的的公共驱动信号的电压更大电压的传感器目的的驱动信号。在根据本专利技术实施例的触摸传感器和第一显示设备中，(传感器)驱动信号施加到驱动电极，从而依赖于对象的存在或不存在，改变在(传感器)驱动电极和(传感器)检测电极之间形成的电容。从检测电极获得根据这种电容的改变的检测信号。控制器改变驱动电极和检测电极之间生成的电力线的范围，从而检测电路基于根据该范围获得的检测信号检测对象的存在。在根据本专利技术实施例的第二显示设备中，传感器驱动信号施加到传感器驱动电极，从而依赖于对象的存在或不存在，改变在传感器驱动电极和传感器检测电极之间形成的电容。从检测电极获得根据这种电容的改变的检测信号。用于显示的公共电极共同地用作传感器驱动电极，并且公共电极施加有与公共驱动信号相比大的传感器驱动信号，从而改进检测灵敏度。根据本专利技术实施例的触摸传感器和第一显示设备，因为控制器改变在驱动电极和检测电极之间生成的电力线的范围，所以不但可以在对象接触或接近触摸传感器的情况下，而且可以在对象位于远离触摸传感器的位置的情况下检测对象的存在。根据本专利技术实施例的第二显示设备，因为用于显示的公共电极共同地用作传感器驱动电极，并且公共电极施加有与公共驱动信号相比大的传感器驱动信号，所以改进检测灵敏度，因此即使在远离触摸传感器的位置也可以检测对象的存在。根据本专利技术实施例的触摸传感器，包括:一个或多个驱动电极；与各个驱动电极协作形成电容的一个或多个检测电极；检测电路，施加驱动信号到各个驱动电极，以便基于响应于各个驱动信号从各个检测电极获得的检测信号检测对象；以及控制器，控制来改变在驱动电极和检测电极之间生成的电力线的范围，电力线的范围是距触摸传感器的顶部表面的距离，其中控制器控制来根据通过检测电路的检测结果改变电力线的最大范围；当检测到对象时，控制器保持或者减少电力线的范围；以及当没有检测到对象时，控制器保持或者增加电力线的范围。本专利技术的其他和进一步的目的、特征和优点将从以下描述表现地更加完全。【附图说明】图1 (A)和I⑶是用于图示根据本专利技术实施例的具有触摸传感器的显示设备的操作原理的图，其示出了手指的非接触状态。图2(A)和2(B)是用于图示根据本专利技术实施例的具有触摸传感器的显示设备的操作原理的图，其示出了手指的接触状态。图3㈧和3(B)是用于图示根据本专利技术实施例的显示设备的操作原理的图，其示出了触摸传感器的驱动信号和检测信号的每一个的波形的示例。图4A到4D是用于图示根据本专利技术实施例的显示设备的每个检测模式的概述的概念图。图5是示出根据本专利技术的第一实施例的显示设备的示意性结构的截面图。图6是示出图5中示出的显示设备的像素结构和驱动器的每一个的详细配置的示例的框图。图7是示出图5中示出的显示设备的相关部分(公共电极和传感器检测电极)的配置示例的透视图。图8是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸传感器，包括：一个或多个驱动电极；与各个驱动电极协作形成电容的一个或多个检测电极；检测电路，施加驱动信号到各个驱动电极，以便基于响应于各个驱动信号从各个检测电极获得的检测信号检测对象；以及控制器，控制来改变在驱动电极和检测电极之间生成的电力线的范围，电力线的范围是距触摸传感器的顶部表面的距离，其中控制器控制来根据通过检测电路的检测结果改变电力线的最大范围；当检测到对象时，控制器保持或者减少电力线的范围；以及当没有检测到对象时，控制器保持或者增加电力线的范围。

【技术特征摘要】
2009.06.30 JP 155827/09;2010.03.08 JP 050483/101.一种触摸传感器，包括: 一个或多个驱动电极； 与各个驱动电极协作形成电容的一个或多个检测电极； 检测电路，施加驱动信号到各个驱动电极，以便基于响应于各个驱动信号从各个检测电极获得的检测信号检测对象；以及 控制器，控制来改变在驱动电极和检测电极之间生成的电力线的范围，电力线的范围是距触摸传感器的顶部表面的距离， 其中控制器控制来根据通过检测电路的检测结果改变电力线的最大范围； 当检测到对象时，控制器保持或者减少电力线的范围；以及 当没有检测到对象时，控制器保持或者增加电力线的范围。2.如权利要求1所述的触摸传感器，其中 驱动电极是沿着第一方向延伸的多个驱动电极图形，以及 检测电极是沿着垂直于第一方向的第二方向延伸的多个检测电极图形。3.如权利要求2所述的触摸传感器，还包括以这样的方式驱动多个驱动电极图形的第一定时控制器，使得每次选择一个或多个驱动电极图形来驱动，同时顺次转移驱动电极图形的这种选择，从而允许扫描全部多个驱动电极图形用于驱动， 其中控制器根据检测结果改变要选择的驱动电极图形的数目。4.如权利要求3所述的触摸传感器，具有其中要选择的驱动电极图形的数目相对大的第一检测模式，以及其中要选择的驱动电极图形的数目相对小的第二检测模式， 其中检测电路在第一检测模式中检测对象的存在，并且在第二检测模式中检测对象的位置。5.如权利要求4所述的触摸传感器，还具有另一检测模式或两个或多个其他检测模式，在另一检测模式或其他检测模式的每一个中选择的驱动电极图形的数目位于在第一检测模式中选择的驱动电极图形的数目和在第二检测模式中选择的驱动电极图形的数目之间，其中 检测电路在每个检测模式中检测对象的存在，并且然后为每个检测模式输出检测结果到控制器，并且 控制器基于从检测电路输入的检测结果执行增加或减少要选择的驱动电极图形的数目的控制。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：石崎刚司，野口幸治，原田勉，竹内刚也，木田芳利，中西贵之，
申请(专利权)人：株式会社日本显示器西，
类型：发明
国别省市：日本;JP