專利名稱：靜電容量式觸摸面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜電容量式觸摸面板，通過(guò)檢測(cè)當(dāng)進(jìn)行輸入操作的輸入操作體接近時(shí)導(dǎo)致寄生電容増大的檢測(cè)電極，并從該檢測(cè)電極的配置位置檢測(cè)出輸入操作位置。
背景技術(shù)：
作為對(duì)顯示在電子設(shè)備的顯示器上的圖標(biāo)等進(jìn)行指示輸入的定位設(shè)備(pointing device)，已知有根據(jù)由手指等輸入操作體接近輸入操作面的檢測(cè)電極時(shí)引起的靜電電容的變化，檢測(cè)在輸入操作面上的輸入操作位置的靜電容量式觸摸面板。以往的靜電容量式觸摸面板是在絕緣基板上相互絕緣地配置多個(gè)電扱，并檢測(cè)當(dāng)手指等輸入操作體接近時(shí)導(dǎo)致寄生電容增加的電極，并認(rèn)為在該電極的配置位置上發(fā)生了輸入操作，從而檢測(cè)出對(duì)絕緣基板上的輸入操作面的輸入操作位置(專利文獻(xiàn)1)。下面，利用該檢測(cè)原理，參照?qǐng)D6及圖7說(shuō)明專利文獻(xiàn)1所記載的靜電容量式觸摸面板100，其根據(jù)在正交的XY方向上寄生電容增加的電極，來(lái)檢測(cè)ニ維的輸入操作位置。如圖6所示，在該靜電容量式觸摸面板100中，通過(guò)切換控制電路107依次對(duì)與多個(gè)X側(cè)電極連接的X軸輸入開關(guān)101和與多個(gè)Y側(cè)電極連接的Y軸輸入開關(guān)102進(jìn)行切換控制，并由振蕩電路103向多個(gè)X側(cè)電極及Y側(cè)電極施加規(guī)定的脈沖電壓以進(jìn)行掃描，同時(shí)切換開關(guān) 104、105而將已施加脈沖電壓的電極的另ー側(cè)連接在運(yùn)算電路106上，從而讀取另ー側(cè)的電位。在手指等輸入操作體接近的電極中，由于與輸入操作體間的寄生電容增加，所以施加脈沖電壓而流經(jīng)電極的電流的一部分通過(guò)寄生電容流出，由運(yùn)算電路106檢測(cè)的另ー 側(cè)電位比輸入操作體接近之前的電位下降。由于多個(gè)X側(cè)電極和Y側(cè)電極交叉以矩陣狀配置在絕緣基板上，所以當(dāng)輸入操作體接近絕緣基板吋，至少分別沿著Y方向布線的X側(cè)電極與沿著X方向布線的Y側(cè)電極中的任意電極的另ー側(cè)電位下降，而且，運(yùn)算電路106根據(jù)電位下降的X側(cè)電極與Y側(cè)電極的配置位置，檢測(cè)出由XY坐標(biāo)表示的輸入操作位置，并向處理輸入操作位置的控制電路108輸出。在此，同與相鄰的檢測(cè)電極Exl間的靜電電容Cl、或者與絕緣基板等的周圍的電介質(zhì)間的靜電電容C2相比，通過(guò)輸入操作體10接近而增加的檢測(cè)電極ExO的寄生電容Cx 為IOpF以下的微小量，而且與輸入操作體10和檢測(cè)電極Ex的對(duì)置面積dS成比例，所以， 當(dāng)輸入操作體10從檢測(cè)電極Ex的垂直方向偏離時(shí)該増加量明顯地減少，因此難以檢測(cè)出輸入操作位置。另外，為了提高輸入操作位置的檢測(cè)精度，將檢測(cè)電極Ex之間的節(jié)距做成窄節(jié)距并沿著檢測(cè)方向排列多個(gè)檢測(cè)電極Ex，但是，增加配設(shè)在絕緣基板上的檢測(cè)電極Ex的數(shù)量吋，各開關(guān)101、102、104、105的切換數(shù)會(huì)増加，所以檢測(cè)時(shí)間變長(zhǎng)的同吋，電路部件也大型化。在此，如圖8所示，提出了一種靜電容量式觸摸面板200，其將各檢測(cè)電極&分支成多個(gè)支電極e' η并沿著檢測(cè)方向(圖中左右)與相鄰的檢測(cè)電極fti+l的支電極e' n+1交替配置(專利文獻(xiàn)2)。為了便于說(shuō)明，當(dāng)在圖中用圓表示的輸入操作體的對(duì)于檢測(cè)電極的1/2對(duì)置面積與特定的檢測(cè)電極&對(duì)置時(shí)，將該檢測(cè)電極紐的靜電電容的增加單位作為1，則在A至E 輸入操作位置中的操作方向上配置的檢測(cè)電極紐、檢測(cè)電極紐+1、檢測(cè)電極紐+2的增加單位如表1所示。表 1
ABCDEXn21000Xn+101210Xn+200012通過(guò)如上所述地沿著操作方向交替配置支電極e' η及支電極e' n+1，如表1所示，也能夠利用相鄰的檢測(cè)電極fti、Xn+1的靜電電容增加量檢測(cè)出其中間的輸入操作位置，從而與只在操作方向上排列檢測(cè)電極fti的情況相比，能夠獲得兩倍的檢測(cè)精度。如果檢測(cè)精度相同，則將檢測(cè)電極&的數(shù)量設(shè)為1/2，不僅縮短掃描時(shí)間，還能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電路部件的小型化。在先專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2009-175784號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2010-39515號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在以往的靜電容量式觸摸面板100中，提高輸入操作位置的檢測(cè)精度或擴(kuò)大輸入操作面時(shí)，會(huì)增加檢測(cè)電極數(shù)量，所以導(dǎo)致電路部件大型化的同時(shí)檢測(cè)時(shí)間也變長(zhǎng)，因此， 在檢測(cè)精度的提高或觸摸面板的大型化上有局限性。而且，為了解決該問(wèn)題，在以往的將檢測(cè)電極)(r!分支成多個(gè)支電極e' η的靜電容量式觸摸面板200中，例如輸入操作體與圖8的Β1、Β2對(duì)置時(shí)，也檢測(cè)出與B對(duì)置時(shí)相同的靜電電容的增加，因此，即使增加從檢測(cè)電極&分支的支電極e' η的數(shù)量，改善檢測(cè)精度也有局限性。進(jìn)一步，若比較用輸入操作體輸入操作圖8的C'與A'的情況，則對(duì)在檢測(cè)方向上比A'更靠左側(cè)的C'進(jìn)行輸入操作的情況下，配置在檢測(cè)電極)(r!的右側(cè)的檢測(cè)電極 Xn+1的靜電電容增加，因此，存在根據(jù)輸入操作體的大小或輸入操作位置的不同，會(huì)對(duì)輸入操作位置誤檢測(cè)的問(wèn)題。進(jìn)一步，由于將相鄰的檢測(cè)電極&的支電極e' η與檢測(cè)電極fti+l的支電極 e' n+1沿著檢測(cè)方向交替配置，所以有必要使分別從它們引出的引出線相互絕緣并交叉， 但是在交叉部分產(chǎn)生新的電容成分，成為檢測(cè)誤差的原因，同時(shí)存在布線復(fù)雜的問(wèn)題。
本發(fā)明是考慮這樣的以往問(wèn)題點(diǎn)而做出的，其目的在于，提供一種用有限數(shù)量的檢測(cè)電極高精度地檢測(cè)輸入操作位置的靜電容量式觸摸面板。而且，另一目的在于，提供一種即使將相鄰的檢測(cè)電極的分支圖案交替配置，也不會(huì)產(chǎn)生引出線交叉引起的電容成分，且檢測(cè)誤差較小的靜電容量式觸摸面板。解決課題的方法為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一技術(shù)方案所記載的靜電容量式觸摸面板，檢測(cè)在絕緣基板上沿著輸入操作位置的檢測(cè)方向隔開規(guī)定間隔布線的多個(gè)檢測(cè)電極中的各檢測(cè)電極的寄生電容的變化，并根據(jù)輸入操作體接近時(shí)寄生電容發(fā)生變化的檢測(cè)電極在絕緣基板上的配設(shè)位置，檢測(cè)出輸入操作體的輸入操作位置，其中，各檢測(cè)電極具有分支成梳齒狀且在與檢測(cè)方向正交的方向上布線的多個(gè)分支圖案，并且，沿著檢測(cè)方向相鄰的第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極中，第一檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案中的第二檢測(cè)電極側(cè)的分支圖案和第二檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案中的第一檢測(cè)電極側(cè)的分支圖案沿著檢測(cè)方向交替布線，而且，各檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案的檢測(cè)方向?qū)挾刃纬蔀?，沿檢測(cè)方向的兩側(cè)的分支圖案的寬度小，且隨著接近中央的分支圖案其寬度逐漸變大。由于各檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案的檢測(cè)方向?qū)挾刃纬蔀椋貦z測(cè)方向的兩側(cè)的分支圖案的寬度小，且隨著接近中央的分支圖案其寬度逐漸變大，所以，當(dāng)輸入操作位置位于該中央的分支圖案的布線位置時(shí)，因輸入操作體對(duì)置而增加的檢測(cè)電極的寄生電容最大， 越是沿檢測(cè)方向向兩側(cè)遠(yuǎn)離，與分支圖案的對(duì)置面積越減少而降低。由于第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極的分支圖案沿著檢測(cè)方向交替布線，所以輸入操作體與交替布線的分支圖案的任一個(gè)均對(duì)置時(shí)，對(duì)應(yīng)于從各自檢測(cè)電極的中央分支圖案至沿檢測(cè)方向的輸入操作位置的距離，第一檢測(cè)電極及第二檢測(cè)電極的檢測(cè)電極的寄生電容減少。因此，通過(guò)比較相鄰的第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極的寄生電容的增加量，能夠高精度地檢測(cè)出檢測(cè)電極之間的輸入操作位置。第二技術(shù)方案所記載的靜電容量式觸摸面板，其特征在于，第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案以相互咬合的方式，從與檢測(cè)方向正交的方向的一側(cè)及另一側(cè)分支布線，并且，第二檢測(cè)電極經(jīng)由第二檢測(cè)電極的中央的分支圖案，向與第一檢測(cè)電極相同的方向被引出。相鄰的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案，通過(guò)在與檢測(cè)方向正交的一側(cè)及另一側(cè)被分支，從而能夠在檢測(cè)方向上交替布線，因此，即使交替布線，第二檢測(cè)電極經(jīng)由中央的分支圖案向與第一檢測(cè)電極相同的方向被引出，因此，能夠在與第一電極的分支圖案不交叉的情況下，向與第一電極相同的方向引出。第三技術(shù)方案所記載的靜電容量式觸摸面板，其特征在于，在絕緣基板的正面?zhèn)炔季€有多個(gè)以X方向作為檢測(cè)方向的X檢測(cè)電極，在背面?zhèn)炔季€有多個(gè)以與X方向正交的 Y方向作為檢測(cè)方向的Y檢測(cè)電極。通過(guò)檢測(cè)寄生電容增加的X檢測(cè)電極和Y檢測(cè)電極，能夠檢測(cè)出二維的輸入操作位置。第四技術(shù)方案所記載的靜電容量式觸摸面板，其特征在于，將相鄰的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案的檢測(cè)方向?qū)挾容^窄側(cè)的檢測(cè)方向?qū)挾仍O(shè)為wb， 并將輸入操作體的檢測(cè)方向?qū)挾仍O(shè)為d時(shí)，交替布線的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案之間的間隔Dl為(d+wb)/2以下。當(dāng)分支圖案之間的間隔Dl為(d+wb)/2以下時(shí)，無(wú)論檢測(cè)方向?qū)挾葹閐的輸入操作體的輸入操作位置位于何處，都與交替布線的第一檢測(cè)電極及第二檢測(cè)電極的分支圖案對(duì)置，通過(guò)將均增加的第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極的寄生電容進(jìn)行比較，能夠通過(guò)插補(bǔ)而檢測(cè)出第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極之間的輸入操作位置。第五技術(shù)方案所記載的靜電容量式觸摸面板，其特征在于，將相鄰的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案的檢測(cè)方向?qū)挾容^寬側(cè)的檢測(cè)方向?qū)挾仍O(shè)為wa， 并將輸入操作體的檢測(cè)方向?qū)挾仍O(shè)為d時(shí)，交替布線的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案之間的間隔D2為(d-wa)/2以下。當(dāng)分支圖案之間的間隔D2為(d-wa)/2以下時(shí)，不論檢測(cè)方向?qū)挾萪的輸入操作體的輸入操作位置位于何處，都與交替布線的第一檢測(cè)電極及第二檢測(cè)電極的分支圖案的整個(gè)檢測(cè)方向?qū)挾葘?duì)置，通過(guò)將均增加的第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極的寄生電容進(jìn)行比較，能夠通過(guò)插補(bǔ)而檢測(cè)出第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極之間的輸入操作位置。發(fā)明效果根據(jù)第一技術(shù)方案的發(fā)明，由于通過(guò)插補(bǔ)而求出檢測(cè)電極之間的寄生電容的變化，因此能夠用數(shù)量有限的檢測(cè)電極高精度地檢測(cè)輸入操作位置，并可在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出輸入操作位置。而且，不會(huì)使輸入操作面的每單位面積的電路大型化，從而在相同檢測(cè)分辨率下能夠擴(kuò)大觸摸面板的輸入操作面。根據(jù)第二技術(shù)方案的發(fā)明，即使向同一方向引出分支圖案交替布線的相鄰的檢測(cè)電極，也不會(huì)產(chǎn)生引出線交叉引起的電容成分，從而能夠減小輸入操作位置的檢測(cè)誤差。而且，不需要使來(lái)自分支圖案的引出線相互絕緣并交叉的工序，能夠?qū)⑺械臋z測(cè)電極引出至與檢測(cè)方向正交的一側(cè)，從而便于布線。根據(jù)第三技術(shù)方案的發(fā)明，能夠用有限數(shù)量的檢測(cè)電極高精度地檢測(cè)平面上的輸入操作位置。根據(jù)第四技術(shù)方案的發(fā)明，由于無(wú)論輸入操作位置位于何處，輸入操作體均與相鄰的檢測(cè)電極的各自分支圖案對(duì)置，所以相鄰的檢測(cè)電極的寄生電容都會(huì)增加，從而能夠檢測(cè)出其間的輸入操作位置。根據(jù)第五技術(shù)方案的發(fā)明，由于無(wú)論輸入操作位置位于何處，輸入操作體均與相鄰的檢測(cè)電極的各自分支圖案的整個(gè)檢測(cè)方向?qū)挾葘?duì)置，所以相鄰的檢測(cè)電極的寄生電容都確實(shí)地增加，從而能夠高精度地檢測(cè)出其間的輸入操作位置。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的靜電容量式觸摸面板1的分解立體圖。圖2是表示輸入操作體10在X方向上的輸入操作位置I3X與X檢測(cè)電極Ex、Ex' 的寄生電容變化之間的關(guān)系的模式圖。圖3是將X檢測(cè)電極Ex的相鄰的分支圖案eX(n)與分支圖案ex' (η)之間的間隔Dl的上限，用與輸入操作體10的X方向?qū)挾萪之間的關(guān)系表示的說(shuō)明圖。圖4是表示對(duì)X檢測(cè)電極Ex的分支圖案ex (η)及相鄰的X檢測(cè)電極Ex ‘的分支圖案ex' (η)的輸入操作位置與X檢測(cè)電極Ex及X檢測(cè)電極Ex'的寄生電容變化的關(guān)系的說(shuō)明圖。圖5是將相鄰的分支圖案ex (η)與分支圖案ex' (η)之間的間隔D2的上限，用與輸入操作體10的X方向?qū)挾萪之間的關(guān)系表示的說(shuō)明圖。圖6是表示以往的靜電容量式觸摸面板100的框圖。圖7是表示在靜電容量式觸摸面板100的電極上產(chǎn)生的靜電電容的說(shuō)明圖。圖8是靜電容量式觸摸面板200的主要部分俯視圖。附圖標(biāo)記1 靜電容量式觸摸面板10 輸入操作體Ex 奇數(shù)序位的X檢測(cè)電極(第一檢測(cè)電極)Ex'偶數(shù)序位的X檢測(cè)電極(第二檢測(cè)電極)Ey 奇數(shù)序位的Y檢測(cè)電極Ey ‘偶數(shù)序位的Y檢測(cè)電極ex (η) =X檢測(cè)電極Ex的分支圖案ex' (η) :Χ檢測(cè)電極Ex'的分支圖案C(Ex)檢測(cè)電極Ex的寄生電容C(Ex')檢測(cè)電極Ex'的寄生電容Wa:分支圖案eX(n)的檢測(cè)方向?qū)挾?較寬側(cè)的檢測(cè)方向?qū)挾?Wb:分支圖案ex' (η)的檢測(cè)方向?qū)挾萪 輸入操作體10的檢測(cè)方向?qū)挾菵1、D2 相鄰的分支圖案eX(n)、eX' (η)之間的檢測(cè)方向?qū)挾?br> 具體實(shí)施例方式下面，參照?qǐng)D1至圖5說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的靜電容量式觸摸面板1。如圖1所示，靜電容量式觸摸面板1在相互正交的XY方向上檢測(cè)用作為輸入操作體的手指10 接近時(shí)的輸入操作位置Px、Py,由沿表面的X方向按規(guī)定節(jié)距布線了四根X檢測(cè)電極Ex、 Ex'的絕緣基板2A及沿表面的Y方向按規(guī)定節(jié)距布線了 16根Y檢測(cè)電極Ey、Ey'的絕緣基板2B層疊構(gòu)成。兩張絕緣基板2A、2B只要是能夠在其表面上形成導(dǎo)電性的檢測(cè)電極Ex、Ex'、Ey、 Ey'的材料，可以由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰亞胺(Polyimide)的具有韌性的塑料薄膜等多種材料構(gòu)成，但是，在此使用了透明的強(qiáng)化玻璃基板以能夠從輸入操作面目視觀察配置在背面?zhèn)鹊娘@示裝置。如圖2中放大所示，從X方向一側(cè)為奇數(shù)序位的X檢測(cè)電極Ex與偶數(shù)序位的X檢測(cè)電極Ex'，分別具有在X方向等間隔且沿著Y方向布線的五根(η為-2、-1、0、+1、+2)分支圖案ex (n)、ex ‘ (η)，其中，奇數(shù)序位的X檢測(cè)電極Ex形成為，在Y方向的一側(cè)(圖2的上方側(cè))以分支圖案ex(0)為中心分支成五根分支圖案eX(n)，并且，偶數(shù)序位的X檢測(cè)電極 Ex'形成為，在Y方向的另一側(cè)以分支圖案ex' (0)為中心分支有五根分支圖案ex' (η)。五根分支圖案ex (η)、ex' (η)相對(duì)于中央分支圖案ex (0)、ex' (0)以線對(duì)稱的梳子型形成。而且，作為各分支圖案ex(n)、ex' (η)的檢測(cè)方向的X方向的寬度，隨著遠(yuǎn)離中央的分支圖案ex(0)、ex' (0)寬度逐漸變窄地形成。即，分支圖案ex(n)、ex' (η)在X 方向上橫切的寬度分別設(shè)為w(n)、w' (n)，則以w(-2) = w(+2) <w(-l) = w(+l) <w(0) 及 (-2) = w' (+2) < w' (-1) = w' (+1) < w' (0)的關(guān)系表示。進(jìn)一步，如圖1、圖2所示，在X方向相鄰的X檢測(cè)電極Ex與X檢測(cè)電極Ex'別布線成，各自的分支圖案eX(n)、eX' (η)隔著絕緣間隔相互咬合。也就是說(shuō)，X檢測(cè)電極Ex 的分支圖案ex(-2)與分支圖案ex(-l)分別布線在圖2中左側(cè)的X檢測(cè)電極Ex'的分支圖案ex' (0)、ex' (+1)之間及分支圖案ex' (+1)> ex' (+2)之間；分支圖案ex(0)布線在該左側(cè)的X檢測(cè)電極Ex'的分支圖案ex(+2)與該右側(cè)的X檢測(cè)電極Ex'的分支圖案 ex(-2)之間；X檢測(cè)電極Ex的分支圖案ex(+l)與分支圖案ex(+2)分別布線在該右側(cè)的X 檢測(cè)電極Ex'的分支圖案ex' (-2), ex' (_1)之間及分支圖案ex' ("l)>ex' (0)之間的間隙中。因此，偶數(shù)序位的X檢測(cè)電極Ex'的分支圖案ex' (η)也布線于在該X方向兩側(cè)布線的奇數(shù)序位的X檢測(cè)電極Ex的分支圖案eX(n)之間。關(guān)于相鄰的分支圖案eX(n) 與分支圖案ex' (η)之間的間隔Dl或間隔D2，在下面敘述。在作為中央分支圖案ex(0)的分支側(cè)的Y方向的一側(cè)(圖2的上方側(cè))連接有引出線3，奇數(shù)序位的X檢測(cè)電極Ex通過(guò)在絕緣基板2A的表面上印刷形成的引出線3被引出到X側(cè)多路復(fù)用器11。而且，偶數(shù)序位的X檢測(cè)電極Ex'也同樣，在中央分支圖案ex(0) 的Y方向的一側(cè)連接有引出線3，并通過(guò)在絕緣基板2A的表面上印刷形成的引出線3被引出到X側(cè)多路復(fù)用器11。布線在絕緣基板2B表面上的16根Y檢測(cè)電極Ey、Ey'除了布線方向與X檢測(cè)電極Ex、Ex'正交而不同之外，其它大致同樣地形成。即，在Y方向上奇數(shù)序位的Y檢測(cè)電極Ey與偶數(shù)序位的Y檢測(cè)電極Ey'也具有在X方向的一側(cè)及另一側(cè)分支的五根分支圖案 ey(n),ey' (η)，相對(duì)于中央的分支圖案ey (0)、ey ‘ (0)以線對(duì)稱的梳子型形成的五根分支圖案ey(n)、ey' (η)的Y方向?qū)挾?，隨著遠(yuǎn)離中央的分支圖案ey (0)、ey ‘ (0)寬度逐漸變窄地形成。而且，在Y方向相鄰的Y檢測(cè)電極Ey與Y檢測(cè)電極Ey'被布線成，各自的分支圖案ey(n)、ey' (η)隔著絕緣間隔相互咬合，并且Y檢測(cè)電極Ey、Ey'均通過(guò)在X方向的一側(cè)(圖1中的右上側(cè))連接的引出線4被引出到Y(jié)側(cè)多路復(fù)用器12。這樣，布線在絕緣基板2A、2B上的X檢測(cè)電極Ex、Ex'與Y檢測(cè)電極Ey、Ey'通過(guò)層疊絕緣基板2A、2B而被絕緣基板2A絕緣的同時(shí)，從垂直方向的上方看被布線成格子狀。 在Y檢測(cè)電極Ey、Ey'中，由于與從上方進(jìn)行輸入操作的輸入操作體10之間隔著絕緣基板 2A，所以輸入操作體10接近而引起的Y檢測(cè)電極Ey、Ey'的寄生電容的變化量，如果與X 檢測(cè)電極Ex、Ex'為相同寬度時(shí)較小。因此，雖然Y檢測(cè)電極Ey、Ey'的相鄰的分支圖案 ey(n)與分支圖案ey' (η)之間的間隔D1、D2與X檢測(cè)電極Ex、Ex'側(cè)相同，但是，五根分支圖案ey(n)、ey' (η)的Y方向?qū)挾扰c分支圖案ex (η)、ex' (η)相比較寬。上述的X檢測(cè)電極Εχ、Εχ'、Y檢測(cè)電極Ey、Ey'以及引出線3、4可以由能夠在絕緣基板2Α、2Β上布線的任意導(dǎo)電材料形成，在此，使用氧化銦錫andium Tin Oxide)作為能夠在玻璃基板即絕緣基板2上進(jìn)行印刷布線的透明導(dǎo)電材料而形成。與X檢測(cè)電極Ex、Ex'連接的X側(cè)多路復(fù)用器11及與Y檢測(cè)電極Ey、Ey'連接的Y側(cè)多路復(fù)用器12通過(guò)控制電路14的控制，在規(guī)定的掃描周期中切換所有的與檢測(cè)電極Ex、Ex'、Ey、Ey'的連接，并連接到寄生電容檢測(cè)電路15。以相對(duì)值對(duì)有關(guān)各檢測(cè)電極 Ex.Ex'、Ey、Ey'的靜電電容(寄生電容)進(jìn)行檢測(cè)的裝置，已知有使用從專用筆等輸入操作體10輸出信號(hào)脈沖并根據(jù)從檢測(cè)電極側(cè)輸出的該信號(hào)脈沖的變化進(jìn)行檢測(cè)等多種檢測(cè)裝置。但是，在本實(shí)施方式涉及的寄生電容檢測(cè)電路15中，將規(guī)定的電壓施加給已連接的檢測(cè)電極Ex、Ex'、Ey、Ey'，并通過(guò)測(cè)量該檢測(cè)電極的電位達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)電極的電位以與該檢測(cè)電極E的寄生電容C(E)成比例的時(shí)間常數(shù)上升， 測(cè)量的經(jīng)過(guò)時(shí)間表示寄生電容C(E)，因此，寄生電容檢測(cè)電路15把將經(jīng)過(guò)時(shí)間二值化的二值信號(hào)作為表示已連接的檢測(cè)電極Ex、Ex'、Ey、Ey'的靜電電容C(E)的電容信號(hào)，而向控制電路14輸出。通過(guò)X側(cè)多路復(fù)用器11與Y側(cè)多路復(fù)用器12將所有檢測(cè)電極Ex、Ex' ,Ey,Ey' 依次與寄生電容檢測(cè)電路15連接并反復(fù)進(jìn)行同樣的測(cè)量處理，從而將所有檢測(cè)電極Ex、 Ex'、Ey、Ey'的靜電電容C(E)向控制電路14輸出。當(dāng)部分接地的操作者的手指(輸入操作體)10接近靜電容量式觸摸面板1的輸入操作面(絕緣基板2A的表面)時(shí)，與輸入操作體10接近的X檢測(cè)電極Ex、Ex'及Y檢測(cè)電極Ey、Ey'的寄生電容C(E)增加。因此，控制電路14根據(jù)在一個(gè)掃描周期內(nèi)寄生電容C(E)增加的X檢測(cè)電極Ex、Ex'及Y檢測(cè)電極 Ey、Ey'各自在絕緣基板2A、2B上的布線位置，來(lái)檢測(cè)XY方向的輸入操作位置(Px、Py)，并向控制顯示畫面上的光標(biāo)移動(dòng)或電子設(shè)備動(dòng)作的上位的微型計(jì)算機(jī)輸出，由此，執(zhí)行對(duì)應(yīng)輸入操作位置的規(guī)定處理。在本發(fā)明中，并不僅限于僅對(duì)X檢測(cè)電極OEx、Ex'及Y檢測(cè)電極Ey、Ey'的布線位置的輸入操作，還可以對(duì)該檢測(cè)電極之間的輸入操作位置(Px、Py)，利用對(duì)兩側(cè)檢測(cè)電極的寄生電容C(E)進(jìn)行插補(bǔ)而檢測(cè)。下面，利用表示各X檢測(cè)電極Ex、Ex'的寄生電容 C (Ex), C (Ex')與X方向的輸入操作位置之間關(guān)系的圖2來(lái)說(shuō)明該插補(bǔ)檢測(cè)方法。如上所述，X檢測(cè)電極Ex、Ex'具有沿作為檢測(cè)方向的X方向等間隔地布線的五根分支圖案ex(n)、ex' (n)，具有橫跨多個(gè)分支圖案eX(n)、eX' (η)的大小的輸入操作體10 接近時(shí)的各X檢測(cè)電極Ex、Ex'的寄生電容C(Ex)、C(Ex')，與在每個(gè)該X檢測(cè)電極Ex、 Ex'中與輸入操作體10對(duì)置的分支圖案ex(n)、ex' (η)的對(duì)置面積的總和成比例地增加。 另外，各X檢測(cè)電的分支圖案eX(n)、eX' (η)的X方向?qū)挾刃纬蔀?，中央的分支圖案ex(0)、ex' (0)最寬，而兩側(cè)的分支圖案ex(-2)、ex' (+2)的寬度最窄。因此，如圖 2所示，輸入操作體10的中心(輸入操作位置Px)位于中央的分支圖案ex(0)、ex' (0)的布線位置時(shí)，各X檢測(cè)電極Ex、Ex'的寄生電容C(Ex)、C(Ex')最大，隨著偏離中央逐漸減少。當(dāng)輸入操作體10位于與該X檢測(cè)電極Ex、Ex'的任意分支圖案ex(n)、ex' (η)均不對(duì)置的輸入操作位置I3X時(shí)，成為與未進(jìn)行輸入操作時(shí)的值大致相同的最小值。當(dāng)輸入操作體10具有與同一 X檢測(cè)電極Ex中的多個(gè)分支圖案ex (η)對(duì)置的大小時(shí)，因在X方向的多個(gè)分支圖案eX(n)之間布線有相鄰的X檢測(cè)電極Ex'的分支圖案 ex' (n)，所以也與該分支圖案ex' (η)對(duì)置，從而相鄰的X檢測(cè)電極Ex'的寄生電容 C(Ex')也增加。例如，如圖2的輸入操作位置Pxl所示，當(dāng)輸入操作體10的中心位于X 檢測(cè)電極Εχ3與X檢測(cè)電極Ex' 4之間時(shí)，該檢測(cè)電極Εχ3的寄生電容C(Ex3)上升到C2， X檢測(cè)電極Ex' 4的寄生電容C(Ex' 4)上升到Cl。寄生電容C(Ex3)隨著輸出操作位置 I3X遠(yuǎn)離X檢測(cè)電極Ex3的中央的分支圖案ex(0)而逐漸減少，并且，寄生電容C(Ex' 4)隨著輸出操作位置&遠(yuǎn)離X檢測(cè)電極Ex' 4的中央的分支圖案ex(0)而逐漸減少。因此，在控制電路14中，根據(jù)檢測(cè)到的Cl、C2對(duì)X檢測(cè)電極Ex3與X檢測(cè)電極Ex ‘ 4之間的輸入操作位置Pxl進(jìn)行插補(bǔ)而檢測(cè)。上述的檢測(cè)方法以輸入操作體10具有與同一 X檢測(cè)電極Ex中的多個(gè)分支圖案 ex (η)對(duì)置的大小時(shí)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是，只要輸入操作體10具有與X檢測(cè)電極Ex、 Ex'的相鄰的各一根分支圖案eX(n)、ex' (η)對(duì)置的檢測(cè)方向?qū)挾萪，就能夠檢測(cè)出輸入操作位置1^。下面，參照?qǐng)D3說(shuō)明滿足在X方向上相鄰的分支圖案ex(n)、ex' (η)之間的間隔Dl的條件。在圖3中，將檢測(cè)方向作為X方向，圖中右方向?yàn)?X方向、左方向?yàn)?X方向，輸入操作體10的X方向?qū)挾?檢測(cè)方向?qū)挾?為d，X檢測(cè)電極Ex的分支圖案ex (η) 的X方向?qū)挾葹閃a，X檢測(cè)電極Ex'的分支圖案ex' (η)的X方向?qū)挾葹閒fb，并假設(shè)一側(cè)的分支圖案ex (η)的X方向?qū)挾萕a比分支圖案ex' (η)的X方向?qū)挾萕b寬。在圖3中，著眼于輸入操作體10與左側(cè)的分支圖案eX(n)的相對(duì)位置時(shí)，設(shè)定相鄰的分支圖案ex(n) ,ex' (η)之間間隔Dl (ex(η)的中心Cn與ex' (η)的中心C' η的間隔)的上限，使得當(dāng)與分支圖案ex(n)對(duì)置的輸入操作體10的中心向+X方向移動(dòng)，并且在分支圖案ex' (η)的中心C' η，分支圖案ex (η)的右邊與輸入操作體10接觸，，則輸入操作體10至少在中心Cn與中心C' η之間的任意位置也與分支圖案eX(n)對(duì)置，并且在比中心C' η更靠近+X方向的位置不會(huì)與分支圖案eX(n)對(duì)置，所以檢測(cè)不到寄生電容C(Ex) 的增加。將分支圖案eX(n)的右邊與分支圖案ex' (η)的左邊之間的間隔xl用間隔Dl表示，則xl = Dl-wa/2-wb/2,當(dāng)輸入操作體10的中心位于中心C' η時(shí)，與分支圖案ex (η) 的右邊接觸，由于間隔xl為d/2-wb/2，故xl = Dl-wa/2-wb/2 ( d/2_wb/2，由此，Dl ( d/2+wa/2. · ·公式(1)成為在中心Cn與中心C' η之間同分支圖案eX(n)對(duì)置的條件。另外，在圖3中，如果著眼于輸入操作體10與右側(cè)分支圖案ex' (η)的相對(duì)位置， 則設(shè)定間隔Dl的上限，使得與分支圖案ex' (η)對(duì)置的輸入操作體10的中心向-X方向移動(dòng)，并且在分支圖案eX(n)的中心Cn，分支圖案ex' (η)的左邊與輸入操作體10接觸， 則輸入操作體10至少在中心Cn與中心C' η之間的任意位置也都與分支圖案ex' (η)對(duì)置，并且在比中心Cn更靠近-X方向的位置不與分支圖案ex' (η)對(duì)置，所以檢測(cè)不到寄生電容C(Ex')的增加。將這種狀態(tài)下的分支圖案eX(n)的右邊與ex' (η)的左邊之間的間隔x2用間隔Dl表示，則x2 = Dl-wa/2-wb/2,因輸入操作體10的中心位于中心Cn時(shí)，與分支圖案 ex' (η)的左邊接觸，且間隔 χ2 為 d/2_wa/2，所以成為 x2 = Dl_wa/2_wb/2 ( d/2_wa/2， 由此，Dl ( d/2+wb/2. · ·公式(2)成為在中心Cn與中心C' η之間同分支圖案ex' (η)對(duì)置的條件。根據(jù)分支圖案eX(n)的X方向?qū)挾葁a比分支圖案ex' (η)的X方向?qū)挾葁b更寬，間隔Dl只要滿足公式⑵的條件則滿足公式⑴的條件。如圖3所示，根據(jù)公式0)， 當(dāng)間隔Dl至少在(d+wb)/2以下時(shí)，不論輸入操作位置位于中心Cn與中心C' η之間的任意位置，寄生電容C(Ex)、C(Ex')雙方都增加，從而能夠檢測(cè)出輸入操作位置1^。
關(guān)于對(duì)間隔Dl以外的區(qū)域、即分支圖案eX(n)的中心Cn的左側(cè)以及分支圖案ex' (η)的中心C' η的右側(cè)的輸入操作，可通過(guò)使在同方向上更相鄰的分支圖案 ex' (η)、eX(n)之間的間隔Dl滿足同樣的條件，可檢測(cè)出兩種寄生電容C(Ex)、C(Ex') 的增加，從而能夠通過(guò)插補(bǔ)而檢測(cè)輸入操作位置1^。上述的相鄰的分支圖案ex(n)、ex' (η)之間的間隔Dl是位于該中心Cn、C' η之間的輸入操作體10的至少一部分與分支圖案ex' (η), ex (η)任一個(gè)都對(duì)置的上限值，當(dāng)不與分支圖案ex(n)、ex' (η)的整個(gè)檢測(cè)方向?qū)挾葘?duì)置時(shí)，對(duì)置面積減少，從而不能檢測(cè)出準(zhǔn)確的寄生電容C(Ex)、C(Ex')的增加。因此，下面說(shuō)明用于使輸入操作體10與相鄰的分支圖案ex(n)、ex' (η)中任一個(gè)的整個(gè)檢測(cè)方向?qū)挾葘?duì)置的分支圖案ex (η)、ex' (η) 之間的間隔D2。如圖4所示，當(dāng)著眼于輸入操作體10與左側(cè)的分支圖案ex (η)的相對(duì)位置時(shí)，對(duì)于與分支圖案ex(n)對(duì)置的輸入操作體10來(lái)說(shuō)，當(dāng)其中心從分支圖案eX(n)的左端向+X 方向移動(dòng)到d/2的輸入操作位置Px2之前，輸入操作體10與分支圖案ex (η)的整個(gè)X方向?qū)挾葘?duì)置，所以寄生電容C(Ex)具有能夠檢測(cè)到的規(guī)定大小，隨著從輸入操作位置Ρχ2向+X 方向移動(dòng)，與分支圖案ex(n)的對(duì)置寬度減小，并且，在從輸入操作位置1^x2向+X方向移動(dòng) wa的位置，檢測(cè)不到寄生電容C(Ex)的增加。而且，當(dāng)著眼于輸入操作體10與右側(cè)的分支圖案ex' (η)的相對(duì)位置時(shí)，對(duì)于與分支圖案ex' (η)對(duì)置的輸入操作體10來(lái)說(shuō)，當(dāng)其中心從分支圖案ex' (η)的右端向-X方向移動(dòng)到d/2的輸入操作位置Ρχ3之前，輸入操作體10與分支圖案ex' (η)的整個(gè)X方向?qū)挾葘?duì)置，所以寄生電容C(Ex')具有能夠檢測(cè)到的規(guī)定大小，隨著從輸入操作位置1^x3向-X方向移動(dòng)，與分支圖案ex' (η)的對(duì)置寬度減小，并且在從輸入操作位置Px3向-X方向移動(dòng)wb的位置，檢測(cè)不到寄生電容C(Ex')的增加。因此，在圖4所示的例中，在間隔為D2的分支圖案ex (η)的中心Cn與分支圖案 ex' (η)的中心C' η之間，存在任一個(gè)寄生電容C(Ex)或C(Ex')的增加量減少的對(duì)置面減少區(qū)域nl、n2。在該對(duì)置面減少區(qū)域nl、n2，無(wú)法利用兩者的相對(duì)增加量檢測(cè)到X方向的輸入操作位置&。為了避免在分支圖案eX(n)與分支圖案ex' (η)之間產(chǎn)生對(duì)置面減少區(qū)域nl，能夠檢測(cè)寄生電容C(Ex)的邊界位置Px2應(yīng)至少位于比分支圖案ex' (η)的中心C' η更靠近+X方向(右側(cè))，當(dāng)中心Cru C' η之間的間隔D2為(d-wa)/2以下時(shí)，不產(chǎn)生對(duì)置面減少區(qū)域nl。同樣地，當(dāng)間隔D2為(dib)/2以下，從而使能夠檢測(cè)寄生電容C(Ex')的邊界位置Px3至少位于比分支圖案eX(n)的中心Cn更靠近-X方向(左側(cè))時(shí)，不產(chǎn)生對(duì)置面減少區(qū)域n2。根據(jù)分支圖案eX(n)的X方向?qū)挾葁a比分支圖案ex' (η)的X方向?qū)挾葁b更寬，間隔D2只要滿足前者條件則滿足后者條件。如圖5所示，根據(jù)前者的條件，當(dāng)間隔D2至少在(d-wa)/2以下時(shí)，不論輸入操作位置位于中心Cn、C' η之間的何處，寄生電容C(Ex)、 C(Ex')雙方都增加到可檢測(cè)到的大小，從而能夠檢測(cè)出輸入操作位置1^。關(guān)于對(duì)間隔D2以外的區(qū)域、即分支圖案ex (η)的中心Cn的左側(cè)以及分支圖案ex' (η)的中心C' η的右側(cè)的輸入操作，通過(guò)使在相同方向上更相鄰的分支圖案 ex' (η)、eX(n)之間的間隔D2滿足同樣的條件，可檢測(cè)出兩種寄生電容C(Ex)、C(Ex')的增加，從而能夠通過(guò)插補(bǔ)而檢測(cè)出輸入操作位置I3X。還有，由于Y檢測(cè)電極Ey、Ey'與X檢測(cè)電極Ex、Ex'正交且同樣形成在絕緣基板 2B上，所以Y方向的輸入操作位置Py的檢測(cè)與上述的X方向的輸入操作位置I^x的檢測(cè)同樣地進(jìn)行檢測(cè)。因此，能夠以有限數(shù)量的X檢測(cè)電極Ex、Ex'及Y檢測(cè)電極Ey、Ey'檢測(cè)正交的XY方向的輸入操作位置(^uPy)，即使在大面積的輸入操作面上也能夠快速檢測(cè)出輸入操作位置(Px、Py)。在上述的實(shí)施方式中，以在一根檢測(cè)電極上分支而形成的分支圖案數(shù)量為5根的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于上述的實(shí)施方式，可以形成任意數(shù)量。而且，多個(gè)分支圖案 ex (n), ex' (η)不需要一定以中央的分支圖案ex (0)為中心線對(duì)稱地形成。而且，相鄰的X檢測(cè)電極Ex、Ex'或Y檢測(cè)電極Ey、Ey'的分支圖案的數(shù)量可以不一致。所以，在檢測(cè)方向的整個(gè)區(qū)域，相鄰的第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極的分支圖案也可以不交替布線。例如，如果將特定的檢測(cè)電極的中央分支圖案做成最寬時(shí)，該檢測(cè)電極的寄生電容在將中央的分支圖案作為輸入操作位置時(shí)最大，因此不與相鄰的檢測(cè)電極的寄生電容進(jìn)行比較，也能夠檢測(cè)出輸入操作位置。而且，相鄰的檢測(cè)電極的分支圖案可在與檢測(cè)方向正交的同一側(cè)分支，而不是以咬合的方式布線。再有，在上述實(shí)施方式中，示出了作為絕緣基板使用透明強(qiáng)化玻璃基板、且作為檢測(cè)電極使用透明導(dǎo)電材料而構(gòu)成透明的觸摸面板的例子，但本發(fā)明的實(shí)施范圍并不限定于透明的觸摸面板，例如，也可以使用兩面覆銅型的印刷布線基板，在一面設(shè)置X檢測(cè)電極、 在另一面設(shè)置Y檢測(cè)電極，能夠適于實(shí)施。產(chǎn)業(yè)上可利用性適合用于根據(jù)輸入操作體接近時(shí)引起的檢測(cè)電極的寄生電容的微小變化來(lái)檢測(cè)輸入操作位置的靜電容量式觸摸面板。
權(quán)利要求
1.一種靜電容量式觸摸面板，檢測(cè)在絕緣基板上沿著輸入操作位置的檢測(cè)方向隔開規(guī)定間隔布線的多個(gè)檢測(cè)電極中的各檢測(cè)電極的寄生電容變化，井根據(jù)輸入操作體接近時(shí)寄生電容發(fā)生變化的檢測(cè)電極在絕緣基板上的配設(shè)位置，檢測(cè)出輸入操作體的輸入操作位置，其特征在干，各檢測(cè)電極具有分支成梳齒狀且在與檢測(cè)方向正交的方向上布線的多個(gè)分支圖案，在沿著檢測(cè)方向相鄰的第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極中，第一檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案中的第二檢測(cè)電極側(cè)的分支圖案與第二檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案中的第一檢測(cè)電極側(cè)的分支圖案沿著檢測(cè)方向交替布線，各檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案的檢測(cè)方向?qū)挾刃纬蔀椋貦z測(cè)方向的兩側(cè)的分支圖案的寬度小，且隨著接近中央的分支圖案其寬度逐漸變大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電容量式觸摸面板，其特征在干，第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案以相互咬合的方式，從與檢測(cè)方向正交的方向的一側(cè)及另一側(cè)分支布線，并且，第二檢測(cè)電極經(jīng)由第二檢測(cè)電極的中央的分支圖案向與第一檢測(cè)電極相同的方向被引出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電容量式觸摸面板，其特征在干，在絕緣基板的正面?zhèn)壬喜季€有多個(gè)以X方向?yàn)闄z測(cè)方向的X檢測(cè)電扱，在背面?zhèn)壬喜季€有多個(gè)以與X方向正交的Y方向?yàn)闄z測(cè)方向的Y檢測(cè)電扱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電容量式觸摸面板，其特征在干，將相鄰的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案的檢測(cè)方向?qū)挾容^窄側(cè)的檢測(cè)方向?qū)挾仍O(shè)為wb，并將輸入操作體的檢測(cè)方向?qū)挾仍O(shè)為d吋，交替布線的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案之間的間隔Dl為(d+wb)/2以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電容量式觸摸面板，其特征在干，將相鄰的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案的檢測(cè)方向?qū)挾容^寬側(cè)的檢測(cè)方向?qū)挾仍O(shè)為wa，并將輸入操作體的檢測(cè)方向?qū)挾仍O(shè)為d吋，交替布線的第一檢測(cè)電極的分支圖案與第二檢測(cè)電極的分支圖案之間的間隔D2為(d-wa)/2以下。
全文摘要
一種用有限數(shù)量的檢測(cè)電極高精度地檢測(cè)輸入操作位置的靜電容量式觸摸面板。在檢測(cè)方向上相鄰的第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極中，第一檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案中的第二檢測(cè)電極側(cè)的分支圖案與第二檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案中的第一檢測(cè)電極側(cè)的分支圖案沿檢測(cè)方向交替布線，各檢測(cè)電極的多個(gè)分支圖案的檢測(cè)方向?qū)挾刃纬蔀椋貦z測(cè)方向兩側(cè)的分支圖案的寬度窄且隨著接近中央的分支圖案寬度逐漸變大。輸入操作體接近時(shí)的檢測(cè)電極的寄生電容同與輸入操作體對(duì)置的對(duì)置面積成比例增加，當(dāng)檢測(cè)電極的中央作為輸入操作位置時(shí)，檢測(cè)電極的寄生電容最大，比較第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極的寄生電容，可通過(guò)插補(bǔ)檢測(cè)第一檢測(cè)電極與第二檢測(cè)電極間的輸入操作位置。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102541369SQ20111020023
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者南部元俊 申請(qǐng)人:Smk株式會(huì)社