畫面輸入型圖像顯示裝置的製作方法

2023-05-15 20:17:51

專利名稱：畫面輸入型圖像顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及畫面輸入型圖像顯示裝置，特別是涉及在圖像顯示面 板上組裝有靜電電容方式的觸摸面板的畫面輸入型圖像顯示裝置。
背景技術：
有一種具備觸摸傳感器(也稱為觸摸面板)的畫面輸入型圖像顯 示裝置，該觸摸傳感器具有使用者通過用手指等對液晶顯示面板等顯 示畫面進行觸摸操作(接觸或者按壓操作，以下也簡稱為觸摸)來輸
入信息的功能(畫面輸入功能)。畫面輸入型圖像顯示裝置被用於PDA 或可攜式終端等移動用電子設備、各種家電產品、無人受理機等固定 式顧客嚮導終端。作為這種觸摸輸入的實現方式，已知有對被觸摸的 部分的電阻值變化、或者靜電電容變化進行檢測的方式、對因觸摸而 被遮蔽的部分的光量變化進行檢測的方式等。
圖14是說明對電阻值變化進行檢測的方式中所使用的觸摸面板 的結構的示意圖。另外，圖15是說明圖14所示的觸摸面板中的觸摸 位置的檢測方法的概念圖。圖14的觸摸面板在顯示裝置的觀察側基 板的一面上整個面成形成透明導電膜2，並在其四個角設置電極端子 4(4A、 4B、 4C、 4D)。如圖15所示那樣，在坐標;險測用的透明導電 膜2上施加交流信號AC,並檢測設置在四個角的電流檢測用電阻rl 、 r2、 r3、 r4上所流過的電流il、 i2、 i3、 i4,根據手指的接觸位置與電 極端子4之間的電阻之比來計算出坐標。
圖16是說明對靜電電容變化進行檢測的方式中所使用的觸摸面 板的結構的概念圖。該觸摸面板是在透明基板上排列X方向的檢測單 元X1、 X2、 X3和Y方向的4僉測單元Yl、 Y2、 Y3、 Y4、 Y5,並用 在檢測區域的外側製成的電接線38、 40、 41將Y方向的檢測單元分別電連接起來。然後，通過計算用X方向的檢測單元(電極焊盤)
XI、 X2、 X3和Y方向的檢測單元Yl、 Y2、 Y3、 Y4、 Y5讀取的電
流值來4企測 一皮觸摸的坐標。
對於檢測靜電電容變化的方式，由於能夠僅用一層透明導電膜來 構成觸摸面板，所以結構簡單，另夕卜，檢測靜電電容變化的方式不同 於檢測電阻值變化的方式，具有不對顯示面板側施加壓力就能夠檢測 輸入坐標的特點。
作為公開了檢測靜電電容變化的方式的畫面輸入型圖像顯示裝 置的文獻，能夠列舉出日本特開2003-66417號公報、日本特開 2007-18515號公報等。在日本特開2003-66417號公報中公開了如下 的靜電電容方式的觸摸面板，即在具備液晶顯示面板的對置電極的 玻璃基板的相反側設置位置檢測用的透明導電膜，並通過對該透明導 電膜施加振動電壓來檢測在所接觸的手指上流過的電流，從而檢測坐 標。另外，在日本特開2007-18515號公報公開了如下的電容檢測傳 感器其具有在一個表面上配置有由透明導電膜等構成的電極的基 板，以規定在用於形成檢測區域的列和行之中所配置的檢測單元的排 列的方式來配置該電極。

發明內容
日本特開2003-66417號公報中所公開的觸摸面板，對在矩形的 透明導電膜的四個角所設置的電流檢測用電阻上流過的電流i 1 ~ i4 進行檢測，所以與基板周邊部相比，中心部的坐標數據計算的精度降 低。另外，在日本特開2007-18515號公報所公開的電容檢測傳感器 中，用於連接呈矩陣排列的多個列(以及行)檢測電極的接電線在檢 測區域外交叉，所以需要將布線層設為2層，需要由此帶來的製造工 序，這成為成本削減受到限制的主要原因之一。
本發明的目的在於提供一種實現了觸摸面板的高精度化、低成本 化的靜電電容耦合方式的畫面輸入型圖像顯示裝置。
在本發明中，構成畫面輸入型圖像顯示裝置中所使用的靜電電容耦合方式觸摸面板的薄膜導電膜進行圖案形成，使得形成多個電極焊 盤的多個組的排列。在圖案形成中同時形成的電極焊盤用布線按每行 且按每組進行連接。然後，按每個觸摸區域的場所改變該電極焊盤的 大小，根據電荷信號之比來檢測坐標。使用者以手指進行的接觸用全 電荷量進行判斷，接觸位置用全電荷量進行標準化。靜電電容採取連 續分布，並將多個電極焊盤上的平均取為接觸位置的坐標上的平均來 進行配置。將接觸時的電容變化作為用恆流源進行充電的時間，並將 該時間用計時器電路進行計數。
簡單說明在本申請所公開的發明中具有代表性的技術方案的概 要如下。
本發明的畫面輸入型圖像顯示裝置，包括以觸摸區域重疊在顯 示面板的畫面上並輸出接觸了該畫面的使用者手指等的觸摸位置的 信號的觸摸面板；和根據上述觸摸面板的輸出來檢測上述觸摸位置的 坐標的檢測電路。上述觸摸面板在透明基板上具有一層透明導電膜， 該透明導電膜被圖案形成為以二維矩陣的行和列排列的多個電極焊 盤，並且，上述電極焊盤的面積在每個上述觸摸區域的位置上不同。 而且，根據基於多個上述電極焊盤的面積不同的上述觸摸位置的電荷 信號之比來檢測該觸摸位置的坐標。
另外，本發明的一個實施方式還可以是配置在上述觸摸面板的 上述矩陣的行方向和列方向上的電極焊盤由在上述行方向上以並列 的三行進行重複的三組構成，當俯視觀察上述矩陣時，與上述三組中 的 一組對應的第 一行電極焊盤的面積，在行方向上從左向右越來越 小，在列方向上從下向上越來越小；與上述三組中的另一組對應的第 二行電極焊盤的面積，在列方向的左右方向上為恆定，在行方向上從 上向下越來越小；與上述三組中的其餘一組對應的第三行電極焊盤的 面積，在列方向上從左向右越來越大，在行方向上從上向下越來越大。
另外，本發明的一個實施方式還可以是配置在上述觸摸面板的 上述矩陣的行方向和列方向上的電極焊盤由在上述行方向上以並列 的兩列進行重複的兩組構成，當俯禍L觀察上述矩陣時，與上述兩組中的一組對應的第一行電極焊盤的面積，在行方向上從左向右越來越
小，在列方向上從下向上越來越小；與上述兩組中的另一組對應的第 二行電極焊盤的面積，在行方向上從左向右越來越小，在列方向上從 上向下越來越小。
配置在矩陣的行方向以及列方向的電極焊盤，並非如上述那樣限 於三個組或者兩個組，也可以由四個以上的多個組而構成，^旦這將導 致用於坐標運算的電路規模變大，所以採用三個組或者兩個組較為實 用。
根據本發明，用於檢測手指的接觸位置(坐標)的電路規模較小 即可，所以可實現低成本、高精度的坐標檢測。具體而言，(1)由於 透明導電膜為一層，能夠使電極的尺寸較大，所以能夠將處於下層的 液晶顯示面板等顯示面板的透射率的減少抑制到最小限度。(2)檢測 端子最少為2個，驅動電路以及觸摸面板連接部的製作簡單。(3)用 2端子或3端子的連接端子就可實現，能夠避免端子數以及檢測電路 的增大，有助於低成本以及低功耗化。(4)在坐標的檢測中不使用布 線電阻，而是根據電荷量比來進行檢測，所以難以受到電阻值偏差等 的影響，檢測坐標的精度得到提高。
此外，根據本發明，能夠實現高透射率、透明導電膜加工圖案難 以見到的清晰的觸摸面板，由於檢測坐標的高清晰度化，可進行高精 度的畫面區域選擇以及字符輸入等。作為適用的顯示面板，並不限於 液晶顯示面板，還可以適用於有機EL顯示裝置等的所有中小型顯示 器、等離子顯示器等的大型顯示器或售貨店的POS ( Point On Sale ) 終端等的所有觸摸面板。


圖1是示意地說明本發明第一實施方式的觸摸面板的結構的圖。
圖2是圖1中的檢測電路的結構圖。
圖3A是說明圖2的檢測電路的動作時序的定時圖。
圖3B是說明圖2的檢測電路的動作時序的定時圖。圖3C是說明圖2的檢測電路的動作時序的定時圖。
圖4是說明第一實施方式的觸摸面板中的坐標檢測處理方法的圖。
圖5是說明第一實施方式中的圖形用戶界面(GUI)的一例的圖. 圖6是示意地說明本發明第二實施方式的觸摸面板的結構的圖。 圖7是示意地說明本發明第三實施方式的觸摸面板的結構的圖。 圖8是示意地說明本發明第四實施方式的觸摸面板的結構的圖。 圖9是說明本發明實施方式的液晶顯示裝置的結構例的展開立體圖。
圖10是說明本發明實施方式的液晶顯示裝置的其他構成例的展 開立體圖。
圖ll是說明本發明實施方式的有機EL顯示裝置的結構的展開立體圖。
圖12是說明本發明實施方式的畫面輸入型圖像顯示裝置的系統 結構與動作的圖。
圖13是表示安裝有本發明實施方式的畫面輸入型圖像顯示裝置 的移動用電子設備的圖。
圖14是說明檢測電阻值變化的方式中所使用的觸摸面板的結構 的示意圖。
圖15是說明圖14所示的觸摸面板中的觸摸位置的檢測方法的概念圖。
圖16是說明檢測靜電電容變化的方式中所使用的觸摸面板的結 構的概念圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。 <第一實施方式〉
圖1是示意性地說明本發明第一實施方式的觸摸面板的結構的 圖。圖1所示的觸摸面板100是將玻璃基板1上所配置的透明導電膜進行圖案化而形成了在X方向以及Y方向上呈矩陣狀排列的多個電 極焊盤2A、 2B、 2C。電極焊盤2A、 2B、 2C採用通過靜電電容耦合 方式來檢測觸摸面板的操作面(觸摸區域、輸入區域)內的來自外部 的輸入點(使用者的手指接觸到的位置、觸摸位置)的結構。
在從檢測電路3延伸的3條信號線SLOl、 SL02、 SL03上分別 連接有大小有規律地不同的由透明導電膜構成的電極焊盤2A、 2B、 2C。電極焊盤2A、 2B、 2C分別成為在矩陣上以每3行為單位進行重 復的第一行、第二行、第三行。觸摸面板的各行(X方向)的信號線 SL01上所連接的電極焊盤2A的面積在圖1的從左向右方向越來越 小，各列(Y方向)的信號線SL01上所連接的電極焊盤2A的面積 在圖1的/人下向上方向越來越小。
而且，信號線SL03上所連接的電極焊盤2C的形狀是各行的信 號線SL03上所連接的面積從左向右越來越大，各列的信號線SL03 上所連接的電極焊盤2C的面積從上向下越來越大。信號線SL01與 SL03上所連接的電極焊盤的面積在水平方向上互為反向地變化、在 垂直方向上同向地變化。
另外，信號線SL02上所連接的電極焊盤2B的面積在每行為一 定值，在各列上從上向下面積越來越小。即，信號線SLOl與SL03 上分別連接的電極焊盤在水平(X)方向上面積的變化互不相同，信 號線SL02、和SLOl以及SL03上分別連接的電極焊盤在垂直(Y) 方向上面積的變化互不相同。各行的電極焊盤的面積變化也可以是與 上述相反的方向。
進而，信號線SLOl、 SL02、 SL03通過撓性電纜等電連接到檢 測電路上，並在檢測電路內處理電信號，並檢測用手指接觸到觸摸面 板的XY坐標。在本實施方式的結構中，作為其一例，由在水平(X) 方向上XI到X4、在垂直(Y)方向上Yl到Y4的矩陣狀的^r測區 域構成， 一個檢測區域包含在信號線SLOl、 SL02、 SL03上分別連 接的電極焊盤中的至少一個以上。
圖2是圖1中的檢測電路的結構圖。在圖1中，3條信號線被連接在檢測電路3上，但在這裡，僅示出了信號線SLOl上所連接的檢 測電路。4企測電3各3與電流源(IDAC) 21和另一方#1接地的復位開 關22相連接。兩者的連接點節點A連接在比較器23的一個輸入端。 在比較器23的另一個輸入端連接著基準電壓Vref。比較器23的輸出 端連接在計時器電路(AD轉換器)24上，計時器電路24連接在運 算處理電路25上。計時器電路24的內部具有計數器電路，利用該計 數器電路以計數脈衝Vcnt對比較器23的積分值的持續時間進行計 數，並進行模擬數字(AD)轉換。雖然未圖示，但對於其他的信號 線SL02、 SL03也單獨設置有同樣的電路，各自的數字輸出值被輸入 到運算處理電路25。然後，運算處理電路25根據在計時器電路24 中處理後的信號線SLOl、 SL02、 SL03各自的數字輸出值來計算出 XY坐標。
圖3A 圖3C是說明圖2的檢測電路的動作時序的定時圖。在手 指未接觸到觸摸面板的期間，圖2的節點A的電壓由電流源(IDAC) 21對觸摸面板的透明電極焊盤的寄生電容CP進行充電的時間來決 定。對於圖2的節點B的電壓，通過用比較器23積分後的電壓達到 基準電壓Vref,計時器電路內部的復位信號Vrst輸入到復位開關22 的控制電極而使該復位開關22接通，節點A的電壓成為接地電平。
計時器電路24內部的計數器電路以計數脈衝Vcnt來對節點B的 積分時間進行計數，並將輸出電壓Vent—01輸出。此外，雖然未圖示， 但是，從對於其他的信號線SL02、 SL03也單獨設置的同樣的計時器 電路分別輸出對應的輸出電壓Vcnt一03、 Vent—02。這裡，通過手指 接觸到觸摸面板，除了寄生電容CP之外，電容CF也成為負載。由 此，節點A的電壓達到基準電壓Vref的時間變長。這意味著電流源 (IDAC) 21對電容CP以及CF進行充電的時間變長，其結果是計時 器電路24的輸出電壓Vent—01的計數量比不接觸時多。同樣，輸出 電壓Vent—02、 Vcnt一03的計數量也比不4妄觸時增加。在本實施方式 的檢測電路3中，根據計時器電路的脈衝計數量的不同來判別觸摸面 板與手指是否接觸。進而，對於XY坐標，根據信號線SLOl、 SL02、SL03的輸出電壓Vcnt_01、 Vent—03、 Vcnt_02的計數量來進行運算 處理。
圖4是說明第一實施方式的觸摸面板中的坐標檢測處理方法的 圖。圖4是將計時器輸出值Vent—01、 Vent—02、 Vent—03的計數量 繪製成二維坐標時的概念圖。通過將信號線SLOl、 SL02、 SL03上 所連接的電極焊盤的形狀設為圖1那樣的結構，用式(1)、式(2) 所示的運算式來計算XY坐標。這裡，將Vent—01、 Vent—02、 Vent—03 的脈沖的計數量在手指發生接觸時的增加量分別設為Cnt—01 、 Cnt一02、 Cnt_03。
式1:
鄰)=為/2 + {(CW — 03 - C", — 01)/(C", — 01 + C", — 02 + — 03)} x為 式2:
y(O = :r附+ {(cw _ 02 - (c", — c>i + c", — 03))/(cw — cn + c"/ — 02 +— 03)} x
這裡，X (i)及Y (i)是XY坐標的計算值，Xm及Ym是觸摸 面板的檢測分區數的最大值。
式(1 )是使用信號線SLOl、 SL02、 SL03的輸出電壓Vent—01、 Vcnt_02、 Vent—03的計數量的增加量將計時器電路的輸出電壓 Vent—01、 Vcnt—03的計數量的增加量之差進行標準化來求取。式(2) 是使用信號線SLOl、 SL02、 SL03的輸出電壓Vent—01、 Vent—02、 Vcnt_03的計數量的增加量將信號線SL02、信號線SLOl以及信號 線SL03的計時器電路的輸出電壓Vent—01、 Vent—02、 Vcnt_03的
計數量的增加量的合計的差進行標準化來求取。
雖然第一實施方式中的觸摸面板的檢測區域在水平(X)方向上
為4個，在垂直(Y)方向上為4個，但通過利用式(1)、 (2)能夠 實現檢測區域以上的檢測分區數。作為一例，設用手指FG接觸到觸 摸面板的左中部(Xl、 Y2)。此時，設檢測解析度Xm=320、 Ym=720 (相當於移動式顯示器中標準的液晶顯示裝置的顯示解析度的 QVGA )各信號線的計時器電路輸出值的增加量是信號線 SLOK6，000(計數)、信號線SLO2二4,500(計數)、信號線SLO3=5,000(計數)。若將其用式(l)、 (2)來進行計算，則坐標值是X(i)46、 Y (i) =212。
圖5是說明第一實施方式中的圖形用戶界面(GUI) —例的圖。 作為例子，對觸摸面板的每一個檢測區域顯示一個觸摸按鈕51以及 遊標52 (滾動條)。通過與液晶顯示器的清晰度相符合地設定觸摸面 板的檢測解析度，就可以實現採用各種形狀的觸摸按鈕的坐標檢測。
以上已說明的第一實施方式所產生的效果如下。第一，由於透明 導電膜是一層，能夠使電極的尺寸較大，所以來自液晶顯示面板的圖 像顯示光的透射率的減少較小。第二，驅動電路以及觸摸面板連接部 可以簡單地進行製作。第三，由於能夠由3個連接端子構成，所以能 夠避免端子數以及檢測電路的增大，可以實現低成本以及低功耗化。 第四，由於不使用布線電阻，而是根據電荷量比來檢測觸摸位置，所 以很難受到電阻值偏差等的影響，可以實現檢測坐標的精度提高。

接著，對本發明的第二實施方式進行說明。圖6是示意地說明本 發明第二實施方式的觸摸面板的結構的圖。在圖6中，與上述圖l的 結構的不同之處是將信號線設為SLOl、 SL02這兩條。即便將信號線 設為兩條，也可以獲得與第一實施方式同樣的效果。以下，對具體的 結構進行說明。
信號線SLOl上所連接的電極焊盤2A,各行(X方向)在圖6 的從左向右方向面積越來越小，各列(Y方向)在圖6的乂人下向上方 向面積越來越小。進而，信號線SL02上所連接的電極焊盤2B,各行
(X方向)在圖6的/人左向右方向面積越來越小，各列(Y方向)在 圖6的從上向下方向面積越來越小。該面積的變化方向還可以彼此相 反，即，信號線SLOl和SL02上分別連接的電極焊盤的面積在水平
(X)方向上同向地變化，在垂直(Y)方向上互為反向地變化。此 外，由於其他的結構與第一實施方式同樣，所以省略說明。電極焊盤 2A、 2B成為在矩陣上以2行為單位進行重複的第一行、第二行。
在本實施方式中，由於信號線是兩條，所以向4全測電^各的連接更簡便，並且不會發生檢測電路的結構增大的情況，因此可以降低觸摸 面板的功耗的增大和檢測時間的長時間化。
接著，對本發明的第三實施方式進行說明。圖7是示意地說明第
三實施方式的觸摸面板的結構的圖。圖7與說明第一實施方式的圖1 的結構的不同點是可通過使信號線SLOl、 SL02以及SL03上所連 接的電極焊盤接近，來使電極焊盤總數增加或者使每一個電極焊盤的 面積增大。其他的結構與第一實施方式同樣，所以省略說明。
由此，在第三實施方式中，與第一實施方式的結構相比，檢測區 域相對於觸摸面板的區域所佔的比例增大，檢測靈敏度進一 步提高。 進而，通過使電極焊盤的總數增加來提高坐標檢測的精度。即，通過 採用本實施例的結構，觸摸面板的利用自由度增大。

接著，利用圖8對本發明的第四實施方式進行說明。圖8是示意 地說明本發明第四實施方式的觸摸面板的結構的圖。圖8表示一個輸 入部分的電容和檢測電路。本實施方式中的檢測電路3包括在運算放 大器32的輸入輸出端子上並聯連接有電容(Cc) 33和復位開關31 的積分電路30,還包括計時器電路24以及運算處理電路25。在運算 放大器32的輸入輸出端子上連接積分電容(Cc),將節點A上所連 接的觸摸面板100的寄生電容CP以及手指的電容CF中產生的電荷 積蓄在積分電容(Cc) 33中。由該積分電容(Cc) 33與(CP+CF) 之比來決定節點B的輸出電壓，所以可知積分電容(Cc) 33是決定 靈敏度的參數。復位開關也與積分電容(Cc) 33並聯地連接在運算 放大器32的輸入輸出端子上。
通過以預定的周期將時鐘信號(計數脈衝)Vrst輸入到復位開關 31的控制端，能夠控制檢測時間。因而，由積分電容(Cc) 33以及 復位開關31的周期決定檢測電路3的靈敏度和檢測時間。雖然在本 實施方式中對AD轉換部採用了變換成時間的計時器，但還可以與說 明第一實施方式的上述圖2的檢測電路同樣地應用AD轉換器等將模擬電壓轉換成數字值的電路，增加能夠構成檢測電路的電路，並可以
進行與用途相應的選擇。此外，其他的結構是與圖2的檢測電路結構 同樣的結構，所以省略說明。此外，檢測電3各3的動作時序與圖3相同。
圖9是說明本發明實施方式的液晶顯示裝置的結構例的展開立體 圖。該畫面輸入型圖像顯示裝置是在TN型(縱電場型)液晶顯示面 板的顯示畫面上重疊了觸摸面板的裝置。TN型液晶顯示面板包括 設置有將由薄膜電晶體電路構成的多個像素以二維方式進行了排列 的顯示區域和驅動電路的薄膜電晶體基板(TFT基板)91;在與將像 素電極的對置電極93形成於內面的對置基板92之間進行了密封的液 晶層94;下側偏振片95以及上側偏振片96。在TFT基板91的一邊 設有連接到主機側的撓性印製電路板97。另外，在TFT基板91的背 面設有背光源98。
然後，在上側偏振板96之上(觀察者側、使用者側)層疊觸摸 面板100。觸摸面板100是在作為透明基板的玻璃基板1上形成有位 置檢測用的透明導電膜2。在透明導電膜2上形成有如前述的實施方 式中所說明的透明電極焊盤和信號線的布線圖案。在四個角形成有用 於將信號線連接到檢測電路上的連接焊盤4。該四個角的連接焊盤4 中的3個或2個被連接在前述實施方式中的信號線上。此外，位置檢 測用的透明導電膜2還可以形成於玻璃基板1的表面側(觀察者側、 使用者側)、背面側(與上側偏振片96鄰接一側)的任一側，但在形 成於表面側的情況下，用透明塑料片等保護膜覆蓋於其上。
圖10是說明本發明實施方式的液晶顯示裝置的其他結構例的展 開立體圖。該畫面輸入型圖像顯示裝置是在IPS型(橫電場型)液晶 顯示面板的顯示畫面上形成有觸摸面板的裝置。在構成IPS型液晶顯 示面板的顯示畫面的對置基板上形成了觸摸面板。IPS型液晶顯示面 板包括設置有將由薄膜電晶體電路構成的多個像素與對置電極一起 以二維方式進行排列的顯示區域和驅動電路的薄膜電晶體基板(TFT 基板)91;在與對置基板92之間進行了密封的液晶層94;下側偏振片95以及上側偏振片96。在TFT基板91的一邊i殳有連接到主機側 的撓性印製電路板97。另外，在液晶顯示面板的背面設置有背光源 98。
然後，在對置基板92上形成位置檢測用的透明導電膜2來作為 觸摸面板100。透明導電膜2形成有如前述的實施方式中所說明的透 明電極焊盤和信號線的布線圖案。在四個角形成有用於將信號線連接 到檢測電路上的連接焊盤4。該四個角的連接焊盤4中的3個或2個 被連接到前述實施方式中的信號線上。此外，位置檢測用的透明導電 膜2還可以形成於對置基板92的表面側(偏振片的下層)、背面側(液 晶94側)的任一側。
圖ll是說明本發明實施方式的有機EL顯示裝置的結構的展開立 體圖。該畫面輸入型圖像顯示裝置是在有機EL顯示裝置的密封基板 側層疊有觸摸面板的裝置。有機EL顯示面板包括設置有將由薄膜 電晶體電路和有機E L發光層構成的多個像素以二維方式進行了排列 的顯示區域和驅動電路的薄膜電晶體基板(TFT基板)91;以及密封 基板99。在TFT基板91的一邊設有連接到主機側的撓性印刷線路板 97。
觸摸面板100是在作為透明基板的玻璃基板1上形成有位置檢測 用的透明導電膜2。在透明導電膜2上形成有如前述的實施方式中所 說明的透明電極焊盤和信號線的布線圖案。在四個角形成有用於將信 號線連接到檢測電路上的連接焊盤4。該四個角的連接焊盤4中的3 個或2個被連接在前述實施方式中的信號線上。此外，位置檢測用的 透明導電膜2還可以形成於玻璃基板1的表面側(觀察者側、使用者 側)、背面側(與密封基板99鄰接一側)的任一側。在形成於表面側 的情況下，用透明塑料片等保護膜覆蓋於其上。此外，雖然未圖示， 還可以在密封基板99的表面背面的任一方直接形成電極焊盤。
圖12是說明本發明實施方式的畫面輸入型圖像顯示裝置的系統 結構與動作的圖。無線接口電路WIF依照基於使用者操作的指令而 從系統的外部讀取被壓縮了的圖像數據。經由輸入輸出電路I/O將該圖像數據傳送給微處理器MPU以及幀存儲器MEM。微處理器MPU 接收基於使用者操作的指令，並根據需要驅動畫面輸入型圖像顯示裝 置1201整體，進行被壓縮了的圖像數據的解碼和信號處理、信息顯 示。
這裡，經過信號處理的圖像數據可暫時存儲在幀存儲器MEM中。 這裡，在微處理器MPU發出了顯示指令的情況下，按照該指令將圖 像數據從幀存儲器MEM經由顯示面板控制器DPC輸入到液晶顯示面 板1202。液晶顯示面板1202實時顯示所輸入的圖像數據。此時，顯 示面板控制器DPC輸出用於顯示圖像所需要的預定的定時脈衝。電 壓生成電路PWU產生畫面輸入型圖像顯示裝置1201所需要的各種電 壓。
在微處理器MPU發出了基於使用者操作的觸摸面板輸入指令的 情況下，顯示面板控制器DPC按照該指令驅動觸摸面板100的檢測 電路3,將觸摸面板100的使用者所觸摸的位置坐標的檢測輸出經由 數據總線BUS輸出到微處理器MPU。微處理器MPU按照該輸出數 據，執行所指定的新動作。
圖13是表示安裝有本發明實施方式的畫面輸入型圖像顯示裝置 的移動用電子設備的圖。在移動用電子設備1301上配備有本發明實 施方式的畫面輸入型圖像顯示裝置1302和包含十字鍵1304的操作 部。通過安裝本發明實施方式的畫面輸入型圖像顯示裝置1302,移動 用電子設備1301的使用者就能夠通過用手指觸摸在其顯示畫面1303 上所顯示的圖標等顯示部分來執行預定的處理。
儘管目前被認為是本發明的特定實施方式已經得以闡述，但這應 被理解為在此基礎上可以進行各種各樣的變更，並特意聲明附加的權 利要求覆蓋所有這些落在本發明的真正精神和範圍內的變更。
權利要求
1. 一種畫面輸入型圖像顯示裝置，包括以觸摸區域重疊在顯示面板的畫面上並輸出接觸了該畫面的使用者手指等的觸摸位置的信號的觸摸面板；和根據上述觸摸面板的輸出來檢測上述觸摸位置的坐標的檢測電路，所述畫面輸入型圖像顯示裝置的特徵在於上述觸摸面板在透明基板上具有一層透明導電膜，該透明導電膜被圖案形成為以二維矩陣的行和列排列的多個電極焊盤，並且，上述電極焊盤的面積在每個上述觸摸區域的位置上不同，根據基於多個上述電極焊盤的面積不同的上述觸摸位置的電荷信號之比來檢測該觸摸位置的坐標。
2. 根據權利要求1所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於配置在上述觸摸面板的上述矩陣的行方向和列方向上的電極焊 盤由在上述行方向上以並列的三行進行重複的三組構成，當俯—見觀察 上述矩陣時，與上述三組中的 一組對應的第 一行電極焊盤的面積，在行方向上 從左向右越來越小，在列方向上從下向上越來越小；與上述三組中的 另 一組對應的第二行電極焊盤的面積，在列方向的左右方向上為恆 定，在行方向上從上向下越來越小；與上述三組中的其餘一組對應的 第三行電極焊盤的面積，在列方向上從左向右越來越大，在行方向上 從上向下越來越大。
3. 根據權利要求1所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於配置在上述觸摸面板的上述矩陣的行方向和列方向上的電極焊 盤由在上述行方向上以並列的兩列進行重複的兩組構成，當俯視觀察 上述矩陣時，與上述兩組中的 一組對應的第 一行電極焊盤的面積，在行方向上從左向右越來越小，在列方向上從下向上越來越小；與上述兩組中的另 一組對應的第二行電極焊盤的面積，在行方向 上從左向右越來越小，在列方向上從上向下越來越小。
4. 根據權利要求1所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於上述檢測電3各包括將向上述各電極焊盤的組供給電流的電流源的輸出作為 一個輸 入且在另一個輸入上具有基準電壓的比較器；將上述比較器的輸出的大小作為脈衝數來進行計數的定時電路；以及根據上述定時電路的輸出來計算上述觸摸位置的坐標數據的運算電路。
5. 根據權利要求2所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於上述檢測電路包括將向上述各電極焊盤的組供給電流的電流源的輸出作為 一 個輸 入且在另 一個輸入上具有基準電壓的比較器；將上述比較器的輸出的大小作為脈衝數來進行計數的定時電路；以及根據上述定時電路的輸出來計算上述觸摸位置的坐標數據的運算電路。
6. 根據權利要求3所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於上述檢測電路包括將向上述各電極焊盤的組供給電流的電流源的輸出作為 一 個輸 入且另一個輸入上具有基準電壓的比較器；將上述比較器的輸出的大小作為脈衝數來進行計數的定時電路；以及根據上述定時電路的輸出來計算上述觸摸位置的坐標數據的運 算電路。
7. 根據權利要求1所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於上述顯示面板是液晶顯示面板，上述觸摸面板在重疊於上述液晶 顯示面板的觀察側的透明基板之上的透明基板上具有進行了上述圖 案形成的上述電極焊盤。
8. 根據權利要求1所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於上述顯示面板是液晶顯示面板，上述觸摸面板在上述液晶顯示面 板的觀察側的透明基板上具有通過直接成膜來進行了圖案形成的上 述電極焊盤。
9. 根據權利要求1所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於上述顯示面板是有機EL顯示面板，上述觸摸面板在重疊於上述 有機EL顯示面板的觀察側的密封基板之上的透明基板上具有進行了 上述圖案形成的上述電極焊盤。
10. 根據權利要求1所述的畫面輸入型圖像顯示裝置，其特徵在於上述顯示面板是有機EL顯示面板，上述觸摸面板在上述有機EL 顯示面板的觀察側的密封基板上具有直接進行了上述圖案形成的上 述電極焊盤。
全文摘要
本發明提供一種畫面輸入型圖像顯示裝置，其接觸面板的各行(X方向)的信號線(SLO1)上所連接的電極焊盤(2A)的面積從左向右越來越小，各列(Y方向)的信號線(SLO1)上所連接的電極焊盤(2A)的面積在圖1的從下向上方向越來越小。信號線(SLO3)上所連接的電極焊盤(2C)的面積從左向右越來越大，從上向下越來越大。信號線(SLO2)上所連接的電極焊盤2B的面積在每行是恆定的，在各列上從上向下面積越來越小。將信號線(SLO2)、信號線(SLO1)以及信號線(SLO3)的輸出用檢測電路進行運算，從而獲得觸摸位置的坐標。
文檔編號G06F3/041GK101436112SQ200810171100
公開日2009年5月20日 申請日期2008年11月14日 優先權日2007年11月15日
發明者佐藤健史, 木下將嘉 申請人:株式會社日立顯示器