觸摸傳感器裝置及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電容感應(yīng)式觸摸傳感器裝置、及包括該觸摸傳感器裝置的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 觸摸傳感器裝置是檢測(cè)使用指尖和筆等的指示體所指示的位置坐標(biāo)、或指示動(dòng)作 的發(fā)生的裝置。通常，觸摸傳感器裝置與液晶顯示器（以下，稱作"LCD"）和有機(jī)電致發(fā)光 顯示器（以下，稱作"有機(jī)EL顯示器"）等表面顯示裝置組合使用。
[0003] 通過將觸摸傳感器裝置的輸出輸入到計(jì)算機(jī)并通過計(jì)算機(jī)控制顯示單元的顯示 內(nèi)容或控制儀器，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶友好的人機(jī)界面?，F(xiàn)在，觸摸傳感器裝置被廣泛應(yīng)用于日常 生活中，例如，用于游戲機(jī)、個(gè)人數(shù)字助手、售票機(jī)、ATM(自動(dòng)柜員機(jī)）、車輛導(dǎo)航裝置等。另 外，隨著計(jì)算機(jī)的高性能化和網(wǎng)絡(luò)連接環(huán)境的普及，由電子設(shè)備提供的服務(wù)多樣化。因此， 越來越需要具有觸摸傳感器裝置的顯示單元。
[0004] 觸摸傳感器裝置的已知的技術(shù)的例子包括電容感應(yīng)式、電阻膜式、光學(xué)式、超音波 式、以及電磁感應(yīng)式。在這些觸摸傳感器裝置中，電容感應(yīng)式的觸摸傳感器裝置經(jīng)由薄玻璃 或塑料的薄型材料檢測(cè)指示體的觸摸。因此，不需要在觸摸時(shí)強(qiáng)力地按壓裝置，因此電容感 應(yīng)式的觸摸傳感器裝置在對(duì)重復(fù)輸入的耐久性方面是優(yōu)異的。由于具有這種特征，電容感 應(yīng)式的觸摸傳感器裝置在需要耐久性的工業(yè)用產(chǎn)品和白色家電（大型家電）等許多的應(yīng)用 領(lǐng)域中被廣泛使用。
[0005] 這種電容感應(yīng)式的觸摸傳感器裝置分類成投影電容式和表面電容式。
[0006] 投影電容式是將X - Y透明電極形成為矩陣形式的方式。X透明電極和Y透明電 極例如將玻璃或絕緣層置于它們之間而形成。當(dāng)指示體接近X - Y透明電極時(shí)，電極之間 的靜電電容增加?？刂破鳈z測(cè)X - Y線的靜電電容的變化，由此檢測(cè)觸摸指示體的位置。 由于相互平行設(shè)置的透明電極群電絕緣，因此能夠支持需要同時(shí)檢測(cè)多個(gè)輸入點(diǎn)的多觸點(diǎn) 操作。通過用多個(gè)手指同時(shí)觸摸畫面，能夠例如使對(duì)象旋轉(zhuǎn)并調(diào)整所顯示的圖像的分辨率。 例如，PCT國際申請(qǐng)（JP-A)No. H09-511086的日譯文中公開了這種投影電容式的技術(shù)。
[0007] 另一方面，表面電容式的觸摸傳感器裝置包括：絕緣性透明基板；在絕緣性透明 基板的表面上均一地形成的透明導(dǎo)電層；以及在透明導(dǎo)電層上形成的薄的絕緣層。當(dāng)驅(qū)動(dòng) 表面電容式的觸摸傳感器裝置時(shí)，從形成在該透明導(dǎo)電層的四角上的檢測(cè)電極施加 AC電 壓。當(dāng)用戶利用指示體對(duì)觸摸傳感器裝置的表面進(jìn)行觸摸時(shí)，微小電流經(jīng)由透明導(dǎo)電層和 指示體形成的靜電電容，流入指示體。該微小電流從四角的檢測(cè)電極中的各電極流向指示 體觸摸的點(diǎn)?？刂破鳈z測(cè)來自檢測(cè)電極的微小電流的各電流值。隨著指示體接近檢測(cè)電極 中的一個(gè)檢測(cè)電極，相應(yīng)的電流增大。因此，通過利用四個(gè)電流中的偏差，計(jì)算觸摸位置的 坐標(biāo)。例如，日本已審查的專利公開（JP-B)H01-019176中公開了與這種表面電容式的觸摸 傳感器裝置有關(guān)的技術(shù)。
[0008] 以JP-B No. H01-019176為代表的表面電容式的觸摸傳感器裝置具有僅是具有均 一的觸摸傳感器部分的透明導(dǎo)電膜和形成在觸摸傳感器部分的四角上的檢測(cè)電極的簡單 的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于具有不同的畫面尺寸的觸摸傳感器裝置，檢測(cè)電極的數(shù)量固定，具體而 言，四個(gè)，由此具有柔性印刷電路板（以下，稱作FPC(柔性印刷電路））以及控制器能夠通 用（共通）用于這些觸摸傳感器裝置的優(yōu)點(diǎn)。因此，表面電容式的觸摸傳感器裝置具有經(jīng) 濟(jì)的結(jié)構(gòu)。
[0009] PCT國際申請(qǐng)（JP-A)No. 2005-505065的日譯文公開了對(duì)僅支持單觸點(diǎn)操作的觸 摸傳感器裝置進(jìn)行支持多觸點(diǎn)操作的嘗試。在JP-A No. 2005-505065中，根據(jù)信號(hào)的時(shí)間 變化的特征，判斷各操作是對(duì)傳感器進(jìn)行觸摸還是從傳感器離開。當(dāng)按順序進(jìn)行單次觸摸 以及兩個(gè)觸摸在時(shí)間上重疊的雙重觸摸時(shí)，通過從在雙重觸摸上獲得的信號(hào)數(shù)據(jù)中減去作 為第二次觸摸之前進(jìn)行的觸摸的單一觸摸（第一觸摸）上獲得的信號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算并報(bào)告第 二觸摸位置的坐標(biāo)。當(dāng)按順序進(jìn)行雙重觸摸和單一觸摸時(shí)，通過從在之前的雙重觸摸上獲 得的信號(hào)數(shù)據(jù)中減去作為單一觸摸的第二觸摸的信號(hào)數(shù)據(jù)，計(jì)算并報(bào)告作為第一觸摸位置 的未報(bào)告的單一觸摸的位置的坐標(biāo)。JP-A No. 2005-505065中公開的該技術(shù)利用檢測(cè)第一 觸摸時(shí)的時(shí)刻與檢測(cè)第二觸摸時(shí)的時(shí)刻之間的時(shí)間差。
[0010] 日本未審查的專利申請(qǐng)公開（JP-A)No. 2010-157029關(guān)于用戶的手掌與面電阻體 的靜電電容結(jié)合影響所輸入的坐標(biāo)使得坐標(biāo)偏離使用者的手指實(shí)際指示的位置的問題，進(jìn) 行了描述。在JP-A No. 2010-157029的技術(shù)中，對(duì)在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域中所觸摸或接近的位置 的數(shù)量是一個(gè)還是兩個(gè)進(jìn)行識(shí)別，其中，位置是被使用者的手指等電導(dǎo)體觸摸或接近的點(diǎn)。 在該技術(shù)中，在面電阻的周圍形成電阻性周圍電極。并且，當(dāng)使用檢測(cè)到的電流值計(jì)算出的 數(shù)值小于預(yù)定值時(shí)，所觸摸或接近的位置的數(shù)量被確定成一個(gè)，當(dāng)使用檢測(cè)到的電流值計(jì) 算出的數(shù)值大于預(yù)定值時(shí)，所觸摸或接近的位置的數(shù)量被確定成兩個(gè)。當(dāng)數(shù)量被確定為兩 個(gè)時(shí)，這表示用戶的手掌朝向觸摸面板過度接近。在這種情況下，手指的觸摸無效，并且使 用戶嘗試再次觸摸。
[0011] 從本發(fā)明的觀點(diǎn)出發(fā)，給出如下的分析。
[0012] 以JP-A No. H09-511086為代表的投影電容式的觸摸傳感器裝置具有多觸點(diǎn)功能。 然而，為了準(zhǔn)確地檢測(cè)指示體的位置坐標(biāo)，需要使平行設(shè)置的透明電極的間距比一定距離 小。因此，隨著屏幕尺寸增大，透明電極的數(shù)量增多。在觸摸面板的周圍在透明電極與控制 器之間延伸的配線數(shù)、以及FPC等端子數(shù)增加。因此，制造成本增大。另外，周圍配線的數(shù) 量的增多引起觸摸面板的框架變大的問題。
[0013] 在以JP-B No. H01-019176為代表的表面電容式的觸摸傳感器裝置中，難以對(duì)多 個(gè)指示體的多個(gè)觸摸準(zhǔn)確地檢測(cè)各觸摸坐標(biāo)。這是因?yàn)椋河捎谝蚋饔|摸產(chǎn)生的電流在均 一形成的透明導(dǎo)電膜內(nèi)匯合，因此由控制器檢測(cè)到的電流的量為因多個(gè)觸摸產(chǎn)生的電流 的總值，因此與用于坐標(biāo)檢測(cè)的各觸摸相對(duì)應(yīng)的電流的量不明確。因此，可以說，以JP-B No. H01-019176為代表的表面電容式的觸摸面板是僅支持單一觸摸操作的觸摸面板。
[0014] 在JP-A No. 2005-505065中的表面電容式的觸摸傳感器裝置中，雖然有利用時(shí)間 差來逐次識(shí)別兩點(diǎn)觸摸的記載，但是無法識(shí)別同時(shí)觸摸。其理由將使用縮放姿態(tài)操作的例 子進(jìn)行描述，縮放姿態(tài)操作是用兩個(gè)手指進(jìn)行觸摸然后使兩個(gè)手指相互接近或相互遠(yuǎn)離并 稱作"聚攏（Pinch-in)"和"展開（Pinch-out)"的操作。在縮放姿態(tài)過程中，兩個(gè)手指同 時(shí)移動(dòng)，g卩，由一個(gè)手指的觸摸產(chǎn)生的信號(hào)變化的時(shí)間區(qū)與由另一個(gè)手指的觸摸產(chǎn)生的信 號(hào)變化的時(shí)間區(qū)重復(fù)。因此，即使利用時(shí)間差來減去信號(hào)，與各觸摸相對(duì)應(yīng)的信號(hào)也無法分 離，由此各信號(hào)是不明確的。即，該技術(shù)的前提是假設(shè)：檢測(cè)的操作是兩個(gè)手指中的一個(gè)手 指完全停止的操作、以及兩個(gè)觸摸中的一個(gè)觸摸首先發(fā)生且然后與之后發(fā)生的另一個(gè)觸摸 重疊、或者兩個(gè)觸摸中的一個(gè)觸摸結(jié)束且然后另一個(gè)觸摸保留的時(shí)移觸摸的操作中的任一 個(gè)。這種假設(shè)限制用戶的操作，并且使用戶操作笨拙和緩慢，由此引起問題。
[0015] JP-A No. 2010-157029公開了通過檢測(cè)面電阻與靜電電容的結(jié)合數(shù)來檢測(cè)用戶的 手掌的接近、以及能夠使一個(gè)位置的觸摸和兩個(gè)位置的觸摸彼此區(qū)別的效果。然而，該技術(shù) 能夠識(shí)別兩個(gè)位置的觸摸，但是僅能確定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，難以分別確定兩個(gè)觸摸位置的各 自的坐標(biāo)。另外，JP-A No. 2010-157029僅公開了以下功能：如果識(shí)別出兩個(gè)位置的觸摸， 則使觸摸無效，或者將觸摸分配給雙擊功能。另外，由于通過在JP-A No. 2010-157029中描 述的數(shù)學(xué)式2計(jì)算出的值的單位是電流的單位，因此，由于因觸摸引起的阻抗的個(gè)體差的 影響、和觸摸面積的不均影響，難以檢測(cè)兩個(gè)手指的運(yùn)動(dòng)。另外，由于需要在面電阻的周圍 形成電阻性周圍電極，因此產(chǎn)生用于形成電阻性周圍電極的制造費(fèi)。本發(fā)明致力于解決這 些問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 鑒于上述的問題，提供一種示例性觸摸傳感器裝置和示例性電子設(shè)備，從而以低 成本提供具有檢測(cè)兩手指同時(shí)移動(dòng)的觸摸操作的功能的觸摸傳感器裝置，或者提供如果已 經(jīng)采用只支持單一觸摸操作的觸摸面板裝置則之后將多觸點(diǎn)功能追加到該觸摸面板裝置 從而將經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)抑制到最小限度的觸摸傳感器裝置。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的觸摸傳感器裝置包括形成阻抗面的透明導(dǎo)電層，其中， 所述阻抗面包括人體能夠觸摸或接近的有源區(qū)（a