專利名稱：觸摸檢測器件以及具有觸摸傳感器功能的顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測用戶手指或筆對于檢測面的觸摸或接近的觸摸檢測器件。另 外，本發(fā)明涉及具有觸摸檢測器件(觸摸傳感器)的功能的顯示器件。
背景技術(shù)：
總的說來，觸摸檢測器件是用于檢測用戶手指或筆對于檢測面的觸摸或接近的器 件。顯示器件在本領(lǐng)域中是公知的，其通過將稱作觸摸面板的觸摸檢測器件重疊地形 成在顯示器件上并且將各種按鈕作為圖像顯示在顯示器件上，以允許用戶輸入信息而不是 典型按鈕。當(dāng)將這樣的顯示器件應(yīng)用于小尺寸的移動器件時(shí)，由于可以將按鈕的顯示和布 置整合在一起，因此可以獲得諸如大屏幕、節(jié)省操作單元的空間、組件減小之類的各種優(yōu) 點(diǎn)。這樣，一般而言，“觸摸面板”是指具有面板形狀的、與顯示器件相組合的觸摸檢測器件。已知三種觸摸檢測類型的觸摸面板包括光學(xué)型、電阻膜型和靜電電容型。同時(shí)，為 了將觸摸或接近所產(chǎn)生的電變化與位置信息相關(guān)聯(lián)，需要以矩陣形狀的方式布置的、被組 合用于確定所述位置的多條布線。整個(gè)顯示器件(如，液晶模塊)的厚度在安裝觸摸面板時(shí)增大。尤其是將其采用 在移動設(shè)備中時(shí)，額外地需要用于防止觸摸板上的刮痕的保護(hù)層，由此進(jìn)一步增大了液晶 模塊的厚度。這妨礙了小型化趨勢。就此而言，例如，日本待審專利申請公開2008-9750公開了如下的觸摸面板導(dǎo)電 膜其插入在液晶顯示器件的觀眾一側(cè)面板與部署在其外表面的觀眾一側(cè)偏振面板之間。 日本待審專利申請公開2008-9750提出了具有靜電電容型觸摸面板的液晶顯示器件，該靜 電電容型觸摸面板使用偏振板的外部表面作為觸摸面板導(dǎo)電膜和偏振面板的外部表面之 間的觸摸表面，以便獲得薄的厚度。

發(fā)明內(nèi)容
然而，上述觸摸面板(觸摸檢測器件)或具有觸摸檢測功能的顯示器件具有下列 缺點(diǎn)。觸摸檢測器件響應(yīng)于檢測目標(biāo)物體(如，用戶手指或觸筆)對于觸摸表面的觸摸 或檢測而在傳感器線上產(chǎn)生電變化，而不加以區(qū)別光學(xué)型、電阻膜型和靜電電容型。在從檢 測面延伸到外側(cè)的傳感器線的前端中檢測到傳感器線的這種電變化。然而，由于觸摸檢測 器件除了需要傳感器線之外，通常還需要多條布線，因此在該布線中的電位變化重疊在傳 感器線上作為噪聲時(shí)，檢測信號的信噪(S/N)比減小。在光學(xué)型中，像素電路通常具有放大 功能，而在電阻膜型中，電位變化較大。相反，在靜電電容型觸摸檢測器件中，傳感器線上的 電變化具有較小幅值，并且尤其是在靜電電容型觸摸檢測器件中，防止檢測信號的S/N比 的惡化是重要的。同時(shí)，具有觸摸檢測器功能的顯示器件取得如下這樣的進(jìn)展從簡單地把觸摸面板附于顯示面板的外部表面到把用于驅(qū)動觸摸傳感器的電極形成在顯示面板內(nèi)部以實(shí)現(xiàn) 諸如更薄的厚度和成本降低之類的新目標(biāo)。因此，將用作對于傳感器線的噪聲源的、具有很 大電壓波動的布線頻繁地部署在接近于面板厚度方向上的傳感器線。因此，在具有觸摸傳 感器功能的顯示器件中，防止檢測信號的S/N比的惡化變得更加重要。雖然這是經(jīng)常的情 況而不加以區(qū)別光學(xué)型、電阻膜型或靜電電容型，但是由于上述原因，尤其在靜電電容型中 非常需要傳感器線中的噪聲減小。期望在觸摸檢測器件和具有觸摸傳感器功能的顯示器件中，將噪聲分量從通過檢 測傳感器線中的電變化所獲得的檢測信號中消除。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供如下的觸摸檢測器件，其包括檢測面；多條傳感器 線，其由具有不同線電容的多種類型的布線形成；以及觸摸檢測單元。所述觸摸檢測單元檢測響應(yīng)于檢測目標(biāo)物體對所述檢測面的觸摸或接近而在多 條傳感器線中產(chǎn)生的電變化。另外，所述觸摸檢測單元具有運(yùn)算電路，其用于通過對來自 具有不同線電容的、彼此相鄰的多種類型傳感器線的多個(gè)輸出執(zhí)行使用線電容比的運(yùn)算處 理，來產(chǎn)生表示所述電變化的檢測信號。優(yōu)選地，多條傳感器線由針對每一類型均具有不同長度的M種類型的布線形成且 彼此并行地布置，并且彼此相鄰的M條傳感器線具有不同的類型。優(yōu)選地，所述觸摸檢測單 元具有為彼此相鄰且具有不同類型的M條傳感器線中的每一條傳感器線提供的運(yùn)算電路。 運(yùn)算電路可以具有用于在各傳感器之間進(jìn)行共享的選擇器機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由具有相同材料、相同厚度、相同寬度和多種不同類型的 長度的布線來形成所述M條傳感器線。在這種情況下，優(yōu)選地，M條傳感器線中的每一條均 具有為具有最短長度的基本傳感器線的長度L的K倍的長度(其中，K= 1 N)。優(yōu)選地， 所述運(yùn)算電路通過從M條傳感器線中選擇兩條傳感器線、獲得長度比被設(shè)置為k (其中，k是 等于或大于2的自然數(shù))的兩條所選傳感器線的輸出之差并且將所獲得的差除以(k-Ι)，來 獲得所述檢測信號。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述觸摸檢測器件響應(yīng)于檢測目標(biāo)物體(如，用戶手指 或觸筆)對于檢測面的觸摸或接近而在多條傳感器線上產(chǎn)生電變化。典型地，由于檢測面 大于檢測目標(biāo)物體，因此在幾十條傳感器線中產(chǎn)生電變化。從具有不同線電容的多種類型 的布線形成產(chǎn)生了電變化的傳感器線。因此，在產(chǎn)生了電變化的每一傳感器線中，電變化被 傳送至具有不同線電容的若干條傳感器線，并被輸入至觸摸檢測單元。所述觸摸檢測單元包括運(yùn)算電路。該運(yùn)算電路從具有不同線電容且彼此相鄰的多 種類型的傳感器接收多個(gè)輸入，以便執(zhí)行運(yùn)算處理。在該運(yùn)算處理中，使用線電容比，由此 從運(yùn)算電路中產(chǎn)生表示響應(yīng)于對于檢測面的觸摸或接近所產(chǎn)生的電變化的檢測信號。從運(yùn) 算電路輸出的檢測信號用于檢測檢測目標(biāo)物體的存在/不存在或者檢測面上的位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，具有觸摸傳感器功能的顯示器件包括顯示面、多條圖像 信號線、顯示功能層、多條傳感器線和觸摸檢測單元。顯示功能層響應(yīng)于施加至多條圖像信號線的電壓來改變所述顯示面的顯示。觸摸檢測單元檢測響應(yīng)于檢測目標(biāo)物體對所述檢測面的觸摸或接近而從多條傳 感器線中產(chǎn)生的電變化。另外，所述觸摸檢測單元包括運(yùn)算電路，其用于通過對來自彼此相 鄰的且具有不同線電容的多種類型傳感器線的多個(gè)輸出執(zhí)行使用線電容比的運(yùn)算處理，來產(chǎn)生表示所述電變化的檢測信號。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，具有觸摸檢測器功能的顯示器件包括多個(gè)像素、多個(gè)像 素電極、m個(gè)相對電極、顯示功能層、寫驅(qū)動掃描單元、AC驅(qū)動掃描單元和觸摸檢測單元。多個(gè)像素通過多條掃描線和多條圖像信號線而彼此連接，每一像素均具有開關(guān)， 該開關(guān)用于響應(yīng)于施加至相應(yīng)一條掃描線的電壓而寫入相應(yīng)一條圖像信號線的電壓。多個(gè)像素電極被提供用 于每一像素且以平面形狀布置成矩陣。m個(gè)驅(qū)動電極與像素電極相對地布置成平面形狀，在作為像素電極一側(cè)的布置方 向的掃描方向上具有像素電極的布置的間距長度的一倍或更多倍的間距長度，并且在掃描 方向上以相同間隔而布置。多個(gè)感測電極具有在所述m個(gè)相對電極中的每一個(gè)之間的靜電電容。多個(gè)感測電 極是由具有不同線電容的多種類型的布線形成的。顯示功能層響應(yīng)于在面向彼此的像素電極和驅(qū)動電極之間所施加的信號電壓而 提供圖像顯示功能。寫驅(qū)動掃描單元通過接通用于與所述掃描方向正交的另一方向上所排列的預(yù)定 數(shù)目像素電極的預(yù)定數(shù)目開關(guān)，來執(zhí)行用于寫入預(yù)定數(shù)目圖像信號線的電壓的寫操作。寫 驅(qū)動掃描單元執(zhí)行寫操作，并且重復(fù)以掃描方向依次切換作為寫目標(biāo)的預(yù)定數(shù)目像素電極 的平移操作。AC驅(qū)動掃描單元在包括了與作為寫目標(biāo)的預(yù)定數(shù)目像素電極相對的驅(qū)動電極的 條件下，以AC電壓驅(qū)動從m個(gè)驅(qū)動電極中所限定的s個(gè)驅(qū)動電極(其中，1彡s < m)。另 夕卜，AC驅(qū)動掃描單元以掃描方向平移作為AC驅(qū)動目標(biāo)的s個(gè)相對電極以滿足上述條件。觸摸檢測單元在感測電極一側(cè)檢測向外部電容引起的靜電電容所施加的電壓的 變化。另外，所述觸摸檢測單元包括運(yùn)算電路，其用于通過對來自具有不同線電容且彼此相 鄰的多種類型感測電極的多個(gè)輸出執(zhí)行使用線電容比的運(yùn)算處理，來產(chǎn)生表示向所述靜電 電容施加的電壓的變化的檢測信號。在具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的上述配置的兩個(gè)顯示器件中，多個(gè)傳感器線(或感 測電極)和觸摸檢測單元具有與上述觸摸檢測器件相同的功能(然而，在對應(yīng)的顯示器件 中，有時(shí)將檢測目標(biāo)物體觸摸的或其接近地位于的表面稱為顯示面)。顯示功能層可以鄰近顯示器件(例如)厚度方向上的多條傳感器線(或多條感測 電極)。在這種情況下，提供用于驅(qū)動顯示功能層的電壓的多條圖像信號線也臨近多條傳感 器線。尤其是圖像信號線可以在與多條傳感器線(或，多個(gè)感測電極)的相同方向上延伸。 在這種情況下，多條傳感器線(或多個(gè)感測電極)均受到若干相鄰圖像信號線上電位變化 的影響，并且其電位波動。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的顯示器件中，運(yùn)算電路對來自具有不同線電容且彼此相 鄰的多種類型傳感器線(或感測電極)的多個(gè)輸出執(zhí)行使用線電容比的運(yùn)算處理。結(jié)果， 從輸出自運(yùn)算電路的檢測信號中有效地消除了上述其它布線(例如，圖像信號線)的影響 所產(chǎn)生的電位波動分量。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以提供能夠從通過檢測傳感器線中的電變化所獲得的 檢測信號中消除噪聲分量的觸摸檢測器件。另外，可以提供能夠從檢測信號中消除噪聲 (其改變向傳感器線(或感測電極)的靜電電容所施加的電壓)的顯示器件。



圖IA和圖IB是圖示根據(jù)本發(fā)明第一 第三實(shí)施方式的觸摸傳感器單元的操作的 等效電路圖和示意剖面圖。圖2A和2B是手指觸摸或接近圖1的觸摸傳感器單元時(shí)的等效電路圖和示意剖面 圖。圖3A 圖3C圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的觸摸傳感器單元的輸入/輸出波形。圖4A和圖4B是圖示根據(jù)本發(fā)明第一和第二實(shí)施方式的觸摸檢測器件的配置的頂 視圖(top plan view)和示意剖面視圖。圖5A 圖5C是圖示根據(jù)本發(fā)明第一 第三實(shí)施方式的觸摸傳感器檢測的頂視 圖、等效電路圖和等式。圖6A 6C是長傳感器輸出和短傳感器輸出的波形圖、各部分的示意圖和運(yùn)算示 例。圖7A和圖7B圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的觸摸檢測器件中的邊界位置和運(yùn)算 過程或運(yùn)算結(jié)果。圖8A和8B圖示示出了邊界掃描位置的示圖以及AC信號源和運(yùn)算電路的示例性 電路圖。圖9A 圖9C是圖示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的傳感器線輸出的各部分的示意 圖。圖IOA和圖IOB是圖示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的觸摸檢測器件中的邊界位置的 示圖以及示出運(yùn)算過程和運(yùn)算結(jié)果的表。圖IlA 圖IlD是結(jié)合驅(qū)動電路圖示用于根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的顯示器件的 觸摸檢測的電極式樣的頂部視圖和示意剖面視圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的顯示器件的像素電路的等效電路圖。圖13A 圖13C圖示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的顯示器件所執(zhí)行的邊界掃描。圖14是圖示在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的顯示器件中形成像素電極之后的液晶 顯示單元的放大平面視圖。圖15是圖示根據(jù)第五變形的配置示例的示意剖面視圖。圖16是圖示根據(jù)第六變形的配置示例的示意剖面視圖。圖17是圖示根據(jù)第七變形的配置示例的示意剖面視圖。圖18是圖示根據(jù)第八變形的傳感器線布置的頂視圖。圖19是圖示根據(jù)第九變形的傳感器線布置的頂視圖。圖20是圖示根據(jù)第十變形的傳感器線布置的頂視圖。圖21是圖示根據(jù)第十變形的另一傳感器線布置的頂視圖。圖22是圖示根據(jù)第十一變形的傳感器線布置的頂視圖。圖23A和23B是圖示噪聲源的波形圖。圖24A1 圖24B3是圖示噪聲抑制效果的波形圖。
具體實(shí)施例方式下文將參考附圖，通過例舉靜電電容型觸摸傳感器和具有觸摸檢測功能的液晶顯示器件來描述本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式同樣可適用于電阻膜型或光學(xué)型觸摸傳感器。雖然在此描述了液晶顯示器件，但是本發(fā)明的實(shí)施方式可適用于諸如有機(jī) 電致發(fā)光(EL)顯示器件之類的其它顯示器件。將以下列順序進(jìn)行描述。1.第一實(shí)施方式使用來自兩條傳感器線的輸出執(zhí)行運(yùn)算處理的觸摸檢測器件2.第一變形僅傳感器線的寬度不同的情況3.第二變形傳感器線的長度和寬度不同的情況(線容量比Kc = 2)4.第三變形傳感器線的長度和寬度不同的情況(線容量比率Kc Φ 2)5.第二實(shí)施方式使用來自三條傳感器線的輸出執(zhí)行運(yùn)算處理的觸摸檢測6.第三實(shí)施方式執(zhí)行邊界掃描的顯示器件7.第四變形傳感器線的矩陣布置8.第五 第七變形水平電場模式下的液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)示例9.第八變形極短傳感器線10.第九變形傳感器線的布置序列的任意性11.第十變形使用運(yùn)算電路的傳感器線的共享12.第十一變形屏蔽層13.顯示器件中的噪聲源和噪聲抑制效果14.其它效果1.第一實(shí)施方式[用于觸摸感測的基本配置和操作]首先，參考作為第一實(shí)施方式的前提的圖IA 圖3C (對于其它實(shí)施方式公用)，描 述靜電電容元件型觸摸感測的基礎(chǔ)。圖IA和圖2Α是圖示觸摸傳感器單元的等效電路圖，而圖IB和圖2Β是圖示觸摸 傳感器單元的構(gòu)造圖(示意剖面視圖)。這里，圖IA和圖IB圖示作為感測目標(biāo)物體的手指 未接近傳感器的情況，而圖2Α和圖2Β圖示將手指部署在傳感器附近或觸摸傳感器的情況。所示的觸摸傳感器單元是靜電電容型觸摸傳感器，并包括如圖IB和圖2Β所示的 電容元件。具體而言，電容元件(靜電電容元件)Cl包括電介質(zhì)體D;以及一對電極(即， 驅(qū)動電極El和檢測電極Ε2)，其以電介質(zhì)體D插入在其之中而面向彼此布置。如圖IA和2Α 中所示，電容元件Cl的驅(qū)動電極El連接至用于產(chǎn)生AC脈沖信號Sg的AC信號源AS。電容 元件Cl的檢測電極Ε2連接至運(yùn)算電路8Α。在這種情況下，檢測電極Ε2經(jīng)由電阻器R接 地，使得DC電平電固定。將具有預(yù)定頻率(例如，幾kHz 幾十kHz)的AC脈沖信號Sg從AC信號源AS施 加至驅(qū)動電極El。圖3B中示出了 AC脈沖信號Sg的波形圖。響應(yīng)于施加AC脈沖信號Sg，具有圖3A 所示輸出波形的信號(即，檢測信號Vdet)在檢測電極E2中產(chǎn)生。如將在下面的另一實(shí)施方式中詳細(xì)描述的那樣，在液晶顯示面板內(nèi)具有觸摸傳感 器的功能的液晶顯示器件中，驅(qū)動電極El對應(yīng)于用于驅(qū)動液晶的相對電極(用于面向像素 電極的多個(gè)像素的公共電極)。這里，相對電極經(jīng)受用于驅(qū)動液晶的所謂Vcom驅(qū)動的AC驅(qū) 動。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在與顯示的時(shí)刻不同的時(shí)刻或者同時(shí)地從多個(gè)位置產(chǎn)生用于驅(qū)動Vcom的公共驅(qū)動信號，并且該公共驅(qū)動信號也起驅(qū)動觸摸傳感器的驅(qū)動電極El 的AC脈沖信號Sg的作用。在圖IA和圖IB所示的手指未觸摸的狀態(tài)下，用AC電壓驅(qū)動電容元件Cl的驅(qū)動 電極El，并且AC檢測信號Vdet依據(jù)充電/放電操作而在檢測電極E2中產(chǎn)生。這里，用“初 始檢測信號VdetO”表示其上的檢測信號。由于檢測電極E2—側(cè)從DC電壓的角度來看是 接地的，而從高頻域的角度來看是未接地的，因此未提供用于對AC電壓進(jìn)行放電的路徑， 并且初始檢測信號VdetO的脈沖峰值相當(dāng)大。然而，在AC脈沖信號Sg升高并且經(jīng)過了一 些時(shí)間之后，初始檢測信號VdetO的脈沖峰值由于損耗而逐漸下降。圖3C以一比例因子放 大示出波形。隨著一些時(shí)間經(jīng)過，初始檢測信號VdetO的脈沖峰值由于高頻損耗而從初始 值 2. 8V 下降了 0. 5V。另外，圖3C的波形圖沒有噪聲，具有噪聲的波形和噪聲抑制將于稍后描述。從該初始狀態(tài)起，隨著手指觸摸或接近有效近(point-blank)距離內(nèi)的檢測電極 E2，電路狀態(tài)變?yōu)榕c電容元件C2連接至檢測電極E2的情況(如圖2A中所示)相等效。這 是由于從高頻域的角度來看人體等效于一側(cè)接地的電容元件。在此接觸狀態(tài)下，通過電容 元件Cl和C2形成了 AC信號的放電路徑。從而，伴隨著電容元件Cl和C2的充電/放電， AC電流Il和12分別流經(jīng)電容元件Cl和C2。為此，根據(jù)電容元件Cl和C2的不等定義值 而將初始檢測信號VdetO分壓，并且脈沖峰值減小。圖3A和圖3C所示的檢測信號Vdetl是在手指觸摸時(shí)而在檢測電極E2中產(chǎn)生的 檢測信號。參考圖3C，可看到檢測信號的衰減量為0.5 0.8V。圖IA 圖2B所示的運(yùn)算 電路8A例如使用閾值Vt來檢測檢測信號的衰減，以便檢測手指的觸摸。[觸摸檢測器件的示意配置]圖4A是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的觸摸檢測器件的示意頂視圖，在該視圖中，通 過移除保護(hù)層的最外表面而從檢測面(保護(hù)層的表面)透視該器件的內(nèi)側(cè)。另外，圖4B是 沿著圖4A的線IVB-IVB的示意剖面視圖。如圖4B所示，觸摸檢測器件10具有處于第一和第二襯底11和12之間的驅(qū)動電 極DEm。與第二襯底12的驅(qū)動電極DEm相對的表面(即，檢測面一側(cè)的表面)配備有傳感 器線。如圖4A所示，所述傳感器線包括具有在y方向上延伸的兩種類型的長度的多條 線。在下文中，將比較長的傳感器線稱為“長傳感器線LSL”，而將比較短的傳感器線稱為 “短傳感器線SSL”。在本示例中，長傳感器線LSLi(i = 1,2,3... ,η)和短傳感器線SSLi (i =1,2,3..., η)沿著χ方向交替布置。雖然將在下面詳細(xì)描述，但是對具有不同長度的每 一對相鄰傳感器線(即，長傳感器線LSLi和短傳感器線SSLi對)運(yùn)算一傳感器線輸出。在 本示例中，長傳感器線LSLi的長度是短傳感器線SSLi的長度的兩倍。在下文中，將η條長傳感器線LSLi和η條短傳感器線SSLi統(tǒng)稱為“2η條傳感器 線 SL，，。如圖4Α所示，在y方向上以相同間距布置具有條帶形狀并在χ方向上延伸的m個(gè) 驅(qū)動電極。例如，m個(gè)驅(qū)動電極DEj (j = 1，2，3·.·，m)與2n條傳感器線SL(LSL+SSL)正交。第一和第二 襯底11和12的材料不特別受限。然而，要求2η條傳感器線SL分別 電容性地耦合至m個(gè)驅(qū)動電極DEm。為此，將第二襯底12的厚度或材料限定為使得對應(yīng)的電容性耦合具有預(yù)定強(qiáng)度。從此角度來看，可以省略第二襯底12，并且可以將絕緣體插在 2η條傳感器線SL和m個(gè)驅(qū)動電極DEm之間。掃描驅(qū)動單元9連接至m個(gè)驅(qū)動電極DEj的一側(cè)端。另外，觸摸檢測單元8連接 至2η條傳感器線SL(LSL+SSL)的一側(cè)端。
掃描驅(qū)動單元9具有用于每一驅(qū)動電極的多個(gè)AC信號源AS (參考圖IA 圖2B)。 以圖4A的掃描驅(qū)動單元9的框內(nèi)的箭頭所示的方向(掃描方向)依次切換所激活的AC信 號源AS?？商娲?，掃描驅(qū)動單元9可以具有單個(gè)AC信號源AS，以使得以掃描方向依次切 換單個(gè)AC信號源AS和m個(gè)驅(qū)動電極DEl DEm中的一個(gè)驅(qū)動電極DEj之間的連接。這樣，將實(shí)際上接收AC信號的驅(qū)動電極從m個(gè)驅(qū)動電極的一側(cè)端切換到另一側(cè)端 的操作稱作“掃描”。另外，下面描述觸摸檢測單元8的功能和配置。在本實(shí)施方式中，驅(qū)動電極和傳感器線之間的正交配置不是必不可少的，而是每 一條傳感器線和每一個(gè)驅(qū)動電極的形狀或配置并不特別受限，只要其之間的電容性耦合在 檢測面內(nèi)是統(tǒng)一的或者幾乎統(tǒng)一的即可。然而，如圖4A所示，通過從檢測面的兩個(gè)正交側(cè)之一引出傳感器線并且將它們連 接至觸摸檢測單元8，以及通過從兩個(gè)正交側(cè)中的另一側(cè)引出驅(qū)動電極并且將其連接至掃 描驅(qū)動單元9，可以容易地執(zhí)行觸摸檢測單元8和掃描驅(qū)動單元9的布置。因此，驅(qū)動電極 和傳感器線之間的正交布置是優(yōu)選的，但是本發(fā)明不一定受限于此。[檢測信號的信號分量]圖5A圖示了 AC信號源AS驅(qū)動m個(gè)驅(qū)動電極DEj的第一驅(qū)動電極DEl的情況。另 夕卜，圖5B圖示了觸摸傳感器在任意單個(gè)用戶手指當(dāng)時(shí)處在圖4A的η條長傳感器線LSLi之 一附近時(shí)的等效電路圖。如圖5Α所示，AC信號源AS連接至驅(qū)動電極DE1，以便利用AC電壓驅(qū)動驅(qū)動電極 DE1。在這種情況下，將觸摸傳感器表示為圖5Β所示的等效電路。然而，這里，將電容元件 Cl_l Cl_m的每一靜電電容稱為“Cp”，將除電容元件Cl_l Cl_m以外的所連接的電容 元件(寄生電容)稱為“Ce”，而將來自AC信號源AS的AC電壓的有效值稱為“VI”。在這 種情況下，從觸摸檢測單元8檢測到的檢測信號Vdet (參見圖4A)在手指未觸摸時(shí)變?yōu)殡?壓Vs，而在手指觸摸時(shí)變?yōu)殡妷篤f ( < Vs)。在與圖3的關(guān)系中，電壓Vs對應(yīng)于“初始檢測 信號VdetO”，Vf對應(yīng)于“檢測信號Vdetl ”。下文將電壓Vs和Vf稱為傳感器電壓。將處于未觸摸狀態(tài)下的傳感器電壓Vs表示為圖5C的等式?；谠摰仁?，隨著驅(qū) 動電極DE的數(shù)目m增大，靜電電容值Cp相應(yīng)地減小。因此，圖5C的等式的分母中的“mCp” 變得幾乎恒定。另外，雖然寄生電容Cc受到驅(qū)動電極DE的數(shù)目m的略微影響，但是可以將 其視為幾乎恒定。為此，圖5C的等式的分子的其余項(xiàng)(remainder)不會顯著變化，但是分 子減小。因此，隨著驅(qū)動電極DE的數(shù)目m增大，傳感器電壓Vs的量值(處于未觸摸狀態(tài)下 的檢測信號的峰值)也減小。同時(shí)，類似于傳感器電壓Vs，傳感器電壓Vf (處于觸摸狀態(tài)下 的檢測信號的峰值)反比于“mCp”而正比于“Cp”。這是由于手指接近所添加的外部電容 C2顯著地小于靜電電容Cp。從而，隨著驅(qū)動電極DE的數(shù)目m增大，檢測信號的峰值增大。相反，如果驅(qū)動電極DE的數(shù)目m較小而單個(gè)驅(qū)動電極DEl的面積較大，則雖然檢測信號的峰值增大，但是用于檢測檢測目標(biāo)物體的大小的分辨率(檢測目標(biāo)物體的最小可 識別大小)減小。另外，用于檢測檢測目標(biāo)物體的位置的位置檢測的精度也隨著數(shù)目m減 小而增大。因此，如果用于檢測物體的大小或位置的精度為了高性能而增大，則單個(gè)驅(qū)動電 極DE的面積不可避免地減小。然而，如上所述，如果驅(qū)動電極DE的數(shù)目m增大并且電極的 面積減小，則觸摸傳感器的檢測信號的峰值減小。 在本示例中，驅(qū)動電極DE的交叉點(diǎn)處的靜電電容Cp依據(jù)單個(gè)驅(qū)動電極DE的面積 而變化。換言之，隨著驅(qū)動電極DE的面積(尤其是寬度)增大，靜電電容Cp相應(yīng)地增大。 另外，隨著單個(gè)傳感器線SLi的面積(尤其是寬度)增大，靜電電容Cp相應(yīng)地增大。然而，如果傳感器線SLi中存在噪聲，則相比于檢測信號Vdet的噪聲分量，信號分 量(傳感器電壓Vs和Vf的平均峰值)減小。因此，檢測信號Vdet的S/N比下降。S/N比 隨著驅(qū)動電極DE的數(shù)目m增大以及單個(gè)驅(qū)動電極DE的寬度減小而減小。另外，隨著噪聲 分量的量值(噪聲量)逼近信號分量，難以應(yīng)用噪聲分離技術(shù)。尤其是，如果噪聲分量周期 性地波動并且其周期接近于檢測信號的周期，則更加難以分離噪聲。由于觸摸傳感器的靈敏度(即，檢測物體的大小的分辨率或位置檢測精度)和檢 測信號Vdet的S/N比之間存在折中，因此即使應(yīng)用諸如噪聲濾波之類的噪聲分離技術(shù)時(shí)， 也難以改進(jìn)兩種特性。圖5A和圖5B圖示了如下的情況雖然第一驅(qū)動電極DE和長傳感器線LSLi之間 的交叉點(diǎn)受到操作，但這里將其類似地用于描述驅(qū)動短傳感器線SSLi的情況。由于長傳感器線LSLi (參見圖4A)與所有的m個(gè)驅(qū)動電極DE交叉，因此圖5C的 等式的分母在這種情況下也變?yōu)椤癿Cp+Cc”。相反，短傳感器線SSLi和驅(qū)動電極DE之間的 交叉點(diǎn)的數(shù)目(參見圖4A)近似為長傳感器線LSLi和驅(qū)動電極DE之間的交叉點(diǎn)數(shù)目的一 半。因此，圖5C的等式的分母變?yōu)椤癿Cp/2+Cc”。這里，假設(shè)寄生電容Cc充分小于總耦合電 容(即，“mCp”或“mCp/2”)。在此假設(shè)下，從短傳感器線SSLi輸出的檢測信號Vdet的信 號分量(傳感器電壓Vs和Vf的平均峰值)近似變?yōu)殚L傳感器線LSLi的兩倍。另外，短傳感器線的檢測信號Vdet的信號分量變?yōu)殚L傳感器線的兩倍這一事實(shí) 是在寄生電容Cc充分小于總耦合電容(mCp，mCp/2)的這一假設(shè)(下文將其稱為第一假設(shè)) 之下而得出的。相反，假設(shè)每一傳感器線的寄生電容Cc充分大于總耦合電容(mCp，mCp/2)(下文 將其稱為第二假設(shè))。在第二假設(shè)下，雖然寄生電容Cc在圖5C的等式的分母中起主要作 用，但是寄生電容Cc正比于線電容，由此隨著線電容減小而減小。即，短傳感器線的寄生電 容Cc從長傳感器線的寄生電容Cc中幾乎減半。因此，也類似地從第二假設(shè)中得到如下結(jié) 論短傳感器線的檢測信號Vdet的信號分量變?yōu)殚L傳感器線的兩倍。同時(shí)，將描述第一和第二假設(shè)之間的中間假設(shè)，即，圖5C的等式的分母的總耦合 電容(mCp，mCp/2)或寄生電容元件Cc都不可忽略的情況(第三假設(shè))。同樣在這種情況下， 可以容易地推出短傳感器線的圖5C的等式的分母為長傳感器線的一半，結(jié)論并未改變。從而，如果將短傳感器線的長度設(shè)置為長傳感器線的長度的一半(1/2)，則短傳感 器線的信號分量變?yōu)殚L傳感器線的兩倍。在將長短傳感器線形成在具有相同寬度、相同厚 度和相同材料的布線層中的這一假設(shè)下，這同樣可得到。通常，如果布線層具有相同厚度和相同材料，則線電容正比于長度。因此，一般而言，可以認(rèn)為，如果長短傳感器線具有相同寬度、相同厚度和相同材料，則長度比幾乎與線 電容比Kc對應(yīng)，并且將檢測信號的信號分量的量值(峰值)限定為幾乎與線電容比Kc成 反比。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，線電容除了布線層自身的電容之外，還包括與其它導(dǎo)電 部分的耦合電容以及寄生電容。2.第一變形這里，將描述改變線電容比Kc的另一實(shí)施方式(變形)。在第一變形中，兩條傳感器線具有相同長度、相同厚度和相同材料，但是寬度不 同。例如，考慮具有第一傳感器線所加倍的寬度的第二傳感器線。在這種情況下，第二 傳感器線相對于第一傳感器線的線電容比Kc近似為2，并且第二傳感器線的圖5C的等式的 分母近似變?yōu)榈谝粋鞲衅骶€的兩倍。在這種情況下，如果m個(gè)驅(qū)動電極DEj的寬度恒定，則 第二傳感器線的靜電電容Cp變?yōu)榈谝粋鞲衅骶€的兩倍。因此，在第一變形中，檢測信號的 信號分量(峰值)在第一和第二傳感器線之間變?yōu)閹缀跸嗤?.第二變形在第二變形中，兩條傳感器線具有相同的厚度和材料，但長度和寬度不同。例如，如圖4A和圖4B所示，假設(shè)短傳感器線的長度為長傳感器線的長度的一半 (1/2)，并且短傳感器線的寬度為長傳感器線的寬度的一半(1/2)。在這種情況下，短傳感器 線的圖5C的等式的分母變?yōu)殚L傳感器線的四分之一(1/4)(線電容比Kc為4或1/4)。另 夕卜，短傳感器線的靜電電容近似變?yōu)殚L傳感器線的一半(1/2)。因此，在第二變形中，從短傳 感器線輸出的檢測信號的信號分量(峰值)近似變?yōu)閺拈L傳感器線輸出的檢測信號的信號 分量(峰值)的兩倍。4.第三變形在第三變形中，與第二變形類似地，兩條傳感器線具有相同的厚度和相同的材料， 但長度和寬度不同。然而，如圖4A和圖4B中所示那樣，假設(shè)短傳感器線的長度為長傳感器線的長度的 一半，但是短傳感器線的寬度為長傳感器線的寬度的兩倍。在這種情況下，圖5C的等式的 分母在短傳感器線和長傳感器線之間不會變化(線電容比Kc為1)。另外，短傳感器線的 靜電電容Cp近似變?yōu)殚L傳感器線的兩倍。因此，在第三變形中，從短傳感器線輸出的檢測 信號的信號分量(峰值)近似變?yōu)閺拈L傳感器線輸出的檢測信號的信號分量(峰值)的兩 倍。在圖4A和圖4B中，在第一 第三變形中，通過僅改變一條傳感器線相對于另一條 傳感器線的長度、寬度或者長度和寬度兩者，而將比例因子設(shè)置為2。然而，比例因子可以 為3或者任何其它自然數(shù)。結(jié)果，可以相對于另一傳感器線的檢測信號的信號分量而將一 條傳感器線的檢測信號的信號分量改變?nèi)缤瑑杀?、三倍或者任何自然倍?shù)那么多。反言之，這意味著一條傳感器線的檢測信號的信號分量相對于另一傳感器線的檢 測信號的信號分量改變?nèi)缤粯?、一半、三分之?....或任何自然倍數(shù)的倒數(shù)那么多。在圖4A和圖4B中，在第一 第三變形中，雖然長度和寬度至少之一變化，但是除 了長度和寬度之外，用于改變線電容比Kc的參數(shù)還與布線層的材料和厚度相關(guān)聯(lián)。因此，通過僅改變用于形成傳感器線的布線層的材料或厚度或者將其與其它參數(shù)組合，線電容比 Kc可在兩條傳感器線之間變化。[噪聲分量]噪聲分量依據(jù)噪聲源假設(shè)而以不同的方式疊加在傳感器線上?？梢栽诰哂懈咝阅艿那闆r下使得觸摸檢測器件自身更薄，并且可以將其安裝在另 一電子設(shè)備(例如，下面所述實(shí)施方式中所示的顯示器件)上。因此，可以將電位波動的其 它線布置在觸摸檢測器件的傳感器線的下面，并且隨著使得觸摸檢測器件更薄，傳感器線 和那些其它線之間的距離往往會減小。當(dāng)在電位波動的情況下將 作為噪聲源的布線與傳感器線并行地布置時(shí)，由作為與 長度和寬度以及其厚度或材料相關(guān)聯(lián)的主要參數(shù)的電容性耦合的強(qiáng)度限定噪聲分量的量 值(噪聲量)。這里，由于噪聲通過寄生電容Cc疊加在傳感器線上，因此，噪聲量隨著寄生電容 Cc增大而增大。然而，如上所述，由于寄生電容Cc與線電容成正比，因此從該角度來看同樣 想像噪聲分量隨著線電容增大而增大。另一方面，隨著傳感器線的線電容增大，傳感器線上 電位的變化幾乎不是由噪聲產(chǎn)生的。為此，即使當(dāng)線電容比Kc變化時(shí)，噪聲量也幾乎不變。例如，在傳感器線的寬度相等而長度減半(線電容比Kc = 2或1/2)的情況下，線 電容(靜電電容Cp)隨著長度減半而減半，并且寄生電容Cc相應(yīng)地減半。為此，即使當(dāng)傳 感器線的長度變化時(shí)，噪聲量也幾乎不變。在傳感器線的長度相等而寬度減半(線電容比Kc = 2或1/2)的情況下，線電容 (靜電電容Cp)隨著寬度減半而減半，并且寄生電容Cc相應(yīng)地減半。為此，即使當(dāng)傳感器線 的寬度變化時(shí)，噪聲量也幾乎不變。同時(shí)，在噪聲源的布線橫貫(traverse)傳感器線的寬度方向的情況下，由作為與 寬度以及其厚度或材料相關(guān)聯(lián)的主要參數(shù)的電容性耦合的強(qiáng)度限定噪聲分量的量值。即使 在這種情況下，由于噪聲經(jīng)由寄生電容Cc疊加在傳感器線上，因此如上所述那樣想像寄生 電容Cc隨著線電容增大而增大。然而，由于線電容隨著寬度增大而增大，因此，傳感器線上 電位的變化幾乎不是由噪聲產(chǎn)生的，同樣在這種情況下，即使當(dāng)線電容比Kc變化時(shí)，噪聲 量也幾乎不變。例如，在橫貫具有相同寬度的長傳感器線LSLi和短傳感器線SSLi的布線 (如圖4A和圖4B中所示)用作噪聲源的情況下，具有相同強(qiáng)度的噪聲分量疊加在這兩條傳 感器線上。噪聲源可以是來自外側(cè)的輸入電磁波。在這種情況下，傳感器線起產(chǎn)生噪聲的天 線的作用。在這種情況下，由作為與長度或?qū)挾纫约捌浜穸然虿牧舷嚓P(guān)聯(lián)的主要參數(shù)的電容 性耦合的強(qiáng)度限定噪聲分量的量值。在這種情況下，由于疊加在傳感器線上的噪聲不包括 寄生電容Ce，因此噪聲分量往往與線電容成正比。因此，在這種情況下，輸入噪聲量取決于 線電容比Kc?；谏鲜龇治?，雖然某些類型的噪聲源可以與線電容比Kc相關(guān)聯(lián)(如，輸入噪 聲)，但是可以假設(shè)的是，在具有波動電位的布線接近傳感器線時(shí)，來自該布線的感應(yīng)噪聲 是顯著的，并且輸入噪聲相對于整個(gè)噪聲量的比例是可忽略的。因此，當(dāng)使用線電容比Kc 而通過運(yùn)算處理消除噪聲分量時(shí)，即使通過假設(shè)噪聲量不依賴于線電容比Kc而是幾乎恒定，噪聲抑制運(yùn)算的精度也不會惡化。雖然未詳細(xì)示出操作方法，但是在噪聲量與線電容比Kc相關(guān)聯(lián)的噪聲源(如，輸 入噪聲)不可忽略的情況下，同樣可以執(zhí)行噪聲量不恒定的噪聲抑制操作。 [噪聲抑制運(yùn)算]接下來，通過關(guān)注檢測信號的信號分量依據(jù)傳感器線的長度而不同的情況，描述 使用當(dāng)時(shí)所獲線電容比Kc的噪聲抑制運(yùn)算。圖6A圖示長傳感器輸出和短傳感器輸出的波形。在圖6A中，“長傳感器(L) ”所示的波形圖表示長傳感器線LSLi的輸出波形。另 外，“短傳感器(S)”所示的波形圖表示短傳感器線SSLi的輸出波形。在這些輸出波形中， 橫坐標(biāo)表示時(shí)間t[y s]的變化，而縱坐標(biāo)表示傳感器線輸出相對于基準(zhǔn)電位(例如，0[V]) 的電位波動。在橫坐標(biāo)中，時(shí)間范圍是0 16.67[mSec]。雖然作為以AC電壓驅(qū)動驅(qū)動電 極的結(jié)果，傳感器線輸出也以AC方式波動，但是關(guān)于圖6A的橫坐標(biāo)，電位波動的周期非常 小，因此，將AC波形的山脈(mountain of AC waveform)表示為線。圖6A中的邊界(border)所示的區(qū)域表示從圖4A或圖5A中的AC信號源AS所激 活的或者與該AC信號源AS連接的驅(qū)動電極DE所對應(yīng)的檢測面看到的區(qū)域。圖6B示意性圖示與波形圖“長傳感器(L) ”對應(yīng)的長傳感器線輸出。圖6C示意性 圖示與波形示意圖“短傳感器(S) ”對應(yīng)的短傳感器線輸出。這里，將y方向上的邊界的寬度設(shè)置為大于移動間距。這可以通過如下方式而實(shí) 現(xiàn)增大圖5A所示驅(qū)動電極DE的劃分?jǐn)?shù)目(division number)，而將AC信號源AS單次驅(qū) 動的驅(qū)動電極DE的數(shù)目設(shè)置為復(fù)數(shù)(plural number) 0即，將單次驅(qū)動的驅(qū)動電極DE的 數(shù)目例如設(shè)置為若干或幾十，將掃描期間的平移間距例如設(shè)置為與單個(gè)驅(qū)動電極對應(yīng)的數(shù) 目。另外，雖然以窄間距使用多個(gè)驅(qū)動電極進(jìn)行掃描的這種方法在本實(shí)施方式中不是必不 可少的，但是在圖6A 6C中采用了這種方法。圖6B和6C中所示的數(shù)值“0”和“800”表示y方向上的平移間距數(shù)目。相對于其 中心“400”，"0 400”對應(yīng)于區(qū)域A，而“400 800”對應(yīng)于區(qū)域B。邊界沿著箭頭方向，從圖6A所示的狀態(tài)移動。在僅長傳感器線LSLi與邊界交叉的區(qū)域A的掃描中，具有如“長傳感器(L) ”所 示波形的檢測信號Vdet是從長傳感器線LSLi輸出的。在區(qū)域A的掃描中，通過限定信號 分量S的一倍(one time)與噪聲分量的一倍如圖6B所示那樣重疊而獲得了長傳感器線輸 出。在這種情況下，由于短傳感器線輸出仍未與邊界交叉(如圖6C所示)，因此僅輸出噪聲分量。這里，如[噪聲分量]部分中所述的那樣，由于可以假設(shè)噪聲分量不依賴于線電容 比Kc且恒定，因此也將短傳感器線輸出的噪聲分量表示為一倍(=N)。在圖6C中，圖示了用于獲得信號分量S的運(yùn)算公式(在Kc = 2的情況下)和使 用線電容比Kc的一般公式。這樣，可以在通過使用線電容比Kc、經(jīng)由運(yùn)算將噪聲分量從來 自具有不同長度的兩條傳感器線的輸出中消除的情況下，而獲得信號分量S。圖7B圖示了表示來自三個(gè)位置的掃描期間基于圖6C的運(yùn)算公式所獲得的檢測信 號的運(yùn)算結(jié)果的表。圖7A圖示位置<1> <3>和傳感器線之間的關(guān)系。在運(yùn)算電路中，以位置<1> (其中，邊界位于區(qū)域B中)、位置<2> (其中，邊界寬度中心位于區(qū)域A和B之間的分界線)和位置<3>(其中，邊界位于區(qū)域A中)的順序依次輸入檢測信號。通過輸入長傳感器線LSLi的輸出和短傳感器線的輸出并且使用其差值(Δ) 和線電容比Kc來執(zhí)行運(yùn)算，運(yùn)算電路獲得信號分量S。如圖7B所示，運(yùn)算電路在與位置<3>對應(yīng)的檢測時(shí)間范圍中僅獲得差值(Δ)， 并且在與位置<1>對應(yīng)的檢測時(shí)間范圍中，基于差值< Δ >和線電容比Kc來使用運(yùn)算公式 “(A)/(Kc_l)”執(zhí)行運(yùn)算。另外，在與位置<2>對應(yīng)的檢測時(shí)間范圍中，由于差值(Δ)例如 在Kc = 2的情況下變?yōu)榱?，并且運(yùn)算是不可能的，因此在中間檢測時(shí)間范圍中不執(zhí)行運(yùn)算。另外，輸入與檢測掃描(即，圖6A的邊界的平移操作)同步的時(shí)鐘信號，并且基于 該時(shí)鐘信號來確定檢測時(shí)間范圍。作為替換，由于差值(Δ)在Kc = 2的情況下直接變?yōu)樾盘柗至縎，因此運(yùn)算電路 可通過在對應(yīng)于位置<1>或<3>的檢測時(shí)刻采樣檢測信號Vdet，來獲得信號分量S。另外，如果線電容比Kc等式或大于3，則運(yùn)算電路可通過在對應(yīng)于位置<3>的檢 測時(shí)刻采樣檢測信號Vdet，來獲得信號分量S。同時(shí)，在對應(yīng)于位置<1>的檢測時(shí)刻的情況 下，差值(Δ)的一般公式變?yōu)椤?Kc-I) (Δ)”。因此，運(yùn)算電路可通過計(jì)算“(A)/(Kc_l)” 而獲得信號分量S。將如上所述獲得的來自運(yùn)算電路的輸出提供給如下的處理該處理使用電路(未 示出)(包括對應(yīng)位置檢測器件的內(nèi)部電路或外部電路)來確定檢測目標(biāo)物體的存在/不 存在或其位置。另外，在用于具有相同長度和不同寬度的兩條傳感器線的運(yùn)算中，在電容公式的 情況下，即使寬度如第一變形所述那樣不同時(shí)，檢測信號的信號分量有時(shí)也相等，并且噪聲 分量如[噪聲分量]部分中所述那樣有時(shí)也相等。在此情況下，即使寬度不同時(shí)，信號分量 和噪聲分量之間的比率也不變化。因此，如長度不同的上述情況下那樣使用線電容比Kc的 運(yùn)算是不可能的。然而，在電容公式以外的情況下以及同樣在電容公式的情況下，噪聲分量可能依 據(jù)線電容比Kc而變化(例如，如輸入噪聲中)。在這種情況下，雖然省略了詳細(xì)描述，但是 與長度不同的情況類似地，可以使用信號分量和噪聲分量之間的比率之差來獲得信號分量 S0[AC信號源和運(yùn)算電路的配置示例]圖8B是圖示觸摸檢測單元8的運(yùn)算電路8A和AC信號源AS的配置示例的電路圖。 圖8A圖示驅(qū)動電極的驅(qū)動位置。在圖8A中，陰影的驅(qū)動電極DEl與AC信號源AS連接并由AC信號源AS激活，而 其它未選擇的驅(qū)動電極DE2 DEm保持在接地電位GND。選擇和激活驅(qū)動電極的狀態(tài)稱為 接通(ON)狀態(tài)，而未選擇狀態(tài)稱為斷開(OFF)狀態(tài)。圖8B圖示與該驅(qū)動電極組交叉的任 何長傳感器線LSLi(i = 1 η)所連接的觸摸檢測電路8的單個(gè)運(yùn)算電路8Α和AC信號源 AS的電路圖。運(yùn)算電路8Α是如下這樣的電路其用于同樣通過輸入與長傳感器線LSLi相 鄰的短傳感器線SSLi (i = 1 η)而在LSL輸出和SSL輸出之間執(zhí)行預(yù)定運(yùn)算。(靜電)電容元件Cl_l Cl_m形成在長傳感器線LSLi和驅(qū)動電極Dej(j = 1 m)之間的每一交叉點(diǎn)中。圖8B所示的AC信號源AS包括控制單元91、兩個(gè)開關(guān)SW⑴和SW㈠、鎖存電路92、緩沖電路(波形整形單元)93和輸出開關(guān)SW?？刂茊卧?1是用于控制輸出開關(guān)SW以 及在正電壓V(+)和負(fù)電壓(V-)之間切換的兩個(gè)開關(guān)SW(+)和SW(-)的電路?？刂茊卧?1 可以不提供在AC信號源AS中，而是可以用外部CPU來替代。開關(guān)SW⑴連接在正電壓V(+)和鎖存電路92之間，而開關(guān)SW㈠連接在負(fù)電壓 V(-)和鎖存電路92的輸入之間。鎖存電路92的輸出通過緩沖電路93而連接至輸出開關(guān) SW的ON側(cè)節(jié)點(diǎn)。緩沖電路93是用于補(bǔ)償輸入電位并且將其輸出至正電壓V(+)和負(fù)電壓 (V-)的電路。這里，由控制單元91控制輸出開關(guān)SW以便控制對應(yīng)的AC信號源AS是開啟 (選擇或激活)還是接地(未激活)。由于控制單元91與其它AC信號源AS的控制同步， 因此，通常通過依次將用于平移和選擇要激活的一組AC信號源AS的信號發(fā)送至移位寄存 器等，以執(zhí)行控制單元91的功能。運(yùn)算電路8A連接至(靜電)電容元件Cl_l Cl_m被連接到的長傳感器線LSLi。 在運(yùn)算電路8A連接至短傳感器線SSLi時(shí)，連接至短傳感器線SSLi的(靜電)電容元件的 數(shù)目是長傳感器線LSLi的一半。
圖8所示的運(yùn)算電路8A包括差分運(yùn)算單元(例如，OP-Amp)80、兩個(gè)系數(shù)乘法器 (例如，OP-Amp電路)81、整流電路82和輸出電路83。如圖8B所示，系數(shù)乘法器81可包括OP-Amp電路84、電阻器Rl和R2以及電容C3。 系數(shù)乘法器81起將輸入的LSL輸出<L>或SSL輸出<S>乘以預(yù)定系數(shù)(如，圖7B的系數(shù) (線電容比Kc= 1/3或2/3))的乘法器的作用。系數(shù)乘法器81還具有抑制除了電阻器之 外的電容C3所引起的高頻噪聲的功能。通過系數(shù)乘法器81與輸入相乘的系數(shù)可以表示為(l+r2/rl)(其中，rl表示電阻 器Rl的值，而r2表示電阻器R2的值)。當(dāng)系數(shù)乘法器81接收LSL輸出<L>時(shí)，將電阻器 Rl和R2的值確定為滿足(l+r2/rl) =1/3。當(dāng)系數(shù)乘法器81接收SSL輸出<S>時(shí)，將電 阻器Rl和R2的值確定為滿足(l+r2/rl) = 2/3。在圖8B中，長傳感器線LSLi連接至OP-Amp電路84的同相輸入“ + ”(從其輸入檢 測信號Vdet (LSL輸出<L>))。長傳感器線LSLi通過用于將其電位的DC電平在電氣上復(fù)位 的復(fù)位開關(guān)SW而連接至接地電位。電阻器R2和電容C3并行地連接至OP-Amp電路84的 輸出和反相輸入“_”之間，而電阻器Rl連接在OP-Amp電路84的反相輸入“_”和接地電位 之間。該配置類似地適用于與短傳感器線SSLi連接的其它系數(shù)乘法器81。差分運(yùn)算單元80例如是其同相輸入“ + ”與將系數(shù)和長傳感器線LSLi的輸出相乘 的系數(shù)乘法器81的輸出相連接的OP-Amp。作為差分運(yùn)算單元80的OP-Amp的反相輸入“_” 連接至將系數(shù)和短傳感器線SSLi的輸出相乘的另一系數(shù)乘法器81的輸出。差分運(yùn)算單元80從系數(shù)相乘后的LSL輸出<L>提取系數(shù)相乘后的SSL輸出<S>， 并且獲得其之間的差(或，絕對值的差)。因此，從差分運(yùn)算單元80中輸出表示圖7B的差 (A)( = S)的差信號。由于該差信號是AC信號，因此通過隨后的整流電路82將其轉(zhuǎn)換為 DC信號，并且在輸出電路83中將其與預(yù)定的閾值電壓Vt比較。另外，當(dāng)執(zhí)行圖7B的運(yùn)算 "(A)/(Kc-l)，，時(shí)，進(jìn)一步提供除法電路以便將其除法結(jié)果與閾值Vt進(jìn)行比較。然而，整流電路82和輸出電路83不是必不可少的。因此，例如，當(dāng)未執(zhí)行運(yùn)算 “(Δ ) / (Kc-I)，，時(shí)，從差分運(yùn)算單元80輸出的差信號可對應(yīng)于本發(fā)明實(shí)施方式的檢測信號。作為替換，來自輸出電路83的、依賴于檢測目標(biāo)物體的存在/不存在而具有不同邏輯 的數(shù)字信號可對應(yīng)于本發(fā)明實(shí)施方式的檢測信號。在執(zhí)行運(yùn)算“(AV(Kc-I) ”運(yùn)算的情況 下，從除法器電路輸出的信號對應(yīng)于本發(fā)明實(shí)施方式的檢測信號?？傊|摸檢測單元8可 從傳感器線輸出產(chǎn)生檢測信號。圖中所示的整流電路82包括二極管D1，其用于執(zhí)行半波整流；充電電容器C4 ；以 及放電電阻器R0。二極管Dl的陽極連接至系數(shù)乘法器81的輸出，而充電電容器C4和放電 電阻器RO連接在二極管Dl的陰極與接地電位之間。充電電容器C4和放電電阻器RO構(gòu)成 濾波電路(smoothing circuit)。二極管Dl的陰極(整流電路82的輸出)的電位通過輸 出電路83而被讀取為數(shù)字值。
所示示例中的輸出電路83僅包括用于將其電壓與閾值進(jìn)行比較的比較器85。輸 出電路83還具有AD轉(zhuǎn)換器的功能。AD轉(zhuǎn)換器可具有任何類型，如電阻網(wǎng)絡(luò)型或電容劃分 (dividing)型。輸出電路83使用比較器85而將輸入的模擬信號與閾值Vt (參見圖3A)進(jìn) 行比較。比較器85可以實(shí)施為諸如CPU之類的控制電路(未示出)的功能。在各種應(yīng)用 中將比較結(jié)果用作表示是否已執(zhí)行觸摸(例如，是否已輸入按鈕操作)的信號。另外，可以用諸如CPU之類的控制單元來代替作為比較器85的基準(zhǔn)電壓的閾值 Vt，結(jié)果，可以確定檢測信號Vdet的電位。雖然上面已經(jīng)描述了用于計(jì)算具有不同長度的兩條傳感器線的輸出的運(yùn)算電路 8A的配置示例，但是可以確定運(yùn)算電路8A的配置適用于上述的第一至第三變形。根據(jù)第一實(shí)施方式，布置了具有不同線參數(shù)(如，長度)的兩條傳感器線，表示檢 測目標(biāo)物體的位置的信號分量和噪聲分量疊加在一條傳感器線(例如，長傳感器線)的輸 出上。另外，另一條傳感器線(即，短傳感器線)的輸出具有僅疊加了噪聲分量的時(shí)間段。 信號分量具有對應(yīng)于傳感器線的線電容比Kc的值，而噪聲分量具有與線電容比Kc無關(guān)的 恒定值。因此，根據(jù)第一實(shí)施方式的觸摸檢測器件通?？梢酝ㄟ^對兩條傳感器線輸出執(zhí)行 使用線電容比Kc的運(yùn)算處理，來消除噪聲分量。5.第二實(shí)施方式根據(jù)第二實(shí)施方式，在噪聲抑制運(yùn)算處理中使用具有不同線電容的三條傳感器線 的輸出。除了此事實(shí)之外，第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式類似。圖IA 圖3C和圖5A 圖 5C可以直接應(yīng)用于第二實(shí)施方式。除了傳感器線的圖案形狀或配置之外，圖4的配置可以 應(yīng)用于第二實(shí)施方式。圖9A 圖9C是圖示與第一實(shí)施方式的圖6A 圖6C的檢測信號Vdet類似的檢 測信號Vdet的示意圖。圖IOA和圖IOB是圖示與第一實(shí)施方式的圖7A和圖7B類似的邊 界位置的頂視圖以及示出運(yùn)算結(jié)果(包括中間過程)的表。根據(jù)第二實(shí)施方式，如圖IOA所示，具有與長傳感器線的2/3長度對應(yīng)的長度的中 間傳感器線MSL和具有與長傳感器線的1/3長度對應(yīng)的長度的短傳感器線SSL相鄰。通 過將這三條傳感器線設(shè)置為單個(gè)組，運(yùn)算電路在各傳感器線輸出之間執(zhí)行使用線電容比Kc 的運(yùn)算。在圖9A 圖9C中，將噪聲分量N表示為與傳感器線的長度無關(guān)的恒定值“ 3N”，將 信號分量表示為最小信號分量S的自然數(shù)倍(例如，S、2S和3S)。在圖9A的長傳感器線LSL的輸出中，噪聲分量3N與信號分量S重疊。在圖9B的中間傳感器線MSL的輸出<M> (下文將其稱為MSL輸出)中，噪聲分量2N與信號分量2S重 疊。在圖9C的短傳感器線SSL的輸出(SSL輸出<S>)中，噪聲分量N與信號分量3S重疊。 圖10的表中示出了使用三條傳感器線輸出(S卩，LSL輸出<L>、MSL輸出<M>和 SSL輸出<S>)的運(yùn)算結(jié)果(包括中間結(jié)果)。如圖IOA和圖IOB中所示，在位置<1>中，運(yùn)算電路輸入作為LSL輸出<L>的 “S+3N”。另外，運(yùn)算電路輸入作為MSL輸出<M>和SSL輸出<S>的“3N”。在差運(yùn)算中，可以 獲得LSL輸出<L>和MSL輸出<M>之間的差Δ (L-M)或者LSL輸出<L>和SSL輸出<S>之 間的差Δ (L-S)。在這種情況下，MSL輸出<Μ>和SSL輸出<S>之間的差Δ (M-S)變?yōu)榱?。類似地，針對其它位?lt;2> <5>執(zhí)行差運(yùn)算，并且將結(jié)果總結(jié)在圖IOB的表中。 這里，在位置<2>和<4>中，MSL輸出<Μ>和SLS輸出<S>是有效邊界寬度變化的區(qū)域中的 輸出。根據(jù)上述運(yùn)算結(jié)果，可以獲得可在圖IOB的部分Δ (L-M)、Δ (L-S)和Δ (M-S)中 所示的最終運(yùn)算輸出中的深色線所包絡(luò)的區(qū)域中使用的信號分量S。然而，由于存在具有負(fù) 值的區(qū)域，因此在使用該區(qū)域時(shí)使用絕對差運(yùn)算。上面所述的詳細(xì)運(yùn)算方法僅是示例，本發(fā)明不限于此。本運(yùn)算方法的實(shí)質(zhì)在于由 于檢測信號Vdet具有正比于線電容比Kc的信號分量和噪聲分量，因此可以使用線電容比 Kc容易地執(zhí)行噪聲抑制。根據(jù)第二實(shí)施方式，布置了具有不同線參數(shù)(如，長度)的三條傳感器線，并且表 示檢測目標(biāo)物體的位置的信號分量和噪聲分量疊加在所有傳感器線的輸出上。然而，中間 長度的傳感器線和最短的傳感器線的輸出具有僅疊加了噪聲分量的時(shí)間段。信號分量具 有對應(yīng)于傳感器線的線電容比Kc的值，而噪聲分量通常具有恒定值。因此，根據(jù)第二實(shí)施 方式的觸摸檢測器件通?？梢酝ㄟ^對這三條傳感器線輸出執(zhí)行使用線電容比Kc的運(yùn)算處 理，來消除噪聲分量。雖然相比于兩條傳感器線，運(yùn)算處理在三條傳感器線的情況下變得更加復(fù)雜，但 是即使在邊界(掃描期間激活的驅(qū)動電極的范圍)重疊在傳感器線的前端(leading end) 中的時(shí)間范圍中，也可以通過運(yùn)算來計(jì)算信號分量S。因此，根據(jù)第二實(shí)施方式，優(yōu)點(diǎn)在于， 可以在y方向上以無縫方式確定檢測目標(biāo)物體的存在/不存在或位置。實(shí)際中，由于加以考慮布線和TFT元件之間以及各布線之間的寄生電容等來確定 系數(shù)，因此，可能不是整數(shù)倍。然而，通過使用線電容比Kc設(shè)置參數(shù)(在此情況下，傳感器 線SL的長度)并且使用該參數(shù)執(zhí)行運(yùn)算，即使在不能完美地消除噪聲時(shí)，也可以在實(shí)際中 獲得充分的噪聲抑制效果。這在圖7A和圖7B的第一實(shí)施方式中是相同的(由于該系數(shù)在 嚴(yán)格意義上并非是整數(shù)倍，而即使在這種情況下，也可以獲得充分的噪聲抑制效果)。6.第三實(shí)施方式第三實(shí)施方式涉及根據(jù)本發(fā)明的顯示器件。該顯示器件的觸摸傳感器的功能與第 一或第二實(shí)施方式的類似。此實(shí)施方式中所例舉的顯示器件是用于(尤其是)消除Vcom驅(qū)動所疊加的噪聲 的液晶顯示器件。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式，Vcom驅(qū)動不是必不可少的。然而，在下列描述中，例舉 了液晶顯示器件執(zhí)行Vcom驅(qū)動，并且通過使用用于傳感器驅(qū)動以及其顯示驅(qū)動的公共電極(相對電極)而同時(shí)地執(zhí)行顯示掃描(寫掃描)和傳感器驅(qū)動掃描。雖然該液晶顯示器 件優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)器件可以很薄，但是其缺點(diǎn)在于噪聲源在更短的距離內(nèi)接近傳感器線。因 此，可以有效地應(yīng)用本發(fā)明的第三實(shí)施方式。 另外，本發(fā)明實(shí)施方式的“相對電極”是指如下這樣的電極其承擔(dān)用于檢測觸摸 的驅(qū)動電極的功能(與第一實(shí)施方式類似)以及用于第二實(shí)施方式的顯示驅(qū)動的公共電極 的功能。在下文中，為了保持與第一實(shí)施方式的一致性，繼續(xù)使用第一實(shí)施方式的術(shù)語“驅(qū) 動電極DE ”。雖然傳感器檢測精度正比于傳感器線(在本實(shí)施方式中，稱為“感測電極”)的數(shù) 目，但是傳感器線的數(shù)目在沿著X方向和y方向以矩形形狀布置傳感器線的情況下變得非 常大。為了減少傳感器線的數(shù)目，期望如下的驅(qū)動方法以AC電壓驅(qū)動多個(gè)驅(qū)動電極之一， 并且在以恒定間距和預(yù)定間隔排列的多個(gè)驅(qū)動電極的布置內(nèi)平移AC驅(qū)動的該目標(biāo)。在第 一實(shí)施方式中采用了該驅(qū)動方法自身。因此，可以使用僅在y方向上延伸的傳感器線來獲 得傳感器輸出。在下文中，將平移這些驅(qū)動電極的操作目標(biāo)的方向稱為掃描方向。在用于以掃描方向(y方向)掃描驅(qū)動目標(biāo)的這種技術(shù)中，如果沿著掃描觀察到傳 感器線上的電壓變化，則可以從具有電位變化的掃描的位置中檢測對于檢測目標(biāo)物體的觸 摸面板表面的觸摸或接近。本發(fā)明實(shí)施方式的應(yīng)用不限于驅(qū)動電極在y方向上被劃分并且受到預(yù)定數(shù)目的 驅(qū)動以平移驅(qū)動目標(biāo)的這一驅(qū)動方法。然而，由于期望小型化，因此基于該驅(qū)動方法進(jìn)行下 列描述。[顯示器件的示意配置]圖IlA 圖IlC是具體圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的顯示器件的電極的頂視圖以及 用于驅(qū)動或檢測該電極的電路配置。圖IlD圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的顯示器件的示意剖 面結(jié)構(gòu)。圖IlD示出與行方向(像素顯示線方向)上的(例如)6個(gè)像素對應(yīng)的剖面。圖 13A 圖13C是像素的等效電路圖。圖IlA 圖IlD所示的顯示器件是具有作為“顯示功能層”的液晶層的液晶顯示 器件。該液晶顯示器件具有施加公共驅(qū)動信號Vcom(其用于將基準(zhǔn)電壓施加給用于每 一像素的灰度級顯示的信號電壓)的電極(驅(qū)動電極)，作為具有在其之間插入了液晶層的 兩個(gè)面對像素(facing pixel)當(dāng)中的、對于多個(gè)像素公共的電極。在圖IlD中，為了便于看到剖面結(jié)構(gòu)，在以陰影表示作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的 主要組件的驅(qū)動電極、像素電極和感測電極的同時(shí)，未以陰影表示其它部分(如，襯底、絕 緣膜和功能膜等)。將陰影線的省略類似地應(yīng)用于隨后所述的其它剖面視圖。圖12的液晶顯示器件1中所示的像素PIX布置成矩形形狀。如圖12所示，每一 像素PIX包括作為像素的選擇元件的薄膜晶體管TFT 23、液晶層6的等效電容C6以及保持 電容Cx (也將其稱為附加電容)。表示液晶層6的等效電容C6的一側(cè)中所布置的電極是針 對每一像素所劃分并且以矩陣形狀布置的像素電極22，而在另一側(cè)布置的電極是對于多個(gè) 像素公共的驅(qū)動電極43。像素電極22連接至薄膜晶體管TFT 23的源極和漏極之一，而圖像信號線SIG連 接至薄膜晶體管TFT 23的源極和漏極中的另一個(gè)。圖像信號線SIG連接至垂直驅(qū)動電路(未示出，參考下面所述各實(shí)施方式的圖13A C)，以使得將具有信號電壓的圖像信號從垂 直驅(qū)動電路提供至圖像信號線SIG。驅(qū)動電極43配備有公共驅(qū)動信號Vcom。公共驅(qū)動信號Vcom是通過相對于中心電 壓、針對每一水平周期(IH)在正負(fù)電位之間翻轉(zhuǎn)而獲得的。薄膜晶體管TFT 23的柵極 在排列于顯示屏幕的行方向上(即，水平方向上)的所 有像素Pix之間電氣地共享，從而結(jié)果形成掃描線SCN。將用于接通/斷開薄膜晶體管TFT 23的柵極的、輸出自垂直驅(qū)動電路(未示出)的柵極脈沖提供給掃描線SCN。因此，掃描線 SCN也稱為柵線。如圖12所示，保持電容器Cx與等效電容C6并聯(lián)連接。由于等效電容C6中存儲 容量的不足，因此提供保持電容器Cx用于防止寫電位由于來自薄膜晶體管TFT 23的泄漏 電流而降低。另外，保持電容器Cx的添加還有助于防止閃爍和改善屏幕亮度的均勻性。從剖面結(jié)構(gòu)(圖11D)的角度來看，具有這種像素的液晶顯示器件1包括面板(下 文將其稱為驅(qū)動面板2)，該面板在該剖面未示出的區(qū)域中具有圖12所示的薄膜晶體管TFT 23，并且提供有像素的驅(qū)動信號(信號電壓)；相對面板4，其布置為面向驅(qū)動面板2;以及 液晶層6，其布置在驅(qū)動面板2和相對面板4之間。驅(qū)動面板2具有作為玻璃襯底的TFT面板21 (其面板體單元是由玻璃制成的)， 其具有圖12的薄膜晶體管TFT 23 ；以及多個(gè)像素電極22，其以矩陣形狀布置在該TFT面板 21上。用于驅(qū)動每一像素電極22的顯示驅(qū)動器(未示出)(其包括垂直驅(qū)動電路、水平 驅(qū)動電路)形成在TFT面板21上。圖12的薄膜晶體管TFT 23和布線(如，圖像信號線SIG 和掃描線SCN)形成在TFT面板21上。第一實(shí)施方式的觸摸檢測單元8 (參照圖4A、4B、8A 和8B)可以形成在TFT面板21上。相對面板4包括玻璃襯底41 ；濾色器42，其形成在玻璃襯底41的一個(gè)表面上； 以及驅(qū)動電極43，其形成在濾色器42上(液晶層6—側(cè))。濾色器42是通過周期性布置 三種顏色濾色器層(例如，其具有紅、綠和藍(lán)色(R、G和B))而配置的，每一像素PIX(像素 電極22)對應(yīng)于三種顏色R、G和B之一。雖然在某些情況下，將與一種顏色對應(yīng)的像素稱 為子像素，而將具有三種顏色R、G和B的三個(gè)子像素稱為像素，但是，這里也將子像素稱為 像素PIX。驅(qū)動電極43也用作觸摸檢測傳感器(其包括在用于執(zhí)行觸摸檢測操作的觸摸傳 感器的一部分中)的驅(qū)動電極DE (參照第一和第二實(shí)施方式)。驅(qū)動電極43對應(yīng)于圖IA 圖2B中的驅(qū)動電極El。驅(qū)動電極43通過接觸傳導(dǎo)柱(pillar) 7而連接至TFT面板21。經(jīng)由接觸傳導(dǎo)柱 7將具有AC脈沖波形的公共驅(qū)動信號Vcom從TFT面板21施加給驅(qū)動電極43。公共驅(qū)動 信號Vcom對應(yīng)于從圖IA 圖2B的驅(qū)動信號源S提供的AC脈沖信號Sg。玻璃襯底41的另一面(顯示面一側(cè))上配備有傳感器線SL，并且保護(hù)層45形成 在傳感器線SL上。傳感器線SL構(gòu)成觸摸傳感器的一部分，并且其對應(yīng)于圖IA 圖2B中 的檢測電極E2。玻璃襯底41可具有用于執(zhí)行下面所述觸摸檢測操作的觸摸檢測單元8 (參 照圖8A和8B)。作為顯示功能層的液晶層6根據(jù)外加電場的狀態(tài)而對穿過厚度方向(即，面向電極的方向)的光進(jìn)行調(diào)制?？梢允褂酶鞣N模式的液晶材料(如TN(tWisted nematic, 扭曲向列)、VA(vertical alignment,垂直對準(zhǔn))禾口 ECB(electrically controlled birefringence,電場控制雙折射))來形成液晶層6。將對準(zhǔn)膜提供在液晶層6和驅(qū)動面板2之間以及液晶層6和相對面板4之間。將 偏振板提供在驅(qū)動面板2的反顯示面(anti-display surface) 一側(cè)(即，后面一側(cè))以及 相對面板4的顯示面一側(cè)。從圖IlA 圖IlD中省略了這種光學(xué)功能層。 [驅(qū)動電極和驅(qū)動掃描的配置]如圖IlA所示，將驅(qū)動電極43劃分在像素配置的行或列方向上(例如，本示例中 的列方向(圖的垂直方向)上)。該劃分方向?qū)?yīng)于顯示驅(qū)動中像素線的掃描方向(即，垂 直驅(qū)動電路(未示出)依次激活掃描線SCN的方向)。將驅(qū)動電極43劃分為共計(jì)(kXm)個(gè)驅(qū)動電極。因此，以在行方向上延伸且在對
應(yīng)面上彼此并行間隔的平面條帶形狀的式樣布置驅(qū)動電極43_1、43_2.....43_k.....43_
km ο將(kXm)個(gè)驅(qū)動電極43_1 43_km的劃分布置間距設(shè)置為(子)像素間距或像 素電極的布置間距的自然數(shù)倍。另外，在圖IlA 圖IlD中，驅(qū)動電極DE是k個(gè)驅(qū)動電極43 (k> 2)的集合，并且 其由AC電壓以該單元進(jìn)行驅(qū)動。由于可以通過增大觸摸傳感器的靜電電容來改善檢測靈 敏度，因此將AC驅(qū)動的單元設(shè)置為多于一條像素線。同時(shí)，可以通過將驅(qū)動電極DE平移像 素間距單元的自然數(shù)倍以適應(yīng)(accommodate)平移的不可見(invisualization)。同時(shí)，在以此方式以驅(qū)動電極DE為單元的Vcom驅(qū)動期間，由垂直驅(qū)動電路(寫驅(qū) 動掃描單元)(未示出)內(nèi)提供的作為AC驅(qū)動掃描單元的掃描驅(qū)動單元9執(zhí)行平移。可以 將掃描驅(qū)動單元9的操作視為與“當(dāng)逐一切換通過在列方向上移動AC信號源AS (其以AC 電壓Vcom同時(shí)驅(qū)動k個(gè)驅(qū)動電極的布線)(參見圖IA和圖1B、2A和2B以及8A和8B)所 選擇的驅(qū)動電極的同時(shí)而在列方向上進(jìn)行掃描的這一操作”相同。同時(shí)，與第一實(shí)施方式類似，通過交替地布置η條長傳感器線LSLi和η條短傳感 器線SSLi獲得傳感器線SL。由在y方向上延伸的并行帶狀布線形成共計(jì)2η條傳感器線 SL。在2η條傳感器線當(dāng)中，從長傳感器線LSLi輸出LSL輸出<L>，而從短傳感器線SSLi輸 出SSL輸出<S>。例如使用圖8B中所示的示例性運(yùn)算電路8A作為基本檢測單元，而將這 2n個(gè)傳感器線輸出輸入至觸摸檢測單元8。另外，圖IlA和IlB是分開用于描述電極式樣的示圖。然而，在實(shí)際中，如圖IlC所 示，重疊地布置驅(qū)動電極43_1 43_km和傳感器線(長傳感器線LSLi和短傳感器線SSLi) 以檢測2維平面內(nèi)的位置。在此配置中，觸摸檢測單元8可以基于哪個(gè)運(yùn)算電路8A產(chǎn)生電 壓變化來檢測行方向的位置，并且基于檢測時(shí)刻來獲得列方向上的位置信息。換言之，掃描 驅(qū)動單元9的Vcom驅(qū)動和觸摸檢測單元8的操作例如與具有預(yù)定周期的時(shí)鐘信號相同步。 通過該同步操作，由于可以知道掃描驅(qū)動單元9在觸摸檢測單元8獲得電壓變化時(shí)驅(qū)動了 哪個(gè)所劃分的驅(qū)動電極，因此觸摸檢測單元8可以檢測到手指觸摸位置中心。這種檢測操 作由完全地控制液晶顯示器件1的基于計(jì)算機(jī)的完全控制電路(未示出)(例如，CPU、微型 計(jì)算機(jī)或用于檢測觸摸的控制電路)來控制。雖然將作為“AC驅(qū)動掃描單元”的掃描驅(qū)動單元9僅形成在圖IlD的驅(qū)動面板2一側(cè)，然而可以將觸摸檢測單元8形成在驅(qū)動面板2 —側(cè)以及相對面板4 一側(cè)。由于高密 度地集成了 TFT，因此期望將觸摸檢測單元8也提供在驅(qū)動面板2中，以便減少制造工藝的 數(shù)目。然而，由于傳感器線SL存在于相對面板4 一側(cè)，并且由透明電極材料形成傳感器線 SL，因此布線電阻可能增大。在此情況下，為了避免諸如布線的高電阻之類的困難，最好將 觸摸檢測單元8形成在相對面板4 一側(cè)。然而，如果僅針對觸摸檢測單元8將形成TFT的 工藝用在相對面板4中，其不利地需要高成本?？梢酝ㄟ^全面地考慮上述優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)來確 定用于形成觸摸檢測單元8的位置。圖13圖示該AC驅(qū)動操作和平移操作。在圖13A 圖13C中，單個(gè)驅(qū)動電極DE由7個(gè)陰影驅(qū)動電極43構(gòu)成。這里，驅(qū)動 電極43與驅(qū)動電極DE的不同之處在于同時(shí)驅(qū)動的k個(gè)驅(qū)動電極43稱作驅(qū)動電極DE。 圖13A 圖13C圖示當(dāng)驅(qū)動電極DE在列方向上以單個(gè)像素線為單位平移(S卩，平 移單個(gè)驅(qū)動電極43的間距)時(shí)的選擇范圍的進(jìn)程。在圖13A的時(shí)間Tl中，未選擇初始單個(gè)像素線，而是選擇并且由AC信號源AS以 AC電壓同時(shí)驅(qū)動對應(yīng)于第二 第八條像素線的k個(gè)驅(qū)動電極。在下一周期(時(shí)間T2)中，驅(qū)動電極DE平移單個(gè)像素線，以使得不選擇對應(yīng)于第 一和第二條像素線的兩個(gè)驅(qū)動電極，選擇第三個(gè)驅(qū)動電極隨后的7個(gè)驅(qū)動電極，而不選擇 其它的。進(jìn)而，在下一周期(時(shí)間T3)中，驅(qū)動電極DE平移單個(gè)像素線，以使得不選擇對應(yīng) 于第一至第三條線的驅(qū)動電極，選擇第四個(gè)驅(qū)動電極隨后的7個(gè)電極，而不選擇其它的。然 后，類似地重復(fù)平移和AC驅(qū)動操作。通過這種操作，將圖5C的等式中m的值減小了實(shí)際劃分?jǐn)?shù)目的1/7，以使得相應(yīng) 地增大傳感器電壓Vs的有效值。同時(shí)，如圖13A 圖13C中所示，最近包括在選擇組中以 及從選擇組(驅(qū)動電極DE)中排除的單元是對應(yīng)于單個(gè)像素線的單個(gè)驅(qū)動電極。因此，AC 驅(qū)動的切換頻率變?yōu)榈扔诠豺?qū)動信號Vcom的反轉(zhuǎn)頻率1H。該頻率是通過將商業(yè)電源頻 率(例如，60[Hz])乘以列方向上像素的數(shù)目而獲得的非常高的頻率。例如，將列方向上像 素的數(shù)目設(shè)置為480，該頻率變?yōu)?8. 8 [kHz]，脈沖波形的頻率變?yōu)槠湟话氲?4. 4 [kHz]。因 此，AC驅(qū)動的平移所引起的圖像變化具有人眼所不能識別出的足夠高的頻率。從而，可以 防止傳感器電壓下降所引起的S/N比率降低以及電極驅(qū)動的切換所引起的圖像質(zhì)量惡化。[像素電極和圖像信號線的布置]圖14是圖示在形成像素電極22的制造過程中間的顯示單元的擴(kuò)大平面視圖。在形成像素電極22的過程中間的圖14的平面視圖中，在行方向(χ方向)上以并 行條帶形狀布置的多條柵線(掃描線SCN，參見圖12)與在列方向(y方向)上以并行條帶 形狀布置的多條圖像信號線SIG交叉。兩條任意掃描線SCN和兩條任意圖像信號線SIG所 圍繞的矩形區(qū)域定義(子)像素PIX。像素電極22形成在比每一像素PIX略微更小的矩形 隔離式樣中。這樣，以平面形狀將多個(gè)像素電極22布置成矩形形狀。[顯示操作]接下來描述具有上述配置的顯示器件的操作。驅(qū)動面板2的顯示驅(qū)動器(水平驅(qū)動電極和垂直驅(qū)動電路(未示出))向驅(qū)動電 極43(驅(qū)動電極43_1 43_m)的每一電極式樣逐線依次提供公共驅(qū)動信號Vcom。在此情況下，選擇驅(qū)動電極的方法和平移方法與上述那些類似。公共驅(qū)動電極信號Vcom還用于控制圖像顯示的驅(qū)動電極的電位。另外，顯示驅(qū)動器通過圖像信號線路SIG向像素電極22提 供信號電壓，并且還與其同步地通過掃描線SCN逐線依次控制每一像素電極的TFT的切換。 結(jié)果，在液晶層6中，將公共驅(qū)動信號Vcom和每一像素信號所確定的(與面板正交的)垂 直方向上的電場施加至每一像素以調(diào)制液晶狀態(tài)。結(jié)果，執(zhí)行所謂反轉(zhuǎn)驅(qū)動的顯示操作。同時(shí)，在相對面板4 一側(cè)，在驅(qū)動電極43_1 43_km與長傳感器線LSLi或短傳感 器線SSLi之間的每一交叉點(diǎn)中形成電容元件Cl。將公共驅(qū)動信號Vcom以時(shí)分方式依次施 加給驅(qū)動電極43的每一電極式樣。然后，施加公共驅(qū)動信號Vcom的驅(qū)動電極43的電極式 樣與傳感器線(LSLi和SSLi)的電極式樣之間的交叉點(diǎn)中所形成的單個(gè)列所對應(yīng)的每一電 容元件Cl被充電/放電。結(jié)果，來自傳感器線(LSLi和SSLi)的輸出具有與電容元件Cl 的容量對應(yīng)的量值。在用戶手指觸摸相對面板4的表面的狀態(tài)下，該傳感器線輸出的量值 變得幾乎恒定(對于傳感器電壓Vs)。除了公共驅(qū)動信號Vcom的掃描之外，將與充電/放 電操作的目標(biāo)對應(yīng)的電源元件Cl的列依次逐線平移。這里，如果用戶手指觸摸在相對面板4表面的任何位置，那么手指所引起的電容 元件C2被添加至原先在所觸摸部分中已經(jīng)形成的電容元件Cl。結(jié)果，掃描所觸摸部分時(shí)的 傳感器輸出的值(傳感器電壓Vs)變?yōu)楸绕渌糠值膫鞲衅鬏敵龅碾妷焊?變?yōu)閭鞲衅?電壓Vf(< Vs))。觸摸檢測單元8(參見圖8A和8B以及IlA和11D)使用每一運(yùn)算電路 8A執(zhí)行圖7B所示的運(yùn)算操作以產(chǎn)生檢測信號Vdet。另外，將檢測信號Vdet與閾值Vt相 比較。如果檢測信號Vdet等于或小于閾值Vt，將該部分確定為觸摸部分。可以根據(jù)施加公 共驅(qū)動信號Vcom的時(shí)刻以及檢測到等于或小于閾值Vt的檢測信號Vdet的時(shí)刻來獲得該 觸摸部分。這樣，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式，將用于驅(qū)動液晶的液晶顯示器件中所最初提 供的公共電極(驅(qū)動電極43)也用作包括驅(qū)動電極和感測電壓在內(nèi)的觸摸傳感器電極對之 一。構(gòu)造靜電電容元件型觸摸傳感器，以使得將作為顯示驅(qū)動信號的公共驅(qū)動信號Vcom也 用作觸摸傳感器驅(qū)動信號。因此，要重新提供用以添加觸摸傳感器功能的電極僅僅是傳感 器線，而不需要重新提供用于產(chǎn)生觸摸傳感器驅(qū)動信號的單元。因此，該配置是簡單的。另外，以AC電壓同時(shí)驅(qū)動多個(gè)k個(gè)驅(qū)動電極43，并且通過將這些驅(qū)動電極用作單 個(gè)驅(qū)動電極DE，將驅(qū)動電極DE平移，以使得通過執(zhí)行AC驅(qū)動兩次來選擇所有驅(qū)動電極DE。 為此，可以防止傳感器檢測電壓的S/N比率的降低以及圖像質(zhì)量惡化。進(jìn)而，由于也可以使 用用于公共驅(qū)動信號的驅(qū)動電極和驅(qū)動電路作為用于傳感器的驅(qū)動電極和驅(qū)動電路，因此 可以相應(yīng)地減小布置空間和功耗。另外，在圖4A、4B和14中，雖然將傳感器線SL示出為具有預(yù)定寬度和兩種類型的 長度的線，然而也可以將第一和第二實(shí)施方式的變形應(yīng)用于第三實(shí)施方式。下文描述第三實(shí)施方式的某些變形。7.第四變形上面結(jié)合第三實(shí)施方式所述的顯示器件的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以使通 過集成觸摸面板所獲得(液晶)顯示器件的厚度變薄。然而，即使在將觸摸面板集成在顯示面板中的情況下，也可以將觸摸傳感器的驅(qū) 動電極提供在與用于(液晶)顯示的驅(qū)動(公共)電極的不同層中。在這種情況下，可以將觸摸傳感器的驅(qū)動電極布置為面向不分隔的多個(gè)像素電極的單個(gè)電極。然而，以y方向 上延伸的第一傳感器線組與χ方向上延伸的第二傳感器線組彼此交叉的矩形形狀布置傳 感器線。將僅用于觸摸傳感器的驅(qū)動電極的單個(gè)電極布置為以預(yù)定強(qiáng)度與第一傳感器線 組和第二傳感器線組電容性地耦合。將本發(fā)明的實(shí)施方式應(yīng)用于第一和第二傳感器線組兩 者。換言之，通過例如改變諸如長度之類的類型，使得χ方向的第二傳感器線組以及上述y 方向的第一傳感器線組具有多個(gè)線電容。在χ方向的第二傳感器線組以及第一傳感器線組 中，對具有不同線電容的多條傳感器線輸出執(zhí)行通過使用線電容比的運(yùn)算來消除噪聲的處 理。結(jié)果，在具有觸摸檢測功能以及以矩形形狀布置的傳感器線的顯示器件中，可以有效地 消除噪聲并且改善傳感器檢測精度。另外，傳感器線的矩形配置可適用于結(jié)合第一和第二實(shí)施方式所述的觸摸檢測器 件。8.第五 第七變形 液晶層6用于響應(yīng)于電場狀態(tài)來調(diào)制穿過其的光線，并且例如最好使用諸如 FFS (Fringe field switching，邊緣場切換)模式或 IPS (in-plane switching，平板切換) 模式之類的水平電場模式的液晶。圖15 圖17圖示水平電場模式液晶顯示器件的構(gòu)造示例。在圖IlB所示的結(jié)構(gòu)中，像素電極22和驅(qū)動電極43以液晶層6插入在其之間的 方式而面向彼此。響應(yīng)于施加在兩個(gè)電極之間的電壓而將垂直方向上的電場施加至液晶層 6。在水平電場模式中，像素電極22和驅(qū)動電極43布置在驅(qū)動面板2 —側(cè)。在圖15所示第五變形的結(jié)構(gòu)中，將驅(qū)動電極43部署在TFT 21前側(cè)的表面中(顯 示面一側(cè))，驅(qū)動電極43和像素電極22通過插入絕緣層24而彼此相鄰。以在顯示線方向 (χ方向)上延伸的線形狀布置驅(qū)動電極43，并且針對該方向上每一像素分隔像素電極22。將TFT面板21結(jié)合至玻璃襯底41，以使得像素電極22 —側(cè)與液晶層6相鄰。通 過隔離物(未示出)在結(jié)構(gòu)上保持液晶層6。參考數(shù)字“49”表示在諸如玻璃或透明膜之類的顯示面一側(cè)中部署的基材料(base material) 0基材料49的一個(gè)表面配備有傳感器線SL。將基材料49中所保持的傳感器線 SL通過結(jié)合板48而固定至玻璃襯底41的反液晶側(cè)(anti-liquid crystal side)的表面。同時(shí)，將第一偏振板61附于TFT面板21的背面，并且將具有不同偏振方向的第二 偏振板62附于基材料49的顯示面一側(cè)。將保護(hù)層(未示出)形成在第二偏振板62的顯示面一側(cè)中。在圖16所示的第六變形的結(jié)構(gòu)中，預(yù)先將濾色器42形成在玻璃襯底41的液晶一 側(cè)中。濾色器42具有針對每一(子)像素規(guī)則布置的不同顏色區(qū)域。在圖17所示的第七變形的結(jié)構(gòu)中，顯示面一側(cè)的堆疊結(jié)構(gòu)與圖16的不同。在圖16的結(jié)構(gòu)中，傳感器線SL預(yù)先形成在基材料49上，并且其例如作為輥形 (roll shape)構(gòu)件而被附接。然而，在圖17中，傳感器線SL形成在玻璃襯底41的顯示面 一側(cè)，并且其上附有第二偏振板62。接下來，描述對于上述第一 第三實(shí)施方式以及第一 第七變形所公用的變形 (第八 第十一變形)。
9.第八變形圖18所示第八變形的短傳感器線SSLi的長度非常短。其旨在通過將短傳感器線SSLi布置在檢測面的外側(cè)，而專門使用用于檢測未與信號分量S疊加的噪聲分量N的極短 傳感器線SSLi。該變形在提供了具有三種長度的傳感器的第二實(shí)施方式中尤其有效。在圖IOB的表中，假設(shè)例如僅在位置<5>存在該極短傳感器線ESSL。然后，將對 應(yīng)于極短傳感器線輸出的SSL輸出<S>的值(即，“3S+3N”)僅表示“3N”。同時(shí)，LSL輸出 <L>變?yōu)椤癝+3N”。因此，可以僅通過從LSL輸出<L>中減去極短傳感器線輸出以使得未使 用的部分增大，來計(jì)算信號分量S。10.第九變形在圖19所示的第九變形中，任意地設(shè)置以圖IOA的MSL、LSL和SSL順序所布置的 傳感器線的布置順序。例如，在圖19中，以SSL、LSL和MSL的順序布置三條傳感器。這樣， 任意地設(shè)置傳感器線的布置順序?？梢圆话凑請D18和19中那樣規(guī)則地布置傳感器線，而是在一對兩個(gè)或一組三個(gè) 內(nèi)的具有不同長度的傳感器線對應(yīng)于運(yùn)算電路8A—側(cè)的情況下而將它們分開地布置。然 而，由于運(yùn)算電路8A的配置可以完全相同，因此完全在規(guī)則的基礎(chǔ)上布置傳感器線。這里， 在規(guī)則布置中，“周期性地重復(fù)布置M種不同類型的傳感器線”。11.第十變形在第十變形中，單個(gè)運(yùn)算電路8A和另一相鄰運(yùn)算電路8A共享單個(gè)傳感器線。例如，在圖20中，由兩個(gè)輸入運(yùn)算電路8A共享單個(gè)極短傳感器線ESSL。另外，在 圖21中，相鄰運(yùn)算電路8A交替地共享MSL和SSL。另外，如果使用了許多類型的長度，則可 以共享兩條傳感器線。進(jìn)一步，可以提供用于針對多個(gè)運(yùn)算電路切換共享的傳感器線的選 擇器(未示出)。這種共享結(jié)構(gòu)包括如下這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，“兩個(gè)運(yùn)算電路8A連接至相同傳 感器線，并且相對于兩個(gè)運(yùn)算電路中的公共傳感器線對稱地布置不同類型的傳感器線”。12.第i^一變形如圖22所示那樣，可以將極短傳感器線ESSL布置在檢測面或者顯示面的有效區(qū) 域的外側(cè)，并且可以以屏蔽層70覆蓋使得與檢測目標(biāo)物體接觸的面。這種配置是要考慮輸 入靜電噪聲使噪聲抑制精度惡化的情況(如，輸入靜電噪聲與線電容比Kc之間幾乎沒有關(guān) 系的情況)。結(jié)果，運(yùn)算電路8A沒有消除輸入靜電噪聲的影響。然而，如果運(yùn)算電路8A從 傳感器線輸出中提取出時(shí)時(shí)變化的輸入靜電噪聲，則誤差有時(shí)增大。如果提供了屏蔽層70， 則噪聲分量N中不包括輸入靜電噪聲分量。因此，可以抑制檢測誤差的不均勻性。 另外，如圖22所示，可以通過屏蔽運(yùn)算電路8A來改善計(jì)算精度。13.顯示器件的噪聲源以及噪聲抑制效果接下來，類似于第三實(shí)施方式，描述在顯示器件上安裝觸摸傳感器功能時(shí)具有顯 著效果的噪聲源。雖然已經(jīng)結(jié)合第一實(shí)施方式描述了觸摸傳感器的各種噪聲源，然而，與傳感器線 具有強(qiáng)電容性耦合的布線是具有較大電位變化且與傳感器線并行布置的布線。具體而言， 隨著使得顯示器件更薄，其在該布線和傳感器線之間往往具有減小的間隔。這種布線可包括圖像信號線SIG。如圖14中所示，圖像信號線SIG布置在y方向(與傳感器線的方向相 同的方向)上，并且其提供對應(yīng)于驅(qū)動電極43的電壓Vcom的、具有與擁有IH周期(1個(gè)水 平顯示周期)的電位Vcom相反相位的、圖像信號的基準(zhǔn)電位波動的AC信號。圖23A圖示在將整個(gè)顯 示設(shè)置為白顯示的情況下以及在為了比較將整個(gè)顯示設(shè) 置為黑顯示的情況下的長傳感器線LSLi的電位波形。圖23B圖示在為了白顯示和黑顯示 之間的比較僅描繪噪聲分量N的情況下的短傳感器線SSLi的電位波形。如圖23A所示，傳感器線輸出響應(yīng)于顯示器件的顯示而顯著地變化。這是由于圖 23B所示的噪聲分量N在每個(gè)周期IH中以相反相位周期性地變化。將下列兩個(gè)原因考慮為 產(chǎn)生噪聲分量N的原因。作為第一個(gè)原因，電壓Vcom驅(qū)動的驅(qū)動電極DE的電位波動的相位在每個(gè)周期IH 中反轉(zhuǎn)。作為第二個(gè)原因，圖像信號線SIG上的圖像信號的基準(zhǔn)電平也與Vcom驅(qū)動相關(guān)聯(lián) 地在每個(gè)周期IH中反轉(zhuǎn)。然而，由于前者在白顯示和黑顯示之間是不同的，因此后者是原因。S卩，由于圖像 信號的基準(zhǔn)電位的相位相對于驅(qū)動電位Vcom反轉(zhuǎn)了 180°，因此圖像信號的基準(zhǔn)電位波動 允許傳感器線中的電壓差在白顯示中減小，而在黑顯示中放大。參照圖23A的波形LSL以 及圖23B的波形SSL，黑顯示的周期以相同相位變化，但是白顯示的周期以相反電位變化。 此事實(shí)為上述原因提供了支持。圖24B1 圖24B3圖示了本發(fā)明實(shí)施方式的效果。與白顯示相關(guān)聯(lián)的圖24A1 圖24A3以及與黑顯示相關(guān)聯(lián)的圖24B1 圖24B3是通過將一側(cè)的相位相對于另一側(cè)的相 位平移180°的波形圖。另外，圖24A1和24B1是噪聲分量N和信號分量S重疊的長傳感器線LSLi的波形 圖。圖24A2和24B2是僅圖示噪聲分量N的波形圖。圖24A3和24B3是噪聲抑制之后的波 形圖。例如，圖IOB的表的位置<1>中存在邊界(驅(qū)動電極DE)時(shí)的LSL輸出<L>( = S+3N)的波形對應(yīng)于圖24A1和24B1。在這種情況下，與IOB中位置<1>相關(guān)聯(lián)的短傳感器 的框中的數(shù)字“3N”對應(yīng)于圖24A2和24B2。另外，圖24A3的波形是通過從圖24A1的波形 中減去圖24A2的波形而獲得的。類似地，圖24B3的波形是通過從圖24B1的波形中減去圖 24B2的波形而獲得的。從圖24A3和24B3中看到，在電位差(噪聲)達(dá)到白顯示的圖24A1以及黑顯示的 圖24B1中的最大值處的0.8[V]的同時(shí)，其幾乎被抑制為零?；谝陨厦枋觯U述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的顯示器件對于在圖像信號線的電位 波動用作噪聲源時(shí)的噪聲抑制是尤其有效的。14.其它效果當(dāng)考慮這種噪聲源時(shí)，最好遠(yuǎn)離用作噪聲源的布線以相同距離布置兩條或三條傳 感器線。例如，最好距離彼此盡可能接近地布置各傳感器線。為此，傳感器線最好具有較窄 寬度。換言之，當(dāng)通過寬度執(zhí)行控制時(shí)，雖然運(yùn)算有利地變得簡單，但是難以遠(yuǎn)離噪聲源以 相同距離布置傳感器線。相反，當(dāng)通過長度來執(zhí)行控制時(shí)，雖然運(yùn)算相比于寬度控制情況可 能變得更加復(fù)雜，但是易于遠(yuǎn)離噪聲源以相同距離布置傳感器線。從而，參照圖18或圖19，可以理解的是，將與相同運(yùn)算電路8A連接的各傳感器線之間的距離設(shè)置為盡可能地小。另外，在如圖20和21所示那樣由兩個(gè)相鄰運(yùn)算電路8A共享傳感器線的配置中， 可以在不惡化X方向上檢測靈敏度的情況下而增大傳感器線密度。換言之，如果在遠(yuǎn)離噪 聲源以相同距離布置組合的傳感器線這一約束 下而把裕量提供給X方向上的傳感器線密 度，則可以通過增大傳感器線的數(shù)目來改善靈敏度。因此，可以以改善的精度和靈敏度來檢 測觸摸。由于如圖22所示那樣提供屏蔽層70，因此可以通過排除用作通常隨機(jī)波動的噪 聲源的輸入電磁波來實(shí)現(xiàn)更精確的噪聲抑制處理。另外，可以通過屏蔽運(yùn)算電路8A以及使 用屏幕層70來有效地防止誤差。最好可以如第三實(shí)施方式中所述那樣通過執(zhí)行邊界掃描(即，同時(shí)驅(qū)動k個(gè)驅(qū)動 電極43 (邊界)并且將邊界平移對應(yīng)于單個(gè)像素間距的最小間距)來改善y方向上的檢測 靈敏度。通過邊界掃描，可以獲得諸如驅(qū)動電極的不可視之類的額外效果。從不可視的角 度來看，例如，可以通過在中間傳感器線MSL或短傳感器線SSL之中不存在傳感器線的部分 中布置啞傳感器線(dummy sensor line)以使得從外部側(cè)經(jīng)常看到長傳感器線LSL，來改善 不可視。另外，由于為每一運(yùn)算電路8A提供復(fù)位開關(guān)RSW，因此可以通過排除剩余的電荷 來進(jìn)行運(yùn)算。因此，可以改善運(yùn)算的精度。另外，可以通過幾乎同步地接通/斷開多個(gè)運(yùn)算 電路8A中的各復(fù)位開關(guān)RSW來獲得更加精確的運(yùn)算結(jié)果?？梢杂蒀PU(未示出)等控制復(fù) 位開關(guān)RSW。本申請包含與2009年6月30日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-155188中公開的主題有關(guān)的主題，將其全部內(nèi)容通過引用的方式合并在此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素，可出現(xiàn)各種變形、組合、部 分組合和變更，只要其在所附權(quán)利要求書及其等效物的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
一種觸摸檢測器件，包括檢測面；多條傳感器線，其由具有不同線電容的多種類型的布線形成；以及觸摸檢測單元，其檢測響應(yīng)于檢測目標(biāo)物體對所述檢測面的觸摸或接近而在多條傳感器線中產(chǎn)生的電變化，其中，所述觸摸檢測單元具有運(yùn)算電路，其用于通過關(guān)于來自具有不同線電容的彼此相鄰的多種類型傳感器線的多個(gè)輸出執(zhí)行使用線電容比的運(yùn)算處理，來產(chǎn)生表示所述電變化的檢測信號。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸檢測器件，其中，多條傳感器線由針對每一類型均具有不 同長度的M種類型的布線形成且彼此并行地布置，并且彼此相鄰的M條傳感器線具有不同 的類型，以及其中，所述觸摸檢測單元具有為彼此相鄰且具有不同類型的M條傳感器線中的每一條 傳感器線提供的運(yùn)算電路。
3.如權(quán)利要求2所述的觸摸檢測器件，其中，由具有相同材料、相同厚度、相同寬度和 多種不同類型的長度的布線來形成所述M條傳感器線，其中，M條傳感器線中的每一條均具有為具有最短長度的基本傳感器線的長度L的K倍 的長度，這里K = 1 N，以及其中，所述運(yùn)算電路通過從M條傳感器線中選擇包括最長傳感器線的兩條傳感器線、 在對應(yīng)于兩條所選傳感器線的長度之比的時(shí)刻對來自所述兩條傳感器線的兩個(gè)輸出進(jìn)行 采樣、并且對采樣值執(zhí)行差運(yùn)算，來獲得所述檢測信號。
4.如權(quán)利要求3所述的觸摸檢測器件，其中，將系數(shù)M和N設(shè)置為3。
5.如權(quán)利要求2所述的觸摸檢測器件，其中，由具有相同材料、相同厚度、相同寬度和 多種不同類型的長度的布線來形成所述M條傳感器線，其中，M條傳感器線中的每一條均具有為具有最短長度的基本傳感器線的長度L的K倍 的長度，這里K = 1 N，以及其中，所述運(yùn)算電路通過從M條傳感器線中選擇兩條傳感器線、獲得其長度比被設(shè)置 為k的該兩條所選傳感器線的輸出之差并且將所獲得的差除以k-Ι，來獲得所述檢測信號， 其中k是等于或大于2的自然數(shù)。
6.如權(quán)利要求2所述的觸摸檢測器件，其中，運(yùn)算電路之一和另一運(yùn)算電路連接至相 同傳感器線，并且不同類型的傳感器線相對于兩個(gè)運(yùn)算電路所共用的傳感器線對稱地布 置。
7.如權(quán)利要求2所述的觸摸檢測器件，其中，周期性地重復(fù)布置不同類型的M條傳感器線。
8.如權(quán)利要求1所述的觸摸檢測器件，其中，多條傳感器線由針對每一類型均具有不 同長度的M種類型的布線形成且彼此并行地布置，并且其中，所述觸摸檢測器件進(jìn)一步包 括多個(gè)驅(qū)動電極，其每一個(gè)均與多條傳感器線電容性地耦合，并行地布置成在與多條傳 感器線的方向不同的方向上延伸，以及掃描驅(qū)動單元，其對從一端的驅(qū)動電極到另一端的驅(qū)動電極的多個(gè)驅(qū)動電極依次進(jìn)行電壓驅(qū)動，即掃描。
9.如權(quán)利要求7所述的觸摸檢測器件，其中，所述觸摸檢測單元基于從運(yùn)算電路中產(chǎn) 生的檢測信號以及與所述掃描驅(qū)動單元的掃描相同步的時(shí)間信息，來獲得檢測目標(biāo)物體的位置。
10.如權(quán)利要求2所述的觸摸檢測器件，其中，用于彼此相鄰且具有不同類型的M條傳 感器線中的每一條傳感器線的每一個(gè)運(yùn)算電路均包括復(fù)位開關(guān)，其用于將所有運(yùn)算電路中 的傳感器線的電位同時(shí)復(fù)位。
11.如權(quán)利要求2所述的觸摸檢測器件，進(jìn)一步包括導(dǎo)電層，其用于屏蔽所述M條傳感 器線當(dāng)中具有最短長度的類型的傳感器線。
12.—種具有觸摸傳感器功能的顯示器件，該顯示器件包括 顯示面；多條圖像信號線；顯示功能層，其響應(yīng)于施加至多條圖像信號線的電壓來改變所述顯示面的顯示； 多條傳感器線，其由具有多種不同類型以及不同線電容的布線形成；以及 觸摸檢測單元，其檢測響應(yīng)于檢測目標(biāo)物體對于所述顯示面的觸摸或接近而從多條傳 感器線中產(chǎn)生的電變化，其中，多條傳感器線由具有不同線電容的不同類型的布線形成，并且 其中，所述觸摸檢測單元包括運(yùn)算電路，其用于通過對來自彼此相鄰的且具有不同線 電容的多種類型傳感器線的多個(gè)輸出執(zhí)行使用線電容比的運(yùn)算處理，來產(chǎn)生表示所述電變 化的檢測信號。
13.如權(quán)利要求12所述的顯示器件，其中，多條傳感器線由針對每一類型均具有不同 長度的M種類型的布線形成且彼此并行地布置，并且彼此相鄰的M條傳感器線具有不同的 類型，以及其中，所述觸摸檢測單元具有為彼此相鄰且具有不同類型的M條傳感器線中的每一條 傳感器線提供的運(yùn)算電路。
14.如權(quán)利要求13所述的顯示器件，其中，由具有相同材料、相同厚度、相同寬度和多 種不同類型的長度的布線來形成M條傳感器線，其中，M條傳感器線中的每一條均具有為具有最短長度的基本傳感器線的長度L的K倍 的長度，這里K = 1 N，以及其中，所述運(yùn)算電路通過從M條傳感器線中選擇包括最長傳感器線的兩條傳感器線、 在對應(yīng)于兩條所選傳感器線的長度之比的時(shí)刻對來自所述兩條傳感器線的兩個(gè)輸出進(jìn)行 采樣、并且對采樣值執(zhí)行差運(yùn)算，來獲得所述檢測信號。
15.如權(quán)利要求13所述的顯示器件，其中，具有M條傳感器線當(dāng)中最大長度的傳感器線 與所述顯示面的有效顯示區(qū)域的兩個(gè)相反側(cè)交叉，而具有M條傳感器線當(dāng)中最小長度的傳 感器線被部署在該有效顯示區(qū)域的外部。
16.一種具有觸摸傳感器功能的顯示器件，該顯示器件包括多個(gè)像素，其通過多條掃描線和多條圖像信號線而彼此連接，每一像素均具有開關(guān)，該 開關(guān)用于響應(yīng)于施加至相應(yīng)一條掃描線的電壓而寫入相應(yīng)一條圖像信號線的電壓； 多個(gè)像素電極，其被提供用于每一像素且以平面形狀布置成矩陣形狀；m個(gè)驅(qū)動電極，其與像素電極相對地布置成平面形狀，在作為像素電極一側(cè)的布置方向 的掃描方向上具有像素電極的布置的間距長度的一倍或更多倍的間距長度，并且在掃描方 向上以相同間隔而布置；多個(gè)感測電極，其具有所述m個(gè)驅(qū)動電極中的每一個(gè)之間的靜電電容； 顯示功能層，其響應(yīng)于在面向彼此的像素電極和驅(qū)動電極之間所施加的信號電壓而具 有圖像顯示功能；寫驅(qū)動掃描單元，其通過接通用于與所述掃描方向正交的另一方向上所排列的預(yù)定數(shù) 目像素電極的預(yù)定數(shù)目開關(guān)，來執(zhí)行用于寫入預(yù)定數(shù)目圖像信號線的電壓的寫操作，并且 重復(fù)以掃描方向依次切換作為寫目標(biāo)的預(yù)定數(shù)目像素電極；AC驅(qū)動掃描單元，其在包括了與作為寫目標(biāo)的預(yù)定數(shù)目像素電極相對的驅(qū)動電極的條 件下，以AC電壓驅(qū)動從m個(gè)驅(qū)動電極中所限定的s個(gè)驅(qū)動電極，并且以掃描方向平移作為 AC驅(qū)動目標(biāo)的s個(gè)驅(qū)動電極以滿足所述條件，其中1彡s <m;以及觸摸檢測單元，其在感測電極一側(cè)檢測向外部電容引起的靜電電容所施加的電壓的變化，其中，多個(gè)感測電極由具有不同線電容的多種類型的布線形成，以及 所述觸摸檢測單元包括運(yùn)算電路，其用于通過對來自具有不同線電容且彼此相鄰的多 種類型感測電極的多個(gè)輸出執(zhí)行使用線電容比的運(yùn)算處理，來產(chǎn)生表示向所述靜電電容施 加的電壓的變化的檢測信號。
17.如權(quán)利要求16所述的顯示器件，其中，所述寫驅(qū)動掃描單元從m個(gè)驅(qū)動電極中選擇 s個(gè)連續(xù)的驅(qū)動電極，并且以AC電壓驅(qū)動s個(gè)所選驅(qū)動電極，其中s等于或大于2，這里，將具有響應(yīng)于驅(qū)動電極的AC驅(qū)動電壓而在兩個(gè)電平之間重復(fù)變化的圖像信號 的基準(zhǔn)電位的信號施加至多條圖像信號線，并且其中，以在相同方向上延伸的并行條帶形狀的方式布置多條圖像信號線和多個(gè)感測電極。
18.如權(quán)利要求16所述的顯示器件，其中，多個(gè)感測電極由針對每一類型均具有不同 長度的M種類型的布線形成且彼此并行地布置，并且彼此相鄰的M個(gè)感測電極具有不同的 類型，以及其中，所述觸摸檢測單元具有為彼此相鄰且具有不同類型的M個(gè)感測電極中的每一個(gè) 感測電極提供的運(yùn)算電路。
19.如權(quán)利要求18所述的顯示器件，其中，由具有相同厚度、相同寬度、相同材料和多 種不同類型的長度的布線來形成所述M個(gè)感測電極，其中，M個(gè)感測電極中的每一個(gè)均具有為具有最短長度的基本感測電極的長度L的K倍 的長度，這里K = 1 N，并且其中，所述運(yùn)算電路通過從M個(gè)感測電極中選擇包括最長感測電極的兩個(gè)感測電極、 在對應(yīng)于兩條所選感測電極的長度之比的時(shí)刻對來自所述兩個(gè)感測電極的兩個(gè)輸出進(jìn)行 采樣、并且對采樣值執(zhí)行差運(yùn)算，來獲得所述檢測信號。
20.如權(quán)利要求16所述的顯示器件，其中，相比于掃描線和信號線，多個(gè)驅(qū)動電極布置 在顯示面一側(cè)。
全文摘要
在此公開了觸摸檢測器件以及具有觸摸傳感器功能的顯示器件。所述觸摸檢測器件包括檢測面；多條傳感器線，其由具有不同線電容的多種類型的布線形成；以及觸摸檢測單元，其檢測響應(yīng)于檢測目標(biāo)物體對所述檢測面的觸摸或接近而在多條傳感器線中產(chǎn)生的電變化，其中，所述觸摸檢測單元具有運(yùn)算電路，其用于通過對來自具有不同線電容的、彼此相鄰的多種類型傳感器線的多個(gè)輸出執(zhí)行使用線電容比的運(yùn)算處理，來產(chǎn)生表示所述電變化的檢測信號。
文檔編號G06F3/041GK101937282SQ20101021631
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者中西貴之, 寺西康幸, 石崎剛司, 竹內(nèi)剛也, 野口幸治 申請人:索尼公司