触摸检测器及其驱动方法、显示器和电子设备技术

本发明专利技术提供能够实现高位置分辨率而改善检测灵敏度的触摸检测器。该触摸检测器包括：多个驱动电极，并排设置为在一个方向上延伸；检测电极，延伸在与该驱动电极延伸的方向垂直的方向上，并且设置为在每个交叉点与该驱动电极形成电容；以及扫描驱动部分，以分时方式从该多个驱动电极依次选择预定的多个数量的目标电极，并且施加具有多个脉冲波形的触摸检测驱动信号，以检测到选择目标电极的外部邻近物体，而执行扫描驱动。该扫描驱动中的扫描节距小于该多个选择目标电极的总宽度。

【技术实现步骤摘要】
触摸检测器及其驱动方法、显示器和电子设备
本专利技术涉及触摸检测器，更具体地讲，涉及根据由外部邻近物体引起的电容改变检测触摸的触摸检测器及其驱动方法、具有触摸检测功能的显示器和包括这样的触摸检测器的电子设备。
技术介绍
近年来，已经关注通过提供接触检测装置而使得能够由按钮图像代替典型的机械按钮输入信息的显示器，也就是，所谓的触摸面板安装在诸如液晶显示器的显示器上或与其集成并且在显示器上显示各种按钮图像。由于包括这样的触摸面板的显示器不需要输入装置，例如，键盘、鼠标或键区，因此存在除了计算机外将这样的显示器扩展用于便携式信息终端例如移动电话的趋势。触摸检测器系统包括光学系统和电阻系统等，但人们却寄期望于电容系统的触摸检测器，其具有相对简单的构造，并且允许实现低功耗。例如，日本未审查专利申请公开No.2009-244958提出了一种显示器，其中显示器中原先包括的显示器公用电极也用作触摸传感器的一对电极之一(驱动电极)，并且另一个(触摸检测电极)设置为与公用电极交叉。驱动电极和触摸检测电极之间形成电容，并且该电容由外部邻近物体改变。当驱动信号施加到驱动电极时，该显示器分析从触摸检测电极获得的触摸检测信号，以利用电容的改变检测外部邻近物体。在该显示器中，在驱动信号依次施加到公用电极(驱动电极)以执行逐行扫描从而执行显示操作的同时，响应于驱动信号从触摸检测电极获得的触摸检测信号被分析以执行触摸检测操作。
技术实现思路
触摸检测器的重要特性包括对触摸的检测灵敏度和用于触摸位置检测的位置分辨率(resolution)。为了改善电容系统触摸检测器中的检测灵敏度，例如，考虑提高驱动电极宽度的方法。然而，在此情况下，增加触摸检测扫描中的扫描节距以引起粗略扫描，并且可能相应地使得位置分辨率劣化。所希望的是提供实现高位置分辨率同时改善触摸检测灵敏度的触摸检测器及其驱动方法、具有触摸检测功能的显示器和电子设备。根据本专利技术的实施例，所提供的触摸检测器包括：多个驱动电极、检测电极；以及扫描驱动部分。多个驱动电极并排地设置且沿一个方向延伸。检测电极沿与驱动电极延伸的方向垂直的方向延伸，并且设置为在与驱动电极的每个交叉点处形成电容。扫描驱动部分以分时方式从多个驱动电极依次选择预定的多条目标电极，并且施加用于检测外部邻近物体的具有多个脉冲波形的触摸检测驱动信号到该选择的目标电极，以执行扫描驱动。扫描驱动中的扫描节距小于选择的多条目标电极的总宽度。根据本专利技术的实施例，所提供的触摸检测器的驱动方法包括：以分时方式从多个驱动电极依次选择预定的多条目标电极，该多个驱动电极并排地设置且沿一个方向延伸，并且施加用于检测外部邻近物体的具有多个脉冲波形的触摸检测驱动信号到该选择的目标电极，从而以一扫描节距执行扫描驱动，该扫描节距小于选择的该多条目标电极的总宽度；并且基于检测电极的检测信号检测外部邻近物体，该检测电极沿与驱动电极延伸的方向垂直的方向延伸，并且设置为在与驱动电极的每个交叉点处形成电容。根据本专利技术的实施例，所提供的具有触摸检测功能的显示器包括：多个驱动电极、检测电极、显示元件；以及扫描驱动部分。多个驱动电极并排地设置且沿一个方向延伸。检测电极沿与驱动电极延伸的方向垂直的方向延伸，并且设置为在与驱动电极的每个交叉点处形成电容。显示元件基于像素信号和显示驱动信号执行显示。扫描驱动部分执行第一扫描驱动，以分时方式依次施加显示驱动信号到多个驱动电极；并且执行第二扫描驱动，以分时方式从多个驱动电极依次选择预定的多条目标电极，并且施加用于检测外部邻近物体的具有多个脉冲波形的触摸检测驱动信号到选择的目标电极。第二扫描驱动中的扫描节距小于选择的多条目标电极的总宽度。根据本专利技术的实施例，所提供的电子设备包括上述的触摸检测器，并且例如对应于电视机、数字相机、个人计算机、摄像机或诸如移动电话的便携式终端装置。在根据本专利技术实施例的触摸检测器、触摸检测器的驱动方法、具有触摸检测功能的显示器和电子设备中，具有多个脉冲波形的触摸检测驱动信号施加到以分时方式依次选择的预定的多条目标电极，以为触摸检测执行扫描驱动。用小于选择的多条目标电极的总宽度的扫描节距执行扫描驱动。例如，根据本专利技术实施例的触摸检测器优选还包括触摸检测部分，其在对应于驱动信号的多个脉冲波形的转变的时间对检测电极的检测信号进行取样以检测外部邻近物体。在此情况下，在每次扫描驱动部分驱动目标电极时，触摸检测部分优选在对应于驱动目标电极的区域中完成外部邻近物体的检测，并且触摸检测部分优选基于从依次选择的目标电极获得的所有的检测结果确定触摸位置。驱动电极例如允许由下面的两种方法构造。例如，多个驱动电极可具有相等的宽度。在此情况下，在扫描驱动中，在触摸检测驱动信号同时施加到预定的多条目标电极时，扫描允许执行为每次以小于预定的条数的数量将目标电极移位。而且，例如，多个驱动电极可包括两种具有不同宽度的驱动电极，并且两种驱动电极可并排交替设置。在此情况下，在扫描驱动中，在触摸检测驱动信号同时施加到从并排交替设置的两种驱动电极选择的三条相邻目标电极时，扫描允许执行为每次以两个电极对目标电极移位。在根据本专利技术实施例的触摸检测器和触摸检测器的驱动方法、具有触摸检测功能的显示器和电子设备中，扫描节距小于多条目标电极的总宽度；因此，在改善触摸检测灵敏度的同时，可实现高位置分辨率。应当理解的是，前面的总体描述和下面的详细描述均是示范性的，并且旨在进一步提供对如权利要求所述的本专利技术的说明。附图说明附图用于对本专利技术提供进一步的理解，并且结合在该说明书中且构成其一部分。附图与说明书一起示出了实施例，用于说明本专利技术的原理。图1是描述在手指没有接触或没有接近触摸检测器的状态下根据本专利技术实施例的触摸检测器中触摸检测系统基本原理的示意图。图2是描述手指接触或接近触摸检测器的状态下根据本专利技术实施例的触摸检测器中触摸检测系统基本原理的示意图。图3是驱动信号和触摸检测信号的波形示例的示意图，用于描述根据本专利技术实施例的触摸检测器中触摸检测系统的基本原理。图4是示出根据本专利技术第一实施例的触摸检测器的构造示例的框图。图5是示出图4所示触摸检测装置中驱动电极和触摸检测电极的构造示例的透视图。图6是示出图4所示触摸检测器的扫描驱动操作示例的示意图。图7是示出图4所示触摸检测器的操作示例的时序波形图。图8是示出图4所示触摸检测器的扫描驱动操作示例的示意图。图9A和9B是示出根据比较示例的触摸检测器的扫描驱动操作示例的示意图。图10是示出根据第二实施例的触摸检测装置中驱动电极构造示例的平面图。图11是示出根据第三实施例的具有触摸检测功能的显示器构造示例的框图。图12是示出图11所示的具有触摸检测功能的显示装置构造的示意性截面图。图13是示出图11所示的具有触摸检测功能的显示装置的像素布置的电路图。图14是根据任何实施例的触摸检测器的应用示例1的外部透视图。图15A和15B是应用示例2的外部透视图。图16是应用示例3的外部透视图。图17是应用示例4的外部透视图。图18A至18G是应用示例5的正视图、侧视图、俯视图和仰视图。图19是示出根据变型的具有触摸检测功能的显示装置构造的示意性截面图。具体实施方式下面，将参考附图详细描述本专利技术的优选实施例。描述将以下面的顺序给出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.24 JP 2010-2141881.一种触摸检测器，包括：多个驱动电极，并排设置且沿一个方向延伸；检测电极，沿与该驱动电极延伸的方向垂直的方向延伸，并且设置为在与该驱动电极的每个交叉点处形成电容；以及扫描驱动部分，以分时方式从该多个驱动电极依次选择预定的多条目标电极，并且施加用于检测外部邻近物体的具有多个脉冲波形的触摸检测驱动信号到选择的目标电极，以执行扫描驱动，其中该扫描驱动中的扫描节距小于选择的该多条目标电极的总宽度，其中该多个驱动电极包括宽度不同的两种驱动电极，并且该两种驱动电极交替地并排设置，其中在该扫描驱动中，当该触摸检测驱动信号同时施加到选自交替地并排设置的该两种驱动电极的三个相邻的目标电极时，进行扫描从而每次以两个电极将目标电极移位，其中所述三个相邻的目标电极包括两个宽度较小的驱动电极以及被该两个宽度较小的驱动电极夹着的一个宽度较大的驱动电极。2.根据权利要求1所述的触摸检测器，还包括：触摸检测部分，在对应于该触摸检测驱动信号的该多个脉冲波形的转变的时间对该检测电极的检测信号进行取样，以检测外部邻近物体。3.根据权利要求2所述的触摸检测器，其中在每次该扫描驱动部分驱动该目标电极时，该触摸检测部分在对应于这些驱动的目标电极的区域中完成外部邻近物体的检测。4.根据权利要求3所述的触摸检测器，其中该触摸检测部分基于从依次选择的该目标电极获得的所有检测结果来确定触摸位置。5.根据权利要求3所述的触摸检测器，其中该多个驱动电极具有相等的宽度。6.根据权利要求5所述的触摸检测器，其中在该扫描驱动中，在将该触摸检测驱动信号同时施加到该预定的多条目标电极时，进行扫描从而每次以比该预定的条数小的数量将目标电极移位。7.一种触摸检测器，包括：多个驱动电极；以及扫描驱动部分，以分时方式从该多个驱动电极依次选择预定的多条目标电极，并且施加驱动信号到选择的该目标电极以执行扫描驱动，其中该扫描驱动中的扫描节距小于选择的该多条目标电极的总宽度，其中该多个驱动电极包括宽度不同的两种驱动电极，并且该两种驱动电极交替地并排设置，其中在该扫描驱动中，当该触摸检测驱动信号同时施加到选自交替地并排设置的该两种驱动电极的三个相邻的目标电极时，进行扫描从而每次以两个电极将目标电极移位，其中所述三个相邻的目标电极包括两个宽度较小的驱动电极以及被该两个宽度较小的驱动电极夹着的一个宽度较大的驱动电极。8.根据权利要求7所述的触摸检测器，其中还包括检测电极，该驱动信号具有多个脉冲波形，并且还包括触摸检测部分，该触摸检测部分在对应于该多个脉冲波形的转变的时间对该检测电极的检测信号进行取样。9.根据权利要求8所述的触摸检测器，其中在每次该扫描驱动部分驱动该目标电极时，该触摸检测部分在对应于该驱动的目标电极的区域中完成外部邻近物体的检测。10.根据权利要求9所述的触摸检测器，其中该触摸检测部分基于从依次选择的该目标电极获得的所有检测结果来确定触摸位置。11.根据权利要求9所述的触摸检测器，其中该多个驱动电极具有相等的宽度。12.根据权利要求11所述的触摸检测器，其中在该扫描驱动中，在该驱动信号同时施加到该预定的多条目标电极时，进行扫描以每次以比该预定的条数小的数量将目标电极移位。13.一种触摸检测器的驱动方法，包括：以分时方式从多个驱动电极依次选择预定的多条目标电极，该多个驱动电极并排设置且沿一个方向延伸，并且施加用于检测外部邻近物体的具有多个脉冲波形...

【专利技术属性】
技术研发人员：安住康平，木田芳利，野口幸治，石崎刚司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：