本發(fā)明涉及觸摸面板和使用該觸摸面板的顯示裝置,具體用于觸摸面板和使用該觸摸面板的具有不同于矩形形狀的顯示器形狀的顯示裝置。
背景技術(shù):電阻觸摸面板通常在其襯底中具有矩形形狀,并且也被應(yīng)用于具有矩形形狀的顯示器的前部。然而,近年來已研發(fā)具有不同于矩形形狀,諸如圓形的顯示器,并且也需要適合于那些顯示器的觸摸面板。在使用矩形襯底的情況下,由于用于向透明導(dǎo)電膜施加電壓的電極沿彼此面對的兩條邊形成,所以當(dāng)向兩個電極施加恒定電壓時,兩個電極之間任意點(diǎn)的電壓與該點(diǎn)和兩個電極之間的距離比成比例,并且該特征使得能夠易于檢測位置。然而,當(dāng)襯底的形狀并非矩形,諸如為圓形時,不可能形成能夠向襯底上的透明導(dǎo)電膜施加均勻電場的電極。因此,對于這些情況,傳統(tǒng)的四線或五線電阻法不能提供解決方案。此外,當(dāng)面板的形狀并非矩形形狀時,幾乎不可能使無助于檢測觸摸的面板的框緣的寬度變窄。例如,專利文獻(xiàn)1(下文中稱為PD1)公開了一種關(guān)于具有圓形和橢圓形形狀的觸摸面板的發(fā)明。更具體地,其描述了下列觸摸面板,其“以恒定間隔相距面對上部和下部襯底,并且用粘合材料在所述襯底的周圍與其粘結(jié),其中,所述上部襯底包括:上部透明導(dǎo)電電極,其在柔性透明襯底下形成,以具有數(shù)目為4的倍數(shù)的邊,諸如八邊形和十二邊形,并且相對至少一條中心線對稱地形成;以及,一對上部導(dǎo)電電極,其在關(guān)于上部透明導(dǎo)電電極對稱地面對的對邊上形成,并且所述下部襯底包括:下部透明導(dǎo)電電極,其被形成以具有和所述下部透明襯底的上部表面上的上部透明導(dǎo)電電極基本相等的尺寸,一對所述下部導(dǎo)電電極與面對形成所述上部導(dǎo)電電極的一邊但是與其相比偏離90度的一邊上形成;以及點(diǎn)隔片,其在所述下部透明導(dǎo)電電極的上部表面上形成?!盤D1公開了一種使用下列元件檢測觸摸位置的方法:使用3個電極——上部導(dǎo)電電極、下部透明導(dǎo)電電極和下部導(dǎo)電電極,并且利用用于補(bǔ)償檢測平面畸變的查找表,以便獲得高精確度的觸摸位置檢測。此外,專利文獻(xiàn)2(下文稱為PD2)公開了一種關(guān)于具有圓形形狀的觸摸面板的發(fā)明。更具體地,其描述了下列觸摸面板,其“通過使扭轉(zhuǎn)90度的上部標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電電極關(guān)于下部標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電電極偏轉(zhuǎn)的方式,使上部和下部襯底以恒定間隔相距面對,并且通過粘合劑在所述襯底的圓周粘結(jié),其中,所述上部襯底包括:上部透明電極,其在具有近似圓形的柔性透明襯底下形成;標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電電極,其具有在其中上部透明導(dǎo)電電極形成圖案的相同表面上的外部區(qū)域中形成的預(yù)定長度的直線;以及,搜索導(dǎo)電電極,其與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電電極平行布置并且具有與其相同的長度,并且所述下部襯底具有:下部透明電極,其在近似圓形的下部透明襯底上形成;標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電電極,其具有在其中下部透明電極形成圖案的相同表面上的外部區(qū)域中形成的預(yù)定長度的直線;多個搜索導(dǎo)電電極,其與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電電極平行布置并且具有與其相同的長度,以及點(diǎn)隔片,其在所述下部透明導(dǎo)電電極的上部表面上形成?!彪m然PD2公開了該通過繞外圍布置多個電極檢測觸摸位置的方法,但是自然通過使用許多電極的方法獲得高精確度,這是因為位置檢測的分辨率隨所利用的電極數(shù)目增大。另外,專利文獻(xiàn)3(下文稱為PD3)公開了具有片狀結(jié)構(gòu)的輸入裝置,其能夠使得我們使用具有圓形或橢圓形的輸入屏。更具體地,其描述了“分別在上部和下部面板上彼此相對放置的上部和下部電阻膜的形狀都為圓形。在上部面板上形成的圓形電阻膜的X和Y軸中的直徑方向的邊緣連接引線。作為比較,面對這些圓形電阻膜并且通過插入與其接觸的下部面板膜可以由電阻膜或?qū)щ娔ぶ瞥伞O虏棵姘迥さ某叽缱阋园喜侩娮枘?。引線的邊緣在其邊緣的任意位置處被連接至下部膜,并且另一邊緣被連接至控制電路。”公開該檢測觸摸位置的方法,以通過阿波羅尼斯圓原理利用這些電極對?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)PD1:日本專利特許公開No.2005-128819PD2:日本專利特許公開No.2005-182339PD3:日本專利特許公開No.Hll-143622
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:技術(shù)問題由下列方式構(gòu)造的電阻觸摸面板中存在下列問題,其關(guān)于減小無助于觸摸檢測的面板的邊緣區(qū)域(框緣)和任意點(diǎn)處的高精確度觸摸檢測,該構(gòu)造方式為,通過利用沿其周圍的粘合材料粘貼在每個襯底上形成透明導(dǎo)電膜并使其彼此面對的圓形或橢圓形襯底,以允許觸摸透明導(dǎo)電膜。PD1公開了為了獲得高精確度利用三個電極和查找表的位置檢測法。然而,由于位置檢測的分辨率依賴查找表的數(shù)目,所以需要巨大量的數(shù)據(jù),這需要大容量的存儲器。該方法也具有下列問題,即由于用于查找表的數(shù)據(jù)通過經(jīng)驗數(shù)據(jù)積累建立,所以該方法對于部件的變化不靈活。另外,PD2公開了在觸摸面板的周圍區(qū)域中布置許多電極的位置檢測法。雖然通過布置許多電極獲得高精確度檢測,但是該方法具有下列問題,即由于位置檢測的分辨率依賴電極的數(shù)目,這導(dǎo)致引出配線的數(shù)目增大,所以框緣區(qū)域增大。此外,PD3公開了通過阿波羅尼斯圓原理利用兩對電極的位置檢測法。雖然該方法能夠在中心面積周圍進(jìn)行高精確度位置檢測,但是由于電場畸變,在電極或框緣附近區(qū)域精確度下降。結(jié)果,具有低檢測精確度的部分不能用作檢測區(qū)域。因此,該方法具有這樣的問題,即存在縮小框緣區(qū)域的限制。本發(fā)明的目標(biāo)是縮小觸摸面板的外形而不削弱觸摸輸入?yún)^(qū)域的檢測精確度,并且通過檢測使被施加至一對電極的電壓極性反相的電壓值簡化計算表達(dá)式,以便識別觸摸了該觸摸輸入?yún)^(qū)域的哪一象限。問題的解決方案在該背景下,本發(fā)明意指提供一種用于觸摸位置檢測的使用阿波羅尼斯圓原理的觸摸面板,其中,以下列方式制作所述觸摸面板,即放置其上具有透明導(dǎo)電膜的兩個襯底,以便所述每個透明導(dǎo)電膜彼此面對,第一襯底具有一個電極,第二襯底具有一對點(diǎn)電極,所述兩對點(diǎn)電極被布置在所述第二襯底的周圍區(qū)域中,絕緣層在除了其中形成所述兩對點(diǎn)電極區(qū)域的所述周圍區(qū)域中形成,并且向外引出所述兩對電極的配線在所述絕緣層上形成,并且被布置在比所述兩對點(diǎn)電極更向內(nèi)的區(qū)域中。本發(fā)明提供的觸摸面板也包括計算觸摸位置的計算電路,其中,所述第一襯底的所述配線被連接至檢測電路,并且所述第二襯底的所述配線被連接至掃描電路。此外,所述計算電路具有下列功能,即補(bǔ)償所述第一和第二襯底上形成的所述透明膜的電阻的老化變化造成的檢測誤差,以及補(bǔ)償所述透明導(dǎo)電膜邊緣處和所述電極附近的電場畸變。另外,所述觸摸面板執(zhí)行下列過程,即所述掃描電路向在所述第二襯底上形成的一對電極施加電壓,并且然后再次向反相了極性的所述電極施加電壓,并且對于另一對電極執(zhí)行類似的電壓施加處理。此外,本發(fā)明的觸摸面板執(zhí)行包括下列接連處理的觸摸位置檢測,即:向在所述第二襯底上形成的所述一對電極施加電壓;通過使用在所述第一襯底上形成的檢測的電壓值,計算從觸摸位置到一個電極和到另一個電極的距離的距離比率;通過使用阿波羅尼斯圓的原理計算滿足所述距離比率保持恒定值的條件的軌跡,并且對另一對電極進(jìn)行相同處理;以及,計算觸摸位置作為兩條軌跡的交點(diǎn)。然后,所述第一和第二襯底具有它們的圓形(或橢圓形)形狀。同時,所述第一和第二襯底具有它們的矩形形狀并且在所述第二襯底的角處具有兩對點(diǎn)電極??蓪⑺鲇|摸面板安裝到顯示裝置上。本發(fā)明的有利效果根據(jù)本發(fā)明的一方面,存在一種不需要查找表也不需要用于將查找表存儲在其中的存儲器的觸摸面板的有利效果。在本發(fā)明的另一方面,由于電極的小尺寸,所以能夠減小觸摸面板的框緣區(qū)域。在本發(fā)明的進(jìn)一步方面,能夠通過利用其中電場易于畸變的導(dǎo)電膜的周圍區(qū)域和點(diǎn)電極的附近作為配線區(qū)域執(zhí)行面板外形的縮小化,而不削弱觸摸輸入?yún)^(qū)域的檢測精確度。附圖說明圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的結(jié)構(gòu)性總視圖。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的觸摸面板部和檢測部之間的連接。圖3A示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的觸摸面板部的截面圖。圖3B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的觸摸面板部的截面圖。圖3C示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的觸摸面板部的截面圖。圖3D示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的觸摸面板部的截面圖。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的觸摸面板部和檢測部之間的連接。圖5A是解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的掃描電路的動作的示圖。圖5B是解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板的掃描電路的動作的示圖。圖6示出解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板中的檢測位置的計算過程的流程圖。圖7是解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1提供的觸摸面板中的檢測位置的計算方法的示圖。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板的結(jié)構(gòu)性總視圖。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板的觸摸面板部和檢測部之間的連接。圖10A示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板的觸摸面板部的截面圖。圖10B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板的觸摸面板部的截面圖。圖10C示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板的觸摸面板部的截面圖。圖10D示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板的觸摸面板部的截面圖。圖11A是解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板的掃描電路的動作的示圖。圖11B是解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板的掃描電路的動作的示圖。圖12示出解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板中的檢測位置的計算過程的流程圖。圖13是解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2提供的觸摸面板中的檢測位置的計算方法的示圖。圖14示出使用本發(fā)明的觸摸面板的顯示裝置。圖15示出作為現(xiàn)有技術(shù)的根據(jù)PD1提供的典型觸摸面板。圖16示出作為現(xiàn)有技術(shù)的根據(jù)PD2提供的典型觸摸面板。圖17示出作為現(xiàn)有技術(shù)的根據(jù)PD3提供的典型觸摸面板。具體實(shí)施方式(實(shí)施例1)圖1示出本發(fā)明的實(shí)施例1的總體框圖。本發(fā)明的觸摸面板2包括:觸摸面板部4;FPC6(柔性印刷電路),其提供在觸摸面板的配線和外部電路之間的電互連;掃描電路8,其向觸摸面板的電極施加電壓;檢測電路10,其檢測來自觸摸面板的電壓;以及,計算電路12,其根據(jù)檢測的電壓來計算觸摸位置。圖2示出在觸摸面板4的上部襯底14和下部襯底16上形成的電極、掃描電路8和檢測電路10之間的連接。上部襯底14具有圓形形狀,以及在其上的中心安裝具有比上部襯底14的直徑小的直徑的透明導(dǎo)電膜24。此外,電極E沿透明導(dǎo)電膜24的外部邊緣形成。電極E通過FPC6b中的配線29與檢測電路10連接。下部襯底16也具有圓形形狀,并且在其上的中心安裝具有比上部襯底14的直徑小的直徑的透明導(dǎo)電膜18,并且絕緣層22沿該膜的外部邊緣形成。在絕緣層22的中心以圓形樣式開有絕緣層開口28。電極A、B、C和D都位于絕緣層22上,并且相應(yīng)的其他電極都用FPC6a中的配線27被連接至掃描電路8。當(dāng)從上部觀察上部襯底14的表面時,電極A被布置在絕緣層22上關(guān)于透明導(dǎo)電膜18的10點(diǎn)鐘方向。而當(dāng)從上部觀察上部襯底14的表面時,電極B被布置在絕緣層22上關(guān)于透明導(dǎo)電膜18的8點(diǎn)鐘方向。此外,當(dāng)從上部觀察上部襯底14的表面時,電極C被布置在絕緣層22上關(guān)于透明導(dǎo)電膜18的4點(diǎn)鐘方向。電極A和C位于關(guān)于透明導(dǎo)電膜18的點(diǎn)對稱位置。另外,當(dāng)從上部觀察上部襯底14的表面時,電極D被布置在絕緣層22上關(guān)于透明導(dǎo)電膜18的2點(diǎn)鐘方向。電極B和D位于關(guān)于透明導(dǎo)電膜18的點(diǎn)對稱位置。圖3A-3D示出觸摸面板的橫截面圖和制作流程圖。圖3A示出沿圖2中的線A-A'截取的截面圖。圖3B及后幾幅圖示出觀察沿圖2中的線A-A'截取的橫截面的下部襯底16的制作步驟的流程圖,其中圖3B示出在下部襯底16上形成點(diǎn)隔片20的步驟。圖3C示出形成絕緣層22和開口32的步驟,其中圖3B-3D示出觀察沿圖2中的線A-A'截取的橫截面的下部襯底16的制作步驟。圖3D示出在絕緣層22上形成電極30,以及布置配線34和36的結(jié)果。通過在被淀積有透明導(dǎo)電膜的襯底的表面上形成點(diǎn)隔片20來制備下部襯底(圖3B)。然后,在框緣區(qū)域中形成有機(jī)絕緣層22作為襯底的周圍。此時,在邊緣部分中開有點(diǎn)狀開口32以便形成點(diǎn)電極30,并且透明導(dǎo)電膜18在開口的底部露出(圖3C)。通過印刷導(dǎo)電材料包括開口32的嵌入,來形成點(diǎn)電極和配線。當(dāng)配線也在點(diǎn)電極30附近穿過時,從其他點(diǎn)電極引出的配線36被布置在其中形成所述點(diǎn)電極30的區(qū)域內(nèi)部(圖3D)。觸摸面板部包括:圓形(或橢圓形)下部襯底16,其具有在其上形成的透明導(dǎo)電膜18;具有在其上形成的透明導(dǎo)電膜24的圓形(或橢圓形)上部襯底,其被布置為接觸在下部襯底16上形成的相對的透明導(dǎo)電膜18;將與透明導(dǎo)電膜24電連接的電極;用于將電極引出到襯底外部的配線;將電極與配線彼此絕緣的絕緣層22;接觸時防止發(fā)生誤輸入的點(diǎn)隔片20;以及對上部和下部襯底進(jìn)行粘貼的密封劑。用于將電壓施加至透明膜18的電極A、B、C和D被布置在相應(yīng)于關(guān)于襯底16的外圍中的圓(或橢圓形)的中心的角度0、90、180和270度的位置。優(yōu)選地,電極的形狀為圓形。絕緣層在除了電極區(qū)域之外的透明導(dǎo)電膜上形成。在絕緣層上形成的配線與電極A、B、C和D連接,并且被引出至在外圍區(qū)域中形成的端子。由于配線在絕緣層上形成,所以配線可位于點(diǎn)電極A、B、C和D內(nèi)部。FPC6a被連接至端子部,并且從端子引出的每根配線27都與掃描電路8電連接。電極E沿透明導(dǎo)電膜24的外圍形成。配線26被連接至電極E并且將電極引出到外部端子。FPC6b被連接至端子部,并且從端子引出的配線29與檢測電路10電連接。檢測電路與計算電路連接。計算電路也與掃描電路連接。計算電路12具有下列功能:計算觸摸位置;補(bǔ)償在上部襯底14和下部襯底16上形成的透明導(dǎo)電膜18和24的老化變異導(dǎo)致的電阻變化;以及,補(bǔ)償由透明導(dǎo)電膜的邊緣部分和電極附近的電場畸變導(dǎo)致的、在位置檢測中出現(xiàn)的誤差。另外,在下部襯底42的外圍中的任意位置形成的三個電極已足夠,這是因為只要構(gòu)成兩種不同電極組合38、40的電極F、G和I被施加電壓,則觸摸位置的檢測可以被執(zhí)行。然而,為了在本實(shí)施例的下列解釋中簡化操作,使用四電極構(gòu)造。(實(shí)施例1的動作)下文解釋本發(fā)明的掃描電路8、檢測電路10和計算電路12的動作。取決于情況,掃描電路向電極A-D施加電壓。圖5A和5B分別示出使用由本發(fā)明提供的觸摸面板的顯示裝置中的實(shí)施例1的掃描電路的狀態(tài)圖和流程圖。當(dāng)未觸摸該觸摸面板時,觸摸面板保持待機(jī)狀態(tài)(未觸摸狀態(tài))。在待機(jī)狀態(tài)中,向電極A-D中的任何一個施加電壓VDD,并且剩余的其他電極處于Hi-Z(高阻抗)狀態(tài)。圖6示出向電極A施加電壓VDD的掃描電路8的動作的流程圖.在待機(jī)狀態(tài)中,當(dāng)掃描電路8檢測出觸摸時,其就執(zhí)行圖5(b)中所示用于狀態(tài)1-4的電壓施加的順序。在狀態(tài)1中,向電極A施加高壓側(cè)電壓VDD,并且向電極C施加低壓側(cè)電壓GND。在狀態(tài)2中,向電極B施加高壓側(cè)電壓VDD,并且向電極D施加低壓側(cè)電壓GND。在狀態(tài)3中,向電極C施加高壓側(cè)電壓VDD,并且向電極A施加低壓側(cè)電壓GND。在狀態(tài)4中,向電極D施加高壓側(cè)電壓VDD,并且向電極B施加低壓側(cè)電壓GND。在觸摸狀態(tài)持續(xù)的同時,重復(fù)所述動作。當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲从|摸狀態(tài)時,所述動作被停止,并且然后狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)。另外,向計算電路12傳遞掃描電路處于哪種狀態(tài)的信息。檢測電路10監(jiān)控電極E的電壓。當(dāng)觸摸該觸摸面板的上部襯底時,上部襯底14變得彎曲,并且上部襯底14的透明導(dǎo)電膜24和下部襯底16的透明導(dǎo)電膜18被電連接。此時,特定電壓在電極E處發(fā)生,并且實(shí)現(xiàn)觸摸條件。對在電極E檢測的電壓執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換,并且然后將其傳遞給計算電路12。計算電路12使用施加電壓和檢測電壓的條件計算觸摸位置,并且視需要,補(bǔ)償計算值。(實(shí)例1的過程)圖6示出了顯示了本發(fā)明提供的觸摸面板的實(shí)例1中的觸摸檢測和觸摸位置計算的過程的流程圖。首先,當(dāng)檢測開始時,通過掃描電路將觸摸面板保持在待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)觸摸該觸摸面板時,觸摸面板轉(zhuǎn)變?yōu)橛|摸狀態(tài),并且如圖5(a)中所示,掃描電路8順序地而將其狀態(tài)從狀態(tài)1轉(zhuǎn)變至狀態(tài)4,并且然后施加電壓。此時,對在電極E檢測的電壓執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換,并且然后將結(jié)果數(shù)據(jù)傳遞給計算電路12。在狀態(tài)1至4的順序動作期間,當(dāng)該狀態(tài)變?yōu)槲从|摸時,該狀態(tài)就變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)。當(dāng)獲得狀態(tài)4的檢測電壓時,觸摸位置計算動作開始。首先,比較狀態(tài)1和3的檢測電壓,也比較狀態(tài)2和4的電壓(S6-1)。如果發(fā)現(xiàn)電壓在任一這些比較中具有相同值,就通過流程(1)(S6-1-1)確定觸摸位置,這是因為觸摸位置位于連接電極A和C或B和D的兩條線路中的任一條線路上。例如,當(dāng)狀態(tài)1和3具有相同的檢測電壓值時,觸摸位置位于下列位置,其中從觸摸位置到電極A和C的距離的比率相同,也就是說,觸摸位置位于連接電極B和D的線路上。從狀態(tài)2中的施加電壓和檢測電壓值計算觸摸位置的坐標(biāo)(Tx,Ty)。由于檢測電壓Vbd是通過關(guān)于觸摸位置在電極B和D之間劃分電壓獲得的電壓,所以當(dāng)假定觸摸面板的中心坐標(biāo)為(0,0)時,推導(dǎo)出Tx=(VDD-GND)/2-Vbd/(VDD-GND),并且Ty變?yōu)?,這是因為Ty位于連接電極B和D的線路上。另一方面,如果發(fā)現(xiàn)狀態(tài)1和3或者狀態(tài)2和4之間的檢測電壓值的兩個比較無一具有相同電壓值,則用流程(2)(S6-2-1)計算觸摸位置。首先,執(zhí)行對從狀態(tài)1至4的檢測電壓值的比較,并且然后提取具有最高的兩個檢測電壓的狀態(tài)(S6-2-2)。觸摸位置位于下列區(qū)域中,該區(qū)域由被施加第一最高電壓值的電極、被施加第二最高電壓值的電極和圓形(或橢圓形)的中心限定。例如,如果觸摸位置T(Tx,Ty)位于由觸摸面板的中心和電極A與D限定的區(qū)域中,當(dāng)分別向電極A和電極C施加電壓VDD和GND時,能夠用檢測電壓VT1計算從觸摸位置T到兩個電極A和C的兩個距離的比率n:1-n(0<n<1),如上所述n=l-VTl/VDD(等式1)類似地,當(dāng)分別向電極D和電極B施加電壓VDD和GND時,能夠用檢測電壓VT2計算從觸摸位置T到兩個電極D和B的兩個距離的比率m:1-m(0<m<1),如上所述m=l-VT2/VDD(等式2)因為觸摸位置T被包含在具有從觸摸位置到兩個電極A和C的距離的比率保持為恒定值n:1–n的特征的阿波羅尼斯圓中,并且同時被包含在具有從觸摸位置到兩個電極D和B的距離的比率保持為恒定值m:1–m的特征的另一個阿波羅尼斯圓中,所以能夠計算觸摸位置T作為兩個圓的交點(diǎn)。當(dāng)將圓心設(shè)置在原點(diǎn)(0,0)時,就分別將電極A、B、C和D的坐標(biāo)設(shè)為(0,R)、(-R,0)、(0,-R)和(R,0),觸摸位置T(Tx,Ty)位于第一象限,并且將其坐標(biāo)表達(dá)為下列等式(S6-2-2):Tx={R·N-R·(N2-M)1/2}/M(等式3)Ty={R·N'-R·(N'2-M')1/2}/M'(等式4)其中,R=VDD/2(等式5)M=l+a2·d2/c2/b2(等式6)N=d/c(等式7)M'=1+b2·c2/a2/d2(等式8)N'=b/a(等式9)a=l-2·n,b=l-2·n+2·n2(等式10)c=l-2·md=l-2·m+2·m2(等式11)類似地,當(dāng)觸摸位置位于第二、第三、第四象限中的每個象限中時,坐標(biāo)如下:當(dāng)觸摸位置位于第二象限時,Tx={R·N+R·(N2-M)1/2}/M(等式12)Ty={R·N'-R·(N'2-M')1/2}/M'(等式13)當(dāng)觸摸位置位于第三象限時,Tx={R·N+R·(N2-M)1/2}/M(等式14)Ty={R·N'+R·(N'2-M')1/2}/M'(等式15)當(dāng)觸摸位置位于第四象限時,Tx={R·N-R·(N2-M)1/2}/M(等式16)Ty={R·N'+R·(N'2-M')1/2}/M'(等式17)計算后,當(dāng)觸摸面板保持處于觸摸狀態(tài)時,由掃描電路重復(fù)從狀態(tài)1至4的順序動作。當(dāng)觸摸面板變?yōu)槲从|摸狀態(tài)時,該狀態(tài)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)。(實(shí)例1的效果解釋)因為通過使用阿波羅尼斯圓的交點(diǎn)測量觸摸位置,所以能夠除矩形以外的觸摸面板的形狀執(zhí)行觸摸位置檢測而不參考查找表。通過使施加電壓極性反相獲得的檢測的兩個電壓的比較來識別觸摸位置的象限,觸摸位置檢測的計算表達(dá)式變得簡單。雖然電場在電極附近和導(dǎo)電膜的環(huán)境具有將被畸變的趨勢,但是影響觸摸位置的檢測精確度的這些無效區(qū)域可被用作配線的框緣區(qū)域,其通過在如除了電極面積之外沉積絕緣層22的周圍區(qū)域中布置用于施加電壓的點(diǎn)電極,并且在絕緣層22上形成配線。該配線布置不需要大的框緣區(qū)域,這是因為在下部襯底中有四根配線并且在上部襯底中有一根配線已足夠。因為僅通過下部襯底16上的電極能夠形成位置檢測所需的電勢,所以即使上部襯底的透明導(dǎo)電膜24受損時,也能執(zhí)行位置檢測。(實(shí)例2)圖8示出使用本發(fā)明提供的觸摸面板的顯示裝置的實(shí)例2的總視圖。本發(fā)明的觸摸面板44包括:觸摸面板部46;FPC48,其用于電連接觸摸面板的配線和外部電路;掃描電路50,其用于向觸摸面板的電極施加電壓;檢測電路52,其用于檢測來自觸摸面板的電壓;以及,計算電路54,其用于用檢測電壓計算觸摸位置。圖9示出觸摸面板部的上部襯底56和下部襯底58的電極、掃描電路50和檢測電路52之間的連接。圖10A示出觸摸面板的截面圖。其中,圖10B-10D示出在截面B-B'的下部襯底58的制作工藝。點(diǎn)隔片64被形成到透明導(dǎo)電膜62被沉積在其上的下部襯底上(圖10C)。然后,有機(jī)絕緣層68在襯底的框緣區(qū)域66上形成。此時,點(diǎn)狀開口70存在于有機(jī)絕緣層68的邊緣部分,以便形成點(diǎn)電極,并且透明導(dǎo)電膜62通過開口露出。點(diǎn)隔片在位于有機(jī)絕緣層68的中心的有機(jī)絕緣層開口69中形成。通過印刷導(dǎo)電材料形成點(diǎn)電極和配線,包括開口70的嵌入。另外,當(dāng)從其他點(diǎn)電極引出的配線78位于點(diǎn)電極72附近時,將那些配線布置得比點(diǎn)電極72更靠內(nèi)(圖10D)。觸摸面板部46包括:下部襯底58,其具有在其上形成的透明導(dǎo)電膜62;上部襯底56,其類似地具有在其上形成并且被布置為面對下部襯底58的透明導(dǎo)電膜62以便彼此接觸的透明導(dǎo)電膜60;電極72,其用于與透明導(dǎo)電膜60進(jìn)行電接觸;配線74,其用于向外引出電極72;絕緣層68,其用于使電極72和配線74絕緣;點(diǎn)隔片64,其用于防止觸摸時發(fā)生不正確輸入;以及,粘合材料76,其用于將上部襯底56和下部襯底58粘合在一起。在下部襯底上,為了向透明導(dǎo)電膜62施加電壓,電極A、B、C和D在周圍區(qū)域中的矩形形狀的角處形成。優(yōu)選地,電極的形狀為圓形。絕緣層68在除了形成電極的區(qū)域外的透明導(dǎo)電膜62上形成。在絕緣層68上形成的配線與電極A、B、C和D連接,并且將那些電極引出到在外部周圍中形成的端子。配線可在比形成點(diǎn)電極A、B、C和D更靠內(nèi)的區(qū)域中形成,這是因為引線在絕緣層上形成。FPC48b被連接至端子,并且從端子引出的每根配線80都被電連接至掃描電路50。在上部襯底上,電極E在透明導(dǎo)電膜60的周圍中形成。配線82被連接至電極E,并且被引出到在周圍中形成的端子。FPC48a被連接至端子,并且從端子引出的每根配線80都被電連接至檢測電路52。檢測電路42與計算電路54連接。并且計算電路54與掃描電路50連接。除了計算觸摸位置外,計算電路54還具有下列功能:分別補(bǔ)償在上部襯底56和下部襯底58的透明導(dǎo)電膜60和62中導(dǎo)致的電阻值的老化變異;以及,補(bǔ)償由透明導(dǎo)電膜的周圍和電極附近的電場的畸變導(dǎo)致的檢測誤差。(實(shí)施例2的動作)下文將解釋本發(fā)明的掃描電路50、檢測電路52和計算電路54的動作。視需要,掃描電路50向電極A-D施加電壓。圖11包括圖11A中所示的本發(fā)明的掃描電路的狀態(tài)圖,以及使用圖11B中所示的作為本發(fā)明的實(shí)例2提供的觸摸面板的顯示裝置的掃描電路的流程圖。當(dāng)未觸摸該觸摸面板時(未觸摸狀態(tài)),其保持待機(jī)狀態(tài)。在待機(jī)狀態(tài)中,向電極A-D中的一個施加電壓VDD,并且剩余的電極保持在Hi-Z。圖11D示出向電極A施加電壓VDD的實(shí)例。在待機(jī)狀態(tài)中,當(dāng)檢測出觸摸時(觸摸狀態(tài)),掃描電路就執(zhí)行用于狀態(tài)1-4的電壓施加的順序。在狀態(tài)1,向電極A施加高壓側(cè)電壓VDD,并且向電極C施加低壓側(cè)電壓GND。在狀態(tài)2,向電極B施加高壓側(cè)電壓VDD,并且向電極D施加低壓側(cè)電壓GND。在狀態(tài)3,向電極C施加高壓側(cè)電壓VDD,并且向電極A施加低壓側(cè)電壓GND。在狀態(tài)4,向電極D施加高壓側(cè)電壓VDD,并且向電極B施加低壓側(cè)電壓GND。在觸摸狀態(tài)持續(xù)的同時,重復(fù)執(zhí)行上述動作。當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲从|摸狀態(tài)時,這些動作被停止,并且狀態(tài)被轉(zhuǎn)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)。向計算電路54傳遞關(guān)于掃描電路處于哪種狀態(tài)的信息。檢測電路52監(jiān)控電極E的電壓。當(dāng)觸摸該觸摸面板的上部襯底56時,上部襯底56變得彎曲,并且上部襯底56的透明導(dǎo)電膜60和下部襯底58的透明導(dǎo)電膜60電連接。此時,特定電壓在電極E處發(fā)生,并且實(shí)現(xiàn)觸摸條件。對在電極E檢測的電壓執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換,并且然后將其傳遞給計算電路54。計算電路54使用施加電壓和檢測電壓的條件計算觸摸位置,并且視需要,補(bǔ)償計算值。(實(shí)例2的過程)圖12示出本發(fā)明提供的觸摸面板的實(shí)例2中的檢測觸摸和觸摸位置計算的過程的流程圖。首先,當(dāng)檢測開始時,通過掃描電路50將觸摸面板保持在待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)觸摸該觸摸面板時,觸摸面板轉(zhuǎn)變?yōu)橛|摸狀態(tài),并且掃描電路50順序地將其狀態(tài)從狀態(tài)1轉(zhuǎn)變至狀態(tài)4,并且施加電壓。此時,對在電極E檢測的電壓執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換,并且然后將結(jié)果數(shù)據(jù)傳遞給計算電路。在狀態(tài)1至4的順序動作期間,當(dāng)該狀態(tài)變?yōu)槲从|摸時,該狀態(tài)被變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)。當(dāng)獲得狀態(tài)4的檢測電壓時,觸摸位置計算動作開始。首先,分別比較狀態(tài)1和3的檢測電壓,也比較狀態(tài)2和4的檢測電壓(S12-1)。如果發(fā)現(xiàn)電壓在任一這些比較中具有相同值,就用流程(1)(S12-1-1)確定觸摸位置,這是因為觸摸位置位于連接電極A和C或B和D的兩條線路中的任一條線路上。例如,當(dāng)狀態(tài)1和3具有相同的檢測電壓值時,觸摸位置位于下列位置,其中從觸摸位置到電極A和C的距離的比率相同,也就是說,觸摸位置位于連接電極B和D的線路上。根據(jù)狀態(tài)2中的施加電壓和檢測電壓的值來計算觸摸位置的坐標(biāo)(Tx,Ty)。因為檢測電壓Vbd是通過關(guān)于觸摸位置在電極B-D之間劃分電壓獲得的電壓,所以當(dāng)假定觸摸面板的中心坐標(biāo)為(0,0)時,推導(dǎo)出Tx=(VDD-GND)/2-Vbd/(VDD-GND),并且Ty變?yōu)?,這是因為Ty位于連接電極B和D的線路上。另一方面,如果發(fā)現(xiàn)狀態(tài)1和3或者狀態(tài)2和4之間的檢測電壓值的兩個比較無一具有相同電壓值,就用流程(2)(S12-2-1)計算觸摸位置。首先,執(zhí)行對來自狀態(tài)1至4的檢測電壓值的比較,并且然后提取具有最高的兩個檢測電壓值的狀態(tài)(S12-2-2)。觸摸位置位于下列區(qū)域中,該區(qū)域由被施加第一最高電壓值的電極、被施加第二最高電壓值的電極和觸摸面板的中心限定。例如,如果觸摸位置T(Tx,Ty)位于由觸摸面板的中心和電極A與C限定的區(qū)域中,當(dāng)分別向兩個電極A和C施加電壓VDD和GND時,能夠用檢測電壓VT1計算從觸摸位置T到兩個電極A和C的兩個距離的比率n:1-n(0<n<1),如上所述n=l-VTl/VDD(等式18)類似地,當(dāng)分別向電極D和電極B施加電壓VDD和GND時,能夠通過檢測電壓VT2計算從觸摸位置T到兩個電極D和B的兩個距離的比率m:1-m(0<m<1),如上所述m=l-VT2/VDD(等式19)因為觸摸位置T被包含在具有從觸摸位置到兩個電極A和C的距離的比率保持為恒定值n:1–n的特征的阿波羅尼斯圓中,并且同時被包含在具有從觸摸位置到兩個電極D和B的距離的比率保持為恒定值m:1–m的特征的另一個阿波羅尼斯圓中,所以能夠計算觸摸位置T作為兩個圓的交點(diǎn)。當(dāng)將圓心設(shè)置在原點(diǎn)(0,0)時,就分別將電極A、B、C和D的坐標(biāo)設(shè)為(0,R)、(-R,0)、(0,-R)和(R,0),觸摸位置T(Tx,Ty)位于第一象限,并且將其坐標(biāo)表達(dá)為下列等式(S12-2-2):Tx={R·N-R·(N2-M)1/2}/M(等式20)Ty={R·N'-R·(N'2-M')1/2}/M'(等式21)其中,R=VDD/2(等式22)M=l+a2·d2/c2/b2(等式23)N=d/c(等式24)M'=1+b2·c2/a2/d2(等式25)N'=b/a(等式26)a=l-2·n,b=l-2·n+2·n2(等式27)c=l-2·md=l-2·m-2·m2(等式28)類似地,當(dāng)觸摸位置位于第二、第三、第四象限中的每個象限中時,坐標(biāo)如下:當(dāng)觸摸位置位于第二象限時,Tx={R·N+R·(N2-M)1/2}/M(等式29)Ty={R·N'-R·(N'2-M')1/2}/M'(等式30)當(dāng)觸摸位置位于第三象限時,Tx={R·N+R·(N2-M)1/2}/M(等式31)Ty={R·N'+R·(N'2-M')1/2}/M'(等式32)當(dāng)觸摸位置位于第四象限時,Tx={R·N-R·(N2-M)1/2}/M(等式33)Ty={R·N'+R·(N'2-M')1/2}/M'(等式34)計算后,當(dāng)觸摸面板處于觸摸狀態(tài)時,由掃描電路重復(fù)從狀態(tài)1至4的順序動作。當(dāng)觸摸面板變?yōu)槲从|摸狀態(tài)時,該狀態(tài)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)(S12-2-3)-(S12-2-4)。(實(shí)例2的效果解釋)因為通過使用阿波羅尼斯圓的交點(diǎn)測量觸摸位置,所以不必沿一側(cè)形成長電極。通過使施加電壓的極性反相所獲得的兩個檢測電壓的比較識別觸摸位置的象限,觸摸位置檢測的計算表達(dá)式變得簡單。雖然電場在電極附近和導(dǎo)電膜的環(huán)境中具有畸變的趨勢,但是影響觸摸位置的檢測精確度的這些無效區(qū)域可被用作用于配線的框緣區(qū)域,其通過在如除了電極區(qū)域之外沉積絕緣層的周圍區(qū)域中布置施加電壓的點(diǎn)電極并且在絕緣層上形成配線。該配線布置不需要大的框緣區(qū)域,這是因為在下部襯底58中有四根配線并且在上部襯底56中有一根配線已足夠。因為能夠僅用下部襯底58上的電極形成位置檢測所需的電勢,所以即使上部襯底56的透明導(dǎo)電膜60受損時,也能執(zhí)行位置檢測。另一方面,本發(fā)明的自由度能夠被提高,這是因為即使在如圖14所示,顯示裝置的形狀為圓形的情況下,也可通過將觸摸面板4安裝到顯示裝置90上利用具有圓形形狀的觸摸面板。標(biāo)識解釋2觸摸面板4觸摸面板部6FPC6aFPC6bFPC8掃描電路10檢測電路12計算電路14上部襯底16下部襯底18透明導(dǎo)電膜20點(diǎn)隔片22絕緣層24透明導(dǎo)電膜26配線27,29配線28絕緣層的開口A,B,C,D,E電極30電極34,36配線31密封劑32開口38,40組合F,G,I電極42襯底的周圍44觸摸面板46觸摸面板部48FPC48aFPC48bFPC50掃描電路52檢測電路54計算電路56上部襯底58下部襯底60透明導(dǎo)電膜62透明導(dǎo)電膜64點(diǎn)隔片66框緣區(qū)域68有機(jī)絕緣層69在有機(jī)絕緣層中形成的開口70開口72電極74,78配線76密封劑80,82,84配線90顯示裝置