CN101566900B

CN101566900B - 显示装置

Info

Publication number: CN101566900B
Application number: CN2009101335694A
Authority: CN
Inventors: 万场则夫; 古桥勉; 阿武恒一
Original assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd; Hitachi Displays Ltd
Current assignee: Japan Display Inc; Panasonic Intellectual Property Corp of America
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2029-04-14
Also published as: US20090256821A1; TW201005614A; CN101566900A; JP5345336B2; JP2009258888A; US9285931B2; TWI423102B

Abstract

本发明提供一种显示装置，其特征在于，设置有隔着第一绝缘层相交叉的X电极(XP)和Y电极(YP)，以及隔着第二绝缘层相互间是电气浮置状态的多个Z电极(ZP)。上述第二绝缘层使用厚度因触摸造成的按压而变化的材质。另外，上述Z电极以与相邻的上述X电极和上述Y电极二者都重叠的方式配置。另外，随着朝向该X电极的中心而面积增大，随着朝向上述相邻的X电极的中心而面积减小。因此，能够使用非导电性的输入装置，而且即使接触面积小也能够以较少的电极个数进行高精度的位置检测。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别是对于具有电容耦合方式的输入装置的显示装置中的坐标检测精度的高精度化适用的输入装置以及包括它的显示装置。

背景技术

在PDA、便携终端等的移动用电子设备、各种家电制品、无人收款机等的固定型顾客引导终端中，使用包括具有在显示画面上利用使用者的手指等进行触摸操作(接触按压操作，下面简称为“触摸”)而输入信息的画面输入功能的输入装置(下面也称为“触摸传感器”或“触摸屏”)的显示装置。作为这样的通过触摸进行的输入装置，已知有检测被触摸部分的电阻值变化的电阻膜方式、或检测电容变化的静电电容耦合方式、检测因触摸而被遮挡的部分的光量变化的光传感器方式等。

与电阻膜方式、光传感器方式比较时，静电电容耦合方式具有下述的优点。例如，在电阻膜方式和光传感器方式中透射率为比较低的80％左右，而静电电容耦合方式的透射率比较高为约90％，显示画质不会降低，在这一点上是有利的。另外，在电阻膜方式中由于利用电阻膜的机械接触来检测触摸位置，所以电阻膜会发生劣化或破损，而在静电电容耦合方式中没有检测用电极与其它电极等相接触之类的机械接触，所以从耐久性上看也是有利的。

作为静电电容耦合方式的触摸屏，有例如专利文献1中公开的那样的方式。在该公开的方式中，设置配置成纵横二维矩阵状的检测用纵方向的电极(X电极)和检测用横方向的电极(Y电极)，通过输入处理部检测各电极的电容。在手指等的导体接触触摸屏的表面时，由于各电极的电容增加，由输入处理部检测它，基于各电极检测到的电容变化的信号计算输入坐标。这时，由于即使检测用的电极劣化从而作为物理特性的电阻值变化，对电容检测产生的影响也小，所以对触摸屏的输入位置检测精度产生的影响小。因此，能够实现高的输入位置检测精度。

<专利文献1>日本特表2003-511799号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

但是，静电电容耦合方式的触摸屏，由于像上述专利文献1那样对检测用的各电极的电容变化进行检测从而检测输入坐标，所以其前提是作为输入单元是有导电性的物质。因此，在使电阻膜方式等中使用的无导电性的树脂制的触针(stylus)等与静电电容耦合方式的触摸屏接触时，几乎不发生电极的电容变化，所以存在不能检测输入坐标的问题。

另外，一方面，在用有导电性的物质例如金属等制作触针，利用它向静电电容耦合方式的触摸屏输入时，电极个数增加。例如，用如对比文件1那样设计成基本上为菱形的电极形状，实现对角线长4英寸且长宽尺寸比为3/4的静电电容耦合方式触摸屏的情形。在此，以手指作为输入对象时，假定最小接触面为直径6mm，以该尺寸作为电极间隔准备检测用电极，电极个数为22个。另一方面，假定触针的接触面为直径1mm，以该尺寸作为电极间隔准备检测用电极，电极个数为139个，电极个数增至约6倍。如果电极个数增加则到输入处理部的布线走线所需的边框面积增大，而且由于与控制电路的信号连接个数增加从而针对冲击等的可靠性也下降。另外，由于输入处理部的端子数增加，电路面积也增加，恐怕会增加成本。

从以上可知，在上述专利文献1中公开的静电电容耦合方式触摸屏中，在应对利用非导电性物质进行的输入和应对接触面小的输入单元时，减少电极个数是一个问题。

(用来解决问题的手段)

为了实现解决上述问题的解决，在本发明中使用包括多个X电极、多个Y电极和多个Z电极的静电电容触摸屏。在该静电电容触摸屏中具有：多个X电极，在第一平面内形成为沿第一方向延伸并且焊盘部和细线部交互排列；多个Y电极，在第二平面内形成为沿与上述第一方向交叉的第二方向延伸并且焊盘部和细线部交互排列；多个Z电极，在第三平面内，处于电气浮置状态；配置在上述X电极和上述Y电极之间的第一绝缘层；以及配置在上述Y电极和上述Z电极之间的第二绝缘层，且上述X电极与上述Y电极隔着上述第一绝缘层相交叉，在从平面上看时，上述X电极的焊盘部与上述Y电极的焊盘部没有重叠地配置，在从平面上看时，上述Z电极形成为与相邻的上述X电极和上述Y电极两者都重叠。这时，通过用因触摸造成的按压而厚度变化的材料例如弹性绝缘材料形成上述第二绝缘层，即使在非导电性的输入装置中，也可以发生上述X电极和上述Y电极与上述Z电极之间的电容变化，可以利用静电电容耦合方式检测触摸。

另外，上述X电极的焊盘部延伸到与该X电极相邻的X电极的细线部附近；在从平面上看时，该X电极的焊盘部中的形状为，随着朝向该X电极的细线部而面积增大，随着朝向上述相邻的X电极的细线部而面积减小。由此，即使在上述X电极的电极间隔比触摸操作中的接触面大时，也可以从相邻的上述X电极的检测电容分量的比计算触摸坐标位置，可以用少的电极个数进行高精度的位置检测。

另外，通过在相邻的上述X电极和上述Y电极这两者上重叠地形成上述多个Z电极，即使在上述X电极上存在基于触摸的接触面时，也能够通过上述Z电极检测相邻的上述Y电极的电容变化，相反地，即使在上述Y电极上存在基于触摸的接触面时，也能够通过上述Z电极检测相邻的上述X电极的电容变化。因此，可以在触摸屏的整个面上检测输入坐标。而且，同时还可以减少上述Y电极的电极个数。

(发明的效果)

根据本发明，通过设计触摸屏的电极的形状和配置，可以以少的电极个数且比现有技术精度高地进行位置检测。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的输入装置和包括它的显示装置的系统构成图。

图2是电容检测部102的电路构成图。

图3是说明电容检测部102的动作的时序图。

图4是电容检测时的电容检测用电极的电压波形图。

图5A和图5B是示出本发明的实施方式中的触摸屏的电极形状的平面图。

图6是示出本发明的实施方式中的触摸屏的电极结构的剖面图。

图7A和图7B是示出本发明的实施方式中的触摸屏中电容检测用电极的静电电容引起的电容变化的示意图。

图8A和图8B是示出本发明的实施方式中的触摸屏中电容检测用电极的压力检测用绝缘层的厚度变化引起的电容变化的示意图。

图9A是示出在X电极上的X方向的多个接触面的位置的图。

图9B至图9D是示出在图9A的各位置上的XP2和XP3的信号分量的图。

图10是示出在Y电极上的X方向的多个接触面的位置的图。

图11A是示出在Y电极上的Y方向的多个接触面的位置的图。

图11B至图11D是示出在图11A的各位置上的XP2和XP3的信号分量的图。

图12是触摸屏中的电容检测用电极的配置图。

图13是示出电容检测用电极个数与X电极间隔的依存关系的图。

图14是示出本发明的实施方式中的其它Z电极形状的示意图。

图15是示出本发明的实施方式中的其它Z电极形状的示意图。

图16是示出本发明的实施方式中的其它X电极形状的示意图。

(附图标记说明)

XP：电容检测用的X电极；

YP：电容检测用的Y电极；

101：触摸屏；

102：电容检测部；

103：控制运算部；

104：系统(CPU)；

105：显示控制电路；

106：显示装置；

107：比较器；

SW_A、SW_B：开关及其控制信号；

VINT：电容检测用电极的电流积分电压；

VREF：参照电压；

ZP、ZPA：Z电极；

Cf：静电电容；

Cxz、Cxza：X电极与Z电极之间的电容分量；

Cyz、Cyza：Y电极与Z电极之间的电容分量；

XA、XB、XC：接触面位置；

XA′、XB′、XC′：接触面位置；

YA、YB、YC：接触面位置。

具体实施方式

下面，用附图详细说明本发明的实施方式。

(实施例1)

图1示出输入装置(以下称为“触摸屏”)以及包括它的显示装置的构成。

在图1中，101是根据本发明的实施方式1的触摸屏。触摸屏101具有电容检测用的X电极XP和Y电极YP。在此，虽然图示了例如4个X电极(从XP1到XP4)、4个Y电极(从YP1到YP4)，但电极个数不限于此。在显示装置106的前表面设置触摸屏101。因此，由于使用者在观察显示装置上显示的图像时显示图像必须透过触摸屏，所以希望触摸屏的透射率高。触摸屏101的X电极和Y电极通过检测用布线与电容检测部102连接。电容检测部102被从控制运算部103输出的检测控制信号控制，检测触摸屏中所含的各电极(X电极、Y电极)的电容，向控制运算部103输出随各电极的电容值变化的电容检测信号。控制运算部103从各电极的电容检测信号计算各电极的信号分量，并从各电极的信号分量运算并求出输入坐标。如果利用触摸操作从触摸屏101传送输入坐标，则系统104生成与该触摸操作对应的显示图像，作为显示控制信号传送到显示控制电路105。显示控制电路105与利用显示控制信号传送的显示图像对应地生成显示信号，并在显示装置上显示图像。

图2示出电容检测部102的电路构成。在此，作为一例示出利用电流积分的电容检测电路。但是，电容检测方式并不仅限于此，例如有利用使用了电容和开关的开关电容器的电容检测方式、同样地使用了开关和电容向电容输送电荷的电荷传输方式等，只要是能够检测触摸屏的电容检测用电极的电容或电容变化的方式，就可以在本发明的实施方式中使用。图2所示的利用电流积分的电容检测电路由以下构成：恒流源；用来向触摸屏101的X电极和Y电极施加恒流源的电流的开关SW_A；比较电流积分时的电容检测用电极的电压VINT和参照电压VREF的比较器107、以及用来复位(reset)电容检测用电极的电压的开关SW_B。在此，与X电极XP连接的上述开关SW_A、SW_B及其控制信号记为SW_XPA、SW_XPB，与Y电极YP连接的上述开关SW_A、SW_B及其控制信号记为SW_YPA、SW_YPB。

图3是示出图2所示的电容检测部102的动作的时序图。在此，假定控制信号为高电平时开关为连接状态，控制信号为低电平时开关为非连接状态。电容检测部102，使SW_XP1B为低电平而解除复位状态，然后使SW_XP1A为高电平而连接恒流源和XP1电极。由此，触摸屏101的电容检测用电极XP1的电压VINT上升。参照电压VREF被设置在比复位的电位(在此，假定为GND，即接地)高的电位。因此，从SW_XP1A成为高电平到VINT达到VREF为止，比较器107的输出为低电平。如果VINT成为参照电压VREF以上，比较器107输出高电平。然后直到SW_XP1A成为非连接状态，SW_XP1B成为连接状态，XP1电极被复位为止，比较器107输出高电平。如果上述的XP1电极的充放电结束，则接着同样地进行XP2电极的充放电。重复该动作，进行从XP1到XP4、从YP1到YP4的电极的电容检测。通过重复以上动作，可以连续地检测输入坐标。图4示出通过图2和图3所示的利用电流积分的电容检测，改变触摸屏101的电容检测用电极的电容时的XP1电极的电压VINT。由于在触摸屏101的XP1电极上没有触摸时XP1电极的电容无变化，所以在达到参照电压VREF为止的时间内对每个检测操作是基本上恒定的。另一方面，XP1电极上有触摸时，XP1电极的电容变化。在此，如果假定例如电容增加了，则由于恒流源的电流是恒定的，所以达到参照电压VREF为止的时间延长。控制运算部103能够检测该触摸状况导致的达到参照电压VREF为止的时间的差，作为电容检测信号的上升定时的差。因此，控制运算部103可以算出电容检测信号的上升定时的差作为各电极的信号分量，从各电极的信号分量计算输入坐标。

下面，用图5A、图5B和图6说明根据本发明的实施方式1的在触摸屏101上设置的电容检测用电极。

图5A示出了触摸屏101的电容检测用的X电极XP和Y电极YP、以及再在其上部设置的Z电极ZP的电极图案。X电极XP和Y电极YP通过检测用布线与电容检测部102连接。而Z电极ZP不被电气连接，处于浮置状态。图5B在图中只示出了X电极XP和Y电极YP的电极图案。Y电极在触摸屏101的横方向上延伸，多个Y电极在纵方向上并排有多根。为了削减各电极的交叉电容，Y电极和X电极的交叉部分比Y电极和X电极的电极宽度细。暂时把该部分称为“细线部”。因此，Y电极成为在其延伸方向上交替配置细线部和除此以外的电极部分(以下称为“焊盘部”)的形状。在相邻的Y电极之间配置X电极。X电极在触摸屏101的纵方向上延伸，多个X电极在横方向上并排有多根。与Y电极同样地，X电极成为在其延伸方向上交替配置细线部和焊盘部的形状。以下，在说明X电极的焊盘部的形状时，用来把X电极连接到检测用布线的布线位置(或X电极的细线部)被暂时假定为X电极的横方向的中心。X电极的焊盘部的电极形状为，随着靠近相邻的X电极的中心而面积减小，而越靠近该X电极的中心则面积越大。因此，考虑相邻的两个X电极例如XP1和XP2之间的X电极的面积时，在XP1电极的中心附近XP1电极的焊盘部的电极面积最大且XP2电极的焊盘部的电极面积最小。另一方面，在XP2电极的中心附近XP1电极的焊盘部的电极面积最小且XP2电极的焊盘部的电极面积最大。在此，相邻的两个X电极之间的焊盘部形状的特征在于一个X电极的形状是凸状，另一个X电极的形状是凹状。

在图5B中，X电极左侧的焊盘部的电极形状是凸状，右侧的电极形状是凹状，但并不仅限于此。例如，也可以是X电极右侧的电极形状是凸状，左侧的电极形状是凹状；也可以是X电极左右的电极形状是凸状，相邻的X电极的电极形状是凹状。

接着，说明Z电极ZP的形状。在图5A中，Z电极ZP为，通过与Y电极平行的多个狭缝和与X电极平行的多个狭缝分割成多个电极ZP。在图5A中，在各X电极上和各Y电极上设置与Y电极平行的狭缝的纵方向的位置，希望各X电极上的狭缝的纵位置在X电极形状的凸形形状的顶点附近或凹形形状的谷底附近。另外，希望各Y电极上的狭缝的纵位置在Y电极的电极宽度的中心附近。另一方面，与X电极平行的狭缝数为在相邻的X电极间设置多个位置。此时的与X电极平行的狭缝的间隔能够任意设定，但希望与预想的输入单元的最小接触面的尺寸接近。

图6示出图5A中从点A到点B的触摸屏101的剖面形状。在该剖面图中只示出为了说明触摸屏的动作必需的层。触摸屏101的各电极在透明衬底上形成。按从离透明衬底近的层到远的层的顺序说明。首先，在接近透明衬底的位置形成X电极XP，然后形成用来使X电极和Y电极绝缘的绝缘膜。然后形成Y电极YP。在此，也可以调换X电极XP和Y电极YP的顺序。在Y电极YP之后配置压力检测用绝缘层，再设置Z电极ZP和保护层。在此，压力检测用绝缘层只要是在利用触摸操作进行按压时膜厚变化的透明绝缘材料就可以。例如，也可以用弹性绝缘材料等形成压力检测用绝缘层。

下面，用图7A、图7B和图8A、图8B说明根据本发明的实施方式1的触摸屏101中的触摸操作时的电容变化。

图7A和图7B是说明触摸操作的输入装置是手指等的导体时的电容变化的示意图。在此，假定触摸时的按压小，压力检测用绝缘层的厚度不变化。另外，各电极的电极电容是与相邻电极的边缘电容、交叉电容和其它寄生电容的合成电容，但此时只关注与Z电极之间的平行平板电容，假定其它电极电容在有触摸操作和无触摸操作时没变化。在此，假定无触摸操作时的Z电极ZPA和X电极XP1之间的电容为Cxz，Z电极ZPA和Y电极YP2之间的电容为Cyz。

在电容检测部102检测X电极XP1的电极电容时，Y电极YP2是复位状态，成为GND电位。因此从X电极XP1看时的合成电容，由于Z电极ZPA处于浮置状态，所以是Cxz和Cyz的串联连接的电容。此时的X电极的合成电容Cxp用下式表示。

Cxp＝Cxz·Cyz/(Cxz+Cyz) ...式(1)

另一方面，有进行触摸操作而手指接触时，手指的静电电容分量Cf成为与Z电极ZPA电气连接的状态。此时的合成电容用等价电路描述则如图7B所示，触摸操作时的X电极的合成电容Cxpf用下式表示。

Cxpf＝Cxz·(Cyz+Cf)/(Cxz+Cyz+Cf) ...式(2)

控制运算部103计算没有触摸操作时的XP1电极电容Cxp和有触摸操作时的XP1电极电容Cxpf的差值作为XP1电极的信号分量。有无触摸操作时的电极电容的差值ΔCxp能从式(1)和式(2)算出。

ΔCxp＝Cxz²·Cf/{(Cxz+Cyz)(Cxz+Cyz+Cf)}...式(3)

正如能从式(3)确认的那样，电极电容的差值ΔCxp由于依赖于手指的静电电容Cf，所以能由控制运算部103作为XP1电极的信号分量算出。

图8A和图8B是说明触摸操作的输入装置是非导电性的、用触摸时的按压改变压力检测用绝缘层的厚度时的电容变化的示意图。没有触摸操作时的XP1电极的电容，如图7A和图7B中说明的那样能由式(1)表示。图8A和图8B是用触摸时的按压使Z电极ZPA和电容检测用电极间的压力检测用绝缘层薄时的图。在此，假定Z电极ZPA和X电极XP1之间的电容为Cxza，Z电极ZPA和Y电极YP2之间的电容为Cyza。由于平行平板电容与厚度成反比，所以下式成立。

Cxza＞Cxz，Cyza＞Cyz ...式(4)

在电容检测部102检测X电极XP1的电极电容时，Y电极YP2是复位状态，成为GND电位。因此从X电极XP1看时的合成电容，由于Z电极ZPA处于浮置状态，所以是Cxza和Cyza的串联连接的电容。此时的X电极的合成电容Cxpa用下式表示。

Cxpa＝Cxza·Cyza/(Cxza+Cyza) ...式(5)

控制运算部103计算没有触摸操作时的XP1电极电容Cxp和有触摸操作时的XP1电极电容Cxpa的差值作为XP1电极的信号分量。有无触摸操作时的电极电容的差值ΔCxpa能从式(1)和式(5)算出，

ΔCxpa＝{Cxz·Cxza(Cyza-Cyz)+Cyz·Cyza(Cxza

-Cxz)}

/{(Cxz+Cyz)(Cxza+Cyza)}

...式(6)。

正如能从式(4)和式(6)确认的那样，电极电容的差值ΔCxpa能由电容检测部102检测，所以能由控制运算部103作为XP1电极的信号分量算出。

从以上可知，通过使用压力检测用绝缘层和Z电极ZP，即使是非导电性的输入装置，也能通过利用按压使压力检测用绝缘层的厚度变化而改变电容，由此检测输入坐标。

下面，用图9A至图9D和图10说明触摸操作的接触面小时，接触面的位置在横方向上变化时的各电极的信号分量。

图9A示出在相邻的两个X电极即XP2和XP3之间，在X电极上接触面的位置变化的状态。XA在XP2的中心附近，XB在XP2和XP3的中间附近，XC在XP3的中心附近。图9A中为了图的简化而在图示中省略了Z电极ZP。图9B表示接触面的位置为XA时XP2和XP3的控制运算部103算出的信号分量。同样地，图9C、图9D分别表示位置XB、位置XC时的XP2和XP3的信号分量。图7A和图7B中所述的静电电容Cf、图8A和图8B中所述的Z电极ZP与电容检测用电极之间的电容变化，与接触面的面积有依赖关系。因此，电容检测用电极和接触面重叠的面积大时信号分量大，相反地，电容检测用电极和接触面重叠的面积小时信号分量小。在位置XA上，由于接触面与XP2重叠的部分多，而与XP3几乎没有重叠，所以如图9B所示，XP2的信号分量大，XP3的信号分量小。在位置XB上，由于XP2和XP3与接触面重叠的面积大致相等，所以如图9C所示，算出的信号分量在XP2和XP3中大致相等。而且，在位置XC上，由于接触面与XP3重叠的部分多，而与XP2几乎没有重叠，所以如图9D所示，XP3的信号分量大，XP2的信号分量小。控制运算部103用各电极的信号分量进行重心计算，算出接触面因触摸操作而接触的输入坐标。如图9C所示在XP2和XP3上得到同等程度的信号分量时，由于重心位置在XP2电极和XP3电极中间，所以能够算出输入坐标。另一方面，如图9B和图9D所示，一个X电极的信号分量非常大时，由于重心位置在检测出大的信号分量的X电极附近，所以同样地能够算出输入坐标。

图10示出在Y电极上与图9A同样地接触面变化时的状态。在横方向的位置，XA′相当于图9的XA，XB′相当于图9A的XB，XC′相当于图9A的XC。图10中，虽然接触面与X电极不直接重叠，与接触面重叠的Z电极ZP与相邻的X电极XP2和XP3重叠。因此，利用隔着Z电极ZP的电容耦合在相邻的X电极上也能检测到Y电极上的接触引起的电容变化。

像以上那样，通过采用根据本发明的实施方式1的X电极的电极形状，在X电极的电极间隔比接触面大时也可以进行重心计算，可以高精度地检测位置。因此，通过使X电极的电极间隔比接触面大可以比现有的电极图案减少电极个数。另外，即使X电极的电极形状是中间夹有Y电极的离散形状，通过跨过相邻的X电极和Y电极配置电气上浮置的Z电极，也可以在触摸屏的整个面上检测X方向的输入坐标。

下面，用图11A至图11D说明触摸操作的接触面小时，接触面的位置在纵方向上变化时的各电极的信号分量。

图11A示出在相邻的两个Y电极即YP2和YP3之间，在纵方向上接触面的位置变化的状态。YA在YP2的中心附近，YB在YP2和YP3的中间附近，YC在YP3的中心附近。接触面的位置为YA时，由于与接触面重叠的Y电极只有YP2，所以如图11B所示，控制运算部103所检测的信号分量为只有YP2电极的信号分量。同样地，接触面的位置为YC时，由于与接触面重叠的Y电极只有YP3，所以如图11D所示，只有YP3电极的信号分量。另一方面，接触面在位置YB上那样地在X电极上时，与接触面重叠的Z电极ZP与相邻的Y电极交叉。因此，利用隔着Z电极ZP的电容耦合在相邻的Y电极上也能检测到X电极上的接触引起的电容变化。在位置YB的情况下，与YP2电极交叉的Z电极ZP中产生的电容变化，和与YP3电极交叉的Z电极ZP中产生的电容变化大致相等。所以如图11C所示，在YP2和YP3中得到的信号分量大致相等。控制运算部103，与算出X电极的输入坐标时同样地，用各电极的信号分量进行重心计算，算出接触面因触摸操作而接触的输入坐标。如图11C所示在YP2和YP3上得到同等程度的信号分量时，由于重心位置在YP2电极和YP3电极中间，所以能够算出输入坐标。另一方面，如图11B和图11D所示，只有一个Y电极的信号分量时，由于重心位置在检测出信号分量的X电极的中心附近，所以同样地能够算出输入坐标。

像以上那样，即使根据本发明的实施方式1的Y电极的电极形状是中间夹有X电极的离散形状，也可以通过跨过相邻的X电极和Y电极配置电气上浮置的Z电极，在触摸屏的整个面上检测Y方向的输入坐标。另外，由于通过使用上述的Z电极可以检测存在X电极的区域的纵方向的输入坐标，所以可以减少Y电极的个数。另外，在纵方向的Y坐标中也可以利用重心计算算出坐标，可以高精度地检测位置。

为了展示以上所述的本发明的实施方式1中的X电极、Y电极和Z电极的电极形状导致的电容检测用电极个数的削减效果，计算了图12所示那样的对角线长4英寸(假定长宽比为3比4)的触摸屏中的电极个数。在此，预想的最小接触面假定为直径1.0mm，Y电极的电极间隔为2.0mm。图13中示出以X电极的电极间隔为参数时的电极个数的汇总曲线。通过扩大X电极的电极间隔可以减少X电极个数。例如，现有技术的情形下的电极数为139个(X电极和Y电极都以1.0mm的电极间隔并排时)，而通过使电极间隔为6.0mm，可以把电容检测用的电极个数削减约100个。

通过利用本发明的实施方式1削减电容检测用的电极个数，可以减小检测用布线走线用的边框尺寸。而且，由于触摸屏101与电容检测部102的连接线数也减少，还能有望提高可靠性。而且，由于电容检测用的电极个数减少，还能削减电容检测部的端子数，降低IC化时的成本。

图14和图15是改变了Z电极的狭缝位置时的情形。在图5A、图14和15的Z电极ZP中，与X电极平行的狭缝是相同的，而与Y电极平行的狭缝不同。但是，在Z电极跨过相邻的X电极和Y电极相交叉这一点上，是相同的。

在图14中，与Y电极平行的狭缝配置在各Y电极的中央附近。由此，由于在相邻的X电极和Y电极上同一Z电极跨过而交叉，与图5A的情形同样地，通过耦合X电极上的电容变化可以检测Y电极，相反，通过耦合Y电极上的电容变化可以检测X电极。因此，可以期待与图5A同样的效果。

在图15中，与Y电极平行的狭缝配置在各X电极的中央附近。由此，由于在相邻的X电极和Y电极上同一Z电极跨过而交叉，与图5A的情形同样地，通过耦合X电极上的电容变化可以检测Y电极，相反，通过耦合Y电极上的电容变化可以检测X电极。因此，可以期待与图5A同样的效果。

图16是改变了图5B所示的X电极的形状时的情形。图5B和图16中Y电极的形状是相同的。图5B中X电极的形状是凹形形状、凸形形状，而图16中是近似于大致三角形的形状。图5B和图16的共同特征在于，随着接近相邻的X电极的中心而面积减小，越接近该X电极的中心则面积越大。因此，可以期待与图5B同样的效果。另外，只要X电极的形状是随着接近相邻的X电极的中心而面积减小，越接近该X电极的中心则面积越大的形状，就不限于图5B、图16的形状。

如以上说明的那样，根据本发明的实施方式，即使在用非导电性的输入装置接触到触摸屏上时，由于通过改变电容检测用的X电极或Y电极与其上部的Z电极间的距离能够使电容发生变化，可以作为静电电容耦合方式检测输入坐标。由此，也能应对电阻膜式中使用的树脂制触针，降低了与电阻膜式触摸屏的置换障碍。

而且，通过设计电极形状以使得能够利用从相邻的两个X电极得到的电容变化的信号比算出相邻的X电极间的输入位置，可以削减X电极个数，而且通过设计Z电极的配置，可以削减Y电极个数。由此，能够使从检测用电极到输入处理部的布线走线所需的边框宽度变窄，提高设计性的自由度。另外，由于能够抑制输入处理部的端子数增加，可以实现能够廉价且高精度地检测输入位置的静电电容耦合方式触摸屏。而且，由于即使是接触面小的输入装置例如触针等也能精度良好地检测输入坐标，所以也能适用于文字输入等的应用中。

Claims

1.一种显示装置，具有用静电电容耦合方式检测显示区域上的触摸位置坐标的静电电容触摸屏，其特征在于：

上述静电电容触摸屏具有：

多个X电极，在第一平面内形成为沿第一方向延伸并且焊盘部和细线部交互排列；

多个Y电极，在第二平面内形成为沿与上述第一方向交叉的第二方向延伸并且焊盘部和细线部交互排列；

多个Z电极，在第三平面内，处于电气浮置状态；

配置在上述X电极和上述Y电极之间的第一绝缘层；以及

配置在上述Y电极和上述Z电极之间的第二绝缘层，且

上述X电极与上述Y电极隔着上述第一绝缘层相交叉，

在从平面上看时，上述X电极的焊盘部与上述Y电极的焊盘部没有重叠地配置，

在从平面上看时，上述Z电极形成为与相邻的上述X电极和上述Y电极两者都重叠。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

上述第二绝缘层的厚度因触摸造成的按压而变化。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：

上述第二绝缘层用弹性绝缘材料形成。

4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

上述X电极的焊盘部延伸到与该X电极相邻的X电极的细线部附近；

在从平面上看时，该X电极的焊盘部中的形状为，随着朝向该X电极的细线部而面积增大，随着朝向上述相邻的X电极的细线部而面积减小。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：

在从平面上看时，上述Y电极的焊盘部的宽度对于上述Y电极的延伸方向是恒定的，

在从平面上看时，上述X电极的焊盘部和上述Y电极的焊盘部在上述X电极延伸方向上交互配置。

6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：

在相邻的两个上述X电极的焊盘部中，一个该焊盘部的形状是凸形形状，另一个该焊盘部的形状是凹形形状。

7.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：

在相邻的两个上述X电极的焊盘部中，两个该焊盘部的形状都是凸形形状。

8.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：

上述Z电极被沿上述X电极的延伸方向的多个狭缝分割且被沿上述Y电极的延伸方向的多个狭缝分割。

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于：

沿上述Y电极的延伸方向的上述被分割的Z电极之间的狭缝，在从平面上看时，在每个上述Y电极上设置一个，且在每个上述X电极上设置一个。

10.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于：

沿上述Y电极的延伸方向的上述被分割的Z电极之间的狭缝，在从平面上看时，在每个上述Y电极上设置一个。

11.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于：

沿上述Y电极的延伸方向的上述被分割的Z电极之间的狭缝，在从平面上看时，在每个上述X电极上设置一个。