JP2021026663A - タッチパネル及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力検出の感度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】タッチパネルは、カバーパネルと、検出領域に指示体の位置を検出するためのセンサ電極が配設されたタッチセンサ基板と、カバーパネルとタッチセンサ基板との間に配設された接着剤と、カバーパネルの第２面のうち、検出領域に対応する領域の外側の領域に配設された第１電極と、タッチセンサ基板の第３面のうち、検出領域の外側の領域に、平面視で前記第１電極の一部と重ねられて配設された第２電極とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、指示体の位置を検出するタッチパネル、及び、それが設けられた表示装置に関する。

近年、タッチパネルが設けられた表示装置が用いられている。タッチパネルは、指などの指示体によってタッチされた位置を検出する装置である。タッチパネルは、優れたユーザインタフェース（ＵＩ）手段の一つとして注目されている。抵抗膜方式及び静電容量方式などの種々の方式のタッチパネルが製品化されている。

静電容量方式のタッチパネルの一つとして、投影型静電容量（Projected Capacitive）方式のタッチパネルがある（例えば、特許文献１参照）。投写型静電容量方式によれば、タッチパネルに内蔵されているセンサの前面側が厚さ数ｍｍ程度のガラス板などの保護板で覆われている場合でも、タッチの検出が可能である。この方式は、保護板を前面に配置することができるので堅牢性に優れる点、手袋装着時でもタッチ検出が可能である点、及び、可動部がないので長寿命である点、などの利点を有している。例えば特許文献２の技術によれば、複数の駆動／受信電極対の配列からなるキーマトリクスが設けられる。電極間の電界は、指など基板に接触する物によって変化する。この電界の変化に伴う結合静電容量（相互電極静電容量）の変化が電荷量として検出される。

また最近では、投影型静電容量方式のタッチパネルに、指示体からの押圧を検出する圧力検出機能を設けることが提案され始めている。例えば、特許文献３には、静電容量型入力装置及び入力機能付き表示装置が開示されている。静電容量型入力装置及び入力機能付き表示装置は、第１基板において押圧位置検出用の第１電極が設けられ、第１基板と対向する可撓性の第２基板において押圧位置検出用の第２電極が複数設けられている。このため、ペン等で第２基板が押圧されると、第１電極と第２電極との間の静電容量が増大するので、押圧位置を検出することができる。第１基板と第２基板との間には、ゲル状シートからなる弾性部材が設けられている。

特開２０１２−１０３７６１号公報 国際公開第２０００／０４４０１８号 特開２０１１−０２８４７６号公報

タッチパネルが設けられた表示装置において、強化ガラス等のカバーパネルが前面に貼り付けられる場合がある。しかしながら、上記特許文献３に記載の技術において、カバーパネルが貼り付けられた場合、押圧時に第２基板だけでなくカバーパネルも変形させる必要があり、圧力検出の感度が悪化する可能性があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、圧力検出の感度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係るタッチパネルは、指示体によってタッチされる第１面と、前記第１面と逆側の第２面とを有するカバーパネルと、前記カバーパネルの前記第２面と対向する第３面を有し、当該第３面のうちの検出領域に、指示体の位置を検出するためのセンサ電極が配設されたタッチセンサ基板と、前記カバーパネルと前記タッチセンサ基板との間に配設された接着剤と、前記カバーパネルの前記第２面のうち、前記検出領域に対応する領域の外側の領域に配設された第１電極と、前記タッチセンサ基板の前記第３面のうち、前記検出領域の外側の領域に、平面視で前記第１電極の一部と重ねられて配設され、前記センサ電極から電気的に分離された第２電極とを備え、前記第２電極は、前記タッチセンサ基板の１箇所以上のコーナー部に配設され、前記第２電極は、前記検出領域との間の距離が互いに異なる基準電極及び検出電極を含み、前記第１電極と前記基準電極との間の静電容量と、前記第１電極と前記検出電極との間の静電容量との差分容量の変化に基づいて、指示体から前記カバーパネルの前記第１面への押圧を検出する。

本発明によれば、カバーパネルの第２面のうち、検出領域に対応する領域の外側の領域に配設された第１電極と、タッチセンサ基板の第３面のうち、検出領域の外側の領域に、平面視で第１電極の一部と重ねられて配設された第２電極とを備える。このような構成によれば、圧力検出の感度を高めることができる。

実施の形態１に係る表示装置の構成を概略的に示す部分断面図である。 実施の形態１に係る表示装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。 実施の形態１に係るタッチパネルの構成を概略的に示す平面図である。 実施の形態１に係る表示装置の構成を概略的に示す部分断面図である。 実施の形態１に係るタッチパネルの構成を概略的に示す平面図である。 実施の形態１に係る表示装置の別の構成を概略的に示す分解斜視図である。 実施の形態１に係るタッチパネルの別の構成を概略的に示す平面図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける変形量の差を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける変形量の差を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける容量変化を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける容量変化を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける室温時の変形量の差を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける低温時の変形量の差を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける室温時の差分距離を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける低温時の差分距離を示す図である。 実施の形態１に係る表示装置における接続関係を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るタッチパネルの動作を示す図である。 実施の形態１に係る検出電極及び基準電極を拡大した平面図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける静電容量を計測する回路モデルを示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネルにおける静電容量を計測する回路モデルを示す図である。 変形例に係る表示装置の構成を概略的に示す部分断面図である。 実施の形態２に係る表示装置の構成を概略的に示す部分断面図である。 実施の形態２に係る表示装置の別構成を概略的に示す部分断面図である。 実施の形態２に係る表示装置の別構成を概略的に示す部分断面図である。 実施の形態２に係るタッチパネルにおける静電容量を計測する回路モデルを示す図である。 実施の形態２に係るタッチパネルにおける静電容量を計測する別の回路モデルを示す図である。 実施の形態２に係るタッチパネルにおける静電容量を計測する別の回路モデルを示す図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るタッチパネル１が表示面側に設けられた表示装置１０１の構成を概略的に示す部分断面図である。図２は、図１の表示装置１０１の前面側の層構成を概略的に示す分解斜視図である。図３は、図１のタッチパネル１の構成を概略的に示す平面図である。なお図２は、位置検出層ＬＤなどの各部材が簡素化されて描画されている。

図４及び図５は、図１及び図３の構成をより詳細に示した図である。具体的には、図４及び図５では、図１及び図３の第２電極４１の概念に含まれる基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓが示されている。本実施の形態１では、特に記載しない限り、第２電極４１と、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓとを区別せずに説明する。

図１（図４）の表示装置１０１は、タッチパネル１と、液晶パネル（表示パネル）２と、バックライトユニット６０とを備える。なお、バックライトユニット６０は簡素化されて描画されている。また、図１（図４）において液晶パネル２、バックライトユニット６０を覆う金属フレームの筐体の図示は省略している。

図１（図４）に示されるタッチパネル１は、指などの指示体によって指示された位置を検出する装置である。タッチパネル１は、カバーパネル１３と、タッチセンサ基板であるタッチスクリーン１１と、接着剤である第１粘着材１４と、第１電極４０と、第２電極４１（基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓ）とを備える。なお本実施の形態１では、タッチパネル１において指示体の位置が検出される検出領域は、表示装置１０１の表示領域と対応しており、表示領域と同一またはほぼ同一である。

カバーパネル１３は、例えばガラスであり、指示体によってタッチされる第１面であるタッチ面（図１では上面）と、タッチ面と逆側の第２面である内面（図１では下面）とを有している。カバーパネル１３の内面（図１では下面）のうち、上記検出領域に対応する領域の外側の領域（外周部）には、カーボンペースト等の導電性材料が印刷されて、第１電極４０が配設されている。このため、本実施の形態１に係るカバーパネル１３は、検出領域ひいては表示装置１０１の表示領域では透過となっているが、外周部では不透過となっている。

カバーパネル１３の外周部はデザイン性の観点から、黒色印刷がなされる場合があり、本実施の形態１では、第１電極４０が黒色印刷と兼用されている。これによって、黒色印刷の形成と第１電極４０の形成とを別々に実施するよりも工程数を減らすことが可能となる。また、第１電極４０が表示領域外に形成されることにより、表示領域内の反射率増加、及び透過率減少を抑制することが可能となる。なお、白色等の黒以外の加飾やロゴの追加等は、第１電極４０の形成として別々の多層印刷を実施すれば可能である。

本実施の形態１に係るタッチスクリーン１１は、保護膜１２を含む位置検出層ＬＤと、ベース基板１０とを備える。ベース基板１０は、カバーパネル１３の内面（図１では下面）と対向する第３面である対向面（図１では上面）を有している。位置検出層ＬＤは、ベース基板１０の対向面のうちの検出領域に配設されている。なお、ベース基板１０は、透明であり、例えば、ガラスまたは樹脂からなる。

第１粘着材１４は、カバーパネル１３の内面（図１では下面）と、タッチスクリーン１１のベース基板１０の対向面（図１では上面）とを接合する。なお、タッチスクリーン１１の位置検出層ＬＤは、カバーパネル１３の内面上に第１粘着材１４などを介して設けられる。第１粘着材１４には、例えば透明粘着材（ＯＣＡ：Optically Clear Adhesive）などが用いられる。第１粘着材１４の弾性率は温度により変化する。一般的に室温よりも低温になると第１粘着材１４は硬くなり、第１粘着材１４の弾性率は低下する。

位置検出層ＬＤは、投影型静電容量方式によって指示体の位置を検出するためのセンサ電極である複数の列電極２１及び複数の行電極３１と、これら電極同士を絶縁し、かつこれら電極を覆って保護する保護膜１２とを含む。保護膜１２は、厚み方向において列電極２１と行電極３１との間を絶縁する層間絶縁膜を含む。言い換えれば、平面視において列電極２１と行電極３１とが重なる部分において、列電極２１と行電極３１とは保護膜１２の層間絶縁膜によって遮られている。

図３（図５）には、第１粘着材１４の外郭線と、タッチスクリーン１１の検出領域９の外郭線とが破線で示されている。検出領域９において、複数の列電極２１は互いに並べられて配設されており、複数の行電極３１は互いに並べられて配設されている。図３（図５）の平面視において複数の行電極３１は複数の列電極２１と交差している。言い換えれば、行電極３１の各々が複数の列電極２１と交差しており、かつ、列電極２１の各々が複数の行電極３１と交差している。

図３（図５）の例では、複数の列電極２１として電極Ｘ０〜Ｘ５１が設けられており、複数の行電極３１として電極Ｙ０〜Ｙ１９が設けられている。この例では、５２個の列電極と、２０個の行電極３１とが設けられているが、複数の列電極２１及び行電極３１の数は、特に限定されず任意である。いくつかの列電極２１は１つの列端子４に接続されており、列端子４の各々は引出し配線６を経て、タッチスクリーン１１の上記対向面に配設された外部端子８に接続されている。いくつかの行電極３１は１つの行端子５に接続されており、行端子５の各々は引出し配線７を経て外部端子８に接続されている。

図３に示すように、ベース基板１０の対向面のうち、検出領域９の外形の外側の領域は４つのコーナー部を有している。そして、当該４つのコーナー部に、第２電極４１（４１Ａ，４１Ｃ，４１Ｅ，４１Ｇ）がそれぞれ配設されている。第２電極４１の各々は引出し配線４２を経て外部端子８に接続されている。なお、第２電極４１は、列電極２１と同時に形成されてもよいし、行電極３１と同時に形成されてもよい。

第２電極４１及び引出し配線４２のそれぞれは、列電極２１及び行電極３１から電気的に分離して配設される。電気的な分離は、例えば絶縁することを含む。このような構成によれば、後述するように、タッチ面における指示体の位置を検出する位置検出と、指示体からタッチ面への押圧を検出する圧力検出とを独立して検出することができる。さらに第２電極４１Ａ〜４１Ｇが引出し配線４２と１つずつ接続されるため、第２電極４１Ａ〜４１Ｇのそれぞれにおける検出値を得ることができる。これにより、押下時における最大の検出値を選択可能にするようにタッチパネル１を構成することによって、圧力検出の感度を向上することが可能となる。

図５には、図３の第２電極４１（４１Ａ，４１Ｃ，４１Ｅ，４１Ｇ）の概念に含まれる基準電極４１Ｒ（４１ＲＡ，４１ＲＣ，４１ＲＥ，４１ＲＧ）及び検出電極４１Ｓ（４１ＳＡ，４１ＳＣ，４１ＳＥ，４１ＳＧ）が示されている。なお、検出電極４１ＳＡ，４１ＳＣ，４１ＳＥ，４１ＳＧと、基準電極４１ＲＡ，４１ＲＣ，４１ＲＥ，４１ＲＧとが１つずつ１つの組を形成している。

同じ組内の基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓに関して、基準電極４１Ｒと検出領域９との間の距離は、検出電極４１Ｓと検出領域９との間の距離と異なっている。ここでいう距離は一般的な最短距離である。以下の説明では、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓのうち、検出領域９に近い一方の電極は基準電極４１Ｒであり、検出領域９に遠い他方の電極は検出電極４１Ｓであるものとして説明する。ただし、検出領域９に近い一方の電極が検出電極４１Ｓであり、検出領域９に遠い他方の電極が基準電極４１Ｒであってもよい。

図４及び図５に示すように、検出領域９に近い基準電極４１Ｒの少なくとも一部は、第１粘着材１４と平面視において重なっており、保護膜１２によって覆われている。図３にて第２電極４１の各々が引出し配線４２を経て外部端子８に接続されていたことに対応して、図５の基準電極４１Ｒの各々及び検出電極４１Ｓの各々も、引出し配線４２を経て外部端子８に接続されている。

なお以上の説明では、図３のように４つの第２電極４１（４１Ａ，４１Ｃ，４１Ｅ，４１Ｇ）が外周部の４つのコーナー部にそれぞれ配設されたが、これに限ったものではない。例えば図６及び図７に示すように、４つの第２電極４１（４１Ｂ，４１Ｄ，４１Ｆ，４１Ｈ）が外周部の４つの辺の真ん中にさらに配設されてもよい。つまり、第２電極４１が、外周部のコーナー部に配設されるとともに、外周部の辺の真ん中に配設されてもよい。

具体的には、図５の基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓは、外周部のコーナー部及び辺の真ん中のそれぞれに配設されてもよい。なお、外周部の辺の真ん中に配設される基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓのうち、検出領域９に近い基準電極４１Ｒの少なくとも一部は、第１粘着材１４と平面視において重なり、保護膜１２によって覆われる。また、図３及び図５と同様に第２電極４１（基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓ）の各々は、引出し配線４２を経て外部端子８に接続される。

図１、図２及び図４に示すように、第２電極４１（基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓ）は、第１電極４０と対向する位置に配設される。第１電極４０の面積は第２電極４１の面積よりも大きく、平面視において第２電極４１は第１電極４０の一部と重ねられて配設され、第１電極４０によって完全に覆われる。このような構成によれば、カバーパネル１３のタッチ面に導電性の指示体が近接したときに、指示体と第２電極４１との間で形成される静電容量は、第１電極４０によってシールドされる。その結果、第１電極４０と第２電極４１との間の静電容量を、第１電極４０と第２電極４１との間の距離変化に精度よく対応させることができる。

また図４及び図５のように、検出電極４１Ｓは第１粘着材１４の外形の外側に配設されているため、第１電極４０と検出電極４１Ｓとの間には空気層が形成される。これにより、後述するようにカバーパネル１３のタッチ面を指示体で押圧したときに、カバーパネル１３の変形量とベース基板１０の変形量との間に差を生じさせることができる。

列電極２１、行電極３１及び第２電極４１は、本実施の形態１においては、透明導電体からなり、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）からなる。保護膜１２のうち列電極２１と行電極３１との間の層間絶縁膜は、例えば、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、または有機膜などの透明膜であることが好ましい。列電極２１及び行電極３１は実質的に透過であればよいので、これら電極は、アルミニウム合金などの低抵抗材料からなる２〜３μｍ幅の配線を開口率９０％以上でメッシュ状に配線してなるＭｅｔａｌ−Ｍｅｓｈ方式の電極でもよい。このような構成によれば、列電極２１及び行電極３１をＩＴＯからなる電極よりも低抵抗の電極にすることが可能となる。

引出し配線６，７，４２は、例えばアルミニウム合金などの低抵抗材料からなる。例えば、引出し配線６，７，４２は、アルミニウム合金の代わりに、銅合金、銀合金などから構成されてもよい。また、第２電極４１は、引出し配線６，７，４２と同じ金属材料から構成されてもよい。このような構成によれば、第２電極４１をＩＴＯからなる電極よりも低抵抗の電極にすることが可能となる。

図１（図４）の液晶パネル２は、厚み方向（図１の縦方向）において第２粘着材１５を介してタッチパネル１と接合されている。第２粘着材１５の接合により、空気との界面反射がなくなり、屋外での視認性が向上するなどのメリットがある。後の変形例で説明するが、主に外光が当らない屋内で使用される製品では、液晶パネル２を覆う金属フレームと、タッチスクリーン１１とを表示領域以外の領域において両面テープで貼り合せることも可能である。

図１（図４）の液晶パネル２は、第２粘着材１５と接する偏光板１７と、カラーフィルタ基板１８と、液晶１９と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）が配設されたＴＦＴ基板２０と、帯電防止用の導電膜５０と、スリットを有するコモン電極５１と、画素電極５２とを備えている。ただし、液晶パネル２は、以上の構成に限ったものではない。

液晶パネル２のタッチパネル１と逆側には、バックライトユニット６０が配設されている。

次に、図８及び図９を参照して、本実施の形態１のカバーパネル１３のタッチ面が指示体によって押圧されたときのカバーパネル１３の変形量とベース基板１０の変形量との間の差について説明する。なお、以下では、カバーパネル１３とベース基板１０との間の変形量の差を、単に変形量と記して説明することもある。

カバーパネル１３のタッチ面が指示体によって押圧されると、カバーパネル１３及びベース基板１０が変形するが、カバーパネル１３の変形量とベース基板１０の変形量との間には差が生じる。図８及び図９は、応力シミュレーションを用いてその変形量の差を計算した結果を示す図である。なお、カバーパネル１３の厚みは２．０ｍｍ、ベース基板１０の厚みは０．７ｍｍ、液晶パネル２の総厚は１．５ｍｍである。

図８は、カバーパネル１３のタッチ面（図８では上側）の中心部に、直径８ｍｍの指示体にて、１Ｎ／ｃｍ^２の押圧がかけられたときの、カバーパネル１３の変形量とベース基板１０の変形量との差の分布を示している。グラフのＸ軸及びＹ軸は、ベース基板１０の座標を表しており、グラフのＺ軸の正の値は、カバーパネル１３の変形量の方がベース基板１０の変形量よりも大きいことを表し、負の値はその逆を表している。また、グラフのＺ軸の値は、正の値の最大値を１としたときの相対値である。

図８に示すように、ベース基板１０の４つのコーナー部のそれぞれにおいて、正方向に変形量の差が生じることがわかる。これは、それらの部分において、カバーパネル１３とベース基板１０との間の距離が、押圧によって大きくなることを示している。

図９は、カバーパネル１３のタッチ面（図９では上側）の、検出領域のうちの１つのコーナー部近傍の部分に、直径８ｍｍの指示体にて、１Ｎ／ｃｍ^２の押圧がかけられたときの、カバーパネル１３の変形量とベース基板１０の変形量との差の分布を示している。図９に示すように、ベース基板１０の、押圧された部分近傍の１つのコーナー部において、正方向に変形量の差が生じることがわかる。これは、その部分において、カバーパネル１３とベース基板１０との間の距離が、押圧によって大きくなることを示している。

カバーパネル１３の変形量とベース基板１０の変形量との差は、ベース基板１０において、第１粘着材１４の端部では、粘着によるカバーパネル１３への拘束力が弱まる結果により生じる。本実施の形態１では、第１粘着材１４の端部近傍に第１電極４０と第２電極４１とを設けたことによって、上記のような変形量の差を、第１電極４０と第２電極４１との間の容量変化として検出することが可能となる。

なお、図８及び図９に示したように、指示体で検出領域を押圧したとき、ベース基板１０の４つのコーナーのうちいずれか、または全てで変形量の差が生じる。このため、検出領域内のいかなる点を押下した場合でも圧力を検出するためには、本実施の形態１のようにベース基板１０の４つのコーナー部に第２電極４１を配設すればよい。ただし、検出領域のある特定の部分が押下された場合の圧力検出だけで十分である場合には、４つのコーナー部のうち少なくともいずれか１箇所に第２電極４１を配設すればよい。このように構成した場合には、少ない数の第２電極４１で所望の範囲の圧力検出を行うことができる。

次に、図１０及び図１１を参照して、本実施の形態１のカバーパネル１３のタッチ面が指示体によって押圧されたときの、第１電極４０と第２電極４１（検出電極４１Ｓ）との間に生じる容量変化について説明する。図１０及び図１１は、図８及び図９で示した変形量の差によって生じた容量変化を計算した結果を示す図である。

図１０は、カバーパネル１３のタッチ面（図１０では上側）の中心部に、直径８ｍｍの指示体にて、１Ｎ／ｃｍ^２の押圧がかけられたときの、第１電極４０と第２電極４１（検出電極４１Ｓ）との間に生じる容量変化率を示す図である。なお、図１０の第２電極４１Ａ，４１Ｃ，４１Ｅ，４１Ｇは、図５の検出電極４１ＳＡ，４１ＳＣ，４１ＳＥ，４１ＳＧに対応する。グラフのＺ軸の正の値は、押圧前の第１電極４０と第２電極４１との間に生じる静電容量に対して、押圧後に静電容量が増加することを示しており、負の値はその逆を表している。

図１０に示すように、ベース基板１０の４つのコーナー部のそれぞれにおいて、負方向に容量が変化している。これは、それらの部分において、カバーパネル１３とベース基板１０との間の距離が、タッチ面の中心部における押圧によって大きくなった結果を示している。

図１１は、カバーパネル１３のタッチ面（図１１では上側）の、検出領域のうちの１つのコーナー部近傍の部分に、直径８ｍｍの指示体にて、１Ｎ／ｃｍ^２の押圧がかけられたときの、第１電極４０と第２電極４１（検出電極４１Ｓ）との間に生じる容量変化率を示す図である。なお、図１１の第２電極４１Ａ，４１Ｃ，４１Ｅ，４１Ｇは、図５の検出電極４１ＳＡ，４１ＳＣ，４１ＳＥ，４１ＳＧに対応する。

図１１に示すように、ベース基板１０の、押圧された部分近傍の１つのコーナー部において、負方向に容量が変化している。これは、その部分において、カバーパネル１３とベース基板１０との間の距離が、１つのコーナー部近傍の部分における押圧によって大きくなった結果を示している。

以上のように、本実施の形態１に係るタッチパネル１によれば、指などの指示体によるカバーパネル１３のタッチ面への押圧を、第１電極４０と第２電極４１との容量変化として検出することができる。

次に、図１２及び図１３を参照して、温度の変化により第１粘着材１４の弾性率が変化した場合における、カバーパネル１３のタッチ面を指示体に押圧されたときのカバーパネル１３とベース基板１０との間の変形量の差について説明する。

図１２は、室温下において、カバーパネル１３のタッチ面（図１２では上側）における、検出領域の中央部に、直径７ｍｍの指示体にて、１Ｎ／ｃｍ^２の押圧がかけられたときの、カバーパネル１３とベース基板１０との間の距離の変化、つまり変形量の差を示す。具体的には、図１２には、室温時の第１粘着材１４のヤング率を１０ｋＰａとして応力シミュレーションを行った結果が示されている。図１３は、低温下において、図１２の温度以外の条件と同じ条件にしたときの変形量の差を示す。具体的には、図１３には、低温（−４０℃）時の第１粘着材１４のヤング率を１０ＭＰａとして応力シミュレーションを行った結果が示されている。

図１２及び図１３のグラフのＸ軸及びＹ軸は、ベース基板１０の座標を表しており、グラフのＺ軸の正の値は、カバーパネル１３の変形量の方がベース基板１０の変形量よりも大きいことを表し、負の値はその逆を表している。また、グラフのＺ軸の値は、室温時の正の値の最大値を１としたときの相対値である。

図１２の結果と図１３の結果とを比較すると、指示体による押圧は同じにも関わらず、温度の変化によって変形量が大きく変化する。例えば、室温時の変形量を１とした場合に、低温（−４０℃）時の変形量が０．４３となる位置、つまり変形量が５７％も低下する位置が、第２電極４１が配設された位置の中に存在する。

上記のような一定押圧下における室温時の変形量と低温時の変形量との違いは、変形量を静電容量値として検出する構成において、計測回路の測定ダイナミックレンジ及び測定分解能、並びに温度変化による補正演算処理等に影響を与える。その結果、上記のような温度の変化による変形量の違いは、押圧検出精度の低下を引き起こす原因となる。

これに対して本実施の形態１に係るタッチパネル１では、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓの各組の差分距離を測定することにより、環境温度の変化による変形量の変動を抑えられることが可能となっている。なお、差分距離とは、基準電極４１Ｒの位置における変形量と、検出電極４１Ｓの位置における変形量との差である。基準電極４１Ｒの位置における変形量は、第１電極４０と基準電極４１Ｒとの間の静電容量の変化から算出することができ、検出電極４１Ｓの位置における変形量は、第１電極４０と検出電極４１Ｓとの間の静電容量の変化から算出することができる。以下、差分距離を測定することにより、環境温度の変化による変形量の変動を抑えられることについて図１４及び図１５を参照して説明する。

図１４は、図１２と同様の室温時において、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓの位置における変形量と、その差である差分距離とを示す図である。図１５は、図１３と同様の低温時において、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓの位置における変形量と、その差である差分距離とを示す図である。

図１４と図１５とを比較すると、上述の通り検出電極４１Ｓの位置における変形量は温度により大幅に変動することが分かる。例えば、検出電極４１ＳＧの位置は、図１４の室温時には１．００であるのに対し、図１５の低温時には０．４３であり、温度の変化による変形量の変化（低下）は５７％となっている。一方、基準電極４１ＲＧの変形量と検出電極４１ＳＧの変形量との差である差分距離（４１ＳＧ−４１ＲＧ）は、図１４の室温時には０．４２であるのに対し、図１５の低温時には０．３２となっており、温度の変化による変形量の変化（低下）は１０％に抑えられている。

以上により図５のような構成、つまり検出電極４１Ｓ（４１ＳＡ，４１ＳＣ，４１ＳＥ，４１ＳＧ）と、平面視で検出電極４１Ｓの近傍でかつ第１粘着材１４と重なる基準電極４１Ｒ（４１ＲＡ、４１ＲＣ、４１ＲＥ、４１ＲＧ）とを備え、各組で測定される変形量の差分を求める構成によれば、環境温度の変化による変形量の変動を抑えることができる。

次に、本実施の形態１に係る表示装置１０１と、タッチパネルコントローラ８００とについて説明する。図１６は、本実施の形態１に係る表示装置１０１、タッチパネルコントローラ８００及びホスト機器９０１の接続関係を示す図である。なお、表示装置１０１は、タッチパネルコントローラ８００を備えていてもよい。

表示装置１０１は、投影型静電容量タッチセンサ１０２と、静電容量方式押圧検出センサ１０３とを備える。投影型静電容量タッチセンサ１０２は、図４のタッチスクリーン１１に設けられた位置検出層ＬＤ、ひいては複数の列電極２１及び複数の行電極３１を含み、静電容量方式押圧検出センサ１０３は、図４のカバーパネル１３に設けられた１以上の第１電極４０と、タッチスクリーン１１に設けられた１以上の第２電極４１とを含む。投影型静電容量タッチセンサ１０２及び静電容量方式押圧検出センサ１０３に関して、タッチスクリーン１１、第１粘着材１４、及び、カバーパネル１３は共用される。

投影型静電容量タッチセンサ１０２に含まれる複数の列電極２１及び複数の行電極３１と、静電容量方式押圧検出センサ１０３に含まれる第１電極４０及び第２電極４１とは、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を用いて、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）と圧着され、ＦＰＣと電気的に接続される（いずれも図示せず）。ＦＰＣは、タッチパネルコントローラ８００に実装されたコネクタ等を用いてタッチパネルコントローラ８００と電気的に接続される。

タッチパネルコントローラ８００は、例えばコネクタやケーブル等の接続要素９０２を介してホスト機器９０１に接続されており、タッチパネルコントローラ８００内の演算部で生成された、指示体による位置や押圧を示すタッチ位置座標情報や押圧情報などをホスト機器９０１に出力する。タッチパネルコントローラ８００とホスト機器９０１との間の通信には、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）などが用いられる。

なおここでは、投影型静電容量タッチセンサ１０２は、行方向及び列方向に複数のセンサを配置した一般的なマトリクス型の構成を有するものとして説明した。しかしながら、投影型静電容量タッチセンサ１０２は、タッチ位置を検出できれば、その構成は制限されるものではなく、例えば複数のセンサをブロック状に配置したセグメント型の構成を有してもよい。静電容量の検出方式についても、タッチ位置を検出できれば、その検出方式は制限されるものではなく、例えば自己容量型、相互容量型、またはこれらを組み合わせた検出方式などを用いてもよい。

タッチパネルコントローラ８００は、投影型静電容量タッチセンサ１０２で検出される静電容量の変化に基づいて、指示体がタッチ面をタッチした位置を示すタッチ座標を検出（算出）する。また、タッチパネルコントローラ８００は、静電容量方式押圧検出センサ１０３で検出される静電容量の変化に基づいて指示体の押圧力を検出する。つまり、本実施の形態１に係るタッチパネル１は、第１電極４０と基準電極４１Ｒとの間の静電容量と、第１電極４０と検出電極４１Ｓとの間の静電容量との差分容量の変化に基づいて、指示体からカバーパネル１３のタッチ面への押圧を検出する。

タッチパネルコントローラ８００は、これら検出結果及びタッチの有無などを含む情報を、タッチ面への指示体のタッチに関するタッチ情報として生成する制御を行い、かつ、生成したタッチ情報を出力する制御を行う。また、タッチパネルコントローラ８００は、投影型静電容量タッチセンサ１０２及び静電容量方式押圧検出センサ１０３における、検出の定常状態（指示体によるタッチ及び押圧がない状態）時の基準値（ベースラインとする）の更新を行う。タッチ情報を生成する制御は、タッチ情報を生成すること、及び、タッチ情報の生成を停止することを含み、タッチ情報を出力する制御は、タッチ情報を出力すること、及び、タッチ情報の出力を停止することを含む。

次に本実施の形態１に係るタッチパネルの動作について説明する。図１７は、本実施の形態１に係るタッチパネルの動作を示すフローチャートである。図１７のフローチャートでは、ステップＳ１の処理から始まり、一連の処理が実行された後、再びステップＳ１の処理が行われるというループ処理が行われる。なお、本実施の形態１の説明に直接関係しない処理については図示を省略している。

ステップＳ１にて、タッチパネルコントローラ８００は、指示体と複数の列電極２１及び複数の行電極３１との間に形成された静電容量を、投影型静電容量タッチセンサ１０２によって計測する。

ステップＳ２にて、タッチパネルコントローラ８００は、第１電極４０と第２電極４１との間に形成された、指示体の押圧力に対応する静電容量を、静電容量方式押圧検出センサ１０３によって計測する。

ステップＳ３にて、タッチパネルコントローラ８００は、ステップＳ１で計測された静電容量値がタッチの有無を判定するタッチ閾値を超えているか否かを判定する。静電容量がタッチ閾値を超えていると判定された場合には、タッチパネルコントローラ８００はタッチ有りと判定し、処理がステップＳ４Ａに進む。静電容量がタッチ閾値以下と判定された場合には、タッチパネルコントローラ８００は、タッチ有りではない、つまりタッチ無しと判定し、処理がステップＳ４Ｂに進む。

ステップＳ４Ａにて、タッチパネルコントローラ８００は、ステップＳ２で計測された静電容量値が押圧の有無を判定する押圧閾値を超えているか否かを判定する。静電容量が押圧閾値を超えていると判定された場合には、タッチパネルコントローラ８００は押圧有りと判定し、ステップＳ５Ａ及びステップＳ６Ａが行われる（第１ケース）。静電容量が押圧閾値以下と判定された場合には、タッチパネルコントローラ８００は、押圧有りではない、つまり押圧無しと判定し、ステップＳ５Ｂ及びステップＳ６Ｂが行われる（第２ケース）。

第１ケースのステップＳ５Ａでは、タッチパネルコントローラ８００は、位置座標及び押圧値の計算を行う。それから、ステップＳ６Ａにて、タッチパネルコントローラ８００は、当該計算結果、つまり位置座標情報とそれに付加された押圧情報とを座標データとしてホスト機器９０１に出力する。その後、処理がステップＳ１に戻る。

第２ケースのステップＳ５Ｂでは、タッチパネルコントローラ８００は、位置座標の計算を行う。それから、ステップＳ６Ｂにて、タッチパネルコントローラ８００は、当該計算結果、つまり位置座標情報を座標データとしてホスト機器９０１に出力する。その後、処理がステップＳ１に戻る。

ステップＳ４ＢではステップＳ４Ａと同様に、タッチパネルコントローラ８００は、ステップＳ２で計測された静電容量値が押圧の有無を判定する押圧閾値を超えているか否かを判定する。静電容量が押圧閾値を超えていると判定された場合には、タッチパネルコントローラ８００は押圧有りと判定し、ベースライン値の更新が行われずに（第３ケース）、処理がステップＳ１に戻る。静電容量が押圧閾値以下と判定された場合には、タッチパネルコントローラ８００は押圧無しと判定し、ステップＳ７が行われる（第４ケース）。

第４ケースのステップＳ７では、タッチパネルコントローラ８００は、ステップＳ１及びステップＳ２で計測された静電容量値及びベースライン値から最新のベースライン値を生成して更新する。その後、処理がステップＳ１に戻る。

図１８は、図１７のフローチャートに示される動作をまとめた図である。なお、図１８のステップＳ４は、図１７のステップＳ４Ａ及びステップＳ４Ｂに対応し、図１８のステップＳ６は、図１７のステップＳ６Ａ及びステップＳ６Ｂに対応している。

以上の動作を行うタッチパネルコントローラ８００によれば、投影型静電容量タッチセンサ１０２及び静電容量方式押圧検出センサ１０３での検出結果に基づいて、位置座標情報とそれに付加された押圧情報とを座標データとしてホスト機器９０１に出力することが可能となる。これにより例えば、ホスト機器９０１で処理されるアプリケーションにおいて、安全性を左右する重要なボタン操作等の処理を行う際に、押圧情報を含む座標データを使用することでより安全な制御システムを実現することが可能となる。

次に図１９〜図２１を参照して、図４及び図５に示される第１電極４０と検出電極４１Ｓとの間の静電容量と、第１電極４０と基準電極４１Ｒとの間の静電容量を計測する手段について説明する。

図１９は、図５の１組の検出電極４１Ｓと、平面視で検出電極４１Ｓの近傍でかつ第１粘着材１４と重なる基準電極４１Ｒとを拡大した平面図である。図２０は、第１電極４０と、図１９の検出電極４１Ｓ及び基準電極４１Ｒのそれぞれとの静電容量を計測する回路モデルを示す図である。

図１９には、タッチスクリーン１１、第１粘着材１４などの外郭線が示されている。図２０には、検出電極４１Ｓの引出し配線４２ＳＬ、基準電極４１Ｒの引出し配線４２ＲＬ、指示体７００、指示体７００の人体容量７０１、指示体７００と第１電極４０との間の容量７０２、第１電極４０と検出電極４１Ｓとの間の容量Ｃ４１Ｓ、第１電極４０と基準電極４１Ｒとの間の容量Ｃ４１Ｒ、第１電極４０と引出し配線４２ＳＬとの間の容量Ｃｓ４２Ｓ、第１電極４０と引出し配線４２ＲＬとの間の容量Ｃｓ４２Ｒなどが示されている。なお、以下の説明では、検出電極４１Ｓの面積を面積Ｓ４１Ｓ、基準電極４１Ｒの面積を面積Ｓ４１Ｒと記すこともある。

図２０のタッチパネルコントローラ８００は、差動型静電容量計測回路８０１と、アナログ−デジタル変換回路（ＡＤＣ）を有する演算回路８０２とを備える。後で詳細に説明するが、差動型静電容量計測回路８０１は、容量Ｃ４１Ｒと容量Ｃ４１Ｓとの差分容量を測定し、演算回路８０２は、当該差分容量の変化に基づいて、指示体からタッチ面への押圧を検出する。

本実施の形態１では、図１９の平面視における、検出電極４１Ｓの引出し配線４２ＳＬの配線長や周辺の配線との間の距離は、基準電極４１Ｒの引出し配線４２ＲＬのそれらと同じである。また、第１粘着材１４は、外部端子８（図５）と基準電極４１Ｒとを接続する引出し配線４２ＲＬと平面視において重なる場合には、外部端子と検出電極４１Ｓとを接続する引出し配線４２ＳＬとも平面視において重なる。逆に、第１粘着材１４は、外部端子８（図５）と基準電極４１Ｒとを接続する引出し配線４２ＲＬと平面視において重ならない場合には、外部端子と検出電極４１Ｓとを接続する引出し配線４２ＳＬとも平面視において重ならない。

このように引出し配線４２ＳＬ及び引出し配線４２ＲＬを構成した場合には、容量Ｃｓ４２Ｓと容量Ｃｓ４２Ｒとを互いに同じ、またはほぼ同じにすることができる。この結果、差動型静電容量計測回路８０１の差分によって、容量Ｃｓ４２Ｓ及び容量Ｃｓ４２Ｒを互いに相殺することができるので、容量Ｃ４１Ｒと容量Ｃ４１Ｓとの差分である差分容量の検出精度を高めることができる。

なお、引出し配線４２ＳＬ，４２ＲＬのパターンのレイアウトの一部を迂回させ、平面視において、第１粘着材１４と引出し配線４２ＳＬとが重なる面積と、第１粘着材１４と引出し配線４２ＲＬとが重なる面積とを同じしてもよい。このようにしても、上記と同様に容量Ｃｓ４２Ｓと容量Ｃｓ４２Ｒとを互いに同じ、またはほぼ同じにすることができるので、差分容量の検出精度を高めることができる。

なお、第１電極４０は、接地電位であるＧＮＤ電位に電気的に接続されている。この接続は、第１電極４０と第２電極４１との間の容量を計測するための基準電位を規定する目的だけでなく、指示体７００でタッチした際の指示体７００と第１電極４０との間の容量７０２をシールドする目的も兼ねている。

図２１は、第１電極４０に励起信号を印加するための励起信号回路８０３を図２０の状態に追加した状態を示す図である。励起信号回路８０３によって、第１電極４０と第２電極４１との間の容量、つまり、検出電極４１Ｓの容量Ｃ４１Ｓ及び基準電極４１Ｒの容量Ｃ４１Ｒに高い電圧が励起（印加）される。これにより、タッチパネルコントローラ８００などの計測回路に流れ込む電荷量を増加させることができるので、Ｓ／Ｎ比を高くすることができ、押圧検出を高感度化することができる。

図２１の励起信号回路８０３の出力は低インピーダンスであるため、図２０の状態と同様に指示体７００でタッチした際の指示体７００と第１電極４０との間の容量７０２をシールドすることができる。ただし、励起信号回路８０３の出力が、タッチパネル１を覆う筐体（例えば図２２）等のＧＮＤ電位と接触した場合は、静電容量計測が正常に実施できないだけでなく、出力回路に不具合が生じる可能性がある。そこで、励起電圧信号が印加された第１電極４０と、ＧＮＤ電位とを絶縁する図示しない絶縁層が、例えば第１電極４０とベース基板１０または筐体との間に配設されてもよい。

検出電極４１Ｓは差動型静電容量計測回路８０１の正側電極（＋）に接続され、基準電極４１Ｒは差動型静電容量計測回路８０１の負側電極（−）に接続される。差動型静電容量計測回路８０１は、第１電極４０と検出電極４１Ｓとの間の容量Ｃ４１Ｓと、第１電極４０と基準電極４１Ｒとの間の容量Ｃ４１Ｒとの差分（Ｃ４１Ｓ−Ｃ４１Ｒ）である差分容量ＤＣ４１が測定可能である。差分容量ＤＣ４１は、差動型静電容量計測回路８０１にて容量に比例した電圧に変換され、後段の演算回路８０２のＡＤＣでデジタル値に変換され、補正処理等の演算処理を経て測定値となる。なお、検出電極４１Ｓが差動型静電容量計測回路８０１の負側電極（−）に接続され、基準電極４１Ｒが差動型静電容量計測回路８０１の正側電極（＋）に接続された場合であっても、出力極性が変わるだけであり、上述と同様の演算を行うことができる。

ここで、検出電極４１Ｓの面積をＳ４１Ｓとし、基準電極４１Ｒの面積をＳ４１Ｒとし、第１粘着材１４の比誘電率をεｓ（≒４）とし、保護膜１２の比誘電率を無視し、第１電極４０と検出電極４１Ｓとの間の距離をｄｓとし、第１電極４０と基準電極４１Ｒとの間の距離をｄｒとする。この場合、容量Ｃ４１Ｓ，Ｃ４１Ｒ及び差分容量ＤＣ４１は、平行平板モデルで計算すると次式（１）、次式（２）及び次式（３）のようにそれぞれ表される。

Ｃ４１Ｓ＝（ε０×Ｓ４１Ｓ）÷ｄｓ ・・・（１）
Ｃ４１Ｒ＝（ε０×εｓ×Ｓ４１Ｒ）÷ｄｒ ・・・（２）
ＤＣ４１＝Ｃ４１Ｓ−Ｃ４１Ｒ＝ε０（Ｓ４１Ｓ／ｄｓ−εｓ×Ｓ４１Ｒ／ｄｒ）・・・（３）
なお、ε０は真空の誘電率である。

ここで、変形量ｄ（＝ｄｓ−ｄｒ）を感度良く計測できるように、静電容量方式押圧検出センサ１０３における検出の定常状態（指示体によるタッチ及び押圧がない状態）時の差分容量ＤＣ４１を小さく（つまりＣ４１Ｓ≒Ｃ４１Ｒ）することにより、押圧時の変化を高分解能で検出することが望ましい。

そのためには、基準電極４１Ｒの面積Ｓ４１Ｒは、検出電極４１Ｓの面積Ｓ４１Ｓを、第１粘着材１４の比誘電率εｓで除算した面積とするとよい。第１粘着材１４などに一般的に用いられる透明粘着材の誘電率は３〜５程度であることを考えれば、基準電極４１Ｒの面積Ｓ４１Ｒは、検出電極４１Ｓの面積Ｓ４１Ｓの１／３〜１／５倍程度であることが好ましい。すなわち、基準電極４１Ｒの面積Ｓ４１Ｒは、検出電極４１Ｓの面積Ｓ４１Ｓよりも小さいことが好ましい。

なお、上記式は平行平板モデルで記載したが、実際にはフリンジ電界による容量も考慮する必要がある。このため容量シミュレーション等の計算結果を用いて、面積Ｓ４１Ｒ及び面積Ｓ４１Ｓの比率、ひいては容量Ｃ４１Ｓ及び容量Ｃ４１Ｒの比率を合わせると、変形量ｄの精度を高めることができる。

＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係るタッチパネル１は、カバーパネル１３の内面のうち、検出領域９に対応する領域の外側の領域に配設された第１電極４０と、タッチスクリーン１１の対向面のうち、検出領域９の外側の領域に、平面視で第１電極４０の一部と重ねられて配設された第２電極４１とを備える。これにより、カバーパネル１３越しで指示体の押圧を検出可能な構成において、圧力検出の感度を高めることができる。また本実施の形態１では、第２電極４１は、検出領域９との間の距離が互いに異なる基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓを含む。このような構成によれば、環境温度による影響を抑えたロバスト性の高いタッチパネル１、ひいては当該タッチパネル１が設けられた表示装置１０１を実現することができる。

＜変形例＞
図２２に示すように、第１電極４０の一部は、カバーパネル１３と、筐体７０との間に設けられてもよい。このように構成された場合でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

＜実施の形態２＞
図２３は、本発明の実施の形態２に係るタッチパネル１が表示面側に設けられた表示装置１０１の構成を概略的に示す部分断面図である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

図２３に示すように、本実施の形態２に係るタッチパネル１は、図１の構成に第３電極４３が追加された構成となっている。第３電極４３は、タッチスクリーン１１の対向面（図２３では上面）と逆側の第４面である内面（図２３では下面）のうち、検出領域９に対応する領域の外側の領域に、平面視で第１電極４０の一部及び第２電極４１と重ねられて配設されている。第３電極４３の面積は、第２電極４１の面積よりも大きいことが好ましい。第１電極４０には第１励起電圧信号が印加され、第３電極４３には第１励起電圧信号と逆位相の第２励起電圧信号が印加される。

なお、実施の形態１では、第２電極４１は、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓを含んでいたが、本実施の形態２では、第２電極４１は、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓを含むことは必須ではない。ただし、もちろん本実施の形態２においても、図２４及び図２５に示すように、第２電極４１は、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓを含んでいてもよい。なお、図２４では、第３電極４３（４３Ｒ）が、基準電極４１Ｒに対応して配設され、第３電極４３（４３Ｓ）が、検出電極４１Ｓに対応して配設されている。図２５では、第３電極４３が、基準電極４１Ｒ及び検出電極４１Ｓに対応する共通電極として配設されている。

図２６、図２７及び図２８は、本実施の形態２に係る第１電極と第２電極の間の静電容量を計測する回路モデルである。図２６、図２７及び図２８は、図２３、図２４及び図２５にそれぞれ対応している。図２６、図２７及び図２８の回路では、実施の形態１と同様に、第１電極４０と第２電極４１との間の静電容量の変化に基づいて、指示体７００からカバーパネル１３のタッチ面への押圧を検出することが可能となっている。

図２６の回路モデルにおいて、指示体７００による押圧による第１電極４０及び第２電極４１の変形量の差を、第１電極４０と第２電極４１との間の容量Ｃ４１の容量変化ΔＣ４１として検出する場合、ΔＣ４１／Ｃ４１が大きい方が高感度となる。容量Ｃ４１を積分回路８０６で計測する場合、Ｖ１ｐ−ｐ×（Ｃ４１＋Ｃｓ４２）の電荷Ｑ４１が積分回路８０６の積分容量Ｃｉｎｔに移動する。ここで、Ｖ１ｐ−ｐは、励起信号回路８０３から出力される第１励起電圧信号の電圧振幅であり、Ｃｓ４２は、第１電極４０と引出し配線４２Ｌとの間の容量である。

上記電荷Ｑ４１の積分容量Ｃｉｎｔへの移動により、積分回路８０６の出力電圧ＶｍはＱ４１／Ｃｉｎｔとなる。積分回路８０６の積分容量Ｃｉｎｔは、演算回路８０２の利得に反映される。この際、積分容量Ｃｉｎｔが小さいほど高分解能で高感度となるが、測定ダイナミックレンジは狭くなる。

ここで積分回路８０６の測定ダイナミックレンジはＩＣ（Integrated Circuit）の電源電圧以下と有限であることから、積分容量Ｃｉｎｔを小さくして高感度化するには、ΔＣ４１×Ｖ１ｐ−ｐの電荷の変化ΔＱ４１を維持したまま電荷Ｑ４１を小さくすればよい。

そこで、電荷Ｑ４１に相当する電荷が積分容量Ｃｉｎｔに流れないように、電荷Ｑ４１がＶ２ｐ−ｐ×Ｃ４３の電荷Ｑ４３でキャンセルされるように、第１励起電圧信号と逆位相の第２励起電圧信号を第３電極４３に印加する。ここで、Ｖ２ｐ−ｐは、別の励起信号回路８０４（８０４Ｒ，８０４Ｓ）から出力される第２励起電圧信号の電圧振幅であり、Ｃ４３は、第２電極４１と第３電極４３との間の容量である。

容量Ｃ４３は、厚みが一定で誘電率の変化が少ないガラス基板などのベース基板１０の間に形成されるため、指示体によりタッチ面が押圧されても、容量Ｃ４３は一定量であり、電荷の変化ΔＱ４１に影響を与えない。よって、定常状態での電荷Ｑ４１と電荷Ｑ４３とが同じ量となるように、第１励起電圧信号の電圧振幅Ｖ１ｐ−ｐ、及び、第２励起電圧信号の電圧振幅Ｖ２ｐ−ｐの少なくとも一方をあらかじめ調整し、積分容量Ｃｉｎｔを、電荷の変化ΔＱ４１に対応した容量にすれば、高感度測定が可能となる。

＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係るタッチパネル１は、カバーパネル１３の内面のうち、検出領域９に対応する領域の外側の領域に配設された第１電極４０と、タッチスクリーン１１の対向面のうち、検出領域９の外側の領域に、平面視で第１電極４０の一部と重ねられて配設された第２電極４１とを備える。これにより、カバーパネル１３越しで指示体の押圧を検出可能な構成において、圧力検出の感度を高めることができる。また本実施の形態２では、第１電極４０には第１励起電圧信号が印加され、第３電極４３には第１励起電圧信号と逆位相の第２励起電圧信号が印加される。このような構成によれば、実施の形態１よりも、圧力検出の感度が高められた、ロバスト性の高いタッチパネル１、ひいては当該タッチパネル１が設けられた表示装置１０１を実現することができる。

なお、図２４（図２７）の構成が、以上で説明した構成において最も高性能な圧力検知が実現される。ただし、第３電極４３が共通電極である図２５（図２８）の構成であれば、装置コストを低減することができる。

＜その他の変形例＞
以上では、表示装置１０１は液晶表示装置であるものとして説明した。しかしながらこれに限ったものではなく、表示装置１０１は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、その他の表示方式を用いた表示装置でもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ タッチスパネル、９ 検出領域、１１ タッチスクリーン、１３ カバーパネル、１４ 第１粘着材、２１ 列電極、３１ 行電極、４０ 第１電極、４１ 第２電極、４１Ｒ 基準電極、４１Ｓ 検出電極、４２ＲＬ，４２ＳＬ 引出し配線、４３ 第３電極、１０１ 表示装置。

Claims (9)

1. 指示体によってタッチされる第１面と、前記第１面と逆側の第２面とを有するカバーパネルと、
   前記カバーパネルの前記第２面と対向する第３面を有し、当該第３面のうちの検出領域に、指示体の位置を検出するためのセンサ電極が配設されたタッチセンサ基板と、
   前記カバーパネルと前記タッチセンサ基板との間に配設された接着剤と、
   前記カバーパネルの前記第２面のうち、前記検出領域に対応する領域の外側の領域に配設された第１電極と、
   前記タッチセンサ基板の前記第３面のうち、前記検出領域の外側の領域に、平面視で前記第１電極の一部と重ねられて配設され、前記センサ電極から電気的に分離された第２電極と
   を備え、
   前記第２電極は、前記タッチセンサ基板の１箇所以上のコーナー部に配設され、
   前記第２電極は、前記検出領域との間の距離が互いに異なる基準電極及び検出電極を含み、
   前記第１電極と前記基準電極との間の静電容量と、前記第１電極と前記検出電極との間の静電容量との差分容量の変化に基づいて、指示体から前記カバーパネルの前記第１面への押圧を検出する、タッチパネル。
2. 請求項１に記載のタッチパネルであって、
   前記基準電極及び前記検出電極のうち前記検出領域に近い一方の電極の少なくとも一部は、前記接着剤と平面視において重なる、タッチパネル。
3. 請求項１または請求項２に記載のタッチパネルであって、
   前記基準電極及び前記検出電極のうち前記検出領域に近い一方の電極の面積が、他方の電極の面積よりも小さい、タッチパネル。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のタッチパネルであって、
   前記接着剤は、
   前記タッチセンサ基板の前記第３面に配設された外部端子と前記基準電極とを接続する引出し配線と平面視において重なり、かつ、前記外部端子と前記検出電極とを接続する引出し配線と平面視において重なる、タッチパネル。
5. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のタッチパネルであって、
   前記接着剤は、
   前記タッチセンサ基板の前記第３面に配設された外部端子と前記基準電極とを接続する引出し配線と平面視において重ならず、かつ、前記外部端子と前記検出電極とを接続する引出し配線と平面視において重ならない、タッチパネル。
6. 請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載のタッチパネルであって、
   励起電圧信号が印加された前記第１電極と、接地電位とを絶縁する絶縁層をさらに備える、タッチパネル。
7. 指示体によってタッチされる第１面と、前記第１面と逆側の第２面とを有するカバーパネルと、
   前記カバーパネルの前記第２面と対向する第３面を有し、当該第３面のうちの検出領域に、指示体の位置を検出するためのセンサ電極が配設されたタッチセンサ基板と、
   前記カバーパネルと前記タッチセンサ基板との間に配設された接着剤と、
   前記カバーパネルの前記第２面のうち、前記検出領域に対応する領域の外側の領域に配設された第１電極と、
   前記タッチセンサ基板の前記第３面のうち、前記検出領域の外側の領域に、平面視で前記第１電極の一部と重ねられて配設され、前記センサ電極から電気的に分離された第２電極と、
   前記タッチセンサ基板の前記第３面と逆側の第４面のうち、前記検出領域に対応する領域の外側の領域に、平面視で前記第１電極の一部及び前記第２電極と重ねられて配設された第３電極と
   を備え、
   前記第２電極は、前記タッチセンサ基板の１箇所以上のコーナー部に配設され、
   前記第１電極には第１励起電圧信号が印加され、
   前記第３電極には前記第１励起電圧信号と逆位相の第２励起電圧信号が印加され、
   前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化に基づいて、指示体から前記カバーパネルの前記第１面への押圧を検出する、タッチパネル。
8. 請求項７に記載のタッチパネルであって、
   前記第１励起電圧信号及び前記第２励起電圧信号の少なくともいずれか一方の励起電圧信号の電圧振幅を調整する、タッチパネル。
9. 請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載のタッチパネルが表示面側に設けられた、表示装置。