JP6255179B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、表示装置に関し、例えばタッチパネルを有する表示装置に適用可能である。

液晶表示装置は液晶表示パネルを有し、液晶表示パネルは２枚の基板の間に液晶組成物を封止した構成となっている。また、液晶表示パネルの前面に入力装置としてタッチパネルを配置したものが量産されている。このタッチパネルの入力（以下タッチと称する）の検出に静電容量や抵抗値の変化を用いるものが提案されている。

静電容量の変化を検出するタッチパネルとは、絶縁膜を介して配置された２枚の電極間の静電容量の変化を検出するもので、以下、静電容量方式のタッチパネルという。静電容量方式のタッチパネルには、表示パネルの外に設けられる外付型（特許文献１）と表示パネルの中に設けられる内蔵型がある。内蔵型には、表示パネルにもともと備えられている表示用の共通電極（対向電極）を、一対のタッチセンサ用電極のうちの一方として兼用し、他方の電極（タッチ検出電極）をこの共通電極と交差するように配置した、いわゆるインセルタイプの表示パネルがある（特許文献２）。

特表２００３−５１１７９９号公報 特開２００９−２４４９５８号公報

本願発明者らは静電容量結合方式タッチパネルを検討した結果、以下の問題があることを見出した。
すなわち、静電容量結合方式タッチパネルでは、パネル表示部の中心部に比べてパネル表示部の端近傍において、タッチ位置の検出座標精度が劣る。

本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、表示装置は、タッチパネル検出電極において、パネル表示部の端の電極の周期を小さくする。

上記表示装置によれば、パネル表示部の端近傍での検出座標精度が改善される。

実施例１に係る液晶表示装置の基本構成を示す概略図である。 実施例１に係る液晶表示パネルの基本構成を示す概略図である。 実施例１に係る表示部の断面の一部を拡大した概略断面図である。 比較例１に係る送信電極パターンおよび受信電極パターンの平面図である。 実施例１に係る送信電極パターンおよび受信電極パターンの平面図である。 実施例１に係る送信電極パターンおよび受信電極パターンの平面図である。 実施例１に係る送信電極パターンおよび受信電極パターンの平面図である。 パネル中央のタッチ反応を示す図である。 比較例１に係るパネル端のタッチ反応を示す図である。 比較例１に係るパネル端のタッチ反応を示す図である。 比較例１に係るパネル端のタッチ反応を示す図である。 比較例１に係るパネル端のタッチ反応を示す図である。 実施例１に係るパネル端のタッチ反応を示す図である。 実施例１に係るパネル端のタッチ反応を示す図である。 実施例１に係るパネル端のタッチ反応を示す図である。 実施例１に係る感度補正のフローチャートである。 比較例１に係る外周座標補正を説明する図である。 実施例１に係る外周座標補正を説明する図である。 タッチ検出回路の基本構成を示す図である。 タッチ検出回路の信号波形を示す図である。 キャリブレーション機能を有するタッチ検出回路の基本構成を示す図である。 実施例１に係るキャリブレーションのフローチャートである。 実施例２に係るタッチパネル装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例２のタッチパネルの断面構造を示す概略断面図である。 比較例２に係る送信電極パターンおよび受信電極パターンの平面図である。 実施例２に係る送信電極パターンおよび受信電極パターンの平面図である。 実施例２に係る送信電極パターンおよび受信電極パターンの平面図である。

以下、図面を参照して実施例を説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

以下の実施例においては、液晶表示装置を例にとって説明するが、有機ＥＬ表示装置などの他の形式の表示装置についても適用することができる。

図１は実施例１に係る液晶表示装置の基本構成を示す概略図である。同図に示すように、液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１と、駆動回路５と、フレキシブル基板７０と、フロントパネル４０と、収納ケース（図示せず）、バックライト（図示せず）とから構成される。

液晶表示パネル１は、ＴＦＴ基板２とカラーフィルタ基板３とを所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設けたシール材（図示せず）により、両基板を貼り合わせると共に、シール材の内側に液晶組成物を封入、封止し、さらに、両基板の外側に偏光板を貼り付けて構成される。

ＴＦＴ基板２には、対向電極２１と、駆動回路５から対向電極２１に接続された対向電極信号線２２が設けられている。駆動回路５から対向電極信号が対向電極信号線２２を介して対向電極２１に伝えられる。カラーフィルタ基板３には検出電極３１が設けられ、検出電極３１は接続部７７でフレキシブル基板７５と接続している。フレキシブル基板７５はフレキシブル基板７０とコネクタ８０で接続している。検出電極３１から検出信号がフレキシブル基板７５、コネクタ８０、フレキシブル基板７０を介して駆動回路５に伝えられる。

なお、液晶表示パネル１は多数の画素をマトリクス状に備えた表示部（詳細については後述する）を有している。対向電極２１は共通電極であり、画素において画素電極と対向してＴＦＴ基板２に配置されている。すなわち、液晶表示パネル１はＦＦＳ（Fringe Field Switching）やＩＰＳ（In Plane Switching）等の横電界方式である。両電極間に電圧を印加することで液晶分子の配向が変化する。この液晶分子の配向の変化に伴い、パネルを透過する光の割合が変化することで画像が表示される。

次に図２を用いて対向電極２１と検出電極３１について説明する。前述したように、対向電極２１はＴＦＴ基板２上に設けられている共通電極であるが、タッチ検出用駆動電極として使用するために図２のように分割されている。駆動回路５から対向電極２１に対向電極信号が供給される。この対向電極信号は、主に共通電極の電圧が印加されていて、画素に書き込みしていないタイミングでタッチの検出に用いられる駆動信号が印加される。

駆動信号が対向電極２１に印加されると、対向電極２１と一定の間隔を持って配置され容量を構成する検出電極３１に検出信号が生じる。この検出信号は検出電極用端子３６を介して外部に取り出される。

なお、検出電極３１の両側にはダミー電極３３が形成されている。ダミー電極３３はいずれの電極や配線にも接続されていない。検出電極３１は一方の端部でダミー電極３３側に向かい広がりＴ字状の検出電極用端子３６を形成している。また、ＴＦＴ基板２には対向電極信号線２２以外にも駆動回路用入力端子２５のような様々な配線、端子等が形成される。

図３に表示部の断面の一部を拡大した概略断面図を示す。図３に示すようにＴＦＴ基板２には画素部２００が設けられており対向電極２１は画素の一部として画像表示に用いられる。また、ＴＦＴ基板２とカラーフィルタ基板３との間には液晶組成物（液晶層）４が狭持されている。カラーフィルタ基板３に設けられた検出電極３１とＴＦＴ基板２に設けられた対向電極２１とは容量を形成しており、対向電極２１に駆動信号が印加されると検出電極３１の電圧が変化する。この時図３に示すようにフロントパネル４０を介して指１０８等の導電体が近接または接触すると、容量に変化が生じ検出電極３１に生じる電圧に、近接・接触が無い場合に比較して変化が生じる。

このように、液晶表示パネル１に形成した対向電極２１と検出電極３１との間に生じる容量の変化を検出することで、液晶表示パネル１にタッチパネルの機能を備えることが可能となる。

図４Ａから図４Ｄは静電容量型インセルタッチパネルの電極の平面パターンを模式的に示す図である。説明の都合上、対向電極（送信側電極、Ｔｘ電極）２１が７本、検出電極（受信側電極、Ｒｘ電極）３１が５本の場合を示している。図４Ａは通常の電極パターン（比較例１）、図４Ｂは端電極の周期を変更した第１の例（電極パターンを調整）、図４Ｃは端電極の周期を変更した第２の例（電極パターンを単純カット）、図４Ｄは端電極の周期を変更した第３の例（電極パターンを比例縮小）である。

図４Ａの比較例１では、Ｔｘ電極２１の幅および間隔がすべて同じで、Ｒｘ電極３１の幅および間隔がすべて同じである。Ｔｘ電極２１の幅はＴｘ電極２１の間隔よりも大きく、Ｒｘ電極３１の幅はＲｘ電極３１の間隔よりも小さい。Ｔｘ電極２１の周期（Ｐ_Ｔｘ）は横破線の間隔で、すべて一定である。Ｒｘ電極３１の周期（Ｐ_Ｒｘ）は縦破線の間隔で、すべて一定である。Ｔｘ電極２１は横破線間の中心に、Ｒｘ電極３１は縦破線間の中心に位置している。

図４Ｂの端電極の周期を変更した第１の例では、端のＴｘ電極（Ｔｘ１、Ｔｘ７）２１_１、２１_７の幅が他のＴｘ電極２１の幅より小さく、端のＴｘ電極（Ｔｘ１、Ｔｘ７）２１_１、２１_７の周期（Ｐ_Ｔｘｅ）が他のＴｘ電極２１の周期（Ｐ_Ｔｘ）より小さくなっている（Ｐ_Ｔｘｅ＜Ｐ_Ｔｘ）。また、端のＲｘ電極（Ｒｘ１、Ｒｘ５）３１_１、３１_５の周期（Ｐ_Ｒｘｅ）が他のＲｘ電極３１の周期（Ｐ_Ｒｘ）より小さくなっている（Ｐ_Ｒｘｅ＜Ｐ_Ｒｘ）。端のＲｘ電極（Ｒｘ１、Ｒｘ５）３１_１、３１_５とＴｘ電極のＸ方向の端までの距離が短くなっている。すなわち、端のＲｘ電極（Ｒｘ１、Ｒｘ５）３１_１、３１_５は縦破線間の中心からＴｘ電極のＸ方向の端の方にずれている。このとき、端のＲｘ電極（例えばＲｘ１）とその隣のＲｘ電極（例えばＲｘ２）の間の距離を変えないことが、内側のＲｘ電極（Ｒｘ２）の感度を変えないための工夫である。また、周期の縮小に合わせて端のＲｘ電極３１_１、３１_５の幅を縮小している。周期の縮小により端電極での感度は低下するが、端のＲｘ電極３１_１、３１_５の幅を同時に縮小することで、感度の低下を緩和している。

図４Ｃの端電極の周期を変更した第２の例は、端のＴｘ電極と端のＲｘ電極パターンを単純カットしたものである。図４Ｃにおいても端のＲｘ電極３１_１Ｃ、３１_５Ｃの周期（Ｐ_Ｒｘｅ）を他のＲｘ電極３１の周期（Ｐ_Ｒｘ）よりも縮小しているが、端のＲｘ電極３１_１Ｃ、３１_５Ｃの幅を変えていない点で図４Ｂと異なっている。この場合、図４Ｂよりも感度が低下するが、座標精度改善には効果がある。なお、Ｔｘ電極は図４Ｂと同じである。

図４Ｄの端電極の周期を変更した第３の例は、端のＴｘ電極と端のＲｘ電極パターンを比例縮小したものである。図４Ｄにおいても端のＲｘ電極の周期（Ｐ_Ｒｘｅ）を他のＲｘ電極の周期（Ｐ_Ｒｘ）よりも縮小しているが、端のＲｘ電極３１_１Ｄ、３１_５Ｄの領域で比例縮小しているため、端のＲｘ電極３１_１Ｄ、３１_５Ｄと隣のＲｘ電極３１の間の距離が変わってしまう点で図４Ｂと異なっている。この場合、１つ内側の電極の感度が多少低下するが、座標精度改善には効果がある。端のＲｘ電極３１_１Ｄ、３１_５Ｄの領域で比例縮小しているので、端のＲｘ電極３１_１Ｄ、３１_５Ｄの幅が他のＲｘ電極３１の幅よりも小さくなっており、また端のＲｘ電極（Ｒｘ１、Ｒｘ５）３１_１Ｄ、３１_５Ｄは縦破線間の中心に位置している。なお、Ｔｘ電極は図４Ｂと同じである。

＜座標精度改善の原理＞
端の電極周期縮小により座標精度が改善する理由は、パネル端近傍へのタッチに対して端の電極１本のみで反応する領域が小さくなり、複数本の電極が反応するためである。これについて説明する。

座標計算として、各Ｔｘ電極とＲｘ電極の交点（Ｔｘ−Ｒｘの交点）のタッチに対する反応値の重心をタッチ検出座標とする方法がよく用いられる。本開示でもこの方法を想定する。簡単のため、Ｔｘ電極周期（Ｐ_Ｔｘ）とＲｘ電極周期（Ｐ_Ｒｘ）を等しいとして、タッチする疑似指の直径（＝２ｒとする）も電極周期に等しいとして説明する。パネル端近傍でのタッチが中央と異なるのは、片方の隣に電極が無いことである。

図５はパネルの中央をタッチしたときの反応を示す図である。図５（ａ）はパネルのタッチ位置を、図５（ｂ）は反応値を示している。図５（ａ）に示すように疑似指ＦＦの中心は交点６に位置するが疑似指ＦＦは交点７にも及んでいる。図５（ｂ）に示すようにパネル中央のタッチでは交点６と交点７に大きな反応があり、重心計算によりタッチ位置の中心が精度良く求められる。図６は比較例１に係るパネルの端をタッチしたときの反応を示す図である。図６（ａ）はパネルのタッチ位置を、図６（ｂ）は反応値を示している。図６（ａ）に示すように疑似指ＦＦの中心は交点４に位置するが疑似指ＦＦは端よりも外に及んでいる。図６（ｂ）に示すようにパネルの端近傍でのタッチでは、大きな反応が交点４しかなく、横方向の検出精度が良くない。なお、破線と破線の間に電極がある
これを図７Ａから図７Ｃでもう少し詳しく見る。図７Ａは比較例１に係るパネルの端（ｘ＝０）をタッチしたときの反応を示す図である。図７Ａ（ａ）はパネルのタッチ位置を、図７Ａ（ｂ）は反応値を示している。図７Ａ（ａ）に示すように疑似指ＦＦの中心はパネルの端（ｘ＝０）に位置する。図７Ａ（ｂ）に示すように、ｘ＝０の位置では、電極ＲｘＮの交点しか反応していない。図７Ｂは比較例１に係るパネルの端からｒ／２の位置（ｘ＝ｒ／２）をタッチしたときの反応を示す図である。図７Ｂ（ａ）はパネルのタッチ位置を、図７Ｂ（ｂ）は反応値を示している。図７Ｂ（ａ）に示すように、疑似指ＦＦの中心はパネルの端（ｘ＝ｒ／２）に位置する。図７Ｂ（ｂ）に示すように、ｘ＝ｒ／２の位置で交点３に少し反応が現れるが、まだノイズと大差ないレベルのため、座標計算に寄与しない。その結果、パネル端ではｘ＝０からｘ＝ｒ／２の位置までＲｘＮの１本のみで反応しているため、ｘ方向の位置の違いが検出できない。即ち、タッチ位置がｘ＝０からｘ＝ｒ／２までの間、検出座標の位置が変わらない。これがパネル端で座標精度が劣化する原因である。図７Ｃは比較例１に係るパネルの端からｒの位置（ｘ＝ｒ）をタッチしたときの反応を示す図である。図７Ｃ（ａ）はパネルのタッチ位置を、図７Ｃ（ｂ）は反応値を示している。図７Ｃ（a）に示すように、疑似指ＦＦの中心はパネルの端（ｘ＝ｒ）に位置する。図７Ｃ（ｂ）に示すように、ｘ＝ｒでは交点３の反応値が十分大きくなり、座標計算に寄与している。

端の電極周期を縮小した場合を図８Ａから図８Ｃに示す。図８Ａは実施例１に係るパネルの端（ｘ＝０）をタッチしたときの反応を示す図である。図８Ａ（ａ）はパネルのタッチ位置を、図８Ａ（ｂ）は反応値を示している。図８Ａ（ａ）に示すように疑似指ＦＦの中心はパネルの端（ｘ＝０）に位置する。図８Ａ（ｂ）に示すように、ｘ＝０での交点４の反応値は図７Ａ（ｂ）（比較例１）よりも小さいが、図８Ａ（ｂ）では交点３に既に多少の反応がある。図８Ｂは実施例１に係るパネルの端からｒ／２の位置（ｘ＝ｒ／２）をタッチしたときの反応を示す図である。図８Ｂ（ａ）はパネルのタッチ位置を、図８Ｂ（ｂ）は反応値を示している。図８Ｂ（ａ）に示すように、疑似指ＦＦの中心はパネルの端（ｘ＝ｒ／２）に位置する。図８Ｂ（ｂ）に示すように、ｘ＝ｒ／２では既に十分に大きな反応値となっていて、重心計算に寄与する。図８Ｃは実施例１に係るパネルの端からｒの位置（ｘ＝ｒ）をタッチしたときの反応を示す図である。図８Ｃ（ａ）はパネルのタッチ位置を、図８Ｃ（ｂ）は反応値を示している。図８Ｃ（ａ）に示すように、疑似指ＦＦの中心はパネルの端（ｘ＝ｒ）に位置する。図８Ｃ（ｂ）に示すように、ｘ＝ｒでは交点３の反応値が十分大きくなり、座標計算に寄与している。つまり、端の電極周期を縮小した場合は、ｘ＝０付近でもタッチ位置が変わったことを検知できる。以上の理由により、パネル端での座標精度が改善する。

なお、端のＲｘ電極の例で説明してきたが、Ｔｘ電極の端でも同様である。検出座標精度が改善されることで、タッチパネルで線や絵を描く場合に、パネル表示部の端近傍でもタッチで描いた軌跡と同じ軌跡が、歪み無しに出力される。

＜感度の補正＞
周期変更により端電極の感度が変わるため、座標計算時にソフトウェアで感度を補正する。Ｔｘ−Ｒｘ交点の感度は、概算では、その交点の領域面積（Ｔｘ周期×Ｒｘ周期）に比例する。そのため、端のＴｘ電極と端のＲｘ電極の周期を縮小した場合に、最も感度が低下するのは４隅（コーナー）の交点である。ソフトウェアで感度を補正してもノイズは補正できないので、この４隅の交点でＳ／Ｎ比を確保することが必要であり、この条件により周期縮小の限界が決まる。

図９は感度補正のフローチャートである。Ａ／ＤコンバータからＴｘ−Ｒｘ各交点のＳijを得る（ステップＳ９１）。Ｔｘ−Ｒｘ交点の位置によって感度補正値が異なるので、Ｔｘ−Ｒｘ交点の位置を判定する（ステップＳ９２）。交点（i,j）でのタッチ反応値をＳij、感度補正されたタッチ反応値をＳ’ij、Ｘ方向端での感度補正値をＡｘ、Ｙ方向端での感度補正値をＡｙ、コーナーでの感度補正値をＡｃとする。なお、タッチがなければＳij＝０であるが、ノイズがあるため常に０にはならない。Ｘ方向の端では、Ｓ’ij＝Ｓij×Ａｘ、とする（ステップＳ９３）。ここで、Ａｘ≒中央のＸ方向の周期／端のＸ方向の周期、である。Ｙ方向の端では、Ｓ’ij＝Ｓij×Ａｙ、とする（ステップＳ９４）。ここで、Ａｙ≒中央のＹ方向の周期／端のＹ方向の周期、である。コーナーでは、Ｓ’ij＝Ｓij×Ａｃ、とする（ステップＳ９５）。ここで、Ａｃ≒Ａｘ×Ａｙ、である。中央（端以外）では、Ｓ’ij＝Ｓij（補正なし）、とする（ステップＳ９６）。各交点のＳ’ijに基づいて、重心計算してタッチ検出座標を求める（ステップＳ９７）。重心計算して求めたタッチ検出座標について端補補正を行う（ステップＳ９８）。端補正については後述する端補正を行った座標をホスト（Ｈｏｓｔ）側へ出力する（ステップＳ９９）。

＜端補正＞
図１０Ａは比較例１に係る外周座標補正を説明する図である。Ｘ方向の電極周期をＰｘとすると、通常パターン（比較例１）においては、重心計算での各交点の周期もＰｘとなる。Ｘ方向の全体の電極幅をＬとすると、単純重心計算でのタッチ座標の取り得る範囲はＰｘ／２〜Ｌ−Ｐｘ／２となる。そこで、Ｐｘ／２〜Ｐｘの座標を０〜Ｐｘに、Ｌ−Ｐｘ〜Ｌ−Ｐｘ／２の座標をＬ−Ｐｘ〜Ｌに変換する補正を行う。この補正を端補正または外周座標補正という。

図１０Ｂは実施例１に係る外周座標補正を説明する図である。端の電極周期を縮小したパターン（実施例１）においては、重心計算での各交点の周期がＰｘとなるように、端の交点の位置を定義する。Ｘ方向の端の電極周期をＰｅｘ、Ｘ方向の全体の電極幅をＬ’とすると、単純重心計算でのタッチ座標の取り得る範囲はＰｅｘ−Ｐｘ／２〜Ｌ’−Ｐｅｘ＋Ｐｘ／２となる。そこで、Ｐｅｘ−Ｐｘ／２〜２（Ｐｅｘ−Ｐｘ／２）の座標を０〜２（Ｐｅｘ−Ｐｘ／２）に、Ｌ’−２（Ｐｅｘ＋Ｐｘ／２）〜Ｌ’−Ｐｅｘ＋Ｐｘ／２の座標をＬ’−２（Ｐｅｘ＋Ｐｘ／２）〜Ｌ’に変換する補正を行う。

以上の説明はＸ方向の端補正であるが、Ｙ方向も同様に補正を行う。

＜交点毎のキャリブレーション＞
周期縮小により端でのキャリブレーション値が変わるため、各Ｔｘ−Ｒｘ交点毎にキャリブレーションを行う。
先ず、キャリブレーションについて説明する。タッチ検出回路の基本構成（キャブレーション回路なし）例を図１１に示す。また、タッチ検出の波形の例を図１２に示す。図１２（ａ）はＴｘパルスの電圧波形を、図１２（ｂ）は結合電流の電流波形を、図１２（ｃ）は積分出力の電圧波形を、図１２（ｄ）は図１２（ｃ）を拡大した積分出力の電圧波形を示す。タッチ検出回路５１は、積分回路５２とアナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路、A/D Converter）５３を有する。積分回路５２は、演算増幅器５４と積分容量Ｃｉｎｔと参照電圧源Ｖｒｅｆを有する。Ｔｘ電極にＴｘパルスが印加されるとＲｘ電極にＴｘ−Ｒｘの結合容量Ｃｘｙに基づくパルス状の結合電流が流れる。この結合電流を積分回路５２で電圧に変換する。積分回路５２の出力（積分出力）をＡ／Ｄ変換回路５３でデジタル値に変換する。タッチによりＴｘ−Ｒｘの結合容量Ｃｘｙが変化することでタッチを検出する。

しかし、タッチ時と非タッチ時との結合容量Ｃｘｙの変化量（ΔＣｘｙ）は、図１２（ｄ）に示すように、結合容量Ｃｘｙの１０％〜２０％程度であるため、積分出力にオフセット（Offset）をかけて、Ａ／Ｄ変換の範囲を適切に設定する。このOffsetをかけることを、タッチパネルのキャリブレーションと呼び、Offset量を決める設定値をキャリブレーション値としている。図１２（ｄ）のＡの部分をＡ／Ｄ変換の範囲とするように、Ｂの部分をキャリブレーションによりOffsetする。

図１３はキャリブレーション機能を有するタッチ検出回路の基本構成を示す図である。タッチ検出回路５１ｃは、積分回路５２とＡ／Ｄ変換回路５３と電流源５５を有する。積分回路５２は、演算増幅器５４と積分容量Ｃｉｎｔと参照電圧源Ｖｒｅｆを有する。Offset量は、図１３の回路では、キャリブレーション電流の積分値である。なお、図１１〜１３はＴｘパルス１回分の波形を示しているが、通常１フレーム、１Ｔｘ電極当たり複数回のパルスを積算してタッチ検出を行う。

端の電極周期を縮小すると、概ね交点の領域面積（Ｔｘ周期×Ｒｘ周期）に比例してＣｘｙも減少する。つまり、必要なOffset量が端の電極と中央の電極で異なる。そのため、各交点毎にキャリブレーションを行い、各交点毎にキャリブレーション値を記録する。キャリブレーションは、表示装置の出荷時に行い、キャリブレーション値をＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリに記憶しておき、表示装置の起動ごとにキャリブレーション値を読み込むようにされる。

図１４は実施例１に係るキャリブレーションのフローチャートである。キャリブレーション値を中央の値に設定する（ステップＳ１４１）。非タッチ状態で検出動作を行う（ステップＳ１４２）。積分出力電圧をＶｏｕｔ、キャリブレーションにより非タッチでのＶｏｕｔが目標とする電圧をＶｚ、収束判定定数をεとし、Ｖｏｕｔの値を判定する（ステップＳ１４３）。Ｖｏｕｔ＞Ｖｚ＋εの場合は、キャリブレーション電流を減らす方向にキャリブレーション値を変更する（ステップＳ１４４）。Ｖｏｕｔ＜Ｖｚ−εの場合は、キャリブレーション電流を増やす方向にキャリブレーション値を変更する（ステップＳ１４５）。｜Ｖｏｕｔ−Ｖｚ｜＜εの場合は、キャリブレーション値を決定する（ステップＳ１４６）。

Ｔｘ電極はどれか１つのＴｘ電極を選んでパルスを出すが、Ｒｘ電極は同時に動作するので、１つのＴｘ電極に対してすべてのＲｘ電極が同時にキャリブレーションを行う。これを全てのＴｘ電極について行う。

図１５は、実施例２のタッチパネル装置の全体構成を示すブロック図である。本実施例のタッチパネル装置３００は、静電容量方式のタッチパネル３０１と、容量検出部３０２と、制御部３０３と、バス接続信号線３５とから構成される。タッチパネル３０１には、ユーザのタッチを検出するためのセンサ端子である電極パターン（Ｘ電極３４１およびＹ電極３４２）が形成されている。Ｘ電極３４１およびＹ電極３４２は、容量検出部３０２に接続される。容量検出部３０２は、Ｘ電極３４１を送信電極（駆動電極）として順次パルス印加を行い、Ｙ電極３４２を受信電極とすることで、各電極交点における電極間容量（相互容量）を測定する。制御部３０３は、前述の各電極交点における電極間容量の測定結果に基づいてタッチ検出を行い、バス接続信号線３３５を介して、検出結果をホストへ通知する。

図１６は、実施例２のタッチパネルの断面構造を示す概略断面図である。タッチパネル３０１は、基板層３２３を底面とし、Ｙ電極３４１とＸ電極３４２、保護層３２２を積層させ、表面ガラス３２１を貼り付けた構造をもっている。なお、言うまでもないが、本実施例のタッチパネル３０１は、表示パネル（例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネルなど）上に搭載される。図１６の構成において、指３６０でタッチパネル３０１をタッチした時の電気力線の状態を示す図である。指（擬似接地された導体）３６０がシールドとなり、電気力線３２４を妨げている。これにより、Ｘ電極３４１とＹ電極３４２の間の電極間容量値（相互容量値）は減少する。

図１７Ａから図１７Ｃは静電容量型外付け型タッチパネルの電極の平面パターンを模式的に示す図である。説明の都合上、Ｙ電極（送信側電極、Ｔｘ電極）３４２が７本、Ｘ電極（受信側電極、Ｒｘ電極）３４１が５本の場合を示している。図１７Ａは通常の電極パターン（比較例２）、図１７Ｂは端電極の周期を変更した第１の例（電極パターンを調整）、図１７Ｃは端電極の周期を変更した第２の例（電極パターンを比例縮小）である。

図１７Ａの比較例２では、Ｔｘ電極３４２の幅および間隔がすべて同じで、Ｒｘ電極３４１の幅および間隔がすべて同じである。Ｔｘ電極３４２の周期（Ｐ_Ｔｘ）は横破線の間隔で、すべて一定である。Ｒｘ電極３４１の周期（Ｐ_Ｒｘ）は縦破線の間隔で、すべて一定である。Ｔｘ電極３４２は横破線間の中心に、Ｒｘ電極３４１は縦破線間の中心に位置している。

図１７Ｂの端電極の周期を変更した第１の例では、端のＴｘ電極（Ｔｘ１とＴｘ７）３４２_１、３４２_７の幅が他のＴｘ電極３４２の幅より小さく、端のＴｘ電極３４２_１、３４２_７の周期（Ｐ_Ｔｘe）が他のＴｘ電極３４２の周期（Ｐ_Ｔｘ）より小さくなっている（Ｐ_Ｔｘe＜Ｐ_Ｔｘ）。また、端のＲｘ電極（Ｒｘ１とＲｘ５）３４１_１、３４１_５の幅が他のＲｘ電極３４１の幅より小さく、端のＲｘ電極３４１_１、３４１_５の周期（Ｐ_Ｒｘe）が他のＲｘ電極３４１の周期（Ｐ_Ｒｘ）より小さくなっている（Ｐ_Ｒｘe＜Ｐ_Ｒｘ）。端のＴｘ電極（Ｔｘ１、Ｔｘ７）３４２_１、３４２_７がＲｘ電極と交差する部分は横破線間の中心からＲｘ電極のＹ方向の端の方にずれている。端のＲｘ電極（Ｒｘ１、Ｒｘ５）３４１_１、３４１_５がＴｘ電極と交差する部分は縦破線間の中心からＴｘ電極のＸ方向の端の方にずれている。このとき、端のＲｘ電極（例えばＲｘ１）とその隣のＲｘ電極（例えばＲｘ２）に接する部分の、Ｔｘ電極のひし形を変形しないことが、１つ内側のＲｘ電極（Ｒｘ２）の感度を変えないための工夫である。

図１７Ｃの端電極の周期を変更した第２の例は、端のＴｘ電極と端のＲｘ電極パターンを比例縮小したものである。図１７Ｃにおいても、端のＴｘ電極３４２_１Ｃ、３４２_７Ｃの周期（Ｐ_Ｔｘe）及び端のＲｘ電極３４１_１Ｃ、３４１_５Ｃの周期（Ｐ_Ｒｘe）が小さくなっているが、端のＲｘ電極３４１_１Ｃ、３４１_５Ｃの領域で比例縮小したため、端のＲｘ電極３４１_１Ｃ、３４１_５ＣがＴｘ電極と交差する部分と隣のＲｘ電極３４１とＴｘ電極が交差する部分の間の距離が変わってしまう点で図１７Ｂと異なっている。端のＴｘ電極３４２_１Ｃ、３４２_７Ｃの領域で比例縮小しているので、端のＴｘ電極３４２_１Ｃ、３４２_７Ｃの幅が他のＴｘ電極３４２の幅よりも小さくなっており、また端のＴｘ電極（Ｔｘ１、Ｔｘ７）３４２_１Ｃ、３４２_７Ｃは横破線間の中心に位置している。端のＲｘ電極３４１_１Ｃ、３４１_５Ｃの領域で比例縮小しているので、端のＲｘ電極３４１_１Ｃ、３４１_５Ｃの幅が他のＲｘ電極３４１の幅よりも小さくなっており、また端のＲｘ電極（Ｒｘ１、Ｒｘ５）３４１_１Ｃ、３４１_５Ｃは縦破線間の中心に位置している。この場合、１つ内側の電極の感度が多少低下するが、座標精度改善には効果がある。

上記のように端の電極周期を縮小した場合は、実施例１と同じ理由により、パネル端での座標精度が改善する。検出座標精度が改善されることで、タッチパネルで線や絵を描く場合に、パネル表示部の端近傍でもタッチで描いた軌跡と同じ軌跡が、歪み無しに出力される。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

２１・・・対向電極（送信側電極、Ｔｘ電極）
２１_１、２１_７・・・端のＴｘ電極
３１・・・検出電極（受信側電極、Ｒｘ電極）
３１_１、３１_５・・・端のＲｘ電極
Ｐ_Ｒｘ・・・Ｒｘ電極の周期
Ｐ_Ｒｘｅ・・・端のＲｘ電極の周期
Ｐ_Ｔｘ・・・Ｔｘ電極の周期
Ｐ_Ｔｘｅ・・・端のＴｘ電極の周期

Claims (14)

1. 表示装置は、
   所定周期で第１方向に延在する複数の第１電極と、
   所定周期で第２方向に延在する複数の第２電極と、
   を有し、
   前記複数の第１電極と前記複数の第２電極は、平面視で重なって、断面視で離れて配置され、
   前記複数の第１電極のうち両端に位置する第１電極の周期は、他の第１電極の周期よりも小さくするようにされ、
   前記複数の第２電極のうち両端に位置する第２電極の周期は、他の第２電極の周期よりも小さくするようにされ、
   前記第１電極の周期は、各電極の幅で、
   前記第２電極の周期は、前記複数の第２電極のうち、両端に位置する第２電極以外の第２電極では、隣合う電極との間隔の中心線間の距離であり、両端に位置する第２電極では、隣合う電極との間隔の中心線から前記第１電極の端部までであり、
   前記複数の第１電極と前記複数の第２電極が交差する箇所の容量変化に基づいてタッチを検出するようにされ、
   前記両端に位置する第２電極の中心線は、前記両端に位置する第２電極の周期の中心線より、前記第１電極の端部側にずれていて、前記両端に位置する第２電極の幅は、他の第２電極の幅と同じである。
2. 請求項１の表示装置は、
   前記複数の第１の電極の両端および前記複数の第２の電極の両端のタッチ反応値を補正して重心計算によりタッチ検出座標を求めるようにされる。
3. 請求項２の表示装置は、
   前記タッチ検出座標に対して外周座標補正を行うようにされる。
4. 請求項１の表示装置は、
   前記複数の第１電極と前記複数の第２電極が交差する箇所ごとにキャリブレーションを行うようにされる。
5. 請求項１の表示装置において、
   前記両端に位置する第１電極の幅は、他の第１電極の幅よりも小さくするようにされ、 前記両端に位置する第２電極の幅は、他の第２電極の幅よりも小さくするようにされる。
6. 請求項１の表示装置において、
   前記両端に位置する第２電極と前記両端に位置する第２電極に隣接する前記他の第２電極との距離と、隣接する前記他の第２電極間の距離とを同じにするようにされる。
7. 請求項１の表示装置において、
   前記両端に位置する第２電極と前記両端に位置する第２電極に隣接する前記他の第２電極との距離は、隣接する前記他の第２電極間の距離より小さくするようにされる。
8. 請求項１の表示装置において、
   さらに画素が形成される第１の基板とカラーフィルタが形成される第２の基板とを有し、
   前記複数の第１の電極は、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成される。
9. 請求項８の表示装置において、
   さらに前記第１の基板と前記第２の基板の間に液晶層を有し、
   前記複数の第２の電極は、前記液晶層とは反対側の前記第２の基板上に形成される。
10. 請求項１の表示装置において、
    前記複数の第１電極と前記複数の第２電極とが平面視で重ならない部分の電極は、ひし形形状であり、
    前記両端に位置する第１電極の幅は、他の第１電極の幅よりも小さくするようにされ、
    前記両端に位置する第２電極の幅は、他の第２電極の幅よりも小さくするようにされる。
11. 請求項１０の表示装置において、
    さらに画素が形成される表示パネルを有し、
    前記複数の第１の電極は、前記表示パネルと前記複数の第２の電極との間に形成される。
12. 請求項１１の表示装置において、
    前記表示パネルは、液晶表示パネルである。
13. 請求項１の表示装置において、
    前記両端に位置する第２電極の中心線は、前記両端に位置する第２電極の周期の中心線より、前記第１電極の端部側にずれている。
14. 請求項１の表示装置において、
    前記両端に位置する第２電極の中心線は、前記両端に位置する第２電極の周期の中心線より、前記第１電極の端部側にずれていて、前記両端に位置する第２電極の幅は、他の第２電極の幅よりも小さい。

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