JP6641232B2 - タッチパネルシステム、およびこれにおける信号の補正方法 - Google Patents

Description

以下の開示は、画像等を表示させるための領域（表示領域）に近距離無線通信用のアンテナパターンを備えるタッチパネルシステムと、タッチパネルシステムにおける信号の補正方法とに関する。

近年、電源を含まず無線通信用のアンテナ素子を内蔵したＩＣカード（非接触型ＩＣカード）と、電源を備える通信装置との間において、ＩＣカードと通信装置とを接触させることなく、両者間で近距離通信を行う技術がよく用いられている。例えば、通信装置と非接触型ＩＣカードとの間において、無線通信（近距離通信）を行う場合、通信装置のアンテナ素子と、非接触型ＩＣカードとが所定の距離以下となるように、非接触型ＩＣカードを通信装置に近づける。通信装置は、電源を有しており、通信装置に内蔵されている近距離無線通信用アンテナ素子に給電することで、当該アンテナ素子により磁界が発生する。そして、非接触型ＩＣカードを通信装置に近づけることで、通信装置が発生させた磁界により、非接触型ＩＣカードのアンテナ素子に誘導電流が流れる。これにより、通信装置から非接触型ＩＣカードに電力供給することができる。そして、非接触型ＩＣカードは、誘導電流により発生した起電力を用いて、非接触型ＩＣカード内の回路（例えば、ＩＣチップ）を動作させる。このようにして、非接触型ＩＣカードを通信装置に近づけることで、非接触型ＩＣカードと通信装置との間において、無線通信（近距離通信）を行うことができる。

一般的に、アンテナ素子は、導電性を確保するために、導電率の高い金属（銅や銀）で形成されることが多い。このような金属は、光を透過しないので、画像や映像を表示する表示デバイスにおいて、その表示部にアンテナ素子を形成させると、画像や映像を形成する光が遮断されてしまう。

このような問題を解決するために、例えば、特許文献１には、メッシュ状のアンテナパターンを透明基材上に形成させ、アンテナ機能を実現させるための導電性と、透明性との両方を確保する技術が開示されている。

図１３は、上記技術を用いた場合のタッチパネル付き表示装置９００の概略構成図である。なお、図１３に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸が設定されるものとする。

図１３の上図は、タッチパネル付き表示装置９００の平面図であり、図１３の下図は、Ａ−Ａ線によるＡ−Ａ断面図である。図１３の上図に示した領域ＡＲ１は、（画像等が表示される）表示領域（表示面）である。

図１３に示すように、タッチパネル付き表示装置９００は、筐体９１と、回路部９２と、表示パネルＤＰと、アンテナパターン用導電層Ｌ＿Ａｎｔと、第２電極層（Ｙ軸方向電極層）Ｌ＿Ｙと、第１電極層（Ｘ軸方向電極層）Ｌ＿Ｘと、カバー９４と、を備える。

図１４は、タッチパネル付き表示装置９００の第１電極層（Ｘ軸方向電極層）Ｌ＿Ｘの平面図（上図）と、タッチパネル付き表示装置９００の第２電極層（Ｙ軸方向電極層）Ｌ＿Ｙの平面図（中図）と、アンテナパターン用導電層Ｌ＿Ａｎｔの平面図（下図）と、を示した図である。

第１電極層（Ｘ軸方向電極層）Ｌ＿Ｘは、図１４に示すように、絶縁物質からなる基材（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））上に形成された８個の導電パターンＥｘ１〜Ｅｘ８を備える。導電パターンＥｘ１〜Ｅｘ８は、それぞれ、横方向（Ｘ軸方向）に細長い形状を有する。

第２電極層（Ｙ軸方向電極層）Ｌ＿Ｙは、図１４に示すように、絶縁物質からなる基材（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））上に形成された１４個の導電パターンＥｙ１〜Ｅｙ１４を備える。導電パターンＥｙ１〜Ｅｙ１４は、それぞれ、縦方向（Ｙ軸方向）に細長い形状を有する。

アンテナパターン用導電層Ｌ＿Ａｎｔは、図１４に示すように、絶縁物質からなる基材（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））上に形成されたアンテナパターンＡｎｔを備える。アンテナパターンＡｎｔは、図１３に示すように、２つの端子Ｐ１、Ｐ２を有しており、端子Ｐ１、Ｐ２は、マッチング調整を行う整合部（例えば、マッチング調整回路）に接続される。

特開２０１１−０６６６１０号公報

上記の従来技術を用いて、タッチパネル付き表示装置９００を構成した場合、アンテナパターンＡｎｔを形成する導電層を別途設ける必要があるので、製造コストが高くなるという問題点がある。

そこで、以下に開示された構成では、上記問題点に鑑み、アンテナパターンをタッチセンサー用電極の一部と同層に設ける。さらに、アンテナパターンを設けたことによりタッチパネル用電極が切断された場合でも、タッチを正確に検出することができるタッチパネルシステムを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態にかかるタッチパネル用デバイスは、
タッチパネル用の第１センサー電極パターンとアンテナパターンとを含み、
前記第１センサー電極パターンの少なくとも一部が、アンテナパターンとの交差箇所において切断されている第１電極層と、
平面視において、前記第１センサー電極パターンと交点を持つように配置される、タッチパネル用の第２センサー電極パターンを含む第２電極層とを備え、
前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンのいずれか一方を駆動ラインとして駆動信号を与え、前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンの他方を読み出しラインとして信号を読み出し、読み出した信号により、前記交点の容量を検出し、タッチ位置検出を行うタッチパネルシステムであって、
前記読み出しラインから読み出した信号に対して、前記切断箇所の影響を受ける交点の容量を補正するための補正手段を備える。

上記の構成によれば、アンテナパターンをタッチセンサー用電極の一部と同層に設けたことによりタッチパネル用電極が切断された場合でも、タッチを正確に検出することができるタッチパネルシステムを実現することができる。

第１実施形態に係るタッチパネル付き表示装置１００の概略構成図。 共存電極層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔの平面図。 共存電極層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔの平面図。 Ｘ軸方向電極層Ｌ＿Ｘの平面図。 Ｙ軸方向電極パターンの一部において、電極パターンが分断されている様子を示す模式図。 タッチパネル装置におけるタッチ操作を説明する図。 Ｙ軸方向電極パターン（センスライン）の一部において、電極パターンが分断されている様子を示す模式図。 補正係数を求める処理の流れを示すフローチャート。 ドライブラインＤ０〜Ｄ１９についてそれぞれ求められたＳ_{０＿ｍｉｎ}〜Ｓ_{１９＿ｍｉｎ}の一例をプロットしたグラフ。 切断されたセンスラインとドライブラインとの重なり状態の一例を示す模式図。 切断されたセンスラインとドライブラインとの重なり状態の他の例を示す模式図。 切断されたセンスラインとドライブラインとの重なり状態のさらに他の例を示す模式図。 従来のタッチパネル付き表示装置９００の概略構成を示す図。 従来のタッチパネル付き表示装置における電極層とアンテナ層の概略構成を示す平面図。

本発明の第１の構成にかかるタッチパネルシステムは、
タッチパネル用の第１センサー電極パターンとアンテナパターンとを含み、
前記第１センサー電極パターンの少なくとも一部が、アンテナパターンとの交差箇所において切断されている第１電極層と、
平面視において、前記第１センサー電極パターンと交点を持つように配置される、タッチパネル用の第２センサー電極パターンを含む第２電極層とを備え、
前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンのいずれか一方を駆動ラインとして駆動信号を与え、前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンの他方を読み出しラインとして信号を読み出し、読み出した信号により、前記交点の容量を検出し、タッチ位置検出を行うタッチパネルシステムであって、
前記読み出しラインから読み出した信号に対して、前記切断箇所の影響を受ける交点の容量を補正するための補正手段を備える。

この構成によれば、アンテナパターンとの交差箇所においてその少なくとも一部が切断された第１センサー電極パターンが存在する。この場合、この切断箇所と平面視において重なりを持つ第２センサー電極パターンでは、当該切断箇所においては、第１センサー電極パターンとの平面視における重なり部分の面積が小さくなる。そうすると、当該部分の静電容量が他の箇所に比較して小さくなるので、その部分に指示体が置かれたとしても、静電容量の変化量が小さくなり、タッチを検出することが困難になる場合がある。そのため、第１センサー電極パターンの切断箇所によって静電容量が小さくなる交点について、その静電容量を補正するための補正手段を設けたことにより、第１センサー電極パターンが切断されたことによる静電容量の減少を補正することができる。この結果、第１センサー電極パターンが切断されている場合であっても、タッチを正確に検出することが可能となる。

前記第１の構成において、
前記補正手段は、
前記切断箇所を含まない読み出しライン上に指示体を置いた場合に測定される信号の最小値Ｓ_ａｖｇと、
前記切断箇所を含む読み出しライン上に指示体を置いた場合に測定される信号の最小値Ｓ_ｍｉｎとに基づいて算出された補正係数を用いる、ことが好ましい（第２の構成）。

なお、ここでの「電極パターン上に指示体を置く」ということは、タッチパネル上で電極パターンに平面視で重なる位置に指示体を置く、ということを意味し、電極パターン上に直接に指示体を置くことを意味するわけではない。以降の説明においても同様である。

前記第２の構成において、
前記補正係数は、Ｓ_ａｖｇ／Ｓ_ｍｉｎであることが好ましい（第３の構成）。

前記第３の構成において、前記補正係数を、前記切断箇所を含む読み出しラインから読み出された信号の値に乗じることが好ましい（第４の構成）。

本発明の他の側面としての、タッチパネルの信号の補正方法の第１の態様は、
タッチパネル用の第１センサー電極パターンとアンテナパターンとを含み、
前記第１センサー電極パターンの少なくとも一部が、アンテナパターンとの交差箇所において切断されている第１電極層と、
平面視において、前記第１センサー電極パターンと交点を持つように配置される、タッチパネル用の第２センサー電極パターンを含む第２電極層とを備え、
前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンのいずれか一方を駆動ラインとして駆動信号を与え、前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンの他方を読み出しラインとして信号を読み出し、読み出した信号により、前記交点の容量を検出し、タッチ位置検出を行うタッチパネルシステムにおける、信号の補正方法であって、
前記切断箇所を含まない読み出しライン上に指示体を置いた場合に測定される信号の最小値Ｓ_ａｖｇを求め、
前記切断箇所を含む読み出しライン上に指示体を置いた場合に測定される信号の最小値Ｓ_ｍｉｎを求め、
前記最小値Ｓ_ａｖｇと最小値Ｓ_ｍｉｎとに基づいて補正係数を算出し、
前記補正係数を用いて、前記切断箇所の影響を受ける交点の容量を補正する。

前記第１の態様において、
前記補正係数は、Ｓ_ａｖｇ／Ｓ_ｍｉｎであることが好ましい。

前記第１の態様において、
前記補正係数を、前記切断箇所の影響を受ける交点から測定された信号に乗じることが好ましい。

以下、本発明のより詳細な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
第１実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。
＜タッチパネル付き表示装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係るタッチパネル付き表示装置１００（タッチパネルシステムの一例）の概略構成を模式的に示す図（一例）である。具体的には、図１は、タッチパネル付き表示装置１００の平面図（表示面の上方から見た平面図）（上図）と、Ａ−Ａ線によるＡ−Ａ断面図（下図）と、を示している。

タッチパネル付き表示装置１００は、図１に示すように、筐体１と、回路部２と、表示パネルＤＰと、共存導電層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔ（アンテナパターンとＹ軸方向電極との共存導電層）と、Ｘ軸方向電極層Ｌ＿Ｘと、カバー３と、を備える。

図２は、共存電極層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔの平面図（表示面の上方から見た平面図）である。

図３は、共存電極層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔの平面図（表示面の上方から見た平面図）の一部と、回路部２との一部の概略構成を模式的に示した図である。

図４は、Ｘ軸方向電極層Ｌ＿Ｘの平面図（表示面の上方から見た平面図）である。

筐体１は、図１に示すように、回路基板や電池等を含む回路部２と、表示パネルＤＰ（例えば、液晶表示パネル装置）と、共存導電層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔと、Ｘ軸方向電極層Ｌ＿Ｘとをその内部に収納することができるように構成されている。

また、筐体１は、図１に示すように、透明なカバー６（絶縁物質で形成されているカバー６）を装着することで、内部にゴミや埃等が進入することを防止する。

回路部２は、回路基板を含み、回路基板上に各種回路が構成されている。回路部２は、図３に示すように、整合部２１と、アンテナ駆動部２２と、タッチパネルコントローラＴＣ１を含む。また、回路部２は、表示パネルＤＰを制御するための表示パネル制御部（不図示）も備えている。

整合部２１は、インピーダンス調整を行う回路（インピーダンス調整回路）等を備える。整合部２１は、接続用端子ｐａ２、ｐａ４（図３に示す接続用端子ｐａ２、ｐａ４）を介して、共存導電層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔに形成されているアンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１、Ａｎｔ＿ｐ２と接続され、インピーダンス調整を行う。

アンテナ駆動部２２は、図３に示すように、整合部２１と接続されている。アンテナ駆動部２２は、整合部２１を介して、共存導電層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔに形成されているアンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１、Ａｎｔ＿ｐ２を駆動する。アンテナ駆動部２２は、所定の搬送波周波数に所定の変調方式による変調処理を行うことで生成したＲＦ信号を、整合部２１を介して、共存導電層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔに形成されているアンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１、Ａｎｔ＿ｐ２に出力する。また、アンテナ駆動部２２は、共存導電層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔに形成されているアンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１、Ａｎｔ＿ｐ２および整合部２１を介して受信したＲＦ信号に対して、所定の復調処理を実行し、受信したＲＦ信号に含まれる信号（データ等）を取得する。

表示パネルＤＰは、例えば、液晶や有機ＥＬ等を用いた表示パネル（液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル）である。表示パネルＤＰは、表示パネル制御部（不図示）に接続されており、表示パネル制御部により、駆動制御される。表示パネルＤＰが表示パネル制御部により駆動制御されることで、表示パネルＤＰに、例えば、画像等が表示される。

表示パネルＤＰは、図１に示すように、断面視において、回路基板や電池等が収納されている回路部２と、透明なカバー３（例えば、透明なガラス等により形成されているカバー３）との間に、配置されている。

共存導電層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔ（アンテナパターンとＹ軸方向電極との共存導電層）は、図１〜図３に示すように、絶縁物質からなる基材（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））上に形成されたアンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１、Ａｎｔ＿ｐ２と、Ｙ軸方向電極パターンＥｙ１〜Ｅｙ４１、Ｅｙ２１〜Ｅｙ４２、Ｅｙ５〜Ｅｙ１４と、を備える。以降、Ｙ軸方向電極パターンＥｙ１〜Ｅｙ４１、Ｅｙ２１〜Ｅｙ４２、Ｅｙ５〜Ｅｙ１４全体を示す場合は、単に「Ｙ軸方向電極パターン」と称する。

Ｙ軸方向電極パターンは、図２に示すように、それぞれ、縦方向（Ｙ軸方向）に細長い形状を有する。そして、Ｙ軸方向電極パターンＥｙ１１〜Ｅｙ４１とＹ軸方向電極パターンＥｙ１２〜Ｅｙ４２との間に、アンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１、Ａｎｔ＿ｐ２のＸ軸方向への延設部が配置できる領域が設けられている。

上記アンテナパターンおよびＹ軸方向電極パターンは、ＩＴＯ等により形成される透明導電パターン（透明電極）や、金属細線（例えば、銅）のメッシュパターン等の、光が遮断されない材料にて構成される。このように、アンテナパターンと電極パターンを形成することで、アンテナパターンと電極パターンにより光が遮断されないことを保証することができる（一定の光の透過性を確保することができる）。また、アンテナパターンと電極パターンを同材料で一括形成することにより、製造コストを抑えることが可能である。

Ｙ軸方向電極パターンは、図３に示すように、導線（又は導電パターン）によりタッチパネルコントローラＴＣ１に接続されている。Ｙ軸方向電極パターンＥｙ１１〜Ｅｙ４１、Ｅｙ１２〜Ｅｙ４２は、それぞれ接点ｐ１〜ｐ４にて接続されることにより、Ｙ軸方向電極パターンＥｙ５〜Ｅｙ１４と同様に１本の電極として扱うことができる。

アンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１およびアンテナパターンＡｎｔ＿ｐ２は、図２および図３に示すように、平面視で、コの字型の形状を有しており、Ｙ軸方向電極パターンＥｙ１２〜Ｅｙ４２を囲むように、配置されている。

図３に示すように、アンテナパターンＡｎｔ＿ｐ２は、導線（又は導電パターン）を介して、アンテナパターンＡｎｔ＿ｐ２用の接続端子ｐａ２、ｐａ３に接続されている。アンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１は、アンテナパターンＡｎｔ＿ｐ１用の接続端子ｐａ１、ｐａ４に接続されている。

端子ｐａ１と端子ｐａ３とが導線で接続されており、これにより、端子ｐａ４−アンテナパターンＡｎｔ＿Ｐ１−端子ｐａ１−端子ｐａ３−アンテナパターンＡｎｔ＿Ｐ２−端子ｐａ２の順で、２重らせん（２回巻らせん）のアンテナパターンが形成される。２重らせん（２回巻らせん）のアンテナパターンの両端の端子ｐａ２，ｐａ４は、導線を介して、整合部２１に接続されている。

Ｘ軸方向電極層Ｌ＿Ｘは、図４に示すように、絶縁物質からなる基材（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））上に形成されたＸ軸方向電極パターンＥｘ１〜Ｅｘ８を備える。以降、Ｘ軸方向電極パターンＥｘ１〜Ｅｘ８全体を示す場合は、単に、「Ｘ軸方向電極パターン」と称する）。

Ｘ軸方向電極パターンは、ＩＴＯ等により形成される透明導電パターン（透明電極）や、金属細線（例えば、銅）のメッシュパターン等の、光が遮断されない材料にて構成される。このようにＸ軸方向電極パターンを形成することで、Ｘ軸方向電極パターンにより光が遮断されないことを保証することができる（一定の光の透過性を確保することができる）。

Ｘ軸方向電極パターンは、図４に示すように、それぞれ、横方向（Ｘ軸方向）に細長い形状を有する。そして、Ｘ軸方向電極パターンは、それぞれ、導線を介して、タッチパネルコントローラＴＣ１に接続される。共存導電層Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔと、Ｘ軸方向電極層Ｌ＿Ｘが重ねて配置されていることにより、Ｘ軸方向電極パターンとＹ軸方向電極パターンの交点には、静電容量が存在する。タッチパネルコントローラＴＣ１は、Ｘ軸方向電極パターンに駆動信号を出力し、駆動信号により励起されるＹ軸方向電極パターンの信号を読み取ることにより、交点の静電容量値を測定する。交点の静電容量は、指やペン等でタッチされることにより減少するため、交点の静電容量値を測定することにより、タッチされた位置を検知することができる。

上記の説明では、Ｘ軸方向電極パターンに駆動信号を出力し、Ｙ軸方向電極パターンで信号を読み取るものとしたが、Ｙ軸方向電極パターンに駆動信号を出力し、Ｘ軸方向電極パターンで信号を読み取ることも可能である。
＜電極パターンの切断による静電容量ばらつきの補正＞

本実施形態においては、アンテナパターンを設けるため、Ｙ軸方向電極パターンの一部において、電極パターンが分断されている。分割した部分の一例を拡大して図５に示す。図５においては、Ｘ軸方向電極パターンＥｘ４とＥｘ５との間で、Ｙ軸方向電極パターンＥｙ１１〜Ｅｙ４１が切断されている。

図５に示すように、Ｙ軸方向電極パターンＥｙ１１〜Ｅｙ４１とＸ軸方向電極パターンＥｘ４との交点、および、Ｙ軸方向電極パターンＥｙ１２〜Ｅｙ４２とＸ軸方向電極パターンＥｘ５との交点は、他の電極パターンの交点よりも明らかに面積が小さく、容量が小さくなることがわかる。

図６は、タッチパネル装置におけるタッチ操作を説明する図である。図６の（ａ）は、このスタイラスペンをタッチ面に対して垂直に立ててタッチ操作を行った状態を示し、図６の（ｂ）はタッチパネルのタッチ位置およびその近傍で検出される静電容量の変化の大きさの分布を等高線Ｌｃ１で示し、図６の（ｃ）は水平方向における静電容量の変化の大きさＳをグラフＧ１で示している。

図６の（ａ）に示すように、タッチパネル部１１０のタッチ面１１１に対してスタイラスペン２００を垂直に立てた状態でタッチ操作を行ったとき、このタッチ操作により生ずる静電容量の変化の大きさＳの分布は、図６の（ｂ）に示すように、タッチ面１１１上で実際のタッチ位置ＲＴｐを中心として左右方向（Ｘ方向）および上下方向（Ｙ方向）に対称な等高線Ｌｃ１により表されることとなる。なお、Ｘｐは実際のタッチ位置ＲＴｐを通るＸ方向と平行な軸、Ｙｐは実際のタッチ位置ＲＴｐを通るＹ方向と平行な軸、Ｚｐは実際のタッチ位置ＲＴｐを通り、タッチ面１１１に垂直な軸であり、Ｘｐ軸とＹｐ軸とは直交している。また、図６の（ｃ）に示すように、静電容量の変化の大きさＳが所定の閾値Ｓｔｈを超えた部分（Ｘｐ軸上の点Ａ１から点Ａ２までの範囲）にタッチがなされていると判断する。点Ａｘは実際のタッチ位置ＲＴｐに一致する。

ただし、実際には、静電容量の変化量の分布には偏りがあり、図６の（ｃ）に示したように左右上下方向に対称な等高線状になることは極めて稀である。したがって、一般的には、静電容量の変化量の分布の重心を算出し、求められた重心の位置に基づいてタッチ位置を判定している。このため、上記のように静電容量が小さい電極パターンがあると、当該電極パターンにおいては、タッチがされた場合の静電容量の変化量が十分に大きくならず、タッチ位置を正確に検出できないという問題が生ずる。また、この問題を解決するために上記の閾値Ｓｔｈを小さい値に設定することも考えられるが、ノイズが検出され易くなるという弊害が生ずる。

このような問題を解決するために、ここに開示する実施形態においては、静電容量の変化の大きさの分布を正確に求めるために、静電容量が小さい部分から検出された静電容量を補正する。以下に、図７〜図１２を参照しながら、検出された静電容量の補正についての具体的な実施例を説明する。

なお、以降の説明では、Ｙ軸方向電極パターン（ここではセンスライン）がアンテナパターンと同層に形成されており、Ｙ軸方向電極パターンの一部が、アンテナパターンを形成するために、切断されているものとする。また、Ｘ軸方向電極パターンが、駆動信号が供給されるドライブラインである。さらに、以下の具体例では、ドライブラインはＤ０からＤ１９まで、センスラインはＳ０からＳ１９まで、それぞれ設けられているものとする。さらに、以下の具体例では、図７に示すように、ドライブラインＤ９とＤ１０との間において、アンテナパターンを設けるために、センスラインＳ１とＳ２とが途中で切断されているものとする。
（実施例１）

図８は、本実施例にかかる補正係数を求めるための処理の流れを示すフローチャートである。補正係数を求める処理は製品の出荷前に行われ、求められた補正係数はタッチパネルシステムのメモリに格納される。

まず、ドライブラインＤ０〜Ｄ１９のそれぞれについて、センスラインＳ０〜Ｓ１９のそれぞれとの交差箇所に順次、指等の指示体を置いて、それぞれの交差箇所での静電容量を測定する（図８のステップＳ１）。例えば、ドライブラインＤ０において、センスラインＳ０，Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓ１９との交差点に指示体を順次置いて、合計２０か所の静電容量が測定される。ドライブラインＤ１〜Ｄ１９のそれぞれについても、同様にして、センスラインＳ０，Ｓ１，Ｓ２・・・Ｓ１９との交差点に指示体を順次おいて、静電容量が測定される。

次に、ステップＳ１で測定された静電容量に基づいて、ドライブラインＤ０〜Ｄ１９毎に静電容量の最小値を求め、それをＳ_{ｋ＿ｍｉｎ}（ｋ＝０〜１９）とする（ステップＳ２）。例えば、ドライブラインＤ０については、センスラインＳ０〜Ｓ１９との交差箇所に指示体を置いて測定された２０個の静電容量値のうち最小の値が、Ｓ_{０＿ｍｉｎ}とされる。

図９は、上述のようにしてドライブラインＤ０〜Ｄ１９についてそれぞれ求められたＳ_{０＿ｍｉｎ}〜Ｓ_{１９＿ｍｉｎ}の一例をプロットしたグラフである。

ドライブラインＤ０〜Ｄ１９のうち、センスラインＳ１およびＳ２の切断箇所と重なっていないドライブライン（図７の例ではＤ０〜Ｄ８、Ｄ１１〜Ｄ１９）については、どのセンスラインとの交差箇所に指示体を置いた場合でも、測定される静電容量にはそれほど大きな差異はない。ただし、これらのドライブラインにおいても、電極パターンの加工ばらつきや、層間膜や保護膜の厚さのばらつき等に起因して、どのセンスラインとの交差箇所に指示体を置くかによって、測定される静電容量の値に若干のばらつきはみられる。これに起因して、図９に示すように、センスラインの切断箇所との重なりがないドライブラインについての最小値Ｓ_{０＿ｍｉｎ}〜Ｓ_{８＿ｍｉｎ}、Ｓ_{１１＿ｍｉｎ}〜Ｓ_{１９＿ｍｉｎ}にも、若干のばらつきは生じる。

一方、センスラインＳ１およびＳ２の切断箇所と重なりを持つドライブラインＤ９およびＤ１０については、図７に示すように、センスラインＳ１およびＳ２のそれぞれと重なる部分の面積が、他のセンスラインと交差する部分の面積よりも小さい。したがって、当該部分の静電容量も小さくなる。このため、ドライブラインＤ９およびＤ１０については、センスラインＳ１およびＳ２との交点に指示体を置いた場合に測定される静電容量が、他のセンスラインとの交点に指示体を置いた場合よりも小さくなる。この結果、図９に示すように、ドライブラインＤ９およびＤ１０について求められる最小値Ｓ_{９＿ｍｉｎ}およびＳ_{１０＿ｍｉｎ}は、他のドライブラインについて求められる最小値よりも小さくなる。

上述のようにドライブラインＤ０〜Ｄ１９について求められた最小値に基づき、ドライブラインＤ９およびＤ１０のそれぞれについての補正係数を求める。まず、センスラインＳ１およびＳ２の切断箇所と重なっていないドライブラインＤ０〜Ｄ８およびＤ１１〜Ｄ１９について求められた最小値の平均値Ｓ_ａｖｇ（図９参照）を求める（図８のステップＳ３）。つまり、ここでは、最小値Ｓ_{０＿ｍｉｎ}〜Ｓ_{８＿ｍｉｎ}、Ｓ_{１１＿ｍｉｎ}〜Ｓ_{１９＿ｍｉｎ}の平均値をＳ_ａｖｇとする。そして、ドライブラインＤ９の補正係数Ｃ９として、Ｓ_ａｖｇ／Ｓ_{９＿ｍｉｎ}を求める。また、ドライブラインＤ１０の補正係数Ｃ１０として、Ｓ_ａｖｇ／Ｓ_{１０＿ｍｉｎ}を求める（ステップＳ４）。

このように求められた補正係数Ｃ９およびＣ１０は、メモリ等に記録される（ステップＳ５）。記録された補正係数Ｃ９およびＣ１０は、センシング時に当該メモリから読み出されて、ドライブラインＤ９およびＤ１０から得られた信号を補正するために用いられる。すなわち、センシングを行う都度、ドライブラインＤ９とセンスラインＳ０〜Ｓ１９のそれぞれとの交点から測定された静電容量に、上記の補正係数Ｃ９を乗じる。また、ドライブラインＤ１０とセンスラインＳ０〜Ｓ１９のそれぞれとの交点から測定された静電容量に、上記の補正係数Ｃ１０を乗じる。

以上の処理により、電極パターンの切断によって生じる静電容量のばらつきを補正することができる。これにより、タッチ箇所を正しく検出することが可能となる。
（実施例２）

本発明の他の実施例について、図１０および図１１を参照しながら以下に説明する。図１０は、切断されたセンスラインとドライブラインとの重なり状態の一例を示す模式図である。図１１は、切断されたセンスラインとドライブラインとの重なり状態の他の例を示す模式図である。

センスラインが切断された場合、例えば、図１０に示すように、切断されたセンスラインＳ_ｍ〜Ｓ_ｍ＋３とドライブラインＤ_ｋ−１およびＤ_ｋとの重なりが、ドライブラインＤ_ｋ−１およびＤ_ｋにおいてほぼ均等である場合がある。一方で、図１１に示すように、切断されたセンスラインＳ_ｍ〜Ｓ_ｍ＋３とドライブラインＤ_ｋ−１およびＤ_ｋとの重なりの面積が均一ではなく、ドライブラインＤ_ｋ−１およびＤ_ｋの一方で極端に小さい場合もある。図１１に示した場合では、ドライブラインＤ_ｋ−１に比べてドライブラインＤ_ｋの方が、切断されたセンスラインＳ_ｍ〜Ｓ_ｍ＋３との重なりが極めて小さい。

図１１に示したような状況においても、実施例１と同様の手法により、電極パターンの切断によって生じる静電容量のばらつきを補正することができる。これにより、切断されたセンスラインと重なりを持つドライブラインＤ_ｋ−１およびＤ_ｋ上で測定される静電容量を適切に補正することができ、タッチされた箇所を正しく検出できる。
（実施例３）

本発明のさらに他の実施例について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、切断されたセンスラインとドライブラインとの重なり状態のさらに他の例を示す模式図である。

図１２に示すように、切断されたセンスラインＳ_ｍ〜Ｓ_ｍ＋３とドライブラインＤ_ｋ−１およびＤ_ｋとの重なりが、ドライブラインＤ_ｋ−１およびＤ_ｋの両方においてかなり小さい場合がある。

図１２に示したような状況においても、実施例１と同様の手法により、電極パターンの切断によって生じる静電容量のばらつきを補正することができる。これにより、切断されたセンスラインと重なりを持つドライブラインＤ_ｋ−１およびＤ_ｋ上で測定される静電容量を適切に補正することができ、タッチされた箇所を正しく検出できる。

（実施例４）
上記の実施例１〜３においては、切断されたセンスラインと重なりを持つドライブライン上の全ての交点から測定される静電容量を、補正の対象とした。これに対して、実施例４では、切断されたセンスラインとドライブラインとの重なり部分の交点（すなわち、センスラインの切断によって重なり部分の面積が減少した交点）のみを補正の対象とする。

例えば図７に示したような切断箇所がある場合、まず、実施例１で説明した方法と同様の方法で補正係数Ｃ９およびＣ１０を求める。そして、センスラインＳ１とドライブラインＤ９との交点、および、センスラインＳ２とドライブラインＤ９との交点に、補正係数Ｃ９を乗じる。また、センスラインＳ１とドライブラインＤ１０との交点、および、センスラインＳ２とドライブラインＤ１０との交点に、補正係数Ｃ１０を乗じる。このようにして、センスラインの切断によって重なり部分の面積が減少した合計４か所の交点について、静電容量の補正を行う。
［他の実施形態］

上記実施形態において、構成部材のうち、上記実施形態に必要な主要部材のみを簡略化して示している。したがって、上記実施形態において明示されなかった任意の構成部材を備えうる。また、上記実施形態および図面において、各部材の寸法は、必ずしも実際の寸法および寸法比率等を忠実に表しているわけではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で寸法や寸法比率等の変更は可能である。

なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

例えば、上述の実施形態においては、アンテナと同層に形成されたＹ軸方向電極パターンがセンスラインである例を説明した。しかし、ドライブラインがアンテナと同層に形成され、一部が切断されている場合においても、上記の実施形態を応用して同様に補正係数を求めることができる。この場合、センスライン毎に、ドライブラインとの交点に順次指示体を置いた場合の静電容量の最小値を求めて、その最小値に基づいて、切断されたドライブラインと重なりを持つセンスラインの補正係数を求めればよい。ただし、切断されたドライブラインに対しては、その両端から駆動信号を供給する必要がある。

なお、課題を解決するための他の構成例として、以下の実施形態を開示する。

（構成例１）
タッチパネル用の第１センサー電極パターンとアンテナパターンとを含む第１電極層と、
平面視において、前記第１センサー電極パターンと交差するように配置されるタッチパネル用の第２センサー電極パターンを含む第２電極層とを備え、
前記第１センサー電極パターンの少なくとも一部が、アンテナパターンとの交差箇所において切断されており、
前記第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持つ第２センサー電極パターンから検出されるセンサー信号を補正するための補正係数を格納したメモリを備えた、タッチパネル用デバイス。

この構成例１では、アンテナパターンとの交差箇所においてその少なくとも一部が切断された第１センサー電極パターンが存在する。この場合、この切断箇所と平面視において重なりを持つ第２センサー電極パターンでは、当該切断箇所においては、第１センサー電極パターンとの平面視における重なり部分の面積が小さくなる。そうすると、当該部分の静電容量が他の箇所に比較して小さくなるので、その部分に指示体が置かれたとしても、静電容量の変化量が小さくなり、タッチを検出することが困難になる場合がある。そのため、第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持つ第２センサー電極パターンから検出されるセンサー信号を補正するための補正係数を格納したメモリを備えたことにより、第１センサー電極パターンが切断されたことによる静電容量の減少を補正することができる。この結果、第１センサー電極パターンが切断されている場合であっても、タッチを正確に検出することが可能となる。

（構成例２）
前記の構成例１において、
前記補正係数は、前記第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持たない第２センサー電極パターン上に指示体を置いた場合に測定されるセンサー信号の最小値と、前記第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持つ第２センサー電極パターン上に指示体を置いた場合に測定されるセンサー信号の最小値とに基づいた数値であるとすることが好ましい。

静電容量方式のタッチパネルにおいては、第１センサー電極パターンと第２センサー電極パターンとの交差部分に指示体を置いた場合、その部分の静電容量が変化する（静電容量が小さくなる）ことによってタッチを検出する。したがって、第２の構成では、前記第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持たない第２センサー電極パターン上に指示体を置いた場合に測定されるセンサー信号の最小値と、前記第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持つ第２センサー電極パターン上に指示体を置いた場合に測定されるセンサー信号の最小値とに基づいて、適切な補正係数を求めることができる。

（構成例３）
前記の構成例２において、
前記第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持たない第２センサー電極パターン上に指示体を置いた場合に測定されるセンサー信号の最小値をＳ_ａｖｇとし、前記第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持つ第２センサー電極パターン上に指示体を置いた場合に測定されるセンサー信号の最小値をＳ_ｍｉｎとすると、前記補正係数は、Ｓ_ａｖｇ／Ｓ_ｍｉｎであることが好ましい。

（構成例４）
前記の構成例１〜３のいずれかにおいて、
前記補正係数は、前記第１センサー電極パターンの切断箇所と平面視において重なりを持つ第２センサー電極パターンから検出されるセンサー信号に乗じられることが好ましい。

本発明は、タッチパネルシステムとして産業上の利用が可能である。

１００ タッチパネル付き表示装置（タッチパネルシステム）。
１ 筐体
２ 回路部
２１ 整合部
２２ アンテナ駆動部
ＤＰ 表示パネル
Ｌ＿Ｙ＿Ａｎｔ 共存導電層
Ｌ＿Ｘ Ｘ軸方向電極層

Claims (7)

1. タッチパネル用の第１センサー電極パターンとアンテナパターンとを含み、
   前記第１センサー電極パターンの少なくとも一部が、アンテナパターンとの交差箇所において切断されている第１電極層と、
   平面視において、前記第１センサー電極パターンと交点を持つように配置される、タッチパネル用の第２センサー電極パターンを含む第２電極層とを備え、
   前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンのいずれか一方を駆動ラインとして駆動信号を与え、前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンの他方を読み出しラインとして信号を読み出し、読み出した信号により、前記交点の容量を検出し、タッチ位置検出を行うタッチパネルシステムであって、
   前記読み出しラインから読み出した信号に対して、前記切断箇所の影響を受ける交点の容量を補正するための補正手段を備える、タッチパネルシステム。
2. 前記補正手段は、
   前記切断箇所を含まない読み出しライン上に指示体を置いた場合に測定される信号の最小値Ｓ_ａｖｇと、
   前記切断箇所を含む読み出しライン上に指示体を置いた場合に測定される信号の最小値Ｓ_ｍｉｎとに基づいて算出された補正係数を用いる、
   請求項１に記載のタッチパネルシステム。
3. 前記補正係数は、Ｓ_ａｖｇ／Ｓ_ｍｉｎである、
   請求項２に記載のタッチパネルシステム
4. 前記補正係数を、前記切断箇所を含む読み出しラインから読み出された信号の値に乗じる、
   請求項３に記載のタッチパネルシステム
5. タッチパネル用の第１センサー電極パターンとアンテナパターンとを含み、
   前記第１センサー電極パターンの少なくとも一部が、アンテナパターンとの交差箇所において切断されている第１電極層と、
   平面視において、前記第１センサー電極パターンと交点を持つように配置される、タッチパネル用の第２センサー電極パターンを含む第２電極層とを備え、
   前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンのいずれか一方を駆動ラインとして駆動信号を与え、前記第１センサー電極パターンおよび前記第２センサー電極パターンの他方を読み出しラインとして信号を読み出し、読み出した信号により、前記交点の容量を検出し、タッチ位置検出を行うタッチパネルシステムにおける、信号の補正方法であって、
   前記切断箇所を含まない読み出しライン上に指示体を置いた場合に測定される信号の最小値Ｓ_ａｖｇを求め、
   前記切断箇所を含む読み出しライン上に指示体を置いた場合に測定される信号の最小値Ｓ_ｍｉｎを求め、
   前記最小値Ｓ_ａｖｇと最小値Ｓ_ｍｉｎとに基づいて補正係数を算出し、
   前記補正係数を用いて、前記切断箇所の影響を受ける交点の容量を補正する、
   信号の補正方法。
6. 前記補正係数は、Ｓ_ａｖｇ／Ｓ_ｍｉｎである、
   請求項５に記載の信号の補正方法
7. 前記補正係数を、前記切断箇所の影響を受ける交点から測定された信号に乗じる、
   請求項６に記載の信号の補正方法。
   

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