WO2012141147A1

WO2012141147A1 - タッチパネルおよびそれを備えた表示装置

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Publication number: WO2012141147A1
Application number: PCT/JP2012/059726
Authority: WO
Inventors: 前田　和宏; 陽介中川
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-10-18
Also published as: US9081459B2; US20140028625A1

Abstract

　本発明に係るタッチパネルは、駆動電極（２）に駆動信号を印加して検出電極（３）の上に誘起した電荷の量の変化に基づいて検出するタッチパネル（１）であり、駆動電極に駆動信号を印加する際、相補電極（４）に、駆動信号とは振幅が異なる相補信号が印加される構成となっており、相補信号の振幅（ΔＶｃｍ）が、次の式；ΔＶｃｍ＝－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）／Ｃｃｍを満たすように、相補電極（４）が構成されている。

Description

タッチパネルおよびそれを備えた表示装置

　本発明は、検出面への指やペン等の接触または近接を検出するタッチパネル、および、上記タッチパネルの機能を表示部内にもつ表示装置に関する。

　検出面に対して、ユーザの指やペン等が接触したり、あるいは、近接したりしたことを検出するタッチパネルが知られている。また近年では、画面上をペン等で触れるだけで様々な機能を自在に呼び起こすことができるタッチパネル機能（タッチセンサ機能ともいう）を液晶表示画面等の液晶表示素子に対して付与した電子機器が広く普及しつつある。このようなタッチパネルは表示パネルに重ねて形成し、表示面に画像として各種のボタンを表示させることにより、通常のボタンの代わりとして情報入力を実現している。そのため、このようなタッチパネルを小型のモバイル機器に適用すると、ディスプレイとボタンの配置の共用化が可能となり、画面の大型化、あるいは、操作部の省スペース化や部品点数の削減という大きなメリットをもたらす。

　さらに、表示部の構成の一部を共用してタッチパネルを実現する技術も知られており、例えば、液晶表示のための画素電極あるいは対向電極であったり、ソースバスラインであったりを容量検出方式の一方の検出電極（検出線）と兼用させる構成が知られている。このように構成を兼用すれば、装置の薄型化を実現することができるというメリットをもたらすこともできる。

　しかし、このように検出電極を表示用電極として兼用する構成の場合、表示駆動周波数と検出駆動周波数とが構造上の理由から一致する。そのため、検出速度が小さく情報入力の応答性が悪いので検出駆動周波数を上げようとしても、表示駆動周波数の制約から、自由に検出駆動周波数を変えることができないという不都合がある。

　そこで、特許文献１には、検出駆動周波数を上げることなく検出速度を向上させた接触検出装置が開示されている。特許文献１では、図１９に示すように、タッチパネル１１０は、接触に応答して電気的変化を発生する駆動電極Ｅ１と検出電極Ｅ２を含む接触応答部と、接触駆動走査部１１１とを有する。接触駆動走査部１１１は、駆動電極Ｅ１への駆動電圧の印加を検出面１１３Ａ内の一方向内で走査して、電気的変化の検出電極Ｅ２からの出力を時系列に制御する。このとき接触駆動走査部１１１は、タッチパネル１１０の異なる領域に対し、駆動信号源Ｓと反転駆動信号源Ｓｘとで複数の走査（Ｒｅ１、Ｒｅ２）を並列に実行する。これにより、接触検出時の周波数を上げることなく検出速度を向上させる。

　そして、特許文献１では、図２０に示すように、被検出物が検出面に接触または近接することに応答して電気的変化を発生する接触応答部への駆動電圧の印加を検出面内の一方向内で走査して電気的変化の出力を時系列に制御する接触駆動走査部が、接触応答部の異なる２つの領域に対する走査を並行して実施し、位相が１８０度反転した駆動電圧を当該２つの領域に供給している。

日本国公開特許公報「特開２０１０－７２７４３号公報（２０１０年４月２日公開）」

　しかし、特許文献１の構成では、異なる接触応答部領域で同一ライン上に被検出物が接触（近接）した場合、それぞれの領域で発生された電気的変化が相殺し合い、出力が得られない。

　仮に、その回避策として、２点接触（近接）の際の時間差に起因する瞬間的な出力変化を活用することも考えられるが、接触速度（＝時間差）がセンシング速度よりも十分に遅い場合にのみ有効で、単位出力変化を多重積して本出力とする場合や待機時からの復帰等、実効センシング速度が遅い（例：３０ミリ秒～秒オーダー）場合は検出漏れ等の誤作動を生じる虞がある。

　本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、検出漏れ等の誤作動を生じることのない信頼性の高いタッチパネル、およびそれを備えた表示装置を提供することである。

　そこで、本願発明者らは、駆動電極と検出電極との間で形成される寄生容量のうち、無効な電荷の誘起を抑制することによって、上述の目的を実現することを見出した。

　すなわち、本発明に係るタッチパネルは、上記の課題を解決するために、
　検出面への被検出物の接触または近接を、駆動電極に駆動信号を印加して検出電極の上に誘起した電荷の量の変化に基づいて検出するタッチパネルであって、
　上記検出電極との間に寄生容量を形成することができる相補電極を有しており、
　上記駆動電極に上記駆動信号を印加する際、上記相補電極に、当該駆動信号とは位相が異なる相補信号が印加される構成となっており、上記相補信号の振幅（ΔＶｃｍ）が、次の式；
　　ΔＶｃｍ＝－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）／Ｃｃｍ
　（但し、式中のΔＶｄｒは、駆動信号の振幅を示し、Ｃｆｏは、駆動電極と検出電極との間のフリンジ容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量を示し、Ｃｃｒは、駆動電極と検出電極との間のクロス容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量を示し、Ｃｃｍは、相補電極と検出電極との間で形成される寄生容量を示す）
を満たすように、上記相補電極が構成されていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、相補電極を配設することにより、駆動電極と検出電極との間で形成される寄生容量のうちの上記検出に無効な容量成分に相当する寄生容量を、相補電極と検出電極との間で形成することができる。

　具体的には、上記式の（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）は、駆動電極と検出電極との間のフリンジ容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量（Ｃｆｏ）と、駆動電極と検出電極との間のクロス容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量（Ｃｃｒ）とを合わせたものである。これに、（－ΔＶｄｒ）を乗算した値は、検出面への被検出物の接触や近接とは関係なく発生する無効電荷に相当するので、これを、相補電極と検出電極との間で形成される寄生容量（Ｃｃｍ）で除算することで、相補信号の振幅（ΔＶｃｍ）が得られる。検出時に、この振幅（ΔＶｃｍ）の相補信号を相補電極に印加することにより、検出電極上に誘起される電荷のうち、被検出物に反応しない電荷、すなわち無効電荷を最小化することができる。

　また従来構成のように、同一ライン上に被検出物が接触（近接）した場合であっても電気的変化が相殺し合うことはない。よって、検出漏れ等の誤作動を生じることがない。

　したがって、本発明の構成によれば、検出漏れ等の誤作動を生じることがなく、信頼性の高いタッチパネルを提供することができる。

　なお、フリンジ容量とは、同一の層に位置する電極間で形成される容量のことであり、クロス容量とは互いに異なる層に位置する電極間で形成される容量のことである。

　また、本発明は、上記タッチパネルを備えた表示装置も含む。

　本発明に係るタッチパネルは、以上のように、
　検出面への被検出物の接触または近接を、駆動電極に駆動信号を印加して検出電極の上に誘起した電荷の量の変化に基づいて検出するタッチパネルであって、
　上記検出電極との間に寄生容量を形成することができる相補電極を有しており、
　上記駆動電極と上記検出電極とは一部分において互いに異なる層に位置しており、
　上記駆動電極に上記駆動信号を印加する際、上記相補電極に、当該駆動信号とは振幅が異なる相補信号が印加される構成となっており、上記相補信号の振幅（ΔＶｃｍ）が、次の式；
　　ΔＶｃｍ＝－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）／Ｃｃｍ
　（但し、式中のΔＶｄｒは、駆動信号の振幅を示し、Ｃｆｏは、駆動電極と検出電極との間のフリンジ容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量を示し、Ｃｃｒは、駆動電極と検出電極との間のクロス容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量を示し、Ｃｃｍは、相補電極と検出電極との間で形成される寄生容量を示す）
が満たすように上記相補電極が構成されていることを特徴としている。

　また、本発明に係る表示装置は、上記タッチパネルを備えていることを特徴としている。

　本発明の構成によれば、検出漏れ等の誤作動を生じることのない信頼性の高いタッチパネルを提供することができる。

本発明に係るタッチパネルの一実施形態の構成を示した図である。図１に示すタッチパネルのタッチパネル領域の部分拡大図である。図２に示したタッチパネル領域の断面図である。図２に示したタッチパネル領域において被検出物の接触・非接触による寄生容量の変化を示す図である。図１に示すタッチパネルにおける、入力ダイナミックレンジと、非接触状態の誘起電荷Ｑと、接触状態の誘起電荷Ｑ＠Ｔｏｕｃｈと、検出信号電荷Ｑｓｉｇとのそれぞれの幅の関係を模式的に示した図である。相補電極による効果を説明する図である。本発明に係るタッチパネルの他の実施形態の構成を示した図である。図７に示すタッチパネルのタッチパネル領域の部分拡大図である。図８に示したタッチパネル領域の断面図である。本発明に係るタッチパネルの他の実施形態の構成を示した図である。図１０に示したタッチパネル領域の断面図である。本発明に係るタッチパネルの他の実施形態の構成の一部を示した図である。本発明に係るタッチパネルを備えた表示装置の一実施形態を示した図である。本発明に係るタッチパネルを備えた表示装置の一実施形態を示した図である。本発明に係るタッチパネルを備えた表示装置の一実施形態を示した図である。本発明に係るタッチパネルを備えた表示装置の駆動を説明する図である。本発明に係るタッチパネルを備えた表示装置の駆動を説明する図である。本発明に係るタッチパネルの電極構成についての変形例を示した図である。従来技術を示す図である。従来技術を示す図である。

　〔実施形態１〕
　本発明の一実施形態について、図１から図６を参照して以下に説明する。

　まずは、本発明に係るタッチパネルの一実施形態について説明し、続いて、本発明に係る表示装置の一実施形態について説明する。

　（１）タッチパネルの構成
　図１は、本実施形態のタッチパネルを示しており、図１の（ａ）は、タッチパネルの上面図であり、図１の（ｂ）は、（ａ）中において枠囲みを付した部分の構成を拡大したタッチパネルの部分拡大図である。

　本実施形態におけるタッチパネルは、検出面に対して、ユーザの指やペン等が接触したり、あるいは、近接したりしたことを検出するタッチパネルである。そのため、図１の（ａ）のように、本実施形態におけるタッチパネル１０はタッチパネル領域１を有した構成となっている。なお、実際には、タッチパネル領域１の検出面である図１の最上面には、保護板が配設されているが、図１では保護板の図示を省略している。

　図１の（ｂ）に示すタッチパネル領域１に基づいて、タッチパネル領域１の具体的構成について説明する。タッチパネル領域１は、駆動電極２と、検出電極３と、相補電極４とを備えている。

　ここで、図１の（ｂ）中の灰色で示した部分は、当該部分同士が同一面、すなわち同層に存在することを示しており、黒色で示した部分は、灰色で示した部分とは異なる層にあって、且つ黒色で示した部分同士が同一面、すなわち同層に存在することを示している。また、灰色で示した部分は、黒色で示した部分とは異なる層であり、黒色で示した部分は、灰色で示した部分よりも検出面側にある。

　図１の（ｂ）に示すように、駆動電極２は、複数の駆動電極部２１を有するとともに、当該駆動電極部２１同士が第１ブリッジ部２２によって連なった構成となっている。

　また、検出電極３も、図１の（ｂ）に示すように、複数の検出電極部３１を有するとともに、当該検出電極部３１同士が第２ブリッジ部３２によって連なった構成となっている。

　駆動電極部２１と検出電極部３１とは、図１の（ｂ）からもわかるように、同一層に位置している。また、第２ブリッジ部３２も、駆動電極部２１および検出電極部３１と同一層にある。一方、第１ブリッジ部２２は、駆動電極部および上記検出電極部とは異なる層にある。具体的には、第１ブリッジ部２２は、駆動電極部２１の下層にあり、後述するように相補電極４と同層にある。第１ブリッジ部２２と駆動電極部２１とは誘電体層を挟んで重畳しており、両者は一部分において重畳方向に延びる接続部によって電気的に接続されている。

　駆動電極部２１は、それぞれ四角形を有している。この四角形にある一方の対辺が、行方向に一直線にのびるようにして複数の駆動電極部２１が行方向に沿って配列しており、第１ブリッジ部２２が、この行方向に並ぶ駆動電極部２１同士を電気的につないでいる。この配列が、複数あり、互いに列方向に平行に並んでいる。第１ブリッジ部２２は、行方向に並ぶ駆動電極部２１同士を電気的につないでいる。駆動電極部２１および第１ブリッジ部２２は、図２を用いて後述する。

　検出電極部３１は、駆動電極部２１と概ね同型を有しており、それぞれ四角形を有している。この四角形にある一方の対辺が、列方向に一直線にのびるようにして複数の検出電極部３１が列方向に沿って配列しており、第２ブリッジ部３２が、この列方向に並ぶ検出電極部３１同士を電気的につないでいる。この配列が、複数あり、互いに行方向に平行に並んでいる。

　ここで、駆動電極部２１と検出電極部３１とは、行方向および列方向に沿って交互に配設されている。具体的に説明すると、駆動電極部２１は、上述のように、検出電極部３１と同層にあって、図１の（ｂ）に示すように、四角形の対辺を一直線に行方向および列方向に並べて配置している。すなわち、タッチパネル領域１における端部を除く領域では、１つの駆動電極部２１の４つの端辺のそれぞれに対向するように、４つの検出電極部３１が配置している。換言すれば、行および列各２つの計４つの検出電極部３１によって中央にはほぼ四角形状のスペースが形成され、そのスペースに１つの駆動電極部２１が配置された状態を構成する。

　第２ブリッジ部３２は、同層内において、行方向に隣り合う駆動電極部２１と駆動電極部２１とを隔てる配置になっている。

　なお、ここでは、図１ないし図２に示すような駆動電極部形状ならびに検出電極部形形状について説明を行ったが、該形状に限定されるものではなく、他の例として図１８に示すような駆動電極部ならびに検出電極部形状もあり得る。

　図２は、図１の（ｂ）の一部分を示している。この図２に示す切断線Ａ－Ａ´、切断線Ｂ－Ｂ´、および、切断線Ｃ－Ｃ´において、タッチパネル１０を切断した断面図を用いて、タッチパネル１０のタッチパネル領域１の詳細な構成を説明する。

　図３の（ａ）は、図２に示す切断線Ａ－Ａ´においてタッチパネル１０を切断した矢視断面図である。図３の（ｂ）は、図２に示す切断線Ｂ－Ｂ´においてタッチパネル１０を切断した矢視断面図である。図３の（ｃ）は、図２に示す切断線Ｃ－Ｃ´においてタッチパネル１０を切断した矢視断面図である。

　図３の（ａ）～（ｃ）に示すように、上述した各電極は、基板１１と保護板１２との間に配設されている。基板における保護板１２とは反対側にはシールド１３が設けられている。

　シールド１３は、外部衝撃からタッチパネル１０を保護するのに加えて、タッチパネル機能、すなわちタッチセンサ機能を妨害する外部電磁波からタッチパネルを保護する。シールド１３は従来周知の材料、設置方法を用いることができる。

　ここで、本実施形態のタッチパネル１０のタッチセンサ機能について説明する。図３の（ａ）に示す位置では、基板１１の上に絶縁膜１４が形成され、絶縁膜１４の上に駆動電極部２１と検出電極部３１とが設けられている。この位置では、駆動電極部２１に電圧（駆動信号）が印加されることによって、図３の（ａ）に矢印で電気力線を示しているように、絶縁膜１４、基板１１、および保護板１２を介した駆動電極部２１と検出電極部３１との間に寄生容量が生じる。このように寄生容量が生じている状態で、図４に示すように、検出面に例えば指が接触あるいは近接すると当該寄生容量が変化するので、この変化を検出電極３において検出することによって、検出面への接触あるいは近接を検出することができる。これが、いわゆる静電容量方式のタッチセンサの原理である。なお、以下では接触のみを挙げて説明するが、近接の場合についても同様である。

　寄生容量を図４に基づいて詳細にみると、指が接触しても変化しない寄生容量Ｃｆｏが存在することがわかる。この寄生容量Ｃｆｏは、被検出物に反応しない成分である。

　すなわち、同層の駆動電極部２１と検出電極部３１との間には、被検出物に反応しない寄生容量Ｃｆｏと、被検出物に反応する寄生容量Ｃｆｓとが存在する。

　また、この寄生容量Ｃｆｏは、図３の（ｂ）に示す同層の駆動電極部２１と第２ブリッジ部３２との間にも形成される。駆動電極部２１と第２ブリッジ部３２とは近接しており、ここでも、指の接触・非接触に関係なく寄生容量Ｃｆｏが形成される。

　また図３の（ｂ）に示すように、行方向に並ぶ駆動電極部２１同士を電気的につなぐ第１ブリッジ部２２と、第２ブリッジ部３２との間にも、指の接触・非接触に関係のない寄生容量Ｃｃｒが形成される。

　また、他の寄生容量としては、後述する相補電極４と、検出電極３との間で形成される寄生容量Ｃｃｍ＿ｃｒがある。

　以上をまとめると、
　　Ｃｆｏ：駆動電極／検出電極間のフリンジ容量で被検出物に反応しない成分
　　Ｃｆｓ：駆動電極／検出電極間のフリンジ容量で被検出物に反応する成分
　　Ｃｃｒ：駆動電極／検出電極間のクロス容量で被検出物に反応する成分
　　Ｃｃｍ＿ｃｒ：検出電極／相補電極間のクロス容量
である。ここで、フリンジ容量とは同層間で形成される容量をいい、クロス容量は異層間で形成される容量をいう。

　ここで再びタッチセンサ機能の原理について説明を追加すると、駆動電極と検出電極間との容量をＣｆとすると、駆動電極をΔＶｄｒで一回駆動した場合に検出電極上に誘起される電荷量Ｑは、次の式
　　Ｑ＝ΔＶｄｒ×Ｃｆ
で表される。

　そして、図４に基づき、非接触状態のＣｆと、接触状態のＣｆとは、
　　非接触状態のＣｆ＝Ｃｆｏ＋Ｃｆｓ＋Ｃｃｒ
　　接触状態のＣｆ＝Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ
となる。

　非接触状態の誘起電荷をＱ、接触状態の誘起電荷をＱ＠Ｔｏｕｃｈとすると、
　　Ｑ＝ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｆｓ＋Ｃｃｒ）
　　Ｑ＠Ｔｏｕｃｈ＝ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）
で表され、検出信号を表す電荷Ｑｓｉｇは、
　　Ｑｓｉｇ＝Ｑ－Ｑ＠Ｔｏｕｃｈ＝ΔＶｄｒ×Ｃｆｓ
となる。

　したがって、誘起電荷を受ける回路（積分器や判定回路）は入力ダイナミックレンジとして非接触状態の誘起電荷であるＱを十分に受信できる幅を確保した上で、検出信号電荷Ｑｓｉｇの幅を判定に用いることとなる。

　図５は、入力ダイナミックレンジと、非接触状態の誘起電荷Ｑと、接触状態の誘起電荷Ｑ＠Ｔｏｕｃｈと、検出信号電荷Ｑｓｉｇとのそれぞれの幅の関係を模式的に示した図である。図５中のαが、入力ダイナミックレンジマージンを示し、Ｃｊが受信容量値（誘起電荷をチャージする容量の値）を示す。

　図５において、Ｑｓｉｇ／Ｃｊが接触の有無を実際に判定するのに用いられる幅である。

　図５から、ダイナミックレンジに対する実際の判定幅比Ｒｄは、
　　Ｒｄ＝Ｃｆｓ／｛（Ｃｆｏ＋Ｃｆｓ＋Ｃｃｒ）＋αＣｊ／ΔＶｄｒ｝
と表される。

　ところで、図５中の（Ｑｆｏ＋Ｑｃｒ）／Ｃｊは、判定に寄与しない。そこで本発明は、この部分を低減することを目的としている。すなわち、この部分の電荷を抑制することを目的としている。

　この目的を実現するために、本実施形態では、図１～図３に示すように相補電極４を配設している。

　相補電極４は、図１に示すタッチパネル領域１内の駆動電極２の延設方向に沿って駆動電極２と平行（行方向）に延びている。列方向に関しては、駆動電極２と相補電極４とが交互に配列している。相補電極４は、図１および図２に示すように、第１ブリッジ部２２と同層にある。

　このように配置された相補電極４における、相補電極と検出電極との間の寄生容量をＣｃｍ（＝Ｃｃｍ＿ｃｒ）、相補信号振幅をΔＶｃｍとすると、相補電極を駆動電極と同時に駆動した場合に誘起される電荷量は次の
　　Ｑ＝ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｆｓ＋Ｃｃｒ）＋ΔＶｃｍ×Ｃｃｍ
　　Ｑ＠Ｔｏｕｃｈ＝ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）＋ΔＶｃｍ×Ｃｃｍ
となる。

　ここで、
　　ΔＶｃｍ×Ｃｃｍ≒－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）
が成り立つようにΔＶｃｍとＣｃｍ（＝Ｃｃｍ＿ｃｒ）とを設定することにより、上記判定に寄与しない電荷の発生を抑制することが可能となる。

　すなわち、駆動電極２に駆動信号を印加する際、相補電極４に、当該駆動信号とは位相が異なる相補信号が印加される構成となっており、当該相補信号の振幅（ΔＶｃｍ）が、次の式；
　　ΔＶｃｍ＝－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）／Ｃｃｍ
を満たす。式中のＣｆｏ＋Ｃｃｒは、Ｃｆ－Ｃｆｓに相当し、検出に不要な容量成分に相当する。

　相補信号は、タッチパネルに具備される図示しない相補信号生成回路から生成され、この相補信号生成回路には、駆動信号が入力される構成となっている。入力した駆動信号を反転して、相補信号を生成する。これにより、駆動信号に応じた適切な相補信号を生成して、相補電極に印加することができる。

　上述の式を満たすために、例えば、タッチパネル出荷時のキャリブレーション工程を想定した場合、タッチパネルを覆うように導体板を接触させ（Ｃｆｓ＝０）、その際の駆動電極信号に対する検出電極信号出力が最小となるようにΔＶｃｍを設定する手法が挙げられる。その時の調整方法としては、後述する図１２（ａ）に示す相補信号生成機構におけるＲｆをボリューム抵抗として設置しておき、検出電極信号をモニタリングしながらマニュアルで設定する方法が１つである。また、同様の制御機能を相補信号生成機構に盛り込み自動化することも可能である。

　図６は、相補電極４によってもたらされる効果について説明する図である。図６の各グラフは、横軸に時間をとっており、図６の左側３つが非接触状態、右側３つが接触状態のものであり、図６の上段２つが相補電極を設けていない比較構成の時間ｔと電荷量Ｑ（縦軸）との関係を示し、図６の中段２つが時間ｔと相補電極の相補量（縦軸）との関係を示し、図６の下段２つが相補電極と駆動電極とを駆動した場合の電荷量Ｑ（縦軸）の関係を示している。

　図６の上段２つのグラフにおいて、Ｑ０が信号総量を表し、Ｑｓｉｇ０が正味の信号、すなわち接触の有無を検出するために用いる信号量を表す。Ｑｓｉｇ０は上記図４に基づく説明の通り、
　　Ｑｓｉｇ０＝Ｑ－Ｑ＠Ｔｏｕｃｈ＝ΔＶｄｒ×Ｃｆｓ
であり、検出物が無い状態で検出電極上に誘起される電荷量と、検出物が接触（近接）した際に検出電極上に誘起される電荷量の差を意味する。

　図６の上段２つは、検出物に反応しない電荷を含む総電荷（＝信号総量Ｑ０）に対して、検出物に反応して変化する電荷（＝正味信号Ｑｓｉｇ０）が小さい、という点をグラフにて示したものである。

　この図６の上段２つのグラフに示す駆動信号の印加時に、それぞれ図６の中段２つのグラフに示す相補信号を相補電極に印加することによって、図６の下段２つのグラフに示すように、駆動信号を印加することによって得られる信号総量Ｑ１と正味信号Ｑｓｉｇ１となる。

　この図６の下段２つのグラフにおいて（ｉ）で示す箇所は、検出電極における時定数による差異が表れている箇所である。また（ｉｉ）で示す箇所は、ΔＶｃｍ×Ｃｃｍ　⇔　－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）間の残渣が現れている箇所である。

　この図６の上段２つのグラフと、下段２つのグラフとから、以下のような関係
　　Ｑ１＜Ｑ０
　　Ｑｓｉｇ１≒Ｑｓｉｇ０
　　Ｑｓｉｇ１／Ｑ１＞Ｑｓｉｇ０／Ｑ０
となる。

　したがって、本発明に係るタッチパネル１０は、相補電極４を具備することによって、
（１）信号総量に依存する電荷受信回路の入力ダイナミックレンジを小さくすることが可能となる。また、これに伴い、低電圧駆動による消費電力低減を実現することができる。
（２）信号分解能（解像度）の向上を実現することができる。一例として、信号総量を１２ビットで解像した場合、Ｑｓｉｇ１／Ｑ１＝１／２、Ｑｓｉｇ０／Ｑ０＝１／４とすると、Ｑｓｉｇ１の解像度＝１１ビット、Ｑｓｉｇ０の解像度＝１０ビットとなる。

　（２）表示装置の構成
　次に、上述したタッチパネルを搭載した表示装置について説明する。

　ここでまずは、表示装置の一例として、一般的な液晶表示装置の構成について、図１３を用いて説明する。図１３の（ａ）は、この液晶表示装置の上面図である。

　この液晶表示装置１７０は、複数の画像信号配線ＳＬと複数の走査信号配線ＧＬとが交差する構成となっており、表示領域１７１に隣接した液晶表示装置の額縁部１７２に駆動ドライバ１７３と、電源等と接続するための配線が設けられたフレキシブル基板１７４とを有している。表示領域１７１においては、画像信号配線ＳＬと走査信号配線ＧＬとの交差部に画素１７５が形成されている。

　表示領域１７１の詳細について、図１３の（ｂ）に基づいて説明する。図１３の（ｂ）は、表示領域１７１の分解図である。なお、図１３の（ｂ）では、説明のためにコモン電極が被っていない画素領域が存在するが、実際は、全てコモン電極に覆われている。

　表示領域１７１は、マトリクス状に配置した画素電極１８０と、この画素電極１８０と液晶層を挟んで対向配置したコモン電極１８１と、画素電極１８０との間に補助容量Ｃｓを形成する補助容量配線１８２と、画像信号配線ＳＬと走査信号配線ＧＬに接続され画素電極１８０をスイッチするスイッチング素子１８３とを備えている。

　以上の液晶表示装置１７０は、このスイッチング素子１８３のオン期間に表示画面の１フィールド毎に信号電圧の極性を反転した画像信号電圧を画素電極１８０に印加し、スイッチング素子１８３のオフ期間に補助容量配線１８２に１フィールド毎に逆方向の変調信号を与えることにより画素電極１８０の電位を変化させ、この電位の変化と画素信号電圧とを相互に重畳および、または相殺させて上記液晶層に電圧を印加する駆動方法を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置である。一画素分の回路構成を、図１３の（ｃ）に示す。

　本実施形態の表示装置は、上述した液晶表示装置に、タッチパネル（機能）を搭載したものである。

　具体的には、オンセル（on-cell）型とインセル（in-cell）型とに大別することができる。オンセル型とは、上述のような液晶表示装置の表面にタッチパネルを貼り付けたタイプのものである。一方、インセル型とは、上述のような液晶表示装置の内部にタッチパネル機能を搭載し、且つ、一部の電極構成を表示装置の電極構成を用いている実現するタイプのものである。

　以下では、まず、オンセル型の液晶表示装置について説明する。

　図１４は、本実施形態の、オンセル型の液晶表示装置９０の概略断面図である。

　図１４に示す液晶表示装置９０は、液晶ディスプレイ部７０と、液晶ディスプレイ部７０の表示面側に貼り付けられたタッチパネル部８０とを有している。

　上記液晶ディスプレイ部７０は、液晶層を挟持する一対の基板を有しており、最裏面に第１偏光板７１が設けられている。この液晶ディスプレイ部７０が、図１３に示した構造を有している。従って、図１４に示す一対の基板の基板と基板との間に図１３に示した各種電極が設けられている。そして上記液晶ディスプレイ部７０には、当該電極に対して電圧（信号）を印加する表示用ドライバ７２も設けられている。

　上記タッチパネル部８０は、本実施形態で既に説明した図１のタッチパネルの構成であるが、上記液晶ディスプレイ部７０の一対の基板のうちの表示側（光出射側）の基板の上に、図１および図２に示した各種電極８１（駆動電極、検出電極、および、相補電極）が形成されている。

　また、上記タッチパネル部８０には、保護板１２と各種電極８１との間に第２偏光板７３が配設されている。そして上記タッチパネル部８０には、各種電極８１に対して電圧（信号）を印加する検出用ドライバ８２も設けられている。

　このように本実施形態のオンセル型の液晶表示装置９０は、液晶ディスプレイ部７０において画像を表示している状態で、タッチパネル部８０において検出面（保護板１２表面）に被検出物が接触または近接していることを検出することができる。

　なお、上述したオンセル型の液晶表示装置は、一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、あらゆる種類のオンセル型の液晶表示装置に用いることができる。

　また、液晶ディスプレイ部の基板の上に、タッチパネルの各種電極を形成したものに限らず、液晶ディスプレイ部の上に第２偏光板を設けて、その上に、図３に示した基板１１から保護板１２までを貼り付ける構成であってもよい。しかし、薄型化の観点から、基板１１を省略し、第２偏光板の上に当該各種電極を形成する構成などであってもよい。

　次に、インセル型の液晶表示装置について説明する。

　図１５は、インセル型の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。図１５では、液晶ディスプレイを構成する一対の基板を構成する第１基板７４と第２基板７５との間に、タッチパネルの各種電極８１が形成されている。

　図１５の構成の一例としては、例えば、駆動電極と検出電極とを同層にして、液晶ディスプレイの第１基板７４の液晶層側に配設した構成が挙げられる。

　なお、インセル型の液晶表示装置は図１５に示す構造に限らない。

　以下、インセル型で、表示用コモン電極をタッチパネル用駆動電極ならびに検出電極と共用する場合の駆動方法について説明する。

　図１６にインセル型タッチパネル（Ｔ／Ｐ）ディスプレイの概略図を示す。表示用コモン電極をＴ／Ｐ駆動電極ならびにＴ／Ｐ検出電極と共用化するために、表示部コモン電極に対して、コモン信号とＴ／Ｐ駆動信号ならびにＴ／Ｐ検出信号のいずれかを供給する（検出信号は取り出す）ための切替スイッチを備えている。

　図１７に駆動タイミングチャート概略を示しており、上記した切替スイッチにより、表示期間は表示部コモン電極にコモン信号を入力し通常表示を行い、垂直帰線期間には表示部コモン電極にＴ／Ｐ駆動信号を供給し、あわせて、Ｔ／Ｐ検出信号を取り出す。なお、図１７では、表示部コモン電極がｎ＋ｍブロックに分割され、ブロック１～ｎが駆動電極として、ブロックｎ＋１～ｎ＋ｍが検出電極として割り当てられている場合を例として用いている。

　なお、本実施形態における表示装置は、タッチセンサ一体型表示装置として、適用することができる。ほかにも、タッチセンサ機能を備えたあらゆる電子機器にも好適である。また、パーソナルコンピュータや、携帯電話端末およびノートブック型パーソナルコンピュータといった各種携帯型端末にも適用することができる。

　（３）本実施形態の作用効果
　以上のように、本実施形態のタッチパネル１０の構成によれば、相補電極４を配設することにより、駆動電極２と検出電極３との間で形成される寄生容量のうちの上記検出に無効な容量成分に相当する寄生容量を、相補電極と検出電極との間で形成することができる。

　具体的には、上記式の（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）は、駆動電極２と検出電極３との間のフリンジ容量のうち被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量（Ｃｆｏ）と、駆動電極２と検出電極３との間のクロス容量のうち被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量（Ｃｃｒ）とを合わせたものである。これに、（－ΔＶｄｒ）を乗算した値は、検出面への被検出物の接触や近接とは関係なく発生する無効電荷に相当するので、これを、相補電極と検出電極との間で形成される寄生容量（Ｃｃｍ）で除算することで、相補信号の振幅（ΔＶｃｍ）が得られる。検出時に、この振幅（ΔＶｃｍ）の相補信号を相補電極４に印加することにより、検出電極上に誘起される寄生容量のうち、被検出物に反応しない電荷、すなわち無効電荷を最小化することができる。

　したがって、本実施形態の構成によれば、検出漏れ等の誤作動を生じることがなく、信頼性の高いタッチパネルを提供することができる。

　また、本実施形態によれば、相補電極と駆動電極が異なる形状を有しているため、それぞれの電極において必要な寄生容量成分に対し最適な形状を独立に採用することが可能となる。例えば、相補電極においては、駆動電極が検出電極上に誘起する無効電荷を最小化するために最適な容量値（Ｃｍ）の確保、および、検出物に反応する検出電極に対する寄生容量成分の最小化が実現できる形状を有すること、駆動電極においては、検出物に反応する寄生容量成分の最大化が実現できる形状を有することがそれぞれ可能となる。なお、「異なる形状」には、電極幅が異なる場合も含まれる。

　〔実施形態２〕
　本発明に係る他の実施形態について、図７～図９に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本実施形態では、上記実施形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

　上述した実施形態１のタッチパネルと本実施形態のタッチパネルとの差異は、電極の配置が異なるのみである。したがって、以下では、電極の配置のみを説明する。

　図７は、本実施形態のタッチパネル１０´を示す図であり、図７の（ａ）が図１の（ａ）に対応するタッチパネルの上面図であり、図７の（ｂ）が図１の（ｂ）に対応するタッチパネル領域の部分拡大図である。

　本実施形態のタッチパネル領域では、図７の（ｂ）に示すように、駆動電極部２１´、第１ブリッジ部２２、検出電極部３１、第２ブリッジ部３２、相補電極４のうち、列方向に検出電極部３１同士をつなぐ第２ブリッジ部３２のみが、グレーで示されている。すなわち、駆動電極部２１と、第１ブリッジ部２２と、検出電極部３１と、相補電極４とは同層にあり、第２ブリッジ部３２よりも検出面側にある。

　駆動電極部２１´と駆動電極部２１´とを行方向につなぐ第１ブリッジ部２２は、駆動電極部２１´および検出電極部３１と同層において、行方向に延設されている。すなわち、列方向に配列する検出電極部３１と検出電極部３１とは第１ブリッジ部２２によって隔てられている。

　第１ブリッジ部２２は、列方向に近接した２本の第１ブリッジ部２２ａと第１ブリッジ部２２ｂとから構成されている。列方向に隣り合う検出電極部３１と検出電極部３１との間に、この第１ブリッジ部２２ａと第１ブリッジ部２２ｂとが配設されている。

　さらに、列方向に隣り合う検出電極部３１と検出電極部３１との間に配設された第１ブリッジ部２２ａと第１ブリッジ部２２ｂとの間に、相補電極４が配設されている。

　駆動電極部２１´は、実施形態１のそれとは異なり三角形を有している。三角形の駆動電極部２１´は、四角形の検出電極部３１同士が図７の（ｂ）に配列することによって同層に形成されるほぼ四角形のスペースが第１ブリッジ部２２ａと第１ブリッジ部２２ｂとによって列方向に分断されて形成されるほぼ三角形のスペースに沿うように配設されている。

　図８は、図７の部分拡大図である。第２ブリッジ部３２は、図８に示すように、列方向に隣り合う検出電極部３１と検出電極部３１との間にある第１ブリッジ部２２ａと第１ブリッジ部２２ｂと相補電極４との下層に配設される。

　なお、第１ブリッジ部２２ａと第１ブリッジ部２２ｂとは別々に駆動してもよいし、合わせて駆動してもよい。

　図９の（ａ）は、図８に示す切断線Ａ－Ａ´においてタッチパネル１０´を切断した矢視断面図である。図９の（ｂ）は、図８に示す切断線Ｂ－Ｂ´においてタッチパネル１０´を切断した矢視断面図である。図９の（ｃ）は、図８に示す切断線Ｃ－Ｃ´においてタッチパネル１０´を切断した矢視断面図である。

　図９の（ａ）～（ｃ）において示すそれぞれの寄生容量Ｃｆｓ、Ｃｆｏ、Ｃｃｒ、Ｃｃｍ＿ｃｒは、実施形態１で説明したものと同じである。

　すなわち、駆動電極２に駆動信号を印加する際、相補電極４に、当該駆動信号とは位相が異なる相補信号が印加される構成となっており、次の式；
　　ΔＶｃｍ＝－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）／Ｃｃｍ
を満たす振幅（ΔＶｃｍ）の相補信号を、相補電極４に印加する。

　これにより、実施形態１と同じく、検出漏れ等の誤作動を生じることがなく、信頼性の高いタッチパネルが実現される。

　また本実施形態のタッチパネル１０´も、実施形態１と同様に表示装置に搭載することができる。

　〔実施形態３〕
　本発明に係る他の実施形態について、図１０および図１１に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本実施形態では、上記実施形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

　図１０は、本実施形態のタッチパネル１０´´を示す図であり、図１０の（ａ）が図１の（ａ）に対応するタッチパネルの上面図であり、図１０の（ｂ）が図１の（ｂ）に対応するタッチパネル領域の部分拡大図である。

　本実施形態のタッチパネル領域では、図１０の（ｂ）に示すように、駆動電極２´が行方向に延設されており、相補電極４も行方向に延設されており、この駆動電極２´と相補電極４とが同層内において列方向に沿って交互に配列している。

　この駆動電極２´は、実施形態１のように駆動電極部と第１ブリッジ部とから構成されているのではなく、電極線の形状を有している。相補電極４は、実施形態１と同じであり、電極線の形状を有している。

　また図１０の（ｂ）に示すように、検出電極３´は、列方向に延設されており、駆動電極２´と相補電極４とに交差している。図１０の（ｂ）に示すように、検出電極３´のみが、黒で示されている。すなわち、検出電極３´が、駆動電極２´および相補電極４よりも検出面側にある。

　また、検出電極３´は、相補電極４との交差部５０が、駆動電極２´との交差部６０よりも行方向に幅広になっている。このように構成することにより、相補電極上の検出電極の幅を広くして、外側下層から回り込む電気力線を遮蔽することにより、相補電極と検出電極との間の検出物に反応する容量成分を最小化できる。

　図１１の（ａ）は、図１０に示す切断線Ａ－Ａ´においてタッチパネル１０´´を切断した矢視断面図である。図１１の（ｂ）は、図１０に示す切断線Ｂ－Ｂ´においてタッチパネル１０´´を切断した矢視断面図である。

　図１１の（ａ）および（ｂ）において示すそれぞれの寄生容量Ｃｆｓ、Ｃｆｏ、Ｃｃｒ、Ｃｃｍ＿ｃｒは、実施形態１で説明したものと同じである。

　また本実施形態のタッチパネル１０´´も、実施形態１と同様に表示装置に搭載することができる。

　また、本実施形態のタッチパネル１０´´は、相補電極と検出電極との重畳形状と、駆動電極と検出電極との重畳形状とは異なっている。これによれば、駆動電極ないし相補電極の検出電極に対する容量において、フリンジ容量に対してクロス容量は、検出面の状態、すなわち、検出物の接触（近接）の影響を受け難い特徴を有する。この特徴は、相補電極において駆動電極が検出電極上に誘起する無効電荷を最小化するために最適な容量値（Ｃｃｍ）の確保、および、被検出物に反応する検出電極に対する寄生容量成分の最小化を行うのに適しており、したがって、重畳部の形状を異なるものとすることにより、より適した相補駆動が可能となる。

　〔実施形態４〕
　本発明に係る他の実施形態について、図１２に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本実施形態では、上記実施形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

　上述した実施形態１では、駆動信号が入力する構成となっている相補信号生成回路から相補信号を生成するように構成されている。そこで、本実施形態では、これに加えて、振幅を調整する振幅調整回路を有している。これについて、図１２に基づいて説明する。

　図１２の（ａ）は、本実施形態における、相補信号生成機構を説明する図であり、図１２の（ｂ）は、本実施形態のタッチパネルの全貌を概略的に示した図である。

　図１２の（ａ）に示すように、本実施形態では、駆動信号が相補信号生成機構４０の信号反転回路４１に入力して反転した反転信号が振幅調整回路４２に入力される。相補信号生成機構４０の一例としては、図１２の（ａ）の右側に示したような反転増幅器を用いた回路を実装することができる。

　このように振幅調整回路４２を具備することにより、種々の電極の形状や、パネル内の層構成等、内在する寄生容量成分に影響を与える変更がなされた場合においても、同じ回路を適切な条件で使用することが可能となる。

　振幅調整回路４２によって適切な相補信号が生成され、生成された相補信号は、タッチパネル領域の相補電極４（例えば図１）に印加される。

　なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。当業者は、請求項に示した範囲内において、本発明をいろいろと変更できる。すなわち、請求項に示した範囲内において、適宜変更された技術的手段を組み合わせれば、新たな実施形態が得られる。すなわち、発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

　（本発明の総括）
　本発明に係るタッチパネルは、以上のように、
　検出面への被検出物の接触または近接を、駆動電極に駆動信号を印加して検出電極の上に誘起した電荷の量の変化に基づいて検出するタッチパネルであって、
　上記検出電極との間に寄生容量を形成することができる相補電極を有しており、
　上記駆動電極に上記駆動信号を印加する際、上記相補電極に、当該駆動信号とは位相が異なる相補信号が印加される構成となっており、上記相補信号の振幅（ΔＶｃｍ）が、次の式；
　　ΔＶｃｍ＝－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）／Ｃｃｍ
　（但し、式中のΔＶｄｒは、駆動信号の振幅を示し、Ｃｆｏは、駆動電極と検出電極との間のフリンジ容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量を示し、Ｃｃｒは、駆動電極と検出電極との間のクロス容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量を示し、Ｃｃｍは、相補電極と検出電極との間で形成される寄生容量を示す）
を満たすように、上記相補電極が構成されていることを特徴としている。

　また、本発明に係るタッチパネルは、上記の構成に加えて、
　上記相補電極と上記駆動電極とは異なる形状を有していることが好ましい。

　上記の構成によれば、相補電極と駆動電極が異なる形状を有しているため、それぞれの電極において必要な寄生容量成分に対し最適な形状を独立に採用することが可能となる。例えば、相補電極においては、駆動電極が検出電極上に誘起する無効電荷を最小化するために最適な容量値（Ｃｃｍ）の確保、および、検出物に反応する検出電極に対する寄生容量成分の最小化が実現できる形状を有すること、駆動電極においては、検出物に反応する寄生容量成分の最大化が実現できる形状を有することがそれぞれ可能となる。

　なお、「異なる形状」には、電極幅が異なる場合も含まれる。

　また、本発明に係るタッチパネルは、上記の構成に加えて、
　上記駆動信号を入力して上記相補信号を生成する相補信号生成回路を備えていることが好ましい。

　上記の構成によれば、駆動信号に応じて、適切な相補信号を相補電極に印加することができる。

　また、本発明に係るタッチパネルは、上記の構成に加えて、
　上記相補信号を入力し当該相補信号の振幅を調整する調整回路を備えていることが好ましい。

　上記の構成によれば、相補信号の振幅を調整する調整回路を備えていることにより、種々の電極の形状や、パネル内の層構成等、内在する寄生容量成分に影響を与える変更がなされた場合においても、同じ回路を適切な条件で使用することが可能となる。

　また、本発明に係るタッチパネルは、上記の構成に加えて、
　複数の上記駆動電極が行方向に延設されており、複数の上記検出電極が当該駆動電極と交差するように列方向に延設されており、
　上記相補電極は、駆動電極の延設方向に沿って延設しており、
　上記相補電極と上記検出電極との重畳形状と、上記駆動電極と上記検出電極との重畳形状とは異なることが好ましい。

　上記の構成によれば、駆動電極ないし相補電極の検出電極に対する容量において、フリンジ容量に対してクロス容量は、検出面の状態、すなわち、検出物の接触（近接）の影響を受け難い特徴を有する。この特徴は、相補電極において駆動電極が検出電極上に誘起する無効電荷を最小化するために最適な容量値（Ｃｃｍ）の確保、および、被検出物に反応する検出電極に対する寄生容量成分の最小化を行うのに適しており、したがって、重畳部の形状を異なるものとすることにより、より適した相補駆動が可能となる。

　また、本発明に係るタッチパネルは、上記の構成に加えて、
　上記駆動電極は、複数の駆動電極部が第１ブリッジ部によって連なった構成となっており、
　上記検出電極は、複数の検出電極部が第２ブリッジ部によって連なった構成となっており、
　上記駆動電極部と上記検出電極部とはともに同一層に位置しており、
　第１ブリッジ部および第２ブリッジ部の一方は、上記駆動電極部および上記検出電極部とは同一層にあり、他方は当該層とは異なる層にあり、上記検出電極との重畳部における上記相補電極は、第１ブリッジ部および第２ブリッジ部のうち上記駆動電極部および上記検出電極部とは異なる層にあるいずれかと同一の層にて配設されていることが好ましい。

　上記の構成によれば、駆動電極部と検出電極部を同一層に形成することにより、検出物に反応する容量成分を効率よく生成できるのに対し、駆動電極部ならびに検出電極部とは異なる層で相補電極を配設することにより、相補電極と検出電極との間の検出物に反応する容量成分を最小化することができる。特に後述する図１（ｂ）のように、駆動電極部ならびに検出電極部の下層に相補電極を配設し、かつ、駆動電極部と検出電極部にて相補電極上を広く覆うことにより、図３（ａ）中Ｃｆｓに示すような、相補電極と検出電極との間の検出物に反応する容量成分を意味する電気力線の発生を効果的に抑制することができる。

　また、本発明に係るタッチパネルは、上記の構成に加えて、
　上記駆動電極は、複数の駆動電極部が第１ブリッジ部によって連なった構成となっており、
　上記検出電極は、複数の検出電極部が第２ブリッジ部によって連なった構成となっており、
　上記駆動電極部と上記第１ブリッジ部と上記検出電極部とは同一層に位置しており、上記第２ブリッジ部は上記駆動電極部および上記検出電極部とは異なる層にあり、上記検出電極との重畳部における上記相補電極は、第一ブリッジ部と同一層に位置しており、
　上記検出電極部は、上記列方向に沿って配列しており、
　上記駆動電極部は、行方向に隣り合う検出電極部と検出電極部との間にあって、
　列方向に隣り合う駆動電極と駆動電極との間に、上記相補電極が延設されていることが好ましい。

　上記の構成によれば、駆動電極部ならびに検出電極部と同一層に相補電極を配設する必要がある場合でも、相補電極と検出電極が隣接することを避けることができるため、例えば後述する図９（ａ）中のＣｆｓに示す容量成分を低減することができ、結果、相補電極と検出電極との間の容量のうち検出対象物に反応する容量成分を最小化することができる。

　また、本発明に係るタッチパネルは、上記の構成に加えて、
　上記駆動電極と上記相補電極とが同層において列方向に交互に配設されており、
　上記検出電極は、上記駆動電極および上記相補電極とは異なる層にあり、
　上記検出電極は、上記相補電極との交差部において、上記駆動電極との交差部よりも行方向に幅広になっていることが好ましい。

　上記の構成によれば、ブリッジ部を形成する必要がないため、構造が比較的単純である。

　また、上記の構成によれば、駆動電極と検出電極との間の容量の内、検出物に反応する容量成分は、例えば後述する図１１（ａ）に示すＣｆｓの部分、すなわち、下層の駆動電極より上層の検出電極へ外側下層から回りこむような電気力線に起因する成分と言うことができる。同じく下層に配設される相補電極についても、もし、上層に位置する検出電極形状が駆動電極上と同じ形状の場合、同様の電気力線が発生し、よって、検出物に反応する寄生容量が存在することになる（駆動電極と相補電極の幅が異なればその分それぞれにおけるＣｆｓは異なる）。この点に関しての改善方法が図１０（ｂ）であり、相補電極上の検出電極の幅を広くして、外側下層から回り込む電気力線を遮蔽することにより、相補電極と検出電極との間の検出物に反応する容量成分を最小化できる。

　本発明は、表示機能を有する液晶パネルにタッチパネル機能を兼ね備えた表示装置としてあらゆる電子機器の表示装置に搭載することができる。

１　タッチパネル領域
２　駆動電極
３　検出電極
４　相補電極
１０、１０´、１０´´　タッチパネル
１１　基板
１２　保護板
１３　シールド
１４　絶縁膜
２１　駆動電極部
２２、２２ａ、２２ｂ　第１ブリッジ部
３１　検出電極部
３２　第２ブリッジ部
４０　相補信号生成機構
４１　信号反転回路
４２　振幅調整回路
５０　交差部
６０　交差部
７０　液晶ディスプレイ部
７１　第１偏光板
７２　表示用ドライバ
７３　第２偏光板
７４　第１基板
７５　第２基板
８０　タッチパネル部
８１　種電極
８２　検出用ドライバ
９０　液晶表示装置
１７０　液晶表示装置
１７１　表示領域
１７２　額縁部
１７３　駆動ドライバ
１７４　フレキシブル基板
１７５　画素
１８０　画素電極
１８１　コモン電極
１８２　補助容量配線
１８３　スイッチング素子

Claims

　検出面への被検出物の接触または近接を、駆動電極に駆動信号を印加して検出電極の上に誘起した電荷の量の変化に基づいて検出するタッチパネルであって、
　上記検出電極との間に寄生容量を形成することができる相補電極を有しており、
　上記駆動電極に上記駆動信号を印加する際、上記相補電極に、当該駆動信号とは位相が異なる相補信号が印加される構成となっており、上記相補信号の振幅（ΔＶｃｍ）が、次の式；
　　ΔＶｃｍ＝－ΔＶｄｒ×（Ｃｆｏ＋Ｃｃｒ）／Ｃｃｍ
　（但し、式中のΔＶｄｒは、駆動信号の振幅を示し、Ｃｆｏは、駆動電極と検出電極との間のフリンジ容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量を示し、Ｃｃｒは、駆動電極と検出電極との間のクロス容量のうち上記被検出物に反応しない容量成分に相当する寄生容量を示し、Ｃｃｍは、相補電極と検出電極との間で形成される寄生容量を示す）
が満たすように、上記相補電極が構成されていることを特徴とするタッチパネル。
　上記相補電極と上記駆動電極とは異なる形状を有している、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
　上記駆動信号を入力して上記相補信号を生成する相補信号生成回路を備えている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル。
　上記相補信号を入力し当該相補信号の振幅を調整する調整回路を備えている、ことを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載のタッチパネル。
　複数の上記駆動電極が行方向に延設されており、複数の上記検出電極が当該駆動電極と交差するように列方向に延設されており、
　上記相補電極は、駆動電極の延設方向に沿って延設しており、
　上記相補電極と上記検出電極との重畳形状と、上記駆動電極と上記検出電極との重畳形状とは異なる、ことを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載のタッチパネル。
　上記駆動電極は、複数の駆動電極部が第１ブリッジ部によって連なった構成となっており、
　上記検出電極は、複数の検出電極部が第２ブリッジ部によって連なった構成となっており、
　上記駆動電極部と上記検出電極部とはともに同一層に位置しており、
　第１ブリッジ部および第２ブリッジ部の一方は、上記駆動電極部および上記検出電極部とは同一層にあり、他方は当該層とは異なる層にあり、上記検出電極との重畳部における上記相補電極は、第１ブリッジ部および第２ブリッジ部のうち上記駆動電極部および上記検出電極部とは異なる層にあるいずれかと同一の層にて配設されている、ことを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
　上記駆動電極は、複数の駆動電極部が第１ブリッジ部によって連なった構成となっており、
　上記検出電極は、複数の検出電極部が第２ブリッジ部によって連なった構成となっており、
　上記駆動電極部と上記第１ブリッジ部と上記検出電極部とは同一層に位置しており、上記第２ブリッジ部は上記駆動電極部および上記検出電極部とは異なる層にあり、上記検出電極との重畳部における上記相補電極は、第１ブリッジ部と同一層に位置しており、
　上記検出電極部は、上記列方向に沿って配列しており、
　上記駆動電極部は、行方向に隣り合う検出電極部と検出電極部との間にあって、
　列方向に隣り合う駆動電極と駆動電極との間に、上記相補電極が延設されている、ことを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
　上記駆動電極と上記相補電極とが同層において列方向に交互に配設されており、
　上記検出電極は、上記駆動電極および上記相補電極とは異なる層にあり、
　上記検出電極は、上記相補電極との交差部において、上記駆動電極との交差部よりも行方向に幅広になっている、ことを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
　請求項１から８までの何れか１項に記載のタッチパネルを備えた表示装置。