WO2015182473A1

WO2015182473A1 - タッチパネル装置

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Publication number: WO2015182473A1
Application number: PCT/JP2015/064580
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Inventors: 幸輔永田; 雅幸畠
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Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2015-12-03
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Abstract

　本発明のタッチパネル装置１２は、タッチ面と、各々が互いに間隔を保ちつつ対向した状態で静電容量を形成し、タッチ面の裏側にマトリクス状に配設され、タッチ面に指等が接触等した位置に対応するものの静電容量が変化し、対向部分の長さが一定である基準電極対と、基準電極対よりも対向部分の長さが短くかつ形成される静電容量が小さい変形電極対とを有する複数の電極対と、各電極対に駆動電圧を印加する電圧印加部３１と、駆動電圧に応答した各電極対からの出力を検出する出力検出部３２と、変形電極対からの出力を、基準電極対からの出力と同等レベルに増幅するように補正する補正部３５と、基準電極対からの出力と、補正後の変形電極対からの出力とに基づいて、静電容量の変化した電極対を特定する特定部３６とを備える。

Description

タッチパネル装置

　本発明は、タッチパネル装置に関する。

　近年、各種表示装置の入力装置として、静電容量方式のタッチパネル装置が利用されている。この種のタッチパネル装置は、表示装置の表示面上に、指先等の操作体によるタッチ操作を検出するためのタッチ面を備えている。タッチ面の下方には、互いに交差するように複数の第１電極及び第２電極が配設されており、このような第１電極と第２電極との間に形成される静電容量の変化に基づいて、タッチ面に接触又は近接した指先等の位置を検出することができる。

　例えば、特許文献１に示されるように、静電容量が形成される第１電極と第２電極は、互いに同じようなパターン形状を有しており、各々が複数の同じ大きさの菱形部分が規則的に一列に繋がった形状をなしている。このような形状の第１電極及び第２電極が、互いに交差した状態でタッチ面と重なるように配設されている。

特開２０１２－１５０７８２号公報

（発明が解決しようとする課題）
　ところで、タッチ面の周縁には、電極を配設できない部分（デッドスペース）が少なからず形成される。このような部分を少なくするために、例えば、電極の末端にある菱形部分を、タッチ面の周縁形状に合わせて小さく整形することが考えられる。

　しかしながら、整形された電極によって形成される静電容量は、他の正規の部分と比べて小さくなるため、タッチ面の周縁部分における検出精度が低くなるという問題があった。

　本発明の目的は、タッチ面における検出精度の低下が抑制された静電容量方式のタッチパネル装置を提供することである。

（課題を解決するための手段）
　本発明のタッチパネル装置は、指先等の操作体が接触又は近接するタッチ面と、各々が互いに間隔を保ちつつ対向した状態で静電容量を形成し、前記タッチ面の裏側にマトリクス状に配設され、前記タッチ面に前記操作体が接触等した位置に対応するものの静電容量が変化し、対向部分の長さが一定である基準電極対と、前記基準電極対よりも対向部分の長さが短くかつ形成される静電容量が小さい変形電極対とを有する複数の電極対と、各電極対に駆動電圧を印加する電圧印加部と、前記駆動電圧に応答した各電極対からの出力を検出する出力検出部と、各電極対からの出力のうち、前記変形電極対からの出力を、前記基準電極対からの出力と同等レベルに増幅するように補正する補正部と、前記基準電極対からの出力と、補正後の前記変形電極対からの出力とに基づいて、静電容量の変化した電極対を特定する特定部と、を備える。

　前記タッチパネル装置では、タッチ面の裏側にマトリクス状に配設された複数の電極対のうち、基準電極対よりも対向部分の長さが短くかつ形成される静電容量が小さい変形電極対からの出力を、基準電極対からの出力と同等レベルに増幅するように補正部が補正する。そのため、基準電極対からの出力と、補正後の変形電極対からの出力とに基づいて、静電容量の変化した電極対を特定することができる。つまり、基準電極対よりも形成される静電容量が小さい変形電極対を用いても、タッチ面における検出精度の低下が抑制される。

　前記タッチパネル装置において、前記変形電極対は、前記タッチ面の外縁形状に倣った形をなし、前記タッチ面の外縁に沿って配されてもよい。このような構成であれば、タッチ面の外縁に沿って変形電極対を配設することが可能であり、タッチ面の外縁に電極対が配設されない部分（デッドスペース）が形成されることが抑制され、タッチ面の外縁における検出精度の低下が抑制される。

　前記タッチパネル装置において、前記補正部は、前記基準電極対の対向部分の長さＬ１と、前記変形電極対の対向部分の長さＬ２との比率を利用して、前記変形電極対からの出力を補正するものであってもよい。このような構成であれば、複雑な演算処理を行う必要がなく、変形電極対からの出力を容易に補正処理できる。

　前記タッチパネル装置において、前記補正部は、前記変形電極対からの出力に対して、補正係数Ｌ１／Ｌ２を乗ずる処理を行うものであってもよい。このような構成であれば、特に複雑な演算処理を行う必要がなく、補正係数を用いて変形電極対からの出力を容易に補正処理できる。

　前記タッチパネル装置において、各々が、複数の島状の第１単位電極部が第１接続部を介して列状に連なった形をなし、互いに平行に配設される複数の第１電極と、各々が、複数の島状の第２単位電極部が第２接続部を介して列状に連なった形をなし、互いに平行に配され、前記第２単位電極部が前記第１単位電極部と重ならずかつ前記第２接続部が前記第１接続部と間隔を保ちつつ重なるように、前記第１電極と交差する形で配設される複数の第２電極とを備え、前記電極対が、前記第１電極と前記第２電極の交点毎に形成されるものであってもよい。このような構成であれば、容易に複数の電極対をタッチ面の裏側にマトリクス状に配設することが可能であり、各電極対からの出力を容易に取得し、かつ容易に適宜、処理することができる。

　前記タッチパネル装置において、前記第１単位電極部は、所定形状の第１基本単位電極部と、前記第１基本単位電極部の一部が切り欠かれたような形状の第１異形単位電極部とを有し、前記第２単位電極部は、所定形状の第２基本単位電極部と、前記第２基本単位電極部の一部が切り欠かれたような形状の第２異形単位電極部とを有し、前記基準電極対は、前記第１基本単位電極部と前記第２基本単位電極部とを含み、前記変形電極対は、前記第１異形単位電極部及び／又は前記第２異形単位電極部を含むものであってもよい。

　前記タッチパネル装置において、前記第１基本単位電極部及び前記第２基本単位電極部は、菱形をなすものであってもよい。

　前記タッチパネル装置において、各々が、複数の島状の第３単位電極部が第３接続部を介して列状に連なった形をなし、互いに平行に配設される複数の第３電極と、各々が、複数の島状の第４単位電極部が互いに間隔を保ちつつ列状に並んだ電極列をなし、各第４単位電極部が各第３単位電極部と間隔を保ちつつ対向するように、前記第３電極と平行に並ぶ形で配設される複数の第４電極とを備え、前記電極対が、前記第３単位電極部と前記第４単位電極部とが対向する部分からなるものであってもよい。このような構成であれば、容易に複数の電極対をタッチ面の裏側にマトリクス状に配設することが可能であり、各電極対からの出力を容易に取得し、かつ容易に適宜、処理することができる。

（発明の効果）
　本発明によれば、タッチ面における検出精度の低下が抑制された静電容量方式のタッチパネル装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る液晶表示装置を模式的に表した平面図液晶表示装置の概略構成を示す断面図パネル本体部の模式的な平面図第１電極と第１配線部の接続関係を示す配線図タッチパネル装置のブロック図タッチ面の周縁に配設される第１電極及び第２電極の拡大図基本センサー部における静電容量と、補正処理前後の変形センサー部における静電容量との関係を示すグラフ実施形態２に係るパネル本体部の模式的な平面図実施形態２におけるタッチ面の周縁に配設される第１電極及び第２電極の拡大図

　＜実施形態１＞
　本発明の実施形態１を図１～図７を参照しつつ説明する。本実施形態では、液晶表示装置１０に備えられるタッチパネル装置１２について例示する。なお、各図面の一部には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が示されている。上下方向については、図２を基準とし、図２の上側を「表側」、及びその下側を「裏側」とする。

　先ず、液晶表示装置１０の構成について説明する。液晶表示装置１０は、図１及び図２に示されるように、全体的には角部が丸みを帯びた縦長の四角形状をなしている。液晶表示装置１０は、主として、画像を表示する液晶パネル（表示パネル）１１と、液晶パネル１１の表示面１１ａの面内における位置情報を入力するためのタッチパネル装置１２と、液晶パネル１１に光を供給する外部光源であるバックライト装置（照明装置）１３とを備えている。

　タッチパネル装置１２は、液晶パネル１１の表側（表示面１１ａ側）に図示されない接着剤層を介して積層され、液晶パネル１１に対して一体化されている。なお、タッチパネル装置１２は、後述するように板状のパネル本体部２０や、このパネル本体部２０の表側に積層されるカバーパネル（保護パネル、カバーガラス）１４等を備えている。

　更に、液晶表示装置１０は、一体化された液晶パネル１１等と、バックライト装置１３とを収容する筐体１５を備えている。筐体１５は、例えば、合成樹脂からなり、表側に向かって開口すると共に底面側の周端部が湾曲しつつ立ち上がった略箱型をなしている。本実施形態の液晶表示装置１０は、スマートフォン等の電子機器に用いられるものであり、液晶パネル１１及びタッチパネル装置１２の画面サイズが数インチ程度に設定された小型タイプである。

　液晶パネル１１は、平面視で縦長の略四角形状をなす略透明な一対のガラス製の基板が所定間隔（セルギャップ）を隔てた状態で貼り合わされると共に、両基板間に液晶が封入された構成となっている。一対の基板のうち、裏側に配されるアレイ基板は、互いに直交するソース配線及びゲート配線と、それらに接続されたスイッチング素子（例えば、ＴＦＴ）と、そのスイッチング素子に接続された画素電極と、配向膜等を備えている。一方の表側に配されるＣＦ基板は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、配向膜等を備えている。また、両基板の外側には、それぞれ偏光板が貼り付けられている。

　なお、液晶パネル１１は、アクティブマトリクス方式で駆動し、バックライト装置１３から供給される光を利用して表示面１１ａに画像を表示させる。表示面１１ａには、文字情報、アイコン、ピクトグラム等の利用者にタッチ操作を促すための表示オブジェクトが適宜、表示される。表示面１１ａは、後述するタッチパネル装置１２のタッチ面Ｒと同じ外形形状を備えている。

　バックライト装置１３は、所謂エッジライト型（サイドライト型）であり、液晶パネル１１の裏側に配されている。バックライト装置１３は、ＬＥＤ等を光源とし、液晶パネル１１の裏側に向かって光を照射する。

　タッチパネル装置１２は、上述のように、パネル本体部２０と、カバーパネル１４とを備えている。そして更に、タッチパネル装置１２は、利用者の指先等からなる操作体がタッチ面Ｒに接触又は近接した位置（タッチ位置）を検出する位置検出手段３０を備えている（図５参照）。

　カバーパネル１４は、パネル本体部２０を保護する機能を備えており、図１に示されるように、全体的には角部が丸みを帯びている縦長の四角形状をなしている。カバーパネル１４は、板状の強化ガラス等からなり、略透明で優れた透光性を備えている。カバーパネル１４は、液晶パネル１１及びパネル本体部２０を覆うように筐体１５内に配設されている。

　なお、本実施形態の場合、カバーパネル１４の表側の板面１４ａの一部が、利用者の指先等によるタッチ操作を受け付けるタッチ面Ｒとなる。タッチ面Ｒとは、指先等によるタッチ操作が可能な領域であり、後述するセンサー部や位置検出手段３０によってタッチ位置を検出可能な範囲である。図１に示されるように、本実施形態のタッチ面Ｒは、全体的には、一方の短辺側の角部が丸みを帯びた縦長の四角形状をなしている。また、カバーパネル１４の短辺側の一方の端部には、円形の切り欠き部１４ｂが形成されている。この切り欠き部１４ｂは、タッチ面Ｒの外側に配され、「ホームボタン」等と称される押圧操作部１６を配設するために利用される。

　パネル本体部２０は、図３に示されるように、全体的には、一方の短辺側の角部が丸みを帯びた縦長の四角形状をなしている。このようなパネル本体部２０は、第１電極２１、第２電極２２、第１配線部２３、第２配線部２４及び端子部２５（第１端子部２５Ａ、第２端子部２５Ｂ）等が、透明なシート状の支持基材２６に形成されたものからなる。

　支持基材２６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる透明なシート状のプラスチック基材からなり、全体的には、一方の短辺側の角部が丸みを帯びた縦長の四角形状をなしている。支持基材２６の一方の面（本実施形態の場合、表側の面）上に、第１電極２１、第２電極２２等が配設されている。

　第１電極２１は、所謂、送信電極であり、Ｘ軸方向（第１方向）に沿って延びるように多数のものが形成されている。各第１電極２１は、互いに平行に並ぶように支持基材２６上に配設されている。第１電極２１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明な導電性膜からなる。第１電極２１は、複数の島状の単位電極部（第１単位電極部）２１０が、線状の第１接続部２１３を介して一列に繋がった形状をなしている。単位電極部（第１単位電極部）２１０は、２種類あり、互いに同一形状である大多数の基本単位電極部（第１基本単位電極部）２１１と、タッチ面Ｒの外縁形状に合わせて小さく整形された異形単位電極部（第１異形単位電極部）２１２とからなる。

　基本単位電極部（第１基本単位電極部）２１１は、菱形をなしており、第１電極２１に含まれる複数の基本単位電極部２１１は、互いに同じ大きさとなっている。また、第１電極２１における隣り合った基本単位電極部２１１同士は、互いの角部が向かい合いつつ第１接続部２１３で接続された状態となっている。これに対し、異形単位電極部（第１異形単位電極部）２１２は、基本単位電極部２１１よりも小さく、基本単位電極部２１１の一部が切り欠かれたような形をなしている。異形単位電極部２１２は、主に、タッチ面Ｒの周縁領域に配置され、第１電極２１の末端側に設けられる。

　第２電極２２は、所謂、受信電極であり、Ｙ軸方向（第１方向と直交する第２方向）に沿って延びるように多数のものが形成されている。各第２電極２２は、互いに平行に並ぶように支持基材２６上に配設されている。第２電極２２は、第１電極２１と同様、透明な導電性膜からなる。また、第２電極２２は、第１電極２１と同様、複数の島状の単位電極部（第２単位電極部）２２０が、線状の第２接続部２２３を介して一列に繋がった形状をなしている。そして、第２電極２２の単位電極部（第２単位電極部）２２０も、第１電極２１と同様、２種類あり、互いに同一形状である大多数の基本単位電極部（第２基本単位電極部）２２１と、タッチ面Ｒの外縁形状に合わせて整形された異形単位電極部（第２異形単位電極部）２２２とからなる。なお、基本単位電極部２２１及び異形単位電極部２２２の形状、大きさ等の基本的な構成は、上述した第１電極２１のものと同様であり、説明を省略する。

　第１電極２１及び第２電極２２は、第１接続部２１３と第２接続部２２３とが互いに（絶縁された状態で）重なり、かつ単位電極部（第１単位電極部）２１０と単位電極部（第２単位電極部）２２０とが互いに重ならないように、互いに絶縁された状態で交差するように支持基材２６に形成されている。そして、第１電極２１と第２電極２２との間には、後述するように、第１電極２１と第２電極２２の交点（つまり、第１接続部２１３と第２接続部２２３とが重なる位置）毎に、所定の静電容量（相互容量）が形成される。この交点は、タッチ面Ｒの裏側にマトリクス状に配置された形となっている。

　端子部２５は、角部が丸みを帯びていない方の支持基材２６の短辺側の端部（以下、端子部側端部）に集約される形で配設されている。端子部２５は、第１配線部２３の端部に接続される第１端子部２５Ａと、第２配線部２４の端部に接続される第２端子部２５Ｂとを備える。

　第１配線部２３は、第１電極２１に接続される透明な導電性膜からなる配線パターンであり、図４に示される配線図のように、複数の第１電極２１に対してそれぞれ１つずつ接続される。第１配線部２３は、図３等において図示されていないものの、実際には、第１電極２１と第２電極２２の間にあるジグザグ状の隙間を通るように配設されている。これに対し、第２配線部２４は、第２電極２２に接続される透明な導電性膜からなる配線パターンであり、複数の第２電極２２に対してそれぞれ１つずつ接続される。第２配線部２４は、端子部側端部に最も近い単位電極部２２０に接続される。

　位置検出手段３０は、図示されないフレキシブル配線基板を介して、パネル本体部２０に電気的に接続されている。位置検出手段３０は、第１電極２１と第２電極２２との間の各交点における相互容量（静電容量）を検出している。この相互容量は、タッチ面Ｒに利用者の指先等の操作体が接触又は近接すると減少する。そのため、各交点における相互容量（静電容量）の検出値と、閾値とを比較することにより、タッチ操作が行われたタッチ面Ｒの位置（第１電極２１と第２電極２２の交点の位置）を特定することができる。なお、第１電極２１と第２電極２２の各交点を中心に、複数の電極対Ｓが形成される。また、後述するように、特定の第１電極２１及び第２電極２２間の相互容量（静電容量）については、補正部３５により補正処理された後に、閾値と比較される。

　位置検出手段３０は、主として、電圧印加部３１、電荷量検出部（出力検出部）３２、制御部３３を備えている。

　電圧印加部３１は、各第１電極２１の一端に電気的に接続され、各第１電極２１に対して時系列的に順次、駆動電圧を印加する。なお、電圧印加部３１は、制御部３３からの指示に基づいて、各第１電極３１に対し、駆動電圧を印加する。電荷量検出部３２は、各第２電極２２の一端に電気的に接続され、駆動電圧の印加によって各第２電極２２に蓄積された電荷量を検出する。つまり、電荷量検出部（出力検出部）３２は、印加された駆動電圧に応答して各第２電極より出力される電荷量の情報を検出する。なお、各第２電極２２は、グランド電位に設定されている。電荷量検出部３２の検出結果は、制御部３３に適宜、送信される。

　例えば、電圧印加部３１が何れかの第１電極２１に対して電圧（駆動電圧）を印加した際に、電荷量検出部３２が全ての第２電極２２に蓄積された電荷量を検出すれば、その第１電極２１と、全ての第２電極２２との各交点における静電容量を求めることができる。したがって、全ての第１電極２１に対して、順次、駆動電圧を印加しながら、第２電極２２の電荷量を検出していけば、第１電極２１と第２電極２２の全ての交点における静電容量を検出することができる。

　制御部３３は、静電容量算出部３４、補正部３５、及び閾値判定部（特定部）３６を備えている。なお、制御部３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。

　静電容量算出部３４は、電圧印加部３１が第１電極２１に印加した駆動電圧と、電荷量検出部３２が検出した電荷量に基づいて、第１電極２１と第２電極２２の各交点間の静電容量を算出する。

　なお、第１電極２１及び第２電極２２の各交点間に形成される静電容量は、交点を囲む第１電極２１及び第２電極２２の形状によって異なる。図５及び図６には、説明の便宜上、４個の第１電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、４個の第２電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄとが示されている。例えば、図６に示されるように、第１電極２１Ｃと第２電極２２Ｃの交点Ｐ１は、第１電極２１Ｃの２つの基本単位電極部２１１と、第２電極２２Ｃの２つの基本単位電極部２２１とによって囲まれている。このような交点Ｐ１では、各基本単位電極部２１１，２２１のうち、交点Ｐ１側の各半分の部分（以下、基本センサー単位Ｕ）が、主として、交点Ｐ１における静電容量の形成に寄与する。交点Ｐ１のように、４つの基本センサー単位Ｕで囲まれた交点が、基本センサー部Ｓ１となる。この基本センサー部Ｓ１が、本発明の基準電極対となる。なお、第１電極２１及び第２電極２２によって形成される多くの交点（電極対Ｓ）は、基本センサー部となる。

　これに対し、図６に示されるように、第１電極２１Ｃと第２電極２２Ａの交点Ｐ２は、第１電極２１Ｃにおける基本単位電極部２１１及び異形単位電極部２１２と、第２電極２２Ａにおける基本単位電極部２２１及び異形単位電極部２２２とによって囲まれている。そして、このような交点Ｐ２の回りには、２つの基本センサー単位Ｕと、基本センサー単位Ｕよりも小さい２つの小型センサー単位Ｕ１，Ｕ２とが配されている。なお、一方の小型センサー単位Ｕ１は、第１電極２１Ｃの異形単位電極部２１２によって形成され、他方の小型センサー単位Ｕ２は、第２電極２２Ａの異形単位電極部２２２の一部によって形成される。このような交点Ｐ２に形成される静電容量は、上述の基本センサー部Ｓ１と比べて、小さくなる。交点Ｐ２のように、小型センサー単位Ｕ２で囲まれた交点が、変形センサー部Ｓ２となる。この変形センサー部Ｓ２が、本発明の変形電極対となる。

　上述したように、変形センサー部Ｓ２では、基本センサー部Ｓ１と比べて形成される静電容量が小さくなるため、変形センサー部Ｓ２に対応する交点間の静電容量については、基本センサー部Ｓ１の静電容量と同等に扱えない。そこで、補正部３５は、変形センサー部Ｓ２からの出力を、基本センサー部Ｓ１からの出力と同等レベルに増幅する補正処理を行う。

　補正部３５は、静電容量算出部３４によって算出された各交点間の静電容量（電極対Ｓからの出力）のうち、変形センサー部Ｓ２に対応する交点間の静電容量について、予め変形センサー部Ｓ２毎に定められている補正係数を用いて補正処理を行う。補正係数は、予めＲＯＭ等の記憶手段に記憶されている。ここで、補正係数について説明する。

　補正係数は、基本センサー部Ｓ１において間隔を保ちつつ対向する第１電極２１と第２電極２２の対向部分の長さＬ１と、変形センサー部Ｓ２において間隔を保ちつつ対向する第１電極２１と第２電極２２の対向部分の長さＬ２との関係（比率）より求められる。

　基本センサー部Ｓ１において、第１電極２１と第２電極２２とが隣り合う対向部分Ｆ１ａ、Ｆ１ｂの長さＬ１を２ｍ（＝ｍ＋ｍ）とする。これに対し、変形センサー部Ｓ２において、第１電極２１と第２電極２２とが隣り合う対向部分Ｆ２ａ，Ｆ２ｂの長さＬ２をｍａ＋ｍｂとする（ｍａ，ｍｂ＜ｍ，かつｍｂ＜ｍａ）。第１電極２１及び第２電極２２の各交点において形成される静電容量は、各センサー部（電極対）Ｓにおいて隣り合う第１電極２１と第２電極２２の対向部分の長さに概ね比例する。そのため、このような変形センサー部Ｓ２における補正係数は、Ｌ１／Ｌ２＝２ｍ／（ｍａ＋ｍｂ）として求められる。

　図７には、基本センサー部Ｓ１における静電容量と、補正処理前後の変形センサー部Ｓ２における静電容量との関係が示されている。図７において、符号Ｘ１で示される棒グラフは、基本センサー部Ｓ１の静電容量を表し、符号Ｘ２で示される棒グラフは、変形センサー部Ｓ２の補正処理前の静電容量（実測値）を表し、符号Ｘ３で示される棒グラフは、変形センサー部Ｓ２の補正処理後の静電容量（補正値）を表す。図７に示されるように、タッチ面Ｒに指先等の操作体が接触等していない場合において、静電容量算出部３４により算出された変形センサー部Ｓ２の静電容量Ｘ２は、基本センサー部Ｓ１の静電容量Ｘ１と比べて低くなっている。このような静電容量Ｘ２に対して、補正係数Ｌ１／Ｌ２を用いて処理（例えば、変形センサー部Ｓ２の静電容量に、補正係数Ｌ１／Ｌ２を乗ずる処理）を行うと、変形センサー部Ｓ２の静電容量は、符号Ｘ３で示されるように、基本センサー部Ｓ１の静電容量と同等のレベルとなり、変形センサー部Ｓ２と基本センサー部Ｓ１との間の静電容量の差（出力強度の差）が是正される。

　第１電極２１と第２電極２２とで形成される複数の変形センサー部Ｓ２について、同様の手法により、補正係数が予め求められ、それらは適宜、前記記憶手段に記憶されている。

　そして、補正部３５が補正処理を行った後、閾値判定部（特定部）３６において、予め定められている閾値αと、静電容量算出部３４により算出された基本センサー部Ｓ１の静電容量、及び補正部３５により補正処理された変形センサー部Ｓ２の静電容量とが比較され、それらの静電容量が閾値αを下回るか否かが判断される。タッチ面Ｒに対して、利用者の指先等が近付くと、その指先の位置に対応した部分の交点（第１電極２１及び第２電極２２の交点、つまり電極対Ｓ）における静電容量が変化（本実施形態の場合、低下）する。そのため、静電容量算出部３４により検出された静電容量（補正処理後の静電容量も含む）が、閾値αよりも小さくなれば、その交点に利用者の指先が近付いていることになる。

　閾値判定部３６が、第１電極２１及び第２電極の交点間で形成される静電容量（補正処理後の静電容量を含む）が、閾値αを下回っていると判定した場合、閾値判定部３６は、その交点（電極対Ｓ）の位置を特定し、その位置情報を外部に出力する。そして、出力された位置情報に基づいて、液晶表示装置１０の表示面１１ａに所定の画像（表示オブジェクト）が表示される。

　以上のように、本実施形態のタッチパネル装置１２は、タッチ面Ｒの周縁部分に配設される変形センサー部Ｓ２の静電容量を補正する補正部３５を備えるため、変形センサー部Ｓ２と基本センサー部Ｓ１との間のシグナル強度の差が是正される。そのため、本実施形態のタッチパネル装置１２では、タッチ面Ｒの周縁部分における検出感度の低下が抑制される。

　＜実施形態２＞
　次いで、本発明の実施形態２について、図８及び図９を参照しつつ説明する。本実施形態のタッチパネル装置は、パネル本体部４０が変更されたものである。なお、パネル本体部４０以外の構成については、基本的に実施形態１と同じであり、詳細な説明は省略する。本実施形態のパネル本体部４０は、実施形態１とは異なる形状の電極対を備えている。

　パネル本体部４０は、図８に示されるように、全体的には、上述した実施形態１と同様、一方の短辺側の角部が丸みを帯びた縦長の四角形状をなしている。このようなパネル本体部４０は、第３電極４１、第４電極４２、第３配線部４３、第４配線部４４及び端子部４５等が、透明なシート状の支持基材４６に形成されたものからなる。

　第３電極４１及び第４電極４２は、Ｙ軸方向（第１方向）に沿って延びつつ、Ｘ軸方向（第１方向と直交する第２方向）に沿って交互に並ぶように複数のものが支持基材４上に配設されている。隣り合った第３電極４１と第４電極４２とが、互いに間隔を保ちつつ互いに向かい合った状態となっている。なお、第３電極４１及び第４電極４２は、実施形態１の各電極と同様、透明な導電性膜からなり、支持基材４６に対して同層に形成されている。

　第３電極４１は、Ｙ軸方向に沿って一列に並ぶ複数の島状の単位電極部（第３単位電極部）４１０が、線状の第３接続部４１３を介して一列に繋がった形状をなしている。つまり、第３電極４１を構成する複数の単位電極部（第３単位電極部）４１０は互いに電気的に接続されている。第１電極４１の単位電極部４１０は、基本単位電極部（第３基本単位電極部）４１１と、異形単位電極部（第３異形単位電極部）４１２とからなる。

　第３電極４１の基本単位電極部４１１は、縦長の四角形状をなしており、その短辺方向がＸ軸方向に一致し、かつ長辺方向がＹ軸方向に一致するように配設されている。第３電極４１の異形単位電極部４１２は、四角形状の基本単位電極部４１１がタッチ面Ｒの外縁形状に倣って（合わせて）整形されたような形をなしており、基本単位電極部４１１よりも小型である。

　第４電極４２は、Ｙ軸方向に沿って一列に並ぶ複数の島状の単位電極部（第４単位電極部）４２０からなる電極列Ｔから構成される。単位電極部（第４単位電極部）４２０は、互いに離隔されており、電気的に独立している。第４電極４２の単位電極部４２０は、基本単位電極部（第４基本単位電極部）４２１と、異形単位電極部（第４異形単位電極部）４２２とからなる。

　第４電極４２の基本単位電極部４２１は、縦長の四角形状をなしており、その短辺方向がＸ軸方向に一致し、かつ長辺方向がＹ軸方向に一致するように配設されている。第４電極４２の異形単位電極部４２２は、四角形状の基本単位電極部４２１がタッチ面Ｒの外縁形状に倣って（合わせて）整形されたような形をなしており、基本単位電極部４２１よりも小型である。

　隣り合った第３電極４１の単位電極部（第３単位電極部）４１０と、第４電極４２の単位電極部（第４単位電極部）４２０とは、対向部分が互いに間隔を保ちつつ、その辺同士が向かい合った状態となっている。このように向かい合った単位電極部４１０，４２０同士が、１つのセンサー部を構成する。つまり、互いに向かい合う第３電極４１の単位電極部４１０と第４電極４２の単位電極部４２０との間毎に、静電容量（相互容量）が形成され、その変化に基づいて、タッチ面Ｒに対するタッチ操作が検出される。

　第３配線部４３は、第３電極４１に接続される透明な導電性膜からなる配線パターンであり、図８に示されるように、各第３電極４１の末端にそれぞれ１つずつ接続されている。これに対し、第４配線部４４は、第４電極４２を構成する複数の単位電極部４２０に対して、それぞれ１つずつ接続されている。なお、第２配線部４４も、透明な導電性膜の配線パターンより構成される。第３配線部４３及び第４配線部４４の各端部は、端子部４５に接続されている。端子部４５は、角部が丸みを帯びていない方の支持基材４６の短辺側の端部に集約される形で配設されている。

　なお、本実施形態についても、各センサー部で形成される静電容量は、第３電極４１及び第４電極４２の形状によって異なる。図９には、説明の便宜上、２個の第３電極４１Ａ，４１Ｂと、２個の第４電極４２Ａ，４２Ｂとが示されている。例えば、第３電極４１Ｂの基本単位電極部４１１と、第４電極４２Ｂの基本単位電極部４２１とからなる基本センサー部Ｓ１１は、互いに隣接し、かつ対向する基本単位電極部４１１と基本単位電極部４２１の各辺の長さ（対向部分Ｆ１１の長さ）Ｌ１がｎとなっている。

　これに対し、第３電極４１Ａの異形単位電極部４１２と第４電極４２Ａの異形単位電極部４２２とからなる変形センサー部Ｓ１２は、基本センサー部Ｓ１１よりも、形成される静電容量が小さい。この変形センサー部Ｓ１２では、互いに隣接し、かつ対向する異形単位電極部４１２と異形単位電極部４２２の各辺の長さ（対向部分Ｆ１２の長さ）Ｌ２がｎａ（＜ｎ）となっている。

　このような変形センサー部Ｓ１２における静電容量については、実施形態１と同様、補正部３５（図５参照）により補正処理が施される。

　本実施形態における補正係数は、基本センサー部において隣接する第３電極４１（基本単位電極部４１１）と第４電極４２（基本単位電極部４２１）の辺の長さと、変形センサー部Ｓ１２において隣接する第３電極４１と第４電極４２の辺の長さとの関係（比率）により求められる。

　例えば、基本センサー部Ｓ１１において、第３電極４１と第４電極４２とが隣り合う辺の長さはｎである。これに対し、変形センサー部Ｓ１２において、第３電極４１と第４電極４２とが隣り合う辺の長さは、ｎａである。第３電極４１及び第４電極４２の各センサー部（電極対）Ｓにおいて形成される静電容量は、各センサー部Ｓにおいて隣り合う第３電極４１と第４電極４２の長さに概ね比例する。そのため、このような変形センサー部Ｓ１２における補正係数は、Ｌ１／Ｌ２＝ｎ／ｎａとして求められる。

　このような補正係数を用いて、変形センサー部Ｓ１２における静電容量を補正処理（例えば、変形センサー部Ｓ１２の静電容量に、補正係数を乗ずる処理）を行えば、補正センサー部Ｓ１２の静電容量と基本センサー部Ｓ１１との間の静電容量の差（出力強度の差）が是正される。

　以上のように、本実施形態のタッチパネル装置についても、タッチ面Ｒの周縁部分に配設される変形センサー部Ｓ１２の静電容量が補正部３５により補正されるため、変形センサー部Ｓ１２と基本センサー部Ｓ１１との間のシグナル強度の差が是正される。そのため、本実施形態のタッチパネル装置では、タッチ面Ｒの周縁部分における検出感度の低下が抑制される。

　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

　（１）上記各実施形態では、電極、配線部等の材料として透明な導電性膜を用いる場合を例示したが、本発明はこれに限られず、例えば、金属材料等の遮光性導電材料を用いることも可能である。その場合、遮光性導電材料からなる電極、配線部等をメッシュ状に形成することで、タッチパネル装置の透過光量を十分に確保することが可能となる。遮光性導電材料としては、例えば、カーボンナノチューブ、グラフェン、銀ナノ粒子等が挙げられる。また、場合によっては、導電性高分子材料を、電極、配線部等の材料として用いることも可能である。

　（２）上記各実施形態で例示した電極、配線部等のパターン以外にも、本発明の目的を達成できるのであれば、様々なパターン形状を取り得る。

　（３）上記各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを例示したが、他の実施形態においては、有機ＥＬパネル等の公知の表示パネルを用いることができる。

　（４）上記実施形態１において、第１基本単位電極部及び第２基本単位電極部は、菱形をなしていたが、他の実施形態では、他の形状をなすものであってもよい。

　（５）上記実施形態２において、第３基本単位電極部及び第４基本電極部は、縦長の四角形（長方形）をなしていたが、他の実施形態では、他の形状をなすものであってもよい。

　１０...液晶表示装置、１１...液晶パネル（表示パネル）、１１ａ...表示面、１２...タッチパネル装置、１３...バックライト装置、１４...カバーパネル、１５...筐体、２０...パネル本体部、３０...位置検出手段、３１...電圧印加部、３２...電荷量検出部（出力検出部）、３３...制御部、３４...静電容量算出部、３５...補正部、３６...閾値判定部（特定部）、Ｒ...タッチ面、Ｓ...センサー部（電極対）、Ｓ１，Ｓ１１...基本センサー部（基準電極対）、Ｓ２，Ｓ１２...変形センサー部（変形電極対）

Claims

　指先等の操作体が接触又は近接するタッチ面と、
　各々が互いに間隔を保ちつつ対向した状態で静電容量を形成し、前記タッチ面の裏側にマトリクス状に配設され、前記タッチ面に前記操作体が接触等した位置に対応するものの静電容量が変化し、対向部分の長さが一定である基準電極対と、前記基準電極対よりも対向部分の長さが短くかつ形成される静電容量が小さい変形電極対とを有する複数の電極対と、
　各電極対に駆動電圧を印加する電圧印加部と、
　前記駆動電圧に応答した各電極対からの出力を検出する出力検出部と、
　各電極対からの出力のうち、前記変形電極対からの出力を、前記基準電極対からの出力と同等レベルに増幅するように補正する補正部と、
　前記基準電極対からの出力と、補正後の前記変形電極対からの出力とに基づいて、静電容量の変化した電極対を特定する特定部と、を備えることを特徴とするタッチパネル装置。
　前記変形電極対は、前記タッチ面の外縁形状に倣った形をなし、前記タッチ面の外縁に沿って配される請求項１に記載のタッチパネル装置。
　前記補正部は、前記基準電極対の対向部分の長さＬ１と、前記変形電極対の対向部分の長さＬ２との比率を利用して、前記変形電極対からの出力を補正する請求項１又は請求項２に記載のタッチパネル装置。
　前記補正部は、前記変形電極対からの出力に対して、補正係数Ｌ１／Ｌ２を乗ずる処理を行う請求項３に記載のタッチパネル装置。
　各々が、複数の島状の第１単位電極部が第１接続部を介して列状に連なった形をなし、互いに平行に配設される複数の第１電極と、
　各々が、複数の島状の第２単位電極部が第２接続部を介して列状に連なった形をなし、互いに平行に配され、前記第２単位電極部が前記第１単位電極部と重ならずかつ前記第２接続部が前記第１接続部と間隔を保ちつつ重なるように、前記第１電極と交差する形で配設される複数の第２電極とを備え、
　前記電極対が、前記第１電極と前記第２電極の交点毎に形成される請求項１から請求項４の何れか一項に記載のタッチパネル装置。
　前記第１単位電極部は、所定形状の第１基本単位電極部と、前記第１基本単位電極部の一部が切り欠かれたような形状の第１異形単位電極部とを有し、
　前記第２単位電極部は、所定形状の第２基本単位電極部と、前記第２基本単位電極部の一部が切り欠かれたような形状の第２異形単位電極部とを有し、
　前記基準電極対は、前記第１基本単位電極部と前記第２基本単位電極部とを含み、
　前記変形電極対は、前記第１異形単位電極部及び／又は前記第２異形単位電極部を含む請求項５に記載のタッチパネル装置。
　前記第１基本単位電極部及び前記第２基本単位電極部は、菱形をなす請求項６に記載のタッチパネル装置。
　各々が、複数の島状の第３単位電極部が第３接続部を介して列状に連なった形をなし、互いに平行に配設される複数の第３電極と、
　各々が、複数の島状の第４単位電極部が互いに間隔を保ちつつ列状に並んだ電極列をなし、各第４単位電極部が各第３単位電極部と間隔を保ちつつ対向するように、前記第３電極と平行に並ぶ形で配設される複数の第４電極とを備え、
　前記電極対が、前記第３単位電極部と前記第４単位電極部とが対向する部分からなる請求項１から請求項４の何れか一項に記載のタッチパネル装置。