(57)【要約】      （修正有）【課題】検出用配線の寄生容量の影響を抑制し、タッチ座標の検出精度が高いタッチスクリーンを得る。【解決手段】ベース基板上に、複数の検出用行配線２と複数の検出用列配線３とを層間絶縁膜を介して立体的に交差して配設された検出エリア１１と、外部回路と接続可能な端子１０と、検出用行配線２および検出用列配線３と端子１０とを電気的に接続する複数の引き出し配線８、９と、を有するタッチスクリーン１であって、検出エリア１１の周辺部の検出用行配線２の幅が中央部の検出用行配線２の幅より小さく構成された検出用行配線２と、検出エリア１１の周辺部の検出用列配線３の幅が中央部の検出用列配線３の幅より小さく構成された検出用列配線３と、のいずれか一方、あるいは双方を具備する。【選択図】図２
2014010671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板上に、複数の検出用行配線と複数の検出用列配線とを層間絶縁膜を介して立体的に交差して配設された検出エリアと、
外部回路と接続可能な端子と、
前記検出用行配線および前記検出用列配線と前記端子とを電気的に接続された複数の引き出し配線と、を有するタッチスクリーンであって、
前記検出エリアの周辺部の前記検出用行配線の幅が中央部の前記検出用行配線の幅より小さく構成された前記検出用行配線と、
前記検出エリアの周辺部の前記検出用列配線の幅が中央部の前記検出用列配線の幅より小さく構成された前記検出用列配線と、のいずれか一方、あるいは双方を具備することを特徴とするタッチスクリーン。
【請求項２】
検出用行配線は電気的に接続し行方向に配列された複数の細線状電極であり、
検出用列配線は電気的に接続し列方向に配列された複数の細線状電極であり、
検出エリアの周辺部の前記検出用行配線を構成する複数の前記細線状電極の電極幅の総和が中央部の前記検出用行配線を構成する複数の前記細線状電極の電極幅の総和より小さく構成された前記検出用行配線と、
前記検出エリアの周辺部の前記検出用列配線を構成する複数の細線状電極の電極幅の総和が中央部の前記検出用列配線を構成する複数の前記細線状電極の電極幅の総和より小さく構成された前記検出用列配線と、のいずれか一方、あるいは双方を具備することを特徴とするタッチスクリーン。
【請求項３】
検出用行配線および検出用行配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の電極幅の総和は、検出エリアの中央部から周辺部に向けて、内側に隣接する前記検出用行配線および前記検出用列配線をそれぞれ構成する複数の前記細線状電極の電極幅の総和以下となるよう形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチスクリーン。
【請求項４】
検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の電極幅の総和は、前記検出用行配線および前記検出用列配線をそれぞれ構成する細線状電極の本数により調整されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタッチスクリーン。
【請求項５】
検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の電極幅の総和は、前記検出用行配線および前記検出用列配線をそれぞれ構成する細線状電極の電極幅により調整されることを特徴とする請求項１乃至３項のいずれか１項に記載のタッチスクリーン。
【請求項６】
検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の電極幅の総和は、前記検出用行配線および前記検出用列配線をそれぞれ構成する細線状電極の形成密度により調整されることを特徴とする請求項１乃至３項のいずれか１項に記載のタッチスクリーン。
【請求項７】
検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極は、各々延在方向に傾斜部分と平行部分が繰り返されたジグザグ形状部分と、前記ジグザグ形状部分と線対称のジグザグ形状部分とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタッチスクリーン。
【請求項８】
検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極の延在方向からの角度により電極幅の総和を調整することを特徴とする請求項７に記載のタッチスクリーン。
【請求項９】
検出用行配線および検出用列配線をそれぞれ構成する複数の細線状電極は、アルミニウム系合金またはアルミニウム系合金の上に窒化アルミニウムを形成した多層膜からなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のタッチスクリーン。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタッチスクリーンと、
複数の検出用行配線及び複数の検出用行配線を順次に選択するスイッチ回路と、
前記スイッチ回路により選択された検出用行配線および検出用列配線と前記タッチスクリーン表面にタッチされた指示体との間に形成される静電容量に基づいて、前記タッチスクリーン上のタッチ座標の算出処理を行う検出処理回路と、を備えるタッチパネル。
【請求項１１】
表示パネルを有する表示装置と、
タッチスクリーンを有する請求項１０に記載したタッチパネルと、を備えるタッチパネル付き表示装置。
【請求項１２】
タッチスクリーンが表示パネルの前面に粘着剤により取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチスクリーン、タッチパネル及びそれを備える表示装置に関するものであり、指等の指示体によるタッチ検出の検出感度を高め、タッチ座標の検出精度を高めたタッチスクリーン、タッチパネル及びそれを備える表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
指等の指示体によるタッチスクリーン上へのタッチを検出してその位置座標を特定するタッチパネルは、優れたユーザーインターフェイス手段の一つとして注目されており、抵抗膜方式、静電容量方式等の種々の方式が提案されている。
【０００３】
これらの方式のうちで、静電容量方式の一つである、投影型静電容量タッチスクリーンを用いたタッチパネルは、検出用配線が形成されたタッチスクリーンの前面に数ｍｍ程度の厚みのガラス板等を保護板として用いた場合でも指示体によるタッチ位置の検出が可能で、堅牢性に優れている点、手袋を装着してもタッチ位置の検出が可能である点、及び動作部が無いため長寿命である点等の利点を有している。
【０００４】
投影型静電容量タッチスクリーンを用いたタッチパネルは、検出用配線を形成したタッチスクリーン上のタッチ位置を、静電容量の変化で検出し、複数の検出用配線の容量変化を補間してタッチ座標を検出するものであり、検出用配線の寄生容量の影響を除去して、僅かな静電容量の変化であっても正確に求めることが必要である。
【０００５】
そこで、タッチスクリーンの行または列方向に延在した複数の検出用行配線、検出用列配線のうち、隣り合う1組の配線に逆極性同電位で充電し、両者を電気的に短絡させることで寄生容量をキャンセルし、差分容量として静電容量を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。また、隣り合う一組の検出用行配線または検出用列配線にパルス電圧を印加し、容量均衡を差動回路にて比較して検出する方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３８３１６号公報
【特許文献２】特表２０１１−５１０３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
いずれも隣接する検出用行配線、検出用列配線の寄生容量を平均化することでキャンセルするもので、タッチした時の静電容量変化を明確に捉えることができるようになる。しかし、タッチスクリーン上に形成された複数の検出用列配線のうち左右端の検出用列配線、複数の検出用行配線のうち上下端の検出用行配線は、片側に隣接する検出用配線を有しない。そのため、他の検出用配線とは異なり、一対の検出用配線で寄生容量をキャンセルすることができず、タッチスクリーン裏面の対向電極等との間に寄生容量が形成され、他の検出用配線よりも寄生容量が大きくなるという問題がある。
【０００８】
この問題は、上下端及び左右端の一本の検出用配線でのみ生じるのではなく、その近傍の検出用配線にも影響し、上下及び左右の端から数本の検出用配線で寄生容量が大きくなる現象が見られる。
【０００９】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、タッチスクリーンの上下端、左右端近傍での検出用配線の寄生容量の増加を抑制し、高感度でタッチ検出の可能なタッチスクリーンを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のタッチスクリーンは、ベース基板上に、複数の検出用行配線と複数の検出用列配線とを層間絶縁膜を介して立体的に交差して配設された検出エリアと、外部回路と接続可能な端子と、検出用行配線および検出用列配線と端子とを電気的に接続された複数の引き出し配線と、を有するタッチスクリーンであって、検出エリアの周辺部の検出用行配線の幅が中央部の検出用行配線の幅より小さく構成された検出用行配線と、検出エリアの周辺部の検出用列配線の幅が中央部の検出用列配線の幅より小さく構成された検出用列配線と、のいずれか一方、あるいは双方を具備することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
タッチスクリーン上に形成された検出用行配線、検出用列配線の寄生容量を全面にわたってキャンセルすることができ、タッチした配線の静電容量変化を好感度で検出することができる。それにより、タッチした配線間で補間して求めるタッチ座標を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係るタッチパネルの全体構成の模式図である。
【図２】実施の形態１に係るタッチスクリーンの構成を示す平面模式図である。
【図３】実施の形態１に係るタッチスクリーンの検出用列配線及び検出用行配線の構成する細線状電極の部分拡大図である。
【図４】実施の形態１に係るタッチスクリーンの構成を模式的に示す斜視断面図である。
【図５】実施の形態１に係るタッチ位置検出・算出動作を行うタッチパネルのブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。
【図７】実施の形態１に係るタッチパネルの動作を示すタイミング図である。
【図８】実施の形態１に係るタッチスクリーンの縦方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。
【図９】実施の形態１に係るタッチスクリーンの横方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係るタッチスクリーンの構成を示す平面模式図である。
【図１１】実施の形態２に係るタッチスクリーンの検出用行配線及び検出用列配線を構成する細線状電極の部分拡大図である。
【図１２】実施の形態２に係るタッチスクリーンの縦方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。
【図１３】実施の形態２に係るタッチスクリーンの横方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。
【図１４】実施の形態３に係るタッチスクリーンの検出用行配線及び検出用列配線の構成する細線状電極の部分拡大図である。
【図１５】実施の形態３に係るタッチスクリーンの縦方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。
【図１６】実施の形態３に係るタッチスクリーンの横方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一又は相当する部分を示すものである。また実施の形態において、検出用行配線と検出用列配線が形成された基板をタッチスクリーン、タッチスクリーンにコントローラ等を接続し、タッチ位置の検出が可能な状態としたものをタッチパネル、表示装置の画像を表示する部分を表示パネル（液晶の場合、液晶表示パネル）、単独で画像を表示できる状態としたものを表示装置（液晶の場合、液晶表示装置）、タッチスクリーンを表面に取り付け、タッチ位置の検出を可能とした表示装置を、タッチパネル付き表示装置と呼ぶ。
【００１４】
実施の形態１．
＜タッチスクリーンの構成＞
図１を用いてタッチパネルの概略を説明する。図１は、本発明の実施の形態１のタッチパネルの全体構造の模式図である。
【００１５】
タッチパネルはタッチスクリーン１とフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit:FPC）１５、コントローラ基板１６を備える。
【００１６】
図１中に記載したように、横方向を「ｘ方向」と定義し、縦方向を「ｙ方向」と定義する。タッチスクリーン１上には、ｘ方向には検出用行配線２、ｙ方向には検出用列配線３が後述する層間絶縁膜（図示せず）を介して形成され、タッチスクリーン１とＦＰＣ１５の一端はタッチスクリーン１上の端子（図示せず）に異方性導電フィルム（Anisotoropic Conductive Film:ACF）などによって実装される。ＦＰＣ１５の反対側は、コントローラ基板１６に実装される。従って、タッチスクリーン１の検出用行配線２、検出用列配線３の端部とコントローラ基板１６とが電気的に接続される。指等の指示体がタッチスクリーン１上にタッチした場合、検出用行配線２及び検出用列配線３と指示体の間にタッチによる静電容量が生じ、ＦＰＣ１５を経てコントロール基板１６へ接続される。
【００１７】
コントローラ基板１６には、タッチによる検出用行配線２の静電容量の検出結果に基づいて、指示体のタッチ座標の算出処理を行う検出処理回路１７が搭載されており、検出処理回路１７によって算出されたタッチ座標は、外部のコンピュータ（図示せず）などに出力される。
【００１８】
図２を用いて本実施の形態のタッチスクリーンの構成を説明する。図２は実施の形態１のタッチスクリーン１の構成を示す平面模式図であり、図２（ａ）は全体図、図２（ｂ）は部分拡大図(図２（ａ）の右上部分)である。
【００１９】
本実施の形態のタッチパネルは、投影型静電容量方式タッチパネルであり、タッチスクリーン１は、図２に示すように、横方向に配設された複数本の検出用行配線２と、縦方向に配設された複数本の検出用列配線３とを備えている。検出用行配線２、検出用列配線３はそれぞれ複数本の細線状電極（図示せず）とこれらの細線状電極を電気的に接続する接続用配線６、７で構成されており、各々の接続用配線６、７から引き出し配線８、９を経て、外部の配線と接続する端子１０に接続される。検出用行配線２と検出用列配線３とでタッチスクリーン上の検出エリア１１が形成される。
【００２０】
次に図３を用いて、検出用行配線、検出用列配線の詳細な構造を説明する。図３は、実施の形態１に係るタッチスクリーンの検出用行配線及び検出用列配線を構成する細線状電極の部分拡大図である。タッチスクリーン上に形成された検出用行配線２、検出用列配線３は、一例を図３に示した細線状電極４、５と呼んでいる複数本の微細な線状の電極が集まった構造をしている。
【００２１】
図３において、破線は検出用行配線２を構成する細線状電極４、実線は検出用列配線３を構成する細線状電極５を示している。また細線状電極４、５は、ジグザグ形状の向きにより４ａ、４ｂ及び５ａ、５ｂのそれぞれ２通りのパターンが形成される。
【００２２】
検出用行配線２を構成する細線状電極４ａは、基本的にはｙ方向に延在しているが、ｙ方向に対して４５°斜めに傾斜した第一傾斜部分４ａＳ１と反対方向に４５°傾斜した第二傾斜部分４ａＳ２、及びこれらの間に形成されｙ方向に平行な４ａＰがジグザグ状の繰り返し配設されている。細線状電極４ｂは、細線状電極４ａと線対称の構造で、第一傾斜部分４ｂＳ１、第二傾斜部分４ｂＰ２及びｙ方向に平行な４ｂＰが繰り返し配設されている。同様に検出用列配線３を構成する細線状電極５ａ、５ｂは、基本的にはｘ方向に延在し、細線状電極５ａは第一傾斜部分５ａＳ１と第二傾斜部分５ａＳ２と平行部分５ａＰがジグザグ状に配設しており、細線状電極５ｂは、細線状電極５ａと線対称の構造で、第一傾斜部分５ｂＳ１と第二傾斜部分５ｂＳ２、及び平行部分５ｂＰが繰り返し配設されている。それぞれの細線状電極の傾斜部分は、図に示すように他の細線状電極の傾斜部分と、相互に中点で直交している。
【００２３】
図３に示した細線状電極４、５を形成したタッチスクリーン１を液晶表示パネル等の表示パネルに装着する場合、図３の細線状電極４、５を示した図中の行方向ｘと列方向ｙが表示パネルの画素パターンの行方向、列方向と平行となるようにする。これにより、細線状電極４、５の傾斜部分は画素の配列方向と４５°の角度をなすことになり、各画素を均一に覆うため、表示パネルから出射した表示光はタッチスクリーン１を透過した後も均一であり、画素の配列と細線状電極４、５の配列が大きく異なっているため、モワレの発生も抑制することができる。
【００２４】
本実施の形態では、細線状電極４、５はアルミニウムを用い、電極幅５μｍ、傾斜部分の長さ２００μｍ、平行部分４ａＰと４ｂＰ、５ａＰと５ｂＰの間隙は１０μｍであり、細線状電極４ａと４ｂ、５ａと５ｂをそれぞれ一組とした時の細線状電極ピッチは約３００μｍであった。この条件で細線状電極４、５を作成した場合、少ない配線面積で広いタッチスクリーン１のエリアをカバーすることができ、また配線の寄生容量も少なく、モアレ現象の発生も少なく良好な特性を示すことができる。しかし、これらの細線状電極４、５の材料、大きさ、角度等は限定するものではない。つまり、細線状電極４、５には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜材料、アルミニウム、クロム、銅等の金属材料を用いることができ、またアルミニウム、クロム、銅等の合金、さらにこれら合金上に窒化アルミニウム等を形成した多層構造としても用いることができ、細線状電極ピッチ、電極幅、角度は、タッチスクリーンを用いる目的等に応じて、開口率等を考慮し、任意の値とすることができる。
【００２５】
本実施の形態においては、層間絶縁膜を介して配置される、検出用行配線２を構成する細線状電極４と、検出用列配線３を構成する細線状電極５の配線間に生じる寄生容量を小さくし、かつ細線状電極４、５が細くてもタッチスクリーン上の広い領域のタッチの検出が可能な構成として、細線状電極４、５をジグザク形状とする例を示したが、細線状電極の形状はこれに限定されるものではなく、直線状の電極等で合っても同様に用いることができる。
【００２６】
本実施の形態では、タッチスクリーン１の検出エリア１１に形成された検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極５の電極幅の総和は、検出エリア１１の中心部では変化がなく均一で、検出エリア１１の周辺部では狭くしている。
【００２７】
ｘ方向に並んだ検出用列配線３の本数をｍ本として、それぞれの検出用列配線３を左から順にWc(0)、Wc(1)、・・・、Wc(m-2)、Wc(m-1)と呼び、検出用列配線３を構成する細線状電極５の電極幅の総和を、それぞれsc(0)、sc(1)、・・・、sc(m-2)、sc(m-1)とする。一方、ｙ方向に並んだ検出用行配線２の本数をｎ本として、それぞれの検出用行配線２を上から順に、Wr(0)、Wr(1)、・・・、Wr(n-2)、Wr(n-1)と呼び、検出用行配線２を構成する細線状電極４の電極幅の総和を、それぞれsr(0)、sr(1)、・・・、sr(n-2)、sr(n-1)とする。
【００２８】
本実施の形態において、検出用行配線２、検出用列配線３は、検出エリア１１の周辺部で電極幅の総和が小さくなるように形成した。つまり本実施の形態では、ｍとｎとが偶数の場合を例に説明すると、ｘ方向に並んだ検出用列配線３の中央は、Wc(m/2-1)、Wc(m/2)であり、各検出用列配線３の電極幅の総和を（検出エリア１１の周辺から中央に）
sc(m/2-1) ≧ sc(m/2-2) ≧ ・・・ ≧ sc(1) ＞ sc(0)
sc(m/2) ≧ sc(m/2+1) ≧ ・・・ ≧ sc(m-2) ＞ sc(m-1)
となるように、検出エリア１１の周辺部分の検出用列配線３の電極幅の総和が狭くなるように構成している。
【００２９】
同様にｙ方向に並んだ検出用行配線２の中央は、Wr(n/2-1)、Wr(n/2)であり、各検出用行配線２の電極幅の総和を（検出エリア１１の中央から周辺に）
sc(n/2-1) ≧ sr(n/2-2) ≧  ・・・ ≧ sr(1) ＞ sr(0)
sr(n/2) ≧ sr(n/2+1) ≧ ・・・ ≧  sr(n-2) ＞ sr(n-1) 
となるように、検出エリア１１の周辺部分の検出用行配線２の電極幅の総和が狭くなるように構成している。なお、本実施の形態においては、ｍ、ｎは偶数として説明したが、偶数に限定するものではなく、奇数であっても同様の効果を得ることができる。
【００３０】
検出用列配線３を構成する細線状電極５の電極幅の総和を変化させる方法は、検出用列配線３を構成する細線状電極５の本数を変化させる方法、細線状電極５の１本当たりの電極幅を変化させる方法、細線状電極５の間隔を変化させ電極の形成密度を変化させる方法等を用いることができるが、本実施の形態では、検出用列配線３を構成する細線状電極５の本数を変化させて検出用列配線３の電極幅の総和を変化させた。具体的には、タッチスクリーン１の検出エリア１１の左右端から各３本の周辺部の検出用列配線３を構成する細線状電極５の本数を、タッチスクリーン１の中央部の検出用列配線３を構成する細線状電極５の本数より１０％づつ少なくした（中央付近の本数１００％に対し、上下端から順に７０％、８０％、９０％とした）。また、検出用行配線２の電極幅の総和は、検出用列配線３の電極幅の総和と同様に、検出用行配線２を構成する細線状電極４の本数を変化させることで検出用行配線２の電極幅の総和を変化させた。
【００３１】
以上のように、検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５の本数を変化させて電極幅の総和を変化させたことにより、検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極の電極幅の総和も、周辺から７０％、８０％、９０％、１００％と１０％づつ変化させた。本実施の形態においては、周辺部として、上下左右の端部から３本の検出用行配線２、検出用列配線３の電極幅の総和を変化させたが、上下方向および左右方向の１０〜２０％の範囲を周辺部として電極幅の総和を変化させた場合、検出するタッチ座標の感度等の観点から良好な結果を得ることができた。
【００３２】
次に検出用行配線２、検出用列配線３と端子１０との間を電気的に結合する引き出し配線８、９について説明する。図２に示すように、検出用列配線３（Wc(0)、Wc(1)、・・・、Wc(m-2)、Wc(m-1)）の引き出し配線９をそれぞれLc(0)、Lc(1)、・・・、Lc(m-2)、Lc(m-1)とし、検出用行配線２（Wr(0)、Wr(1)、・・・、Wr(n-2)、Wr(n-1)）の引き出し配線８をそれぞれLr(0)、Lr(1)、・・・、Lr(n-2)、Lr(n-1)とする。
【００３３】
このような引き出し配線は端子１０から引き回されることになるが、例えば図２に示すように、端子１０をタッチスクリーン１の下辺に配置し、検出用列配線３に接続される引き出し配線９（Lc(0)、Lc(1)、・・・、Lc(m-2)、Lc(m-1)）を左右方向に同数づつに分けて接続し、検出用行配線２に接続される引き出し配線８（Lr(0)、Lr(1)、・・・、Lr(n-2)、Lr(n-1)）を右側から接続するとすれば、引き出し配線中の最も内側の配線はLc(m/2-1)及びLc(m/2)、最も外側の配線はLr(0)となる。
【００３４】
本実施の形態では、最も内側の引き出し配線Lc(m/2-1)及びLc(m/2)は検出エリア１１の外周に沿って検出用列配線Wc(m/2-1)及びWc(m/2)の接続配線に接続される。この次の内側から２番目の引き出し配線Lc(m/2-2)及びLc(m/2+1)は、内側に隣接する引き出し配線Lc(m/2-1)及びLc(m/2)が検出用列配線Wc(m/2-1)及びWc(m/2)の接続配線に接続するまでは、引き出し配線Lc(m/2-1)及びLc(m/2)の外側に沿って形成され、引き出し配線Lc(m/2-1)及びLc(m/2)が検出用列配線Wc(m/2-1)及びWc(m/2)の接続配線に接続した後は検出エリアの外周に沿い、引き出し配線部分の最内周部に設けられる。
【００３５】
このように引き出し配線を順次検出エリア１１の外周部分に詰めて形成することで、引き出し配線の間隔が全体で均一となるため、検出用行配線２、検出用列配線３に与える電気的な影響を均一にすることができ、タッチによる静電容量の変化の検出感度を高めることができる。
【００３６】
図４を用いてタッチスクリーン１の内部構造を説明する。図４は実施の形態１に係るタッチスクリーンの構造を模式的に示す斜視断面図である。タッチスクリーン１はベース基板１２、保護膜１４とその間の層間絶縁膜１３の主に３層を備えている。ベース基板１２はタッチスクリーン１の表面を構成する層であり、透光性及び絶縁性を有し、透明なガラス基板、樹脂基板等を用いることができる。層間絶縁膜１３、保護膜１４はいずれも透光性を有する絶縁材料であり、窒化シリコン（ＳｉＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等を用いることができる。本実施の形態では、ベース基板１２にはガラス基板、層間絶縁膜１３、保護膜１４にはＳｉＮを用いた。
【００３７】
ベース基板１２の裏面上には検出用行配線２、層間絶縁膜１３の裏面上には検出用列配線３が形成される。検出用行配線２、検出用列配線３はいずれも図３に示した複数のジグザグ状の細線状電極４、５（図示せず）が接続用配線６、７（図示せず）で接続された構造をしており、各配線の間に層間絶縁膜１３が形成されて、電極間の短絡が防止されている。
【００３８】
細線状電極４、５及び接続用配線６、７はいずれもアルミニウム、銅などの金属配線材料、ＩＴＯなどの透明配線材料、アルミニウム合金およびアルミニウム合金表面に反射防止層として、窒化アルミニウム等形成した多層膜等の検出用配線と同様の導電性材料を用いることができる。本実施の形態では、検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５及び接続用配線６、７はアルミニウムで形成されている。
【００３９】
図５を用いてタッチパネルの詳細構造を説明する。図５は実施の形態１に係るタッチ位置算出動作を行うタッチパネルのブロック図であり、主に図２に示した検出処理回路１７を詳細に示している。
【００４０】
タッチスクリーン１は、図２にも示したように検出用行配線２（Wr(0)〜Wr(n-1)）および検出用列配線３（Wc(0)〜Wc(m-1)）で構成されており、端子１０（図２参照）、FPC１５を介して検出処理回路１７に電気的に接続されている。検出処理回路１７には、検出用行配線２（Wr(0)〜Wr(n-1)）が接続されるスイッチ回路１８と、検出用列配線３（Wc(0)〜Wc(m-1)）が接続されるスイッチ回路１９が設けられ、スイッチ回路１８、１９は２対１セレクタ回路で構成されている。
【００４１】
検出用行配線２（Wr(0)〜Wr(n-1)）は、スイッチ回路１８を構成するセレクタ回路（Sr(0)〜Sr(n-1)）と、検出用列配線３（Wc(0)〜Wc(m-1)）はスイッチ回路１９を構成するセレクタ回路(Sc(1)〜Sc(m-1))とそれぞれ接続され、セレクタ回路１８、１９はノードａまたはノードｂと接続される。ｍ、ｎは偶数、奇数のいずれでも同様の効果を得ることができるが、偶数の場合を例に説明すると、偶数番目のセレクタ回路Sc(0)、Sc(2)・・・Sc(n-2)とセレクト回路Sr(0)、Sr(2)・・・Sr(m-2)のノードａは出力ノードＮ１（第一の出力ノード）を介して後段のセレクタ回路S1に接続される。奇数番目のセレクタ回路Sc(1)、Sc(3)・・・Sc(n-１)とセレクタ回路Sr(1)、Sr(3)・・・Sr(m-1)のノードａは出力ノードＮ２（第２の出力ノード）を介して後段のセレクタ回路S2に接続され、すべてのセレクタ回路のノードｂはグランド（接地電位）に接続されている。なお、本実施の形態では、すべてのセレクタ回路のノードｂはグランドに接続されたが、後段の差動容量検出回路２０に適合するようにグランド以外の所定の電位に接続してもよい。
【００４２】
セレクタ回路S1およびS2は、検出制御回路２１からの指示により、検出用行配線２、検出用列配線３の出力を、それぞれのノードａ、ノードｂに接続する回路であり、セレクタ回路S1のノードａとセレクタ回路S2のノードｂとは共通に接続され、その接続ノードＮ１０は、入力ノード（第一の入力ノード）として差動容量検出開回路２０に接続される。同様にセレクタ回路S2のノードａおよびセレクタ回路S１のノードｂは共通に接続され、その接続ノードＮ２０は、入力ノード（第２の入力ノード）として差動容量検出回路２０に接続される。差動容量検出回路２０では、入力ノードＮ１０に形成された静電容量Ｃ１０と入力ノードＮ２０に形成された静電容量Ｃ２０の差分（Ｃ１０−Ｃ２０）を検出した後、デジタルデータに変換し差分容量検出結果として出力する。
【００４３】
このような構成で、隣り合う検出用行配線２および検出用列配線３に形成される差分容量を差動容量検出回路２０により検出する。なお、セレクタ回路S1およびS2は、一方がノードａへの接続がセレクトされると、他方はノードｂへの接続がセレクトされるように相補的に接続が切り替えられる。そして、差動容量検出回路２０の出力はタッチ座標算出回路２２に接続され、差動容量検出回路２０の差動容量検出結果に基づいて、タッチ座標が算出され、検出座標データが出力される。
【００４４】
図６を用いて本発明の実施の形態１の液晶表示装置の構造を説明する。図６は、本実施の形態に係る液晶表示装置の縦断面構成図である。液晶表示装置は、タッチスクリーン１、液晶表示パネル２３、バックライト２４から構成されている。タッチスクリーン１は、図３に斜視断面図で示したようにベース基板１２と層間絶縁膜１３および保護膜１４が積層され、それぞれの間に検出用行配線２、検出用列配線３が形成された構造をしている。液晶表示パネル２３は、カラーフィルター基板２５とＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ基板２６の間に液晶材料２７を挟持し、その上下の面に偏光板２８、２９を貼付した構造をしている。この液晶表示パネル２３の表面にタッチスクリーン１を粘着剤３０により固定している。
【００４５】
ＴＦＴアレイ基板２６には、外部のドライバ回路（図示せず）から、表示する画像信号が入力され、それに応じて画素ごとに形成されたＴＦＴによるスイッチング素子を介して液晶材料２７に電圧が印加される。液晶材料２７に電圧が印加されると、液晶材料２７の配向状態が変化させる。液晶材料２７の配向状態の変化にともなって、バックライト２４から出射し、偏光板２９を透過して液晶材料２７に入射した光の偏光状態が変化し、液晶表示パネル２３の上面の偏光板２８を透過する光量を変化させる。この偏光板２８を透過し、液晶表示パネル２３から出射する光は、その途中でカラーフィルターを透過して三原色の光に分離され、これが観察者により画像として視認される。
【００４６】
＜タッチ検出動作＞
次にタッチパネルのタッチ座標検出の動作について説明する。タッチパネルのタッチ座標検出の基本動作は、検出処理回路１７が、タッチスクリーン１の相互に隣り合う２本の検出用行配線２、検出用列配線３を順次、差動容量検出回路２０に接続して静電容量の差分を検出し、差分容量検出回路２０の差動容量検出結果に基づいてタッチ座標が算出され、検出座標データが出力される。
【００４７】
図７を用いて、本実施の形態のタッチパネル動作を説明する。図７は本発明の実施の形態１に係るタッチパネルの動作を示すタイミング図である。図７（ａ）は検出用行配線２、検出用列配線３のいずれのタッチ座標検出を行うかを示しており、図の場合、検出用行配線２に続いて検出用列配線３の順でタッチ座標検出を行なっている。本実施の形態では、まず検出用行配線２（Wr(0)とWr(1)）を検出対象とするため、検出制御回路２１の指示により、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、セレクタ回路S1は検出用行配線２（Wr(0)）、セレクタ回路S2は検出用行配線２（Wr(1)）に接続していることを示している。つまりスイッチ回路２０のセレクタ回路Sr(0)とSr(1)のみノードａに接続し、残りのすべてのセレクタ回路（Sr(2)〜Sr(n-1)、Sc(0)〜Sc(m-1)）はノードｂに接続し、検出用行配線２（Wr(0)とWr(1)）以外の検出用行配線２、検出用列配線３はグランドに接続している。
【００４８】
図７（ｄ）はセレクタ回路S1、S2がノードａまたはｂのいずれに接続しているかを示しており、このように検出用行配線２（Wc(0)とWr(1)）がそれぞれセレクタ回路S1およびS2に接続され、セレクタ回路S1、S2ともにノードａに切り替える。セレクタ回路S1、S2がともにノードａに切り替えられている期間には、差動検出回路２０の入力ノードＮ１０、Ｎ２０には各々検出用行配線２（Wc(0)）、検出用列配線２（Wc(1)）が接続される（図７（ｅ）（ｆ））。そしてそれぞれの静電容量Cr(0)、Cr(1)の差分容量（Cr(0)-Cr(1)）が検出され、結果がタッチ座標算出回路２２に取り込まれる。このように検出処理回路１７は隣接する検出配線のタッチ容量および寄生容量の差分容量を検出することでタッチ容量を検出することができる。
【００４９】
次にセレクタ回路S1、S2がともにノードｂに切り替えられると差動容量検出回路２０の入力ノードＮ１０、Ｎ２０には、それぞれ検出用行配線２（Wr(1)、Wr(2)）が接続される。そして差動容量検出回路２０の入力ノードＮ１０に検出用行配線２（Wr(1)）が接続されたときの静電容量Cr(1)と入力ノードＮ２０に検出用行配線２（Wr(2)）が接続されたときの静電容量Cr(2)の差分容量（Cr(1)-Cr(2)）が検出され、タッチ座標算出回路２２に検出結果が取り込まれる（図７（ｇ））。
【００５０】
このようにスイッチ回路１８のセレクタ回路Sr(0)〜Sr(n-1)を順次切り替え、これと連動してセレクタ回路Ｓ１、Ｓ２を切り替えて差動容量検出回路２０の入力ノードＮ１０、Ｎ２０と検出用行配線２の接続を順次切り替えることで検出用行配線２（Wr(0)、Wr(1)）の容量の差動検出、検出用行配線２（Wr(1)、Wr(2)）の容量の差動検出、・・・検出用行配線２（Wr(n-2)、Wr(n-1)）の容量の差動検出というように、隣り合う検出用行配線２での差動容量検出処理が進行する。
【００５１】
隣り合う行検出配線の容量の差動検出が終了した後、同様にして、スイッチ回路１９のセレクタ回路Sc(0)〜Sc(m-1)を順次切り替え、これと連動してセレクタ回路Ｓ１、Ｓ２を切り替え、差動容量検出回路２０の入力ノードＮ１０、Ｎ２０と検出用列配線３の接続を順次切り替えることで、隣り合う検出用列配線３の差動容量検出処理が進行する。
【００５２】
以上の処理を経て、隣り合う検出用配線に形成される差分容量が順次検出されて、そのデジタル検出データがタッチ座標算出回路２２に保持される。そして、タッチ座標算出回路２２では、検出用行配線２（Ｗｒ(0)〜Ｗｒ(n-1)）および検出用列配線（Ｗｃ(0)〜Ｗｃ(ｍ−１))についての保持されたデジタル検出データを用いて、タッチ判定処理を行い、タッチがあると判定された場合には、補間処理を行ってタッチが行われたタッチスクリーン１上の座標を算出して出力する。
【００５３】
＜効果＞
上記のタッチスクリーン１の裏面側を液晶表示パネル２３と固定一体化され液晶表示装置が構成される。そして、液晶表示パネル２３の画像信号に応じた所望の表示光がタッチスクリーン１を透過して使用者に視認される。また、タッチスクリーン１を含むタッチパネルは、上述したようにタッチ座標を算出して、そのタッチ座標を出力する。このような構成を採ることで、タッチ容量を高感度で検出することができ、算出されるタッチ座標精度が向上したタッチパネル付き表示装置を得ることができる。
【００５４】
液晶表示パネル２３の前面側の偏光板２８に粘着されたタッチスクリーン１において、本実施の形態による検出用行配線２、検出用列配線３の配線幅を検出エリア１１中央から端に向かって小さくしていなければ、端に近い検出配線ほど、液晶表示パネル２３の対向電極や金属フレーム等とのカップリング容量（以下、接地容量と記す。）が生じ、余分な寄生容量となる。本実施の形態では配線用行配線２、配線用列配線３の配線幅を検出エリア１１中央から端に向かって小さくしたことによって配線面積が小さくなるため、増加した接地容量が低減される。
【００５５】
図８、図９に本実施の形態のタッチパネルを供えた表示装置において、３次元容量抽出シミュレータ用いて検出用配線の接地容量を計算した結果を示す。図８、図９は実施の形態１に係る端部の検出用配線を構成する細線状電極の電極幅の総和を小さくしたタッチスクリーンの縦および横方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。なお、比較例として検出用行配線２、検出用列配線３の電極幅の総和を一定とした場合の計算結果も併せて示した。計算は検出用行配線２を３２本（ｎ＝３２）、検出用列配線３を４２本（ｍ＝４２）に設定した。また、検出用行配線２をベース基板１２の裏面上に、検出用列配線３とダミー引き出し配線を層間絶縁膜１３の裏面上に設定した。
【００５６】
図８は各検出用行配線２（Ｗｒ(0)、・・・、Ｗｒ(31)の接地容量を示している。端に近い検出用行配線２(Ｗｒ(0)、Ｗｒ(1)、Ｗｒ(2)とＷｒ(29)、Ｗｒ(30)、Ｗｒ(31)）の接地容量は、検出用行配線２の電極幅の総和が一定であると増加するが、端に向かって検出用行配線２の電極幅の総和を小さくすると、接地容量の偏差を小さくできることが判る。
【００５７】
図９は各検出用列配線３（Ｗｃ(0)、・・・、ＷC(41)）の接地容量を示している。端に近い検出用列配線９（Ｗｃ(0)、Ｗｃ(1)、Ｗｃ(2)とＷｃ(39)、Ｗｃ(40)、Ｗｒ(41)）の接地容量は、検出用行配線の電極幅の総和が一定であると増加するが、端に向かって検出用行配線の電極幅の総和を小さくすると、接地容量の偏差を小さくできることが判る。また、各検出用配線の作成順を逆にして検出用列配線３をベース基板１３の裏面上に、検出用行配線２を層間絶縁膜１４の裏面上に設定した場合でも、上記同様の効果が得られた。
【００５８】
以上の通り、本実施の形態に記載した構造を採用することによって、静電容量検出回路に接続される配線の静電容量の偏差を抑制することができ、検出感度偏差を抑えることが可能となる。
【００５９】
このため、検出用行配線２または検出用列配線３の隣り合う１組の配線に形成される静電容量の差分容量を検出することで、寄生容量をキャンセルして検出が行う際に、検出配線寄生容量偏差の影響による検出感度制約を緩和することができ、寄生容量をキャンセルして検出が行えるとともに、高感度で高Ｓ／Ｎな検出が可能となる。これにより、応答性およびタッチ座標の検出精度の高いタッチパネルおよび表示装置を得ることができる。
【００６０】
タッチスクリーン１では、検出用配線を細線状電極から構成しており、細線状電極の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光の透過率の低下を抑制しているので、偏光板２９を通過した光の殆どはタッチスクリーン１を通過して表示光となる。このため、タッチスクリーン１が液晶表示パネル２３の前面に配設されていても、表示輝度を殆ど低下させることがない。
【００６１】
なお、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶等のＴＮ液晶以外の液晶を用いても、本実施の形態と同様に、液晶表示装置を構成することが可能である。また、本実施の形態では、表示装置として液晶表示装置を記載したが、有機または無機のＥＬ（Electro Luminescence）表示装置やＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の他方式の表示装置であっても適用可能である。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、タッチスクリーン１を液晶表示パネル２３と貼り付けて一体化して液晶表示装置を構成しているので、従来では必要であったタッチスクリーンの保持機構を無くす事ができ、装置全体の厚みを薄くすることが可能となる。さらに、タッチスクリーン１と液晶表示パネル２３とが一体化されて表示装置が構成されているので、タッチスクリーン１と液晶表示パネル２３との間隙にゴミ等の異物が混入することによって生じる表示への影響を防止することができる。
【００６３】
タッチスクリーン１は液晶表示パネル２３の前面側の偏光板２８に粘着剤３０で固定されるように構成したが、タッチスクリーン１の裏面全体を例えば透明な粘着シートにて液晶表示パネル２３の前面側の偏光板２３に粘着することで、タッチスクリーン１及び液晶表示パネル２３を一体化するよう構成してもよい。
【００６４】
実施の形態２．
実施の形態１においては、検出エリア１１の周辺部の検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５の本数を中央部と比べて少なくすることで電極幅の総和を小さく、検出エリア１１の周辺部で検出用行配線２、検出用列配線３の寄生容量が大きくなることでタッチを検出する感度が低下するのを防止した。本実施の形態においては、検出用行配線２、検出用列配線３の電極幅の総和は検出エリア１１内で均一とし、検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５の電極幅を変化させることで、電極幅の総和を検出エリア１１の中央から端に向かって小さくした点が異なっている。
【００６５】
図１０を用いて、本実施の形態のタッチスクリーン１の構造を説明する。図１０は実施の形態２に係るタッチスクリーンの構成を示す平面模式図である。図１と同様に検出用行配線２と検出用列配線３が層間絶縁膜を介して直交して配置している。検出用行配線２、検出用列配線３は複数の細線状電極４、５（図示せず）が接続用配線６、７で接続され引き出し配線８、９を用いて端子１０に接続されている。実施の形態１では、図１に示すように、検出用行配線２、検出用列配線３は検出エリア１１の周辺部では配線幅が狭くなっていたが、本実施の形態では、検出エリア１１の全面にわたって検出用行配線２、検出用列配線３の配線幅は一定である点で異なっている。
【００６６】
図１１は実施の形態２に係るタッチスクリーンの検出用行配線及び検出用列配線を構成する細線状電極の部分拡大図である。図２と基本的な形状は同じであり、検出用行配線２を構成する細線状電極４と検出用列配線３を構成する細線状電極５は、ジグザグの形状で、お互いに層間絶縁膜を介して直交して配置されている。実施の形態１においては、検出用行配線２を構成する細線状電極４の電極幅ｔｒと検出用列配線３を構成する細線状電極５の電極幅ｔｃが検出エリア１１内で一定であるが、検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５の本数が検出エリア１１内で異なっており、それにより電極幅の総和を調整して寄生容量が検出エリア１１の端部分で大きくなることを防止したが、本実施の形態では検出用行配線２、検出用列配線３の配線幅は検出エリア１１内で均一であるが、細線状電極４、５の電極幅は検出エリア１１の周辺部はで中央部に比べ細くなっている。
【００６７】
ここで、検出用行配線２、検出用列配線３の本数をそれぞれｎ、ｍとするとき、検出用行配線２をWr(0)、Wr(1)、・・・、Wr(n-2)、Wr(n-1)とし、検出用行配線２を構成する細線状電極４の電極幅をtr(0)、tr(1)、・・・、tr(n-2)、tr(n-1)とする。また、検出用列配線３をWc(0)、Wc(1)、・・・、Wc(m-2)、Wc(m-1)とし、検出用列配線３を構成する細線状電極５の電極幅をtc(0)、tc(1)、・・・、tc(m-2)、tc(m-1)とする。
【００６８】
ｍ、ｎが偶数の場合を例に説明すると、検出エリア１１の中央部の検出用行配線２はWr(n/2-1)およびWr(n/2)となり、各検出用行配線２を構成する細線状電極４の電極幅を
tr(n/2-1) ≧ tr(n/2-2) ≧ ・・・ ≧ tr(1) ＞ tr(0)
tr(n/2) ≧ tr(n/2+1) ≧ ・・・ ≧ tr(n-2) ＞ tr(n-1)
となるように構成し、また検出エリア１１の中央の検出用列配線３はWc(m/2-1)およびWc(m/2)となり、各検出用列配線３の電極幅を
tc(m/2-1) ≧ tc(m/2-2) ≧ ・・・ ≧ tc(1) ＞ tc(0)
tc(m/2) ≧ tc(m/2+1) ≧ ・・・ ≧ tc(m-2) ＞ tc(m-1)
となるように構成する。具体的には実施の形態１と同様に、検出エリア１１の上下端、左右端から３本の検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５の幅を１０％づつ変化させた（中央の細線状電極幅を１００％とした時、端から順に細線状電極の電極幅を７０％、８０％、９０％とした）。これ以外の構成は実施の形態１と同様にした。
【００６９】
＜タッチ検出動作＞
タッチによる静電容量の測定手法、つまりスイッチ回路１８、１９、差動容量検出回路２０、検出制御回路２１の動作、およびタッチ座標算出回路２２での演算は、実施の形態１と同じであるので省略する。
【００７０】
＜効果＞
図１２、図１３に本実施の形態のタッチパネルにおいて、３次元容量抽出シミュレータ用いて検出用行配線２、検出用列配線３の接地容量を計算した結果を示す。図１２は実施の形態２に係るタッチスクリーンの縦方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。図１３は実施の形態２に係るタッチスクリーンの横方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。比較例として検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５の電極幅を一定にして電極幅の総和を一定とした場合の計算結果も併せて示した。計算は検出用行配線２を３２本（ｎ＝３２）、検出用列配線３を４２本（ｍ＝４２）に設定した。また、検出用列配線３をベース基板１２の裏面上に、検出用行配線２と引き出し配線８、９を層間絶縁膜１４の裏面上に形成した層構造を仮定した。
【００７１】
図１２は各検出用行配線２（Wr(0)、・・・、Wr(31)）の接地容量を示している。端に近い検出用行配線２（Wr(0)、Wr(1)、Wr(2)とWr(29)、Wr(3)、Wr(31)）の接地容量は、検出用行配線２を構成する細線状電極４の電極幅の総和が一定であると増加するが、端に向かって細線状電極４の電極幅の総和が小さくなると、接地容量の変動が小さくなった。図１３は検出用列配線３（Ｗｃ(0)、・・・、Ｗｃ(41)）の接地容量を示している。端に近い検出用行配線３（Ｗｃ(0)、Ｗｃ(1)、Ｗｃ(2)とＷｃ(39)、Ｗｃ(40)、Ｗｃ(41)）の接地容量は、検出用列配線３を構成する細線状電極５の電極幅の総和が一定であると増加するが、端に向かって界面で細線状電極５の電極幅の総和が小さくなると接地容量の変動を小さくできる。
【００７２】
以上の通り、本実施の形態に記載した構造を採用することによって、静電容量検出回路に接続される検出用配線の静電容量の偏差を抑制することができ、検出感度偏差を抑えることが可能となる。このため、複数の検出用行配線２または複数の検出用列配線の隣り合う１組の配線に形成される静電容量の差分容量を検出することで、寄生容量をキャンセルして検出が行う際に、検出配線寄生容量偏差の影響による検出感度制約を緩和することができ、寄生容量をキャンセルして検出が行えるとともに、高感度で高Ｓ／Ｎな検出が可能となる。これにより、応答性およびタッチ座標の検出精度の高いタッチパネルおよび表示装置を得ることができる。
【００７３】
実施の形態３．
実施の形態１においては、検出エリア１１の周辺部の検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極の本数を調整し、検出エリア１１の周辺部で検出用行配線２、検出用列配線３の寄生容量が大きくなることでタッチを検出する感度が低下するのを防止した。本実施の形態においては、検出用行配線２、検出用列配線３の幅は検出エリア１１内で均等とし、検出用行配線２、検出用列配線３内での細線状電極４、５の密度を変化させることで、電極幅の総和を検出エリア１１の中央部から周辺部に向かって小さくした点が異なっている。タッチスクリーン１の全体構造は、図１０に示したように、実施の形態２と同じであるので、説明は省略する。
【００７４】
図１４に細線状電極４、５の密度を下げるための細線状電極４、５の構成の一例を示す。図１４は実施の形態３に係るタッチスクリーンの検出用行配線及び検出用列配線の構成する細線状電極の部分拡大図である。細線状電極４、５は実施の形態１と同様にジグザグパターンで形成され、層間絶縁膜を介して立体的に交差している。検出用行配線２、検出用列配線３の本数、ピッチ、検出用行配線２、検出等列配線３を構成する細線状電極４、５の本数、ピッチは、タッチパネルのタッチ位置の位置精度、要求分解能に従って適宜選択することができ、本実施の形態のように、検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５の密度を変化させる場合には、要求分解能に従って選択した細線状電極４、５の本数、ピッチを相対的に増減させることで検出エリア１１の端部での寄生容量の変化を低減することができる。
【００７５】
ここでは、検出用行配線２，検出用列配線３の本数をｎ、ｍとし、検出用行配線２をWr(0)、Wr(1)、・・・、Wr(n-2)、Wr(n-1)とし、この検出用行配線２を構成する細線状電極４のｘ方向の電極ピッチをurx(0)、urx(1)、・・・、urx(n-2)、urx(n-1)、ｙ方向の電極ピッチをury(0)、ury(1)、・・・、ury(n-2)、ury(n-1)とする。また、検出用列配線３をWc(0)、Wc(1)、・・・、Wc(m-2)、Wc(m-1)とし、この検出用列配線３を構成する細線状電極５のｘ方向の電極ピッチをucx(0)、ucx(1)、・・・、ucx(m-2)、ucx(m-1)、ｙ方向の電極ピッチをucy(0)、ucy(1)、・・・、ucy(m-2)、ucy(m-1)とする。
【００７６】
ｍ、ｎが偶数の場合、検出エリア中央の列方向束配線はWc(m/2 - 1)及びWc(m/2)となり、各検出用列配線のピッチを
ucx(m/2-1) ≦ ucx(m/2-2) ≦ ・・・ ≦ ucx(1) ＜ ucx(0)、
ucx(m/2) ≦ ucx(m/2+1) ≦ ・・・ ≦ucx(m-2) ＜ ucx(m-1)
かつ
ucy(m/2-1) ≦ ucy(m/2-2) ≦ ・・・ ≦ ucy(1) ＜ ucy(0)、
ucy(m/2) ≦ ucy(m/2+1) ≦ ・・・ ≦ ucy(m-2) ＜ ucy(m-1)
となるように構成する。
【００７７】
また、検出エリア中央の行方向束配線はWr(n/2 - 1)及びWr(n/2)となり、各検出用行配線のピッチを
urx(n/2-1) ≦ urx(n/2-2) ≦ ・・・ ≦ urx(1) ＜ urx(0)、
urx(n/2) ≦ urx(n/2+1) ≦・・・ ≦ urx(n-2) ＜ urx(n-1)
かつ
ury(n/2-1) ≦ ury(n/2-2) ≦ ・・・ ≦ ury(1) ＜ ury(0)、
ury(n/2) ≦ ury(n/2+1) ≦ ・・・ ≦ ury(n-2) ＜ ury(n-1)
となるように構成する。
それ以外の構成、タッチ検出動作は実施の形態１と同じなので省略する。
【００７８】
図１５、図１６に本実施の形態のタッチパネルにおいて、３次元容量抽出シミュレータ用いて検出用行配線２、検出用列配線３の接地容量を計算した結果を示す。図１５は実施の形態３に係るタッチスクリーンの縦方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。図１６は実施の形態２に係るタッチスクリーンの横方向の接地容量の分布（計算値）を示す図である。比較例として検出用行配線２、検出用列配線３を構成する細線状電極４、５の電極幅の総和を一定にした場合の計算結果も併せて示した。計算は検出用行配線２を３２本（ｎ＝３２）、検出用列配線３を４２本（ｍ＝４２）に設定した。また、検出用列配線３をベース基板１２の裏面上に、検出用行配線２と引き出し配線８、９を層間絶縁膜１４の裏面上に形成した層構造を仮定した。
【００７９】
図１２は各検出用行配線２（Wr(0)、・・・、Wr(31)）の接地容量を示している。周辺部の検出用行配線２（Wr(0)、Wr(1)、Wr(2)とWr(29)、Wr(3)、Wr(31)）の接地容量は、検出用行配線２の電極面積が一定であると増加するが、周辺に向かって細線状電極４の配線ピッチが大きくなると、接地容量の変動が小さくなった。図１３は検出用列配線３（Ｗｃ(0)、・・・、Ｗｃ(41)）の接地容量を示している。周辺部に近い検出用行配線３（Ｗｃ(0)、Ｗｃ(1)、Ｗｃ(2)とＷｃ(39)、Ｗｃ(40)、Ｗｃ(41)）の接地容量は、検出用列配線３の電極幅の総和が一定であると増加するが、周辺部に向かって界面で細線状電極５の配線ピッチが大きくすることで接地容量の変動を小さくできる。
【００８０】
以上の通り、本実施の形態に記載した構造を採用することによって、静電容量検出回路に接続される検出用配線の静電容量の偏差を抑制することができ、検出感度偏差を抑えることが可能となる。このため、複数の検出用行配線２または複数の検出用列配線３の隣り合う１組の配線に形成される静電容量の差分容量を検出することで、寄生容量をキャンセルして検出が行う際に、検出配線寄生容量偏差の影響による検出感度制約を緩和することができ、寄生容量をキャンセルして検出が行うことができるとともに、高感度で高Ｓ／Ｎな検出が可能となる。これにより、応答性およびタッチ座標の検出精度の高いタッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  タッチスクリーン、２  検出用行配線、３  検出用列配線、４  細線状電極、５  細線状電極、６  接続用配線、７  接続用配線、８  引き出し配線、９  引き出し配線、１０  端子、１１  検出エリア、１２  ベース基板、１３  層間絶縁膜、１４  保護膜、１５  ＦＰＣ、１６  コントロール基板、１７  検出処理回路、１８  スイッチ回路、１９  スイッチ回路、２０  差動容量検出回路、２１  検出制御回路、２２  タッチ座標算出回路、２３  液晶表示パネル、２４  バックライト、２５  カラーフィルター基板、２６  ＴＦＴアレイ基板、２７  液晶材料、２８  偏光板、２９  偏光板、３０  粘着剤。
【図１】
2014010671.tif 000003
【図２】
2014010671.tif 000004
【図３】
2014010671.tif 000005
【図４】
2014010671.tif 000006
【図５】
2014010671.tif 000007
【図６】
2014010671.tif 000008
【図７】
2014010671.tif 000009
【図８】
2014010671.tif 000010
【図９】
2014010671.tif 000011
【図１０】
2014010671.tif 000012
【図１１】
2014010671.tif 000013
【図１２】
2014010671.tif 000014
【図１３】
2014010671.tif 000015
【図１４】
2014010671.tif 000016
【図１５】
2014010671.tif 000017
【図１６】
2014010671.tif 000018