(57)【要約】【課題】配線増加を抑制しつつ、検出解像度を向上することが出来るタッチパネル付き表示装置の提供。【解決手段】複数の走査線と、複数の検出線と、を備える、タッチパネル付き表示装置であって、前記複数の検出線は、複数の第１の主検出線と、複数の第２の主検出線と、複数の第１の一方側副検出線と、複数の第１の他方側副検出線と、を含み、各前記第２の主検出線は、隣り合う前記第１の主検出線の間にそれぞれ配置され、前記複数の第１の一方側副検出線は互いに接続され、各前記第１の一方側副検出線は、各前記第１の主検出線と、該第１の主検出線の一方側に隣り合う前記第２の主検出線と、の間にそれぞれ配置され、前記複数の第１の他方側副検出線は互いに接続され、各前記第１の他方側副検出線は、各前記第１の主検出線と、該第１の主検出線の他方側に隣り合う前記第２の主検出線と、の間にそれぞれ配置される。【選択図】図２
2014096089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域に平面的に重なって、第１の方向に延伸するとともに、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って並ぶ、複数の走査線と、
前記表示領域に平面的に重なるとともに前記複数の走査線と立体的に交差し、前記第２の方向に延伸するとともに、前記第１の方向に沿って並ぶ、複数の検出線と、
を備える、タッチパネル付き表示装置であって、
前記複数の検出線は、複数の第１の主検出線と、複数の第２の主検出線と、複数の第１の一方側副検出線と、複数の第１の他方側副検出線と、を含み、
各前記第２の主検出線は、隣り合う前記第１の主検出線の間にそれぞれ配置され、
前記複数の第１の一方側副検出線は互いに接続され、
各前記第１の一方側副検出線は、各前記第１の主検出線と、該第１の主検出線の一方側に隣り合う前記第２の主検出線と、の間にそれぞれ配置され、
前記複数の第１の他方側副検出線は互いに接続され、
各前記第１の他方側副検出線は、各前記第１の主検出線と、該第１の主検出線の他方側に隣り合う前記第２の主検出線と、の間にそれぞれ配置される、
ことを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記複数の検出線は、複数の第２の一方側副検出線と、複数の第２の他方側副検出線と、をさらに含み、
前記複数の第２の一方側副検出線は互いに接続され、
各前記第２の一方側副検出線は、各前記第２の主検出線と、該第２の主検出線の一方側に隣り合う前記第１の他方側副検出線と、の間にそれぞれ配置され、
前記複数の第２の他方側副検出線は互いに接続され、
各前記第２の他方側副検出線は、各前記第２の主検出線と、該第２の主検出線の他方側に隣り合う前記第１の一方側副検出線と、の間にそれぞれ配置される、
ことを特徴とする、表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表示装置であって、
前記複数の走査線及び前記複数の検出線に接続し、前記複数の走査線及び前記複数の検出線を駆動して、パネルタッチを検出する、駆動回路、をさらに備え、
前記駆動回路は、前記複数の第１の主検出線及び前記複数の第２の主検出線を用いて、パネルタッチを検出する場合に、前記複数の副検出線を、ハイインピーダンス状態にする、
ことを特徴とする、表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記複数の走査線及び前記複数の検出線に接続し、前記複数の走査線及び前記複数の検出線を駆動して、パネルタッチを検出する、駆動回路、をさらに備え、
前記駆動回路は、前記複数の第１の一方側副検出線及び／又は前記複数の第１の他方側副検出線を用いて、パネルタッチを検出する場合に、前記複数の主検出線と、検出に用いない前記副検出線とを、ハイインピーダンス状態にする、
ことを特徴とする、表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の表示装置であって、
前記複数の走査線及び前記複数の検出線に接続し、前記複数の走査線及び前記複数の検出線を駆動して、パネルタッチを検出する、駆動回路、をさらに備え、
前記駆動回路は、前記複数の第２の一方側副検出線及び／又は前記複数の第２の他方側副検出線を用いて、パネルタッチを検出する場合に、前記複数の主検出線と、検出に用いない前記複数の副検出線とを、ハイインピーダンス状態にする、
ことを特徴とする、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル付き表示装置に関し、特に、静電容量方式を用いるタッチパネルのタッチ検出解像度向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル付き表示装置のタッチパネルに、静電容量方式を用いるタッチパネルが採用されることがある。当該タッチパネルでは、表示領域内に格子状に配置された走査電極（走査線）と検出電極（検出線）との間に発生する容量のうち、フリンジ成分容量が、パネルタッチ時と、パネル非タッチ時とで、異なることを利用して、パネルタッチ位置を検出している。静電容量方式を用いるタッチパネルを備える表示装置として、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００３】
図７は、従来技術に係るタッチパネル付き表示装置に備えられるタッチパネル基板１１０の構成を示す模式平面図である。当該表示装置は、タッチパネル基板１１０を備える。タッチパネル基板１１０の表面側に、図の縦方向に延伸する複数の検出線が備えられ、タッチパネル基板の裏面側に、図の横方向に延伸する複数の走査線が備えられている。図には、複数の検出線が、Ｍ１，Ｍ２，・・・Ｍｍとして、複数の走査線が、Ｈ１，Ｈ２，・・・Ｈｎ，Ｈｎ＋１として、それぞれ示されている。表示装置には、タッチパネル駆動ＩＣ１１１が備えられており、タッチパネル駆動ＩＣ１１１は、対応する複数の検出配線を介して複数の検出線と接続され、対応する複数の走査配線を介して複数の走査線と接続されている。図には、複数の検出配線がＭＬ１，ＭＬ２，・・・ＭＬｍとして、複数の走査配線がＨＬ１，ＨＬ２，・・・ＨＬｎ，ＨＬｎ＋１として、それぞれ示されている。複数の検出線と複数の走査線が重畳する領域は、表示装置の表示パネルの有効表示領域１１２と平面的に重なっている。複数の検出配線及び複数の走査配線は、タッチパネル基板のうち、有効表示領域１１２と平面的に重なる領域の周辺に位置する額縁領域に配置される。なお、複数の検出線それぞれの両側には、複数のダミー電極ＤＥが配置され、複数のダミー電極ＤＥは、電気的にフローティング（floating）状態となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８１５７８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３８１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タッチパネルの検出解像度は、検出線と走査線の格子グリッドの大きさ（ピッチ）によって決定される。従来、検出解像度を格子グリッド以上に向上させようとすると、複雑なソフト処理を行う必要がある。一方、複雑なソフト処理を行うことなしに検出解像度を上げるためには、格子グリッドのピッチを縮めることが必要であり、そのためには、検出線のピッチ（間隔）を縮めることが考えられる。その場合、隣り合う検出線の間に位置する隙間となる領域が低減され、かかる領域を介して発生するフリンジ容量が低減することとなり、検出感度が下がってしまう。それゆえ、検出線のピッチを縮めることは、パネルタッチの検出にとって望ましくない。
【０００６】
また、検出線のピッチを縮め、検出線の本数を増加させるのに伴い、タッチパネル駆動ＩＣ１１１に接続するための検出配線（引き出し線）の本数が増加し、複数の検出配線を配置するために必要な領域が増大し、額縁領域の狭小化にとって望ましくない。
【０００７】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、配線増加を抑制しつつ、検出解像度を向上することが出来るタッチパネル付き表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る表示装置は、表示領域に平面的に重なって、第１の方向に延伸するとともに、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って並ぶ、複数の走査線と、前記表示領域に平面的に重なるとともに前記複数の走査線と立体的に交差し、前記第２の方向に延伸するとともに、前記第１の方向に沿って並ぶ、複数の検出線と、を備える、タッチパネル付き表示装置であって、前記複数の検出線は、複数の第１の主検出線と、複数の第２の主検出線と、複数の第１の一方側副検出線と、複数の第１の他方側副検出線と、を含み、各前記第２の主検出線は、隣り合う前記第１の主検出線の間にそれぞれ配置され、前記複数の第１の一方側副検出線は互いに接続され、各前記第１の一方側副検出線は、各前記第１の主検出線と、該第１の主検出線の一方側に隣り合う前記第２の主検出線と、の間にそれぞれ配置され、前記複数の第１の他方側副検出線は互いに接続され、各前記第１の他方側副検出線は、各前記第１の主検出線と、該第１の主検出線の他方側に隣り合う前記第２の主検出線と、の間にそれぞれ配置される、ことを特徴とする。
【０００９】
（２）上記（１）に記載の表示装置であって、前記複数の検出線は、複数の第２の一方側副検出線と、複数の第２の他方側副検出線と、をさらに含み、前記複数の第２の一方側副検出線は互いに接続され、各前記第２の一方側副検出線は、各前記第２の主検出線と、該第２の主検出線の一方側に隣り合う前記第１の他方側副検出線と、の間にそれぞれ配置され、前記複数の第２の他方側副検出線は互いに接続され、各前記第２の他方側副検出線は、各前記第２の主検出線と、該第２の主検出線の他方側に隣り合う前記第１の一方側副検出線と、の間にそれぞれ配置されてもよい。
【００１０】
（３）上記（１）又は（２）に記載の表示装置であって、前記複数の走査線及び前記複数の検出線に接続し、前記複数の走査線及び前記複数の検出線を駆動して、パネルタッチを検出する、駆動回路、をさらに備え、前記駆動回路は、前記複数の第１の主検出線及び前記複数の第２の主検出線を用いて、パネルタッチを検出する場合に、前記複数の副検出線を、ハイインピーダンス状態にしてもよい。
【００１１】
（４）上記（１）に記載の表示装置であって、前記複数の走査線及び前記複数の検出線に接続し、前記複数の走査線及び前記複数の検出線を駆動して、パネルタッチを検出する、駆動回路、をさらに備え、前記駆動回路は、前記複数の第１の一方側副検出線及び／又は前記複数の第１の他方側副検出線を用いて、パネルタッチを検出する場合に、前記複数の主検出線と、検出に用いない前記副検出線とを、ハイインピーダンス状態にしてもよい。
【００１２】
（５）上記（２）に記載の表示装置であって、前記複数の走査線及び前記複数の検出線に接続し、前記複数の走査線及び前記複数の検出線を駆動して、パネルタッチを検出する、駆動回路、をさらに備え、前記駆動回路は、前記複数の第２の一方側副検出線及び／又は前記複数の第２の他方側副検出線を用いて、パネルタッチを検出する場合に、前記複数の主検出線と、検出に用いない前記複数の副検出線とを、ハイインピーダンス状態にしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、配線増加を抑制しつつ、検出解像度を向上することが出来るタッチパネル付き表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示装置の模式斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置に備えられるタッチパネル基板の構成を示す模式平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るタッチパネル基板主要部の構成を示す模式平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るタッチパネル基板主要部の構成を示す模式平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るタッチ位置検出制御の各検出線の電気的状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るパネルタッチ位置検出制御方法を示すフローチャートである。
【図７】従来技術に係るタッチパネル付き表示装置に備えられるタッチパネル基板の構成を示す模式平面図である。
【図８】従来技術に係るタッチパネル基板主要部の構成を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面に基づき、本発明の実施形態を具体的かつ詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下に示す図は、あくまで、実施形態の実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示装置１の模式斜視図である。図に示す通り、タッチパネル付き液晶表示装置１は、上フレーム２と、下フレーム３と、上フレーム２及び下フレーム３に挟まれ固定されるタッチパネル付き液晶表示パネル４と、により構成されている。
【００１７】
タッチパネル付き液晶表示パネル４は、たとえば、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の液晶表示パネルであり、タッチパネル付き液晶表示パネル４は、バックライトと、ＴＦＴ基板と、カラーフィルタ基板と、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板とに挟持される液晶層と、を備えている。当該実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示パネル４は、タッチパネル基板１０（図示せず）がＴＦＴ基板の表面に備えられている。すなわち、当該表示装置は、インセル型タッチパネルを備える表示装置であり、当該タッチパネルは、投射型静電容量方式を用いている。
【００１８】
図２は、当該実施形態に係るタッチパネル付き表示装置１に備えられるタッチパネル基板１０の構成を示す模式平面図である。タッチパネル基板１０の裏面側（ＴＦＴ基板側）には、横方向（第１の方向）に延伸するとともに該横方向と交差する縦方向（第２の方向）に沿って並ぶ、複数の走査線Ｈ（走査電極）を備え、タッチパネル基板１０の表面側（カラーフィルタ基板側）には、縦方向（第２の方向）に延伸するとともに、横方向（第１の方向）に沿って並ぶ、複数の検出線（検出電極）を備える。なお、第２の方向は第１の方向と直交しているのが望ましい。また、複数の検出線は、複数の走査線よりも、タッチ動作を行うパネル表面に対してより近くに配置されるのが望ましいが、これに限定されることはない。
【００１９】
タッチパネル付き表示装置１には、タッチパネル基板１０の外部に、タッチパネル駆動ＩＣ１１（駆動回路）が備えられており、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、対応する複数の検出配線を介して複数の検出線と接続され、対応する複数の走査配線ＨＬを介して複数の走査線Ｈと接続される。タッチパネル駆動ＩＣ１１は、複数の走査線及び複数の検出線を駆動して、パネルタッチを検出する。複数の走査線と複数の検出線は平面的に重なっており（重畳しており）、さらに、タッチパネル基板１０に複数の走査線及び複数の検出線が配置される領域は、タッチパネル付き液晶表示パネル４の有効表示領域１２（表示領域）とも平面的に重なっている（重畳している）。なお、図には、複数の走査線Ｈが、Ｈ１，Ｈ２，・・・Ｈｎ，Ｈｎ＋１として、複数の走査配線ＨＬがＨＬ１，ＨＬ２，・・・ＨＬｎ，ＨＬｎ＋１として、それぞれ示されている。複数の走査線は、タッチパネル基板１０の裏面側に配置されているので、ＴＦＴ基板に設けられる画素回路の共通電極線（コモン線）として兼用することが出来る。
【００２０】
複数の検出線は、複数の主検出線Ｍと複数の副検出線Ｓを含んでいる。複数の主検出線Ｍは、所定のピッチ（間隔）で横方向に沿って並んでおり、図には、左から順に、主検出線Ｍ１，Ｍ２，・・・Ｍｍとして示されている。一般に左からｊ番目の主検出線ＭをＭｊで表すこととする。各主検出線Ｍｊの両側それぞれに隣接して、左側副検出線ＳｊＬ及び右側副検出線ＳｊＲが配置されている。奇数番目（ｊが奇数）の主検出線Ｍｊを奇主検出線（第１の主検出線）と、偶数番目（ｊが偶数）の主検出線Ｍｊを偶主検出線（第２の主検出線）とする。奇主検出線の左側（一方側）に配置される副検出線を左側奇副検出線（第１の一方側副検出線）と、奇主配線の右側（他方側）に配置される副検出線を右側奇副検出線（第１の他方側副検出線）とし、同様に、偶主配線の左側に配置される副検出線を左側偶副検出線（第２の一方側副検出線）と、偶主配線の右側に配置される副検出線を右側偶副検出線（第２の他方側副検出線）とする。すなわち、偶主検出線は、隣り合う奇主検出線の間にそれぞれ配置されており、奇主検出線及び偶主検出線は、横方向に沿って互いに繰り返して並んでいる。ｊが奇数であるとき、左側奇副検出線（左側副検出線ＳｊＬ）は、奇主検出線（主検出線Ｍｊ）と、奇主検出線の左側に隣り合う偶主検出線（主検出線Ｍｊ−１）、の間に配置されており、奇主検出線（主検出線Ｍｊ）の左側にあって、隣り合う偶主検出線（主検出線Ｍｊ−１）よりもさらに近くに配置されている。右側奇副検出線（右側副検出線ＳｊＲ）は、奇主検出線（主検出線Ｍｊ）と、奇主検出線（主検出線Ｍｊ）の右側に隣り合う偶主検出線（主検出線Ｍｊ＋１）と、の間に配置されており、奇主検出線（主検出線Ｍｊ）の右側にあって、隣り合う偶主検出線（主検出線Ｍｊ＋１）よりもさらに近くに配置されている。同様に、ｊが偶数であるとき、左側偶副検出線（左側副検出線ＳｊＬ）は、偶主検出線（主検出線Ｍｊ）と、偶主検出線（主検出線Ｍｊ）の左側に隣り合う奇主検出線（主検出線Ｍｊ−１）と、の間に配置されており、右側偶副検出線（右側副検出線ＳｊＲ）は、偶主検出線（主検出線Ｍｊ）と、偶主検出線（主検出線Ｍｊ）の右側に隣り合う偶主検出線（主検出線Ｍｊ＋１）と、の間に配置されている。また、隣り合う主検出線Ｍｊ−１，Ｍｊの間に配置される、右側副検出線Ｓｊ−１Ｒと左側副検出線ＳｊＬとは、主検出線Ｍｊ−１，Ｍｊとの間を均等に内分するように配置されるのが望ましい。すなわち、左側奇副検出線、奇主検出線、右側奇検出線、左側偶副検出線、偶主検出線、及び右側偶検出線は、左側から右側へ横方向に沿って順に繰り返し並んで配置されており、隣り合う検出線の間隔はすべて等しいのが望ましい。なお、隣り合う検出線の間隔とは、隣り合う検出線それぞれの中心線の間の距離である。
【００２１】
複数の検出線とタッチパネル駆動ＩＣ１１とを接続する複数の検出配線は、主検出線Ｍに接続される主検出配線ＭＬと、副検出線Ｓに接続される副検出配線と、を含む。図には、複数の主検出線Ｍ１，Ｍ２，・・・Ｍｍにそれぞれ接続される複数の主検出配線ＭＬが、ＭＬ１，ＭＬ２，・・・ＭＬｍとして示されている。複数の左側奇副検出線は互いに電気的に接続されており、同様に、複数の右側奇副検出線は互いに接続され、複数の左側偶副検出線は互いに接続され、複数の右側偶副検出線は互いに接続されている。複数の副検出配線のうち、複数の左側奇副検出線に接続される副検出配線を左側奇副検出配線ＳＬＡと、複数の右側奇副検出線に接続される副検出配線を右側奇副検出配線ＳＬＢと、複数の左側偶副検出線に接続される副検出配線を左側偶副検出配線ＳＬＣと、複数の右側偶副検出線に接続される副検出配線を右側偶副検出配線ＳＬＤと、する。なお、図２には、説明を簡単にするために省略しているが、実際には、タッチパネル基板１０に配置される主検出線及び副検出線の間には、それぞれ複数のダミー電極ＤＥが配置されている。ダミー電極ＤＥの詳細は後述する。
【００２２】
本発明の当該実施形態の主な特徴は、主検出線の両側に左側副検出線及び右側副検出線をそれぞれ配置し、偶奇それぞれの主検出線の両側それぞれに配置される副検出線を互いに接続することにある。複数の左側奇副検出線を互いに接続することにより、タッチパネル基板１０の外部に配置されるタッチパネル駆動ＩＣ１１（駆動回路）と、１本の左側奇副検出配線ＳＬＡを介して、複数の左側奇副検出線を接続することが可能となる。他の副検出線についても同様である。かかる構成により、配線増加を抑制しつつ、検出解像度の向上を実現することが可能となる。
【００２３】
図３は、当該実施形態に係るタッチパネル基板１０主要部の構成を示す模式平面図である。図に示す通り、複数の主検出線Ｍｊが所定のピッチで横方向に並んでおり、ここでは、所定のピッチは５．０ｍｍである。主検出線Ｍｊの両側には、左側副検出線ＳｊＬ及び右側副検出線ＳｊＲがそれぞれ配置されている。図は、主検出線Ｍｊが偶主検出線（ｊは偶数）の場合について示している。すなわち、左側奇副検出配線ＳＬＡは、複数の左側奇副検出線（左側副検出線・・，Ｓｊ−１Ｌ，Ｓｊ＋１Ｌ，・・）と互いに接続されている。同様に、右側奇副検出配線ＳＬＢは、複数の右側奇副検出線（右側副検出線・・，Ｓｊ−１Ｒ，Ｓｊ＋１Ｒ，・・）と、左側偶副検出配線ＳＬＣは、複数の左側偶副検出線（左側副検出線・・，ＳｊＬ，Ｓｊ＋２Ｌ，・・）と、右側偶副検出配線ＳＬＤは、複数の右側偶副検出線（右側副検出線・・，ＳｊＲ，Ｓｊ＋２Ｒ，・・）と、それぞれ接続されている。また、図に示す通り、複数の走査線が縦方向に並んでおり、図には、２本の走査線Ｈｉ，Ｈｉ＋１が示されている。複数の主検出線により、タッチ位置の１次検索を行い、例えば、タッチ位置がｊ番目の主検出線Ｍｊの近傍であると検出されたとする。左側偶副検出配線ＳＬＣ及び右側偶副検出配線ＳＬＤを用いて、タッチ位置の２次検索を行い、その結果により、タッチ位置が図の点（１）〜（３）のいずれにあるかを判定することが出来る。図に示す点（１）を中心とする円が、従来の検出解像度を示している。また、タッチ位置の１次検索において、タッチ位置がｊ−１番目の主検出線Ｍｊ−１及びｊ番目の主検出線Ｍｊの中間である点（４）にあると判定することもある。従来の検出改造度と比較して、タッチパネル基板１０の外部に引き出す副検出配線を４本設けるのみで、より詳細な位置検出を実現している。
【００２４】
図４は、当該実施形態に係るタッチパネル基板１０主要部の構成を示す模式平面図である。前述の通り、説明を簡単にするために、図２及び図３には、ダミー電極ＤＥを省略しているが、実際には、隣り合う主検出線及び副検出線の間には、１列に並ぶ複数の矩形状のダミー電極ＤＥが配置されており、複数のダミー電極ＤＥは、他の物体と電気的に接続されていないフローティング（floating）状態となっている。隣り合う主検出線のピッチは５．０ｍｍであり、主検出線の線幅及び副検出線の線幅は、ともに約１ｍｍ（厳密には、１ｍｍより若干小さい）である。また、ダミー電極ＤＥは、矩形状をしており、ここでは、約１ｍｍ角の正方形状である。なお、図８は、従来技術に係るタッチパネル基板主要部の構成を示す模式平面図であり、隣り合う検出線の間には、５列に並ぶ複数の正方形状のダミー電極ＤＥが配置されている。比較のため、図４に示す当該実施形態に係る４本の副検出線（Ｓｊ−１Ｌ，Ｓｊ−１Ｒ，ＳｊＬ，ＳｊＲ）が配置される領域に対応するダミー電極ＤＥをそれぞれ、ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３，ＤＥ４としてそれぞれ示されている。
【００２５】
静電容量方式を用いるタッチパネルでは、走査線（走査電極）と検出線（検出電極）との間に発生する容量が、パネルタッチ時と、パネル非タッチ時とで、異なることを利用して、パネルのタッチ位置を検出している。走査線にパルス状の電圧信号を印加し、走査線と検出線の間に存在する容量に、走査線から検出線へ延びる電界（電気力線）が発生する。走査線と検出線が平面的に重なる領域では、電界は走査線から検出線へタッチパネル基板内部を延びている。また、隣り合う検出線の間には隙間となる領域が存在しており、かかる領域を貫く電界（フリンジ電界）は、走査線からかかる領域を貫いてタッチパネル基板の外部を介して、検出線に達している。指は導電性を有しており、指でパネルをタッチすると、かかる領域を貫く電界が変化して指に達するために、容量が変化する。かかる領域に起因する容量がフリンジ容量である。
【００２６】
従来技術に係るタッチパネル基板の場合、図８に示す通り、隣り合う検出線の間には隙間となる領域が存在している。かかる領域は、タッチパネルの検出感度を確保するために必要なものであるが、かかる領域のため検出線の電極パターンが人間の目に認識されてしまうこととなり、表示装置として望ましくない。かかる認識を抑制するために、複数のダミー電極ＤＥが配置されている。なお、ダミー電極ＤＥは、フリンジ電界を遮蔽しないように、フロート状態となっている。
【００２７】
図５は、当該実施形態に係るタッチ位置検出制御の各検出線の電気的状態を示す図である。当該実施形態では、タッチパネル駆動ＩＣ１１が、主検出線を用いて１次検索（ｓｔａｔｅ１）を行い、副検出線を用いて２次検索（ｓｔａｔｅ２，ｓｔａｔｅ３）を行うことにより、パネルタッチ位置を判定する。１次検索（ｓｔａｔｅ１）時には、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、複数の主検出線すべてを用いて検出を行っており、その際に、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、複数の副検出線をすべて、フリンジ電界を電気的に遮蔽しないように、ハイインピーダンス（Ｈｉ−Ζ）状態にする。すなわち、検出動作をしていない検出線をＨｉ−Ζ状態にする。なお、図５には、主検出線Ｍｊの電気的状態は、主検出線Ｍｊが接続される主検出配線と同じであり、ＭＬ（Ｍ）として示されている。また、副検出線の状態は、副検出線が接続される副検出配線と同じであり、左側奇副検出線、右側奇副検出線、左側偶副検出線、及び右側偶副検出線それぞれの電気的状態は、それぞれ、左側奇副検出配線ＳＬＡ、右側奇副検出配線ＳＬＢ、左側偶副検出配線ＳＬＣ、及び右側偶副検出配線ＳＬＤとして、示されている。ここで、Ｈｉ−Ζ状態とは、駆動ＩＣ１１側と各検出線が、一時的に電気的分離がされているインピーダンスが高い状態を言い、数十ＭΩ以上となっているのが望ましい。タッチパネル駆動ＩＣ１１が行う２次検索のうち、奇主検出線の両側に配置される奇副検出線を用いる検索ｓｔａｔｅ２時には、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、複数の主検出線及び複数の偶副検出線を、Ｈｉ−Ζ状態にする。同様に、２次検索のうち、偶主検出線の両側に配置される偶副検出線を用いる検索ｓｔａｔｅ３時には、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、複数の主検出線及び複数の奇副検出線を、Ｈｉ−Ζ状態にする。なお、前述の通り、ダミー電極ＤＥは、フロート状態で維持される。
【００２８】
図６は、当該実施形態に係るパネルタッチ位置検出制御方法を示すフローチャートである。ここでは、図３に示す通り、主検出線Ｍｊが偶主検出線（ｊは偶数）である場合について示している。まず、パネルタッチ位置は、タッチパネル駆動ＩＣ１１が主検出線を用いて１次検索（ｓｔａｔｅ１）を行う。複数の主検出線のうち、最も容量変化が大きいものの近傍にタッチ位置が存在する。図６には、最も容量変化が大きいものが、主検出線Ｍｊ−１，Ｍｊのいずれかである場合について示している。１次検索（ｓｔａｔｅ１）において、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、複数の走査線に駆動パルスを順に印加して、主検出線に流れる電流を検出することにより、最も容量変化が大きいものを判定する。主検出線Ｍｊの容量変化が主検出線Ｍｊ−１の容量変化と等しい場合（Ｍｊ−１＝Ｍｊ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が点（４）にあると判定する。なお、この場合であっても、タッチパネル駆動ＩＣ１１はさらに２次検索を行ってもよい。また、主検出線Ｍｊの容量変化が主検出線Ｍｊ−１の容量変化と等しいとは、厳密には、主検出線Ｍｊの容量変化と主検出線Ｍｊ−１の容量変化との差が所定の範囲内であることをいう。主検出線Ｍｊの容量変化が主検出線Ｍｊ−１の容量変化より大きい場合（Ｍｊ−１＜Ｍｊ）、パネルタッチ位置は、他の主検出線と比較して、主検出線Ｍｊに最も近いと考えられる。この場合、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、偶副検出線を用いる検索ｓｔａｔｅ３を２次検索として行う。左側偶副検出配線ＳＬＣの容量変化と右側偶副検出配線ＳＬＤの容量変化が等しい場合（ＳＬＣ＝ＳＬＤ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が点（１）にあると判定する。同様に、左側偶副検出配線ＳＬＣの容量変化が右側偶副検出配線ＳＬＤの容量変化より大きい場合（ＳＬＣ＞ＳＬＤ）、パネルタッチ位置が点（２）に、左側偶副検出配線ＳＬＣの容量変化が右側偶副検出配線ＳＬＤの容量変化より小さい場合（ＳＬＣ＜ＳＬＤ）、パネルタッチ位置が点（３）に、それぞれあるとタッチパネル駆動ＩＣ１１は判定する。また、１次検索（ｓｔａｔｅ１）において、主検出線Ｍｊ−１の容量変化が主検出線Ｍｊの容量変化より大きい場合（Ｍｊ−１＞Ｍｊ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、奇副検出線を用いる検索ｓｔａｔｅ２を２次検索として行い、左側偶副検出配線ＳＬＣの容量変化と右側偶副検出配線ＳＬＤの容量変化の大小関係からパネルタッチ位置をタッチパネル駆動ＩＣ１１は判定する。図６に示すパネルタッチ位置検出制御方法を示すフローチャートは、パネルタッチ位置の検出１回分の制御を示しているが、これを周期的に繰り返すことにより、パネルタッチの動的な検出を可能にする。なお、主検出線Ｍｊの容量変化と主検出線Ｍｊ−１の容量変化のうち、一方が他方より大きいとは、厳密には、一方が他方より大きく、その差が所定の範囲より大きいことをいう。
【００２９】
図８に示す従来技術に係るタッチパネル基板では、検出解像度は、検出線のピッチである５．０ｍｍであり、指によるパネルタッチの検出は可能である。しかし、細かい図形・線をスタイラスペン等で描くような場合には、さらに高い検出解像度が必要であり、図８に示す従来技術に係るタッチパネル基板では、スタイラスペンによるパネルとの接触面積が小さい場合でのパネルタッチによる詳細な位置検出は困難である。これに対して、図４に示す当該実施形態に係るタッチパネル基板１０では、外部へ引き出す検出配線を４本追加するのみで、スタイラスペンによるパネルタッチの位置検出を可能としている。特に、当該実施形態では、外形制約の多いスマートフォン用等の表示装置に最適である。また、検出時に、検出動作を行わない検出配線をＨｉ−Ζ状態とすることにより、従来の検出感度を維持しながら検出解像度を向上することが可能となる。また、検出解像度をさらに向上させるために、従来に必要であった複雑なソフト処理が必要なくなるために、システム規模の低減が可能となる。パネルタッチするデバイスも、導電性を有していればよく、特別な機能を内蔵する専用スタイラスペン等は必要とせず、部品構成も従来の投影型静電容量方式を用いるパネルタッチ基板と同等である。
【００３０】
以上、当該実施形態に係るタッチパネル付き表示装置１について説明した。当該実施形態に係るタッチパネル基板では、主検出線の両側にそれぞれ左側副検出線と右側副検出線を設けている。すなわち、隣り合う２本の主検出線Ｍｊ−１，Ｍｊの間には、主検出線Ｍｊ−１の副検出線である右側副検出線Ｓｊ−１Ｒと、主検出線Ｍｊの副検出線である左側副検出線ＳｊＬと、が配置されているが、これに限定されないのは言うまでもない。
【００３１】
例えば、隣り合う２本の主検出線の間に、１本の副検出線のみが配置されていてもよい。この場合、ｊが奇数である場合に、奇主検出線（主検出線Ｍｊ、第１の主検出線）の左側に配置される副検出線は左側奇副検出線（左側副検出線ＳｊＬ、第１の一方側副検出線）であり、右側に配置される副検出線は右側奇副検出線（右側副検出線ＳｊＲ、第１の他方側副検出線）である。かかる副検出線は、両側にそれぞれ配置される２本の主検出線を均等に内分するように配置されるのが望ましく、この場合、各副検出線は２本の主検出線の中心を含んで配置される。パネルタッチ位置検出において、まず、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、主検出線を用いて１次検索を行う。ここで、第１の場合として、パネルタッチ位置が奇主検出線（主検出線Ｍｊ）の近傍であると検出されたとする。次に、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、副検出線を用いる検索ｓｔａｔｅ２を２次検索として行う。左側奇副検出配線ＳＬＡの容量変化と右側奇副検出配線ＳＬＢの容量変化が等しい場合（ＳＬＡ＝ＳＬＢ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が主検出線Ｍｊの中心近くにあると判定し、左側奇副検出配線ＳＬＡの容量変化が右側奇副検出配線ＳＬＢの容量変化より大きい場合（ＳＬＡ＞ＳＬＢ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が主検出線Ｍｊの左側にあると判定し、左側奇副検出配線ＳＬＡの容量変化と右側奇副検出配線ＳＬＢの容量変化より小さい場合（ＳＬＡ＜ＳＬＢ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が主検出線Ｍｊの右側にあると判定する。これに対して、第２の場合として、１次検索により、パネルタッチ位置がｊ−１番目の偶主検出線（主検出線Ｍｊ−１）の近傍であると検出されたとする。タッチパネル駆動ＩＣ１１は、第１の場合と同様に、副検出線を用いて検索ｓｔａｔｅ２を２次検索として行う。左側奇副検出配線ＳＬＡの容量変化と右側奇副検出配線ＳＬＢの容量変化が等しい場合（ＳＬＡ＝ＳＬＢ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が主検出線Ｍｊ−１の中心近くにあると判定し、左側奇副検出配線ＳＬＡの容量変化が右側奇副検出配線ＳＬＢの容量変化より大きい場合（ＳＬＡ＞ＳＬＢ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が主検出線Ｍｊ−１の右側にあると判定し、左側奇副検出配線ＳＬＡの容量変化と右側奇副検出配線ＳＬＢの容量変化より小さい場合（ＳＬＡ＜ＳＬＢ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が主検出線Ｍｊ−１の左側にあると判定する。また、第３の場合として、１次検索において、主検出線Ｍｊの容量変化が主検出線Ｍｊ−１の容量変化と等しい場合（Ｍｊ−１＝Ｍｊ）、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、パネルタッチ位置が主検出線Ｍｊ−１と主検出線Ｍｊの中央付近にあると判定する。隣り合う２本の主検出線の間に、１本の副検出線のみが配置されるタッチパネル基板を備える表示装置では、図４に示す上記実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示装置１と比較して、より簡便な制御方法でパネルタッチ位置を検出することが出来、隣り合う主検出線と副検出線との間により広い隙間を設けることが出来、且つ検出感度を確保することが出来る。
【００３２】
また、上記実施形態では、各主検出線に対して、１組（２本）の副検出線が設けられたが、２組以上（４本以上）の副検出線を設けてもよい。例えば、各主検出線に対して２組（内側組と外側組）の副検出線が設けられる場合、隣り合う２本の主検出線の間には、合計で４本の副検出線が設けられるが、４本の副検出線は隣り合う２本の主検出線の間を均等に内分するよう配置されるのが望ましい。パネルタッチ位置検出において、まず、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、主検出線を用いて１次検索を行い、例えば、パネルタッチ位置が、ｊ番目の主検出線Ｍｊの近傍であると検出されたとする。次に、タッチパネル駆動ＩＣ１１は、副検出線を用いて２次検索を行うが、２次検索において、例えば、内側組の左側副検出線及び右側副検出線を用いて検索を行い、外側組の左側副検出線及び右側副検出線を用いて検索を行えばよい。各主検出線に２組の副検出線が配置されるタッチパネル基板を備える表示装置では、図４に示す上記実施形態に係るタッチパネル付き液晶表示装置１と比較して、検出解像度のさらなる向上を実現することが出来る。
【００３３】
いずれの場合であっても、タッチパネル駆動ＩＣは、主検出線を用いてパネルタッチを検出する１次検索において、検出動作を行わない副検出線をハイインピーダンス状態にするのが望ましい。また、副検出線を用いてパネルタッチを検出する２次検索において、主検出線と、検出に用いない副検出線とを、ハイインピーダンス状態にするのが望ましい。また、上記実施形態における検索ｓｔａｔｅ２において、左側奇副検出線及び右側奇副検出線の両方を用いて検出を行っているが、これに限定されることはなく、いずれか一方のみを用いて、順に検索を行ってもよい。この場合であっても、パネルタッチを検出する場合に、タッチパネル駆動ＩＣは、主検出線と、検出に用いない副検出線とを、ハイインピーダンス状態にするのが望ましい。
【００３４】
本発明は、インセル型タッチパネル付き表示装置に最適であるが、インセル型に限定されることはなく、オンセル型など他の内蔵型タッチパネル付き表示装置に適用してもよく、さらに、外付け型タッチパネル付き表示装置に適用してもよい。また、本発明に係る表示装置は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置に最適であるが、これに限定されることはなく、有機ＥＬ表示装置などの他の表示装置であってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  タッチパネル付き液晶表示装置、２  上フレーム２、３  下フレーム、４  液晶表示パネル、１０  タッチパネル基板、１１  タッチパネル駆動ＩＣ、１２  有効表示領域、１１０  タッチパネル基板、１１１  タッチパネル駆動ＩＣ、１１２  有効表示領域、ＤＥ  ダミー電極、Ｈ  走査線、ＨＬ  走査配線、Ｍ，Ｍｊ  主検出線、ＭＬ  主検出配線、Ｓ  副検出線、ＳｊＬ  左側副検出線、ＳｊＲ  右側副検出線、ＳＬＡ  左側奇副検出配線、ＳＬＢ  右側奇副検出配線、ＳＬＣ  左側偶副検出配線、ＳＬＤ  右側偶副検出配線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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