特許 6966032 光線方向制御タッチパネル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6966032

(24)【登録日】2021年10月25日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】光線方向制御タッチパネル装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/167 20190101AFI20211028BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20211028BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20211028BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/167

   G02F1/1333

   G06F3/044 128

   G06F3/041 490

【請求項の数】12

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-221165(P2017-221165)

(22)【出願日】2017年11月16日

(65)【公開番号】特開2019-90969(P2019-90969A)

(43)【公開日】2019年6月13日

【審査請求日】2020年10月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】303018827

【氏名又は名称】Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】特許業務法人藤央特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内山 雄一

【審査官】 近藤 幸浩

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００６２５０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−０６２０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−００９８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０４８６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０３８１６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００７７３６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１３０７５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０５４２５５０２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１６７

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の上部電極と、
複数の下部電極と、
前記複数の上部電極それぞれと前記複数の下部電極それぞれとに挟まれ、それぞれが有色電気泳動粒子と分散材とを含む、複数の電気泳動素子と、
駆動部と、を含み、
前記複数の上部電極は、１の上部電極又は導体で接続された複数の上部電極からなる、１以上の第１上部電極群と１以上の第２上部電極群と、を含み、
前記１以上の第１上部電極群と前記１以上の第２上部電極群は交互に配置され、
前記駆動部は、
タッチ位置を検出する駆動電位を前記１以上の第１上部電極群に与え前記１以上の第２上部電極群の電位を測定し、又は、タッチ位置を検出する駆動電位を前記１以上の第２上部電極群に与え前記１以上の第１上部電極群の電位を測定し、
前記駆動電位に応じて前記複数の下部電極に対して駆動電位を与え、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子の分散状態／凝集状態を制御し、
狭視野角モードにおいて、前記複数の下部電極それぞれに、前記複数の下部電極に対向する上部電極の電位と同じ電位を与え、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子を分散状態に維持する、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項2】

複数の上部電極と、
複数の下部電極と、
前記複数の上部電極それぞれと前記複数の下部電極それぞれとに挟まれ、それぞれが有色電気泳動粒子と分散材とを含む、複数の電気泳動素子と、
駆動部と、を含み、
前記複数の上部電極は、１の上部電極又は導体で接続された複数の上部電極からなる、１以上の第１上部電極群と１以上の第２上部電極群と、を含み、
前記１以上の第１上部電極群と前記１以上の第２上部電極群は交互に配置され、
前記駆動部は、
タッチ位置を検出する駆動電位を前記１以上の第１上部電極群に与え前記１以上の第２上部電極群の電位を測定し、又は、タッチ位置を検出する駆動電位を前記１以上の第２上部電極群に与え前記１以上の第１上部電極群の電位を測定し、
前記駆動電位に応じて前記複数の下部電極に対して駆動電位を与え、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子の分散状態／凝集状態を制御し、
広視野角モードにおいて、前記複数の下部電極それぞれに、前記複数の下部電極に対向する上部電極への駆動電位と一定電位差の電位を与え、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子を凝集状態に維持する、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記駆動部は、狭視野角モードにおいて、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子を分散状態に維持し、広視野角モードにおいて、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子を凝集状態に維持し、
前記狭視野角モードにおいて、前記１以上の第１上部電極群それぞれに前記駆動電位を与え、前記１以上の第２上部電極群それぞれの電位を測定し、
前記広視野角モードにおいて、前記１以上の第２上部電極群それぞれに前記駆動電位を与え、前記１以上の第１上部電極群それぞれの電位を測定する、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項4】

請求項３に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記複数の下部電極は、
前記１以上の第１上部電極群の上部電極に対向する下部電極、が導体で接続された第１下部電極群と、
前記１以上の第２上部電極群の上部電極に対向する下部電極、が導体で接続された第２下部電極群と、を含み、
前記駆動部は、
前記狭視野角モードにおいて、前記第１上部電極群と前記第１下部電極群とを同電位として、さらに、前記第２上部電極群と前記第２下部電極群とを同電位にして、
前記広視野角モードにおいて、前記第１上部電極群と前記第１下部電極群とを異なる電位として、さらに、前記第２上部電極群と前記第２下部電極群とを異なる電位にする、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記１以上の第１上部電極群それぞれ、及び前記１以上の第２上部電極群それぞれは、所定数以下の上部電極からなり、
前記１以上の第１上部電極群それぞれ、及び前記１以上の第２上部電極群それぞれにおける、上部電極間の距離は所定値以上である、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項6】

請求項１、２、又は５のいずれか一つに記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
さらに、波形の鈍りを示す情報と、上部電極が並べられた方向に垂直な方向の座標との対応情報を保持する記憶部を備え、
前記駆動部は、測定した電位に対応する波形の鈍りと前記対応情報とに応じて、タッチ位置における前記垂直な方向の座標に決定する、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項7】

請求項５に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記複数の上部電極は、前記１以上の第１上部電極群それぞれの上部電極間、及び前記１以上の第２上部電極群それぞれの上部電極間に配置された、第３上部電極を含み、
前記駆動部は、
前記第３上部電極に駆動電位を与え、
前記第３上部電極に与える駆動電位に応じて、前記第３上部電極に対向する下部電極に対して駆動電位を与え、前記第３上部電極及び当該駆動電位が与えられた下部電極に挟まれた電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子の分散状態／凝集状態を制御する、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項8】

請求項１又は２に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記１以上の第１上部電極群それぞれ、及び前記１以上の第２上部電極群それぞれは、１つの上部電極からなる、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項9】

請求項１又は２に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記複数の下部電極の下方に対向する表示パネルが配置され、
前記複数の下部電極は、
前記１以上の第１上部電極群の上部電極に対向する下部電極、が導体で接続された第１下部電極群と、
前記１以上の第２上部電極群の上部電極に対向する下部電極、が導体で接続された第２下部電極群と、を含み、
前記駆動部は、
測定した電位に対応する第１受信波形を取得し、
前記第１下部電極群それぞれに駆動電位を与え、
前記第２下部電極群それぞれの電位を測定した電位に対応する第２受信波形を取得し、
前記第１受信波形と前記第２受信波形との差分波形を算出し、
前記差分波形に基づいて、タッチ位置を決定する、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項10】

請求項１又は２に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記駆動部は、狭視野角モードにおいて、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子を分散状態に維持し、広視野角モードにおいて、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子を凝集状態に維持し、
前記複数の下部電極は、
前記１以上の第１上部電極群の上部電極に対向する下部電極、が導体で接続された第１下部電極群と、
前記１以上の第２上部電極群の上部電極に対向する下部電極、が導体で接続された第２下部電極群と、を含み、
前記駆動部は、
前記１以上の第１上部電極群それぞれに第１電位を与え、前記１以上の第２上部電極群それぞれに前記第１電位より低い第２電位を与え、
前記狭視野角モードにおいて、前記第１下部電極群に前記第１電位を与え、前記第２下部電極群に前記第２電位を与え、
前記広視野角モードにおいて、前記第１下部電極群に、前記第１電位より高い第３電位を与え、前記第２下部電極群に前記第２電位より高い第４電位を与える、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記第４電位は、前記第３電位と前記第１電位との差である、光線方向制御タッチパネル装置。

【請求項12】

請求項１又は２に記載の光線方向制御タッチパネル装置であって、
前記複数の上部電極は、前記１以上の第１上部電極群それぞれと、前記１以上の第２上部電極群それぞれと、の間に配置された第３上部電極を含み、
前記駆動部は、
前記第３上部電極に駆動電位を与え、
前記第３上部電極に与える駆動電位に応じて、前記第３上部電極に対向する下部電極に対して駆動電位を与え、前記第３上部電極及び当該駆動電位が与えられた下部電極に挟まれた電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子の分散状態／凝集状態を制御する、光線方向制御タッチパネル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光線方向制御機能を備えたタッチパネル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォンやタブレット端末の普及にともなって、タッチパネルが操作性の良いユーザーインターフェースとして広く認知されてきている。タッチパネルは、様々な電子機器の表示部に搭載されるようになっている。また、スマートフォン、ＡＴＭ、航空機エンターテイメント用ディスプレイなどにおいて、利用者以外の者に表示内容を見えにくくするため、視野角制御デバイスが利用される（特許文献１、２参照）。

【0003】

表示パネル上に、タッチパネルと視野角制御デバイスを個別に搭載すると、それぞれの厚みで、表示装置の総厚が厚くなる。また、視野角制御デバイスをタッチパネルと表示パネルとの間に実装する構成においては、タッチパネルと表示パネルとの間の距離が大きくなり、操作がしにくくなる。さらに、表示装置における空気層との界面が多くなり、外光による表面反射で視認性が悪くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００６／０３０７４５号

【特許文献2】特開２０１６−１２６３６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

タッチパネルと視野角制御デバイスとの総厚を薄くすることが望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様の光線方向制御タッチパネル装置は、複数の上部電極と、複数の下部電極と、前記複数の上部電極それぞれと前記複数の下部電極それぞれとに挟まれ、それぞれが有色電気泳動粒子と分散材とを含む、複数の電気泳動素子と、駆動部と、を含む。前記複数の上部電極は、１の上部電極又は導体で接続された複数の上部電極からなる、１以上の第１上部電極群と１以上の第２上部電極群と、を含み、前記１以上の第１上部電極群と前記１以上の第２上部電極群は交互に配置される。前記駆動部は、タッチ位置を検出する駆動電位を前記１以上の第１上部電極群に与え前記１以上の第２上部電極群の電位を測定し、又は、タッチ位置を検出する駆動電位を前記１以上の第２上部電極群に与え前記１以上の第１上部電極群の電位を測定し、前記駆動電位に応じて前記複数の下部電極に対して駆動電位を与え、前記複数の電気泳動素子における前記有色電気泳動粒子の分散状態／凝集状態を制御する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一態様によれば、タッチパネルと視野角制御デバイスとの総厚を薄くできる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１における、タッチパネルが狭視野状態であるときの、表示装置の構成例を模式的に示す断面図である。

【図2】実施例１における狭視野状態のタッチパネルの上部基板の構成例を模式的に示す平面図である。

【図3】実施例１におけるタッチパネルの下部基板の構成例を模式的に示す平面図である。

【図4】実施例１における、図２の点線の楕円で囲まれた部分の構成例を模式的に示す拡大図である。

【図5】実施例１における広視野状態のタッチパネルの模式的な構成例を示す断面図である。

【図6】実施例１における広視野状態のタッチパネルにおける上部基板の構成例を模式的に示す平面図である。

【図7】実施例１における駆動部の構成例を模式的に示すブロック図である。

【図8】実施例１における狭視野状態のタッチパネルにおける上部基板の構成例を模式的に示す平面図である。

【図9】実施例１において、送信電極としての上部電極群から送信される送信波の一例を示す説明図である。

【図10】実施例１において、受信電極としての上部電極群が受信する受信パルスの一例を示す説明図である。

【図11A】実施例１において、狭視野状態において送信電極としての上部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図11B】実施例１において、狭視野状態において受信電極としての上部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図11C】実施例１において、狭視野状態において送信電極に対向する下部電極に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図11D】実施例１において、狭視野状態において受信電極に対向する下部電極に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図12A】実施例１において、広視野状態において受信電極としての上部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図12B】実施例１において、広視野状態において送信電極としての上部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図12C】実施例１において、広視野状態において受信電極に対向する下部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図12D】実施例１において、広視野状態において送信電極に対向する下部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図13】実施例２において、図２における点線の楕円で囲まれた部分の構成例を模式的に示す拡大図である。

【図14】実施例２において受信電極としての上部電極群が受信する受信パルスの一例を示す説明図である。

【図15】実施例３における狭視野状態のタッチパネルの構成例を模式的に示す断面図である。

【図16】実施例３における狭視野状態のタッチパネルの上部基板の構成例を模式的に示す平面図である。

【図17】実施例３におけるタッチパネルの下部基板の構成例を模式的に示す平面図である。

【図18】実施例３における、図１６の点線の楕円で囲まれた部分の構成例を模式的に示す拡大図である。

【図19】実施例４におけるタッチパネルにおける下部基板の構成例を模式的に示す平面図である。

【図20】実施例４における駆動部の構成例を模式的に示すブロック図である。

【図21】実施例４におけるタッチ判定処理の一例を示すフローチャートである。

【図22A】実施例４における、受信電極としての上部電極群のＸ軸方向の受信波形の一例である。

【図22B】実施例４における、受信電極としての下部電極群のＸ軸方向の受信波形の一例である。

【図22C】実施例４における、受信電極としての上部電極群のＸ軸方向の受信波形と、受信電極としての下部電極群のＸ軸方向の受信波形と、の差分を示す波形の一例である。

【図23】実施例５における広視野状態のタッチパネルの構成例を模式的に示す断面図である。

【図24】実施例５における広視野状態のタッチパネルの下部基板の構成例を模式的に示す平面図である。

【図25】実施例５における駆動部の構成例を模式的に示すブロック図である。

【図26A】実施例５において、広視野状態において送信電極としての上部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図26B】実施例５において、広視野状態において受信電極としての上部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図26C】実施例５において、広視野状態において送信電極に対向する下部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図26D】実施例５において、広視野状態において受信電極に対向する下部電極群に与えられる駆動電位の波形を示す。

【図27】実施例６における、第一の上部電極群と第二の上部電極群との境界部の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を説明する。実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。各図において共通の構成については同一の参照符号が付されている。説明をわかりやすくするため、図示した物の寸法、形状については、誇張して記載している場合もある。なお、明細書、特許請求の範囲、図面における“第１”、“第２”等の序数は、要素間の関係を明確にするため、及び要素間の混同を防ぐために付している。したがって、これらの序数は、要素を数的に限定しているものではない。

【0010】

以下において開示される光線方向制御機能を備えたタッチパネル（以下、この機能を備えたタッチパネルをタッチパネルと略記する）は、透明の上部基板、透明の下部基板、及び上部電極と下部電極との間に配列された電気泳動素子とを含む。電気泳動素子は、分散剤内の有色電気泳動素子を含む。タッチパネルは、狭視野角モードと広視野角モードとを有する。狭視野角モードにおいて、有色電気泳動素子が分散し、広視野角モードにおいて、有色電気泳動素子が凝集している。

【0011】

上部基板の下面に、タッチ位置を検出するための上部電極が配列されている。電気泳動素子は、上部電極と、下部基板の上面の下部電極と、に挟まれている。また、１以上の上部電極が導体で接続されて、複数の上部電極群が形成されている。

【0012】

駆動部は、第１又は第２の処理を行う。駆動部は、第１の処理において、タッチ位置を検出する駆動電位を１以上の第１上部電極群に与え１以上の第２上部電極群の電位を測定する。駆動部は、第２の処理において、タッチ位置を検出する駆動電位を１以上の第２上部電極群に与え１以上の第１上部電極群の電位を測定し、駆動電位に応じて複数の下部電極に対して駆動電位を与える。駆動部は、この第１又は第２の処理により、タッチ位置を検出すると共に、視野角モードに応じた有色電気泳動素子の状態を維持する。

【0013】

上部電極には、タッチ位置を検出するための信号（電位）が与えられる。上述のように、上部電極は、光線方向を制御する上部電極としてしても働く。したがって、上部電極群の電位に応じて、電気泳動素子を適切に制御するための電位を下部電極に与える必要がある。上部電極が光線方向を制御する電極としても働くことにより、タッチパネル１の厚みを薄くすると共に、表示画像の視認性及びタッチパネルの操作性を高めることができる。

【0014】

上部電極を、光線方向を制御する電極としても用いるため、本開示のタッチパネル１は、投影型静電容量方式を採用する。投影型静電容量方式のタッチパネルは、電極と指示体との間で発生する静電容量変化を検出して、指示体の接触位置を検出する。

【0015】

投影型容量方式のタッチパネルの容量検出方式として、自己容量検出方式と相互容量検出方式が存在する。自己容量検出方式のタッチパネルは、複数のＸ電極と複数のＹ電極を有する。一般的には、Ｘ電極及びＹ電極は、例えば、マトリックス状等に配置され、Ｘ電極及びＹ電極は、絶縁体を介して配置されている。

【0016】

自己容量検出方式は、Ｘ電極、Ｙ電極を独立に駆動して、それぞれの電極における静電容量値の変化を検出する。指示体が電極に近づくと、当該電極の静電容量が増加する。自己容量方式は、静電容量が増加したＸ電極及びＹ電極をそれぞれ検出することで、指示体の位置を検出する。

【0017】

相互容量方式のタッチパネルは、駆動電極としての送信電極（例えばＸ電極）と検出電極としての受信電極（例えばＹ電極）を有する。駆動電極及び検出電極は、一般的には、例えば、マトリックス状に配置され、駆動電極及び検出電極は、絶縁体を介して配置されている。駆動電極及び検出電極の各交点に容量（交点容量）が構成される。交点容量の近傍に指示体が存在すると、交点における電界の一部が指示体に移動する。このため、交点容量が減少する。相互容量方式は、相互容量の変化がどの交点でどの程度の大きさで発生したかを検出することで、指示体の位置を検出する。なお、例えば、相互容量の変化が直接測定されてもよいし、受信電極における電荷が相互容量に引き抜かれたことによる、受信電極で検知される電位（電界）の変化、が測定されてもよい。

【0018】

以下に説明するタッチパネル１において、相互容量方式によるタッチ検出を実行する例を説明するが、自己容量方式への切り替えが可能とされていてもよい。なお、本実施形態においては、短冊状の駆動電極及び検出電極が、平行に並べられて配置されている例について説明する。

【0019】

＜実施例１＞
〔構成〕
図１は、タッチパネルが狭視野状態における、表示装置の構成例を模式的に示す断面図である。図２は、狭視野状態のタッチパネルの上部基板の構成例を模式的に示す平面図である。図３は、タッチパネルの下部基板の構成例を模式的に示す平面図である。図４は、図２における点線の楕円で囲まれた部分の構成例を模式的に示す拡大図である。

【0020】

図１の例における表示装置は、表示パネル５と、表示パネル５の前面側に配置されたタッチパネル１とを含む。表示パネル５の種類は任意である。表示パネル５は、例えば、液晶表示パネル又はＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）表示パネルである。

【0021】

本開示において、表示パネル５の画像を視認するユーザの側つまり画像の光線が進む側を、表示装置の前側又は上側と呼び、その反対側を後側又は下側と呼ぶ。また、表示パネル５及びタッチパネル１の主面に垂直な方向をＺ軸方向、主面内の垂直な２方向をそれぞれＸ軸方向（第２方向）及びＹ軸方向（第１方向）と呼ぶ。Ｚ軸方向は、表示パネル５とタッチパネル１の積層方向である。

【0022】

タッチパネル１は、タッチパネルの機能を有すると共に、表示パネル５からの光線のうち通過する光線の方向を制御する機能を有する。タッチパネル１は、広視野状態と狭視野状態を切り替えて、表示パネル５の画像を透過させることができる。タッチパネル１からの出射方向の範囲が広い状態（モード）を広視野状態（広視野モード）と呼び、出射方向の範囲が狭い状態（モード）を狭視野状態（狭視野モード）と呼ぶ。なお、図１の例におけるタッチパネル１は、狭視野状態である。

【0023】

タッチパネル１は、有色電気泳動粒子（有色荷電粒子）の状態を変化させて、各光透過領域１５及び分散剤を透過する光の出射方向の範囲を変化させる。

【0024】

タッチパネル１は、接着層によって、表示パネル５の前面（上面）に接着されている。タッチパネル１と表示パネル５との間の接着層は省略されてもよい。

【0025】

タッチパネル１は、駆動部１００と上部基板１１と下部基板１７とを含む。駆動部１００は、タッチパネル１の駆動を制御する。駆動部１００の詳細については後述する。なお、図１以外の図面において、駆動部１００の記載は省略されている。

【0026】

下部基板１７の下面は表示パネル５と対向し、上面は上部基板１１の下面と対向する。上部基板１１及び下部基板１７は、それぞれ、透明であり、例えば、ガラス、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）製、又はＰＥＮ（Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）で形成されている。上部基板１１及び下部基板１７は、それぞれ、不撓性又は可撓性の絶縁体である。

【0027】

タッチパネル１は、さらに、交互に配置された上部電極群１３０−１及び上部電極群１３０−２、並びに交互に配置された下部電極群１６０−１及び下部電極群１６０−２を含む。以下、上部電極群１３０−１及び上部電極群１３０−２を特に区別する必要がない場合は、単に上部電極群１３０と記載する。同様に、下部電極群１６０−１及び下部電極群１６０−２を特に区別する必要がない場合は、単に下部電極群１６０と記載する。

【0028】

各上部電極群１３０は、複数（例えば、２〜５００本、本実施形態では２００本とする）の上部電極１３からなる。各下部電極群１６０は複数（例えば、２〜５００本、本実施形態では２００本とする）の下部電極１６からなる。上部電極１３及び下部電極１６は、例えば、透明電極であり、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、又はＩＧＺＯで形成されている。また、下部電極１６は、金属電極（具体的には、例えば、アルミニウム、銅等）であってもよい。

【0029】

各下部電極群１６０は、下部基板１７の上面上に存在する。各下部電極群１６０は、下部基板１７上でＸ軸方向に互いに離間して配列されている。各下部電極群１６０は、下部基板１７上でＹ軸方向において延在しＸ軸方向に互いに離間して配列されて束ねられた（即ち、導体で接続された）複数の下部電極１６からなる。下部電極１６間は、絶縁材料で埋められている。各下部電極１６は、例えば、１本の短冊状導体である。

【0030】

各上部電極群１３０は、上部基板１１の下面上に存在する。各上部電極群１３０は、上部基板１１上でＸ軸方向に互いに離間して配列されている。各上部電極群１３０は、上部基板１１上でＹ軸方向において延在しＸ軸方向に互いに離間して配列されて束ねられた複数の上部電極１３からなる。上部電極１３間は、絶縁材料で埋められている。各上部電極１３は、例えば、１本の短冊状導体である。

【0031】

上部電極群１３０は、それぞれ、下部電極群１６０と対向している。また、上部電極群１３０−１は、それぞれ下部電極群１６０−１と対向し、上部電極群１３０−２は、それぞれ下部電極群１６０−２と対向する。また、上部電極群１３０に含まれる上部電極１３は、それぞれ、当該上部電極群１３０に対向する下部電極群１６０に含まれる下部電極１６と対向している。

【0032】

後述するように、上部電極１３は、光線方向を制御する電位が与えられる上部電極としても機能する。一例において、上部電極１３は、対応する下部電極１６と一対一で対向する。一例において、上部電極１３は、それぞれ、対向する下部電極１６と同様の形状を有する。

【0033】

タッチパネル１は、上部基板１１と下部基板１７との間の光線方向制御層を含む。光線方向制御層は、複数の電気泳動素子１４及び複数の光透過領域１５とで構成されている。電気泳動素子１４及び光透過領域１５は、それぞれ、Ｙ軸方向において延在しており、Ｘ軸方向において交互に配列されている。

【0034】

ＸＹ面において、複数の電気泳動素子１４は、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に配列されたストライプパターンを有する。同様に、複数の光透過領域１５は、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に配列されたストライプパターンを有する。

【0035】

光透過領域１５の高さは、例えば、３μｍ〜３００μｍが適当であり、本実施形態では６０μｍである。光透過領域１５の幅（つまり、上部電極１３間の距離及び下部電極１６間の距離）は、例えば、１μｍ〜１５０μｍが適当であり、本実施形態では２０μｍである。電気泳動素子１４の高さは、光透過領域１５の高さと同様に、例えば、３μｍ〜３００μｍが適当であり、本実施形態では６０μｍである。電気泳動素子１４の幅は、例えば、０．２５μｍ〜４０μｍが適当であり、本実施形態では５μｍである。

【0036】

上部電極１３の幅は、電気泳動素子１４の幅と同様に、例えば、０．２５μｍ〜４０μｍが適当であり、本実施形態では５μｍである。従って、上部電極群１３０の幅は、本実施形態では５ｍｍである。下部電極１６の幅も、電気泳動素子１４の幅と同様に、例えば、０．２５μｍ〜４０μｍが適当であり、本実施形態では５μｍである。従って、下部電極群１６０の幅は、本実施形態では５ｍｍである。

【0037】

各電気泳動素子１４は、光透過領域１５の間に形成された空間内に収容されている電気泳動粒子と分散剤（電気泳動素子材料）を含む。電気泳動粒子は有色であり、例えば、黒である。分散剤は例えば無色透明な樹脂で形成されている。

【0038】

各電気泳動素子１４は、Ｙ軸方向に延在する一つの上部電極１３と、Ｙ軸方向に延在する一つの下部電極１６と、に挟まれている。図１の例において、Ｚ軸方向に延在する上部電極１３と、Ｚ軸方向に延在する下部電極１６は、電気泳動粒子と分散剤からなる電気泳動素子材料に接触している。Ｙ軸方向に延在する上部電極１３及びＹ軸方向に延在する下部電極１６の一方又は双方と電気泳動素子材料との間に絶縁層が存在してもよい。絶縁層は、例えば、酸化シリコン又は窒化シリコンである。なお、各電気泳動素子１４は、さらに、Ｙ軸方向に延在する一つの上部電極１３と、Ｙ軸方向に延在する一つの下部電極１６と、に挟まれていてもよい。

【0039】

例えば、一つの電気泳動素子１４が一つの上部電極１３と一つの下部電極１６とに挟まれている。つまり、各上部電極１３は、Ｚ軸方向において一つの電気泳動素子１４に対向している。同様に、各下部電極１６は、Ｚ軸方向において一つの電気泳動素子１４に対向している。

【0040】

他の例において、電気泳動素子１４は、それぞれ、上部電極１３と下部電極１６の異なるペアに挟まれていてもよい。複数の電気泳動素子１４は、一つの上部電極１３と複数の下部電極１６との間に挟まれていてもよい。複数の電気泳動素子１４は、複数の上部電極１３と一つの下部電極１６との間に挟まれていてもよい。

【0041】

狭視野状態において、各電気泳動素子１４中の電気泳動粒子は、分散剤内に分散している。分散している電気泳動粒子が表示パネル５からの光を吸収することで、電気泳動素子１４は、表示パネル５からの光を遮蔽する。これにより、Ｘ軸方向において狭い出射角度範囲内の光線のみが、タッチパネル１を通過する。

【0042】

タッチパネル機能を実現するために、上部基板１１において、高電位の上部電極群１３０と低電位の上部電極群１３０と、が交互に配置されるよう、上部電極群１３０に特定の信号が与えられる。狭視野状態においては、例えば、上部電極群１３０−１（図１における送信電極Ｔ１〜Ｔ４）それぞれは、高電位に制御され、タッチパネルにおける１つの送信電極として機能する。また、上部電極群１３０−２（図１における受信電極Ｒ１〜Ｒ４）それぞれは、低電位に制御され、タッチパネルにおける１つの受信電極として機能する。

【0043】

狭視野状態において、同一の電気泳動素子１４を挟む上部電極１３と下部電極１６とは、同電位に維持される。つまり、対向する上部電極群１３０と下部電極群１６０とが同電位に維持される。これにより、電気泳動粒子は、分散剤内で分散した状態に維持される。上部電極１３及び下部電極１６の電位制御の詳細は後述する。なお、図２及び図３、並びに後述する図６及び図１９において、相対的に高電位に制御された電極は実線で示され、相対的に低電位に制御された電極は点線で示されている。

【0044】

図５は、広視野状態のタッチパネル１の模式的な構成例を示す断面図である。図６は、広視野状態のタッチパネル１における上部基板１１の構成例を模式的に示す平面図である。広視野状態は、電気泳動粒子を、電気泳動素子１４を挟む電極の一方の近傍に凝集させることにより実現される。電気泳動素子１４の大部分の領域は透明な分散剤のみで構成され、電気泳動素子１４は透過状態となる。これにより、Ｘ軸方向において広い出射角度範囲内の光線が、タッチパネル１を通過する。

【0045】

上部電極群１３０−１を低電位に、上部電極群１３０−２を高電位に制御することにより（つまり、狭視野状態における上部電極群１３０−１及び上部電極群１３０−２の相対的な電位を入れ替えることにより）広視野状態が実現される。従って広視野状態においては、上部電極群１３０−１それぞれが１つの受信電極として機能し、上部電極群１３０−２それぞれが１つの送信電極として機能する。

【0046】

広視野状態において、上部電極群１３０に対する下部電極群１６０の相対電位は、電気泳動粒子の電荷とは逆の極性を有する。これにより、電気泳動粒子の電荷が負（−）である場合には正極である電極群の近傍に、電気泳動粒子の電荷が正（＋）である場合には負極である電極群の近傍に、電気泳動粒子が集まる。なお、以下の説明において、電気泳動粒子の電荷は負であるとする。電気泳動粒子の電荷が正の場合、各電極群の極性を逆にすることにより、同様に対応可能である。

【0047】

〔制御〕
以下において、タッチパネル１の駆動部１００による制御を説明する。図７は、駆動部１００の構成例を模式的に示すブロック図である。上述のように、タッチパネル１は、タッチパネル機能と光線方向制御機能を有する。二つの機能を提供するため、駆動部１００は、例えば、演算部１０１、記憶部１０２、座標処理部１０３、受信部１０４、送信部１０５、制御部１０６、反転部１０７、同期部１０８、及び出力部１０９を含む。

【0048】

記憶部１０２は、例えば、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の記憶装置である。駆動部１００に含まれる記憶部１０２以外の各部は、プログラムに従って動作するプロセッサ及び／又は特定機能の論理回路を含んで構成される。これらの部は、それぞれ個別の回路で構成されてもよく、これらの一部又は全部は同一の回路（プロセッサを含む）を共有してもよい。

【0049】

演算部１０１は、受信電極としての上部電極群１３０における受信波形に基づいて、タッチの有無及びタッチ座標の判定を行う。記憶部１０２は、後述する鈍り波形を示す情報を保持する。座標処理部１０３は、タッチ座標を出力する。受信部１０４は、受信電極としての上部電極群１３０が受信した信号を受信する。

【0050】

送信部１０５は、上部電極群１３０に駆動信号を送信する（与える）。制御部１０６は、制御部１０６は、タッチパネル１を狭視野状態にするか又は広視野状態にするかを決定する。

【0051】

反転部１０７は、上部電極群１３０−１用に生成された駆動信号と、上部電極群１３０−２用に生成された駆動信号と、を入れ替える。また、反転部１０７は、下部電極群１６０−１用に生成された駆動信号と、下部電極群１６０−２用に生成された駆動信号と、を入れ替える。同期部１０８は、各電極に送信する駆動信号を同期させる。出力部１０９は下部電極１６に駆動信号を送信する。

【0052】

以下、本実施形態における指示体のタッチ位置の検出方法の一例について説明する。図８は、狭視野状態のタッチパネル１における上部基板１１の構成例を模式的に示す平面図である。送信電極としての上部電極群１３０及び受信電極としての上部電極群１３０の各交点（即ち、上部電極群１３０−１と上部電極群１３０−２との境界）に容量（交点容量）が構成されている。従って、座標処理部１０３は、容量の減少が発生した境界を検出することで、指示体のＸ方向のタッチ位置を検出する。

【0053】

図９は、送信電極としての上部電極群１３０（以下、単に送信電極とも呼ぶ）から送信される送信波の一例を示す説明図である。当該送信波は、例えば、所定の高さかつ所定幅のパルスを含む矩形波である。

【0054】

図１０は、受信電極としての上部電極群１３０（以下、単に受信電極とも呼ぶ）が受信する受信パルスの一例を示す説明図である。図１０の点線で囲まれた部分は、図９における点線で囲まれた送信パルスに対応する受信パルスを拡大したものである。指示体のタッチ位置のＹ座標が大きくなるほど、伝送経路上においてパルス波形が鈍り（つまりパルス波形の立ち上がりが遅くなり、かつ振幅が小さくなる）、受信波形が変化する。

【0055】

例えば、記憶部１０２は、Ｙ座標の値（Ｙ０、Ｙ２、・・・、Ｙｍａｘ）それぞれに対応する鈍り波形を示す関数を予め保持する。なお、演算部１０１は、受信部１０４が受信した受信波のパルス波形に鈍り成分があるか否かを判定する。演算部１０１は、鈍り成分があると判定した場合、記憶部１０２が保持する関数それぞれと当該パルス波形とを比較し、当該パルス波形に最も類似する関数に対応するＹ座標を、指示体のタッチ位置のＹ座標に決定する。当該パルス波形に最も類似する関数は、記憶部１０２が保持する複数の関数の中で、例えば当該パルス波形を示す関数との間のユークリッド距離が最小の関数である。

【0056】

なお、記憶部１０２は、Ｙ座標の値（Ｙ０、Ｙ２、・・・Ｙｍａｘ）それぞれに対応する鈍り波形の立ち上がり時間を予め保持してもよい。立ち上がり時間とは、鈍り波形の立ち上がり開始から、送信波におけるパルス波形の高さの所定割合（例えば５０％）の高さに到達するまで、の時間を示す。このとき、演算部１０１は、鈍り成分があると判定した場合、記憶部１０２が保持する立ち上がり時間のうち、受信波のパルス波形における立ち上がり時間との差が最小である立ち上がり時間に対応するＹ座標を、指示体のタッチ位置のＹ座標に決定してもよい。

【0057】

以下、狭視野状態における電極の駆動方法の例を示す。図１１Ａは、狭視野状態における上部電極群１３０−１に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図１１Ａの例において、上部電極群１３０−１には、所定の高さかつ所定幅のパルスを含む矩形波の駆動信号が与えられる。上述したように狭視野状態において、上部電極群１３０−１それぞれは、タッチパネルの１つの送信電極として機能する。なお、狭視野状態において、上部電極群１３０−１に与えられる駆動電位波形は任意であって、タッチパネル１によるタッチ検出のために適切な波形が選択される。

【0058】

図１１Ｂは、狭視野状態における上部電極群１３０−２に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図１１Ｂの例において、上部電極群１３０−２には、一定の基準電位（例えば接地電位）が与えられる。上述したように狭視野状態において、上部電極群１３０−２それぞれは、タッチパネルの１つの受信電極として機能する。

【0059】

図１１Ｃは、狭視野状態における下部電極群１６０−１（即ち、狭視野状態において送信電極に対向する下部電極群１６０）に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図１１Ｃの例において、下部電極群１６０−１には、上部電極群１３０−１と同位相かつ同波形の駆動信号が与えられる。なお、下部電極群１６０−１には、例えば、定電圧（上部電極群１３０−１に与えられた矩形波が示す平均電圧（送信電極と当該送信電極に対向する電極とを同電位にするため））の信号を与えてもよい。

【0060】

図１１Ｄは、狭視野状態における下部電極群１６０−２（即ち狭視野状態において受信電極に対向する下部電極群１６０）に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図１１Ｄの例において、下部電極群１６０−２には、上部電極群１３０−２と同様の一定の基準電位（例えば接地電位）が与えられる。

【0061】

狭視野状態における、各電極への駆動信号の送受信の制御の一例について説明する。狭視野状態においては、制御部１０６は反転部１０７に対して、狭視野状態の実行通知を送信している。送信部１０５は、例えば、上部電極群１３０−１用の駆動信号として例えば上述した矩形波の駆動信号を生成し、上部電極群１３０−２用の駆動信号として例えば上述した一定の基準電位の駆動信号を生成し、反転部１０７に送信する。

【0062】

反転部１０７は、狭視野状態の実行通知を受信している場合、１つの上部電極群１３０−１を順次選択し、選択した上部電極群１３０−１に、上部電極群１３０−１用の駆動信号を送信する。また、反転部１０７は、狭視野状態の実行通知を受信している場合、上部電極群１３０−２に、上部電極群１３０−２用の駆動信号を送信する。

【0063】

受信部１０４は、上部電極群１３０の受信波形を受信し、反転部１０７に送信する。反転部１０７は、受信電極である上部電極群１３０−２の受信波形を、例えば、受信部１０４を介して演算部１０１に送信する。

【0064】

また、反転部１０７は、狭視野状態の実行通知を受信している場合、上部電極群１３０−１用の駆動信号を同期部１０８に送信する。同期部１０８は、受信した駆動信号を、選択された上部電極群１３０−１に送信される駆動信号に同期させて、出力部１０９に送信する。出力部１０９は、受信した駆動信号を下部電極群１６０−１に送信する。

【0065】

また、反転部１０７は、狭視野状態の実行通知を受信している場合、上部電極群１３０−２用の駆動信号を、同期部１０８を介して、出力部１０９に送信する。出力部１０９は、受信した駆動信号を下部電極群１６０−２に送信する。

【0066】

図１１Ａ〜図１１Ｄが示す駆動電位が与えられることにより、対向する電極の間に挟まれている電気泳動素子１４それぞれの両端は同電位となる。従って、有色電気泳動粒子は、分散剤内で略均等に分散した状態になり、狭視野状態が実現される。

【0067】

以下、広視野状態における電極の駆動方法の例を示す。図１２Ａは、広視野状態における上部電極群１３０−１に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図１２Ａの例において、上部電極群１３０−１には、一定の基準電位（例えば接地電位）が与えられる。上述したように広視野状態において、上部電極群１３０−２それぞれは、タッチパネルの１つの受信電極として機能する。

【0068】

図１２Ｂは、広視野状態における上部電極群１３０−２に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図１２Ｂの例において、上部電極群１３０−２には、所定の高さかつ所定幅のパルスを含む矩形波の駆動信号が与えられる。上述したように広視野状態において、上部電極群１３０−２それぞれはタッチパネルの１つの送信電極として機能する。

【0069】

なお、広視野状態において、上部電極群１３０−２に与えられる駆動電位波形は任意であって、タッチパネル１によるタッチ検出のために適切な波形が選択される。また、図１２Ｂに示すように、広視野状態において、上部電極群１３０−２に、矩形波の駆動信号が与えられた後に、放電期間が設けられていてもよい。

【0070】

図１２Ｃは、下部電極群１６０−１（即ち、広視野状態において受信電極に対向する下部電極群１６０）に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図１２Ｃの例において、下部電極群１６０−１には、所定の高さ（上部電極群１３０−１に与えられる電位より高電位）かつ所定幅のパルスを含む矩形波の駆動信号（例えば、上部電極群１３０−２に与えられる駆動信号と同様の駆動信号）が与えられる。なお、下部電極群１６０−１に、上部電極群１３０−１に与えられる電位より高い、一定の基準電位が与えられてもよい。

【0071】

図１２Ｄは、下部電極群１６０−２（即ち広視野状態において送信電極に対向する下部電極群１６０）に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図１２Ｄの例において、下部電極群１６０−２には、一定の基準電位（例えば接地電位）が与えられる。なお、広視野状態における上部電極群１３０−２の放電期間において、下部電極群１６０−２には、所定の高さかつ所定幅のパルスを含む矩形波の駆動信号が与えられてもよい。

【0072】

広視野状態における、各電極への駆動信号の送受信の制御の一例について説明する。広視野状態においては、制御部１０６は反転部１０７に対して、広視野状態の実行通知を送信している。送信部１０５は、例えば、狭視野状態と同様に、上部電極群１３０−１用の駆動信号として例えば上述した矩形波の駆動信号を生成し、上部電極群１３０−２用の駆動信号として例えば上述した一定の基準電位の駆動信号を生成し、反転部１０７に送信する。

【0073】

反転部１０７は、広視野状態の実行通知を受信している場合、例えば、上部電極群１３０−１に、狭視野状態における上部電極群１３０−２用の駆動信号（つまり、一定の基準電位の駆動信号）を送信する。また、反転部１０７は、広視野状態の実行通知を受信している場合、例えば、上部電極群１３０−２に、狭視野状態における上部電極群１３０−１用の駆動信号（つまり、矩形波の駆動信号）を送信する。

【0074】

受信部１０４は、上部電極群１３０の受信波形を受信し、反転部１０７に送信する。反転部１０７は、受信電極である上部電極群１３０−１の受信波形を、例えば、受信部１０４を介して演算部１０１に送信する。

【0075】

なお、広視野状態における下部電極群１６０への駆動信号の送信の制御については、例えば、狭視野状態と同様である。

【0076】

図１２Ａ〜図１２Ｄが示す駆動電位が与えられることにより、下部電極群１６０−１が上部電極群１３０−１と比較して高電位となり、上部電極群１３０−２が下部電極群１６０−２と比較して高電位となる。従って、従って、有色電気泳動粒子は、下部電極群１６０−１、及び上部電極群１３０−２の近傍に凝集した状態になり、広視野状態が実現される。

【0077】

以上、本実施例のタッチパネル１における上部電極群１３０は、タッチパネル装置としての電極及び光線方向を制御する電極として機能するため、タッチパネル装置としてのタッチパネル電極と光線方向を制御する電極とが別箇に設けられたタッチパネルと比較して、高い透過率を実現することができ、さらに薄型化が実現される。また電極の貼りあわせのプロセスも削減され、ひいてはコスト削減につながる。

【0078】

また、指示体が上部電極群１３０−１と、当該上部電極群１３０−１に隣接する上部電極群１３０−２と、の双方にタッチした場合に、タッチパネル１は、指示体によるタッチが発生したと判定する。つまり、タッチが発生したと判定されるためには、隣接する２つの上部電極群１３０を跨いだタッチが必要であるため、水滴等による誤動作の発生頻度が低い。

【0079】

また、下部基板１７に電極が配置されていることにより、液晶表示パネル等の表示パネル５からタッチパネル１へのノイズを減衰することができる。

【0080】

また、制御部１０６は、下部電極群１６０を分割制御してもよい。つまり、下部電極群１６０の一部に対して、上述の狭視野状態又は広視野状態の駆動電位が与えられてもよい。これにより、タッチパネル１のＸＹ平面の一部のみを光線方向制御素子として使用することができる。

【0081】

＜実施例２＞
以下の実施例については、実施例１との相違点を説明する。図１３は、図２における点線の楕円で囲まれた部分の構成例を模式的に示す拡大図である。本実施例では、実施例１の上部電極群１３０の一部の電極が、上部電極群１３０から切り離され、当該一部の電極が光線方向を制御する第三電極としての機能のみを有する。

【0082】

具体的には、例えば、上部電極群１３０は１００本の上部電極１３からなり、例えば、上部電極１３の間の中心位置に、上部電極１３と平行に第三電極１８が配置される。例えば、上部電極１３と第三電極１８との間隔は５μｍである。

【0083】

図１４は、受信電極としての上部電極群１３０が受信する受信パルスの一例を示す説明図である。図１４の点線で囲まれた部分は、図９における点線で囲まれた送信パルスに対応する受信パルスを拡大したものである。

【0084】

本実施例の上部電極群１３０は、実施例１の上部電極群１３０と比較して、上部電極１３の数が少なくかつ上部電極１３間の距離が大きいため、伝送経路上の抵抗成分が増加する。従って、図１０の例と比較して、パルス波形の鈍りが大きくなる。これにより、タッチ位置のＹ座標の検出精度を高めることができる。なお、タッチ位置の検出精度を高めるためには、上部電極１３の本数が２００本以下であることが望ましく、上部電極１３間の距離は２０μｍ以上（かつ１００μｍ以下）であることが望ましい。なお、実施例１の上部電極群１３０と比較して、上部電極１３の数が少なくかつ上部電極１３間の距離が大きければ、タッチパネル１は、光線方向を制御する電極としての機能のみを有する電極を含まなくてもよい。

【0085】

＜実施例３＞
図１５は、狭視野状態のタッチパネル１の構成例を模式的に示す断面図である。図１６は、狭視野状態のタッチパネル１の上部基板１１の構成例を模式的に示す平面図である。図１７は、タッチパネル１の下部基板１７の構成例を模式的に示す平面図である。図１８は、図１６における点線の楕円で囲まれた部分の構成例を模式的に示す拡大図である。

【0086】

本実施例のタッチパネル１において、上部電極１３及び下部電極１６は束ねられていない。つまり、各上部電極群１３０が１つの上部電極１３からなり、各下部電極群１６０が１つの下部電極１６からなる。本実施例のタッチパネル１において、上部電極群１３０は１つの上部電極１３からなるため、電気泳動素子１４を個別制御することができる。

【0087】

＜実施例４＞
図１９は、タッチパネル１における下部基板１７の構成例を模式的に示す平面図である。本実施例において、下部電極群１６０は、表示パネル５からタッチパネル１へのノイズ感知にも用いられる。狭視野状態及び広視野状態の双方において、高電位に制御される下部電極群１６０−１がノイズ感知用の１つの送信電極として、低電位に制御される下部電極群１６０−１がノイズ感知用の１つの受信電極として用いられる。

【0088】

図２０は、駆動部１００の構成例を模式的に示すブロック図である。本実施例の駆動部１００は、実施例１における演算部１０１、記憶部１０２、受信部１０４、及び送信部１０５の代わりに、第一演算部１１１、第一記憶部１１２、第一受信部１１３、第一送信部１１４、第二演算部１１５、第二記憶部１１６、第二受信部１１７、及び第二送信部１１８を含む。

【0089】

第一演算部１１１、第一記憶部１１２、第一受信部１１３、及び第一送信部１１４それぞれの説明は、実施例１における演算部１０１、記憶部１０２、受信部１０４、及び送信部１０５それぞれの説明と同様であるため省略する。

【0090】

第二記憶部１１６は、例えば、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の記憶装置である。駆動部１００に含まれる第一記憶部１１２及び第二記憶部１１６以外の各部は、プログラムに従って動作するプロセッサ及び／又は特定機能の論理回路を含んで構成される。これらの部は、それぞれ個別の回路で構成されてもよく、これらの一部又は全部は同一の回路（プロセッサを含む）を共有してもよい。

【0091】

第二演算部１１５は、受信電極としての下部電極群１６０における受信波形が示すノイズを検出する。第二受信部１１７は、受信電極としての下部電極１６が受信した信号を受信する。第二送信部１１８は、同期部１０８及び出力部１０９を介して、下部電極群１６０に駆動信号を送信する。

【0092】

図２１は、タッチ判定処理の一例を示すフローチャートである。送信電極としての上部電極群１３０からの送信波を受信電極としての上部電極群１３０が受信し、送信電極としての下部電極群１６０からの送信波を受信電極としての下部電極群１６０が受信する（Ｓ２１０１）。第一受信部１１３は、受信電極としての上部電極群１３０から受信波形を受信する（Ｓ２１０２）。第二受信部１１７は、受信電極としての下部電極群１６０から受信波形を受信する（Ｓ２１０３）。

【0093】

座標処理部１０３は、受信電極としての上部電極群１３０からの受信波形を、第一受信部１１３から受信し、受信電極としての下部電極群１６０からの受信波形を、第二受信部１１７から受信し、これら２つの受信波形の差分波形を算出する（Ｓ２１０４）。

【0094】

座標処理部１０３は、当該差分波形と、第一演算部１１１が第一記憶部１１２から取得した鈍り波形の情報と、に基づいて、タッチの有無及びタッチ座標を判定する（Ｓ２１０５）。座標処理部１０３がタッチなしと判定した場合（Ｓ２１０５：なし）、ステップＳ２１０２及びステップＳ２１０３の処理に戻る。座標処理部１０３は、タッチありと判定した場合（Ｓ２１０５：あり）、タッチ位置を出力し（Ｓ２１０６）、タッチ判定処理を終了する。

【0095】

図２２Ａは、受信電極としての上部電極群１３０のＸ軸方向の受信波形の一例である。図２２Ｂは、受信電極としての下部電極群１６０のＸ軸方向の受信波形の一例である。図２２Ｃは、受信電極としての上部電極群１３０のＸ軸方向の受信波形と、受信電極としての下部電極群１６０のＸ軸方向の受信波形と、の差分を示す波形の一例である。図２２Ａ〜図２２Ｃにおいて、横軸はＸ座標を示し、縦軸（＊Ｄｅｌｔａ）は、タッチパネルの基準容量に対する静電容量の減少量である。なお、図２２Ａ、及び図２２Ｃにおいて、点線が指示体のタッチによる静電容量の減少を示し、実線がノイズによる静電容量の減少を示す。

【0096】

上部電極群１３０における静電容量の減少の主要因は、指示体のタッチである可能性が高い。一方、下部電極群１６０における静電容量の減少の主要因は、表示パネル５等から輻射されるノイズである可能性が高い。また、当該ノイズは下部基板１７と上部基板１１との間で減衰するものの、上部電極群１３０においても略同波形で検出される。また、下部電極群１６０における指示体のタッチによる静電容量の減少は、下部基板１７と上部基板１１との間の電気泳動素子１４等に阻害されるため、ほぼ発生しない。

【0097】

従って、ステップＳ２１０４における差分の算出を実行することにより、図２２Ｃのような、表示パネル５からタッチパネル１へのノイズが除去された波形が得られる。これにより、タッチ判定の精度及びタッチ位置の検出精度が向上し、ノイズに対する追従性が向上する。

【0098】

＜実施例５＞
図２３は、広視野状態のタッチパネル１の構成例を模式的に示す断面図である。図２４は、広視野状態のタッチパネル１の下部基板１７の構成例を模式的に示す平面図である。

【0099】

本実施例のタッチパネル１は、狭視野状態における制御は実施例１と同様である。つまり、狭視野状態において、例えば、上部電極群１３０−１と下部電極群１６０−１が同電位（例えば、高電位）に、上部電極群１３０−２と下部電極群１６０−２が同電位（例えば、低電位）に、制御される。

【0100】

本実施例のタッチパネル１は、広視野状態において、下部電極群１６０−２については、実施例１と同様に高電位に制御し、下部電極群１６０−１については、狭視野状態における高電位状態よりもさらに高電位を与える。これにより、電気泳動素子１４が、下部電極群１６０−１及び下部電極群１６０−２の近傍に凝集する。つまり、本実施例のタッチパネル１は、上部電極群１３０の駆動電位を変更することなく、狭視野状態と広視野状態とを切り替えることができる。なお、図２４において、狭視野状態における高電位状態より高い電位を与えられた下部電極は実線で示され、実線で示された下部電極よりも相対的に低い電位を与えられた下部電極は、一点鎖線で示される。

【0101】

図２５は、駆動部１００の構成例を模式的に示すブロック図である。本実施例の駆動部１００は高電位出力部１１９をさらに含む。高電位出力部１１９は、制御部１０６から広視野状態の実行通知を受信した場合に、下部電極群１６０−１に対して、高電位の駆動信号を送信する。従って、出力部１０９は、下部電極群１６０−１に対して駆動信号を送信しなくてもよい。

【0102】

以下、広視野状態における電極の駆動方法の例を示す。図２６Ａは、広視野状態における上部電極群１３０−１に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図２６Aにおける電位Ｖｘ１は、上部電極群１３０−１に与えられる平均電位である。図２６Ａの例において、上部電極群１３０−１には、実施例１の狭視野状態と同様の駆動信号（例えば、所定の高さかつ所定幅のパルスを含む矩形波の駆動信号）が与えられる。広視野状態においても、上部電極群１３０−１それぞれはタッチパネルの１つの送信電極として機能する。

【0103】

図２６Ｂは、広視野状態における上部電極群１３０−２に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図２６Ｂの例において、実施例１の狭視野状態と同様の駆動信号（例えば、一定の基準電位（例えば接地電位））が与えられる。広視野状態においても、上部電極群１３０−２それぞれはタッチパネルの受信電極として機能する。

【0104】

図２６Ｃは、下部電極群１６０−１に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図２６Ｃの例において、下部電極群１６０−１には、一定の電位Ｖｘ２が与えられる。

【0105】

図２６Ｄは、下部電極群１６０−２に与えられる駆動電位（駆動信号）の波形を示す。図２６Ｄの例において、下部電極群１６０−２には、一定の電位（但し、上部電極群１３０−２に与えられる基準電位より高い電位）が与えられる。なお、当該一定の電位は、例えば、Ｖｘ２−Ｖｘ１である。狭視野状態から広視野状態への切り替え時に、上述した例における駆動電位が同時に与えられると、上部電極群１３０−１（第１電位：Ｖｘ１）と下部電極群１６０−１（第３電位：Ｖｘ２）との間の電位差と、上部電極群１３０−２（第２電位：接地電位）と下部電極群１６０−２（第４電位：Ｖｘ２−Ｖｘ１）との間の電位差と、が等しいため、有色電気泳動粒子が下部電極群１６０側に凝集するタイミングが同じである。

【0106】

図２６Ａ〜図２６Ｄが示す駆動電位が与えられることにより、下部電極群１６０−１が上部電極群１３０−１と比較して高電位となり、下部電極群１６０−２が上部電極群１３０−２と比較して高電位となる。従って、有色電気泳動粒子は、下部電極群１６０−１、及び下部電極群１６０−２の近傍に凝集した状態になり、広視野状態が実現される。

【0107】

＜実施例６＞
図２７は、上部電極群１３０−１と上部電極群１３０−２との境界部の拡大断面図である。本実施例の上部基板１１は、上部電極群１３０−１と上部電極群１３０−２との間に、第三電極１８を有する。第三電極１８は、上部電極としては機能せず、光線方向を制御する電極としてのみ機能する。

【0108】

なお、図示は省略しているが、下部基板１７は、第三電極１８それぞれに対向する位置に下部電極１６を有する。また、第三電極１８と、当該第三電極１８に対向する位置に配置された下部電極１６と、に電気泳動素子１４が挟まれている。

【0109】

第三電極１８の幅及び高さは、例えば上部電極１３と同じである。なお、例えば、上部電極群１３０−１と第三電極１８との間の距離、及び上部電極群１３０−２と第三電極１８との間の距離は、例えば、光透過領域１５の幅と同様に、１μｍ〜１５０μｍが適当であり、本実施形態では２０μｍである。

【0110】

本実施例において、出力部１０９は、第三電極１８に対しても駆動信号を送信する。なお、本実施例において、第三電極１８及び第三電極１８に対向する下部電極１６は、上部電極群１３０及び下部電極群１６０と、別駆動としてもよい。

【0111】

即ち、第三電極１８に上部電極群１３０と同様の電位が与えられる必要はなく、同様に、第三電極１８に対向する下部電極１６に他の下部電極１６と同様の電位が与えられる必要はない。

【0112】

具体的には、例えば、制御部１０６は、狭視野状態において、第三電極１８と第三電極１８に対向する下部電極１６を同電位に維持するよう出力部１０９を制御すればよい。また、例えば、制御部１０６は、広視野状態において、第三電極１８と第三電極１８に対向する下部電極１６に電位差が生じるよう出力部１０９を制御すればよい。

【0113】

本実施例において、実施例１と比較して、上部電極群１３０−１と上部電極群１３０−２との間の距離が大きいため、上部電極群１３０の感度が向上し、指示体のタッチ検出精度を高めることができる。

【0114】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

【符号の説明】

【0115】

１ 光線方向制御機能を備えたタッチパネル、５ 表示パネル、１１ 上部基板、１３ 上部電極、１４ 電気泳動素子、１５ 光透過領域、１６ 下部電極、１７ 下部基板、１８ 第三電極、１０１ 演算部、１０２ 記憶部、１０３ 座標処理部、１０４ 受信部、１０５ 送信部、１０６ 制御部、１０７ 反転部、１０８ 同期部、１０９、出力部、１１９ 高電位出力部、１３０、１３０−１、１３０−２ 上部電極群、１６０、１６０−１、１６０−２ 下部電極群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図12D】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26A】

【図26B】

【図26C】

【図26D】

【図27】