CN114424150B - 触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板、触觉呈现触摸显示器 - Google Patents

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Abstract

在本公开的触觉呈现面板中，触觉呈现屏幕具有包括在透明绝缘基板上隔开间隔交替配置的多个第1电极以及多个第2电极的触觉电极，通过对多个第1电极中的位于透明绝缘基板的至少一部分的区域上的电极施加具有第1频率的第1电压信号，并且对多个第2电极中的位于透明绝缘基板的至少一部分的区域上的电极施加具有与第1频率不同的第2频率的第2电压信号，从而对指示体提供触觉，计算形成于触觉电极与指示体之间的第1静电电容，根据计算的第1静电电容，调整第1电压信号以及第2电压信号的振幅电压以及频率，从而使施加到第1静电电容的电压恒定。

Description

触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板、触觉呈现触摸显示器
技术领域
本公开涉及触觉呈现面板，涉及不管使用者的指尖的粗细以及皮肤的厚度的差异而能够感知恒定的触感的触觉呈现(presentation)面板。
背景技术
作为检测并输出通过使用者的手指或者笔等指示体指示的触摸屏幕上的位置(以下有时称为“触摸位置”)的装置，广泛已知触摸面板。作为触摸面板中的触摸位置的检测方式，已知多个检测方式，作为其中的静电电容方式的触摸面板，有投影型静电电容方式触摸面板(PCAP：Projected Capacitive Touch Panel)。
投影型静电电容方式的触摸面板即使在用厚度为几mm程度的玻璃板等保护板覆盖触摸屏幕的使用者侧的面(以下有时称为“表侧面”)的情况下，也能够检测触摸位置。投影型静电电容方式的触摸面板由于在表侧面配置有保护板而具有牢固性优良的方面并且由于无可动部而具有寿命长的方面等的优点。
投影型静电电容方式的触摸面板的触摸屏幕例如如专利文献1公开那样，构成为具备检测行方向的触摸位置的坐标的检测用行方向布线和检测列方向的触摸位置的坐标的检测用列方向布线。在以下的说明中，有时将检测用行方向布线和检测用列方向布线合起来总称为“检测用布线”。
在专利文献1中，公开了与触摸面板相当的触摸板***。在专利文献1公开的触摸板***中，作为用于检测静电电容(以下有时简称为“电容”)的检测用布线，具备在薄的介电膜上形成的第1系列的导体元件和在第1系列的导体元件上隔着绝缘膜形成的第2系列的导体元件。在各导体元件之间无电接触，从表侧面的法线方向观察的第1系列的导体元件以及第2系列的导体元件中的一方看起来在俯视时与另一方重叠，但在两者之间无电接触，而立体地交叉。
指示体的触摸位置的位置坐标是通过用检测电路检测形成于指示体与作为检测用布线的导体元件之间的电容(以下有时称为“触摸电容”)来确定的。另外，能够通过1个以上的导体元件的检测电容的相对值，对导体元件之间的触摸位置进行插值。
在以下的说明中，将在透明电介质基板上配置有检测用列方向布线和检测用行方向布线的部件称为“触摸屏幕”，将对触摸屏幕连接有检测用电路的装置称为“触摸面板”。另外，在触摸屏幕中，将指示体和触摸位置检测电极的静电电容称为“触摸电容”，将能够检测触摸位置的区域称为“可检测区域”。
近年来，将作为包括开关等的操作面板的触摸面板代替机械开关而用于身边的大量设备。但是，在触摸面板中，没有如机械开关那样的凹凸而手感均匀，表面形状不会由于操作而变形。因此，必须依赖视觉进行从开关的位置确认至操作执行以及操作完成的所有操作过程，在与汽车的驾驶中的声响等的操作等其他作业并行地进行的操作时，在盲操作的可靠性以及视觉残疾人的操作性等方面存在课题。
例如，在车载设备中，根据外观设计性的观点广泛使用触摸面板，所以在驾驶中难以通过盲触摸操作车载设备，根据安全性确保的观点，带能够在盲触摸下进行操作的功能的触摸面板得到关注。另外，在民用设备中，在大量家电以及电子设备中，使用作为操作面板的触摸面板。进而，根据外观设计性的观点，搭载用罩玻璃保护表面的PCAP的设备也增加。但是，触摸面板由于表面平滑，所以存在无法通过手触确认开关的位置，难以应对通用外观设计的课题。在PCAP的情况下，作为外观设计性要求玻璃表面平滑，存在在与开关位置相当的玻璃面加工凹凸等处置下的通用外观设计应对也困难这样的课题。
在此，虽然有通过语音功能通知受理了操作、完成了操作的方法，但由于隐私以及噪音方面的问题，能够使用语音功能的环境被限定等，尚未达成与机械开关等同的功能和通用性。如果在触摸面板中有呈现开关的位置的功能以及通过触觉反馈操作的受理、操作的完成的功能，则能够实现盲触摸下的操作以及通用外观设计应对。
在便携电话以及智能手机中，为了补偿操作的可靠性以及不管视觉的操作性，还有时搭载利用振动的触觉反馈功能。预想基于与用户的操作连动的振动的反馈功能急速变得常见，对更高度的触觉反馈的需求增加。
触觉产生方式可大致分成振动方式、超声波方式、电气方式这3个。振动方式的特征在于，能够与PCAP共存且成本低，但由于器件整体振动而不适合于嵌入到框体，并且由于振子的输出的界限无法大面积化。超声波方式虽然能够产生滑溜感等在其他方式下无法产生的触觉，但由于与振动方式同样的理由，不适合于嵌入到框体并且也无法大面积化的方面是缺点。在电气方式中，有通过静电摩擦力生成触感的静电摩擦方式和对手指直接提供电气刺激的电气刺激方式，它们能够在任意的部位产生触觉，能够实现大面积化以及多触摸应对。
作为电气刺激方式的一个例子，在专利文献2中，公开了对接触到电极之间的皮肤经由电极施加电流，虚拟地呈现触觉刺激的虚拟触觉呈现装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表平9-511086号公报
专利文献2：日本特开2004-319255号公报
发明内容
在专利文献2中，公开了根据由对电极之间施加电流的电流控制部施加的电流检测预定的组合的电极的电极之间的电气特性的变化，对预定的区域内的电极之间施加预定值以上的电流，对预定的区域外的电极之间施加小于预定值的电流，虚拟地呈现触觉刺激的方法，但在电极之间流过的电流的易于流动性根据使用者而不同，有时根据使用者会流过过剩的电流，而感到不快感。
本公开是为了解决如上述的问题而完成的，其目的在于提供不管指示体的差异而能够感知恒定的触感的触觉呈现面板。
触觉呈现面板对由使用者操作的指示体提供触觉，其中，所述触觉呈现面板具备触觉呈现屏幕和电压供给电路，该触觉呈现屏幕具有：透明绝缘基板；触觉电极，包括在所述透明绝缘基板上隔开间隔交替配置的多个第1电极及多个第2电极；以及电介质层，覆盖所述触觉电极，该电压供给电路对所述多个第1电极中的位于所述透明绝缘基板的至少一部分的区域上的电极施加具有第1频率的第1电压信号，并且对所述多个第2电极中的位于所述透明绝缘基板的所述至少一部分的区域上的电极施加具有与所述第1频率不同的第2频率的第2电压信号，通过对所述多个第1电极以及所述多个第2电极分别施加所述第1电压信号以及第2电压信号，对所述指示体提供触觉，所述电压供给电路具有：电容检测电路，计算形成于所述触觉电极与所述指示体之间的第1静电电容；以及调整电路，根据由所述电容检测电路计算的所述第1静电电容，调整所述第1电压信号以及第2电压信号的振幅电压及频率。
根据上述触觉呈现面板，能够得到不管使用者的手指的粗细、手指的皮肤的厚度的差异等指示体的差异而能够感知恒定的触感的触觉呈现面板。
附图说明
图1是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触觉呈现触摸显示器的整体结构的立体图。
图2是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触觉呈现触摸显示器的结构的剖面图。
图3是示意地示出使指示体接触到触觉呈现面板上的情况下的指示体与触觉电极之间的静电电容的图。
图4是示意地示出指示体向触觉呈现面板的接触的立体图。
图5是示出用于使指示体感知触觉的各种信号波形的图。
图6是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触摸面板的行方向布线和列方向布线由2层构造形成的结构的一个例子的俯视图。
图7是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触摸面板的行方向布线和列方向布线由2层构造形成的结构的一个例子的剖面图。
图8是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触摸面板的行方向布线和列方向布线由单层构造形成的结构的一个例子的俯视图。
图9是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触摸面板的行方向布线和列方向布线由单层构造形成的结构的一个例子的剖面图。
图10是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触觉呈现面板的结构的俯视图。
图11是说明作为本公开所涉及的实施方式1的实施方式的触觉呈现面板的触觉电极与指示体之间的静电电容的形成的示意图。
图12是说明作为本公开所涉及的实施方式1的第1实施方式的触觉呈现面板的触觉电极与指示体之间的静电电容的形成的其他例的示意图。
图13是示出对触觉呈现面板的触觉电极提供的振幅调制信号的波形的图。
图14是示出通过振幅调制信号产生的静电力的波形的图。
图15是示出本公开所涉及的实施方式1的触觉呈现面板以及触摸面板的结构的功能框图。
图16是说明本公开所涉及的实施方式1的触觉呈现面板以及触摸面板的分时驱动的概略动作的时序图。
图17是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的向触摸面板的触摸检测时的形成于指示体与检测电极之间的静电电容的剖面图。
图18是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触觉呈现面板中的触觉呈现时的形成于指示体与触觉电极之间的静电电容的剖面图。
图19是说明本公开所涉及的实施方式1的指示体接触到触觉呈现面板的情况下的触觉呈现电压供给电路中的触觉呈现信号电压的调整的图。
图20是说明触感被强感受到的情况和被弱感受到的情况下的机理的图。
图21是说明触感被强感受到的情况和被弱感受到的情况的机理的图。
图22是说明触感被强感受到的情况和被弱感受到的情况的机理的图。
图23是示出本公开所涉及的实施方式2的触觉呈现面板以及触摸面板的结构的功能框图。
图24是说明本公开所涉及的实施方式2的触觉呈现面板以及触摸面板的分时驱动的概略动作的时序图。
图25是示出本公开所涉及的实施方式3的触觉呈现面板以及触摸面板的分时驱动的概略动作定时的时序图。
图26是示出本公开所涉及的实施方式4的触觉呈现面板以及触摸面板的分时驱动的概略动作定时的时序图。
图27是示出本公开所涉及的实施方式5的触觉呈现面板以及触摸面板的结构的功能框图。
图28是示出本公开所涉及的实施方式5的触觉呈现面板以及触摸面板的结构的功能框图。
具体实施方式
<前言>
以下，参照附图，说明本公开所涉及的实施方式。此外，附图是示意地示出的图，在不同的附图中分别示出的图像的大小和位置的相关关系未必正确地记载，而可适当地变更。另外，在以下所示的说明中，对同样的构成要素附加相同的符号而图示，关于它们的名称和功能也相同，有时省略关于它们的详细的说明。
另外，在以下所示的说明中，有时使用“上”、“下”、“侧”、“底”、“表”或者“背”等意味着特定的位置和方向的用语，但这些用语是为了使实施方式的内容易于理解而适当地使用的用语，与实际上实施时的方向无关。
<实施方式1>
<触觉呈现触摸显示器>
本公开的触觉呈现触摸显示器是在显示面板的使用者侧的面(表侧面)上配置触摸屏幕，并在触摸屏幕的表侧面上配置触觉呈现面板而一体化的显示装置。在本实施方式中，作为一个例子，作为显示面板使用液晶显示元件(Liquid Crystal Display：LCD)，作为触摸屏幕使用PCAP，但显示面板不限定于LCD，例如在有机EL(Electro-Luminescence)面板、电子纸面板、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示器面板、微型LED显示器面板等中，也能够在各面板的使用者侧的面上使触摸屏幕以及触觉呈现面板一体化。
图1是示意地示出本公开所涉及的实施方式1的触觉呈现触摸显示器1的整体结构的立体图，图2是示意地示出触觉呈现触摸显示器1的结构的剖面图。此外，在实施方式2～6中，触觉呈现触摸显示器1的整体结构也与图1相同。
如图1所示，触觉呈现触摸显示器1在显示面板300的表侧面上配置有触摸面板200，在触摸面板200的表侧面上配置有触觉呈现面板100。此外，由触摸面板200和触觉呈现面板100构成触觉呈现触摸面板装置400等触摸面板装置。另外，对触摸面板200以及触觉呈现面板100连接有FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路)108等电路部件。
另外，如图2所示，触摸面板200具备触摸屏幕250和触摸检测电路210，触摸检测电路210搭载于显示面板300的与表侧面相反的背侧面上，触摸屏幕250和触摸检测电路210通过FPC108电连接。此外，在实施方式2～6中，触觉呈现触摸显示器1的剖面结构也与图2相同。
触摸屏幕250具有配置于透明绝缘基板201上的激励电极202、配置于覆盖激励电极202的层间绝缘层204上的检测电极203以及覆盖检测电极203的绝缘层205。
另外，触觉呈现面板100具备触觉呈现屏幕150和触觉呈现电压供给电路110，触觉呈现电压供给电路110搭载于显示面板300的背侧面上，触觉呈现屏幕150和触觉呈现电压供给电路110通过FPC108电连接。
触觉呈现屏幕150具有配置于透明绝缘基板101上的触觉电极102和覆盖触觉电极102的电介质层106。触觉电极102包括触觉电极102a(第1电极)以及触觉电极102b(第2电极)。
另外，如图2所示，触觉呈现触摸显示器1是在显示面板300的表侧面上经由粘接剂层10a贴合构成触摸屏幕250的透明绝缘基板201的非触摸面，在触摸屏幕250的触摸面上经由粘接剂层10b贴合触觉呈现面板100的非触摸面而一体化的。此外，在显示面板300的背侧面侧，配置有背光源组件301。
在本实施方式中，例示了触摸面板200是与显示面板300独立的构造体、用粘接剂层10a一体化的外挂(out cell)构造，但也可以设为一般被称为外嵌(on cell)构造的触摸面板，还可以设为被称为内嵌(in cell)构造的触摸面板。
图3示出示意地示出使指示体2接触到触觉呈现面板100上时的指示体2与触觉电极102之间的静电电容CFE(第1静电电容)的剖面图和与该剖面图对应的俯视图。
触觉呈现面板100采用通过如图3所示使在多个触觉电极102与指示体2之间的电介质层106形成的静电电容CFE增减而使指示体2感知触觉的结构，从触觉呈现电压产生电路113h对构成触觉电极102的触觉电极102a以及102b分别供给交流的触觉呈现电压Va以及Vb。
如图3的俯视图所示，触觉电极102a以及102b是相互电分离的条纹状的电极，将触觉电极102a以及102b的电极间距设为PE。另外，使指示体2的与电介质层106的接触面CT成为圆形面，将其直径设为RFE。
图4是示意地示出指示体2向触觉呈现面板100的接触的立体图。触觉电极102对相互电分离的触觉电极102a以及102b输入至少频率不同的信号，作为触觉呈现电压Va以及Vb。
图5是示出用于使指示体2感知触觉的各种信号波形的图，将横轴设为时间轴t，在最上段示出输入给触觉电极102a(第1电极)的触觉呈现电压Va的振幅VL的正弦波信号波形(实线)，并示出输入给触觉电极102b(第2电极)的触觉呈现电压Vb的振幅VL的正弦波信号波形(虚线)。另外，在其下，示出在触摸触觉呈现面板100的指示体2中产生的振幅调制信号VF的波形。另外，在其下，示出在触觉电极102a与指示体2之间产生的电压VFa的波形(实线)和在触觉电极102a与指示体2之间产生的电压VFb的波形(虚线)，在其下，示出在触觉电极102a与指示体2之间产生的静电力FEa的波形(实线)和在触觉电极102a与指示体2之间产生的电压FEb的波形(虚线)，在最下段示出在指示体2中产生的总静电力FEtotal的波形。
如图5所示，在对触觉电极102a以及102b输入第1频率的触觉呈现电压Va以及频率与第1频率不同的第2频率的触觉呈现电压Vb的正弦波的信号时，对触觉电极102a与指示体2之间施加基于第1频率的触觉呈现电压Va的最大振幅为VL的电压，对触觉电极102b与指示体2之间施加基于第2频率的触觉呈现电压Vb的最大振幅为VL的电压。其结果，对指示体2施加具有最大振幅为VL的第1频率和第2频率的差分的绝对值的频率的包络线的振幅调制信号VF。触觉电极102a以及102b和指示体2可假设为形成电容器，在指示体2中产生的静电力FE能够通过公式(1)表示。在公式(1)中，S以及ε分别表示电容器的面积以及极板之间的介电常数。而且，根据指示体2的振幅调制信号VF和第1频率的触觉呈现电压Va以及第2频率的Vb的电压差(VFa、VFb)的波形，在触觉电极102a以及102b与指示体2之间分别产生与电压VFa的平方成比例的最大振幅为FEa、FEb的静电力FE。最大振幅FEa以及FEb这两方的静电力对指示体2作用，所以对指示体2作用的总静电力FEtotal成为FEa与FEb之和，如图5的最下段所示，具有山形的波形群连续2个的形状。
[式1]
即，由于振幅调制信号VF的电压的增减，在触觉呈现面板100的指示体2接触的面与指示体2之间产生的静电力变化，触觉呈现面板100的指示体2接触的面与一边与触觉呈现面板100的表面接触一边移动的指示体2之间的摩擦力变化，从而好像指示体2接触的触觉呈现面板100的表面、触觉呈现触摸面板装置400、或者触觉呈现触摸显示器1振动一样，脑感知触感。关于指示体2和触觉电极102的电极间距PE的关系，在后面说明。
<触摸面板>
关于本实施方式1的触摸面板200，作为一个例子，设为图2所示的被称为外挂(outcell)构造的在透明绝缘基板201形成有激励电极202以及检测电极203的静电电容方式触摸面板而进行说明。
触摸面板200除了外挂构造以外，还可以采用在触觉呈现面板100的透明绝缘基板101的与表侧面相反的一侧的背侧面形成有激励电极202以及检测电极203的OGS(OneGlass Solution，单片式)构造、在显示面板300的彩色滤光片基板的表侧面形成有激励电极202以及检测电极203的外嵌(on cell)构造、在显示面板300的TFT阵列基板上形成有激励电极202以及检测电极203的内嵌(in cell)构造中的任意构造。
图6是作为触摸屏幕250(图2)的第1例，将行方向布线206和列方向布线207以2层设置的构造的触摸屏幕250a的俯视图。行方向布线206在行方向(与x方向相当)上延伸，沿着列方向(与y方向相当)隔开间隔排列多个。列方向布线207在列方向上延伸，沿着行方向隔开间隔排列多个。以下，有时将行方向布线206、列方向布线207总称而设为“检测用布线”。
在俯视时，行方向布线206的各个行方向布线与多个列方向布线207交叉，列方向布线207的各个列方向布线与多个行方向布线206交叉。
行方向布线206由电连接的多个检测电极203(图2)构成，列方向布线207由电连接的多个激励电极202(图2)构成。
检测电极203由钼、铝、银、铜等金属的金属材料或者以它们为主成分的合金材料的单层膜或者多层膜、或者与其他导电材料的多层构造构成，将预先决定的根数电连接而构成行方向布线206。
激励电极202与检测电极203同样地，由钼、铝、银、铜等金属的金属材料或者以它们为主成分的合金材料的单层膜、或者多层膜构成，将预先决定的根数电连接而构成列方向布线207。此外，以下，省略这样的微细构造的图示以及说明。
作为激励电极202以及检测电极203使用金属布线，从而能够降低检测用布线的电阻，但由于金属布线不透明，所以可以说易于被视觉辨认。因此。为了降低金属布线的视觉辨认性并且提高触摸屏幕的透射率，使金属布线细线化而设为网状的结构是典型的。
图7是图6中的A-A线中的箭头方向剖面图。如图7所示，触摸屏幕250a在透明绝缘基板201上配置有行方向布线206，层间绝缘层204覆盖行方向布线206，在层间绝缘层204上配置有列方向布线207，绝缘层205覆盖列方向布线207。行方向布线206和列方向布线207通过层间绝缘层204绝缘。
层间绝缘层204由有机绝缘膜或者无机绝缘膜的单层膜或者多层膜构成。在耐湿性的提高上，无机绝缘膜优良，在平坦性的提高上，有机绝缘膜优良。作为无机绝缘膜，例如，使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧化氮化膜硅等透明性硅系无机绝缘膜或者由氧化铝等金属氧化物构成的透明性无机绝缘膜。作为有机绝缘膜的材料，能够使用具有由氧化硅物、氮化硅膜或者氧化氮化硅膜构成的主链、并且具有结合到其侧链或者官能团的有机物的高分子材料、或者具有由碳构成的主链且通过高温烧成硬化而得到的热硬化性树脂，例如使用丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂或者烯烃树脂。
绝缘层205以使触摸屏幕端子部208(图6)露出的方式设置于透明绝缘基板201上，覆盖行方向布线206、列方向布线207以及层间绝缘层204。绝缘层205能够通过与层间绝缘层204同样的材料形成。在显示面板300为液晶面板的情况下，也可以在绝缘层205的、用于显示的光透射的部分之上粘贴实施液晶面板用的防炫光处置后的上部偏振片。
如图6所示，触摸屏幕250a的行方向布线206的各个行方向布线通过抽出布线R(1)～R(m)与触摸屏幕端子部208连接。列方向布线207的各个列方向布线通过抽出布线C(1)～C(n)与触摸屏幕端子部208连接。触摸屏幕端子部208设置于透明绝缘基板201的端部。
触摸屏幕端子部208与包括用于检测由于触摸引起的静电电容的变化的检测用IC(Integrated Circuit，集成电路)以及微型计算机等外部电路的未图示的触摸检测电路基板连接。关于驱动方法，另外详细叙述。
抽出布线R(1)～R(m)配置于可检测区域的外侧，从接近触摸屏幕端子部208的排列的中央的布线依次以得到大致最短距离的方式向对应的电极延伸。抽出布线R(1)～R(m)确保相互的绝缘并且尽可能密地配置。抽出布线C(1)～C(n)也是同样的。通过这样的配置，能够抑制透明绝缘基板201中的可检测区域的外侧的部分(框架区域)的面积。
也可以在抽出布线R(1)～R(m)的群与抽出布线C(1)～C(n)的群之间设置屏蔽布线209。由此，抑制由于来自一方的群的影响在另一方的群中产生噪声。另外，能够降低从显示面板300(图2)产生的电磁噪声波及到抽出布线的影响。屏蔽布线209也可以与行方向布线206或者列方向布线207同时用同样的材料形成。
图8是示出作为触摸屏幕250(图2)的第2例的、静电电容方式的触摸屏幕250b的俯视图。图9是图8中的B-B线中的箭头方向剖面图。在本例中，采用所谓金刚石构造。
如图8以及图9所示，成为行方向布线206以及列方向布线207配置于同一层的单层构造。列方向布线207的各个列方向布线具有作为检测电极的、相互连接的多个金刚石形状的电极。行方向布线206具有作为激励电极的、相互离开的多个金刚石形状的电极和将相邻的金刚石形状的电极之间电连接的桥206B。
如图9所示，层间绝缘层204以使桥206B与列方向布线207之间绝缘的方式配置。此外，也可以并非在行方向布线而在列方向布线中应用桥构造。通过形成桥构造，具有布线的电阻变高的倾向，所以优选在列方向布线以及行方向布线中的短的一方中应用桥构造。
作为行方向布线206以及列方向布线207的材料，例如使用氧化铟锡(Indium TinOxide：ITO)等透明导电膜。ITO具有透光性，所以布线被使用者视觉辨认的可能性变低。另外，在使透明导电膜的膜厚变薄而降低透射光的吸收，降低反射率时，能够使使用者更难以视觉辨认行方向布线206以及列方向布线207。但是，ITO等透明导电膜相比于金属膜，电阻比较高，在布线电阻过高时，触摸位置检测的驱动频率变低，存在检测灵敏度变低的可能性，所以优选考虑视觉辨认性的降低和检测灵敏度的维持，决定透明导电膜的膜厚。另外，适合于应用到布线电阻不会成为问题的小型的触摸屏幕。另外，ITO等透明导电膜在与其他金属布线之间比较容易发生腐蚀，存在布线断线的可能性，所以为了防止腐蚀，需要考虑耐湿性以及防水性。
<触觉呈现面板>
图10是概略地示出触觉呈现屏幕150的结构的俯视图。图11是说明触觉呈现面板100的触觉电极102与指示体2之间的静电电容CFE的形成的示意图。
如图10以及图11所示，触觉呈现屏幕150具有透明绝缘基板101、触觉电极102以及电介质层106。进而，在透明绝缘基板101的端部设置有触觉呈现面板端子部107，并且在透明绝缘基板101上配置有多个抽出布线105。此外，电介质层106以使触觉呈现面板端子部107露出的方式设置。触觉电极102经由抽出布线105与触觉呈现面板端子部107连接。对触觉呈现面板端子部107经由FPC108(图1)连接触觉呈现电压供给电路110(图2)。
触觉电极102的各个触觉电极沿着图10中的纵向(y方向)延伸。多个触觉电极102沿着图10中的横向(x方向)隔开间隔排列。在图示的例子中，透明绝缘基板101具有具备长边以及短边的长方形形状，因此，触觉呈现屏幕150也对应地具有长边以及短边。在图示的例子中，触觉电极102的排列方向沿着长边。在触觉呈现屏幕150的对于观察者而言的水平方向沿着长边的情况下，上述排列方向沿着水平方向。
触觉呈现屏幕150的抽出布线105具体而言具有抽出布线Ld(1)～Ld(j)以及抽出布线Lu(1)～Lu(j)。将编号1至j的任意整数设为k，抽出布线Ld(k)以及Lu(k)的各个抽出布线与第k个触觉电极102连接。抽出布线Ld(k)以及Lu(k)的各个抽出布线与1个触觉电极102的延伸方向上的一方端以及另一方端连接。此外，k是1以上且j以下的整数。
在本实施方式1中，作为以静电摩擦方式产生触感的一个例子，示出在相邻的电极、即触觉电极102a和触觉电极102b输入至少频率不同的信号，利用在触觉电极102与指示体2之间形成的静电电容耦合生成振幅调制信号从而使指示体2感知触感的方法。
利用在触觉电极102与指示体2之间形成的静电电容耦合生成产生触感的振幅调制信号，所以如果在触觉电极102与指示体2之间形成的静电电容CFE越大，则能够呈现越强的触觉。因此，用ITO等透明导电膜形成面积大的触觉电极102，进一步增大指示体2和触觉电极102的经由电介质层106的接触面积，从而能够呈现强的触觉。但是，ITO等透明导电膜具有比较高的电气电阻(以下有时简称为“电阻”)，所以适合于应用到布线电阻不会成为问题的小型的触摸屏幕。另外，ITO等透明导电膜在与其他金属布线之间比较容易发生腐蚀，存在布线断线的可能性，所以为了防止腐蚀，需要考虑耐湿性以及防水性。
代替如上所述使用透明导电膜，触觉电极102也可以是金属的单层膜或者多层膜或者包含它们中的任意膜并且具有还使用其他导电材料的多层构造的电极(以下还称为“金属布线”)。作为金属，例如优选为铝或者银等低电阻的金属。通过使用金属布线，能够降低布线电阻。另一方面，金属膜由于不透明而易于被视觉辨认。因此，为了降低金属布线的视觉辨认性并且提高触摸屏幕的透射率，使金属布线细线化而设为网状的结构是典型的。
电介质层106由有机绝缘膜或者无机绝缘膜的单层膜或者它们的多层膜构成。在多层膜的情况下，既可以层叠不同的种类的有机绝缘膜或者也可以层叠不同的种类的无机绝缘膜或者还可以层叠有机绝缘膜和无机绝缘膜。无机绝缘膜具有高的不透湿性、高的硬度以及高的耐磨耗性。通过进行使指示体2在电介质层106上滑动抚摩的动作而得到触觉，所以电介质层106需要高的耐磨耗性。有机绝缘膜虽然由于得到高的平坦性而优选，但硬度低而耐磨耗性低。因此，为了得到高的平坦性和高的耐磨耗性这两方，优选在有机绝缘膜上形成无机绝缘膜。
作为电介质层106的材料，能够使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧化氮化膜硅等透明性硅系无机绝缘膜或者氧化铝等金属氧化物的透明性无机绝缘膜或者主链由氧化硅物、氮化硅膜或者氧化氮化硅膜构成且对侧链或者官能团结合有机物的高分子材料或者主链由碳构成、通过高温烧成硬化而得到的热硬化性树脂，例如，使用丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂或烯烃树脂。
图11所示的指示体2与隔着电介质层106接触的触觉电极102之间的静电电容CFE能够用以下的公式(2)表示。
[式2]
在上述公式(2)中，Q是积蓄于指示体2以及触觉电极102的各个触觉电极的电荷量，V是指示体2与触觉电极102之间的电压，ε是电介质层106的介电常数，S是隔着电介质层106的指示体2和触觉电极102的接触面积，d是电介质层106的厚度。
电介质层106的介电常数ε越大，指示体2隔着电介质层106在与触觉电极102之间形成的静电电容CFE变得越大，电介质层106的膜厚d越薄，静电电容CFE变得越大。为了产生更强的触感，优选电介质层106包括具有10以上的相对介电常数的膜(高介电常数绝缘膜)。
由此，在电介质层106中，即使在外部无电场，电偶极子也会排列，并且偶极子的方向能够根据电场变化，所以静电电容CFE变大，能够呈现更强的触觉。
高介电常数绝缘膜既可以以单层使用，也可以用作与其他低介电常数的无机绝缘膜或者有机绝缘膜层叠的多层膜。一般而言，高介电常数绝缘膜的折射率高，低电介质膜的折射率低，所以通过层叠高介电常数绝缘膜和低电介质膜，不仅作为绝缘层，而且还作为层叠了高折射率膜和低折射率膜的反射防止膜(Antireflective Film：AR膜)发挥功能。
另外，通过层叠高介电常数绝缘膜和有机绝缘膜，能够确保同等的绝缘性并且使有机绝缘膜的膜厚变薄，使电介质层106的膜厚d变薄，能够进一步增大静电电容CFE。
关于本实施方式的触觉呈现面板100，例示了触觉电极102为单一层且为长方形形状，对相邻的触觉电极102a以及102b输入如使用图5说明的至少频率不同的信号的情况，但也可以设为如图12所示的显示区域整面为单层的平板状的触觉电极1020。在该情况下，仅能够输入单一的信号，所以输入如图13所示的纺锤状的波形群连续2个的振幅调制信号VF。在该情况下产生的静电力FE的最大振幅Fb成为图5的最下段所示的输入频率不同的信号的情况下的静电力FE的最大振幅的一半的最大振幅Fb，波形也成为如图14所示的具有2个纺锤状的波形群的波形。
另外，也可以使触觉电极102a成为在x方向上延伸的X电极，使触觉电极102b成为在y方向上延伸的Y电极，设为以两者在俯视时交叉的方式配置的矩阵构造的触觉电极102a以及102b，分别输入如使用图5说明的至少频率不同的信号。在该情况下产生的静电力与输入图5的最下段所示的频率不同的信号的情况下的总静电力FEtotal相同。
在采用矩阵构造的情况下，在触觉电极102a与触觉电极102b之间设置绝缘层。作为绝缘层的材料，能够使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧化氮化硅膜等透明性硅系无机绝缘膜或者氧化铝等金属氧化物的透明性无机绝缘膜或者主链由氧化硅物、氮化硅膜或者氧化氮化硅膜构成且对侧链或者官能团结合有机物的高分子材料或者主链由碳构成、通过高温烧成硬化而得到的热硬化性树脂，例如，使用丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂或者烯烃树脂。
此外，在采用矩阵构造的情况下，在X电极、Y电极以及交叉部产生台阶即凹凸。该凹凸如果将其覆盖的绝缘层的厚度大则被平坦化，但为了避免静电电容CFE的过度降低，绝缘层的厚度存在界限。因此，可能在触觉呈现屏幕150的表侧面产生凹凸。在该凹凸的手感与通过来自触觉电极的静电力提供的手感混合时，难以向使用者提供意图的手感。在这样的情况下，如果将有表面形状的平坦化效果的有机绝缘膜用作电介质层106，则能够避免产生上述凹凸，但为了平坦化需要某种程度大的厚度，所以无法避免静电电容CFE的降低。
相对于此，根据本实施方式1，触觉电极102不具有交叉部，所以凹凸的大小被抑制为触觉电极102的厚度程度。由此，能够实现具有平坦化效果的有机膜的薄膜化或者平坦化效果低的高介电常数绝缘膜的应用，能够使静电电容CFE比矩阵构造的情况大，能够提高触感灵敏度。
另外，例如，通过在电介质层106的最表面设置具有比电介质层106的内部高的防水性的膜，使电介质层106的表侧面成为防水性，从而抑制电介质层106的表面和指示体2的密接力，电介质层106上的指示体2的滑动性变佳。由此，更易于感觉到由静电电容CFE引起的电介质层106和指示体2的摩擦力的变化，能够提高触感灵敏度。另外，抑制空气中的水分吸附到电介质层106表面，防止吸附到电介质层106表面的水分将在电介质层106表面生成的电荷释放而烧毁静电力，能够得到不受到使用环境的影响的稳定的触感。防水性越高，上述效果变得更高。
<电极间距>
在本实施方式中，如上所述，通过对相邻的触觉电极102a以及触觉电极102b的各个触觉电极施加如图5所示频率不同的触觉呈现电压Va以及触觉呈现电压Vb，产生与振幅调制信号VF对应的静电力，从而使指示体2感知触感。
因此，在如图11所示指示体2跨越至少相邻的2根触觉电极102上时，指示体2与被输入不同的信号的触觉电极102a以及102b的至少各1根隔着电介质层106接触，所以产生振幅调制信号而感知触感。
在此，指示体2是使用者的指尖，一般使手指接触到触摸面板等时的接触面积相当于直径7mm的圆形。因此，关于触觉电极102的电极间距PE(图3)，如果是直径7mm以下，则指示体2能够与至少相邻的2根触觉电极102相接，所以能够感知触感。电极间距越窄，相邻的触觉电极102与指示体2之间的静电电容的形成密度变得越高，更易于感知触感。人的指尖的触觉感受器的密度一般为2mm。因此，在使电极间距成为2mm以下时，触觉电极102与指示体2之间的静电电容的形成密度比触觉感受器的密度高，更易于感知触感。
<触觉呈现面板和触摸面板的分时驱动>
接下来，说明具备本实施方式的触觉呈现面板100以及触摸面板200的触觉呈现触摸面板装置400的动作。图15是示出本实施方式中的触觉呈现面板100以及触摸面板200的结构的功能框图。
如图15所示触摸面板200具有触摸屏幕250和触摸检测电路210。另外，触觉呈现面板100具有触觉呈现屏幕150和触觉呈现电压供给电路110。
在图15中，作为多个激励电极202，设置有激励电极Ty(1)～Ty(m)，作为多个检测电极203，设置有检测电极Tx(1)～Tx(n)，作为多个触觉电极102，设置有触觉电极H(1)～H(j)。此外，m、n、j都是1以上的整数。触觉电极H(1)～H(n)依照括弧内的数字依次排列，在数字为奇数的情况下，与触觉电极102a对应，在数字为偶数的情况下，与触觉电极102b对应。另外，为了简化说明，设为通过1个激励电极202构成1个行方向布线206(图6)，并且通过1个检测电极203构成1个列方向布线207(图6)。
触摸检测电路210具有激励脉冲产生电路215、电荷检测电路212、触摸检测控制电路213以及触摸坐标计算电路214。
触摸检测控制电路213控制激励脉冲产生电路215、电荷检测电路212以及触摸坐标计算电路214的动作。
激励脉冲产生电路215对激励电极Ty(1)～Ty(m)依次施加激励脉冲信号。电荷检测电路212测定从检测电极Tx(1)～Tx(n)的各个检测电极得到的信号。由此，电荷检测电路212检测检测电极Tx(1)～Tx(n)各自的电荷量，作为电荷检测数据D212输出给触摸坐标计算电路214。
关于电荷检测数据D212，将k设为1以上且m以下的整数，成为对激励电极Ty(k)赋予激励脉冲信号S215时的与激励电极Ty(k)和检测电极Tx(1)～Tx(n)的各个检测电极的互电容对应的值。
此外，电荷检测电路212能够通过来自触摸检测控制电路213的控制信号，辨识对激励电极Ty(1)～Ty(m)中的哪一个施加激励脉冲信号。
触摸坐标计算电路214根据电荷检测数据D212，计算指示体2触摸的坐标的数据，得到触摸坐标数据D214。触摸坐标数据D214被输出到触觉呈现触摸面板装置400的外部，并且还被输出到触觉呈现面板100的触觉呈现电压供给电路110。
触觉呈现电压供给电路110具有开关电路112、触觉呈现电压产生电路113h、激励脉冲产生电路113c、触觉呈现控制电路114、触觉呈现信号电压调整电路115以及电容检测电路116。
触觉呈现电压产生电路113h经由开关电路112，对在触觉电极H(1)～H(j)中与触觉电极102a对应的电极施加触觉呈现信号S113a(与触觉呈现电压Va相当的第1电压信号)，对与触觉电极102b对应的电极施加触觉呈现信号S113b(与触觉呈现电压Vb相当的第2电压信号)。换言之，针对在1个方向(在图中横向)上排列的触觉电极H(1)～H(j)经由开关电路112交替施加触觉呈现信号S113a以及S113b。
开关电路112具有根据来自触觉呈现电压产生电路113h的触感产生信号S113h以及来自激励脉冲产生电路113c的电容检测信号S113c控制连接、切断的开关40。开关电路112在开关40的连接状态下将触觉电极102与触觉呈现电压产生电路113h或者激励脉冲产生电路113c连接，在切断状态下使触觉电极102成为浮置状态。在本实施方式中，开关电路112具有2个开关40，在对触觉呈现电压产生电路113h连接触觉电极102的情况下，一方的开关40进行向所有触觉电极102a的电路径的开关，另一方的开关40进行向所有触觉电极102b的电路径的开关。这些2个开关40可以连动地控制。
另一方面，在对激励脉冲产生电路113c连接触觉电极102的情况下，2个开关40进行所有触觉电极102的开关，对触觉电极H(1)～H(j)一齐施加电容检测信号S113c。电容检测信号S113c是脉冲信号，被输入电容检测信号S113c的触觉电极H(1)～H(j)激励而积蓄电荷。电容检测电路根据积蓄于触觉电极H(1)～H(j)的电荷量，计算各触觉电极的电容。
触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据D214，控制触觉呈现电压产生电路113h的动作。关于触觉呈现信号电压调整电路115以及电容检测电路116的动作，另外详细叙述。
图16是示出本实施方式中的触觉呈现面板100以及触摸面板200的分时驱动的概略动作的时序图。
如图16所示，首先，在触摸检测期间P1中，从触摸检测控制电路213向激励脉冲产生电路215输出第1触摸检测控制信号。接受该控制信号，激励脉冲产生电路215在变换定时CT1，对激励电极Ty(1)提供激励脉冲信号(充电脉冲信号)S215。由此，激励电极Ty(1)与在俯视时与其交叉的检测电极Tx(1)～Tx(n)的各个检测电极之间的电极间电容(互电容)被充电。
电荷检测电路212检测在激励电极Ty(1)与在俯视时交叉的检测电极Tx(1)～Tx(n)之间的互电容中充电的电荷量。然后，电荷检测电路212针对其检测结果实施模拟/数字变换(A/D变换)，将由此得到的数字数据作为与激励电极Ty(1)对应的互电容的电荷检测数据D212输出给触摸坐标计算电路214。
同样地，从触摸检测控制电路213向激励脉冲产生电路215输出第2～第m触摸检测控制信号，接受到其的激励脉冲产生电路215在变换定时CT2～CTm对激励电极Ty(2)～Ty(m)提供激励脉冲信号S215。电荷检测电路212检测在激励电极Ty(2)～Ty(m)的各个激励电极与在俯视时交叉的检测电极Tx(1)～Tx(n)之间的互电容中充电的电荷量，分别作为电荷检测数据D212输出给触摸坐标计算电路214。
在此，在触摸检测期间P1中，从触摸检测控制电路213向触觉呈现电压产生电路113h以及开关电路112也输出触摸检测控制信号。
触觉呈现电压产生电路113h根据来自触摸检测控制电路213的触摸检测控制信号，在触摸检测期间P1中，切断开关电路112的开关40，切断与所有触觉电极102的电连接，使所有触觉电极102的电位成为浮置状态。
通过这样的触觉呈现电压产生电路113h的动作，在触摸检测期间P1中，防止形成于指示体2与检测电极203之间的电场被触觉电极102屏蔽。
图17是示意地示出在本实施方式中的触摸面板200中检测指示体2的触摸位置的触摸检测期间P1中在激励电极202和检测电极203形成的静电电容的图。
如图17所示，在触摸检测期间P1中，所有触觉电极102成为浮置状态，所以能够避免触觉电极102作为屏蔽发挥功能，指示体2和检测电极203能够形成静电电容CFD(第2静电电容)。
这样，能够探测指示体2有无触摸，能够抑制通过指示体2的触摸操作产生的激励电极202与检测电极203之间的互电容的变化程度的降低、即触摸检测灵敏度的降低。此外，在图17以及后面示出的图18中，为便于说明，设为在同一平面上隔开间隔交替配置有激励电极202以及检测电极203的结构。
接下来，在触摸坐标计算期间P2中，触摸坐标计算电路214根据从电荷检测电路212输入并保持的、与激励电极Ty(1)～Ty(m)的各个激励电极对应的互电容的电荷检测结果、换言之由激励电极Ty(1)～Ty(m)和检测电极Tx(1)～Tx(n)形成的所有交叉部的静电电容的电荷检测数据D212，判定是否有利用指示体2的触摸。
通过指示体2向触觉呈现面板100接近或者接触缓和激励电极202与检测电极203之间的电场的结果，互电容中的充电电荷降低。根据该降低的程度，触摸坐标计算电路214能够判定有无触摸。
触摸坐标计算电路214在判定为有利用指示体2的触摸的情况下，根据判定为有触摸的电荷检测数据D212，计算触摸坐标的数据，得到触摸坐标数据D214。
具体而言，触摸坐标计算电路214通过针对关于电荷检测数据D212的降低程度最大的交叉部(交叉网格)和其周边的交叉部的检测结果，例如进行重心运算等运算处理，能够计算触摸坐标数据来得到触摸坐标数据D214。
接下来，在触摸坐标送出期间P3中，依照来自触摸检测控制电路213的触摸坐标数据送出定时，触摸坐标计算电路214将触摸坐标数据D214输出到触觉呈现触摸面板装置400的外部和触觉呈现面板100的触觉呈现电压供给电路110的触觉呈现控制电路114。
此外，图16所示的时序图示出了判定为有利用指示体2的触摸的情况，但在判定为无触摸的情况下，不进行触摸坐标数据的计算，处理返回到触摸检测期间P1。为了能够进行这样的处理，触摸坐标计算电路214将有无触摸的判定结果发送给触摸检测控制电路213。
这样，触摸检测电路210执行：使用触摸屏幕250的激励电极202以及检测电极203取得电荷检测数据D212进行有无触摸的判定，在判定为有触摸的情况下输出触摸坐标数据D214这样的触摸坐标检测的一连串的动作。此外，触觉呈现控制电路114也可以并非使用由触摸坐标计算电路214计算的触摸坐标数据D214，而使用与互电容对应的电荷检测数据D212，判定有无触摸。即，触觉呈现控制电路114根据电荷检测数据D212以及触摸坐标数据D214中的任意数据，判定有无触摸即可。
在向触觉呈现控制电路114输入触摸坐标数据D214时，触觉呈现控制电路114在触觉呈现信号施加判定期间P4中，判定触摸坐标数据D214是否包含于产生预先设定的触感的区域(可触觉呈现区域)。
在触摸坐标数据D214包含于可触觉呈现区域的情况下，触觉呈现控制电路114取得与触摸坐标对应的触觉呈现信号波形。该触觉呈现信号波形定义触觉呈现电压Va以及触觉呈现电压Vb各自的波形，以使至少频率不同的方式定义两者。
接下来，触觉呈现控制电路114以对触觉电极H(1)～H(j)施加取得的触觉呈现信号波形的方式，向触觉呈现电压产生电路113h输出触觉波形数据S114h。
触觉呈现电压产生电路113h在从触摸检测控制电路213接受到触觉波形数据S114h时，在触觉呈现信号施加期间P5中，对开关电路112的开关40进行连接控制，对触觉电极H(1)～H(j)施加触觉呈现信号S113a以及S113b。
触觉呈现信号S113a以及S113b设为以比提供给激励电极202的激励脉冲信号S215相当高的峰值电压(触觉呈现用电压)、例如几十伏特为“H”电平(高电平)的预定宽度的脉冲信号。
此时，覆盖触觉电极H(1)～H(j)上的电介质层106与触觉呈现信号S113a以及S113b的信号为“H”电平的触觉呈现用电压的产生期间对应地被充电为正电压，在触觉呈现产生信号的脉冲信号为“0”电平的期间中被放电，与信号为“L”电平的触觉呈现用电压的产生期间对应地被充电为负电压。此外，关于信号的产生周期以及产生期间，根据希望感知的触感适当地设定。另外，如使用图5说明，也可以作为触觉呈现信号S113a以及S113b代替正弦波信号而使用脉冲信号。
图18是示意地示出在本实施方式中的触摸面板200中在使指示体2感知触感时在触觉电极102与指示体2之间形成的静电电容CFE的图。
如图18所示，触觉电极102a以及102b和指示体2隔着电介质层106接触的区域的附近通过触觉电极102a以及102b的各个触觉电极和指示体2的电容耦合，以触觉电极102a以及102b各自的脉冲信号的“H”电平的峰值电压反复充放电。此时，通过在带电的电介质层106与指示体2之间输入单一频率的信号的情况下的大致2倍的静电力，呈现触觉。
在此，如果考虑指示体2的触觉阈值，关于提供给各触觉电极102的脉冲信号，以成为触觉呈现信号的“H”电平的电压与其大致一半的电压之间的方式设定触觉呈现用电压，则能够针对与触觉呈现面板100接触的指示体2呈现触觉。
在触觉呈现信号施加期间P5结束后，返回到触摸检测期间P1的动作。这样，本实施方式的触觉呈现触摸面板装置400根据有无触摸判定，反复一连串的动作。
如以上说明，本实施方式中的触觉呈现面板100的触觉呈现电压供给电路110进行对触觉呈现屏幕150的所有触觉电极102a以及102b赋予使触觉呈现电压成为“H”以及“L”电平的触觉呈现信号S113a以及S113b的一连串的触觉呈现电压产生动作。
另外，触觉呈现电压产生电路113h根据来自触摸检测控制电路213的触摸检测控制信号，在触摸检测期间P1中，切断开关电路112的开关40，切断与所有触觉电极102的电连接，使所有触觉电极102的电位成为浮置状态。通过这样的触觉呈现电压产生电路113h的动作，在触摸检测期间P1中，防止形成于指示体2与检测电极203之间的电场被触觉电极102屏蔽。
另外，触觉呈现控制电路114在触觉呈现信号施加期间P5中对电荷检测电路212赋予控制信号，将所有检测电极203连接到接地(GND)电位或设为低阻抗地固定的恒定电位状态(图18)，抑制在指示体2与检测电极203之间形成静电电容，在指示体2与触觉电极102之间形成静电电容CFE，抑制对指示体2赋予的触觉的降低。
另外，在触觉呈现信号施加期间P5中，将激励电极202连接到GND电位或设为低阻抗地固定的恒定电位状态，从而能够使激励电极202作为对触觉电极102提供成为几十V的电压的触觉呈现用电压的情况下的屏蔽电极发挥功能。
即，在触觉呈现触摸面板装置400中，在透明绝缘基板201的背侧面配置显示面板300，但在触觉呈现信号施加期间P5中，将激励电极202设为GND电位或者设为低阻抗地固定的恒定电位状态，从而能够防止针对该显示面板300作为噪声施加被施加到触觉电极102的设定为几十V的“H”以及“L”电平的触觉呈现用电压的触觉呈现信号，防止发生显示不均等显示不良。
进而，在触觉呈现信号施加期间P5中，将激励电极202设为GND电位或者设为低阻抗地固定的恒定电位状态，从而能够抑制对检测电极203施加来自显示面板300的驱动噪声。
如以上说明，本实施方式的触觉呈现触摸面板装置400除了触摸屏幕250以外，还具有触摸检测电路210以及触觉呈现电压供给电路110。
触摸检测电路210对多个检测电极203选择性地赋予激励脉冲信号S215，并且根据和多个检测电极203与多个激励电极202之间的互电容对应的电荷检测数据D212，判定有无利用指示体2的触摸，在有触摸的情况下，计算触摸坐标数据D214。
触觉呈现电压供给电路110根据由触摸检测电路210得到的触摸坐标数据D214，对所有触觉电极102a以及102b施加触觉呈现信号而使电介质层106带电，针对指示体2赋予触觉，从而能够进行针对利用使用者的手指的输入动作的触感反馈。
另外，在触觉呈现信号施加期间P5中，能够通过形成于透明绝缘基板201的表侧面的激励电极202，电屏蔽检测电极203以及触觉电极102。由此，能够抑制对检测电极203施加来自一般在透明绝缘基板201的背面侧组合配置的显示面板300的驱动噪声，并且能够抑制针对显示面板300作为噪声施加被施加到触觉电极102的触觉呈现信号，发生显示不均等显示不良。
另外，由于未兼用而分别独立地设置激励电极202、检测电极203以及触觉电极102，所以触觉呈现信号的导通以及切断所需的高耐压的开关电路等变得不需要。因此，能够简化触觉呈现触摸面板装置400的电路结构。
另外，激励电极202的电极间距以及检测电极203的电极间距能够根据预定的触摸坐标精度设定，触觉电极102的电极间距与激励电极202以及检测电极203的电极间距独立地，能够根据预定的触觉分辨率设定。因此，不会使任意电极间间距必要以上地变窄而使装置结构复杂、或者必要以上地变宽而牺牲触摸坐标精度或者触觉呈现分辨率。
另外，根据触觉电极102、激励电极202以及检测电极203的各电极间距的大小关系，存在成为光学上发生莫尔纹的原因的可能性，但通过能够分别设定这些电极间距，设计的自由度变高，抑制莫尔纹的发生并且满足期望的触摸坐标精度以及触觉分辨率的电极设计变得容易。
<触觉呈现信号电压的调整>
图19是说明指示体2接触到触觉呈现面板100的情况下的触觉呈现电压供给电路110中的触觉呈现信号电压的调整的图。
如图19所示，在指示体2与触觉呈现面板100相接的情况下，指示体2经由人体电容CBody被接地，经由皮肤电阻RFIN与触觉电极102a以及102b连接，在指示体2与2分之j根触觉电极102a之间分别形成静电电容C1，在指示体2与2分之j根触觉电极102b之间分别形成静电电容C2。此外，将触觉电极102a与触觉电极102b之间的互电容设为C3。
在本实施方式中，为了抑制形成于指示体2与触觉电极102之间的静电电容由于使用者的手指的粗细以及皮肤的状态的差异而不同所引起的触感强度的差异，进行触觉呈现信号的频率和电压的调整。
在触觉呈现信号的频率和电压的调整中，根据上述静电电容C1以及静电电容C2的值和先前说明的公式(2)，以使施加到指示体2以及触觉电极102的各个触觉电极的电压成为任意的恒定的值的方式，调整触觉呈现信号S113a以及S113b的频率以及振幅电压从而来进行。
以下叙述在输入同一触觉呈现信号时触感被强感受到的情况和被弱感受到的情况下的机理。如图20所示，在指示体2接触到触觉呈现面板时，关于触觉电极102和指示体2，触觉电极102的布线电阻R、形成于触觉电极102与指示体2之间的静电电容C、指示体2的电阻Rf能够用如在图21的图形上所示的串联电路表示。
在图21所示的图形中，将输入触觉呈现信号电压V时的施加到R分量的电压设为VR，将施加到C分量的电压设为VC，将施加到Rf分量的电压设为VF，用实线表示触感被强感受到的情况下的电压的时间变化，用虚线表示触感被弱感受到的情况下的电压的时间变化。触觉电极102与指示体2之间的电压Vc越大，触感被越强地感受到。
R、C、Rf各分量的电压由针对触觉电极102-指示体2-触觉电极102的***中的全阻抗的、与各分量的阻抗的比决定。R是触觉电极102的布线电阻，在同一触觉呈现面板中依照设计值成为恒定。例如，在触感被强感受到的情况下，由于全阻抗中的布线电阻R的阻抗大或者Rf分量的阻抗小，全阻抗中的C分量的阻抗所占的比例变大，从而电压VC变大，触感被强感受到。另一方面，在触感被弱感受到的情况下，由于C分量的阻抗小或者Rf分量的阻抗大，全阻抗中的C分量的阻抗所占的比例变小，从而电压VC变小，触感被弱感受到。
即，通过以使全阻抗中的C分量的阻抗所占的比例始终变得最大的方式调整，使电压VC成为恒定，能够始终呈现恒定的触感强度。
图22是示出指示体2的阻抗Z的频率特性和电压VC的变化的图。指示体2的阻抗Z包括指示体2的Rf分量和C分量两方的阻抗。Rf分量的阻抗相对频率恒定，但频率越高，C分量的阻抗变得越小。在指示体2的阻抗Z中包括Rf分量和C分量这两方的阻抗的图22的A区域以及B区域所示的低频区域中，随着频率变高，C分量的阻抗减少，所以指示体2的阻抗Z也减少。C分量的阻抗变小，在指示体2的阻抗Z以Rf分量为主体的图22的C区域所示的高频区域中，Rf分量的阻抗不依赖于频率，所以阻抗的变化量变小。在指示体2的阻抗Z以C分量为主体的图22的A区域所示的低频区域中，电压VC呈现大致恒定的值，但在频率变高，而成为指示体2的Rf分量和C分量的阻抗所占的比例抗衡的图22的B区域所示的频率区域时，与频率变高成比例地，电压VC减少。在频率进一步变高，而成为Rf分量为主体的图22的C区域所示的频率区域时，电压VC的变化量变小并大致恒定。因此，为了尽可能增大电压VC，优选输入指示体2的阻抗Z变大的区域、即指示体2的阻抗Z包括C分量和Rf分量这两方的图22的A区域或者B区域的频率的触觉呈现信号。
即，为了使C分量的阻抗所占的比例变得最大，以使Rf分量不成为高阻抗的方式输入与Rf分量的阻抗对应的触觉呈现信号电压，从而抑制由于指示体2的个人差引起的电压Vf的差异，以使电压VC尽可能变大的方式输入C分量成为高阻抗的区域的频率的触觉呈现信号。
具体而言，关于指示体2与触觉电极102之间的静电电容C和Rf分量的检测，如图16所示，触摸检测期间P1结束，成为触摸坐标计算期间P2，触觉电极102从浮置状态成为与开关40连接的状态后，通过开关电路112对开关40进行连接控制，激励脉冲产生电路113c向触觉电极102一齐输出作为激励脉冲的电容检测信号S113c。此时，触摸面板200的激励电极202以及检测电极203优选低阻抗地固定到GND电位。关于指示体2与触觉电极102a之间的静电电容C1和指示体2与触觉电极102b之间的C2，由于设计上是大致同值，所以也可以将某一方的静电电容或者两方的静电电容的平均值检测为C。
电容检测电路116从根据从由电容检测信号S113c激励的触觉电极102得到的输出信号得到的触觉电极102的电荷检测结果，检测与j根触觉电极102对应的静电电容，作为静电电容C1以及C2的总和即静电电容数据D116，输出给触觉呈现信号电压调整电路115。
触觉呈现信号电压调整电路115在针对输入的静电电容数据D116，预先决定得到期望的触感强度的静电力FE后，依照公式(1)决定电压VC的值。依照以下的公式(3)，计算成为该电压VC的值的触觉呈现信号电压V以及频率f，输出实现的触觉电压调整信号S115。在公式(3)中，C是静电电容C1以及C2的总和，V是输入到触觉电极102a以及102b的信号Va与Vb之差。
[式3]
触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据D214和预先决定为产生触感的区域的可触觉呈现区域的坐标数据，使用预先储存于触觉呈现控制电路114内的存储装置(存储器)的控制程序，判断是否需要产生触感。在触摸坐标数据D214包含于可触觉呈现区域，判断为需要产生触感的情况下，从存储装置读入在可触觉呈现区域中产生的触感信号波形。然后，读出表示在存储装置中根据设计预先存储的静电电容C1以及C2的值和触觉呈现信号强度的关系的参数，针对静电电容C1以及C2的值，计算应输出的触觉呈现信号强度，输出以成为根据触觉电压调整信号S115计算的触觉呈现信号强度的方式调整的触觉波形数据S114h。
触觉呈现电压产生电路113h在接受到调整的触觉波形数据S114h时，对开关40进行连接控制，输出与触觉波形数据S114h对应的触感产生信号S113h。根据输入到触觉电极102的触感产生信号S113h，在与触觉电极102隔着电介质层106接触的指示体2中产生触感。
这样，在本实施方式的触觉呈现面板100中，激励脉冲产生电路113c将激励脉冲输入到触觉电极102，根据从激励的触觉电极102得到的输出信号，检测触觉电极102的静电电容而取得静电电容数据D116，所以能够检测形成于指示体2与触觉呈现面板100之间的静电电容。
然后，根据取得的静电电容数据D116，调整触觉呈现信号113a以及113b的振幅电压，所以能够抑制形成于指示体2与触觉电极102之间的静电电容由于使用者的手指的粗细以及皮肤的状态的差异而不同所引起的触感强度的差异。
通过由以上说明的本实施方式的触觉呈现面板100以及触摸面板200构成的触觉呈现触摸面板装置400，能够得到具有触觉呈现功能的投影型静电电容方式触摸面板。
另外，通过在触觉呈现触摸面板装置400的背侧面设置显示面板，能够得到具有触觉呈现功能的投影型静电电容方式触摸显示器。
在说明本实施方式的触觉呈现面板100以及触摸面板200的分时驱动的图16的时序图中，在触摸坐标计算期间P2中进行静电电容C1以及C2的检测，但静电电容C1以及C2的检测也可以不一定在触摸坐标计算期间P2中进行，是期间P2～P4中的任意定时即可。
另外，静电电容数据D116的检测、静电电容数据D116的输出以及触觉电压调整信号S115的输出也可以不一定在期间P2～P4的决定的期间中进行，优选为触摸检测电路220以及触觉呈现电压供给电路110高效地动作而指示体2使触摸位置移动的动作和触感产生的延迟不发生、或者使延迟成为最小限的定时。
<触觉呈现面板的静电电容设计的条件>
触觉电极102的设计条件是指，(1)为了触觉电极102使指示体2感知触觉，需要使指示体2和触觉电极102隔着电介质层106相接，所以设置于接近触觉呈现触摸显示器1的最表面的位置。(2)指示体2和触觉电极102的距离越近，触感灵敏度越提高。(3)以在触摸检测时不阻碍指示体2与检测电极之间的电容形成并且以使指示体2与触觉电极102之间的静电电容CFE(图18)变大的方式，尽可能抑制触觉电极102之间的互电容、即电极间电容CE(图18)的电极设计。(4)即使在包括触摸位置的宽的区域或者显示区域整体呈现触觉，仅通过与触摸连动地输入触觉信号，就能够感知为在触摸位置呈现触觉，所以无需通过矩阵构造的触觉电极局部地呈现不同的触觉。
激励电极202以及检测电极203的设计条件是指，(1)为了确保触摸位置检测的灵敏度以及线性度，能够正确地识别触摸位置的矩阵构造的电极。(2)为了通过指示体2和检测电极203隔着触觉呈现面板100形成的静电电容CFD(图18)探测触摸位置，以使电场在横向上扩展的方式在激励电极202与检测电极203之间设置预定的距离(几百μm以上，几mm以下)。
如上所述触觉电极102以及检测电极203由于分别与指示体2形成静电电容CF以及静电电容CFD时的剖面构造不同，所以进行适合于各个剖面构造条件的静电电容设计。
即，在将触觉电极102和激励电极202以及检测电极203共用或者将同一构造的电极重叠2张来利用的情况下，例如，以在检测触摸位置时，将触觉电极102浮置或者固定到使得触摸检测精度提高的条件的一定电位，在产生触感时，固定到使得激励电极202以及检测电极203不会阻碍产生触感的一定电位的方式，进行同步驱动。
关于同步驱动的方法，只要是触觉电极102不阻碍触摸位置检测，激励电极202以及检测电极203不阻碍产生触感的方法，则可以是任意的驱动方法。
如图10所示，抽出布线Ld(1)～Ld(j)配置于可触觉呈现区域的外侧，从接近触觉呈现面板端子部107的排列的中央的布线依次以得到大致最短距离的方式从触觉呈现面板端子部107向对应的电极延伸。触觉呈现面板端子部107沿着透明绝缘基板101的长边，配置于长边的中央附近。抽出布线Ld(1)～Ld(j)确保相互的绝缘，并且尽可能密地配置。抽出布线Lu(1)～Lu(j)在由抽出布线Ld(1)～Ld(j)所占的区域的外侧同样地配置。通过这样的配置，能够抑制透明绝缘基板101中的可触觉呈现区域的外侧的部分的面积。另外，通过将抽出布线105左右分开，能够使向与触觉呈现面板端子部107对应的电极的距离变得更短。通过抽出布线105的布线长度变短，能够通过抽出布线的细线化实现窄框架化，能够抑制由于布线电阻引起的信号延迟等。
抽出布线105、具体而言抽出布线Ld(1)～Ld(j)以及抽出布线Lu(1)～Lu(j)优选由金属单层膜以及金属单层和非金属单层的层叠膜的任意膜构成。
在用低电阻的金属形成抽出布线Lu(1)～Lu(j)以及Ld(1)～Ld(j)的情况下，能够通过抽出布线Lu(1)～Lu(j)以及Ld(1)～Ld(j)的细线化实现窄框架化。另外，针对抽出布线Lu(1)～Lu(j)以及Ld(1)～Ld(j)的布线长，能够不考虑布线电阻来设计，设计的自由度提高。
在使抽出布线Ld(1)～Ld(j)以及抽出布线Lu(1)～Lu(j)成为层叠膜的情况下，上层能够具有作为下层的保护层的功能。例如，作为保护层的上层在被用于触觉呈现屏幕150的制造的蚀刻工序中，也可以保护下层以防蚀刻剂。或者，上层在触觉呈现屏幕150的制造时或者使用时，也可以作为防止下层的腐蚀的帽层发挥功能。如果下层的材料是相比于上层的材料与透明绝缘基板101的密接性更优良的材料，则能够抑制抽出布线105发生剥离。另外，也可以以与透明绝缘基板101的密接力提高为目的，在最下层形成：形成触觉电极102的材料。
关于触觉电极102的布线电阻，为了不阻碍触摸屏幕250的触摸检测，优选尽可能成为高电阻，例如在设为104Ω以上时，使触觉电极102成为浮置状态或者不同步驱动触感产生和触摸位置检测也能够检测触摸位置，触觉电极102、激励电极202以及检测电极203的电容设计变得容易。
另外，在使触觉电极102的布线电阻成为高电阻的情况下，以使得在对触觉电极102连接抽出布线Lu(1)～H(j)以及Lu(1)～Lu(j)的一侧和未连接的一侧不产生输入信号的传播延迟的方式，如图10所示连接到细长的长方形的触觉电极102的延伸方向上的一端以及另一端。
<实施方式2>
接下来，说明具备本公开所涉及的实施方式2的触觉呈现面板100以及触摸面板200的触觉呈现触摸面板装置400。图23是示出本实施方式中的触觉呈现面板100以及触摸面板200的结构的功能框图。另外，图24是示出本实施方式中的触觉呈现面板100以及触摸面板200的分时驱动的概略动作的时序图。此外，在图23以及图24中，关于与使用图15以及图16说明的实施方式1相同的结构，附加同一符号，省略重复的说明。
如图23所示触摸面板200具有触摸屏幕250和触摸检测电路210。另外，触觉呈现面板100具有触觉呈现屏幕150和触觉呈现电压供给电路110a。
在实施方式1中，如使用图19说明的那样，在触觉呈现电压供给电路110中测定指示体2与触觉电极102之间的静电电容，根据测定结果在触觉呈现电压供给电路110中调整触觉呈现信号电压，但本实施方式的触觉呈现电压供给电路110a不具有激励脉冲产生电路113c以及电容检测电路116，而替代地具有电容换算电路117。
即，电容换算电路117将根据从触摸检测电路210的电荷检测电路212输出的、与指示体2和触摸屏幕250的静电电容对应的电荷检测数据D212计算的指示体2和触摸屏幕250的静电电容通过基于电容设计的函数换算为指示体2和触觉电极102的静电电容，作为静电电容数据D117输出给触觉呈现信号电压调整电路115。
触觉呈现信号电压调整电路115针对输入的静电电容数据D117，预先决定能够得到期望的触感强度的触觉电极102与指示体2之间的电压VC的值，输出实现成为该电压VC的值的触觉呈现信号电压以及频率的触觉电压调整信号S115。
如图24所示，从电荷检测电路212的电荷检测数据D212的输出在触摸坐标计算期间P2中执行，从电容换算电路117的静电电容数据D117的输出在触摸坐标送出期间P3中执行。
这样，在本实施方式的触觉呈现电压供给电路110a中，激励脉冲产生电路113c以及电容检测电路116变得不需要，所以能够降低成本。另外，检测指示体2与触觉电极102之间的静电电容的期间变得不需要，所以触觉呈现信号电压调整的处理速度提高，能够更高精度地调整触感强度。
此外，在图24中，在触摸坐标计算期间P2中进行电荷检测数据D212的输出，但也可以在触摸检测期间P1中每当通过激励脉冲信号S215检测电荷时输出电荷检测数据D212。
另外，只要是触摸检测电路220以及触觉呈现电压供给电路110a高效地动作而指示体2使触摸位置移动的动作和触感产生的延迟不发生或者使延迟成为最小限的定时，则根据电荷检测数据D212计算的静电电容数据D117的输出也可以是触摸坐标送出期间P3以外的定时。
<实施方式3>
<电容检测的累计>
接下来，说明具备本公开所涉及的实施方式3的触觉呈现面板100以及触摸面板200的触觉呈现触摸面板装置400。图25是示出本实施方式中的触觉呈现面板100以及触摸面板200的分时驱动的概略动作的时序图。此外，在图25中，关于与使用图15以及图16说明的实施方式1相同的结构，附加同一符号，省略重复的说明。
本实施方式的特征在于，将直至如使用图19说明的那样在电容检测电路116中检测指示体2与触觉电极102a之间的静电电容C1以及指示体2与触觉电极102b之间的静电电容C2而输出静电电容数据D116，在触觉呈现信号电压调整电路115中输出触觉电压调整信号S115，从触觉呈现控制电路114输出触觉波形数据S114h的动作如图25所示安排在期间P2～P4。
这样，通过将为了输出基于触觉电压调整信号S115的振幅电压的触觉呈现信号S113a以及S113b而所需的期间P5以外的期间P2～P4全部安排为触觉呈现信号电压调整，在期间P2以及P3中反复静电电容C1以及C2的检测，从而能够尽可能增加静电电容C1以及C2的检测次数，能够执行更正确的触觉呈现信号电压调整。
此外，关于安排为触觉呈现信号电压调整的期间，优选触摸检测电路220以及触觉呈现电压供给电路110高效地动作而指示体2使触摸位置移动的动作和触感产生的延迟不发生或者使延迟成为最小限，在根据处理性能有优选不安排为触觉呈现信号电压调整的期间的情况下，优选安排去掉该期间的P2～P4的期间。
<实施方式4>
<反馈驱动>
接下来，说明具备本公开所涉及的实施方式4的触觉呈现面板100以及触摸面板200的触觉呈现触摸面板装置400。图26是示出本实施方式中的触觉呈现面板100以及触摸面板200的分时驱动的概略动作的时序图。此外，在图26中，关于与使用图15以及图16说明的实施方式1相同的结构，附加同一符号，省略重复的说明。
本实施方式的特征在于，将直至如使用图19说明的那样在电容检测电路116中检测指示体2与触觉电极102a之间的静电电容C1以及指示体2与触觉电极102b之间的静电电容C2而输出静电电容数据D116，在触觉呈现信号电压调整电路115中输出触觉电压调整信号S115，从触觉呈现控制电路114输出触觉波形数据S114h的动作如图26所示在触觉呈现信号施加期间P5中也反复进行，一边反馈指示体2与触觉电极102之间的静电电容的变化一边产生触感。
一般而言，指示体2进行轻拂、碰擦以及轻擦等抚摸触觉呈现触摸显示器1的触摸面的操作。本实施方式的触觉呈现触摸面板装置400在这样的情况下也适合于呈现触感。
即，在指示体2和触觉呈现触摸显示器1的接触状态变化的情况下，一边反馈指示体2与触觉电极102之间的静电电容的变化一边产生触感，所以不会受到指示体2的接触状态的影响而能够感知恒定的触感。
<实施方式5>
<区域分割驱动>
接下来，说明具备本公开所涉及的实施方式5的触觉呈现面板100以及触摸面板200的触觉呈现触摸面板装置400。图27是示出本实施方式中的触觉呈现面板100以及触摸面板200的结构的功能框图。此外，在图27中，关于与使用图15以及图16说明的实施方式1相同的结构，附加同一符号，省略重复的说明。
在本实施方式中，如图27所示，将触觉呈现面板100的显示区域分割为多个分割区域，以仅对包括触摸位置的分割区域供给触觉呈现信号电压的方式控制。在图27所示的例子中，示出将触觉呈现屏幕150的触觉电极102分割为从分割区域E1091至分割区域E109n(n为2以上的整数)这n个区域的例子。此外，分割区域E1091表示为配置有包括触觉电极H(1)～H(k)的电极群的区域，分割区域E109n表示为配置有包括触觉电极H(k+1)～H(j)的电极群的区域。在开关电路112内，以对分割区域E1091内的相邻的触觉电极交替输入触觉呈现信号S113a1以及S113b1的方式连接，以对分割区域E109n内的相邻的触觉电极交替输入触觉呈现信号S113an以及S113bn的方式连接。
此外，在相邻的分割区域的边界中，以使分割区域重叠的方式连接，使得触觉呈现信号S113an-1以及S113bn-1的排列和触觉呈现信号S113an以及S113bn的排列有连续性。或者，以使可触觉呈现区域不跨越分割区域的方式配置可触觉呈现区域以及分割区域。
触觉呈现电压产生电路113h向与触摸坐标数据D214对应的分割区域E1091内的触觉电极102经由开关电路112交替输出触觉呈现信号S113a1以及S113b1。另外，触觉呈现电压产生电路113h向与触摸坐标数据D214对应的分割区域E109n内的触觉电极102经由开关电路112交替输出触觉呈现信号S113an以及S113bn。触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据D214，控制触觉呈现电压产生电路113h的动作。
在触觉呈现电压供给电路110b中的触觉呈现信号电压的调整中，关于电容检测电路116中的指示体2与触觉电极102a之间的静电电容C1以及指示体2与触觉电极102b之间的静电电容C2的检测，以检测包括根据触摸坐标数据D214判断为指示体2接触的部分的分割区域的静电电容的方式，触觉呈现控制电路114输出激励脉冲产生信号S114c，开关电路112对相应的触觉电极102的开关40进行连接控制，激励脉冲产生电路113c输出电容检测信号S113c。
这样在本实施方式的触觉呈现面板100中，检测指示体2接触的仅必要最小限的触觉电极102的静电电容，所以能够降低功耗。另外，关于触感产生，仅对包括指示体2接触的部分的分割区域的触觉电极102施加触觉呈现信号，所以驱动区域变小，能够抑制驱动电路的复杂化、并且减少输入的电极数，所以能够降低功耗。
<实施方式6>
<局部驱动>
接下来，说明具备本公开所涉及的实施方式6的触觉呈现面板100以及触摸面板200的触觉呈现触摸面板装置400。图28是示出本实施方式中的触觉呈现面板100以及触摸面板200的结构的功能框图。此外，在图28中，关于与使用图15以及图16说明的实施方式1相同的结构，附加同一符号，省略重复的说明。
本实施方式的特征在于，如图28所示，将输入触觉呈现面板100的触觉呈现信号的区域与触摸位置对应地限定而局部地驱动的局部驱动。
在触摸坐标计算期间P2中，触摸坐标计算电路214根据从电荷检测电路212输入并保持的、根据激励电极202与检测电极203之间的所有交叉部的互电容计算的触摸坐标数据D214，判定是否有利用指示体2的触摸。
即，通过指示体2向触觉呈现面板100的接近以及接触，缓和激励电极202与检测电极203之间的电场，互电容中的充电电荷量降低。触摸坐标计算电路214根据该互电容中的充电电荷量的降低的程度，判定有无触摸。
触摸坐标计算电路214在判定为有触摸的情况下，通过使用充电电荷量的降低程度最大的交叉部(交叉网格)和其周边的交叉网格的电荷量的检测结果，例如进行重心运算等运算处理，来计算触摸坐标数据，并且根据判定为有触摸的坐标及其附近区域的电荷量分布，计算指示体2接触的区域的区域尺寸，得到包括区域尺寸的触摸坐标数据D214a。关于区域尺寸的计算，例如能够依据根据电荷量分布的半宽度的位置坐标和触摸面与激励电极202之间的距离而预先求出的电荷的扩散率求出。
此外，区域尺寸根据触觉电极102的电极间距而变化。一般而言，手指的直径为5～9mm，例如，如果电极间距是5mm，则区域尺寸成为触觉电极102的1～2根量，但如果电极间距是1mm，则成为触觉电极102的5～9根量。如果计算指示体2的接触面积，则在考虑计算精度和指示体2的触力觉感受器的密度是2mm间距时，电极间距成为1～2mm是现实的。
开关电路112内的多个开关40的各个开关与触觉电极H(1)～H(j)1对1地连接。
触觉呈现电压产生电路113h根据包括指示体2接触的区域的区域尺寸的触摸坐标数据D214a，向与指示体2接触的区域对应的触觉电极H(k)～H(k+t)的t根触觉电极102经由开关电路112输入触觉呈现信号S113a以及S113b。在图28中，将输入该触觉呈现信号的区域作为区域31用虚线包围而示出。
触觉呈现信号S113a以及S113b经由开关电路112交替输入到触觉电极H(k)～H(k+t)的各个触觉电极。
触觉呈现控制电路114根据触摸坐标数据D214a，控制触觉呈现电压产生电路113h的动作。
在触觉呈现电压供给电路110c中的触觉呈现信号电压的调整中，关于电容检测电路116中的指示体2与触觉电极102a之间的静电电容C1以及指示体2与触觉电极102b之间的静电电容C2的检测，以根据触摸坐标数据D214a检测指示体2接触的区域的静电电容的方式，触觉呈现控制电路114输出激励脉冲产生信号S114c，开关电路112对相应的触觉电极102的开关40进行连接控制，激励脉冲产生电路113c输出电容检测信号S113c。
在该情况下，在触摸坐标数据D214a中，包括指示体2接触的区域的坐标数据以及区域尺寸的数据，所以被输入电容检测信号S113c的成为与指示体2接触的区域对应的触觉电极H(k)～H(k+t)的t根触觉电极102。
电容检测电路116从根据从通过电容检测信号S113c激励的触觉电极102得到的输出信号得到的触觉电极102的电荷检测结果，检测与t根触觉电极102对应的静电电容，作为静电电容C1以及C2的总和即静电电容数据D116，输出给触觉呈现信号电压调整电路115。
这样在本实施方式的触觉呈现面板100中，通过判别指示体2接触的区域，能够估算指示体2的接触面的直径，计算每单位面积的静电电容，从而能够推测由于手指的皮肤厚度以及手指的皮肤的湿度(湿润度)等引起的手指的皮肤的状态的差异，加入手指的皮肤的厚度或湿度的影响，更详细地调整触觉呈现信号S113a以及S113b的信号电压。
指示体2的接触面的直径能够依据根据由电容检测电路116检测的触觉电极102的静电电容、例如根据指示体2与触觉电极102之间的电荷量分布的半宽度的位置坐标、触摸面与触觉电极102之间的距离、电介质层106的材质和触觉电极102的电极电阻而预先求出的电荷的扩散率计算。
另外，通过判别指示体2接触的区域，检测仅必要最小限的触觉电极102的静电电容，所以能够降低功耗。另外，关于触感的产生，也针对指示体2接触的区域，对为了呈现触觉而所需的最小限的触觉电极102施加触觉呈现信号，所以能够使功耗成为最小限。
<变形例>
此外，以上说明的实施方式3～6的驱动方式等还能够应用于实施方式2。
虽然详细说明了本公开，但上述公开在所有方面为例示，本公开不限于此。应理解能够不脱离本公开的范围而能够设想未例示的无数的变形例。
此外，本公开能够在该公开的范围内自由地组合各实施方式、或者使各实施方式适当地变形、省略。

Claims (13)

1.一种触觉呈现面板，对由使用者操作的指示体提供触觉，其中，
所述触觉呈现面板具备触觉呈现屏幕和电压供给电路，
该触觉呈现屏幕具有：
透明绝缘基板；
触觉电极，包括在所述透明绝缘基板上隔开间隔交替配置的多个第1电极及多个第2电极；以及
电介质层，覆盖所述触觉电极，
该电压供给电路对所述多个第1电极中的位于所述透明绝缘基板的至少一部分的区域上的电极施加具有第1频率的第1电压信号，并且对所述多个第2电极中的位于所述透明绝缘基板的所述至少一部分的区域上的电极施加具有与所述第1频率不同的第2频率的第2电压信号，
通过对所述多个第1电极以及所述多个第2电极分别施加所述第1电压信号以及第2电压信号，对所述指示体提供触觉，
所述电压供给电路具有：
电容检测电路，计算形成于所述触觉电极与所述指示体之间的第1静电电容；以及
调整电路，根据由所述电容检测电路计算的所述第1静电电容，调整所述第1电压信号及第2电压信号的振幅电压及频率。
2.根据权利要求1所述的触觉呈现面板，其中，
所述调整电路以使施加到所述第1静电电容的电压成为恒定的方式调整所述振幅电压以及频率。
3.根据权利要求1所述的触觉呈现面板，其中，
所述电容检测电路根据所述触觉电极的电容变化量，计算形成于所述触觉电极与所述指示体之间的所述第1静电电容。
4.根据权利要求1所述的触觉呈现面板，其中，
所述电容检测电路对所述触觉电极施加脉冲信号而激励所述触觉电极，根据来自被激励的所述触觉电极的输出信号，计算形成于所述触觉电极与所述指示体之间的所述第1静电电容。
5.根据权利要求1所述的触觉呈现面板，其中，
所述调整电路以使形成于所述触觉电极与所述指示体之间的所述第1静电电容与所述第1电压信号以及第2电压信号的电压之积成为恒定的值的方式调整所述第1电压信号以及第2电压信号的所述振幅电压以及频率。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的触觉呈现面板，其中，
在除了至少所述第1电压信号以及第2电压信号被施加到所述多个第1电极以及所述多个第2电极的期间以外的期间，将形成于所述触觉电极与所述指示体之间的所述第1静电电容计算多次。
7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的触觉呈现面板，其中，
还包括所述第1电压信号以及第2电压信号被施加到所述多个第1电极以及所述多个第2电极的期间而反复进行形成于所述触觉电极与所述指示体之间的所述第1静电电容的计算以及基于所述第1静电电容的所述第1电压信号以及第2电压信号的所述振幅电压的调整。
8.根据权利要求1至5中的任意一项所述的触觉呈现面板，其中，
所述多个第1电极以及所述多个第2电极在所述透明绝缘基板上分成多个分割区域地被配置而构成多个电极群，
所述电压供给电路构成为能够选择对所述多个电极群中的哪个群施加所述第1电压信号以及第2电压信号。
9.根据权利要求1至5中的任意一项所述的触觉呈现面板，其中，
所述电压供给电路：
从所述触觉呈现面板的外部接受所述指示体的位置坐标的数据，
具有确定至少包括与所述指示体的位置对应的所述触觉电极的区域、对确定的所述区域内的所述触觉电极的各个触觉电极在相邻的电极交替施加所述第1电压信号以及第2电压信号的结构，
所述电容检测电路计算在确定的所述区域内的所述触觉电极的各个触觉电极与所述指示体之间形成的所述第1静电电容。
10.根据权利要求1所述的触觉呈现面板，其中，
所述电介质层包括具有10以上的相对介电常数的膜。
11.一种触觉呈现触摸面板，具备：
权利要求1所述的触觉呈现面板；以及
触摸面板，配置于所述触觉呈现面板的与所述使用者侧的面相反的一侧的面，
所述触摸面板具有：
触摸屏幕；以及
触摸检测电路，检测在与接触到所述触摸屏幕的所述指示体之间形成的第2静电电容，检测所述指示体的触摸位置，
所述电压供给电路具有换算电路而代替所述电容检测电路，该换算电路根据由所述触摸检测电路检测的所述第2静电电容，计算形成于所述触觉电极与所述指示体之间的所述第1静电电容。
12.一种触觉呈现触摸面板，具备：
权利要求1所述的触觉呈现面板；以及
触摸面板，配置于所述触觉呈现面板的与所述使用者侧的面相反的一侧的面。
13.一种触觉呈现触摸显示器，具备：
权利要求11或者12所述的触觉呈现触摸面板；以及
显示面板，安装于所述触觉呈现触摸面板的与所述使用者侧的面相反的一侧的面。
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