JP2015204066A - タッチパネルセンサ、及び、タッチ位置検出機能付き表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各検出パターンの電気抵抗値を低減することによってタッチ位置の高い検出精度を確保するとともに、設計効率及び映像の視認性を向上する。【解決手段】タッチパネルセンサは、第１面と、第１面に向かい合う第２面と、を有する基材と、基材の第１面に支持され、各々が複数の第１平行導線５１で構成され、第１方向Ｄ１に第１間隔Ｓ１をおいて並列配置された複数の第１検出パターン４１と、基材の第２面に支持され、各々が複数の第２平行導線５６で構成され、第１方向に交差する第２方向Ｄ２に第２間隔Ｓ２をおいて並列配置された複数の第２検出パターン４６と、を備える。第１検出パターン及び第２検出パターンは、表示装置の画素の配列方向Ｄｐ１，Ｄｐ２に対して傾斜している。【選択図】図３

Description

本発明は、タッチパネルセンサ、及び、タッチパネルセンサと表示装置とを組み合わせることによって得られるタッチ位置検出機能付き表示装置に関する。

今日、入力手段として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、タッチパネルセンサ、タッチパネルセンサ上への接触位置を検出する制御回路、配線およびＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を含んでいる。タッチパネル装置は、多くの場合、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の装置等（例えば、券売機、ＡＴＭ装置、携帯電話、ゲーム機）に対する入力手段として、表示装置とともに用いられている。このような装置においては、タッチパネルセンサが表示装置の表示面上に配置されており、これによって、表示装置に対する極めて直接的な入力が可能になっている。タッチパネルセンサのうち表示装置の表示領域に対面する領域は透明になっており、タッチパネルセンサのこの領域が、接触位置（接近位置）を検出し得るアクティブエリアを構成するようになる。

タッチパネルセンサとして、投影型容量結合方式のタッチパネルセンサが知られている。容量結合方式のタッチパネルセンサにおいては、位置を検知されるべき外部導体（典型的には、指）が誘電体を介してタッチパネルセンサに接触（接近）する際、新たに奇生容量が発生する。この奇生容量に起因する静電容量の変化に基づいて、タッチパネルセンサ上における外部導体の位置が検出される。このような投影型容量結合方式のタッチパネルセンサは例えば、ＰＥＴなどからなる基材と、基材の観察者側の面に設けられた複数の第１検出パターンと、基材の表示装置側の面に設けられた複数の第２検出パターンと、を備えている。第１検出パターンおよび第２検出パターンは、例えば、透光性および導電性を有する透明導電材料から構成される。

また第１検出パターンおよび第２検出パターンの電気抵抗値を低くするため、第１検出パターンおよび第２検出パターンを構成する材料として、透明導電材料よりも高い導電性を有する銀や銅などの金属材料を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。第１検出パターンおよび第２検出パターンが金属材料から構成される場合、第１検出パターンおよび第２検出パターンには、表示装置からの映像光を適切な比率で透過させるための開口部が形成されている。例えば第１検出パターンおよび第２検出パターンは、金属材料からなり、網目状に配置された導線によって構成されている。

特開２０１０−２７７３９２号公報

しかしながら、網目状に配置された導線の交差部は観察者から認識され易いため、映像の視認性が低下する恐れがある。また、交差部を視認され難くするためには、設計工程を追加する必要があるため、設計効率が低下する。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、各検出パターンの電気抵抗値を低減することによってタッチ位置の高い検出精度を確保するとともに、設計効率及び映像の視認性を向上することができるタッチパネルセンサ、及び、タッチ位置検出機能付き表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るタッチパネルセンサは、
第１面と、前記第１面に向かい合う第２面と、を有する基材と、
前記基材の前記第１面に支持され、各々が複数の第１平行導線で構成され、第１方向に第１間隔をおいて並列配置された複数の第１検出パターンと、
前記基材の前記第２面に支持され、各々が複数の第２平行導線で構成され、前記第１方向に交差する第２方向に第２間隔をおいて並列配置された複数の第２検出パターンと、を備え、
前記第１検出パターン及び前記第２検出パターンは、表示装置の画素の配列方向に対して傾斜している。

また、前記タッチパネルセンサにおいて、
前記基材の前記第１面に支持され、隣り合う２つの前記第１検出パターン間に、前記複数の第１平行導線と平行に、前記第１方向に第３間隔をおいて配置された複数のダミー平行導線をさらに備え、
前記各第１検出パターンに含まれる前記複数の第１平行導線は、前記第１方向に前記第３間隔をおいて平行に配置されていてもよい。

また、前記タッチパネルセンサにおいて、
前記第１平行導線の幅と、前記第２平行導線の幅と、前記ダミー平行導線の幅とは、等しくてもよい。

また、前記タッチパネルセンサにおいて、
前記各第２検出パターンに含まれる前記複数の第２平行導線は、前記第２方向に前記第２間隔をおいて平行に配置されていてもよい。

また、前記タッチパネルセンサにおいて、
前記各第１検出パターンに含まれる前記複数の第１平行導線の端部は、互いに電気的に接続され、
前記各第２検出パターンに含まれる前記複数の第２平行導線の端部は、互いに電気的に接続されていてもよい。

また、前記タッチパネルセンサにおいて、
前記複数の第１平行導線は、前記第１方向に直交する第３方向に延びており、
前記複数の第２平行導線は、前記第２方向に直交する第４方向に延びており、
前記表示装置における映像を表示することができるアクティブエリアの形状は矩形であり、
前記第３方向と前記第４方向は、前記表示装置の前記アクティブエリアの対角線と平行な方向であってもよい。

本発明の一態様に係るタッチ位置検出機能付き表示装置は、
表示装置と、
前記表示装置の表示面側に配置されたタッチパネルセンサと、を備え、
前記タッチパネルセンサは、
第１面と、前記第１面に向かい合う第２面と、を有する基材と、
前記基材の前記第１面に支持され、各々が複数の第１平行導線で構成され、第１方向に第１間隔をおいて並列配置された複数の第１検出パターンと、
前記基材の前記第２面に支持され、各々が複数の第２平行導線で構成され、前記第１方向に交差する第２方向に第２間隔をおいて並列配置された複数の第２検出パターンと、を有し、
前記第１検出パターン及び前記第２検出パターンは、前記表示装置の画素の配列方向に対して傾斜している。

本発明によれば、各検出パターンの電気抵抗値を低減することによってタッチ位置の高い検出精度を確保するとともに、設計効率及び映像の視認性を向上することができる。

一実施形態に係るタッチ位置検出機能付き表示装置を示す分解図である。 観察者側から見た場合のタッチパネルセンサを示す平面図である。 図２において符号Iが付された一点鎖線で囲まれた部分における第１検出パターン、第２検出パターン及びダミーパターンを、観察者側から見た場合を示す拡大平面図である。 観察者側から見た場合の比較例のタッチパネルセンサを示す平面図である。 図４において符号IIが付された一点鎖線で囲まれた部分における第１検出パターン及びダミーパターンを、観察者側から見た場合を示す平面図である。 図２において符号Iが付された一点鎖線で囲まれた部分における第１検出パターン及びダミーパターンを、観察者側から見た場合を示す平面図である。 図４において符号IIが付された一点鎖線で囲まれた部分における第２検出パターンを、観察者側から見た場合を示す平面図である。 図２において符号Iが付された一点鎖線で囲まれた部分における第２検出パターンを、観察者側から見た場合を示す平面図である。 図５Ａに示す第１検出パターン及びダミーパターンと、図６Ａに示す第２検出パターンとを重ねて示す平面図である。 図５Ｂに示す第１検出パターン及びダミーパターンと、図６Ｂに示す第２検出パターンとを重ねて示す平面図である。 図６Ａの交差部を拡大して示す平面図である。 図７Ｂの交差部を拡大して示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

タッチパネル装置およびタッチ位置検出機能付き表示装置
はじめに図１を参照して、タッチパネルセンサ３０を備えたタッチ位置検出機能付き表示装置１０について説明する。図１に示すように、タッチ位置検出機能付き表示装置１０は、タッチパネルセンサ３０と、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置１５とを組み合わせることによって構成されている。図示された表示装置１５は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置１５は、表示面１６ａを有した表示パネル１６と、表示パネル１６に接続された表示制御部（図示せず）と、を有している。

表示パネル１６は、映像を表示することができるアクティブエリアＡ１と、アクティブエリアＡ１を取り囲むようにしてアクティブエリアＡ１の外側に配置された非アクティブエリア（額縁領域とも呼ばれる）Ａ２と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル１６を駆動する。表示パネル１６は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面１６ａに表示する。すなわち、表示装置１５は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。

アクティブエリアＡ１の形状は、本実施形態においては、図１に示すように、平面視において略矩形である。もっとも、アクティブエリアＡ１の平面視における形状は、他の形状であってもよく、例えば楕円形状であってもよい。

図１に示すように、タッチパネルセンサ３０は、表示装置１５の表示面１６ａに、例えば接着層（図示せず）を介して接着されている。

タッチパネルセンサ
次に図２を参照して、タッチパネルセンサ３０について説明する。図２は、観察者側から見た場合のタッチパネルセンサ３０を示す平面図である。

ここでは、タッチパネルセンサ３０が、投影型の静電容量結合方式のタッチパネルセンサとして構成される例について説明する。なお、「容量結合」方式は、タッチパネルの技術分野において「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等とも呼ばれており、本件では、これらの「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等と同義の用語として取り扱う。典型的な静電容量結合方式のタッチパネルセンサは、透光性を有する導電性のパターンを有しており、外部の導体（典型的には人間の指）がタッチパネルセンサに接近することにより、外部の導体とタッチパネルセンサの導電性のパターンとの間でコンデンサ（静電容量）が形成される。そして、このコンデンサの形成に伴った電気的な状態の変化に基づき、タッチパネルセンサ上において外部導体が接近している位置の位置座標が特定される。

図２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、透光性を有する基材３２と、複数の第１検出パターン４１と、複数の第２検出パターン４６と、複数のダミーパターン４７と、を備えている。

基材３２は、観察者側を向く第１面３２ａと、表示装置１５側を向き第１面３２ａに向かい合う第２面３２ｂと、を有する。

図２においては、基材３２の第１面３２ａ側に設けられている構成要素が実線で表され、基材３２の第２面３２ｂ側に設けられている構成要素が破線で表されている。

複数の第１検出パターン４１は、基材３２の第１面３２ａに支持され、第１方向Ｄ１に第１間隔Ｓ１をおいて並列配置されている。第１検出パターン４１は、第１方向Ｄ１に略直交する第３方向Ｄ３に延びている。

複数の第２検出パターン４６は、基材３２の第２面３２ｂに支持され、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に第２間隔Ｓ２をおいて並列配置されている。第２検出パターン４６は、第２方向Ｄ２に略直交する第４方向Ｄ４に延びている。

複数のダミーパターン４７は、基材３２の第１面３２ａに支持され、隣り合う２つの第１検出パターン４１間にそれぞれが配置されている。ダミーパターン４７は、第３方向Ｄ３に延びている。ダミーパターン４７は、第１検出パターン４１と第２検出パターン４６の何れにも電気的に接続されていない。

図示する例では、第３方向Ｄ３と第４方向Ｄ４は、表示装置１５の略矩形のアクティブエリアＡ１の対角線、即ち後述するアクティブエリアＡａ１の対角線と略平行な方向であるが、これに限らない。

第１検出パターン４１、第２検出パターン４６およびダミーパターン４７は、表示装置１５の画素の配列方向Ｄｐ１，Ｄｐ２に対して傾斜している。即ち、第３方向Ｄ３と第４方向Ｄ４は、画素の配列方向Ｄｐ１，Ｄｐ２に対して傾斜している。画素の配列方向Ｄｐ１，Ｄｐ２とは、巨視的に表示装置１５の表示面１６ａを見て画素が配列されている方向を意味する。ここでは、画素の配列方向Ｄｐ１は、表示面１６ａの外形の長辺と略平行な方向であり、画素の配列方向Ｄｐ２は、表示面１６ａの外形の短辺と略平行な方向である。

第１検出パターン４１と第２検出パターン４６の配列ピッチは、タッチ位置の検出に関して求められる分解能に応じて定められるが、例えば数ｍｍになっている。

また、図１，２に示すように、タッチパネルセンサ３０の基材３２は、タッチ位置を検出され得る領域に対応する矩形状のアクティブエリアＡａ１と、アクティブエリアＡａ１の周辺に位置する矩形枠状の非アクティブエリアＡａ２と、を含んでいる。アクティブエリアＡａ１および非アクティブエリアＡａ２はそれぞれ、表示パネル１６のアクティブエリアＡ１および非アクティブエリアＡ２に対応して区画されたものである。

上述の第１検出パターン４１、第２検出パターン４６およびダミーパターン４７は、アクティブエリアＡａ１内に配置されている。また非アクティブエリアＡａ２のうち基材３２の第１面３２ａ上には、各第１検出パターン４１に電気的に接続された複数の第１額縁配線４４ａと、基材３２の外縁近傍に配置され、各第１額縁配線４４ａに電気的に接続された複数の第１端子部４４ｂと、が設けられている。さらに、非アクティブエリアＡａ２のうち基材３２の第２面３２ｂ上には、各第２検出パターン４６に電気的に接続された複数の第２額縁配線４９ａと、基材３２の外縁近傍に配置され、各第２額縁配線４９ａに電気的に接続された複数の第２端子部４９ｂと、が設けられている。

以下、タッチパネルセンサ３０の各構成要素について説明する。

（基材）
基材３２は、タッチパネルセンサ３０において誘電体として機能するものである。基材３２を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）やガラスなど、十分な透光性を有する材料が用いられる。基材３２が例えばＰＥＴを含む場合、ＰＥＴの厚みは例えば１００〜２００μｍの範囲内になっている。なお第１検出パターン４１、第２検出パターン４６、額縁配線４４ａ，４９ａや端子部４４ｂ，４９ｂを適切に保持することができる限りにおいて、基材３２の具体的な構成が特に限られることはない。例えば、ＰＥＴ層などの表面に設けられたハードコート層がさらに基材３２に含まれていてもよい。すなわち本実施形態において、基材３２とは、何らかの具体的な構造や材料を意味するものではなく、タッチパネルセンサ３０を構成する第１検出パターン４１や第２検出パターン４６などのパターンの下地となるものを意味するに過ぎない。

好ましくは、基材３２の第１面３２ａおよび第２面３２ｂは、表示装置１５からの映像光を高い透過率で透過させるよう、高い平坦性を有している。例えば、基材３２の第１面３２ａおよび第２面３２ｂの算術表面平均粗さ（Ｒａ）は、０．００４〜０．０１０μｍの範囲内になっている。

次に図３を参照して、第１検出パターン４１、第２検出パターン４６及びダミーパターン４７についてより詳しく説明する。

図３は、図２において符号Iが付された一点鎖線で囲まれた部分における第１検出パターン４１、第２検出パターン４６及びダミーパターン４７を、観察者側から見た場合を示す拡大平面図である。図３においては、基材３２の第１面３２ａ側に設けられている構成要素が実線で表され、基材３２の第２面３２ｂ側に設けられている構成要素が破線で表されている。

（第１検出パターン）
複数の第１検出パターン４１は、各々が複数の第１平行導線５１で構成されている。第１平行導線５１は、遮光性および導電性を有する。複数の第１平行導線５１は、第３方向Ｄ３に延びている。各第１検出パターン４１に含まれる複数の第１平行導線５１は、第１方向Ｄ１に第３間隔Ｓ３をおいて互いに平行に配置されている。

各第１検出パターン４１に含まれる複数の第１平行導線５１の端部は、アクティブエリアＡａ１と非アクティブエリアＡａ２との境界付近において、接続部６１により互いに電気的に接続されている。図示する例では、第１平行導線５１の両端部のそれぞれに接続部６１が接続されているが、一方の端部には接続部６１が接続されていなくてもよい。

第１検出パターン４１全体の面積のうち開口部によって占められる面積の比率（以下、開口率と称する）が十分に高くなり、これによって、表示装置１５からの映像光が適切な透過率でタッチパネルセンサ３０のアクティブエリアＡａ１を透過することができる限りにおいて、第１平行導線５１の寸法や形状が特に限られることはない。

即ち、第１平行導線５１の線幅は、求められる開口率などに応じて設定されるが、例えば第１平行導線５１の幅は１〜１０μｍの範囲内、より好ましくは２〜７μｍの範囲内に設定されている。これによって、観察者が視認する映像に対して第１平行導線５１が及ぼす影響を、無視可能な程度まで低くすることができる。第１平行導線５１の厚みは、第１検出パターン４１に対して求められる電気抵抗値などに応じて適宜設定されるが、例えば０．１〜２．０μｍの範囲内となっている。

図３においては、理解を容易にするため第１検出パターン４１の外形を相対的に太い実線で示しているが、実際には第１検出パターン４１の外形と重なる２つの第１平行導線５１も、他の第１平行導線５１の幅と略等しくなっている。

（第２検出パターン）
複数の第２検出パターン４６は、各々が複数の第２平行導線５６で構成されている。第２平行導線５６は、遮光性および導電性を有する。複数の第２平行導線５６は、第４方向Ｄ４に延びている。各第２検出パターン４６に含まれる複数の第２平行導線５６は、第２方向Ｄ２に第２間隔Ｓ２をおいて平行に配置されている。

本実施形態では、第２間隔Ｓ２と第３間隔Ｓ３は略等しいが、異なっていてもよい。第２間隔Ｓ２と第３間隔Ｓ３は、例えば、２００〜４００μｍである。

各第２検出パターン４６に含まれる複数の第２平行導線５６の端部は、アクティブエリアＡａ１と非アクティブエリアＡａ２との境界付近において、接続部６６により互いに電気的に接続されている。第２平行導線５６の両端部のそれぞれに接続部６６が接続されてもよく、一方の端部には接続部６６が接続されていなくてもよい。

第１平行導線５１の場合と同様に、第２平行導線５６においても、第２検出パターン４６全体の面積のうち開口部によって占められる面積の比率を十分に確保することができる限りにおいて、第２平行導線５６の寸法や形状が特に限られることはない。

図３においては、理解を容易にするため第２検出パターン４６の外形を相対的に太い破線で示しているが、実際には第２検出パターン４６の外形と重なる２つの第２平行導線５６も、他の第２平行導線５６の幅と略等しくなっている。

（ダミーパターン）
複数のダミーパターン４７は、隣り合う２つの第１検出パターン４１間に、複数の第１平行導線５１と略平行に、第１方向Ｄ１に第３間隔Ｓ３をおいて配置された複数のダミー平行導線５７で構成されている。隣り合う第１平行導線５１とダミー平行導線５７との間隔も、第３間隔Ｓ３になっている。つまり、ここでは、第１間隔Ｓ１は第３間隔Ｓ３の整数倍になっている。ダミー平行導線５７は、遮光性および導電性を有する。複数のダミー平行導線５７は、第３方向Ｄ３に延びている。

図示する例では、隣り合う２つの第１検出パターン４１間における複数のダミー平行導線５７の端部は互いに電気的に接続されていないが、互いに接続されていてもよい。

第１平行導線５１の幅と、第２平行導線５６の幅と、ダミー平行導線５７の幅とは、略等しいことが好ましい。これにより、後述するように観察者側のアクティブエリアＡａ１内の反射率が位置によらず略均一になる。

第１平行導線５１、第２平行導線５６およびダミー平行導線５７は各々、金属材料からなる金属層を含んでいる。

図３に示すように、第１平行導線５１及びダミー平行導線５７と、第２平行導線５６とが基材３２を挟んで重なっているため、観察者側から見て、菱形が画素の配列方向Ｄｐ１及びＤｐ２に沿って規則的に配列された網目状の形状が形成されている。ここでは、菱形の内角のうち鋭角になる内角が画素の配列方向Ｄｐ１に沿って並び、鈍角になる内角が画素の配列方向Ｄｐ２に沿って並んでいる。開口率の範囲は、表示装置１５から放出される映像光の特性などに応じて適宜設定される。

なお、黒化処理などの低反射処理を第１平行導線５１、第２平行導線５６及びダミー平行導線５７の観察者側の表面に施すことによって、第１導線５１、第２平行導線５６及びダミー平行導線５７を観察者から視認されにくくすることが可能である。低反射処理は、第１平行導線５１等の観察者側の表面に加え、表示装置側の面にも施してもよい。

なお図２，３においては、第１検出パターン４１、第１額縁配線４４ａおよび第１端子部４４ｂが基材３２の第１面３２ａ側に設けられ、第２検出パターン４６、第２額縁配線４９ａおよび第２端子部４９ｂが基材３２の第２面３２ｂ側に設けられる例を示したが、これに限られることはない。例えば、第１検出パターン４１、第１額縁配線４４ａおよび第１端子部４４ｂが基材３２の第１面３２ａ側に設けられ、第２検出パターン４６、第２額縁配線４９ａおよび第２端子部４９ｂが追加の基材（図示せず）の一方の面側に設けられ、追加の基材の一方の面と基材３２の第２面３２ｂとが透明接着剤で貼り合わされていてもよい。この場合にも、第２検出パターン４６は、基材３２の第２面３２ｂに支持されている。

次に、発明者が知得する比較例のタッチパネルセンサ３０Ｘと比較して、本実施形態のタッチパネルセンサ３０の効果について説明する。

図４は、観察者側から見た場合の比較例のタッチパネルセンサ３０Ｘを示す平面図である。図４では、図２と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。図４に示すように、タッチパネルセンサ３０Ｘは、画素の配列方向Ｄｐ１に延びる複数の第１検出パターン４１Ｘと、画素の配列方向Ｄｐ２に延びる複数の第２検出パターン４６Ｘと、隣接する２つの第１検出パターン４１Ｘの間にそれぞれが設けられた複数のダミーパターン４７Ｘと、を備えている。

図５Ａは、図４において符号IIが付された一点鎖線で囲まれた部分における第１検出パターン４１Ｘ及びダミーパターン４７Ｘを、観察者側から見た場合を示す平面図である。図５Ｂは、図２において符号Iが付された一点鎖線で囲まれた部分における第１検出パターン４１及びダミーパターン４７を、観察者側から見た場合を示す平面図である。比較例の符号IIが付されたた部分は、本実施形態の符号Ｉが付された部分に対応する。

図６Ａは、図４において符号IIが付された一点鎖線で囲まれた部分における第２検出パターン４６Ｘを、観察者側から見た場合、すなわち基材３２を透かして第２検出パターン４６Ｘを見た場合を示す平面図である。図６Ｂは、図２において符号Iが付された一点鎖線で囲まれた部分における第２検出パターン４６を、観察者側から見た場合、すなわち基材３２を透かして第２検出パターン４６を見た場合を示す平面図である。

図７Ａは、図５Ａに示す第１検出パターン４１Ｘ及びダミーパターン４７Ｘと、図６Ａに示す第２検出パターン４６Ｘとを重ねて示す平面図である。図７Ｂは、図５Ｂに示す第１検出パターン４１及びダミーパターン４７と、図６Ｂに示す第２検出パターン４６とを重ねて示す平面図である。

比較例では、図５Ａに示すように、第１検出パターン４１Ｘは、菱形に形成された第１導線５１Ｘを画素の配列方向Ｄｐ１に沿って並べることによって構成されている。ダミーパターン４７Ｘは、菱形に形成された第３導線５７Ｘを画素の配列方向Ｄｐ１に沿って並べることによって構成されている。

また、比較例では、図６Ａに示すように、第２検出パターン４６Ｘは、菱形に形成された第２導線５６Ｘを画素の配列方向Ｄｐ２に沿って並べることによって構成されている。

本件発明者が鋭意研究を重ねた結果、比較例のタッチパネルセンサ３０Ｘでは、第１検出パターン４１Ｘの第１導線５１Ｘのうち、複数の第１導線５１Ｘが互いに交差することによって生じる交差部５１ｂＸと、ダミーパターン４７Ｘの第３導線５７Ｘのうち、複数の第３導線５７Ｘが互いに交差することによって生じる交差部５７ｂＸと、第２検出パターン４６Ｘの第２導線５６Ｘのうち、複数の第２導線５６Ｘが互いに交差することによって生じる交差部５６ｂＸとが、観察者から認識され易いことを見出した。理由としては、第２導線５６Ｘに関して説明すると、第２導線５６Ｘのパターニング精度には一般に限界があるため、複数の第２導線５６Ｘが鋭角を成すよう交差させることは難しく、通常は図８Ａに示すように複数の第２導線５６Ｘが交わる部分に湾曲部５６ｃＸが生じる。即ち、交差部５６ｂＸが太くなってしまう。これにより、交差部５６ｂＸにおける第２導線５６Ｘの面積が大きくなり、交差部５６ｂＸが視認され易くなると考えられる。第１導線５１Ｘ及び第３導線５７Ｘについても同様である。

そのため、比較例では、例えば交差部の補正が行われる。交差部の補正とは、第１導線５１Ｘ、第２導線５６Ｘおよび第３導線５７Ｘを形成するために用いる露光マスクの形状を設計段階において補正しておき、交差部５１Ｘｂ，５６ｂＸ，５７Ｘｂに湾曲部が形成され難くするものである。即ち、エッチングする際に複数の第２導線５６Ｘが交わるパターンが密な部分にエッチング液が入り込むように、露光マスクを作成しておく。第１導線５１Ｘ及び第３導線５７Ｘについても同様である。しかし、このような交差部の補正には手間を要する。

これに対して、本実施形態によれば、図５Ｂに示すように、各々が複数の第１平行導線５１で構成され、第１方向Ｄ１に第１間隔Ｓ１をおいて並列配置された複数の第１検出パターン４１と、隣り合う２つの第１検出パターン４１間に、複数の第１平行導線５１と平行に、第１方向Ｄ１に第３間隔Ｓ３をおいて配置された複数のダミー平行導線５７と、を備えるようにしている。このように、アクティブエリアＡａ１内において複数の第１平行導線５１及び複数のダミー平行導線５７は互いに平行に配置されているため、第１面３２ａ上、即ち第１検出パターン４１内及びダミーパターン４７内に交差部が存在しないようにできる。

また、図６Ｂに示すように、各々が複数の第２平行導線５６で形成され、第２方向Ｄ２に第２間隔Ｓ２をおいて並列配置された複数の第２検出パターン４６を備えるようにしている。このように、アクティブエリアＡａ１内において複数の第２平行導線５６は互いに平行に配置されているため、第２面３２ｂ上、即ち第２検出パターン４６内に交差部が存在しないようにできる。従って、設計段階において交差部を補正する必要がないため、設計効率を向上できる。

また、図７Ｂに示すように、観察者側から見て、第１平行導線５１及びダミー平行導線５７と、第２平行導線５６とが重なって交差部５６ｂが形成される。即ち、比較例と異なり、本実施形態では、交差部５６ｂはエッチング等による加工で形成されるものではない。そのため、図８Ｂに示すように、交差部５６ｂには湾曲部が存在しない。よって、交差部５６ｂの面積は、比較例の交差部５６ｂＸの面積と比較して狭くなっている。従って、本実施形態の交差部５６ｂは、比較例の交差部５６ｂＸと比較して観察者から視認され難い。

加えて、本実施形態によれば、第１検出パターン４１、第２検出パターン４６及びダミーパターン４７、即ち第１平行導線５１、第２平行導線５６及びダミー平行導線５７は、表示装置１５の画素の配列方向Ｄｐ１，Ｄｐ２に対して傾斜している。これにより、画素の配置パターンと、第１平行導線５１、第２平行導線５６又はダミー平行導線５７とにより干渉縞が生じる恐れがない。

さらに、比較例では、図５Ａに示すように、隣り合う第１検出パターン４１Ｘとダミーパターン４７Ｘとが電気的に接続されないようにするため、隣り合う第１検出パターン４１Ｘとダミーパターン４７Ｘとは断線している。即ち、隣り合う第１検出パターン４１Ｘとダミーパターン４７Ｘとの間に、導線が存在しない断線領域７１Ｘが画素の配列方向Ｄｐ１に延びて形成されている。断線領域７１Ｘの存在により、菱形のパターンは画素の配列方向Ｄｐ２には規則的に配列していない。

また、図６Ａに示すように、隣り合う２つの第２検出パターン４６Ｘが電気的に接続されないようにするため、隣り合う２つの第２検出パターン４６Ｘは断線している。即ち、隣り合う２つの第２検出パターン４６Ｘの間に、導線が存在しない断線領域７６Ｘが画素の配列方向Ｄｐ２に延びて形成されている。断線領域７６Ｘの存在により、菱形のパターンは画素の配列方向Ｄｐ１には規則的に配列していない。

このような構成の第１検出パターン４１Ｘ及びダミーパターン４７Ｘと、第２検出パターン４６Ｘとが重なるため、図７Ａに示すように、菱形のパターンは画素の配列方向Ｄｐ１及びＤｐ２に規則的に配列していない。そのため、断線領域７１Ｘ，７６Ｘ付近の反射率が他の領域とは異なるようになる。従って、反射率がアクティブエリアＡａ１内の各位置でばらつくようになり、何らかのパターンが視認され易くなる。

これに対して、本実施形態によれば、第１検出パターン４１は複数の第１平行導線５１で構成され、ダミーパターン４７は複数のダミー平行導線５７で構成されているため、平行配置された隣り合う第１平行導線５１とダミー平行導線５７との間の隙間により、隣り合う第１検出パターン４１とダミーパターン４７とが電気的に接続されないようになっている。

また、第２検出パターン４６は複数の第２平行導線５６で構成されているため、平行配置された隣り合う２つの第２平行導線５６間の隙間により、隣り合う２つの第２検出パターン４６が電気的に接続されないようになっている。

さらに、図５Ｂに示すように、各第１検出パターン４１に含まれる複数の第１平行導線５１は、第１方向Ｄ１に第３間隔Ｓ３をおいて平行に配置されている。即ち、隣り合う２つの第１平行導線５１の間隔、隣り合う２つのダミー平行導線５７の間隔、及び、隣り合う第１平行導線５１とダミー平行導線５７との間隔は、全て第３間隔Ｓ３である。即ち、複数の第１平行導線５１及び複数のダミー平行導線５７は、規則的に等間隔で配置されている。

また、図６Ｂに示すように、各第２検出パターン４６に含まれる複数の第２平行導線５６は、第２方向Ｄ２に第２間隔Ｓ２をおいて平行に配置されている。即ち、複数の第２平行導線５６は規則的に等間隔で配置されている。

これにより、図７Ｂに示すように、菱形のパターンは画素の配列方向Ｄｐ１及びＤｐ２に規則的に配列している。従って、観察者側のアクティブエリアＡａ１内の反射率が位置によらずほぼ均一になり、隣り合う第１検出パターン４１とダミーパターン４７との間の隙間、及び、隣り合う２つの第２検出パターン４６間の隙間が観察者から視認されないようにできる。

以上から、本実施形態によれば、各検出パターン４１，４６の電気抵抗値を低減することによってタッチ位置の高い検出精度を確保するとともに、設計効率及び映像の視認性を向上することができる。

また、各検出パターン４１，４６の電気抵抗値を低減できるので、タッチ位置の高い検出精度を確保した上で、タッチパネルセンサ３０を大型化できる。

なお、映像の視認性が必要なだけ確保できれば、ダミーパターン４７、即ちダミー平行導線５７は設けられていなくてもよい。これにより、設計工程及び製造工程を簡略化でき、コストを低減することができる。この場合にも、同一面内に交差部が存在しないことによる前述の効果が得られる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ タッチ位置検出機能付き表示装置
１５ 表示装置
１６ 表示パネル
１６ａ 表示面
３０ タッチパネルセンサ
３２ 基材
３２ａ 第１面
３２ｂ 第２面
４１ 第１検出パターン
４６ 第２検出パターン
４７ ダミーパターン
５１ 第１平行導線
５６ 第２平行導線
５７ ダミー平行導線
６１，６６ 接続部
Ａ１，Ａａ１ アクティブエリア
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ｄ３ 第３方向
Ｄ４ 第４方向
Ｄｐ１，Ｄｐ２ 画素の配列方向
Ｓ１ 第１間隔
Ｓ２ 第２間隔
Ｓ３ 第３間隔

Claims (7)

1. 第１面と、前記第１面に向かい合う第２面と、を有する基材と、
   前記基材の前記第１面に支持され、各々が複数の第１平行導線で構成され、第１方向に第１間隔をおいて並列配置された複数の第１検出パターンと、
   前記基材の前記第２面に支持され、各々が複数の第２平行導線で構成され、前記第１方向に交差する第２方向に第２間隔をおいて並列配置された複数の第２検出パターンと、を備え、
   前記第１検出パターン及び前記第２検出パターンは、表示装置の画素の配列方向に対して傾斜している、タッチパネルセンサ。
2. 前記基材の前記第１面に支持され、隣り合う２つの前記第１検出パターン間に、前記複数の第１平行導線と平行に、前記第１方向に第３間隔をおいて配置された複数のダミー平行導線をさらに備え、
   前記各第１検出パターンに含まれる前記複数の第１平行導線は、前記第１方向に前記第３間隔をおいて平行に配置されている、請求項１に記載のタッチパネルセンサ。
3. 前記第１平行導線の幅と、前記第２平行導線の幅と、前記ダミー平行導線の幅とは、等しい、請求項２に記載のタッチパネルセンサ。
4. 前記各第２検出パターンに含まれる前記複数の第２平行導線は、前記第２方向に前記第２間隔をおいて平行に配置されている、請求項１から請求項３の何れかに記載のタッチパネルセンサ。
5. 前記各第１検出パターンに含まれる前記複数の第１平行導線の端部は、互いに電気的に接続され、
   前記各第２検出パターンに含まれる前記複数の第２平行導線の端部は、互いに電気的に接続されている、請求項１から請求項４の何れかに記載のタッチパネルセンサ。
6. 前記複数の第１平行導線は、前記第１方向に直交する第３方向に延びており、
   前記複数の第２平行導線は、前記第２方向に直交する第４方向に延びており、
   前記表示装置における映像を表示することができるアクティブエリアの形状は矩形であり、
   前記第３方向と前記第４方向は、前記表示装置の前記アクティブエリアの対角線と平行な方向である、請求項１から請求項５の何れかに記載のタッチパネルセンサ。
7. 表示装置と、
   前記表示装置の表示面側に配置されたタッチパネルセンサと、を備え、
   前記タッチパネルセンサは、
   第１面と、前記第１面に向かい合う第２面と、を有する基材と、
   前記基材の前記第１面に支持され、各々が複数の第１平行導線で構成され、第１方向に第１間隔をおいて並列配置された複数の第１検出パターンと、
   前記基材の前記第２面に支持され、各々が複数の第２平行導線で構成され、前記第１方向に交差する第２方向に第２間隔をおいて並列配置された複数の第２検出パターンと、を有し、
   前記第１検出パターン及び前記第２検出パターンは、前記表示装置の画素の配列方向に対して傾斜している、タッチ位置検出機能付き表示装置。

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