JP2018124837A - 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】 センサ部の感度が位置に依ってばらつくことを抑制する。
【解決手段】 タッチパネルセンサは、第１方向及び第１方向に交差する第２方向に並ぶ複数のセンサ部と、複数のセンサ部を一方の面の側で支持する基材と、を備える。基材は、少なくとも部分的に第１方向及び第２方向に交差する方向に延びる変形外縁を含む外縁を有する。複数のセンサ部は、変形外縁に隣接する第１センサ部と、第１センサ部よりも変形外縁から離れて位置する第２センサ部と、を有する。第１センサ部の静電容量を第１センサ部の面積で割った値を第１容量率と称し、第２センサ部の静電容量を第２センサ部の面積で割った値を第２容量率と称する場合、第１容量率と第２容量率とが１０％以上異なる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、外部導体の接近又は接触を検出するための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に関する。

今日、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、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、基材と、基材上に設けられ、指などの外部導体の接近又は接触を検出するセンサ部と、センサ部に接続された配線と、を備えるタッチパネルセンサを含む。タッチパネルセンサの基材は、外部導体が検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、に区画される。タッチパネルセンサが表示装置の表示面に重ねられる場合、アクティブエリアは、表示装置から放出される映像光が適切に透過できるように構成される。

タッチパネルセンサの構造として、基材の片側にセンサ部及び配線を設ける構造が知られている。例えば特許文献１において、タッチパネルセンサは、駆動電極及び検出電極を有し、基材の片側に二次元配列された複数のセンサ部と、駆動電極に接続されたドライブ線と、検出電極に接続されたセンス線と、を備える。この場合、駆動電極と検出電極との間に形成される電気力線が、外部導体の接近又は接触による影響を受けることに基づいて、外部導体の位置を検出することができる。

特開２０１４−２０９３４４号公報

タッチパネルセンサの外縁の一部を、湾曲した形状などに変形させることが求められる場合がある。一方、従来の複数のセンサ部は、基材上に規則的に二次元配列されている。この場合、タッチパネルセンサの外縁の一部を例えば湾曲形状に変形させる、湾曲形状に隣接するセンサ部の形状も変形される。この結果、形状の変更に応じてセンサ部の静電容量も変化し、このため、湾曲形状に隣接するセンサ部とその他のセンサ部との間で感度の相違が生じてしまうことが考えられる。

本発明は、このような課題を効果的に解決し得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。

本発明は、第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並ぶ複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を一方の面の側で支持する基材であって、少なくとも部分的に前記第１方向及び前記第２方向に交差する方向に延びる変形外縁を含む外縁を有する基材と、を備え、前記複数のセンサ部は、前記変形外縁に隣接する第１センサ部と、前記第１センサ部よりも前記変形外縁から離れて位置する第２センサ部と、を有し、前記第１センサ部の静電容量を前記第１センサ部の面積で割った値を第１容量率と称し、前記第２センサ部の静電容量を前記第２センサ部の面積で割った値を第２容量率と称する場合、第１容量率と第２容量率とが１０％以上異なる、タッチパネルセンサである。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１センサ部及び前記第２センサ部は各々、前記第１方向に交差する第３方向に延びる複数の第１線状部分を含む第１電極と、隣り合う２つの前記第１線状部分の間に位置し、前記第３方向に延びる複数の第２線状部分を含む第２電極と、を有していてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１センサ部の面積は、前記第２センサ部の面積よりも大きく、前記第１容量率は、前記第２容量率よりも１０％以上小さく、前記第１センサ部に含まれる前記第１線状部分の幅及び前記第２線状部分の幅は、前記第２センサ部に含まれる前記第１線状部分の幅及び前記第２線状部分の幅よりも大きくてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１センサ部及び前記第２センサ部は各々、前記第１電極の前記第１線状部分と前記第２電極の前記第２線状部分との間に位置し、前記第１電極及び前記第２電極のいずれにも接続されていないダミー電極を更に有していてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１センサ部の面積は、前記第２センサ部の面積よりも大きく、前記第１容量率は、前記第２容量率よりも小さく、前記第１センサ部及び前記第２センサ部は各々、前記第１電極の前記第１線状部分と前記第２電極の前記第２線状部分との間に位置し、前記第１電極及び前記第２電極のいずれにも接続されていないダミー電極を更に有し、前記第１センサ部に含まれる前記第１線状部分の幅及び前記第２線状部分の幅は、前記第２センサ部に含まれる前記第１線状部分の幅及び前記第２線状部分の幅よりも大きくてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１センサ部に含まれる前記第１線状部分の本数及び前記第２線状部分の本数は、前記第２センサ部に含まれる前記第１線状部分の本数及び前記第２線状部分の本数と同一であってもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記基材の前記外縁は、前記第２方向に延びる接続用外縁を含み、前記タッチパネルセンサは、前記第１方向に並ぶ複数の前記センサ部の前記第１電極にそれぞれ接続され、前記接続用外縁に向かって第１方向に延びる複数の第１配線と、前記センサ部の前記第２電極に接続され、前記接続用外縁に向かって第１方向に延びる複数の第２配線と、を備えていてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１線状部分が延びる前記第３方向が、前記第１配線が延びる前記第１方向に対して成す角度が、６０°以上且つ１２０°以下であってもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記センサ部は、基材の一方の面の側に網目状に配置された複数の導線を含んでいてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記基材は、一対の前記変形外縁を含む複数の変形領域を有し、前記変形外縁は、外側に凸となるよう湾曲した形状を有していてもよい。

本発明は、表示装置と、前記表示装置の表示面上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方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並ぶ複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を一方の面の側で支持する基材であって、少なくとも部分的に前記第１方向及び前記第２方向に交差する方向に延びる変形外縁を含む外縁を有する基材と、を備え、前記複数のセンサ部は、前記変形外縁に隣接する第１センサ部と、前記第１センサ部よりも前記変形外縁から離れて位置する第２センサ部と、を有し、前記第１センサ部の静電容量を前記第１センサ部の面積で割った値を第１容量率と称し、前記第２センサ部の静電容量を前記第２センサ部の面積で割った値を第２容量率と称する場合、第１容量率と第２容量率とが１０％以上異なる、タッチ位置検出機能付き表示装置である。

本発明によれば、タッチパネルセンサの外縁に様々な形状を持たせながら、センサ部の感度が位置に依ってばらつくことを抑制することができる。

タッチ位置検出機能付き表示装置を示す展開図である。 タッチパネルセンサ全体を示す平面図である。 タッチパネルセンサの一部を拡大して示す平面図である。 図３に示すタッチパネルセンサの１つのセンサ部並びに当該センサ部に接続された第１配線及び第２配線を拡大して示す平面図である。 図４に示すセンサ部及び第１配線の一部を拡大して示す平面図である。 タッチパネルセンサの断面構造の一例を示す図である。 タッチパネルセンサの一変形例を示す平面図である。 タッチパネルセンサの一変形例を示す平面図である。 タッチ位置検出機能付き表示装置の一変形例を示す斜視図である。 図９のタッチ位置検出機能付き表示装置に搭載されるタッチパネルセンサを展開した場合を示す平面図である。 センサ部の一変形例を示す平面図である。 図１１に示すセンサ部の一部を拡大して示す平面図である。 ダミー電極が存在しない場合のセンサ部の一例を示す断面図である。 ダミー電極が存在する場合のセンサ部の一例を示す断面図である。

以下、図１乃至図６を参照して、本発明の一実施の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。

はじめに図１を参照して、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、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、表示装置１５の観察者側に配置されたタッチパネルセンサ２０と、を組み合わせることによって構成されている。表示装置１５は、表示面１６ａを有する表示パネル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。

タッチパネルセンサ２０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。なお図示はしないが、タッチパネルセンサ２０の観察者側には、タッチパネルセンサ２０や表示装置１５を保護するための保護カバーが設けられていてもよい。

タッチパネルセンサ
次に図１及び図２を参照して、タッチパネルセンサ２０について説明する。図２は、表示装置１５側から見た場合のタッチパネルセンサ２０を示す平面図である。タッチパネルセンサ２０は、相互容量方式のタッチパネルセンサとして構成されている。

図１及び図２に示すように、タッチパネルセンサ２０は、表示装置１５側の第１面２２ａ及び観察者側の第２面２２ｂを含む基材２２を備える。図１及び図２に示す例において、基材２２は、四角形の外縁の一辺を変形させた形状を有する。具体的には、基材２２は、第１方向Ｄ１及び第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に延びる外縁を有する四角形のうち、第２方向Ｄ２に延びる１つの外縁を、符号２２ｃで示す変形外縁に置き換えることによって構成されている。変形外縁２２ｃは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれに対して交差する方向に延びている。図２に示す例において、第２方向Ｄ２は第１方向Ｄ１に直交している。

変形外縁２２ｃは、湾曲していてもよい。また、変形外縁２２ｃは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のそれぞれに対して交差する複数の直線を含んでいてもよい。

矩形形状の外縁の一辺が変形外縁２２ｃに置き換えられたタッチパネルセンサ２０の用途の例としては、電子ルーレットなどのゲーム機器を挙げることができる。なお、タッチパネルセンサ２０の基材２２の一辺だけでなく二辺以上が変形外縁２２ｃとして構成されていてもよい。

基材２２は、外部導体が検出され得る領域に対応する矩形状の第１領域Ａａ１と、第１領域Ａａ１の周辺に位置する矩形枠状の第２領域Ａａ２と、を含んでいる。また、図２に示すように、タッチパネルセンサ２０は、複数のセンサ部２４、複数の第１配線２６及び複数の第２配線２８を備える。センサ部２４、第１配線２６の一部及び第２配線２８の一部は、基材２２の第１領域Ａａ１に配置されており、第１配線２６のその他の部分及び第２配線２８のその他の部分は、基材２２の第２領域Ａａ２に配置されている。また、センサ部２４、第１配線２６及び第２配線２８はいずれも、基材２２の同一の面に設けられている。例えば、センサ部２４、第１配線２６及び第２配線２８はいずれも、基材２２の第１面２２ａに設けられている。また、センサ部２４、第１配線２６及び第２配線２８はいずれも、基材２２の第２面２２ｂに設けられていてもよい。

（基材）
基材２２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）などの有機材料や、ガラスなどの無機材料など、十分な透光性を有する材料が用いられる。基材２２が例えばＰＥＴなどの有機材料を含む場合、基材２２の厚みは例えば３０μｍ以上且つ２００μｍ以下であり、好ましくは３０μｍ以上且つ１００μｍ以下である。なお、センサ部２４、第１配線２６及び第２配線２８を適切に保持することができる限りにおいて、基材２２の具体的な構成が特に限られることはない。例えば、基材２２は、ＰＥＴフィルムの表面に設けられたハードコート層を更に含んでいてもよい。

（センサ部）
図２に示すように、複数のセンサ部２４は、基材２２の第１面２２ａ上に二次元配列されている。例えば、複数のセンサ部２４は、第１方向Ｄ１及び第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。以下の説明において、第１方向Ｄ１においてｍ番目に位置し、且つ第２方向Ｄ２においてｎ番目に位置するセンサ部２４のことを、センサ部２４＿ｍｎとも称する。ｍ及びｎは任意の正の整数である。各センサ部２４は、例えば矩形状の輪郭を有する。

タッチパネルセンサ２０においては、複数のセンサ部２４が分布する領域が、外部導体を検出することができる第１領域Ａａ１になる。従って、基材２２の外縁の近傍においても外部導体を検出するためには、外縁に隣接するセンサ部２４から外縁までの距離を小さくすることが好ましい。一方、本実施の形態においては、基材２２の外縁が、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に交差する方向に延びる変形外縁２２ｃを含む。このため、変形外縁２２ｃに隣接するセンサ部２４から変形外縁２２ｃまでの距離ｇを所定値以下に設定する場合、図２に示すように、変形外縁２２ｃに隣接する複数のセンサ部２４の面積が位置に応じて互いに異なり得る。例えば、センサ部２４＿１２の面積が、センサ部２４＿２２よりも大きくなる。距離ｇは、例えば５０ｍｍ以下である。

以下の説明において、変形外縁２２ｃに隣接するセンサ部２４のことを第１センサ部と称し、第１センサ部よりも変形外縁２２ｃから離れて位置するセンサ部２４のことを第２センサ部とも称する。図２に示す例において、センサ部２４＿１１〜センサ部２４＿１ｎは第１センサ部に分類され、それ以外のセンサ部２４は第２センサ部に分類される。

図３は、図２に示すタッチパネルセンサ２０の複数のセンサ部２４の一部を、例えばセンサ部２４＿１１、センサ部２４＿２１、センサ部２４＿１２及びセンサ部２４＿２２を拡大して示す平面図である。センサ部２４は、互いに対向する第１電極３０及び第２電極４０を有する。第１電極３０及び第２電極４０の一方は、信号電圧が印加される駆動電極として機能し、他方は、検出電極として機能する。例えば、第１電極３０が駆動電極である場合、第２電極４０が検出電極として機能する。この場合、第２電極４０には、第１電極３０と第２電極４０との間に形成されるコンデンサを介した容量結合によって、第１電極３０からの信号電圧が伝達される。

第１電極３０は、複数の第１線状部分３１を含む。複数の第１線状部分３１は、第３方向Ｄ３に延び、且つ第３方向Ｄ３に交差する第４方向Ｄ４に並んでいる。図３に示す例において、第４方向Ｄ４は第３方向Ｄ３に直交している。また、第３方向Ｄ３は上述の第１方向Ｄ１に直交している。言い換えると、第３方向Ｄ３は上述の第２方向Ｄ２に平行である。また、第４方向Ｄ４は上述の第１方向Ｄ１に平行である。各第１線状部分３１は、第３方向Ｄ３に延びる一対の側部３１１を含んでいる。

第１電極３０と同様に、第２電極４０も、複数の第２線状部分４１を含む。複数の第２線状部分４１は、第３方向Ｄ３に延び、且つ第３方向Ｄ３に交差する第４方向Ｄ４に並んでいる。各第２線状部分４１は、第３方向Ｄ３に延びる一対の側部４１１を含んでいる。また、第２線状部分４１は、隣り合う２つの第１線状部分３１の間に位置している。例えば、第１線状部分３１及び第２線状部分４１は、第４方向Ｄ４に沿って交互に並んでいる。図３に示す例においては、同数の第１線状部分３１及び第２線状部分４１が交互に並んでいる。

図３に示すように、各第１線状部分３１の側部３１１は、各第２線状部分４１の側部４１１に対向している。この場合、第１線状部分３１の側部３１１と第２線状部分４１の側部４１１との間には、側部３１１及び側部４１１の対向部分の長さに比例した静電容量を有するコンデンサが形成される。従って、第１電極３０と第２電極４０との間には、第１線状部分３１及び第２線状部分４１の本数、並びに側部３１１及び側部４１１の対向部分の長さＬ１に対応した静電容量を有するコンデンサが形成される。例えば、図３に示すセンサ部２４においては、第１線状部分３１の側部３１１と第２線状部分４１の側部４１１とが対向する部分が１１か所、存在する。このため、センサ部２４の静電容量Ｃは、Ｌ１に１１を掛けた値に対応する静電容量Ｃ１を含む。また、図３に示すセンサ部２４においては、第１線状部分３１の端部３１２が第２配線２８に対向している。このため、センサ部２４の静電容量は、第１線状部分３１の幅Ｗ１に第１線状部分３１の本数である６を掛けた値に対応する静電容量Ｃ２を含む。また、図３に示すセンサ部２４においては、第２線状部分４１の端部４１２が第１配線２６に対向している。このため、センサ部２４の静電容量は、第２線状部分４１の幅Ｗ２に第２線状部分４１の本数である６を掛けた値に対応する静電容量Ｃ３を含む。これらの静電容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の和が、センサ部２４の静電容量Ｃとなる。

本実施の形態によれば、上述の特許文献１のように駆動電極及び検出電極の端部でのみ互いに対向する場合に比べて、静電容量を増加させることができる。このことにより、センサ部２４の検出感度を高めることができる。

一方、上述のように、センサ部２４＿１２の面積は、センサ部２４＿２２よりも大きい。このため、センサ部２４＿１２及びセンサ部２４＿２２において同一のピッチで第１線状部分３１及び第２線状部分４１が第４方向Ｄ４に並ぶ場合、センサ部２４＿１２に含まれる第１線状部分３１の本数及び第２線状部分４１の本数が、センサ部２４＿２２に含まれる第１線状部分３１の本数及び第２線状部分４１の本数よりも多くなる。この結果、センサ部２４＿１２の静電容量がセンサ部２４＿２２の静電容量よりも大きくなり、センサ部２４＿１２の感度がセンサ部２４＿２２の静電容量よりも高くなると考えられる。センサ部２４の感度が位置によって相違していると、誤検出などの不適切な動作が生じ易くなってしまう。

このような課題を考慮し、本実施の形態においては、センサ部２４の面積に依らずセンサ部２４の静電容量が同一になるよう第１電極３０及び第２電極４０を構成することを提案する。これにより、センサ部２４の感度を位置に依らず均一にすることができる。センサ部２４の面積に依らずセンサ部２４の静電容量を同一にするための方法としては、例えば図２に示すように、各センサ部２４に含まれる第１線状部分３１の本数及び第２線状部分４１の本数を同一にする方法が考えられる。図２に示す例において、第１センサに分類されるセンサ部２４＿１２に含まれる第１線状部分３１の本数及び第２線状部分４１の本数はいずれも６本であり、第２センサに分類されるセンサ部２４＿２２に含まれる第１線状部分３１の本数及び第２線状部分４１の本数もいずれも６本である。この場合、センサ部２４＿１２などの第１センサ部に含まれる第１線状部分３１の幅Ｗ１及び第２線状部分４１の幅Ｗ２は、センサ部２４＿２２などの第２センサ部に含まれる第１線状部分３１の幅Ｗ１及び第２線状部分４１の幅Ｗ２よりも大きくなっていてもよい。

なお、センサ部２４の面積に依らずセンサ部２４の静電容量を同一にする場合、センサ部２４の静電容量をセンサ部２４の面積で割った値には、センサ部２４が第１センサ部であるか第２センサ部であるかに応じて相違が生じる。例えば、センサ部２４＿１２などの第１センサ部の静電容量を第１センサ部の面積で割った値を第１容量率と称し、センサ部２４＿２２などの第２センサ部の静電容量を第２センサ部の面積で割った値を第２容量率と称する場合、第１容量率と第２容量率とが１０％以上異なる。なお、１０％以上の相違は、第１センサ部に分類される全てのセンサ部と、第２センサ部に分類される全てのセンサ部との間で生じている必要はない。少なくとも１組の第１センサ部と第２センサ部との間で、第１容量率と第２容量率とが１０％以上異なっていればよい。

本実施の形態においては、センサ部２４＿１２などの第１センサ部の面積が、センサ部２４＿２２などの第２センサ部の面積よりも大きい。このため、第１容量率は、第２容量率よりも１０％以上小さくなる。

なお、第１センサ部、第２センサ部などのセンサ部２４の面積とは、センサ部２４に含まれる第１線状部分３１及び第２線状部分４１が分布する領域の面積である。例えば、センサ部２４＿１２の面積は、図３において符号Ｒ１が付された点線で囲われた領域の面積である。また、センサ部２４＿２２の面積は、図３において符号Ｒ２が付された点線で囲われた領域の面積である。

第１センサ部、第２センサ部などのセンサ部２４の静電容量は、計算値であってもよく、実測値であってもよい。例えば、上述のようにセンサ部２４に含まれる第１線状部分３１及び第２線状部分４１の本数及び幅Ｗ１，Ｗ２、並びに対向部分の長さＬ１などを考慮することにより、センサ部２４の静電容量を計算することができる。センサ部２４を実測するための測定器としては、例えば日置電機株式会社製のＬＣＲメータ ＩＭ３５３３を用いることができる。

（第１配線）
次に、第１配線２６について説明する。図２及び図３に示すように、複数の第１配線２６はそれぞれ、第１方向Ｄ１に並ぶ複数のセンサ部２４のうちの対応する１つのセンサ部２４の第１電極３０に接続されている。第１配線２６は、接続部分２６１及び線状部分２６２を含む。接続部分２６１は、対応する第１電極３０の複数の第１線状部分３１に、第３方向Ｄ３の一方の側（図３の例では左側）において接続されている。線状部分２６２は、接続部分２６１から、変形外縁２２ｃに対向する接続用外縁２２ｄ側の第２領域Ａａ２まで延びている。接続部分２６１及び線状部分２６２はいずれも、複数のセンサ部２４が並ぶ第１方向Ｄ１に延びている。接続用外縁２２ｄは、第２方向Ｄ２に延びている。

第１方向Ｄ１において隣り合う２つのセンサ部２４のうちの一方のセンサ部２４の第１電極３０に接続された第１配線２６の接続部分２６１の、第２方向Ｄ２における幅は、他方のセンサ部２４の第１電極３０に接続された第１配線２６の接続部分２６１の、第２方向Ｄ２における幅と異なっていてもよい。例えば、図３に示すように、センサ部２４＿１１の第１電極３０に接続された接続部分２６１の、第２方向Ｄ２における幅が、センサ部２４＿２１の第１電極３０に接続された接続部分２６１の、第２方向Ｄ２における幅よりも大きくなっていてもよい。以下、このように構成する理由について説明する。

図２に示すように、第１方向Ｄ１に並ぶ複数のセンサ部２４に接続された第１配線２６の複数の線状部分２６２は、第２方向Ｄ２に並んでいる。この場合、第２方向Ｄ２に並ぶ線状部分２６２の数は、図２における下側の第２領域Ａａ２（線状部分２６２が向かう方向に位置する第２領域Ａａ２）に近づくにつれて増加する。ここで本実施の形態においては、図２に示すように、第１方向Ｄ１における第２領域Ａａ２までの距離が大きい接続部分２６１ほど、第２方向Ｄ２における幅を大きくしている。これによって、図２に示すように、第１配線２６が第２方向Ｄ２において占める領域の幅を、第１方向Ｄ１における位置に依らず一定にすることができる。このため、第２方向Ｄ２におけるセンサ部２４の幅を、第１方向Ｄ１における位置に依らず一定にすることができるので、センサ部２４の感度が第１方向Ｄ１における位置によって相違することを抑制することができる。

（第２配線）
次に、第２配線２８について説明する。図２及び図３に示すように、複数の第２配線２８はそれぞれ、対応する第２電極４０の複数の第２線状部分４１に、第３方向Ｄ３の他方の側（図２及び図３の例では右側）において接続されている。第２配線２８は、第３方向Ｄ３においてセンサ部２４を介して第１配線２６の接続部分２６１に対向している。また、第２配線２８は、複数のセンサ部２４が並ぶ第１方向Ｄ１に沿って、接続用外縁２２ｄ側の第２領域Ａａ２まで延びている。

図２及び図３に示すように、１本の第２配線２８が、第１方向Ｄ１に並ぶ複数のセンサ部２４の第２電極４０に接続されていてもよい。これによって、第１領域Ａａ１に配置される第２配線２８の本数を削減することができる。

以下、第１電極３０、第２電極４０、第１配線２６及び第２配線２８の構成について詳細に説明する。図４は、タッチパネルセンサ２０の１つのセンサ部２４、例えばセンサ部２４＿２２と、センサ部２４＿２２の近傍に位置する第１配線２６及び第２配線２８とを拡大して示す図である。また、図５は、図４に示すセンサ部２４＿２２及び第１配線２６の一部を拡大して示す平面図である。図４及び図５に示すように、第１電極３０、第２電極４０、第１配線２６及び第２配線２８はそれぞれ、網目状に配置された複数の導線６１を含む。図５に示すように、導線６１の一部は、第５方向Ｄ５に沿って直線状に延びており、また、導線６１のその他の一部は、第５方向Ｄ５に交差する第６方向Ｄ６に沿って直線状に延びている。図５に示す例において、第５方向Ｄ５及び第６方向Ｄ６はそれぞれ、第１方向Ｄ１に対して所定の角度、例えば４５°を成している。この場合、各導線６１の間に正方形状の開口部６２が画成される。開口部６２の寸法は、第１領域Ａａ１の面積のうち開口部６２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第１領域エリアＡａ１を透過することができるよう、設定されている。なお、導線６１が延びる方向や開口部６２の形状は特には限定されない。

図４及び図５に示すように、第１線状部分３１と第２線状部分４１との間には、第１線状部分３１と第２線状部分４１とを電気的に分離するための第１隙間Ｓ１が形成されている。第１隙間Ｓ１は、第１線状部分３１及び第２線状部分４１に沿って第３方向Ｄ３に延びている。また、第１線状部分３１と第２配線２８との間、及び第２線状部分４１と第１配線２６との間にも、電気的な分離のための第２隙間Ｓ２が形成されている。また、複数の第１配線２６の間にも、電気的な分離のための第３隙間Ｓ３が形成されている。第２隙間Ｓ２及び第３隙間Ｓ３は、第１配線２６又は第２配線２８に沿って第１方向Ｄ１に延びている。

図５において、符号ａは、第１隙間Ｓ１の幅を表し、符号ｂは、第２隙間Ｓ２の幅を表し、符号ｃは、第３隙間Ｓ３の幅を表す。隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が目立つことを抑制するためには、幅ａ、幅ｂ及び幅ｃが小さいことが好ましい。幅ａ、幅ｂ及び幅ｃは、例えば５μｍ以上且つ７０μｍ以下である。

好ましくは、導線６１は、隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を挟んで隣接する導線６１の一方を延長すると他方に重なるよう、配置されている。例えば、隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、直線状に延びる１本の導線６１のうち隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３となるべき領域に位置する部分を、図５に点線で示す分断部６３として除去することによって、構成されている。これによって、隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が目立つことを抑制することができる。

図４及び図５において、一点鎖線は、第１線状部分３１などのタッチ位置検出機能付き表示装置１０の構成要素の輪郭を示すために仮想的に描いた線である。各構成要素の輪郭は、導線６１の端部を連結した線によって画定される。例えば図５に示すように、第１線状部分３１の側部３１１の輪郭は、第３方向Ｄ３に沿って並ぶ複数の導線６１の端部を連結した線によって画定される。

第３方向Ｄ３に延びる第１線状部分３１及び第２線状部分４１において、好ましくは、導線６１同士が交わる交点６１ａが、第３方向Ｄ３に直交する方向（ここでは第４方向Ｄ４）に沿って少なくとも２つ以上並んでいる。この場合、仮に製造時のエッチング不良などによって１個の交点６１ａが除去されてしまった場合であっても、第１線状部分３１及び第２線状部分４１に少なくとも１個の交点６１ａを残すことができる。従って、残っている少なくとも１個の交点６１ａを利用して、第３方向Ｄ３に沿って第１線状部分３１及び第２線状部分４１に信号を与えることができる。これによって、第１線状部分３１及び第２線状部分４１が断線してしまう可能性を低減することができる。

同様に、第１方向Ｄ１に延びる第１配線２６及び第２配線２８において、好ましくは、導線６１同士が交わる交点６１ａが、第１方向Ｄ１に直交する方向（ここでは第２方向Ｄ２）に沿って少なくとも２つ以上並んでいる。これによって、第１配線２６及び第２配線２８が断線してしまう可能性を低減することができる。

図６は、タッチパネルセンサ２０の断面構造の一例を示す図である。図６に示すように、導線６１は、基材２２の第１面２２ａ上に設けられた金属層６４を含んでいる。金属層６４は、例えば、銀、銅、アルミニウムまたはこれらの合金等を含んでいる。金属層６４の幅は、求められる開口率などに応じて設定されるが、例えば１μｍ以上且つ１０μｍ以下である。金属層６４の厚みは、第１電極３０及び第２電極４０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０．１μｍ以上且つ５．０μｍ以下である。図６に示す金属層６４は、例えば、基材２２の第１面２２ａ上に全域にわたって設けられた金属層をエッチングなどによってパターニングすることによって得られる。

なお、図示はしないが、導線６１には、導線６１による光の反射を抑制するための低反射処理が施されていてもよい。例えば、金属層６４の表面には黒化処理が施されていてもよい。また、導線６１は、金属層６４と基材２２の第１面２２ａとの間に位置する低反射層を更に含んでいてもよい。

（本実施の形態の効果）
本実施の形態においては、変形外縁２２ｃに隣接する第１センサ部の面積を、変形外縁２２ｃに隣接しない第２センサ部の面積から変更することにより、第１センサ部から変形外縁２２ｃまでの距離ｇを小さくすることができる。これにより、変形外縁２２ｃの近傍においても外部導体を検出することができる。また、第１センサ部の面積の変更量に応じて、第１センサ部を構成する第１線状部分３１及び第２線状部分４１の幅やピッチなど、第１センサ部の静電容量を決める要素を変更している。このため、第１センサ部の静電容量を、第２センサ部の静電容量と同等に調整することができる。このことにより、センサ部２４の感度が位置によって相違してしまうことを抑制することができる。

また、本実施の形態においては、センサ部２４を構成する第１線状部分３１及び第２線状部分４１が、第１配線２６及び第２配線２８が延びる第１方向Ｄ１に交差する方向に、例えば直交する方向に延びている。このため、第１線状部分３１及び第２線状部分４１のピッチや幅などを調整することによって、第１方向Ｄ１におけるセンサ部２４の寸法を変更することができる。従って、変形外縁２２ｃの形状に応じて第１センサ部の面積や配置を容易に調整することができる。言い換えると、変形外縁２２ｃのような湾曲した形状を有する外縁を基材２２に容易に設けることができる。

また、本実施の形態においては、第１配線２６が延びる第１方向Ｄ１が、第１線状部分３１及び第２線状部分４１が延びる第３方向Ｄ３に対して直交している。このため、第１配線２６の間に形成される第３隙間Ｓ３が延びる方向（第１方向Ｄ１）も、第１隙間Ｓ１が延びる方向（第３方向Ｄ３）に対して直交している。従って、第１隙間Ｓ１と第３隙間Ｓ３とが同一の方向に延びる場合に比べて、第１隙間Ｓ１及び第３隙間Ｓ３のパターンが目立つことを抑制することができる。これによって、第１隙間Ｓ１及び第３隙間Ｓ３がユーザーによって視認されてしまうことを抑制することができる。

〔変形例〕
上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、いくつかの変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の各実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

（第１の変形例）
上述の実施の形態においては、センサ部２４＿１１などの第１センサ部の面積が、センサ部２４＿２１などの第２センサ部の面積よりも大きい例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図７に示すように、センサ部２４＿１１などの第１センサ部の面積が、センサ部２４＿２１などの第２センサ部の面積よりも小さくてもよい。この場合も、上述の実施の形態の場合と同様に、センサ部２４の面積に依らずセンサ部２４の静電容量が同一になるよう第１電極３０及び第２電極４０を構成する。このため、本変形例においては、センサ部２４＿１１などの第１センサ部の静電容量を面積で割った値である第１容量率が、センサ部２４＿２１などの第２センサ部の静電容量を面積で割った値である第２容量率よりも１０％以上大きくなる。

（第２の変形例）
上述の実施の形態においては、第１配線２６が延びる第１方向Ｄ１と第１線状部分３１及び第２線状部分４１が延びる第３方向Ｄ３とが直交する例を示したが、これに限られることはない。第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１に交差していれば、言い換えると、第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１と一致していなければ、第１隙間Ｓ１及び第３隙間Ｓ３がユーザーによって視認されてしまうことを抑制するという効果が期待できる。好ましくは、第１方向Ｄ１と第３方向Ｄ３とが成す角度は、６０°以上且つ１２０°以下の範囲内である。図８は、第１方向Ｄ１と第３方向Ｄ３とが成す角度φが９０°よりもわずかに小さい例を示す図である。

図８に示す例においては、第１隙間Ｓ１が延びる第３方向Ｄ３が、センサ部２４が並ぶ第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２に対して傾斜しているので、モアレを抑制する効果も期待できる。

（第３の変形例）
図９は、第３の変形例に係るタッチ位置検出機能付き表示装置１０を示す斜視図である。タッチ位置検出機能付き表示装置１０は、少なくとも部分的に球状の形状を有する。この場合、タッチ位置検出機能付き表示装置１０のタッチパネルセンサ２０も、少なくとも部分的に球状の形状を有する。図９に示す例において、タッチパネルセンサ２０は、球形状のタッチ位置検出機能付き表示装置１０の上半分に設けられた半球状の形状を有する。この場合、タッチパネルセンサ２０の基材２２は、例えば、交点２２ｄにおいて交わる一対の変形外縁２２ｃを含む複数の変形領域２３を有する。変形領域２３の変形外縁２２ｃは、図９に示すように、外側に凸となるよう湾曲した形状を有する。このような複数の変形領域２３を、各変形領域２３の一対の変形外縁２２ｃの交点２２ｄが所定の位置で重なるように組み合わせることにより、図９に示すように、半球状の面を構成することができる。

図１０は、図９のタッチ位置検出機能付き表示装置１０に搭載されるタッチパネルセンサ２０を展開した場合を示す平面図である。本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、変形外縁２２ｃの形状に応じて、センサ部２４＿１２などの第１センサ部の面積を調整する。これにより、変形外縁２２ｃの近傍においても外部導体を検出することができる。また、第１センサ部の面積の変更量に応じて、第１センサ部を構成する第１線状部分３１及び第２線状部分４１の幅やピッチなど、第１センサ部の静電容量を決める要素を変更する。このため、第１センサ部の静電容量を、第２センサ部の静電容量と同等に調整することができる。このことにより、センサ部２４の感度が位置によって相違してしまうことを抑制することができる。

（第４の変形例）
図１１は、第４の変形例に係るタッチパネルセンサ２０の一部を拡大して示す平面図である。図１１に示すように、センサ部２４は、第１電極３０及び第２電極４０のいずれにも接続されていないダミー電極５０を更に有する。

図１２は、図１１のセンサ部２４及び第１配線２６を更に拡大して示す平面図である。図１１及び図１２に示すように、ダミー電極５０は、第１線状部分３１と第２線状部分４１との間に位置する。図１２に示すように、ダミー電極５０は、第１線状部分３１及び第２線状部分４１と同様に、網目状に配置された複数の導線６１を含む。ダミー電極５０を構成する導線６１は、好ましくは、導線６１を延長すると第１線状部分３１又は第２線状部分４１の導線６１と重なるよう、配置されている。

図１１及び図１２に示すように、本変形例においては、センサ部２４において第３方向Ｄ３に延びる第１隙間Ｓ１が、第１線状部分３１とダミー電極５０との間、及び第２線状部分４１とダミー電極５０との間に形成される。図１２において、符号ｄは、第４方向Ｄ４における第１線状部分３１の側部３１１と第２線状部分４１の側部４１１との間の間隔を表す。本実施の形態によれば、ダミー電極５０を設けることにより、第１線状部分３１と第２接続部分４２との間の間隔ｄを任意に調整することができる。このため、上述のセンサ部２４＿１２などの第１センサ部の静電容量と、センサ部２４＿２２などの第２センサ部の静電容量とを容易に同一にすることができる。
例えば、第１センサ部に含まれるダミー電極５０の幅を、第２センサ部に含まれるダミー電極５０の幅よりも大きくしてもよい。これにより、第１センサ部における第１線状部分３１と第２接続部分４２との間の間隔ｄを大きくすることができる。この結果、例えば第１センサ部に含まれる第１線状部分３１及び第２線状部分４１の本数が第２センサ部に含まれる第１線状部分３１及び第２線状部分４１の本数よりも多い場合であっても、第１センサ部の静電容量と第２センサ部の静電容量とを同一にすることができる。
また、第１センサ部に含まれる第１線状部分３１の幅Ｗ１及び第２線状部分４１の幅Ｗ２を、第２センサ部に含まれる第１線状部分３１の幅Ｗ１及び第２線状部分４１の幅Ｗ２よりも大きくしてもよい。これにより、第１センサ部に含まれるダミー電極５０の幅と第２センサ部に含まれるダミー電極５０の幅とが同一の場合であっても、第１容量率を第２容量率よりも小さくすることができる。また、第１センサ部及び第２センサ部においてダミー電極５０の幅を同一にすることにより、第１センサ部及び第２センサ部において間隔ｄも同一にすることができる。これにより、第１センサ部及び第２センサ部において、後述する電気力線の広がりの程度を同一にすることができる。

また、第１線状部分３１と第２接続部分４２との間の間隔ｄを拡大することは、センサ部２４の感度を向上させるという効果を奏し得る。図１３及び図１４は、そのような効果を説明するための図である。図１３は、ダミー電極５０が存在しない場合のセンサ部２４の一例を示す断面図であり、図１４は、ダミー電極５０が存在する場合のセンサ部２４の一例を示す断面図である。

図１３及び図１４において、符号７１は、第１線状部分３１と第２線状部分４１との間に形成される電気力線を表す。電気力線７１は、第１線状部分３１と第２線状部分４１との間の間隔ｄが大きいほど、広域にわたって広がる。電気力線７１が広がる範囲が大きいほど、センサ部２４が外部導体７２を検出可能な範囲も広くなる。例えば、センサ部２４が外部導体７２を検出し始める際の、基材２２の第２面２２ｂと外部導体７２との間の距離Ｅが大きくなる。すなわち、センサ部２４の感度が向上する。

図１３に示す例において、間隔ｄは、第１隙間Ｓ１の幅ａに等しい。第１隙間Ｓ１の幅ａを大きくすると、第１隙間Ｓ１がユーザーに視認され易くなる。このため、図１３に示す例においては、間隔ｄが制限され、この結果、センサ部２４の感度も制限される。

一方、図１４に示す例において、間隔ｄは、第１隙間Ｓ１の幅ａを二倍した値にダミー電極５０の幅を加えたものとなる。図１４に示す例によれば、第１隙間Ｓ１の幅ａを維持しながら間隔ｄを大きくして、センサ部２４の感度を向上させることができる。例えば、センサ部２４が外部導体７２を検出し始める際の、基材２２の第２面２２ｂと外部導体７２との間の距離Ｅを、図１３に示す例の場合に比べて大きくすることができる。このことにより、例えば基材２２の厚みが大きい場合や、基材２２の第２面２２ｂ側に更に保護カバーなどが設けられる場合であっても、外部導体７２を適切に検出することができる。

なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１０ タッチ位置検出機能付き表示装置
１５ 表示装置
２０ タッチパネルセンサ
２２ 基材
２２ｃ 変形外縁
２２ｄ 接続用外縁
２３ 変形領域
２４ センサ部
２６ 第１配線
２６１ 接続部分
２６２ 線状部分
２８ 第２配線
３０ 第１電極
３１ 第１線状部分
４０ 第２電極
４１ 第２線状部分
５０ ダミー電極
６１ 導線
６２ 開口部
６３ 分断部
７１ 電気力線
７２ 外部導体

Claims (11)

1. 第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並ぶ複数のセンサ部と、
   前記複数のセンサ部を一方の面の側で支持する基材であって、少なくとも部分的に前記第１方向及び前記第２方向に交差する方向に延びる変形外縁を含む外縁を有する基材と、を備え、
   前記複数のセンサ部は、前記変形外縁に隣接する第１センサ部と、前記第１センサ部よりも前記変形外縁から離れて位置する第２センサ部と、を有し、
   前記第１センサ部の静電容量を前記第１センサ部の面積で割った値を第１容量率と称し、前記第２センサ部の静電容量を前記第２センサ部の面積で割った値を第２容量率と称する場合、第１容量率と第２容量率とが１０％以上異なる、タッチパネルセンサ。
2. 前記第１センサ部及び前記第２センサ部は各々、前記第１方向に交差する第３方向に延びる複数の第１線状部分を含む第１電極と、隣り合う２つの前記第１線状部分の間に位置し、前記第３方向に延びる複数の第２線状部分を含む第２電極と、を有する、請求項１に記載のタッチパネルセンサ。
3. 前記第１センサ部の面積は、前記第２センサ部の面積よりも大きく、
   前記第１容量率は、前記第２容量率よりも１０％以上小さく、
   前記第１センサ部に含まれる前記第１線状部分の幅及び前記第２線状部分の幅は、前記第２センサ部に含まれる前記第１線状部分の幅及び前記第２線状部分の幅よりも大きい、請求項２に記載のタッチパネルセンサ。
4. 前記第１センサ部及び前記第２センサ部は各々、前記第１電極の前記第１線状部分と前記第２電極の前記第２線状部分との間に位置し、前記第１電極及び前記第２電極のいずれにも接続されていないダミー電極を更に有する、請求項２又は３に記載のタッチパネルセンサ。
5. 前記第１センサ部の面積は、前記第２センサ部の面積よりも大きく、
   前記第１容量率は、前記第２容量率よりも小さく、
   前記第１センサ部及び前記第２センサ部は各々、前記第１電極の前記第１線状部分と前記第２電極の前記第２線状部分との間に位置し、前記第１電極及び前記第２電極のいずれにも接続されていないダミー電極を更に有し、
   前記第１センサ部に含まれる前記第１線状部分の幅及び前記第２線状部分の幅は、前記第２センサ部に含まれる前記第１線状部分の幅及び前記第２線状部分の幅よりも大きい、請求項２に記載のタッチパネルセンサ。
6. 前記第１センサ部に含まれる前記第１線状部分の本数及び前記第２線状部分の本数は、前記第２センサ部に含まれる前記第１線状部分の本数及び前記第２線状部分の本数と同一である、請求項２乃至５のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
7. 前記基材の前記外縁は、前記第２方向に延びる接続用外縁を含み、
   前記タッチパネルセンサは、
   前記第１方向に並ぶ複数の前記センサ部の前記第１電極にそれぞれ接続され、前記接続用外縁に向かって第１方向に延びる複数の第１配線と、
   前記センサ部の前記第２電極に接続され、前記接続用外縁に向かって第１方向に延びる複数の第２配線と、を備える、請求項２乃至６のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
8. 前記第１線状部分が延びる前記第３方向が、前記第１配線が延びる前記第１方向に対して成す角度が、６０°以上且つ１２０°以下である、請求項７に記載のタッチパネルセンサ。
9. 前記センサ部は、基材の一方の面の側に網目状に配置された複数の導線を含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
10. 前記基材は、一対の前記変形外縁を含む複数の変形領域を有し、
    前記変形外縁は、外側に凸となるよう湾曲した形状を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
11. 表示装置と、
    前記表示装置の表示面上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方向及び前記第１方向に交差する第２方向に並ぶ複数のセンサ部と、
    前記複数のセンサ部を一方の面の側で支持する基材であって、少なくとも部分的に前記第１方向及び前記第２方向に交差する方向に延びる変形外縁を含む外縁を有する基材と、を備え、
    前記複数のセンサ部は、前記変形外縁に隣接する第１センサ部と、前記第１センサ部よりも前記変形外縁から離れて位置する第２センサ部と、を有し、
    前記第１センサ部の静電容量を前記第１センサ部の面積で割った値を第１容量率と称し、前記第２センサ部の静電容量を前記第２センサ部の面積で割った値を第２容量率と称する場合、第１容量率と第２容量率とが１０％以上異なる、タッチ位置検出機能付き表示装置。

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