JP2019046314A - 表示装置及びセンサ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】操作性を向上する。【解決手段】表示パネルと、前記表示パネルと対向する開口を有するカバー部材と、前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられたセンサ装置と、を備え、前記センサ装置は、第１方向に沿って第１間隔をおいて並んだ複数の第１センサを備えたボタン部と、第１方向に沿って第２間隔をおいて並んだ複数の第２センサを備え、前記第２センサは前記第１センサより小さい、バー部と、円環状に形成され、その円周方向に沿って並んだ複数の第３センサを備えたボリューム部と、を備えた表示装置。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置及びセンサ装置に関する。
近年、表示装置のインターフェイス等として、指などの物体の接触あるいは接近を検出するセンサが実用化されている。センサの一例として、入力操作エリアの外側に一対の額縁電極を設け、入力点の座標を検出するタッチパネルが開示されている。
ところで、コックピット等の限られた空間に、複数のディスプレイが搭載されたり、複数の制御スイッチが設置されたりする場合、これらの配置が困難となるケースが生じるほか、操作性の低下を招くおそれがある。
特開２０１０−１７６２９７号公報
本実施形態の目的は、操作性を向上することが可能な表示装置及びセンサ装置を提供することにある。
一実施形態によれば、
表示パネルと、前記表示パネルと対向する開口を有するカバー部材と、前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられたセンサ装置と、を備え、前記センサ装置は、第１方向に沿って第１間隔をおいて並んだ複数の第１センサを備えたボタン部と、第１方向に沿って第２間隔をおいて並んだ複数の第２センサを備え、前記第２センサは前記第１センサより小さい、バー部と、円環状に形成され、その円周方向に沿って並んだ複数の第３センサを備えたボリューム部と、を備えた表示装置が提供される。
一実施形態によれば、
表示パネルと、前記表示パネルと対向する開口を有するカバー部材と、前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられた第１センサ装置と、前記表示パネルに設けられ、前記開口と重畳する第２センサ装置と、を備え、前記第１センサ装置は、前記開口に沿って設けられた接地電位のシールド配線を備えた、表示装置が提供される。
一実施形態によれば、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基材と、前記第１面側に位置し、円環状に形成され、その円周方向に沿って並んだ複数のセンサを備えたボリューム部と、を備え、前記基材は、前記第２面において、前記センサに重畳する溝部を備えた、センサ装置が提供される。
一実施形態によれば、
環状の駆動電極と、前記駆動電極と同一面上において、前記駆動電極の外側に位置し、前記駆動電極の全周に沿って間隔をおいて並んだ複数の検出電極と、を備え、前記駆動電極と前記複数の検出電極との間の静電容量に基づき、円環状のセンサ領域において物体の接触または近接を検出するセンサ装置が提供される。
一実施形態によれば、
開口を有するカバー部材と、配線基板と、前記カバー部材と前記配線基板との間に位置し、前記開口に対向する表示パネルと、前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられた第１センサ装置と、前記表示パネルに設けられた第２センサ装置と、前記第１センサ装置と前記配線基板とを電気的に接続する第１フレキシブル配線基板と、前記第２センサ装置と前記配線基板とを電気的に接続する第２フレキシブル配線基板と、前記配線基板に設けられ、前記第１センサ装置及び前記第２センサ装置を制御するセンサコントローラと、を備えた表示装置が提供される。
図１は、本実施形態における表示装置ＤＳＰの一構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示した表示装置ＤＳＰの裏面側の接続構造を示す斜視図である。 図３は、図１に示した表示装置ＤＳＰのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿ったマークＭＡを含む構造を示す断面図である。 図４は、センサ装置１００の一構成例を示す平面図である。 図５は、図４に示したカバー部材ＣＶのＶ−Ｖ’線に沿った構造を示す断面図である。 図６は、センサａ３の一構成例を示す平面図である。 図７は、センサｂ４の一構成例を示す平面図である。 図８は、センサｃ５の一構成例を示す平面図である。 図９は、ボリューム部Ｄの一構成例を示す平面図である。 図１０は、ボリューム部Ｄの溝部Ｇ及びマークＭＤの一構成例を示す平面図である。 図１１は、図１０に示したボリューム部ＤのＸ−Ｘ’線に沿った構造を示す断面図である。 図１２は、図１に示した表示パネルＰＮＬの基本構成及び等価回路を示す図である。 図１３は、図１２に示した表示パネルＰＮＬの一部の構造を示す断面図である。 図１４は、センサ装置２００の構成例を示す図である。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
図１は、本実施形態における表示装置ＤＳＰの一構成例を示す斜視図である。図中において、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは互いに交差する方向であり、第３方向Ｚは第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと交差する方向である。一例では、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、互いに９０度以外の角度で交差していてもよい。本明細書において、第３方向Ｚを示す矢印の先端に向かう方向を上方（あるいは、単に上）と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を下方（あるいは、単に下）と称する。また、第３方向Ｚを示す矢印の先端側に表示装置ＤＳＰを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面に向かって見ることを平面視という。
表示装置ＤＳＰは、カバー部材ＣＶと、表示パネルＰＮＬと、照明装置ＩＬと、配線基板ＣＢと、センサ装置１００と、センサ装置２００と、を備えている。照明装置ＩＬ、表示パネルＰＮＬ、及び、カバー部材ＣＶは、第３方向Ｚを示す矢印に沿ってこの順に並んでいる。
カバー部材ＣＶは、表示パネルＰＮＬと対向する開口ＯＰを有している。図示した例では、開口ＯＰは、第１方向Ｘに沿った長辺を有するとともに、第２方向Ｙに沿った短辺を有する長方形状である。開口ＯＰの形状は図示した例に限らず、長方形とは異なる多角形、円形、楕円形などであってもよい。
カバー部材ＣＶは、例えば、シームレスガラス基材を用いて形成されている。カバー部材ＣＶは、第１方向Ｘに沿ったエッジＥＸ１及びＥＸ２と、第２方向Ｙに沿ったエッジＥＹ１乃至ＥＹ３と、を備えている。エッジＥＸ２は、開口ＯＰを挟んでエッジＥＸ１とは反対側に位置し、しかも、エッジＥＸ１よりも開口ＯＰから離れている。エッジＥＹ１及びＥＹ２は、開口ＯＰを挟んでエッジＥＹ３とは反対側に位置している。エッジＥＹ２は、エッジＥＹ１よりも開口ＯＰから離れている。
図示した例では、カバー部材ＣＶは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面にほぼ平行な平板状であるが、第１方向Ｘまたは第２方向Ｙに沿った母線によって形成される曲面状であってもよい。
センサ装置１００は、カバー部材ＣＶにおいて、開口ＯＰの周囲に設けられている。なお、図１に示したカバー部材ＣＶは、その表面側が図示されている。カバー部材ＣＶの表面は、ユーザと向かい合う面であり、ユーザがタッチ可能な面である。センサ装置１００は、カバー部材ＣＶの裏面側、つまり、表示パネルＰＮＬと対向する側に位置しており、詳細な図示を省略している。このようなカバー部材ＣＶは、カバーガラス、化粧板、センサパネル、コンソールパネル等と称される場合がある。
センサ装置１００は、サイドボタン部Ａと、ボトムボタン部Ｂと、バー部Ｃと、ボリューム部Ｄと、を備えている。サイドボタン部Ａは、第２方向Ｙに沿って間隔をおいて並んだ複数のセンサａ１乃至ａ３を備えている。ボトムボタン部Ｂは、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて並んだ複数のセンサｂ１乃至ｂ４を備えている。バー部Ｃは、第１方向Ｘに延出した一連の帯状に形成されたセンサ領域であり、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて並んだ複数のセンサｃ１乃至ｃ５を備えている。ボリューム部Ｄは、円環状に形成されたセンサ領域であり、その円周方向に沿って並んだ複数のセンサｄ１乃至ｄ６を備えている。これらのセンサａ１乃至ａ３、センサｂ１乃至ｂ４、センサｃ１乃至ｃ５、及び、センサｄ１乃至ｄ６は、例えば静電容量型であり、対向する一対の電極間の静電容量の変化に基づいて、ユーザの指等の物体のカバー部材ＣＶへの接触または接近を検出するものである。
図示した例では、サイドボタン部Ａは、エッジＥＹ２と開口ＯＰとの間に位置している。また、ボトムボタン部Ｂ、バー部Ｃ、及び、ボリューム部Ｄは、エッジＥＸ２と開口ＯＰとの間に位置している。
センサａ１乃至ａ３、及び、センサｂ１乃至ｂ４は、例えば、それぞれ対応するアプリケーションを選択するためのスイッチとして機能する。センサａ１乃至ａ３の各々と重畳する位置には、それぞれのアプリケーション名『Ａ１』、『Ａ２』、『Ａ３』が形成されている。同様に、センサｂ１乃至ｂ４の各々と重畳する位置には、それぞれのアプリケーション名『Ｂ１』、『Ｂ２』、『Ｂ３』、『Ｂ４』が形成されている。なお、本明細書において『重畳』とは、２つの部材が接触した状態のみならず、２つの部材が互いに離間し２つの部材間に空気層あるいは他の部材が介在した状態も含むものとする。
アプリケーション名は、例えば、カーナビゲーションシステム、オーディオビジュアル制御システム、空調制御システム、交通情報受信システム、車載カメラ撮像システム、音声通話システムなどの各種アプリケーションに対応している。各種アプリケーションは、外部のアプリケーションプロセッサに内蔵されたアプリケーションソフトウエアによって実行される。
サイドボタン部Ａにおいて、センサａ１とセンサａ２との間の位置、及び、センサａ２とセンサａ３との間の位置をそれぞれ示すマークＭＡが形成されている。センサａ１乃至ａ３の各々は、同一の大きさを有している。ボトムボタン部Ｂにおいて、センサｂ１乃至ｂ４をそれぞれ区画するマークＭＢが形成されている。センサｂ１乃至ｂ４の各々は、同一の大きさを有している。
センサｃ１乃至ｃ５は、例えば、各アプリケーションにおいて実行する操作を選択するための操作スイッチとして機能する。センサｃ１乃至ｃ５の各々と重畳する位置には、それぞれの操作名あるいは操作記号『Ｃ１』、『Ｃ２』、『Ｃ３』、『Ｃ４』、『Ｃ５』が形成されている。
バー部Ｃにおいては、隣接するセンサ間のマークは形成されていない。センサｃ１乃至ｃ５の各々は、同一の大きさを有している。センサｃ１は、センサｂ１より小さい。一例では、センサｂ１は第１方向Ｘに沿った長さＬｂを有する一方で、センサｃ１は第１方向Ｘに沿って長さＬＢ１より短い長さＬｃを有している。また、センサｃ１及びｃ２の第１方向Ｘに沿った間隔Ｄｃは、センサｂ１及びｂ２の第１方向Ｘに沿った間隔Ｄｂより小さい。
センサｄ１乃至ｄ６は、例えば、オーディオビジュアル制御システム等のアプリケーションにおいて音量を調整するための制御スイッチとして機能する。他の例としては、センサｄ１乃至ｄ６は、音質調整（tone control）、チューニング等の制御スイッチとしても利用可能である。
ボリューム部Ｄにおいて、センサｄ１乃至ｄ６に重畳する円環状のマークＭＤが形成されている。なお、マークＭＤは、円環状に限らず、円周に沿ったドット状などの他の形状に形成されてもよい。
カバー部材ＣＶにおいては、アプリケーション名『Ａ１』乃至『Ａ３』、アプリケーション名『Ｂ１』乃至『Ｂ４』、操作記号『Ｃ１』乃至『Ｃ５』、マークＭＡ、ＭＢ、ＭＤは、ユーザが視認できる。しかしながら、点線で示した各センサ、一点鎖線で示した各部、二点鎖線で示したセンサ装置１００は、説明上、図示したにすぎず、ユーザによって視認されるものではない。
なお、センサ装置１００が備えるセンサの個数や各センサのレイアウトは、図示した例に限らない。
表示パネルＰＮＬは、例えば、液晶表示パネルであり、一対の基板ＳＵＢ１及びＳＵＢ２を備えている。なお、表示パネルＰＮＬは、表示素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子、電気泳動素子等を備えた表示パネルであってもよい。センサ装置２００は、表示パネルＰＮＬに設けられている。センサ装置２００は、表示パネルＰＮＬと重畳する開口ＯＰへの物体の接触または接近を検出するものである。表示パネルＰＮＬ及びセンサ装置２００の詳細については後述する。
配線基板ＣＢは、コネクタＣＮ１及びＣＮ２を備えている。
フレキシブル配線基板Ｆ１は、センサ装置１００と配線基板ＣＢとを電気的に接続するものである。すなわち、フレキシブル配線基板Ｆ１は、その一端側がカバー部材ＣＶのエッジＥＹ３に沿った裏面側に接続され、第１方向Ｘに沿って延出している。また、フレキシブル配線基板Ｆ１の他端側は、コネクタＣＮ１に接続されている。
フレキシブル配線基板Ｆ２及びＦ３は、センサ装置２００と配線基板ＣＢとを電気的に接続するものである。すなわち、フレキシブル配線基板Ｆ２は、その一端側が基板ＳＵＢ２に接続され、その他端側がコネクタＣＮ２に接続されている。フレキシブル配線基板Ｆ３は、その一端側が基板ＳＵＢ１に接続され、その他端側が配線基板ＣＢに接続されている。
センサコントローラＳｃｎｔは、配線基板ＣＢに設けられている。図示した例では、センサコントローラＳｃｎｔは、単一のＩＣチップＣＰに内蔵されている。ＩＣチップＣＰは、コネクタＣＮ１及びＣＮ２とそれぞれ電気的に接続されている。センサコントローラＳｃｎｔは、センサ装置１００及び２００を制御する。すなわち、センサコントローラＳｃｎｔは、センサ装置１００に対してセンサ駆動信号Ｓｔｘ１を送信し、各センサを駆動し、各センサからの検出信号Ｓｒｘ１を受信する。同様に、センサコントローラＳｃｎｔは、センサ装置２００に対してセンサ駆動信号Ｓｔｘ２を送信し、各センサからの検出信号Ｓｒｘ２を受信する。
図１において、例えば、センサ装置１００は第１センサ装置に相当し、センサ装置２００は第２センサ装置に相当する。センサｂ１乃至ｂ４の各々は第１センサに相当し、センサｃ１乃至ｃ５の各々は第２センサに相当し、センサｄ１乃至ｄ６の各々は第３センサに相当する。間隔Ｄｂは第１間隔に相当し、間隔Ｄｃは第２間隔に相当する。コネクタＣＮ１は第１コネクタに相当し、コネクタＣＮ２は第２コネクタに相当する。フレキシブル配線基板Ｆ１は第１フレキシブル配線基板に相当し、フレキシブル配線基板Ｆ２は第２フレキシブル配線基板に相当する。
本実施形態によれば、センサ装置１００は、表示パネルＰＮＬと対向する開口ＯＰの周囲に設けられ、サイドボタン部Ａ、ボトムボタン部Ｂ、バー部Ｃ、及び、ボリューム部Ｄといった多様なセンサを備えている。これらのセンサは、アプリケーション用のスイッチとして利用することができる。このため、各種スイッチがタッチセンサに置換され、これらのタッチセンサが１つの表示装置に一体化されることにより、操作性を向上することが可能となる。
また、コックピット等の限られた空間に、各種スイッチが集積されることにより、インテリアデザインの自由度を向上することができる。
また、センサ装置１００及び２００を制御するセンサコントローラＳｃｎｔは、単一のＩＣチップとして共通化されている。このため、表示パネルＰＮＬと重畳する開口ＯＰへのタッチ検出機能と、開口ＯＰの周辺に位置する各種センサへのタッチ検出機能とを同時に制御することができる。
また、マークＭＡ乃至ＭＤが設けられたことにより、カバー部材ＣＶの表面に凹凸がなくても、ユーザに対して各種センサの位置を視覚的に認識させることができる。
図２は、図１に示した表示装置ＤＳＰの裏面側の接続構造を示す斜視図である。フレキシブル配線基板Ｆ２及びＦ３は、第１方向Ｘに沿った折り曲げ線ＢＬｘで折り曲げられている。これにより、配線基板ＣＢは、照明装置ＩＬの背面側に配置される。表示パネルＰＮＬ及び照明装置ＩＬは、カバー部材ＣＶと配線基板ＣＢとの間に位置している。フレキシブル配線基板Ｆ１は、第２方向Ｙに沿った折り曲げ線ＢＬｙで折り曲げられ、コネクタＣＮ１に接続されている。
図３は、図１に示した表示装置ＤＳＰのＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿ったマークＭＡを含む構造を示す断面図である。カバー部材ＣＶは、基材Ｃ０と、着色層Ｃ１及びＣ２と、を備えている。基材Ｃ０は、例えば上記したようなシームレスガラス基材であるが、これに限らず、樹脂基材であってもよい。基材Ｃ０は、第１面Ｃ０１と、第１面Ｃ０１とは反対側の第２面Ｃ０２と、を有している。着色層Ｃ１は、第１面Ｃ０１に接触している。着色層Ｃ２は、着色層Ｃ１の下面Ｃ１１に重なっている。着色層Ｃ１及びＣ２は、互いに異なる色を有している。一例では、着色層Ｃ１の色は黒色であり、着色層Ｃ２の色は白色であるが、これらの色の組み合わせはこれに限らないし、一方が透明であってもよい。開口ＯＰには、着色層Ｃ１及びＣ２のいずれも配置されていない。着色層Ｃ１は、マークＭＡに対応する位置に基材Ｃ０まで貫通した貫通孔ＡＡを有している。着色層Ｃ２は、貫通孔ＡＡに配置されている。カバー部材ＣＶが第２面Ｃ０２側から観察された場合には、開口ＯＰの周辺が着色層Ｃ１の色に視認されるとともに、マークＭＡが着色層Ｃ２の色に視認される。図１に示した他のマーク、アプリケーション名、操作記号も、マークＭＡと同様に形成され、着色層Ｃ２の色に視認される。
図１に示したセンサ装置１００は、後に詳述する各種配線ＬＳ１、ＬＲＡ１、ＬＲＡ２、ＬＴ１などを備えている。このようなセンサ装置１００は、着色層Ｃ２の下面Ｃ２１に設けられている。着色層Ｃ２は、絶縁材料によって形成されている。あるいは、着色層Ｃ２は、センサ装置１００の下地となるため、少なくとも着色層Ｃ１より高抵抗な材料によって形成されていることが望ましい。
表示パネルＰＮＬは、基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ２との間に液晶層ＬＣを備えている。基板ＳＵＢ１及びＳＵＢ２は、シールＳＥによって接着されている。基板ＳＵＢ１は、駆動電極Ｔｘと、画素電極ＰＥとを備えている。１つの駆動電極Ｔｘは、複数の画素電極ＰＥと対向している。基板ＳＵＢ２は、検出電極Ｒｘを備えている。駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘは、例えば、Ｘ−Ｙ平面において互いに交差するように配置されている。一例では、複数の駆動電極Ｔｘは、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて並び、各々の駆動電極Ｔｘは、第２方向Ｙに延出している。また、複数の検出電極Ｒｘは、第２方向Ｙに沿って間隔をおいて並び、各々の検出電極Ｒｘは、第１方向Ｘに延出している。
偏光板ＰＬ１を含む光学素子ＯＤ１は、基板ＳＵＢ１と照明装置ＩＬとの間に位置している。偏光板ＰＬ２を含む光学素子ＯＤ２は、基板ＳＵＢ２とカバー部材ＣＶとの間に位置している。図示した例では、光学素子ＯＤ１は基板ＳＵＢ１に接着され、光学素子ＯＤ２は基板ＳＵＢ２に接着されている。
表示パネルＰＮＬは、透明な接着剤ＡＤによりカバー部材ＣＶに接着されている。図示した例では、接着剤ＡＤは、開口ＯＰにおいて第１面Ｃ０１に接触し、且つ、光学素子ＯＤ２に接触している。
図４は、センサ装置１００の一構成例を示す平面図である。すなわち、センサ装置１００は、駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３と、シールド配線ＬＳ１乃至ＬＳ６と、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３、検出配線ＬＲＢ１乃至ＬＲＢ４、検出配線ＬＲＣ１乃至ＬＲＣ５、及び、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６を備えている。これらの各種配線は、エッジＥＹ３に沿った端子部Ｔに接続されている。端子部Ｔは、図１に示したフレキシブル配線基板Ｆ１と接続される。
駆動配線ＬＴ１は、サイドボタン部Ａ及びボトムボタン部Ｂに対応して設けられ、センサａ１乃至ａ３、及び、センサｂ１乃至ｂ４にそれぞれ接続されている。駆動配線ＬＴ３は、バー部Ｃに対応して設けられ、センサｃ１乃至ｃ５にそれぞれ接続されている。駆動配線ＬＴ２は、ボリューム部Ｄに対応して設けられ、センサｄ１乃至ｄ６にそれぞれ接続されている。これらの駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３は、図１に示したセンサコントローラＳｃｎｔから各センサにセンサ駆動信号を送信するための配線である。なお、同一のセンサ駆動信号を送信するための駆動配線は、一本化されても良い。図示した例では、センサ装置１００は、３本の駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３を備えているが、この例に限らず、２本以下であってもよい。
センサ装置１００において、すべての駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３は、集積されている。図示した例では、駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３は、ボトムボタン部Ｂとバー部Ｃとの間に位置し、端子部Ｔに向かって延出している。
検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３は、それぞれセンサａ１乃至ａ３に接続されている。検出配線ＬＲＢ１乃至ＬＲＢ４は、それぞれセンサｂ１乃至ｂ４に接続されている。検出配線ＬＲＣ１乃至ＬＲＣ５は、それぞれセンサｃ１乃至ｃ５に接続されている。検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６は、それぞれセンサｄ１乃至ｄ６に接続されている。これらの検出配線は、各センサからの検出信号を図１に示したセンサコントローラＳｃｎｔに受信させるための配線である。
シールド配線ＬＳ１乃至ＬＳ６は、いずれも接地電位である。
シールド配線ＬＳ１は、開口ＯＰに沿って設けられている。図示した例では、シールド配線ＬＳ１は、開口ＯＰと検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３との間に位置している。これにより、表示パネルＰＮＬが開口ＯＰに配置された際に、表示パネルＰＮＬに設けられたセンサ装置２００と、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３の各々とを電気的にシールドすることができる。このため、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３は、センサ装置２００からの電界の影響を受けにくくなる。したがって、センサａ１乃至ａ３とは異なる領域をタッチした際、センサａ１乃至ａ３による誤検出あるいはセンサａ１乃至ａ３の誤作動を抑制することができる。
シールド配線ＬＳ２は、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３と検出配線ＬＲＢ１乃至ＬＲＢ４との間に設けられている。また、シールド配線ＬＳ２は、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３と駆動配線ＬＴ１との間にも設けられている。このため、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３は、駆動配線ＬＴ１からの電界の影響を受けにくくなる。また、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３、及び、検出配線ＬＲＢ１乃至ＬＲＢ４は、相互の電界の影響を受けにくくなる。
シールド配線ＬＳ２は、その途中で分岐し、センサｂ１と駆動配線ＬＴ１との間に設けられている。このため、センサｂ１は、駆動配線ＬＴ１からの電界の影響を受けにくくなる。
シールド配線ＬＳ３は、検出配線ＬＲＢ１乃至ＬＲＢ４と駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３との間に設けられている。シールド配線ＬＳ４は、駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３と検出配線ＬＲＣ１乃至ＬＲＣ５との間に設けられている。つまり、駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３は、シールド配線ＬＳ３とシールド配線ＬＳ４との間に位置している。このため、検出配線ＬＲＢ１乃至ＬＲＢ４、及び、検出配線ＬＲＣ１乃至ＬＲＣ５は、駆動配線ＬＴ１乃至ＬＴ３からの電界の影響を受けにくくなる。
シールド配線ＬＳ５は、検出配線ＬＲＣ１乃至ＬＲＣ５と検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６との間に設けられている。また、シールド配線ＬＳ５は、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６と駆動配線ＬＴ２との間、さらには、センサｄ１と駆動配線ＬＴ２との間にも設けられている。このため、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６は、駆動配線ＬＴ２からの電界の影響を受けにくくなる。また、検出配線ＬＲＣ１乃至ＬＲＣ５、及び、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６は、相互の電界の影響を受けにくくなる。
シールド配線ＬＳ６は、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６とカバー部材ＣＶのエッジＥＸ２、ＥＹ１及びＥＹ２との間に設けられている。また、シールド配線ＬＳ６は、駆動配線ＬＴ１と検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６との間、さらには、センサｄ６と駆動配線ＬＴ２との間にも設けられている。このため、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６は、駆動配線ＬＴ２からの電界の影響を受けにくくなる。また、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６は、エッジＥＸ２、ＥＹ１及びＥＹ２よりも外側からの外部電界の影響を受けにくくなる。
センサａ１乃至ａ３、センサｂ１乃至ｂ４、及び、センサｃ１乃至ｃ５は、それぞれに接続される検出配線と、それぞれに接続される駆動配線との間に位置している。例えば、センサａ１乃至ａ３との位置関係に着目すると、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３は、シールド配線ＬＳ１とセンサａ１乃至ａ３との間に位置している。駆動配線ＬＴ１は、エッジＥＹ２とセンサａ１乃至ａ３との間に位置している。センサａ１乃至ａ３は、検出配線ＬＲＡ１乃至ＬＲＡ３と、駆動配線ＬＴ１との間に位置している。つまり、各センサに接続される検出配線及び駆動配線は、それぞれセンサを挟んで反対側に位置している。検出配線及び駆動配線がセンサに対して同じ側に位置している場合と比較して、検出配線及び駆動配線がセンサとは異なる領域で近接することがなく、センサとは異なる領域をタッチした際、センサａ１乃至ａ３による誤検出あるいはセンサａ１乃至ａ３の誤作動を抑制することができる。
図４において、例えば、センサ装置１００は第１センサ装置に相当し、センサ装置２００は第２センサ装置に相当する。センサｂ１乃至ｂ４の各々は第１センサに相当し、センサｃ１乃至ｃ５の各々は第２センサに相当し、センサｄ１乃至ｄ６の各々は第３センサに相当する。駆動配線ＬＴ１は第１駆動配線に相当し、駆動配線ＬＴ３は第２駆動配線に相当し、駆動配線ＬＴ２は第３駆動配線に相当する。シールド配線ＬＳ３は第１シールド配線に相当し、シールド配線ＬＳ４は第２シールド配線に相当する。検出配線ＬＲＢ１乃至ＬＲＢ４の各々は第１検出配線に相当し、検出配線ＬＲＣ１乃至ＬＲＣ５の各々は第２検出配線に相当し、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６の各々は第３検出配線に相当する。
図５は、図４に示したカバー部材ＣＶのＶ−Ｖ’線に沿った構造を示す断面図である。シールド配線ＬＳ１乃至ＬＳ６、駆動配線ＬＴ、検出配線ＬＲＡ、検出配線ＬＲＢ、検出配線ＬＲＣ、及び、検出配線ＬＲＤを含むセンサ装置１００は、同一面上に位置している。図示した例では、センサ装置１００は、着色層Ｃ２の下面Ｃ２１に位置している。このため、センサ装置１００は、同一材料を用いて、一括して形成することが可能である。一例では、上記の各種配線を含むセンサ装置１００は、同一材料によって形成され、形成方法としては印刷法が適用される。
より具体的には、センサ装置１００を形成する材料として、導電性材料としての銀と、バインダとしての樹脂材料とを含む導電性ペーストが適用される。導電性材料は、例えば、粒径がナノオーダのナノ粒子であることが好ましいが、これに限らない。また、導電性材料としては、銀に限らず、金、白金、イリジウム、ロジウム、銅、ニッケル、アルミニウム、カーボンなどを適用してもよい。
センサ装置１００の形成方法としては、スクリーン印刷法が好ましいが、これに限らず、グラビア印刷法、パッド印刷法、インクジェット印刷法なども適用してもよい。あるいは、フレキシブル配線基板上に形成されたセンサ装置１００が着色層Ｃ２に接着されてもよい。
シールド配線ＬＳ１乃至ＬＳ６、駆動配線ＬＴ、検出配線ＬＲＡ、検出配線ＬＲＢ、検出配線ＬＲＣ、及び、検出配線ＬＲＤは、保護膜によって覆われていてもよい。保護膜は、有機絶縁材料あるいは無機絶縁材料のいずれであってもよい。
シールド配線ＬＳ１乃至ＬＳ６、駆動配線ＬＴ、検出配線ＬＲＡ、検出配線ＬＲＢ、検出配線ＬＲＣ、及び、検出配線ＬＲＤは、いずれも開口ＯＰには位置していない。このため、これらの配線を形成する材料として、透明な材料を選択する必要はなく、また、ユーザから視認されにくいパターンに形成される必要もない。つまり、これらの配線を形成する材料として、選択肢が広がり、且つ、低抵抗な材料を選択することが可能となる。また、これらの配線が低抵抗な材料によって形成されることにより、開口ＯＰの３辺を囲むような配線レイアウトにおいても、各配線の抵抗値の増加を抑制することができる。
シールド配線ＬＳ１乃至ＬＳ６は、それぞれ、駆動配線ＬＴ、検出配線ＬＲＡ、検出配線ＬＲＢ、検出配線ＬＲＣ、検出配線ＬＲＤの間に位置している。このため、これらの配線を狭ピッチで配置したとしても、上記したように、誤検出及び誤作動を抑制することができる。
図６は、センサａ３の一構成例を示す平面図である。センサａ３は、駆動電極Ｔａ３と、検出電極Ｒａ３とを備えている。検出電極Ｒａ３は、駆動電極Ｔａ３の外側に位置し、駆動電極Ｔａ３を囲んでいる。検出電極Ｒａ３は、略Ｃ字状に形成され、間隔をおいて対向する一端部Ｒａ３１及び他端部Ｒａ３２を有している。検出電極Ｒａ３は、検出配線ＬＲＡ３に接続されている。駆動電極Ｔａ３は、一端部Ｒａ３１と他端部Ｒａ３２との間を通る駆動配線ＬＴ１に接続されている。検出電極Ｒａ３及び検出配線ＬＲＡ３は、一体的に形成されている。また、駆動電極Ｔａ３及び駆動配線ＬＴ１は、一体的に形成されている。つまり、検出電極Ｒａ３及び駆動電極Ｔａ３は、検出配線ＬＲＡ３及び駆動配線ＬＴ１と同様に、同一面上に位置し、図５に示した下面Ｃ２１に位置している。
駆動電極Ｔａ３及び検出電極Ｒａ３は、一定の間隔Ｄａ３０をおいてＸ−Ｙ平面内で対向し、両者の間に静電容量が形成可能である。なお、一端部Ｒａ３１と駆動配線ＬＴ１との間隔Ｄａ３１、及び、他端部Ｒａ３２と駆動配線ＬＴ１との間隔Ｄａ３２も、間隔Ｄａ３０と同等である。
センサａ３の大きさは、駆動電極Ｔａ３及び検出電極Ｒａ３の最外寸法として定義する。図示した例では、センサａ３は第１方向Ｘに延びた長方形状に形成され、また、駆動電極Ｔａ３及び検出電極Ｒａ３もそれぞれ長方形状に形成されている。センサａ３の大きさは、駆動電極Ｔａ３の第１方向Ｘに沿った長さＬａ３Ｘ及び駆動電極Ｔａ３の第２方向Ｙに沿った長さＬａ３Ｙによって規定される。一例では、長さＬａ３Ｘは２０ｍｍ〜３０ｍｍであり、長さＬａ３Ｙは１０ｍｍ〜２０ｍｍである。センサａ３の大きさは、例えば、ユーザの指などの検出すべき物体の大きさに基づいて決定される。
駆動電極Ｔａ３は、その中央部に穴Ｈａ３を有し、その全体に亘って一定の幅ＷＴａ３を有している。幅ＷＴａ３は、駆動配線ＬＴ１の幅ＷＬＴ１より大きい。一例では、幅ＷＴａ３は、幅ＷＬＴ１の１０倍程度である。穴Ｈａ３のアスペクト比は、センサａ３自体のアスペクト比より大きく、穴Ｈａ３は、センサａ３よりも横長である。
検出電極Ｒａ３は、その全体に亘って一定の幅ＷＲａ３を有している。幅ＷＲａ３は、検出配線ＬＲＡ３の幅ＷＬＲＡ３より大きい。一例では、幅ＷＲａ３は、幅ＷＬＲＡ３の１０倍程度である。駆動電極Ｔａ３の幅ＷＴａ３は、検出電極Ｒａ３の幅ＷＲａ３と同等である。駆動配線ＬＴ１の幅ＷＬＴ１は、検出配線ＬＲＡ３の幅ＷＬＲＡ３と同等である。幅ＷＴａ３及び幅ＷＲａ３は、間隔Ｄａ３０より大きい。
サイドボタン部Ａを構成するセンサａ１及びａ２も、センサａ３と同様に構成されている。
このように、駆動電極Ｔａ３及び検出電極Ｒａ３は、同一面上に位置しているため、同一材料を用いて一括して形成することができる。このため、駆動電極Ｔａ３及び検出電極Ｒａ３の間隔Ｄａ３０のバラツキを抑制することができる。また、上記のセンサａ３とセンサａ１及びａ２との間での静電容量のバラツキを抑制することができるため、これらのセンサａ１乃至ａ３の検出精度を均一化することができる。
また、検出電極Ｒａ３が駆動電極Ｔａ３を囲むことにより、検出電極Ｒａ３及び駆動電極Ｔａ３が単に平行に並んだ状態と比較して、限られた大きさのセンサａ３において、１センサあたりの静電容量を増加することができる。
図７は、センサｂ４の一構成例を示す平面図である。センサｂ４は、センサａ３と同様に構成されており、その構成について簡単に説明する。センサｂ４は、駆動電極Ｔｂ４と、検出電極Ｒｂ４とを備えている。検出電極Ｒｂ４は、検出配線ＬＲＢ４に接続されている。駆動電極Ｔｂ４は、駆動配線ＬＴ１に接続されている。駆動電極Ｔｂ４及び検出電極Ｒｂ４は、一定の間隔Ｄｂ４０をおいてＸ−Ｙ平面内で対向している。
センサｂ４の大きさは、第１方向Ｘに沿った長さＬｂ４Ｘ及び第２方向Ｙに沿った長さＬｂ４Ｙによって規定される。センサａ３とセンサｂ４との大きさを比較すると、第１方向Ｘに沿った長さＬｂ４Ｘは長さＬａ３Ｘより大きく、第２方向Ｙに沿った長さＬｂ４Ｙは長さＬａ３Ｙと同等である。つまり、センサｂ４は、センサａ３より第１方向Ｘに延びた長方形状である。
駆動電極Ｔｂ４は、その中央部に穴Ｈｂ４を有し、その全体に亘って一定の幅ＷＴｂ４を有している。幅ＷＴｂ４は、駆動配線ＬＴ１の幅ＷＬＴ１より大きい。検出電極Ｒｂ４は、その全体に亘って一定の幅ＷＲｂ４を有している。幅ＷＲｂ４は、検出配線ＬＲＢ４の幅ＷＬＲＢ４より大きい。駆動電極Ｔｂ４の幅ＷＴｂ４は、検出電極Ｒｂ４の幅ＷＲｂ４と同等である。駆動配線ＬＴ１の幅ＷＬＴ１は、検出配線ＬＲＢ４の幅ＷＬＲＢ４と同等である。幅ＷＴｂ４及び幅ＷＲｂ４は、間隔Ｄｂ４０より大きい。
ボトムボタン部Ｂを構成するセンサｂ１乃至ｂ３も、センサｂ４と同様に構成されている。
図８は、センサｃ５の一構成例を示す平面図である。センサｃ５は、センサａ３と同様に構成されており、その構成について簡単に説明する。センサｃ５は、駆動電極Ｔｃ５と、検出電極Ｒｃ５とを備えている。検出電極Ｒｃ５は、検出配線ＬＲＣ５に接続されている。駆動電極Ｔｃ５は、駆動配線ＬＴ３に接続されている。駆動電極Ｔｃ５及び検出電極Ｒｃ５は、一定の間隔Ｄｃ５０をおいてＸ−Ｙ平面内で対向している。
センサｃ５の大きさは、第１方向Ｘに沿った長さＬｃ５Ｘ及び第２方向Ｙに沿った長さＬｃ５Ｙによって規定される。センサａ３とセンサｃ５との大きさを比較すると、センサｃ５は、センサａ３と同等の大きさの長方形状である。
駆動電極Ｔｃ５は、その中央部に穴Ｈｃ５を有し、その全体に亘って一定の幅ＷＴｃ５を有している。幅ＷＴｃ５は、駆動配線ＬＴ３の幅ＷＬＴ３より大きい。検出電極Ｒｃ５は、その全体に亘って一定の幅ＷＲｃ５を有している。幅ＷＲｃ５は、検出配線ＬＲＣ５の幅ＷＬＲＣ５より大きい。駆動電極Ｔｃ５の幅ＷＴｃ５は、検出電極Ｒｃ５の幅ＷＲｃ５と同等である。駆動配線ＬＴ３の幅ＷＬＴ３は、検出配線ＬＲＣ５の幅ＷＬＲＣ５と同等である。幅ＷＴｃ５及び幅ＷＲｃ５は、間隔Ｄｃ５０より大きい。
バー部Ｃを構成するセンサｃ１乃至ｃ４も、センサｃ５と同様に構成されている。
図６乃至図８に示した各構成例においては、センサａ３、センサｂ４、センサｃ５において、それぞれの内側に駆動電極が位置し且つ外側に検出電極が位置していたが、内側に検出電極が位置し且つ外側に駆動電極が位置していてもよい。
図６乃至図８に示した各構成例において、各センサの内側に位置する電極は第１電極に相当し、各センサの外側に位置する電極は第２電極に相当する。この場合、第１電極は検出配線及び駆動配線のうちの一方の配線に接続され、第２電極は検出配線及び駆動配線のうちの他方の配線に接続される。
また、図６乃至図８に示した各構成例において、それぞれの駆動電極は、長方形状の穴を有する形状であったが、穴を省略してもよい。また、穴の裏面側に光源を配置し、穴と重なるマーク、アプリケーション名、操作記号等を裏面側から照明してもよい。
図９は、ボリューム部Ｄの一構成例を示す平面図である。ボリューム部Ｄにおいて、センサｄ１乃至ｄ６は、この順に、円周方向に沿って反時計回りに並んでいる。これらのセンサｄ１乃至ｄ６は、それぞれ等しい中心角θの範囲に配置されている。図示した例では、中心角θは約６０°である。なお、図示した例では、ボリューム部Ｄは、６個のセンサｄ１乃至ｄ６を備えているが、ボリューム部Ｄが備えるセンサの個数は６個の例に限らない。
センサｄ１乃至ｄ６は、共通の駆動電極Ｔｄを備えている。駆動電極Ｔｄは、環状に形成され、駆動配線ＬＴ２に接続されている。以下、駆動電極Ｔｄの一構成例について説明する。
駆動電極Ｔｄは、環状の基部Ｔｄ０と、基部Ｔｄ０の外側に位置する駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６と、基部Ｔｄ０と駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６とを接続する接続部Ｔｄ２１乃至Ｔｄ２６と、を有している。基部Ｔｄ０は、図示した例では円環状に形成されているが、六角形などの多角形や楕円等の環状に形成されてもよい。また、基部Ｔｄ０は、環状に限らず、中心Ｏ付近から放射状に形成されてもよいし、センサｄ１乃至ｄ６のすべてと接続可能であれば閉鎖ループ状でなくてもよく、Ｃ字状などに形成されてもよい。駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６は、それぞれセンサｄ１乃至ｄ６に設けられている。駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６は、基部Ｔｄ０の全周に沿って間隔をおいて並んでいる。駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６は、それぞれ円弧状に形成されている。接続部Ｔｄ２１乃至Ｔｄ２６は、基部Ｔｄ０から放射状に延出し、駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６の各々に接続されている。接続部Ｔｄ２１乃至Ｔｄ２６の個数は、駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６の個数と同数であるが、駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６の個数の整数倍であってもよい。
センサｄ１乃至ｄ６は、それぞれ検出電極Ｒｄ１乃至ｄ６を備えている。検出電極Ｒｄ１乃至ｄ６は、駆動電極Ｔｄの全周に沿って間隔をおいて並んでいる。検出電極Ｒｄ１乃至ｄ６は、それぞれ検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６に接続されている。検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６は、いずれも基部Ｔｄ０とは反対側に延出している。検出電極Ｒｄ１乃至ｄ６の個数は、駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６の個数と同数である。検出電極Ｒｄ１乃至ｄ６は、それぞれ駆動部Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６を囲んでいる。
検出電極Ｒｄ１乃至ｄ６、及び、駆動電極Ｔｄは、一定の間隔をおいて対向している。検出電極Ｒｄ１に着目すると、検出電極Ｒｄ１及び基部Ｔｄ０は、一定の間隔Ｄｄ１をおいてＸ−Ｙ平面内で対向している。検出電極Ｒｄ１及び駆動部Ｔｄ１１は、一定の間隔Ｄｄ２をおいてＸ−Ｙ平面内で対向している。検出電極Ｒｄ１及び接続部Ｔｄ２１は、一定の間隔Ｄｄ３をおいてＸ−Ｙ平面内で対向している。間隔Ｄｄ１及びＤｄ２は略同等であり、間隔Ｄｄ３は間隔Ｄｄ１と同等以上である。他の検出電極Ｒｄ２乃至Ｒｄ６についても、検出電極Ｒｄ１と同様に駆動電極Ｔｄと対向している。
ボリューム部Ｄの大きさは、半径ｒによって規定される。センサｄ１の大きさは、径方向に沿った幅ＷＲｄ及び円周方向に沿った長さＬＲｄによって規定される。他のセンサｄ２乃至ｄ６もセンサｄ１と同様の大きさである。一例では、半径ｒは２０ｍｍ〜３０ｍｍであり、幅ＷＲｄは５ｍｍ〜１０ｍｍであり、長さＬＲｄは２０ｍｍ〜３０ｍｍである。
隣り合うセンサｄ１及びｄ６の間隔Ｄｄ１１は、他の隣り合うセンサの間隔Ｄｄ１０より大きい。センサｄ１及びｄ２の間隔、センサｄ２及びｄ３の間隔、センサｄ３及びｄ４の間隔、センサｄ４及びｄ５の間隔、センサｄ５及びｄ６の間隔は、間隔Ｄｄ１０に等しい。
シールド配線ＬＳ５及びＬＳ６は、センサｄ１及びｄ６の間、あるいは、隣り合う検出電極Ｒｄ１及びＲｄ６の間に位置している。駆動配線ＬＴ２は、シールド配線ＬＳ５及びＬＳ６の間に位置し、基部Ｔｄ０に接続されている。つまり、シールド配線ＬＳ５は駆動配線ＬＴ２と検出電極Ｒｄ１との間に位置し、シールド配線ＬＳ６は駆動配線ＬＴ２と検出電極Ｒｄ６との間に位置している。
図９において、例えば、シールド配線ＬＳ５は第１シールド配線に相当し、シールド配線ＬＳ６は第２シールド配線に相当する。
図１０は、ボリューム部Ｄの溝部Ｇ及びマークＭＤの一構成例を示す平面図である。Ｘ−Ｙ平面において、溝部Ｇは、円環状に形成されたボリューム部Ｄに重畳している。マークＭＤは、溝部Ｇに重畳している。図示した例では、溝部Ｇ及びマークＭＤは、同等の幅を有し、平面視で互いにはみ出すことなくほぼ一致している。但し、溝部Ｇ及びマークＭＤの一方が他方よりも幅広に形成されていてもよい。
また、溝部Ｇ及びマークＭＤは、センサｄ１乃至ｄ６に重畳している。溝部Ｇ及びマークＭＤの幅は、センサｄ１乃至ｄ６の幅ＷＲｄと同等以下である。溝部Ｇ及びマークＭＤは、センサｄ１乃至ｄ６のほぼ中央に位置することが望ましい。
図１１は、図１０に示したボリューム部ＤのＸ−Ｘ’線に沿った構造を示す断面図である。センサｄ１及びｄ４は、基材Ｃ０の第１面Ｃ０１側に位置している。各センサにおける検出電極及び駆動電極は、同一面上に位置している。すなわち、センサｄ１における検出電極Ｒｄ１、駆動電極Ｔｄの基部Ｔｄ０及び駆動部Ｔｄ１１は、着色層Ｃ２の下面Ｃ２１に設けられている。同様に、センサｄ４における検出電極Ｒｄ４、駆動電極Ｔｄの駆動部Ｔｄ１４も、下面Ｃ２１に設けられている。
溝部Ｇは、基材Ｃ０の第２面Ｃ０２に形成され、センサｄ１及びｄ４の直上に位置している。マークＭＤは、基材Ｃ０とセンサｄ１及びｄ４との間に位置するとともに、溝部Ｇの直下に位置している。
上記のように、一つの環状の駆動電極Ｔｄに複数の検出電極Ｒｄ１乃至Ｒｄ６が対向することにより、円周方向に沿って並んだ複数のセンサｄ１乃至ｄ６を形成することができる。これにより、環状のセンサ領域を備えたボリューム部Ｄを実現することができる。
また、センサｄ１乃至ｄ６の各々において、検出電極が駆動部を囲むことにより、１センサあたりの静電容量を増加することができる。このため、１センサあたりの検出精度を低下させることなく、限られたスペースにより多くのセンサを設置することができる。
また、駆動電極Ｔｄの基部Ｔｄ０が検出電極Ｒｄ１乃至Ｒｄ６の内側に位置し、検出配線ＬＲＤ１乃至ＬＲＤ６が基部Ｔｄ０とは反対側に延出している。このため、駆動電極Ｔｄが検出電極Ｒｄ１乃至Ｒｄ６の外側に位置する場合と比較して、内側から外側に向かって引き出される配線の本数を低減することができる。したがって、隣り合う検出電極の間隔を小さくすることができ、環状のセンサ領域において、円周方向に沿って連続的に物体の接触を検出することができる。
また、内側から外側に向かって引き出される配線は、駆動配線ＬＴ２のみであり、しかも、シールド配線ＬＳ５が駆動配線ＬＴ２と検出電極Ｒｄ１との間に位置するとともに、シールド配線ＬＳ６が駆動配線ＬＴ２と検出電極Ｒｄ６との間に位置している。このため、検出電極Ｒｄ１及びＲｄ６は、駆動配線ＬＴ２からの電界の影響を受けにくくなり、誤検出及び誤作動を抑制することができる。
さらに、円環状のセンサ領域に重畳する溝部Ｇが設けられている。このため、ユーザに対して触感の変化により、センサ領域の位置を認識させることができる。
また、センサ領域に重畳するマークＭＤが設けられている。このため、ユーザに対して視覚的にセンサ領域の位置を認識させることができる。
次に、図１に示した表示パネルＰＮＬの構成例について説明する。
図１２は、図１に示した表示パネルＰＮＬの基本構成及び等価回路を示す図である。表示パネルＰＮＬは、表示部ＤＡにおいて、複数の画素ＰＸ、複数本の走査線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）、複数本の信号線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）、共通電極ＣＥなどを備えている。複数の画素ＰＸは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに並んで配置されている。走査線Ｇは、各々第１方向Ｘに延出し、第２方向Ｙに並んでいる。信号線Ｓは、各々第２方向Ｙに延出し、第１方向Ｘに並んでいる。共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って配置されている。
ディスプレイドライバＤＤは、信号線駆動回路ＳＤ、走査線駆動回路ＧＤ１及びＧＤ２、及び、共通電極駆動回路ＣＤの少なくとも一部を含んでいる。一例では、奇数番目の走査線Ｇは走査線駆動回路ＧＤ１に接続され、偶数番目の走査線Ｇは、走査線駆動回路ＧＤ２に接続されているが、この例に限定されるものではない。信号線Ｓは、信号線駆動回路ＳＤに接続されている。共通電極ＣＥは、共通電極駆動回路ＣＤに接続されている。
各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣなどを備えている。スイッチング素子ＳＷは、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥと対向し、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって液晶層ＬＣを駆動している。保持容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと画素電極ＰＥとの間に形成される。
図１３は、図１２に示した表示パネルＰＮＬの一部の構造を示す断面図である。図示した例は、主として基板主面にほぼ平行な横電界を利用する表示モードに対応した構成例に相当する。なお、図示した例に限らず、基板主面に対して垂直な縦電界、基板主面に対して斜め方向の電界、或いは、それらを組み合わせて利用する表示モードに対応した構成例が適用されてもよい。ここでの基板主面とは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面と平行な面である。
第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１０、信号線Ｓ、共通電極ＣＥ、画素電極ＰＥ、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。なお、ここでは、スイッチング素子や走査線、これらの間に介在する各種絶縁膜等の図示を省略している。第１絶縁基板１０は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する基板である。
第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２０、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦ、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。なお、カラーフィルタＣＦは、第１基板ＳＵＢ１に配置されてもよい。
液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の間に位置し、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に保持されている。
センサ装置２００を構成する検出電極Ｒｘは、第２基板ＳＵＢ２の第２上面ＳＵＢ２Ａに位置している。
第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１は、第１絶縁基板１０と照明装置ＩＬとの間に位置している。第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２は、検出電極Ｒｘの上に位置している。
次に、センサ装置２００の構成例について説明する。
図１４は、センサ装置２００の構成例を示す図である。センサ装置２００は、駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘを備えている。駆動電極Ｔｘは、図１３に示した共通電極ＣＥによって形成される。検出電極Ｒｘは、図１３に示したように、第２基板ＳＵＢ２の第２上面ＳＵＢ２Ａに位置している。駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘは、例えば、金属材料、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な酸化物材料、導電性の有機材料、微細な導電性物質の分散体などによって形成されている。駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘは、単層構造であってもよいし、複数の薄膜を積層した積層構造であってもよい。駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘの各々の形状は、例えば、短冊状、波状、格子状、メッシュ状などである。図示した例では、駆動電極Ｔｘ及び検出電極Ｒｘは、平面視で互いに交差している。
共通電極駆動回路ＣＤは、表示パネルＰＮＬに画像を表示する表示期間に、共通電極ＣＥにコモン駆動信号を供給する。一方で、画素電極ＰＥには、映像信号が供給される。これにより、共通電極ＣＥと各画素電極ＰＥとの間に電位差が発生し、液晶層ＬＣに電界が印加される。液晶層ＬＣの液晶分子は、印加された電界に基づいて、その配向状態が制御される。
表示装置ＤＳＰは、表示期間の後に物体の接触あるいは接近を検出するためのセンサ期間を有している。センサコントローラＳｃｎｔは、センサ期間において共通電極駆動回路ＣＤを制御する。共通電極駆動回路ＣＤは、対象となる共通電極ＣＥに対してセンサ駆動Ｓｔｘ２信号を供給する。これにより、センサ駆動信号Ｓｔｘ２が供給された共通電極ＣＥが駆動電極Ｔｘとして機能する。駆動電極Ｔｘは、検出電極Ｒｘとの間で容量を発生させる。検出電極Ｒｘは、駆動電極Ｔｘへのセンサ駆動信号Ｓｔｘ２の供給に伴って、センシングに必要なセンサ信号（つまり、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間の容量の変化に基づいた信号）Ｓｒｘ２を出力する。センサコントローラＳｃｎｔは、検出電極Ｒｘからセンサ信号Ｓｒｘ２を読み取り、表示装置ＤＳＰへの物体の接触あるいは接近の有無を検出し、また、物体の位置座標などを検出する。
なお、上記したセンサ装置１００及び２００に含まれる各種センサは、相互容量方式に限らず、自己容量方式であってもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、操作性を向上することが可能な表示装置を提供することができる。
なお、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。これらの新規な実施形態は、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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
本明細書にて開示した構成から得られる表示装置の一例を以下に付記する。
（１）
表示パネルと、
前記表示パネルと対向する開口を有するカバー部材と、
前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられたセンサ装置と、を備え、
前記センサ装置は、
第１方向に沿って第１間隔をおいて並んだ複数の第１センサを備えたボタン部と、
第１方向に沿って第２間隔をおいて並んだ複数の第２センサを備え、前記第２センサは前記第１センサより小さい、バー部と、
円環状に形成され、その円周方向に沿って並んだ複数の第３センサを備えたボリューム部と、を備えた表示装置。
（２）
前記センサ装置は、さらに、前記複数の第１センサに接続された第１駆動配線と、前記複数の第２センサに接続された第２駆動配線と、前記複数の第３センサに接続された第３駆動配線と、を備え、
前記第１乃至第３駆動配線は、前記ボタン部と前記バー部との間に位置している、（１）に記載の表示装置。
（３）
前記センサ装置は、さらに、第１シールド配線及び第２シールド配線を備え、
前記第１シールド配線及び前記第２シールド配線は、接地電位であり、
前記第１乃至第３駆動配線は、前記第１シールド配線と前記第２シールド配線との間に位置している、（２）に記載の表示装置。
（４）
前記センサ装置は、さらに、前記第１センサに接続された第１検出配線と、前記第２センサに接続された第２検出配線と、前記第３センサに接続された第３検出配線と、を備え、
前記第１シールド配線は、前記第１検出配線と前記第１乃至第３駆動配線との間に位置し、
前記第２シールド配線は、前記第２検出配線及び前記第３検出配線と前記第１乃至第３駆動配線との間に位置している、（３）に記載の表示装置。
（５）
前記第１乃至第３駆動配線と、前記第１乃至第３検出配線と、前記第１乃至第２シールド配線とは、いずれも同一面上に位置している、（４）に記載の表示装置。
（６）
前記第１乃至第３駆動配線と、前記第１乃至第３検出配線と、前記第１乃至第２シールド配線とは、いずれも同一材料によって形成されている、（４）または（５）に記載の表示装置。
（７）
前記第１乃至第３駆動配線と、前記第１乃至第３検出配線と、前記第１乃至第２シールド配線とは、いずれも前記開口に位置していない、（４）乃至（６）のいずれか１項に記載の表示装置。
（８）
前記第２間隔は、前記第１間隔より小さい、（１）乃至（７）のいずれか１項に記載の表示装置。
（９）
表示パネルと、
前記表示パネルと対向する開口を有するカバー部材と、
前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられた第１センサ装置と、
前記表示パネルに設けられ、前記開口と重畳する第２センサ装置と、を備え、
前記第１センサ装置は、前記開口に沿って設けられた接地電位のシールド配線を備えた、表示装置。
（１０）
前記第１センサ装置は、
センサと、
前記シールド配線と前記センサとの間に位置し、前記センサに接続された検出配線と、
前記センサに接続された駆動配線と、を備え、
前記センサは、前記検出配線と前記駆動配線との間に位置している、（９）に記載の表示装置。
（１１）
前記センサは、
第１電極と、
前記第１電極の外側に位置し、前記第１電極を囲み、その一端部と他端部とが間隔をおいて対向している第２電極と、を備え、
前記第１電極は、前記一端部と前記他端部との間を通る前記検出配線及び前記駆動配線のうちの一方の配線に接続され、
前記第２電極は、前記検出配線及び前記駆動配線のうちの他方の配線に接続されている、（１０）に記載の表示装置。
（１２）
前記第１電極は、その中央部に穴を有し、
前記第１電極の線幅は、前記一方の配線の線幅より大きく、
前記第２電極の線幅は、前記他方の配線の線幅より大きい、（１１）に記載の表示装置。
（１３）
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基材と、
前記第１面側に位置し、円環状に形成され、その円周方向に沿って並んだ複数のセンサを備えたボリューム部と、を備え、
前記基材は、前記第２面において、前記センサに重畳する溝部を備えた、センサ装置。
（１４）
さらに、前記基材と前記センサとの間に位置し、前記溝部に重畳するマークを備えた、（１３）に記載のセンサ装置。
（１５）
前記センサは、
環状の基部と、前記基部の外側に位置する駆動部と、前記基部と前記駆動部とを接続する接続部と、を有する駆動電極と、
前記駆動部を囲む検出電極と、を備えた、（１３）または（１４）に記載のセンサ装置。
（１６）
さらに、
隣り合う２つの前記センサの間に位置する第１シールド配線及び第２シールド配線と、
前記基部に接続された駆動配線と、を備え、
前記第１シールド配線及び前記第２シールド配線は、接地電位であり、
前記駆動配線は、前記第１シールド配線と前記第２シールド配線との間に位置している、（１３）乃至（１５）のいずれか１項に記載のセンサ装置。
（１７）
環状の駆動電極と、
前記駆動電極と同一面上において、前記駆動電極の外側に位置し、前記駆動電極の全周に沿って間隔をおいて並んだ複数の検出電極と、を備え、
前記駆動電極と前記複数の検出電極との間の静電容量に基づき、円環状のセンサ領域において物体の接触または近接を検出するセンサ装置。
（１８）
前記駆動電極は、さらに、
環状の基部と、
前記基部の外側に位置し、前記検出電極の１つと対向する駆動部と、
前記基部と前記駆動部とを接続する接続部と、を有し、
前記検出電極は、前記駆動部を囲む、（１７）に記載のセンサ装置。
（１９）
さらに、
隣り合う２つの前記検出電極の間に位置する第１シールド配線及び第２シールド配線と、
前記基部に接続された駆動配線と、を備え、
前記第１シールド配線及び前記第２シールド配線は、接地電位であり、
前記駆動配線は、前記第１シールド配線と前記第２シールド配線との間に位置している、（１７）または（１８）に記載のセンサ装置。
（２０）
さらに、
前記駆動電極及び前記検出電極を含むセンサと対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基材を備え、
前記基材は、前記第２面において、前記センサに重畳する溝部を備えた（１７）乃至（１９）のいずれか１項に記載のセンサ装置。
（２１）
さらに、前記基材と前記センサとの間に位置し、前記溝部に重畳するマークを備えた、（２０）に記載のセンサ装置。
（２２）
開口を有するカバー部材と、
配線基板と、
前記カバー部材と前記配線基板との間に位置し、前記開口に対向する表示パネルと、
前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられた第１センサ装置と、
前記表示パネルに設けられた第２センサ装置と、
前記第１センサ装置と前記配線基板とを電気的に接続する第１フレキシブル配線基板と、
前記第２センサ装置と前記配線基板とを電気的に接続する第２フレキシブル配線基板と、
前記配線基板に設けられ、前記第１センサ装置及び前記第２センサ装置を制御するセンサコントローラと、
を備えた表示装置。
（２３）
前記配線基板は、第１コネクタと、第２コネクタと、を備え、
前記第１フレキシブル配線基板は、第１方向に沿って延出し、前記第１方向と交差する第２方向に沿った第１折り曲げ線で折り曲げられ、前記第１コネクタに接続され、
前記第２フレキシブル配線基板は、前記第２方向に沿って延出し、前記第１方向に沿った第２折り曲げ線で折り曲げられ、前記第２コネクタに接続された、（２２）に記載の表示装置。
ＤＳＰ…表示装置 １００…センサ装置 ２００…センサ装置
ＣＶ…カバー部材 ＯＰ…開口 Ｃ０…基材 Ｃ１…着色層 Ｃ２…着色層
ＰＮＬ…表示パネル ＩＬ…照明装置 ＣＢ…配線基板
Ｆ１乃至Ｆ３…フレキシブル配線基板
Ｓｃｎｔ…センサコントローラ ＣＰ…ＩＣチップ
ＬＴ…駆動配線 ＬＳ…シールド配線 ＬＲ…検出配線
Ａ…サイドボタン部 ａ１乃至ａ３…センサ ＭＡ…マーク
Ｂ…ボトムボタン部 ｂ１乃至ｂ４…センサ ＭＢ…マーク
Ｃ…バー部 ｃ１乃至ｃ５…センサ
Ｄ…ボリューム部 ｄ１乃至ｄ６…センサ Ｇ…溝部 ＭＤ…マーク
ｄ１乃至ｄ６…センサ
Ｔｄ…駆動電極 Ｔｄ０…基部 Ｔｄ１１乃至Ｔｄ１６…駆動部 Ｔｄ２１乃至Ｔｄ２６…接続部
Ｒｄ１乃至Ｒｄ６…検出電極

Claims (23)

  1. 表示パネルと、
    前記表示パネルと対向する開口を有するカバー部材と、
    前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられたセンサ装置と、を備え、
    前記センサ装置は、
    第１方向に沿って第１間隔をおいて並んだ複数の第１センサを備えたボタン部と、
    第１方向に沿って第２間隔をおいて並んだ複数の第２センサを備え、前記第２センサは前記第１センサより小さい、バー部と、
    円環状に形成され、その円周方向に沿って並んだ複数の第３センサを備えたボリューム部と、を備えた表示装置。
  2. 前記センサ装置は、さらに、前記複数の第１センサに接続された第１駆動配線と、前記複数の第２センサに接続された第２駆動配線と、前記複数の第３センサに接続された第３駆動配線と、を備え、
    前記第１乃至第３駆動配線は、前記ボタン部と前記バー部との間に位置している、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記センサ装置は、さらに、第１シールド配線及び第２シールド配線を備え、
    前記第１シールド配線及び前記第２シールド配線は、接地電位であり、
    前記第１乃至第３駆動配線は、前記第１シールド配線と前記第２シールド配線との間に位置している、請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記センサ装置は、さらに、前記第１センサに接続された第１検出配線と、前記第２センサに接続された第２検出配線と、前記第３センサに接続された第３検出配線と、を備え、
    前記第１シールド配線は、前記第１検出配線と前記第１乃至第３駆動配線との間に位置し、
    前記第２シールド配線は、前記第２検出配線及び前記第３検出配線と前記第１乃至第３駆動配線との間に位置している、請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記第１乃至第３駆動配線と、前記第１乃至第３検出配線と、前記第１乃至第２シールド配線とは、いずれも同一面上に位置している、請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記第１乃至第３駆動配線と、前記第１乃至第３検出配線と、前記第１乃至第２シールド配線とは、いずれも同一材料によって形成されている、請求項４または５に記載の表示装置。
  7. 前記第１乃至第３駆動配線と、前記第１乃至第３検出配線と、前記第１乃至第２シールド配線とは、いずれも前記開口に位置していない、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
  8. 前記第２間隔は、前記第１間隔より小さい、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
  9. 表示パネルと、
    前記表示パネルと対向する開口を有するカバー部材と、
    前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられた第１センサ装置と、
    前記表示パネルに設けられ、前記開口と重畳する第２センサ装置と、を備え、
    前記第１センサ装置は、前記開口に沿って設けられた接地電位のシールド配線を備えた、表示装置。
  10. 前記第１センサ装置は、
    センサと、
    前記シールド配線と前記センサとの間に位置し、前記センサに接続された検出配線と、
    前記センサに接続された駆動配線と、を備え、
    前記センサは、前記検出配線と前記駆動配線との間に位置している、請求項９に記載の表示装置。
  11. 前記センサは、
    第１電極と、
    前記第１電極の外側に位置し、前記第１電極を囲み、その一端部と他端部とが間隔をおいて対向している第２電極と、を備え、
    前記第１電極は、前記一端部と前記他端部との間を通る前記検出配線及び前記駆動配線のうちの一方の配線に接続され、
    前記第２電極は、前記検出配線及び前記駆動配線のうちの他方の配線に接続されている、請求項１０に記載の表示装置。
  12. 前記第１電極は、その中央部に穴を有し、
    前記第１電極の線幅は、前記一方の配線の線幅より大きく、
    前記第２電極の線幅は、前記他方の配線の線幅より大きい、請求項１１に記載の表示装置。
  13. 第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基材と、
    前記第１面側に位置し、円環状に形成され、その円周方向に沿って並んだ複数のセンサを備えたボリューム部と、を備え、
    前記基材は、前記第２面において、前記センサに重畳する溝部を備えた、センサ装置。
  14. さらに、前記基材と前記センサとの間に位置し、前記溝部に重畳するマークを備えた、請求項１３に記載のセンサ装置。
  15. 前記センサは、
    環状の基部と、前記基部の外側に位置する駆動部と、前記基部と前記駆動部とを接続する接続部と、を有する駆動電極と、
    前記駆動部を囲む検出電極と、を備えた、請求項１３または１４に記載のセンサ装置。
  16. さらに、
    隣り合う２つの前記センサの間に位置する第１シールド配線及び第２シールド配線と、
    前記基部に接続された駆動配線と、を備え、
    前記第１シールド配線及び前記第２シールド配線は、接地電位であり、
    前記駆動配線は、前記第１シールド配線と前記第２シールド配線との間に位置している、請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載のセンサ装置。
  17. 環状の駆動電極と、
    前記駆動電極と同一面上において、前記駆動電極の外側に位置し、前記駆動電極の全周に沿って間隔をおいて並んだ複数の検出電極と、を備え、
    前記駆動電極と前記複数の検出電極との間の静電容量に基づき、円環状のセンサ領域において物体の接触または近接を検出するセンサ装置。
  18. 前記駆動電極は、さらに、
    環状の基部と、
    前記基部の外側に位置し、前記検出電極の１つと対向する駆動部と、
    前記基部と前記駆動部とを接続する接続部と、を有し、
    前記検出電極は、前記駆動部を囲む、請求項１７に記載のセンサ装置。
  19. さらに、
    隣り合う２つの前記検出電極の間に位置する第１シールド配線及び第２シールド配線と、
    前記基部に接続された駆動配線と、を備え、
    前記第１シールド配線及び前記第２シールド配線は、接地電位であり、
    前記駆動配線は、前記第１シールド配線と前記第２シールド配線との間に位置している、請求項１７または１８に記載のセンサ装置。
  20. さらに、
    前記駆動電極及び前記検出電極を含むセンサと対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する基材を備え、
    前記基材は、前記第２面において、前記センサに重畳する溝部を備えた請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載のセンサ装置。
  21. さらに、前記基材と前記センサとの間に位置し、前記溝部に重畳するマークを備えた、請求項２０に記載のセンサ装置。
  22. 開口を有するカバー部材と、
    配線基板と、
    前記カバー部材と前記配線基板との間に位置し、前記開口に対向する表示パネルと、
    前記カバー部材において、前記開口の周囲に設けられた第１センサ装置と、
    前記表示パネルに設けられた第２センサ装置と、
    前記第１センサ装置と前記配線基板とを電気的に接続する第１フレキシブル配線基板と、
    前記第２センサ装置と前記配線基板とを電気的に接続する第２フレキシブル配線基板と、
    前記配線基板に設けられ、前記第１センサ装置及び前記第２センサ装置を制御するセンサコントローラと、
    を備えた表示装置。
  23. 前記配線基板は、第１コネクタと、第２コネクタと、を備え、
    前記第１フレキシブル配線基板は、第１方向に沿って延出し、前記第１方向と交差する第２方向に沿った第１折り曲げ線で折り曲げられ、前記第１コネクタに接続され、
    前記第２フレキシブル配線基板は、前記第２方向に沿って延出し、前記第１方向に沿った第２折り曲げ線で折り曲げられ、前記第２コネクタに接続された、請求項２２に記載の表示装置。
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