JP2019079081A - 静電容量式センサ - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＳＤ対策を施すとともに導電性材料を含む表示部の変色を抑えることができる静電容量式センサを提供すること。【解決手段】本発明の静電容量式センサ１は、一態様において、導電性材料を含む表示部４１と、導電性を有しグラウンド電位に設定された部分に電気的に接続可能なシールド配線１８とを、非検出領域２５におけるパネル３と基材２との間の部分に備え、表示部４１に最近位なパネル３の端面である最近位端面３ｃと表示部４１における最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、シールド配線１８における最近位端面３ｃに近位な端部と最近位端面３ｃとの間の距離Ｄ２よりも長い。【選択図】図５

Description

本発明は、静電容量式センサに関し、特に静電気放電耐性を向上させることができる静電容量式センサに関する。

特許文献１には、表示用透光窓の凹部底面と対向する裏面に金属加飾層を備えた携帯電子機器が開示されている。特許文献１に記載された携帯電話機器においては、凹部底面を構成する壁部に筐体内へ貫通する連通孔が形成されている。また、壁部の凹部底面と反対側の内壁面側に回路基板のグランド導体と電気的に接続された導電部が配置されている。

特許文献１に記載された携帯電話機器によれば、表示用透光窓と凹部との間に静電気が流れ込んだとしても、連通孔を介して回路基板のグランド導体に静電気を逃がすことができる。

特開２００５−３２２９９４号公報

しかし、特許文献１に記載された携帯電話機器では、金属加飾層は、連通孔からみて表示用透光窓の側に配置されている。また、表示用透光窓の端部と金属加飾層との間の距離は、表示用透光窓の端部と連通孔の端部との間の距離よりも短い。そのため、ＥＳＤ（Electro Static Discharge：静電気放電）が生じて表示用透光窓の端面を伝う沿面放電が発生すると、ＥＳＤにより生じた電気が連通孔を通過する前に金属加飾層を通過するおそれがある。ＥＳＤにより生じた電気が金属加飾層を経由して連通孔に流れると、金属加飾層には電気が流れたことに基づく状態変化が生じ、金属加飾層の変色として視認されてしまうことがある。

本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、ＥＳＤ対策を施すとともに導電性材料を含む表示部（特許文献１の金属加飾層が相当する。）の変色を抑えることができる静電容量式センサを提供することを目的とする。

本発明の静電容量式センサは、一態様において、透光性を有し一方の主面が操作面となるパネルと、少なくとも一方の主面に透明電極が設けられ透光性を有する基材とを備え、前記基材は前記パネルの前記操作面とは反対側の主面に対向配置される静電容量式センサであって、前記静電容量式センサは、前記パネルの操作面の法線に沿った方向からみて、前記操作面に対する操作を検出しうる検出領域と、前記検出領域の外周側に位置する非検出領域とからなり、前記非検出領域における前記パネルと前記基材との間の部分に、前記非検出領域の光透過率を低減させる加飾層、導電性材料を含む表示部、および導電性を有しグラウンド電位に設定された部分に電気的に接続可能なシールド配線を備え、前記表示部に最近位な前記パネルの端面である最近位端面と前記表示部における前記最近位端面に近位な端部との間の距離は、前記シールド配線における前記最近位端面に近位な端部と前記最近位端面との間の距離よりも長いことを特徴とする。

本明細書において、「ある部材がある面（その面の一部分である場合を含む。）に設けられている」とは、その部材がその面を構成する部材に付着する（堆積する）ように配置されていることを意味し、その部材がその面に接している場合のみならず、その部材とその面との間に他の部材が介在している場合を含む。

上記の静電容量式センサでは、表示部の最近位に位置するパネルの端面である最近位端面からみて、表示部よりもシールド配線の方が近くに位置する。そのため、例えばパネルの操作面に操作者の指が触れたことなどを原因として、静電容量式センサにＥＳＤ（Electro Static Discharge：静電気放電）が生じて、この放電に基づく電気がパネルの面を伝うように流れる現象、すなわち、沿面放電が発生した場合であっても、パネルの端面からパネルと基材との間に流れ込もうとする電気は、表示部よりもシールド配線に優先的に流れる。このように、ＥＳＤにより生じた電気はシールド配線を流れてグラウンド電位に設定された部分に流れるため、ＥＳＤにより生じた電気が表示部を流れることをシールド配線によって抑えることができる。

上記の静電容量式センサにおいて、前記表示部は、前記パネルと前記加飾層との間に位置していてもよい。この場合には、操作面側からみたときに、表示部は加飾層を背景として配置されるため、表示部の意匠性が向上する場合がある。

前記シールド配線は、前記基材と前記加飾層との間に位置していてもよい。この場合には、操作面側からみたときに、シールド配線は加飾層によって隠蔽されて視認されなくなるため、シールド配線の材料選択の自由度が高くなる。

上記の静電容量式センサにおいて、前記加飾層および前記表示部は、前記パネルにおける前記操作面とは反対側の主面に設けられていてもよい。この場合には、加飾層および表示部と基材との間に位置する部材は操作面側から視認されないため、基材のパネルに対向する面に様々な部材（配線など）を設けることができる。

上記の静電容量式センサにおいて、前記表示部における前記最近位端面に近位な端部と前記最近位端面との間の距離は、前記シールド配線における前記最近位端面から遠位な端部と前記最近位端面との間の距離よりも長くてもよい。この場合には、表示部の全体がシールド配線よりも最近位端面から遠位となるため、ＥＳＤにより生じた電気が最近位端面からパネルと基材との間に流れ込んだときに、表示部に電気が流れる可能性がより安定的に低減される。

前記シールド配線は、前記基材における前記パネルに対向する面に設けられている第１シールド配線を含んでいてもよいし、前記パネルにおける前記操作面とは反対側の主面に設けられている第２シールド配線を含んでいてもよい。シールド配線が第１シールド配線および第２シールド配線の双方を有していることにより、ＥＳＤにより生じた電気が最近位端面からパネルと基材との間に流れ込んだときに、この電気が表示部に流れる可能性が特に安定的に低減される場合もある。

上記の静電容量式センサは、前記加飾層と前記基材との間に位置し、前記透明電極と外部接続部とを電気的に接続する配線部をさらに有していてもよい。この場合において、前記配線部における前記最近位端面に近位な端部と前記最近位端面との間の距離は、前記シールド配線における前記最近位端面に近位な端部と前記最近位端面との間の距離よりも長いことが好ましい。これによれば、配線部に対するシールド効果を高めることができる。すなわち、ＥＳＤに基づく沿面放電が発生した場合であっても、最近位端面からパネルと基材との間に流れ込んだ電気は、配線部よりもシールド配線に優先的に流れ、配線部を流れる電流が過大となって配線部が損傷を受けることを抑えることができる。

上記のように配線部とシールド配線とが配置されている場合において、前記パネルの操作面の法線に沿った方向からみて、前記配線部は、前記表示部と重複する部分を有していてもよい。配線部と表示部とに上記のような重複する部分がある場合には、配線部に過大な電流が流れると、この重複部分において表示部に配線部からの電気が流れ込むおそれがある。しかしながら、上記のように、配線部はシールド配線によりＥＳＤから守られているため、配線部に過大な電流が流れることが適切に抑制されている。したがって、配線部と重複する部分があっても、表示部にはＥＳＤにより生じた電気が流れにくい。それゆえ、配線部と表示部との配置関係をより自由に設定することができる。

前記シールド配線は、前記基材の端面に設けられている部分および前記パネルの端面に設けられている部分の少なくとも一方を有していてもよい。ＥＳＤに基づく沿面放電が生じた場合であっても、最近位端面からパネルと基材との間に電気が流れ込むよりも、シールド配線が基材の端面に設けられている部分および／またはパネルの端面に設けられている部分へと優先的に流れ込む。このため、パネルと基材との間に位置する表示部に電気が流れることを抑えることができる。

本発明の態様によれば、静電容量式センサにおいてＥＳＤにより沿面放電が生じた場合であっても、沿面放電に基づく電気がパネルと基材との間に位置する表示部に流れることがシールド配線によって抑制される。このため、ＥＳＤ対策を施すとともに導電性材料を含む表示部の変色を抑えることができる静電容量式センサが提供される。

本実施形態に係る静電容量式センサを表す模式的斜視図である。 本実施形態に係る静電容量式センサを表す模式的平面図である。 図２に表した領域Ａを拡大して表した模式的拡大図である。 本実施形態に係る静電容量式センサの構成を表す模式的平面図である。 図４に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における模式的断面図である。 図４に表した切断面Ｃ２−Ｃ２における模式的断面図である。 本実施形態の他のシールド配線を表す模式的平面図である。 本実施形態のさらに他のシールド配線を表す模式的断面図である。 本実施形態のさらに他のシールド配線を表す模式的断面図である。 本実施形態のさらに他のシールド配線を表す模式的平面図である。 本実施形態のさらに他のシールド配線を表す模式的断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施形態に係る静電容量式センサを表す模式的斜視図である。図２は、本実施形態に係る静電容量式センサを表す模式的平面図である。図３は、図２に表した領域Ａを拡大して表した模式的拡大図である。

本願明細書において「透明」および「透光性」とは、可視光線透過率が５０％以上（好ましくは８０％以上）の状態を指す。更に、ヘイズ値が６％以下であることが好適である。本願明細書において「遮光」および「遮光性」とは、可視光線透過率が５０％未満（好ましくは２０％未満）の状態を指す。

図１に表したように、本実施形態に係る静電容量式センサ１は、基材２と、パネル３と、を備える。基材２は、透光性を有し、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルム状の透明基材やガラス基材等で形成される。基材２の一方の主面には、透明電極などが設けられている。この詳細については、後述する。パネル３は、透光性を有する。パネル３の材料は、特には限定されない。パネル３の材料としては、ガラス基材やプラスチック基材が好ましく適用される。

図１〜図３に表したように、静電容量式センサ１は、パネル３側の面の法線に沿った方向からみて、検出領域１１と非検出領域２５とからなる。検出領域１１は、指などの操作体により操作を行うことができる領域であり、非検出領域２５は、検出領域１１の外周側に位置する額縁状の領域である。非検出領域２５は、後述する加飾層９によって遮光され、静電容量式センサ１におけるパネル３側の面から基材２側の面への光（外光が例示される。）および基材２側の面からパネル３側の面への光（静電容量式センサ１と組み合わせて使用される表示装置のバックライトからの光が例示される。）は、非検出領域２５を透過しにくくなっている。非検出領域２５には、表示部４１が設けられている。表示部４１は、例えばロゴ部（ロゴタイプ（ｌｏｇｏｔｙｐｅ））として設けられており、導電性材料を含んでいる。表示部４１の材料の例として、例えばＣｕ系、Ａｌ系、Ｃｒ系、Ａｕ系、Ａｇ系などの導電性材料が挙げられる。このように、表示部４１の材料の例として、金属ミラー効果を有する導電性材料が挙げられる。これにより、表示部４１においてミラー効果が得られるとともに、高級感が得られる。

図３に表したように、非検出領域２５には、シールド配線１８が設けられている。シールド配線１８は導電性を有し、Ｃｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＮｉ合金、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等の金属を有する材料により形成される。シールド配線１８は、金属の材料を含むインクで例えばスクリーン印刷などにより形成される。あるいは、シールド配線１８は、金属を有する材料でスパッタや蒸着等により形成されてもよい。あるいは、シールド配線１８は、カーボン系の導電性材料を含むインクで例えばスクリーン印刷により形成されてもよい。

シールド配線１８は、表示部４１からみて外側（検出領域１１から離れる側）に設けられており、フレキシブルプリント基板２９のうちで例えば基準電位としてグラウンド電位に設定された部分に電気的に接続可能とされている。これについて、図面を参照しつつさらに説明する。

図４は、本実施形態に係る静電容量式センサの構成を表す模式的平面図である。なお、透明電極は透明なので本来は視認できないが、図４では理解を容易にするため透明電極の外形を示している。
図５は、図４に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における模式的断面図である。
図６は、図４に表した切断面Ｃ２−Ｃ２における模式的断面図である。

本実施形態に係る静電容量式センサ１は、基材２と、第１の電極８と、第２の電極１２と、パネル３と、シールド配線１８と、表示部４１と、加飾層９と、を備える。

第１の電極８は、検出領域１１に配置され、複数の第１の透明電極４を有する。図５に示すように、複数の第１の透明電極４は、基材２におけるＺ１−Ｚ２方向に沿った方向を法線とする主面のうちＺ１側に位置する主面（以下、「おもて面」と略記する場合がある。）２ａに設けられている。各第１の透明電極４は、細長い連結部７を介してＹ１−Ｙ２方向（第１の方向）に連結されている。そして、Ｙ１−Ｙ２方向に連結された複数の第１の透明電極４を有する第１の電極８が、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配列されている。

第１の透明電極４および連結部７は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電性材料でスパッタや蒸着等により形成される。透明導電性材料としては、ＩＴＯの他に、銀ナノワイヤに代表される金属ナノワイヤ、メッシュ状に形成された薄い金属、あるいは導電性ポリマーなどが挙げられる。これは、後述する透明導電性材料においても同じである。

第２の電極１２は、検出領域１１に配置され、複数の第２の透明電極５を有する。図６に示すように、複数の第２の透明電極５は、基材２のおもて面２ａに設けられている。このように、第２の透明電極５は、第１の透明電極４と同じ面（基材２のおもて面２ａ）に設けられている。図５および図６に示すように、各第２の透明電極５は、細長いブリッジ配線１０を介してＸ１−Ｘ２方向（第２の方向）に連結されている。そして、Ｘ１−Ｘ２方向に連結された複数の第２の透明電極５を有する第２の電極１２が、Ｙ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配列されている。なお、Ｘ１−Ｘ２方向は、Ｙ１−Ｙ２方向と交差している。例えば、Ｘ１−Ｘ２方向は、Ｙ１−Ｙ２方向と垂直に交わっている。

第２の透明電極５は、ＩＴＯ等の透明導電性材料でスパッタや蒸着等により形成される。ブリッジ配線１０は、ＩＴＯ等の透明導電性材料で形成される。あるいは、ブリッジ配線１０は、ＩＴＯ等の透明導電性材料を含む第１層と、第１層よりも低抵抗で透明な金属からなる第２層と、を有していてもよい。ブリッジ配線１０が第１層と第２層との積層構造を有する場合には、第２層は、Ａｕ、Ａｕ合金、ＣｕＮｉおよびＮｉよりなる群から選択されたいずれかにより形成されることが好適である。この中でも、Ａｕを選択することがより好適である。第２層がＡｕにより形成された場合には、ブリッジ配線１０は、良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）を得ることができる。

図５および図６に示すように、各第１の透明電極４間を連結する連結部７の表面には、絶縁層２０が設けられている。図６に示すように、絶縁層２０は、連結部７と第２の透明電極５との間の空間を埋め、第２の透明電極５の表面にも多少乗り上げている。絶縁層２０としては、例えばノボラック樹脂（レジスト）が用いられる。

図５および図６に示すように、ブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａから絶縁層２０のＸ１−Ｘ２方向の両側に位置する各第２の透明電極５の表面にかけて設けられている。ブリッジ配線１０は、各第２の透明電極５間を電気的に接続している。

図５および図６に示すように、各第１の透明電極４間を接続する連結部７の表面には絶縁層２０が設けられており、絶縁層２０の表面に各第２の透明電極５間を接続するブリッジ配線１０が設けられている。このように、連結部７とブリッジ配線１０との間には絶縁層２０が介在し、第１の透明電極４と第２の透明電極５とは電気的に絶縁された状態となっている。本実施形態では、第１の透明電極４と第２の透明電極５とを同じ面（基材２のおもて面２ａ）に設けられているため、静電容量式センサ１の薄型化を実現できる。

なお、連結部７、絶縁層２０およびブリッジ配線１０は、いずれも検出領域１１内に位置するものであり、第１の透明電極４および第２の透明電極５と同様に透光性を有する。

図４に示すように、非検出領域２５には、各第１の電極８および各第２の電極１２から引き出された複数本の配線部６が形成されている。第１の電極８および第２の電極１２のそれぞれは、接続配線１６を介して配線部６と電気的に接続されている。図４に示すように、各配線部６は、フレキシブルプリント基板２９と電気的に接続される外部接続部２７に接続されている。すなわち、各配線部６は、第１の電極８および第２の電極１２と、外部接続部２７と、を電気的に接続している。外部接続部２７は、例えば導電ペーストを介して、フレキシブルプリント基板２９と電気的に接続されている。

各配線部６は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＮｉ合金、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等の金属を有する材料により形成される。接続配線１６は、ＩＴＯ等の透明導電性材料で形成され、検出領域１１から非検出領域２５に延出している。配線部６は、接続配線１６の上に非検出領域２５内で積層され、接続配線１６と電気的に接続されている。

配線部６は、図５および図６に示すように、基材２のおもて面２ａにおける非検出領域２５に位置する部分に設けられている。外部接続部２７も、配線部６と同様に、基材２のおもて面２ａにおける非検出領域２５に位置する部分に設けられている。

図４では、理解を容易にするために配線部６や外部接続部２７が視認されるように表示しているが、実際には、図５および図６に示すように、基材２のおもて面２ａに対向するようにパネル３が設けられている。パネル３は透光性を有する。パネル３におけるＺ１−Ｚ２方向に沿った方向を法線とする主面のうちＺ１側に位置する主面（基材２のおもて面２ａに対向する主面３ｂとは反対側の主面）３ａは、静電容量式センサ１を操作する側の面となるため、本明細書において「操作面」ともいう。パネル３を構成する材料は限定されない。かかる材料として、ポリカーボネートなどの有機系材料、ガラスなどの無機系材料が例示される。パネル３は、積層構造を有していてもよい。積層構造の具体例として、有機系材料からなるフィルム上に無機系材料からなるハードコート層が形成されている積層構造体が挙げられる。パネル３の形状は平板状であってもよいし、他の形状であってもよい。例えば、パネル３の操作面３ａは曲面であってもよく、パネル３の操作面３ａの面形状と、パネル３におけるＺ１−Ｚ２方向に沿った方向を法線とする主面のうちＺ２側に位置する主面（換言すれば、操作面３ａとは反対側の主面であって、以下、「裏面」と略記する場合がある。）３ｂの面形状とが異なっていてもよい。

パネル３の裏面３ｂにおける非検出領域２５に位置する部分には、遮光性を有する加飾層９が設けられている。本実施形態に係る静電容量式センサ１では、パネル３の裏面３ｂにおける非検出領域２５に位置する部分全体に加飾層９が設けられている。このため、静電容量式センサ１をパネル３の操作面３ａ側からみると、配線部６および外部接続部２７は加飾層９によって隠蔽され、視認されない。加飾層９を構成する材料は、遮光性を有する限り任意である。加飾層９は絶縁性を有していてもよい。

図５および図６に示すように、パネル３は、基材２とパネル３との間に設けられた光学透明粘着層（ＯＣＡ；Optical Clear Adhesive）３０を介して基材２と接合されている。光学透明粘着層（ＯＣＡ）３０は、アクリル系粘着剤や両面粘着テープ等からなる。

図１に示す静電容量式センサ１では、図６に示すようにパネル３の操作面３ａ上に捜査隊の一例として指Ｆを接触させると、指Ｆと指Ｆに近い第１の透明電極４との間、および指Ｆと指Ｆに近い第２の透明電極５との間で静電容量が生じる。静電容量式センサ１は、このときの静電容量変化に基づいて、指Ｆの接触位置を算出することが可能である。静電容量式センサ１は、指Ｆと第１の電極８との間の静電容量変化に基づいて指Ｆの位置のＸ座標を検知し、指Ｆと第２の電極１２との間の静電容量変化に基づいて指Ｆの位置のＹ座標を検知する（自己容量検出型）。

あるいは、静電容量式センサ１は、相互容量検出型であってもよい。すなわち、静電容量式センサ１は、第１の電極８および第２の電極１２のいずれか一方の電極の一列に駆動電圧を印加し、第１の電極８および第２の電極１２のいずれか他方の電極と指Ｆとの間の静電容量の変化を検知してもよい。これにより、静電容量式センサ１は、他方の電極により指Ｆの位置のＹ座標を検知し、一方の電極により指Ｆの位置のＸ座標を検知する。

なお、図４〜図６に表した第１の透明電極４および第２の透明電極５の配置は、一例であり、これだけには限定されない。静電容量式センサ１は、指Ｆなどの操作体と透明電極との間の静電容量の変化を検知し、操作体の操作面３ａへの接触位置を算出できればよい。例えば、第１の透明電極４と第２の透明電極５とは基材２の異なる主面に設けられていてもよい。

図４に示すように、パネル３の裏面３ｂにおける非表示領域２５に位置する部分には、表示部４１が設けられている。図１〜図３に関して前述したように、表示部４１は、例えばロゴ部として設けられ、導電性材料を含んでいる。図５では、表示部４１は、パネル３の裏面３ｂと加飾層９との間に位置する。このように配置されることにより、静電容量式センサ１を操作面３ａ側からみたときに、表示部４１は加飾層９を背景として配置される。その結果、表示部４１の意匠性が高まる場合があり、この場合には、静電容量式センサ１はより高い高級感を与えることができる。なお、表示部４１は、上記のように、その全体がパネル３の裏面３ｂと加飾層９との間に位置していてもよいし、パネル３の裏面３ｂと加飾層９との間に位置しない部分を有していていもよい。

シールド配線１８は、非検出領域２５において基材２と加飾層９との間に位置し、配線部６および表示部４１よりも外周側（検出領域１１から離れる側）に設けられている。図１〜図３に関して前述したように、シールド配線１８は、導電性を有し、フレキシブルプリント基板２９のうちで例えば基準電位としてグラウンド電位に設定された部分に電気的に接続可能とされている。

図５に示す断面図では、表示部４１に最近位なパネル３の端面である最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃとシールド配線１８におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ２よりも長い。

また、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃとシールド配線１８におけるパネル３の最近位端面３ｃから遠位な端部（検出領域１１に近位な端部）との間の距離Ｄ１１よりも長い。すなわち、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間に、シールド配線１８におけるパネル３の最近位端面３ｃから遠位な端部（すなわち、検出領域１１に近位な端部）が位置する。これによれば、表示部４１は、シールド配線１８よりも内側（検出領域１１に近位）に位置することになる。

そのため、静電容量式センサ１において、例えばパネル３の操作面３ａに指Ｆが近接したことに起因してＥＳＤ（Electro Static Discharge：静電気放電）が発生し、このＥＳＤに基づいて沿面放電が生じた場合であっても、表示部４１がシールド配線１８よりも内側（検出領域１１に近位）に位置するため、沿面放電によりパネル３と基材２との間に流れ込んだ電気は、表示部４１よりもシールド配線１８に優先的に流れる。このため、ＥＳＤにより生じた電気は、シールド配線１８を介してフレキシブルプリント基板２９のうちで例えば基準電位としてグラウンド電位に設定された部分に流れ、表示部４１に流れることが抑制される。このように、シールド配線１８と表示部４１との配置を適切に設定することにより、ＥＳＤ対策を施すとともに導電性材料を含む表示部４１の変色を抑えることができる。

また、シールド配線１８は、基材２のおもて面２ａに設けられている。そのため、第１の透明電極４および第２の透明電極５などを基材２のおもて面２ａに形成する工程において、基材２のおもて面２ａにシールド配線１８を形成することができる。これにより、シールド配線１８を形成する工程の効率を高めることができ、製造コストを低減することができる。

なお、図５の断面図に表した二点鎖線の配線部６のように、シールド配線１８よりも検出領域１１に近位な位置に配線部６が設けられていてもよい。この場合には、図５に示すように、パネル３の最近位端面３ｃと配線部６におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１２は、パネル３の最近位端面３ｃとシールド配線１８におけるパネル３の最近位端面部３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ２よりも長い。そして、パネル３の操作面３ａの法線に沿った方向（図５のＺ１−Ｚ２方向）からみて、配線部６は、表示部４１と重複する部分を有する。

これによれば、配線部６に対するシールド効果を高めることができる。上記の構成では、配線部６におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部が、シールド配線１８におけるパネル３の最近位端面部３ｃに近位な端部よりも内側（検出領域１１に近位）に位置する。そのため、ＥＳＤに基づく沿面放電が発生した場合であっても、最近位端面３ｃからパネル３と基材２との間に流れ込んだ電気は、配線部６よりもシールド配線１８に優先的に流れ、配線部６を流れる電流が過大となって配線部６が損傷を受けることが抑制される。

また、上記のように配線部６が表示部４１と重複する部分を有することにより、配線部６と表示部４１との配置関係をより自由に設定することができる。配線部６と表示部４１とに上記のような重複する部分がある場合には、配線部６に過大な電流が流れると、この重複部分において表示部４１に配線部６からの電気が流れ込むおそれがある。しかしながら、上記のように、配線部６はシールド配線１８によりＥＳＤから守られているため、配線部１８に過大な電流が流れることが適切に抑制されている。したがって、配線部６と重複する部分があっても表示部４１にはＥＳＤにより生じた電気が流れにくい。

なお、シールド配線１８は、グラウンド電位に設定された部分に電気を流すことができればよく、グラウンド電位に設定された部分に直接的に接続されていなくともよい。すなわち、シールド配線１８は、ＥＳＤにより生じた電気が流れたときにグラウンド電位に設定された部分に電気を流すことができればよく、ＥＳＤにより生じた電気が流れる前の状態では電気的に浮いていてもよい。

また、シールド配線１８は、基材２の端面２ｃに設けられている部分およびパネル３の端面に設けられている部分の少なくとも一方を有していてもよい。静電容量式センサ１においてＥＳＤに基づく沿面放電が生じた場合であっても、ＥＳＤにより生じた電気は、シールド配線１８における基材２の端面２ｃに設けられている部分や、シールド配線１８におけるパネル３の最近位端面３ｃなどの端面に設けられている部分を優先的に流れ、ＥＳＤにより生じた電気がパネル３と基材２との間に流れ込んで表示部４１に至ることが抑制される。これにより、導電性材料を含む表示部４１をＥＳＤから効率的に守り、表示部４１の変色をより抑えることができる。

図７は、本実施形態の他のシールド配線を表す模式的平面図である。図７は、図２に表した領域Ａを拡大して表した模式的拡大図に相当する。

図３に示した静電容量式センサ１のシールド配線１８が表示部４１の近傍で直線状に配置されているのに対し、図７に示した静電容量式センサ１Ａのシールド配線１８Ａは、表示４１の近傍で、屈曲する部分を有する。このような屈曲する部分において、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃとシールド配線１８Ａにおけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ３よりも長い。シールド配線１８Ａと表示部４１とがこのような配置であることにより、図３に示した静電容量式センサ１の場合と同様に、ＥＳＤにより生じた電気が表示部４１に流れることが抑制される。

一方、表示部４１が設けられている部分以外の部分においては、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃとシールド配線１８Ａにおけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ９よりも短い。すなわち、シールド配線１８Ａは、屈曲する部分において表示部４１を囲うように配置される。シールド配線１８Ａがこのような屈曲部を有することにより、ＥＳＤにより生じた電気が表示部４１に流れることの抑制と、シールド配線１８の配置自由度の確保とを両立することができる。

図８は、本実施形態のさらに他のシールド配線を表す模式的断面図である。図８は、図４に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における模式的断面図に相当する。

図８に表した静電容量式センサ１Ｂでは、シールド配線１８Ｂは、加飾層９の基材２に近位な面９ａに設けられている。加飾層９はパネルの裏面３ｂに設けられているため、シールド配線１８Ｂは、換言すれば、加飾層９を介在部材として、パネルの裏面３ｂに設けられている。本明細書において、理解を容易にするために、基材２のおもて面２ａに設けられたシールド配線を「第１シールド配線」（図５に示したシールド配線１８が該当する。）といい、パネル３の裏面３ｂに設けられたシールド配線を「第２シールド配線」（図８に示したシールド配線１８Ｂが該当する。）という場合がある。

図８の断面図に示すように、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１おけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃとシールド配線１８Ｂにおけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ４よりも長い。また、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃとシールド配線１８Ｂにおけるパネル３の最近位端面３ｃから遠位な端部（検出領域１１に近位な端部）との間の距離Ｄ１３よりも長い。すなわち、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間に、シールド配線１８Ｂにおけるパネル３の最近位端面３ｃから遠位な端部（検出領域１１に近位な端部）が位置する。これによれば、表示部４１は、シールド配線１８Ｂよりも内側（検出領域１１に近位）に位置することになる。他の構造は、図１〜図６に関して前述した静電容量式センサ１の構造と同じである。

この場合には、シールド配線１８Ｂは、シールド配線が基材２のおもて面２ａの上に設けられている場合と比較して、表示部４１のより近くに位置することができる。そのため、静電容量式センサ１ＢにおいてＥＳＤに基づく沿面放電が発生した場合であっても、基材２とパネル３との間に流れ込んだ電気は、表示部４１よりもシールド配線１８Ｂにさらに優先的に流れる。このため、ＥＳＤにより生じた電気は、シールド配線１８Ｂを介してフレキシブルプリント基板２９のうちで例えば基準電位としてグラウンド電位に設定された部分に流れることがより安定的に生じる。したがって、シールド配線１８Ｂにより、ＥＳＤにより生じた電気が表示部４１に流れることがより安定的に抑制される。このように、シールド配線１８Ｂと表示部４１との配置を適切に設定することにより、ＥＳＤ対策を施すとともに導電性材料を含む表示部４１の変色をより安定的に抑えることができる。

図９は、本実施形態のさらに他のシールド配線を表す模式的断面図である。図９は、図４に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における模式的断面図に相当する。

図９の断面図に表した静電容量式センサ１Ｃは、第１シールド配線１８Ｃと、第２シールド配線１８Ｄと、を有する。第１シールド配線１８Ｃは、前述のとおり、基材２のおもて面２ａに設けられているシールド配線である。パネル３の端部３ｃと表示部４１おけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃと第１シールド配線１８Ｃおけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ５よりも長い。

また、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃと第１シールド配線１８Ｃにおけるパネル３の最近位端面３ｃから遠位な端部（検出領域１１に近位な端部）との間の距離Ｄ１４よりも長い。すなわち、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間に、第１シールド配線１８Ｃにおけるパネル３の最近位端面３ｃから遠位な端部（検出領域１１に近位な端部）が位置する。これによれば、表示部４１は、第１シールド配線１８Ｃよりも内側（検出領域１１に近位）に位置することになる。

第２シールド配線１８Ｄは、加飾層９における基材２に近位な面９ａに設けられている。加飾層９はパネルの裏面３ｂに設けられているため、換言すれば、第２シールド配線１８Ｄは、加飾層９を介在部材としてパネル３の裏面３ｂに設けられている。第１シールド配線１８Ｃと同様に、第２シールド配線１８Ｄは導電性を有し、Ｃｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＮｉ合金、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等の金属を有する材料により形成される。第２シールド配線１８Ｄは、金属の材料を含むインクで例えばスクリーン印刷などにより形成される。あるいは、第２シールド配線１８Ｄは、金属を有する材料でスパッタや蒸着等により形成されてもよい。あるいは、第２シールド配線１８Ｄは、カーボン系の導電性材料を含むインクで例えばスクリーン印刷により形成されてもよい。

第２シールド配線１８Ｄは、導電性を有し、フレキシブルプリント基板２９のうちで例えば基準電位としてグラウンド電位に設定された部分に電気的に接続可能とされている。図９の断面図に示すように、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１おけるパネル３の端部３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃと第２シールド配線１８Ｄにおけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ６よりも長い。

また、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃと第２シールド配線１８Ｄにおけるパネル３の最近位端面３ｃから遠位な端部（検出領域１１に近位な端部）との間の距離Ｄ１５よりも長い。すなわち、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間に、第２シールド配線１８Ｄにおけるパネル３の最近位端面３ｃから遠位な端部（検出領域１１に近位な端部）が位置する。他の構造は、図１〜図６に関して前述した静電容量式センサ１の構造と同じである。これによれば、表示部４１は、第２シールド配線１８Ｄよりも内側（検出領域１１に近位）に位置することになる。

そのため、静電容量式センサ１ＣにおいてＥＳＤに基づく沿面放電が発生した場合であっても、表示部４１は第１シールド配線１８Ｃおよび第２シールド配線１８Ｄよりも内側（検出領域１１に近位）に位置するため、パネル３と基材２との間に流れ込んだ電気は、表示部４１よりも、第１シールド配線１８Ｃおよび第２シールド配線１８Ｄの少なくともいずれかに優先的に流れる。このため、ＥＳＤにより生じた電気は、第１シールド配線１８Ｃおよび／または第２シールド配線１８Ｄを介してフレキシブルプリント基板２９のうちで例えば基準電位としてグラウンド電位に設定された部分に流れ、ＥＳＤにより生じた電気が表示部４１に流れることは抑制される。このように、第１シールド配線１８Ｃおよび第２シールド配線１８Ｄの少なくとも一方を設け、これらのシールド配線と表示部４１との配置を適切に設定することにより、ＥＳＤ対策を施すとともに導電性材料を含む表示部４１の変色を抑えることがより安定的に実現される。

図９に示される静電容量式センサ１Ｃでは、第１シールド配線１８Ｃと第２シールド配線１８Ｄとが、パネル３の操作面３ａ側からみたときに重複する部分を有するように配置されているが、これに限定されない。第１シールド配線１８Ｃと第２シールド配線１８Ｄとが重複する部分を有さず、最近位端面３ｃからみたときに２重の壁となって表示部４１を保護するようにシールド配線が配置されていてもよい。

図１０は、本実施形態のさらに他のシールド配線を表す模式的平面図である。図１１は、本実施形態のさらに他のシールド配線を表す模式的断面図である。図１０は、図２に表した領域Ａを拡大して表した模式的拡大図に相当する。図１１は、図４に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における模式的断面図に相当する。

図１０および図１１に表した静電容量式センサ１Ｄは、第１シールド配線１８Ｅと、第２シールド配線１８Ｆと、を有する。基材２のおもて面２ａあるいはパネル３の操作面３ａに対して垂直にみたときに、第１シールド配線１８Ｅは、非検出領域２５のうちで表示部４１が設けられた部分以外の部分において、基材２のおもて面２ａに設けられている。一方で、基材２のおもて面２ａあるいはパネル３の操作面３ａに対して垂直にみたときに、第２シールド配線１８Ｆは、非検出領域２５のうちで表示部４１が設けられた部分において、加飾層９の基材２に近位な面９ａに、換言すれば、加飾層９を介在部材としてパネル３の裏面３ｂに設けられている。第１シールド配線１８Ｅはフレキシブルプリント基板２９のうちで例えば基準電位としてグラウンド電位に設定された部分と電気的に接続可能とされている。第２シールド配線１８Ｆは、直接的に電気的に第１シールド配線１８Ｅと接続されていないが、大電流が流れたときには第１シールド配線１８Ｅと第２シールド配線１８Ｆとの間で電気的接続が生じうるように、第２シールド配線１８Ｆとの相対位置が設定されている。したがって、第２シールド配線１８Ｆは、第１シールド配線１８Ｅを介してグラウンド電位に設定された部分と電気的に接続可能とされている。

図１１の断面図に示すように、断面の法線方向から透視した場合において、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃと第１シールド配線１８Ｅにおけるパネル３の端部３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ７よりも長い。また、パネル３の最近位端面３ｃと表示部４１におけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ１は、パネル３の最近位端面３ｃと第２シールド配線１８Ｆにおけるパネル３の最近位端面３ｃに近位な端部との間の距離Ｄ８よりも長い。他の構造は、図９に関して前述した静電容量式センサ１の構造と同じである。

静電容量式センサ１ＤにおいてＥＳＤに基づく沿面放電が生じた場合であっても、表示部４１が第２シールド配線１８Ｆよりも内側（検出領域１１に近位）に位置するため、パネル３と基材２との間に流れ込んだ電流は、表示部４１よりも第２シールド配線１８Ｆに優先的に流れる。そして、第２シールド配線１８Ｆに流れた電気は、第１シールド配線１８Ｅへと流れ、第１シールド配線１８Ｅを介してフレキシブルプリント基板２９のうちで例えば基準電位としてグラウンド電位に設定された部分に流れる。したがって、第１シールド配線１８Ｅおよび第２シールド配線１８Ｆにより、ＥＳＤにより生じた電気が表示部４１に流れることが抑制される。このように、第１シールド配線１８Ｅおよび第２シールド配線１８Ｆと表示部４１との配置を適切に設定することにより、ＥＳＤ対策を施すとともに導電性材料を含む表示部４１の変色を抑えることができる。

第１シールド配線１８Ｅおよび第２シールド配線１８Ｆの少なくとも一方、具体的には、これらのうちで直接的に表示部４１を保護する（ＥＳＤにより生じた電気を優先的に受ける）シールド配線に大電流が流れたときに、第１シールド配線１８Ｅと第２シールド配線１８Ｆとの間で電気的接続が生じうるように配置されている限り、直接的に表示部４１を保護するシールド配線からの電気を流すためのシールド配線の配置は任意である。具体的には、静電容量式センサ１Ｄでは第２シールド配線１８Ｆが直接的に表示部４１を保護するシールド配線であって、第１シールド配線１８Ｅは第２シールド配線１８Ｆからの電気を流すことができればよいため、上記の距離Ｄ１と上記の距離Ｄ７との関係は任意である。したがって、静電容量式センサ１Ｄでは、第１シールド配線１８Ｅの配置自由度を高めることができる。

上記の構成とは逆に、第１シールド配線１８Ｅおよび第２シールド配線１８Ｆのうち、第１シールド配線１８Ｅが直接的に表示部４１を保護するシールド配線であって、第２シールド配線１８Ｆが第１シールド配線１８Ｅからの電気を受けてグラウンド電位に設定された部分に流す構成であってもよい。この場合には、上記の距離Ｄ１を小さくすることが可能となる場合もある。

なお、第２シールド配線１８Ｆは、第１シールド配線１８Ｅを介することなくグラウンド電位に設定された部分に電気的に接続可能とされていてもよい。

以上、本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

例えば、上記の実施形態では、加飾層９は、パネル３の裏面３ｂにおける非検出領域２５に位置する部分全体に設けられ、非検出領域２５全体が遮光された状態となっているが、これに限定されない。パネル３の裏面３ｂの非検出領域２５に位置する部分には、加飾層９が設けられていない部分があってもよい。また、加飾層９は、パネル３の裏面３ｂに設けられているが、これに限定されず、パネル３と基材２との間に位置していればよい。例えば、光学透明粘着層３０内に埋設されていてもよい。この際、表示部４１がパネル３の裏面３ｂと加飾層９との間に位置していれば、表示部４１の意匠性が高まり、好ましい。シールド配線１８および配線部６の少なくとも一部が基材２と加飾層９との間に位置していれば、静電容量式センサ１を操作面３ａ側からみたときに、その部分は加飾層９により隠蔽されて視認されないため、非検出領域２５の意匠性が高まる場合がある。

第２シールド配線１８Ｄは加飾層９を介在部材としてパネル３の裏面３ｂに設けられているが、第２シールド配線１８Ｄは、パネル３の裏面３ｂに直接的に設けられ、パネル３の裏面３ｂと加飾層９との間に位置してもよい。この場合には、第２シールド配線１８Ｄは、透明導電材料から構成されていることが好ましい場合がある。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 静電容量式センサ
２ 基材
２ａ おもて面
２ｃ 端面
３ パネル
３ａ 操作面
３ｂ 裏面
３ｃ 最近位端面
４ 第１の透明電極
５ 第２の透明電極
６ 配線部
７ 連結部
８ 第１の電極
９ 加飾層
９ａ 加飾層９の基材２に近位な面
１０ ブリッジ配線
１１ 検出領域
１２ 第２の電極
１６ 接続配線
１８、１８Ａ、１８Ｂ シールド配線
１８Ｃ、１８Ｅ 第１シールド配線
１８Ｄ、１８Ｆ 第２シールド配線
２０ 絶縁層
２０ａ 表面
２５ 非検出領域
２７ 外部接続部
２９ フレキシブルプリント基板
３０ 光学透明粘着層
４１ 表示部
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４、Ｄ１５ 距離
Ｆ 指

Claims (10)

1. 透光性を有し一方の主面が操作面となるパネルと、少なくとも一方の主面に透明電極が設けられ透光性を有する基材とを備え、前記基材は前記パネルの前記操作面とは反対側の主面に対向配置される静電容量式センサであって、
   前記静電容量式センサは、前記パネルの操作面の法線に沿った方向からみて、前記操作面に対する操作を検出しうる検出領域と、前記検出領域の外周側に位置する非検出領域とからなり、
   前記非検出領域における前記パネルと前記基材との間の部分に、前記非検出領域の光透過率を低減させる加飾層、導電性材料を含む表示部、および導電性を有しグラウンド電位に設定された部分に電気的に接続可能なシールド配線を備え、
   前記表示部に最近位な前記パネルの端面である最近位端面と前記表示部における前記最近位端面に近位な端部との間の距離は、前記シールド配線における前記最近位端面に近位な端部と前記最近位端面との間の距離よりも長いことを特徴とする静電容量式センサ。
2. 前記表示部は、前記パネルと前記加飾層との間に位置する、請求項１に記載の静電容量式センサ。
3. 前記シールド配線は、前記基材と前記加飾層との間に位置する、請求項１または２に記載の静電容量式センサ。
4. 前記加飾層および前記表示部は、前記パネルにおける前記操作面とは反対側の主面に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の静電容量式センサ。
5. 前記表示部における前記最近位端面に近位な端部と前記最近位端面との間の距離は、前記シールド配線における前記最近位端面から遠位な端部と前記最近位端面との間の距離よりも長い、請求項１から４のいずれか一項に記載の静電容量式センサ。
6. 前記シールド配線は、前記基材における前記パネルに対向する面に設けられている第１シールド配線を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の静電容量式センサ。
7. 前記シールド配線は、前記パネルにおける前記操作面とは反対側の主面に設けられている第２シールド配線を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の静電容量式センサ。
8. 前記加飾層と前記基材との間に位置し、前記透明電極と外部接続部とを電気的に接続する配線部をさらに有し、
   前記配線部における前記最近位端面に近位な端部と前記最近位端面との間の距離は、前記シールド配線における前記最近位端面に近位な端部と前記最近位端面との間の距離よりも長い、請求項１から７のいずれか一項に記載の静電容量式センサ。
9. 前記パネルの操作面の法線に沿った方向からみて、前記配線部は、前記表示部と重複する部分を有する、請求項８記載の静電容量式センサ。
10. 前記シールド配線は、前記基材の端面に設けられている部分および前記パネルの端面に設けられている部分の少なくとも一方を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の静電容量式センサ。

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