JP2022033524A - タッチパネルおよび表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指示体の位置及び押圧の大きさを精度よく検出することが可能なタッチパネルと、当該タッチパネルを備えた表示装置を提供する。
【解決手段】タッチパネル１は、第１基板１０と第２基板２０とを備える。タッチパネル１は、第１基板１０の表面１０ａに形成されるドライブ電極１１と、第２基板２０の表面２０ａ上に形成される位置センサ電極２１および押圧センサ電極２２と、位置センサ電極２１と端子部３０とを接続する位置センサ配線４１と、押圧センサ電極２２と端子部３０とを接続する押圧センサ配線４２と、平面視において、位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との間に配置されたシールド配線４３と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、指やタッチペンなどの指示体の位置及び押圧の大きさを検出するタッチパネルと、当該タッチパネルを備えた表示装置に関する。

近年、相互容量方式のタッチパネルが普及している。相互容量方式のタッチパネルは、駆動信号が入力されるドライブ電極と、位置センサ電極とを備える。このタッチパネルでは、指示体がドライブ電極と位置センサ電極のそれぞれと容量結合することで、両電極間の静電容量が低下し、位置センサ電極の信号が変化する。位置センサ電極の信号は、位置センサ電極に接続された位置センサ配線と、位置センサ配線に接続された端子部を介して、制御部に伝達される。制御部は、この位置センサ電極の信号の変化に基づいて、指示体の位置を検出する。

また、特許文献１では、指示体の位置だけでなく、押圧の大きさも検出可能なタッチパネルが提案されている。このタッチパネルは、指示体の位置を検出するための位置センサ電極に加えて、指示体による押圧の大きさを検出するための押圧センサ電極を備えている。さらに、位置センサ電極および押圧センサ電極は同一面に形成されており、これらと対向する面にドライブ電極が形成されている。そして、このタッチパネルでは、指示体に押圧されてドライブ電極と押圧センサ電極の距離が短くなると、これらの電極間の静電容量が増大し、押圧センサ電極の信号が変化する。押圧センサ電極の信号は、押圧センサ電極に接続された押圧センサ配線と、押圧センサ配線に接続された端子部を介して、制御部に伝達される。制御部は、この押圧センサ電極の信号の変化に基づいて、押圧の大きさが検出される。

米国特許出願公開第２０１４／００６２９３３号明細書

特許文献１に記載されているようなタッチパネルでは、位置センサ配線と押圧センサ配線とは同一面に形成されるため、位置センサ配線と押圧センサ配線とは隣り合って配置される。この場合、位置センサ配線と押圧センサ配線とが容量結合してしまい、押圧センサ電極の信号の変化が位置センサ電極の信号に影響を与えてしまうことや、位置センサ電極の信号の変化が押圧センサ電極の信号に影響を与えてしまうことがあると考えられる。この結果、位置センサ電極の信号の変化が、押圧センサ電極の信号に変化を与えてしまい、指示体による押圧の大きさの検出精度が低下する。また、押圧センサ電極の信号の変化が、位置センサ電極の信号に変化を与えてしまい、指示体による位置の大きさの検出精度が低下する。

そこで、本発明は、指示体の位置及び押圧の大きさを精度よく検出することが可能なタッチパネルと、当該タッチパネルを備えた表示装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係るタッチパネルは、第１表面を有する第１基板と、第１表面と対向する第２表面を有する第２基板と、第１表面上に形成されるドライブ電極と、第２表面上に形成される位置センサ電極および押圧センサ電極と、位置センサ電極とセンサ端子部とを接続する位置センサ配線と、押圧センサ電極とセンサ端子部とを接続する押圧センサ配線と、第２基板の平面視において、位置センサ配線と押圧センサ配線との間に配置されたシールド配線と、を備える。

上記構成のタッチパネルでは、シールド配線を備えることで、位置センサ配線と押圧センサ配線との間の容量結合を阻害することができる。これにより、指示体の位置及び押圧の大きさの検出精度を低下させる要因となる容量結合が阻害されるので、指示体の位置及び押圧の大きさを精度よく検出することが可能である。また、上記構成のタッチパネルを備える表示装置では、指示体の位置及び押圧の大きさを精度よく検出することが可能である。

図１は、第１実施形態に係る表示装置の構成を模式的に示す断面図である。 図２は、第１実施形態に係るタッチパネルの構成を示す平面図である。 図３は、図２の領域Ａ１の部分拡大図である。 図４は、図３の１０００－１０００線に沿った断面図である。 図５は、第１実施形態に係るドライブ電極および浮島電極の構成を示す平面図である。 図６は、位置センサ配線、押圧センサ配線およびシールド配線の配置について説明するための平面図である。 図７は、第１実施形態による指示体の位置を検出する場合のタッチパネルの動作を説明するための断面図である。 図８は、第１実施形態による指示体の押圧を検出する場合のタッチパネルの動作を説明するための断面図である。 図９は、比較例による位置センサ配線と押圧センサ配線との容量結合を説明するための図である。 図１０は、第１実施形態によるシールド配線の作用を説明するための図である。 図１１は、比較例によるタッチパネルと第１実施形態によるタッチパネルとの比較結果を示す図である。 図１２は、第２実施形態に係る表示装置（タッチパネル）の構成を示す平面図である。 図１３は、図１２の１１００－１１００線に沿った断面図である。 図１４は、第２実施形態による指示体の位置を検出する場合のタッチパネルの動作を説明するための断面図である。 図１５は、第２実施形態による指示体の押圧を検出する場合のタッチパネルの動作を説明するための断面図である。 図１６は、第２実施形態によるシールド電極の構成を示す断面図である。 図１７は、第３実施形態に係る表示装置（タッチパネル）の構成を示す平面図である。 図１８は、第４実施形態に係る表示装置（タッチパネル）の構成を示す平面図である。 図１９は、図１８の領域Ａ２の部分拡大図である。 図２０は、第１～第４実施形態の第１変形例に係るタッチパネルの構成を示す平面図である。 図２１は、第１～第４実施形態の第２変形例に係るタッチパネルの構成を示す平面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。また、以下において参照する図面では、各種電極を識別し易くするために、各種電極にハッチングを付して表示している。

［第１実施形態］
（表示装置の構成）
図１は、第１実施形態による表示装置１００の概略構成を示す断面図である。表示装置１００は、タッチパネル１と、表示面２ａに画像を表示する表示部２を備える。表示部２は、例えば、液晶ディスプレイや、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどで構成される。図１では、タッチパネル１の外側に表示部２を配置するアウトセル型のタッチパネルの例を示しているが、本開示はこれに限られない。すなわち、フルインセル型のタッチパネルとして構成してもよいし、セミインセル型のタッチパネルとして構成してもよい。

（タッチパネルの構成）
図２は、第１実施形態によるタッチパネル１の構成を模式的に示した平面図である。タッチパネル１は、センサアクティブ領域Ｒ１と、配線引き回し領域Ｒ２とを有する。センサアクティブ領域Ｒ１は、タッチパネル１において、指示体によってタッチされた位置および指示体により押圧された位置を検出するための領域である。センサアクティブ領域Ｒ１には、複数のドライブ電極１１と、複数の位置センサ電極２１と、複数の押圧センサ電極２２とが設けられている。また、配線引き回し領域Ｒ２には、端子部３０と位置センサ電極２１とを接続する配線である位置センサ配線４１と、端子部３０と押圧センサ電極２２とを接続する配線である押圧センサ配線４２とが設けられている。また、本実施形態では、配線引き回し領域Ｒ２に、シールド配線４３が設けられている。

図３は、図２におけるタッチパネル１（点線領域Ａ１）の部分拡大図である。図４は、図３における１０００－１０００線に沿った断面図である。図４に示すように、タッチパネル１は、第１基板１０、感圧層３および第２基板２０を含む。第１基板１０、感圧層３および第２基板２０は、この順にＺ方向の正方向側から積層されている。例えば、第１基板１０及び第２基板２０は、ガラスなどの透明な材料で構成される。また、感圧層３は、高分子材料などの弾性を有する透明な材料、または、ピエゾ素子等で構成される。

〈センサアクティブ領域の構成〉
図５は、ドライブ電極１１および浮島電極１２の模式的な平面図である。ドライブ電極１１および浮島電極１２は、タッチパネル１のセンサアクティブ領域Ｒ１において、第１基板１０の第２基板２０側の表面１０ａに形成されている。また、位置センサ電極２１および押圧センサ電極２２は、タッチパネル１のセンサアクティブ領域Ｒ１において、表面１０ａに対向する第２基板２０の表面２０ａに形成されている。また、ドライブ電極１１、浮島電極１２、位置センサ電極２１および押圧センサ電極２２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの導電性のある透明な材料で構成される。ドライブ電極１１は、駆動信号が与えられる電極である。浮島電極１２は、第１基板１０の表面１０ａに形成されており、電気的にフローティングの状態である。位置センサ電極２１は、指示体の位置を検出するための電極である。押圧センサ電極２２は、指示体による押圧の大きさを検出するための電極である。

図５に示すように、ドライブ電極１１は、複数の菱形状電極Ｄ１がその対角線方向（Ｘ方向）に連結された形状（ダイヤパターン）になっている。浮島電極１２は、連結されていない複数の菱形状電極Ｄ２で構成されている。また、図２に示すように、位置センサ電極２１は、複数の菱形状電極Ｄ３が連結されたダイヤパターンである。また、押圧センサ電極２２は、複数の菱形状電極Ｄ４が連結されたダイヤパターンである。位置センサ電極２１及び押圧センサ電極２２は、菱形状電極Ｄ３，Ｄ４のそれぞれの連結方向（Ｙ方向）が平行であり、当該連結方向と垂直な方向（Ｘ方向）に対して交互に配置されている。一方、ドライブ電極１１は、菱形状電極Ｄ１の連結方向（Ｘ方向）が、位置センサ電極２１及び押圧センサ電極２２のそれぞれにおける菱形状電極Ｄ３，Ｄ４の連結方向（Ｙ方向）に対して垂直になるように配置されている。

また、図２および図５に示すように、ドライブ電極１１は、押圧センサ電極２２の少なくとも一部を覆っている。第１基板１０から第２基板２０をＺ方向に見た平面視（以下、単に「平面視」という）において、浮島電極１２は、位置センサ電極２１の少なくとも一部を覆っている。

〈配線引き回し領域の構成〉
図３に示すように、本実施形態では、位置センサ配線４１、押圧センサ配線４２およびシールド配線４３は、タッチパネル１の配線引き回し領域Ｒ２において、第２基板２０の表面２０ａに形成されている。また、位置センサ配線４１および押圧センサ配線４２は、それぞれ、位置センサ電極２１および押圧センサ電極２２の材料（例えば、ＩＴＯ）と同様の材料により構成されてもよいし、例えば、メッシュメタルで構成されていてもよい。なお、メッシュメタルとは、メッシュ状の金属細線である。シールド配線４３は、例えば、ＩＴＯまたはメッシュメタルである。シールド配線４３は、位置センサ配線４１および押圧センサ配線４２と同様の材料により構成されていてもよい。

位置センサ配線４１は、端子部３０（図２参照）に接続されており、位置センサ電極２１からの信号を端子部３０に伝達する機能を有する。また、押圧センサ配線４２は、端子部３０（図２参照）に接続されており、押圧センサ電極２２からの信号を端子部３０に伝達する機能を有する。シールド配線４３は、接地電位または位置センサ配線４１もしくは押圧センサ配線４２の電位と等しい電位が与えられるか、フローティングの状態であり、位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との容量結合を阻害させる機能を有する。この構成によれば、シールド配線４３を備えることで、指示体Ｆの位置及び押圧の大きさの検出精度を低下させる要因となる位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との間の容量結合を阻害することができる。これにより、タッチパネル１は、指示体Ｆの位置及び押圧の大きさを精度よく検出することが可能である。位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との間の容量結合を阻害することができるという効果は、後述する比較例と第１実施形態との比較結果により確認済である。

位置センサ配線４１および押圧センサ配線４２は、それぞれ、センサアクティブ領域Ｒ１に設けられた位置センサ電極２１の一端（Ｙ方向の負側の端部）および押圧センサ電極２２の一端（Ｙ方向の負側の端部）に接続されている。位置センサ配線４１、押圧センサ配線４２およびシールド配線４３の各々は、センサアクティブ領域Ｒ１からＹ方向の負向に延びる部分と、Ｙ方向の負側に延びる部分の下端から端子部３０に向かってＸ方向の負側に延びる部分とにより、平面視において、Ｌ字状に形成されている。

位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２とは、平面視において、交互に並んで配置されている。そして、シールド配線４３は、平面視において、位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との間の各々に配置されている。

図６は、位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２とシールド配線４３との配置関係を示す平面図である。例えば、シールド配線４３と位置センサ配線４１とは、平行に配置されており、シールド配線４３と押圧センサ配線４２とは、平行に配置されている。また、シールド配線４３と位置センサ配線４１との距離Ｌ１と、シールド配線４３と押圧センサ配線４２との距離Ｌ２とは、略等しい。また、位置センサ配線４１は、幅Ｗ１を有する。押圧センサ配線４２は、幅Ｗ２を有する。シールド配線４３は、幅Ｗ３を有する。幅Ｗ３は、幅Ｗ１および幅Ｗ２と等しい。このように構成すれば、位置センサ配線４１とシールド配線４３との間の容量と、押圧センサ配線４２とシールド配線４３との間の容量との差異を最小化することができる。なお、距離Ｌ１と距離Ｌ２とは、異なる大きさであってもよい。また、図６では、幅Ｗ３を、距離Ｌ１と距離Ｌ２と等しく図示しているが、異なる大きさであってもよい。

端子部３０は、図示しない制御部に接続されている。そして、端子部３０は、位置センサ電極２１からの信号および押圧センサ電極２２からの信号を、制御部に伝達するように構成されている。

（タッチパネルの動作）
次に、図７および図８を参照して、タッチパネル１の動作について図面を参照して説明する。図７は、位置センサ電極２１の検出精度に関する容量結合を示す断面図である。図８は、押圧センサ電極２２の検出精度に関する容量結合を示す断面図である。図７および図８では、指示体Ｆと各種電極の間で生じる容量結合や各種電極間で生じる容量結合に対応する電気力線を、破線で示している。

図７に示すように、浮島電極１２は、位置センサ電極２１と容量結合している。指示体Ｆが、第１基板１０の表面１０ａとは反対側の面に接触すると、ドライブ電極１１と浮島電極１２のそれぞれと容量結合する。これにより、指示体Ｆおよび浮島電極１２を介してドライブ電極１１と位置センサ電極２１との間の静電容量が減少し、位置センサ電極２１で検出される信号が変化することで、指示体Ｆの位置が検出される。なお、この時、ドライブ電極１１と押圧センサ電極２２との間の静電容量は、ほとんど変化しない。

また、図８に示すように、指示体Ｆによって第１基板１０が押圧されると、ドライブ電極１１と押圧センサ電極２２との距離が短くなる。これにより、両電極１１，２２間の静電容量が増加し、押圧センサ電極２２において検出される信号が変化することで、押圧の大きさが検出される。

（第１実施形態と比較例との比較結果）
次に、図９～図１１を参照して、第１実施形態によるタッチパネル１と比較例によるタッチパネル５０との比較結果について説明する。第１実施形態によるタッチパネル１と、比較例によるタッチパネル５０とは、シールド配線４３の有無のみ相違するものとし、その他の構成は同一のものとする。なお、比較例によるタッチパネル５０は、第１実施形態によるタッチパネル１の効果を説明するために例示するものであり、比較例によるタッチパネル５０の構成が従来技術として自認するものではない。

図９は、比較例によるタッチパネル５０の配線引き回し領域の断面図である。図１０は、第１実施形態によるタッチパネル１の配線引き回し領域Ｒ２の断面図である。図９に示すように、タッチパネル５０は、第１基板５１と、第２基板５２と、感圧層５３とを備える。第２基板５２には、位置センサ配線５４と押圧センサ配線５５とが設けられている一方、比較例によるタッチパネル５０では、シールド配線４３は設けられていない。また、図１０に示すように、第１実施形態によるタッチパネル１では、位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との間にシールド配線４３が配置されている。

図１１は、第１実施形態によるタッチパネル１における隣り合う位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との配線容量と、比較例によるタッチパネル５０における隣り合う位置センサ配線５４と押圧センサ配線５５との配線容量との測定結果である。この測定では、複数の配線間の配線容量（縦軸）を、配線長さ（横軸）ごとにプロットしたものである。配線長さとは、電極（センサアクティブ領域Ｒ１）から端子部までの距離である。

図１１の測定結果から、配線長さが大きくなるほど、顕著に第１実施形態による配線容量が比較例の配線容量よりも小さくなることが判明した。そして、第１実施形態によるタッチパネル１は、比較例によるタッチパネルに対して、全体として６０％以上の配線容量が低減されることが判明した。

以上のように、タッチパネル１では、シールド配線４３を備えることで、位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との容量結合を阻害することができる。この結果、指示体Ｆの位置及び押圧の大きさの検出精度を低下させる要因となる容量結合を阻害することができるので、タッチパネル１により、指示体Ｆの位置及び押圧の大きさを精度よく検出することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号を用いる場合、第１実施形態と同様の構成を示しており、特に説明がない限り先行する説明を参照する。

図１２および図１３は、第２実施形態に係る表示装置２００（タッチパネル２０１）の概略構成を示す図である。図１２は、第２実施形態に係るタッチパネル２０１が備える電極および配線の構成を示す平面図である。図１３は、図１２の１１００－１１００断面を示す断面図である。

図１２に示すように、タッチパネル２０１には、シールド電極２３が設けられている。シールド電極２３は、例えば、ＩＴＯなどの導電性のある透明な材料で構成される。シールド電極２３は、接地電位または位置センサ電極２１もしくは押圧センサ電極２２に与えられる電位と等しい電位が与えられるか、フローティングの状態であり、図１３に示すように、表面２０ａに形成されている。また、シールド電極２３は、位置センサ電極２１および押圧センサ電極２２の間に配置されている。例えば、シールド電極２３は、位置センサ電極２１および押圧センサ電極２２を隔てるように、これらの間に配置されている。また、図１３に示すように、ドライブ電極１１の端部の少なくとも一部がシールド電極２３上に位置している。

ここで、図１２に示すように、第２実施形態では、シールド配線４３は、シールド電極２３に接続されている。この構成によれば、シールド配線４３およびシールド電極２３のいずれか一方を、所定の電位（例えば、接地電位または位置センサ電極２１もしくは押圧センサ電極２２に与えられる電位と等しい電位）にすれば、他方も一方と同電位にすることができる。

次に、タッチパネル２０１の動作について図面を参照して説明する。図１４は、位置センサ電極２１の検出精度に関する容量結合を示す断面図である。図１５は、押圧センサ電極２２の検出精度に関する容量結合を示す断面図である。図１４及び図１５では、指示体Ｆと各種電極の間で生じる容量結合や各種電極間で生じる容量結合に対応する電気力線を、破線で示している。

図１４に示すように、指示体Ｆが、第１基板１０の表面１０ａとは反対側の面に接触すると、ドライブ電極１１と位置センサ電極２１のそれぞれと容量結合する。これにより、指示体Ｆを介してドライブ電極１１と位置センサ電極２１の間の静電容量が減少し、位置センサ電極２１で検出される信号が変化することで、指示体Ｆの位置が検出される。

このとき、指示体Ｆにより第１基板１０が押圧されると、ドライブ電極１１と位置センサ電極２１との距離が短くなる。しかし、ドライブ電極１１は、位置センサ電極２１よりもシールド電極２３の方に近いため、シールド電極２３の方に容量結合し易い。そのため、ドライブ電極１１と位置センサ電極２１の間の静電容量が増大し難くなり、指示体Ｆによる両電極１１，２１間の静電容量の減少分が相殺され難くなる。したがって、タッチパネル２０１は、指示体Ｆの位置を精度よく検出することが可能になる。

また、図１５に示すように、指示体Ｆによって第１基板１０が押圧されると、ドライブ電極１１と押圧センサ電極２２との距離が短くなる。これにより、両電極１１，２２間の静電容量が増加し、押圧センサ電極２２において検出される信号が変化することで、押圧の大きさが検出される。

このとき、指示体Ｆから押圧センサ電極２２に至るまでの経路上において、指示体Ｆは、押圧センサ電極２２よりもシールド電極２３の方に近いため、シールド電極２３に容量結合し易い。そのため、指示体Ｆがドライブ電極１１と押圧センサ電極２２のそれぞれと容量結合することが抑制され、両電極間の静電容量が変動することが抑制される。したがって、タッチパネル２０１は、押圧の大きさを精度よく検出することが可能になる。

以上のように、タッチパネル２０１では、シールド電極２３を備えることで、指示体Ｆの位置及び押圧の大きさの検出精度を低下させる要因となる容量結合を阻害することができる。したがって、タッチパネル２０１は、指示体Ｆの位置及び押圧の大きさを精度よく検出することが可能である。

なお、シールド電極２３の電位が、接地電位または位置センサ電極２１もしくは押圧センサ電極２２に与えられる電位と等しくなるように構成してもよい。この場合、シールド電極２３による上記の容量結合を阻害する効果を高めることができる。

また、シールド電極２３による上記の容量結合を阻害する効果を高める観点から、シールド電極２３を所定の程度まで大きくすると好ましい。図１６は、シールド電極２３の好適な大きさについて説明するための断面図である。以下、図１６に示すように、第１基板１０の表面１０ａと第２基板２０の表面２０ａの間の距離をＨとする。また、平面視において、シールド電極２３における位置センサ電極２１側の端部から、当該シールド電極２３上のドライブ電極１１の端部までの距離を、Ｗ１１とする。同様に、平面視において、シールド電極２３における押圧センサ電極２２側の端部から、当該シールド電極２３上のドライブ電極１１の端部までの距離を、Ｗ１２とする。なお、Ｈは、タッチパネル１が押圧されていない場合の距離であり、感圧層３の厚さでもある。また、図６等では、電極１１，２１～２３の厚さを極端に大きくして示しているが、実際には電極１１，２１～２３は極めて薄いため、Ｈは、ドライブ電極１１とシールド電極２３の間の距離と同視することができる。

指示体Ｆや各種電極から生じる電気力線は、同心円状に広がる。そのため、Ｗ１１≧Ｈにすると、ドライブ電極１１がシールド電極２３を超えて位置センサ電極２１と容量結合することを、効果的に阻害することができる（図４参照）。また、Ｗ１２≧Ｈにすると、指示体Ｆがシールド電極２３を超えて押圧センサ電極２２と容量結合することを、効果的に阻害することができる（図１５参照）。

なお、第２実施形態によるその他の構成および効果は、第１実施形態による構成および効果と同様である。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態または第２実施形態と同じ符号を用いる場合、第１実施形態または第２実施形態と同様の構成を示しており、特に説明がない限り先行する説明を参照する。

図１７は、第３実施形態に係る表示装置３００（タッチパネル３０１）の概略構成を示す平面図である。図１７に示すように、タッチパネル３０１には、第１端子部３３０ａと第２端子部３３０ｂとが設けられている。第１端子部３３０ａと第２端子部３３０ｂとは、Ｘ方向に互いに隔てて配置されている。第１端子部３３０ａは、第２端子部３３０ｂに対して、Ｘ方向の負側に配置されている。タッチパネル３０１は、Ｘ方向の負側のセンサアクティブ領域Ｒ１ａと正側のセンサアクティブ領域Ｒ１ｂとを有する。

第１端子部３３０ａには、センサアクティブ領域Ｒ１ａに設けられた位置センサ電極２１および押圧センサ電極２２の各々に接続された位置センサ配線４１および押圧センサ配線４２と、当該位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との間のシールド配線４３とが接続されている。また、第２端子部３３０ｂには、センサアクティブ領域Ｒ１ｂに設けられた位置センサ電極２１および押圧センサ電極２２の各々に接続された位置センサ配線４１および押圧センサ配線４２と、当該位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２との間のシールド配線４３とが接続されている。

上記第３実施形態の構成によれば、端子部が１つのみ設けられている場合に比べて、端子部１つ当たりに接続される配線の数を低減することができる。この結果、Ｙ方向に並んで配置される配線（位置センサ配線４１、押圧センサ配線４２およびシールド配線４３）の並列数を減らすことができるので、タッチパネル３０１のＹ方向の額縁を狭くすることができる。

なお、第３実施形態によるその他の構成および効果は、第１実施形態による構成および効果と同様である。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第１～３実施形態と同じ符号を用いる場合、第１～３実施形態と同様の構成を示しており、特に説明がない限り先行する説明を参照する。

図１８は、第４実施形態に係る表示装置４００（タッチパネル４０１）の概略構成を示す平面図である。図１８に示すように、タッチパネル４０１には、第１端子部３３０ａと第２端子部３３０ｂとドライブ端子部４３０とが設けられている。第１端子部３３０ａと第２端子部３３０ｂとは、Ｘ方向に互いに隔てて配置されている。第１端子部３３０ａは、第２端子部３３０ｂに対して、Ｘ方向の負側に配置されている。

ドライブ端子部４３０は、第１基板１０の表面１０ａ（図４参照）に設けられている。ドライブ端子部４３０は、ドライブ電極１１の各々とドライブ配線４４４を介して接続されている。そして、平面視において、ドライブ端子部４３０は、第１端子部３３０ａと第２端子部３３０ｂとの間に配置されている。また、ドライブ端子部４３０は、タッチパネル４０１において、Ｘ方向の中央部に設けられている。この構成によれば、ドライブ端子部４３０は、第１端子部３３０ａと第２端子部３３０ｂとの間の余分スペースに設けることができるので、タッチパネル４０１の額縁を小さくすることができるとともに、ドライブ端子部４３０と、第１端子部３３０ａおよび第２端子部３３０ｂとのＸ方向の距離を小さくできるので、タッチパネル４０１のＸ方向の寸法を小さくすることができる。

ドライブ配線４４４は、第１基板１０の表面１０ａに配置されており、平面視において、ドライブ配線４４４は、位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２とシールド配線４３と直交している。この構成によれば、ドライブ配線４４４と、位置センサ配線４１と押圧センサ配線４２とシールド配線４３とを直交しない場合（並列させる場合）に比べて、ドライブ配線４４４と、位置センサ配線４１または押圧センサ配線４２との容量結合を小さく（最小化）することができる。これにより、タッチパネル４０１は、指示体Ｆの位置及び押圧の大きさを、より一層精度よく検出することが可能である。

図１９は、図１８におけるタッチパネル４０１における領域Ａ２の拡大平面図である。ここで、位置センサ配線４４１と押圧センサ配線４４２とシールド配線４４３とは、それぞれ、平面視において、第１端子部３３０ａ側（Ｘ方向の負側）に窪む段差状（階段状）を有する。また、図示しないが、センサアクティブ領域Ｒ１ｂから延びる位置センサ配線４４１と押圧センサ配線４４２とシールド配線４４３とは、平面視において、第２端子部３３０ｂ側（Ｘ方向の正側）に窪む段差状（階段状）を有する。この構成によれば、各配線が窪むことにより生じた空間ＣＬに、ドライブ端子部４３０を配置することができる。この結果、空間ＣＬを有効に使用することができる分、タッチパネル４０１の額縁をさらに小さくすることができる。

なお、第４実施形態によるその他の構成および効果は、第１実施形態による構成および効果と同様である。

［変形等］
以上、上記第１～第４実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

（１）上記第１～第４実施形態によるタッチパネルを、表示装置の一部として構成する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、タッチパネル単体を装置として構成してもよいし、表示装置以外の装置に、上述のタッチパネルを組み込んでもよい。

（２）上記第１～第４実施形態では、タッチパネルに浮島電極を設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、タッチパネルに浮島電極を設けなくてもよい。

（３）上記第１～第４実施形態では、位置センサ電極、押圧センサ電極およびシールド電極、位置センサ配線、押圧センサ電極およびシールド配線を、ＩＴＯまたはメッシュメタルにより形成する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、位置センサ電極、押圧センサ電極およびシールド電極、位置センサ配線、押圧センサ電極およびシールド配線を、ＩＴＯおよびメッシュメタル以外の導電体により構成してもよい。

（４）上記第１～第４実施形態において、ドライブ電極１１、浮島電極１２、位置センサ電極および押圧センサ電極のそれぞれがダイヤパターンである場合について例示したが、これ以外の形状であってもよい。例えば、ドライブ電極、浮島電極、位置センサ電極および押圧センサ電極のそれぞれが、幅が均一なパターンであってもよい。ただし、平面視において、ドライブ電極が押圧センサ電極の少なくとも一部を覆っており、ドライブ電極の端部の少なくとも一部がシールド電極上に位置しているものとする。

（５）上記第１～第４実施形態において、位置センサ配線および押圧センサ配線が接続される端子部の数を１つまたは２つとする例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、図２０に示す第１変形例のタッチパネル５０１のように、センサアクティブ領域が４分割されている場合には、各センサアクティブ領域（Ｒ１１ａ、Ｒ１１ｂ、Ｒ１１ｃ、Ｒ１１ｄ）のそれぞれに接続される端子部５３０を設けてもよい。

（６）上記第１～第４実施形態において、位置センサ配線および押圧センサ配線が接続される端子部をセンサアクティブ領域のＸ方向の中央部に配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、図２１に示す第２変形例のタッチパネル６０１のように、センサアクティブ領域のＸ方向の中央部よりも一方側に寄った位置に、端子部６３０を設けてもよい。例えば、センサアクティブ領域が４分割されている場合に、第１のセンサアクティブ領域のＸ方向の一方端と他方端との間において、３対２の位置に端子部５３０が設けられてもよい。例えば、端子部５３０のＸ方向の中心から一方端までの距離Ｌ１１と他方端までの距離Ｌ１２との大きさの比が３対２である。また、第１のセンサアクティブ領域に隣接する第２のセンサアクティブ領域のＸ方向の一方端と他方端との間においては、２対３の位置に端子部５３０が設けられてもよい。この構成によれば、端子部５３０が２つずつＸ方向に近接して配置されるので、近接して配置される端子部５３０を構成する部分（例えば、フレキシブルプリント基板：ＦＰＣ）を小さくすることができる。

（７）上記第１～第４実施形態において、位置センサ配線、押圧センサ配線およびシールド配線を、平面視において、Ｌ字状または階段状に形成する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、位置センサ配線、押圧センサ配線およびシールド配線を、屈曲しない直線状に形成してもよい。

（８）上記第１～第４実施形態において、位置センサ配線と押圧センサ配線とを交互に配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、複数の位置センサ配線が隣り合って配置されていてもよいし、複数の押圧センサ配線が隣り合って配置されていてもよい。

（９）上記第２実施形態において、シールド配線とシールド電極とが接続されている例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、シールド配線とシールド電極とは、互いに接続されていなくてもよい。

（１０）上記第４実施形態において、ドライブ配線が、平面視において、位置センサ配線と押圧センサ配線とシールド配線とに直交する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、ドライブ配線が、平面視において、位置センサ配線と押圧センサ配線とシールド配線とに直交せずに交差していてもよいし、交差していなくてもよい。

また、上述したタッチパネルおよび表示装置は、以下のように説明することができる。

第１の構成に係るタッチパネルは、第１表面を有する第１基板と、第１表面と対向する第２表面を有する第２基板と、第１表面上に形成されるドライブ電極と、第２表面上に形成される位置センサ電極および押圧センサ電極と、位置センサ電極とセンサ端子部とを接続する位置センサ配線と、押圧センサ電極とセンサ端子部とを接続する押圧センサ配線と、第２基板の平面視において、位置センサ配線と押圧センサ配線との間に配置されたシールド配線と、を備える（第１の構成）。

上記第１の構成によれば、シールド配線を備えることで、位置センサ配線と押圧センサ配線との間の容量結合を阻害することができる。これにより、指示体の位置及び押圧の大きさの検出精度を低下させる要因となる容量結合を阻害することによって、タッチパネルにより、指示体の位置及び押圧の大きさを精度よく検出することができる。

第１の構成において、シールド配線の電位が、接地電位、または、前記位置センサ配線もしくは押圧センサ配線の電位と等しくなるようにタッチパネルが構成されていてもよい（第２の構成）。この構成によれば、シールド配線による上記の容量結合を阻害する効果を高めることができる。

第１または第２の構成において、位置センサ配線と押圧センサ配線とを、第２表面上で交互に並んで配置してもよく、シールド配線を、交互に並んで配置された位置センサ配線と押圧センサ配線との間の各々に配置してもよい（第３の構成）。この構成によれば、交互に配置される位置センサ配線と押圧センサ配線の各々において、容量結合を阻害することができる。

第１～第３の構成のうちのいずれか１つの構成において、第２表面上に形成されたシールド電極を、さらに備えてもよく、シールド電極を、位置センサ電極および押圧センサ電極の間に配置してもよく、第２基板の平面視において、ドライブ電極が押圧センサ電極の少なくとも一部を覆っていてもよく、ドライブ電極の端部の少なくとも一部がシールド電極上に位置していてもよい（第４の構成）。ここで、タッチパネルでは、指示体による押圧時に、ドライブ電極と押圧センサ電極の間の距離だけでなく、ドライブ電極と位置センサ電極の間の距離も短くなる。すると、ドライブ電極と位置センサ電極の間の静電容量が増大して、指示体の容量結合による減少分が相殺されてしまうことで、指示体の位置の検出精度が低下する場合がある。また、タッチパネルでは、指示体がドライブ電極と押圧センサ電極のそれぞれと容量結合して、両電極間の静電容量が変動する。押圧の大きさは、ドライブ電極と押圧センサ電極の間の距離に応じた静電容量の大きさに基づいて検出される。そのため、指示体によって、ドライブ電極と押圧センサ電極の間の静電容量が変動させられてしまうことで、押圧の大きさの検出精度が低下する場合がある。これに対して、第４の構成によれば、シールド電極を備えることで、指示体の位置及び押圧の大きさの検出精度を低下させる要因となる容量結合を阻害することができる。

第４の構成において、シールド配線は、シールド電極に接続されていてもよい（第５の構成）。この構成によれば、シールド配線およびシールド電極のいずれか一方を、所定の電位（例えば、接地電位）にすれば、他方も一方と同電位にすることができる。

第１～第５の構成のうちのいずれか１つの構成において、第２表面上の第１方向に並ぶように分割された複数の分割領域の各々に対応して、センサ端子部が設けられていてもよく、位置センサ配線と押圧センサ配線とを、第２表面上で第１方向に交差または直交する第２方向に並んで配置してもよく、シールド配線を、第２方向に並んで配置された位置センサ配線と押圧センサ配線との間に配置してもよい（第６の構成）。この構成によれば、センサ端子部が１つのみの場合に比べて、第２方向に並ぶ配線の数を低減することができる。この結果、配線が配置されるタッチパネルの額縁部分を小さくすることができる。

第６の構成において、ドライブ電極に接続され、第１表面上に形成されるドライブ配線と、ドライブ配線に接続されたドライブ端子部と、をさらに備えてもよく、ドライブ端子部を、第１基板および第２基板の平面視において、複数の分割領域の各々に対応して配置されたセンサ端子部同士の間に配置されていてもよい（第７の構成）。この構成によれば、センサ端子部同士の間の領域（空間）に何も配置しない場合に比べて、センサ端子部同士の間の領域を有効に活用することができ、タッチパネルを小型化することができる。

第７の構成において、ドライブ配線と、位置センサ配線および押圧センサ配線の少なくとも一方は、第１基板および第２基板の平面視において、直交していてもよい（第８の構成）。この構成によれば、ドライブ配線と、位置センサ配線および押圧センサ配線の少なくとも一方との容量結合を最小化することができる。

第１～第８の構成のうちのいずれか１つの構成において、位置センサ配線と押圧センサ配線とを、第２基板の平面視において、センサ端子部側に窪む段差状を有するように構成してもよく、シールド配線を、段差状の位置センサ配線と押圧センサ配線との間に形成してもよい（第９の構成）。この構成によれば、センサ端子部側に窪むことによって生じた領域（空間）に他の部材を配置することができるので、タッチパネルをより一層小型化することができる。

第１０の構成に係る表示装置は、上記第１～第９のいずれか１つの構成に係るタッチパネルと、画像を表示するディスプレイと、を備えてもよく、ディスプレイの表示面上に、タッチパネルが配置されていてもよい（第１０の構成）。この構成によれば、指示体の位置及び押圧の大きさを精度よく検出することが可能なタッチパネルを備えた表示装置を提供することができる。

１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１…タッチパネル、２…表示部、２ａ…表示面、１０…第１基板、１０ａ，２０ａ…表面、１１…ドライブ電極、２０…第２基板、２１…位置センサ電極、２２…押圧センサ電極、２３…シールド電極、３０，５３０，６３０…端子部、４１，４４１…位置センサ配線、４２，４４２…押圧センサ配線、４３，４４３…シールド配線、４４，４４４…ドライブ配線、１００，２００，３００，４００…表示装置、３３０ａ…第１端子部、３３０ｂ…第２端子部、４３０…ドライブ端子部、Ｆ…指示体、Ｒ１，Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ１１ａ，Ｒ１１ｂ，Ｒ１１ｃ，Ｒ１１ｄ…センサアクティブ領域、Ｒ２…配線引き回し領域

Claims (10)

1. 第１表面を有する第１基板と、
   前記第１表面と対向する第２表面を有する第２基板と、
   前記第１表面上に形成されるドライブ電極と、
   前記第２表面上に形成される位置センサ電極および押圧センサ電極と、
   前記位置センサ電極とセンサ端子部とを接続する位置センサ配線と、
   前記押圧センサ電極とセンサ端子部とを接続する押圧センサ配線と、
   前記第２基板の平面視において、前記位置センサ配線と前記押圧センサ配線との間に配置されたシールド配線と、を備える、タッチパネル。
2. 前記シールド配線の電位が、接地電位、または、前記位置センサ配線もしくは前記押圧センサ配線の電位と等しい、請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記位置センサ配線と前記押圧センサ配線とは、前記第２表面上で交互に並んで配置されており、
   前記シールド配線は、交互に並んで配置された前記位置センサ配線と前記押圧センサ配線との間の各々に配置されている、請求項１または２に記載のタッチパネル。
4. 前記第２表面上に形成されたシールド電極を、さらに備え、
   前記シールド電極は、前記位置センサ電極および前記押圧センサ電極の間に配置されており、
   前記第２基板の平面視において、前記ドライブ電極が前記押圧センサ電極の少なくとも一部を覆っており、前記ドライブ電極の端部の少なくとも一部が前記シールド電極上に位置している、請求項１～３のいずれか１項に記載のタッチパネル。
5. 前記シールド配線は、前記シールド電極に接続されている、請求項４に記載のタッチパネル。
6. 前記第２表面上の第１方向に並ぶように分割された複数の分割領域の各々に対応して、前記センサ端子部が設けられており、
   前記位置センサ配線と前記押圧センサ配線とは、前記第２表面上で前記第１方向に交差または直交する第２方向に並んで配置されており、
   前記シールド配線は、前記第２方向に並んで配置された前記位置センサ配線と前記押圧センサ配線との間に配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のタッチパネル。
7. 前記ドライブ電極に接続され、前記第１表面上に形成されるドライブ配線と、
   前記ドライブ配線に接続されたドライブ端子部と、をさらに備え、
   前記ドライブ端子部は、前記第１基板および前記第２基板の平面視において、前記複数の分割領域の各々に対応して配置された前記センサ端子部同士の間に配置されている、請求項６に記載のタッチパネル。
8. 前記ドライブ配線と、前記位置センサ配線および前記押圧センサ配線の少なくとも一方は、前記第１基板および前記第２基板の平面視において、直交している、請求項７に記載のタッチパネル。
9. 前記位置センサ配線と前記押圧センサ配線とは、前記第２基板の平面視において、前記センサ端子部側に窪む段差状を有し、
   前記シールド配線は、段差状の前記位置センサ配線と前記押圧センサ配線との間に形成されている、請求項１～８のいずれか１項に記載のタッチパネル。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載のタッチパネルと、
    画像を表示するディスプレイと、を備え、
    前記ディスプレイの表示面上に、前記タッチパネルが配置されている、表示装置。

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