JP5611721B2 - 指示体検出装置、位置検出センサおよび位置検出センサの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、表示画面の表面に搭載されて指示体の位置検出を行うようにした指示体検出装置、位置検出センサおよび位置検出センサの製造方法に関する。
従来から、液晶表示装置の表示画面表面に配置されて、利用者の指などで触れたときにその位置を検出することで、表示された指示画像に対応する情報の入力を行うようにした静電容量型入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この静電容量型入力装置では、透光性基板の表面に互いに交差する透光性電極パターンが形成されており、その表面に利用者の指が触れたときに生じる静電容量の変化に基づいて指の位置が検出される。
上述した特許文献１に開示された静電容量型入力装置では、表示画面の表示領域の端部においてもそれ以外の領域と同様に位置検出を行おうとすると、表示領域よりも広い領域に透光性電極パターンを形成する必要がある。例えば、指が接触した領域の中心位置が表示領域（透過領域）の端部に位置する場合に、この中心位置を正確に検出しようとすると、指が接触した領域全体を検出する必要があるが、このためには透過領域に隣接する非透過領域まで透光性電極パターンを延長することになる。
ところで、このようにして非透過領域まで透光性電極パターンを延長した場合には、金属に比べて抵抗値が大きい透光性電極パターンの長さが長くなるため、信号の伝送特性が劣化するという問題があった。特に、透光性電極パターンとして一般に用いられるＩＴＯ（Indium Tin Oxide、酸化インジウムスズ）膜は、アルミニウムやモリブデンなどの金属と比べて抵抗値が高いため、伝送特性の劣化が顕著になる。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、透過領域の端部を含む領域において位置検出を行う場合に、検出用の導体における信号の伝送特性を向上させることができる指示体検出装置、位置検出センサおよび位置検出センサの製造方法を提供することにある。
上述した課題を解決するために、本発明の指示体検出装置は、情報を表示するための表示領域を備えた表示装置の表示領域に対向配置され、表示領域に対応する透過領域とその周囲に配置された非透過領域とを含む検出領域において指示体が指示する位置を検出するための位置検出センサを有し、位置検出センサから得られる信号に基づいて指示体が指示する位置を検出する指示体検出装置であって、位置検出センサは、表示領域に対応する領域が透光性を有する基材と、基材の一面側に第１の方向に配設された複数の電極および第１の方向に対して交差する第２の方向に配設された複数の電極とを備え、位置検出センサの第１の方向に配設された複数の電極のそれぞれは、第２の方向に配設された複数の電極と交差する位置に形成された間隙によって分離された複数の導体片と、第２の方向に配置された複数の電極と交差する位置で第２の方向に配設された複数の電極との絶縁性を確保しつつ前記間隙を挟んで隣接配置された２つの導体片を連結するための複数の電極よりも抵抗値の低い第１の導電材とからなり、位置検出センサの非透過領域には、第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材が基材の一面側に配設された複数の電極に重畳して配設される。
位置検出センサの非透過検出領域において、第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材が基材の一面側に配設された複数の電極に重畳して配設されるため、この区間に対応する抵抗が低くなり、この区間を含む電極全体の抵抗も低くなるため、信号の伝送特性を向上させることができる。
また、上述した位置検出センサに配設された第２の導電材は、基材の一面側に配設された複数の電極のうち、少なくとも送信信号が伝送される電極に配設されることが望ましい。送信信号が供給される電極だけでなく、受信信号が伝送される電極についても、同様にその一端部に導電材を配設することにより、さらに信号の伝送特性を向上させることができる。
また、上述した位置検出センサに配設された第２の導電材は、第１の導電材のうち、透過領域以外の検出領域で電極が交差する位置において第２の方向に配置された複数の電極との絶縁性を確保しつつ間隙を挟んで隣接配置された２つ導体片を連結する第１の導電材と一体形成されることが望ましい。これにより、導体片間を接続する第１の導電材を延長して、電極に重畳して配設される第２の導電材を形成することができるため、製造工程の簡略化が可能となる。
また、上述した位置検出センサは、非透過領域に、電極を連結するための第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材が、基板の一面側に配設された複数の電極のうち、少なくとも送信信号が伝送される電極に重畳して配設されることが望ましい。
また、上述した位置検出センサは、非透過領域に、電極を連結するための第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材が、基板の一面側に配設された複数の電極のうち、少なくとも送信信号が伝送される電極に重畳して配設されることが望ましい。
本発明の位置検出センサは、情報を表示するための表示領域を備えた表示装置の前記表示領域に対向配置され、表示領域に対応する透過領域とその周囲に配置された非透過領域とを含む検出領域において指示体が指示する位置を検出するための位置検出センサであって、少なくとも透過領域が透光性を有する基材と、基材の一面側に第１の方向に配設された複数の電極および第１の方向に対して交差する第２の方向に配設された複数の電極とを備え、第１の方向に配設された複数の電極のそれぞれは、第２の方向に配設された複数の電極と交差する位置に形成された間隙によって分離された複数の導体片と、第２の方向に配置された複数の電極と交差する位置で第２の方向に配設された複数の電極との絶縁性を確保しつつ間隙を挟んで隣接配置された２つの導体片を連結するための複数の電極よりも抵抗値の低い第１の導電材とからなり、基材の非透過領域には、電極を連結するための第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材が基材の一面側に配設された電極に重畳して配設される。
電極を連結する第１の導電材と同じ第２の導電材を電極に重畳して配設することにより、この第２の導電材が配設された区間に対応する抵抗が低くなり、この区間を含む電極全体の抵抗も低くなるため、信号の伝送特性を向上させることができる。
また、本発明の位置検出センサの製造方法は、情報を表示するための表示領域を備えた表示装置に対向配置されて表示領域に対応する透過領域とその周囲に配置された非透過領域とを含む検出領域において指示体が指示する位置を検出する指示体検出装置に用いられる位置検出センサの製造方法であって、少なくとも透過領域が透光性を有する基材の一面側に、第１の方向に配設された透光性を有する複数の電極と第１の方向に対し交差する第２の方向に配設された透光性を有する複数の電極とを形成するとともに、第１の方向に配設された複数の電極と第２の方向に配設された複数の電極とが交差する位置において、一の方向に配設された一の電極を、他の方向に配設された一の電極と電気的に分離された複数の導体片に形成する工程と、第１の方向に配設された複数の電極と第２の方向に配設された複数の電極とが交差する位置に絶縁体を配設する工程と、第１の方向に配設された複数の電極と第２の方向に配設された複数の電極とが交差する位置に、分離されて形成された複数の導体片同士を連結するための第１の導電材を絶縁体に重ねて配設するとともに、基材の非透過領域において一の方向に配設された電極に第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材を重畳して配設する工程とを有する。
このようにして製造された位置検出センサでは、電極を連結する第１の導電材と同じ第２の導電材を電極に重畳して配設することにより、この第２の導電材が配設された区間に対応する抵抗が低くなり、この区間を含む電極全体の抵抗も低くなるため、信号の伝送特性を向上させることができる。また、導体片間を接続する第１の導電材を延長して、電極の一端部に配設する第２の導電材を形成することができるため、製造工程の簡略化が可能となる。
以下、本発明を適用した一実施形態の指示体検出装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施形態の指示体検出装置の概略的な外観形状を示す図である。本実施形態の指示体検出装置は、情報を表示するための表示領域を備えたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置２００と、その表示面に対向配置されて、利用者の指等によって構成される指示体３００の指示位置を検出する位置検出センサ１００とを含んで構成されている。なお、「指示体」には、先端部に導電体を備え、人体を通して対地接続される経路にて指検出と同じ原理で静電界を吸い上げることにより検出するペンや、ペン自体から信号を送信するペンも含まれる。
図１において、位置検出センサ１００は、重ねて配置された表示装置２００の表示領域を透過して見ることができる透過領域１１０を有する。また、この透過領域１１０よりも所定幅だけ広い面積を有する検出領域１１２が設定されている。検出領域１１２は、指示体３００で指し示すことによりその指示位置を検出することができる領域である。
図２は、位置検出センサ１００の全体構成を示す図である。図２に示すように、位置検出センサ１００は、センサ部１０、送信部２０、受信部３０、制御回路４０を備えている。センサ部１０は、所定方向（第１の方向）に等間隔で配置された複数の透明導体である送信導体１１からなる送信導体群１２（第１の導体パターン）と、複数の送信導体１１の配列方向と直交する向き（第２の方向）に等間隔で配置された複数の透明導体である受信導体１３からなる受信導体群１４（第２の導体パターン）とからなる導体パターンを備える。
図３は、センサ部１０の断面図であり、１本の送信導体１１に沿った部分的な横断面が示されている。センサ１０においては、透明基板である第１ガラス基板１５の表面に送信導体１１と受信導体１３の両方が形成されており、さらにその表面にスペーサ１６を介して透明基板である第２ガラス基板１７が配置されている。また、図３に示すように、送信導体１１は、長手方向（延在する向き）に、受信導体１３が配置される位置に形成された間隙によって複数の導体片１１Ａに分割されている。また、受信導体１３を跨ぐように金属ジャンパ線１８が形成されており、隣接する２つの導体片１１Ａがこの金属ジャンパ線１８を介して電気的に接続されている。金属ジャンパ線１８が、送信導体１１や受信導体１３よりも抵抗値が低い第１の導電材に対応する。
送信導体１１および受信導体１３は、平板形状を有しており、例えばＩＴＯ膜からなる透明電極膜を用いて形成される。本実施形態では、送信導体１１は、所定間隔で例えば６４本が垂直方向（Ｙ方向）に並んでいる。また、受信導体１３は、所定間隔で１２８本が水平方向（Ｘ方向）に並んでいる。図２において、Ｙ0〜Ｙ63は６４本の送信導体１１のそれぞれに対応しており、Ｙ0〜Ｙ63の順番で送信導体１１が並んでいる。また、Ｘ0〜Ｘ127は１２８本の受信導体１３のそれぞれに対応しており、Ｘ0〜Ｘ127の順番で受信導体１３が並んでいる。
スペーサ１６は、絶縁体であって、例えばＯＣＡ（Optical Clear Adhesive、高透明性接着剤転写テープ）、ＰＶＢ（PolyVinyl Butyral）、ＥＶＡ（Ethylene Vinyl Acetate）やシリコンラバー等を用いて形成される。第１および第２ガラス基板１５、１７は、代わりに合成樹脂等からなるシート状（フィルム状）基材を用いるようにしてもよい。
図２に示す送信部２０は、クロック発生回路２１、多周波信号供給回路２２、送信導体選択回路２３を含んで構成されている。クロック発生回路２１は、所定周波数の基準信号を生成する。多周波信号供給回路２２は、クロック発生回路２１から出力される基準信号を用いて、例えば１６種類の周波数ｆ0、ｆ1、・・・、ｆ15の信号を生成し、これらの信号を並行して出力する。なお、図２では、送信導体選択回路２３が各送信導体１１の右端に接続されているが、実際には各送信導体１１の右端と左端の両方が送信導体選択回路２３に接続されており、１本の送信導体１１に対して両端部から信号が入力されている。
図４は、多周波信号供給回路２２の詳細構成を示す図である。多周波信号供給回路２２は、１６種類の周波数ｆ0、ｆ1、・・・、ｆ15の信号を別々に発生する１６個の信号生成部２２−０、２２−１、・・・、２２−１５を備えている。各信号生成部２２−０〜２２−１５は、クロック発生回路２１から出力される基準信号に基づいて周波数ｆ0〜ｆ15の信号を生成する。例えば、各信号生成部２２−０〜２２−１５は、クロック発生回路２１から出力される基準信号を分周あるいは逓倍して所定周波数の信号を生成する。あるいは、各信号生成部２２−０〜２２−１５は、互いに周期が異なる正弦波の波形データを保持する波形データＲＯＭを有しており、クロック発生回路２１から出力される基準信号に同期してこの波形データを読み出すことにより、周波数ｆ0〜ｆ15の正弦波信号を生成する。
送信導体選択回路２３は、多周波信号供給回路２２から並行して出力される１６個の信号の供給先となる送信導体１１を選択するとともに、選択先となる送信導体１１を順番に切り替える。
図５は、送信導体選択回路２３の詳細構成を示す図である。送信導体選択回路２３は、１６種類の周波数ｆ0、ｆ1、・・・、ｆ15の信号が別々に入力される１６個の切替スイッチ２３−０、２３−１、・・・、２３−１５を備えている。本実施形態では、６４本の送信導体１１は、１６のブロックＢ０〜Ｂ１５に分割されてグループ分け（区分け）が行われている。
ブロックＢ０にはＹ0〜Ｙ3で示される互いに隣接配置された４本の送信導体１１が含まれる。切替スイッチ２３−０は、信号生成部２２−０から出力される周波数ｆ0の信号の供給先となる送信導体１１を、Ｙ3、Ｙ2、Ｙ1、Ｙ0の順番で所定の時間間隔で繰り返し切り替える。なお、図５では、切替スイッチ２３−０〜２３−１５内において図示された矢印によって送信導体１１の切替方向が示されている。
ブロックＢ１にはＹ4〜Ｙ7で示される互いに隣接配置された４本の送信導体１１が含まれる。切替スイッチ２３−１は、信号生成部２２−１から出力される周波数ｆ1の信号の供給先となる送信導体１１を、Ｙ4、Ｙ5、Ｙ6、Ｙ7の順番で所定の時間間隔で繰り返し切り替える。
他のブロックＢ２〜Ｂ１５および切替スイッチ２３−２〜２３−１５についても同様であり、切替スイッチ２３−２〜２３−１５のそれぞれは、対応する信号生成部２２−２〜２２−１５から出力される信号の供給先となる送信導体１１を所定の順番および時間間隔で繰り返し切り替える。
図２に示す受信部３０は、受信導体選択回路３１、増幅回路３２、アナログ−デジタル変換回路（Ａ／Ｄ）３３、信号検出回路３４、位置算出回路３５を含んで構成されている。
図６は、受信導体選択回路３１および増幅回路３２の詳細構成を示す図である。受信導体選択回路３１は、対応する８本の受信導体１３を順番に切り替える１６個の切替スイッチ３１−０、３１−１、・・・、３１−１５を備えている。本実施形態では、１２８本の受信導体１３は、１６のブロックＤ０〜Ｄ１５に分割されてグループ分け（区分け）されている。また、隣接する２つのブロックの一方が第１の導体群に、他方が第２の導体群にそれぞれ対応する。
ブロックＤ０には、Ｘ0〜Ｘ7で示される互いに隣接配置された８本の受信導体１３が含まれる。切替スイッチ３１−０は、これら８本の受信導体１３の中から１本を選択するとともに、Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、Ｘ5、Ｘ6、Ｘ7の順番で所定の時間間隔で繰り返しこの選択状態を切り替える。なお、図６では、切替スイッチ３１−０〜３１−１５内において図示された矢印によって受信導体１３の切替方向が示されている。
ブロックＤ１には、Ｘ8〜Ｘ15で示される互いに隣接配置された８本の受信導体１３が含まれる。切替スイッチ３１−１は、これら８本の受信導体１３の中から１本を選択するとともに、Ｘ15、Ｘ14、Ｘ13、Ｘ12、Ｘ11、Ｘ10、Ｘ9、Ｘ8の順番で所定の時間間隔で繰り返しこの選択状態を切り替える。
他のブロックＤ２〜Ｄ１５および切替スイッチ３１−２〜３１−１５についても同様であり、切替スイッチ３１−２〜３１−１５のそれぞれは、対応するブロックＤ２〜Ｄ１５に含まれる互いに隣接配置された８本の受信導体１３の中から１本を選択するとともに、所定の順番および時間間隔で繰り返しこの選択状態を切り替える。
増幅回路３２は、１６個の電流−電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）３２−０、３２−１、・・・、３２−１５と切替スイッチ３２Ａとを備えている。電流−電圧変換回路３２−０〜３２−１５のそれぞれは、切替スイッチ３１−０〜３１−１５のそれぞれと一対一に対応している。電流−電圧変換回路３２−０〜３２−１５のそれぞれは、対応する切替スイッチ３１−０等によって選択された受信導体１３から出力される電流Ｉを所定の利得で増幅するとともに電圧Ｖに変換する。切替スイッチ３２Ａは、１６個の電流−電圧変換回路３２−０〜３２−１５から出力される信号（電圧）を順番に選択してアナログ−デジタル変換回路３３に入力する。
アナログ−デジタル変換器３３は、切替スイッチ３２Ａによって順番に選択される１６個の電流−電圧変換回路３２−０〜３２−１５のそれぞれの出力電圧を所定ビット数のデータに変換する。
図２に示す信号検出回路３４は、アナログ−デジタル変換器３３から出力されるデータに基づいて、多周波信号供給回路２２から出力される１６種類の周波数ｆ0、ｆ1、・・・、ｆ15の各成分の信号レベルを検出する。
図７は、信号検出回路３４によって検出される信号レベルの説明図である。図７（Ａ）には送信導体１１と受信導体１３のクロスポイント（交差する位置）に指示体としての人体の指が接近していない状態が示されている。また、図７（Ｂ）にはクロスポイントに指が接近した状態が示されている。図７（Ａ）に示すように、クロスポイントに指が接近していない状態では、このクロスポイントにおいて送信導体１１と受信導体１３とがスペーサ１６を介して容量結合しており、送信導体１１から出た電界は受信導体１３に向かって収束する。したがって、送信導体１１に所定周波数（ｆ0〜ｆ15のいずれか）の信号が供給されると、送信導体１１と容量結合した受信導体１３から容量結合の程度に応じた電流を取り出すことができる。一方、図７（Ｂ）に示すように、クロスポイントに指が接近した状態では、受信導体１３から電流を取り出すことができる点は指が接近していない状態の場合と同じであるが、送信導体１１と受信導体１３の間の容量結合の程度が異なる。すなわち、送信導体１１から出た電界の一部は指に向かって収束するため、受信導体１３との間の容量結合の程度が弱くなり、受信導体１３から取り出される電流が減少する。
本実施形態では、１本の受信導体１３と交差する１６本の送信導体１１のそれぞれに、１６種類の周波数ｆ0、ｆ1、・・・、ｆ15の信号が並行して供給されているため、この受信導体１３に対応するデータにはこれら１６種類の周波数成分が含まれる。信号検出回路３４では、これら１６種類の周波数成分を別々に抽出し（例えば、同期検波を行って抽出する）、それぞれの周波数成分に対応する信号レベルを検出する。
信号検出回路３４によって検出された信号レベルは、クロスポイントの位置に対応させて格納される。例えば、送信導体１１を特定するＹ0〜Ｙ63と受信導体１３を特定するＸ0〜Ｘ127の組合せをクロスポイントの位置を示すアドレスとし、このアドレスとこのクロスポイントに対応する信号レベルとの組合せが格納される。なお、一の受信導体１３から出力される信号に含まれる１６種類の周波数成分を考えた場合に、その時点で送信導体群１２の各ブロックＢ０〜Ｂ１５のそれぞれにおいていずれの送信導体１１に信号を供給しているかがわかっているため、各周波数毎に信号の供給先となる送信導体１１を特定することができる。
位置算出回路３５は、送信導体選択回路２３内の各切替スイッチ２３−０〜２３−１５による切替動作と、受信導体選択回路３１内の各切替スイッチ３１−０〜３１−１５による切替動作とが一巡したタイミング、すなわち、センサ部１０の送信導体群１２の全ての送信導体１１と受信導体群１４の全ての受信導体１３とが交差する全てのクロスポイントに対応する信号レベルの検出動作が終了したタイミングで、信号レベルが低下しているクロスポイントを指が接近している位置として算出する。
本実施形態の位置検出センサ１００はこのような構成を有しており、次に、センサ部１０に設けられた送信導体１１と受信導体１３の詳細について説明する。
図８は、センサ部１０の外周近傍における送信導体１１と受信導体１３の詳細を示す部分的な平面図であり、指示体３００が接触する面と反対側から見た構成が示されている。図１を用いて説明したように、透過領域１１０よりも所定幅だけ広い検出領域１１２が設定されている。この検出領域１１２には、透過領域１１０と、その周囲に配置された所定幅の非透過領域１１４とが含まれている。表示画面が横長であって地面に対して垂直に近い傾斜となるように表示装置２００を設置した場合を考えると、長手方向が水平となるように互いに平行に配置された複数の送信導体１１と、長手方向が垂直となるように互いに平行に配置された複数の受信導体１３とが、透過領域１１０と非透過領域１１４の両方にまたがるように形成されている。
図９は、透過領域１１０に含まれる１本の送信導体１１とこれに交差する受信導体１３の詳細を示す部分的な拡大図である。図９に示すように、水平方向に延在する送信導体１１は、受信導体１１と交差する位置に形成された間隙によって分割された複数の導体片１１Ａと、上記の間隙を挟んで隣接する２つの導体片１１Ａの間を電気的に接続する金属ジャンパ線１８とを含んで構成されている。また、垂直方向に延在する受信導体１３は、送信導体１１の間隙に対応する部分の幅が他の部分に比べて細くなっているが、全体が連続した１本の導体として形成されている。
図１０は、透過領域１１０における送信導体１１の長手方向に沿った断面図であり、金属ジャンパ線１８とその周囲の構造が示されている。図１０に示すように、金属ジャンパ線１８は、間隙を挟んで隣接する２つの導体片１１Ａの端部同士を接続するとともに、この間隙に配置された受信導体１３と離間した状態（電気的な絶縁を確保した状態）を有している。
図１１は、非透過領域１１４に含まれる１本の送信導体１１とこれに交差する受信導体１３の詳細を示す部分的な拡大図である。図１１に示すように、非透過領域１１４において、水平方向に延在する送信導体１１は、受信導体１１と交差する位置に形成された間隙によって分割された複数の導体片１１Ａと、上記の間隙を挟んで隣接する２つの導体片１１Ａの間を電気的に接続する金属ジャンパ線１８と、この金属ジャンパ線１８と一体になって導体片１１Ａの表面に長手方向に沿って形成された金属配線パターン１１Ｃとを含んで構成されている。すなわち、図９に示した透過領域１１０における構成と比較すると、金属配線パターン１１Ｃが追加された点が異なっており、送信導体１１（導体片１１Ａ）および受信導体１３自体の形状や配置等については同じとなっている。この金属配線パターン１１Ｃは、非透過領域１１４と透過領域１１０の境界に形成された金属ジャンパ線１８を、そのまま送信導体１１に沿って非透過領域１１４内まで延長することで形成されている。上述した金属配線パターン１１Ｃが、送信導体１１や受信導体１３よりも抵抗値が低い第２の導電材に対応する。
図１２は、非透過領域１１４における送信導体１１の長手方向に沿った断面図であり、金属ジャンパ線１８および金属配線パターン１１Ｃとその周囲の構造が示されている。図１２に示すように、金属ジャンパ線１８は、間隙を挟んで隣接する２つの導体片１１Ａの端部同士を接続するとともに、この間隙に配置された受信導体１３と離間した状態を有している。また、非透過領域１１４に含まれる送信導体１１の表面には、端部が金属ジャンパ線１８と電気的に接続された金属配線パターン１１Ｃが絶縁層を介することなく形成されている。
このように、本実施形態の位置検出センサ１００では、非透過領域１１４に対応する送信導体１１については並列に金属配線パターン１１Ｃが配置されるため、この区間に対応する抵抗が低くなり、この区間を含む送信導体１１全体の抵抗も低くなるため、信号の伝送特性を向上させることができる。
また、透過領域１１０と非透過領域１１４の両方が指示体３００の位置検出範囲（検出領域１１２）に設定されているため、透過領域１１０の端部近傍における指示体３００による指示位置検出を確実に行うことができる。
また、送信導体１１と並行して設けられる金属配線パターン１１Ｃは、金属配線パターン１１Ｃが配置された送信導体１１の長手方向に沿って延在している。これにより、送信導体１１の長手方向に沿った抵抗を低減することが可能になり、抵抗値が高い透明の送信導体１１を単独で用いることによる伝送特性を改善することができる。
また、送信導体１１と受信導体１３のそれぞれを第１ガラス基板１５の表面に形成し、互いに重なった領域を設けないようにしている。これにより、単一層として送信導体１１と受信導体１３の両方を形成することができる。具体的には、第１ガラス基板１５上に一層のＩＴＯ膜を形成することで送信導体１１と受信導体１３の両方を形成することができるため、均一で良好な特性を有する２種類の導体（送信導体１１と受信導体１３）を同時に形成することができ、伝送特性のさらなる向上とともに製造工程の簡略化が可能となる。
また、導体片１１Ａ間を接続する金属ジャンパ線１８を延長して、送信導体１１上に重ねて配置される金属配線パターン１１Ｃを形成することができるため、金属配線パターン１１Ｃを追加するために新たな工程を追加する必要がなく、製造工程の簡略化が可能となる。
次に、位置検出センサ１００の製造工程の具体例について説明する。図１３は、位置検出センサ１００の製造工程を示す図である。
（１）表示画面に重ねて配置される透明基板としての第１のガラス基板１１５上にＩＴＯ膜２１１を形成する（第１の工程、図１３（Ａ））。
（２）フォトリソグラフィおよびエッチングを行って、第１のガラス基板１１５上のＩＴＯ膜１１１から受信導体１３と送信導体１１を形成する（第２の工程、図１３（Ｂ））。このとき、受信導体１３は連続したライン状に形成され、送信導体１１は受信導体１３との交点部分が切れた点線のライン状に形成される。
（３）コーターを用いて、送信導体１１および受信導体１３が形成された第１のガラス基板１１５上に絶縁層２１１Ｄを形成する（図１３（Ｃ））。
（４）フォトリソグラフィおよびエッチングを行って、絶縁層２１１Ｄの不要部分を取り除くことにより、送信導体１１と受信導体１３の交点部分に絶縁層１１Ｄを形成する（第３の工程、図１３（Ｄ））。
（５）送信導体１１、受信導体１３および絶縁層１１Ｄが形成された第１のガラス基板１１５の上から金属をスパッタリングすることにより金属層２１８を形成する（図１３（Ｅ））。
（６）フォトリソグラフィおよびエッチングを行って、送信導体１１と受信導体１３との交点部分に設けられた絶縁層１１Ｄの上に形成された金属層２１８以外を除去する（第４の工程、図１３（Ｆ））。この絶縁層１１Ｄの上に形成された金属層２１８が、受信導体１３を跨ぐ金属ジャンパ線１８となる。また、金属層２１８を選択的に除去する工程において、目隠し部分（非透過領域１１４）に重なる交点部分であって、最も有効エリア（透過領域１１０）側に存在する金属ジャンパ線１８を形成する際に、目隠し部分に存在するＩＴＯ膜（送信導体１１）と重なる金属層２１８については除去せずに残すようにする。この目隠し部分に存在するＩＴＯ膜に重なる金属層２１８が金属配線パターン１１Ｃとなる。その後、オーバーコート材を塗布して位置検出センサ１００が完成する。
このようにして製造された位置検出センサ１００では、非透過領域１１４に対応する送信導体１１については並列に金属配線パターン１１Ｃが配置されるため、この区間に対応する抵抗（送信導体１１と金属配線パターン１１Ｃの両方による抵抗）が低くなり、この区間を含む送信導体１１全体（透過領域１１０と非透過領域１１４の両方に対応する送信導体１１全体）の抵抗も低くなるため、信号の伝送特性を向上させることができる。また、送信導体１１（導体片１１Ａ）間を接続するために必要な金属ジャンパ線１８を延長して、送信導体１１上に重ねて配置される金属配線パターン１１Ｃを形成することにより、製造工程の簡略化が可能となる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、非透過領域１１４に含まれる送信導体１１のみの表面に金属配線パターンＣを追加したが、非透過領域１１４に含まれる受信導体１３の表面に同様の金属配線パターンを追加するようにしてもよい。但し、受信導体１３にはその一部に金属ジャンパ線が用いられていないため、単独で金属配線パターンを追加する必要があるが、この金属配線パターンの形成は送信導体１１に対応する金属配線パターン１１Ｃの形成と同時に行えばよい。また、送信導体１１に対応する金属配線パターン１１Ｃを設けずに、非透過領域１１４に含まれる受信導体１３のみの表面に金属配線パターンＣを設けるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、非透過領域１１４に含まれる送信導体１１の長手方向に沿って金属ジャンパ線１８と金属配線パターン１１Ｃとが連続するようにしたが、金属配線パターン１１Ｃに部分的に間隙を設けて互いに分断されるようにしてもよい。非透過領域１１４に含まれる全ての送信導体１１に対応して金属配線パターン１１Ｃを設けるのではなく、一部の送信導体１１に対応するように金属配線パターン１１Ｃを設けるようにしてもよい。
また、図１２に示したように導体片１１Ａの表面に金属配線パターン１１Ｃの全体を密着した状態で配設する場合の他、少なくとも一部を離間した状態で配設するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、送信導体１１と重ねて形成される金属配線パターン１１Ｃの幅を送信導体１１の幅よりも細くしたが、金属配線パターン１１Ｃの幅は、最大で送信導体１１の幅と同じになるまで太くしてもよい。
また、上述した各実施形態では、送信導体１１と受信導体１３とが直交する場合を説明したが、９０度以外の角度で交差する場合にも本発明を適用することができる。
また、上述した各実施形態では、送信導体群１２および受信導体群１４のそれぞれをともに１５個のブロックにグループ分けしたが、ブロックの数は変更可能であり、送信導体群１２のブロック数と受信導体群１４のブロック数を異ならせるようにしてもよい。また、受信導体群１４に含まれる各受信導体１３毎に電流を検出する構成を設けて、受信導体１３側の切替動作を省略するようにしてもよい。
また、上述した各実施形態では、送信導体１１側に供給する信号として多周波信号を想定したが、供給信号は多周波信号以外の信号であってもよい。例えば、複数の拡散符号信号、具体的にはスペクトラム拡散コードを各ブロックに分けた送信導体１１に供給する位置検出センサにおいても、同様の効果を得ることができる。また、特定の拡散符号の位相をずらして各ブロックに分けた送信導体１１に供給する位置検出センサにおいても同様の効果を得ることができる。
また、上述した各実施形態では、送信導体１１側に信号を供給するとともに受信導体１３側から出力される電流を検出する静電容量方式の位置検出センサ１００に本発明を適用したが、例えば、特開２００９−１６２５３８号公報に開示されているように、互いに交差する２種類の導体（電極）のそれぞれの静電容量値を検出して指示体の位置を検出する静電容量方式の位置検出センサについても本発明を適用することができる。また、導体を順番に切り替える位置検出センサであれば、静電容量方式以外の方式を採用したものであっても本発明を適用することができる。
本発明によれば、非透過領域１１４に対応する透明導体としての送信導体１１については並列に金属配線パターン１１Ｃが配置されるため、この区間に対応する抵抗が低くなり、この区間を含む送信導体１１導体パターン全体の抵抗も低くなるため、伝送特性を向上させることができる。
１０ センサ部
２０ 送信部
３０ 受信部
４０ 制御回路
１１ 送信導体
１１Ａ 導体片
１１Ｃ 金属配線パターン
１２ 送信導体群
１３ 受信導体
１４ 受信導体群
１５ 第１ガラス基板
１６ スペーサ
１７ 第２ガラス基板
１８ 金属ジャンパ線
２１ クロック発生回路
２２ 多周波信号供給回路
２３ 送信導体選択回路
３１ 受信導体選択回路
３２ 増幅回路
３３ アナログ−デジタル変換回路（Ａ／Ｄ）
３４ 信号検出回路
３５ 位置算出回路
１００ 位置検出センサ
１１０ 透過領域
１１２ 検出領域
１１４ 非透過領域
２００ 表示装置
３００ 指示体
２０ 送信部
３０ 受信部
４０ 制御回路
１１ 送信導体
１１Ａ 導体片
１１Ｃ 金属配線パターン
１２ 送信導体群
１３ 受信導体
１４ 受信導体群
１５ 第１ガラス基板
１６ スペーサ
１７ 第２ガラス基板
１８ 金属ジャンパ線
２１ クロック発生回路
２２ 多周波信号供給回路
２３ 送信導体選択回路
３１ 受信導体選択回路
３２ 増幅回路
３３ アナログ−デジタル変換回路（Ａ／Ｄ）
３４ 信号検出回路
３５ 位置算出回路
１００ 位置検出センサ
１１０ 透過領域
１１２ 検出領域
１１４ 非透過領域
２００ 表示装置
３００ 指示体
Claims (6)
- 情報を表示するための表示領域を備えた表示装置の前記表示領域に対向配置され、前記表示領域に対応する透過領域とその周囲に配置された非透過領域とを含む検出領域において指示体が指示する位置を検出するための位置検出センサを有し、前記位置検出センサから得られる信号に基づいて前記指示体が指示する位置を検出する指示体検出装置であって、
前記位置検出センサは、前記表示領域に対応する領域が透光性を有する基材と、前記基材の一面側に第１の方向に配設された複数の電極および前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配設された複数の電極と、
を備え、
前記位置検出センサの前記第１の方向に配設された複数の電極のそれぞれは、前記第２の方向に配設された複数の電極と交差する位置に形成された間隙によって分離された複数の導体片と、前記第２の方向に配置された複数の電極と交差する位置で前記第２の方向に配設された複数の電極との絶縁性を確保しつつ前記間隙を挟んで隣接配置された２つの前記導体片を連結するための前記複数の電極よりも抵抗値の低い第１の導電材とからなり、
前記位置検出センサの前記非透過領域には、前記第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材が前記基材の一面側に配設された複数の電極に重畳して配設される、
ことを特徴とする指示体検出装置。 - 請求項１において、
前記位置検出センサに配設された前記第２の導電材は、前記基材の一面側に配設された複数の電極のうち、少なくとも送信信号が伝送される電極に配設される、
ことを特徴とする指示体検出装置。 - 請求項１において、
前記位置検出センサに配設された前記第２の導電材は、前記第１の導電材のうち、前記非透過領域で前記電極が交差する位置において前記第２の方向に配置された複数の電極との絶縁性を確保しつつ前記間隙を挟んで隣接配置された２つの導体片を連結する前記第１の導電材と一体形成される、
ことを特徴とする指示体検出装置。 - 請求項３において、
前記位置検出センサは、前記非透過領域に、前記電極を連結するための前記第１の導電材と同じ材料からなる前記第２の導電材が、前記基板の一面側に配設された複数の電極のうち、少なくとも送信信号が伝送される電極に重畳して配設される、
ことを特徴とする指示体検出装置。 - 情報を表示するための表示領域を備えた表示装置の前記表示領域に対向配置され、前記表示領域に対応する透過領域とその周囲に配置された非透過領域とを含む検出領域において指示体が指示する位置を検出するための位置検出センサであって、
少なくとも前記透過領域が透光性を有する基材と、
前記基材の一面側に第１の方向に配設された複数の電極および前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配設された複数の電極と、
を備え、前記第１の方向に配設された複数の電極のそれぞれは、前記第２の方向に配設された複数の電極と交差する位置に形成された間隙によって分離された複数の導体片と、前記第２の方向に配置された複数の電極と交差する位置で前記第２の方向に配設された複数の電極との絶縁性を確保しつつ前記間隙を挟んで隣接配置された２つの導体片を連結するための前記複数の電極よりも抵抗値の低い第１の導電材とからなり、前記基材の前記非透過領域には、前記電極を連結するための前記第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材が前記基材の一面側に配設された電極に重畳して配設される、
ことを特徴とする位置検出センサ。 - 情報を表示するための表示領域を備えた表示装置に対向配置されて前記表示領域に対応する透過領域とその周囲に配置された非透過領域とを含む検出領域において指示体が指示する位置を検出する指示体検出装置に用いられる位置検出センサの製造方法であって、
少なくとも前記透過領域が透光性を有する基材の一面側に、第１の方向に配設された透光性を有する複数の電極と前記第１の方向に対し交差する第２の方向に配設された透光性を有する複数の電極とを形成するとともに、前記第１の方向に配設された複数の電極と前記第２の方向に配設された複数の電極とが交差する位置において、一の方向に配設された一の電極を、他の方向に配設された一の電極と電気的に分離された複数の導体片に形成する工程と、
前記第１の方向に配設された複数の電極と前記第２の方向に配設された複数の電極とが交差する位置に絶縁体を配設する工程と、
前記第１の方向に配設された複数の電極と前記第２の方向に配設された複数の電極とが交差する位置に、分離されて形成された前記複数の導体片同士を連結するための第１の導電材を前記絶縁体に重ねて配設するとともに、前記基材の前記非透過領域において前記一の方向に配設された電極に前記第１の導電材と同じ材料からなる第２の導電材を重畳して配設する工程と、
を有することを特徴とする位置検出センサの製造方法。
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