JP6205995B2 - タッチパネルセンサおよびタッチ位置検出機能付き表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルセンサに関する。また本発明は、タッチパネルセンサと表示装置とを組み合わせることによって得られるタッチ位置検出機能付き表示装置に関する。

今日、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、タッチパネルセンサ、タッチパネルセンサ上への接触位置を検出する制御回路、配線およびＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を含んでいる。タッチパネル装置は、多くの場合、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、表示装置とともに用いられている。このような装置においては、タッチパネルセンサが表示装置の表示面上に配置されており、これによって、表示装置に対する極めて直接的な入力が可能になっている。タッチパネルセンサのうち表示装置の表示領域に対面する領域は透明になっており、タッチパネルセンサのこの領域が、接触位置（接近位置）を検出し得るアクティブエリアを構成するようになる。

タッチパネルセンサとして、投影型容量結合方式のタッチパネルセンサが知られている。容量結合方式のタッチパネルセンサにおいては、位置を検知されるべき外部導体（典型的には、指）が誘電体を介してタッチパネルセンサに接触（接近）する際、新たに奇生容量が発生する。この奇生容量に起因する静電容量の変化に基づいて、タッチパネルセンサ上における外部導体の位置が検出される。このような投影型容量結合方式のタッチパネルセンサは、例えば特許文献１に示すように、第１面および第１面に対向する第２面を含む基材と、基材の第１面上に設けられ、第１方向に延びる複数の第１電極と、基材の第２面上に設けられ、第１方向に交差する第２方向に延びる複数の第２電極と、を備えている。第１電極および第２電極は、例えば、透光性および導電性を有する透明導電材料から構成される。このタイプのタッチパネルセンサにおいては、第１電極と第２電極とが交差する部分（以下、交差部分とも称する）において第１電極と第２電極との間に形成される静電容量が、指などの外部導体の接近に起因して変化する。

ところで、第１電極および第２電極のうち外部導体からより遠い位置に配置されている一方の電極は、交差部分において外部導体に対して他方の電極によって覆われることになる。従って一方の電極は、交差部分において、外部導体との間で静電容量を形成することができない。この結果、一方の電極に基づくタッチ位置の検出精度が、他方の電極に基づくタッチ位置の検出精度に比べて低くなってしまうことが考えられる。このような問題を解決するため、特許文献２においては、外部導体からより近い位置に配置されている他方の電極の幅を、一方の電極の幅よりも小さくし、これによって、一方の電極のうち他方の電極によって覆われている部分の比率を低減することが提案されている。

特開２０１１−８７２４号公報 特開２０１０−７２５８４号公報

特許文献２において提案されているように他方の電極の幅を小さくすると、他方の電極の電気抵抗値の増加を招くことになる。この場合、他方の電極に流れる信号の振幅が低下し、この結果、他方の電極に基づくタッチ位置の検出精度が劣化してしまうことが考えられる。また、他方の電極に流れる信号の伝達速度の低下も懸念される。

また近年は、タッチパネルセンサが搭載される表示装置のサイズが年々拡大しており、従って、タッチパネルセンサの大型化が求められている。しかしながら、タッチパネルセンサが大型化することは、第１電極および第２電極の長さが増加して各電極の電気抵抗値が増加することを意味している。従って、外部導体からより近い位置に配置されている他方の電極の幅を、一方の電極の幅よりも単に小さくするだけでは、タッチパネルセンサの大型化という要求、および、タッチ位置の検出精度の確保という２つの要求に応えることが困難である。

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およ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、静電容量方式のタッチパネルセンサであって、第１面および前記第１面に対向する第２面を含む基材と、前記基材の前記第１面上に設けられ、第１方向に延びる複数の第１電極と、前記基材の前記第２面上に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延びる複数の第２電極と、を備え、前記第１電極は、前記第１方向に帯状に延びる第１透明導電層と、前記第１透明導電層の観察者側の面上または表示装置側の面上に積層された第１金属層と、を有し、前記第２電極は、前記第２方向に帯状に延びる第２透明導電層を有し、前記第１金属層は、前記第１方向における前記第１透明導電層の一端から他端に向かって線状に延びている、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、前記基材の前記第１面は、観察者側を向く面であり、前記基材の前記第２面は、表示装置側を向く面であってもよい。この場合、前記第２電極の前記第２透明導電層の幅が、前記第１電極の前記第１透明導電層の幅よりも大きくなっていてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、好ましくは、隣接する２つの前記第１電極の前記第１透明導電層の間の間隔が、前記第１透明導電層の幅よりも大きくなっている。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、好ましくは、隣接する２つの前記第２電極の前記第２透明導電層の間の間隔が、３０μｍ以下になっている。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１金属層の表面または側面に、低反射処理が施されていてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１金属層は、前記第１方向における前記第１透明導電層の一端から他端に向かって蛇行状に線状に延びていてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記タッチパネルセンサは、アクティブエリアと、前記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、前記アクティブエリアには、前記第１電極および前記第２電極が設けられており、前記タッチパネルセンサは、前記非アクティブエリアに設けられ、前記第１電極に電気的に接続された複数の第１額縁配線をさらに備え、隣接する２つの前記第１電極の間には、前記第１電極および前記第１額縁配線のいずれにも電気的に接続されていないダミーパターンが設けられていてもよい。この場合、前記ダミーパターンは、透光性および導電性を有する透明導電材料から構成された層を含んでいる。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記ダミーパターンは、金属材料から構成された層をさらに含んでいてもよい。

本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記第１金属層は、前記第１透明導電層の観察者側の面上に積層されていてもよい。若しくは、前記第１金属層は、前記第１透明導電層の表示装置側の面上に積層されていてもよい。

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静電容量方式の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面および前記第１面に対向する第２面を含む基材と、前記基材の前記第１面上に設けられ、第１方向に延びる複数の第１電極と、前記基材の前記第２面上に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延びる複数の第２電極と、を備え、前記第１電極は、前記第１方向に帯状に延びる第１透明導電層と、前記第１透明導電層の観察者側の面上または表示装置側の面上に積層された第１金属層と、を有し、前記第２電極は、前記第２方向に帯状に延びる第２透明導電層を有し、前記第１金属層は、前記第１方向における前記第１透明導電層の一端から他端に向かって線状に延びている、タッチ位置検出機能付き表示装置。

本発明において、基材の第１面上に設けられる第１電極は、第１方向に帯状に延びる第１透明導電層と、第１透明導電層に積層された第１金属層と、を有している。第１金属層は、第１方向における第１透明導電層の一端から他端に向かって線状に延びている。このため、第１透明導電層の幅が小さい場合であっても、第１金属層が存在することにより、第１電極の導電性を十分に確保することができ、従って、タッチパネルセンサの大型化に対応することができる。また、第１透明導電層の幅を小さくすることが可能であるため、第１電極および第２電極のパターンの設計の自由度が高くなっている。従って、第１電極および第２電極の電気抵抗値を仕様に沿って柔軟に設定することができ、このことにより、第１電極および第２電極それぞれに基づくタッチ位置の検出精度を適切に確保することができる。このため本発明によれば、大型化およびタッチ位置の検出精度の確保という２つの要求に応えるタッチパネルセンサを提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態におけるタッチ位置検出機能付き表示装置を示す展開図。 図２は、図１のタッチ位置検出機能付き表示装置におけるタッチパネルセンサを示す平面図。 図３は、図２において符号IIIが付された一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す平面図。 図４は、タッチパネルセンサを図３のIV線に沿って切断した場合を示す断面図。 図５は、タッチパネルセンサを図３のV線に沿って切断した場合を示す断面図。 図６（ａ）〜（ｆ）は、タッチパネルセンサの製造方法を説明するための図。 図７は、タッチパネルセンサの一変形例を示す平面図。 図８は、図７において符号VIIIが付された一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す平面図。 図９は、タッチパネルセンサを図８のIX線に沿って切断した場合を示す断面図。 図１０は、第１金属層の表面に施される低反射処理の一例を示す断面図。 図１１は、第１金属層のパターンの一変形例を示す平面図。 図１２は、第１電極の層構成の一変形例を示す断面図。 図１３（ａ）〜（ｆ）は、図１２に示す第１電極を備えたタッチパネルセンサの製造方法を説明するための図。

以下、図１乃至図６（ａ）〜（ｆ）を参照して、本発明の実施の形態の一例について説明する。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。

タッチパネル装置およびタッチ位置検出機能付き表示装置
はじめに図１を参照して、タッチパネルセンサ３０を備えた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、タッチパネルセンサ３０と、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とを組み合わせることによって構成されている。図示された表示装置１５は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置１５は、表示面１６ａを有した表示パネル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。

図１に示すように、タッチパネルセンサ３０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。

タッチパネルセンサ
次に図２を参照して、タッチパネルセンサ３０について説明する。図２は、観察者側から見た場合のタッチパネルセンサ３０を示す平面図である。

ここでは、タッチパネルセンサ３０が、投影型の静電容量結合方式のタッチパネルセンサとして構成される例について説明する。なお、「容量結合」方式は、タッチパネルの技術分野において「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等とも呼ばれており、本件では、これらの「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等と同義の用語として取り扱う。典型的な静電容量結合方式のタッチパネルセンサは、透光性を有する導電性のパターンを有しており、外部の導体（典型的には人間の指）がタッチパネルセンサに接近することにより、外部の導体とタッチパネルセンサの導電性のパターンとの間でコンデンサ（静電容量）が形成される。そして、このコンデンサの形成に伴った電気的な状態の変化に基づき、タッチパネルセンサ上において外部導体が接近している位置の位置座標が特定される。

図２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、第１面３２ａおよび第１面３２ａに対向する第２面３２ｂを含み、透光性を有する基材３２と、基材３２の第１面３２ａ上に設けられ、第１方向Ｄ１に延びる複数の第１電極４１と、基材３２の第２面３２ｂ上に設けられ、第１方向Ｄ１に交差する、例えば第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に延びる複数の第２電極４６と、を備えている。本実施の形態においては、図１に示すように、第１面３２ａが、観察者側を向く面となっており、第２面３２ｂが、表示装置側を向く面となっている。本実施の形態においては、タッチ位置を検出するための所定の駆動信号、例えばパルス信号が第２電極４６に伝達される。この駆動信号は、第２電極４６と第１電極４１との間の容量結合を介して第１電極４１に伝達され、そして第１電極４１から取り出される。このように、本実施の形態において、第２電極４６および第１電極４１は、いわゆる相互容量方式のタッチパネルセンサにおける駆動電極および検出電極として機能する。

図２に示すように、第１電極４１および第２電極４６はそれぞれ、帯状に延びる輪郭を有している。また、複数の第１電極４１は一定の配列ピッチで第２方向Ｄ２に並べられており、複数の第２電極４６も一定の配列ピッチで第１方向Ｄ１に並べられている。通常は、第２方向Ｄ２における第１電極４１の配列ピッチと、第１方向Ｄ１における第２電極４６の配列ピッチとは同一になっている。第１電極４１および第２電極４６の配列ピッチは、タッチ位置の検出に関して求められる分解能に応じて定められるが、例えば数ｍｍになっている。なお図２においては、基材３２の第１面３２ａ側に設けられている構成要素が実線で表され、基材３２の第２面３２ｂ側に設けられている構成要素が点線で表されている。

図１に示すように、タッチパネルセンサ３０の基材３２は、タッチ位置を検出され得る領域に対応する矩形状のアクティブエリアＡａ１と、アクティブエリアＡａ１の周辺に位置する矩形枠状の非アクティブエリアＡａ２と、を含んでいる。アクティブエリアＡａ１および非アクティブエリアＡａ２はそれぞれ、表示パネル１６のアクティブエリアＡ１および非アクティブエリアＡ２に対応して区画されたものである。

上述の第１電極４１および第２電極４６は、アクティブエリアＡａ１内に配置されている。また非アクティブエリアＡａ２のうち基材３２の第１面３２ａ上には、各第１電極４１に電気的に接続された複数の第１額縁配線４３と、基材３２の外縁近傍に配置され、各第１額縁配線４３に電気的に接続された複数の第１端子部４４と、が設けられている。さらに、非アクティブエリアＡａ２のうち基材３２の第２面３２ｂ上には、各第２電極４６に電気的に接続された複数の第２額縁配線４８と、基材３２の外縁近傍に配置され、各第２額縁配線４８に電気的に接続された複数の第２端子部４９と、が設けられている。

以下、タッチパネルセンサ３０の各構成要素について説明する。

（基材）
基材３２は、タッチパネルセンサ３０において誘電体として機能するものである。基材３２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）やガラスなど、十分な透光性を有する材料が用いられる。なお第１電極４１、第２電極４６、額縁配線４３，４８や端子部４４，４９を適切に保持することができる限りにおいて、基材３２の具体的な構成が特に限られることはない。例えば基材３２は、タッチパネルセンサ３０における光の反射率や透過率を調整するためのインデックスマッチング層をさらに含んでいてもよい。他にも、ＰＥＴ層などの表面に設けられたハードコート層がさらに基材３２に含まれていてもよい。すなわち本実施の形態において、基材３２とは、何らかの具体的な構造や材料を意味するものではなく、タッチパネルセンサ３０を構成する第１電極４１や第２電極４６などのパターンの下地となるものを意味するに過ぎない。

（第１電極）
次に図３および図４を参照して、第１電極４１について説明する。図３は、図２において符号IIIが付された一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す平面図であり、図４は、タッチパネルセンサ３０を図３のIV線に沿って切断した場合を示す断面図である。

図３および図４に示すように、第１電極４１は、前記第１方向に帯状に延びる第１透明導電層５１と、第１透明導電層５１に積層された第１金属層５２と、を有している。本実施の形態において、第１金属層５２は、第１透明導電層５１の観察者側の面上に積層されている。第１金属層５２は、第１電極４１の電気抵抗値を低減するために第１透明導電層５１上に積層される層である。第１金属層５２は、第１方向Ｄ１における第１透明導電層の一端から他端に向かって線状に延びている。図３に示す例では、第１金属層５２は、第１方向Ｄ１に沿って直線状に延びている。なお「帯状」とは、第１透明導電層５１の幅Ｗ１が、第１方向Ｄ１における位置によらずほぼ一定であることを意味している。また「線状」とは、帯状に延びる第１透明導電層５１の幅Ｗ１に比べて、第１金属層５２の幅Ｗ３が著しく小さいことを意味している。例えば、第１透明導電層５１の幅Ｗ１は０．５〜１．０ｍｍの範囲内になっており、一方、第１金属層５２の幅Ｗ３は１〜１０μｍの範囲内、より好ましくは２〜７μｍの範囲内になっている。

第１透明導電層５１は、透光性および導電性を有する透明導電材料から構成されている。第１透明導電層５１を構成する材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物を挙げることができる。また、これらの金属酸化物が２種以上複合されたものが用いられてもよい。第１透明導電層５１の厚みは、光の透過率を十分に確保できるよう、例えば１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内になっている。

一方、第１金属層５２は、透光性および導電性を有する金属材料から構成されている。第１金属層５２を構成する材料としては、銀、銅若しくはクロム、またはこれらの合金などを用いることができる。第１金属層５２の厚みは、第１電極４１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０．１〜３μｍの範囲内となっている。

一般に、金属材料の導電性は、透明導電材料の導電性に比べて極めて優れている。例えば、銅の導電率は、代表的な透明導電材料であるＩＴＯの導電率よりも１桁以上高い。このため、上述のように第１金属層５２の幅Ｗ３が第１透明導電層５１の幅Ｗ１よりも著しく小さい場合であっても、第１金属層５２を第１透明導電層５１に積層することにより、第１電極４１が第１透明導電層５１のみから構成される場合に比べて、第１電極４１の電気抵抗値を効果的に低減することができる。

なお従来から、第１電極の電気抵抗値を低減するための方法として、網目状に配置された金属配線を用いて第１電極を構成することが提案されている。この場合、第１電極を流れる電気信号が金属配線のみによって伝達されるため、金属配線は、第１電極の一端から他端まで連続的に延びている必要がある。一方、本実施の形態においては、第１透明導電層５１が第１電極４１の一端から他端まで連続的に帯状に延びているため、第１金属層５２が第１電極４１の一端から他端まで連続的に延びている必要はない。例えば第１金属層５２は、図示はしないが、第１方向Ｄ１における第１透明導電層５１の一端から他端に向かって断続的に第１透明導電層５１に積層されたものであってもよい。この場合であっても、部分的に信号が第１金属層５２を流れることにより、第１電極４１全体としての電気抵抗値を低減することができる。

なお図３においては、線状に延びる第１金属層５２が１本のみ設けられている例が示されているが、これに限られることはない。例えば、線状に延びる第１金属層５２が第１透明導電層５１上に複数本設けられていてもよい。この場合、線状に延びる各第１金属層５２は、それぞれ単一の経路で延びていてもよい。すなわち、線状に延びる各第１金属層５２は、互いに接続されていなくてもよい。

ところで、金属材料からなる第１金属層５２が設けられる場合、上述のように第１金属層５２の幅Ｗ３を小さく設定したとしても、金属材料が有する金属光沢に起因して第１金属層５２が観察者に視認されてしまう可能性がある。第１金属層５２が視認されることは、タッチ位置検出機能付き表示装置１０の意匠性が低下することや、表示装置１５からの映像の視認性が低下することを導く。このような悪影響が生じることを防ぐため、第１金属層５２の表面や側面には、黒化処理などの低反射処理が施されていることが好ましい。

低反射処理の具体的な内容は特には限られないが、例えば、黒化処理が採用される場合、テルルが溶解された塩酸溶液を用いて、第１金属層５２を形成する銅や銀などの表面や側面を黒化することができる。また、第１金属層５２の表面に低反射材料を設けることによって、第１金属層５２の表面の低反射処理を実施してもよい。低反射材料を設ける方法としては、塗布、蒸着やスパッタリングなど、公知の方法を適宜用いることができる。

（第２電極）
次に図３および図５を参照して、第２電極４６について説明する。図５は、タッチパネルセンサ３０を図３のV線に沿って切断した場合を示す断面図である。

図３および図５に示すように、第２電極４６は、第２方向Ｄ２に帯状に延びる第２透明導電層５６を有している。第２透明導電層５６は、上述の第１透明導電層５１と同様に、透光性および導電性を有する透明導電材料から構成されている。第２透明導電層５６の厚みは、光の透過率を十分に確保できるよう、例えば１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内になっている。

（第１電極および第２電極の寸法について）
次に、第１電極４１の第１透明導電層５１および第２電極４６の第２透明導電層５６の寸法および位置に関して詳細に説明する。図３および図４において、第１電極４１の第１透明導電層５１の幅が上述のように符号Ｗ１で表されており、隣接する２つの第１透明導電層５１の間の間隔が符号Ｓ１で表されている。また、図３および図５において、第２電極４６の第２透明導電層５６の幅が符号Ｗ２で表されており、隣接する２つの第２透明導電層５６の間の間隔が符号Ｓ２で表されている。

本実施の形態において、第２電極４６の第２透明導電層５６の幅Ｗ２は、第１電極４１の第１透明導電層５１の幅Ｗ１よりも大きくなっている。以下、このように設定することの背景および利点について述べる。
まず上述のように、第１電極４１は基材３２の観察者側の第１面３２ａに設けられており、一方、第２電極４６は、基材３２の表示装置側の第２面３２ｂに設けられている。この場合、観察者側にある外部導体と第２電極４６の第２透明導電層５６との間での結合容量は、第２透明導電層５６のうち平面視において第１電極４１の第１透明導電層５１と重なっていない部分と、外部導体との間で形成される。すなわち、第２透明導電層５６のうち平面視において第１透明導電層５１によって覆われている部分は、外部導体との間での静電容量（結合容量）の形成に寄与することができない。
ところで上述のように、第１電極４１および第２電極４６は、すなわち第１透明導電層５１および第２透明導電層５６は、それぞれ予め定められた所定の配列ピッチで配置されている。従って、第１透明導電層５１の幅Ｗ１が小さくなるにつれて、隣接する２つの第１透明導電層５１の間の間隔Ｓ１は大きくなる。また、第２透明導電層５６の幅Ｗ２が大きくなるにつれて、基材３２の表示装置側の第２面３２ｂのうち第２透明導電層５６によって占められている領域の比率は大きくなる。このため、上述のように第２透明導電層５６の幅Ｗ２を第１透明導電層５１の幅Ｗ１よりも大きくすることは、隣接する２つの第１透明導電層５１の間に位置し、外部導体との間で静電容量を形成することができる第２透明導電層５６の領域を、より大きく確保することができる、ということを導く。このことにより、第２透明導電層５６に基づいて検出される、第１方向における外部導体の位置を、より精度良く算出することが可能になる。

また上述のように、本実施の形態においては、第１電極４１の第１透明導電層５１に第１金属層５２が積層されている。このため、第１透明導電層５１の幅Ｗ１が第２透明導電層５６の幅Ｗ２に比べて小さい場合、例えば幅Ｗ１が幅Ｗ２の１０〜３０％の範囲内に、具体的には２０％程度になっている場合であっても、第１電極４１全体としての導電性を十分に確保することができる。従って、第１電極４１の導電性を確保しながら、従来に比べて第１電極４１の第１透明導電層５１の幅を小さくすることができ、このことにより、外部導体との間で静電容量を形成することができる第２透明導電層５６の領域をさらに大きく確保することが可能になる。このため、第２透明導電層５６を有する第２電極４６に基づいて検出される、第１方向における外部導体の位置を、さらに精度良く算出することが可能になる。

好ましくは、隣接する２つの第１透明導電層５１の間の間隔Ｓ１は、第１透明導電層５１の幅Ｗ１よりも大きくなっている。このことは、間隔Ｓ１が幅Ｗ１よりも小さくなっている場合に比べて、アクティブエリアＡａ１の領域のうち、平面視において外部導体が第１透明導電層５１とは重ならないが第２透明導電層５６とは重なる、という領域の比率が高くなることを意味している。このため、第２透明導電層５６と外部導体との間で静電容量をより安定に形成できるようになる。これによって、第２透明導電層５６を有する第２電極４６に基づいて検出される、第１方向における外部導体の位置を、さらに精度良く算出することが可能になる。

また好ましくは、隣接する２つの第２透明導電層５６の間の間隔Ｓ２は、間隔Ｓ２が存在していることが観察者によって視認され得ないように設定されている。例えば間隔Ｓ２は、３０μｍ以下になっており、さらに好ましくは２０μｍ以下になっている。これによって、アクティブエリアＡａ１内に第２透明導電層５６が設けられていることが観察者に気付かれにくくなり、このことにより、表示装置１５からの映像の視認性を高めることができる。なお第１方向における第２透明導電層５６の配列ピッチは通常、タッチ位置検出機能付き表示装置１０やタッチパネルセンサ３０の仕様に応じて定められる一定の値となっている。従って、間隔Ｓ２を小さくすることは、第２透明導電層５６の幅Ｗ２が大きくなることを意味している。このため、間隔Ｓ２を小さくことは、第２透明導電層５６と外部導体との間に形成される静電容量をより大きくすることを導く。従って、間隔Ｓ２を小さくことにより、第２電極４６に基づく外部導体の位置の検出精度をさらに高めることもできる。

（額縁配線および端子部）
第２電極４６に接続されている第２額縁配線４８および第２端子部４９は、タッチ位置を検出するための駆動信号を第２電極４６に伝達するために設けられたものである。また第１電極４１に接続されている第１額縁配線４３および第１端子部４４は、第１電極４１からの検出信号をタッチパネルセンサ３０の外部に取り出すために設けられたものである。検出信号並びに駆動信号を適切に伝達することができる限りにおいて、第１額縁配線４３および第１端子部４４並びに第２額縁配線４８および第２端子部４９の具体的な構成が特に限られることはない。例えば第１額縁配線４３および第１端子部４４は、第１電極４１を構成する透明導電材料や金属材料と同一の材料を用いて第１電極４１と同時に形成されるものであってもよい。同様に、第２額縁配線４８および第２端子部４９は、第２電極４６を構成する透明導電材料と同一の材料を用いて第２電極４６と同時に形成されるものであってもよい。また第２額縁配線４８および第２端子部４９の導電性を高めるため、第２額縁配線４８および第２端子部４９を構成する透明導電材料の層の上に、後述するように、金属材料からなる金属層がさらに設けられていてもよい。

タッチパネルセンサの製造方法
次に、以上のような構成からなるタッチパネルセンサ３０を製造する方法について、図６（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。なお図６（ａ）〜（ｆ）は、各製造工程において基材３２を図３のIV線に沿って切断した場合を示す断面図である。

はじめに図６（ａ）に示すように、タッチパネルセンサ３０を作製するための元材としての積層体５０（ブランクとも呼ばれる）を準備する。積層体５０は、基材３２と、基材３２の第１面３２ａ上に順に設けられた第１透明導電層５１および第１金属層５２と、基材３２の第２面３２ｂ上に順に設けられた第２透明導電層５６および第２金属層５７と、を含んでいる。第２金属層５７は、パターニングされることによって上述の第２額縁配線４８および第２端子部４９を構成するようになる層である。

次に、図６（ｂ）に示すように、第１金属層５２上に第１感光層６１を所定のパターンで形成する。また、第２金属層５７上に第２感光層６６を所定のパターンで形成する。第１感光層６１および第２感光層６６は、特定波長域の光、例えば紫外線に対する感光性を有している。感光層６１，６６のタイプが特に限られることはない。例えば光溶解型の感光層が用いられてもよく、若しくは光硬化型の感光層が用いられてもよい。ここでは、光溶解型の感光層が用いられる例について説明する。
アクティブエリアＡａ１に配置される第１感光層６１は、第１電極４１を構成する第１透明導電層５１のパターンに対応したパターンで形成されている。また、アクティブエリアＡａ１に配置される第２感光層６６は、第２電極４６を構成する第２透明導電層５６のパターンに対応したパターンで形成されている。感光層６１，６６は、例えば、はじめに、積層体５０の表面上にコーターを用いて感光性材料をコーティングし、次に、感光性材料を所定のパターンで露光して現像することによって形成される。

次に、第１感光層６１をマスクとして第１金属層５２をエッチングする。また、第２感光層６６をマスクとして第２金属層５７をエッチングする。その後、第１感光層６１およびパターニングされた第１金属層５２をマスクとして、第１透明導電層５１をエッチングする。また、第２感光層６６およびパターニングされた第２金属層５７をマスクとして、第２透明導電層５６をエッチングする。これによって、図６（ｃ）に示すように、第１電極４１を構成するための第１透明導電層５１、および、第２電極４６を構成するための第２透明導電層５６を得ることができる。なお上述のエッチングにおいて、金属層５２，５７用のエッチング液としては、例えば、希塩化鉄、塩化銅、無機系酸および有機酸を含む溶液が用いられる。また透明導電層５１，５６用のエッチング液としては、例えばハロゲン化水素系（ＨＣｌ、ＨＦ、ＨＢｒ等）の溶液が用いられる。
なお上述のエッチング工程では、金属層５２，５７と透明導電層５１，５６とが別々の工程でエッチングされる例を示したが、これに限られることはなく、金属層５２，５７および透明導電層５１，５６の両方を溶解することができるエッチング液を用いて、金属層５２，５７および透明導電層５１，５６を同時にエッチングしてもよい。

次に、第１感光層６１のうちアクティブエリアＡａ１内に存在する第１感光層６１に対して、所定のパターンで露光光を照射する。具体的には、第１金属層５２のうち第１電極４１において線状に延びる部分を形成する領域の上に位置する第１感光層６１には露光光が照射されず、その他の第１感光層６１には露光光が照射されるよう、第１感光層６１に対して露光光を照射する。また、第２感光層６６のうちアクティブエリアＡａ１内に存在する第２感光層６６全体に対して、露光光を照射する。その後、感光層６１，６６を現像する。これによって、図６（ｄ）に示すように、第１金属層５２のうち第１電極４１において線状に延びる部分を形成する領域上の第１感光層６１を残して、アクティブエリアＡａ１内の感光層６１，６６が除去される。

その後、アクティブエリアＡａ１内に残っている第１感光層６１、および、非アクティブエリアＡａ２内に残っている第１感光層６１をマスクとして、第１金属層５２をエッチングする。同様に、非アクティブエリアＡａ２内に残っている第２感光層６６をマスクとして、第２金属層５７をエッチングする。これによって、図６（ｅ）に示すようにアクティブエリアＡａ１内に存在する第１金属層５２および第２金属層５７を、第１電極４１において線状に延びる部分を形成する第１金属層５２を残して、除去することができる。次に、図６（ｆ）に示すように、残っている感光層６１，６６を除去する。

その後、必要に応じて、アクティブエリアＡａ１内に存在する第１金属層５２の表面や側面に黒化処理などの低反射処理を施す。このようにして、観察者側の第１電極４１が、帯状に延びる第１透明導電層５１と、線状に延びる第１金属層５２とから構成され、表示装置側の第２電極４６が、帯状に延びる第２透明導電層５６から構成されたタッチパネルセンサ３０を得ることができる。

本実施の形態によれば、基材３２の第１面３２ａ上に設けられる第１電極４１は、第１方向Ｄ１に帯状に延びる第１透明導電層５１と、第１透明導電層５１に積層された第１金属層５２と、を有している。第１金属層５２は、第１方向における第１透明導電層５１の一端から他端に向かって線状に延びている。このため、第１透明導電層５１の幅Ｗ１が小さい場合であっても、第１金属層５２が存在することにより、第１電極４１の導電性を十分に確保することができ、従って、タッチパネルセンサ３０の大型化に対応することができる。
また、第１透明導電層５１の幅Ｗ１を小さくすることが可能であるため、第１電極４１および第２電極４６のパターンの設計の自由度が高くなっている。従って、第１電極４１および第２電極４６の電気抵抗値を仕様に沿って柔軟に設定することができ、このことにより、第１電極４１および第２電極４６それぞれに基づくタッチ位置の検出精度を適切に確保することができる。このため本実施の形態によれば、大型化およびタッチ位置の検出精度の確保という２つの要求に応えるタッチパネルセンサ３０を提供することができる。

なお、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。

（ダミーパターンが設けられる例）
まず第１の変形例として、タッチパネルセンサ３０が、隣接する２つの第１電極４１の間に設けられ、かつ第１電極４１および第１額縁配線４３のいずれにも電気的に接続されていないダミーパターン４２をさらに備える例について説明する。図７は、本変形例におけるタッチパネルセンサ３０を示す平面図である。図８は、図７において符号VIIIが付された一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す平面図であり、図９は、タッチパネルセンサ３０を図８のIX線に沿って切断した場合を示す断面図である。図９に示すように、ダミーパターン４２は、第１電極４１と同様に、基材３２の第１面３２ａ上に設けられている。

ダミーパターン４２は、第１電極４１と同様に、透光性および導電性を有する透明導電材料から構成された層を含んでいる。例えばダミーパターン４２は、上述の積層体５０をパターニングすることによって第１電極４１の第１透明導電層５１と同時に形成される第１透明導電層５１を含んでいる。またダミーパターン４２は、第１透明導電層５１に積層され、第１透明導電層５１よりも著しく小さい幅を有する第１金属層５２をさらに含んでいてもよい。ダミーパターン４２の第１金属層５２も、ダミーパターン４２の第１透明導電層５１と同様に、上述の積層体５０をパターニングすることによって第１電極４１の第１金属層５２と同時に形成され得る。ダミーパターン４２の第１金属層５２も、第１電極４１の第１金属層５２と同様に、表面や側面に対する低反射処理が施されていてもよい。

ダミーパターン４２を第１電極４１の間に配置することにより、基材３２の観察者側におけるタッチパネルセンサ３０の透過率を、アクティブエリアＡａ１の全域にわたってほぼ均一にすることができる。このことにより、タッチ位置検出機能付き表示装置１０の輝度にばらつきが生じることを防ぐことができる。

好ましくは、ダミーパターン４２を構成する第１透明導電層５１および第１金属層５２は、第１電極４１を構成する第１透明導電層５１および第１金属層５２と同様のパターンで形成されている。例えば、ダミーパターン４２の第１透明導電層５１の幅Ｗ４は、第１電極４１の第１透明導電層５１の幅Ｗ１とほぼ同一になっている。また、隣接する２つのダミーパターン４２の第１透明導電層５１の間の間隔Ｓ４と、第１電極４１の第１透明導電層５１とダミーパターン４２の第１透明導電層５１との間の間隔Ｓ５とが、ほぼ同一になっている。また、ダミーパターン４２が第１金属層５２を含む場合、ダミーパターン４２の第１金属層５２の幅Ｗ５と、第１電極４１の第１金属層５２の幅Ｗ３とが、ほぼ同一になっている。このようにダミーパターン４２の第１透明導電層５１および第１金属層５２を形成することにより、第１電極４１とダミーパターン４２とが観察者によって同様に視認されるようにすることができる。これによって、第１電極４１が目立って視認されてしまうことなどを防ぐことができる。

図８においては、ダミーパターン４２が第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の両方において周期的に断線している例が示されている。しかしながら、ダミーパターン４２が第１電極４１および第１額縁配線４３に電気的に接続されない限りにおいて、ダミーパターン４２の断線のさせ方が特に限られることはない。

本変形例によれば、ダミーパターン４２を設けることにより、タッチ位置検出機能付き表示装置１０の輝度にばらつきが生じることを防ぐことができる。また、第１電極４１が目立って視認されてしまうことなどを防ぐことができる。従って、表示装置１５からの映像の視認性をさらに高めることができる。

（低反射処理の変形例）
第１電極４１の第１金属層５２の表面や側面に施される低反射処理として、図１０に示すように、第１金属層５２の表面や側面を荒らして凹凸を設けるという処理が採用されてもよい。この場合、観察者側からの外光Ｌ１や表示装置からの映像光Ｌ２が第１金属層５２の表面や側面に到達すると、これらの光Ｌ１，Ｌ２は、第１金属層５２の表面や側面の凹凸形状によって様々な方向に散乱される。このため、第１金属層５２の表面や側面に現れる金属光沢を抑制することができ、このことにより、第１金属層５２が観察者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。第１金属層５２の表面や側面を荒らす方法としては、例えば、ギ酸を含む液を用いて第１金属層５２を構成する金属材料の結晶粒界をエッチングするという方法を採用することができる。第１金属層５２の表面や側面の凹凸形状の程度は、求められる散乱の程度に応じて適切に設定されるが、例えば第１金属層５２の表面や側面の算術表面平均粗さ（Ｒａ）は７０〜１００ｎｍの範囲内になっている。

（第１金属層のパターンの変形例）
上述の本実施の形態においては、第１電極４１の第１金属層５２が第１方向Ｄ１に沿って直線状に延びている例を示した。しかしながら、第１金属層５２によって第１電極４１の電気抵抗値を十分に低減することができる限りにおいて、第１金属層５２のパターンが特に限られることはない。例えば図１１に示すように、第１電極４１の第１金属層５２は、第１方向Ｄ１における第１透明導電層５１の一端から他端に向かって蛇行状に線状に延びていてもよい。第１金属層５２をこのように蛇行状に形成することの利点について、以下に説明する。

第１金属層５２が蛇行状に延びている場合、図１１において点Ａで示す位置における第１金属層５２の側面の向きと、点Ｂで示す位置における第１金属層５２の側面の向きは異なっている。このため、点Ａの位置で反射された映像光Ｌ２が進む方向と、点Ｂの位置で反射された映像光Ｌ２が進む方向は異なることになる。すなわち、第１金属層５２が蛇行状に延びることは、第１金属層５２の表面や側面を荒らす場合と同様に、第１金属層５２の側面に到達した映像光Ｌ２を様々な方向に反射させる、すなわち散乱させるという効果を導く。このため、第１金属層５２の側面に現れる金属光沢を抑制することができ、このことにより、第１金属層５２が観察者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。

第１金属層５２の蛇行の周期や振幅は、求められる散乱の程度によって適切に設定される。例えば第１金属層５２の蛇行の周期は、１〜１０μｍの範囲内となっている。

（第１金属層の積層位置の変形例）
上述の本実施の形態においては、第１電極４１の第１金属層５２が、第１透明導電層５１の観察者側の面上に積層されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１２に示すように、第１電極４１の第１金属層５２は、第１透明導電層５１と基材３２との間に設けられていてもよい。すなわち、第１電極４１の第１金属層５２は、第１透明導電層５１の表示装置側の面上に積層されていてもよい。

図１２に示す例においても、第１電極４１が第１透明導電層５１に加えて第１金属層５２を含むことにより、第１透明導電層５１の幅Ｗ１が小さい場合であっても、第１電極４１の導電性を十分に確保することができる。このため、タッチパネルセンサ３０の大型化に対応することができる。

図１３（ａ）〜（ｆ）を参照して、図１２に示すタッチパネルセンサ３０を製造する方法について説明する。なお図１３（ａ）〜（ｆ）は、各製造工程において基材３２を図３のIV線に沿って切断した場合を示す断面図である。

はじめに図１３（ａ）に示すように、タッチパネルセンサ３０を作製するための元材としての積層体５０Ａを準備する。積層体５０Ａは、基材３２と、基材３２の第１面３２ａ上に設けられた第１金属層５２と、基材３２の第２面３２ｂ上に設けられた第２金属層５７と、を含んでいる。

次に、図１３（ｂ）に示すように、第１金属層５２上に第１感光層６２を所定のパターンで形成する。アクティブエリアＡａ１に配置される第１感光層６２は、第１電極４１を構成する第１金属層５２のパターンに対応したパターンで形成されている。なお図示はしないが、基材３２の第２面３２ｂの非アクティブエリアＡａ２には、第２金属層５７をエッチングする際のマスクとなる第２感光層が設けられている。

次に、第１感光層６２をマスクとして第１金属層５２をエッチングする。また、図示しない第２感光層をマスクとして第２金属層５７をエッチングする。これによって、図１３（ｃ）に示すように、第１電極４１を構成するための第１金属層５２を得ることができる。その後、第１感光層６２および図示しない第２感光層を除去する。次に、必要に応じて、アクティブエリアＡａ１内に存在する第１金属層５２の表面や側面に黒化処理などの低反射処理を施す。

その後、図１３（ｄ）に示すように、基材３２の第１面３２ａ上に、第１電極４１を構成するための第１金属層５２を覆うよう、第１透明導電層５１を設ける。また基材３２の第２面３２ｂ上に第２透明導電層５６を設ける。次に図１３（ｅ）に示すように、第１透明導電層５１上に第３感光層６３を所定のパターンで形成する。また、第２透明導電層５６上に第４感光層６８を所定のパターンで形成する。アクティブエリアＡａ１に配置される第３感光層６３は、第１電極４１を構成する第１透明導電層５１のパターンに対応したパターンで形成される。また、アクティブエリアＡａ１に配置される第４感光層６８は、第２電極４６を構成する第２透明導電層５６のパターンに対応したパターンで形成される。

その後、第３感光層６３をマスクとして第１透明導電層５１をエッチングする。また、第４感光層６８をマスクとして第２透明導電層５６をエッチングする。次に、図示はしないが、残っている感光層６３，６８を除去する。このようにして、図１２に示すタッチパネルセンサ３０を得ることができる。

（第１電極および第２電極４６の位置関係の変形例）
また上述の本実施の形態において、基材３２の観察者側に設けられるとともに第１透明導電層５１および第１金属層５２を含む第１電極４１が、検出電極として機能し、基材３２の表示装置側に設けられるとともに第２透明導電層５６を含む第２電極４６が、駆動電極として機能する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第１電極４１が、駆動電極として機能し、第２電極４６が検出電極として機能してもよい。すなわち、駆動信号が第１電極４１に印加され、この駆動信号が、第１電極４１と第２電極４６との間の容量結合を介して第２電極４６に伝達されてもよい。

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
１６ 表示パネル
１６ａ 表示面
３０ タッチパネルセンサ
３２ 基材
４１ 第１電極
４２ ダミーパターン
４３ 第１額縁配線
４４ 第１端子部
４６ 第２電極
４８ 第２額縁配線
４９ 第２端子部
５０ 積層体
５１ 第１透明導電層
５２ 第１金属層
５６ 第２透明導電層

Claims (10)

1. 静電容量方式のタッチパネルセンサであって、
   観察者側を向く第１面および前記第１面に対向して表示装置側を向く第２面を含む基材と、
   前記基材の前記第１面上に設けられ、第１方向に延びる複数の第１電極と、
   前記基材の前記第２面上に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延びる複数の第２電極と、を備え、
   前記第１電極は、前記第１方向に帯状に延びる第１透明導電層と、前記第１透明導電層の観察者側の面上または表示装置側の面上に積層された第１金属層と、を有し、
   前記第２電極は、前記第２方向に帯状に延びる第２透明導電層を有するが金属層を有さず、
   前記第１金属層は、前記第１方向における前記第１透明導電層の一端から他端に向かって線状に延びており、
   前記第１電極の前記第１透明導電層の幅が、前記第２電極の前記第２透明導電層の幅の１０〜３０％の範囲内になっている、タッチパネルセンサ。
2. 隣接する２つの前記第１電極の前記第１透明導電層の間の間隔が、前記第１透明導電層の幅よりも大きくなっている、請求項１に記載のタッチパネルセンサ。
3. 隣接する２つの前記第２電極の前記第２透明導電層の間の間隔が、３０μｍ以下になっている、請求項１または２に記載のタッチパネルセンサ。
4. 前記第１金属層の表面または側面に、低反射処理が施されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
5. 前記第１金属層は、前記第１方向における前記第１透明導電層の一端から他端に向かって蛇行状に線状に延びている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
6. 前記タッチパネルセンサは、アクティブエリアと、前記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、
   前記アクティブエリアには、前記第１電極および前記第２電極が設けられており、
   前記タッチパネルセンサは、前記非アクティブエリアに設けられ、前記第１電極に電気的に接続された複数の第１額縁配線をさらに備え、
   隣接する２つの前記第１電極の間には、前記第１電極および前記第１額縁配線のいずれにも電気的に接続されていないダミーパターンが設けられており、
   前記ダミーパターンは、透光性および導電性を有する透明導電材料から構成された層を含んでいる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
7. 前記ダミーパターンは、金属材料から構成された層をさらに含んでいる、請求項６に記載のタッチパネルセンサ。
8. 前記第１金属層は、前記第１透明導電層の観察者側の面上に積層されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
9. 前記第１金属層は、前記第１透明導電層の表示装置側の面上に積層されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
10. 表示装置と、
    前記表示装置の表示面上に配置された静電容量方式の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、
    観察者側を向く第１面および前記第１面に対向して前記表示装置側を向く第２面を含む基材と、
    前記基材の前記第１面上に設けられ、第１方向に延びる複数の第１電極と、
    前記基材の前記第２面上に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延びる複数の第２電極と、を備え、
    前記第１電極は、前記第１方向に帯状に延びる第１透明導電層と、前記第１透明導電層の観察者側の面上または表示装置側の面上に積層された第１金属層と、を有し、
    前記第２電極は、前記第２方向に帯状に延びる第２透明導電層を有するが金属層を有さず、
    前記第１金属層は、前記第１方向における前記第１透明導電層の一端から他端に向かって線状に延びており、
    前記第１電極の前記第１透明導電層の幅が、前記第２電極の前記第２透明導電層の幅の１０〜３０％の範囲内になっている、タッチ位置検出機能付き表示装置。

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