JP6396454B2 - タッチセンサ用電極、タッチパネル、および、表示装置 - Google Patents

タッチセンサ用電極、タッチパネル、および、表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、第1方向に沿って並ぶ複数の電極と、第2方向に沿って並ぶ複数の電極とを備えるタッチセンサ用電極、タッチパネル、および、表示装置に関する。
表示装置や携帯端末に搭載されるタッチパネルは、1つの方向であるX方向に沿って延びる複数の第1電極と、X方向に対して直交するY方向に沿って延びる複数の第2電極とを備えている。複数の第1電極は、複数の第2電極に対して立体的に交差し、これら複数の第1電極と複数の第2電極との間には、単層構造、あるいは、多層構造を有する透明誘電体層が位置している。そして、複数の第1電極の中のいずれか1つの第1電極と、複数の第2電極の中のいずれか1つの第2電極との間の静電容量の変化が検出されることによって、タッチパネルに対する入力位置が定められる。
タッチパネルにおける位置の検出精度を高める要請は、タッチパネルに対する入力形態の多様化やタッチパネルの搭載される表示装置の高解像度化が進むことに伴って高まり続けている。こうした要請に応える1つの提案における第1電極は、菱形形状を有してX方向に沿って並ぶ複数の第1容量電極部と、第1容量電極部よりも小さい大きさを有するとともに相互に隣り合う第1容量電極部の間を接続する第1接続部とを備えている。また、第2電極は、菱形形状を有してY方向に沿って並ぶ複数の第2容量電極部と、第2容量電極部よりも小さい大きさを有するとともに相互に隣り合う第2容量電極部の間を接続する第2接続部とを備えている。そして、透明誘電体層の表面から見て、第1接続部と第2接続部とが相互に重なる一方、第1容量電極部と第2容量電極部とが相互に重ならないように、第1電極と第2電極とが配置される(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−230664号公報
上述した容量電極部を有するタッチパネルは、第1容量電極部と第2容量電極部とが透明誘電体層の表面から見て重ならないことによって位置の検出精度を高めている。一方で、第1電極と第2電極との間には透明誘電体層が位置するため、第1電極の容量電極部が有する色と、第2電極の容量電極部が有する色とは、仮に、電極自体が同じ材料から形成されるとしても、2つの電極間に透明誘電体層が介在する以上、透明誘電体層の表面から見て少なからず異なる。結果として、第1電極と第2電極とが別々の構造体として視認されてしまう。特に、第1電極を形成する材料と、第2電極を形成する材料とが相互に異なる構成であるときや、第1電極の表面状態と、第2電極の表面状態とが異なるときには、これら第1電極と第2電極との境界が、さらに視認されやすくなる。
本発明の目的は、位置の検出精度が低下することを抑えることができ、かつ、第1電極と第2電極とが別々の構造体として視認されることを抑えることのできるタッチセンサ用電極、タッチパネル、および、表示装置を提供することである。
タッチセンサ用電極の一態様は、第1面と前記第1面とは反対側の第2面とを有する透明誘電体基板と、第1方向と交差する第2方向に沿って前記第1面に並ぶ複数の第1電極と、前記第1方向に沿って前記第2面に並ぶ複数の第2電極と、複数の第1ダミー線を含む第1ダミー部と、複数の第2ダミー線を含む第2ダミー部とを備える。前記各第1電極は、複数の第1電極線の集合であるとともに、第1方向に沿って並ぶ複数の第1容量電極部と、相互に隣り合う前記第1容量電極部を接続する第1接続部とを備える。前記各第2電極は、複数の第2電極線の集合であるとともに、前記第2方向に沿って並ぶ複数の第2容量電極部と、相互に隣り合う前記第2容量電極部を接続する第2接続部とを備える。前記第1ダミー部は、前記第1面において相互に隣り合う2つの前記第1電極の間に位置するとともに、前記第1電極から離れている。前記第2ダミー部は、前記第2面において相互に隣り合う2つの前記第2電極の間に位置するとともに、前記第2電極から離れている。前記透明誘電体基板と対向する平面視において、前記第1容量電極部は前記第2ダミー部と向かい合い、前記第2容量電極部は前記第1ダミー部と向かい合う。前記平面視において、前記第1電極線と前記第2ダミー線との組合せは、1つの格子パターンの第1部分を構成するとともに、前記第1電極線と前記第2ダミー線とは、前記格子パターンに含まれる相互に異なる線分を構成する。前記平面視において、前記第2電極線と前記第1ダミー線との組合せは、前記格子パターンの第2部分を構成するとともに、前記第2電極線と前記第1ダミー線とは、前記格子パターンに含まれる相互に異なる線分を構成する。
タッチパネルの一態様は、上記タッチセンサ用電極であって、複数の前記第1電極と、複数の前記第2電極と、複数の前記第1電極と複数の前記第2電極との間に挟まれる透明誘電体層と、を備えるタッチセンサ用電極と、前記タッチセンサ用電極を覆うカバー層と、前記第2電極と前記第2電極との間の静電容量を測定する周辺回路と、を備える。
表示装置の一態様は、情報を表示する表示パネルと、上記タッチパネルと、前記タッチパネルを駆動する駆動回路と、を備え、前記タッチパネルは、前記表示パネルの表示する前記情報を透過するように構成されている。
上記態様によれば、透明誘電体基板と対向する平面視にて、第1電極線と第2ダミー線との組合せが1つの格子パターンを形成し、かつ、第2電極線と第1ダミー線との組合せが1つの格子パターンを形成するので、第1電極の有する色と、第2電極の有する色とが個別に認識されにくくなる。それゆえに、たとえ、第1電極の有する色と第2電極の有する色とが相互に異なったとしても、第1電極の色と第2電極の色との違いが目立ちにくくなる。結果として、第1電極および第2電極との境界が視認されることを抑え、第1電極と第2電極とが視認されることを抑える。
しかも、第1電極と第2電極とにおいて、透明誘電体基板と対向する平面視にて相互に重ならない第1容量電極部と第2容量電極部との間で静電容量を形成する。第1容量電極部と第2容量電極部との間の容量部分は、透明誘電体基板の外側からの電気的な影響を受けやすい部分であるので、タッチセンサ用電極に対して導電体が近付いたときには、第1容量電極部と第2容量電極部との間の静電容量が変わりやすくなる。それゆえに、タッチセンサ用電極に対する導電体の位置を検出する精度が高まる。
上記タッチセンサ用電極の他の態様では、前記格子パターンを構成する複数の単位格子の各々は、4本の線分から構成され、前記格子パターンの前記第1部分における4本の前記線分は、前記第1電極線の一部と前記第2ダミー線の一部とを含み、前記格子パターンの前記第2部分における4本の前記線分は、前記第2電極線の一部と前記第1ダミー線の一部とを含むことが好ましい。
上記タッチセンサ用電極の他の態様によれば、格子パターンにおける第1部分では、単位格子が第1電極線の一部と第2ダミー線の一部とにより構成され、かつ、第2部分では、単位格子が第2電極線の一部と第1ダミー線の一部とにより構成される。そのため、透明誘電体基板と対向する平面視では、第1面に位置する第1電極と、第2面に位置する第2電極とが、別々の構造体として認識されることがより抑えられる。
上記タッチセンサ用電極の他の態様において、前記格子パターンにおいて1つの単位格子は正方形形状を有し、前記第1電極線と前記第2ダミー線とは、複数の基準パターン要素を含む。前記基準パターン要素は、1つの方向である基準方向に対して所定の角度を形成する延在方向に沿って延びるとともに前記単位格子の一辺の長さの2倍の長さを有する主線と、前記延在方向と直交する方向に沿って延びるとともに前記単位格子の一辺の長さと同じ長さを有する副線と、を含む。前記第1電極線において、前記基準方向が前記第2方向であり、複数の前記基準パターン要素は前記第1方向に沿って並ぶことが好ましく、前記第2ダミー線において、前記基準方向が前記第1方向であり、複数の前記基準パターン要素は、前記第2方向に沿って並ぶことが好ましい。
また、上記タッチセンサ用電極のさらなる他の態様において、前記第2電極線と前記第1ダミー線とは、複数の前記基準パターン要素を含む。前記第2電極線において、前記基準方向が前記第1方向であり、複数の前記基準パターン要素は前記第2方向に沿って並ぶことが好ましく、前記第1ダミー線において、前記基準方向が前記第2方向であり、複数の前記基準パターン要素は前記第1方向に沿って並ぶことが好ましい。
タッチセンサ用電極の他の態様によれば、第1電極線と、第2電極線とが複数の基準パターン要素を含むので、第1電極と第2電極との設計が容易である。
上記タッチセンサ用電極の他の態様において、前記所定の角度は、0°よりも大きく、かつ、180°よりも小さいことが好ましい。
上記タッチセンサ用電極の他の態様によれば、格子パターンを構成する複数の線分の各々を、第1方向および第2方向に対して傾けることができる。
上記タッチセンサ用電極の他の態様において、前記第1方向と前記第2方向とは相互に直交する方向であり、前記第1電極の各々における前記第2方向の中央を通る直線が第1直線であり、前記第2電極の各々における前記第1方向の中央を通る直線が第2直線であり、相互に隣り合う2本の前記第1直線と、相互に隣り合う2本の前記第2直線とによって囲まれる矩形形状を有した領域が単位領域である。前記単位領域において、前記第1電極線に含まれる複数の前記基準パターン要素の中で前記第1方向の一端に位置する前記基準パターン要素が第1始点パターン要素であり、前記第2電極線に含まれる複数の前記基準パターン要素の中で前記第2方向の一端に位置する前記基準パターン要素が第2始点パターン要素である。前記第1始点パターン要素は、前記単位領域ごとに前記第1方向に沿って複数連続し、前記第2始点パターン要素は、前記単位領域ごとに前記第2方向に沿って複数連続する。1つの前記第1始点パターン要素に連なる複数の前記基準パターン要素は、前記第1方向において隣り合う前記単位領域における他の前記第1始点パターン要素に向けて延び、1つの前記第2始点パターン要素に連なる複数の前記基準パターン要素は、前記第2方向において隣り合う前記単位領域における他の前記第2始点パターン要素に向けて延びることが好ましい。
上記タッチセンサ用電極の他の態様によれば、格子パターンを構成する複数の線分の各々が有する、第1方向および第2方向に対する傾きが変更される場合であっても、基準パターン要素を含む電極線として第1電極線および第2電極線の位置が定められる。それゆえに、第1電極線および第2電極線を設計するための負荷を小さくすることができる。
上記タッチセンサ用電極の他の態様では、前記透明誘電体基板と対向する平面視にて、前記第1電極、前記第1ダミー部、前記第2電極、および前記第2ダミー部の各々が、相互に同じ色相を有する。一方、前記第1電極および、前記第1ダミー部と、前記第2電極および前記第2ダミー部との間で、明度および彩度の少なくとも1つが異なる。
上記タッチセンサ用電極の他の態様によれば、第1電極および第1ダミー部における色相と、第2電極および第2ダミー部における色相が相互に異なる構成と比べて、第1電極および第1ダミー部の色と、第2電極および第2ダミー部の色との差が大きくなることが抑えられる。
上記タッチセンサ用電極の他の態様では、前記透明誘電体基板と対向する平面視にて、前記第1電極および前記第1ダミー部が、相互に同じ色の属性を有し、前記第2電極および前記第2ダミー部が、前記第1電極とは異なる色の属性を有する。
第1電極および第1ダミー部が、相互に同じ色の属性を有し、かつ、第2電極および第2ダミー部が、第1電極とは異なる色の属性を有する構成では、第1電極と第2電極とが、相互に異なる構造体として視認されやすい。この点で、上記タッチセンサ用電極の他の態様によれば、たとえ、第2電極および第2ダミー部の色の属性が第1電極および第1ダミー部の色の属性と異なっていたとしても、第1電極および第1ダミー部の有する色と、第2電極および第2ダミー部の有する色とが個別に視認されにくくなる。そのため、第1電極と第2電極とが、相互に異なる構造体として視認されることが、特に顕著に抑制される。
上記タッチセンサ用電極の他の態様は、前記透明誘電体基板と対向する平面視にて前記第1容量電極部と前記第2容量電極部との間に位置する電極部間隙をさらに有し、前記第1ダミー部の一部が、複数の前記電極部間隙の少なくとも1つに位置することが好ましい。
上記タッチセンサ用電極の他の態様は、前記透明誘電体基板と対向する平面視にて前記第1容量電極部と前記第2容量電極部との間に位置する電極部間隙をさらに有し、前記第2ダミー部の一部が複数の前記電極部間隙の少なくとも1つに位置することが好ましい。
上記タッチセンサ用電極の他の態様によれば、透明誘電体基板の中で、第1容量電極部と第2容量電極部との間の容量成分として機能する部分が、透明誘電体基板の外側からの影響を受けやすい。そのため、第1容量電極部と第2容量電極部との間での容量が、指などがタッチセンサ用電極に近付くことによって変わりやすくなる。
本発明によれば、位置の検出精度が低下することを抑えることができ、かつ、第1電極と第2電極とが別々の構造体として視認されることを抑えることができる。
本発明を具体化した第1実施形態における表示装置の平面構造を示す平面図であって、相互に異なる構成要素の一部が重なる順に切り欠いて示される図である。 図1の表示装置の断面構造を示す断面図である。 図1の表示装置のタッチパネルの電気的構成を説明するためのブロック図である。 図1の表示装置のドライブ電極線の配置を示す平面図である。 図4のドライブ電極の備える基準パターン要素を拡大して示す部分拡大図である。 図4のドライブ電極の一部を拡大して示す部分拡大図である。 図1の表示装置のドライブ電極線とセンシング電極線との配置の関係を示す平面図である。 図1の表示装置の動作を説明するための図である。 図1の表示装置の動作を説明するための図である。 第1実施形態の変形例におけるドライブ電極の一部を拡大して示す部分拡大図である。 図10の変形例におけるドライブ電極線とセンシング電極線との配置の関係を示す平面図である。 図10の変形例におけるドライブ電極線とセンシング電極線との配置の関係を示す平面図である。 第2実施形態におけるドライブ電極線の配置を示す平面図である。 第2実施形態におけるドライブ電極線とセンシング電極線との配置の関係を示す平面図である。 第3実施形態におけるドライブ電極線の配置を示す平面図である。 図15のドライブ電極線の配置を説明するための部分拡大図である。 第3実施形態におけるセンシング電極線の配置を示す平面図である。 第3実施形態におけるドライブ電極線とセンシング電極線との配置の関係を示す平面図である。 他の変形例における表示装置の断面構造を示す断面図である。 他の変形例における表示装置の断面構造を示す断面図である。
[第1実施形態]
図1から図9を参照して、タッチセンサ用電極、タッチパネル、および表示装置を具体化した第1実施形態を説明する。以下では、表示装置の構成、タッチパネルの電気的構成、ドライブ電極の構成、タッチセンサ用電極の構成、および、タッチセンサ用電極の作用を順番に説明する。
[表示装置]
図1を参照して表示装置の構成を説明する。図1では、表示装置の備えるカラーフィルタ層、ドライブ面に形成されるドライブ電極、および、センシング面に形成されるセンシング電極の構成を説明する便宜上、カラーフィルタ層、ドライブ電極、および、センシング電極が誇張して示されている。また、図1では、ドライブ電極の備えるドライブ電極線と、センシング電極の備えるセンシング電極線とが模式的に示されている。
また、図1では、図示の便宜上、複数のドライブ電極、複数のドライブダミー部、複数のセンシング電極、および、複数のセンシングダミー部にドットが付されている。
図1が示すように、表示装置は、例えば液晶パネルである表示パネル10とタッチパネル20とが、1つの透明接着層によって貼り合わされた積層体であり、タッチパネル20を駆動する駆動回路を備えている。表示パネル10の表面には、矩形形状に形成された表示面10Sが区画され、表示面10Sには、外部からの画像データに基づく画像などの情報が表示される。表示パネル10とタッチパネル20との相対的な位置が筐体などの他の構成によって固定される前提であれば、透明接着層が割愛されてもよい。
表示パネル10は、カラーフィルタ層15を備え、カラーフィルタ層15において、ブラックマトリクス15aが、1つの方向である第1方向D1と、第1方向D1と直交する第2方向D2とに沿って並ぶ複数の単位格子から構成される格子形状を有している。ブラックマトリクス15aを構成する各単位格子が区画する領域には、赤色を表示するための赤着色層15R、緑色を表示するための緑着色層15G、および、青色を表示するための青着色層15Bのいずれかが位置している。
カラーフィルタ層15において、例えば、複数の赤着色層15R、複数の緑着色層15G、および、複数の青着色層15Bの各々は、第2方向D2に沿って並んでいる。
1つの画素15Pは、1つの赤着色層15R、1つの緑着色層15G、および、1つの青着色層15Bを含んでいる。複数の画素15Pは、第2方向D2における赤着色層15R、緑着色層15G、および、青着色層15Bの並ぶ順番を維持した状態で、第2方向D2に沿って並んでいる。各画素15Pにおける第1方向D1に沿った幅が第1画素幅WP1であり、第2方向D2に沿った幅が第2画素幅WP2であり、各着色層における第2方向D2に沿った幅が第3画素幅WP3である。第1画素幅WP1、第2画素幅WP2、および、第3画素幅WP3の各々は、表示装置の解像度などに応じた値に設定されている。
タッチパネル20は、静電容量式のタッチパネルであり、タッチセンサ用電極21とカバー層22とが透明接着層23によって貼り合わされた積層体であり、表示パネル10の表示する情報を透過する。カバー層22は、ガラス基板や樹脂フィルムなどによって形成されている。カバー層22における透明接着層23とは反対側の面は、タッチパネル20における操作面20Sとして機能する。透明接着層23は、表示面10Sに表示される画像を透過する光透過性を有している。透明接着層23には、例えば、ポリエーテル系接着剤やアクリル系接着剤が用いられる。
タッチセンサ用電極21の構成要素である透明基板31は、表示パネル10に形成された表示面10Sの全体に重ねられて、表示面10Sに形成される画像などの情報を透過する。透明基板31は、例えば、透明ガラス基板や透明樹脂フィルムなどの基材から構成されており、1つの基材から構成される単層構造であってもよいし、2つ以上の基材が重ねられた多層構造であってもよい。
透明基板31における表示パネル10とは反対側の面は、ドライブ面31Sとして設定されている。透明基板31のドライブ面31Sでは、複数のドライブ電極31DPの各々が、1つの方向である第1方向D1に沿って延びるとともに、複数のドライブ電極31DPが、第1方向D1と直交する第2方向に沿って並んでいる。ドライブ電極31DPは、第1電極の一例である。
各ドライブ電極31DPは、複数のドライブ電極線の集合であり、第1方向D1に沿って並ぶ複数のドライブ容量電極部31DPaと、相互に隣り合うドライブ容量電極部31DPaの間を接続するドライブ接続部31DPbとを備えている。複数のドライブ容量電極部31DPaのうち、第1方向D1の一端に位置するドライブ容量電極部31DPaは、選択回路に接続するパッド31Pに接続している。ドライブ電極線は、第1電極線の一例であり、ドライブ容量電極部31DPaは第1容量電極部の一例であり、ドライブ接続部31DPbは第1接続部の一例である。
ドライブ面31Sには、さらに、複数のドライブダミー線を含むドライブダミー部31DDが位置している。ドライブダミー部31DDは、ドライブ面31Sにおいて相互に隣り合うドライブ電極31DPの間に位置するとともに、ドライブ電極31DPから離れて位置している。ドライブダミー部31DDは、第1ダミー部の一例であり、ドライブダミー線は、第1ダミー線の一例である。
各ドライブ電極31DPにおいて、ドライブ容量電極部31DPaは、例えば六角形形状を有している。ドライブ接続部31DPbは矩形形状を有し、例えば、第1方向D1にて相互に隣り合う一方のドライブ容量電極部31DPaの一辺と、他方のドライブ容量電極部31DPaの一辺とを共有している。
第2方向D2にて相互に隣り合うドライブ容量電極部31DPaは、六角形の1つの頂点が相互に向かい合い、かつ、第2方向D2にて相互に隣り合うドライブ容量電極部31DPaが、相互に電気的に接続されていない状態で並んでいる。そのため、第2方向D2にて相互に隣り合う2つのドライブ電極31DPの間には、4つのドライブ容量電極部31DPaと、2つのドライブ接続部31DPbによって囲まれた六角形形状を有した領域が区画され、区画された領域の各々に、ドライブダミー部31DDが位置している。そして、複数のドライブダミー部31DDは、第2方向D2に沿って並んでいる。
各ドライブ電極31DPの形成材料には、銅やアルミニウムなどの金属膜が用いられる。ドライブ電極31DPの各々は、個別に選択回路に接続しており、選択回路が供給する駆動信号を受けることにより、選択回路によって選択される。
ドライブ面31Sおよび複数のドライブ電極31DPは、1つの透明接着層32によって透明誘電体基板33に貼り合わされている。透明接着層32は、表示面10Sに表示される画像などの情報を透過する光透過性を有しており、ドライブ面31Sおよび複数のドライブ電極31DPと、透明誘電体基板33とを接着する。透明接着層32には、例えば、ポリエーテル系接着剤やアクリル系接着剤などが用いられる。透明誘電体基板33は、透明誘電体層の一例であり、透明誘電体基板33における透明基板31と向かい合う面である裏面に、複数のドライブ電極31DPが並んでいる。
透明誘電体基板33は、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの透明樹脂フィルムや透明ガラス基板などの基材から構成されており、1つの基材から構成される単層構造であってもよいし、2つ以上の基材が重ねられた多層構造であってもよい。透明誘電体基板33は、表示面10Sに表示される画像などの情報を透過する光透過性と、電極間における静電容量の検出に適した比誘電率とを有する。透明誘電体基板33および透明基板31は、透明誘電体層の一例である。
透明誘電体基板33における透明接着層32とは反対側の面である表面は、センシング面33Sとして設定されている。透明誘電体基板33のセンシング面33Sでは、複数のセンシング電極33SPの各々が、第2方向D2に沿って延び、複数のセンシング電極33SPが、第2方向D2と直交する第1方向D1に沿って並んでいる。センシング電極33SPは、第2電極の一例であり、センシング面33Sは、第2面の一例であり、透明誘電体基板33におけるセンシング面33Sとは反対側の面が、第1面の一例である。
各センシング電極33SPは、複数のセンシング電極線の集合であり、第2方向D2に沿って並ぶ複数のセンシング容量電極部33SPaと、相互に隣り合うセンシング容量電極部33SPaの間を接続するセンシング接続部33SPbとを備えている。複数のセンシング容量電極部33SPaのうち、第2方向D2の一端に位置するセンシング容量電極部33SPaは、測定回路に接続するパッド33Pに接続している。センシング容量電極部33SPaは第2容量電極部の一例であり、センシング接続部33SPbは第2接続部の一例である。
センシング面33Sには、さらに、複数のセンシングダミー線を含むセンシングダミー部33SDが位置している。センシングダミー部33SDは、センシング面33Sにおいて隣り合うセンシング電極33SPの間に位置するとともに、センシング電極33SPから離れて位置している。センシングダミー部33SDは、第2ダミー部の一例であり、センシングダミー線は、第2ダミー線の一例である。
センシング面33Sと対向する平面視において、ドライブ容量電極部31DPaは、センシングダミー部33SDと向かい合い、かつ、センシング容量電極部33SPaは、ドライブダミー部31DDと向かい合う。
センシング面33Sと対向する平面視において、さらに、ドライブ容量電極部31DPaのドライブ電極線と、センシングダミー部33SDのセンシングダミー線とは、相互に交差する別々の線分を構成するとともに、ドライブ容量電極部31DPaのドライブ電極線とセンシングダミー部33SDのセンシングダミー線との組合せは、1つの格子パターンのドライブ部分21Dを構成する。格子パターンにおいて、1つの格子は正方形形状を有する。ドライブ部分21Dは、格子パターンの第1部分の一例である。そして、センシング面33Sと対向する平面視において、センシング容量電極部33SPaのセンシング電極線と、ドライブダミー部31DDのドライブダミー線とは、相互に交差する別々の線分を構成するとともに、センシング容量電極部33SPaのセンシング電極線とドライブダミー部31DDのドライブダミー線との組合せは、先の格子パターンのドライブ部分21Dとは異なるセンシング部分21Sを構成する。センシング部分21Sは、格子パターンの第2部分の一例である。
各センシング電極33SPにおいて、センシング容量電極部33SPaは、例えば六角形形状を有している。センシング接続部33SPbは、例えば矩形形状を有し、第2方向D2にて相互に隣り合う一方のセンシング容量電極部33SPaの一辺と、他方のセンシング容量電極部33SPaの一辺とを共有している。各センシング容量電極部33SPaは、1つのドライブダミー部31DDと等しい形状と等しい大きさとを有し、各センシング接続部33SPbは、1つのドライブ接続部31DPbと等しい形状と等しい大きさとを有している。
第1方向D1にて相互に隣り合うセンシング容量電極部33SPaは、六角形の1つの頂点が相互に向かい合い、かつ、第1方向D1にて相互に隣り合うセンシング容量電極部33SPaが、相互に電気的に接続されていない状態で並んでいる。そのため、第1方向D1において相互に隣り合う2つのセンシング電極33SPの間には、4つのセンシング容量電極部33SPaと、2つのセンシング接続部33SPbとによって囲まれた六角形形状を有した領域が区画され、区画された領域の各々に、センシングダミー部33SDが位置している。そして、複数のセンシングダミー部33SDは、第1方向D1に沿って並んでいる。各センシングダミー部33SDは、1つのドライブ容量電極部31DPaと等しい形状と等しい大きさとを有している。
タッチセンサ用電極21では、センシング面33Sと対向する平面視において、1つのドライブ接続部31DPbは、1つのセンシング接続部33SPbに重なっている。
各センシング電極33SPの形成材料には、上述したドライブ電極31DPと同様、銅やアルミニウムなどの金属膜が用いられる。センシング電極33SPの各々は、個別に検出回路に接続されており、センシング電極33SPごとの電圧が、検出回路によって検出される。タッチセンサ用電極21、選択回路、および、検出回路が、タッチセンサの一例である。
センシング面33S、および、複数のセンシング電極33SPは、上述した透明接着層23によってカバー層22に貼り合わされている。
すなわち、図2が示すように、タッチパネル20では、表示パネル10に近い構成要素から順番に、透明基板31、ドライブ電極31DP、透明接着層32、透明誘電体基板33、センシング電極33SP、透明接着層23、カバー層22が位置している。このうち、透明誘電体基板33は、複数のドライブ電極31DPと、複数のセンシング電極33SPとに挟まれている。
透明接着層32は、ドライブ電極31DPを構成する各ドライブ電極線の周りを覆って、隣り合うドライブ電極線の間を埋めながら、ドライブ電極31DPと透明誘電体基板33との間に位置している。また、透明接着層23は、センシング電極33SPを構成する各センシング電極線の周りを覆って、隣り合うセンシング電極線の間を埋めながら、センシング電極33SPとカバー層22との間に位置している。これらの構成要素において、透明接着層23、および、透明基板31の少なくとも一方は、割愛されてもよい。
また、表示パネル10では、タッチパネル20から遠い構成要素から順番に、表示パネル10を構成する複数の構成要素が以下のように並んでいる。すなわち、タッチパネル20から遠い構成要素から順番に、下側偏光板11、薄膜トランジスタ(以下、TFT)基板12、TFT層13、液晶層14、カラーフィルタ層15、カラーフィルタ基板16、上側偏光板17が位置している。このうち、TFT層13には、サブ画素を構成する画素電極がマトリクス状に位置している。そして、カラーフィルタ層15では、ブラックマトリクス15aが、サブ画素の各々と向かい合う矩形形状を有する複数の領域を区画し、ブラックマトリクス15aの区画する各領域には、白色光を赤色、緑色、および、青色のいずれかの色の光に変える上述した着色層が位置している。
液晶パネルは、表示パネル10の一例であり、表示パネル10は、液晶パネルでなくともよく、例えば、有機ELパネルなどであってもよい。
透明接着層23の省略される構成においては、カバー層22の面の中で透明誘電体基板33と対向する面がセンシング面33Sとして設定され、センシング面33Sに形成される1つの薄膜のパターニングによって、複数のセンシング電極33SPが形成されてもよい。
また、タッチパネル20の製造に際しては、タッチセンサ用電極21とカバー層22とが、透明接着層23によって貼り合わされる方法が採用されてもよいし、こうした製造方法とは異なる他の例として、以下の製造方法が採用されてもよい。すなわち、樹脂フィルムなどのカバー層22に銅などの導電性金属から構成される薄膜層を直に、もしくは、下地層を介して形成し、薄膜層の上にセンシング電極のパターン形状を有したレジスト層を形成する。次いで、塩化第二鉄などを用いたウェットエッチング法によって、薄膜層を複数のセンシング電極33SPに加工して、第1のフィルムを得る。また、センシング電極33SPと同様に、他の樹脂フィルムに形成された薄膜層を複数のドライブ電極31DPに加工して、第2のフィルムを得る。そして、第1フィルムと第2フィルムとが透明誘電体基板33を挟むように、透明誘電体基板33に対して透明接着層によって貼り付けられる。
[タッチパネルの電気的構成]
図3を参照して、タッチパネル20の電気的構成を説明する。以下では、静電容量式のタッチパネル20の一例として、相互容量方式のタッチパネル20における電気的構成を説明する。
図3が示すように、タッチパネル20は、選択回路34、検出回路35、および、制御部36を備えている。選択回路34は、複数のドライブ電極31DPに接続することが可能であり、検出回路35は、複数のセンシング電極33SPに接続することが可能であり、制御部36は、選択回路34と検出回路35とに接続している。
制御部36は、各ドライブ電極31DPに対する駆動信号の生成を選択回路34に開始させるための開始タイミング信号を生成して出力する。制御部36は、駆動信号が供給される対象を1番目のドライブ電極31DPからn番目のドライブ電極31DPに向けて選択回路34に順次走査させるための走査タイミング信号を生成して出力する。
一方で、制御部36は、各センシング電極33SPを流れる電流の検出を検出回路35に開始させるための開始タイミング信号を生成して出力する。制御部36は、検出の対象を1番目のセンシング電極33SPからn番目のセンシング電極33SPに向けて検出回路35に順次走査させるための走査タイミング信号を生成して出力する。
選択回路34は、制御部36の出力した開始タイミング信号に基づいて、駆動信号の生成を開始し、制御部36の出力した走査タイミング信号に基づいて、駆動信号の出力先を1番目のドライブ電極31DP1からn番目のドライブ電極31DPnに向けて走査する。
検出回路35は、信号取得部35aと信号処理部35bとを備えている。信号取得部35aは、制御部36の出力した開始タイミング信号に基づいて、各センシング電極33SPに生成されたアナログ信号である電流信号の取得を開始する。そして、信号取得部35aは、制御部36の出力した走査タイミング信号に基づいて、電流信号の取得元を1番目のセンシング電極33SP1からn番目のセンシング電極33SPnに向けて走査する。
信号処理部35bは、信号取得部35aの取得した各電流信号を処理して、デジタル値である電圧信号を生成し、生成した電圧信号を制御部36に向けて出力する。このように、選択回路34と検出回路35とは、静電容量の変化に応じて変わる電流信号から電圧信号を生成することで、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとの間の静電容量の変化を測定している。選択回路34および検出回路35が、周辺回路の一例である。
制御部36は、信号処理部35bの出力した電圧信号に基づいて、タッチパネル20において使用者の指などが触れている位置を検出する。
タッチパネル20は、上述した相互容量方式のタッチパネル20に限らず、自己容量方式のタッチパネルであってもよい。
[ドライブ電極の構成]
図4から図6を参照してドライブ電極の構成を説明する。図4では、ドライブ電極31DPを構成する複数のドライブ電極線の配置を説明する便宜上、ドライブ電極線の線幅が誇張して示されている。
図4が示すように、1つのドライブ電極31DPは、第1方向D1に沿って並ぶ複数のドライブ容量電極部31DPaと、相互に隣り合う2つのドライブ容量電極部31DPaの間を接続するドライブ接続部31DPbとを備えている。複数のドライブ電極31DPは、第2方向D2に沿って並んでいる。
ドライブ電極31DPにおいて、ドライブ容量電極部31DPaの各々と、ドライブ接続部31DPbの各々とは、複数のドライブ電極線41によって構成されている。各ドライブ電極31DPは、複数のドライブ電極線41の集合である。各ドライブ電極線41は、例えば、ドライブ電極31DPにおいて定められる基準方向としての第2方向D2を基準として定められたパターン形状を有する複数の基準パターン要素31RPを含んでいる。
ドライブ容量電極部31DPaは、例えば、第2方向D2に沿って等しい間隔を空けて並ぶ9本のドライブ電極線41を有し、各ドライブ電極線41は、第1方向D1に沿って延びている。ドライブ接続部31DPbは、例えば、第2方向D2に沿って等しい間隔を空けて並ぶ3本のドライブ電極線41を有し、各ドライブ電極線41は、第1方向D1に沿って延びている。
ドライブ容量電極部31DPaを構成する9本のドライブ電極線41のうち、第2方向D2における中央に位置する3本のドライブ電極線41は、ドライブ接続部31DPbを構成する3本のドライブ電極線41に、それぞれ接続している。そのため、1つのドライブ電極31DPにおいて、第2方向D2における中央には、第1方向D1に沿って連続して延びる3本のドライブ電極線41が位置している。
一方で、ドライブ容量電極部31DPaを構成するドライブ電極線41のうち、第2方向D2の中央に位置する3本のドライブ電極線41とは異なる6本のドライブ電極線41は、以下の構成を有する。
6本のドライブ電極線41では、ドライブ容量電極部31DPaにおける第2方向D2の中央から離れるほど、第1方向D1に沿う長さが小さい。そして、6本のドライブ電極線41の各々において、第1方向D1に沿う長さが、中央に位置するドライブ電極線41と比べて、第1方向D1の両端において同じ長さだけ小さい。そのため、ドライブ容量電極部31DPaにおいて、各ドライブ電極線41の端部によって構成されるドライブ容量電極部31DPaの外形形状は、六角形形状である。
これに対して、ドライブ接続部31DPbを構成する3本のドライブ電極線41では、第1方向D1に沿う長さと、3本のドライブ電極線41における第2方向D2に沿う合計幅とが、ほぼ等しい。
ドライブダミー部31DDは、第2方向D2において相互に隣り合う2つのドライブ電極31DPの間に位置している。ドライブダミー部31DDは、一方のドライブ電極31DPにおいて連続する2つのドライブ容量電極部31DPaと、他方のドライブ電極31DPにおいて連続する2つのドライブ容量電極部31DPaとの間に位置している。
ドライブダミー部31DDは、例えば、第2方向D2に沿って等しい間隔を空けて並ぶ6本のドライブダミー線42を含み、各ドライブダミー線42は、第1方向D1に沿って延びている。各ドライブダミー線42は、第2方向D2を基準として定められるパターン形状を有する複数の基準パターン要素31RPを含んでいる。
6本のドライブダミー線42において、第1方向D1に沿う幅は、第2方向D2の中央に位置する2本のドライブダミー線42において最も大きく、ドライブダミー部31DDにおける第2方向D2の両端の各々に近付くにつれて小さくなる。第2方向D2の中央に位置する2本のドライブダミー線42を挟んで位置する2本のドライブダミー線42であって、第2方向D2の中央からの距離が等しい部位に位置する2本のドライブダミー線42において、第1方向D1に沿う長さが相互に等しい。また、第2方向D2における中央に位置する2本のドライブダミー線42とは異なる4本のドライブダミー線42において、第1方向D1に沿う長さは、中央に位置するドライブダミー線42と比べて、第1方向D1の両端において同じ長さだけ小さい。
そのため、ドライブダミー部31DDにおいて、各ドライブダミー線42の端部によって構成されるドライブダミー部31DDの外形形状は、六角形形状である。
1つのドライブダミー部31DDに含まれるドライブダミー線42のうち、第2方向D2の中央に位置するドライブダミー線42の一方は、複数のダミー内間隙42aを有し、複数のダミー内間隙42aは、第1方向D1に沿って等しい間隔を空けて並んでいる。複数のダミー内間隙42aは、第1方向D1および第2方向D2に沿って、ドライブダミー部31DDごとに位置している。
第1方向D1において、ドライブダミー部31DDと、ドライブ容量電極部31DPaの一部とは、交互に連続して並んでいる。そして、ドライブ面31Sの一部では、第1方向D1において、ドライブダミー部31DDを構成するドライブダミー線42と、ドライブ容量電極部31DPaを構成するドライブ電極線41とは、交互に連続して並んでいる。第1方向D1において交互に連続する複数のドライブ電極線41と複数のドライブダミー線42とは、1つのドライブパターン群43を構成し、第1方向D1において相互に隣り合うドライブ電極線41とドライブダミー線42とは、共通する1つの基準パターン要素31RPの一部をそれぞれ含んでいる。
ドライブパターン群43において、第1方向D1におけるドライブ電極線41の端部と、ドライブダミー線42の端部との間には、ドライブ間隙44が位置している。ドライブ間隙44が、ドライブ電極線41とドライブダミー線42とを互いから離している。これにより、ドライブダミー部31DDは、ドライブ電極31DPから離れている。言い換えると、ドライブダミー線42は、ドライブ電極31DPから電気的に絶縁されている。
ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42の形成材料は、上述した金属のうち、例えば銅である。センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42の各々が、同じ色相、例えば黒色を有している。
ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42は、ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42を形成するための金属薄膜に黒化処理が行われることによって黒色を有する。あるいは、ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42は、ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42に黒化処理が行われることによって黒色を有する。黒化処理は、例えば、酸化処理、あるいは、黒色を有する金属膜をめっきするめっき処理などである。
図5および図6を参照して、ドライブ電極線41およびドライブダミー線42を構成する基準パターン要素31RPを説明する。図5は、図4におけるドライブ電極線41の一部を拡大して示す部分拡大図であり、図5では、基準パターン要素31RPを構成する電極線の配置を説明する便宜上、電極線の線幅が誇張して示されている。
図5が示すように、基準パターン要素31RPは、1本の主線Lm、および、1本の副線Lsを備えている。主線Lmは、ドライブ電極31DPにおける基準方向である第2方向D2と所定の角度である主線角度θを形成する延在方向に沿って延びる直線形状を有し、主線Lmは、第1主端点Pm1から第2主端点Pm2まで延びている。主線角度θは、例えば、0°よりも大きく、かつ、180°よりも小さい角度の範囲に含まれる所定の角度であり、好ましくは45°以上135°以下の角度の範囲に含まれる所定の角度であり、さらに好ましくは63.435°である。
副線Lsは、主線Lmと直交する方向に沿って、第2主端点Pm2から副端点Psまで延びる直線形状を有し、副線Lsの長さは、主線Lmの半分の長さである。副線Lsの長さが単位長さLRPであるとき、主線Lmの長さは2LRPである。副線Lsの長さである単位長さLRPは、単位格子の一辺の長さと同じ長さである。副端点Psは、当該副端点Psを有する副線Lsに対して、主線Lmの延在方向に位置する他の基準パターン要素31RPの第1主端点Pm1に相当する。
各基準パターン要素31RPは、さらに、2本の補助線Laを備えている。補助線Laの各々は、主線Lmの延びる方向である延在方向と直交する方向に沿って延びる直線形状を有し、かつ、副線Lsと同じ長さを有している。つまり、補助線Laの長さは単位長さLRPである。2本の補助線Laのうち、一方の補助線Laは第2主端点Pm2から第2補助端点Pa2まで延び、他方の補助線Laは副端点Psから第1補助端点Pa1まで延びている。主線Lm、副線Ls、および、補助線Laの各々の線幅は、例えば0.1μm以上12μm以下である。
各基準パターン要素31RPは、一辺が単位長さLRPを有する格子パターンの一部に倣う形状である。すなわち、各基準パターン要素31RPは、主線Lmが延在方向に沿って延びる辺を構成し、かつ、副線Lsおよび補助線Laが主線Lmと直交する方向に沿って延びる辺を構成する二次元の格子パターンに倣う形状である。二次元の格子パターンは、単位格子である正方形が二次元的に連続する形状を有する。
そして、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ面31Sの複数の基準パターン要素31RPと、センシング面33Sの複数の基準パターン要素とが重なるとき、第1主端点Pm1、第2主端点Pm2、副端点Ps、第1補助端点Pa1、および、第2補助端点Pa2は、正方格子の格子点に位置する。そのため、ドライブ電極31DPの基準パターン要素31RPとセンシング電極33SPの基準パターン要素とは、相互に交差する点、すなわち重なる点を有する一方で、格子パターンにおける同じ辺を構成する線分を有しない。
それゆえに、センシング面33Sと対向する平面視では、ドライブ部分21Dにおいて、格子パターンを構成する複数の単位格子の各々を構成する4つの線分のうち、2本の線分がドライブ電極線41の一部であり、2本の線分がセンシングダミー線52の一部である。これに対して、センシング面33Sと対向する平面視では、センシング部分21Sにおいて、格子パターンを構成する複数の単位格子の各々を構成する4つの線分のうち、2本の線分がセンシング電極線51の一部であり、2本の線分がドライブダミー線42の一部である。
結果として、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ電極31DPと、センシング電極33SPとが、別々の構造体として認識されにくくなる。
図6は、ドライブ電極31DPの備える1つのドライブ容量電極部31DPaを拡大して示す部分拡大図であり、図6では、ドライブ電極線41の電極線の配置を説明する便宜上、電極線の線幅が誇張して示されている。
図6が示すように、ドライブ容量電極部31DPaの備える各ドライブ電極線41は、第1方向D1に沿って並ぶ複数の基準パターン要素31RPから構成され、複数のドライブ電極線41は、第2方向D2に沿って並んでいる。
ドライブ容量電極部31DPaにおいて、ドライブ接続部31DPbを構成するドライブ電極線41に接続するドライブ電極線41は、ドライブ電極31DPの備えるパッド31Pに接続している。一方で、ドライブ接続部31DPbを構成するドライブ電極線41から離れて位置するドライブ電極線41は、複数の基準パターン要素31RPから構成される部分のみを含む場合、ドライブ電極31DPの備えるパッド31Pに対して電気的に接続することができない。
そのため、ドライブ容量電極部31DPaは、副線Lsと同じ長さを有するドライブ接続線Lcdをドライブ電極線41の一部として含み、ドライブ接続線Lcdは、第2方向D2において相互に隣り合う2本のドライブ電極線41を相互に電気的に接続する。
ドライブ接続線Lcdは、1本のドライブ電極線41の有する1つの基準パターン要素31RPの第2補助端点Pa2から、第2方向D2にて相互に隣り合うドライブ電極線41のうち、1つの基準パターン要素31RPが有する主線Lmにおける延在方向の中点まで延びている。
1つのドライブ容量電極部31DPaにおいて、第2方向D2に沿って並ぶ8本のドライブ接続線Lcdが1つのドライブ接続線群を構成し、ドライブ接続線群は、第1方向D1に沿ってドライブ容量電極部31DPaごとに位置している。
ドライブ電極31DPを構成するドライブ電極線41およびドライブダミー線42は、ドライブ面31Sに形成された1つの薄膜が、マスクを介してエッチングされることによって形成されてもよいし、マスクを用いた物理蒸着法、例えば、真空蒸着法やスパッタ法によって形成されてもよい。
[タッチセンサ用電極の構成]
図7を参照してタッチセンサ用電極の構成を説明する。図7では、ドライブ電極31DPの複数のドライブ電極線の配置と、センシング電極33SPの複数のセンシング電極線の配置とを説明する便宜上、ドライブ電極線の線幅とセンシング電極線の線幅とが誇張して示されている。
図7が示すように、1つのセンシング電極33SPは、第2方向D2に沿って並ぶ複数のセンシング容量電極部33SPaと、相互に隣り合う2つのセンシング容量電極部33SPaの間を接続するセンシング接続部33SPbとを備えている。複数のセンシング電極33SPは、第1方向D1に沿って並んでいる。
センシング電極33SPにおいて、センシング容量電極部33SPaの各々と、センシング接続部33SPbの各々とは、複数のセンシング電極線51によって構成されている。各センシング電極33SPは、複数のセンシング電極線51の集合である。各センシング電極線51は、例えば、センシング電極33SPにおいて定められる基準方向としての第1方向D1を基準として定められるパターン形状を有する複数の基準パターン要素33RPを含んでいる。センシング電極33SPの基準パターン要素33RPは、ドライブ電極31DPの基準パターン要素31RPと比べて基準方向が異なるものの、基準方向以外の構成は共通している。
センシング容量電極部33SPaは、例えば、第1方向D1に沿って等しい間隔を空けて並ぶ9本のセンシング電極線51を有し、各センシング電極線51は、第2方向D2に沿って延びている。センシング接続部33SPbは、例えば、第1方向D1に沿って等しい間隔を空けて並ぶ3本のセンシング電極線51を有し、各センシング電極線51は、第2方向D2に沿って延びている。
センシング容量電極部33SPaを構成する9本のセンシング電極線51のうち、第1方向D1における中央に位置する3本のセンシング電極線51は、センシング接続部33SPbを構成する3本のセンシング電極線51に、それぞれ接続している。そのため、1つのセンシング電極33SPにおいて、第1方向D1における中央には、第2方向D2に沿って連続して延びる3本のセンシング電極線51が位置している。
一方で、センシング容量電極部33SPaを構成するセンシング電極線51のうち、第1方向D1の中央に位置する3本のセンシング電極線51とは異なる6本のセンシング電極線51は、以下の構成を有する。
6本のセンシング電極線51では、センシング容量電極部33SPaにおける第1方向D1の中央から離れるほど、第2方向D2に沿う長さが小さい。そして、6本のセンシング電極線51の各々において、第2方向D2に沿う長さが、中央に位置するセンシング電極線51と比べて、第2方向D2の両端において同じ長さだけ小さい。そのため、センシング容量電極部33SPaにおいて、各センシング電極線51の端部によって構成されるセンシング容量電極部33SPaの外形形状は、六角形形状である。
これに対して、センシング接続部33SPbを構成する3本のセンシング電極線51では、第2方向D2に沿う長さと、3本のセンシング電極線51における第1方向D1に沿う合計幅とが、ほぼ等しい。そのため、センシング接続部33SPbにおいて、各センシング電極線51の端部によって構成されるセンシング接続部33SPbの外形形状は、矩形形状である。
センシング容量電極部33SPaにおいて、センシング接続部33SPbを構成するセンシング電極線51に接続するセンシング電極線51は、センシング電極33SPの備えるパッド33Pに接続している。一方で、センシング接続部33SPbを構成するセンシング電極線51から離れて位置するセンシング電極線51は、複数の基準パターン要素33RPから構成される部分のみを含む場合、センシング電極33SPの備えるパッド33Pに対して電気的に接続することができない。
そのため、センシング容量電極部33SPaは、副線Lsと同じ長さを有するセンシング接続線Lcsを含み、センシング接続線Lcsは、第1方向D1において相互に隣り合う2本のセンシング電極線51を相互に電気的に接続する。
センシング接続線Lcsは、1本のセンシング電極線51の有する1つの基準パターン要素33RPの第2補助端点Pa2から、第1方向D1にて相互に隣り合うセンシング電極線51のうち、1つの基準パターン要素33RPが有する主線Lmにおける延在方向の中点まで延びている。センシング接続線Lcsの各々は、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ面31Sに位置する相互に異なるダミー内間隙42aと重なっている。
1つのセンシング容量電極部33SPaにおいて、第1方向D1に沿って並ぶ8本のセンシング接続線Lcsが1つのセンシング接続線群を構成し、センシング接続線群は、第2方向D2に沿ってセンシング容量電極部33SPaごとに位置している。
センシングダミー部33SDは、第1方向D1において相互に隣り合う2つのセンシング電極33SPの間に位置している。センシングダミー部33SDは、一方のセンシング電極33SPにおける2つのセンシング容量電極部33SPaと、他方のセンシング電極33SPにおける2つのセンシング容量電極部33SPaとの間に位置している。
センシングダミー部33SDは、例えば、第1方向D1に沿って等しい間隔を空けて並ぶ6本のセンシングダミー線52を含み、各センシングダミー線52は、第2方向D2に沿って延びている。各センシングダミー線52は、第1方向D1を基準として定められるパターン形状を有する複数の基準パターン要素33RPを含んでいる。
6本のセンシングダミー線52において、第2方向D2に沿う幅は、第1方向D1の中央に位置する2本のセンシングダミー線52において最も大きく、第1方向D1の両端の各々に近付くにつれて小さくなる。第1方向D1の中央に位置する2本のセンシングダミー線52を挟んで位置する2本のセンシングダミー線52であって、第1方向D1の中央からの距離が等しい部位に位置する2本のセンシングダミー線52において、第2方向D2に沿う長さが相互に等しい。また、第1方向D1における中央に位置する2本のセンシングダミー線52とは異なる4本のセンシングダミー線52において、第2方向D2に沿う長さは、中央に位置するセンシングダミー線52と比べて、第2方向D2の両端において同じ長さだけ小さい。
そのため、センシングダミー部33SDにおいて、各センシングダミー線52の端部によって構成されるセンシングダミー部33SDの外形形状は、六角形形状である。
1つのセンシングダミー部33SDに含まれるセンシングダミー線52のうち、第1方向D1の中央に位置するセンシングダミー線52の一方は、複数のダミー内間隙52aを有し、複数のダミー内間隙52aは、第2方向D2に沿って等しい間隔を空けて並んでいる。複数のダミー内間隙52aは、第1方向D1および第2方向D2に沿って、センシングダミー部33SDごとに位置している。センシング面33Sにおけるダミー内間隙52aの各々は、センシング面33Sと対向する平面視にて、相互に異なるドライブ接続線Lcdと重なっている。
第2方向D2において、センシングダミー部33SDと、センシング容量電極部33SPaの一部とは、交互に連続して並んでいる。そして、タッチセンサ用電極21の一部では、第2方向D2において、センシングダミー部33SDを構成するセンシングダミー線52と、センシング容量電極部33SPaを構成するセンシング電極線51とは、交互に連続して並んでいる。第2方向D2において交互に連続するセンシング電極線51とセンシングダミー線52とは、1つのセンシングパターン群53を構成し、第2方向D2において相互に隣り合うセンシング電極線51とセンシングダミー線52とは、共通する1つの基準パターン要素33RPの一部をそれぞれ含んでいる。
センシングパターン群53では、第2方向D2におけるセンシング電極線51の端部と、センシングダミー線52の端部との間には、センシング間隙54が位置している。センシング間隙54が、センシング電極線51とセンシングダミー線52とを互いから離している。これにより、センシングダミー部33SDは、センシング電極33SPから離れている。言い換えると、センシングダミー部33SDは、センシング電極33SPから電気的に絶縁されている。
複数のセンシング間隙54の一部は、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ間隙44と立体的に重なっている。
センシング電極線51、および、センシングダミー線52の形成材料は、上述した金属のうち、例えば銅である。センシング面33Sと対向する平面視にて、センシング電極線51、および、センシングダミー線52の各々が、同じ色相、例えば黒色を有している。
センシング電極線51、および、センシングダミー線52は、センシング電極線51、および、センシングダミー線52を形成するための金属薄膜に黒化処理が行われることによって黒色を有する。あるいは、センシング電極線51、および、センシングダミー線52は、センシング電極線51、および、センシングダミー線52に黒化処理が行われることによって黒色を有する。黒化処理は、例えば、酸化処理、あるいは、黒色を有する金属膜をめっきするめっき処理などである。
センシング電極線51、および、センシングダミー線52に対する黒化処理と、ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42に対する黒化処理とは、通常、相互に異なるタイミングで行われる。そのため、センシング電極線51およびセンシングダミー線52の有する黒色における明度および彩度の少なくとも一方は、ドライブ電極線41およびドライブダミー線42の有する黒色における明度および彩度の少なくとも一方と相互に異なることが多い。
また、タッチセンサ用電極21が視認されるとき、ドライブ電極線41およびドライブダミー線42は、透明誘電体基板33を介して視認される。そのため、ドライブ電極31DPの有する色と、センシング電極33SPの有する色とは、相互に異なる色として視認されることも多い。
タッチセンサ用電極21では、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ容量電極部31DPaは、相互に隣り合う2本のセンシング電極33SPの間に位置するセンシングダミー部33SDと立体的に重なっている。言い換えると、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ容量電極部31DPaがセンシングダミー部33SDと重なるように、ドライブ容量電極部31DPaおよびセンシングダミー部33SDが立体的に配置されている。
そのため、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ容量電極部31DPaを構成するドライブ電極線41は、センシングダミー部33SDを構成するセンシングダミー線52と協働して、基準パターン要素31RP,33RPから構成される正方格子を形成する。つまり、ドライブ容量電極部31DPaを構成するドライブ電極線41と、センシングダミー部33SDを構成するセンシングダミー線52とは、共通する1つの格子パターンのドライブ部分21Dにおいて、相互に交差する別々の線分を構成している。
一方で、タッチセンサ用電極21では、センシング面33Sと対向する平面視にて、センシング容量電極部33SPaは、相互に隣り合う2本のドライブ電極31DPの間に位置するドライブダミー部31DDと立体的に重なっている。言い換えると、センシング面33Sと対向する平面視にて、センシング容量電極部33SPaがドライブダミー部31DDと重なるように、センシング容量電極部33SPaおよびドライブダミー部31DDが立体的に配置されている。
そのため、センシング面33Sと対向する平面視にて、センシング容量電極部33SPaを構成するセンシング電極線51は、ドライブダミー部31DDを構成するドライブダミー線42と協働して、基準パターン要素31RP,33RPから構成される正方格子を形成する。つまり、センシング容量電極部33SPaを構成するセンシング電極線51と、ドライブダミー部31DDを構成するドライブダミー線42とは、先の格子パターンのセンシング部分21Sにおいて、相互に交差する別々の線分を構成している。
また、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ接続部31DPbは、センシング接続部33SPbと立体的に重なっている。言い換えると、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ接続部31DPbがセンシング接続部33SPbと重なるように、ドライブ接続部31DPbおよびセンシング接続部33SPbが立体的に配置されている。そのため、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ接続部31DPbを構成するドライブ電極線41は、センシング接続部33SPbを構成するセンシング電極線51と協働して、基準パターン要素31RP,33RPから構成される正方格子を形成する。つまり、ドライブ接続部31DPbを構成するドライブ電極線41と、センシング接続部33SPbを構成するセンシング電極線51とは、先の格子パターンにおけるドライブ部分21Dおよびセンシング部分21Sとは異なる部分において、相互に交差する別々の線分を構成している。
[タッチセンサ用電極の作用]
図8および図9を参照してタッチセンサ用電極の作用を説明する。図8および図9では、説明の便宜上、ドライブ電極31DPの位置している透明基板31の図示が省略されている。また、図8では、説明の便宜上、ドライブダミー線42およびセンシングダミー線52が破線で示されている。
図8が示すように、選択回路34がドライブ電極31DPに駆動信号を出力する。そして、例えば、センシング面33Sと対向する平面視にて、第2方向D2にて相互に隣り合うドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間に電界EFが形成される。ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとのうち、ドライブ容量電極部31DPaを構成する1つのドライブ電極線41と、センシング容量電極部33SPaを構成する1つのセンシング電極線51との間に電界EFが形成される。
ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとは、センシング面33Sと対向する平面視にて相互に重ならないため、透明誘電体基板33の外側からの電気的な影響を受けやすい部分である。そのため、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の電界EFも、透明誘電体基板33の外側からの電気的な影響を受けやすい部分に形成される。
こうしたタッチセンサ用電極21に人の指Fが近付くと、指Fに触れた電界EFが人体を介して放電するため、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとの間に形成される静電容量の大きさが変わる。上述したように、電界EFは、ドライブ容量電極部31DPaの電極線から、センシング容量電極部33SPaの電極線に向けて延びる際に、外側からの電気的な影響を受けやすい部分に位置するため、電界EFは人の指Fによって影響されやすい。それゆえに、タッチセンサ用電極21では、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間において、人の指Fの接触に対する感度が高くなる。結果として、人の指Fの接触した位置を検出する感度が高くなる。
一方で、図9が示すように、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ接続部31DPbを形成するドライブ電極線41と、センシング接続部33SPbを形成するセンシング電極線51とが立体的に交差する部分にて静電容量が形成される。そのため、選択回路34がドライブ電極31DPに駆動信号を出力しているとき、ドライブ接続部31DPbの1つのドライブ電極線41から、センシング接続部33SPbの1つのセンシング電極線51に向けてほぼ直線形状を有する電界EFが延びている。そのため、電界EFは、透明誘電体基板33の外側からの電気的な影響を受けにくい部分に位置する。
それゆえに、タッチセンサ用電極21のうち、ドライブ接続部31DPbとセンシング接続部33SPbとが立体的に重なる部分に人の指Fが近付いても、指Fが近付く前の電界EFの状態と、指Fが近付いた後の電界EFの状態が、大きくは変わらない。結果として、タッチセンサ用電極21において、ドライブ接続部31DPbとセンシング接続部33SPbとが重なる部分では、タッチセンサ用電極21に入力されたノイズに対するタッチパネル20の耐性が高くなる。
タッチセンサ用電極21では、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ電極線41とセンシングダミー線52との組合せが1つの格子パターンを形成し、かつ、センシング電極線51とドライブダミー線42との組合せが1つの格子パターンを形成する。そのため、ドライブ電極31DPの有する黒色と、センシング電極33SPの有する黒色とが個別に認識されにくくなる。それゆえに、たとえ、ドライブ電極31DPの有する黒色とセンシング電極33SPの有する黒色とにおける明度および彩度の少なくとも一方が異なっても、ドライブ電極31DPの黒色とセンシング電極33SPの黒色との違いが目立ちにくくなる。結果として、ドライブ電極31DPおよびセンシング電極33SPとの境界が視認されることを抑え、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとが視認されることを抑える。
以上説明したように、第1実施形態によれば、以下に列挙する利点を得ることができる。
(1)センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ電極線41とセンシングダミー線52との組合せが1つの格子パターンを形成し、かつ、センシング電極線51とドライブダミー線42との組合せが1つの格子パターンを形成する。そのため、ドライブ電極31DPの有する色と、センシング電極33SPの有する色とが個別に認識されにくくなる。それゆえに、たとえ、ドライブ電極31DPの有する色とセンシング電極33SPの有する色とが相互に異なったとしても、ドライブ電極31DPの色とセンシング電極33SPの色との違いが目立ちにくくなる。結果として、ドライブ電極31DPおよびセンシング電極33SPとの境界が視認されることを抑え、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとが視認されることを抑える。
(2)ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとにおいて、センシング面33Sと対向する平面視にて相互に重ならないドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間で静電容量を形成する。ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の容量部分は、透明誘電体基板33の外側からの電気的な影響を受けやすい部分であるから、タッチセンサ用電極21に対して導電体が近付いたときには、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の静電容量が変わりやすくなる。それゆえに、タッチセンサ用電極21に対する導電体の位置を検出する精度が高まる。
(3)格子パターンにおけるドライブ部分21Dでは、単位格子がドライブ電極線41の一部とセンシングダミー線52の一部とにより構成され、かつ、センシング部分21Sでは、単位格子がセンシング電極線51の一部とドライブダミー線42の一部とにより構成される。そのため、センシング面33Sと対向する平面視では、ドライブ面31Sに位置するドライブ電極31DPと、センシング面33Sに位置するセンシング電極33SPとが、別々の構造体として認識されることがより抑えられる。
(4)ドライブ電極線41と、センシング電極線51とが複数の基準パターン要素31RP,33RPを含むため、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとの設計が容易である。
(5)主線角度θは、0°よりも大きく、かつ、180°よりも小さいため、格子パターンを構成する複数の線分の各々を、第1方向D1および第2方向D2に対して傾けることができる。
(6)ドライブ電極線41とセンシングダミー線52との間で明度および彩度の少なくとも一方が相互に異なり、また、センシング電極線51とドライブダミー線42との間で明度および彩度の少なくとも一方が相互に異なっても、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとの色の違いが目立ちにくくなる。
[第1実施形態の変形例]
上述した第1実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・ドライブ電極線41、ドライブダミー線42、センシング電極線51、および、センシングダミー線52の各々は、黒色を有していなくともよい。例えば、ドライブ電極線41、ドライブダミー線42、センシング電極線51、および、センシングダミー線52の各々は、金属光沢を有する、あるいは、光透過性を有する構成であってもよい。この場合、光透過性を有する電極線の形成材料には、酸化亜鉛などの金属酸化物膜、および、酸化インジウム錫や酸化インジウムガリウム亜鉛などの複合酸化物膜が用いられる。複合酸化物膜は、インジウム、スズ、ガリウム、および、亜鉛などの金属酸化物を含む。金属光沢を有する電極線には、上述した金属膜に加えて、銀ナノワイヤーや導電性高分子膜を用いることもできる。また、黒色を有する電極線には、黒化処理の施された金属線に限らず、グラフェン膜などの導電膜も用いられる。
こうした構成であっても、ドライブ電極31DPと、センシング電極33SPとの間には、透明誘電体基板33が位置するため、ドライブ電極31DPの有する色と、センシング電極33SPの有する色とは、透明誘電体基板33の表面から見て少なからず異なっている。それゆえに、上述した(1)に準じた利点が少なからず得られる。
・センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ電極31DPおよびドライブダミー部31DDが同じ色の属性を有し、センシング電極33SPおよびセンシングダミー部33SDがドライブ電極31DPと異なる色の属性を有する構成でもよい。色の属性は、色相、明度、および、彩度の3つの特性を含む。よって、ドライブ電極31DPおよびドライブダミー部31DDの間では3つの色の特性のうちの全てが同じである一方で、センシング電極33SPおよびセンシングダミー部33SDと、ドライブ電極31DPとの間では、3つの色の特性のうちの少なくとも一つが異なっている。こうした構成であっても、上述した(1)に準じた利点を得ることはできる。
・ドライブ電極31DP、ドライブダミー部31DD、センシング電極33SP、および、センシングダミー部33SDの各々は、相互に同じ色の属性を有してもよい。こうした構成であっても、ドライブ電極31DPおよびドライブダミー部31DDと、センシング電極33SPおよびセンシングダミー部33SDとの間に、透明誘電体基板33が介在している。そのため、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ電極31DPおよびドライブダミー部31DDの色と、センシング電極33SPとセンシングダミー部33SDの色とは、相互に少なからず異なり得る。そのため、上述した(1)に準じた利点を得ることはできる。
・主線角度θは、0°であってもよい。すなわち、格子パターンを構成する1つの格子の4つ辺が、第1方向D1に沿って直線状に延びる2辺と、第2方向D2に沿って直線状に延びる2辺であってもよい。こうした構成であっても、格子パターンが複数の基準パターン要素31RPで形成される構成であれば、上述した(4)に準じた利点を得ることはできる。
・基準パターン要素31RPは、上述した基準パターン要素31RPに代えて、図10および図11を参照して以下に説明する基準パターン要素31RPであってもよい。
図10および図11では、ドライブ電極31DPを構成する複数のドライブ電極線、および、センシング電極33SPを構成する複数のセンシング電極線の配置を説明する便宜上、ドライブ電極線の線幅、および、センシング電極線の線幅が誇張して示されている。また、ドライブダミー線42は、ドライブ面31Sにおける位置がドライブ電極線41と相互に異なるものの、ドライブダミー線42を構成する基準パターン要素31RPは、ドライブ電極線41と共通するため、ドライブダミー線42の詳しい説明を省略する。そして、センシングダミー線52は、センシング面33Sにおける位置がセンシング電極線51と相互に異なるものの、センシングダミー線52を構成する基準パターン要素33RPは、センシング電極線51と共通するため、センシングダミー線52の詳しい説明を省略する。
図10が示すように、ドライブ電極31DPは、複数のドライブ電極線41の集合である。複数のドライブ電極線41は、第2方向D2に沿って等しい間隔を空けて並び、かつ、複数のドライブ電極線41の各々は、第1方向D1に沿って延びている。各ドライブ電極線41は、複数の基準パターン要素31RPから構成され、ドライブ電極線41において、複数の基準パターン要素31RPは、第1方向D1に沿って並んでいる。
基準パターン要素31RPは、1本の主線Lm、および、1本の副線Lsを備えている。主線Lmは、ドライブ電極31DPにおける基準方向である第2方向D2と所定の角度である主線角度θを形成する直線形状を有し、主線Lmは、第1主端点Pm1から第2主端点Pm2まで延びている。主線角度θは、0°よりも大きく、かつ、180°よりも小さい角度の範囲に含まれる所定の角度であり、好ましくは45°以上135°以下の角度の範囲に含まれる所定の角度であり、さらに好ましくは63.435°である。主線角度θは0°であってもよい。第2方向D2と主線角度θを形成する方向が延在方向である。
副線Lsは、主線Lmと直交する方向に沿って、第2主端点Pm2から副端点Psまで延びる直線形状を有し、副線Lsの長さは、主線Lmの半分の長さである。副線Lsの長さが単位長さLRPであるとき、主線Lmの長さは2LRPである。副端点Psは、副端点Psを有する副線Lsに対して、副線Lsの延在方向に位置する他の基準パターン要素31RPの第1主端点Pm1である。
各基準パターン要素31RPは、さらに、2本の補助線Laを備えている。補助線Laの各々は、主線Lmの延びる方向である延在方向に沿って延びる直線形状を有し、かつ、副線Lsと同じ長さである単位長さLRPを有している。2本の補助線Laのうち、一方の補助線Laは第1主端点Pm1から第1補助端点Pa1まで延び、他方の補助線Laは第2主端点Pm2から第2補助端点Pa2まで延びている。
各基準パターン要素31RPは、単位長さLRPを有する副線Lsと同じ長さを有する格子パターンの一部に倣う形状である。すなわち、各基準パターン要素31RPは、主線Lmおよび補助線Laが延在方向に沿って延びる辺を構成し、かつ、副線Lsが主線Lmと直交する方向に沿って延びる辺を構成する二次元の格子パターンに倣う形状である。二次元の格子パターンは、単位格子である正方形が二次元的に連続する形状を有する。
そして、複数のドライブ電極31DPと複数のセンシング電極33SPとが、透明誘電体基板33を挟んで立体的に重なるとき、第1主端点Pm1、第2主端点Pm2、副端点Ps、第1補助端点Pa1、および、第2補助端点Pa2は、格子パターンの格子点に位置する。そのため、ドライブ電極31DPの基準パターン要素31RPとセンシング電極33SPの基準パターン要素33RPとは、相互に交差する点を有する一方で、正方格子における同じ辺を構成する線分を有しない。
図11が示すように、センシング電極33SPは、複数のセンシング電極線51の集合であり、複数のセンシング電極線51は、第1方向D1に沿って等しい間隔を空けて並び、かつ、複数のセンシング電極線51の各々は、第2方向D2に沿って延びている。各センシング電極線51は、第1方向D1を基準方向とする基準パターン要素33RPから構成され、センシング電極線51において、複数の基準パターン要素33RPは、第2方向D2に沿って並んでいる。
タッチセンサ用電極21では、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ電極31DPのドライブ接続部31DPbと、センシング電極33SPのセンシング接続部33SPbとが立体的に重なっている。ドライブ電極31DPのドライブ接続部31DPbは、センシング電極33SPのセンシング接続部33SPbと協働して、センシング面33Sと対向する平面視にて、一辺の長さがLPRである正方形が二次元的に連続する格子パターンを形成する。
タッチセンサ用電極21では、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ容量電極部31DPaとセンシングダミー部33SDとが立体的に重なり、上述した格子パターンにおける一部を形成している。また、センシング容量電極部33SPaとドライブダミー部31DDとが立体的に重なり、格子パターンにおける一部を形成している。
・ドライブ面31Sの基準パターン要素31RPにおける補助線Laの構成と、センシング面33Sの基準パターン要素33RPにおける補助線Laの構成とは、相互に異なってもよい。つまり、ドライブ面31Sの基準パターン要素31RPと、センシング面33Sの基準パターン要素33RPとの各々は、上述した主線Lmと副線Lsとを備えていればよい。この場合に、ドライブ面31Sにおける基準パターン要素31RPに含まれる補助線Laの数は、センシング面33Sにおける基準パターン要素33RPに含まれる補助線Laの数と異なってもよい。また、ドライブ面31Sにおける基準パターン要素31RPに対する補助線Laの位置と、センシング面33Sにおける基準パターン要素33RPに対する補助線Laの位置とは、相互に異なってもよい。要は、ドライブ電極線とセンシング電極線とは、センシング面33Sと対向する平面視にて、格子パターンを形成するための相補的な関係を有していればよい。
詳述すると、図12が示すように、基準パターン要素31RPと基準パターン要素33RPとの各々が、1つの主線Lmと1つの副線Lsとから構成される。このとき、センシング面33Sと対向する平面視にて、第2方向D2にて相互に隣り合う2本のドライブ電極線41と、第1方向D1にて相互に隣り合う2本のセンシング電極線51とによって囲まれる領域である電極線間隙Vが形成される。電極線間隙Vは、5つの単位格子から構成される十字形状であって、電極線間隙Vの中央に位置する1つの単位格子が、第1方向D1の両側と、第2方向D2の両側とを他の単位格子に挟まれた形状である。
電極線間隙Vの中央に位置する単位格子の格子点には、一方のドライブ電極線41における第1主端点Pm1、他方のドライブ電極線41における第2主端点Pm2、一方のセンシング電極線51における第1主端点Pm1、および、第2主端点Pm2が位置している。そして、4つの主端点によって囲まれる単位格子には、ドライブ電極線41に含まれる補助線、および、センシング電極線51に含まれる補助線の少なくとも一方の位置することが可能な領域として、4つの補助線領域Kが設定される。
そして、補助線領域Kには、上述した4つの主端点の少なくとも1つから延びて、4つの補助線領域Kを埋めるように、ドライブ面31Sにおける基準パターン要素31RPの補助線La、および、センシング面33Sにおける基準パターン要素33RPの補助線Laが定められればよい。
4つの補助線領域Kの各々に設定される構成は、電極線間隙Vごとに同じであってもよいし、異なっていてもよい。4つの補助線領域Kの各々に設定される補助線の構成が電極線間隙Vごとに異なる構成においては、補助線の構成が電極線間隙Vごとに繰り返されないため、こうした補助線は基準パターン要素31RP,33RPには含まれない。
・ドライブ電極線41、ドライブダミー線42、センシング電極線51、および、センシングダミー線52の各々は、基準パターン要素31RP,33RPから構成されていなくてもよい。要は、センシング面33Sと対向する平面視にて、上述した格子パターンが形成される構成であれば、ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42の各々は、第1方向D1に沿って延びる直線から構成されてもよいし、第1方向D1に対して所定の角度で交差する直線から構成されてもよい。また、センシング電極線51、および、センシングダミー線52の各々は、第2方向D2に沿って延びる直線から構成されてもよいし、第2方向D2に対して所定の角度で交差する直線から構成されてもよい。あるいは、ドライブ電極線41、および、ドライブダミー線42の各々は、第1方向D1に沿って延びる折れ線形状や曲線形状を有してもよい。この場合には、センシング電極線51、および、センシングダミー線52も折れ線形状や曲線形状を有していればよい。
・センシング面33Sと対向する平面視では、格子パターンのドライブ部分21Dにおいて、単位格子を構成する4本の線分のうち、2本の線分がドライブ電極線41の一部であり、かつ、2本の線分がセンシングダミー線52の一部である。また、センシング面33Sと対向と対向する平面視にて、格子パターンのセンシング部分において、単位格子を構成する4本の線分のうち、2本の線分がセンシング電極線51の一部であり、かつ、2本の線分がドライブダミー線42の一部である。
これに限らず、ドライブ部分21Dにおいて、ドライブ部分21Dに位置する単位格子には、4本の線分のうち、3本の線分がドライブ電極線41の一部であり、かつ、1本の線分がセンシングダミー線52の一部である単位格子が含まれてもよい。また、単位格子には、1本の線分がドライブ電極線41の一部であり、かつ、3本の線分がセンシングダミー線52の一部である単位格子が含まれてもよい。
また、センシング部分21Sにおいて、センシング部分21Sに位置する単位格子には、4本の線分のうち、3本の線分がセンシング電極線51の一部であり、かつ、1本の線分がドライブダミー線42の一部である単位格子が含まれてもよい。また、単位格子には、1本の線分がセンシング電極線51の一部であり、かつ、3本の線分がドライブダミー線42の一部である単位格子が含まれてもよい。
こうした構成であっても、格子パターンのドライブ部分21Dにおいて、単位格子がドライブ電極線41の一部とセンシングダミー線52の一部を含み、かつ、センシング部分21Sにおいて、単位格子がセンシング電極線51の一部とドライブダミー線42の一部を含む以上は、上述した(2)に準じた利点を得ることはできる。
・ドライブ接続線Lcdは、相互に隣り合う2本のドライブ電極線41において、一方のドライブ電極線41の有する基準パターン要素31RPの第2補助端点Pa2から、他方のドライブ電極線41の有する主線Lmにおける延在方向の中央に向けて延びる構成でなくともよい。例えば、相互に隣り合う2本のドライブ電極線41において、一方のドライブ電極線41の有する基準パターン要素31RPの第2補助端点Pa2から、他方のドライブ電極線41の有する第1主端点Pm1に向けて延在方向に沿って延びる構成でもよい。要は、ドライブ接続線Lcdは、延在方向、あるいは、延在方向と直交する方向に沿って延びる直線であって、単位長さLRPを有する直線であればよく、かつ、1つのドライブ容量電極部31DPaにおいて、相互に隣り合う2本のドライブ電極線41の間を接続していればよい。
・センシング接続線Lcsは、相互に隣り合う2本のセンシング電極線51において、一方のセンシング電極線51の有する基準パターン要素33RPの第2補助端点Pa2から、他方のセンシング電極線51の有する主線Lmにおける延在方向の中央に向けて延びる構成でなくともよい。要は、センシング接続線Lcsは、延在方向、あるいは、延在方向と直交する方向に沿って延びる直線であって、単位長さLRPを有する直線であればよく、かつ、1つのセンシング容量電極部33SPaにおいて、相互に隣り合う2本のセンシング電極線51の間を接続していればよい。
[第2実施形態]
図13および図14を参照して、タッチセンサ用電極、タッチパネル、および、表示装置を具体化した第2実施形態を説明する。第2実施形態は、第1実施形態と比べて、ドライブ容量電極部とセンシング容量電極部との間に電極部間隙が形成されている点が異なる。そのため、以下では、こうした相違点を詳しく説明し、第2実施形態において第1実施形態と共通する構成には、第1実施形態と同じ符号を付すことで、第1実施形態と共通する構成の詳しい説明を省略する。また、以下では、ドライブ電極の構成、タッチセンサ用電極、および、タッチセンサ用電極の作用を順番に説明する。
[ドライブ電極の構成]
図13を参照してドライブ電極の構成を説明する。図13では、ドライブ電極を構成する複数のドライブ電極線の配置を説明する便宜上、ドライブ電極線の線幅が誇張して示されている。
図13が示すように、1つのドライブ電極31DPは、第1方向D1に沿って並ぶ複数のドライブ容量電極部31DPaと、相互に隣り合う2つのドライブ容量電極部31DPaの間を接続するドライブ接続部31DPbとを備えている。複数のドライブ電極31DPは、第2方向D2に沿って並んでいる。
第2方向D2において、相互に隣り合う2つのドライブ容量電極部31DPaの間には、電極部間隙45が位置している。電極部間隙45は、ドライブ容量電極部31DPaにおける第2方向D2の外縁に沿って延びている。電極部間隙45の各々には、ドライブダミー部31DDの一部であって、複数のドライブダミー線42が位置している。
センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブダミー部31DDのうち、電極部間隙45を除く部分が、センシング容量電極部33SPaと向かい合う。そのため、電極部間隙45は、第2方向D2において、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間に形成される隙間である。
電極部間隙45に位置するドライブダミー線42の各々は、例えば、ドライブ電極線41と、ドライブダミー線42との間に位置する電極線間隙46によって、ドライブ電極線41から離れている。電極部間隙45に位置するドライブダミー線42は、さらに、ドライブダミー部31DDの内部に位置するダミー線間隙47によって、ドライブダミー線42の一部から離れている。ダミー線間隙47は省略されてもよい。
[タッチセンサ用電極の構成]
図14を参照してタッチセンサ用電極の構成を説明する。図14では、ドライブ電極を構成する複数のドライブ電極線の配置、および、センシング電極を構成する複数のセンシング電極線の配置を説明する便宜上、ドライブ電極線の線幅、および、センシング電極線の線幅が誇張して示されている。
図14が示すように、1つのセンシング電極33SPは、第2方向D2に沿って並ぶ複数のセンシング容量電極部33SPaと、相互に隣り合う2つのセンシング容量電極部33SPaの間を接続するセンシング接続部33SPbとを備えている。複数のセンシング電極33SPは、第1方向D1に沿って並んでいる。
第1方向D1において、相互に隣り合う2つのセンシング容量電極部33SPaの間には、電極部間隙55が位置している。電極部間隙55は、センシング容量電極部33SPaにおける第1方向D1の外縁に沿って延びている。電極部間隙55の各々には、センシングダミー部33SDの一部であって、複数のセンシングダミー線52が位置している。
センシング面33Sと対向する平面視にて、センシングダミー部33SDのうち、電極部間隙55を除く部分が、ドライブ容量電極部31DPaと向かい合う。そのため、電極部間隙55は、第1方向D1において、センシング容量電極部33SPaとドライブ容量電極部31DPaとの間に形成される隙間である。
電極部間隙55に位置するセンシングダミー線52の各々は、例えば、センシング電極線51とセンシングダミー線52との間に位置する電極線間隙56によって、センシング電極線51から離れている。電極部間隙55に位置するセンシングダミー線52は、さらに、センシングダミー部33SDの内部に位置するダミー線間隙57によって、センシングダミー線52の一部から離れている。ダミー線間隙57は省略されてもよい。
タッチセンサ用電極21では、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ容量電極部31DPaは、センシングダミー部33SDのうち、電極部間隙55を除く部分と向かい合い、センシング容量電極部33SPaは、ドライブダミー部31DDのうち、電極部間隙45を除く部分と向かい合う。
そのため、センシング面33Sと対向する平面視にて、第2方向D2において相互に隣り合うドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間には、ドライブ面31Sにおける電極部間隙45と、センシング面33Sにおける電極部間隙55とが形成されている。それゆえに、センシング面33Sと対向する平面視にて、相互に隣り合うドライブ容量電極部31DPaおよびセンシング容量電極部33SPaは、第1方向D1において、2つの電極部間隙45,55の分だけ互いから離れているとともに、第2方向D2において、2つの電極部間隙45,55の分だけ互いから離れている。
[タッチセンサ用電極の作用]
タッチセンサ用電極21では、ドライブ面31Sにおいて、ドライブ容量電極部31DPaと、センシング容量電極部33SPaとの間に電極部間隙45が形成され、センシング面33Sにおいて、ドライブ容量電極部31DPaと、センシング容量電極部33SPaとの間に電極部間隙55が形成されている。
そのため、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間に形成される電界は、透明誘電体基板33の外側からの影響を受けやすくなる。それゆえに、タッチセンサ用電極21に対する指の位置を検出する精度が高まる。
さらには、ドライブ面31Sにおける電極部間隙45には、ドライブダミー部31DDの一部が位置し、かつ、センシング面33Sにおける電極部間隙55には、センシングダミー部33SDが位置している。そのため、タッチセンサ用電極21において電極部間隙が形成される構成であっても、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとが別々の構造体として視認されることを抑えることが可能である。
また、ドライブ面31Sにおいて、ドライブ容量電極部31DPaと、センシング容量電極部33SPaとの間に電極部間隙45が形成され、センシング面33Sにおいて、ドライブ容量電極部31DPaと、センシング容量電極部33SPaとの間に電極部間隙55が形成されている。
そのため、ドライブ容量電極部31DPaの一部が電極部間隙45に位置し、かつ、センシング容量電極部33SPaの一部が電極部間隙55に位置する構成と比べて、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の静電容量の大きさが変わる。これにより、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の静電容量を、タッチセンサ用電極21が接続される制御部36の仕様にあわせて変えることができる。
しかも、ドライブ面31Sにおいて、電極線間隙46の位置を設定し、かつ、センシング面33Sにおいて、電極線間隙56の位置を設定するだけで、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとの間の静電容量を変えることができる。そのため、タッチセンサ用電極21が備えるドライブ電極31DPの設計における大幅な変更や、センシング電極33SPの設計における大幅な変更を強いることなく、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとの間の静電容量を変えることができる。
以上説明したように、第2実施形態によれば、以下の利点を得ることができる。
(7)センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間に電極部間隙45が形成されるため、タッチセンサ用電極21に対する指の位置を検出する精度が高まる。そして、複数の電極部間隙45にドライブダミー部31DDの一部が位置するため、このような電極部間隙45が形成される構成であっても、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとが別々の構造体として視認されることを抑えることが可能である。
(8)センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間に電極部間隙55が形成されるため、タッチセンサ用電極21に対する指の位置を検出する精度が高まる。そして、複数の電極部間隙55にセンシングダミー部33SDの一部が位置するため、このような電極部間隙55が形成される構成であっても、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとが別々の構造体として視認されることを抑えることが可能である。
[第2実施形態の変形例]
上述した第2実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・ドライブ面31Sにおいて、電極部間隙45の全てにドライブダミー部31DDの一部が位置しているが、こうした構成に限らず、電極部間隙45の少なくとも1つにドライブダミー部31DDの一部が位置する構成でもよい。こうした構成によっても、電極部間隙45のうち、ドライブダミー部31DDの一部が位置する電極部間隙45においては、上述した(7)に準じた利点を得ることはできる。
・センシング面33Sにおいて、電極部間隙55の全てにセンシングダミー部33SDの一部が位置しているが、こうした構成に限らず、電極部間隙55の少なくとも1つにセンシングダミー部33SDの一部が位置する構成でもよい。こうした構成であっても、電極部間隙55のうち、センシングダミー部33SDの一部が位置する電極部間隙55においては、上述した(8)に準じた利点を得ることはできる。
・ドライブ面31Sにおいて、電極線間隙46の位置は、例えば、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の静電容量の大きさに応じて設定されればよい。第1方向D1において、電極線間隙46と、電極線間隙46に最も近いダミー線間隙47との間の距離が大きいほど、ドライブ容量電極部31DPaの面積が小さくなる。そのため、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の静電容量が小さくなる。
・センシング面33Sにおいて、電極線間隙56の位置は、例えば、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の静電容量の大きさに応じて設定されればよい。第2方向D2において、電極線間隙56と、電極線間隙56に最も近いダミー線間隙57との間の距離が大きいほど、センシング容量電極部33SPaの面積が小さくなる。そのため、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間の静電容量が小さくなる。
・ドライブ面31Sに位置する複数のドライブ容量電極部31DPaのうち、一部のドライブ容量電極部31DPaの外縁のみに、電極部間隙45が位置する構成でもよい。こうした構成であっても、電極部間隙45と相互に隣り合うドライブ容量電極部31DPaにおいては、上述した(7)に準じた利点を得ることはできる。
・センシング面33Sに位置する複数のセンシング容量電極部33SPaのうち、一部のセンシング容量電極部33SPaの外縁のみに、電極部間隙55が位置する構成でもよい。こうした構成であっても、電極部間隙55と相互に隣り合うセンシング容量電極部33SPaにおいては、上述した(8)に準じた利点を得ることはできる。
・ドライブ面31Sに電極部間隙45が位置する一方、センシング面33Sには電極部間隙55が位置しない構成でもよい。こうした構成であっても、センシング面33Sと対向する平面視にて、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間に電極部間隙45が位置するため、上述した(7)に準じた利点を少なからず得ることはできる。
・センシング面33Sに電極部間隙55が位置する一方、ドライブ面31Sには電極部間隙45が位置しない構成でもよい。こうした構成であっても、ドライブ容量電極部31DPaとセンシング容量電極部33SPaとの間に電極部間隙55が位置するため、上述した(8)に準じた利点を少なからず得ることはできる。
・第2実施形態、および、第2実施形態の変形例の構成の各々は、第1実施形態の変形例の構成の各々と組み合わせて実施することもできる。
[第3実施形態]
図15から図18を参照して、タッチセンサ用電極、タッチパネル、および、表示装置を具体化した第3実施形態を説明する。第3実施形態は、第1実施形態と比べて、ドライブ電極を構成するドライブ電極線の構成、および、センシング電極を構成するセンシング電極線の構成が異なっている。そのため、以下では、こうした相違点を詳しく説明し、第1実施形態と共通する構成には、第1実施形態と同じ符号を付すことによって、第1実施形態と共通する構成の詳しい説明を省略する。また、以下では、ドライブ電極の構成、センシング電極の構成、タッチセンサ用電極の構成、および、タッチセンサ用電極の作用を順番に説明する。
[ドライブ電極の構成]
図15および図16を参照してドライブ電極の構成を説明する。図15では、ドライブ電極31DPを構成する複数のドライブ電極線の配置を説明する便宜上、ドライブ電極線の線幅が誇張して示されている。また、図16では、図15に示されるドライブ電極31DPの一部が拡大して示されている。
図15が示すように、1つのドライブ電極31DPは、第1方向D1に沿って並ぶ複数のドライブ容量電極部31DPaと、相互に隣り合う2つのドライブ容量電極部31DPaの間を接続するドライブ接続部31DPbとを備えている。複数のドライブ電極31DPは、第2方向D2に沿って並んでいる。
ドライブ電極31DPにおいて、ドライブ容量電極部31DPaの各々と、ドライブ接続部31DPbの各々とは、複数のドライブ電極線61によって構成されている。各ドライブ電極31DPは、複数のドライブ電極線61の集合である。各ドライブ電極線61は、例えば、第2方向D2を基準方向とする複数の基準パターン要素31RPを含んでいる。
ドライブ容量電極部31DPaは、例えば、第2方向D2に沿って等しい間隔を空けて並ぶ5本のドライブ電極線61を有し、各ドライブ電極線61は、第1方向D1に沿って延びている。ドライブ接続部31DPbは、例えば、第2方向D2に沿って等しい間隔を空けて並ぶ3本のドライブ電極線61を有し、各ドライブ電極線61は、第1方向D1に沿って延びている。
ドライブ容量電極部31DPaを構成する5本のドライブ電極線61のうち、第2方向D2において連続する3本のドライブ電極線61は、ドライブ接続部31DPbを構成する3本のドライブ電極線61に、それぞれ接続している。
ドライブ容量電極部31DPaにおいて、第2方向D2に沿って並ぶ5本のドライブ電極線61の各々は、延在方向に沿って延びるドライブ接続線Lcdによって、相互に隣り合うドライブ電極線61に接続されている。
ドライブ接続線Lcdは、例えば、一方のドライブ電極線61の有する基準パターン要素31RPの第2補助端点Pa2から、他のドライブ電極線61の有する基準パターン要素31RPの副端点Psに向けて延びている。1つのドライブ容量電極部31DPaにおいて、4本のドライブ接続線Lcdがドライブ接続線群を構成し、ドライブ接続線群は、ドライブ容量電極部31DPaごとに第1方向D1に沿って連続している。
ドライブダミー部31DDは、第2方向D2において相互に隣り合う2つのドライブ電極31DPの間に位置している。ドライブダミー部31DDは、一方のドライブ電極31DPにおいて連続する2つのドライブ容量電極部31DPaと、他方のドライブ電極31DPにおいて連続する2つのドライブ容量電極部31DPaとの間に位置している。
ドライブダミー部31DDは、例えば、第2方向D2に沿って等しい間隔を空けて並ぶ2本のドライブダミー線62を含み、各ドライブダミー線62は、第1方向D1に沿って延びている。各ドライブダミー線62は、第2方向D2を基準方向とする複数の基準パターン要素31RPを含んでいる。
第1方向D1において、ドライブダミー部31DDと、ドライブ容量電極部31DPaの一部とは、交互に連続して並んでいる。そして、ドライブ面31Sの一部では、第1方向D1において、ドライブダミー部31DDを構成するドライブダミー線62と、ドライブ容量電極部31DPaを構成するドライブ電極線61とは、交互に連続して並んでいる。第1方向D1において交互に連続するドライブ電極線61とドライブダミー線62とは、1つのドライブパターン群63を構成し、第1方向D1において相互に隣り合うドライブ電極線61とドライブダミー線62とは、共通する1つの基準パターン要素31RPの一部をそれぞれ含んでいる。
ドライブパターン群63において、第1方向D1におけるドライブ電極線61の端部と、ドライブダミー線62の端部との間には、ドライブ間隙64が位置している。ドライブ間隙64が、ドライブ電極線61とドライブダミー線62とを互いから離している。これにより、ドライブダミー部31DDは、ドライブ電極31DPから離れている。
図15において、各ドライブ電極31DPにおける第2方向D2の中央を通り、かつ、第1方向D1に沿って延びる直線が、ドライブ直線DLである。ドライブ直線DLのうち、第2方向D2において相互に隣り合う2本のドライブ直線DLによって挟まれる領域が、ドライブ電極線領域である。これに対して、各センシング電極33SPにおける第1方向の中央を通り、かつ、第2方向D2に沿って延びる直線が、センシング直線SLである。センシング直線SLのうち、第1方向D1において相互に隣り合う2本のセンシング直線SLによって挟まれる領域が、センシング電極線領域である。
センシング面33Sと対向する平面視にて、1つのドライブ電極線領域と、1つのセンシング電極線領域とが立体的に重なる領域が単位領域21Uである。単位領域21Uは、第1方向D1および第2方向D2の各々に沿って連続している。
図16が示すように、各単位領域21Uには、第2方向D2に沿って並ぶ2本のドライブ電極線61と、3本のドライブパターン群63とが割り当てられ、第2方向D2における両端の各々に位置するドライブ電極線61が、3本のドライブパターン群63を挟んでいる。2本のドライブ電極線61と3本のドライブパターン群63とは、第2方向D2において相互に等しい間隔を空けて並んでいる。
各単位領域21Uにおいて、2本のドライブ電極線61と、3本のドライブパターン群63とは、1つのドライブ配線群を構成し、ドライブ配線群は、第1方向D1において、単位領域21Uごとに連続して位置している。
ドライブ配線群を構成する各ドライブ電極線61には、第1方向D1に沿って並ぶ5つの基準パターン要素31RPが1つの単位領域21Uに対して割り当てられている。ドライブ配線群を構成する各ドライブパターン群63にも、ドライブ電極線61と同様、第1方向D1に沿って並ぶ5つの基準パターン要素31RPが1つの単位領域21Uに対して割り当てられている。そして、2本のドライブ電極線61と3本のドライブパターン群63との各々において、第1方向D1における一端に位置する基準パターン要素31RPが始点パターン要素31RPsである。ドライブ面31Sの単位領域21Uにおける始点パターン要素31RPsが、第1始点パターン要素の一例である。
単位領域21Uにおいて、第2方向D2において相互に隣り合う2つの始点パターン要素31RPsの間の距離が線間幅GLであり、例えば、各始点パターン要素31RPsの副端点Psの間の距離であって、第2方向D2に沿う距離が、線間幅GLである。
ここでは、ドライブ電極線61およびドライブパターン群63の各々において、基準パターン要素31RPのうち、1つの主線Lmと1つの副線Lsとが1つの基準パターン要素31RPである。また、基準パターン要素31RPのうち、主線Lmと副線Lsとの間や主線Lmの途中に間隙を有するパターンも基準パターン要素31RPであると見なす。
ドライブ配線群において、ドライブ配線群に含まれるドライブ電極線61およびドライブパターン群63の各々は、第2方向D2の一端に位置するドライブ電極線61から順に、第A配線31A、第B配線31B、第C配線31C、第D配線31D、および、第E配線31Eである。
1つの単位領域21Uにおいて、第A配線31Aから第E配線31Eの各々における始点パターン要素31RPsの位置が定められ、5つの始点パターン要素31RPsが1つの始点パターン要素群を構成している。始点パターン要素群は、第1方向D1に沿って単位領域21Uごとに連続し、単位領域21Uに対する各始点パターン要素31RPsの位置は、複数の単位領域21Uにおいて相互に同じである。そのため、第1方向D1にて連続する複数の単位領域21Uにおいて、複数の始点パターン要素31RPsが、第1方向D1に沿って並んでいる。
第B配線31Bの始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPは、第1方向D1において隣り合う単位領域21Uにおける第A配線31Aの始点パターン要素31RPsに向けて延びている。また、第C配線31Cの始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPは、第1方向D1において隣り合う単位領域21Uにおける第B配線31Bの始点パターン要素31RPsに向けて延びている。
すなわち、1つの始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPは、第2方向D2における位置が線間幅GLの1倍だけ異なる他の始点パターン要素31RPsに向けて延びている。そのため、単位領域21Uにおいて、ドライブ配線群を構成する配線の各々は、始点パターン要素31RPsから、第1方向D1において相互に隣り合う単位領域21Uの始点パターン要素31RPsに向けて、線間幅GLの1倍だけ傾くように延びている。
ドライブ配線群を構成するドライブ電極線61およびドライブパターン群63の各々は、各始点パターン要素31RPsから相互に平行な方向に沿って延びている。そのため、2本のドライブ電極線61の間の距離、および、ドライブ電極線61とドライブパターン群63との間の距離は、線間幅GLに保たれている。
[センシング電極の構成]
図17を参照してセンシング電極の構成を説明する。図17では、センシング電極33SPを構成する複数のセンシング電極線の配置を説明する便宜上、センシング電極線の線幅が誇張して示されている。
図17が示すように、1つのセンシング電極33SPは、第2方向D2に沿って並ぶ複数のセンシング容量電極部33SPaと、相互に隣り合う2つのセンシング容量電極部33SPaの間を接続するセンシング接続部33SPbとを備えている。複数のセンシング電極33SPは、第1方向D1に沿って並んでいる。
センシング電極33SPにおいて、センシング容量電極部33SPaの各々と、センシング接続部33SPbの各々とは、複数のセンシング電極線71によって構成されている。各センシング電極33SPは、センシング電極線71の集合である。各センシング電極線71は、例えば、第1方向D1を基準方向とする複数の基準パターン要素33RPを含んでいる。
センシング容量電極部33SPaは、例えば、第1方向D1に沿って等しい間隔を空けて並ぶ5本のセンシング電極線71を有し、各センシング電極線71は、第2方向D2に沿って延びている。センシング接続部33SPbは、例えば、第1方向D1に沿って等しい間隔を空けて並ぶ3本のセンシング電極線71を有し、各センシング電極線71は、第2方向D2に沿って延びている。
センシング容量電極部33SPaを構成する5本のセンシング電極線71のうち、第1方向D1において連続する3本のセンシング電極線71は、センシング接続部33SPbを構成する3本のセンシング電極線71に、それぞれ接続している。
センシング容量電極部33SPaにおいて、第1方向D1に沿って並ぶ5本のセンシング電極線71の各々は、延在方向と直交する方向に沿って延びるセンシング接続線Lcsによって、相互に隣り合うセンシング電極線71に接続されている。
センシング接続線Lcsの一部は、例えば、一方のセンシング電極線71の有する基準パターン要素33RPの第2主端点Pm2から、第1方向D1において隣り合うセンシング電極線71の有する基準パターン要素33RPの第1補助端点Pa1に向けて延びている。
センシング接続線Lcsの残りの部分は、例えば、一方のセンシング電極線71の有する基準パターン要素33RPの第2主端点Pm2から、第1方向D1において隣り合うセンシング電極線71の有する基準パターン要素33RPの第1主端点Pm1に向けて延びている。
1つのセンシング容量電極部33SPaにおいて、4本のセンシング接続線Lcsがセンシング接続線群を構成し、センシング接続線群は、センシング容量電極部33SPaごとに第2方向D2に沿って連続している。
センシングダミー部33SDは、第1方向D1において相互に隣り合う2つのセンシング電極33SPの間に位置している。センシングダミー部33SDは、一方のセンシング電極33SPにおいて連続する2つのセンシング容量電極部33SPaと、他方のセンシング電極33SPにおいて連続する2つのセンシング容量電極部33SPaとの間に位置している。
センシングダミー部33SDは、例えば、第1方向D1に沿って等しい間隔を空けて並ぶ2本のセンシングダミー線72を含み、各センシングダミー線72は、第2方向D2に沿って延びている。各センシングダミー線72は、第1方向D1を基準方向とする複数の基準パターン要素33RPを含んでいる。
第2方向D2において、センシングダミー部33SDを構成するセンシングダミー線72は、2本のセンシング電極線71によって挟まれている。第2方向D2において、相互に隣り合うセンシング電極線71の端部と、センシングダミー線72の端部との間には、センシング間隙73が位置している。1本のセンシングダミー線72は、第2方向において連続する2つのセンシング間隙73によって、センシング電極線71から離されている。これにより、センシングダミー部33SDは、センシング電極33SPから離れている。
センシング面33Sにおいて、各単位領域21Uには、第1方向D1に沿って並ぶ2本のセンシング電極線71と、3本のセンシングパターン群74とが割り当てられている。3本のセンシングパターン群74は、第2方向D2に沿って並ぶセンシング電極線71の一部と、センシングダミー線72の一部とを含む。各単位領域21Uにおいて、第1方向D1における両端の各々に位置するセンシング電極線71が、3本のセンシングパターン群74を挟んでいる。2本のセンシング電極線71と3本のセンシングパターン群74とは、第1方向D1において相互に等しい間隔を空けて並び、2本のセンシング電極線71の間の間隔、あるいは、センシング電極線71とセンシングパターン群74との間の間隔が線間幅GLである。
各単位領域21Uにおいて、2本のセンシング電極線71と、3本のセンシングパターン群74とが1つのセンシング配線群を構成し、センシング配線群は、第2方向D2において、単位領域21Uごとに連続して位置している。
1つの単位領域21Uにおいて、ドライブ面31Sにおける単位領域21Uと同様、各配線に含まれる複数の基準パターン要素33RPの中で、第2方向D2の一端に位置する基準パターン要素33RPが始点パターン要素33RPsである。そして、1つの始点パターン要素33RPsに連なる複数の基準パターン要素33RPは、第1方向D1における位置が、線間幅GLの1倍だけ異なる始点パターン要素33RPsに向けて延びている。センシング面33Sの単位領域21Uにおける始点パターン要素33RPsが、第2始点パターン要素の一例である。
[タッチセンサ用電極の構成]
図18を参照してタッチセンサ用電極の構成を説明する。図18では、ドライブ電極31DPを構成する複数のドライブ電極線の配置と、センシング電極33SPを構成する複数のセンシング電極線の配置とを説明する便宜上、ドライブ電極線の線幅と、センシング電極線の線幅とが誇張して示されている。
図18が示すように、タッチセンサ用電極21では、センシング面33Sと対向する平面視において、ドライブ容量電極部31DPaがセンシングダミー部33SDに重なり、センシング容量電極部33SPaがドライブダミー部31DDに重なり、かつ、ドライブ接続部31DPbがセンシング接続部33SPbに重なる。これにより、正方形形状を有する単位格子の連続する1つの格子パターンが形成される。
そして、ドライブ面31Sの単位領域21Uの各々において、1つの始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPは、第2方向D2における位置が線間幅GLの1倍だけ異なる始点パターン要素31RPsに向けて延びている。また、センシング面33Sの単位領域21Uの各々において、1つの始点パターン要素33RPsに連なる複数の基準パターン要素33RPは、第1方向D1における位置が線間幅GLの1倍だけ異なる始点パターン要素33RPsに向けて延びている。
そのため、タッチセンサ用電極21の形成する格子パターンにおいて連続する単位格子は、第1実施形態の基準パターン要素31RP,33RPを含みながら、単位格子を構成する主線Lmと基準方向との形成する主線角度θが、第1実施形態のタッチセンサ用電極21と相互に異なる。
[タッチセンサ用電極の作用]
上述したタッチセンサ用電極の作用を説明する。
本実施形態のタッチセンサ用電極21は、第1実施形態におけるタッチセンサ用電極21から以下のように設計を変更するのみで形成することができる。すなわち、ドライブ配線群を構成する配線において、1つの単位領域21Uにおける始点パターン要素31RPsの第2方向D2における位置が設定される。そして、各始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPの延びる方向が、第2方向D2において線間幅GLのn倍(nは1以上の整数)だけずれた他の始点パターン要素31RPsに向けた方向に変更される。
また、センシング配線群を構成する配線において、1つの単位領域21Uにおける始点パターン要素33RPsの第1方向D1における位置が設定される。そして、1つの単位領域21Uにおける始点パターン要素33RPsに連なる複数の基準パターン要素33RPの延びる方向が、第1方向D1において線間幅GLのn倍(nは1以上の整数)だけずれた他の始点パターン要素33RPsに向けた方向に変更される。そして、第1方向D1において連続する複数のドライブ配線群と、第2方向D2において連続する複数のセンシング配線群との各々が、センシング面33Sと対向する平面視にて格子パターンを形成するように接続される。
このように、格子パターンを形成するタッチセンサ用電極21を得る上で、ドライブ面31Sにおけるドライブ電極31DPおよびドライブダミー部31DDの設計、および、センシング面33Sにおけるセンシング電極33SPおよびセンシングダミー部33SDの設計の各々を大幅に変更する必要がない。
以上説明したように、第3実施形態によれば、以下の利点を得ることができる。
(9)格子パターンを構成する複数の線分の各々が有する第1方向D1および第2方向D2に対する傾きが変更される場合であっても、基準パターン要素31RP,33RPを含む電極線としてドライブ電極線61およびセンシング電極線71の位置が定められる。それゆえに、ドライブ電極線61およびセンシング電極線71を設計するための負荷を小さくすることができる。
[第3実施形態の変形例]
上述した第3実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・ドライブ面31Sの1つの単位領域21Uにおいて、第C配線31Cにおける始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPは、第1方向D1にて隣り合う単位領域21Uにおける第A配線31Aにおける始点パターン要素31RPsに向けて延びてもよい。あるいは、第D配線31Dにおける始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPは、第1方向D1にて隣り合う単位領域21Uにおける第A配線31Aの始点パターン要素31RPsに向けて延びてもよい。
要は、1つの始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPは、第2方向D2における位置が線間幅GLの整数倍だけ異なる始点パターン要素に向けて延びていればよい。センシング面33Sにおける単位領域21Uでは、各配線における始点パターン要素31RPsに連なる複数の基準パターン要素31RPの延びる方向が、ドライブ面31Sにおける単位領域21Uに準じて定められればよい。こうした構成であっても、上述した(9)に準じた利点を得ることはできる。
・ドライブ配線群を構成する配線の本数と、センシング配線群を構成する配線の本数とは、格子パターンを形成することが可能であれば、任意に変更され得る。
・第3実施形態の構成、および、第3実施形態の変形例の構成の各々は、第1実施形態の変形例の構成の各々と組み合わせて実施することもできる。
・第3実施形態の構成、および、第3実施形態の変形例の構成の各々は、第2実施形態、および、第2実施形態の変形例の各々と組み合わせて実施することもできる。
[他の変形例]
・図19が示すように、タッチパネル20を構成するタッチセンサ用電極21において、透明基板31および透明接着層32が割愛されてもよい。こうした構成では、透明誘電体基板33の面の中で、表示パネル10と対向する1つの面がドライブ面31Sとして設定され、ドライブ面31Sには、ドライブ電極31DPが位置すればよい。そして、透明誘電体基板33における、ドライブ面31Sと対向する面に、センシング電極33SPが位置すればよい。
こうした構成では、ドライブ電極31DPは、例えば、ドライブ面31Sに形成される1つの薄膜のパターニングによって形成される。
・図20が示すように、タッチパネル20では、表示パネル10に近い構成要素から順番に、ドライブ電極31DP、透明基板31、透明接着層32、透明誘電体基板33、センシング電極33SP、透明接着層23、カバー層22が位置してもよい。
こうした構成では、例えば、ドライブ電極31DPが、透明基板31の1つの面であるドライブ面31Sに形成され、センシング電極33SPが、透明誘電体基板33の1つの面であるセンシング面33Sに形成される。そして、透明基板31においてドライブ面31Sと対向する面と、透明誘電体基板33においてセンシング面33Sと対応する面とが、透明接着層32によって接着される。
・タッチパネル20と表示パネル10とは、個別に形成されていなくともよく、タッチパネル20は、表示パネル10と一体に形成されてもよい。こうした構成では、例えば、タッチセンサ用電極21のうち、複数のドライブ電極31DPがTFT層13に位置する一方、複数のセンシング電極33SPがカラーフィルタ基板16と上側偏光板17との間に位置するインセル型の構成とすることができる。あるいは、タッチセンサ用電極21がカラーフィルタ基板16と上側偏光板17との間に位置するオンセル型の構成でもよい。
10…表示パネル、10S…表示面、11…下側偏光板、12…薄膜トランジスタ基板、13…TFT層、14…液晶層、15…カラーフィルタ層、15a…ブラックマトリクス、15P…画素、15G…緑着色層、15R…赤着色層、16…カラーフィルタ基板、17…上側偏光板、20…タッチパネル、20S…操作面、21…タッチセンサ用電極、21D…ドライブ部分、21S…センシング部分、21U…単位領域、22…カバー層、23…透明接着層、31…透明基板、31A…第A配線、31B…第B配線、31C…第C配線、31D…第D配線、31E…第E配線、31DD…ドライブダミー部、31DP…ドライブ電極、31DPa…ドライブ容量電極部、31DPb…ドライブ接続部、31P…パッド、31RP,33RP…基準パターン要素、31RPs,33RPs…始点パターン要素、31S…ドライブ面、32…透明接着層、33…透明誘電体基板、33P…パッド、33S…センシング面、33SD…センシングダミー部、33SP…センシング電極、33SPa…センシング容量電極部、33SPb…センシング接続部、34…選択回路、35…検出回路、35a…信号取得部、35b…信号処理部、36…制御部、41,61…ドライブ電極線、42,62…ドライブダミー線、42a,52a…ダミー内間隙、43,63…ドライブパターン群、44,64…ドライブ間隙、45,55…電極部間隙、46,56…電極線間隙、47,57…ダミー線間隙、51,71…センシング電極線、52,72…センシングダミー線、53,74…センシングパターン群、54,73…センシング間隙、Lm…主線、Ls…副線、Ps…副端点、Lcd…ドライブ接続線、Lcs…センシング接続線、Pa1…第1補助端点、Pa2…第2補助端点、Pm1…第1主端点、Pm2…第2主端点。

Claims (12)

  1. 第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有する透明誘電体基板と、
    第1方向と交差する第2方向に沿って前記第1面に並ぶ複数の第1電極であって、前記各第1電極は、複数の第1電極線の集合であるとともに、第1方向に沿って並ぶ複数の第1容量電極部と、相互に隣り合う前記第1容量電極部を接続する第1接続部とを備える、複数の前記第1電極と、
    前記第1方向に沿って前記第2面に並ぶ複数の第2電極であって、前記各第2電極は、複数の第2電極線の集合であるとともに、前記第2方向に沿って並ぶ複数の第2容量電極部と、相互に隣り合う前記第2容量電極部を接続する第2接続部とを備える、複数の前記第2電極と、
    複数の第1ダミー線を含む第1ダミー部であって、前記第1面において相互に隣り合う2つの前記第1電極の間に位置するとともに前記第1電極から離れた第1ダミー部と、
    複数の第2ダミー線を含む第2ダミー部であって、前記第2面において相互に隣り合う2つの前記第2電極の間に位置するとともに前記第2電極から離れた第2ダミー部と、を備え、
    前記透明誘電体基板と対向する平面視において、前記第1容量電極部は前記第2ダミー部と向かい合い、前記第2容量電極部は前記第1ダミー部と向かい合い、
    前記平面視において、前記第1電極線と前記第2ダミー線との組合せは、1つの格子パターンの第1部分を構成するとともに、前記第1電極線と前記第2ダミー線とは、前記格子パターンに含まれる相互に異なる線分を構成し、
    前記平面視において、前記第2電極線と前記第1ダミー線との組合せは、前記格子パターンの第2部分を構成するとともに、前記第2電極線と前記第1ダミー線とは、前記格子パターンに含まれる相互に異なる線分を構成する
    タッチセンサ用電極。
  2. 前記格子パターンを構成する複数の単位格子の各々は、4本の線分から構成され、
    前記格子パターンの前記第1部分における前記4本の線分は、前記第1電極線の一部と前記第2ダミー線の一部とを含み、
    前記格子パターンの前記第2部分における前記4本の線分は、前記第2電極線の一部と前記第1ダミー線の一部とを含む
    請求項1に記載のタッチセンサ用電極。
  3. 前記格子パターンにおいて1つの単位格子は正方形形状を有し、
    前記第1電極線と前記第2ダミー線とは、複数の基準パターン要素を含み、
    前記基準パターン要素は、1つの方向である基準方向に対して所定の角度を形成する延在方向に沿って延びるとともに前記単位格子の一辺の長さの2倍の長さを有する主線と、前記延在方向と直交する方向に沿って延びるとともに前記単位格子の一辺の長さと同じ長さを有する副線と、を含み、
    前記第1電極線において、前記基準方向が前記第2方向であり、複数の前記基準パターン要素は、前記第1方向に沿って並び、
    前記第2ダミー線において、前記基準方向が前記第1方向であり、複数の前記基準パターン要素は、前記第2方向に沿って並ぶ
    請求項1または2に記載のタッチセンサ用電極。
  4. 前記第2電極線と前記第1ダミー線とは、複数の前記基準パターン要素を含み、
    前記第2電極線において、前記基準方向が前記第1方向であり、複数の前記基準パターン要素は、前記第2方向に沿って並び、
    前記第1ダミー線において、前記基準方向が前記第2方向であり、複数の前記基準パターン要素は、前記第1方向に沿って並ぶ
    請求項3に記載のタッチセンサ用電極。
  5. 前記所定の角度は、0°よりも大きく、かつ、180°よりも小さい
    請求項3または4に記載のタッチセンサ用電極。
  6. 前記第1方向と前記第2方向とは相互に直交する方向であり、
    前記第1電極の各々における前記第2方向の中央を通る直線が第1直線であり、
    前記第2電極の各々における前記第1方向の中央を通る直線が第2直線であり、
    相互に隣り合う2本の前記第1直線と、相互に隣り合う2本の前記第2直線とによって囲まれる矩形形状を有した領域が単位領域であり、
    前記単位領域において、前記各第1電極線に含まれる複数の前記基準パターン要素の中で前記第1方向の一端に位置する前記基準パターン要素が第1始点パターン要素であり、前記各第2電極線に含まれる複数の前記基準パターン要素の中で前記第2方向の一端に位置する前記基準パターン要素が第2始点パターン要素であり、
    前記第1始点パターン要素は、前記単位領域ごとに前記第1方向に沿って複数連続し、
    前記第2始点パターン要素は、前記単位領域ごとに前記第2方向に沿って複数連続し、
    1つの前記第1始点パターン要素に連なる複数の前記基準パターン要素は、前記第1方向において隣り合う前記単位領域における他の前記第1始点パターン要素に向けて延び、
    1つの前記第2始点パターン要素に連なる複数の前記基準パターン要素は、前記第2方向において隣り合う前記単位領域における他の前記第2始点パターン要素に向けて延びる
    請求項5に記載のタッチセンサ用電極。
  7. 前記透明誘電体基板と対向する平面視にて、前記第1電極、前記第1ダミー部、前記第2電極、および前記第2ダミー部の各々が、相互に同じ色相を有する一方、前記第1電極および前記第1ダミー部と、前記第2電極および前記第2ダミー部との間で、明度および彩度の少なくとも1つが異なる
    請求項1から6のいずれか一項に記載のタッチセンサ用電極。
  8. 前記透明誘電体基板と対向する平面視にて、前記第1電極および前記第1ダミー部が相互に同じ色の属性を有し、前記第2電極および前記第2ダミー部が、前記第1電極とは異なる色の属性を有する
    請求項1から6のいずれか一項に記載のタッチセンサ用電極。
  9. 前記透明誘電体基板と対向する平面視にて前記第1容量電極部と前記第2容量電極部との間に位置する電極部間隙をさらに有し、
    前記第1ダミー部の一部が、複数の前記電極部間隙の少なくとも1つに位置する
    請求項1から8のいずれか一項に記載のタッチセンサ用電極。
  10. 前記透明誘電体基板と対向する平面視にて前記第1容量電極部と前記第2容量電極部との間に位置する電極部間隙をさらに有し、
    前記第2ダミー部の一部が、複数の前記電極部間隙の少なくとも1つに位置する
    請求項1から9のいずれか一項に記載のタッチセンサ用電極。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載のタッチセンサ用電極であって、複数の前記第1電極と、複数の前記第2電極と、複数の前記第1電極と複数の前記第2電極との間に挟まれる透明誘電体層と、を備えるタッチセンサ用電極と、
    前記タッチセンサ用電極を覆うカバー層と、
    前記第2電極と前記第2電極との間の静電容量を測定する周辺回路と、を備えるタッチパネル。
  12. 情報を表示する表示パネルと、
    請求項11に記載のタッチパネルと、
    前記タッチパネルを駆動する駆動回路と、を備え、
    前記タッチパネルは、前記表示パネルの表示する前記情報を透過するように構成されている
    表示装置。
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