WO2018212213A1 - タッチパネル付き表示装置 - Google Patents

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WO2018212213A1
WO2018212213A1 PCT/JP2018/018862 JP2018018862W WO2018212213A1 WO 2018212213 A1 WO2018212213 A1 WO 2018212213A1 JP 2018018862 W JP2018018862 W JP 2018018862W WO 2018212213 A1 WO2018212213 A1 WO 2018212213A1
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electrode
touch panel
electrodes
substrate
display device
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Inventor
青木　淳
伸一 宮崎
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Definitions

  • the present invention relates to a display device with a touch panel, and more particularly to a display device with a touch panel having a clock function.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2008-010008 and 2016-0666345 disclose technologies relating to wearable devices that can be worn on the arm.
  • the wearable devices in these patent documents include a capacitive touch panel on the display unit, and accept user operations through the touch panel. Further, these wearable devices have a function of displaying a clock image simulating a clock hand.
  • the clock hands overlap with the electric lines of force between the transmission electrode and the reception electrode of the touch panel.
  • the lines of electric force are changed by the hands of the timepiece, and even if the user's finger or the like approaches, the capacitance hardly changes and the detection sensitivity of the contact position decreases.
  • An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing a decrease in detection sensitivity of a contact position in a display device with a touch panel of a mutual capacitance system provided with a clock hand.
  • the display device with a touch panel in one embodiment of the present invention is a display device with a touch panel of a mutual capacitance method, a substrate having an opening, a cover portion that is disposed to face the substrate and has translucency, A touch panel disposed on the substrate, a display panel disposed on the opposite side of the cover with respect to the substrate and having an opening at a position facing the opening, the opening of the substrate, and the display panel
  • the touch panel comprises: a needle part that is pivotally supported at the opening of the first part and includes at least a hour hand and a minute hand provided independently between the cover part and the substrate; and a movement that supports the needle part.
  • a plurality of first electrodes arranged apart from each other on the substrate, and arranged around or inside the plurality of first electrodes on the substrate, In a second electrode to form a capacitor, and each of the said hour hand minute hand, do not overlap at the same time at least one said second electrode of said plurality of first electrodes.
  • FIG. 1 is a top view illustrating a schematic configuration of a display device with a touch panel in the embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the display device with a touch panel shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an electrode pattern of a conventional receiving electrode and transmitting electrode.
  • FIG. 4A is a top view illustrating a schematic configuration of a display device with a touch panel according to a first modification.
  • 4B is a cross-sectional view taken along the line BB of the display device with a touch panel shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a top view illustrating a schematic configuration of a display device with a touch panel according to a third modification.
  • FIG. 5B is a top view illustrating a schematic configuration of a display device with a touch panel in which the shape of the reception electrode is different from that in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a top view illustrating a schematic configuration of a display device with a touch panel according to a fourth modification.
  • the display device with a touch panel in one embodiment of the present invention is a display device with a touch panel of a mutual capacitance method, a substrate having an opening, a cover portion that is disposed to face the substrate and has translucency, A touch panel disposed on the substrate, a display panel disposed on the opposite side of the cover with respect to the substrate and having an opening at a position facing the opening, the opening of the substrate, and the display panel
  • the touch panel comprises: a needle part that is pivotally supported at the opening of the first part and includes at least a hour hand and a minute hand provided independently between the cover part and the substrate; and a movement that supports the needle part.
  • a plurality of first electrodes arranged apart from each other on the substrate, and arranged around or inside the plurality of first electrodes on the substrate, Each of the hour hand and the minute hand does not simultaneously overlap at least one of the plurality of first electrodes and the second electrode (first configuration). ).
  • the display device with a touch panel includes a touch panel, a display panel, a needle part, a movement, and a cover part.
  • the needle portion is pivotally supported by the movement at the opening of the substrate where the touch panel is provided and the opening of the display panel.
  • the touch panel includes a plurality of first electrodes that are spaced apart from each other on a substrate and a second electrode that is disposed around or inside the plurality of first electrodes.
  • Each of the hour hand and the minute hand of the needle portion does not overlap with at least one of the first electrode and the second electrode at the same time. Therefore, the electric lines of force between the first electrode and the second electrode are not easily changed by the hour hand and the minute hand, and even if the needle portion is provided, the detection sensitivity of the contact position is not easily lowered.
  • the boundary between the adjacent first electrodes may be non-linear (second configuration).
  • the boundary portion of the first electrode can be made inconspicuous when an image is displayed on the display panel as compared with the case where the boundary of the first electrode is linear.
  • the plurality of first electrodes or the second electrode and the cover portion are in contact with each other, and the cover portion of the plurality of first electrodes and the second electrode is included. It is good also as having an air layer between the said board
  • the electric field strength between the first electrode and the second electrode is increased as compared with the case where an air layer is provided between the first electrode and the second electrode and the cover portion. be able to.
  • the air layer includes a region in which the electrode closer to the opening of the plurality of first electrodes and the second electrode is provided, and the air layer It is good also as forming between cover parts (4th structure).
  • a needle part can be arrange
  • the plurality of first wirings connected to each of the plurality of first electrodes and the at least part of the plurality of first wirings are disposed adjacent to each other. And a second wiring connected to the second electrode and a shield wiring arranged between the adjacent first wiring and the second wiring and grounded (fifth). Configuration).
  • the parasitic capacitance between the first wiring and the second wiring is reduced compared to the case where no shield wiring is provided, and the detection sensitivity of the contact position can be improved.
  • FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of a display device with a touch panel in the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the display device with a touch panel shown in FIG.
  • the display device 1 with a touch panel in the present embodiment has a circular shape.
  • the display device 1 with a touch panel is applied to a terminal such as a smart watch having a size smaller than that of a smartphone.
  • the display device with a touch panel 1 includes a touch panel unit 10, a display panel 20, a clock unit 30, and a cover panel C that covers the touch panel unit 10, the display panel 20, and the clock unit 30.
  • the touch panel unit 10 is disposed on the display panel 20, and the touch panel unit 10 and the display panel 20 each have an opening P at the center.
  • a clock unit 30 is provided inside the display device 1 with a touch panel.
  • the timepiece unit 30 includes an hour hand 31 a and a minute hand 31 b as the hands 31, and a movement 32.
  • the movement 32 includes a shaft 32a that supports the hour hand 31a and the minute hand 31b.
  • the second hand is not provided, but a second hand may be provided.
  • the cover panel C covers the display panel 20, the touch panel unit 10, and the needle unit 31.
  • the cover panel C is translucent and is made of a material having a relative dielectric constant of 6.0 or more and 8.0 or less.
  • the cover panel C is made of soda-lime glass or the like.
  • the touch panel unit 10 includes a substrate 11, four reception electrodes Rx (Rx1 to Rx4), a transmission electrode Tx, a reception electrode wiring 12, a transmission electrode wiring 14, and a shield wiring 16.
  • the touch panel unit 10 detects a position where the touch surface 1a of the cover panel C is touched.
  • the substrate 11 has a circular shape and is configured using a light-transmitting glass or resin material.
  • the receiving electrodes Rx1 to Rx4 are arranged on the substrate 11 so as to be separated from each other.
  • Each of the receiving electrodes Rx1 to Rx4 has a fan shape that is obtained by dividing a circle with a hollowed center portion into four. More specifically, the lengths of the arc on the center side and the arc on the outer periphery of the substrate 11 of the receiving electrodes Rx1 to Rx4 are substantially equal between the receiving electrodes Rx.
  • the transmission electrode Tx is arranged on the substrate 11 along the outer periphery of the substrate 11 spaced from the reception electrode Rx so as to surround the reception electrodes Rx1 to Rx4.
  • the transmission electrode Tx has a shape in which a part of a circle is interrupted, and has two end portions Txa and Txb spaced apart from each other.
  • the receiving electrodes Rx1 to Rx4 and the transmitting electrode Tx are made of, for example, a transparent electrode using indium tin oxide (ITO) or a metal mesh using copper (Cu) or the like.
  • ITO indium tin oxide
  • Cu copper
  • Each of the receiving electrodes Rx1 to Rx4 is connected to the receiving electrode wiring 12, and is connected to the touch drive circuit via the receiving electrode wiring 12.
  • the transmission electrode Tx is connected to the transmission electrode wiring 14 at each of the end portions Txa and Txb, and is connected to the touch drive circuit via the transmission electrode wiring 14.
  • the reception electrode wiring 12 and the transmission electrode wiring 14 are connected to the touch drive circuit 15.
  • a pulse voltage is applied to the transmission electrode Tx from the touch drive circuit 15 via the transmission electrode wiring 14.
  • the touch drive circuit 15 detects the capacitance between each of the reception electrodes Rx1 to Rx4 and the transmission electrode Tx.
  • the touch drive circuit 15 detects the capacitance in the order of the reception electrodes Rx1 to Rx4, for example, at regular time intervals.
  • two shield wirings 16 are arranged between the transmission electrode wiring 14 and the reception electrode wiring 12.
  • the shield wiring 16 is connected to the touch drive circuit 15 and grounded.
  • the shield wiring 16 suppresses the parasitic capacitance between the transmission electrode wiring 14 and the reception electrode wiring 12.
  • the receiving electrode Rx (Rx1 to Rx4), the transmitting electrode Tx, the receiving electrode wiring 12, the transmitting electrode wiring 14, and the shield wiring 16 are provided on the substrate 11, but the display panel It may be provided directly on the surface of 20.
  • the transmission electrode Tx is in contact with the cover panel C, but the reception electrode Rx and the needle part 31 are not in contact with the cover panel C, and the reception electrode Rx, the needle part 31 and the cover panel C are not in contact with each other.
  • An air layer AG is interposed between the two.
  • Each of the hour hand 31a and the minute hand 31b is composed of a conductor.
  • Each of the hour hand 31a and the minute hand 31b is independently supported by the shaft 32a in the touch panel portion 10 and the opening P of the display panel 20, and is connected to the movement 32 via the shaft 32a.
  • Each of the hour hand 31a and the minute hand 31b is in an electrically floating state.
  • the movement 32 includes a crystal, an electronic circuit, a battery, a motor, a gear, and the like (all not shown).
  • the movement 32 vibrates the crystal using the electric power of the battery by an electronic circuit, and converts the vibration into an electric signal to drive the motor.
  • the gear is rotated by driving the motor, and the hour hand 31a and the minute hand 31b are moved by the rotational movement of the gear.
  • the lengths of the hour hand 31a and the minute hand 31b are shorter than the distance from the opening P to the transmission electrode Tx. Therefore, regardless of the direction of the hour hand 31a and the minute hand 31b, the hour hand 31a and the minute hand 31b do not overlap the reception electrode Rx and the transmission electrode Tx at the same time. Therefore, the electric lines of force between the reception electrode Rx and the transmission electrode Tx are not changed by the hour hand 31a and the minute hand 31b, and the touch detection sensitivity is unlikely to decrease.
  • the receiving electrodes Rx ′ and the transmitting electrodes Tx ′ of the touch panel may be arranged in a staggered manner.
  • the hour hand 31a and the minute hand 31b (not shown) easily overlap the reception electrode Rx 'and the transmission electrode Tx' at the same time. For this reason, the electric lines of force between the reception electrode Rx 'and the transmission electrode Tx' are changed by the hour hand 31a and the minute hand 31b, and the touch detection sensitivity is lowered.
  • the display panel 20 is disposed on the opposite side of the touch surface 1a with the touch panel unit 10 interposed therebetween.
  • the display panel 20 is a liquid crystal panel, for example, and has a circular shape like the substrate 11 of the touch panel unit 10.
  • the display device with a touch panel 1 includes a display control circuit (not shown).
  • the display panel 20 displays an image based on a control signal from the display control circuit.
  • each of the hour hand 31a and the minute hand 31b does not overlap the reception electrode Rx and the transmission electrode Tx at the same time, so the electric force lines between the reception electrode Rx and the transmission electrode Tx by the needle portion 31. Is hard to change. Therefore, even if the needle part 31 is provided between the touch panel part 10 and the cover part C, the touch position can be detected appropriately.
  • the needle unit 31 since the air layer AG is interposed between the cover panel C and the touch panel unit 10, the needle unit 31 can be disposed in the space in which the air layer AG is provided. Further, in the display device with a touch panel 1, since the transmission electrode Tx and the cover panel C are in contact, the air layer AG is provided between the reception electrode Rx and the cover panel C.
  • the air layer AG is provided between the transmission electrode Tx and the reception electrode Rx and the cover panel C.
  • the electric field strength between the transmission electrode Tx and the reception electrode Rx is less likely to decrease, and a decrease in touch detection sensitivity can be suppressed.
  • the display device with a touch panel according to an embodiment of the present invention has been described.
  • the display device with a touch panel according to the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and may be variously modified configurations. Hereinafter, the modification is demonstrated.
  • FIG. 4A is a top view of the display device with a touch panel according to the first modification
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB of the display device with a touch panel shown in FIG. 4A.
  • the display device with a touch panel 1A is provided on the substrate 11 along the outer periphery of the substrate 11, and includes four reception electrodes Rx that are in contact with the cover panel C and each of the reception electrodes Rx.
  • a transmission electrode Tx disposed at a distance from the reception electrode Rx may be provided.
  • the transmission electrode Tx in this example has a shape in which a part of a circle is interrupted.
  • the touch drive circuit 15 (see FIG. 1) is connected to the reception electrode wiring 12, the transmission electrode wiring 14, and the ground wiring 16 as in the embodiment. It is connected.
  • the lengths of the hour hand 31a and the minute hand 31b are shorter than the distance from the opening P to the receiving electrodes Rx1 to Rx4, and the receiving electrode Rx and the transmission are simultaneously transmitted regardless of the direction of the hour hand 31a and the minute hand 31b.
  • the air layer AG is interposed between the transmission electrode Tx and the cover panel C, and the air layer AG is not interposed between the reception electrode Rx and the cover panel C.
  • the electric field strength between the transmission electrode Tx and the reception electrode Rx is lower than when the air layer AG is interposed between the transmission electrode Tx and the reception electrode Rx and the cover panel C. It is difficult to suppress a decrease in touch detection sensitivity.
  • reception electrodes Rx1 to Rx4 are provided at the position of the transmission electrode Tx in FIG. 1, but one reception of a shape in which a part of a circle is interrupted at the position of the transmission electrode Tx in FIG.
  • the electrode Rx may be disposed.
  • one transmission electrode Tx is provided at the position of the reception electrodes Rx1 to Rx4 in FIG. 1, but four transmission electrodes Tx may be arranged at the position of the reception electrodes Rx1 to Rx4 in FIG. .
  • a pulse voltage is sequentially applied to each of the four transmission electrodes Tx from the touch drive circuit 15 (see FIG. 1) via the transmission electrode wiring 14 at regular intervals.
  • the touch drive circuit 15 detects the capacitance between the reception electrode Rx and the transmission electrode Tx.
  • the transmission electrode Tx may have a circular shape or a circular shape with the center portion cut out.
  • the display devices with a touch panel are not limited to a circular shape, for example, as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • 5A and 5B although the illustration of the needle portion 31 is omitted for the sake of convenience, the substrates 11b and 11c are located at the positions of the substrates 11b and 11c facing the openings provided in the display panel 20 as in the embodiment.
  • the needle part 31 is pivotally supported in the opening part.
  • a touch drive circuit 15 (see FIG. 1) is connected to the reception electrode wiring 12, the transmission electrode wiring 14, and the ground wiring 16, as in the embodiment.
  • the reception electrode Rx in the display device with a touch panel 1B may have a triangular shape, and the transmission electrode Tx may have a rectangular shape in which a part of one side is interrupted. Further, as in the example of FIG. 5B, the reception electrode Rx in the display device with a touch panel 1C has a rectangular shape, and the transmission electrode Tx has a rectangular shape in which a part of one side is interrupted, as in FIG. 5A. It is good. 5A and 5B are configured such that the needle portion 31 does not overlap the reception electrode Rx and the transmission electrode Tx at the same time and does not overlap three or more reception electrodes Rx at the same time. Is done.
  • each reception electrode has a straight side adjacent to another reception electrode.
  • each reception electrode is adjacent to another reception electrode.
  • the receiving electrodes Rx1 to Rx4 may be configured such that the side Rxa to be processed is non-linear.
  • the touch drive circuit 15 (see FIG. 1) is connected to the reception electrode wiring 12, the transmission electrode wiring 14, and the ground wiring 16, as in the embodiment.
  • each receiving electrode has a straight side adjacent to the other receiving electrode, when the image is displayed on the display panel 20, the boundary portion of the receiving electrode is easily visible.
  • the boundary portion of the receiving electrode is easily visible.

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Abstract

時計の針を備えた相互容量方式のタッチパネル付き表示装置において、接触位置の検出感度の低下を抑制し得る技術を提供する。タッチパネル付き表示装置１は、タッチパネルと、表示パネルと、針部３１と、カバー部とを備える。タッチパネルは、基板１１上に複数の第１の電極Ｒｘ１～Ｒｘ４と、各第１の電極との間で容量を形成する第２の電極Ｔｘとを有する。カバー部Ｃは、透光性を有し、基板１１に対向して配置されている。針部３１は、互いに独立して設けられた時針３１ａと分針３１ｂとを少なくとも含む。時針３１ａ及び分針３１ｂのそれぞれは、ムーブメントによって軸支される。時針３１ａ及び分針３１ｂのそれぞれは、複数の第１の電極の少なくとも１つと第２の電極とに同時に重ならない。

Description

タッチパネル付き表示装置
　本発明は、タッチパネル付き表示装置に関し、特に、時計機能を有するタッチパネル付き表示装置に関する。
　近年、様々なウエアラブル装置が開発されている。特開２００８－０１０００８号公報及び特開２０１６－０６６３４５号公報には、腕に装着可能なウエアラブル装置に関する技術が開示されている。これら特許文献におけるウエアラブル装置は、表示部の上に静電容量型のタッチパネルを備え、タッチパネルにより利用者操作を受け付ける。また、これらウエアラブル装置は、時計の針を模した時計画像を表示する機能を有する。
　ところで、アナログ式の時計と相互容量方式のタッチパネル付き表示装置とを組み合わせたウエアラブル端末の場合、時計の針が、タッチパネルの送信電極と受信電極との間の電気力線と重なる。この場合、時計の針によって電気力線が変化し、利用者の指等が近接しても容量変化が生じにくく、接触位置の検出感度が低下する。
　本発明は、時計の針を備えた相互容量方式のタッチパネル付き表示装置において、接触位置の検出感度の低下を抑制し得る技術を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態におけるタッチパネル付き表示装置は、相互容量方式のタッチパネル付き表示装置であって、開口部を有する基板と、前記基板に対向して配置され、透光性を有するカバー部と、前記基板の上に配置されたタッチパネルと、前記基板に対して前記カバー部と反対側に配置され、前記開口部に対向する位置に開口を有する表示パネルと、前記基板の開口部と前記表示パネルの開口において軸支され、前記カバー部と前記基板との間にそれぞれ独立して設けられた時針と分針とを少なくとも含む針部と、前記針部を支持するムーブメントと、を備え、前記タッチパネルは、前記基板上に、互いに離間して配置された複数の第１の電極と、前記基板上に、前記複数の第１の電極の周囲または内側に配置され、各第１の電極との間で容量を形成する第２の電極と、を有し、前記時針と前記分針のそれぞれは、前記複数の第１の電極の少なくとも１つと前記第２の電極とに同時に重ならない。
　本発明によれば、時計の針を備えた相互容量方式のタッチパネル付き表示装置において、接触位置の検出感度の低下を抑制できる。
図１は、実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す上面図である。 図２は、図１に示すタッチパネル付き表示装置のＡ－Ａ断面図である。 図３は、従来の受信電極と送信電極の電極パターンを例示した図である。 図４Ａは、変形例１のタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す上面図である。 図４Ｂは、図４Ａに示すタッチパネル付き表示装置のＢ－Ｂ断面図である。 図５Ａは、変形例３のタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す上面図である。 図５Ｂは、図５Ａとは受信電極の形状が異なるタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す上面図である。 図６は、変形例４のタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す上面図である。
　本発明の一実施形態におけるタッチパネル付き表示装置は、相互容量方式のタッチパネル付き表示装置であって、開口部を有する基板と、前記基板に対向して配置され、透光性を有するカバー部と、前記基板の上に配置されたタッチパネルと、前記基板に対して前記カバー部と反対側に配置され、前記開口部に対向する位置に開口を有する表示パネルと、前記基板の開口部と前記表示パネルの開口において軸支され、前記カバー部と前記基板との間にそれぞれ独立して設けられた時針と分針とを少なくとも含む針部と、前記針部を支持するムーブメントと、を備え、前記タッチパネルは、前記基板上に、互いに離間して配置された複数の第１の電極と、前記基板上に、前記複数の第１の電極の周囲または内側に配置され、各第１の電極との間で容量を形成する第２の電極と、を有し、前記時針と前記分針のそれぞれは、前記複数の第１の電極の少なくとも１つと前記第２の電極とに同時に重ならない（第１の構成）。
　第１の構成によれば、タッチパネル付き表示装置は、タッチパネルと、表示パネルと、針部と、ムーブメントと、カバー部とを備える。針部は、タッチパネルが設けられる基板の開口部と、表示パネルの開口とにおいてムーブメントによって軸支される。タッチパネルは、基板上に、離間して配置された複数の第１の電極と、複数の第１の電極の周囲又は内側に配置された第２の電極とを有する。針部の時針及び分針のそれぞれは、少なくとも１つの第１の電極と第２の電極とに同時に重ならない。そのため、第１の電極と第２の電極との間の電気力線が時針及び分針によって変化しにくく、針部を設けても接触位置の検出感度が低下しにくい。
　第１の構成において、隣接する第１の電極の境界は非直線状であることとしてもよい（第２の構成）。
　第２の構成によれば、第１の電極の境界が直線状である場合と比べ、表示パネルに画像を表示した際に、第１の電極の境界部分を目立ちにくくすることができる。
　第１又は第２の構成において、前記複数の第１の電極又は前記第２の電極と前記カバー部とが接触し、前記複数の第１の電極及び前記第２の電極のうち、前記カバー部と接触していない方の電極が配置された領域において前記基板と前記カバー部との間に空気層を有することとしてもよい（第３の構成）。
　第３の構成によれば、第１の電極及び第２の電極とカバー部との間に空気層が設けられる場合と比べ、第１の電極と第２の電極との間の電場強度を高めることができる。
　第３の構成において、前記空気層は、前記開口部と、前記複数の第１の電極及び前記第２の電極のうち、前記開口部との距離が近い方の電極が設けられた領域と前記カバー部との間に形成されていることとしてもよい（第４の構成）。
　第４の構成によれば、空気層が設けられた空間に針部を配置することができる。
　第１から第４のいずれかの構成において、前記複数の第１の電極のそれぞれに接続された複数の第１の配線と、前記複数の第１の配線の少なくとも一部と隣接して配置され、前記第２の電極に接続された第２の配線と、隣接する第１の配線と第２の配線の間に配置され、接地されたシールド配線と、をさらに備えることとしてもよい（第５の構成）。
　第５の構成によれば、シールド配線が設けられていない場合と比べ、第１の配線と第２の配線との間の寄生容量が低減され、接触位置の検出感度を向上させることができる。
　以下、図面を参照し、本発明の実施の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。
　図１は、本実施形態におけるタッチパネル付き表示装置の概略構成を示す上面図である。また、図２は、図１に示すタッチパネル付き表示装置のＡ－Ａ断面図である。
　図１に示すように、本実施形態におけるタッチパネル付き表示装置１は、円形形状を有する。タッチパネル付き表示装置１は、例えば、スマートフォンよりもサイズが小さいスマートウォッチ等の端末に適用される。
　図２に示すように、タッチパネル付き表示装置１は、タッチパネル部１０、表示パネル２０と、時計部３０と、タッチパネル部１０、表示パネル２０及び時計部３０を覆うカバーパネルＣとを備える。
　図２に示すように、表示パネル２０の上にタッチパネル部１０が重なって配置され、タッチパネル部１０と表示パネル２０はそれぞれ、中心部に開口部Ｐが設けられている。また、タッチパネル付き表示装置１の内部には、時計部３０が設けられている。時計部３０は、針部３１としての時針３１ａ及び分針３１ｂと、ムーブメント３２とを備える。ムーブメント３２は、時針３１ａ及び分針３１ｂを支持する軸３２ａを含む。なお、この例では秒針が設けられていないが、秒針が設けられていてもよい。
　カバーパネルＣは、表示パネル２０及びタッチパネル部１０と、針部３１とを覆う。カバーパネルＣは、透光性を有し、比誘電率が６．０以上、８．０以下の素材からなる。具体的には、例えば、カバーパネルＣは、ソーダ石灰ガラス等で構成されている。
　タッチパネル部１０は、基板１１と、４つの受信電極Ｒｘ（Ｒｘ１～Ｒｘ４）と、送信電極Ｔｘと、受信電極用配線１２と、送信電極用配線１４と、シールド配線１６とを備える。タッチパネル部１０は、カバーパネルＣのタッチ面１ａがタッチされた位置を検出する。
　図１に示すように、基板１１は、円形形状を有し、且つ、透光性を有するガラス又は樹脂材料を用いて構成される。
　受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４は、基板１１上に、互いに離間して配置されている。受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４のそれぞれは、中心部がくり抜かれた円形を４分割したような扇形状を有する。より具体的には、受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４が有する基板１１の中心側の円弧と外周側の円弧の長さは、受信電極Ｒｘ間で略同等である。
　また、送信電極Ｔｘは、図１に示すように、基板１１上において、受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４を囲うように、受信電極Ｒｘから離間した基板１１の外周に沿って配置されている。送信電極Ｔｘは、円の一部が途切れた形状を有し、互いに離間した２つの端部Ｔｘａ、Ｔｘｂを有する。
　受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４、及び送信電極Ｔｘは、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等を用いた透明電極、又は、銅（Ｃｕ）等を用いたメタルメッシュで構成される。
　受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４のそれぞれは、受信電極用配線１２と接続され、受信電極用配線１２を介してタッチ駆動回路と接続される。また、送信電極Ｔｘは、端部Ｔｘａ及びＴｘｂのそれぞれに送信電極用配線１４が接続され、送信電極用配線１４を介してタッチ駆動回路と接続される。
　受信電極用配線１２と送信電極用配線１４は、タッチ駆動回路１５と接続されている。送信電極Ｔｘは、タッチ駆動回路１５から送信電極用配線１４を介してパルス電圧が印加される。タッチ駆動回路１５は、受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４のそれぞれと、送信電極Ｔｘとの間の容量を検出する。タッチ駆動回路１５は、例えば、一定時間ごとに、受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４の順に容量を検出する。
　また、図１に示すように、送信電極用配線１４と受信電極用配線１２との間には２つのシールド配線１６が配置されている。シールド配線１６は、タッチ駆動回路１５と接続され、グランドに接地されている。シールド配線１６は、送信電極用配線１４と受信電極用配線１２との間の寄生容量を抑制する。
　なお、この例では、受信電極Ｒｘ（Ｒｘ１～Ｒｘ４）と、送信電極Ｔｘと、受信電極用配線１２と、送信電極用配線１４と、シールド配線１６は、基板１１上に設けられるが、表示パネル２０の表面に直接設けられてもよい。
　図２に示すように、送信電極Ｔｘは、カバーパネルＣと接触するが、受信電極Ｒｘと針部３１は、カバーパネルＣとは接触せず、受信電極Ｒｘ及び針部３１とカバーパネルＣとの間に空気層ＡＧが介在する。
　時針３１ａと分針３１ｂのそれぞれは、導体で構成される。時針３１ａ及び分針３１ｂのそれぞれは、タッチパネル部１０と表示パネル２０の開口部Ｐにおいて、軸３２ａによってそれぞれ独立して支持され、軸３２ａを介してムーブメント３２と接続されている。時針３１ａ及び分針３１ｂのそれぞれは、電気的にフローティング状態となっている。
　ムーブメント３２は、水晶、電子回路、電池、モータ、及び歯車等を備える（いずれも図示略）。ムーブメント３２は、電子回路により、電池の電力を用いて水晶を振動させ、振動を電気信号に変えてモータを駆動する。そして、モータの駆動によって歯車を回転させ、歯車の回転運動によって時針３１ａ及び分針３１ｂをそれぞれ動かす。
　本実施形態において、時針３１ａ及び分針３１ｂのそれぞれの長さは、開口部Ｐから送信電極Ｔｘまでの距離よりも短くなっている。そのため、時針３１ａ及び分針３１ｂがどの方向を指す場合であっても、時針３１ａ及び分針３１ｂのそれぞれは、同時に受信電極Ｒｘと送信電極Ｔｘとに重ならない。そのため、時針３１ａ及び分針３１ｂによって、受信電極Ｒｘと送信電極Ｔｘとの間の電気力線が変化せず、タッチ検出感度が低下しにくい。
　一方、従来、例えば、図３に示すように、タッチパネルの受信電極Ｒｘ’と送信電極Ｔｘ’とが千鳥状に配置されることがある。この構成では、時針３１ａ及び分針３１ｂ（図示略）が、受信電極Ｒｘ’と送信電極Ｔｘ’とに同時に重なりやすい。そのため、時針３１ａ及び分針３１ｂによって、受信電極Ｒｘ’と送信電極Ｔｘ’との間の電気力線が変化し、タッチ検出感度が低下する。
　なお、本実施形態において、時針３１ａ及び分針３１ｂのそれぞれが、２つの受信電極Ｒｘの境界に配置される場合、時針３１ａ及び／又は分針３１ｂ上がタッチされると、２つの受信電極Ｒｘにおいて容量の変化が検出される場合がある。この場合、２つの電極Ｒｘの境界がタッチされているため、２つの受信電極Ｒｘにおいて容量の変化が検出されても問題ない。
　図２に戻り、表示パネル２０は、タッチパネル部１０を挟んでタッチ面１ａと反対側に配置される。表示パネル２０は、例えば、液晶パネルであり、タッチパネル部１０の基板１１と同様、円形形状を有する。タッチパネル付き表示装置１は、図示しない表示制御回路を備える。表示パネル２０は、表示制御回路からの制御信号に基づいて画像を表示する。
　以上のとおり、上記実施形態では、時針３１ａ及び分針３１ｂのそれぞれが、同時に受信電極Ｒｘと送信電極Ｔｘとに重ならないため、針部３１によって受信電極Ｒｘと送信電極Ｔｘとの間の電気力線が変化しにくい。よって、タッチパネル部１０とカバー部Ｃとの間に針部３１が設けられても、タッチ位置を適切に検出することができる。また、カバーパネルＣとタッチパネル部１０との間に空気層ＡＧが介在することで、空気層ＡＧが設けられた空間に針部３１を配置することができる。また、タッチパネル付き表示装置１は、送信電極ＴｘとカバーパネルＣとが接触しているため、空気層ＡＧは、受信電極ＲｘとカバーパネルＣとの間に設けられる。カバーパネルＣの比誘電率は、空気層ＡＧの比誘電率（約１．０）よりも小さいため、送信電極Ｔｘ及び受信電極ＲｘとカバーパネルＣとの間に空気層ＡＧが設けられる場合と比べ、送信電極Ｔｘと受信電極Ｒｘとの間の電場強度が低下しにくく、タッチ検出感度の低下を抑制することができる。
　以上、本発明の一実施形態に係るタッチパネル付き表示装置について説明したが、本発明に係るタッチパネル付き表示装置は、上述した実施形態の構成に限定されず、様々な変形構成とすることができる。以下、その変形例について説明する。
　［変形例１］
　上述した実施形態において、送信電極Ｔｘと受信電極Ｒｘの配置を相互に入れ替えてもよい。図４Ａは、本変形例１のタッチパネル付き表示装置の上面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示すタッチパネル付き表示装置のＢ－Ｂ断面図である。図４Ａ及び４Ｂに示すように、タッチパネル付き表示装置１Ａは、基板１１の上に、基板１１の外周に沿って設けられ、カバーパネルＣに接触する４つの受信電極Ｒｘと、各受信電極Ｒｘの内側において受信電極Ｒｘから離間して配置された送信電極Ｔｘとを備えてもよい。この例の送信電極Ｔｘは、円の一部が途切れた形状を有する。なお、図４Ａでは図示を省略しているが、本変形例においても、実施形態と同様、受信電極用配線１２と送信電極用配線１４とグランド配線１６にタッチ駆動回路１５（図１参照）が接続されている。
　この場合においても、時針３１ａ及び分針３１ｂの長さは、開口部Ｐから受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４までの距離よりも短く、時針３１ａ及び分針３１ｂがどの方向を指しても、同時に受信電極Ｒｘと送信電極Ｔｘとに重なることがない。そのため、時針３１ａ及び分針３１ｂが動作した際、受信電極Ｒｘと送信電極Ｔｘとの間の電気力線が時針３１ａ及び分針３１ｂによって変化しにくく、タッチ検出感度が低下しにくい。また、この場合においても、送信電極ＴｘとカバーパネルＣとの間に空気層ＡＧが介在し、受信電極ＲｘとカバーパネルＣとの間には空気層ＡＧが介在しない。そのため、上述した実施形態と同様、送信電極Ｔｘ及び受信電極ＲｘとカバーパネルＣとの間に空気層ＡＧが介在する場合と比べ、送信電極Ｔｘと受信電極Ｒｘとの間の電場強度が低下しにくく、タッチ検出感度の低下を抑制できる。
　なお、上記の例では、図１における送信電極Ｔｘの位置に４つの受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４を設けたが、図１における送信電極Ｔｘの位置に、円の一部が途切れた形状の１つの受信電極Ｒｘを配置してもよい。また、上記の例では、図１における受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４の位置に１つの送信電極Ｔｘを設けたが、図１における受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４の位置に４つの送信電極Ｔｘを配置してもよい。この場合、４つの送信電極Ｔｘのそれぞれは、タッチ駆動回路１５（図１参照）から一定時間ごとに送信電極用配線１４を介してパルス電圧が順次印加される。タッチ駆動回路１５（図１参照）は、受信電極Ｒｘと送信電極Ｔｘとの間の容量を検出する。
　［変形例２］
　上述した実施形態では、受信電極Ｒｘが４つの場合を例示したが、受信電極Ｒｘの数は少なくとも２つ以上であればよい。また、この場合も、受信電極Ｒｘのそれぞれの円弧の長さが略同等である、つまり、各受信電極Ｒｘの形状及び大きさが略同等であることが好ましい。この場合において、送信電極Ｔｘは、円形形状または中心部がくり抜かれた円形形状であってもよい。
　［変形例３］
　上述した実施形態では、タッチパネル付き表示装置が円形形状を有する場合を例に説明したが、円形形状に限らず、例えば、図５Ａ、５Ｂに示すように、タッチパネル付き表示装置１Ｂ，１Ｃは、矩形形状の基板１１ｂ、１１ｃを有していてもよい。なお、図５Ａ及び５Ｂにおいて、便宜上、針部３１の図示は省略するが、実施形態と同様に、表示パネル２０に設けられた開口部と対向する基板１１ｂ、１１ｃの位置に、基板１１ｂ、１１ｃの開口部を有し、当該開口部において、針部３１が軸支される。また、図５Ａ及び５Ｂにおいて図示を省略するが、実施形態と同様、受信電極用配線１２と送信電極用配線１４とグランド配線１６にはタッチ駆動回路１５（図１参照）が接続されている。
　図５Ａの例のように、タッチパネル付き表示装置１Ｂにおける受信電極Ｒｘは、三角形の形状を有し、送信電極Ｔｘは、一辺の一部が途切れた矩形形状を有することとしてもよい。また、図５Ｂの例のように、タッチパネル付き表示装置１Ｃにおける受信電極Ｒｘは、四角形の形状を有し、送信電極Ｔｘは、図５Ａと同様、一辺の一部が途切れた矩形形状を有することとしてもよい。また、図５Ａ及び５Ｂに示すタッチパネル付き表示装置１Ｂ、１Ｃにおいても、針部３１が、同時に受信電極Ｒｘと送信電極Ｔｘに重ならず、同時に３つ以上の受信電極Ｒｘと重ならないように構成される。
　［変形例４］
　上述した実施形態では、各受信電極が、他の受信電極と隣接する辺が直線状である例を説明したが、例えば、図６に示すように、各受信電極において、他の受信電極と隣接する辺Ｒｘａが非直線状となるように受信電極Ｒｘ１～Ｒｘ４を構成してもよい。なお、この図では図示を省略するが、実施形態と同様、受信電極用配線１２と送信電極用配線１４とグランド配線１６にはタッチ駆動回路１５（図１参照）が接続されている。
　実施形態のように、各受信電極が、他の受信電極と隣接する辺が直線状である場合、表示パネル２０に画像を表示した際、受信電極の境界部分が視認されやすい。一方、図６に示すように構成することで、受信電極の境界部分が目立たないようにすることができる。

Claims (5)

  1. 　相互容量方式のタッチパネル付き表示装置であって、
    　開口部を有する基板と、
    　前記基板に対向して配置され、透光性を有するカバー部と、
    　前記基板の上に配置されたタッチパネルと、
    　前記基板に対して前記カバー部と反対側に配置され、前記開口部に対向する位置に開口を有する表示パネルと、
    　前記基板の開口部と前記表示パネルの開口において軸支され、前記カバー部と前記基板との間にそれぞれ独立して設けられた時針と分針とを少なくとも含む針部と、
    　前記針部を支持するムーブメントと、を備え、
    　前記タッチパネルは、
    　前記基板上に、互いに離間して配置された複数の第１の電極と、
    　前記基板上に、前記複数の第１の電極の周囲または内側に配置され、各第１の電極との間で容量を形成する第２の電極と、を有し、
    　前記時針と前記分針のそれぞれは、前記複数の第１の電極の少なくとも１つと前記第２の電極とに同時に重ならない、タッチパネル付き表示装置。
  2. 　前記複数の第１の電極のそれぞれにおいて、他の第１の電極と隣接する辺は非直線状である、請求項１に記載のタッチパネル付き表示装置。
  3. 　前記複数の第１の電極と前記第２の電極のいずれかと前記カバー部とが接触し、前記複数の第１の電極及び前記第２の電極のうち、前記カバー部と接触していない方の電極が配置された領域において前記基板と前記カバー部との間に空気層を有する、請求項１又は２に記載のタッチパネル付き表示装置。
  4. 　前記空気層は、前記開口部と、前記複数の第１の電極及び前記第２の電極のうち、前記開口部との距離が近い方の電極が設けられた領域と前記カバー部との間に形成されている、請求項３に記載のタッチパネル付き表示装置。
  5. 　前記複数の第１の電極のそれぞれに接続された複数の第１の配線と、
    　前記複数の第１の配線の少なくとも一部と隣接して配置され、前記第２の電極に接続された第２の配線と、
    　隣接する第１の配線と第２の配線の間に配置され、接地されたシールド配線と、
    　をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
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