JP2018195021A - 導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外観の品質の低下を抑えることのできる導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置を提供する。【解決手段】透明誘電体層の第1面に位置する複数の電極線は、第1電極方向D1に延びる屈曲線形状を有する複数のセンシング電極線63SRを含み、第2電極方向D2に沿って互いに隣り合うセンシング電極線63SRにて第2電極方向D2に並ぶ部分の位相は互いに異なっている。そして、屈曲部63Qから中心線C1までの第2電極方向D2に沿った長さである中心長Isは、第2電極方向D2にて最も離れた屈曲部63Qの各々から中心線C1までの第2電極方向D2に沿った長さである対象長Gsの0.75倍を超え1倍以下の範囲に含まれ、複数の屈曲部63Qには、中心長Isが互いに異なる複数の屈曲部63Qが含まれる。【選択図】図5
Description
本発明は、複数の電極線を備える導電性フィルム、この導電性フィルムを備えるタッチパネル、および、このタッチパネルを備える表示装置に関する。
タッチパネルを入力デバイスとして用いる表示装置は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルに重ねられた上記タッチパネルとを備えている。タッチパネルにおける指などの接触位置の検出方式としては、指などがタッチパネルの操作面に接触することを静電容量の変化として検出する静電容量方式が広く用いられている。静電容量方式のタッチパネルにおいて、タッチパネルの備える導電性フィルムは、第1方向に沿って延びる複数の第1電極と、第1方向と直交する第2方向に沿って延びる複数の第2電極と、第1電極と第2電極とに挟まれた透明誘電体層とを備えている。そして、1つの第1電極と複数の第2電極の各々との間における静電容量の変化が第1電極ごとに検出されることに基づき、操作面における指などの接触位置が検出される。
こうした導電性フィルムの一例では、複数の第1電極の各々は、第1方向に沿って延びる複数の第1電極線から構成され、複数の第2電極の各々は、第2方向に沿って延びる複数の第2電極線から構成される。電極線としては、銀や銅などの金属からなる細線が用いられる。電極線の材料として金属が用いられることによって、接触位置の検出に際しての迅速な応答性や高い分解能が得られるとともに、タッチパネルの大型化や製造コストの削減が可能となる。
ところで、可視光を吸収、あるいは、反射する金属から電極線が形成される構成では、タッチパネルの操作面から見て、複数の第1電極線と複数の第2電極線とが、これらの電極線が相互に直交した格子状のパターンを形成している。一方で、タッチパネルが積層される表示パネルでも、第1方向と第2方向とに沿って複数の画素を区画するブラックマトリクスが、格子状のパターンを形成している。
上記構成において、相互に隣り合う第1電極線の間の間隔は、相互に隣り合う画素間の第2方向における間隔とは一般に異なり、また、相互に隣り合う第2電極線の間の間隔も、相互に隣り合う画素間の第1方向における間隔とは異なる。そして、タッチパネルの操作面から見て、第1電極線と第2電極線とから形成される格子状の周期構造と、画素を区画する格子状の周期構造とが重なることによって、2つの周期構造のずれが、モアレ(moire)を誘起する場合がある。モアレが視認されると、表示装置にて視認される画像の品質の低下が生じる。
こうしたモアレを抑えるための方策の1つとして、電極線の周期構造の周期性を低下させることが提案されている。複数の電極線から構成されたパターンの周期性が低いと、この電極線パターンは周期構造として認識され難くなるため、画素を区画するパターンと電極線パターンとのずれが、2つの周期構造のずれとして認識され難くなる。それゆえ、モアレが視認されることが抑えられる。
例えば、特許文献1に記載のタッチパネルでは、第1電極線と第2電極線との各々が、山部と谷部とが交互に繰り返される折れ線形状を有しており、これらの電極線から構成されるパターンは、矩形とは異なる多角形の繰り返し構造を有する。したがって、こうした電極線パターンの周期性は、矩形が並ぶ格子状の電極線パターンの周期性と比較して低い。
ところで、特許文献1に記載のタッチパネルにおいて、1つの面内に配置された複数の電極線の各々は、折れ線形状を有する1つの電極線が電極線の並ぶ方向に沿って平行移動された形状を有する。例えば、図18が示すように、第1電極線101は、屈曲を繰り返しながら第1方向Daに延びる折れ線形状を有する。詳細には、第1電極線101は、互いに異なる方向に直線状に延びる2種類の短線部110が第1方向Daに沿って交互に並ぶ形状を有する。そして、第2方向Dbに沿って並ぶ複数の第1電極線101の各々は、1つの第1電極線101が第2方向Dbに沿って平行移動された形状を有する。こうした構成においては、同一の方向に延びる複数の短線部110が第1方向Daの位置を揃えて第2方向Dbに沿って並ぶ帯状領域110Rが形成される。そして、短線部110の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状領域110Rが、第1方向Daに沿って隙間なく交互に並ぶ。その結果、複数の帯状領域110Rの並びが、帯状のパターンとして視認されやすくなる。この帯状のパターンは、特に、表示装置が画像を表示していない非点灯時に外光の反射によって視認されやすく、こうした帯状のパターンが視認されると、操作面から見た外観の品質が低くなる。
本発明は、外観の品質の低下を抑えることのできる導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、外観の品質の低下を抑えることのできる導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する導電性フィルムは、第1面と、前記第1面とは反対側の面である第2面とを有する透明誘電体層と、前記第1面にて、第1方向に沿って延びるとともに、前記第1方向と交差する第1交差方向に沿って並ぶ複数の第1電極と、前記第2面にて、前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びるとともに、前記第2方向と交差する第2交差方向に沿って並ぶ複数の第2電極と、を備え、前記第1電極は、前記第1方向に延びる屈曲線形状を有する複数の第1電極線を含み、前記第1電極線が有する複数の屈曲部は、当該電極線に沿って交互に並ぶ第1屈曲部と第2屈曲部とから構成され、互いに隣り合う前記第1屈曲部間の前記第1方向に沿った長さが屈曲周期であって、前記複数の第1電極線において前記屈曲周期は一定であり、前記第1電極線における前記屈曲周期内での前記第1方向における位置が位相であり、前記第1交差方向に沿って互いに隣り合う前記第1電極線にて前記第1交差方向に並ぶ部分の前記位相は互いに異なっており、前記第1電極線における前記複数の屈曲部のなかで前記第1交差方向にて最も離れた屈曲部の各々と、当該屈曲部の各々から等距離に位置して前記第1方向に延びる仮想的な直線である中心線との間の前記第1交差方向に沿った長さが対象長であり、当該第1電極線が含む前記複数の屈曲部について、前記屈曲部から前記中心線までの前記第1交差方向に沿った長さである中心長は、前記対象長の0.75倍を超え1倍以下の範囲に含まれ、前記複数の屈曲部には、前記中心長が互いに異なる複数の前記屈曲部が含まれる。
上記構成によれば、複数の第1電極線のなかで同一の方向に延びる部分が、第1交差方向に沿って並ぶ帯状の領域が形成されること、さらに、互いに異なる方向に延びる上記部分から構成される2種類の帯状の領域が第1方向に沿って隙間なく交互に並ぶことが抑えられる。したがって、こうした帯状の領域の並びに起因した帯状のパターンが、反射光等によって視認されることが抑えられる。それゆえ、導電性フィルムを用いたタッチパネルの操作面から見た外観の品質が低くなることが抑えられる。
また、複数の屈曲部において、対象長に対する中心長の比が一定ではないため、この比が一定である構成と比較して、複数の第1電極線からなるパターンにおいて、モアレの誘因となる周期性を低く抑えられる。したがって、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせたパターンにてモアレが視認されることが好適に抑えられる。
上記構成において、前記第1電極線において、前記複数の屈曲部の前記中心長は、前記第1電極線に沿った前記屈曲部の並びの順序に対し不規則に変化していてもよい。
上記構成によれば、複数の第1電極線からなるパターンにおいて、周期性をさらに低く抑えられるため、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせたパターンにてモアレが視認されることが好適に抑えられる。
上記構成において、前記第1交差方向に沿って互いに隣り合う前記第1電極線の前記位相は反転しており、前記第1電極には、前記第1交差方向に沿って互いに隣り合う2つの前記第1電極線のうち、一方の前記第1電極線が有する前記屈曲部と他方の前記第1電極線が有する前記屈曲部とが接続している箇所が含まれてもよい。
上記構成によれば、複数の第1電極線のなかで同一の方向に延びる部分が、第1交差方向に沿って並ぶことが的確に抑えられる。したがって、帯状のパターンが視認されることが好適に抑えられる。また、互いに隣り合う2つの第1電極線が屈曲部にて接続していることにより、第1電極線に断線が生じた場合であっても、周囲から絶縁された部分が第1電極線のなかに発生することが抑えられる。こうした導電性フィルムを用いることにより、タッチパネルにおける接触位置の検出精度の低下が抑えられる。
上記課題を解決する導電性フィルムは、第1面と、前記第1面とは反対側の面である第2面とを有する透明誘電体層と、前記第1面にて、第1方向に沿って延びるとともに、前記第1方向と交差する第1交差方向に沿って並ぶ複数の第1電極と、前記第2面にて、前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びるとともに、前記第2方向と交差する第2交差方向に沿って並ぶ複数の第2電極と、を備え、前記第1電極は、前記第1方向に延びる屈曲線形状を有する複数の第1電極線を含み、複数の第1仮想屈曲部と複数の第2仮想屈曲部とを有して前記第1方向に所定の周期で屈曲を繰り返す屈曲線形状を有する仮想的な電極線であって、前記第1仮想屈曲部と前記第2仮想屈曲部とが当該電極線に沿って交互に並び、かつ、複数の前記第1仮想屈曲部と複数の前記第2仮想屈曲部とが、前記第1方向に延びる別々の直線上に位置する電極線が第1基準電極線であり、前記第1基準電極線における前記周期内での前記第1方向における位置が位相であって、複数の前記第1基準電極線は、前記第1交差方向に沿って、互いに隣り合う前記第1基準電極線にて前記第1交差方向に並ぶ部分の前記位相が互いに異なるように並び、複数の前記第1基準電極線の配列間隔の2分の1の長さが基準長であり、前記第1基準電極線における前記第1仮想屈曲部および前記第2仮想屈曲部の各々から等距離に位置して前記第1方向に延びる仮想的な直線が基準中心線であり、前記第1電極線は、前記第1基準電極線に対して、前記第1仮想屈曲部および前記第2仮想屈曲部の少なくとも一方である基準屈曲部の位置を、前記第1基準電極線における前記基準屈曲部の並びの順序に対し不規則に変位した屈曲線形状を有し、当該第1電極線が有する複数の屈曲部について、前記屈曲部から前記基準中心線までの前記第1交差方向に沿った長さは、前記基準長の0.75倍を超え1倍以下の範囲に含まれる。
上記構成によれば、複数の第1電極線のなかで同一の方向に延びる部分が、第1交差方向に沿って並ぶ帯状の領域が形成されること、さらに、互いに異なる方向に延びる上記部分から構成される2種類の帯状の領域が第1方向に沿って隙間なく交互に並ぶことが抑えられる。したがって、こうした帯状の領域の並びに起因した帯状のパターンが、反射光等によって視認されることが抑えられる。それゆえ、導電性フィルムを用いたタッチパネルの操作面から見た外観の品質が低くなることが抑えられる。
また、複数の屈曲部において、屈曲部から基準中心線までの長さの基準長に対する比が不規則に変化するため、この比が一定である構成と比較して、複数の第1電極線からなるパターンにおいて、モアレの誘因となる周期性を低く抑えられる。したがって、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせたパターンにてモアレが視認されることが好適に抑えられる。
上記構成において、前記第1基準電極線において前記第1交差方向の一方側で隣り合う2つの前記基準屈曲部間の前記第1方向に沿った長さが基準周期であり、前記第1方向に延びる底辺を有する二等辺三角形状の仮想的な領域が変位領域であり、前記変位領域は、前記底辺が前記第1交差方向に隣り合う前記第1基準電極線の間の中央に位置するとともに前記基準屈曲部が前記変位領域内に位置し、当該基準屈曲部を通って前記第1交差方向に延びる仮想的な直線が前記二等辺三角形の頂点と前記底辺の中点とを通る位置に配置され、前記二等辺三角形の高さは、前記配列間隔の0.05倍以上0.45倍以下であり、前記底辺の長さは、前記基準周期の0.1倍以上0.9倍以下であり、前記第1電極線の前記屈曲部は、前記変位領域内に位置し、複数の前記屈曲部の少なくとも一部は、前記基準屈曲部に対し、前記第1方向および前記第1交差方向の各々に沿って変位した位置に配置されていてもよい。
上記構成によれば、第1電極線の複数の屈曲部のすべてが、基準屈曲部に対し、第1交差方向のみに変位した位置に配置される構成と比較して、複数の第1電極線からなるパターンにおいて、周期性をさらに低く抑えられる。そのため、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせたパターンにてモアレが視認されることが好適に抑えられる。また、変位領域の高さおよび底辺の長さが上記下限値以上であることによって、第1電極線の形状として、基準電極線の周期性が十分に崩れた形状が得られる。一方、変位領域の高さおよび底辺の長さが上記上限値以下であることによって、第1電極線が過度に不規則な屈曲線形状を有することが抑えられるため、電極線パターンにおいて電極線の配置の密度が過度に不均一になることが抑えられる。
上記構成において、前記第1電極には、前記第1交差方向に沿って互いに隣り合う2つの前記第1電極線のうち、一方の前記第1電極線が有する前記屈曲部と他方の前記第1電極線が有する前記屈曲部とが接続している箇所が含まれてもよい。
上記構成によれば、第1電極線に断線が生じた場合であっても、周囲から絶縁された部分が第1電極線のなかに発生することが抑えられる。こうした導電性フィルムを用いることにより、タッチパネルにおける接触位置の検出精度の低下が抑えられる。
上記構成において、前記第2電極は、前記第2方向に延びる屈曲線形状を有する複数の第2電極線を含み、複数の仮想屈曲部を有して前記第2方向に所定の周期で屈曲を繰り返す屈曲線形状を有する仮想的な電極線が第2基準電極線であり、前記第2基準電極線における前記周期内での前記第2方向における位置が位相であって、複数の前記第2基準電極線は、前記第2交差方向に沿って、互いに隣り合う前記第2基準電極線にて前記第2交差方向に並ぶ部分の前記位相が互いに異なるように並び、前記第2電極線は、前記第2基準電極線に対して、前記第2基準電極線が有する前記複数の仮想屈曲部の少なくとも一部である基準屈曲部の位置を、前記第2基準電極線における前記基準屈曲部の並びの順序に対し不規則に変位した屈曲線形状を有し、複数の前記第1基準電極線の配列間隔が第1基準間隔であり、前記第1基準電極線において前記第1交差方向の一方側で隣り合う仮想屈曲部間の前記第1方向に沿った長さが第1基準周期であり、複数の前記第2基準電極線の配列間隔が第2基準間隔であり、前記第2基準電極線において前記第2交差方向の一方側で隣り合う仮想屈曲部間の前記第2方向に沿った長さが第2基準周期であり、前記第1基準周期は、前記第2基準間隔の2倍の長さであり、前記第2基準周期は、前記第1基準間隔の2倍の長さであってもよい。
上記構成によれば、複数の第1基準電極線と複数の第2基準電極線が重ねられたパターン内においては、第2基準電極線の屈曲部に対する第1基準電極線の屈曲部の位置が一定となる。したがって、こうした基準電極線のパターンにおける電極線の配置の密度の均一性が高くなるように、電極線を配置することができる。そして、複数の第1電極線と複数の第2電極線とが重ねられた電極線パターンは、基準電極線のパターンに基づくパターンであることから、電極線パターンにおいても、電極線の配置の密度が過度に不均一になることが抑えられる。その結果、電極線の疎密の差に起因して生じる砂目が視認されることが抑えられる。
上記構成において、前記第1電極線は、前記複数の屈曲部と、前記第1電極線に沿って互いに隣り合う前記屈曲部を結ぶ直線形状を有した複数の短線部とを含んでもよい。
複数の短線部を含む屈曲線形状を有する電極線においては、第1交差方向に並ぶ部分の位相が一致している場合に特に帯状のパターンが視認されやすい。したがって、複数の短線部を含む屈曲線形状を有する電極線において、第1交差方向に並ぶ部分の位相が互いに異なる上記構成によれば、帯状のパターンが視認されにくくなる効果が高く得られる。
上記課題を解決するタッチパネルは、上記導電性フィルムと、前記導電性フィルムを覆うカバー層と、前記第1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。
上記構成によれば、操作面から見た外観の品質が低くなることが抑えられたタッチパネルが実現される。
上記構成によれば、操作面から見た外観の品質が低くなることが抑えられたタッチパネルが実現される。
上記課題を解決する表示装置は、格子状に配列された複数の画素を有して情報を表示する表示パネルと、前記表示パネルの表示する前記情報を透過するタッチパネルと、前記タッチパネルの駆動を制御する制御部と、を備え、前記タッチパネルは、上記タッチパネルである。
上記構成によれば、タッチパネルの操作面から見た外観の品質が低くなることが抑えられた表示装置が実現され、特に、表示装置の非点灯時に外光の反射によって帯状のパターンが視認されることが抑えられる。
本発明によれば、タッチパネルにおいて外観の品質の低下を抑えることができる。
(第1実施形態)
図1〜図13を参照して、導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置の第1実施形態について説明する。なお、各図は、第1実施形態の導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置を説明するために、これらの構成を模式的に示した図であり、各図に示される構成が有する各部位の大きさの比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
図1〜図13を参照して、導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置の第1実施形態について説明する。なお、各図は、第1実施形態の導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置を説明するために、これらの構成を模式的に示した図であり、各図に示される構成が有する各部位の大きさの比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
[表示装置の構成]
図1を参照して、表示装置の構成について説明する。
図1が示すように、表示装置100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、図示しない1つの透明接着層によって貼り合わされた積層体を備え、さらに、タッチパネル20を駆動するための回路やタッチパネル20の駆動を制御する制御部を備えている。なお、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、上記透明接着層は割愛されてもよい。
図1を参照して、表示装置の構成について説明する。
図1が示すように、表示装置100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、図示しない1つの透明接着層によって貼り合わされた積層体を備え、さらに、タッチパネル20を駆動するための回路やタッチパネル20の駆動を制御する制御部を備えている。なお、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、上記透明接着層は割愛されてもよい。
表示パネル10の表面には、略矩形形状の表示面が区画され、表示面には、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を構成する構成要素は、タッチパネル20から遠い構成要素から順番に、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。
これらのうち、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。また、カラーフィルタ層15が有するブラックマトリクスは、矩形形状を有した複数の単位格子から構成される格子形状を有している。そして、ブラックマトリクスは、こうした格子形状によって、サブ画素の各々と向かい合う領域として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着色層が位置している。
なお、表示パネル10が有色の光を出力するELパネルであって、赤色の光を出力する赤色画素、緑色の光を出力する緑色画素、および、青色の光を出力する青色画素を有する構成であれば、上述したカラーフィルタ層15は割愛されてもよい。この際に、ELパネルにおいて相互に隣り合う画素の境界部分は、ブラックマトリクスとして機能する。また、表示パネル10は放電によって発光するプラズマパネルであってもよく、この場合、赤色の蛍光体層と、緑色の蛍光体層と、青色の蛍光体層とを区画する境界部分がブラックマトリクスとして機能する。
タッチパネル20は、静電容量方式のタッチパネルであり、導電性フィルム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って、表示パネル10の表示する情報を透過する光透過性を有している。
詳細には、タッチパネル20を構成する構成要素のなかで表示パネル10に近い構成要素から順番に、透明基板31、複数のドライブ電極31DP、透明接着層32、透明誘電体基板33、複数のセンシング電極33SP、透明接着層23、カバー層22が位置している。このうち、透明基板31、ドライブ電極31DP、透明接着層32、透明誘電体基板33、および、センシング電極33SPが、導電性フィルム21を構成している。
透明基板31は、表示パネル10の表示面が表示する画像などの情報を透過する光透過性と絶縁性とを有し、表示面の全体に重ねられている。透明基板31は、例えば、透明ガラス基板や、透明樹脂フィルムや、シリコン基板などの基材から構成される。透明基板31に用いられる樹脂としては、例えば、PET(Polyethylene Terephthalate)、PMMA(Polymethyl methacrylate)、PP(Polypropylene)、PS(Polystyrene)などが挙げられる。透明基板31は、1つの基材から構成される単層構造体であってもよいし、2つ以上の基材が重ねられた多層構造体であってもよい。
透明基板31における表示パネル10とは反対側の面は、ドライブ電極面31Sとして設定され、ドライブ電極面31Sには、複数のドライブ電極31DPが配置されている。複数のドライブ電極31DP、および、ドライブ電極面31Sにおいてドライブ電極31DPが位置しない部分は、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、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、表示面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は、例えば、透明ガラス基板や、透明樹脂フィルムや、シリコン基板などの基材から構成される。透明誘電体基板33に用いられる樹脂としては、例えば、PET、PMMA、PP、PSなどが挙げられる。透明誘電体基板33は、1つの基材から構成される単層構造体であってもよいし、2つ以上の基材が重ねられた多層構造体であってもよい。
複数のドライブ電極31DPが透明接着層32によって透明誘電体基板33に貼り合わされる結果、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は、複数のドライブ電極31DPが並んでいる。
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、センシング電極面33Sとして設定され、センシング電極面33Sには、複数のセンシング電極33SPが配置されている。すなわち、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。複数のセンシング電極33SP、および、センシング電極面33Sにおいてセンシング電極33SPが位置しない部分は、1つの透明接着層23によってカバー層22に貼り合わされている。
透明接着層23は、表示面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、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などが用いられる。透明接着層23として用いられる接着剤の種類は、ウェットラミネート接着剤であってもよいし、ドライラミネート接着剤やホットラミネート接着剤であってもよい。
カバー層22は、強化ガラスなどのガラス基板や樹脂フィルムなどから形成され、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における表面であって操作面20Sとして機能する。
なお、上記構成要素のうち、透明接着層23は割愛されてもよい。透明接着層23の省略される構成においては、カバー層22が有する面のなかで透明誘電体基板33と対向する面がセンシング電極面33Sとして設定され、センシング電極面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が形成されればよい。
また、タッチパネル20の製造に際しては、導電性フィルム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が直に、もしくは、下地層を介して形成され、薄膜層の上にセンシング電極33SPのパターン形状を有したレジスト層が形成される。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、薄膜層が複数のセンシング電極33SPに加工されて、第1のフィルムが得られる。また、センシング電極33SPと同様に、透明基板31として機能する他の樹脂フィルムに形成された薄膜層が複数のドライブ電極31DPに加工されて、第2のフィルムが得られる。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23,32によって貼り付けられる。
[導電性フィルムの平面構造]
図2を参照して、センシング電極33SPとドライブ電極31DPとの位置関係を中心に、導電性フィルム21の平面構造について説明する。なお、図2は、透明誘電体基板33の表面と対向する方向から導電性フィルム21を見た図であり、二点鎖線で囲まれた横方向に沿って延びる帯状領域の各々は、1つのセンシング電極33SPが配置される領域を示し、二点鎖線で囲まれた縦方向に沿って延びる帯状領域の各々は、1つのドライブ電極31DPが配置される領域を示している。なお、センシング電極33SPおよびドライブ電極31DPの数は簡略化して示している。
図2を参照して、センシング電極33SPとドライブ電極31DPとの位置関係を中心に、導電性フィルム21の平面構造について説明する。なお、図2は、透明誘電体基板33の表面と対向する方向から導電性フィルム21を見た図であり、二点鎖線で囲まれた横方向に沿って延びる帯状領域の各々は、1つのセンシング電極33SPが配置される領域を示し、二点鎖線で囲まれた縦方向に沿って延びる帯状領域の各々は、1つのドライブ電極31DPが配置される領域を示している。なお、センシング電極33SPおよびドライブ電極31DPの数は簡略化して示している。
また、センシング電極33SPとドライブ電極31DPとの構成を理解しやすくするために、図2にて最も上側に位置するセンシング電極33SPについてのみ、センシング電極33SPを構成するセンシング電極線を太線で示し、図2にて最も左側に位置するドライブ電極31DPについてのみ、ドライブ電極31DPを構成するドライブ電極線を細線で示している。
図2が示すように、透明誘電体基板33のセンシング電極面33Sにおいて、複数のセンシング電極33SPの各々は、1つの方向である第1電極方向D1に沿って延びる帯形状を有し、かつ、第1電極方向D1と直交する第2電極方向D2に沿って並んでいる。各センシング電極33SPは、隣り合う他のセンシング電極33SPと互いに絶縁されている。
各センシング電極33SPは、複数のセンシング電極線63SRから構成され、センシング電極面33Sには、これら複数のセンシング電極線63SRの集合であるセンシング電極線群が配置されている。センシング電極線63SRの形成材料には、銅や銀やアルミニウムなどの金属膜が用いられ、センシング電極線63SRは、例えば、センシング電極面33Sに成膜された金属膜がエッチングによってパターニングされることにより形成される。
複数のセンシング電極33SPの各々は、センシングパッド33Pを介して個別にタッチパネル20の周辺回路の一例である検出回路に接続され、検出回路によって電流値を測定される。1つのセンシングパッド33Pに接続されて互いに電気的に接続されている複数のセンシング電極線63SRが、1つのセンシング電極33SPを構成するセンシング電極線63SRである。1つのセンシング電極33SPを構成する複数のセンシング電極線63SRは、協働して、当該センシング電極33SPが位置する領域での静電容量の変化の検出に寄与する。
透明基板31のドライブ電極面31Sにおいて、複数のドライブ電極31DPの各々は、第2電極方向D2に沿って延びる帯形状を有し、かつ、第1電極方向D1に沿って並んでいる。各ドライブ電極31DPは、隣り合う他のドライブ電極31DPと互いに絶縁されている。
各ドライブ電極31DPは、複数のドライブ電極線61DRから構成され、ドライブ電極面31Sには、これら複数のドライブ電極線61DRの集合であるドライブ電極線群が配置されている。ドライブ電極線61DRの形成材料には、銅や銀やアルミニウムなどの金属膜が用いられ、ドライブ電極線61DRは、例えば、ドライブ電極面31Sに成膜された金属膜がエッチングによってパターニングされることにより形成される。
複数のドライブ電極31DPの各々は、ドライブパッド31Pを介して個別にタッチパネル20の周辺回路の一例である選択回路に接続され、選択回路が出力する駆動信号を受けることによって選択回路に選択される。1つのドライブパッド31Pに接続されて互いに電気的に接続されている複数のドライブ電極線61DRが、1つのドライブ電極31DPを構成するドライブ電極線61DRである。1つのドライブ電極31DPを構成する複数のドライブ電極線61DRは、協働して、当該ドライブ電極31DPが位置する領域での静電容量の変化の検出に寄与する。
透明誘電体基板33の表面と対向する平面視において、センシング電極33SPとドライブ電極31DPとが相互に重なる部分は、図2の二点鎖線によって区画される四角形状を有した容量検出部NDである。1つの容量検出部NDは、1つのセンシング電極33SPと、1つのドライブ電極31DPとが立体的に交差する部分であって、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ことの可能な最小の単位である。
なお、センシング電極線63SRおよびドライブ電極線61DRの形成方法としては、上述のエッチングに限らず、例えば印刷法などの他の方法が用いられてもよい。
[表示パネルの平面構造]
図3を参照して、表示パネル10におけるカラーフィルタ層15の平面構造、すなわち、表示パネル10の画素配列について説明する。
図3が示すように、カラーフィルタ層15のブラックマトリクス15aは、上記第1電極方向D1と上記第2電極方向D2とに沿って並ぶ矩形形状を有した複数の単位格子から構成される格子パターンを有している。1つの画素15Pは、第1電極方向D1に沿って連続する3つの単位格子から構成され、複数の画素15Pは、第1電極方向D1、および、第2電極方向D2の各々に沿って格子状に並んでいる。
図3を参照して、表示パネル10におけるカラーフィルタ層15の平面構造、すなわち、表示パネル10の画素配列について説明する。
図3が示すように、カラーフィルタ層15のブラックマトリクス15aは、上記第1電極方向D1と上記第2電極方向D2とに沿って並ぶ矩形形状を有した複数の単位格子から構成される格子パターンを有している。1つの画素15Pは、第1電極方向D1に沿って連続する3つの単位格子から構成され、複数の画素15Pは、第1電極方向D1、および、第2電極方向D2の各々に沿って格子状に並んでいる。
複数の画素15Pの各々は、赤色を表示するための赤色着色層15R、緑色を表示するための緑色着色層15G、および、青色を表示するための青色着色層15Bから構成されている。カラーフィルタ層15において、例えば、赤色着色層15R、緑色着色層15G、および、青色着色層15Bが、第1電極方向D1に沿って、この順で、繰り返し並んでいる。また、複数の赤色着色層15Rは、第2電極方向D2に沿って連続して並び、複数の緑色着色層15Gは、第2電極方向D2に沿って連続して並び、複数の青色着色層15Bは、第2電極方向D2に沿って連続して並んでいる。
1つの赤色着色層15R、1つの緑色着色層15G、および、1つの青色着色層15Bは、1つの画素15Pを構成し、複数の画素15Pは、第1電極方向D1における赤色着色層15R、緑色着色層15G、および、青色着色層15Bの並ぶ順番を維持した状態で、第1電極方向D1に沿って並んでいる。また、換言すれば、複数の画素15Pは、第2電極方向D2に沿って延びるストライプ状に配置されている。
画素15Pにおける第1電極方向D1に沿った幅が第1画素幅P1であり、画素15Pにおける第2電極方向D2に沿った幅が第2画素幅P2である。第1画素幅P1、および、第2画素幅P2の各々は、表示パネル10の大きさや表示パネル10に求められる解像度などに応じた値に設定される。
[タッチパネルの電気的構成]
図4を参照して、タッチパネル20の電気的構成を、表示装置100の備える制御部の機能とともに説明する。なお、以下では、静電容量方式のタッチパネル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4を参照して、タッチパネル20の電気的構成を、表示装置100の備える制御部の機能とともに説明する。なお、以下では、静電容量方式のタッチパネル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4が示すように、タッチパネル20は、周辺回路として、選択回路34および検出回路35を備えている。選択回路34は、複数のドライブ電極31DPに接続され、検出回路35は、複数のセンシング電極33SPに接続され、表示装置100の備える制御部36は、選択回路34と検出回路35とに接続されている。
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31DP1からn番目のドライブ電極31DPn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。
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33SP1からn番目のセンシング電極33SPn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、生成され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によって、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する。
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し、検出した位置の情報を、表示パネル10の表示面に表示される情報の生成などの各種の処理に利用する。なお、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。
[センシング電極の構成]
図5を参照して、センシング電極33SPの構成について説明する。
図5が示すように、複数のセンシング電極線63SRの各々は、屈曲を繰り返しながら第1電極方向D1に延びる屈曲線形状を有している。
[センシング電極の構成]
図5を参照して、センシング電極33SPの構成について説明する。
図5が示すように、複数のセンシング電極線63SRの各々は、屈曲を繰り返しながら第1電極方向D1に延びる屈曲線形状を有している。
詳細には、センシング電極線63SRは、複数の屈曲部63Qと、センシング電極線63SRに沿って互いに隣り合う屈曲部63Qを結ぶ直線形状を有した複数の短線部63Eとを含んでいる。屈曲部63Qは、互いに隣り合う2つの短線部63Eが接続される部分であり、第1屈曲部の一例である図中山部に相当する屈曲部63Qと、第2屈曲部の一例である図中谷部に相当する屈曲部63Qとが、センシング電極線63SRに沿って1つずつ交互に並んでいる。換言すれば、センシング電極線63SRは、複数の短線部63Eが屈曲部63Qを介して連なり、全体として第1電極方向D1に延びる折れ線形状を有する。
複数の短線部63Eの各々は、短線部63Eの延びる方向に沿って長さL1を有し、複数の短線部63Eには、互いに異なる長さL1を有する短線部63Eが含まれる。すなわち、複数の短線部63Eにおいて、長さL1は一定ではない。第1電極方向D1に沿って並ぶ複数の短線部63Eの間で、短線部63Eの並びの順序に対し長さL1は不規則に変化している。
複数の短線部63Eの各々は、第1電極方向D1に沿って延びる仮想的な直線である基軸線A1に対して傾きθ1を有し、複数の短線部63Eには、互いに異なる大きさの傾きθ1を有する短線部63Eが含まれる。すなわち、複数の短線部63Eにおいて、傾きθ1の絶対値は一定ではない。傾きθ1は、0度以外の角度であり、互いに隣り合う2つの短線部63Eのうちの一方の傾きθ1は正であり、他方の傾きθ1は負である。換言すれば、1つのセンシング電極線63SRにおいては、傾きθ1が正である短線部63Eと、傾きθ1が負である短線部63Eとが、第1電極方向D1に沿って交互に繰り返されている。そして、第1電極方向D1に沿って並ぶ複数の短線部63Eの間で、短線部63Eの並びの順序に対し傾きθ1の絶対値は不規則に変化している。
センシング電極線63SRにおける第2電極方向D2の一方側にて最も外側に位置する屈曲部63Qaと、第2電極方向D2の他方側にて最も外側に位置する屈曲部63Qbとの間の第2電極方向D2における長さが、屈曲幅Hsである。換言すれば、屈曲幅Hsは、第2電極方向D2において1つのセンシング電極線63SRが占める幅である。
屈曲部63Qaを通って第1電極方向D1に延びる仮想的な直線と、屈曲部63Qbを通って第1電極方向D1に延びる仮想的な直線との第2電極方向D2における中間位置を通る仮想的な直線が、中心線C1である。換言すれば、中心線C1は、センシング電極線63SRにおける複数の屈曲部63Qのなかで第2電極方向D2にて最も離れた屈曲部63Qa,63Qbの各々から等距離に位置して第1電極方向D1に延びる仮想線であり、センシング電極線63SRごとに設定される。第1屈曲部としての図中山部に相当する屈曲部63Qは、第2電極方向D2において中心線C1の一方側に位置し、第2屈曲部としての図中谷部に相当する屈曲部63Qは、第2電極方向D2において中心線C1の他方側に位置する。
各センシング電極線63SRにおいて、屈曲部63Qaから中心線C1までの第2電極方向D2に沿った長さは、すなわち、屈曲部63Qbから中心線C1までの第2電極方向D2に沿った長さであり、この長さが対象長Gsである。対象長Gsは、屈曲幅Hsの2分の1の長さである。1つのセンシング電極線63SRに含まれる複数の屈曲部63Qの各々について、屈曲部63Qから中心線C1までの第2電極方向D2に沿った長さである中心長Isは、対象長Gsの0.75倍を超え1.0倍以下である。屈曲部63Qa,63Qbの中心長Isは対象長Gsと一致する。
1つのセンシング電極線63SRには、互いに異なる中心長Isを有する屈曲部63Qが含まれる。そして、センシング電極線63SRにおける第2電極方向D2の一方側に位置する複数の屈曲部63Q、すなわち複数の第1屈曲部において、中心長Isは一定ではなく、センシング電極線63SRにおける第2電極方向D2の他方側に位置する複数の屈曲部63Q、すなわち複数の第2屈曲部においても、中心長Isは一定ではない。複数の屈曲部63Qの中心長Isは、センシング電極線63SRに沿った屈曲部63Qの並びの順序に対し不規則に変化している。
また、上記第2電極方向D2の一方側もしくは他方側にて隣り合う屈曲部63Q間の長さが屈曲周期Wsであり、1つのセンシング電極線63SR内において、屈曲周期Wsは一定である。換言すれば、屈曲周期Wsは、センシング電極線63SRにおける第1屈曲部間の第1電極方向D1に沿った長さであるとともに、センシング電極線63SRにおける第2屈曲部間の第1電極方向D1に沿った長さである。互いに隣り合う第1屈曲部間の第1電極方向D1における中央位置と、これらの第1屈曲部に挟まれる第2屈曲部の第1電極方向D1における位置とは一致する。屈曲周期Wsは、センシング電極線63SRにおける1周期の長さである。
なお、図5および以降の図においては、電極線の並ぶ方向における屈曲部の位置のばらつきを実際よりも強調して示している。
なお、図5および以降の図においては、電極線の並ぶ方向における屈曲部の位置のばらつきを実際よりも強調して示している。
続いて、複数のセンシング電極線63SRの配置について説明する。
複数のセンシング電極線63SRは、第2電極方向D2に沿って並んでいる。1つのセンシング電極33SPを構成する複数のセンシング電極線63SRは、第1電極方向D1における一方の端部にて共通のセンシングパッド33Pに接続されている。図5における破線N1は、互いに隣り合うセンシング電極33SPの境界を示す。すなわち、破線N1を挟んで隣り合うセンシング電極線63SRは、互いに異なるセンシング電極33SPを構成し、互いに異なるセンシングパッド33Pに接続されている。
複数のセンシング電極線63SRは、第2電極方向D2に沿って並んでいる。1つのセンシング電極33SPを構成する複数のセンシング電極線63SRは、第1電極方向D1における一方の端部にて共通のセンシングパッド33Pに接続されている。図5における破線N1は、互いに隣り合うセンシング電極33SPの境界を示す。すなわち、破線N1を挟んで隣り合うセンシング電極線63SRは、互いに異なるセンシング電極33SPを構成し、互いに異なるセンシングパッド33Pに接続されている。
複数のセンシング電極線63SRにおいて、屈曲周期Wsは一定である。複数のセンシング電極線63SRは、第1電極方向D1に位相のずれた状態で第2電極方向D2に沿って並んでいる。すなわち、第2電極方向D2に沿って互いに隣り合うセンシング電極線63SRにおいて、第2電極方向D2に沿って並ぶ部分の位相は、互いに異なっている。位相は、センシング電極線63SRにおける1周期内での第1電極方向D1における位置であり、例えば、第1屈曲部である屈曲部63Qから、この屈曲部63Qと隣り合う第1屈曲部である屈曲部63Qまでの部分における第1電極方向D1での位置である。
詳細には、互いに隣り合うセンシング電極線63SRにおいて、第2電極方向D2に沿って並ぶ部分は逆位相になっている。換言すれば、互いに隣り合うセンシング電極線63SRの位相は反転している。例えば、図5に示す領域R1の中央部分では、谷部間を1周期とするとき、図中上側のセンシング電極線63SRの位相は、1周期の開始位置に相当し、図中下側のセンシング電極線63SRの位相は、1周期の2分の1の位置に相当する。こうした構成においては、第2電極方向D2に沿って、屈曲部63Qは直線上に位置し、山部と谷部、すなわち、第1屈曲部である屈曲部63Qと第2屈曲部である63Qとが、交互に並ぶ。
1つのセンシング電極33SP内において、センシング電極線63SRは、当該センシング電極線63SRと隣接する他のセンシング電極線63SRと、屈曲部63Q同士が接続することにより、少なくとも一箇所で接続している。すなわち、1つのセンシング電極33SP内において、第2電極方向D2に沿って互いに隣り合う2つのセンシング電極線63SRのうち、1つのセンシング電極線63SRにおいて最も外側に位置する屈曲部63Qaと、もう1つのセンシング電極線63SRにおいて最も外側に位置する屈曲部63Qbとが接続している。なお、1つのセンシング電極線63SRが有する屈曲部63Qa,63Qbのすべてが他のセンシング電極線63SRと接続しているとは限らない。
1つの電極線のうちの2箇所で断線が生じると、この電極線にて断線箇所に挟まれた部分は、周囲から絶縁されたフローティング部となり、フローティング部の発生は、接触位置の検出精度の低下を引き起こす。センシング電極線63SRが、隣接する他のセンシング電極線63SRと屈曲部63Qにて接続している構成であれば、センシング電極線63SRにおいて、屈曲部63Qの接続箇所を挟む2箇所で断線が生じたとしても、断線箇所に挟まれた部分は接続箇所にて他のセンシング電極線63SRと電気的に接続されているため、周囲から絶縁された状態とはならない。したがって、電極線の断線によるフローティング部の発生が抑えられる。
接続箇所の数が多いほど、フローティング部の発生は抑えられる。ただし、接続箇所が多すぎると、以下の問題が生じる。すなわち、接続箇所では、電極線が形成する4つの角部が屈曲部63Qの周囲に集まる。角部の集まる部分の形状を設計形状の通りに精密に形成することは難しく、特に、電極線が金属薄膜のエッチングによって形成される場合には、角部における電極線の線幅が設計寸法よりも太くなって、屈曲部63Qが点状に視認されやすくなる。したがって、接続箇所が多すぎると、表示装置100にて視認される画像の品質の低下を招きかねない。
それゆえ、フローティング部の発生を抑えることと、画像の品質の低下を抑えることとの両立のためには、センシング電極線63SRにおける接続箇所は、屈曲周期Wsとして3周期以上10周期以下の間隔をあけて設けられることが好ましく、5周期以上7周期以下の間隔をあけて設けられることがさらに好ましい。また、接続箇所の配置の周期性が高いと、こうした周期性に起因して、表示パネル10の画素パターンとタッチパネル20の電極線パターンとを重ね合わせたときに、モアレが視認される場合がある。こうしたモアレを抑えるためには、接続箇所は不規則な間隔で配置されることが好ましい。
一方、互いに異なるセンシング電極33SPを構成するセンシング電極線63SR、すなわち、破線N1を挟んで隣り合うセンシング電極線63SRは、これらの電極線の間で屈曲部63Qの接続する箇所を有さない。
[センシング電極線の作成方法]
図6〜図10を参照して、上述の複数のセンシング電極線63SRからなるパターンの作成方法について説明する。本実施形態のセンシング電極線63SRのパターンは、複数の基準電極線から構成されるパターンを基に作成される。基準電極線は、規則的な折れ線形状を有する仮想的な電極線である。まず、図6を参照して、基準電極線から構成されるパターンについて説明する。
図6〜図10を参照して、上述の複数のセンシング電極線63SRからなるパターンの作成方法について説明する。本実施形態のセンシング電極線63SRのパターンは、複数の基準電極線から構成されるパターンを基に作成される。基準電極線は、規則的な折れ線形状を有する仮想的な電極線である。まず、図6を参照して、基準電極線から構成されるパターンについて説明する。
図6が示すように、複数のセンシング基準電極線40KRの各々は、直線形状を有して相互に異なる傾きを有する2種類の基準短線部40Eの集合であり、第1電極方向D1に沿って交互に繰り返される2種類の基準短線部40Eと、2種類の基準短線部40Eが接続される部分である基準屈曲部40Qとを含んでいる。換言すれば、複数のセンシング基準電極線40KRの各々は、複数の基準短線部40Eが基準屈曲部40Qを介して連なり、第1電極方向D1に沿って延びる折れ線形状を有する。
2種類の基準短線部40Eの各々は、基準短線部40Eの延びる方向に沿って長さLkを有している。複数の基準短線部40Eの長さLkはすべて等しい。2種類の基準短線部40Eのうち、一方の基準短線部40Eaは、第1電極方向D1に沿って延びる直線である基軸線A1に対して角度+θkの傾きを有し、他方の基準短線部40Ebは、基軸線A1に対して角度−θkの傾きを有している。互いに隣り合う2つの基準短線部40Eのなす角の角度は、基準角度Kαsであって、複数のセンシング基準電極線40KRにおける基準角度Kαsはすべて等しい。また、基準角度Kαsは、基準屈曲部40Qを通り、第2電極方向D2に沿った方向に延びる直線によって、二等分される。
換言すれば、複数の基準屈曲部40Qは、第1仮想屈曲部の一例である図中山部と、第2仮想屈曲部の一例である図中谷部とから構成され、第1仮想屈曲部と第2仮想屈曲部とは、センシング基準電極線40KRに沿って周期的に1つずつ交互に並ぶ。そして、複数の第1仮想屈曲部と複数の第2仮想屈曲部とは、第1電極方向D1に沿って延びる別々の直線上に位置する。
第1電極方向D1に沿って隣り合う基準屈曲部40Qの間の長さは、基準周期KWsである。すなわち、基準周期KWsは、センシング基準電極線40KRにおいて第2電極方向D2の一方側で互いに隣り合う第1仮想屈曲部間の長さであるとともに、上記第2電極方向D2の他方側で互いに隣り合う第2仮想屈曲部間の長さである。複数のセンシング基準電極線40KRにおいて、基準周期KWsは一定である。
複数のセンシング基準電極線40KRは、第2電極方向D2に沿って、一定の間隔である基準間隔KPsをあけて並んでいる。すなわち、基準間隔KPsは、互いに隣り合うセンシング基準電極線40KRにおける、第1仮想屈曲部である基準屈曲部40Q同士の間、もしくは、第2仮想屈曲部である基準屈曲部40Q同士の間の第2電極方向D2に沿った距離である。
センシング基準電極線40KRにおける第2電極方向D2の一方側に位置する基準屈曲部40Q、すなわち第1仮想屈曲部と、第2電極方向D2の他方側に位置する基準屈曲部40Q、すなわち第2仮想屈曲部との間の第2電極方向D2に沿った長さは一定であり、この長さが、基準幅KHsである。複数のセンシング基準電極線40KRにおいて、基準幅KHsは一定である。
上記第1仮想屈曲部である基準屈曲部40Qを通って第1電極方向D1に延びる仮想的な直線と、第2仮想屈曲部である基準屈曲部40Qを通って第1電極方向D1に延びる仮想的な直線との第2電極方向D2における中間位置を通る仮想的な直線が、基準中心線K1である。換言すれば、基準中心線K1は、第1仮想屈曲部と第2仮想屈曲部との各々から等距離に位置して第1電極方向D1に延びる仮想線である。
複数のセンシング基準電極線40KRは、第1電極方向D1に位相のずれた状態で第2電極方向D2に沿って並んでいる。すなわち、第2電極方向D2に沿って互いに隣り合うセンシング基準電極線40KRにおいて、第2電極方向D2に沿って並ぶ部分の位相は、互いに異なっている。位相は、センシング基準電極線40KRにおける1周期内での第1電極方向D1における位置である。詳細には、互いに隣り合うセンシング基準電極線40KRにおいて、第2電極方向D2に沿って並ぶ部分は逆位相になっている。
基準角度Kαs、基準周期KWs、および、基準間隔KPsの各パラメータは、フーリエ解析を利用して、複数のセンシング基準電極線40KRからなるパターンと表示パネル10の画素パターンとを重ね合わせたときに、モアレの発生が抑えられる値に設定されることが好ましい。具体的には、複数のセンシング基準電極線40KRからなるパターンを所定周期の画素パターンと重ね合わせたときに生じるモアレのコントラストや、モアレとして視認される縞のピッチおよび角度を算出し、モアレが視認され難くなるように、各パラメータの値が設定される。このとき、互いに異なるサイズや互いに異なる解像度の複数の表示パネル10が有する画素パターンに対し、共通してモアレの発生が抑えられる各パラメータの値が求められることが好ましい。重ね合わせの対象となる複数の表示パネル10は、少なくとも、互いに異なるサイズを有する2種類の表示パネル、もしくは、互いに異なる解像度を有する2種類の表示パネルを含んでいればよい。
フーリエ解析では、重ね合わされるパターンに対してフーリエ変換を行って周波数情報を取得し、得られた二次元フーリエパターンの畳み込み(Convolution)を計算した上で、2次元マスクをかけて、逆フーリエ変換によって画像の再構成を行う。モアレのピッチは、重ね合わされる元のパターンの周期より大きいため、上記2次元マスクは、2次元マスクによって高周波成分が取り除かれ、低周波成分のみが取り出されるようにかければよい。マスクの大きさを、人間の視覚応答特性に応じて決まるサイズに設定することによって、画像の再構成後に、モアレのコントラストやピッチや角度を算出することに基づき、視認されるモアレの程度を判断できる。
また、基準間隔KPsは、表示パネル10における第1画素幅P1および第2画素幅P2の10%以上600%以下の範囲で設定されることが好ましい。第1画素幅P1と第2画素幅P2とが異なる場合には、第1画素幅P1および第2画素幅P2のうちの大きい方の画素幅が基準とされればよい。基準間隔KPsが第1画素幅P1および第2画素幅P2の10%以上であれば、センシング基準電極線40KRを基に作成されるパターン内にて電極線の占める割合が過剰になりすぎないため、タッチパネル20における光の透過率の低下が抑えられる。一方、基準間隔KPsが第1画素幅P1および第2画素幅P2の600%以下であれば、タッチパネルにおける位置の検出精度が高められる。
また、基準角度Kαsは、95度以上150度以下であることが好ましく、100度以上140度以下であることがさらに好ましい。基準角度Kαsが95度以上であると、基準短線部40Eの数が多くなってパターン内で電極線の占める割合が過剰になることが抑えられる。一方、基準角度Kαsが150度以下であると、基準周期KWsが大きすぎない範囲に保たれるため、基準間隔KPsおよび基準幅KHsを適切な範囲内の値に設定することが容易となる。
ここで、基準間隔KPsに対する基準幅KHsの比である占有比KHs/KPsとモアレのとの関係について説明する。
図7は、KHs/KPs=1.0である場合について、複数のセンシング基準電極線40KRから構成されるパターンを、FFT(Fast Fourier Transformation)によって解析した結果であって、複数のセンシング基準電極線40KRから構成されるパターンの二次元フーリエ変換によるパワースペクトルを示す。図7は、特徴的なピークを強調して示しており、センシング基準電極線40KRのパターンと関連の低い微弱な点は割愛されている。
図7は、KHs/KPs=1.0である場合について、複数のセンシング基準電極線40KRから構成されるパターンを、FFT(Fast Fourier Transformation)によって解析した結果であって、複数のセンシング基準電極線40KRから構成されるパターンの二次元フーリエ変換によるパワースペクトルを示す。図7は、特徴的なピークを強調して示しており、センシング基準電極線40KRのパターンと関連の低い微弱な点は割愛されている。
図中の原点は直流成分のピークを示し、2次元の周波数空間には、基準角度Kαsと基準周期KWsとによって規定される方向に、基本空間周波数成分と高次成分とが現れている。
図8は、KHs/KPs<1.0である場合について、複数のセンシング基準電極線40KRから構成されるパターンを、FFTによって解析した結果を示す。図7と比較して、図8に示すパワースペクトルにおいては、新たな高次成分が生じていることが確認される。
ここで、v軸状に表れている周波数成分gに着目する。周波数成分gは、センシング基準電極線40KRのパターンに含まれる第2電極方向D2のみの周期性に由来する。周波数成分gの強度が高いことは、センシング基準電極線40KRのパターンにて第1電極方向D1に延びる要素の周波数成分が大きいことを示し、この場合、同じく第1電極方向D1に延びる表示パネル10の画素パターンとセンシング基準電極線40KRのパターンとを重ね合わせたときに、これらのパターンが干渉して、コントラストの高いモアレが発生し易くなる。
図9は、占有比KHs/KPsを変化させたとき、FFT解析結果における周波数成分gの強度が基本空間周波数成分の強度に対してどのように変化するかを解析した結果を示す。すなわち、図9には、互いに隣り合うセンシング基準電極線40KR間の隙間の大きさと、周波数成分gの強度との関係が表れている。図9にて、縦軸は、基本空間周波数成分のスペクトル強度に対する周波数成分gのスペクトル強度の比を示し、横軸は、占有比KHs/KPsを示す。
図9に示されるように、占有比KHs/KPsが小さいほど、すなわち、互いに隣り合うセンシング基準電極線40KR間の隙間の大きさが大きいほど、基本空間周波数成分に対する周波数成分gの強度が大きくなる。周波数成分gの強度は小さいほど好ましいが、センシング基準電極線40KRのパターンにてモアレの誘因となる周期性が高くなることを抑えるためには、周波数成分gの強度が基本空間周波数成分の強度よりも低いこと、すなわち、図9に示す強度比が1.0よりも小さいことが好ましい。すなわち、占有比KHs/KPsは、0.75よりも大きいことが好ましい。
なお、占有比KHs/KPsが1.0を越える場合には、互いに隣り合う電極線が交差し、屈曲線形状のセンシング基準電極線40KRが並ぶパターンが形成されないため、占有比KHs/KPsは1.0以下となる。
図10が示すように、複数のセンシング電極線63SRから構成されるパターンは、複数のセンシング基準電極線40KRにおける基準屈曲部40Qの位置を不規則に変位させたパターンである。図10においては、センシング基準電極線40KRを細線で示し、センシング電極線63SRを太線で示している。
詳細には、センシング電極線63SRの屈曲部63Qは、センシング基準電極線40KRにおける基準屈曲部40Qに対して第2電極方向D2に沿って変位した位置に配置される。このとき、屈曲部63Qの位置は、屈曲部63Qから基準中心線K1までの第2電極方向D2に沿った長さである変位長KIsが、基準間隔KPsの2分の1の長さである基準長KGsの0.75倍を超え1.0倍以下となる範囲で、基準屈曲部40Qに対して変位した位置である。複数の屈曲部63Qにおいて、変位長KIsは、屈曲部63Qの並びの順序、換言すれば、基準となる基準屈曲部40Qの並びの順序に対し、不規則に変化する。本実施形態では、上述のセンシング基準電極線40KRのパターンにて占有比KHs/KPsを変化させたときのFFT解析結果に基づき、変位長KIsの範囲を、基準長KGsの0.75倍を超え1.0倍以下としている。
互いに隣り合うセンシング基準電極線40KRにおいて向かい合う2つの基準屈曲部40Qの各々に対し、基準長KGsの1.0倍、すなわち、基準長KGsと等しい変位長KIsを有する屈曲部63Qが配置されるとき、各基準屈曲部40Qに対して配置された屈曲部63Qの位置は一致する。こうした箇所が1つのセンシング電極33SP内において適宜の位置に設けられることによって、互いに隣り合うセンシング電極線63SRが屈曲部63Q同士で接続する接続箇所が形成される。
センシング電極線63SRにおける屈曲周期Wsは、センシング基準電極線40KRの基準周期KWsと一致する。また、センシング電極線63SRが、第2電極方向D2の一方側で隣接する他のセンシング電極線63SRと屈曲部63Qで接続し、かつ、第2電極方向D2の他方側で隣接する他のセンシング電極線63SRと屈曲部63Qで接続するとき、対象長Gsは基準長KGsと一致し、中心長Isは変位長KIsと一致し、中心線C1は基準中心線K1と一致する。この場合、センシング電極線63SRの有する第1屈曲部には、変位長KIsが基準長KGsの1.0倍である屈曲部63Qが含まれ、センシング電極線63SRの有する第2屈曲部にも、変位長KIsが基準長KGsの1.0倍である屈曲部63Qが含まれる。そして、変位長KIsが基準長KGsの1.0倍である屈曲部63Qの位置で、センシング電極線63SRは、隣接する他のセンシング電極線63SRと接続する。
センシング電極線63SRが、第2電極方向D2の一方側もしくは他方側に、変位長KIsが基準長KGsの1.0倍である屈曲部63Qを有さないとき、対象長Gsは基準長KGsと僅かに異なり、中心長Isは変位長KIsと異なる場合があり、中心線C1は基準中心線K1と異なる場合がある。こうした場合、センシング電極線63SRにおいて、すべての屈曲部63Qの変位長KIsが中心長Isの0.75倍を超え1.0倍以下の範囲に含まれたとしても、複数の屈曲部63Qには、対象長Gsの0.75倍を超え1.0倍以下の範囲に含まれない中心長Isを有する屈曲部63Qが含まれる可能性がある。このように、センシング電極33SPを構成する複数の電極線には、対象長Gsの0.75倍を超え1.0倍以下の範囲に含まれない中心長Isを有する屈曲部63Qを有する電極線が含まれてもよい。
[ドライブ電極の構成]
図11を参照して、ドライブ電極31DPの構成について説明する。
図11が示すように、ドライブ電極線61DRは、屈曲を繰り返しながら第2電極方向D2に延びる屈曲線形状を有しており、センシング電極線63SRと同様に、規則的な折れ線形状を有する基準電極線を基に作成される。
図11を参照して、ドライブ電極31DPの構成について説明する。
図11が示すように、ドライブ電極線61DRは、屈曲を繰り返しながら第2電極方向D2に延びる屈曲線形状を有しており、センシング電極線63SRと同様に、規則的な折れ線形状を有する基準電極線を基に作成される。
詳細には、ドライブ電極線61DRは、複数の屈曲部61Qと、ドライブ電極線61DRに沿って互いに隣り合う屈曲部61Qを結ぶ直線形状を有した複数の短線部61Eとを含んでおり、全体として第2電極方向D2に延びる折れ線形状を有している。
短線部61Eの延びる方向に沿った長さは、第2電極方向D2に沿って並ぶ複数の短線部63Eの間で、短線部63Eの並びの順序に対し不規則に変化している。また、第2電極方向D2に沿って延びる直線に対する短線部61Eの傾きは、複数の短線部63Eの間で、短線部63Eの並びの順序に対し不規則に変化している。そして、1つのドライブ電極線61DRにおいては、上記傾きが正である短線部61Eと、上記傾きが負である短線部61Eとが、第2電極方向D2に沿って交互に繰り返されている。
屈曲幅Hdは、第1電極方向D1において1つのドライブ電極線61DRが占める幅である。ドライブ電極線61DRにおける複数の屈曲部61Qのなかで第1電極方向D1にて最も離れた2つの屈曲部61Qの各々から等距離に位置して第2電極方向D2に延びる仮想的な直線が、中心線C2である。上記第1電極方向D1にて最も離れた2つの屈曲部61Qの各々から中心線C2までの第1電極方向D1に沿った長さが、対象長Gdであり、対象長Gdは、屈曲幅Hdの2分の1の長さである。1つのドライブ電極線61DRに含まれる複数の屈曲部61Qの各々について、屈曲部61Qから中心線C2までの第1電極方向D1に沿った長さである中心長Idは、対象長Gdの0.75倍を超え1.0倍以下である。複数の屈曲部61Qの中心長Idは、ドライブ電極線61DRに沿った屈曲部61Qの並びの順序に対し不規則に変化している。
ドライブ電極線61DRにおいて第1電極方向D1の一方側もしくは他方側にて隣り合う屈曲部61Q間の長さが屈曲周期Wdであり、1つのドライブ電極線61DR内において、屈曲周期Wdは一定である。屈曲周期Wdは、ドライブ電極線61DRにおける1周期の長さである。
複数のドライブ電極線61DRは、第1電極方向D1に沿って並んでいる。1つのドライブ電極31DPを構成する複数のドライブ電極線61DRは、第2電極方向D2における一方の端部にて共通のドライブパッド31Pに接続されている。図11における破線N2は、互いに隣り合うドライブ電極31DPの境界を示す。すなわち、破線N2を挟んで隣り合うドライブ電極線61DRは、互いに異なるドライブ電極31DPを構成し、互いに異なるドライブパッド31Pに接続されている。
複数のドライブ電極線61DRにおいて、屈曲周期Wdは一定である。ドライブ電極線61DRにおける位相は、ドライブ電極線61DRにおける1周期内での第2電極方向D2における位置である。複数のドライブ電極線61DRは、第2電極方向D2に位相のずれた状態で第1電極方向D1に沿って並んでおり、すなわち、第1電極方向D1に沿って互いに隣り合うドライブ電極線61DRにおいて、第1電極方向D1に沿って並ぶ部分の位相は、互いに異なっている。詳細には、互いに隣り合うドライブ電極線61DRにおいて、第1電極方向D1に沿って並ぶ部分は逆位相になっており、互いに隣り合うドライブ電極線61DRの位相は反転している。
1つのドライブ電極31DP内において、ドライブ電極線61DRは、当該ドライブ電極線61DRと隣接する他のドライブ電極線61DRと、屈曲部61Q同士が接続することにより、少なくとも一箇所で接続している。ドライブ電極31DPにおいても、フローティング部の発生を抑えることと、画像の品質の低下を抑えることとの両立のためには、ドライブ電極線61DRにて、隣接する他のドライブ電極線61DRと屈曲部61Qで接続する接続箇所は、屈曲周期Wdとして3周期以上10周期以下の間隔をあけて設けられることが好ましく、5周期以上7周期以下の間隔をあけて設けられることがさらに好ましい。また、接続箇所は不規則な間隔で配置されることが好ましい。
一方、互いに異なるドライブ電極31DPを構成するドライブ電極線61DR、すなわち、破線N2を挟んで隣り合うドライブ電極線61DRは、これらの電極線の間で屈曲部61Qの接続する箇所を有さない。
ドライブ電極線61DRの作成に用いられる仮想的な電極線であるドライブ基準電極線41KRは、第1電極方向D1に沿って交互に繰り返される2種類の基準短線部41Eと、2種類の基準短線部41Eが接続される部分である基準屈曲部41Qとを含んでいる。2種類の基準短線部41Eの各々の長さは一定である。2種類の基準短線部41Eのうち、一方の基準短線部41Eが第2電極方向D2に沿って延びる直線に対して有する傾きは正であり、他方の基準短線部41Eが第2電極方向D2に沿って延びる直線に対して有する傾きは負であり、これらの傾きの絶対値は等しい。ドライブ基準電極線41KRにおける第1電極方向D1の一方側に位置する基準屈曲部41Qと他方側に位置する基準屈曲部41Qとは、第2電極方向D2に沿って延びる別々の直線上に位置する。
互いに隣り合う2つの基準短線部41Eのなす角の角度は、基準角度Kαdであって、複数のドライブ基準電極線41KRにおける基準角度Kαdはすべて等しい。第2電極方向D2に沿って隣り合う基準屈曲部41Qの間の長さは、基準周期KWdである。複数のドライブ基準電極線41KRにおいて、基準周期KWdは一定である。ドライブ基準電極線41KRにおける第1電極方向D1の一方側に位置する基準屈曲部40Qと、第1電極方向D1の他方側に位置する基準屈曲部41Qとの間の第1電極方向D1に沿った長さが基準幅KHdであり、複数のドライブ基準電極線41KRにおいて、基準幅KHdは一定である。
また、上記第1電極方向D1の一方側に位置する基準屈曲部40Qと、第1電極方向D1の他方側に位置する基準屈曲部41Qとの各々から等距離に位置して第2電極方向D2に延びる仮想的な直線が、基準中心線K2である。
複数のドライブ基準電極線41KRは、第1電極方向D1に沿って、一定の間隔である基準間隔KPdをあけて並んでいる。基準間隔KPdの2分の1の長さが、基準長KGdである。複数のドライブ基準電極線41KRは、第2電極方向D2に位相のずれた状態で第1電極方向D1に沿って並んでいる。位相は、ドライブ基準電極線41KRにおける1周期内での第2電極方向D2における位置である。詳細には、互いに隣り合うドライブ基準電極線41KRにおいて、第1電極方向D1に沿って並ぶ部分は逆位相になっている。
ドライブ基準電極線41KRにおいて、基準角度Kαd、基準周期KWd、および、基準間隔KPdの各々は、上述のセンシング基準電極線40KRの説明にて基準角度Kαs、基準周期KWs、および、基準間隔KPsの各々について示した条件と同じ条件を満たすように設定されることが好ましい。すなわち、基準角度Kαd、基準周期KWd、および、基準間隔KPdの各パラメータは、複数のドライブ基準電極線41KRのパターンと表示パネル10の画素パターンとを重ね合わせたときに、モアレの発生が抑えられる値に設定されることが好ましい。そして、基準角度Kαdは、95度以上150度以下であることが好ましく、100度以上140度以下であることがさらに好ましい。また、基準間隔KPdは、表示パネル10における第1画素幅P1および第2画素幅P2の10%以上600%以下の範囲で設定されることが好ましい。
複数のドライブ電極線61DRから構成されるパターンは、複数のドライブ基準電極線41KRにおける基準屈曲部41Qの位置を不規則に変位させたパターンである。ドライブ電極線61DRの屈曲部61Qは、ドライブ基準電極線41KRにおける基準屈曲部41Qに対して第1電極方向D1に沿って変位した位置に配置される。このとき、屈曲部61Qの位置は、屈曲部61Qから基準中心線K2までの第1電極方向D1に沿った長さである変位長KIdが、基準長KGdの0.75倍を超え1.0倍以下となる範囲で、基準屈曲部41Qに対して変位した位置である。複数の屈曲部61Qにおいて、変位長KIdは、屈曲部61Qの並びの順序、換言すれば、基準となる基準屈曲部41Qの並びの順序に対し、不規則に変化する。
互いに隣り合うドライブ基準電極線41KRにおいて向かい合う2つの基準屈曲部41Qの各々に対し、基準長KGdの1.0倍の変位長KIdを有する屈曲部61Qが配置されるとき、各基準屈曲部41Qに対して配置された屈曲部61Qの位置は一致し、これらのドライブ基準電極線41KRは当該屈曲部61Qにて接続する。
ドライブ電極線61DRにおける屈曲周期Wdは、ドライブ基準電極線41KRの基準周期KWdと一致する。ドライブ電極線61DRが、第1電極方向D1の一方側で隣接する他のドライブ電極線61DRと屈曲部61Qで接続し、かつ、第1電極方向D1の他方側で隣接する他のドライブ電極線61DRと屈曲部61Qで接続するとき、対象長Gdは基準長KGdと一致し、中心長Idは変位長KIdと一致し、中心線C2は基準中心線K2と一致する。
ドライブ電極線61DRが、第1電極方向D1の一方側もしくは他方側に、変位長KIdが基準長KGdの1.0倍である屈曲部61Qを有さないとき、対象長Gdは基準長KGdと僅かに異なり、中心長Idは変位長KIdと異なる場合があり、中心線C2は基準中心線K2と異なる場合がある。すなわち、上述の作成方法によってドライブ電極線61DRが作成されるとき、ドライブ電極31DPを構成する複数の電極線には、対象長Gdの0.75倍を超え1.0倍以下の範囲に含まれない中心長Idを有する屈曲部61Qを有する電極線が含まれてもよい。
[電極線パターンの構成]
図12および図13を参照して、複数のセンシング電極線63SRと複数のドライブ電極線61DRとが重ね合わされることによって形成されるパターンである電極線パターンについて説明する。
まず、図12を参照して、センシング基準電極線40KRとドライブ基準電極線41KRとの好ましい形状および配置について説明する。
図12および図13を参照して、複数のセンシング電極線63SRと複数のドライブ電極線61DRとが重ね合わされることによって形成されるパターンである電極線パターンについて説明する。
まず、図12を参照して、センシング基準電極線40KRとドライブ基準電極線41KRとの好ましい形状および配置について説明する。
センシング基準電極線40KRとドライブ基準電極線41KRとにおいて、基準短線部40Eの長さと基準短線部41Eの長さ、基準角度Kαsと基準角度Kαd、基準周期KWsと基準周期KWd、および、基準間隔KPsと基準間隔KPdの各々は、一致していてもよいし、異なってもよい。ただし、センシング基準電極線40KRの基準周期KWsは、ドライブ基準電極線41KRの基準間隔KPdの2倍であり(KWs=2×KPd)、ドライブ基準電極線41KRの基準周期KWdは、センシング基準電極線40KRの基準間隔KPsの2倍である(KWd=2×KPs)ことが好ましい。
導電性フィルム21では、透明誘電体基板33の表面と対向する方向から見て、複数のセンシング電極線63SRから構成されるパターンと、複数のドライブ電極線61DRから構成されるパターンとが重ね合わされたパターンである電極線パターンが形成される。このとき、センシング電極33SPの延びる方向とドライブ電極31DPの延びる方向とが直交するように、これらの電極線が重ねられる。こうした電極線パターンは、複数のセンシング基準電極線40KRから構成されるパターンと、複数のドライブ基準電極線41KRから構成されるパターンとが、センシング基準電極線40KRの延びる方向とドライブ基準電極線41KRの延びる方向とが直交するように重ね合わされたパターンに基づくパターンである。
図12が示すように、KWs=2×KPd、かつ、KWd=2×KPsである場合、ドライブ基準電極線41KRに対するセンシング基準電極線40KRの配置、すなわち、基準屈曲部41Qや基準短線部41Eに対する基準屈曲部40Qや基準短線部40Eの位置が、パターン内で一定となる。したがって、基準電極線40KR,41KRから構成されるパターンにおける電極線の配置の密度の均一性を高めることが可能であり、ひいては、センシング電極線63SRおよびドライブ電極線61DRから構成される電極線パターンにおける電極線の配置の密度がパターン内で過度に不均一になることが抑えられる。
例えば、図12が示すように、基準電極線40KR,41KRから構成されるパターンにおいて、センシング基準電極線40KRの基準屈曲部40Qは、互いに隣り合うドライブ基準電極線41KRの間の中央部で、これらの電極線間の隙間と重なる。また、ドライブ基準電極線41KRの基準屈曲部41Qは、互いに隣り合うセンシング基準電極線40KRの間の中央部で、これらの電極線間の隙間と重なる。そして、センシング基準電極線40KRの基準短線部40Eの中点と、ドライブ基準電極線41KRの基準短線部41Eの中点とが交差する。
図13は、図12に示した基準電極線40KR,41KRから構成されるパターンを基に作成されたセンシング電極線63SRおよびドライブ電極線61DRから構成される電極線パターンを示す。
電極線パターンを構成するセンシング電極線63SRおよびドライブ電極線61DRは、不規則に屈曲する屈曲線形状を有するため、電極線パターンには、電極線の疎密の差、すなわち、電極線が密に配置される領域と電極線が疎らである領域とが生じる場合がある。しかしながら、パターンにおける電極線の疎密が過度に不均一であると、電極線の疎密の差が、電極線パターンが位置する領域内に明るさ等のムラを生じさせ、結果として、砂目と呼ばれる現象を引き起こす要因となる場合がある。砂目は、タッチパネル20の操作面20Sから見て、砂状に分布するちらつきや画面のぎらつきが感じられる現象である。
基準電極線40KR,41KRから構成されるパターンとして、電極線の配置の密度の均一性が高いパターンを利用して電極線パターンを作成することによって、電極線パターンにおける電極線の配置の密度がパターン内で過度に不均一になることが抑えられる。
また、センシング電極線63SRおよびドライブ電極線61DRの各々において、中心長Is,Idが対象長Gs,Gdの0.75倍を超え1.0倍以下であること、変位長KIs,KIdが、基準長KGs,KGdの0.75倍を超え1.0倍以下であることによって、電極線形状が過度に不規則になることが抑えられる。これによっても、電極線の配置の密度がパターン内で過度に不均一になることが抑えられる。
[作用]
第1実施形態の作用を説明する。直線状に延びる電極線が交差するパターンのように、同一形状の矩形が繰り返されるパターンと比較して、本実施形態の電極線パターンは、矩形とは異なる多角形から構成されるパターンであるため、パターンの周期性が低い。したがって、画素パターンと電極線パターンとのずれが、2つの周期構造のずれとして認識され難くなるため、本実施形態の電極線パターンを表示パネル10の画素パターンと重ね合わせた場合に、モアレが視認されることが抑えられる。その結果、表示装置100にて視認される画像の品質の低下が抑えられる。
第1実施形態の作用を説明する。直線状に延びる電極線が交差するパターンのように、同一形状の矩形が繰り返されるパターンと比較して、本実施形態の電極線パターンは、矩形とは異なる多角形から構成されるパターンであるため、パターンの周期性が低い。したがって、画素パターンと電極線パターンとのずれが、2つの周期構造のずれとして認識され難くなるため、本実施形態の電極線パターンを表示パネル10の画素パターンと重ね合わせた場合に、モアレが視認されることが抑えられる。その結果、表示装置100にて視認される画像の品質の低下が抑えられる。
特に、電極線パターンを構成するセンシング電極線63SRおよびドライブ電極線61DRの各々が不規則な屈曲線形状を有するため、規則的な屈曲線形状を有する電極線からパターンが形成される場合と比較して、パターンの周期性がより低くなる。したがって、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせた場合に、モアレが視認されることがより好適に抑えられる。
また、基準電極線40KR,41KRのパターンが有する周期性は、センシング電極線63SRおよびドライブ電極線61DRから構成される電極線パターンにも残存する。本実施形態では、基準角度Kαs,Kαd、基準周期KWs,KWd、および、基準間隔KPs,KPdの各々が、モアレの生じ難い値に設定されている基準電極線40KR,41KRのパターンから電極線パターンが作成される。そのため、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせた場合に、基準電極線40KR,41KRの周期性に起因したモアレが視認されることも抑えられる。
そして、複数のセンシング電極線63SRと複数のドライブ電極線61DRとの各々において、互いに隣り合う電極線の位相がずれていること、さらには、短線部63E,61Eの傾きが一定ではないことから、第1電極方向D1や第2電極方向D2に沿って、同一の傾きの短線部が並ぶことは起こらない。それゆえ、同一の傾きの短線部が並ぶ帯状の領域が電極線の並ぶ方向に延びるように形成されること、さらに、短線部の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状の領域が交互に並ぶことは起こらない。そのため、帯状のパターンが、特に、表示装置100の非点灯時に外光の反射によって視認されることが抑えられ、操作面20Sから見た外観の品質が低くなることが抑えられる。
なお、第1実施形態において、透明誘電体基板33は透明誘電体層の一例である。そして、透明誘電体基板33の表面を第1面とするとき、透明誘電体基板33の裏面が第2面であり、センシング電極33SPが第1電極であって、第1電極線としてのセンシング電極線63SRを含み、ドライブ電極31DPが第2電極であって、第2電極線としてのドライブ電極線61DRを含む。また、センシング基準電極線40KRが第1基準電極線であり、ドライブ基準電極線41KRが第2基準電極線である。そして、第1電極方向D1が、第1方向かつ第2交差方向であり、第2電極方向D2が、第2方向かつ第1交差方向である。
また、透明誘電体基板33の表面を第2面とするとき、透明誘電体基板33の裏面が第1面であり、センシング電極33SPが第2電極であって、第2電極線としてのセンシング電極線63SRを含み、ドライブ電極31DPが第1電極であって、第1電極線としてのドライブ電極線61DRを含む。また、センシング基準電極線40KRが第2基準電極線であり、ドライブ基準電極線41KRが第1基準電極線である。そして、第1電極方向D1が、第2方向かつ第1交差方向であり、第2電極方向D2が、第1方向かつ第2交差方向である。
以上説明したように、第1実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(1)互いに隣り合うセンシング電極線63SRの位相がずれていることにより、複数のセンシング電極線63SRのなかで同一の方向に延びる短線部が、第2電極方向D2に沿って並ぶ帯状の領域が形成されること、さらに、短線部の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状の領域が第1電極方向D1に沿って交互に並ぶことが抑えられる。したがって、こうした帯状の領域の並びに起因した帯状のパターンが、反射光等によって視認されることが抑えられ、操作面20Sから見た外観の品質が低くなることが抑えられる。同様に、互いに隣り合うドライブ電極線61DRの位相がずれていることにより、複数のドライブ電極線61DRのなかで同一の方向に延びる短線部が、第1電極方向D1に沿って並ぶ帯状の領域が形成されること、さらに、短線部の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状の領域が第2電極方向D2に沿って交互に並ぶことが抑えられる。したがって、こうした帯状の領域の並びに起因した帯状のパターンが視認されることが抑えられ、操作面20Sから見た外観の品質が低くなることが抑えられる。
(1)互いに隣り合うセンシング電極線63SRの位相がずれていることにより、複数のセンシング電極線63SRのなかで同一の方向に延びる短線部が、第2電極方向D2に沿って並ぶ帯状の領域が形成されること、さらに、短線部の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状の領域が第1電極方向D1に沿って交互に並ぶことが抑えられる。したがって、こうした帯状の領域の並びに起因した帯状のパターンが、反射光等によって視認されることが抑えられ、操作面20Sから見た外観の品質が低くなることが抑えられる。同様に、互いに隣り合うドライブ電極線61DRの位相がずれていることにより、複数のドライブ電極線61DRのなかで同一の方向に延びる短線部が、第1電極方向D1に沿って並ぶ帯状の領域が形成されること、さらに、短線部の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状の領域が第2電極方向D2に沿って交互に並ぶことが抑えられる。したがって、こうした帯状の領域の並びに起因した帯状のパターンが視認されることが抑えられ、操作面20Sから見た外観の品質が低くなることが抑えられる。
特に、互いに隣り合うセンシング電極線63SRの位相が反転しているため、同一の方向に延びる短線部が第2電極方向D2に沿って並ぶこと、さらに、短線部の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状の領域が第1電極方向D1に沿って交互に並ぶことが的確に抑えられる。同様に、互いに隣り合うドライブ電極線61DRの位相が反転しているため、同一の方向に延びる短線部が第1電極方向D1に沿って並ぶこと、さらに、短線部の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状の領域が第2電極方向D2に沿って交互に並ぶことが的確に抑えられる。したがって、帯状のパターンが視認されることが好適に抑えられる。
また、センシング電極線63SRにおいて短線部63Eの傾きが不規則であること、および、ドライブ電極線61DRにおいて短線部61Eの傾きが不規則であることによっても、上記帯状の領域の形成が抑えられる。
(2)センシング電極線63SRにおいて、屈曲部63Qにおける中心長Isの対象長Gsに対する比が一定ではないため、また、屈曲部63Qにおける変位長KIsの基準長KGsに対する比が一定ではないため、これらの比が一定である構成と比較して、電極線パターンにおける周期性が低く抑えられる。そのため、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせたパターンにてモアレが視認されることが好適に抑えられる。同様に、ドライブ電極線61DRにおいて、屈曲部61Qにおける中心長Idの対象長Gdに対する比が一定ではないため、また、屈曲部61Qにおける変位長KIdの基準長KGdに対する比が一定ではないため、電極線パターンと画素パターンとを重ね合わせたパターンにてモアレが視認されることが好適に抑えられる。
特に上記の各比が、屈曲部の並びの順序に対して不規則に変化するため、電極線パターンにおける周期性がより低く抑えられ、モアレを抑える効果が高められる。
一方で、上記の各比が0.75を超え1.0以下であるため、センシング電極線63SRやドライブ電極線61DRが過度に不規則な屈曲線形状を有することが抑えられることから、電極線パターンにおける電極線の配置の密度が過度に不均一になることが抑えられる。その結果、砂目の発生等によって表示装置100にて視認される画像の品質が低下することが抑えられる。
(3)センシング電極33SPは、第2電極方向D2に沿って互いに隣り合う2つのセンシング電極線63SRのうち、一方のセンシング電極線63SRが有する屈曲部63Qと他方のセンシング電極線63SRが有する屈曲部63Qとが接続している箇所を含む。同様に、ドライブ電極31DPは、第1電極方向D1に沿って互いに隣り合う2つのドライブ電極線61DRのうち、一方のドライブ電極線61DRが有する屈曲部61Qと他方のドライブ電極線61DRが有する屈曲部61Qとが接続している箇所を含む。こうした構成によれば、電極線の断線によるフローティング部の発生が抑えられ、その結果、接触位置の検出精度の低下が抑えられる。
(4)複数のセンシング電極線63SRは、位相のずれた状態で並ぶ複数のセンシング基準電極線40KRの基準屈曲部40Qを、各センシング基準電極線40KRでの基準屈曲部40Qの並びの順序に対し不規則に変位した屈曲線形状を有する。また同様に、複数のドライブ電極線61DRは、位相のずれた状態で並ぶ複数のドライブ基準電極線41KRの基準屈曲部41Qを、各ドライブ基準電極線41KRの基準屈曲部41Qの並びの順序に対し不規則に変位した屈曲線形状を有する。こうした構成によれば、上記(1),(2)の効果を得られる電極線が的確に実現される。
(5)センシング基準電極線40KRの基準周期KWsが、ドライブ基準電極線41KRの基準間隔KPdの2倍であり、ドライブ基準電極線41KRの基準周期KWdが、センシング基準電極線40KRの基準間隔KPsの2倍である。こうした構成によれば、複数のセンシング基準電極線40KRと複数のドライブ基準電極線41KRとが重ね合わされたパターンにて、ドライブ基準電極線41KRの基準屈曲部41Qに対するセンシング基準電極線40KRの基準屈曲部40Qの位置が、パターン内で一定となる。それゆえ、パターン内にて電極線の配置の密度が均等になるように、パターンを形成することが可能であり、こうしたパターンに基づいて作成される電極線パターンにおいても、電極線の配置の密度が過度に不均一になることが抑えられる。したがって、電極線の疎密の差に起因して生じる砂目が視認されることが抑えられるため、表示装置100にて視認される画像の品質の低下が抑えられる。
(第2実施形態)
図14および図15を参照して、導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置の第2実施形態について説明する。以下では、第2実施形態と第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
図14および図15を参照して、導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置の第2実施形態について説明する。以下では、第2実施形態と第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
[センシング電極の構成]
図14および図15を参照して、第2実施形態のセンシング電極線64SRの構成について説明する。図14は、第2実施形態のセンシング電極線64SRを太線で示し、第1実施形態のセンシング電極線63SRを細線で示す。また、図15は、第2実施形態のセンシング電極線64SRを太線で示し、センシング基準電極線40KRを細線で示す。
図14および図15を参照して、第2実施形態のセンシング電極線64SRの構成について説明する。図14は、第2実施形態のセンシング電極線64SRを太線で示し、第1実施形態のセンシング電極線63SRを細線で示す。また、図15は、第2実施形態のセンシング電極線64SRを太線で示し、センシング基準電極線40KRを細線で示す。
図14が示すように、第2実施形態のセンシング電極線64SRは、第1実施形態のセンシング電極線63SRに対し、隣接する他のセンシング電極線63SRと接続している屈曲部63Q以外の屈曲部63Qの位置を、第1電極方向D1に沿って不規則に変位させた形状を有する。こうした構成においては、センシング電極線63SRとセンシング電極線64SRとで対象長Gsは変化せず、各屈曲部についての中心長Isも変化しない。また、センシング電極線64SRにおける屈曲の周期は一定ではない。
図15が示すように、第2実施形態のセンシング電極線64SRが有する屈曲部64Qのうち、隣接する他のセンシング電極線64SRと接続している屈曲部64Qは、第1実施形態と同様に、センシング基準電極線40KRにおける基準屈曲部40Qに対して第2電極方向D2に沿って変位した位置に配置される。一方、第2実施形態のセンシング電極線64SRが有する屈曲部64Qのうち、隣接する他のセンシング電極線64SRと接していない屈曲部64Qは、センシング基準電極線40KRにおける基準屈曲部40Qに対して第1電極方向D1および第2電極方向D2の各々に沿って変位した位置に配置される。結果として、1つのセンシング電極線64SRは、1つのセンシング基準電極線40KRに対して、各基準屈曲部40Qの位置を、基準屈曲部40Qの並びの順序に対して不規則に変位した形状を有する。こうした構成においても、センシング電極線64SRの各屈曲部64Qについて、屈曲部64Qの変位長KIsは、基準長KGsの0.75倍を超え1.0倍以下である。
ここで、センシング電極線64SRが有する屈曲部64Qは、基準屈曲部40Qを囲む三角形状の変位領域Ss内に位置する。換言すれば、屈曲部64Qは、変位領域Ss内に位置するように、基準屈曲部40Qに対して変位した位置に配置される。
変位領域Ssは、第1電極方向D1に沿って延びる底辺Bkを有する二等辺三角形状を有し、底辺Bkがセンシング基準電極線40KRの外側に向けられ、基準屈曲部40Qを通って第2電極方向D2に延びる直線が、二等辺三角形の頂点と底辺Bkの中点とを通るように配置される。底辺Bkは、第2電極方向D2に沿って互いに隣り合うセンシング基準電極線40KRの間の中央に配置される。そして、底辺Bkは、一方のセンシング基準電極線40KRの基準屈曲部40Qに対して設定される変位領域Ssと、この基準屈曲部40Qと向かい合う、他方のセンシング基準電極線40KRの基準屈曲部40Qに対して設定される変位領域Ssとの間で共有されている。すなわち、変位領域Ssの底辺Bkは、基準中心線K1から、第2電極方向D2に基準間隔KPsの2分の1の長さである基準長KGsだけ離れた位置に配置される。
底辺Bkの長さdbは、基準周期KWsの0.1倍以上0.9倍以下であることが好ましい。また、変位領域Ssである三角形の高さdhは、基準間隔KPsの0.05倍以上0.45倍以下であることが好ましい。
長さdbおよび高さdhが上記下限値以上であれば、センシング電極線64SRとして、センシング基準電極線40KRの周期性が十分に崩れた電極線形状が得られる。一方、長さdbおよび高さdhが上記上限値以下であれば、センシング電極線64SRが過度に不規則な屈曲線形状を有することが抑えられる。
同様に、第2実施形態のドライブ電極線は、第1実施形態のドライブ電極線61DRに対し、隣接する他のドライブ電極線61DRと接続している屈曲部61Q以外の屈曲部61Qの位置を、第2電極方向D2に沿って不規則に変位させた形状を有する。
すなわち、第2実施形態のドライブ電極線が有する屈曲部のうち、隣接する他のドライブ電極線と接続している屈曲部は、第1実施形態と同様に、ドライブ基準電極線41KRにおける基準屈曲部41Qに対して第1電極方向D1に沿って変位した位置に配置される。一方、第2実施形態のドライブ電極線が有する屈曲部のうち、隣接する他のドライブ電極線と接続していない屈曲部は、ドライブ基準電極線41KRにおける基準屈曲部41Qに対して第1電極方向D1および第2電極方向D2の各々に沿って変位した位置に配置される。結果として、1つのドライブ電極線は、1つのドライブ基準電極線41KRに対して、各基準屈曲部41Qの位置を、基準屈曲部41Qの並びの順序に対して不規則に変位した形状を有する。
以上のように、第2実施形態におけるセンシング電極線64SRのパターンの周期性は、第1実施形態のセンシング電極線63SRのパターンの周期性よりも低い。同様に、第2実施形態におけるドライブ電極線のパターンの周期性は、第1実施形態のドライブ電極線61DRのパターンの周期性よりも低い。
このように、第1実施形態と比較して、第2実施形態の電極線パターンの周期性、すなわち、第1電極方向D1および第2電極方向D2の各々における構造体の有無の周期性はより低く、それゆえ、こうした電極線パターンが用いられる場合、画素パターンと電極線パターンとのずれが、2つの周期構造のずれとしてより認識され難くなる。したがって、本実施形態の電極線パターンを表示パネル10の画素パターンと重ね合わせた場合に、モアレが視認されることがさらに抑えられる。
以上説明したように、第2実施形態によれば、第1実施形態の(1)〜(5)の効果に加えて、以下に列挙する効果を得ることができる。
(6)センシング電極線64SRの屈曲部64Qのうち、他のセンシング電極線64SRと接続していない屈曲部64Qは、センシング基準電極線40KRにおける基準屈曲部40Qに対して第1電極方向D1および第2電極方向D2の各々に沿って変位した位置に配置される。こうした構成によれば、電極線パターンの周期性がさらに低くなるため、電極線パターンを画素パターンと重ね合わせた場合に、モアレが視認されることがさらに抑えられる。また、ドライブ電極線についても、同様の効果が得られる。
(6)センシング電極線64SRの屈曲部64Qのうち、他のセンシング電極線64SRと接続していない屈曲部64Qは、センシング基準電極線40KRにおける基準屈曲部40Qに対して第1電極方向D1および第2電極方向D2の各々に沿って変位した位置に配置される。こうした構成によれば、電極線パターンの周期性がさらに低くなるため、電極線パターンを画素パターンと重ね合わせた場合に、モアレが視認されることがさらに抑えられる。また、ドライブ電極線についても、同様の効果が得られる。
そして、屈曲部64Qが位置する変位領域Ssは、互いに隣り合うセンシング基準電極線40KRの間の中央に位置して第1電極方向D1に延びる底辺Bkを有する二等辺三角形状を有し、基準屈曲部40Qを通って第2電極方向D2に延びる仮想的な直線が二等辺三角形の頂点と底辺Bkの中点とを通る位置に配置される。上記二等辺三角形の高さdhは、基準間隔KPsの0.05倍以上0.45倍以下であり、底辺Bkの長さdbは、基準周期KWsの0.1倍以上0.9倍以下である。こうした構成によれば、変位領域Ssの高さdhおよび底辺Bkの長さdbが上記下限値以上であることによって、センシング電極線64SRの形状として、センシング基準電極線40KRの周期性が十分に崩れた形状が得られる。一方、変位領域Ssの高さdhおよび底辺Bkの長さdbが上記上限値以下であることによって、センシング電極線64SRが過度に不規則な屈曲線形状を有することが抑えられるため、電極線パターンにおいて電極線の配置の密度が過度に不均一になることが抑えられる。
(変形例)
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・1つのセンシング電極33SP内において、センシング電極線63SR,64SRは、第2電極方向D2の両側で、隣り合う他のセンシング電極線63SR,64SRと屈曲部63Q,64Qにて接続していてもよい。あるいは、センシング電極線63SR,64SRは、第2電極方向D2の一方側のみで、隣り合う他のセンシング電極線63SR,64SRと屈曲部63Q,64Qにて接続していてもよい。さらに、センシング電極33SPは、他のセンシング電極線63SR,64SRと接続していないセンシング電極線63SR,64SRを含んでいてもよいし、センシング電極33SPはセンシング電極線63SR,64SRの接続箇所を有していなくてもよい。同様に、1つのドライブ電極31DP内において、ドライブ電極線は、第1電極方向D1の少なくとも一方側で、隣り合う他のドライブ電極線と屈曲部にて接続していればよい。そして、ドライブ電極31DPは、他のドライブ電極線と接続していないドライブ電極線を含んでいてもよいし、ドライブ電極31DPはドライブ電極線の接続箇所を有していなくてもよい。
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・1つのセンシング電極33SP内において、センシング電極線63SR,64SRは、第2電極方向D2の両側で、隣り合う他のセンシング電極線63SR,64SRと屈曲部63Q,64Qにて接続していてもよい。あるいは、センシング電極線63SR,64SRは、第2電極方向D2の一方側のみで、隣り合う他のセンシング電極線63SR,64SRと屈曲部63Q,64Qにて接続していてもよい。さらに、センシング電極33SPは、他のセンシング電極線63SR,64SRと接続していないセンシング電極線63SR,64SRを含んでいてもよいし、センシング電極33SPはセンシング電極線63SR,64SRの接続箇所を有していなくてもよい。同様に、1つのドライブ電極31DP内において、ドライブ電極線は、第1電極方向D1の少なくとも一方側で、隣り合う他のドライブ電極線と屈曲部にて接続していればよい。そして、ドライブ電極31DPは、他のドライブ電極線と接続していないドライブ電極線を含んでいてもよいし、ドライブ電極31DPはドライブ電極線の接続箇所を有していなくてもよい。
第1実施形態においてセンシング電極33SPがセンシング電極線63SRの接続箇所を有していない場合、第2電極方向D2に沿って互いに隣り合うセンシング電極線63SRにおいて、第2電極方向D2に並ぶ部分の位相は、逆位相に限らず、互いに異なっていればよい。互いに隣り合うセンシング電極線63SRの位相が反転していなくとも、位相がずれている構成であれば、同一の方向に延びる短線部が、第2電極方向D2に沿って揃って並ぶことは抑えられ、短線部の延びる方向が互いに異なる2種類の帯状の領域が隙間なく第1電極方向D1に沿って交互に並ぶことは起こらない。したがって、図18に示した従来の構成、すなわち、互いに隣り合うセンシング電極線の位相が一致している構成と比較して、帯状のパターンが視認されることは抑えられる。同様に、第1電極方向D1に沿って互いに隣り合うドライブ電極線61DRにおいて、第1電極方向D1に並ぶ部分の位相は、逆位相に限らず、互いに異なっていればよい。
また同様に、第2電極方向D2に沿って互いに隣り合うセンシング基準電極線40KRにおいて、第2電極方向D2に並ぶ部分の位相は、逆位相に限らず、互いに異なっていればよく、ドライブ基準電極線41KRも、位相のずれた状態で第1電極方向D1に並んでいればよい。
・上記各実施形態では、センシング電極線63SR,64SRの屈曲部63Q,64Qおよびドライブ電極線61DRの屈曲部61Qは、直線形状の短線部を繋ぐ点状の部分である。これに限らず、屈曲部は、電極の延びる方向に互いに隣り合う短線部、すなわち、互いに異なる傾きを有する2つの短線部を曲線状に繋ぐ部分であってもよいし、直線状もしくは折れ線状に繋ぐ部分であってもよい。すなわち、センシング電極線やドライブ電極線は、屈曲部とそれに繋がる短線部の端部とによって、山部もしくは谷部が形成され、山部と谷部とが交互に位置する屈曲線形状を有していればよい。屈曲部の中心長Is,Idおよび変位長KIs,KIdは、屈曲部のなかで中心線C1,C2もしくは基準中心線K1,K2と最も離れた部分とこれらの線との間の長さである。
なお、曲線形状や直線形状や折れ線形状の屈曲部を有する電極線の形状は、例えば、基準電極線の基準屈曲部に対して変位した点状の屈曲部の付近を、短線部を繋ぐ曲線形状や直線形状や折れ線形状の部分に置き換えることによって得られる。
・センシング電極線およびドライブ電極線の各々において、複数の屈曲部には、中心長Is,Idが互いに異なる複数の屈曲部が含まれていればよい。例えば、複数の屈曲部は、中心長Is,Idが互いに異なる2種類の屈曲部から構成されていてもよい。この場合、複数の屈曲部において、対象長Gs,Gdに対する中心長Is,Idの比は、0.75を超え1.0未満の範囲に含まれる所定の値と1.0とのうちのいずれかとなる。
・センシング電極線63SR,64SRにおいて、対象長Gsに対する中心長Isの比は、センシング電極線63SR,64SRに沿った屈曲部63Q,64Qの並びの順序に対して不規則であってもよいし、第2電極方向D2の一方側にて、屈曲部63Q,64Qの並びの順序に対して不規則であってもよい。すなわち、センシング電極線63SR,64SRは、センシング基準電極線40KRにおける第1仮想屈曲部と第2仮想屈曲部との一方のみが、不規則に変位した形状を有していてもよい。同様に、ドライブ電極線において、対象長Gdに対する中心長Idの比は、ドライブ電極線に沿った屈曲部の並びの順序に対して不規則であってもよいし、第1電極方向D1の一方側にて、屈曲部の並びの順序に対して不規則であってもよい。
・第2実施形態において、隣接する他のセンシング電極線64SRと接続している屈曲部64Qも、他の屈曲部64Qと同様に、センシング基準電極線40KRにおける基準屈曲部40Qに対して第1電極方向D1および第2電極方向D2の各々に沿って変位した位置に配置されてもよい。同様に、隣接する他のドライブ電極線と接続している屈曲部も、ドライブ基準電極線41KRにおける基準屈曲部41Qに対して第1電極方向D1および第2電極方向D2の各々に沿って変位した位置に配置されてもよい。
・第1実施形態および第2実施形態においては、センシング電極線およびドライブ電極線の各々のパターンを、規則的に屈曲する屈曲線形状を有する基準電極線のパターンから作成したが、第1実施形態および第2実施形態に示した形状的特徴を有するセンシング電極線およびドライブ電極線の各々のパターンであれば、その作成方法は限定されない。
・複数のセンシング電極線から構成されるパターンと、複数のドライブ電極線から構成されるパターンとのいずれか一方のみが、第1実施形態もしくは第2実施形態にて説明したパターンであってもよい。こうした構成によっても、複数のセンシング電極線から構成されるパターンと、複数のドライブ電極線から構成されるパターンの双方において、並列された電極線の位相が揃っている構成と比較して、帯状のパターンが視認されることを抑える効果は得られる。また、センシング電極とドライブ電極との各々は、第1実施形態や第2実施形態の形状の電極線に加えて、第1実施形態や第2実施形態の形状とは異なる形状の電極線を含んでいてもよい。また、センシング電極線とドライブ電極線との各々は、少なくとも帯状のパターンが視認されることを抑制したい領域、例えば、操作面20Sから見た中央の領域等に配置される部分において、第1実施形態や第2実施形態の形状を有していればよい。また、複数のセンシング電極線からなるパターンは、このパターンに含まれる一部の領域のパターンが第1電極方向D1や第2電極方向D2に沿って繰り返されるパターンであってもよい。同様に、複数のドライブ電極線からなるパターンは、このパターンに含まれる一部の領域のパターンが第1電極方向D1や第2電極方向D2に沿って繰り返されるパターンであってもよい。この場合、上記一部の領域、すなわち、繰り返しの単位領域に含まれる部分が第1電極線もしくは第2電極線である。
・センシング電極線とドライブ電極線との重ね合わせに際して、センシング電極線の延びる方向である第1電極方向D1とドライブ電極線の延びる方向である第2電極方向D2とは直交していなくてもよく、これらの方向は交差していればよい。すなわち、一方の電極線の延びる方向である第1方向と、他方の電極線の延びる方向である第2方向とは、直交していなくてもよい。なお、第1方向と第2方向とが直交する構成では、センシング電極線とドライブ電極線とが重ね合わされた電極線パターンが容易に得られ、また、導電性フィルム21の製造に際して、センシング電極線とドライブ電極線との位置合わせが容易である。
また、センシング電極線の延びる方向とセンシング電極線の並ぶ方向とは、互いに直交していなくてもよく、これらの方向は交差していればよい。同様に、ドライブ電極線の延びる方向とドライブ電極線の並ぶ方向とは、互いに直交していなくてもよく、これらの方向は交差していればよい。すなわち、一方の電極線の延びる方向である第1方向と、一方の電極線の並ぶ方向である第1交差方向とは互いに交差する方向であればよく、他方の電極線の延びる方向である第2方向と、他方の電極線の並ぶ方向である第2交差方向とは、互いに交差する方向であればよい。
また、上記実施形態では、第1方向と第2交差方向とは同一の方向であり、第2方向と第1交差方向とは同一の方向であるが、これらの方向のすべてが互いに異なる方向であってもよい。
・図16が示すように、タッチパネル20を構成する導電性フィルム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の面のなかで、表示パネル10と対向する裏面がドライブ電極面31Sとして設定され、ドライブ電極面31Sには、ドライブ電極31DPが位置する。そして、透明誘電体基板33における裏面と反対側の面である表面はセンシング電極面33Sであって、センシング電極面33Sには、センシング電極33SPが位置する。なお、こうした構成において、ドライブ電極31DPは、例えば、透明誘電体基板33の一方の面に形成された1つの薄膜が、エッチングによってパターニングされることにより形成され、センシング電極33SPは、例えば、透明誘電体基板33の他方の面に形成された1つの薄膜が、エッチングによってパターニングされることにより形成される。
なお、上記各実施形態のように、センシング電極33SPとドライブ電極31DPとが互いに異なる基材上に形成されている構成では、1つの基材の両面に電極線が形成されている構成と比較して、電極線の形成が容易である。
・図17が示すように、タッチパネル20において、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。
こうした構成において、例えば、ドライブ電極31DPは、透明基板31のドライブ電極面31Sとなる1つの面に形成され、センシング電極33SPは、透明誘電体基板33のセンシング電極面33Sとなる1つの面に形成される。そして、透明基板31においてドライブ電極面31Sの反対側の面と、透明誘電体基板33においてセンシング電極面33Sの反対側の面とが、透明接着層32によって接着される。この場合、透明基板31、透明接着層32、および、透明誘電体基板33が、透明誘電体層を構成し、透明基板31のドライブ電極面31Sが、第1面および第2面の一方であり、透明誘電体基板33のセンシング電極面33Sが、第1面および第2面の他方である。
・表示パネル10とタッチパネル20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、導電性フィルム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、導電性フィルム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。こうした構成においては、ドライブ電極31DPとセンシング電極33SPとに挟まれる層が、透明誘電体層を構成する。
C1,C2…中心線、D1…第1電極方向、D2…第2電極方向、Gs,Gd…対象長、Is,Id…中心長、K1,K2…基準中心線、KGs,KGd…基準長、KHs,KHd…基準幅、KIs,KId…変位長、KPs,KPd…基準間隔、KWs,KWd…基準周期、Kαs,Kαd…基準角度、ND…容量検出部、Ss…変位領域、Ws,Wd…屈曲周期、10…表示パネル、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、15P…画素、16…カラーフィルタ基板、17…上側偏光板、20…タッチパネル、21…導電性フィルム、22…カバー層、23…透明接着層、31…透明基板、31S…ドライブ電極面、31DP…ドライブ電極、33…透明誘電体基板、33S…センシング電極面、33SP…センシング電極、34…選択回路、35…検出回路、36…制御部、40KR…センシング基準電極線、40E…基準短線部、40Q…基準屈曲部、41KR…ドライブ基準電極線、41E…基準短線部、41Q…基準屈曲部、61DR…ドライブ電極線、61E…短線部、61Q…屈曲部、63SR,64SR…センシング電極線、63E…短線部、63Q,64Q…屈曲部、100…表示装置。
Claims (10)
- 第1面と、前記第1面とは反対側の面である第2面とを有する透明誘電体層と、
前記第1面にて、第1方向に沿って延びるとともに、前記第1方向と交差する第1交差方向に沿って並ぶ複数の第1電極と、
前記第2面にて、前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びるとともに、前記第2方向と交差する第2交差方向に沿って並ぶ複数の第2電極と、を備え、
前記第1電極は、前記第1方向に延びる屈曲線形状を有する複数の第1電極線を含み、
前記第1電極線が有する複数の屈曲部は、当該電極線に沿って交互に並ぶ第1屈曲部と第2屈曲部とから構成され、互いに隣り合う前記第1屈曲部間の前記第1方向に沿った長さが屈曲周期であって、前記複数の第1電極線において前記屈曲周期は一定であり、
前記第1電極線における前記屈曲周期内での前記第1方向における位置が位相であり、前記第1交差方向に沿って互いに隣り合う前記第1電極線にて前記第1交差方向に並ぶ部分の前記位相は互いに異なっており、
前記第1電極線における前記複数の屈曲部のなかで前記第1交差方向にて最も離れた屈曲部の各々と、当該屈曲部の各々から等距離に位置して前記第1方向に延びる仮想的な直線である中心線との間の前記第1交差方向に沿った長さが対象長であり、当該第1電極線が含む前記複数の屈曲部について、前記屈曲部から前記中心線までの前記第1交差方向に沿った長さである中心長は、前記対象長の0.75倍を超え1倍以下の範囲に含まれ、前記複数の屈曲部には、前記中心長が互いに異なる複数の前記屈曲部が含まれる
導電性フィルム。 - 前記第1電極線において、前記複数の屈曲部の前記中心長は、前記第1電極線に沿った前記屈曲部の並びの順序に対し不規則に変化している
請求項1に記載の導電性フィルム。 - 前記第1交差方向に沿って互いに隣り合う前記第1電極線の前記位相は反転しており、
前記第1電極には、前記第1交差方向に沿って互いに隣り合う2つの前記第1電極線のうち、一方の前記第1電極線が有する前記屈曲部と他方の前記第1電極線が有する前記屈曲部とが接続している箇所が含まれる
請求項1または2に記載の導電性フィルム。 - 第1面と、前記第1面とは反対側の面である第2面とを有する透明誘電体層と、
前記第1面にて、第1方向に沿って延びるとともに、前記第1方向と交差する第1交差方向に沿って並ぶ複数の第1電極と、
前記第2面にて、前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びるとともに、前記第2方向と交差する第2交差方向に沿って並ぶ複数の第2電極と、を備え、
前記第1電極は、前記第1方向に延びる屈曲線形状を有する複数の第1電極線を含み、
複数の第1仮想屈曲部と複数の第2仮想屈曲部とを有して前記第1方向に所定の周期で屈曲を繰り返す屈曲線形状を有する仮想的な電極線であって、前記第1仮想屈曲部と前記第2仮想屈曲部とが当該電極線に沿って交互に並び、かつ、複数の前記第1仮想屈曲部と複数の前記第2仮想屈曲部とが、前記第1方向に延びる別々の直線上に位置する電極線が第1基準電極線であり、前記第1基準電極線における前記周期内での前記第1方向における位置が位相であって、複数の前記第1基準電極線は、前記第1交差方向に沿って、互いに隣り合う前記第1基準電極線にて前記第1交差方向に並ぶ部分の前記位相が互いに異なるように並び、
複数の前記第1基準電極線の配列間隔の2分の1の長さが基準長であり、
前記第1基準電極線における前記第1仮想屈曲部および前記第2仮想屈曲部の各々から等距離に位置して前記第1方向に延びる仮想的な直線が基準中心線であり、
前記第1電極線は、前記第1基準電極線に対して、前記第1仮想屈曲部および前記第2仮想屈曲部の少なくとも一方である基準屈曲部の位置を、前記第1基準電極線における前記基準屈曲部の並びの順序に対し不規則に変位した屈曲線形状を有し、当該第1電極線が有する複数の屈曲部について、前記屈曲部から前記基準中心線までの前記第1交差方向に沿った長さは、前記基準長の0.75倍を超え1倍以下の範囲に含まれる
導電性フィルム。 - 前記第1基準電極線において前記第1交差方向の一方側で隣り合う2つの前記基準屈曲部間の前記第1方向に沿った長さが基準周期であり、
前記第1方向に延びる底辺を有する二等辺三角形状の仮想的な領域が変位領域であり、前記変位領域は、前記底辺が前記第1交差方向に隣り合う前記第1基準電極線の間の中央に位置するとともに前記基準屈曲部が前記変位領域内に位置し、当該基準屈曲部を通って前記第1交差方向に延びる仮想的な直線が前記二等辺三角形の頂点と前記底辺の中点とを通る位置に配置され、
前記二等辺三角形の高さは、前記配列間隔の0.05倍以上0.45倍以下であり、
前記底辺の長さは、前記基準周期の0.1倍以上0.9倍以下であり、
前記第1電極線の前記屈曲部は、前記変位領域内に位置し、複数の前記屈曲部の少なくとも一部は、前記基準屈曲部に対し、前記第1方向および前記第1交差方向の各々に沿って変位した位置に配置されている
請求項4に記載の導電性フィルム。 - 前記第1電極には、前記第1交差方向に沿って互いに隣り合う2つの前記第1電極線のうち、一方の前記第1電極線が有する前記屈曲部と他方の前記第1電極線が有する前記屈曲部とが接続している箇所が含まれる
請求項4または5に記載の導電性フィルム。 - 前記第2電極は、前記第2方向に延びる屈曲線形状を有する複数の第2電極線を含み、
複数の仮想屈曲部を有して前記第2方向に所定の周期で屈曲を繰り返す屈曲線形状を有する仮想的な電極線が第2基準電極線であり、前記第2基準電極線における前記周期内での前記第2方向における位置が位相であって、複数の前記第2基準電極線は、前記第2交差方向に沿って、互いに隣り合う前記第2基準電極線にて前記第2交差方向に並ぶ部分の前記位相が互いに異なるように並び、
前記第2電極線は、前記第2基準電極線に対して、前記第2基準電極線が有する前記複数の仮想屈曲部の少なくとも一部である基準屈曲部の位置を、前記第2基準電極線における前記基準屈曲部の並びの順序に対し不規則に変位した屈曲線形状を有し、
複数の前記第1基準電極線の配列間隔が第1基準間隔であり、前記第1基準電極線において前記第1交差方向の一方側で隣り合う仮想屈曲部間の前記第1方向に沿った長さが第1基準周期であり、
複数の前記第2基準電極線の配列間隔が第2基準間隔であり、前記第2基準電極線において前記第2交差方向の一方側で隣り合う仮想屈曲部間の前記第2方向に沿った長さが第2基準周期であり、
前記第1基準周期は、前記第2基準間隔の2倍の長さであり、前記第2基準周期は、前記第1基準間隔の2倍の長さである
請求項4〜6のいずれか一項に記載の導電性フィルム。 - 前記第1電極線は、前記複数の屈曲部と、前記第1電極線に沿って互いに隣り合う前記屈曲部を結ぶ直線形状を有した複数の短線部とを含む
請求項1〜7のいずれか一項に記載の導電性フィルム。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の導電性フィルムと、
前記導電性フィルムを覆うカバー層と、
前記第1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。 - 格子状に配列された複数の画素を有して情報を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの表示する前記情報を透過するタッチパネルと、
前記タッチパネルの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記タッチパネルは、請求項9に記載のタッチパネルである
表示装置。
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