(57)【要約】【課題】センサ素子数を低減しながらもマルチタッチ時の誤認識を抑制可能で、設計製造が容易な、センサ素子、タッチセンサ及びディスプレイを提供する。【解決手段】複数を互いに隣接するように配置して用いるセンサ素子１０であって、基本形状１１を矩形として形成され、前記基本形状１１を形成する第１の側辺１１ａに矩形の凸部１２を備え、前記第１側辺１１ａとは異なる第２の側辺１１ｂに、前記凸部１２が嵌合可能な凹部１３を備えている、センサ素子１０を提供する。【選択図】図３
2019061403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数を互いに隣接するように配置して用いるセンサ素子であって、
基本形状を矩形として形成され、
前記基本形状を形成する第１の側辺に矩形の凸部を備え、
前記第１側辺とは異なる第２の側辺に、前記凸部が嵌合可能な凹部を備えている、センサ素子。
【請求項２】
前記第２の側辺は前記第１の側辺に対して垂直に設けられ、
前記第１の側辺とは反対側の第３の側辺に、前記第１側辺の凸部と同形の凸部を備え、
前記第２の側辺とは反対側の第４の側辺に、前記第２側辺の凹部と同形の凹部を備えている、請求項１に記載のセンサ素子。
【請求項３】
前記凸部と前記凹部は、各側辺の中央に設けられている、請求項１または２に記載のセンサ素子。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ素子を複数備えるタッチセンサであって、
前記センサ素子の各々の前記凸部が、隣接する前記センサ素子の前記凹部に対向して嵌合するように、複数の前記センサ素子が配置されている、タッチセンサ。
【請求項５】
複数の前記センサ素子は、第１方向と、該第１方向に直交する第２方向に並ぶように、互いに隣接して配置され、
前記第１方向に隣接する２つの前記センサ素子の各重心を結ぶ重心線は、前記第１方向に一致する、請求項４に記載のタッチセンサ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のタッチセンサが設けられたディスプレイ。
【請求項７】
複数の前記センサ素子の各々が出力するセンサ信号を受信するセンサ回路が、前記タッチセンサの一方側に設けられている、請求項６に記載のディスプレイ。
【請求項８】
複数の前記センサ素子の各々と前記センサ回路とを接続する配線は、前記タッチセンサの外側を、前記タッチセンサを迂回するように設けられている、請求項７に記載のディスプレイ。
【請求項９】
複数の前記センサ素子の各々と前記センサ回路とを接続する配線は、前記タッチセンサの内側を、前記タッチセンサを横切るように設けられている、請求項７に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ素子、タッチセンサ及びディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネルのような表示装置上に、表示装置上の指定された位置を検出するタッチパッド等のタッチセンサが組み合わされて設けられた、タッチパネルやディスプレイ等が広く使用されている。
タッチセンサは、複数のセンサ素子が隣接するように配置されて構成されている。センサ素子の従来の形状としては、図９（ａ）に示されるスクエア形状や、図９（ｂ）に示されるダイヤモンド形状が広く使用されている。特許文献１には、ダイヤモンド形状のセンサ素子を備えたタッチパネルセンサが開示されている。
【０００３】
一般に、表示装置が大画面化し、搭載されるタッチセンサが大型化した場合において、これに伴い各センサ素子の面積を大きくすると、タッチペンや指等の接触領域が１つのセンサ素子の中に納まってしまうことがある。この場合には、同一センサ素子内の異なる場所をタッチしたにもかかわらず、タッチされたセンサ素子の重心等の同じ座標値が、タッチセンサ上では検出され得る。したがって、精度、すなわちタッチ性能が著しく低下する。
このため、特に上記のようなスクエア形状やダイヤモンド形状のセンサ素子を用いたタッチセンサが大型化した場合においては、センサ素子の面積を変えずに、センサ素子の数を増やす場合が多い。しかし、センサ素子の数が増加すると、各センサ素子に対応する配線の数が増える等の要因により、設計製造が容易ではない。
【０００４】
これに対し、特許文献２には、図９（ｃ）に示されるようなクロス（十字）形状のセンサ素子が開示されている。クロス形状のセンサ素子においては、センサ素子に内接可能な円の最大直径が、センサ素子と同一の面積を有する正方形に内接する円の直径よりも小さくなるような形状を有している。このため、スクエア形状やダイヤモンド形状のセンサ素子と同じ面積でクロス形状のセンサ素子を実現した場合には、指等の接触領域が複数のセンサ素子に跨る確率が高くなる。したがって、スクエア形状やダイヤモンド形状のセンサ素子を用いた場合よりもタッチ性能が向上する。
すなわち、クロス形状のセンサ素子を用いると、スクエア形状やダイヤモンド形状のセンサ素子と同等のタッチ性能を維持すればよい場合においては、クロス形状のセンサ素子に内接可能な円の最大直径を、例えば、スクエア形状やダイヤモンド形状に内接する円の直径と等しくなるように設計することができる。これにより、センサ素子の面積を大きくすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１９２１８８号公報
【特許文献２】特開２０１６−３５６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような図９（ｃ）に示されるクロス形状のセンサ素子においては、例えばタッチセンサの横方向Ｘ上の位置１０４に位置し得るセンサ素子１０５の重心の方向Ｘにおける座標値は、２種類の値１０６、１０７をとり得る。例えば、位置１０４において最も上に示されているセンサ素子１０５Ａの重心のＸ座標は値１０７となっている。他方、センサ素子１０５Ａの下に設けられたセンサ素子１０５Ｂにおいては、厳密にはセンサ素子１０５Ａの左下に隣接して設けられた結果、重心のＸ座標値は値１０７より小さな値１０６となっている。また、センサ素子１０５Ｃは、センサ素子１０５Ｂの右下に設けられた結果、重心のＸ座標値はセンサ素子１０５Ａと同じ値１０７となっている。同様に、センサ素子１０５Ｄの重心のＸ座標値は値１０６となり、センサ素子１０５Ｅの重心のＸ座標値は値１０７となっている。
このように、クロス形状のセンサ素子１０５においては、方向Ｘにおいて同じ座標１０４に位置し得るセンサ素子１０５の重心を順に、方向Ｙにおいて例えば上から下に辿った軌跡は、図９（ｃ）に線１０３として示されるように、位置１０４を挟んで直線が何度も大きく折れ曲がる、ジグザグ形状となっている。これは、クロス形状のセンサ素子においては、センサ素子同士の隣接方向がタッチセンサの縦方向Ｙでは斜め方向となっていることに起因する。
このような、同一Ｘ座標に位置し得るセンサ素子１０５の重心座標の軌跡が折れ曲がる、ジグザグ形状となっている場合においては、このジグザグ形状に起因して、タッチセンサの設計製造が容易ではない場合がある。
【０００７】
また、上記のようなクロス形状のセンサ素子においては、同一Ｘ座標に位置し得るセンサ素子１０５の重心座標の軌跡が折れ曲がっていることに起因して、マルチタッチ時にタッチを誤って認識する可能性がある。
例えば、図９（ｃ）に線１０８、１０９として示されるように、２本の指で、方向Ｙ上の位置１１０から下方向に、同時にタッチセンサ上をスライドした場合を考える。位置１１０においては、２本の指は異なるセンサ素子１０５Ｆ、１０５Ｇ上に位置しているため、２本の指でタッチセンサをタッチしていると正常に認識される。しかし、指をスライドさせて位置１１１に位置せしめた場合においては、２本の指が同じセンサ素子１０５Ｈをタッチしているため、１本の指でタッチセンサをタッチしていると認識される可能性がある。
このように、同一Ｘ座標に位置し得るセンサ素子１０５の重心座標の軌跡が折れ曲がっている場合においては、マルチタッチ時に誤認識を生じる場合があり得る。特にセンサ素子数低減のため、クロス形状のセンサ素子を上記のように面積を大きくして用いた場合においては、２本の指が同一センサ素子内に位置する可能性が高くなり、マルチタッチ時の誤認識が顕在化しやすい。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、センサ素子数を低減しながらもマルチタッチ時の誤認識を抑制可能で、設計製造が容易な、センサ素子、タッチセンサ及びディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、複数を互いに隣接するように配置して用いるセンサ素子であって、基本形状を矩形として形成され、前記基本形状を形成する第１の側辺に矩形の凸部を備え、前記第１側辺とは異なる第２の側辺に、前記凸部が嵌合可能な凹部を備えている、センサ素子を提供する。
上記のような構成によれば、センサ素子は基本形状を矩形として形成されており、基本形状を形成する第１の側辺に矩形の凸部を備え、凸部が嵌合可能な凹部を第２の側辺に備えている。このため、ある第１のセンサ素子を、第１の側辺が例えば下側に位置するように設け、第２のセンサ素子を、第１のセンサ素子の下側に、第２の側辺が上側に位置するように設けた上で、第２のセンサ素子の凹部に第１のセンサ素子の凸部を嵌合させることで、２つのセンサ素子を、斜め方向ではなく、上下方向に隣接して設けることができる。
このような配置をした場合には、各センサ素子には凹部が設けられており、この凹部には隣接する他のセンサ素子の凸部が嵌合しているため、あるセンサ素子内をタッチした場合に、センサ素子間の境界を跨いで、隣接する他のセンサ素子の嵌合した凸部を同時にタッチする可能性が高くなる。このため、隣接する他のセンサ素子からの情報を基に精度の高いタッチ座標を計算できる。したがって、従来のスクエア形状やダイヤモンド形状の場合と同程度のタッチ性能を維持すればよい場合においては、センサ素子の面積を大きくすることができる。これにより、センサ素子数を低減して設計製造を容易とすることができる。
また、上記のような配置をした場合には、横方向における同一座標に位置し得るセンサ素子の重心座標の軌跡が大きく折れ曲がらないように、斜め方向ではなく、上下方向にセンサ素子を隣接して設けることができる。これにより、マルチタッチ時の誤認識を抑制することができるとともに、設計製造を容易とすることができる。
【００１０】
本発明の一態様においては、前記第２の側辺は前記第１の側辺に対して垂直に設けられ、前記第１の側辺とは反対側の第３の側辺に、前記第１側辺の凸部と同形の凸部を備え、前記第２の側辺とは反対側の第４の側辺に、前記第２側辺の凹部と同形の凹部を備えている。
上記のような構成によれば、センサ素子中に複数の凹部を設けることで、あるセンサ素子内をタッチした場合に、センサ素子間の境界を跨いで、隣接する他のセンサ素子の嵌合した凸部を同時にタッチする可能性をより高くすることができる。これにより、更に効果的に、タッチ性能を損なわずにセンサ素子の面積を大きくし、センサ素子数を低減して設計製造を容易とすることができる。
また、上記のように第１及び第２のセンサ素子を設けた場合に、第２のセンサ素子の更に下方に第３のセンサ素子を第１のセンサ素子と同じ向きに、すなわち、第１の側辺が下側に位置するように設けることができる。すなわち、第２のセンサ素子の、上側に位置する第２の側辺とは反対側の、下側に位置する第４の側辺に設けられた凹部に、第３のセンサ素子の、下側に位置する第１の側辺とは反対側の、上側に位置する第３の側辺に設けられた凸部を嵌合させることができる。第３のセンサ素子の更に下方に、第３のセンサ素子の第１の側辺に設けられた凸部が凹部に嵌合するように、第４のセンサ素子を第２のセンサ素子と同じ向きにして設けることもできる。このように、上下方向に隣接して位置するセンサ素子の各々に関し、１つおきに９０°回転させて設けることで、隙間なくセンサ素子を配置することができる。横方向に関しても同様である。これにより、センサ素子が設けられるタッチセンサ等のセンサ素子分割を効率的に行うことができる。
【００１１】
本発明の別の態様においては、前記凸部と前記凹部は、各側辺の中央に設けられている。
上記のような構成によれば、上記のような、センサ素子が設けられるタッチセンサ等のセンサ素子分割を、更に効率的に行うことができる。
【００１２】
本発明の別の態様においては、上記のようなセンサ素子を複数備えるタッチセンサであって、前記センサ素子の各々の前記凸部が、隣接する前記センサ素子の前記凹部に対向して嵌合するように、複数の前記センサ素子が配置されている、タッチセンサを提供する。
上記のような構成によれば、上記のようなセンサ素子を複数備えるタッチセンサを好適に実現可能である。
【００１３】
本発明の別の態様においては、複数の前記センサ素子は、第１方向と、該第１方向に直交する第２方向に並ぶように、互いに隣接して配置され、前記第１方向に隣接する２つの前記センサ素子の各重心を結ぶ重心線は、前記第１方向に一致する。
上記のような構成によれば、上記のようなセンサ素子を複数備えるタッチセンサを好適に実現可能である。
【００１４】
本発明の別の態様においては、上記のようなタッチセンサが設けられたディスプレイを提供する。
上記のような構成によれば、上記のようなセンサ素子を複数備えるディスプレイを好適に実現可能である。
【００１５】
本発明の別の態様においては、複数の前記センサ素子の各々が出力するセンサ信号を受信するセンサ回路が、前記タッチセンサの一方側に設けられている。
上記のような構成によれば、上記のようなセンサ素子を複数備えるディスプレイを好適に実現可能である。
【００１６】
本発明の別の態様においては、複数の前記センサ素子の各々と前記センサ回路とを接続する配線は、前記タッチセンサの外側を、前記タッチセンサを迂回するように設けられている。
上記のような構成によれば、配線のタッチセンサ内の通過を抑制可能であるため、製造が容易である。
【００１７】
本発明の別の態様においては、複数の前記センサ素子の各々と前記センサ回路とを接続する配線は、前記タッチセンサの内側を、前記タッチセンサを横切るように設けられている。
上記のような構成によれば、配線がタッチセンサの外側を迂回しないため、タッチセンサの大きさを小さくすることができる。これにより、ディスプレイのベゼル幅を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、センサ素子数を低減しながらもマルチタッチ時の誤認識を抑制可能で、設計製造が容易な、センサ素子、タッチセンサ及びディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態におけるディスプレイの模式図である。
【図２】センサ素子の説明図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】周辺部分におけるセンサ素子の配置の変形例を示す模式図である。
【図５】周辺部分におけるセンサ素子の配置の変形例を示す模式図である。
【図６】周辺部分におけるセンサ素子の配置の変形例を示す模式図である。
【図７】センサ素子とセンサ回路間の配線の変形例を示す模式図である。
【図８】センサ素子の形状の変形例を示す模式図である。
【図９】従来のセンサ素子の形状を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態におけるセンサ素子は、複数を互いに隣接するように配置して用いるセンサ素子であって、基本形状を矩形として形成され、前記基本形状を形成する第１の側辺に矩形の凸部を備え、前記第１側辺とは異なる第２の側辺に、前記凸部が嵌合可能な凹部を備えている。
【００２１】
図１は、実施形態におけるディスプレイ１の模式図である。本実施形態においては、ディスプレイ１は液晶パネルであるが、有機ＥＬディスプレイ等であってもよい。
ディスプレイ１は、タッチセンサ２とセンサ回路３を備えている。
タッチセンサ２は、後に詳説するセンサ素子１０と、周辺センサ素子２０を複数備えている。本実施形態においては、タッチセンサ２は矩形形状であり、ディスプレイ１の図示されない表示領域を覆うように設けられている。
【００２２】
タッチセンサ２は、本実施形態においては静電容量方式で、かつ、自己容量方式のものである。すなわち、タッチセンサ２は、センサ素子１０及び周辺センサ素子２０と、センサ素子１０及び周辺センサ素子２０に接触する指先等との間の静電容量を検知して、タッチされた状態か否かを判断する。
センサ回路３は、ディスプレイ１内の、タッチセンサ２の一方側、図１においてはタッチセンサ２の下方に設けられている。センサ回路３は、複数のセンサ素子１０及び周辺センサ素子２０の各々が出力するセンサ信号を受信する。このため、複数のセンサ素子１０及び周辺センサ素子２０の各々とセンサ回路３は、配線４により接続されている。この配線４は、タッチセンサ２の外側を、タッチセンサ２を迂回するように設けられている。
【００２３】
上記のように、タッチセンサ２は複数のセンサ素子１０と周辺センサ素子２０を備えている。図１においては、周辺センサ素子２０はハッチングをかけて示されている。
複数のセンサ素子１０の各々は、略同一形状を成している。図１においては、紙面横方向、すなわち方向Ｘ（第２方向Ｘ）に５個の、及び方向Ｘに直交する横方向すなわち方向Ｙ（第１方向Ｙ）に５個の、計２５個のセンサ素子１０がタッチセンサ２内に互いに隣接するように配置して設けられている。図１は上記のように模式図であり、したがって方向Ｘ及び方向Ｙに並べられるセンサ素子１０の数はこれに限られず、他の数であってよい。
【００２４】
センサ素子１０を図２に示す。
センサ素子１０は、基本形状を矩形として形成されている。図２においては、二点鎖線により基本形状１１が示されている。
基本形状１１は、第１側辺１１ａ、第２側辺１１ｂ、第３側辺１１ｃ、及び第４側辺１１ｄによって形成されている。本実施形態においては、基本形状１１は略正方形の形状をなしている。すなわち、各側辺１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは略同等の長さを備えている。
図２に示されるセンサ素子１０は、下側に第１側辺１１ａが位置するように設けられている。第２側辺１１ｂは、第１側辺１１ａに対して垂直に設けられている。本実施形態においては、基本形状１１の中心Ｃに対して第１側辺１１ａの時計回り方向に第２側辺１１ｂが設けられている。第３側辺１１ｃは、第１側辺１１ａとは反対側に設けられている。第４側辺１１ｄは、第２側辺１１ｂとは反対側に設けられている。
【００２５】
センサ素子１０は、第１側辺１１ａ側において、第１側辺１１ａに沿って延在し、かつ互いに離間する、２つの肩辺１０ａを備えている。各肩辺１０ａの各々の外側の端点は、第１側辺１１ａの両端点と一致している。
各肩辺１０ａの内側の端点には、側辺１０ｂが、センサ素子１０の外方に突出するように、各肩辺１０ａに対して垂直に設けられている。各側辺１０ｂの外端に位置する端点間を結ぶように、各側辺１０ｂに対して垂直に、先端辺１０ｃが設けられている。
このように、２つの肩辺１０ａ、２つの側辺１０ｂ、及び先端辺１０ｃによって、センサ素子１０の第１側辺１１ａ側の輪郭が形成されている。センサ素子１０には、第１側辺１１ａ側において、外方へ突出する矩形の凸部１２が２つの側辺１０ｂと先端辺１０ｃにより形成されている。
【００２６】
センサ素子１０は、第２側辺１１ｂ側においても第１側辺１１ａと同様に、２つの肩辺１０ａを備えている。
各肩辺１０ａの内側の端点には、壁辺１０ｄが、センサ素子１０の内方に切り込むように、各肩辺１０ａに対して垂直に設けられている。各壁辺１０ｄの内端に位置する端点間を結ぶように、各壁辺１０ｄに対して垂直に、底辺１０ｅが設けられている。
このように、２つの肩辺１０ａ、２つの壁辺１０ｄ、及び底辺１０ｅによって、センサ素子１０の第２側辺１１ｂ側の輪郭が形成されている。センサ素子１０には、第２側辺１１ｂ側において、内方へ切り込むような形状の矩形の凹部１３が２つの壁辺１０ｄと底辺１０ｅにより形成されている。
【００２７】
センサ素子１０は、第３側辺１１ｃにおいては、第１側辺１１ａと同様に、２つの肩辺１０ａ、２つの側辺１０ｂ、及び先端辺１０ｃによって輪郭が形成されている。センサ素子１０には、第３側辺１１ｃ側において、第１側辺１１ａの凸部１２と同形の凸部１２が形成されている。
【００２８】
センサ素子１０は、第４側辺１１ｄにおいては、第２側辺１１ｂと同様に、２つの肩辺１０ａ、２つの壁辺１０ｄ、及び底辺１０ｅによって輪郭が形成されている。センサ素子１０には、第４側辺１１ｄ側において、第２側辺１１ｂの凹部１３と同形の凹部１３が形成されている。
【００２９】
各側辺１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにおいて、肩辺１０ａ、側辺１０ｂ、先端辺１０ｃ、壁辺１０ｄ、及び底辺１０ｅは、略同等の長さとなるように形成されている。
これにより、各凸部１２と凹部１３は、略同等の面積を備えた、略正方形となっている。また、各凸部１２と凹部１３は、各側辺１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの中央に設けられている。
この、第３側辺１１ｃ側の凸部１２内に図示されているような、凸部１２の正方形形状を１単位の単位矩形１４としたときに、センサ素子１０の基本形状１１は９個の単位矩形１４に相当する面積を備えている。これに対し、センサ素子１０においては、基本形状１１から２個の単位矩形１４に相当する面積が凹部１３として切り欠かれ、２個の単位矩形１４に相当する面積が凸部１２として加えられた結果、９個の単位矩形１４に相当する面積を備えている。すなわち、センサ素子１０の基本形状１１とセンサ素子１０は略同等の面積を備えている。
【００３０】
上記のような形状を備えたセンサ素子１０は、次のようにタッチセンサ２内に配置される。図１の、Ａ矢視部分の拡大図を図３に示す。図３には、主に４つのセンサ素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｆ、１０Ｇが示されている。
例えばセンサ素子１０Ａは、図２のセンサ素子１０と同様に、方向Ｙにおいて下側に第１側辺１１ａが位置して、凸部１２がセンサ素子１０Ａの方向Ｙに突出するような向きで設けられている。
このようなセンサ素子１０Ａに対し、これに隣接するセンサ素子１０Ｂ及びセンサ素子１０Ｆは、凸部１２が各センサ素子１０Ｂ、１０Ｆの方向Ｘに突出するような向きで、すなわちセンサ素子１０Ａに対して９０°回転して設けられている。
【００３１】
例えばセンサ素子１０Ａの下方に位置するセンサ素子１０Ｂにおいては、上記のように回転して設けられた結果、第２側辺１１ｂが上側に位置してセンサ素子１０Ａの第１側辺１１ａと対向するように位置づけられている。
ここで、各凸部１２と凹部１３は、この各々が設けられた各側辺１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの中央に設けられており、なおかつ、略同等の面積を備えた、略正方形となっている。したがって、センサ素子１０Ａとセンサ素子１０Ｂを、各々の基本形状１１の方向Ｘにおける重心位置が等しくなるように設けた状態で、センサ素子１０Ａの第１側辺１１ａに設けられた凸部１２は、センサ素子１０Ｂの第２側辺１１ｂに設けられた凹部１３に対して嵌合可能な形状となっている。
すなわち、センサ素子１０Ａの第１側辺１１ａにおける肩辺１０ａ、側辺１０ｂ、及び先端辺１０ｃの各々が、センサ素子１０Ｂの第２側辺１１ｂにおける肩辺１０ａ、壁辺１０ｄ、及び底辺１０ｅの各々と、互いに対向して接するように、センサ素子１０Ａとセンサ素子１０Ｂを位置づけることができる。
【００３２】
センサ素子１０Ａの右方向に位置するセンサ素子１０Ｆについても同様であり、センサ素子１０Ｆの第１側辺１１ａがセンサ素子１０Ａの第４側辺１１ｄと対向するように回転して位置づけられている。
上記と同様に、センサ素子１０Ｆの第１側辺１１ａに設けられた凸部１２が、センサ素子１０Ａの第４側辺１１ｄに設けられた凹部１３に対して嵌合するように、センサ素子１０Ｆはセンサ素子１０Ａに対して位置づけられている。
【００３３】
センサ素子１０Ｂの右方向、かつセンサ素子１０Ｆの下方に位置するセンサ素子１０Ｇは、これらのセンサ素子１０Ｂ、１０Ｆに対して反対側に９０°回転して、すなわちセンサ素子１０Ａと同じ方向に向けられて設けられている。
センサ素子１０Ｇの上方に突出する凸部１２がセンサ素子１０Ｆの第４側辺１１ｄの凹部１３に、センサ素子１０Ｂの第３側辺１１ｃの凸部１２がセンサ素子１０Ｇの左側に位置する凹部１３に、互いに嵌合するようにセンサ素子１０Ｇは位置づけられている。
【００３４】
センサ素子１０Ｂの下方に位置する、図２に上側のみが示されているセンサ素子１０Ｃは、センサ素子１０Ｇと同様に、センサ素子１０Ｂに対して反対側に９０°回転して、すなわちセンサ素子１０Ａと同じ方向に向けられて設けられている。
センサ素子１０Ｃの上方に突出する凸部１２がセンサ素子１０Ｂの第４側辺１１ｄの凹部１３に嵌合するように、センサ素子１０Ｃは位置づけられている。
【００３５】
このように、複数のセンサ素子１０は、隣接するセンサ素子１０を、隣接対象となるセンサ素子１０に対して９０°回転させるように設けられている。これにより、センサ素子１０の各々の凸部１２が、隣接するセンサ素子１０の凹部１３に対向して嵌合するように、複数のセンサ素子１０が配置されている。
【００３６】
上記のようにセンサ素子１０は、基本形状１１を矩形として形成されており、凸部１２と凹部１３が各側辺１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの中央に設けられている。したがって、複数のセンサ素子１０を、方向Ｘと方向Ｙに並ぶように、互いに隣接して配置したときに、方向Ｙに隣接する２つのセンサ素子１０の各重心を結ぶ重心線は、方向Ｙに一致している。
例えば、図１には、方向Ｙに５つのセンサ素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅが、互いに隣接して配置されている。ここで、これら５つのセンサ素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅの重心を結ぶ重心線５は方向Ｙに延在する直線状となっている。
【００３７】
図１に示されるように、上記のように配置された複数のセンサ素子１０の外側を埋めるように、周辺センサ素子２０が配置されている。本実施形態においては、周辺センサ素子２０は、第１周辺センサ素子２１、第２周辺センサ素子２２、第３周辺センサ素子２３、及び第４周辺センサ素子２４を備えている。
【００３８】
第１周辺センサ素子２１は、図２を用いて説明した単位矩形１４の４つの側辺の各々に１個ずつの単位矩形１４を凸部２１ａとして結合させた形状を備えている。
第１周辺センサ素子２１は、センサ素子１０の配置の最外周に位置している。本実施形態においては、第１周辺センサ素子２１は、例えばセンサ素子１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｅ等の、方向Ｙに凸部１２が突出するような向きで最外周に設けられたセンサ素子１０の、他のセンサ素子１０の凸部１２が嵌合されていない凹部１３に、凸部２１ａが嵌合するように設けられている。
【００３９】
第２周辺センサ素子２２は、５個の単位矩形１４を１方向に並べ、２個目と４個目の単位矩形１４の同じ側の側辺にそれぞれ、単位矩形１４を凸部２２ａとして結合させた形状を備えている。２つの凸部２２ａの間には凹部２２ｂが形成されている。
第２周辺センサ素子２２は、第１周辺センサ素子２１と同様に、センサ素子１０の配置の最外周に位置している。本実施形態においては、第２周辺センサ素子２２は、例えばセンサ素子１０Ｂ、１０Ｄ等の、方向Ｘに凸部１２が突出するような向きで最外周に設けられたセンサ素子１０の、他のセンサ素子１０の凹部１３に嵌合していない凸部１２が、凹部２２ｂに嵌合するように設けられている。
【００４０】
第１周辺センサ素子２１と第２周辺センサ素子２２により、タッチセンサ２の方向Ｙに延在する側辺２ａが形成されている。
【００４１】
第３周辺センサ素子２３は、５個の単位矩形１４を１方向に並べ、３個目の単位矩形１４の側辺に単位矩形１４を凸部２３ａとして結合させた形状を備えている。
第３周辺センサ素子２３は、センサ素子１０の配置の最外周に位置している。本実施形態においては、第３周辺センサ素子２３は、例えばセンサ素子１０Ｆ等の、方向Ｘに凸部１２が突出するような向きで最外周に設けられたセンサ素子１０の、他のセンサ素子１０の凸部１２が嵌合されていない凹部１３に、凸部２３ａが嵌合するように設けられている。
第３周辺センサ素子２３により、タッチセンサ２の方向Ｘに延在する側辺２ｂが形成されている。
【００４２】
第４周辺センサ素子２４は、３個の単位矩形１４を１方向に並べ、１個目の単位矩形１４の側辺に単位矩形１４を凸部２４ａとして結合させた形状を備えている。
本実施形態においては、例えばセンサ素子１０Ａ等の、センサ素子１０の配置の最外周の特に角に設けられたセンサ素子１０は、方向Ｙに凸部１２が突出するような向きで設けられている。第４周辺センサ素子２４は、このように設けられたセンサ素子１０と、当該センサ素子１０の凹部１３に凸部２１ａが嵌合して設けられた第１周辺センサ素子２１に接するように設けられ、これにより、タッチセンサ２の角部２ｃが形成されている。
【００４３】
次に、上記のセンサ素子１０、タッチセンサ２及びディスプレイ１の効果について説明する。
【００４４】
上記のような構成によれば、センサ素子は基本形状１１を矩形として形成されており、基本形状１１を形成する第１の側辺１１ａに矩形の凸部１２を備え、凸部１２が嵌合可能な凹部１３を第２の側辺１１ｂに備えている。このため、ある第１のセンサ素子１０（例えば図１、図３に示されるセンサ素子１０Ａ）を、第１の側辺１１ａが下側に位置するように設け、第２のセンサ素子１０（例えばセンサ素子１０Ｂ）を、第１のセンサ素子１０の下側に、第２の側辺１１ｂが上側に位置するように設けた上で、第２のセンサ素子１０の凹部１３に第１のセンサ素子１０の凸部１２を嵌合させることで、２つのセンサ素子１０を、斜め方向ではなく、上下方向に隣接して設けることができる。
このような配置をした場合には、各センサ素子１０には凹部１３が設けられており、この凹部１３には隣接する他のセンサ素子１０の凸部１２が嵌合しているため、あるセンサ素子１０内をタッチした場合に、センサ素子１０間の境界を跨いで、隣接する他のセンサ素子１０の嵌合した凸部１２を同時にタッチする可能性が高くなる。このため、隣接する他のセンサ素子１０からの情報を基に精度の高いタッチ座標を計算できる。したがって、従来のスクエア形状やダイヤモンド形状の場合と同程度の精度、すなわちタッチ性能を維持すればよい場合においては、センサ素子１０の面積を大きくすることができる。これにより、センサ素子１０数を低減して設計製造を容易とすることができる。
また、上記のような配置をした場合には、特に本実施形態においては凸部１２と凹部１３が矩形の基本形状１１の各側辺１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの中央に設けられているため、横方向Ｘにおける同一座標に位置し得るセンサ素子の重心座標の軌跡（重心線５）が折れ曲がらないように、斜め方向ではなく、上下方向にセンサ素子１０を隣接して設けることができる。これにより、マルチタッチ時の誤認識を抑制することができるとともに、製造設計を容易とすることができる。
【００４５】
また、センサ素子１０中に複数の凹部１３を設けることで、あるセンサ素子１０内をタッチした場合に、センサ素子１０間の境界を跨いで、隣接する他のセンサ素子１０の嵌合した凸部１２を同時にタッチする可能性をより高くすることができる。これにより、更に効果的に、タッチ性能を損なわずにセンサ素子１０の面積を大きくし、センサ素子１０数を低減して設計製造を容易とすることができる。
また、上記のように第１及び第２のセンサ素子１０を設けた場合に、第２のセンサ素子１０の更に下方に第３のセンサ素子１０（例えば図１、図３に示されるセンサ素子１０Ｃ）を第１のセンサ素子１０と同じ向きに、すなわち、第１の側辺１１ａが下側に位置するように設けることができる。すなわち、第２のセンサ素子１０の、上側に位置する第２の側辺１１ｂとは反対側の、下側に位置する第４の側辺１１ｄに設けられた凹部１３に、第３のセンサ素子１０の、下側に位置する第１の側辺１１ａとは反対側の、上側に位置する第３の側辺１１ｃに設けられた凸部１２を嵌合させることができる。第３のセンサ素子１０の更に下方に、第３のセンサ素子１０の第１の側辺１１ａに設けられた凸部１２が凹部１３に嵌合するように、第４のセンサ素子（例えばセンサ素子１０Ｄ）を第２のセンサ素子１０と同じ向きにして設けることもできる。このように、上下方向に隣接して位置するセンサ素子１０の各々に関し、１つおきに９０°回転させて設けることで、隙間なくセンサ素子１０を配置することができる。横方向Ｘに関しても同様である。これにより、センサ素子１０が設けられるタッチセンサ２等のセンサ素子１０分割を効率的に行うことができる。
【００４６】
また、配線４は、タッチセンサ２の外側を、タッチセンサ２を迂回するように設けられており、配線４のタッチセンサ２内の通過を抑制可能であるため、製造が容易である。
【００４７】
（周辺センサ素子に関する変形例）
次に、図４、図５、図６を用いて、周辺センサ素子に関する変形例を説明する。
図４（ａ）には、図１に示される上記実施形態のタッチセンサ２から、センサ素子１０の数を減らしてより簡略的に示したタッチセンサ２Ａが示されている。タッチセンサ２Ａにおいては、第１、第２、第３及び第４周辺センサ素子２１、２２、２３、２４が、図１のタッチセンサ２と同様な構成で設けられている。
このような構成においては、周辺センサ素子２０の数が多くなるため、タッチセンサ２Ｂの周辺部分のタッチ性能を高くすることができる。
【００４８】
タッチセンサ２、２Ａにおいては、センサ素子１０の配置の最外周の角に設けられたセンサ素子１０は、方向Ｙに凸部１２が突出するような向きで設けられていた。図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示されるタッチセンサ２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、最外周の角に設けられたセンサ素子１０がタッチセンサ２、２Ａと同様な向きで設けられた配置における、周辺センサ素子２０のそれぞれ異なる構成を示す。
【００４９】
図４（ｂ）に示されるタッチセンサ２Ｂにおいては、第３周辺センサ素子２３によりタッチセンサ２Ｂの方向Ｙに延在する側辺２ａが、及び、第１、第２周辺センサ素子２１、２２により方向Ｘに延在する側辺２ｂが、それぞれ形成されている。
このような構成においては、第４周辺センサ素子２４が使用されておらず、したがって、使用される周辺センサ素子２０の種類を低減することができる。
【００５０】
図４（ｃ）に示されるタッチセンサ２Ｃにおいては、既に説明した第３周辺センサ素子２３に加え、第５周辺センサ素子２５、及び第６周辺センサ素子２６が使用されている。
第５周辺センサ素子２５は、５個の単位矩形１４を１方向に並べ、１個目、２個目、４個目、及び５個目の単位矩形１４の同じ側の側辺にそれぞれ単位矩形１４を結合させて形成されている。これにより、３個目の単位矩形１４の側方には凹部２５ｂが形成されている。
第６周辺センサ素子２６は、３行３列に並べられた９個の単位矩形１４から、３列目において２個目の単位矩形１４を削除したような形状を備えている。これにより、第６周辺センサ素子２６は凹部２６ｂを備えている。
タッチセンサ２Ｃにおいては、第５、第６周辺センサ素子２５、２６によりタッチセンサ２Ｃの方向Ｙに延在する側辺２ａが、及び、第３周辺センサ素子２３により方向Ｘに延在する側辺２ｂが、それぞれ形成されている。
このような構成においては、周辺センサ素子２０として比較的大きな面積のものが使用されているため、使用されるセンサ素子数を低減可能である。
【００５１】
図４（ｄ）に示されるタッチセンサ２Ｄにおいては、既に説明した第３周辺センサ素子２３に加え、第７周辺センサ素子２７、及び第８周辺センサ素子２８が使用されている。
第７周辺センサ素子２７は、単位矩形１４を２個並べて形成されている。
第８周辺センサ素子２８は、３個の単位矩形１４を１方向に並べ、１個目と３個目の単位矩形１４の同じ側の側辺にそれぞれ単位矩形１４を結合させて形成されている。これにより、２個目の単位矩形１４の側方には凹部２８ｂが形成されている。
タッチセンサ２Ｄにおいては、第７、第８周辺センサ素子２７、２８によりタッチセンサ２Ｄの方向Ｙに延在する側辺２ａが、及び、第３周辺センサ素子２３により方向Ｘに延在する側辺２ｂが、それぞれ形成されている。
このような構成においては、周辺センサ素子２０として比較的小さな面積のものが使用されているため、周辺部分のタッチ性能を高くすることができる。
【００５２】
図５に示されるタッチセンサ２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈにおいては、センサ素子１０の配置の最外周の角に設けられたセンサ素子１０は、方向Ｘに凸部１２が突出するような向きで設けられている。すなわち、タッチセンサ２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈのセンサ素子１０の配置は、図４の各々の配置を９０°回転させたものである。
タッチセンサ２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈにおける周辺センサ素子２０の配置は、図４を用いて説明したタッチセンサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの各々を９０°回転させたものとなっている。
タッチセンサ２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈの各々が、タッチセンサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに対応した効果を奏するのは言うまでもない。
【００５３】
図６に示されるタッチセンサ２Ｉにおいては、センサ素子１０の配置の最外周の角に設けられたセンサ素子１０は、上側においては凸部１２が方向Ｙに、下側においては方向Ｘに、それぞれ突出するような向きで設けられている。
タッチセンサ２Ｉにおいては、第１及び第２周辺センサ素子２１、２２によりタッチセンサ２の方向Ｙに延在する側辺２ａが、第３周辺センサ素子２３によりタッチセンサ２の方向Ｘに延在する側辺２ｂが、及び第４周辺センサ素子２４によりタッチセンサ２の一部の角部２ｃが、それぞれ形成されている。
【００５４】
（その他の変形例）
なお、本発明のセンサ素子、タッチセンサ及びディスプレイは、図面を参照して説明した上述の実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
【００５５】
例えば、上記実施形態においては、配線４はタッチセンサ２を迂回するように設けられていたが、これに限られない。図７に示されるように、複数のセンサ素子１０の各々とセンサ回路３とを接続する配線４Ａは、タッチセンサ２の内側を、タッチセンサ２を横切るように設けられていてもよい。
このような構成においては、配線４Ａがタッチセンサ２の外側を迂回しないため、タッチセンサ２の大きさを小さくすることができる。これにより、ディスプレイ１Ａのベゼル幅を小さくすることができる。
【００５６】
また、センサ素子の形状も、上記実施形態とは異なる形状を備えていてもよい。
例えば、図８（ａ）に示されるセンサ素子３０においては、凹部３３を備えた側辺は、凹部３３が嵌合可能な形状の凸部３２を備えた側辺の反対側に設けられている。他の２つの側辺には、凸部３２、凹部３３は形成されていない。
また、上記実施形態においては、凸部１２、凹部１３は略同等の面積を備えた略正方形となっていたが、図８（ｂ）に示されるセンサ素子４０においては、凸部４２、凹部４３は略長方形となっている。
このようなセンサ素子３０、４０においても、上記実施形態として説明したセンサ素子１０と同様の効果を奏することは、いうまでもない。
【００５７】
また、周辺センサ素子の配置は、図４、図５、図６を用いて説明した形態に限らないのは、言うまでもない。
【００５８】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１、１Ａ          ディスプレイ
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ、２Ｉ    タッチセンサ
３                センサ回路
４、４Ａ          配線
５                重心線
１０、３０、４０  センサ素子
１１              基本形状
１１ａ            第１側辺
１１ｂ            第２側辺
１１ｃ            第３側辺
１１ｄ            第４側辺
１２、３２、４２  凸部
１３、３３、４３  凹部
１４              単位矩形
２０              周辺センサ素子
Ｘ                方向（第２方向）
Ｙ                方向（第１方向）
【図１】
2019061403.tif 000003
【図２】
2019061403.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019061403.tif 000009
【図８】
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【図９】
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