(57)【要約】      （修正有）【課題】非アクティブエリアに配置される額縁配線の面積を抑制したタッチパネルセンサ及び検出機能付き表示装置を提供する。【解決手段】タッチパネルセンサ３０は、基材３２と、基材３２のアクティブエリアＡａ１に配置されたｘ方向第１センサ部４０と、を備える。ｘ方向第１センサ部４０は、ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１電極４１を有する。ｘ方向第１電極４１は、所定のピッチでｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１配線を有する。一つのｘ方向第１電極４１の複数のｘ方向第１配線はそれぞれ、その他のｘ方向第１電極４１の対応する複数のｘ方向第１配線に、非アクティブエリアＡａ２において電気的に接続されている。【選択図】図２
2017199138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルセンサであって、
外部導体が検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、を含む基材と、
前記基材の前記アクティブエリアに配置され、ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１電極を有するｘ方向第１センサ部と、を備え、
前記ｘ方向第１電極は、所定のピッチで前記ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１配線を有し、
一つの前記ｘ方向第１電極の複数の前記ｘ方向第１配線はそれぞれ、その他の前記ｘ方向第１電極の対応する複数の前記ｘ方向第１配線に、前記非アクティブエリアにおいて電気的に接続されている、タッチパネルセンサ。
【請求項２】
アクティブエリアに配置され、前記ｘ方向第１配線の前記ピッチよりも大きいピッチで前記ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第２電極を有する粗ｘ方向第２センサ部を更に備える、請求項１に記載のタッチパネルセンサ。
【請求項３】
前記ｘ方向第２電極は、前記ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第２配線を有し、
前記ｘ方向第２電極の複数の前記ｘ方向第２配線はそれぞれ、前記非アクティブエリアにおいて互いに電気的に接続されており、
前記ｘ方向第１配線は、隣り合う２つの前記ｘ方向第２配線の間に配置されている、請求項２に記載のタッチパネルセンサ。
【請求項４】
前記非アクティブエリアに配置され、一つの前記ｘ方向第１電極の前記ｘ方向第１配線とその他の前記ｘ方向第１電極の対応する前記ｘ方向第１配線とを電気的に接続するよう少なくとも部分的に前記ｘ方向に沿って延びるｘ方向第１額縁配線を更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
【請求項５】
前記基材の前記アクティブエリアに配置され、ｙ方向に並べられた複数のｙ方向第１電極を有するｙ方向第１センサ部を更に備え、
前記ｙ方向第１電極は、所定のピッチで前記ｙ方向に並べられた複数のｙ方向第１配線を有し、
一つの前記ｙ方向第１電極の複数の前記ｙ方向第１配線はそれぞれ、その他の前記ｙ方向第１電極の対応する複数の前記ｙ方向第１配線に、前記アクティブエリアの周囲の非アクティブエリアにおいて電気的に接続されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
【請求項６】
表示装置と、
前記表示装置の表示面上に配置され、外部導体の接近又は接触を検出するタッチパネルセンサと、を備え、
前記タッチパネルセンサは、
外部導体が検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、を含む基材と、
前記基材の前記アクティブエリアに配置され、ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１電極を有するｘ方向第１センサ部と、を備え、
前記ｘ方向第１電極は、所定のピッチで前記ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１配線を有し、
一つの前記ｘ方向第１電極の複数の前記ｘ方向第１配線はそれぞれ、その他の前記ｘ方向第１電極の対応する複数の前記ｘ方向第１配線に、前記非アクティブエリアにおいて電気的に接続されている、検出機能付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部導体の接近又は接触を検出するタッチパネルセンサに関する。また、本発明は、表示装置及びタッチパネルセンサを備えた検出機能付き表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の装置等（例えば、券売機、ＡＴＭ装置、携帯電話、ゲーム機）に対する入力手段として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、基材と、基材上に設けられ、指などの外部導体の接近又は接触を検出するセンサ部と、を備えるタッチパネルセンサを含む。タッチパネルセンサの基材は、外部導体が検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、に区画される。タッチパネルセンサが表示装置の表示面に重ねられる場合、アクティブエリアは、表示装置から放出される映像光が適切に透過できるように構成される。
【０００３】
タッチパネルセンサとして、投影型容量結合方式のタッチパネルセンサが知られている。容量結合方式のタッチパネルセンサにおいては、外部導体が誘電体を介してタッチパネルセンサに接近又は接触する際、センサ部との間に寄生容量が発生する。この寄生容量に起因する静電容量の変化に基づいて、タッチパネルセンサ上における外部導体の位置が検出される。このような投影型容量結合方式のタッチパネルセンサにおいて、センサ部は、タッチパネルセンサの分解能に対応するピッチで所定の方向に並べられた複数の電極を含む。例えば、センサ部が検出する外部導体として、ユーザーの指が想定されている場合、複数の電極のピッチは数ｍｍ程度である。非アクティブエリアには、センサ部の電極からの信号を外部の処理回路へ伝達するための額縁配線が設けられる。
【０００４】
タッチパネルセンサの応用例として、指の指紋の凹凸などの細かいパターンを検出するという形態が知られている。例えば特許文献１のタッチパネルセンサにおいては、指紋の凹凸のピッチよりも十分に細かい、８０μｍ角の電極が、２次元マトリクス状に配列されている。特許文献１において、検出電極は、表示装置の表示面とは重ならないように、表示装置とは別の場所に、６４ピクセル分だけ配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２７２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、指の指紋の凹凸などの細かいパターンを検出する場合の電極のピッチは、指の位置を検出する場合の電極のピッチに比べて極めて小さくなる。このため、タッチパネルセンサを表示装置の表示面に重なるように配置し、タッチパネルセンサ全域で指の指紋などの細かいパターンを検出しようとすると、アクティブエリアに配置される電極の本数が膨大になり、この結果、非アクティブエリアに配置される額縁配線の本数も膨大になる。従って、非アクティブエリアの面積が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題を効果的に解決し得るタッチパネルセンサ及びタッチ位置検出機能付き表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、タッチパネルセンサであって、外部導体が検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、を含む基材と、前記基材の前記アクティブエリアに配置され、ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１電極を有するｘ方向第１センサ部と、を備え、前記ｘ方向第１電極は、所定のピッチで前記ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１配線を有し、一つの前記ｘ方向第１電極の複数の前記ｘ方向第１配線はそれぞれ、その他の前記ｘ方向第１電極の対応する複数の前記ｘ方向第１配線に、前記非アクティブエリアにおいて電気的に接続されている、タッチパネルセンサである。
【０００９】
本発明によるタッチパネルセンサは、アクティブエリアに配置され、前記ｘ方向第１配線の前記ピッチよりも大きいピッチで前記ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第２電極を有するｘ方向第２センサ部を更に備えていてもよい。
【００１０】
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記ｘ方向第２電極は、前記ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第２配線を有し、前記ｘ方向第２電極の複数の前記ｘ方向第２配線はそれぞれ、前記非アクティブエリアにおいて互いに電気的に接続されており、前記ｘ方向第１配線は、隣り合う２つの前記ｘ方向第２配線の間に配置されていてもよい。
【００１１】
本発明によるタッチパネルセンサは、前記非アクティブエリアに配置され、一つの前記ｘ方向第１電極の前記ｘ方向第１配線とその他の前記ｘ方向第１電極の対応する前記ｘ方向第１配線とを電気的に接続するよう少なくとも部分的に前記ｘ方向に沿って延びるｘ方向第１額縁配線を更に備えていてもよい。
【００１２】
本発明によるタッチパネルセンサは、前記基材の前記アクティブエリアに配置され、ｙ方向に並べられた複数のｙ方向第１電極を有するｙ方向第１センサ部を更に備えていてもよい。この場合、前記ｙ方向第１電極は、所定のピッチで前記ｙ方向に並べられた複数のｙ方向第１配線を有し、一つの前記ｙ方向第１電極の複数の前記ｙ方向第１配線はそれぞれ、その他の前記ｙ方向第１電極の対応する複数の前記ｙ方向第１配線に、前記アクティブエリアの周囲の非アクティブエリアにおいて電気的に接続されていてもよい。
【００１３】
本発明は、表示装置と、前記表示装置の表示面上に配置され、外部導体の接近又は接触を検出するタッチパネルセンサと、を備え、前記タッチパネルセンサは、前記外部導体が検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、を含む基材と、前記基材の前記アクティブエリアに配置され、ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１電極を有するｘ方向第１センサ部と、を備え、前記ｘ方向第１電極は、所定のピッチで前記ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１配線を有し、一つの前記ｘ方向第１電極の複数の前記ｘ方向第１配線はそれぞれ、その他の前記ｘ方向第１電極の対応する複数の前記ｘ方向第１配線に、前記非アクティブエリアにおいて電気的に接続されている、検出機能付き表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、一つのｘ方向第１電極の複数のｘ方向第１配線はそれぞれ、その他のｘ方向第１電極の対応する複数のｘ方向第１配線に、非アクティブエリアにおいて電気的に接続されている。このため、非アクティブエリアに設けられる額縁配線の数を、アクティブエリアに設けられるｘ方向第１配線の数よりも少なくすることができる。このことにより、非アクティブエリアの面積が大きくなってしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における検出機能付き表示装置を構成する部材の分解図である。
【図２】図１の検出機能付き表示装置におけるタッチパネルセンサを示す平面図である。
【図３】タッチパネルセンサのｘ方向第１センサ部を拡大して示す平面図である。
【図４】タッチパネルセンサのｙ方向第１センサ部を拡大して示す平面図である。
【図５】ｘ方向第１電極及びｙ方向第１電極によってアクティブエリアが概念的に区画される様子を示す図である。
【図６】図５において矢印Ａで示す位置に指が存在する場合の検出結果を示す図である。
【図７】図５において矢印Ｂで示す位置に指が存在する場合の検出結果を示す図である。
【図８】図３のタッチパネルセンサをａ−ａ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図９】図３のタッチパネルセンサをｂ−ｂ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図１０】図４のタッチパネルセンサをｃ−ｃ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図１１】図４のタッチパネルセンサをｄ−ｄ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図１２】第１の変形例におけるタッチパネルセンサを示す平面図である。
【図１３】第１の変形例におけるタッチパネルセンサのｘ方向第１センサ部を拡大して示す平面図である。
【図１４】第１の変形例におけるタッチパネルセンサのｙ方向第１センサ部を拡大して示す平面図である。
【図１５】図１３のタッチパネルセンサをｅ−ｅ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図１６】図１３のタッチパネルセンサをｆ−ｆ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図１７】図１４のタッチパネルセンサをｇ−ｇ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図１８】図１４のタッチパネルセンサをｈ−ｈ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図１９】第２の変形例におけるタッチパネルセンサを拡大して示す平面図である。
【図２０】第２の変形例おいて、タッチパネルセンサを図１９のｉ−ｉ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図２１】第２の変形例おいて、タッチパネルセンサを図１９のｊ−ｊ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図２２】第２の変形例おいて、タッチパネルセンサを図１９のｋ−ｋ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図２３】第３の変形例おいて、タッチパネルセンサを図１９のｋ−ｋ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図２４】第４の変形例おいて、タッチパネルセンサを図１９のｉ−ｉ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【図２５】第６の変形例におけるタッチパネルセンサのｘ方向第１センサ部を拡大して示す平面図である。
【図２６】第７の変形例におけるタッチパネルセンサのｘ方向第１センサ部を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１乃至図１１を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから適宜変更し誇張して示すことがある。
【００１７】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈する。
【００１８】
タッチパネル装置および検出機能付き表示装置
はじめに図１を参照して、外部導体の接近又は接触を検出する検出機能付き表示装置１０について説明する。図１に示すように、検出機能付き表示装置１０は、タッチパネルセンサ３０と、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置１５とを組み合わせることによって構成されている。図示された表示装置１５は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置１５は、表示面１６ａを有した表示パネル１６と、表示パネル１６に接続された表示制御部（図示せず）と、を有している。表示パネル１６は、映像を表示することができるアクティブエリアＡ１と、アクティブエリアＡ１を取り囲むようにしてアクティブエリアＡ１の外側に配置された非アクティブエリア（額縁領域とも呼ばれる）Ａ２と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル１６を駆動する。表示パネル１６は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面１６ａに表示する。すなわち、表示装置１５は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。
【００１９】
図１に示すように、タッチパネルセンサ３０は、表示装置１５の表示面１６ａに、例えば接着層（図示せず）を介して接着されている。図１において、タッチパネルセンサ３０の基材３２のうち表示装置１５側に位置する面に符号３２ａが付され、表示装置１５とは反対の側（以下、観察者側とも称する）に位置する面に符号３２ｂが付されている。なお図示はしないが、タッチパネルセンサ３０の観察者側には、タッチパネルセンサ３０や表示装置１５を保護するための保護カバーが設けられていてもよい。
【００２０】
本実施の形態において、タッチパネルセンサ３０は、ユーザーの指の指紋の凹凸パターンを構成する複数の凸部の接近又は接触をそれぞれ個別に検出することができるよう、構成されている。このため、検出機能付き表示装置１０は、検出された指紋の複数の凸部の形状や配置に基づいて、ユーザーの指の指紋の凹凸パターンを認識することができる。従って、検出機能付き表示装置１０は、認識された指紋の凹凸パターンに基づいて、例えば、検出機能付き表示装置１０を手にとっているユーザーが、予め登録されたユーザーであるか否かを判定することができる。
【００２１】
タッチパネルセンサ
次に図２を参照して、タッチパネルセンサ３０の構成について説明する。図２は、第１面３２ａ側から見た場合のタッチパネルセンサ３０を示す平面図である。
【００２２】
本実施の形態においては、タッチパネルセンサ３０が、投影型の静電容量結合方式のタッチパネルセンサとして構成される例について説明する。なお、「容量結合」方式は、タッチパネルの技術分野において「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等とも呼ばれており、本件では、これらの「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等と同義の用語として取り扱う。タッチパネルセンサは、導電性を有するセンサ部を備えている。外部導体がタッチパネルセンサ３０に接近又は接触することにより、外部導体とセンサ部との間でコンデンサ（静電容量）が形成される。そして、このコンデンサの形成に伴った電気的な状態の変化に基づき、タッチパネルセンサに接近又は接触している外部導体が検出される。なお、本実施の形態によるタッチパネルセンサ３０において採用されている、後述する技術思想は、自己容量方式又は相互容量方式のいずれにも対応可能である。
【００２３】
図１に示すように、タッチパネルセンサ３０は、表示装置１５側の第１面３２ａ及び観察者側の第２面３２ｂを含む、矩形状の基材３２を備える。基材３２は、外部導体が検出され得る領域に対応する矩形状のアクティブエリアＡａ１と、アクティブエリアＡａ１の周辺に位置する矩形枠状の非アクティブエリアＡａ２と、を含んでいる。
【００２４】
また、図２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、基材３２の第１面３２ａにおいてアクティブエリアＡａ１に設けられたｘ方向第１センサ部４０と、基材３２の第２面３２ｂにおいてアクティブエリアＡａ１に設けられたｙ方向第１センサ部４５と、を備える。なお、図示はしないが、ｘ方向第１センサ部４０が基材３２の第２面３２ｂに設けられ、ｙ方向第１センサ部４５が基材３２の第１面３２ａに設けられていてもよい。
【００２５】
ｘ方向第１センサ部４０は、ｘ方向において所定の分解能で外部導体を検出する。また、ｙ方向第１センサ部４５は、ｙ方向において所定の分解能で外部導体を検出する。本実施の形態において、ｙ方向は、ｘ方向に直交する方向である。例えば、図２に示すように、ｘ方向は、矩形状の基材３２の短辺方向に平行であり、また、ｙ方向は、矩形状の基材３２の長辺方向に平行である。なお、図示はしないが、ｘ方向とｙ方向とが成す角度が９０度以外であってもよい。
【００２６】
図２及び後述する平面図においては、タッチパネルセンサ３０の各構成要素のうち、基材３２の第１面３２ａ側に設けられている構成要素を実線で表し、基材３２の第２面３２ｂ側に設けられている構成要素を点線で表す。
【００２７】
図２に示すように、ｘ方向第１センサ部４０は、ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１電極４１を有する。ｘ方向第１電極４１はそれぞれ、ｘ方向に直交する方向（ここではｙ方向）に沿って延びている。また、図２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、基材３２の第１面３２ａにおいて非アクティブエリアＡａ２に配置され、ｘ方向第１電極４１に電気的に接続された複数のｘ方向第１額縁配線４３と、対応するｘ方向第１額縁配線４３に電気的に接続された複数の端子部４４と、を更に備える。複数の端子部４４は、例えば、ｘ方向に延びる基材３２の短辺の外縁近傍に並んでいる。
【００２８】
また、図２に示すように、ｙ方向第１センサ部４５は、ｙ方向に並べられた複数のｙ方向第１電極４６を有する。ｙ方向第１電極４６はそれぞれ、ｙ方向に直交する方向（ここではｘ方向）に沿って延びている。また、図２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、基材３２の第２面３２ｂにおいて非アクティブエリアＡａ２に配置され、ｙ方向第１電極４６に電気的に接続された複数のｙ方向第１額縁配線４８と、対応するｙ方向第１額縁配線４８に接続された複数の端子部４９と、を更に備える。複数の端子部４９は、上述の端子部４４と同様に、例えば、ｘ方向に延びる基材３２の短辺の外縁近傍に並んでいる。
【００２９】
以下、ｘ方向第１センサ部４０のｘ方向第１電極４１の構成について、図３を参照して説明する。図３は、ｘ方向第１センサ部４０を拡大して示す平面図である。図３に示すように、複数のｘ方向第１電極４１は、ピッチＰｘ２でｘ方向に並べられている。また、ｘ方向第１電極４１はそれぞれ、ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第１配線４２を有する。複数のｘ方向第１配線４２は、例えば、ｘ方向において順に並ぶ第１線４２ａ、第２線４２ｂ、第３線４２ｃ及び第４線４２ｄである。「ｘ方向第１配線」とは、ｘ方向第１電極４１を構成する第１線４２ａ、第２線４２ｂ、第３線４２ｃ及び第４線４２ｄなどの配線の総称である。図３に示すように、複数のｘ方向第１配線４２はそれぞれ、ｘ方向に直交する方向（ここではｙ方向）に沿って延びている。なお、複数のｘ方向第１配線４２の数が４本に限られることはなく、検出の対象となる外部導体の形状や寸法に応じて適宜設定される。
【００３０】
各ｘ方向第１電極４１の複数のｘ方向第１配線４２は、ｘ方向第１センサ部４０のｘ方向における分解能に対応するピッチＰｘ１でｘ方向に並べられている。ｘ方向第１センサ部４０が、上述のようにユーザーの指の指紋の凹凸パターンを検出する場合、ピッチＰｘ１は、例えば１０μｍ以上且つ２００μｍ以下である。
【００３１】
以下、ｙ方向第１センサ部４５のｙ方向第１電極４６の構成について、図４を参照して説明する。図４は、ｙ方向第１センサ部４５を拡大して示す平面図である。図４に示すように、複数のｙ方向第１電極４６は、ピッチＰｙ２でｙ方向に並べられている。図４に示すように、ｙ方向第１電極４６はそれぞれ、ｙ方向に並べられた複数のｙ方向第１配線４７を有する。複数のｙ方向第１配線４７は、例えば、ｙ方向において順に並ぶ第１線４７ａ、第２線４７ｂ、第３線４７ｃ及び第４線４７ｄである。「ｙ方向第１配線」とは、ｙ方向第１電極４６を構成する第１線４７ａ、第２線４７ｂ、第３線４７ｃ及び第４線４７ｄなどの配線の総称である。図４に示すように、複数のｙ方向第１配線４７はそれぞれ、ｙ方向に直交する方向（ここではｘ方向）に沿って延びている。なお、複数のｙ方向第１配線４７の数が４本に限られることはなく、検出の対象となる外部導体の形状や寸法に応じて適宜設定される。
【００３２】
各ｙ方向第１電極４６の複数のｙ方向第１配線４７は、ｙ方向第１センサ部４５のｙ方向における分解能に対応するピッチＰｙ１でｙ方向に並べられている。ｙ方向第１センサ部４５が、上述のようにユーザーの指の指紋の凹凸パターンを検出する場合、ピッチＰｙ１は、例えば１０μｍ以上且つ２００μｍ以下である。
【００３３】
上述のように、ｘ方向第１配線４２のピッチＰｘ１及びｙ方向第１配線４７のピッチＰｙ１は、ユーザーの指の指紋の凹凸パターンに応じて設定される。例えば、ピッチＰｘ１及びピッチＰｙ１はいずれも５０μｍである。ところで、表示装置１５の表示面１６ａのサイズが５インチの場合、アクティブエリアＡａ１の全域にわたってｘ方向第１配線４２及びｙ方向第１配線４７を並べると、ｘ方向第１配線４２の数は約２２００本になり、ｙ方向第１配線４７の数は約１２００本になる。従って、ｘ方向第１配線４２に対応する数だけｘ方向第１額縁配線４３を設け、ｙ方向第１配線４７に対応する数だけｙ方向第１額縁配線４８を設けると、ｘ方向第１額縁配線４３及びｙ方向第１額縁配線４８の数が膨大になる。この結果、ｘ方向第１額縁配線４３及びｙ方向第１額縁配線４８が配置される非アクティブエリアＡａ２の面積が大きくなり、検出機能付き表示装置１０の面積に対するアクティブエリアＡａ１や表示面１６ａの面積の比率が小さくなってしまう。
【００３４】
このような課題を考慮し、本実施の形態においては、以下に説明するように、複数のｘ方向第１配線４２を所定の対応で束ねた上で、ｘ方向第１配線４２が検出した電気信号をｘ方向第１額縁配線４３が伝達することを提案する。例えば、図３に示すように、一つのｘ方向第１電極４１の複数のｘ方向第１配線４２はそれぞれ、その他のｘ方向第１電極４１の対応する複数のｘ方向第１配線４２に、非アクティブエリアＡａ２において電気的に接続されている。具体的には、各ｘ方向第１電極４１の第１線４２ａはそれぞれ、図３に示すように、非アクティブエリアＡａ２においてｘ方向に延びるｘ方向第１額縁配線４３の第１線４３ａに接続されている。同様に、各ｘ方向第１電極４１の第２線４２ｂ〜第４線４２ｄはそれぞれ、非アクティブエリアＡａ２においてｘ方向に延びるｘ方向第１額縁配線４３の第２線４３ｂ〜第４線４３ｄに接続されている。この場合、ｘ方向第１額縁配線４３の本数は、アクティブエリアＡａ１に配置されるｘ方向第１配線４２の総数ではなく、１つのｘ方向第１電極４１に含まれるｘ方向第１配線４２の数になる。なお、「ｘ方向第１額縁配線」とは、ｘ方向第１配線４２に接続される第１線４３ａ、第２線４３ｂ、第３線４３ｃ及び第４線４３ｄなどの額縁配線の総称である。
【００３５】
ｙ方向第１配線４７についても同様に、複数のｙ方向第１配線４７を所定の対応で束ねた上で、ｙ方向第１配線４７が検出した電気信号をｙ方向第１額縁配線４８が伝達することを提案する。例えば、図４に示すように、一つのｙ方向第１電極４６の複数のｙ方向第１配線４７はそれぞれ、その他のｙ方向第１電極４６の対応する複数のｙ方向第１配線４７に、非アクティブエリアＡａ２において電気的に接続されている。具体的には、各ｙ方向第１電極４６の第１線４７ａはそれぞれ、図４に示すように、非アクティブエリアＡａ２においてｙ方向に延びるｙ方向第１額縁配線４８の第１線４８ａに接続されている。同様に、各ｙ方向第１電極４６の第２線４７ｂ〜第４線４７ｄはそれぞれ、非アクティブエリアＡａ２においてｙ方向に延びるｙ方向第１額縁配線４８の第２線４８ｂ〜第４線４８ｄに接続されている。この場合、ｙ方向第１額縁配線４８の本数は、アクティブエリアＡａ１に配置されるｙ方向第１配線４７の総数ではなく、１つのｙ方向第１電極４６に含まれるｙ方向第１配線４７の数になる。なお、「ｙ方向第１額縁配線」とは、ｙ方向第１配線４７に接続される第１線４８ａ、第２線４８ｂ、第３線４８ｃ及び第４線４８ｄなどの額縁配線の総称である。
【００３６】
上述のようにｘ方向第１配線４２とｘ方向第１額縁配線４３とを接続する場合、１つのｘ方向第１電極４１に含まれるｘ方向第１配線４２と、その他のｘ方向第１電極４１に含まれる、対応するｘ方向第１配線４２とが、電気的にショートする。ｙ方向第１配線４７についても同様である。このような場合に、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５によって提供される検出機能について、図５乃至図７を参照して説明する。
【００３７】
図５は、ｘ方向第１センサ部４０の複数のｘ方向第１電極４１及びｙ方向第１センサ部４５の複数のｙ方向第１電極４６によってアクティブエリアＡａ１が概念的に区画される様子を示す図である。図５に示すように、アクティブエリアＡａ１は、ｘ方向及びｙ方向においてマトリクス状に配置された複数の単位領域３５を含む。各単位領域３５は、ｘ方向においてｘ方向第１電極４１のピッチＰｘ２に対応する寸法を有し、ｙ方向においてｙ方向第１電極４６のピッチＰｙ２に対応する寸法を有する。
【００３８】
図６は、図５において矢印Ａで示す位置において指８０が１つの単位領域３５内に接近又は接触している場合の、検出機能付き表示装置１０による検出結果の一例を示す図である。図６において、単位領域８５は、アクティブエリアＡａ１の単位領域３５に対応する。
【００３９】
上述のように、本実施の形態においては、１つのｘ方向第１電極４１に含まれるｘ方向第１配線４２と、その他のｘ方向第１電極４１に含まれる、対応するｘ方向第１配線４２とが、電気的にショートしている。ｙ方向第１配線４７についても同様である。このため、検出機能付き表示装置１０は、複数の単位領域３５のうちのどの単位領域３５に指８０が接近又は接触しているのかを認識することができない。この結果、図６に示すように、検出機能付き表示装置１０は、全ての単位領域８５において等しく指８０が検出されたと認識する。
【００４０】
ところで、指８０の指紋に基づいてユーザーの認証を行うという機能においては、指８０の指紋の凹凸パターンに関する情報は必要であるが、指８０が接近又は接触している位置に関する情報は必ずしも必要ではない。ここで、本実施の形態においては、ｘ方向第１電極４１の複数のｘ方向第１配線４２のピッチＰｘ１、及び、ｘ方向第１配線４２の複数のｙ方向第１配線４７のピッチＰｙ１は、指紋の凹凸パターンを検出できるように設定されている。このため、図６に示すように、検出機能付き表示装置１０は、指８０の指紋の凸部８１のパターンが反映された情報を各単位領域８５において認識することができる。従って、検出機能付き表示装置１０は、指８０の指紋に基づいてユーザーの認証を行うことができる。
【００４１】
図７は、図５において矢印Ｂで示す位置において指８０が２つの単位領域３５に跨るように接近又は接触している場合の、検出機能付き表示装置１０による検出結果の一例を示す図である。この場合、図７に示すように、各単位領域８５においては、指８０の右側の指紋に関する情報と、指８０の左側の指紋に関する情報とがそれぞれ認識される。従って、検出機能付き表示装置１０は、各単位領域８５において得られた情報を適切に合成することにより、指紋の凹凸パターンを認識することができ、また、指８０の指紋に基づいてユーザーの認証を行うことができる。
【００４２】
ｘ方向第１電極４１のピッチＰｘ２、及びｙ方向第１電極４６のピッチＰｙ２は、検出されるべき指８０の指紋の面積に応じて設定される。ｘ方向第１電極４１のピッチＰｘ２は、例えば１ｍｍ以上且つ２０ｍｍ以下であり、また、ｙ方向第１電極４６のピッチＰｙ２は、例えば１ｍｍ以上且つ２０ｍｍ以下である。
【００４３】
ｘ方向第１電極４１のピッチＰｘ２及びｙ方向第１電極４６のピッチＰｙ２がいずれも１０ｍｍであり、上述のｘ方向第１配線４２のピッチＰｘ１及びｙ方向第１配線４７のピッチＰｙ１がいずれも５０μｍである場合について考える。この場合、１つのｘ方向第１電極４１に含まれるｘ方向第１配線４２の数、及び、１つのｙ方向第１電極４６に含まれるｙ方向第１配線４７の数は、いずれも２００本である。
これに対して、上述のように、表示装置１５の表示面１６ａの寸法が５インチの場合に、ｘ方向第１配線４２に対応する数だけｘ方向第１額縁配線４３を設け、ｙ方向第１配線４７に対応する数だけｙ方向第１額縁配線４８を設けると、ｘ方向第１額縁配線４３及びｙ方向第１額縁配線４８の数はそれぞれ約２２００本及び約１２００本になる。
本実施の形態によれば、複数のｘ方向第１配線４２を所定の対応で束ねられるようにｘ方向第１額縁配線４３に電気的に接続し、且つ複数のｙ方向第１配線４７を所定の対応で束ねられるようにｙ方向第１額縁配線４８に電気的に接続することにより、指紋の凹凸パターンの検出機能を維持しながら、ｘ方向第１額縁配線４３の数及びｙ方向第１額縁配線４８の数を低減することができる。このため、ユーザーの指の指紋の凹凸パターンを検出する機能をアクティブエリアＡａ１の広域にわたって設ける場合に、非アクティブエリアＡａ２の面積が大きくなってしまうことを抑制することができる。このことにより、検出機能付き表示装置１０の面積に対するアクティブエリアＡａ１や表示面１６ａの面積の比率を大きくすることができる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、ｘ方向第１額縁配線４３の数及びｙ方向第１額縁配線４８の数を低減することにより、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５からの信号を処理する処理回路の負荷を軽減することができる。
【００４５】
以下、図８乃至図１１を参照して、タッチパネルセンサ３０の層構成の一例につて説明する。
【００４６】
まず、図８及び図９を参照して、タッチパネルセンサ３０のｘ方向第１センサ部４０及びｘ方向第１額縁配線４３の層構成の一例につて説明する。図８は、図３のタッチパネルセンサ３０をアクティブエリアＡａ１においてａ−ａ線に沿って切断した場合を示す断面図である。また、図９は、図３のタッチパネルセンサ３０を非アクティブエリアＡａ２においてｂ−ｂ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【００４７】
図８に示すように、ｘ方向第１センサ部４０のｘ方向第１配線４２は、基材３２の第１面３２ａに設けられ、導電性を有する第１導電層６１を含む。第１導電層６１を構成する材料としては、銀、銅、アルミニウム又はこれらの合金等の、遮光性及び導電性を有する金属材料や、酸化インジウム錫や酸化インジウム亜鉛などの、透光性及び導電性を有する金属酸化物を用いることができる。
【００４８】
第１導電層６１が遮光性を有する場合、ｘ方向第１配線４２が延びる方向に直交する方向における第１導電層６１の幅は、第１導電層６１の開口率（アクティブエリアＡａ１のうち第１導電層６１が設けられていない面積の比率）が十分に高くなるよう設定される。
【００４９】
図８に示すパターンの第１導電層６１は、例えば、はじめに、基材３２の第１面３２ａに第１導電層６１を設け、次に、第１導電層６１をパターニングすることによって得られる。第１導電層６１をパターニングする工程は、例えば、第１導電層６１上に感光層を設ける工程と、感光層を露光及び現像する工程と、現像された感光層をレジストとして用いて第１導電層６１をエッチングする工程と、を含む。
また、所望のパターンで第１導電層６１を設けることができる方法を用いて、図８に示すパターンの第１導電層６１を得てもよい。例えば、インクジェット印刷法やスクリーン印刷法などの印刷法を用いることができる。
【００５０】
図９に示すように、ｘ方向第１額縁配線４３とｘ方向第１配線４２とが交差する部分においては、ｘ方向第１額縁配線４３を構成する第２導電層６３とｘ方向第１配線４２を構成する第１導電層６１との間に絶縁層６２を設ける。なお、絶縁層６２は、図３のｂ−ｂ線に沿う領域においてｘ方向第１額縁配線４３とｘ方向第１配線４２とが交差する部分だけでなく、その他の領域においてｘ方向第１額縁配線４３とｘ方向第１配線４２とが交差する部分においても、第２導電層６３と第１導電層６１との間に設けられる。
【００５１】
ｘ方向第１額縁配線４３を構成する第２導電層６３は、非アクティブエリアＡａ２に設けられ、アクティブエリアＡａ１には設けられない層である。従って、第２導電層６３が透光性を有する必要はないので、第２導電層６３を構成する材料として、銀、銅、アルミニウム又はこれらの合金等の、遮光性及び導電性を有する金属材料を用いることができる。なお、酸化インジウム錫や酸化インジウム亜鉛などの、透光性及び導電性を有する金属酸化物を用いて、第２導電層６３を構成してもよい。
【００５２】
図９に示すように、基材３２の第１面３２ａ側の各層は、基材３２側から第２導電層６３、絶縁層６２及び第１導電層６１の順で積層されている。しかしながら、各層の順序が特に限られることはない。例えば、図示はしないが、各層は、基材３２側から第１導電層６１、絶縁層６２及び第２導電層６３の順で積層されていてもよい。
【００５３】
第１導電層６１の場合と同様に、第２導電層６３も、感光層をレジストとして用いたエッチング工程によってパターニングされて図９に示す形態になる。
【００５４】
次に、図１０及び図１１を参照して、タッチパネルセンサ３０のｙ方向第１センサ部４５及びｙ方向第１額縁配線４８の層構成の一例につて説明する。図１０は、図４のタッチパネルセンサ３０をアクティブエリアＡａ１においてｃ−ｃ線に沿って切断した場合を示す断面図である。また、図１１は、図４のタッチパネルセンサ３０を非アクティブエリアＡａ２においてｄ−ｄ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【００５５】
図１０に示すように、ｙ方向第１センサ部４５のｙ方向第１配線４７は、基材３２の第２面３２ｂに設けられ、導電性を有する第１導電層７１を含む。第１導電層７１を構成する材料としては、銀、銅、アルミニウム又はこれらの合金等の、遮光性及び導電性を有する金属材料や、酸化インジウム錫や酸化インジウム亜鉛などの、透光性及び導電性を有する金属酸化物を用いることができる。
【００５６】
第１導電層７１が遮光性を有する場合、ｙ方向第１配線４７が延びる方向に直交する方向における第１導電層７１の幅は、第１導電層７１の開口率（アクティブエリアＡａ１のうち第１導電層７１が設けられていない面積の比率）が十分に高くなるよう設定される。
【００５７】
図１１に示すように、ｙ方向第１額縁配線４８とｙ方向第１配線４７とが交差する部分においては、ｙ方向第１額縁配線４８を構成する第２導電層７３とｙ方向第１配線４７を構成する第１導電層７１との間に絶縁層７２を設ける。なお、絶縁層７２は、図４のｄ−ｄ線に沿う領域においてｙ方向第１額縁配線４８とｙ方向第１配線４７とが交差する部分だけでなく、その他の領域においてｙ方向第１額縁配線４８とｙ方向第１配線４７とが交差する部分においても、第２導電層７３と第１導電層７１との間に設けられる。
【００５８】
ｙ方向第１額縁配線４８を構成する第２導電層７３は、上述の第２導電層６３と同様に、非アクティブエリアＡａ２に設けられ、アクティブエリアＡａ１には設けられない層である。従って、第２導電層７３が透光性を有する必要はないので、第２導電層７３を構成する材料として、銀、銅、アルミニウム又はこれらの合金等の、遮光性及び導電性を有する金属材料を用いることができる。なお、酸化インジウム錫や酸化インジウム亜鉛などの、透光性及び導電性を有する金属酸化物を用いて、第２導電層７３を構成してもよい。
【００５９】
図１１に示すように、基材３２の第２面３２ｂ側の各層は、基材３２側から第２導電層７３、絶縁層７２及び第１導電層７１の順で積層されている。しかしながら、各層の順序が特に限られることはない。例えば、図示はしないが、各層は、基材３２側から第１導電層７１、絶縁層７２及び第２導電層７３の順で積層されていてもよい。
【００６０】
第１導電層６１の場合と同様に、第１導電層７１及び第２導電層７３も、感光層をレジストとして用いたエッチング工程によってパターニングされて図１０及び図１１に示す形態になる。
【００６１】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した各実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００６２】
（第１の変形例）
本変形例においては、タッチパネルセンサ３０が、ｘ方向においてｘ方向第１センサ部４０よりも粗い分解能で外部導体を検出するｘ方向第２センサ部５０と、ｙ方向においてｙ方向第１センサ部４５よりも粗い分解能で外部導体を検出するｙ方向第２センサ部５５と、を更に備える例について、図１２乃至図１８を参照して説明する。ｘ方向第２センサ部５０及びｙ方向第２センサ部５５は、例えば、ユーザーの指の位置を検出することができるよう、構成されている。
【００６３】
図１２は、本変形例におけるタッチパネルセンサ３０を示す平面図である。図１２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、上述のｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５に加えて、基材３２の第１面３２ａにおいてアクティブエリアＡａ１に設けられたｘ方向第２センサ部５０と、基材３２の第２面３２ｂにおいてアクティブエリアＡａ１に設けられたｙ方向第２センサ部５５と、を更に備える。
【００６４】
図１２に示すように、ｘ方向第２センサ部５０は、ｘ方向に並べられた複数のｘ方向第２電極５１を有する。ｘ方向第２電極５１はそれぞれ、ｘ方向に直交する方向（ここではｙ方向）に沿って延びている。また、図１２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、基材３２の第１面３２ａにおいて非アクティブエリアＡａ２に配置され、ｘ方向第２電極５１に電気的に接続された複数のｘ方向第２額縁配線５３と、対応するｘ方向第２額縁配線５３に電気的に接続された複数の端子部５４と、を更に備える。複数の端子部５４は、例えば、上述の端子部４４と同様に、ｘ方向に延びる基材３２の短辺の外縁近傍に並んでいる。
【００６５】
また、図１２に示すように、ｙ方向第２センサ部５５は、ｙ方向に並べられた複数のｙ方向第２電極５６を有する。ｙ方向第２電極５６はそれぞれ、ｙ方向に直交する方向（ここではｘ方向）に沿って延びている。また、図１２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、基材３２の第２面３２ｂにおいて非アクティブエリアＡａ２に配置され、ｙ方向第２電極５６に電気的に接続された複数のｙ方向第２額縁配線５８と、対応するｙ方向第２額縁配線５８に電気的に接続された複数の端子部５９と、を更に備える。複数の端子部５９は、例えば、上述の端子部４９と同様に、ｘ方向に延びる基材３２の短辺の外縁近傍に並んでいる。
【００６６】
以下、ｘ方向第２センサ部５０のｘ方向第２電極５１の構成について、図１３を参照して説明する。図１３は、ｘ方向第２センサ部５０を拡大して示す平面図である。図１３に示すように、複数のｘ方向第２電極５１は、ｘ方向におけるｘ方向第２センサ部５０の分解能に対応するピッチＰｘ４でｘ方向に並べられている。この場合、ｘ方向第２センサ部５０は、タッチパネルセンサ３０に接近又は接触する指などの外部導体の位置を、ｘ方向第２電極５１のピッチＰｘ４に対応する分解能で検出することができる。ｘ方向第２電極５１のピッチＰｘ４は、ｘ方向第１配線４２のピッチＰｘ１よりも大きい。ピッチＰｘ４は、例えば１ｍｍ以上且つ１０ｍｍ以下であり、一例を挙げると５ｍｍである。
【００６７】
図１３に示すように、ｘ方向第２電極５１はそれぞれ、ピッチＰｘ３でｘ方向に並べられ、ｘ方向に直交する方向（ここではｙ方向）に延びる複数のｘ方向第２配線５２を有する。各ｘ方向第２電極５１の複数のｘ方向第２配線５２はそれぞれ、非アクティブエリアＡａ２において互いに電気的に接続されている。例えば、１つのｘ方向第２電極５１の複数のｘ方向第２配線５２は、非アクティブエリアＡａ２において１本のｘ方向第２額縁配線５３に接続されている。ｘ方向第２電極５１がアクティブエリアＡａ１において複数のｘ方向第２配線５２を有することにより、アクティブエリアＡａ１におけるｘ方向第２電極５１の電気抵抗を低減してｘ方向第２電極５１の感度を向上させることができる。
【００６８】
図１３に示すように、上述のｘ方向第１電極４１のｘ方向第１配線４２は、ｘ方向第２電極５１の隣り合う２つのｘ方向第２配線５２の間に配置されている。例えば、隣り合う２つのｘ方向第２配線５２の間に、１本のｘ方向第１配線４２が配置されている。この場合、ｘ方向第１配線４２のピッチＰｘ１は、ｘ方向第２配線５２のピッチＰｘ３に等しくなる。
【００６９】
次に、ｙ方向第２センサ部５５のｙ方向第２電極５６の構成について、図１４を参照して説明する。図１４は、ｙ方向第２センサ部５５を拡大して示す平面図である。図１４に示すように、複数のｙ方向第２電極５６は、ｙ方向におけるｙ方向第２センサ部５５の分解能に対応するピッチＰｙ４でｙ方向に並べられている。この場合、ｙ方向第２センサ部５５は、タッチパネルセンサ３０に接近又は接触する指などの外部導体の位置を、ｙ方向第２電極５６のピッチＰｙ４に対応する分解能で検出することができる。ｙ方向第２電極５６のピッチＰｙ４は、ｙ方向第１配線４７のピッチＰｙ１よりも大きい。ピッチＰｙ４は、例えば１ｍｍ以上且つ１０ｍｍ以下であり、一例を挙げると５ｍｍである。
【００７０】
図１４に示すように、ｙ方向第２電極５６はそれぞれ、ピッチＰｙ３でｙ方向に並べられ、ｙ方向に直交する方向（ここではｘ方向）に延びる複数のｙ方向第２配線５７を有する。各ｙ方向第２電極５６の複数のｙ方向第２配線５７はそれぞれ、非アクティブエリアＡａ２において互いに電気的に接続されている。例えば、１つのｙ方向第２電極５６の複数のｙ方向第２配線５７は、非アクティブエリアＡａ２において１本のｙ方向第２額縁配線５８に接続されている。ｙ方向第２電極５６がアクティブエリアＡａ１において複数のｙ方向第２配線５７を有することにより、アクティブエリアＡａ１におけるｙ方向第２電極５６の電気抵抗を低減してｙ方向第２電極５６の感度を向上させることができる。
【００７１】
図１４に示すように、上述のｙ方向第１電極４６のｙ方向第１配線４７は、ｙ方向第２電極５６の隣り合う２つのｙ方向第２配線５７の間に配置されている。例えば、隣り合う２つのｙ方向第２配線５７の間に、１本のｙ方向第１配線４７が配置されている。この場合、ｙ方向第１配線４７のピッチＰｙ１は、ｙ方向第２配線５７のピッチＰｙ３に等しくなる。
【００７２】
本変形例によれば、タッチパネルセンサ３０は、ユーザーの指の指紋の凹凸パターンを検出する機能に加えて、ユーザーの指の位置を検出する機能を提供することができる。このため、上述の特許文献１のようにアクティブエリアＡａ１以外の領域に指紋認証手段が設けられている場合に比べて、指紋認証の様々な形態を提供することができる。
【００７３】
例えば、ロック解除の際、ユーザーがアクティブエリアＡａ１の任意の領域に指を接近又は接触させれば、検出機能付き表示装置１０が指紋認証を行うことができる。このため、上述の特許文献１のように指紋認証の領域が制限されている場合に比べて、指紋認証を容易に行うことができる。
【００７４】
また、ロック解除の後、ユーザーが指による入力を行っている間に、タッチパネルセンサ３０がユーザーの指紋認証を行うこともできる。これによって、ロック解除の後、予め登録されたユーザー以外のユーザーが検出機能付き表示装置１０を使用することを抑制することができる。
【００７５】
なお、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５による検出を実施するタイミング、並びに、ｘ方向第２センサ部５０及びｙ方向第２センサ部５５による検出を実施するタイミングは、任意である。例えば、検出機能付き表示装置１０は、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５によって外部導体を検出する第１工程と、ｘ方向第２センサ部５０及びｙ方向第２センサ部５５によって外部導体を検出する第２工程とを、順に繰り返し実施してもよい。若しくは、検出機能付き表示装置１０は、第１工程及び第２工程を、同時に繰り返し実施してもよい。また、第１工程の周期及び期間と、第２工程の周期及び期間とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
また、第２工程は、不定期に実施されてもよい。例えば、検出機能付き表示装置１０は、第１工程を所定の周期で繰り返し実施する第１モードと、一時的に第２工程を実施する第２モードと、の間で遷移可能であってもよい。この場合、検出機能付き表示装置１０は、第１モードの間に所定のトリガー入力を検知した場合に、第１モードから第２モードに遷移する。また、検出機能付き表示装置１０は、所定の期間にわたって第２工程を実施した場合や、第２工程において所定の外部導体を検出した場合、例えば指８０の指紋に基づいてユーザーの認証に成功した場合に、第２モードから第１モードに遷移する。
【００７６】
以下、図１５乃至図１８を参照して、タッチパネルセンサ３０の層構成の一例につて説明する。
【００７７】
まず、図１５及び図１６を参照して、タッチパネルセンサ３０のｘ方向第２電極５１のｘ方向第２配線５２の層構成の一例につて説明する。図１５は、図１３のタッチパネルセンサ３０をアクティブエリアＡａ１においてｅ−ｅ線に沿って切断した場合を示す断面図である。また、図１６は、図１３のタッチパネルセンサ３０を非アクティブエリアＡａ２においてｆ−ｆ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【００７８】
図１５に示すように、ｘ方向第２電極５１のｘ方向第２配線５２は、上述のｘ方向第１電極４１のｘ方向第１配線４２と同様に、基材３２の第１面３２ａに設けられ、導電性を有する第１導電層６１を含む。好ましくは、図１５に示すように、ｘ方向第１配線４２を構成する第１導電層６１、及びｘ方向第２配線５２を構成する第１導電層６１がそれぞれ、ｘ方向において等間隔で並ぶ。
【００７９】
図１６に示すように、ｘ方向第１額縁配線４３とｘ方向第２配線５２とが交差する部分においては、ｘ方向第１額縁配線４３を構成する第２導電層６３とｘ方向第２配線５２を構成する第１導電層６１との間に絶縁層６２を設ける。なお、絶縁層６２は、図１３のｆ−ｆ線に沿う領域においてｘ方向第１額縁配線４３とｘ方向第２配線５２とが交差する部分だけでなく、その他の領域においてｘ方向第１額縁配線４３とｘ方向第２配線５２とが交差する部分においても、第２導電層６３と第１導電層６１との間に設けられる。
【００８０】
次に、図１７及び図１８を参照して、タッチパネルセンサ３０のｙ方向第２電極５６のｙ方向第２配線５７の層構成の一例につて説明する。図１７は、図１４のタッチパネルセンサ３０をアクティブエリアＡａ１においてｇ−ｇ線に沿って切断した場合を示す断面図である。また、図１８は、図１４のタッチパネルセンサ３０を非アクティブエリアＡａ２においてｈ−ｈ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【００８１】
図１７に示すように、ｙ方向第２電極５６のｙ方向第２配線５７は、上述のｙ方向第１電極４６のｙ方向第１配線４７と同様に、基材３２の第２面３２ｂに設けられ、導電性を有する第１導電層７１を含む。好ましくは、図１７に示すように、ｙ方向第１配線４７を構成する第１導電層７１、及びｙ方向第２配線５７を構成する第１導電層７１がそれぞれ、ｙ方向において等間隔で並ぶ。
【００８２】
図１８に示すように、ｙ方向第１額縁配線４８とｙ方向第２配線５７とが交差する部分においては、ｙ方向第１額縁配線４８を構成する第２導電層７３とｙ方向第２配線５７を構成する第１導電層７１との間に絶縁層７２を設ける。なお、絶縁層７２は、図１４のｈ−ｈ線に沿う領域においてｙ方向第１額縁配線４８とｙ方向第２配線５７とが交差する部分だけでなく、その他の領域においてｙ方向第１額縁配線４８とｙ方向第２配線５７とが交差する部分においても、第２導電層７３と第１導電層７１との間に設けられる。
【００８３】
（第２の変形例）
上述の本実施の形態及び第１の変形例においては、ｘ方向第１センサ部４０が基材３２の第１面３２ａに設けられ、ｙ方向第１センサ部４５が基材３２の第２面３２ｂに設けられる例を示したが、これに限られることはない。本変形例においては、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５がいずれも同一の側に、例えば基材３２の第１面３２ａ側に設けられる例について、図１９乃至図２２を参照して説明する。
【００８４】
図１９は、本変形例によるタッチパネルセンサ３０を拡大して示す図である。図２０は、本変形例によるタッチパネルセンサ３０のアクティブエリアＡａ１を、図１９のｉ−ｉ線に沿って切断した場合を示す断面図である。また、図２１は、本変形例によるタッチパネルセンサ３０のアクティブエリアＡａ１を、図１９のｊ−ｊ線に沿って切断した場合を示す断面図である。また、図２２は、本変形例によるタッチパネルセンサ３０の非アクティブエリアＡａ２を、図１９のｋ−ｋ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
【００８５】
図２０及び図２１に示すように、タッチパネルセンサ３０は、基材３２の第１面３２ａに設けられた第１導電層６１を含む。第１導電層６１は、基材３２の第１面３２ａにおいて網目状に構成されている。言い換えると、第１導電層６１は、ｘ方向に延びる部分、及びｙ方向に延びる部分の両方を含む。図２０及び図２１に示すように、第１導電層６１のうち、ｘ方向に延びる部分が、ｙ方向第１センサ部４５のｙ方向第１配線４７及びｙ方向第２センサ部５５のｙ方向第２配線５７を構成している。また、第１導電層６１のうち、ｙ方向に延びる部分が、ｘ方向第１センサ部４０のｘ方向第１配線４２及びｘ方向第２センサ部５０のｘ方向第２配線５２を構成している。
【００８６】
上述の実施形態の場合と同様に、第１導電層６１を構成する材料としては、銀、銅、アルミニウム又はこれらの合金等の、遮光性及び導電性を有する金属材料や、酸化インジウム錫や酸化インジウム亜鉛などの、透光性及び導電性を有する金属酸化物を用いることができる。
【００８７】
第１導電層６１のうち、アクティブエリアＡａ１においてｘ方向に延びる部分又はｙ方向に延びる部分の少なくともいずれか一方は、その延びる方向において、所定の間隔で分断されている。例えば、図１９〜図２１に示すように、第１導電層６１のうちｘ方向に延びる部分は、ｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２とｙ方向第１配線４７又はｙ方向第２配線５７とが交差する部分において、ｙ方向に延びる第１導電層６１を挟むように分断されている。また、図２０及び図２１に示すように、第１導電層６１のうち、ｙ方向に延びる第１導電層６１を挟むように分断された部分であって、ｘ方向に延びてｙ方向第１配線４７及びｙ方向第２配線５７を構成する部分は、ｙ方向に延びる第１導電層６１を覆う絶縁層６２上に設けられた第２導電層６３によって接続されている。すなわち、ｙ方向第１配線４７及びｙ方向第２配線５７は、第１導電層６１のうちｘ方向に延びる部分と、ｙ方向に延びる第１導電層６１を覆う絶縁層６２上に設けられた第２導電層６３と、を含む。一方、ｘ方向第１配線４２及びｘ方向第２配線５２を構成する第１導電層６１は、アクティブエリアＡａ１において分断されることなくｙ方向に延びることができる。
上述のようにｘ方向に延びる配線とｙ方向に延びる配線とが交差する部分に絶縁層６２を配置することにより、アクティブエリアＡａ１に配置されるｘ方向第１配線４２、ｙ方向第１配線４７、ｘ方向第２配線５２及びｙ方向第２配線５７を、第１導電層６１及び第２導電層６３によって構成することができる。
【００８８】
図２２に示すように、非アクティブエリアＡａ２に配置されるｘ方向第１額縁配線４３は、ｘ方向第１額縁配線４３のうちｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２と交差しない部分を構成する第１導電層６１と、ｘ方向第１額縁配線４３のうちｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２と交差する部分においてｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２を覆う絶縁層６２上に設けられた第２導電層６３と、を含む。図示はしないが、非アクティブエリアＡａ２に配置されるｙ方向第１額縁配線４８も、ｙ方向第１額縁配線４８のうちｙ方向第１配線４７又はｙ方向第２配線５７と交差しない部分を構成する第１導電層６１と、ｙ方向第１額縁配線４８のうちｙ方向第１配線４７又はｙ方向第２配線５７と交差する部分においてｙ方向第１配線４７又はｙ方向第２配線５７を覆う絶縁層６２上に設けられた第２導電層６３と、を含む。
【００８９】
第２導電層６３を構成する材料としては、銀、銅、アルミニウム又はこれらの合金等の、遮光性及び導電性を有する金属材料や、酸化インジウム錫や酸化インジウム亜鉛などの、透光性及び導電性を有する金属酸化物を用いることができる。
【００９０】
図２０〜図２２に示すように、基材３２の第１面３２ａ側の各層は、基材３２側から第１導電層６１、絶縁層６２及び第２導電層６３の順で積層されている。しかしながら、各層の順序が特に限られることはない。例えば、図示はしないが、各層は、基材３２側から第２導電層６３、絶縁層６２及び第１導電層６１の順で積層されていてもよい。
【００９１】
第１導電層６１及び第２導電層６３を構成する材料の組み合わせは、任意である。
例えば、第１導電層６１及び第２導電層６３の両方が、透光性及び導電性を有していてもよい。この場合、金属光沢に起因する反射光がアクティブエリアＡａ１においてユーザーに視認されてしまうことを防ぐことができる。
また、第１導電層６１及び第２導電層６３の両方が、遮光性及び導電性を有していてもよい。例えば、第１導電層６１及び第２導電層６３の両方が、金属材料を含んでいてもよい。この場合、第１導電層６１及び第２導電層６３の導電性を高めることができるので、タッチパネルセンサ３０の検出感度を高めることができる。なお、第１導電層６１が遮光性及び導電性を有する場合、アクティブエリアＡａ１の視認性の低下を防ぐため、第１導電層６１の幅を小さくすることが好ましい。
また、第１導電層６１又は第２導電層６３の一方が、透光性及び導電性を有し、第１導電層６１又は第２導電層６３の他方が、遮光性及び導電性を有していてもよい。
【００９２】
（第３の変形例）
上述の第２の変形例においては、アクティブエリアＡａ１及び非アクティブエリアＡａ２の両方において、第１導電層６１が、配線を主に構成し、第２導電層６３が、２つの配線が交差する部分でのみ用いられる例を示した。本変形例においては、アクティブエリアＡａ１においては、配線を主に構成する導電層として第１導電層６１を用い、非アクティブエリアＡａ２においては、配線を主に構成する導電層として第２導電層６３を用いる例について説明する。なお、アクティブエリアＡａ１における各配線の層構成は、上述の第２の変形例の場合と同一であるので、説明を省略する。
【００９３】
図２３は、タッチパネルセンサ３０を図１９のｋ−ｋ線に沿って切断した場合を示す断面図である。図２３に示すように、ｘ方向第１額縁配線４３は、ｘ方向第１額縁配線４３のうちｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２と交差する部分だけでなく、ｘ方向第１額縁配線４３のうちｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２と交差しない部分においても、第２導電層６３を含む。第２導電層６３は、銀、銅、アルミニウム又はこれらの合金等の、遮光性及び導電性を有する金属材料を含む。このようにｘ方向第１額縁配線４３を構成することにより、ｘ方向第１額縁配線４３の導電性を高めることができる。なお、ｘ方向第１配線４２及びｘ方向第２配線５２を構成する第１導電層６１は、透光性及び導電性を有する。例えば、第１導電層６１は、酸化インジウム錫や酸化インジウム亜鉛などの、透光性及び導電性を有する金属酸化物を含む。
【００９４】
なお、上述の図２に示すように、非アクティブエリアＡａ２の所定の部分においては、ｘ方向第１額縁配線４３同士が交差する。このため、交差する２つのｘ方向第１額縁配線４３のいずれか一方においては、ｘ方向第１額縁配線４３を構成する第２導電層６３が分断される。この場合、分断された第２導電層６３を接続する導電層として、第１導電層６１を用いることができる。
【００９５】
図示はしないが、ｙ方向第１額縁配線４８も、ｙ方向第１額縁配線４８のうちｙ方向第１配線４７又はｙ方向第２配線５７と交差する部分だけでなく、ｙ方向第１額縁配線４８のうちｙ方向第１配線４７又はｙ方向第２配線５７と交差しない部分においても、第２導電層６３を含む。また、ｙ方向第１額縁配線４８同士が交差し、一方のｙ方向第１額縁配線４８を構成する第２導電層６３が分断される場合、分断された第２導電層６３を接続する導電層として、第１導電層６１を用いることができる。
【００９６】
（第４の変形例）
上述の第３の変形例においては、ｘ方向第１額縁配線４３及びｙ方向第１額縁配線４８を主に構成する第２導電層６３が、金属材料を含む例を示した。一方、アクティブエリアＡａ１及び非アクティブエリアＡａ２の各配線を第１導電層６１及び第２導電層６３という２つの導電層で構成する場合、第２導電層６３は、図２０及び図２１に示すように、アクティブエリアＡａ１にも部分的に設けられる。この場合、第２導電層６３の金属光沢に起因する反射光がアクティブエリアＡａ１においてユーザーに視認され、この結果、アクティブエリアＡａ１の視認性が低下してしまうことが考えられる。
【００９７】
このような課題を考慮し、本変形例においては、アクティブエリアＡａ１のうち２つの配線が交差する部分において、第１導電層６１及び第２導電層６３とは異なる第３導電層を用いる例について説明する。なお、非アクティブエリアＡａ２における各配線の層構成は、上述の第３の変形例の場合と同一であるので、説明を省略する。
【００９８】
図２４は、本変形例によるタッチパネルセンサ３０のアクティブエリアＡａ１を、図１９のｉ−ｉ線に沿って切断した場合を示す断面図である。図２４に示すように、本変形例によるアクティブエリアＡａ１において、ｙ方向第２配線５７は、ｙ方向第２配線５７のうちｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２と交差しない部分を構成する第１導電層６１と、ｙ方向第２配線５７のうちｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２と交差する部分においてｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２を覆う絶縁層６２上に設けられた第３導電層６４と、を含む。第１導電層６１及び第３導電層６４は、透光性及び導電性を有する。例えば、第３導電層６４は、酸化インジウム錫や酸化インジウム亜鉛などの、透光性及び導電性を有する金属酸化物を含む。
【００９９】
図示はしないが、ｙ方向第１配線４７も、ｙ方向第２配線５７と同様に、ｙ方向第１配線４７のうちｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２と交差しない部分を構成する第１導電層６１と、ｙ方向第１配線４７のうちｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２と交差する部分においてｘ方向第１配線４２又はｘ方向第２配線５２を覆う絶縁層６２上に設けられた第３導電層６４と、を含む。
【０１００】
本変形例によれば、アクティブエリアＡａ１の配線を、透光性及び導電性を有する第１導電層６１及び第３導電層６４を用いて構成することができるので、アクティブエリアＡａ１の視認性を高めることができる。また、非アクティブエリアＡａ２の配線を、金属材料を含む第２導電層６３を主に用いて構成することができるので、非アクティブエリアＡａ２の配線の導電性を高めることができる。
【０１０１】
なお、非アクティブエリアＡａ２においてｘ方向第１額縁配線４３同士又はｙ方向第１額縁配線４８同士が交差し、第２導電層６３が分断される部分については、分断された第２導電層６３を接続する導電層として、第１導電層６１を用いてもよく、第３導電層６４を用いてもよい。
【０１０２】
（第５の変形例）
上述の第４の変形例においては、第１導電層６１、第２導電層及び第３導電層６４という３つの導電層を用いてアクティブエリアＡａ１及び非アクティブエリアＡａ２の配線を構成する場合に、アクティブエリアＡａ１において配線が交差する部分で用いられる第３導電層６４が、透光性及び導電性を有する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第３導電層６４は、遮光性及び導電性を有していてもよい。
【０１０３】
本変形例によれば、非アクティブエリアＡａ２の配線を、金属材料を含む第２導電層６３及び第３導電層６４を用いて構成することができるので、非アクティブエリアＡａ２の配線の導電性を高めることができる。
【０１０４】
（第６の変形例）
上述の第１の変形例においては、ｘ方向第１センサ部４０のｘ方向第１配線４２のｘ方向におけるピッチＰｘ１と、ｘ方向第２センサ部５０のｘ方向第２配線５２のｘ方向におけるピッチＰｘ３とが一致する例を示したが、これに限られることはない。本変形例においては、ピッチＰｘ１とピッチＰｘ３とが少なくとも部分的に異なる例について説明する。
【０１０５】
図２５は、本変形例によるタッチパネルセンサ３０のｘ方向第１センサ部４０を拡大して示す平面図である。図２５に示すように、本変形例において、ｘ方向第２電極５１の隣り合う２つのｘ方向第２配線５２の間には、複数のｘ方向第１配線４２が配置されている。例えば、隣り合う２つのｘ方向第２配線５２の間には、２本のｘ方向第１配線４２が配置されている。このため、ｘ方向におけるｘ方向第１配線４２のピッチＰｘ１は、部分的に、ｘ方向におけるｘ方向第２配線５２のピッチＰｘ３よりも小さい。
【０１０６】
複数のｘ方向第１配線４２は、例えば、ｘ方向において順に並ぶ第１線４２ａ、第２線４２ｂ、第３線４２ｃ、第４線４２ｄ、第５線４２ｅ、第６線４２ｆ、第７線４２ｇ、及び第８線４２ｈである。各ｘ方向第１電極４１の第１線４２ａ〜第８線４２ｈ（ｘ方向第１配線４２）はそれぞれ、非アクティブエリアＡａ２において対応する第１線４３ａ〜第８線４３ｈ（ｘ方向第１額縁配線４３）に接続される。
【０１０７】
好ましくは、図２５に示すように、ｘ方向第１配線４２及びｘ方向第２配線５２がｘ方向において等間隔に並ぶ。この場合、隣り合う２つのｘ方向第２配線５２の間に並ぶ２本のｘ方向第１配線４２の間のピッチＰｘ１と、ｘ方向第２配線５２を挟むように並ぶ２本のｘ方向第１配線４２の間のピッチＰｘ１とは相違する。言い換えると、ｘ方向におけるｘ方向第１配線４２のピッチＰｘ１は、隣り合う２つのｘ方向第２配線５２の間に並ぶ２本のｘ方向第１配線４２に関して、ｘ方向におけるｘ方向第２配線５２のピッチＰｘ３よりも小さくなる。
【０１０８】
図示はしないが、ｘ方向第１配線４２の場合と同様に、ｙ方向第１センサ部４５のｙ方向第１配線４７のｙ方向におけるピッチＰｙ１と、ｙ方向第２センサ部５５のｙ方向第２配線５７のｙ方向におけるピッチＰｙ３とが、少なくとも部分的に異なっていてもよい。
【０１０９】
（第７の変形例）
上述の第１の変形例においては、ｘ方向第１センサ部４０のｘ方向第１電極４１のｘ方向におけるピッチＰｘ２と、ｘ方向第２センサ部５０のｘ方向第２電極５１のｘ方向におけるピッチＰｘ４とが一致する例を示したが、これに限られることはない。本変形例においては、ピッチＰｘ２とピッチＰｘ４とが異なる例について説明する。
【０１１０】
図２６は、本変形例によるタッチパネルセンサ３０のｘ方向第１センサ部４０を拡大して示す平面図である。図２６に示すように、本変形例において、ｘ方向第１電極４１のピッチＰｘ２は、ｘ方向第２電極５１のピッチＰｘ４よりも大きく、具体的には１．５倍である。この場合、ｘ方向第１電極４１を構成する複数のｘ方向第１配線４２は、隣り合う２つのｘ方向第２電極５１に跨るようにｘ方向に並べられる。
【０１１１】
複数のｘ方向第１配線４２は、例えば、ｘ方向において順に並ぶ第１線４２ａ、第２線４２ｂ、第３線４２ｃ、第４線４２ｄ、第５線４２ｅ、及び第６線４２ｆである。各ｘ方向第１電極４１の第１線４２ａ〜第６線４２ｆ（ｘ方向第１配線４２）はそれぞれ、非アクティブエリアＡａ２において対応する第１線４３ａ〜第６線４３ｆ（ｘ方向第１額縁配線４３）に接続される。
【０１１２】
図示はしないが、ｘ方向第１電極４１の場合と同様に、ｙ方向第１センサ部４５のｙ方向第１電極４６のｙ方向におけるピッチＰｙ２と、ｙ方向第２センサ部５５のｙ方向第２電極５６のｙ方向におけるピッチＰｙ４とが異なっていてもよい。
【０１１３】
（その他の変形例）
上述の実施の形態及び各変形例においては、ｘ方向第１センサ部４０を構成するｘ方向第１配線４２の幅と、ｘ方向第２センサ部５０を構成するｘ方向第２配線５２の幅とが同一である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、ｘ方向第１配線４２の幅とｘ方向第２配線５２の幅とが異なっていてもよい。同様に、ｙ方向第１センサ部４５を構成するｙ方向第１配線４７の幅と、ｙ方向第２センサ部５５を構成するｙ方向第２配線５７の幅とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１１４】
上述の実施の形態及び各変形例においては、タッチパネルセンサ３０が、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５の両方を含む例を示したが、これに限られることはない。例えば、図示はしないが、第１の基材３２にｘ方向第１センサ部４０を設け、第２の基材３２にｙ方向第１センサ部４５を設け、第１の基材３２及び第２の基材３２を組み合わせることにより、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５を備えるタッチパネルセンサ３０を構成してもよい。
【０１１５】
上述の実施の形態の各変形例においては、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５が指の指紋の凹凸パターンを検出し、ｘ方向第２センサ部５０及びｙ方向第２センサ部５５が指の位置を検出する例を示した。しかしながら、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５が検出する対象物と、ｘ方向第２センサ部５０及びｙ方向第２センサ部５５が検出する対象物との組み合わせが特に限られることはない。例えば、ｘ方向第１センサ部４０及びｙ方向第１センサ部４５が、ペンなどの、指よりも小さな寸法を有する対象物の位置を検出し、ｘ方向第２センサ部５０及びｙ方向第２センサ部５５が、指の位置を検出してもよい。
【０１１６】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  検出機能付き表示装置
１５  表示装置
３０  タッチパネルセンサ
３２  基材
３５  単位領域
４０  ｘ方向第１センサ部
４１  ｘ方向第１電極
４２  ｘ方向第１配線
４３  ｘ方向第１額縁配線
４４  端子部
４５  ｙ方向第１センサ部
４６  ｙ方向第１電極
４７  ｙ方向第１配線
４８  ｙ方向第１額縁配線
４９  端子部
５０  ｘ方向第２センサ部
５１  ｘ方向第２電極
５２  ｘ方向第２配線
５３  ｘ方向第２額縁配線
５４  端子部
５５  ｙ方向第２センサ部
５６  ｙ方向第２電極
５７  ｙ方向第２配線
５８  ｙ方向第２額縁配線
５９  端子部
６１  第１導電層
６２  絶縁層
６３  第２導電層
６４  第３導電層
７１  第１導電層
７２  絶縁層
７３  第２導電層
８０  指
８１  凸部
８５  単位領域
【図１】
2017199138.tif 000003
【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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