JP2008233976A - タッチパネル、表示装置、及びタッチパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、額縁配線とタッチ電極との導通を確実にする。
【解決手段】絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１に枠状に設けられた額縁配線１２ａと、額縁配線１２ａに周端部が重なるように設けられ、額縁配線１２ａよりも薄く形成された透明なタッチ電極１３ａとを備え、額縁配線１２ａを介する電気信号によりタッチ電極１３ａにおけるタッチ位置を検出する静電容量方式のタッチパネル２０ａであって、タッチ電極１３ａを介して額縁配線１２ａを覆うように設けられ、タッチ電極１３ａよりも厚く形成された透明導電層１４ａを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネル、表示装置、及びタッチパネルの製造方法に関し、特に、静電容量結合方式のタッチパネルに関するものである。

タッチパネルは、その動作原理によって、抵抗膜方式、静電容量結合方式、赤外線方式、超音波方式及び電磁誘導結合方式などに分類される。その中でも、上記抵抗膜方式及び静電容量結合方式のタッチパネルは、低コストで表示装置などに搭載可能であるので、近年よく用いられている。

静電容量結合方式のタッチパネルは、基板のほぼ全面に設けられた透明なタッチ電極と、タッチ電極の周端部に沿って枠状に設けられた額縁配線と、額縁配線の４隅にそれぞれ接続され、タッチ位置を検出するための位置検出回路に接続するために外部に引き出された複数の引出配線とを備え、例えば、液晶表示パネルのディスプレイ画面の前面に装着して使用される。

そして、静電容量結合方式のタッチパネルを備えた液晶表示パネルでは、ディスプレイ画面の前面、すなわち、タッチパネルを構成する基板の表面がタッチされることにより、タッチ電極がタッチされた点で人体の静電容量を介して接地されて、額縁配線の４隅と接地点との間の抵抗値に変化が生じ、その抵抗値の変化に基づいて位置検出回路がタッチされた位置を検出するようになっている。

例えば、特許文献１には、複数の導電性セグメントを重畳することにより抵抗値が設定された電極を有するタッチパネルが記載されている。
特表昭５６−５００２３０号公報

ところで、静電容量結合方式のタッチパネルでは、タッチ電極がタッチ位置の認識精度を高めるために高抵抗であると共に、表示装置としての表示品位を低下させないために高透過率であることが望ましく、また、額縁配線及び引出配線が低抵抗であることが望ましいので、タッチ電極が、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜により膜厚１００Å程度で形成され、額縁配線及び引出配線が、例えば、アルミニウム及び窒化チタン膜を積層させた金属導電膜により膜厚２０００Å程度で形成されている。

ここで、タッチパネルを製造する際には、位置合わせ用のアライメントマークを額縁配線及び引出配線を構成する金属導電膜により形成することが多いので、ガラス基板（１１１）上に形成された額縁配線（１１２）の上層にタッチ電極（１１３）を形成することが多くなる（図１１参照）。そうなると、図１１に示すように、タッチ電極１１３を構成するために薄く形成された透明導電膜が、厚く形成された額縁配線１１２の側壁を覆わなくなるので、額縁配線１１２とタッチ電極１１３との導通が額縁配線１１２の側壁の下側部分のみで形成されて、額縁配線１１２とタッチ電極１１３との導通が不安定になるおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、額縁配線とタッチ電極との導通を確実にすることにある。

上記目的を達成するために、本発明は、タッチ電極よりも厚い透明導電層をタッチ電極を介して額縁配線を覆うようにしたものである。

具体的に本発明に係るタッチパネルは、絶縁性基板と、上記絶縁性基板に枠状に設けられた額縁配線と、上記額縁配線に周端部が重なるように設けられ、該額縁配線よりも薄く形成された透明なタッチ電極とを備え、上記額縁配線を介する電気信号により上記タッチ電極におけるタッチ位置を検出する静電容量方式のタッチパネルであって、上記タッチ電極を介して上記額縁配線を覆うように設けられ、該タッチ電極よりも厚く形成された透明導電層を備えていることを特徴とする。

上記の構成によれば、タッチ電極よりも厚い透明導電層がタッチ電極を介して額縁配線を覆うように設けられているので、タッチ電極をタッチした際に発生する電気信号がタッチ電極及び額縁配線の直接的な接続、並びに、タッチ電極及び額縁配線の間に透明導電層を介在させた間接的な接続の双方により、例えば、外部の位置検出回路に対して入出力されて、タッチ位置が検出されることになる。したがって、透明導電層によって、額縁配線とタッチ電極との導通が強化されるので、静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、額縁配線とタッチ電極との導通が確実になる。

上記タッチ電極の厚さは、５０Å〜２００Åであり、上記透明導電層の厚さは、５００Å〜５０００Åであってもよい。

上記の構成によれば、透明導電層がタッチ電極よりも厚くなるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。ここで、タッチ電極の厚さが５０Å未満の場合には、基板面内における膜厚の均一性を保持することが困難になり、タッチ電極の厚さが２００Åを超える場合には、タッチ電極の透過率が低下して、表示品位が低下するおそれがある。また、透明導電層の厚さが５００Å未満の場合には、透明導電層による額縁配線とタッチ電極との導通の強化が不足して、額縁配線とタッチ電極との導通が不安定になると共に、例えば、端子部とＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）との接続が不安定になり、透明導電層の厚さが５０００Åを超える場合には、製造コストが上昇すると共に、タッチ電極との同時パターニングが困難になるおそれがある。

上記タッチ電極は、酸化インジウム及び酸化スズの化合物又は酸化インジウム及び酸化亜鉛の化合物により形成されていてもよい。

上記の構成によれば、酸化インジウム及び酸化スズの化合物（ＩＴＯ）又は酸化インジウム及び酸化亜鉛の化合物（ＩＺＯ）は、一般的な透明導電膜であるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。

上記透明導電層は、酸化インジウム及び酸化スズの化合物又は酸化インジウム及び酸化亜鉛の化合物により形成されていてもよい。

上記の構成によれば、酸化インジウム及び酸化スズの化合物（ＩＴＯ）又は酸化インジウム及び酸化亜鉛の化合物（ＩＺＯ）は、一般的な透明導電膜であるので、本発明の作用効果が具体的に奏される。

上記額縁配線は、上記絶縁性基板の端部に規定された端子領域に引き出されて引出配線を構成し、上記端子領域には、上記タッチ電極及び透明導電層の少なくとも一方と同一材料で同一層に形成され、上記引出配線に接続されると共に外部に露出する端子部が設けられていてもよい。

上記の構成によれば、例えば、外部の位置検出回路に対して電気信号を入出力するために、絶縁性基板の端子領域において、引出配線をそのまま外部に露出させると、その部分から引出配線が腐食するおそれがあるものの、引出配線に接続する端子部をタッチ電極及び透明導電層の少なくとも一方を構成する安定な透明導電膜により形成して、その端子部を介して電気信号を入出力することになるので、引出配線の腐食が抑制される。これにより、腐食に強く、ＦＰＣとの接続安定性に優れた端子構造が実現する。

上記額縁配線は、上記タッチ電極から露出する部分を有し、上記透明導電層は、上記額縁配線の露出部分を覆うように設けられていてもよい。

上記の構成によれば、仮に、タッチ電極が極めて薄く形成されるなどして、額縁配線の側壁がタッチ電極から露出したとしても、その額縁配線の露出部分が透明導電層で覆われることにより、額縁配線とタッチ電極との導通が確実になるので、本発明の作用効果が有効に奏される。

また、本発明に係るタッチパネルは、表示パネルが対向して配置された表示装置において、特に有効である。

また、本発明に係るタッチパネルの製造方法は、透明なタッチ電極と、該タッチ電極の周端部に接続された額縁配線とを備え、該額縁配線を介する電気信号により上記タッチ電極におけるタッチ位置を検出する静電容量方式のタッチパネルを製造する方法であって、絶縁性基板に金属導電膜を成膜した後に、該金属導電膜を枠状にパターニングして、上記額縁配線を形成する額縁配線形成工程と、上記形成された額縁配線に周端部が重なるように、上記金属導電膜よりも薄い第１透明導電膜を成膜する第１透明導電膜成膜工程と、上記成膜された第１透明絶縁膜の上記額縁配線に重なる部分に、該第１透明導電膜よりも厚い第２透明導電膜を成膜する第２透明導電膜成膜工程と、上記成膜された第１透明導電膜及び第２透明導電膜を同時にパターニングして、該第１透明導電膜により上記タッチ電極を形成すると共に、該第２透明導電膜により該タッチ電極を介して上記額縁配線を覆う透明導電層を形成する透明導電膜パターニング工程とを備えることを特徴とする。

上記の方法によれば、まず、額縁配線形成工程において、絶縁性基板上に枠状の額縁配線が形成される。続いて、第１透明導電膜成膜工程において、額縁配線形成工程で形成された額縁配線に周端部が重なるように、その額縁配線を構成する金属導電膜よりも薄い第１透明導電膜が成膜される。さらに、第２透明導電膜成膜工程において、透明導電膜成膜工程で成膜された第１透明絶縁膜の額縁配線に重なる部分に、その第１透明導電膜よりも厚い第２透明導電膜が成膜される。最後に、透明導電膜パターニング工程において、第１透明導電膜成膜工程及び第２透明導電膜成膜工程でそれぞれ成膜された第１透明導電膜及び第２透明導電膜を同時にパターニングすることにより、その第１透明導電膜によりタッチ電極が形成され、その第２透明導電膜により透明導電層が形成されることになる。ここで、製造されたタッチパネルでは、タッチ電極よりも厚い透明導電層がタッチ電極を介して額縁配線を覆うように設けられているので、タッチ電極をタッチした際に発生する電気信号がタッチ電極及び額縁配線の直接的な接続、並びに、タッチ電極及び額縁配線の間に透明導電層を介在させた間接的な接続の双方により、例えば、外部の位置検出回路に対して入出力されて、タッチ位置が検出される。したがって、透明導電層によって、額縁配線とタッチ電極との導通が強化されるので、静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、額縁配線とタッチ電極との導通が確実になる。

上記額縁配線形成工程では、上記金属導電膜をパターニングして、上記額縁配線から上記絶縁性基板の端部に規定された端子領域に延びる引出配線を形成し、上記透明導電膜パターニング工程では、上記第１透明導電膜及び第２透明導電膜を同時にパターニングして、上記引出配線に接続されると共に外部に露出する端子部を形成してもよい。

上記の方法によれば、例えば、外部の位置検出回路に対して電気信号を入出力するために、絶縁性基板の端子領域において、引出配線をそのまま外部に露出させると、その部分から引出配線が腐食するおそれがあるものの、額縁配線形成工程及び透明導電膜パターニング工程において、引出配線に接続する端子部をタッチ電極及び透明導電層の少なくとも一方を構成する安定な透明導電膜により形成して、その端子部を介して電気信号を入出力することになるので、引出配線の腐食が抑制される。これにより、腐食に強く、ＦＰＣとの接続安定性に優れた端子構造が実現する。

本発明によれば、タッチ電極よりも厚い透明導電層がタッチ電極を介して額縁配線を覆うように設けられているので、静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、額縁配線とタッチ電極との導通を確実にすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態では、表示装置として液晶表示装置を例示するが、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。

《発明の実施形態１》
図１〜図７は、本発明に係るタッチパネル、表示装置、及びタッチパネルの製造方法の実施形態１を示している。

図１は、液晶表示装置５０の概略構成図である。

液晶表示装置５０は、図１に示すように、上面及び下面にそれぞれ偏光板１及び２が貼り付けられた液晶表示パネル４５と、液晶表示パネル４５の上方に接着層３を介して設けられたタッチパネル２０ａと、液晶表示パネル４５の下方に拡散シート４を介して設けられ、液晶表示パネル４５の表示領域に光を供給するためのバックライトユニット５とを備えている。

液晶表示パネル４５は、図１に示すように、互いに対向して配置されたアクティブマトリクス基板３０及び対向基板４０と、それらの両基板３０及び４０の間に設けられた液晶層３５とを備えている。

アクティブマトリクス基板３０は、ガラス基板などの絶縁性基板２１と、絶縁性基板２１上に設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ層２２と、ＴＦＴアレイ層２２上に設けられた配向膜（不図示）とを備えている。ここで、ＴＦＴアレイ層２２は、絶縁性基板２１上に互いに平行に延びる複数のゲート線（不図示）と、各ゲート線に直交するように互いに平行に延びる複数のソース線（不図示）と、ゲート線及びソース線の各交差部分にそれぞれ設けられた複数のＴＦＴ（不図示）と、各ＴＦＴにそれぞれ接続された複数の画素電極（不図示）とを備えている。

対向基板４０は、ガラス基板などの絶縁性基板３１と、絶縁性基板３１上に設けられたカラーフィルター層３２と、カラーフィルター層３２に設けられたオーバーコート層（不図示）と、オーバーコート層上に設けられた共通電極３３と、共通電極３３上に設けられた配向膜（不図示）とを備えている。

カラーフィルター層３２は、アクティブマトリクス基板３０上の各画素電極に対応して、各々、赤色、緑色又は青色に着色された複数の着色層３２ａと、各着色層３２ａの間に設けられたブラックマトリクス３２ｂとを備えている。

液晶層３５は、電気光学特性を有するネマチック液晶を含んでいる。

偏光板１及び２は、入射光に対して、特定方向の偏光成分のみを透過させる機能を有する光学シートである。

接着層３は、タッチパネル２０ａ及び液晶表示パネル４５の周端部に沿って設けられ、タッチパネル２０を液晶表示パネル４５に固定するためのものである。

拡散シート４は、バックライト５からの光を散乱及び拡散して、画面全体を均一な明るさにするための光学シートである。

タッチパネル２０ａは、図１及び図２に示すように、ガラス基板などの絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１上に設けられたタッチパネル層１６とを備え、例えば、位置検出回路（不図示）などに接続するために後述する保護層１５から露出した端子領域Ｐが絶縁性基板１１の端部に規定されている。

ここで、図２は、タッチパネル２０ａの平面図である。そして、図３は、図２中のIII−III線に沿ったタッチパネル２０ａの断面図であり、図４は、図２中のIV−IV線に沿ったタッチパネル２０ａの断面図である。

タッチパネル層１６は、図２〜図４に示すように、絶縁性基板１１上に矩形枠状に設けられた額縁配線１２ａと、額縁配線１２ａの４隅から端子領域Ｐにそれぞれ延びるように設けられた４本の引出配線１２ｂと、額縁配線１２ａに周端部が重なるように矩形状に設けられたタッチ電極１３ａと、タッチ電極１３ａを介して額縁配線１２ａを覆うように矩形枠状に設けられた透明導電層１４ａと、端子領域Ｐにおいて引出配線１２ｂの端部に端子下層部１３ｂ及び端子上層部１４ｂを順に積層して設けられた端子部Ｔと、タッチ電極１３ａ、透明導電層１４ａ及び引出配線１２ｂを覆うように端子領域Ｐ以外の領域に設けられた保護層１５とを備えている。

そして、タッチパネル２０ａは、保護層１５を介してタッチ電極１３ａの表面がタッチされることにより、タッチ電極１３ａがタッチされた点で人体の静電容量を介して接地されて、額縁配線１２ａの４隅と接地点との間の抵抗値において変化が生じ、位置検出回路が額縁配線１２ａの４隅と接地点との間の抵抗値の変化に基づいてタッチされた位置を検出するようになっている。

ここで、図５を参照しながら、本実施形態で採用する静電容量結合方式による位置検出方法の基本原理を説明する。

図５では、説明を簡単にするため、タッチ電極として、電極Ａ及びＢに挟まれた１次元抵抗体が示されている。実際の表示装置では、２次元的な広がりを持つタッチ電極１３ａがこの１次元抵抗体と同様の機能を発揮することになる。

電極Ａ及びＢのそれぞれには、電流−電圧変換用の抵抗ｒが接続されている。電極Ａ及びＢは、位置検出回路に接続されている。

電極Ａとグランドとの間、及び電極Ｂとグランドとの間には、同相同電位の電圧（交流ｅ）が印加されている。このとき、電極Ａ及び電極Ｂは常に同電位にあるため、電極Ａと電極Ｂとの間を電流は流れない。

そして、仮に、指で位置Ｘをタッチしたとすると、指によってタッチされた位置Ｘから電極Ａまでの抵抗をＲ₁、位置Ｘから電極Ｂまでの抵抗をＲ₂、Ｒ＝Ｒ₁＋Ｒ₂とする。このとき、人のインピーダンスをＺとし、電極Ａを流れる電流をｉ₁、電極Ｂを流れる電流を
ｉ₂とした場合、以下の式が成立する。

ｅ＝ｒｉ₁＋Ｒ₁ｉ₁＋（ｉ₁＋ｉ₂）Ｚ （式１）
ｅ＝ｒｉ₂＋Ｒ₂ｉ₂＋（ｉ₁＋ｉ₂）Ｚ （式２）
上記の（式１）及び（式２）から、以下の（式３）及び（式４）が得られる。

ｉ₁（ｒ＋Ｒ₁）＝ｉ₂（ｒ＋Ｒ₂） （式３）
ｉ₂＝ｉ₁（ｒ＋Ｒ₁）／（ｒ＋Ｒ₂） （式４）
（式４）を（式１）に代入すると、以下の（式５）が得られる。

ｅ＝ｒｉ₁＋Ｒ₁ｉ₁＋（ｉ₁＋ｉ₁（ｒ＋Ｒ₁）／（ｒ＋Ｒ₂））Ｚ
＝ｉ₁（Ｒ（Ｚ＋ｒ）＋Ｒ₁Ｒ₂＋２Ｚｒ＋ｒ²）／（ｒ＋Ｒ₂） （式５）
上記（式５）から、以下の（式６）が得られる。

ｉ₁＝ｅ（ｒ＋Ｒ₂）／（Ｒ（Ｚ＋ｒ）＋Ｒ₁Ｒ₂＋２Ｚｒ＋ｒ²） （式６）
同様にして、以下の（式７）が得られる。

ｉ₂＝ｅ（ｒ＋Ｒ₁）／（Ｒ（Ｚ＋ｒ）＋Ｒ₁Ｒ₂＋２Ｚｒ＋ｒ²） （式７）
ここで、Ｒ₁、Ｒ₂の比を全体の抵抗Ｒを用いて表すと、以下の（式８）が得られる。

Ｒ₁／Ｒ＝（２ｒ／Ｒ＋１）ｉ₂／（ｉ₁＋ｉ₂）−ｒ／Ｒ （式８）
ここで、ｒとＲは既知であるので、電極Ａを流れる電流ｉ₁と電極Ｂを流れる電流ｉ₂とを測定によって求めれば、（式８）からＲ₁／Ｒを決定することができる。なお、Ｒ₁／Ｒは、指で接触した人間を含むインピーダンスＺに依存しない。したがって、インピーダンスＺがゼロ、無限大でない限り、（式８）が成立し、人、材料による変化、状態を無視できる。

次に、図６を参照しながら、上記１次元の場合における関係式を２次元の場合に適用した場合を説明する。ここで、タッチ電極１３ａの４隅には、図６に示すように、位置検出用電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤが形成されている。これらの位置検出用電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、各引出配線１２ｂを介して位置検出回路に接続されている。

これらの位置検出用電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤには、同相同電位の交流電圧が印加され、指などの接触によって位置検出用電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに流れる電流をそれぞれｉ₁、ｉ₂、ｉ₃及びｉ₄とする。この場合、上記の計算と同様な計算により、以下の式が得られる。

Ｘ＝ｋ₁＋ｋ₂・（ｉ₂＋ｉ₃）／（ｉ₁＋ｉ₂＋ｉ₃＋ｉ₄） （式９）
Ｙ＝ｋ₁＋ｋ₂・（ｉ₂＋ｉ₃）／（ｉ₁＋ｉ₂＋ｉ₃＋ｉ₄） （式１０）
ここで、Ｘは、タッチ電極１３ａ上におけるタッチされた位置のＸ座標、Ｙは、タッチ電極１３ａ上におけるタッチされた位置のＹ座標である。また、ｋ₁は、オフセット、ｋ₂は、倍率である。さらに、ｋ₁及びｋ₂は、人のインピーダンスに依存しない定数である。

そして、上記（式９）及び（式１０）に基づけば各位置検出用電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを流れるｉ₁、ｉ₂、ｉ₃及びｉ₄の測定値から接触位置を決定することができる。

上記の例では、タッチ電極１３ａの４隅に電極を配置し、各電極を流れる電流を測定することにより、２次元的な広がりを持つ面上における接触位置を検出しているが、タッチ電極１３ａの電極数は４つに限られるものではない。２次元的な位置検出に必要な電極の最低数は３であるが、電極の数を５以上に増加させることにより、位置検出の精度を向上させることができる。

次に、上記構成のタッチパネル２０ａの製造方法について、図７を用いて説明する。ここで、図７は、タッチパネルの各製造工程を示し、図３に対応する基板の断面図である。また、本実施形態の製造方法は、額縁配線形成工程、第１透明導電膜成膜工程、第２透明導電膜成膜工程、透明導電膜パターニング工程、及び保護層形成工程を備えている。

まず、ガラス基板などの絶縁性基板１１上に、図７（ａ）に示すように、スパッタリング法により、金属導電膜１２として、例えば、アルミニウム膜（厚さ１０００Å程度）、及び窒化チタン膜（厚さ１０００Å程度）を連続して成膜する。

続いて、フォトリソグラフィにより、金属積層膜１２を枠状及びその４隅から端子領域Ｐに延びるようにパターニング（図２参照）して、図７（ｂ）に示すように、額縁配線１２ａ及び引出配線１２ｂを形成する（額縁配線形成工程）。

その後、絶縁性基板１１の基板全体に、スパッタリング法により、図７（ｃ）に示すように、第１透明導電膜１３として、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を厚さ５０Å〜２００Å程度で成膜する（第１透明導電膜成膜工程）。なお、第１透明導電膜１３の厚さが５０Å未満の場合には、基板面内における膜厚の均一性を保持することが困難になり、第１透明導電膜１３の厚さが２００Åを超える場合には、タッチ電極１３ａの透過率が低下して、表示品位が低下するおそれがある。

引き続いて、第１透明導電膜１３の額縁配線１２ａ及び引出配線１２ｂに重なる部分に、メタルマスクを用いたスパッタリング法により、図７（ｄ）に示すように、第２透明導電膜１４として、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を厚さ５００Å〜５０００Å程度で成膜する（第２透明導電膜成膜工程）。ここで、第１透明導電膜１３の額縁配線１２ａよりも内側の領域には、第２透明導電膜１４を成膜しないようにする。なお、第２透明導電膜１４の厚さが５００Å未満の場合には、透明導電層１４ａによる額縁配線１２ａとタッチ電極１３ａとの導通の強化が不足して、額縁配線１２ａとタッチ電極１３ａとの導通が不安定になると共に、端子部Ｔと例えばＦＰＣとの接続が不安定になり、第２透明導電膜１４の厚さが５０００Åを超える場合には、製造コストが上昇すると共に、タッチ電極１３ａとの同時パターニングが困難になるおそれがある。

さらに、フォトリソグラフィにより、第１透明導電膜１３及び第２透明導電膜１４の積層膜を額縁配線１２ａに重なるように枠状に、及び端子領域Ｐで４つの矩形島状にパターニング（図２参照）して、図７（ｅ）に示すように、タッチ電極１３ａ、透明導電層１４ａ、並びに端子下層部１３ｂ及び端子上層部１４ｂからなる端子部Ｔ（図４参照）を形成する（透明導電膜パターニング工程）。

最後に、タッチ電極１３ａ、透明導電層１４ａ及び引出配線１２ｂを覆うように、メタルマスクを用いたスパッタリング法又はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、酸化シリコン膜（厚さ１５００Å程度）などを成膜して、保護層１５（図２〜図４参照）を形成する（保護層形成工程）。

以上のようにして、タッチパネル層１６が形成されて、タッチパネル２０ａを製造することができる。その後、偏光板１及び２を貼り付けた液晶表示パネル４５に、タッチパネル２０ａを両面テープなどの接着層３により取り付けると共に、拡散シート４を介してバックライトユニット５を取り付けることにより、液晶表示装置５０を製造することができる。

以上説明したように、本実施形態のタッチパネル２０ａ、液晶表示装置５０、及びタッチパネル２０ａの製造方法によれば、まず、額縁配線形成工程において、絶縁性基板１１上に枠状の額縁配線１２ａ、及びその４隅からそれぞれ延びる４本の引出配線１２ｂが形成される。続いて、第１透明導電膜成膜工程において、額縁配線形成工程で形成された額縁配線１２ａに周端部が重なるように、絶縁性基板１１上のほぼ基板全体に、額縁配線１２ａなどを構成する金属積層膜１２よりも薄い第１透明導電膜１３が成膜される。さらに、第２透明導電膜成膜工程において、透明導電膜成膜工程で成膜された第１透明絶縁膜１３の額縁配線１２ａに重なる部分に、第１透明導電膜１３よりも厚い第２透明導電膜１４が成膜される。その後、透明導電膜パターニング工程において、第１透明導電膜成膜工程及び第２透明導電膜成膜工程でそれぞれ成膜された第１透明導電膜１３及び第２透明導電膜１４を同時にパターニングすることにより、第１透明導電膜１３によりタッチ電極１３ａが形成され、第２透明導電膜１４により透明導電層１４ａが形成されることになる。そして、最後に保護層１５を形成して製造されたタッチパネル２０ａでは、タッチ電極１３ａよりも厚い透明導電層１４ａがタッチ電極１３ａを介して額縁配線１２ａを覆うように設けられているので、タッチ電極１３ａをタッチした際に発生する電気信号がタッチ電極１３ａ及び額縁配線１２ａの直接的な接続、並びに、タッチ電極１３ａ及び額縁配線１２ａの間に透明導電層１４ａを介在させた間接的な接続の双方で、例えば、外部の位置検出回路に対して入出力されることにより、タッチ位置を検出することができる。したがって、透明導電層１４ａによって額縁配線１２ａとタッチ電極１３ａとの導通が強化されるので、静電容量結合方式のタッチパネルにおいて、額縁配線１２ａとタッチ電極１３ａとの導通を確実にすることができる。

また、本実施形態によれば、例えば、外部の位置検出回路に対して電気信号を入出力するために、絶縁性基板１１の端子領域Ｐにおいて、引出配線１２ｂをそのまま外部に露出させると、その部分から引出配線１２ｂが腐食するおそれがあるものの、額縁配線形成工程及び透明導電膜パターニング工程において、引出配線１２ｂに接続する端子部Ｔをタッチ電極１３ａ及び透明導電層１４ａをそれぞれ構成する第１透明導電膜１３及び第２透明導電膜１４により形成して、その端子部Ｔを介して電気信号を入出力することになるので、引出配線１２ｂの腐食を抑制することができる。これにより、腐食に強く、ＦＰＣとの接続安定性に優れた端子構造を実現することができる。なお、本実施形態では、第１透明導電膜１３をパターニングした端子下層部１３ｂ、及び第２透明導電膜１４をパターニングした端子上層部１４ｂの２層構造の端子部Ｔを例示したが、本発明は、端子部Ｔを端子下層部１３ｂ及び端子上層部１４ｂの一方のみにより構成してもよい。

また、本実施形態では、第１透明導電膜１３及び第２透明導電膜１４として、ＩＴＯを例示したが、ＩＺＯやその他の透明性を有する導電材料であってもよい。また、第１透明導電膜１３及び第２透明導電膜１４は、互いに異なる導電材料であってもよい。

また、本実施形態では、透明導電層１４ａによってタッチ電極１３ａを介して額縁配線１２ａを覆う構成を例示したが、本発明は、金属導電膜などの不透明な導電膜によって額縁配線１２ａを覆ってもよい。

《発明の実施形態２》
図８は、本実施形態の液晶表示装置を構成するタッチパネル２０ｂの図３に対応する断面図である。なお、以下の各実施形態において、図１〜図７と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

上記実施形態１のタッチパネル２０ａでは、タッチ電極１３ａが図３に示すように額縁配線１２ａを覆っていたが、本実施形態のタッチパネル２０ｂでは、タッチ電極１３ａに対応するタッチ電極１３ｃが図８に示すように額縁配線１２ａの側壁を覆ってないため、額縁配線１２ａがタッチ電極１３ｃから露出していると共に、その露出部分が透明導電層１４ｃに覆われている。

本実施形態のタッチパネル２０ｂによれば、仮に、タッチ電極１３ｃが薄く形成されるなどして、額縁配線１２ａの側壁がタッチ電極１３ｃから露出したとしても、その額縁配線１２ａの露出部分が透明導電層１４ｃで覆われることにより、額縁配線１２ａとタッチ電極１３ｃとの導通を確実にすることができる。

《その他の実施形態》
上記各実施形態では、絶縁性基板１１とタッチ電極１３ａ及び１３ｃとの間に額縁配線１２ａが配置されていたが、図９に示すように、タッチ電極１３ａ及び１３ｃに対応するタッチ電極１３ｄの上層に額縁配線１２ａが配置されていてもよい。ここで、図９は、本実施形態の液晶表示装置を構成するタッチパネル２０ｃの図３に対応する断面図であり、図１０は、タッチパネル２０ｃの図４に対応する断面図である。

タッチパネル２０ｃでは、図９及び図１０に示すように、絶縁性基板１１上に矩形状に設けられたタッチ電極１３ｄと、タッチ電極１３ｄの周端部に矩形枠状に設けられた額縁配線１２ａと、額縁配線１２ａの４隅から端子領域Ｐにそれぞれ延びるように設けられた４本の引出配線１２ｂと、端子領域Ｐにおいて引出配線１２ｂの端部に端子下層部１３ｅ及び端子上層部１４ｅを順に積層して設けられた端子部Ｔと、タッチ電極１３ｃ、額縁配線１２ａ及び引出配線１２ｂを覆うように設けられた保護層１５とを備えている。

また、タッチパネル２０ｃは、上記実施形態１で説明した製造工程を、第１透明導電膜成膜工程、第２透明導電膜成膜工程、透明導電膜パターニング工程、額縁配線形成工程及び保護層形成工程の順に行うことにより、製造することができる。

本実施形態のタッチパネル２０ｃによれば、額縁配線１２ａの下面全体がタッチ電極１３ａの上面に当接されているので、タッチ電極１３ｃと額縁配線１２ａとの導通を確実にすることができ、また、引出配線１２ｂに接続する端子部Ｔが安定な透明導電膜により形成されて保護層１５から露出しているので、引出配線１２ｂの腐食を抑制することができる。これにより、腐食に強く、ＦＰＣとの接続安定性に優れた端子構造を実現することができる。

なお、上記各実施形態では、タッチパネルを備えた表示装置として、液晶表示装置を例示したが、プラズマディスプレイ、無機又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置など、種々の表示装置にも適用することができる。

以上説明したように、本発明は、透明導電膜の積層膜をフォトリソグラフィによりパターニングして、額縁配線とタッチ電極との導通を確実にするので、フォトリソグラフィを用いて製造されるタッチパネルについて有用である。

実施形態１に係る液晶表示装置５０の構成図である。 液晶表示装置５０を構成するタッチパネル２０ａの平面図である。 図２中のIII−III線に沿ったタッチパネル２０ａの断面図である。 図２中のIV−IV線に沿ったタッチパネル２０ａの断面図である。 １次元抵抗体を用いた静電容量結合方式のタッチセンサーの動作原理を説明するための模式図である。 タッチパネル２０ａの動作原理を説明するための模式図である。 タッチパネル２０ａの各製造工程を示す基板の断面図である。 実施形態２に係るタッチパネル２０ｂの図３に対応する断面図である。 その他の実施形態に係るタッチパネル２０ｃの図３に対応する断面図である。 タッチパネル２０ｃの図４に対応する断面図である。 従来の静電容量結合方式のタッチパネルにおける額縁配線１１２及びタッチ電極１１３を示す断面図である。

符号の説明

Ｐ 端子領域
Ｔ 端子部
１１ 絶縁性基板
１２ａ 額縁配線
１２ｂ 引出配線
１３ａ，１３ｃ，１３ｄ タッチ電極
１４ａ，１４ｃ 透明導電層
１５ 保護層
２０ａ〜２０ｃ タッチパネル
４５ 液晶表示パネル
５０ 液晶表示装置

Claims (9)

1. 絶縁性基板と、
   上記絶縁性基板に枠状に設けられた額縁配線と、
   上記額縁配線に周端部が重なるように設けられ、該額縁配線よりも薄く形成された透明なタッチ電極とを備え、
   上記額縁配線を介する電気信号により上記タッチ電極におけるタッチ位置を検出する静電容量方式のタッチパネルであって、
   上記タッチ電極を介して上記額縁配線を覆うように設けられ、該タッチ電極よりも厚く形成された透明導電層を備えていることを特徴とするタッチパネル。
2. 請求項１に記載されたタッチパネルにおいて、
   上記タッチ電極の厚さは、５０Å〜２００Åであり、
   上記透明導電層の厚さは、５００Å〜５０００Åであることを特徴とするタッチパネル。
3. 請求項１に記載されたタッチパネルにおいて、
   上記タッチ電極は、酸化インジウム及び酸化スズの化合物又は酸化インジウム及び酸化亜鉛の化合物により形成されていることを特徴とするタッチパネル。
4. 請求項１に記載されたタッチパネルにおいて、
   上記透明導電層は、酸化インジウム及び酸化スズの化合物又は酸化インジウム及び酸化亜鉛の化合物により形成されていることを特徴とするタッチパネル。
5. 請求項１に記載されたタッチパネルにおいて、
   上記額縁配線は、上記絶縁性基板の端部に規定された端子領域に引き出されて引出配線を構成し、
   上記端子領域には、上記タッチ電極及び透明導電層の少なくとも一方と同一材料で同一層に形成され、上記引出配線に接続されると共に外部に露出する端子部が設けられていることを特徴とするタッチパネル。
6. 請求項１に記載されたタッチパネルにおいて、
   上記額縁配線は、上記タッチ電極から露出する部分を有し、
   上記透明導電層は、上記額縁配線の露出部分を覆うように設けられていることを特徴とするタッチパネル。
7. 請求項１に記載されたタッチパネルと、
   上記タッチパネルに対向して配置された表示パネルとを備えていることを特徴とする表示装置。
8. 透明なタッチ電極と、該タッチ電極の周端部に接続された額縁配線とを備え、該額縁配線を介する電気信号により上記タッチ電極におけるタッチ位置を検出する静電容量方式のタッチパネルを製造する方法であって、
   絶縁性基板に金属導電膜を成膜した後に、該金属導電膜を枠状にパターニングして、上記額縁配線を形成する額縁配線形成工程と、
   上記形成された額縁配線に周端部が重なるように、上記金属導電膜よりも薄い第１透明導電膜を成膜する第１透明導電膜成膜工程と、
   上記成膜された第１透明絶縁膜の上記額縁配線に重なる部分に、該第１透明導電膜よりも厚い第２透明導電膜を成膜する第２透明導電膜成膜工程と、
   上記成膜された第１透明導電膜及び第２透明導電膜を同時にパターニングして、該第１透明導電膜により上記タッチ電極を形成すると共に、該第２透明導電膜により該タッチ電極を介して上記額縁配線を覆う透明導電層を形成する透明導電膜パターニング工程とを備えることを特徴とするタッチパネルの製造方法。
9. 請求項８に記載されたタッチパネルの製造方法において、
   上記額縁配線形成工程では、上記金属導電膜をパターニングして、上記額縁配線から上記絶縁性基板の端部に規定された端子領域に延びる引出配線を形成し、
   上記透明導電膜パターニング工程では、上記第１透明導電膜及び第２透明導電膜を同時にパターニングして、上記引出配線に接続されると共に外部に露出する端子部を形成することを特徴とするタッチパネルの製造方法。

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