JP2014219816A - タッチパネル付き表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】屋外等で強い外光が入射した場合でも、反射を抑制し、画像視認性の低下を防止するタッチパネル付き表示装置を提供する。【解決手段】静電容量方式のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置において、該タッチパネルは、透明基板１上に第１の方向に平行に並設された複数の第１電極ＥＹと、第１の方向と交差する第２の方向に平行に並設された複数の第２電極ＥＸとを有し、該第１電極と該第２電極とが交差する部分では、該第１電極は繋がって形成され、他方の該第２電極は途切れて形成されており、該第２電極の途切れている部分を電気的に接続する接続電極１０を、該第１電極の下層に、層間絶縁膜２４を介して配置すると共に、該接続電極１０上に配置される該層間絶得膜２４の形状は、該透明基板の表面を平面視した場合に、該層間絶縁膜２４の輪郭が該第１電極又は該第２電極の下で曲線となるように設定されている。【選択図】図４

Description

本発明は、タッチパネル付き表示装置に関し、特に、電極が交差する構造を有するタッチパネルを表示パネルの前面に配置したタッチパネル付き表示装置に関する、

携帯電話、カーナビゲーション、カメラ、自動券売機、ＡＴＭ端末等種々の電子機器に、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等種々の表示装置が用いられている。さらに、図１に示すように、表示パネル（ＤＰ）の前面にタッチパネル（ＴＰ）を接着層（ＡＤ）を介在して配置し、表示パネルに表示された画像を参照しながら、タッチパネルに指やタッチペンで触れることで、表示画像に対応した情報を入力するタッチパネル付き表示装置が近年多用されている。

このようなタッチパネルの方式には、抵抗膜型、静電容量型等がある。静電容量型のタッチパネルでは、ガラス基板上に透明導電膜を形成し、互いに交差する方向に電極を延在させて、指などが接触した際に、電極間の静電容量が変化することを検知して入力位置を検出している。

このような静電容量型のタッチパネルは、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載のタッチパネルにおいても、Ｘ電極とＹ電極とが互いに交差する構造を有しているが、このように交差部分における電極の構造が原因で、屋外等照射光が強い環境で使用した場合には、交差部の電極の一部が反射により光り、画像視認性が低下するという問題があった。

上記の問題点について、図２及び３を用いて詳細に説明する。
図２及び３は、従来のタッチパネルに用いられていた電極構造を示す平面図（図面の上側）と、該平面図の一点鎖線Ａ−Ａ’における断面図（図面の下側）である。従来のタッチパネルにおいては、透明基板１上には、Ｘ方向に延在するＸ電極ＥＸと、Ｙ方向に延在するＹ電極ＥＹとが形成されている。図では、Ｘ電極とＹ電極との交差部のみが描かれているが、実際は、図の上下左右に同じパターンが連続して形成されている。

ガラスなどの透明基板１上には、Ｘ電極ＥＸとＹ電極ＥＹとを構成するＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極３（１３）が配置される。Ｘ電極ＥＸとＹ電極ＥＹとが交差する部分においては、Ｘ電極ＥＸとＹ電極ＥＹのいずれか一方は透明電極３（１３）が繋がって形成され、他方は途切れて形成されている。図２及び３では、Ｘ電極ＥＸを構成する透明電極３（１３）を途切れて形成する例を示している。

途切れた透明電極３（１３）を電気的に接続するため、ＩＴＯ等の透明な導電膜で構成される接続電極２（１０）が配置される。Ｘ電極ＥＸとＹ電極ＥＹが交差する部分では、Ｙ電極ＥＹを構成する透明電極３（１３）と接続電極２（１０）との間に、層間絶縁膜４（１４）が介在している。図２は上ブリッジ構造を示しており、接続電極２は層間絶縁膜４の上側に配置され、Ｘ電極ＥＸを構成する途切れた透明電極３と接続電極２とは、符号７で示した領域で電気的に接続している。他方、図３は下ブリッジ構造を示しており、接続電極１０は層間絶縁膜１４の下側に配置され、Ｘ電極ＥＸを構成する途切れた透明電極１３と接続電極１０とは、符号７で示した領域で電気的に接続している。

符号６は、ＩＴＯ等で構成される透明電極３（１３）や接続電極１０などの骨見え対策を行うためのインデックスマッチング層である。符号９はＸ電極やＹ電極を保護する保護膜である。更に、符号５は、透明基板１の裏面側に配置されたＩＴＯ等の透明導電膜である。

図２の上ブリッジ構造を採用した場合には、Ｘ電極ＥＸを構成する透明電極３と接続電極２とを接続部７で接続するため、層間絶縁膜４は、当該接続部７では、コンタクトホールが設けられている。このコンタクトホールは平面視した場合には、図２の平面図のように略台形の形状をしている。そして、図２の断面図に示すように、コンタクトホールを構成する層間絶縁膜４の側面に沿って接続電極２が配置されるため、層間絶縁膜４の側面の傾斜に合せて、接続電極２も傾斜配置となる。その結果、図２の平面図において太線で囲んだ部分８が、外光を反射して光ってしまい、画像の視認性が低下してしまう。

図３の下ブリッジ構造を採用した場合には、層間絶縁膜１４を覆うように透明電極１３が形成される。層間絶縁膜１４を平面視した形状は、図３の平面図に示すように、従来は、略長方形で形成されている。図３も図２と同様に、透明電極１３は層間絶縁膜１４の側面に沿って配置されるため、層間絶縁膜１４の側面の傾斜に合せて、透明電極１３も傾斜配置となる。その結果、図３の平面図において太線で囲んだ部分８が、外光を反射して光ってしまい、画像の視認性が低下してしまう。

特開２０１０−９４３９号公報

本発明が解決しようとする課題は、上述の問題を解決し、タッチパネルの電極が交差する部分に、屋外等で強い外光が入射した場合でも、反射を抑制し、画像視認性の低下を防止するタッチパネル付き表示装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明のタッチパネル付き表示装置は、以下のような技術的特徴を有している。
（１） 表示パネルと、該表示パネルの前面に配置される静電容量方式のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置において、該タッチパネルは、透明基板上に第１の方向に平行に並設された複数の第１電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に平行に並設された複数の第２電極とを有し、該第１電極と該第２電極とが交差する部分では、該第１電極は繋がって形成され、他方の該第２電極は途切れて形成されており、該第２電極の途切れている部分を電気的に接続する接続電極を、該第１電極の下層に、層間絶縁膜を介して配置すると共に、該接続電極上に配置される該層間絶得膜の形状は、該透明基板の表面を平面視した場合に、該層間絶縁膜の輪郭が該第１電極又は該第２電極の下で曲線となるように設定されていることを特徴とする。

（２） 上記（１）に記載のタッチパネル付き表示装置において、該層間絶縁膜の輪郭は楕円形状であることを特徴とする。

（３） 上記（１）又は（２）に記載のタッチパネル付き表示装置において、前記第２の方向は、該表示装置を見る人間の視線に対して左右方向となるように設定されていることを特徴とする。

本発明のタッチパネル付き表示装置は、タッチパネルが、透明基板上に第１の方向に平行に並設された複数の第１電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に平行に並設された複数の第２電極とを有し、該第１電極と該第２電極とが交差する部分では、該第１電極は繋がって形成され、他方の該第２電極は途切れて形成されており、該第２電極の途切れている部分を電気的に接続する接続電極を、該第１電極の下層に、層間絶縁膜を介して配置すると共に、該接続電極上に配置される該層間絶得膜の形状は、該透明基板の表面を平面視した場合に、該層間絶縁膜の輪郭が該第１電極又は該第２電極の下で曲線となるように設定されているため、層間絶縁膜の側面に沿って配置される第１電極及び第２電極の領域を小さくし、さらに、当該領域が曲線状であるため、第１の方向又は第２の方向のように特定方向に直線に延びる当該領域の直線部分をより小さくすることができる。これにより、電極が交差する構造を有するタッチパネルを屋外等の外光が強い環境で使用しても、電極の交差部分における外光の反射を抑制し、画像視認性の低下を防止することが可能となる。

タッチパネル付き表示装置の断面図である。 上ブリッジ構造を採用した従来のタッチパネルの電極構造を説明する平面図及び断面図である。 下ブリッジ構造を採用した従来のタッチパネルの電極構造を説明する平面図及び断面図である。 本発明のタッチパネル付き表示装置に用いられるタッチパネルの電極構造を説明する平面図及び断面図である。

以下、本発明について好適例を用いて詳細に説明する。
表示パネルと、該表示パネルの前面に配置される静電容量方式のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置において、図４に示すように、該タッチパネルは、透明基板１上に第１の方向に平行に並設された複数の第１電極（ＥＹ）と、前記第１の方向と交差する第２の方向に平行に並設された複数の第２電極（ＥＸ）とを有し、該第１電極（ＥＹ）と該第２電極（ＥＸ）とが交差する部分では、該第１電極（ＥＹ）は繋がって形成され、他方の該第２電極（ＥＸ）は途切れて形成されており、該第２電極（ＥＸ）の途切れている部分を電気的に接続する接続電極１０を、該第１電極（ＥＹ）の下層に、層間絶縁膜２４を介して配置すると共に、該接続電極１０上に配置される該層間絶得膜２４の形状は、図４の平面図のように、該透明基板の表面を平面視した場合に、該層間絶縁膜２４の輪郭が該第１電極（ＥＹ）又は該第２電極（ＥＸ）の下で曲線となるように設定されていることを特徴とする。

表示装置に用いる表示パネルは、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネルなど、各種表示装置を用いることが可能である。

図４では、第１電極として、第１の方向をＹ軸方向としたＹ電極（ＥＹ）を、第２電極として、第２の方向をＸ軸方向としたＸ電極（ＥＸ）を例示しているが、Ｙ電極とＸ電極が逆の関係であっても良いし、第１の方向と第２の方向とが直交していない場合であっても良い。

本発明で採用している第１電極と第２電極とが交差する部分の構造は、下ブリッジ構造である。透明電極等の各膜体を形成する順序や方法は、図３で示した従来例と基本的に同じであり、ここでは説明を省略する。透明基板１にインデックスマッチング層（ＩＭ層）６を配置し、その上に接続電極１０や透明電極１３を設けているが、ＩＭ層を省略して構成することも可能である。

また、透明基板１の裏面にＩＴＯなどの透明電極５を配置しているが、透明電極５を省略し、液晶表示パネルに設けられた全面電極（共通電極）で代替することも可能である。

本発明の特徴は、第１電極（ＥＹ）の下層に配置され、接続電極１０と第１電極との絶縁を行う層間絶縁膜２４の形状を、図４の平面図に示すように、層間絶縁膜２４の輪郭が該第１電極（ＥＹ）又は該第２電極（ＥＸ）の下で曲線となるように設定している。

この構成により、層間絶縁膜２４の側面の傾斜に沿って配置された透明電極１３で、第１の方向（Ｙ軸方向）や第２の方向（Ｘ軸方向）と平行な直線部分（太線で囲んだ部分８）を小さくすることができる。このことは、従来の下ブリッジ構造を示した図３の平面図と比較しても、反射に寄与する太線で囲んだ部分８の面積が減少しており、電極の交差部分における外光の反射を抑制し、画像視認性の低下を防止することが可能となる。

層間絶縁膜を構成する材料としては、紫外線硬化樹脂が好適に利用可能である。また、層間絶縁膜の輪郭は、楕円形状とすることで、直線部分８の領域を最小化することができる。

反射に寄与する領域（反射領域，太線の囲んだ部分８）は、表示装置の表示面の角度や当該表示装置を見る人間の視線の角度を変えることで、その領域が変化する。例えば、反射光が気になる場合に、画面を上下左右に傾けることで目に入る反射光を変化させることができる。しかし、人間の目が左右にあるため、左右に傾けてもその低減効果が低い。このため、特定の方向に平行な反射領域の中で、視線の上下方向に平行な反射領域の面積を最小となるように設定することで、目に入る外光の反射を効果的に抑制することが可能となる。図４の平面図の左右の反射領域８（上下方向に平行な反射領域）は上下の反射領域８（左右方向に平行な反射領域）より面積が小さいことから、図４と同様に、第２の方向（Ｘ軸方向）は、表示装置を見る人間の視線に対して左右方向となるように設定することが好ましい。

本発明によれば、タッチパネルの電極が交差する部分に、屋外等で強い外光が入射した場合でも、反射を抑制し、画像視認性の低下を防止するタッチパネル付き表示装置を提供することが可能となる。

１ 透明基板
２，１０ 接続電極
３，１３ 透明電極
４，１４，２４ 層間絶縁膜
５ 基板裏側の透明電極
６ ＩＭ層
７ 接触部
８ 反射領域
９ 保護膜
ＥＸ Ｘ電極
ＥＹ Ｙ電極

Claims (3)

1. 表示パネルと、該表示パネルの前面に配置される静電容量方式のタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置において、
   該タッチパネルは、透明基板上に第１の方向に平行に並設された複数の第１電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に平行に並設された複数の第２電極とを有し、
   該第１電極と該第２電極とが交差する部分では、該第１電極は繋がって形成され、他方の該第２電極は途切れて形成されており、
   該第２電極の途切れている部分を電気的に接続する接続電極を、該第１電極の下層に、層間絶縁膜を介して配置すると共に、
   該接続電極上に配置される該層間絶得膜の形状は、該透明基板の表面を平面視した場合に、該層間絶縁膜の輪郭が該第１電極又は該第２電極の下で曲線となるように設定されていることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
2. 請求項１に記載のタッチパネル付き表示装置において、該層間絶縁膜の輪郭は楕円形状であることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
3. 請求項１又は２に記載のタッチパネル付き表示装置において、前記第２の方向は、該表示装置を見る人間の視線に対して左右方向となるように設定されていることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。

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