JP2015114753A - タッチスクリーン及びそれを備える表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モアレ縞を適切に抑制できるピッチの設定裕度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】タッチスクリーン１は、少なくとも行方向に隣接する基本検出配線パターンＵの一部同士が電気的に接続されることによって形成される複数の検出行配線２と、少なくとも列方向に隣接する基本検出配線パターンＵの一部同士が電気的に接続されることによって形成される複数の検出列配線３とを備える。基本検出配線パターンＵの行方向におけるピッチと、基本検出配線パターンＵの列方向におけるピッチとが異なる。【選択図】図２

Description

本発明は、タッチスクリーン及びそれを備える表示装置に関するものである。

従来、指などの指示体によるタッチを検出し、そのタッチ位置の座標を特定するタッチパネルが、優れたインターフェース手段の１つとして注目されている。このタッチパネルでは、抵抗膜方式や静電容量方式などの様々な方式が提案され、製品化されている。

このような静電容量方式のタッチパネルの一種として、特許文献１に開示されている投写型静電容量（Projected Capacitive）方式のタッチパネルが知られている。この投写型静電容量方式のタッチパネルでは、タッチセンサを内蔵したタッチスクリーンの前面側が、数ｍｍ厚程度のガラス板等の保護板で覆われていても、保護板への指などによるタッチを検出することが可能となっている。このようなタッチスクリーンは、堅牢性に優れる点、手袋装着時でもタッチ検出が可能である点、及び、稼動部がなく長寿命である点などの利点を有することから、様々な技術が提案されている。

例えば、特許文献１に開示のタッチパネルを構成するタッチスクリーンは、検出用行配線及び検出用列配線を備えており、これら配線が、それぞれ列または行方向に４５°で傾斜した傾斜部分をもってジグザグ状に繰り返されるジグザグパターンの金属配線から形成されている。このような特許文献１の開示の技術によれば、検出用配線間の寄生容量を増大させずに配線密度を高めてタッチの検出感度を向上させることが可能となっている。

また、検出用行配線及び検出用列配線が４５°に傾斜したジグザグパターンの金属配線から形成されることで、タッチスクリーンに装着される表示パネルの各画素の一部が均一に覆われる結果、表示パネルから射出した表示光がタッチスクリーンを通り抜ける際の透過率が均一化される。これにより、タッチスクリーンの検出用行配線及び検出用列配線と、表示パネルの画素格子との干渉によるモアレ縞の発生を抑制することが可能となる。

また、例えば、特許文献２に開示のタッチパネルを構成するタッチスクリーンも、特許文献１のタッチスクリーンと同様に、ジグザグパターンに形成された検出用列配線及び検出用行配線を備えているとともに、検出用列配線と検出用行配線との間に配線をさらに備えることによって、表示ムラを低減することが可能となっている。

特開２０１０−６１５０２号公報 特開２０１０−９７５３６号公報

上述のモアレ縞の周期または強度は、表示パネルの画素ピッチと、タッチスクリーンの検出用行配線及び検出用列配線のピッチ（繰り返しピッチ）との関係に依存する。

ところが、検出用行配線のピッチと検出用列配線のピッチとが同一であるため、モアレ縞を適切に抑制できるピッチの設定裕度が低いという問題があった。つまり、特許文献１，２に開示される技術には、表示パネルの画素格子との干渉で発生するモアレ縞を抑制する観点から、さらに改良する余地があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、モアレ縞を適切に抑制できるピッチの設定裕度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係るタッチスクリーンは、透明基板と、前記透明基板上に形成されるとともに、検出領域を行方向及び列方向に区分した複数の矩形領域内の第１基本配線パターンのうち少なくとも行方向に隣接する前記第１基本配線パターンの一部同士が電気的に接続されることによって形成される、行方向に延在する複数の行方向配線と、前記透明基板上に形成されるとともに、前記検出領域を行方向及び列方向に区分した複数の矩形領域内の第２基本配線パターンのうち少なくとも列方向に隣接する前記第２基本配線パターンの一部同士が電気的に接続されることによって形成される、列方向に延在する複数の列方向配線とを備える。前記第１基本配線パターンは、それぞれの矩形領域内において同一形状のメッシュ配線を含み、かつ、前記第２基本配線パターンは、それぞれの矩形領域内において同一形状のメッシュ配線を含む。前記第１基本配線パターンの前記行方向におけるピッチと、前記第２基本配線パターンの前記列方向におけるピッチとが異なる。

本発明によれば、第１基本配線パターンの行方向におけるピッチと、第２基本配線パターンの列方向におけるピッチとが異なるので、モアレ縞を適切に抑制できるピッチの設定裕度を高めることができる。

実施の形態１に係るタッチスクリーンの構成を模式的に示す平面図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの構成を拡大した平面図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの基本検出配線パターンを示す平面図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの、グリッドの境界上における基本検出配線パターンの接続状態を示す平面図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの、グリッドの境界上における基本検出配線パターンの接続状態を拡大した平面図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの層構造を示す斜視図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンとコントローラ基板との接続を示す平面図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンのピッチ及び表示パネルの画素ピッチの比と、モアレ縞周期との関係を示す図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンを液晶表示モジュールと組み合わせたときの構成を示す図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの効果を説明するための図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの効果を説明するための図である。 実施の形態２に係るタッチスクリーンの効果を説明するための図である。 実施の形態３に係るタッチスクリーンの基本検出配線パターンを示す平面図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るタッチパネルが有するタッチスクリーン１の構成を模式的に示す平面図である。以下、図１を参照したタッチスクリーン１の構成について説明する。なお、以下の各図面において各図中で用いられている同一参照符号は、本実施の形態１だけでなく他の実施の形態も含めて、同一または相当の構成要素を示すものとする。

図１に例示するように、タッチスクリーン１は、（１）後述する透明基板と、（２）行方向（図１中のｘ方向に相当）に延在し、かつ、予め定められた第１ピッチで列方向（図１中のｙ方向に相当）に繰り返し配列された、複数の微細な検出行配線（行方向配線）２と、（３）列方向ｙに延在し、かつ、予め定められた第２ピッチで行方向ｘに繰り返し配列された、複数の微細な検出列配線（列方向配線）３と、を備えている。ここでは便宜上、検出行配線２及び検出列配線３を直線で示しているが、これら配線は、後で図２を用いて詳細に説明するように、実際にはジグザグ状の配線を含むメッシュ配線である。

予め定められた本数（図１では５本）の検出行配線２は、その各々の延在方向の両端（左端及び右端）において、接続用配線４により共通に電気的に接続されて、一束の行方向束配線６を構成している。同様に、予め定められた本数（図１では５本）の検出列配線３は、その各々の延在方向の両端（上端及び下端）において、接続用配線５により共通に電気的に接続されて、一束の列方向束配線７を構成している。

さらに、予め定められた束数の行方向束配線６が行方向ｘに平行に延在した状態で列方向ｙに配列されており、同様に、予め定められた束数の列方向束配線７が列方向ｙに平行に延在した状態で行方向ｘに配列されている。

複数の検出行配線２と複数の検出列配線３との間には絶縁膜などが形成されており、行方向束配線６（複数の検出行配線２）と列方向束配線７（検出列配線３）とは、透明基板上において立体的に交差している。タッチスクリーン１の検出領域は、このような立体的に交差する複数の領域によって立体的に分割されている。ここで、タッチスクリーン１の検出領域は、複数の検出行配線２及び複数の検出列配線３が配列された領域であり、行方向束配線６及び列方向束配線７によって静電容量を検出することが可能な領域である。

ここでは、行方向束配線６及び列方向束配線７はそれぞれ矩形状であり、複数の検出行配線２と複数の検出列配線３とが全体としてｘ方向及びｙ方向のマトリクス状に配置される。

このような構成によれば、行方向束配線６及び列方向束配線７の配線密度が大きくなるため、指などの指示体と、行方向束配線６及び列方向束配線７との間に形成されるタッチ容量が大きくなる。したがって、当該タッチ容量を検出する検出方式、例えば一般に自己容量検出方式と呼ばれる検出方式などにあっては、検出性能を高めることができる。

次に、行方向束配線６及び列方向束配線７にそれぞれ含まれる検出行配線２及び検出列配線３の構成を説明する。

図２は、本実施の形態１に係るタッチスクリーン１における図１中の太い破線に囲まれる部分Ａの拡大図である。図１中の部分Ａは、１束の行方向束配線６と、１束の列方向束配線７とが交差（クロス）する領域に対応しており、当該部分Ａを以下「グリッドＡ」と呼ぶ。なお、図２以降の図において、上述の検出行配線２を破線で図示し、上述の検出列配線３を実線で図示することもある。

図２に示すように、本実施の形態１に係る行方向束配線６及び列方向束配線７のグリッドＡでは、例えば図３に示すような、タッチスクリーン１の検出領域を行方向ｘ及び列方向ｙに区分した複数の矩形領域（一点鎖線で図示）内に規定された基本検出配線パターンＵが、列方向ｙにｍ個、行方向ｘにｎ個配列されている。

図２においては、各基本検出配線パターンＵに、その配列位置に応じた符号Ｕ（０，０）、Ｕ（０，１）、…、Ｕ（０，ｎ）、…、Ｕ（ｍ，ｎ）が付されている。なお、図２以降の図においても同様の符号Ｕ（０，０）〜Ｕ（ｍ，ｎ）を付すこともある。本実施の形態１では、ｍ＝ｎであるものとして説明する。

ここで、基本検出配線パターンＵは、図３に示すように、矩形領域内に規定されたサブ基本検出配線パターンＳＵｒ，ＳＵｃを含んでいる。ここでは、基本検出配線パターンＵの矩形領域の中心Ｑに対して点対称に対角配置された二つのサブ基本検出配線パターンＳＵｒが、各基本検出配線パターンＵの矩形領域の対角方向に隣接して配置されている。同様に、基本検出配線パターンＵの矩形領域の中心Ｑに対して点対称に対角配置された二つのサブ基本検出配線パターンＳＵｃが、各基本検出配線パターンＵの矩形領域の対角方向に隣接して配置されている。つまり、サブ基本検出配線パターンＳＵｒ，ＳＵｃは、チェッカーパターン状に配置されている。

各サブ基本検出配線パターンＳＵｒひいては基本検出配線パターンＵ（第１基本配線パターン）は、基本検出配線パターンＵの対角方向に延在する直線状の部分検出行配線２ａ，２ｂを含み、それらが各矩形領域の中点Ｊ１で接続されている。ここで、部分検出行配線２ａ，２ｂは、検出行配線２を構成する配線である。

同様に、各サブ基本検出配線パターンＳＵｃひいては基本検出配線パターンＵ（第２基本配線パターン）は、基本検出配線パターンＵの対角方向に延在する直線状の部分検出列配線３ａ，３ｂを含み、それらが各矩形領域の中点Ｊ２で接続されている。ここで、部分検出列配線３ａ，３ｂは、検出列配線３を構成する配線である。

そして、基本検出配線パターンＵの矩形領域の中心Ｑに関して、対角方向に点対称配置されたサブ基本検出配線パターンＳＵｒの部分検出行配線２ａのうち互いに隣接する部分同士が接続されている。同様に、基本検出配線パターンＵの矩形領域の中心Ｑに関して、対角方向に点対称配置されたサブ基本検出配線パターンＳＵｃの部分検出列配線３ｂのうち互いに隣接する部分同士が接続されている。

以上のように構成された検出行配線２及び検出列配線３は、ｘ方向には「∧形状」と「∨形状」とが交互に連なるジグザグ状のパターンを有し、ｙ方向には「＜形状」と「＞形状」とが交互に連なるジグザグ状のパターンを有する。そして、ｘ方向に沿って「∧形状」及び「∨形状」の一方の次に他方が配置されるピッチ（繰り返しピッチ）は、基本検出配線パターンＵの矩形領域のｘ方向の長さＰｘの１／２となり、ｙ方向に沿って「＜形状」及び「＞形状」の一方の次に他方が配置されるピッチ（繰り返しピッチ）は、基本検出配線パターンＵの矩形領域のｙ方向の長さＰｙの１／２となる。

つまり、行方向束配線６は、部分検出行配線２ａ，２ｂを含むサブ基本検出配線パターンＳＵｒを含み、列方向束配線７は、部分検出列配線３ａ，３ｂを含むサブ基本検出配線パターンＳＵｒを含んでいる。そして、各サブ基本検出配線パターンＳＵｒは、サブ基本検出配線パターンＳＵｒの矩形領域内において、同一パターン形状のメッシュ配線（部分検出行配線２ａ，２ｂ）からなる。同様に、各サブ基本検出配線パターンＳＵｃは、サブ基本検出配線パターンＳＵｃの矩形領域内において、同一パターン形状のメッシュ配線（部分検出列配線３ａ，３ｂ）からなる。

このように構成された本実施の形態１では、複数の検出行配線２を形成する基本検出配線パターンＵ（第１基本配線パターン）は、それぞれの矩形領域内において同一形状のメッシュ配線を含み、複数の検出列配線３を形成する基本検出配線パターンＵ（第２基本配線パターン）は、それぞれの矩形領域内において同一形状のメッシュ配線を含む。

ここで、ｘ方向及びｙ方向に繰り返して配置された検出行配線２及び検出列配線３と、タッチスクリーン１に組み合わされる表示モジュールが有する表示パネル（例えば液晶表示パネル）の画素格子またはサブ画素格子とが干渉することによってモアレ縞が発生する。検出行配線２及び検出列配線３をメッシュ配線から構成することによって、モアレ縞を低減することが可能であるが、モアレ縞を確実に低減することが求められている。そこで、本実施の形態１では、モアレ縞を確実に低減するために、基本検出配線パターンＵの矩形領域のｘ方向長さＰｘのピッチ（行方向ｘの繰り返しピッチ）と、基本検出配線パターンＵの矩形領域のｙ方向長さＰｙのピッチ（列方向ｙの繰り返しピッチ）とが異なるように設計されている。これについては、後で詳細に説明する。

図４に、各グリッドＡの境界における検出行配線２及び検出列配線３の接続状態を示す。図４中、グリッドＡの一点鎖線の○で示した頂点Ｏ１〜Ｏ４においては、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、一のグリッドＡの検出行配線２及び検出列配線３は、それに隣接する他のグリッドＡのいずれの検出行配線２及び検出列配線３とも接続（連結）されていない。

また、図４中、グリッドＡの一点鎖線の□で示した箇所においては、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、一のグリッドＡの検出行配線２は、それに隣接する他のグリッドＡの検出行配線２と接続されているが、一のグリッドＡの検出列配線３は、それに隣接する他のグリッドＡの検出列配線３とは接続されていない。

同様に、図４中、グリッドＡの一点鎖線の△で示した箇所においては、図５（ｅ）及び図５（ｆ）に示すように、一のグリッドＡの検出列配線３は、それに隣接する他のグリッドＡの検出列配線３と接続されているが、一のグリッドＡの検出行配線２は、それに隣接する他のグリッドＡの検出行配線２とは接続されていない。

すなわち、複数の基本検出配線パターンＵ（第１基本配線パターン）のうち、少なくとも行方向に隣接する基本検出配線パターンＵの一部（部分検出行配線２ａ，２ｂ）同士が電気的に接続されることによって、複数の検出行配線２が形成される。そして、複数の検出行配線２によって、行方向に延在する行方向束配線６が構成されている。

同様に、複数の基本検出配線パターンＵ（第２基本配線パターン）のうち、少なくとも列方向に隣接する基本検出配線パターンＵの一部（部分検出列配線３ａ，３ｂ）同士が電気的に接続されることによって、複数の検出列配線３が形成される。そして、複数の検出列配線３によって、列方向に延在する列方向束配線７が構成されている。

次に、図６（ａ）を参照して、タッチスクリーン１の層構造を説明する。タッチスクリーン１の上層（タッチスクリーン１の上面に対応する層）は、透明なガラス材料または透明な樹脂からなる透明基板１２（以下「ベース基板１２」と記す）であり、ベース基板１２の裏面上には、アルミニウム等の不透明で高導電率の金属配線材料からなる複数の検出列配線３が形成される。ここでは、図示の便宜上、各検出列配線３は、既述したジグザグパターンの構造を有するように図示されてはいない。

さらに、ベース基板１２の裏面上には、全検出列配線３を被覆するように、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜等の透明な層間絶縁膜１３が形成され、層間絶縁膜１３の裏面上に、アルミニウム等の不透明で高導電率の金属配線材料からなる複数の検出行配線２が形成される。ここでも、図示の便宜上、各検出行配線２は、既述したジグザグパターンの構造を有するように図示されてはいない。さらに、検出行配線２の下面には、検出行配線２を保護するための保護膜１４が形成される。

なお、検出行配線２の配設位置と検出列配線３の配設位置とが逆となるように設計されてもよい。すなわち、ベース基板１２の裏面上に検出行配線２を形成し、層間絶縁膜１３の裏面上に検出列配線３を形成してもよい。

図６（ｂ）には、図６（ａ）のタッチスクリーン１を裏返した状態で、保護膜１４の上に粘着層１５を介して、ガラス基板またはアクリルなどの樹脂基板からなる保護基板１６が粘着された構成が示されている。保護基板１６の厚みを、例えば数ｍｍとれば、タッチスクリーン１の強度を向上させ、堅牢性に優れた構成が実現することができる。

本実施の形態１に係るタッチスクリーン１の行方向ｘ及び列方向ｙの各々が、タッチスクリーン１に装着される上述の表示パネルの画素パターンの行方向及び列方向と平行となるように、当該表示パネルがタッチスクリーン１に装着される。この際、上記ジグザグパターンをなす部分検出行配線２ａ，２ｂ及び部分検出列配線３ａ，３ｂが、画素パターンの行方向及び列方向の各画素の配列方向に対して、ほぼ４５°の角度で傾斜した斜め方向に配置されるとともに、各画素の一部を均一に覆うことになる。この結果、表示パネルから射出した表示光がタッチスクリーン１を通り抜ける際の透過率を均一化することができ、モアレ縞の発生を抑制することが可能となる。

図１に示すように、行方向束配線６及び列方向束配線７は、それぞれ引き出し配線８，９を介して端子１０に接続されている。ただし、ここでは図示の便宜上、引き出し配線８，９のそれぞれは１本の配線として描かれているが、実際には、検出行配線２毎に、及び、検出列配線３毎に、１本の引き出し配線が配設される。

自己容量検出方式が適用される構成では、指などの指示体が、図６（ａ）の構成にてタッチスクリーン１の透明なベース基板１２の表面をタッチしたとき、または、図６（ｂ）の構成にて保護基板１６の表面をタッチしたときに、検出配線群を構成する検出行配線２及び検出列配線３の各々と指示体との間に形成されるタッチ容量が検出される。

相互容量検出方式が適用される構成では、指などの指示体が、図６（ａ）の構成にてタッチスクリーン１の透明なベース基板１２の表面をタッチしたとき、または、図６（ｂ）の構成にて保護基板１６の表面をタッチしたときに、検出配線群を構成する検出行配線２と検出列配線３との間の相互容量における、指示体のタッチによる変化が検出される。

なお、各行方向束配線６及び列方向束配線７の束数、及び、それらを構成する検出行配線２及び検出列配線３の本数は、タッチパネルへの指示体のタッチ位置（タッチ座標値）の要求分解能から、適宜に選択・設定される。

図７は、本実施の形態１に係るタッチパネルの全体構成を模式的に示した図である。タッチスクリーン１の各端子１０（図１）に対して、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）１７の各端子が、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）等を介して実装される。このＦＰＣ１７を介して、タッチスクリーン１の検出配線群の端部とコントローラ基板１８とが電気的に接続されることにより、図１〜図６に例示したタッチスクリーン１は、タッチパネルの主要構成要素として機能する。

コントローラ基板１８には、（１）スイッチ回路（図示せず）と、（２）検出処理回路１９とが搭載されている。スイッチ回路は、複数の検出行配線２の各々、及び、複数の検出列配線３の各々を順次に選択する。

検出方式が自己容量方式である場合には、検出処理回路１９は、スイッチ回路により選択された検出行配線２からなる行方向束配線６と指示体との間に形成される静電容量（タッチ容量）、及び、スイッチ回路により選択された検出列配線３からなる列方向束配線７と指示体との間に形成される静電容量（タッチ容量）を検出し、その検出結果に基づいて、指示体のタッチ位置（タッチスクリーン１上におけるタッチ座標）の算出処理を行う。

検出方式が相互容量方式である場合には、検出処理回路１９は、スイッチ回路により選択された検出行配線２からなる行方向束配線６と、スイッチ回路により選択された検出列配線３からなる列方向束配線７との間の相互容量が、指などの指示体によって変化する量を検出し、その検出結果に基づいて、指示体のタッチ位置（タッチスクリーン１上におけるタッチ座標）の算出処理を行う。

検出処理回路１９によって算出された指示体のタッチ位置（タッチスクリーン１上におけるタッチ座標の値）は、検出座標データとして、外部のコンピュータ（図示せず）等に出力される。

次に、上述したモアレ縞について考察する。図８は、（基本検出配線パターンの繰り返しピッチ）／（表示パネルの画素ピッチ）の値と、モアレ縞周期との関係を示す図である。この関係は、シミュレーションなどの計算を行うことによって得られたものである。図８に示されるように、（基本検出配線パターンの繰り返しピッチ）／（表示パネルの画素ピッチ）のいくつかの値において、モアレ縞周期の極小値が存在している。例えば、図８に示す例では、（基本検出配線パターンの繰り返しピッチ）／（表示パネルの画素ピッチ）の値が、1.20，1.27，1.40，1.50，1.69，1.84，2.13，2.37，2.87，…となる付近で、モアレ縞周期の極小値が現れている。

なお、理論上では、（基本検出配線パターンの繰り返しピッチ）／（表示パネルの画素ピッチ）の値が整数倍である場合にモアレ縞は発生しないが、実際にはタッチスクリーン１の行方向及び列方向と表示パネルとの行方向及び列方向との間に生じるわずかな角度ずれが原因で周期が極めて大きいモアレ縞が発生する。このため、図８においては、そのことを考慮して、上記値が整数倍である場合のモアレ縞周期は∞となることを前提として示している。

次に、タッチスクリーン１の検出領域と、表示パネルを有する表示モジュールの表示領域との関係について説明する。なお、以下において表示モジュールは、液晶表示パネルを有する液晶表示モジュールであるとして説明するが、もちろん液晶表示モジュールに限ったものではない。

図９（ａ）は、タッチスクリーン１と液晶表示モジュール５０と組み合わせたときの構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は、当該構成を図９（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って示す断面図である。

図９（ｂ）に示す構成では、ベース基板１２の検出行配線２及び検出列配線３が形成された成膜面側に、例えば厚さ数ｍｍの保護基板１６が粘着層１５を介して粘着されることによって、タッチスクリーン１が構成されている。すなわち、図６（ｂ）に示した構成と同様のタッチスクリーン１が図９（ｂ）に示されている。

一方、タッチスクリーン１に組み合わされる液晶表示モジュール５０は、液晶表示パネル４１と、その裏面に配置されたバックライト４９と、これらを覆う金属製のフロントフレーム５１及びリアフレーム５２とを備えている。フロントフレーム５１またはリアフレーム５２は、電気的に接地されている。

タッチスクリーン１は、フロントフレーム５１の前面のうち開口領域ＦＡに隣接する領域と、粘着テープ５３で固定されており、タッチスクリーン１及び液晶表示モジュール５０は一体化されている。

図９（ａ）には、タッチスクリーン１の上記検出領域ＳＡが、破線ＳＡで囲まれる領域として図示されている。図９（ａ）に示されるように、検出領域ＳＡの外周は、液晶表示モジュール５０の表示画像が表示される表示領域ＤＡ（破線ＤＡで囲まれる領域）の外周よりも外側に位置することが望ましい。このような構成によれば、検出領域ＳＡが表示領域ＤＡよりも大きいので、表示領域ＤＡの周縁部に対応する検出領域ＳＡに対して指などの指示体によってタッチがなされても、行方向束配線６及び列方向束配線７に形成される静電容量に基づいて確実にタッチ座標を算出することができる。

また、上述と逆の構成、すなわち検出領域ＳＡの外周が、表示領域ＤＡの外周よりも内側に位置する構成では、平面視において上端及び下端に位置する２本の検出行配線２、及び、左端及び右端に位置する２本の検出列配線３（これら４本の検出配線を以下「最外検出配線」と記すこともある）の境界が、使用者に視認されてしまう可能性がある。これに対して、図９に示す構成によれば、当該境界が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。

さらに、図９に示されるように、検出領域ＳＡの外周は、液晶表示モジュール５０が備えるフロントフレーム５１（金属フレーム）の開口領域ＦＡ（図９（ａ）の破線ＦＡで囲まれる領域）の外周よりも内側、言い換えれば、図９（ａ）の斜線のハッチング領域よりも内側に位置することが望ましい。ここで、この構成と逆の構成、すなわち検出領域ＳＡの外周が開口領域ＦＡの外周よりも外側に位置して、最外検出配線がフロントフレーム５１と重複（オーバーラップ）する構成では、最外検出配線とフロントフレーム５１との間に形成される寄生容量が大きくなり、最外検出配線の検出感度に悪影響が及ぶことになる。これに対して、図９に示す構成によれば、最外検出配線とフロントフレーム５１との間に形成される寄生容量を小さくすることができるので、上記悪影響を抑制することができる。

以上のことから、表示領域ＤＡまたは開口領域ＦＡの寸法に対して、検出領域ＳＡの寸法は、ある範囲内にあることが望ましい。

次に、上述したモアレ縞抑制条件、及び、検出領域ＳＡの寸法条件から、以下の＜条件１＞及び＜条件２＞を想定する。

＜条件１＞
一般的に、モアレ縞周期が小さくなるほど、モアレ縞は使用者に視認され難い。そこで、図８に示す（基本検出配線パターンの繰り返しピッチ）／（液晶表示パネルの画素ピッチ）の値とモアレ縞周期との関係に基づいて、モアレ縞周期が例えば１ｍｍ以下となるように、（基本検出配線パターンの繰り返しピッチ）／（液晶表示パネルの画素ピッチ）の値を設定する。このように設定される値の集合は、複数の局所的な範囲（例えば図１０に示される矩形範囲または図１１に示される線分）を形成する。

＜条件２＞
検出領域ＳＡの表示領域ＤＡに対する寸法条件として、ｘ方向、ｙ方向において重複していない領域の距離を、０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下とする。すなわち、
０．５ｍｍ≦（Ｘ（ＳＡ）−Ｘ（ＤＡ））／２≦２ｍｍ
０．５ｍｍ≦（Ｙ（ＳＡ）−Ｙ（ＤＡ））／２≦２ｍｍ
とする。ただし、図９に示されるように、Ｘ（ＳＡ）及びＹ（ＳＡ）は、検出領域ＳＡのｘ方向のサイズ及びｙ方向のサイズであり、Ｘ（ＤＡ）及びＹ（ＤＡ）は、表示領域ＤＡのｘ方向のサイズ及びｙ方向のサイズである。

ここで、例えば、液晶表示パネル４１のサイズ及び画素数をそれぞれ、対角方向のサイズが７インチ、ＷＶＧＡ（８００×３色ＲＧＢ×４８０、画素ピッチは１９０．５μｍ）とし、また、タッチスクリーン１の行方向束配線６を１８本、列方向束配線７を３０本とした場合を考える。

本実施の形態１では、＜条件１＞及び＜条件２＞を満たしつつ、かつ、基本検出配線パターンＵのｘ方向ピッチＰｘ（行方向におけるピッチ）と、基本検出配線パターンＵのｙ方向ピッチＰｙ（列方向におけるピッチ）とが異なるように構成（設定）される。つまり、＜条件１＞及び＜条件２＞を満たしつつ、かつ、サブ基本検出配線パターンＳＵｒの行方向ｘにおけるピッチ（Ｐｘ／２）と、サブ基本検出配線パターンＳＵｃの列方向ｙにおけるピッチ（Ｐｙ／２）とが異なるように構成（設定）される。

図１０には、そのようなｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙの値の一例が示されている。図１０（ａ）は、ｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙを１５０〜５００μｍのスケールでプロットしたものであり、図１０（ｂ）は、ｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙを２４０〜３４０μｍのスケールでプロットしたものである。

図１０のプロットにおいて、４つの黒点（●）を結ぶ線分に囲まれた矩形範囲内のうち、ｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙが同一になる部分を除いた範囲内のいずれかの値が、本実施の形態１に係るタッチスクリーン１のｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙとして設定される。

なお、プロットの添え数字は、上述のグリッドＡ（行方向束配線６及び列方向束配線７が交差する領域）における行方向ｘ及び列方向ｙの基本検出配線パターンＵの個数である。換言すれば、１束の行方向束配線６の幅方向（列方向ｙ）に配列される基本検出配線パターンＵの個数、及び、１束の列方向束配線７の幅方向（行方向ｘ）に配列される基本検出配線パターンＵの個数が、添え数字として示されている。

本実施の形態１では、図３を用いて説明したようにｍ＝ｎである。つまり、１束の行方向束配線６に含まれる基本検出配線パターンＵの幅方向（列方向ｙ）の個数（ｍ）と、１束の列方向束配線７に含まれる基本検出配線パターンＵの幅方向（行方向ｘ）の個数（ｎ）とは一致している。

次に、本実施の形態１に係るタッチスクリーン１と対比されるタッチスクリーン（以下「関連タッチスクリーン」）について説明する。この関連タッチスクリーンでは、＜条件１＞及び＜条件２＞を満たしつつ、かつ、基本検出配線パターンＵのｘ方向ピッチＰｘと、基本検出配線パターンＵのｙ方向ピッチＰｙとが同じとなるように構成（設定）されているものとする。

図１１には、そのようなｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙの値の一例を示す図である。図１１（ａ）は、ｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙを１５０〜５００μｍのスケールでプロットしたものであり、図１１（ｂ）は、ｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙを２４０〜３４０μｍのスケールでプロットしたものである。

図１１のプロットにおいて、２つの黒点（●）を結ぶ線分上の範囲内のいずれかの値が、関連タッチスクリーンのｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙとして設定される。すなわち関連タッチスクリーンでは、ｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙとして選択可能な範囲は、２つの黒点を結ぶ線分上の範囲であり、それらピッチの設定裕度は比較的狭くなっている。

これに対して、本実施の形態１に係るタッチスクリーン１では、基本検出配線パターンＵのｘ方向ピッチＰｘと、基本検出配線パターンＵのｙ方向ピッチＰｙとが異なるように構成される。これにより、モアレ縞を適切に抑制できるｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙの選択範囲を、略矩形範囲とすることができ、関連タッチスクリーンよりも拡大することができる。したがって、モアレ縞を適切に抑制できるピッチの設定裕度を高めることができる。

また、表示パネル（ここでは液晶表示パネル４１）との構成上の違い（例えば外周をテープで固定したように表示パネルとタッチスクリーン１との間に空気層が介在する場合や粘着材で固定される場合など）により、適切なｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙの選択範囲が変化することがある。これに対し、本実施の形態１によれば、上述のように選択範囲を拡大することができることから、選択範囲が多少変化してもピッチが当該選択範囲から外れてしまう可能性を低減することができる。この結果、モアレ縞が視認される可能性を低減することができる。

さらに、一つのタッチスクリーン１において、一の表示パネルに対するピッチの選択範囲と、一の表示パネルと画素ピッチが異なる他の表示パネルに対するピッチの選択範囲とがそれぞれ拡大することにより、それら選択範囲が重なる可能性が高くなる。したがって、一つのタッチスクリーン１を、モアレ縞が発生することなく、画素ピッチが異なる複数の表示パネルに適用できる可能性を高めることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、ｍ＝ｎ、つまり、１束の行方向束配線６に含まれる基本検出配線パターンＵの幅方向（列方向ｙ）の個数（ｍ）と、１束の列方向束配線７に含まれる基本検出配線パターンＵの幅方向（行方向ｘ）の個数（ｎ）とは一致していた。

これに対して、本発明の実施の形態２では、ｍ≠ｎ、つまり、１束の行方向束配線６に含まれる基本検出配線パターンＵの幅方向（列方向ｙ）の個数（ｍ）と、１束の列方向束配線７に含まれる基本検出配線パターンＵの幅方向（行方向ｘ）の個数（ｎ）とが異なっている。

換言すれば、１束の行方向束配線６の幅方向（列方向ｙ）にジグザグに配列されたサブ基本検出配線パターンＵＳｒの個数（２×ｍ）と、１束の列方向束配線７の幅方向（行方向ｘ）にジグザグに配列されたサブ基本検出配線パターンＵＳｃの個数（２×ｎ）とが異なっている。

ここで、実施の形態１と同様に、例えば、液晶表示パネル４１のサイズ及び画素数をそれぞれ、対角方向のサイズが７インチ、ＷＶＧＡ（８００×３色ＲＧＢ×４８０、画素ピッチは１９０．５μｍ）とし、また、タッチスクリーン１の行方向束配線６を１８本、列方向束配線７を３０本とした場合を考える。

ここで、本実施の形態２でも実施の形態１と同様に、＜条件１＞及び＜条件２＞を満たしつつ、かつ、基本検出配線パターンＵのｘ方向ピッチＰｘ（行方向におけるピッチ）と、基本検出配線パターンＵのｙ方向ピッチＰｙ（列方向におけるピッチ）とが異なるように構成（設定）される。ただし、本実施の形態２では、１束の行方向束配線６に含まれる基本検出配線パターンＵの幅方向（列方向ｙ）の個数（ｍ）と、１束の列方向束配線７に含まれる基本検出配線パターンＵの幅方向（行方向ｘ）の個数（ｎ）とが異なるように構成（設定）される。

図１２には、そのようなｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙの値の一例が、図１０と同様に示されている。図１２のプロットにおいて、４つの黒点（●）を結ぶ線分に囲まれた矩形範囲内のうち、ｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙが同一になる部分を除いた範囲内のいずれかの値が、本実施の形態２に係るタッチスクリーン１のｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙとして設定される。

図１２から明らかなように、本実施の形態２に係るタッチスクリーン１では、モアレ縞を適切に抑制できるｘ方向ピッチＰｘ及びｙ方向ピッチＰｙの選択範囲をさらに拡大することができる。したがって、モアレ縞を適切に抑制できるピッチの設定裕度をさらに高めることができる。

この結果、実施の形態１で説明したように、表示パネルとの構成上の違いにより選択範囲が多少変化しても、変化後の選択範囲からピッチが外れてしまう可能性をより低減することができるので、モアレ縞が視認される可能性をより低減することができる。また、一つのタッチスクリーン１を、モアレ縞が発生することなく、画素ピッチが異なる複数の表示パネルに適用できる可能性をより高めることができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態１及び２に係るタッチスクリーン１では、基本検出配線パターンＵは、基本検出配線パターンＵの対角方向に延在する直線状の部分検出行配線２ａ，２ｂ及び部分検出列配線３ａ，３ｂを含んでいた（図３）。これに対して、本発明の実施の形態３に係るタッチスクリーン１の基本検出配線パターンＵは、直線状の配線の代わりに、楕円弧状の配線を含んでいる。

図１３は、本実施の形態３に係る基本検出配線パターンＵを示す図である。図１３に示すように、基本検出配線パターンＵは、直線状の部分検出行配線２ａ，２ｂに代えて、基本検出配線パターンＵ（サブ基本検出配線パターンＳＵｒ）の対角方向に延在する楕円弧状の部分検出行配線２ｃ，２ｄを含み、それらが、サブ基本検出配線パターンＳＵｒの中点Ｊ３で接続されている。同様に、基本検出配線パターンＵは、直線状の部分検出列配線３ａ，３ｂに代えて、基本検出配線パターンＵ（サブ基本検出配線パターンＳＵｃ）の対角方向に延在する楕円弧状の部分検出列配線３ｃ，３ｄを含み、それらが、サブ基本検出配線パターンＳＵｃの中点Ｊ４で接続されている。

そして、基本検出配線パターンＵの矩形領域の中心Ｑに関して、対角方向に点対称配置されたサブ基本検出配線パターンＳＵｒの部分検出行配線２ｃのうち互いに隣接する部分同士が接続されている。同様に、基本検出配線パターンＵの領域の中心Ｑに関して、対角方向に点対称配置されたサブ基本検出配線パターンＳＵｃの部分検出列配線３ｄのうち互いに隣接する部分同士が接続されている。

ここで、例えば、直射日光のようなスポット光源から強い光がタッチスクリーン１に照射された場合を想定する。具体的には、基本検出配線パターンＵが直線状の配線を含む構成に当該光が照射された場合には、直線状の配線による光の反射方向が、ほぼ±４５°方向に直線状に揃う。この結果、その方向に延びる輝線として反射光が使用者に視認されてしまう場合がある。

これに対して、本実施の形態３に係る基本検出配線パターンＵは、楕円弧状の配線から構成されるので、光の反射方向が直線状に揃うことなく分散させることができる。したがって、スポット光源から強い光が照射されても、上記のような輝線が使用者に視認されにくくすることができる。

なお、上記実施の形態１〜３においては、基本検出配線パターンＵのｘ方向ピッチＰｘを、ｙ方向ピッチＰｙよりも大きくして、基本検出配線パターンＵ、及び、それを構成するサブ基本検出配線パターンＳＵｒ，ＳＵｃの矩形領域が横長の長方形となるように構成した。しかしこれに限ったものではなく、ｘ方向ピッチＰｘを、ｙ方向ピッチＰｙよりも小さくして、これらパターンの矩形領域が縦長の長方形となるように構成してもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ タッチスクリーン、２ 検出行配線、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 部分検出行配線、３ 検出列配線、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 部分検出列配線、６ 行方向束配線、７ 列方向束配線、１２ 透明基板、４１ 液晶表示パネル、５０ 液晶表示モジュール、５１ フロントフレーム、ＤＡ 表示領域、ＦＡ 開口領域、ＳＡ 検出領域、ＳＵｒ，ＳＵｃ サブ基本検出配線パターン、Ｕ 基本検出配線パターン。

Claims (8)

1. 透明基板と、
   前記透明基板上に形成されるとともに、検出領域を行方向及び列方向に区分した複数の矩形領域内の第１基本配線パターンのうち少なくとも行方向に隣接する前記第１基本配線パターンの一部同士が電気的に接続されることによって形成される、行方向に延在する複数の行方向配線と、
   前記透明基板上に形成されるとともに、前記検出領域を行方向及び列方向に区分した複数の矩形領域内の第２基本配線パターンのうち少なくとも列方向に隣接する前記第２基本配線パターンの一部同士が電気的に接続されることによって形成される、列方向に延在する複数の列方向配線と
   を備え、
   前記第１基本配線パターンは、それぞれの矩形領域内において同一形状のメッシュ配線を含み、かつ、前記第２基本配線パターンは、それぞれの矩形領域内において同一形状のメッシュ配線を含み、
   前記第１基本配線パターンの前記行方向におけるピッチと、前記第２基本配線パターンの前記列方向におけるピッチとが異なる、タッチスクリーン。
2. 請求項１に記載のタッチスクリーンであって、
   各前記第１基本配線パターンは、前記矩形領域の対角方向に隣接して配置された複数のサブ第１基本配線パターンを含み、
   各前記第２基本配線パターンは、前記矩形領域の対角方向に隣接して配置された複数のサブ第２基本配線パターンを含み、
   前記サブ第１基本配線パターンの前記行方向におけるピッチと、前記サブ第２基本配線パターンの前記列方向におけるピッチとが異なる、タッチスクリーン。
3. 請求項１または請求項２に記載のタッチスクリーンであって、
   予め定められた本数の前記行方向配線からなる１束の行方向束配線に含まれる前記第１基本配線パターンの前記列方向の個数と、予め定められた本数の前記列方向配線からなる１束の列方向束配線に含まれる前記第２基本配線パターンの前記行方向の個数とが異なる、タッチスクリーン。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタッチスクリーンであって、
   前記検出領域の外周が、前記タッチスクリーンに組み合わされる表示モジュールの表示領域の外周よりも外側に位置する、タッチスクリーン。
5. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタッチスクリーンであって、
   前記検出領域の外周が、前記タッチスクリーンに組み合わされる表示モジュールが備える金属フレームの開口領域の外周よりも内側に位置する、タッチスクリーン。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタッチスクリーンであって、
   前記第１及び前記第２基本配線パターンは、それぞれの矩形領域の対角方向に延在する直線形状の配線を含む、タッチスクリーン。
7. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタッチスクリーンであって、
   前記第１及び前記第２基本配線パターンは、それぞれの矩形領域の対角方向に延在する楕円弧状の配線を含む、タッチスクリーン。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のタッチスクリーンと、
   前記タッチスクリーンに装着される表示パネルと
   を備える、表示装置。