JP5844002B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチスクリーンを備える表示装置に関する。

使用者の指またはペンなどの指示体によって指示されたタッチスクリーン上の位置（以下「タッチ位置」という場合がある）を検出して出力する装置として、タッチパネルが広く知られている。タッチパネルにおけるタッチ位置の検出方式としては、複数の検出方式が知られている。そのうちの静電容量方式のタッチパネルの一つとして、投影型静電容量（Projected Capacitive）方式のタッチパネルがある。

投影型静電容量方式のタッチパネルは、タッチスクリーンの使用者側の面（以下「表側面」という場合がある）を、厚さが数ｍｍ程度のガラス板などの保護板で覆った場合でも、タッチ位置の検出が可能である。投影型静電容量方式のタッチパネルは、保護板を表側面に配置できるので堅牢性に優れる点、可動部が無いので長寿命である点などの利点を有している。

投影型静電容量方式のタッチパネルのタッチスクリーンは、列方向のタッチ位置の座標を検出する検出用列配線と、行方向のタッチ位置の座標を検出する検出用行配線とを備えて構成される（たとえば、特許文献１参照）。以下の説明では、検出用列配線と検出用行配線とを合わせて、「検出用配線」という場合がある。

特許文献１には、タッチパネルに相当するタッチパッドシステムが開示されている。特許文献１に開示されるタッチパッドシステムは、静電容量（以下、単に「容量」という場合がある）を検出するための検出用配線として、薄い誘電膜上に形成された第１シリーズの導体エレメントと、第１シリーズの導体エレメント上に絶縁膜を隔てて形成された第２シリーズの導体エレメントとを備えている。各導体エレメント間には電気的接触はなく、表側面の法線方向から見た第１シリーズの導体エレメントと第２シリーズの導体エレメントの一方が、もう一方と重なるが、電気的接触の無い交差部分が形成されている。

指などの指示体と、検出用配線である導体エレメントとの間に形成される容量（以下「タッチ容量」という場合がある）を検出回路で検出することによって、指示体のタッチ位置の位置座標が特定される。また、１以上の導体エレメントの検出容量の相対値によって、導体エレメント間のタッチ位置を補間することができる。

以下の説明では、透明誘電体基板に検出用列配線と検出用行配線とが配置された部材を「タッチスクリーン」といい、タッチスクリーンに検出用回路が接続された装置を「タッチパネル」という。また、タッチスクリーンにおいて、タッチ位置を検出可能な領域を「操作領域」という。

タッチスクリーンの操作領域において、指示体のタッチ位置をくまなく検出するためには、検出用配線を操作領域上に密に配置する必要がある。このように検出用配線を操作領域上に密に配置する場合には、検出用配線が使用者に視認されるという問題を回避する必要がある。

検出用配線を、たとえばインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide；略称：ＩＴＯ）などの透明導電膜で構成すると、検出用配線が使用者に視認される可能性は低くなる。しかし、ＩＴＯなどの透明導電膜は、電気抵抗（以下、単に「抵抗」という場合がある）が比較的高いので、タッチスクリーンの大型化に不利であるという問題がある。また、ＩＴＯなどの透明導電膜は、光透過率（以下、単に「透過率」という場合がある）が、あまり高くないので、液晶表示素子（Liquid Crystal Display；略称：ＬＣＤ）などでタッチスクリーンをその裏側面から、すなわち使用者側と反対側から照明して使用する場合に比較的多量の光が必要であり、低消費電力化に不利であるという問題がある。

検出用配線の材料としては、たとえば銀またはアルミニウムなどの低抵抗の金属材料も用いることができる。検出用配線として、金属材料で構成される配線（以下「金属配線」という場合がある）を用いることによって、検出用配線の抵抗を低くすることはできるが、金属配線は、不透明であるので、視認されやすいという問題がある。金属配線の視認性を低くし、かつタッチスクリーンの透過率を高くするためには、金属配線を細線化する必要がある。

細線化した金属配線を検出用配線として用いて、タッチスクリーンの操作領域上に密に配置すると、検出用列配線と検出用行配線との間の寄生容量（以下「線間容量」という場合がある）の大幅な増大という問題が発生し、たとえば配線遅延の増大、といった弊害を引き起こす。

配線遅延は、配線の抵抗を低減することによって、ある程度は緩和することができる。配線遅延を緩和するために配線の抵抗を低減する技術が、たとえば特許文献２に開示されている。

特許文献２に開示されるタッチスクリーンは、検出用列配線および検出用行配線を、それぞれ直線状かつ細線状の金属配線を繋いだジグザグパターンとすることによって、低抵抗化と線間容量の低減との両立を図っている。

また、特許文献２に開示されるタッチスクリーンでは、大略的に行方向に延設された複数本の検出用行配線を電気的に接続して、行方向の束配線とするとともに、大略的に列方向に延設された複数本の検出用列配線を電気的に接続して、列方向の束配線としている。これによって、指などの指示体と検出用行配線との間の容量、および指示体と検出用列配線との間の容量から成るタッチ容量を均一に検出することを可能としている。

しかし、特許文献２に開示されるタッチスクリーンでは、細線状の金属配線が配置されている部分は局所的に透過率が低下する。したがって、タッチスクリーンをその裏側面に対向させて配置した表示素子と組み合わせて用いたときに、表示素子の表示画面において、表示画面の輝度のムラやモアレなどの表示ムラが生じ、使用者に不具合として視認されやすい。また、タッチスクリーンの裏側面に対向させて絵図を配置して、デジタイザまたはタブレットとして使用したときには、絵図に輝度ムラが生じ、使用者に不具合として視認されやすい。

輝度ムラや表示ムラ（以下、まとめて「表示ムラ」という）を低減させるための技術が、たとえば特許文献３に開示されている。特許文献３に開示されるタッチパネルでは、ジグザグ状の検出用配線に囲まれた領域に、検出用配線に接続されていない孤立した配線を設けることによって、表示ムラを低減させている。

特表平９−５１１０８６号公報 特開２０１０−６１５０２号公報 特開２０１０−９７５３６号公報

タッチパネルは、使用者がタッチスクリーンを目視しながら指示したタッチ位置を検出するように構成されている。使用者が目視可能なように、タッチスクリーンは、外光の照明下で使用される場合がある。

この場合に、特許文献２，３に開示される技術のように金属配線が用いられていると、充分な視認性が得られないことがある。金属配線は、細線状であっても、その表面で光を反射するので、外光の照明下でタッチスクリーンが使用されると、金属配線による外光の反射光が生じる。特に、外光が太陽光または電球の光などであり、これらの光によってスポット状に特定の方向からタッチスクリーンが照明されている状況下では、強い反射光が生じる。

外光の光源の位置は、特定できないことが多いので、光源の位置に応じて、反射光を低減する対策を行うことは困難である。したがって、金属配線による外光の強い反射光が使用者によって視認され、タッチスクリーンの裏側面の表示画面または絵図の視認性を阻害することがある。視認性の観点から、特許文献２，３に開示される技術には改良の余地がある。

本発明の目的は、検出精度および表示品質に優れ、かつ外光の照明下でも優れた視認性が実現できるタッチスクリーンを備える表示装置を提供することである。

本発明の表示装置は、画素を有する表示素子と表示素子の表示画面側に配置されるタッチスクリーンと、指示体とタッチスクリーンとの間に形成される静電容量に基づいて、指示体によって指示されたタッチスクリーン上の位置を検出するタッチ位置検出用回路とを備える表示装置であって、タッチスクリーンは、予め定める列方向に延設され、列方向に交差する行方向に間隔をあけて配列される複数本の列配線と、行方向に延設され、列方向に間隔をあけて配列される複数本の行配線と、列配線と行配線とが電気的に絶縁されて立体的に交差するように配設される透明基材とを備え、列配線および行配線は、光反射性を有する導電性材料から成り、複数本の列配線は、予め定める複数の本数が電気的に接続されて、複数の列方向束配線を構成し、複数本の行配線は、予め定める複数の本数が電気的に接続されて、複数の行方向束配線を構成し、透明基材には、光反射性を有する材料から成る複数の反射光配光用パターンが設けられ、反射光配光用パターンは、透明基材の使用者に面する表面に垂直な方向から見たときに曲線状に形成される曲線部分を含み、曲線部分の法線が全方位を向くように配置され、複数の反射光配光パターンは、曲線部分のうち画素の長辺方向と平行となる部分が画素の短辺方向で互いに重ならないように配置されることを特徴とする。

本発明によれば、上記のように構成したことにより、表示品質に優れ、かつ外光の照明下でも優れた視認性を実現可能な表示装置を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態であるタッチスクリーン１の構成を示す射影図である。 図１の領域Ａを拡大して示す射影図である。 本発明の第１の実施の形態であるタッチスクリーン１の構成を示す断面図である。 斜め十字状の配線パターンを有するタッチスクリーン２０の構成を示す射影図である。 反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。 閉じていない曲線状の細線で構成される反射光配光用パターンの一例を示す射影図である。 閉じていない曲線状の細線で構成される反射光配光用パターンの一例を示す射影図である。 閉じていない曲線状の細線で構成される反射光配光用パターンの一例を示す射影図である。 反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。 反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。 反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。 反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。 反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。 配線の基本パターンの一例と、そのフーリエ変換の直流成分近傍とを示す図である。 配線の基本パターンの一例と、そのフーリエ変換の直流成分近傍とを示す図である。 配線の基本パターンの一例と、そのフーリエ変換の直流成分近傍とを示す図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例を示す投影図である。 タッチスクリーンが装着された表示装置における画素と配線の位置関係を示す投影図である。 画素長辺方向の開口率分布を示すグラフ及び開口率変動の改善効果を示す概念図である。 本発明の第２の実施の形態のタッチスクリーン４０における配線パターンを示す射影図である。 配線の基本パターンの一例と、そのフーリエ変換の直流成分近傍とを示す図である。 本発明の第２の実施の形態における他の配線パターンの一例を示す射影図である。 タッチスクリーンが装着された表示装置における画素と配線の位置関係を示す投影図である。 本発明の第２の実施の形態における他の配線パターンの一例を示す射影図である。 画素長辺方向の開口率分布を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態のタッチスクリーン５０における配線パターンを示す射影図である。 図２６の領域Ｂを拡大して示す射影図である。 タッチスクリーンにおける層構成の他の例を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態のタッチスクリーン８０における配線パターンを示す射影図である。 本発明の第４の実施の形態の配線パターンの開口部の面積を示すグラフである。 本発明の第４の実施の形態の開口率分布を示すヒストグラムである。 本発明の第５の実施の形態のタッチスクリーン９０における配線パターンを示す射影図である。 画素長辺方向の開口率分布を示すグラフである。 本発明の第６の実施の形態のタッチパネル７０の構成を模式的に示す射影図である。 本発明の第７の実施の形態の表示装置２００の構成を模式的に示す斜視図である。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態であるタッチスクリーン１の構成を示す射影図である。図１は、透明基材１９の表側面の法線方向から見た射影図である。透明基材１９の表側面は、透明基材１９の使用者に面する表面であり、透明基材１９の表側面の法線方向は、透明基材１９の使用者に面する表面に垂直な方向である。以下、「射影図」は、この方向、すなわち透明基材１９の表側面の法線方向から見た射影図を指すものとする。また、検出用配線２，３が配置されている透明基材１９の表面が平面状である場合で考える。透明基材１９の表面が曲面状であった場合は、考える箇所、つまりスポット状の外光が入射する箇所での透明基材１９の表面の法線に垂直な平面への射影を考える。図２は、図１の領域Ａを拡大して示す射影図である。図３は、本発明の第１の実施の形態であるタッチスクリーン１の構成を示す断面図である。図３では、検出用列配線２と検出用行配線３とが交差する部分を拡大して示す。

本実施の形態のタッチスクリーン１は、投影型静電容量方式のタッチスクリーンである。タッチスクリーン１は、複数の検出用列配線２と、複数の検出用行配線３とを備える。以下、検出用列配線２と検出用行配線３とを総称して、「検出用配線２，３」という場合がある。

本実施の形態では、検出用列配線２および検出用行配線３は、板状またはフィルム状の透明基材１９の表側面に設けられているものとする。図１は、透明基材１９の表側面の法線方向から見た図に相当する。検出用列配線２と検出用行配線３との間には、絶縁層１８が介在する。

複数の検出用列配線２は、所定の第１ピッチで行方向、図１では左右方向（ｘ方向）に繰り返し配列されている。複数の検出用行配線３は、所定の第２ピッチで列方向、図１では上下方向（ｙ方向）に繰り返し配列されている。図１では、理解を容易にするために、検出用配線２，３を直線で図示しているが、検出用配線２，３は、実際には、種々の形状を取りうる。

検出用配線２，３の配列間隔は、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲であることが望ましい。検出用配線２，３の配列間隔が０．１ｍｍ未満であって、狭すぎると、タッチスクリーン１の透過率が低くなる。検出用配線２，３の配列間隔が１ｍｍを超えて広すぎると、検出用列配線２と検出用行配線３との交差部分の配置間隔も広くなるので、タッチ位置の位置検出精度が低下する。したがって、検出用配線２，３の配列間隔は、前述のように０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲であることが望ましい。

また、検出用配線２，３の配列間隔を、後述するように液晶表示素子（Liquid Crystal Display；略称：ＬＣＤ）などの表示素子の表示画素ピッチの整数倍にすると、モアレが非常に生じやすくなる。したがって、タッチスクリーン１の裏側面に配置される表示素子または固定的に図示される絵図に周期構造がある場合は、検出用配線２，３の配列間隔を、前記周期構造の周期の整数倍以外にすることが望ましい。

検出用配線２，３は、光反射性を有する導電性材料から成る。光反射性を有する導電性材料としては、たとえば、銀およびアルミニウムなどの金属、ならびにこれらの合金、あるいはＩＴＯなどの酸化物に導電性を付与した材料が挙げられる。検出用配線２，３は、導電性材料を樹脂に分散させたペースト、たとえば銀を樹脂に分散させた銀ペーストなどで構成されてもよい。

なお、本発明における、「光反射性を有する」とは、対象の材料が配置されている部分の、正反射での反射率が、配置されていない部分の同条件での反射率より大きくなる、光の入射角度が存在することを示す。ここで、「正反射での反射率」とは、光の入射角度と反射角度とを等しく取って評価した反射率である。入射角度と反射角度はそれぞれ、入射光および反射光の進行方向の角度であり、角度は同じ定義に則って評価される。一般には、測定対象の表面の法線と光の進行方向の成す角度を０°以上９０°以下で表した角度を用いる。反射率は輝度反射率（測定対象から正反射してくる光の輝度を任意の標準面から正反射してくる光の輝度で除した値）で評価する。使用者の視感度を考慮して、適当な波長での分光反射率、たとえば明所での視感度が最大となる波長５５５ｎｍでの分光反射率（測定対象から正反射してくる光の分光放射輝度を任意の標準面から正反射してくる光の分光放射輝度で除した値）、暗所での視感度が最大となる波長５０７ｎｍでの分光反射率、などを用いてもよい。反射率は標準面の値で除するので、上記のように２つの反射率の大小を比較する場合は、測定対象の表面を対象の材料が配置されている部分の表面、標準面を対象の材料が配置されていない部分の表面として、反射率が１より大きいか小さいかで判断できる。

検出用配線２，３は、透明基材１９の表側面に配置されるとしたが、さらに使用者側に透明誘電体材料から成る保護板や保護膜を設置してもよいし、検出用配線２，３を透明基材１９の裏側面に配置してもよい。投影型静電容量方式のタッチパネルは、タッチスクリーンと使用者との間に保護板などが存在しても、タッチ位置の検出が可能なためである。

本実施の形態では、複数の検出用列配線２は、所定本数ずつに分けられ、複数束の列方向束配線６を構成する。所定本数の検出用列配線２は、それぞれ、その一端および他端、図１では上端および下端において、列接続用配線４によって、共通に電気的に接続されて、一束の列方向束配線６を構成する。所定本数の検出用列配線２は、一端のみの接続でも構わない。なお、「電気的な接続」とは、上記で配線として挙げた金属配線などの、低抵抗（低インピーダンス）配線により物理的に直接繋がっていることを指すものとする。本発明では、検出用回路を介した接続は、電気的に接続されているとは考えない。また、電気的に接続されていないことを、「絶縁されている」、または「電気的に孤立している」と表現する。

同様に、複数の検出用行配線３は、所定本数ずつに分けられ、複数束の行方向束配線７を構成する。所定本数の検出用行配線３は、それぞれ、その一端および他端、図１では左端および右端において、行接続用配線５によって、共通に電気的に接続されて、一束の行方向束配線７を構成する。所定本数の検出用行配線３は、一端のみの接続でも構わない。以下、列方向束配線６と行方向束配線７とを総称して、「束配線６，７」という場合がある。

このように、各束配線６，７を構成する所定本数の検出用配線２，３を電気的に接続することによって、各束配線６，７内で電気的特性が均一となり、タッチ容量を均一に検出することが可能となるという効果が得られる。

この効果は、配線面積を広くすることによっても実現できるが、本実施の形態のように配線材料として金属などの不透明材料、または光反射性があり透過率の高くない材料を使用する場合、配線部分が遮光する、または配線部分の透過率が低くなるので、配線面積を広くすると、タッチスクリーンの透過率が低下する。この透過率の低下は、細線状の配線とすることによって抑えることができるが、透過率を上げるために、可能な限り細い細線状の配線にしようとすると、細線状の配線が断線する可能性が増す。以下では、配線材料は金属などの不透明材料として説明する。

そこで、本実施の形態では、前述のように複数本の検出用配線２，３を電気的に接続して束配線６，７としている。これによって、束配線６，７のうちの数本の検出用配線２，３が仮に断線した場合でも、タッチ位置の検出が可能となる。つまり、束配線６，７とすることによって、検出用配線２，３を細線化したときの欠点である断線の影響を抑えて、タッチ容量を均一に検出することができるという効果を得ることができる。また束配線６，７を構成する複数の検出用配線２，３の間に配線の無い間隙を設けられるので、透過率の低下を抑制することができる。

さらに、所定の束数の列方向束配線６が、行方向ｘに平行に配列されている。同様に、所定の束数の行方向束配線７が、列方向ｙに平行に配列されている。

列方向束配線６と、行方向束配線７とが交差する部分によって、タッチスクリーン１が、所定数の領域に分割されている。この所定数の領域のうちの１つを、図１では参照符号「Ａ」で示される矩形で表している。以下、参照符号「Ａ」で示される領域を、「領域Ａ」という場合がある。この領域Ａが、タッチ位置を検出するときの検出単位となる。領域Ａと領域Ａとの間のタッチ位置は、補間によって求められる。

図１では、列方向束配線６および行方向束配線７は、それぞれ矩形の領域に配置されており、図中の行方向ｘと列方向ｙとに沿った座標系でタッチ位置を検出するが、列方向束配線６および行方向束配線７は、他の形状でもよい。列方向束配線６および行方向束配線７は、たとえば、円弧形の束配線と、円弧の中心から延びる放射状の束配線とによって構成されてもよい。これらの束配線を用いることによって、極座標系でタッチ位置を検出することができる。

列方向束配線６および行方向束配線７は、それぞれ、引き出し配線８，９によって、端子１０に接続されている。具体的には、列方向束配線６は、列引き出し配線８によって、端子１０と電気的に接続されている。行方向束配線７は、行引き出し配線９によって、端子１０と電気的に接続されている。

図１において、検出用列配線２と検出用行配線３とが交差する部分（以下「交差部分」という場合がある）は、立体的に見ると、図３に示すように、絶縁層１８を介して、電気的に絶縁されている。この絶縁層１８は、検出用列配線２と検出用行配線３との交差部分のみに設けられてもよいし、検出用行配線３全体を覆うように設けられてもよい。絶縁層１８は、シリコン窒化物またはシリコン酸化物などから成る透明な誘電体材料で形成されることが望ましい。後述する図３において、検出用列配線２と検出用行配線３とは、入れ替えても構わない。

透明基材（以下、単に「基材」という場合がある）１９は、透明誘電体材料によって構成される。たとえば、基材１９は、ガラス基板のような剛性の高い部材であってもよいし、樹脂フィルムのような可撓性を有する部材であってもよい。本実施の形態では、基材１９は、矩形の平板状である。基材１９は、矩形以外の形状でもよいし、湾曲していてもよい。透明基材１９の表面が曲面状であった場合は、考える箇所、つまりスポット状の外光が入射する箇所での透明基材１９の表面の法線に垂直な平面への射影を考える。

タッチスクリーン１において、タッチ位置の検出単位となる図１の領域Ａには、列方向束配線６と、行方向束配線７とが含まれる。本実施の形態では、図２に示すように、列方向束配線６は、３本の検出用列配線２で構成され、行方向束配線７は、３本の検出用行配線３で構成される。各束配線６，７を構成する検出用配線２，３の本数は複数であればよく、適宜変更することができる。図２では、理解を容易にするために、各検出用行配線３を２重線で示しているが、各検出用行配線３は、実際には、１本の細線で構成される。

図２において、参照符号「Ｃ」で示される二点鎖線で囲まれた部分は、検出用列配線２と検出用行配線３とが、絶縁層１８を介して交差している交差部分を示している。また、参照符号「Ｄ」で示される二点鎖線で囲まれた部分は、検出用列配線２が分断された部分（以下「分断部分」という場合がある）を示している。分断部分Ｄでは、検出用列配線２と検出用行配線３とは交差していない。

このような交差部分Ｃと分断部分Ｄとによって、検出用配線２，３の交差の状態が決められている。本実施の形態では、分断された細線１２，１４が検出用配線２，３に残されている。また検出用配線２，３の直線状の部分１３，１５が、行方向ｘまたは列方向ｙに対して±４５°方向に延設されている。これによって、タッチスクリーン１を、図１の行方向ｘおよび列方向ｙに平行な辺で構成される矩形の画素を有する表示素子、罫線の入った紙たとえば方眼紙、または板面などと合わせて使用する場合に、モアレが出にくくすることができる。

図２に示す検出用配線２，３の設置パターン（以下「配線パターン」という場合がある）は一例であり、配線パターンは、これに限定されず、他の配線パターンであってもよい。

図２に示すように、検出用配線２，３の設置パターンである配線パターンは、ある基本パターンを操作領域に繰返し敷き詰めて構成される。これによって、操作領域内でのタッチ位置の検出精度の均一性を向上することができる。ここで、「操作領域」とは、タッチスクリーンにおいて、タッチ位置を検出可能な領域をいう。

図２に示す例では、二点鎖線で囲まれた矩形の領域Ｂが基本パターンである。この矩形の基本パターンの領域Ｂは、多くのタッチパネルが採用している矩形の操作領域を埋め尽くすことができ、直交座標系でのタッチ位置の検出に適しているので、望ましい。他の座標系でタッチ位置の検出を行う場合でも、位置検出精度以下の大きさの矩形の基本パターンとして、操作領域を埋め尽くすことができる。矩形以外の形状の領域を持つ基本パターンを採用してもよい。また、領域Ｂの基本パターン中に鎖線の楕円で示した領域Ｅは、曲線を含む配線パターンにおいて、本発明のタッチパネルが装着される表示装置の画素の長辺方向に平行な成分が多い配線領域を示している。

なお、前述の「画素の長辺方向に平行な成分が多い配線領域」は、「法線が画素の長辺方向と垂直となる部分を含む配線領域」と言い換えることができる。配線領域の幅（画素の長辺方向に垂直な方向の大きさ）は、法線が画素の長辺方向と垂直となる部分を中心として、タッチスクリーンを使用する際の一般的な視距離である３００〜５００ｍｍで視角が１分（１度の１／６０の角度）となる領域（最小分離閾）の大きさと考える。例えば、図２に示す配線パターンの曲線部分の場合、配線領域の幅は、曲線状の細線１１の円の直径の約１／８０〜１／５０程度となる。

基本パターンは、図２に示されるパターンに限定されず、種々のパターンを取ることができる。必要であれば、基本パターンを別の細線状の配線で接続してもよい。

一定の方向に延設された細線が、太陽または電球などによってスポット状に照明されたときには、細線の表面から、延設方向に強い反射光が生じる。このような反射光が生じると、タッチスクリーン１の裏側面の表示画面または絵図の視認性が低下し、使用者に眩しさなどの不快感を与えることになる。

特に、射影図上で、ある細線の延設方向に沿って直線を引いたときに、その直線上に細線が切れ目を持って乗っている場合は、細線と切れ目とが反射型回折格子となり、正反射以外の方向へ反射回折光が向かう。

図４は、斜め十字状の配線パターンを有するタッチスクリーン２０の構成を示す射影図である。たとえば、図４に示すタッチスクリーン２０では、検出用列配線２２および検出用行配線２３が、それぞれ、行方向ｘおよび列方向ｙに対して４５°傾斜して、斜め十字状に延設されている。図４の射影図において、斜め十字方向に直線を引いたとき、この斜め十字方向の直線に検出用配線２２，２３の大部分が乗る。

このタッチスクリーン２０が、スポット状に照明される場合、スポットの像が、クロスフィルターを通したように、検出用配線２２，２３の延設方向である斜め十字方向に尾を引いたように見える。したがって、より一層視認性が低下し、使用者に眩しさなどの不快感を与えやすくなる。

これに対し、本実施の形態における配線パターンでは、図２に示すように、領域Ｂの基本パターンは、直線状の細線の部分（以下「直線状の細線」という場合がある）と、曲線状の細線の部分（以下「曲線状の細線」という場合がある）１１とから成る。曲線状の細線は、曲線部分に相当する。本実施の形態では、曲線状の細線１１は、円形の細線である。この曲線状の細線１１を、「反射光配光用パターン」という。反射光配光用パターンの詳しい定義は、後述する。

この反射光配光用パターン１１を構成する円の中心から直線を引くと、どの方向に引いた直線にも配線が乗るので、反射光配光用パターン１１からの反射光および反射回折光（以下、まとめて「反射光」という場合がある）は、全方位に向かう。したがって、本実施の形態のタッチスクリーン１では、図４に示すように反射光配光用パターンが無い配線パターンを設けたタッチスクリーン２０に比べて、前述のような特定の方向への反射光を低減することができる。

以下の説明では、特に断らない限り、透明基材１９の表側面の法線方向から見た射影図で考え、射影図で繋がっている線は、繋がっていると考える。電気的な接続については、「電気的」という断りを入れる。また、領域Ｂの基本パターンのみを考えれば十分なので、配線は基本パターンの領域の端部で途切れていると考える。

「反射光配光用パターン」は、大略的には、検出用配線２，３を射影図で見たときに、曲線状の細線を少なくとも一部分に含む光反射性を有する導電性材料から成る細線であり、図２に示す円形細線１１のように、細線の法線が全方位を向いている細線である。

言い換えると、反射光配光用パターン１１上の各点で求めた法線は全方向を向く。

本実施の形態では、反射光配光用パターン１１を含む検出用配線２，３全体を細線で構成している。反射光配光用パターン１１が検出用配線に含まれない、すなわち反射光配光用パターン１１が検出用配線２，３に電気的に接続しておらず、孤立していても構わないが、反射光配光用パターン１１は、図２に示すような細線で構成されているものとする。細線の形状の特徴を表すパラメータとして、「幅」、「長さ」といった用語を以下に述べる。

射影図で見て、細線の縁を形作る線を総じて輪郭線と呼ぶことにする。分岐（以下「枝」という場合がある）の無い１本の有限の長さの細線、つまり輪郭線が対向する２本の（直線または曲線状の）線分である細線の場合、対向する２本の輪郭線とその端点同士を結んだ領域に対応する部分を、１本の細線と考える（図２のような細線で構成される配線は複数の細線から成ると考える）。細線に枝がある場合は、枝の部分は別の細線と考える。１本の細線の対向する２本の輪郭線が直線状（曲率の大きさが０であり、曲率半径の大きさが無限大）の線分である細線を、「直線状の細線」と定義する。また、上記の対向する２本の輪郭線のうち、少なくとも一方が曲線状（曲率の大きさが０でない）である細線を、「曲線状の細線」と定義する。

「細線」の詳細な定義は、後述するが、大略的には、配線の長い方の代表的な距離を「長さ」とし、短い方の代表的な距離を「幅」として、「細線」は、長さに比べて幅が非常に短い構造物と捉えてよい。「幅」、「長さ」といった用語は、詳細には以下に述べる定義に沿う。

曲線状の細線を考える。射影図で見たときに、曲線状の細線の対向する２本の輪郭線のうち、曲率半径の大きさが小さい方の輪郭線上に、点Ｐを取る。点Ｐにおける輪郭線の接線と直交する直線である法線ｎＰと、もう一方の輪郭線との交点を点Ｑとし、点Ｐと点Ｑとの中点を点Ｒとする。点Ｑが複数取れる場合は、点Ｐに最も近いものを点Ｑとする。点Ｐと点Ｑとの間の距離を、細線の幅と定義する。

曲線状の細線について、点Ｐを曲線状の輪郭線上をくまなく動かすことによって、幅の分布と中点Ｒを繋いだ線分とが得られる。中点Ｒを繋いだ線分が不連続になっている部分は（点Ｑが乗る輪郭線が折れ曲がっている場合などに不連続が生じる場合がある）、不連続部分の２つの端点から点Ｒが乗る線の一部を用いて、スプライン補間など曲線を用いた補間法で繋ぐことで、一連の繋がった線が得られる。この一連の繋がった線を、曲線状の細線の中線と定義する。また、中線上の各点における法線を、曲線状の細線の各点での法線と定義する。中線の各点での接線方向を、曲線状の細線の各点での延設方向と定義する。中線の長さを、曲線状の細線の曲線部分の長さと定義する。中線に端点がある、換言すれば閉じていない場合は、中線の端点を、曲線状の細線の端点と定義する。

２本の対向する輪郭線が両方とも直線であり、両端で曲線状の細線に繋がっている直線状の細線の場合、その直線状の細線の両端で繋がっている曲線状の細線の輪郭線であって、それぞれ点Ｐを取った方の輪郭線と、その輪郭線に繋がっているその直線状の細線の輪郭線との２つの交点に点Ｐを取る。前述の定義に従って、２つの端点における中点Ｒを求める。２つの端点における中点Ｒを結ぶ直線を、直線状の細線の中線と定義し、この中線の法線を、直線状の細線の法線と定義し、中線の方向を、直線状の細線の延設方向と定義する。２つの端点における中点Ｒを、細線の一部分である直線状の細線の端点と定義する。２つの端点の距離を、直線状の細線の長さと定義する。直線状の細線の中線上に点Ｒ’を取り、Ｒ’を通る法線と２つの輪郭線との交点を、点Ｐ’および点Ｑ’とする。点Ｐ’と点Ｑ’との距離を、幅と定義し、点Ｒ’を中線上でくまなく動かすことによって、幅の分布が得られる。

直線状の細線がいくつか繋がっている端部に、曲線状の細線が繋がっている場合は、まず曲線状の細線に繋がっている直線状の細線について、繋がっている細線の曲線の部分の点Ｐが乗る輪郭線に繋がっている直線状の細線の輪郭線のもう一方の端に点Ｐを取ることにして、前記の手続きで中線および幅などを求める。その直線状の細線に繋がっている直線状の細線について、前記の「繋がっている曲線状の細線」を「点Ｐを定めた、繋がっている直線状の細線」に読み替えて、同じ手続きで中線および幅などを求める。

反射光配光用パターンは、曲線状の細線を、少なくとも一部分に含む光反射性を有する導電性材料から成る細線であるので、反射光配光用パターンを考える場合は、曲線状の細線に繋がらない細線を考える必要はない。

前記の手続きで得られる中線、幅、長さなどは、点Ｐと点Ｑにおける接線の法線が一致し、かつ輪郭線が相似な細線の場合は、一般的なこれらの用語の意味するものと一致する。つまり、輪郭線上の点における法線と輪郭線との２つの交点の間の距離が幅であり、細線上どこでも一定値、いわゆる等幅である。また、前記２つの交点の中点を繋いだ線が中線であり、中線の長さが細線の長さである。

考えている細線から枝細線が延びている場合、考えている細線と枝細線の輪郭線の２つの交点から細線の輪郭線の一部を用いて、スプライン補間法などの補間方法で補間した曲線を考えている細線の輪郭線とする。ここで、「枝細線」とは、注目している細線から分岐した細線をいう。補間方法としては、補間する区間の端部で、区間外の、元からある輪郭線と少なくとも２階微分までが連続である補間方法が望ましい。この曲線状の輪郭線を用いて、枝細線が延びる部分についても、前記と同じ手続きで細線の幅と中線、法線を定義する。

以上の手続きによって、細線の一部分である曲線状の細線および直線状の細線について、幅、中線、法線、長さを求めることができる。また細線の中線が閉じていなければ、端点を求めることができる。

どの細線が枝細線であるかは、任意で選択することができる。反射光配光用パターンであるかどうかの条件を述べることが目的なので、複数の曲線状または直線状の細線が繋がっている場合、任意の１本の曲線状または直線状の細線以外を枝細線とし、選んだ１本の細線が繋がっているとして、後述の曲線状の細線が反射光配光用パターンであるかどうかの判定を行えばよい。

上記で、細線が繋がっているか否かは、射影図で考える。たとえば、図２において参照符号「Ｃ」で示される、検出用列配線２と検出用行配線３とが絶縁層１８を介して交差している交差部などのように、射影図で繋がって見える部分は、繋がっていると考える。

本実施の形態では、配線の基本パターン中の細線について、以下の条件に合致した細線を、反射光配光用パターンと定義する。配線の基本パターン中の任意の曲線状の細線を１つ選び、それに繋がる曲線状または直線状の細線があればそれを選び、さらに繋がる細線があればそれを選ぶという選択を繰り返し（繋がっているが選ばれなかった細線は枝細線として扱う）、選択した細線の法線が全方位を向く場合、選択した複数（あるいは１つ）の細線は反射光配光用パターンの候補であるとする。ここで、「方位角」とは射影図上での方位角を指す。以下に挙げる具体的なケース（ａ）〜（ｄ）の順で候補を選び出し、順位が上のケース内で複数の候補が選び出せる場合は、候補とされた細線の長さの総和、ケース（ｄ）の場合はさらに端点数の少ない候補を、端点数も同じであれば、候補の細線の端点間の距離の総和を加えたもの、が最小になる候補を反射光配光用パターンであるとする。

一旦反射光配光用パターンであるとされた細線は除外して、上記の手順で候補選択と反射光配光用パターン認定を繰り返すことで、細線が二重に反射光配光用パターンとしてカウントされること無く、配線の基本パターン中の反射光配光用パターンを全て選び出すことができる。

これまで、射影図は透明基材１９の表側面の法線方向から見た図、つまり法線に垂直な面に射影した図、としてきたが、前述の条件がこの射影する面で成立する場合、この面と平行でない面への射影図でも、新しい面が元の面と垂直でない限り、成立する。たとえば、射影図で円形の細線を別の平行でない面に射影すると楕円になるが、その法線は全方位を向くことに変わりはない。したがって、この条件は、これまでの説明で用いてきた射影図、すなわち透明基材１９の使用者に面した表側面の法線方向から見た図、で成立すればよい。ただし、多くの場合は、透明基材１９の表側面と検出用配線２，３の表面や、反射光配光用パターンを構成する細線の表面はおおよそ平行なので、透明基材１９の表側面に平行な射影する面に選ぶと、反射光を理解するうえで都合が良い。透明基材１９が湾曲しているなどで、曲面状である場合でも、その曲率半径が大きければ、法線に平行な面からの光の反射と近似して考えることができる。

この選択した細線の法線が全方位を向くという条件が成立する具体的なケースには、以下の（ａ）〜（ｄ）のケースが挙げられる。反射光配光用パターンであるかどうかの判断はケース（ａ）を満たすものを調べた後に、ケース（ｂ）を調べ、以下順にケース（ｃ）、ケース（ｄ）と調べていく。

（ａ）選んだ任意の曲線状の細線の中線が、滑らかに繋がる直線を除いて全て曲線（以下、単に「中線が曲線」という場合がある）であり、かつ中線全体で閉じている閉曲線である場合。この場合、閉曲線の法線は全方位を向くので、反射光配光用パターンとなる。

たとえば、図２の円形細線１１の中線は、円弧であるので、前記の定義で反射光配光用パターンである。反射光配光用パターンは、円形に限らず、中線が閉曲線である楕円形、卵形、瓢箪形などの形状でもよい。

図５は、反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。図２では、反射光配光用パターンである円形細線１１は、検出用列配線２および検出用行配線３の少なくとも一方を兼ねているが、図５に示すタッチスクリーン２１の配線パターンでは、検出用配線２２，２３から電気的に絶縁されている。このように、検出用配線２２，２３と、反射光配光用パターン１１とは、電気的に絶縁していてもよい。この場合でも、反射光配光用パターン１１は、枝細線を有していてもよい。

（ｂ）選んだ任意の曲線状の細線の中線が曲線であり、かつ中線全体で閉じていないが、その法線が全方位を向く場合。図６〜図８は、閉じていない曲線状の細線で構成される反射光配光用パターンの一例を示す射影図である。図６〜図８では、理解を容易にするために、反射光配光用パターンを構成する細線を、太線の実線で表す。図６〜図８に例を示す。

図６に示す反射光配光用パターン１００は、半径の異なる２つの半円を中線として、輪郭線が同心円状であり、かつ中心角が１８０°の円弧である形状（以下、単に「半円形」という場合がある）の２つの部分１０１，１０２が、一方の端部１０３，１０４で、輪郭線の接線が連続し、かつ滑らかに繋がっており、閉じていない「６の字」形の細線を成している。

図７に示す反射光配光用パターン１１０は、半径の等しい２つの半円形の部分１０１，１１１が一方の端部１０３，１１２で繋がっており、Ｓ字形の細線を成している。

図８に示す反射光配光用パターン１２０は、半径の異なる２つの半円形の部分１０１，１０２が一方の端部１０３，１０５で繋がっており、Ｓ字形を成している。

図６、図８に示す反射光配光用パターン１００，１２０を繰返し配置すると、左右が非対称になるので、これらの反射光配光用パターン１００，１２０を用いる場合には、配線の基本パターンの領域Ｂ中に、これらの反射光配光用パターン１００，１２０を左右反転した形状の細線を含めることが望ましい。

図６〜図８に示す反射光配光用パターン１００，１１０，１２０は、検出用列配線２および検出用行配線３の少なくともいずれか一方と電気的に接続されて用いられてもよいし、孤立して用いられてもよい。図６〜図８に示す反射光配光用パターン１００，１１０，１２０は、枝細線を有していてもよい。

前記（ｂ）の反射光配光用パターンは、他の形状であってもよい。たとえば、図６〜図８に示す反射光配光用パターン１００，１１０，１２０において、半円形の細線１０１，１０２，１１１を、半楕円形または半卵形の細線に変えた形状などであってもよい。反射光配光用パターンの形状は、これらに限られるものではなく、細線の中線が閉じていない場合でも、その法線が全方位を向いていれば、その細線は、反射光配光用パターンとして機能する。

（ｃ）選んだ任意の曲線状の細線が、直線状の細線を介して、別の曲線状の細線と繋がっている場合で、同様に繋がっている複数の曲線状の細線の法線を合わせると全方位を向いている場合。この場合は、繋がっている複数の曲線状の細線との間の直線状の細線を合わせて、反射光配光用パターンであるとする。

図９〜図１１は、反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。図９〜図１１では、理解を容易にするために、反射光配光用パターンを構成する細線のうち、曲線状の細線を太線の実線で表し、直線状の細線を太線の破線で表す。

図９に示す反射光配光用パターン１３０は、半径の等しい２つの半円形の細線１３１，１３２が、長さの等しい２つの短い直線状の細線１３３，１３４で繋がれた形状であり、トラック形を成している。図１０に示す反射光配光用パターン１４０は、半径の等しい２つの半円形の細線１３１，１３２が、１本の短い直線状の細線１３３で繋がれた形状であり、フック様の形状を成している。

図１１に示す反射光配光用パターン１５０は、中心角が９０°の円弧を中線として、輪郭線が同心円状であり、かつ中心角が９０°の円弧である形状（以下「９０°円弧形」という）の４つの細線１５１〜１５４が、長さの等しい４つの短い直線状の細線１５５〜１５８で繋がれた形状であり、角の丸い四角形を成している。以下の説明では、中心角がθ°の円弧を中線として、輪郭線が同心円状であり、かつ中心角がθ°の円弧である形状を、「θ°円弧形」という場合がある。ここで、θ°は、０°を超えて、３６０°未満（０°＜θ＜３６０°）の角度を表す。

図９〜図１１に示す反射光配光用パターン１３０，１４０，１５０は、他の細線、たとえば検出用列配線２および検出用行配線３の少なくともいずれか一方と電気的に接続されて用いられてもよいし、孤立して用いられてもよい。図９〜図１１に示す反射光配光用パターン１３０，１４０，１５０は、枝細線を有していてもよい。

前記（ｃ）の反射光配光用パターンは、他の形状であってもよい。たとえば、図９および図１０に示す反射光配光用パターン１３０，１４０において、半円形の細線１３１，１３２を、半楕円形または半卵形の細線に変えた形状であってもよい。また２つの円弧状の細線をクロスする直線状の細線で繋いだ無限大を表す記号「∞」の形状になっていてもよく、または角を丸めた四角形以外の多角形などであってもよい。反射光配光用パターンの形状は、これらに限られるものではなく、複数の曲線状の細線を直線状の細線で繋いだ細線で、複数の曲線状の細線の法線を合わせると全方位を向いている細線は、反射光配光用パターンとして機能する。

（ｄ）配線の基本パターン中、たとえば領域Ｂ中で、孤立した複数の曲線状の細線の法線を合わせると全方位を向いている場合。孤立した曲線状の細線の一部が直線状の細線で繋がっていても構わない。細線の選び方が複数ある場合、選んだ細線の端点の数が少ない方を優先順位が高いとする。端点数が等しい場合は、端点間の距離が短い方を優先順位が高いとする。２点間の距離が最小の端点２つの組を選び、その組を除外して、再び２点間の距離が最小の端点２つの組を選ぶことを繰り返す。選ばれた端点の組の距離の総和を端点間の距離の総和とする。

図１２および図１３は、反射光配光用パターンの他の例を示す射影図である。図１２および図１３では、理解を容易にするために、反射光配光用パターンを構成する細線を、太線の実線で表す。

図１２に示す反射光配光用パターン１６０は、合わせて円形になる２つの半円形の細線１６１，１６２で構成される。

図１３に示す反射光配光用パターン１７０は、合わせて円形になる４つの９０°円弧形の細線１７１〜１７４で構成される。

図１２および図１３に示す反射光配光用パターン１６０，１７０を構成する複数の曲線状の細線１６１，１６２，１７１〜１７４は、少なくとも１つが他の細線、たとえば検出用配線２，３と電気的に接続されておらず、孤立していればよく、残りの曲線状の細線は、他の細線と電気的に接続していてもよい。図１２および図１３に示す反射光配光用パターン１６０，１７０を構成する各曲線状の細線１６１，１６２，１７１〜１７４は、枝細線を有していてもよい。

前記（ｄ）の反射光配光用パターンは、他の形状であってもよい。たとえば、中心角がｇ_１，ｇ_２，…，ｇ_ｎ（単位は「°」）のｎ本の円弧形の細線があり、中心角の和が３６０°以上（ｇ_１＋ｇ_２＋…＋ｇ_ｎ≧３６０°）であり、これらｎ本の円弧形の細線を合わせると円形の細線になるように配置してもよい。反射光配光用パターンの形状は、これらに限られるものではなく、複数の曲線状の細線の法線を合わせると全方位を向いている細線は、反射光配光用パターンとして機能する。

以上の、反射光配光用パターンの選択手順を図２の領域Ｂ中の配線に適用すると、円形の細線４つが、ケース（ａ）で反射光配光用パターンとして選択され、残った直線状の細線は反射光配光用パターンを構成できないと判断できる。

前述のように、一定の方向に延設された細線が、太陽または電球などの外光によってスポット状に照明されたときには、細線の表面から、その細線の延設方向に強い反射光が生じる。この反射光は、使用者に眩しさなどの不快感を与える。特に、射影図で見たときに、特定の方向に延設された細線に切れ目がある場合には、配線パターンが基本パターンの繰返しであるので、細線が反射型回折格子となり、正反射以外の方向へ反射光が向かう。たとえば、配線が十字状に延設されている場合、使用者には、クロスフィルターを通したように十字線状の反射光が見え、より一層視認性が低下し、不快感を与える。

反射光配光用パターンに求められる機能は、このような強い反射光を特定の方向のみに生じさせないこと、換言すれば、タッチスクリーンを視認したときに反射光を目立たせなくすることである。定性的な条件ではあるが、反射光配光用パターンを成す細線の条件としては、配線の基本パターン中で、前記の定義によって反射光配光用パターンとされた１個または複数個の曲線状の細線の幅を中線に沿って積分した値である面積が、配線の基本パターン中の直線状の細線の面積より大きいことである。この条件は、反射光配光用パターンを成す細線が、最低限満たす必要がある条件である。

つまり、前記の条件で反射光配光用パターンとされた曲線状の細線およびその曲線状の細線に繋がっている直線状の細線は、反射光配光用パターンの候補であり、これらの細線が実際に反射光配光用パターンとして機能するためには、前述の面積に関する条件を満たす必要がある。

反射光配光用パターンを構成する細線に含まれる直線状の細線の長さは、可能な限り短い方が好ましいが、タッチスクリーンの裏側面の画像や絵図の輝度ムラおよびモアレなどの表示ムラ、配線の抵抗などの電気特性との兼ね合いで、短い直線状の細線を使用することは可能である。

反射光配光用パターンとして、中線の囲う面積が最も小さく、長さの最も短いものは円形の細線である。したがって、本発明における最も短い長さを有する細線の条件としては、対象として考えている細線Ａの長さと等しい長さ、およびその細線Ａの幅の最大値と等しく、かつ一定の幅を持つ細線Ｂを丸めて円形の細線にしたときに、確実に中央に細線のない部分が生じ、円盤状にならない、すなわち線で円「○」を描いた状態になる、という条件が妥当である。

配線Ｂは考えている細線Ａと同じ長さを持ち、輪郭線は同心円で、細線Ａの幅の最大値と等しい幅を持つとする。幅、長さは、本発明の細線での定義と同じ方法で求めることとする。この細線Ｂの中線の半径を「ｒ」とし、幅を「２ａ」とすると、ｒ＞ａ（ｒ／ａ＞１）であれば、前記の条件が満たされるので、細線Ｂの長さｌ（ｌ＝２πｒ）と幅との比であるアスペクト比が、ｌ／２ａ＝２πｒ／２ａ＝πｒ／ａ＞πであればよい。考えている細線Ａについても、長さと、幅の最大値との比であるアスペクト比がπ以上であれば、細線Ａが円形であっても、必ず中央に細線のない部分が生じ、本発明の細線での定義によって中線と法線が定義できる。したがって、細線Ａが反射光配光用パターンであるかどうかの判定が可能であり、このアスペクト比に関する条件は、本発明における最も短い長さを有する細線の条件として妥当である。これまでに述べた説明では、細線の定義は明示してこなかったが、射影図で見て、アスペクト比、すなわち長さ／（幅の最大値）がπ以上である部材を「細線」とし、この細線で構成される配線を「細線状の配線」とする。ここで、πは円周率である。

細線状ではなく、アスペクト比が小さいブロック状の配線を、わずかな間隙を空けて、たとえば円の上に並べる、あるいはさらにそれを複数本分用意して間隙が互い違いに、ダーツの的のような模様になるように、配置されるようにしても、見かけ上は反射光配光用パターンと同等のようになる。

このように見かけ上は反射光配光用パターンと同様のようになったとしても、間隙が並ぶと、回折格子として機能するので、正反射以外の方向に反射光が配光されるようになり、視認性が悪化する。この場合、間隙が密に並ぶので、高角側への回折効率が高く、さらに良くない。

細線から回折光が反射してくることを考察する。簡単化のため、透明基材１９の表側面の法線方向から平面波で近似できる単色光が入射するとする。検出用配線２，３の基本パターンの繰返し周期は、タッチ位置の位置検出精度、通常は指やペンで指示する程度の位置精度であり、おおよそ数ｍｍ以下、を満足するように設定されるので、使用者がタッチスクリーンを見る距離（おおよそ１０ｃｍ以上）に比べて、光の回折がフランホッファー回折であると近似するのに十分小さい。したがって、垂直に入射した光の回折パターンは配線パターンのフーリエ変換の大きさの二乗（強度）で近似できる。この近似は，細線表面のタッチスクリーン表側面からの距離が均一で、配線のない部分からは反射光が生じない場合には厳密に成立するが、この状況から外れた場合でも、簡単に定性的な議論をするには十分な近似である。

図１４は、配線の基本パターンの一例と、そのフーリエ変換の直流成分近傍とを示す図である。図１４では、上記の近似が成立するように、かつ反射回折光の挙動がわかりやすくなるように、配線としての電気的な接続を無視して示している。図１４（ａ）は、簡略化した配線の基本パターンの一例を示す図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の基本パターンのフーリエ変換の直流成分近傍の拡大図である。図１４（ａ）では、白い部分が細線のある部分を表し、黒い部分が細線の無い部分を表す。

図１４（ａ）の基本パターンが繰返すことにより平面上の透明基材１９の表側面を埋め尽くしている状態で、透明基材１９の表側面の法線方向から平面波で近似できる単色光が入射した際の反射回折光の配光分布は、図１４（ｂ）のフーリエ変換図となる。図１４（ｂ）のフーリエ変換図は、白い方が反射光が強く、黒い方が弱いことを示している。詳しくは、強度０を黒、上位１％を除いた最大強度（９９／１００分位、上側１パーセント点の強度）を白としたグレースケールである。

図１４（ｂ）のフーリエ変換図の左下隅（原点）が正反射に対応し、図１４（ｂ）のフーリエ変換図の縦軸と横軸は回折角を表し、波長の逆数に比例する。よって、原点から離れるにしたがって、大きな回折角で、横軸右方向は右方向に、縦軸上方向は上方向に、横軸と縦軸の間（図の内側）は右上方向に、回折光が反射されることを示す。基本パターンの対称性から、右上以外の方向は、図１４（ｂ）のフーリエ変換図の左下隅を中心とした回転対称形となる。

この図１４（ｂ）のフーリエ変換図は単色（単波長）の平面波から成る光が入射した場合に相当する。光の波長が変わると、図１４（ｂ）のフーリエ変換図の縦軸横軸が同量倍変動する。よって、回折角は変化するが、回折する方向は変化しない。たとえば、図１４（ｂ）なら、４５°方向に回折光が反射されるが、途中で切れており、単色光では、４５°方向でも回折光が反射してこない回折角があることがわかる。しかし、異なる波長の光を同時に入射する、たとえば白色光で照明すると、４５°方向へ回折することには変わりないが、回折してこない回折角が波長で変化するので、４５°方向に虹様の色変化が見られる。

図１４（ａ）は切れ目のある斜め４５°の直線状の基本パターンを模したもので、細線の延設方向である４５°方向に強い回折光が反射してくることがわかる。図１４（ａ）の基本パターンが紙面を埋め尽くしている場合、任意の傾きの直線上には、周期的に細線のある部分と無い部分が現れる。つまり、どの方向にも細線は周期的に存在しているので、原理的には回折光はどの方向にも生じるのであるが、強い反射回折光は、細線の延設方向に生じるのである。

図１５は、配線の基本パターンの一例と、そのフーリエ変換の直流成分近傍とを示す図である。図１５（ａ）は、簡略化した配線の基本パターンの一例を示す図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の基本パターンのフーリエ変換の直流成分近傍の拡大図である。図１５（ａ）では、白い部分が細線のある部分を表し、黒い部分が細線の無い部分を表す。図１５は、図２のような、反射光配光用ブロックである円形の細線に直線状の細線が繋がっている基本パターンを模したもので、直線状の細線部分から４５°方向に回折光が反射してくるが、他の方向にも円形の細線部分からの回折光が反射してくるため、特定の方向のみに強い反射光が生じるようなことが軽減し、視認性が向上する。

詳しく見ると、図１５（ｂ）のフーリエ変換図は団扇の骨状になっているが、実際には全方位方向へ反射回折光が生じる。円形細線からその法線方向に反射回折光が生じるように見える。実際には細線の延設方向に生じるのだが、細線の延設方向とは細線の中線の接線方向であり、法線方向と直交するので、反射光配光用パターンの条件である、法線方向が全ての方位方向を向いた細線は、延設方向も全ての方向を向く。したがって、反射光配光用パターンの条件は法線方向で判断して問題はない。本発明では、円形細線からの反射回折光の見た目の印象から、法線方向で反射光配光用パターンを定義している。必要なら、延設方向に読み替えることができる。

図１５（ｂ）からは、正反射に近い回折角の小さい反射光が全方位に向いており、つまりスポット状の照明がされたときに、そのタッチスクリーン上での像を正反射で見た際に、像の境界がぼやけて見えるということ、すなわちアンチグレア（防眩）処理と同様の効果が得られるということがわかる。

なお、図１５（ｂ）のフーリエ変換図が団扇の骨状になっているのは、フーリエ変換を計算する際の計算単位胞と計算領域が有限の大きさを持つための見かけの現象である。たとえば、計算単位胞が１ｍｍ角であり、計算領域が１０ｍｍ角であるとすると、表現できる最小周期は縦か横方向の２ｍｍ（１ｍｍ毎の白黒繰返し）で、最大周期は縦か横方向の１０ｍｍ（５ｍｍ毎の白黒繰返し）であるが、横方向からわずかにずれた方向を考えると、横（０°）方向に５ｍｍ毎の白黒繰返し、上（９０°）方向に１ｍｍ毎の白黒繰返しの周期構造の方向はｔａｎ^−１（２／１０）＝１１．３°で、横（０°）方向とこの１１．３°方向の間の方向は表現できない。

図１６は、配線の基本パターンの一例と、そのフーリエ変換の直流成分近傍とを示す図である。図１６（ａ）は、簡略化した配線の基本パターンの一例を示す図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の基本パターンのフーリエ変換の直流成分近傍の拡大図である。図１６（ａ）では、白い部分が細線のある部分を表し、黒い部分が細線の無い部分を表す。

図１６は、６０°円弧形の細線から成る基本パターンを模したもので、右下の左に凸の円弧形の細線と、隣の基本パターン（図示せず）の左上の右に凸の円弧形の細線が繋がって、おおよそ上下に延設されている。上下の円弧形の細線も同様に、おおよそ左右に延設されている。反射光配光用パターンは存在しないため、４５°±１５°の（幅３０°の）範囲に回折光が反射してこない。このように、細線の法線の向きにある程度の角度範囲で抜けがあると（その角度範囲の法線を持つ細線が存在しないと）、その向きに回折光が反射してこなくなる。

上記のように、細線の法線が全方位に向いていると反射光が全方位方向に向くので、このことを反射光配光用パターンの条件としている。つまり、円形の細線のように、厳密に全方位方向全てに向いていることが最も望ましいが、必ずしも全方位方向に向いている必要はない。タッチスクリーン上の一点からの反射光が、使用者の左右どちらかの目に必ず入るようになっていれば、反射光の有無を急峻に感知することがなくなるので、実用上は十分である。人の両眼距離はおおよそ６．５ｃｍなので、この条件を視距離２０ｃｍ（たとえば、目の前にかざした携帯端末を指で操作する場合など）、５０ｃｍ（たとえば、券売機等を、ひじをある程度伸ばして操作する場合など）、８０ｃｍ（たとえば、机上のデジタイザをペンで操作する場合など）で求めると、それぞれ１６．７°、６．８°、４．３°程度となる。

よって、細線が反射光配光用パターンとして機能するためは、その法線が全方位方向へ向いていることが最も望ましいが、回折光が反射して来なくても許容できる角度範囲、つまり細線が反射光配光用パターンとして機能するために許容できる法線が向いていない連続する角度範囲としては、少なくとも１６．７°以下、望ましくは６．８°以下、より望ましくは４．３°以下であれば、実用上は十分となる。この許容可能な法線が向いていない角度範囲は、複数あっても構わないが、当然少ない方が望ましい。また、上記のように、切れ目が多数あり、反射光配光用パターンを構成する細線の長さが短くなることは好ましくなく、細線のアスペクト比には下限がある。

ＬＣＤを使用したモニタのブラックマトリクスのように、１０μｍ以下の幅の細線で構成される配線であれば、タッチスクリーンを透過する光では視認されにくい。タッチスクリーンの透過率を向上するため、また細線の視認性を改善するためには、細線の幅は狭い方が望ましいが、細線の幅が狭いと、抵抗が高くなるという問題、および断線の危険性が高くなるという問題もあり、使用する検出回路および加工技術に依存したトレードオフとなる。

タッチ位置の検出精度の操作領域内での均一性の点からも、交差部分と枝細線の接続部分とを除いて、全ての配線の幅はトレードオフを考慮した最適な値、少なくとも同一プロセスで作製する同層にある細線の幅は、ある等しい値とすることが望ましい。交差部分は、幅の狭い配線では面積が小さいこともあり、検出に必要なタッチ容量を確保することを優先して面積を調整してもよい。接続部分、特に異なる細線の輪郭線が接するように切れ込むような部分は、製造プロセスの加工精度に依存して希望の形状に加工できないことも多く、製造プロセスを優先した形状にしてもよい。

また、配線は、その表面に金属酸化物または窒化物を成膜することなどによって、反射率の低い表面にすることが望ましい。これによって、反射率を可視波長域全域で０にはできないが、反射光の輝度を低減する効果がある。

以上のように本実施の形態のタッチスクリーン１は、前述のような反射光配光用パターンを有するので、太陽または電球などの外光によってスポット状に照明されたときに、従来技術では強い反射光が直線状の配線の延設方向に生じていたのに対し、反射光配光用パターンからの反射光が全方位方向に生じる。これによって、反射光が特定の方向のみに生じることがなく、かつアンチグレア処理の効果が付与されるので、視認性に優れる。

本実施の形態のタッチスクリーン１は、前述のように投影型静電容量方式のタッチパネルのタッチスクリーンであり、細線状の配線が密に配置されるので、線間容量が大きくなるという問題がある。配線遅延の増大の他にも、相互容量検出方式と呼ばれる検出方式を用いる場合には、検出用列配線と検出用行配線との線間容量が大きいと、検出電極である列方向束配線と行方向束配線との電界結合が強くなり、指などの指示体によってタッチされたときの電界変化、すなわち相互容量変化が小さくなる。したがって、検出感度が低下するという特性上の問題が引き起こされる。

線間容量は、主に（１）検出用列配線２と検出用行配線３との交差部分近傍での結合容量、および（２）検出用列配線２と検出用行配線３が並走する部分の近傍での結合容量とから成る。

線間容量を減らすためには、前記（１）の結合容量に関しては、交差部分の個数を減らすことが有効であるが、タッチ位置の位置検出精度を犠牲にするほど、交差部分の個数を減らすことはできない。

前記（２）の結合容量に関しては、検出用列配線２と検出用行配線３とが並走する部分の検出用列配線２と検出用行配線３との距離を大きくすることが有効である。たとえば、検出用列配線２を構成する細線と検出用行配線３を構成する細線とが交差する部分、たとえば図２の破線で囲まれた交差部分Ｃで、細線の中線が直角、すなわち９０°で交わり、交差部分の近傍で交差部分から離れるに従って、検出用列配線２と検出用行配線３とが離れ、入り組まないようにすると、検出用列配線２と検出用行配線３との距離を大きくとることができる。

従来のように、たとえば図４に示したような、直線状の細線で配線パターンを構成する場合と、本発明のように、たとえば図２に示したような、反射光配光用パターンを有する配線パターンで構成する場合とで、単純に、交差部分の密度および位置が同じになるように、配線を配置すると、検出用列配線２と検出用行配線３との距離は、反射光配光用パターンのある部分といった細かい形状は除いて、ほぼ同じになるが、従来の配線パターンの方が細線の密度が低下するので、表示ムラになりやすい。これは、人間の目は、周期的な輝度変化に対して、その周期が長い方、換言すれば広く均一な輝度を有する領域に、狭い異なる輝度を有する領域がある方が視認しやすいという特性を有するためである。本実施の形態のように反射光配光用パターンを配置することによって、細線の密度を高くすることができ、表示ムラを低減することができる。

たとえば図５に示すように、また、検出用配線２，３が従来と同様に直線状の細線で構成されている場合は、従来の配線パターンと同様に、検出用配線２，３の抵抗は低く抑えられる。また、たとえば図２に示すように、反射光配光用パターンが検出用列配線２および検出用行配線３の少なくともいずれか一方に電気的に接続され、その一部になっている場合でも、反射光配光用パターンを直線状の細線で電気的に接続することによって、検出用配線２，３の抵抗は、低く抑えられる。

図１７は、本発明の第１の実施の形態のタッチスクリーン１の変形例を示す投影図である。また、図１８は、本発明のタッチスクリーン１を表示装置に搭載した際の投影図である。以下、表示装置におけるRed，Green，Blue毎の長方形の画素の長辺方向がタッチパネルの列方向（ｙ方向）、短辺方向が行方向（ｘ方向）と一致する場合について説明する。

図１７に示すタッチスクリーン１では、図２に示すタッチスクリーン１と異なり、反射光配光用パターン１１を構成する円のｘ方向の位置が１列ごとにずれるように配置されている。言い換えると、同一の基本パターン内に含まれる反射光配光用パターン１１のうち、異なるｙ方向位置に配置された、検出用列配線２を兼ねる反射光配光用パターン１１および検出用行配線３を兼ねる反射光配光用パターン１１は、図２ではｘ方向位置が一致するように配置されているが、図１７では一致しないように配置されている。

図１８には、本発明の係わるタッチスクリーン１が搭載される表示装置のRed画素１９１，Green画素１９２，Blue画素１９３およびブラックマトリックス１９４を示している。本実施の形態１の変形例では、反射配光パターン１１の曲線部分で、タッチスクリーンが装着される表示装置の画素の長辺方向と平行となる成分の多い領域Ｅを画素の短辺方向で重ならないように分散して配置した構成である。このように構成することにより、表示ムラ等の視認されやすい、表示装置の画素の長辺方向の開口率の短辺方向での変動を改善している。

開口率の変化の改善効果を図１９（ａ）、画素の長辺方向の開口率変動の算出方法と改善効果の要因を示す概念図を図１９（ｂ）に示す。開口率は、単位エリア、すなわち、ここでは、基本パターンの画素の長辺方向の長さ、及び短辺方向の分割幅で規定されるエリアであり、この単位エリアにおける、タッチパネルの検出用配線が存在しない領域の割合を求めた値である。開口率が低い領域では、表示装置からの光が遮光され、暗くなり、表示ムラ等の要因となる。画素長辺方向の開口率の計算における短辺方向の分割幅は、本発明のタッチスクリーン１が搭載される表示装置の輝度や解像度、使用者との距離によるが、概ね、１μｍから１０μｍの間を選定すると、実際の表示ムラとの対応が容易である。

図１９（ａ）についてより詳細に説明する。図１９（ａ）において参照符号「ＡＰ」で示される領域が、画素長辺方向の開口率を計算する単位エリアである。また、図１９（ａ）に示すグラフのうち、参照符号「Ｅ１」で示される太い破線が、第１の実施の形態のタッチスクリーン１における画素長辺方向の開口率の変化を、参照符号「Ｅ１ａ」で示される細い実線が、第１の実施の形態のタッチスクリーン１の変形例における画素長辺方向の開口率の変化をそれぞれ示す。さらに、第１の実施の形態のタッチスクリーン１とその変形例の基本パターンに含まれる単位エリアと、開口率Ｅ１の暗部の位置における開口率Ｅ１，Ｅ１ａとの対応関係を点線及び実線の矢印で示す。なお、開口率Ｅ１の暗部の位置に対応する単位エリアには、網がけをしている。図１９（ａ）より、反射光配光パターンの画素長辺方向（ｙ方向）に平行となる成分の多い領域を画素短辺方向（ｘ方向）に分散させることで、画素長辺方向の開口率の変動の幅が小さくなることが分かる。

図１９（ｂ）についてより詳細に説明する。図１９（ｂ）の左側の図は、第１の実施の形態のタッチスクリーン１の基本パターン、右側の図は、第１の実施の形態のタッチスクリーン１の変形例の基本パターンの拡大図である。図１９（ｂ）においては、画素の長辺方向に平行な曲線部分が重なる単位エリアを参照符号「Ｗ」で示し、網がけをしている。第１の実施の形態のタッチスクリーン１では、画素の長辺方向に平行な曲線部分が重なる領域が４箇所存在する。これに対して、第１の実施の形態のタッチスクリーン１の変形例では、反射光配光パターンの画素長辺方向（ｙ方向）に平行となる成分の多い領域が画素短辺方向（ｘ方向）に分散され、画素の長辺方向に平行な曲線部分が重なる領域が２箇所に減少している。

基本パターンにおいて、反射配光用パターンの画素の長辺方向と平行な成分の多い曲線部分が、同一の画素の短辺方向の位置に配置されると、画素長辺方向の開口率が、大きく低下、画素の短辺方向の変化が大きくなり、縦方向表示ムラ（縦スジムラ）が発生する。しかも、変動の周期が大きいため、表示ムラは視認されやすい。本変形例では、反射配光パターンの配置を短辺方向にシフトすることで、画素長辺方向と平行な成分の多い曲線成分を短辺方向に分散して配置し、画素長辺方向の開口率の短辺方向の変動を改善するとともに、変動の繰り返し周期を小さくすることができる。その効果として、表示ムラを視認されにくくすることができる。

本発明の効果をまとめると、金属などの不透明材料や光反射性を有する材料を配線に使用するときの、配線部分での透過率の低下に対し、細線状の配線とすることで、タッチスクリーンの透過率の低下を抑えることができる。

所定本数の検出用列配線２と所定本数の検出用行配線３とを、それぞれ一束の列方向束配線６と一束の行方向束配線７とにすることによって、細線化の欠点である断線の影響を抑えて、タッチスクリーンの透過率の低下を抑制することができ、さらに広い面積で電気的特性を均一にすることができる。これによって、タッチ容量を均一に検出することが可能となる。

細線化によって透過率の低下を抑制することができるので、細線密度を高くすることができ、表示ムラを低減することができる。ただし、検出用列配線２と検出用行配線３との距離を短くすると、それらの間の寄生容量、具体的には線間容量は大きくなるという問題がある。

曲線状の細線から成る反射光配光用パターン１１を配置することによって、細線密度が上がり、さらに検出用列配線２と検出用行配線３との距離を大きくすることができるので、線間容量の増加を抑えることができる。

線間容量の増加を抑えることによって、高感度なタッチ位置の検出が可能となる。さらに、細線密度が高くなるので、表示ムラを低減することと両立することができる。

曲線状の細線から成る反射光配光用パターン１１からの反射光および反射回折光は、全方位方向に向かうので、スポット状に照明されたときに、特定の方向のみに反射光が生じることがない。したがって、視認性を向上させることができる。

以上に説明したように、本実施の形態では、所定本数の検出用列配線２と所定本数の検出用行配線３とを、それぞれ一束の列方向束配線６と一束の行方向束配線７とにし、さらに曲線状の細線を含む細線で構成された反射光配光用パターン１１を配置する。これによって、反射光および表示ムラによる視認性の低下を抑制することができる。また線間容量などの電気的特性の悪化を抑制することができ、タッチ容量の均一かつ高感度な検出が可能となる。

本実施の形態では、反射光配光用パターン１１は、前述の図２に示すように、曲線状の細線を含む細線が閉じた形状を有する。これによって、曲線部分の法線が全方位に向く反射光配光用パターンを実現することができる。

また本実施の形態では、反射光配光用パターン１１は、検出用列配線２および検出用行配線３の少なくともいずれか一方に含まれてもよい。前述の図２に示すように、検出用列配線２および検出用行配線３に含まれてもよい。

また、たとえば前述の図５に示すように、反射光配光用パターン１１は、検出用列配線２および検出用行配線３から電気的に孤立して、すなわち絶縁されて設けられてもよい。

反射光配光用パターン１１は、検出用列配線２および検出用行配線３の少なくともいずれか一方に含まれる場合および絶縁されて設けられる場合のいずれの場合も、前述のように太陽または電球などの外光によってスポット状に照明されたときに、特定の方向のみに強い反射光が生じるようなことがなくなるという効果を発揮することができる。

さらに本実施の形態のタッチスクリーンでは、列方向束配線および行方向束配線の交差する１つの領域が、曲線部分を含む反射光配光パターン、列配線及び行配線を含む基本パターンの繰り返しで構成され、基本パターンの内部においては、反射光配光パターンの曲線部分のうち、タッチスクリーンが装着される表示装置の画素の長辺方向と平行となる領域が、画素の短辺方向で互いに重ならないように配置されてもよい。このように構成することにより、表示装置に装着した際に、表示装置の画素開口部との間で生じる開口率変動が低減され、モアレ等の表示ムラが視認されにくくなる。

＜第２の実施の形態＞
図２０は、本発明の第２の実施の形態のタッチスクリーン４０における配線パターンを示す射影図である。本実施の形態においても、検出用配線４２，４３は、反射光配光用パターンとして機能するように構成される。本実施の形態では、図２０に示すように、検出用配線４２，４３は、閉じた細線、すなわち中線が閉じている細線を使用しない構成となっている。

具体的には、検出用配線４２，４３は、直線状ではなく、９０°円弧状の細線を繋いだ凹凸を有する波形の曲線状の細線であり、かつ凸部の部分と凹部の部分とが向かい合うように配置されている。図２０の領域Ｂ中の配線に、第１の実施の形態で述べた反射光配光用パターンの選択手順を適用すると、領域Ｂ中央で略卍型に繋がっている波形の２つの細線が、ケース（ｄ）の端点数４で選択される。さらに、領域Ｂから外側へ延びる細線の一部である９０°円弧形の細線が４つあり、合わせてケース（ｄ）の端点数８で選択できる。枝細線４４，４５は、図２０の破線丸Ｄで囲ったような、細線を分断している部分であり、円弧の中心角は９０°より小さいので、合わせても反射光配光用パターンにはならない。しかし、半径の小さい９０°円弧形の細線を使用することで、枝細線４４，４５も反射光配光用パターンとして機能するようにすることもできる。これによって、前述の第１の実施の形態のように閉じた反射光配光用パターン１１を使用する場合と同様に、検出用列配線４２と検出用行配線４３とが近づく部分の細線の長さを短くすることができ、平均的な検出用列配線４２と検出用行配線４３との距離を大きく取ることができる。

前記の条件を詳しく述べる。検出用配線４２，４３の一方を構成する、枝細線を除いた、細線を考えると、９０°円弧形の細線を２つ繋いだ、下に凸と凹の右上がりまたは右下がりの波形の細線の繰返しであり、その繰返し単位での延設方向の平均を取り、延設方向の平均の方向とする。図２０では、繰返し単位が反射光配光用パターンの一部となっているが、一般的には、そうでなくとも、繰返しの単位を考える。

考えている細線の輪郭線上に点ｐを取り、点ｐを通り、傾きが延設方向の平均の方向に直交する直線と交わる輪郭線を有する、点ｐの乗る細線とは電気的に接続していない別の細線の輪郭線上に交点ｑを取る。直線の傾きを保持したまま、直線を平行移動させたときの点ｐの乗る細線の輪郭線との交点ｐ’と、点ｑが乗る細線の輪郭線との交点ｑ’と、交点ｐ’と交点ｑ’との距離を求める。次に、直線が平行移動しても前記の距離が変化しない、交点ｐ’の区間Ｚｐと、対応する交点ｑ’の区間Ｚｑとを求める。

交点ｐ’が乗っている細線の区間Ｚｐと、交点ｑ’が乗っている細線の区間Ｚｑとで平行であると定義する。

隣接する細線同士で、平行な区間が長い場合は、その平行な区間での細線間の距離、具体的にはその区間内に点ｐを取ったときの点ｐと点ｑとの距離を長く取ると、その隣接する配線の平行な区間の間の配線密度が低下する。検出用配線４２，４３が反射光配光用パターンとして機能するようにする場合、隣接する細線間の平均的な距離を大きくとり、かつその間の配線密度の低下を抑えるためには、平行な区間が隣接する細線間の平均的な距離よりも短いことが望ましく、平行な区間がないことが最も望ましい。前記隣接する細線間の平均的な距離とは、同じ細線が隣接する範囲で最初の点ｐを動かしたときの点ｐと点ｑとの距離の平均をいう。

図２０に示す配線パターンは、平行な区間がない例である。隣接する検出用列配線４２と検出用行配線４３の、右上がりの波形の部分は、延設方向の平均値は共に４５°であるが、その間の距離は一定でなく変化する。隣接する検出用列配線４２と検出用行配線４３の右下がりの部分は、延設方向の平均値が共に−４５°である以外は、右上がりとの場合と同様、その間の距離は一定でなく変化する。

本実施の形態のように検出用配線が曲線状の細線のみで構成されている場合だけでなく、図２に示すような直線状の細線を含む配線パターンでも、隣接する細線に平行な区間を無くすことができる。たとえば，前述の図２に示す配線パターンでは、直線状の細線の延設方向である±４５°の傾きで円形細線の輪郭線に接する直線に沿って、別の円形細線に接するように細線の大きさを調整しており、平行な区間を無くしている。図２１は、曲線のみの配線で形成した場合の配線の基本パターンの一例と、そのフーリエ変換の直流成分近傍とを示す図である。スポット光が照射された場合においても、反射光は分散され、視認性が低下することを抑制できる。

図２１（ａ）は、簡略化した配線の基本パターンの一例を示す図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）の基本パターンのフーリエ変換の直流成分近傍の拡大図である。図２１（ａ）では、白い部分が細線のある部分を表し、黒い部分が細線の無い部分を表す。

なお、図２１に示す配線パターンは、基本パターンと同じ大きさの略卍型の細線と、行列方向ともに基本パターンの大きさの１／２より小さく、凹凸を有する波形の曲線状の４つの細線を端点で互いに接続して形成した閉じた形状の細線とから成る。また、閉じた形状の細線は、透明基材の使用者に面する表面に垂直な方向から見たときに４つの凹部を有する。

表示ムラの対策として、枝細線または孤立した細線を配置することもできるが、配置した枝細線または孤立した細線は、反射光配光用パターンとして機能するようにすることが望ましい。

前記の反射光配光用パターンを有するタッチスクリーン４０は、配線の繰返しの基本パターンが直線状の細線を含まないので、太陽または電球などの外光によってスポット状に照明されたときに、従来技術では強い反射光が直線状の配線の延設方向に生じていたのに対し、反射光が特定の方向のみに生じることがなくなり、かつアンチグレア処理の効果が付与される。したがって、本実施の形態のタッチスクリーン４０は、視認性に優れる。また、線間容量が小さく、配線遅延の低減および応答性の改善を実現することができ、電気特性的にも優れる。

本実施の形態では、タッチスクリーン４０は、検出用配線４２，４３を構成する細線が枝細線を有するが、検出用配線４２，４３と電気的に接続されていない孤立した細線を含まない。これに限定されず、タッチスクリーン４０には、枝細線または検出用配線４２，４３と電気的に接続されていない孤立した細線の一方、あるいは両方を配置してもよい。
これによって、細線の配置密度を高くすることができる。

なお、実施の形態１において、反射光配光用パターン１１は、反射光配光用パターン１１上の各点における法線が全方位を向いている細線であると説明したが、必ずしも、完全に全方位を向いている必要はない。反射光配光用パターン１１は、反射光配光用パターンの各点における法線の方位が一部でも欠落すると効果が得られないというものではなく、法線の方位が全方位に近ければ近いほど、効果が大きくなるものである。よって、枝細線４４，４５のように、反射光配光用パターンの一部に分断部分を設けた場合、つまり、細線上の各点における法線の向きが完全に全方位にならない場合であっても、一定の効果が期待できる。例えば、分断部分の大きさが、タッチスクリーンを使用する際の一般的な視距離である３００〜５００ｍｍで視角が１分（１度の１／６０の角度）となる領域（最小分離閾）以下であれば、人間の目には不連続部分として視認されないので、分断部分が無い場合と同等の効果を得ることができると考えられる。

図２２は、本実施の形態２のタッチスクリーン４０の変形例を示す、投影図である。本実施の形態２の変形例では、同一周期の曲線部分のみで形成される複数の列配線および行配線からなる基本パターン内において、列配線および行配線と交差する位置を図２０に示した位置からシフトさせることによって、曲線部分のみからなる列配線および行配線の画素の長辺方向と平行となる領域Ｅを画素の短辺方向で重ならないように分散して配置した一例である。図２２は、列方向束配線と行方向束配線とが交差する部分、つまり、列方向束配線の幅４６と行方向束配線の幅４７とで規定される領域を抜き出した図である。

なお、本実施の形態２のタッチスクリーンにおいても、前述の「画素の長辺方向と平行になる領域」は、「法線が画素の長辺方向と垂直となる部分を含む配線領域」と言い換えることができる。

図２３は、本変形例のタッチスクリーン４０を表示装置に搭載した際の投影図である。図２３には、本発明の係わるタッチスクリーン４０が搭載される表示装置のRed画素４２１，Green画素４２２，Blue画素４２３およびブラックマトリックス４２４を示している。

図２４は、本実施の形態２の他の変形例を示す。本変形例においては、基本パターン内において、周期の異なる曲線部分で形成された配線を交互に配置することで、画素の長辺方向と平行となる曲線部分を画素の短辺方向で重ならないように分散して配置した一例である。

図２５は、画素の長辺方向に平行な成分の多い曲線領域Ｅを画素の短辺方向に分散して配置した、本実施の形態２の変形例の効果を示すグラフであり、画素短辺方向での画素長辺方向の開口率の変化を示している。開口率は、実施の形態１で述べた方法で計算した。図中には、図２０で示した実施の形態における開口率の変化ＡＡ、図２４に示した実施の形態２の他の変形例における開口率の変化ＢＢ、図２２に示した実施の形態２の他の変形例における開口率の変化ＣＣを示している。図２０で示した実施に形態における開口率の変化ＡＡは、画素の長辺方向に平行な成分の多い領域が画素の短辺方向で重なる。画素の長辺方向に平行な成分の多い、曲線領域を分散して配置することで、開口率の変化が５％以下まで低減し、変動の繰り返し周期も０．１ｍｍ以下まで小さくなり、表示ムラとして視認されないことを示している。

以上のように、本実施の形態のタッチスクリーン４０では、光反射性を有する材料から成り、透明基材の使用者に面する表面に垂直な方向から見たときに曲線部分のみで構成され、曲線部分の法線が全方位を向くように配置された配線パターンが透明基材に形成され、列方向束配線および行方向束配線の交差する領域が、複数本の列配線および行配線からなる基本パターンの繰り返しで構成され、基本パターンにおいては、列配線および行配線の曲線部分の法線が装着される表示装置の画素の短辺方向と平行となる部分が、表示装置の画素の短辺方向に重ならないように配置されていてもよい。このように構成することにより、表示装置に装着した際に、表示装置の画素開口部との間で生じる開口率変動が低減され、モアレ等の表示ムラが視認されにくくなる。

＜第３の実施の形態＞
前述の第１〜第２の実施の形態では、図１などに示すように、検出用列配線２と検出用行配線３とが１本ずつ格子状に組み合わされている。このような構成は、交差部分の配置密度が高くでき、タッチ位置の位置検出精度を上げられる反面、線間容量が大きくなりやすい。特に、表示ムラを軽減するために、細線密度を高くすると、線間容量が大きくなりやすい。本実施の形態では、反射光による視認性を向上し、さらに細線密度を大きく取るが、線間容量を抑える方法を説明する。

図２６は、本発明の第３の実施の形態のタッチスクリーン５０における配線パターンを示す射影図である。図２６では、検出用配線５２，５３を２つの領域に分ける場合を示す。図２７は、図２６の領域Ｂを拡大して示す射影図である。

本実施の形態では、図２７に示すように、配線の基本パターンの領域Ｂは、太線の破線で示される矩形の領域（以下「第１領域」という）６４と、２重破線で示される矩形の領域（以下「第２領域」という）６５との２つの領域に分けられている。

第１領域６４は、検出用行配線５３を含まず、検出用列配線５２と、孤立した細線（以下「第１孤立細線」という）６６とを含む。第２領域６５は、検出用列配線５２を含まず、検出用行配線５３と、孤立した細線（以下「第２孤立細線」という）６７とを含む。以下の説明では、第１孤立細線６６と第２孤立細線６７とを合わせて、「孤立細線」という場合がある。

図２６では、理解を容易にするために、図２７に示す第１および第２領域６４，６５内の細線は、記載を省略している。本実施の形態では、第１および第２領域６４，６５は、それぞれ孤立細線６６，６７を含むが、孤立細線６６，６７を含まないように構成されてもよい。

本実施の形態では、第１領域６４同士を短い細線（以下「第１接続用細線」という）６２で電気的に接続し、第２領域６５同士を短い細線（以下「第２接続用細線」という）６３で電気的に接続している。すなわち、本実施の形態では、同種の領域同士を電気的に接続して、検出用列配線５２および検出用行配線５３を構成している。これによって、線間容量を抑えて、細線密度を上げることができる。以下の説明では、第１接続用細線６２と第２接続用細線６３とを合わせて、「接続用細線」という場合がある。

本実施の形態では、同種の領域同士を電気的に接続する２種類の接続用細線６２，６３を、適当な密度で絶縁層１８を介して交差させることによって、交差部分Ｃを形成する。

図２６および図２７では、理解を容易にするために、検出用行配線５３および第２接続用細線６３を２重線で示しているが、検出用行配線５３および接続用細線６３は、実際には、１本の細線である。また、第１および第２領域６４，６５の外側には、第１および第２接続用細線６２，６３のみを図示しているが、表示ムラ軽減のためなどに必要であれば、枝細線または孤立した細線を配置してもよい。

また、図２６では、理解を容易にするために、第１領域６４と第２領域６５との間に空隙があるように記載しているが、この空隙は図を見やすくするためのものであり、第１領域６４と第２領域６５とは図２７に示すように近接して設けられるように図示しても構わない。したがって、図２６においても、図２７に示すように空隙が無いように、第１領域６４と第２領域６５とを区切る区切り線を引いてもよい。

以上のように、本実施の形態では、操作領域を第１領域６４と第２領域６５との２種類の領域に分割して、２つの領域のうち一方の領域には、検出用列配線５２および検出用行配線５３の一方と、必要であれば孤立した細線とを配置し、２つの領域のうち他方の領域には、検出用列配線５２および検出用行配線５３の他方と、必要であれば孤立した細線とを配置するようにしている。これによって、検出用列配線５２と検出用行配線５３とが接近する部分を、交差部分と２つの領域の境界部分のみにすることができ、第１および第２領域６４，６５の大部分には、検出用列配線５２と検出用行配線５３とが接近する部分が無いようにすることができる。したがって、細線密度を大きく取る一方、線間容量を抑えることができる。

また本実施の形態では、検出用配線５２，５３の他に、孤立細線６６，６７を設けている。これによって、細線密度をさらに上げることができる。図２７では、図示していないが、第１孤立細線６６は、絶縁層１８を介して検出用列配線５２と電気的に絶縁されている。同様に、第２孤立細線６７は、絶縁層１８を介して検出用行配線５３と電気的に絶縁されている。

第１および第２領域６４，６５の内部の配線パターンは、図２７に示すように、反射光配光用パターン１１を有する。本実施の形態では、反射光配光用パターンである円形の細線１１を直線状の細線１３，１５で繋いでいる。また表示ムラ軽減のために、円形の細線１１から直線状に延びて端点がどこにも接続していない細線１２，１４が設けられている。これらの直線状の細線１２〜１５は、曲線状の細線としてもよい。曲線状の細線とすることによって、操作領域内で直線状の細線を使用することが無くなり、反射光に対する視認性がさらに向上する。

以上のように本実施の形態のタッチスクリーン５０は、反射光配光用パターン１１を有するので、太陽または電球などの外光によってスポット状に照明されたときに、従来技術では強い反射光が直線状の配線の延設方向に生じていたのに対し、反射光配光用パターンからの反射光が全方位方向に生じる。これによって、反射光が特定の方向のみに生じることがなくなり、かつアンチグレア処理の効果が付与される。したがって、視認性に優れるタッチスクリーン５０を実現することができる。

また本実施の形態では、操作領域を第１領域６４と第２領域６５との２種類の領域に分割し、２種類の領域の一方の領域には、検出用列配線５２および検出用行配線５３の一方と、必要であれば孤立した細線とを配置し、２種類の領域の他方の領域には、検出用列配線５２および検出用行配線５３の他方と、必要であれば孤立した細線とを配置するようにしている。これによって、線間容量が小さくなり、配線遅延の低減および応答性の改善を実現することができ、電気特性的にも優れるタッチスクリーン５０を実現することができる。

以上に述べた第１〜第３の実施の形態では、前述の図３に示すように、透明基材１９の一方の表面上に、検出用列配線２および検出用行配線３が設けられ、検出用列配線２と検出用行配線３との間には、絶縁層１８が介在している。これに限定されず、たとえば後述する図２８に示すように、透明基材１９が絶縁層１８を兼ねてもよい。

図２８は、タッチスクリーンにおける層構成の他の例を示す断面図である。図２８に示す例では、透明基材１９の一方の表面に検出用行配線３が設けられ、透明基材１９のもう一方の表面に検出用列配線２が設けられている。透明基材１９は、透明誘電体材料によって構成されるので、絶縁層１８として機能することができる。この場合、絶縁層１８を形成する工程を省略することができる。

＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態であるタッチスクリーン８０は、検出用配線８２，８３で囲まれて形成される開口部の面積が基本パターンＢ内で均一になるように構成される点において、図２２に示す第２の実施の形態の変形例のタッチスクリーン４０と異なる。

図２９は、本発明の第４の実施の形態のタッチスクリーン８０における配線パターンを示す射影図である。また、図２９は、タッチスクリーンの操作領域から、列方向束配線６と行方向束配線７とが交差する部分、つまり、列方向束配線６の幅８６と行方向束配線７の幅８７とで規定される領域Ａを抜き出した図である。

タッチスクリーン８０の検出用列配線８２および検出用行配線８３は、図２２に示すタッチスクリーン４０と同様、曲線部分のみからなり、９０°円弧形の細線を２つ繋いだ、下に凸と凹の右上がりまたは右下がりの波形の細線の繰返しにより構成される。よって、タッチスクリーン８０の検出用列配線８２および検出用行配線８３は、反射光配光用パターンとして機能する。

図２２に示すように、右上がりまたは右下がりの波形の細線は、９０°円弧形の細線を繋いだ部分において、表示装置の画素の長辺方向と平行となる。また、右上がりまたは右下がりの波形の細線の法線方向は、９０°円弧形の細線を繋いだ部分において、画素の長辺方向と垂直となる。

検出用列配線８２および検出用行配線８３の配置は、交差する位置を第２の実施の形態の図２２に示した位置からシフトすることにより形成される。具体的には、検出用配線８２，８３は、第１，２の実施の形態と同様、複数の検出用配線８２，８３を含む基本パターンＢ内において、検出用配線８２，８３のうち画素の長辺方向と平行となる領域Ｅが画素の短辺方向で重ならないようにシフトするとともに、細線で囲まれることにより形成される開口部ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１の面積が均一になるようにシフトすることにより配置される。なお、検出用配線は、曲線部分のみからなる形状に限定されず、第１の実施の形態のように直線状の部分も含む構成など、種々の形状を取りうる。

開口部は、光反射性を有する材料から成る細線で囲まれることにより形成される。開口部を形成する細線は、表示素子の表側面の法線方向から見た場合に表示素子からの光を遮光する。開口部ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１内には、検出用配線８２，８３などの光を遮光する細線は含まれない。図２９においては、２本の検出用列配線８２と２本の検出用行配線８３により囲まれて形成される４つの領域である開口部ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１が、基本パターンＢ内に含まれる。開口部ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１の形状はそれぞれ異なるが、面積は均一である。

列方向束配線および行方向束配線の交差する領域Ａは、複数本の検出用列配線８２および検出用行配線８３を含む基本パターンＢの繰り返しにより構成される。

なお、開口部を囲む細線は、必ずしも閉じている必要はない。例えば、分断部分の大きさが、タッチスクリーンを使用する際の一般的な視距離である３００〜５００ｍｍで視力１．０の人の視角が１分（１度の１／６０の角度）となる領域（最小分離閾）以下であれば、人の目では分断部分を視認することができない。したがって、開口部を囲む細線は、最小分離閾以下の分断部分を含んでいても差し支えない。

また、開口部を形成する細線は、検出用配線に限定されない。例えば、検出用配線から絶縁された反射光配光用パターン、孤立細線など、透明基材に設けられ、光反射性を有する材料から成る細線であればよい。

さらに、図２９においては、検出用配線８２，８３の延設方向に垂直な方向における検出用配線８２，８３の振幅の中心を通る線を中心線と定義したとき、中心線の間隔が一定となるように構成しても良い。隣接する中心線の間隔を等しくすることにより、配線密度が均一になるので、検出感度を維持したまま表示ムラを抑制することができる。

次に、図３０，３１を用いて、本実施の形態により得られる効果について説明する。

図３０は、第２の実施の形態の図２２に示すタッチスクリーン４０、および本実施の形態の図２９に示すタッチスクリーン８０の開口部の面積を示すグラフである。図２２に示すタッチスクリーン４０については、図２９に示すタッチスクリーン８０の開口部ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１に対応する位置にある開口部の面積を示す。

図３０においては、参照符号「ＳＥ２」で第２の実施の形態の図２２に示すタッチスクリーン４０の開口面積、参照符号「ＳＥ４」で第４の実施の形態の図２９に示すタッチスクリーン８０の開口面積をそれぞれ示す。

図３１は、第２の実施の形態の図２２に示すタッチスクリーン４０、および本実施の形態の図２９に示すタッチスクリーン８０を表示素子に装着した際の開口率を二次元的に解析した結果を示すヒストグラムである。開口率とは、表示画面の単位エリアにおいて検出用配線が存在しない領域の割合であり、開口率が高いほど表示画面は明るい。本実施の形態では、実施の形態１とは異なり、単位エリアの行方向と列方向の大きさは等しいものとした。単位エリアの一辺の長さは、タッチスクリーンの配線パターンの幅の３倍以上とするのが望ましく、ここではおよそ１０倍とした。

図３１においては、参照符号「ＦＥ２」で第２の実施の形態の図２２に示すタッチスクリーン４０の度数分布、参照符号「ＦＥ４」で第４の実施の形態の図２９に示すタッチスクリーン８０の度数分布をそれぞれ示す。

図３０において、開口部ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１の面積のばらつき（３σ）を求めたところ、図２２に示すタッチスクリーン４０は１４．１、図２９に示すタッチスクリーン８０は３．９だった。つまり、図２９のタッチスクリーン８０においては、開口部ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１の面積が均一になるように検出用配線８２，８３の交差位置をシフトしたことで、開口部の面積のばらつきが減少した。

また、図３１より、図２９に示すタッチスクリーン８０の開口率分布は、図２２に示すタッチスクリーン４０の開口率分布より連続的となることが分かる。具体的には、図２２に示すタッチスクリーン４０の開口率の分布には、度数０が連続する部分、つまり、不連続部分が２箇所存在する。しかしながら、図２９に示すタッチスクリーン８０の開口率の分布では、不連続部分が１箇所に減少している。

これらの結果から、検出用配線８２，８３により囲まれて形成される開口部の面積のばらつきが小さくなることで、表示画面の開口率分布が連続的になると言える。また、表示画面の開口率分布が連続的になると、表示画面に設けた隣接する単位エリア間の開口率の差は、開口率分布が離散的な場合と比較して小さくなると予測できる。

人間の視覚特性には、人が感じる明るさや色は絶対的な光量よりもその周辺からの相対的な変化量に大きく依存しているという特徴がある。これは、明るさの恒常性（Ｌｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｃｏｎｓｔａｎｃｙ）として一般的に知られており、錐体（明所視下において色や明るさを識別する視細胞）が視点の中心付近に局所的に集中していることが主な要因となって生じるものである。さらに、周囲の明るさに順応した人の目の知覚量（知覚的なダイナミックレンジ量）は、順応する前の知覚量の１００分の１程度と言われている。よって、表示画面内の視点の中心とその周辺の明るさの差が１％以下であれば、人の目の知覚量を下回るので、表示画面内の明るさの分布が表示ムラとして視認され難くなると言える。これらの知覚特性より、表示ムラを視認し難くするという点では、表示画面内の明るさの分布は、より連続的に変化している方が望ましいと言える。

実際に図２２，２９に示すタッチスクリーン４０，８０を用いた表示装置の表示画面を目視で比較したところ、図２９に示すタッチスクリーン８０の方が表示ムラを視認し難かった。また、図２９に示すタッチスクリーン８０の開口率分布には、開口率０．８〜０．９の間に範囲が１％を超える不連続部分が存在するものの、図２２に示すタッチスクリーン４０のように範囲が５％程度の不連続部分は存在しない。これらのことから、開口率分布に不連続部分があったとしても、不連続部分の範囲を小さくすることで、視点の中心とその周辺の開口率の差も小さくなり、その結果、表示ムラが低減されると考えられる。また、開口率の変動は、人の目の知覚量である１％を下回る程度に連続的であることが望ましいが、所定値より小さくなれば、表示ムラは低減されると考えられる。

図２２に示すタッチスクリーン４０の開口率の分布には、範囲が５％程度の不連続部分があることから、図２２に示すタッチスクリーン４０を用いた表示画面には、視点の中心とその周辺との開口率の差が５％を超える領域が多数存在すると思われる。一方、図２９に示すタッチスクリーン８０の開口率の分布には、範囲が５％未満の不連続部分しかないことから、図２９に示すタッチスクリーン８０を用いた表示画面には、視点の中心とその周辺の開口率の差が５％を超える領域がほとんど存在しないと思われる。よって、開口率の分布が離散的な場合であっても、視点の中心とその周辺の開口率の差が５％以下になれば、表示ムラが低減されると考えられる。

以上のように、本実施の形態のタッチスクリーン８０は、複数の反射光配光パターンの曲線部分のうち、表示素子の画素の長辺方向と平行となる部分が、画素の短辺方向で互いに重ならないように配置されるとともに、透明基材に設けられ光反射性を有する材料から成る細線により囲まれて形成される開口部の面積が均一となるように配置されることを特徴とする。このように構成することにより、表示素子に装着した際に、画素開口部との間で生じる開口率変動が低減され、モアレ等の表示ムラが視認されにくくなる。なお、反射光配光パターンの曲線部分のうち、画素の長辺方向と平行となる部分は、法線が画素の長辺方向と垂直となる部分と言い換えることもできる。また、「均一」とは「実質的に等しい」ことを意味し、厳密には同一でなくても、開口率の変動を問題ない範囲で抑えられる程度の相違があってもよいことを意味する。

また、複数の反射光配光パターンを含む基本パターンを操作領域に繰返し敷き詰めて構成する場合においても同様に、基本パターンに含まれる複数の反射光配光パターンの曲線部分のうち、表示素子の画素の長辺方向と平行となる部分が、画素の短辺方向で互いに重ならないように配置されるとともに、透明基材に設けられ光反射性を有する材料から成る細線により囲まれて形成される開口部の面積が、基本パターンにおいて、均一となるように配置されることにより、表示素子に装着した際に、画素開口部との間で生じる開口率変動が低減され、モアレ等の表示ムラが視認されにくくなる。

＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態であるタッチスクリーン９０は、検出用配線９２，９３が交差することで形成される交差部分の位置が、基本パターンＢ内で行方向ｘおよび列方向ｙに互いに重ならないように配置される点において、図２２，２９に示す第２，４の実施の形態のタッチスクリーン４０，８０と異なる。

図３２は、本実施の形態のタッチスクリーン９０における配線パターンを示す射影図である。また、図３２は、列方向束配線と行方向束配線とが交差する部分、つまり、列方向束配線の幅９６と行方向束配線の幅９７とで規定される領域Ａを抜き出した図である。

タッチスクリーン９０の検出用列配線９２および検出用行配線９３は、図２２に示すタッチスクリーン４０と同様、曲線部分のみからなり、９０°円弧形の細線を２つ繋いだ、下に凸と凹の右上がりまたは右下がりの波形の細線の繰返しにより構成される。よって、タッチスクリーン９０の検出用列配線９２および検出用行配線９３は、反射光配光用パターンとして機能する。

検出用列配線９２および検出用行配線９３は、検出用列配線９２および検出用行配線９３の交差する位置を第２の実施の形態の図２２に示す位置からシフトすることにより配置される。具体的には、検出用配線９２，９３は、まず、第１，２の実施の形態と同様、基本パターンＢ内において、検出用配線９２，９３のうち画素の長辺方向と平行となる領域Ｅが画素の短辺方向で重ならないようシフトすることにより配置される。さらに、検出用配線９２，９３は、基本パターンＢ内において、検出用列配線９２および検出用行配線９３が交差して形成される交差部分の位置が、行方向ｘおよび列方向ｙで互いに重ならないよう、つまり、異なる位置に配置されるようにシフトすることにより配置される。これにより、領域Ｅは、画素の短辺方向だけでなく、画素の長辺方向にも分散して配置される。なお、検出用配線は、曲線部分のみからなる形状に限定されず、第１の実施の形態のように直線状の部分も含む構成など、種々の形状を取りうる。

交差部分は、光反射性を有する材料から成る細線により形成される。交差部分を形成する細線は、表示素子の表側面の法線方向から見た場合に表示素子からの光を遮光する。図３２においては、検出用配線９２，９３が交差することにより形成される交差部分ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２，ｅ２，ｆ２，ｇ２，ｈ２が、基本パターンＢ内に含まれる。なお、交差部分ａ２，ｂ２，ｄ２，ｆ２は、検出用列配線９２と検出用行配線９３とが交差することにより形成される。交差部分ｃ２，ｈ２は、２本の検出用列配線９２が交差することにより形成される。交差部分ｅ２，ｇ２は、２本の検出用行配線９３が交差することにより形成される。また、基本パターンＢに含まれる交差部分ａ２〜ｈ２の行方向ｘおよび列方向ｙの配置位置は互いに異なる。

列方向束配線および行方向束配線の交差する領域Ａは、複数本の検出用列配線９２および検出用行配線９３を含む基本パターンＢの繰り返しにより構成される。

なお、交差部を形成する細線は、検出用配線に限定されない。例えば、検出用配線から絶縁された反射光配光用パターン、孤立細線など、透明基材に設けられ、光反射性を有する材料から成る細線であればよい。

また、図３２においては、検出用配線９２，９３の延設方向に垂直な方向における検出用配線９２，９３の振幅の中心を通る線を中心線と定義したとき、中心線の間隔が一定となるように構成しても良い。隣接する中心線の間隔を等しくすることにより、配線密度が均一になるので、検出感度を維持したまま表示ムラを抑制することができる。

次に、図３３を用いて、本実施の形態により得られる効果について説明する。

図３３は、第２の実施の形態の図２０，２２に示すタッチスクリーン４０、および本実施の形態の図３２に示すタッチスクリーン９０の画素長辺方向の開口率の画素短辺方向での変化を示すグラフである。開口率は、第１の実施の形態で述べた方法で計算した。図３３では、図２０に示すタッチスクリーン４０の開口率の変化をＡＡ（破線）、図２２に示すタッチスクリーン４０の開口率の変化をＣＣ（実線）、図３２に示すタッチスクリーン９０の開口率の変化をＤＤ（太い実線）で示す。

図２０に示すタッチスクリーン４０は、基本パターンＢ内において、検出用配線４２，４３の交差部分が行方向ｘおよび列方向ｙに互いに重なるように配置される。よって、検出用配線４２，４３のうち、表示素子の画素の長辺方向に平行となる領域が画素の短辺方向で重なる。その結果、図３３に示す開口率ＡＡには、開口率が大きく低下する暗部（開口率が極小値となる箇所）が周期的に現れる。

図２２に示すタッチスクリーン４０は、検出用配線４２，４３のうち、画素の長辺方向と平行となる領域Ｅが画素の短辺方向で重ならないように配置される。そのため、開口率ＣＣの変化（最大値と最小値との差）は、開口率ＡＡと比較して低減するが、依然として３％を超える。

一方、本実施の形態のタッチスクリーン９０は、基本パターンＢ内に含まれる検出用配線９２，９３の交差部分ａ２〜ｈ２がすべて行方向ｘおよび列方向ｙに並ばないように分散して配置されている。これにより、検出用配線９２，９３のうち、表示素子の画素の長辺方向に平行となる領域は、より分散して配置される。その結果、開口率ＤＤの変化は３％以下に低減し、表示ムラは視認されない。

また、図３３に示す開口率ＤＤの暗部Ｌ１〜Ｌ７は、開口率がそれぞれ異なる。しかしながら、開口率が最も高い暗部Ｌ１と開口率が最も低い暗部Ｌ６との開口率の差ΔＬは１％以下であり、人の目では識別することができない。よって、開口率ＤＤの暗部は、繰り返し周期が０．１ｍｍ以下となる。一般的に、肉眼で視認できる大きさは０．１ｍｍ程度と言われていることから、開口率ＤＤの暗部はモアレとして視認されない。

また、図３３に示す開口率ＤＤには、開口率の異なる暗部が繰り返し周期０．１ｍｍ以上で出現する。具体的には、図３３中に示すＬ１，Ｌ３，Ｌ５，Ｌ６が第１の開口率の暗部、Ｌ２，Ｌ４，Ｌ７が第２の開口率の暗部である。それぞれの暗部の繰返し周期は０．１ｍｍ以上となる。しかしながら、第１の開口率と第２の開口率の差ΔＬは１％以下であり、人の目では識別することができないことから、開口率ＤＤの暗部の繰り返し周期は、０．１ｍｍ以下まで小さくなったと考えてよい。よって、開口率ＤＤの暗部はモアレとして視認されない。

以上のように、本実施の形態のタッチスクリーン９０は、反射光配光パターンの曲線部分のうち、表示素子の画素の長辺方向と平行となる領域が画素の短辺方向で互いに重ならないように配置されるとともに、透明基材に設けられ光反射性を有する材料から成る細線により形成される交差部分が行方向ｘおよび列方向ｙで互いに重ならないよう分散して配置されることを特徴とする。このように構成することにより、表示装置に装着した際に、表示装置の画素開口部との間で生じる開口率変動が低減され、モアレ等の表示ムラが視認されにくくなる。なお、反射光配光パターンの曲線部分のうち、画素の長辺方向と平行となる領域は、法線が画素の長辺方向と垂直となる領域と言い換えることもできる。

また、複数の反射光配光パターンを含む基本パターンを操作領域に繰返し敷き詰めて構成する場合においても同様に、基本パターンに含まれる複数の反射光配光パターンの曲線部分のうち、表示素子の画素の長辺方向と平行となる部分が、画素の短辺方向で互いに重ならないように配置されるとともに、透明基材に設けられ光反射性を有する材料から成る細線により形成される交差部分が、基本パターンにおいて、行方向ｘおよび列方向ｙで互いに重ならないよう分散して配置されることにより、表示素子に装着した際に、画素開口部との間で生じる開口率変動が低減され、モアレ等の表示ムラが視認されにくくなる。

また、本実施の形態においても、第４の実施の形態のように、透明基材に設けられ光反射性を有する材料から成る細線により囲まれて形成される開口部の面積が均一となるように細線を配置することで、さらにモアレ等の表示ムラが視認されにくくなる。

＜第６の実施の形態＞
図３４は、タッチパネル７０の構成を模式的に示す平面図である。タッチパネル７０は、前述の図１に示す第１の実施の形態のタッチスクリーン１と、フレキシブルプリント基板７１と、コントローラ基板７２とを備える。

タッチスクリーン１の各端子１０に、フレキシブルプリント基板７１の対応する端子が、異方性導電フィルム（Anisotropic Conductive Film；略称：ＡＣＦ）などを用いることによって実装される。このフレキシブルプリント基板７１を介して、タッチスクリーン１の検出用配線２，３の端部と、コントローラ基板７２とが電気的に接続されることによって、タッチスクリーン１は、タッチパネル７０の主要構成要素として機能する。

コントローラ基板７２には、検出処理回路７３が搭載されている。検出処理回路７３は、信号電圧の印加によって列方向束配線６と行方向束配線７と指示体との間に形成される静電容量から成るタッチ容量の検出と、検出結果に基づいて、指示体のタッチ位置のタッチスクリーン１上におけるタッチ位置の算出処理を行う。

検出処理回路７３には、投影型静電容量方式の検出ロジックを採用することができる。また、コントローラ基板７２は、検出処理回路７３によるタッチ座標の算出処理の結果を外部の処理装置に出力するための外部接続端子７４を備える。

以上のように本実施の形態のタッチパネル７０は、前述の第１の実施の形態のタッチスクリーン１を備える。タッチスクリーン１は、前述のように視認性に優れ、かつ線間容量を増加させずに配線密度を大きくすることができる。このようなタッチスクリーン１を用いることによって、タッチ容量の検出感度を低下させること無く、大型化が可能な投影型静電容量方式のタッチパネル７０を提供することができる。

本実施の形態では、タッチパネル７０は、前述の第１の実施の形態のタッチスクリーン１を備えるが、これに代えて、前述の第２〜５の実施の形態のタッチスクリーン４０，５０，８０，９０のいずれかを備えてもよい。また、コントローラ基板７２上の検出処理回路７３などは、コントローラ基板７２上ではなく、透明基材１９上に直接作りつけてもよい。

＜第７の実施の形態＞
本発明の第７の実施の形態である表示装置は、前述の図３４に示すタッチパネル７０と表示素子とを備える。表示素子は、たとえば、液晶表示素子（ＬＣＤ）、プラズマ表示素子（Plasma Display Panel；略称：ＰＤＰ）、または有機発光ディスプレイ（Organic Light-Emitting Display；略称：ＯＬＥＤ）などである。タッチパネル７０は、表示素子の表示画面よりも使用者側に配置される。このようにタッチパネル７０を表示素子の表示画面の使用者側に装備することによって、使用者が指示するタッチ位置を検出する機能を有するタッチパネル付きの表示装置を構成することができる。

図３５は、本実施の形態の表示装置２００の構成を模式的に示す斜視図である。表示装置２００は、表示素子１９５と前述の第６の実施の形態のタッチパネル７０により構成される。タッチパネル７０は、前述の第１〜５の実施の形態のタッチスクリーン１，４０，５０，８０，９０のいずれかを備える。表示素子１９５には、例えば、Ｒｅｄ画素１９１，Ｇｒｅｅｎ画素１９２，Ｂｌｕｅ画素１９３およびブラックマトリックス１９４が配列されている。なお、図３５においては、便宜上、Ｒｅｄ画素，Ｇｒｅｅｎ画素，Ｂｌｕｅ画素およびブラックマトリックスの一部のみを図示している。

本実施の形態の表示装置は、前述のように視認性に優れたタッチスクリーン１を含むタッチパネル７０を備える。したがって、視認性に優れた、投影型静電容量方式のタッチパネル付きの表示装置を提供することができる。

＜第８の実施の形態＞
本発明の第８の実施の形態である電子機器は、前述の図３４に示すタッチパネル７０と、電子素子である信号処理素子とを備える。信号処理素子は、タッチパネル７０の外部接続端子７４からの出力を入力とし、デジタル信号として出力する。信号処理素子を、タッチパネル７０に接続することによって、検出した使用者が指示するタッチ位置を、コンピュータなどの外部信号処理装置へ出力するデジタイザなどのタッチ位置検出機能付き電子機器を構成することができる。

信号処理素子は、コントローラ基板７２に内蔵されてもよい。信号処理素子は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）のようなバス規格を満たすような出力機能を備えることによって、汎用性の高いタッチ位置検出機能付き電子機器を実現することができる。

以上のように本実施の形態では、電子機器は、前述のように視認性に優れたタッチスクリーン１を備える。したがって、視認性に優れた、投影型静電容量方式のタッチ位置検出機能付き電子機器を提供することができる。

本発明は、その発明の範囲内において、前述の各実施の形態を自由に組み合わせることが可能であり、また各実施の形態の任意の構成要素を適宜、変形または省略することが可能である。

１，２０，４０，５０，８０，９０ タッチスクリーン、２，２２，４２，５２，８２，９２ 検出用列配線、３，２３，４３，５３，８３，９３ 検出用行配線、４ 列接続用配線、５ 行接続用配線、６ 列方向束配線、７ 行方向束配線、８，９ 引き出し配線、１０ 端子、１１，１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０ 反射光配光用パターン、１８ 絶縁層、１９ 透明基材、７０ タッチパネル、Ｂ 基本パターン、Ｃ 交差部分、Ｅ 画素の長辺方向と平行な配線成分の多い領域、ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１ 開口部、ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２，ｅ２，ｆ２，ｇ２，ｈ２ 交差部分。

Claims (9)

1. 画素を有する表示素子と
   前記表示素子の表示画面側に配置されるタッチスクリーンと、
   指示体と前記タッチスクリーンとの間に形成される静電容量に基づいて、前記指示体によって指示された前記タッチスクリーン上の位置を検出するタッチ位置検出用回路とを備える表示装置であって、
   前記タッチスクリーンは、
   予め定める列方向に延設され、前記列方向に交差する行方向に間隔をあけて配列される複数本の列配線と、
   前記行方向に延設され、前記列方向に間隔をあけて配列される複数本の行配線と、
   前記列配線と前記行配線とが電気的に絶縁されて立体的に交差するように配設される透明基材とを備え、
   前記列配線および前記行配線は、光反射性を有する導電性材料から成り、
   前記複数本の列配線は、予め定める複数の本数が電気的に接続されて、複数の列方向束配線を構成し、
   前記複数本の行配線は、予め定める複数の本数が電気的に接続されて、複数の行方向束配線を構成し、
   前記透明基材には、光反射性を有する材料から成る複数の反射光配光用パターンが設けられ、
   前記反射光配光用パターンは、前記透明基材の使用者に面する表面に垂直な方向から見たときに曲線状に形成される曲線部分を含み、前記曲線部分の法線が全方位を向くように配置され、
   前記複数の前記反射光配光パターンは、曲線部分のうち前記画素の長辺方向と平行となる部分が前記画素の短辺方向で互いに重ならないように配置されることを特徴とする表示装置。
2. 前記反射光配光用パターンは、前記曲線部分を含む細線が閉じた形状を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記反射光配光用パターンは、閉じた形状を有する細線から成り、前記透明基材の使用者に面する表面に垂直な方向から見たときに、凹部を有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記反射光配光用パターンは、前記列配線および前記行配線の少なくともいずれか一方に含まれることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 前記反射光配光用パターンは、前記列配線および前記行配線の少なくともいずれか一方から絶縁されて設けられることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記列配線および前記行配線の振幅の中心線は、等間隔に配置されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記透明基材に設けられ光反射性を有する材料から成る細線により囲まれて形成される開口部の面積は、均一となることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
8. 前記透明基材に設けられ光反射性を有する材料から成る細線により形成される交差部分は、前記行方向および前記列方向で互いに重ならないように配置されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
9. 前記列方向束配線および前記行方向束配線の交差する領域は、複数の前記反射光配光用パターンを含む基本パターンの繰り返しで構成され、
   前記基本パターンに含まれる複数の前記反射光配光パターンは、曲線部分のうち前記画素の長辺方向と平行となる部分が前記画素の短辺方向で互いに重ならないように配置されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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