JP6345029B2 - タッチスクリーン、タッチパネル、表示装置、および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、タッチスクリーン、当該タッチスクリーンを備えるタッチパネル、当該タッチパネルを備える表示装置および電子機器に関する。

タッチパネルは、指などの指示体によるタッチを検出して、タッチパネルにおけるタッチされた位置の位置座標を特定する装置であり、優れたユーザーインターフェース手段の１つとして注目されている。現在、抵抗膜方式や静電容量方式など種々の方式のタッチパネルが製品化されている。一般的に、タッチパネルは、タッチセンサ（タッチしたことを検出するセンサ）が内蔵されたタッチスクリーンと、当該タッチスクリーンから入力された信号に基づいてタッチされた位置の位置座標を特定する検出装置とを備えている。

静電容量方式のタッチパネルの１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（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のような投影型静電容量方式のタッチパネルは、タッチセンサが内蔵されたタッチスクリーンの前面側を厚さ数ｍｍ程度のガラス板などの保護板で覆った場合であってもタッチを検出することが可能である。投影型静電容量方式のタッチパネルは、保護板をタッチスクリーンの前面側に配置することができるため堅牢性に優れる。また、使用者が手袋を装着した状態でタッチした場合であっても、タッチを検出することが可能である。さらに、可動部を有さないため長寿命である。

投影型静電容量方式のタッチパネルは、例えば、静電容量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（例えば、特許文献２参照）。各導体エレメントは、互いに電気的に接触することなく複数の交点を形成している。特許文献２のような構成において、指などの指示体と、検出用配線である第１シリーズの導体エレメントおよび第２シリーズの導体エレメントとの間にて形成される静電容量を検出回路で検出することによって、指示体がタッチした位置の位置座標が特定される。このような位置座標の検出方式は、一般的に自己容量検出方式と呼ばれる。

また、例えば、行方向に延設され第１電極を構成する複数の行配線と、列方向に延設され第２電極を構成する複数の列配線との間における電界変化、すなわち相互容量の変化を検出することによって、タッチされた位置の位置座標を特定する検出方式がある（例えば、特許文献３参照）。当該検出方式は、一般的に相互容量検出方式と呼ばれる。

上記の自己容量方式および相互容量方式の何れの場合も、行配線と列配線とによって格子状に区画された平面領域（検出セル）に対して指などの指示体でタッチされると、タッチされた検出セル（センサブロック）における検出値と、当該センサブロック近傍の検出セルにおける検出値とのバランスに基づいて、タッチされた位置の位置座標を特定する方法が一般的に採用されている。

最近では、検出用配線として低抵抗なメタルを用いてメッシュを形成し、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極よりも低抵抗である特性を活かして、行配線および列配線の各々の端子に接続される引き出し配線を、各行配線および各列配線の一方側の端部にのみ接続する構成が実現されている（例えば、特許文献４参照）。

特開２０１２−１０３７６１号公報 特表平９−５１１０８６号公報 特開２００３−５２６８３１号公報 特開２０１０−６１５０２号公報

特許文献４のような、各行配線および各列配線の一方側の端部にのみ引き出し配線を接続する構成では、タッチパネルに対して指などの指示体（導体）が接近して静電気放電が生じた場合において、各行配線および各列配線の他方側（引き出し配線が接続されていない側）で電荷が溜まりやすくなるため、当該他端側における行方向配線と列方向配線との間で絶縁破壊が生じやすくなるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制することが可能なタッチスクリーン、タッチパネル、表示装置、および電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明によるタッチスクリーンは、基板と、基板上に絶縁膜を介して立体視で交差するように配設された複数の行方向配線および複数の列方向配線と、各行方向配線および各列方向配線の一端から外部に電気的に引き出すように配設された複数の引き出し配線と、各行方向配線、各列方向配線、および各引き出し配線を平面視で囲むように配設された第１のシールド配線とを備え、各行方向配線、各列方向配線、および第１のシールド配線は、各行方向配線および各列方向配線と、第１のシールド配線との距離が予め定められた部分で近づくよう櫛歯状に形成された櫛歯部を有することを特徴とする。

本発明によると、基板と、基板上に絶縁膜を介して立体視で交差するように配設された複数の行方向配線および複数の列方向配線と、各行方向配線および各列方向配線の一端から外部に電気的に引き出すように配設された複数の引き出し配線と、各行方向配線、各列方向配線、および各引き出し配線を平面視で囲むように配設された第１のシールド配線とを備え、各行方向配線、各列方向配線、および第１のシールド配線は、各行方向配線および各列方向配線と、第１のシールド配線との距離が予め定められた部分で近づくよう櫛歯状に形成された櫛歯部を有するため、静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制することが可能となる。

本発明の実施の形態１によるタッチスクリーンの構成の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１によるタッチスクリーンの構成の一例を示す平面図である。 本発明の実施の形態１による図２の領域Ａの拡大図である。 本発明の実施の形態１による図２の領域Ｂの拡大図である。 本発明の実施の形態１による図２の領域Ｃの拡大図である。 本発明の実施の形態１による行方向配線および列方向配線の詳細な構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態１による行方向配線および列方向配線とシールド配線との間における容量と、行方向配線および列方向配線の電位差との関係を示す図である。 本発明の実施の形態１による行方向配線および列方向配線とシールド配線との間における容量と、不良率との関係を示す図である。 本発明の実施の形態１によるタッチスクリーンの構成の他の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１によるタッチスクリーンの構成の他の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２による図２の領域Ａの拡大図である。 本発明の実施の形態３によるタッチパネルの構成の一例を模式的に示す平面図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１によるタッチスクリーン１の構成の一例を示す斜視図である。なお、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ものとする。

タッチスクリーン１の最下面層として、透明なガラス材料または透明な樹脂からなる透明基板２が設けられている。透明基板２上には、下部電極３が形成されており、下部電極３を被覆するように層間絶縁膜５が形成されている。層間絶縁膜５は、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜などの透明な（透光性を有する）絶縁膜である。

層間絶縁膜５上には、上部電極６が形成されており、上部電極６を被覆するように保護膜８が形成されている。保護膜８は、層間絶縁膜５と同様、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜などの透明な絶縁膜である。

保護膜８上には、タッチスクリーン１を装着する液晶ディスプレイ用の偏光板９が設けられている（貼り付けられている）。また、偏光板９上には、タッチスクリーン１を保護するために、透明なガラス材料または透明な樹脂からなる透明基板１０が設けられている（粘着されている）。

下部電極３は、ＩＴＯなどの透明配線材料、あるいはアルミニウムや銅などの金属配線材料からなる複数本の行方向配線４を有する。また、上部電極６は、行方向配線４と同様、ＩＴＯなどの透明配線材料、あるいはアルミニウムや銅などの金属配線材料からなる複数本の列方向配線７を有する。複数の行方向配線４および複数の列方向配線７は、透明基板２上に層間絶縁膜５を介して立体視で交差するように配設されている。

本実施の形態１では、行方向配線４および列方向配線７を、アルミニウム系合金層とその窒化層との積層構造としているため、配線抵抗を小さくすることができ、かつ検出可能エリアにおける光の反射率を低減させることができる。ここで、検出可能エリアとは、タッチスクリーン１における、指などの指示体でタッチされたことを検出可能なエリアのことをいう（詳細は後述する）。

なお、本実施の形態１では、列方向配線７を行方向配線４よりも上層に配置しているが、行方向配線４を列方向配線７よりも上層に配置するようにしてもよい。あるいは、行方向配線４および列方向配線７を同一の層に配置し、行方向配線４と列方向配線７とが平面視で重なる（交差する）部分にのみ層間絶縁膜５を配置して電気的に分離するようにしてもよい。

行方向配線４および列方向配線７をアルミニウム系合金層とその窒化層との多層構造としたが、これに限るものではない。例えば、列方向配線７をアルミニウム系合金層とその窒化層との多層構造とし、行方向配線４をＩＴＯなどの透明配線材料で構成してもよい。

使用者は、タッチスクリーン１の表面となる透明基板１０に対して、指などの指示体でタッチして操作を行う。透明基板１０に指示体が触れる（タッチする）と、指示体と行方向配線４あるは列方向配線７との間にて容量結合（タッチ容量）が発生する。相互容量方式の場合は、タッチ容量が発生したことに起因する、上部電極６と下部電極３との間（すなわち、列方向配線７と行方向配線４との間）にて生じる相互容量の変化を検出することによって、検出可能エリア内のどの位置がタッチされたのかを特定することが可能となる。

図２は、タッチスクリーン１の構成の一例を示す平面図である。

タッチスクリーン１における検出可能エリアは、行方向（紙面横方向）に延設された複数の行方向配線４と、行方向配線４の手前側で列方向（紙面縦方向）に延設された複数の列方向配線７とから構成されたマトリックス領域である。

各行方向配線４は、引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６を介して、外部の配線と電気的に接続するための端子１１に接続されている。各列方向配線７は、引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８を介して、端子１１に接続されている。また、引き出し線Ｒ６と引き出し線Ｃ８との間には、ダミー引き出し配線１３が配置されている。

引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６および引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８は、検出可能エリアの外周側に詰めて配置される。このとき、引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６では、最も長さが短い引き出し配線Ｒ６が最も内側になるように配置され、引き出し配線Ｒ６に沿って他の引き出し配線Ｒ１〜Ｒ５が配置されている。また、引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８では、最も長さが短い引き出し配線Ｃ４基準とし、当該引き出し配線Ｃ４に沿って他の引き出し配線Ｃ１〜３および引き出し配線Ｃ５〜８が配置されている。

このように、引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６および引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８を検出可能エリアの外周側に詰めて配置することによって、タッチスクリーン１を装着する表示装置と、最外縁の引き出し配線Ｒ１および引き出し配線Ｃ１を除く引き出し配線（引き出し配線Ｒ２〜Ｒ６、引き出し配線Ｃ２〜Ｃ８）との間にて生じるフリンジ容量を抑制することができる。

また、引き出し配線Ｒ１および引き出し配線Ｃ１の外側には、グランド電位が入力されるシールド配線１２（第１のシールド配線）が配置されている。すなわち、シールド配線１２は、各行方向配線４、各列方向配線７、および各引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６，Ｃ１〜Ｃ８を平面視で囲むように配設されている。シールド配線１２を配置することによって、タッチスクリーン１を装着する表示装置と、引き出し配線Ｒ１および引き出し配線Ｃ１との間にて生じるフリンジ容量を抑制することができる。また、シールド配線１２（第２のシールド配線）は、各行方向配線４の一端側に沿って配設されている。すなわち、第２のシールド配線は、第１のシールド配線から枝分かれして各行方向配線４の一端に沿って配設されている。

引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６および引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８を上記の配置とすることによって、タッチスクリーン１を装着する表示装置から発生する電磁ノイズが引き出し配線に与える影響を低減することができる。

図３は、図２の領域Ａの拡大図である。なお、図３は、１本の行方向配線４を例として示しているが、他の行方向配線４についても同様である。

行方向配線４の終端部１４（引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６が接続されていない側の端部）には、シールド配線１２に向かって櫛歯状の櫛歯部１５が設けられている。また、シールド配線１２には、櫛歯部１５と平面視で対向する位置に櫛歯状の櫛歯部１６が設けられている。櫛歯部１５と櫛歯部１６とは、平面視で互い違いかつ離間して配置されており、互いの距離を近づけて容量を形成している。行方向配線４とシールド配線１２とは、異なる層に形成されている。

このように、行方向配線４とシールド配線１２とが局所的に近づく部分（すなわち、櫛歯部１５および櫛歯部１６）を設けると、タッチスクリーン１に対して指などの指示体（導体）が接近して静電気放電が生じた場合において、終端部１４にて静電気放電の収束性が増して電位が増加しにくくなるため、行方向配線４と列方向配線７との電位差が小さくなり絶縁破壊を抑制する。

図４は、図２の領域Ｂの拡大図である。なお、図４は、１本の列方向配線７を例として示しているが、他の列方向配線７についても同様である。

列方向配線７の終端部１７（引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８が接続されていない側の端部）には、シールド配線１２に向かって櫛歯状の櫛歯部１８が設けられている。また、シールド配線１２には、櫛歯部１８と平面視で対向する位置に櫛歯部１６が設けられている。櫛歯部１８と櫛歯部１６とは、平面視で互い違いかつ離間して配置されており、互いの距離を近づけて容量を形成している。列方向配線７とシールド配線１２とは、同一の層に形成されている。

このように、列方向配線７とシールド配線１２とが局所的に近づく部分（すなわち、櫛歯部１８および櫛歯部１６）を設けると、タッチスクリーン１に対して指などの指示体（導体）が接近して静電気放電が生じた場合において、終端部１７にて静電気放電の収束性が増して電位が増加しにくくなるため、行方向配線４と列方向配線７との電位差が小さくなり絶縁破壊を抑制する。

図５は、図２の領域Ｃの拡大図である。なお、図５は、１本の列方向配線７を例として示している。

各列方向配線７のうちの最も各行方向配線４の一端側（引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６が接続されている側）に配設された一の列方向配線７には、平面視で各行方向配線４の一端と互い違いになるように延設された複数の延設部７１が形成されている。延設部７１にはシールド配線１２に向かって櫛歯部１８が設けられ、シールド配線１２には櫛歯部１８と平面視で対向する位置に櫛歯部１６が設けられている。櫛歯部１８と櫛歯部１６とは、平面視で互い違いかつ離間して配置されており、互いの距離を近づけて容量を形成している。列方向配線７とシールド配線１２とは、同一の層に形成されている。

このように、列方向配線７とシールド配線１２とが局所的に近づく部分（すなわち、櫛歯部１８および櫛歯部１６）を設けると、タッチスクリーン１に対して指などの指示体（導体）が接近して静電気放電が生じた場合において、行方向配線４と交差する列方向配線７にて静電気放電の収束性が増して電位が増加しにくくなるため、行方向配線４と列方向配線７との電位差が小さくなり絶縁破壊を抑制する。

次に、行方向配線４および列方向配線７の詳細な構成について、図６を用いて説明する。

図６に示すように、各列方向配線７は、（１）列方向ｙに対して傾斜角度４５°で斜めに傾斜した第１傾斜部分７ａＳと、列方向ｙと平行でかつ第１傾斜部分７ａＳに繋がっている第１平行部分７ａＰとが、列方向ｙに沿ってジグザグ状に繰り返して配設されてなるジグザグパターンの第１金属配線７ａと、（２）列方向ｙを軸として第１金属配線７ａに線対称な構成を有する第２金属配線７ｂとの一組からなる。

同様に、各行方向配線４は、（３）行方向ｘに対して傾斜角度４５°で斜めに傾斜した第２傾斜部分４ａＳと、行方向ｘと平行でかつ第２傾斜部分４ａＳに繋がっている第２平行部分４ａＰとが、行方向ｘに沿ってジグザグ状に繰り返して配設されてなるジグザグパターンの第３金属配線４ａと、（４）行方向ｘを軸として第３金属配線４ａに線対称な構成を有する第４金属配線４ｂとの一組からなる。

しかも、複数の列方向配線７のうちの任意の１本の列方向配線７と、複数の行方向配線４のうちの任意の１本の行方向配線４とが立体的に交差してなる各エリアにおいて、以下のような位置関係が成立する。

すなわち、各エリア内に属する第１金属配線７ａの２つの第１傾斜部分７ａＳのうちの一方の傾斜部分７ａＳ１は、その中点（中心部）において、当該エリア内に属する第３金属配線４ａの２つの第２傾斜部分４ａＳのうちの一方の傾斜部分４ａＳ１と、その中点（中心部）において常に立体的に直交している。当該エリア内に属する第１金属配線７ａの２つの第１傾斜部分７ａＳのうちの他方の傾斜部分７ａＳ２は、その中点（中心部）において、当該エリア内に属する第４金属配線４ｂの２つの第２傾斜部分４ｂＳのうちの一方の傾斜部分４ｂＳ１と、その中点（中心部）において常に立体的に直交している。

また、当該エリア内に属する第２金属配線７ｂの２つの第１傾斜部分７ｂＳのうちの一方の傾斜部分７ｂＳ１は、その中点（中心部）において、当該エリア内に属する第３金属配線４ａの２つの第２傾斜部分４ａＳのうちの他方の傾斜部分４ａＳ２と、その中点（中心部）において常に立体的に直交している。当該エリア内に属する第２金属配線７ｂの２つの第１傾斜部分７ｂＳのうちの他方の傾斜部分７ｂＳ２は、その中点（中心部）において、当該エリア内に属する第４金属配線４ｂの２つの第２傾斜部分４ｂＳのうちの他方の傾斜部分４ｂＳ２と、その中点（中心部）において常に立体的に直交している。

上記のように傾斜部分同士の直交関係を設定することによって、当該エリア内の各平行部分７ａＰ，７ｂＰ，４ａＰおよび４ｂＰの行方向ｘに沿った寸法は、最小値化される。

図６に示す構成を採用することによって、列方向配線７と行方向配線４との配線間で発生する寄生容量の値を最小化することが可能となる。また、列方向配線７および行方向配線４が存在しない箇所を平面視した時の当該箇所の全面積を、図６に示す構成を採用しない場合よりも格段に少なくすることができるため、指などの指示体と列方向配線７との間にて生じる静電容量、および指示体と行方向配線４との間にて生じる静電容量からなるタッチ容量を、各エリアで均一に検出することが可能となる。

そして、図６に示す構成を採用したタッチスクリーン１の行方向ｘおよび列方向ｙの各々がタッチスクリーン１に装着される表示パネル（例えば、ＬＣＤパネル）の画素パターンの行方向および列方向と平行となるように当該表示パネルをタッチスクリーン１に装着するときには、列方向配線７および行方向配線４の各ジグザグパターンである第１金属配線７ａ、第２金属配線７ｂ、第３金属配線４ａ、および第４金属配線４ｂが、画素パターンの行方向および列方向の各々の配列方向に対して４５°の角度で傾斜した斜め方向に各画素に対して配置されることとなる。従って、各画素の一部を均一に覆うこととなる結果、表示パネルが出射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、モワレ現象の発生を少なくすることが可能となる。

図６に示すように、行方向配線４および列方向配線７をメッシュ状の配線とすることによって、少ない配線面積で、広い検出可能エリアを覆うことが可能である。

なお、行方向配線４および列方向配線７の材料や形状などは、上記に限るものではない。行方向配線４および列方向配線７の材料としては、ＩＴＯやグラフェンなどの透明導電性材料、あるいはアルミニウム、クロム、銅、銀などの金属材料を用いることができる。また、アルミニウム、クロム、銅、銀などの合金、あるいはこれらの合金上に窒化アルミニウムなどを形成した多層構造としてもよい。また、導線幅とメッシュ間隔も、タッチスクリーンの用途等に応じて、上記とは異なる値としてもよい。

ここで、本実施の形態１による効果を確認するために、本実施の形態１によるタッチスクリーン１（図１参照）と、比較例として行方向配線４の櫛歯部１５および列方向配線７の櫛歯部１８を有していないタッチスクリーンとについて、各々の透明基板１０を厚さ１．０ｍｍのガラス材料とし、放電コンデンサ３３０ｐＦ、放電抵抗３３０Ωの条件下で静電気放電試験を行った。その結果、比較例のタッチスクリーンでは、１２ｋＶで行方向配線の引き出し配線が接続される側とは反対側の端部近傍のセンサ内部（上記のエリア内部）で絶縁破壊が確認された。一方、本実施の形態１によるタッチスクリーン１では、１２ｋＶよりも大きな電圧を設定しても絶縁破壊が確認されず、本実施の形態１によるタッチスクリーン１では絶縁破壊が発生しにくくなることを確認することができた。

また、図７は、静電気放電（ESD : electrostatic discharge）時における、行方向配線４および列方向配線７とシールド配線１２との間における容量と、行方向配線４および列方向配線７の電位差との関係を示す図である。図７において、横軸は、行方向配線４の櫛歯部１５とシールド配線１２の櫛歯部１６との間で形成される容量（付加容量）、および列方向配線７の櫛歯部１８とシールド配線１２の櫛歯部１６との間で形成される容量（付加容量）を示している。また、縦軸は、行方向配線４と列方向配線７との電位差を示している。

図７に示すように、付加容量が大きくなるに従って（すなわち、櫛歯部１５と櫛歯部１６との距離、および櫛歯部１８と櫛歯部１６との距離が近くなるに従って）、行方向配線４と列方向配線７との電位差が小さくなることが分かる。

また、図８は、行方向配線４および列方向配線７とシールド配線１２との間における容量と、不良率との関係を示す図である。図８において、横軸は、行方向配線４の櫛歯部１５とシールド配線１２の櫛歯部１６との間で形成される容量（付加容量）、および列方向配線７の櫛歯部１８とシールド配線１２の櫛歯部１６との間で形成される容量（付加容量）を示している。また、縦軸は、タッチスクリーン１の不良率を示している。ここで、タッチスクリーン１の不良率とは、タッチスクリーン１が不良である（タッチスクリーンとして機能しない）割合のことをいう。

図８に示すように、付加容量が１ｐＦ以上である場合は、不良率が激減していることが分かる。このことから、櫛歯部１５と櫛歯部１６との間で形成される容量、および櫛歯部１８と櫛歯部１６との間で形成される容量は、１ｐＦ以上であることが好ましい。

以上のことから、本実施の形態１によれば、タッチスクリーンに対して指などの指示体（導体）が接近して静電気放電が生じた場合であっても、当該静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制して信頼性の高いタッチスクリーンを得ることができる。

なお、図１に示す透明基板２は、液晶ディスプレイのカラーフィルター基板であってもよい。図９は、タッチスクリーン１９の構成を示す斜視図である。タッチスクリーン１９は、図１の透明基板２に代えてカラーフィルター基板２０を設けることを特徴としている。その他の構成は、図１と同様である。図９に示すような構成とすることによって、タッチスクリーンの透明基板と液晶ディスプレイのカラーフィルター基板とを共用することができるため、液晶ディスプレイにタッチスクリーン１９を装着したときに全体的な薄型化を実現することができる。

また、図１０に示すタッチスクリーン２１のように、図１に示すタッチスクリーン１の透明基板２の裏面側に偏光板２２を設け（貼り付け）、偏光板２２側を表示面側として液晶ディスプレイに装着してもよい。この場合、透明基板２がタッチスクリーン２１を保護する役割を果たすとともに、図１に示す透明基板１０を削減することができるため、液晶ディスプレイにタッチスクリーン２１を装着したときに全体的な薄型化を実現することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、行方向配線４に設けられた櫛歯部１５と、シールド配線１２に設けられた櫛歯部１６とが平面視で互い違いかつ離間して配置される場合について説明した。

本発明の実施の形態２では、行方向配線４に設けられた櫛歯部１５と、シールド配線１２に設けられた櫛歯部１６とが平面視で重なるように配置されることを特徴としている。

本実施の形態２によるタッチスクリーンの構成は、実施の形態１（図１，２）と同様であるため、ここでは説明を省略する。

なお、本実施の形態２では、実施の形態１と同様（図１，２参照）、行方向配線４は下部電極３として形成され、列方向配線７は上部電極６として形成されている。また、シールド配線１２は、列方向配線７（上部電極６）と同一の層に形成される。

また、行方向配線４は、列方向配線７よりも長さが長くなるように設定されている。これによって、行方向配線４の引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６が接続されていない側の端部では、配線抵抗の抵抗を受けやすく電荷が溜まりやすくなっている。

図１１は、図２を本実施の形態２によるタッチスクリーン１とした場合における領域Ａの拡大図を示している。なお、図１１は、１本の行方向配線４を例として示しているが、他の行方向配線４についても同様である。

行方向配線４の終端部１４には、シールド配線１２に向かって櫛歯部１５が１つだけ設けられている。また、シールド配線１２には、櫛歯部１５と対向する位置に櫛歯部１６が設けられている。櫛歯部１５および櫛歯部１６は、互いの距離を近づけて容量を形成しており、平面視で重なるように配置されている。

なお、図２の領域Ｂ，Ｃについては、実施の形態１と同様であるため（図４，５参照）、ここでは説明を省略する。

また、行方向配線４および列方向配線７の詳細な構成についても、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

ここで、本実施の形態２による効果を確認するために、本実施の形態２によるタッチスクリーンと、比較例として本実施の形態１によるタッチスクリーンとについて、各々の透明基板１０を厚さ１．０ｍｍのガラス材料とし、放電コンデンサ３３０ｐＦ、放電抵抗３３０Ωの条件下で静電気放電試験を行った。その結果、比較例（本実施の形態１）のタッチスクリーンでは、２０ｋＶで行方向配線の引き出し配線が接続される側とは反対側の端部近傍のセンサ内部で絶縁破壊が確認された。一方、本実施の形態２によるタッチスクリーンでは、２０ｋＶよりも大きな電圧を設定しても絶縁破壊が確認されず、本実施の形態２によるタッチスクリーン１では絶縁破壊がより発生しにくくなることを確認することができた。

以上のことから、本実施の形態２によれば、実施の形態１よりも櫛歯部１５と櫛歯部１６との距離（ギャップ）が近づくため、行方向配線に溜まった電荷がシールド配線に向けて移動しやすくなる。従って、タッチスクリーンに対して指などの指示体（導体）が接近して静電気放電が生じた場合であっても、当該静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制して信頼性の高いタッチスクリーンを得ることができる。

なお、上記では、図１に示すタッチスクリーン１の場合を一例として説明したが、図９に示すタッチスクリーン１９あるいは図１０に示すタッチスクリーン２１の場合であっても同様の効果が得られる。

＜実施の形態３＞
図１２は、本発明の実施の形態３によるタッチパネル２３の構成の一例を模式的に示す平面図である。

タッチパネル２３は、図１に示す実施の形態１によるタッチスクリーン１と、フレキシブルプリント基板２４と、コントローラ基板２５とを備えている。

タッチスクリーン１の端子１１には、異方性導電フィルムなどを用いることによって実装された端子（端子１１に対応する端子）を有するフレキシブルプリント基板２４が接続されている。タッチスクリーン１の行方向配線４および列方向配線７と、コントローラ基板２５とをフレキシブルプリント基板２４を介して電気的に接続することによって、タッチスクリーン１はタッチパネル２３の主要構成要素として機能する。

コントローラ基板２５には、検出処理回路２６（タッチ位置検出回路）が搭載されている。検出処理回路２６は、信号電圧の印加によって、指示体と行方向配線４または列方向配線７との間にて生じる静電容量からなるタッチ容量を検出し、当該検出結果に基づいて、タッチスクリーン１における指示体のタッチ位置（位置座標）の算出処理を行う。すなわち、検出処理回路２６は、タッチスクリーン１に対して指示する指示体と、行方向配線４または列方向配線７との間の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１上の位置を検出する。

検出処理回路２６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２５は、検出処理回路２６にて算出されたタッチ位置（位置座標）を、外部の処理装置に出力するための外部接続端子２７を備えている。

以上のことから、本実施の形態３によれば、タッチパネル２３が実施の形態１によるタッチスクリーン１（図１参照）を備えることによって、タッチパネル２３を液晶ディスプレイに装着した場合において、タッチスクリーン１における静電気放電による絶縁破壊に起因する映像などのコントラストの低下を抑制したタッチパネル２３を得ることができる。

なお、上記では、実施の形態１によるタッチスクリーンを用いる場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施の形態２によるタッチスクリーン、図９に示すタッチスクリーン１９、あるいは図１０に示すタッチスクリーン２１を用いる場合であっても同様の効果が得られる。

また、検出処理回路２６は、コントローラ基板２５への実装に限らず、タッチスクリーン１の透明基板２上に実装するようにしてもよい。

＜実施の形態４＞
本発明の実施の形態４による表示装置は、実施の形態３によるタッチパネル２３（図１２参照）と、情報を表示可能な液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）（図示せず）とを備えることを特徴としている。

タッチパネル２３は、液晶表示素子の表示画面よりも使用者側に配置される。換言すれば、液晶表示素子は、タッチパネル２３のタッチスクリーンに対して指示する側とは反対側に配置される。このような構成とすることによって、使用者が指示した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とすることができる。

以上のことから、本実施の形態４によれば、コントラストの低下を抑制した視認性の良い投影型静電容量方式のタッチパネル付きの表示装置を得ることができる。

＜実施の形態５＞
本発明の実施の形態５による電子機器は、実施の形態３によるタッチパネル２３（図１２参照）と、電子素子である信号処理素子（図示せず）（電子処理部）とを備えることを特徴としている。

信号処理素子は、タッチパネル２３の外部接続端子２７から出力された信号（タッチ位置）を入力し、デジタル信号として出力する。すなわち、信号処理素子は、タッチパネル２３の検出処理回路２６にて検出されたタッチ位置の情報に対して予め定められた処理を電子的に行う。このように、信号処理素子をタッチパネル２３に接続する構成とすることによって、タッチパネル２３の検出処理回路２６にて検出されたタッチ位置の情報をコンピュータなどの外部信号処理装置に出力する、デジタイザなどのタッチ位置検出機能付き電子機器とすることができる。

なお、信号処理素子は、タッチパネル２３のコントローラ基板２５に内蔵（搭載）されてもよい。この場合、信号処理素子が、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。

以上のことから、本実施の形態５によれば、コントラストの低下を抑制した視認性の良い投影型静電容量方式のタッチ位置検出機能付きの電子機器を得ることができる。

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、省略することが可能である。

１ タッチスクリーン、２ 透明基板、３ 下部電極、４ 行方向配線、５ 層間絶縁膜、６ 上部電極、７ 列方向配線、８ 保護膜、９ 偏光板、１０ 透明基板、１１ 端子、１２ シールド配線、１３ ダミー引き出し配線、１４ 終端部、１５，１６ 櫛歯部、１７ 終端部、１８ 櫛歯部、１９ タッチスクリーン、２０ カラーフィルター基板、２１ タッチスクリーン、２２ 偏光板、２３ タッチパネル、２４ フレキシブルプリント基板、２５ コントローラ基板、２６ 検出処理回路、２７ 外部接続端子、７１ 延設部。

Claims (12)

1. 基板と、
   前記基板上に絶縁膜を介して立体視で交差するように配設された複数の行方向配線および複数の列方向配線と、
   各前記行方向配線および各前記列方向配線の一端から外部に電気的に引き出すように配設された複数の引き出し配線と、
   各前記行方向配線、各前記列方向配線、および各前記引き出し配線を平面視で囲むように配設された第１のシールド配線と、
   を備え、
   各前記行方向配線、各前記列方向配線、および前記第１のシールド配線は、各前記行方向配線および各前記列方向配線と、前記第１のシールド配線との距離が予め定められた部分で近づくよう櫛歯状に形成された櫛歯部を有することを特徴とする、タッチスクリーン。
2. 前記第１のシールド配線から枝分かれして各前記行方向配線の一端に沿って配設された第２のシールド配線をさらに備え、
   各前記列方向配線のうちの最も各前記行方向配線の一端側に配設された一の前記列方向配線は、平面視で各前記行方向配線の一端と互い違いになるように延設された複数の延設部をさらに備え、
   前記第２のシールド配線および各前記延設部は、互いの距離が近づくように櫛歯状に形成された櫛歯部を有することを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーン。
3. 前記櫛歯部は、各前記延設部の前記第２のシールド配線側と、前記第２のシールド配線とに各々形成され、
   各前記延設部の前記第２のシールド配線側に形成された前記櫛歯部と、前記第２のシールド配線に形成された前記櫛歯部とは、平面視で対向するように配置されることを特徴とする、請求項２に記載のタッチスクリーン。
4. 各前記延設部の前記第２のシールド配線側に形成された前記櫛歯部と、前記第２のシールド配線に形成された前記櫛歯部とは、平面視で互い違いかつ離間して配置されることを特徴とする、請求項３に記載のタッチスクリーン。
5. 各前記延設部の前記第２のシールド配線側に形成された前記櫛歯部と、前記第２のシールド配線に形成された前記櫛歯部とは、１ｐＦ以上の静電容量を有することを特徴とする、請求項２から４のいずれか１項に記載のタッチスクリーン。
6. 前記櫛歯部は、各前記行方向配線および各前記列方向配線の他端と、前記第１のシールド配線とに各々形成され、
   各前記行方向配線および各前記列方向配線の他端に形成された前記櫛歯部と、前記第１のシールド配線に形成された前記櫛歯部とは、平面視で対向するように配置されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のタッチスクリーン。
7. 各前記行方向配線および各前記列方向配線の他端に形成された前記櫛歯部と、前記第１のシールド配線に形成された前記櫛歯部とは、平面視で互い違いかつ離間して配置されることを特徴とする、請求項６に記載のタッチスクリーン。
8. 各前記行方向配線および各前記列方向配線のうちの長い方の配線と、前記第１のシールド配線とは異なる層に形成され、
   前記長い方の配線の前記他端に形成された前記櫛歯部と、前記シールド配線に形成された前記櫛歯部とは、平面視で重なることを特徴とする、請求項６に記載のタッチスクリーン。
9. 各前記行方向配線および各前記列方向配線の他端に形成された前記櫛歯部と、前記第１のシールド配線に形成された前記櫛歯部とは、１ｐＦ以上の静電容量を有することを特徴とする、請求項６または７に記載のタッチスクリーン。
10. 請求項１から９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対して指示する指示体と、前記行方向配線および前記列方向配線との間の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回路と、
    を備える、タッチパネル。
11. 請求項１０に記載のタッチパネルと、
    前記タッチパネルの前記タッチスクリーンに対して指示する側とは反対側に配置され、情報を表示可能な表示素子と、
    を備える、表示装置。
12. 請求項１０に記載のタッチパネルと、
    前記タッチパネルの前記タッチ位置検出回路にて検出された前記位置の情報に対して予め定められた処理を電子的に行う電子処理部と、
    を備える、電子機器。

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