JP6384058B2 - タッチスクリーン、タッチパネル、タッチパネル付き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、タッチスクリーンを備えたタッチパネル、タッチパネル付き表示装置および電子機器に関するものである。

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、タッチされた位置座標を特定する装置であり、優れた入力手段の一つとして注目されている。一般に、タッチパネルは、タッチセンサが内蔵されるタッチスクリーンと、タッチスクリーンからの信号に基づいてタッチされた位置座標を特定する検出装置とから構成され、抵抗膜方式、静電容量方式など様々な検出方式のタッチパネルが製品化されている。

静電容量方式のタッチパネルの１つとして、投射型静電容量方式のタッチパネルがある（例えば特許文献１参照）。投射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る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もタッチの検出が可能であるため、堅牢性に優れる。また、手袋装着時にもタッチ位置の検出が可能であり、可動部を有さないので長寿命であるという特徴を有する。

投射型静電容量方式のタッチパネルは、静電容量を検出するための検出用電極として、薄い誘電体膜上の行方向に形成された第１の検出用電極、第１の検出用電極の上に絶縁膜を隔てて形成された列方向の第２の検出用電極とを備えている。各検出用電極間には電気的接触は無く、誘電体膜を隔てて複数の交点が形成されている。

投射型静電容量方式のタッチパネルは、さらに、指などの指示体と各々の検出用電極間の静電容量を検出し、タッチした位置座標を求める自己容量検出方式と、検出用電極相互間の静電容量の指示体による変化から位置座標を求める相互容量検出方式に分けることができる（特許文献２、３）。

上述の自己容量検出方式及び相互容量検出方式のいずれも、行方向に形成された第１の検出用電極と列方向に形成された第２の検出用電極によって格子状に区画された平面領域（検出セル）に指などの指示体がタッチした場合、検出セルでの検出値と、その近傍の検出セルの検出値とのバランスからタッチされた位置座標を特定するものであり、検出用電極の配線抵抗を低下させることでタッチスクリーンの高感度化が可能となる。このため、従来の薄膜の透明電極を用いた検出用電極に代わって、配線抵抗の低い金属等からなる細線電極を用いて各々の検出用電極を形成している。

この第１、第２の検出用電極を、各々行方向と列方向にまっすぐに延在する金属製の細線電極で形成した場合、タッチスクリーンを取り付けた液晶表示装置を構成する画素配列方向と、検出用電極を構成する金属製の細線電極の方向が同じくなり、画素配列と細線電極の繰り返しピッチが一定の関係となった場合、光学的干渉によりモアレ（干渉縞）が生じ、著しく表示品位が低下するという問題がある。また、検出用電極を一方向に平行に延在する金属製の細線電極のみで構成する場合、断線が生じた場合に、タッチを検出することができる領域が制限されるという問題もある。

そこで、行方向または列方向に各々延在する第１、第２の検出用電極を、傾き方向の異なる斜め方向の金属製の細線電極が交差した網目状の細線電極で形成する。この網目状の細線電極を用いた検出用電極は、検出用電極の延在方向と画素配列の方向は一致するものの、検出用電極は斜め方向の金属製の細線電極で構成されているため細線電極の方向と画素配列の方向が異なり、繰り返しピッチも調整することができるためモアレは発生せず、また網目状に細線電極が相互に結合しているため、一部の断線によっても検出領域が制限されることがない（たとえば特許文献４）。

特開２０１２−１０３７６１号公報 特開平９−５１１０８６号公報 特開２００３−５２６８３１号公報 特開２０１０−９７５３６号公報

しかしながら行方向と列方向の各々に延在する第１、第２の検出用電極を、傾き方向が異なる斜め方向の金属製の細線電極が交差した網目状の細線電極で構成したタッチスクリーンを、表面の偏光板の下層に用いる場合、画面に平行または垂直方向、つまり列方向または行方向の偏光が裏面からタッチスクリーンに入射すると斜め方向に延在する網目状の細線電極により入射光の偏光状態が変化し、表面の偏光板で吸収されるはずの光が偏光板を透過してしまい、光モレを生じるという問題があった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、タッチスクリーンを構成するガラス基板上に形成された検出用電極を構成する金属製の細線電極を表面側の偏光板の透過軸方向又は吸収軸方向に対して１０度以内の方向の導電性細線で形成することによって、バックライトから出射して裏面側の偏光板と液晶パネルを透過して、表面側偏光板に到達した光の偏光状態を変化させることがなく、黒表示時において光モレ等のない良好な表示品位の液晶パネル、表示装置を得ることを目的とする。

本発明のタッチスクリーンは、透明基板と、透明基板上に形成された第１の検出用電極と、第１の検出用電極と層間絶縁膜を介して立体的に交差して配設された第２の検出用電極と、第２の検出用電極を覆い貼付された偏光板と、を備え、第１の検出用電極と第２の検出用電極の各々は、傾き方向が異なり相互に交差する細線電極を繰り返し単位として構成され、細線電極は、偏光板の透過軸方向から１０度以内の方向に延在する導電性細線と、偏光板の吸収軸方向から１０度以内の方向に延在する導電性細線が結合されたものであり、細線電極は、偏光板の透過軸方向又は吸収軸方向に対して斜め方向に延在する。

本発明のタッチスクリーンは、偏光板の透過軸方向又は吸収軸方向から１０度以内の方向の導電性細線が結合し、傾き方向が異なる相互に交差した細線電極を繰り返し単位として第１の検出用電極と第２の検出用電極を形成するため、モアレの発生がないと同時に、タッチスクリーンに入射した光の偏光状態を変化させることがないため光モレのない良好な表示を得ることができる。

実施の形態１に係るタッチスクリーンの斜視図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの平面図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの検出用電極の交差部の拡大模式図である。 実施の形態１に係るタッチスクリーンの単位細線電極の拡大図である。 タッチパネルの構成を模式的に示す平面図である。 実施の形態２に係るタッチスクリーンの単位細線電極の拡大図である。 実施の形態３に係るタッチスクリーンの単位細線電極の拡大図である。 実施の形態４に係るタッチスクリーンの下部電極の平面図である。 実施の形態４に係るタッチスクリーンの上部電極の平面図である。 実施の形態４に係るタッチスクリーンの下部電極と上部電極の平面図である。 実施の形態４に係るタッチスクリーンのダミー配線を示す平面図である。

実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一又は相当する部分を示すものである。また、本実施の形態において、タッチスクリーンとは、指などの指示体の接触により接触位置に応じた信号を出力する位置センサーを言い、タッチパネルとは、タッチスクリーンと、タッチスクリーンからの出力信号に基づいて位置座標を特定する検出装置とから主に構成される入力装置を言う。

また実施の形態の説明において、タッチスクリーンに形成された、層間絶縁膜を介した２つの層状電極を、上部電極および下部電極と呼ぶ。また、これらの上部電極および下部電極を構成する、指示体による静電容量変化等を検出する電極を検出用電極と呼ぶ。さらに、この検出用電極は、有限の長さの細線状の導電材料からなる電極を相互に接続した網目状の電極により形成されており、この網目状電極を細線電極、細線電極を構成する導電材料からなる細線を導電性細線と呼ぶ。

実施の形態１．
＜タッチスクリーンの構成＞
図１、２を用いて、本実施の形態のタッチスクリーン１の構造の概略を説明する。本実施の形態におけるタッチスクリーン１は、投射型静電容量方式のタッチスクリーンである。図１は、この発明を実施するための実施の形態１のタッチスクリーン１の層構造の斜視図であり、タッチスクリーン１の一部を切り出して示したものである。図２は本実施の形態のタッチスクリーン１の平面図であり、タッチスクリーン１の指などの指示体で接触する部分だけでなく、周辺の引き出し配線部分も示している。

図１に示すように、本実施の形態のタッチスクリーン１は、透明基板１０上に複数の第１の検出用電極２１からなる下部電極２０が形成されている。下部電極２０を覆うように層間絶縁膜１１が形成され、層間絶縁膜１１の上面には複数の第２の検出用電極３１からなる上部電極３０が形成される。さらに層間絶縁膜１１の上面には、上部電極３０を被覆するように保護膜１２が形成されている。

上部電極３０を構成する第２の検出用電極３１と下部電極２０を構成する第１の検出用電極２１とは、図２に示すように、平面視で直交するように構成している。本実施の形態においては、第１の検出用電極２１の全面に層間絶縁膜１１を形成し、その上面に第２の検出用電極３１を形成しているが、第１の検出用電極２１と第２の検出用電極３１が平面視で交差する部分のみに、両電極の間に層間絶縁膜１１を形成して両電極間を電気的に切り離してもよい。

また、本実施の形態においては、下部電極２０を構成する第１の検出用電極２１は図１の横方向（行方向）、上部電極３０を構成する第２の検出用電極３１は図１の紙面奥方向（列方向）としているが、双方向の検出用電極２１、３１は平面視で交差する配置であればよく、第１の検出用電極２１を紙面奥方向（列方向）、第２の検出用電極３１を図１の横方向（行方向）としても良いことは言うまでもない。なお、第１、第２の検出用電極２１、３１を構成する細線状の導電材料である導電性細線を接続した網目状の細線電極の構造が本発明の特徴であり、この点は後述する。

ここで層間絶縁膜１１および保護膜１２には、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜等の透明な無機材料からなる絶縁膜や、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の有機材料からなる絶縁膜を用いることができる。本実施の形態においては、層間絶縁膜１１、保護膜１２ともシリコン窒化膜を用いた。透明基板１０は透明なガラス基板や透明な樹脂基板を用いることができ、本実施の形態ではガラス基板を用いた。

保護膜１２の上面には液晶パネル用の偏光板１３が貼付され、さらに、その上面にはタッチスクリーン１を保護するための透明な表面基板１４が粘着されている。図２に示すように、偏光板１３の透過軸方向１５を横方向（行方向）、吸収軸方向１６を縦方向（列方向）になるように偏光板１３を貼付した。この表面基板１４もタッチスクリーン１の最下層の透明基板１０と同様に、透明なガラス基板や透明な樹脂基板を用いることができ、本実施の形態においては、アクリル樹脂からなる樹脂基板を用いた。

＜タッチスクリーンの周辺構造＞
指などの指示体がタッチスクリーン１の表面に設けられた表面基板１４にタッチすると、指示体と表面基板１４の下の第１の検出用電極２１および第２の検出用電極３１との間に各々容量結合（タッチ容量）が発生する。自己容量方式の場合、このタッチ容量を検出することで、検出可能エリア内のどの位置においてタッチされたのか特定することができる。

図２には、ここまでに説明したタッチスクリーン１の指などの指示体で接触する部分だけでなく、周辺の引き出し配線部分も示している。タッチスクリーン１の検出可能エリアは、横方向に延びる複数の第１の検出用電極２１と縦方向に延びる複数の第２の検出用電極３１で構成されるマトリクス領域である。

横方向（行方向）の第１の検出用電極２１の各々は、引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６と接続され、縦方向（列方向）の第２の検出用電極３１の各々は、引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８と接続されている。引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６、Ｃ１〜Ｃ８はタッチスクリーン１の検出可能エリアの外周を引き回され、外部配線と接続するための端子８に接続される。なおこの引き出し配線は、タッチスクリーン１の検出可能エリアの外周に詰めて配置することが好ましい。詰めて配置することによって、タッチスクリーン１を貼り付ける表示装置と引き出し配線間のフリンジ容量を小さくすることができ、表示装置の影響でタッチスクリーン１の出力信号に与える電磁ノイズの影響を小さくすることができる。

＜検出用電極の構造＞
図３は実施の形態１に係るタッチスクリーンの検出用電極の交差部分の拡大図であり、図２の破線丸（Ａ）で囲んだ部分近傍を拡大して示している。図において破線が下部電極２０を構成する第１の検出用電極２１、実線が上部電極３０を構成する第２の検出用電極３１であり、いずれも網目状の第１の細線電極２２、第２の細線電極３２により形成されている。第１の検出用電極２１、第２の検出用電極３１は、いずれもアルミニウム等の金属材料からなる複数本の細線電極２２、３２から形成することができる。本実施の形態においては、第１及び第２の細線電極２２、３２はアルミニウムからなる金属細線を用いた。

図３において、図２等と同様に、第１の検出用電極２１は横方向（行方向）に延在しており、第２の検出用電極３１は縦方向（列方向）に延在している。さらにこの２つの検出用電極２１、３１は相互に直交して配列している。

図３においては、網目状の第１の細線電極２２と第２の細線電極３２は、お互いに平面視で網目状のピッチが半分ズレた配置となっているが、これに限定されるものではなく、ズレが大きいもの、またはズレが小さく、お互いにズレなく重なった構成であっても同様に用いることができる。

また、液晶表示のための偏光板１３はタッチスクリーン１を覆うように形成されており、その透過軸方向１５は白矢印で示したように第１の検出用電極２１の延在方向であり、それに直交する吸収軸方向１６は黒矢印で示したように第２の検出用電極３１の延在方向となるように貼付している。

この場合、液晶パネルの裏面に配置した偏光板は、図２の黒矢印で示した方向に透過軸、白矢印で示した方向に吸収軸となっている。具体的な液晶表示モードを例とした光学特性等の説明は後に詳細に述べるが、この検出用電極２１、３１を用いる場合、表面と裏面の偏光板を、いずれも９０度回転させ、それぞれの吸収軸、透過軸の方向を逆としても用いることができる。

さらに、図３に示した第１の検出用電極２１を構成する第１の細線電極２２、及び第２の検出用電極３１を構成する細線電極３２はいずれも同じ形態を有しており、複数の直線状の導電性細線２３（一つの導電性細線２３の例を、破線楕円で囲んで示した）がその端部を相互に結合したパターンの繰り返しで形成されている。

直線状の導電性細線２３で形成した細線電極の繰り返し単位（単位細線電極）の拡大図を図４に示す。第１、第２の検出用電極２１、３１は基本的には同じ単位細線電極の繰り返しにより形成されている。第１、第２の検出用電極２１、３１は、図４に示したように、紙面の上下方向又は左右方向の直線状の導電性細線２３（それぞれの導電性細線２３を破線楕円で囲んで示す）を組み合わせて単位細線電極を構成し、Ｐ１、Ｐ２を単位として繰り返して形成されている。

具体的には第１の検出用電極２１および第２の検出用電極３１の各々は、異なる方向に傾き、階段状に斜め方向に延在する２つの細線電極２２，３２から形成されており、中央部付近でこの２つの細線電極２２，３２が相互に交差した構成をしている。この２つの細線電極２２，３２は、いずれも偏光板の透過軸方向又は吸収軸方向の複数の直線状の導電性細線２３が相互に結合した構造をしており、この構造を繰り返して本発明の重要な構成要素である、各検出用電極２１、３１を形成している。

＜光学特性への影響＞
本実施の形態において、タッチスクリーン１を適用する表示装置は特に限定するものではないが、ここでは、タッチスクリーンに形成された導電性細線２３の方向と光学特性との関係を説明するために、表示装置はもっとも一般的な液晶表示モードである、ＴＮ（ねじれネマチック）モードの液晶表示装置を用いた場合を例に説明する。

液晶表示装置に用いる偏光板は、液晶層の裏面側と表面側（図１の構成では、保護膜１２と最上層の透明基板１４の間に偏光板１３が設けられている）とに偏光板は設けられている。一例として表面側の偏光板の透過軸を第１の検出用電極２１の延在方向（図２、３の白矢印１５の方向）に設定すると、電圧印加により黒表示を行うためには、裏面側の偏光板の透過軸は表面側の偏光板の透過軸と直交する第２の検出用電極３１の延在方向（図２、３の黒矢印１６の方向）に設定することになる。第１、第２の検出用電極２１、３１は、その延在方向又は直交方向の導電性細線２３で構成されている。つまり、導電性細線２３は表面側の偏光板の透過軸方向１５又は吸収軸方向１６となる。

液晶表示モードはＴＮモードに限定されるものではなく、横電界モード等を用いることができる。表面側の偏光板の透過軸方向は、用いる液晶表示モード、液晶表示装置とタッチスクリーン１の位置関係等により、種々の値を用いることができるが、タッチスクリーン１上に形成された導電性細線２３の方向と、偏光板の透過軸方向又は吸収軸方向の関係が１０度以内の範囲となっていることが重要である。

黒表示時においては、バックライトから出射した光は裏面側偏光板と液晶層を透過し、表面側の偏光板側へ到達したときに、表面側の偏光板の透過軸方向と直交する偏光状態となり、表面側の偏光板を透過することができないので、黒表示となる。

しかし、タッチスクリーン１上に形成された導電性細線２３の方向が、偏光板の透過軸方向又は吸収軸方向から１０度を超えて異なっている場合、液晶層を透過した光がタッチスクリーン１を透過するときに、導電性細線２３の影響で偏光方向等の偏光状態を変化させる。そのため、偏光板を透過することができる光の成分が増加し、光モレとして視認され、表示品位を低下されることになる。

本実施の形態においては、偏光板の透過軸方向又は吸収軸方向に位置した導電性細線２３を組合せて図４に示した繰り返し単位で形成された細線電極２２，３２を構成し、さらに、図４に示した細線電極２２、３２を繰り返し単位として、検出用配線２１，３１を形成しているため細線電極２２による偏光状態の変化がなく、光モレのない良好な表示を得ることができる。

また図４等に示した単位細線電極を用いた場合、細線電極２２，３２は階段状ではあるものの、全体として異なる方向に傾いた斜め方向に形成されている。したがって細線電極相互間の間隔は一定ではなく、またタッチスクリーンを取り付ける液晶表示装置の画素配列方向とも一致するものではないので、モアレの発生も防止することができる。

さらに、単位細線電極は、異なる方向に傾き、斜め方向に形成された２つ細線電極が交差部を有し、細線電極２２，３２が網目状の構造をしているため、一部に断線が生じた場合でも検出用電極２１，３１の全体が断線することがなく、信頼性の高いタッチスクリーンを得ることができる。

＜タッチパネル、表示装置、電子機器の構成＞
ここでは、タッチスクリーン１を用いた表示装置、タッチパネル７０、電子機器の構成の一例を述べる。タッチスクリーン１付きの表示装置、タッチパネル７０、電子機器の構成はこれに限定されるものではなく、実装方法、コントロール基板の構成等目的に応じて設定することができる。

ここまでに説明したタッチスクリーン１を表示装置の観察者側の表面に接着することでタッチスクリーン１付きの表示装置を得ることができる。またタッチパネル７０は図５に示すように、タッチスクリーン１の接続用の端子８にフレキシブルプリント基板７１を実装し、さらにフレキシブルプリント基板７１はタッチスクリーン１が指示体のタッチによる第１の検出用電極２１と第２の検出用電極３１との間の静電容量変化を検出したデータからタッチスクリーン１内の座標を計算する検出処理回路７３を搭載したコントロール基板７２に接続され、タッチパネル７０を得る。

このタッチパネル７０を用いた電子機器について説明する。タッチパネル７０の外部接続端子７４からは、タッチスクリーン１上の指示体によるタッチ座標のデジタル信号が出力され、その出力信号をコンピュータなどの外部信号処理装置（図示せず）へ入力し、デジタイザなどのタッチ位置検出機能を有する電子機器を構成することができる。

図５においては、信号処理回路７３はコントロール基板７２に搭載した構成を示したが、信号処理回路は、ＵＳＢ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。

なお、本実施の形態においては、タッチスクリーン１は図１に示した層構造としたが、これに特に限定するものではなく、透明基板１０上に下部電極２０と上部電極３０とが層間絶縁膜１１を介して積層されており、そのさらに観察者側に偏光板を備える構成であることが必要であり、下部電極２０等を直接液晶表示装置のカラーフィルタ基板の表面側に形成することで、透明基板１０を用いない構成とすることもできる。

また、本実施の形態においては、タッチスクリーン１は図１に示したように、上部電極３０上に保護膜１２を形成し、その上に偏光板１３を形成して、さらに表面基板１４を設けたが、保護層１２に偏光板１３を貼付し、表面基板１４を用いない構成としても用いることができ、薄型、軽量化を達成することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では検出用電極２１、３１を図４に示した導電性細線２３からなる単位細線電極を繰り返し単位として構成していたが、本実施の形態においては、いずれの検出用電極２１、３１とも、図６に示した導電性細線２３の形状を単位細線電極として用いた。この検出用電極２１、３１を構成する単位細線電極の差のみが実施の形態と異なっており、その他の構成についてはすべて実施の形態１と同じ構成を用いた。

本実施の形態で用いた単位細線電極を図６に示す。図中の破線楕円で、単位細線電極を構成する導電性細線２３を囲んで示しており、それぞれの導電性細線２３の両端を他の導電性細線２３で結合した構成をしている。

図６の中央に偏光板の透過軸方向および吸収軸方向を一点鎖線で示しており、この透過軸方向又は吸収軸方向とそれぞれの導電性配線２３との成す角をθ１〜θ６で示している。θ１〜θ６は１０度以内であることが必要であり、本実施の形態においては、θ１〜θ６はいずれも５度とした。

Ｐ１、Ｐ２はそれぞれの方向の単位細線電極の繰り返しピッチを示しており、本実施の形態においては、Ｐ１、Ｐ２はいずれも２００μｍとした。

この形状の単位細線電極による検出用配線２１、３１を用いたタッチパネルを液晶表示装置と組み合わせて用いたところ、黒表示時に、導電性細線２３に伴う光モレは観察されず、良好な表示を得ることができた。また、モアレも発生せず、さらに細線電極の冗長構造により断線の発生時にも検出領域が制限されない良好な特性のタッチスクリーンを得ることができた。

実施の形態３．
実施の形態１では検出用電極２１、３１を図４に示した導電性細線２３からなる単位細線電極を繰り返し単位として構成していたが、本実施の形態においては、いずれの検出用電極２１、３１とも、図７に示した導電性配線２３の形状を単位細線電極として用いた。この検出用電極２１、３１の単位細線電極の差のみが実施の形態と異なっており、その他の構成についてはすべて実施の形態１と同じ構成を用いた。

本実施の形態で用いた単位細線電極を図７に示す。この導電性細線２３の形状は、実施の形態１で用いた図４に示した単位細線電極と比べ、すべての導電性細線２３が曲線により形成されており、その両端をさらに曲率が大きい屈曲部２６（破線楕円で図７中に示す）で結合した形状をしている。図７において、屈曲部２６を除く導電性細線２３は、実施の形態１での図４と比べ、曲線で形成されている点は異なっている。

Ｐ１、Ｐ２はそれぞれの方向の単位細線電極の繰り返しピッチを示しており、本実施の形態においては、Ｐ１、Ｐ２はいずれも２００μｍとした。

この形状の単位細線電極による検出用電極２１、３１を用いたタッチパネルを液晶表示装置と組み合わせて用いたところ、黒表示時に、導電性細線２３の形態に伴う光モレは観察されず、良好な表示を得ることができた。また本タッチスクリーン１を照度８００００ｌｘの直射日光下で観察した結果、細線電極２２、３２が曲線となり、電極端面の反射、ぎらつきが目立ちにくくなったため、良好な表示を得ることができた。

実施の形態４．
ここまでに説明した実施の形態においては、すべて図２に示したように、それぞれ短冊状の形状をした第１の検出用電極２１と第２の検出用電極３１とが層間絶縁膜１１を介して交差した構造をしており、第１の検出用電極２１、第２の検出用電極３１は図３に示すように、各々第１、第２の細線電極２２、３２により構成されている。

図３に示すように、第１の細線電極２２により短冊型に形成された複数の第１の検出用電極２１が、わずかな隙間を持って平行に配列され下部電極２０を形成し、層間絶縁膜１１を介して、第２の細線電極３２により短冊型に形成された複数の第２の検出用電極３１がわずかな隙間を持って平行に配列され上部電極３０を形成している。

このようなタッチスクリーン１に指示体によりタッチした場合、第１の検出用電極２１と第２の検出用電極３１間の静電容量が変化し、タッチした位置を特定することができるが、タッチによる静電容量の変化を敏感に捉えるためには、タッチしないときの検出用電極間の静電容量を小さくしておくことが重要である。

しかし、上述したように、短冊型の検出用電極２１、３１がわずかな隙間で平行に配列している上部電極３０、下部電極２０を用いているタッチスクリーン１では、タッチしないときに近傍の検出用電極２１、３１間で静電容量を生じ、タッチによる静電容量変化が敏感には検出しにくいという問題が生じる場合がある。

そこで本実施の形態においては、近接する検出用電極２１、３１間に、電気的に接続していない細線電極２２、３２で形成された領域を設け、近接した検出用配線２１、３１間にタッチしないときに不要な静電容量を生じないようにしたものであり、また、そのような電気的に接続しない細線電極２２、３２の領域を設けたことによる視認性の課題も同時に解決するものである。

なお、本実施の形態においては、導電性細線２３からなる単位細線電極の形状は実施の形態１と同じ図４に示したパターンを用いたが、特に限定されるものではなく、実施の形態２に用いた図６のパターン、実施の形態３で用いた図７のパターンであっても用いることができる。

図８に本実施の形態に係るタッチスクリーン１の第１の検出用電極２１と第２の検出用電極３１の交差部近傍の第１の検出用電極２１を示す。紙面左右方向に第１の検出用電極２１は連続しており、破線は細線電極２２が切断された断線部２４を示している。つまり、第１の検出用電極２１を構成する細線電極２２は断線部２４で電気的に切断されており、その断線部２４の内側の領域は電気的に接続されていないフローティング電極２５となっている（図では制御回路等と接続している検出用電極２１を黒表示、フローティング電極２５をグレー表示で示している）。

図９に本実施の形態に係るタッチスクリーン１の第１の検出用電極２１と第２の検出用電極３１の交差部近傍の第２の検出用電極３１（黒で表示）を示している。紙面上下方向に第２の検出用電極３１は連続し、前述の図８と同様に破線で示した断線部３４で細線電極３２は切断されており、電気的に切断されたフローティング電極３５（グレーで表示）を形成している。

図８に示した第１の検出用電極２１と図９に示した第２の検出用電極３１とを層間絶縁膜１１を介して重ね合わせた状態を図１０に示す。図において第１の検出用電極２１とそのフローティング電極２５を破線、第２の検出用電極３１とそのフローティング電極３５を実線で示しており、検出用の回路に接続した電極部分は黒表示で、フローティング電極２５、３５はグレー表示で示している。

つまり、電気的に接続した第１の検出用電極は黒破線、第２の検出用電極３１は黒実線で示しており、第１の検出用電極２１のフローティング電極２５はグレー破線、第２の検出用電極３１のフローティング電極３５はグレー実線で示されている。

図１０において、破線の丸で囲んだ部分Ｂで、黒表示の実線と破線で示した検出用の回路に接続した第１の検出用電極２１と第２の検出用電極３１が相互に交差しており、それ以外の部分では、少なくとも第１の検出用配線２１、第２の検出用配線３１のいずれかがフローティング電極２５、３５となっている。さらに検出用電極３１に沿った四角い破線で囲んだ部分では、いずれもがフローティング電極２５、３５となっている。

つまり、この四角い破線の位置は、上述のように、断線部２４、３４であり、第１および第２の検出用電極２１、３１が電気的に切断されている。つまり、第１および第２の検出用電極２１、３１を構成する導電性細線２３は、断線部２４、３４で途切れて何も形成されていない状態となっている。

この状態を、表面から観察すると、タッチスクリーン面はほとんど全面均等に細線電極２２、３２が形成されており、そのためほとんど全面が細線電極の反射等により均一に視認される。しかし上記の四角い破線の断線部２４、３４では、導電性細線２３が切断され、上部電極３０、下部電極２０ともになにも形成されていないので反射状態がその他の領域とは異なり、明確に視認される。

そこで、この上部電極３０、下部電極２０の両方が形成されていない部分（図１０の四角い破線部）にダミー配線３６を形成した。図１０の一点鎖線丸Ｃを拡大して図１１に示す。ダミー配線３６は、上部電極３０と同じ層に形成し、細線電極３２と同一材料を用いた。ダミー配線３６の方向は、上部電極３０を構成する第２の細線電極３２の導電性細線２３と直交する方向、つまり、下部電極２０を構成する第１の細線電極２２の導電性細線２３と同じ方向とした。

以上のように検出用電極２１、３１を電気的に切断し、フローティング電極２５、３５としてタッチしないときの静電容量を小さくしたことにより、指示体によりタッチしたときの感度向上を図ることができる。さらに、ダミー配線３６を形成したことで検出用電極２１、３１を切断したことによる反射状態の差による視認性低下を防ぐことができ、１０００ｌｘの室内照度下においても良好な表示を得ることができた。

１ タッチスクリーン、８ 端子、１０ 透明基板、１１ 層間絶縁膜、１２ 保護膜、１３ 偏光板、１４ 表面基板、１５ 透過軸方向、１６ 吸収軸方向、２０ 下部電極、２１ 第１の検出用電極、２２ 第１の細線電極、２３ 導電性細線、２４ 断線部、２５ フローティング電極、２６ 屈曲部、３０ 上部電極、３１ 第２の検出用電極、３２ 第２の細線電極、３４ 断線部、３５ フローティング電極、３６ ダミー配線、７０ タッチパネル、７１ フレキシブルプリント基板、コントロール基板、７３ 検出処理回路、７４ 外部接続端子、Ｒ１〜Ｒ６ 引き出し配線、Ｃ１〜Ｃ８ 引き出し配線、Ｐ１ 繰り返しピッチ、Ｐ２ 繰り返しピッチ。

Claims (7)

1. 透明基板と、
   前記透明基板上に形成された第１の検出用電極と、
   前記第１の検出用電極と層間絶縁膜を介して立体的に交差して配設された第２の検出用電極と、
   前記第２の検出用電極を覆い貼付された偏光板と、を備え、
   前記第１の検出用電極と前記第２の検出用電極の各々は、傾き方向が異なり相互に交差する細線電極を繰り返し単位として構成され、
   前記細線電極は、前記偏光板の透過軸方向から１０度以内の方向に延在する導電性細線と、前記偏光板の吸収軸方向から１０度以内の方向に延在する導電性細線が結合されたものであり、
   前記細線電極は、前記偏光板の透過軸方向又は吸収軸方向に対して斜め方向に延在するタッチスクリーン。
2. 前記導電性細線が直線状であ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. 前記第１の検出用電極と前記第２の検出用電極の各々を構成する前記細線電極が、いずれも前記導電性細線どうしが端部を接続して組み合わされた網目状の構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタッチスクリーン。
4. 前記第１の検出用電極を構成する網目状の前記細線電極と前記第２の検出用電極を構成する網目状の前記細線電極とが、相互に平面視で相補的にずれて配置していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のタッチスクリーン。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のタッチスクリーンと、
   複数の第１の検出用電極及び複数の第２の検出用電極の各々を順次選択するスイッチ回路と、
   前記スイッチ回路により選択された前記第１の検出用電極及び前記第２の検出用電極と前記タッチスクリーン表面にタッチされた指示体との間に形成される静電容量に基づいて、
   前記タッチスクリーン上のタッチ座標の算出処理を行う検出処理回路と、を備えるタッチパネル。
6. 表示パネルを有する表示装置と、
   タッチスクリーンを有する請求項５に記載したタッチパネルと、
   を備えるタッチパネル付き表示装置。
7. 請求項６に記載のタッチパネルと、
   前記タッチパネルの前記検出処理回路の出力を入力信号として処理する電子素子とを備えることを特徴とする電子機器。

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