タッチパネル、及びこれを用いた表示装置
【課題】 位置の検出精度、または、検出感度が高く、透明電極のパターン形状が視認されるなどして見栄えが悪くなることを抑制することのできる静電容量式のタッチパネルを提供すること。
【解決手段】
透明基板と、該透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極が順に備えられ、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間に第１の透明絶縁層を有し、前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を有し、さらには前記第２の透明絶縁層の上層に、操作面の全域にわたって第３の透明絶縁層を設けたタッチパネルである。
【解決手段】
透明基板と、該透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極が順に備えられ、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間に第１の透明絶縁層を有し、前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を有し、さらには前記第２の透明絶縁層の上層に、操作面の全域にわたって第３の透明絶縁層を設けたタッチパネルである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式のタッチパネル、及び静電容量式のタッチパネルを備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ（パーソナルディジタルアシスタント）などの携帯機器では、画面の大型化に伴いスイッチやテンキーなどの入力手段を配置できる場所が小さくなっている。また、多機能化に伴い操作をより直感的に行えるタッチパネル付き表示装置への要求が高まっている。
タッチパネルは、指などで操作面を触れた際、その接触位置を検出することで、入力装置として機能するものである。この接触位置を検出する検出方式には、主に抵抗膜方式と、静電容量方式がある。
現在、ＰＤＡなどの携帯機器では主に抵抗膜方式が利用されている。抵抗膜方式は表面に透明電極を備える２つの透明基板を透明電極を形成した面が互いに向き合うように一定の空隙を設けて配置する。
このため２つの透明電極と空気との界面で不要な反射を生じ、この不要反射のため明るい環境では、外光の不要な反射により画面が見にくくなる、あるいは、画像光の一部が反射して画面が暗くみえるという課題を有する。
【０００３】
一方、静電容量方式は、これを構成する層間に空気層がないので不要反射が小さくなり透過率が高くなる。可動部がないため磨耗の心配が小さいので耐久性が高い。さらに、基板は、一枚でよいので薄型化しやすく、携帯機器には好適な方式である。
このような静電容量タッチパネルとしては、透明基板の上に透明電極を１層設けるシンプルな構成が知られている。ただし、このような構成では、接触位置の検出精度が低いため、特に小さな画面を備える機器では、より高い検出精度が望まれていた。
【０００４】
特許文献１には、Ｘ方向の座標を検出するための第１の透明電極と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極を、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、あるいはガラスなどの誘電体層を介して配置することで、高い精度で位置検出が可能になることが開示されている。
そして、この特許文献１に記載のタッチパネルにあっては、第１の透明電極をＸ方向に離間し、第２の透明電極をＹ方向に離間することでより高い精度で位置検出できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７３２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この特許文献１に記載のタッチパネルにあっては、例えば、ＰＥＴフィルムの片面にＸ方向の座標を検出するための電極を複数に離間して配置し、別の面にＹ方向の座標を検出するための電極を複数に離間して配置している。この場合、ＰＥＴフィルムを中心として厚み方向に対称の構造となるため、電極が視認されるなどの問題は生じにくい。
しかしながら、電極を形成し、パターニングするといった工程を透明基材となるＰＥＴフィルムの両面に施す必要があるため、工程が多くなりコストが高くなるといった問題を有している。
【０００７】
低コスト化のために、透明基材の一方の面にＸ方向の座標を検出するための第１の透明電極と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極を絶縁層を介して配置する構造が考えられる。
図１３は、このような構造のタッチパネルの一部断面図である。第１の透明電極及び第２の透明電極としてはＩＴＯ（酸化インジウム錫、Indium Tin Oxide）が考えられ、電極間の絶縁層としては酸化シリコンなどの透明な無機物、あるいはアクリル系などの透明樹脂が考えられる。
この場合、公知技術のようにＰＥＴフィルムの両面に第１及び第２の透明電極をそれぞれ配置したときには顕在化しない、電極のパターンが視認されて見栄えが悪くなるという問題を生じる。
【０００８】
このような問題が生じるのは、以下の理由による。
透明電極の屈折率は、約２．０で、絶縁層と透明基板の屈折率は、約１．５である。第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、それぞれの領域では電極の厚さが同じであっても、透明基板と電極、電極と絶縁層、電極と空気など屈折率が異なる界面が異なる位置に存在する。
このため干渉を伴う界面反射は各領域で異なり、それが電極のパターンとして視認されやすくなる。
図１４は、第１及び第２の透明電極として厚さ１５ｎｍのＩＴＯ（屈折率２．０５）を用い、厚さ１２５ｎｍ、屈折率１．４６の透明材料を絶縁層として利用する場合の各領域の分光反射率を示している。隣り合う領域Ａと領域Ｂとで反射率差が４．２％あり、さらに領域Ａと領域Ｃとでは反射率の差が６．２％もあるため視認されやすく、見栄えが悪くなる。
【０００９】
本発明は、位置の検出精度、あるいは、検出感度が高く、透明電極のパターン形状が視認されるなどして見栄えが悪くなることを抑制した静電容量式のタッチパネルを提供することにある。
さらに、タッチパネルを備える表示装置において、より明るく、見やすい画像を実現することにある。
【００１０】
本発明のその他の課題と新規な特徴については本明細書の記述及び添付図面を参照して明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
透明基板に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を形成し，
さらに第２の透明絶縁層の上層に第３の透明絶縁層を操作面の全域にわたって形成することを特徴とする。
【００１２】
この際、第１の透明絶縁層と第２の透明絶縁層は、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下であり、さらに、第３の透明絶縁層の屈折率が第１及び第２の透明絶縁層の屈折率よりも小さく、第３の透明絶縁層の厚さが第１及び第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
透明基板に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極と、前記第１の透明絶縁層の屈折率の差が波長５５０ｎｍで０．１２以下であることを特徴とする。
さらに、前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
前記第１の透明電極の上層に第２の透明絶縁層を備え，
前記第２の透明絶縁層は、屈折率と厚さが第１の透明絶縁層より小さいことを特徴とする。
【００１４】
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置は、
タッチパネルと表示装置とこれらを固定する透明体から構成される表示装置であって，
前記タッチパネルは透明基板と、前記透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
さらに前記第１の透明電極と前記第２の透明電極が共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を有して構成し，
前記タッチパネルと前記表示装置を、それぞれ操作面と表示領域が重なるように、前記透明体によって固定されており、前記透明体の屈折率は前記タッチパネルの透明基板、及び前記表示装置の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成され，
前記タッチパネルはこれを構成する前記透明基板の前記第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を前記表示装置側に向けて配置することを特徴とする。
【００１５】
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置は、
タッチパネルと表示装置とこれらを固定する透明体から構成される表示装置であって，
前記タッチパネルは透明基板と、前記透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
さらに前記第１の透明電極と前記第２の透明電極が共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を有して構成し，
前記タッチパネルと前記表示装置を、それぞれ操作面と表示領域が重なるように、前記透明体によって固定されており、前記透明体の屈折率は前記タッチパネルの透明基板、及び前記表示装置の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成され，
前記タッチパネルはこれを構成する前記透明基板の前記第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を前記表示装置側に向けて配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、位置の検出精度、あるいは、検出感度を高くするために、２層の透明電極を分離して配置するタッチパネルにおいて、透明電極のパターン形状が視認されることで見栄えが悪くなることを抑制した静電容量式のタッチパネルを実現できる。さらに、タッチパネルを備える表示装置において、より明るく、見やすい画像を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のタッチパネルの一例を示す平面図である。
【図２】本発明のタッチパネルの一例を示す平面図である
【図３】本発明のタッチパネルの第１の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明のタッチパネルの第１の実施形態の一部断面図である。
【図５】本発明のタッチパネルの第１の実施形態の分光反射率である。
【図６】本発明のタッチパネルの第２の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明のタッチパネルの第２の実施形態の一部断面図である。
【図８】本発明のタッチパネルの第４の実施形態の分光反射率である。
【図９】本発明のタッチパネルの第５の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図１０】本発明のタッチパネルの第５の実施形態の一部断面図である。
【図１１】本発明のタッチパネルの第５の実施形態の分光反射率である。
【図１２】本発明のタッチパネルを備える表示装置の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図１３】本発明が課題とする構造のタッチパネルの一部断面図である。
【図１４】本発明が課題とする構造のタッチパネルの分光反射率である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。この実施形態は、種々の変更が可能であり、また、各実施形態同士の組み合せは本発明に包含されるものである。
図１及び図２はそれぞれ本発明に係るタッチパネルの一実施例を示す平面図である。
【００１９】
図１において、タッチパネル１は、透明基板１００上に形成されたＸ方向の座標を検出するための第１の透明電極１０と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極２０を備え、第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の間には図示しない透明な絶縁層が設けられている。
第１の透明電極１０と第２の透明電極２０は、タッチパネルの操作面２に相当する位置に形成されており、それぞれＸ方向及びＹ方向に複数の領域に分離している。これは、従来から知られている通り、位置検出の精度を高めるためである。
【００２０】
この際、第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の形状は、図中では複数の菱形をつなぎ合わせた形状をしているが、本発明は電極の形状、及び、分離（離間）した電極の本数がこれに限定されるものではない。電極の数や形状は、操作面の大きさと要求される検出位置の精度に応じて決定すればよい。
第１の透明電極１０は、Ｘ座標検出用導電部３０と接続し、第２の透明電極２０はＹ座標検出用導電部４０と接続されている。
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、透明である必要が無いため金属の電極材料を用いることができる。例えば、アルミニウム、クロム、銅、やこれらを含む合金を使用することができるが、本発明においては、これらに限定されるものではない。
【００２１】
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、図示しないフレキシブルプリント回路板（以下、ＦＰＣとも呼ぶ）と接続され、このＦＰＣを介して図示しないスイッチング回路や検出回路などに接続されている。
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、それぞれ第１の透明電極１０と第２の透明電極に所定の電圧を印加するための電極として機能し、スイッチング回路の切り替えにより第１の透明電極１０と第２の透明電極２０のいずれか一方に選択的に電圧を印加することができる。
電圧が印加された透明電極上には、電界が形成され、この状態で、指などが触れると、接触位置は、人体の静電容量を介して接地されることになる。その結果、対象となるＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０と接触位置との間に抵抗値の変化が生じる。
【００２２】
抵抗値は、接触位置とＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０との距離に比例するため、検出回路は、接触位置とＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０との間に流れる電流値を検出することで接触位置の座標を求めることができる。
なお、本発明は、このような静電容量方式のタッチパネル、及びこれを備える表示装置に関するものであるが、その特徴は専らタッチパネルの操作面２の断面構造にある。
このため、位置検出の方法や仕組み、位置検出をするための回路など、本発明の特徴ではない事柄に関しては上記に限定されず、公知技術を用いれば良い。このため、本願では位置検出の方法や仕組み、位置検出をするための回路など本発明の特徴でない事柄については詳細な説明は省略する。
【００２３】
また、図１と図２の違いは、Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０がそれぞれ第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の両側にあるか（図１の場合）、片側のみにあるか（図２の場合）の違いである。どちらを選択するかは検出感度やコストなどを鑑みて選択すればよい。
【００２４】
次に本発明に係るタッチパネルの特徴について図面を参照して説明するが、各図面は、発明の要点をわかり易く説明するために、縮尺や形状は、誇張されている。
【００２５】
《タッチパネルの第１の実施形態》
図３は、本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図で、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
なお、図１と図２は、位置Ａ−Ａ’においては、同一の構造であるため、以下の記述においては、これを区別しないものとする。
【００２６】
第１の実施形態のタッチパネルは、ガラスまたは透明な樹脂材料から構成される透明基板１００にＹ方向に複数に分離して形成した第２の透明電極２０と、その上層に操作面２の全域にわたって形成した第１の透明絶縁層２００と、第１の透明絶縁層２００の上層にＸ方向に複数に分離して形成した第１の透明電極１０と、第１の透明電極１０の上層に操作面２の全域にわたって形成した第２の透明絶縁層３００とから構成される。
【００２７】
透明基板１００としては、少なくとも可視光に対する透過率が８５％以上と高い透明な材料、例えば、ガラスや、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリ塩化ビニリデン樹脂，ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を用いることができる。
【００２８】
第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０は、少なくとも可視光に対する透過率が高く、導電性を有する透明電極材料から構成する。このような導電性を有する透明電極材料としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム錫、Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＺｎＯ（酸化亜鉛）を用いることができる。
これらの透明電極は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理的作成法や、スプレー法、ディップ法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの化学的作成法から、その下地となる透明基板あるいは第１の透明絶縁層を考慮して最適な方法を選択すればよい。
【００２９】
また、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０をそれぞれＸ方向とＹ方向に分離する方法としては、面状に形成した透明電極をホトリソグラフィー技術を利用してエッチング法でパターニングする方法、あるは、有機溶剤に上記材料からなる導電性フィラーなどを分散した塗料を用い、印刷法により直接、所望のパターンに形成する方法がある。
ここで、重要なのは、その膜厚を精度良く制御できることであり、後述する所望の膜厚を実現できて、さらに透明、かつ、抵抗値が低い製造方法がより望ましいが本発明においては、これを限定するものではない。
第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００は、透明基板１００との屈折率の差が小さいことが重要である。これは、屈折率の差が大きいと、透明基板１００と第１の透明絶縁層２００、及び、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００との界面での反射が大きくなるからである。
【００３０】
したがって、本発明においては、透明基板１００と第１の透明絶縁層２００と第２の絶縁層３００の波長５５０ｎｍにおける屈折率の差が最大０．０９以下となる材料を選択する。これは、透明基板１００の屈折率が１．５程度の場合、屈折率の差が０．０９以下となれば、界面反射は０．１％未満となり影響を無視できるようになるからである。
このような条件を満足する第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、例えば、透明基板１００としてガラス（屈折率１．５３）を使用する場合、屈折率が１．４４〜１．６２の範囲にある酸化シリコンなどの透明な無機材料や、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリ塩化ビニリデン樹脂，ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂などの透明な有機材料を用いれば良い。
【００３１】
光学的な面からは、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００とで同じ材料を用いることで第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００の界面反射はなくすことができる。
第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、酸化シリコンを用いる場合、その成膜方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法がある。あるいは、ゾル−ゲル法を用いても良い。
この場合、原料としてシリコンアルコキシドであるシリコンエトキシド（Ｓｉ（ＯＣ２Ｏ５）４）、シリコンメトキシド、シリコンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、シリコンノルマルブトキシド、シリコンイソブトキシド、シリコンセカンダリブトキシド、シリコンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。
【００３２】
また、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としてアクリル樹脂やシリコーン樹脂などの透明な有機材料を用いる場合、塗布は、スピンコート，ディップコート（浸漬），バーコート，アプリケーターによるコート，スプレーコート，フローコート等の方法が考えられる。また、硬化は、材料の組成に応じて熱硬化や光硬化で行うことができる。
【００３３】
次に、より具体的な例によって第１の実施形態における効果を説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第１の実施形態においては、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極及び第２の透明電極として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層及び第２の透明絶縁層として屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１２５ｎｍとしている。
【００３４】
図５は、図４において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合の各領域の分光反射率を示す。
なお、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率を示す。
第１の実施形態においては、第２の透明絶縁層３００を第２の透明電極２０の上層に形成することで、各領域間の最大の視感反射率差は、２．３％となり、各領域の平均反射率は、１．９％となる。
これは、第２の透明絶縁層がない場合に、各領域間の最大の視感反射率差が６．２％で、各領域の平均反射率が３．８％あるのに対して、それぞれ３７％と５０％に低減している。
【００３５】
つまり、第１の実施形態では、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制され、さらに反射率が減ることで、より透過率が高いタッチパネルが実現できる。
このため、本実施の第１の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置では、より明るく、見やすい画像を実現できる。
なお、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００は、前記屈折率の条件を満たせば必ずしも同じ材料である必要はない。例えば、第１の透明絶縁層２００は酸化シリコンからなる硬い層とし、第２の透明絶縁層３００は、シリコーン樹脂のように弾性を有する層とすると良い。この場合、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果が期待できる。
【００３６】
《タッチパネルの第２の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第２の実施形態について図面を参照して説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
【００３７】
第２の実施形態のタッチパネルは、ガラスまたは透明な樹脂材料から構成される透明基板１００にＹ方向に複数に分離して形成した第２の透明電極２０と、その上層に操作面２の全域にわたって形成した第１の透明絶縁層２００と、第１の透明絶縁層２００の上層にＸ方向に複数に分離して形成した第１の透明電極１０とから構成される。
【００３８】
第２の実施形態のタッチパネルは、第１の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率の差が０．１２以下の材料を用い、さらに第２の透明絶縁層を設けない構成である。
このため、第１の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については詳細な説明は省略する。
【００３９】
第２の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いることを特徴としている。
これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として利用されるＩＴＯやＩＺＯ、あるいはＺｎＯの屈折率が２．０程度であり、この場合は、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスが考えられる。このガラスはゾル−ゲル法を用いて形成できる。
【００４０】
具体的には、酸化シリコン原料としてシリコンアルコキシドであるシリコンエトキシド（Ｓｉ（ＯＣ２Ｏ５）４）を用いる。これ以外にも、シリコンアルコキシドとしてシリコンメトキシド、シリコンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、シリコンノルマルブトキシド、シリコンイソブトキシド、シリコンセカンダリブトキシド、シリコンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。
【００４１】
また、酸化チタン原料としては、チタンアルコキシドであるチタンノルマルブトキシド（Ｔｉ（ＯＣ４Ｏ９）４）を用いる。これ以外にも、チタンアルコキシドとしてチタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、チタンイソブトキシド、チタンセカンダリブトキシド、チタンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。
【００４２】
酸化ケイ素−酸化チタンマトリックスは、具体的には、以下の方法により合成することができる。
すなわち、第一段階として、アルコール中に溶解したシリコンエトキシド１モルに水１モルを加えて加水分解したのち、チタンブトキシド、またはチタンイソプロポキシドを１モル加えて十分に攪拌してシリカ−チタニアネットワークを構築する。
この際、急激な加水分解反応を抑制するため、シリコンエトキシド１モルを、エタノール又はメタノール２モル中にスターラを用いて攪拌しながら溶解するとよい(溶液Ａ)。
【００４３】
さらに加水分解用の純水に、希塩酸１％を添加してｐＨを２．０以下にし、加水分解用の水を準備する(溶液Ｂ)。
このシリコンエトキシドのアルコール溶液を、スターラを用いて激しく攪拌しながら、ｐＨを２．０以下に調整した純水１モルを滴下し、シリコンエトキシドの４つのアルコキシル基のうちの一つを加水分解する(溶液Ｃ)。
この反応式は、式（１）のようになる。
【００４４】
〔式１〕
【００４５】
式（１）において、Ｅｔは、エトキシキル基（−Ｃ２Ｈ５）を表す。この溶液Ｃを約１０分間攪拌したのち、１０分ほど静置する。
次に、急激な加水分解反応を抑制するためチタンノルマルブトキシド１モルを、エタノールまたはメタノール３モル中にスターラを用いて攪拌しながら溶解する(溶液Ｄ)。
式（１）で合成したシリコンエトキシドの加水分解溶液（溶液Ｃ）を、スターラを用いて激しく攪拌しながら、このチタンノルマルブトキシドのアルコール溶液を滴下し、式（２）に示す化学反応を進行させ、溶液Ｅを得る。
【００４６】
〔式２〕
【００４７】
式（２）において、Ｂｕは、ブトキシル基（−Ｃ４Ｈ９）を表す。この反応により、Ｓｉ−Ｏ−Ｔｉネットワークが形成される。この溶液をさらに１０分〜１時間程度攪拌したのち、１０分ほど静置する。
【００４８】
次に、第二段階として、ルチル型チタン酸化物結晶粒子のメタノール溶液を滴下する。先の溶液Ｅにルチル型酸化チタン結晶粒子（平均粒径１０ｎｍ）を含有したメタノール分散ゾルを滴下し、溶液Ｆを得る。
【００４９】
さらに、第三段階として、残りの水のアルコール溶液を激しく攪拌しながら滴下することにより、未反応の酸化ケイ素、酸化チタンを完全に加水分解させて、ルチル型チタン酸化物が分散された酸化シリコン−酸化チタンマトリックスを形成する。
溶液Ｆに残存する未反応のアルコキシル基を加水分解するため、純水に希塩酸を添加してｐＨを２．０以下にし、これにエタノールまたはメタノールを添加した加水分解用の水を準備する（溶液Ｇ）。溶液Ｆを、スターラを用いて激しく攪拌しながら溶液Ｇを滴下し、加水分解を進行させ、溶液Ｈを得る。
【００５０】
第四段階として、溶液Ｈが流動性を有する内に塗布し、水の添加により、加水分解を進行させるとゲル化が進行する。さらに、乾燥によりゲル中に含まれるアルコールを揮発させることでルチル型酸化チタン結晶が分散された酸化シリコン−酸化チタンガラスを得る。
この非晶質マトリックスガラスは、酸化チタン結晶粒子は添加しなくても、酸化シリコンと酸化チタンの組成によりその屈折率が調整することができ、酸化チタンの組成を増やすことで屈折率を高くできる。例えば、酸化チタンの組成を０〜８０ｍｏｌ％まで変化させると屈折率（ここではＤ線）は、１．４５から１．９４まで高くできる。
さらに高い屈折率を実現するには、酸化チタン結晶粒子を添加すればよく、例えば非晶質マトリックス中の酸化チタンの含有量を５０ｍｏｌ％とし、酸化チタン結晶粒子を６０ｍｏｌ％添加すると屈折率（ここではＤ線）を２．２６まで高めることができる。
【００５１】
なお、非晶質マトリックス成分中の酸化チタンのマトリクス中での含有量はＴｉＯ２の酸化物換算で８０ｍｏｌ％を超えると白濁が生じるため、酸化チタンのマトリクス中での含有量は８０ｍｏｌ％以下とすることが望ましい。
また、マトリックス中での含有量がＴｉＯ２の酸化物換算で３１ｍｏｌ％未満であると、屈折率を上げるために酸化チタン結晶微粒子を含有させると、その含有量によっては白濁を生じる。
このため、酸化チタンのマトリクス中での含有量は３１ｍｏｌ％以上とすることが望ましい。さらに、添加する酸化チタン結晶微粒子の粒径については、平均粒径が２０ｎｍを超えると白濁を生じ、平均粒径が３ｎｍ未満のものは不安定で凝集が顕著であるため、平均粒径としては３ｎｍ以上２０ｎｍ以下が望ましい。
【００５２】
次に、より具体的な例によって、第２の実施形態における効果について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第２の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極及び第２の透明電極として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用いる。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍとしている。
【００５３】
この場合、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、領域Ｂと領域Ｃでは、反射率の差は、０．１％未満と小さくなる。
また、領域Ａと領域Ｂでは視感反射率差は、０．２％である。なお、ここで述べた反射率は、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面のみの反射率を示す。
これは、第１の透明絶縁層を酸化シリコンやシリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂などから構成して、第２の実施形態のように第１の透明電極１０や第２の透明電極２０との屈折率差が小さくなるように調整しない場合（例えば屈折率１．４６の場合）に各領域間の最大の視感反射率差が６．２％になるのに対し、約１／３０に低減している。
【００５４】
したがって、第２の実施形態では、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制されるタッチパネルが実現できる。
このため、本実施の第２の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置においては、より見やすい画像を実現することができる。
なお、第２の実施形態のように第１の透明絶縁層の屈折率を第１および第２の透明電極の値に近づけた場合、これらの平均屈折率をＮｍとすると、屈折率Ｎｍは透明基板の屈折率よりも高くなることが一般的である。
この場合、反射率を低減するには第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１やこれに第１の透明電極の厚さｔｉ１を加えた厚さｔｉ１＋ｔｘが、式（３）に示すｄに対し、式（４）の関係を満たすことが望ましい。
【００５５】
〔式３〕
ｄ＝λ／（２Ｎｍ） ……………………（３）
〔式４〕
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄ≧ｔｉ１ ……………（４）
【００５６】
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
【００５７】
《タッチパネルの第３の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第３の実施形態について図面を参照して説明する。
【００５８】
第３の実施形態のタッチパネルは、前記第２の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって第２の透明絶縁層３００を形成するものである。
このため、前記第２の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については詳細な説明は省略する。
なお、第３の実施形態の断面構造は、前記第１の実施形態に示されるタッチパネルと構成が同様であるため、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
【００５９】
第３の実施形態では、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いることを特徴とする。これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０の屈折率が２．０程度の場合、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスが考えられる。
【００６０】
次に、より具体的な例によって、第３の実施形態における効果について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図を示している。
図４において、第３の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用いている。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１００ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、４０ｎｍとしている。
したがって、ｔａは、１４０ｎｍとなる。
【００６１】
この場合、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、各領域の反射率差は、０．１％未満と小さくなる。
つまり、第３の実施形態においては、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制されるタッチパネルが実現できる。このため、第３の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置では、より見やすい画像を実現することができる。
なお、ここで述べた反射率は、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面のみの反射率を示している。
【００６２】
なお、第３の実施形態のように第１及び第２の透明絶縁層の屈折率を第１および第２の透明電極の値に近づけた場合、これらの平均屈折率をＮｍとすると、屈折率Ｎｍは透明基板の屈折率よりも高くなることが一般的である。
この場合、反射率を低減するには、厚さｔａが前記式（３）に示すｄと同じになる、または、近い値になることが望ましい。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
【００６３】
《タッチパネルの第４の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第４の実施形態について図面を参照して説明する。
【００６４】
第４の実施形態のタッチパネルは、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって形成する第２の透明絶縁層３００の屈折率と厚さを、ともに第１の透明絶縁層２００のよりも小さくするものである。
このため、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については、詳細な説明は省略する。
なお、第４の実施形態の断面構造は、前記第１の実施形態と構成が同様であるため、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
また、図４は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
【００６５】
第４の実施形態では、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用い、さらに第１の透明絶縁層２００よりも屈折率が低く、厚さが薄い第２の透明絶縁層３００を第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって形成することを特徴としている。
【００６６】
第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として利用されるＩＴＯやＩＺＯ、あるいはＺｎＯの屈折率は、２．０程度である。この場合、屈折率の差が０．１２以下の材料を用いれば、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０と第１の透明絶縁層２００との間での界面反射は、０．１％未満となり影響を無視することができる。
このような高屈折率の第１の透明絶縁層２００としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスを用いることができる。
【００６７】
第２の透明絶縁層３００は、第１の透明絶縁層２００よりも屈折率が低い材料を用い、その厚さは第１の透明絶縁膜よりも薄くする。
具体的には、第１の透明絶縁層と第１の透明電極及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨとし、第２の透明絶縁層の屈折率をＮＬとすると、式（５）及び式（６）で定義するｄＨとｄＬに対して、第１の透明電極の厚さｔｘと、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１、及び第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２が式（７）及び式（８）の関係を満たすことが望ましい。
【００６８】
〔式５〕
ｄＨ＝λ／（２ＮＨ） …………………（５）
〔式６〕
ｄＬ＝λ／（４ＮＬ） …………………（６）
〔式７〕
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄＨ≧ｔｉ１ ……………（７）
〔式８〕
ｔｉ２≧ｄＬ≧ｔｉ２−ｔｘ ……………（８）
【００６９】
この条件を満たすことで、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面における反射率が小さくなるという効果が得られる。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
さらに、タッチパネルの最表面となる第２の透明絶縁層３００は、屈折率が１．４〜１．５程度でも高い反射率低減効果が得られるため、材料の選択肢が広がるといった効果がある。
【００７０】
例えば、高い表面硬度を得て、耐摩耗性を向上する場合には、第２の透明絶縁層３００として酸化シリコンなどの無機材料で緻密な層を形成すればよい。
あるいは、逆に、第２の透明絶縁層３００としてシリコーン樹脂などの弾性を有する材料を用いれば、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果を期待することができる。
【００７１】
次に、より具体的な例を用いて第４の実施形態における反射率低減の効果を説明する。
図４は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第４の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用いている。
また、第１の透明絶縁層２００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用い、第２の透明絶縁層３００としては屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
【００７２】
第１の透明電極の厚さｔｘと第２の透明電極の厚さｔｙは、ともに１５ｎｍとし、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１００ｎｍとする。
これらの条件は、式（５）〜式（８）を全て満たしている。
図８は、この条件における反射率を示すもので、図４において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合の各領域の分光反射率を示している。
なお、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率である。
【００７３】
第４の実施形態においては、各領域間の最大の視感反射率差は、０．２５％となり、各領域の平均反射率は、１．９％となる。
これは、従来の各領域間の最大の視感反射率差が６．２％で、各領域の平均反射率が３．８％であるのに対して、それぞれ４％と５０％に大幅に低減している。
さらに、各領域間の反射光の色度差Δｕ’ｖ’は、従来、０．１であったのに対し、０．０１と極めて小さくなっている。
このため、第４の実施形態においては、各領域間の視感反射率差及び反射光の色度差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが大幅に抑制され、さらに、反射率が小さくなることでより透過率が高いタッチパネルを実現することができる。
このため、第４の実施形態のタッチパネルを備える表示装置においては、より明るく、見やすい画像を実現することができる。
【００７４】
《タッチパネルの第５の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第５の実施形態について図面を参照して説明する。
【００７５】
第５の実施形態のタッチパネルは、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１及び第２の透明絶縁層や第１及び第２の透明電極の厚さを必要に応じて変更し、さらに、第２の透明絶縁層の上層に、第３の透明絶縁層を操作面２の全域にわたって形成するようにしたものである。
このため、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については、詳細な説明は省略する。
図９は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
また、図１０は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
【００７６】
第５の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いている。
これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０の屈折率が２．０程度の場合、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり、その影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスを用いることができる。
【００７７】
第２の透明絶縁層３００の上層に形成する第３の透明絶縁層４００は、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００よりも屈折率が低い材料を用い、その厚さは、第１の透明絶縁層と第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さくする。
より厳密には、第１の透明絶縁層及び第２の透明絶縁層と第１の透明電極及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨＨとし、第３の透明絶縁層の屈折率をＮＬＬとすると、式（９）及び式（１０）で定義されるｄＨＨとｄＬＬに対して、第１の透明絶縁層２００厚さｔｉ１と第２の透明絶縁層３００の厚さｔｉ２の合計の厚さｔｉ１２と、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３が、それぞれ等しくなることが望ましい。
【００７８】
〔式９〕
ｄＨＨ＝λ／（２・ＮＨＨ）×（２ｎ＋１）／２ ……………（９）
〔式１０〕
ｄＬＬ＝λ／（４・ＮＬＬ） ………………………（１０）
【００７９】
ただし、実際の製造の際には、層厚の変動が生じることを考慮すると、その変動は±１０％以下、より望ましくは±５％以下の誤差で等しくなることが不要な反射を削減するうえで望ましいため、式（１１）及び式（１２）の条件を満たすことが望ましい。
【００８０】
〔式１１〕
１．０５ｄＨＨ≧ｔｉ１２≧０．９５ｄＨＨ ……………………（１１）
〔式１２〕
１．０５ｄＬＬ≧ｔｉ３≧０．９５ｄＬＬ ………………………（１２）
【００８１】
この式（１１）及び式（１２）の条件を満たすことによって、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面における反射率が小さくなるという効果を得ることができる。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
さらに、タッチパネルの最表面となる第３の透明絶縁層３００については、屈折率が１．４〜１．５程度でも高い反射率低減効果が得られるため、材料の選択肢が広がるといった効果がある。
【００８２】
例えば、高い表面硬度を得て、耐摩耗性を向上する場合には、第３の透明絶縁層４００として酸化シリコンなどの無機材料で緻密な層を形成すればよい。
あるいは、逆に、第３の透明絶縁層４００としてシリコーン樹脂などの弾性を有する材料を用いれば、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果を期待することができる。
【００８３】
次に、より具体的な例を用いて第５の実施形態における反射率低減の効果を説明する。
図１０は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第５の実施形態では、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用いている。
また、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用い、第３の透明絶縁層４００としては、屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
【００８４】
図１１は、この条件における第５の実施形態の分光反射率を示す図であり、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３を９４ｎｍに固定し、第１の透明絶縁層の厚さと第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２の合計の厚さｔｉ１２を２０１ｎｍ、３３５ｎｍ、４７０ｎｍ、６０４ｎｍと変えた場合を示している。
これらの条件は、式（９）〜式（１２）を全て満たしている。
なお、図１０において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合に各領域の分光反射率は、第１及び第２の透明電極と第１及び第２の透明絶縁層の屈折率をほぼ同じすることで、その違いはほとんどなくなるため、領域Ｂの分光反射率のみを示してある。
また、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率である。
【００８５】
第５の実施形態においては、各領域間の視感反射率差は、０．１％以下となる。また、各領域の平均反射率は透明絶縁層の厚さｔｉ１２を２０１ｎｍ、３３５ｎｍ、４７０ｎｍ、６０４ｎｍと変えた場合に、それぞれ１．７％、１．３％、０．９７％、０．７０％となり、従来の各領域の平均反射率が３．８％であるのに対して、４５％から１８％に大幅に低減する。
このため、第５の実施形態においては、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが大幅に抑制され、さらに反射率が小さくなることでより透過率が高いタッチパネルを実現することができる。
このため、第５の実施形態のタッチパネルを備える表示装置では、より明るく、見やすい画像を実現できる。
【００８６】
特に、第５の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００の厚さの合計が６００ｎｍを超えるような厚さになっても高い反射率低減効果が得られるので、第１の透明絶縁層や第１及び第２の透明電極の厚さをより厚くすることが可能になる。
このため、第１の透明電極と第２の透明電極との間の透明絶縁層を厚くすることで、第１の透明電極と第２の透明電極の交差部の容量を下げることができる。また、第１及び第２の透明電極を厚くして抵抗値を下げることで、タッチパネルの操作位置の検出感度を高めることができる。
【００８７】
すなわち、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルにあっては、第１及び第２の透明電極や、第１の透明絶縁層の厚さを大きくすることでタッチパネルの操作位置の検出感度を高めることと、不要な反射を減らすことが両立できるという効果がある。
具体例としては、第１の透明電極の厚さｔｘと第２の透明電極の厚さｔｙは、ともに４０ｎｍとすることで低抵抗化し、さらに、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１を５００ｎｍとすることで第１の透明電極と第２の透明電極の交差部を低容量化することができる。
この際、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１０４ｎｍとしてこれらの合計厚さｔｉ１２を６０４ｎｍとし、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３は９４ｎｍとすることで式（９）〜式（１２）の条件を全て満たすことができる。
【００８８】
《タッチパネルを備える表示装置の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１２には、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置の概略構成を示す断面図が示されている。
【００８９】
図１２において、タッチパネルを備える表示装置は、タッチパネル１と、表示装置２と、これらを固定する透明体４とから構成されている。
表示装置３としては、液晶表示装置、あるいは有機発光ダイオード表示装置（以下、ＯＬＥＤ表示装置と呼ぶ）を用いることができる。
液晶表示装置は、一般に光の透過率や反射率を制御することで画像を形成する液晶表示パネルと光源としてのバックライト装置、もしくはフロントライト装置と組み合わせることで表示装置を実現する。
また、ＯＬＥＤ表示装置は、ＯＬＥＤ表示パネル自身が画像光を放射するため特に光源と組み合わせなくとも表示装置を実現することができる。
【００９０】
タッチパネル１と表示装置３は、互いの操作面２と表示領域が重なるように、透明体４によって固定される。
透明体４は、少なくとも表示装置３の表示面およびタッチパネル１の操作面に相当する領域は全て覆うように形成する。
また、その屈折率は、タッチパネル１の透明基板、及び表示装置の最表面の部材との屈折率差が小さく、透明な樹脂によって構成されている。
より具体的には、透明体４の屈折率は、タッチパネル１を構成する透明基板、及び表示装置３の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成する。
これは、透明基板１００の屈折率が１．５程度の場合、屈折率の差が０．０９以下となれば、界面反射は、０．１％未満となり影響を無視できるようになるからである。
【００９１】
液晶表示装置やＯＬＥＤ表示装置では、最表面に偏光板を備えており、偏光板は、その最表面に透明樹脂による保護フィルムが配置されている。保護フィルムの屈折率は、１．４８〜１.５４程度であり、タッチパネルの透明基板も同程度の屈折率であるため透明体４としては、屈折率が１．４８〜１.５４程度のアクリル系やシリコーン系などの透明樹脂を用いることができる。
また、透明体４は、熱硬化などで硬化してもよいし、エラストマーのように弾性を持たせても良い。透明体４を備えることで、表示装置２とタッチパネル１との間での界面反射が抑制できる。
タッチパネル１は、前記、タッチパネルの第１の実施形態〜第５の実施形態に記載のいずれのタッチパネルも用いることができる。この際、タッチパネル１を構成する透明基板の第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を表示装置側に向けて配置する。これは、本発明に係るタッチパネルが透明電極が形成された面の反射率が低いためである。
【００９２】
一般に、表示装置を明るい環境の下で観察する場合、画面の表面で外光が反射して画像が見づらくなることがある。このため画面の表面に反射防止膜を設けて外光の反射を抑制することが行われる。本実施形態（タッチパネルを備える表示装置の実施形態）の表示装置においては、表面にタッチパネルを備えているが、このタッチパネルは、表面の反射率が低くできるため新たに反射防止膜を設ける必要がない。
例えば、タッチパネルの第５の実施形態における透明絶縁層の厚さｔｉ１２が６０４ｎｍの場合には、視感反射率は０．７０％となり、反射防止膜と同等の性能を得られる。
このように本発明に係るタッチパネルを備える表示装置にあっては、タッチパネルでの反射が少ないためより明るく、見やすい画像を実現することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１…………………………タッチパネル
２…………………………操作面
３…………………………表示装置
４…………………………透明体
１０………………………第１の透明電極
２０………………………第２の透明電極
３０………………………Ｘ座標検出用導電部
４０………………………Ｙ座標検出用導電部
１００……………………透明基板
２００……………………第１の透明絶縁層
３００……………………第２の透明絶縁層
４００……………………第３の透明絶縁層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式のタッチパネル、及び静電容量式のタッチパネルを備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ（パーソナルディジタルアシスタント）などの携帯機器では、画面の大型化に伴いスイッチやテンキーなどの入力手段を配置できる場所が小さくなっている。また、多機能化に伴い操作をより直感的に行えるタッチパネル付き表示装置への要求が高まっている。
タッチパネルは、指などで操作面を触れた際、その接触位置を検出することで、入力装置として機能するものである。この接触位置を検出する検出方式には、主に抵抗膜方式と、静電容量方式がある。
現在、ＰＤＡなどの携帯機器では主に抵抗膜方式が利用されている。抵抗膜方式は表面に透明電極を備える２つの透明基板を透明電極を形成した面が互いに向き合うように一定の空隙を設けて配置する。
このため２つの透明電極と空気との界面で不要な反射を生じ、この不要反射のため明るい環境では、外光の不要な反射により画面が見にくくなる、あるいは、画像光の一部が反射して画面が暗くみえるという課題を有する。
【０００３】
一方、静電容量方式は、これを構成する層間に空気層がないので不要反射が小さくなり透過率が高くなる。可動部がないため磨耗の心配が小さいので耐久性が高い。さらに、基板は、一枚でよいので薄型化しやすく、携帯機器には好適な方式である。
このような静電容量タッチパネルとしては、透明基板の上に透明電極を１層設けるシンプルな構成が知られている。ただし、このような構成では、接触位置の検出精度が低いため、特に小さな画面を備える機器では、より高い検出精度が望まれていた。
【０００４】
特許文献１には、Ｘ方向の座標を検出するための第１の透明電極と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極を、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、あるいはガラスなどの誘電体層を介して配置することで、高い精度で位置検出が可能になることが開示されている。
そして、この特許文献１に記載のタッチパネルにあっては、第１の透明電極をＸ方向に離間し、第２の透明電極をＹ方向に離間することでより高い精度で位置検出できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７３２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この特許文献１に記載のタッチパネルにあっては、例えば、ＰＥＴフィルムの片面にＸ方向の座標を検出するための電極を複数に離間して配置し、別の面にＹ方向の座標を検出するための電極を複数に離間して配置している。この場合、ＰＥＴフィルムを中心として厚み方向に対称の構造となるため、電極が視認されるなどの問題は生じにくい。
しかしながら、電極を形成し、パターニングするといった工程を透明基材となるＰＥＴフィルムの両面に施す必要があるため、工程が多くなりコストが高くなるといった問題を有している。
【０００７】
低コスト化のために、透明基材の一方の面にＸ方向の座標を検出するための第１の透明電極と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極を絶縁層を介して配置する構造が考えられる。
図１３は、このような構造のタッチパネルの一部断面図である。第１の透明電極及び第２の透明電極としてはＩＴＯ（酸化インジウム錫、Indium Tin Oxide）が考えられ、電極間の絶縁層としては酸化シリコンなどの透明な無機物、あるいはアクリル系などの透明樹脂が考えられる。
この場合、公知技術のようにＰＥＴフィルムの両面に第１及び第２の透明電極をそれぞれ配置したときには顕在化しない、電極のパターンが視認されて見栄えが悪くなるという問題を生じる。
【０００８】
このような問題が生じるのは、以下の理由による。
透明電極の屈折率は、約２．０で、絶縁層と透明基板の屈折率は、約１．５である。第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、それぞれの領域では電極の厚さが同じであっても、透明基板と電極、電極と絶縁層、電極と空気など屈折率が異なる界面が異なる位置に存在する。
このため干渉を伴う界面反射は各領域で異なり、それが電極のパターンとして視認されやすくなる。
図１４は、第１及び第２の透明電極として厚さ１５ｎｍのＩＴＯ（屈折率２．０５）を用い、厚さ１２５ｎｍ、屈折率１．４６の透明材料を絶縁層として利用する場合の各領域の分光反射率を示している。隣り合う領域Ａと領域Ｂとで反射率差が４．２％あり、さらに領域Ａと領域Ｃとでは反射率の差が６．２％もあるため視認されやすく、見栄えが悪くなる。
【０００９】
本発明は、位置の検出精度、あるいは、検出感度が高く、透明電極のパターン形状が視認されるなどして見栄えが悪くなることを抑制した静電容量式のタッチパネルを提供することにある。
さらに、タッチパネルを備える表示装置において、より明るく、見やすい画像を実現することにある。
【００１０】
本発明のその他の課題と新規な特徴については本明細書の記述及び添付図面を参照して明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
透明基板に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を形成し，
さらに第２の透明絶縁層の上層に第３の透明絶縁層を操作面の全域にわたって形成することを特徴とする。
【００１２】
この際、第１の透明絶縁層と第２の透明絶縁層は、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下であり、さらに、第３の透明絶縁層の屈折率が第１及び第２の透明絶縁層の屈折率よりも小さく、第３の透明絶縁層の厚さが第１及び第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
透明基板に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極と、前記第１の透明絶縁層の屈折率の差が波長５５０ｎｍで０．１２以下であることを特徴とする。
さらに、前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルは、
前記第１の透明電極の上層に第２の透明絶縁層を備え，
前記第２の透明絶縁層は、屈折率と厚さが第１の透明絶縁層より小さいことを特徴とする。
【００１４】
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置は、
タッチパネルと表示装置とこれらを固定する透明体から構成される表示装置であって，
前記タッチパネルは透明基板と、前記透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
さらに前記第１の透明電極と前記第２の透明電極が共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を有して構成し，
前記タッチパネルと前記表示装置を、それぞれ操作面と表示領域が重なるように、前記透明体によって固定されており、前記透明体の屈折率は前記タッチパネルの透明基板、及び前記表示装置の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成され，
前記タッチパネルはこれを構成する前記透明基板の前記第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を前記表示装置側に向けて配置することを特徴とする。
【００１５】
前記課題を解決するため、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置は、
タッチパネルと表示装置とこれらを固定する透明体から構成される表示装置であって，
前記タッチパネルは透明基板と、前記透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
さらに前記第１の透明電極と前記第２の透明電極が共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に備えられ，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間には第１の透明絶縁層を有し，
さらに前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を有して構成し，
前記タッチパネルと前記表示装置を、それぞれ操作面と表示領域が重なるように、前記透明体によって固定されており、前記透明体の屈折率は前記タッチパネルの透明基板、及び前記表示装置の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成され，
前記タッチパネルはこれを構成する前記透明基板の前記第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を前記表示装置側に向けて配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、位置の検出精度、あるいは、検出感度を高くするために、２層の透明電極を分離して配置するタッチパネルにおいて、透明電極のパターン形状が視認されることで見栄えが悪くなることを抑制した静電容量式のタッチパネルを実現できる。さらに、タッチパネルを備える表示装置において、より明るく、見やすい画像を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のタッチパネルの一例を示す平面図である。
【図２】本発明のタッチパネルの一例を示す平面図である
【図３】本発明のタッチパネルの第１の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明のタッチパネルの第１の実施形態の一部断面図である。
【図５】本発明のタッチパネルの第１の実施形態の分光反射率である。
【図６】本発明のタッチパネルの第２の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明のタッチパネルの第２の実施形態の一部断面図である。
【図８】本発明のタッチパネルの第４の実施形態の分光反射率である。
【図９】本発明のタッチパネルの第５の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図１０】本発明のタッチパネルの第５の実施形態の一部断面図である。
【図１１】本発明のタッチパネルの第５の実施形態の分光反射率である。
【図１２】本発明のタッチパネルを備える表示装置の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図１３】本発明が課題とする構造のタッチパネルの一部断面図である。
【図１４】本発明が課題とする構造のタッチパネルの分光反射率である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。この実施形態は、種々の変更が可能であり、また、各実施形態同士の組み合せは本発明に包含されるものである。
図１及び図２はそれぞれ本発明に係るタッチパネルの一実施例を示す平面図である。
【００１９】
図１において、タッチパネル１は、透明基板１００上に形成されたＸ方向の座標を検出するための第１の透明電極１０と、Ｙ方向の座標を検出するための第２の透明電極２０を備え、第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の間には図示しない透明な絶縁層が設けられている。
第１の透明電極１０と第２の透明電極２０は、タッチパネルの操作面２に相当する位置に形成されており、それぞれＸ方向及びＹ方向に複数の領域に分離している。これは、従来から知られている通り、位置検出の精度を高めるためである。
【００２０】
この際、第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の形状は、図中では複数の菱形をつなぎ合わせた形状をしているが、本発明は電極の形状、及び、分離（離間）した電極の本数がこれに限定されるものではない。電極の数や形状は、操作面の大きさと要求される検出位置の精度に応じて決定すればよい。
第１の透明電極１０は、Ｘ座標検出用導電部３０と接続し、第２の透明電極２０はＹ座標検出用導電部４０と接続されている。
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、透明である必要が無いため金属の電極材料を用いることができる。例えば、アルミニウム、クロム、銅、やこれらを含む合金を使用することができるが、本発明においては、これらに限定されるものではない。
【００２１】
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、図示しないフレキシブルプリント回路板（以下、ＦＰＣとも呼ぶ）と接続され、このＦＰＣを介して図示しないスイッチング回路や検出回路などに接続されている。
Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０は、それぞれ第１の透明電極１０と第２の透明電極に所定の電圧を印加するための電極として機能し、スイッチング回路の切り替えにより第１の透明電極１０と第２の透明電極２０のいずれか一方に選択的に電圧を印加することができる。
電圧が印加された透明電極上には、電界が形成され、この状態で、指などが触れると、接触位置は、人体の静電容量を介して接地されることになる。その結果、対象となるＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０と接触位置との間に抵抗値の変化が生じる。
【００２２】
抵抗値は、接触位置とＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０との距離に比例するため、検出回路は、接触位置とＸ座標検出用導電部３０またはＹ座標検出用導電部４０との間に流れる電流値を検出することで接触位置の座標を求めることができる。
なお、本発明は、このような静電容量方式のタッチパネル、及びこれを備える表示装置に関するものであるが、その特徴は専らタッチパネルの操作面２の断面構造にある。
このため、位置検出の方法や仕組み、位置検出をするための回路など、本発明の特徴ではない事柄に関しては上記に限定されず、公知技術を用いれば良い。このため、本願では位置検出の方法や仕組み、位置検出をするための回路など本発明の特徴でない事柄については詳細な説明は省略する。
【００２３】
また、図１と図２の違いは、Ｘ座標検出用導電部３０とＹ座標検出用導電部４０がそれぞれ第１の透明電極１０と第２の透明電極２０の両側にあるか（図１の場合）、片側のみにあるか（図２の場合）の違いである。どちらを選択するかは検出感度やコストなどを鑑みて選択すればよい。
【００２４】
次に本発明に係るタッチパネルの特徴について図面を参照して説明するが、各図面は、発明の要点をわかり易く説明するために、縮尺や形状は、誇張されている。
【００２５】
《タッチパネルの第１の実施形態》
図３は、本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図で、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
なお、図１と図２は、位置Ａ−Ａ’においては、同一の構造であるため、以下の記述においては、これを区別しないものとする。
【００２６】
第１の実施形態のタッチパネルは、ガラスまたは透明な樹脂材料から構成される透明基板１００にＹ方向に複数に分離して形成した第２の透明電極２０と、その上層に操作面２の全域にわたって形成した第１の透明絶縁層２００と、第１の透明絶縁層２００の上層にＸ方向に複数に分離して形成した第１の透明電極１０と、第１の透明電極１０の上層に操作面２の全域にわたって形成した第２の透明絶縁層３００とから構成される。
【００２７】
透明基板１００としては、少なくとも可視光に対する透過率が８５％以上と高い透明な材料、例えば、ガラスや、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリ塩化ビニリデン樹脂，ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂を用いることができる。
【００２８】
第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０は、少なくとも可視光に対する透過率が高く、導電性を有する透明電極材料から構成する。このような導電性を有する透明電極材料としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム錫、Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＺｎＯ（酸化亜鉛）を用いることができる。
これらの透明電極は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの物理的作成法や、スプレー法、ディップ法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの化学的作成法から、その下地となる透明基板あるいは第１の透明絶縁層を考慮して最適な方法を選択すればよい。
【００２９】
また、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０をそれぞれＸ方向とＹ方向に分離する方法としては、面状に形成した透明電極をホトリソグラフィー技術を利用してエッチング法でパターニングする方法、あるは、有機溶剤に上記材料からなる導電性フィラーなどを分散した塗料を用い、印刷法により直接、所望のパターンに形成する方法がある。
ここで、重要なのは、その膜厚を精度良く制御できることであり、後述する所望の膜厚を実現できて、さらに透明、かつ、抵抗値が低い製造方法がより望ましいが本発明においては、これを限定するものではない。
第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００は、透明基板１００との屈折率の差が小さいことが重要である。これは、屈折率の差が大きいと、透明基板１００と第１の透明絶縁層２００、及び、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００との界面での反射が大きくなるからである。
【００３０】
したがって、本発明においては、透明基板１００と第１の透明絶縁層２００と第２の絶縁層３００の波長５５０ｎｍにおける屈折率の差が最大０．０９以下となる材料を選択する。これは、透明基板１００の屈折率が１．５程度の場合、屈折率の差が０．０９以下となれば、界面反射は０．１％未満となり影響を無視できるようになるからである。
このような条件を満足する第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、例えば、透明基板１００としてガラス（屈折率１．５３）を使用する場合、屈折率が１．４４〜１．６２の範囲にある酸化シリコンなどの透明な無機材料や、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリ塩化ビニリデン樹脂，ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂などの透明な有機材料を用いれば良い。
【００３１】
光学的な面からは、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００とで同じ材料を用いることで第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００の界面反射はなくすことができる。
第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、酸化シリコンを用いる場合、その成膜方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法がある。あるいは、ゾル−ゲル法を用いても良い。
この場合、原料としてシリコンアルコキシドであるシリコンエトキシド（Ｓｉ（ＯＣ２Ｏ５）４）、シリコンメトキシド、シリコンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、シリコンノルマルブトキシド、シリコンイソブトキシド、シリコンセカンダリブトキシド、シリコンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。
【００３２】
また、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としてアクリル樹脂やシリコーン樹脂などの透明な有機材料を用いる場合、塗布は、スピンコート，ディップコート（浸漬），バーコート，アプリケーターによるコート，スプレーコート，フローコート等の方法が考えられる。また、硬化は、材料の組成に応じて熱硬化や光硬化で行うことができる。
【００３３】
次に、より具体的な例によって第１の実施形態における効果を説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第１の実施形態においては、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極及び第２の透明電極として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層及び第２の透明絶縁層として屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１２５ｎｍとしている。
【００３４】
図５は、図４において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合の各領域の分光反射率を示す。
なお、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率を示す。
第１の実施形態においては、第２の透明絶縁層３００を第２の透明電極２０の上層に形成することで、各領域間の最大の視感反射率差は、２．３％となり、各領域の平均反射率は、１．９％となる。
これは、第２の透明絶縁層がない場合に、各領域間の最大の視感反射率差が６．２％で、各領域の平均反射率が３．８％あるのに対して、それぞれ３７％と５０％に低減している。
【００３５】
つまり、第１の実施形態では、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制され、さらに反射率が減ることで、より透過率が高いタッチパネルが実現できる。
このため、本実施の第１の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置では、より明るく、見やすい画像を実現できる。
なお、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００は、前記屈折率の条件を満たせば必ずしも同じ材料である必要はない。例えば、第１の透明絶縁層２００は酸化シリコンからなる硬い層とし、第２の透明絶縁層３００は、シリコーン樹脂のように弾性を有する層とすると良い。この場合、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果が期待できる。
【００３６】
《タッチパネルの第２の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第２の実施形態について図面を参照して説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
【００３７】
第２の実施形態のタッチパネルは、ガラスまたは透明な樹脂材料から構成される透明基板１００にＹ方向に複数に分離して形成した第２の透明電極２０と、その上層に操作面２の全域にわたって形成した第１の透明絶縁層２００と、第１の透明絶縁層２００の上層にＸ方向に複数に分離して形成した第１の透明電極１０とから構成される。
【００３８】
第２の実施形態のタッチパネルは、第１の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率の差が０．１２以下の材料を用い、さらに第２の透明絶縁層を設けない構成である。
このため、第１の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については詳細な説明は省略する。
【００３９】
第２の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いることを特徴としている。
これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として利用されるＩＴＯやＩＺＯ、あるいはＺｎＯの屈折率が２．０程度であり、この場合は、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスが考えられる。このガラスはゾル−ゲル法を用いて形成できる。
【００４０】
具体的には、酸化シリコン原料としてシリコンアルコキシドであるシリコンエトキシド（Ｓｉ（ＯＣ２Ｏ５）４）を用いる。これ以外にも、シリコンアルコキシドとしてシリコンメトキシド、シリコンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、シリコンノルマルブトキシド、シリコンイソブトキシド、シリコンセカンダリブトキシド、シリコンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。
【００４１】
また、酸化チタン原料としては、チタンアルコキシドであるチタンノルマルブトキシド（Ｔｉ（ＯＣ４Ｏ９）４）を用いる。これ以外にも、チタンアルコキシドとしてチタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンノルマルプロポキシド、シリコンイソプロポキシド、チタンイソブトキシド、チタンセカンダリブトキシド、チタンターシャリブトキシドなどを用いることが可能であり、これらの単体、或いはこれらの二種類以上の混合物であっても良い。
【００４２】
酸化ケイ素−酸化チタンマトリックスは、具体的には、以下の方法により合成することができる。
すなわち、第一段階として、アルコール中に溶解したシリコンエトキシド１モルに水１モルを加えて加水分解したのち、チタンブトキシド、またはチタンイソプロポキシドを１モル加えて十分に攪拌してシリカ−チタニアネットワークを構築する。
この際、急激な加水分解反応を抑制するため、シリコンエトキシド１モルを、エタノール又はメタノール２モル中にスターラを用いて攪拌しながら溶解するとよい(溶液Ａ)。
【００４３】
さらに加水分解用の純水に、希塩酸１％を添加してｐＨを２．０以下にし、加水分解用の水を準備する(溶液Ｂ)。
このシリコンエトキシドのアルコール溶液を、スターラを用いて激しく攪拌しながら、ｐＨを２．０以下に調整した純水１モルを滴下し、シリコンエトキシドの４つのアルコキシル基のうちの一つを加水分解する(溶液Ｃ)。
この反応式は、式（１）のようになる。
【００４４】
〔式１〕
【００４５】
式（１）において、Ｅｔは、エトキシキル基（−Ｃ２Ｈ５）を表す。この溶液Ｃを約１０分間攪拌したのち、１０分ほど静置する。
次に、急激な加水分解反応を抑制するためチタンノルマルブトキシド１モルを、エタノールまたはメタノール３モル中にスターラを用いて攪拌しながら溶解する(溶液Ｄ)。
式（１）で合成したシリコンエトキシドの加水分解溶液（溶液Ｃ）を、スターラを用いて激しく攪拌しながら、このチタンノルマルブトキシドのアルコール溶液を滴下し、式（２）に示す化学反応を進行させ、溶液Ｅを得る。
【００４６】
〔式２〕
【００４７】
式（２）において、Ｂｕは、ブトキシル基（−Ｃ４Ｈ９）を表す。この反応により、Ｓｉ−Ｏ−Ｔｉネットワークが形成される。この溶液をさらに１０分〜１時間程度攪拌したのち、１０分ほど静置する。
【００４８】
次に、第二段階として、ルチル型チタン酸化物結晶粒子のメタノール溶液を滴下する。先の溶液Ｅにルチル型酸化チタン結晶粒子（平均粒径１０ｎｍ）を含有したメタノール分散ゾルを滴下し、溶液Ｆを得る。
【００４９】
さらに、第三段階として、残りの水のアルコール溶液を激しく攪拌しながら滴下することにより、未反応の酸化ケイ素、酸化チタンを完全に加水分解させて、ルチル型チタン酸化物が分散された酸化シリコン−酸化チタンマトリックスを形成する。
溶液Ｆに残存する未反応のアルコキシル基を加水分解するため、純水に希塩酸を添加してｐＨを２．０以下にし、これにエタノールまたはメタノールを添加した加水分解用の水を準備する（溶液Ｇ）。溶液Ｆを、スターラを用いて激しく攪拌しながら溶液Ｇを滴下し、加水分解を進行させ、溶液Ｈを得る。
【００５０】
第四段階として、溶液Ｈが流動性を有する内に塗布し、水の添加により、加水分解を進行させるとゲル化が進行する。さらに、乾燥によりゲル中に含まれるアルコールを揮発させることでルチル型酸化チタン結晶が分散された酸化シリコン−酸化チタンガラスを得る。
この非晶質マトリックスガラスは、酸化チタン結晶粒子は添加しなくても、酸化シリコンと酸化チタンの組成によりその屈折率が調整することができ、酸化チタンの組成を増やすことで屈折率を高くできる。例えば、酸化チタンの組成を０〜８０ｍｏｌ％まで変化させると屈折率（ここではＤ線）は、１．４５から１．９４まで高くできる。
さらに高い屈折率を実現するには、酸化チタン結晶粒子を添加すればよく、例えば非晶質マトリックス中の酸化チタンの含有量を５０ｍｏｌ％とし、酸化チタン結晶粒子を６０ｍｏｌ％添加すると屈折率（ここではＤ線）を２．２６まで高めることができる。
【００５１】
なお、非晶質マトリックス成分中の酸化チタンのマトリクス中での含有量はＴｉＯ２の酸化物換算で８０ｍｏｌ％を超えると白濁が生じるため、酸化チタンのマトリクス中での含有量は８０ｍｏｌ％以下とすることが望ましい。
また、マトリックス中での含有量がＴｉＯ２の酸化物換算で３１ｍｏｌ％未満であると、屈折率を上げるために酸化チタン結晶微粒子を含有させると、その含有量によっては白濁を生じる。
このため、酸化チタンのマトリクス中での含有量は３１ｍｏｌ％以上とすることが望ましい。さらに、添加する酸化チタン結晶微粒子の粒径については、平均粒径が２０ｎｍを超えると白濁を生じ、平均粒径が３ｎｍ未満のものは不安定で凝集が顕著であるため、平均粒径としては３ｎｍ以上２０ｎｍ以下が望ましい。
【００５２】
次に、より具体的な例によって、第２の実施形態における効果について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第２の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極及び第２の透明電極として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用いる。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍとしている。
【００５３】
この場合、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、領域Ｂと領域Ｃでは、反射率の差は、０．１％未満と小さくなる。
また、領域Ａと領域Ｂでは視感反射率差は、０．２％である。なお、ここで述べた反射率は、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面のみの反射率を示す。
これは、第１の透明絶縁層を酸化シリコンやシリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂などから構成して、第２の実施形態のように第１の透明電極１０や第２の透明電極２０との屈折率差が小さくなるように調整しない場合（例えば屈折率１．４６の場合）に各領域間の最大の視感反射率差が６．２％になるのに対し、約１／３０に低減している。
【００５４】
したがって、第２の実施形態では、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制されるタッチパネルが実現できる。
このため、本実施の第２の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置においては、より見やすい画像を実現することができる。
なお、第２の実施形態のように第１の透明絶縁層の屈折率を第１および第２の透明電極の値に近づけた場合、これらの平均屈折率をＮｍとすると、屈折率Ｎｍは透明基板の屈折率よりも高くなることが一般的である。
この場合、反射率を低減するには第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１やこれに第１の透明電極の厚さｔｉ１を加えた厚さｔｉ１＋ｔｘが、式（３）に示すｄに対し、式（４）の関係を満たすことが望ましい。
【００５５】
〔式３〕
ｄ＝λ／（２Ｎｍ） ……………………（３）
〔式４〕
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄ≧ｔｉ１ ……………（４）
【００５６】
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
【００５７】
《タッチパネルの第３の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第３の実施形態について図面を参照して説明する。
【００５８】
第３の実施形態のタッチパネルは、前記第２の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって第２の透明絶縁層３００を形成するものである。
このため、前記第２の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については詳細な説明は省略する。
なお、第３の実施形態の断面構造は、前記第１の実施形態に示されるタッチパネルと構成が同様であるため、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
【００５９】
第３の実施形態では、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いることを特徴とする。これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０の屈折率が２．０程度の場合、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスが考えられる。
【００６０】
次に、より具体的な例によって、第３の実施形態における効果について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図を示している。
図４において、第３の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用い、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用いている。
また、第１の透明電極の厚さｔｘは、１５ｎｍ、第２の透明電極の厚さｔｙは、１５ｎｍ、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１００ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、４０ｎｍとしている。
したがって、ｔａは、１４０ｎｍとなる。
【００６１】
この場合、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとすると、各領域の反射率差は、０．１％未満と小さくなる。
つまり、第３の実施形態においては、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが抑制されるタッチパネルが実現できる。このため、第３の実施形態に係るタッチパネルを備える表示装置では、より見やすい画像を実現することができる。
なお、ここで述べた反射率は、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面のみの反射率を示している。
【００６２】
なお、第３の実施形態のように第１及び第２の透明絶縁層の屈折率を第１および第２の透明電極の値に近づけた場合、これらの平均屈折率をＮｍとすると、屈折率Ｎｍは透明基板の屈折率よりも高くなることが一般的である。
この場合、反射率を低減するには、厚さｔａが前記式（３）に示すｄと同じになる、または、近い値になることが望ましい。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
【００６３】
《タッチパネルの第４の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第４の実施形態について図面を参照して説明する。
【００６４】
第４の実施形態のタッチパネルは、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって形成する第２の透明絶縁層３００の屈折率と厚さを、ともに第１の透明絶縁層２００のよりも小さくするものである。
このため、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については、詳細な説明は省略する。
なお、第４の実施形態の断面構造は、前記第１の実施形態と構成が同様であるため、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
また、図４は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
【００６５】
第４の実施形態では、第１の透明絶縁層２００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用い、さらに第１の透明絶縁層２００よりも屈折率が低く、厚さが薄い第２の透明絶縁層３００を第１の透明電極１０の上層に、操作面２の全域にわたって形成することを特徴としている。
【００６６】
第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として利用されるＩＴＯやＩＺＯ、あるいはＺｎＯの屈折率は、２．０程度である。この場合、屈折率の差が０．１２以下の材料を用いれば、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０と第１の透明絶縁層２００との間での界面反射は、０．１％未満となり影響を無視することができる。
このような高屈折率の第１の透明絶縁層２００としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスを用いることができる。
【００６７】
第２の透明絶縁層３００は、第１の透明絶縁層２００よりも屈折率が低い材料を用い、その厚さは第１の透明絶縁膜よりも薄くする。
具体的には、第１の透明絶縁層と第１の透明電極及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨとし、第２の透明絶縁層の屈折率をＮＬとすると、式（５）及び式（６）で定義するｄＨとｄＬに対して、第１の透明電極の厚さｔｘと、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１、及び第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２が式（７）及び式（８）の関係を満たすことが望ましい。
【００６８】
〔式５〕
ｄＨ＝λ／（２ＮＨ） …………………（５）
〔式６〕
ｄＬ＝λ／（４ＮＬ） …………………（６）
〔式７〕
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄＨ≧ｔｉ１ ……………（７）
〔式８〕
ｔｉ２≧ｄＬ≧ｔｉ２−ｔｘ ……………（８）
【００６９】
この条件を満たすことで、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面における反射率が小さくなるという効果が得られる。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
さらに、タッチパネルの最表面となる第２の透明絶縁層３００は、屈折率が１．４〜１．５程度でも高い反射率低減効果が得られるため、材料の選択肢が広がるといった効果がある。
【００７０】
例えば、高い表面硬度を得て、耐摩耗性を向上する場合には、第２の透明絶縁層３００として酸化シリコンなどの無機材料で緻密な層を形成すればよい。
あるいは、逆に、第２の透明絶縁層３００としてシリコーン樹脂などの弾性を有する材料を用いれば、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果を期待することができる。
【００７１】
次に、より具体的な例を用いて第４の実施形態における反射率低減の効果を説明する。
図４は、本発明の第４の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第４の実施形態は、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用いている。
また、第１の透明絶縁層２００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用い、第２の透明絶縁層３００としては屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
【００７２】
第１の透明電極の厚さｔｘと第２の透明電極の厚さｔｙは、ともに１５ｎｍとし、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１は、１２５ｎｍ、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１００ｎｍとする。
これらの条件は、式（５）〜式（８）を全て満たしている。
図８は、この条件における反射率を示すもので、図４において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合の各領域の分光反射率を示している。
なお、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率である。
【００７３】
第４の実施形態においては、各領域間の最大の視感反射率差は、０．２５％となり、各領域の平均反射率は、１．９％となる。
これは、従来の各領域間の最大の視感反射率差が６．２％で、各領域の平均反射率が３．８％であるのに対して、それぞれ４％と５０％に大幅に低減している。
さらに、各領域間の反射光の色度差Δｕ’ｖ’は、従来、０．１であったのに対し、０．０１と極めて小さくなっている。
このため、第４の実施形態においては、各領域間の視感反射率差及び反射光の色度差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが大幅に抑制され、さらに、反射率が小さくなることでより透過率が高いタッチパネルを実現することができる。
このため、第４の実施形態のタッチパネルを備える表示装置においては、より明るく、見やすい画像を実現することができる。
【００７４】
《タッチパネルの第５の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルの第５の実施形態について図面を参照して説明する。
【００７５】
第５の実施形態のタッチパネルは、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルにおいて、第１及び第２の透明絶縁層や第１及び第２の透明電極の厚さを必要に応じて変更し、さらに、第２の透明絶縁層の上層に、第３の透明絶縁層を操作面２の全域にわたって形成するようにしたものである。
このため、前記第３の実施形態に示されるタッチパネルと同様な部分については、詳細な説明は省略する。
図９は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す断面図であり、図１または図２のＡ−Ａ’における断面構造を示す図である。
また、図１０は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
【００７６】
第５の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００として、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０との屈折率差が０．１２以下の材料を用いている。
これは、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０の屈折率が２．０程度の場合、屈折率の差が０．１２以下であれば、界面反射が０．１％未満となり、その影響を無視できるからである。
このような高屈折率の透明絶縁層としては、前記の通り、酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラスや、この酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に、さらに必要に応じて酸化チタン結晶粒子を分散することで所望の屈折率に調整したガラスを用いることができる。
【００７７】
第２の透明絶縁層３００の上層に形成する第３の透明絶縁層４００は、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００よりも屈折率が低い材料を用い、その厚さは、第１の透明絶縁層と第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さくする。
より厳密には、第１の透明絶縁層及び第２の透明絶縁層と第１の透明電極及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨＨとし、第３の透明絶縁層の屈折率をＮＬＬとすると、式（９）及び式（１０）で定義されるｄＨＨとｄＬＬに対して、第１の透明絶縁層２００厚さｔｉ１と第２の透明絶縁層３００の厚さｔｉ２の合計の厚さｔｉ１２と、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３が、それぞれ等しくなることが望ましい。
【００７８】
〔式９〕
ｄＨＨ＝λ／（２・ＮＨＨ）×（２ｎ＋１）／２ ……………（９）
〔式１０〕
ｄＬＬ＝λ／（４・ＮＬＬ） ………………………（１０）
【００７９】
ただし、実際の製造の際には、層厚の変動が生じることを考慮すると、その変動は±１０％以下、より望ましくは±５％以下の誤差で等しくなることが不要な反射を削減するうえで望ましいため、式（１１）及び式（１２）の条件を満たすことが望ましい。
【００８０】
〔式１１〕
１．０５ｄＨＨ≧ｔｉ１２≧０．９５ｄＨＨ ……………………（１１）
〔式１２〕
１．０５ｄＬＬ≧ｔｉ３≧０．９５ｄＬＬ ………………………（１２）
【００８１】
この式（１１）及び式（１２）の条件を満たすことによって、透明基板１００上の第１及び第２の透明電極を形成した側の面における反射率が小さくなるという効果を得ることができる。
ここで、λは、波長であり、λを視感度が高い波長５５０ｎｍとし、この厚さの条件を満たすことで人が感じるタッチパネルの不要反射を小さくできる。
さらに、タッチパネルの最表面となる第３の透明絶縁層３００については、屈折率が１．４〜１．５程度でも高い反射率低減効果が得られるため、材料の選択肢が広がるといった効果がある。
【００８２】
例えば、高い表面硬度を得て、耐摩耗性を向上する場合には、第３の透明絶縁層４００として酸化シリコンなどの無機材料で緻密な層を形成すればよい。
あるいは、逆に、第３の透明絶縁層４００としてシリコーン樹脂などの弾性を有する材料を用いれば、使用者がタッチパネルを押すと凹むため、操作感が高まるといった効果を期待することができる。
【００８３】
次に、より具体的な例を用いて第５の実施形態における反射率低減の効果を説明する。
図１０は、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルの一部断面図である。
第５の実施形態では、透明基板１００として屈折率１．５３のガラス基板を用い、第１の透明電極１０及び第２の透明電極２０として屈折率２.０５のＩＴＯを用いている。
また、第１の透明絶縁層２００及び第２の透明絶縁層３００としては、酸化シリコン−酸化チタンの非晶質マトリックスに酸化チタン結晶粒子を添加して屈折率を透明電極と同じ２．０５に調整した材料を用い、第３の透明絶縁層４００としては、屈折率１．４６の酸化シリコンを用いている。
【００８４】
図１１は、この条件における第５の実施形態の分光反射率を示す図であり、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３を９４ｎｍに固定し、第１の透明絶縁層の厚さと第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２の合計の厚さｔｉ１２を２０１ｎｍ、３３５ｎｍ、４７０ｎｍ、６０４ｎｍと変えた場合を示している。
これらの条件は、式（９）〜式（１２）を全て満たしている。
なお、図１０において、第１の透明電極上を領域Ａ、電極がない部分を領域Ｂ、第２の透明電極上を領域Ｃとした場合に各領域の分光反射率は、第１及び第２の透明電極と第１及び第２の透明絶縁層の屈折率をほぼ同じすることで、その違いはほとんどなくなるため、領域Ｂの分光反射率のみを示してある。
また、この反射率は、透明基板１００上であって、第１及び第２の透明電極を形成した側の面の反射率である。
【００８５】
第５の実施形態においては、各領域間の視感反射率差は、０．１％以下となる。また、各領域の平均反射率は透明絶縁層の厚さｔｉ１２を２０１ｎｍ、３３５ｎｍ、４７０ｎｍ、６０４ｎｍと変えた場合に、それぞれ１．７％、１．３％、０．９７％、０．７０％となり、従来の各領域の平均反射率が３．８％であるのに対して、４５％から１８％に大幅に低減する。
このため、第５の実施形態においては、各領域間の視感反射率差が小さくなることで透明電極のパターンが見えることが大幅に抑制され、さらに反射率が小さくなることでより透過率が高いタッチパネルを実現することができる。
このため、第５の実施形態のタッチパネルを備える表示装置では、より明るく、見やすい画像を実現できる。
【００８６】
特に、第５の実施形態においては、第１の透明絶縁層２００と第２の透明絶縁層３００の厚さの合計が６００ｎｍを超えるような厚さになっても高い反射率低減効果が得られるので、第１の透明絶縁層や第１及び第２の透明電極の厚さをより厚くすることが可能になる。
このため、第１の透明電極と第２の透明電極との間の透明絶縁層を厚くすることで、第１の透明電極と第２の透明電極の交差部の容量を下げることができる。また、第１及び第２の透明電極を厚くして抵抗値を下げることで、タッチパネルの操作位置の検出感度を高めることができる。
【００８７】
すなわち、本発明の第５の実施形態に係るタッチパネルにあっては、第１及び第２の透明電極や、第１の透明絶縁層の厚さを大きくすることでタッチパネルの操作位置の検出感度を高めることと、不要な反射を減らすことが両立できるという効果がある。
具体例としては、第１の透明電極の厚さｔｘと第２の透明電極の厚さｔｙは、ともに４０ｎｍとすることで低抵抗化し、さらに、第１の透明絶縁層の厚さｔｉ１を５００ｎｍとすることで第１の透明電極と第２の透明電極の交差部を低容量化することができる。
この際、第２の透明絶縁層の厚さｔｉ２は、１０４ｎｍとしてこれらの合計厚さｔｉ１２を６０４ｎｍとし、第３の透明絶縁層の厚さｔｉ３は９４ｎｍとすることで式（９）〜式（１２）の条件を全て満たすことができる。
【００８８】
《タッチパネルを備える表示装置の実施形態》
次に、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１２には、本発明に係るタッチパネルを備える表示装置の概略構成を示す断面図が示されている。
【００８９】
図１２において、タッチパネルを備える表示装置は、タッチパネル１と、表示装置２と、これらを固定する透明体４とから構成されている。
表示装置３としては、液晶表示装置、あるいは有機発光ダイオード表示装置（以下、ＯＬＥＤ表示装置と呼ぶ）を用いることができる。
液晶表示装置は、一般に光の透過率や反射率を制御することで画像を形成する液晶表示パネルと光源としてのバックライト装置、もしくはフロントライト装置と組み合わせることで表示装置を実現する。
また、ＯＬＥＤ表示装置は、ＯＬＥＤ表示パネル自身が画像光を放射するため特に光源と組み合わせなくとも表示装置を実現することができる。
【００９０】
タッチパネル１と表示装置３は、互いの操作面２と表示領域が重なるように、透明体４によって固定される。
透明体４は、少なくとも表示装置３の表示面およびタッチパネル１の操作面に相当する領域は全て覆うように形成する。
また、その屈折率は、タッチパネル１の透明基板、及び表示装置の最表面の部材との屈折率差が小さく、透明な樹脂によって構成されている。
より具体的には、透明体４の屈折率は、タッチパネル１を構成する透明基板、及び表示装置３の最表面の部材との屈折率差が０．０９以下である透明な樹脂から構成する。
これは、透明基板１００の屈折率が１．５程度の場合、屈折率の差が０．０９以下となれば、界面反射は、０．１％未満となり影響を無視できるようになるからである。
【００９１】
液晶表示装置やＯＬＥＤ表示装置では、最表面に偏光板を備えており、偏光板は、その最表面に透明樹脂による保護フィルムが配置されている。保護フィルムの屈折率は、１．４８〜１.５４程度であり、タッチパネルの透明基板も同程度の屈折率であるため透明体４としては、屈折率が１．４８〜１.５４程度のアクリル系やシリコーン系などの透明樹脂を用いることができる。
また、透明体４は、熱硬化などで硬化してもよいし、エラストマーのように弾性を持たせても良い。透明体４を備えることで、表示装置２とタッチパネル１との間での界面反射が抑制できる。
タッチパネル１は、前記、タッチパネルの第１の実施形態〜第５の実施形態に記載のいずれのタッチパネルも用いることができる。この際、タッチパネル１を構成する透明基板の第１及び第２の透明電極が形成された面とは反対側の面を表示装置側に向けて配置する。これは、本発明に係るタッチパネルが透明電極が形成された面の反射率が低いためである。
【００９２】
一般に、表示装置を明るい環境の下で観察する場合、画面の表面で外光が反射して画像が見づらくなることがある。このため画面の表面に反射防止膜を設けて外光の反射を抑制することが行われる。本実施形態（タッチパネルを備える表示装置の実施形態）の表示装置においては、表面にタッチパネルを備えているが、このタッチパネルは、表面の反射率が低くできるため新たに反射防止膜を設ける必要がない。
例えば、タッチパネルの第５の実施形態における透明絶縁層の厚さｔｉ１２が６０４ｎｍの場合には、視感反射率は０．７０％となり、反射防止膜と同等の性能を得られる。
このように本発明に係るタッチパネルを備える表示装置にあっては、タッチパネルでの反射が少ないためより明るく、見やすい画像を実現することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１…………………………タッチパネル
２…………………………操作面
３…………………………表示装置
４…………………………透明体
１０………………………第１の透明電極
２０………………………第２の透明電極
３０………………………Ｘ座標検出用導電部
４０………………………Ｙ座標検出用導電部
１００……………………透明基板
２００……………………第１の透明絶縁層
３００……………………第２の透明絶縁層
４００……………………第３の透明絶縁層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、該透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に設け，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間に第１の透明絶縁層を設け，
前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を設け，
前記第２の透明絶縁層の上層に、操作面の全域にわたって第３の透明絶縁層を設け，
前記第１の透明絶縁層と前記第２の透明絶縁層は、前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極との屈折率差が０．１２以下であり、前記第３の透明絶縁層の屈折率を前記第１及び第２の透明絶縁層の屈折率よりも小さくし、前記第３の透明絶縁層の厚さを前記第１透明絶縁層及び第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さく構成したことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
請求項１に記載のタッチパネルにおいて，
前記第１の透明絶縁層及び前記第２の透明絶縁層と前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨＨとし、前記第３の透明絶縁層の屈折率をＮＬＬとして次式により、ｄＨＨとｄＬＬを定義し、
ｄＨＨ＝λ／（２・ＮＨＨ）×（２ｎ＋１）／２
ｄＬＬ＝λ／（４・ＮＬＬ）
さらに、前記第１の透明絶縁層の厚さと前記第２の透明絶縁層の厚さの合計をｔｉ１２とし、前記第３の透明絶縁層の厚さをｔｉ３としたとき、次式を満たすことを特徴とするタッチパネル。
１．０５ｄＨＨ≧ｔｉ１２≧０．９５ｄＨＨ
１．０５ｄＬＬ≧ｔｉ３≧０．９５ｄＬＬ
【請求項３】
タッチパネルと表示装置とを有し、前記タッチパネルの操作面と前記表示装置の表示領域とがそれぞれ重なるように固定されてなる表示装置であって、
前記タッチパネルは、請求項１又は２に記載のタッチパネルからなることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
透明基板と、該透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に設け，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間に第１の透明絶縁層を設け，
波長５５０ｎｍにおける、前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極と、前記第１の透明絶縁層の屈折率の差が０．１２以下であることを特徴とするタッチパネル。
【請求項５】
請求項４に記載のタッチパネルにおいて，
前記第１の透明絶縁層と前記第１および第２の透明電極の屈折率の平均値をNｍとし、第１の透明絶縁層の厚さをｔｉ１、第１の透明電極の厚さｔｘとした場合、次式の関係を満たすことを特徴とするタッチパネル。
ｄ＝λ／（２Ｎｍ）
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄ≧ｔｉ１
【請求項６】
請求項４に記載のタッチパネルにおいて，
前記第１の透明絶縁層が酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラス、もしくは、酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に酸化チタン結晶粒子が分散されたガラスであることを特徴とするタッチパネル。
【請求項７】
請求項４に記載のタッチパネルにおいて，
さらに前記第１の透明電極の上層に第２の透明絶縁層を設け，
前記第２の透明絶縁層は屈折率と厚さが第１の透明絶縁層より小さいことを特徴とするタッチパネル。
【請求項８】
請求項７に記載のタッチパネルにおいて，
前記第１の透明絶縁層と前記第１及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨとし、第２の透明絶縁層の屈折率をＮＬとして、ｄＨとｄＬを次式で定義し、
ｄＨ＝λ/（２ＮＨ）
ｄＬ＝λ/（４ＮＬ）
さらに、第１の透明電極の厚さをｔｘとし、第１の透明絶縁層の厚さをｔｉ１、及び第２の透明絶縁層の厚さをｔｉ２としたとき次式の関係を満たすことを特徴とするタッチパネル。
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄＨ≧ｔｉ１
ｔｉ２≧ｄＬ≧ｔｉ２−ｔｘ
【請求項９】
タッチパネルと表示装置とを有し、前記タッチパネルの操作面と前記表示装置の表示領域とがそれぞれ重なるように固定されてなる表示装置であって、
前記タッチパネルは、請求項４乃至８の内の何れかに記載のタッチパネルからなることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
透明基板と、該透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に設け，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間に第１の透明絶縁層を設け，
前記第１の透明電極の上層に、操作面の全域にわたって第２の透明絶縁層を設け，
前記第２の透明絶縁層の上層に、操作面の全域にわたって第３の透明絶縁層を設け，
前記第１の透明絶縁層と前記第２の透明絶縁層は、前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極との屈折率差が０．１２以下であり、前記第３の透明絶縁層の屈折率を前記第１及び第２の透明絶縁層の屈折率よりも小さくし、前記第３の透明絶縁層の厚さを前記第１透明絶縁層及び第２の透明絶縁層の合計の厚さよりも小さく構成したことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
請求項１に記載のタッチパネルにおいて，
前記第１の透明絶縁層及び前記第２の透明絶縁層と前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨＨとし、前記第３の透明絶縁層の屈折率をＮＬＬとして次式により、ｄＨＨとｄＬＬを定義し、
ｄＨＨ＝λ／（２・ＮＨＨ）×（２ｎ＋１）／２
ｄＬＬ＝λ／（４・ＮＬＬ）
さらに、前記第１の透明絶縁層の厚さと前記第２の透明絶縁層の厚さの合計をｔｉ１２とし、前記第３の透明絶縁層の厚さをｔｉ３としたとき、次式を満たすことを特徴とするタッチパネル。
１．０５ｄＨＨ≧ｔｉ１２≧０．９５ｄＨＨ
１．０５ｄＬＬ≧ｔｉ３≧０．９５ｄＬＬ
【請求項３】
タッチパネルと表示装置とを有し、前記タッチパネルの操作面と前記表示装置の表示領域とがそれぞれ重なるように固定されてなる表示装置であって、
前記タッチパネルは、請求項１又は２に記載のタッチパネルからなることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
透明基板と、該透明基板の上に少なくとも２つの異なる方向の位置を検出するための第１の透明電極と第２の透明電極を備える静電容量方式のタッチパネルであって，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極を共に前記透明基板の同じ側の面に、前記透明基板側から、前記第２の透明電極、前記第１の透明電極の順に設け，
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極の間に第１の透明絶縁層を設け，
波長５５０ｎｍにおける、前記第１の透明電極及び前記第２の透明電極と、前記第１の透明絶縁層の屈折率の差が０．１２以下であることを特徴とするタッチパネル。
【請求項５】
請求項４に記載のタッチパネルにおいて，
前記第１の透明絶縁層と前記第１および第２の透明電極の屈折率の平均値をNｍとし、第１の透明絶縁層の厚さをｔｉ１、第１の透明電極の厚さｔｘとした場合、次式の関係を満たすことを特徴とするタッチパネル。
ｄ＝λ／（２Ｎｍ）
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄ≧ｔｉ１
【請求項６】
請求項４に記載のタッチパネルにおいて，
前記第１の透明絶縁層が酸化シリコンと酸化チタンよりなる非晶質マトリックスガラス、もしくは、酸化シリコンと酸化チタンよりなるマトリクス中に酸化チタン結晶粒子が分散されたガラスであることを特徴とするタッチパネル。
【請求項７】
請求項４に記載のタッチパネルにおいて，
さらに前記第１の透明電極の上層に第２の透明絶縁層を設け，
前記第２の透明絶縁層は屈折率と厚さが第１の透明絶縁層より小さいことを特徴とするタッチパネル。
【請求項８】
請求項７に記載のタッチパネルにおいて，
前記第１の透明絶縁層と前記第１及び第２の透明電極の屈折率の平均値をＮＨとし、第２の透明絶縁層の屈折率をＮＬとして、ｄＨとｄＬを次式で定義し、
ｄＨ＝λ/（２ＮＨ）
ｄＬ＝λ/（４ＮＬ）
さらに、第１の透明電極の厚さをｔｘとし、第１の透明絶縁層の厚さをｔｉ１、及び第２の透明絶縁層の厚さをｔｉ２としたとき次式の関係を満たすことを特徴とするタッチパネル。
ｔｉ１＋ｔｘ≧ｄＨ≧ｔｉ１
ｔｉ２≧ｄＬ≧ｔｉ２−ｔｘ
【請求項９】
タッチパネルと表示装置とを有し、前記タッチパネルの操作面と前記表示装置の表示領域とがそれぞれ重なるように固定されてなる表示装置であって、
前記タッチパネルは、請求項４乃至８の内の何れかに記載のタッチパネルからなることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１６０２０３（Ｐ２０１２−１６０２０３Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９８３９３（Ｐ２０１２−９８３９３）
【出願日】平成２４年４月２４日（２０１２．４．２４）
【分割の表示】特願２００８−２２６８３２（Ｐ２００８−２２６８３２）の分割
【原出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２４日（２０１２．４．２４）
【分割の表示】特願２００８−２２６８３２（Ｐ２００８−２２６８３２）の分割
【原出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
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