タッチパネル及びこれを備える表示装置
【課題】 タッチパネルの基板表面を伝達して侵入する電磁ノイズや静電気を遮蔽して、誤動作に起因する誤認識を低減させる。
【解決手段】 タッチパネルの基板の表面３に、導電体１９の存在を検出する複数の検出電極５が形成された検出領域４と、この検出領域４の外側に、検出信号を伝達する配線電極７が形成された配線領域６とを設ける。さらに、タッチパネルの基板２の外周に外部から侵入するノイズを遮蔽するための第１遮蔽電極８を形成する。
【解決手段】 タッチパネルの基板の表面３に、導電体１９の存在を検出する複数の検出電極５が形成された検出領域４と、この検出領域４の外側に、検出信号を伝達する配線電極７が形成された配線領域６とを設ける。さらに、タッチパネルの基板２の外周に外部から侵入するノイズを遮蔽するための第１遮蔽電極８を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量結合方式のタッチパネル及びこのタッチパネルを搭載したタッチパネル付表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や券売機、携帯用ゲーム機などの表示入力装置にタッチパネルを組み合わせた、タッチパネル付表示装置が広く実用化されている。タッチパネル付表示装置は、表示装置にタッチするボタンが表示され、その部分を指やペンなどで押すと、その押したことを検出して情報が入力される。そして、入力された情報に基づいて、表示装置が表示する画像を切替え、次の入力や他の動作を行なう。タッチパネル付表示装置は、表示装置の表示画面上にタッチセンサが一体的に構成されているので、省スペースである。また、入力ボタンの位置や機能を自由に変更することができるので、操作性がよい。
【０００３】
従来の静電容量結合方式のタッチセンサの構成を図１１に模式的に示す（例えば、特許文献１を参照）。複数の黒の菱形形状の検出電極５０３と白抜きの菱形形状の検出電極５０１が平坦な基板表面に形成されている。黒の菱形の検出電極５０３は行電極５０４に接続し、白抜きの菱形の検出電極５０１は行電極５０４に接続している。行電極５０４及び列電極５０５は、配線５０２を介してプロセッシング装置２１０に接続されている。この表面に導体３０３が近づくと、導体が接近した行電極５０４と列電極５０５の静電容量が変化する。この静電容量の変化は、プロセッシング装置２１０により検出され、導体３０３が接近した行及び列が特定される。これにより、導体３０３の位置が検出される。
【０００４】
静電容量結合方式のタッチセンサは、指やペンなどの導体が、センサ素子が形成された基板表面に直接触れなくとも、或いは軽く触れるだけでその位置を検出することができるので、使い勝手が優れている。また、１枚の基板で構成することができるので、抵抗検出方式に比較して薄く、また軽く形成できる。また、タッチ面の上面にカバーガラス等の絶縁体を設置した場合でも、その絶縁体の上から入力することができる。そのため、デザイン性を向上させることができる。
【０００５】
図１２は、タッチパネル６３が表示パネル６４の上に設置されたタッチパネル付表示装置６０の一例の模式的な縦断面図である。タッチパネル６３は表示パネル６４の上面に設置され、表示パネル６４の裏面側には駆動回路６５が設置されている。タッチパネル６３の上面にはカバーガラス６１が設置されている。カバーガラス６１の外周部には、表示の見切り用の見切り板６２が形成されている。タッチパネル６３、表示パネル６４及び駆動回路６５は、導体からなる筐体６６に収納されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ２００７／０２７３５６０Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
静電容量結合方式のタッチパネルは、導体が検出電極に近づくと導体と検出電極との間に形成される容量変化が変化する。そして、その変化した容量に流れる微弱な電流を検出することにより、導体の位置を特定する。しかし、静電容量結合方式のタッチパネルでは、検出領域以外の基板上面や基板端部から回りこんだ電磁ノイズや静電気が、検出電極や配線電極に入力されて誤認識を起こしてしまう、という課題があった。例えば図１２に示すように、電磁ノイズＺ１がカバーガラス６１と筐体６６の微細な隙間から侵入する。また、表示パネル６４や駆動回路６５から電磁波が放射されると、電磁ノイズＺ２のように回り込んでタッチパネル６３の配線電極や検出電極に印加されるため、誤認識が生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、電磁ノイズや静電気が存在する環境下でも誤動作を生じ難いタッチパネル及びタッチパネル付表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のタッチパネルは、基板の表面に検出領域が設けられ、この検出領域の外側に、配線領域が設けられる。この検出領域には、導電体の存在を検出するための、互いに電気的に分離した複数の検出電極が形成される。また、配線領域には、検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極が形成される。そして、基板の外周に、外部から侵入するノイズを遮蔽するための第１遮蔽電極が形成される。
【００１０】
また、配線電極と第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層が設けられてもよい。
【００１１】
さらに、第１絶縁層の上面には、配線領域と第１遮蔽電極を覆うように、第２遮蔽電極が設けられてもよい。このとき、第１遮蔽電極と第２遮蔽電極とは、第１絶縁層に形成された第１貫通孔を介して電気的に接続される。
【００１２】
また、基板の側面外周部と配線領域の上方に、金属フレームが設けられてもよい。
【００１３】
また、基板の裏面に、第３遮蔽電極が形成されてもよい。
【００１４】
さらに第３遮蔽電極の下面に、第２絶縁層が形成されてもよい。
【００１５】
さらに、第２絶縁層の下面に配線領域と第１遮蔽電極に対応するように、第４遮蔽電極が形成され、第２絶縁層に形成した第２貫通孔を介して第３遮蔽電極に電気的に接続されてもよい。
【００１６】
また、本発明のタッチパネル付表示装置は、タッチパネルと、このタッチパネルの背面に設置された表示パネルを含む。タッチパネルは、基板の表面に検出領域が設けられ、検出領域には、導電体の存在を検出するための、互いに電気的に分離した複数の検出電極が形成される。さらに検出領域の外側には、配線領域が設けられ、検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極が形成される。基板の外周には、外部から侵入するノイズを遮蔽するための第１遮蔽電極が形成される。
【００１７】
さらに、表示パネルの上面には、透光性の第５遮蔽電極が設けられ、タッチパネルの裏面の外周領域には、第５遮蔽電極と電気的に接続する第６遮蔽電極が形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の構成によれば、タッチパネル基板の表面を伝達して侵入するノイズを遮蔽することができるので、誤動作に基づく誤認識を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るタッチパネルの基本構成を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施例に係るタッチパネルの模式的な上面図である。
【図３】本発明の実施例に係るタッチパネルの模式的な断面図である。
【図４】本発明の実施例に係るタッチパネルを模式的な断面図である。
【図５】本発明の実施例に係るタッチパネルの説明するための図である。
【図６】本発明の実施例に係るタッチパネルの模式的な断面図である。
【図７】本発明の実施例に係るタッチパネルの模式的な断面図である。
【図８】本発明の実施例に係るタッチパネル付表示装置の模式的な断面図である。
【図９】本発明の実施例に係るタッチパネル付表示装置の模式的な断面図である。
【図１０】本発明の実施例に係るタッチパネル付表示装置の模式的な断面図である。
【図１１】従来公知のタッチパネルの上面図である。
【図１２】従来公知のタッチパネル付表示装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のタッチパネルは、基板の表面に、検出領域と、この検出領域の外側に配線領域が設けられる。検出領域には、導電体の存在を検出する複数の検出電極が形成され、配線領域には、検出信号を伝達する配線電極が形成される。さらに、これら２つの領域の外側、すなわち、基板の外周には、外部から侵入するノイズを遮蔽するための第１遮蔽電極が形成される。この第１遮蔽電極は、基板の端部に他の端子や素子が配置されている場合には、そのような端子や素子が形成された部分を除いて形成されてもよい。但し、上述のように、第１遮蔽電極は、部分的に欠損して設けられても良いが、基板の全外周の概ね７０％以上に形成される。
【００２１】
さらに、配線電極と第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層を設けてもよい。
【００２２】
さらに、第１絶縁層の上面に、配線領域と第１遮蔽電極を覆うように第２遮蔽電極を形成してもよい。この場合、第１絶縁層には第１貫通孔が形成され、第１貫通孔を介して、第２遮蔽電極が、第１遮蔽電極に電気的に接続される。
【００２３】
さらに、基板の裏面に第３遮蔽電極と、第３遮蔽電極の下面に第２絶縁層を形成してもよい。そして、第２絶縁層の下面側に、配線領域及び第１遮蔽電極に対応するように第４遮蔽電極を形成し、第３遮蔽電極と第４遮蔽電極が第２絶縁層に設けられた第２貫通孔を介して電気的に接続してもよい。このような構成により、基板の裏面から侵入する電磁ノイズや静電気を遮蔽することができる。
【００２４】
また、さらにこのタッチパネルの背面に表示装置を設置してもよい。その場合、表示装置の表示面から放射される電磁ノイズを遮蔽することができる。
【００２５】
また、本発明のタッチパネル付き表示装置は、表面に検出領域と、検出領域の外側に配線領域が設けられたタッチパネルと、このタッチパネルの背面に設けられた表示パネルを含む。タッチパネルの検出領域には互いに電気的に分離した複数の検出電極が形成され、配線領域には、検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極が形成される。さらに、検出領域と前記配線領域を含む領域の外側、すなわち基板の外周には第１遮蔽電極が形成され、この第１遮蔽電極は、外部から侵入するノイズを遮蔽する。
【００２６】
あるいは、上述のいずれかのタッチパネルの背面に表示パネルを設けてもよい。
【００２７】
さらに、表示パネルの上面に透光性の第５遮蔽電極を形成し、タッチパネル基板の裏面の外周に第６遮蔽電極を形成し、第５遮蔽電極と第６遮蔽電極とを電気的に接続してもよい。
【００２８】
次に、本発明によるタッチパネル１の基本的な構成を図１（ａ）と図１（ｂ）を用いて説明する。図１（ａ）はタッチパネル１の模式的な上面図、図１（ｂ）は部分ＸＸ’の模式的な縦断面図である。
【００２９】
タッチパネル１の基板の表面３には、導電体が近づいたことを検出するための複数の検出電極５と、検出電極５に電気的に接続し、検出信号を外部回路に伝達するための配線電極７が形成される。さらに、検出電極５と配線電極７を含む領域の外側、すなわち、基板の外周には、外部から侵入するノイズを遮蔽するために第１遮蔽電極８が形成される。複数の検出電極５は基板２の中央部に形成され、検出領域４を構成する。複数の検出電極５に接続する配線電極７は、検出領域４の外側に集約して形成され、配線領域６を構成する。第１遮蔽電極８は、この検出領域４と配線領域６を含む領域の外側に、検出領域４と配線領域６を囲うように形成される。この構成により、基板２の端部から侵入するノイズは、配線電極７や検出電極５に到達する前に第１遮蔽電極８により遮蔽される。
【００３０】
ここで、配線電極７は、基板２の右辺端部に集約されて端子部ＴＡを構成する。第１遮蔽電極８は、この端子部ＴＡの近傍まで形成される。図示しないが、端子部ＴＡにフレキシブル基板が接続され、各配線電極７は外部回路と接続される。第１遮蔽電極８は図示しないＧＮＤに接続される。ＧＮＤへは、フレキシブル基板を介して接続される。或いは、タッチパネル１を収納する金属ケース等に接触させて、ＧＮＤに接続される。
【００３１】
基板２として、ガラス基板やプラスチック基板を使用してもよい。検出電極５として、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、スズ酸化物、亜鉛酸化物、導電性ポリマー等を堆積した透明導電膜を使用してもよい。配線電極７として、透明導電膜や金属膜を使用してもよい。検出方式は、検出電極５をＸ−Ｙマトリックス状に配列した座標検出型であり、白抜きの検出電極５ａが行方向（Ｘ方向）に接続され、灰色の検出電極５ｂが列方向（Ｙ方向）に接続される。なお、検出方法はＸ−Ｙマトリックス状の座標検出型に限定されず、検出領域４の必要な箇所に検出電極５を形成した固定パターン方式（ボタンスイッチ型）であってもよい。配線電極７として、透明導電膜や金属膜から構成することができる。第１遮蔽電極８は、基板２の表面３にスパッタリング法や蒸着法により金属膜を堆積し、パターニングして形成されてもよい。また、第１遮蔽電極８として、粘着材や接着材を裏面に設け、表面に金属膜を設けた導電性シールを検出領域４及び配線領域６の外側、すなわち、基板の外周に貼り付けてもよい。
【００３２】
なお、本発明において、基板の外周は、基板の全外周を意味するとは限らず、検出領域４と配線領域６を含む領域の外側であればよい。図１（ａ）に示すように、外部回路と接続する端子部ＴＡや、チップオングラスのように、基板２の端部に他の端子や素子が載置されている場合には、外周はそのような端子や素子が形成された部分を含まなくてよい。目安として、外周は、基板２の全外周の概ね７０％以上を占める。さらに、この外周には、第１遮蔽電極８が形成されている。
【実施例１】
【００３３】
図２（ａ）と図２（ｂ）は、本実施例に係るタッチパネル１の模式的な上面図である。図２（ａ）は、信号処理ＩＣ３１が実装された第１フレキシブル基板３０を接着したタッチパネル１を表す。図２（ｂ）は、第１フレキシブル基板３０の上面にも第１遮蔽電極８’を生成したタッチパネル１を表す。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、タッチパネル１の基板２の表面には、検出領域４を構成する複数の検出電極５と、配線領域６を構成する複数の配線電極７と、検出領域４及び配線領域６を含む領域を囲むように第１遮蔽電極８が形成される。これらの構成は、図１（ａ）に示したタッチパネル１と同様である。更に、端子部ＴＡには第１フレキシブル基板３０の一端が接続される。第１フレキシブル基板３０の上に信号処理ＩＣ３１が実装され、第１フレキシブル基板３０の他端に第２フレキシブル基板３２が接続される。第２フレキシブル基板３２は図示しない制御部に接続される。
【００３５】
複数の検出電極５はＸ−Ｙのマトリックス状に形成される。Ｘ方向に一列に形成された白抜きの検出電極５ａは互いに電気的に接続されて、右辺の配線電極７に接続される。Ｙ方向に一列に形成された灰色の検出電極５ｂは互いに電気的に接続されて、下辺又は上辺の配線電極７に接続される。第１遮蔽電極８は基板２の外周に形成される。ここで、外周とは、検出領域４及び配線領域６を含む領域の外側であれば、基板２の全外周である必要はない。即ち、第１遮蔽電極８は、基板２の上辺、左辺、下辺及び右辺の第１フレキシブル基板３０の端部まで形成される。第１フレキシブル基板３０の下面には接続用の複数の電極が形成され、端子部ＴＡの配線電極７に接続される。第１遮蔽電極８は、その右辺端部において第１フレキシブル基板３０の図示しないＧＮＤ端子に接続される。従って、検出領域４と配線領域６を含む領域は、第１フレキシブル基板３０が接続される領域を除いて周囲が第１遮蔽電極８により取り囲まれる。この構成により、基板２の端部から侵入するノイズや静電気を第１遮蔽電極８により遮蔽することができる。
【００３６】
複数の検出電極５は、基板２上にＩＴＯをスパッタリング法又は蒸着法により堆積し、これをフォトリソグラフィー工程とエンチング工程によりパターニングして形成される。配線電極７及び第１遮蔽電極８は、金属膜をスパッタリング法又は蒸着法により堆積し、これをフォトリソグラフィー工程とエッチング工程によりパターニングして形成される。検出領域４は光を透過するので、タッチパネル１の下部に表示装置を設置すれば、この表示装置に表示された画像がタッチパネル１の上から視認される。
【００３７】
次に、位置検出について簡単に説明する。検出領域４の特定位置に導電体１９が近づくと、その導電体１９が近づいた行の検出電極５と列の検出電極５の容量が変化する。この容量変化の信号が配線電極７を介して信号処理ＩＣ３１に入力される。信号処理ＩＣ３１は、容量が変化した行及び列を特定し、導電体１９が接近した位置を特定する。なお、検出領域４に複数の導電体１９を同時に近づけた場合でも、この複数の導電体１９の位置を特定することができる。
【００３８】
図２（ｂ）は、本実施例の別の形態を示し、第１フレキシブル基板３０の端子部ＴＡの上部には、第１遮蔽電極８’が形成される。図示しないが、検出領域４には検出電極が、配線領域６には配線電極が、図２（ａ）と同様に形成されている。この第１遮蔽電極８’は、第１フレキシブル基板３０に設けた図示しない貫通孔を介することにより、又はＧＮＤに接続することにより、第１遮蔽電極８に電気的に接続される。これにより、基板２の全外周が第１遮蔽電極８、８’によって囲まれる。その結果、外部からの電磁ノイズに対して、遮蔽効果をより向上させることができる。
【００３９】
図３は、本実施例の別の実施形態を表す模式的な縦断面図である。基板の表面３に、検出電極５、配線電極７、及び第１遮蔽電極８がそれぞれ形成される構成は図２（ａ）と同様なので、説明を省略する。図３に示すように、基板２の表面に設けられた検出電極５、配線電極７、及び第１遮蔽電極８の上には、第１絶縁層９が形成される。すなわち、これらの電極は、露出した表面が第１絶縁層９によって覆われる。第１絶縁層９は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜、その他の金属酸化膜をスパッタリング法やＣＶＤ法により作成されてもよい。また、第１絶縁層９として、高分子樹脂層を塗布又は貼り付けて形成されてもよい。タッチパネル１は静電容量結合方式であるため、検出電極５の上に絶縁膜を形成しても、検出電極５に接近した導電体を検出することができる。
【００４０】
この第１絶縁層９を形成することにより、表面３に導電体が接触した場合に、検出電極５のキズや断線を防ぐことができる。また、表面３に水分等が付着した場合でも、検出電極５同士が電気的に接続されるのを防ぎ、検出位置や検出感度に与える悪影響を防止することができる。
【００４１】
図４は、本実施例のさらに別の実施形態を表す模式的な縦断面図である。基板の表面３に、検出電極５、配線電極７、第１遮蔽電極８、及び、第１絶縁層９がそれぞれ形成される構成は図３と同様なので、説明を省略する。図４のタッチパネルでは、図３に示したタッチパネルの側面外周部１３に金属フレーム１２が設置されている。金属フレーム１２には、タッチパネル１を収納する筐体を用いてもよい。この金属フレーム１２は、配線領域６の上方に延出して、配線領域６と第１遮蔽電極８の上を、第１絶縁層９を介して覆っている。金属フレーム１２は、第１遮蔽電極８が接続されるのと同じ、図示しないＧＮＤに接続される。
【００４２】
このように、基板２の端部と、配線電極７の上部を金属フレーム１２で覆うことにより、外部から侵入する電磁ノイズや静電気をより確実に遮蔽することができ、誤動作の発生を抑制することができる。また、金属フレーム１２は、配線領域６、第１遮蔽電極８や第２遮蔽電極１０を外部から見えないように遮蔽する見切り部として利用することができる。
【実施例２】
【００４３】
本実施例に係るタッチパネル１を図５（ａ）と図５（ｂ）に基づいて説明する。図５（ｂ）は、タッチパネル１の模式的な上面図であり、図５（ａ）は、図５（ｂ）の部分ＹＹ’の模式的な縦断面図である。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、基板の表面３には、複数の検出電極５が形成されており、検出領域４が設けられる。検出領域４の外側には、配線電極７が形成されており、配線領域６が設けられる。更に、基板の表面３の外周、すなわち、検出領域４及び配線領域６を含む領域の外側には、第１遮蔽電極８が形成される。検出領域４、配線領域６及び第１遮蔽電極８の上には第１絶縁層９が形成される。更に、第１絶縁層９の上面には、配線領域６及び第１遮蔽電極８を覆うように、第２遮蔽電極１０が形成される。この第２遮蔽電極１０は、第１絶縁層９に形成された第１貫通孔１１を介して第１遮蔽電極８に電気的に接続されており、更に、図示しないＧＮＤに接続される。
【００４５】
第２遮蔽電極１０は、金属膜をスパッタリング法や蒸着法により堆積して形成してもよい。この場合に、検出領域４をマスキングして金属膜を堆積すれば、パターニング工程を省くことができる。また、第２遮蔽電極１０は、表面に金属膜が付着し裏面に粘着材又は接着材が塗布された導電性テープを貼り付けて構成してもよい。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、第２遮蔽電極１０は、検出領域４の全周囲を囲むように形成される。また、配線領域６は、基板表面に形成された第１遮蔽電極８、及び、第１遮蔽電極８の上面に形成された第２遮蔽電極１０からも囲まれる。このような構成により、横方向からと上方向から侵入する電磁ノイズから配線電極７を保護して位置検出の誤認識をより効果的に防止することができる。
【００４７】
図６は本実施例の別の実施形態を示す断面図である。図６に示すタッチパネルでは、第２遮蔽電極１０’と第１絶縁層９の間に粘着材２９が設けられる。その他の構成は図４に示したタッチパネルの構成と同様なので説明を省く。なお、ここでは第２遮蔽電極１０’として、金属膜の裏面側に粘着材が形成された導電性テープを使用している。第２遮蔽電極１０’は粘着材２９により第１絶縁層９に接着され、第１絶縁層９に設けられた第１貫通孔１１を介して第１遮蔽電極８に電気的に接続される。
【実施例３】
【００４８】
図７は、本実施例に係るタッチパネル１の模式的な縦断面図である。基板２の表面に、検出電極５、配線電極７、第１遮蔽電極８、第１絶縁層９、及び、第２遮蔽電極１０がそれぞれ形成される構成は、図５（ｂ）に示す実施例２と同様なので、説明を省略する。
【００４９】
基板２の裏面１４には、第３遮蔽電極１５がその全面に亘って形成される。第３遮蔽電極１５の下面には第２絶縁層１７が形成される。更に、第２絶縁層１７の下面には、第１遮蔽電極８及び配線領域６に対応する領域を覆うように、第４遮蔽電極１６が形成される。この第４遮蔽電極１６は、第２絶縁層１７に形成された第２貫通孔１８を介して第３遮蔽電極１５と電気的に接続される。第３遮蔽電極１５として、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛等をスパッタリング法や蒸着法により堆積した透明導電膜とすることができる。また、導電性高分子ポリマーを塗布して形成してもよい。第２絶縁層１７は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜をスパッタリング法やＣＶＤ法により形成してもよい。また、絶縁材料のスパッタリング法や蒸着法に代えて、絶縁体からなる透明プラスチックフィルムを貼り付けてもよい。第４遮蔽電極１６として、金属膜をスパッタリング法や蒸着法により形成してもよい。また、金属膜の堆積に代えて、金属膜が形成された導電性シートを貼り付けてもよい。
【００５０】
第３遮蔽電極１５を裏面１４全面に形成することにより、裏面１４側から侵入する電磁ノイズや静電気を遮蔽することができる。特に、裏面１４側に表示装置を設置した場合には、表示装置の表示面から電磁ノイズが放射される。第３遮蔽電極１５は、この裏面１４側からのノイズを遮蔽するのに有効である。第２絶縁層１７は、基板２の裏面１４及び第３遮蔽電極１５の表面保護膜として機能する。第４遮蔽電極１６は、基板２の裏面１４端部から侵入する電磁ノイズや静電気を遮蔽することができる。
【００５１】
なお、本実施例では、基板の上面側に第２遮蔽電極が設けられた構成を用いて説明したが、これに限らず、実施例１に示した構成のタッチパネルを用いて、基板の裏面に上述の電極や絶縁層を設けてもよい。
【実施例４】
【００５２】
図８は、本実施例に係るタッチパネル付表示装置２０の模式的な縦断面図である。タッチパネル付表示装置２０は、液晶表示装置２６の上部にタッチパネル１が設置される。タッチパネル１は、透光性の基板の表面に、検出領域４と、検出領域４の外側に配線領域７が設けられる。検出領域４には、透光性の検出電極５が形成されており、配線領域６には、検出電極５に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極７が形成される。基板の外周、すなわち検出領域４と配線領域６を含む領域の外側には、第１遮蔽電極８が形成される。検出領域４、配線領域６及び第１遮蔽電極８の上には、透明な第１絶縁層９が形成される。更に、第１絶縁層９の上面には、第１遮蔽電極８と配線領域６を覆うように第２遮蔽電極１０が形成される。この第２遮蔽電極１０は、第１絶縁層９に形成された第１貫通孔１１を介して第１遮蔽電極８に電気的に接続される。
【００５３】
液晶パネル２１は、図示しないが、２枚のガラス基板と、これらガラス基板の間に挟持された液晶層とを含む。液晶パネル２１の表面には透光性の第５遮蔽電極２２が形成され、その上には偏光板２８が貼り付けられる。図示しないが、液晶パネル２１の背面には下部偏光板やバックライト等が配置される。基板２の裏面外周には、第６遮蔽電極２３が形成され、第６遮蔽電極２３は液晶表示装置２６とタッチパネル１との間に挟持される。
【００５４】
ここで、第５遮蔽電極２２は、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛などの透光性導電膜をスパッタリング法や蒸着法により堆積して形成した。また、これらの透光性導電膜に代えて、導電性高分子ポリマーを塗布して第５遮蔽電極２２としてもよい。第６遮蔽電極２３は、導電性ゴムや、金属フレームを使用してもよい。
【００５５】
本実施例の構成によれば、タッチパネル１の基板２、検出電極５、第１絶縁層９はいずれも透光性であるので、タッチパネル１の上部から液晶表示装置２６に表示された画像を視認することができる。また、液晶表示面に形成された第５遮蔽電極２２により、液晶パネル２１を駆動したときに表示面から放射される電磁ノイズが、タッチパネル１に入射することを防止できる。同時に、液晶パネル２１の液晶層に表示面側から印加される静電気を遮蔽することができる。また、第６遮蔽電極２３によって、タッチパネル１と液晶表示装置２６との間隙から電磁ノイズや静電気が侵入することを防止することができる。
【００５６】
なお、本実施例の液晶表示装置２６に、インプレーンスイッチング方式（以下、ＩＰＳ方式という）を用いてもよい。ＩＰＳ方式による液晶表示装置は、ＴＦＴが形成された基板に対向する基板側には、電極が形成されていない。すなわち、シールドとなる電極が存在しないので、表示面側から静電気などの電界が印加されると、液晶分子の配向方向が乱され、表示品質が低下する。これを防止するために、ＩＰＳ方式による液晶表示装置では、上基板の表面に、透光性の電極層を設けた構成が用いられる場合がある。このような構成のＩＰＳ方式による液晶表示装置を本実施例に用いる場合には、第６遮蔽電極を省くことができるので、第７遮蔽電極のみ設置すればよく、工程数を減らすことができる。
【実施例５】
【００５７】
図９は、本実施例に係るタッチパネル付表示装置２０の模式的な縦断面図である。本実施例は、液晶パネル２１の側面外周部２５に導電体２４が設置される点で実施例４と異なる。その他は、実施例４と同様なので、説明を省略する。図９に示すように、導電体２４は液晶パネル２１の側面の周囲に設置され、第６遮蔽電極２３に接続される。このような構成により、液晶パネル２１から横方向に放出される電磁ノイズが遮蔽されるので、タッチパネル１へ電磁ノイズが回り込むのを防止することができる。また、液晶パネル２１の横方向から静電気が侵入して、液晶分子配向が乱されること防止することができる。導電体２４は、金属フレームや導電性シートを用いて形成してもよい。
【００５８】
図１０は、本実施例の別の実施形態を示すタッチパネル付表示装置２０の模式的な縦断面図である。図１０に示すように、基板の表面３に検出電極５、配線電極７、第１遮蔽電極８及び第１絶縁層９が形成される。本形態では、第２遮蔽電極１０の代わりに、第１遮蔽電極８及び配線領域６の上方に金属フレーム２７が設けられる。金属フレーム２７は、タッチパネルの側面外周部１３と液晶表示装置の側面外周部２５とタッチパネルの上面の配線領域６を囲んでいる。このような構成により、電磁ノイズや静電気をより確実に遮蔽することができる。
【００５９】
なお、図８〜図１０に示す実施例４と実施例５のタッチパネルの構成として、図３に示した実施例１、図６に示した実施例２、図７に示した実施例３の各構成を適用してもよい。また、第５遮蔽電極２２を液晶パネル２１の表面に形成したが、これに代えて、偏光板２８の上面に形成してもよい。また、第６遮蔽電極２３や導電体２４は、液晶パネル２１に外部回路に接続するフレキシブル基板が設置される場合は、フレキシブル基板の設けられた領域を除いて形成されてもよい。但し、第６遮蔽電極２３や導電体２４は、液晶パネル２１又はタッチパネル１の全外周の概ね７０％以上を囲むように形成される。
【００６０】
また、図８〜図１０に示す実施例４と実施例５では、表示パネルとして液晶パネル２１を用いた例について説明したが、この液晶パネル２１に代えて、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）パネル、電気泳動パネル、その他の平面型パネルを使用してもよい。
【００６１】
また、上述の各実施例では、検出領域４に形成される検出電極をＸ−Ｙマトリックス状の座標検出型としたが、これに限定されず、固定パターン方式（ボタンスイッチ型）としてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ タッチパネル
２ 基板
４ 検出領域
５ 検出電極
６ 配線領域
７ 配線電極
８ 第１遮蔽電極
９ 第１絶縁層
１０ 第２遮蔽電極
１１ 第１貫通孔
１２ 金属フレーム
１３ 基板２の側面外周部
１５ 第３遮蔽電極
１６ 第４遮蔽電極
１７ 第２絶縁層
２０ タッチパネル付表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量結合方式のタッチパネル及びこのタッチパネルを搭載したタッチパネル付表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や券売機、携帯用ゲーム機などの表示入力装置にタッチパネルを組み合わせた、タッチパネル付表示装置が広く実用化されている。タッチパネル付表示装置は、表示装置にタッチするボタンが表示され、その部分を指やペンなどで押すと、その押したことを検出して情報が入力される。そして、入力された情報に基づいて、表示装置が表示する画像を切替え、次の入力や他の動作を行なう。タッチパネル付表示装置は、表示装置の表示画面上にタッチセンサが一体的に構成されているので、省スペースである。また、入力ボタンの位置や機能を自由に変更することができるので、操作性がよい。
【０００３】
従来の静電容量結合方式のタッチセンサの構成を図１１に模式的に示す（例えば、特許文献１を参照）。複数の黒の菱形形状の検出電極５０３と白抜きの菱形形状の検出電極５０１が平坦な基板表面に形成されている。黒の菱形の検出電極５０３は行電極５０４に接続し、白抜きの菱形の検出電極５０１は行電極５０４に接続している。行電極５０４及び列電極５０５は、配線５０２を介してプロセッシング装置２１０に接続されている。この表面に導体３０３が近づくと、導体が接近した行電極５０４と列電極５０５の静電容量が変化する。この静電容量の変化は、プロセッシング装置２１０により検出され、導体３０３が接近した行及び列が特定される。これにより、導体３０３の位置が検出される。
【０００４】
静電容量結合方式のタッチセンサは、指やペンなどの導体が、センサ素子が形成された基板表面に直接触れなくとも、或いは軽く触れるだけでその位置を検出することができるので、使い勝手が優れている。また、１枚の基板で構成することができるので、抵抗検出方式に比較して薄く、また軽く形成できる。また、タッチ面の上面にカバーガラス等の絶縁体を設置した場合でも、その絶縁体の上から入力することができる。そのため、デザイン性を向上させることができる。
【０００５】
図１２は、タッチパネル６３が表示パネル６４の上に設置されたタッチパネル付表示装置６０の一例の模式的な縦断面図である。タッチパネル６３は表示パネル６４の上面に設置され、表示パネル６４の裏面側には駆動回路６５が設置されている。タッチパネル６３の上面にはカバーガラス６１が設置されている。カバーガラス６１の外周部には、表示の見切り用の見切り板６２が形成されている。タッチパネル６３、表示パネル６４及び駆動回路６５は、導体からなる筐体６６に収納されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ２００７／０２７３５６０Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
静電容量結合方式のタッチパネルは、導体が検出電極に近づくと導体と検出電極との間に形成される容量変化が変化する。そして、その変化した容量に流れる微弱な電流を検出することにより、導体の位置を特定する。しかし、静電容量結合方式のタッチパネルでは、検出領域以外の基板上面や基板端部から回りこんだ電磁ノイズや静電気が、検出電極や配線電極に入力されて誤認識を起こしてしまう、という課題があった。例えば図１２に示すように、電磁ノイズＺ１がカバーガラス６１と筐体６６の微細な隙間から侵入する。また、表示パネル６４や駆動回路６５から電磁波が放射されると、電磁ノイズＺ２のように回り込んでタッチパネル６３の配線電極や検出電極に印加されるため、誤認識が生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、電磁ノイズや静電気が存在する環境下でも誤動作を生じ難いタッチパネル及びタッチパネル付表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のタッチパネルは、基板の表面に検出領域が設けられ、この検出領域の外側に、配線領域が設けられる。この検出領域には、導電体の存在を検出するための、互いに電気的に分離した複数の検出電極が形成される。また、配線領域には、検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極が形成される。そして、基板の外周に、外部から侵入するノイズを遮蔽するための第１遮蔽電極が形成される。
【００１０】
また、配線電極と第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層が設けられてもよい。
【００１１】
さらに、第１絶縁層の上面には、配線領域と第１遮蔽電極を覆うように、第２遮蔽電極が設けられてもよい。このとき、第１遮蔽電極と第２遮蔽電極とは、第１絶縁層に形成された第１貫通孔を介して電気的に接続される。
【００１２】
また、基板の側面外周部と配線領域の上方に、金属フレームが設けられてもよい。
【００１３】
また、基板の裏面に、第３遮蔽電極が形成されてもよい。
【００１４】
さらに第３遮蔽電極の下面に、第２絶縁層が形成されてもよい。
【００１５】
さらに、第２絶縁層の下面に配線領域と第１遮蔽電極に対応するように、第４遮蔽電極が形成され、第２絶縁層に形成した第２貫通孔を介して第３遮蔽電極に電気的に接続されてもよい。
【００１６】
また、本発明のタッチパネル付表示装置は、タッチパネルと、このタッチパネルの背面に設置された表示パネルを含む。タッチパネルは、基板の表面に検出領域が設けられ、検出領域には、導電体の存在を検出するための、互いに電気的に分離した複数の検出電極が形成される。さらに検出領域の外側には、配線領域が設けられ、検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極が形成される。基板の外周には、外部から侵入するノイズを遮蔽するための第１遮蔽電極が形成される。
【００１７】
さらに、表示パネルの上面には、透光性の第５遮蔽電極が設けられ、タッチパネルの裏面の外周領域には、第５遮蔽電極と電気的に接続する第６遮蔽電極が形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の構成によれば、タッチパネル基板の表面を伝達して侵入するノイズを遮蔽することができるので、誤動作に基づく誤認識を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るタッチパネルの基本構成を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施例に係るタッチパネルの模式的な上面図である。
【図３】本発明の実施例に係るタッチパネルの模式的な断面図である。
【図４】本発明の実施例に係るタッチパネルを模式的な断面図である。
【図５】本発明の実施例に係るタッチパネルの説明するための図である。
【図６】本発明の実施例に係るタッチパネルの模式的な断面図である。
【図７】本発明の実施例に係るタッチパネルの模式的な断面図である。
【図８】本発明の実施例に係るタッチパネル付表示装置の模式的な断面図である。
【図９】本発明の実施例に係るタッチパネル付表示装置の模式的な断面図である。
【図１０】本発明の実施例に係るタッチパネル付表示装置の模式的な断面図である。
【図１１】従来公知のタッチパネルの上面図である。
【図１２】従来公知のタッチパネル付表示装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のタッチパネルは、基板の表面に、検出領域と、この検出領域の外側に配線領域が設けられる。検出領域には、導電体の存在を検出する複数の検出電極が形成され、配線領域には、検出信号を伝達する配線電極が形成される。さらに、これら２つの領域の外側、すなわち、基板の外周には、外部から侵入するノイズを遮蔽するための第１遮蔽電極が形成される。この第１遮蔽電極は、基板の端部に他の端子や素子が配置されている場合には、そのような端子や素子が形成された部分を除いて形成されてもよい。但し、上述のように、第１遮蔽電極は、部分的に欠損して設けられても良いが、基板の全外周の概ね７０％以上に形成される。
【００２１】
さらに、配線電極と第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層を設けてもよい。
【００２２】
さらに、第１絶縁層の上面に、配線領域と第１遮蔽電極を覆うように第２遮蔽電極を形成してもよい。この場合、第１絶縁層には第１貫通孔が形成され、第１貫通孔を介して、第２遮蔽電極が、第１遮蔽電極に電気的に接続される。
【００２３】
さらに、基板の裏面に第３遮蔽電極と、第３遮蔽電極の下面に第２絶縁層を形成してもよい。そして、第２絶縁層の下面側に、配線領域及び第１遮蔽電極に対応するように第４遮蔽電極を形成し、第３遮蔽電極と第４遮蔽電極が第２絶縁層に設けられた第２貫通孔を介して電気的に接続してもよい。このような構成により、基板の裏面から侵入する電磁ノイズや静電気を遮蔽することができる。
【００２４】
また、さらにこのタッチパネルの背面に表示装置を設置してもよい。その場合、表示装置の表示面から放射される電磁ノイズを遮蔽することができる。
【００２５】
また、本発明のタッチパネル付き表示装置は、表面に検出領域と、検出領域の外側に配線領域が設けられたタッチパネルと、このタッチパネルの背面に設けられた表示パネルを含む。タッチパネルの検出領域には互いに電気的に分離した複数の検出電極が形成され、配線領域には、検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極が形成される。さらに、検出領域と前記配線領域を含む領域の外側、すなわち基板の外周には第１遮蔽電極が形成され、この第１遮蔽電極は、外部から侵入するノイズを遮蔽する。
【００２６】
あるいは、上述のいずれかのタッチパネルの背面に表示パネルを設けてもよい。
【００２７】
さらに、表示パネルの上面に透光性の第５遮蔽電極を形成し、タッチパネル基板の裏面の外周に第６遮蔽電極を形成し、第５遮蔽電極と第６遮蔽電極とを電気的に接続してもよい。
【００２８】
次に、本発明によるタッチパネル１の基本的な構成を図１（ａ）と図１（ｂ）を用いて説明する。図１（ａ）はタッチパネル１の模式的な上面図、図１（ｂ）は部分ＸＸ’の模式的な縦断面図である。
【００２９】
タッチパネル１の基板の表面３には、導電体が近づいたことを検出するための複数の検出電極５と、検出電極５に電気的に接続し、検出信号を外部回路に伝達するための配線電極７が形成される。さらに、検出電極５と配線電極７を含む領域の外側、すなわち、基板の外周には、外部から侵入するノイズを遮蔽するために第１遮蔽電極８が形成される。複数の検出電極５は基板２の中央部に形成され、検出領域４を構成する。複数の検出電極５に接続する配線電極７は、検出領域４の外側に集約して形成され、配線領域６を構成する。第１遮蔽電極８は、この検出領域４と配線領域６を含む領域の外側に、検出領域４と配線領域６を囲うように形成される。この構成により、基板２の端部から侵入するノイズは、配線電極７や検出電極５に到達する前に第１遮蔽電極８により遮蔽される。
【００３０】
ここで、配線電極７は、基板２の右辺端部に集約されて端子部ＴＡを構成する。第１遮蔽電極８は、この端子部ＴＡの近傍まで形成される。図示しないが、端子部ＴＡにフレキシブル基板が接続され、各配線電極７は外部回路と接続される。第１遮蔽電極８は図示しないＧＮＤに接続される。ＧＮＤへは、フレキシブル基板を介して接続される。或いは、タッチパネル１を収納する金属ケース等に接触させて、ＧＮＤに接続される。
【００３１】
基板２として、ガラス基板やプラスチック基板を使用してもよい。検出電極５として、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、スズ酸化物、亜鉛酸化物、導電性ポリマー等を堆積した透明導電膜を使用してもよい。配線電極７として、透明導電膜や金属膜を使用してもよい。検出方式は、検出電極５をＸ−Ｙマトリックス状に配列した座標検出型であり、白抜きの検出電極５ａが行方向（Ｘ方向）に接続され、灰色の検出電極５ｂが列方向（Ｙ方向）に接続される。なお、検出方法はＸ−Ｙマトリックス状の座標検出型に限定されず、検出領域４の必要な箇所に検出電極５を形成した固定パターン方式（ボタンスイッチ型）であってもよい。配線電極７として、透明導電膜や金属膜から構成することができる。第１遮蔽電極８は、基板２の表面３にスパッタリング法や蒸着法により金属膜を堆積し、パターニングして形成されてもよい。また、第１遮蔽電極８として、粘着材や接着材を裏面に設け、表面に金属膜を設けた導電性シールを検出領域４及び配線領域６の外側、すなわち、基板の外周に貼り付けてもよい。
【００３２】
なお、本発明において、基板の外周は、基板の全外周を意味するとは限らず、検出領域４と配線領域６を含む領域の外側であればよい。図１（ａ）に示すように、外部回路と接続する端子部ＴＡや、チップオングラスのように、基板２の端部に他の端子や素子が載置されている場合には、外周はそのような端子や素子が形成された部分を含まなくてよい。目安として、外周は、基板２の全外周の概ね７０％以上を占める。さらに、この外周には、第１遮蔽電極８が形成されている。
【実施例１】
【００３３】
図２（ａ）と図２（ｂ）は、本実施例に係るタッチパネル１の模式的な上面図である。図２（ａ）は、信号処理ＩＣ３１が実装された第１フレキシブル基板３０を接着したタッチパネル１を表す。図２（ｂ）は、第１フレキシブル基板３０の上面にも第１遮蔽電極８’を生成したタッチパネル１を表す。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、タッチパネル１の基板２の表面には、検出領域４を構成する複数の検出電極５と、配線領域６を構成する複数の配線電極７と、検出領域４及び配線領域６を含む領域を囲むように第１遮蔽電極８が形成される。これらの構成は、図１（ａ）に示したタッチパネル１と同様である。更に、端子部ＴＡには第１フレキシブル基板３０の一端が接続される。第１フレキシブル基板３０の上に信号処理ＩＣ３１が実装され、第１フレキシブル基板３０の他端に第２フレキシブル基板３２が接続される。第２フレキシブル基板３２は図示しない制御部に接続される。
【００３５】
複数の検出電極５はＸ−Ｙのマトリックス状に形成される。Ｘ方向に一列に形成された白抜きの検出電極５ａは互いに電気的に接続されて、右辺の配線電極７に接続される。Ｙ方向に一列に形成された灰色の検出電極５ｂは互いに電気的に接続されて、下辺又は上辺の配線電極７に接続される。第１遮蔽電極８は基板２の外周に形成される。ここで、外周とは、検出領域４及び配線領域６を含む領域の外側であれば、基板２の全外周である必要はない。即ち、第１遮蔽電極８は、基板２の上辺、左辺、下辺及び右辺の第１フレキシブル基板３０の端部まで形成される。第１フレキシブル基板３０の下面には接続用の複数の電極が形成され、端子部ＴＡの配線電極７に接続される。第１遮蔽電極８は、その右辺端部において第１フレキシブル基板３０の図示しないＧＮＤ端子に接続される。従って、検出領域４と配線領域６を含む領域は、第１フレキシブル基板３０が接続される領域を除いて周囲が第１遮蔽電極８により取り囲まれる。この構成により、基板２の端部から侵入するノイズや静電気を第１遮蔽電極８により遮蔽することができる。
【００３６】
複数の検出電極５は、基板２上にＩＴＯをスパッタリング法又は蒸着法により堆積し、これをフォトリソグラフィー工程とエンチング工程によりパターニングして形成される。配線電極７及び第１遮蔽電極８は、金属膜をスパッタリング法又は蒸着法により堆積し、これをフォトリソグラフィー工程とエッチング工程によりパターニングして形成される。検出領域４は光を透過するので、タッチパネル１の下部に表示装置を設置すれば、この表示装置に表示された画像がタッチパネル１の上から視認される。
【００３７】
次に、位置検出について簡単に説明する。検出領域４の特定位置に導電体１９が近づくと、その導電体１９が近づいた行の検出電極５と列の検出電極５の容量が変化する。この容量変化の信号が配線電極７を介して信号処理ＩＣ３１に入力される。信号処理ＩＣ３１は、容量が変化した行及び列を特定し、導電体１９が接近した位置を特定する。なお、検出領域４に複数の導電体１９を同時に近づけた場合でも、この複数の導電体１９の位置を特定することができる。
【００３８】
図２（ｂ）は、本実施例の別の形態を示し、第１フレキシブル基板３０の端子部ＴＡの上部には、第１遮蔽電極８’が形成される。図示しないが、検出領域４には検出電極が、配線領域６には配線電極が、図２（ａ）と同様に形成されている。この第１遮蔽電極８’は、第１フレキシブル基板３０に設けた図示しない貫通孔を介することにより、又はＧＮＤに接続することにより、第１遮蔽電極８に電気的に接続される。これにより、基板２の全外周が第１遮蔽電極８、８’によって囲まれる。その結果、外部からの電磁ノイズに対して、遮蔽効果をより向上させることができる。
【００３９】
図３は、本実施例の別の実施形態を表す模式的な縦断面図である。基板の表面３に、検出電極５、配線電極７、及び第１遮蔽電極８がそれぞれ形成される構成は図２（ａ）と同様なので、説明を省略する。図３に示すように、基板２の表面に設けられた検出電極５、配線電極７、及び第１遮蔽電極８の上には、第１絶縁層９が形成される。すなわち、これらの電極は、露出した表面が第１絶縁層９によって覆われる。第１絶縁層９は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜、その他の金属酸化膜をスパッタリング法やＣＶＤ法により作成されてもよい。また、第１絶縁層９として、高分子樹脂層を塗布又は貼り付けて形成されてもよい。タッチパネル１は静電容量結合方式であるため、検出電極５の上に絶縁膜を形成しても、検出電極５に接近した導電体を検出することができる。
【００４０】
この第１絶縁層９を形成することにより、表面３に導電体が接触した場合に、検出電極５のキズや断線を防ぐことができる。また、表面３に水分等が付着した場合でも、検出電極５同士が電気的に接続されるのを防ぎ、検出位置や検出感度に与える悪影響を防止することができる。
【００４１】
図４は、本実施例のさらに別の実施形態を表す模式的な縦断面図である。基板の表面３に、検出電極５、配線電極７、第１遮蔽電極８、及び、第１絶縁層９がそれぞれ形成される構成は図３と同様なので、説明を省略する。図４のタッチパネルでは、図３に示したタッチパネルの側面外周部１３に金属フレーム１２が設置されている。金属フレーム１２には、タッチパネル１を収納する筐体を用いてもよい。この金属フレーム１２は、配線領域６の上方に延出して、配線領域６と第１遮蔽電極８の上を、第１絶縁層９を介して覆っている。金属フレーム１２は、第１遮蔽電極８が接続されるのと同じ、図示しないＧＮＤに接続される。
【００４２】
このように、基板２の端部と、配線電極７の上部を金属フレーム１２で覆うことにより、外部から侵入する電磁ノイズや静電気をより確実に遮蔽することができ、誤動作の発生を抑制することができる。また、金属フレーム１２は、配線領域６、第１遮蔽電極８や第２遮蔽電極１０を外部から見えないように遮蔽する見切り部として利用することができる。
【実施例２】
【００４３】
本実施例に係るタッチパネル１を図５（ａ）と図５（ｂ）に基づいて説明する。図５（ｂ）は、タッチパネル１の模式的な上面図であり、図５（ａ）は、図５（ｂ）の部分ＹＹ’の模式的な縦断面図である。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、基板の表面３には、複数の検出電極５が形成されており、検出領域４が設けられる。検出領域４の外側には、配線電極７が形成されており、配線領域６が設けられる。更に、基板の表面３の外周、すなわち、検出領域４及び配線領域６を含む領域の外側には、第１遮蔽電極８が形成される。検出領域４、配線領域６及び第１遮蔽電極８の上には第１絶縁層９が形成される。更に、第１絶縁層９の上面には、配線領域６及び第１遮蔽電極８を覆うように、第２遮蔽電極１０が形成される。この第２遮蔽電極１０は、第１絶縁層９に形成された第１貫通孔１１を介して第１遮蔽電極８に電気的に接続されており、更に、図示しないＧＮＤに接続される。
【００４５】
第２遮蔽電極１０は、金属膜をスパッタリング法や蒸着法により堆積して形成してもよい。この場合に、検出領域４をマスキングして金属膜を堆積すれば、パターニング工程を省くことができる。また、第２遮蔽電極１０は、表面に金属膜が付着し裏面に粘着材又は接着材が塗布された導電性テープを貼り付けて構成してもよい。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、第２遮蔽電極１０は、検出領域４の全周囲を囲むように形成される。また、配線領域６は、基板表面に形成された第１遮蔽電極８、及び、第１遮蔽電極８の上面に形成された第２遮蔽電極１０からも囲まれる。このような構成により、横方向からと上方向から侵入する電磁ノイズから配線電極７を保護して位置検出の誤認識をより効果的に防止することができる。
【００４７】
図６は本実施例の別の実施形態を示す断面図である。図６に示すタッチパネルでは、第２遮蔽電極１０’と第１絶縁層９の間に粘着材２９が設けられる。その他の構成は図４に示したタッチパネルの構成と同様なので説明を省く。なお、ここでは第２遮蔽電極１０’として、金属膜の裏面側に粘着材が形成された導電性テープを使用している。第２遮蔽電極１０’は粘着材２９により第１絶縁層９に接着され、第１絶縁層９に設けられた第１貫通孔１１を介して第１遮蔽電極８に電気的に接続される。
【実施例３】
【００４８】
図７は、本実施例に係るタッチパネル１の模式的な縦断面図である。基板２の表面に、検出電極５、配線電極７、第１遮蔽電極８、第１絶縁層９、及び、第２遮蔽電極１０がそれぞれ形成される構成は、図５（ｂ）に示す実施例２と同様なので、説明を省略する。
【００４９】
基板２の裏面１４には、第３遮蔽電極１５がその全面に亘って形成される。第３遮蔽電極１５の下面には第２絶縁層１７が形成される。更に、第２絶縁層１７の下面には、第１遮蔽電極８及び配線領域６に対応する領域を覆うように、第４遮蔽電極１６が形成される。この第４遮蔽電極１６は、第２絶縁層１７に形成された第２貫通孔１８を介して第３遮蔽電極１５と電気的に接続される。第３遮蔽電極１５として、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛等をスパッタリング法や蒸着法により堆積した透明導電膜とすることができる。また、導電性高分子ポリマーを塗布して形成してもよい。第２絶縁層１７は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜をスパッタリング法やＣＶＤ法により形成してもよい。また、絶縁材料のスパッタリング法や蒸着法に代えて、絶縁体からなる透明プラスチックフィルムを貼り付けてもよい。第４遮蔽電極１６として、金属膜をスパッタリング法や蒸着法により形成してもよい。また、金属膜の堆積に代えて、金属膜が形成された導電性シートを貼り付けてもよい。
【００５０】
第３遮蔽電極１５を裏面１４全面に形成することにより、裏面１４側から侵入する電磁ノイズや静電気を遮蔽することができる。特に、裏面１４側に表示装置を設置した場合には、表示装置の表示面から電磁ノイズが放射される。第３遮蔽電極１５は、この裏面１４側からのノイズを遮蔽するのに有効である。第２絶縁層１７は、基板２の裏面１４及び第３遮蔽電極１５の表面保護膜として機能する。第４遮蔽電極１６は、基板２の裏面１４端部から侵入する電磁ノイズや静電気を遮蔽することができる。
【００５１】
なお、本実施例では、基板の上面側に第２遮蔽電極が設けられた構成を用いて説明したが、これに限らず、実施例１に示した構成のタッチパネルを用いて、基板の裏面に上述の電極や絶縁層を設けてもよい。
【実施例４】
【００５２】
図８は、本実施例に係るタッチパネル付表示装置２０の模式的な縦断面図である。タッチパネル付表示装置２０は、液晶表示装置２６の上部にタッチパネル１が設置される。タッチパネル１は、透光性の基板の表面に、検出領域４と、検出領域４の外側に配線領域７が設けられる。検出領域４には、透光性の検出電極５が形成されており、配線領域６には、検出電極５に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極７が形成される。基板の外周、すなわち検出領域４と配線領域６を含む領域の外側には、第１遮蔽電極８が形成される。検出領域４、配線領域６及び第１遮蔽電極８の上には、透明な第１絶縁層９が形成される。更に、第１絶縁層９の上面には、第１遮蔽電極８と配線領域６を覆うように第２遮蔽電極１０が形成される。この第２遮蔽電極１０は、第１絶縁層９に形成された第１貫通孔１１を介して第１遮蔽電極８に電気的に接続される。
【００５３】
液晶パネル２１は、図示しないが、２枚のガラス基板と、これらガラス基板の間に挟持された液晶層とを含む。液晶パネル２１の表面には透光性の第５遮蔽電極２２が形成され、その上には偏光板２８が貼り付けられる。図示しないが、液晶パネル２１の背面には下部偏光板やバックライト等が配置される。基板２の裏面外周には、第６遮蔽電極２３が形成され、第６遮蔽電極２３は液晶表示装置２６とタッチパネル１との間に挟持される。
【００５４】
ここで、第５遮蔽電極２２は、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛などの透光性導電膜をスパッタリング法や蒸着法により堆積して形成した。また、これらの透光性導電膜に代えて、導電性高分子ポリマーを塗布して第５遮蔽電極２２としてもよい。第６遮蔽電極２３は、導電性ゴムや、金属フレームを使用してもよい。
【００５５】
本実施例の構成によれば、タッチパネル１の基板２、検出電極５、第１絶縁層９はいずれも透光性であるので、タッチパネル１の上部から液晶表示装置２６に表示された画像を視認することができる。また、液晶表示面に形成された第５遮蔽電極２２により、液晶パネル２１を駆動したときに表示面から放射される電磁ノイズが、タッチパネル１に入射することを防止できる。同時に、液晶パネル２１の液晶層に表示面側から印加される静電気を遮蔽することができる。また、第６遮蔽電極２３によって、タッチパネル１と液晶表示装置２６との間隙から電磁ノイズや静電気が侵入することを防止することができる。
【００５６】
なお、本実施例の液晶表示装置２６に、インプレーンスイッチング方式（以下、ＩＰＳ方式という）を用いてもよい。ＩＰＳ方式による液晶表示装置は、ＴＦＴが形成された基板に対向する基板側には、電極が形成されていない。すなわち、シールドとなる電極が存在しないので、表示面側から静電気などの電界が印加されると、液晶分子の配向方向が乱され、表示品質が低下する。これを防止するために、ＩＰＳ方式による液晶表示装置では、上基板の表面に、透光性の電極層を設けた構成が用いられる場合がある。このような構成のＩＰＳ方式による液晶表示装置を本実施例に用いる場合には、第６遮蔽電極を省くことができるので、第７遮蔽電極のみ設置すればよく、工程数を減らすことができる。
【実施例５】
【００５７】
図９は、本実施例に係るタッチパネル付表示装置２０の模式的な縦断面図である。本実施例は、液晶パネル２１の側面外周部２５に導電体２４が設置される点で実施例４と異なる。その他は、実施例４と同様なので、説明を省略する。図９に示すように、導電体２４は液晶パネル２１の側面の周囲に設置され、第６遮蔽電極２３に接続される。このような構成により、液晶パネル２１から横方向に放出される電磁ノイズが遮蔽されるので、タッチパネル１へ電磁ノイズが回り込むのを防止することができる。また、液晶パネル２１の横方向から静電気が侵入して、液晶分子配向が乱されること防止することができる。導電体２４は、金属フレームや導電性シートを用いて形成してもよい。
【００５８】
図１０は、本実施例の別の実施形態を示すタッチパネル付表示装置２０の模式的な縦断面図である。図１０に示すように、基板の表面３に検出電極５、配線電極７、第１遮蔽電極８及び第１絶縁層９が形成される。本形態では、第２遮蔽電極１０の代わりに、第１遮蔽電極８及び配線領域６の上方に金属フレーム２７が設けられる。金属フレーム２７は、タッチパネルの側面外周部１３と液晶表示装置の側面外周部２５とタッチパネルの上面の配線領域６を囲んでいる。このような構成により、電磁ノイズや静電気をより確実に遮蔽することができる。
【００５９】
なお、図８〜図１０に示す実施例４と実施例５のタッチパネルの構成として、図３に示した実施例１、図６に示した実施例２、図７に示した実施例３の各構成を適用してもよい。また、第５遮蔽電極２２を液晶パネル２１の表面に形成したが、これに代えて、偏光板２８の上面に形成してもよい。また、第６遮蔽電極２３や導電体２４は、液晶パネル２１に外部回路に接続するフレキシブル基板が設置される場合は、フレキシブル基板の設けられた領域を除いて形成されてもよい。但し、第６遮蔽電極２３や導電体２４は、液晶パネル２１又はタッチパネル１の全外周の概ね７０％以上を囲むように形成される。
【００６０】
また、図８〜図１０に示す実施例４と実施例５では、表示パネルとして液晶パネル２１を用いた例について説明したが、この液晶パネル２１に代えて、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）パネル、電気泳動パネル、その他の平面型パネルを使用してもよい。
【００６１】
また、上述の各実施例では、検出領域４に形成される検出電極をＸ−Ｙマトリックス状の座標検出型としたが、これに限定されず、固定パターン方式（ボタンスイッチ型）としてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ タッチパネル
２ 基板
４ 検出領域
５ 検出電極
６ 配線領域
７ 配線電極
８ 第１遮蔽電極
９ 第１絶縁層
１０ 第２遮蔽電極
１１ 第１貫通孔
１２ 金属フレーム
１３ 基板２の側面外周部
１５ 第３遮蔽電極
１６ 第４遮蔽電極
１７ 第２絶縁層
２０ タッチパネル付表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に検出領域と、前記検出領域の外側に配線領域が設けられた基板と、
前記検出領域に形成され、互いに電気的に分離した複数の検出電極と、
前記配線領域に形成され、前記検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極と、
前記基板の外周に、外部から侵入するノイズを遮蔽するために形成された第１遮蔽電極と、を備えることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記配線電極と前記第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記基板の側面外周部と前記配線領域の上方とに形成された金属フレームを更に備えることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記第１絶縁層の上面に、前記配線領域及び前記第１遮蔽電極を覆うように形成された第２遮蔽電極を更に備え、
前記第１絶縁層には第１貫通孔が形成され、
前記第１貫通孔を介して、前記第２遮蔽電極が、前記第１遮蔽電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記基板の裏面に形成された第３遮蔽電極を更に備えることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記第３遮蔽電極の下面に形成された第２絶縁層を更に備えることを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記基板の裏面側に、前記配線領域及び前記第１遮蔽電極に対応する領域に形成された第４遮蔽電極を更に備え
前記第２絶縁層には第２貫通孔が形成され、
前記第３遮蔽電極と前記第４遮蔽電極が前記第２貫通孔を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記載のタッチパネル。
【請求項８】
表面に検出領域と、前記検出領域の外側に配線領域が設けられた基板と、
前記検出領域に形成され、互いに電気的に分離した複数の検出電極と、
前記配線領域に形成され、前記検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極と、
前記基板の外周に、外部から侵入するノイズを遮蔽するために形成された第１遮蔽電極と、
前記基板の背面に設けられた表示パネルと、を備えることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
【請求項９】
前記表示パネルの上面に形成された透光性の第５遮蔽電極と、
前記基板の裏面の外周に形成された第６遮蔽電極と、を更に備え、
前記第５遮蔽電極と前記第６遮蔽電極とが電気的に接続することを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル付き表示装置。
【請求項１０】
前記配線電極と前記第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の上面に、前記配線領域及び前記第１遮蔽電極を覆うように形成された第２遮蔽電極を更に備え、
前記第１絶縁層には第１貫通孔が形成され、
前記第１貫通孔を介して、前記第２遮蔽電極が、前記第１遮蔽電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル付き表示装置。
【請求項１１】
前記表示パネルの側面外周部に形成され、前記第７遮蔽電極と電気的に接続する導電体を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル付き表示装置。
【請求項１２】
前記配線電極と前記第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層と、
前記表示パネル及び前記基板の側面外周部と前記配線領域の上方とに形成された金属フレームとを更に備え、
前記金属フレームが前記第１絶縁層を介して設置されることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル付き表示装置。
【請求項１】
表面に検出領域と、前記検出領域の外側に配線領域が設けられた基板と、
前記検出領域に形成され、互いに電気的に分離した複数の検出電極と、
前記配線領域に形成され、前記検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極と、
前記基板の外周に、外部から侵入するノイズを遮蔽するために形成された第１遮蔽電極と、を備えることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記配線電極と前記第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記基板の側面外周部と前記配線領域の上方とに形成された金属フレームを更に備えることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記第１絶縁層の上面に、前記配線領域及び前記第１遮蔽電極を覆うように形成された第２遮蔽電極を更に備え、
前記第１絶縁層には第１貫通孔が形成され、
前記第１貫通孔を介して、前記第２遮蔽電極が、前記第１遮蔽電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記基板の裏面に形成された第３遮蔽電極を更に備えることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記第３遮蔽電極の下面に形成された第２絶縁層を更に備えることを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記基板の裏面側に、前記配線領域及び前記第１遮蔽電極に対応する領域に形成された第４遮蔽電極を更に備え
前記第２絶縁層には第２貫通孔が形成され、
前記第３遮蔽電極と前記第４遮蔽電極が前記第２貫通孔を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記載のタッチパネル。
【請求項８】
表面に検出領域と、前記検出領域の外側に配線領域が設けられた基板と、
前記検出領域に形成され、互いに電気的に分離した複数の検出電極と、
前記配線領域に形成され、前記検出電極に電気的に接続し、検出信号を伝達する配線電極と、
前記基板の外周に、外部から侵入するノイズを遮蔽するために形成された第１遮蔽電極と、
前記基板の背面に設けられた表示パネルと、を備えることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
【請求項９】
前記表示パネルの上面に形成された透光性の第５遮蔽電極と、
前記基板の裏面の外周に形成された第６遮蔽電極と、を更に備え、
前記第５遮蔽電極と前記第６遮蔽電極とが電気的に接続することを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル付き表示装置。
【請求項１０】
前記配線電極と前記第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の上面に、前記配線領域及び前記第１遮蔽電極を覆うように形成された第２遮蔽電極を更に備え、
前記第１絶縁層には第１貫通孔が形成され、
前記第１貫通孔を介して、前記第２遮蔽電極が、前記第１遮蔽電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル付き表示装置。
【請求項１１】
前記表示パネルの側面外周部に形成され、前記第７遮蔽電極と電気的に接続する導電体を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル付き表示装置。
【請求項１２】
前記配線電極と前記第１遮蔽電極の上部に第１絶縁層と、
前記表示パネル及び前記基板の側面外周部と前記配線領域の上方とに形成された金属フレームとを更に備え、
前記金属フレームが前記第１絶縁層を介して設置されることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル付き表示装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２１８５４２（Ｐ２０１０−２１８５４２Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６１（Ｐ２０１０−２３６１）
【出願日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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