説明

タッチパネル及び画像表示装置

【課題】表示品位の低下を抑制できるタッチパネル及びタッチパネルを備えた画像表示装置を提供する。
【解決手段】タッチパネルは、第1方向X及び第2方向Yに並べられ、それぞれ第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、第1方向に沿って対向した第1角部を有し、第1方向において隣合う第1角部同士が接続された複数の第1透明電極11と、複数の第1透明電極に隙間を置いて第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、第2方向に沿って対向した第2角部を有し、第2方向において隣合う第2角部同士が接続された複数の第2透明電極12と、を備えている。各第1透明電極11は、第1角部を結ぶ対角線から第2方向Yに向かって徐々に疎となり、各第2透明電極12は、第2角部を結ぶ対角線から第1方向Xに向かって徐々に疎となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、タッチパネル及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、PDA(パーソナル・デジタル・アシスタント)及びタブレットPC(パーソナルコンピュータ)のような画像表示装置は、画像表示パネル及びタッチパネルを備えている。タッチパネルの位置検出方式は、静電容量方式である。タッチパネルは、複数の第1透明電極と、複数の第2透明電極とを備えている。
【0003】
複数の第1透明電極は、互いに直交した第1方向及び第2方向に並べられている。第1透明電極は、それぞれ第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形である。第1透明電極は、第1方向に沿って対向した第1角部を有している。第1方向において隣合う第1角部同士は接続されている。
【0004】
複数の第2透明電極は、複数の第1透明電極に隙間を置いて第1方向及び第2方向に並べられている。第2透明電極は、それぞれ第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形である。第2透明電極は、第2方向に沿って対向した第2角部を有している。第2方向において隣合う第2角部同士は接続されている。
【0005】
上記タッチパネルにおいて、操作者の指等をタッチパネルの表面に接触させて入力すると、入力位置に近い部分の静電容量が変化する。このため、タッチパネルは、静電容量の変化状態を電圧変化として検出することにより、入力位置を検出することができる。なお、静電容量方式のタッチパネルは、例えば、特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008−129708号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、上記タッチパネルにおいて、第1透明電極及び第2透明電極は、互いに隙間を置いて位置している。言い換えると、上記タッチパネルは、第1透明電極及び第2透明電極から外れた格子状のスリットを有している。第1透明電極及び第2透明電極での反射・透過特性と、スリットでの反射・透過特性とは異なる。この場合、表示面にスリットに重なった筋が視認されることになるため、表示品位が低下してしまう。このため、表示品位の低下を抑制できるタッチパネルが求められている。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示品位の低下を抑制できるタッチパネル及びタッチパネルを備えた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係るタッチパネルは、
互いに直交した第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ前記第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、前記第1方向に沿って対向した第1角部を有し、前記第1方向において隣合う前記第1角部同士が接続された複数の第1透明電極と、
前記複数の第1透明電極に隙間を置いて前記第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ前記第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、前記第2方向に沿って対向した第2角部を有し、前記第2方向において隣合う前記第2角部同士が接続された複数の第2透明電極と、を備え、
各第1透明電極は、前記第1角部を結ぶ対角線から前記第2方向に向かって徐々に疎となり、
各第2透明電極は、前記第2角部を結ぶ対角線から前記第1方向に向かって徐々に疎となる。
【0009】
また、本発明の他の態様に係る画像表示装置は、
表示面を有した画像表示部と、
前記表示面上方に設けられたタッチパネルと、を具備し、
前記タッチパネルは、
互いに直交した第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ前記第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、前記第1方向に沿って対向した第1角部を有し、前記第1方向において隣合う前記第1角部同士が接続された複数の第1透明電極と、
前記複数の第1透明電極に隙間を置いて前記第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ前記第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、前記第2方向に沿って対向した第2角部を有し、前記第2方向において隣合う前記第2角部同士が接続された複数の第2透明電極と、を備え、
各第1透明電極は、前記第1角部を結ぶ対角線から前記第2方向に向かって徐々に疎となり、
各第2透明電極は、前記第2角部を結ぶ対角線から前記第1方向に向かって徐々に疎となる。
【発明の効果】
【0010】
この発明によれば、表示品位の低下を抑制できるタッチパネル及びタッチパネルを備えた画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す概略断面図である。
【図2】図1に示した液晶表示パネルの平面図である。
【図3】図2の線A−Aに沿って示す液晶表示パネルの断面図である。
【図4】図1に示したタッチパネルの拡大平面図である。
【図5】図4の線B−Bに沿って示すタッチパネルの一部を示す断面図である。
【図6】図4に示した第1透明電極及び第2透明電極が徐々に疎となる状態を示す平面図である。
【図7】図4及び図6に示した第1透明電極を示す平面図である。
【図8】図4及び図6に示した第2透明電極を示す平面図である。
【図9】上記第1透明電極及び第2透明電極の第1パターンの対角線の比に対する電気抵抗相対値の変化をグラフで示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しながらこの発明の画像表示装置を液晶表示装置に適用した実施の形態について詳細に説明する。
図1に示すように、液晶表示装置は、画像表示部としての液晶表示パネル1と、バックライトユニット2と、タッチパネル3と、を備えている。
【0013】
図1乃至図3に示すように、液晶表示パネル1は、アレイ基板20と、対向基板30と、液晶層40と、第1偏光部60と、表示面Sを有した第2偏光部70とを備えている。アレイ基板20及び対向基板30は、それぞれ矩形状に形成されている。アレイ基板20は、対向基板30よりも大きな寸法に形成されている。
【0014】
アレイ基板20及び対向基板30は、各々3辺がほぼ重なるように配置されている。アレイ基板20の残る一辺において、アレイ基板20は、対向基板30よりも外側に延出している。より詳しくは、第1方向Xにおいて、アレイ基板20及び対向基板30はほぼ重なるように配置されている。第1方向Xと直交した第2方向Yにおいて、アレイ基板20は、対向基板30よりも外側へ延出している。液晶表示パネル1は、アレイ基板20及び対向基板30に重なった矩形状の表示領域R2を有している。
【0015】
アレイ基板20は、透明な絶縁基板として、矩形状のガラス基板21を有している。対向基板30から外れたガラス基板21上には駆動回路80が搭載されている。表示領域R2において、ガラス基板21上に複数の画素が設けられている。画素は、第1方向X及び第2方向Yに並んでマトリクス状に設けられている。表示領域R2において、ガラス基板21上に、図示しない複数の信号線及び複数の走査線が格子状に設けられている。
【0016】
信号線及び走査線の交差部近傍に、スイッチング素子として、例えばTFT(薄膜トランジスタ)22が設けられている。
【0017】
ガラス基板21上には、複数の画素電極23がマトリクス状に形成されている。画素電極23は、ITO(インジウム・ティン・オキサイド)等の透明な導電材料により形成されている。画素は、それぞれTFT22と、このTFTに電気的に接続された画素電極23等とを有している。
【0018】
TFT22及び画素電極23等が形成されたガラス基板21上に、複数の柱状スペーサ25が複数本形成されている。ガラス基板21及び画素電極23上に、配向膜26が形成されている。
【0019】
対向基板30は、透明な絶縁基板として、矩形状のガラス基板31を有している。表示領域R2において、ガラス基板31上にカラーフィルタ50が設けられている。カラーフィルタ50は、遮光部51と、周辺遮光部52と、赤色、緑色、青色の複数の着色層53、54、55とを有している。
【0020】
遮光部51は、格子状に形成され、信号線及び走査線に重なって形成されている。周辺遮光部52は、矩形枠状に形成され、表示領域R2の周縁部全周に亘って形成されている。周辺遮光部52は、表示領域R2の外側から漏れる光の遮光に寄与している。
【0021】
着色層53、54、55は、ガラス基板31、遮光部51及び周辺遮光部52上に形成されている。着色層53、54、55は、第1方向Xに互いに隣接し、交互に並んで配設されている。着色層53、54、55は、それぞれストライプ状に形成され、第2方向Yに延出し、第2方向Yに並んだ画素に重なっている。着色層53、54、55の周縁部は、遮光部51及び周辺遮光部52に重なっている。
カラーフィルタ50上に、ITO等の透明な導電材料により対向電極32が形成されている。対向電極32上には配向膜33が形成されている。
【0022】
アレイ基板20及び対向基板30は、柱状スペーサ25により所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板20及び対向基板30は、表示領域R2の外側である両基板の周縁部に配設されたシール材41により互いに接合されている。
【0023】
液晶層40は、アレイ基板20及び対向基板30間に挟持され、シール材41で囲まれている。シール材41の一部に形成された液晶注入口42は封止材43により封止されている。
【0024】
第1偏光部60はガラス基板21の外面に配置されている。第2偏光部70はガラス基板31の外面に配置されている。上述したように、第2偏光部70の外面に表示面Sが形成されている。
【0025】
バックライトユニット2は、アレイ基板20の外面側に配置されている。バックライトユニット2は、第1偏光部60に対向配置された導光板2aと、導光板2aの一側縁に対向配置された光源2bおよび反射板2cと、を有している。
【0026】
図1に示すように、タッチパネル3は、表示面Sの上方に設けられている。ここでは、タッチパネル3は、図示しない接着材を介して表示面Sに貼り付けられている。タッチパネル3の位置検出方式としては、静電容量方式を利用している。
【0027】
タッチパネル3は、透明な絶縁基板として、矩形状のガラス基板5と、ガラス基板5上に形成された透明な電極パターン6と、透明な絶縁基板として、矩形状のカバーガラス7と、透明な接着材8とを有している。タッチパネル3は、入力領域R1を有している。ここでは、入力領域R1は表示領域R2に重なっている。
【0028】
カバーガラス7は、電極パターン6に対向配置されている。カバーガラス7は、電極パターン6を保護するものである。カバーガラス7は、接着材8によりガラス基板5及び電極パターン6に貼り付けられている。
【0029】
図1及び図4乃至図8に示すように、電極パターン6は、複数の第1透明電極11と、複数の第2透明電極12と、複数の接続配線16と、複数の接続配線17とを有している。第1透明電極11及び第2透明電極12は、ガラス基板5上に形成されている。
【0030】
複数の第1透明電極11は、第1方向X及び第2方向Yに並べられている。第1透明電極11は、それぞれ第1方向Xに沿った対角線L1x及び第2方向Yに沿った対角線L1yを持つ正方形である。第1透明電極11は、第1方向Xに沿って対向した第1角部13を有している。第1方向Xにおいて、隣合う第1角部13同士は接続されている。各第1透明電極11は、第1角部13を結ぶ対角線L1xから第2方向Yに向かって徐々に疎となる。
【0031】
第1透明電極11を形成する際、対角線L1xから第2方向Yに向かって徐々に疎となるようなフォトマスクを用いたフォトリソグラフィ法により第1透明電極11を形成する。
【0032】
この実施の形態において、第1角部13は潰れている。このため、第1透明電極11は、第1角部13が潰れた正方形である。また、隣合う第1角部13同士は、接続配線16を介して接続されている。
【0033】
複数の第2透明電極12は、複数の第1透明電極11に隙間を置いて第1方向X及び第2方向Yに並べられている。第2透明電極12は、それぞれ第1方向Xに沿った対角線L2x及び第2方向Yに沿った対角線L2yを持つ正方形である。第2透明電極12は、第2方向Yに沿って対向した第2角部14を有している。第2方向Yにおいて、隣合う第2角部14同士は接続されている。各第2透明電極12は、第2角部14を結ぶ対角線L2yから第1方向Xに向かって徐々に疎となる。
【0034】
第2透明電極12を形成する際、対角線L2yから第1方向Xに向かって徐々に疎となるようなフォトマスクを用いたフォトリソグラフィ法により第2透明電極12を形成する。
【0035】
この実施の形態において、第2角部14は潰れている。このため、第2透明電極12は、第2角部14が潰れた正方形である。また、隣合う第2角部14同士は、接続配線17を介して接続されている。接続配線17はガラス基板5上に形成されている。なお、接続配線16及び接続配線17は、絶縁膜18を介して対向している。
第1透明電極11及び第2透明電極12間に、格子状のスリット19が形成されている。
【0036】
ここで、この実施の形態の第1透明電極11及び第2透明電極12についてさらに詳しく説明する。
各第1透明電極11は、第1角部13に接続された密状態の第1パターン11aと、一対の第2パターン11bとを有している。一対の第2パターン11bは、第2方向Yに第1パターン11aを挟み、対角線L1xから第2方向Yに向かって徐々に疎となる。第2パターン11bは、第1パターン11aと一体に形成され、第1パターン11aに電気的に接続されているため、第1透明電極11の静電容量の低下を抑制することができる。
【0037】
第1パターン11aは、菱形である。ここでは、第1パターン11aは、第1角部13が潰れた菱形である。第2方向Yに沿った対角線L1yにおいて、第1透明電極11の第1パターン11aの第1透明電極11に対する比は、0.5である。言い換えると、第1パターン11aの対角線の比(L1xとL1yとの比率、すなわち、L1y/L1x)が、0.5である。
【0038】
各第2透明電極12は、第2角部14に接続された密状態の第1パターン12aと、一対の第2パターン12bとを有している。一対の第2パターン12bは、第1方向Xに第1パターン12aを挟み、対角線L2yから第1方向Xに向かって徐々に疎となる。第2パターン12bは、第1パターン12aと一体に形成され、第1パターン12aに電気的に接続されているため、第2透明電極12の静電容量の低下を抑制することができる。
【0039】
第2パターン12bは、菱形である。ここでは、第2パターン12bは、第2角部14が潰れた菱形である。第1方向Xに沿った対角線L2xにおいて、第2透明電極12の第1パターン12aの第2透明電極12に対する比は、0.5である。言い換えると、第1パターン12aの対角線の比(L2yとL2xとの比率、すなわち、L2x/L2y)が、0.5である。
【0040】
ここで、本願発明者は、第1パターン11a(第1パターン12a)の対角線の比を変えた場合の、第1透明電極11(第2透明電極12)の電気抵抗値を測定し、電気抵抗相対値を算出した。
【0041】
電気抵抗値を測定する際、第1パターンの対角線の比が上記0.5である場合の他、0.2、0.3、0.7、0.8及び1.0の場合についても測定した。なお、第1パターンの対角線の比が1.0である場合、第1パターンは正方形であり、第1透明電極11(第2透明電極12)は第2パターン11b(第2パターン12b)無しに形成されている。
【0042】
第1パターンの対角線の比に対する電気抵抗相対値の算出結果を図9に示す。
図に示すように、第1パターンの対角線の比が1.0である場合の電気抵抗相対値を100とした。第1パターンの対角線の比が0.8である場合の電気抵抗相対値は108であった。第1パターンの対角線の比が0.7である場合の電気抵抗相対値は116であった。第1パターンの対角線の比が0.5である場合の電気抵抗相対値は122であった。第1パターンの対角線の比が0.3である場合の電気抵抗相対値は155であった。第1パターンの対角線の比が0.2である場合の電気抵抗相対値は266であった。
【0043】
図9の算出結果から分かるように、第1パターンの対角線の比が1.0から0.5にわたった電気抵抗相対値は、ほぼ直線的に緩やかに上昇している。しかし、第1パターンの対角線の比が0.5から0.3にわたった電気抵抗相対値は、急激に上昇している。第1パターンの対角線の比が0.3から0.2にわたった電気抵抗相対値は、さらに急激に上昇している。
【0044】
上記したことから、第1パターン(11a、12a)の対角線の比を0.5以上となるように設定することで、電気抵抗値の上昇を抑制することができ、タッチパネル3の位置検出精度の低下を抑制することができる。
【0045】
以上のように構成されたタッチパネル3及びタッチパネル3を備えた液晶表示装置によれば、タッチパネル3は、複数の第1透明電極11と、複数の第2透明電極12とを備えている。各第1透明電極11は、対角線L1xから第2方向Yに向かって徐々に疎となり、各第2透明電極12は、対角線L2yから第1方向Xに向かって徐々に疎となる。
【0046】
各第1透明電極11は、対角線L1xから第2方向Yに向かって反射・透過特性が徐々に変化して、スリット19の反射・透過特性に近づいている。各第2透明電極12は、対角線L2yから第1方向Xに向かって反射・透過特性が徐々に変化してスリット19の反射・透過特性に近づいている。
【0047】
このため、この実施の形態の場合、各第1透明電極11及び各第2透明電極12を徐々に疎となるように形成しない場合に比べて、スリット19に重なった個所で視認される筋を目立たなくすることができる。
【0048】
第1透明電極11は、第1パターン11aと、一対の第2パターン11bとを有している。第2透明電極12は、第1パターン12aと、一対の第2パターン12bとを有している。第1パターン11aの対角線の比は、0.5である。第1パターン12aの対角線の比は、0.5である。このため、第1透明電極11及び第2透明電極12の電気抵抗値の上昇を抑制することができ、タッチパネル3の位置検出精度の低下を抑制することができる。
上記のことから、表示品位の低下を抑制できるタッチパネル3及びタッチパネル3を備えた液晶表示装置を得ることができる。
【0049】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【0050】
第1パターン11a及び第1パターン12aは、それぞれ菱形に限定されるものではなく種々変形可能である。例えば、第1透明電極11の第1パターン11a及び第2パターン11bの界面11cは、対角線L1xから第2方向Yに向かって突出した湾曲面であり、第2透明電極12の第1パターン12a及び第2パターン12bの界面12cは、対角線L2yから第1方向Xに向かって突出した湾曲面であっても良い。この場合、第1パターン11a、12aが菱形である場合に比べ、第1透明電極11及び第2透明電極12の電気抵抗値の上昇を一層抑制することができ、タッチパネル3の位置検出精度の低下を一層抑制することができる。
【0051】
タッチパネル3は、液晶表示パネル1の表示面S上に直接作り込んでも良い。この場合、ガラス基板5無しにタッチパネル3を形成することができ、ガラス基板5の厚みの分、タッチパネル3の薄型化を図ることができ、延いては液晶表示装置の薄型化を図ることができる。
【0052】
この発明の画像表示装置は、液晶表示装置に限定されるものではなく種々変形可能であり、画像を表示する画像表示部を備えた画像表示装置(例えば、有機EL表示装置等)、であれば本願発明を適用することができる。
【符号の説明】
【0053】
1…液晶表示パネル、2…バックライトユニット、3…タッチパネル、5…ガラス基板、6…電極パターン、7…カバーガラス、11…第1透明電極、11a…第1パターン、11b…第2パターン、11c…界面、11a.12a…パターン、12…第2透明電極、12a…第1パターン、12b…第2パターン、12c…界面、13…第1角部、14…第2角部、16,17…接続配線、18…絶縁膜、19…スリット、20…アレイ基板、30…対向基板、40…液晶層、S…表示面、X…第1方向、Y…第2方向、L1x,L1y,L2x,L2y…対角線。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに直交した第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ前記第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、前記第1方向に沿って対向した第1角部を有し、前記第1方向において隣合う前記第1角部同士が接続された複数の第1透明電極と、
前記複数の第1透明電極に隙間を置いて前記第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ前記第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、前記第2方向に沿って対向した第2角部を有し、前記第2方向において隣合う前記第2角部同士が接続された複数の第2透明電極と、を備え、
各第1透明電極は、前記第1角部を結ぶ対角線から前記第2方向に向かって徐々に疎となり、
各第2透明電極は、前記第2角部を結ぶ対角線から前記第1方向に向かって徐々に疎となるタッチパネル。
【請求項2】
各第1透明電極は、前記第1角部に接続された密状態の第1パターンと、前記第2方向に前記第1パターンを挟み、前記第1角部を結ぶ対角線から前記第2方向に向かって徐々に疎となる一対の第2パターンと、を有し、
各第2透明電極は、前記第2角部に接続された密状態の第1パターンと、前記第1方向に前記第1パターンを挟み、前記第2角部を結ぶ対角線から前記第1方向に向かって徐々に疎となる一対の第2パターンと、を有し、
前記第2方向に沿った対角線において、前記第1透明電極の前記第1パターンの前記第1透明電極に対する比は、0.5以上であり、
前記第1方向に沿った対角線において、前記第2透明電極の前記第1パターンの前記第2透明電極に対する比は、0.5以上である請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記第1透明電極の第1パターン及び前記第2透明電極の第1パターンは、それぞれ菱形である請求項2に記載のタッチパネル。
【請求項4】
前記第1透明電極の前記第1パターン及び第2パターンの界面は、前記第1角部を結ぶ対角線から前記第2方向に向かって突出した湾曲面であり、
前記第2透明電極の前記第1パターン及び第2パターンの界面は、前記第2角部を結ぶ対角線から前記第1方向に向かって突出した湾曲面である請求項2に記載のタッチパネル。
【請求項5】
表示面を有した画像表示部と、
前記表示面上方に設けられたタッチパネルと、を具備し、
前記タッチパネルは、
互いに直交した第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ前記第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、前記第1方向に沿って対向した第1角部を有し、前記第1方向において隣合う前記第1角部同士が接続された複数の第1透明電極と、
前記複数の第1透明電極に隙間を置いて前記第1方向及び第2方向に並べられ、それぞれ前記第1方向及び第2方向に沿った対角線を持つ正方形であり、前記第2方向に沿って対向した第2角部を有し、前記第2方向において隣合う前記第2角部同士が接続された複数の第2透明電極と、を備え、
各第1透明電極は、前記第1角部を結ぶ対角線から前記第2方向に向かって徐々に疎となり、
各第2透明電極は、前記第2角部を結ぶ対角線から前記第1方向に向かって徐々に疎となる画像表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−271782(P2010−271782A)
【公開日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−121180(P2009−121180)
【出願日】平成21年5月19日(2009.5.19)
【出願人】(302020207)東芝モバイルディスプレイ株式会社 (2,170)
【Fターム(参考)】