(57)【要約】【課題】抵抗上昇を抑えて検出電極の視覚的な細分化を図り、見栄えの良さと検出感度の良さを両立したタッチパネル内蔵型表示装置を提供する。【解決手段】スリット６６の第１方向Ｄ１の長さＬsと、ダミー電極５４の第１方向Ｄ１の長さＬdとの差は、長さＬdの±１５％以内である。検出電極３８が第１方向Ｄ１に隣同士のスリット６６の間に有する部分の第１方向Ｄ１の長さＬeと、ダミー電極５４の長さＬdとの差は、長さＬdの±１５％以内である。スリット６６の第２方向Ｄ２の幅Ｗsと、第２方向Ｄ２に隣り合う１つのダミー電極５４及び１つの検出電極３８の間隔Ｄdeとの差は、間隔Ｄdeの±１５％以内である。検出電極３８から複数のスリット６６によって第２方向Ｄ２に分割された２つ以上の部分の第２方向Ｄ２の幅Ｗeと、ダミー電極５４の第２方向Ｄ２の幅Ｗdとの差は、幅Ｗdの±１５％以内である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された複数の画素電極と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された複数のコモン電極と、
第１方向にそれぞれが延びて前記第１方向に直交する第２方向に間隔をあけて隣同士が並ぶように前記第１基板上に配置された複数の検出電極と、
前記第２方向に隣同士の前記検出電極の間に、前記隣同士の検出電極から間隔をあけて、前記第１方向に少なくとも一列で隣同士に間隔をあけて並ぶように、前記第１基板上に配置された複数のダミー電極と、
を有し、
前記複数の画素電極及び前記複数のコモン電極の間に生じる電界を利用した光の制御で画像を表示し、
いずれかの前記検出電極及びいずれかの前記コモン電極の間に形成される電界を遮る物質の有無による静電容量の差によってタッチの有無を検出し、
それぞれの前記検出電極は、前記第１方向に少なくとも一列で隣同士に間隔をあけて並ぶ複数のスリットを有し、
それぞれの前記スリットの前記第１方向の長さＬsと、それぞれの前記ダミー電極の前記第１方向の長さＬdとの差は、前記長さＬdの±１５％以内であり、
それぞれの前記検出電極が前記第１方向に隣同士の前記スリットの間に有する部分の前記第１方向の長さＬeと、それぞれの前記ダミー電極の前記長さＬdとの差は、前記長さＬdの±１５％以内であり、
それぞれの前記スリットの前記第２方向の幅Ｗsと、前記第２方向に隣り合う１つの前記ダミー電極及び１つの前記検出電極の間隔Ｄdeとの差は、前記間隔Ｄdeの±１５％以内であり、
それぞれの前記検出電極から前記複数のスリットによって前記第２方向に分割された２つ以上の部分のそれぞれの前記第２方向の幅Ｗeと、それぞれの前記ダミー電極の前記第２方向の幅Ｗdとの差は、前記幅Ｗdの±１５％以内であることを特徴とするタッチパネル内蔵型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたタッチパネル内蔵型表示装置において、
前記複数のダミー電極は、前記第２方向に隣同士の列が並ぶように複数列で配列され、
それぞれの前記スリットの前記第２方向の前記幅Ｗsと、前記第２方向に隣同士の前記ダミー電極の間隔Ｄddとの差は、前記間隔Ｄddの±１５％以内であることを特徴とするタッチパネル内蔵型表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたタッチパネル内蔵型表示装置において、
前記複数のダミー電極は、いずれかの前記スリットから前記第２方向にずれて配置されている第１グループの前記ダミー電極と、前記第１方向に隣同士の前記スリットの間の前記部分から前記第２方向にずれて配置されている第２グループの前記ダミー電極と、を含むことを特徴とするタッチパネル内蔵型表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型表示装置において、
前記複数のスリットは、前記第２方向に２つ以上の前記スリットが並ぶように複数列で配列されていることを特徴とするタッチパネル内蔵型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル内蔵型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在普及しているタッチパネルの多くは、表示パネルと組み合わせて利用する外付け型のものであり、表示パネルと別部品になっているために装置全体の薄型化が難しい。これに対して、表示パネルの中に組み込むタイプのインセルタッチパネルは、薄型化に寄与する構造になっている。
【０００３】
特許文献１には、インセルタッチパネルにおいて、検出電極の間のスペースにダミー電極を形成することが開示されている。これは、見栄えの観点から反射率を揃えて電極見えを抑制するために効果的である。ただし、ダミー電極は、対向電極からの電気力線を遮蔽するので、タッチの検出の点からは、細分化して切れ目を多く形成することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３１１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
見栄えの点からは、検出電極及びダミー電極を含めて全ての電極の間隔を５０μｍ以下（特に３０μｍ以下）にすることが好ましく、検出電極の幅とダミー電極の幅が等しいことが理想である。こうすることで一様なパターン分布が得られ、視認性を最も軽減することができる。但し、検出電極の幅及び間隔は、製品仕様に依るため、必ずしもこの様な寸法でダミー電極を細分化することが出来るとは限らない。実際には、ダミー電極の幅が検出電極の幅に対して±１５％以内であれば、十分な視認性低減の効果が得られる。
【０００６】
しかしながら、製品仕様に依っては、検出電極の間隔が狭いなどの理由で、ダミー電極の間隔も小さくなり、検出感度を十分に確保することができないことも想定される。この場合、ダミー電極を更に細分化する必要があるが、そうすると検出電極部とダミー電極部でパターンの疎密が生まれ、視認性が高くなり見栄えを悪化させる。対策として、検出電極を複数本に分割することで細分化し、ダミー電極の細分化したパターンに近づけることも考えられるが、これでは、検出電極は、分割した本数に比例して抵抗が高くなり、検出感度を低下させる新たな要因となってしまう。
【０００７】
本発明は、抵抗上昇を抑えて検出電極の視覚的な細分化を図り、見栄えの良さと検出感度の良さを両立したタッチパネル内蔵型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係るタッチパネル内蔵型表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された複数の画素電極と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された複数のコモン電極と、第１方向にそれぞれが延びて前記第１方向に直交する第２方向に間隔をあけて隣同士が並ぶように前記第１基板上に配置された複数の検出電極と、前記第２方向に隣同士の前記検出電極の間に、前記隣同士の検出電極から間隔をあけて、前記第１方向に少なくとも一列で隣同士に間隔をあけて並ぶように、前記第１基板上に配置された複数のダミー電極と、を有し、前記複数の画素電極及び前記複数のコモン電極の間に生じる電界を利用した光の制御で画像を表示し、いずれかの前記検出電極及びいずれかの前記コモン電極の間に形成される電界を遮る物質の有無による静電容量の差によってタッチの有無を検出し、それぞれの前記検出電極は、前記第１方向に少なくとも一列で隣同士に間隔をあけて並ぶ複数のスリットを有し、それぞれの前記スリットの前記第１方向の長さＬsと、それぞれの前記ダミー電極の前記第１方向の長さＬdとの差は、前記長さＬdの±１５％以内であり、それぞれの前記検出電極が前記第１方向に隣同士の前記スリットの間に有する部分の前記第１方向の長さＬeと、それぞれの前記ダミー電極の前記長さＬdとの差は、前記長さＬdの±１５％以内であり、それぞれの前記スリットの前記第２方向の幅Ｗsと、前記第２方向に隣り合う１つの前記ダミー電極及び１つの前記検出電極の間隔Ｄdeとの差は、前記間隔Ｄdeの±１５％以内であり、それぞれの前記検出電極から前記複数のスリットによって前記第２方向に分割された２つ以上の部分のそれぞれの前記第２方向の幅Ｗeと、それぞれの前記ダミー電極の前記第２方向の幅Ｗdとの差は、前記幅Ｗdの±１５％以内であることを特徴とする。本発明によれば、ダミー電極が上述した形状及び配列であることから見栄えが良くなっている。また、検出電極は、スリットを形成することで視覚的な細分化を図ることができ、切断されていないので抵抗上昇を抑えることができる。また、検出電極を細分化するためのスリットの幅に対応して、ダミー電極と検出電極との間隔があけられているので、検出感度を良くすることができる。
【０００９】
（２）（１）に記載されたタッチパネル内蔵型表示装置において、前記複数のダミー電極は、前記第２方向に隣同士の列が並ぶように複数列で配列され、それぞれの前記スリットの前記第２方向の前記幅Ｗsと、前記第２方向に隣同士の前記ダミー電極の間隔Ｄddとの差は、前記間隔Ｄddの±１５％以内であることを特徴としてもよい。
【００１０】
（３）（１）又は（２）に記載されたタッチパネル内蔵型表示装置において、前記複数のダミー電極は、いずれかの前記スリットから前記第２方向にずれて配置されている第１グループの前記ダミー電極と、前記第１方向に隣同士の前記スリットの間の前記部分から前記第２方向にずれて配置されている第２グループの前記ダミー電極と、を含むことを特徴としてもよい。
【００１１】
（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載されたタッチパネル内蔵型表示装置において、前記複数のスリットは、前記第２方向に２つ以上の前記スリットが並ぶように複数列で配列されていることを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るタッチパネル内蔵型表示装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタッチパネル内蔵型表示装置の主要部の分解斜視図である。
【図３】液晶表示パネルに画像を表示するための回路を示す図である。
【図４】検出電極及びダミー電極の詳細を示す平面図である。
【図５】変形例に係る検出電極及びダミー電極の詳細を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係るタッチパネル内蔵型表示装置の断面図である。図２は、本発明の実施形態に係るタッチパネル内蔵型表示装置の主要部の分解斜視図である。以下の説明は、液晶表示装置に本発明を適用した例であるが、液晶表示装置以外の表示装置（例えばＥＬ（Electro Luminescence）表示装置）に本発明を適用することも可能である。
【００１５】
タッチパネル内蔵型表示装置は、第１基板１０及び第２基板１２を有する。第１基板１０及び第２基板１２の間に液晶材料１４が配置されている。第１基板１０及び第２基板１２との間であって液晶材料１４を挟む位置にそれぞれ配向膜１６，１６が形成されている。
【００１６】
第１基板１０は、光透過性材料（例えばガラス）からなる。第１基板１０は、カラーフィルタ基板であり、図示を省略した着色層及びブラックマトリクスが形成されている。第１基板１０には、配向膜１６が形成されている。配向膜１６は、図示を省略した着色層及びブラックマトリクスの上に形成される。
【００１７】
第２基板１２は、光透過性材料（例えばガラス）からなる。第２基板１２は、薄膜トランジスタ１８（Thin Film Transistor）が形成されていることからＴＦＴ基板ともよばれる。薄膜トランジスタ１８は、ポリシリコンなどの半導体膜２０と、半導体膜２０を覆うゲート絶縁膜２２と、ゲート絶縁膜２２を介して半導体膜２０の上方に配置されたゲート電極２４と、ゲート絶縁膜２２を貫通して半導体膜２０に電気的に接続するソース電極２６及びドレイン電極２８と、を含む。
【００１８】
ソース電極２６及びドレイン電極２８の一方は、画素電極３０に電気的に接続されている。また、絶縁膜３２を介して画素電極３０とは異なる層位置にコモン電極３４が形成されている。図１の例では、コモン電極３４の上方（第２基板１２から離れた側）に画素電極３０が位置しているが、上下逆の配置であってもよい。
【００１９】
以上の部品から液晶表示パネル３６が構成される。複数の画素電極３０及び複数のコモン電極３４の間に生じる電界を利用した光の制御で画像を表示する。本実施形態では、画素電極３０及びコモン電極３４の間に形成される電界で液晶材料１４を駆動する。画素電極３０及びコモン電極３４は第２基板１２に形成されているので、画素電極３０及びコモン電極３４の間に形成される電界は横電界である。あるいは、画素電極３０を第２基板１２に形成し、コモン電極３４を第１基板１０に形成し、縦電界によって液晶材料１４を駆動してもよい。いずれの構成であっても、画素電極３０及びコモン電極３４は、第１基板１０及び第２基板１２の間に配置される。
【００２０】
タッチパネル内蔵型表示装置は、第１基板１０に形成された検出電極３８を有する。図１の例では、第１基板１０の、液晶材料１４とは反対側の面に検出電極３８が配置されている。図２に示すように、複数のコモン電極３４が、横方向に延びて隣同士が縦方向に並ぶ。
【００２１】
検出電極３８及びコモン電極３４の間に形成される電界を遮る物質の有無による静電容量の差によってタッチの有無を検出する。詳しくは、検出電極３８とコモン電極３４にそれぞれ異なる電圧を印加して両者間（詳しくは対向領域の外側）に電界（フリンジ電界）を形成する。検出電極３８及びコモン電極３４の間に形成される電界を遮る物質（例えば指４０）の有無による静電容量の差によってタッチの有無を検出する。つまり、第１基板１０、検出電極３８及びコモン電極３４によってタッチパネル４２が構成される。タッチパネル４２には、粘着層４４を介してフロントパネル４６が貼り付けられて補強されている。
【００２２】
本実施形態によれば、タッチパネル４２が内蔵されているので、装置を従来よりも薄くすることができる。また、液晶表示パネル３６及びタッチパネル４２は、第１基板１０を共有するので、両者の重ね合わせずれ対策が必要ない。
【００２３】
第１基板１０は、長方形の平面形状を有し、長辺に沿った縦方向に複数の検出電極３８が延びている。第１基板１０には、検出電極３８と外部との電気的接続のためにフレキシブル配線基板４８が取り付けられている。第２基板１２には、液晶の駆動回路を内蔵する集積回路チップ５０が搭載されており、外部との電気的接続のためにフレキシブル配線基板５２が取り付けられている。
【００２４】
図３は、液晶表示パネル３６に画像を表示するための回路を示す図である。画像表示領域５６には画素電極３０が形成されている。複数の画素電極３０によって画素が形成されるので、複数の画素電極３０を囲む領域が画像表示領域５６である。画像表示領域５６には、コモン電極３４が形成されている。コモン電極３４は基準電位（例えばＧＮＤ）に設定され、画素電極３０には、画素の明るさに応じた電圧が印加される。画素電極３０とコモン電極３４の間に生じる電界を利用した光の制御（例えば液晶材料１４の駆動）で画像が表示される。
【００２５】
コモン電極３４は共通配線５８に電気的に接続し、画素電極３０は、信号線６０に電気的に接続されている。画素電極３０と信号線６０との間にスイッチング素子６２（例えば図１に示す薄膜トランジスタ１８）が接続されており、画素電極３０と信号線６０の電気的な導通及び遮断を行えるようになっている。スイッチング素子６２は、図示しない走査回路から引き出された走査線６４に接続されており、走査線６４に入力される走査信号によって駆動（オン／オフ）される。
【００２６】
図４は、検出電極３８及びダミー電極５４の詳細を示す平面図である。複数の検出電極３８は、第１方向Ｄ１（縦方向）に延びて、隣同士が第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２（横方向）に並ぶ。なお、図４には図示しない複数のコモン電極３４（図２参照）は、横方向（第２方向Ｄ２）に延びて隣同士が縦方向（第１方向Ｄ１）に並ぶ。複数の検出電極３８は、隣同士の間隔をあけて配列されている。間隔をあけることでフリンジ電界を大きくすることができる。検出電極３８は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの可視光の透過率が高い導電材料から形成されているが、膜厚が厚くなると外部から視認されやすい。
【００２７】
第２方向Ｄ２に隣同士の検出電極３８の間に、複数のダミー電極５４が配置されている。複数のダミー電極５４は、第１基板１０（図２参照）に配置されている。複数のダミー電極５４は、隣同士の検出電極３８から間隔をあけて配置されている。複数のダミー電極５４は、第１方向Ｄ１に少なくとも一列で隣同士に間隔をあけて並ぶ。つまり、隣同士の検出電極３８の間に、その間隔方向（第２方向Ｄ２）に間隔を相互にあけて複数のダミー電極５４が並んでいる。また、検出電極３８が延びる方向（第１方向Ｄ１）に、間隔をあけて複数のダミー電極５４が並んでいる。複数のダミー電極５４は、第２方向Ｄ２に隣同士の列が並ぶように複数列で配列されている。ダミー電極５４は検出電極３８と同じ材料で形成されている。
【００２８】
ダミー電極５４は電気的にフローティング状態である。つまり、ダミー電極５４は、ＧＮＤなどの基準電位に接続されることもなく、検出電極３８や他の配線にも接続されない。ただし、必要に応じて、ダミー電極５４をＧＮＤなどの基準電位に接続してもよい。複数のダミー電極５４が隣同士の間隔をあけて配列されている。
【００２９】
タッチの有無を検出するにはフリンジ電界が使用される。フリンジ電界は、検出電極３８のエッジとコモン電極３４の間に分布する。例えば、指によるタッチがあると、指４０がＧＮＤになってフリンジ電界を遮蔽する。これにより、検出電極３８とコモン電極３４の間に形成される容量が減少するので、その減少（容量差）を検出することでタッチの有無を検出することができる。
【００３０】
検出電極３８は、第１方向Ｄ１に少なくとも一列（図４の例では一列）で隣同士に間隔をあけて並ぶ複数のスリット６６を有する。スリット６６は、第１方向Ｄ１に延びて第１方向Ｄ１に並ぶ。複数のダミー電極５４は、いずれかのスリット６６から第２方向Ｄ２にずれて配置されている第１グループのダミー電極５４ａを含む。また、複数のダミー電極５４は、第１方向Ｄ１に隣同士のスリット６６の間の部分から第２方向Ｄ２にずれて配置されている第２グループのダミー電極５４ｂを含む。
【００３１】
スリット６６の第１方向Ｄ１の長さＬsとダミー電極５４の第１方向Ｄ１の長さＬdとの差は、長さＬdの±１５％以内である。検出電極３８が第１方向Ｄ１に隣同士のスリット６６の間に有する部分の第１方向Ｄ１の長さＬeと、ダミー電極５４の長さＬdとの差は、長さＬdの±１５％以内である。スリット６６の第２方向Ｄ２の幅Ｗsと、第２方向Ｄ２に隣り合う１つのダミー電極５４及び１つの検出電極３８の間隔Ｄdeとの差は、間隔Ｄdeの±１５％以内である。スリット６６の第２方向Ｄ２の幅Ｗsと、第２方向Ｄ２に隣同士のダミー電極５４の間隔Ｄddとの差は、間隔Ｄddの±１５％以内である。検出電極３８をスリット６６によって第２方向Ｄ２に分割して構成した２つ以上の部分のそれぞれの第２方向Ｄ２の幅Ｗeと、ダミー電極５４の第２方向Ｄ２の幅Ｗdとの差は、幅Ｗdの±１５％以内である。
【００３２】
本実施形態によれば、ダミー電極５４が上述した形状及び配列であることから見栄えが良くなっている。また、検出電極３８は、スリット６６を形成することで視覚的な細分化を図ることができ、切断されていないので抵抗上昇を抑えることができる。また、検出電極３８を細分化するためのスリット６６の幅に対応して、ダミー電極５４と検出電極３８との間隔があけられているので、検出感度を良くすることができる。
【００３３】
図５は、変形例に係る検出電極及びダミー電極の詳細を示す平面図である。この例では、複数のスリット１６６は、第２方向Ｄ２に２つ以上のスリット１６６が並ぶように複数列で配列されている。第２方向Ｄ２にｎ個（２≦ｎ）が並ぶスリット１６６によって、検出電極１３８は、第２方向Ｄ２に、ｎ＋１個の部分に分割される。分割部分はそれぞれ第２方向Ｄ２に同じ幅になっている。
【００３４】
本変形例では、検出電極１３８を複数のスリット１６６によって第２方向Ｄ２に分割して構成した３つ以上の部分のそれぞれの第２方向Ｄ２の幅Ｗeと、ダミー電極１５４の第２方向Ｄ２の幅Ｗdとの差は、幅Ｗdの±１５％以内である。その他の構成は、上述した実施形態で説明した内容が該当する。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  第１基板、１２  第２基板、１４  液晶材料、１６  配向膜、１８  薄膜トランジスタ、２０  半導体膜、２２  ゲート絶縁膜、２４  ゲート電極、２６  ソース電極、２８  ドレイン電極、３０  画素電極、３２  絶縁膜、３４  コモン電極、３６  液晶表示パネル、３８  検出電極、４０  指、４２  タッチパネル、４４  粘着層、４６  フロントパネル、４８  フレキシブル配線基板、５０  集積回路チップ、５２  フレキシブル配線基板、５４  ダミー電極、５４ａ  ダミー電極、５４ｂ  ダミー電極、５６  画像表示領域、５８  共通配線、６０  信号線、６２  スイッチング素子、６４  走査線、６６  スリット、１３８  検出電極、１５４  ダミー電極、１６６  スリット。
【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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