(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板の一側に設けられたタッチパネルセンサ部と、
基板の一側または他側に設けられたカラーフィルタ部と、を備え、
前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ延び、絶縁性を有する材料から構成された複数のセンサ柱と、前記センサ柱の端面を覆うよう配置され、導電性を有する検出パターンと、を有し、
前記カラーフィルタ部は、所定パターンで設けられ、遮光性を有するブラックマトリクス部と、前記ブラックマトリクス部に隣接するよう配置された着色部と、を有し、
前記タッチパネルセンサ部の前記センサ柱は、基板の法線方向から見て前記カラーフィルタ部の前記ブラックマトリクス部と重なるよう配置されており、
前記着色部は、第１着色材料から構成された第１着色部と、第２着色材料から構成された第２着色部と、第３着色材料から構成された第３着色部と、を含み、順に並ぶよう配置された前記第１着色部、前記第２着色部および前記第３着色部によって単位画素が構成されており、
前記センサ柱は、基板の法線方向から見て、前記ブラックマトリクス部のうち前記単位画素間を延びるブラックマトリクス部と重なるよう配置されており、
前記ブラックマトリクス部は、前記単位画素間を第１方向に延びる第１ブラックマトリクス部と、前記単位画素間を第２方向に延びる第２ブラックマトリクス部と、を含み、
前記センサ柱は、基板の法線方向から見て、前記第１ブラックマトリクス部と前記第２ブラックマトリクス部とが交わる領域と重なるよう配置されており、
前記カラーフィルタ部は、基板の一側に設けられており、
前記単位画素のうち前記センサ柱に隣接する単位画素には、前記センサ柱に面する切欠部が形成されている、タッチパネル基板。
【請求項２】
基板と、
基板の一側に設けられたタッチパネルセンサ部と、
基板の一側または他側に設けられたカラーフィルタ部と、を備え、
前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ延び、絶縁性を有する材料から構成された複数のセンサ柱と、前記センサ柱の端面を覆うよう配置され、導電性を有する検出パターンと、を有し、
前記カラーフィルタ部は、所定パターンで設けられ、遮光性を有するブラックマトリクス部と、前記ブラックマトリクス部に隣接するよう配置された着色部と、を有し、
前記タッチパネルセンサ部の前記センサ柱は、基板の法線方向から見て前記カラーフィルタ部の前記ブラックマトリクス部と重なるよう配置されており、
前記センサ柱を囲むよう基板の一側に配置され、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ、前記センサ柱を超えて延びるシールド部材をさらに備えている、タッチパネル基板
【請求項３】
前記シールド部材は、絶縁性および弾性を有する材料から構成されている、請求項２に記載のタッチパネル基板。
【請求項４】
前記着色部は、第１着色材料から構成された第１着色部と、第２着色材料から構成された第２着色部と、第３着色材料から構成された第３着色部と、を含み、順に並ぶよう配置された前記第１着色部、前記第２着色部および前記第３着色部によって単位画素が構成されており、
前記センサ柱は、基板の法線方向から見て、前記ブラックマトリクス部のうち前記単位画素間を延びるブラックマトリクス部と重なるよう配置されている、請求項２または３に記載のタッチパネル基板。
【請求項５】
前記ブラックマトリクス部は、前記単位画素間を第１方向に延びる第１ブラックマトリクス部と、前記単位画素間を第２方向に延びる第２ブラックマトリクス部と、を含み、
前記センサ柱は、基板の法線方向から見て、前記第１ブラックマトリクス部と前記第２ブラックマトリクス部とが交わる領域と重なるよう配置されている、請求項４に記載のタッチパネル基板。
【請求項６】
前記カラーフィルタ部は、基板の一側に設けられており、
前記単位画素のうち前記センサ柱に隣接する単位画素には、前記センサ柱に面する切欠部が形成されている、請求項５に記載のタッチパネル基板。
【請求項７】
前記検出パターンは、前記センサ柱の端面上に配置されたセンサ部と、基板と平行に延びる伝達部と、を含み、
前記タッチパネル基板は、前記センサ部を露出させるとともに前記伝達部を覆うよう設けられ、絶縁性を有するオーバーコート層をさらに備えている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のタッチパネル基板。
【請求項８】
基板の一側に配置され、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ、前記センサ柱を超えて延びる複数のスペーサーをさらに備え、
前記スペーサーの端面は、前記オーバーコート層によって覆われている、請求項７に記載のタッチパネル基板。
【請求項９】
観察者側に向けて光を出射する表示パネルと、
前記表示パネルの観察者側に配置されたタッチパネル基板と、を備え、
前記タッチパネル基板は、基板と、基板の前記表示パネル側に設けられたタッチパネルセンサ部と、基板の前記表示パネル側または観察者側に設けられたカラーフィルタ部と、を有し、
前記タッチパネルセンサ部は、導電性を有する検出パターンを有し、
前記カラーフィルタ部は、所定パターンで設けられ、遮光性を有するブラックマトリクス部と、前記ブラックマトリクス部に隣接するよう配置された着色部と、を有し、
前記表示パネルは、表示パネル用基板と、前記表示パネル用基板の観察者側に設けられ、導電性を有するセンサパターンと、を有し、前記センサパターンは、表示パネル用基板の法線方向から見て前記タッチパネルセンサ部の前記検出パターンと交わるよう構成されており、
前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向から見て前記カラーフィルタ部の前記ブラックマトリクス部と重なるよう配置され、前記表示パネルに向かって延びるとともにその端面が前記検出パターンによって覆われており、絶縁性を有するセンサ柱をさらに有し、
前記着色部は、第１着色材料から構成された第１着色部と、第２着色材料から構成された第２着色部と、第３着色材料から構成された第３着色部と、を含み、順に並ぶよう配置された前記第１着色部、前記第２着色部および前記第３着色部によって単位画素が構成されており、
前記センサ柱は、基板の法線方向から見て、前記ブラックマトリクス部のうち前記単位画素間を延びるブラックマトリクス部と重なるよう配置されており、
前記ブラックマトリクス部は、前記単位画素間を第１方向に延びる第１ブラックマトリクス部と、前記単位画素間を第２方向に延びる第２ブラックマトリクス部と、を含み、
前記センサ柱は、基板の法線方向から見て、前記第１ブラックマトリクス部と前記第２ブラックマトリクス部とが交わる領域と重なるよう配置されており、
前記カラーフィルタ部は、基板の前記表示パネル側に設けられており、
前記単位画素には、前記センサ柱に面する切欠部が形成されている、する、タッチパネル機能付き表示装置。
【請求項１０】
観察者側に向けて光を出射する表示パネルと、
前記表示パネルの観察者側に配置されたタッチパネル基板と、を備え、
前記タッチパネル基板は、基板と、基板の前記表示パネル側に設けられたタッチパネルセンサ部と、基板の前記表示パネル側または観察者側に設けられたカラーフィルタ部と、を有し、
前記タッチパネルセンサ部は、導電性を有する検出パターンを有し、
前記カラーフィルタ部は、所定パターンで設けられ、遮光性を有するブラックマトリクス部と、前記ブラックマトリクス部に隣接するよう配置された着色部と、を有し、
前記表示パネルは、表示パネル用基板と、前記表示パネル用基板の観察者側に設けられ、導電性を有するセンサパターンと、を有し、前記センサパターンは、表示パネル用基板の法線方向から見て前記タッチパネルセンサ部の前記検出パターンと交わるよう構成されており、
前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向から見て前記カラーフィルタ部の前記ブラックマトリクス部と重なるよう配置され、前記表示パネルに向かって延びるとともにその端面が前記検出パターンによって覆われており、絶縁性を有するセンサ柱と、前記センサ柱を囲むよう基板に配置され、基板の法線方向に沿って前記表示パネルに向かって前記センサ柱を超えて延びるシールド部材と、をさらに有する、タッチパネル機能付き表示装置。
【請求項１１】
タッチパネル基板であって、
基板と、
基板の一側に設けられたタッチパネルセンサ部と、を備え、
前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ延び、絶縁性を有する材料から構成された複数のセンサ柱と、前記センサ柱の端面を覆うよう配置され、導電性を有する検出パターンと、を有し、
前記タッチパネル基板は、前記センサ柱を囲むよう基板の一側に配置され、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ、前記センサ柱を超えて延びるシールド部材をさらに備えている、タッチパネル基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部導体の接近または接触を検出する検出パターンを有するタッチパネル基板に関する。また本発明は、観察側に向けて光を出射する表示パネルと、前記表示パネルの観察者側に配置されたタッチパネル基板と、を備えたタッチパネル機能付き表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、様々な電子機器において、指などの外部導体の接近または接触を検出することができるタッチパネルが広く用いられている。昨今では、光学的に明るいこと、意匠性があること、構造が容易であること、機能的にも優れていること等の理由から、静電容量式のタッチパネルが注目されている。
【０００３】
タッチパネルは、タッチパネルを搭載する位置に基づいて、外付型および内蔵型に分類される。このうち外付型においては、基板と、基板上に設けられ、外部導体の接近または接触を検出する検出パターンとを有するタッチパネル基板が、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などの表示装置の外部に取付けられる。一方、内蔵型においては、タッチパネル基板が表示装置の内部に組み込まれている。この場合、タッチパネル基板の検出パターンは、表示装置を構成する複数の構成要素のいずれかによって支持されている。すなわち、検出パターンを支持するための基板と、表示装置を構成する複数の構成要素のいずれかのための基板とが共通化されている。例えば、カラーフィルタや偏光板のための基板と共通化されている。このため、内蔵型のタッチパネルを構成する構成要素は、外付型のタッチパネルを構成する構成要素に比べて、検出パターンを支持するための基板の分だけ少なくなっている。従って、内蔵型のタッチパネルを採用することにより、外付型に比べて、軽量、薄型かつ安価なタッチパネル機能付き表示装置を提供することが可能となる。
【０００４】
内蔵型のタッチパネルは、検出パターンを設ける位置に基づいて、イン・セル型およびオン・セル型に分類される。このうちイン・セル型においては、タッチパネル基板の検出パターンが、表示装置の表示パネルと対向するよう設けられる。例えば、表示パネルとして液晶層および液晶駆動基板を含む液晶パネルが用いられる場合、タッチパネル基板の検出パターンは、液晶層を介して液晶駆動基板と対向するよう設けられている。この場合、容量式のタッチパネルにおいては、液晶層が容量センサ（誘電体）として機能する。このようにイン・セル型においては、表示パネルの構成要素を容量センサとして利用するため、オン・セル型の場合に比べて、表示パネルによる寄生容量に起因するノイズの発生を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８０７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
イン・セル型のタッチパネルにおいては一般に、タッチパネル基板と表示パネルとの間に、検出パターンなどの導電パターンによって覆われたセンサ柱が形成されている。このようなセンサ柱が形成されている領域においては一般に、表示パネルからの光を観察者側から適切に取り出すことができない。すなわち、センサ柱が形成されている領域は、表示装置の表示特性に寄与しない領域となっている。従って、表示装置のうちセンサ柱によって占められている領域の比率が大きくなるほど、表示装置の表示特性が悪化してしまうと考えられる。
【０００７】
本発明は、このような課題を効果的に解決し得るタッチパネル基板およびタッチパネル機能付き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】
第１の本発明は、基板と、基板の一側に設けられたタッチパネルセンサ部と、基板の一側または他側に設けられたカラーフィルタ部と、を備え、前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ延び、絶縁性を有する材料から構成された複数のセンサ柱と、前記センサ柱の端面を覆うよう配置され、導電性を有する検出パターンと、を有し、前記カラーフィルタ部は、所定パターンで設けられ、遮光性を有するブラックマトリクス部と、前記ブラックマトリクス部に隣接するよう配置された着色部と、を有し、前記タッチパネルセンサ部の前記センサ柱は、基板の法線方向から見て前記カラーフィルタ部の前記ブラックマトリクス部と重なるよう配置されている、タッチパネル基板である。
【０００９】
第１の本発明によれば、タッチパネルセンサ部のセンサ柱は、基板の法線方向から見てカラーフィルタ部のブラックマトリクス部と重なるよう配置されている。すなわち、センサ柱が、光を透過させることを意図してない領域に配置されている。従って、センサ柱を設けることによる表示特性の悪化を防ぐことができる。
【００１０】
第１の本発明によるタッチパネル基板において、前記着色部は、第１着色材料から構成された第１着色部と、第２着色材料から構成された第２着色部と、第３着色材料から構成された第３着色材料と、を含んでいてもよく、ここで、順に並ぶよう配置された前記第１着色部、前記第２着色部および前記第３着色部によって単位画素が構成されている。この場合、前記センサ柱は、好ましくは、基板の法線方向から見て、前記ブラックマトリクス部のうち前記単位画素間を延びるブラックマトリクス部と重なるよう配置されている。
【００１１】
第１の本発明によるタッチパネル基板において、前記ブラックマトリクス部は、前記単位画素間を第１方向に延びる第１ブラックマトリクス部と、前記単位画素間を第２方向に延びる第２ブラックマトリクス部と、を含んでいてもよい。この場合、前記センサ柱は、好ましくは、基板の法線方向から見て、前記第１ブラックマトリクス部と前記第２ブラックマトリクス部とが交わる領域と重なるよう配置されている。
【００１２】
第１の本発明によるタッチパネル基板において、前記カラーフィルタ部は、基板の一側に設けられていてもよい。この場合、前記単位画素のうち前記センサ柱に隣接する単位画素には、前記センサ柱に面する切欠部が形成されていてもよい。
【００１３】
第１の本発明によるタッチパネル基板において、前記検出パターンは、前記センサ柱の端面上に配置されたセンサ部と、基板と平行に延びる伝達部と、を含み、前記タッチパネル基板は、前記センサ部を露出させるとともに前記伝達部を覆うよう設けられ、絶縁性を有するオーバーコート層をさらに備えていてもよい。
【００１４】
第１の本発明によるタッチパネル基板において、基板の一側に配置され、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ、前記センサ柱を超えて延びる複数のスペーサーをさらに備え、前記スペーサーの端面は、前記オーバーコート層によって覆われていてもよい。
【００１５】
第１の本発明によるタッチパネル基板は、前記センサ柱を囲むよう基板の一側に配置され、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ、前記センサ柱を超えて延びるシールド部材をさらに備えていてもよい。
【００１６】
第１の本発明によるタッチパネル基板において、前記シールド部材は、好ましくは、絶縁性および弾性を有する材料から構成されている。
【００１７】
第２の本発明は、観察者側に向けて光を出射する表示パネルと、前記表示パネルの観察者側に配置されたタッチパネル基板と、を備え、前記タッチパネル基板は、基板と、基板の前記表示パネル側に設けられたタッチパネルセンサ部と、基板の前記表示パネル側または観察者側に設けられたカラーフィルタ部と、を有し、前記タッチパネルセンサ部は、導電性を有する検出パターンを有し、前記カラーフィルタ部は、所定パターンで設けられ、遮光性を有するブラックマトリクス部と、前記ブラックマトリクス部に隣接するよう配置された着色部と、を有し、前記表示パネルは、表示パネル用基板と、前記表示パネル用基板の観察者側に設けられ、導電性を有するセンサパターンと、を有し、前記センサパターンは、表示パネル用基板の法線方向から見て前記タッチパネルセンサ部の前記検出パターンと交わるよう構成されており、前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向から見て前記カラーフィルタ部の前記ブラックマトリクス部と重なるよう配置され、前記表示パネルに向かって延びるとともにその端面が前記検出パターンによって覆われており、絶縁性を有するセンサ柱をさらに有する、若しくは、前記表示パネルは、前記タッチパネル基板の法線方向から見て前記カラーフィルタ部の前記ブラックマトリクス部と重なるよう配置され、前記タッチパネル基板に向かって延びるとともにその端面が前記センサパターンによって覆われており、絶縁性を有するセンサ柱をさらに有する、タッチパネル機能付き表示装置である。
【００１８】
第２の本発明によれば、センサ柱は、基板の法線方向から見てカラーフィルタ部のブラックマトリクス部と重なるよう配置されている。すなわち、センサ柱が、光を透過させることを意図してない領域に配置されている。従って、センサ柱を設けることによる表示特性の悪化を防ぐことができる。
【００１９】
第３の本発明は、基板と、基板の一側に設けられたタッチパネルセンサ部と、を備え、前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ延び、絶縁性を有する材料から構成された複数のセンサ柱と、前記センサ柱の端面を覆うよう配置され、導電性を有する検出パターンと、を有し、前記検出パターンは、前記センサ柱の端面上に配置されたセンサ部と、基板と平行に延びる伝達部と、を含み、前記タッチパネル基板は、前記センサ部を露出させるとともに前記伝達部を覆うよう設けられ、絶縁性を有するオーバーコート層をさらに備えている、タッチパネル基板である。
【００２０】
第３の本発明によれば、センサ柱の端面上に位置する検出パターンのセンサ部を露出させるとともに、検出パターンの伝達部を覆うよう設けられ、絶縁性を有するオーバーコート層が設けられている。このため、外部からのノイズや、タッチパネル基板と組み合わされる表示パネルからのノイズが、検出パターンを伝わる信号に重畳されることを抑制することができる。このため、検出パターンのセンサ部による検出精度を向上させることができ、これによって、センサ部に求められる面積を小さくすることができる。これによって、センサ柱を小型化することができ、このことにより、センサ柱を設けることによる表示特性の悪化を抑制することができる。
【００２１】
第４の本発明は、基板と、基板の一側に設けられたタッチパネルセンサ部と、を備え、前記タッチパネルセンサ部は、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ延び、絶縁性を有する材料から構成された複数のセンサ柱と、前記センサ柱の端面を覆うよう配置され、導電性を有する検出パターンと、を有し、前記タッチパネル基板は、前記センサ柱を囲むよう基板の一側に配置され、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ、前記センサ柱を超えて延びるシールド部材をさらに備えている、タッチパネル基板である。
【００２２】
第４の本発明によれば、センサ柱を囲むよう基板の一側に配置され、基板の法線方向に沿って基板の一側から外方へ、センサ柱を超えて延びるシールド部材が設けられている。このため、外部からのノイズや、タッチパネル基板と組み合わされる表示パネルからのノイズが、検出パターンを伝わる信号に重畳されることを抑制することができる。このため、検出パターンのセンサ部による検出精度を向上させることができ、これによって、センサ部に求められる面積を小さくすることができる。これによって、センサ柱を小型化することができ、このことにより、センサ柱を設けることによる表示特性の悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、センサ柱によって表示特性が悪化してしまうことを防止または抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、第１の実施の形態におけるタッチパネル機能付き表示装置を示す断面図。
【図２】図２は、図１に示す表示装置のタッチパネル基板を表示パネル側から見た平面図。
【図３】図３は、図１に示す表示装置の表示パネルを観察者側から見た平面図。
【図４】図４は、表示装置を図２および図３のIV−IV方向から見た断面図。
【図５】図５は、表示装置を図２および図３のV−V方向から見た断面図。
【図６Ａ】図６Ａは、カラーフィルタ部を形成する工程を示す図。
【図６Ｂ】図６Ｂは、カラーフィルタ部の上に感光性樹脂材料を設ける工程を示す図。
【図６Ｃ】図６Ｃは、感光性樹脂材料を露光・現像してセンサ柱およびスペーサーを形成する工程を示す図。
【図６Ｄ】図６Ｄは、センサ柱の端面を覆う検出パターンを形成する工程を示す図。
【図６Ｅ】図６Ｅは、オーバーコート層を形成する工程を示す図。
【図６Ｆ】図６Ｆは、シールド部材を形成する工程を示す図。
【図７】図７は、外部導体によってタッチパネル基板が押圧される様子を示す図。
【図８】図８（ａ）は、オーバーコート層およびシールド部材が設けられていない場合に検出される容量変化を示す図、図８（ｂ）は、オーバーコート層およびシールド部材が設けられている場合に検出される容量変化を示す図。
【図９】図９は、第１の実施の形態の第１の変形例におけるタッチパネル機能付き表示装置を示す断面図。
【図１０】図１０は、第１の実施の形態の第２の変形例におけるタッチパネル機能付き表示装置を示す断面図。
【図１１】図１１は、第１の実施の形態の第３の変形例におけるタッチパネル機能付き表示装置を示す断面図。
【図１２】図１２は、第１の実施の形態の第４の変形例におけるタッチパネル基板を示す平面図。
【図１３】図１３は、表示装置を図１２のXIII−XIII方向から見た断面図。
【図１４】図１４は、第１の実施の形態の第５の変形例におけるタッチパネル基板を示す平面図。
【図１５】図１５は、図１４に示すタッチパネル基板の単位画素を拡大して示す図。
【図１６】図１６（ａ）（ｂ）は、第１の実施の形態の第６の変形例におけるセンサ柱およびシールド部材を示す平面図。
【図１７】図１７は、第１の実施の形態の第７の変形例におけるタッチパネル機能付き表示装置を示す断面図。
【図１８】図１８は、第１の実施の形態の第８の変形例におけるタッチパネル機能付き表示装置を示す断面図。
【図１９】図１９は、第２の実施の形態におけるタッチパネル機能付き表示装置を示す断面図。
【図２０】図２０は、第３の実施の形態におけるタッチパネル機能付き表示装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の実施の形態
以下、図１乃至図８（ａ）（ｂ）を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。まず図１により、本実施の形態におけるタッチパネル機能付き表示装置６０全体について説明する。なお以下の説明において、タッチパネル機能付き表示装置６０を単に表示装置６０と称することもある
【００２６】
表示装置
図１に示すように、表示装置６０は、表示パネル４０と、表示パネル４０の観察者側に配置されたタッチパネル基板１０と、を備えている。このうち表示パネル４０は、観察者側に向けて光を出射し、これによって映像を表示するよう構成されたものである。表示パネル４０の具体的なタイプが特に限られることはなく、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルなど様々なタイプの表示パネルが用いられ得るが、ここでは表示パネル４０が液晶表示パネルである場合について説明する。
【００２７】
表示パネル４０は、図１に示すように、光源１２と、光源１２の観察者側に配置された偏光板１３と、偏光板１３の観察者側に配置された液晶駆動基板５０と、液晶駆動基板５０の観察者側に配置された液晶層４５と、を有している。またタッチパネル基板１０の観察者側にも偏光板１４が配置されている。このうち液晶駆動基板５０は、液晶に電圧を印加することによって液晶の配向方向を制御し、これによって光源１２からの光を変調するよう構成されている。また液晶駆動基板５０は、横方向（液晶駆動基板５０に平行な方向）の電圧を液晶に印加するよう構成されている。すなわち表示パネル４０は、横電界駆動（ＩＰＳ：Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示パネルとなっている。
【００２８】
タッチパネル基板１０は、図１に示すように、基板１１と、基板１１の一側（表示パネル４０側）に設けられたカラーフィルタ部２０と、カラーフィルタ部２０の一側（表示パネル４０側）に設けられたタッチパネルセンサ部３０と、を有している。このうちタッチパネルセンサ部３０は、表示パネル４０の液晶層４５を容量センサとして利用して外部導体の接近または接触を検出するよう構成されている。このように、表示装置６０は、いわゆるイン・セル型のタッチパネル機能付き表示装置６０となっている。
【００２９】
基板１１としては、カラーフィルタ部２０およびタッチパネルセンサ部３０を適切に支持することができ、かつ透明性を有する様々な材料が用いられ、例えばガラスやポリマーなどが用いられる。
【００３０】
表示パネル
次に図３乃至図５を参照して、表示パネル４０について詳細に説明する。図３は、図１に示す表示装置６０の液晶駆動基板５０を観察者側（タッチパネル基板１０側）から見た場合を示す平面図である。また図４および図５はそれぞれ、表示パネル４０を備えた表示装置６０を図３のIV−IV方向およびV−V方向から見た場合を示す断面図である。
【００３１】
図３に示すように、表示パネル４０の液晶駆動基板５０は、基板（表示パネル用基板）５１と、基板５１の観察者側に設けられ、液晶層４５に電圧を印加する駆動部と、基板５１の観察者側に設けられ、導電性を有するセンサパターン５６と、を有している。基板５１としては、駆動部やセンサパターン５６を適切に支持することができ、かつ透明性を有する様々な材料が用いられ、例えばガラスやポリマーなどが用いられる。
【００３２】
駆動部は、第１方向（例えば図３のｘ方向）に沿って順に配置された第１駆動部５３、第２駆動部５４および第３駆動部５５からなっている。このうち第１駆動部５３は、後述するタッチパネル基板１０のカラーフィルタ部２０の第１着色部２３に対応する液晶に電圧を印加するよう構成されている。同様に、第２駆動部５４および第３駆動部５５は、カラーフィルタ部２０の第２着色部２４および第３着色部２５に対応する液晶に電圧を印加するよう構成されている。なお各駆動部５３，５４，５５は、詳細には図示しないが、対応する液晶に横方向の電界を印加するよう構成されている。
【００３３】
センサパターン５６は、基板５１の法線方向から見て、後述するタッチパネルセンサ部３０の検出パターン３１と交わるよう構成されている。例えば後述するように、タッチパネルセンサ部３０の検出パターン３１は第１方向（図３のｘ方向）に延びるよう構成されており、この場合、センサパターン５６は、図３に示すように、第１方向に直交する第２方向（図３のｙ方向）に延びるよう構成されている。このように液晶駆動基板５０のセンサパターン５６とタッチパネルセンサ部３０の検出パターン３１とを互いに非平行とすることにより、各パターン３１，５６を用いて外部導体の接近位置または接触位置を検出することが可能となる。
【００３４】
センサパターン５６を構成する材料は、導電性を有する限りにおいて特に限定されない。例えばセンサパターン５６を構成する材料として、導電性および透光性を有する透明導電材料が用いられてもよい。透明導電材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物が用いられる。これらの金属酸化物が２種以上複合されてもよい。
【００３５】
タッチパネル基板
次に図２、図４および図５を参照して、タッチパネル基板１０について詳細に説明する。図２は、図１に示す表示装置６０のタッチパネル基板１０を表示パネル４０側から見た場合を示す平面図である。また図４および図５はそれぞれ、タッチパネル基板１０を備えた表示装置６０を図２のIV−IV方向およびV−V方向から見た場合を示す断面図である。
【００３６】
（カラーフィルタ部）
はじめにカラーフィルタ部２０について説明する。カラーフィルタ部２０は、図２、図４および図５に示すように、所定パターンで設けられ、遮光性を有するブラックマトリクス部２１（以下、ＢＭ部２１と称する）と、ＢＭ部２１に隣接するよう配置された複数の着色部と、を有している。図２、図４および図５に示す例において、ＢＭ部２１は、第１方向（例えば図２のｘ方向）に延びる複数の線状部分と、第１方向に直交する第２方向（例えば図２のｙ方向）に延びる複数の線状部分と、を含んでいる。また各着色部は、ＢＭ部２１の各線状部分間に配置されている。
【００３７】
図２および図４に示すように、着色部は、ｘ方向に沿って順に配置された第１着色部２３、第２着色部２４および第３着色部２５からなっている。このうち第１着色部２３は、例えば赤色光を透過させる第１着色材料から構成されており、第２着色部２４は、青色光を透過させる第２着色材料から構成されており、第３着色部２５は、緑色光を透過させる第３着色材料から構成されている。図２に示すように、これら順に並ぶよう配置された着色部２３，２４，２５によって、カラーフィルタ部２０の単位画素２２が構成されている。
【００３８】
各第１〜第３着色材料は、各色の顔料や染料等の着色剤を感光性樹脂中に分散または溶解させて構成された材料である。感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。例えばネガ型感光性樹脂としては、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂等を挙げることができる。またポジ型感光性樹脂としては、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂等を挙げることができる。
【００３９】
ＢＭ部２１は、遮光性を有する黒色材料から構成されている。黒色材料は、例えば、黒色の顔料や染料等を感光性樹脂中に分散または溶解させて構成された材料である。感光性樹脂としては、上述した第１〜第３着色材料の場合と同様に、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。
【００４０】
図２および図４に示すように、ＢＭ部２１のうち隣り合う単位画素２２間を延びる部分の幅は、ＢＭ部２１のうち隣り合う第１着色部２３と第２着色部２４との間を延びる部分の幅、およびＢＭ部２１のうち隣り合う第２着色部２４と第３着色部２５との間を延びる部分の幅よりも広くなっている。以下の説明において、ＢＭ部２１のうち隣り合う単位画素２２間を第１方向（ｘ方向）に延びる部分を第１ブラックマトリクス部２１ａ（第１ＢＭ部２１ａ）と称し、ＢＭ部２１のうち隣り合う単位画素２２間を第２方向（ｙ方向）に延びる部分を第２ブラックマトリクス部２１ｂ（第２ＢＭ部２１ｂ）と称する。
【００４１】
（タッチパネルセンサ部）
次にタッチパネルセンサ部３０について説明する。図２および図５に示すように、タッチパネルセンサ部３０は、基板１１の法線方向に沿って基板１１の一側（表示パネル４０側）の面１１ａから外方（表示パネル４０の方）へ延び、絶縁性を有する材料から構成された複数のセンサ柱３２と、各センサ柱３２の端面３２ｂを覆うよう配置され、導電性を有する検出パターン３１と、を有している。このように各センサ柱３２は検出パターン３１によって覆われているため、図２において各センサ柱３２は点線によって表されている。図２および図５に示すように、各センサ柱３２は、基板１１の法線方向から見てＢＭ部２１と重なるよう配置されている。また各センサ柱３２は、図５に示すように、基板１１の法線方向から見てタッチパネル基板１０の検出パターン３１と表示パネル４０のセンサパターン５６とが交わる領域と重なるよう配置されている。
【００４２】
[センサ柱]
好ましくは、図２に示すように、各センサ柱３２は、基板１１の法線方向から見て第１ＢＭ部２１ａと第２ＢＭ部２１ｂとが交わる領域と重なるよう配置されている。このように、広い幅を有する第１ＢＭ部２１ａと第２ＢＭ部２１ｂとが交わる領域にセンサ柱３２を配置することにより、センサ柱３２を配置するための領域をより広く確保することができる。
【００４３】
各センサ柱３２の形状は、表示パネル４０の近傍で検出パターン３１のセンサ部３１ａを支持するための端面３２ｂをセンサ柱３２が有する限りにおいて特に限定されない。例えば各センサ柱３２は、図２および図５に示すように円柱状の形状を有している。
【００４４】
各センサ柱３２を構成する材料は、絶縁性を有する限りにおいて特に限定されない。例えばセンサ柱３２を構成する材料として、上述した第１〜第３着色材料と同様の感光性樹脂を含む感光性樹脂材料が用いられ得る。なおセンサ柱３２を構成する材料の色は特には限定されない。
【００４５】
[センサパターン]
次に検出パターン３１について説明する。各センサ柱３２の端面３２ｂが検出パターン３１によって覆われる限りにおいて、検出パターン３１の具体的なパターン形状が特に限られることはなく、様々なパターンが採用され得る。例えば図２および図５に示すように、検出パターン３１は、ＢＭ部２１の第１ＢＭ部２１ａに沿って延びるよう構成されていてもよい。なお以下の説明において、図５に示すように、検出パターン３１のうち、センサ柱３２の端面３２ｂ上に配置された部分をセンサ部３１ａと称し、基板１１と平行に延びる部分を伝達部３１ｂと称する。
【００４６】
検出パターン３１を構成する材料は、導電性を有する限りにおいて特に限定されない。例えば検出パターン３１を構成する材料として、導電性および透光性を有する透明導電材料が用いられてもよい。透明導電材料としては、上述のセンサパターン５６の場合と同様の透明導電材料を用いることができる。また検出パターン３１が、基板１１の法線方向から見てＢＭ部２１と重なるよう配置される場合、各検出パターン３１が透光性を有している必要はない。この場合、各検出パターン３１を構成する材料として、透光性を有さないが、透明導電材料よりも高い導電性を有する材料、例えば金属材料などが用いられてもよい。
【００４７】
[スペーサー]
また図２および図４に示すように、タッチパネル基板１０は、基板１１の一側（表示パネル４０側）の面１１ａから外方（表示パネル４０の方）へ延びる複数のスペーサー３４をさらに有していてもよい。各スペーサー３４は、各センサ柱３２を超えて外方へ延びるよう構成されている。すなわち、各スペーサー３４の高さは、各センサ柱３２の高さよりも大きくなっている。また各スペーサー３４は、図４に示すように、後述するオーバーコート層３５を介して表示パネル４０の液晶駆動基板５０に当接している。このようなスペーサー３４を設けることにより、タッチパネル基板１０の基板１１と表示パネル４０の基板５１との間の間隔を適切に保持することができる。すなわち表示装置６０におけるセルギャップを適切に維持することができる。
【００４８】
図２に示すように、各スペーサー３４は、基板１１の法線方向から見て検出パターン３１と重ならないよう配置されている。このため図４および図５に示すように、検出パターン３１の経路がスペーサー３４に沿って屈曲することはない。従って、各スペーサー３４が検出パターン３１と重なるよう配置されている場合に比べて、検出パターン３１における屈曲箇所を少なくすることができ、このことにより、検出パターン３１の信頼性を向上させることができる。また図２および図４に示すように、スペーサー３４は、基板１１の法線方向から見てカラーフィルタ部２０のＢＭ部２１と重なるよう配置されている。
【００４９】
各スペーサー３４を構成する材料は、絶縁性を有する限りにおいて特に限定されない。例えばスペーサー３４を構成する材料として、上述した第１〜第３着色材料と同様の感光性樹脂を含む感光性樹脂材料が用いられ得る。なおスペーサー３４を構成する材料の色は特には限定されない。
【００５０】
[オーバーコート層]
またタッチパネル基板１０は、図５に示すように、検出パターン３１のセンサ部３１ａ（すなわちセンサ柱３２の端面３２ｂ）を露出させるとともに検出パターン３１の伝達部３１ｂを覆うよう設けられたオーバーコート層３５をさらに有していてもよい。オーバーコート層３５を構成する材料としては、絶縁性および透光性を有する材料が用いられ、例えば光硬化性アクリル樹脂が用いられる。このようなオーバーコート層３５を設けることにより、表示パネル４０からのノイズや表示装置６０の外部からのノイズが検出パターン３１の伝達部３１ｂを伝わる信号に重畳されることを抑制することができる。
【００５１】
オーバーコート層３５は、図４に示すように、検出パターン３１の伝達部３１ｂだけでなく、カラーフィルタ部２０のＢＭ部２１および着色部２３，２４，２５をも覆うよう構成されていてもよい。例えば、オーバーコート層３５は、検出パターン３１のセンサ部３１ａを除いて、基板１１の表示パネル４０側の全域にわたって広がるよう設けられていてもよい。これによって、カラーフィルタ部２０が損傷することなどを防ぐことができる。なお図２においては、便宜上オーバーコート層３５の表示を省略している。また図４においては、スペーサー３４をオーバーコート層３５によって覆う例が示されているが、これに限られることはなく、センサ柱３２の場合と同様に、スペーサー３４がオーバーコート層３５によって覆われていなくてもよい。
【００５２】
[シールド部材]
またタッチパネル基板１０は、図２および図５に示すように、各センサ柱３２を側方から囲むよう配置されたシールド部材３３をさらに有していてもよい。各シールド部材３３は、基板１１の法線方向に沿って基板１１の一側（表示パネル４０側）の面１１ａから外方（表示パネル４０の方）へ、センサ柱３２を超えて外方へ延びるよう構成されている。すなわち、各シールド部材３３の高さは、各センサ柱３２の高さよりも大きくなっている。また各シールド部材３３は、図５に示すように表示パネル４０の液晶駆動基板５０に当接している。このようなシールド部材３３を設けることにより、センサ柱３２の近傍の領域において、タッチパネル基板１０の基板１１と表示パネル４０の基板５１との間の間隔を適切に保持することができる。また、表示パネル４０からのノイズや表示装置６０の外部からのノイズが検出パターン３１のセンサ部３１ａを伝わる信号に重畳されることを抑制することができる。
【００５３】
各シールド部材３３の具体的な形状は、シールド部材３３がセンサ柱３２を側方から囲むよう構成される限りにおいて特に限定されないが、例えば図２および図５に示すように、各シールド部材３３は中空円筒状の形状を有している。
【００５４】
各シールド部材３３を構成する材料は特には限定されないが、例えばセンサ柱３２の場合と同様に、絶縁性を有する樹脂材料が用いられる。例えばシールド部材３３を構成する材料として、上述した第１〜第３着色材料と同様の感光性樹脂を含む感光性樹脂材料が用いられ得る。なおシールド部材３３を構成する材料の色は特には限定されない。
【００５５】
好ましくは、各シールド部材３３を構成する材料として、弾性を有する樹脂材料が用いられる。このことにより、シールド部材３３近傍において基板１１が外部導体から押圧された場合に、タッチパネル基板１０の基板１１と表示パネル４０の基板５１との間の間隔が変化することを抑制するとともに、シールド部材３３に当接しているオーバーコート層３５やセンサパターン５６などの部材が損傷してしまうことを防ぐことができる。
【００５６】
また好ましくは、各シールド部材３３を構成する材料として、低い比誘電率、例えば４よりも低い比誘電率を有する樹脂材料が用いられる。これによって、液晶層４５を容量センサとして外部導体の接触または接近に基づく信号が検出パターン３１のセンサ部３１ａからセンサパターン５６に伝わる際、当該信号がシールド部材３３の影響を受けることを抑制することができる。
【００５７】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。はじめに、タッチパネル基板１０および表示装置６０の製造方法について説明する。次に、表示装置６０の作用および効果について説明する。
【００５８】
タッチパネル基板の製造方法
はじめに図６Ａ（ａ）（ｂ）乃至図６Ｆ（ａ）（ｂ）を参照して、タッチパネル基板１０の製造方法について説明する。なお、図６Ａ（ａ）（ｂ）〜図６Ｆ（ａ）（ｂ）の各図において、（ａ）は、作製中のタッチパネル基板を、図２に示す線IV−IV方向から見た断面図であり、（ａ）は、作製中のタッチパネル基板を、図２に示す線V−V方向から見た断面図である。
【００５９】
（カラーフィルタ部の形成工程）
はじめに基板１１を準備し、次に図６（ａ）（ｂ）に示すように、基板１１の一側に、ＢＭ部２１および着色部２３，２４，２５を有するカラーフィルタ部２０を形成する。カラーフィルタ部２０を形成するための具体的な手順が特に限られることはない。例えば、はじめに基板１１の一側に所定のパターンでＢＭ部２１を形成し、次に、各ＢＭ部２１間に着色部２３，２４，２５を形成してもよい。若しくは、はじめに基板１１の一側に所定のパターンで着色部２３，２４，２５を形成し、次に、各着色部２３，２４，２５間にＢＭ部２１を形成してもよい。基板１１の一側にＢＭ部２１および着色部２３，２４，２５を形成する方法が特に限られることはなく、露光・現像処理を用いる方法や、インクジェット法を用いる方法などが適宜用いられる。このうち露光・現像処理を用いる方法においては、はじめに、ＢＭ部２１または着色部２３，２４，２５を構成する感光性材料を基板１１の一側に設け、次に、基板１１上の感光性材料を所定パターンで露光し現像する。これによって、所望のパターンを有するＢＭ部２１または着色部２３，２４，２５を得ることができる。
【００６０】
（センサ柱およびスペーサーの形成工程）
次にセンサ柱３２およびスペーサー３４を形成する工程について説明する。ここでは、センサ柱３２とスペーサー３４とが同一の感光性樹脂材料３２ａから構成されており、かつ、センサ柱３２とスペーサー３４とが同時に形成される例について説明する。
【００６１】
まず図６Ｂ（ａ）（ｂ）に示すように、センサ柱３２およびスペーサー３４を構成するための感光性樹脂材料３２ａをカラーフィルタ部２０上に設ける。次に階調マスク（図示せず）を用いて感光性樹脂材料３２ａを露光する。この際、階調マスクは、後にセンサ柱３２およびスペーサー３４が形成されるべき領域に感光性樹脂材料３２ａが残り、かつ、センサ柱３２が形成されるべき領域よりもスペーサー３４が形成されるべき領域に多くの感光性樹脂材料３２ａが残るよう構成されている。例えば感光性樹脂材料３２ａとしてネガ型の感光性樹脂材料が用いられる場合、階調マスクは、センサ柱３２に対応する感光性樹脂材料３２ａに第１強度の露光光が照射され、スペーサー３４に対応する感光性樹脂材料３２ａに第１強度よりも大きい第２強度の露光光が照射されるよう構成されている。
【００６２】
階調マスクを用いた露光処理の後、感光性樹脂材料３２ａを現像する。これによって、図６Ｃ（ａ）（ｂ）に示すように、カラーフィルタ部２０のＢＭ部２１上にセンサ柱３２およびスペーサー３４が形成される。
【００６３】
（センサパターンの形成工程）
次に図６Ｄ（ａ）（ｂ）に示すように、センサ柱３２の端面３２ｂを覆う検出パターン３１を形成する。このような検出パターン３１を形成する方法が特に限られることはなく、様々な方法が用いられ得る。例えば、基板１１の一側の領域のうち検出パターン３１が形成されない領域を覆うマスク（図示せず）を配置した状態で基板１１の一側に向けて導電性材料のスパッタリングを実施してもよい。若しくは、はじめに基板１１の一側の全域にわたって導電性材料を設け、次に、フォトリソグラフィー法などを用いて導電性材料をパターニングしてもよい。
【００６４】
（オーバーコート層の形成工程）
次に図６Ｅ（ａ）（ｂ）に示すように、基板１１の一側のうちセンサ柱３２の端面３２ｂに対応する領域を除く領域を覆うオーバーコート層３５を形成する。このようなオーバーコート層３５を形成する方法が特に限られることはなく、様々な方法が用いられ得る。例えば、はじめに、オーバーコート層３５を構成するための感光性樹脂材料（図示せず）を基板１１の一側の全域にわたって設け、次に、感光性樹脂材料のうちセンサ柱３２の端面３２ｂに対応する部分を露光・現像処理によって除去する。
【００６５】
（シールド部材の形成工程）
次に図６Ｅ（ａ）（ｂ）に示すように、センサ柱３２の近傍にセンサ柱３２を側方から囲むシールド部材３３を形成する。このようなオーバーコート層３５を形成する方法が特に限られることはなく、様々な方法が用いられ得る。例えば、オーバーコート層３５の形成工程の場合と同様に、シールド部材３３を構成するための感光性樹脂材料を基板１１の一側に設け、次に、感光性樹脂材料を露光・現像する。このようにして、本実施の形態によるタッチパネル基板１０を得ることができる。
【００６６】
次に、上述のようにして得られたタッチパネル基板１０と、表示パネル４０とを組み合わせる。これによって、タッチパネル機能付き表示装置６０を得ることができる。
【００６７】
タッチパネル機能付き表示装置の作用および効果
次に、表示装置６０の作用および効果について説明する。はじめに、表示装置６０の表示特性について説明する。
【００６８】
表示装置６０においては、上述のように、液晶駆動基板５０が液晶に電圧を印加することによって液晶の配向方向を制御し、これによって光源１２からの光を変調している。しかしながら、図５に示すように、表示装置６０のうちセンサ柱３２が形成されている領域においては、センサ柱３２が形成されていない領域に比べて、タッチパネル基板１０と表示パネル４０との間に介在される液晶層４５の厚みが小さくなっている。このため、センサ柱３２が形成されている領域においては、光源１２からの光を適切に変調することが困難である。すなわち、センサ柱３２が形成されている領域は一般に、表示装置６０の表示特性に寄与しない領域となっている。
【００６９】
ここで本実施の形態によれば、各センサ柱３２は、基板１１の法線方向から見てカラーフィルタ部２０のＢＭ部２１と重なるよう配置されている。ここでＢＭ部２１は、遮光性を有する黒色材料から構成された領域である。すなわちＢＭ部２１は、光源１２からの光を透過させることが意図されていない領域である。このため、ＢＭ部２１と重なるようセンサ柱３２が配置されている限り、センサ柱３２が表示装置６０における表示の輝度や分解能に与える影響はほとんどない。従って本実施の形態によれば、表示装置６０の表示特性を悪化させることなく、タッチパネル基板１０のセンサ柱３２を形成することができる。
【００７０】
次に、外部導体の接触位置または接近位置を表示装置６０によって検出する方法について説明する。
【００７１】
はじめに、表示装置６０の近傍に外部導体が存在していない状態について考える。この場合、タッチパネル基板１０の検出パターン３１および表示パネル４０のセンサパターン５６を流れる電流に基づいて算出される容量としては、検出パターン３１のセンサ部３１ａとセンサパターン５６との間に介在されている液晶層４５の容量などが検出される。
【００７２】
次に、表示装置６０の近傍に外部導体が存在している状態について考える。図７は、表示装置６０のタッチパネル基板１０が外部導体１５（図７に示す例では指）によって押圧されている様子を示す図である。図７に示すように表示装置６０に外部導体１５が接触している場合、外部導体１５近傍に位置する検出パターン３１を流れる電流は、外部導体１５の容量によって外部に放電される。この場合、外部導体１５近傍の検出パターン３１を流れる電流に基づいて算出される容量に、外部導体１５の容量による影響が現れる。また、当該検出パターン３１とセンサ柱３２を介して対向しているセンサパターン５６においても、センサパターン５６を流れる電流に基づいて算出される容量に、外部導体１５の容量による影響が現れる。このように、複数の検出パターン３１およびセンサパターン５６のうち特定のパターン３１，５６から算出される容量の変化を検出することにより、外部導体１５の接触位置または接近位置を算出することができる。
【００７３】
ところで、本実施の形態による表示装置６０においては、表示パネル４０として、横電界駆動方式の液晶表示パネルが用いられている。横電界駆動方式の場合、一般に、他の駆動方式、例えば基板１１の法線方向に平行な電界が液晶に印加される方式の場合に比べて、液晶駆動基板５０の駆動部５３，５４，５５から放出されるノイズが大きくなっていると考えられる。このようなノイズが検出パターン３１やセンサパターン５６を流れる電流に重畳されると、電流に基づいて算出される容量の値がばらついてしまうことが考えられる。
【００７４】
ここで本実施の形態によれば、検出パターン３１の伝達部３１ｂを覆うオーバーコート層３５が設けられている。このため、液晶駆動基板５０の駆動部５３，５４，５５から放出されたノイズが検出パターン３１を流れる電流に重畳されることを抑制することができる。また本実施の形態によれば、センサ柱３２を囲むシールド部材３３がさらに設けられている。このため、液晶駆動基板５０の駆動部５３，５４，５５から放出されたノイズが、検出パターン３１を流れる電流や、センサ柱３２に対向するよう設けられたセンサパターン５６を流れる電流に重畳されることをさらに抑制することができる。このことにより、検出パターン３１やセンサパターン５６を流れる電流に基づいて、容量の値を高い精度で算出することができる。
【００７５】
図８（ａ）は、上述のオーバーコート層３５やシールド部材３３が設けられていないと仮定した場合に算出される容量を示す図であり、図８（ｂ）は、オーバーコート層３５やシールド部材３３が設けられている場合に算出される容量を示す図である。図８（ａ）（ｂ）において、横軸「ｔ」は時間を表している。
【００７６】
図８（ａ）（ｂ）のいずれにおいても、外部導体１５が表示装置６０に接触または接近している場合（ＯＮ状態）に、算出される容量の値が大きくなり、外部導体１５が表示装置６０から離れた場合（ＯＦＦ状態）に、算出される容量の値が小さくなる様子が示されている。ここで図８（ａ）に示す例においては、オーバーコート層３５やシールド部材３３が設けられておらず、このため、算出される容量の値のばらつきが大きくなっている。図８（ａ）において、符号ａ０で示される点線は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを区別する際に利用される閾値を表している。この閾値ａ０は、算出される容量の値のばらつきを考慮して定められている。
【００７７】
図８（ｂ）に示す例においては、オーバーコート層３５やシールド部材３３が設けられており、このため、算出される容量の値のばらつきが小さくなっている。このため、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを区別するための閾値をａ０よりも小さくしたとしても、例えば図８（ｂ）に示す閾値ａ１まで小さくしたとしても、ＯＦＦ状態のときの容量の値が閾値ａ１を超えることがない。従って、閾値ａ０よりも小さい閾値ａ１を用いて、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを適切に区別することができる。また、閾値ａ１が用いられる場合、ＯＮ状態の際の容量の値をより小さくすることも可能であり、例えば図８（ｂ）において符号ＯＮ’で表される値にすることができる。ここで、検出パターン３１およびセンサパターン５６を流れる電流に基づいて算出される容量と、その際の電極の面積（センサ部３１ａおよびセンサパターン５６の面積）とは比例関係にある。従って、ＯＮ状態の容量を小さくできるということは、センサ部３１ａの面積、すなわちセンサ柱３２の端面３２ｂの面積や、センサパターン５６の面積を小さくできるということに対応している。このため、オーバーコート層３５やシールド部材３３を設けることにより、センサ柱３２の端面３２ｂの面積やセンサパターン５６の面積が小さい場合であっても、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを適切に検出することが可能となる。従って、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態に対する適切な検出精度を維持しながら、センサ柱３２を小型化することや、検出パターン３１およびセンサパターン５６を小面積化することができる。このことにより、表示装置６０にタッチ機能を付与することによる表示特性の劣化を抑制することができる。
【００７８】
ところで本実施の形態による表示装置６０においては、タッチパネル基板１０のセンサ柱３２と液晶駆動基板５０の基板５１との間に液晶層４５が介在されている。この場合、図７に示すように表示装置６０が外部導体１５によって押圧され、これによって基板１１およびセンサ柱３２が表示パネル４０側に変位すると、センサ柱３２と基板５１との間に存在する液晶が周囲に押し出されてしまうことが考えられる。この結果、センサ柱３２の周囲における表示特性が劣化してしまうことが考えられる。
【００７９】
ここで本実施の形態によれば、センサ柱３２の近傍には、基板１１および基板５１の両方に当接するシールド部材３３が設けられている。このため、図７に示すようにタッチパネル基板１０の基板１１が外部導体１５によって押圧された場合に、基板１１およびセンサ柱３２が表示パネル４０側に変位することを抑制することができる。このことにより、表示装置６０が外部導体１５によって押圧された場合に表示装置６０の表示特性が劣化してしまうことを抑制することができる。
【００８０】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００８１】
第１乃至第３の変形例
はじめに第１乃至第３の変形例について説明する。図９乃至図１１はそれぞれ、第１乃至第３の変形例による表示装置６０を示す図である。なお図９乃至図１１は、図２および図３のV−V方向に対応する断面図であって、本実施の形態における図５に対応する断面図である。
【００８２】
図９に示す第１の変形例による表示装置６０は、オーバーコート層３５が設けられていない点が異なるのみであり、その他の構成は図５に示す本実施の形態による表示装置６０と同一である。また図１０に示す第２の変形例による表示装置６０は、シールド部材３３が設けられていない点が異なるのみであり、その他の構成は図５に示す本実施の形態による表示装置６０と同一である。また図１１に示す第３の変形例による表示装置６０は、オーバーコート層３５およびシールド部材３３が設けられていない点が異なるのみであり、その他の構成は図５に示す本実施の形態による表示装置６０と同一である。
【００８３】
第１乃至第３の変形例による表示装置６０のタッチパネル基板１０のタッチパネルセンサ部３０のセンサ柱３２はいずれも、基板１１の法線方向から見てカラーフィルタ部２０のＢＭ部２１と重なるよう配置されている。このため、表示装置６０の表示特性を悪化させることなく、タッチパネル基板１０のセンサ柱３２を形成することができる。
【００８４】
また図９に示す第１の変形例によれば、センサ柱３２を囲むシールド部材３３を設けることにより、容量の値を高い精度で算出することができる。また図１０に示す第２の変形例によれば、検出パターン３１の伝達部３１ｂを覆うオーバーコート層３５を設けることにより、容量の値を高い精度で算出することができる。これらのことにより、容量の検出に要する電極の面積を低減することができ、これによって、表示装置６０にタッチ機能を付与することによる表示特性の悪化を抑制することができる。
【００８５】
第４の変形例
次に第４の変形例について説明する。図１２は、第４の変形例によるタッチパネル基板１０を表示パネル４０側から見た場合を示す平面図であり、本実施の形態における図２に対応する平面図である。また図１３は、図１２に示すタッチパネル基板１０を備えた表示装置６０を図１２のXIII−XIII方向から見た場合を示す断面図である。図１２および図１３に示す第４の変形例は、スペーサー３４が、基板１１の法線方向から見て検出パターン３１と重なるよう配置されている点が異なるのみであり、その他の構成は本実施の形態と同一である。
【００８６】
図１２および図１３に示すように、本変形例において、各スペーサー３４は検出パターン３１によって覆われている。また図１３に示すように、スペーサー３４を覆う検出パターン３１は、さらにオーバーコート層３５によって覆われている。このため、スペーサー３４が、基板１１の法線方向から見て検出パターン３１と重なるよう配置されている場合であっても、スペーサー３４を覆う検出パターン３１が表示パネル４０の液晶駆動基板５０に接触することはない。従って、タッチパネル基板１０の検出パターン３１が表示パネル４０における何らかの導電性パターンとの間でショートしてしまうことはない。このため本変形例によれば、基板１１の法線方向から見て検出パターン３１と重なるようスペーサー３４が配置されている場合であっても、上述の本実施の形態の場合と同様に、センサ柱３２とスペーサー３４とを同一の感光性樹脂材料から同時に形成することができる。このように本変形例によれば、スペーサー３４を覆う検出パターン３１が液晶駆動基板５０に接触することを防ぎながら、少ない工数でタッチパネル基板１０を製造することができる。
【００８７】
第５の変形例
次に第５の変形例について説明する。図１４は、第５の変形例によるタッチパネル基板１０を表示パネル４０側から見た場合を示す平面図であり、本実施の形態における図２に対応する平面図である。また図１５は、図１４に示すカラーフィルタ部２０の単位画素２２を拡大して示す平面図である。図１４および図１５に示す第５の変形例は、単位画素２２のうちセンサ柱３２に隣接する単位画素２２がセンサ柱３２に面する切欠部２２ｂが形成されている点が異なるのみであり、その他の構成は本実施の形態と同一である。
【００８８】
本実施の形態において説明したように、検出パターン３１およびセンサパターン５６を流れる電流に基づいて算出される容量と、その際の電極の面積とは比例関係にある。また一般に、算出される容量の絶対値が大きいほど、外部導体１５の接触位置または接近位置を高い精度で検出することができる。従って、タッチパネルとしての検出特性を考慮すると、電極の面積が大きい方が好ましい。ここで本変形例においては、表示装置６０の表示特性をほとんど悪化させることなく、電極の面積を増加させるための手段について説明する。
【００８９】
図１５において、単位画素２２を構成する各着色部２３，２４，２５を囲む輪郭が符号２２ａによって表されている。図１５に示すように各単位画素２２のうち少なくともセンサ柱３２に隣接する単位画素２２は、センサ柱３２に面する部分の輪郭２２ａに切欠部２２ｂが形成されるよう構成されている。すなわち単位画素２２のうちセンサ柱３２に面する部分は、センサ柱３２から遠ざかる向きに縮小されている。このように単位画素２２を構成することにより、センサ柱３２近傍において検出パターン３１を形成することができる領域の面積を増加させることができる。このため図１４に示すように、本変形例において、検出パターン３１は、センサ柱３２の近傍において、検出パターン３１が延びる方向（図１４においてはｘ方向）に直交する方向（図１４においてはｙ方向）に向かって拡張された拡張部３１ｃを有することができる。この結果、センサ柱３２の端面３２ｂの面積を増加させることができ、このことにより、タッチパネルとしての検出特性を向上させることができる。
【００９０】
好ましくは、単位画素２２のうちその面積が縮小される領域には、光源１２からの光における輝度が高い色に対応する着色部が配置される。例えば、赤色着色部または緑色着色部が配置される。これによって、光源１２からの光における輝度が通常低くなっている青色に対応する青色着色部の面積を削減することなく、上述の検出パターン３１の拡張部３１ｃを形成することができる。このことにより、表示装置６０における表示特性をほとんど悪化させることなく、電極の面積を増加させることができる。
【００９１】
第６の変形例
また本実施の形態において、センサ柱３２が円柱状の形状を有し、シールド部材３３が中空円筒状の形状を有する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、様々な形状をセンサ柱３２およびシールド部材３３の形状として採用することができる。例えば図１６（ａ）に示すように、センサ柱３２およびシールド部材３３の断面が矩形状となっていてもよい。
【００９２】
また本実施の形態において、センサ柱３２がシールド部材３３によって側方から隙間無く囲われる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１６（ｂ）に示すように、シールド部材３３が、センサ柱３２の周りに順に配置された複数のシールド柱３３ａから構成されていてもよい。
【００９３】
第７の変形例
また本実施の形態において、カラーフィルタ部２０が基板１１の一側（表示パネル４０側）に設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１７に示すように、カラーフィルタ部２０が基板１１の他側（観察者側）に設けられていてもよい。この場合も、タッチパネルセンサ部３０の各センサ柱３２は、基板１１の法線方向から見てカラーフィルタ部２０のＢＭ部２１と重なるよう配置されている。このため、表示装置６０の表示特性を悪化させることなく、タッチパネル基板１０のセンサ柱３２を形成することができる。
【００９４】
第８の変形例
また本実施の形態において、タッチパネル基板１０の基板１１と表示パネル４０の基板５１との間に設けられ、導電性パターンによって覆われるセンサ柱が、基板１１の一側から表示パネル４０に向かって延びるセンサ柱３２として形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、このようなセンサ柱が表示パネル４０側に形成されていてもよい。すなわち図１８に示すように、表示パネル４０は、タッチパネル基板１０のタッチパネルセンサ部３０に向かって延びるとともにその端面５７ｂがセンサパターン５６によって覆われており、絶縁性を有するセンサ柱５７を有していてもよい。この場合、センサ柱５７は、基板１１の法線方向から見てカラーフィルタ部２０のＢＭ部２１と重なるよう配置されている。このため、表示装置６０の表示特性を悪化させることなく、表示パネル４０にセンサ柱５７を形成することができる。
【００９５】
なお、上述した本実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【００９６】
第２の実施の形態
次に図１９を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１９に示す第２の実施の形態においては、センサ柱３２の配置が特に限られることはなく、基板１１の一側（表示パネル４０側）における任意の領域に配置されている。すなわち本実施の形態においては、上述の第１の実施の形態の場合とは異なり、基板１１の法線方向から見てセンサ柱３２とカラーフィルタ部２０のＢＭ部２１とが重なっていなくてもよい。図１９に示す第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９７】
図１９に示すように、本実施の形態による表示装置６０において、タッチパネル基板１０は、検出パターン３１のセンサ部３１ａを露出させるとともに検出パターン３１の伝達部３１ｂを覆うよう設けられたオーバーコート層３５を有している。このため、表示パネル４０からのノイズや表示装置６０の外部からのノイズが検出パターン３１の伝達部３１ｂを伝わる信号に重畳されることを抑制することができる。このことにより、上述の第１の実施の形態の場合と同様に、容量の値を高い精度で算出することができる。この結果、容量の検出に要する電極の面積を低減することができ、これによって、表示装置６０にタッチ機能を付与することによる表示特性の劣化を抑制することができる。
【００９８】
図示はしないが、本実施の形態による表示装置６０のタッチパネル基板１０は、各センサ柱３２を側方から囲むよう配置されたシールド部材３３をさらに有していてもよい。これによって、表示パネル４０からのノイズや表示装置６０の外部からのノイズが検出パターン３１を伝わる信号に重畳されることをさらに抑制することができる。
【００９９】
第３の実施の形態
次に図２０を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。図２０に示す第３の実施の形態においては、センサ柱３２の配置が特に限られることはなく、基板１１の一側（表示パネル４０側）における任意の領域に配置されている。すなわち本実施の形態においては、上述の第１の実施の形態の場合とは異なり、基板１１の法線方向から見てセンサ柱３２とカラーフィルタ部２０のＢＭ部２１とが重なっていなくてもよい。図２０に示す第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１００】
図２０に示すように、本実施の形態による表示装置６０において、タッチパネル基板１０は、各センサ柱３２を側方から囲むよう基板１１の表示パネル４０側に配置されたシールド部材３３を有している。このため、表示パネル４０からのノイズや表示装置６０の外部からのノイズが検出パターン３１の伝達部３１ｂを伝わる信号に重畳されることを抑制することができる。このことにより、上述の第１の実施の形態の場合と同様に、容量の値を高い精度で算出することができる。この結果、容量の検出に要する電極の面積を低減することができ、これによって、表示装置６０にタッチ機能を付与することによる表示特性の劣化を抑制することができる。
【０１０１】
図示はしないが、本実施の形態による表示装置６０のタッチパネル基板１０は、検出パターン３１のセンサ部３１ａを露出させるとともに検出パターン３１の伝達部３１ｂを覆うよう設けられたオーバーコート層３５をさらに有していてもよい。これによって、表示パネル４０からのノイズや表示装置６０の外部からのノイズが検出パターン３１を伝わる信号に重畳されることをさらに抑制することができる。
【０１０２】
なお上記各実施の形態において、表示パネル４０が、横電界駆動方式の液晶表示パネルとして構成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、他の駆動方式、例えば基板１１の法線方向に平行な電界が液晶に印加される方式の液晶表示パネルが用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  タッチパネル基板
１１  基板
２０  カラーフィルタ部
２１  ＢＭ部
２１ａ  第１ＢＭ部
２１ｂ  第２ＢＭ部
２２  単位画素
２２ｂ  切欠部
２３  第１着色部
２４  第２着色部
２５  第３着色部
３０  タッチパネルセンサ部
３１  検出パターン
３１ａ  センサ部
３１ｂ  伝達部
３２  センサ柱
３２ａ  感光性樹脂材料
３２ｂ  端面
３３  シールド部材
３４  スペーサー
３５  オーバーコート層
４０  表示パネル
４５  液晶層
５０  液晶駆動基板
５１  基板
５６  センサパターン
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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