(57)【要約】【課題】モアレの発生及び透明電極のパターンが見える現象を抑制することができるタッチパネルを提供する。【解決手段】タッチパネル２１は、基板２７と、基板２７上に形成される透明電極２８であって、基板２７上の隣接する他の透明電極と対向する辺であるエッジ部３１及び３２を有する透明電極２８とを備える。従って、透明電極２８のエッジ部３１及び３２がＬＣＤに内蔵されたカラーフィルタの長軸又はブラックマトリックスと平行になることはなく、モアレの発生及び透明電極２８のパターンが見える現象を抑制することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板上に形成される透明電極であって、前記基板上の隣接する他の透明電極と対向する辺が非直線である第１非直線部を有する透明電極と
を備えることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記第１非直線部は、直線が連続的に折れ曲がるジグザグ部又は曲線が連続する波形部のいずれか１つであ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】
前記第１非直線部が直線が連続的に折れ曲がるジグザグ部である場合に、前記タッチパネルの下に配置される表示装置のカラーフィルタ又はブラックマトリックスに対する前記ジグザグ部の角度が３０度以上６０度以下であ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４】
前記ジグザグ部の一辺の長さは、前記カラーフィルタの長軸の長さ以上であることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記透明電極は、前記第１非直線部と対向し、前記第１非直線部と形状が異なる第２非直線部を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記透明電極と前記他の透明電極との間に配置され、前記透明電極及び前記他の透明電極と電気的に絶縁され且つ前記透明電極及び前記他の透明電極と同等の光学特性を有するパターンを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記パターンは、前記透明電極及び前記他の透明電極と対向する非直線な辺である第３非直線部を有す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】
カラーフィルタを有する表示装置の上に配置されるタッチパネルにおいて、
基板と、
基板上に形成される複数の透明電極と、を有し、
前記透明電極の辺の少なくとも一つは非直線状に形成されていることを特徴とするタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、静電容量の変化に基づいて、指の位置を検出することができる静電容量方式のタッチパネルが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
図１は、従来の静電容量方式のタッチパネルの断面図である。タッチパネル１では、カバーレイ３（例えば、ガラス板）にガラスセンサ５を透明粘着材４で接着している。また、カバーレイ３の表面及びガラスセンサ５の表面には、反射防止フイルム（Anti-reflection film）のような機能性フイルム２が貼り合わされている。尚、機能性フイルム２は、カバーレイ３の表面及びガラスセンサ５の表面に貼られてなくてもよい。
【０００４】
図２は、図１のガラスセンサ５の概略構成図である。基板７上に透明電極８が形成されている。透明電極８は導電膜（例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜）で構成されている。透明電極８は、配線９を介してフレキシプルプリント基板（ＦＰＣ）６に接続されている。
【０００５】
図３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に搭載されるカラーフィルタ基板の一例を示す図である。カラーフィルタ基板１０は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色で構成されたカラーフィルタ１１と、不要な光を遮蔽するブラックマトリックス１２とを備えている。各色のカラーフィルタ１１は矩形形状であり、カラーフィルタ１１のＸ方向の長さが短軸を示し、カラーフィルタ１１のＹ方向の長さが長軸を示す。ブラックマトリックス１２は、Ｙ方向の隣接するカラーフィルタ１１の間に配置され、Ｘ方向に延設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／００３５７９０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０２９５８１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１のタッチパネルをＬＣＤ上に設置し、ＬＣＤを点灯させた場合、ＬＣＤのカラーフィルタ１１又はブラックマトリックス１２と透明電極８のエッジとによりモアレが発生することがある。このモアレは、カラーフィルタ１１の軸（図３の場合は「長軸」）又は隣接するカラーフィルタ１１間に配置されたブラックマトリックス１２が透明電極８のエッジと平行に配列された時に顕著に生じる。特に機能性フイルム２が反射防止フイルム（Anti-reflection film）である場合には、ＬＣＤからの透過光によって更に顕著にモアレが発生する。また、ＬＣＤの非点灯時には、ＩＴＯ骨見え現象（即ち、透明電極８のパターンが見える現象）が発生する場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、モアレの発生及び透明電極のパターンが見える現象を抑制することができるタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、明細書に開示されたタッチパネルは、基板と、基板上に形成される透明電極であって、前記基板上の隣接する他の透明電極と対向する非直線な辺である第１非直線部を有する透明電極とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モアレの発生及び透明電極のパターンが見える現象を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の静電容量方式のタッチパネルの断面図である。
【図２】図１のガラスセンサの概略構成図である。
【図３】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に搭載されるカラーフィルタ基板の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施に形態に係るタッチパネルの断面図である。
【図５】（Ａ）は、図４のガラスセンサの概略構成図である。（Ｂ）は、図５（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。（Ｃ）は、光の屈折状態の例を示す図である。
【図６】（Ａ）は、透明電極の形状を示す図である。（Ｂ）は、透明電極のエッジ部の領域Ｘの拡大図である。（Ｃ）は、透明電極のエッジ部の領域Ｙの拡大図である。（Ｄ）は、透明電極のエッジ部の第１変形例を示す図である。（Ｅ）は、透明電極のエッジ部の第２変形例を示す図である。（Ｆ）は、透明電極２８のエッジ部の第３変形例を示す図である。（Ｇ）は、透明電極２８のエッジ部の第４変形例を示す図である。（Ｈ）は、透明電極２８のエッジ部の第５変形例を示す図である。
【図７】透明電極の配置パターンの第１変形例を示す図である。
【図８】（Ａ）は、タッチパネルの変形例の断面図である。（Ｂ）は、上部基板の構成を示す図である。（Ｃ）は、下部基板の構成を示す図である。（Ｄ）は、上部基板の構成の変形例を示す図である。（Ｅ）は、下部基板の構成の変形例を示す図である。
【図９】（Ａ）は、透明電極の配置パターンの第２変形例を示す図である。（Ｂ）は、透明電極のエッジ部の領域Ｚの拡大図である。（Ｃ）は、透明電極間に配置されるパターンの形状の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図４は、本発明の実施に形態に係るタッチパネルの断面図である。
【００１４】
タッチパネル２１は、静電容量方式のタッチパネルであり、機能性フイルム２２、カバーレイ２３（例えば、ガラス板）、透明粘着材２４、ガラスセンサ２５及びフレキシプルプリント基板（ＦＰＣ）２６を備えている。カバーレイ２３は透明粘着材２４を介してガラスセンサ２５に接着されている。ＦＰＣ２６は、カバーレイ２３とガラスセンサ２５との間に設けられている。また、カバーレイ２３の上面及びガラスセンサ２５の下面には、反射防止フイルム（Anti-reflection film）のような機能性フイルム２２が貼り合わされている。尚、機能性フイルム２２は、カバーレイ２３の上面及びガラスセンサ２５の下面に貼られてなくてもよい。
【００１５】
図５（Ａ）は、図４のガラスセンサ２５の概略構成図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。図５（Ｃ）は、光の屈折状態の例を示す図である。
【００１６】
図５（Ａ）に示すように基板２７上に透明電極２８が形成されている。透明電極２８は導電膜（例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜）で構成されており、基板２７上の導電膜をエッチングすることにより図５（Ａ）の形状に形成されている。透明電極２８は、配線２９を介してフレキシプルプリント基板（ＦＰＣ）２６に接続されている。
【００１７】
本実施の形態では、図５（Ａ）に示すように透明電極２８のエッジをジグザグ形状にしている。これにより、タッチパネル２１をＬＣＤ上に設置した場合に、透明電極２８のエッジが図３に示すＬＣＤに内蔵されたカラーフィルタ１１の長軸又はブラックマトリックス１２と平行になることはなく、透明電極８のエッジがカラーフィルタ１１の長軸に対して一定の角度（鋭角）を持つことが可能となり、モアレの発生及び透明電極２８のパターンが見える現象を抑制することができる。
【００１８】
図５（Ｂ）に示すように、基板２７は、例えば、ガラス板であり、基板２７の屈折率は１．４であり、基板２７の厚みｃは、０．７ｍｍである。透明電極２８の屈折率は１．８であり、透明電極２８の厚みｂは、２３ｎｍであり、透明電極２８の表面抵抗は、１２５Ω／□である。基板２７及び透明電極２８は絶縁層３０に覆われおり、絶縁層３０の屈折率は１．５であり、絶縁層３０の厚みａは、２μｍである。尚、図２のガラスセンサ５の透明電極８の厚みは、例えば、４６．６ｎｍであり、透明電極８の表面抵抗は、例えば、４３Ω／□である。
【００１９】
従って、透明電極２８の厚みｂは、図２のガラスセンサ５の透明電極８の厚みよりも薄くしている。このように、透明電極２８の厚みｂを薄くする理由を以下に説明する。
【００２０】
透明電極２８が配置されている場所と配置されていない場所とでは、色味が異なり、光の透過率が異なる。例えば、図５（Ｂ）に示すように、透明電極２８が配置されている場所の光の透過率Ｔａは、透明電極２８が配置されていない場所の光の透過率Ｔｂよりも小さい。また、透明電極２８が配置されている場所と配置されていない場所とでは、図５（Ｃ）に示すように、光の屈折率が異なる。
【００２１】
このため、ガラスセンサ２５において、透明電極２８が配置されている場所と配置されていない場所の境界部（エッジ）が線のように見えてしまい、モアレが発生する。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、透明電極２８の厚みを薄くすることによって透明電極２８がより透明になるため、透明電極２８が配置されている場所と配置されていない場所とでの色味の変化を抑えることができる。また、透明電極２８の厚みを薄くすることで、光の透明電極２８内を通る距離が減少するため、光の歪みが抑えられ、操作者に対して境界部を認識し難くできる。
【００２３】
本実施の形態の透明電極２８の厚みｂは、２３ｎｍであるが、透明電極２８の厚みｂは、１５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが望ましい。透明電極２８の厚みｂが３０ｎｍを超える場合には、モアレが顕著に発生するためであり、透明電極２８の厚みｂを１５ｎｍ未満にすると、透明電極２８の表面抵抗が高くなりすぎて、タッチパネル２１が正常に動作しなくなるためである。
【００２４】
図６（Ａ）は、透明電極２８の形状を示す図である。図６（Ｂ）は、透明電極２８のエッジ部の領域Ｘの拡大図である。図６（Ｃ）は、透明電極２８のエッジ部の領域Ｙの拡大図である。図６（Ｄ）は、透明電極２８のエッジ部の第１変形例を示す図である。図６（Ｅ）は、透明電極２８のエッジ部の第２変形例を示す図である。図６（Ｆ）は、透明電極２８のエッジ部の第３変形例を示す図である。図６（Ｇ）は、透明電極２８のエッジ部の第４変形例を示す図である。図６（Ｈ）は、透明電極２８のエッジ部の第５変形例を示す図である。
【００２５】
図６（Ａ）の透明電極２８のエッジ部３１及び３２は、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、直線が連続的に折れ曲がるジグザグ形状でもよいし、図６（Ｄ）に示すように、曲線が連続する波形形状でもよい。エッジ部３１及び３２は、第１非直線部及び第２非直線部として機能する。エッジ部３１の形状とエッジ部３２の形状とは、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。例えば、図６（Ｅ）に示すように、エッジ部３１が波形形状であって、エッジ部３２がジグザグ形状でもよい。エッジ部３１及び３２は、規則的なジグザグ形状に限らず、図６（Ｆ）に示すように、不規則的なジグザグ形状でもよい。エッジ部３１及び３２は、規則的な波形形状に限らず、図６（Ｇ）に示すように、不規則的な波形形状でもよい。さらに、エッジ部３１及び３２は、図６（Ｈ）に示すように、ジグザグ形状と波形形状とを組み合わせた形状でもよい。
【００２６】
ＬＣＤのカラーフィルタ１１の長軸に対する透明電極２８のエッジ部３１及び３２の角度θ１〜θ４（図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）参照）は、３０度以上６０度以下が望ましい。エッジ部３１及び３２の角度θ１〜θ４が０度に近づくと、カラーフィルタ１１の長軸と略平行になり、モアレが発生するためであり、エッジ部３１及び３２の角度θ１〜θ４が９０度に近づくと、ブラックマトリックス１２と略平行になり、モアレが発生するためである。尚、角度θ１〜θ４は、互いに同一でもよいが、互いに異なっていてもよい。
【００２７】
また、エッジ部３１及び３２のジグザグはカラーフィルタ１１に対して小さすぎるとモアレ抑制の効果が減少するため、エッジ部３１及び３２のジグザグの一辺の長さｄ１〜ｄ４がカラーフィルタ１１の長軸の長さ以上であることが望ましい。尚、ジグザグの一辺の長さｄ１〜ｄ４は、互いに同一でもよいが、互いに異なっていてもよい。
【００２８】
図７は、透明電極２８の配置パターンの第１変形例を示す図である。
【００２９】
図７に示すように、隣接する透明電極２８同士の間に、透明電極２８と電気的に絶縁され且つ透明電極２８と同等の光学特性（例えば、屈折率及び透過率など）を有するパターン３３又は３４を配置してもよい。パターン３３は、透明電極２８のエッジ部３１と対向するジグザク形状又は波形形状のエッジ部３５を有する。パターン３４は、透明電極２８のエッジ部３２と対向するジグザク形状又は波形形状のエッジ部３６を有する。パターン３３及び３４は、ＦＰＣ２６に接続されていない。このように、ジグザク状又は波形形状のエッジ部を有するパターン３３又は３４を隣接する透明電極２８同士の間に配置することで、外部からタッチパネル２１の表面に入射された光が均一に反射されず、散乱するため、透明電極２８及びパターン３３又は３４が見える現象をより抑制することができる。
【００３０】
図８（Ａ）は、タッチパネルの変形例の断面図である。図８（Ｂ）は、上部基板の構成を示す図であり、図８（Ｃ）は、下部基板の構成を示す図である。図８（Ｄ）は、上部基板の構成の変形例を示す図であり、図８（Ｅ）は、下部基板の構成の変形例を示す図である。
【００３１】
図８（Ａ）のタッチパネル４１は、抵抗膜方式のタッチパネルである。タッチパネル４１は、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムで構成される上部基板４２と、上部基板４２上に形成される上部導電膜（例えば、ＩＴＯ膜）４３と、接着剤４４と、ドットスペーサ４５と、ガラスで構成される下部基板４６と、下部基板４６上に形成される下部導電膜（例えば、ＩＴＯ膜）４７とを備えている。上部基板４２の外周は下部基板４６の外周と接着剤４４を介して固定されている。
【００３２】
図８（Ｂ）に示すように、上部導電膜４３の長辺は、ジグザグ形状のエッジ部５０を備えていてもよい。図８（Ｃ）に示すように、下部導電膜４７の長辺は、ジグザグ形状のエッジ部５１を備えていてもよい。上記角度θ１〜θ４と同様に、ＬＣＤのカラーフィルタ１１の長軸又はブラックマトリックス１２に対するエッジ部５０及び５１の角度は３０度〜６０度が望ましい。上記一辺の長さｄ１〜ｄ４と同様に、エッジ部５０及び５１のジグザグの一辺の長さはカラーフィルタ１１の長軸の長さ以上であることが望ましい。図６（Ｄ）と同様に、エッジ部５０及び５１のジグザグは、丸みを持つ波形形状でもよい。エッジ部５０及び５１は、第１非直線部として機能する。
【００３３】
また、図８（Ｄ）に示すように、隣接する上部導電膜４３同士の間に、上部導電膜４３と電気的に絶縁され且つ上部導電膜４３と同等の光学特性（例えば、屈折率及び透過率など）を有するパターン５２を配置してもよい。パターン５２は、上部導電膜４３のエッジ部５０と対向するジグザク状又は波形形状のエッジ部５３を有する。図８（Ｅ）に示すように、隣接する下部導電膜４７同士の間に、下部導電膜４７と電気的に絶縁され且つ下部導電膜４７と同等の光学特性（例えば、屈折率及び透過率など）を有するパターン５４を配置してもよい。パターン５４は、下部導電膜４７のエッジ部５１と対向するジグザク状又は波形形状のエッジ部５５を有する。エッジ部５３及び５４は、第３非直線部として機能する。
【００３４】
図９（Ａ）は、透明電極２８の配置パターンの第２変形例を示す図である。図９（Ｂ）は、透明電極２８のエッジ部の領域Ｚの拡大図である。図９（Ｃ）は、透明電極２８間に配置されるパターンの形状の例を示す図である。
【００３５】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、隣接する透明電極２８同士の間（即ち、エッジ部３１間又はエッジ部３２間）に、透明電極２８と電気的に絶縁され且つ透明電極２８と同等の光学特性（例えば、屈折率及び透過率など）を有するパターン６０を配置してもよい。尚、エッジ部３１及び３２がジグザク状である場合には、ＬＣＤのカラーフィルタ１１の長軸又はブラックマトリックス１２に対するエッジ部３１及び３２の角度は３０度〜６０度が望ましい。図９（Ｃ）に示すように、パターン６０の形状は、正方形、ひし形、円形、楕円形、又は直線及び曲線を組み合わせた形状などである。このように、パターン６０を隣接する透明電極２８同士の間に配置することで、外部からタッチパネル２１の表面に入射された光が均一に反射されず、散乱するため、透明電極２８及びパターン６０が見える現象をより抑制することができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態では、透明電極２８が、隣接する他の透明電極と対向する非直線な辺であるジグザク形状又は波形形状のエッジ部３１及び３２を有するので、透明電極２８のエッジ部３１及び３２が図３に示すＬＣＤに内蔵されたカラーフィルタ１１の長軸又はブラックマトリックス１２と平行になることはなく、モアレの発生及び透明電極２８のパターンが見える現象を抑制することができる。また、タッチパネル４１の上部導電膜４３及び下部導電膜４７も、ジグザク形状又は波形形状のエッジ部５０及び５１をそれぞれ有するので、モアレの発生と、上部導電膜４３及び下部導電膜４７のパターンが見える現象とを抑制することができる。
【００３７】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１１  カラーフィルタ
１２  ブラックマトリックス
２１，４１  タッチパネル
２２  機能性フイルム
２３  カバーレイ
２４  透明粘着材
２５  ガラスセンサ
２６  フレキシプルプリント基板（ＦＰＣ）
２７  基板
２８  透明電極
３１，３２，５０，５１  エッジ部
３３，３４，５２，５４  パターン
４２  上部基板
４３  上部導電膜
４６  下部基板
４７  下部導電膜
【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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