(57)【要約】【課題】大画面表示装置に適用できるカラーフィルターと一体化された大面積の静電容量型タッチパネルを提供すること。【解決手段】カラーフィルター一体型タッチパネルは、第１メッシュ層１３に形成された多数の網目よりなるメッシュ状の検出電極状１３１と、多数の網目よりなるメッシュ状の駆動電極により構成されている。前記駆動電極は、互いに電気的に接続された第１メッシュ層１３に形成された第１駆動電極１３２と、第２メッシュ層１５に形成された第２駆動電極１５２により構成されている。第２駆動電極１５２が設けられる第２メッシュ層１５は、組み込まれて使用されることになる表示装置２０と、前記第１メッシュ層１３との間に設けられており、タッチパネルが表示装置２０によって悪影響を受けることを抑制している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に設けられたタッチ位置検出のための検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子と、前記タッチパネル素子の上に形成され、表示装置に組み込まれて該表示装置の多色表示を可能とするカラーフィルターとを有するカラーフィルター一体型のタッチパネルであって、
前記タッチパネル素子の検出電極および駆動電極は互いに絶縁されて、いずれも複数の網目により構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
前記タッチパネル素子の検出電極は、前記基板と前記カラーフィルターとの間の第１メッシュ層に形成されており、
前記駆動電極は、前記第１メッシュ層に形成された第１駆動電極と、前記第１メッシュ層と前記カラーフィルターとの間の第２メッシュ層に形成された第２駆動電極とによって構成されており、
前記第１駆動電極と前記第２駆動電極は少なくとも一部が互いに重なる位置に形成されているものであって、且つ、電気的に接続されていることを特徴とするカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項２】
前記タッチパネル素子を構成する検出電極および駆動電極の網目は、いずれもカラーフィルター上であって観察者に近い位置に形成される遮光部の位置に平面視で対応して形成されているものであることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項３】
前記遮光部は表示装置のサブピクセルの縁部分に対応して形成されており、前記タッチパネル素子を構成する検出電極および駆動電極の網目、および浮き電極の網目は、表示装置のサブピクセルの縁部に沿って網目状に形成されているものであることを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項４】
前記タッチパネル素子の検出電極および駆動電極は、いずれも金属膜により形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項５】
前記検出電極は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目により構成される矩形状電極の複数個をＹ軸方向に電気的に接続して構成されており、前記駆動電極を構成する第１駆動電極及び第２駆動電極は何れも、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目により構成される矩形状電極の複数個をＸ軸方向に電気的に接続して構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項６】
前記検出電極は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目により構成される菱形状電極の複数個をＹ軸方向に電気的に接続して構成されており、
前記駆動電極を構成する第１駆動電極及び第２駆動電極は、いずれもＸ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目により構成される菱形状電極の複数個をＸ軸方向に電気的に接続して構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項７】
前記第２メッシュ層には、第２駆動電極及び前記検出電極を相互に接続するための検出電極メタルブリッジが設けられ、更に、前記第２メッシュ層の余白部には、グラウンド電極が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項８】
前記基板上に前記遮光部が形成されており、前記遮光部上に前記検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項９】
前記基板上に検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子が形成されており、前記タッチパネル素子上であって組み込まれて使用されることになる表示素子に近い位置に、前記遮光部が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項１０】
前記第２メッシュ層には、第２駆動電極、前記検出電極を相互に接続するための検出電極メタルブリッジ及びグラウンド電極が形成されており、
第２メッシュ層における前記第２駆動電極、検出電極メタルブリッジ及びグラウンド電極は、互いに絶縁されており、且つ、電極間隔が１ピッチ以下に構成されており、遮光部の機能を有することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項１１】
前記第２メッシュ層と前記カラーフィルターの間に絶縁層を介して第３メッシュ層が設けられ、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に電気的に接続され、且つ、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に少なくとも一部が互いに重なる位置に第３駆動電極が設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のカラーフィルター一体型タッチパネル。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のカラーフィルター一体型タッチパネルを用いた液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のカラーフィルター一体型タッチパネルを用いたプラズマ表示装置。
【請求項１４】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のカラーフィルター一体型タッチパネルを用いたＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルに関し、より詳細には、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルターと一体に形成したカラーフィルター一体型タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機、カーナビゲーション、パソコン、銀行等の端末等の電子機器において、液晶表示パネル等よりなる表示画面の表示画像を視認しながら、指先やペン先等を接触させてタッチ位置（接触位置）を入力するタッチパネルが広く普及している。現在、タッチ位置を検出する検出原理から種々のタイプのタッチパネルが提案されているが、仕組みが単純で廉価に作ることができ、また比較的大型化しやすい静電容量型のタッチパネルが好適に用いられている。特に、液晶表示装置内にタッチパネル機能を組み込んだインセル静電容量型タッチパネルは、製造コスト低減、薄型化に大きく寄与するところから注目されている技術である。
【０００３】
特許文献１には、液晶表示装置のカラーフィルターと一体にタッチ位置検出用の電極を組み込んだカラーフィルター一体型タッチパネルが記載されている。図２７は、特許文献１に記載されたカラーフィルター一体型タッチパネルの概要を示す図である。
【０００４】
図２７において、ＣＦプレート５７０３上には、ブラックマトリックスが形成されており、このＣＦプレート５７０３上にタッチ位置検出用のＩＴＯ１層５７０１が形成されている。ＣＦプレート５７０３上には、更に、カラーフィルター、平坦化層を介してＩＴＯ２層５７０２が形成されており、このＩＴＯ２層５７０２は、ＬＣＤ素子の駆動時にはコモン電圧印加用として使用され、ＬＣＤ駆動時ではない時にはタッチ駆動電極として使用される。
【０００５】
図２７に示した従来例によれば、カラーフィルター基板にカラーフィルターと一体化された形でタッチ位置検出用の静電容量型のタッチパネルが構成されており、タッチパネルを別部品として用いる必要のない、コンパクトなタッチパネル付きの液晶表示装置が実現できる。
【０００６】
特許文献２には、特許文献１と同様、カラーフィルター基板上にタッチ位置検出用の電極を設け、カラーフィルターと一体的に形成された静電容量型のタッチパネルが開示されている。図２８は、特許文献２に記載されたカラーフィルター一体型タッチパネルの概要を示す図である。
【０００７】
図２８において、５０はタッチ位置検出用の電極６０，７０を一体的に形成したタッチパネル一体型カラーフィルターを示している。タッチパネル一体型カラーフィルター５０は、基材５２と、基材５２上に形成された「複数の着色部５６を有するカラーフィルター層５４」と、前記カラーフィルター層５４と基材５２との間に設けられた電極部６０とを備えている。電極部６０の基材５２の反対側には、絶縁層６７を介して電極部７０が設けられており、電極部６０，７０は、観察者側にある表示面への指先等の接触位置を検出するための回路に電気的に接続される。
【０００８】
図２８に示した従来例によれば、図２７に示した従来例と同様、カラーフィルター基板にカラーフィルターと一体化された形でタッチ位置検出用のタッチパネルが構成されており、タッチパネルを別部品として用いる必要のない、コンパクトなタッチパネル付きの液晶表示装置が実現できる。
【０００９】
また、特許文献２には、タッチ位置検出用の電極部６０、７０として、メッシュ状にパターニングした金属層や縞状（ストライブ状）にパターニングした金属膜からも構成され得ることが示唆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００９−５４０３７４号公報（２００９年１１月１９日公開）
【特許文献２】特開２０１０−７２５８１号公報（２０１０年７月２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１、特許文献２に記載の発明によれば、タッチ位置検出用のタッチパネルが、カラーフィルター基板上にカラーフィルターと一体化された状態で形成されており、コンパクトなタッチパネル付きの液晶表示装置（インセル静電容量型タッチパネル）が得られる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１、２に記載されたカラーフィルターとタッチパネルを一体化したカラーフィルター一体型タッチパネル（或いは、タッチパネル一体型のカラーフィルター）では、タッチパネルを構成する電極と液晶表示装置等の駆動電極、駆動コモン電極との相互作用に基づく課題、例えば、液晶表示装置の駆動時のノイズに基づくタッチパネルの誤動作、液晶表示装置の液晶コモン電極とタッチ位置検出用電極とのカップリングによる信号低下等について、格別な備えが無く、動作の安定したタッチパネルが得られ難いという課題を有する。
【００１３】
また、特許文献１に開示の技術では、タッチパネルを大面積にした場合、タッチパネルを構成する回路部分の容量成分が増大し、更には、タッチパネルを構成するＩＴＯ等の透明電極の抵抗値が増大することと相俟って、回路の時定数が大きくなり、実用的な動作スピードでの大面積でのタッチパネルが実現困難であるという課題を有する。
【００１４】
即ち、携帯電話機、タブレット型ＰＣ等よりも大面積の表示装置に静電容量型のタッチパネルを一体化した場合（インセル静電容量型のタッチパネルとした場合）、ＲＣ時定数の増加により十分な積分回路を達成できないために、タッチ位置検出のための十分なＳＮ比が得られないという課題がある。
【００１５】
また、特許文献２には、電気容量低減のために、検出電極および駆動電極をメッシュ状にパターニングした金属層やストライブ状にパターニングされた金属層から形成することが示唆されている。しかしながら、後で図２を用いて詳細に説明するとおり、同時に使用されることになる液晶表示装置等の表示駆動回路とのカップリングに伴う信号低下があり、この場合にも十分に大きな検出信号を得られないという課題を有している。
【００１６】
特許文献２には、シールド層７５を設けることが記載されているが、通常、静電容量型のタッチパネルでは駆動電極に電圧印加時に、駆動電極から検出電極へ電束が生じ、タッチの有無によりこの電束が増減することで、駆動電極と検出電極間の電気容量が増減し、信号として取り出される。従って、駆動電極の直下にシールド電極を置いた場合では、駆動電極から発する電束の多くはシールド電極に吸収され、信号に寄与しなくなる。
【００１７】
本願発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、大型の各種表示装置と組み合わせて使用できる大画面・大面積のタッチパネルを提供することを目的とし、更に、利便性の高いタッチパネル機能付きの大画面表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、
基板と、前記基板上に設けられたタッチ位置検出のための検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子と、前記タッチパネル素子の上に形成され、表示装置に組み込まれて該表示装置の多色表示を可能とするカラーフィルターとを有するカラーフィルター一体型のタッチパネルであって、
前記タッチパネル素子の検出電極および駆動電極は互いに絶縁されて、いずれも複数の網目により構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
前記タッチパネル素子の検出電極は、前記基板と前記カラーフィルターとの間の第１メッシュ層に形成されており、
前記駆動電極は、前記第１メッシュ層に形成された第１駆動電極と、前記第１メッシュ層と前記カラーフィルターとの間の第２メッシュ層に形成された第２駆動電極とによって構成されており、
前記第１駆動電極と前記第２駆動電極は少なくとも一部が互いに重なる位置に形成されているものであって、且つ、電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１９】
これによれば、タッチ位置検出のためのタッチパネル素子の検出電極および駆動電極を、いずれも複数の網目より構成されたメッシュ状の電極としているため、タッチ位置検出のための回路の容量成分を大幅に低減することができ、タッチパネルの大面積化が可能となる。
【００２０】
また、タッチパネル素子の駆動電極を、検出電極と同一の第１メッシュ層に設けた第１駆動電極と、第１メッシュ層とは異なる第２メッシュ層であって、カラーフィルターに近い位置、即ち組み込まれて使用されることになる表示素子に近い位置に設けた第２駆動電極により構成しているため、第２駆動電極によって前記表示素子とのカップリングを担わせることができ、第１駆動電極と前記表示素子との電気的なカップリングを緩和することができ、タッチ位置検出信号の低下を抑えることができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記タッチパネル素子を構成する検出電極および駆動電極の網目は、いずれもカラーフィルター上であって観察者に近い位置に形成される遮光部の位置に平面視で対応して形成されているものであることを特徴としている。
【００２２】
これによれば、表示に影響を与えない遮光部の設置位置に対して平面視で対応している部分に、検出電極、駆動電極及び浮き電極を設けているため、同時に使用されることになる表示装置の表示品質を損なうことが殆んどない。
【００２３】
上記の課題を解決するために、本願の発明の係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記遮光部は表示装置のサブピクセルの縁部分に対応して形成されており、前記タッチパネル素子を構成する検出電極および駆動電極の網目、および浮き電極の網目は、表示装置のサブピクセルの縁部に沿って網目状に形成されているものであることを特徴としている。
【００２４】
これによれば、元々表示に影響を与えることが殆んど無いサブピクセルの縁部分に対応して電極を設けるため、同時に使用されることとなる表示装置の表示品質を損なうことが少ない。
【００２５】
上記の課題を解決するために、本願の発明の係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記タッチパネル素子の検出電極および駆動電極は、いずれも金属膜により形成されていることを特徴としている。
【００２６】
これによれば、タッチパネル素子を構成する検出電極、駆動電極を金属膜としているので各電極の回路部分の低抵抗化が可能であり、回路の時定数の増加を抑えることができるため、タッチパネルの大面積化が可能となる。また、タッチパネル素子を構成する検出電極及び第１駆動電極を同一の層に形成しているため、これらの電極形成を、一回の金属膜の被着と、フォトリソ技術によるパターニングで行うことが可能となり、製造が容易になる。
【００２７】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記検出電極は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目により構成される矩形状電極の複数個をＹ軸方向に電気的に接続して構成されており、前記駆動電極を構成する第１駆動電極及び第２駆動電極は何れも、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目により構成される矩形状電極の複数個をＸ軸方向に電気的に接続して構成されていることを特徴としている。
【００２８】
これによれば、タッチパネル素子を形成する検出電極、駆動電極の何れも網目によって構成されていることからタッチ位置検出のための回路の容量成分を大幅に低減させることが可能であり、大面積化が可能なタッチパネルが得られる。
【００２９】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記検出電極は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目により構成される菱形状電極の複数個をＹ軸方向に電気的に接続して構成されており、前記駆動電極を構成する第１駆動電極及び第２駆動電極は、いずれもＸ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目により構成される菱形状電極の複数個をＸ軸方向に電気的に接続して構成されていることを特徴としている。
【００３０】
これによれば、タッチパネル素子を形成する検出電極、駆動電極の何れも網目によって構成されていることからタッチ位置検出のための回路の容量成分を大幅に低減させることが可能であり、大面積化が可能なタッチパネルが得られる。
【００３１】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記第２メッシュ層には、第２駆動電極及び前記検出電極を相互に接続するための検出電極メタルブリッジが設けられ、更に、前記第２メッシュ層の余白部には、グラウンド電極が設けられていることを特徴としている。
【００３２】
これによれば、第１メッシュ層に形成されている検出電極と組み込まれて使用されることになる表示素子との間にグラウンド電極が設けられることとなり、検出電極は表示素子からシールドされ、安定したタッチ位置検出動作が可能となる。
【００３３】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記遮光部が前記基板上に形成されており、前記遮光部上に前記検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子が形成されていることを特徴としている。
【００３４】
これによれば、大面積化が可能なタッチパネルが得られるという効果の外、網目状に形成された検出電極、駆動電極の何れも、観察者側から見て遮光部の下部に形成されることになり、例えば、検出電極、駆動電極を良導体である金属で形成した場合にも、観察者に目視されにくくなる。従って、表示装置と一体化して用いた場合に、表示装置の表示品質を損なうことが防げる。
【００３５】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子が前記基板上に形成されており、前記タッチパネル素子上であって組み込まれて使用されることになる表示素子に近い位置に、前記遮光部が形成されていることを特徴としている。
【００３６】
これによれば、大面積化が可能なタッチパネルが得られるという効果の外、遮光部が、検出電極が形成されている第２メッシュ層とカラーフィルターの間、即ち、組み合わせて用いられることになる表示装置との間に入ることとなり、その分だけ検出電極と表示層との距離が大きくなり、検出電極が表示素子から受ける悪影響を小さくすることができる。
【００３７】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記第２メッシュ層には、第２駆動電極と、前記検出電極を相互に接続するための検出電極メタルブリッジと、前記グラウンド電極が形成されており、前記第２メッシュ層における前記第２駆動電極、検出電極メタルブリッジ及びグラウンド電極は、互いに絶縁されており、且つ、電極間隔が１ピッチ以下に構成されており、遮光部の機能を有することを特徴としている。
【００３８】
これによれば、大面積化が可能なタッチパネルが得られるという効果の外、遮光部を省略しても、電極間隔（電極が無い箇所の間隔）を１ピッチ以下にした第２駆動電極、検出電極メタルブリッジ及びグラウンド電極が、遮光部（ブラックマトリックス）と同様の機能を果たしており、タッチパネル素子の電極の視認性を抑えることができる。従って、コストをセーブしながら、表示装置の表示特性の劣化を防止できるという効果を有する。
【００３９】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記第２メッシュ層と前記カラーフィルターの間に絶縁層を介して第３メッシュ層が設けられ、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に電気的に接続され、且つ、前記第１駆動電極及び第２駆動電極に少なくとも一部が互いに重なる位置に第３駆動電極が設けられていることを特徴としている。
【００４０】
これによれば、大面積化が可能なタッチパネルが得られるという効果の外、組み込まれて使用されることになる表示素子との間のカップリングを担うことになる副駆動電極として、更に第３駆動電極が設けられることなり、第１駆動電極と前記表示素子との電気的なカップリングが更に緩和することとなり、より効果的にタッチ位置検出信号の低下を抑えることができる。
【００４１】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係る液晶表示装置では、基本的に、
基板と、前記基板上に設けられたタッチ位置検出のための検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子と、前記タッチパネル素子の上に形成され、表示装置に組み込まれて該表示装置の多色表示を可能とするカラーフィルターとを有するカラーフィルター一体型のタッチパネルであって、
前記タッチパネル素子の検出電極および駆動電極は互いに絶縁されて、いずれも複数の網目により構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
前記タッチパネル素子の検出電極は、前記基板と前記カラーフィルターとの間の第１メッシュ層に形成されており、
前記駆動電極は、前記第１メッシュ層に形成された第１駆動電極と、前記第１メッシュ層と前記カラーフィルターとの間の第２メッシュ層に形成された第２駆動電極とによって構成されており、
前記第１駆動電極と前記第２駆動電極は少なくとも一部が互いに重なる位置に形成されているものであって、且つ、電気的に接続されているカラーフィルター一体型タッチパネルを備えた液晶表示装置であることを特徴としている。
【００４２】
これによれば、大面積の表示画面の全面においてタッチ位置を検出することができ、表示品質の低下を最小限にしたタッチパネル付きの液晶表示装置が得られる。
【００４３】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るプラズマ表示装置では、基本的に、
基板と、前記基板上に設けられたタッチ位置検出のための検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子と、前記タッチパネル素子の上に形成され、表示装置に組み込まれて該表示装置の多色表示を可能とするカラーフィルターとを有するカラーフィルター一体型のタッチパネルであって、
前記タッチパネル素子の検出電極および駆動電極は互いに絶縁されて、いずれも複数の網目により構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
前記タッチパネル素子の検出電極は、前記基板と前記カラーフィルターとの間の第１メッシュ層に形成されており、
前記駆動電極は、前記第１メッシュ層に形成された第１駆動電極と、前記第１メッシュ層と前記カラーフィルターとの間の第２メッシュ層に形成された第２駆動電極とによって構成されており、
前記第１駆動電極と前記第２駆動電極は少なくとも一部が互いに重なる位置に形成されているものであって、且つ、電気的に接続されているカラーフィルター一体型タッチパネルを備えたプラズマ表示装置であることを特徴としている。
【００４４】
これによれば、大面積の表示画面の全面においてタッチ位置を検出することができ、表示品質の低下を最小限にしたタッチパネル付きのプラズマ表示装置が得られる。
【００４５】
上記の課題を解決するために、本願の発明に係るＥＬ表示装置では、基本的に、
基板と、前記基板上に設けられたタッチ位置検出のための検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子と、前記タッチパネル素子の上に形成され、表示装置に組み込まれて該表示装置の多色表示を可能とするカラーフィルターとを有するカラーフィルター一体型のタッチパネルであって、
前記タッチパネル素子の検出電極および駆動電極は互いに絶縁されて、いずれも複数の網目により構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
前記タッチパネル素子の検出電極は、前記基板と前記カラーフィルターとの間の第１メッシュ層に形成されており、
前記駆動電極は、前記第１メッシュ層に形成された第１駆動電極と、前記第１メッシュ層と前記カラーフィルターとの間の第２メッシュ層に形成された第２駆動電極とによって構成されており、
前記第１駆動電極と前記第２駆動電極は少なくとも一部が互いに重なる位置に形成されているものであって、且つ、電気的に接続されているカラーフィルター一体型タッチパネルを備えたＥＬ表示装置であることを特徴としている。
【００４６】
これによれば、大面積の表示画面の全面においてタッチ位置を検出することができ、表示品質の低下を最小限にしたタッチパネル付きのＥＬ表示装置が得られる。
【発明の効果】
【００４７】
以上に述べたとおり、本願の発明によれば、大画面・大面積のタッチパネルを実現可能であり、更に、本願発明に係るタッチパネルと大型の各種表示装置とを組み合わせて利便性の高いタッチパネル機能付きの大画面表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの原理的な構成を説明するための図である。
【図２】本発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの効果を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの断面構成を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの検出電極および駆動電極の概略の構成を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルにおける１ノード分の第１メッシュ層の構成と第２メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第２メッシュ層におけるスルーホールの構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの検出電極および駆動電極を構成する網目電極のサイズの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第１メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第２メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの製造方法を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルのシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】本発明の実施例２に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの検出電極および駆動電極の概略の構造を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施例２に係るカラーフィルター一体型タッチパネルにおける１ノード分の第１メッシュ層の構成と第２メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施例２に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第２メッシュ層の構成とスルーホールの構成を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施例２に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの検出電極および駆動電極を構成する網目電極のサイズの一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施例２に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第１メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施例２に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第２メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施例３に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの断面構成を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施例３に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの電極構成の概要を示す図である。
【図２０】本発明の実施例３に係るカラーフィルター一体型タッチパネルにおける１ノード分の第１メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図２１】本発明の実施例３に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第２メッシュ層の構成と、スルーホールの構成を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施例３に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの検出電極、駆動電極、及びグラウンド電極を構成する網目電極のサイズの一例を示す図である。
【図２３】本発明の実施例３に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第１メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図２４】本発明の実施例３に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの第２メッシュ層の構成を説明するための図である。
【図２５】本発明の実施例４に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの構成を説明するための図である。
【図２６】本発明の実施例５に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの構成を説明するための図である。
【図２７】従来のタッチパネルの構成を説明するための図である。
【図２８】従来のタッチパネルの構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、最初に図１、図２を用いて本発明の基本的な構成を説明し、更に、図３以下を用いて、本発明の実施の形態（実施例１〜実施例５）を詳細に説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために好ましい種々の限定が付与されているが、本発明の技術的範囲は以下の実施の形態及び図面の記載に限定されるものではない。また、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付与しているので、それらの部材についての繰り返しての詳細な説明は省く。また、図面は正しい寸法を表わしているのではなく、説明の都合上１つの図面内でも一部部材の寸法を拡大して記載している。
（本発明の基本的な構成）
図１（ａ）、図１（ｂ）は、本発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの原理的な構成を示す図であり、本発明に係るカラーフィルター一体型パッチパネルを液晶表示素子と一体化して、タッチパネル付きの液晶表示装置としたものである。
【００５０】
図１（ａ）において、１０は、本発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルタッチパネルを示しており、２０は、前記カラーフィルター一体型タッチパネルと組み合わせて用いる液晶表示素子を示している。このカラーフィルター一体型タッチパネル１０と液晶表示素子２０とによって、タッチパネル付きの液晶表示装置が構成されている。
【００５１】
図１（ａ）に示すとおり、カラーフィルター一体型タッチパネル１０は、カラーフィルターガラス基板１１と、第１メッシュ層１３と、第１絶縁層１４と、第２メッシュ層１５と第２絶縁層１６と、カラーフィルター１７を有しており、カラーフィルターガラス基板１１上に、上記に記載の順序で形成されている。即ち、第１メッシュ層１３がカラーフィルターガラス基板（単に基板とも言う）１１と、カラーフィルター１７の間に設けられており、更に、第２メッシュ層１５が第１メッシュ層１３とカラーフィルター１７の間に設けられている。
【００５２】
第１メッシュ層には検出電極１３１と第１駆動電極１３２がお互いに絶縁された状態で形成されており、第２メッシュ層１５には、第２駆動電極１５２が形成されている。第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２は、お互いに電気的に接続されており、図１（ｂ）に示されるとおり第１駆動電極１３２及び第２駆動電極１５２とによって駆動電極１３０が構成される。
【００５３】
前記検出電極１３１、第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２は、いずれも複数の網目により構成されたメッシュ状の電極として形成されており、より好ましくは導電率の高い金属膜により構成されるが、詳細な構成は、図３以下の図面を用いて後で説明する。
【００５４】
第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２は、第１絶縁層１４を介して互いに対向した位置、即ち、表示装置の観察者側（基板１１の図面上側）から見て、同一の重なる位置に形成されており、スルーホールによりお互いに電気的に接続されている。前記検出電極１３１と、前記第１駆動電極１３２及び前記第２駆動電極１５２より構成される駆動電極１３０とにより、タッチ位置検出のための静電容量型のタッチパネル素子４０が形成されている。
【００５５】
通常、静電容量型のタッチパネルでは駆動電極に電圧印加時に、駆動電極から検出電極へ電束が生じ、タッチの有無によりこの電束が増減することで、駆動電極と検出電極間の電気容量が増減し、信号として取り出される。即ち、カラーフィルターガラス基板１１上（図面の上側）の特定位置に指先等が触れた場合に、検出電極１３１により、検出電極１３１、駆動電極１３０間の静電容量変化を検出し、特定のタッチ位置を検出する。
【００５６】
これらのメカニズムについては、従来周知であり詳細には説明しない。タッチパネル素子４０およびカラーフィルター１７により、カラーフィルター一体型タッチパネルが構成されることになる。なお、観察者は、カラーフィルター基板１１の上側（図面の上側）から液晶表示装置を観察することになる。
【００５７】
２０は液晶表示素子を示しており、ガラス基板２１と、ガラス基板２１上に形成された液晶駆動電極２２と、前記液晶駆動電極２２とは所定のスペース（間隔）を隔てて配置された液晶コモン電極２４と、液晶駆動電極２２と液晶コモン電極２４間のスペースに充填された液晶層２３を備えている。液晶コモン電極２４は、カラーフィルター基板１１側でカラーフィルター１７上に形成されている。カラーフィルター一体型タッチパネル１０と液晶表示素子２０を組み合わせることにより、タッチパネル一体型の液晶表示装置を構成することになる。
【００５８】
仮に、駆動電極の直下にシールド電極を置いた場合では、駆動電極から発する電束の多くはシールド電極に吸収され、信号に寄与しなくなるが、後で図２を参照して説明するとおり、第２駆動電極１５２の存在により、第１駆動電極１３２から液晶コモン電極２４に引き込まれる電束が減少することで、第１駆動電極１３２からの信号強度が強く保てることになる。
【００５９】
通常、カラーフィルター１７は、液晶表示素子側の多色カラー表示を実現するために、画像（ピクセル）のサブピクセル毎に異なる３原色（ＲＧＢ）のカラーフィルターを有するように構成されている。これらの構成は従来周知であるため詳細には述べない。また、図１でもその詳細な構成は記載していない。要は、カラーフィルター１７は、液晶表示装置に代表される表示装置に組み込まれて該表示装置の多色表示を可能とするものである。
【００６０】
図１（ｂ）は、検出電極１３１と駆動電極１３０の関係がより明瞭になるように示した図である。既に説明したとおり、検出電極１３１と第１駆動電極１３２が同一の第１メッシュ層１３において、互いに絶縁されて形成されており、更に、第２駆動電極１５２が第２メッシュ層１５に形成されている。そして、前記第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２は互いに電気的に接続され駆動電極１３０として動作する。以上述べたとおり、第２駆動電極１５２が第１駆動電極１３２とカラーフィルター１７との間に挿入された形となっている。
【００６１】
第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２は、既に説明したとおり複数の網目により構成されたメッシュ状の電極であり、それぞれの網目が図面上下方向で一致した位置になるように積層されている。図１（ａ）、（ｂ）では、第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２は、同一の網目を持つ同一の大きさ（面積）のメッシュ状電極として示されているが、これに限られるものではない。即ち、第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２の電極の大きさ（面積）が、多少異なっていても、第２駆動電極１５２が検出電極１３１に重ならないならば、はみ出した形状でも良い。より一般化していえば、第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２は少なくとも一部が互いに重なる位置に形成されていることになる。
【００６２】
また、図１（ａ）、（ｂ）では、駆動電極１３０は、第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２の２層構造の電極として示されているが、更に、第２駆動電極１５２とカラーフィルター１７との間に第３メッシュ層、第４メッシュ層を設け、それぞれのメッシュ層において、第３駆動電極、第４駆動電極等を設け、駆動電極１３０を３層以上の電極構成としても良い。
【００６３】
図１（ｃ）は、第３駆動電極１９２を設けた例を示しており、第２駆動電極１５２とカラーフィルター１７との間に、絶縁層を介して更に第３メッシュ層を設け、第３メッシュ層内に第３駆動電極１９２を設けている。
【００６４】
第１駆動電極１３２は、検出電極１３１との間の静電容量の変化を検出するための主電極として働くものであり、第１の駆動電極として機能する。また、第２駆動電極１５２は、後で説明するとおり、液晶表示装置２０の液晶コモン電極とのカップリングを担う機能を果たすものであり、第１駆動電極を主駆動電極とすれば、いわば副駆動電極として機能する第２の駆動電極として働く。駆動電極１３０を３層以上の駆動電極から構成する場合、主駆動電極として機能する第１駆動電極１３２に対して第２駆動電極１５２と同様の副駆動電極として機能する更なる第３駆動電極１９２、第４駆動電極・・・が形成されていることになる。一般的には、多層になるほど、第１駆動電極と液晶コモン電極とのカップリングが小さくなるので、出感度が向上する。但し、多層にするほど製造コストが掛かることになるので、層の数は、要求される感度との関係で決定されるべきものである。
【００６５】
前記第１駆動電極と前記第２駆動電極、第３駆動電極等は、同一の形状である必要はなく、少なくとも一部が互いに重なる位置に形成されているものであって良い。より具体的には、例えば、第２駆動電極は、第２駆動電極が平面視で検出電極と重ならない範囲で第１駆動電極と重なる位置に形成されているものであればよい。そして、第１駆動電極、第２駆動電極、第３駆動電極等は電気的に接続されていることになる。
【００６６】
次に、図２を用いて、本発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルに基づく効果を説明する。図２（ａ）は、本発明に従ったカラーフィルター一体型タッチパネルを備えた液晶表示装置において、駆動電極１３０に駆動電圧を印加した場合の電気力線の分布状況を示している。また、図２（ｂ）は、従来のカラーフィルター一体型タッチパネルを備えた液晶表示装置において、駆動電極１３２に駆動電圧を印加した場合の電気力線の分布状況を示している。なお、図２（ａ）に示す本発明に従ったカラーフィルター一体型タッチパネルでは、駆動電極１３０は、第１駆動電極１３２と１つの第２駆動電極、即ち第２駆動電極１５２により構成された例を示している。
【００６７】
本発明のカラーフィルター一体型のタッチパネルでは、検出電極１３１、駆動電極１３０はいずれも複数の網目より構成されたメッシュ状の電極として形成されている。そのため、タッチパネルの検出電極１３１、駆動電極１３０に基づく容量成分の増大を防ぐことができ、この容量増大を防ぐことができるとの観点から、タッチパネルを大面積化することが可能となる。但し、大面積のタッチパネルとすると駆動電極が長大化して抵抗値が増大し、更に、メッシュ状の電極とすることからも抵抗値が増大することから、タッチパネルの面積に応じて、メッシュ状電極の材料として、導電性に優れる金属膜を用いる。
【００６８】
従来のカラーフィルター一体型タッチパネルを備えた液晶表示装置において、メッシュ状に形成した検出電極１３１、駆動電極１３２’間に駆動電圧を印加すると、図２（ｂ）に示すように、駆動電極１３２’からの電気力線は、一部検出電極１３１側に届くが、電気力線のかなりの部分が駆動電極１３２’の網目を通して液晶コモン電極２４側に抜けてしまう。静電容量型のタッチパネルを一体的に組み込んだ液晶表示装置（インセル静電容量型のタッチパネル）の場合には、タッチパネルの駆動電極１３２’と液晶表示装置のコモン電極２４とが物理的に近くに配置されることなり、タッチパネルの駆動電極と、液晶表示装置の液晶コモン電極のカップリングが大きくなる。
【００６９】
本発明に従ったカラーフィルター一体型タッチパネルを備えた液晶表示装置では、例えば、図２（ａ）に示すとおり、駆動電極１３０は、第１駆動電極１３２と第１絶縁膜１４を介して形成された第２駆動電極１５２により構成されている。そして、第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２は、その間の第１絶縁膜１４に形成されたスルーホールを介して電気的に接続されている。駆動電極１３０に駆動電圧が印加された場合、第２駆動電極１５２が液晶コモン電極２４とのカップリングを担うことになり、その結果、第１駆動電極１３２からタッチ面即ち基板１１側に上がる電束の量を増やすことができることとなり、タッチ位置検出のための信号強度を向上させることができる。
【００７０】
このことは、メッシュ状にして容量成分を低下させた検出電極、駆動電極を用いても十分な感度のタッチ位置検出が得られることを意味しており、従って、大面積化が可能なタッチパネルが得られるということになる。特に、検出電極、駆動電極に、導電性に優れる金属膜を用いた場合には、電極の抵抗値の増大を抑えることが可能であり、より大面積化されたタッチパネルの実現が可能となる。
【００７１】
以上をまとめてみると、本願発明に係るカラーフィルター一体型のタッチパネルは、
基板と、前記基板上に設けられたタッチ位置検出のための検出電極および駆動電極を備えたタッチパネル素子と、前記タッチパネル素子の上に形成され、表示装置に組み込まれて該表示装置の多色表示を可能とするカラーフィルターとを有するカラーフィルター一体型のタッチパネルであって、
前記タッチパネル素子の検出電極および駆動電極は互いに絶縁されて、いずれも複数の網目により構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
前記タッチパネル素子の検出電極は、前記基板と前記カラーフィルターとの間の第１メッシュ層に形成されており、
前記駆動電極は、前記第１メッシュ層に形成された第１駆動電極と、前記第１メッシュ層と前記カラーフィルターとの間の第２メッシュ層に形成された第２駆動電極とによって構成されており、
前記第１駆動電極と前記第２駆動電極は少なくとも一部が互いに重なる位置に形成されているもの、例えば、第２駆動電極が平面視で検出電極と重ならない範囲で、第１駆動電極と第２駆動電極は互いに重なる位置に形成されており、且つ、電気的に接続されていることになる。
【００７２】
なお、以下に説明する本発明のカラーフィルター一体型タッチパネルに関する第１の実施の形態（実施例１）から第５の実施の形態（実施例５）では、駆動電極は第１駆動電極と第２駆動電極の２層構造のものとして説明するが、図１（ｃ）を参照して説明したとおり、第３駆動電極を設け、３層以上の駆動電極としても良い。
【実施例１】
【００７３】
図３〜図９は、本発明のカラーフィルター一体型タッチパネルに関する第１の実施の形態（以下、実施例１）を示す図である。なお、図３〜図９において、図１と同一の部材には同一の番号を付与しているので、これらの部材についての詳細な説明は省略する。また、以下の実施例では、駆動電極１３０を第１駆動電極と１つの第２駆動電極で構成した例によって説明する。
【００７４】
図３は、実施例１のカラーフィルター一体型タッチパネルの断面構造を説明するための図であり、本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネル１０を、液晶表示素子２０と一体化した液晶表示装置として示したものである。
【００７５】
図３において、カラーフィルター一体型タッチパネル１０は、図１（ａ）で説明したものとほぼ同様な構成としているが、更に、カラーフィルターガラス基板１１上に通常ブラックマトリックスと呼ばれている遮光部１２が形成されている。そして、タッチパネル素子４０は、この遮光部１２上に形成されている。更に、液晶表示装置として機能させるために、液晶表示素子２０の図面下側とカラーフィルター一体型タッチパネル１０の図面上側に偏光版３０が設けられている。図３中に示された座標軸Ｘ、Ｚは、液晶表示装置としての横方向、厚み方向を示している。
【００７６】
実際の液晶表示装置の製造では、後で図１０を参照して説明するが、カラーフィルターガラス基板１１側に、液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４が形成され、液晶駆動電極２２が形成されたガラス基板２１と間隙を介して対抗配置され、間隙部分に液晶が充填されて液晶層２３が形成されることになる。
【００７７】
図３において、１０は、タッチパネル素子４０、カラーフィルター１７を含むカラーフィルター一体型タッチパネルを示している。タッチパネル素子４０は、所謂インセル静電容量型タッチパネルを構成するものであり、第１メッシュ層１３、第１絶縁層１４、第２メッシュ層１５、第２絶縁層１６を有している。第１メッシュ層１３には、図５（ａ）、図６、図７、図８を用いて詳細を説明する検出電極１３１、第１駆動電極１３２が形成されている。第２メッシュ層１５には、図５（ｂ）、図６、図９を用いて詳細を説明する第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５が形成されている。
【００７８】
既に説明したとおり、図３に示す実施例１のカラーフィルター一体型タッチパネルでは、カラーフィルター基板１１上に、遮光部１２が形成されている。即ち、表示装置を視認する側（観察者側）から見て遮光部１２の下部に、前記検出電極１３１、第１駆動電極１３２を備えたタッチパネル素子１０が形成されている。
【００７９】
なお、実施例１では、検出電極１３１、第１駆動電極１３２は、いずれも第１メッシュ層１３に形成される０．２μｍの金属膜で構成されており、第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５は、第２メッシュ層１５に形成される０．２μｍの金属膜で構成されている。金属膜としては、例えば、Ｔｉ膜、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉの三層構造膜、Ｍｏ／Ａｌの二層構造膜等を用いることができる。また、第１絶縁層１４の厚さを２μｍとし、第２絶縁層１６の厚さを４μｍとした。第２絶縁層１６の厚さを第１絶縁層の厚さより厚くしたのは、液晶コモン電極２４を他の電極（検出電極１３１、第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２）から離して、液晶コモン電極２４とのカップリングをできるだけ少なくするためである。
【００８０】
２０は、カラーフィルター一体型タッチパネル１０が組み込まれて使用されることになる液晶表示素子であり、液晶表示素子２０は、ガラス基板２１と、液晶駆動電極２２と、液晶コモン電極２４と、液晶駆動電極および液晶コモン電極に挟まれた領域（スペース）内に充填された液晶層２３を備えている。なお、３０、３０は偏光版である。カラーフィルター１７を含むカラーフィルター一体型タッチパネル１０と、液晶表示素子２０と、２枚の偏光板３０、３０とによって、タッチパネルが一体的に組み込まれた液晶表示装置が構成されることになる。
【００８１】
なお、図３に示す実施例１では、液晶表示素子２０が示されているが、プラズマ表示素子（プラズマ表示装置からカラーフィルターを除いたもの）、或いは、白色発光のＥＬ表示素子（白色発光のＥＬパネル上にカラーフィルターを設けてカラー表示を可能としたＥＬ表示装置からカラーフィルターを除いたもの）等を用いることもできる。
【００８２】
カラーフィルター１７および遮光部１２を設けること自体は、従来公知の技術であり、詳細な説明は避けるが、この実施例１では、カラーフィルター１７は液晶表示装置２０の画素（ピクセル）のサブピクセル毎にＲＧＢの３原色のカラーフィルターを有しており、通常、遮光部１２は、前記サブピクセルの縁部分に対応して形成されている。然しながら、これに限られることはなく、より一般的に言えば、遮光部（またはブラックマトリックス）１２は、サブピクセルの縁部分の全てに対応して形成されていなくとも良く、カラーフィルター上であって観察者に近い位置に形成され、表示装置からの不要な光等を遮光する遮光部として機能するものであればよい。なお、詳細な説明は省くが、ＲＧＢの３原色を用いた表示装置以外にも、Ｗ（ホワイト）等を加えたＲＧＢＷ等の４色を用いた表示装置に使用可能であることも明らかである。
【００８３】
図４は、第１メッシュ層１３の詳細を示している。第１メッシュ層１３には、Ｙ軸方向に延びる複数個の検出電極１３１（ｍ）、１３１（ｍ＋１）と、Ｘ軸方向に延びる複数個の第１駆動電極１３２（ｎ）、１３２（ｎ＋１）が形成されている。説明するまでも無いが、複数個の検出電極１３１（ｍ）、１３１（ｍ＋１）はお互いに絶縁されており、同様、複数個の第１駆動電極１３２（ｎ）、１３２（ｎ＋１）はお互いに絶縁されている。なお、以下の説明では、特定の検出電極を意味しない場合は、複数個ある検出電極１３１（ｍ）、１３１（ｍ＋１）・・・を、単に「検出電極１３１」と記載し、同様、特定の第１駆動電極を意味しない場合は、複数個ある第１駆動電極１３２（ｎ）、１３２（ｎ＋１）・・・を、単に、「第１駆動電極１３２」と記載する。
【００８４】
図４に示す実施例１では、第１駆動電極１３２をＸ軸方向に第１メッシュ層１３内で電気的に接続し、検出電極１３１をＹ軸方向に後で詳細を説明する第２メッシュ層１５に設けられた検出電極メタルブリッジ１５５によって電気的に接続している。検出電極１３１、第１駆動電極１３２はいずれも複数の網目より構成されたメッシュ状の電極で構成されており、前記複数の網目は、組み込まれて使用されることになる液晶表示素子２０のサブピクセルの縁部分に対応して形成されている。従って、結果として、遮光部１２と同様、液晶表示素子２０のサブピクセルの縁部分に対応して形成されていることになる。
【００８５】
なお、図４において、１３５は、タッチパネルのタッチ位置検出のための最小単位として想定される領域を示しており、本発明では、この領域を「１ノード領域」と記載している。
【００８６】
図５（ａ）には、第１メッシュ層１３に形成された検出電極１３１（ｍ）、第１駆動電極１３２（ｎ）のより詳細な構成が、１ノード領域１３５の範囲を拡大して示されている。図５（ａ）では、電極を構成することになる網目１個の長さ（１単位の長さ）を「１ピッチ」と記載している。なお、図４には記載されていないが、図５（ａ）において、１２は遮光部（ブラックマトリックスと同等の機能を有する）を示しており、図５（ａ）に示すとおり、複数の網目を有するメッシュ状に形成されている。既に説明したとおり、この遮光部１２は、通常、組み込まれて使用されることになる表示装置のサブピクセルの縁部分に対応して形成されている。
【００８７】
図５（ａ）に示すとおり、１ノード領域１３５の検出電極１３１、第１駆動電極１３２は、Ｘ軸方向に３３ピッチ、Ｙ軸方向に１１ピッチの大きさに形成されている。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のピッチ数は異なっているが、実施例１では、詳細を図７に示すように、１つの網目のＸ軸方向、Ｙ軸方向の寸法を異ならせており、全体では１ノード領域１３５を５．６１０ｍｍの正方形に設計している。
【００８８】
１ノード領域１３５の検出電極１３１は、Ｙ軸方向の両端部分に分かれた２つの領域で構成されており、それぞれの領域はＸ軸方向に３２ピッチ、Ｙ軸方向に２．５ピッチに形成されて、第２メッシュ層１５に形成される検出電極メタルブリッジ１５５により相互に電気的に接続されている。検出電極メタルブリッジ１５５の構成については、図５（ｂ）、図６を用いて後で詳細に説明する。
【００８９】
第１駆動電極１３２はＹ軸方向に４ピッチの幅を持ち、検出電極１３１の中央部分をＸ軸方向に横切る形で形成されている。また、第１駆動電極１３２は、１ノード領域１３５において、Ｘ軸方向の中央部分に、Ｘ軸方向に６ピッチ分の「網目の一部を省いた部分」が形成されており、Ｘ軸方向にそれぞれ１３．５ピッチの２つの領域が形成されているが、Ｘ軸方向には電気的に接続されている。
【００９０】
図４、図５に示すように、実施例１では、検出電極１３１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目１３１０（図５参照）により構成される矩形状電極１３１１（図４参照）の複数個を、Ｙ軸方向に電気的に接続して構成されている。また、第１駆動電極１３２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目１３２０（図５参照）により構成される矩形状電極１３２１（図４参照）の複数個を、Ｘ軸方向に電気的に接続して構成されている。
【００９１】
図７には、検出電極１３１を構成している１つの網目１３１０と、第１駆動電極接１３２を構成している１つの網目１３２０の具体的な設計例が示されている。網目１３１０と網目１３２０は同一のサイズに設計されている。図５（ｂ）に示すとおり、１つの網目電極は、縦線幅（Ｙ軸方向の線の幅）が５μｍ、横線幅（Ｘ軸方向の線の幅）が１５μｍ、縦（Ｙ軸方向）のピッチ）が５１０μｍ、網目電極の内側寸法が１６５μｍ×４９５μｍである。これら数値は、１つの設計例であり、本発明ではこの数値例に限定されないが、後で述べるとおり、これらの数値に従った場合、大面積のタッチパネルを形成できることを確認している。
【００９２】
図５（ｂ）には、第２メッシュ層１５に形成される第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５の詳細が示されている。図５（ｂ）は、図５（ａ）の１ノード領域１３５と同じ１ノード領域を示しており、形成される層が第１メッシュ層１３と第２メッシュ層１５と異なっているが、平面的には（表示装置として組立てられた場合に観察者の側から見て）同一部分に重ねられて設けられている。
【００９３】
図５（ｂ）に示した例では、検出電極メタルブリッジ１５５は、５本の金属配線から構成されており、図６に詳細に示すコンタクトホール１５６によって、図５（ａ）に示された２つの領域に分けられている検出電極１３１を電気的に接続する。
【００９４】
また、第２駆動電極１５２は、前記の検出電極メタルブリッジ１５５によって２つの領域に分けられて形成されているが、第２駆動電極１５２の網目は、遮光部１２の縁部分に対応して形成されており、従って、平面的には（表示装置として組立てられた場合に観察者の側から見て）第１駆動電極１３２の網目と同一部分に重ねられて設けられている。第２駆動電極１５２は、図６に示す複数のコンタクトホール１５７によって第１メッシュ層１３に形成されている第１駆動電極１３２に電気的に接続されている。第１駆動電極１３２は、Ｘ軸方向に電気的に接続されており、従って、第２駆動電極１５２も、結果的にＸ軸方向に電気的に接続されていることになる。
【００９５】
図６では、検出電極１３１を接続するためのコンタクトホールを一括でコンタクトホール１５６と記載しているが、実際には、検出電極メタルブリッジ１５５と検出電極１３１を結ぶコンタクトホールは、全体で２０個設けてある。また、第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２を接続するコンタクトホールに対しても、一括してコンタクトホール１５７と記載しているが、実際には、３０個のコンタクトホールが形成されている。また、図６に示した検出電極を接続するためのコンタクトホール１５６、第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２を接続するためのコンタクトホール１５７の場所、個数等は、何れも１つの例であり、図示のものに限られるものではない。なお、図６では、図面が見にくくなることを避けるため、それぞれ上半分、右半分のコンタクトホールのみに番号１５６、１５７を付与している。また、図６において、遮光部１２が破線によって示されている。
【００９６】
なお、検出電極メタルブリッジ１５５としては、導電性の観点から金属膜を用いることが好ましいが、タッチパネルの大きさによっては、ＩＴＯ等の透明導電膜を使用することも可能であり、更には、カーボン系導電材料（カーボンナノチューブ、グラフェン等）を使用することができる。
【００９７】
図８には、第１メッシュ層１３に形成される検出電極１３１と第１駆動電極１３２の構成がより実際の構成に近い形で示されている。即ち、Ｙ軸方向に接続されることになる３列の検出電極１３１（ｍ−１）、１３１（ｍ）、１３１（ｍ＋１）と、Ｘ軸方向に接続されている３列の第１駆動電極１３２（ｎ−１）、１３２（ｍ）、１３２（ｍ＋１）とが示されている。
【００９８】
図９には、第２メッシュ層１５に形成される第２駆動電極１５２と検出電極メタルブリッジ１５５がより実際に近い形で示されている。即ち、Ｙ軸方向に伸びる３列の検出電極メタルブリッジ１５５（ｍ−１）、１５５（ｍ）、１５５（ｍ＋１）と、Ｘ軸方向に伸びる３列の第２駆動電極１５２（ｎ−１）、１５２（ｎ）、１５２（ｎ＋１）が示されている。既に説明したとおり、検出電極メタルブリッジ１５５は、コンタクトホール１５６（図６参照）を介して検出電極１３１をＹ軸方向に接続するものであり、また、第２駆動電極１５２は、コンタクトホール１５７（図６参照）を介して第１駆動電極１３２に電気的に接続されている。
【００９９】
検出電極メタルブリッジ１５５と第２駆動電極１５２は、同一の金属膜で形成することができる。この場合、第２駆動電極１５２と、高導電率であることが要請される検出電極メタルブリッジ１５５とを、一回の金属膜の被着と、フォトリソ技術によるパターニングで形成することができ、製造が容易になる。
【０１００】
以上に述べたとおり、実施例１に示されたカラーフィルター一体型タッチパネルでは、検出電極１３１の網目、第１駆動電極１３２の網目、第２駆動電極１５２の網目、及び検出電極メタルブリッジ１５５は、いずれも組み込まれて使用されることになる表示装置の１つの画素（ピクセル）のサブピクセルの縁部分に対応して形成されており、もともと表示装置の表示品質に影響を与えることが少ない部分であり、また、通常、このサブピクセルの縁部分に遮光部（ブラックマトリックス）が形成される。従って、これら検出電極１３１、第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５を、導電性の良い金属膜によって形成しても表示装置の表示品質に与える悪影響を抑えることができる。金属膜としては、例えば、Ｔｉ膜、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉの三層構造膜、Ｍｏ／Ａｌの二層構造膜等を用いることができる。
【０１０１】
検出電極、第１駆動電極、第２駆動電極が網目構成ではなく、更に、ＩＴＯ等の透明電極を用いた従来のタッチパネルでは、１１インチ程度のサイズが限度であったが、本願の構成とすることにより、大幅なサイズ拡大が実現できる。例えば、本願の実施例１に示すように、検出電極、第１駆動電極を金属膜による網目として低抵抗化、低容量化を実現し、更に、金属膜による第２駆動電極を設けることによる信号低下抑制策を実施することにより、４２インチ程度までサイズを拡大できる見込みをつけている。
【０１０２】
なお、図３に示した実施例１のカラーフィルター一体型タッチパネルでは、遮光部１２を、タッチパネル素子４０よりもより観察者に近い位置に設けている。このため、実施例１のカラーフィルター一体型タッチパネルでは、検出電極１３１、第１駆動電極１３２を金属膜で形成しても、検出電極１３１、第１駆動電極１３２の存在は、観測者によって意識されることは無く、この点での表示品質の低下は少ない。
【０１０３】
図４〜図９に示した例では、「検出電極１３１の網目、第１駆動電極１３２の網目、および第２駆動電極１５２の網目は、いずれも組み込まれて使用されることになる表示装置のサブピクセルの縁部分に対応して形成されている」としているが、必ずしもこれに限定されることはない。例えば、サブピクセルサイズを極めて細かくした超高精細な表示装置の場合、検出電極１３１の網目、第１駆動電極１３２の網目、第２駆動電極の網目をピクセルの縁部分に対応して形成しても良い。また、検出電極１３１の網目、第１駆動電極１３２の網目、第２駆動電極１５２の網目の全てを、同一サイズの網目とせずに、例えば、第２駆動電極１５２の網目を大きくしても良いし、或いは小さくしても良い。
【０１０４】
なお、以上に述べた実施例１では、検出電極１３１の網目、第１駆動電極１３２の網目、第２駆動電極１５２の網目は、いずれも組み込まれて使用されることになる表示装置の１つの画素（ピクセル）のサブピクセルの縁部分に対応して形成されていることとしたが、これに限られることはない。例えば、サブピクセルの縁部分に対応して遮光部が設けられていないような場合に、検出電極１３１の網目、第１駆動電極１３２の網目、および第２駆動電極１５２の網目を、いずれもカラーフィルター上であって観察者に近い位置に形成される遮光部１２の位置に平面視で対応して形成する。これにより検出電極１３１、第１駆動電極１３２が直接観察者の目に入ることはなくなり、表示品質の低下が抑えられる。ここで、平面視で対応しているとは、観察者側から見て、検出電極１３１および第１駆動電極１３２の網目、および第２駆動電極１５２の網目が遮光部１２と重なっており、従って、平面的に見てずれていない位置関係で形成されていることを意味している。
（カラーフィルター一体型タッチパネルの製造方法）
次に、図１０を参照して、本発明の実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの製造方法を述べる。実施例２から３については、特に、製造方法を記載しないが、図１０の記載から当業者であれば容易に推考できるものである。
【０１０５】
図１０（ａ）〜図１０（ｆ）は、実施例１に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの製造方法を工程別に示したものである。
【０１０６】
先ず、カラーフィルターガラス基板１１（以下、単に基板１１と記載する。）を準備し、この上にブラックマトリックスとして機能する遮光部を形成する。即ち、遮光部を形成するための樹脂を一面に形成した後、フォトリソ技術により不要な部分を取り除き、網目よりなるメッシュ状の遮光部１２を形成する。（図１０（ａ）参照）
次いで、遮光部１２が形成された基板１１上に、検出電極、第１駆動電極を形成するための金属膜を形成し、フォトリソ技術により網目よりなるメッシュ状の検出電極１３１、第１駆動電極１３２を形成する。（図１０（ｂ）参照）
次に、図１０（ｂ）により得られた、検出電極１３１および第１駆動電極１３２が形成された基板１１上に第１絶縁層１４となる絶縁膜を形成し、この第１絶縁層１４に、フォトリソ技術により検出電極メタルブリッジと検出電極１３１とを接続するためのコンタクトホール１５６、及び第１駆動電極と第２駆動電極を接続するためのコンタクトホール１５７を形成する。（図１０（ｃ）参照）
次に、第２駆動電極、検出電極メタルブリッジを形成するための金属膜を形成し、フォトリソ技術により第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５を形成する。なお、詳細は省略するが、この時に、コンタクトホール１５６を介して、検出電極が検出電極メタルブリッジによりＹ軸方向に相互に接続されることとなり、第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２がコンタクトホール１５７を介して相互に接続されることになる。（図１０（ｄ）参照）
次に、第２絶縁層１６となる絶縁膜を形成後、その上に、カラーフィルター１７を形成する。詳細は省くが、例えば、カラーフィルター１７は、サブピクセルごとに形成されたＲＧＢの層から形成されている。（図１０（ｅ）参照）
最後に、組み込まれて使用されることとなる液晶表示装置のための液晶コモン電極２４が形成される。（図１０（ｆ）参照）
なお、検出電極、駆動電極(第１駆動電極、第２駆動電極）、検出電極メタルブリッジには、金属膜、例えば、Ｔｉ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ三層構造、Ｍｏ／Ａｌ二層構造等を好適に用いることができる。また、絶縁層には一般に液晶工程で使われている層間絶縁膜ＪＡＳ（比誘電率３．９程度）を用いることができるが、より低誘電率のものがあればより好適に使用できる。
【０１０７】
図１０に示した方法で製造された「カラーフィルター一体型タッチパネル」を用いて、液晶表示装置を組立てるには、この「カラーフィルター一体型タッチパネル」と、別の工程で製造された「液晶駆動電極等が形成されたもう一つの基板」とを液晶層を形成するための間隙を介して対抗接着し、前記間隙内に液晶を注入・充填すれば良い。
（シミュレーションによる効果の確認）
図１１は、本願発明に従った実施例１のカラーフィルター一体型タッチパネルの効果を確認したシミュレーションの結果を示している。
【０１０８】
図１１（ａ）は、従来構造のタッチパネル素子のもの、即ち、第２駆動電極を設けていないものの特性を示しており、図１１（ｂ）は、本発明に従って第２駆動電極を設けたもの特性を示している。図１１は、駆動電極に与えられた電位が、ガラス基板上面の偏光板上面に達する状況を示している。図１１（ａ）、（ｂ）において、特定の電位Ａに注目すると、「第２駆動電極あり」（１１図（ｂ）参照）では、タッチ面を、余裕を持って超えているのに対して、「第２駆動電極なし」（従来構造）のものでは、特定の電位Ａは辛うじてタッチ面に到達しているに過ぎない。（１１図（ｂ）参照）
静電容量型のタッチパネルでは、タッチ面−検出電極間の電位差によって生じる容量の有無を信号とするため、タッチ面と検出電極（電位：０）の差が大きいほど、タッチ検出出力が大きくなり、従って、本発明に従った構造の方が得られる信号強度の上で優れていることがわかる。
【０１０９】
シミュレーション結果では、従来のタッチパネルではΔＣｆ＝２．３０であるのに対して、本発明に従ったカラーフィルター一体型タッチパネルでは、ΔＣｆ＝２．６５であった。上記の値は、定性値ではあるが、信号強度が１．２倍に改善された。
【実施例２】
【０１１０】
図１２〜図１７は、本発明のカラーフィルター一体型タッチパネルに関する第２の実施の形態（以下、実施例２）を示す図である。なお、図１２〜図１７において、図１〜図９と同一の部材には同一の番号を付与しているので、これらの部材についての詳細な説明は省略する。実施例１とは、検出電極、駆動電極（第１駆動電極、第２駆動電極）の形状が異なるが、用いられる材料等は同じで良い。また、実施例２のカラーフィルター一体型タッチパネルの断面構造は、図３に示した実施例１の断面構造と同じであり、実施例２の説明中では断面図の記載を省略している。
【０１１１】
図１２、図１３は、本発明の実施例２の検出電極１３１、第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５の構成を示している。
【０１１２】
図１２には、Ｙ軸方向に伸びる２つの検出電極１３１（ｍ）、１３１（ｍ＋１）と、Ｘ軸方向に伸びる２つの第１駆動電極１３２（ｎ）、１３２（ｎ＋１）が記載されているが、実際のタッチパネルでは、組み込んで使用することとなる表示装置の大きさに応じて、極めて多数の検出電極および第１駆動電極が用いられることになる。なお、以下の説明では、実施例１の場合と同様、特定の検出電極を意味しない場合は、単に「検出電極１３１」と記載し、同様、特定の第１駆動電極を意味しない場合は、単に「第１駆動電極１３２」と記載する。
【０１１３】
図１３には、検出電極１３１、第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジの１ノード領域１３５部分が拡大して示されている。なお、実施例１と同様、検出電極１３１と第１駆動電極１３２とはお互いに電気的に絶縁されている。図１３（ａ）には、第１メッシュ層１３に形成される検出電極１３１と第１駆動電極１３２が示されており、図１３（ｂ）には、第２メッシュ層１５に形成される第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５が示されている。
【０１１４】
第１駆動電極１３２は第１メッシュ層１３内でＸ軸方向に電気的に接続されているが、検出電極１３１は、第１メッシュ層１３内ではＹ軸方向に電気的に接続されていない。後で図１４を参照して詳細に説明するが、検出電極１３１は、実施例１の場合と同様、第２メッシュ層１５に形成される検出電極メタルブリッジ１５５（図１３（ｂ）、図１４参照）によって、Ｙ軸方向に電気的に接続される。
【０１１５】
図１３（ｂ）には、検出電極メタルブリッジ１５５によって２つの部分に分けられた状態の第２駆動電極１５２が示されている。図面から明らかなように、第２駆動電極１５２は、第１駆動電極１３２に対応した位置に同様な形状で形成されている。即ち、実施例２では、第２駆動電極１５２はＸ軸方向の中央部分で２つに分離されているが、第１駆動電極１３２は、Ｘ軸方向に電気的に接続されている。
【０１１６】
２つの部分に分離して形成されている第２駆動電極１５２は、後で図１４を参照して詳細に説明するとおり、スルーホール１５７によって第１メッシュ層１３に設けられた第１駆動電極１３２に電気的に接続されている。従って、結果的に、第２駆動電極１５２は、第１駆動電極１３２と同様、Ｘ軸方向に電気的に接続されることになる。
【０１１７】
図１２、図１３に示す本願の実施例２では、検出電極１３１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数の網目１３１０（図１３参照）により構成される菱形状電極１３１２（図１２参照）の複数個をＹ軸方向に電気的に接続して構成されており、駆動電極１３２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に伸びた複数個の網目１３２０（図１３参照）により構成される菱形状電極１３２２（図１２参照）の複数個をＸ軸方向に電気的に接続して構成されている。
【０１１８】
図１３（ａ）、（ｂ）において、１２は遮光部を示しており、実施例２においても、実施例１の場合と同様、遮光部１２、検出電極１３１の網目１３１０、駆動電極１３２の網目１３２０はいずれも、組み込まれて使用されることになる表示装置の画素（ピクセル）のサブピクセルの縁部分に対応して形成されている。
【０１１９】
図１４には、検出電極メタルブリッジ１５５によって検出電極１３１を接続する接続構造、及び第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２を接続する接続構造が示されている。第２メッシュ層１５に形成されている検出電極メタルブリッジ１５５は、検出電極メタルブリッジ１５５の図面上下に設けられたスルーホール１５６を介して夫々第１メッシュ層１３に形成されている検出電極１３１に電気的に接続され、検出電極１３１をＹ軸方向に電気的に接続する。また、第１メッシュ層１３に形成された第１駆動電極１３２と、第２メッシュ層１５に形成された第２駆動電極１５２は、スルーホール１５７を介して相互に電気的に接続される。
【０１２０】
図１５には、実施例２における検出電極１３１、第１駆動電極、第２駆動電極を構成する１つの網目電極の構成例が示されている。これは、図７で説明した実施例１の場合と同一の設計となっており、詳細な説明は省く。
【０１２１】
図１６には、第１メッシュ層１３に形成される検出電極１３１と第１駆動電極１３２の構成がより実際の構成に近い形で示されている。即ち、Ｙ軸方向に接続されることになる３列の検出電極１３１（ｍ−１）、１３１（ｍ）、１３１（ｍ＋１）と、Ｘ軸方向に接続されている３列の第１駆動電極１３２（ｎ−１）、１３２（ｍ）、１３２（ｍ＋１）とが示されている。
【０１２２】
図１７には、第２メッシュ層１５に形成される第２駆動電極１５２と検出電極メタルブリッジ１５５がより実際に近い形で示されている。即ち、Ｙ軸方向に伸びる３列の検出電極メタルブリッジ１５５（ｍ−１）、１５５（ｍ）、１５５（ｍ＋１）と、Ｘ軸方向に伸びる３列の第２駆動電極１５２（ｎ−１）、１５２（ｎ）、１５２（ｎ＋１）が示されている。既に説明したとおり、検出電極メタルブリッジ１５５は、コンタクトホール１５６（図１４参照）を介して検出電極１３１をＹ軸方向に接続するものであり、また、第２駆動電極１５２は、コンタクトホール１５７（図１４参照）を介して第１駆動電極１３２に電気的に接続されている。
【０１２３】
なお、実施例２の場合、図１３に示されているとおり、１ノード領域１３５は、Ｘ軸方向に３３ピッチ、Ｙ軸方向に１１ピッチの大きさに設計されているが、本願発明ではこのノード領域１３５の大きさに限定されるものではない。然しながら、タッチパネルの特性は種々の部材の設計値に応じて変わり、また、予め予測することが必ずしも容易ではないが、実施例２の設計例において、かなり満足すべき結果を得ている、
【実施例３】
【０１２４】
図１８から図２４は、本発明のカラーフィルター一体型タッチパネルに関する第３の実施の形態（以下、実施例３）を示す図である。なお、図１８〜図２４において、図１〜図１７と同一の部材には同一の番号を付与しているので、これらの部材についての詳細な説明は省略する。実施例１、２とは、第２メッシュ層１５の構成が異なるが、検出電極、駆動電極（第１駆動電極、第２駆動電極）、検出電極メタルブリッジ等に用いられる材料等は実施例１，２と同じで良い。
【０１２５】
図１８は、本発明に従ったカラーフィルター一体型タッチパネルに関する第３の実施の形態（以下、実施例３）を説明するための断面図であり、本発明の実施例３に係るカラーフィルター一体型パッチパネルを、液晶表示素子と一体化した液晶表示装置として示したものである。既に説明したとおり、実施例３では第２メッシュ層１５の構成が異なるが、図１８に示した断面構成では差異は現れていない。
【０１２６】
図１８において、１０は、タッチパネル素子４０、カラーフィルター１７を含むカラーフィルター一体型タッチパネルを示している。タッチパネル素子４０は、所謂インセル静電容量型タッチパネルを構成するものであり、第１メッシュ層１３、第１絶縁層１４、第２メッシュ層１５、第２絶縁層１６を有している。第１メッシュ層１３には、実施例１と同様、図２０（ａ）に示されるような検出電極１３１、第１駆動電極１３２が形成されている。
【０１２７】
図１８に示す実施例３では、実施例１と同様、検出電極１３１、駆動電極１３２は、いずれも第１メッシュ層１３に形成される０．２μｍの金属膜で構成されており、副検出電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５は、第２メッシュ層１５に形成される０．２μｍの金属膜で構成されている。金属膜としては、例えば、Ｔｉ膜、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉの三層構造膜、Ｍｏ／Ａｌの二層構造膜等を用いることができる。また、第１絶縁層１４の厚さを２μｍとし、第２絶縁層１６の厚さを４μｍとした。更に、実施例３において、第２メッシュ層１５に設けることとしたグラウンド電極１５３は、第２駆動電極１５２等を形成する金属膜と同じ金属膜で良く、第２駆動電極１５２等を形成する際に同時に形成される。
【０１２８】
２０は、カラーフィルター一体型タッチパネル１０が組み込まれて使用されることになる液晶表示素子であり、液晶表示素子２０は、ガラス基板２１と、液晶駆動電極２２と、液晶コモン電極２４と、液晶駆動電極および液晶コモン電極に挟まれた領域（スペース）内に充填された液晶層２３を備えている。なお、３０、３０は偏光版である。カラーフィルター１７を含むカラーフィルター一体型タッチパネル１０と、液晶表示素子２０と、２枚の偏光板３０、３０とによって、タッチパネルが一体的に組み込まれた液晶表示装置が構成されることになる。
【０１２９】
図１９は、メッシュ構造の検出電極１３１、第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２の構成が分かるようにした本発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルの断面概略図である。図１９に示すとおり、第１メッシュ層１３には、検出電極１３１と第１駆動電極１３２が形成されており、第２メッシュ層１５には、第２駆動電極１５２が形成されている。そして、実施例３においては、第２メッシュ層１５に、更に、グラウンド電極１５３を設けている。
【０１３０】
図１９に示す実施例３では、第１メッシュ層１３に形成された第１駆動電極１３２の（観察者から見て）下部、即ち、液晶表示素子２０に近い側に、第１駆動電極１３２に電気的に接続された第２駆動電極１５２が形成されている。そのため、図２を参照して説明したとおり、第２駆動電極１５２が液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４とのカップリングを担うこととなり、その結果、第１駆動電極１３２からタッチ面、即ち基板１１の表面側に上がる電束の量を増やすことができ、タッチ位置検出のための検出信号強度を向上させることができる。
【０１３１】
実施例３では、更に、第１メッシュ層１３に形成された検出電極１３１の下部の第２メッシュ層１５に、メッシュ状のグラウンド電極１５３を設けている。そのため、検出電極１３１は、液晶表示素子２０等からの不要信号からシールドされることになり、安定したタッチ位置の検出動作が可能となる。
【０１３２】
図２０には、平面で見た第１メッシュ層１３の１ノード領域１３５分の電極構成が示されている。図２０において、１３１は、後で説明する検出電極メタルブリッジによってＹ軸方向に接続されることになる検出電極であり、１３２は、Ｘ軸方向に接続された第１駆動電極である。この第１メッシュ層１３の構成は、図５を参照して説明した実施例１の第１メッシュ層１３と同じ構成である。１２で示す破線は、遮光部を示しており、検出電極１３１、第１駆動電極１５２は、観察者側から見て（即ち、平面視で）この遮光部１２に一致した位置に形成されている。
【０１３３】
図２１には、平面で見た第２メッシュ層１５の１ノード領域１３５分の電極構成が示されている。構成が明確となるように図２０より拡大されているが、１ノード領域１３５の実際の大きさは図２０の１ノード領域１３５と同一の大きさである。また、第１駆動電極１３２と第２駆動電極１５２を接続するためのスルーホールの構成（配置状況）の１例、検出電極１３１を接続するための金属メタルブリッジとスルーホールの構成（配置状況）の１例が示されており、更に、遮光部１２が破線によって示されている。第２駆動電極１５２、グラウンド電極１５３、検出電極メタルブリッジ１５５は、観察者側から見て（即ち、平面視で）この遮光部１２に一致した位置に形成されている。
【０１３４】
図２１から明らかなように、本発明の実施例３では、第２メッシュ層１５に、第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５の外に、第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５のいずれも設けられていない箇所（即ち第２メッシュ層の余白部）に、グラウンド電極１５３を設けている。これによれば、グラウンド電極１５３は検出電極１３１の大部分をカバーすることとなり、検出電極１３１を液晶表示素子から有効にシールドすることができる。記載するまでもないが、前記グラウンド電極は、前記第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５とは絶縁されている。
【０１３５】
図２２は、検出電極１３１、第１駆動電極１３２、第２駆動電極１５２、グラウンド電極１５３のそれぞれを構成している１つの網目の具体的な設計例が示されている。この設計例は、図７を参照して説明した実施例１と同一であり、詳細な説明は省略する。
【０１３６】
図２３には、第１メッシュ層１３に形成される検出電極１３１と第１駆動電極１３２の構成がより実際の構成に近い形で示されている。即ち、Ｙ軸方向に接続されることになる３列の検出電極１３１（ｍ−１）、１３１（ｍ）、１３１（ｍ＋１）と、Ｘ軸方向に接続されている３列の第１駆動電極１３２（ｎ−１）、１３２（ｎ）、１３２（ｎ＋１）とが示されている。
【０１３７】
図２４には、第２メッシュ層１５に形成される第２駆動電極１５２と検出電極メタルブリッジ１５５とグラウンド電極１５３がより実際に近い形で示されている。即ち、Ｘ軸方向に伸びる３列の第２駆動電極１５２（ｎ−１）、１５２（ｎ）、１５２（ｎ＋１）と、Ｙ軸方向に伸びる線状の検出電極メタルブリッジ１５５（ｍ−１）、１５５（ｍ）、１５５（ｍ＋１）が示されており、更に、Ｘ軸方向に伸びているグラウンド電極１５３（ｎ−２）、１５３（ｎ−１）、１５３（ｎ）、及び１５３（ｎ＋１）が示されている。なお、本明細書では、グラウンド電極に関しても、検出電極１３１、第１駆動電極１３２等と同様、特定位置のグラウンド電極を示しているのではなく、一般的にグラウンド電極を意味している場合、単に「グラウンド電極１５３」と記載する。
【０１３８】
図２４からも明らかであるが、グラウンド電極１５３は、第２メッシュ層１５において、第２駆動電極１５３、検出電極メタルブリッジ１５５が形成されていない箇所、即ち、第２メッシュ層１５の余白部に形成されていることとなる。なお、図２４には明示されていないが、グラウンド電極１５３は、適宜の箇所、例えばグラウンド電極１５３の端部で接地される。
【０１３９】
なお、以上に述べた実施例３では、検出電極１３１、第１駆動電極１３２、副検出電極１５２の形状を、実施例１と同様な矩形状として説明したが、これに限られることはない。例えば、実施例２に示した菱形状電極を複数個電気的に接続したものであっても良い。そしてこの場合も、第２メッシュ層に形成されることになるグラウンド電極１５２は、第２駆動電極１５２と検出電極メタルブリッジ１５５が形成されない部分、即ち余白部分に形成されることになる。
【実施例４】
【０１４０】
図２５は、本発明のカラーフィルター一体型タッチパネルに関する第４の実施の形態（以下、実施例４）を示す図である。なお、図２５において、図１〜図２４と同一の部材には同一の番号を付与しているので、これらの部材についての詳細な説明は省略する。実施例１、２、３とは、遮光部１２の位置が異なっているが、その外の部分の構成は同一であって良い。
【０１４１】
実施例１から実施例３では、遮光部１２は、観察者側に一番近い位置、即ち、カラーフィルターガラス基板１１の上に形成されていたが、実施例４では、遮光部１２は、タッチパネル素子４０上であって、組み込まれて用いられることになる液晶表示素子２０に近い位置に設けられる。より具体的には、図２５に示すとおり、実施例４では、遮光部１２は、タッチパネル素子４０とカラーフィルター１７との間に形成されている。この場合、遮光部１２は、用いられる表示装置のサブピクセルの縁部分に対応して形成されていることは、実施例１、実施例２、実施例３と同様である。また、特に詳細な説明は省くが、「遮光部１２を設ける位置」以外の構成として、実施例１〜３に示した構成がそのまま採用できる。
【０１４２】
このような構成とすることで、タッチパネル素子４０と、液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４との距離が長くなり、信号低下がより効率的に防止され、タッチ位置検出の検出感度のさらなる向上が期待できる。
【実施例５】
【０１４３】
図２６は、本発明のカラーフィルター一体型タッチパネルに関する第５の実施の形態（以下、実施例５）を示す図である。なお、図２６において、図１〜図２５と同一の部材には同一の番号を付与しているので、これらの部材についての詳細な説明は省略する。実施例１〜４とは、遮光部１２を省略している点で異なっているが、その外の部分の構成は同一の構成であっても良い。
【０１４４】
実施例５では、実施例１から実施例４に示されたカラーフィルター一体型タッチパネルから遮光部１２を省いている。そして、第１メッシュ層１３に設けられた検出電極１３１、第１駆動電極１３２、及び第２メッシュ層１５に設けられた第２駆動電極１５２、検出電極メタルブリッジ１５５に、遮光部即ちブラックマトリックスと同様の機能を持たせている。この場合、第１メッシュ層１３及び第２メッシュ層１５を平面視した際の電極が設けられていない箇所は、１ピッチ以下となるように構成されている。即ち、第１メッシュ層１３及び第２メッシュ層１５を平面視した際の電極間隔（電極がない箇所の間隔）が１ピッチ以下となるように構成される。ここで、１ピッチ以下とは、例えば、電極間隔が０．９ピッチであっても良いことを意味している。また、既に説明したが、Ｘ軸方向の１ピッチの幅とＹ軸方向の１ピッチの幅とは異なっており、従って、「１ピッチの電極間隔」といった場合、実際の距離はＸ軸方向とＹ軸方向で異なることになる。
【０１４５】
図２０から図２４を参照して説明した実施例３の場合には、第２メッシュ層１５に形成する、第２駆動電極１５２、グラウンド電極１５３、検出電極メタルブリッジ１５５によって、容易に電極間隔（電極が設けられていない部分）を１ピッチ以下に構成することができ、極めて好都合である。但し、この場合、第２メッシュ層１５における前記第２駆動電極、検出電極メタルブリッジ及びグラウンド電極は、互いに絶縁されている必要があることは言うまでもない。第２メッシュ層１５に形成する第２駆動電極１５２、グラウンド電極１５３及び検出電極メタルブリッジ１５５によって遮光部を兼用させ、ブラックマトリックスの機能を持たせるためには、上記の電極に遮光効果の大きい導電材料、例えば、金属クロム、チタン、ニッケル等を用いることが好ましい。
【０１４６】
本発明者等は、第２駆動電極１５２、グラウンド電極１５３及び検出電極メタルブリッジ１５５がブラックマトリックスの機能を果たすためには、浮き電極１５１および検出電極メタルブリッジ１５５は、電極間隔が、１ピッチ以下に構成されていれば良いことを確認している。
【０１４７】
上記の構成のカラーフィルター一体型タッチパネルを用いて表示装置を構成しても、実用上特に不都合を感じない表示品質の表示装置が得られる。そして、この実施例５によれば、ブラックマトリックスとして機能させる遮光部が不要となるため、カラーフィルター一体型タッチパネルの製造工程が簡素化され、また、必要な材料が少なくなるため、コストを抑えることができる。即ち、遮光部を省略しても、断線部分を最小限にした第２駆動電極、グラウンド電極及び検出電極メタルブリッジがブラックマトリックスと同様の機能を果たしており、コストをセーブしながら、表示装置の大画面化に対応したカラーフィルター一体型タッチパネルを提供できるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明は、大面積の表示装置の全面に適用でき、表示品質の劣化を最小限にすることができる、大面積のカラーフィルター一体型タッチパネルを提供するものであり、産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【０１４９】
１０：カラーフィルター一体型タッチパネル
１１：ＣＦ（カラーフィルター）ガラス基板
１２：遮光部（ブラックマトリクス）
１３：第１メッシュ層
１３０：駆動電極
１３１：検出電極
１３１０：検出電極の網目
１３１１：複数の網目により構成される矩形状電極（検出電極）
１３１２：複数の網目により構成される菱形状電極（検出電極）
１３２：主駆動電極
１３２０：駆動電極（主駆動電極及び副駆動電極）の網目
１３２１：複数の網目により構成される矩形状電極（駆動電極）
１３２２：複数の網目により構成される菱形状電極（駆動電極）
１３５：1ノード領域
１４：第１絶縁層
１５：第２メッシュ層
１５２：副駆動電極
１５３：グラウンド電極
１５５：検出電極メタルブリッジ
１５６：コンタクトホール（検出電極用）
１５７：コンタクトホール（駆動電極用）
１６：第２絶縁層
１７：カラーフィルター
２０：液晶表示素子
２１：ガラス基板
２２：液晶駆動電極
２３：液晶層
２４：液晶コモン電極
３０：偏光版
４０：タッチパネル素子
【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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【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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