(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、多数の網目により構成されたメッシュ状の検出電極状１３１と、多数の網目により構成されたメッシュ状の駆動電極１３２と、浮き電極１５１により構成されており、前記浮き電極１５１は、組み込まれて使用されることになる表示装置２０と、前記検出電極１３１および前記駆動電極１３２との間に設けられている。浮き電極１５１は、表示装置２０との間に入ってタッチパネルが表示装置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
2015111318.tif 000002
【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、
複数の網目よりなるメッシュ状の浮き電極が、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と、前記カラーフィルターとの間に、前記検出電極および駆動電極とは電気的に絶縁されて設けられており、
前記浮き電極は、前記駆動電極を中心として少なくとも前記駆動電極の周囲に隣接する検出電極にかかるように構成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、および浮き電極の網目は、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の第１メッシュ層に形成された金属膜であり、前記浮き電極は第１メッシュ層とは異なる第２メッシュ層に形成された金属膜であることを特徴とする請求項１〜３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１〜４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１〜４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】
表示装置を視認する側から見て前記遮光部の下部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８】
前記第２メッシュ層には、浮き電極およ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形成されており、これら浮き電極および検出電極メタルブリッジは、断線幅が、少なくとも１つの網目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４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】
前記タッチパネル素子の検出電極は第１メッシュ層に形成された金属膜であり、前記浮き電極は第１メッシュ層とは異なる第２メッシュ層に形成された金属膜であり、前記駆動電極は、前記第１メッシュ層と第２メッシュ層の間に設けられた第３メッシュ層に形成された金属膜であることを特徴とする請求項１〜３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１０】
前記第２メッシュ層に形成された浮き電極は、断線幅が、少なくとも１つの網目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９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】
前記浮き電極は、１ノード領域毎に電気的に絶縁されて形成されていることを特徴とする請求項１〜１０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】
前記浮き電極は、検出電極のライン毎に電気的に絶縁されて形成されていることを特徴とする請求項１〜１０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１３】
前記浮き電極は、駆動電極のライン毎に電気的に絶縁されて形成されていることを特徴とする請求項１〜１０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１４】
前記浮き電極は、タッチパネル素子の全面に形成されていることを特徴とする請求項１〜１０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１５】
請求項１〜１４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備えた液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項１〜１４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備えたプラズマ表示装置。
【請求項１７】
請求項１〜１４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備えた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２４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２４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２４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２５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２５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２５に示した従来例によれば、図２４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。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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より構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
複数の網目よりなるメッシュ状の浮き電極が、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と、前記カラーフィルターとの間に、前記検出電極および駆動電極とは電気的に絶縁されて設けられており、
前記浮き電極は、前記駆動電極を中心として少なくとも前記駆動電極の周囲に隣接する検出電極にかかるように構成されていることを特徴としている。
【００１８】
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。また、タッチパネル素子とカラーフィルターの間に浮き電極を設けており、しかも、前記浮き電極を、前記駆動電極を中心として少なくとも前記駆動電極の周囲に隣接する検出電極にかかるように構成しているため、カラーフィルター側に設けられることになる液晶表示装置等の、例えばコモン電極間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。
【００１９】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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、および浮き電極の網目は、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。
【００２０】
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。
【００２１】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様の係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記遮光部は組み込まれて使用されることと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、前記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。
【００２２】
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。
【００２３】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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第１メッシュ層に形成された金属膜であり、前記浮き電極は第１メッシュ層とは異なる第２メッシュ層に形成された金属膜であることを特徴としている。
【００２４】
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、および浮き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、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。
【００２５】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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。
【００２６】
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。
【００２７】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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、本願の発明の一態様に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、表示装置を視認する側からみて、前記遮光部の下部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。
【００３０】
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、浮き電極の何れも、観察者側から見てブラックマトリックスの下に形成されることになり、例えば、検出電極、駆動電極、浮き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。
【００３１】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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、浮き電極およ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形成されており、これら浮き電極および検出電極メタルブリッジは、断線幅が少なくとも１つの網目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。
【００３２】
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（ブラックマトリックス）を省略しても、断線部分を最小限にした浮き電極、およ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することができることになる。また、この場合、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と、浮き電極とを、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、製造が容易になるという効果をも有する。また、遮光効果の大きな導電材料、例えば、金属クロム、チタン、ニッケル等を好適に用いることができるという利点を有する。
【００３３】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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の検出電極は第１メッシュ層に形成された金属膜で
あり、前記浮き電極は第１メッシュ層とは異なる第２メッシュ層に形成された金属膜であり、前記駆動電極は、前記第１メッシュ層と第２メッシュ層の間に設けられた第３メッシュ層に形成された金属膜であ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、タッチパネル素子の検出電極を相互に接続して一体化する検出電極のメタルブリッジを設ける必要がなく、従ってコンタクトホール形成のための工程が不要となり、製造上の歩留まりを向上させることができる。
【００３５】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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メッシュ層に形成された浮き電極は、断線幅が、少なくとも１つの網目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。
【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、ブラックマトリックスを省略しても、断線部分を最小限にした浮き電極が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。
【００３７】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記浮き電極は、１ノード毎に電気的に絶縁されて形成されていることを特徴としている。
【００３８】
これによれば、検出電極、駆動電極、コモン電極に挟まれた浮き電極では、検出電極、駆動電極、コモン電極の中間電位が発生し、これによりコモン電極と駆動電極の直接的なカップリングが緩和され、信号強度が増強される効果があり、大面積化が可能なタッチパネルが得られる。
【００３９】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記浮き電極は、検出電極のライン毎に電気的に絶縁されて形成されていることを特徴としている。
【００４０】
これによれば、検出電極、駆動電極、コモン電極に挟まれた浮き電極では、検出電極、駆動電極、コモン電極の中間電位が発生し、これによりコモン電極と駆動電極の直接的なカップリングが緩和され、信号強度が増強される効果があり、大面積化が可能なタッチパネルが得られる。
【００４１】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記浮き電極は、駆動電極のライン毎に電気的に絶縁されて形成されていることを特徴としている。
【００４２】
これによれば、検出電極、駆動電極、コモン電極に挟まれた浮き電極では、検出電極、駆動電極、コモン電極の中間電位が発生し、これによりコモン電極と駆動電極の直接的なカップリングが緩和され、信号強度が増強される効果があり、大面積化が可能なタッチパネルが得られる。
【００４３】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様に係るカラーフィルター一体型タッチパネルでは、前記浮き電極は、タッチパネル素子の全面に形成されていることを特徴としている。
【００４４】
これによれば、検出電極および駆動電極とコモン電極に挟まれた浮き電極では、検出電
極、駆動電極、コモン電極の中間電位が発生し、これによりコモン電極と駆動電極の直接的なカップリングが緩和され、信号強度が増強される効果があり、大面積化が可能なタッチパネルが得られるという効果を有する。
【００４５】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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より構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
複数の網目よりなるメッシュ状の浮き電極が、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と、前記カラーフィルターとの間に、前記検出電極および駆動電極とは電気的に絶縁されて設けられており、
前記浮き電極は、前記駆動電極を中心として少なくとも前記駆動電極の周囲に隣接する検出電極にかかるように構成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。
【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液晶表示装置が得られる。
【００４７】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様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より構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
複数の網目よりなるメッシュ状の浮き電極が、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と、前記カラーフィルターとの間に、前記検出電極および駆動電極とは電気的に絶縁されて設けられており、
前記浮き電極は、前記駆動電極を中心として少なくとも前記駆動電極の周囲に隣接する検出電極にかかるように構成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。
【００４８】
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でき、表示品質の劣化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。
【００４９】
上記の課題を解決するために、本願の発明の一態様に係る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より構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
複数の網目よりなるメッシュ状の浮き電極が、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と、前記カラーフィルターとの間に、前記検出電極および駆動電極とは電
気的に絶縁されて設けられており、
前記浮き電極は、前記駆動電極を中心として少なくとも前記駆動電極の周囲に隣接する検出電極にかかるように構成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。
【００５０】
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でき、表示品質の劣化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】
【００５１】
以上に述べたとおり、本願の発明の一態様によれば、大画面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】
【００５２】
【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造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の検出電極および駆動電極の詳細な構造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検出電極および駆動電極の詳細な構造と、検出電極の接続構造（メタルブリッジ）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浮き電極の構成を説明するための図である。
【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浮き電極のその外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製造方法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効果を示す図である。
【図１１】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詳細な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の検出電極および駆動電極の電極サイズの一例を示す図である。
【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検出電極の接続構造（メタルブリッジ）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浮き電極の構成および浮き電極の電極サイズを説明するための図である。
【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浮き電極のその外の構成を説明するための図である。
【図１７】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構成を説明するための図である。
【図１８】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１９】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２０】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検出電極の構成を説明するための図である。
【図２１】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駆動電極の構成を説明するための図である。
【図２２】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浮き電極の構成を説明するための図である。
【図２３】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浮き電極の他の構成を説明するための図である。
【図２４】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２５】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】
【００５３】
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、液晶表示装置としたものである。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
第１メッシュ層には検出電極１３１と駆動電極１３２がお互いに絶縁された状態で形成されており、また、第２メッシュ層１５には、浮き電極１５１が形成されている。浮き電極１５１は、検出電極１３１、駆動電極１３２とは絶縁されており、また、実際の使用に際しては接地されることも無く、所謂浮いた状態で用いられる。前記検出電極１３１、駆動電極１３２、浮き電極１５１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。
【００５７】
なお、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。
【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、浮き電極では、電束の吸収源となる電極の間に設置されるもので、電気力線の吸収源となるコモン電極とのカップリングを緩和する作用がある。
【００５９】
前記検出電極１３１と、駆動電極１３２と、前記検出電極１３１と駆動電極１３２から第１絶縁層１４を介して絶縁されている浮き電極１５１とは、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を形成している。即ち、カラーフィルター基板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１３２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。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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
図１（ｂ）は、浮き電極１５１と検出電極１３１と駆動電極１３２とが備えているべき最小限の条件（位置関係）を説明している。既に説明したとおり、検出電極１３１と駆動電極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、前記検出電極１３１および駆動電極１３２と、カラーフィルター１７との間に浮き電極１５１が形成されている（図１（ａ）参照）。これにより、浮き電極１５１は、前記検出電極１３１および駆動電極１３２と、これら検出電極１３１、駆動電極１３２が組み込まれて使用されることになる液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４（図１（ａ）参照）との間に形成されていることになる。そして、更に、図１（ｂ）に示すとおり、浮き電極１５１は、駆動電極１３２とその両側に隣接して存在する検出電極１３１の一部にかかる（跨る）ように配置される。このような構成とすべき理由については、図２を用いて後で説明する。
【００６３】
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より構成されたメッシュ状の電極で構成されており、
複数の網目よりなるメッシュ状の浮き電極が、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と、前記カラーフィルターとの間に、前記検出電極および駆動電極とは電気的に絶縁されて設けられており、
前記浮き電極は、前記駆動電極を中心として少なくとも前記駆動電極の周囲に隣接する検出電極にかかるように構成されていることになる。
【００６４】
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。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状況を示している。なお、既に説明したが、本発明のカラーフィルター一体型タッチパネルを使用した液晶表示装置では、検出電極１３１および駆動電極１３２と、液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４との間に、浮き電極１５１が設けられている。
【００６５】
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１３２、浮き電極１５１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１３２に基づく容量成分の増大を防ぐことができ、容量増大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。
【００６６】
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、液晶表示装置のコモン電極のカップリングが大きくなる。
【００６７】
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、図２（ａ）に示すとおり、浮き電極１５１が、検出電極１３１および駆動電極１３２と、液晶コモン電極２４の間に設けられている。この場合、駆動電極１３２と検出電極１３１間に駆動電圧を印加しても、浮き電極１５１が存在するため、駆動電極１３２と液晶コモン電極２４とのカップリングが弱まり、駆動電極１３２と検出電極１３１とのカップリングが相対的に強くなる。その結果、図２（ａ）に示すとおりタッチ位置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。
【００６８】
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、浮き電極等に、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。
【実施例１】
【００６９】
図３〜図８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８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。
【００７０】
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。図４〜図６は第１メッシュ層１３に形成される検出電極１３１、駆動電極１３２の構成を示しており、図７、図８は、第２のメッシュ層１５に形成される浮き電極１５１の構成を示している。また、図３〜図８において、本発明に係るカラーフィルター一体型タッチパネルは、Ｘ軸方向−Ｙ軸方向に広がり（平面）を有し、Ｚ方向に厚み（断面）を有するものとして記載している。
【００７１】
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４〜図６を用いて詳細を説明する検出電極１３１、駆動電極１３２が形成されている。また、第２メッシュ層１５には、図７、図８を用いて詳細を説明する浮き電極１５１が形成されている。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、ブラックマトリックス（又は遮光部）１２が形成されている。即ち、表示装置を視認する側から見てブラックマトリックス（又は遮光部）１２の下部に、前記検出電極１３１、駆動電極１３２を備えたタッチパネル素子が形成されている。
【００７２】
なお、実施例１では、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、浮き電極１５１、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（浮き電極１５１、検出電極１３１、駆動電極１３２）から離して、顧問電極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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
カラーフィルター１７およびブラックマトリックス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、ブラックマトリックス（又は遮光部）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、ブラックマトリックス（又は遮光部）１２は、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る。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。
【００７６】
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、特定の駆動電極を意味しない場合は、複数個ある駆動電極１３２（ｎ）、１３２（ｎ＋１）・・・を、単に、「駆動電極１３２」と記載する。
【００７７】
図４に示す実施例１では、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、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、ブラックマトリックス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。
【００７８】
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」と記載する。
【００７９】
図５（ａ）には、１ノード領域１３５の範囲を拡大した実施例１の検出電極１３１、駆動電極１３２のより詳細な構成が示されている。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はブラックマトリックスを示しており、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、このブラックマトリックス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。
【００８０】
図５（ａ）に示すとおり、１ノード領域１３５の検出電極１３１、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５（ｂ）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。
【００８１】
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６（ｃ）を用いて詳細に説明する。
【００８２】
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、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。
【００８３】
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、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。
【００８４】
図５（ｂ）には、検出電極１３１を構成している１つの網目１３１０と、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。
【００８５】
図６には、１ノード領域１３５に形成されている検出電極１３１、駆動電極１３２の構成がよりわかりやすい形で示されている。図６（ａ）は、駆動電極１３２のみを抜き出して示しており、図６（ｂ）は、検出電極１３１のみを抜き出して示している。検出電極１３１は、第２メッシュ層１５に設けられる検出電極メタルブリッジ１５５により相互に接続されることになる。
【００８６】
図６（ｃ）には、検出電極メタルブリッジ１５５の詳細が示されている。検出電極メタルブリッジ１５５自体は、第１絶縁層１４よって検出電極１３１から絶縁されている第２メッシュ層１５内に形成されているが、図６（ｃ）中に１５６で示したコンタクトホールによって第１メッシュ層１３に形成された検出電極１３１に電気的に接続されている。
【００８７】
実施例１では、５本の検出電極メタルブリッジ１５５が設けられており、コンタクトホールも上下各２箇所に形成され、確実な電気的接続を確保している。図６（ｃ）では、検出電極メタルブリッジの線幅が検出電極１３１、駆動電極１３２の線幅よりも太く（広く）記載されているが、これは、説明の都合上の記載であって、実際には、検出電極１３１、駆動電極１３２と同じ幅であって良い。なお、検出電極メタルブリッジとしては、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。
【００８８】
図７には、カラーフィルム一体型タッチパネル１０の第２メッシュ層１５に形成されている浮き電極１５１と、検出電極メタルブリッジ１５６の詳細が記載されている。図７（ａ）には、１ノード領域１３５に形成されている浮き電極１５１と、検出電極メタルブリッジ１５５が記載されており、図７（ｂ）には、浮き電極１３５の１つの網目の具体的な設計例が示されている。
【００８９】
図７（ａ）に示すとおり、実施例１の浮き電極１５１は、Ｘ軸方向（図面横方向）に３２ピッチの幅を有し、Ｙ軸方向（図面縦方向）に１０ピッチの幅を有しており、この１ノード領域１３５において独立している。即ち、浮き電極１５１は、１ノード領域１３５において電気的に絶縁されている。また、浮き電極１５１の中央部分では、浮き電極１５１がＸ軸方向に６ピッチ分の幅で取り除かれており、この部分に、検出電極メタルブリッジ１５５が設けられている。
【００９０】
浮き電極１５１と検出電極メタルブリッジは、何れも同一の金属膜で形成することができ、この場合、浮き電極と、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。浮き電極１５１は、この中央部分によって、図面左右に分離された形となっているが、浮き電極１５１のＹ軸方向の両端部において相互に電気的に接続されている。なお、１５６は、コンタクトホールが設けられていることを示している。
【００９１】
この図７（ａ）に示す浮き電極１５１の構造では、１ノード領域１３５毎に電気的に絶縁されて形成されており、独立した浮き電極１５１となっているが、このような構成の浮き電極１５１によっても、駆動電極１３２と液晶表示素子２０側の液晶コモン電極２４（図２（ｂ）、図３参照）とのカップリングを抑えることができ、タッチパネルとして使用した場合の検出信号の劣化を抑えることができる。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効果を有していることになる。
【００９２】
前述のとおり、図７（ｂ）には、浮き電極１３５の１つの網目の具体的な設計例が示されている。この図７（ｂ）と図５（ｂ）を比較すると明らかになるが、浮き電極１５１を構成する１つの網目は、検出電極１３１、駆動電極１３２を構成する１つの網目と同一に設計されている。そして、これらの網目は、いずれもブラックマトリックス１２の縁部分即ち、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。
【００９３】
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および駆動電極１３２の網目、および浮き電極１５１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に形成されている。従って、これら検出電極１３１、駆動電極１３２、浮き電極１５１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。
【００９４】
なお、以上に述べた実施例１では、検出電極１３１および駆動電極１３２の網目、および浮き電極１５１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、検出電極１３１および駆動電極１３２の網目、および浮き電極１５１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ブラックマトリックス（遮光部）１２の位置に平面視で対応して形成されているものであれば良い。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および駆動電極１３２の網目、および浮き電極１５１の網目がブラックマトリックス（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。
【００９５】
なお、検出電極、駆動電極、浮き電極が網目でなく、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、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、金属膜による浮き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。なお、浮き電極には、通常、大きな電流は流れないことから、浮き電極のみ金属膜でなく、例えば、透明電極で構成することでも、従来のものより大画面のタッチパネルが構成できる。
【００９６】
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、更に、ブラ
ックマトリックス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、駆動電極１３２を金属膜で形成しても、検出電極１３１、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。
【００９７】
図４〜図８に示した例では、「検出電極１３１および駆動電極１３２の網目、および浮き電極１５１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、駆動電極１３２の網目、浮き電極１５１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、駆動電極１３２の網目、浮き電極１５１の網目の全てを、同一サイズの網目とせずに、例えば、浮き電極の網目１５１を大きくしても良いし、或いは小さくしても良い。
【００９８】
図８には、浮き電極１５１の３つの変更例が示されている。図８（ａ）に示された浮き電極１５１は、検出電極１３１のライン毎に独立して形成されている。即ち、浮き電極１５１は、検出電極１３１が接続されているＹ軸方向（図面縦方向）に電気的に接続されている一方、Ｘ軸方向（図面横方向）には、検出電極１３１の幅毎に絶縁されている。
【００９９】
このような浮き電極１５１によっても、駆動電極１３２と液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４（図２（ｂ）、図３参照）とのカップリングを抑えることができ、タッチパネルとして使用した場合の検出信号の劣化を抑えることができる。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出力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効果を有していることになる。
【０１００】
図８(ｂ)には、浮き電極１５１の更なる変更例が示されている。図８（ｂ）に示す変更例では、浮き電極１５１は、駆動電極ライン毎に独立して形成されている。即ち、浮き電極１５１は、駆動電極１３２が接続されているＸ軸方向（図面横方向）に電気的に接続されている一方、Ｙ軸方向（図面縦方向）には、駆動電極１３２の幅毎に絶縁されている。
【０１０１】
このような浮き電極１５１によっても、駆動電極１３２と液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４（図２（ｂ）、図３参照）とのカップリングを抑えることができ、タッチパネルとして使用した場合の検出信号の劣化を抑えることができる。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出力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効果を有していることになる。
【０１０２】
図８(ｃ)には、浮き電極１５１の更なる変更例が示されている。図８（ｃ）に示す変更例では、浮き電極１５１は、タッチパネル素子４０の全面に接続されている。即ち、浮き電極１５１は、検出電極１３１が接続されているＸ軸方向（図面縦方向）にも、駆動電極１３２が接続されているＸ軸方向（図面横方向）にも電気的に接続されている。
【０１０３】
このような浮き電極１５１によっても、駆動電極１３２と液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４（図２（ｂ）、図３参照）とのカップリングを抑えることができることは明らかであり、タッチパネルとして使用した場合の検出信号の劣化を抑えることができる。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出力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効果を有していることになる。
【０１０４】
以上に説明した浮き電極１５１は、いずれも、１ノード領域１３５における検出電極１３１の大部分を覆っているが、必ずしも、このような形に形成されている必要は無い。即ち、図１（ｂ）を用いて説明したとおり、浮き電極１５１は、駆動電極１３２を中心として少なくとも前記駆動電極１３２の周囲に隣接する検出電極１３１にかかるように形成してあれば良い。
【０１０５】
逆に、浮き電極１５１を、検出電極１３１の１ノード領域１３５のほぼ全面に形成する場合は、検出電極メタルブリッジ１５５と合わせると、タッチパネル素子４０のほぼ全面に網目状の金属膜が形成されることになり、このような場合には、第２メッシュ層１５に形成されたメッシュ状電極に、ブラックマトリックスの機能を合わせ持たせることもできる。即ち、第２メッシュ層１５には、浮き電極およ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形成されており、これら浮き電極１５１および検出電極メタルブリッジ１５５が、その断線幅を少なくとも１つの網目以下に構成した場合には、十分に、液晶表示素子２０のサブピクセルに対するブラックマトリックスの機能をもたせることができる。
（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９を参照して、図１から図８に述べた本発明の実施例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５については、特に、製造方法を記載しないが、図９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。
【０１０６】
図９（ａ）〜図９（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。
【０１０７】
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を形成する。即ち、ブラックマトリックス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ブラックマトリックス１２を形成する。（図９（ａ）参照）
次いで、ブラックマトリックス１２が形成された基板１１上に、検出電極、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、駆動電極１３２を形成する。（図９（ｂ）参照）
次に、図９（ｂ）により得られた、検出電極１３１および駆動電極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、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を形成する。（図９（ｃ）参照）
次に、浮き電極、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浮き電極１５１、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方向に相互に接続されることとなる。（図９（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９（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９（ｆ）参照）
なお、検出電極、駆動電極には、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）で良いが、より低誘電率のものがあればより好適に使用できる。
【０１０８】
図９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１０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。
【０１０９】
図１０（ａ）は、本願発明に従って浮き電極を設けたもの、図１０（ｂ）は、浮き電極を設けていないものである。図１０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１０（ａ）、（ｂ）において、特定の電位Ａに注目すると、「浮き電極あり」（１０図（ａ）参照）では、タッチ面にまで達しているが、「浮き電極なし」（１０図（ｂ）参照）では、明らかにタッチ面にまで達していないことが見て取れる。即ち、浮き電極ありの場合、浮き電極無しの場合よりもタッチ面の電位が高いことがわかる。なお、定性値ではあるが、タッチ面の最高電圧は、浮き電極が無い場合は５７であったのに対して、浮き電極があった場合は６０の値を得ており、検出電極の電位０（ゼロ）に対して浮き電極のある場合の電圧差が大きくなっており、得られる信号が大きくなることがわかる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
シミュレーション結果では、従来のタッチパネルではΔＣｆ＝５．１９であるのに対して、本発明の実施例１に従ったカラーフィルター一体型タッチパネルでは、ΔＣｆ＝６．５２であった。
【実施例２】
【０１１２】
図１１〜図１６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１１〜図１６において、図１〜図８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、ここでは断面図の記載を省略している。
【０１１３】
図１１、図１２は、本発明の実施例２の検出電極１３１と駆動電極１３２の構成を示している。
【０１１４】
図１１には、Ｙ軸方向に伸びる検出電極１３１（ｍ）、１３１（ｍ＋１）と、Ｘ軸方向に伸びる駆動電極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駆動電極が用いられることになる。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、単に「検出電極１３１」と記載し、同様、特定の駆動電極を意味しない場合は、単に「駆動電極１３２」と記載する。
【０１１５】
図１２には、駆動電極１３１、駆動電極１３２の内、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と駆動電極１３２とはお互いに電気的に絶縁されている。また、これらの検出電極１３１、駆動電極１３２は、第２メッシュ層１３（図３参照）に形成されているが、検出電極メタルブリッジ１５５（図１１参照。図１２中には記載されていない。）は、実施例１と同様、第２メッシュ層１５（図３参照）に形成され、コンタクトホールを介して検出電極１３１に接続されている。
【０１１６】
図１１、図１２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１２参照）により構成される菱形状電極１３１２（図１１参照）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１２参照）により構成される菱形状電極１３２２（図１１参照）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。
【０１１７】
図１２において、１２はブラックマトリックスを示しており、実施例２においても、実施例１の場合と同様、ブラックマトリックス１２、検出電極１３１の網目１３１０、駆動電極１３２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。
【０１１８】
図１２に示されているとおり、実施例２の場合の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３の設計例において、かなり満足すべき結果を得ている、
図１３は、検出電極１３１および駆動電極１３２の１つの網目の具体的な設計例を示している。既に説明しているとおり、この網目自体は、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るものであるが、図１３に示された設計値は、図５（ｂ）、図７（ｂ）に示された網目の設計値と同一であり、詳細な説明は省く。
【０１１９】
図１４は、実施例２における検出電極メタルブリッジ１５５の構成例を示している。実施例２では、検出電極メタルブリッジ１５５は、検出電極１３１を構成する菱形状電極の頂点部分に相当する箇所に、４本の検出電極メタルブリッジ１５５が設けられており、コンタクトホール１５６も、上下各２箇所に形成され、確実な電気的接続を確保している。また、コンタクトホール１５６は、検出電極１３１の最先端部分１５７には設けられていないが、これは、コンタクトホール１５６を駆動電極１３１の網目が交差する部分に設けるようにして、より確実な電気的接続を得るためのものである。なお、既に述べたが、検出電極メタルブリッジとしては、導電性の観点から金属膜を用いることが好ましい。しかしながら、タッチパネルの大きさによっては、ＩＴＯ等の透明導電膜等を使用することも可能である
図１５には、実施例２における浮き電極１５１と、検出電極メタルブリッジ１５５の構成が示されている。なお、実施例２において、浮き電極１５１は、実施例１の場合と同様に、カラーフィルター一体型タッチパネル１０の第２メッシュ層１５に形成されている（図３参照）。
【０１２０】
図１５（ａ）は、検出電極１３１、駆動電極１３２の１ノード領域１３５（図１１参照）に該当する部分を示している。図１５（ａ）には、前記のとおり、浮き電極１５１と、検出電極メタルブリッジ１５５が示され、同時に、「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たブラックマトリックス１２」が示されている。
【０１２１】
図１５（ａ）に示すとおり、浮き電極１５１は、１ノード領域１３５内において独立して形成されている。大きさは、Ｙ軸方向に９ピッチ、Ｘ軸方向に３１ピッチであるが、Ｘ軸方向では、中央部において検出電極メタルブリッジ１５５が形成されており、Ｙ軸方向の両端部を除き、４ピッチ分の空白領域を有している。
【０１２２】
この図１５（ａ）に示す浮き電極１５１の構造では、１ノード領域１３５毎に独立して形成され、電気的に絶縁されることになるが、このような構成の浮き電極１５１によっても、駆動電極１３２と液晶表示素子２０側の液晶コモン電極２４（図２（ｂ）、図３参照）とのカップリングを抑えることができので、タッチパネルとして使用した場合の検出信号の劣化を抑えることができる。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効果を有していることになる。
【０１２３】
図１５（ｂ）には、浮き電極１５１の１つの網目の設計例が示されている。この設計例は、図１３に示した検出電極１３１および駆動電極１３２の１つの網目の具体的な設計例と同じであり、詳細な説明は省く。
【０１２４】
図１６には、浮き電極１５１の３つの変更例が示されている。
【０１２５】
図１６（ａ）に示された浮き電極１５１は、検出電極１３１のライン毎に独立して形成されている。即ち、浮き電極１５１は、検出電極１３１が接続されているＹ軸方向（図面縦方向）に電気的に接続されている一方、Ｘ軸方向（図面横方向）には、検出電極１３１の幅毎に絶縁されている。
【０１２６】
図１６（ｂ）に示された変更例では、浮き電極１５１は、駆動電極ライン毎に独立して形成されている。即ち、浮き電極１５１は、駆動電極１３２が接続されているＸ軸方向（図面横方向）に電気的に接続されている一方、Ｙ軸方向（図面縦方向）には、駆動電極１３２の幅毎に絶縁されている。
【０１２７】
図１６（ｃ）に示された変更例では、浮き電極１５１は、タッチパネル素子４０の全面に接続されている。即ち、浮き電極１５１は、検出電極１３１が接続されているＸ軸方向（図面縦方向）にも、駆動電極１３２が接続されているＸ軸方向（図面横方向）にも電気的に接続されている。
【０１２８】
図１６（ａ）、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）に示された浮き電極１５１によっても、駆動電極１３２と液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４（図２（ｂ）、図３参照）とのカップリングを抑えることができ、タッチパネルとして使用した場合の検出信号の劣化を抑えることができる。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出力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効果を有していることになる。なお、既に述べたが、検出電極、駆動電極、浮き電極を金属膜で構成することにより、更に、回路の時定数を小さくできることは言うまでもない。
【実施例３】
【０１２９】
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。この実施例３では、実施例１、実施例２とは、断面構造が異なるのみであり、検出電極１３１、駆動電極１３２、浮き電極１５１等は実施例１、実施例２で説明したものと同じ構成のものが使用できる。また、図１７において、図３で示した実施例１と同じ部材については同じ番号を付与しており、それらの部材自体の詳細な説明は省く。
【０１３０】
なお、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、浮き電極１５１
、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。
【０１３１】
図１７に示した実施例３では、実施例１、実施例２とはブラックマトリックス１２の位置が異なっている。実施例１、実施例２では、ブラックマトリックス１２は、観察者側となる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３では、ブラックマトリックス１２は、タッチパネル素子４０上であって、用いられる液晶表装置側（即ち、表示素子２０側に近い位置）に設けられる。具体的には、実施例３では、ブラックマトリックス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、ブラックマトリックス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と同様である。
【０１３２】
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２０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４】
【０１３３】
図１８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）を示す図であり、本発明の実施例４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。この実施例４では、実施例１、実施例２、実施例３とは、断面構造が異なるのみであり、検出電極１３１、駆動電極１３２、浮き電極１５１等は実施例１、実施例２で説明したものと同じ構成のものが使用できる。また、図１８において、図３、図１７で示した実施例１、実施例３と同じ部材については同じ番号を付与しており、それらの部材自体の詳細な説明は省く。
【０１３４】
実施例４では、実施例１、実施例２、実施例３に示されたカラーフィルター一体型タッチパネルからブラックマトリックス１２を省いている。そして、第２メッシュ層１５に設けられた浮き電極１５１および検出電極メタルブリッジ１５５に、ブラックマトリックスの機能を持たせている。浮き電極１５１、検出電極メタルブリッジ１５５がブラックマトリックスとしての機能を有するためには、できるだけ画素（ピクセル）のサブピクセルの縁部分を覆うことが必要である。また、この場合、浮き電極１５１、検出電極メタルブリッジには、遮光効果の大きい導電材料、例えば、金属クロム、チタン、ニッケル等が好適に用いられる。
【０１３５】
本発明者等は、浮き電極１５１およ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、断線幅が、少なくとも１つの網目以下に構成されていれば良いことを確認している。なお、この場合、網目とは検出電極１３１、駆動電極１３２、浮き電極１５１等が形成される「網目」と同じ「網目」を意味しており、本願発明のカラーパネル一体型タッチパネルが、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によって区画される網目と同じものである。
【０１３６】
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４によれば、ブラックマトリックスが不要となるため、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、ブラックマトリックスを省略しても、断線部分を最小限にした浮き電極、および
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。
【実施例５】
【０１３７】
図１９〜図２３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）を示す図であり、本発明の実施例５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。
【０１３８】
図１９は、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１０と、液晶表示素子２０とを組み合わせて構成した液晶表示装置の断面構造を示している。また、図２０は、タッチパネル素子４０の構成要素の１つである検出電極１３１の構成を示す図であり、図２１はタッチパネル素子４０の駆動電極１３２の構成を示す図、図２２は浮き電極１５１の一例を示す図、図２３は浮き電極１５１の３つの変形例を示す図である。
【０１３９】
実施例５においては、実施例１〜実施例４に示された第１絶縁層１４と第２メッシュ層１５の間に、更に、第３メッシュ層１８および第３絶縁層１９を形成している。即ち、タッチパネル素子４０を、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と、新たに設けた第３メッシュ層１８および第３絶縁層１９によって構成している。第３メッシュ層と第３絶縁層１９は、図１９に示されるとおり、第１絶縁層１４と第２メッシュ層１５の間に挿入されている。
【０１４０】
実施例５においては、浮き電極１５１は、実施例１〜実施例４と同様、第２メッシュ層１５に形成された金属膜で構成されるが、検出電極１３１は、第１メッシュ層１３に形成された金属膜で構成され、駆動電極１３２は、新たに設けた第３メッシュ層１８に形成された金属膜で構成される。従って、第１メッシュ層１３には検出電極のみが形成され、第２メッシュ層１５には浮き電極１５１のみが形成され、第３メッシュ層１８には駆動電極１３２のみが形成される。
【０１４１】
図２０には、第１メッシュ層１３に設けられた検出電極１３１の例が示されている。この検出電極１３１は、図４〜図６で説明した検出電極とほぼ同一の形状であるが、同じ第１メッシュ層１３内において、図面上の領域としたの領域がブリッジ１３３によって接続されている。なお、図２０には、ブラックマトリックス１２が記載されている。
【０１４２】
図２１には、新たに挿入された第３メッシュ層１８が示されている。図２１から明らかなとおり、この第３メッシュ層１８に駆動電極１３２が形成されている。駆動電極１３２自体は、図４〜図６で説明した実施例１の駆動電極１３２と同じ形状であるが、検出電極１３１とは第１絶縁層１４を介して対向していることになる。この駆動電極１３２と検出電極１３１により、指先等のタッチ位置が検出される。なお、図２０には、ブラックマトリックス１２が記載されている。
【０１４３】
図２２には、第２メッシュ層１５に設けられた浮き電極１５１の構成が示されている。図２２に示された浮き電極１５１は、図７、図１５で説明した浮き電極と基本的な考え方が同じで、１ノード領域１３５毎に電気的に絶縁されて形成されている。但し、第２メッシュ層１５内に検出電極メタルブリッジを設ける必要がないので、浮き電極１５１は、１ノード領域内で単純なメッシュ状の電極となる。
【０１４４】
なお、実施例５では、第１メッシュ層１３、第２メッシュ層１５、および新たに設けられた第３メッシュ層１８をいずれも０．２μｍの金属膜で構成し、第１絶縁層１４と新たに設けられた第３絶縁層１９をいずれも２μｍの厚さとし、第２絶縁層の厚さを４μｍと
した。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。
【０１４５】
図２３には、浮き電極１５１の３つの変形例が示されている。これらの変形例は、図８、図１６で説明した実施例１と実施例２の場合と基本的な考え方は同じであるが、第２メッシュ層１５内に検出電極メタルブリッジを設ける必要がないので、単純なメッシュ状の電極となる。
【０１４６】
図２３（ａ）に示された浮き電極１５１は、検出電極１３１のライン毎に独立して形成されている。即ち、浮き電極１５１は、検出電極１３１が接続されているＹ軸方向（図面縦方向）に電気的に接続されている一方、Ｘ軸方向（図面横方向）には、検出電極１３１の幅毎に絶縁されている。
【０１４７】
図２３（ｂ）に示された変更例では、浮き電極１５１は、駆動電極ライン毎に独立して形成されている。即ち、浮き電極１５１は、駆動電極１３２が接続されているＸ軸方向（図面横方向）に電気的に接続されている一方、Ｙ軸方向（図面縦方向）には、駆動電極１３２の幅毎に絶縁されている。
【０１４８】
図２３（ｃ）に示された変更例では、浮き電極１５１は、タッチパネル素子４０の全面に接続されている。即ち、浮き電極１５１は、検出電極１３１が接続されているＸ軸方向（図面縦方向）にも、駆動電極１３２が接続されているＸ軸方向（図面横方向）にも電気的に接続されている。
【０１４９】
図２３（ａ）、図２３（ｂ）、図２３（ｃ）に示された浮き電極１５１によっても、駆動電極１３２と液晶表示素子２０の液晶コモン電極２４（図２（ｂ）、図３参照）とのカップリングを抑えることができ、タッチパネルとして使用した場合の検出信号の劣化を抑えることができる。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出力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効果を有していることになる。なお、既に述べたが、検出電極、駆動電極、浮き電極をより導電率の高い金属膜で構成することにより、更に、回路の時定数を小さくできることは言うまでもない。
【０１５０】
なお、第２メッシュ層１５に浮き電極１５１のみを形成する場合、浮き電極１５１は、断線部分を極めて小さくすることが可能であり、特に、図２３（ｃ）に示した浮き電極１５１を全面に形成するものでは、効果的にブラックマトリックスの役割を持たせることができる。
【０１５１】
以上に説明した実施例５では、検出電極１３１、駆動電極１３２は、基本的な形状が矩形状のものであるが、この外にも、検出電極１３１、駆動電極１３２として、図１１に示された菱形状電極の検出電極および駆動電極を持つものも実施例５の考え方を適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
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】
【０１５３】
１０：カラーフィルター一体型タッチパネル
１１：カラーフィルターガラス基板
１２：ブラックマトリックス
１３：第１メッシュ層
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：駆動電極
１３２０：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）
１３３：ブリッジ
１３５：１ノード領域
１４：第１絶縁層
１５：第２メッシュ層
１５１：浮き電極
１５５：検出電極メタルブリッジ
１５６：コンタクトホール
１６：第２絶縁層
１７：カラーフィルター
１８：第３メッシュ層
１９：第３絶縁層
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
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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