(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に絶縁膜を介して立体視で交差するように配設された複数の行方向配線および複数の列方向配線と、
を備え、
前記行方向配線の配線幅をｋ１、前記列方向配線の配線幅をｌ１とした場合に、
前記行方向配線と前記列方向配線との交差部分および前記交差部分に隣接する隣接領域において、平面視で、
前記行方向配線の交差部分の配線幅ｋ２は前記配線幅ｋ１より広く、
前記列方向配線の交差部分の配線幅ｌ２は前記配線幅ｌ１より広く、
前記行方向配線で前記配線幅がｋ２である領域の配線方向の長さは前記配線幅ｌ１より長く、
前記列方向配線で前記配線幅がｌ２である領域の配線方向の長さは前記配線幅ｋ１より長く、
前記行方向配線の交差部分および前記列方向配線の交差部分は、輪郭が共に平面視で四角形であって、前記配線幅ｋ１、ｋ２、ｌ１およびｌ２は何れも一定の幅を有する、タッチスクリーン。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に絶縁膜を介して立体視で交差するように配設された複数の行方向配線および複数の列方向配線と、
を備え、
前記行方向配線の配線幅をｋ１、前記列方向配線の配線幅をｌ１とした場合に、
前記行方向配線と前記列方向配線との交差部分および前記交差部分に隣接する隣接領域において、平面視で、
前記行方向配線の交差部分の配線幅は前記配線幅ｋ１の２倍以上であり、前記行方向配線で前記配線幅が前記配線幅ｋ１の２倍以上である領域の配線方向の長さは前記配線幅ｌ１以上、
あるいは、
前記列方向配線の交差部分の配線幅ｌ２は前記配線幅ｌ１の２倍以上であり、前記列方向配線で前記配線幅がｌ２である領域の配線方向の長さは前記配線幅ｋ１以上、
のいずれか一方であり、
前記行方向配線の交差部分あるいは前記列方向配線の交差部分は、輪郭が平面視で四角形であって、前記配線幅ｋ１、ｌ１およびｌ２は何れも一定の幅を有する、タッチスクリーン。
【請求項３】
前記行方向配線および前記列方向配線はメッシュ状の金属配線である、
請求項１または請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタッチスクリーンと、
前記行方向配線と前記列方向配線の間に形成される静電容量に基づいて、指示体によって指示された前記タッチスクリーン上の位置を検出するタッチ位置検出回路と、
を備える、
タッチパネル。
【請求項５】
請求項４に記載のタッチパネルと、
前記タッチパネルの前記タッチスクリーンに対して指示する側とは反対側に配置され、
情報を表示可能な表示素子と、
を備える、
表示装置。
【請求項６】
請求項４に記載のタッチパネルと、
前記タッチパネルの前記タッチ位置検出回路にて検出された前記位置の情報に対して予
め定められた処理を電子的に行う電子処理部と、
を備える、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチスクリーン、タッチパネル、表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、指などによるタッチを検出して、タッチされた位置の位置座標を特定する装置である。タッチパネルは、優れたユーザーインターフェース手段の１つとして注目されている。現在、抵抗膜方式、静電容量方式などの種々の方式のタッチパネルが製品化されている。一般に、タッチパネルは、タッチセンサが内蔵されるタッチスクリーンと、タッチスクリーンからの信号に基づいてタッチされた位置座標を特定する検出装置とから構成されている。
【０００３】
静電容量方式のタッチパネルの１つとして、投射型静電容量（Ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ  Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）方式のタッチパネルがある（例えば特許文献１参照）。このような投射型静電容量方式のタッチパネルは、タッチセンサが内蔵されるタッチスクリーンの前面側を厚さが数ｍｍ程度のガラス板などの保護板で覆った場合でも、タッチの検出が可能である。この方式のタッチパネルは、保護板を前面に配置できるので堅牢性に優れる。また、手袋装着時でもタッチの検出が可能である。また、可動部を有さないので長寿命である。
【０００４】
投射型静電容量方式のタッチパネルは、例えば、静電容量を検出するための検出用配線として、薄い誘電膜上に形成された第１シリーズの導体エレメントと、第１シリーズの導体エレメント上に絶縁膜を隔てて形成された第２シリーズの導体エレメントとを備えている。各導体エレメント間には電気的接触はなく、複数の交点が形成されている。指などの指示体と、検出用配線である第１シリーズの導体エレメントと第２シリーズの導体エレメントとの間に形成される静電容量を検出回路で検出することによって、指示体がタッチした位置の位置座標が特定される。この検出方式は、一般に自己容量検出方式と呼ばれる（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
また、例えば、第１電極を構成する行方向に延びて設けられる複数の行配線と、第２電極を構成する列方向に延びて設けられる複数の列配線との間の電界変化、即ち相互容量の変化を検出することで、タッチされた位置座標を特定する検出方式がある。この検出方式は、一般に相互容量検出方式と呼ばれる（例えば特許文献３参照）。
【０００６】
上述した自己容量方式および相互容量方式の何れの場合においても、行配線と列配線とによって格子状に区画された平面領域（検出セル）に指などの指示体によるタッチが有る場合、センサブロックでの検出値と、その近傍の検出セルの検出値とのバランスからタッチされた位置座標を特定する方法が一般的に用いられる。
【０００７】
また、最近では、検出用配線に低抵抗なメタルを用いてメッシュを形成し（例えば特許文献４参照）、ＩＴＯなどの透明電極よりも低抵抗な特性を生かして、タッチスクリーンの大型化や高性能化が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１０３７６１号公報
【特許文献２】特表平９−５１１０８６号公報
【特許文献３】特表２００３−５２６８３１号公報
【特許文献４】特開２０１０−０６１５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
例えば特許文献４のように、微細配線から成る行配線のメッシュと列配線のメッシュが絶縁膜を介して立体的に交差する構成では、行配線と列配線の立体交差部での局所的なクロス容量が小さい。そのため、タッチパネル上に指等の導体が接近し、静電気放電が起きた場合に電位差が発生しやすく、絶縁破壊が起こりやすくなる問題があった。
【００１０】
この発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、タッチパネル上の導体からの静電気放電による絶縁破壊が起こり難く、信頼性の高いタッチスクリーンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るタッチスクリーンは、基板と、基板上に絶縁膜を介して立体視で交差するように配設された複数の行方向配線および複数の列方向配線と、を備え、行方向配線と列方向配線との交差部分および交差部分に隣接する隣接領域において、平面視で、行方向配線と列方向配線の少なくとも一方の配線幅が交差部分でないところよりも広く、かつ、配線幅を広くする領域の当該配線方向の長さは他方の配線幅よりも長くなっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るタッチスクリーンによれば、交差部分において、行方向配線と列方向配線の少なくとも一方の配線幅を広くすることによって、行方向配線と列方向配線の立体交差部分のクロス容量を局所的に大きくすることができる。これにより、行方向配線と列方向配線の間に電位差が生じにくくなる。よって、静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制して信頼性の高いタッチスクリーンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係るタッチスクリーンの構成の一例を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るタッチスクリーンの構成の一例を示す平面図である。
【図３】実施の形態１に係るタッチスクリーンの行方向配線および列方向配線の構成の一例を示す平面図である。
【図４】実施の形態１に係るタッチスクリーンの行方向配線と列方向配線の交差部分の拡大図である。
【図５】前提技術に係るタッチスクリーンの行方向配線と列方向配線の交差部分の拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るタッチスクリーンの構成の他の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るタッチスクリーンの構成の他の一例を示す図である。
【図８】実施の形態２に係るタッチスクリーンの行方向配線と列方向配線の交差部分の拡大図である。
【図９】実施の形態２に係るタッチスクリーンの絶縁破壊電圧とｌ２／ｌ１の関係を示した図である。
【図１０】実施の形態３に係るタッチスクリーンの行方向配線と列方向配線の交差部分の拡大図である。
【図１１】実施の形態３の変形例に係るタッチスクリーンの行方向配線と列方向配線の交差部分の拡大図である。
【図１２】実施の形態４に係るタッチパネルの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１におけるタッチスクリーン１の構成の一例を示す斜視図である。なお、タッチスクリーン１は、投影型静電容量方式のタッチスクリーンであるものとする。
【００１５】
タッチスクリーン１の最下面層として、透明なガラス材料または透明な樹脂からなる透明基板２が設けられている。透明基板２上には、下部電極３が形成されており、下部電極３を被覆するように層間絶縁膜５が形成されている。層間絶縁膜５は、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜などの透明な（透光性を有する）絶縁膜である。
【００１６】
層間絶縁膜５上には、上部電極６が形成されており、上部電極６を被覆するように保護膜８が形成されている。保護膜８は、層間絶縁膜５と同様、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜などの透明な絶縁膜である。
【００１７】
保護膜８上には、タッチスクリーン１を装着する液晶ディスプレイ用の偏光板９が設けられている（貼り付けられている）。また、偏光板９上には、タッチスクリーン１を保護するために、透明なガラス材料または透明な樹脂からなる透明基板１０が設けられている。透明基板１０は偏光板９に接着されている。
【００１８】
下部電極３は、ＩＴＯなどの透明配線材料、あるいはアルミニウムや銅などの金属配線材料からなる複数本の行方向配線４を有する。また、上部電極６は、行方向配線４と同様、ＩＴＯなどの透明配線材料、あるいはアルミニウムや銅などの金属配線材料からなる複数本の列方向配線７を有する。複数の行方向配線４および複数の列方向配線７は、透明基板２上に層間絶縁膜５を介して立体視で交差するように配設されている。
【００１９】
本実施の形態１では、行方向配線４および列方向配線７を、アルミニウム系合金層とその窒化層との積層構造としているため、配線抵抗を小さくすることができ、かつ検出可能エリアにおける光の反射率を低減させることができる。ここで、検出可能エリアとは、タッチスクリーン１における、指などの指示体でタッチされたことを検出可能なエリアのことをいう（詳細は後述する）。
【００２０】
なお、本実施の形態１では、列方向配線７を行方向配線４よりも上層に配置しているが、行方向配線４を列方向配線７よりも上層に配置するようにしてもよい。あるいは、行方向配線４および列方向配線７を同一の層に配置し、行方向配線４と列方向配線７とが平面視で重なる（立体視で交差する）部分にのみ層間絶縁膜５を配置して電気的に分離するようにしてもよい。
【００２１】
行方向配線４および列方向配線７をアルミニウム系合金層とその窒化層との多層構造としたが、これに限るものではない。例えば、列方向配線７をアルミニウム系合金層とその窒化層との多層構造とし、行方向配線４をＩＴＯなどの透明配線材料で構成してもよい。
【００２２】
使用者は、タッチスクリーン１の表面となる透明基板１０に対して、指などの指示体でタッチして操作を行う。透明基板１０に指示体が触れる（タッチする）と、指示体と行方向配線４あるは列方向配線７との間にて容量結合（タッチ容量）が発生する。相互容量方式の場合は、タッチ容量が発生したことに起因する、上部電極６と下部電極３との間（すなわち、列方向配線７と行方向配線４との間）にて生じる相互容量の変化を検出することによって、検出可能エリア内のどの位置がタッチされたのかを特定することが可能となる。
【００２３】
図２は、タッチスクリーン１の構成の一例を示す平面図である。タッチスクリーン１における検出可能エリアは、行方向（紙面横方向）に延設された複数の行方向配線４と、行方向配線４の手前側で列方向（紙面縦方向）に延設された複数の列方向配線７とから構成されたマトリックス領域である。
【００２４】
各行方向配線４は、引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６を介して、外部の配線と電気的に接続するための端子１１に接続されている。各列方向配線７は、引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８を介して、端子１１に接続されている。また、引き出し配線Ｒ６と引き出し配線Ｃ８との間には、ダミー引き出し配線１３が配置されている。
【００２５】
引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６および引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８は、検出可能エリアの外周側に詰めて配置される。このとき、引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６では、最も長さが短い引き出し配線Ｒ６が最も内側になるように配置され、引き出し配線Ｒ６に沿って他の引き出し配線Ｒ１〜Ｒ５が配置されている。また、引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８では、最も長さが短い引き出し配線Ｃ４基準とし、引き出し配線Ｃ４に沿って他の引き出し配線Ｃ１〜３および引き出し配線Ｃ５〜８が配置されている。
【００２６】
このように、引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６および引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８を検出可能エリアの外周側に詰めて配置することによって、タッチスクリーン１を装着する表示装置と、最外縁の引き出し配線Ｒ１および引き出し配線Ｃ１を除く引き出し配線（引き出し配線Ｒ２〜Ｒ６、引き出し配線Ｃ２〜Ｃ８）との間にて生じるフリンジ容量を抑制することができる。
【００２７】
また、引き出し配線Ｒ１および引き出し配線Ｃ１の外側には、グランド電位が入力されるシールド配線１２が配置されている。すなわち、シールド配線１２は、各行方向配線４、各列方向配線７、および各引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６，Ｃ１〜Ｃ８を平面視で囲むように配設されている。シールド配線１２を配置することによって、タッチスクリーン１を装着する表示装置と、引き出し配線Ｒ１および引き出し配線Ｃ１との間にて生じるフリンジ容量を抑制することができる。
【００２８】
引き出し配線Ｒ１〜Ｒ６および引き出し配線Ｃ１〜Ｃ８を上記の配置とすることによって、タッチスクリーン１を装着する表示装置から発生する電磁ノイズが引き出し配線に与える影響を低減することができる。
【００２９】
次に、行方向配線４および列方向配線７の詳細な構成について、図３を用いて説明する。図３に示すように、各列方向配線７は、（１）列方向ｙに対して傾斜角度４５°で斜めに傾斜した第１傾斜部分７ａＳと、列方向ｙと平行でかつ第１傾斜部分７ａＳに繋がっている第１平行部分７ａＰとが、列方向ｙに沿ってジグザグ状に繰り返して配設されてなるジグザグパターンの第１金属配線７ａと、（２）列方向ｙを軸として第１金属配線７ａに線対称な構成を有する第２金属配線７ｂとの一組からなる。
【００３０】
同様に、各行方向配線４は、（３）行方向ｘに対して傾斜角度４５°で斜めに傾斜した第２傾斜部分４ａＳと、行方向ｘと平行でかつ第２傾斜部分４ａＳに繋がっている第２平行部分４ａＰとが、行方向ｘに沿ってジグザグ状に繰り返して配設されてなるジグザグパターンの第３金属配線４ａと、（４）行方向ｘを軸として第３金属配線４ａに線対称な構成を有する第４金属配線４ｂとの一組からなる。
【００３１】
しかも、複数の列方向配線７のうちの任意の１本の列方向配線７と、複数の行方向配線４のうちの任意の１本の行方向配線４とが立体的に交差してなる各エリアにおいて、以下のような位置関係が成立する。
【００３２】
すなわち、各エリア内に属する第１金属配線７ａの２つの第１傾斜部分７ａＳのうちの一方の傾斜部分７ａＳ１は、その中点（中心部）において、当該エリア内に属する第３金属配線４ａの２つの第２傾斜部分４ａＳのうちの一方の傾斜部分４ａＳ１と、その中点（中心部）において常に立体的に直交している。当該エリア内に属する第１金属配線７ａの２つの第１傾斜部分７ａＳのうちの他方の傾斜部分７ａＳ２は、その中点（中心部）において、当該エリア内に属する第４金属配線４ｂの２つの第２傾斜部分４ｂＳのうちの一方の傾斜部分４ｂＳ１と、その中点（中心部）において常に立体的に直交している。
【００３３】
また、当該エリア内に属する第２金属配線７ｂの２つの第１傾斜部分７ｂＳのうちの一方の傾斜部分７ｂＳ１は、その中点（中心部）において、当該エリア内に属する第３金属配線４ａの２つの第２傾斜部分４ａＳのうちの他方の傾斜部分４ａＳ２と、その中点（中心部）において常に立体的に直交している。当該エリア内に属する第２金属配線７ｂの２つの第１傾斜部分７ｂＳのうちの他方の傾斜部分７ｂＳ２は、その中点（中心部）において、当該エリア内に属する第４金属配線４ｂの２つの第２傾斜部分４ｂＳのうちの他方の傾斜部分４ｂＳ２と、その中点（中心部）において常に立体的に直交している。
【００３４】
上記のように傾斜部分同士の直交関係を設定することによって、当該エリア内の各平行部分７ａＰ，７ｂＰ，４ａＰおよび４ｂＰの行方向ｘに沿った寸法は、最小値化される。
【００３５】
図３に示す構成を採用することによって、列方向配線７と行方向配線４との配線間で発生する寄生容量の値を最小化することが可能となる。また、列方向配線７および行方向配線４が存在しない箇所を平面視した時の当該箇所の全面積を、図５に示す構成を採用しない場合よりも格段に少なくすることができるため、指などの指示体と列方向配線７との間にて生じる静電容量、および指示体と行方向配線４との間にて生じる静電容量からなるタッチ容量を、各エリアで均一に検出することが可能となる。
【００３６】
そして、図３に示す構成を採用したタッチスクリーン１の行方向ｘおよび列方向ｙの各々がタッチスクリーン１に装着される表示パネル（例えば、ＬＣＤパネル）の画素パターンの行方向および列方向と平行となるように当該表示パネルをタッチスクリーン１に装着するときには、列方向配線７および行方向配線４の各ジグザグパターンである第１金属配線７ａ、第２金属配線７ｂ、第３金属配線４ａ、および第４金属配線４ｂが、画素パターンの行方向および列方向の各々の配列方向に対して４５°の角度で傾斜した斜め方向に各画素に対して配置されることとなる。従って、各画素の一部を均一に覆うこととなる結果、表示パネルが出射した表示光がタッチスクリーン１を通り抜ける際の透過率を均一化することができ、モワレ現象の発生を少なくすることが可能となる。
【００３７】
図３に示すように、行方向配線４および列方向配線７をメッシュ状の配線とすることによって、少ない配線面積で、広い検出可能エリアを覆うことが可能である。
【００３８】
なお、行方向配線４および列方向配線７の材料や形状などは、上記に限るものではない。行方向配線４および列方向配線７の材料としては、ＩＴＯやグラフェンなどの透明導電性材料、あるいはアルミニウム、クロム、銅、銀などの金属材料を用いることができる。また、アルミニウム、クロム、銅、銀などの合金、あるいはこれらの合金上に窒化アルミニウムなどを形成した多層構造としてもよい。また、導線幅とメッシュ間隔も、タッチスクリーンの用途等に応じて、上記とは異なる値としてもよい。
【００３９】
図４は、本実施の形態におけるタッチスクリーン１の図３中の領域Ａの拡大図（即ち、行方向配線４と列方向配線７の交差部分の拡大図）である。図５は本実施の形態１の前提技術におけるタッチスクリーンの行方向配線と列方向配線の交差部分の拡大図である。本実施の形態１における配線の交差部分の形状を説明する前に、図５の説明を行う。
【００４０】
図５において、行方向配線４および列方向配線７は配線幅が均一である。図５において、行方向配線４と列方向配線７が平面視で重なる部分を交差部分３０と定義する。また、交差部分３０に隣接する行方向配線４の領域を隣接領域４０ａ，４０ｂと定義する。同様に、交差部分３０に隣接する列方向配線７の領域を隣接領域７０ａ，７０ｂと定義する。
【００４１】
本実施の形態１では、まず、図５における交差部分３０において、行方向配線４および列方向配線７の配線幅を、交差部分３０以外の領域の配線幅よりも広くする。
【００４２】
さらに、図５における隣接領域４０ａ，４０ｂ，７０ａ，７０ｂにおいて交差部分３０と同様に配線幅を広くする。以上の結果として、図４に示す、本実施の形態１における行方向配線４と列方向配線７の交差部分の形状を得る。
【００４３】
本実施の形態１におけるタッチスクリーン１の行方向配線４と列方向配線７の交差部分を以上のように構成すると、行方向配線４と列方向配線７の立体交差部分のクロス容量を局所的に大きくすることができる。これにより、行方向配線４と列方向配線７の間に電位差が生じにくくなる。さらに局所的なクロス容量を大きくしても、本実施の形態１のタッチスクリーン１においては、全体の相互容量の増加率は１％に満たないため、検出性能には影響しない。
【００４４】
また、図４の構成において、次の関係を満たすのが好ましい。即ち、ｌ１＜ｌ２、ｌ３≧０、ｌ４≧０、ｋ１＜ｋ２、ｋ３≧０、ｋ４≧０とする。ここで、ｌ３≧０、ｌ４≧０は、行方向配線４の配線幅が広くなっている領域の行方向配線４が延在する方向における長さ（即ちｌ２＋ｌ３＋ｌ４）が、列方向配線７の交差部分３０の配線幅（即ちｌ２）以上であることを意味する。つまり、ｌ３≧０、ｌ４≧０とすることにより、行方向配線４の縁Ｂは、列方向配線７と、列方向配線７の交差部分の幅ｌ２だけ重なるため、行方向配線４の縁Ｂでの電界集中を緩和できる。
【００４５】
また、ｋ３≧０、ｋ４≧０は、列方向配線７の配線幅が広くなっている領域の列方向配線７が延在する方向における長さ（即ちｋ２＋ｋ３＋ｋ４）が、行方向配線４の交差部分３０の配線幅（即ちｋ２）以上であることを意味する。つまり、ｋ３≧０、ｋ４≧０とすることにより、列方向配線７の縁Ｃは、行方向配線４と、行方向配線４の交差部分の幅ｋ２だけ重なるため、列方向配線７の縁Ｃでの電界集中を緩和できる。
【００４６】
ここで、本実施の形態１の構成（図４）における効果を確認するために、本実施の形態１によるタッチスクリーン１（図１参照）と、比較例として図５のように、行方向配線４のメッシュと列方向配線７のメッシュが均一な配線幅で形成されたタッチスクリーンとについて、各々の透明基板１０を厚さ１．０ｍｍのガラス材料とし、放電コンデンサ３３０ｐＦ、放電抵抗３３０Ωの条件下で静電気放電試験を行った。その結果、比較例のタッチスクリーンでは、１２ｋＶで行方向配線の引き出し配線が接続される側とは反対側の端部近傍のセンサ内部（上記のエリア内部）で絶縁破壊が確認された。一方、本実施の形態１によるタッチスクリーン１では、１２ｋＶよりも大きな電圧を設定しても絶縁破壊が確認されず、本実施の形態１によるタッチスクリーン１では絶縁破壊が発生しにくくなることを確認することができた。
【００４７】
以上のことから、本実施の形態１によれば、タッチスクリーンに対して指などの指示体（導体）が接近して静電気放電が生じた場合であっても、静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制して信頼性の高いタッチスクリーンを得ることができる。
【００４８】
なお、図１に示す透明基板２は、液晶ディスプレイのカラーフィルター基板であってもよい。
【００４９】
図６は、タッチスクリーン１９の構成を示す斜視図である。タッチスクリーン１９は、図１の透明基板２に代えてカラーフィルター基板２０を設けることを特徴としている。その他の構成は、図１と同様である。図６に示すような構成とすることによって、タッチスクリーンの透明基板と液晶ディスプレイのカラーフィルター基板とを共用することができるため、液晶ディスプレイにタッチスクリーン１９を装着したときに全体的な薄型化を実現することができる。
【００５０】
また、図７に示すタッチスクリーン２１のように、図１に示すタッチスクリーン１の透明基板２の裏面側に偏光板２２を設け（貼り付け）、偏光板２２側を表示面側として液晶ディスプレイに装着してもよい。この場合、透明基板２がタッチスクリーン２１を保護する役割を果たすとともに、図１に示す透明基板１０を削減することができるため、液晶ディスプレイにタッチスクリーン２１を装着したときに全体的な薄型化を実現することができる。
【００５１】
＜効果＞
本実施の形態１におけるタッチスクリーン１は、基板（透明基板２）と、基板上に絶縁膜（層間絶縁膜５）を介して立体視で交差するように配設された複数の行方向配線４および複数の列方向配線７と、を備え、行方向配線４と前記列方向配線７との交差部分３０において、平面視で、行方向配線４と列方向配線７の少なくとも一方の配線幅が交差部分３０でないところよりも広くなっている。
【００５２】
従って、交差部分３０において、行方向配線４と列方向配線７の少なくとも一方の配線幅を広くすることによって、行方向配線４と列方向配線７の立体交差部分のクロス容量を局所的に大きくすることができる。これにより、行方向配線４と列方向配線７の間に電位差が生じにくくなる。よって、静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制して信頼性の高いタッチスクリーン１を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態におけるタッチスクリーン１において、行方向配線４は、交差部分３０に隣接する隣接領域４０ａ，４０ｂにおいても配線幅が広くなっていて、列方向配線７は、交差部分３０に隣接する隣接領域７０ａ，７０ｂにおいても配線幅が広くなっている。
【００５４】
従って、行方向配線４および列方向配線７において、交差部分３０に隣接する隣接領域４０ａ，４０ｂ，７０ａ，７０ｂにおいても配線幅を広くすることにより、行方向配線４と列方向配線７の立体交差部分のクロス容量を局所的により大きくすることができる。これにより、行方向配線４と列方向配線７の間に電位差がより生じにくくなる。よって、静電気放電による絶縁破壊の発生をより抑制して信頼性のより高いタッチスクリーン１を得ることができる。
【００５５】
また、本実施の形態１におけるタッチスクリーン１において、行方向配線４の配線幅が広くなっている領域の行方向配線４が延在する方向における長さは、列方向配線７の交差部分３０の配線幅以上であり、列方向配線７の配線幅が広くなっている領域の列方向配線７が延在する方向における長さは、行方向配線４の交差部分３０の配線幅以上である。
【００５６】
従って、行方向配線４の縁Ｂおよび列方向配線７の縁Ｃでの電界集中を緩和できるため、静電気放電による絶縁破壊の発生をより抑制して信頼性のより高いタッチスクリーン１を得ることができる。
【００５７】
また、本実施の形態１におけるタッチスクリーン１において、行方向配線４および列方向配線７はメッシュ状の金属配線である。
【００５８】
従って、行方向配線４および列方向配線７をメッシュ状の配線とすることによって、少ない配線面積で、広い検出可能エリアを覆うことが可能である。
【００５９】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、行方向配線４と列方向配線７が層間絶縁膜５を介して立体的に交差する部分で、行方向配線４の配線幅と列方向配線７の配線幅の両方が広くなっている場合のみ説明した。一方、本実施の形態２では、交差部分において列方向配線７の配線幅が広く、行方向配線４の配線幅が均一であることを特徴としている。本実施の形態２によるタッチスクリーンの構成は、実施の形態１（図１から３）と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６０】
なお、本実施の形態２では、実施の形態１と同様（図１および２参照）、行方向配線４は下部電極３として形成され、列方向配線７は上部電極６として形成されている。
【００６１】
図８は、図３を本実施の形態２によるタッチスクリーン１とした場合における領域Ａの拡大図（即ち、行方向配線４と列方向配線７の交差部分の拡大図）である。図８に示すように、行方向配線４と列方向配線７が層間絶縁膜５を介して立体的に交差する部分で、列方向配線７の配線幅のみが広くなっている。
【００６２】
以上のように構成すると、実施の形態１の効果に加え、局所的なクロス容量を増加させながら、平面視で配線が広くなる領域を減らすことができる。これにより、配線幅が広くなることによってパターンが視認されることを防止できる。
【００６３】
また、図８の構成において、次の関係を満たすのが好ましい。即ち、ｌ２≧２ｌ１、ｋ３≧０、ｋ４≧０とする。ここで、ｋ３≧０、ｋ４≧０とすることにより、列方向配線７の縁Ｃは、行方向配線４の幅ｋ１だけ重なるため、列方向配線７の縁Ｃでの電界集中を緩和できる。
【００６４】
図９は、本実施の形態におけるタッチスクリーンの絶縁破壊電圧とｌ２／ｌ１の関係を示す図である。ｌ２≧２ｌ１の範囲において、絶縁破壊電圧が顕著に高くなっていることがわかる。これは、行方向配線４の縁Ｂと列方向配線７が重なる部分に拡がる電荷が少なくなるためである。
【００６５】
本実施の形態２における構成（図８）における効果を確認するために、本実施の形態２によるタッチスクリーンと、比較例として本実施の形態１（図４）によるタッチスクリーンとについて、１０万ｌｕｘの光の照射下でタッチスクリーン１表面を確認した。その結果、比較例（本実施の形態１）のタッチスクリーン１では、行方向配線４の配線幅と列方向配線７の配線幅が広くなっている部分の反射が強いために、配線が視認された。一方、本実施の形態２によるタッチスクリーン１では、行方向配線４と列方向配線７の交差部分でも配線が視認されなかった。従って、本実施の形態２によるタッチスクリーン１では、実施の形態１と同様に絶縁破壊が発生しにくいのに加えて、反射光に対する配線の見栄えを向上させることができることを確認することができた。
【００６６】
なお、上記では、図１に示すタッチスクリーン１の場合を一例として説明したが、図６に示すタッチスクリーン１９あるいは図７に示すタッチスクリーン２１の場合であっても同様の効果が得られる。
【００６７】
また、本実施の形態２では、交差部分において列方向配線７の配線幅が広く、行方向配線４の配線幅が均一であるとしたが、交差部分において行方向配線４の配線幅を広くして、列方向配線７の配線幅を均一にしても同様の効果を得ることが可能である。
【００６８】
＜効果＞
本実施の形態におけるタッチスクリーン１は、交差部分３０において、行方向配線４と列方向配線７の一方の配線幅が交差部分３０でないところの配線幅の２倍以上広く、他方の配線幅は一定であり、行方向配線４と列方向配線７のうち、交差部分３０において配線幅が広くなっている配線について、交差部分３０に隣接する隣接領域４０ａ，４０ｂにおいても配線幅が広くなっている。
【００６９】
従って、本実施の形態２におけるタッチスクリーン１によれば、行方向配線４と列方向配線７の交差部分において配線が視認されにくい。従って、実施の形態１と同様に絶縁破壊が発生しにくいのに加えて、反射光に対する配線の見栄えを向上させることができる。
【００７０】
＜実施の形態３＞
実施の形態１および２では、行方向配線４と列方向配線７が層間絶縁膜５を介して立体的に交差する部分で、行方向配線４の配線幅および列方向配線７の配線幅が広くなっている場合を説明した。本実施の形態３では、配線幅が広くなっている領域において、配線の輪郭が、実施の形態１のように平面視で角ばった形状ではなく、曲線になっていることを特徴としている。本実施の形態３によるタッチスクリーン１の構成は、実施の形態１（図１，２，３）と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７１】
なお、本実施の形態３では、実施の形態１と同様（図１，２参照）、行方向配線４は下部電極３として形成され、列方向配線７は上部電極６として形成されている。
【００７２】
図１０は、図３を本実施の形態２によるタッチスクリーン１とした場合における領域Ａの拡大図（即ち、行方向配線４と列方向配線７の交差部分の拡大図）を示している。図９に示すように、行方向配線４と列方向配線７が絶縁膜を介して立体的に交差する部分で、行方向配線４の配線幅と、列方向配線７の配線幅が広くなっている。行方向配線４および列方向配線７において、配線幅が広くなっている領域の配線の輪郭が平面視で曲線である。
【００７３】
配線が角ばった形状を有すると、その部分で強い光の反射が起こり、配線が視認されやすくなる。一方、本実施の形態のように、曲線状に配線を形成することにより、配線が視認されやすくすることを防止することができる。
【００７４】
本実施の形態３におけるタッチスクリーンは、実施の形態１のタッチスクリーン１と同等の静電気放電耐性（ＥＳＤ：ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ耐性）を確保しながら、反射光に対する見栄えを改善することができる。
【００７５】
なお、上記では、図１に示すタッチスクリーン１を一例として説明したが、図６に示すタッチスクリーン１９あるいは図７に示すタッチスクリーン２１の場合であっても同様の効果が得られる。
【００７６】
＜変形例＞
図１１は、本実施の形態３の変形例における行方向配線４と列方向配線７の交差部分の拡大図である。図１１に示すように、行方向配線４と列方向配線７が絶縁膜を介して立体的に交差する部分において、列方向配線７の配線幅が広く、行方向配線４の配線幅が均一になっている。列方向配線７の配線幅が広くなっている領域において、列方向配線７の輪郭は平面視で曲線である。
【００７７】
また、図１１において、実施の形態２（図８）と同様に、ｌ２≧２ｌ１、ｋ３≧０、ｋ４≧０の関係を満たすのが好ましい。
【００７８】
本変形例の構成によれば、実施の形態２のタッチスクリーン１と同等のＥＳＤ耐性を確保しながら、反射光に対する見栄えをさらに改善することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態３の変形例では、交差部分において列方向配線７の配線幅が広く、行方向配線４の配線幅が均一であるとしたが、交差部分において行方向配線４の配線幅を広くして、列方向配線７の配線幅を均一にしても同様の効果を得ることが可能である。
【００８０】
＜効果＞
本実施の形態３のタッチスクリーン１の変形例において、行方向配線４の配線幅が広くなっている領域において行方向配線４の輪郭が平面視で曲線であり、列方向配線７の配線幅が広くなっている領域において列方向配線７の輪郭が平面視で曲線である。
【００８１】
従って、行方向配線４と列方向配線７の交差部分において行方向配線４および列方向配線７配線の輪郭を曲線にすることにより、交差部分における反射光を抑制して、交差部分が視認されることを防止することが可能である。
【００８２】
また、本実施の形態３のタッチスクリーン１の変形例において、行方向配線４の配線幅が広くなっている領域において行方向配線４の輪郭が平面視で曲線であるか、列方向配線７の配線幅が広くなっている領域において列方向配線７の輪郭が平面視で曲線である。
【００８３】
従って、行方向配線４と列方向配線７の交差部分において行方向配線４もしくは列方向配線７配線の輪郭を曲線にすることにより、交差部分における反射光を抑制して、交差部分が視認されることを防止することが可能である。
【００８４】
＜実施の形態４＞
図１２は、本実施の形態４におけるタッチパネル２３の構成の一例を模式的に示す平面図である。タッチパネル２３は、図１に示す実施の形態１におけるタッチスクリーン１と、フレキシブルプリント基板２４と、コントローラ基板２５とを備えている。
【００８５】
タッチスクリーン１の端子１１には、異方性導電フィルムなどを用いることによって実装された端子（端子１１に対応する端子）を有するフレキシブルプリント基板２４が接続されている。タッチスクリーン１の行方向配線４および列方向配線７と、コントローラ基板２５とをフレキシブルプリント基板２４を介して電気的に接続することによって、タッチスクリーン１はタッチパネル２３の主要構成要素として機能する。
【００８６】
コントローラ基板２５には、タッチ位置検出回路２６が搭載されている。タッチ位置検出回路２６は、信号電圧の印加によって、指示体と行方向配線４または列方向配線７との間にて生じる静電容量からなるタッチ容量を検出する。そして、タッチ容量の検出結果に基づいて、タッチスクリーン１における指示体のタッチ位置（位置座標）の算出処理を行う。すなわち、タッチ位置検出回路２６は、タッチスクリーン１に対して指示する指示体と、行方向配線４または列方向配線７との間の静電容量に基づいて、指示体によって指示されたタッチスクリーン１上の位置を検出する。
【００８７】
タッチ位置検出回路２６は、投影型静電容量方式の検出ロジックを採用することができる。また、コントローラ基板２５は、タッチ位置検出回路２６にて算出されたタッチ位置（位置座標）を、外部の処理装置に出力するための外部接続端子２７を備えている。
【００８８】
以上のことから、本実施の形態４によれば、タッチパネル２３が実施の形態１によるタッチスクリーン１（図１参照）を備えることによって、タッチパネル２３を液晶ディスプレイに装着した場合において、タッチスクリーン１における静電気放電による絶縁破壊に起因する映像などのコントラストの低下を抑制したタッチパネル２３を得ることができる。
【００８９】
なお、上記では、実施の形態１によるタッチスクリーンを用いる場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、実施の形態２によるタッチスクリーン、実施の形態３によるタッチスクリーン、図６に示すタッチスクリーン１９、あるいは図７に示すタッチスクリーン２１を用いる場合であっても同様の効果が得られる。
【００９０】
また、タッチ位置検出回路２６は、コントローラ基板２５への実装に限らず、タッチスクリーン１の透明基板２上に実装するようにしてもよい。
【００９１】
＜効果＞
本実施の形態４におけるタッチパネル２３は、タッチスクリーン１と、行方向配線４と列方向配線７の間に形成される静電容量に基づいて、指示体によって指示されたタッチスクリーン１上の位置を検出するタッチ位置検出回路２６と、を備える。
【００９２】
従って、本実施の形態４によれば、静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制して信頼性の高いタッチスクリーン１を備えた、投影型静電容量方式のタッチパネルを得ることができる。
【００９３】
＜実施の形態５＞
本実施の形態５による表示装置は、実施の形態４におけるタッチパネル２３（図１２参照）と、情報を表示可能な表示素子（例えば、液晶表示素子（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ））（図示せず）とを備えることを特徴としている。
【００９４】
タッチパネル２３は、液晶表示素子の表示画面よりも使用者側に配置される。換言すれば、液晶表示素子は、タッチパネル２３のタッチスクリーンに対して指示する側とは反対側に配置される。このような構成とすることによって、使用者が指示したタッチ位置を検出する機能を有するタッチパネル付きの表示装置とすることができる。
【００９５】
以上のことから、本実施の形態５によれば、コントラストの低下を抑制した視認性の良い投影型静電容量方式のタッチパネル付きの表示装置を得ることができる。
【００９６】
＜効果＞
本実施の形態５における表示装置は、タッチパネル２３と、タッチパネル２３のタッチスクリーン１に対して指示する側とは反対側に配置され、情報を表示可能な表示素子と、を備える。
【００９７】
従って、本実施の形態５によれば、静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制して信頼性の高いタッチスクリーン１を備えた、表示装置を得ることができる。
【００９８】
＜実施の形態６＞
本実施の形態６における電子機器は、実施の形態４によるタッチパネル２３（図１２参照）と、電子素子である信号処理素子（図示せず）（電子処理部）とを備えることを特徴としている。
【００９９】
信号処理素子は、タッチパネル２３の外部接続端子２７から出力された信号（タッチ位置）が入力され、デジタル信号として出力する。すなわち、信号処理素子は、タッチパネル２３のタッチ位置検出回路２６にて検出されたタッチ位置の情報に対して予め定められた処理を電子的に行う。このように、信号処理素子をタッチパネル２３に接続する構成とすることによって、タッチパネル２３のタッチ位置検出回路２６にて検出されたタッチ位置の情報をコンピュータなどの外部信号処理装置に出力する、デジタイザなどのタッチ位置検出機能付き電子機器とすることができる。
【０１００】
なお、信号処理素子は、タッチパネル２３のコントローラ基板２５に内蔵（搭載）されてもよい。この場合、信号処理素子が、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）のようなバス規格を満たすような出力機能を備えることによって、汎用性の高いタッチ位置検出機能付き電子機器を実現することができる。
【０１０１】
以上のことから、本実施の形態６によれば、コントラストの低下を抑制した視認性の良い投影型静電容量方式のタッチ位置検出機能付きの電子機器を得ることができる。
【０１０２】
＜効果＞
本実施の形態６における電子機器は、タッチパネル２３と、タッチパネル２３のタッチ位置検出回路２６にて検出された位置の情報に対して予め定められた処理を電子的に行う電子処理部と、を備える。
【０１０３】
従って、本実施の形態５によれば、静電気放電による絶縁破壊の発生を抑制して信頼性の高いタッチスクリーン１を備えた、電子機器を得ることができる。
【０１０４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  タッチスクリーン、２  透明基板、３  下部電極、４  行方向配線、５  層間絶縁膜、６  上部電極、７  列方向配線、８  保護膜、９  偏光板、１０  透明基板、１１  端子、１２  シールド配線、１３  ダミー引き出し配線、１４  終端部、１５  突起部、１６  突起部、１７  終端部、１８  突起部、１９  タッチスクリーン、２０  カラーフィルター基板、２１  タッチスクリーン、２２  偏光板、２３  タッチパネル、２４  フレキシブルプリント基板、２５  コントローラ基板、２６  タッチ位置検出回路、２７  外部接続端子。
【図１】
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【図２】
0006490372.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0006490372.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0006490372.tif 000009
【図９】
0006490372.tif 000010
【図１０】
0006490372.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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