JP6498765B2 - タッチパネル、及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネル及び表示装置に関する。

特許文献１には、タッチ駆動電極及びタッチ検出電極を備えたタッチセンサ付き表示装置が開示されている。このタッチセンサ付き表示装置では、タッチ駆動電極は、画素電極を駆動するための走査信号が延在する方向と平行な方向に延在し、タッチ検出電極は、走査信号が延在する方向と垂直な方向に延在している。また、隣り合うタッチ検出電極の間には、人間の目からタッチ検出電極を目立たなくするために、ダミー電極が設けられている。

ここで、ダミー電極が複数のタッチ駆動電極をまたぐように設けられている場合、タッチ駆動電極に供給される信号がダミー電極を介して混信する可能性があるため、ダミー電極は複数のタッチ駆動電極をまたがないように分割されている。

特開２０１４−１３０５３７号公報

しかしながら、ダミー電極がタッチ駆動電極の延在している方向と平行な一本の線で分割されていると、表示装置の電源オフ時や、黒表示等の暗い画像の表示時に、太陽光等の平行光に近い光源下でダミー電極の分割線を目で認識できる可能性がある。

本発明は、ダミー電極の分割線が目で認識されにくいタッチパネル、及びダミー電極の分割線が目で認識されにくいタッチパネルを備えた表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態におけるタッチパネルは、絶縁基板と、前記絶縁基板に第１の方向に並んで複数設けられ、各々が前記第１の方向と交差する第２の方向に延びているタッチ駆動電極と、前記絶縁基板に前記第２の方向に並んで複数設けられ、各々が前記第１の方向に延びているタッチ検出電極と、隣り合う前記タッチ検出電極の間に配置され、全体として前記第１の方向に延びているスリットが設けられているダミー電極と、を備え、前記ダミー電極は、前記スリットによって前記第２の方向に並ぶ複数の電極部に分断されており、前記スリットを挟んで隣接する２つの前記電極部は、前記第１の方向における異なる位置で分割されている。

本発明の開示によれば、スリットを挟んで隣接するダミー電極の電極部は、第１の方向における異なる位置で分割されているので、表示装置の電源オフ時や、黒表示等の暗い画像の表示時に、分割線が目で認識されにくくなる。

図１は、一実施の形態におけるタッチパネルを備えた表示装置の断面構成を示す図である。 図２は、一実施の形態におけるタッチパネルを備えた表示装置の平面図である。 図３は、タッチセンサ機能付き液晶パネルの概略断面図である。 図４は、タッチセンサ機能付き液晶パネルを構成するアレイ基板の表示部における平面構成を示す拡大平面図である。 図５は、タッチセンサ機能付き液晶パネルを構成するＣＦ基板の表示部における平面構成を示す拡大平面図である。 図６は、タッチ駆動電極及びタッチ検出電極の配置構成を示す平面図である。 図７は、ダミー電極に設けられているスリットの形状を説明するための図である。 図８は、従来のダミー電極の分割線を示す参照図である。 図９は、ダミー電極を構成する導電膜のエッジ部分が傾斜のついたテーパー形状となっていることを示す図である。 図１０は、タッチ駆動電極が延びている方向と平行な一本の線によって、ダミー電極が分割されている従来のタッチセンサ付き表示装置において、表示装置の下端の方向から見た場合に見えてしまうダミー電極のエッジパターンのイメージ図である。 スリットの第１方向直線部を延長した線がダミー電極の分割線であることを示す図である。 図１２は、一実施形態のタッチパネルを備えた表示装置におけるダミー電極の一つの分割例を示す模式図である。 図１３は、一実施形態のタッチパネルを備えた表示装置におけるダミー電極の別の分割例を示す模式図である。 図１４は、一実施形態のタッチパネルを備えた表示装置におけるダミー電極のさらに別の分割例を示す模式図である。 図１５は、一実施形態のタッチパネルを備えた表示装置におけるダミー電極のさらに別の分割例を示す模式図である。 図１６は、ダミー電極が複数のタッチ駆動電極にまたがっている場合の等価回路図である。 図１７Ａは、参照構成と、図１２〜図１５に示す構成におけるはみ出し率、参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合の実測値、及び参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合の予測値を示すデータである。 図１７Ｂは、はみ出し率と、参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合の実測値、及び参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合の予測値との関係を示すグラフである。 図１８Ａは、ダミー電極のはみ出し率と、タッチ位置の検出誤差（ｍｍ）との関係を示すデータである。 図１８Ｂは、ダミー電極のはみ出し率と、タッチ位置の検出誤差（ｍｍ）との関係を示すグラフである。 図１９Ａは、ダミー電極を図１２に示す分割方法で分割した場合の表示画面の見え方を示す図である。 図１９Ｂは、ダミー電極を図１３に示す分割方法で分割した場合の表示画面の見え方を示す図である。 図１９Ｃは、ダミー電極を図１４に示す分割方法で分割した場合の表示画面の見え方を示す図である。 図１９Ｄは、ダミー電極を図１５に示す分割方法で分割した場合の表示画面の見え方を示す図である。 図１９Ｅは、タッチ駆動電極と平行な一本の線でダミー電極を分割する従来の表示画面の見え方を示す図である。

本発明の一実施形態におけるタッチパネルは、絶縁基板と、前記絶縁基板に第１の方向に並んで複数設けられ、各々が前記第１の方向と交差する第２の方向に延びているタッチ駆動電極と、前記絶縁基板に前記第２の方向に並んで複数設けられ、各々が前記第１の方向に延びているタッチ検出電極と、隣り合う前記タッチ検出電極の間に配置され、全体として前記第１の方向に延びているスリットが設けられているダミー電極と、を備え、前記ダミー電極は、前記スリットによって前記第２の方向に並ぶ複数の電極部に分断されており、前記スリットを挟んで隣接する２つの前記電極部は、前記第１の方向における異なる位置で分割されている（第１の構成）。

第１の構成によれば、スリットを挟んで隣接するダミー電極の電極部は、第１の方向における異なる位置で分割されているので、ダミー電極を分割する分割線は一本の線とはならない。従って、表示装置の電源オフ時や、黒表示等の暗い画像の表示時に、分割線が目で認識されにくくなる。

第１の構成において、前記電極部は、前記タッチ駆動電極の前記第１の方向における幅よりも短い長さに分割されている構成とすることができる（第２の構成）。

第２の構成によれば、ダミー電極の電極部がタッチ駆動電極の第１の方向における幅と同じ長さである構成と比べて、分割線の数が多くなって分散されるので、分割線が目で認識されにくくなる。

第１または第２の構成において、前記絶縁基板と垂直な方向から見て、少なくとも一部が１つの前記タッチ駆動電極と重なっている前記ダミー電極が隣接する前記タッチ駆動電極にはみ出して重なっている割合であるはみ出し率は１０％以下である構成とすることができる（第３の構成）。

第３の構成によれば、絶縁基板と垂直な方向から見て、ダミー電極が隣接するタッチ駆動電極にはみ出していない構成と比べて、タッチ検出電極の出力信号は低下せず、かつ、タッチ検出誤差も低下しないので、タッチ位置の検出精度を低下させることなく、分割線が目で認識されにくい構成とすることができる。

第１から第３のいずれかの構成において、分割された前記電極部の各々は、前記タッチ駆動電極の前記第１の方向における幅の１／４の長さであり、前記スリットを挟んで隣接する２つの前記電極部は、前記電極部の前記第１の方向における長さの１／４の長さだけずれて配置されている（第４の構成）。

第４の構成によれば、はみ出し率が１０％以下であるため、タッチ位置の検出精度を低下させることなく、分割線が目で認識されにくい構成とすることができ、また、分割線が無いタッチ検出電極も目で認識されにくくなる。

第１から第４のいずれかの構成において、前記スリットは、ジグザグ形状に繰り返し折れ曲がりつつ全体として前記第１の方向に延びており、前記電極部は、前記ジグザグ形状のスリットを構成する第１の辺及び第２の辺のうちのいずれか一方の辺と平行な線を分割線として分割されている構成とすることができる（第５の構成）。

第５の構成によれば、ダミー電極の電極部の分割線を、ダミー電極に設けられているスリットの形状に応じた線とすることにより、分割線をより認識されにくくすることができる。

第１から第５のいずれかの構成において、前記ダミー電極の端部はテーパー形状である構成とすることができる（第６の構成）。

ダミー電極の端部がテーパー形状となっている場合に、ダミー電極がタッチ駆動電極の延びている方向と平行な一本の分割線で分割されていると、分割線が目立ちやすくなる。しかしながら、第６の構成によれば、ダミー電極の端部がテーパー形状となっていても、表示装置の電源オフ時や、黒表示等の暗い画像の表示時に、分割線が目で認識されにくい。

第７の構成の表示装置は、第１から第６のいずれかの構成のタッチパネルを備える。第７の構成によれば、電源オフ時や、黒表示等の暗い画像の表示時に、ダミー電極の分割線が目で認識されにくいので、例えば電源オフの状態での表示装置の見栄えを向上することができる。

第７の構成において、前記表示装置は、前記絶縁基板と対向基板との間に液晶層が挟まれた液晶ディスプレイであって、前記タッチ駆動電極は、前記絶縁基板と前記対向基板との間に配置され、前記タッチ検出電極は、前記絶縁基板の両面のうち、前記タッチ駆動電極が配置されている面とは反対側の面に配置されている構成とすることができる（第８の構成）。

［実施の形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

図１は、一実施の形態におけるタッチパネルを備えた表示装置１０の断面構成を示す図である。図２は、一実施の形態におけるタッチパネルを備えた表示装置１０の平面図である。表示装置１０は、タッチセンサ機能付き液晶パネル１１と、バックライト装置（照明装置）１３と、ベゼル１４と、筐体１５と、カバー１６とを備える。タッチセンサ機能付き液晶パネル１１は、タッチパネルと液晶パネルとが一体化したものである。この表示装置１０は、カバー１６が設けられている側が表側（画像視認側）であり、筐体１５が設けられている側が裏側である。

タッチセンサ機能付き液晶パネル１１は、画像を表示する機能と、タッチ位置を検出するタッチセンサ機能とを有する。具体的に、タッチセンサ機能付き液晶パネル１１は、一対の絶縁基板間に、表示機能層である液晶層を備えた液晶パネル（表示パネル）と、液晶パネルの一対の基板の間に設けられたタッチ駆動電極と、液晶パネルの表側の基板の表側に設けられたタッチ検出電極とを備えた構成となっている。

バックライト装置１３は、タッチセンサ機能付き液晶パネル１１に向けて光を照射する光源である。

カバー１６は、タッチセンサ機能付き液晶パネル１１を保護するため、タッチセンサ機能付き液晶パネル１１に対して外側に配置されている。このカバー１６は、例えば強化ガラスなどの耐衝撃性能に優れた材料からなるものである。タッチセンサ機能付き液晶パネル１１、及びカバー１６は、間にほぼ透明な接着剤（図示せず）を介在させることで相互に固着されて一体化されている。

ベゼル１４は、カバー１６、及びタッチセンサ機能付き液晶パネル１１をバックライト装置１３との間で一括して保持する。筐体１５は、ベゼル１４が取り付けられるとともに、バックライト装置１３を収容する。

図３は、タッチセンサ機能付き液晶パネル１１の概略断面図である。図４は、タッチセンサ機能付き液晶パネル１１を構成するアレイ基板の表示部における平面構成を示す拡大平面図である。図５は、タッチセンサ機能付き液晶パネル１１を構成するＣＦ基板の表示部における平面構成を示す拡大平面図である。

タッチセンサ機能付き液晶パネル１１は、図３に示すように、一対の透明な（透光性に優れた）基板１１ａ、１１ｂと、両基板１１ａ、１１ｂ間に介在する液晶層１１ｃとを備える。液晶層１１ｃは、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む。両基板１１ａ、１１ｂが液晶層１１ｃの厚さ分のセルギャップを維持した状態で図示しないシール剤によって貼り合わせられている。

両基板１１ａ、１１ｂは、それぞれほぼ透明なガラス基板を備えており、それぞれのガラス基板上に既知のフォトリソグラフィ法などによって複数の膜が積層された構成となっている。両基板１１ａ、１１ｂのうち表側（正面側）がＣＦ基板（対向基板）１１ａであり、裏側（背面側）がアレイ基板（アクティブマトリクス基板）１１ｂである。

両基板１１ａ、１１ｂの内面側には、図３に示すように、液晶層１１ｃに含まれる液晶分子を配向させるための配向膜１１ｄ、１１ｅがそれぞれ形成されている。また、両基板１１ａ、１１ｂの外面側には、それぞれ偏光板１１ｆ、１１ｇが張り付けられている。

アレイ基板１１ｂの内面側（液晶層１１ｃ側、ＣＦ基板１１ａとの対向面側）には、図３及び図４に示すように、スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）１７及び画素電極１８が複数、マトリクス状に設けられている。これらＴＦＴ１７及び画素電極１８を取り囲むように、格子状をなすゲート配線１９及びソース配線２０が配設されている。換言すると、格子状をなすゲート配線１９及びソース配線２０の交差部に、ＴＦＴ１７及び画素電極１８が配置されている。

ゲート配線１９は、ＴＦＴ１７のゲート電極と接続され、ソース配線２０は、ＴＦＴ１７のソース電極と接続されている。画素電極１８は、ＴＦＴ１７のドレイン電極と接続されている。画素電極１８は、平面視で縦長の方形状（矩形状）をなすとともに、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＺｎＯ（Zinc Oxide）などの透光性及び導電性に優れた材料を用いた透光性導電膜からなる。

一方、ＣＦ基板１１ａには、図３及び図５に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の各着色部がアレイ基板１１ｂ側の各画素電極１８と平面視で重畳するように、マトリクス状に配置されたカラーフィルタ１１ｈが設けられている。カラーフィルタ１１ｈをなす各着色部間には、混色を防ぐための略格子状の遮光層（ブラックマトリクス）１１ｉが形成されている。遮光層１１ｉは、上記したゲート配線１９及びソース配線２０と平面視で重畳する配置となっている。カラーフィルタ１１ｈ及び遮光層１１ｉの表面全体には、アレイ基板１１ｂ側の画素電極１８と対向する対向電極１１ｊが設けられている。

当該タッチセンサ機能付き液晶パネル１１では、図３から図５に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色部及びそれらと対向する３つの画素電極１８の組によって表示単位である１つの表示画素が構成されている。表示画素は、Ｒの着色部を有する赤色サブ画素と、Ｇの着色部を有する緑色サブ画素と、Ｂの着色部を有する青色サブ画素とからなる。これら各色のサブ画素は、液晶パネル１１の板面において行方向（Ｘ軸方向）に沿って繰り返し並べて配されることで、画素群を構成しており、この画素群が列方向（Ｙ軸方向）に沿って多数並んで配されている。すなわち、複数の表示画素がマトリクス状に配置されている。本実施形態では、サブ画素がいわゆるストライプ配列となっている。

続いて、タッチセンサ機能について説明する。タッチセンサ機能付き液晶パネル１１は、タッチセンサを構成するタッチ駆動電極６１及びタッチ検出電極６２を備える。図３に示すように、タッチ駆動電極６１は、ＣＦ基板１１ａの裏側（液晶層１１ｃ側）に設けられており、タッチ検出電極６２は、ＣＦ基板１１ａの表側に設けられている。より具体的には、タッチ駆動電極６１は、ＣＦ基板１１ａとカラーフィルタ１１ｈ及び遮光層１１ｉとの間に設けられている。また、タッチ検出電極６２は、ＣＦ基板１１ａと偏光板１１ｆとの間に設けられている。このタッチセンサは、いわゆる投影型静電容量方式であり、その検出方式は相互容量方式である。

なお、タッチ駆動電極６１及びタッチ検出電極６２は、銅（Ｃｕ）などの金属配線からなる細線パターン（メッシュ等）で形成されていてもよい。細線パターンで形成することにより、寄生容量を小さくすることができる。また、タッチ駆動電極６１は、遮光層１１ｉと対向電極１１ｊとの間に設けてもよい。タッチ駆動電極６１を遮光層１１ｉと対向電極１１ｊとの間に設ける場合には、タッチ駆動電極６１と対向電極１１ｊとの間に絶縁層を設ける。

図６は、タッチ駆動電極６１及びタッチ検出電極６２の配置構成を示す平面図である。Ｘ軸方向（第２の方向）に延びているタッチ駆動電極６１は、所定の間隔でＹ軸方向（第１の方向）に複数設けられている。また、Ｙ軸方向に延びているタッチ検出電極６２は、所定の間隔でＸ軸方向に複数設けられている。タッチ駆動電極６１及びタッチ検出電極６２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＺｎＯ（Zinc Oxide）などの透光性及び導電性に優れた材料からなる導電膜により構成されている。

タッチ位置を検出する方法について簡単に説明しておく。タッチ駆動電極６１に対して入力信号を順次に走査する形で入力し、タッチ検出電極６２から出力される出力信号を検出する。表示装置１０の表面のいずれかの領域がタッチされると、その位置におけるタッチ駆動電極６１とタッチ検出電極６２との間の静電容量が変化する。タッチ検出電極６２から出力される出力信号に基づいて、静電容量の変化した位置を検出し、検出した位置をタッチ位置として特定する。

ＣＦ基板１１ａの表側に設けられている複数のタッチ検出電極６２の間には、ダミー電極６３が設けられている。すなわち、所定の間隔でＸ軸方向に複数設けられているタッチ検出電極６２のそれぞれの間に、ダミー電極６３が設けられている。なお、図６では、各ダミー電極６３は、Ｙ軸方向に延びた形状となっているが、実際には、後述するように、複数の分割線で分割されている。

ダミー電極６３は、ＣＦ基板１１ａの表側において、タッチ検出電極６２が設けられている位置と、設けられていない位置とで透光率等が変わってしまうのを防ぐために設けられている。従って、ダミー電極６３も、タッチ検出電極６２と同様の材料、すなわちＩＴＯやＺｎＯなどの透光性に優れた材料からなる導電膜により構成されている。なお、ダミー電極６３は、他の配線や電極と接続されておらず、電気的に浮いた状態となっている。

タッチ検出電極６２、及びダミー電極６３は、透明ではあるが、所定の屈折率を有している。このため、タッチ検出電極６２、及びダミー電極６３には、表示装置１０を見たときに、タッチ検出電極６２、及びダミー電極６３がそれぞれ目立たなくなるようにするために、複数のスリットが設けられている。

図７は、ダミー電極６３に設けられているスリットの形状を説明するための図であり、ダミー電極６３の一部分を拡大した図である。なお、タッチ検出電極６２にも同様の形状のスリットが設けられている。

ダミー電極６３は、透光性導電膜が形成されている複数の電極部６３１と、複数の電極部６３１の間に設けられた複数のスリット６３２により構成されている。換言すると、ダミー電極６３には全体としてＹ軸方向に延びている複数のスリット６３２が設けられており、スリット６３２によって、ダミー電極６３はＸ軸方向に並ぶ複数の電極部６３１に分断されている。

スリット６３２は、ジグザグ形状に繰り返し折れ曲がりつつ、スリット全体としてＹ軸方向に延びている。すなわち、スリット６３２は、第１の方向に延びる第１方向直線部６３２ａと、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる第２方向直線部６３２ｂとからなる。ここでは、第１方向直線部６３２ａと第２方向直線部６３２ｂのＸ軸方向の幅、及びＹ軸方向の長さは同じものとする。

ここで、図６に示すように、タッチ駆動電極６１は、Ｙ軸方向に複数設けられている。ＣＦ基板１１ａと垂直な方向から見て、ダミー電極６３が複数のタッチ駆動電極６１をまたぐように設けられている場合、タッチ駆動電極６１に供給される信号がダミー電極６３を介して混信する可能性がある。従って、混信を防ぐためには、ダミー電極６３は、複数のタッチ駆動電極６１にまたがらないように分割されていることが好ましい。

図８は、従来のダミー電極６３Ａの分割線８０Ａを示す参照図である。図８では、本実施形態の構成と区別するために、各構成の符号の後ろに「Ａ」の文字を付している。なお、図８では、ダミー電極６３Ａとともに、タッチ検出電極６２Ａも示している。従来のタッチセンサ付き表示装置では、隣接する２つのタッチ駆動電極６１Ａをまたがないように、タッチ駆動電極６１Ａが延びている方向（Ｘ軸方向）と並行な一本の分割線８０Ａによって、ダミー電極６３Ａが分割されていた。

上述したように、ダミー電極６３は、ＩＴＯやＺｎＯなどの透光性に優れた材料からなる導電膜により構成されている。図９に示すように、ダミー電極６３の端部（エッジ部分）６３５は傾斜のついたテーパー形状となっている。特定の方向から見たときに、ダミー電極６３のエッジパターンを認識することができる。

従って、図８に示すように、Ｘ軸と平行な一本の線８０Ａによって、ダミー電極６３Ａが分割されている場合、表示装置の電源オフ時や、黒表示等の暗い画像の表示時に、太陽光等の平行光に近い光源下で図８の矢印Ｙ１の方向から見ると、分割線８０Ａに対応するダミー電極６３Ａのエッジパターンが認識可能となってしまう。

図１０は、Ｘ軸と平行な一本の分割線によって、ダミー電極６３Ａが分割されている従来のタッチセンサ付き表示装置において、矢印Ｙ１の方向から見た場合に見えてしまうダミー電極６３Ａのエッジパターン１００Ａのイメージ図である。図１０でも、本実施形態の構成と区別するために、各構成の符号の後ろに「Ａ」の文字を付している。図１０に示すように、矢印Ｙ１の方向から見た場合、複数のダミー電極６３ＡのＹ軸方向における端部のエッジパターン１００Ａが見える可能性がある。

従って、本実施形態のタッチパネルを備えた表示装置１０では、ダミー電極６３のスリット６３２を挟んで隣接する２つの電極部６３１は、Ｙ軸方向の異なる位置で分割されている。すなわち、ダミー電極６３は、図８に示す分割線８０Ａのような一本の分割線で分割されておらず、Ｙ軸方向の異なる位置にある複数の分割線により分割されている。なお、上述したように、ダミー電極６３は、スリット６３２によって複数の電極部６３１に分割されているので、「ダミー電極６３の分割」と「電極部６３１の分割」とは同じ意味である。

ここで、図８の矢印Ｙ２の方向から見た場合、ダミー電極６３Ａのスリット６３２Ａを構成する第１方向直線部６３２ａＡのパターンエッジが見えるように思えるが、第１方向直線部６３２ａＡのパターンエッジは一様に存在するため、人間の目で見ても認識し難い。同様に、図８の矢印Ｙ３の方向から見た場合、ダミー電極６３Ａのスリット６３２Ａを構成する第２方向直線部６３２ｂＡのパターンエッジは一様に存在するため、人間の目で見ても認識し難い。

従って、本実施形態のタッチパネルを備えた表示装置では、タッチ駆動電極６１と平行な線ではなく、ジグザグ形状のスリット６３２を構成する第１方向直線部６３２ａ及び第２方向直線部６３２ｂのうちのいずれか一方の直線部と平行な線を分割線として、ダミー電極６３の電極部６３１が分割されている。特に、本実施形態では、スリット６３２の第１方向直線部６３２ａ及び第２方向直線部６３２ｂのうちのいずれか一方の直線部を延長した線を分割線として、ダミー電極６３の電極部６３１が分割されている。図１１は、スリット６３２の第１方向直線部６３２ａを延長した線を分割線１１０とした例を示している。

図１２〜図１５は、本実施形態のタッチパネルを備えた表示装置におけるダミー電極６３の分割例を示す模式図である。上述したように、ダミー電極６３は、スリット６３２の第１方向直線部６３２ａまたは第２方向直線部６３２ｂを延長した線を分割線として分割されているが、図１２〜図１５の模式図では、ダミー電極６３の分割位置を分かりやすく示すために、タッチ駆動電極６１が延びている方向と平行な線で分割されている状態を示している。また、図１２〜図１５の模式図では、スリット６３２を省略するとともに、ジグザグ形状の電極部６３１を直線形状で示している。

図１２〜図１５では、隣接するタッチ駆動電極６１を区別するために、６１Ｘ_ｎ＋１、６１Ｘ_ｎ、６１Ｘ_ｎ−１の符号を付している。また、ＣＦ基板１１ａと垂直な方向から見て、タッチ駆動電極６１Ｘ_ｎと少なくとも一部が重なる電極部６３１のみ図示している。

図１２に示す分割例では、ダミー電極６３の電極部６３１のＹ軸方向における長さＬ１２は、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅と同じである。ただし、ダミー電極６３のＹ軸方向における長さＬ１２は、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅と完全に同一でなくてもよく、例えばタッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅より短くてもよい。Ｘ軸方向に隣接するダミー電極６３の電極部６３１は、電極部６３１のＹ軸方向における長さＬ１２の１／４の長さだけ異なる位置で分割されている。すなわち、スリット６３２を介して隣接する電極部６３１は、互いにＬ１２／４の長さだけずれて配置されている。この場合、ＣＦ基板１１ａと垂直な方向から見て、タッチ駆動電極６１Ｘ_ｎと少なくとも一部が重なっているダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎ−１にはみ出して重なっている割合であるはみ出し率は、３７．５％（＝（０／４＋１／４＋２／４＋３／４＋０／４＋１／４＋２／４＋３／４）／８×１００）である。

図１３に示す分割例では、ダミー電極６３の電極部６３１のＹ軸方向における長さＬ１３は、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅の１／２である。ただし、ダミー電極６３のＹ軸方向における長さＬ１３は、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅の１／２と完全に一致していなくてもよい。Ｘ軸方向に隣接するダミー電極６３の電極部６３１は、電極部６３１のＹ軸方向における長さＬ１３の１／２の長さだけ異なる位置で分割されている。すなわち、スリット６３２を介して隣接する電極部６３１は、互いにＬ１３／２の長さだけずれて配置されている。この場合、ＣＦ基板１１ａと垂直な方向から見て、タッチ駆動電極６１Ｘ_ｎと少なくとも一部が重なっているダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎ−１にはみ出して重なっている割合であるはみ出し率は、１２．５％（＝（０／４＋１／４＋０／４＋１／４＋０／４＋１／４＋０／４＋１／４）／８×１００）である。

図１４に示す分割例では、ダミー電極６３の電極部６３１のＹ軸方向における長さＬ１４は、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅の１／４である。ただし、ダミー電極６３のＹ軸方向における長さＬ１４は、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅の１／４と完全に一致していなくてもよい。Ｘ軸方向に隣接するダミー電極６３の電極部６３１は、電極部６３１のＹ軸方向における長さＬ１４の１／４の長さだけ異なる位置で分割されている。すなわち、スリット６３２を介して隣接する電極部６３１は、互いにＬ１４／４の長さだけずれて配置されている。この場合、ＣＦ基板１１ａと垂直な方向から見て、タッチ駆動電極６１Ｘ_ｎと少なくとも一部が重なっているダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎ−１にはみ出して重なっている割合であるはみ出し率は、９．３７５％（＝（０／１６＋１／１６＋２／１６＋３／１６＋０／１６＋１／１６＋２／１６＋３／１６）／８×１００）である。

図１５に示す分割例では、ダミー電極６３の電極部６３１のＹ軸方向における長さＬ１５は、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅の１／８である。ただし、ダミー電極６３のＹ軸方向における長さＬ１５は、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅の１／８と完全に一致していなくてもよい。Ｘ軸方向に隣接するダミー電極６３の電極部６３１は、電極部６３１のＹ軸方向における長さＬ１５の１／４の長さだけ異なる位置で分割されている。すなわち、スリット６３２を介して隣接する電極部６３１は、互いにＬ１５／４の長さだけずれて配置されている。この場合、ＣＦ基板１１ａと垂直な方向から見て、タッチ駆動電極６１Ｘ_ｎと少なくとも一部が重なっているダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎ−１にはみ出して重なっている割合であるはみ出し率は、４．６８７５％（＝（０／３２＋１／３２＋２／３２＋３／３２＋０／３２＋１／３２＋２／３２＋３／３２）／８×１００）である。

上述したように、本実施形態の構成では、基板１１ａ、１１ｂと垂直な方向から見て、ダミー電極６３が１つのタッチ駆動電極６１と重なっているだけでなく、隣接しているタッチ駆動電極６１とも一部が重なっている。このため、ダミー電極６３が複数のタッチ駆動電極６１にまたがらないように分割されている構成と比べると、タッチ検出電極６２から出力される出力信号が低下することが予測される。

図１６は、基板１１ａ、１１ｂと垂直な方向から見て、ダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１にまたがっている場合の等価回路図である。ここでは、基板１１ａ、１１ｂと垂直な方向から見て、ダミー電極６３はタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎと重複しており、さらに、タッチ駆動電極６１Ｘ_ｎと隣接するタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎ−１とも一部が重複しているものとする。図中、Ｃｔｒはタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎとタッチ検出電極６２Ｙ_ｎとの間の静電容量であり、Ｃｔｒ’は、ダミー電極６３を介してタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎ−１とタッチ検出電極６２Ｙ_ｎとの間で形成される静電容量である。また、Ｃは、タッチ検出電極６２Ｙ_ｎの出力信号Ｖｏｕｔを検出するためのコントローラ内の積分器のコンデンサである。

タッチ駆動電極６１Ｘ_ｎの入力信号をＶｄｄとすると、タッチ検出電極６２Ｙ_ｎの出力信号Ｖｏｕｔは、次式（１）で表される。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｄｄ・（Ｃｔｒ−Ｃｔｒ’）／２Ｃ …（１）

式（１）に示すように、タッチ検出電極６２Ｙ_ｎの出力信号Ｖｏｕｔは、ダミー電極６３を介してタッチ駆動電極６１Ｘ_ｎ−１とタッチ検出電極６２Ｙ_ｎとの間で静電容量Ｃｔｒ’が形成されると低下する。

図１７Ａは、参照構成と、図１２〜図１５に示す構成におけるはみ出し率、参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合の実測値、及び参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合の予測値を示すデータである。図１７Ｂは、はみ出し率と、参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合の実測値、及び参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合の予測値との関係を示すグラフである。参照構成とは、基板１１ａ、１１ｂと垂直な方向から見て、ダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１にはみ出していない構成（はみ出し率＝０％）である。また、はみ出し率は、小数点２位以下を切り捨てた値を表示している。

図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、はみ出し率が１０％以下の場合、より詳細には、９．３％以下の場合、ダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１にはみ出していない参照構成の出力信号と比べて、出力信号Ｖｏｕｔは変わらない。従って、図１２〜図１５の構成のうち、図１４及び図１５に示す構成であれば、ダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１にはみ出していない参照構成と比べて、出力信号Ｖｏｕｔは低下しないので、好ましいと言える。

図１８Ａは、ダミー電極６３のはみ出し率と、タッチ位置の検出誤差（ｍｍ）との関係を示すデータである。図１８Ｂは、ダミー電極６３のはみ出し率と、タッチ位置の検出誤差（ｍｍ）との関係を示すグラフである。タッチ位置の検出誤差は、２０回測定した中で最も大きい誤差を示している。

図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、はみ出し率が１０％以下の場合、より詳細には、９．３％以下の場合、ダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１にはみ出していない参照構成（はみ出し率＝０％）と比較して、タッチ位置の検出誤差は変わらなかった。従って、図１２〜図１５の構成のうち、図１４及び図１５に示す構成であれば、ダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１にはみ出していない参照構成と比べて、タッチ位置の検出誤差は低下しないので、好ましいと言える。

図１９Ａ〜図１９Ｅは、ダミー電極６３の分割方法を変えたときの表示画面の見え方の違いを示す図である。図１９Ａ〜図１９Ｄはそれぞれ、図１２〜図１５に示す分割例に対応している。図１９Ｅは、タッチ駆動電極と平行な一本の分割線によってダミー電極を分割した従来の分割方法に対応している。図１９Ａ〜図１９Ｅはいずれも、表示画面の一部を拡大した図である。

Ｘ軸と平行な一本の分割線によって、ダミー電極が分割されている従来の分割方法（図１８Ｅ参照）と比べると、図１２〜図１５に示す本実施形態の分割方法では、分割線が目立ちにくい。特に、ダミー電極６３の分割数を多くするほど（電極部６３１のＹ軸方向の長さが短くなるほど）、分割線が目立ちにくくなる。従って、図１２、図１３、図１４、図１５に示す分割方法の順に、分割線が目立ちにくくなる。

しかしながら、図１５に示す分割方法のように、ダミー電極６３の分割数が多過ぎると、分割線が多くなるため、分割線が無いタッチ検出電極６２が目立つようになる（図１９Ｄ参照）。このため、図１２〜図１５に示す分割方法のうち、図１４に示す分割方法によれば、分割線が目立ちにくく、かつタッチ検出電極６２も目立ちにくい。また、参照構成の出力信号に対する出力信号Ｖｏｕｔの割合（図１７Ａ、図１７Ｂ参照）、及びタッチ位置の検出誤差（ｍｍ）（図１８Ａ、図１８Ｂ参照）の観点からも、図１４に示す分割方法が最も好ましい。

すなわち、ダミー電極６３を構成する各電極部６３１のＹ軸方向における長さは、タッチ駆動電極６１のＹ軸方向における幅の１／４の長さであり、スリット６３２を挟んで両側に位置する２つの電極部６３１は、電極部６３１のＹ軸方向における長さの１／４の長さだけずれて配置されている構成であれば、分割線が目立ちにくく、かつ、タッチ検出電極６２も目立ちにくい。また、この構成によれば、ダミー電極６３が隣接するタッチ駆動電極６１にはみ出していない構成と比べて、出力信号Ｖｏｕｔは低下せず、かつ、タッチ検出誤差も低下しない。

以上、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上述した実施形態では、ダミー電極６３の電極部６３１の分割線は、ジグザグ形状のスリット６３２の第１方向直線部６３２ａ及び第２方向直線部６３２ｂのうちのいずれか一方の直線部を延長した線としたが、スリット６３２の第１方向直線部６３２ａまたは第２方向直線部６３２ｂを延長した線ではなくてもよい。例えば、スリット６３２を構成する第１方向直線部６３２ａ及び第２方向直線部６３２ｂのうちのいずれか一方の直線部と平行な線を分割線としても良いし、タッチ駆動電極６１が延びている方向と平行な線を分割線としても良い。また、タッチ駆動電極６１が延びている方向と平行な線に対して、所定の角度（例えば３０度）の線を分割線とすることもできる。

ダミー電極６３の分割例を図１２〜図１５に示したが、これらはあくまで例示である。すなわち、絶縁基板と、絶縁基板に第１の方向に並んで複数設けられ、各々が第１の方向と交差する第２の方向に延びているタッチ駆動電極と、絶縁基板に第２の方向に並んで複数設けられ、各々が第１の方向に延びているタッチ検出電極と、隣り合うタッチ検出電極の間に配置され、第１の方向に延びるスリットが設けられているダミー電極と、を備え、ダミー電極は、スリットを挟んだ両側において、第１の方向における異なる位置で分割されている構成であれば、本実施形態のタッチパネルに含まれる。

表示装置１０は、液晶パネルを有する液晶ディスプレイに限定されることはなく、有機ＥＬパネルを有する有機ＥＬディスプレイなど、他の表示パネルを有する表示装置であっても良い。

本実施形態におけるタッチパネルを備えた表示装置は、携帯電話（スマートフォンなどを含む）、ノートパソコン（タブレット型ノートパソコンなどを含む）、携帯型情報端末（電子ブックやＰＤＡなどを含む）、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機などの各種電子機器に用いられる。

１０…表示装置、６１…タッチ駆動電極、６２…タッチ検出電極、６３…ダミー電極、６３１…電極部、６３２…スリット

Claims (7)

1. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板に第１の方向に並んで複数設けられ、各々が前記第１の方向と交差する第２の方向に延びているタッチ駆動電極と、
   前記絶縁基板に前記第２の方向に並んで複数設けられ、各々が前記第１の方向に延びているタッチ検出電極と、
   隣り合う前記タッチ検出電極の間に配置され、全体として前記第１の方向に延びているスリットが設けられているダミー電極と、
   を備え、
   前記ダミー電極は、前記スリットによって前記第２の方向に並ぶ複数の電極部に分断されており、
   前記スリットを挟んで隣接する２つの前記電極部は、前記第１の方向における異なる位置で分割されており、
   前記絶縁基板と垂直な方向から見て、少なくとも一部が１つの前記タッチ駆動電極と重なっている前記ダミー電極が隣接する前記タッチ駆動電極にはみ出して重なっている割合であるはみ出し率は１０％以下である、タッチパネル。
2. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板に第１の方向に並んで複数設けられ、各々が前記第１の方向と交差する第２の方向に延びているタッチ駆動電極と、
   前記絶縁基板に前記第２の方向に並んで複数設けられ、各々が前記第１の方向に延びているタッチ検出電極と、
   隣り合う前記タッチ検出電極の間に配置され、全体として前記第１の方向に延びているスリットが設けられているダミー電極と、
   を備え、
   前記ダミー電極は、前記スリットによって前記第２の方向に並ぶ複数の電極部に分断されており、
   前記スリットを挟んで隣接する２つの前記電極部は、前記第１の方向における異なる位置で分割されており、
   分割された前記電極部の各々は、前記タッチ駆動電極の前記第１の方向における幅の１／４の長さであり、前記スリットを挟んで隣接する２つの前記電極部は、前記電極部の前記第１の方向における長さの１／４の長さだけずれて配置されている、タッチパネル。
3. 前記電極部は、前記タッチ駆動電極の前記第１の方向における幅よりも短い長さに分割されている、請求項１または２に記載のタッチパネル。
4. 前記スリットは、ジグザグ形状に繰り返し折れ曲がりつつ全体として前記第１の方向に延びており、
   前記電極部は、前記ジグザグ形状のスリットを構成する第１の直線部及び第２の直線部のうちのいずれか一方の直線部と平行な線を分割線として分割されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
5. 前記ダミー電極の端部はテーパー形状である、請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチパネル。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のタッチパネルを備える表示装置。
7. 前記表示装置は、前記絶縁基板と対向基板との間に液晶層が挟まれた液晶ディスプレイであって、
   前記タッチ駆動電極は、前記絶縁基板と前記対向基板との間に配置され、
   前記タッチ検出電極は、前記絶縁基板の両面のうち、前記タッチ駆動電極が配置されている面とは反対側の面に配置されている、請求項６に記載の表示装置。

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