JP2009271225A - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物と表示装置との接触を正確に検出する。
【解決手段】表示装置１０は、第１基板６０と第２基板７０との間に、光検出部１１０と
、静電容量検出部１２０とを具備する。光検出部１１０は、フォトダイオードＰＤに入射
される光量に応じた第１の検出信号Ｔ１を検出回路４０へ出力し、静電容量検出部１２０
は、容量素子Ｃの容量値に応じた第２の検出信号Ｔ２を検出回路４０へ出力する。検出回
路４０は、光検出部１１０から出力される第１の検出信号Ｔ１と、静電容量検出部１２０
から出力される第２の検出信号Ｔ２とに基づいて、対象物と表示装置１０との接触を検出
する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、表示装置および電子機器に関する。

従来、指やペンなどの対象物が画面に接触したことを検出する機能を有する表示装置が
知られている。例えば特許文献１には、互いに対向する２つの電極間に挟持された液晶な
どの電気光学物質によって形成された静電容量の変化を検出して対象物が画面に接触した
ことを検出する技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、表示装置内に光セ
ンサを内蔵し、当該光センサの受光量の変化を検出して対象物が画面に接触したことを検
出する技術が開示されている。
特開２００７―４７８５１号公報 特開２００５−７２１２６号公報

特許文献１においては、互いに対向する２つの電極と、当該２つの電極間に挟持された
電気光学物質とを含む静電容量検出部が表示装置内に設けられている。一方の電極は第１
基板のうち第２基板との対向面側に設けられ、他方の電極は第２基板のうち第１基板との
対向面側に設けられる。ここで、対象物と表示装置との接触位置を検出するために、複数
の静電容量検出部を表示装置内に設けることが考えられる。対象物が表示装置に接触する
と、基板が撓んで電極間のギャップが変化する。当該接触点に最も近い位置に設けられた
静電容量検出部は、電極間のギャップ変化に応じた静電容量変化を検出して対象物が接触
したことを検出するが、基板の撓みにより、他の静電容量検出部も対象物が接触したこと
を検出してしまう場合がある。このため、対象物の接触位置を正確に検出することは困難
であるという問題が発生する。

また、特許文献２においては、例えば指などの対象物が画面に影を落としながら近づく
と、指が画面に触れていないにも関わらず、影になった領域に対応して設けられた光セン
サの受光量が変化して指が画面に接触したと判定される場合もある。すなわち、特許文献
２の技術では、対象物が画面に接触したのか近づいただけなのかを正確に判定することは
困難であるという問題があった。
以上の事情に鑑みて、本発明は、対象物と表示装置との接触を正確に検出するという課
題の解決を目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、互いに対向する第１基板およ
び第２基板と、第１基板と第２基板との間に挟持される電気光学素子（例えば図１に示す
液晶素子５０）と、第１基板と第２基板との間に配置され、入射光の光量に応じた大きさ
の第１の検出信号を出力する光検出部と、第１基板と第２基板との間に配置される第１電
極（例えば図２〜図４に示す電極１２１）および第２電極（例えば図２〜図４に示す対向
電極５５）を有する容量素子（例えば図２に示すＣ、図４に示すＣ２）を含み、容量素子
の容量値に応じた大きさの第２の検出信号を出力する静電容量検出部と、を具備する。こ
の態様によれば、対象物と表示装置との接触を正確に検出することができる。

本発明に係る表示装置の好適な態様として、容量素子は、第１基板のうち第２基板との
対向面側に設けられた第１電極（例えば図２に示す電極１２１）と、第２基板のうち第１
基板との対向面側に設けられた第２電極（例えば図２に示す対向電極５５）と、第１電極
と第２電極との間に挟持された電気光学物質（例えば図２に示す液晶５７）とから構成さ
れ、第２電極は、第２基板のうち第１基板との対向面側に設けられて第１基板側へ突出す
る第１の突起部（例えば図２に示す突起部１４０ｂ）を覆うように形成される。この態様
によれば、第２電極は、第２基板のうち第１基板との対向面側に設けられて第１基板側へ
突出する第１の突起部を覆うように形成されるから、第１の突起部が設けられない態様と
比べて、第１電極と第２電極との間のギャップを小さくすることができる。従って、容量
素子の容量値を大きくできるから、容量素子の容量値の変化を感度良く検出できるという
利点がある。なお、「電気光学物質」とは、印加される電気エネルギーに応じて光学特性
が変化する物質であり、例えば液晶などが該当する。

本発明に係る表示装置の好適な態様として、第１電極（例えば図４に示す電極１２１）
と第２電極（例えば図４に示す対向電極５５）とは、第１基板に設けられており、容量素
子は、第１電極と、第２電極と、第１電極及び第２電極と第２基板との間に設けられた電
気光学物質とから構成され、第２基板のうち第１基板との対向面側において第１電極及び
第２電極の少なくとも一部と対向する位置に設けられて第１基板側へ突出する第１の突起
部（例えば図４に示す突起部１４０ｂ）を備える。この態様によれば、第１の突起部が設
けられることによって電気光学物質の乱れが生じ易くなり、容量素子の容量値も、第１の
突起部を設けない構成と比べて大きく変化する。従って、接触時と非接触時との容量値の
変化量を十分に確保できる。すなわち、検出感度が向上するという利点がある。

本発明に係る表示装置の好適な態様として、第１基板のうち第２基板との対向面側にお
いて光検出部および静電容量検出部とは異なる位置に設けられて第２基板側へ突出する第
２の突起部（例えば図２に示すダミー用フォトダイオード１３０）と、第２基板のうち第
１基板との対向面側において第２の突起部に対向する位置に設けられて第１基板側へ突出
する第３の突起部（例えば図２に示す突起部１４０ａ）と、を含み、第２の突起部と第３
の突起部とが接触（例えば図２に示すように、配向膜９０ａおよび９０ｂなどを介して接
触する態様も含む）することで構成されるスペーサ（例えば図２に示すスペーサ２００）
を備え、第１の突起部の高さと第３の突起部の高さとは等しい。この態様によれば、第１
の突起部の高さと第３の突起部の高さとは等しいから、第２の基板のうち第１基板との対
向面側に異なる高さの突起部を設ける必要は無い。従って、製造が容易になるという利点
がある。

本発明に係る表示装置の好適な態様として、光検出部は、第１基板のうち第２基板との
対向面側に設けられた光検出素子（例えば図２に示すフォトダイオードＰＤ）を含み、第
２の突起部は、光検出素子と同じ構成の第２の光検出素子（例えば図２に示すダミー用フ
ォトダイオード１３０）から構成される。この態様によれば、第２の突起部は光検出部に
含まれる光検出素子と同じ構成の第２の光検出素子から構成されるから、第２の突起部は
光検出部に含まれる光検出素子と同一の製造プロセスで同時に製造できる。従って、製造
が容易になるという利点がある。

本発明に係る表示装置の好適な態様として、光検出部は、第１基板のうち第２基板との
対向面側に設けられた光検出素子を含み、光検出素子と、第２基板のうち第１基板との対
向面側において光検出素子に対向する位置に設けられて第１基板側へ突出する第４の突起
部（例えば図３に示す突起部１４０ｃ）と、を含み、光検出素子と第４の突起部とが接触
（例えば図３に示すように、配向膜９０ａおよび９０ｂなどを介して接触する態様も含む
）することで構成される第２のスペーサ（例えば図３に示すスペーサ２０１）を備え、前
記第４の突起部の高さと第１の突起部の高さとは等しい。より具体的には、第４の突起部
は透過性の材料（例えば透明のアクリル樹脂など）で構成される。この態様によれば、第
１基板と第２基板との間隔を規定する第２のスペーサは、光検出素子と第４の突起部とか
ら構成されるから、第１基板において光検出素子と異なる位置に、第１基板と第２基板と
の間隔を保持するためのスペーサを設ける必要は無い。また、第２基板において第４の突
起部とは異なる位置に、第１基板と第２基板との間隔を保持するためのスペーサを設ける
必要も無い。従って、表示装置の構成を簡素化できるという利点がある。

本発明に係る表示装置の好適な態様として、第１の検出信号と第２の検出信号とに基づ
いて、対象物と表示装置との接触を検出する検出回路をさらに備える。より具体的には、
検出回路は、第１の検出信号と第２の検出信号とが同時に有効な場合に、対象物が表示装
置と接触したことを示す接触検出信号を出力する。検出回路から出力される信号は、第１
の検出信号と第２の検出信号との論理積であり、第１の検出信号と第２の検出信号とが同
時に有効な場合は上記接触検出信号が出力される一方、第１の検出信号および第２の検出
信号のうち何れかが有効でない場合は上記接触検出信号が出力されない。この態様によれ
ば、対象物と表示装置との接触を正確に検出できるとともにその接触位置も正確に検出で
きるという利点がある。

また、本発明に係る電気光学装置は各種の電子機器に利用される。この電子機器の典型
例は、電気光学装置を表示装置として利用した機器である。この種の機器としては、パー
ソナルコンピュータや携帯電話機などがある。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の構成を示すブロック図である。表
示装置１０は、複数の画素回路Ｐが面状に配列された画素領域１００と、各画素回路Ｐを
駆動する走査線駆動回路２０およびデータ線駆動回路３０と、対象物と表示装置１０との
接触を検出する検出回路４０とを有する。図１に示すように、画素領域１００には、Ｘ方
向に延在するｍ本の走査線１０２と、Ｘ方向に直交するＹ方向に延在するｎ本のデータ線
１０４とが設けられる（ｍおよびｎは２以上の自然数）。各画素回路Ｐは、走査線１０２
とデータ線１０４との交差に対応する位置に配置される。従って、これらの画素回路Ｐは
縦ｍ行×横ｎ列のマトリクス状に配列する。また、画素領域１００の背面側には、バック
ライト（図示省略）が設けられている。

走査線駆動回路２０は、ｍ本の走査線１０２の各々に出力される走査信号Ｇｉ（ｉ＝１
〜ｍ）を水平走査期間毎に順番にアクティブレベルに設定することで各走査線１０２を順
次に選択する。データ線駆動回路３０は、走査線駆動回路２０が選択した走査線１０２に
対応する１行分のｎ個の画素回路Ｐの各々に対応するデータ電位ＶＤ[１]ないしＶＤ[ｎ]
を生成して各データ線１０４に出力する。第ｉ行の選択時に第ｊ列目（ｊは１≦ｊ≦ｎを
満たす整数）のデータ線１０４に出力されるデータ電位ＶＤ[ｊ]は、第ｉ行の第ｊ列目に
位置する画素回路Ｐに対して指定された階調に対応する電位となる。

図１に示すように、画素回路Ｐは、液晶素子５０とトランジスタ５１とを含む。液晶素
子５０は、間隔をあけて対向する画素電極５３および対向電極５５と両者間に挟持された
液晶５７とで構成される。対向電極５５には共通電位Ｖｃｏｍが供給される。トランジス
タ５１は、Ｎチャネル型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成され、画素電極５３
とデータ線１０４との間に介在して両者間の導通を制御する。トランジスタ５１のゲート
は走査線１０２に接続される。従って第ｉ行目の走査線１０２が選択されると、第ｉ行目
の各画素回路Ｐのトランジスタ５１がオン状態となり、各画素回路Ｐの画素電極５３には
データ線１０４からデータ電位ＶＤが供給される。これによって、各画素回路Ｐの液晶素
子５０に電圧（＝ＶＤ−Ｖｃｏｍ）が印加される。各画素回路Ｐにおける液晶素子５０の
透過率（バックライトから液晶素子５０に照射される光のうち観察側に透過する光量の割
合）は、当該画素回路Ｐに供給されるデータ電位ＶＤに応じて変化する。

図１に示すように、画素領域１００には、複数の接触検出部Ｑが設けられる。複数の接
触検出部Ｑの各々は、画素回路Ｐと重ならないようにして所定の位置に配置されて第１の
検出信号Ｔ１および第２の検出信号Ｔ２を検出回路４０へ出力する。複数の接触検出部Ｑ
の各々は、第１の検出信号Ｔ１を出力する光検出部１１０と、第２の検出信号Ｔ２を出力
する静電容量検出部１２０とを含む。後述するように、検出回路４０は、各接触検出部Ｑ
から出力される第１の検出信号Ｔ１および第２の検出信号Ｔ２に基づいて、対象物と表示
装置１０との接触位置を検出する。

図２は、画素領域１００内の断面図である。図２に示すように、互いに対向する第１基
板６０と第２基板７０との間に液晶５７が挟持される。第１基板６０および第２基板７０
は、ガラスなどの透過性の材料で形成される。第１基板６０と第２基板７０との間には、
光検出部１１０と静電容量検出部１２０とが設けられる。光検出部１１０はフォトダイオ
ードＰＤを含み、フォトダイオードＰＤに入射される光量に応じた第１の検出信号Ｔ１を
出力する手段である。静電容量検出部１２０は、第１基板６０と第２基板７０との間のギ
ャップ変化に応じた第２の検出信号Ｔ２を出力する手段である。バックライトから第１基
板６０に入射した光は、液晶５７と第２基板７０とを透過して観察側に出射する。

図２に示すように、第１基板６０のうち第２基板７０との対向面上には、画素回路Ｐに
含まれるトランジスタ５１と、光検出部１１０に含まれるトランジスタＴｒ１と、静電容
量検出部１２０に含まれるトランジスタＴｒ２とが形成される。

トランジスタ（５１、Ｔｒ１，Ｔｒ２）は、第１基板６０のうち第２基板７０との対向
面の表面に半導体材料によって形成された半導体層１１１と、半導体層１１１を覆うゲー
ト絶縁層Ｆａ０を挟んで半導体層１１１に対向するゲート電極１１３とを含む。ゲート電
極１１３は第１絶縁層Ｆａ１に覆われる。トランジスタ（５１、Ｔｒ１、Ｔｒ２）のドレ
イン電極１１５およびソース電極１１７は、第１絶縁層Ｆａ１の面上に形成されるととも
にコンタクトホールＣＨ１を介して半導体層１１１に導通する。トランジスタ（５１、Ｔ
ｒ１、Ｔｒ２）のドレイン電極１１５およびソース電極１１７は、第１平坦化層Ｆ１によ
って覆われる。第１平坦化層Ｆ１は、透明のアクリル樹脂などの透過性の材料によって形
成される。

図２に示すように、第１平坦化層Ｆ１の面上には画素電極５３と、電極１１２と、電極
１２１とが相互に離間して形成される。画素電極５３は、複数の画素回路Ｐごとに相互に
離間して形成され、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）といっ
た光透過性の導電性材料によって形成される。画素電極５３は、第１平坦化層Ｆ１を貫通
するコンタクトホールＣＨ２を介してトランジスタ５１のソース電極１１７と電気的に接
続される。電極１１２は、複数の接触検出部Ｑにおける光検出部１１０ごとに相互に離間
して形成され、コンタクトホールＣＨ３を介してトランジスタＴｒ１のソース電極１１７
と電気的に接続される。電極１２１は、複数の接触検出部Ｑにおける静電容量検出部１２
０ごとに相互に離間して形成され、コンタクトホールＣＨ４を介してトランジスタＴｒ２
のソース電極１１７と電気的に接続される。

図２に示すように、電極１１２のうち第２基板７０との対向面上にはフォトダイオード
ＰＤが設けられる。フォトダイオードＰＤは、電極１１２のうち第２基板７０との対向面
上に形成される絶縁膜８０によって覆われる。図２に示すように、フォトダイオードＰＤ
を覆う絶縁膜８０の面上には電極８４が設けられる。電極８４は、コンタクトホールを介
してフォトダイオードＰＤの上面と接続される。また、電極１１２と画素電極５３とは絶
縁膜８０を介して電気的に絶縁される。さらに、電極１１２と電極１２１とは絶縁膜８０
を介して電気的に絶縁される。

図２に示すように、画素電極５３のうち第２基板７０との対向面上には、フォトダイオ
ードＰＤと同じ材料および構造のダミー用フォトダイオード１３０が設けられる。ダミー
用フォトダイオード１３０は絶縁膜８６によって覆われる。本実施形態においては、ダミ
ー用フォトダイオード１３０は、光検出素子としては機能せず、単に、第１基板６０と第
２基板７０との間の距離を一定に保持する役割を果たす。なお、フォトダイオードＰＤと
同様に、ダミー用フォトダイオード１３０の上面に電極８４を設ける態様とすることもで
きる。

図２に示すように、電極１２１は絶縁膜８０によって覆われる。図２に示すように、絶
縁膜８０、電極８４、画素電極５３、絶縁膜８６は、液晶分子を一定方向に配列するため
の配向膜９０ａで覆われる。配向膜９０ａは、例えばポリイミド樹脂によって形成される
。

図２に示すように、第２基板７０のうち第１基板６０との対向面には、遮光膜１５０お
よびカラーフィルタ１５２が設けられる。遮光膜１５０は、各画素回路Ｐに対応して開口
１５４が形成された遮光性の膜体である。開口１５４内にはカラーフィルタ１５２が形成
される。図２に示すように、遮光膜１５０はダミー用フォトダイオード１３０に対向する
部分を含む。従って、第２基板７０側からダミー用フォトダイオード１３０に入射する光
は遮断される。

図２に示すように、遮光膜１５０のうちフォトダイオードＰＤに対向する領域には、第
２基板７０側から第１基板６０側へ入射される光をフォトダイオードＰＤへ導くための透
過孔１５６が形成される。対象物が表示装置１０に接近または接触することにより、透過
孔１５６の一部または全部が対象物に覆われると、透過孔１５６を通じてフォトダイオー
ドＰＤに入射される光量が変化する。光検出部１１０は、フォトダイオードＰＤに入射さ
れる光量に応じた大きさの第１の検出信号Ｔ１を生成して検出回路４０へ出力する。第１
の検出信号Ｔ１は、トランジスタＴｒ１を介して検出回路４０へ出力される。

図２に示すように、遮光膜１５０およびカラーフィルタ１５２は、第２平坦化層Ｆ２に
よって覆われる。第２平坦化層Ｆ２は、透明のアクリル樹脂などの透過性の材料によって
形成される。第２平坦化層Ｆ２のうち第１基板６０との対向面には、第１基板６０側へ突
出する突起部１４０ａおよび１４０ｂが形成される。本実施形態においては、突起部１４
０ａの高さと突起部１４０ｂの高さとは等しい。突起部１４０ａおよび１４０ｂが形成さ
れた第２平坦化層Ｆ２の表面は、全域にわたって連続する対向電極５５で覆われる。対向
電極５５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性の導電性材料によって形成され
る。対向電極５５は、さらに配向膜９０ｂで覆われる。

図２に示すように、突起部１４０ａの頂上面（突起部１４０ａの第１基板６０側への突
出方向端部）と、ダミー用フォトダイオード１３０の頂上面（ダミー用フォトダイオード
１３０の第２基板７０側への突出方向端部）とは、絶縁膜８６、配向膜９０ａおよび９０
ｂ、対向電極５５を介して当接する。すなわち、本実施形態においては、第１基板６０と
第２基板７０との間隔を規定するスペーサ２００は、突起部１４０ａとダミー用フォトダ
イオード１３０とを含み、両者が接触することで構成される。

図２に示すように、静電容量検出部１２０は、対向電極５５のうちスペーサ１４０ｂを
覆う部分と、電極１２１と、両者の間に挟持された液晶５７とで構成される容量素子Ｃと
を含む。観察側の第２基板７０に対象物が接触して第２基板７０が撓むと、対向電極５５
のうちスペーサ１４０ｂを覆う部分と、電極１２１とのギャップｄが変化する。これによ
り、容量素子Ｃの容量値が変化する。静電容量検出部１２０は、容量素子Ｃの容量値に応
じた大きさの第２の検出信号Ｔ２を生成して検出回路４０へ出力する。第２の検出信号Ｔ
２はトランジスタＴｒ２を介して検出回路４０へ出力される。

本実施形態においては、容量素子Ｃを構成する対向電極５５はスペーサ１４０ｂを覆う
ように形成されるから、スペーサ１４０ｂを設けない構成（すなわち、第２平坦化層Ｆ２
のうち第１基板６０との対向面に容量素子Ｃを構成する対向電極５５を設けた構成）と比
べて、ギャップｄを小さくできる。従って、本実施形態によれば、容量素子Ｃの容量値を
大きくできるから、容量値の変化を感度良く検出できるという利点がある。

以上に説明したとおり、本実施形態に係る表示装置１０は、第１基板６０と第２基板７
０との間に、光検出部１１０と、静電容量検出部１２０とを具備する。光検出部１１０は
、フォトダイオードＰＤに入射される光量に応じた大きさの第１の検出信号Ｔ１を検出回
路４０へ出力し、静電容量検出部１２０は、容量素子Ｃの容量値に応じた大きさの第２の
検出信号Ｔ２を検出回路４０へ出力する。検出回路４０は、第１の検出信号Ｔ１と第２の
検出信号Ｔ２とに基づいて、対象物と表示装置１０との接触を検出する。より具体的には
、検出回路４０は、画素領域１００に設けられた複数の接触検出部Ｑのうち、何れかの接
触検出部ＱのフォトダイオードＰＤに入射される光量が、対象物が表示装置１０に接触ま
たは接近したと判定されるレベルであり、かつ、容量素子Ｃの容量値が、対象物が表示装
置１０に接触したと判定されるレベルである場合に、当該接触検出部Ｑに対応する位置に
対象物が接触したことを示す接触検出信号を制御回路（図示省略）へ出力する。

ところで、対象物が表示装置１０に接触すると、実際に対象物と表示装置１０とが接触
している部分よりも広範囲にわたって基板が撓むため、第１基板６０と第２基板７０との
間に静電容量検出部１２０のみが複数設けられた態様においては、接触点に最も近い位置
に設けられた静電容量検出部１２０だけでなく他の静電容量検出部も対象物が接触したこ
とを検出するおそれがある。従って、対象物の接触位置を正確に検出することは困難であ
るという問題が発生する。また、第１基板６０と第２基板７０との間に光検出部１１０の
みが複数設けられた態様においては、対象物が表示装置１０に影を落としながら近づくと
、対象物が表示装置１０に触れていないにも関わらず、影になった領域に対応して設けら
れたフォトダイオードＰＤの受光量が変化して対象物が表示装置１０に接触したと判定さ
れる場合もある。従って、対象物が表示装置１０に接触したのか近づいただけなのかを正
確に判定することは困難であるという問題がある。

これに対して、本実施形態においては、光検出部１１０および静電容量検出部１２０か
ら出力される第１の検出信号Ｔ１および第２の検出信号Ｔ２のうち何れか一方のみの検出
信号が、対象物が表示装置１０に接触したと判定されるレベルであっても対象物が表示装
置１０に接触したとは判定されず、両方の信号が、対象物が表示装置１０に接触したと判
定されるレベルのときにのみ対象物と表示装置１０との接触を検出するから、対象物と表
示装置１０との接触を正確に検出できるとともにその接触位置も正確に検出できるという
利点がある。

また、本実施形態においては、突起部１４０ａの高さと突起部１４０ｂの高さとが等し
いから、第２基板７０のうち第１基板６０との対向面側に異なる高さの突起部を設ける必
要は無い。従って、表示装置１０の製造が容易になるという利点がある。また、本実施形
態においては、突起部１４０ａおよび突起部１４０ｂは、共通の材料で構成されるから、
同一の製造プロセスで同時に製造できる。

さらに、本実施形態においては、光検出部１１０に含まれるフォトダイオードＰＤと、
ダミー用フォトダイオード１３０とは、同じ材料および構造であるから、フォトダイオー
ドＰＤおよびダミー用フォトダイオード１３０は同一の製造プロセスで同時に製造できる
。従って、表示装置１０の製造が容易になるという利点がある。

＜Ｂ：第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係る表示装置１０の断面図（図１の断面図に対応）で
ある。本実施形態においては、ダミー用フォトダイオード１３０が設けられず、第２平坦
化層Ｆ２のうち第１基板６０との対向面においてフォトダイオードＰＤに対向する領域（
透過孔１５６に対応する領域）に、第１基板６０側へ突出する突起部１４０ｃが設けられ
る。そして、図３に示すように、フォトダイオードＰＤの頂上面（フォトダイオードＰＤ
の第２基板７０側への突出方向端部）と、突起部１４０ｃの頂上面（突起部１４０ｃの第
１基板６０側への突出方向端部）とが、配向膜９０ａおよび９０ｂなどを介して当接する
。すなわち、本実施形態においては、第１基板６０と第２基板７０との間隔を規定するス
ペーサ２０１は、フォトダイオードＰＤと突起部１４０ｃとを含み、両者が接触すること
で構成される。突起部１４０ｃは、例えば透明のアクリル樹脂などの透過性の材料で構成
される。これにより、透過孔１５６から第１基板６０側へ入射される光は、突起部１４０
ｃを通じてフォトダイオードＰＤへ導かれる。

本実施形態においては、スペーサ２０１がフォトダイオードＰＤと突起部１４０ｃとで
構成されるから、第１実施形態と異なり、画素電極５３のうち第２基板７０との対向面上
にダミー用フォトダイオード１３０などの突起部を設ける必要が無い。従って、構成が簡
素化されるとともに表示装置１０の製造が容易になるという利点がある。また、本実施形
態においては、第１実施形態と異なり、第２基板７０のうち第１基板６０との対向面にお
いてダミー用フォトダイオード１３０に対向する領域に遮光膜１５０を設ける必要が無い
から、その分、開口１５４を大きくしてカラーフィルタ１５２の面積を大きくできる。す
なわち、液晶表示部分の透過面積を大きくできるという利点もある。

さらに、本実施形態においては、突起部１４０ｂの高さと突起部１４０ｃの高さとが等
しい。従って、第２基板７０のうち第１基板６０との対向面側に異なる高さの突起部を設
ける必要は無いから、表示装置１０の製造が容易になるという利点もある。

＜Ｃ：変形例＞
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能で
ある。また、以下に示す変形例のうちの２以上の変形例を組み合わせることもできる。

（１）変形例１
上述の各実施形態においては、第１基板６０に設けられた画素電極５３と、第２基板７
０に設けられた対向電極５５との間に電界を印加することにより、液晶５７の配向を制御
するＴＮ（Twisted Nematic）方式が例示されているが、これに限らず、液晶５７に印加
する電界の方向を基板とほぼ平行な方向とする横電界方式を採用することもできる。

図４は、上述の第２実施形態に係る表示装置１０にＦＦＳ（Fringe Field Switching）
方式を採用した態様の断面図である（図１の断面図に対応）。図４の態様においては、第
２基板７０側には対向電極５５は設けられずに、第１基板６０のうち第２基板７０との対
向面側に互いに対向する画素電極５３および対向電極５５が設けられ、画素電極５３と対
向電極５５との間に発生するフリンジ電界（第１基板６０および第２基板７０とほぼ平行
な方向に発生する電界）によって液晶の配向が制御される。

図４に示す態様においては、静電容量検出部１２０は、電極１２１と、絶縁膜８０のう
ち第２基板７０との対向面上において電極１２１と対向して設けられた複数の対向電極５
５と、を有する容量素子Ｃ２を含む。複数の対向電極５５の各々は互いに離間して設けら
れる。図４に示すように、第２平坦化層Ｆ２のうち第１基板６０との対向面において容量
素子Ｃ２を構成する電極１２１および対向電極５５の少なくとも一部と対向する領域には
、第１基板６０側へ突出する突起部１４０ｂが設けられる。図４に示す態様においては、
配向膜９０ｂのうち突起部１４０ｂを覆う部分と配向膜９０ａとの間のギャップｄ２が、
突起部１４０ｂを設けない構成と比べて小さいから、対象物が表示装置１０に接触して第
１基板６０と第２基板７０との間のギャップが変化すると、配向膜９０ｂのうち突起部１
４０ｂを覆う部分と配向膜９０ａとの間に挟持された液晶５７の配向は、突起部１４０ｂ
を設けない構成と比べて大きく変化する。これにより、容量素子Ｃ２の容量値も、突起部
１４０ｂを設けない構成と比べて大きく変化する。従って、図４に示す態様によれば、接
触時と非接触時との容量値の変化量を十分に確保できる。すなわち、検出感度が向上する
という利点がある。

図４においては、ＦＦＳ方式を採用した態様について例示されているが、これに限らず
、例えばＩＰＳ（In−Plane Switching）方式を採用した態様とすることもできる。

（２）変形例２
上述の第１実施形態においては、スペーサ２００は、ダミー用フォトダイオード１３０
と突起部１４０ａとで構成される態様が例示されているが、例えば、ダミー用フォトダイ
オード１３０の代わりに突起部を画素電極５３の面上に設ける態様とすることもできる。
要するに、突起部１４０ａと、第２基板７０のうち第１基板６０との対向面側において突
起部１４０ａと対向する位置に設けられて第１基板６０側へ突出する突起部（一例として
ダミー用フォトダイオード１３０）と、からスペーサ２００が構成される態様であればよ
い。

（３）変形例３
接触検出部Ｑの位置および数は任意である。例えば、複数の画素回路Ｐごとに接触検出
部Ｑを設ける態様とすることもできるし、各画素回路Ｐごとに接触検出部Ｑを設ける態様
とすることもできる。

（４）変形例４
上述の各実施形態においては、各画素回路Ｐが液晶素子５０を含む態様が例示されてい
るが、これに限らず、各画素回路Ｐに含まれる電気光学素子（すなわち、第１基板６０と
第２基板７０との間に挟持される電気光学素子）は任意に変更が可能である。例えば、各
画素回路Ｐが有機発光ダイオード素子を含む態様とすることもできるし、無機発光ダイオ
ードやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含む態様とすることもで
きる。

＜Ｄ：応用例＞
次に、本発明に係る表示装置１０を利用した電子機器について説明する。図５は、以上
に説明した何れかの形態に係る表示装置１０を採用したモバイル型のパーソナルコンピュ
ータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置１０と本
体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード
２００２が設けられている。

図６に、実施形態に係る表示装置１０を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機
３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示
装置１０を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示装置１０に
表示される画面がスクロールされる。

図７に、実施形態に係る表示装置１０を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Dig
ital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１
および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置１０を備える。電源スイッチ４００２を
操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が表示装置１０に表示される。

なお、本発明に係る表示装置が適用される電子機器としては、図５から図７に示したも
ののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ペ
ージャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレ
ビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備
えた機器等などが挙げられる。また、本発明に係る表示装置の用途は画像の表示に限定さ
れない。例えば、光書込み型のプリンタや電子複写機といった画像形成装置においては、
用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する書込みヘッドが使用さ
れるが、この種の書込みヘッドとしても本発明の表示装置は利用される。

本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る表示装置の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る表示装置の断面図である。 本発明の変形例に係る表示装置の断面図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。

符号の説明

１０……表示装置、５０……液晶素子、５３……画素電極、５５……対向電極、５７……
液晶、６０……第１基板、７０……第２基板、１１０……光検出部、１２０……静電容量
検出部、１３０……ダミー用フォトダイオード、１４０ａ〜１４０ｃ……突起部、１５０
……遮光膜、２００，２０１……スペーサ、Ｐ……画素回路、ＰＤ……フォトダイオード
、Ｑ……接触検出部。

Claims (9)

1. 互いに対向する第１基板および第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に挟持される電気光学素子と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、入射光の光量に応じた大きさの第１の
   検出信号を出力する光検出部と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置される第１電極および第２電極を有する容量
   素子を含み、前記容量素子の容量値に応じた大きさの第２の検出信号を出力する静電容量
   検出部と、
   を具備する、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記容量素子は、前記第１基板のうち前記第２基板との対向面側に設けられた第１電極
   と、前記第２基板のうち前記第１基板との対向面側に設けられた第２電極と、前記第１電
   極と前記第２電極との間に挟持された電気光学物質とから構成され、
   前記第２電極は、前記第２基板のうち前記第１基板との対向面側に設けられて前記第１
   基板側へ突出する第１の突起部を覆うように形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１電極と前記第２電極とは、前記第１基板に設けられており、
   前記容量素子は、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１及び第２電極と前記第２
   基板との間に設けられた電気光学物質とから構成され、
   前記第２基板のうち前記第１基板との対向面側において前記第１電極及び前記第２電極
   の少なくとも一部と対向する位置に設けられて前記第１基板側へ突出する第１の突起部を
   備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記第１基板のうち前記第２基板との対向面側において前記光検出部および静電容量検
   出部とは異なる位置に設けられて前記第２基板側へ突出する第２の突起部と、前記第２基
   板のうち前記第１基板との対向面側において前記第２の突起部に対向する位置に設けられ
   て前記第１基板側へ突出する第３の突起部と、を含み、前記第２の突起部と前記第３の突
   起部とが接触することで構成されるスペーサを備え、
   前記第１の突起部の高さと前記第３の突起部の高さとは等しい、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の表示装置。
5. 前記光検出部は、前記第１基板のうち前記第２基板との対向面側に設けられた光検出素
   子を含み、
   前記第２の突起部は、前記光検出素子と同じ構成の第２の光検出素子から構成される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記光検出部は、前記第１基板のうち前記第２基板との対向面側に設けられた光検出素
   子を含み、
   前記光検出素子と、前記第２基板のうち前記第１基板との対向面側において前記光検出
   素子に対向する位置に設けられて前記第１基板側へ突出する第４の突起部と、を含み、前
   記光検出素子と前記第４の突起部とが接触することで構成される第２のスペーサを備え、
   前記第４の突起部の高さと前記第１の突起部の高さとは等しい、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の表示装置。
7. 前記第４の突起部は透過性の材料で構成される、
   ことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 前記第１の検出信号と前記第２の検出信号とに基づいて、対象物と前記表示装置との接
   触を検出する検出回路をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の表示装置。
9. 請求項１から請求項８の何れかに記載の表示装置を具備する電子機器。
   

Images