JP2017059147A - センサ付き表示装置及びセンサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサの誤検出を抑制することが可能なセンサ付き表示装置を提供する。
【解決手段】画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、前記表示領域の外側の非表示領域に配置され前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、を備えた表示パネルと、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記拡幅部は、平面視で前記表示領域と重なることなく前記非表示領域に配置された、センサ付き表示装置。
【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、センサ付き表示装置及びセンサ装置に関する。

近年、物体の接触あるいは接近を検出するセンサ（あるいは、タッチパネルと称される場合もある）を備えたセンサ付き表示装置が実用化されている。センサの一例として、静電容量の変化に基づいて物体の接触あるいは接近を検出する静電容量型センサがある。このようなセンサを構成する検出電極及びセンサ駆動電極は、画像を表示する表示領域に配置され、誘電体を介して対向している。検出電極は、表示領域の外側に位置するリード線と電気的に接続されている。

表示領域が拡大する一方で表示装置の小型化への要求が高まっており、表示領域よりも外側の周辺は狭額縁化する傾向にある。このため、センサ駆動電極とリード線とが接近して配置されることがある。この場合、センサ駆動電極とリード線との間の容量結合によって、リード線がセンサの如く機能してしまう。例えば、表示領域の最外周付近に被検出物が接触あるいは接近した場合に、当該リード線での静電容量の変化が検出されてしまう。このため、本来被検出物を検出すべき位置の検出電極とは異なる位置で、当該リード線に接続された検出電極があたかも被検出物を検出したかの如く、誤検出してしまう。

そこで、例えば特許文献１によれば、センサ駆動電極と外周配線（リード線）との間の表示領域外に、接地された導電体素材を設け、センサ駆動電極と外周配線との容量結合を遮る技術が提案されている。

特開２０１２−２０８７４９号公報

本実施形態の目的は、センサの誤検出を抑制することが可能なセンサ付き表示装置及びセンサ装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、前記表示領域の外側の非表示領域に配置され前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、を備えた表示パネルと、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記拡幅部は、平面視で前記表示領域と重なることなく前記非表示領域に配置された、センサ付き表示装置が提供される。

本実施形態によれば、
画像を表示する表示領域において最外周に位置するセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、前記表示領域の外側の非表示領域に配置され前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、を備えた表示パネルと、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記拡幅部は、前記センサ駆動電極と対向することなく前記非表示領域に配置された、センサ付き表示装置が提供される。

本実施形態によれば、
画像を表示する表示領域及び前記表示領域の外側の非表示領域を有する表示装置と対向するセンサ装置であって、前記表示領域に対向するセンサ駆動電極と、前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、前記非表示領域に対向し前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記拡幅部は、前記表示領域に対向することなく前記非表示領域に対向する、センサ装置が提供される。

本実施形態によれば、
画像を表示する表示領域及び前記表示領域の外側の非表示領域を有する表示装置と対向するセンサ装置であって、前記表示領域において最外周の位置に対向するセンサ駆動電極と、前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、前記非表示領域に対向し前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記拡幅部は、前記センサ駆動電極と対向することなく前記非表示領域に対向する、センサ装置が提供される。

図１は、本実施形態に係るセンサ付き表示装置の構成例を概略的に示す斜視図である。 図２は、図１に示した液晶表示装置ＤＳＰの基本構成及び等価回路を概略的に示す図である。 図３は、図２に示した画素ＰＸを示す等価回路図である。 図４は、液晶表示装置ＤＳＰの一部の構造を概略的に示す断面図である。 図５は、本実施形態におけるセンサＳＥの構成を概略的に示す平面図である。 図６は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す平面図である。 図７は、図６に示したセンサＳＥの一部を含む表示パネルＰＮＬの構造を概略的に示す断面図である。 図８は、センシング方法の一例の原理を説明するための図である。 図９は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す他の平面図である。 図１０は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す他の平面図である。 図１１は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す他の平面図である。 図１２は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す他の平面図である。 図１３は、本実施形態におけるセンサＳＥの他の構成を概略的に示す平面図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態に係るセンサ付き表示装置の構成例を概略的に示す斜視図である。本実施形態においては、センサ付き表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。この表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。なお、本実施形態にて開示する主要な構成は、有機エレクトロルミネッセンス表示素子等を有する自発光型の表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を応用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを応用した表示装置などにも適用可能である。

液晶表示装置ＤＳＰは、アクティブマトリクス型の表示パネルＰＮＬ、表示パネルＰＮＬを駆動する駆動ＩＣチップＩＣ１、静電容量型のセンサＳＥ、センサＳＥを駆動する駆動ＩＣチップＩＣ２、表示パネルＰＮＬを照明するバックライトユニットＢＬ、制御モジュールＣＭ、フレキシブル配線基板ＦＰＣ１、ＦＰＣ２、ＦＰＣ３などを備えている。

表示パネルＰＮＬは、平板状の第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向配置された平板状の第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持された液晶層（後述する液晶層ＬＣ）と、を備えている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡを備えている。図示した例では、表示パネルＰＮＬは、バックライトユニットＢＬからの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型である。なお、表示パネルＰＮＬは、第２基板ＳＵＢ２側から入射した外光や補助光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型であっても良い。また、表示パネルＰＮＬは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型であっても良い。

バックライトユニットＢＬは、第１基板ＳＵＢ１の背面側に配置されている。このようなバックライトユニットＢＬとしては、種々の形態が適用可能である。また、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）や冷陰極管（ＣＣＦＬ）などのいずれでも適用可能である。ここでは、バックライトユニットＢＬの詳細な構造については説明を省略する。なお、表示パネルＰＮＬが反射型である場合には、バックライトユニットＢＬは省略される。

センサＳＥは、複数の検出電極Ｒｘを備えている。これらの検出電極Ｒｘは、例えば表示パネルＰＮＬの表示面上つまり第２基板ＳＵＢ２の外面に設けられている。ここでは、検出電極Ｒｘは、概略的に図示されている。図示した例では、各検出電極Ｒｘは、概ね第１方向Ｘに延出し、第２方向Ｙに並んでいる。なお、各検出電極Ｒｘは、第２方向Ｙに延出し第１方向Ｘに並んでいても良いし、島状の形状を有し第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配置されていても良い。ここでは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、互いに直交している。なお、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、９０°以外の角度で交差していても良い。第３方向Ｚは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれと互いに直交している。

駆動ＩＣチップＩＣ１は、表示パネルＰＮＬの第１基板ＳＵＢ１上に搭載されている。フレキシブル配線基板ＦＰＣ１は、表示パネルＰＮＬと制御モジュールＣＭとを接続している。フレキシブル配線基板ＦＰＣ２は、センサＳＥの検出電極Ｒｘと制御モジュールＣＭとを接続している。駆動ＩＣチップＩＣ２は、フレキシブル配線基板ＦＰＣ２上に搭載されている。なお、駆動ＩＣチップＩＣ２は、第１基板ＳＵＢ１上に搭載されても良いし、制御モジュールＣＭに搭載されても良い。フレキシブル配線基板ＦＰＣ３は、バックライトユニットＢＬと制御モジュールＣＭとを接続している。

駆動ＩＣチップＩＣ１及び駆動ＩＣチップＩＣ２は、フレキシブル配線基板ＦＰＣ２等を介して接続されている。例えば、フレキシブル配線基板ＦＰＣ２が第１基板ＳＵＢ１に接続された分岐部ＦＰＣＢを有している場合、駆動ＩＣチップＩＣ１及び駆動ＩＣチップＩＣ２は、上記分岐部ＦＰＣＢに含まれる配線及び第１基板ＳＵＢ１上の配線を介して接続されていても良い。また、駆動ＩＣチップＩＣ１及び駆動ＩＣチップＩＣ２は、フレキシブル配線基板ＦＰＣ１及びフレキシブル配線基板ＦＰＣ２のそれぞれに含まれる配線を介して接続されていても良い。駆動ＩＣチップＩＣ１及び駆動ＩＣチップＩＣ２は、いずれか一方の駆動ＩＣチップでセンサＳＥの駆動時期を知らせるタイミング信号を生成し、このタイミング信号を他方の駆動ＩＣチップに与えることができる。駆動ＩＣチップＩＣ１及び駆動ＩＣチップＩＣ２は、いずれか一方の駆動ＩＣチップで後述する共通電極ＣＥの駆動時期を知らせるタイミング信号を生成し、このタイミング信号を他方の駆動ＩＣチップに与えることができる。又は、制御モジュールＣＭは、駆動ＩＣチップＩＣ１及びＩＣ２にタイミング信号を与えることができる。上記タイミング信号により、駆動ＩＣチップＩＣ１の駆動と、駆動ＩＣチップＩＣ２の駆動との同期化を図ることができる。

図２は、図１に示した液晶表示装置ＤＳＰの基本構成及び等価回路を概略的に示す図である。

液晶表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬなどに加えて、表示領域ＤＡの外側の非表示領域ＮＤＡにおいて、ソース線駆動回路ＳＤ、ゲート線駆動回路ＧＤ、共通電極駆動回路ＣＤなどを備えている。一例では、ソース線駆動回路ＳＤ及び共通電極駆動回路ＣＤの少なくとも一部は、駆動ＩＣチップＩＣ１に内蔵されている。なお、非表示領域ＮＤＡは、表示領域ＤＡを囲む額縁状の形状を有している。

表示パネルＰＮＬは、表示領域ＤＡにおいて、複数の画素ＰＸを備えている。複数の画素ＰＸは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に設けられ、ｍ×ｎ個配置されている（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。第１方向Ｘに並んだ複数の画素ＰＸは画素行を構成し、第２方向Ｙに並んだ複数の画素ＰＸは画素列を構成する。また、表示パネルＰＮＬは、表示領域ＤＡにおいて、ｎ本のゲート線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）、ｍ本のソース線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）、共通電極ＣＥなどを備えている。

ゲート線Ｇは、第１方向Ｘに延出し、表示領域ＤＡの外側に引き出され、ゲート線駆動回路ＧＤに接続されている。また、ゲート線Ｇは、第２方向Ｙに間隔を置いて配列されている。ソース線Ｓは、第２方向Ｙに延出し、表示領域ＤＡの外側に引き出され、ソース線駆動回路ＳＤに接続されている。また、ソース線Ｓは、第１方向Ｘに間隔を置いて配列され、ゲート線Ｇと交差している。なお、ゲート線Ｇ及びソース線Ｓは、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。共通電極ＣＥは、表示領域ＤＡの外側に引き出され、共通電極駆動回路ＣＤに接続されている。この共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸで共用されている。共通電極ＣＥの詳細については後述する。

図３は、図２に示した画素ＰＸを示す等価回路図である。

各画素ＰＸは、スイッチング素子ＰＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＰＳＷは、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。スイッチング素子ＰＳＷは、ゲート線Ｇ及びソース線Ｓと電気的に接続されている。スイッチング素子ＰＳＷは、トップゲート型あるいはボトムゲート型のいずれであっても良い。また、スイッチング素子ＰＳＷの半導体層は、例えば、ポリシリコンによって形成されているが、アモルファスシリコンや酸化物半導体などによって形成されていても良い。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＰＳＷに電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥと対向している。保持容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと画素電極ＰＥとの間に形成される。

図４は、液晶表示装置ＤＳＰの一部の構造を概略的に示す断面図である。

本実施形態において、表示パネルＰＮＬは、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、あるいは、基板主面の法線に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モード、あるいは、基板主面に沿った横電界を利用する表示モードのいずれに対応した構成を有していても良い。また、表示パネルＰＮＬは、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。なお、基板主面とは、互いに直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面と平行な面である。縦電界あるいは傾斜電界を利用する表示モードでは、例えば、画素電極ＰＥが第１基板ＳＵＢ１に備えられる一方で、共通電極ＣＥが第２基板ＳＵＢ２に備えられる。横電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの双方が第１基板ＳＵＢ１に備えられている。

図示した例では、表示パネルＰＮＬは、横電界を利用する表示モードに対応した構成を有している。表示パネルＰＮＬにおいて、第１基板ＳＵＢ１は、所定の間隙を有した状態で第２基板ＳＵＢ２と対向している。液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間隙に位置している。

第１基板ＳＵＢ１は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第１絶縁基板１０を備えている。第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１０の上方、つまり第２基板ＳＵＢ２と対向する側に、ゲート線、スイッチング素子、ソース線Ｓ、共通電極ＣＥ、画素電極ＰＥ、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。

第１絶縁膜１１は、第１絶縁基板１０の上に配置されている。なお、詳述しないが、本実施形態では、例えばトップゲート構造のスイッチング素子が適用されている。このような実施形態では、第１絶縁膜１１は、第３方向Ｚに積層された複数の絶縁層を含んでいる。例えば、第１絶縁膜１１は、第１絶縁基板１０とスイッチング素子の半導体層との間に介在するアンダーコート層、半導体層とゲート電極との間に介在するゲート絶縁層、ゲート電極とソース電極及びドレイン電極を含む複数の電極との間に介在する層間絶縁層などの各種絶縁層を含んでいる。ゲート線は、ゲート電極と同様に、ゲート絶縁層と層間絶縁層との間に配置されている。ソース線Ｓは、第１絶縁膜１１の上に位置している。また、スイッチング素子のソース電極及びドレイン電極なども第１絶縁膜１１の上に位置している。

第２絶縁膜１２は、ソース線Ｓ及び第１絶縁膜１１の上に配置されている。共通電極ＣＥは、帯状を呈して第２絶縁膜１２の上に位置している。このような共通電極ＣＥは、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成されている。なお、図示した例では、金属層ＭＬは、共通電極ＣＥの上に位置し、共通電極ＣＥを低抵抗化しているが、金属層ＭＬは省略しても良い。

第３絶縁膜１３は、共通電極ＣＥ及び第２絶縁膜１２の上に配置されている。画素電極ＰＥは、第３絶縁膜１３の上に位置している。各画素電極ＰＥは、隣り合うソース線Ｓの間にそれぞれ位置し、共通電極ＣＥと対向している。また、各画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥと対向する位置にスリットＳＬを有している。このような画素電極ＰＥは、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成されている。第１配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥ及び第３絶縁膜１３を覆っている。

このように、共通電極ＣＥは、ゲート線Ｇやソース線Ｓ、或いは画素電極ＰＥとは異なる層に位置している。このため、共通電極ＣＥは、Ｘ−Ｙ平面において、ゲート線Ｇやソース線Ｓ、或いは画素電極ＰＥと交差する位置関係で配置することが可能となる。すなわち、共通電極ＣＥは、隣り合う画素ＰＸに亘って配置可能となる。本実施形態では、共通電極ＣＥは、複数列の画素列と対向可能な幅を有する帯状を呈して第２方向Ｙに延在している。

第２基板ＳＵＢ２は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第２絶縁基板２０を備えている。第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２０の下方、つまり第１基板ＳＵＢ１と対向する側に、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。

遮光層ＢＭは、第２絶縁基板２０の内面に位置し、各画素を区画している。カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、それぞれ第２絶縁基板２０の内面に位置し、それらの一部が遮光層ＢＭに重なっている。カラーフィルタＣＦＲは、赤色画素に配置された赤色カラーフィルタであり、赤色の樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタＣＦＧは、緑色画素に配置された緑色カラーフィルタであり、緑色の樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタＣＦＢは、青色画素に配置された青色カラーフィルタであり、青色の樹脂材料によって形成されている。図示した例は、カラー画像を構成する最小単位である単位画素が赤色画素、緑色画素、及び、青色画素の３個の色画素によって構成された場合に相当する。但し、単位画素は、上記の３個の色画素の組み合わせによるものに限らない。例えば、単位画素は、赤色画素、緑色画素、青色画素に加えて、白色画素の４個の色画素によって構成されても良い。この場合、白色あるいは透明のカラーフィルタが白色画素に配置されても良いし、白色画素のカラーフィルタそのものを省略しても良い。オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢを覆っている。オーバーコート層ＯＣは、透明な樹脂材料によって形成されている。第２配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層ＯＣを覆っている。

検出電極Ｒｘは、第２絶縁基板２０の外面ＥＳ側に位置している。図示した例では、検出電極Ｒｘは、第２絶縁基板２０の外面ＥＳに接しているが、外面ＥＳとの間に絶縁部材が介在していても良い。検出電極Ｒｘの詳細な構造については後述する。また、ここでは、簡略化して図示しており、後述するリード線Ｌ等の図示を省略している。このような検出電極Ｒｘは、例えば、後述するアルミニウムなどの金属材料によって形成されている。検出電極Ｒｘの電気抵抗値を低くすることにより、検出に要する時間を短縮することができる。このため、金属製の検出電極Ｒｘを適用することは、表示パネルＰＮＬの大型化及び高精細化に対して有利になる。なお、検出電極Ｒｘは、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料（例えば、帯状の導電層）と、金属材料（例えば、微細な金属線）との組合せ（集合体）によって構成されていても良い。各検出電極Ｒｘは、第３絶縁膜１３、第１配向膜ＡＬ１、液晶層ＬＣ、第２配向膜ＡＬ２、オーバーコート層ＯＣ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ、第２絶縁基板２０といった誘電体を介して共通電極ＣＥと対向している。

第１光学素子ＯＤ１は、第１絶縁基板１０とバックライトユニットＢＬとの間に配置されている。第２光学素子ＯＤ２は、検出電極Ｒｘの上方に配置されている。第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、それぞれ少なくとも偏光板を含んでおり、必要に応じて位相差板を含んでいても良い。第１光学素子ＯＤ１に含まれる偏光板及び第２光学素子ＯＤ２に含まれる偏光板は、例えば、それぞれの吸収軸が直交するクロスニコルの位置関係となるように配置される。

次に、本実施形態の液晶表示装置ＤＳＰに搭載される静電容量型のセンサＳＥについて説明する。

図５は、本実施形態におけるセンサＳＥの構成を概略的に示す平面図である。本実施形態では、センサＳＥは、第１基板ＳＵＢ１の共通電極ＣＥ及び第２基板ＳＵＢ２の検出電極Ｒｘを備えている。つまり、共通電極ＣＥは、画素電極ＰＥとの間で電界を発生させることにより表示用の電極として機能するとともに、検出電極Ｒｘとの間で容量を発生させることでセンサ駆動電極として機能する。

共通電極ＣＥは、表示領域ＤＡに配置されている。図示した例では、共通電極ＣＥは、複数の分割電極Ｃを備えている。分割電極Ｃは、表示領域ＤＡにおいて、それぞれ第１方向Ｘに間隔を置いて並んでいる。分割電極Ｃの各々は、帯状の形状を有し、第２方向Ｙに略直線的に延出している。
検出電極Ｒｘは、拡幅部ＲＳＬ及び本体部ＲＲを備えている。拡幅部ＲＳＬは、非表示領域ＮＤＡに配置され、第２方向Ｙに並んでいる。本体部ＲＲは、表示領域ＤＡに配置され、第２方向Ｙに並んでいる。本体部ＲＲの各々は、第１方向Ｘに略直線的に延出している。つまり、本体部ＲＲは、分割電極Ｃと交差する方向に延出している。なお、本体部ＲＲは、巨視的に見ると、図示したような帯状を呈しているが、厳密には後述するように微細な金属線の集合体によって構成されている。また、拡幅部ＲＳＬについても、巨視的には図示したような四角形状を呈しているが、厳密には後述するような微細な金属線の集合体、または、帯状の金属膜などによって構成されている。
第２方向Ｙに並んだ拡幅部ＲＳＬは、非表示領域ＮＤＡにおいて、後に詳述する包囲部ＳＲを構成している。図示した例では、拡幅部ＲＳＬは、表示パネルＰＮＬの端辺ＥＡ及びＥＢに沿った非表示領域ＮＤＡにそれぞれ配置されている。なお、端辺ＥＡ及びＥＢは、第２方向Ｙに平行な方向に延出している。包囲部ＳＲは、表示領域ＤＡを挟んで、端辺ＥＡ及びＥＢに沿ったそれぞれの非表示領域ＮＤＡに位置している。なお、ここでは簡略化して図示しているが、隣り合う拡幅部ＲＳＬの間の隙間は微小であり、拡幅部ＲＳＬの各々は、後述する電界の漏れを抑制できる構成を有している。

共通電極ＣＥ及び検出電極Ｒｘは、上記の通り、各種誘電体を挟んで対向している。Ｘ−Ｙ平面において、１個の分割電極Ｃは、図２に示した複数の画素列及び複数のソース線Ｓと対向し、複数のゲート線Ｇと交差している。１個の検出電極Ｒｘは、図２に示した複数の画素行及び複数のゲート線Ｇと対向し、複数のソース線Ｓと交差している。なお、分割電極Ｃの個数やサイズ、形状は特に限定されるものではなく種々変更可能である。また、共通電極ＣＥの分割電極Ｃは、後述する例のように、第２方向Ｙに間隔を置いて並び、第１方向Ｘに略直線的に延出していても良い。さらには、共通電極ＣＥは、分割されることなく、表示領域ＤＡにおいて連続的に延在した単個の平板電極であっても良い。

表示パネルＰＮＬは、上記の共通電極ＣＥ及び検出電極Ｒｘに加えて、さらにリード線Ｌを備えている。リード線Ｌは、第２基板ＳＵＢ２において、非表示領域ＮＤＡに配置され、検出電極Ｒｘと同一面に位置している。リード線Ｌの各々は、検出電極Ｒｘと一対一で電気的に接続されている。リード線Ｌの各々は、検出電極Ｒｘからのセンサ出力値を出力する。
図示した例では、リード線Ｌは、表示領域ＤＡを挟んで、両側にそれぞれ配置されている。例えば、第２方向Ｙに並んだ検出電極Ｒｘのうち、奇数番目の検出電極Ｒｘに接続されたリード線Ｌは、図面の左側の非表示領域ＮＤＡ（つまり端辺ＥＡに沿った非表示領域ＮＤＡ）に配置され、また、偶数番目の検出電極Ｒｘに接続されたリード線Ｌは、図面の右側の非表示領域ＮＤＡ（つまり端辺ＥＢに沿った非表示領域ＮＤＡ）に配置されている。このようなリード線Ｌのレイアウトは、非表示領域ＮＤＡの幅の均一化、及び、狭額縁化に対応したものである。なお、リード線Ｌのレイアウトは、図示した例に限らない。例えば、表示領域ＤＡにおける上半分の複数の検出電極Ｒｘと接続されるリード線Ｌは、非表示領域ＮＤＡの一方の端部に位置し、表示領域ＤＡにおける下半分の複数の検出電極Ｒｘと接続されるリード線Ｌは、非表示領域ＮＤＡの他方の端部に位置するレイアウトを採用することも可能である。なお、包囲部ＳＲは、平面視で、図面左側のリード線Ｌと共通電極ＣＥとの間、及び、図面右側のリード線Ｌと共通電極ＣＥとの間に、それぞれ位置している。

分割電極Ｃの各々は、共通電極駆動回路ＣＤに電気的に接続されている。一例では、共通電極駆動回路ＣＤの少なくとも一部は、駆動ＩＣチップＩＣ１に内蔵されているが、この例に限らない。例えば、共通電極駆動回路ＣＤは、駆動ＩＣチップＩＣ１の外部に設けられても良い。共通電極駆動回路ＣＤは、共通電極ＣＥに対して、画像を表示する表示駆動時にコモン駆動信号を供給し、センシングを行うセンシング駆動時にセンサ駆動信号を供給する駆動部として機能する。

フレキシブル配線基板ＦＰＣ２は、図面の下側（駆動ＩＣチップＩＣ１に近接する側）の非表示領域ＮＤＡにおいて、第２基板ＳＵＢ２に接続され、リード線Ｌの各々と電気的に接続されている。検出回路ＲＣは、例えば、駆動ＩＣチップＩＣ２に内蔵されている。検出回路ＲＣは、共通電極ＣＥからのセンサ駆動信号を検出電極Ｒｘで検出信号として検出させ、リード線Ｌを介して検出信号の変化をセンサ出力値として読み出す駆動部として機能する。このような機能を有する検出回路ＲＣは、検出電極Ｒｘからのセンサ出力値に基づいて、液晶表示装置ＤＳＰへの被検出物の接触あるいは接近を検出する。さらに、検出回路ＲＣは、被検出物が接触あるいは接近した箇所の位置情報を検出することも可能である。なお、検出回路ＲＣは、制御モジュールＣＭに備えられていても良い。

図示したリード線Ｌのレイアウトに着目すると、図面の下側に位置する検出電極Ｒｘは、非表示領域ＮＤＡにおける内側（表示領域ＤＡに近接する側）に位置するリード線Ｌと接続されている。また、図面の上側に位置する検出電極Ｒｘは、非表示領域ＮＤＡにおける外側（表示領域ＤＡから離間する側）に位置するリード線Ｌと接続されている。非表示領域ＮＤＡにおける外側に位置するリード線Ｌは、内側に位置するリード線Ｌと比べて、配線長が長い。このため、配線長の長いリード線Ｌほど、電気抵抗値を低減する必要がある。一例では、配線長の長いリード線Ｌは、配線長の短いリード線Ｌと比べて、線幅が大きい部分を含んでいる。詳述しないが、図面の下側の非表示領域ＮＤＡでは、リード線Ｌの本数が多いため、各リード線Ｌは、比較的小さい線幅を有する。図面の上側の非表示領域ＮＤＡでは、リード線Ｌの本数が少ないため、各リード線Ｌは、図面の下側よりも大きい線幅を有する。一例では、非表示領域ＮＤＡにおいて最も外側に位置するリード線Ｌは、図面の下側から上側に向かうにしたがって、段階的に拡張された線幅を有している。

図６は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す平面図である。

周辺遮光層ＬＳは、非表示領域ＮＤＡの略全域に亘って延在している。共通電極ＣＥの各分割電極Ｃは、センサ駆動電極に相当し、表示領域ＤＡにおいて、第１方向Ｘに並んでいる。分割電極Ｃは、それぞれ第１方向Ｘに第１電極幅Ｗ１を有している。但し、第１電極幅Ｗ１は、画素ＰＸの第１方向Ｘに沿った画素ピッチＰｕの整数倍であることが望ましい。ここでの画素ピッチＰｕとは、図４に示した隣り合うソース線Ｓの中心の第１方向Ｘのピッチである。
ここでは、表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとの境界Ｂは、周辺遮光層ＬＳの表示領域側のエッジの位置に相当する。なお、共通電極ＣＥのうち、最も非表示領域ＮＤＡに近い分割電極Ｃの端辺は、図示した例では、境界Ｂと重なる位置に配置されている。但し、上記の通り、共通電極ＣＥが第１基板ＳＵＢ１に備えられ、周辺遮光層ＬＳが遮光層ＢＭと同様に第２基板ＳＵＢ２に備えられた構成では、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との貼り合せに際してズレが生ずることがある。このため、分割電極Ｃの端辺は、必ずしも境界Ｂと重なるとは限らず、基板の合せズレに相当する距離だけ、境界Ｂよりも表示領域側または非表示領域側にずれる場合もあり得る。

リード線Ｌは、非表示領域ＮＤＡに配置されている。つまり、リード線Ｌは、周辺遮光層ＬＳと重なる位置に配置されている。リード線Ｌの各々は、非表示領域ＮＤＡにおいて、概ね第２方向Ｙに延出し、第１方向Ｘに略等間隔に並んでいる。図示した例では、上記したように、表示領域ＤＡから離れるほど、リード線Ｌは、大きな線幅を有している。

検出電極Ｒｘは、互いに接続された拡幅部ＲＳＬ及び本体部ＲＲを備えている。
拡幅部ＲＳＬは、リード線Ｌと電気的に接続されている。また、拡幅部ＲＳＬは、平面視で、表示領域ＤＡと重なることはなく、非表示領域ＮＤＡに配置されている。また、拡幅部ＲＳＬは、周辺遮光層ＬＳと重なる位置に配置され、表示領域ＤＡにおいて最外側縁に位置する分割電極Ｃとは重なっていない。図示した例では、拡幅部ＲＳＬの表示領域側の端辺は、境界Ｂに位置している。つまり、拡幅部ＲＳＬは、図６に示したＸ−Ｙ平面内において、境界Ｂ（あるいは、最も非表示領域ＮＤＡに近い分割電極Ｃの端辺）とリード線Ｌとの間に位置している。このような拡幅部ＲＳＬは、第２方向Ｙに延びた縦長の領域に位置しており、第２方向Ｙに第１幅ＷＲ１を有している。
本体部ＲＲは、帯状に形成されると共に端部を拡幅部ＲＳＬに繋げて形成されており、表示領域ＤＡに配置されている。表示領域ＤＡにおいて、本体部ＲＲは、共通電極ＣＥと対向している。このような本体部ＲＲは、第１方向Ｘに延びた横長の領域に位置している。また、本体部ＲＲは、第２方向Ｙに第２幅ＷＲ２を有している。第２幅ＷＲ２は、第１幅ＷＲ１よりも小さい。つまり、拡幅部ＲＳＬは、本体部ＲＲよりも幅広である。

図示した例では、拡幅部ＲＳＬは、第２方向Ｙに並んだ２本の本体部ＲＲに接続されている。また、拡幅部ＲＳＬは、本体部ＲＲに対して第１方向Ｘに並び、本体部ＲＲに対して第２方向Ｙの両方向に突出するような領域に亘って位置している。
図示した検出電極Ｒｘの一部（１本の本体部ＲＲ及び１本の拡幅部ＲＳＬ）に着目すると、検出電極Ｒｘは略Ｔ字状の形状を有している。なお、検出電極Ｒｘは、図示しない表示領域ＤＡの反対側についても同様の形状を有しており、１つの検出電極Ｒｘは略Ｉ字状の形状を有している。

本実施形態では、検出電極Ｒｘは、接続部ＣＰ、及び、複数の検出線ＬＢによって構成されている。接続部ＣＰ及び検出線ＬＢは、いずれも金属製である。接続部ＣＰは、拡幅部ＲＳＬとリード線Ｌとを接続している。複数の検出線ＬＢは、いずれも非表示領域ＮＤＡから表示領域ＤＡに亘って配置されている。検出線ＬＢの各々は、非表示領域ＮＤＡにおいて接続部ＣＰの一端側から他端側に亘って接続され、概ね第１方向Ｘに延出している。図示した例では、検出線ＬＢの各々は、第１方向Ｘに沿って、波形（より具体的には三角波形）の形状を有している。波形を構成する各セグメントは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのいずれとも異なる方向に延出している。これらの検出線ＬＢは、境界Ｂに沿って第２方向Ｙに略等間隔に並んでいる。なお、第２方向Ｙに隣り合う検出電極Ｒｘの各々の検出線ＬＢについても、境界Ｂに沿って第２方向Ｙに略等間隔に並んでいる。このような検出線ＬＢは、拡幅部ＲＳＬのみに配置された第１検出線ＬＢ１、及び、第１検出線ＬＢ１よりも長く拡幅部ＲＳＬ及び本体部ＲＲに亘って延出した第２検出線ＬＢ２を含んでいる。図示した例では、図面の上側から下側に向かって順に、２本の第１検出線ＬＢ１、４本の第２検出線ＬＢ２、４本の第１検出線ＬＢ１、４本の第２検出線ＬＢ２、及び、２本の第１検出線ＬＢ１が接続部ＣＰに接続されている。

換言すると、拡幅部ＲＳＬは、第２検出線ＬＢ２の基端部と、該基端部と同じ長さを有して当該基端部の両側に設けられる複数の第１検出線ＬＢ１と、の集合体によって構成されている。また、本体部ＲＲは、拡幅部ＲＳＬから延びた第２検出線ＬＢ２の集合体によって構成されている。つまり、拡幅部ＲＳＬにおける検出線ＬＢの本数（第１検出線ＬＢ１及び第２検出線ＬＢ２の総数であり、例えば１６本）は、本体部ＲＲの各々における検出線ＬＢの本数（第２検出線ＬＢ２の総数であり、例えば４本）よりも多い。

ここで、拡幅部ＲＳＬの第１幅ＷＲ１、及び、本体部ＲＲの第２幅ＷＲ２とは、いずれも、接続部ＣＰの一端側及び他端側にそれぞれ接続された検出線ＬＢ間の第２方向Ｙに沿った距離に相当する。図示した例では、第１幅ＷＲ１は、接続部ＣＰの一端側に接続された第１検出線１ａ（第１検出線１ａのうちの図面の上側に凸の頂点部分）と、接続部ＣＰの他端側に接続された第１検出線１ｂ（第１検出線１ｂのうちの図面の下側に凸の頂点部分）との第２方向Ｙに沿った第１距離である。第２幅ＷＲ２は、接続部ＣＰの一端側に接続された第２検出線２ａ（第２検出線２ａのうちの図面の上側に凸の頂点部分）と、接続部ＣＰの他端側に接続された第２検出線２ｂ（第２検出線２ｂのうちの図面の下側に凸の頂点部分）との第２方向Ｙに沿った第２距離である。

表示領域ＤＡにおいて、隣り合う本体部ＲＲの間には、ダミー電極ＤＲが配置されている。ダミー電極ＤＲは、検出線ＬＢと平行に、且つ、略等間隔に配置されている。このようなダミー電極ＤＲは、リード線Ｌや検出線ＬＢなどの配線には接続されず、電気的にフローティング状態にある。図示した例では、ダミー電極ＤＲは、隣り合う本体部ＲＲの間に配置され、隣り合う拡幅部ＲＳＬの間には配置されていない。

複数の検出電極Ｒｘは、第２方向Ｙに並んでいる。第２方向Ｙに並んだ検出電極Ｒｘの各々の拡幅部ＲＳＬは、互いに電気的に絶縁され、且つ、隣り合って配置されている。つまり、各検出電極Ｒｘにおいては、拡幅部ＲＳＬを構成する検出線ＬＢがほぼ一定の間隔で第２方向Ｙに並び、隣り合う検出電極Ｒｘの拡幅部ＲＳＬにおいても、一方の拡幅部と他方の拡幅部との間にダミー電極ＤＲが介在することなく、それぞれの検出線ＬＢがほぼ一定の間隔で第２方向Ｙに並んでいる。
また、拡幅部ＲＳＬを構成する検出線ＬＢは、非直線状に形成されている。また、隣り合う拡幅部ＲＳＬの検出線ＬＢは、同一形状に形成されている。図示した例では、隣り合う検出線ＬＢは、いずれも波形状に形成されている。このため、隣り合う拡幅部ＲＳＬの間には、第１方向Ｘに沿った直線状の隙間が形成されない。つまり、隣り合う検出電極Ｒｘの拡幅部ＲＳＬについて、一方の拡幅部ＲＳＬが他方の拡幅部ＲＳＬと平面視で噛み合うように配置されている。図示した例では、隣り合う拡幅部ＲＳＬの間の領域は、同一の波形状の検出線ＬＢによって相互に埋められ、当該拡幅部間の領域からの電界の漏れを抑制することができる。

これらの拡幅部ＲＳＬは、第２方向Ｙに沿った同一直線上に並び、包囲部ＳＲを構成している。つまり、隣り合う検出電極Ｒｘにおいて、それらの本体部ＲＲ間に共通電極ＣＥと対向する隙間が形成される一方で、非表示領域ＮＤＡにおいては、境界Ｂに沿って、同一直線上に並んだ拡幅部ＲＳＬによって本体部ＲＲ間の当該隙間が包囲されている。包囲部ＳＲを構成する拡幅部ＲＳＬは、それぞれ物理的に分離されているものの、上記の通り、互いに噛み合うように配置されている。このため、包囲部ＳＲは、境界Ｂに沿った非表示領域ＮＤＡにおいて、実質的に隙間なく電界を遮蔽する電界遮蔽機能を発揮することができる。より具体的には、第１検出線ＬＢ１が波型形状に形成されることにより、隣り合う拡幅部ＲＳＬの端部が１又は複数の屈曲部を有するものとなり、それらが互いに噛み合う状態で配置されて包囲部ＳＲが形成されるので、これら拡幅部ＲＳＬの間に表示領域ＤＡから非表示領域ＮＤＡに一直線状に抜ける隙間が形成されることはなく、これによって、表示領域ＤＡから非表示領域ＮＤＡに電気力線が抜けることはなく、当該電気力線はいずれかの拡幅部（の端部）ＲＳＬに捕捉され、当該拡幅部ＲＳＬと共通電極ＣＥとの間で電界が形成されるものとなる。
このような包囲部ＳＲは、平面視で、表示領域ＤＡの共通電極ＣＥと、非表示領域ＮＤＡのリード線Ｌと、の間に介在している。これにより、包囲部ＳＲは、共通電極ＣＥとリード線Ｌとの間での電界を遮蔽し、共通電極ＣＥとリード線Ｌとの間での容量形成を抑制する、これらの間のいわば障壁として機能する。つまり、本体部ＲＲ間の隙間を通じて、共通電極ＣＥと拡幅部ＲＳＬとの間で静電容量が形成され、結果として、当該隙間を通じての共通電極ＣＥとリード線Ｌとの間での容量形成を抑制することができる。ここでは特に、検出電極Ｒｘの隙間の共通電極ＣＥと、当該検出電極Ｒｘとは異なる検出電極と接続されるリード線Ｌとの間での容量形成を抑制することができるため、センサＳＥの誤検出を抑制することができる。
また、境界Ｂに沿った非表示領域ＮＤＡでは、共通電極ＣＥと拡幅部ＲＳＬとの間で静電容量が形成されることとなり、当該領域においても被検出物を確実に検出することができる。
なお、検出電極Ｒｘの拡幅部ＲＳＬは、直線波型形状に限定されず、サイン波等の円形波型形状等も採用できる。すなわち、隣り合う拡幅部ＲＳＬの端部同士で凹部と凸部とが噛み合い、これによってこれらの境界が一直線上に形成されないものであれば、いずれの形状も採用し得る。

図７は、図６に示したセンサＳＥの一部を含む表示パネルＰＮＬの構造を概略的に示す断面図である。なお、ここでは説明に必要な主要部のみを図示している。

第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の間には、平面視で非表示領域ＮＤＡとなる領域にシール材ＳＭが周回して設けられており、これによって液晶層ＬＣがこれらの第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に封入されるものとなる。共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥは、第１基板ＳＵＢ１の第２基板ＳＵＢ２と対向する内面側に位置している。すなわち、共通電極ＣＥは、第２絶縁膜１２の上に位置し、第３絶縁膜１３によって覆われている。画素電極ＰＥは、第３絶縁膜１３の上に位置し、共通電極ＣＥと対向している。なお、共通電極ＣＥの直上に位置する画素電極ＰＥの個数はこの例に限らない。なお、ソース線などの各種配線や第１配向膜の図示は省略している。

遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ、オーバーコート層ＯＣ、及び、周辺遮光層ＬＳは、第２基板ＳＵＢ２の第１基板ＳＵＢ１と対向する内面側に位置している。すなわち、表示領域ＤＡにおいては、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、各画素電極ＰＥと対向している。遮光層ＢＭは、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢの境界に位置している。非表示領域ＮＤＡにおいて、周辺遮光層ＬＳは、第２絶縁基板２０の内面に位置している。この周辺遮光層ＬＳは、遮光層ＢＭと同一材料によって形成可能である。オーバーコート層ＯＣは、表示領域ＤＡ及び非表示領域ＮＤＡに亘って延在している。なお、第２配向膜の図示は省略している。

検出電極Ｒｘ及びリード線Ｌは、第２基板ＳＵＢ２の第１基板ＳＵＢ１と対向する側とは反対の外面側に位置している。検出電極Ｒｘ及びリード線Ｌは、同一材料によって形成可能であり、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）などの金属材料及びこれらの金属材料を組み合わせた合金によって形成されている。また、検出電極Ｒｘ及びリード線Ｌは、これらの金属材料の単層体であっても良いし、層状に積層した積層体であっても良い。さらに、検出電極Ｒｘ及びリード線Ｌは、金属材料によって形成された単層体または積層体の構成に、ＩＴＯ等の透明導電膜を組み合わせた構成であっても良い。検出電極Ｒｘにおいて、本体部ＲＲは、共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥの上方に位置している。また、図示した例では、拡幅部ＲＳＬの下方には、共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥのいずれも配置されていない。つまり、本体部ＲＲは共通電極ＣＥと対向する一方で、拡幅部ＲＳＬは共通電極ＣＥと対向することなく本体部ＲＲに接続されている。リード線Ｌの下方には、シール材ＳＭが配置されている。なお、表示領域ＤＡに位置する検出電極Ｒｘは、上記の不透明な金属材料によって形成されているが、例えば３〜５μｍ程度の幅の細線からなる検出線ＬＢによって構成されているため、各画素の透過率を著しく低下させることはない。また、各検出線ＬＢは、図６に示したように、画素の配列方向（第１方向Ｘ及び第２方向Ｙ）とは異なる方向に延出した細線からなるため、画素レイアウトとのモアレが抑制され、表示品位の劣化が抑制されている。
第２基板ＳＵＢ２の外面側には、さらに、保護膜ＰＴが設けられている。保護膜ＰＴは、検出電極Ｒｘ及びリード線Ｌを覆っている。このような保護膜ＰＴは、例えば、透明な樹脂材料や、透明な無機系材料によって形成される。

次に、上記した構成の液晶表示装置ＤＳＰにおいて画像を表示する表示駆動時の動作について説明する。

まず、液晶層ＬＣにフリンジ電界が形成されていないオフ状態について説明する。オフ状態は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電位差が形成されていない状態に相当する。このようなオフ状態では、液晶層ＬＣに含まれる液晶分子は、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２の配向規制力によりＸ−Ｙ平面内において一方向に初期配向している。バックライトユニットＢＬからのバックライト光の一部は、第１光学素子ＯＤ１の偏光板を透過し、表示パネルＰＮＬに入射する。表示パネルＰＮＬに入射した光は、偏光板の吸収軸と直交する直線偏光である。このような直線偏光の偏光状態は、オフ状態の表示パネルＰＮＬを通過した際にほとんど変化しない。このため、表示パネルＰＮＬを透過した直線偏光のほとんどが、第２光学素子ＯＤ２の偏光板によって吸収される（黒表示）。つまり、バックライトユニットＢＬからの光は、表示に寄与せず、表示領域ＤＡには黒画面が表示される。このようにオフ状態で表示パネルＰＮＬに黒画面が表示されるモードは、ノーマリーブラックモードと称される。

続いて、液晶層ＬＣにフリンジ電界が形成されるオン状態について説明する。オン状態は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電位差が形成された状態に相当する。オン状態では、共通電極ＣＥには、共通電極駆動回路ＣＤからコモン駆動信号が供給される。その一方で、画素電極ＰＥには、コモン電位に対して電位差を形成するような映像信号が供給される。これにより、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間にフリンジ電界が形成される。

このようなオン状態では、液晶分子は、Ｘ−Ｙ平面内において、液晶層内に形成されるフリンジ電界の影響を受けて初期配向方向とは異なる方位に配向する。第１光学素子ＯＤ１の偏光板の吸収軸と直交する直線偏光は、表示パネルＰＮＬに入射し、その偏光状態は、液晶層ＬＣを通過する際に液晶分子の配向状態に応じて変化する。このため、オン状態においては、液晶層ＬＣを通過した少なくとも一部の光は、第２光学素子ＯＤ２の偏光板を透過する（白表示）。上記の表示モードにおいては、画素電極ＰＥのエッジに沿ってフリンジ電界が形成されるため、主として画素電極ＰＥのエッジ付近が表示に寄与する。

次に、上記した液晶表示装置ＤＳＰにおいて被検出物の接触あるいは接近を検出するためのセンシング駆動時の動作について説明する。

すなわち、共通電極ＣＥに対しては、共通電極駆動回路ＣＤからセンサ駆動信号が供給される。このような状態で、センシングが行われる。ここで、センシング方法の一例の原理について、図８を参照しながら説明する。

分割電極Ｃと検出電極Ｒｘとの間には、容量Ｃｃが存在する。分割電極Ｃの各々には、順次、所定の周期でパルス状の書込信号（センサ駆動信号）Ｖｗが供給される。この例では、被検出物となる利用者の指が特定の検出電極Ｒｘと分割電極Ｃとが交差する位置に近接して存在するものとする。検出電極Ｒｘに近接している被検出物により、容量Ｃｘが生ずる。分割電極Ｃにパルス状の書込信号Ｖｗが供給されたときに、特定の検出電極Ｒｘからは、他の検出電極から得られるパルスよりもレベルの低いパルス状の読取信号（センサ出力値）Ｖｒが得られる。

図５に示した検出回路ＲＣでは、書込信号Ｖｗが分割電極Ｃに供給されるタイミングと、各検出電極Ｒｘからの読取信号Ｖｒとに基づいて、センサＳＥのＸ−Ｙ平面内での被検出物の２次元位置情報を検出することができる。また、上記の容量Ｃｘは、被検出物が検出電極Ｒｘに近い場合と、遠い場合とで異なる。このため、読取信号Ｖｒのレベルも被検出物が検出電極Ｒｘに近い場合と、遠い場合とで異なる。したがって、検出回路ＲＣでは、読取信号Ｖｒのレベルに基づいて、センサＳＥに対する被検出物の近接度（センサＳＥへの第３方向Ｚの距離）を検出することもできる。

本実施形態によれば、センサＳＥを構成する検出電極Ｒｘは、共通電極ＣＥと対向する本体部ＲＲ及び本体部ＲＲよりも幅広の拡幅部ＲＳＬを備えている。隣り合って配置される検出電極Ｒｘにおいて、隣り合う本体部ＲＲの間には共通電極ＣＥと対向する隙間が形成される一方で、非表示領域ＮＤＡでは、境界Ｂに沿って、複数の拡幅部ＲＳＬが隣り合って並んでいる。このため、本体部ＲＲ間の隙間を通じて、共通電極ＣＥと拡幅部ＲＳＬとで静電容量が形成され、結果として、当該隙間を通じての共通電極ＣＥとリード線Ｌとの間での容量形成を抑制することができる。また、狭額縁化の要望によって共通電極ＣＥとリード線Ｌとが接近して配置された構成であっても、共通電極ＣＥとリード線Ｌとの不所望な容量形成を抑制することができる。したがって、センシング駆動時において、共通電極ＣＥとリード線Ｌ（特に、読取対象の検出電極Ｒｘとは異なる検出電極Ｒｘと接続されたリード線Ｌ）との間の容量結合を抑制することができ、センサＳＥの誤検出を抑制することができる。

加えて、本実施形態では、拡幅部ＲＳＬは、平面視で、表示領域ＤＡと重なることなく、非表示領域ＮＤＡに配置されている。つまり、拡幅部ＲＳＬは、平面視で、表示領域ＤＡに位置する共通電極ＣＥとは全く重なっていない、あるいは、ほとんど重なっていない。このため、センシングに際しては、表示領域ＤＡの全域に亘り、共通電極ＣＥと検出電極Ｒｘとの間でほぼ一定の容量Ｃｃを得ることができる。

また、検出電極Ｒｘ及びリード線Ｌは、第２絶縁基板２０の外面に配置されるため、これらは同一材料を用いて同一工程で形成することが可能である。しかも、検出電極Ｒｘ及びリード線Ｌは、透明導電材料と比べて、電気抵抗値の非常に低い金属製であるため、線幅を細くすることができ、しかも、細い線幅を維持しつつ長い距離を引き回すことが可能となる。

さらに、検出線ＬＢの線幅が細いため、表示領域ＤＡにおいて各画素の透過率を著しく低下させることはない。また、各検出線ＬＢは、画素の配列方向（第１方向Ｘ及び第２方向Ｙ）とは異なる方向に延出しているため、画素レイアウトとのモアレが抑制され、表示品位の劣化が抑制されている。また、リード線Ｌの線幅が細いため、非表示領域ＮＤＡに接触あるいは接近した被検出物との間に不所望な容量形成を抑制することができ、ノイズを低減することができる。

次に、本実施形態の液晶表示装置ＤＳＰに搭載される静電容量型のセンサＳＥの変形例について説明する。ここでは、特に、拡幅部ＲＳＬの形状の変形例について説明する。拡幅部ＲＳＬは、上記の通り、周辺遮光層ＬＳと重なる非表示領域ＮＤＡに位置し、表示領域ＤＡには位置していない。このため、拡幅部ＲＳＬの形状については、表示領域ＤＡでの表示に影響を及ぼすことがないため、高い自由度を有している。

図９は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す他の平面図である。図９に示した例は、図６に示した例と比較して、検出電極Ｒｘにおける拡幅部ＲＳＬがメッシュ状の金属細線を有する点で相違している。なお、以下に説明する各変形例において、図６に示した例と同一構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。また、本体部ＲＲについては、図６に示した例と同様に、波形の第２検出線ＬＢ２によって構成されても良いし、メッシュ状などの他の形状であっても良い。

拡幅部ＲＳＬを構成する金属細線は、互いに異なる方向に延出したセグメントＭＭ１及びＭＭ２を有している。これらのセグメントＭＭ１及びＭＭ２は互いに交差し、メッシュ状に構成されている。セグメントＭＭ１及びＭＭ２は、例えば、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのいずれとも異なる方向に延出している。なお、金属細線の形状については、メッシュ状であれば、図示した例に限らない。

このような構成の拡幅部ＲＳＬは、図６に示した拡幅部ＲＳＬの検出線ＬＢと比較して、高密度のセグメントを有している。このため、図６に示した例と比較して、拡幅部ＲＳＬにおける電界遮蔽効果を向上することができ、本体部ＲＲ間の隙間を通じての共通電極ＣＥとリード線Ｌとの間での容量形成をさらに抑制することができる。

図１０は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す他の平面図である。図１０に示した例は、図６に示した例と比較して、検出電極Ｒｘにおける拡幅部ＲＳＬが帯状の金属膜ＲＭを有する点で相違している。

拡幅部ＲＳＬを構成する金属膜ＲＭは、図示した例では、第２方向Ｙに延出した帯状の形状を有しているが、その形状については、図示した例に限らない。第２方向Ｙに隣り合う拡幅部ＲＳＬは、互いに噛み合うような非直線状の端部を有している。図示した例では、それぞれ波形状の端部を有している。つまり、隣り合う拡幅部ＲＳＬの間には、第１方向Ｘに沿った直線状の隙間は形成されない。金属膜ＲＭは、リード線Ｌや本体部ＲＲと同一の金属材料によって形成可能である。このような金属膜ＲＭは、表示領域ＤＡと非表示領域ＮＤＡとの境界Ｂから離間し、表示領域ＤＡには延在していない。境界Ｂと金属膜ＲＭとの間の第１方向Ｘに沿った間隔Ｗ２は、例えば、以下のように設定される。
一例では、間隔Ｗ２は、図４を参照して説明した単位画素の一辺の長さ以上に設定される。寸法の一例としては、単位画素が正方形であって、その一辺の長さが６０μｍである一方で、間隔Ｗ２は７５μｍである。
また、他の例では、間隔Ｗ２は、第２絶縁基板２０の厚さの半分以上に設定される。寸法の一例としては、第２絶縁基板２０の厚さが１５０μｍである一方で、間隔Ｗ２は７５μｍである。
このような構成によれば、図９に示した例と比較して、さらに拡幅部ＲＳＬにおける電界遮蔽効果を向上することができ、本体部ＲＲ間の隙間を通じての共通電極ＣＥとリード線Ｌとの間での容量形成をさらに抑制することができる。
また、帯状の金属膜ＲＭは、境界Ｂから非表示領域ＮＤＡ側に離間しているため、液晶表示装置ＤＳＰを法線に対して傾斜した斜め方向から観察した場合であっても、表示領域ＤＡに表示された画像と、金属膜ＲＭとが視線上で重なりにくく、表示品位の低下を抑制することができる。

次に、本実施形態の液晶表示装置ＤＳＰに搭載される静電容量型のセンサＳＥの他の変形例について説明する。ここでは、特に、拡幅部ＲＳＬとリード線Ｌとの間の形状の変形例について説明する。図５を参照して説明した通り、フレキシブル配線基板ＦＰＣ２との接続位置から遠く離れた検出電極Ｒｘは、非表示領域ＮＤＡにおいて表示領域ＤＡから遠く離れたリード線Ｌと接続される。あるいは、リード線Ｌと共通電極ＣＥとの容量形成を抑制するために、リード線Ｌが表示領域ＤＡから遠く離れた位置に配置される場合もあり得る。これらの場合、検出電極Ｒｘとリード線Ｌとの間に、隙間が生ずる。このような隙間では、共通電極ＣＥからリード線Ｌに向かう電界が漏れやすい。以下に説明する変形例は、検出電極Ｒｘとリード線Ｌとが離れた位置に配置されるレイアウトに好適である。

図１１は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す他の平面図である。図１１に示した例は、図６に示した例と比較して、拡幅部ＲＳＬとリード線Ｌとの間に島状のダミー電極ＤＰを備えた点で相違している。なお、本体部ＲＲ及び拡幅部ＲＳＬの形状については、図示した例に限らない。

図中において、リード線Ｌ１乃至Ｌ３は、境界Ｂから離れる方向に順に並んでいる。検出電極Ｒｘ１の拡幅部ＲＳＬ１はリード線Ｌ１と接続され、検出電極Ｒｘ２の拡幅部ＲＳＬ２はリード線Ｌ２と接続されている。ダミー電極ＤＰは、拡幅部ＲＳＬ１及びＲＳＬ２と、リード線Ｌ１乃至Ｌ３との間にそれぞれ配置されている。ダミー電極ＤＰは、例えば、第２方向Ｙに延出した長方形状の形状を有しているが、その形状については、図示した例に限らない。ダミー電極ＤＰは、リード線Ｌ１乃至Ｌ３や検出電極Ｒｘ１及びＲｘ２と同一の金属材料によって形成可能である。

図示した例では、拡幅部ＲＳＬ１とリード線Ｌ１との間には、３個のダミー電極ＤＰが第１方向Ｘに並んでいる。拡幅部ＲＳＬ１及びＲＳＬ２とリード線Ｌ２との間には、５個のダミー電極ＤＰが第１方向Ｘに並んでいる。拡幅部ＲＳＬ２とリード線Ｌ３との間には、７個のダミー電極ＤＰが第１方向Ｘに並んでいる。

このようなダミー電極ＤＰは、検出電極Ｒｘ１及びＲｘ２とリード線Ｌ１乃至Ｌ３との隙間からの漏れ電界を遮蔽することができる。このため、検出電極とリード線とが離れた位置に配置されるレイアウトにおいて、上記したのと同様の効果が得られるのに加えて、隣接する他のリード線（境界Ｂから離れる側に位置するリード線）への電界も遮蔽することができ、センサ誤検出を抑制することができる。

図１２は、図５に示したセンサＳＥの一部を拡大して概略的に示す他の平面図である。図１２に示した例は、図６に示した例と比較して、拡幅部ＲＳＬとリード線Ｌとを接続する平板状のブロック電極ＢＰを備えた点で相違している。

図中において、ブロック電極ＢＰ１は、リード線Ｌ１と拡幅部ＲＳＬ１とを接続している。ブロック電極ＢＰ２は、リード線Ｌ２と拡幅部ＲＳＬ２とを接続している。ブロック電極ＢＰ１及びＢＰ２は、拡幅部ＲＳＬ１及びＲＳＬ２とリード線Ｌ１乃至Ｌ３との隙間を埋めるような平板状であるが、隣接するブロック電極間や、隣接するリード線との間には僅かな隙間をおいて離間している。ブロック電極ＢＰ１及びＢＰ２は、リード線Ｌ１乃至Ｌ３や検出電極Ｒｘ１及びＲｘ２と同一の金属材料によって形成可能である。

このようなブロック電極ＢＰ１及びＢＰ２は、図１１に示したダミー電極ＤＰと比較して、さらに電界遮蔽効果を向上することができる。

図１３は、本実施形態におけるセンサＳＥの他の構成を概略的に示す平面図である。図１３に示した例は、図５に示した例と比較して、共通電極ＣＥの各分割電極Ｃが第１方向Ｘに延出し、検出電極Ｒｘが概ね第２方向Ｙに延出している点で相違している。

すなわち、共通電極ＣＥは、表示領域ＤＡにおいて、それぞれ第２方向Ｙに間隔を置いて並び、第１方向Ｘに略直線的に延出した複数の分割電極Ｃを備えている。検出電極Ｒｘは、表示領域ＤＡにおいて、それぞれ第１方向Ｘに間隔をおいて並び、第２方向Ｙに略直線的に延出している。これらの共通電極ＣＥ及び検出電極Ｒｘは、上記の通り、各種誘電体を挟んで対向している。分割電極Ｃのそれぞれは、共通電極駆動回路ＣＤに電気的に接続されている。リード線Ｌは、非表示領域ＮＤＡに配置され、検出電極Ｒｘと一対一で電気的に接続されている。このようなリード線Ｌは、例えば、検出電極Ｒｘと同様に、第２基板ＳＵＢ２に配置されている。リード線Ｌのそれぞれは、フレキシブル配線基板ＦＰＣ２を介して、検出回路ＲＣに電気的に接続されている。図示した例では、リード線Ｌは、フレキシブル配線基板ＦＰＣ２が実装される第２基板ＳＵＢ２の端辺ＥＣに沿った非表示領域ＮＤＡに配置されている。

詳述しないが、検出電極Ｒｘは、図５に示した例と同様に、表示領域ＤＡに位置する本体部ＲＲと、本体部ＲＲに接続され非表示領域ＮＤＡのみに位置する拡幅部ＲＳＬと、を備えている。図示した例では、拡幅部ＲＳＬは、端辺ＥＣに沿った非表示領域ＮＤＡに配置されている。検出電極Ｒｘのそれぞれの拡幅部ＲＳＬは、第１方向Ｘに並び、共通電極ＣＥとリード線Ｌとの間で、包囲部ＳＲを構成している。ここでは簡略化して図示しているが、上記の通り、隣り合う拡幅部ＲＳＬは、電界の漏れを抑制できる構成を有している。すなわち、検出電極Ｒｘは、図６、図９、図１０を参照して説明したいずれの構成も適用可能であり、また、検出電極Ｒｘとリード線Ｌとの間についても、図１１及び図１２を参照して説明したいずれの構成も適用可能である。

このような変形例においても、上記の例と同様の効果が得られる。加えて、図５などに示した例と比較して、各検出電極Ｒｘとフレキシブル配線基板ＦＰＣ２との間を接続するリード線Ｌの長さを短縮することができ、リード線Ｌのノイズをさらに低減することが可能となる。

上記の実施形態では、表示パネルＰＮＬに内蔵された共通電極ＣＥがセンサ駆動電極として機能し、さらにセンサ駆動電極と対向する検出電極Ｒｘ及びこの検出電極Ｒｘと電気的に接続されたリード線Ｌを備えたセンサ付き表示装置について説明したが、センサ駆動電極や検出電極などのセンサ要素を備えていない表示パネルに貼り付けるなどして組み合わせられるセンサ装置についても、本実施形態を適用可能である。より具体的には、センサ装置は、センサ駆動電極、検出電極、及びリード線を備えたセンサパネルと、駆動部とを備えて構成される。センサ駆動電極は、表示装置の表示領域と対向する位置に設けられる。検出電極は、センサ駆動電極と対向している。リード線は、表示装置の非表示領域と対向する位置に配置されるとともに、検出電極と電気的に接続され、検出電極からのセンサ出力値を出力する。駆動部は、センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を検出電極で検出信号として検出させ、当該検出信号の変化を読み出す。このようなセンサ装置において、検出電極は、本体部、及び、本体部よりも幅広の拡幅部を備えている。本体部は、センサ駆動電極と対向している。拡幅部は、表示領域と対向することなく非表示領域ＮＤＡに対向し、また、センサ駆動電極とも対向していない。このようなセンサ装置においても、上記の実施形態と同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施形態によれば、センサの誤検出を抑制することが可能なセンサ付き表示装置及びセンサ装置を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＤＳＰ…液晶表示装置
ＳＥ…センサ Ｒｘ…検出電極 ＲＲ…本体部 ＲＳＬ…拡幅部
Ｌ…リード線
ＰＮＬ…表示パネル ＤＡ…表示領域 ＮＤＡ…非表示領域 Ｂ…境界
ＣＥ…共通電極（センサ駆動電極）
ＰＥ…画素電極

Claims (12)

1. 画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、前記表示領域の外側の非表示領域に配置され前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、を備えた表示パネルと、
   前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、
   前記拡幅部は、平面視で前記表示領域と重なることなく前記非表示領域に配置された、センサ付き表示装置。
2. 画像を表示する表示領域において最外周に位置するセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、前記表示領域の外側の非表示領域に配置され前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、を備えた表示パネルと、
   前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、
   前記拡幅部は、前記センサ駆動電極と対向することなく前記非表示領域に配置された、センサ付き表示装置。
3. 前記検出電極は、前記拡幅部に配置された金属製の第１検出線と、前記第１検出線よりも長く前記拡幅部及び前記本体部に亘って延出した金属製の第２検出線と、を備えた、請求項１または２に記載のセンサ付き表示装置。
4. 前記第１検出線及び前記第２検出線は、波形の形状を有する、請求項３に記載のセンサ付き表示装置。
5. 前記拡幅部は、メッシュ状の金属細線を有する、請求項１または２に記載のセンサ付き表示装置。
6. 前記拡幅部は、帯状の金属膜を有する、請求項１または２に記載のセンサ付き表示装置。
7. 前記金属膜は、前記表示領域と前記非表示領域との境界から離間している、請求項６に記載のセンサ付き表示装置。
8. さらに、前記拡幅部と前記リード線との間に島状のダミー電極を備えた、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のセンサ付き表示装置。
9. さらに、前記拡幅部と前記リード線とを接続する平板状のブロック電極を備えた、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のセンサ付き表示装置。
10. 隣り合って配置される前記検出電極の各々の前記拡幅部は、前記非表示領域に並んだ包囲部を構成する請求項１乃至９のいずれか１項に記載のセンサ付き表示装置。
11. 画像を表示する表示領域及び前記表示領域の外側の非表示領域を有する表示装置と対向するセンサ装置であって、
    前記表示領域に対向するセンサ駆動電極と、
    前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、
    前記非表示領域に対向し前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、
    前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、
    前記拡幅部は、前記表示領域に対向することなく前記非表示領域に対向する、センサ装置。
12. 画像を表示する表示領域及び前記表示領域の外側の非表示領域を有する表示装置と対向するセンサ装置であって、
    前記表示領域において最外周の位置に対向するセンサ駆動電極と、
    前記センサ駆動電極と対向する本体部及び前記本体部に接続され前記本体部よりも幅広の拡幅部を備えた検出電極と、
    前記非表示領域に対向し前記拡幅部と電気的に接続されたリード線と、
    前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、前記リード線を介して当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、
    前記拡幅部は、前記センサ駆動電極と対向することなく前記非表示領域に対向する、センサ装置。

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