JP2017220159A - 表示装置及び検出装置 - Google Patents

表示装置及び検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2017220159A
JP2017220159A JP2016116341A JP2016116341A JP2017220159A JP 2017220159 A JP2017220159 A JP 2017220159A JP 2016116341 A JP2016116341 A JP 2016116341A JP 2016116341 A JP2016116341 A JP 2016116341A JP 2017220159 A JP2017220159 A JP 2017220159A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating layer
electrode
detection
substrate
dielectric constant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016116341A
Other languages
English (en)
Inventor
池田 雅延
Masanobu Ikeda
雅延 池田
倉澤 隼人
Hayato Kurasawa
隼人 倉澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Japan Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Display Inc filed Critical Japan Display Inc
Priority to JP2016116341A priority Critical patent/JP2017220159A/ja
Priority to US15/498,783 priority patent/US10372278B2/en
Publication of JP2017220159A publication Critical patent/JP2017220159A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40OLEDs integrated with touch screens
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04108Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality

Abstract

【課題】検出性能を向上させることが可能な表示装置及び検出装置を提供する。【解決手段】第1基板と、第1基板と対向する第2基板と、第1基板と第2基板との間に設けられ、表示領域に画像を表示させるための画像表示機能層と、表示領域内に設けられ、外部の物体の接触又は近接を検出するための複数の第1電極を含む第1電極層と、第1基板と第2基板との間に設けられ、第1電極と対向する第2電極と、第1基板と第2基板との間に設けられ、画像を表示するための画素信号が供給される複数の第3電極と、第1電極層を覆うとともに、少なくとも表示領域において、第1電極と重畳する部分の比誘電率が、第1電極と重畳しない部分の比誘電率と異なる絶縁層と、を有する。【選択図】図11

Description

本発明は、表示装置及び検出装置に関する。
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能な検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着又は一体化されて、表示装置として用いられている。このような検出装置として、下記特許文献1には、導電層の上に、第1の樹脂層と、第2の樹脂層とが積層された静電容量式タッチパネルが記載されている。特許文献1の静電容量式タッチパネルは、比誘電率の異なる第1の樹脂層と第2の樹脂層とを設けることでタッチ検出性の高さと応答速度の速さとを両立している。
特開2014−205244号公報
静電容量式タッチパネルにおいて、入力位置を検出するための導電層を帯状や矩形状等のパターンで設けることが知られている。特許文献1では、第1の樹脂層と第2の樹脂層とが一様に設けられているので、導電層のパターンとの関係で必要な領域でのみ誘電率を異ならせることができない。このため、検出性能を向上させることが困難となる可能性がある。
本発明は、検出性能を向上させることが可能な表示装置及び検出装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様の表示装置は、第1基板と、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、表示領域に画像を表示させるための画像表示機能層と、前記表示領域内に設けられ、外部の物体の接触又は近接を検出するための複数の第1電極を含む第1電極層と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、前記第1電極と対向する第2電極と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、画像を表示するための画素信号が供給される複数の第3電極と、前記第1電極層を覆うとともに、少なくとも前記表示領域において、前記第1電極と重畳する部分の比誘電率が、前記第1電極と重畳しない部分の比誘電率と異なる絶縁層と、を有する。
本発明の一態様の検出装置は、表示画像を透過させる透過領域を含む基板と、前記透過領域に設けられ、外部の物体の接触又は近接を検出するための複数の第1電極を含む第1電極層と、前記第1電極層を覆うとともに、少なくとも前記透過領域において、前記第1電極と重畳する部分の比誘電率が、前記第1電極と重畳しない部分の比誘電率と異なる絶縁層と、を有する。
図1は、第1の実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。 図2は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。 図3は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための等価回路の一例を示す説明図である。 図4は、相互静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。 図5は、第1の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。 図6は、表示装置の第1基板を模式的に示す平面図である。 図7は、表示装置の第2基板を模式的に示す平面図である。 図8は、第1の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。 図9は、第1の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の駆動電極及び検出電極の一構成例を表す斜視図である。 図10は、絶縁層と検出電極層との配置の関係を説明するための平面図である。 図11は、図10のXI−XI’線に沿う断面図である。 図12は、タッチ検出において、絶縁層を通る電界を模式的に説明するための説明図である。 図13は、図10のXIII−XIII’線に沿う断面図である。 図14は、第1の実施形態の第1変形例に係る表示装置の絶縁層の積層構造を示す断面図である。 図15は、第1の実施形態の第2変形例に係る第2基板を模式的に示す平面図である。 図16は、図15のXVI−XVI’線に沿う断面図である。 図17は、第1の実施形態の第3変形例に係る検出電極の一構成例を示す平面図である。 図18は、駆動電極と額縁配線との間のフリンジ電界を模式的に説明するための斜視図である。 図19は、図17のXIX−XIX’線に沿う断面図である。 図20は、実施例1及び実施例2に係る表示装置のSN比(SNR)を示すグラフである。 図21は、第2の実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。 図22は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。 図23は、自己静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。 図24は、第2の実施形態に係る表示装置の第2基板を模式的に示す平面図である。 図25は、第2の実施形態に係る絶縁層と検出電極層との配置の関係を説明するための部分拡大平面図である。 図26は、第2の実施形態に係る表示装置の表示領域と額縁領域の境界近傍の断面図である。 図27は、検出電極から生じる電界を模式的に説明するための断面図である。 図28は、第2の実施形態の第1変形例に係る表示装置の絶縁層の積層構造を示す断面図である。 図29は、第2の実施形態の第2変形例に係る第2基板を模式的に示す平面図である。 図30は、実施例3及び実施例4に係る表示装置のSN比(SNR)を示すグラフである。 図31は、第3の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。 図32は、第3の実施形態に係る表示装置の第3基板を模式的に示す平面図である。 図33は、図32のXXXIII−XXXIII’線に沿う断面図である。 図34は、図32のXXXIV−XXXIV’線に沿う断面図である。 図35は、第3の実施形態の第1変形例に係る表示装置の断面図である。 図36は、第3の実施形態の第2変形例に係る表示装置の断面図である。 図37は、第3の実施形態の第2変形例に係る表示装置の、図36と異なる方向で切断した断面図である。 図38は、第3の実施形態の第3変形例に係る表示装置の断面図である。 図39は、実施例5及び実施例6に係る表示装置のSN比(SNR)を示すグラフである。 図40は、第4の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。 図41は、第4の実施形態の変形例に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。 図42は、第5の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、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、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様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。図1に示すように、表示装置1は、タッチ検出機能付き表示部10と、制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、駆動電極ドライバ14と、検出部40とを備えている。表示装置1は、タッチ検出機能付き表示部10がタッチ検出機能を内蔵したタッチ検出機能付き表示装置である。タッチ検出機能付き表示部10は、表示素子として液晶表示素子を用いている表示パネル20と、タッチ入力を検出する検出装置であるタッチパネル30とを一体化した装置である。表示パネル20とタッチパネル30とが一体化した装置とは、例えば、表示パネル20又はタッチパネル30に使用される基板や電極の一部を兼用することを示す。なお、タッチ検出機能付き表示部10は、表示パネル20の上にタッチパネル30を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。表示パネル20は、例えば、有機EL表示パネルであってもよい。
表示パネル20は、後述するように、ゲートドライバ12から供給される走査信号Vscanに従って、1水平ラインずつ順次走査して表示を行う素子である。
制御部11は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ14及び検出部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。
ゲートドライバ12は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部10の表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する機能を有している。
ソースドライバ13は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部10の、後述する各副画素SPixに画素信号Vpixを供給する回路である。制御部11は、画素信号Vpixを生成し、この画素信号Vpixをソースドライバ13に供給してもよい。
駆動電極ドライバ14は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部10の、後述する駆動電極COMLに駆動信号Vcomを供給する回路である。
タッチパネル30は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、相互静電容量方式によりタッチ検出動作を行い、表示領域に対する外部の物体の接触又は近接を検出する。また、タッチパネル30は、後述する自己静電容量方式の検出原理によりタッチ検出動作を行ってもよい。
検出部40は、制御部11から供給される制御信号と、タッチパネル30から供給される第1検出信号Vdet1に基づいて、タッチパネル30に対するタッチの有無を検出する回路である。また、検出部40は、タッチがある場合においてタッチ入力が行われた座標などを求める。この検出部40は、検出信号増幅部42と、A/D変換部43と、信号処理部44と、座標抽出部45とを備える。検出タイミング制御部46は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、A/D変換部43と、信号処理部44と、座標抽出部45とが同期して動作するように制御する。
上述のとおり、タッチパネル30は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作する。ここで、図2から図4を参照して、本実施形態の表示装置1の相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理について説明する。図2は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。図3は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための等価回路の一例を示す説明図である。図4は、相互静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。なお、以下の説明では、指が接触又は近接する場合を説明するが、指に限られず、例えばスタイラスペン等の導体を含む物体であってもよい。
例えば、図2に示すように、容量素子C1は、誘電体Dを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極E1及び検出電極E2を備えている。容量素子C1は、駆動電極E1と検出電極E2との対向面同士の間に形成される電気力線(図示しない)に加え、駆動電極E1の端部から検出電極E2の上面に向かって延びるフリンジ分の電気力線が生じる。図3に示すように、容量素子C1は、その一端が交流信号源(駆動信号源)Sに接続され、他端は電圧検出器DETに接続される。電圧検出器DETは、例えば図1に示す検出信号増幅部42に含まれる積分回路である。
交流信号源Sから駆動電極E1(容量素子C1の一端)に所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波Sgが印加されると、検出電極E2(容量素子C1の他端)側に接続された電圧検出器DETを介して、図4に示すような出力波形(第1検出信号Vdet1)が現れる。なお、この交流矩形波Sgは、駆動電極ドライバ14から入力される駆動信号Vcomに相当するものである。
指が接触又は近接していない状態(非接触状態)では、容量素子C1に対する充放電に伴って、容量素子C1の容量値に応じた電流が流れる。図3に示す電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流の変動を電圧の変動(実線の波形V0(図4参照))に変換する。
一方、指が接触又は近接した状態(接触状態)では、図2に示すように、指によって形成される静電容量C2が、検出電極E2と接触し、又は近傍にある。これにより、駆動電極E1と検出電極E2との間にあるフリンジ分の電気力線が導体(指)により遮られる。このため、容量素子C1は、非接触状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子として作用する。そして、図3に示すように、容量素子C1の容量値の変化に応じて電流I1が流れる。図4に示すように、電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流I1の変動を電圧の変動(点線の波形V1)に変換する。この場合、波形V1は、上述した波形V0と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形V0と波形V1との電圧差分の絶対値|ΔV|は、指などの外部から接触又は近接する導体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器DETは、波形V0と波形V1との電圧差分の絶対値|ΔV|を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Sgの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Resetを設けた動作とすることがより好ましい。
図1に示すタッチパネル30は、駆動電極ドライバ14から供給される駆動信号Vcomに従って、1検出ブロックずつ順次走査して、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う。
タッチパネル30は、後述する複数の検出電極TDLから、図3に示す電圧検出器DETを介して、検出ブロック毎に第1検出信号Vdet1を出力する。第1検出信号Vdet1は、検出部40の検出信号増幅部42に供給される。検出信号増幅部42は、タッチパネル30から供給される第1検出信号Vdet1を増幅する。A/D変換部43は、駆動信号Vcomに同期したタイミングで、検出信号増幅部42から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する。
信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、タッチパネル30に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理部44は、指による検出信号の差分の信号、すなわち上述した波形V0と波形V1との差分の絶対値|ΔV|を取り出す処理を行う。信号処理部44は、絶対値|ΔV|を所定のしきい値電圧と比較し、この絶対値|ΔV|がしきい値電圧未満であれば、外部近接物体が非接触状態であると判断する。一方、信号処理部44は、絶対値|ΔV|がしきい値電圧以上であれば、外部近接物体の接触状態と判断する。このようにして、検出部40はタッチ検出が可能となる。
座標抽出部45は、信号処理部44においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。座標抽出部45は、タッチパネル座標を出力信号Voutとして出力する。以上のように、本実施形態の表示装置1は、相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理に基づいて、指などの導体が接触又は近接する位置のタッチパネル座標を検出することができる。
次に、本実施形態の表示装置1の構成例を詳細に説明する。図5は、第1の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図6は、表示装置の第1基板を模式的に示す平面図である。図7は、表示装置の第2基板を模式的に示す平面図である。
図5に示すように、タッチ検出機能付き表示部10は、画素基板2と、この画素基板2の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板3と、画素基板2と対向基板3との間に挿設された表示機能層としての液晶層6とを備える。
画素基板2は、回路基板としての第1基板21と、画素電極22と、駆動電極COMLと、を含む。第1基板21は、例えばガラス基板或いは樹脂基板である。駆動電極COMLは、第1基板21の上に設けられる。画素電極22は、絶縁層24を介して駆動電極COMLの上方に設けられ、平面視でマトリクス状に複数配設される。第1基板21は、スイッチング素子(図5では省略して示す)であるTFT(Thin Film Transistor)が画素電極22に対応して配置される。また、図5に示すように、第1基板21の下側には、接着層66Bを介して偏光板65Bが設けられていてもよい。画素電極22及び駆動電極COMLは、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)等の透光性を有する導電性材料が用いられる。
なお、複数の画素電極22の配列は、第1方向及び該第1方向に直交する第2方向に沿って配列されるマトリクス状の配列のみならず、隣り合う画素電極22どうしが第1方向又は第2方向にずれて配置される構成を採用することもできる。また、隣り合う画素電極22の大きさの違いから、第1方向に配列される画素列を構成する1つの画素電極22に対し、当該画素電極の一側に2又は3の複数の画素電極22が配列される構成も採用可能である。
第1基板21には、表示制御用IC19が設けられている。表示制御用IC19は、第1基板21に実装されたICドライバのチップであり、例えば、COG(Chip On Glass)である。表示制御用IC19は、表示動作に必要な各回路を内蔵し、上述した制御部11(図1参照)として機能する。また、第1基板21の端部にフレキシブル基板72が接続されている。表示制御用IC19は、外部のホストIC(図示しない)から供給された映像信号Vdisp(図1参照)に基づいて、後述するゲート線GCL及びデータ線SGL等に制御信号を出力する。
対向基板3は、第2基板31と、第2基板31の一方の面に設けられたカラーフィルタ32と、第2基板31の他方の面に設けられた検出電極層TDLAと、検出電極層TDLAを覆う絶縁層38とを含む。第2基板31は、例えば、ガラス基板或いは樹脂基板である。検出電極層TDLAは、後述するように、タッチパネル30の検出電極として機能する検出電極TDL(図5では省略して示す)を含む。絶縁層38は、後述するように、異なる比誘電率を有する第1絶縁層38Aと第2絶縁層38B(図5では省略して示す)とを含む。さらに、検出電極TDLの上方には、接着層66Aを介して偏光板65Aが設けられている。なお、カラーフィルタ32は第1基板21上に配置されてもよい。
第2基板31にはフレキシブル基板71が接続されている。フレキシブル基板71は後述する額縁配線を介して検出電極層TDLAの検出電極TDLと接続される。フレキシブル基板71に搭載された検出制御用IC18は、図1に示す検出部40として機能する。検出電極TDLから出力される第1検出信号Vdet1が、フレキシブル基板71を介して検出制御用IC18に供給される。検出制御用IC18は、第1基板21に備えられていてもよく、モジュール外部の制御基板に備えられていてもよい。また、検出部40の機能の一部は、表示制御用IC19に含まれていてもよく、外部のMPU(Micro−processing unit)の機能として設けられてもよい。
第1基板21と第2基板31とは所定の間隔を設けて対向して配置され、シール部61により第1基板21と第2基板31との間の空間が封止される。第1基板21と第2基板31との間の空間に液晶層6が設けられる。液晶層6は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、FFS(フリンジフィールドスイッチング)を含むIPS(インプレーンスイッチング)等の横電界モードの液晶が用いられる。なお、図5に示す液晶層6と画素基板2との間、及び液晶層6と対向基板3との間には、それぞれ配向膜が配設されてもよい。
第1基板21の下方には、図示しないバックライトが設けられる。バックライトは、例えばLED等の光源を有しており、光源からの光を第1基板21に向けて射出する。バックライトからの光は、画素基板2を通過して、その位置の液晶の状態により光が遮られて射出しない部分と射出する部分とが切り換えられることで、表示面に画像が表示される。
図6に示すように、表示装置1は、画像を表示させるための表示領域10aと、表示領域10aの外側の額縁領域10bとを有する。表示領域10aは、対向する2つの長辺と2つの短辺とを有する矩形状である。額縁領域10bは、表示領域10aの4辺を囲む枠状となっている。ここで、表示領域10aの短辺に沿った方向を第1方向Dxとする。また、第1方向Dxと交差し、表示領域10aの長辺に沿った方向を第2方向Dyとする。
複数の駆動電極COMLは、第1基板21の表示領域10aに設けられている。駆動電極COMLは、第2方向Dyに延在しており、第1方向Dxに複数配列されている。第1基板21の額縁領域10bの短辺側に、駆動電極ドライバ14、マルチプレクサ13A及び表示制御用IC19が配置され、額縁領域10bの長辺側にゲートドライバ12が配置されている。マルチプレクサ13Aは、後述するデータ線SGLと表示制御用IC19との接続状態を切り換える回路である。また、額縁領域10bの短辺側に、フレキシブル基板72が接続されている。駆動電極ドライバ14及びフレキシブル基板72は、駆動電極COMLの延在方向の端部の近傍に配置されている。このため、駆動電極COMLから引き出される配線の長さを短くして、額縁領域10bの面積を小さくすることが可能である。図6では、ゲートドライバ12を、額縁領域10bの対向する長辺のそれぞれに設けているが、一方の長辺に1つのゲートドライバ12を設けてもよい。なお、駆動電極ドライバ14の機能の一部、又は全部は、表示制御用IC19に含まれていてもよい。
図7に示すように、検出電極層TDLAは、第2基板31の表示領域10aに設けられている。検出電極層TDLAは、タッチパネル30の検出電極として機能する検出電極TDLと、検出電極として機能しないダミー電極TDLdとを含む。検出電極TDLが設けられた検出電極領域Rtと、ダミー電極TDLdが設けられたダミー電極領域Rdとは、第2方向Dyにおいて交互に配置される。
検出電極TDLは、複数の金属配線33を含む。金属配線33は、細線片33aと細線片33bとが接続部33xで交互に接続されて構成される。細線片33aと細線片33bとは、第1方向Dxに対して互いに反対方向に傾いており、金属配線33は、ジグザグ線又は波線に形成され全体として第1方向Dxに延びている。金属配線33は、第2方向Dyにおいて間隔を設けて複数配列されている。複数配列された金属配線33の端部同士がパッド部34により接続され、1つの検出電極TDLとして機能する。図7に示す例では、1つの検出電極TDLは、4本の金属配線33を含んでいるが、これに限られず、検出電極TDLは、3本以下の金属配線33、又は5本以上の金属配線33を含んでいてもよい。金属配線33は、三角波状の構成に限られず、正弦波等の曲線状の構成であってもよい。
検出電極TDLは、全体として第1方向Dxに帯状に延びており、第2方向Dyに複数配列される。各検出電極TDLのパッド部34には、額縁配線37が接続される。額縁配線37は、額縁領域10bの長辺に沿った方向に延びて、第2基板31の額縁領域10bの短辺側に設けられた、フレキシブル基板71に接続される。
ダミー電極TDLdは、細線片35aと細線片35bとを含む。細線片35aは、金属配線33の細線片33aと平行な方向に延び、細線片35bは、金属配線33の細線片33bと平行な方向に延びる。細線片35aと細線片35bとは、互いに間隔を有して第1方向Dxに交互に配置され、かつ、第2方向Dyに複数配置される。
ダミー電極TDLdは、第2方向Dyに配列される検出電極TDLの間に配置される。ダミー電極TDLdは、検出電極TDLと間隔を有して配置されており、タッチ検出の際に、電圧信号が供給されず電位が固定されていないフローティング状態となる。
検出電極領域Rtは、検出電極TDLを構成する複数の金属配線33と重なる部分と、隣り合う金属配線33同士の間の部分とを含み、全体として矩形状となっている。ダミー電極領域Rdは、少なくとも細線片35a及び細線片35bと重なる部分を含み、隣り合う検出電極領域Rt、Rtの間の領域である。
検出電極TDLを構成する金属配線33は、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)又はこれらの合金の少なくとも1つの金属材料で形成される。また、金属配線33は、これらの金属材料を1以上用いて、複数積層した積層体としてもよい。アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)又はこれらの合金の少なくとも1つの金属材料は、ITO等の透光性導電酸化物よりも低抵抗である。また、これらの金属材料は、ITO等の透光性導電酸化物に比較して遮光性があるため、透過率が低下する可能性又は検出電極TDLのパターンが視認されてしまう可能性がある。本実施形態において、1つの検出電極TDLが、複数の幅細の金属配線33を有しており、金属配線33が、ジグザグ線又は波線に形成され、線幅よりも大きい間隔を設けて配置されることで、低抵抗化と、不可視化とを実現することができる。その結果、検出電極TDLが低抵抗化し、表示装置1は、薄型化、大画面化又は高精細化することができる。
金属配線33の幅は、2μm以上かつ10μm以下の範囲にあることが好ましい。金属配線33の幅が10μm以下であると、表示領域10aのうちブラックマトリックス又はゲート線GCL及びデータ線SGLで光の透過が抑制されない領域である開口部を覆う面積が小さくなり、開口率を損なう可能性が低くなるからである。また、金属配線33の幅が2μm以上であると、形状が安定し、断線する可能性が低くなるからである。
ダミー電極TDLdを構成する細線片35aと細線片35bは、金属配線33と同じ金属材料を用いることが好ましい。こうすれば、検出電極領域Rtとダミー電極領域Rdとの光の透過率の差を抑制して、これら検出電極TDLやダミー電極TDLdを構成する細線片35aの不可視化を実現することができる。反射率を抑えるために、金属配線33、細線片35a及び細線片35bの最表面に黒色化処理を行うことも好ましい。
本実施形態では、検出電極TDLは複数の金属配線33を有して構成されているが、これに限られない。検出電極TDLは、駆動電極COMLと同様にITO等の透光性導電酸化物を用いて、駆動電極COMLの延在方向と交差する第1方向Dxに延びる帯状の電極であってもよい。
次に表示パネル20の表示動作について説明する。図8は、第1の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。第1基板21(図5参照)には、図8に示す各副画素SPixのスイッチング素子(以下、TFT素子)Tr、各画素電極22に画素信号Vpixを供給するデータ線SGL、各TFT素子Trを駆動する駆動信号を供給するゲート線GCL等の配線が形成されている。データ線SGL及びゲート線GCLは、第1基板21の表面と平行な平面に延在する。
図8に示す表示パネル20は、マトリクス状に配列された複数の副画素SPixを有している。副画素SPixは、それぞれTFT素子Tr及び液晶素子6aを備えている。TFT素子Trは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、nチャネルのMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFTで構成されている。画素電極22と共通電極(駆動電極COML)との間に絶縁層24が設けられ、これらによって図8に示す保持容量Clcが形成される。
図1に示すゲートドライバ12は、ゲート線GCLを順次走査するように駆動する。ゲートドライバ12は、ゲート線GCLを介して、走査信号Vscan(図1参照)を副画素SPixのTFT素子Trのゲートに印加することにより、副画素SPixのうちの1行(1水平ライン)を表示駆動の対象として順次選択する。また、ソースドライバ13は、選択された1水平ラインを構成する副画素SPixに、データ線SGLを介して画素信号Vpixを供給する。そして、これらの副画素SPixでは、供給される画素信号Vpixに応じて1水平ラインずつ表示が行われるようになっている。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ14は、駆動電極COMLに対して駆動信号Vcom(表示駆動信号Vcomd)を印加する。これにより、各駆動電極COMLは、表示時には画素電極22に対する共通電極として機能するものとなる。
図5に示すカラーフィルタ32は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色されたカラーフィルタの色領域が周期的に配列されていてもよい。上述した図8に示す各副画素SPixに、R、G、Bの3色の色領域32R、32G、32Bが1組として対応付けられ、3色の色領域32R、32G、32Bに対応する副画素SPixを1組として画素Pixが構成される。
図8に示すように、本実施形態では、駆動電極COMLがデータ線SGLの延在方向と平行な方向に延在し、ゲート線GCLの延在方向と交差する方向に延びている。このため、駆動電極COMLからの配線を額縁領域10bの短辺側(フレキシブル基板72側)に引き出すことが可能である(図6参照)。したがって、駆動電極COMLをデータ線SGLと直交する方向に設けた場合と比較して、額縁領域10bの長辺側に駆動電極ドライバ14を設ける必要がなく、額縁領域10bの幅を小さくすることができる。なお、駆動電極COMLはこれに限定されず、例えばゲート線GCLと平行な方向に延びていてもよい。
図5及び図6に示す駆動電極COMLは、表示パネル20の複数の画素電極22に対する共通電極として機能するとともに、タッチパネル30の相互静電容量方式によるタッチ検出を行う際の駆動電極としても機能する。また、駆動電極COMLは、タッチパネル30の自己静電容量方式によるタッチ検出を行う際の検出電極として機能してもよい。図9は、第1の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の駆動電極及び検出電極の一構成例を表す斜視図である。
タッチパネル30は、画素基板2に設けられた駆動電極COMLと、対向基板3に設けられた検出電極TDLにより構成されている。検出電極TDLは、図9の左右方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンを含む。駆動電極COMLは、検出電極TDLの延在方向と交差する方向に延びる。駆動電極COMLの各電極パターンと検出電極TDLの各電極パターンとの交差部分に、それぞれ静電容量が形成される。
この構成により、タッチパネル30では、相互静電容量方式のタッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ14が駆動電極ブロックとして時分割的に順次走査するように駆動することにより、駆動電極COMLの1検出ブロックがスキャン方向Dsに沿って順次選択される。そして、検出電極TDLから第1検出信号Vdet1が出力されることにより、1検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ブロックは、上述した相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理における駆動電極E1に対応し、検出電極TDLは、検出電極E2に対応する。
ここで、表示装置1の薄型化が図られ、例えば、第2基板31(図5参照)が薄くなると、駆動電極COMLと検出電極TDLとの間の容量が大きくなり、また、駆動電極COMLと各種配線等との間の寄生容量が大きくなる。このため、タッチ検出の応答性が低下する可能性がある。
表示装置1の薄型化がなされた場合であっても、検出性能の向上が望まれる。検出性能の向上は、駆動信号Vcomの応答性を高め第1検出信号Vdet1の信号を大きくすることに加え、外部から侵入するノイズを低減することで、SNR(Signal to Noise Ratio)を大きくすることで実現することができる。
次に本実施形態の表示装置1における絶縁層38の構成について説明する。図10は、絶縁層と検出電極層との配置の関係を説明するための平面図である。図11は、図10のXI−XI’線に沿う断面図である。図12は、タッチ検出において、絶縁層を通る電界を模式的に説明するための説明図である。
図10及び図11に示すように、絶縁層38は、第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとを含む。第1絶縁層38Aは第1の比誘電率を有しており、第2絶縁層38Bは、第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を有する。例えば、第1の比誘電率は3.5よりも小さく、第2の比誘電率は3.5以上である。第1絶縁層38Aは、例えば、ポリシロキサン、ポリシラザン、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、フッ素添加二酸化珪素等を用いることができる。第2絶縁層38Bは、二酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、又はその他の金属酸化物を含む樹脂材料である。二酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、又はその他の金属酸化物は、3.5以上の比誘電率を有する材料である。第2絶縁層38Bは、これらの1又は2以上の材料を、樹脂中に分散させて形成され、全体として3.5以上の比誘電率を有する。
図10に示すように、絶縁層38は、表示領域10a及び額縁領域10bに設けられ、検出電極層TDLAを構成する検出電極TDL及びダミー電極TDLdを覆っている。絶縁層38は、検出電極TDLと重畳する位置に第1絶縁層38Aが設けられ、検出電極TDLと重畳しない位置、すなわちダミー電極TDLdと重畳する位置に第2絶縁層38Bが設けられる。
図10及び図11に示すように、第1絶縁層38Aは、検出電極領域Rtの全域に設けられる。第1絶縁層38Aは、検出電極TDLを構成する金属配線33と重畳する位置に設けられるとともに、金属配線33同士の間にも設けられる。図11に示すように、第1絶縁層38Aは、検出電極領域Rtにおいて、金属配線33の上と、金属配線33から露出する第2基板31の上とに亘って連続して設けられる。
また、第2絶縁層38Bは、ダミー電極領域Rdの全域に設けられる。第2絶縁層38Bは、ダミー電極TDLdを構成する細線片35a、35bと重畳する位置に設けられるとともに、細線片35aと細線片35bとの間、細線片35a同士の間及び細線片35b同士の間にも設けられる。図11に示すように、第2絶縁層38Bは、ダミー電極領域Rdにおいて、細線片35a、35aの上と、細線片35a、35aから露出する第2基板31の上とに連続して設けられる。なお、図11では、ダミー電極TDLdのうち、細線片35aのみ図示しているが、細線片35bの上、及び細線片35bから露出する第2基板31の上にも、第2絶縁層38Bが設けられる。第2基板31上で隣り合うダミー電極TDLdと検出電極TDLとの間に、第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとが設けられる。これにより、ダミー電極TDLdは、検出電極TDLと絶縁される。
図11に示すように、第1絶縁層38Aは、第2絶縁層38Bと同じ厚さを有しており、第2絶縁層38Bの側面と接して配置されている。また、第1絶縁層38Aの厚さは、第2基板31の上面に対して垂直な方向における、第2基板31の上面にから第1絶縁層38Aの上面までの長さである。なお、図11では、画素電極22を省略して示している。また、カラーフィルタ32は保護層32Aが設けられていてもよい。
このような構成により、絶縁層38は、少なくとも表示領域10aにおいて、検出電極TDLと重畳しないダミー電極領域Rdにおける比誘電率が、検出電極TDLと重畳する検出電極領域Rtにおける比誘電率よりも大きくなる。
図12は、駆動電極COMLと検出電極TDLとの間に生じるフリンジ電界Efを模式的に説明するための図である。なお図12では、分かりやすくするために、検出電極TDLを1つの電極として示し、ダミー電極TDLdを省略して示している。図12に示すように、検出電極TDLと重畳しないダミー電極領域Rdに第2絶縁層38Bが設けられ、検出電極TDLと重畳する検出電極領域Rtに第1絶縁層38Aが設けられる。
駆動電極COMLと検出電極TDLとの間に形成されるフリンジ電界Efは、検出電極TDL同士の間に設けられた第2絶縁層38Bを通って、指等の外部の物体まで達する。本実施形態において、第2絶縁層38Bの比誘電率は、第1絶縁層38Aの比誘電率よりも大きいので、第2絶縁層38Bを通るフリンジ電界Efの電気力線が、検出電極TDLよりも上方に向かって、より遠くまで延び、電気力線の到達範囲が大きくなる。これにより、検出感度を向上させることができる。
図13は、図10のXIII−XIII’線に沿う断面図である。図13に示すように額縁領域10bにおいて、額縁配線37と重畳する位置に第1絶縁層38Aが設けられる。また、額縁配線37から露出する第2基板31の上にも連続して第1絶縁層38Aが設けられている。
このように、額縁配線37と重畳する位置に比誘電率が比較的小さい第1絶縁層38Aを設けることにより、外部からのノイズが第1絶縁層38Aを透過しにくくなるので、額縁配線37にノイズが侵入することを抑制できる。したがって、本実施形態の表示装置1によれば、SNRを大きくして検出性能を向上させることができる。
図11及び図13に示すように、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bの上に、接着層66Aを介して偏光板65Aが設けられる。本実施形態において、接着層66Aは、導電性材料を含む導電性接着材を用いることができる。接着層66Aは、検出電極TDLを構成する金属配線33よりも大きいシート抵抗値を有する。接着層66Aを設けることにより、偏光板65Aに溜まった外部からの静電気を、接着層66Aを介して検出電極TDLに流すことができる。この検出電極TDLを通して、外部からの静電気をグラウンドに逃がすことができる。
(第1変形例)
図14は、第1の実施形態の第1変形例に係る表示装置の絶縁層の積層構造を示す断面図である。本変形例の表示装置1Aは検出電極領域Rtにおいて、検出電極TDLを覆って第1絶縁層38Aが1層設けられる。また、ダミー電極領域Rdにおいて、ダミー電極TDLdを覆って比較的高い比誘電率を有する第2絶縁層38Bが設けられる。さらに、この第2絶縁層38Bの上に、比較的低い比誘電率を有する第1絶縁層38Aが設けられる。第1絶縁層38Aは、第2絶縁層38Bを覆って検出電極領域Rt及びダミー電極領域Rdに連続して設けられている。
このような態様であっても、ダミー電極領域Rdにおける比誘電率は、検出電極領域Rtにおける比誘電率よりも大きくなるので、図12に示すフリンジ電界Efは、ダミー電極領域Rdを通って検出電極TDLよりも上方に向かって、より遠くまで延び、電気力線の到達範囲が大きくなるので、良好な検出感度が得られる。
第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bは、公知のフォトリソグラフィ法により形成することができる。例えば、樹脂層を塗布した後、この樹脂層の上にレジスト層を所定のパターンで設け、露光、現像した後、レジスト層が設けられておらず露光された部分の樹脂層をエッチングにより除去することで、第1絶縁層38A又は第2絶縁層38Bのパターンを形成することができる。なお、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bの形成方法は、特に限定されず、露光された部分の樹脂層が除去される、いわゆるポジ型だけでなく、露光された部分の樹脂層がパターンとして残る、いわゆるネガ型であってもよい。
図10及び図11に示したように、各領域ごとに、第1絶縁層38A又は第2絶縁層38Bのいずれか1層を設ける場合、検出電極領域Rt及び額縁領域10bと重なるように第1絶縁層38Aをパターン形成した後、ダミー電極領域Rdと重なるように第2絶縁層38Bのパターン形成が行われる。なお、これに限定されず、第2絶縁層38Bをパターン形成した後、第1絶縁層38Aをパターン形成してもよい。
上述のように、図14に示す第1変形例の表示装置1Aにおいて、第2絶縁層38Bはダミー電極領域Rdに設けられ、第1絶縁層38Aは、第2絶縁層38Bを覆って、検出電極領域Rt及びダミー電極領域Rdに設けられている。第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bを形成する際に、まず、第2絶縁層38Bをフォトリソグラフィ法によりパターン形成した後、第1絶縁層38Aが検出電極領域Rt、ダミー電極領域Rd及び額縁領域10bの全面に設けられる。したがって、本変形例の表示装置1Aは、第1絶縁層38Aについて、レジスト層の塗布、露光、現像、エッチング等の工程を省略することができるので、製造工程を簡便にしてコストを低減することができる。
(第2変形例)
図15は、第1の実施形態の第2変形例に係る第2基板を模式的に示す平面図である。図16は、図15のXVI−XVI’線に沿う断面図である。本変形例の表示装置1Bは、額縁配線37と重畳する位置に第1絶縁層38Aが設けられていない点で、上述の表示装置1、1Aと異なる。本変形例においても、表示領域10aにおいて、検出電極TDLと重畳する位置に第1絶縁層38Aが設けられ、ダミー電極TDLdと重畳する位置に第2絶縁層38Bが設けられている。このため、フリンジ電界Efは、ダミー電極領域Rdを通って上方に延びて、良好な検出感度が得られる。
図16に示すように、本変形例において、額縁配線37を覆って額縁領域10bにオーバーコート層39が設けられる。オーバーコート層39は、表示領域10aの第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bの上に連続して設けられていてもよい。オーバーコート層39を設けることにより、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bが設けられた部分と、第1絶縁層38Aが設けられていない額縁領域10bとの段差を低減し、平坦化を図ることができる。
オーバーコート層39は、例えばアクリル系樹脂等の透光性の樹脂材料が用いられる。本変形例において、第1絶縁層38Aの第1の比誘電率は、オーバーコート層39の比誘電率よりも小さく、第2絶縁層38Bの第2の比誘電率は、オーバーコート層39の比誘電率以上である。
(第3変形例)
図17は、第1の実施形態の第3変形例に係る検出電極の一構成例を示す平面図である。図18は、駆動電極と額縁配線との間のフリンジ電界を模式的に説明するための斜視図である。図19は、図17のXVIII−XVIII’線に沿う断面図である。
図17に示すように、本変形例の表示装置1Cにおいて、検出電極TDLは、第2方向Dyに複数配列されており、検出電極TDL同士の間にダミー電極TDLdが配置される。検出電極TDLが設けられた検出電極領域Rtと、ダミー電極TDLdが設けられたダミー電極領域Rdは、それぞれ、第1方向Dxに沿った方向に長辺を有する矩形状となっている。検出電極TDLの両端に、第2方向Dyに延びる連結部TDLbが設けられている。複数の検出電極TDLが、連結部TDLbにより接続される。連結部TDLbはスリットSLにより分離され、第2方向Dyに複数配列される。額縁配線37は、パッド部57を介して連結部TDLbと接続される。本変形例において、連結部TDLbにより接続された複数の検出電極TDLが、1つの検出電極として機能する。
図17に示すように、第1方向Dxにおいて、検出電極TDL及びダミー電極TDLdと重なる領域が有効検出領域SAであり、連結部TDLbと重なる領域が、有効検出領域SAよりも検出感度が低い周辺領域SBである。
検出電極TDLは、金属配線33Aと金属配線33Bとを含み構成される。金属配線33Aと金属配線33Bとは、第1方向Dxと平行な直線を対称軸とする線対称な形状であり第2方向Dyに交互に配列されている。第2方向Dyに配列された複数の金属配線33Aと複数の金属配線33Bとは、屈曲部同士が結合されて交差部TDXを形成する。この交差部TDXで金属配線33Aと金属配線33Bとが導通する。このような構成により、金属配線33Aと金属配線33Bとは、細線片Ua及び細線片Ubで囲まれた包囲領域mesh1を形成して、表示領域10aにメッシュ状の金属配線が設けられる。
連結部TDLbは、検出電極TDLの金属配線33A及び金属配線33Bと連続する複数の金属配線により構成される。すなわち、連結部TDLも、細線片Ua及び細線片Ubで囲まれた包囲領域mesh1を形成して、メッシュ状の金属配線が設けられる。
金属配線33A、33Bは、図17の点線Bに示す箇所に設けられたスリットSLdにより分離される。ダミー電極TDLdは、スリットSLdにより検出電極TDL及び連結部TDLbと分離され、検出電極TDL及び連結部TDLbに囲まれた部分である。ダミー電極TDLdは、検出電極として機能しないダミー電極である。
ダミー電極TDLdは、細線片Ud1及び細線片Ud2が第1方向Dxに繰り返し接続された金属配線を有し、この金属配線が第2方向Dyに接続される。ダミー電極TDLdは、細線片Ud1及び細線片Ud2で囲まれた包囲領域mesh2を有するメッシュ状である。各細線片Ud1及び細線片Ud2の途中にスリットSLdが設けられている。なお、スリットSLdは細線片Ud1及び細線片Ud2の交差部に設けられていてもよい。
図17に示すように、額縁配線37は表示領域10aの近傍に設けられて、第2方向Dyに延在している。このため、図18に示すように、第1基板21に設けられた駆動電極COMLと額縁配線37との間にフリンジ電界Efが発生する場合がある。指などの導体が額縁配線37に接触又は近接した場合、フリンジ電界Efが遮られることで静電容量が変化する。この静電容量の変化が額縁配線37を介して検出部40(図1参照)に出力されると、額縁配線37が検出電極として機能することとなり、誤検出が生じる場合がある。
本変形例では、連結部TDLbを設けているため、連結部TDLbが、駆動電極COMLと額縁配線37との間のフリンジ電界Efを遮蔽するシールドとして機能する。このため、フリンジ電界Efを低減して誤検出を抑制することができる。なお、連結部TDLbはシールドとして機能するとともに、連結部TDLbに接触又は近接する指などを検出する検出電極としても機能する。
図19に示すように、検出電極領域Rtにおいて検出電極TDLと重畳する位置に第1絶縁層38Aが設けられ、ダミー電極領域Rdにおいて、ダミー電極TDLdと重畳する位置に第2絶縁層38Bが設けられる。本変形例では、周辺領域SBにおいて、連結部TDLbと重畳する位置に第1絶縁層38Aが設けられている。第1絶縁層38Aは第2絶縁層38Bよりも小さい比誘電率を有するので、周辺領域SBを通るフリンジ電界Efが抑制され、連結部TDLbによるシールド効果が向上する。したがって、本変形例の表示装置1Cは、額縁配線37が検出電極として機能することを抑制して、検出性能を向上させることが可能である。
なお、本実施形態に係るタッチパネル30(検出装置)は以下の構成とすることができる。本実施形態のタッチパネル30は、検出電極TDL(第1電極)と、検出電極TDLと対向する駆動電極COML(第2電極)とを有し、検出電極TDLと駆動電極COMLとの間に形成される静電容量の変化に基づいて、外部の物体の接触又は近接が検出される。絶縁層38は、検出電極TDLと重畳する部分に第1絶縁層38Aが配置され、検出電極TDLと重畳しない部分に第2絶縁層38Bが配置される。
本実施形態のタッチパネル30において、絶縁層38は、検出電極TDLと重畳する部分に第1絶縁層38Aが配置され、検出電極TDLと重畳しない部分に第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとが積層される。
検出電極TDLは、第1方向Dxに延出するとともに、第1方向Dxと交差する第2方向Dyに複数配列されており、検出電極TDL同士の間に、検出用の電極として機能しないダミー電極TDLdが設けられており、絶縁層38は、ダミー電極TDLdと重畳する部分に第2絶縁層38Bが配置される。
本実施形態のタッチパネル30は、第2方向Dyに複数配列された検出電極TDLの端部を連結する連結部TDLbを有し、絶縁層38は、連結部TDLbと重畳する位置に第1絶縁層38Aが配置される。
本実施形態のタッチパネル30において、検出電極TDLに接続され、表示領域10aの外側の額縁領域10bに引き回された額縁配線37を有し、絶縁層38は、額縁配線37と重畳する部分に第1絶縁層38Aが配置される。
(実施例)
図20は、実施例1及び実施例2に係る表示装置のSN比(SNR)を示すグラフである。図20のグラフ1に示す従来例は、第1の実施形態の表示装置1において、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bを設けずに、検出電極TDL及びダミー電極TDLdと重畳する位置に、一様な比誘電率を有するオーバーコート層を設けた表示装置である。絶縁層以外の構成は、図5から図13に示す表示装置1と同様の構成である。実施例1は、図5から図13に示す第1の実施形態の表示装置1と同様の構成である。実施例2は、図14に示す第1変形例の表示装置1Aと同様に、ダミー電極領域Rdにおいて、第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとが積層された構成である。実施例1、実施例2のそれぞれについて、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bを表示領域10aにのみ設けた場合(図15参照)と、表示領域10aと額縁領域10bの両方に亘って設けた場合(図10参照)とで、SN比を算出した。
図20に示すように、従来例の表示装置は、基準値CLよりも低いSN比を示している。これに対し、実施例1及び実施例2の表示装置は、基準値CLよりも高いSN比を示している。実施例1は、実施例2の表示装置よりも、SN比が高くなっている。これは、実施例1の表示装置は、ダミー電極領域Rdにおいて、第2絶縁層38Bが単層で設けられているので(図12参照)、実施例2の第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとが積層された場合(図14参照)よりも比誘電率が高くなり、電気力線の到達範囲が大きくなるためである。
また、額縁領域10bに第1絶縁層38Aを設けた場合、表示領域10aにのみ設けた場合よりも、さらにSN比が改善される。これにより、額縁領域10bに第1絶縁層38Aを設けることにより、額縁配線37への外部のノイズの侵入が抑制されることが示された。
以上のように、実施例1及び実施例2の表示装置は、検出電極TDLと重畳する位置に第1絶縁層38Aを設け、検出電極TDLと重畳しない位置、すなわちダミー電極TDLdと重畳する位置に第2絶縁層38Bを設けることにより、検出性能を向上させることが可能であることが示された。さらに、実施例1及び実施例2の表示装置は、額縁配線37と重畳する位置に第1絶縁層38Aを設けることで、ノイズを抑制して、検出性能を向上させることが可能である。
(第2の実施形態)
図21は、第2の実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。本実施形態において、上述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。本実施形態の表示装置1Dにおいて、タッチパネル30は、自己静電容量方式のタッチ検出を行う構成となっている。
図21に示すように、検出部40Aは、検出電極ドライバ48を含む。検出電極ドライバ48は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出動作の際に、後述する検出電極TDLsに駆動信号を供給する回路である。また、本実施形態において、駆動電極ドライバ14は、表示動作の際に表示用の駆動信号Vcomを駆動電極COMLに供給する。本実施形態では、駆動電極COMLは表示動作の際に、画素電極22に対する共通電極として機能し、検出電極TDLsに対する駆動電極として機能しないものとなる。
次に、図22及び図23を参照して、本実施形態の表示装置1Dの自己静電容量方式によるタッチ検出の基本原理について説明する。図22は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。図23は、自己静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。なお、図22は、検出回路を併せて示している。
指が接触又は近接していない状態において、検出電極E3に所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波Sgが印加される。検出電極E3は、静電容量C3を有しており、静電容量C3に応じた電流が流れる。電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流の変動を電圧の変動(実線の波形V4(図23参照))に変換する。
次に、図22に示すように、指が接触又は近接した状態において、指と検出電極E3との間の静電容量C4が、検出電極E3の静電容量C3に加わる。したがって、検出電極E3に交流矩形波Sgが印加されると、静電容量C3及び静電容量C4に応じた電流が流れる。図23に示すように、電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流の変動を電圧の変動(点線の波形V5)に変換する。そして、波形V4と波形V5との差分の絶対値|ΔV|に基づいて、外部近接物体の有無(タッチの有無)を測定することができる。
具体的には、図23において、時刻T01のタイミングで交流矩形波Sgは電圧V6に相当する電圧レベルを上昇させる。このときスイッチSW1はオンしておりスイッチSW2はオフしている。このため検出電極E3も電圧V6の電圧上昇となる。次に時刻T11のタイミングの前にスイッチSW1をオフとする。このとき検出電極E3はフローティング状態であるが、検出電極E3の静電容量C3、あるいは静電容量(C3+C4、図22参照)によって、検出電極E3の電位はV6が維持される。更に、時刻T11のタイミングの前に電圧検出器DETのリセット動作が行われ、出力電圧はVrefと略等しい電圧となる。
続いて、時刻T11のタイミングでスイッチSW2をオンさせると、検出電極E3の静電容量C3(またはC3+C4)に蓄積されていた電荷が電圧検出器DET内の容量C5に移動するため、電圧検出器DETの出力が上昇する(図23の第2検出信号Vdet2参照)。電圧検出器DETの出力(第2検出信号Vdet2)は、検出電極E3に指等が近接していないときは、実線で示す波形V4となり、Vdet2=C3×V6/C5となる。指等の影響による静電容量が付加されたときは、点線で示す波形V5となり、Vdet2=(C3+C4)×V6/C5となる。
その後、時刻T31のタイミングでスイッチSW2をオフさせ、スイッチSW1及びスイッチSW3をオンさせることにより、検出電極E3の電位を交流矩形波Sgと同電位のローレベルにするとともに電圧検出器DETをリセットさせる。以上の動作を所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)で繰り返す。
図24は、第2の実施形態に係る表示装置の第2基板を模式的に示す平面図である。本実施形態において、第2基板31の表示領域10aに、検出電極層TDLBが設けられている。検出電極層TDLBは、検出電極TDLsと、接続配線37Bとを含む。
検出電極TDLsは、表示領域10aに複数、行列状に配置されている。検出電極TDLsのうち、額縁領域10bの長辺の近傍に配置された検出電極TDLsは、額縁配線37Aと接続される。また、表示領域10aの中央側に配置された検出電極TDLsは、接続配線37Bを介して額縁配線37Aと接続される。接続配線37Bは、検出電極TDLsと同層に設けられ、隣り合う検出電極TDLs同士の間を通って額縁領域10bまで延びている。
額縁配線37Aは、額縁領域10bを引き回されて、額縁領域10bの短辺側に接続されたフレキシブル基板71に接続される。額縁配線37Aは、フレキシブル基板71が設けられた額縁領域10bの短辺側から離れるにしたがって、幅が大きくなっている。
検出電極ドライバ48(図21参照)は、額縁配線37Aを介して検出電極TDLsに駆動信号を供給し、検出電極TDLsから第2検出信号Vdet2が検出部40Aに出力される。検出電極TDLsは、上述した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理における検出電極E3に対応する。検出電極TDLsのそれぞれが静電容量式タッチセンサとして機能し、検出電極TDLsが行列状に配置されているので、複数の検出電極TDLsについて、同時に又は順次、タッチ検出を行うことにより、外部の物体の接触又は近接が生じた位置の検出が可能となっている。
図25は、第2の実施形態に係る絶縁層と検出電極層との配置の関係を説明するための部分拡大平面図である。図26は、第2の実施形態に係る表示装置の、表示領域と額縁領域の境界近傍の断面図である。図25に示すように、絶縁層38は、表示領域10a及び額縁領域10bに亘って設けられ、検出電極層TDLB及び額縁配線37Aを覆っている。絶縁層38は、第1の実施形態と同様に、第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとを含む。第1絶縁層38Aは第1の比誘電率を有しており、第2絶縁層38Bは、第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を有する。例えば、第1の比誘電率は3.5よりも小さく、第2の比誘電率は3.5以上である。
本実施形態において、絶縁層38は、表示領域10aにおいて、検出電極TDLsと重畳する位置に第2絶縁層38Bが設けられ、検出電極TDLsと重畳しない位置、すなわち接続配線37Bと重畳する位置及び隣り合う検出電極TDLs同士の間に第1絶縁層38Aが設けられる。また、額縁領域10bにおいて、絶縁層38は、額縁配線37Aと重畳する位置に第1絶縁層38Aが設けられる。
図26に示すように、検出電極TDLsの上に第2絶縁層38Bが設けられている。検出電極TDLsと検出電極TDLsとの間には、第1絶縁層38Aが設けられる。また、額縁配線37Aの上に第1絶縁層38Aが設けられる。図26では図示を省略しているが、表示領域10aにおいて接続配線37Bの上に第1絶縁層38Aが設けられる。第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとは、互いに側面が接して配置される。
なお、図26では、画素電極22を省略して示しているが、図5に示した第1の実施形態の表示装置1と同様に、駆動電極COMLと絶縁層24を介して複数の画素電極22が配置される。
図27は、検出電極から生じる電界を模式的に説明するための断面図である。図27は、検出電極TDLsに駆動信号が供給されたときに、検出電極TDLsから生じる電界Egの電気力線を点線で模式的に示す。また、図27は、額縁配線37Aから生じる電界Egも示している。本実施形態において、検出電極TDLsと重畳する位置に、比較的高い比誘電率を有する第2絶縁層38Bが設けられているので、第2絶縁層38Bを通る電界Egの電気力線が、上方に向かってより遠くまで延び、電気力線の到達範囲が大きくなる。
一方、検出電極TDLsと重畳しない位置に、比較的低い比誘電率を有する第1絶縁層38Aが設けられているので、額縁配線37A及び接続配線37B(図25参照)の上に設けられた第1絶縁層38Aを通る電界Egの電気力線の到達範囲が小さくなる。このため、額縁配線37A及び接続配線37Bに、指等の外部の物体が接触又は近接した場合であっても、外部の物体と額縁配線37Aとの間に形成される容量が小さくなり、また、外部の物体と接続配線37Bとの間に形成される容量が小さくなる。したがって、額縁配線37A及び接続配線37Bが検出電極として機能することを抑制して、検出性能を向上することができる。
また、額縁配線37A及び接続配線37Bと重畳する部分に第1絶縁層38Aが設けられているので、外部のノイズが侵入することを抑制できる。したがって、ノイズを抑制してSN比を向上させることが可能である。
(第2の実施形態の第1変形例)
図28は、第2の実施形態の第1変形例に係る表示装置の絶縁層の積層構造を示す断面図である。本変形例の表示装置1Eにおいて、額縁配線37Aと重なる位置及び検出電極TDLs同士の間に、第1絶縁層38Aが1層設けられる。また、検出電極TDLsの上に比較的高い比誘電率を有する第2絶縁層38Bが設けられる。さらに、第2絶縁層38Bの上に、比較的低い比誘電率を有する第1絶縁層38Aが設けられる。第1絶縁層38Aは、第2絶縁層38Bを覆うとともに、額縁配線37A及び検出電極TDLs同士の間に連続して設けられている。また、図28では図示しない接続配線37Bを覆って第1絶縁層38Aが設けられる。
このような態様であっても、検出電極TDLsと重畳する部分における比誘電率は、検出電極TDLsと重畳しない部分における比誘電率よりも大きくなるので、図27の説明図と同様に、電界Egは、検出電極TDLsの上に設けられた第2絶縁層38Bを通って上方に延びて、電界強度が大きくなり、良好な検出感度が得られる。
本変形例において、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bを形成する際に、第2絶縁層38Bをフォトリソグラフィ法によりパターン形成した後に、第1絶縁層38Aが表示領域10a及び額縁領域10bの全面に設けられる。したがって、本変形例の表示装置1Eは、第1絶縁層38Aについて、パターン形成を行う工程を省略することができるので、製造工程を簡便にしてコストを低減することができる。
(第2の実施形態の第2変形例)
図29は、第2の実施形態の第2変形例に係る第2基板を模式的に示す平面図である。本変形例の表示装置1Fは、額縁配線37Aと重畳する位置に第1絶縁層38Aが設けられていない点で、上述の表示装置1D、1Eと異なる。本変形例においても、表示領域10aにおいて、検出電極TDLsと重畳する位置に第2絶縁層38Bが設けられ、額縁配線37Aと重畳する位置及び検出電極TDLs同士の間に第1絶縁層38Aが設けられている。このため、電界Egは、検出電極TDLsの上に設けられた第2絶縁層38Bを通って上方に延びて、良好な検出感度が得られる。
本変形例において、額縁配線37Aを覆って額縁領域10bにオーバーコート層39が設けられる。オーバーコート層39は、表示領域10aの第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bの上に連続して設けられていてもよい。オーバーコート層39を設けることにより、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bが設けられた部分と、第1絶縁層38Aが設けられていない額縁領域10bとの段差を低減し、平坦化を図ることができる。
本変形例において、第1絶縁層38Aの第1の比誘電率は、オーバーコート層39の比誘電率よりも小さく、第2絶縁層38Bの第2の比誘電率は、オーバーコート層39の比誘電率以上である。
なお、本実施形態に係るタッチパネル30(検出装置)は以下の構成とすることができる。本実施形態に係るタッチパネル30は、検出電極TDLs(第1電極)と、外部の物体との間に形成される静電容量変化に基づいて、外部の物体の接触又は近接が検出され、絶縁層38は、検出電極TDLsと重畳する部分に第2絶縁層38Bが配置され、検出電極TDLsと重畳しない部分に第1絶縁層38Aが配置される。
本実施形態に係るタッチパネル30において、検出電極TDLsと重畳する部分に第2絶縁層38Bと第1絶縁層38Aとが積層され、検出電極TDLsと重畳しない部分に第1絶縁層38Aが配置される。
検出電極TDLsは、表示領域10aにおいて複数配列され、検出電極TDLsに接続された接続配線37Bは、複数配列された検出電極TDLs同士の間に設けられており、絶縁層38は、接続配線37Bと重畳する部分に第1絶縁層38Aが配置される。
(実施例)
図30は、実施例3及び実施例4に係る表示装置のSN比(SNR)を示すグラフである。図30のグラフ2に示す従来例は、図24から図26に示す表示装置1Dにおいて、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bを設けない構成とした表示装置である。従来例の表示装置は、一様な比誘電率を有するオーバーコート層が表示領域及び額縁領域に設けられている。絶縁層以外の構成は、表示装置1Dと同様の構成である。実施例3は、図24から図26に示す第2の実施形態の表示装置1Dと同様の構成である。実施例4は、図27に示す第1変形例の表示装置1Eと同様に、検出電極TDLsと重畳する位置において、第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとが積層された構成である。実施例3、実施例4のそれぞれについて、第1絶縁層38A及び第2絶縁層38Bを表示領域10aにのみ設けた場合(図29参照)と、表示領域10aと額縁領域10bの両方に亘って設けた場合(図25参照)とで、SN比を算出した。
図30に示すように、従来例の表示装置は、基準値CLよりも低いSN比を示している。これに対し、実施例3及び実施例4の表示装置は、基準値CLよりも高いSN比を示している。実施例3は、実施例4の表示装置よりも、SN比が高くなっている。これは、実施例3の表示装置は、検出電極TDLsと重畳する位置において、第2絶縁層38Bが単層で設けられているので(図26参照)、実施例4の第1絶縁層38Aと第2絶縁層38Bとが積層された場合(図28参照)よりも比誘電率が高くなり、検出電極TDLsの電界強度が大きくなり、大きい検出信号が得られるためである。
また、表示領域10a及び額縁領域10bの両方に絶縁層を設けた場合、表示領域10aにのみ設けた場合よりも、さらにSN比が改善される。これにより、額縁領域10bに第1絶縁層38Aを設けることにより、額縁配線37Aへの外部のノイズの侵入が抑制されることが示された。
以上のように、実施例3及び実施例4の表示装置は、検出電極TDLsと重畳する位置に第2絶縁層38Bを設け、検出電極TDLsと重畳しない位置、すなわち接続配線37Bと重畳する位置及び検出電極TDLs同士の間に第1絶縁層38Aを設けることにより、検出性能を向上させることが可能であることが示された。さらに、実施例3及び実施例4の表示装置は、額縁配線37Aと重畳する位置に第1絶縁層38Aを設けることで、ノイズを抑制して、検出性能を向上させることが可能である。
(第3の実施形態)
図31は、第3の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。上述した表示装置1−1Fは、対向基板3の第2基板31の一方の面にカラーフィルタ32が設けられ、他方の面に検出電極層TDLA、TDLBが設けられている。本実施形態の表示装置1Gは、表示パネル20の上にタッチパネル30が設けられている構成が上述した表示装置1−1Fと異なる。表示パネル20は、表示装置1と同様の構成であるが、表示動作において、駆動電極COMLが画素電極22に対する共通電極としての機能を有し、タッチ検出動作において、検出電極に対する駆動電極として機能しない点が異なる。
図31に示すように、本実施形態の表示装置1Gは、第2基板31の上に接着層66Aを介して偏光板65Aが設けられる。この偏光板65Aの上に接着層80を介してタッチパネル30が設けられる。タッチパネル30は、第3基板81と、第3基板81に設けられた検出電極層TDLA1と、検出電極層TDLA1を覆う絶縁層85とを含む。絶縁層85の上に接着層86を介してカバーガラス89が貼り合わされている。第3基板81は、例えばガラス基板、樹脂基板、或いはフィルム状の樹脂基板である。なお、第3基板81には、図示しないフレキシブル基板と、検出制御用ICとが設けられていてもよい。
図32は、第3の実施形態に係る表示装置の第3基板を模式的に示す平面図である。図33は、図32のXXXII−XXXII’線に沿う断面図である。図34は、図32のXXXIII−XXXIII’線に沿う断面図である。
図32に示すように、第3基板81は、透過領域30aと、透過領域30aの外側の額縁領域30bとが設けられている。透過領域30aは、透光性を有する領域であり、表示パネル20の表示画像を透過させて、操作者に表示画像を視認させることができる。額縁領域30bと重なる位置において、着色された加飾層(図示を省略する)が設けられ、加飾層により表示パネル20からの光が遮られる。この加飾層は、カバーガラス89の上又は、カバーガラス89と第3基板81との間に設けられる。
検出電極層TDLA1は、第3基板81の透過領域30aに設けられる。検出電極層TDLA1は、駆動電極TDLtと検出電極TDLrとを含む。駆動電極TDLtは、第1方向Dxに複数配列され、第1方向Dxに隣り合う駆動電極TDLtと駆動電極TDLtとが、細幅の接続部TDLuにより接続される。接続部TDLuで接続された複数の駆動電極TDLtは、第1方向Dxに延びるとともに、第2方向Dyに複数配列される。接続部TDLuで接続された複数の駆動電極TDLtの端部に額縁配線87Aが接続される。
検出電極TDLrは、第2方向Dyに複数配列され、第2方向Dyに隣り合う検出電極TDLrと検出電極TDLrとが、細幅のジャンパーTDLjにより接続される。検出電極TDLrは、平面視で、駆動電極TDLtと間隔を設けて配置される。ジャンパーTDLjは、接続部TDLuと交差して設けられる。ジャンパーTDLjで接続された複数の検出電極TDLrは、第2方向Dyに延びるとともに、第1方向Dxに複数配列される。ジャンパーTDLjで接続された複数の検出電極TDLrに額縁配線87Bが接続される。
このような構成により、隣り合う駆動電極TDLtと検出電極TDLrとの間に静電容量が形成される。駆動電極TDLtに、額縁配線87Aを介して駆動信号が供給される。駆動電極TDLtと検出電極TDLrとの間の静電容量の変化に基づいて、検出電極TDLrから額縁配線87Bを介して検出信号が出力される。このようにして、外部の物体の接触又は近接を検出することができる。駆動電極TDLtは、上述した相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理における駆動電極E1に対応し、検出電極TDLrは、検出電極E2に対応する。
駆動電極TDLt、検出電極TDLr及び接続部TDLuは、例えば、ITO等の透光性を有する導電性材料が用いられる。ジャンパーTDLj及び額縁配線87A、87Bは、良好な導電性を有する金属材料を用いることができる。金属材料として、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)又はこれらの合金の少なくとも1つを用いることができる。また、ジャンパーTDLjは、検出電極TDLr等と同じ透光性の導電性材料を用いてもよい。
図32に示すように、駆動電極TDLt及び検出電極TDLrはそれぞれ菱形形状であるが、これに限定されない。駆動電極TDLt及び検出電極TDLrは、多角形状等、他の形状であってもよい。
図33及び図34に示すように、絶縁層85が駆動電極TDLt及び検出電極TDLrを覆って設けられる。絶縁層85は、上述した第1の実施形態、第2の実施形態と同様に、第1絶縁層85Aと第2絶縁層85Bとを含む。第1絶縁層85Aは第1の比誘電率を有しており、第2絶縁層85Bは、第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を有する。例えば、第1の比誘電率は3.5よりも小さく、第2の比誘電率は3.5以上である。
本実施形態において、駆動電極TDLtと検出電極TDLrとは、異なる層に配置される。図33に示すように、駆動電極TDLtは第3基板81の上に設けられる。図34に示すように、駆動電極TDLtを接続する接続部TDLuは、駆動電極TDLtと同じ層、すなわち、第3基板81の上に設けられる。図33及び図34に示すように、駆動電極TDLt及び接続部TDLuを覆って第2絶縁層85Bが設けられる。
図34に示すように、第2絶縁層85Bの上に検出電極TDLrが設けられる。検出電極TDLrを覆って第1絶縁層85Aが設けられる。本実施形態では、第1絶縁層85Aは2層設けられる。検出電極TDLrの上に設けられた1層目の第1絶縁層85Aの上に、2層目の第1絶縁層85Aが設けられる。図33及び図34に示すように、1層目の第1絶縁層85Aの上に額縁配線87A及びジャンパーTDLjが設けられる。額縁配線87Aはスルーホール88を介して駆動電極TDLtと接続される。また、ジャンパーTDLjはスルーホール88Aを介して検出電極TDLr同士を接続する。額縁配線87AとジャンパーTDLjとを覆って2層目の第1絶縁層85Aが設けられる。なお、図33及び図34では図示しないが、検出電極TDLrに接続された額縁配線87Bも、額縁配線87Aと同層に、1層目の第1絶縁層85Aの上に設けられ、額縁配線87Bを覆って2層目の第1絶縁層85Aが設けられる。
図33及び図34に示すように、駆動電極TDLt及び接続部TDLuと重畳する位置において、駆動電極TDLt及び接続部TDLuよりも上方に、第2絶縁層85Bと第1絶縁層85Aとが設けられる。また、図34に示すように、検出電極TDLr及びジャンパーTDLjと重なる位置において、検出電極TDLr及びジャンパーTDLjよりも上方に第1絶縁層85Aが設けられる。したがって、駆動電極TDLtの上方に比較的高い比誘電率を有する第2絶縁層85Bが設けられているので、駆動電極TDLtの上方における比誘電率は、検出電極TDLrの上方における比誘電率よりも大きくなる。
このような構成により、検出電極TDLrと駆動電極TDLtとの上方に絶縁層85(第1絶縁層85A及び第2絶縁層85B)を均一に設けた場合に比べて、第2絶縁層85Bを通る電界の電気力線線が、検出電極TDLrよりも上方に向かって、より遠くまで延び、電気力線の到達範囲が大きくなる。したがって、本実施形態の表示装置1Gによれば、検出感度が向上する。
一方、検出電極TDLrよりも上方には、比較的小さい比誘電率を有する第1絶縁層85Aのみが設けられる。したがって、外部のノイズが検出電極TDLrに侵入することを抑制できる。また、第1絶縁層85A及び第2絶縁層85Bは、透過領域30aと額縁領域30bとに亘って連続して設けられる。比較的低い比誘電率を有する第1絶縁層85Aが、額縁配線87A及び額縁配線87B(図32参照)の上に設けられている。これにより、額縁配線87A及び額縁配線87Bの上の第1絶縁層85Aを通る電界の電気力線の本数が低減される。このため、額縁配線87A及び額縁配線87Bに、指等の外部の物体が接触又は近接した場合であっても、外部の物体と額縁配線87Aの間に形成される容量が抑制され、また、外部の物体と額縁配線87Bとの間に形成される容量が抑制される。したがって、額縁配線87A及び額縁配線87Bが検出電極として機能することを抑制して、検出性能を向上することができる。
また、第1絶縁層85Aが設けられているので、額縁配線87A及び額縁配線87Bに外部のノイズが侵入することを抑制できる。したがって、ノイズを抑制してSN比を向上させることが可能である。
ジャンパーTDLjは、額縁配線87A及び額縁配線87Bと同層に設けられているので、ジャンパーTDLjを額縁配線87A及び額縁配線87Bと同じ工程で形成することができ、製造コストを低減することができる。なお、本実施形態では、検出電極TDLrと駆動電極TDLtとが異なる層に設けられているので、ジャンパーTDLjを検出電極TDLrと同じ層に設けてもよい。この場合、ジャンパーTDLjは、検出電極TDLrと同じ材料を用いることで、検出電極TDLrと同時に形成することが可能である。
(第3の実施形態の第1変形例)
図35は、第3の実施形態の第1変形例に係る表示装置の断面図である。図35は、図32のXXXII−XXXII’線に対応する位置で切断した断面図である。本変形例の表示装置1Hにおいて、透過領域30aの検出電極TDLr、駆動電極TDLt、第1絶縁層85A及び第2絶縁層85Bの構成は、図33及び図34に示した構成と同様である。本変形例の表示装置1Hは、額縁領域30bにおいて、額縁配線87Aの上に第1絶縁層85Aが設けられていない点で異なる。なお、図35では図示しない額縁配線87Bの上にも第1絶縁層85Aが設けられていない。
このような態様であっても、少なくとも透過領域30aにおいて、駆動電極TDLtの上方における比誘電率は、検出電極TDLrの上方における比誘電率よりも大きくなる。したがって、本変形例の表示装置1Hは、検出感度を向上させることができる。この場合、額縁配線87A及び額縁配線87Bの上に、オーバーコート層を設けてもよい。オーバーコート層を、額縁領域30bと透過領域30aの第1絶縁層85Aの上に連続して設けることで、段差を低減して平坦化を図ることができる。
本変形例では、額縁領域30bにおいて、第3基板81の上に第2絶縁層85B、第1絶縁層85A、額縁配線87Aの順に積層されているが、これに限定されない。額縁領域30bにおいて、第1絶縁層85Aと第2絶縁層85Bとのいずれか一方、又は両方が設けられていない場合であってもよい。
(第3の実施形態の第2変形例)
図36は、第3の実施形態の第2変形例に係る表示装置の断面図である。図37は、第3の実施形態の第2変形例に係る表示装置の、図36と異なる方向で切断した断面図である。図36は、図32のXXXII−XXXII’線に対応する位置で切断した断面図である。図37は、図32のXXXIII−XXXIII’線に対応する位置で切断した断面図である。
図36及び図37に示すように、本変形例の表示装置1Iは、検出電極TDLrと駆動電極TDLtとが、第3基板81の上に、同じ層に設けられている。また、接続部TDLuも第3基板81の上に設けられている。駆動電極TDLt及び接続部TDLuと重畳する位置に、第2絶縁層85Bが設けられている。図37に示すように、ジャンパーTDLjは、接続部TDLuと重畳する位置に設けられた第2絶縁層85Bの上に設けられ、検出電極TDLrと検出電極TDLrとを接続する。
駆動電極TDLt及び接続部TDLuと重畳しない位置に、1層目の第1絶縁層85Aが設けられている。すなわち、図36に示すように、額縁領域30bにおいて、第3基板81の上に第1絶縁層85Aが設けられる。額縁配線87Aは、第2絶縁層85Bに設けられたスルーホール88Bを介して駆動電極TDLtに接続され、1層目の第1絶縁層85Aの上に引き回される。なお、図36、図37で図示しない額縁配線87B(図32参照)についても、1層目の第1絶縁層85Aの上に設けられる。また、図37に示すように、検出電極TDLrの上に1層目の第1絶縁層85Aが設けられる。
図36及び図37に示すように、額縁配線87A及びジャンパーTDLjを覆って2層目の第1絶縁層85Aが設けられている。2層目の第1絶縁層85Aは、第2絶縁層85B及び1層目の第1絶縁層85Aの上に設けられている。
図36及び図37に示すように、駆動電極TDLt及び接続部TDLuと重なる位置に、第2絶縁層85Bと第1絶縁層85Aとがこの順で積層される。また、検出電極TDLr及びジャンパーTDLjと重なる位置に、第1絶縁層85Aが設けられる。したがって、本変形例の表示装置1Iにおいても、駆動電極TDLtの上方に比較的高い比誘電率を有する第2絶縁層85Bが設けられているので、駆動電極TDLtの上方における比誘電率は、検出電極TDLrの上方における比誘電率よりも大きくなる。
本実施形態の表示装置1Iによれば、第2絶縁層38Bを通る電界の電気力線が、検出電極TDLrよりも上方に向かって、より遠くまで延び、電気力線の到達範囲が大きくなるので、検出感度が向上する。
また、検出電極TDLr及び額縁配線87Aの上に、比較的小さい比誘電率を有する第1絶縁層85Aが設けられているので、外部から侵入するノイズを抑制して検出性能を向上させることができる。
(第3の実施形態の第3変形例)
図38は、第3の実施形態の第3変形例に係る表示装置の断面図である。本変形例の表示装置1Jにおいて、透過領域30aの検出電極TDLr、駆動電極TDLt、第1絶縁層85A及び第2絶縁層85Bの構成は、図36及び図37に示した表示装置1Iと同様である。本変形例の表示装置1Jは、額縁領域30bにおいて、額縁配線87Aの上に第1絶縁層85Aが設けられていない点で異なる。なお、図38では図示しない額縁配線87Bの上にも第1絶縁層85Aが設けられていない。
このような態様であっても、少なくとも透過領域30aにおいて、駆動電極TDLtと重なる位置における比誘電率は、検出電極TDLrと重なる位置における比誘電率よりも大きくなる。したがって、本変形例の表示装置1Jは、検出感度を向上させることができる。この場合、額縁配線87A及び額縁配線87Bの上に、オーバーコート層を設けてもよい。オーバーコート層を、額縁領域30bと透過領域30aの第1絶縁層85Aの上に連続して設けることで、段差を低減して平坦化を図ることができる。
本変形例では、額縁領域30bにおいて、第3基板81の上に第2絶縁層85Bと第1絶縁層とが設けられているが、これに限定されない。額縁領域30bにおいて、第1絶縁層85Aと第2絶縁層85Bとのいずれか一方、又は両方が設けられていない場合であってもよい。
(実施例)
図39は、実施例5及び実施例6に係る表示装置のSN比(SNR)を示すグラフである。図39のグラフ3に示す従来例は、第3の実施形態の表示装置1G及び第2変形例の表示装置1Iにおいて、第1絶縁層85A及び第2絶縁層85Bを設けずに、検出電極TDLr及び駆動電極TDLtと重畳する位置に、一様な比誘電率を有するオーバーコート層を設けた表示装置である。絶縁層以外の構成は、図31から図34に示す表示装置1G及び図36、図37に示す表示装置1Iと同様の構成である。
実施例5は、図31から図35に示す第3の実施形態の表示装置1G及び第1変形例の表示装置1Hと同様に、検出電極TDLrと駆動電極TDLtとが異なる層に設けられた構成である。実施例6は、図36、図37に示す第2変形例の表示装置1I及び図37に示す第3変形例の表示装置1Jと同様に、検出電極TDLrと駆動電極TDLtとが同じ層に設けられた構成である。実施例5、実施例6のそれぞれについて、第1絶縁層85A及び第2絶縁層85Bを透過領域30aにのみ設けた場合と、透過領域30aと額縁領域30bの両方に亘って設けた場合とで、SN比を算出した。
図39に示すように、従来例の表示装置は、基準値CLよりも低いSN比を示している。これに対し、実施例5及び実施例6の表示装置は、基準値CLよりも高いSN比を示している。グラフ3に示すように、検出電極TDLrと駆動電極TDLtとが同じ層に設けられた構成の実施例6が、比較的高いSN比を示している。実施例6の表示装置は、第2絶縁層85Bが駆動電極TDLtと重畳する位置にのみ設けられている。このため、駆動電極TDLtと重畳する位置と、駆動電極TDLtと重畳しない位置とで、比誘電率の差が大きくなり、駆動電極TDLtから上方に延びる電気力線の密度が大きくなり検出感度が向上するためである。
また、透過領域30a及び額縁領域30bの両方に絶縁層を設けた場合、透過領域30aにのみ設けた場合よりも、さらにSN比が改善される。これにより、額縁領域30bに第1絶縁層38Aを設けることにより、額縁配線87A、87Bへの外部のノイズの侵入が抑制されることが示された。
以上のように、実施例5及び実施例6の表示装置は、検出電極TDLrと重畳する位置に第1絶縁層85Aを設け、検出電極TDLrと重畳しない位置、すなわち駆動電極TDLtと重畳する位置に第2絶縁層85Bを設けることで、検出性能を向上させることが可能であることが示された。さらに、実施例5及び実施例6の表示装置は、額縁配線87A及び額縁配線87Bと重畳する位置に第1絶縁層85Aを設けることで、ノイズを抑制して、検出性能を向上させることが可能である。
(第4の実施形態)
図40は、第4の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。上述した表示装置1、1A−1Jは、バックライトの光を透過させて画像を表示する透過型の表示装置を示したが、反射型の表示装置であってもよい。
図40に示す表示装置1Kは、反射型の表示装置である。図40に示すように、表示装置1Kは、第1基板21と、第2基板31と、反射電極28と、液晶層6と、フロントライトユニット4とを備える。
第1基板21の第2基板31と対向する面に、反射電極28が設けられている。第2基板31の第1基板21と対向する面に、カラーフィルタ32及び駆動電極COMLが設けられている。駆動電極COMLは、図示しない接続部を介して第1基板21側に電気的に接続されて、駆動信号Vcomが供給される。なお、表示装置1Kは、カラーフィルタ32が設けられたカラー表示対応の表示装置であるが、カラーフィルタ32が設けられていないモノクロ表示対応の表示装置であってもよい。第2基板31のカラーフィルタ32が設けられた面と反対側の面に検出電極層TDLA及び絶縁層38が設けられている。絶縁層38の上に、接着層146を介してフロントライトユニット4が設けられている。なお、絶縁層38とフロントライトユニット4との間に、偏光板65A(図5参照)等の光学機能層が設けられていてもよい。
反射電極28は、1つの副画素SPixに対応して配置されており、第2基板31側から入射した外光を反射電極28によって反射し、その反射光によって表示する。第2基板31が表示パネル20の表示面として機能する。反射電極28は、例えばアルミニウム(Al)等の金属材料が用いられる。
フロントライトユニット4は、表示装置1Kの表示パネル20の画像を表示させる側の面、つまり第2基板31のカラーフィルタ32が設けられた面と反対側の面に配置されている。フロントライトユニット4は、光源140と、導光板144とを有する。光源140は、LED(Light Emitting Diode)142が用いられる。なお、光源140として、蛍光管などの他の光源を用いてもよい。導光板144は、透明な板状の部材であり、第2基板31に接着層146を介して積層されている。導光板144は、光源140からの入射光を反射、散乱させることで、第2基板31に向けて出射させることができる。
第2基板31に向けて出射された光は、駆動電極COML及び液晶層6を通過し、反射電極28で反射された後、導光板144を通過して観察者の眼に到達する。また、第2基板31に向けて出射された光は、上述したように、通過する位置の液晶の状態により、遮られる部分と透過する部分とが切り換えられることで、表示面に画像が表示される。
検出電極層TDLA及び絶縁層38は、上述した第1の実施形態と同様の構成であり、駆動電極COMLと検出電極TDL(図7参照)との間に形成される静電容量の変化に基づいて、外部の物体の接触又は近接を検出することができる。また、絶縁層38は、第1の比誘電率を有する第1絶縁層38Aと、第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を有する第2絶縁層38Bとを含む。このような反射型の表示装置1Kであっても、検出電極TDLと重畳する位置と、検出電極TDLと重畳しない位置とで、絶縁層38の比誘電率を異ならせることで、第2絶縁層38Bを通る電界Egの電気力線が、検出電極TDLよりも上方に向かってより遠くまで延びて、電気力線の到達範囲が大きくなる。これにより、検出性能を向上させることができる。なお、本実施形態の表示装置1Kにおいて、フロントライトユニット4が設けられていない構成であってもよい。
(第4の実施形態の変形例)
図41は、第4の実施形態の変形例に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。本実施形態の表示装置1Lは、反射型の表示装置であり、表示パネル20の構成は、図40と同様である。表示装置1Lは、第2基板31の上に検出電極層TDLAが設けられておらず、フロントライトユニット4の上に、タッチパネル30が設けられている。
タッチパネル30は、例えば第3の実施形態に示した、第3基板81と、検出電極層TDLA1と、絶縁層85とを含む。第3基板81は接着層80を介してフロントライトユニット4と貼り合わされている。検出電極層TDLA1は、上述したように、検出電極TDLrと駆動電極TDLtとが、同層、又は異なる層に設けられている。検出電極TDLrと重畳する位置と、駆動電極TDLtと重畳する位置とで、絶縁層85の比誘電率を異ならせることにより、タッチパネル30の検出性能を向上させることが可能である。なお、本実施形態の表示装置1Lにおいて、フロントライトユニット4を設けずに、第2基板31の上にタッチパネル30を設けた構成であってもよい。
(第5の実施形態)
図42は、第5の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。本実施形態の表示装置1Mは、有機EL表示パネル102と、有機EL表示パネル102に接着層80を介して貼り合わされたタッチパネル30Aとを含む。
有機EL表示パネル102は、OLED(Organic Light−Emitting Diode)基板170と、対向基板172とを含む。OLED基板170と対向基板172とは、充填剤174を介して貼り合わされる。
OLED基板170は、複数の発光部(OLED)106を含む。有機EL表示パネル102は、トップエミッション型であり、発光部106で生じた光が対向基板172から出射する。対向基板172は、カラーフィルタ182を含み、発光部106にて白色光を発生し、この白色光が生じたカラーフィルタ182を透過することでカラー化がなされる。なお、有機EL表示パネル102は、発光部106にてRGB各色の光を発光し、カラーフィルタ182が設けられていない場合であってもよい。
OLED基板170は、樹脂フィルムからなる第1基材150と、第1基材150に積層された回路部152、OLED部154、封止層156とを含む。第1基材150は、例えばポリイミド膜を用いることができる。
回路部152は、表示駆動を行うためのスイッチング素子や、各種信号線を含む。OLED部154は、画素毎に設けられた発光部106と、画素の境界に設けられたバンク160とを含む。発光部106は、下部電極164と、有機層166と、上部電極168とが、この順に積層されて構成される。有機層166は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等を含む。
下部電極164と上部電極168とはそれぞれ発光部106の陽極、陰極を構成し、これらの間に印加される電気信号により発光層での発光が制御される。上部電極168は、表示領域の全体にわたって設けられ、複数の画素に対する共通電圧を供給する。下部電極164は、画素ごとに設けられ、映像信号に応じた電流が供給される。
バンク160は、画素間に設けられた絶縁層であり、下部電極164間を電気的に分離する。封止層156は、OLED部154の上に設けられ、充填剤174に含まれる水分などの透過を抑制し、OLED部154を保護する機能を有する。
対向基板172は、樹脂フィルムからなる第2基材180と、カラーフィルタ182とを含む。第2基材180は、例えばポリイミド膜を用いることができる。カラーフィルタ182は、赤(R)画素に対応するカラーフィルタ182r、緑(G)画素に対応するカラーフィルタ182g、青(B)画素に対応するカラーフィルタ182bを有する。カラーフィルタ182r、182g、182bの境界には、ブラックマトリクス184が配置される。
このように構成される有機EL表示パネル102の上にタッチパネル30Aを設けることで、タッチ検出機能を有する表示装置1Mが構成される。有機EL表示パネル102は、フレキシブルディスプレイである。タッチパネル30Aは第3基材81Aとして、可撓性を有する樹脂フィルムが用いられる。また、タッチパネル30Aの上に、樹脂フィルムが用いられたカバーフィルム89Aが設けられる。
タッチパネル30Aは、第3基材81Aの上に検出電極層TDLA1と、絶縁層85とが設けられる。検出電極層TDLA1及び絶縁層85は、上述した第3の実施形態と同様の構成とすることができる。すなわち、検出電極層TDLA1は、検出電極TDLrと駆動電極TDLtとが、同層、又は異なる層に設けられている。検出電極TDLrと重畳する位置と、駆動電極TDLtと重畳する位置とで、絶縁層85の比誘電率を異ならせることにより、タッチパネル30Aの検出性能を向上させることが可能である。なお、タッチパネル30Aは、これに限定されず、第2の実施形態に示した、検出電極TDLsが行列状に複数配列された構成とし、自己静電容量方式のタッチ検出を行うタッチパネルであってもよい。
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した各実施形態及び各変形例の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも1つを行うことができる。
1、1A−1M 表示装置
2 画素基板
3 対向基板
6 液晶層
10 タッチ検出機能付き表示部
10a 表示領域
10b 額縁領域
11 制御部
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
14 駆動電極ドライバ
20 表示パネル
21 第1基板
22 画素電極
30、30A タッチパネル
30a 透過領域
30b 額縁領域
31 第2基板
38、85 絶縁層
38A、85A 第1絶縁層
38B、85B 第2絶縁層
40 検出部
48 検出電極ドライバ
81 第3基板
COML 駆動電極
GCL ゲート線
SGL データ線
TDL 検出電極
Vcom 駆動信号

Claims (13)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板と対向する第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、表示領域に画像を表示させるための画像表示機能層と、
    前記表示領域内に設けられ、外部の物体の接触又は近接を検出するための複数の第1電極を含む第1電極層と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、前記第1電極と対向する第2電極と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、画像を表示するための画素信号が供給される複数の第3電極と、
    前記第1電極層を覆うとともに、少なくとも前記表示領域において、前記第1電極と重畳する部分の比誘電率が、前記第1電極と重畳しない部分の比誘電率と異なる絶縁層と、を有する表示装置。
  2. 前記絶縁層は、第1の比誘電率を有する第1絶縁層と、前記第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を有する第2絶縁層とを含み、
    前記第1電極と前記第2電極との間に形成される静電容量の変化に基づいて、前記外部の物体の接触又は近接が検出され、
    前記絶縁層は、前記第1電極と重畳する部分に前記第1絶縁層が配置され、前記第1電極と重畳しない部分に前記第2絶縁層が配置される請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記絶縁層は、第1の比誘電率を有する第1絶縁層と、前記第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を有する第2絶縁層とを含み、
    前記第1電極と前記第2電極との間に形成される静電容量の変化に基づいて、前記外部の物体の接触又は近接が検出され、
    前記絶縁層は、前記第1電極と重畳する部分に前記第1絶縁層が配置され、前記第1電極と重畳しない部分に前記第2絶縁層と前記第1絶縁層とが積層される請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記第1電極は、第1の方向に延出するとともに、前記第1の方向と交差する第2の方向に複数配列されており、
    前記第1電極同士の間に、検出用の電極として機能しないダミー電極が設けられており、
    前記絶縁層は、前記ダミー電極と重畳する部分に前記第2絶縁層が配置される請求項2又は請求項3に記載の表示装置。
  5. 複数の前記第1電極の端部を連結する連結部を有し、
    前記絶縁層は、前記連結部と重畳する位置に前記第1絶縁層が配置される請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記第1電極に接続され、前記表示領域の外側の額縁領域に引き回された配線を有し、 前記絶縁層は、前記配線と重畳する部分に前記第1絶縁層が配置される請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7. 前記絶縁層は、第1の比誘電率を有する第1絶縁層と、前記第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を有する第2絶縁層とを含み、
    前記第1電極と、前記外部の物体との間に形成される静電容量変化に基づいて、前記外部の物体の接触又は近接が検出され、
    前記絶縁層は、前記第1電極と重畳する部分に前記第2絶縁層が配置され、前記第1電極と重畳しない部分に前記第1絶縁層が配置される請求項1に記載の表示装置。
  8. 前記絶縁層は、第1の比誘電率を有する第1絶縁層と、前記第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を有する第2絶縁層とを含み、
    前記第1電極と、前記外部の物体との間に形成される静電容量変化に基づいて、前記外部の物体の接触又は近接が検出され、
    前記絶縁層は、前記第1電極と重畳する部分に前記第2絶縁層と前記第1絶縁層とが積層され、前記第1電極と重畳しない部分に前記第1絶縁層が配置される請求項1に記載の表示装置。
  9. 前記第1電極は、前記表示領域において複数配列され、
    前記第1電極に接続された接続配線は、複数配列された第1電極同士の間に設けられており、
    前記絶縁層は、前記接続配線と重畳する部分に前記第1絶縁層が配置される請求項7又は請求項8に記載の表示装置。
  10. 前記絶縁層の上にオーバーコート層が設けられており、
    前記第1絶縁層の前記第1の比誘電率は、前記オーバーコート層の比誘電率よりも小さく、前記第2絶縁層の前記第2の比誘電率は、前記オーバーコート層の比誘電率以上である請求項2から請求項9のいずれか1項に記載の表示装置。
  11. 前記第1絶縁層の前記第1の比誘電率は3.5よりも小さく、前記第2絶縁層の前記第2の比誘電率は3.5以上である請求項2から請求項10のいずれか1項に記載の表示装置。
  12. 前記第1絶縁層は、ポリシロキサン、ポリシラザン、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、フッ素添加二酸化珪素のいずれかを含み、前記第2絶縁層は、二酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、又はその他の金属酸化物を含む樹脂材料である請求項11に記載の表示装置。
  13. 表示画像を透過させる透過領域を含む基板と、
    前記透過領域に設けられ、外部の物体の接触又は近接を検出するための複数の第1電極を含む第1電極層と、
    前記第1電極層を覆うとともに、少なくとも前記透過領域において、前記第1電極と重畳する部分の比誘電率が、前記第1電極と重畳しない部分の比誘電率と異なる絶縁層と、を有する検出装置。
JP2016116341A 2016-06-10 2016-06-10 表示装置及び検出装置 Pending JP2017220159A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016116341A JP2017220159A (ja) 2016-06-10 2016-06-10 表示装置及び検出装置
US15/498,783 US10372278B2 (en) 2016-06-10 2017-04-27 Display device and detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016116341A JP2017220159A (ja) 2016-06-10 2016-06-10 表示装置及び検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017220159A true JP2017220159A (ja) 2017-12-14

Family

ID=60572652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016116341A Pending JP2017220159A (ja) 2016-06-10 2016-06-10 表示装置及び検出装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10372278B2 (ja)
JP (1) JP2017220159A (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11249600B2 (en) * 2016-10-19 2022-02-15 Mitsubishi Electric Corporation Display device
JP6344498B1 (ja) * 2017-03-31 2018-06-20 Smk株式会社 タッチパネルおよび配線エリア形成方法
US10884557B2 (en) * 2017-08-22 2021-01-05 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Touch input device
KR102398678B1 (ko) * 2017-09-07 2022-05-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102522290B1 (ko) * 2018-04-05 2023-04-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN108563364B (zh) * 2018-04-28 2024-03-08 京东方科技集团股份有限公司 一种触摸屏、其制作方法、触控显示面板及显示装置
KR20200108148A (ko) * 2019-03-06 2020-09-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN110730987B (zh) * 2019-09-10 2023-08-29 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
CN114355690B (zh) * 2022-03-16 2022-05-24 惠科股份有限公司 阵列基板及显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10104606A (ja) * 1996-09-27 1998-04-24 Toray Ind Inc 液晶表示装置
JP2010086236A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Casio Computer Co Ltd タッチパネル
JP5615647B2 (ja) * 2010-09-24 2014-10-29 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置および電子機器
JP5579572B2 (ja) 2010-10-28 2014-08-27 三洋電機株式会社 静電容量型タッチパネル
JP5659073B2 (ja) * 2011-04-22 2015-01-28 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出器付き表示パネル、および電子機器
JP5667960B2 (ja) 2011-10-14 2015-02-12 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、タッチ検出装置、および電子機器
JP5440618B2 (ja) * 2012-01-10 2014-03-12 株式会社デンソー 入力装置
JP2014203151A (ja) 2013-04-02 2014-10-27 株式会社タッチパネル研究所 静電容量式タッチパネル
JP2014205244A (ja) 2013-04-10 2014-10-30 積水化学工業株式会社 透明導電性積層体及びこれを備える静電容量式タッチパネル

Also Published As

Publication number Publication date
US10372278B2 (en) 2019-08-06
US20170357345A1 (en) 2017-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6581927B2 (ja) 検出装置、表示装置及び電子機器
US11416094B2 (en) Touch sensor and display device having the same
US10372278B2 (en) Display device and detection device
CN107545235B (zh) 显示装置
JP6466394B2 (ja) タッチスクリーン内蔵型有機発光表示パネル及び有機発光表示装置
US9791991B2 (en) Display device with a built-in touch panel
US10635244B2 (en) Head mounted display device and fabricating method thereof
JP6651420B2 (ja) カバー部材及び表示装置
JP2018173971A (ja) 表示装置
US10197875B2 (en) Display device
KR20140095279A (ko) 터치 및 휨 감지 기능을 가지는 플렉서블 표시장치
TWI460639B (zh) 影像顯示系統
US9746947B2 (en) Touch panel and display device including the same
JP6815812B2 (ja) 表示装置
JP2017228162A (ja) アレイ基板、表示装置及びセンサ電極の検査方法
KR20180125676A (ko) 입력감지회로 및 이를 포함하는 표시모듈
JP6539190B2 (ja) タッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置
JP2018169680A (ja) 表示装置
KR20190000023A (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP7065110B2 (ja) 指紋検出装置及び表示装置
JP6901949B2 (ja) 検出装置及び表示装置
CN101819494B (zh) 影像显示系统
JP2018181151A (ja) 表示装置
KR102575506B1 (ko) 터치 센서를 구비하는 표시장치
KR20210045576A (ko) 터치 센서 및 이를 구비한 표시 장치