JP2021148617A - 表示装置および時計 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を表示する際の表示品位とタッチによる優れた操作性との両立を実現することが可能な表示装置および時計を提供すること。【解決手段】実施形態に係る表示装置は、第１基板と、第１基板に対向する第２基板と、第１基板と第２基板との間に封止される液晶層と、画素電極と、対向電極と、を備える表示部と、表示部を囲むように配置される複数のセンサ電極と、平面視において、表示部と表示部を囲む非表示部との境界の最も近くに位置する画素電極または対向電極と、複数のセンサ電極との間に配置され、所定の基準電圧が印加されたシールド電極と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置および時計に関する。

近年、タッチ検出機能付きのウェアラブルデバイス（例えば腕時計型のウェアラブルデバイス、眼鏡型のウェアラブルデバイス等）が徐々に普及してきている。このようなウェアラブルデバイスでは、画像を表示する際の表示品位と、タッチによる優れた操作性との両立が求められており、種々様々な開発が進められている。

特開２０１９−６１５６３号公報

そこで、本開示は、画像を表示する際の表示品位とタッチによる優れた操作性との両立を実現することが可能な表示装置および時計を提供することを目的の１つとする。

本実施形態によれば、
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止される液晶層と、画素電極と、対向電極と、を備える表示部と、前記表示部を囲むように配置される複数のセンサ電極と、平面視において、前記表示部と前記表示部を囲む非表示部との境界の最も近くに位置する前記画素電極または前記対向電極と、前記複数のセンサ電極との間に配置され、所定の基準電圧が印加されたシールド電極と、を具備する、
表示装置が提供される。

本実施形態によれば、
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止される液晶層と、画素電極と、対向電極と、を備える表示部と、前記表示部を囲むように配置される複数のセンサ電極と、を具備し、平面視において、前記表示部と前記表示部を囲む非表示部との境界の最も近くに位置する前記画素電極または前記対向電極と、前記複数のセンサ電極との間に、１０μｍ〜４００μｍ幅のスペースを有する、
表示装置が提供される。

本実施形態によれば、
上記した表示装置を備える、
時計が提供される。

図１は実施形態に係る表示装置の一構成例を示す平面図である。 図２はタッチコントローラ、ディスプレイコントローラおよびＣＰＵの実装形態の一例を示す図である。 図３はタッチコントローラ、ディスプレイコントローラおよびＣＰＵの実装形態の別の一例を示す図である。 図４はタッチコントローラ、ディスプレイコントローラおよびＣＰＵの実装形態のさらに別の一例を示す図である。 図５は実施形態に係る表示装置の一構成例を示す別の平面図である。 図６は実施形態に係る表示装置の一構成例を示す断面図である。 図７は相互容量方式を利用した場合に検出電極から読み出される検出信号の波形を示す図である。 図８は比較例に係る表示装置の一構成例を示す断面図である。 図９は実施形態に係る表示装置の別の構成例を示す断面図である。 図１０は実施形態に係る表示装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 図１１は実施形態に係る表示装置のさらに別の構成例を示す平面図である。 図１２は実施形態に係る表示装置のさらに別の構成例を示す断面図である。 図１３は自己容量方式を利用した場合に検出電極から読み出される検出信号の波形を示す図である。 図１４は実施形態に係る表示装置の適用例を示す図である。 図１５は相互容量方式によるタッチ検出の原理の一例を説明するための図である。 図１６は自己容量方式によるタッチ検出の原理の一例を説明するための図である。

いくつかの実施形態につき、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、実施の態様に比べ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また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省略することがある。

本実施形態においては、表示装置の一例として、タッチ検出機能付きの表示装置について説明する。タッチ検出方式には、光学式、抵抗式、静電容量方式、電磁誘導方式、等の種々の方式がある。上記した各種検出方式のうちの静電容量方式は、物体（例えば指等）の近接または接触に起因して静電容量が変化することを利用する検出方式であり、比較的単純な構造で実現可能である、消費電力が少ない、等の利点を有している。本実施形態では、主に、静電容量方式を利用したタッチ検出機能付きの表示装置について説明する。

なお、静電容量方式は、互いに離間した状態で配置された一対の送信電極（駆動電極）と受信電極（検出電極）とを用いて電界を発生させ、物体の近接または接触に伴う当該電界の変化を検出する相互容量方式と、単一の電極を用いて、物体の近接または接触に伴う静電容量の変化を検出する自己容量方式とを含むものとする。

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。なお、図１では、主に、タッチ検出機能に関する構成を図示している。一例では、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、および第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していても良い。第１方向Ｘおよび第２方向Ｙは、表示装置ＤＳＰを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第３方向Ｚは、表示装置ＤＳＰの厚さ方向に相当する。本明細書においては、第３方向Ｚを示す矢印の先端に向かう方向を上方向、当該矢印の先端から反対に向かう方向を下方向と称することもある。また、第３方向Ｚを示す矢印の先端側に表示装置ＤＳＰを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面に向かって見ることを平面視と言う。

図１に示すように、表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、フレキシブル配線基板ＦＰＣ１と、回路基板ＰＣＢと、を備えている。表示パネルＰＮＬと、回路基板ＰＣＢとは、フレキシブル配線基板ＦＰＣ１を介して電気的に接続されている。より詳しくは、表示パネルＰＮＬの端子部Ｔと、回路基板ＰＣＢの接続部ＣＮとは、フレキシブル配線基板ＦＰＣ１を介して電気的に接続されている。

表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示部ＤＡと、表示部ＤＡを囲む額縁状の非表示部ＮＤＡと、を備えている。図１では、太線で示される２つの同心円のうちの内側の円の領域が表示部ＤＡに相当し、外側の円から内側の円を除いた領域が非表示部ＮＤＡに相当する。なお、本実施形態では、表示部ＤＡが円形状であり、かつ、表示部ＤＡを囲む非表示部ＮＤＡもまた同系統の形状である場合を例示しているが、これに限定されず、表示部ＤＡは円形状でなくても良いし、非表示部ＮＤＡは表示部ＤＡとは異なる系統の形状であっても良い。例えば、表示部ＤＡは矩形状であっても良い。さらに、表示部ＤＡが矩形状の場合に、非表示部ＮＤＡが表示部ＤＡとは異なる系統の形状である円形状であっても良い。

図１に示すように、非表示部ＮＤＡには、複数の検出電極（センサ電極）Ｒｘ１〜Ｒｘ８が表示部ＤＡを囲むように配置されている。なお、本実施形態では、８個の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８を例示しているが、非表示部ＮＤＡに配置される検出電極Ｒｘの個数はこれに限定されず、任意の個数の検出電極Ｒｘが表示部ＤＡを囲むように配置されて構わない。複数の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８は、図示しない導通材（導電ビーズ）を介してＲｘ端子部ＲＴ１〜ＲＴ８にそれぞれ電気的に接続される。また、これらＲｘ端子部ＲＴ１〜ＲＴ８から延出するＲｘ配線ＲＬ１〜ＲＬ８は、非表示部ＮＤＡに配置される端子部Ｔと電気的に接続される。なお、本実施形態では、Ｒｘ配線ＲＬ１〜ＲＬ８が検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８の外周に沿って延出する形状を例示しているが、検出配線ＲＬ１〜ＲＬ８の延出形状はその他の形状であっても構わない。検出配線ＲＬ１〜ＲＬ８はいずれも、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８からの検出信号（ＲｘＡＦＥ信号）を出力するための配線である。

図１に示すように、非表示部ＮＤＡには、リング状の駆動電極Ｔｘが検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８を囲むように配置されている。なお、本実施形態では、１個のリング状の駆動電極Ｔｘを例示しているが、非表示部ＮＤＡに配置される駆動電極Ｔｘの個数はこれに限定されず、複数の駆動電極Ｔｘが検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８を囲むように配置されても構わない。この場合、複数の駆動電極Ｔｘ同士は、図示しない配線を介して電気的に接続される。駆動電極Ｔｘは、図示しない導通材（導電ビーズ）を介してＴｘ端子部ＴＴに電気的に接続される。Ｔｘ端子部ＴＴから延出するＴｘ配線ＴＬは、非表示部ＮＤＡに配置される端子部Ｔと電気的に接続される。Ｔｘ配線ＴＬは、駆動電極Ｔｘに対して駆動信号（Ｔｘ信号、駆動パルス）を出力するための配線である。

図１に示すように、非表示部ＮＤＡには、シールド電極ＳＥが表示部ＤＡを囲むように配置されている。より詳細には、シールド電極ＳＥは、平面視において、表示部ＤＡと複数の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８との間に位置するように、配置されている。別の表現によれば、シールド電極ＳＥは、表示部ＤＡを囲み、かつ、複数の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８に囲まれるように配置されている。なお、本実施形態では、１個のシールド電極ＳＥを例示しているが、非表示部ＮＤＡに配置されるシールド電極ＳＥの個数はこれに限定されず、複数のシールド電極ＳＥが、平面視において、表示部ＤＡと複数の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８との間に位置するように、配置されても構わない。この場合、複数のシールド電極ＳＥ同士は、図示しない配線を介して電気的に接続される。シールド電極ＳＥは、図示しない導通材（導電ビーズ）を介して図示しないシールド端子部に電気的に接続される。シールド端子部には、ＧＮＤ電圧または所定の基準電圧が印加される。

図１に示すように、非表示部ＮＤＡの左右両側には、走査線駆動回路ＧＤ１およびＧＤ２が配置されており、これら走査線駆動回路ＧＤ１およびＧＤ２と、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８とは、平面視において重畳している。なお、走査線駆動回路ＧＤ１およびＧＤ２の詳細については後述するため、ここではその詳しい説明は省略する。

図１に示すように、回路基板ＰＣＢには、タッチコントローラＴＣと、ディスプレイコントローラＤＣと、ＣＰＵ１と、等が配置される。タッチコントローラＴＣは、表示パネルＰＮＬに配置される駆動電極Ｔｘに対して駆動信号を出力し、かつ、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８から出力される検出信号の入力を受け付ける（つまり、物体の近接または接触（タッチ）を検出する）。なお、タッチコントローラＴＣは、駆動電極Ｔｘに対して駆動信号を出力する駆動回路と、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８から出力される検出信号の入力を受け付ける検出回路と、に分けて実装されてもよい。

ディスプレイコントローラＤＣは、表示パネルＰＮＬの表示部ＤＡに表示される画像を示す映像信号や、走査線駆動回路ＧＤ１およびＧＤ２を制御するための制御信号を出力する。

ＣＰＵ１は、タッチコントローラＴＣとディスプレイコントローラＤＣの動作タイミングを規定する同期信号の出力や、タッチコントローラＴＣにより入力が受け付けられた検出信号によって示される物体の近接または接触に応じた動作の実行、等を行う。

なお、図１では、タッチコントローラＴＣと、ディスプレイコントローラＤＣと、ＣＰＵ１とが１つの半導体チップにより実現されている場合を例示しているが、これらの実装形態はこれに限定されず、例えば図２に示すように、タッチコントローラＴＣのみを別体として分けた上で各部を回路基板ＰＣＢ上に実装するとしても良いし、図３に示すように、回路基板ＰＣＢ上にタッチコントローラＴＣとＣＰＵ１とを分けて実装し、表示パネルＰＮＬ上にディスプレイコントローラＤＣをＣＯＧ（Chip On Glass）により実装するとしても良いし、図４に示すように、回路基板ＰＣＢ上にＣＰＵ１のみを実装し、表示パネルＰＮＬ上にタッチコントローラＴＣとディスプレイコントローラＤＣとをＣＯＧにより実装するとしても良い。

図５は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す別の平面図である。なお、図５では、主に、画像表示機能に関する構成を図示している。図５に示すように、表示パネルＰＮＬは、表示部ＤＡにおいて、ｎ本の走査線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）と、ｍ本の信号線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）と、を備えている。なお、ｎおよびｍはいずれも正の整数であり、ｎがｍと等しくても良いし、ｎがｍとは異なっていても良い。走査線Ｇは、第１方向Ｘに沿って延出し、第２方向Ｙに沿って間隔をおいて並んでいる。信号線Ｓは、第２方向Ｙに沿って延出し、第１方向Ｘに沿って間隔をおいて並んでいる。走査線Ｇおよび信号線Ｓによって区画される領域には画素ＰＸが配置されている。つまり、表示パネルＰＮＬは、表示部ＤＡにおいて、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙにマトリクス状に配列された多数の画素ＰＸを備えている。

図５において拡大して示すように、各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、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ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇおよび信号線Ｓと電気的に接続されている。走査線Ｇは、第１方向Ｘに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。信号線Ｓは、第２方向Ｙに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥの各々は、共通電極ＣＥと対向し、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって液晶層ＬＣを駆動している。保持容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと同電位の電極、および、画素電極ＰＥと同電位の電極の間に形成される。

走査線Ｇの少なくとも一端は、走査線駆動回路ＧＤ１およびＧＤ２の少なくとも一方と電気的に接続されている。走査線駆動回路ＧＤ１およびＧＤ２は、端子部Ｔと電気的に接続し、ディスプレイコントローラＤＣからの制御信号が入力される。走査線駆動回路ＧＤ１およびＧＤ２は、入力される制御信号にしたがって、各画素ＰＸへの映像信号の書き込み動作を制御するための走査信号を走査線Ｇに出力する。信号線Ｓの一端は、端子部Ｔと電気的に接続し、信号線Ｓには、ディスプレイコントローラＤＣからの映像信号が入力される。

図６は、表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。以下では、表示部ＤＡ側の構成と、非表示部ＮＤＡ側の構成とのそれぞれについて説明する。

表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、液晶層ＬＣと、シール３０と、バックライトユニットＢＬと、カバー部材ＣＭと、を備えている。第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、Ｘ−Ｙ平面と平行な平板状に形成されている。第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、平面視において重畳し、シール３０によって接着されている。液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持され、シール３０によって封止されている。

第１基板ＳＵＢ１の裏側には、表示パネルＰＮＬを照明する照明装置として、バックライトユニットＢＬが配置されている。バックライトユニットＢＬとしては、種々の形態のバックライトユニットが利用可能であり、例えば、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものや、冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したもの、等が利用可能である。
なお、図７では、表示装置ＤＳＰが、バックライトユニットＢＬが配置された透過型の表示装置である場合を例示しているが、表示装置ＤＳＰは、バックライトユニットＢＬが配置されない反射型の表示装置であってもよい。この場合、バックライトユニットＢＬが配置されない代わりに、例えば、後述する画素電極ＰＥの上または下に反射電極が配置される。反射電極は、第２基板ＳＵＢ２側から入射する光を反射し、この光を液晶層ＬＣに入射させることで、表示パネルＰＮＬを照明する。

第２基板ＳＵＢ２の上には、カバー部材ＣＭが配置されている。カバー部材ＣＭとしては、例えばガラス基材やプラスチック基板等の絶縁基板が利用可能である。なお、図６では図示を省略しているが、非表示部ＮＤＡ側において、第２基板ＳＵＢ２とカバー部材ＣＭとの間には、遮光層が配置されてもよい。

表示部ＤＡ側において、第１基板ＳＵＢ１は、図６に示すように、透明基板１０と、スイッチング素子ＳＷと、平坦化膜１１と、画素電極ＰＥと、配向膜ＡＬ１と、を備えている。第１基板ＳＵＢ１は、上記した構成の他に、図５に示した走査線Ｇおよび信号線Ｓ、等を備えているが、図６ではこれらの図示を省略している。

透明基板１０は、主面（下面）１０Ａと、主面１０Ａの反対側の主面（上面）１０Ｂと、を備えている。スイッチング素子ＳＷは、主面１０Ｂ側に配置されている。平坦化膜１１は、少なくとも１つ以上の絶縁膜によって構成されており、スイッチング素子ＳＷを覆っている。画素電極ＰＥは、平坦化膜１１の上において、画素ＰＸ毎に配置されている。配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥを覆っている。

なお、図６においては、スイッチング素子ＳＷを簡略化して図示しているが、実際にはスイッチング素子ＳＷは半導体層や各種の電極を含んでいる。また、図６においては図示を省略しているが、スイッチング素子ＳＷと画素電極ＰＥとは、平坦化膜１１に形成される開口部を介して電気的に接続されている。さらに、上記したように、図６においては図示を省略した走査線Ｇおよび信号線Ｓは、例えば、透明基板１０と平坦化膜１１との間に配置されている。

表示部ＤＡ側において、第２基板ＳＵＢ２は、図６に示すように、透明基板２０と、遮光膜ＢＭと、カラーフィルタＣＦと、オーバーコート層ＯＣと、共通電極（対向電極）ＣＥと、配向膜ＡＬ２と、を備えている。

透明基板２０は、主面（下面）２０Ａと、主面２０Ａの反対側の主面（上面）２０Ｂと、を備えている。透明基板２０の主面２０Ａは、透明基板１０の主面１０Ｂと対向している。遮光膜ＢＭは、各画素ＰＸを区画している。カラーフィルタＣＦは、画素電極ＰＥと対向し、その一部が遮光膜ＢＭに重なっている。カラーフィルタＣＦは、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタ、等を含む。オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦを覆っている。共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って配置され、第３方向Ｚにおいて複数の画素電極ＰＥと対向している。また、共通電極ＣＥは、オーバーコート層ＯＣを覆っている。配向膜ＡＬ２は、共通電極ＣＥを覆っている。

液晶層ＬＣは、主面１０Ｂと主面２０Ａとの間に配置され、配向膜ＡＬ１およびＡＬ２に接している。

透明基板１０および２０は、例えばガラス基材やプラスチック基板等の絶縁基板である。平坦化膜１１は、例えばシリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物またはアクリル樹脂等の透明な絶縁材料によって形成されている。一例では、平坦化膜１１は、無機絶縁膜および有機絶縁膜を含んでいる。画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電材料によって形成された透明電極である。遮光層ＢＭは、例えばモリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）等の不透明な金属材料によって形成されている。配向膜ＡＬ１およびＡＬ２は、Ｘ−Ｙ平面にほぼ平行な配向規制力を有する水平配向膜である。配向規制力は、ラビング処理により付与されても良いし、光配向処理により付与されても良い。

非表示部ＮＤＡ側において、第１基板ＳＵＢ１は、図６に示すように、透明基板１０と、Ｒｘ配線ＲＬと、Ｔｘ配線ＴＬと、平坦化膜１１と、Ｒｘ端子部ＲＴと、Ｔｘ端子部ＴＴと、配向膜ＡＬ１と、を備えている。なお、図６では図面が煩雑になるのを防ぐことを目的として図示を省略しているが、非表示部ＮＤＡ側において、第１基板ＳＵＢ１には、シールド電極ＳＥと電気的に接続されるシールド端子部、当該シールド端子部と電気的に接続されるシールド配線がさらに配置されている。シールド配線は、Ｒｘ配線ＲＬおよびＴｘ配線ＴＬと同層に配置されてもよいし、Ｒｘ配線ＲＬおよびＴｘ配線ＴＬとは異なる層に配置されてもよい。シールド端子部は、Ｒｘ端子部ＲＴおよびＴｘ端子部ＴＴと同層に配置されてもよいし、Ｒｘ端子部ＲＴおよびＴｘ端子部ＴＴとは異なる層に配置されてもよい。以下では、表示部ＤＡ側において既に説明した構成については、その詳しい説明を省略する。

透明基板１０の上には、Ｒｘ配線ＲＬおよびＴｘ配線ＴＬが配置されている。Ｒｘ配線ＲＬおよびＴｘ配線ＴＬは、表示部ＤＡ側のスイッチング素子ＳＷと同層に配置されている。Ｒｘ配線ＲＬおよびＴｘ配線ＴＬは同層に配置されてもよいし、互いに異なる層に配置されてもよい。平坦化膜１１の上には、Ｒｘ端子部ＲＴおよびＴｘ端子部ＴＴが配置されている。Ｒｘ端子部ＲＴおよびＴｘ端子部ＴＴは、表示部ＤＡ側の画素電極ＰＥと同層に配置されており、画素電極ＰＥと同じ透明導電材料によって形成されている。Ｒｘ配線ＲＬとＲｘ端子部ＲＴとは、平坦化膜１１に形成される開口部を介して電気的に接続されている。同様に、Ｔｘ配線ＴＬとＴｘ端子部ＴＴとは、平坦化膜１１に形成される開口部を介して電気的に接続されている。なお、図６では図示を省略しているが、Ｒｘ配線ＲＬおよびＴｘ配線ＴＬは、フレキシブル配線基板ＦＰＣ１の接続端子と電気的に接続されている。

図６では図示を省略しているが、透明基板１０の主面１０Ｂのうちの主面２０Ａと対向しない部分には、端子部Ｔが配置され、この端子部Ｔはフレキシブル配線基板ＦＰＣ１と電気的に接続されている。端子部Ｔは、Ａｌ等の金属材料を、腐食防止の観点からＩＴＯ等で覆って形成される。

非表示部ＮＤＡ側において、第２基板ＳＵＢ２は、図６に示すように、透明基板２０と、遮光膜ＢＭと、オーバーコート層ＯＣと、検出電極Ｒｘと、駆動電極Ｔｘと、シールド電極ＳＥと、配向膜ＡＬ２と、を備えている。以下では、表示部ＤＡ側において既に説明した構成については、その詳しい説明を省略する。

非表示部ＮＤＡ側においては、表示部ＤＡ側とは異なり、遮光膜ＢＭは透明基板２０のほぼ全面に亘って配置されている。オーバーコート層ＯＣはこの遮光膜ＢＭを覆っている。

検出電極Ｒｘは、オーバーコート層ＯＣ側に島状に配置され、第３方向ＺにおいてＲｘ端子部ＲＴと対向している。検出電極Ｒｘは、表示部ＤＡ側の共通電極ＣＥと同層に配置されており、共通電極ＣＥと同じ透明導電材料によって形成されている。

駆動電極Ｔｘは、オーバーコート層ＯＣ側に配置され、第３方向ＺにおいてＴｘ端子部ＴＴと対向している。駆動電極Ｔｘは、検出電極Ｒｘと所定間隔を介して隣接して配置されている。駆動電極Ｔｘは、隣接する検出電極Ｒｘよりも表示部ＤＡから離れて配置されている。駆動電極Ｔｘは、表示部ＤＡ側の共通電極ＣＥと同層に配置されており、共通電極ＣＥと同じ透明導電材料によって形成されている。

シールド電極ＳＥは、オーバーコート層ＯＣ側に配置されている。シールド電極ＳＥは、検出電極Ｒｘと所定間隔を介して隣接して配置されている。シールド電極ＳＥは、隣接する検出電極Ｒｘよりも表示部ＤＡの近くに配置されている。シールド電極ＳＥは、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に配置されている。シールド電極ＳＥは、表示部ＤＡ側の共通電極ＣＥと同層に配置されており、共通電極ＣＥと同じ透明導電材料によって形成されている。シールド電極ＳＥの幅は、例えば１μｍ〜３００μｍのうちの任意の値に設定され、好ましくは１０μｍ〜１００μｍのうちの任意の値に設定される。

第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、シール３０によって接着されている。非表示部ＮＤＡにおいては、図６とは異なる断面において、第１基板ＳＵＢ１のＲｘ端子部ＲＴと、第２基板ＳＵＢ２の検出電極Ｒｘとが、シール３０に含まれる導通材（導電ビーズ）によって電気的に接続されている。また、非表示部ＮＤＡにおいては、図６とは異なる断面において、第１基板ＳＵＢ１のＴｘ端子部ＴＴと、第２基板ＳＵＢ２の駆動電極Ｔｘとが、シール３０に含まれる導通材（導電ビーズ）によって電気的に接続されている。さらに、非表示部ＮＤＡにおいては、図６とは異なる断面において、第１基板ＳＵＢ１の図示しないシールド端子部と、第２基板ＳＵＢ２のシールド電極ＳＥとが、シール３０に含まれる導通材（導電ビーズ）によって電気的に接続されている。検出電極ＲｘとＲｘ端子部ＲＴとを接続する導通材と、駆動電極ＴｘとＴｘ端子部ＴＴとを接続する導通材と、シールド電極ＳＥとシールド端子部とを接続する導通材とは、互いに接触しないように配置される。

非表示部ＮＤＡ側において、第２基板ＳＵＢ２の上には、表示部ＤＡ側と同様に、カバー部材ＣＭが配置されている。非表示部ＮＤＡ側において、カバー部材ＣＭは、表示装置ＤＳＰの本体（ボディ）に接続（接着）されている。

なお、図６では、液晶層ＬＣに含まれる液晶分子の配向を変化させるための電界の印加方向によって２つに分類される表示パネルＰＮＬの液晶モードが、いわゆる縦電界モードである場合の構成を例示しているが、本構成は、液晶モードがいわゆる横電界モードの場合にも適用可能である。液晶モードが縦電界モードの場合、第１基板ＳＵＢ１に画素電極ＰＥが配置され、第２基板ＳＵＢ２に共通電極ＣＥが配置されるが、液晶モードが横電界モードの場合、第１基板ＳＵＢ１に画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥが配置される。

上記した縦電界モードは、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モードや、ＶＡ（Vertical Alignment）モード等を含む。また、上記した横電界モードは、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）モードや、ＩＰＳモードの１つであるＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード等を含む。

図７は、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８から読み出される検出信号ＲｘＡＦＥ１〜ＲｘＡＦＥ８の波形を示す図である。なお、図７では、非表示部ＮＤＡに配置された検出電極Ｒｘ１部分をユーザの指（換言すると、接地された導体）がタッチしている場合を想定している。

本実施形態においては、１フレーム期間は、タッチを検出するためのタッチ検出期間ＴＰと、画像を表示するための表示期間ＤＰとによって構成される。本実施形態においては、タッチ検出期間ＴＰが終了すると表示期間ＤＰに遷移し、当該表示期間ＤＰが終了すると次の１フレーム期間に含まれるタッチ検出期間ＴＰが開始される。なお、本実施形態においては、１フレーム期間が、１つのタッチ検出期間ＴＰと、１つの表示期間ＤＰとによって構成されている場合を想定しているが、これに限定されず、１フレーム期間には、複数のタッチ検出期間ＴＰと、複数の表示期間ＤＰとが含まれていても良い。

図７に示すように、ある１フレーム期間におけるタッチ検出期間ＴＰが開始されると、駆動電極Ｔｘに駆動信号が入力（供給）される。駆動電極Ｔｘに駆動信号が入力されると、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８からは、検出信号ＲｘＡＦＥ１〜ＲｘＡＦＥ８が読み出され、これら検出信号ＲｘＡＦＥ１〜ＲｘＡＦＥ８がタッチコントローラＴＣに出力される。ここでは、検出電極Ｒｘ１部分をユーザの指がタッチしている場合を想定しているため、検出電極Ｒｘ１と駆動電極Ｔｘとの間において形成される静電容量は、タッチされた指により減少する。このため、図７に示すように、ユーザの指がタッチしている検出電極Ｒｘ１から読み出される検出信号ＲｘＡＦＥ１の波形は、その他の検出電極Ｒｘ２〜Ｒｘ８から読み出される検出信号ＲｘＡＦＥ２〜ＲｘＡＦＥ８の波形よりも小さな振幅を有して読み出される。これによれば、タッチコントローラＴＣは、他の検出信号ＲｘＡＦＥ２〜ＲｘＡＦＥ８よりも小さな振幅を有する検出信号ＲｘＡＦＥ１に対応した検出電極Ｒｘ１の上に、ユーザの指があることを検出する。

なお、タッチコントローラＴＣは、全ての検出電極Ｒｘから読み出される検出信号を取得し、これらの波形を比較することで、他に比べて小さな振幅を有する検出信号を見つけ出し、他よりも小さな振幅を有する検出信号に対応した検出電極Ｒｘの上に、ユーザの指があることを検出してもよい（換言すると、物体（導体）の近接または接触を検出してもよい）。あるいは、タッチコントローラＴＣは、タッチされていない状態の検出電極Ｒｘから読み出される検出信号の波形を、図示しないメモリ等に予め格納しておき、検出電極Ｒｘから読み出された検出信号の波形が、当該メモリに予め格納された検出信号の波形よりも小さな振幅を有する場合に、当該検出信号に対応した検出電極Ｒｘの上に、ユーザの指があることを検出してもよい。あるいは、タッチコントローラＴＣは検出回路の閾値を所定のレベルに設定することで、タッチされていない状態の検出電極Ｒｘから読み出される検出信号の波形とタッチされている状態の検出電極Ｒｘから読み出される検出信号の波形を識別できる。つまり、タッチコントローラＴＣは、検出信号の波形の振幅が上記した所定のレベル以下の場合、当該検出信号に対応した検出電極Ｒｘの上に、ユーザの指があることを検出してもよい。また、タッチコントローラＴＣは検出回路の閾値を複数設けることで、２つの検出電極間にユーザの指がタッチしている状態も検知可能となる。例えば、２つの検出電極の間にユーザの指がある場合は、検出信号の振幅は１つのみの検出電極にユーザの指がある場合よりも大きくなり、タッチされていない状態の検出電極Ｒｘから出力される検出信号の振幅よりも小さくなる。このため、検出回路の閾値を複数設けることにより、複数の検出波形の振幅を検出することができ、２つの検出電極間にユーザの指がある状態も検知可能となる。

ここで、比較例を用いて、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの効果（換言すると、図６に示すように、シールド電極ＳＥが配置された表示パネルＰＮＬの効果）について説明する。なお、比較例は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰが奏し得る効果の一部を説明するためのものであって、比較例と本実施形態とで共通する効果を本願発明の範囲から除外するものではない。

比較例における表示装置ＤＳＰ１は、図８に示すように、シールド電極ＳＥが配置されていない点で、図６に示した本実施形態の構成と相違している。

一般に、上記した表示期間ＤＰにおいて、表示部ＤＡに画像を表示する場合、表示部ＤＡに設けられた画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間には電界が形成される。これにより、液晶層ＬＣに含まれる図示しない液晶分子は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に形成された電界の影響を受けて、その配向状態が初期配向状態から変化する。これによれば、画素ＰＸに書き込まれた映像信号に対応する画像が表示される。画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に形成された電界に基づく静電容量は、図５に示した保持容量ＣＳとして次の表示期間ＤＰまで保持される。

一方で、上記したタッチ検出期間ＴＰにおいて、物体の近接または接触を検出する場合、非表示部ＮＤＡに設けられた駆動電極Ｔｘには駆動信号が入力される。駆動電極Ｔｘに駆動信号が入力されると、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間には電界が形成される。この状態の検出電極Ｒｘに物体が近接または接触すると、図７を用いて説明したように、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づく静電容量が変化するため、物体の近接または接触が検出される。

図８に示す比較例においては、シールド電極ＳＥが配置されておらず、検出電極Ｒｘが表示部ＤＡの近くに配置されている。これによれば、表示期間ＤＰにおいて画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に形成された電界に基づく保持容量ＣＳ、画素電極ＰＥと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づくＰＥ−Ｒｘ容量ＣＰ、共通電極ＣＥと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づくＣＥ−Ｒｘ容量ＣＣが、タッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界に影響を及ぼすおそれがある。また、表示期間ＤＰにおいて、液晶分子の配列状態が変化すると液晶容量ＣＬＣが変化するため、表示部ＤＡに近い位置ではこの液晶容量ＣＬＣが、タッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界に影響を及ぼすおそれもある。駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間において形成される電界が容量ＣＳ、容量ＣＰ、容量ＣＣおよび容量ＣＬＣの影響を受けると、当該電界に基づく静電容量が変化するおそれがある。これによれば、検出電極Ｒｘから読み出される検出信号の波形が変化するため、タッチコントローラＴＣは当該検出電極Ｒｘ部分に物体があると誤検出してしまうおそれがある（換言すると、タッチ検出精度が低下するおそれがある）。

これに対し、本実施形態に係る構成においては、図６に示すように、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、シールド電極ＳＥが配置されているため、表示期間ＤＰにおいて画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に形成された電界に基づく容量ＣＳ、画素電極ＰＥと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づく容量ＣＰ、共通電極ＣＥと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づく容量ＣＣ、および、液晶分子の配列状態の変化に伴い変化する容量ＣＬＣの影響をシールド電極ＳＥに集中させることができる。つまり、シールド電極ＳＥは、タッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界に、容量ＣＳ、容量ＣＰ、容量ＣＣおよび容量ＣＬＣの影響が及ぶことをシールドする。これによれば、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間において形成される電界に基づく静電容量が、容量ＣＳ、容量ＣＰ、容量ＣＣおよび容量ＣＬＣに起因して変化することがなくなるため、上記した誤検出の発生を抑制することが可能となる（換言すると、タッチ検出精度の低下を抑制することが可能となる）。

また、図８に示す比較例においては、上記したように、検出電極Ｒｘが表示部ＤＡの近くに配置されているため、タッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界が、表示部ＤＡ側の液晶層ＬＣに含まれる液晶分子の配向状態に影響を及ぼすおそれがある。これによれば、表示品位を低下させてしまうおそれがある。

これに対し、本実施形態に係る構成においては、上記したように、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、シールド電極ＳＥが配置されたことにより、検出電極Ｒｘが表示部ＤＡから離れて配置されているため、タッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界の影響は、表示部ＤＡ側の液晶層ＬＣに含まれる液晶分子まで及ばない。これによれば、表示部ＤＡ側の液晶層ＬＣに含まれる液晶分子の配向状態が、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間において形成される電界に起因して変化しないため、上記した表示品位の低下を抑制することが可能である。

以上説明したように、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰには、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、シールド電極ＳＥが配置されている。これによれば、表示期間ＤＰにおいて画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に形成された電界に基づく容量ＣＳ、画素電極ＰＥと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づく容量ＣＰ、共通電極ＣＥと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づく容量ＣＣ、および、液晶分子の配列状態の変化に伴い変化する容量ＣＬＣがタッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界に影響を及ぼすことをシールドするため、これら容量に起因した物体の誤検出を抑制することが可能となる。換言すれば、近接または接触する物体の検出精度を向上させることが可能となる。

上記では、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、シールド電極ＳＥが配置されることで、保持容量ＣＳ、ＰＥ−Ｒｘ容量ＣＰ、ＣＥ−Ｒｘ容量ＣＣおよび液晶容量ＣＬＣに起因した物体の誤検出を抑制する場合について説明した。以下では、保持容量ＣＳ、ＰＥ−Ｒｘ容量ＣＰ、ＣＥ−Ｒｘ容量ＣＣおよび液晶容量ＣＬＣに起因した物体の誤検出を抑制し得る別の構成について説明する。

図９は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図であって、図６とは異なる一構成例を示す断面図である。図９に示す構成は、シールド電極ＳＥが配置されていない点で、図６に示した構成と相違している。但し、図９に示す構成は、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、所定の距離を有したスペースが設けられている点で、図８に示した比較例の構成とも相違している。

検出電極Ｒｘと表示部ＤＡとの間に設けられるスペースが有する距離（スペース幅）は、例えば１０μｍ〜４００μｍのうちの任意の値に設定され、好ましくは５０μｍ〜２００μｍのうちの任意の値に設定される。

図９に示す構成においては、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、所定のスペース幅を有したスペースが設けられ、検出電極Ｒｘが当該画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥ、および、液晶層ＬＣ（表示部ＤＡ）から十分に離れて配置されている。このため、表示期間ＤＰにおいて画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に形成された電界に基づく容量ＣＳ、画素電極ＰＥと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づく容量ＣＰ、共通電極ＣＥと検出電極Ｒｘとの間に形成された電界に基づく容量ＣＣ、および、液晶分子の配列状態の変化に伴い変化する容量ＣＬＣが、タッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界に影響を及ぼすことを抑制する。これによれば、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界に基づく静電容量が、これら容量に起因して変化することがなくなる。このため、図９に示す構成においても、上記した誤検出の発生を抑制することが可能となる。

また、図９に示す構成においては、上記したように、所定のスペース幅を有したスペースが設けられたことにより、検出電極Ｒｘは表示部ＤＡから十分に離れて配置されているため、タッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界の影響は、表示部ＤＡ側の液晶層ＬＣに含まれる液晶分子まで及ばない。これによれば、表示部ＤＡ側の液晶層ＬＣに含まれる液晶分子の配向状態が、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界に起因して変化しない。このため、図９に示す構成においても、上記した表示品位の低下を抑制することが可能である。

図１０は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図であって、図６とは異なる一構成例を示す断面図である。図１０に示す構成は、検出電極Ｒｘおよび駆動電極Ｔｘの全体がシール３０によって覆われ、シールド電極ＳＥの一部がシール３０によって覆われている点で、図６に示した構成と相違している。

図１０に示す構成は、検出電極Ｒｘおよび駆動電極Ｔｘの全体がシール３０によって覆われ、シールド電極ＳＥの一部がシール３０によって覆われているという相違点はあるものの、図６に示した構成と同様に、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、シールド電極ＳＥが配置されているため、当該シールド電極ＳＥにより保持容量ＣＳ、ＰＥ−Ｒｘ容量ＣＰ、ＣＥ−Ｒｘ容量ＣＣおよび液晶容量ＣＬＣの影響をシールドし、上記した誤検出の発生を抑制することが可能となる。

また、図１０に示す構成においても、図６に示した構成と同様に、検出電極Ｒｘは表示部ＤＡから十分に離れて配置されているため、駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界の影響は表示部ＤＡ側の液晶層ＬＣに含まれる液晶分子まで及ばず、上記した表示品位の低下を抑制することが可能となる。

なお、図６、図９および図１０では、駆動電極Ｔｘが検出電極Ｒｘを囲むように配置されている構成（換言すると、駆動電極Ｔｘが検出電極Ｒｘよりも外側に配置されている構成）について説明したが、これに限定されず、例えば図１１に示すように、駆動電極Ｔｘは検出電極Ｒｘよりも内側に配置されても構わない。換言すれば、検出電極Ｒｘおよび駆動電極Ｔｘは、互いに位置を入れ替えて配置されても構わない。この場合であっても、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘと位置が入れ替わった駆動電極Ｔｘとの間には、シールド電極ＳＥまたは所定のスペース幅を有したスペースが設けられているため、上記した各種構成と同様の効果を得ることが可能である。

また、上記では、検出電極Ｒｘと駆動電極Ｔｘとが設けられている構成について説明したが、これに限定されず、例えば、検出電極Ｒｘをセンサ電極とした上で、当該センサ電極のうちの少なくとも一つを駆動電極Ｔｘとして機能させ、当該センサ電極のうちの少なくとも一つを検出電極Ｒｘとして機能させる構成であってもよい。つまり、検出電極Ｒｘとして機能させるセンサ電極と、駆動電極Ｔｘとして機能させるセンサ電極とを時分割的に切り替え可能な構成であってもよい。この場合、図６、図９および図１０に示した駆動電極Ｔｘに相当する構成を省略しても構わない。この場合であっても、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと検出電極Ｒｘとの位置関係、および、液晶層ＬＣ（表示部ＤＡ）と検出電極Ｒｘとの位置関係は変化しないため、上記した各種構成と同様の効果を得ることが可能である。

ここまでは、相互容量方式により物体の近接または接触を検出する場合について説明した。以下では、自己容量方式により物体の近接または接触を検出する場合について説明する。

図１２は、図６とは異なり、自己容量方式により物体の近接または接触を検出可能な表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。
図１２に示す構成は、図６に示した駆動電極Ｔｘが省略され、検出電極Ｒｘのみが配置されている点で、図６に示した構成と相違している。図１２に示す構成では、タッチ検出期間ＴＰにおいて検出電極Ｒｘに駆動信号が入力される。

図１３は、図１２に示す構成において、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８から読み出される検出信号ＲｘＡＦＥ１〜ＲｘＡＦＥ８の波形を示す図である。なお、図１３では、非表示部ＮＤＡに配置された検出電極Ｒｘ１部分をユーザの指（換言すると、接地された導体）がタッチしている場合を想定している。また、図１３は、所定の負荷で検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８を駆動した場合の振幅を示している。すなわち、所定の負荷で駆動しているため、検出電極Ｒｘの容量が大きいほど駆動される振幅は小さくなっている。この振幅を検出回路で読み取ることで検出電極Ｒｘの容量の大小を検出することができる。

図１３に示すように、ある１フレーム期間におけるタッチ検出期間ＴＰが開始されると、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８に駆動信号が入力（供給）される。検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ８からは、入力された駆動信号に応じた波形の検出信号ＲｘＡＦＥ１〜ＲｘＡＦＥ８が読み出され、これら検出信号ＲｘＡＦＥ１〜ＲｘＡＦＥ８がタッチコントローラＴＣに出力される。ここでは、検出電極Ｒｘ１部分をユーザの指がタッチしている場合を想定しているため、検出電極Ｒｘ１には、ユーザの指との間で生じる静電容量結合に起因した容量が負荷される。このため、図１３に示すように、ユーザの指がタッチしている検出電極Ｒｘ１から読み出される検出信号ＲｘＡＦＥ１の波形は、その他の検出電極Ｒｘ２〜Ｒｘ８から読み出される検出信号ＲｘＡＦＥ２〜ＲｘＡＦＥ８の波形よりも小さな振幅を有して読み出される。これによれば、タッチコントローラＴＣは、他の検出信号ＲｘＡＦＥ２〜ＲｘＡＦＥ８よりも小さな振幅を有する検出信号ＲｘＡＦＥ１に対応した検出電極Ｒｘ１の上に、ユーザの指があることを検出する。

なお、タッチコントローラＴＣは、上記した相互容量方式の場合と同様に、全ての検出電極Ｒｘから読み出される検出信号を取得し、これらの波形を比較することで、他に比べて小さな振幅を有する検出信号を見つけ出し、他よりも小さな振幅を有する検出信号に対応した検出電極Ｒｘの上に、ユーザの指があることを検出してもよい（換言すると、物体（導体）の近接または接触を検出してもよい）。あるいは、タッチコントローラＴＣは、タッチされていない状態の検出電極Ｒｘから読み出される検出信号の波形を、図示しないメモリ等に予め格納しておき、検出電極Ｒｘから読み出された検出信号の波形が、当該メモリに予め格納された検出信号の波形よりも小さな振幅を有する場合に、当該検出信号に対応した検出電極Ｒｘの上に、ユーザの指があることを検出してもよい。あるいは、タッチコントローラＴＣは検出回路の閾値を所定のレベルに設定することで、タッチされていない状態の検出電極Ｒｘから読み出される検出信号の波形とタッチされている状態の検出電極Ｒｘから読み出される検出信号の波形を識別できる。つまり、タッチコントローラＴＣは、検出信号の波形の振幅が上記した所定のレベル以下の場合、当該検出信号に対応した検出電極Ｒｘの上に、ユーザの指があることを検出してもよい。また、タッチコントローラＴＣは検出回路の閾値を複数設けることで、２つの検出電極間にユーザの指がタッチしている状態も検知可能となる。例えば、２つの検出電極の間にユーザの指がある場合は、検出信号の振幅は１つのみの検出電極にユーザの指がある場合よりも大きくなり、タッチされていない状態の検出電極Ｒｘから出力される検出信号の振幅よりも小さくなる。このため、検出回路の閾値を複数設けることにより、複数の検出波形の振幅を検出することができ、２つの検出電極間にユーザの指がある状態も検知可能となる。

このように、自己容量方式により物体の近接または接触を検出する場合であっても、図１２に示すように、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、シールド電極ＳＥが配置されているため、当該シールド電極ＳＥが保持容量ＣＳ、ＰＥ−Ｒｘ容量ＣＰ、ＣＥ−Ｒｘ容量ＣＣおよび液晶容量ＣＬＣの影響をシールドし、上記した誤検出の発生を抑制することが可能となる。なお、上記した相互容量方式の場合と同様に、シールド電極ＳＥの代わりに、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、所定のスペース幅を有したスペースが設けられても構わない。

図１４は、実施形態に係る表示装置ＤＳＰの適用例を示している。図１４に示すように、表示装置ＤＳＰは、例えば腕時計１００に適用される。この場合、表示装置ＤＳＰの表示部ＤＡには、時刻等が表示され、表示装置ＤＳＰは、非表示部ＮＤＡに配置された検出電極がタッチされることにより所定のジェスチャを検出し（例えば時計の外周部を時計回りに１回転するように触れるジェスチャ、時計の外周部を反時計回りに１回転するように触れるジェスチャ、タップするジェスチャ等）、検出した所定のジェスチャに応じた動作を実現することが可能である。

図１５および図１６を参照して、本実施形態において用いられる静電容量方式のタッチ検出の原理について説明する。
図１５は、相互容量方式によるタッチ検出の原理の一例を説明するための図である。互いに対向する駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間には、容量Ｃｃが存在する。駆動電極Ｔｘに駆動回路２００ａから駆動信号が供給されると、容量Ｃｃを介して検出電極Ｒｘに電流が流れるため、検出電極Ｒｘから所定の波形の検出信号が読み出される。一方で、物体（指等の導体）が近接または接触すると、当該物体と検出電極Ｒｘとの間に容量が生じる。この状態で、駆動電極Ｔｘに駆動信号が供給されて、検出電極Ｒｘから読み出される検出信号の波形は、物体と検出電極Ｒｘとの間に生じた容量の影響を受けて変化する。検出回路３００ａは、この検出信号の波形の変化に基づいて、物体の近接または接触を検出する。

図１６は、自己容量方式によるタッチ検出の原理の一例を説明するための図である。電源Ｖｄｄの電圧を抵抗分割にて分圧した電圧をバイアス電圧として検出電極Ｒｘに供給している。駆動回路２００ｂからは容量結合等により所定の波形の駆動信号が検出電極Ｒｘに供給され、検出電極Ｒｘから所定の波形の検出信号が読み出される。このとき、指等による容量が検出電極Ｒｘに負荷されると検出電極の振幅が変化する。図１６においては検出電極Ｒｘの振幅が低下する。従って、図１６に例示する等価回路において、検出回路３００ｂにて検出電極Ｒｘの振幅を検出することで指等の外部近接物体の接触または近接の有無を検出する。なお、セルフ検出回路は、図１６に例示する回路に限定されるものではなく、検出電極のみで指等の外部近接物体の有無を検出可能であればどのような回路方式を採用してもよい。

以上説明した一実施形態によれば、表示装置ＤＳＰには、表示部ＤＡと非表示部ＮＤＡとの境界の最も近くに位置する画素電極ＰＥまたは共通電極ＣＥと、検出電極Ｒｘとの間に、シールド電極ＳＥまたは所定のスペース幅を有したスペースが設けられている。これによれば、表示装置ＤＳＰは、表示期間ＤＰにおいて保持容量ＣＳ、ＰＥ−Ｒｘ容量ＣＰ、ＣＥ−Ｒｘ容量ＣＣおよび液晶容量ＣＬＣが、タッチ検出期間ＴＰにおいて駆動電極Ｔｘと検出電極Ｒｘとの間に形成される電界に影響を及ぼすこと防ぐため、これら容量に起因した物体の誤検出を抑制することが可能となる。

以上説明した一実施形態によれば、画像を表示する際の表示品位とタッチによる優れた操作性を両立させた表示装置および時計を提供することが可能である。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

また、上述の各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

ＤＳＰ…表示装置、ＰＮＬ…表示パネル、ＤＡ…表示部、ＮＤＡ…非表示部、Ｒｘ１〜Ｒｘ８…検出電極、ＲＴ１〜ＲＴ８…Ｒｘ端子部、ＲＬ１〜ＲＬ８…Ｒｘ配線、Ｔ…端子部、ＧＤ１，ＧＤ２…走査線駆動回路、ＦＰＣ１…フレキシブル配線基板、ＰＣＢ…回路基板、ＣＮ…接続部、ＴＣ…タッチコントローラ、ＤＣ…ディスプレイコントローラ、１…ＣＰＵ、Ｔｘ…駆動電極、ＴＴ…Ｔｘ端子部、ＴＬ…Ｔｘ配線、ＳＥ…シールド電極。

Claims (20)

1. 第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止される液晶層と、画素電極と、対向電極と、を備える表示部と、
   前記表示部を囲むように配置される複数のセンサ電極と、
   平面視において、前記表示部と前記表示部を囲む非表示部との境界の最も近くに位置する前記画素電極または前記対向電極と、前記複数のセンサ電極との間に配置され、所定の基準電圧が印加されたシールド電極と、
   を具備する、表示装置。
2. 前記シールド電極は、前記表示部を囲むように配置され、
   前記複数のセンサ電極は、前記シールド電極を囲むように配置されている、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１基板には、前記画素電極が配置され、
   前記第２基板には、前記対向電極および前記複数のセンサ電極が配置されている、
   請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第１基板には、前記画素電極および前記対向電極が配置され、
   前記第２基板には、前記複数のセンサ電極が配置されている、
   請求項１または請求項２に記載の表示装置。
5. 前記複数のセンサ電極を囲むように配置される駆動電極をさらに具備し、
   前記表示装置は、前記駆動電極に駆動信号が入力されると、前記複数のセンサ電極から出力される検出信号に基づいて、近接または接触する物体を相互容量方式で検出する、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記表示部を囲むように配置される駆動電極をさらに具備し、
   前記複数のセンサ電極は、前記駆動電極を囲むように配置され、
   前記表示装置は、前記駆動電極に駆動信号が入力されると、前記複数のセンサ電極から出力される検出信号に基づいて、近接または接触する物体を相互容量方式で検出する、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記複数のセンサ電極のうちの少なくとも一つは駆動電極として機能し、かつ、前記複数のセンサ電極のうちの少なくとも一つは検出電極として機能し、
   前記表示装置は、前記駆動電極として機能するセンサ電極に駆動信号が入力されると、前記検出電極として機能するセンサ電極から出力される検出信号に基づいて、近接または接触する物体を相互容量方式で検出する、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記表示装置は、前記複数のセンサ電極に駆動信号が入力されたことに伴い、前記複数のセンサ電極から出力される検出信号に基づいて、近接または接触する物体を自己容量方式で検出する、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記シールド電極の幅は、１μｍ〜３００μｍのうちのいずれかの値に設定される、
   請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記シールド電極の幅は、１０μｍ〜１００μｍのうちのいずれかの値に設定される、
    請求項９に記載の表示装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置を備える時計。
12. 表示装置であって、
    第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に封止される液晶層と、画素電極と、対向電極と、を備える表示部と、
    前記表示部を囲むように配置される複数のセンサ電極と、
    を具備し、
    前記表示装置は、平面視において、前記表示部と前記表示部を囲む非表示部との境界の最も近くに位置する前記画素電極または前記対向電極と、前記複数のセンサ電極との間に、１０μｍ〜４００μｍ幅のスペースを有する、表示装置。
13. 前記スペースの幅は、５０μｍ〜２００μｍのうちのいずれかの値に設定される、
    請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記第１基板には、前記画素電極が配置され、
    前記第２基板には、前記対向電極および前記複数のセンサ電極が配置されている、
    請求項１２または請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記第１基板には、前記画素電極および前記対向電極が配置され、
    前記第２基板には、前記複数のセンサ電極が配置されている、
    請求項１２または請求項１３に記載の表示装置。
16. 前記複数のセンサ電極を囲むように配置される駆動電極をさらに具備し、
    前記表示装置は、前記駆動電極に駆動信号が入力されると、前記複数のセンサ電極から出力される検出信号に基づいて、近接または接触する物体を相互容量方式で検出する、
    請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の表示装置。
17. 前記表示部を囲むように配置される駆動電極をさらに具備し、
    前記複数のセンサ電極は、前記駆動電極を囲むように配置され、
    前記表示装置は、前記駆動電極に駆動信号が入力されると、前記複数のセンサ電極から出力される検出信号に基づいて、近接または接触する物体を相互容量方式で検出する、
    請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の表示装置。
18. 前記複数のセンサ電極のうちの少なくとも一つは駆動電極として機能し、かつ、前記複数のセンサ電極のうちの少なくとも一つは検出電極として機能し、
    前記表示装置は、前記駆動電極として機能するセンサ電極に駆動信号が入力されると、前記検出電極として機能するセンサ電極から出力される検出信号に基づいて、近接または接触する物体を相互容量方式で検出する、
    請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の表示装置。
19. 前記表示装置は、前記複数のセンサ電極に駆動信号が入力されたことに伴い、前記複数のセンサ電極から出力される検出信号に基づいて、近接または接触する物体を自己容量方式で検出する、
    請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の表示装置。
20. 請求項１２〜請求項１９のいずれか１項に記載の表示装置を備える時計。

Images