JP6214225B2

JP6214225B2 - タッチセンサ付き液晶表示装置

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Publication number: JP6214225B2
Application number: JP2013119399A
Authority: JP
Inventors: 和浩武田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2033-06-06
Also published as: JP2014238619A

Description

本発明は、タッチセンサ付き液晶表示装置に関する。

近年、携帯電話、特にスマートフォン等に代表されるように、表示装置にタッチセンサと呼ばれる入力装置を一体化させたデバイスが多く普及している。タッチセンサの検出方法としては、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式および超音波方式など、様々なものが存在する。静電容量方式においては、タッチセンサ内にセンサ配線をマトリクス状に配置し、配線容量変化によりタッチ位置を特定する。抵抗膜方式においても、タッチセンサ内にセンサ配線がマトリクス状に配置される。そして、センサ配線の導電によりタッチ位置を特定する。これらの方式では、センサ配線をマトリクス状に配置するので、表示装置の画素のピッチとセンサ配線のピッチとの間のズレを起因とする周期的な光学的干渉が発生し、これにより、周期的に明暗が表示されるモアレと呼ばれる問題があった。

また従来は、これらモアレの発生も含めて表示装置が出力する映像を阻害しないため、センサ配線は透明導電膜で形成されることが多かった。しかしながら、透明導電膜は、抵抗値が高いため大型の表示装置には適さず、近年要求されるタッチセンサの大型化やレスポンスの向上のためには、金属膜によりセンサ配線を形成する必要性が高くなっている。金属膜によりセンサ配線を形成した場合、金属膜は、光に対して遮光性と反射性を有しており、透過光と反射光の両者に対して影響する。このため、透明導電膜を用いた場合に比べ、モアレの発生が顕著となり、大きな問題となっている。

モアレの対策法としては、周期的な光学的干渉を抑制するため、ダイヤモンドパターンなどと呼ばれるレイアウトの工夫が行われていた（特許文献１参照）。

また、特許文献２においては、液晶パネル内に、センサ配線とブラックマトリクスを兼ねた互いに直交する金属膜からなる帯状電極を備えた、静電容量方式の液晶表示装置が開示されている。

特開２０１１−２３８２５９号公報特開平７−３６０１７号公報

しながら、特許文献１のようにダイヤモンドパターンを用いた場合においても、設計段階での光学検討、または、製造段階での重ね合わせ精度に不具合があった場合、モアレを発生させてしまう問題があった。

更に、特許文献１のダイヤモンドパターンのセンサ配線を金属膜により形成した場合には、光の透過部分が大幅に減少し、光の利用効率が低下してしまう。よって、金属膜によりセンサ配線を形成する場合には、現実的には特許文献１の技術を適用することができない。

また、特許文献２の静電容量方式の液晶表示装置においては、表示装置の画素構造の一部（より詳細にはブラックマトリックス）とセンサ配線とが共通化されるため、当然のことながら、ピッチも同じとなる。よって、原理的に画素構造とセンサ配線とのピッチのズレを起因とするモアレを発生しない構造となっている。しかしながら、センサ配線とブラックマトリクスの構成が共通化されているので、センサ配線に要求される低抵抗と、ブラックマトリックスに要求される遮光性とを、独立して設計しにくい。つまり、表示性能とセンサ性能（例えば応答性）との少なくとも何れか一方が犠牲になりえる。

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、モアレの発生を抑制するとともに、センサ性能と表示品位とを向上できるタッチパネルを得ることを目的とする。

本発明にかかるタッチセンサ付き液晶表示装置は、表示領域に画像を表示する横電界方式の液晶表示パネルと、前記表示領域への操作子の操作を検出するための複数のセンサ配線を有し、前記液晶表示パネルと対向して設けられるタッチセンサとを備える。前記液晶表示パネルは、液晶と、前記液晶を介して、互いに対向して配置される第１の基板および第２の基板と、前記表示領域に含まれる前記第１の基板の前記液晶側の面において、互いに交差して設けられる複数のゲート配線および複数のソース配線と、前記複数のゲート配線と前記複数のソース配線とで囲まれる複数の画素と、前記複数の画素ごとに前記液晶に表示電圧を印加する電極と、前記表示領域に含まれる前記第２の基板の前記液晶側の面において前記複数の画素の相互間に設けられて、光を遮断する遮光部とを有する。前記タッチセンサは、前記電極、前記複数のゲート配線、および前記複数のソース配線と前記複数のセンサ配線との間であって、前記第２の基板の前記液晶とは反対側の面に形成され、接地電位に接続される電界遮蔽用の透明導体を更に備える。前記複数のセンサ配線は、前記遮光部側から前記液晶表示パネルに垂直に見て、前記表示領域において前記遮光部に覆われる。

本発明にかかるタッチセンサ付き液晶表示装置によれば、センサ配線が遮光部に覆われるので、センサ配線へと光が当たることを抑制できる。したがって、モアレを抑制できる。しかも、センサ配線と遮光部が別体であるので、センサ配線の材質を遮光部の遮光性とは無関係に選定できる。これにより、センサ配線の材質として低抵抗の材質を採用できるので、タッチセンサのセンサ性能（応答性）の向上に資する。また遮光部の材質を、センサ配線の抵抗値とは無関係に選定できる。これにより、遮光部の材質として遮光性の高い材質を採用できるので、表示品位の向上に資する。

実施の形態１に係るタッチパネルの断面図である。実施の形態１係るタッチパネルのカラーフィルタ基板部の断面図である。実施の形態１に係るカラーフィルタ基板部を表示面から見た図である。実施の形態１係るタッチパネルのカラーフィルタ基板部の断面図である。実施の形態２に係るカラーフィルタ基板部の断面図である。実施の形態３に係るカラーフィルタ基板部の断面図である。実施の形態３に係るカラーフィルタ基板部の断面図である。実施の形態４に係るカラーフィルタ基板部の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略されている。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるタッチセンサ付き表示装置（以下、タッチパネルと呼ぶ）１００の概念的な構成の一例を示す断面図である。ただし、図面が煩雑にならないように、本実施の形態の主要部以外の構成の一部を省略し、または簡略している。

タッチパネル１００は、表示パネル２００と、タッチセンサ３００とを備えている。このタッチセンサ３００は表示パネル２００と対向して設けられており、図１の例示では、後述するように表示パネル２００に組み込まれている。

表示パネル２００は例えばアクティブマトリックス液晶ディスプレイ(AMLCD : Active Matrix Liquid Crystal Display)である。この表示パネル２００は、アレイ基板部２１０と、カラーフィルタ(CF : Color Filter)基板部２２０と、表示素子の一例たる液晶２３０とを備えている。

アレイ基板部２１０とカラーフィルタ基板部２２０とは、互いに対向して配置されており、その間に液晶２３０が介在する。液晶２３０の周縁には、シール材２４０が設けられている。シール材２４０は、それぞれアレイ基板部２１０とカラーフィルタ基板部２２０とに固定されて、液晶２３０を封止する。

またアレイ基板部２１０とカラーフィルタ基板部２２０との間には柱状スペーサ（不図示）が適宜に設けられても良い。これにより、アレイ基板部２１０とカラーフィルタ基板部２２０との間の間隔を精度よく規定することができる。

液晶２３０は、例えばねじれネマティック(TN : Twisted Nematic)液晶であり、外部から印加される電圧によって、その配向方向が制御される。

アレイ基板部２１０は、基板２１１と、偏光板２１２と、スイッチング素子２１３と、画素電極２１４とを備えている。

基板２１１は透明基板（例えばガラス基板）であり、その一方の面（液晶２３０とは反対側の面）に偏光板２１２が形成されている。偏光板２１２は、入射された光のうち、所定方向の偏光成分を有する光のみを透過させる。

基板２１１の他方の面（液晶２３０側の面）には、複数のソース配線（不図示）と、複数のゲート配線（不図示）とが形成される。複数のソース配線は互いに略平行に延在し、複数のゲート配線は互いに略平行に延在する。これらの複数のソース配線は、絶縁層を介して、複数のゲート配線とは異なる層に形成されている。そして、ソース配線とゲート配線とが互いに直交する。つまり、複数のゲート配線と複数のソース配線とは、平面視で（表示パネル２００に垂直に見て）、全体として格子状に形成される。この複数のゲート配線と複数のソース配線とで囲まれる各領域が画素に相当する。タッチパネル１００を垂直に見たときに、複数の画素の全体を含む領域を、以下では表示領域１１０という。

複数のゲート配線と複数のソース配線の交差部の各々には、スイッチング素子２１３が形成される。スイッチング素子２１３は薄膜トランジスタ(TFT : Thin Film Transistor)である。このスイッチング素子２１３は、例えば、ゲート配線に接続されるゲート電極と、ゲート電極の上に形成される絶縁層と、当該絶縁層の上に形成される半導体層と、当該半導体層の上に形成されて、ソース配線に接続されるソース電極と、当該半導体層の上に形成されるドレイン電極と、によって形成される。

画素電極２１４は、透明の電極であり、スイッチング素子２１３ごとに設けられる。画素電極２１４は、例えば絶縁層２１５を介して、スイッチング素子２１３のドレイン電極に接続される。複数の画素電極２１４は、平面視において、ソース配線およびゲート配線によって囲まれる領域にそれぞれ形成されており、全体としてマトリックス状に配置される。また画素電極２１４は、平面視で例えば略長方形状を有する。

画素電極２１４の上には、配向膜（不図示）が形成されてもよい。この配向膜は液晶２３０に接しており、電圧が印加されない状態での液晶２３０の配向状態を決めることができる。

カラーフィルタ基板部２２０は、基板２２１と、偏光板２２２と、色材２２３と、共通電極２２４と、遮光膜２２５とを備えている。

基板２２１は透明基板（例えばガラス基板）であり、その一方側の面（液晶２３０側の面）には、カラーフィルタとしての複数の色材２２３と、遮光膜２２５とが形成される。色材２２３の各々は、アレイ基板部２１０の画素電極２１４と対向する位置に設けられている。よって、色材２２３は、画素電極２１４と同様に、全体としてマトリックス状に配置される（後述する図３も参照）。色材２２３としては、例えば赤色の色材と、青色の色材と、緑色の色材とが採用される。これらの色材２２３は、自身の色に対応する波長を有する光を通過させ、他の光を遮断する。これら３種の色材２２３の配列順序は適宜に設定することができる。

遮光膜２２５は、色材２２３の相互間の部分と、表示領域１１０よりも外縁側の周縁部とに形成される。遮光膜２２５は、液晶２３０側から入射された光を遮断して、基板２２１側（即ちユーザ側）へと通さないようにする。この遮光膜２２５は例えば黒色の樹脂であり、「ブラックマトリックス(BM : Black Matrix)」とも呼ばれる。遮光膜２２５は、色材２２３の相互間を埋めており、画素を区画している。ここでは、色材２２３が平面視で長方形状を有しているので、遮光膜２２５は平面視で格子状の形状を有する（後述する図３も参照）。

共通電極２２４は透明の電極であり、色材２２３および遮光膜２２５の上に形成されている。なお、ここでいう「ＡがＢの上に形成される」とは、ＡがＢに対して基板とは反対側に形成されることを意味する。図１に示すように、色材２２３および遮光膜２２５は基板２２１に対して紙面下方に形成されるので、共通電極２２４は色材２２３および遮光膜２２５に対して紙面下方に形成されている。またこの点は、後述する他の部材の説明においても同様であるので、以下では繰り返しの説明を避ける。

この共通電極２２４は複数の画素に亘って形成されている。共通電極２２４には、画素によらず共通の電位が印加される。

また、共通電極２２４の上に、配向膜（不図示）が形成されていてもよい。この配向膜は液晶２３０と接しており、電圧が印加されない状態での液晶２３０の配向状態を決めることができる。

偏光板２２２は、液晶２３０とは反対側において、カラーフィルタ基板部２２０の最上層に設けられている。偏光板２２２は、入射された光のうち、所定方向の偏光成分を有する光のみを通過させる。

このような表示パネル２００においては、画素電極２１４と共通電極２２４との間に液晶２３０が配置される。よって、画素電極２１４に印加される電位を制御することで、各画素電極２１４と共通電極２２４との間の電圧を制御することができ、ひいては、液晶２３０の配向状態を画素ごとに制御することができる。

この制御は、制御部５１によって行なわれる。制御部５１は、アレイ基板部２１０に設けられた端子２１６を介して、複数のソース配線および複数のゲート配線に接続される。この端子２１６は、表示領域１１０よりも外縁側の周縁部に設けられており、複数のソース配線および複数のゲート配線と接続されている。制御部５１は、ケーブル（例えばフレキシブルフラットケーブル）５３の一端と接続されており、ケーブル５３の他端が端子２１６に接続される。

なお、共通電極２２４に与える電位は、それぞれアレイ基板部２１０の周縁部およびカラーフィルタ基板部２２０の周縁部に設けられるトランスファ電極（不図示）と、これらのトランスファ電極同士を電気的に接続する導電部材（不図示）とを介して、制御部５１によって与えられる。この導電部材は、例えば導電性粒子が混在される導電ペーストを用いて形成される。

制御部５１は、一のゲート配線へと電位を印加して、当該一のゲート配線に接続されるスイッチング素子２１３をオンする。そして、オンしたスイッチング素子２１３に接続される画素電極２１４に印加すべき電位（信号）を、それぞれソース配線へと印加する。これにより、オンしたスイッチング素子２１３に接続される画素電極２１４には、所望の電位が印加される。制御部５１は、順次にゲート配線を切り替えながら、それぞれソース配線に信号を印加することで、各画素電極２１４の電位を制御する。

また、このような表示パネル２００に対して、照射装置（バックライトユニット）から光が照射される。当該照射装置は、偏光板２１２側から表示パネル２００へと光を入射させる。なお、表示パネル２００と照射装置との間には、光の偏光状態や指向性などを制御する不図示の光学シートが配置されていてもよい。

表示パネル２００に入射された光は、液晶２３０によって画素毎にその偏光状態が変えられつつ、色材２２３によって画素に対応する波長の光のみが通過する。そして、色材２２３を通過した光は、偏光板２２２によって所定の偏光成分のみが通過する。よって偏光板２２２を通過する光の強度は、画素ごとの偏光状態に応じた強度となる。このようにして、各画素における光の強度が所望の値に制御され、表示領域１１０にカラー画像が表示されることになる。

タッチセンサ３００は、ここでは、表示パネル２００に一体的に組み込まれている。図１の例示では、タッチセンサ３００は、カラーフィルタ基板部２２０の基板２２１の他方側（液晶２３０とは反対側）に形成される。

このタッチセンサ３００は、例えば静電容量方式のタッチセンサであり、複数のセンサ配線３１，３２と、保護膜３３，３４とを備えている。図２は、カラーフィルタ基板部２２０の一部を拡大して示す図である。図３は、センサ配線３１，３２と、色材２２３と、遮光膜２２５とを示す平面図であり、偏光板２２２側から見た図である。

センサ配線３１，３２は互いに直交して形成されており、センサ配線３１，３２の間には絶縁層としての保護膜３３が形成される。ここでは、センサ配線３１がセンサ配線３２よりも基板２２１側に設けられる。センサ配線３１は例えばソース配線に略平行に伸びており、センサ配線３２は例えばゲート配線に略平行に伸びている。なお、センサ配線３１がゲート配線に略平行に伸び、センサ配線３２がソース配線に略平行に伸びても良い。

保護膜３４は、センサ配線３２の上に形成されており、この保護膜３４の上に偏光板２２２が形成されている。

センサ配線３１，３２は、ケーブル（例えばフレキシブルフラットケーブル）５４を介して、制御部５２に接続されている。より詳細には、センサ配線３１，３２に接続される端子２２６がカラーフィルタ基板部２２０に形成されており、ケーブル５４の一端が端子２２６に接続され、他端が制御部５２に接続される。この制御部５２は、例えば、複数のセンサ配線３１の相互間の静電容量、および、複数のセンサ配線３２の相互間の静電容量を検出する。このような静電容量の検出方法は公知であるので、ここでは詳細な説明を避ける。

さて、このようなタッチセンサ３００に対して、偏光板２２２側から操作子（例えば指または専用のペンなど）が近づくと、当該操作子の近接により、近接した位置における静電容量が変化する。例えば、操作子を挟んで隣り合う２つのセンサ配線３１の静電容量は、この２つのセンサ配線３１の間の構造（保護膜３３）による静電容量と、センサ配線３１と導体との間の静電容量との合成となる。よって、当該２つのセンサ配線３１の間の静電容量が、当該導体の近接によって変動する。センサ配線３２の間の静電容量も、当該操作子の近接により、同様に変化する。

そこで、制御部５２は、静電容量が変化したセンサ配線３１，３２を特定することで、当該操作子が近接する位置を特定することができる。

さて、これらのセンサ配線３１，３２は、遮光膜２２５側から表示パネル２００に垂直に見て（図３も参照）、表示領域１１０において遮光膜２２５に覆われている。このような形態は、センサ配線３１，３２の幅を遮光膜２２５の幅と同じか、もしくは狭くすることで実現できる。これにより、センサ配線３１，３２には、照射装置からの光が入射されにくい。したがって、センサ配線３１，３２に光が照射されて生じるモアレを抑制することができる。これにより、画質を向上することができる。

また、遮光膜２５５と、センサ配線３１，３２とが互いに別体で形成されるので、センサ配線３１，３２の材質を、遮光膜２５５の遮光性とは無関係に選定できる。よってセンサ配線３１，３２を低抵抗な材質で形成できる。また逆に、遮光膜２５５の材質を、センサ配線３１，３２の抵抗値とは無関係に選定できる。よって、遮光膜２５５を遮光性の高い材質で形成できる。よって、表示領域１１０の表示品位と、タッチセンサ３００のセンサ性能とを向上することができる。

また実施の形態１では、タッチセンサ３００が表示パネル２００の基板２２１に形成される。よって、センサ配線３１，３２と遮光膜２２５との位置の精度を高めることができる。

またセンサ配線３１，３２は非透明の金属で形成されてもよい。これにより、センサ配線３１，３２を透明電極で形成する場合に比して、センサ配線３１，３２の抵抗値を低減することができる。したがって、モアレを抑制しつつ、タッチセンサ３００として高い応答性を実現できる。高い応答性を実現できるので、表示領域１１０のサイズを大きくしても、タッチセンサ３００が操作子の近接位置を速やかに検出できる。

なお、上述の例では、静電容量方式のタッチセンサ３００を用いて説明したが、その方式についてはこれに限らない。例えば抵抗膜方式であってもよい。要するに、複数のセンサ配線が表示領域に配置される場合に、このセンサ配線が、平面視で、遮光膜２２５に覆われるように設ければよい。これにより、センサ配線に光が当たることによって生じるモアレを抑制することができるのである。

しかも、本実施の形態では、センサ配線３１は、全ての色材２２３の間に設けられている。よって画素（色材２２３）のピッチ（画素の中央同士の間隔）と、センサ配線３１のピッチ（センサ配線３１の中央同士の間隔）とが一致する。センサ配線３２についても同様である。したがって、これらのピッチのずれに起因するモアレを回避、或いは抑制することができる。

ただし、複数のセンサ配線３１は、例えば一つ飛ばしで画素の間に設けられても良い（図４参照）。より一般的に言うと、隣り合うセンサ配線３１のピッチ（センサ配線３１の中点同士の間隔）は、同じ方向で隣り合う画素（色材２２３）のピッチ（画素の中点同士の間隔）の２以上の整数倍であってもよい。同様に、隣り合うセンサ配線３２のピッチは、同じ方向で隣り合う画素のピッチの整数倍（２以上の整数倍）であってもよい。これによっても、センサ配線３１，３２は、平面視で遮光膜２２５に覆われるので、センサ配線３１，３２に当たる光を低減することができ、以ってモアレを抑制できる。

また、これにより、センサ配線３１，３２の本数を低減することができるので、製造コストの低減に資する。なお、タッチセンサ３００の分解能は、表示パネル２００の分解能ほど高くなくても良いので、センサ配線３１，３２の本数を減らしても、問題は生じにくい。

上述したタッチパネル１００は、例えば不図示の筐体に収納されて、平面表示装置を構成する。この筐体は、表示領域１１０に相当する部分において開口しており、これにより、ユーザが表示領域１１０を介して画像を視認できる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２にかかるタッチパネルの概念的な構成の一部の一例を示す断面図である。

実施の形態１と異なって、タッチセンサ３００は、基板２２１とは別体の基板３０を有しており、この基板３０にセンサ配線３１とセンサ配線３２（図５では不図示）が形成される。つまり、タッチセンサ３００は、表示パネル２００とは別体として構成される。このタッチセンサ３００は後述のように表示パネル２００に別途に固定される。

基板３０は、透明基板（例えばガラス基板）であり、その一方の面には、センサ配線３２が形成されている。センサ配線３２は、図３と同様のパターンで形成される。センサ配線３２の上には絶縁膜としての保護膜３３が形成され、その上にセンサ配線３１が形成される。保護膜３３およびセンサ配線３１の上には、保護膜３４が形成される。センサ配線３１も図３と同様のパターンで形成される。

このタッチセンサ３００は、例えば保護膜３４が表示パネル２００に向く姿勢で、表示パネル２００に重ね合わせて固定される。この固定方法は任意であるが、例えば接着剤などを用いて、タッチセンサ３００と表示パネル２００とを固定することができる。

なお実施の形態２においても、センサ配線３１，３２は表示領域において遮光膜２２５と覆われるように設けられている。これにより、実施の形態１と同様の効果を招来する。

また実施の形態１では、表示パネル２００およびタッチセンサ３００の何れか一方に、製造上の不具合が生じれば、このタッチパネル１００は不良品となる。他方、実施の形態２では、表示パネル２００およびタッチセンサ３００の何れか一方に製造上の不具合が生じた場合、その一方を不良品として廃棄したとしても、他方をそのまま用いることができる。よって、タッチパネル１００の歩留まりの低下を抑制することができる。

他方、実施の形態１では、上述のように、センサ配線３１，３２と遮光膜２２５との位置精度を向上することができる。また、タッチセンサ３００と表示パネル２００とを位置調整しながら重ね合わせて、これらを固定する工程を不要にできる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３にかかるタッチパネルの一部の概念的な構成の一例を示す断面図である。

実施の形態１では、タッチセンサ３００は、基板２２１に対して液晶２３０とは反対側に形成されている。実施の形態３では、タッチセンサ３００は、基板２２１に対して液晶２３０側に形成される。

図６の例示では、遮光膜２２５は、センサ配線３１と基板２２１との間に形成される。以下に詳述する。

遮光膜２２５は、基板２２１に形成されており、その上に、センサ配線３２（図６において不図示）が形成される。このセンサ配線３２は図３と同様のパターンで形成される。センサ配線３２および遮光膜２２５の上には保護膜３３が形成され、保護膜３３の上にセンサ配線３１が形成される。センサ配線３１も図３と同様のパターンで形成される。センサ配線３１の上には、保護膜３４が形成される。

遮光膜２２５、センサ配線３１，３２、保護膜３３，３４の相互間に、色材２２３が形成される。そして色材２２３および保護膜３４の上には、共通電極２２４が形成される。保護膜３４は、共通電極２２４とセンサ配線３１との間を絶縁する。

本実施の形態３にかかるタッチパネル１００によれば、遮光膜２２５がセンサ配線３１，３２よりも基板２２１側に形成されているので、センサ配線３１，３２から基板２２１側へと向かう光は、遮光膜２２５によって遮断されやすい。したがって、モアレの発生をさらに抑制できる。

また、外光が基板２２１側から入射しても、遮光膜２２５によって外光がさえぎられるので、この外光はセンサ配線３１，３２に入射されない。よって、センサ配線３１，３２による外光の反射を低減することができる。

また実施の形態１では、タッチセンサ３００が基板２２１に対して液晶２３０とは反対側に形成されている。よって、基板２２１に表示パネル２００として構成（色材２２３、遮光膜２２５、共通電極２２４）を形成した後に、基板２２１を裏返して、タッチセンサ３００としての構成（センサ配線３１，３２および保護膜３３，３４）を形成する必要がある。他方、実施の形態３では、タッチセンサ３００としての構成と、表示パネル２００としての構成とを、基板２２１を裏返すことなく、連続して基板２２１に形成することができる。

図７は、本発明の実施の形態３にかかるタッチパネルの一部の概念的な構成の他の一例を示す断面図である。

センサ配線３１および不図示のセンサ配線３２の各々は、基板２２１と遮光膜２２５との間に形成される。以下に詳述する。

基板２２１には、センサ配線３２が形成される。センサ配線３２は図３と同様のパターンで形成される。センサ配線３２および基板２２１の上には保護膜３３が形成される。保護膜３３の上にはセンサ配線３１が形成される。センサ配線３１も図３と同様のパターンで形成される。センサ配線３１および保護膜３３の上には遮光膜２２５が形成される。

保護膜３３のうち遮光膜２２５が形成されない部分には、色材２２３が形成され、色材２２３および遮光膜２２５の上には共通電極２２４が形成される。

この構造によれば、実施の形態１に比して、センサ配線３１，３２の各々と遮光膜２２５との間の距離を低減することができる。この距離が長いと、画素領域（遮光膜２２５の間の部分であり、色材２２３）を通過した光が、センサ配線３１，３２に入射されやすいところ、かかる構造では当該距離を低減できるので、モアレの発生を更に抑制することができる。

また、この構造によれば、遮光膜２２５によって、共通電極２２４とセンサ配線３１とが絶縁される。よって、保護膜３４を設ける必要がない。或いは、保護膜３４の厚みを低減することができる。これにより、製造コストを低減することができる。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４にかかるタッチパネルの一部の概念的な構成の一例を示す断面図である。

実施の形態４のタッチパネル１００においては、センサ配線３１，３２のうち、共通電極２２４に近いもの（ここではセンサ配線３１）と、共通電極２２４との間に、電界遮断用の導体たるシールド層４０が形成されている。シールド層４０は、透明電極で形成されている。このシールド層４０は固定電位（例えば接地電位）に接続されており、液晶２３０に生じる電界が、タッチセンサ３００側に影響を与えることを、抑制する。より詳細には、液晶２３０に生じる電界が、センサ配線３１，３２による静電容量の変化に対してノイズとして作用することを、シールド層４０が抑制する。よって、タッチセンサ３００による検出精度を向上できる。

図８の例示では、実施の形態１と同様に、センサ配線３１と不図示のセンサ配線３２とは、基板２２１に対して、液晶２３０とは反対側に形成されている。図８の例示では、シールド層４０は、例えば基板２２１の、液晶２３０とは反対側の面に形成される。シールド層４０の上には、絶縁層としての保護膜３５が形成され、保護膜３５の上にセンサ配線３１が形成される。保護膜３５は、センサ配線３１とシールド層４０とを絶縁する。

センサ配線３１および保護膜３５の上には、保護膜３３が形成される。また実施の形態１と同様に保護膜３３の上には、センサ配線３１が形成され、センサ配線３１と保護膜３３との上には保護膜３４が形成される。

かかる構造により、シールド層４０は、液晶２３０の電界に起因するタッチセンサ３００への影響を抑制できる。また、タッチセンサ３００の動作と、表示パネル２００の動作（スイッチング素子２１３）の動作とが同期している場合には、共通電極２２４をシールド層として機能させることができるところ、実施の形態４では、シールド層４０が設けられているので、このような同期を必ずしも必要としない。よって、同期されていないタッチパネル１００においても、液晶２３０の電界に起因するタッチセンサ３００への影響を抑制できる。

また、シールド層４０は、外部の電界が液晶２３０の電界へと影響を与えることも抑制できる。つまり実施の形態４によれば、外部からの電界が液晶２３０の電界へと影響を与えることを抑制するためのシールド層を、シールド層４０と別に設ける必要がなく、製造コストを低減することができる。

例えば、表示パネル２００がいわゆる横電界方式の液晶パネルである場合には、外部からの電界を遮断するために、シールド層が設けられる。なぜなら、横電界方式の液晶パネルでは、共通電極２２４が不要であるところ、カラーフィルタ基板部２２０において、外部の電界等により電荷が帯電すると、液晶２３０に不要な電界が生じるからである。よって図８の構造は、表示パネル２００として横電界方式の液晶パネルを採用する場合に、特に有益である。

なお、実施の形態１〜４においては、表示パネル２００をアクティブマトリックス液晶ディスプレイとして説明した。ただしこれに限らず、表示パネル２００は遮光膜２２５を有する任意の表示パネルであってよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

３１，３２センサ配線、４０シールド層、１００タッチパネル、２００表示パネル、２２１基板、２２５遮光膜、２３０液晶、３００タッチセンサ、４一括制御装置。

Claims

表示領域に画像を表示する横電界方式の液晶表示パネルと、
前記表示領域への操作子の操作を検出するための複数のセンサ配線を有し、前記液晶表示パネルと対向して設けられるタッチセンサと
を備え、
前記液晶表示パネルは、
液晶と、
前記液晶を介して、互いに対向して配置される第１の基板および第２の基板と、
前記表示領域に含まれる前記第１の基板の前記液晶側の面において、互いに交差して設けられる複数のゲート配線および複数のソース配線と、
前記複数のゲート配線と前記複数のソース配線とで囲まれる複数の画素と、
前記複数の画素ごとに前記液晶に表示電圧を印加する電極と、
前記表示領域に含まれる前記第２の基板の前記液晶側の面において前記複数の画素の相互間に設けられて、光を遮断する遮光部と
を有し、
前記タッチセンサは、前記電極、前記複数のゲート配線、および前記複数のソース配線と前記複数のセンサ配線との間であって、前記第２の基板の前記液晶とは反対側の面に形成され、接地電位に接続される電界遮蔽用の透明導体を更に備え、
前記複数のセンサ配線は、前記遮光部側から前記液晶表示パネルに垂直に見て、前記表示領域において前記遮光部に覆われる、タッチセンサ付き液晶表示装置。
前記複数のセンサ配線は、互いに間隔を空けて並んで配置されており、
前記複数の画素は、前記複数のセンサ配線が並ぶ方向と同じ方向に並んでおり、
前記複数のセンサ配線の相互間のピッチは、前記複数の画素の相互間のピッチの２以上の整数倍である、請求項１に記載のタッチセンサ付き液晶表示装置。
前記複数のセンサ配線は非透明の金属により形成される、請求項１または２に記載のタッチセンサ付き液晶表示装置。