JP6692631B2 - センサ付き表示装置及びセンサ装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、センサ付き表示装置及びセンサ装置に関する。
近年、物体の接触あるいは接近を検出するセンサ(あるいは、タッチパネルと称される場合もある)を備えたセンサ付き表示装置が実用化されている。センサの一例として、位置検出に用いられる検出電極が導電性メッシュの細導線からなり、金属層と、その上に設けられた黒化層とを有する技術が開示されている。
検出電極が金属層を含む場合、その側面で光が反射されることで検出電極のエッジが光ってしまう。このため、このようなセンサと表示装置とを組み合わせた構成においては、表示装置に表示された画像の表示品位の劣化を招くおそれがある。
特開2014−16944号公報
本実施形態の目的は、表示画像の視認性の低下を抑制することが可能なセンサ付き表示装置及びセンサ装置を提供することにある。
本実施形態によれば、
画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する検出電極と、を備えた表示パネルと、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記表示領域を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の角度が90度以下であり、前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、を備え、前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置している、センサ付き表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する検出電極と、を備えた表示パネルと、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記表示領域を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の角度が90度より大きい鈍角であり、前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、を備え、前記第2下面の外周端は、前記第1上面の外周端とずれた位置にあり、前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置している、センサ付き表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する検出電極と、を備えた表示パネルと、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記表示領域を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の第1角度が90度より大きい鈍角であり、前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、第2側面と、を備え、前記第2下面と前記第2側面との間の第2角度が90度より大きい鈍角であり、前記第1角度は、前記第2角度とは異なり、前記第2下面の外周端は、前記第1上面の外周端と重なり、前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置している、センサ付き表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する検出電極と、を備えた表示パネルと、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、前記検出電極は、第1層と、第2層と、を備え、前記第1層は、第1下面と、前記表示領域を平面視した状態で前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第2層は、前記第1上面及び前記第1側面を被覆する、センサ付き表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
基板と、前記基板に設けられた検出電極と、を備えたセンサ装置であって、前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記センサ装置を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の角度が90度以下であり、前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、を備え、前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置している、センサ装置が提供される。
本実施形態によれば、
基板と、前記基板に設けられた検出電極と、を備えたセンサ装置であって、前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記センサ装置を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の角度が90度より大きい鈍角であり、前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、を備え、前記第2下面の外周端は、前記第1上面の外周端とずれた位置にあり、前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置している、センサ装置が提供される。
本実施形態によれば、
基板と、前記基板に設けられた検出電極と、を備えたセンサ装置であって、前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記センサ装置を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の第1角度が90度より大きい鈍角であり、前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、第2側面と、を備え、前記第2下面と前記第2側面との間の第2角度が90度より大きい鈍角であり、前記第1角度は、前記第2角度とは異なり、前記第2下面の外周端は、前記第1上面の外周端と重なり、前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置している、センサ装置が提供される。
本実施形態によれば、
基板と、前記基板に設けられた検出電極と、を備えたセンサ装置であって、前記検出電極は、第1層と、第2層と、を備え、前記第1層は、第1下面と、前記センサ装置を平面視した状態で前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第2層は、前記第1上面及び前記第1側面を被覆する、センサ装置が提供される。
本実施形態に係るセンサ付き表示装置の構成例を示す斜視図である。 図2は、図1に示したセンサSEの構成例を示す平面図である。 図3は、図2に示した検出電極Rxの構成例を示す平面図である。 図4は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した一構成例を示す断面図である。 図5は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した他の構成例を示す断面図である。 図6は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した他の構成例を示す断面図である。 図7は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した他の構成例を示す断面図である。 図8は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した他の構成例を示す断面図である。 図9Aは、図3に示した検出電極Rxの断面の構成例を示す断面図である。 図9Bは、第1層L1および第2層L2が多層膜で構成されている場合の、検出電極Rxの断面の一例を示す図である。 図9Cは、第1層L1および第2層L2が多層膜で構成されている場合の、検出電極Rxの断面の一例を示す図である。 図10は、図3に示した検出電極Rxを備えたセンサSEの断面の構成例を示す断面図である。 図11は、センサSEを備えた表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 図12は、図11で図示した工程を経て形成された検出電極の断面の写真である。 図13は、図1に示した表示装置DSPの基本構成及び等価回路を示す図である。 図14は、表示装置DSPの一部の構造を示す断面図である。 図15は、検出電極Rxの位置が異なる表示パネルPNLの断面の変形例である。 図16は、本実施形態に係るセンサ装置EQの構成を示す図である。 図17は、図16で図示したセンサ装置EQを組み込んだ表示装置DSPの断面図である。 図18は、図16で図示したセンサ装置EQを組み込んだ表示装置DSPの変形例の断面図である。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
図1は、本実施形態に係るセンサ付き表示装置の構成例を示す斜視図である。図中の第1方向X及び第2方向Yは、互いに交差している。本実施例では、第1方向と第2方向とは直交しているが、直交以外の状態で交差している構成も採用可能である。第3方向Zは、第1方向X及び第2方向Yのそれぞれと互いに直交している。本明細書において、第3方向Zを示す矢印の先端に向かう方向を上方(あるいは、単に上)と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を下方(あるいは、単に下)と称する。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及び第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いう。
本実施形態においては、センサ付き表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。表示装置DSPは、表示パネルPNL、表示パネルPNLを駆動する駆動ICチップIC1、静電容量型のセンサSE、センサSEを駆動する駆動ICチップIC2、表示パネルPNLを照明するバックライトユニットBL、制御モジュールCM、フレキシブル配線基板FPC1、FPC2、FPC3などを備えている。
表示パネルPNLは、平板状の第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向配置された平板状の第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持された液晶層(後述する液晶層LC)と、を備えている。表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DAを備えている。図示した例では、表示パネルPNLは、バックライトユニットBLからの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型である。なお、表示パネルPNLは、第2基板SUB2側から入射した外光や補助光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型であっても良い。また、表示パネルPNLは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型であっても良い。
バックライトユニットBLは、第1基板SUB1の背面側に配置されている。
センサSEは、複数の検出電極Rxを備えている。これらの検出電極Rxは、例えば表示パネルPNLの表示面上つまり第2基板SUB2の外面に設けられている。ここでは、検出電極Rxは、概略的に図示されている。図示した例では、各検出電極Rxは、概ね第1方向Xに延出し、第2方向Yに並んでいる。なお、各検出電極Rxは、第2方向Yに延出し第1方向Xに並んでいても良いし、島状に形成され第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置されていても良い。
駆動ICチップIC1は、表示パネルPNLの第1基板SUB1上に搭載されている。フレキシブル配線基板FPC1は、表示パネルPNLと制御モジュールCMとを接続している。フレキシブル配線基板FPC2は、センサSEの検出電極Rxと制御モジュールCMとを接続している。駆動ICチップIC2は、フレキシブル配線基板FPC2上に搭載されている。なお、駆動ICチップIC2は、第1基板SUB1上に搭載されても良いし、制御モジュールCMに搭載されても良い。フレキシブル配線基板FPC3は、バックライトユニットBLと制御モジュールCMとを接続している。
駆動ICチップIC1及び駆動ICチップIC2は、いずれか一方の駆動ICチップでセンサSEの駆動時期を知らせるタイミング信号、あるいは、後述する共通電極CEの駆動時期を知らせるタイミング信号を生成し、このタイミング信号を他方の駆動ICチップに与えることができる。または、制御モジュールCMは、駆動ICチップIC1及びIC2にタイミング信号を与えることができる。上記タイミング信号により、駆動ICチップIC1の駆動と、駆動ICチップIC2の駆動との同期化を図ることができる。
図2は、図1に示したセンサSEの構成例を示す平面図である。本実施形態のセンサSEは、センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxを備えている。一例では、第1基板SUB1はセンサ駆動電極Txを備え、第2基板SUB2は検出電極Rxを備えている。センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxは、各種誘電体を挟んで対向している。
センサ駆動電極Txは、表示領域DAに配置されている。図示した例では、センサ駆動電極Txの各々は、第2方向Yに延出した帯状に形成され、表示領域DAにおいて、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。
センサ駆動電極Txの各々は、非表示領域NDAにおいて第1駆動回路Dr1と電気的に接続されている。一例では、第1駆動回路Dr1は、駆動ICチップIC1に内蔵されているが、この例に限らず、駆動ICチップIC1の外部に設けられても良い。第1駆動回路Dr1は、センシングを行うセンシング駆動時にセンサ駆動信号を供給する駆動部として機能する。
検出電極Rxは、拡幅部RSL及び本体部RRを備えている。拡幅部RSLは、非表示領域NDAに配置され、第2方向Yに並んでいる。本体部RRは、表示領域DAに配置され、第2方向Yに並んでいる。本体部RRの各々は、第1方向Xに延出している。つまり、本体部RRは、センサ駆動電極Txと交差する方向に延出している。なお、本体部RRは、巨視的に見ると、図示したような帯状を呈しているが、厳密には後述するように微細な金属線の集合体などによって構成されている。また、拡幅部RSLについても、巨視的には図示したような四角形状を呈しているが、厳密には後述するような微細な金属線の集合体などによって構成されている。
検出電極Rxと一対一で電気的に接続されたリード線Lは、検出電極Rxと同一面に位置し、例えば、第2基板SUB2において、非表示領域NDAに位置している。リード線Lの各々は、検出電極Rxからのセンサ出力値を出力する。
検出電極Rxの各々は、非表示領域NDAにおいて、リード線Lを介して第2駆動回路Dr2と電気的に接続されている。一例では、第2駆動回路Dr2は、駆動ICチップIC2に内蔵されていが、この例に限らず、駆動ICチップIC2の外部に設けられても良い。図示した例では、フレキシブル配線基板FPC2は、非表示領域NDAにおいて、第2基板SUB2に接続され、リード線Lの各々と電気的に接続されている。第2駆動回路Dr2を内蔵した駆動ICチップIC2は、フレキシブル配線基板FPC2に実装されている。リード線Lの各々は、フレキシブル配線基板FPC2の配線を介して第2駆動回路Dr2と電気的に接続される。第2駆動回路Dr2は、センシング駆動時において、センサ駆動電極Txからのセンサ駆動信号を検出電極Rxで検出信号として検出させ、リード線Lを介して検出信号の変化をセンサ出力値として読み出す駆動部として機能する。このような機能を有する第2駆動回路Dr2は、検出電極Rxからのセンサ出力値に基づいて、表示装置DSPへの被検出物の接触あるいは接近を検出する。さらに、第2駆動回路Dr2は、被検出物が接触あるいは接近した箇所の位置情報を検出することも可能である。
なお、センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxの各々について、個数やサイズ、形状は、図示した例に限定されるものではなく、種々変更可能である。
図3は、図2に示した検出電極Rxの構成例を示す平面図である。
リード線Lは、その一端部が検出電極Rxと接続され、その他端部が端子TEと接続されている。端子TEは、図2に示したフレキシブル配線基板FPC2と電気的に接続される。
検出電極Rxは、その少なくとも主要部が金属製であり、細線状に形成されている。図示した例では、検出電極Rxの拡幅部RSL及び本体部RRは、メッシュ状に形成されているが、直線波型形状(あるいは三角波形状)、サイン波等の円形波型形状などの他の形状であっても良いし、これらを組み合わせた形状であっても良い。
隣り合う本体部RRの間には、ダミー電極DRが配置されている。図示した例では、ダミー電極DRは、本体部RRと同様に、金属細線によってメッシュ状に形成されている。ダミー電極DRの金属細線は、不連続に形成されている。例えば、細線部同士が交差する交差部CXと交差部CXとの間に、細線部が途切れている断線部BRを有している。なお、断線部BRの位置は、図示した例に限定されるものではなく、交差部CXに位置しても良い。ダミー電極DRは、検出電極Rx及びリード線Lなどの配線には接続されず、電気的にフローティング状態にある。隣り合う細線部間のピッチとしては、50μm〜200μmが好ましく、より好ましくは100μm程度である。
検出電極Rxは、図中に拡大したように、少なくとも2層の積層体である。すなわち、検出電極Rxは、平面視した状態で、下層に位置する第1層L1、及び、第1層L1よりも上層に位置する第2層L2を備えている。後に詳述するが、第2層L2は第1層L1よりも幅広であり、第2層L2の最外周端E2は第1層L1の最外周端E1よりも外側に位置している。
図中のダミー電極DR、リード線L、及び、端子TEは、検出電極Rxと同様の積層体として構成されている。
図4は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した一構成例を示す断面図である。ここに示した構成例は、第1層L1の第1下面LS1と第1側面SS1との間の角度θ1が90度である場合に相当する。
図4中の(a)に示すように、第1層L1は、第1下面LS1、第1下面LS1よりも上層に位置する第1上面US1、及び、第1側面SS1を備えている。図示した第1層L1の断面は、長方形状であるが、正方形状であっても良い。このような第1層L1を平面視した状態では、第1下面LS1の外周端は、第1上面US1の外周端と一致する。つまり、第1層L1における最外周端E1は、第1下面LS1または第1上面US1の外周端に相当する。
第2層L2は、第1上面US1に接する第2下面LS2、第2下面LS2よりも上層に位置する第2上面US2、及び、第2側面SS2を備えている。ここでは、第2層L2における最外周端E2の位置について言及しないが、第2下面LS2、第2上面US2、あるいは、第2下面LS2と第2上面US2との間に位置する。いずれにしても、長方形状の断面を有する第1層L1と、第2層L2との積層体によって構成される検出電極においては、第2層L2の最外周端E2は、第1層L1の最外周端E1よりも外側に位置している。
第1層L1は、低抵抗の導電層であり、検出電極Rxの主要部を構成するものである。第2層L2は、第1層L1での反射を抑制する反射抑制層であり、第1層L1よりも著しく低い反射率を有し、実質的には第2層L2の表面の色は黒として視認される。一例では、第1層L1の反射率は概ね50%以上であり、第2層L2の反射率は概ね10%以下である。反射抑制層としての機能的な観点から、第2層L2の反射率は、0%に近いことが望ましい。
一例では、第1層L1及び第2層L2は、いずれも導電層である。第1層L1の電気抵抗は、第2層L2の電気抵抗よりも低い。第2層L2は、異なる屈折率の積層金属膜であっても良いし、着色された樹脂膜であっても良い。
図4中の(b)乃至(d)は、(a)に示した第2層L2の具体的な断面形状を示す図である。
図4中の(b)は、第2層L2が長方形状の断面を有する場合に相当する。すなわち、第2層L2は、第2下面LS2、第2上面US2、及び、第2側面SS2を備えている。第2下面LS2は、第1上面US1に接するとともに、第1上面US1よりも外側に延出している。第2下面LS2と第2側面SS2との間の角度θ2は90度である。このような第2層L2を平面視した状態では、第2下面LS2の外周端は、第2上面US2の外周端と一致する。つまり、図示した例の第2層L2における最外周端E2は、第2下面LS2または第2上面US2の外周端に相当する。
図4中の(c)は、第2層L2が第2下面LS2から第2上面US2に向かうにしたがって広がる逆テーパ状の断面を有する場合に相当する。第2下面LS2と第2側面SS2との間の角度θ2は90度より大きい鈍角である。このような第2層L2を平面視した状態では、第2上面US2の外周端は、第2下面LS2の外周端よりも外側に位置する。つまり、図示した例の第2層L2における最外周端E2は、第2上面US2の外周端に相当する。なお、図示した例では、第2下面LS2の外周端E21は、第1上面US1の外周端E12よりも外側に位置しているが、外周端E12よりも内側に位置していても良いし、外周端E12と重なっていても良い。
図4中の(d)は、第2層L2が第2下面LS2から第2上面US2に向かうにしたがって狭まる順テーパ状の断面を有する場合に相当する。第2下面LS2と第2側面SS2との間の角度θ2は90度より小さい鋭角である。このような第2層L2を平面視した状態では、第2下面LS2の外周端は、第2上面US2の外周端よりも外側に位置する。つまり、図示した例の第2層L2における最外周端E2は、第2下面LS2の外周端に相当する。なお、図示した例では、第2上面US2の外周端E22は、第1上面US1の外周端E12よりも外側に位置しているが、外周端E12よりも内側に位置していても良いし、外周端E12と重なっていても良い。
図5は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した他の構成例を示す断面図である。ここに示した構成例は、第1層L1の第1下面LS1と第1側面SS1との間の角度θ1が90度より小さい鋭角である場合に相当する。
図5中の(a)に示すように、図示した第1層L1は、第1下面LS1から第1上面US1に向かうにしたがって狭まる順テーパ状の断面を有する。このような第1層L1を平面視した状態では、第1下面LS1の外周端は、第1上面US1の外周端より外側に位置する。つまり、第1層L1における最外周端E1は、第1下面LS1の外周端に相当する。
第2層L2における最外周端E2は、第2下面LS2、第2上面US2、あるいは、第2下面LS2と第2上面US2との間に位置する。いずれにしても、順テーパ状の断面を有する第1層L1と、第2層L2との積層体によって構成される検出電極においては、第2層L2の最外周端E2は、第1層L1の最外周端E1よりも外側に位置している。
図5中の(b)乃至(d)は、(a)に示した第2層L2の具体的な断面形状を示す図である。
図5中の(b)は、図4の(b)と同様に、第2層L2が長方形状の断面を有する場合に相当する。このような第2層L2における最外周端E2は、第2下面LS2または第2上面US2の外周端に相当する。
図5中の(c)は、図4の(c)と同様に、第2層L2が逆テーパ状の断面を有する場合に相当する。このような第2層L2における最外周端E2は、第2上面US2の外周端に相当する。なお、図示した例では、第2下面LS2の外周端E21は、第1上面US1の外周端E12よりも外側に位置しているが、外周端E12よりも内側に位置していても良いし、外周端E12と重なっていても良い。また、外周端E21は、第1下面LS1の外周端E11(最外周端E1)よりも外側に位置しているが、外周端E11よりも内側に位置していても良いし、外周端E11と重なっていても良い。
図5中の(d)は、図4の(d)と同様に、第2層L2が順テーパ状の断面を有する場合に相当する。このような第2層L2における最外周端E2は、第2下面LS2の外周端に相当する。なお、図示した例では、第2上面US2の外周端E22は、第1上面US1の外周端E12よりも外側に位置しているが、外周端E12よりも内側に位置していても良いし、外周端E12と重なっていても良い。また、外周端E22は、第1下面LS1の外周端E11(最外周端E1)よりも外側に位置しているが、外周端E11よりも内側に位置していても良いし、外周端E11と重なっていても良い。
図6は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した他の構成例を示す断面図である。ここに示した構成例は、第1層L1の第1下面LS1と第1側面SS1との間の角度θ1が90度より大きい鈍角である場合に相当する。
図6中の(a)に示すように、図示した第1層L1は、第1下面LS1から第1上面US1に向かうにしたがって広がる逆テーパ状の断面を有する。このような第1層L1を平面視した状態では、第1上面US1の外周端は、第1下面LS1の外周端より外側に位置する。つまり、第1層L1における最外周端E1は、第1上面US1の外周端に相当する。
第2層L2における最外周端E2は、第2下面LS2、第2上面US2、あるいは、第2下面LS2と第2上面US2との間に位置する。いずれにしても、逆テーパ状の断面を有する第1層L1と、第2層L2との積層体によって構成される検出電極においては、第2層L2の最外周端E2は、第1層L1の最外周端E1よりも外側に位置している。
図6中の(b)乃至(d)は、(a)に示した第2層L2の具体的な断面形状を示す図である。
図6中の(b)は、図4の(b)と同様に、第2層L2が長方形状の断面を有する場合に相当する。このような第2層L2における最外周端E2は、第2下面LS2または第2上面US2の外周端に相当する。
図6中の(c)は、図4の(c)と同様に、第2層L2が逆テーパ状の断面を有する場合に相当する。このような第2層L2における最外周端E2は、第2上面US2の外周端に相当する。なお、図示した例では、第2下面LS2の外周端E21は、第1上面US1の外周端E12(最外周端E1)よりも外側に位置しているが、外周端E12よりも内側に位置していても良いし、外周端E12と重なっていても良い。
図6中の(d)は、図4の(d)と同様に、第2層L2が順テーパ状の断面を有する場合に相当する。このような第2層L2における最外周端E2は、第2下面LS2の外周端に相当する。なお、図示した例では、第2上面US2の外周端E22は、第1上面US1の外周端E12(最外周端E1)よりも外側に位置しているが、外周端E12よりも内側に位置していても良いし、外周端E12と重なっていても良い。また、外周端E22は、第1下面LS1の外周端E11よりも外側に位置しているが、外周端E11よりも内側に位置していても良いし、外周端E11と重なっていても良い。
図7は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した他の構成例を示す断面図である。
図7に示した構成例は、図6の(b)に示した例において、第2下面LS2の外周端E21が第1上面US1の外周端E12と重なる場合に相当する。すなわち、第2下面LS2は第1上面US1よりも外側にはみ出さず、また、第1上面US1は第2下面LS2よりも外側にはみ出さない。第1層L1において、第1下面LS1と第1側面SS1との間の角度θ1が90度より大きい鈍角であり、第2層L2において、第2下面LS2と第2側面SS2との間の角度θ2が90度より大きい鈍角であるが、角度θ1は、角度θ2とは異なる。図示した例では、角度θ2が角度θ1より大きいが、角度θ2が角度θ1より小さい場合もあり得る。
このような構成例において、第1層L1の最外周端E1は第1上面US1の外周端に相当し、第2層L2の最外周端E2は第2上面US2の外周端に相当し、第2層L2の最外周端E2は、第1層L1の最外周端E1よりも外側に位置している。
図8は、図3に示した検出電極RxをA−B線で切断した他の構成例を示す断面図である。ここに示した構成例は、第2層L2が第1層L1を被覆している場合に相当する。
第1層L1の第1側面SS1及び第1上面US1は、第2層L2と接触している。第2層L2の第2下面LS2は、例えば、第1下面LS1から連続しており、第1下面LS1の外側へ延出している。
なお、第1層L1および第2層L2の断面形状は、長方形状、正方形状、順テーパ状、逆テーパ状のいずれであっても良い。
図9Aは、図3に示した検出電極Rxの断面の構成例を示す断面図である。
第1層L1及び第2層L2の少なくとも一方は、複数の薄膜を積層した多層膜によって構成することができる。図示した例では、第1層L1は、薄膜F11及び薄膜F12を積層した多層膜である。薄膜F11は、第1下面LS1側に位置し、薄膜F12は、第1上面US1側に位置している。薄膜F11及び薄膜F12は、例えば、Al,Ti,Ag,Mo,W,Cu,Crなどの金属材料又はこれらの金属材料を組み合わせた合金によって形成された金属膜である。また、薄膜F11及び薄膜F12は、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの透明な導電材料を用いて形成された透明導電膜であっても良い。薄膜F11及び薄膜F11の一方が金属膜であり他方が透明導電膜である場合、金属膜と透明導電膜との積層順は、限定されるものではなく、例えば、薄膜F11が金属膜であり薄膜F12が透明導電膜であっても良いし、薄膜F11が透明導電膜であり薄膜F12が金属膜であっても良い。また、薄膜F11及び薄膜F12は、両方金属膜であっても良い。また、薄膜F11,F12は、金属膜及び透明導電膜に限定されるものではなく、例えば絶縁膜であっても良い。
なお、第1層L1は、2層構造に限定されるものではなく、3層以上の多層構造であっても良く、1層の単層構造であっても良い。
図示した例では、第2層L2は、薄膜F21及び薄膜F22を積層した多層膜である。薄膜F21は、第2下面LS2側に位置し、薄膜F22は、第2上面US2側に位置している。薄膜F21は、薄膜F12と接している。例えば、薄膜F21と薄膜F22とは、互いに屈折率の異なる導電膜または誘電体膜である。誘電体膜は、例えば、金属酸化物などの無機膜である。このとき、高屈折率の導電膜または誘電体膜は、例えば、屈折率が2.0〜3.5程度のものを使用することができる。低屈折率の導電膜または誘電体膜は、例えば、屈折率が1.3〜2.0程度のものを使用することができる。例えば、高屈折率の誘電体膜は、TiO,Nb,またはTaからなり、低屈折率の誘電体膜は、SiO,またはMgFからなる。なお、誘電体膜は、熱又は光硬化性樹脂などの有機膜であっても良い。導電膜としてはMo,W,Tiなどの金属材料又はこれらの金属材料を組み合わせた合金によって形成された金属膜である。なお、第2層L2は、2層構造に限定されるものではなく、3層以上の多層構造であっても良く、1層の単層構造であっても良い。
薄膜F21,F22のいずれか一方は、例えば、光吸収膜であっても良い。光吸収膜は、例えば、可視光域において屈折率1以上かつ光吸収係数0.5以上の材料により5〜20nmの膜厚に形成された薄膜である。光吸収膜は、例えば、Nb,C,Cr,Fe,Ge,Ni,Pd,Pt,Rh,Ti,TiN,Mn,Ru,Mo,PbTe等の金属材料、又はこれらの金属材料を組み合わせた合金によって形成される。なお、光吸収膜は、黒色樹脂などの有機膜であっても良い。
なお、薄膜F21,F22は、誘電体膜及び光吸収膜に限定されるものではなく、例えば、光を反射する光反射膜や、第2層L2の損傷や金属材料の腐食を抑制する保護膜、等であっても良い。また、第2層L2は、2層構造に限定されるものではなく、3層以上の多層構造であっても良く、1層の単層構造であっても良い。
図9Bおよび図9Cは、第1層L1および第2層L2が多層膜で構成されている場合の、検出電極Rxの断面の一例を示す図である。
上述の様に、第1層L1および第2層L2を物性の異なる複数の材料を用いて多層膜として形成する場合、それぞれの層を形成する材料のエッチング液に対するエッチングレートの違いにより、第1層L1および第2層L2が様々な断面形状を呈することが考えられる。図9Bおよび図9Cに図示した例では、第2層L2の第2側面SS2は、階段状の凹凸形状を有しており、第2層L2の第2上面US2は、凹凸形状を有している。また、第1層L1は、くびれ形状を有している。このような場合でも、第2層L2の最外周端E2は、第1層L1の最外周端E1の外側に位置している。
例えば図9Bに示す如く、第1下面LS1を著しく幅広とした変則な形状を呈する場合であっても、最外周端E1は第1下面LS1の外周端E11となる。他方、図9Cに示す如く、第1層L1が第1上面US1および第1下面LS1を著しく幅広とした変則な形状を呈する場合では、たとえ第1上面US1が第1下面LS1よりも外側へ突出していたとしても、第1下面LS1の外周端E11を最外周端E1として規定する。これは、第1上面US1が第2層L2の第2下面LS2に沿って延在しているために、第1上面US1が実質的に視認され得る領域に突出するものではないからである。
なお、図9Bに示す如く、細線の検出電極Rxとしての、第1層L1の最外周端E1における幅W1は、数μm〜十数μmが好ましく、より好ましくは1μm〜5μmである。また、第2層L2の最外周端E2における幅W2は、少なくとも幅W1よりも大きく、且つ、数μm〜十数μmが好ましく、より好ましくは2μm〜6μmである。また、検出電極Rxの幅方向に互いに隣り合う最外周端E2と最外周端E1との間の距離sは、好ましくは数百nm程度、より好ましくは200nm以下、さらに好ましくは150nm以下である。
かかる点に鑑みると、第1層L1の第1下面LS1に対する第2層L2の最外周端E2の高さhと、距離sとの関係は、
h/s<2
とすることが好ましい。
この場合、平面視で当該検出電極Rxを視認した場合でも、第1層L1を視認することができず、また、平面視よりもやや斜めから検出電極Rxを視認した場合でも、距離sだけ第2層L2が張り出していることにより、第1層L1は視認されづらいものとなる。さらに斜めから検出電極Rxを視認する場合には、第1層L1が視認されることが考えられるが、当該斜めから入射する光は、その多くの成分が第1層L1で反射されて第2下面LS2や第1層L1よりも下層の基板等に等に入射することとなり、きわめてわずかな光が反射するのみとなり、視認性は著しく低下するものとなる。かかる点に鑑みると、第1層L1は、順テーパであることが好ましく、第2層L2は、順テーパ或いは逆テーパであることが好ましい。
また、細線の検出電極Rxとしての、第1層L1の第1下面LS1と第1上面US1との間の厚さT1は、200nm〜400nmであることが好ましい。また、第2層L2の第2下面LS2と第2上面US2との間の厚さT2は、50nm〜200nmであることが好ましい。
図10は、図3に示した検出電極Rxを備えたセンサSEの断面の構成例を示す断面図である。
図10中の(a)に示した構成例は、第1層L1が支持体に接触している場合に相当する。
支持体SPTは、第1主面SF1と、第1主面SF1よりも上層に位置する第2主面SF2と備えている。センサSEが表示パネルPNLに内蔵される場合、支持体SPTは、例えば第2基板SUB2に相当する。また、センサSEが表示パネルPNLに外付け可能なセンサ装置である場合、支持体SPTは、例えば基板に相当する。図示した例では、検出電極Rxは、支持体SPTの第2主面SF2に配置されている。支持体SPT及び検出電極Rxは、絶縁膜IL1によって覆われている。第1層L1は、支持体SPTの上に配置され、第1層L1の第1下面LS1は、支持体SPTの第2主面SF2と接触している。第2層L2は、第1層L1の上に配置され、第2層L2の第2上面US2は、絶縁膜IL1と接触している。絶縁膜IL1は、第1側面SS1及び第2側面SS2にも接触している。
図10中の(b)に示した構成例は、第2層L2が支持体に接触している場合に相当する。
図示した例では、検出電極Rxは、支持体SPTの第1主面SF1に配置されている。支持体SPT及び検出電極Rxは、絶縁膜IL1によって覆われている。第2層L2は、支持体SPTの下に配置され、第2層L2の第2上面US2は、支持体SPTの第1主面SF1と接触している。第1層L1は、第2層L2の上に配置され、第1層L1の第1下面LS1は、絶縁膜IL1と接触している。絶縁膜IL1は、第1側面SS1及び第2側面SS2にも接触している。
なお、図10(a)及び図10(b)において、絶縁膜IL1は、検出電極Rxの損傷や腐食を抑制する保護層として機能している。また、絶縁膜IL1は、支持体SPTと別の部材とを接着する接着層、等の別の機能層を有していても良い。
次に、表示パネルを支持体とした場合の構成における、センサSEの製造方法の一例を説明する。
図11は、センサSEを備えた表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
図11中の(a)は、第1層L1及び第2層L2を成膜する工程を示した図である。
最初に、表示パネルPNLの第2基板SUB2の上に、全面に亘って第1層L1を形成する。次に、第1層L1の上に、全面に亘って第2層L2を形成する。すなわち、第1層L1の第1下面LS1は、表示パネルPNLに接触しており、第1層L1の第1上面US1は、第2層L2の第2下面LS2に接触している。第2層L2の第2上面US2は、露出している。
図11中の(b)は、検出電極Rxをパターニングする工程を示した図である。
本工程において、まず、第2層L2の上に、所望の形状にパターニングされたフォトレジストを形成する。その後、このフォトレジストをマスクとして、例えばリン酸を主成分とするエッチング液を用いて、第1層L1及び第2層L2を一括でエッチングし、検出電極Rxが形成される。このとき、第1層L1のエッチングレートは、第2層L2のエッチングレートより高くなる様に設定される。さらに、第1層L1及び第2層L2の断面形状が所望の形状となるように、エッチング条件が設定される。この工程において、図3に図示したダミー電極DR、リード線L、及び、端子TEも、検出電極Rxとともに一括でパターニングする。その後、フォトレジストを除去する。第1層L1及び第2層L2がともに導電層である場合には、本工程は終了するが、第2層L2が絶縁性である場合には、別途エッチング等によって端子TEの第2層L2のみを除去する。なお、図14で後述するが、表示装置DSPは、検出電極Rxの下側にカラーフィルタや遮光層、加飾印刷などの光吸収層を備えている。このため、第1層L1の第1側面SS1での外光反射や、第1層L1と表示パネルPNLの各層との間での多重反射による表示画像の視認性の劣化を抑制することができる。
図11中の(c)は、絶縁膜IL2を成膜する工程を示した図である。
本工程において、表示パネルPNL及び検出電極Rxの上に、保護層として機能する絶縁膜IL1を形成する。絶縁膜IL1は、検出電極Rxを覆っている。絶縁膜IL1は、光透過性を有し、且つ、電気絶縁性を有する材料で形成されていれば特に限定されるものではなく、無機絶縁膜であっても良く、有機絶縁膜であっても良い。なお、絶縁膜IL1のヘイズ値は、1以下であることが望ましい。この場合、絶縁膜IL1で散乱された外光の第1側面SS1への入射を抑制することが可能であり、表示画像の視認性の劣化を抑制することができる。
図11中の(d)は、偏光板PLを配置する工程を示した図である。
本工程において、偏光板PLを絶縁膜IL1の上に接着する。この偏光板PLは、検出電極Rxの第2層L2よりも上層に位置している。
図11中の(e)は、カバー部材CVを配置する工程を示した図である。
本工程において、カバー部材CVを偏光板PLの上に接着する。絶縁膜IL2は、接着層として機能し、表示パネルPNLとカバー部材CVとを接着している。図示した例では、絶縁膜IL2は、絶縁膜IL1及び偏光板PLを覆っている。カバー部材CVは、ガラス基材や樹脂基材等の透明基材で形成されている。
図12は、図11で図示した工程を経て形成された検出電極の断面の写真である。
図12は、反射型電子顕微鏡(SEM)で観察された検出電極Rxの断面の二次電子像である。支持体SPTの上に、第1層L1が形成され、第1層L1の上に第2層L2が形成されている。図示した第1層L1の断面は、順テーパ状であり、第2層L2の断面も、順テーパ状である。第2層L2の下面の外周端E21(最外周端E2)は、第1層L1の下面の外周端E11(最外周端E1)の外側に位置している。また、第1層L1及び第2層L2は、絶縁膜IL1に覆われている。
図13は、図1に示した表示装置DSPの基本構成及び等価回路を示す図である。
表示装置DSPは、表示パネルPNLなどに加えて、表示領域DAの外側の非表示領域NDAにおいて、上記の第1駆動回路Dr1などの他に、信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GDなどを備えている。
表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数の画素PXを備えている。複数の画素PXは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に設けられ、m×n個配置されている(但し、m及びnは正の整数である)。また、表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、n本の走査線G(G1〜Gn)、m本の信号線S(S1〜Sm)などを備えている。
走査線Gは、第1方向Xに延出し、表示領域DAの外側に引き出され、走査線駆動回路GDに接続されている。また、走査線Gは、第2方向Yに間隔を置いて配列されている。信号線Sは、第2方向Yに延出し、表示領域DAの外側に引き出され、信号線駆動回路SDに接続されている。また、信号線Sは、第1方向Xに間隔を置いて配列され、走査線Gと交差している。なお、走査線G及び信号線Sは、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。センサ駆動電極Txは、複数の画素PXで共用される共通電極CEとして機能し、表示領域DAの外側に引き出され、第1駆動回路Dr1に接続されている。
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PSWは、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。スイッチング素子PSWは、走査線G及び信号線S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に電気的に接続されている。画素電極PEは、共通電極CEと対向している。保持容量CSは、例えば、共通電極CEと画素電極PEとの間に形成される。
図14は、表示装置DSPの一部の構造を示す断面図である。
本実施形態において、表示パネルPNLは、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、あるいは、基板主面の法線に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モード、あるいは、基板主面に沿った横電界を利用する表示モードのいずれに対応した構成を有していても良い。また、表示パネルPNLは、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。なお、基板主面とは、互いに直交する第1方向X及び第2方向Yで規定されるX−Y平面と平行な面である。縦電界あるいは傾斜電界を利用する表示モードでは、例えば、画素電極PEが第1基板SUB1に備えられる一方で、共通電極CEが第2基板SUB2に備えられる。横電界を利用する表示モードでは、画素電極PE及び共通電極CEの双方が第1基板SUB1に備えられている。
図示した例では、表示パネルPNLは、横電界を利用する表示モードに対応した構成を有している。表示パネルPNLにおいて、第1基板SUB1は、所定の間隙を有した状態で第2基板SUB2と対向している。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間隙に位置している。
第1基板SUB1は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第1絶縁基板10を備えている。第1基板SUB1は、第1絶縁基板10の上方、つまり第2基板SUB2と対向する側に、走査線、スイッチング素子、信号線S、共通電極CE、画素電極PE、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13、第1配向膜AL1などを備えている。ここでは、走査線及びスイッチング素子の図示を省略している。
第1絶縁膜11は第1絶縁基板10の上に位置し、第2絶縁膜12は第1絶縁膜11の上に位置し、第3絶縁膜13は第2絶縁膜12の上に位置している。信号線Sは、第1絶縁膜11と第2絶縁膜12との間に位置している。共通電極CEは、第2絶縁膜12と第3絶縁膜13との間に位置している。画素電極PEは、第3絶縁膜13の上に位置している。各画素電極PEは、隣り合う信号線Sの間にそれぞれ位置し、共通電極CEと対向している。また、各画素電極PEは、共通電極CEと対向する位置にスリットSLを有している。共通電極CE及び画素電極PEは、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの透明な導電材料によって形成されている。なお、図示した例では、金属層MLは、共通電極CEの上に位置し、共通電極CEを低抵抗化しているが、金属層MLは省略しても良い。第1配向膜AL1は、画素電極PE及び第3絶縁膜13の上に位置している。
第2基板SUB2は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第2絶縁基板20を備えている。第2基板SUB2は、第2絶縁基板20の下方、つまり第1基板SUB1と対向する側に、遮光層BM、カラーフィルタCFR、CFG、CFB、オーバーコート層OC、第2配向膜AL2などを備えている。
遮光層BMは、第2絶縁基板20の内面に位置し、各画素を区画している。カラーフィルタCFR、CFG、CFBは、それぞれ第2絶縁基板20の内面に位置し、それらの一部が遮光層BMに重なっている。カラーフィルタCFRは、赤色画素に配置された赤色カラーフィルタであり、赤色の樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタCFGは、緑色画素に配置された緑色カラーフィルタであり、緑色の樹脂材料によって形成されている。カラーフィルタCFBは、青色画素に配置された青色カラーフィルタであり、青色の樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFR、CFG、CFBを覆っている。オーバーコート層OCは、透明な樹脂材料によって形成されている。第2配向膜AL2は、オーバーコート層OCを覆っている。
検出電極Rxは、第2絶縁基板20の外面ES側に位置している。図示した例では、検出電極Rxは、第2絶縁基板20の外面ESに接しているが、外面ESとの間に絶縁部材が介在していても良い。検出電極Rxの詳細な構造については上記の通りである。各検出電極Rxは、第3絶縁膜13、第1配向膜AL1、液晶層LC、第2配向膜AL2、オーバーコート層OC、カラーフィルタCFR、CFG、CFB、第2絶縁基板20といった誘電体を介して共通電極CEと対向している。
第1偏光板PL1は、第1絶縁基板10とバックライトユニットBLとの間に位置している。第2偏光板PL2は、検出電極Rxの上方に位置している。第1偏光板PL1及び第2偏光板PL2は、必要に応じて位相差板を含んでいても良い。第1偏光板PL1及び第2偏光板PLは、例えば、それぞれの吸収軸が直交するクロスニコルの位置関係となるように配置される。
本実施形態によれば、センサSEを構成する検出電極Rxは、第1層L1と、第1層L1の上層に位置すると共に第1層L1よいも低い反射率を有する第2層L2と、を備えている。第2層L2の最外周端E2は、第1層L1の最外周端E1よりも外側に位置しているため、第1側面SS1への外光の入射を抑制することができる。また、外光が第1側面SS1へ入射した場合であっても、第1側面SS1で反射された外光は、主に第2下面LS2に入射する。したがって、平面視よりも斜めから観察した場合における、第1層L1の視認性を低下させることができる。このため、このようなセンサと表示装置とを組み合わせた構成においては、センサを金属で形成するといえども、当該金属製センサによるぎらつきが著しく低減され、表示装置に表示された画像の視認性の低下を抑制することが可能である。
また、第2層L2は著しく低反射率であり、実質的には黒として認識される。したがって、かかる第2層L2を観察位置から見て最表面に設ける細線部をメッシュ状に設けてなる検出電極Rxは、巨視的にはきわめて視認性の低いものとなり、表示パネルPNLに画像が表示されると、観察者からは略或いは全く視認されないものとなる。他方、表示パネルPNLに画像の表示がない黒表示の状態(表示領域DA全体に亘ってR=0、G=0、B=0)では、当該黒表示と一体となり、黒表示の黒感を阻害するものとならず、寧ろ当該黒表示と協働して表示パネルPNLとしての黒の視認性を高めるものとなり、結果として表示パネルPNLのコントラストを向上させるものとなる。
検出電極Rxが図4乃至図8に示した断面形状を有する場合、いずれも上記の効果が得られる。特に、図4(c)、図5(c)、図6(c)、図7に示したように、第2層が逆テーパの断面形状を有する場合、第3方向Zの矢印先端側の観察位置から検出電極Rxを観察した際、比較的平坦な第2上面US2のみが観察位置に面することになり、観察位置側から検出電極Rxに入射した外光のほとんどの反射を抑制することができる。特に、図4(d)、図5(d)、図6(d)に示したように、第2層が順テーパの断面形状を有する場合、第3方向Zに対して大きく傾斜した斜め方向の観察位置から検出電極Rxを観察した際に、第1層L1の第1側面SS1の露出を防止することができ、第1側面SS1での外光反射を抑制することができる。また、図8に示したように、第1層L1の第1上面US1のみならず第1側面SS1も第2層L2が被覆されている場合、第1層L1の第1上面US1及び第1側面SS1での外光反射を抑制することができる。
また、検出電極Rx及びリード線Lは、第2絶縁基板20の外面に配置されるため、これらは同一材料を用いて同一工程で形成することが可能である。しかも、検出電極Rx及びリード線Lは、透明導電材料と比べて、電気抵抗値の非常に低い金属製であるため、線幅を細くすることができ、しかも、細い線幅を維持しつつ長い距離を引き回すことが可能となる。
また、検出電極Rxを構成する第1層L1及び第2層L2のうち、支持体SPT(第2絶縁基板20)から離れる側に位置する第2層L2も導電層である場合には、検出電極Rxと端子TEとを一括でエッチングした後に端子TEの第2層L2を除去しなくても、端子TEを介して検出電極Rxと第2駆動回路Dr2とを電気的に接続させることができる。すなわち、工程数の増加による製造コストの増加を抑制することができる。
第1層L1は、例えば、金属膜の薄膜F11と、透明導電膜の薄膜F12と、を積層した多層膜である。薄膜F11が良好な導電性を有し、薄膜F12が薄膜F11の腐食を抑制するため、センサSEの検出性能を向上させ、且つ性能劣化を抑制することができる。
なお、表示装置DSPは、第2層L2よりも上方に位置する第2偏光板PL2を備えている。表示装置DSPへ入射する外光は、第2偏光板PL2と第2層L2とによって充分に強度が低下するため、第1層L1での反射による表示画像の視認性の劣化は更に抑制される。ただし、検出電極Rxが第2偏光板PL2よりも上層に位置していたとしても、上記と同様の効果を得ることはできる。このような変形例を、図15に図示して説明する。
図15は、検出電極Rxの位置が異なる表示パネルPNLの断面の変形例である。
図示した変形例は、検出電極Rxがカバー部材CV側に配置されている点で、図14に図示した構成例と相違している。
表示装置DSPは、第2基板SUB2の上に第2偏光板PL2を備えている。表示パネルPNLの上方には、カバー部材CVが配置されている。カバー部材CVの端部の下面には、表示領域DAの周辺を遮光する周辺遮光層PRPが配置されている。カバー部材CVの下面には、絶縁膜IL2が配置されている。絶縁膜IL2は、周辺遮光層PRPを覆っている。絶縁膜IL2は、例えば、ヘイズ値が1以下の絶縁材料で形成されたオーバーコート層である。支持体SPTは、カバー部材CV及び絶縁膜IL2に相当し、検出電極Rx及びリード線Lは、絶縁膜IL2の下面に形成されている。検出電極Rxと第2偏光板PL2との間には、絶縁膜IL1が配置されている。絶縁膜IL1は、表示パネルPNLとカバー部材CVとを接着している。第2層L2の第2上面US2は、絶縁膜IL2に接触しており、第1層L1の第1下面LS1は、絶縁膜IL1に接触している。図示を省略しているが、センサ駆動電極Txは、その位置を特に限定されず、第1基板SUB1や第2基板SUB2に内蔵されていても良く、第2基板SUB2と第2偏光板PL2との間に位置していても良い。
上記の実施形態では、表示パネルPNLに内蔵された共通電極CEがセンサ駆動電極Txとして機能し、さらにセンサ駆動電極Txと対向する検出電極Rx及びこの検出電極Rxと電気的に接続されたリード線Lを備えたセンサ付き表示装置について説明したが、センサ駆動電極や検出電極などのセンサ要素を備えていない表示パネルに貼り付けるなどして組み合わせられるセンサ装置についても、本実施形態を適用可能である。このようなセンサ装置においても、上記の実施形態と同様の効果が得られる。以下、センサ装置を備えた構成例について説明する。
図16は、本実施形態に係るセンサ装置EQの構成を示す図である。
センサ装置EQは、支持体SPTの上に、第1電極DX、第2電極DY、リード線L、及び端子TEを備えている。第1電極DX及び第2電極DYは、表示領域DAに位置し、リード線L及び端子TEは、非表示領域NDAに位置している。平面視の状態で、第1電極DX及び第2電極DYは、菱型形状をしている。第1電極DX及び第2電極DYは、それぞれ第1方向X及び第2方向Yに並んでいる。第2電極DYは、第1電極DXの各辺に隣接しており、第1電極DXは、第2電極DYの各辺に隣接している。
第1方向Xに並んだ第1電極DXは、ブリッジ部DBで互いに電気的に接続され、リード線Lの1つに電気的に接続されている。リード線Lは、端子TEと第1電極DXとを電気的に接続している。第2方向Yに並んだ第1電極DXは、互いに電気的に独立しており、それぞれ異なるリード線Lに電気的に接続されている。リード線Lは、端子TEと第1電極DXとを電気的に接続している。
また、第2方向Yに並んだ第2電極DY2は、ブリッジ部DBの下層において、互いの対向する角同士が連続に形成されており、互いに電気的に接続されている。第2方向Yに並んだ第2電極DY2は、リード線Lの1つに電気的に接続されている。リード線Lは、端子TEと第2電極DYとを電気的に接続している。第1方向Xに並んだ第2電極DYは、互いに電気的に独立しており、それぞれ異なるリード線Lに電気的に接続されている。リード線Lは、端子TEと第2電極DYとを電気的に接続している。
第1電極DX及び第2電極DYは、説明を簡単にするために平板状に図示されているが、実際には図3で説明したようなメッシュ状に形成されている。また、第1電極DX及び第2電極DYは、細線によって形成されていれば、その形状は限定されるものではなく、直線波型形状(あるいは三角波形状)、サイン波等の円形波型形状などの他の形状であっても良いし、これらを組み合わせた形状であっても良い。
なお、センサ装置EQは、相互容量方式であっても良く、自己容量方式であっても良い。センサ装置EQが相互容量方式のタッチパネルである場合、例えば、第1電極DXは、検出電極Rxに相当し、第2電極DYは、センサ駆動電極Txに相当する。また、センサ装置EQが自己容量方式のタッチパネルである場合、第1電極DX及び第2電極DYの両方は、検出電極Rxに相当する。
図17は、図16で図示したセンサ装置EQを組み込んだ表示装置DSPの断面図である。図示したセンサ装置EQは、相互容量方式のタッチパネルである。なお、図17は、ブリッジ部DBを含む領域を第1方向X沿って切断した断面図である。
支持体SPTは、カバー部材CV、周辺遮光層PRP、及び絶縁膜IL3を備えている。周辺遮光層PRPは、カバー部材CVの下面に配置されている。絶縁膜IL3は、カバー部材CVの下面に配置され、周辺遮光層PRPを覆っている。
第1電極DX(検出電極)は、第1層L1と第2層L2とを備えている。第2電極DY(センサ駆動電極)は、第3層L3と第4層L4とを備えている。図示した第1電極DXと第2電極DYとは、支持体SPTの同一面上に配置されている。第3層L3は、第1層L1と同一層に位置し、第4層L4は、第2層L2と同一層に位置している。第3層L3は、第1層L1と同一材料によって形成されても良く、第4層L4は、第2層L2と同一材料によって形成されても良い。このような場合、リード線Lは、第1電極DX及び第2電極DYと同一面上に位置し、同一の多層膜で構成されていても良い。第2層L2は、絶縁膜IL3の下に配置され、第1層L1は、第2層L2の下に配置されている。第2層L2の第2上面US2は、絶縁膜IL3(支持体SPT)に接触している。第2電極DYは、絶縁膜IL4で覆われている。絶縁膜IL4、及び第2電極DYに隣り合う第1電極DXは、ブリッジ部DBによって覆われている。ブリッジ部DBは、第1電極DX同士を電気的に接続しており、第2電極DYから電気的に絶縁されている。
表示パネルPNLは、第2基板SUB2の上に第2偏光板PL2を備えている。第2偏光板PL2とセンサ装置EQとの間には、絶縁膜IL1を備えている。絶縁膜IL1は、第1電極DX、ブリッジ部DB、及びリード線Lを覆っている。ブリッジ部DBに覆われていない第1電極DXにおいて、第1層L1の第1下面LS1は、絶縁膜IL1に接触している。
なお、図16及び図17で説明したセンサ装置EQは、表示パネルPNLに組み込まれていても良い。具体的には、第2基板SUB2を支持体SPTとして、第2基板SUB2の上に、第1電極DX、第2電極DY、絶縁膜IL4、ブリッジ部DB、及びリード線Lを備えた構成であっても良い。
図18は、図16で図示したセンサ装置EQを表示パネルPNLに組み込んだ表示装置DSPの断面図である。
図示した例では、第2基板SUB2、第1電極DX、絶縁膜IL4、ブリッジ部DB、及びリード線Lは、絶縁膜IL1によって覆われている。絶縁膜IL1の上には、第2偏光板PL2が配置されている。第1層L1の第1下面LS1は、第2基板SUB2に接触している。カバー部材CVの下面には絶縁膜IL3が配置され、絶縁膜IL3は、周辺遮光層PRPを覆っている。第2偏光板PL2と絶縁膜IL3との間には、絶縁膜IL2が配置されている。ブリッジ部DBに覆われていない第1電極DXにおいて、第2層L2の第2上面US1は、絶縁膜IL1に接触している。この様な変形例においても、上記と同様の効果を得ることができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、表示画像の視認性の劣化を抑制することが可能なセンサ付き表示装置及びセンサ装置を提供することができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
DSP…液晶表示装置
SE…センサ Rx…検出電極 RR…本体部 RSL…拡幅部
L…リード線
PNL…表示パネル DA…表示領域 NDA…非表示領域 B…境界
CE…共通電極(センサ駆動電極) PE…画素電極
L1…第1層 LS1…第1下面 US1…第1上面 SS1…第1側面
L2…第2層 LS2…第2下面 US2…第2上面 SS2…第2側面
θ1…第1角度 θ2…第2角度

Claims (20)

  1. 基板と、画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する検出電極と、を備えた表示パネルと、
    前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、
    前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記表示領域を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、
    前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の角度が90度以下であり、
    前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、を備え、
    前記第2下面は、前記基板の主面及び前記第1上面と実質的に平行であり、かつ前記第1上面よりも大きく、
    前記第2層は、前記第2上面よりも前記第2下面が大きい順テーパ状、又は前記第2下面よりも前記第2上面が大きい逆テーパ状であり、
    前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置し、
    前記第1層は、前記基板と前記第2層との間に位置し、
    前記第2層の最外周端は、前記基板から離間している、センサ付き表示装置。
  2. 基板と、画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する検出電極と、を備えた表示パネルと、
    前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、
    前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記表示領域を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、
    前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の角度が90度より大きい鈍角であり、
    前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、を備え、
    前記第2下面の外周端は、前記第1上面の外周端とずれた位置にあり、
    前記第2下面は、前記基板の主面及び前記第1上面と実質的に平行であり、かつ前記第1上面よりも大きく、
    前記第2層は、前記第2上面よりも前記第2下面が大きい順テーパ状、又は前記第2下面よりも前記第2上面が大きい逆テーパ状であり、
    前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置し、
    前記第1層は、前記基板と前記第2層との間に位置し、
    前記第2層の最外周端は、前記基板から離間している、センサ付き表示装置。
  3. 基板と、画像を表示する表示領域に配置されたセンサ駆動電極と、前記表示領域において前記センサ駆動電極と対向する検出電極と、を備えた表示パネルと、
    前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を供給すると共に、当該センサ駆動電極からのセンサ駆動信号を前記検出電極で検出信号として検出させ、当該検出信号の変化を読み出す駆動部と、を備え、
    前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記表示領域を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、
    前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の第1角度が90度より大きい鈍角であり、
    前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、第2側面と、を備え、前記第2下面と前記第2側面との間の第2角度が90度より大きい鈍角であり、
    前記第1角度は、前記第2角度とは異なり、
    前記第2下面の外周端は、前記第1上面の外周端と重なり、
    前記第2下面は、前記基板の主面及び前記第1上面と実質的に平行であり、
    前記第2層は、前記第2下面よりも前記第2上面が大きい逆テーパ状であり、
    前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置し、
    前記第1層は、前記基板と前記第2層との間に位置し、
    前記第2層の最外周端は、前記基板から離間している、センサ付き表示装置。
  4. 前記第1層及び前記第2層は、導電層である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のセンサ付き表示装置。
  5. 前記第1層の電気抵抗は、前記第2層の電気抵抗よりも低い、請求項4に記載のセンサ付き表示装置。
  6. 前記第1層は、少なくとも第1薄膜及び第2薄膜を積層した多層膜であり、前記第1薄膜及び前記第2薄膜の少なくとも一方は金属膜である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のセンサ付き表示装置。
  7. 前記第1薄膜は金属膜であり、前記第2薄膜は透明導電膜である、請求項6に記載のセンサ付き表示装置。
  8. 前記第2層は、前記第1上面での反射を抑制する反射抑制層である、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のセンサ付き表示装置。
  9. 前記第2層は、屈折率の異なる少なくとも2層の薄膜を積層した多層膜である、請求項8に記載のセンサ付き表示装置。
  10. 前記第2層は、着色された樹脂膜である、請求項8に記載のセンサ付き表示装置。
  11. 前記第1下面は、前記表示パネルに接触している、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のセンサ付き表示装置。
  12. さらに、前記検出電極を覆う絶縁膜を備え、
    前記第2上面は、前記絶縁膜に接触している、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のセンサ付き表示装置。
  13. さらに、前記検出電極を覆う絶縁膜を備え、
    前記第1側面は、前記絶縁膜に接触している、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のセンサ付き表示装置。
  14. さらに、前記第2層よりも上層に位置する偏光板を備えている、請求項1乃至13のいずれか1項に記載のセンサ付き表示装置。
  15. 基板と、前記基板に設けられた検出電極と、を備えたセンサ装置であって、
    前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記センサ装置を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、
    前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の角度が90度以下であり、
    前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、を備え、
    前記第2下面は、前記基板の主面及び前記第1上面と実質的に平行であり、かつ前記第1上面よりも大きく、
    前記第2層は、前記第2上面よりも前記第2下面が大きい順テーパ状、又は前記第2下面よりも前記第2上面が大きい逆テーパ状であり、
    前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置し、
    前記第1層は、前記基板と前記第2層との間に位置し、
    前記第2層の最外周端は、前記基板から離間している、センサ装置。
  16. 基板と、前記基板に設けられた検出電極と、を備えたセンサ装置であって、
    前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記センサ装置を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、
    前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の角度が90度より大きい鈍角であり、
    前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、を備え、
    前記第2下面の外周端は、前記第1上面の外周端とずれた位置にあり、
    前記第2下面は、前記基板の主面及び前記第1上面と実質的に平行でありり、かつ前記第1上面よりも大きく、
    前記第2層は、前記第2上面よりも前記第2下面が大きい順テーパ状、又は前記第2下面よりも前記第2上面が大きい逆テーパ状であり、
    前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置し、
    前記第1層は、前記基板と前記第2層との間に位置し、
    前記第2層の最外周端は、前記基板から離間している、センサ装置。
  17. 基板と、前記基板に設けられた検出電極と、を備えたセンサ装置であって、
    前記検出電極は、細線状に形成された第1層と、前記センサ装置を平面視した状態で前記第1層よりも上層に位置すると共に前記第1層よりも低い反射率を有する第2層と、を備え、
    前記第1層は、第1下面と、前記第1下面よりも上層に位置する第1上面と、第1側面と、を備え、前記第1下面と前記第1側面との間の第1角度が90度より大きい鈍角であり、
    前記第2層は、前記第1上面に接する第2下面と、前記第2下面よりも上層に位置する第2上面と、第2側面と、を備え、前記第2下面と前記第2側面との間の第2角度が90度より大きい鈍角であり、
    前記第1角度は、前記第2角度とは異なり、
    前記第2下面の外周端は、前記第1上面の外周端と重なり、
    前記第2下面は、前記基板の主面及び前記第1上面と実質的に平行であり、
    前記第2層は、前記第2下面よりも前記第2上面が大きい逆テーパ状であり、
    前記第2層の最外周端は、前記第1層の最外周端よりも外側に位置し、
    前記第1層は、前記基板と前記第2層との間に位置し、
    前記第2層の最外周端は、前記基板から離間している、センサ装置。
  18. 前記基板は、第1主面と、前記第1主面よりも上層に位置する第2主面と、を備え、
    前記第1下面は、前記第2主面に接触し、
    前記第2層は、前記第2主面から離間している、請求項15乃至17のいずれか1項に記載のセンサ装置。
  19. さらに、前記検出電極と同一層に位置するセンサ駆動電極を備え、
    前記センサ駆動電極は、前記第1層と同一層に位置する第3層と、前記第3層よりも上層に位置する第4層と、を備え、
    前記第3層は前記第1層と同一材料によって形成され、前記第4層は前記第2層と同一材料によって形成されている、請求項15乃至18のいずれか1項に記載のセンサ装置。
  20. さらに、前記検出電極を覆う絶縁膜を備え、
    前記第1側面は、前記絶縁膜に接触している、請求項15乃至19のいずれか1項に記載のセンサ装置。
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