KR101677837B1 - 센서 부착 표시 장치 - Google Patents

Abstract

일 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치는, 표시 패널과, 제1 구동부와, 제2 구동부를 구비한다. 상기 표시 패널은, 공통 전극(CE), 화소 전극(PE), 검출 전극(Rx), 접속선(LC) 및 리드선(L)을 구비한다. 상기 제1 구동부는, 상기 공통 전극(CE)에 대해, 표시 구동 시에 커먼 구동 신호를 공급하고, 센싱 구동 시에 센서 구동 신호를 공급한다. 상기 제2 구동부는, 상기 센싱 구동 시에 센서 출력값을 검출한다. 상기 리드선(L)과 상기 공통 전극(CE)은, 적어도 상기 센싱 구동 시에 소정 간격 이격되어 있다.

Description

센서 부착 표시 장치{SENSOR ATTACHED DISPLAY DEVICE}

본 발명의 실시 형태는, 센서 부착 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 물체의 접촉 혹은 접근을 검출하는 센서(혹은, 터치 패널이라고 칭해지는 경우도 있음)를 구비한 센서 부착 표시 장치가 실용화되고 있다. 센서의 일례로서, 정전 용량의 변화에 기초하여 물체의 접촉 혹은 접근을 검출하는 정전 용량형 센서가 있다. 이와 같은 센서를 구성하는 검출 전극 및 센서 구동 전극은, 화상을 표시하는 표시 영역에 배치되고, 유전체를 개재하여 대향하고 있다. 검출 전극은, 표시 영역의 외측에 위치하는 리드선과 전기적으로 접속되어 있다.

표시 영역이 확대되는 한편, 표시 장치의 소형화에의 요구가 높아지고 있어, 표시 영역보다도 외측의 주변은 협액연화하는 경향에 있다. 이로 인해, 센서 구동 전극과 리드선이 접근해서 배치되는 경우가 있다. 이 경우, 센서 구동 전극과 리드선 사이의 용량 결합에 의해, 리드선이 센서와 같이 기능하게 된다. 예를 들어, 표시 영역의 최외주 부근에 피검출물이 접촉 혹은 접근한 경우에, 그 리드선에서의 정전 용량의 변화가 검출되어 버린다. 이로 인해, 원래 피검출물을 검출해야 할 위치의 검출 전극과는 다른 위치에서, 그 리드선에 접속된 검출 전극이 마치 피검출물을 검출한 것 같이, 오동작하게 된다.

따라서, 센서 구동 전극과 외주 배선(리드선) 사이의 표시 영역 외에, 접지된 도전체 소재를 설치하고, 센서 구동 전극과 외주 배선과의 용량 결합을 차단하는 기술이 제안되고 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 기본 구성 및 등가 회로를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 화소를 나타내는 등가 회로도이다.
도 4는 액정 표시 장치의 일부의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 상기 제1 실시 형태에 있어서의 센서의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 센서의 일부를 확대해서 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 센서의 일부를 포함하는 액정 표시 패널의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 센싱 방법의 일례의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 배선 노이즈량 및 터치 시그널을 측정하는 실험의 실험 결과를 나타내는 도면이다.
도 10은 상기 제1 실시 형태에 있어서의 센서의 다른 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 11은 상기 제2 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치에 있어서의 센서의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 12는 상기 제2 실시 형태에 관한 센서의 일부를 확대해서 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 13은 상기 제2 실시 형태에 관한 센서의 일부를 포함하는 액정 표시 패널의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 14는 상기 제2 실시 형태에 있어서, 제2 절연 기판의 두께를 바꾼 경우에서의, 공통 전극의 테두리로부터 리드선까지의 평면적인 거리에 대한, 공통 전극과 리드선 사이에 생기는 용량의 변화량의 변화를 그래프로 나타내는 도면이다.
도 15는 상기 제2 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 센서 변형예 1의 일부를 확대해서 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 16은 상기 제2 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 센서 변형예 2의 일부를 확대해서 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 17은 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치의 센서 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 18은 상기 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치의 센서 변형예 1의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 19는 상기 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치의 센서 변형예 2의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 20은 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치의 일부의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 21은 상기 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치에 있어서, 제1 거리 및 제2 거리를 변화시킨 경우의 M/g의 값과, 판정 결과를 표로 나타내는 도면이다.
도 22는 상기 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치에 있어서, 액정 표시 장치를 시인하는 각도에 대한 M/g의 값의 변화를 그래프로 나타내는 도면이다.
도 23은 상기 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치의 변형예 1의 일부의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 24는 제5 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치의 실시예 1 내지 16과, 비교예 1 내지 6에 있어서의, (1) xyY 표색계로 나타내는 리드선에서 반사한 광의 색과, (2) L*a*b* 표색계로 나타내는 리드선에서 반사한 광의 색과, (3) 편광판을 개재하지 않았던 경우에서의 리드선 L에서 반사한 광과 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차와, (4) 편광판(제2 광학 소자 OD2) 너머에서의 리드선 L에서 반사한 광과 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차를 표로 나타내는 도면이다.
도 25는 도 24에 도시한 실시예 1 내지 16과, 비교예 1 내지 6에 있어서의, xyY 표색계로 나타내는 리드선 L에서 반사한 광의 색을 xy 색도도로 나타내는 도면이다.

일 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치는, 화상을 표시하는 표시 영역에 배치된 공통 전극 및 화소 전극과, 상기 공통 전극과 대향하는 검출 전극과, 상기 검출 전극에 접속된 접속선과, 상기 표시 영역의 외측의 비표시 영역 내에 설치되고 상기 접속선을 통하여 상기 검출 전극에 전기적으로 접속된 리드선을 구비한 표시 패널과, 상기 공통 전극에 대해, 상기 화소 전극을 사용해서 화상을 표시하는 표시 구동 시에 커먼(common) 구동 신호를 공급하고, 상기 검출 전극을 사용해서 센싱을 행하는 센싱 구동 시에 센서 구동 신호를 공급하는 제1 구동부와, 상기 리드선에 접속되고 상기 센싱 구동 시에 상기 리드선으로부터 출력되는 상기 검출 전극의 센서 출력값을 검출하는 제2 구동부를 구비한다. 상기 리드선과 상기 공통 전극은, 적어도 상기 센싱 구동 시에 소정 간격 이격되어 있다.

이하에, 본 발명의 각 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 개시는 어디까지나 일례에 지나지 않고, 당업자에게 있어서, 발명의 주지를 유지하는 적절한 변경에 대해 용이하게 상도할 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명의 범위에 함유되는 것이다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대해 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 이미 도면과 관련하여 전술한 것과 마찬가지의 요소에는, 동일 부호를 붙여, 상세한 설명을 적절하게 생략하는 경우가 있다.

(제1 실시 형태)

우선, 제1 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치에 대해 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에 대해 설명하지만, 이에 한정되지 않고, 유기 일렉트로 루미네센스 표시 장치 등의 자발광형 표시 장치, 혹은 전기 영동 소자 등을 갖는 전자 페이퍼형 표시 장치 등, 다양한 플랫 패널형의 표시 장치이어도 좋다.

액정 표시 장치 DSP는 액티브 매트릭스형의 액정 표시 패널 PNL, 액정 표시 패널 PNL을 구동하는 구동 IC 칩 IC1, 정전 용량형의 센서 SE, 센서 SE를 구동하는 구동 IC 칩 IC2, 액정 표시 패널 PNL을 조명하는 백라이트 유닛 BL, 제어 모듈 CM, 플렉시블 배선 기판 FPC1, FPC2, FPC3 등을 구비하고 있다.

액정 표시 패널 PNL은, 평판 형상의 제1 기판 SUB1과, 제1 기판 SUB1에 소정의 간극을 두고 대향 배치된 평판 형상의 제2 기판 SUB2와, 제1 기판 SUB1과 제2 기판 SUB2 사이에 협지된 액정층(후술하는 액정층 LQ)을 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 기판 SUB1을 어레이 기판으로, 제2 기판 SUB2를 대향 기판으로, 각각 바꿔 말할 수 있다. 액정 표시 패널 PNL은, 화상을 표시하는 표시 영역(액티브 에어리어) DA를 구비하고 있다. 이 액정 표시 패널 PNL은, 백라이트 유닛 BL로부터의 백라이트를 선택적으로 투과시킴으로써 화상을 표시하는 투과 표시 기능을 구비한 투과형이다. 또한, 액정 표시 패널 PNL은, 외광이나 보조광 등의 표시면측으로부터의 광을 선택적으로 반사시킴으로써 화상을 표시하는 반사 표시 기능을 구비한 반사형의 액정 표시 패널이어도 좋다. 또한, 액정 표시 패널 PNL은, 이들 투과형과 반사형의 양쪽 기능을 구비한 반투과형(transflective)의 액정 표시 패널이어도 좋다.

백라이트 유닛 BL은, 제1 기판 SUB1의 배면측에 배치되어 있다. 이와 같은 백라이트 유닛 BL로서는, 다양한 형태가 적용 가능하다. 또한, 백라이트 유닛 BL은, 발광 다이오드(LED), 냉음극관(CCFL) 등의 각종의 광원을 이용하는 것이 가능하다. 이들의 상세한 구조에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 액정 표시 패널 PNL이 반사 표시 기능만을 구비한 반사형인 경우에는, 백라이트 유닛 BL은 생략된다.

센서 SE는, 복수의 검출 전극 Rx를 구비하고 있다. 이 검출 전극 Rx는, 예를 들어 액정 표시 패널 PNL의 표시면 상에 설치되어 있다. 도시한 예에서는, 각 검출 전극 Rx는, 대략 제1 방향 X로 연장되고, 제2 방향 Y로 배열되어 있다. 또한, 각 검출 전극 Rx는, 제2 방향 Y로 연장되고 제1 방향 X로 배열되어 있어도 좋고, 섬 형상으로 형성되고 제1 방향 X 및 제2 방향 Y로 매트릭스 형상으로 배치되어 있어도 좋다. 여기서는, 제1 방향 X 및 제2 방향 Y는, 서로 직교하고 있지만, 90° 이외의 각도로 교차하고 있어도 좋다. 제3 방향 Z는, 제1 방향 X 및 제2 방향 Y 각각과 서로 직교하고 있다.

구동 IC 칩 IC1은, 액정 표시 패널 PNL의 제1 기판 SUB1 상에 탑재되어 있다. 플렉시블 배선 기판 FPC1은, 액정 표시 패널 PNL과 제어 모듈 CM을 접속하고 있다. 플렉시블 배선 기판 FPC2는, 센서 SE의 검출 전극 Rx와 제어 모듈 CM을 접속하고 있다. 구동 IC 칩 IC2는, 플렉시블 배선 기판 FPC2 상에 탑재되어 있다. 플렉시블 배선 기판 FPC3은, 백라이트 유닛 BL과 제어 모듈 CM을 접속하고 있다. 여기서, 제어 모듈 CM을 어플리케이션 프로세서로 바꿔 말할 수 있다.

구동 IC 칩 IC1 및 구동 IC 칩 IC2는, 플렉시블 배선 기판 FPC2 등을 개재하여 접속되어 있다. 예를 들어, 플렉시블 배선 기판 FPC2가 제1 기판 SUB1 상에 접속된 분기부 FPCB를 갖고 있는 경우, 구동 IC 칩 IC1 및 구동 IC 칩 IC2는, 상기 분기부 FPCB에 포함되는 배선 및 제1 기판 SUB1 상의 배선을 통하여 접속되어 있어도 좋다. 또한, 구동 IC 칩 IC1 및 구동 IC 칩 IC2는, 플렉시블 배선 기판 FPC1 및 플렉시블 배선 기판 FPC2의 각각에 포함되는 배선을 통하여 접속되어 있어도 좋다.

구동 IC 칩 IC1 및 구동 IC 칩 IC2의 한쪽의 구동 IC 칩은, 센서 SE의 구동 시기를 알리는 타이밍 신호를 생성하고, 그 타이밍 신호를 다른 쪽의 구동 IC 칩에 공급할 수 있다. 또는, 구동 IC 칩 IC1 및 구동 IC 칩 IC2의 한쪽의 구동 IC 칩은, 후술하는 공통 전극 CE의 구동 시기를 알리는 타이밍 신호를 생성하고, 그 타이밍 신호를 다른 쪽의 구동 IC 칩에 공급할 수 있다. 또는, 제어 모듈 CM은, 구동 IC 칩 IC1 및 IC2에 타이밍 신호를 공급할 수 있다. 상기 타이밍 신호에 의해, 구동 IC 칩 IC1의 구동과, 구동 IC 칩 IC2의 구동과의 동기화를 도모할 수 있다.

도 2는, 도 1에 도시한 액정 표시 장치 DSP의 기본 구성 및 등가 회로를 개략적으로 도시하는 도면이다.

액정 표시 장치 DSP는 액정 표시 패널 PNL 등 외에, 표시 영역 DA의 외측의 비표시 영역 NDA에서, 소스선 구동 회로 SD, 게이트선 구동 회로 GD, 공통 전극 구동 회로 CD 등을 구비하고 있다. 일례에서는, 소스선 구동 회로 SD 및 공통 전극 구동 회로 CD의 적어도 일부는, 구동 IC 칩 IC1에 내장되어 있다. 또한, 비표시 영역 NDA는 표시 영역 DA를 둘러싸는 프레임 형상으로 형성되어 있다.

액정 표시 패널 PNL은, 표시 영역 DA에서, 복수의 화소 PX를 구비하고 있다. 복수의 화소 PX는, 제1 방향 X 및 제2 방향 Y로 매트릭스 형상으로 배치되고, m×n개 배치되어 있다(단, m 및 n은 양의 정수임). 또한, 액정 표시 패널 PNL은, 표시 영역 DA에서, n개의 게이트선 G(G1 내지 Gn), m개의 소스선 S(S1 내지 Sm), 공통 전극 CE 등을 구비하고 있다.

게이트선 G는, 제1 방향 X에 대략 직선적으로 연장되고, 표시 영역 DA의 외측으로 인출되고, 게이트선 구동 회로 GD에 접속되어 있다. 또한, 게이트선 G는, 제2 방향 Y로 간격을 두고 배열되어 있다. 소스선 S는, 제2 방향 Y로 대략 직선적으로 연장되고, 표시 영역 DA의 외측으로 인출되고, 소스선 구동 회로 SD에 접속되어 있다. 또한, 소스선 S는, 제1 방향 X로 간격을 두고 배열되어, 게이트선 G와 교차하고 있다. 또한, 게이트선 G 및 소스선 S는, 반드시 직선적으로 연장되어 있지 않아도 좋고, 그들의 일부가 굴곡되어 있어도 좋다. 공통 전극 CE는 표시 영역 DA의 외측으로 인출되고, 공통 전극 구동 회로 CD에 접속되어 있다. 이 공통 전극 CE는, 복수의 화소 PX에서 공용되어 있다. 공통 전극 CE의 상세에 대해서는 후술한다.

도 3은, 도 2에 도시한 화소 PX를 나타내는 등가 회로도이다.

각 화소 PX는, 화소 스위칭 소자 PSW, 화소 전극 PE, 공통 전극 CE, 액정층 LQ 등을 구비하고 있다. 화소 스위칭 소자 PSW는, 예를 들어 박막 트랜지스터로 형성되어 있다. 화소 스위칭 소자 PSW는, 게이트선 G 및 소스선 S와 전기적으로 접속되어 있다. 화소 스위칭 소자 PSW는, 톱 게이트형 혹은 보텀 게이트형 중 어느 것이어도 좋다. 또한, 화소 스위칭 소자 PSW의 반도체층은, 예를 들어, 폴리실리콘에 의해 형성되어 있지만, 아몰퍼스 실리콘이나 산화물 반도체 등에 의해 형성되어 있어도 좋다. 화소 전극 PE는 화소 스위칭 소자 PSW에 전기적으로 접속되어 있다. 화소 전극 PE는 공통 전극 CE와 대향하고 있다. 공통 전극 CE, 절연막 및 화소 전극 PE는 축적 용량 CS를 형성하고 있다.

도 4는 액정 표시 장치 DSP의 일부의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

즉, 액정 표시 장치 DSP는, 상술한 액정 표시 패널 PNL 및 백라이트 유닛 BL 외에, 제1 광학 소자 OD1 및 제2 광학 소자 OD2 등도 구비하고 있다. 또한, 도시한 액정 표시 패널 PNL은, 표시 모드로서 FFS(Fringe Field Switching) 모드에 대응한 구성을 갖고 있지만, 다른 표시 모드에 대응한 구성을 갖고 있어도 좋다. 예를 들어, 액정 표시 패널 PNL은, FFS 모드 등의 주로 기판 주면에 대략 평행한 횡전계를 이용하는 IPS(In-Plane Switching) 모드에 대응한 구성을 갖고 있어도 좋다. 횡전계를 이용하는 표시 모드에서는, 예를 들어 제1 기판 SUB1에 화소 전극 PE 및 공통 전극 CE의 양쪽이 구비된 구성이 적용 가능하다. 또는, 액정 표시 패널 PNL은, TN(Twisted Nematic) 모드, OCB(Optically Compensated Bend) 모드, VA(Vertical Aligned) 모드 등의 주로 기판 주면에 교차하는 방향으로 생기는 종전계를 이용하는 모드에 대응한 구성을 갖고 있어도 좋다. 종전계를 이용하는 표시 모드에서는, 예를 들어 제1 기판 SUB1에 화소 전극 PE가 구비되고, 제2 기판 SUB2에 공통 전극 CE가 구비된 구성이나, 이들 전극을 교체한 구성이 적용 가능하다. 또한, 여기서의 기판 주면이란, 서로 직교하는 제1 방향 X와 제2 방향 Y로 규정되는 X-Y 평면과 평행한 면이다.

액정 표시 패널 PNL은, 제1 기판 SUB1, 제2 기판 SUB2 및 액정층 LQ를 구비하고 있다. 제1 기판 SUB1과 제2 기판 SUB2는 소정의 간극을 형성한 상태로 접합되어 있다. 액정층 LQ는, 제1 기판 SUB1과 제2 기판 SUB2 사이의 간극에 봉입되어 있다.

제1 기판 SUB1은, 유리 기판이나 수지 기판 등의 광투과성을 갖는 제1 절연 기판(10)을 사용해서 형성되어 있다. 제1 기판 SUB1은, 제1 절연 기판(10)의 제2 기판 SUB2에 대향하는 측에, 게이트선, 화소 스위칭 소자, 소스선 S, 공통 전극 CE, 화소 전극 PE, 제1 절연막(11), 제2 절연막(12), 제3 절연막(13), 제1 배향막 AL1 등을 구비하고 있다.

제1 절연막(11)은, 제1 절연 기판(10) 상에 배치되어 있다. 또한, 상세하게 설명하지 않지만, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 톱 게이트 구조의 화소 스위칭 소자가 적용되어 있다. 이와 같은 실시 형태에서는, 제1 절연막(11)은, 제3 방향 Z에 적층된 복수의 절연층을 포함하고 있다. 예를 들어, 제1 절연막(11)은, 제1 절연 기판(10)과 화소 스위칭 소자의 반도체층 사이에 개재하는 언더코트층, 반도체층과 게이트 전극 사이에 개재하는 게이트 절연층, 게이트 전극과 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 복수의 전극 사이에 개재하는 층간 절연층 등의 각종 절연층을 포함하고 있다. 게이트 배선은 게이트 전극과 마찬가지로, 게이트 절연층과 층간 절연층 사이에 배치되어 있다. 소스선 S는, 제1 절연막(11) 상에 형성되어 있다. 또한, 화소 스위칭 소자의 소스 전극 및 드레인 전극 등도 제1 절연막(11) 상에 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 소스선 S는, 제2 방향 Y로 연장되어 있다.

제2 절연막(12)은 소스선 S 및 제1 절연막(11) 상에 배치되어 있다. 공통 전극 CE는, 제2 절연막(12) 상에 형성되어 있다. 공통 전극 CE는, 복수의 분할 전극 C를 갖고 있다. 이와 같은 공통 전극 CE는, 인듐ㆍ틴ㆍ옥사이드(ITO)나 인듐ㆍ징크ㆍ옥사이드(IZO) 등의 투명한 도전 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 도시한 예에서는, 공통 전극 CE 상에 금속층 ML이 형성되고, 공통 전극 CE를 저저항화하고 있지만, 금속층 ML은 생략해도 좋다.

제3 절연막(13)은 공통 전극 CE 및 제2 절연막(12) 상에 배치되어 있다. 화소 전극 PE는, 제3 절연막(13) 상에 형성되어 있다. 각 화소 전극 PE는, 인접하는 소스선 S의 사이에 각각 위치하고, 공통 전극 CE와 대향하고 있다. 또한, 각 화소 전극 PE는, 공통 전극 CE와 대향하는 위치에 슬릿 SL을 갖고 있다. 이와 같은 화소 전극 PE는, 예를 들어 ITO나 IZO 등의 투명한 도전 재료에 의해 형성되어 있다. 제1 배향막 AL1은 화소 전극 PE 및 제3 절연막(13)을 덮고 있다.

한편, 제2 기판 SUB2는 유리 기판이나 수지 기판 등의 광투과성을 갖는 제2 절연 기판(20)을 사용해서 형성되어 있다. 제2 기판 SUB2는, 제2 절연 기판(20)의 제1 기판 SUB1에 대향하는 측에, 블랙 매트릭스 BM, 컬러 필터 CFR, CFG, CFB, 오버코트층 OC, 제2 배향막 AL2 등을 구비하고 있다.

블랙 매트릭스 BM은, 제2 절연 기판(20)의 내면에 형성되고, 각 화소를 구획하고 있다. 컬러 필터 CFR, CFG, CFB는, 각각 제2 절연 기판(20)의 내면에 형성되고, 그들의 일부가 블랙 매트릭스 BM에 겹쳐 있다. 컬러 필터 CFR은 적색 화소에 배치된 적색 컬러 필터이며, 적색의 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 컬러 필터 CFG는 녹색 화소에 배치된 녹색 컬러 필터이며, 녹색의 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 컬러 필터 CFB는 청색 화소에 배치된 청색 컬러 필터이며, 청색의 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 도시한 예는, 컬러 화상을 구성하는 최소 단위인 단위 화소가 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소의 3개의 색 화소에 의해 구성된 경우에 상당한다. 단, 단위 화소는, 상기의 3개의 색 화소의 조합에 의한 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 단위 화소는, 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 외에, 백색 화소의 4개의 색 화소를 포함해도 좋다. 이 경우, 백색 혹은 투명한 컬러 필터가 백색 화소에 배치되어도 좋고, 백색 화소의 컬러 필터 그 자체를 생략해도 좋다. 오버코트층 OC는 컬러 필터 CFR, CFG, CFB를 덮고 있다. 오버코트층 OC는 투명한 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 제2 배향막 AL2는 오버코트층 OC를 덮고 있다.

검출 전극 Rx는, 제2 절연 기판(20)의 외면 ES측에 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 검출 전극 Rx는, 제2 절연 기판(20)의 외면 ES에 접하고 있지만, 외면 ES로부터 이격되어 있어도 좋다. 검출 전극 Rx가 외면 ES로부터 이격되어 있는 구성에서는, 외면 ES와 검출 전극 Rx 사이에 절연 부재가 개재되어 있다. 이 검출 전극 Rx의 상세한 구조에 대해서는 후술한다. 또한, 여기서는, 간략화해서 도시하고 있고, 후술하는 리드선 L의 도시를 생략하고 있다. 이와 같은 검출 전극 Rx는, 예를 들어 후술하는 알루미늄 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 검출 전극 Rx의 전기 저항값을 낮게 함으로써, 검출에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 이로 인해, 검출 전극 Rx를 금속으로 형성하는 것은, 액정 표시 패널 PNL의 대형화 및 고정밀화에 대해 유리해진다. 또한, 검출 전극 Rx는 ITO나 IZO 등의 투명한 도전 재료에 의해 형성되어 있어도 좋고, 나아가서는, 금속 재료(예를 들어, 미세한 금속선)와 투명한 도전 재료(예를 들어, 띠 형상의 도전층)와의 조합(집합체)에 의해 형성되어 있어도 좋다. 각 검출 전극 Rx는, 제3 절연막(13), 제1 배향막 AL1, 액정층 LQ, 제2 배향막 AL2, 오버코트층 OC, 컬러 필터 CFR, CFG, CFB, 제2 절연 기판(20) 등의 유전체를 개재하여 공통 전극 CE와 대향하고 있다.

제1 광학 소자 OD1은, 제1 절연 기판(10)과 백라이트 유닛 BL 사이에 배치되어 있다. 제2 광학 소자 OD2는, 검출 전극 Rx의 상방에 배치되어 있다. 제1 광학 소자 OD1 및 제2 광학 소자 OD2는, 각각 적어도 편광판을 포함하고 있고, 필요에 따라서 위상차판을 포함하고 있어도 좋다. 제1 광학 소자 OD1에 포함되는 편광판 및 제2 광학 소자 OD2에 포함되는 편광판은, 예를 들어, 각각의 흡수축이 직교하는 크로스니콜의 위치 관계로 되도록 배치된다. 또한, 이 예에서는, 액정 표시 장치 DSP의 입력면 IS는 제2 광학 소자 OD2의 표면이다. 액정 표시 장치 DSP는 입력면 IS에 손가락 등의 도체가 접촉 또는 접근한 개소의 위치 정보를 검출할 수 있다.

다음에, 본 실시 형태의 액정 표시 장치 DSP에 탑재되는 정전 용량형의 센서 SE에 대해 설명한다.

도 5는, 본 실시 형태에 있어서의 센서 SE의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 본 실시 형태에서는, 센서 SE는, 제1 기판 SUB1의 공통 전극 CE 및 제2 기판 SUB2의 검출 전극 Rx를 구비하고 있다. 즉, 공통 전극 CE는 표시용의 전극으로서 기능함과 함께, 센서 구동 전극으로서 기능한다.

즉, 액정 표시 패널 PNL은, 상기의 공통 전극 CE 및 검출 전극 Rx 외에, 또한 실드 전극 SLE 및 리드선 L을 구비하고 있다. 공통 전극 CE 및 검출 전극 Rx는 표시 영역 DA에 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 공통 전극 CE는 표시 영역 DA에서, 각각 제1 방향 X로 간격을 두고 배열되고, 제2 방향 Y로 대략 직선적으로 연장된 복수의 띠 형상의 분할 전극 C를 구비하고 있다. 검출 전극 Rx는 표시 영역 DA에서, 각각 제2 방향 Y로 간격을 두고 배열되고, 제1 방향 X로 대략 직선적으로 연장되어 있다. 즉, 여기서는, 검출 전극 Rx는 분할 전극 C와 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 이 공통 전극 CE 및 검출 전극 Rx는, 상기와 같이, 각종 유전체를 사이에 두고 대향하고 있다.

또한, 분할 전극 C의 개수나 사이즈, 형상은 특별히 한정되는 것이 아니라 다양하게 변경 가능하다. 또한, 공통 전극 CE는, 후술하는 예와 같이, 제2 방향 Y로 간격을 두고 배열되고, 제1 방향 X로 대략 직선적으로 연장되어 있어도 좋다. 나아가서는, 공통 전극 CE는 분할되는 일 없이, 표시 영역 DA에서 연속적으로 형성된 단일개의 평판 전극이어도 좋다.

실드 전극 SLE는 표시 영역 DA의 단부에 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 실드 전극 SLE는 표시 영역 DA에서의 제1 방향 X를 따른 양단부(도면의 좌측 단부 및 우측 단부)에 각각 배치되어 있다. 실드 전극 SLE는, 각각 제2 방향 Y로 대략 직선적으로 연장되고, 분할 전극 C와 간격을 두고 배열되어 있다. 이와 같은 실드 전극 SLE는, 제1 기판 SUB1에 배치되고, 예를 들어, 공통 전극 CE와 동일층에 위치하고 있다.

리드선 L은, 제2 기판 상에 배치되고, 비표시 영역 NDA에 위치하고, 검출 전극 Rx와 일대일로 전기적으로 접속되어 있다. 리드선 L의 각각은, 검출 전극 Rx로부터의 센서 출력값을 출력한다. 도시한 예에서는, 리드선 L은 표시 영역 DA를 사이에 두고 비표시 영역 NDA의 양측에 각각 배치되어 있다. 예를 들어, 제2 방향 Y로 배열된 검출 전극 Rx 중, 홀수번째의 검출 전극 Rx에 접속된 리드선 L은 도면의 좌측의 비표시 영역 NDA에 배치되고, 또한, 짝수번째의 검출 전극 Rx에 접속된 리드선 L은 도면의 우측의 비표시 영역 NDA에 배치되어 있다. 이와 같은 리드선 L의 레이아웃은 비표시 영역 NDA의 양측의 폭 균일화 및 협액연화에 대응한 것이다. 이와 같은 리드선 L은, 예를 들어, 검출 전극 Rx와 마찬가지로, 제2 기판 SUB2에 배치되어 있다.

또한, 리드선 L은 표시 영역 상에 Y 방향으로 배열되는 복수의 검출 전극 Rx에 대해, 상반부의 복수의 검출 전극 Rx에 대응하는 리드선 L을 비표시 영역 NDA의 한쪽의 단부에 배치하고, 하반부의 복수의 검출 전극 Rx에 대응하는 리드선 L을 비표시 영역 NDA의 다른 쪽의 단부에 배치하는 구성을 채용하는 것도 가능하다.

액정 표시 장치 DSP는, 또한, 비표시 영역 NDA에 배치된 공통 전극 구동 회로(제1 구동부) CD 및 실드 전극 구동 회로(제3 구동부) SLD를 구비하고 있다. 일례에서는, 공통 전극 구동 회로 CD 및 실드 전극 구동 회로 SLD의 적어도 일부는, 구동 IC 칩 IC1에 내장되어 있지만, 이 예에 한정되지 않고, 공통 전극 구동 회로 CD 또는 실드 전극 구동 회로 SLD만이 구동 IC 칩 IC1에 내장되어 있어도 좋다. 또는, 공통 전극 구동 회로 CD 및 실드 전극 구동 회로 SLD의 양쪽이 구동 IC 칩 IC1의 외부에 설치되어도 좋다. 분할 전극 C의 각각은, 공통 전극 구동 회로 CD에 전기적으로 접속되어 있다. 실드 전극 SLE의 각각은, 실드 전극 구동 회로 SLD에 전기적으로 접속되어 있다. 공통 전극 구동 회로 CD는 공통 전극 CE에 대해, 화상을 표시하는 표시 구동 시에 커먼 구동 신호를 공급하고, 센싱을 행하는 센싱 구동 시에 센서 구동 신호를 공급한다. 실드 전극 구동 회로 SLD는 실드 전극 SLE에 대해, 표시 구동 시에 커먼 구동 신호를 공급하고, 센싱 구동 시에 센서 구동 신호와는 다른 전위로 유지한다. 예를 들어, 실드 전극 구동 회로 SLD는 센싱 구동 시에 실드 전극 SLE를 접지 전위로 유지한다. 혹은, 실드 전극 구동 회로 SLD는 센싱 구동 시에 실드 전극 SLE를 전기적으로 플로팅 상태로 전환한다. 혹은, 실드 전극 구동 회로 SLD는 센싱 구동 시에 실드 전극 SLE에 대해 커먼 구동 신호를 공급한다. 또한, 실드 전극 구동 회로 SLD는, 상기의 예 이외에도, 센싱 구동 시에 실드 전극 SLE이 원하는 전위가 되도록 구동해도 좋다.

플렉시블 배선 기판 FPC2는, 제2 기판 SUB2에 접속되고, 리드선 L의 각각과 전기적으로 접속되어 있다. 검출 회로 RC는, 예를 들어 구동 IC 칩 IC2(제2 구동부)에 내장되어 있다. 이 검출 회로 RC는 검출 전극 Rx로부터의 센서 출력값에 기초하여, 액정 표시 장치 DSP에의 피검출물의 접촉 혹은 접근을 검출한다. 또한, 검출 회로 RC는 피검출물이 접촉 혹은 접근한 개소의 위치 정보를 검출하는 것도 가능하다. 또한, 검출 회로 RC는 제어 모듈 CM에 구비되어 있어도 좋다.

도 6은, 도 5에 도시한 센서 SE의 일부를 확대해서 개략적으로 도시하는 평면도이다.

비표시 영역 NDA에는, 주변 차광층 LS가 배치되어 있다. 이 주변 차광층 LS는 비표시 영역 NDA의 대략 전체 영역에 걸쳐서 연장되어 있다. 공통 전극 CE에 포함되는 분할 전극 C1 및 C2는 표시 영역 DA에서, 제1 방향 X로 이 순서로 배열되어 있다. 분할 전극 C2는 분할 전극 C1보다도 표시 영역 DA의 단부측에 위치하고 있다. 실드 전극 SLE는 분할 전극 C2에 배열되고, 표시 영역 DA의 단부에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 실드 전극 SLE는 표시 영역 DA와 비표시 영역 NDA와의 경계 B와, 분할 전극 C2 사이에 배치되어 있다. 여기서는, 표시 영역 DA와 비표시 영역 NDA와의 경계 B는, 주변 차광층 LS의 표시 영역측의 엣지의 위치에 상당한다. 표시 영역 DA의 단부란, 표시 영역 내의 영역 중, 경계 B의 근방의 영역이다.

분할 전극 C1은 제1 방향 X로 전극 폭 W1을 갖고, 분할 전극 C2는 제1 방향 X로 전극 폭 W2를 갖고 있다. 전극 폭 W2는 전극 폭 W1보다도 작다. 또한, 도시하지 않은 표시 영역 DA의 반대측에 대해서도 마찬가지로, 표시 영역 DA의 단부(도 5의 좌측 단부)측에 위치하는 분할 전극은 분할 전극 C2와 동일한 전극 폭 W2를 갖고 있다. 즉, 복수의 분할 전극 C 중, 양단부측에 위치하는 분할 전극은 전극 폭 W2를 갖는 것에 반해, 그 사이에 위치하는 다른 분할 전극은 전극 폭 W1을 갖고 있다.

실드 전극 SLE는, 제1 방향 X로 전극 폭 W3을 갖고 있다. 예를 들어, 전극 폭 W2와 전극 폭 W3과의 합은, 전극 폭 W1과 동등하다. 전극 폭 W3은, 전극 폭 W1을 초과하지 않는 범위에서 다양하게 설정 가능하다. 후술하는 본원 발명자들에 의한 검토 결과에 의하면, 전극 폭 W3은 전극 폭 W1의 절반 이하인 것이 바람직하다. 단, 전극 폭 W1 내지 W3은, 모두 화소 PX의 제1 방향 X를 따른 화소 피치 Pu의 정수배인 것이 바람직하다. 여기서의 화소 피치 Pu란, 도 4에 도시한 인접하는 소스선 S의 중심의 제1 방향 X의 피치이다.

리드선 L은 비표시 영역 NDA에 배치되어 있다. 즉, 리드선 L은, 주변 차광층 LS와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 리드선 L의 각각은, 비표시 영역 NDA에서, 대략 제2 방향 Y로 연장되고, 제1 방향 X로 대략 등간격으로 배열되어 있다.

본 실시 형태에서는, 검출 전극 Rx는 접속선 LC 및 복수의 검출선 LB에 의해 형성되어 있다. 접속선 LC는 비표시 영역 NDA에 배치되어 있다. 이 접속선 LC는 리드선 L에 접속되고, 제2 방향 Y로 연장되어 있다. 검출선 LB는 비표시 영역 NDA로부터 표시 영역 DA에 걸쳐서 배치되어 있다. 검출선 LB의 각각은, 비표시 영역 NDA에서 접속선 LC에 접속되고, 표시 영역 DA에서 대략 제1 방향 X로 연장되어 있다. 도시한 예에서는, 검출선 LB의 각각은, 파형(보다 구체적으로는 삼각파형)으로 형성되어 있다. 이들 검출선 LB는, 제2 방향 Y로 대략 등간격으로 배열되어 있다.

인접하는 검출 전극 Rx의 사이에는, 더미 전극 DR이 배치되어 있다. 더미 전극 DR은 검출선 LB와 평행하게, 또한, 대략 등간격으로 배치되어 있다. 이와 같은 더미 전극 DR은, 리드선 L 등의 배선에는 접속되지 않고, 전기적으로 플로팅 상태에 있다.

본 실시 형태에 있어서, 리드선 L과 공통 전극 CE는, 적어도 센싱 구동 시에 소정 간격 이격되어 있다. 제1 방향 X에서, 상기 소정 간격은 전극 폭 W3보다 넓다.

도 7은, 도 6에 도시한 센서 SE의 일부를 포함하는 액정 표시 패널 PNL의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 여기서는 설명에 필요한 주요부만을 도시하고 있다.

공통 전극 CE, 화소 전극 PE 및 실드 전극 SLE는, 제1 기판 SUB1의 제2 기판 SUB2와 대향하는 내면측에 위치하고 있다. 즉, 공통 전극 CE 및 실드 전극 SLE는, 모두 제2 절연막(12) 상에 형성되고, 제3 절연막(13)에 의해 덮여져 있다. 실드 전극 SLE는 공통 전극 CE와 마찬가지로, ITO나 IZO 등의 투명한 도전 재료에 의해 형성되어 있다. 화소 전극 PE는, 제3 절연막(13) 상에 형성되고, 공통 전극 CE 또는 실드 전극 SLE와 대향하고 있다. 도시한 예에서는, 공통 전극 CE 중의 분할 전극 C2의 바로 위에는, 5화소분의 화소 전극 PE가 배치되고, 실드 전극 SLE의 바로 위에는, 3화소분의 화소 전극 PE가 배치되어 있지만, 공통 전극 CE 및 실드 전극 SLE의 바로 위에 위치하는 화소 전극의 개수는 이 예에 한정되지 않는다. 또한, 소스선 등의 각종 배선이나 제1 배향막의 도시는 생략하고 있다.

블랙 매트릭스 BM, 컬러 필터 CFR, CFG, CFB, 오버코트층 OC 및 주변 차광층 LS는, 제2 기판 SUB2의 제1 기판 SUB1과 대향하는 내면측에 위치하고 있다. 즉, 표시 영역 DA에서는, 각 화소 전극 PE와 대향하는 위치에 컬러 필터 CFR, CFG, CFB가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스 BM은, 이들 컬러 필터 CFR, CFG, CFB의 경계에 위치하고 있다. 비표시 영역 NDA에서, 주변 차광층 LS는, 제2 절연 기판(20)의 내면에 형성되어 있다. 이 주변 차광층 LS는 블랙 매트릭스 BM과 마찬가지의 재료에 의해 형성되어 있다. 오버코트층 OC는 표시 영역 DA 및 비표시 영역 NDA에 걸쳐서 연장되어 있다. 또한, 제2 배향막의 도시는 생략하고 있다.

검출 전극 Rx 및 리드선 L은, 제2 기판 SUB2의 제1 기판 SUB1과 대향하는 측과는 반대의 외면측에 위치하고 있다. 검출 전극 Rx 및 리드선 L은, 알루미늄(A1), 티타늄(Ti), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(w), 구리(Cu), 크롬(Cr) 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 표시 영역 DA에 위치하는 검출 전극 Rx는, 상기의 불투명한 금속 재료에 의해 형성되어 있지만, 예를 들어 3 내지 5㎛ 정도의 폭의 세선을 포함하는 검출선 LB에 의해 형성되어 있으므로, 각 화소의 투과율을 현저하게 저하시키는 일은 없다. 또한, 각 검출선 LB는 화소의 배열 방향(제1 방향 X 및 제2 방향 Y)과는 다른 방향으로 연장된 세선을 포함하므로, 화소 레이아웃과의 무아레가 억제되어, 표시 품위의 열화가 억제되어 있다. 또한, 검출 전극 Rx는 금속 재료로 이루어지는 복수의 검출선 LB 대신에, ITO 등의 투명한 도전 재료로 이루어지는 띠 형상 전극을 포함하고 있어도 좋다.

다음에, 상기한 FFS 모드의 액정 표시 장치 DSP에 있어서 화상을 표시하는 표시 구동 시의 동작에 대해 설명한다.

우선, 액정층 LQ에 프린지 전계가 형성되어 있지 않은 오프 상태에 대해 설명한다. 오프 상태는 화소 전극 PE와 공통 전극 CE 사이에 전위차가 형성되어 있지 않은 상태에 상당한다. 또한, 표시 구동 시에서, 실드 전극 SLE는 공통 전극 CE와 마찬가지로 기능하므로, 화소 전극 PE와 실드 전극 SLE 사이에도 전위차는 형성되지 않는다.

이와 같은 오프 상태에서는, 액정층 LQ에 포함되는 액정 분자는, 제1 배향막 AL1 및 제2 배향막 AL2의 배향 규제력에 의해 X-Y 평면 내에서 일방향으로 초기 배향하고 있다. 백라이트 유닛 BL로부터의 광의 일부는, 제1 광학 소자 OD1의 편광판을 투과하고, 액정 표시 패널 PNL에 입사한다. 액정 표시 패널 PNL에 입사한 광은 편광판의 흡수축과 직교하는 직선 편광이다. 이와 같은 직선 편광의 편광 상태는 오프 상태의 액정 표시 패널 PNL을 통과했을 때에 거의 변화하지 않는다. 이로 인해, 액정 표시 패널 PNL을 투과한 직선 편광의 대부분이, 제2 광학 소자 OD2의 편광판에 의해 흡수된다(흑색 표시). 결과로서, 백라이트 유닛으로부터의 광은 액정 표시 패널을 투과하는 일 없이, 표시 영역은 흑색 표시가 된다. 이와 같이 오프 상태에서 액정 표시 패널 PNL이 흑색 표시가 되는 모드를 노멀리 블랙 모드라고 한다.

계속해서, 액정층 LQ에 프린지 전계가 형성되는 온 상태에 대해 설명한다. 온 상태는 화소 전극 PE와 공통 전극 CE 사이에 전위차가 형성된 상태에 상당한다. 또한, 표시 구동 시에서, 실드 전극 SLE는 공통 전극 CE와 마찬가지로 기능하므로, 화소 전극 PE와 실드 전극 SLE 사이에도 전위차가 형성된다. 즉, 공통 전극 CE에 대해서는 공통 전극 구동 회로 CD로부터 커먼 구동 신호가 공급되고, 실드 전극 SLE에 대해서는 실드 전극 구동 회로 SLD로부터 커먼 구동 신호가 공급된다. 즉, 온 상태에서는, 실드 전극은 공통 전극을 겸하는 것이 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 실드 전극 SLE의 인접한 분할 전극 C2와 동일한 커먼 구동 신호가 당해 실드 전극 SLE에 공급된다. 한편, 화소 전극 PE에는 커먼 전위에 대해 전위차를 형성하는 영상 신호가 공급된다. 이에 의해, 온 상태에서는 화소 전극 PE와 공통 전극 CE 및 실드 전극 SLE 사이에 프린지 전계가 형성된다.

이와 같은 온 상태에서는, 액정 분자는 X-Y 평면 내에서, 액정층 내에 형성되는 프린지 전계의 영향을 받아서 초기 배향 방향과는 다른 방위로 배향한다. 온 상태에서는, 제1 광학 소자 OD1의 편광판의 흡수축과 직교하는 직선 편광은 액정 표시 패널 PNL에 입사하고, 그 편광 상태는 액정층 LQ를 통과할 때에 액정 분자의 배향 상태에 따라서 변화한다. 이로 인해, 온 상태에 있어서는, 액정층 LQ를 통과한 적어도 일부의 광은, 제2 광학 소자 OD2의 편광판을 투과한다(백색 표시).

이와 같은 구성에 의해, 노멀리 블랙 모드가 실현된다. 표시 영역 DA에서는, 공통 전극 CE와 화소 전극 PE가 대향하는 영역뿐만 아니라, 실드 전극 SLE와 화소 전극 PE가 대향하는 영역에 대해서도, 표시에 기여한다.

다음에, 상기한 액정 표시 장치 DSP에 있어서 피검출물의 접촉 혹은 접근을 검출하기 위한 센싱을 행하는 센싱 구동 시의 동작에 대해 설명한다.

즉, 공통 전극 CE에 대해서는, 공통 전극 구동 회로 CD로부터 센서 구동 신호가 공급된다. 이때, 실드 전극 SLE는, 센서 구동 신호와는 다른 전위로 유지된다. 예를 들어, 실드 전극 구동 회로 SLD는 실드 전극 SLE를 접지 전위로 유지하거나, 혹은, 실드 전극 SLE를 전기적으로 플로팅 상태로 전환한다. 이와 같은 상태에서, 센싱이 행해진다.

여기서, 센싱 방법의 일례의 원리에 대해 도 8을 참조하면서 설명한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 검출 전극 Rx는 적어도 표시 영역 DA에 배치되어, 공통 전극 CE와의 사이에 판독 신호 Vr을 발생시킨다. 분할 전극 C와 검출 전극 Rx 사이에는, 용량 Cc가 존재한다. 즉, 검출 전극 Rx는 분할 전극 C(공통 전극 CE)와 정전 용량 결합한다. 분할 전극 C의 각각에는, 순차, 소정의 주기로 펄스 형상의 기입 신호(센서 구동 신호) Vw가 공급된다. 이 예에서는, 피검출물이 되는 이용자의 손가락이 특정한 검출 전극 Rx와 분할 전극 C가 교차하는 위치에 근접해서 존재하는 것으로 한다. 검출 전극 Rx에 근접하고 있는 이용자의 손가락에 의해, 용량 Cx가 생긴다. 분할 전극 C에 펄스 형상의 기입 신호 Vw가 공급되었을 때에, 특정한 검출 전극 Rx로부터는, 다른 검출 전극으로부터 얻어지는 펄스보다도 레벨이 낮은 펄스 형상의 판독 신호(센서 출력값) Vr이 얻어진다. 즉, 표시 영역 DA에서의 이용자의 손가락의 위치 정보인 입력 위치 정보를 검출할 때, 제1 구동부로서의 구동 IC 칩 IC1(공통 전극 구동 회로 CD)은 공통 전극 CE(분할 전극 C)에 대해 기입 신호 Vw를 공급하고, 공통 전극 CE와 센서 SE 사이에 센서 신호를 발생시킨다. 제2 구동부로서의 구동 IC 칩 IC2는, 센서 SE에 접속되어 상기 센서 신호(예를 들어, 검출 전극 Rx에 생기는 정전 용량)의 변화를 나타내는 판독 신호 Vr을 판독한다.

도 5에 도시한 검출 회로 RC에서는, 기입 신호 Vw가 분할 전극 C에 공급되는 타이밍과, 각 검출 전극 Rx로부터의 판독 신호 Vr에 기초하여, 센서 SE의 X-Y 평면 내에서의 손가락의 2차원 위치 정보를 검출할 수 있다. 또한, 상기의 용량 Cx는, 손가락이 검출 전극 Rx에 가까운 경우와, 먼 경우에서 다르다. 이로 인해, 판독 신호 Vr의 레벨도 손가락이 검출 전극 Rx에 가까운 경우와, 먼 경우에서 다르다. 따라서, 검출 회로 RC에서는 판독 신호 Vr의 레벨에 기초하여, 센서 SE에 대한 손가락의 근접도(센서 SE의 법선 방향의 거리)를 검출할 수도 있다.

또한, 표시 영역 DA의 최외주 부근에는, 실드 전극 SLE와 검출 전극 Rx와의 교차부가 포함된다. 이와 같은 영역에 피검출물이 접촉 혹은 접근한 경우라도 분할 전극 C2의 실드 전극 단부 테두리측에서는, 그 교차부를 향한 용량이 발생하게 되고, 이에 의해, 그 교차부, 즉 실드 전극 상의 터치 검출도 확실하게 검출되는 것이 된다.

즉, 터치 검출 시에는, 실드 전극 SLE에 센서 구동 신호 이외의 신호가 공급됨으로써, 그 실드 전극 SLE와 검출 전극 Rx 사이에는 용량이 형성되는 일이 없고, 또한, 그 실드 전극 SLE와 리드선 L 사이에도 용량이 형성되는 것으로는 되지 않는다. 이에 의해, 검출 전극 Rx 사이에서 용량을 형성하는 분할 전극 C2와 리드선 L 사이에는, 실드 전극 SLE의 폭분의 간격이 형성되게 되고, 그 간격에 의해 생기는 물리적 거리에 의해, 분할 전극 C2와 리드선 L 사이의 용량 발생이 억제되게 되는 것이다. 한편, 그 실드 전극 SLE 상의 검출 전극 Rx와의 거리는 경사 방향에서 비교적 짧으므로, 이들 사이에는 용량이 발생하고, 나아가서는 피검출물의 접촉 혹은 근접을 검출하는 것이 가능하게 되는 것이다.

상기의 표시 구동 및 센싱 구동은, 예를 들어 1프레임 기간 내에 행해진다. 일례에서는, 1프레임 기간은, 제1 기간과, 제2 기간으로 나뉘어진다. 제1 기간에서는, 표시 영역 DA의 모든 화소에 영상 신호를 기입하는 표시 구동이 시분할적으로 행해진다(표시 기간). 또한, 제1 기간에 이어지는 제2 기간에서는, 표시 영역 DA의 전체 영역에서 피검출물을 검출하는 센싱 구동이 시분할적으로 행해진다(터치 검출 기간, 혹은 센싱 기간).

또한, 다른 예에서는, 1프레임 기간은 또한 복수의 기간으로 나뉘어진다. 또한, 표시 영역 DA는 복수의 블럭으로 나뉘어져, 블럭마다 표시 구동 및 센싱 구동이 행해진다. 즉, 1프레임 기간의 제1 기간에서는, 표시 영역 DA 중 제1 표시 블럭의 화소에 영상 신호를 기입하는 제1 표시 구동이 행해진다. 제1 기간에 이어지는 제2 기간에서는, 표시 영역 DA의 제1 센싱 블럭에 있어서 피검출물을 검출하는 제1 센싱 구동이 행해진다. 제1 센싱 블럭과 제1 표시 블럭은 동일한 영역이어도 좋고, 다른 영역이어도 좋다. 제2 기간에 이어지는 제3 기간에서는, 제1 표시 블럭과는 다른 제2 표시 블럭의 화소에 영상 신호를 기입하는 제2 표시 구동이 행해진다. 제3 기간에 이어지는 제4 기간에서는, 제1 센싱 블럭과는 다른 제2 센싱 블럭에 있어서 피검출물을 검출하는 제2 센싱 구동이 행해진다. 이와 같이, 1프레임 기간 내에 표시 구동과 센싱 구동을 교대로 행하고, 표시 영역 DA의 모든 화소에 영상 신호를 기입하는 한편, 표시 영역 DA의 전체 영역에서 피검출물을 검출하는 것도 가능하다.

상술한 제1 실시 형태에 의하면, 이와 같은 센싱 구동 시에서, 공통 전극 CE와 리드선 L 사이에 위치하는 실드 전극 SLE는, 고정 전위로 유지되고 있거나 혹은 플로팅 상태로 전환되어 있다. 이로 인해, 협액연화의 요청에 의해 공통 전극 CE와 리드선 L이 접근해서 배치된 구성이어도, 공통 전극 CE와 리드선 L과의 기생 용량을 저감하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 공통 전극 CE와 리드선 L 사이의 용량 결합에 기인한 센서 SE의 오동작을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 센싱 구동 시에서의 실드 전극 SLE의 전위에 대해서는, 공통 전극 CE와 리드선 L과의 기생 용량의 저감이 가능하면, 상기의 예에 한정되지 않는다.

또한, 실드 전극 SLE는 표시 영역 DA에 배치되고, 표시 구동 시에는 공통 전극 CE와 마찬가지로 기능한다. 이로 인해, 본 실시 형태는, 실드 전극 SLE를 비표시 영역 NDA에 배치한 경우와 비교하여, 실드 전극 SLE를 배치하는 스페이스를 비표시 영역 NDA에 확보할 필요가 없어, 협액연화가 가능하게 된다. 게다가, 실드 전극 SLE는 공통 전극 CE와 함께, 제2 절연막(12) 상에 배치되므로, 공통 전극 CE와 동일 재료를 사용해서 동일 공정에서 형성하는 것이 가능하고, 실드 전극 SLE를 형성하기 위한 별도 공정이 불필요하다.

또한, 검출 전극 Rx의 검출선 LB 및 리드선 L은, 제2 절연 기판(20)의 외면에 배치되므로, 이들은 동일 재료를 사용해서 동일 공정으로 형성하는 것이 가능하다. 게다가, 검출선 LB 및 리드선 L은, 투명 도전 재료보다도 전기 저항값이 매우 낮은 금속 재료로 형성 가능하므로, 선 폭을 가늘게 할 수 있고, 게다가, 가는 선 폭을 유지하면서 긴 거리를 배선하는 것이 가능하다. 리드선 L의 선 폭이 가늘기 때문에, 비표시 영역 NDA에 접촉 혹은 접근한 피검출물과의 사이에 원하지 않는 용량의 형성을 억제할 수 있어, 노이즈를 저감하는 것이 가능하게 된다.

본 실시 형태에 있어서, 실드 전극 SLE의 전극 폭 W3은, 분할 전극 C1의 전극 폭 W1의 절반 이하인 것이 바람직하다. 즉, 공통 전극 CE의 각 분할 전극 C는, 등피치로 배치되고, 게다가, 실드 전극 SLE에 인접하는 분할 전극 C2를 제외하고, 균일한 전극 폭 W1을 갖고 있다. 분할 전극 C2의 전극 폭 W2는, 실드 전극 SLE를 배치한 분만큼 가늘게 되어 있다. 실드 전극 SLE의 전극 폭 W3이 클수록, 공통 전극 CE와 리드선 L과의 거리를 확보할 수 있어, 공통 전극 CE와 리드선 L과의 기생 용량에 기인한 노이즈를 저감하는 것이 가능한 한편, 실드 전극 SLE는 센서 구동 전극으로서는 기능하지 않으므로, 표시 영역 DA의 최외주 부근에서의 센싱 감도의 저하를 초래한다.

따라서, 본원 발명자들은, 전극 폭 W1을 일정값으로 하고, 전극 폭 W3을 다양하게 변경하여, 리드선 L에서의 배선 노이즈량 및 표시 영역 DA의 최외주 부근에서 피검출물이 접촉했을 때의 터치 시그널을 측정하는 실험을 행했다. 도 9에 실험 결과를 나타낸다.

또한, 여기서 말하는 전극 폭 W1, W3과 분할 전극 C2의 전극 폭 W2는, W1=W2＋s＋W3이 되고, 전극 폭 W1은 분할 전극 C1의 폭이며 또한 실드 전극과 분할 전극의 폭의 합계인 것을 말한다. 또한, s는 이들 실드 전극과 분할 전극의 간극이며, 수㎛ 내지 수십㎛로 설정되어 있고, W1의 폭에 대해 무시할 수 있는 정도의 크기이다.

우선, 전극 폭 W1을 4200㎛로 설정한 경우에, 전극 폭 W3을 0㎛ 내지 3000㎛의 범위로 변경하고, 배선 노이즈량 및 터치 시그널을 측정했다. 이 실험 결과에 의하면, W3/W1의 값이 0.5 이하인 경우에 배선 노이즈량이 대략 제로가 되고, 또한, 터치 시그널의 열화가 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 단, W3/W1의 값이 0.13 이하인 경우에는, 공통 전극 CE와 리드선 L이 접근하므로, 배선 노이즈를 발생하는 것이 확인되었다.

또한, 전극 폭 W1을 2325㎛로 설정한 경우에, 전극 폭 W3을 0㎛ 내지 1500㎛의 범위로 변경하고, 배선 노이즈량 및 터치 시그널을 측정했다. 이 실험 결과에 의하면, W3/W1의 값이 0.5 이하인 경우에 배선 노이즈량이 대략 제로가 되고, 또한, 터치 시그널의 열화가 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 단, W3/W1의 값이 0.32 이하인 경우에는, 공통 전극 CE와 리드선 L이 접근하므로, 배선 노이즈를 발생하는 것이 확인되었다.

상기의 실험 결과에 의하면, 배선 노이즈 및 센싱 감도의 관점으로부터, 전극 폭 W3은 전극 폭 W1의 0.5배 이하인 것이 바람직하고, 나아가서는, 0.3배 이상인 것이 바람직하다.

(제1 실시 형태의 변형예)

다음에, 상기 제1 실시 형태의 액정 표시 장치 DSP에 탑재되는 정전 용량형의 센서 SE의 변형예에 대해 설명한다.

도 10은, 상기 제1 실시 형태에 있어서의 센서 SE의 다른 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.

도 10에 도시한 예는, 도 5 등에 도시한 예와 비교하여, 공통 전극 CE의 각 분할 전극 C 및 실드 전극 SLE이 제1 방향 X로 연장되고, 검출 전극 Rx가 대략 제2 방향 Y로 연장되어 있는 점에서 다르다.

즉, 공통 전극 CE는 표시 영역 DA에서, 각각 제2 방향 Y로 간격을 두고 배열되고, 제1 방향 X로 대략 직선적으로 연장된 복수의 분할 전극 C를 구비하고 있다. 검출 전극 Rx는 표시 영역 DA에서, 각각 제1 방향 X로 간격을 두고 배열되고, 제2 방향 Y로 대략 직선적으로 연장되어 있다. 이 공통 전극 CE 및 검출 전극 Rx는, 상기와 같이, 각종 유전체를 사이에 두고 대향하고 있다. 분할 전극 C의 각각은, 공통 전극 구동 회로 CD에 전기적으로 접속되어 있다.

실드 전극 SLE는 표시 영역 DA의 단부에 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 실드 전극 SLE는 표시 영역 DA에서의 일단부(도면의 하측 단부)에 배치되어 있다. 실드 전극 SLE는, 제1 방향 X로 대략 직선적으로 연장되고, 분할 전극 C와 간격을 두고 배열되어 있다. 이와 같은 실드 전극 SLE는, 예를 들어, 공통 전극 CE와 마찬가지로, 제1 기판 SUB1에 배치되어 있다. 실드 전극 SLE의 각각은, 실드 전극 구동 회로 SLD에 전기적으로 접속되어 있다.

리드선 L은 비표시 영역 NDA에 배치되고, 검출 전극 Rx와 일대일로 전기적으로 접속되어 있다. 도시한 예에서는, 리드선 L은 표시 영역 DA의 일단부에 따른 비표시 영역 NDA에 배치되어 있다. 이와 같은 리드선 L은, 예를 들어, 검출 전극 Rx와 마찬가지로, 제2 기판 SUB2에 배치되어 있다. 리드선 L의 각각은, 플렉시블 배선 기판 FPC2를 개재하여, 검출 회로 RC에 전기적으로 접속되어 있다.

이와 같은 변형예에 있어서도, 상기의 예와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 덧붙여, 도 5에 도시한 예와 비교하여, 각 검출 전극 Rx와 플렉시블 배선 기판 FPC2 사이를 접속하는 리드선 L의 길이를 단축할 수 있어, 리드선 L의 노이즈를 더 저감하는 것이 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 제1 실시 형태 및 그 변형예에 의하면, 센서의 오동작을 억제하는 것이 가능한 센서 부착 표시 장치를 얻을 수 있다.

다음에, 상술한 제1 실시 형태 및 그 변형예에 관한 사항을, 이하의 (C1a) 내지 (C7a)에 나타낸다.

(C1a) 화상을 표시하는 표시 영역에 배치된 공통 전극 및 화소 전극과, 상기 표시 영역의 단부에 배치된 실드 전극과, 상기 공통 전극과 대향하는 검출 전극과, 상기 표시 영역의 외측의 비표시 영역에 배치됨과 함께 상기 검출 전극과 전기적으로 접속되고 상기 검출 전극으로부터의 센서 출력값을 출력하는 리드선을 구비한 표시 패널과,

상기 공통 전극에 대해, 상기 화소 전극을 사용해서 화상을 표시하는 표시 구동 시에 커먼 구동 신호를 공급하고, 상기 검출 신호에 의해 센싱을 행하는 센싱 구동 시에 센서 구동 신호를 공급하는 제1 구동 회로와,

상기 실드 전극에 대해, 상기 표시 구동 시에 상기 커먼 구동 신호를 공급하고, 상기 센싱 구동 시에 상기 센서 구동 신호와는 다른 전위로 유지하는 제2 구동 회로를 구비한 센서 부착 표시 장치.

(C2a) 상기 제2 구동 회로는, 상기 센싱 구동 시에 상기 실드 전극을 접지 전위로 유지하는, (C1a)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C3a) 상기 제2 구동 회로는, 상기 센싱 구동 시에 상기 실드 전극을 전기적으로 플로팅 상태로 전환하는, (C1a)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C4a) 상기 표시 패널은, 간격을 두고 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판을 구비하고,

상기 공통 전극, 상기 화소 전극 및 상기 실드 전극은, 상기 제1 기판의 상기 제2 기판과 대향하는 내면측에 위치하고,

상기 검출 전극 및 상기 리드선은, 상기 제2 기판의 상기 제1 기판과 대향하는 측과는 반대의 외면측에 위치하는, (C1a)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C5a) 상기 공통 전극은, 제1 방향으로 간격을 두고 배열되고 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 각각 연장된 제1 분할 전극 및 제2 분할 전극을 포함하고, 상기 제2 분할 전극이 상기 제1 분할 전극보다도 상기 표시 영역의 단부측에 위치하고,

상기 실드 전극은, 제2 방향으로 연장되고, 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역과의 경계와, 상기 제2 분할 전극 사이에 설치되어 있는, (C1a)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C6a) 상기 제1 분할 전극은 제1 방향으로 제1 전극 폭을 갖고, 상기 제2 분할 전극은 제1 방향으로 상기 제1 전극 폭보다도 작은 제2 전극 폭을 갖는 (C5a)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C7a) 상기 실드 전극은 제1 방향으로 제3 전극 폭을 갖고, 상기 제2 전극 폭과 상기 제3 전극 폭의 합이 상기 제1 전극 폭과 동등하고, 상기 제3 전극 폭은 상기 제1 전극 폭의 절반 이하인, (C6a)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

다음에, 제2 내지 제5 실시 형태 및 이들 변형예에 대해 설명한다.

먼저, 제2 내지 제5 실시 형태 및 이들 변형예의 기본 구성에 대해 설명한다.

센서 부착 표시 장치는, 입력 수단을 사용해서 표시면측으로부터 입력되는 데이터를 검출하도록 구성되어 있다. 여기서, 상기 센서는 정전 용량형 센서이며, 센서 구동 전극과, 센서 구동 전극에 대향 배치된 검출 전극과, 검출 전극에 접속된 리드선을 갖고 있다. 입력 수단으로서는 펜이나 인체 등의 도체를 이용할 수 있다. 이에 의해, 표시 장치는 표시 장치의 입력면에 손가락 등이 접촉 또는 접근한 개소의 위치 정보를 검출할 수 있다.

그런데, 표시 장치에 있어서, 화상을 표시하는 표시 영역이 확대되는 한편, 그 표시 영역의 주위의 프레임 영역(비표시 영역)을 가급적으로 좁게 하는 것에의 요구가 높아지고 있다. 이로 인해, 표시 장치에 있어서, 프레임 영역의 면적은 축소되는 경향에 있다. 따라서, 이러한 프레임 영역에 설치되는 리드선을 센서 구동 전극에 접근시켜 배치하는 것이 생각된다.

그러나, 센서 구동 전극과 리드선이 접근하면, 센서 구동 전극과 리드선 사이에 용량 결합(기생 용량)이 생기게 된다. 그리고, 센서 구동 전극과 리드선이 접근할수록, 상기 기생 용량은 커져 버린다. 그러면, 예를 들어, 표시 영역의 최외주 부근에서, 표시 장치의 입력면에 도체가 접촉 혹은 접근한 경우에, 센서 구동 전극과 리드선 사이의 기생 용량이 변화되어, 리드선에 노이즈가 생기게 된다. 바꾸어 말하면, 리드선에 전달되는 검출 전극에 생기는 정전 용량의 변화(정전 용량 결합의 강약)를 나타내는 판독 신호의 진폭과, 상기 기생 용량에 의해 리드선에 생기는 노이즈 신호의 진폭과의 비(S/N비)의 저하를 초래하게 된다.

제2 내지 제5 실시 형태 및 이들 변형예에 있어서는, 이러한 문제를 해결함으로써, 입력 위치 정보를 정확하게 검출할 수 있는 센서 부착 표시 장치를 얻을 수 있는 것이다. 다음에, 상기 과제의 해결 수단 및 방법에 대해 설명한다.

(제2 실시 형태)

우선, 제2 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치는, 상기 제1 실시 형태에 관한 센서 부착 표시 장치와 비교하여, 실드 전극 SLE 및 실드 전극 구동 회로 SLD를 구비하고 있지 않은 점에서 다르다.

도 11은, 본 실시 형태에 있어서의 센서 SE의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 11에 있어서, 상기 구동 IC 칩 IC1의 도시를 생략하고 있지만, 상술한 바와 같이 공통 전극 구동 회로 CD는 구동 IC 칩 IC1에 설치되어 있다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 센서 SE는, 제1 기판 SUB1측의 공통 전극 CE와 제2 기판 SUB2측의 검출 전극 Rx, 리드선 L 및 접속선 LC를 구비하고 있다. 즉, 공통 전극 CE는 표시용의 전극으로서 기능함과 함께, 센서 구동 전극으로서 기능한다.

공통 전극 CE 및 검출 전극 Rx는 표시 영역 DA에 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 공통 전극 CE는 표시 영역 DA에서, 각각 제1 방향 X로 간격을 두고 배열되고, 제2 방향 Y로 대략 직선적으로 연장되고, 띠 형상으로 형성된 복수의 분할 전극 C를 구비하고 있다. 복수의 분할 전극 C 중, 표시 영역 DA 내에서 제1 방향 X에서 가장 외측에 위치하는 분할 전극 C는 리드선 L과 대향하는 일 측연부를 갖고, 상기 일 측연부는 표시 영역 DA의 외주연과 동일 평면 상에 위치하고 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 평면적이란, 액정 표시 패널 PNL을 평면으로 본 상태를 말한다. 즉, 평면적이란, 표시면의 법선 방향으로부터 액정 표시 패널 PNL을 보았을 때의 상태(제3 방향 Z의 역방향으로부터 액정 표시 패널 PNL을 보았을 때의 상태)를 말한다. 이로 인해, 「평면적으로」를 「제3 방향 Z의 역방향으로부터 액정 표시 패널 PNL을 본 상태에서」 로 바꿔 말할 수 있다.

비표시 영역 NDA의 폭은 1㎜ 정도 또는 그 이하로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 비표시 영역 NDA 중, 제2 기판 SUB2의 우측 제1 영역 A1(제2 방향 Y로 연장된 띠 형상의 영역)의 폭 Wa, 제2 기판 SUB2의 좌측 제2 영역 A2(제2 방향 Y로 연장된 띠 형상의 영역)의 폭 Wb, 제2 기판 SUB2의 하측 제3 영역 A3(제1 방향 X로 연장된 띠 형상의 영역)의 폭 Wc 및 제2 기판 SUB2의 상측 제4 영역 A4(제1 방향 X로 연장된 띠 형상의 영역)의 폭 Wd는, 각각 0.5 내지 1.5㎜이다. 폭 Wa, Wb는 제1 방향 X의 폭이며, 폭 Wc, Wd는 제2 방향 Y의 폭이다. 또한, 폭 Wa와 폭 Wb는 동일한 쪽이 바람직하다. 또한, 폭 Wc, Wd에 대해서는, 적어도 어느 한쪽이 1.5㎜를 초과하는 폭을 갖는 구성을 채용하는 것도 가능하다.

본 실시 형태에 있어서, 표시 영역 DA는 직사각 형상이며, 복수의 리드선 L은 제2 기판 SUB2의 제1 영역 A1, 제2 영역 A2 및 제3 영역 A3에 위치하고, 각 분할 전극 C의 상변은 표시 영역 DA의 상측의 테두리와 동일 평면 상에 위치하고, 각 분할 전극 C의 하변은 표시 영역 DA의 하측의 테두리와 동일 평면 상에 위치하고, 복수의 분할 전극 C 중 양단부의 각 분할 전극 C의 리드선 L과 대향하는 일 측연부는, 표시 영역 DA의 외주연과 동일 평면 상에 위치하고 있다.

검출 전극 Rx는 표시 영역 DA에서, 각각 제2 방향 Y로 간격을 두고 배열되고, 제1 방향 X로 대략 직선적으로 연장되어 있다. 즉, 여기서는, 검출 전극 Rx는, 분할 전극 C와 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 검출 전극 Rx는, 후술하는 복수의 검출선 LB에 상당하는 복수의 금속선으로 형성되어 있다. 공통 전극 CE(제2 방향 Y로 연장되는 복수의 분할 전극 C)와 제1 방향 X로 연장되는 복수의 검출 전극 Rx는, 상기와 같이, 각종 유전체를 사이에 두고 대향하고 있다.

또한, 분할 전극 C의 개수나 사이즈, 형상은 특별히 한정되는 것이 아니라 다양하게 변경 가능하다. 또한, 공통 전극 CE는, 후술하는 예와 같이, 제2 방향 Y로 간격을 두고 배열되고, 제1 방향 X로 대략 직선적으로 연장되어 있어도 좋다. 나아가서는, 공통 전극 CE는 분할되는 일이 없이, 표시 영역 DA에서 연속적으로 형성된 단일개의 평판 전극이어도 좋다. 이 경우, 공통 전극 CE는 표시 영역 DA 내에 설치되어 표시 영역 DA의 외주연에 평면적으로 일치한 테두리를 갖고 있으면 된다.

리드선 L은 비표시 영역 NDA 내에서 액정 표시 패널 PNL의 외면 ES의 상방에 설치되어 있다. 접속선 LC는 액정 표시 패널 PNL의 외면 ES의 상방에 설치되고, 리드선 L과 검출 전극 Rx를 접속하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 접속선 LC는, 제1 방향 X로 연장되어 있다. 리드선 L은 접속선 LC를 개재하여 검출 전극 Rx와 일대일로 전기적으로 접속되어 있다.

리드선 L의 각각은, 검출 전극 Rx로부터의 센서 출력값을 출력한다. 도시한 예에서는, 리드선 L은, 제2 기판 SUB2의 제1 영역 A1, 또는 제2 영역 A2 및 제3 영역 A3에 배치되어 있다. 예를 들어, 제2 방향 Y로 배열된 접속선 LC 중, 홀수번째의 검출 전극 Rx에 접속된 접속선 LC는 제2 영역 A2에 배치되고, 또한, 짝수번째의 검출 전극 Rx에 접속된 접속선 LC는 제1 영역 A1에 배치되어 있다. 상기와 같은 접속선 LC 및 리드선 L의 레이아웃은, 폭 Wa 및 폭 Wb의 균일화 및 액정 표시 장치 DSP의 협액연화에 대응한 것이다. 접속선 LC 및 리드선 L은, 예를 들어, 검출 전극 Rx와 마찬가지로, 액정 표시 패널 PNL의 외면 ES의 상방에 배치되어 있다.

또한, 리드선 L은, 평면적으로 공통 전극 CE의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리 D1을 두고 위치하고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 리드선 L이 평면적으로 표시 영역 DA의 외주연으로부터 거리 D1을 두고 위치하고 있다고 바꿔 말할 수 있다.

도 11과 같이 액정 표시 패널 PNL을 평면으로 본 경우에, 제1 영역 A1에 위치한 리드선 L은 플렉시블 배선 기판 FPC2로부터 제2 방향 Y로 연장되어 I자 형상으로 형성되고, 표시 영역 DA의 최우측 단부의 분할 전극 C의 일 측연부로부터 제1 방향 X로 거리 D1을 두고 위치하고 있다. 제2 영역 A2 및 제3 영역 A3에 위치한 리드선 L은, 플렉시블 배선 기판 FPC2로부터 제1 방향 X의 역방향으로 연장된 후에 제2 방향 Y의 역방향으로 연장된 L자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 L자 형상의 리드선 L은, 표시 영역 DA의 최좌측 단부의 분할 전극 C의 일 측연부로부터 제1 방향 X로 거리 D1을 두고 위치하고, 또한, 복수의 분할 전극 C의 하변으로부터 제2 방향 Y로 거리 D1을 두고 위치하고 있다.

액정 표시 장치 DSP는, 또한, 비표시 영역 NDA에 배치된 공통 전극 구동 회로(제1 구동부) CD를 구비하고 있다. 분할 전극 C의 각각은, 공통 전극 구동 회로 CD에 전기적으로 접속되어 있다. 전극 구동 회로 CD는 공통 전극 CE에 대해, 화상을 표시하는 표시 구동 시에 커먼 구동 신호를 공급하고, 센싱을 행하는 센싱 구동 시에 센서 구동 신호를 공급한다.

플렉시블 배선 기판 FPC2는, 비표시 영역 NDA에서, 액정 표시 패널 PNL의 외면 ES의 상방에 배치된 OLB(Outer Lead Bonding) 패드군에 접속되어 있다. OLB 패드군의 각 패드는, 리드선 L 및 접속선 LC를 경유해서 검출 전극 Rx에 전기적으로 접속되어 있다. 이 실시 형태에 있어서, 검출 전극 Rx뿐만 아니라, 접속선 LC 및 리드선 L도, 도전 재료로서의 금속에 의해 형성되어 있다. 리드선 L을 투명한 도전 재료보다 전기 저항값이 매우 낮은 금속 재료로 형성함으로써, 리드선 L의 폭을 작게 할 수 있다. 상기 OLB 패드군을 제2 기판 SUB2의 제4 영역 A4의 1개소에 밀집시킬 수 있으므로, 플렉시블 배선 기판 FPC2의 소형화 및 저비용화를 도모할 수 있다.

검출 회로 RC는, 예를 들어, 구동 IC 칩 IC2에 내장되어 있다. 이 검출 회로 RC는 검출 전극 Rx로부터의 센서 출력값에 기초하여, 액정 표시 장치 DSP의 입력면 IS에의 도체의 접촉 혹은 접근을 검출한다. 또한, 검출 회로 RC는, 도체가 접촉 혹은 접근한 개소의 위치 정보를 검출하는 것도 가능하다. 또한, 검출 회로 RC는 제어 모듈 CM에 구비되어 있어도 좋다.

도 12는, 도 11에 도시한 센서 SE의 일부를 확대해서 개략적으로 도시하는 평면도이다.

비표시 영역 NDA에는 주변 차광층 LS가 배치되어 있다. 이 주변 차광층 LS는 비표시 영역 NDA의 대략 전체 영역에 걸쳐서 연장되어 있다. 공통 전극 CE에 포함되는 분할 전극 C는 표시 영역 DA에서, 제1 방향 X로 배열되어 있다. 여기서는, 표시 영역 DA와 비표시 영역 NDA와의 경계 B는, 주변 차광층 LS의 표시 영역 DA측의 단부 테두리(내주연)의 위치에 상당한다. 표시 영역 DA의 단부는 경계 B의 근방의 영역이다.

리드선 L은 비표시 영역 NDA에 배치되어 있다. 즉, 리드선 L은 주변 차광층 LS와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 리드선 L의 각각은, 비표시 영역 NDA에서, 대략 제2 방향 Y로 연장되고, 제1 방향 X로 대략 등간격으로 배열되어 있다. 도 11 및 도 12에 도시하는 예에서, 상기 거리 D1은 공통 전극 CE의 테두리로부터, 이 테두리에 가장 근접한 리드선 L까지의 평면적인 거리이다. 상세하게는, 상기 거리 D1은 공통 전극 CE의 테두리로부터, 상기 테두리에 가장 근접한 리드선 L의 상기 테두리와 대향하는 변까지의 평면적인 거리이다. 이로 인해, 본 실시 형태에 있어서, 리드선 L과 공통 전극 CE는, 표시 구동 시 및 센싱 구동 시에, 소정 간격 이격되어 있다. 상기 소정 간격은, 거리 D1 이상이다. 접속선 LC는 비표시 영역 NDA에 배치되어 있다. 접속선 LC는, 제2 방향 Y로 연장되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 접속선 LC는, T자 형상으로 형성되어 있다.

검출 전극 Rx는, 복수의 검출선 LB에 의해 형성되어 있다. 검출선 LB는 표시 영역 DA에 위치하고 있다. 본 실시 형태에 있어서, 검출선 LB는 표시 영역 DA로부터 비표시 영역 NDA에 걸쳐서 배치되어 있다. 검출선 LB의 각각은, 비표시 영역 NDA에서 접속선 LC에 접속되고, 표시 영역 DA에서 대략 제1 방향 X로 연장되어 있다. 도시한 예에서는, 검출선 LB의 각각은, 파형(보다 구체적으로는 삼각파형)으로 형성되어 있다. 이 검출선 LB는, 제2 방향 Y로 대략 등간격으로 배열되어 있다.

인접하는 검출 전극 Rx의 사이에는, 더미 전극 DR이 배치되어 있다. 더미 전극 DR은 검출선 LB와 평행하게, 또한, 대략 등간격으로 배치되어 있다. 이와 같은 더미 전극 DR은, 리드선 L 등의 배선에는 접속되지 않고, 전기적으로 플로팅 상태에 있다.

도 13은, 상기 센서 SE의 일부를 포함하는 액정 표시 패널 PNL의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 여기서는 설명에 필요한 주요부만을 도시하고 있다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 공통 전극 CE 및 화소 전극 PE는, 제1 기판 SUB1의 제2 기판 SUB2와 대향하는 내면측에 위치하고 있다. 즉, 공통 전극 CE는, 제2 절연막(12) 상에 형성되고, 제3 절연막(13)에 의해 덮여져 있다. 화소 전극 PE는, 제3 절연막(13) 상에 형성되고, 공통 전극 CE와 대향하고 있다. 도시한 예에서는, 각 분할 전극 C의 바로 위에는, 8화소분의 화소 전극 PE가 배치되어 있지만, 각 분할 전극 C의 바로 위에 위치하는 화소 전극 PE의 개수는 이 예에 한정되지 않는다. 또한, 소스선 등의 각종 배선이나 제1 배향막의 도시는 생략하고 있다.

블랙 매트릭스 BM, 컬러 필터 CFR, CFG, CFB, 오버코트층 OC 및 주변 차광층 LS는, 제2 기판 SUB2의 제1 기판 SUB1과 대향하는 내면측에 위치하고 있다. 즉, 표시 영역 DA에서는, 각 화소 전극 PE와 대향하는 위치에 컬러 필터 CFR, CFG, CFB가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스 BM은, 이 컬러 필터 CFR, CFG, CFB의 경계에 위치하고 있다. 주변 차광층 LS는, 비표시 영역 NDA 내에 설치되고, 제2 절연 기판(20)의 내면에 형성되어 있다. 주변 차광층 LS는 프레임 형상(직사각형 프레임 형상)으로 형성되고, 표시 영역 DA의 외주연에 평면적으로 일치한 내주연을 갖고 있다. 주변 차광층 LS는 블랙 매트릭스 BM과 마찬가지의 재료에 의해 형성되어 있다. 오버코트층 OC는 표시 영역 DA 및 비표시 영역 NDA에 걸쳐서 연장되어 있다. 또한, 제2 배향막의 도시는 생략하고 있다.

검출 전극 Rx, 리드선 L 및 접속선 LC는, 제2 기판 SUB2의 제1 기판 SUB1과 대향하는 측과는 반대의 외면측에 위치하고 있다. 검출 전극 Rx, 리드선 L 및 접속선 LC는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr) 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 표시 영역 DA에 위치하는 검출 전극 Rx는, 상기의 불투명한 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 단, 검출 전극 Rx는, 예를 들어 3 내지 5㎛ 정도의 폭의 세선을 포함하는 검출선 LB에 의해 형성되어 있으므로, 각 화소의 투과율을 현저하게 저하시키는 일은 없다. 또한, 각 검출선 LB는 화소의 배열 방향(제1 방향 X 및 제2 방향 Y)과는 다른 방향으로 연장된 세선을 포함하므로, 화소 레이아웃과의 무아레가 억제되어, 표시 품위의 열화가 억제되어 있다. 또한, 검출 전극 Rx는 금속 재료로 이루어지는 복수의 검출선 LB 대신에, ITO 등의 투명한 도전 재료로 이루어지는 띠 형상 전극에 의해 구성되어 있어도 좋다.

다음에, 상기한 FFS 모드의 액정 표시 장치 DSP에 있어서 화상을 표시하는 표시 구동 시의 동작에 대해 설명한다.

우선, 액정층 LQ에 프린지 전계가 형성되어 있지 않은 오프 상태에 대해 설명한다. 오프 상태는, 화소 전극 PE와 공통 전극 CE 사이에 전위차가 형성되어 있지 않은 상태에 상당한다. 이와 같은 오프 상태에서는, 액정층 LQ에 포함되는 액정 분자는, 제1 배향막 AL1 및 제2 배향막 AL2의 배향 규제력에 의해 X-Y 평면 내에서 일방향으로 초기 배향하고 있다. 백라이트 유닛 BL로부터의 백라이트의 일부는, 제1 광학 소자 OD1의 편광판을 투과하고, 액정 표시 패널 PNL에 입사한다. 액정 표시 패널 PNL에 입사한 광은, 편광판의 흡수축과 직교하는 직선 편광이다. 이와 같은 직선 편광의 편광 상태는, 오프 상태의 액정 표시 패널 PNL을 통과했을 때에 거의 변화하지 않는다. 이로 인해, 액정 표시 패널 PNL을 투과한 직선 편광의 대부분이, 제2 광학 소자 OD2의 편광판에 의해 흡수된다(흑색 표시). 결과로서, 백라이트 유닛으로부터의 광은 액정 표시 패널을 투과하는 일 없이, 표시 영역은 흑색 표시가 된다. 이와 같이 오프 상태에서 액정 표시 패널 PNL이 흑색 표시가 되는 모드를 노멀리 블랙 모드라고 한다.

계속해서, 액정층 LQ에 프린지 전계가 형성되는 온 상태에 대해 설명한다. 온 상태는, 화소 전극 PE와 공통 전극 CE 사이에 전위차가 형성된 상태에 상당한다. 즉, 공통 전극 CE에 대해서는 공통 전극 구동 회로 CD로부터 커먼 구동 신호(커먼 전압)가 공급된다. 그 한편, 화소 전극 PE에는 커먼 전압에 대해 전위차를 형성하는 영상 신호가 공급된다. 이에 의해, 온 상태에서는 화소 전극 PE와 공통 전극 CE 사이에 프린지 전계가 형성된다.

이와 같은 온 상태에서는, 액정 분자는 X-Y 평면 내에서, 액정층 내에 형성되는 프린지 전계의 영향을 받아서 초기 배향 방향과는 다른 방위로 배향한다. 온 상태에서는, 제1 광학 소자 OD1의 편광판 흡수축과 직교하는 직선 편광은 액정 표시 패널 PNL에 입사하고, 그 편광 상태는 액정층 LQ를 통과할 때에 액정 분자의 배향 상태에 따라서 변화한다. 이로 인해, 온 상태에 있어서는, 액정층 LQ를 통과한 적어도 일부의 광은, 제2 광학 소자 OD2의 편광판을 투과한다(백색 표시).

다음에, 상기한 액정 표시 장치 DSP의 입력면 IS에의 도체의 접촉 혹은 접근을 검출하기 위한 센싱을 행하는 센싱 구동 시의 동작에 대해 설명한다. 즉, 공통 전극 CE에 대해서는, 공통 전극 구동 회로 CD로부터 센서 구동 신호가 공급된다. 이와 같은 상태에서, 센서 SE가 공통 전극 CE로부터의 센서 신호를 받음으로써, 센싱이 행해진다. 또한, 본 실시 형태에 관한 센싱 방법은, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

다음에, 상기 거리 D1에 대한, 리드선 L과 공통 전극 CE(상기 리드 L에 가장 가까운 분할 전극 C) 사이에 생기는 용량 변화량의 변화에 대해 설명한다. 도 14에는, 제2 절연 기판(20)의 두께를 바꾼 경우에서의, 거리 D1에 대한 상기 용량 변화량의 변화를 조사한 결과를 나타내고 있다. 또한, 공통 전극 CE와 리드선 L 사이에 생기는 용량의 변화는, 표시 영역 DA의 최외주 부근에서 액정 표시 장치 DSP의 입력면 IS에 손가락을 접촉시켜 발생시키고 있다.

도 14에 도시하는 바와 같이, 상기 용량 변화량은, 거리 D1과, 제2 절연 기판(20)의 두께에 기인하고 있는 것을 알 수 있다. 본 실시 형태에 관한 제2 절연 기판(20)의 두께는 0.5㎜이므로, 상기한 바와 같이 거리 D1이 30㎛를 경계로 상기 용량 변화량이 대폭 저하되는 것을 알 수 있다. 이로 인해, 제2 절연 기판(20)의 두께가 0.5㎜인 경우, 거리 D1을 30㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 제2 절연 기판(20)의 두께만 0.25㎜로 바꾼 경우, 거리 D1이 60㎛를 경계로 상기 용량 변화량이 대폭 저하되는 것을 알 수 있다. 이로 인해, 제2 절연 기판(20)의 두께가 0.25㎜인 경우, 거리 D1을 60㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 제2 절연 기판(20)의 두께만 0.15㎜로 바꾼 경우, 거리 D1이 300㎛를 경계로 상기 용량 변화량이 대폭 저하되는 것을 알 수 있다. 이로 인해, 제2 절연 기판(20)의 두께가 0.15㎜인 경우, 거리 D1을 300㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 도 14에 있어서, 거리 D1이 300㎛의 라인에 있어서, ◇와 □이 겹치도록 플롯되어 있다.

상기와 같이 구성된 제2 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 의하면, 액정 표시 장치 DSP는 액정 표시 패널 PNL과, 액정 표시 패널에 설치된 정전 용량형의 센서 SE를 구비하고 있다. 액정 표시 패널 PNL은 표시 영역 DA와, 비표시 영역 NDA와, 공통 전극 CE와, 화소 전극 PE를 구비하고 있다. 센서 SE는 리드선 L과, 검출 전극 Rx와, 접속선 LC를 갖고 있다. 리드선 L은 비표시 영역 NDA 내에 설치되고 공통 전극 CE의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리 D1을 두고 위치하고 있다. 검출 전극 Rx는 표시 영역 DA 내에 설치되고, 공통 전극 CE와 정전 용량 결합한다. 접속선 LC는 리드선 L과 검출 전극 Rx를 접속하고 있다. 입력 위치 정보를 검출할 때, 구동 IC 칩 IC1(공통 전극 구동 회로 CD)은 공통 전극 CE(분할 전극 C)에 대해 기입 신호 Vw를 기입하고, 구동 IC 칩 IC2는 검출 전극 Rx에 발생하는 정전 용량의 변화를 나타내는 판독 신호 Vr을 판독한다.

거리 D1을 상기와 같이 30㎛ 이상으로 함으로써, 리드선 L과 공통 전극 CE(상기 리드 L에 가장 가까운 분할 전극 C) 사이에 생기는 용량(기생 용량)의 변화량을 저감하는 것이 가능하게 된다. 바꾸어 말하면, 리드선 L에 전달되는 판독 신호 Vr의 진폭과, 상기 기생 용량에 의해 리드선 L에 생기는 노이즈 신호의 진폭과의 비(S/N비)의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 센서 SE는 공통 전극 CE와 리드선 L 사이의 용량 변화에 기인한, 입력 위치 정보의 오검출을 억제할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이 거리 D1을 크게 할수록, 입력 위치 정보의 오검출을 억제할 수는 있지만, 협액연화는 곤란해지므로, 유의할 필요가 있다.

또한, 리드선 L, 접속선 LC 및 검출 전극 Rx의 검출선 LB는, 제2 절연 기판(20)의 표면(외면 ES)에 배치되므로, 이들은 동일 재료를 사용해서 동일 공정에서 형성하는 것이 가능하다. 게다가, 리드선 L, 접속선 LC 및 검출선 LB는 투명 도전 재료보다도 전기 저항값이 매우 낮은 금속 재료로 형성 가능하므로, 선 폭을 가늘게 할 수 있고, 게다가, 가는 선 폭을 유지하면서 긴 거리를 배선하는 것이 가능하다. 리드선 L의 선 폭이 가늘기 때문에, 비표시 영역 NDA에 접촉 혹은 접근한 도체와의 사이에 원하지 않는 용량의 형성을 억제할 수 있어, 노이즈를 저감하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제2 절연 기판(20)의 표면(외면 ES)의 상방에 센서 SE의 일부(검출 전극 Rx, 리드선 L 등)를 형성할 수 있다. 이로 인해, 제2 절연 기판(20)과는 다른 기판을 사용해서 센서 SE의 일부를 형성하는 경우와 비해, 액정 표시 장치 DSP의 박형화를 도모할 수 있다.

상기의 점으로부터, 입력 위치 정보를 정확하게 검출할 수 있는 센서 부착 액정 표시 장치 DSP를 얻을 수 있다.

(제2 실시 형태의 변형예 1)

다음에, 상기 제2 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 1에 대해 설명한다. 도 15는, 상기 제2 실시 형태에 관한 정전 용량형의 센서 SE의 변형예 1의 일부를 확대해서 개략적으로 도시하는 평면도이다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 센서 SE의 모든 리드선 L은 제2 기판 SUB2의 제1 영역 A1 및 제2 영역 A2의 한쪽에만 위치하고 있어도 좋다. 이 변형예 1에서는, 모든 리드선 L은 제2 기판 SUB2의 제1 영역 A1에만 위치하고 있다. 도 15에 도시하는 예에 있어서도, 공통 전극 CE의 테두리에 가장 근접한 리드선 L은, 평면적으로 공통 전극 CE의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리 D1을 두고 위치하고 있다.

상기와 같이 구성된 제2 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 1에 있어서도, 상기 제2 실시 형태에서 얻어지는 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(제2 실시 형태의 변형예 2)

다음에, 상기 제2 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 2에 대해 설명한다. 도 16은, 상기 제2 실시 형태에 관한 정전 용량형의 센서 SE의 변형예 2의 일부를 확대해서 개략적으로 도시하는 평면도이다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 변형예 2의 액정 표시 장치 DSP는, 리드선 L의 형상이 다른 점을 제외하고, 변형예 1의 액정 표시 장치 DSP와 마찬가지로 형성되어 있다. 복수의 리드선 L은 리드선 L1 내지 L6을 갖고 있다. 리드선 L1 내지 L6은 비표시 영역 NDA에서, 제1 방향 X로 이 순서대로 배열되어 있다. 리드선 L1 내지 L6 중, 리드선 L1은 공통 전극 CE에 가장 근접해서 위치하고 있다.

리드선 L1은, 평면적으로 공통 전극 CE의 테두리와 리드선 L2 사이에 위치하고, 공통 전극 CE의 테두리를 따라서 연장되어 있다. 리드선 L1은 접속선 LC1에 접속된 선단부 L1a를 갖고 있다. 접속선 LC1은 리드선 L1의 선단부 L1a와 검출 전극 Rx1을 접속하고 있다.

리드선 L2는, 평면적으로 리드선 L1과 리드선 L3 사이에 위치하고, 리드선 L1이 연장된 방향으로 연장되고, 선단부 L2a를 갖고 있다. 선단부 L2a는 리드선 L1의 선단부를 초과해서 위치하고, 평면적으로 확장해서 형성되어 있다. 접속선 LC2는 리드선 L2의 선단부 L2a와 검출 전극 Rx2를 접속하고 있다.

리드선 L3은, 평면적으로 리드선 L2와 리드선 L4 사이에 위치하고, 리드선 L1이 연장된 방향으로 연장되고, 선단부 L3a를 갖고 있다. 선단부 L3a는 리드선 L2의 선단부를 초과해서 위치하고, 평면적으로 확장해서 형성되어 있다. 접속선 LC3은 리드선 L3의 선단부 L3a와 검출 전극 Rx3을 접속하고 있다.

리드선 L4 내지 L6도 마찬가지로 형성되어 있다. 예를 들어, 리드선 L4는 선단부 L4a를 갖고 있다.

이 예에서는, 선단부 L2a는 표시 영역 DA측으로 돌출되고, 직사각 형상으로 형성되어 있다.

리드선 L1의 공통 전극 CE의 테두리와 평면적으로 대향하는 변 L1s와, 선단부 L2a의 공통 전극 CE의 테두리와 평면적으로 대향하는 변 L2s와, 선단부 L3a의 공통 전극 CE의 테두리와 평면적으로 대향하는 변 L3s와, 선단부 L4a의 공통 전극 CE의 테두리와 평면적으로 대향하는 변 L4s는, 동일 평면 상에 위치하고 있다. 여기서는, 상기 동일 평면은, 제2 방향 Y와 제3 방향 Z로 규정되는 Y-Z 평면에 평행하다. 또한, 변 L1s 내지 L4s는, 제2 방향 Y에 평행하다.

또한, 변 L1s 내지 L4s(리드선 L1 내지 6)는, 평면적으로 공통 전극 CE의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리를 두고 위치하고 있다.

상기와 같이 구성된 제2 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 2에 있어서도, 상기 제2 실시 형태에서 얻어지는 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 리드선 L2 내지 L6은, 평면적으로 확장해서 형성된 선단부를 갖고 있다. 비표시 영역 NDA에서의 리드선 L이 차지하는 비율(금속선의 밀도)을 높게 할 수 있다. 이에 의해, 반사광에 의한 리드선 L의 시인성을 개선할 수 있다. 그리고, 리드선 L의 패턴을 이용자에게 시인시키기 어렵게 할 수 있다. 그 밖에, 리드선 L의 전기 저항값을 내릴 수 있다. 또한, 변 L1s 내지 L4s를 직선상에 일치시켜, 질서있는 리드선 L의 레이아웃으로 함으로써, 또한 시인성을 개선할 수 있다.

(제3 실시 형태)

다음에, 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 대해 상세하게 설명한다. 도 17은, 본 실시 형태에 있어서의 정전 용량형의 센서 SE의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 17에 있어서, 상기 구동 IC 칩 IC1의 도시를 생략하고 있지만, 본 실시 형태에 있어서도, 공통 전극 구동 회로 CD는 구동 IC 칩 IC1에 설치되어 있다. 본 실시 형태에 관한 액정 표시 장치 DSP는, 상기 제1 실시 형태에 관한 액정 표시 장치 DSP와 비교하여, 공통 전극 CE의 각 분할 전극 C가 제1 방향 X로 연장되고, 검출 전극 Rx가 대략 제2 방향 Y로 연장되어 있는 점에서 다르다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 공통 전극 CE는 표시 영역 DA에서, 각각 제2 방향 Y로 간격을 두고 배열되고, 제1 방향 X로 대략 직선적으로 연장된 복수의 분할 전극 C를 구비하고 있다. 복수의 분할 전극 C 중 하측 단부의 분할 전극 C의 리드선 L과 대향하는 일 측연부는, 표시 영역 DA의 외주연과 동일 평면 상에 위치하고 있다. 본 실시 형태에 있어서, 복수의 리드선 L은 제2 기판 SUB2의 하측 단부에 위치하고, 각 분할 전극 C의 좌변은 표시 영역 DA의 좌측의 테두리와 동일 평면 상에 위치하고, 각 분할 전극 C의 우변은 표시 영역 DA의 우측의 테두리와 동일 평면 상에 위치하고 있다.

검출 전극 Rx는 표시 영역 DA에서, 각각 제1 방향 X로 간격을 두고 배열되고, 제2 방향 Y로 대략 직선적으로 연장되어 있다. 이 공통 전극 CE 및 검출 전극 Rx는, 상기와 같이, 각종 유전체를 사이에 두고 대향하고 있다. 분할 전극 C의 각각은, 공통 전극 구동 회로 CD에 전기적으로 접속되어 있다.

리드선 L은 비표시 영역 NDA에 배치되고, 검출 전극 Rx와 일대일로 전기적으로 접속되어 있다. 도시한 예에서는, 리드선 L은 표시 영역 DA의 일단부를 따른 비표시 영역 NDA에 배치되어 있다. 이와 같은 리드선 L은, 예를 들어, 검출 전극 Rx와 마찬가지로, 제2 기판 SUB2에 배치되어 있다. 리드선 L의 각각은, 플렉시블 배선 기판 FPC2를 개재하여, 검출 회로 RC에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서도, 공통 전극 CE의 테두리에 가장 근접한 리드선 L은, 평면적으로 공통 전극 CE의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리 D1을 두고 위치하고 있다.

여기서도, 폭 Wa, Wb, Wc 및 Wd는, 각각 0.5 내지 1.5㎜이다. 또한, 폭 Wa와 폭 Wb는 동일한 쪽이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 의하면, 액정 표시 장치 DSP는 액정 표시 패널 PNL과, 액정 표시 패널에 설치된 정전 용량형의 센서 SE를 구비하고 있다. 이로 인해, 본 실시 형태에 있어서도, 상기 제2 실시 형태에서 얻어지는 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 덧붙여, 도 11에 도시한 예와 비교하여, 각 검출 전극 Rx와 플렉시블 배선 기판 FPC2 사이를 접속하는 리드선 L의 길이를 단축할 수 있어, 리드선 L의 노이즈를 더 저감하는 것이 가능하게 된다.

상기의 점으로부터, 입력 위치 정보를 정확하게 검출할 수 있는 센서 부착 액정 표시 장치 DSP를 얻을 수 있다.

(제3 실시 형태의 변형예 1)

다음에, 상기 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 1에 대해 설명한다. 도 18은, 상기 제3 실시 형태에 있어서의 정전 용량형의 센서 SE의 변형예 1의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 정전 용량형의 센서 SE는, 복수의 제1 패드 p1 및 복수의 제2 패드 p2를 구비하고 있다. 제1 패드 p1은 검출 전극 Rx로부터 판독 신호(센서 출력값) Vr을 판독하기 위한 패드이다. 제2 패드 p2는 검출 전극 Rx의 저항값을 검사하기 위한 패드이다. 제1 패드 p1 및 제2 패드 p2는, 제2 절연 기판(20)의 표면(외면 ES)의 상방에 설치되고, 비표시 영역 NDA 내에 위치하고 있다. 복수의 제1 패드 p1에는 플렉시블 배선 기판 FPC2가 전기적으로 접속된다. 검출 전극 Rx는, 접속선 LC 및 리드선 L을 경유해서 제1 패드 p1에 전기적으로 접속된 일단부를 갖고 있다. 검출 전극 Rx는, 제2 패드 p2에 전기적으로 접속된 타단부를 갖고 있다.

또한, 이 변형예 1에 있어서, 공통 전극 CE의 테두리에 가장 근접한 리드선 L은, 평면적으로 공통 전극 CE의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리 D1을 두고 위치하고 있다. 제1 패드 p1도 평면적으로 공통 전극 CE의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리 D2를 두고 위치하고 있다. 이 변형예 1에서는 D1<D2이다. 또한, 제2 패드 p2도 평면적으로 공통 전극 CE의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리 D3을 두고 위치하고 있다.

여기서도, 폭 Wa, Wb, Wc 및 Wd는, 각각 0.5 내지 1.5㎜이다. 또한, 폭 Wa와 폭 Wb는 동일한 쪽이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 1에 있어서도, 상기 제3 실시 형태에서 얻어지는 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 검사용의 제2 패드 p2 등의 패드를 설치하는 경우에서도, 패드는 공통 전극 CE의 테두리로부터 거리 D1을 두고 위치하고 있다. 이에 의해, 노이즈를 개선할 수 있으므로, S/N비의 저하를 억제할 수 있다.

(제3 실시 형태의 변형예 2)

다음에, 상기 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 2에 대해 설명한다. 도 19는, 상기 제3 실시 형태에 있어서의 정전 용량형의 센서 SE의 변형예 2의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 센서 SE는 보호막 PF를 더 구비하고 있어도 좋다. 보호막 PF는, 제2 절연 기판(20)의 표면(외면 ES)의 상방에 설치되고, 금속선을 덮고 있다. 보호막 PF로 덮여지는 금속선으로서는, 검출 전극 Rx(검출선 LB), 더미 전극 DR, 접속선 LC 및 리드선 L을 들 수 있다. 예를 들어, 보호막 PF는 표시 영역 DA로부터 비표시 영역 NDA에 걸쳐서 설치되고, 패드(제1 패드 p1, 제2 패드 p2)는 노출되도록 형성되어 있다. 보호막 PF로서는 투명한 무기막이나 유기막을 이용할 수 있다. 본 변형예 2에서는, 무기막보다 투명도가 높은 유기막을 이용해서 보호막 PF를 형성하고 있다.

상기와 같이 구성된 제3 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 2에 있어서도, 상기 제3 실시 형태에서 얻어지는 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 액정 표시 장치 DSP는 보호막 PF를 갖고 있으므로, 보호막 PF는 금속선을 보호할 수 있다.

(제4 실시 형태)

다음에, 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 대해 상세하게 설명한다. 도 20은, 본 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 일부의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 리드선 L은 프레임 형상의 주변 차광층 LS의 내주연으로부터 평면적으로 거리를 두고 위치하고 있다. 여기서, 주변 차광층 LS는, 상술한 바와 같이, 비표시 영역 NDA 내에 설치되고, 표시 영역 DA의 외주연에 평면적으로 일치한 내주연을 갖고 있다.

여기서, 주변 차광층 LS의 내주연과 리드선 L 사이의 평면적인 거리를 제1 거리 M으로 한다. 바꾸어 말하면, 제1 거리 M은, 제2 절연 기판(20)의 표면(외면 ES, 표시면)을 따른 방향에서의 주변 차광층 LS의 내주연과 리드선 L 사이의 거리이다. 또한, 제2 절연 기판(20)의 표면 법선에 평행한 방향에서의 주변 차광층 LS와 리드선 L 사이의 거리를 제2 거리 g로 한다. 상기 제1 거리 M은, 상세하게는, 주변 차광층 LS의 내주연으로부터, 리드선 L의 주변 차광층 LS의 내주연과 평면적으로 대향하는 변까지의 평면적인 거리이다. 또한, 상기 제2 거리 g는, 상세하게는, 서로 대향하는 주변 차광층 LS의 표면과 리드선 L의 표면 사이의 거리이다.

본원 발명자들이 조사한 결과, 본 실시 형태에 있어서, 제1 거리 M은, 제2 거리 g의 0.4배 이상인 쪽이 바람직한 것을 알 수 있었다(M/g≥0.4). 또한, 제1 거리 M은, 제2 거리 g의 0.54배 이상인 쪽이 더 바람직한 것을 알 수 있었다(M/g≥0.54).

다음에, M/g≥0.4가 바람직한 이유에 대해 설명한다.

우선, 제 1 조사용의 센서 부착 액정 표시 장치 DSP를 준비했다. 제1 조사용의 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 있어서, g=150㎛, M=0㎛, M/g=0이다. 여기서는, 제2 절연 기판(20)의 두께가 150㎛이다. 리드선 L을 주변 차광층 LS의 상방에 설치함으로써, 액정 표시 장치 DSP의 입력면 IS의 법선 방향으로부터는, 투과광에 의해 리드선 L이 시인되는 사태를 방지할 수 있다. 즉, θ1=0°의 상태에서는, 리드선 L이 시인되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본원 발명자들이, 제1 조사용의 액정 표시 장치 DSP의 입력면 IS의 법선 방향으로부터 경사진 몇 개의 방향으로부터 리드선 L이 시인되는지 여부를 조사했다. 조사한 결과, θ1=0°의 상태 외에, θ1=20°, 30°, 35°, 55°, 60°, 70°의 상태의 시인 각도에 있어서도, 투과광에 의해 리드선 L이 시인되는 사태를 방지할 수 있는 것을 알 수 있었다. 그러나, θ1=40°, 45°, 50°의 상태의 시인 각도에 있어서는, 표시 영역 DA로부터의 투과광 중, 주변 차광층 LS에서 차광할 수 없었던 투과광에 의해 리드선 L이 시인되는 결과로 되었다. θ1=45°의 상태에서, 가장 리드선 L이 시인되기 쉬운 결과로 되었다.

따라서, 본원 발명자들은, 몇 개의 종류의 제2 조사용의 센서 부착 액정 표시 장치 DSP를 준비하고, θ1=45°의 상태에서 리드선 L이 시인되는지 여부를 조사했다. 도 21은, 제1 거리 M 및 제2 거리 g를 변화시킨 경우의 M/g의 값과, 판정 결과를 표로 나타내는 도면이다.

도 21에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 15종류의 제2 조사용의 센서 부착 액정 표시 장치 DSP를 준비했다. 제2 거리 g는 150㎛, 200㎛ 및 300㎛의 3가지이다. 여기서는, 액정 표시 장치 DSP는, 두께가 150㎛, 200㎛ 및 300㎛의 3종류의 제2 절연 기판(20)을 이용하고 있다. 제1 거리 M은, 0㎛, 30㎛, 60㎛, 90㎛ 및 120㎛의 5가지이다. 그리고, 리드선 L을 완전히 시인할 수 없었던 경우에는 Lv.1을 기재하고, 리드선 L을 거의 시인할 수 없었던 경우에는 Lv.2를 기재하고, 리드선 L을 시인하는 것이 할 수 있었던 경우에는 Lv.3을 기재했다.

도 21로부터 알 수 있는 바와 같이, M/g=0, 0.1, 0.15, 0.2 및 0.3의 경우, 본원 발명자들이 리드선 L을 시인할 수 있는 결과로 되었다. 그런데, M/g=0.4의 경우, 본원 발명자들은 리드선 L을 거의 시인할 수 없는 결과로 되었다. 또한, M/g=0.5, 0.6, 0.7의 경우, 본원 발명자들은 리드선 L을 전혀 시인할 수 없는 결과로 되었다.

상기의 점으로부터, 리드선 L의 시인성에 관한 본원 발명자들이 주관적인 육안 평가에서는, M/g≥0.4인 쪽이 바람직하고, M/g≥0.5인 쪽이 보다 바람직한 것을 알 수 있었다. 이에 의해, 경사 방향(θ1=45°)으로부터의 리드선 L의 시인성을 개선할 수 있다.

다음에, 본원 발명자들은, 제3 조사용의 센서 부착 액정 표시 장치 DSP를 준비하고, 리드선 L의 시인성에 관한 객관적인 평가를 행했다. 여기서, 제3 조사용의 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 있어서, g=150㎛이다. 즉, 제3 조사용의 센서 부착 액정 표시 장치 DSP는, 두께가 150㎛의 제2 절연 기판(20)을 이용하고 있다. 상기 제2 절연 기판(20)의 굴절률 n1은 1.5이다. 그리고, 시인하는 각도 θ1에 대한 M/g의 이론값을 산출함으로써, 상기 객관적인 평가를 행했다.

예를 들어, θ1=45°로 한 경우에서의, M/g의 값(이론값)을 산출하는 방법에 대해 설명한다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 우선, 투과광이, 제3 조사용의 액정 표시 장치 DSP의 입력면 IS의 법선에 대해 내측에 이루는 각도를 θ2로 한다. 그러면, M/g의 값과, 각도 θ2와의 관계는, 다음의 수학식 1로 표시된다.

또한, 각도 θ2와 각도 θ1과의 관계는, 다음의 수학식 2로 표시된다.

그러면, 수학식 1, 수학식 2 및 θ1=45°로부터, 다음의 수학식 3에 나타내는 바와 같이, M/g의 값을 산출할 수 있다.

또한, 수학식 3 및 g=150㎛로부터 제1 거리 M을 산출하면, M=80.25㎛가 된다.

상기의 점으로부터, 리드선 L의 시인성에 관한 객관적인 평가에서는, θ1=45°의 상태에서, M/g의 값이 대략 0.54 이상인 쪽이 바람직한 것을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 제1 거리 M의 값이 대략 80㎛ 이상인 쪽이 바람직한 것을 알 수 있다.

상기의 점으로부터, 이론적으로는, M/g≥0.54로 조정함으로써, 45°의 방향(θ1=45°)으로부터의 리드선 L의 시인성을 개선할 수 있다.

또한, 본원 발명자들은, θ1=45°의 상태의 M/g의 값뿐만 아니라, 0°≤θ1<45° 및 45°<θ1≤90°의 상태의 M/g의 값(이론값)에 대해서도 산출했다. 도 22는, 제3 조사용의 액정 표시 장치 DSP를 시인하는 각도 θ1에 대한 M/g의 값의 변화를 그래프로 나타내는 도면이다. 또한, 도 22에는, 기호 Lv.1, Lv.2, Lv.3을 기재하고, 리드선 L의 시인성에 관한 본원 발명자들의 주관적인 육안 평가의 판정 결과에 대해서도 나타내고 있다. 도 22에는 θ1=45°의 상태에서의, 주관적인 M/g의 값과, 객관적인 M/g의 값과의 정합성이 나타내어져 있다.

상술한 것으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본원 발명자들의 주관적인 평가와, 객관적인 평가를 종합하면, 상술한 바와 같이, M/g≥0.4이면 바람직하고, M/g≥0.54이면 보다 바람직하다.

상기와 같이 구성된 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 의하면, 액정 표시 장치 DSP는 액정 표시 패널 PNL과, 액정 표시 패널에 설치된 정전 용량형의 센서 SE를 구비하고 있다. 이로 인해, 본 실시 형태에 있어서도, 상기 제2 실시 형태에서 얻어지는 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

제1 거리 M은, 제2 거리 g의 0.4배 이상인 쪽이 바람직하다. 이에 의해, 주변 차광층 LS는 리드선 L을 거의 시인할 수 없는 상태로 투과광을 차폐할 수 있다. 또한, 제1 거리 M은, 제2 거리 g의 0.54배 이상인 쪽이 바람직하다. 이에 의해, 주변 차광층 LS는 리드선 L을 전혀 시인할 수 없는 상태로 투과광을 차폐할 수 있다.

상기의 점으로부터, 입력 위치 정보를 정확하게 검출할 수 있는 센서 부착 액정 표시 장치 DSP를 얻을 수 있다.

(제4 실시 형태의 변형예 1)

다음에, 상기 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 1에 대해 설명한다. 도 23은, 상기 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 1의 일부의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 23에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치 DSP는, 제1 절연 기판(10) 및 제2 절연 기판(20)과 다른 제3 절연 기판(30)을 더 구비하고 있다. 제3 절연 기판(30)은 유리 기판이나 수지 기판 등의 광투과성을 갖는 기판이다. 이 실시 형태에 있어서, 제3 절연 기판(30)은 유리로 형성되고, 액정 표시 장치 DSP의 표면에 위치하는 커버 유리로서 기능하고 있다. 정전 용량형의 센서 SE를 형성하는 금속 패턴이나 보호막 PF는 제3 절연 기판(30)의 상방에 형성되어 있다. 여기서는, 액정 표시 장치 DSP의 입력면 IS는 제3 절연 기판(30)의 표면이다.

본 변형예 1에 있어서도, M/g≥0.4이면 바람직하고, M/g≥0.54이면 보다 바람직하다. 여기서, 제2 거리 g는 금속 부재(리드선 L)와 대향한 영역에서의, 제2 절연 기판(20)의 두께와, 제2 광학 소자 OD2의 두께와, 보호막 PF의 두께와의 합이다.

(제4 실시 형태의 변형예 2)

다음에, 상기 제4 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 2에 대해 설명한다. 주변 차광층 LS는 리드선 L 이외의 금속 부재를 시인하기 어려운 상태로, 또는 전혀 시인할 수 없는 상태로 투과광을 차폐하는 것이어도 좋다.

상기 금속 부재로서는, 예를 들어, 상기 제2 패드 p2 등의 패드를 들 수 있다. 이 경우, 주변 차광층 LS의 내주연과 제2 패드 p2 사이의 평면적인 거리가, 제2 거리 g의 0.4배 이상이면 바람직하고, 0.54배 이상이면 보다 바람직하다.

(제5 실시 형태)

다음에, 제5 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 대해 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에 관한 액정 표시 장치 DSP는, 리드선 L에서 반사한 광의 색도와, 주변 차광층 LS에서 반사한 광의 색도와의 관계를 조정한 것 이외에, 상기 제2 실시 형태에 관한 액정 표시 장치 DSP와 마찬가지로 형성되어 있다.

주변 차광층은, 표시측에서 보아 리드선보다도 하방(안쪽)에 설치되므로, 표시측에서 보면, 리드선은 주변 차광층으로 덮여지는 것으로는 되지 않는다. 이로 인해, 표시측으로부터 주변 환경으로부터의 외광 등이 주변 차광층에서 반사되는 경우, 리드선의 광반사 특성에 따라서는, 주변 차광층 상에 설치되어 있음에도 불구하고, 시인될 가능성이 있다.

이러한 과제에 대해서는, 리드선의 반사 특성을 조정함으로써, 시인의 가능성을 저감시킬 수 있는 것으로 되지만, 리드선 L을 형성하기 위해 성막한 금속막의 두께 등에 의해, 리드선 L의 광반사 특성에 편차가 생길 수 있다. 리드선 L에서 반사한 광과, 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차가 클수록, 반사광에 의해, 리드선 L(금속선)의 패턴이 시인되기 쉬워진다.

따라서, 본원 발명자들은 리드선 L에서 반사한 광과, 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차를 작게 함으로써, 반사광에 의한 리드선 L의 시인성을 개선할 수 있는 것을 발견한 것이다. 특히, 본원 발명자들은 편광판(제2 광학 소자 OD2)을 개재한, 리드선 L에서 반사한 광과 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차가, 50 이하인 경우에, 리드선 L의 패턴이 시인하기 어렵게 되는 것을 발견한 것이다.

여기서, 상기 색차가 50 이하로 되는 경우의 실시예 1 내지 16과, 상기 색차가 50을 초과하는 경우의 비교예 1 내지 6에 대해 설명한다. 여기서는, 주변 차광층 LS에서 반사한 광의 색도는 고정하고, 리드선 L에서 반사한 광의 색도를 조정함으로써, 상기 색차(색도의 차)를 조정했다. 도 24는, 본 실시 형태의 실시예 1 내지 16과, 비교예 1 내지 6에 있어서의, (1) xyY 표색계로 나타내는 리드선 L에서 반사한 광의 색과, (2) L*a*b* 표색계로 나타내는 리드선 L에서 반사한 광의 색과, (3) 편광판(제2 광학 소자 OD2)을 개재하지 않았던 경우에서의 리드선 L에서 반사한 광과 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차 △Eab1과, (4) 편광판(제2 광학 소자 OD2) 너머에서의 리드선 L에서 반사한 광과 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차 △Eab2를 표로 나타내는 도면이다.

도 25는, 도 24에 도시한 실시예 1 내지 16과, 비교예 1 내지 6에 있어서의, xyY 표색계로 나타내는 리드선 L에서 반사한 광의 색을 xy 색도도로 나타내는 도면이다. 도 25에는 주변 차광층 LS에서 반사한 광의 색도도 나타내고 있다. 또한, 상기 xyY 표색계에 있어서, x와 y는 색도 좌표이며, Y는 명도이다. 또한, 상기 L*a*b* 표색계에 있어서, L*는 명도이며, a* 및 b*는 색상과 채도를 나타내는 색도이다.

상기와 같이 구성된 제5 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP에 의하면, 액정 표시 장치 DSP는 액정 표시 패널 PNL과, 액정 표시 패널에 설치된 정전 용량형의 센서 SE를 구비하고 있다. 이로 인해, 본 실시 형태에 있어서도, 상기 제2 실시 형태에서 얻어지는 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

편광판(제2 광학 소자 OD2)을 개재한, 리드선 L에서 반사한 광과 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차 △Eab2는 50 이하이다. 이에 의해, 리드선 L의 패턴을 시인하기 어렵게 할 수 있다.

상기의 점으로부터, 입력 위치 정보를 정확하게 검출할 수 있는 센서 부착 액정 표시 장치 DSP를 얻을 수 있다.

(제5 실시 형태의 변형예 1)

다음에, 상기 제5 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 1에 대해 설명한다. 편광판(제2 광학 소자 OD2)을 개재한, 패드(예를 들어, 제2 패드 p2)에서 반사한 광과 주변 차광층 LS에서 반사한 광과의 색차가 50 이하이어도 좋다. 이에 의해, 패드의 패턴을 시인하기 어렵게 할 수 있다.

(제5 실시 형태의 변형예 2)

다음에, 상기 제5 실시 형태에 관한 센서 부착 액정 표시 장치 DSP의 변형예 2에 대해 설명한다. 본 변형예 2에 있어서, 액정 표시 장치 DSP는 리드선 L이나 검출 전극 Rx 등의 금속 부재를 덮은 보호막 PF를 더 구비하고 있어도 좋다. 보호막 PF를 부가해도 상기 색차에 미치는 영향은 거의 없으므로, 이 경우도, 금속 부재의 패턴을 시인하기 어려운 상태를 유지할 수 있다.

다음에, 상술한 제2 내지 제5 실시 형태의 다른 변형예에 대해 설명한다.

제2 절연 기판(20)의 표면(외면 ES)의 상방의 금속 부재(예를 들어, 리드선 L, 검출선 LB)에는, 반사광에 의한 눈부심(glare)을 억제하기 위한 가공이 이루어져 있어도 좋다. 예를 들어, 금속선 상에 광반사 방지층을 적층함으로써, 반사광에 의한 눈부심을 억제할 수 있다. 이로 인해, 금속선이 반사광에 의해 시인되는 것에 의한, 액정 표시 장치 DSP의 외관의 악화를 억제할 수 있다.

상기 리드선 L, 검출 전극 Rx 및 접속선 LC는, 제2 절연 기판(20)의 내면[제2 절연 기판(20)의 제1 기판 SUB1에 대향하는 면]의 상방에 설치되어 있어도 좋다. 또는, 상기 리드선 L, 검출 전극 Rx 및 접속선 LC는, 제1 절연 기판(10)의 내면(제2 기판 SUB2에 대향하는 면)의 상방에 설치되어 있어도 좋다. 즉, 이들 리드선 L, 검출 전극 Rx 및 접속선 LC는, 액정 표시 패널 PNL 및 그 액정 표시 패널 PNL을 덮는 커버를 포함한 층 형상 구성 중 어느 한쪽의 층에 설치되어 있으면 된다.

상기 리드선 L, 검출 전극 Rx 등이 제1 절연 기판(10)과 제2 절연 기판(20) 사이에 위치하고 있는 경우, 구동 IC 칩 IC1 및 구동 IC 칩 IC2는 일체로 형성되어 있어도 좋다. 즉, 구동 IC 칩 IC1 및 구동 IC 칩 IC2는, 단일의 구동 IC 칩(구동부)에 집약되어 있어도 좋다. 이 경우, 상기 단일의 구동 IC 칩은 액정 표시 패널 PNL 및 제어 모듈 CM에 접속된다. 또한, 상기 단일의 구동 IC 칩은 액정 표시 패널 PNL에 형성된 배선이나 전극을 통하여 센서 SE(리드선 L)에 접속된다.

또한, 상술한 제1 구동부는, 상기 구동 IC 칩 IC1에 한정되는 것이 아니라, 다양하게 변형 가능하고, 화소 전극 PE를 사용해서 화상을 표시하는 표시 구동 시에 커먼 구동 신호를 공급하고, 검출 전극 Rx를 사용해서 센싱을 행하는 센싱 구동 시에 센서 구동 신호를 공급하는 구동부이면 된다. 한편, 상술한 제2 구동부는, 상기 구동 IC 칩 IC2에 한정되는 것이 아니라, 다양하게 변형 가능하고, 리드선 L에 접속되어 센싱 구동 시에 리드선 L로부터 출력되는 검출 전극 Rx의 센서 출력값을 검출하는 구동부이면 된다.

다음에, 상술한 제2 내지 제5 실시 형태 및 그들의 변형예에 관한 사항을, 이하의 (C1b) 내지 (C9b)에 나타낸다.

(C1b) 표시 영역과, 상기 표시 영역의 외측의 비표시 영역과, 상기 표시 영역 내에 설치되고 상기 표시 영역의 외주연에 겹친 테두리를 가진 공통 전극과, 상기 표시 영역 내에 설치된 화소 전극을 구비한 표시 패널과,

상기 표시 패널에 설치되고, 상기 공통 전극으로부터의 센서 신호를 받는 센서와,

상기 공통 전극에 기입 신호를 공급하고, 상기 공통 전극과 센서 사이에 센서 신호를 발생시키는 제1 구동부와,

상기 센서에 접속되어 상기 센서 신호의 변화를 나타내는 판독 신호를 판독하는 제2 구동부를 구비하고,

상기 센서는, 적어도 상기 표시 영역에 설치되어 상기 공통 전극과의 사이에 판독 신호를 발생시키는 검출 전극과, 상기 비표시 영역 내에 설치되어 상기 검출 전극과 제2 구동부를 접속하는 리드선과, 검출 전극과 리드선을 접속하는 접속선을 구비하고,

상기 리드선은, 상기 비표시 영역 내이며 또한 상기 공통 전극의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리를 둔 위치에 설치되어 있는 센서 부착 표시 장치.

(C2b) 상기 검출 전극은, 복수의 검출선으로 형성되고,

상기 복수의 검출선, 접속선 및 리드선은 금속으로 형성되어 있는 (C1b)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C3b) 상기 센서는, 다른 리드선과, 다른 검출 전극과, 다른 접속선을 더 갖고,

상기 리드선은, 상기 공통 전극의 테두리와 상기 다른 리드선 사이에 위치하고, 상기 공통 전극의 테두리를 따라서 연장되고, 상기 접속선에 접속된 선단부를 갖고,

상기 다른 리드선은, 상기 비표시 영역 내에 설치되고, 상기 리드선이 연장된 방향으로 연장되고, 상기 리드선의 선단부를 초과해서 위치하고 확장해서 형성된 선단부를 갖고,

상기 다른 접속선은, 상기 다른 리드선의 선단부와 상기 다른 검출 전극을 접속하고,

상기 다른 리드선의 선단부는, 상기 공통 전극의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리를 두고 위치하고 있는 (C1b)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C4b) 상기 리드선의 상기 공통 전극의 테두리와 대향하는 변과, 상기 다른 리드선의 선단부의 상기 공통 전극의 테두리와 대향하는 변은, 동일 평면 상에 위치하고 있는 (C3b)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C5b) 상기 표시 패널은, 상기 비표시 영역 내에 설치되고 상기 표시 영역의 외주연에 겹친 내주연을 가진 프레임 형상의 주변 차광층을 더 구비하고,

상기 표시 패널의 표시면을 따른 방향에서의 상기 주변 차광층의 내주연과 상기 리드선 사이의 거리를 제1 거리, 상기 표시면의 법선에 평행한 방향에서의 상기 주변 차광층과 상기 리드선 사이의 거리를 제2 거리로 하면,

상기 제1 거리는, 상기 제2 거리의 0.4배 이상인 (C1b)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C6b) 상기 센서는, 각각 상기 표시 패널의 상기 비표시 영역에 설치된 제1 패드 및 제2 패드를 더 구비하고,

상기 검출 전극은, 일단부가 상기 접속선 및 리드선을 경유해서 상기 제1 패드에 전기적으로 접속되고, 타단부가 상기 제2 패드에 전기적으로 접속되어 있는 (C1b)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C7b) 상기 표시 패널은, 서로 간격을 두고 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판을 더 구비하고,

상기 공통 전극 및 화소 전극은, 상기 제1 기판의 상기 제2 기판과 대향하는 내면측에 위치하고 있는 (C1b)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C8b) 상기 검출 전극은, 제1 방향으로 연장되고,

상기 리드선은, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 공통 전극의 테두리로부터 상기 제1 방향으로 상기 거리를 두고 위치하고,

상기 공통 전극은, 상기 제1 방향으로 서로 간격을 두고 배열되고 상기 제2 방향으로 연장되어 띠 형상으로 형성된 복수의 분할 전극을 갖고,

상기 복수의 분할 전극 중 단부의 분할 전극의 상기 리드선과 대향하는 일 측연부는, 상기 표시 영역의 외주연과 겹쳐 있는 (C1b)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

(C9b) 상기 표시 영역으로부터 상기 비표시 영역에 걸쳐서 설치된 편광판을 더 구비하고,

상기 표시 패널은, 상기 비표시 영역 내에 설치된 프레임 형상의 주변 차광층을 더 구비하고,

상기 편광판을 개재한, 상기 리드선에서 반사한 광과 상기 주변 차광층에서 반사한 광과의 색차는, 50 이하인 (C1b)에 기재된 센서 부착 표시 장치.

본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

예를 들어, 상술한 실시 형태에서는 표시 장치로서, 액정 표시 장치를 예로 개시했다. 그러나, 상술한 실시 형태는 유기 EL(electroluminescent) 표시 장치, 그 밖의 자발광형 표시 장치, 혹은 전기 영동 소자 등을 갖는 전자 페이퍼형 표시 장치 등, 다양한 플랫 패널형의 표시 장치에 적용 가능하다. 또한, 상술한 실시 형태는 중소형의 표시 장치로부터 대형의 표시 장치까지, 특별히 한정하지 않고 적용이 가능한 것은 물론이다.

Claims (17)

1. 화상을 표시하는 표시 영역에 배치된 공통 전극 및 화소 전극과, 상기 공통 전극과 대향하는 검출 전극과, 상기 검출 전극에 접속된 접속선과, 상기 표시 영역의 외측의 비표시 영역 내에 설치되고 상기 접속선을 통하여 상기 검출 전극에 전기적으로 접속된 리드선을 구비한 표시 패널과,
   상기 공통 전극에 대해, 상기 화소 전극을 사용해서 화상을 표시하는 표시 구동 시에 커먼(common) 구동 신호를 공급하고, 상기 검출 전극을 사용해서 센싱을 행하는 센싱 구동 시에 센서 구동 신호를 공급하는 제1 구동부와,
   상기 리드선에 접속되고 상기 센싱 구동 시에 상기 리드선으로부터 출력되는 상기 검출 전극의 센서 출력값을 검출하는 제2 구동부를 구비하고,
   상기 리드선과 상기 공통 전극은, 적어도 상기 센싱 구동 시에 소정 간격 이격되고,
   상기 리드선은, 상기 공통 전극의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리를 둔 위치에 설치되고,
   상기 검출 전극은, 복수의 검출선으로 형성되고,
   상기 복수의 검출선, 상기 접속선 및 상기 리드선은, 금속으로 형성되어 있는 센서 부착 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,
   제3 구동부를 더 구비하고,
   상기 표시 패널은, 상기 표시 영역의 단부에 배치된 실드 전극을 더 구비하고,
   상기 제3 구동부는, 상기 실드 전극에 대해, 상기 표시 구동 시에 상기 커먼 구동 신호를 공급하고, 상기 센싱 구동 시에 상기 센서 구동 신호와는 다른 전위로 유지하는 센서 부착 표시 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제3 구동부는, 상기 센싱 구동 시에 상기 실드 전극을 접지 전위로 유지하는 센서 부착 표시 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제3 구동부는, 상기 센싱 구동 시에 상기 실드 전극을 전기적으로 플로팅 상태로 전환하는 센서 부착 표시 장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 표시 패널은, 간격을 두고 서로 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판을 더 구비하고,
   상기 공통 전극, 상기 화소 전극 및 상기 실드 전극은, 상기 제1 기판의 상기 제2 기판과 대향하는 내면측에 위치하고,
   상기 검출 전극, 상기 접속선 및 상기 리드선은, 상기 제2 기판의 상기 제1 기판과 대향하는 측과는 반대의 외면측에 위치하는 센서 부착 표시 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 공통 전극은, 제1 방향으로 간격을 두고 배열되고 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 각각 연장된 제1 분할 전극 및 제2 분할 전극을 포함하고, 상기 제2 분할 전극이 상기 제1 분할 전극보다도 상기 표시 영역의 단부측에 위치하고,
   상기 표시 패널은, 상기 표시 영역의 단부에 배치된 실드 전극을 더 구비하고,
   상기 실드 전극은, 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역과의 경계와, 상기 제2 분할 전극 사이에 설치되어 있는 센서 부착 표시 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 분할 전극은 상기 제1 방향으로 제1 전극 폭을 갖고,
   상기 제2 분할 전극은 상기 제1 방향으로 상기 제1 전극 폭보다도 작은 제2 전극 폭을 갖는 센서 부착 표시 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 실드 전극은 상기 제1 방향으로 제3 전극 폭을 갖고,
   상기 제2 전극 폭과 상기 제3 전극 폭의 합은 상기 제1 전극 폭과 동등하고,
   상기 제3 전극 폭은 상기 제1 전극 폭의 절반 이하인 센서 부착 표시 장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 다른 리드선과, 다른 검출 전극과, 다른 접속선을 더 구비하고,
    상기 리드선은, 상기 공통 전극의 테두리와 상기 다른 리드선 사이에 위치하고, 상기 공통 전극의 테두리를 따라서 연장되고, 상기 접속선에 접속된 선단부를 갖고,
    상기 다른 리드선은, 상기 비표시 영역 내에 설치되고, 상기 리드선이 연장된 방향으로 연장되고, 상기 리드선의 선단부를 초과해서 위치하고 확장해서 형성된 선단부를 갖고,
    상기 다른 접속선은, 상기 다른 리드선의 선단부와 상기 다른 검출 전극을 접속하고,
    상기 다른 리드선의 선단부는, 상기 공통 전극의 테두리로부터 30㎛ 이상의 거리를 두고 위치하고 있는 센서 부착 표시 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 리드선의 상기 공통 전극의 테두리와 대향하는 변과, 상기 다른 리드선의 선단부의 상기 공통 전극의 테두리와 대향하는 변은, 동일 평면 상에 위치하고 있는 센서 부착 표시 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 상기 비표시 영역 내에 설치되고 상기 표시 영역의 외주연과 동일 평면 상에 위치한 내주연을 가진 프레임 형상의 주변 차광층을 더 구비하고,
    상기 표시 패널의 표시면을 따른 방향에서의 상기 주변 차광층의 내주연과 상기 리드선 사이의 거리를 제1 거리, 상기 표시면의 법선에 평행한 방향에서의 상기 주변 차광층과 상기 리드선 사이의 거리를 제2 거리로 하면,
    상기 제1 거리는, 상기 제2 거리의 0.4배 이상인 센서 부착 표시 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 각각 상기 비표시 영역에 설치된 제1 패드 및 제2 패드를 더 구비하고,
    상기 검출 전극은, 일단부가 상기 접속선 및 리드선을 경유해서 상기 제1 패드에 전기적으로 접속되고, 타단부가 상기 제2 패드에 전기적으로 접속되어 있는 센서 부착 표시 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 서로 간격을 두고 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판을 더 구비하고,
    상기 공통 전극 및 상기 화소 전극은, 상기 제1 기판의 상기 제2 기판과 대향하는 내면측에 위치하고 있는 센서 부착 표시 장치.
16. 제1항에 있어서,
    상기 검출 전극은, 제1 방향으로 연장되고,
    상기 리드선은, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 공통 전극의 테두리로부터 상기 제1 방향으로 상기 거리를 두고 위치하고,
    상기 공통 전극은, 상기 제1 방향으로 서로 간격을 두고 배열되고 상기 제2 방향으로 연장되어 띠 형상으로 형성된 복수의 분할 전극을 갖고,
    상기 복수의 분할 전극 중 단부의 분할 전극의 상기 리드선과 대향하는 일 측연부는, 상기 표시 영역의 외주연과 동일 평면 상에 위치하고 있는 센서 부착 표시 장치.
17. 제1항에 있어서,
    상기 표시 영역으로부터 상기 비표시 영역에 걸쳐서 설치된 편광판을 더 구비하고,
    상기 표시 패널은, 상기 비표시 영역 내에 설치된 프레임 형상의 주변 차광층을 더 구비하고,
    상기 편광판을 개재한, 상기 리드선에서 반사한 광과 상기 주변 차광층에서 반사한 광과의 색차는, 50 이하인 센서 부착 표시 장치.

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