(57)【要約】【課題】薄型化を実現すると共に、透明電極パターンの不可視化を達成する。【解決手段】表示装置全体で透明電極パターンの不可視化を達成する。複数の画素電極２２と駆動電極４３が、ＴＦＴ基板２１と第２基板４１との間に配置されている。複数の検出電極４４は第２基板４１の駆動電極４３と反対の側に配置され、電極隣接層（例えば接着層４８）が第２基板４１と複数の検出電極４４に接し、その屈折率ｎａ（ｎｏ）が第２基板４１の屈折率ｎｓから４４検出電極の屈折率ｎｐまでの範囲内である。【選択図】図１０
2010231186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とが互いに対向する２つの面の前記第１基板の側に配置された複数の画素電極と、
前記画素電極に供給される画像信号に基づいて画像表示機能を発揮する表示機能層と、
前記２つの面の何れか一方の側に前記複数の画素電極と対向して配置された駆動電極と、
前記第２基板の、前記駆動電極と反対側の面に配置されて一方向に分離され、前記駆動電極との間に容量を形成する複数の検出電極と、
前記第２基板と前記複数の検出電極に接して配置されて、複数の検出電極を覆う電極隣接層と、
を有し、
前記電極隣接層が、前記第２基板の屈折率と等しい屈折率から前記検出電極の屈折率と等しい屈折率までの範囲内の屈折率を有する
表示装置。
【請求項２】
前記電極隣接層の屈折率ｎａは、屈折率を規定する際の波長を５５０ｎｍとしたときに前記検出電極の屈折率ｎｐおよび前記第２基板の屈折率ｎｓとの関係が次式(1)、すなわち、
ｎｐ≦ｎｓの場合  ｎｐ≦ｎａ≦ｎｓ
ｎｐ＞ｎｓの場合  ｎｐ≧ｎａ＞ｎｓ  …式(1)
を満たす請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電極隣接層の屈折率が、屈折率を規定する際の波長を５５０ｎｍとしたときに、前記第２基板の屈折率と、前記検出電極の屈折率との中間となっている
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
屈折率を規定する際の波長を５５０ｎｍとしたときに、前記電極隣接層の屈折率が、前記第２基板の屈折率と前記検出電極の屈折率との間において、屈折率差の中心から屈折率差全体の大きさの−２１％から＋１４％で規定される範囲内となっている
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
屈折率を規定する際の波長を５５０ｎｍとしたときに、前記電極隣接層の屈折率が、前記第２基板の屈折率と前記検出電極の屈折率との間において、屈折率差の中心から屈折率差全体の大きさの−１４％から＋７％で規定される範囲内となっている
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記電極隣接層は、偏光板または偏光板を含む光学機能層を、前記検出電極が配置された前記第２基板の面に接着する接着層である
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記電極隣接層は塗布型の偏光材料の下地層として設けられた配向膜により形成されている
請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記電極隣接層は、前記複数の検出電極を保護する保護層である
請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記保護層は、珪素酸化物と珪素窒化物の何れかの一方より構成され、または、珪素酸化物と珪素窒化物の何れか一方を含む化合物により構成される
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記接着層は、珪素酸化物と珪素窒化物の何れか一方を含む化合物により構成される
請求項６に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記複数の検出電極が接する前記第２基板の面の有効表示領域内において、前記複数の検出電極が接していない領域の面積が、前記有効表示領域の２０％以下である
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記検出電極は、単数または複数の色が割り当てられた画素領域を開口する開口部を有する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記開口部が、青の画素領域を開口する前記検出電極の位置に形成されている
請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記複数の検出電極のそれぞれで電圧変化を検出可能な検出回路を有する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記駆動電極が、前記複数の検出電極の分離配置方向と直交する方向で複数の駆動電極に分離され、
前記表示機能層へ印加される電圧の基準となる電圧と、前記容量が一部の検出電極で変化したことを検出するための駆動電圧とを、前記複数の駆動電極に供給する駆動回路を有する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記表示装置は、前記第１基板と前記第２基板との間に封入された前記表示機能層としての液晶層を有する液晶表示装置である
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１７】
互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とが互いに対向する２つの面の前記第１基板の側に配置された複数の画素電極と、
前記画素電極に供給される画像信号に基づいて画像表示機能を発揮する表示機能層と、
前記２つの面の何れか一方の側に前記複数の画素電極と対向して配置された駆動電極と、
前記第２基板の、前記駆動電極と反対側の面に配置されて一方向に分離され、前記駆動電極との間に容量を形成する複数の検出電極と、
前記第２基板と前記複数の検出電極に接して配置されて、複数の検出電極を覆う保護層と、
を有し、
前記保護層の屈折率ｎｏは、屈折率を規定する際の波長を５５０ｎｍとしたときに前記検出電極の屈折率ｎｐおよび前記第２基板の屈折率ｎｓとの関係が次式(2)、すなわち、
ｎｐ≦ｎｓの場合  ｎｐ≦ｎｏ≦ｎｓ
ｎｐ＞ｎｓの場合  ｎｓ≧ｎｏ＞ｎｐ…式(2)
を満たす表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザが指等で触れることにより情報入力が可能なタッチセンサの機能をもつ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、接触検出装置は、検出面に対しユーザの指やペン等が接触し、あるいは、近接したことを検出する装置である。
【０００３】
いわゆるタッチパネルと呼ばれる接触検出装置が知られている。タッチパネルは、表示パネルに重ねて形成し、表示面に画像として各種のボタンを表示させることにより、通常のボタンの代わりとして情報入力を可能とする。この技術を小型のモバイル機器に適用すると、ディスプレイとボタンの配置の共用化が可能で画面の大型化、あるいは、操作部の省スペース化や部品点数の削減という大きなメリットをもたらす。
【０００４】
このように“タッチパネル”というとき、一般には、表示装置と組み合わされるパネル状の接触検出装置を指す。
しかしながら、タッチパネルを液晶パネルに設けると、液晶モジュールの全体の厚さが厚くなる。そこで、例えば特許文献１には、薄型化に適した構造の、静電容量型タッチパネル付き液晶表示素子が提案されている。
静電容量式のタッチセンサは、駆動電極と、当該駆動電極と静電容量を形成する複数の検出電極を有する。
一例として、液晶表示素子の観察側基板とその外面に配置された観察用偏光板との間にタッチパネル用導電膜（検出電極）を設けることが可能である。この構造では、タッチパネル用導電膜（検出電極）と偏光板の外面との間に、偏光板の外面をタッチ面とした静電容量型タッチパネルを形成し、薄型化が図られる。
【０００５】
しかし、一般に駆動電極や検出電極のパターンは画素ピッチより大きく、電極の重なり具合に応じた透過率差が原因で電極パターンが表示面から視覚されてしまうことがある。
【０００６】
そこで、特許文献１には、例えばディスプレイ装置の上部に配置される容量式センサにおいて、透明な導体と基板とを接着剤を介して接合することが記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には液晶表示装置のセルの裏面にＩＴＯを成膜し、ＩＴＯ上に偏光板を接着する方法が提案されている。
【０００８】
また、電極パターンを不可視化に関連し、例えば特許文献３には、検出電極をパターニングした際に透明電極を人の目に視認されないようにパターン間に非導通の透明電極を配置したタッチパネル構造が提案されている。
【０００９】
タッチパネル単体で特許文献３に記載のように不可視化のための工夫を行うと、ある程度、透明電極のパターンを視認できなくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００３−５１１７９９号公報
【特許文献２】米国特許公開公報第２００８−００６２１３９号明細書
【特許文献３】特開２００８−１２９７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、２次元の座標を検出するためにはＸ軸方向に並ぶ複数の透明な導体とＹ方向に並ぶ複数の透明な導体とを形成するための基板を例えばディスプレイ装置の上部に配置する必要がある。従って、センサシステムを搭載したディスプレイ装置全体としての厚さが増大する問題がある。また、特許文献１には、透明な導体が直接パターン化された透明基板と他の透明基板とを接着する接着剤の、不可視化のために求められる光学的特性について述べられていない。
【００１２】
上記特許文献２に記載の技術では、ディスプレイ装置全体としての厚さが増大すると共に、通常の（液晶）表示装置に用いられるガラス基板および偏光板の屈折率とＩＴＯの屈折率は、偏光板、ガラス基板、そしてＩＴＯの順に高くなるため、ＩＴＯの配線が見え易くなる。
【００１３】
本発明は、タッチセンサ機能を有する表示装置全体として薄型化を実現すると共に、透明電極パターンの不可視化を達成した表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に関わる表示装置は、互いに対向する第１および第２基板、複数の画素電極、表示機能層、駆動電極、複数の検出電極、電極隣接層を有する。
前記複数の画素電極は、前記第１基板と前記第２基板とが互いに対向する２つの面の前記第１基板の側に配置されている。
前記表示機能層は、前記画素電極に供給される画像信号に基づいて画像表示機能を発揮する。
前記駆動電極は、前記２つの面の何れか一方の側に前記複数の画素電極と対向して配置されている。
前記複数の検出電極は、前記第２基板の、前記駆動電極と反対側の面に配置されて一方向に分離され、前記駆動電極との間に容量を形成する。
前記電極隣接層は、前記第２基板と前記複数の検出電極に接して配置されて、複数の検出電極を覆う。
【００１５】
本発明において、前記電極隣接層が、前記第２基板の屈折率と等しい屈折率から前記検出電極の屈折率と等しい屈折率までの範囲内の屈折率を有する。
【００１６】
この構成によれば、互いに対向する第１および第２基板の間に駆動電極が配置されるため、第１および第２基板の外側に駆動電極を配置するための基板が不要となる。そして、電極隣接層が、第２基板と検出電極との屈折率差を緩和するように屈折率調整の役目をする。
【００１７】
本発明に関わる他の表示装置は、上記表示装置と同様に、第１基板および第２基板と、複数の画素電極と、表示機能層と、駆動電極とを有する。
この他の表示装置は、前記第２基板と前記複数の検出電極に接して配置されて、複数の検出電極を覆う保護層をさらに有する。この保護層の屈折率ｎｏは、屈折率を規定する際の波長を５５０ｎｍとしたときに前記検出電極の屈折率ｎｐおよび前記第２基板の屈折率ｎｓとの関係が次式(2)、すなわち、
ｎｐ≦ｎｓの場合  ｎｐ≦ｎｏ≦ｎｓ
ｎｐ＞ｎｓの場合  ｎｓ≧ｎｏ＞ｎｐ…式(2)
を満たす。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、タッチセンサ機能を有する表示装置全体として薄型化を実現すると共に、透明電極パターンの不可視化を達成した表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１〜第８の実施の形態および実施例１，２に関わるタッチセンサ部の動作を説明するための等価回路図と概略断面図である。
【図２】図１に示すタッチセンサ部に指が接触または接近した場合の、同等価回路図と同概略断面図である。
【図３】実施形態に関わるタッチセンサ部の入出力波形を示す図である。
【図４】第１〜第８の実施の形態および実施例１，２に関わる表示装置のタッチ検出のための電極パターンと、その駆動回路との接続を示す平面図と概略断面図である。
【図５】第１〜第８の実施の形態および実施例１，２に関わる表示装置の画素回路の等価回路図である。
【図６】第１〜第８の実施の形態および実施例１，２に関わる表示装置のセンサ駆動部の回路図である。
【図７】第１〜第８の実施の形態および実施例１，２に関わる表示装置の電圧検出器の回路図である。
【図８】第１の実施の形態に関わる液晶表示装置の表示面側構造を強調した概略断面図である。
【図９】第２の実施の形態に関わる液晶表示装置の表示面側構造を強調した概略断面図である。
【図１０】第３の実施の形態に関わる液晶表示装置の表示面側構造を強調した概略断面図である。
【図１１】第４の実施の形態に関わる液晶表示装置の表示面側構造を強調した概略断面図である。
【図１２】第５の実施の形態に関わる検出電極のレイアウト図である。
【図１３】第６の実施の形態に関わる検出電極および浮遊電極のレイアウト図である。
【図１４】静電容量式のタッチセンサＴＳが駆動されたときの様子を示す図である。
【図１５】第７の実施形態に関わる液晶表示装置の透過平面図である。
【図１６】第８の実施の形態における構成例１の概略断面構造図である。
【図１７】第８の実施の形態における構成例２の概略断面構造図である。
【図１８】第８の実施の形態における構成例３の概略断面構造図である。
【図１９】第８の実施の形態における構成例４の概略断面構造図である。
【図２０】第１〜第８の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図である。
【図２１】第１〜第８の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【図２２】第１〜第８の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図である。
【図２３】第１〜第８の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えた携帯端末装置の開状態と閉状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態を、表示装置が液晶表示装置である場合を例として図面を参照して説明する。
以下、次の順で説明を行う。
１．第１の実施の形態：第２基板、接着層および検出電極による屈折率調整する。
２．第２の実施の形態：接着層を偏光板の貼り合わせに用いる場合である。
３．第３の実施の形態：接着層と偏光板の機能が一体化する場合である。
４．第４の実施の形態：第２基板、保護層、検出電極による屈折率調整する場合である。
５．第５の実施の形態：第１基板側の電極配置例１を示す。
６．第６の実施の形態：第１基板側の電極配置例２を示す。
７．第７の実施の形態：色と検出電極との関係を規定した表示装置である。
８．第８の実施の形態：液晶表示装置のその他の具体的構成例を示す。
９．実施例１
１０．実施例２
１１．適用例（電子機器の実施例）
【００２１】
以下の実施の形態では、いわゆるタッチセンサの機能を表示パネルに一体化して形成した、タッチセンサ付き液晶表示装置を例とする。
【００２２】
＜１．第１の実施の形態＞
タッチセンサの検出電極（表示面側で指等が近接する電極）よりパネル内部に設けられ、検出のための静電容量を検出電極との間に形成するもう片方の電極を、駆動電極という。駆動電極は、タッチセンサ専用の駆動電極であってもよいが、より薄型化のために望ましい構成として、ここでは駆動電極は、タッチセンサの走査駆動と、画像表示装置の、いわゆるＶＣＯＭ反転駆動とを同時に行う兼用電極である。なお、薄型化のためにタッチセンサの走査電極とＶＣＯＭ駆動電極とは電極としては兼用されているが、後述するようにタッチセンサの走査駆動とＶＣＯＭ駆動の駆動自体は互いに独立して行われる。
この場合を例として、以下、図面を用いて本実施の形態を説明する。なお、単に駆動電極というと、どちらの駆動かが紛らわしいため、ここでは対向電極と呼ぶ。
【００２３】
［タッチ検出の基本構成と動作］
最初に、以下の他の実施形態に共通な事項として、図１〜図３を参照して、本実施形態の表示装置におけるタッチ検出の基本を説明する。
図１（Ａ）と図２（Ａ）は、タッチセンサ部の等価回路図、図１（Ｂ）と図２（Ｂ）は、タッチセンサ部の構造図（概略断面図）である。ここで図１は、被検出物としての指がセンサに近接していない場合、図２がセンサに近接または接触している場合をそれぞれ示す。
【００２４】
図解するタッチセンサ部は、静電容量型タッチセンサであり、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように容量素子からなる。具体的に、誘電体と、誘電体を挟んで対向配置する１対の電極、すなわち駆動電極Ｅ１および検出電極Ｅ２とから容量素子（静電容量）Ｃ１が形成されている。
図１（Ａ）および図２（Ａ）に示すように、容量素子Ｃ１は、駆動電極Ｅ１がＡＣパルス信号Ｓｇを発生する交流信号源Ｓに接続され、検出電極Ｅ２が電圧検出器ＤＥＴに接続される。このとき検出電極Ｅ２は抵抗Ｒを介して接地されることで、ＤＣレベルが電気的に固定される。
【００２５】
交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１に所定の周波数、例えば数[ｋＨｚ]〜数十[ｋＨｚ]程度のＡＣパルス信号Ｓｇを印加する。このＡＣパルス信号Ｓｇの波形図を図３（Ｂ）に例示する。
すると検出電極Ｅ２に、図３（Ａ）に示すような出力波形（検出信号Ｖｄｅｔ）が現れる。
なお、詳細は後述するが、本発明の実施形態では、駆動電極Ｅ１が液晶駆動のための対向電極（画素電極に対向する、複数画素で共通の電極）に相当する。ここで対向電極は液晶駆動のため、いわゆるＶｃｏｍ反転駆動と称される交流駆動がなされる。よって、本発明の実施形態では、Ｖｃｏｍ反転駆動のためのコモン駆動信号Ｖｃｏｍを、駆動電極Ｅ１をタッチセンサのために駆動するＡＣパルス信号Ｓｇとしても用いる。
【００２６】
指を接触していない図１に示す状態では、容量素子Ｃ１の駆動電極Ｅ１が交流駆動され、その充放電にともなって検出電極Ｅ２に交流の検出信号Ｖｄｅｔが出現する。以下、このときの検出信号を「初期検出信号Ｖｄｅｔ０」と表記する。検出電極Ｅ２側はＤＣ接地されているが高周波的には接地されていないため交流の放電経路がなく、初期検出信号Ｖｄｅｔ０のパルス波高値は比較的大きい。ただし、ＡＣパルス信号Ｓｇが立ち上がってから時間が経過すると、初期検出信号Ｖｄｅｔ０のパルス波高値が損失のため徐々に低下している。図３（Ｃ）に、スケールとともに波形を拡大して示す。初期検出信号Ｖｄｅｔ０のパルス波高値は、初期値の２.８[Ｖ]から高周波ロスによって僅かな時間の経過で０.５[Ｖ]ほど、低下している。
【００２７】
この初期状態から、指が検出電極Ｅ２に接触、または、影響を及ぼす至近距離まで接近すると、図２（Ａ）に示すように、検出電極Ｅ２に容量素子Ｃ２が接続された場合と等価な状態に回路状態が変化する。これは、高周波的に人体が、片側が接地された容量と等価になるからである。
この接触状態では、容量素子Ｃ１とＣ２を介した交流信号の放電経路が形成される。よって、容量素子Ｃ１とＣ２の充放電に伴って、容量素子Ｃ１,Ｃ２に、それぞれ交流電流Ｉ１,Ｉ２が流れる。そのため、初期検出信号Ｖｄｅｔ０は、容量素子Ｃ１とＣ２の比等で決まる値に分圧され、パルス波高値が低下する。
【００２８】
図３（Ａ）および図３（Ｃ）に示す検出信号Ｖｄｅｔ１は、この指が接触したときに検出電極Ｅ２に出現する検出信号である。図３（Ｃ）から、検出信号の低下量は０.５[Ｖ]〜０.８ [Ｖ]程度であることが分かる。
図１および図２に示す電圧検出器ＤＥＴは、この検出信号の低下を、例えば閾値Ｖｔｈを用いて検出することにより、指の接触を検出する。
【００２９】
［表示装置の構成］
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に、本実施形態に関わる表示装置の電極と、その駆動や検出のための回路の配置に特化した平面図を示す。また、図４（Ｄ）に、本実施形態に関わる表示装置の概略的な断面構造を示す。図４（Ｄ）は、例えば行方向（画素表示ライン方向）の６画素分の断面を表している。図５は、画素の等価回路図である。
図４に図解する表示装置は、「表示機能層」としての液晶層を備える液晶表示装置である。
【００３０】
液晶表示装置は、前述したように、液晶層を挟んで対抗する２つの画素のうち、複数の画素で共通な電極であり、画素ごとに階調表示のための信号電圧に対し基準電圧を付与するコモン駆動信号Ｖｃｏｍが印加される電極（対向電極）を有する。本発明の実施形態では、この対向電極をセンサ駆動のための電極としても用いる。
図４（Ｄ）では断面構造を見易くするために、この本発明の主要な構成である、対向電極、画素電極および検出電極についてはハッチングを付すが、それ以外の部分（基板、絶縁膜および機能膜等）についてはハッチングを省略している。このハッチングの省略は、これ以降の他の断面構造図においても同様である。
【００３１】
液晶表示装置１は、図５に示す画素がマトリクス配置されている。
各画素は、図５に示すように、画素のセレクト素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；thin film transistor、以下、ＴＦＴ２３と表記）と、液晶層６の等価容量Ｃ６と、保持容量（付加容量ともいう）Ｃｘとを有する。液晶層６を表す等価容量Ｃ６の一方側の電極は、画素ごとに分離されてマトリクス配置された画素電極２２であり、他方側の電極は複数の画素で共通な対向電極４３である。
【００３２】
ＴＦＴ２３のソースとドレインの一方に画素電極２２が接続され、ＴＦＴ２３のソースとドレインの他方に信号線ＳＩＧが接続されている。信号線ＳＩＧは不図示の垂直駆動回路に接続され、信号電圧を持つ映像信号が信号線ＳＩＧに垂直駆動回路から供給される。
対向電極４３には、コモン駆動信号Ｖｃｏｍが与えられる。コモン駆動信号Ｖｃｏｍは、中心電位を基準として正と負の電位を、１水平期間（１Ｈ）ごとに反転した信号である。
ＴＦＴ２３のゲートは行方向、即ち表示画面の横方向に並ぶ全ての画素ＰＩＸで電気的に共通化され、これにより走査線ＳＣＮが形成されている。走査線ＳＣＮは、不図示の垂直駆動回路から出力され、ＴＦＴ２３のゲートを開閉するためのゲートパルスが供給される。そのため走査線ＳＣＮはゲート線とも称せられる。
【００３３】
図５に示すように、保持容量Ｃｘが等価容量Ｃ６と並列に接続されている。保持容量Ｃｘは、等価容量Ｃ６では蓄積容量が不足し、ＴＦＴ２３のリーク電流などによって書き込み電位が低下するのを防止するために設けられている。また、保持容量Ｃｘの追加はフリッカ防止や画面輝度の一様性向上にも役立っている。
【００３４】
このような画素が配置された液晶表示装置１は、断面構造（図４（Ｄ））で見ると、断面に現れない箇所で図５に示すＴＦＴ２３が形成され画素の駆動信号（信号電圧）が供給される基板（以下、駆動基板２という）と、駆動基板２に対向して配置された対向基板４と、駆動基板２と対向基板４との間に配置された液晶層６とを備えている。
【００３５】
駆動基板２は、図５のＴＦＴ２３が形成された回路基板としてのＴＦＴ基板２１（基板ボディ部はガラス等からなる）と、このＴＦＴ基板２１上にマトリクス配置された複数の画素電極２２とを有する。
ＴＦＴ基板２１に、各画素電極２２を駆動するための図示しない表示ドライバ（垂直駆動回路、水平駆動回路等）が形成されている。また、ＴＦＴ基板２１に、図５に示すＴＦＴ２３、ならびに、信号線ＳＩＧおよび走査線ＳＣＮ等の配線が形成されている。ＴＦＴ基板２１に、後述するタッチ検出動作を行う検出回路が形成されていてもよい。
【００３６】
対向基板４は、ガラス基板４１と、このガラス基板４１の一方の面に形成されたカラーフィルタ４２と、カラーフィルタ４２の上（液晶層６側）に形成された対向電極４３とを有する。カラーフィルタ４２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ層を周期的に配列して構成したもので、画素ＰＩＸ（画素電極２２）ごとにＲ、Ｇ、Ｂの３色の１色が対応付けられている。なお、１色が対応付けられている画素をサブ画素といい、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のサブ画素を画素という場合があるが、ここではサブ画素も画素ＰＩＸと表記する。
対向電極４３は、タッチ検出動作を行うタッチセンサの一部を構成するセンサ駆動電極としても兼用されるものであり、図１および図２における駆動電極Ｅ１に相当する。
【００３７】
対向電極４３は、コンタクト導電柱７によってＴＦＴ基板２１と連結されている。このコンタクト導電柱７を介して、ＴＦＴ基板２１から対向電極４３に交流パルス波形のコモン駆動信号Ｖｃｏｍが印加されるようになっている。このコモン駆動信号Ｖｃｏｍは、図１および図２の交流信号源Ｓから供給されるＡＣパルス信号Ｓｇに相当する。
【００３８】
ガラス基板４１の他方の面（表示面側）には、検出電極４４が形成され、さらに、検出電極４４の上には、保護層４５が形成されている。検出電極４４は、タッチセンサの一部を構成するもので、図１および図２における検出電極Ｅ２に相当する。ガラス基板４１に、後述するタッチ検出動作を行う検出回路が形成されていてもよい。
【００３９】
液晶層６は、「表示機能層」として、印加される電界の状態に応じて厚さ方向（電極の対向方向）を通過する光を変調する。液晶層６は、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）、ＶＡ（垂直配向）、ＥＣＢ（電界制御複屈折）等の各種モードの液晶材料が用いられる。
【００４０】
なお、液晶層６と駆動基板２との間、および液晶層６と対向基板４との間には、それぞれ配向膜が配設される。また、駆動基板２の反表示面側（即ち背面側）と対向基板４の表示面側には、それぞれ偏光板が配置される。これらの光学機能層は、図４で図示を省略している。
【００４１】
対向電極４３は、図４（Ａ）に示すように、画素配列の行または列、本例では列の方向（図の縦方向）に分割されている。この分割の方向は、表示駆動における画素ラインの走査方向、すなわち不図示の垂直駆動回路が走査線ＳＣＮを順次活性化していく方向と対応する。
対向電極４３は、合計でｎ個に分割されている。よって、対向電極４３＿１,４３＿２,…,４３＿ｍ,…,４３＿ｎは、行方向に長い帯状のパターンを有して面状配置され、当該面内で互いの離間距離をとって平行に敷き詰められている。
このｎ分割された対向電極４３＿１〜４３＿ｎの分割配置ピッチが、（サブ）画素ピッチ、あるいは、画素電極の配置ピッチの自然数倍に設定されていることが望ましい。
【００４２】
なお、図４に示す符号“ＥＵ”はｍ（＞２）本の対向電極の集合を有し、この単位で交流駆動が行われる。この単位を、交流駆動電極ユニットＥＵと呼ぶ。この交流駆動の単位を１画素ラインより大きくするのはタッチセンサの静電容量を大きくして検出感度を上げるためである。その一方で、交流駆動電極ユニットＥＵを画素ピッチ単位の自然数倍でシフトさせて、シフトの不可視化を図ることができる。
【００４３】
その一方、このように対向電極の交流駆動電極ユニットＥＵを単位とするＶｃｏｍ駆動において、そのシフト動作は、不図示の垂直駆動回路（書き込み駆動走査部）内に設けられた、「交流駆動走査部」としてのＶｃｏｍ駆動回路９により行われる。Ｖｃｏｍ駆動回路９の動作は、「ｍ本の対向電極の配線を同時に、かつ、Ｖｃｏｍ駆動電圧と同じ電位または異なる電位で交流駆動する交流信号源Ｓ（図１および図２参照）を列方向に移動して、選択する対向電極を１つずつ変えながら列方向に走査する動作」に等しいとみなせる。
【００４４】
電極駆動のＶｃｏｍ駆動と、それによる駆動電極自身の不可視化は、望ましいが本発明で必須ではない。
本発明は、シフト駆動する、しないに拘らず、表示装置全体で透明電極の配置に起因したパターンの不可視化を図るために、駆動基板２側の屈折率の不均一を対向基板４側において調整するための構成を提供する。
【００４５】
図４に示すように、表示部の周辺領域に、Ｖｃｏｍ駆動回路９とともにセンサ検出部８が設けられている。
以下、Ｖｃｏｍ駆動回路９内のＡＣパルス信号Ｓｇを発生する交流信号源Ｓと、センサ検出部８の基本構成である電圧検出器ＤＥＴとの回路例を説明する。
【００４６】
[駆動部および検出部の基本構成例]
図６は、本発明にかかる実施形態において、交流信号源Ｓ（図１,図２及び図４参照）として用いることが可能なセンサ駆動部９Ａの詳細構成を示す図である。
センサ駆動部９Ａは、図６に示すように、制御部９１と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２と、ラッチ回路９２と、バッファ回路９３と、第３スイッチＳＷ３とを有しており、交流信号源として機能するように構成されている。センサ駆動部９Ａは、たとえば、数[ｋＨｚ]〜数十[ｋＨｚ]の周波数の交流矩形波であって、コモン駆動信号ＶｃｏｍであるＡＣパルス信号Ｓｇ（図３（Ｂ）参照）を、対向電極４３へ印加する。
【００４７】
センサ駆動部９Ａを構成する各部について順次説明する。
センサ駆動部９Ａにおいて、制御部９１は、図６に示すように、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２と、第３スイッチＳＷ３とのそれぞれのスイッチング動作を制御する回路として構成されている。
【００４８】
センサ駆動部９Ａにおいて、第１スイッチＳＷ１は、図６に示すように、一方の端子がラッチ回路９２に電気的に接続されている。そして、第１スイッチＳＷ１は、制御部９１によるスイッチング制御によってオン状態にされたときに、プラス電圧Ｖ（＋）をラッチ回路９２に印加するように構成されている。
【００４９】
センサ駆動部９Ａにおいて、第２スイッチＳＷ２は、図６に示すように、一方の端子がラッチ回路９２に電気的に接続されている。そして、第２スイッチＳＷ２は、制御部９１による制御によってオン状態にされたときに、マイナス電圧Ｖ（−）をラッチ回路９２に印加するように構成されている。
【００５０】
センサ駆動部９Ａにおいて、ラッチ回路９２は、入力端子が、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２とのそれぞれに電気的に接続されている。また、ラッチ回路９２は、出力端子が、バッファ回路９３を介して、第３スイッチＳＷ３に電気的に接続されている。
【００５１】
センサ駆動部９Ａにおいて、バッファ回路９３は、波形整形部であって、プラス電圧Ｖ（＋）とマイナス電圧Ｖ（−）に、入力電位を電位補償して出力する回路として設けられている。
【００５２】
センサ駆動部９Ａにおいて、第３スイッチＳＷ３は、制御部９１によってスイッチング動作が制御される。ここでは、第３スイッチＳＷ３は、オン状態にされたときには、対向電極４３に電気的に接続される。一方で、オフ状態にされたときには、非活性のＧＮＤ接続となる。
【００５３】
このように構成されたセンサ駆動部９Ａは、複数の対向電極４３のそれぞれに対応するように設けられている。
上記のようなセンサ駆動部９Ａ（交流信号源Ｓ）は、たとえば、液晶表示装置１の駆動基板において表示領域の周辺に位置するＶｃｏｍ駆動回路９（図４参照）を構成するように設けることができる。あるいは、図４（Ｄ）に示すように、対向基板４の表示領域の周辺にセンサ駆動部９Ａを設けてもよい。
【００５４】
次に、図１,図２及び図４に示す電圧検出器ＤＥＴの詳細な構成について説明する。
【００５５】
図７は、本発明にかかる実施形態において、電圧検出器ＤＥＴを示す回路図である。
電圧検出器ＤＥＴは、図７に示すように、ＯＰアンプ回路８１と、整流回路８２と、出力回路８３とを含む。
【００５６】
電圧検出器ＤＥＴを構成する各部について順次説明する。
電圧検出器ＤＥＴにおいて、ＯＰアンプ回路８１は、図７に示すように、ＯＰアンプ８４と、抵抗Ｒ,Ｒ１,Ｒ２と、キャパシタＣ３とを含み、信号増幅回路のほか、フィルタ回路として機能するように構成されている。つまり、ＯＰアンプ回路８１は、検出電極４４から出力された検出信号Ｖｄｅｔを増幅後、その検出信号Ｖｄｅｔにおいて所定の周波数成分を除去して、整流回路８２へ出力する。
【００５７】
具体的には、図７に示すように、ＯＰアンプ回路８１においては、ＯＰアンプ８４の非反転入力「＋」に、検出電極４４が電気的に接続され、検出電極４４から出力された検出信号Ｖｄｅｔが入力される。ここでは、検出電極４４は、電位のＤＣレベルを電気的に固定するために、抵抗Ｒを介して接地電位に接続されている。また、ＯＰアンプ８４の反転入力「−」と出力との間に、抵抗Ｒ２とキャパシタＣ３とが並列に接続されており、ＯＰアンプ８４の反転入力「−」と接地電位との間に抵抗Ｒ１が接続されている。
【００５８】
電圧検出器ＤＥＴにおいて、整流回路８２は、図７に示すように、ダイオードＤ１と、充電キャパシタＣ４と、放電抵抗Ｒ０とを有する。この整流回路８２は、ＯＰアンプ回路８１から出力された信号をダイオードＤ１が半波整流した後に、充電キャパシタＣ４と放電抵抗Ｒ０とによって構成される平滑回路によって、その信号を平滑化して、出力回路８３へ出力するように構成されている。
【００５９】
具体的には、整流回路８２においては、図７に示すように、ダイオードＤ１のアノードが、ＯＰアンプ回路８１の出力端子に電気的に接続されている。そして、ダイオードＤ１のカソードと接地電位との間に、充電キャパシタＣ４と放電抵抗Ｒ０とのそれぞれが電気的に接続されている。
【００６０】
電圧検出器ＤＥＴにおいて、出力回路８３は、図７に示すように、コンパレータ８５を含み、整流回路８２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータとして機能するように構成されている。
【００６１】
具体的には、図７に示すように、コンパレータ８５において、正入力端子（＋）は、整流回路８２に電気的に接続されている。また、コンパレータ８５において、負入力端子（−）には、閾値電圧Ｖｔｈが入力されている。そして、コンパレータ８５においては、整流回路８２から出力されるアナログ信号について、閾値電圧Ｖｔｈとの間で比較処理し、その結果に基づいて、デジタル信号を出力する。
【００６２】
上記のような電圧検出器ＤＥＴは、たとえば、対向基板４において、表示領域の周辺において、検出電極４４の長さ方向の一方端側に並んで配置され、これによりセンサ検出部８を構成している。なお、電圧検出器ＤＥＴを基本構成とするセンサ検出部８は、検出電極４４の他方端側、あるいは、両端側に配置してもよい。両端側配置の場合、例えば、検出電極４４の奇数番目に対応した電圧検出器ＤＥＴ群を検出電極４４の長さ方向の一方端側に配置し、偶数番目に対応した電圧検出器ＤＥＴを他方端側に配置してもよい。
【００６３】
［屈折率の調整手段］
図８は、第１の実施の形態に関わる液晶表示装置１の特に表示面側を強調して示す概略断面図である。
図８に図解する断面構造において、図４（Ｄ）と共通する構成は同一符号を付している。図８には、図４（Ｄ）の検出電極４４と保護層４５の接着部の構造が強調して示されている。
この接着部においては、ガラス基板４１の液晶層６と反対側の面（以下、第２基板表示側面４１Ａ）の上に、複数の検出電極４４が等間隔に配列されている。検出電極４４は透明電極材料から形成され、図４の平面図に示すように列方向に長い平行ストライプ配置を有する。そのため、検出電極４４の隙間に電極材料に接しない領域（電極間領域）が存在する。
この電極間領域と検出電極４４を覆って接着層４８が形成され、その上に保護層４５が貼られている。保護層４５は無機材料、有機材料、または無機材料と有機材料のハイブリッド材料等を適当な膜厚（０.１〜１００[μｍ]程度）として各種コーティング手法で形成してもよいし、透明樹脂製のシートのようなものでもよい。
【００６４】
接着層４８は、検出電極４４および第２基板（ガラス基板４１）と接している。このため接着層４８が、本発明の“電極隣接層”の一例に該当する。後述する他の実施の形態でも検出電極４４の電極間領域で第２基板４１に接する層が“電極隣接層”の一例に該当する。
第２基板はガラスに限定されないので、以下、同一符号“４１”を用いて第２基板を表す。
【００６５】
検出電極４４と第２基板４１の屈折率（および透過率）が異なる場合には、これを表示装置に組み込んだ場合に、検出電極４４による反射率と第２基板４１による反射率が異なるために、特に外光が強いところで観察した場合に視認されてしまう。
【００６６】
屈折率ｎ１の層と屈折率ｎ２の層との境界面での反射率は（ｎ１−ｎ２）２／（ｎ１＋ｎ２）２となる。従って、接着層４８（電極隣接層）は、検出電極４４と第２基板４１の反射率差を低減する機能を有する。このため、接着層４８の屈折率ｎａを検出電極４４の屈折率ｎｐと第２基板４１の屈折率ｎｓの間（好ましくは中間）にすることにより、反射率差を低減することが可能である。
【００６７】
このことを式で表すと、電極隣接層（接着層４８）の屈折率ｎａは、屈折率を規定する際の波長を５５０ｎｍとしたときに検出電極４４の屈折率ｎｐおよび第２基板４１の屈折率ｎｓとの関係が次式(1)、すなわち、
ｎｐ≦ｎｓの場合  ｎｐ≦ｎａ≦ｎｓ
ｎｐ＞ｎｓの場合  ｎｐ≧ｎａ＞ｎｓ  …式(1)
を満たす必要がある。
より好ましくは、屈折率ｎａは、検出電極４４の屈折率ｎｐと第２基板４１の屈折率ｎｓの丁度中間を基準に微調整されることが望ましい。多くの場合、両屈折率の丁度中間に屈折率ｎａを設定すると、大きな屈折率差は生じない。
【００６８】
ここで屈折率ｎａの具体例を挙げる。
第２基板４１である板（ガラス）の屈折率を１.５２、検出電極４４（ＩＴＯ）の屈折率を１.８とした場合には、接着層４８の屈折率は１.５２〜１.８の間であり、さらに好ましくは１.６〜１.７の間が好ましく、理想的には１.６２〜１.６８の間が好ましい。
【００６９】
この数値範囲は、検出電極４４が形成されるベース部材は第２基板４１の母材であるガラスの場合である。しかし、本実施形態では、検出電極４４が形成される面はガラス面に限らず、例えば第２基板４１の第２基板表示側面４１Ａが絶縁膜等の表面である場合もある。そのような場合、第２基板４１の実質的な屈折率は、母材の屈折率と等しいとは限らない。
【００７０】
このような場合を考慮して、上記数値範囲を一般化できる。
具体的には、屈折率を規定する際の波長を５５０ｎｍとしたときに、上記ベース部材（第２基板４１、または、その最表層）の屈折率ｎｓと検出電極の屈折率ｎｐとの差をΔＮとする。下地がガラスの例では、ΔＮ＝０.２８である。
この屈折率差ΔＮを１００[％]とすると、その中心（１．６６）から−２１％〜＋１４％（下地がガラスの場合、屈折率が−０．０６〜＋０．０４）の範囲が望ましく、屈折率差ΔＮの中心から−１４％から＋７％（下地がガラスの場合、屈折率が−０．０４〜＋０．０２）の範囲がさらに望ましい。
【００７１】
画素電極２２内に静電容量を形成、検出するためのシグナル電極層である駆動電極（対向電極４３）が表示装置内に含まれている場合、本実施の形態によれば以下の利益が得られる。
この場合、画素電極２２が細かく人の目には解像できないため、検出電極４４単体で不可視化する必要がある。検出電極４４の屈折率を式(1)のように定義することにより、界面での反射率が均一化され、反射表示、透過表示においても視認し難くなり、検出電極４４単体においても不可視化することが可能となる。
【００７２】
しかしながら、通常、対向電極４３もパターニングされているため、第２基板４１、検出電極４４および接着層４８の屈折率を完全に一致させると、透過屈折率差が大きくなる。一方、反射屈折率差は、外光が大きい場合には均一なほどよい。そのバランスをとると、上記具体例のように、屈折率ｎａが乖離した２つの屈折率ｎｐ,ｎｓの中間値に近いほど好ましい。具体的には、屈折率ｎｐ,ｎｓの差を１００[％]とした場合、その中間値（５０[％]の値）から−２１％〜＋１４％の範囲が望ましく、−１４％から＋７％の範囲がさらに望ましい。
【００７３】
また、本実施の形態で表示装置が液晶表示装置である場合に、第２基板４１、保護層４５の接着層４８（電極隣接層）が、それ本来の機能に加えて屈折率調整の部材として兼用されているため、追加部材を最小限にして構成することが可能となる。
【００７４】
＜２．第２の実施の形態＞
図９は、第２の実施の形態に関わる液晶表示装置１の断面図である。図９は図８と同様に表面側を強調して示す概略図である。
図９が図８と異なるのは、接着層４８が、第２基板４１の検出電極形成面に第２偏光板６２を貼り付けるために用いられていることである。第２偏光板６２を設けることにより外光の光を約半分にすることが可能であるため、より視認されなくなる。また、液晶表示装置１や有機ＥＬの表示装置では画像表示のために偏光板を設けることがあるため、第２偏光板６２は表示のためにも兼用できる。第２偏光板６２としては、直線偏光板でもよいが、円偏光板を用いてもよい。
【００７５】
本実施の形態によれば、第２偏光板６２を設けることにより、反射率、透過率が実質的に半減するためセンサ電極パターンが見えにくくなる。特に、本実施の形態で表示装置が液晶表示装置１である場合に、第２基板４１、第２偏光板６２の接着層４８が、それ本来の機能に加えて屈折率調整の部材（電極隣接層）として兼用されているため、追加部材を最小限にして構成することが可能となる。
【００７６】
＜３．第３の実施の形態＞
図１０は、第３の実施の形態に関わる液晶表示装置１の断面図である。図１０は図８や図９と同様に表面側を強調して示す概略図である。
図１０が図９と異なるのは、第２偏光板６２を第２基板４１上に直接形成するため、光学的機能と屈折率調整機能とを一体化した電極隣接層６３を形成していることである。
【００７７】
本実施の形態によれば、接着層４８を、第２偏光板６２を構成する層の一部とすることにより、薄型化が可能となる。
特に、本実施の形態で表示装置が液晶表示装置１である場合に、第２基板４１、電極隣接層６３（接着層４８＋第２偏光板６２）が、偏光板６２それ本来の光学的機能に加えて屈折率調整の部材として兼用されているため、追加部材を最小限にして構成することが可能となる。
この第３の実施の形態の一例として、第２基板４１の電極間領域および検出電極４４の上から偏光機能を有する材料を塗布して形成することが考えられる。
【００７８】
この塗布型の偏光材料としては、例えば特開２００７−２４１２６７号公報に記載されているリオトロピック液晶材料等を用いることができる。
液晶材料を塗布する場合には、下地としてラビング等により配向処理された配向膜を用いる必要があり、配向膜を検出電極形成面上に設けることにより、屈折率調整の部材として兼用できる。
すなわち、この塗布型の偏光材料と第２基板４１との間に設けられる配向膜を用いて電極隣接層６３を形成する。
【００７９】
前記配向膜としては、屈折率がガラスと検出電極の間のものであれば、どのようなものでもよいが、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等が通常使用される。
ラビング処理は、レーヨン、綿、ポリアミド、ポリメチルメタアクリレート等の素材から選ばれた材料でなるラビング布を金属ロールに捲きつけ、これをフィルムに接した状態で回転させるか、ロールを固定したままフィルムを搬送する。このとき、フィルム面をラビングで摩擦する方法が通常採用される。
【００８０】
配向膜の膜厚は、検出電極４４の隙間を埋めるように設けることが好ましく、検出電極４４の厚みより厚いことが好ましい。また、配向膜の塗布エリアは少なくとも、ディスプレイの有効領域（アクティブエリア）を覆うように配置することが好ましく、有効エリア外の電極の不可視化ということでは、検出電極４４を覆うように配置することがさらには好ましい。
【００８１】
配向膜およびリオトロピック液晶は、各種印刷方式（スリットコーター、スピンコーター、ダイコーター、フレキソ印刷等）で塗布し形成することができる。
【００８２】
＜４．第４の実施の形態＞
図１１は、第４の実施の形態に関わる液晶表示装置１の断面図である。図１１は図８〜図１０と同様に表面側を強調して示す概略図である。
図１１が図９と異なるのは、接着層４８は電極隣接層とせずに、接着層４８と第２基板４１間に保護層４５を設けていることである。保護層４５は、第２基板４１の電極間領域と検出電極４４を覆い、電極隣接層として機能する。
保護層４５は検出電極４４を保護する機能も兼ねており、硬いものが好ましい。
【００８３】
接着層４８は、検出電極４４に対して僅かなスクラッチによる、検出感度の低下や散乱を防ぐ機能を有する。また、接着層４８は電極隣接層としての機能、つまり屈折率を図９の接着層４８と同範囲にすることにより、第２基板４１と検出電極４４間の反射率差を低減することが可能である。
また、検出電極４４はパターニングされているため、パターンのエッジ部分が散乱して見えることがあるが、保護層４５を設けることによりエッジの形状を滑らかにすることが可能である。
【００８４】
保護層４５の電極隣接層としての機能を式で表すと、電極隣接層（保護層４５）の屈折率ｎｏは、屈折率を規定する際の波長を５５０［ｎｍ］としたときに検出電極４４の屈折率ｎｐおよび第２基板４１の屈折率ｎｓとの関係が次式(2)、すなわち、
ｎｐ≦ｎｓの場合  ｎｐ≦ｎｏ≦ｎｓ
ｎｐ＞ｎｓの場合  ｎｐ≧ｎｏ＞ｎｓ  …式(2)
を満たす必要がある。
より好ましくは、屈折率ｎｏは、検出電極４４の屈折率ｎｐと第２基板４１の屈折率ｎｓの丁度中間を基準に微調整されることが望ましい。多くの場合、両屈折率の丁度中間に屈折率ｎａを設定すると、大きな屈折率差は生じない。
【００８５】
本実施の形態によれば、保護層４５を設けることにより、機械的強度にも優れた不可視化パターンを実現することができる。また、検出電極４４の保護機能が他の実施形態の電極隣接層より強化されている。そのためにセンサ部のテーパ（検出電極４４のパターンエッジ部分）を滑らかにし、エッジでの散乱を防ぐことができる。
【００８６】
保護層４５は、珪素酸化物または珪素窒化物単体を用いるか、珪素酸化物または珪素窒化物を含む化合物を用いることにより、機械的強度に優れた不可視化パターンを得ることができる。
また、接着層４８に珪素酸化物または珪素窒化物を含む化合物を用いると、薄くても強度的に十分な保護層４５を実現し、これにより薄型化することができる。
【００８７】
＜５．第５の実施の形態＞
本第５の実施の形態と次の第６の実施の形態は、検出電極４４の平面電極配置構成を例示する。液晶表示装置１全体で電極パターンの不可視化を行うには、材料の種類による透過率の調整のほかに、２次元平面における透過率の調整も重要である。
以下に述べる２つの実施の形態は、上述した第１〜第４の実施の形態と重複適用により、より大きな効果を発揮する。材料選択の余地を拡大し、より最適化が可能となるからである。
【００８８】
図１２は、第５の実施の形態に関わる検出電極４４の配置平面図である。
図１２に示すように、表示部の有効表示領域内に、検出電極４４がほぼ充填されている。
検出電極４４の未配置領域（電極間領域）が、有効表示領域の２０[％]以下とすることにより、マクロで見た際の第２基板４１と検出電極４４の反射率差が小さくなり、電極パターンがより視認されにくくなる。特に、検出電極４４の配置ピッチとカラーフィルタによる色配列がずれている、つまり、同色の色領域でも検出電極４４との重なり具合が異なる場合でも、不可視化することが可能となる。
【００８９】
＜６．第６の実施の形態＞
図１３は、第６の実施の形態に関わる検出電極４４の配置平面図である。
図１３に示す検出電極４４はｘ方向の幅が細い。これは静電容量の最適化の要請から、このように検出電極４４を細くする必要があるなどの理由に基づく。そのような場合、透明電極材料の充填率を上げる目的で、検出電極４４間に同じ材料の浮遊電極４６を敷き詰めている。浮遊電極４６は好ましくは、ｙ方向で画素ピッチの自然数倍で分断されている。これは、検出感度を上げるためには検出電極４４間の隙間における電位変化が、比較的電位変動しやすい浮遊電極４６を介して伝達しやすくする要請に基づく。
このように検出感度との兼ね合いで検出電極４４を太く出来ない場合は、浮遊電極４６を配置することが望ましい。
なお浮遊電極４６のパターンは図示例に限らない。
【００９０】
[検出電極幅の最適化の要請]
つぎに、検出電極４４の幅と検出感度との関係、さらには、浮遊電極４６の作用について説明する。
【００９１】
図１４は、静電容量式のタッチセンサＴＳが駆動されたときの様子を示す図である。図１４において、（Ａ）は、タッチセンサＴＳの検知面に被検知体Ｆが近接していない場合を示している。一方で、（Ｂ）は、検知面に被検知体Ｆが近接した場合を示している。なお、図１４は一般的な静電容量式のタッチセンサを示すため、ここで検出電極は符号“２４Ｊ”を用いて表す。
【００９２】
図１４に示すように、静電容量式のタッチセンサＴＳは、たとえば、走査電極２３Ｊと検出電極２４Ｊとの一対の電極が誘電体Ｙを挟んで対向しており、静電容量素子が構成される。
【００９３】
被検知体Ｆが検知面に近接していない場合において、駆動電極である走査電極２３Ｊにコモン駆動信号Ｖｃｏｍが印加されたときは、図１４（Ａ）に示すように、走査電極２３Ｊと検出電極２４Ｊとの間に電界が生ずる。
【００９４】
これに対して、大きな静電容量を持った指などの被検知体Ｆが検知面に近接した場合においては、図１４（Ｂ）に示すように、その被検知体Ｆによってフリンジ電界（図中の点線部分）が遮られる。
【００９５】
図２（Ａ）に示す人体がもつ等価的な容量素子Ｃ２の影響に加えて、フリンジ電界が遮られるため、走査電極２３Ｊと検出電極２４Ｊとによる静電容量は、被検知体Ｆの有無によって変動する。この静電容量の変化に基づいて、検知面に被検知体Ｆが近接した位置が検出される。
【００９６】
上記のような静電容量式のタッチセンサにおいては、その検出感度が十分に高くない場合があり、タッチ位置の検出を高精度に実施することが困難な場合がある。このため、本実施形態では、浮遊電極４６を設けることで感度向上を図っている。
【００９７】
より詳細には、検出器（図４等の電圧検出器ＤＥＴ）の寄生容量に対して走査電極と検出電極とによる静電容量が著しく小さいときは、検出が好適にできなくなる場合がある。そのため、検出電極２４Ｊの幅を太くする必要が生ずる。しかし、この場合には、その太い検出電極２４Ｊによってフリンジ電界が遮られることになるので、その分だけ検出感度が向上しない、あるいは、逆に検出感度が低下する場合がある。
【００９８】
また、検出電極２４ＪをＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極として形成する場合において、より高い透明度を確保しようとする場合には、検出電極の比抵抗が大きくなってしまうので、時定数の増加が生ずる。このため、検出時間が長くなる場合がある。
【００９９】
このように、タッチセンサにおいては、検出感度が十分でなく、検出時間が長くなる場合があるために、検出を高精度に実施することが困難な場合がある。
【０１００】
以上の種々の要請から、検出電極幅が最適化されるが、場合によって、検出電極幅が比較的細く、検出電極間の隙間が大きい場合がある。そのような場合、不可視化のために浮遊電極を検出電極間にライン状に繋げて配置すると、その浮遊電極容量が大きいため、フリンジング電界が遮蔽される傾向がある。
【０１０１】
本実施形態では、浮遊電極４６を細かく分割することで、フリンジング電界の遮蔽を軽減して感度を向上させるとともに、不可視化を図ることができるという利点がある。
【０１０２】
＜７．第７の実施の形態＞
図１５は、第７の実施形態に関わる液晶表示装置の透過平面図である。この図１６は、例えば図４（Ｄ）において、対向電極４３と検出電極４４を、裏面（ＴＦＴ基板２１の下面）側から見たときの透過平面図である。図１５は、種々のパターンのうち、カラーフィルタ４２、検出電極４４、浮遊電極４６および信号線ＳＩＧのみ示す。
【０１０３】
本実施形態では、カラーフィルタ４２の色配列に合わせて、検出電極４４に複数の開口部４４Ａが設けられている。開口部４４Ａは、１色または複数色のフィルタ部分に対応した大きさと配置となっている。
【０１０４】
図１５の例では、カラーフィルタ４２は、その３原色のフィルタ部分が、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の繰り返しでｘ方向に配列され、各々がｙ方向に長く形成されたストライプ状配列を有する。そして、本例では、青(Ｂ)のフィルタ部分のみが検出電極４４と重なっていない。つまり、検出電極４４の開口部４４Ａは、青(Ｂ)のフィルタ部分を検出電極４４から開口させるように設けられている。なお、この検出電極４４と重ならないフィルタ部分の色は、青(Ｂ)以外でもよい。
本例では、検出電極４４を構成する透明電極材料における青(Ｂ)の光の透過率が他の色より低いという事情に基づいて、透明電極材料からなる検出電極４４を避けて青(Ｂ)の出射領域の位置を対応させ、青(Ｂ)の光の出射効率を高める意図がある。これにより、各色で光透過率が揃えられる。
なお、色と検出電極４４の関係は、他の事情がある場合、その事情に適合して任意に設定可能である。
【０１０５】
なお、カラーフィルタ４２の色配列は平行ストライプ状に限定されない。平行ストライプ状以外の色配列では、ある特定色（図１５の場合は青(Ｂ)）を避けて検出電極４４を配列するために検出電極４４を蛇行させるなど、検出電極４４の配線パターンを平行ストライプ状以外としてもよい。
この検出電極４４を蛇行させるなど、検出電極４４の配線パターンを平行ストライプ状以外としてもよいこと自身は、他の実施形態においても適用可能である。
【０１０６】
図１５では、平行ストライプ状のカラーフィルタ４２を前提としており、開口部４４Ａは、検出電極４４の幅方向(ｘ方向)に５個、長さ方向(ｙ方向)に３個の合計１５個が同様な形状で互いに離間して配置されている。この電極幅方向の開口数は、検出電極４４の幅が異なれば５以外でもよく、任意である。また、図１５では、長さ方向の個数は、検出領域における縦方向(ｙ方向)の画素数と同じ数となる。なお、ｙ方向に２画素ごと、あるいは、それ以上の複数画素ごとに開口部４４Ａを設ける変形も可能である。
【０１０７】
図１５では、浮遊電極４６が１つの検出電極４４のｘ方向両側に、ｙ方向に分離して配置されている。浮遊電極４６が、図１５では現れていない隣接する２つの検出電極間領域をほぼ敷き詰めるように配置されることは、図１３と同じである。図１５では、青(Ｂ)の透過率を向上させるために、青(Ｂ)に対応した部分が欠落した形状で、ＲＧＢの画素トリオごとに分離して浮遊電極４６が敷き詰められている。
【０１０８】
個々の浮遊電極４６の面積を小さくすることが、前記したようにフリンジング電界の遮蔽を軽減して感度向上に寄与する場合、浮遊電極４６を可能な限り細かく分割することが望ましい。したがって、浮遊電極４６を画素ごと、例えばカラーフィルタ４２の１つの色部分ごとに分割してもよい。この場合、図１５の画素トリオごとの配置と同様、青(Ｂ)等の画素など、浮遊電極４６を配置すると透過率が低くなる色に対しては、浮遊電極４６を配置しないようにすることが望ましい。
【０１０９】
以上の第７の実施形態では、浮遊電極４６を設けてフリンジング容量を増加させて感度を向上させることができる。また、それと同時に透過率の低い色の波長帯、例えば青(Ｂ)の波長帯の光透過率を向上させるという相乗効果が得られる。そして、浮遊電極４６や、光透過率向上のため開口部４４Ａが設けられた検出電極４４を電極隣接層により覆うことにより、浮遊電極４６や検出電極４４の不可視化を図ることができる。
【０１１０】
＜８．第８の実施の形態＞
図１６〜図１９は、横電界モード液晶表示装置の構造例を示す。
図４の構造は、画素電極２２と対向電極４３が液晶層６を介在して対面しており、この２つの電極間の印加電圧に応じて縦方向の電界を液晶層６に与えていた。
横電界モードでは、画素電極２２と駆動電極（対向電極４３）が駆動基板２側に配置される。
【０１１１】
図１６〜図１９の構造では、ＴＦＴ基板２１の正面側（表示面側）の面に対向電極４３が配置され絶縁層２４を介して、対向電極４３と画素電極２２が近接する。対向電極４３は、表示ラインの向き（ｘ方向）に長いライン状に配置され、画素電極２２は、その向きに画素ごとに分離されている。
ＴＦＴ基板２１は、その画素電極２２側を液晶層６に隣接させ、ガラス基板４１と貼り合わされている。液晶層６は不図示のスペーサで強度的に保たれている。
【０１１２】
図１６と図１７において、符号“４９”はガラスや透明性のフィルムなどの表示面側の基材を示す。この基材４９の片側の面に検出電極４４が形成されている。基材４９に保持された検出電極４４は、接着層４８によってガラス基板４１の反液晶側の面に固定されている。
一方、ＴＦＴ基板２１の背面には第１偏光板６１が貼られ、これと偏光の向きが異なる第２偏光板６２が、基材４９の表示面側に貼られている。
第２偏光板６２の表示面側に不図示の保護層が形成される。
【０１１３】
ここで、画素電極２２、対向電極４３および検出電極４４は、好ましくは透明電極材料から形成される。透明電極材料としてはＩＴＯやＩＺＯ、さらには有機導電膜からこれらの電極を形成してよい。
透過率は９５[％]以上（波長４５０〜６５０［ｎｍ］の範囲）が好ましく、透過率が低いと屈折率を合わせてもスジ状に見えてしまう。
また、接着層４８は高屈折率を有する接着剤が望ましい。
【０１１４】
液晶層６は、電界の状態に応じて通過する光の偏光状態を変調するものであり、例えば、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）モードや、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）モード等の横電界モードの液晶が好適に用いられる。
【０１１５】
図１７に示す構造では、カラーフィルタ４２がガラス基板４１の液晶側に予め形成されている。カラーフィルタ４２は（サブ）画素ごとに異なる色領域が規則的に配置されている。
【０１１６】
図１８に示す構造では、表示面側の積層構造が図１７と異なる。
図１７では検出電極４４が基材４９に予め形成されて、例えばロール状の部材として貼られるが、図１８ではガラス基板４１の表示面側に検出電極４４を形成し、その上に第２偏光板６２が貼られる。
【０１１７】
図１８では第２偏光板６２と検出電極４４が密着しているが、図１９に示す構造では、その間に保護層４５を有する。この構造の詳細は図１１に示されている。
【０１１８】
なお、接着層４８がある図１６や図１７の構造では接着層４８の屈折率を適切に選ぶことによって、より電極パターンの不可視化が達成できる。
図１６〜図１９以外の構造の液晶表示装置、さらには透明電極を用いる他の表示装置にも本発明の適用が可能である。また、液晶表示装置の場合、透過型、反射型、半透過型のいずれでもよい。第２偏光板６２は直線偏光板に限らず円偏光板でもよい。
【０１１９】
＜９．実施例１＞
より具体的な実施例１においては、以下の条件で液晶表示装置１を作製した。
【０１２０】
画素サイズ：１５６×５２（×３（ＲＧＢ））[μｍ]
画素数：ＱＶＧＡ
ガラス厚：０.５[ｍｍ]
液晶モード：ＦＦＳ
【０１２１】
ＩＴＯをＣＦ側の第２基板４１の裏面に膜厚８［ｎｍ］でスパッタした後、レジストを塗布しフォトリソグラフィー法により露光、現像、エッチング処理を実施した。
その後、電極隣接層および第２偏光板６２を貼り付け、目視による評価を行なった。
表１に評価結果をまとめた。表中の記号意味を、表の下に示す。
【０１２２】
【表１】
2010231186.tif 000003
◎：全方位でほとんど見えない
○：正反射以外ではほとんど見えない
△：正反射以外でもわずかに見える
×：全方位で見える
【０１２３】
＜１０．実施例２＞
他の実施例２においては、以下の条件で液晶表示装置１を作製した。
【０１２４】
画素サイズ：１５６×５２（×３（ＲＧＢ））[μｍ]
画素数：ＱＶＧＡ
ガラス厚：０.５[ｍｍ]
液晶モード：ＦＦＳ
【０１２５】
ＩＴＯをＣＦ側の第２基板４１の裏面に膜厚８［ｎｍ］でスパッタした後、レジストを塗布しフォトリソグラフィー法により露光、現像、エッチング処理を実施した。
その後、ＣＶＤによりＳｉＯｘまたはＳｉＮｘを成膜し、成膜温度および成膜レートを変更することにより屈折率を調整したものを成膜した。
その後、電極隣接層および第２偏光板６２を貼り付け、目視による評価を行なった。
表２に評価結果をまとめた。表中の記号意味は表１と同じである。
【０１２６】
【表２】
2010231186.tif 000004
【０１２７】
以上の２つの実施例より、第２基板４１板（ガラス）の屈折率を１.５２、検出電極４４（ＩＴＯ）の屈折率を１.８とした場合には、接着層４８の屈折率は１.５２〜１.８の間が好ましく、さらに好ましくは１.６〜１.７の間が好ましく、理想的には１.６２〜１.６８の間が好ましいことが分かる。
【０１２８】
＜１１．適用例（電子機器の実施例）＞
次に、図２０〜図２３を参照して、上記第１〜第８の実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記第１〜第７に関わる表示装置は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記第１〜第７の実施の形態に関わる表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。ここでは、その主な電子機器について説明する。
【０１２９】
図２０は本発明が適用されたデジタルカメラを示し、（Ａ）が正面図であり（Ｂ）が背面図である。
図２０に図解するデジタルカメラ３１０は、保護カバー３１４内の撮像レンズ、フラッシュ用の発光部３１１、表示部３１３、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター３１２等を有する。デジタルカメラ３１０は、上記第１〜第８の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、表示部３１３に用いることにより作製される。
【０１３０】
図２１は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータを示す。
図２１に図解するパーソナルコンピュータ３４０は、本体３４１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード３４２を有し、本体カバーには画像を表示する表示部３４３を有する。パーソナルコンピュータ３４０は、上記第１〜第８の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、表示部３４３に用いることにより作製される。
【０１３１】
図２２は本発明が適用されたビデオカメラを示す。
図２２に図解するビデオカメラ３２０は、本体部３２１、前方を向いた側面に設けられた被写体撮影用のレンズ３２２、撮影時のスタート／ストップスイッチ３２３、モニタ３２４等を有する。ビデオカメラ３２０は、上記第１〜第８の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、モニタ３２４に用いることにより作製される。
【０１３２】
図２３は本発明が適用された携帯端末装置を示し、（Ａ）が開いた状態を表し、（Ｂ）が閉じた状態を表している。
図２３に図解する携帯端末装置３３０は、上側筐体３３１、下側筐体３３２、連結部（ここではヒンジ部）３３３、ディスプレイ３３４、サブディスプレイ３３５、ピクチャーライト３３６、カメラ３３７等を有する。携帯端末装置３３０は、上記第１〜第８の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、ディスプレイ３３４やサブディスプレイ３３５に用いることにより作製される。
【０１３３】
以上のように、本発明の実施の形態および実施例によれば、表示装置全体で透明電極パターンの不可視化を達成した表示装置を提供することができる。
また、検出電極４４の間に屈折率調整層（接着層４８や保護層４５）を配置することにより、電極が見えにくくなったタッチパネル付の表示装置を提供することができる。
また、本発明の実施の形態の適用例（電子機器）によれば、表示装置全体で透明電極パターンの不可視化を達成した表示装置を有する電子機器を提供することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１…液晶表示装置、２…駆動基板、２１…ＴＦＴ基板（第１基板）、２２…画素電極、４…対向基板、４１…第２基板、４２…カラーフィルタ、４３…対向（駆動）電極、４４…検出電極、４４Ａ…開口部、４５…保護層、４６…浮遊電極、４８…接着層、４９…基材、６…液晶層６、６１…第１偏光板、６２…第２偏光板。
【図１】
2010231186.tif 000005
【図２】
2010231186.tif 000006
【図３】
2010231186.tif 000007
【図４】
2010231186.tif 000008
【図５】
2010231186.tif 000009
【図６】
2010231186.tif 000010
【図７】
2010231186.tif 000011
【図８】
2010231186.tif 000012
【図９】
2010231186.tif 000013
【図１０】
2010231186.tif 000014
【図１１】
2010231186.tif 000015
【図１２】
2010231186.tif 000016
【図１３】
2010231186.tif 000017
【図１４】
2010231186.tif 000018
【図１５】
2010231186.tif 000019
【図１６】
2010231186.tif 000020
【図１７】
2010231186.tif 000021
【図１８】
2010231186.tif 000022
【図１９】
2010231186.tif 000023
【図２０】
2010231186.tif 000024
【図２１】
2010231186.tif 000025
【図２２】
2010231186.tif 000026
【図２３】
2010231186.tif 000027