(57)【要約】【課題】外部のノイズに起因する誤検出をなくすることの可能なタッチパネル、表示パネル、タッチパネル用基板、表示パネル用基板および表示装置を提供する。【解決手段】光射出側基板１４０は、液晶表示パネル６０において液晶層１３０で変調された光が射出される側（観察者側）に配置された透明基板である。光射出側基板１４０は、液晶層１３０側から順に、配向膜１２１と、カラーフィルタ１２２と、透明基板１２３と、接着層２７と、検出電極２５およびシールド電極２６と、透明基板２４と、偏光板１２４とを有している。検出電極２５およびシールド電極２６は同一層内（液晶パネル６０の最表面）に形成されており、かつ検出電極２５の周囲に、シールド電極２６が設けられている。【選択図】図１９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に延在する複数の走査電極と、前記複数の走査電極と対向して設けられ、かつ前記第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極とを備えたタッチパネルに用いられるタッチパネル用基板であって、
透明基板と、
前記透明基板の一の表面に形成された前記複数の検出電極と、
前記透明基板の表面のうち前記複数の検出電極と同一面内であって、かつ前記複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極と
を備えたタッチパネル用基板。
【請求項２】
前記各検出電極は、その端部に、外部回路と電気的に接続する接続パッドを有し、
前記各接続パッドは、前記透明基板のうち共通する一の辺の近傍に配置され、
前記シールド電極は、前記複数の検出電極の周囲のうち前記各接続パッドの配置されていない３方を囲むように配置されている
請求項１に記載のタッチパネル用基板。
【請求項３】
前記各検出電極は、その端部に、外部回路と電気的に接続する接続パッドを有し、
前記各接続パッドは、前記透明基板のうち互いに対応する２つ辺の近傍に配置され、
前記シールド電極は、前記複数の検出電極の周囲のうち前記各接続パッドの配置されていない２方を囲むように配置されている
請求項１に記載のタッチパネル用基板。
【請求項４】
前記シールド電極は、前記複数の検出電極と同一材料によって構成されている
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のタッチパネル用基板。
【請求項５】
複数の画素電極と、前記複数の画素電極と対向して設けられ、かつ第１方向に延在する複数の共通電極と、表示機能を有する表示機能層と、前記複数の共通電極と対向して設けられ、かつ前記第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極とを備えた表示パネルに用いられる表示パネル用基板であって、
透明基板と、
前記透明基板の一の表面に形成された前記複数の検出電極と、
前記透明基板の表面のうち前記複数の検出電極と同一面内であって、かつ前記複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極と
を備えた表示パネル用基板。
【請求項６】
前記各検出電極は、その端部に、外部回路と電気的に接続する接続パッドを有し、
前記各接続パッドは、前記透明基板のうち共通する一の辺の近傍に配置され、
前記シールド電極は、前記複数の検出電極の周囲のうち前記各接続パッドの配置されていない３方を囲むように配置されている
請求項５に記載の表示パネル用基板。
【請求項７】
前記各検出電極は、その端部に、外部回路と電気的に接続する接続パッドを有し、
前記各接続パッドは、前記透明基板のうち互いに対応する２つ辺の近傍に配置され、
前記シールド電極は、前記複数の検出電極の周囲のうち前記各接続パッドの配置されていない２方を囲むように配置されている
請求項５に記載の表示パネル用基板。
【請求項８】
前記シールド電極は、前記複数の検出電極と同一材料によって構成されている
請求項５ないし請求項７のいずれか一項に記載の表示パネル用基板。
【請求項９】
第１方向に延在する複数の走査電極と、
前記複数の走査電極と対向して設けられ、かつ前記第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極と、
前記複数の検出電極と同一面内であって、かつ前記複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極と
を備えたタッチパネル。
【請求項１０】
複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向して設けられ、かつ第１方向に延在する複数の共通電極と、
表示機能を有する表示機能層と、
前記複数の共通電極と対向して設けられ、かつ前記第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極と
前記複数の検出電極と同一面内であって、かつ前記複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極と
を備えた表示パネル。
【請求項１１】
前記シールド電極は、前記複数の画素電極との非対向領域に配置されている
請求項１０に記載の表示パネル。
【請求項１２】
複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向して設けられ、かつ所定の方向に延在する複数の共通電極と、
表示機能を有する表示機能層と、
第１方向に延在する複数の走査電極と、
前記複数の走査電極と対向して設けられ、かつ前記第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極と、
前記複数の検出電極と同一面内であって、かつ前記複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極と、
前記画素電極と前記共通電極との間に映像信号に対応する信号電圧を印加して前記表示機能層の表示機能を発揮させる第１駆動部と、
前記複数の走査電極に選択パルスを所定の単位で順次印加する第２駆動部と、
前記複数の検出電極から得られる検出信号に基づいて物体の接触位置を検出する検出部と
を備えた表示装置。
【請求項１３】
複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向して設けられ、かつ第１方向に延在する複数の共通電極と、
表示機能を有する表示機能層と、
前記複数の共通電極と対向して設けられ、かつ前記第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極と、
前記複数の検出電極と同一面内であって、かつ前記複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極と、
前記画素電極と前記共通電極との間に映像信号に対応する信号電圧を印加して前記表示機能層の表示機能を発揮させると共に、前記複数の共通電極に選択パルスを所定の単位で順次印加する駆動部と、
前記複数の検出電極から得られる検出信号に基づいて物体の接触位置を検出する検出部と
を備えた表示装置。
【請求項１４】
少なくとも前記複数の検出電極および前記シールド電極の上面を覆う絶縁性の保護部材をさらに備えた
請求項１３に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指やペンなどの物体で触れることにより情報入力が可能なタッチパネル、表示パネル、タッチパネルに用いられるタッチパネル用基板、表示パネルに用いられる表示パネル用基板および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、指などの物体で触れることにより情報を入力する技術が知られている。その中でも特に注目されている技術として、ディスプレイに表示された種々のボタンを指などの物体で触れることにより、通常のボタンを指などで押した場合と同様の情報入力を可能とする表示装置が挙げられる。この技術は、ディスプレイとボタンの共用化を可能にすることから、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。
【０００３】
指などの物体の接触を検出するタッチセンサには、種々のタイプのものが存在するが、一般に普及しているものとして、例えば、静電容量タイプのものが挙げられる。このタイプのものは、指などの物体でタッチパネルに接触することによってパネルの表面電界に生じる変化を容量素子で捕らえ、指などの物体の接触を検出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の検出方式は、パネルの表面電界の変化を容量素子で読み取る方式となっている。そのため、容量素子に外部からノイズが入った場合には、そのノイズによってパネルの表面電界が変化し、指などの物体の接触を誤検出してしまう虞がある。特に、表示装置のユーザがアンテナとなって外部のノイズを拾っている場合には、ユーザが指などの物体でパネルに触れたときに、外部のノイズが指などの物体を介してパネルに伝わり、パネルの表面電界が変化し、それによって誤検出が引き起こされるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部のノイズに起因する誤検出をなくすることの可能なタッチパネル、表示パネル、タッチパネル用基板、表示パネル用基板および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のタッチパネル用基板は、第１方向に延在する複数の走査電極と、複数の走査電極と対向して設けられ、かつ第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極とを備えたタッチパネルに用いられる基板である。このタッチパネル用基板は、透明基板と、透明基板の一の表面に形成された複数の検出電極と、透明基板の表面のうち複数の検出電極と同一面内であって、かつ複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極とを備えている。
【０００８】
本発明の表示パネル用基板は、複数の画素電極と、複数の画素電極と対向して設けられ、かつ第１方向に延在する複数の共通電極と、表示機能を有する表示機能層と、複数の共通電極と対向して設けられ、かつ第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極とを備えた表示パネルに用いられる基板である。この表示パネル用基板は、透明基板と、透明基板の一の表面に形成された複数の検出電極と、透明基板の表面のうち複数の検出電極と同一面内であって、かつ複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極とを備えている。
【０００９】
本発明のタッチパネルは、第１方向に延在する複数の走査電極と、複数の走査電極と対向して設けられ、かつ第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極とを備えたものである。このタッチパネルは、さらに、複数の検出電極と同一面内であって、かつ複数の検出電極の周囲にシールド電極を備えている。
【００１０】
本発明の表示パネルは、複数の画素電極と、複数の画素電極と対向して設けられ、かつ第１方向に延在する複数の共通電極と、表示機能を有する表示機能層と、複数の共通電極と対向して設けられ、かつ第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極とを備えたものである。この表示パネルは、さらに、複数の検出電極と同一面内であって、かつ複数の検出電極の周囲にシールド電極を備えている。
【００１１】
本発明の第１の表示装置は、複数の画素電極と、複数の画素電極と対向して設けられ、かつ所定の方向に延在する複数の共通電極と、表示機能を有する表示機能層と、第１方向に延在する複数の走査電極とを備えたものである。この表示装置は、複数の走査電極と対向して設けられ、かつ第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極と、複数の検出電極と同一面内であって、かつ複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極とを備えている。この表示装置は、さらに、画素電極と共通電極との間に映像信号に対応する信号電圧を印加して表示機能層の表示機能を発揮させる第１駆動部と、複数の走査電極に選択パルスを所定の単位で順次印加する第２駆動部と、複数の検出電極から得られる検出信号に基づいて物体の接触位置を検出する検出部とを備えている。
【００１２】
本発明の第２の表示装置は、複数の画素電極と、複数の画素電極と対向して設けられ、かつ第１方向に延在する複数の共通電極と、表示機能を有する表示機能層とを備えたものである。この表示装置は、複数の共通電極と対向して設けられ、かつ第１方向と交差する第２方向に延在する複数の検出電極と、複数の検出電極と同一面内であって、かつ複数の検出電極の周囲に設けられたシールド電極とを備えている。
【００１３】
本発明のタッチパネル用基板、表示パネル用基板、タッチパネル、表示パネル、第１の表示装置および第２の表示装置では、複数の検出電極と同一面内であって、かつ複数の検出電極の周囲にシールド電極が設けられている。これにより、検出電極２５が外部のノイズから保護される。例えば、タッチパネル用基板、表示パネル用基板、タッチパネルもしくは表示パネルを含む表示装置、第１の表示装置または第２の表示装置がモバイル機器に用いられている場合に、モバイル機器を手で持っているユーザがアンテナとなって外部のノイズを拾い、その拾ったノイズがユーザの手を伝播してきたときに、そのノイズの検出電極への印加がシールド電極によって防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のタッチパネル用基板、表示パネル用基板、タッチパネル、表示パネル、第１の表示装置および第２の表示装置によれば、外部ノイズの検出電極への印加をシールド電極によって防止するようにした。これにより、外部のノイズに起因する誤検出をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置で用いられるタッチ検出方式の動作原理を説明するための図であり、非接触時の状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置で用いられるタッチ検出方式の動作原理を説明するための図であり、指接触時の状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置で用いられるタッチ検出方式の動作原理を説明するための図であり、タッチセンサの駆動信号および検出信号の波形の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図５】図４に示した液晶表示パネル内の画素の概略構成の一例を示す図である。
【図６】図４に示した液晶表示パネルの断面構成の一例を示す図である。
【図７】図４に示したタッチパネルの上面構成の一例を示す図である。
【図８】図７に示したタッチパネルを展開して示す図である。
【図９】図７に示したタッチパネルの断面構成の一例を示す図である。
【図１０】図４に示したタッチパネルの上面構成の他の例を示す図である。
【図１１】図４に示した走査線駆動回路の概略構成の一例を示す図である。
【図１２】図４に示した検出回路の概略構成の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図１４】図１３に示した液晶表示パネルの断面構成の一例を示す図である。
【図１５】図１３に示した液晶表示パネルの断面構成の他の例を示す図である。
【図１６】図１３に示した液晶表示パネルの断面構成のその他の例を示す図である。
【図１７】図１３に示した液晶表示パネルの上面構成の一例を示す図である。
【図１８】図１７に示した液晶表示パネルを展開して示す図である。
【図１９】図１３に示した液晶表示パネルの断面構成のその他の例を示す図である。
【図２０】図１９に示した液晶表示パネルの上面構成の一例を示す図である。
【図２１】図１７に示した液晶表示パネルの上面構成の他の例を示す図である。
【図２２】図２０に示した液晶表示パネルの上面構成の他の例を示す図である。
【図２３】図１３に示した液晶表示装置の概略構成の他の例を示す図である。
【図２４】図２３に示した液晶表示パネルの上面構成の一例を示す図である。
【図２５】図２３に示した液晶表示パネルの上面構成の他の例を示す図である。
【図２６】図１３に示した液晶表示装置の概略構成のその他の例を示す図である。
【図２７】図２６に示したＦＰＣの断面構成の一例を示す図である。
【図２８】上記各実施の形態等の表示装置の適用例１における（Ａ）表側から見た外観、（Ｂ）裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図２９】（Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図３０】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図３１】適用例４の外観を表す斜視図である。
【図３２】（Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【図３３】図１３に示した液晶表示装置の断面構成のその他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．タッチ検出方式の基本原理
２．第１の実施の形態（表示パネルの上面にタッチパネルが設けられている例）
３．第２の実施の形態（表示パネルの内部にタッチパネルが設けられている例）
４．第２の実施の形態の変形例
５．適用例
【００１７】
＜タッチ検出方式の基本原理＞
最初に、以下の実施の形態の表示装置で用いられるタッチ検出方式の基本原理について説明する。このタッチ検出方式は、静電容量型のタッチセンサとして具現化されるものである。図１（Ａ）は、上記のタッチセンサを模式的に表したものである。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のタッチセンサの等価回路と、タッチセンサに接続する周辺回路を表したものである。このタッチセンサは、誘電体１０１と、この誘電体１０１を挟んで互いに対向配置された一対の電極１０２，１０３とを備えており、等価回路では、図１（Ｂ）に示したように、容量素子１０４で表される。
【００１８】
容量素子１０４の一端（電極１０２）は交流信号源１０５に接続される。容量素子１０４の他端（電極１０３）は電圧検出回路１０６に接続され、さらに、抵抗１０７を介して基準電位線１０８に接続される。交流信号源１０５は、所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜十数ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓgを出力するものである。電圧検出回路１０６は、入力された信号の波高値を検出し、さらに、その検出電圧に基づいてタッチセンサへの指の接触、非接触を判定するものである。基準電位線１０８は、例えば、タッチセンサが搭載されたデバイスにおいて回路動作の基準となる電位を与える部材（例えばプリント基板のグラウンド層や導電性の筐体）に電気的に接続されるものであり、その部材に接続されているときには、その部材と同電位（基準電位）となる。基準電位は、例えばグラウンド電位である。
【００１９】
このタッチセンサでは、交流信号源１０５から電極１０２に交流矩形波Ｓg（図３（Ｂ））が印加されると、電極１０３に、図３（Ａ）に示したような出力波形（検出信号Ｖdet）が現れる。
【００２０】
タッチセンサに指などの物体を接触させていない状態（図１（Ａ））では、図１（Ｂ）に示したように、容量素子１０４に対する充放電に伴って、容量素子１０４の容量値に応じた電流Ｉ0が流れる。このときの容量素子１０４の電極１０３側の電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ0のようになり、これが電圧検出回路１０６によって検出される。
【００２１】
一方、タッチセンサに指などの物体を接触させた状態（図２（Ａ））では、図２（Ｂ）に示したように、指などの物体によって形成される容量素子１０９が容量素子１０４に直列に追加される。この状態では、容量素子１０４，１０９に対する充放電に伴って、それぞれ電流Ｉ1，Ｉ2が流れる。このとき、電極１０３における電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ1のようになり、これが電圧検出回路１０６によって検出される。電極１０３の電位は、容量素子１０４，１０９を流れる電流Ｉ1，Ｉ2の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ1は、非接触状態での波形Ｖ0よりも小さい値となる。その後、電圧検出回路１０６によって、検出電圧と所定の閾値電圧Ｖthとが比較され、検出電圧が閾値電圧Ｖth以下であるときには非接触状態と判断される一方、閾値電圧Ｖthよりも大きいときには接触状態と判断される。このようにして、タッチ検出が行われる。
【００２２】
＜第１の実施の形態＞
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置１の断面構成の一例を表すものである。液晶表示装置１は、タッチセンサ付きの液晶表示装置であり、表示素子として液晶表示素子を備えており、さらに、この液晶表示素子の表面に静電容量型のタッチセンサを液晶表示素子とは別体で備えている。
【００２３】
液晶表示装置１は、例えば、図４に示したように、液晶表示パネル１０、タッチパネル２０、バックライト３０および周辺回路４０を備えている。タッチパネル２０は、液晶表示パネル１０の観察者側（正面）に配置されており、バックライト３０は液晶表示パネル１０の背後に配置されている。
【００２４】
［液晶表示パネル１０］
液晶表示パネル１０は、液晶分子の配列を変化させることにより光源（バックライト３０）からの光を透過、変調させて映像表示を行うものである。この液晶表示パネル１０は、例えば、映像信号４０Ａに応じて、マトリクス状に配置された複数の画素１１（図５参照）が駆動される透過型の表示パネルである。液晶表示パネル１０は、例えば、図５に示したように、行状に配置された複数の走査線ＷＳＬ１と、列状に配置された複数の信号線ＤＴＬとを有している。各走査線ＷＳＬ１と各信号線ＤＴＬとの交差部に対応して、複数の画素１１が行列状に配置されている。液晶表示パネル１０には、さらに、例えば、複数の共通接続線ＣＯＭが行状に配置されている。複数の共通接続線ＣＯＭは、例えば、１行の画素１１ごとに１つずつ配置されている。
【００２５】
各画素１１は、例えば、図５に示したように、液晶素子１２およびトランジスタ１３を含んで構成されている。液晶素子１２の一端はトランジスタ１３のドレインに接続されており、液晶素子１２の他端は共通接続線ＣＯＭに接続されている。トランジスタ１３のゲートは走査線ＷＳＬ１に接続されており、トランジスタ１３のソースは信号線ＤＴＬに接続されている。液晶素子１２は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、液晶表示パネル１０内に設けられている。なお、液晶素子１２の内部構成については後に詳述する。トランジスタ１３は、液晶素子１２を駆動するためのものであり、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）によって構成されている。
【００２６】
液晶表示パネル１０は、例えば、図６に示したように、液晶層１３０と、液晶層１３０を挟んで互いに対向配置された光入射側基板１１０および光射出側基板１２０とを有している。液晶層１３０は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、横電界モードの液晶分子を含んでいる。ここで、横電界モードの液晶分子としては、例えば、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）モードの液晶分子や、ＩＰＳ（インプレーンスイッチング）モードの液晶分子などが挙げられる。
【００２７】
光入射側基板１１０は、液晶表示パネル１０においてバックライト３０からの光が入射する側（バックライト３０側）に配置された透明基板である。光入射側基板１１０は、例えば、バックライト３０側から順に、偏光板１１１、透明基板１１２、複数の共通電極１１３、絶縁層１１４、複数の画素電極１１５、および配向膜１１６を有している。一方、光射出側基板１２０は、液晶表示パネル１０において液晶層１３０で変調された光が射出される側（観察者側）に配置された透明基板である。光射出側基板１２０は、例えば、液晶層１３０側から順に、配向膜１２１、カラーフィルタ１２２、透明基板１２３および偏光板１２４を有している。なお、カラーフィルタ１２２は、必要に応じてなくすることも可能である。
【００２８】
ここで、上述した液晶素子１２は、例えば、図６の破線で示したように、液晶表示パネル１０において、一の画素電極１１５と対向する部位に対応している。液晶素子１２は、例えば、透明基板１１２、共通電極１１３、絶縁層１１４、画素電極１１５、配向膜１１６、液晶層１３０、配向膜１２１、カラーフィルタ１２２および透明基板１２３をこの順に含んで構成されている。
【００２９】
偏光板１１１，１２４は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。これら偏光板１１１，１２４はクロスニコルの状態で配置されている。例えば、偏光板１１１は、透過軸が列方向と平行となるように配置されており、偏光板１２４は、透過軸が行方向と平行となるように配置されている。これにより、液晶表示パネル１０は、バックライト３０からの射出光を、液晶層１３０を介して透過したり、あるいは遮断したりするようになっている。
【００３０】
透明基板１１２，１２３は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。透明基板１１２には、例えば、トランジスタ１３、信号線ＤＴＬ、走査線ＷＳＬ１および共通接続線ＣＯＭなどを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。
【００３１】
共通電極１１３および画素電極１１５は、可視光に対して透明な材料、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）からなる。共通電極１１３は、共通接続線ＣＯＭそのもの、または共通接続線ＣＯＭの一部をなすものである。複数の共通電極１１３は、例えば、行方向に延在する帯状の形状となっており、互いに並列に配置されている。共通電極１１３は、例えば、行ごとの画素１１に対して共通電極として機能する。他方、複数の画素電極１１５は、例えば、透明基板１１２上に例えば格子配列またはデルタ配列されたものである。画素電極１１５は、例えば、画素１１ごとの電極として機能する。画素電極１１５は、例えば、一の共通電極１１３との対向領域上に、所定の間隙を介して並列配置されており、共通電極１１３との間に形成される電界が液晶層１３０の領域において横方向（行方向）を向くようになっている。
【００３２】
絶縁層１１４は、共通電極１１３と画素電極１１５を互いに絶縁分離するためのものであり、例えば、ＳｉＯ2などによって構成されている。配向膜１１６，１２１は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶層１３０に含まれる液晶を配向させる機能を有している。配向膜１１６，１２１は、例えば、ラビング方向が偏光板１１１，１２４のいずれか一方の透過軸と平行な方向となるようにラビング処理されたものであり、例えば、配向膜１１６，１２１のラビング方向が行方向（共通電極１１３の延在方向）と平行となっている。カラーフィルタ１２２は、液晶層１３０を透過してきた光を、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離したり、または、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白（Ｗ）などの四色にそれぞれ色分離したりするためのものである。
【００３３】
［タッチパネル２０］
タッチパネル２０は、指やペンなどで、液晶表示装置１の画像表示面１Ａ（タッチパネル２０の表面）に触れることにより情報を入力するためのものである。このタッチパネル２０は、液晶表示パネル１０とは別体で設けられたものであり、例えば、液晶表示パネル１０の表面に、接着剤（図示せず）などを介して貼り合わされている。このタッチパネル２０は、上述した静電容量型のタッチセンサの一具体例に相当するものであり、ＸＹ（行列）マトリクスで接触・非接触を検出するものである。
【００３４】
図７は、タッチパネル２０の上面構成の一例を表したものである。図８は、図７のタッチパネル２０の展開斜視図である。図８では、後述の接着層２３が省略されている。図９は、図７、図８のタッチパネル２０のＡ−Ａ矢視方向の断面構成の一例を表したものである。タッチパネル２０は、例えば、図７〜図９に示したように、接着層２３を介して互いに対向配置された走査側基板２１０および検出側基板２２０を有している。
【００３５】
走査側基板２１０は、タッチパネル２０において液晶表示パネル１０からの光が入射する側（液晶表示パネル１０側）に配置された透明基板である。走査側基板２１０は、例えば、液晶表示パネル１０側から順に、透明基板２１および複数の走査電極２２を有している。一方、検出側基板２２０は、タッチパネル２０内を透過した光が射出される側（観察者側）に配置された透明基板である。検出側基板２２０は、例えば、液晶表示パネル１０側から順に、透明基板２４と、複数の検出電極２５およびシールド電極２６とを有している。
【００３６】
ここで、例えば、接着層２３および透明基板２４と、これらを介して互いに対向配置された走査電極２２および検出電極２５とにより容量素子が構成されている。従って、その容量素子が、タッチパネル２０において上述した静電容量型のタッチセンサとして機能する。なお、タッチパネル２０において、透明基板２１、走査電極２２、接着層２３、透明基板２４、検出電極２５およびシールド電極２６の積層方向の並び順は、上記の並び順に限られるものではない。従って、上記の容量素子において電極に挟まれる誘電体は、常に接着層２３および透明基板２４であるとは限らない。
【００３７】
透明基板２１，２４は、可視光に対して透明な基板、例えば、光透過性の樹脂フィルムからなる。走査電極２２、検出電極２５およびシールド電極２６は、可視光に対して透明な材料、例えばＩＴＯからなる。
【００３８】
走査電極２２は、上記の容量素子における一方の電極に相当するものであり、走査線ＷＳＬ２（図４参照）と電気的に接続されている。走査電極２２は、例えば、透明基板２１の表面に接して形成されている。複数の走査電極２２は、例えば、行方向に延在する帯状の形状となっており、互いに並列に配置されている。各走査電極２２は、例えば、液晶表示パネル１０内の各共通電極１１３と平行な方向に延在している。各走査電極２２の一端には、周辺回路４０と接続する接続パッド２２Ａが形成されている。
【００３９】
検出電極２５は、上記の容量素子における他方の電極に相当するものであり、検出線ＤＥＴ（図４参照）と電気的に接続されている。検出電極２５は、例えば、透明基板２４の表面に接して形成されている。複数の検出電極２５は、例えば、列方向に延在する帯状の形状となっており、互いに並列に配置されている。各検出電極２５は、例えば、各共通電極１１３および各走査電極２２の延在方向と直交する方向に延在している。各検出電極２５の一端には、周辺回路４０と接続する接続パッド２５Ａが形成されている。各接続パッド２５Ａは、透明基板２４の表面のうち共通する一の辺の近傍に寄せて配置されていることが好ましいが、必要に応じて、透明基板２４の表面のうち複数の辺の近傍に分散して配置されていてもよい。例えば、図１０に示したように、各接続パッド２５Ａが、透明基板２４の表面のうち互いに対応する２つ辺の近傍に配置されていてもよい。
【００４０】
シールド電極２６は、検出電極２５を外部のノイズから保護するためのものである。外部のノイズとしては、例えば、液晶表示装置１がモバイル機器に用いられている場合には、モバイル機器を手で持っているユーザがアンテナとなって外部のノイズを拾い、その拾ったノイズがユーザの手を介して侵入するノイズが挙げられる。
【００４１】
シールド電極２６は、検出電極２５と同一面内に形成されており、例えば、透明基板２４の表面に接して形成されている。シールド電極２６は、例えば、液晶表示装置１内において回路動作の基準となる電位を与える部材と電気的に接続されており、その部材と同電位（基準電位）となっている。シールド電極２６と、その部材との電気的な接続は、常時であってもよいし、検出電極２５に選択パルスが印加されている間だけであってもよい。なお、シールド電極２６は、基準電位を与える部材の代わりに、基準電位とは異なる所定の固定電位を有するものと電気的に接続されていてもよい。
【００４２】
シールド電極２６は、検出電極２５の周囲に形成されている。例えば、図７に示したように、各接続パッド２５Ａが透明基板２４の表面のうち共通する一の辺の近傍に配置されている場合には、シールド電極２６は、検出電極２５の周囲のうち接続パッド２５Ａの配置されていない３方を囲むように配置されている。また、例えば、図１０に示したように、各接続パッド２５Ａが、透明基板２４の表面のうち互いに対応する２つ辺の近傍に配置されている場合には、検出電極２５の周囲のうち接続パッド２５Ａの配置されていない２方を囲むように配置されている。シールド電極２６は、例えば、ユーザが液晶表示装置１の搭載されたモバイル機器を手に持った場合に、ユーザの手が接触する、モバイル機器の端部と、検出電極２５との間隙に配置されている。
【００４３】
シールド電極２６は、透明基板２４の表面のうち画像表示面１Ａ以外の領域（有効表示エリア外）、例えば透明基板２４の外縁に配置されていることが好ましい。ここで、図７、図１０に示したように、シールド電極２６と検出電極２５との距離（列方向の距離Ｄ1，行方向の距離Ｄ2）は、互いに隣り合う２つの検出電極２５の距離Ｄ3と同一か、またはそれよりも大きいことが好ましい。このようにした場合には、シールド電極２６と検出電極２５との間の寄生容量を小さくすることができ、接触・非接触の検出に際して、この寄生容量による影響を小さくすることができる。なお、ここでの「距離」とは、間隙が最小となる箇所における距離を指している。
【００４４】
シールド電極２６は、検出電極２５と同一の材料によって構成されていることが好ましい。このようにした場合には、製造過程において、シールド電極２６と検出電極２５とを同時に形成することが可能となり、シールド電極２６および検出電極２５を互いに異なる材料によって構成した場合と比べて、工程数やマスクの枚数を減らすことができる。
【００４５】
［バックライト３０］
バックライト３０は、液晶表示パネル１０を背後から照明するものであり、例えば、導光板と、導光板の側面に配置された光源と、導光板の上面（光射出面）に配置された光学素子とを備えている。導光板は、光源からの光を導光板の上面に導くものであり、例えば、上面および下面の少なくとも一方の面に、所定のパターン化された形状を有しており、側面から入射した光を散乱し、均一化する機能を有している。光源は、線状光源であり、例えば、熱陰極管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)、ＣＣＦＬ、または複数のＬＥＤを一列に配置したものなどからなる。光学素子は、例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなどを積層して構成されたものである。
【００４６】
［周辺回路４０］
次に、周辺回路４０内の各回路について、図１を参照して説明する。周辺回路４０は、液晶表示パネル１０およびタッチパネル２０を駆動したり、上述した静電容量型のタッチセンサの出力を検知したりするものである。周辺回路４０は、例えば、液晶表示パネル１０内の光入射側基板１１０上に実装されたり、液晶表示パネル１０やタッチパネル２０に接続されたフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）に接続されたりしている。
【００４７】
映像信号処理回路４１は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号４０Ａを補正すると共に、補正した後の映像信号をアナログに変換して信号線駆動回路４３に出力するものである。タイミング生成回路４２は、例えば、信号線駆動回路４３、走査線駆動回路４４，４５が連動して動作するように制御するものである。タイミング生成回路４２は、例えば、外部から入力された同期信号４０Ｂに応じて（同期して）、これらの回路に対して制御信号４２Ａを出力するようになっている。
【００４８】
信号線駆動回路４３は、映像信号処理回路４１から入力されたアナログの映像信号（映像信号４０Ａに対応する信号電位）を各信号線ＤＴＬに印加して、アナログの映像信号を選択対象の画素１１に書き込むものである。信号線駆動回路４３は、例えば、映像信号４０Ａに対応する信号電位を出力することが可能となっている。信号線駆動回路４３は、例えば、電位が基準電位に対して１フレーム期間ごとに反転する信号電位を各信号線ＤＴＬに印加して、選択対象の画素１１に書き込むフレーム反転駆動を行うことが可能となっている。フレーム反転駆動は、液晶素子１２の劣化を抑制するためのものであり、必要に応じて用いられる。さらに、信号線駆動回路４３は、例えば、電位が基準電位に対して１Ｈ期間ごとに反転する信号電位を各信号線ＤＴＬに印加して、選択対象の画素１１に書き込む１Ｈ反転駆動を行うことも可能となっている。１Ｈ反転駆動は、液晶素子１２に印加する電圧の極性を反転させることに起因して、フレーム毎にフリッカが発生するのを抑制するためのものであり、必要に応じて用いられる。ここで、基準電位は、共通接続線ＣＯＭの電位であり、例えば、グラウンド電位である。
【００４９】
走査線駆動回路４４は、制御信号４２Ａの入力に応じて（同期して）、複数の走査線ＷＳＬ１に選択パルスを順次印加して、複数の画素１１を走査線ＷＳＬ１単位で順次選択するものである。走査線駆動回路４４は、例えば、トランジスタ１３をオンさせるときに印加する電圧と、トランジスタ１３をオフさせるときに印加する電圧とを出力することが可能となっている。
【００５０】
走査線駆動回路４５は、制御信号４２Ａの入力に応じて（同期して）、複数の走査線ＷＳＬ２に選択パルスを順次印加して、複数の走査電極２２を走査線ＷＳＬ２単位で順次選択するものである。この走査線駆動回路４５は、走査電極２２の選択に際して、走査線ＷＳＬ２に供給する電圧の極性を所定の周期ごとに反転させる反転駆動を行うものである。走査線駆動回路４５は、例えば、信号線駆動回路４３が１Ｈ反転駆動を行っている際に、基準電位に対する極性が信号線ＤＴＬの、基準電位に対する極性と逆になる電位を、走査線駆動回路４４によって選択対象となっている画素１１に対応する走査線ＷＳＬ２に印加することが可能となっている。
【００５１】
走査線駆動回路４５は、例えば、図１１に示したように、走査線ＷＳＬ２の一端に接続されたスイッチング素子４５Ａを有している。走査線ＷＳＬ２の他端は、走査電極２２（接続パッド２２Ａ）に電気的に接続されている。このスイッチング素子４５Ａは、走査線ＷＳＬ２ごとに一つずつ設けられており、例えば、２つの入力端子を有している。このスイッチング素子４５Ａの一の入力端子は、例えば、配線Ｌ1を介して交流信号源４５Ｂに接続されている。交流信号源４５Ｂは、例えば、所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜十数ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓgを出力するものである。このスイッチング素子４５Ａの他の入力端子は、例えば、配線Ｌ2を介してロジック回路４５Ｃに接続されている。このロジック回路４５Ｃは、例えば、所定の固定電位（例えば０Ｖ以上５Ｖ以下の範囲内の電位）を出力するようになっている。これら交流信号源４５Ｂおよびロジック回路４５Ｃは、例えば、図１１に示したように、上述の基準電位線１０８などに接続されている。基準電位線１０８は、例えば、液晶表示装置１内において回路動作の基準となる電位を与える部材に接続された配線である。なお、走査線駆動回路４５は、図１１に記載の回路とは異なる回路によって構成されていてもよい。
【００５２】
次に、検出回路４６について説明する。図１２は、検出回路４６の一構成例を表すものである。この検出回路４６は、複数の検出電極２５から得られる検出信号Ｖdetに基づいて指などの物体の接触位置を検出するものである。具体的には、検出回路４６は、まず、検出電極２５から得られる検出信号Ｖdetに基づき、指などの物体の、画像表示面１Ａへの接触・非接触を検出するようになっている。検出回路４６は、指などの物体が像表示面１Ａに接触したことを検出した場合には、以下のプロセスを実行するようになっている。具体的には、検出回路４６は、走査線駆動回路４５から出力された選択パルスの印加タイミングと、閾値電圧Ｖth以下の検出信号Ｖdetの検出タイミングとに基づいて、画像表示面１Ａのうち、指などの物体が接触した位置を算出するようになっている。
【００５３】
この検出回路４６は、例えば、信号増幅用のオペアンプ５１と、高域をカットし低域を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２と、高域を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）５３と、整流平滑部５４と、コンパレータ５５とを有している。オペアンプ５１の正入力端子（＋）には入力端子Ｔinが接続されており、この入力端子Ｔinが検出電極２５（接続パッド２５Ａ）と電気的に接続されている。従って、この入力端子Ｔinに、検出信号Ｖdetが入力されることになる。オペアンプ５１の出力端子は、ＬＰＦ５２を介して整流平滑部５４に接続されている。ＬＰＦ５２にはＨＰＦ５３が接続されている。ＬＰＦ５２は、例えば、抵抗５２Ｒとキャパシタ５２Ｃとを並列接続した構成となっており、ＨＰＦ５３は、例えば、基準電位線１０８との間に抵抗５３Ｒとキャパシタ５３Ｃとを直列接続した構成となっている。ＬＰＦ５２とＨＰＦ５３との接続点はオペアンプ５１の負入力端子（−）に接続されている。整流平滑部５４は、例えば、半波整流用のダイオード５４Ｄからなる整流部と、基準電位線１０８との間に抵抗５４Ｒおよびキャパシタ５２Ｃを並列接続してなる平滑部とを有している。整流平滑部５４の出力端子はコンパレータ５５の正入力端子（＋）に接続されている。このコンパレータ５５の負入力端子（−）には所定の閾値電圧Ｖth（図３参照）が入力されている。コンパレータ５５の出力端子は出力端子Ｔoutに接続されており、この出力端子Ｔoutが図示しない演算回路に接続されている。従って、この出力端子Ｔoutから出力された検出結果（接触・非接触）に基づいて、所定の情報処理が演算回路によって行われることになる。
【００５４】
このような構成の検出回路４６は、次のように動作する。入力端子Ｔinに入力された検出信号Ｖdetは、オペアンプ５１によって増幅されたのち、その低周波成分はＬＰＦ５２を通過し、高周波成分はＨＰＦ５３を介して除去される。ＬＰＦ５２を通過した低周波の交流成分は、整流平滑部５４のダイオード５４Ｄによって半波整流されたのち、平滑化されてレベル信号となり、コンパレータ５５に入力される。コンパレータ５５において、入力されたレベル信号がしきい値電圧Ｖthと比較され、レベル信号がしきい値電圧Ｖth以下であったときに、コンパレータ５５からタッチ検出信号が出力される。演算回路にタッチ検出信号が入力されると、演算回路において、選択パルスの印加タイミングと、閾値電圧Ｖth以下の検出信号Ｖdetの検出タイミングとに基づいて、接触位置が算出される。なお、検出回路４６は、図１２に記載の回路とは異なる回路によって構成されていてもよい。
【００５５】
［動作］
次に、本実施の形態の液晶表示装置１の動作の一例について説明する。
【００５６】
この液晶表示装置１では、映像信号４０Ａに対応する信号電位が信号線駆動回路４３によって各信号線ＤＴＬに印加されると共に、制御信号４２Ａに応じた選択パルスが走査線駆動回路４４によって複数の走査線ＷＳＬ１に順次印加される。これにより、液晶層１３０には、画素１１ごとに、信号電位に対応した大きさの横方向電界が印加され、液晶分子が所定の方向に配向するので、バックライト３０からの光が液晶層１３０において、画素１１ごとに、液晶分子の配向方向に応じて変調される。その結果、画像表示面１Ａに画像が表示される。
【００５７】
液晶表示装置１では、さらに、選択パルスが走査線駆動回路４５によって複数の走査線ＷＳＬ２に順次印加される。すると、走査電極２２と検出電極２５との交差部にそれぞれ形成された容量素子（上述の容量素子１０４に相当する容量素子）が順次、充放電され、容量素子の容量値に応じた大きさの検出信号Ｖdetが、複数の検出電極２５からそれぞれ出力される。複数の検出電極２５からの出力（検出信号Ｖdet）は検出回路４６に入力される。タッチパネル２０の表面にユーザの指などが接触していない状態では、この検出信号Ｖdetの大きさはほぼ一定となる。
【００５８】
あるとき、タッチパネル２０の表面のいずれかの場所にユーザの指などの物体が接触したとする。すると、指などの物体が接触した位置に形成されている容量素子に、指などの物体によって形成される容量素子（上述の容量素子１０９に相当する容量素子）が付加される。そのため、接触位置に対応する走査電極２２に選択パルスが印加されたときに検出電極２５から出力された検出信号Ｖdetの値が、他の箇所に選択パルスが印加されたときに出力された検出信号Ｖdetの値よりも小さくなる。検出回路４６において、この検出信号Ｖdetが閾値電圧Ｖthと比較され、例えば、検出信号Ｖdetが閾値電圧Ｖth以下となっている場合に、指などの物体がタッチパネル２０の表面に接触していると判定される。接触位置については、検出回路４６において、選択パルスの印加タイミングと、閾値電圧Ｖth以下の検出信号Ｖdetの検出タイミングとから割り出される。
【００５９】
［効果］
次に、本実施の形態の液晶表示装置１の効果について説明する。
【００６０】
本実施の形態では、タッチ検出方式の原理上、ユーザの指などがタッチパネル２０の表面に接触したときに、指などによって形成される容量素子がタッチパネル２０内に設けられた検出電極２５に付加されることが必要である。そのため、検出電極２５は、タッチパネル２０の表面もしくはその近傍に設けられることになるが、それゆえ、外部のノイズが検出電極２５に印加され易くなっている。特に、液晶表示装置１がモバイル機器に用いられている場合には、モバイル機器を手で持っているユーザがアンテナとなって外部のノイズを拾い、その拾ったノイズがユーザの手を介して検出電極２５に印加されることがある。検出電極２５にノイズが印加されると、ノイズによって検出信号Ｖdetの値が変動するので、検出回路４６において、接触・非接触が誤って判定される虞がある。
【００６１】
しかし、本実施の形態では、検出電極２５の周囲に、シールド電極２６が設けられており、このシールド電極２６によって、検出電極２５が外部のノイズから保護されている。特に、ユーザが液晶表示装置１の搭載されたモバイル機器を手に持った場合に、ユーザの手が接触する、モバイル機器の端部と、検出電極２５との間隙にシールド電極２６が配置されているので、ユーザの手を伝播してきたノイズが検出電極２５に印加されるのを効果的に防止することができる。例えば、ユーザが縦長のモバイル機器を手でつかんだ場合には、手の平はモバイル機器の裏面にあるが、指がモバイル機器の右端および左端に存在する。また、例えば、ユーザが横長のモバイル機器を手でつかんだ場合には、左手がモバイル機器の左端にあり、右手がモバイル機器の右端にある。いずれの場合においても、少なくとも、モバイル機器の右端と検出電極２５との間隙と、モバイル機器の左端と検出電極２５との間隙にシールド電極２６が設けられていれば、ユーザの手を伝播してきたノイズの検出電極２５への印加を防止することができることがわかる。本実施の形態では、例えば、図７、図１０に示したように、検出電極２５の左脇および右脇にシールド電極２６が設けられている。従って、モバイル機器における外部ノイズの影響を効果的に防止することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、シールド電極２６が検出電極２５と同一面内に形成されている。そのため、シールド電極２６と検出電極２５とが同一の材料からなる場合には、製造過程において、シールド電極２６と検出電極２５とを同時に形成することができる。その結果、シールド電極２６および検出電極２５を互いに異なる材料によって構成した場合と比べて、工程数やマスクの枚数を減らすことができる。
【００６３】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置２について説明する。なお、以下では、上記実施の形態の液晶表示装置１と共通する構成については、同一符号が付されている。
【００６４】
本実施の形態の液晶表示装置２は、上記実施の形態と同様、タッチセンサ付きの液晶表示装置である。この液晶表示装置２は、表示素子として液晶表示素子を備えており、さらに、静電容量型のタッチセンサを液晶表示素子の内部に備えている。つまり、この液晶表示装置２は、タッチセンサ内蔵型（インセル型）の液晶表示素子を備えている。液晶表示装置１は、例えば、図１３に示したように、液晶表示パネル６０、バックライト３０および周辺回路４０を備えている。
【００６５】
［液晶表示パネル６０］
液晶表示パネル６０は、液晶分子の配列を変化させることにより光源（バックライト３０）からの光を透過、変調させて映像表示を行うものである。この液晶表示パネル６０は、例えば、映像信号４０Ａに応じて、マトリクス状に配置された複数の画素１１が駆動される透過型の表示パネルである。液晶表示パネル６０は、上記実施の形態と同様、例えば、図５に示したように、行状に配置された複数の走査線ＷＳＬ１と、列状に配置された複数の信号線ＤＴＬとを有している。各走査線ＷＳＬ１と各信号線ＤＴＬとの交差部に対応して、複数の画素１１が行列状に配置されている。液晶表示パネル６０には、さらに、例えば、複数の共通接続線ＣＯＭが行状に配置されている。複数の共通接続線ＣＯＭは、例えば、１行の画素１１ごとに１つずつ配置されており、後述の共通線駆動回路４７に接続されている。
【００６６】
液晶表示パネル６０は、例えば、図１４に示したように、液晶層１３０と、液晶層１３０を挟んで互いに対向配置された光入射側基板１１０および光射出側基板１４０とを有している。光入射側基板１１０は、液晶表示パネル６０においてバックライト３０からの光が入射する側（バックライト３０側）に配置された透明基板である。光入射側基板１１０の内部構成は、上記実施の形態と同様である。一方、光射出側基板１４０は、液晶表示パネル６０において液晶層１３０で変調された光が射出される側（観察者側）に配置された透明基板である。光射出側基板１４０は、例えば、液晶層１３０側から順に、配向膜１２１と、カラーフィルタ１２２と、透明基板１２３と、接着層２７と、検出電極２５およびシールド電極２６と、透明基板２４と、偏光板１２４とを有している。上記実施の形態と同様、検出電極２５およびシールド電極２６は同一層内に形成されており、かつ検出電極２５の周囲に、シールド電極２６が設けられている。
【００６７】
なお、カラーフィルタ１２２は、必要に応じてなくすることが可能である。また、図１５に示したように、透明基板２４についても、必要に応じてなくすることが可能である。また、図１６に示したように、液晶層１３０側から順に、接着層２７と、検出電極２５およびシールド電極２６と、透明基板２４とを含む積層体を、偏光板１２４の上面（観察者側）に設けることも可能である。図１４、図１５および図１６に示したいずれの場合においても、図１７、図１８に示したように、検出電極２５およびシールド電極２６は液晶表示パネル６０の上面に露出していない。
【００６８】
なお、上記の図１７は、液晶表示パネル６０の上面構成の一例を表したものである。また、図１８は、図１４の液晶表示パネル６０のうち静電容量型のタッチセンサの電極に対応する部分を主に抜き出したものである。
【００６９】
液晶表示パネル６０は、例えば、図１４、図１７、図１８に示したように、共通電極１１３を静電容量型のタッチセンサの一方の電極として有しており、上記実施の形態の走査電極２２を有していない。また、液晶表示パネル６０は、上記実施の形態と同様、検出電極２５を静電容量型のタッチセンサの他方の電極として有している。さらに、液晶表示パネル６０は、例えば、図１４に示したように、絶縁層１１４、配向膜１１６、液晶層１３０、配向膜１２１、カラーフィルタ１２２、透明基板１２３および接着層２７を、静電容量型のタッチセンサの誘電体として有している。なお、液晶表示パネル６０において、静電容量型のタッチセンサの一対の電極に挟まれる誘電体は、上記と異なる構成となっていてもよい。
【００７０】
本実施の形態では、共通電極１１３は、上記実施の形態の走査電極２２を兼ねており、共通接続線ＣＯＭと電気的に接続されている。共通電極１１３は、例えば、透明基板１１２の表面に接して形成されている。複数の共通電極１１３は、例えば、行方向に延在する帯状の形状となっており、互いに並列に配置されている。各共通電極１１３の一端には、周辺回路４０と接続する接続パッド１１３Ａが形成されている（図１８参照）。なお、検出電極２５およびシールド電極２６については、上記実施の形態と同様の構成となっている。
【００７１】
［周辺回路４０］
本実施の形態では、周辺回路４０は、走査線駆動回路４５の代わりに、走査線駆動回路４７を有している。走査線駆動回路４７は、制御信号４２Ａの入力に応じて（同期して）、複数の共通接続線ＣＯＭに選択パルスを順次印加して、複数の共通電極１１３を共通接続線ＣＯＭ単位で順次選択するものである。この走査線駆動回路４７は、共通電極１１３の選択に際して、共通接続線ＣＯＭに供給する電圧の極性を所定の周期ごとに反転させる反転駆動を行うものである。走査線駆動回路４７は、例えば、信号線駆動回路４３が１Ｈ反転駆動を行っている際に、基準電位に対する極性が信号線ＤＴＬの、基準電位に対する極性と逆になる電位を、走査線駆動回路４４によって選択対象となっている画素１１に対応する共通接続線ＣＯＭに印加することが可能となっている。
【００７２】
［動作］
次に、本実施の形態の液晶表示装置２の動作の一例について説明する。
【００７３】
この液晶表示装置２では、映像信号４０Ａに対応する信号電位が信号線駆動回路４３によって各信号線ＤＴＬに印加されると共に、制御信号４２Ａに応じた選択パルスが走査線駆動回路４４によって複数の走査線ＷＳＬ１に順次印加される。これにより、液晶層１３０には、画素１１ごとに、信号電位に対応した大きさの横方向電界が印加され、液晶分子が所定の方向に配向するので、バックライト３０からの光が液晶層１３０において、画素１１ごとに、液晶分子の配向方向に応じて変調される。その結果、画像表示面２Ａに画像が表示される。
【００７４】
液晶表示装置２では、さらに、選択パルスが走査線駆動回路４７によって複数の共通接続線ＣＯＭに順次印加される。すると、共通電極１１３と検出電極２５との交差部にそれぞれ形成された容量素子（上述の容量素子１０４に相当する容量素子）が順次、充放電され、容量素子の容量値に応じた大きさの検出信号Ｖdetが、複数の検出電極２５からそれぞれ出力される。複数の検出電極２５からの出力（検出信号Ｖdet）は検出回路４６に入力される。液晶表示パネル６０の表面にユーザの指などが接触していない状態では、この検出信号Ｖdetの大きさはほぼ一定となる。
【００７５】
あるとき、液晶表示パネル６０の表面のいずれかの場所にユーザの指などが接触したとする。すると、指などの物体が接触した位置に形成されている容量素子に、指などの物体によって形成される容量素子（上述の容量素子１０９に相当する容量素子）が付加される。そのため、接触位置に対応する共通電極１１３に選択パルスが印加されたときに検出電極２５から出力された検出信号Ｖdetの値が、他の箇所に選択パルスが印加されたときに出力された検出信号Ｖdetの値よりも小さくなる。検出回路４６において、この検出信号Ｖdetが閾値電圧Ｖthと比較され、例えば、検出信号Ｖdetが閾値電圧Ｖth以下となっている場合に、ユーザの指などが液晶表示パネル６０の表面に接触していると判定される。接触位置については、検出回路４６において、選択パルスの印加タイミングと、閾値電圧Ｖth以下の検出信号Ｖdetの検出タイミングとから割り出される。
【００７６】
［効果］
次に、本実施の形態の液晶表示装置２の効果について説明する。
【００７７】
本実施の形態では、上記実施の形態と同様、検出電極２５の周囲に、シールド電極２６が設けられており、このシールド電極２６によって、検出電極２５が外部のノイズから保護されている。例えば、ユーザが液晶表示装置２の搭載されたモバイル機器を手に持った場合に、ユーザの手が接触する、モバイル機器の端部と、検出電極２５との間隙にシールド電極２６が配置されている。従って、ユーザの手を伝播してきたノイズが検出電極２５に印加されるのを効果的に防止することができる。
【００７８】
また、本実施の形態でも、シールド電極２６が検出電極２５と同一面内に形成されている。そのため、シールド電極２６と検出電極２５とが同一の材料からなる場合には、製造過程において、シールド電極２６と検出電極２５とを同時に形成することができる。その結果、シールド電極２６および検出電極２５を互いに異なる材料によって構成した場合と比べて、工程数やマスクの枚数を減らすことができる。
【００７９】
また、本実施の形態では、液晶表示パネル６０の内部に、静電容量型のタッチセンサが内蔵されており、かつ共通電極１１３が上記実施の形態の走査電極２２を兼ねている。そのため、上記第１の実施の形態と比べて、液晶表示装置２の厚さを薄くすることができる。
【００８０】
＜第２の実施の形態の変形例＞
上記第２の実施の形態では、検出電極２５およびシールド電極２６が液晶表示パネル６０の上面に露出しておらず、偏光板１２４または透明基板２４の下に設けられていた。しかし、例えば、図１９、図２０（図１９の上面図）に示したように、検出電極２５およびシールド電極２６は、液晶表示パネル６０の上面に露出していてもよい。このとき、検出電極２５およびシールド電極２６は、上記第２の実施の形態と同様、同一層内に形成されており、かつ検出電極２５の周囲に、シールド電極２６が設けられている。
【００８１】
また、上記第２の実施の形態およびその変形例では、例えば、図１７、図２０に示したように、各接続パッド２５Ａが偏光板１２４または透明基板２４の表面のうち共通する一の辺の近傍に配置されている場合が例示されていた。しかし、各接続パッド２５Ａが、必要に応じて、偏光板１２４または透明基板２４の表面のうち複数の辺の近傍に分散して配置されていてもよい。例えば、図２１、図２２に示したように、各接続パッド２５Ａが、透明基板２４の表面のうち互いに対応する２つ辺の近傍に配置されていてもよい。
【００８２】
また、上記第２実施の形態およびその変形例において、周辺回路４０の少なくとも一部の回路が、ＩＣ(Integrated Circuit)などのチップ状の素子によって構成されていてもよい。例えば、図２３に示したように、信号線駆動回路４３および走査線駆動回路４４，４７がそれぞれ、チップ状の素子となっていてもよい。この場合には、各素子を、例えば、光入射側基板１１０上に実装することが可能である。
【００８３】
また、図２３に示したように、走査線駆動回路４４，４７が光入射側基板１１０の表面のうち行方向の端部に配置されている場合には、例えば、図２４に示したように、シールド電極２６が走査線駆動回路４４，４７の上にまで延在して形成されていることが好ましい。このようにした場合には、走査線駆動回路４４，４７から発生するノイズが液晶表示パネル６０の行方向の端部を介して検出電極２５に到達するのを、シールド電極２６によって遮断することができる。さらに、図２５に示したように、シールド電極２６が走査線駆動回路４４，４７の上だけでなく、共通電極１１３の行方向の両端部の上にまで延在して形成されていることが好ましい。このようにした場合には、透明基板１１０に形成されたトランジスタ１３などから発生するノイズが共通電極１１３とシールド電極２６との間隙を介して検出電極２５に到達するのを、シールド電極２６および共通電極１１３によって遮断することができる。
【００８４】
また、上記第２実施の形態の変形例において、図２３、図２４、図２５に示したように、周辺回路４０から引き出された配線（図示せず）に接続された複数の接続パッド１１０Ａが光入射側基板１１０の一の端部に設けられていてもよい。このようにした場合には、例えば、図２６に示したように、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）７０を複数の接続パッド１１０Ａに接続し、映像信号４０Ａや同期信号４０Ｂなどの各種信号を、ＦＰＣ７０を介して液晶表示パネル６０に入力することが可能となる。また、図２３、図２４、図２５に示したように、複数の接続パッド２５Ａが光射出側基板１４０の一の端部に設けられていてもよい。このようにした場合には、例えば、図２６に示したように、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）８０を複数の接続パッド２５Ａに接続し、検出信号Ｖdetを、ＦＰＣ８０を介して液晶表示パネル６０から取り出すことが可能となる。従って、多くの演算が必要となる検出回路４６を液晶表示パネル６０の外部に設けることが可能となる。
【００８５】
ところで、図２６に記載のＦＰＣ８０は、例えば、図２７に示したように、一の方向に延在する可撓性の基材８１を有している。この基材８１は、当該基材８１の延在方向において互いに対向する一対の端部を有している。一方の端部が、例えば、基材８１の中央部分の幅よりも広い幅となっており、複数の接続パッド２５Ａに接続可能となっている。他方の端部は、例えば、一方の端部と同様、基材８１の中央部分の幅よりも広い幅となっており、例えば、検出回路４６の実装されたプリント基板の接続パッド（図示せず）に接続可能となっている。基材８１は、例えば、ポリイミドなどからなる。
【００８６】
基材８１の一方の表面には、例えば、銅箔などからなる複数の配線層８２が設けられている。複数の配線層８２は、基材８１の一方の表面に接して形成されており、互いに同一面内に形成されている。また、複数の配線層８２は、基材８１の一方の端部から他方の端部にかけて線状に形成されている。さらに、複数の配線層８２の一端が、複数の接続パッド２５Ａに接続されており、複数の配線層８２の他端が、検出回路４６の実装されたプリント基板の接続パッド（図示せず）に接続されている。
【００８７】
複数の配線層８２を含む、基材８１の一方の表面全体に、絶縁層８３が形成されている。絶縁層８３は、複数の配線層８２を保護するためのものである。また、絶縁層８３の上面および基材８１の他方の表面のうち少なくとも一方の表面には、例えば、銅箔などからなるシールド層が形成されている。ここで、基材８１の他方の表面が上面側（ＦＰＣ７０とは反対側）を向いている場合には、少なくともこの表面上にシールド層８５が形成され、必要に応じて、絶縁層８３の表面にもシールド層８６が形成される。シールド層８５，８６は、検出電極２５に接続された配線層８２を外部のノイズから保護するためのものでる。従って、シールド層８５がＦＰＣ８０に設けられている場合には、上記実施の形態のシールド電極２６と同様、ユーザの手を伝播してきたノイズの配線層８２への印加を防止することができる。一方、シールド層８６がＦＰＣ８０に設けられている場合には、透明基板１１０に形成されたトランジスタ１３や信号線駆動回路４３などから発生するノイズが配線層８２に到達するのを防止することができる。
【００８８】
＜適用例＞
次に、図２８〜図３２を参照して、上記実施の形態および変形例で説明したタッチセンサ付きの表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態等の表示装置は、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、上記実施の形態等の表示装置は、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。
【００８９】
（適用例１）
図２８は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００９０】
（適用例２）
図２９は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、その表示部４２０は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００９１】
（適用例３）
図３０は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、その表示部５３０は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００９２】
（適用例４）
図３１は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有しており、その表示部６４０は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００９３】
（適用例５）
図３２は、上記各実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【００９４】
以上、実施の形態ならびにその変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明は実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００９５】
例えば、上記実施の形態およびその変形例において、少なくとも複数の検出電極２５およびシールド電極２６の上面を覆う絶縁性の保護部材が設けられていてもよい。具体的には、液晶表示パネル１０，６０またはタッチパネル２０の上面を覆うカバープレートや、液晶表示パネル１０，６０またはタッチパネル２０を覆う筐体などが設けられていてもよい。例えば、図３３に示したように、液晶表示パネル６０を覆う筐体９０を設けることが可能である。この筐体９０は、例えば、絶縁性の材料によって構成されている。図３３に示したように、検出電極２５およびシールド電極２６が液晶表示パネル６０の最表面に設けられている場合には、筐体９０は、これら検出電極２５およびシールド電極２６と電気的に分離されている。
【００９６】
また、上記実施の形態等では、液晶表示素子として透過型の素子を用いた場合について説明したが、透過型以外のもの、例えば、反射型の素子を用いることも可能である。ただし、その場合には、光源（バックライト３０）をなくするか、または液晶表示素子の上面側に配置することが必要となる。
【００９７】
また、上記実施の形態等では、表示素子として液晶表示素子を用いた表示装置に対して本発明を適用した場合について説明したが、それ以外の表示素子、例えば有機ＥＬ素子を用いた表示装置にも適用可能である。
【００９８】
また、上記実施の形態等において説明した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされるようになっている。このようなプログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体に予め記録しておくことも可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１，２…液晶表示装置、１Ａ，２Ａ…画像表示面、１０，６０…液晶表示パネル、１１…画素、１２…液晶素子、１３…トランジスタ、２０…タッチパネル、２１，２４…透明基板、２２…走査電極、２２Ａ，２５Ａ，１１０Ａ…接続パッド、２３，２７…接着層、２５…検出電極、２６…シールド電極、３０…バックライト、４０…周辺回路、４０Ａ…映像信号、４０Ｂ…同期信号、４１…映像信号処理回路、４２…タイミング生成回路、４２Ａ…制御信号、４３…信号線駆動回路、４４，４５，４７…走査線駆動回路、４５Ａ…スイッチング素子、４５Ｂ，１０５…交流信号源、４５Ｃ…ロジック回路、４６…検出回路、５１…オペアンプ、５２…ＬＰＦ、５２Ｃ，５３Ｃ，５４Ｃ…キャパシタ、５２Ｒ，５３Ｒ，５４Ｒ，１０７…抵抗、５３…ＨＰＦ、５４…整流平滑部、５４Ｄ…ダイオード、５５…コンパレータ、７０，８０…ＦＰＣ、８１…基材、８２…配線層、８３，１１４…絶縁層、８４，８５…シールド層、９０…筐体、１０１…誘電体、１０２，１０３…電極、１０４，１０９…容量素子、１０６…電圧検出回路、１０８…基準電位線、１１０…入射側基板、１１１，１２４…偏向板、１１２，１２３…透明基板、１１３…共通電極、１１５…画素電極、１１６，１２１…配向膜、１２０，１４０…光射出側基板、１２２…カラーフィルタ、２１０…走査側基板、２２０…検出側基板、３００…映像表示画面部、３１０…フロントパネル、３２０…フィルターガラス、４１０…発光部、４２０，５３０，６４０…表示部、４３０…メニュースイッチ、４４０…シャッターボタン、５１０…本体、５２０…キーボード、６１０…本体部、６２０…レンズ、６３０…スタート／ストップスイッチ、７１０…上側筐体、７２０…下側筐体、７３０…連結部、７４０…ディスプレイ、７５０…サブディスプレイ、７６０…ピクチャーライト、７７０…カメラ、ＣＯＭ…共通線、Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3…距離、ＤＥＴ…検出線、ＤＴＬ…信号線、Ｌ1，Ｌ2…配線、Ｔin…入力端子、Ｔout…出力端子、Ｖdet…検出信号、Ｖth…閾値電圧、ＷＳＬ１，ＷＳＬ２…走査線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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