(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延在するように並設され、電極部分および開口部分を有する所定の電極パターンで形成され、外部近接物体に応じた静電容量の変化に基づく検出信号をそれぞれ出力する複数のタッチ検出電極と、
前記タッチ検出電極が形成された層と異なる層に形成され、前記タッチ検出電極に対応する領域においてその幅方向に所定数配置された複数の表示素子と、
前記複数のタッチ検出電極の検出電極間領域に複数配置されたダミー電極と
を備え、
前記開口部分は、前記タッチ検出電極の電極配置面積率が、前記検出電極間領域における前記ダミー電極の電極配置面積率と略一致するように設けられている
タッチ検出機能付き表示装置。
【請求項２】
さらに、前記開口部分は、単位面積あたりの前記開口部分の全辺の長さが、単位面積あたりの前記ダミー電極の全辺の長さと略一致するように設けられている
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項３】
前記タッチ検出電極は、前記開口部分を有する複数の検出電極単位セルにより構成されている
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項４】
前記検出電極間領域は、前記ダミー電極を有する複数のダミー電極単位セルにより構成されている
請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項５】
前記検出電極単位セルおよび前記ダミー電極単位セルの大きさは、５００μｍ四方以下である
請求項４に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項６】
前記検出電極単位セルの大きさは、前記ダミー電極単位セルの大きさに対応している
請求項５に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項７】
前記検出電極単位セルおよび前記ダミー電極単位セルは、個々の前記表示素子に対応した位置に配置されている
請求項４に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項８】
前記表示素子は、少なくとも赤色表示素子、緑色表示素子、および青色表示素子を含む表示画素を構成し、
前記検出電極単位セルの大きさは、前記表示画素の大きさの１または整数倍に対応したものである
請求項７に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項９】
前記表示素子は、少なくとも赤色表示素子、緑色表示素子、および青色表示素子を含む表示画素を構成し、
前記ダミー電極単位セルの大きさは、前記表示画素の大きさの１または整数倍に対応したものである
請求項７に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１０】
前記開口部分は、前記赤色表示素子、前記緑色表示素子、および前記青色表示素子のうち、その電極部分に対する透過率が最も低い色光のための表示素子に対応する位置に少なくとも配置されている
請求項８に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１１】
前記開口部分は、前記青色表示素子に対応する位置に配置されている
請求項１０に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１２】
前記ダミー電極は、互いに隣接するそのダミー電極の隙間のうち、前記赤色表示素子、前記緑色表示素子、および前記青色表示素子の配列方向と交差する方向に延びる隙間が、前記青色表示素子に対応する位置になるように配置されている
請求項９に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１３】
表示動作を行う前記表示素子を選択するための選択線をさらに備え、
前記開口部分は、前記選択線に対応した位置に配置されている
請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１４】
前記タッチ検出電極は、支持するためのガラス基板上に直接形成されている
請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１５】
前記タッチ検出電極は、支持するためのガラス基板上に透光層を介して形成され、あるいは、ガラス基板と透光層の間に形成され、
前記透光層の屈折率は、前記ガラス基板と前記タッチ検出電極の屈折率の間の値を有する
請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１６】
前記ダミー電極は電気的にフローティング状態である
請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１７】
前記複数のタッチ検出電極と交差する方向に延在するように並設された複数の駆動電極を備え、
前記静電容量は、前記複数のタッチ検出電極と前記複数の駆動電極との各交差部分に形成されている
請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１８】
一方向に延在するように並設され、電極部分および開口部分を有する所定の電極パターンで形成され、外部近接物体に応じた静電容量の変化に基づく検出信号をそれぞれ出力する複数のタッチ検出電極と、
前記タッチ検出電極が形成された層と異なる層に形成され、前記タッチ検出電極に対応する領域においてその幅方向に所定数配置された複数の表示素子と、
前記複数のタッチ検出電極の検出電極間領域に複数配置されたダミー電極と
を備え、
前記開口部分は、単位面積あたりの前記開口部分の全辺の長さが、単位面積あたりの前記ダミー電極の全辺の長さと略一致するように設けられている
タッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１９】
一方向に延在するように並設され、電極部分および開口部分を有する所定の電極パターンで形成され、外部近接物体に応じた静電容量の変化に基づく検出信号をそれぞれ出力する複数のタッチ検出電極と、
前記複数のタッチ検出電極の検出電極間領域に複数配置されたダミー電極と
を備え、
前記開口部分は、前記タッチ検出電極の電極配置面積率が、前記検出電極間領域における前記ダミー電極の電極配置面積率と略一致するように設けられている
タッチ検出装置。
【請求項２０】
タッチ検出機能付き表示装置と、
前記タッチ検出機能付き表示装置を利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
一方向に延在するように並設され、電極部分および開口部分を有する所定の電極パターンで形成され、外部近接物体に応じた静電容量の変化に基づく検出信号をそれぞれ出力する複数のタッチ検出電極と、
前記タッチ検出電極が形成された層と異なる層に形成され、前記タッチ検出電極に対応する領域においてその幅方向に所定数配置された複数の表示素子と、
前記複数のタッチ検出電極の検出電極間領域に複数配置されたダミー電極と
を有し、
前記開口部分は、前記タッチ検出電極の電極配置面積率が、前記検出電極間領域における前記ダミー電極の電極配置面積率と略一致するように設けられている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ検出装置に係り、特に外部近接物体による静電容量の変化に基づいてタッチを検出するタッチ検出装置、およびそのようなタッチ検出装置を備えたタッチ検出機能付き表示装置、ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる接触検出装置を液晶表示装置等の表示装置上に装着し、あるいはタッチパネルと表示装置とを一体化し、その表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能とした表示装置が注目されている。このようなタッチパネルを有する表示装置は、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。
【０００３】
タッチ検出方式にはいくつかの方式が存在するが、その一つとして静電容量式がある。例えば、特許文献１には、複数のＸ方向電極と、これらと対向配置された複数のＹ方向電極とを備え、それらの交差部に形成された静電容量が外部近接物体により変化することを利用してタッチを検出するタッチパネルが開示されている。これらの電極は、透光性のある材料を用いて形成されるが、電極のある場所と無い場所とでは、光透過率が異なるため、これらの電極が見えてしまうおそれがある。そこで、このタッチパネルでは、Ｘ方向電極の電極間や、Ｙ方向電極の電極間にダミー電極を設けることにより、Ｘ方向電極およびＹ方向電極が形成された電極領域と、ダミー電極が配置された電極間領域とで、光透過率の差を小さくして、Ｘ方向電極およびＹ方向電極が見えにくいようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
しかしながら、このＸ方向電極およびＹ方向電極は、上述した光の透過だけでなく、例えば外部から入射した光がこれらの電極で反射されることによっても見えてしまうおそれがあるが、特許文献１には、反射については一切記載がない。この反射によって、Ｘ方向電極およびＹ方向電極が見えてしまう場合には、表示装置に表示された画面の視認性が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、外部から光が入射した場合でも、電極による表示画面の視認性の低下を抑えることができる、タッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出装置、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１のタッチ検出機能付き表示装置は、複数のタッチ検出電極と、複数の表示素子と、ダミー電極とを備えている。複数のタッチ検出電極は、一方向に延在するように並設され、電極部分および開口部分を有する所定の電極パターンで形成され、外部近接物体に応じた静電容量の変化に基づく検出信号をそれぞれ出力するものである。複数の表示素子は、タッチ検出電極が形成された層と異なる層に形成され、タッチ検出電極に対応する領域においてその幅方向に所定数配置されたものである。ダミー電極は、複数のタッチ検出電極の検出電極間領域に複数配置されたものである。上記開口部分は、タッチ検出電極の電極配置面積率が、検出電極間領域におけるダミー電極の電極配置面積率と略一致するように設けられている。ここで、「略一致」するように設けるとは、完全に一致しなくとも、できる限り近づけるように設けることを意味するものである。
【０００８】
本発明の第２のタッチ検出機能付き表示装置は、複数のタッチ検出電極と、複数の表示素子と、ダミー電極とを備えている。複数のタッチ検出電極は、一方向に延在するように並設され、電極部分および開口部分を有する所定の電極パターンで形成され、外部近接物体に応じた静電容量の変化に基づく検出信号をそれぞれ出力するものである。複数の表示素子は、タッチ検出電極が形成された層と異なる層に形成され、タッチ検出電極に対応する領域においてその幅方向に所定数配置されたものである。ダミー電極は、複数のタッチ検出電極の検出電極間領域に複数配置されたものである。上記開口部分は、単位面積あたりの開口部分の全辺の長さが、単位面積あたりのダミー電極の全辺の長さと略一致するように設けられている。
【０００９】
本発明のタッチ検出装置は、複数のタッチ検出電極と、ダミー電極とを備えている。複数のタッチ検出電極は、一方向に延在するように並設され、電極部分および開口部分を有する所定の電極パターンで形成され、外部近接物体に応じた静電容量の変化に基づく検出信号をそれぞれ出力するものである。ダミー電極は、複数のタッチ検出信号線の検出電極間領域に複数配置されたものである。上記開口部分は、タッチ検出電極の電極配置面積率が、検出電極間領域におけるダミー電極の電極配置面積率と略一致するように設けられている。
【００１０】
本発明の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示装置を備えたものであり、例えば、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。
【００１１】
本発明の第１のタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出装置、および電子機器では、タッチ検出電極に設けられた開口部分により、タッチ検出電極の電極配置面積率と検出電極間領域におけるダミー電極の電極配置面積率とがほぼ同じとなる。これにより、外部から光が入射した場合において、タッチ検出電極における反射率と、検出電極間領域における反射率とが、ほぼ一致するようになる。
【００１２】
本発明の第２のタッチ検出機能付き表示装置では、タッチ検出電極に設けられた開口部分により、単位面積あたりの開口部分の全辺の長さと、単位面積あたりのダミー電極の全辺の長さとが、ほぼ同じとなる。電極配置面積率と検出電極間領域におけるダミー電極の電極配置面積率とがほぼ同じとなる。これにより、外部から光が入射した場合において、タッチ検出電極における反射率と、検出電極間領域における反射率とが、ほぼ一致するようになる。
【００１３】
本発明の第１のタッチ検出機能付き表示装置では、例えば、開口部分は、単位面積あたりの開口部分の全辺の長さが、単位面積あたりのダミー電極の全辺の長さと略一致するように設けることが望ましい。
【００１４】
例えば、タッチ検出電極は、開口部分を有する複数の検出電極単位セルにより構成されるのが望ましく、検出電極間領域は、ダミー電極を有する複数のダミー電極単位セルにより構成されるのが望ましい。例えば、検出電極単位セルおよびダミー電極単位セルの大きさは、５００μｍ四方以下にすることが望ましい。例えば、検出電極単位セルの大きさは、ダミー電極単位セルの大きさに対応しているものであってもよい。例えば、検出電極単位セルおよびダミー電極単位セルは、個々の表示素子に対応した位置に配置されていてもよい。
【００１５】
表示素子は、例えば、少なくとも赤色表示素子、緑色表示素子、および青色表示素子を含む表示画素を構成し、検出電極単位セルの大きさは、表示画素の大きさの１または整数倍に対応したものにすることができる。また、例えば、ダミー電極単位セルの大きさは、表示画素の大きさの１または整数倍に対応したものにすることができる。
【００１６】
開口部分は、例えば、赤色表示素子、緑色表示素子、および青色表示素子のうち、その電極部分に対する透過率が最も低い色光のための表示素子に対応する位置に少なくとも配置されていてもよい。この場合、例えば、開口部分は、青色表示素子に対応する位置に配置されていてもよい。また、ダミー電極は、互いに隣接するそのダミー電極の隙間のうち、赤色表示素子、緑色表示素子、および青色表示素子の配列方向と交差する方向に延びる隙間が、青色表示素子に対応する位置になるように配置されていてもよい。
【００１７】
例えば、表示動作を行う表示素子を選択するための選択線をさらに備え、開口部分は、選択線に対応した位置に配置されていてもよい。
【００１８】
例えば、タッチ検出電極は、支持するためのガラス基板上に直接形成されてもよい。また、例えば、タッチ検出電極は、支持するためのガラス基板上に透光層を介して形成され、あるいは、ガラス基板と透光層の間に形成され、透光層の屈折率は、ガラス基板とタッチ検出電極の屈折率の間の値を有するようにしてもよい。
【００１９】
また、ダミー電極は電気的にフローティング状態であってもよい。
【００２０】
例えば、複数のタッチ検出電極と交差する方向に延在するように並設された複数の駆動電極を備え、静電容量は、複数のタッチ検出電極と複数の駆動電極との各交差部分に形成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１のタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出装置、および電子機器によれば、タッチ検出電極に開口部分を設け、タッチ検出電極の配置面積率と検出電極間領域におけるダミー電極の配置面積率とをほぼ同じにするようにしたので、タッチ検出電極による反射率とダミー電極による反射率をほぼ同じにすることができ、外部から光が入射した場合でも、タッチ検出電極による表示画面の視認性の低下を抑えることができる。
【００２３】
また、本発明の第２のタッチ検出機能付き表示装置によれば、タッチ検出電極に開口部分を設け、単位面積あたりの開口部分の全辺の長さと、単位面積あたりのダミー電極の全辺の長さとをほぼ同じにするようにしたので、タッチ検出電極による反射率とダミー電極による反射率をほぼ同じにすることができ、外部から光が入射した場合でも、タッチ検出電極による表示画面の視認性の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、指が接触または近接していない状態を表す図である。
【図２】本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、指が接触または近接した状態を表す図である。
【図３】本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、駆動信号およびタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。
【図５】実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
【図６】実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図および平面図である。
【図７】実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極およびタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。
【図８】第１の実施の形態に係るタッチ検出電極およびダミー電極の一構成例を表す平面図である。
【図９】電極面積比および電極エッジ長比を説明するための平面図である。
【図１０】反射率の測定を説明するための模式図である。
【図１１】反射率比の電極面積比依存性および電極エッジ長比依存性の一例を表す特性図である。
【図１２】実施の形態に係るアライメントマークを表す図である。
【図１３】第１の実施の形態の変形例に係るタッチ検出電極およびダミー電極の一構成例を表す平面図である。
【図１４】第２の実施の形態に係るタッチ検出電極およびダミー電極の一構成例を表す平面図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る縦方向電極エッジ長を説明するための平面図である。
【図１６】第２の実施の形態の変形例に係るタッチ検出電極およびダミー電極の一構成例を表す平面図である。
【図１７】第２の実施の形態の変形例に係る横方向電極エッジ長を説明するための平面図である。
【図１８】第３の実施の形態に係るタッチ検出電極およびダミー電極の一構成例を表す平面図である。
【図１９】実施の形態に係る実施例を表す表である。
【図２０】実施の形態を適用したタッチ検出機能付き表示装置のうち、適用例１の外観構成を表す斜視図である。
【図２１】適用例２の外観構成を表す斜視図である。
【図２２】適用例３の外観構成を表す斜視図である。
【図２３】適用例４の外観構成を表す斜視図である。
【図２４】適用例５の外観構成を表す正面図、側面図、上面図および下面図である。
【図２５】本発明の実施の形態の変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態の他の変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、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．静電容量式タッチ検出の基本原理
２．第１の実施の形態
３．第２の実施の形態
４．第３の実施の形態
５．実施例
６．適用例
【００２６】
＜１．静電容量式タッチ検出の基本原理＞
まず最初に、図１〜図３を参照して、本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出の基本原理について説明する。このタッチ検出方式は、静電容量式のタッチセンサとして具現化されるものであり、例えば図１（Ａ）に示したように、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極（駆動電極Ｅ１およびタッチ検出電極Ｅ２）を用い、容量素子を構成する。この構造は、図１（Ｂ）に示した等価回路として表される。駆動電極Ｅ１、タッチ検出電極Ｅ２および誘電体Ｄによって、容量素子Ｃ１が構成される。容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端Ｐは抵抗器Ｒを介して接地されると共に、電圧検出器（タッチ検出部）ＤＥＴに接続される。交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇ（図３（Ｂ））を印加すると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端Ｐ）に、図３（Ａ）に示したような出力波形（タッチ検出信号Ｖdet）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述する駆動信号Ｖcomに相当するものである。
【００２７】
指が接触（または近接）していない状態では、図１に示したように、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ０のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。
【００２８】
一方、指が接触（または近接）した状態では、図２に示したように、指によって形成される容量素子Ｃ２が容量素子Ｃ１に直列に追加された形となる。この状態では、容量素子Ｃ１、Ｃ２に対する充放電に伴って、それぞれ電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ１のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。このとき、点Ｐの電位は、容量素子Ｃ１、Ｃ２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。電圧検出器ＤＥＴは、検出した電圧を所定のしきい値電圧Ｖthと比較し、このしきい値電圧以上であれば非接触状態と判断する一方、しきい値電圧未満であれば接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出が可能となる。
【００２９】
＜２．第１の実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すものである。尚、本発明の実施の形態に係るタッチ検出装置は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。このタッチ検出機能付き表示装置は、表示素子として液晶表示素子を用いており、その液晶表示素子により構成される液晶表示デバイスと静電容量式のタッチ検出デバイスとを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。
【００３０】
このタッチ検出機能付き表示装置１は、制御部１１と、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、駆動電極ドライバ１４と、タッチ検出機能付き表示デバイス１０と、タッチ検出部４０とを備えている。
【００３１】
制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖdispに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４、およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。
【００３２】
ゲートドライバ１２は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。具体的には、ゲートドライバ１２は、後述するように、走査信号Ｖscanを、走査信号線ＧＣＬを介して、画素ＰixのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Ｐixのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択するようになっている。
【００３３】
ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の各画素Ｐix（後述）に画素信号Ｖpixを供給する回路である。具体的には、ソースドライバ１３は、後述するように、画素信号Ｖpixを、画素信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバ１２により順次選択される１水平ラインを構成する各画素Ｐixにそれぞれ供給するものである。そして、これらの画素Ｐixでは、供給される画素信号Ｖpixに応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。
【００３４】
駆動電極ドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の駆動電極ＣＯＭＬ（後述）に駆動信号Ｖcomを供給する回路である。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ＣＯＭＬに対して、駆動信号Ｖcomを時分割的に順次印加する。そして、タッチ検出デバイス３０は、複数のタッチ検出電極ＴＤＬ（後述）から、その駆動信号Ｖcomに基づくタッチ検出信号Ｖdetを出力し、タッチ検出部４０に供給するようになっている。
【００３５】
タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、タッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、液晶表示デバイス２０と、タッチ検出デバイス３０とを有する。液晶表示デバイス２０は、後述するように、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖscanに従って、１水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。タッチ検出デバイス３０は、上述した静電容量式タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチ検出信号Ｖdetを出力するものである。このタッチ検出デバイス３０は、後述するように、駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖcomに従って順次走査を行い、タッチ検出を行うようになっている。
【００３６】
タッチ検出部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のタッチ検出デバイス３０から供給されるタッチ検出信号Ｖdetに基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチの有無を検出し、タッチがある場合においてタッチ検出領域におけるその座標などを求め、出力信号Ｏutとして出力する回路である。
【００３７】
（タッチ検出機能付き表示デバイス１０）
次に、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の構成例を詳細に説明する。
【００３８】
図５は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の要部断面構造の例を表すものである。このタッチ検出機能付き表示デバイス１０は、画素基板２と、この画素基板２に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に挿設された液晶層６とを備えている。
【００３９】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、このＴＦＴ基板２１上にマトリックス状に配設された複数の画素電極２２とを有する。ＴＦＴ基板２１には、図示していないものの、各画素の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）や、各画素電極２２に画像信号Ｖpixを供給する画素信号線ＳＧＬ、各ＴＦＴを駆動する走査信号線ＧＣＬ等の配線が形成されている。
【００４０】
対向基板３は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２と、このカラーフィルタ３２の上に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬとを有する。カラーフィルタ３２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、各表示画素にＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能するものである。なお、この例では駆動電極を表示とタッチ検出とで共用するようにしたが、別体としてそれぞれ設けるようにしてもよい。駆動電極ＣＯＭＬは、図示しないコンタクト導電柱によってＴＦＴ基板２１と連結され、このコンタクト導電柱を介して、ＴＦＴ基板２１から駆動電極ＣＯＭＬに交流矩形波形の駆動信号Ｖcomが印加されるようになっている。ガラス基板３１の他方の面には、透光層３３が形成され、その上にタッチ検出デバイス３０の検出電極であるタッチ検出電極ＴＤＬが形成されている。タッチ検出電極ＴＤＬは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ、ＳｎＯなどにより構成されるものであり、透光性のある電極である。タッチ検出電極ＴＤＬは、後述するように、複数の開口部を有している。透光層３３は、例えばＳｉＮ，ＳｉＣなど絶縁性の材料によって構成されるものであり、透光層３３の屈折率は、視感度が高い波長５５０ｎｍ付近において、ガラス基板３１の屈折率（例えば１．５程度）とタッチ検出電極ＴＤＬの屈折率（例えば１．８程度）の間の値（例えばＳｉＮでは１．７５程度、ＳｉＣでは１．６程度）になっている。この透光層３３は、ガラス基板３１とタッチ検出電極ＴＤＬの間における反射を低減するためのインデックスマッチング層として設けられたものである。さらに、このタッチ検出電極ＴＤＬの上には、偏光板３５が配設されている。
【００４１】
液晶層６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、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が用いられる。
【００４２】
なお、液晶層６と画素基板２との間、および液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設され、また、画素基板２の下面側には入射側偏光板が配置されるが、ここでは図示を省略している。偏光板３５およびこの入射側偏光板（図示せず）は、円偏光板または楕円偏光板が用いられる。
【００４３】
図６は、液晶表示デバイス２０における画素構造の構成例を表すものであり、（Ａ）は回路図を示し、（Ｂ）は平面図を示す。液晶表示デバイス２０は、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐixを有している。各画素Ｐixは、３つのサブ画素ＳＰixにより構成される。この３つのサブ画素ＳＰixは、図５に示したカラーフィルタ３２の３色（ＲＧＢ）にそれぞれ対応するように配置されている。サブ画素ＳＰixは、ＴＦＴ素子Ｔｒおよび液晶素子ＬＣを有している。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴで構成されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソースは画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線ＧＣＬに接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。
【００４４】
サブ画素ＳＰixは、走査信号線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。走査信号線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２と接続され、ゲートドライバ１２より走査信号Ｖscanが供給される。また、サブ画素ＳＰixは、画素信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。画素信号線ＳＧＬは、ソースドライバ１３と接続され、ソースドライバ１３より画素信号Ｖpixが供給される。
【００４５】
画素信号線ＳＧＬおよび走査信号線ＧＣＬは、図６（Ｂ）に示したように、互いに隣接するサブ画素ＳＰixの間の境界に配置されている。具体的には、画素信号線ＳＧＬは、横方向に隣接するサブ画素ＳＰixの間の境界に配置され、走査信号線ＧＣＬは、縦方向に隣接するサブ画素ＳＰixの間の境界に配置されている。画素信号線ＳＧＬおよび走査信号線ＧＣＬは、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、モリブデン、チタンなどの単層または多層膜などより構成される。これにより、画素信号線ＳＧＬおよび走査信号線ＧＣＬの部分では光が通らないようになっている。
【００４６】
さらに、サブ画素ＳＰixは、駆動電極ＣＯＭＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ１４と接続され、駆動電極ドライバ１４より駆動信号Ｖcomが供給される。
【００４７】
この構成により、液晶表示デバイス２０では、ゲートドライバ１２が走査信号線ＧＣＬを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択され、その１水平ラインに属する画素Ｐixに対して、ソースドライバ１３が画素信号Ｖpixを供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われるようになっている。
【００４８】
図７は、タッチ検出デバイス３０の一構成例を斜視的に表すものである。タッチ検出デバイス３０は、対向基板３に設けられた、駆動電極ＣＯＭＬおよびタッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。駆動電極ＣＯＭＬは、図の左右方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンに分割されている。タッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ１４によって駆動信号Ｖcomが順次供給され、時分割的に順次走査駆動が行われるようになっている。タッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びる電極パターンから構成されている。タッチ検出電極ＴＤＬ間（検出電極間領域）には、後述するように、ダミー電極３７（図示せず）が配置されている。タッチ検出電極ＴＤＬのそれぞれは、後述するように、タッチ検出電極ＴＤＬとダミー電極３７とで、反射率を同じにするための複数の開口部分を含む電極パターンを有している。タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンは、タッチ検出部４０にそれぞれ接続されている。駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を形成している。
【００４９】
この構成により、タッチ検出デバイス３０では、駆動電極ドライバ１４が駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖcomを印加することにより、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetを出力し、タッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ＣＯＭＬは、図１〜図３に示したタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応し、タッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出電極Ｅ２に対応するものであり、タッチ検出デバイス３０はこの基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。図７に示したように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出も可能となっている。
【００５０】
図８は、タッチ検出電極ＴＤＬの一構成例を表すものである。タッチ検出電極ＴＤＬは、画素Ｐixが配置された表示領域Ｓｄにおいて、複数の開口部３６（開口部３６Ａ，３６Ｂ）を有している。これらの開口部３６は、画素Ｐixと対応するように形成されている。具体的には、開口部３６Ａは、青（Ｂ）のサブ画素ＳＰixに対応する部分に形成され、開口部３６Ｂは、図の縦方向に隣接する画素Ｐixの境界に対応する位置に配置されている。すなわち、開口部３６Ｂは、画素基板２に形成された走査信号線ＧＣＬに対応する位置、つまり、光を通さない位置に配置されている。このように、これらの開口部３６は、画素Ｐixの周期で形成されている。言い換えれば、タッチ検出電極ＴＤＬは、画素Ｐixを単位セルＵＣとして形成されている。この単位セルＵＣは、人間の目で認識できない大きさであることが望ましく、例えば５００μｍ以下であることが望ましい。タッチ検出電極ＴＤＬは、表示領域Ｓｄの外側の額縁領域Ｓｆへ延びて形成されており、タッチ検出部４０と接続されている。
【００５１】
互いに隣接するタッチ検出電極ＴＤＬの間の領域（検出電極間領域Ｒｄ）には、複数のダミー電極３７が形成されている。ダミー電極３７は、タッチ検出電極ＴＤＬと同様にＩＴＯにより構成される。ダミー電極３７もまた、画素Ｐixと対応するように形成されている。具体的には、図８において、ダミー電極３７は、図の横方向に隣接するダミー電極３７の間の隙間が、画素Ｐixにおける青（Ｂ）のサブ画素ＳＰixに対応するように配置されている。さらに、ダミー電極３７は、図の縦方向に隣接するダミー電極３７の間の隙間が、画素Ｐixの境界に対応するように配置されている。このように、ダミー電極３７もまた、画素Ｐixの周期で形成されている。このダミー電極３７は、単位セルＵＣと同様に、人間の目で認識できない大きさであることが望ましく、例えば５００μｍ以下であることが望ましい。ダミー電極３７のそれぞれは、電気的に他の部分と接続されておらず、フローティング状態になっている。
【００５２】
タッチ検出電極ＴＤＬにおける開口部３６Ａ、および横方向に隣接するダミー電極３７の間の隙間が、青（Ｂ）のサブ画素ＳＰixに対応するように配置されているのは、これらの電極における光透過率が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうち、青（Ｂ）で最も低いことに対応している。すなわち、青（Ｂ）のサブ画素ＳＰixを開口部３６Ａやダミー電極３７の隙間の位置に配置することにより、青色の光の強度がこれらの電極で低下し、白色の色度が黄変化するのを抑えるようになっている。
【００５３】
図９（Ａ）は、タッチ検出電極ＴＤＬの単位セルＵＣの一構成例を表すものであり、図９（Ｂ）は、ダミー電極３７の一構成例を表すものである。タッチ検出機能付き表示装置１では、図９（Ａ）に示した、タッチ検出電極ＴＤＬの単位セルＵＣにおいて電極が配置されている部分の面積（斜線部）が、図９（Ｂ）に示したダミー電極３７の面積（斜線部）とほぼ一致するようになっている。言い換えれば、タッチ検出電極ＴＤＬにおける電極の配置面積率が、検出電極間領域Ｒｄにおける電極の配置面積率とほぼ一致するようになっている。
【００５４】
ここで、サブ画素ＳＰixは、本発明における「表示素子」の一具体例に対応する。開口部３６Ａ，３６Ｂは、本発明における「開口部分」の一具体例に対応する。単位セルＵＣは、本発明における「検出電極単位セル」の一具体例に対応する。画素Ｐixは、本発明における「表示画素」の一具体例に対応する。走査信号線ＧＣＬは、本発明における「選択線」の一具体例に対応する。
【００５５】
［作用および効果］
続いて、本実施の形態のタッチ検出機能付き表示装置１の作用および効果について説明する。
【００５６】
（全体動作概要）
制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖdispに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４、およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ１２は、液晶表示デバイス２０に走査信号Ｖscanを供給し、表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する。ソースドライバ１３は、ゲートドライバ１２により選択された１水平ラインを構成する各画素Ｐixに、画素信号Ｖpixを供給する。駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖcomを順次印加する。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示動作を行うとともに、駆動信号Ｖcomに基づいてタッチ検出動作を行い、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetを出力する。タッチ検出部４０は、タッチ検出デバイス３０に対するタッチの有無およびタッチ座標を求め、その結果を出力信号Ｏutとして出力する。
【００５７】
タッチ検出機能付き表示装置１では、タッチ検出電極ＴＤＬと、検出電極間領域Ｒｄとで、単位セルＵＣ（画素Ｐix）あたりの電極面積がほぼ同じになるようにタッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極を形成している。これにより、外部から光が入射した場合において、タッチ検出電極ＴＤＬにおける反射率と検出電極間領域Ｒｄにおける反射率とが近い値になり、タッチ検出電極ＴＤＬが見えにくくなり、表示画面の視認性が改善する。以下に、その詳細を説明する。
【００５８】
（反射率比）
図１０は、反射率の測定を模式的に示したものであり、（Ａ）はタッチ検出電極ＴＤＬにおける測定を示し、（Ｂ）は検出電極間領域Ｒｄにおける測定を示す。この測定では、タッチ検出電極ＴＤＬと検出電極間領域Ｒｄのそれぞれに対して光を照射し、そのときの直径６００μｍの円の範囲（測定エリアＭ）における反射率をそれぞれ求めた。そして、検出電極間領域Ｒｄにおける反射率を、タッチ検出電極ＴＤＬにおける反射率で割ったものを反射率比Ｒrefとした。この反射率比Ｒrefは、この定義から明らかなように、“１００％”に近いほど検出電極間領域Ｒｄの反射率とタッチ検出電極ＴＤＬにおける反射率が近いことを意味している。すなわち、反射率比Ｒrefが“１００％”に近いほど、外部から光が入射した場合でもタッチ検出電極ＴＤＬが見えにくくなる。
【００５９】
光の反射は、電極の上面による寄与（例えば図９の斜線部）のほか、電極の側面による寄与（例えば図９のエッジ部Ｅ）があると考えられる。そこで、斜線部の面積（電極面積Ｓ）、およびエッジ部Ｅの合計の長さ（電極エッジ長ＬＥ）が異なる複数のサンプルを試作し、反射率比Ｒrefを測定した。
【００６０】
図１１は、反射率比Ｒrefの測定結果を表すものであり、（Ａ）は電極面積比ＲＳ依存性を示し、（Ｂ）は電極エッジ長比ＲＬＥ依存性を示す。ここで、電極面積比ＲＳは、検出電極間領域Ｒｄにおける単位セルＵＣ（画素Ｐix）あたりの電極面積を、タッチ検出電極ＴＤＬにおける単位セルＵＣあたりの電極面積で割ったものである。また、電極エッジ長比ＲＬＥは、検出電極間領域Ｒｄにおける単位セルＵＣ（画素Ｐix）あたりの電極エッジ長を、タッチ検出電極ＴＤＬにおける単位セルＵＣあたりの電極エッジ長で割ったものである。
【００６１】
反射率比Ｒrefは、図１１（Ａ）に示したように、電極面積比ＲＳと強い相関があり、電極面積比ＲＳが大きいほど反射率比Ｒrefが大きくなる。また、反射率比Ｒrefは、図１１（Ｂ）に示したように、電極エッジ長比ＲＬＥと弱い相関があり、電極エッジ長比ＲＬＥが長いほど反射率比Ｒrefが大きくなる。
【００６２】
タッチ検出機能付き表示装置１では、反射率比Ｒrefが電極面積比ＲＳと強い相関を有することに着目し、タッチ検出電極ＴＤＬと、検出電極間領域Ｒｄとで、単位セルＵＣ（画素Ｐix）あたりの電極面積がほぼ同じになるようにタッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極３７を形成している。これは、タッチ検出電極ＴＤＬに開口部３６を設けることにより実現できる。具体的には、例えば、開口部３６Ａの開口幅Ｗａおよび開口部３６Ｂの開口幅Ｗｂを、互いに隣接するダミー電極３７の間の間隔よりも広くなるように調整することにより、これらの電極面積がほぼ一致するようにしている。これにより、タッチ検出電極ＴＤＬにおける反射率と検出電極間領域Ｒｄにおける反射率とを近い値にすることができ、外部から光が入射した場合でも、タッチ検出電極ＴＤＬを見えにくくして、表示画面の視認性を改善することができる。
【００６３】
また、図５に示したように、タッチ検出機能付き表示装置１の表示面には偏光板３５が形成されている。これにより、タッチ検出電極ＴＤＬやダミー電極３７からの反射光自体を少なくすることができるため、タッチ検出電極ＴＤＬを見えにくくすることができる。
【００６４】
実施例については、後ほど図１９において詳細に説明するが、電極面積比ＲＳを１００％に近づけることにより、反射率比Ｒrefを１００％に近づけることができ、外部から光が入射した場合でも表示画面の視認性が改善することを確認した。
【００６５】
（アライメントマーク）
図８に示したように、タッチ検出機能付き表示装置１では、画素Ｐixに対応するように、開口部３６や、ダミー電極３７を設けている。このことは、対向基板３にタッチ検出電極ＴＤＬやダミー電極３７を形成する際に、画素Ｐixとのアライメントをとる必要があることを意味している。以下に、このアライメントの際に使用するアライメントマークについて詳細に説明する。
【００６６】
タッチ検出機能付き表示装置１の製造工程では、例えば、画素基板製造工程において製造された大判の画素基板１０２と、対向基板製造工程において製造された大判の対向基板１０３とを重ね合わせて、その後に必要に応じて重ね合わせたガラスを研磨またはエッチングして薄板化を行ない、その後に対向基板１０３にタッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極３７などを形成する。そしてこれらの電極などを形成後に、この重ね合わせた大判の基板を切断し、その切断された各基板に対して様々な部品を取り付けてタッチ検出機能付き表示装置１を組み立てる。
【００６７】
この製造工程の例では、タッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極３７は、大判の画素基板１０２と大判の対向基板１０３を重ね合わせた後に形成される。よって、これらの電極を形成する際に使用するアライメントマークは、画素基板製造工程において使用したアライメントマーク、および対向基板製造工程において使用したアライメントマークのどちらも使用することができる。
【００６８】
図１２（Ａ）は、大判の画素基板１０２のアライメントマークの一例を表し、図１２（Ｂ）は、大判の対向基板１０３のアライメントマークの一例を表すものである。図１２（Ａ）に示した大判の画素基板１０２のアライメントマークは、画素基板製造工程において、ＴＦＴ基板２１に、ＴＦＴ素子Ｔｒ、画素電極２２、画素信号線ＳＧＬ、走査信号線ＧＣＬなどを形成し、あるいはそれらを検査する際に用いられるものである。図１２（Ｂ）に示した大判の対向基板１０３のアライメントマークは、対向基板製造工程において、ガラス基板３１に、カラーフィルタ３２、駆動電極ＣＯＭＬなどを形成し、あるいはそれらを検査する際に用いられるものである。
【００６９】
これらのアライメントマークを、タッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極３７を形成する際に使用するためには、大判の画素基板１０２と大判の対向基板１０３を重ね合わせた際に、これらのアライメントマークが外部から検出できるようになっている必要がある。具体的には、例えば、図１２（Ａ）に示した、大判の画素基板１０２のアライメントマークＡ１をタッチ検出電極ＴＤＬなどを形成する際に使用する場合には、大判の対向基板１０３における、アライメントマークＡ１の位置に対応する位置には、パターンがない必要がある。また、例えば、図１２（Ｂ）に示した、大判の対向基板１０３のアライメントマークＡ２をタッチ検出電極ＴＤＬなどを形成する際に使用する場合には、大判の画素基板１０２における、アライメントマークＡ２の位置に対応する位置には、パターンがない必要がある。このようにすることにより、大判の画素基板１０２と大判の対向基板１０３を重ね合わせた際でも、タッチ検出電極ＴＤＬなどを形成する際に使用するアライメントマーク（例えばアライメントマークＡ１，Ａ２）が検出できるため、装置の誤認識や読み取りエラーを防止することが可能となる。
【００７０】
以上の説明では、タッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極３７は、大判の画素基板１０２と大判の対向基板１０３を重ね合わせた後に形成されるようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、対向基板製造工程において大判の対向基板にタッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極３７を形成した後に、大判の画素基板１０２と重ね合わせてもよい。この場合、例えば、対向基板製造工程では、カラーフィルタなどの対向基板パターンを形成したのちにタッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極３７を形成してもよいし、タッチ検出電極ＴＤＬおよびダミー電極３７を形成したのちに対向基板パターンを形成してもよい。この場合、タッチ検出電極ＴＤＬなどは、対向基板製造工程において、大判の対向基板のアライメントマークを用いて形成される。
【００７１】
（効果）
以上のように本実施の形態では、タッチ検出電極に開口部を設けるようにしたので、タッチ検出電極と検出電極間領域とで、単位セルＵＣ（画素Ｐix）あたりの電極面積をほぼ同じにすることができ、各領域における反射率をほぼ同じにすることにより、外部から光が入射した場合でも表示画面の視認性を改善することができる。
【００７２】
本実施の形態では、タッチ検出電極の開口部の一部を走査信号線に対応する位置に設けるようにしたので、その開口部に起因する輝度の変化の影響を低減することができる。
【００７３】
本実施の形態では、タッチ検出電極の開口部の一部を青のサブ画素領域に設けるようにしたので、青色の光の強度がタッチ検出電極で低下することに起因する白色の色度ずれを抑えることができる。
【００７４】
本実施の形態では、画素基板や対向基板を製造する際に使用するアライメントマークを共用してタッチ検出電極やダミー電極を形成するようにしたので、画素とタッチ検出電極の位置を高い精度で合わせることができるため、表示装置における表示物をタッチしたときの表示物の位置とタッチ検出位置とのずれを低減することができ、高い位置検出精度を実現することができる。また、タッチ検出電極やダミー電極を形成するための専用のアライメントマークを設ける必要がないため、パターンをシンプルにすることができる。
【００７５】
［変形例１−１］
上記実施の形態では、ダミー電極は画素Ｐixの周期で形成したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、複数の画素Ｐixの周期で形成してもよい。以下に、ダミー電極を４つの画素Ｐixの周期で形成した場合の例を示す。
【００７６】
図１３は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１Ｂのダミー電極３７Ｂの構成例を表すものである。ダミー電極３７Ｂは、図８における、隣接する４つのダミー電極３７を互いに接続した形状になっている。ダミー電極３７Ｂは、図８における、その４つのダミー電極３７の間の隙間に対応する位置に、開口部３８，３９を有している。このダミー電極３７Ｂは、ダミー電極３７などと同様に、人間の目で認識できない大きさであることが望ましく、例えば５００μｍ以下であることが望ましい。この場合でも、例えば、開口部３６Ａの開口幅Ｗａおよび開口部３６Ｂの開口幅Ｗｂを調整することにより、タッチ検出電極ＴＤＬにおける電極の配置面積率が、検出電極間領域Ｒｄにおける電極の配置面積率とほぼ一致するようにすることができ、外部から光が入射した場合でも表示画面の視認性を改善することができる。
【００７７】
［変形例１−２］
上記実施の形態では、単位セルＵＣは画素Ｐixの大きさに対応するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の画素Ｐixの大きさに対応するようにしてもよい。具体的には、図８において、例えば、図の縦方向に並んで配置された開口部３６Ｂのうちの２つに１つを削除することにより、単位セルＵＣを２つの画素Ｐixの大きさに対応させることができる。
【００７８】
＜３．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タッチ検出機能付き表示装置５について説明する。本実施の形態は、タッチ検出電極の開口部を、電極面積だけでなく電極エッジ長にも基づいて形成したものである。すなわち、タッチ検出機能付き表示装置５は、このような開口部を有するタッチ検出機能付き表示デバイス５０を用いて構成されたものである。その他の構成は、上記第１の実施の形態（図４など）と同様である。なお、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７９】
図１４は、タッチ検出機能付き表示装置５に係るタッチ検出電極ＴＤＬ２の一構成例を表すものである。タッチ検出電極ＴＤＬ２は、画素Ｐixが配置された表示領域Ｓｄにおいて、開口部３６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅを有している。開口部３６Ｃ，３６Ｄは、青（Ｂ）のサブ画素ＳＰixに対応する部分に並んで形成され、開口部３６Ｅは、図の縦方向に隣接する画素Ｐixの境界に対応する位置に配置されている。
【００８０】
図１５は、タッチ検出機能付き表示装置５における電極面積比ＲＳおよび電極エッジ長比ＲＬＥを説明する平面図を表すものであり、（Ａ）はタッチ検出電極ＴＤＬ２の単位セルＵＣを示し、（Ｂ）はダミー電極３７を示す。
【００８１】
タッチ検出機能付き表示装置５では、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１などと同様に、タッチ検出電極ＴＤＬ２の単位セルＵＣにおける電極面積（図１５（Ａ）の斜線部）は、ダミー電極３７の電極面積（図１５（Ｂ）の斜線部）とほぼ一致するようにしている。具体的には、例えば、開口部３６Ｃ，３６Ｄの開口幅Ｗａおよび開口部３６Ｅの開口幅Ｗｂを調整することにより、これらの電極面積がほぼ一致するようにしている。なお、開口幅Ｗａおよび開口幅Ｗｂは同じにしても良いし、互いに異なるようにしてもよい。
【００８２】
さらに、タッチ検出機能付き表示装置５では、図１５において、縦方向の電極エッジ長が、タッチ検出電極ＴＤＬ２と検出電極間領域Ｒｄとでほぼ一致するようにしている。具体的には、図１５（Ａ）における、電極の左辺に係る４箇所の縦方向エッジ部ＥＴの合計の長さ（縦方向の電極エッジ長）は、図１５（Ｂ）における、ダミー電極３７の左辺に係る縦方向エッジ部ＥＴの長さとほぼ一致するようになっている。
【００８３】
タッチ検出機能付き表示装置５では、タッチ検出電極ＴＤＬ２と検出電極間領域Ｒｄとで、単位セルＵＣ（画素Ｐix）あたりの電極面積だけでなく、縦方向の電極エッジ長もほぼ等しくなるように、タッチ検出電極ＴＤＬ２およびダミー電極３７を形成している。これにより、タッチ検出電極ＴＤＬ２における反射率と検出電極間領域Ｒｄにおける反射率とを近い値にすることができる。
【００８４】
実施例については、後ほど図１９において詳細に説明するが、電極面積比ＲＳおよび電極エッジ長ＲＬＥを１００％に近づけることにより、反射率比Ｒrefを１００％に近づけることができ、外部から光が入射した場合でも表示画面の視認性が改善することを確認した。
【００８５】
以上のように本実施の形態では、タッチ検出電極と検出電極間領域とで、電極面積に加えて、縦方向の電極エッジ長もほぼ等しくなるようにしたので、各領域における反射率をほぼ同じにすることにより、外部から光が入射した場合でも、表示画面の視認性を改善することができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００８６】
［変形例２］
上記実施の形態では、縦方向の電極エッジ長が同じになるように開口部を構成したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、横方向の電極エッジ長が同じになるように開口部を構成してもよい。以下に、その例を説明する。
【００８７】
図１６は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置５Ｂにおけるタッチ検出電極ＴＤＬ２Ｂの一例を表すものである。タッチ検出電極ＴＤＬ２Ｂは、開口部３６Ｆ，３６Ｇを有している。開口部３６Ｆは、青（Ｂ）のサブ画素ＳＰixに対応する部分に形成され、開口部３６Ｇは、図の縦方向に隣接する画素Ｐixの境界に対応する位置に配置されている。開口部３６Ｆは、アルファベットの“Ｉ”のような形状を有しており、これにより、横方向の電極エッジ長を調整できるようにしている。
【００８８】
図１７は、タッチ検出機能付き表示装置５Ｂにおける電極面積比ＲＳおよび電極エッジ長比ＲＬＥを説明する平面図を表すものであり、（Ａ）はタッチ検出電極ＴＤＬ２Ｂの単位セルＵＣを示し、（Ｂ）はダミー電極３７を示す。タッチ検出機能付き表示装置５Ｂでは、本実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置５と同様に、タッチ検出電極ＴＤＬ２Ｂの単位セルＵＣにおける電極面積（図１７（Ａ）の斜線部）は、ダミー電極３７の電極面積（図１７（Ｂ）の斜線部）とほぼ一致するようにしている。具体的には、例えば、開口部３６Ｆの開口幅Ｗａおよび開口部３６Ｇの開口幅Ｗｂを調整することにより、これらの電極面積がほぼ一致するようにしている。また、タッチ検出機能付き表示装置５Ｂでは、図１７において、横方向の電極エッジ長が、タッチ検出電極ＴＤＬ２Ｂと検出電極間領域Ｒｄとでほぼ一致するようにしている。具体的には、図１７（Ａ）における、電極の上辺に係る４箇所の横方向エッジ部ＥＹの合計の長さ（横方向の電極エッジ長）は、図１７（Ｂ）における、ダミー電極３７の上辺に係る横方向エッジ部ＥＹの長さとほぼ一致するようにしている。
【００８９】
＜４．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置７について説明する。本実施の形態は、タッチ検出電極と検出電極間領域とで、電極面積と電極エッジ長の両方がほぼ一致するように、タッチ検出電極の開口部を構成したものである。すなわち、タッチ検出機能付き表示装置７は、このような開口部を有するタッチ検出機能付き表示デバイス７０を用いて構成されたものである。その他の構成は、上記第１の実施の形態など（図４など）と同様である。なお、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１などと実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９０】
図１８は、タッチ検出機能付き表示装置７に係るタッチ検出電極ＴＤＬ３の一構成例を表すものである。タッチ検出電極ＴＤＬ３は、画素Ｐixが配置された表示領域Ｓｄにおいて、開口部３６Ｈ，３６Ｉを有している。開口部３６Ｈは、青（Ｂ）のサブ画素ＳＰixに対応する部分に形成され、開口部３６Ｉは、図の縦方向に隣接する画素Ｐixの境界に対応する位置に配置されている。開口部３６Ｈは、矩形の輪の形状を有しており、これにより、横方向の電極エッジ長と縦方向の電極エッジ長を独立して調整できるようにしている。
【００９１】
タッチ検出機能付き表示装置７では、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１などと同様に、タッチ検出電極ＴＤＬ３の単位セルＵＣにおける電極面積は、ダミー電極３７の電極面積とほぼ一致するようにしている。具体的には、例えば、開口部３６Ｈの開口幅Ｗａおよび開口部３６Ｉの開口幅Ｗｂを調整することにより、これらの電極面積がほぼ一致するようにしている。
【００９２】
さらに、タッチ検出機能付き表示装置７では、上記第２の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置５，５Ｂと同様に、縦方向の電極エッジ長および横方向の電極エッジ長が、タッチ検出電極ＴＤＬ３と検出電極間領域Ｒｄとでほぼ一致するようにしている。特に、タッチ検出機能付き表示装置７では、縦方向の電極エッジ長と横方向の電極エッジ長の両方を独立して設定することができる。
【００９３】
タッチ検出機能付き表示装置７では、タッチ検出電極ＴＤＬ３と検出電極間領域Ｒｄとで、単位セルＵＣ（画素Ｐix）あたりの電極面積、縦方向および横方向の電極エッジ長がほぼ等しくなるように、タッチ検出電極ＴＤＬ３およびダミー電極３７を形成している。これにより、タッチ検出電極ＴＤＬ３における反射率と検出電極間領域Ｒｄにおける反射率とを近い値にすることができ、表示画面の視認性を改善することができる。
【００９４】
実施例については、後ほど図１９において詳細に説明するが、電極面積比ＲＳおよび電極エッジ長ＲＬＥを１００％に近づけることにより、反射率比Ｒrefを１００％に近づけることができ、外部から光が入射した場合でも表示画面の視認性が改善することを確認した。
【００９５】
以上のように本実施の形態では、タッチ検出電極と検出電極間領域とで、電極面積、縦方向および横方向の電極エッジ長がほぼ等しくなるようにしたので、各領域における反射率をほぼ同じにすることにより、外部から光が入射した場合でも表示画面の視認性を改善することができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００９６】
＜５．実施例＞
上記第１〜第３の実施の形態およびその変形例として述べたタッチ検出機能付き表示装置１，１Ｂ，５，５Ｂ，７を試作し、それぞれに対して評価を行った。以下にその詳細を説明する。
【００９７】
図１９は、試作したタッチ検出機能付き表示装置１，１Ｂ，５，５Ｂ，７とその評価結果を表すものである。試作したタッチ検出機能付き表示装置１，１Ｂ，５，５Ｂ，７の電極面積比ＲＳおよび電極エッジ長比ＲＬＥは、図１９に示したように様々な値に設定されている。なお、電極（タッチ検出電極およびダミー電極）の厚さは全て同じにしている。評価は、反射率比Ｒref、反射視認性、および透過視認性の３項目について行った。反射視認性の評価では、“太陽光下太陽”、“太陽光下青空”、“蛍光灯下蛍光灯”、“蛍光灯下その他”の４条件において、タッチ検出電極が見えてしまうかどうかを評価した。ここで、“太陽光下太陽”条件は、太陽の下で太陽を正反射させた場合を示し、“太陽光下青空”条件は、太陽の下で光源（太陽）以外（例えば青空）を反射方向とした場合を示し、“蛍光灯下蛍光灯”条件は、蛍光灯を正反射させた場合を示し、“蛍光灯下その他”条件は、蛍光灯の下で光源（蛍光灯）以外を反射方向とした場合を示すものである。これらの条件での評価では、タッチ検出電極がどの方向からも見えない場合には“○”とし、どの方向からも見えてしまう場合には“×”とした。また、タッチ検出電極がある特定の方向からは見えてしまうものの、表示面の正面からは見えない場合には“△”とした。また、透過視認性の評価では、表示画面を見たときにタッチ検出電極が見えてしまうかどうかを評価した。この評価では、タッチ検出電極がどの方向からも見えない場合には“○”とした。
【００９８】
上記第１〜第３の実施の形態で説明したタッチ検出機能付き表示装置１，１Ｂ，５，５Ｂ，７では、タッチ検出電極ＴＤＬにおける電極の配置面積率が、検出電極間領域Ｒｄにおける電極の配置面積率とほぼ一致するように、タッチ検出電極およびダミー電極を形成しており、電極面積比ＲＳは、いずれも１００％に近い値になっている。また、上記第２及び第３の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置５，５Ｂ，７では、電極エッジ長比ＲＬＥが１００％に近い値になるようにタッチ検出電極およびダミー電極を形成しており、特に第３の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置７では、電極エッジ長比ＲＬＥが１００％に極めて近い値になるように調整されている。これにより、反射率比Ｒrefは、どのタッチ検出機能付き表示装置でも１００％に近い値になっている。反射視認性の測定結果では、若干の差はあるものの、どのタッチ検出機能付き表示装置でもおおむね良好な特性が得られた。特に、第３の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置７では、“太陽光下太陽”条件、および“蛍光灯下蛍光灯”条件において、他のものよりも良い特性が得られた。
【００９９】
図１９に示したように、良好な反射視認性を得る為には、電極面積比ＲＳを９８％から１０２％の範囲内に設定するのが望ましい。好ましくは、電極面積比ＲＳを９９％から１０１％の範囲内に設定するのがよい。
【０１００】
また、タッチ検出機能付き表示装置１，１Ｂ，５，５Ｂ，７の効果を確認するために、いくつかのタッチ検出機能付き表示装置（比較例１〜４）を試作した。この比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置は、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１（図８）と同様の開口部３６を有するものであるが、これらの比較例では、タッチ検出機能付き表示装置１とは異なり、図１９に示したように、この開口部３６の幅が、互いに隣接するダミー電極３７の間隔と同じであり、これにより電極面積比ＲＳが１００％から離れ、さらに反射率比Ｒrefも１００％から離れている。これにより、これらの比較例に係る反射視認性の測定結果では、図１９に示したように、上記実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１，１Ｂ，５，５Ｂ，７に比べて劣る特性が得られた。
【０１０１】
なお、透過視認性については、上記第１〜第３の実施の形態で説明したタッチ検出機能付き表示装置１，１Ｂ，５，５Ｂ，７、および比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置（比較例１〜４）のいずれにおいても、良好な特性が得られた。
【０１０２】
＜６．適用例＞
次に、図２０〜図２４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検出機能付き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タッチ検出機能付き表示装置は、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タッチ検出機能付き表示装置は、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。
【０１０３】
（適用例１）
図２０は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表すものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
【０１０４】
（適用例２）
図２１は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表すものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
【０１０５】
（適用例３）
図２２は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き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すものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１、文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
【０１０６】
（適用例４）
図２３は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１、この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有している。そして、その表示部５４４は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
【０１０７】
（適用例５）
図２４は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用される携帯電話機の外観を表すものである。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、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
【０１０８】
以上、いくつかの実施の形態、変形例、実施例、ならびに電子機器への適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【０１０９】
例えば、上記の各実施の形態等では、透光層３３を、ガラス基板３１とタッチ検出電極ＴＤＬの間に形成したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、図２５に示したように、タッチ検出電極ＴＤＬの上に形成してもよい。
【０１１０】
例えば、上記各実施の形態等では、透光層３３を設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、透光層３３を省いてもよい。
【０１１１】
例えば、上記各実施の形態等では、タッチ検出電極の電極配置面積率とダミー電極の電極配置面積率とをほぼ同じにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、単位面積あたりの開口部分の全辺の長さと単位面積あたりのダミー電極の全辺の長さとをほぼ同じにしてもよい。この場合でも、タッチ検出電極による反射率とダミー電極による反射率をほぼ同じにすることができ、外部から光が入射した場合でも、タッチ検出電極による表示画面の視認性の低下を抑えることができる。
【０１１２】
例えば、上記の各実施の形態等では、ＴＮやＶＡ、ＥＣＢ等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイス２０とタッチ検出デバイス３０とを一体化してタッチ検出機能付き表示デバイス１０を構成したが、これに代えて、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）やＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化しても良い。例えば、横電界モードの液晶を用いた場合には、タッチ検出機能付き表示デバイス９０を、図２６に示したように構成可能である。この図は、タッチ検出機能付き表示デバイス９０の要部断面構造の一例を表すものであり、画素基板２Ｂと対向基板３Ｂとの間に液晶層６Ｂを挟持された状態を示している。その他の各部の名称や機能等は図５の場合と同様なので、説明を省略する。この例では、図５の場合とは異なり、表示用とタッチ検出用の双方に兼用される駆動電極ＣＯＭＬは、ＴＦＴ基板２１の直ぐ上に形成され、画素基板２Ｂの一部を構成する。駆動電極ＣＯＭＬの上方には、絶縁層２３を介して画素電極２２が配置される。この場合、駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬとの間の、液晶層６Ｂをも含むすべての誘電体が容量Ｃ１の形成に寄与する。
【０１１３】
例えば、上記各実施の形態等では、液晶表示デバイス２０とタッチ検出デバイス３０とを一体化したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、タッチ検出デバイス（タッチ検出装置）を液晶表示デバイスと別体として構成してもよい。この場合でも、タッチ検出デバイスでは、タッチ検出電極ＴＤＬにおける電極の配置面積率が、検出電極間領域Ｒｄにおける電極の配置面積率とほぼ一致するようにして、各領域における反射率をほぼ同じにすることができる。これにより、このタッチ検出デバイスを表示装置上に装着した場合には、その表示画面の視認性を改善することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１，５，７…タッチ検出機能付き表示装置、２…画素基板、３…対向基板、６…液晶層、１０，５０，７０，８０，９０…タッチ検出機能付き表示デバイス、１１…制御部、１２…ゲートドライバ、１３…ソースドライバ、１４…駆動電極ドライバ、２０…液晶表示デバイス、２１…ＴＦＴ基板、２２…画素電極、３０…タッチ検出デバイス、３１…ガラス基板、３２…カラーフィルタ、３３…透光層、３５…偏光板、３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅ，３６Ｆ，３６Ｇ，３６Ｈ，３６Ｉ…開口部、３７，３７Ｂ…ダミー電極、４０…タッチ検出部、１０２…大判の画素基板、１０３…大判の対向基板、Ａ１，Ａ２…アライメントマーク、ＣＯＭＬ…駆動電極、Ｅ…エッジ部、ＥＴ…縦方向エッジ部、ＥＹ…横方向エッジ部、ＧＣＬ…走査信号線、Ｏut…出力信号、Ｐix…画素、Ｒｄ…検出電極間領域、ＲＬＥ…電極エッジ長比、Ｒref…反射率比、ＲＳ…電極面積比、Ｓｄ…表示領域、Ｓｆ…額縁領域、ＳＧＬ…画素信号線、ＳＰix…サブ画素、ＴＤＬ，ＴＤＬ２，ＴＤＬ２Ｂ，ＴＤＬ３…タッチ検出電極、ＵＣ…単位セル、Ｖcom…駆動信号、Ｖdet…タッチ検出信号、Ｖdisp…映像信号、Ｖpix…画素信号、Ｖscan…走査信号、Ｗａ，Ｗｂ…開口幅。
【図１】
0005620193.tif 000002
【図２】
0005620193.tif 000003
【図３】
0005620193.tif 000004
【図４】
0005620193.tif 000005
【図５】
0005620193.tif 000006
【図６】
0005620193.tif 000007
【図７】
0005620193.tif 000008
【図８】
0005620193.tif 000009
【図９】
0005620193.tif 000010
【図１０】
0005620193.tif 000011
【図１１】
0005620193.tif 000012
【図１２】
0005620193.tif 000013
【図１３】
0005620193.tif 000014
【図１４】
0005620193.tif 000015
【図１５】
0005620193.tif 000016
【図１６】
0005620193.tif 000017
【図１７】
0005620193.tif 000018
【図１８】
0005620193.tif 000019
【図１９】
0005620193.tif 000020
【図２０】
0005620193.tif 000021
【図２１】
0005620193.tif 000022
【図２２】
0005620193.tif 000023
【図２３】
0005620193.tif 000024
【図２４】
0005620193.tif 000025
【図２５】
0005620193.tif 000026
【図２６】
0005620193.tif 000027