(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ検出装置と、
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、
前記タッチ検出装置よりも上方に配置される偏光板と、を有するタッチ検出機能付き表示装置であって、
前記タッチ検出装置は、
基板と、
前記基板と平行な面上に設けられ、複数の金属配線を有し、複数の前記金属配線が間隔を設けて配置されるタッチ検出電極と、
画像を表示させるための表示領域の全面に設けられ、前記金属配線よりも高いシート抵抗値を有し、前記金属配線と接して前記金属配線と重畳する導電層と、を有し、
前記導電層は前記基板の上方に設けられ、前記金属配線は前記導電層の上に設けられ、
前記金属配線及び前記導電層を覆う透光性樹脂層と、
前記透光性樹脂層の上に設けられ、前記透光性樹脂層と前記偏光板とを接着する接着層とを有し、
前記金属配線は、第１の方向と第１の角度をなす少なくとも１つの第１の細線片と、前記第１の方向と第２の角度をなす少なくとも１つの第２の細線片と、が接続されており、
前記導電層は、多結晶構造を含み、前記金属配線と重畳する第１の部分と、前記金属配線と重畳しない第２の部分とを有し、前記第１の部分の厚さは、前記第２の部分の厚さよりも厚く、かつ、前記第１の部分の幅は、前記金属配線の幅以上である
タッチ検出機能付き表示装置。
【請求項２】
前記導電層のシート抵抗値は、１０９Ω／□以上、１０１３Ω／□以下である、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】
前記表示領域における前記導電層の平面視での面積に対し、前記金属配線の面積が占める面積率は１０％以下である請求項１又は請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項４】
前記金属配線は、金属層をエッチングすることによりパターン形成されたものであり、前記金属層のエッチング液に対して、前記導電層のエッチングレートは、前記金属層のエッチングレートより小さい請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項５】
複数の前記金属配線同士の間に、前記金属配線と離間し、前記タッチ検出電極として機能しないダミー電極が設けられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項６】
前記基板と平行な面上に設けられ、前記タッチ検出電極との間に静電容量を形成する駆動電極と、
前記基板と平行な面上において、前記タッチ検出電極と対向して行列配置された複数の画素電極と、を有し、
前記駆動電極に駆動信号を印加し、前記タッチ検出電極からのタッチ検出信号に基づいてタッチ入力を検出するタッチ検出動作と、前記画素電極に画素信号を供給して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させる表示動作とが、時分割で行われる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項７】
前記基板と平行な面上において、前記タッチ検出電極と対向して行列配置された複数の画素電極を有し、
前記タッチ検出電極に駆動信号を印加し、前記タッチ検出電極からのタッチ検出信号に基づいてタッチ入力を検出するタッチ検出動作と、前記画素電極に画素信号を供給して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させる表示動作とが、時分割で行われる請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項８】
前記導電層と前記タッチ検出電極とが直接接触するように配置される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置及びタッチ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能なタッチ検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着または一体化される、タッチ検出機能付き表示装置に用いられている。そして、タッチ検出機能付き表示装置は、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、タッチパネルを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ている。下記特許文献１には、薄型化、大画面化または高精細化のため、タッチ検出電極に金属材料を使用し、タッチ検出電極の低抵抗化を図るとともにパターンの視認性を抑制することができるタッチ検出機能付き表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０９９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているタッチ検出機能付き表示装置は、タッチ検出電極が細幅の金属配線を有しており、タッチ検出電極の面積が小さくなっている。このため、外部からの静電気等の電磁ノイズがタッチ検出電極に重畳した場合、タッチ検出電極に帯電した電荷が外部に流れにくくなり、タッチ検出精度、または、表示装置の表示性能が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、静電気などの電磁ノイズに対する耐性を向上させることができるタッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様のタッチ検出装置は、基板と、前記基板と平行な面上に設けられ、複数の金属配線を有し、複数の前記金属配線が間隔を設けて配置されるタッチ検出電極と、前記金属配線よりも高いシート抵抗値を有し、前記金属配線と接して前記金属配線と重畳する導電層と、を備える。
【０００７】
本発明の一態様のタッチ検出機能付き表示装置は、上記のタッチ検出装置と、前記基板と平行な面上において、前記タッチ検出電極と対向して行列配置された複数の画素電極と、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、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。
【図３】図３は、図２に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図４】図４は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態を表す説明図である。
【図５】図５は、図４に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図６】図６は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示し、駆動電極の一例を示す平面図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示し、タッチ検出電極の一例を示す平面図である。
【図９】図９は、タッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係るタッチ検出電極の配列とカラーフィルタの色領域との関係を説明するための模式図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。
【図１３】図１３は、１フレーム期間における表示動作期間とタッチ検出動作期間の配置の一例を表す模式図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係る導電層及びタッチ検出電極の製造方法を説明するための工程図である。
【図１５】図１５は、本実施形態の実施例に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出電極を示す模式平面図である。
【図１６】図１６は、タッチ検出電極の導電層に対する配置面積率と、タッチ検出動作との関係を示す表である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一例を示す模式平面図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図１９】図１９は、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一例を示す模式平面図である。
【図２０】図２０は、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出電極を部分的に拡大して示す模式平面図である。
【図２１】図２１は、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図２２】図２２は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。
【図２３】図２３は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態を表す説明図である。
【図２４】図２４は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図２５】図２５は、第４の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一例を示す模式平面図である。
【図２６】図２６は、第４の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出電極を拡大して示す模式平面図である。
【図２７】図２７は、図２６のＢ−Ｂ線で切断して矢印方向からみたときの模式断面図である。
【図２８】図２８は、第４の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置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】
【０００９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示部１０と、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、タッチ検出部４０とを備えている。タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示部１０がタッチ検出機能を内蔵した表示装置である。タッチ検出機能付き表示部１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている表示パネル２０と、タッチ入力を検出するタッチ検出装置であるタッチパネル３０とを一体化した装置である。なお、タッチ検出機能付き表示部１０は、表示パネル２０の上にタッチパネル３０を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。なお、表示パネル２０は、例えば、有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【００１１】
表示パネル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素子である。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、及びタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。
【００１２】
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部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。
【００１３】
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部１０の、後述する各副画素ＳＰｉｘに画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。
【００１４】
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部１０の、後述する駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。
【００１５】
タッチパネル３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、相互静電容量方式によりタッチ検出動作を行い、表示領域に対する外部の導体の接触または接近を検出する。
【００１６】
タッチ検出部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、タッチパネル３０から供給されるタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチパネル３０に対するタッチの有無を検出する回路である。また、タッチ検出部４０は、タッチがある場合においてタッチ入力が行われた座標などを求める。このタッチ検出部４０は、タッチ検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、検出タイミング制御部４６とを備える。
【００１７】
上述のとおり、タッチパネル３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作する。ここで、図２〜図６を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１の相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理について説明する。図２は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。図３は、図２に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図４は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図５は、図４に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図６は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。なお、以下の説明では、指が接触または近接する場合を説明するが、指に限られず、例えばスタイラスペン等の導体を含む物体であってもよい。
【００１８】
例えば、図２に示すように、容量素子Ｃ１は、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及びタッチ検出電極Ｅ２を備えている。図３に示すように、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、他端は電圧検出器（タッチ検出部）ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図１に示すタッチ検出信号増幅部４２に含まれる積分回路である。
【００１９】
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〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇが印加されると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端）側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、図６に示すような出力波形（タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、駆動電極ドライバ１４から入力される駆動信号Ｖｃｏｍに相当するものである。
【００２０】
指が接触または近接していない状態（非接触状態）では、図２及び図３に示すように、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。図３に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ０の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ０（図６参照））に変換する。
【００２１】
一方、指が接触（または近接）した状態（接触状態）では、図４に示すように、指によって形成される静電容量Ｃ２が、タッチ検出電極Ｅ２と接触しているまたは近傍にあることにより、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られる。このため、容量素子Ｃ１は、非接触状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子Ｃ１’として作用する。そして、図５に示す等価回路でみると、容量素子Ｃ１’に電流Ｉ１が流れる。図６に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１）に変換する。この場合、波形Ｖ１は、上述した波形Ｖ０と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指などの外部から接触または近接する導体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Ｓｇの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Ｒｅｓｅｔを設けた動作とすることがより好ましい。
【００２２】
図１に示すタッチパネル３０は、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、１検出ブロックずつ順次走査して、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う。
【００２３】
タッチパネル３０は、複数の後述するタッチ検出電極ＴＤＬから、図３または図５に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、検出ブロック毎にタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１を出力し、タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２に供給する。
【００２４】
タッチ検出信号増幅部４２は、タッチパネル３０から供給されるタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１を増幅する。なお、タッチ検出信号増幅部４２は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１に含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去して出力する低域通過アナログフィルタであるアナログＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を備えていてもよい。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換部４３は、駆動信号Ｖｃｏｍに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する。
【００２６】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に含まれる、駆動信号Ｖｃｏｍをサンプリングした周波数以外の周波数成分（ノイズ成分）を低減するデジタルフィルタを備えている。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチパネル３０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理部４４は、指による検出信号の差分のみ取り出す処理を行う。この指による差分の信号は、上述した波形Ｖ０と波形Ｖ１との差分の絶対値｜ΔＶ｜である。信号処理部４４は、１検出ブロック当たりの絶対値｜ΔＶ｜を平均化する演算を行い、絶対値｜ΔＶ｜の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部４４は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部４４は、検出した指による差分の信号を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧未満であれば、外部近接物体が非接触状態であると判断する。一方、信号処理部４４は、検出したデジタル電圧を所定のしきい値電圧と比較し、しきい値電圧以上であれば、外部近接導体の接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出部４０はタッチ検出が可能となる。
【００２７】
座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。検出タイミング制御部４６は、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５とが同期して動作するように制御する。座標抽出部４５は、タッチパネル座標を検出信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。
【００２８】
図７及び図８は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す平面図である。図７は、駆動電極の一例を示す平面図であり、図８は、タッチ検出電極の一例を示す平面図である。
【００２９】
図７に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板２１と、フレキシブルプリント基板７２とを備えている。ＴＦＴ基板２１は、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）１９を搭載し、表示パネル２０（図１参照）の表示領域１０ａと、表示領域１０ａを囲む額縁領域１０ｂとに対応する領域が形成されている。ＣＯＧ１９は、ＴＦＴ基板２１に実装されたＩＣドライバのチップであり、図１に示す制御部１１、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３など、表示動作に必要な各回路を内蔵したものである。また、本実施形態において、駆動電極ドライバ１４は、ガラス基板であるＴＦＴ基板２１に形成してもよい。ＣＯＧ１９及び駆動電極ドライバ１４は、額縁領域１０ｂに設けられる。なお、ＣＯＧ１９は、駆動電極ドライバ１４を内蔵していてもよい。この場合、額縁領域１０ｂを狭くすることが可能である。フレキシブルプリント基板７２は、ＣＯＧ１９と接続されており、フレキシブルプリント基板７２を介して、外部から映像信号Ｖｄｉｓｐや、電源電圧がＣＯＧ１９に供給される。
【００３０】
図７に示すように、タッチ検出機能付き表示部１０は、表示領域１０ａに重畳する領域に複数の駆動電極ＣＯＭＬが設けられている。複数の駆動電極ＣＯＭＬは、それぞれ、表示領域１０ａの短辺に沿った方向に延出しており、表示領域１０ａの長辺に沿った方向において、間隔を設けて配列されている。複数の駆動電極ＣＯＭＬは駆動電極ドライバ１４にそれぞれ接続されている。
【００３１】
図８に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、さらに、ガラス基板３１と、フレキシブルプリント基板７１とを備える。ガラス基板３１は、図７に示すＴＦＴ基板２１の表面の垂直方向においてＴＦＴ基板２１と対向する。図８に示すように、タッチ検出機能付き表示部１０は、表示領域１０ａと重畳する領域に複数のタッチ検出電極ＴＤＬが設けられている。複数のタッチ検出電極ＴＤＬは、それぞれ、図７に示す駆動電極ＣＯＭＬの延出方向と交差する方向に延出している。また、複数のタッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬの延出方向において間隔を設けて配列されている。つまり、複数の駆動電極ＣＯＭＬと、複数のタッチ検出電極ＴＤＬとは、立体交差するように配置されており、互いに重畳する部分で静電容量が形成される。
【００３２】
タッチ検出機能付き表示装置１は、後述するように、表示動作の際に、１水平ラインずつ順次走査を行う。つまり、タッチ検出機能付き表示装置１は、表示走査を、タッチ検出機能付き表示部１０の１辺に沿う方向と平行に行う（図８参照）。一方タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作の際に、駆動電極ドライバ１４から駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを順次印加することにより、１検出ラインずつ順次走査を行う。つまり、タッチ検出機能付き表示部１０は、タッチ検出走査を、タッチ検出機能付き表示部１０の他辺に沿った方向と平行に行う（図７参照）。
【００３３】
図８に示すように、本実施形態のタッチ検出電極ＴＤＬは、複数の金属配線３３ａ〜３３ｄを有している。金属配線３３ａ〜３３ｄは、それぞれ、表示領域１０ａの長辺と平行な方向に対して傾斜する細線片Ｕ１と細線片Ｕ２とを有し、細線片Ｕ１と細線片Ｕ２とは互いに逆方向に傾斜している。細線片Ｕ１と細線片Ｕ２とは、表示領域１０ａの長辺と平行な方向に繰り返し交互に配置され、細線片Ｕ１と細線片Ｕ２とは、屈曲部３３ｒ、屈曲部３３ｓで折り返されて接続される。このように、金属配線３３ａ〜３３ｄは、屈曲部３３ｒ、屈曲部３３ｓを有するジグザグ線または波線に形成される。細線片Ｕ１及び細線片Ｕ２は直線状であるが、これに限られず、曲線状であってもよい。
【００３４】
複数の金属配線３３ａ〜３３ｄは、それぞれ細幅であり、表示領域１０ａにおいて、金属配線３３ａ〜３３ｄの延出方向と交差する方向（表示領域１０ａの短辺方向）に互いに間隔を設けて配置されている。複数の金属配線３３ａ〜３３ｄの延出方向の両端は、額縁領域１０ｂに配置されたパッド部３４ａ、３４ｂに接続されている。これにより、複数の金属配線３３ａ〜３３ｄは互いに電気的に接続され、１つのタッチ検出電極ＴＤＬとして機能する。複数のパッド部３４ｂには、それぞれ配線３７が接続されており、タッチ検出電極ＴＤＬとフレキシブルプリント基板７１とが配線３７によって接続される。
【００３５】
金属配線３３ａ〜３３ｄは、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）またはこれらの合金の少なくとも１つの金属材料で形成される。また、金属配線３３ａ〜３３ｄは、これらの金属材料を１以上用いて、複数積層した積層体としてもよい。アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）またはこれらの合金の少なくとも１つの金属材料は、透明電極の材料としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透光性導電酸化物よりも低抵抗である。アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）またはこれらの合金の少なくとも１つの金属材料は、ＩＴＯ等の透光性導電酸化物に比較して遮光性があるため、透過率が低下する可能性またはタッチ検出電極ＴＤＬのパターンが視認されてしまう可能性がある。本実施形態において、１つのタッチ検出電極ＴＤＬが、複数の幅細の金属配線３３ａ〜３３ｄを有しており、金属配線３３ａ〜３３ｄが、線幅よりも大きい間隔を設けて配置されることで、低抵抗化と、不可視化とを実現することができる。その結果、タッチ検出電極ＴＤＬが低抵抗化し、タッチ検出機能付き表示装置１は、薄型化、大画面化または高精細化することができる。
【００３６】
金属配線３３ａ〜３３ｄの幅は、２μｍ以上かつ１０μｍ以下の範囲にあることが好ましい。金属配線３３ａ〜３３ｄの幅が１０μｍ以下であると、表示領域１０ａのうちブラックマトリックスまたは後述する走査信号線ＧＣＬ及び画素信号線ＳＧＬで光の透過を抑制されない領域である開口部を覆う面積が小さくなり、開口率を損なう可能性が低くなるからである。また、金属配線３３ａ〜３３ｄの幅が２μｍ以上であると、形状が安定し、断線する可能性が低くなるからである。
【００３７】
図９は、タッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図９に示すように、タッチ検出機能付き表示部１０は、画素基板２と、この画素基板２の表面に垂直な方向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。
【００３８】
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の上方にマトリックス状に配設された複数の画素電極２２と、ＴＦＴ基板２１と画素電極２２との間に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層２４と、を含む。ＴＦＴ基板２１の下側には、接着層６６を介して偏光板６５が設けられている。
【００３９】
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とを含む。ガラス基板３１の他方の面には、導電層３６が設けられ、導電層３６の上に、タッチパネル３０の検出電極であるタッチ検出電極ＴＤＬが形成される。さらに、このタッチ検出電極ＴＤＬの上には、タッチ検出電極ＴＤＬの金属配線３３ａ〜３３ｄを保護するための保護層３８が設けられている。保護層３８は、アクリル系樹脂等の透光性樹脂を用いることができる。保護層３８の上に、接着層３９を介して偏光板３５が設けられている。
【００４０】
ＴＦＴ基板２１とガラス基板３１とは、スペーサ６１により所定の間隔を設けて対向して配置される。ＴＦＴ基板２１、ガラス基板３１、及びスペーサ６１によって囲まれた空間に液晶層６が設けられる。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、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）を含む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表示パネルが用いられる。なお、図９に示す液晶層６と画素基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設されてもよい。
【００４１】
図９に示すように、ガラス基板３１の上方に導電層３６が設けられ、導電層３６の上にタッチ検出電極ＴＤＬ（金属配線３３ａ〜３３ｄ）が設けられる。導電層３６は、タッチ検出電極ＴＤＬの金属配線３３ａ〜３３ｄと直接接して、金属配線３３ａ〜３３ｄと重畳する。導電層３６は、ガラス基板３１のほぼ全面に形成され、表示領域１０ａの全面及び額縁領域１０ｂ（図８参照）に亘って連続して設けられている。すなわち、導電層３６は、金属配線３３ａ〜３３ｄと重畳する部分と、金属配線３３ａ〜３３ｄと重畳しない部分とを有しており、金属配線３３ａ〜３３ｄと重畳しない部分が、隣り合って配置された金属配線３３ａ〜３３ｄ同士を接続する。また、導電層３６は、図８及び図９に示すように、パッド部３４ａ、３４ｂ及び配線３７と重畳する位置に設けられていることが好ましい。
【００４２】
導電層３６を設けない場合、外部から静電気などの電磁ノイズが侵入すると、金属配線３３ａ〜３３ｄは低抵抗かつ細幅であるため、金属配線３３ａ〜３３ｄに帯電した電荷が除去されにくくなる。このため、金属配線３３ａ〜３３ｄの静電気によって、液晶層６の配向が変化して表示パネル２０の表示品質が低下する可能性や、タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１が変化することで、タッチパネル３０のタッチ検出精度が低下する可能性がある。また、細幅な金属配線３３ａ〜３３ｄを用いたタッチ検出電極ＴＤＬの、表示領域１０ａが狭い場合には、導電層３６を直接金属配線３３ａ〜３３ｄに接して配置することで上述の静電気除去効果を高めることかできる。
【００４３】
本実施形態において、金属配線３３ａ〜３３ｄと接して導電層３６が設けられている。導電層３６は、金属配線３３ａ〜３３ｄと直接接して重畳するとともに、平面視において隣り合う金属配線３３ａ〜３３ｄの間に連続して設けられており、金属配線３３ａ〜３３ｄよりも大きい面積を有している。導電層３６は、例えば、タッチ検出機能付き表示装置１の筐体などに接地される。このため、外部から静電気などの電磁ノイズが侵入して金属配線３３ａ〜３３ｄに静電気が帯電した場合であっても、金属配線３３ａ〜３３ｄの静電気が導電層３６に流れる。よって、導電層３６は、金属配線３３ａ〜３３ｄに帯電した静電気を短時間に除去することができる。したがって、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、静電気などの電磁ノイズに対する耐性を向上させることができる。
【００４４】
導電層３６は、例えば酸化スズ（ＳｎＯ２）等の酸化物を含む透光性の導電性材料である。導電層３６は、例えば、特開２００７−１４８２０１号公報、特開２０１３−１４２１９４号公報に記載されている、酸化スズ（ＳｎＯ２）および二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする酸化物層や、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）および酸化スズ（ＳｎＯ２）を主成分とする酸化物層や、ＩＴＯを主材料としケイ素（Ｓｉ）を含有する透光性の導電層等を用いてもよい。このような酸化物材料を主成分とする導電層３６は、タッチ検出電極ＴＤＬに含まれる金属配線３３ａ〜３３ｄを変質または腐食させにくい。
【００４５】
導電層３６のシート抵抗値は、例えば１０９Ω／□以上、１０１３Ω／□以下であり、導電層３６のシート抵抗値は、金属配線３３ａ〜３３ｄのシート抵抗値よりも高い。このシート抵抗値の範囲であれば、金属配線３３ａ〜３３ｄの静電気が導電層３６に流れることとなり、静電気を短時間に除去することができる。さらに、複数の金属配線３３ａ〜３３ｄ同士の間に連続して導電層３６を設けた場合であっても、タッチ検出電極ＴＤＬ同士の短絡を防止することができ、タッチ検出電極ＴＤＬと駆動電極ＣＯＭＬとの間の相互静電容量に基づいてタッチ入力を検出することができる。なお、シート抵抗とは、平面視で正方形状の抵抗体について、向かい合う２辺間の抵抗値をいう。導電層３６のシート抵抗値は、ガラス基板３１に、スパッタ法などにより成膜した導電層を用いて、公知の四端子法により測定することができる。
【００４６】
図１０は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。図９に示すＴＦＴ基板２１には、図１０に示す各副画素ＳＰｉｘの薄膜トランジスタ素子（以下、ＴＦＴ素子）Ｔｒ、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給する画素信号線ＳＧＬ、各ＴＦＴ素子Ｔｒを駆動する走査信号線ＧＣＬ等の配線が形成されている。画素信号線ＳＧＬ及び走査信号線ＧＣＬは、ＴＦＴ基板２１の表面と平行な平面に延在する。
【００４７】
図１０に示す表示パネル２０は、マトリックス状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘを有している。副画素ＳＰｉｘは、それぞれＴＦＴ素子Ｔｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。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のソース又はドレインの一方は画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線ＧＣＬに接続され、ソース又はドレインの他方は液晶素子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のソース又はドレインの他方に接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。
【００４８】
副画素ＳＰｉｘは、走査信号線ＧＣＬにより、表示パネル２０の同じ行に属する他の副画素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（図１参照）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、副画素ＳＰｉｘは、画素信号線ＳＧＬにより、表示パネル２０の同じ列に属する他の副画素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（図１参照）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。さらに、副画素ＳＰｉｘは、駆動電極ＣＯＭＬにより、同じ行に属する他の副画素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（図１参照）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。つまり、この例では、同じ一行に属する複数の副画素ＳＰｉｘが一本の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。本実施形態の駆動電極ＣＯＭＬの延びる方向は、走査信号線ＧＣＬの延びる方向と平行である。本実施形態の駆動電極ＣＯＭＬの延びる方向は、これに限定されず、例えば、駆動電極ＣＯＭＬの延びる方向は、画素信号線ＳＧＬの延びる方向と平行な方向であってもよい。
【００４９】
図１に示すゲートドライバ１２は、走査信号線ＧＣＬを順次走査するように駆動する。走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）が、走査信号線ＧＣＬを介して、副画素ＳＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加され、副画素ＳＰｉｘのうちの１水平ラインが表示駆動の対象として順次選択される。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、１水平ラインに属する副画素ＳＰｉｘ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。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ１４は、その１水平ラインに対応する駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖｃｏｍを印加する。
【００５０】
図１１は、第１の実施形態に係るタッチ検出電極の配列とカラーフィルタの色領域との関係を説明するための模式図である。図９に示すカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタの色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが周期的に配列されている。上述した図１０に示す各副画素ＳＰｉｘに、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが１組として対応付けられ、色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを１組として画素Ｐｉｘが構成される。図９に示すように、カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ基板２１と垂直な方向において、液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。また、カラーフィルタ３２は、３色の組み合わせに限定されず、４色以上の組み合わせであってもよい。
【００５１】
図１１に示すように、タッチ検出電極ＴＤＬは、複数の金属配線３３ａ〜３３ｄが所定のピッチで配置されており、タッチ検出電極ＴＤＬは、全体として、カラーフィルタ３２の各色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの延出方向と平行な方向に延びている。つまり、タッチ検出電極ＴＤＬは、図１０に示す画素信号線ＳＧＬが延在する方向と平行な方向に延在する。各金属配線３３ａ〜３３ｄがカラーフィルタ３２の特定の色領域を遮光してしまわないように、金属配線３３ａ〜３３ｄは、互いに逆向きに傾斜する細線片Ｕ１と細線片Ｕ２とが繰り返し接続されたジグザグ線となっている。金属配線３３ａ〜３３ｄは、波線であってもよい。細線片Ｕ１及び細線片Ｕ２は、色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの延出方向と平行な方向に対して、角度θを有して互いに逆向きに傾斜する。細線片Ｕ１、Ｕ２が接続された箇所で屈曲部３３ｒ、３３ｓが形成され、金属配線３３ａ〜３３ｄは、規則的に屈曲部３３ｒ、３３ｓが設けられている。例えば、角度θは、５度以上７５度以下であり、好ましくは２５度以上４０度以下、さらに好ましくは５０度以上６５度以下である。
【００５２】
このように、タッチ検出電極ＴＤＬの金属配線３３ａ〜３３ｄの延在方向がカラーフィルタ３２の各色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの延在方向に対して角度をもつようになる。その結果、タッチ検出電極ＴＤＬの金属配線３３ａ〜３３ｄは、カラーフィルタ３２の各色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを順に遮光することから、カラーフィルタ３２の特定色領域における透過率の低下を抑制することができる。また、タッチ検出電極ＴＤＬの金属配線３３ａ〜３３ｄは、好ましい範囲でゆらぎをもたせて配置してもよい。すなわち、タッチ検出電極ＴＤＬは、金属配線３３ａ〜３３ｄ同士の間隔を異ならせてもよい。
【００５３】
図７及び図９に示す駆動電極ＣＯＭＬは、表示パネル２０の複数の画素電極２２に共通の電位を与える共通電極として機能するとともに、タッチパネル３０の相互静電容量方式によるタッチ検出を行う際の駆動電極としても機能する。図１２は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。タッチパネル３０は、画素基板２に設けられた駆動電極ＣＯＭＬと、対向基板３に設けられたタッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。
【００５４】
駆動電極ＣＯＭＬは、図１２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複数の金属配線（図１２では省略して示す）を有する電極パターンから構成されている。そして、タッチ検出電極ＴＤＬは、ＴＦＴ基板２１（図９参照）の表面に対する垂直な方向において、駆動電極ＣＯＭＬと対向している。タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンは、タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２の入力にそれぞれ接続される（図１参照）。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生じさせている。
【００５５】
駆動電極ＣＯＭＬは、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料が用いられる。なお、タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬは、櫛歯形状であってもよい。あるいはタッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬは、複数に分割されていればよく、駆動電極ＣＯＭＬを分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であってもよい。
【００５６】
この構成により、タッチパネル３０では、相互静電容量方式のタッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ１４が駆動電極ブロックとして時分割的に順次走査するように駆動することにより、駆動電極ＣＯＭＬの１検出ブロックが順次選択される。そして、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１が出力されることにより、１検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ブロックは、上述した相互静電容量方式の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、タッチパネル３０はこの基本原理に従ってタッチ入力を検出するようになっている。図１２に示すように、タッチパネル３０において、互いに交差したタッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬ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、タッチパネル３０のタッチ検出面全体に亘って走査することにより、外部からの導体の接触または近接が生じた位置の検出が可能となっている。
【００５７】
タッチ検出機能付き表示装置１の動作方法の一例として、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出期間）と表示動作（表示動作期間）とを時分割に行う。タッチ検出動作と表示動作とはどのように分けて行ってもよいが、以下、表示パネル２０の１フレーム期間（１Ｆ期間）、すなわち、一画面分の映像情報が表示されるのに要する時間の中において、タッチ検出動作と表示動作とをそれぞれ複数回に分割して行う方法について説明する。
【００５８】
図１３は、１フレーム期間における表示動作期間とタッチ検出動作期間の配置の一例を表す模式図である。１フレーム期間（１Ｆ）は、２つの表示動作期間Ｐｄ１、Ｐｄ２及び２つのタッチ検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２からなっており、これらの各期間は、時間軸上において、表示動作期間Ｐｄ１、タッチ検出動作期間Ｐｔ１、表示動作期間Ｐｄ２、タッチ検出動作期間Ｐｔ２のように交互に配置されている。
【００５９】
制御部１１（図１参照）は、ゲートドライバ１２とソースドライバ１３とを介して、各表示動作期間Ｐｄ１、Ｐｄ２に選択される複数行の画素Ｐｉｘ（図１０参照）に画素信号Ｖｐｉｘを供給する。
【００６０】
また、制御部１１（図１参照）は、駆動電極ドライバ１４を介して、各タッチ検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２に選択される駆動電極ＣＯＭＬ（図１２参照）に、タッチ検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。タッチ検出部４０は、タッチ検出電極ＴＤＬから供給されるタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチ入力の有無および入力位置の座標の演算を行う。
【００６１】
なお、本実施形態において、駆動電極ＣＯＭＬは表示パネル２０の共通電極を兼用するので、制御部１１は、表示動作期間Ｐｄ１、Ｐｄ２においては、駆動電極ドライバ１４を介して選択される駆動電極ＣＯＭＬに、表示用の共通電極電位である駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。
【００６２】
タッチ検出動作に駆動電極ＣＯＭＬを用いず、タッチ検出電極ＴＤＬのみで検出動作を行う場合、例えば、後述する自己静電容量方式のタッチ検出原理に基づいてタッチ検出を行う場合、駆動電極ドライバ１４は、タッチ検出電極ＴＤＬにタッチ検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給してもよい。
【００６３】
図１３では、１フレーム期間（１Ｆ）において１画面分の映像表示を２回に分けて行うことになっているが、１フレーム期間（１Ｆ）内の表示動作期間はさらに多くの回数に分けられていてもよい。タッチ検出動作期間についても、１フレーム期間（１Ｆ）中にさらに多くの回数が設けられていてもよい。
【００６４】
タッチ検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２は、それぞれ一画面の半分ずつのタッチ検出を行ってもよく、それぞれが一画面分のタッチ検出を行ってもよい。また、必要に応じて間引き検出等を行ってもよい。また、１フレーム期間（１Ｆ）中の表示動作とタッチ検出動作とを複数回に分けずに一回ずつ行ってもよい。
【００６５】
図１４は、第１の実施形態に係る導電層及びタッチ検出電極の製造方法を説明するための工程図である。図１４は、図８のＡ−Ａ線で切断して矢印方向からみたときの断面図である。図１４に示すように、まず、ガラス基板３１の上面に、上述の酸化物を含む材料を用いて導電層３６を形成し、導電層３６の上に上述の金属材料を用いて金属層１３３を形成する（ステップＳＴ１）。導電層３６及び金属層１３３はスパッタ法等により、１工程で連続して成膜することができる。
【００６６】
次に、金属層１３３の上にレジスト１３７を形成する（ステップＳＴ２）。レジスト１３７は、フォトリソグラフィによりパターニングされ、図８に示す金属配線３３ａ〜３３ｄのパターンと重なる位置に形成される。
【００６７】
その後、レジスト１３７から露出する部分の金属層１３３を、エッチングにより除去する（ステップＳＴ３）。レジスト１３７と重畳する部分の金属層１３３はエッチングにより除去されず、金属配線３３ａ〜３３ｄのパターンに形成される。金属層１３３のエッチング液には、燐酸系のエッチング液、例えば燐酸酢酸を用いることができる。本実施形態において、導電層３６は、上述の酸化物を含む透光性の導電性材料が用いられ、多結晶構造を含む。このため、金属層１３３のエッチング液に対して、導電層３６は、金属層１３３よりもエッチングレートが小さい。レジスト１３７と重畳しない部分の金属層１３３が除去されると、導電層３６はエッチングストッパとなり、エッチングの進行が抑制される。この際、レジスト１３７と重畳しない部分の導電層３６は、わずかにエッチングされる。
【００６８】
次に、レジスト１３７を除去することにより、導電層３６の上に金属配線３３ａ、３３ｂがパターン形成される（ステップＳＴ４）。なお図１４では、金属配線３３ａ、３３ｂについて示しているが、ガラス基板３１の全面について、上記の工程が同時に行われる。これにより、図８に示すような、金属配線３３ａ〜３３ｄを有する複数のタッチ検出電極ＴＤＬが形成される。
【００６９】
以上の工程で導電層３６及び金属配線３３ａ、３３ｂが形成されることにより、図１４に示すように、導電層３６は、金属配線３３ａ、３３ｂと重畳する第１の部分３６ａと、金属配線３３ａ、３３ｂと重畳しない第２の部分３６ｂとを有する。そして、導電層３６の第１の部分３６ａの厚さは、第２の部分３６ｂの厚さよりも厚くなっている。導電層３６は、多結晶構造を含む材料が用いられているため、金属層１３３のエッチング液に対してエッチングされにくい。したがって、導電層３６の第１の部分３６ａはサイドエッチングされず、金属配線３３ａ、３３ｂと略等しい幅、若しくはわずかに大きい幅を有する。このため、導電層３６及び金属配線３３ａ〜３３ｄの上に、保護層３８（図９参照）を印刷等により塗布した際に、第１の部分３６ａの側面と保護層３８との間に空隙が発生することを抑制することができる。
【００７０】
また、図１４に示すように、導電層３６の上に金属配線３３ａ、３３ｂが形成されるため、導電層３６及び金属層１３３はスパッタ法等により、１工程で連続して成膜される（図１４ステップＳＴ１参照）。このため、導電層３６を形成するためのスパッタ工程の増加を抑制して、製造コストの増大を抑制できる。
【００７１】
（実施例）
図１５は、本実施形態の実施例に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出電極を示す模式平面図である。図１６は、タッチ検出電極の配置面積率と、タッチ検出動作との関係を示す表である。図１６の表１は、金属配線３３ａ〜３３ｄのライン幅Ｌ及びスペース幅Ｓを変化させたタッチ検出機能付き表示装置１について、指などの導体が接触または近接する位置を検出することが可能かどうかを示している。図１６の「ＯＫ」は、タッチ入力の位置を検出することが可能であることを示し、「ＮＧ」は、タッチ入力の位置を検出することが困難であることを示す。
【００７２】
なお、ライン幅Ｌは、図１５に示すように、金属配線３３ａ〜３３ｄの延出方向に対して直交する方向の幅を示し、スペース幅Ｓは、金属配線３３ａ〜３３ｄの延出方向に対して直交する方向における、隣り合う金属配線間の距離を示す。配置面積率は、平面視での導電層３６の面積に対する、タッチ検出電極ＴＤＬ（金属配線３３ａ〜３３ｄ）の面積が占める比率を示す。例えば、図１５の点線で示す領域Ｓ１のように、４本の金属配線３３ａ〜３３ｄの、細線片Ｕ１、Ｕ２を含む領域を単位面積としてもよい。
【００７３】
図１６の表１に示すように、ライン幅Ｌを４μｍとした場合、スペース幅Ｓが３７．５μｍ以上で、タッチ入力の位置の検出が可能であり、ライン幅Ｌを１０μｍとした場合、スペース幅Ｓが９０μｍ以上で、タッチ入力の位置の検出が可能である。すなわち、タッチ検出電極ＴＤＬの面積配置率が１０％以下の場合にタッチ入力の位置の検出が可能である。また、ライン幅Ｌが２．２５μｍ、かつ、スペース幅Ｓが２５０μｍの場合、すなわちタッチ検出電極ＴＤＬの面積配置率が０．８９％以上の場合にタッチ入力の位置の検出が可能である。
【００７４】
図１６の表１に示すように、ライン幅Ｌが４μｍ、スペース幅Ｓが３５μｍ以下の場合、タッチ入力の位置の検出が困難になる。ライン幅Ｌを１０μｍとした場合、スペース幅Ｓが８０μｍ以下で、タッチ入力の位置の検出が困難になる。これは、タッチ検出電極ＴＤＬの配置面積率が１０％よりも大きくなると、導電層３６を介して金属配線同士が導通して、隣り合うタッチ検出電極ＴＤＬ同士の一部が導通する可能性があるためである。
【００７５】
以上のように本実施例によれば、金属配線３３ａ〜３３ｄに接して導電層３６を設けることで、金属配線３３ａ〜３３ｄに侵入する外部からの静電気等を導電層３６に流すことができるとともに、タッチ検出電極ＴＤＬの面積配置率を１０％以下とすることで、タッチ検出電極ＴＤＬ同士が導通することを抑制して、タッチ入力位置の検出が可能である。
【００７６】
（第２の実施形態）
図１７は、第２の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一例を示す模式平面図である。図１８は、第２の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図１７に示すようにタッチ検出電極ＴＤＬは、第１の実施形態と同様に、複数の金属配線３３ａ〜３３ｄを有している。図１８に示すように、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ａは、ガラス基板３１の上に、タッチ検出電極ＴＤＬ、導電層３６の順に積層されている点が異なっている。すなわち、金属配線３３ａ〜３３ｄはガラス基板３１の上方に設けられ、導電層３６は、少なくとも金属配線３３ａ〜３３ｄの上に設けられる。
【００７７】
図１７に示すように、導電層３６は、ガラス基板３１のほぼ全面に設けられており、複数のタッチ検出電極ＴＤＬ、パッド部３４ａ、３４ｂ及び配線３７の上に重畳する。導電層３６の外周の一部に、内方に凹む凹部３６ｃが設けられており、凹部３６ｃと重なる位置で配線３７の一部が露出する。凹部３６ｃの位置で露出する配線３７とフレキシブルプリント基板７１とが接続される。
【００７８】
本実施形態においても、導電層３６は、隣り合う金属配線３３ａ〜３３ｄの間に連続して設けられ、かつ、金属配線３３ａ〜３３ｄに直接接して金属配線３３ａ〜３３ｄと重畳している。導電層３６は金属配線３３ａ〜３３ｄよりも大きい面積を有している。このため、外部から静電気などの電磁ノイズが侵入し、金属配線３３ａ〜３３ｄに重畳した場合であっても、金属配線３３ａ〜３３ｄに帯電した静電気が導電層３６に流れる。よって、導電層３６は、金属配線３３ａ〜３３ｄに帯電した静電気を短時間に除去することができる。したがって、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ａは、静電気などの外部からのノイズに対する耐性が向上する。
【００７９】
本実施形態において、導電層３６は、金属配線３３ａ〜３３ｄの上に設けられているため、金属配線３３ａ〜３３ｄを保護する保護層の機能を兼ねている。よって、タッチ検出機能付き表示装置１Ａは、図９に示す保護層３８を省くことができ、導電層３６の上に接着層３９を介して偏光板３５が設けられる。また、金属配線３３ａ〜３３ｄと接着層３９との間に導電層３６が設けられているため、接着層３９の成分による金属配線３３ａ〜３３ｄの腐食等が抑制される。また、接着層３９として用いられる材料の制約が少なくなる。
【００８０】
導電層３６は、上述の透光性の導電性材料を用いて、スパッタ法で形成してもよい。この場合、金属配線３３ａ〜３３ｄとは別の工程で成膜する必要がある。また、導電層３６は、上述の透光性の導電性材料を含む樹脂材料を用い、印刷法等により塗布形成してもよい。この場合、製造コストの増大を抑制することができる。
【００８１】
（第３の実施形態）
図１９は、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一例を示す模式平面図である。図２０は、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出電極を部分的に拡大して示す模式平面図である。図２１は、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【００８２】
第１の実施形態及び第２の実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１、１Ａにおいて、タッチ検出機能付き表示部１０の駆動電極ＣＯＭＬは、表示パネル２０の複数の画素電極２２に共通の電位を与える共通電極として機能するとともに、タッチパネル３０の相互静電容量方式によるタッチ検出を行う際の駆動電極としても機能する。第３の実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ｂは、表示パネル２０の上にタッチパネル３０を装着しており、タッチパネル３０は自己静電容量方式によるタッチ検出を行う。
【００８３】
図１９に示すように、本実施形態のタッチ検出電極ＴＤＬＡは、行列配置された複数の小電極部ＴＡを含む。複数の小電極部ＴＡは、表示領域１０ａの短辺に沿った方向に延出する複数の金属配線３３ｅと、金属配線３３ｆとを有する。金属配線３３ｅと、金属配線３３ｆとは、ジグザク線または波線であり、表示領域１０ａの短辺と平行な直線を対称軸とする線対称な形状である。金属配線３３ｅと、金属配線３３ｆとは、表示領域１０ａの長辺に沿った方向に交互に配列されており、表示領域１０ａのほぼ全面に網目状の金属配線が形成される。
【００８４】
図１９に示すように、金属配線３３ｅ、３３ｆは、点線５１ａに示す箇所に設けられたスリットで電気的に分離され、点線５１ｂに示す箇所で、隣り合う小電極部ＴＡの金属配線３３ｅ、３３ｆと電気的に分離される。これにより、複数の小電極部ＴＡは、互いに離間してマトリックス状に配置される。複数の小電極部ＴＡは、それぞれ額縁領域１０ｂに設けられた配線３７Ａを介して、フレキシブルプリント基板７１に接続される。複数の小電極部ＴＡは、それぞれタッチ検出電極として機能し、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ｂは、複数の小電極部ＴＡの自己静電容量に基づいて、外部からの導体の接触または近接を検出することができる。複数の小電極部ＴＡは、それぞれ静電容量タッチセンサを構成し、表示領域１０ａにおいてマトリックス状に配置されているため、タッチパネル３０のタッチ検出面全体に亘って走査することにより、外部からの導体の接触または近接が生じた位置の検出が可能となっている。
【００８５】
次に、図２２〜図２４を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ｂの自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明する。図２２は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。図２３は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図２４は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。なお、図２２及び図２３は、検出回路を併せて示している。
【００８６】
図２２に示すように、指が接触または近接していない状態において、タッチ検出電極Ｅ２に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇが印加される。タッチ検出電極Ｅ２は、静電容量Ｃ３を有しており、静電容量Ｃ３に応じた電流が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ４（図２４参照））に変換する。
【００８７】
次に、図２３に示すように、指が接触または近接した状態において、指とタッチ検出との間の静電容量Ｃ４が、タッチ検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３に加わる。したがって、タッチ検出電極Ｅ２に交流矩形波Ｓｇが印加されると、静電容量Ｃ３及びＣ４に応じた電流が流れる。図２４に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ５）に変換する。そして、得られた波形Ｖ４及び波形Ｖ５の電圧値をそれぞれ積分し、これらの値を比較することで、タッチ検出電極Ｅ２への、指の接触または近接の有無を判別することができる。なお、図２４では、波形Ｖ４と波形Ｖ５について、所定の基準電圧に低下するまでの期間を求めて、これらの期間を比較する等の方法であってもよい。
【００８８】
具体的には、図２２及び図２３に示すように、タッチ検出電極Ｅ２はスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２で切り離すことが可能な構成となっている。図２４において、時刻Ｔ０１のタイミングで交流矩形波Ｓｇは電圧Ｖ０に相当する電圧レベルを上昇させる。このときスイッチＳＷ１はオンしておりスイッチＳＷ２はオフしている。このためタッチ検出電極Ｅ２の電圧も電圧Ｖ０に上昇する。次に時刻Ｔ１１のタイミングの前にスイッチＳＷ１をオフとする。このときタッチ検出電極Ｅ２はフローティング状態であるが、タッチ検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３（図２２参照）、あるいはタッチ検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３に指等の接触または近接よる静電容量Ｃ４を加えた容量（Ｃ３＋Ｃ４、図２３参照）によって、タッチ検出電極Ｅ２の電位はＶ０が維持される。さらに、時刻Ｔ１１のタイミングの前にスイッチＳＷ３をオンさせ所定の時間経過後にオフさせ電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。このリセット動作により出力電圧はＶｒｅｆと略等しい電圧となる。
【００８９】
続いて、時刻Ｔ１１のタイミングでスイッチＳＷ２をオンさせると、電圧検出器ＤＥＴの反転入力部がタッチ検出電極Ｅ２の電圧Ｖ０となり、その後、タッチ検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）と電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ５の時定数に従って電圧検出器ＤＥＴの反転入力部は基準電圧Ｖｒｅｆまで低下する。このとき、タッチ検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）に蓄積されていた電荷が電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ５に移動するため、電圧検出器ＤＥＴの出力が上昇する（Ｖｄｅｔ２）。電圧検出器ＤＥＴの出力（Ｖｄｅｔ２）は、タッチ検出電極Ｅ２に指等が近接していないときは、実線で示す波形Ｖ４となり、Ｖｄｅｔ２＝Ｃ３×Ｖ０／Ｃ５となる。指等の影響による容量が付加されたときは、点線で示す波形Ｖ５となり、Ｖｄｅｔ２＝（Ｃ３＋Ｃ４）×Ｖ０／Ｃ５となる。
【００９０】
その後、タッチ検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）の電荷が容量Ｃ５に十分移動した後の時刻Ｔ３１のタイミングでスイッチＳＷ２をオフさせ、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３をオンさせることにより、タッチ検出電極Ｅ２の電位を交流矩形波Ｓｇと同電位のローレベルにするとともに電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。なお、このとき、スイッチＳＷ１をオンさせるタイミングは、スイッチＳＷ２をオフさせた後、時刻Ｔ０２以前であればいずれのタイミングでもよい。また、電圧検出器ＤＥＴをリセットさせるタイミングは、スイッチＳＷ２をオフさせた後、時刻Ｔ１２以前であればいずれのタイミングとしてもよい。以上の動作を所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）で繰り返す。波形Ｖ４と波形Ｖ５との差分の絶対値｜ΔＶ｜に基づいて、外部近接物体の有無（タッチの有無）を測定することができる。なお、タッチ検出電極Ｅ２の電位は、図２４に示すように、指等が近接していないときはＶ２の波形となり、指等の影響による静電容量Ｃ４が付加されるときはＶ３の波形となる。波形Ｖ２と波形Ｖ３とが、それぞれ所定の電圧ＶＴＨまで下がる時間を測定することにより外部近接物体の有無（タッチの有無）を測定することも可能である。
【００９１】
本実施形態において、タッチパネル３０は、図１に示す駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｘに従って、複数の小電極部ＴＡにそれぞれ電荷が供給され、自己静電容量方式によるタッチ検出を行う。複数の小電極部ＴＡはそれぞれタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２をタッチ検出部４０に出力し、タッチ検出部４０がタッチ入力の有無および入力位置の座標の演算を行う。
【００９２】
次に、本実施形態のタッチ検出電極ＴＤＬＡの詳細な構成について説明する。なお、図２０では、図１０に示す副画素ＳＰｉｘの配列方向と直交する方向（走査信号線ＧＣＬの延在方向）を第１の方向Ｄｘとし、副画素ＳＰｉｘの配列方向（画素信号線ＳＧＬの延在方向）を第２の方向Ｄｙとして示している。
【００９３】
図２０に示すように、本実施形態に係るタッチ検出電極ＴＤＬＡは、小電極部ＴＡ１１、ＴＡ２１、ＴＡ３１、ＴＡ１２、ＴＡ２２、ＴＡ３２を含む。小電極部ＴＡ１１は、対向基板３（図２１参照）と平行な平面上で第２の方向Ｄｙに延在する複数の金属配線３３ｅと複数の金属配線３３ｆとを含む。複数の金属配線３３ｅと複数の金属配線３３ｆとは、第１の方向Ｄｘに交互に並べられ結合されて構成されている。複数の金属配線３３ｅと複数の金属配線３３ｆとは同じ材料で形成され、上述の金属材料が用いられる。
【００９４】
第１の方向Ｄｘに配列された複数の金属配線３３ｅ及び複数の金属配線３３ｆは、金属配線３３ｅの屈曲部と、金属配線３３ｆの屈曲部とが結合されて、交差部ＴＤＸを形成する。複数の金属配線３３ｅと複数の金属配線３３ｆとは、交差部ＴＤＸで導通している。これにより、金属配線３３ｅと金属配線３３ｆは、細線片Ｕａ及び細線片Ｕｂで囲まれた包囲領域ｍｅｓｈ１を形成する。なお、金属配線３３ｅと金属配線３３ｆとは、屈曲部で接続されていなくてもよい。例えば、金属配線３３ｅにおける細線片Ｕａの中間部と、金属配線３３ｆにおける細線片Ｕｂの中間部とで接続され導通されていてもよい。なお、金属配線３３ｅ、３３ｆが延在する方向は、１本の金属配線３３ｅ、３３ｆにおける一方の端部と他方の端部とを結ぶ直線の方向である。または、金属配線３３ｅ、３３ｆが延在する方向は、１本の金属配線３３ｅ、３３ｆの占める形状のうち、長手方向となる方向である。また、金属配線３３ｅ、３３ｆは、ジグザグ線または波線である。小電極部ＴＡ２１、ＴＡ３１、ＴＡ１２、ＴＡ２２、ＴＡ３２も、小電極部ＴＡ１１と同様の構成を有する。
【００９５】
小電極部ＴＡ１１は、配線部ＴＢ１１によって、額縁領域１０ｂに形成された端子部ＴＥ１に結合されている。配線部ＴＢ１１は、複数の細線片Ｕａ及び複数の細線片Ｕｂが第２の方向Ｄｙに交互に並べられ結合されて構成されており、小電極部ＴＡ１１から額縁領域１０ｂまで第２の方向Ｄｙに延在する。小電極部ＴＡ２１は、小電極部ＴＡ２１から額縁領域１０ｂまで第２の方向Ｄｙに延在する配線部ＴＢ２１によって、額縁領域１０ｂに形成された端子部ＴＥ２に結合されている。小電極部ＴＡ１２は、小電極部ＴＡ１２から額縁領域１０ｂまで第２の方向Ｄｙに延在する配線部ＴＢ１２によって、額縁領域１０ｂに形成された端子部ＴＥ４に結合されている。小電極部ＴＡ２２は、小電極部ＴＡ２２から額縁領域１０ｂまで第２の方向Ｄｙに延在する配線部ＴＢ２２によって、額縁領域１０ｂに形成された端子部ＴＥ５に結合されている。配線部ＴＢ２１、ＴＢ１２、ＴＢ２２は、配線部ＴＢ１１と同様に、複数の細線片Ｕａ及び複数の細線片Ｕｂが第２の方向Ｄｙに交互に並べられ結合されて構成されている。なお、小電極部ＴＡ３１は、表示領域１０ａの端部に位置するので、小電極部ＴＡ３１を構成する金属配線３３ｅ、３３ｆは、配線部によらず、額縁領域１０ｂに形成された端子部ＴＥ３に直接結合されている。同様に、小電極部ＴＡ３２を構成する金属配線３３ｅ、３３ｆは、小電極部ＴＡ３２が表示領域１０ａの端部に位置するので、配線部によらず、額縁領域１０ｂに形成された端子部ＴＥ６に直接結合されている。端子部ＴＥ１〜ＴＥ６は、図１９に示す配線３７Ａとそれぞれ接続される。
【００９６】
ダミー電極ＴＤＤは、細線片Ｕｃ及び細線片Ｕｄを含む。細線片Ｕｃは細線片Ｕａと略同一形状を有する。細線片Ｕｄは細線片Ｕｂと略同一形状を有する。細線片Ｕｃは細線片Ｕａと平行に配置し、細線片Ｕｄは細線片Ｕｂと平行に配置する。また、細線片Ｕｃと細線片Ｕｄは、２つの細線片Ｕｃ及び２つの細線片Ｕｄで囲まれる包囲領域ｍｅｓｈ２の面積が、包囲領域ｍｅｓｈ１と同じになるように配置する。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１Ｂは、タッチ検出電極ＴＤＬＡが配置される領域と、そうでない領域との遮光性の差が小さくなるので、タッチ検出電極ＴＤＬＡが視認されやすくなる可能性を低減できる。
【００９７】
上記の構成により、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１Ｂは、仮に金属配線３３ｅと金属配線３３ｆのうち一方の金属配線の一部が細くなり、導通が不確実でも、交差部ＴＤＸで他方の金属配線に接続されているため、タッチ検出の確率を高めることができる。
【００９８】
図２１に示すように、導電層３６は、タッチ検出電極ＴＤＬＡとガラス基板３１との間に設けられ、タッチ検出電極ＴＤＬＡの金属配線３３ｅ、３３ｆと直接接して重畳している。導電層３６は、ガラス基板３１のほぼ全面に設けられ、図１９及び図２０に示す表示領域１０ａの全面及び額縁領域１０ｂに亘って連続して設けられる。すなわち、導電層３６は、図２０に示す、各小電極部ＴＡ１１〜ＴＡ３２、ダミー電極ＴＤＤ及び端子部ＴＥ１〜ＴＥ６と重畳する。
【００９９】
本実施形態のタッチ検出電極ＴＤＬＡの構成であっても、導電層３６を設けているため、外部から金属配線３３ｅ、３３ｆに静電気が侵入した場合であっても、金属配線３３ｅ、３３ｆの静電気が導電層３６に流れる。このため、金属配線３３ｅ、３３ｆの静電気を短時間で除去することができる。
【０１００】
また、図２０に示すように、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ｂは、複数のダミー電極ＴＤＤを有している。ダミー電極ＴＤＤは、タッチ検出電極として機能しない電極であり、各小電極部ＴＡ１１〜ＴＡ３２、端子部ＴＥ１〜ＴＥ６、配線部ＴＢ１１〜ＴＢ２２と、離間して配置される。このため、仮に導電層３６を設けない場合、外部から静電気がダミー電極ＴＤＤに侵入し、ダミー電極ＴＤＤが帯電すると、ダミー電極ＴＤＤの電荷は外部に流れにくくなる。このため、ダミー電極ＴＤＤの静電気を除去することが困難であり、ダミー電極ＴＤＤの静電気により、表示パネル２０の表示品質が低下する可能性や、タッチパネル３０のタッチ検出精度が低下する可能性がある。本実施形態において、導電層３６は、ダミー電極ＴＤＤと接して、ダミー電極ＴＤＤと重畳して設けられているため、ダミー電極ＴＤＤの静電気が導電層３６を流れることとなる。このため、ダミー電極ＴＤＤの静電気を短時間に除去することができる。したがって、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ｂは、静電気などの電磁ノイズに対する耐性が向上する。
【０１０１】
本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ｂは、タッチ検出電極ＴＤＬＡの自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う。このため、図２１に示すように、ＴＦＴ基板２１の上に、駆動電極ＣＯＭＬ（図９参照）に替えて共通電極２３が設けられている。共通電極２３は、表示パネル２０の複数の画素電極２２に共通の電位を与えるための電極であり、ＴＦＴ基板２１の上に連続して設けられている。
【０１０２】
本実施形態においても、表示動作と、自己静電容量方式によるタッチ検出動作とを時分割で行ってもよい。上述のように、タッチ検出期間Ｐｔ１、Ｐｔ２において、タッチ検出電極ＴＤＬＡは駆動信号Ｖｘが供給される。共通電極２３は、タッチ検出期間Ｐｔ１、Ｐｔ２において、電圧信号を印加せず、電位が固定されていないフローティングとしても良い。また、共通電極２３は、駆動信号Ｖｘと同レベルの電圧信号を駆動信号Ｖｘと同時に印加して、アクティブシールドとして駆動してもよい。
【０１０３】
なお、本実施形態において、共通電極２３に替えてＴＦＴ基板２１側に駆動電極ＣＯＭＬ（図９参照）を設けて、駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬＡとの相互静電容量に基づいてタッチ検出を行ってもよい。
【０１０４】
（第４の実施形態）
図２５は、第４の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一例を示す模式平面図である。図２６は、第４の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出電極を拡大して示す模式平面図である。図２７は、図２６のＢ−Ｂ線で切断して矢印方向からみたときの模式断面図である。図２８は、第４の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【０１０５】
図２５に示すように、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ｃにおいて、ガラス基板３１と平行な同一面上に、駆動電極ＣＯＭＬＢ及びタッチ検出電極ＴＤＬＢが設けられている。
【０１０６】
駆動電極ＣＯＭＬＢは、複数の小電極部ＴＣを含む。小電極部ＴＣは菱形形状であり、複数の小電極部ＴＣが表示領域１０ａの短辺に沿った方向に配列される。表示領域１０ａの短辺に沿った方向に配列された複数の小電極部ＴＣ同士は、ブリッジ部５２によって接続される。図２８に示すように、駆動電極ＣＯＭＬＢ及びタッチ検出電極ＴＤＬＢの上に保護層３８が設けられており、ブリッジ部５２は、保護層３８の上に設けられている。駆動電極ＣＯＭＬＢとブリッジ部５２とは、異なる層に設けられており、保護層３８に設けられたスルーホール３８ａを通して電気的に接続される。１本の駆動電極ＣＯＭＬＢは、表示領域１０ａの短辺に沿った方向に配列され、ブリッジ部５２によって接続された一列の小電極部ＴＣで形成される。そして、複数本の駆動電極ＣＯＭＬＢが、表示領域１０ａの長辺に沿った方向に配列される。
【０１０７】
タッチ検出電極ＴＤＬＢは、複数の小電極部ＴＤを含む。小電極部ＴＤは、駆動電極ＣＯＭＬＢの小電極部ＴＣと略等しい平面形状の菱形形状である。複数の小電極部ＴＤは、表示領域１０ａの長辺に沿った方向に配列され、ブリッジ部５２と重畳する位置で互いに接続されている。１本のタッチ検出電極ＴＤＬＢは、表示領域１０ａの長辺に沿った方向に配列された複数の小電極部ＴＤによって形成される。そして、複数本のタッチ検出電極ＴＤＬＢが、表示領域１０ａの短辺に沿った方向に配列される。
【０１０８】
図２５に示すように、駆動電極ＣＯＭＬＢ及びタッチ検出電極ＴＤＬＢは、表示領域１０ａの短辺に沿った方向に延出する複数の金属配線３３ｇと、金属配線３３ｈとを有する。金属配線３３ｇと、金属配線３３ｈとは、ジグザク線または波線であり、表示領域１０ａの短辺と平行な直線を対称軸とする線対称な形状である。金属配線３３ｇと、金属配線３３ｈとは、表示領域１０ａの長辺に沿った方向に交互に配列されており、表示領域１０ａのほぼ全面に網目状の金属配線が形成される。複数の金属配線３３ｇ及び金属配線３３ｈは、図２５の点線５１ｃ、５１ｄに沿った位置に設けられたスリットにより、電気的に分離される。駆動電極ＣＯＭＬＢの小電極部ＴＣ及びタッチ検出電極ＴＤＬＢの小電極部ＴＤは、スリットで分離された金属配線３３ｇ及び金属配線３３ｈを含む。
【０１０９】
駆動電極ＣＯＭＬＢは、表示領域１０ａの長辺側で配線３７Ｂと接続される。また、タッチ検出電極ＴＤＬＢは、表示領域１０ａの短辺側で配線３７Ｂと接続される。配線３７Ｂは、額縁領域１０ｂに設けられて、駆動電極ＣＯＭＬＢとフレキシブルプリント基板７１とを接続し、タッチ検出電極ＴＤＬＢとフレキシブルプリント基板７１とを接続する。
【０１１０】
本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１Ｃは、駆動電極ＣＯＭＬＢとタッチ検出電極ＴＤＬＢとの相互静電容量に基づいて、外部の導体が接近または近接する位置の検出を行う。タッチパネル３０は、上述の相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理に従ってタッチ入力を検出するようになっている。
【０１１１】
次に、本実施形態の駆動電極ＣＯＭＬＢ及びタッチ検出電極ＴＤＬＢの詳細な構成について説明する。図２６に示すように、駆動電極ＣＯＭＬＢは、小電極部ＴＣ１、ＴＣ２、ＴＣ３を含む。タッチ検出電極ＴＤＬＢは、小電極部ＴＤ１、ＴＤ２を含む。タッチ検出電極ＴＤＬＢの小電極部ＴＤ１は、第２の方向Ｄｙに延在する複数の金属配線３３ｇと複数の金属配線３３ｈとを含む。複数の金属配線３３ｇと複数の金属配線３３ｈとは、第１の方向Ｄｘに並べられ結合されて構成される。複数の金属配線３３ｇと複数の金属配線３３ｈとは同じ材料で形成され、上述の金属材料が用いられる。
【０１１２】
第１の方向Ｄｘに配列された複数の金属配線３３ｇ及び複数の金属配線３３ｈは、金属配線３３ｇの屈曲部と、金属配線３３ｈの屈曲部とが結合されて、交差部ＴＤＸを形成する。複数の金属配線３３ｇと複数の金属配線３３ｈとは、交差部ＴＤＸで導通している。これにより、金属配線３３ｇと金属配線３３ｈは、細線片Ｕｅ及び細線片Ｕｆで囲まれた包囲領域ｍｅｓｈ３を形成する。なお、金属配線３３ｇと金属配線３３ｈとは、屈曲部で接続されていなくてもよい。例えば、金属配線３３ｇにおける細線片Ｕｅの中間部と、金属配線３３ｈにおける細線片Ｕｆの中間部とで接続され導通されていてもよい。なお、金属配線３３ｇ、３３ｈが延在する方向は、１本の金属配線３３ｇ、３３ｈにおける一方の端部と他方の端部とを結ぶ直線の方向である。または、金属配線３３ｇ、３３ｈが延在する方向は、１本の金属配線３３ｇ、３３ｈの占める形状のうち、長手方向となる方向である。また、金属配線３３ｇ、３３ｈは、ジグザグ線または波線である。小電極部ＴＤ２、及び駆動電極ＣＯＭＬＢの小電極部ＴＣ１、ＴＣ２、ＴＣ３も、小電極部ＴＤ１と同様の構成を有する。
【０１１３】
図２６に示すように、小電極部ＴＤ１と小電極部ＴＤ２とは、ブリッジ部５２と重畳する位置で、金属配線３３ｇ、３３ｈにより接続されている。図２７に示すように、ブリッジ部５２は、タッチ検出電極ＴＤＬＢと間隔を有して上方に配置されている。駆動電極ＣＯＭＬＢの小電極部ＴＣ１及び小電極部ＴＣ２は、それぞれ、スルーホール３８ａ内の接続電極５２ａによってブリッジ部５２と接続されている。これにより、小電極部ＴＣ１と小電極部ＴＣ２とは、ブリッジ部５２を介して接続される。なお、ブリッジ部５２は、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料を用いることができる。また、接続電極５２ａは、ブリッジ部５２と同じ材料により、同一工程で形成することができる。また、ブリッジ部５２及び接続電極５２ａは、金属配線３３ｇ、３３ｈと同じ金属材料を用いてもよい。
【０１１４】
隣接する小電極部ＴＣ２と小電極部ＴＤ１とは、図２６の点線５２ｃ、５２ｄに示す箇所で、金属配線３３ｇ、３３ｈに設けられたスリットにより電気的に分離される。同様に、隣接する小電極部ＴＣ２とＴＤ２とは、金属配線３３ｇ、３３ｈに設けられたスリットにより電気的に分離される。このようにして、各小電極部ＴＣと各小電極部ＴＤとが分離されて、駆動電極ＣＯＭＬＢの小電極部ＴＣと、小電極部ＴＣと隣り合うタッチ検出電極ＴＤＬＢの小電極部ＴＤとの間に静電容量が形成される。
【０１１５】
図２８に示すように、導電層３６は、駆動電極ＣＯＭＬＢ及びタッチ検出電極ＴＤＬＢと直接接して重畳している。導電層３６はガラス基板３１の上方に設けられ、導電層３６の上に駆動電極ＣＯＭＬＢ及びタッチ検出電極ＴＤＬＢが設けられる。導電層３６は、ガラス基板３１のほぼ全面に設けられ、図２５に示す表示領域１０ａと額縁領域１０ｂに亘って連続して設けられる。すなわち、導電層３６は、図２６に示す、各小電極部ＴＣ１〜ＴＣ３、ＴＤ１、ＴＤ２の各金属配線３３ｇ、３３ｈと接して重畳する。
【０１１６】
本実施形態のタッチ検出電極ＴＤＬＢの構成であっても、複数の金属配線３３ｇ、３３ｈと直接接して導電層３６が設けているため、外部から金属配線３３ｇ、３３ｈに静電気が侵入した場合であっても、金属配線３３ｇ、３３ｈの静電気が導電層３６に流れる。このため、金属配線３３ｇ、３３ｈの静電気を短時間で除去することができる。
【０１１７】
本実施形態において、ガラス基板３１と平行な同一面上に駆動電極ＣＯＭＬＢ及びタッチ検出電極ＴＤＬＢが設けられている。このため、図２２に示すように、ＴＦＴ基板２１の上に、駆動電極ＣＯＭＬ（図９参照）に替えて共通電極２３が設けられている。共通電極２３は、表示パネル２０の複数の画素電極２２に共通の電位を与えるための電極であり、ＴＦＴ基板２１の上に連続して設けられている。
【０１１８】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【０１１９】
例えば、金属配線３３ａ〜３３ｈの形状、ライン幅、スペース幅は、適宜変更することができる。また、図２０に示す金属配線３３ｅと金属配線３３ｆとは、第２の方向Ｄｙと平行な直線を対称軸として線対称であり、図２６に示す金属配線３３ｇと金属配線３３ｈとは、第２の方向Ｄｙと平行な直線を対称軸として線対称であるが、これに限定されず非対称の形状であってもよい。
【０１２０】
第３の実施形態では、図２０に示すように、タッチ検出電極ＴＤＬＡと同一平面上にダミー電極ＴＤＤを設けているが、第１の実施形態、第２の実施形態及び第４の実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１、１Ａ、１Ｃにおいても、ダミー電極ＴＤＤを設けてもよい。例えば、図８に示す、隣り合う金属配線３３ａ〜３３ｄ同士の間にダミー電極ＴＤＤを配置してもよく、または、隣り合うタッチ検出電極ＴＤＬ同士の間にダミー電極ＴＤＤを配置してもよい。また、図２６に示す、細線片Ｕｅ及び細線片Ｕｆで囲まれた包囲領域ｍｅｓｈ３の内方にダミー電極ＴＤＤを配置してもよく、小電極部を構成する金属配線３３ｇ、３３ｈの一部を電気的に切り離してダミー電極ＴＤＤとしてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  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  タッチ検出機能付き表示部
１０ａ  表示領域
１０ｂ  額縁領域
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  表示パネル
２１  ＴＦＴ基板
２２  画素電極
３０  タッチパネル
３１  ガラス基板
３２  カラーフィルタ
３３ａ〜３３ｈ  金属配線
３３ｒ、３３ｓ  屈曲部
３６  導電層
３６ａ  第１の部分
３６ｂ  第２の部分
３６ｃ  凹部
３７、３７Ａ、３７Ｂ  配線
３８  保護層
４０  タッチ検出部
４２  タッチ検出信号増幅部
４３  Ａ／Ｄ変換部
４４  信号処理部
４５  座標抽出部
４６  検出タイミング制御部
５２  ブリッジ部
１３３  金属層
１３７  レジスト
ＣＯＭＬ、ＣＯＭＬＢ  駆動電極
ＧＣＬ  走査信号線
Ｐｄ  表示期間
Ｐｔ  タッチ検出期間
Ｐｉｘ  画素
ＳＧＬ  画素信号線
ＳＰｉｘ  副画素
ＴＡ、ＴＡ１１〜ＴＡ３２、ＴＣ、ＴＤ  小電極部
ＴＤＬ、ＴＤＬＡ、ＴＤＬＢ  タッチ検出電極
ＴＤＸ  交差部
Ｔｒ  ＴＦＴ素子
Ｕ１、Ｕ２、Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄ、Ｕｅ、Ｕｆ  細線片
Ｖｃｏｍ、Ｖｘ  駆動信号
Ｖｄｅｔ１、Ｖｄｅｔ２  タッチ検出信号
Ｖｄｉｓｐ  映像信号
Ｖｐｉｘ  画素信号
Ｖｓｃａｎ  走査信号
ｍｅｓｈ１、ｍｅｓｈ２、ｍｅｓｈ３  包囲領域
【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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