JP2016102868A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチ入力の際に、表示パネルが撓むことを防止または抑制し、表示パネルが撓むことに伴って、表示される画像に斑が発生することを防止または抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】表示装置は、上面ＴＳ１、および、上面ＴＳ１と反対側の下面ＢＳ１を有し、上面ＴＳ１に画像を表示する表示パネル１０ａと、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１を覆うカバー部材５０と、を有する。表示パネル１０ａは、上面ＴＳ１に近接した物体を検出する検出素子を含む。また、カバー部材５０は、下面ＢＳ１に、接着層５１を介して接着されている。【選択図】図８

Description

本発明は表示装置に関し、特に、静電容量方式の入力装置を備えた表示装置に関する。

近年、表示装置の表示面側に、タッチパネルあるいはタッチセンサと呼ばれる入力装置を取り付け、タッチパネルに指やタッチペンなどの入力具などを接触させて入力動作を行ったときに、入力位置を検出して出力する技術がある。このようなタッチパネルを有する表示装置は、コンピュータのほか、携帯電話などの携帯情報端末などで、広く使用されている。

タッチパネルに指などが接触した接触位置を検出する検出方式の一つとして、静電容量方式がある。静電容量方式を用いたタッチパネルでは、タッチパネルの面内に、誘電層を挟んで対向配置された一対の電極、すなわち駆動電極および検出電極からなる複数の容量素子が設けられている。そして、指やタッチペンなどの入力具を容量素子に接触させて入力動作を行ったときに、容量素子の静電容量が変化することを利用して、入力位置を検出する。

また、入力装置が取り付けられていない表示装置においては、表示パネルの裏側に補強部材またはカバー部材が設けられることがある。

例えば、特開２０１３−１０４９６９号公報（特許文献１）には、表示装置において、バックライト側の偏光板と、光変調パネルもしくは固定層との間に補強部材が配置される技術が記載されている。あるいは、特開平６−２５８６３７号公報（特許文献２）には、液晶表示装置において、液晶セルの外面に装着された透明カバー部材を備える技術が記載されている。

特開２０１３−１０４９６９号公報 特開平６−２５８６３７号公報

上記した静電容量方式を用いたタッチパネルを有する表示装置では、例えば表示装置の強度を補強するためなどの目的で、タッチパネルを有する表示装置の表面に例えばガラスからなるカバー部材が設けられていると、カバー部材のために検出信号の強度が低下する。

そこで、タッチパネルを有する表示装置の表面にカバー部材が設けられないようにすると、タッチ入力の際に、表示装置が表面側から押されることにより、表示パネルが撓みやすくなる。また、表示パネルは、例えば表示パネルの裏面を傷付けないためなどの目的で、表示パネルの裏面の４辺部が支持部材と接触することにより、支持されている。そのため、タッチパネルを有する表示装置の表面にカバー部材が設けられない場合、タッチ入力の際に、表示パネルがさらに撓みやすくなる。そして、表示パネルが撓むことに伴って、表示装置に表示される画像に斑が発生する。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、タッチ入力の際に、表示パネルが撓むことを防止または抑制し、表示パネルが撓むことに伴って、表示される画像に斑が発生することを防止または抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の一態様としての表示装置は、第１面、および、第１面と反対側の第２面を有し、第１面に画像を表示する表示パネルと、表示パネルの第２面を覆う第１部材と、を有する。表示パネルは、第１面に近接した物体を検出する検出素子を含む。また、第１部材は、第２面に、接着層を介して接着されている。

実施の形態の表示装置の一構成例を示すブロック図である。 タッチ検出デバイスに指が接触または近接した状態を表す説明図である。 タッチ検出デバイスに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。 実施の形態の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。 実施の形態の表示装置におけるタッチ検出機能付き表示デバイスを示す断面図である。 実施の形態の表示装置におけるタッチ検出機能付き表示デバイスを示す回路図である。 実施の形態の表示装置における駆動電極および検出電極の一構成例を示す斜視図である。 実施の形態の表示装置における表示パネルのカバー部材による支持構造を示す断面図である。 実施の形態の表示装置における表示パネルのバックライトユニットによる支持構造を示す断面図である。 実施の形態の表示装置における表示パネルのバックライトユニットによる支持構造を示す分解斜視図である。 実施の形態の表示装置におけるバックライトユニットの構造を示す分解斜視図である。 歪み量の計算方法を説明するための図である。 歪み量の計算方法を説明するための図である。 歪み量の計算方法を説明するための図である。 実施の形態の第１変形例の表示装置における表示パネルのカバー部材による支持構造を示す断面図である。 実施の形態の第２変形例の表示装置における表示パネルのカバー部材による支持構造を示す断面図である。 自己容量方式における検出電極の電気的な接続状態を表す説明図である。 自己容量方式における検出電極の電気的な接続状態を表す説明図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

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も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、実施の態様に比べ、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。

さらに、実施の形態で用いる図面においては、構造物を区別するために付したハッチング（網掛け）を図面に応じて省略する場合もある。

また、以下の実施の形態において、Ａ〜Ｂとして範囲を示す場合には、特に明示した場合を除き、Ａ以上Ｂ以下を示すものとする。

（実施の形態）
初めに、実施の形態として、入力装置としてのタッチパネルを備えた表示装置を、インセルタイプのタッチ検出機能付き液晶表示装置に適用した例について説明する。なお、本願明細書では、入力装置とは、少なくとも電極に対して近接または接触する物体の容量に応じて変化する静電容量を検出する入力装置である。ここで、静電容量を検出する方式としては、２つの電極の間の静電容量を検出する相互容量方式のみならず、１つの電極の静電容量を検出する自己容量方式も含まれる。また、タッチ検出機能付き液晶表示装置とは、表示パネルに含まれる第１基板および第２基板のいずれか一方にタッチ検出用の検出電極が設けられた液晶表示装置である。また、本実施の形態においては、さらに、表示パネルの駆動電極が、タッチパネルの駆動電極として動作するように設けられている、という特徴を持つインセルタイプのタッチ検出機能付き液晶装置について述べる。

＜全体構成＞
初めに、図１を参照し、実施の形態の表示装置の全体構成について説明する。図１は、実施の形態の表示装置の一構成例を示すブロック図である。

表示装置１は、タッチ検出機能付き表示デバイス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デバイス１０は、表示デバイス２０と、タッチ検出デバイス３０とを有する。表示デバイス２０は、本実施の形態では、表示素子として液晶表示素子を用いた表示デバイスとする。タッチ検出デバイス３０は、静電容量方式のタッチ検出デバイス、すなわち静電容量型のタッチ検出デバイスである。そのため、表示装置１は、タッチ検出機能を有する入力装置を備えた表示装置である。また、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とを一体化した表示デバイスであり、タッチ検出機能を内蔵した表示デバイス、すなわちインセルタイプのタッチ検出機能付き表示デバイスである。

なお、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示デバイス２０の上に、タッチ検出デバイス３０を装着した表示デバイスであってもよい。また、表示デバイス２０は、液晶表示素子を用いた表示デバイスに代え、例えば、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示デバイスが用いられてもよい。

表示デバイス２０は、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖｓｃａｎに従って、表示領域において、１水平ラインずつ順次走査を行うことにより表示を行う。タッチ検出デバイス３０は、後述するように、静電容量型タッチ検出の原理に基づいて動作し、検出信号Ｖｄｅｔを出力する。

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、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。

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。

ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される画像信号Ｖｓｉｇの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に含まれた副画素ＳＰｉｘ（後述する図６参照）に、画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。

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に含まれた駆動電極ＣＯＭＬ（後述する図４または図５参照）に、駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。

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から供給された検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、タッチ検出デバイス３０に対する指やタッチペンなどの入力具のタッチ、すなわち後述する接触または近接の状態、の有無を検出する回路である。そして、タッチ検出部４０は、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、すなわち入力位置などを求める回路である。タッチ検出部４０は、タッチ検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）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とを備えている。

タッチ検出信号増幅部４２は、タッチ検出デバイス３０から供給される検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。タッチ検出信号増幅部４２は、検出信号Ｖｄｅｔに含まれる高い周波数成分、すなわちノイズ成分を除去し、タッチ成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタを備えていてもよい。

＜静電容量型タッチ検出の原理＞
次に、図１〜図３を参照し、本実施の形態の表示装置１におけるタッチ検出の原理について説明する。図２は、タッチ検出デバイスに指が接触または近接した状態を表す説明図である。図３は、タッチ検出デバイスに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２に示すように、静電容量型タッチ検出においては、タッチパネルあるいはタッチセンサと呼ばれる入力装置は、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された駆動電極Ｅ１および検出電極Ｅ２を有する。これらの駆動電極Ｅ１および検出電極Ｅ２により容量素子Ｃ１が形成されている。図３に示すように、容量素子Ｃ１の一端は、駆動信号源である交流信号源Ｓに接続され、容量素子Ｃ１の他端は、タッチ検出部である電圧検出器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からなる。

交流信号源Ｓから容量素子Ｃ１の一端、すなわち駆動電極Ｅ１に、例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度の周波数を有する交流矩形波Ｓｇが印加されると、容量素子Ｃ１の他端、すなわち検出電極Ｅ２側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、出力波形である検出信号Ｖｄｅｔが発生する。

指が接触および近接していない状態、すなわち非接触状態では、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Ｉ_１が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ_１の変動を、電圧の変動に変換する。

一方、指が接触または近接した状態、すなわち接触状態では、指によって形成される静電容量Ｃ２の影響を受け、駆動電極Ｅ１および検出電極Ｅ２により形成される容量素子Ｃ１の容量値が小さくなる。そのため、図３に示す容量素子Ｃ１に流れる電流Ｉ_１が変動する。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ_１の変動を電圧の変動に変換する。

図１に示す例では、タッチ検出デバイス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個または複数個の駆動電極ＣＯＭＬ（後述する図５または図６参照）を含む駆動範囲ごとにタッチ検出を行う。すなわち、タッチ検出デバイス３０は、１個または複数個の駆動電極ＣＯＭＬを含む駆動範囲ごとに、図３に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、検出信号Ｖｄｅｔを出力し、出力した検出信号Ｖｄｅｔを、タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２に供給する。

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回路である。

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、すなわち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、タッチ検出デバイス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、指による差分の電圧のみを取り出す処理を行う。信号処理部４４は、検出した指による差分の電圧を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧以上であれば、外部から近接する外部近接物体の接触状態と判断し、しきい値電圧未満であれば、外部近接物体の非接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出部４０によるタッチ検出が行われる。

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、タッチが検出された位置の座標、すなわちタッチパネルにおける入力位置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信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。

＜モジュール＞
図４は、実施の形態の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４に示すように、表示装置１は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０と、ＣＯＧ（Chip On Glass）１９と、基板２１とを有する。

タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、複数の駆動電極ＣＯＭＬと、複数の検出電極ＴＤＬとを有する。ここで、基板２１の主面としての上面内で、互いに交差、好適には直交する２つの方向を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向とする。このとき、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されている。また、複数の検出電極ＴＤＬは、平面視において、Ｙ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向に配列されている。すなわち、複数の検出電極ＴＤＬの各々は、平面視において、複数の駆動電極ＣＯＭＬと交差している。なお、タッチ検出機能付き表示デバイス１０が形成されている領域は、画像が表示される表示領域Ａｄと同一の領域である。

なお、本願明細書では、「平面視において」とは、基板２１の主面としての上面に垂直な方向から視た場合を意味する。

図６を用いて後述するように、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々は、平面視において、Ｘ軸方向に配列された複数の副画素ＳＰｉｘと重なるように設けられている。すなわち、１個の駆動電極ＣＯＭＬは、複数の副画素ＳＰｉｘに対して共通な電極として設けられている。

図４に示す例では、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、平面視において、Ｘ軸方向にそれぞれ延在する２つの辺と、Ｙ軸方向にそれぞれ延在する２つの辺とを備え、矩形形状を有する。Ｙ軸方向におけるタッチ検出機能付き表示デバイス１０の一方の側には、フレキシブル基板などからなる端子部Ｔが設けられている。検出電極ＴＤＬは、端子部Ｔを介して、このモジュールの外部に実装されたタッチ検出部４０（図１参照）と接続されている。ＣＯＧ１９は、基板２１に実装されたチップであり、図１に示した制御部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。なお、ＣＯＧ１９は、図１に示した駆動電極ドライバ１４を内蔵してもよい。

＜タッチ検出機能付き表示デバイス＞
次に、図４〜図７を参照し、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。図５は、実施の形態の表示装置におけるタッチ検出機能付き表示デバイスを示す断面図である。図６は、実施の形態の表示装置におけるタッチ検出機能付き表示デバイスを示す回路図である。図７は、実施の形態の表示装置における駆動電極および検出電極の一構成例を示す斜視図である。

タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、アレイ基板２と、対向基板３と、液晶層６と、を有する。対向基板３は、アレイ基板２の主面としての上面と、対向基板３の主面としての下面とが対向するように、アレイ基板２と対向配置されている。液晶層６は、アレイ基板２と対向基板３との間に設けられている。

アレイ基板２は、基板２１を有する。また、対向基板３は、基板３１を有する。基板３１は、一方の主面としての上面と、上面と反対側の他方の主面としての下面と、を有し、基板２１の主面としての上面と、基板３１の主面としての下面とが対向するように、基板２１と対向配置されている。また、液晶層６は、基板２１の上面と基板３１の下面との間に挟まれている。

図６に示すように、表示領域Ａｄで、基板２１には、複数の走査線ＧＣＬ、複数の信号線ＳＧＬ、および、複数の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）であるＴＦＴ素子Ｔｒが形成されている。なお、図５では、走査線ＧＣＬ、信号線ＳＧＬおよびＴＦＴ素子Ｔｒの図示は、省略する。また、走査線は、ゲート配線を意味し、信号線は、ソース配線を意味する。

図６に示すように、複数の走査線ＧＣＬは、表示領域Ａｄで、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されている。複数の信号線ＳＧＬは、表示領域Ａｄで、Ｙ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向に配列されている。したがって、複数の信号線ＳＧＬの各々は、平面視において、複数の走査線ＧＣＬと交差する。このように、平面視において、互いに交差する複数の走査線ＧＣＬと複数の信号線ＳＧＬとの交点に、副画素ＳＰｉｘが配置され、複数の異なる色の副画素ＳＰｉｘにより１個の画素Ｐｉｘが形成される。すなわち、複数の副画素ＳＰｉｘは、基板２１の上面に設けられ、平面視において、表示領域Ａｄ内に配置されており、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列されている。

平面視において、複数の走査線ＧＣＬの各々と複数の信号線ＳＧＬの各々とが交差する交差部には、ＴＦＴ素子Ｔｒが形成されている。したがって、表示領域Ａｄで、基板２１上には、複数のＴＦＴ素子Ｔｒが形成されており、これらの複数のＴＦＴ素子Ｔｒは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列されている。すなわち、複数の副画素ＳＰｉｘの各々には、ＴＦＴ素子Ｔｒが設けられている。また、複数の副画素ＳＰｉｘの各々には、ＴＦＴ素子Ｔｒに加え、液晶素子ＬＣが設けられている。

ＴＦＴ素子Ｔｒは、例えばｎチャネル型のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）としての薄膜トランジスタからなる。ＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電極は、走査線ＧＣＬに接続されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソース電極またはドレイン電極の一方は、信号線ＳＧＬに接続されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソース電極またはドレイン電極の他方は、液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、例えば、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのソース電極またはドレイン電極に接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。

図５に示すように、アレイ基板２は、基板２１と、複数の駆動電極ＣＯＭＬと、絶縁膜２４と、複数の画素電極２２とを有する。複数の駆動電極ＣＯＭＬは、平面視において、表示領域Ａｄの内部で、基板２１の一方の主面としての上面に設けられている。複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々の表面を含めて基板２１の上面上には、絶縁膜２４が形成されている。表示領域Ａｄで、絶縁膜２４上には、複数の画素電極２２が形成されている。したがって、絶縁膜２４は、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２とを、電気的に絶縁する。

なお、本実施の形態において、基板２１に対して、駆動電極ＣＯＭＬ、絶縁膜２４、画素電極２２の順で配置されているが、これに限られず、画素電極２２、絶縁膜２４、駆動電極ＣＯＭＬの順で配置されてもよい。

図６に示すように、複数の画素電極２２は、平面視において、表示領域Ａｄの内部で、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘの各々の内部にそれぞれ形成されている。したがって、複数の画素電極２２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列されている。

図５に示す例では、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々は、基板２１と画素電極２２との間に形成されている。また、図６で模式的に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々は、平面視において、複数の画素電極２２と重なるように設けられている。そして、複数の画素電極２２の各々と複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々との間に電圧が印加され、複数の画素電極２２の各々と複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々との間、すなわち複数の副画素ＳＰｉｘの各々に設けられた液晶素子ＬＣに、電界が形成されることにより、表示領域Ａｄに画像が表示される。この際に駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２との間には容量Ｃａｐが形成され、容量Ｃａｐは保持容量として機能する。

液晶素子ＬＣと、複数の画素電極２２と、駆動電極ＣＯＭＬと、複数の走査線ＧＣＬと、複数の信号線ＳＧＬとにより、画像の表示を制御する表示制御部としての液晶表示デバイス２０が形成される。表示制御部としての液晶表示デバイス２０は、複数の画素電極２２の各々と複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々との間に印加される電圧を制御することにより、表示領域Ａｄにおける画像の表示を制御する。表示制御部としての液晶表示デバイス２０は、基板２１と基板３１との間に設けられている。

なお、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々は、画素電極２２を挟んで基板２１と反対側に形成されていてもよい。また、図５に示す例では、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２との配置が、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２とが平面視で重なる、横電界モードとしてのＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードにおける配置となっている。しかし、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２との配置は、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２とが平面視で重ならない、横電界モードとしてのＩＰＳ（In Plane Switching）モードにおける配置でもよい。あるいは、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２との配置は、縦電界モードとしてのＴＮ（Twisted Nematic）モードまたはＶＡ（Vertical Alignment）モード等における配置でもよい。

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、前述のＦＦＳモード、または、ＩＰＳモード等の横電界モードに対応した液晶層が用いられる。すなわち、液晶表示デバイス２０として、ＦＦＳモードまたはＩＰＳモード等の横電界モードによる液晶表示デバイスが用いられる。あるいは、前述したように、ＴＮモードまたはＶＡモード等の縦電界モードによる液晶表示デバイスが用いられてもよい。なお、図５に示す液晶層６とアレイ基板２との間、および、液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が設けられていてもよい。

図６に示すように、Ｘ軸方向に配列された複数の副画素ＳＰｉｘ、すなわち液晶表示デバイス２０の同一の行に属する複数の副画素ＳＰｉｘは、走査線ＧＣＬにより互いに接続されている。走査線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により走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）が供給される。また、Ｙ軸方向に配列された複数の副画素ＳＰｉｘ、すなわち液晶表示デバイス２０の同一の列に属する複数の副画素ＳＰｉｘは、信号線ＳＧＬにより互いに接続されている。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により画素信号Ｖｐｉｘ（図１参照）が供給される。さらに、Ｘ軸方向に配列された複数の副画素ＳＰｉｘ、すなわち液晶表示デバイス２０の同一の行に属する複数の副画素ＳＰｉｘは、駆動電極ＣＯＭＬにより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により駆動信号Ｖｃｏｍ（図１参照）が供給される。図６に示す例では、同一の行に属する複数の副画素ＳＰｉｘが１個の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。複数の駆動電極ＣＯＭＬは、表示領域Ａｄで、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されている。前述したように、複数の走査線ＧＣＬは、表示領域Ａｄで、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されているため、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々が延在する方向は、複数の走査線ＧＣＬの各々が延在する方向と平行である。ただし、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々が延在する方向は限定されず、例えば、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々が延在する方向は、複数の信号線ＳＧＬの各々が延在する方向と平行な方向であってもよい。

図１に示すゲートドライバ１２は、走査信号Ｖｓｃａｎを、図６に示す走査線ＧＣＬを介して、各副画素ＳＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電極に印加することにより、液晶表示デバイス２０においてマトリクス状に形成された副画素ＳＰｉｘのうちの１行、すなわち１水平ラインを表示駆動の対象として順次選択する。図１に示すソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘを、図６に示す信号線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複数の副画素ＳＰｉｘにそれぞれ供給する。そして、１水平ラインを構成する複数の副画素ＳＰｉｘにおいて、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じた表示が行われる。

図１に示す駆動電極ドライバ１４は、駆動信号Ｖｃｏｍを印加し、１個または複数個の駆動電極ＣＯＭＬを含む駆動範囲ごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。

液晶表示デバイス２０においては、ゲートドライバ１２が走査線ＧＣＬを時分割的に順次走査するように駆動することにより、副画素ＳＰｉｘが、１水平ラインずつ順次選択される。また、液晶表示デバイス２０においては、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水平ラインに対応した駆動範囲に含まれる駆動電極ＣＯＭＬに対して、駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。

本実施の形態の表示装置１における駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の駆動電極として動作し、かつ、タッチ検出デバイス３０の駆動電極として動作する。図７は、実施の形態の表示装置の駆動電極および検出電極の一構成例を示す斜視図である。

タッチ検出デバイス３０は、アレイ基板２に設けられた複数の駆動電極ＣＯＭＬと、対向基板３に設けられた複数の検出電極ＴＤＬとを有する。複数の検出電極ＴＤＬは、平面視において、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々が延在する方向と交差する方向にそれぞれ延在する。言い換えれば、複数の検出電極ＴＤＬは、平面視において複数の駆動電極ＣＯＭＬとそれぞれ交差するように、互いに間隔を空けて配列されている。そして、複数の検出電極ＴＤＬの各々は、アレイ基板２に含まれる基板２１の上面に垂直な方向において、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々と対向している。

複数の検出電極ＴＤＬの各々は、タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２（図１参照）にそれぞれ接続されている。複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々と複数の検出電極ＴＤＬの各々との平面視における交差部には、静電容量が発生する。複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々と複数の検出電極ＴＤＬの各々との間の静電容量に基づいて、入力位置が検出される。すなわち、タッチ検出部４０は、複数の駆動電極ＣＯＭＬと複数の検出電極ＴＤＬとの間の静電容量に基づいて入力位置を検出する。

このような構成により、タッチ検出デバイス３０では、タッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ１４（図１参照）により、例えば１個または複数個の駆動電極ＣＯＭＬが順次選択される。そして、選択された１個または複数個の駆動電極ＣＯＭＬに対して、駆動信号Ｖｃｏｍが供給されて入力され、検出電極ＴＤＬから、入力位置を検出するための検出信号Ｖｄｅｔが発生して出力される。このようにタッチ検出デバイス３０では、選択される１個または複数個の駆動電極ＣＯＭＬが含まれる駆動範囲ごとにタッチ検出が行われるようになっている。１個の駆動範囲に含まれる１個または複数個の駆動電極ＣＯＭＬは、前述したタッチ検出の原理における駆動電極Ｅ１に対応し、検出電極ＴＤＬは、検出電極Ｅ２に対応している。

図７に示すように、平面視において、互いに交差した複数の駆動電極ＣＯＭＬと複数の検出電極ＴＤＬは、マトリクス状に配列された静電容量式タッチセンサを形成する。よって、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出面全体を走査することにより、指などが接触または近接した位置を検出することが可能である。

なお、マトリクス状に配列された静電容量式タッチセンサは、後述する図８を用いて説明する表示パネル１０ａに含まれ、表示パネル１０ａの上面に近接した物体を検出する検出素子ＤＤでもある。

図５に示すように、対向基板３は、基板３１と、カラーフィルタ３２と、検出電極ＴＤＬとを有する。カラーフィルタ３２は、基板３１の下面に形成されている。検出電極ＴＤＬは、タッチ検出デバイス３０の検出電極であり、基板３１の他方の主面としての上面に形成されている。

カラーフィルタ３２として、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタがＸ軸方向に配列される。これにより、図６に示すように、Ｒ、ＧおよびＢの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇおよび３２Ｂの各々にそれぞれ対応した複数の副画素ＳＰｉｘが形成され、１組の色領域３２Ｒ、３２Ｇおよび３２Ｂの各々にそれぞれ対応した複数の副画素ＳＰｉｘにより１個の画素Ｐｉｘが形成される。画素Ｐｉｘは、走査線ＧＣＬが延在する方向（Ｘ軸方向）、および、信号線ＳＧＬが延在する方向（Ｙ軸方向）に沿って、マトリクス状に配列されている。また、画素Ｐｉｘがマトリクス状に配列された領域が、例えば前述した表示領域Ａｄである。

カラーフィルタ３２の色の組み合わせとして、Ｒ、ＧおよびＢ以外の他の色を含む複数の色の組み合わせでもよい。また、カラーフィルタ３２は、設けられていなくてもよい。あるいは、１個の画素Ｐｉｘが、カラーフィルタ３２が設けられていない副画素ＳＰｉｘ、すなわち白色の副画素ＳＰｉｘを含んでもよい。また、ＣＯＡ（Color filter On Array）技術により、カラーフィルタがアレイ基板２に設けられていてもよい。

なお、後述する図８を用いて説明するように、アレイ基板２を挟んで対向基板３と反対側には、偏光板６０が設けられていてもよい。また、対向基板３を挟んでアレイ基板２と反対側には、偏光板７０が設けられていてもよい。

＜カバー部材による支持構造＞
次に、図８を参照し、カバー部材による支持構造について説明する。図８は、実施の形態の表示装置における表示パネルのカバー部材による支持構造を示す断面図である。なお、図８では、理解を簡単にするために、駆動電極ＣＯＭＬ、絶縁膜２４、画素電極２２、カラーフィルタ３２および検出電極ＴＤＬの図示を省略している。すなわち、図８では、理解を簡単にするために、アレイ基板２として、基板２１のみを図示し、対向基板３として、基板３１のみを図示している（以下、図９、図１５および図１６においても同様）。

図８に示す例では、表示装置のタッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示パネル１０ａと、第１部材としてのカバー部材５０と、を備える。すなわち、カバー部材５０とは、第１部材の一例である。

表示パネル１０ａは、上面ＴＳ１、および、上面ＴＳ１と反対側の下面ＢＳ１を有し、上面ＴＳ１に画像を表示する。また、本実施の形態では、表示パネル１０ａが、アレイ基板２と対向基板３と液晶層６とを含む液晶表示パネルである例について、説明する。

なお、基板２１の主面である上面に垂直な方向において、駆動電極ＣＯＭＬおよび検出電極ＴＤＬが配置される層の位置は、図５を用いて説明した例に限定されない。すなわち、駆動電極ＣＯＭＬが、基板２１の下面、基板２１の上面、基板３１の下面および基板３１の上面のうち、いずれの面に形成されていてもよい。あるいは、検出電極ＴＤＬが、基板２１の下面、基板２１の上面、基板３１の下面および基板３１の上面のうち、いずれの面に形成されていてもよい。

表示パネル１０ａは、第２偏光板としての偏光板６０を含む。すなわち、偏光板６０とは、第２偏光板の一例である。偏光板６０は、アレイ基板２を挟んで対向基板３と反対側に設けられている。すなわち、偏光板６０は、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１側に設けられている。

偏光板６０は、例えば偏光機能を有する層である偏光層６１を含む。偏光層６１は、例えばポリビニルアルコール（Polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）を主成分として含有する絶縁膜からなる。

なお、図示は省略するが、偏光層６１のアレイ基板２側の面には、接着層（図示せず）が形成され、偏光板６０が接着層を介してアレイ基板２と接着されていてもよい。また、偏光層６１のアレイ基板２側と反対側の面には、例えばトリアセチルセルロース（Triacetylcellulose：ＴＡＣ）を主成分として含有するカバー層が形成されていてもよく、さらにそのアレイ基板２側と反対側にハードコート層が形成されていてもよい。また、偏光層６１の、アレイ基板２側の面には、例えばＴＡＣを主成分として含有するカバー層が形成されていてもよい。

表示パネル１０ａは、第１偏光板としての偏光板７０を含む。すなわち、偏光板７０とは、第１偏光板の一例である。偏光板７０は、対向基板３を挟んでアレイ基板２と反対側に設けられている。すなわち、偏光板７０は、表示パネル１０ａの上面ＴＳ１側に設けられている。

偏光板７０は、例えば偏光機能を有する層である偏光層７１を含む。偏光層７１は、偏光層６１と同様に、例えばＰＶＡを主成分として含有する絶縁膜からなる。偏光層６１の対向基板３側の面には、接着層７２が形成されている。偏光板７０は、接着層７２を介して対向基板３と接着されている。

好適には、偏光板７０は、カバー部材に覆われておらず、露出している。すなわち、表示パネル１０ａを挟んでカバー部材５０と反対側にはカバー部材は設けられておらず、偏光板７０が露出している。これにより、タッチ入力の際の検出信号の強度が低下することを防止または抑制することができるので、タッチ検出感度を向上させることができる。

また、偏光板７０がカバー部材に覆われていない場合、偏光板７０がカバー部材に覆われている場合に比べ、検出信号の信号雑音比（Signal-Noise Ratio：ＳＮＲ）を、高くすることができる。例えば、偏光板７０が、ガラスからなるカバー部材に覆われており、露出していない場合、タッチパネルの中央部に、入力具として直径９ｍｍの導電材からなる円柱を接触させたときの検出信号のＳＮＲは、１００であった。一方、偏光板７０が、カバー部材に覆われておらず、露出している場合、タッチパネルの中央部に、入力具として直径９ｍｍの導電材からなる円柱を接触させたときの検出信号のＳＮＲは、４００であった。

なお、図示は省略するが、偏光層７１の対向基板３側と反対側の面には、例えばＴＡＣを主成分として含有するカバー層が形成されていてもよく、さらにその対向基板３側と反対側にハードコート層が形成されていてもよい。また、偏光層７１の、対向基板３側の面には、例えばＴＡＣを主成分として含有するカバー層が形成されていてもよい。

カバー部材５０は、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１を覆う。図８に示す例では、カバー部材５０は、偏光板６０のアレイ基板２側と反対側の面である下面ＢＳ１を覆う。また、カバー部材５０は、偏光板６０の下面に、接着層５１を介して接着されている。すなわち、カバー部材５０は、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１に、接着層５１を介して接着されている。接着層５１は、例えばスポンジ状の両面テープなどの樹脂フィルムからなる。

本実施の形態では、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１を覆うカバー部材５０が設けられている。これにより、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに、表示パネル１０ａが下面ＢＳ１側に歪む歪み量を小さくすることができ、表示パネル１０ａに表示される画像に斑が発生することを、防止または抑制することができる。

好適には、カバー部材５０の偏光板６０側の面のうち、平面視において偏光板６０と重なる部分は、全面にわたって、偏光板６０に接着されている。これにより、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに、表示パネル１０ａが下面ＢＳ１側に歪む歪み量を、より小さくすることができ、表示パネル１０ａに表示される画像に斑が発生することを、より確実に防止または抑制することができる。

ただし、カバー部材５０の偏光板６０側の面のうち、平面視において偏光板６０と重なる部分が、全面にわたって、偏光板６０に接着されることは、必須ではない。したがって、カバー部材５０の偏光板６０側の面のうち、平面視において偏光板６０と重なる部分の一部が、偏光板６０に接着されていなくてもよい。

好適には、カバー部材５０は、アレイ基板２に含まれる基板２１の材料であるガラスのヤング率以上のヤング率、または、対向基板３に含まれる基板３１の材料であるガラスのヤング率以上のヤング率を有する材料、例えば、ガラスにより、形成することができる。これにより、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに下面ＢＳ１側に歪む歪み量を、より小さくすることができ、表示パネル１０ａに表示される画像に斑が発生することを、より確実に防止または抑制することができる。

あるいは、後述するカバー部材５０の第２変形例において説明するように、カバー部材５０は、基板２１、または、基板３１の材料であるガラスよりヤング率が低くとも、ガラスに比べて密度が小さく割れにくい材料、例えば、アクリル等のプラスチックで形成してもよい。アクリルのヤング率は、ガラスのヤング率よりも低いため、カバー部材５０がアクリルからなる場合、カバー部材５０がガラスからなる場合に比べ、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに下面ＢＳ１側に歪む歪み量は、大きくなる。しかし、アクリルは、ガラスに比べ、密度が小さく、割れにくい。そのため、表示装置を少しでも軽量化したい用途、または、表示装置に衝撃が加わりやすい用途では、カバー部材５０がアクリルからなる場合、カバー部材５０がガラスからなる場合に比べ、有利である。

なお、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１にカバー部材５０を設ける場合、偏光板６０から偏光板７０までの部分の光学特性を変更せずにカバー部材５０を設ける方が、表示パネル１０ａの光学特性を調整しやすい。したがって、表示パネル１０ａの光学特性の調整しやすさという観点では、本実施の形態の表示装置の方が、図１５を用いて説明する実施の形態の第１変形例の表示装置、すなわち偏光板６０がカバー部材５０を挟んで表示パネル１０ａと反対側に設けられた表示装置よりも、優れる。

＜バックライトユニットによる支持構造＞
次に、図９〜図１１を参照し、バックライトユニットによる支持構造について説明する。図９は、実施の形態の表示装置における表示パネルのバックライトユニットによる支持構造を示す断面図である。図１０は、実施の形態の表示装置における表示パネルのバックライトユニットによる支持構造を示す分解斜視図である。図１１は、実施の形態の表示装置におけるバックライトユニットの構造を示す分解斜視図である。

図９〜図１１に示す例では、表示装置のタッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示パネル１０ａと、バックライトとしてのバックライトユニット８１と、バックライトフレーム８２と、を有する。バックライトフレーム８２、すなわちバックライトベゼルは、底部８３と、底部８３の外周に設けられた枠部８４とを有する。枠部８４で囲まれた領域の内部であって、底部８３上には、バックライトユニット８１が設けられている。また、枠部８４で囲まれた領域の内部であって、バックライトユニット８１上には、支持部材８５およびカバー部材５０を介して表示パネル１０ａが設けられている。具体的には、偏光板６０が、支持部材８５およびカバー部材５０を介してバックライトユニット８１の上方に設けられている。

言い換えれば、支持部材８５は、カバー部材５０を挟んで表示パネル１０ａと反対側に設けられている。また、バックライトユニット８１は、支持部材８５を挟んでカバー部材５０と反対側に設けられている。バックライトユニット８１は、支持部材８５を支持する。なお、支持部材８５とは、第２部材の一例である。

図１１に示す例では、バックライトユニット８１は、例えば、エッジライト方式の照明装置であり、反射板８６と、導光板８７と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ユニット８８と、を有する。反射板８６上に、導光板８７が設けられており、導光板８７の側方に、ＬＥＤユニット８８が設けられている。ＬＥＤユニット８８は、支持部材８８ａと、複数のＬＥＤ８８ｂとを有する。支持部材８８ａは、導光板８７の側面と対向するように設けられており、ＬＥＤ８８ｂは、導光板８７の側面とそれぞれ対向し、かつ、導光板８７の側面に沿って配列するように、支持部材８８ａに取り付けられている。

図１１に示す例では、ＬＥＤ８８ｂからの光は、導光板８７および反射板８６により、導光板８７の上面全面から出射される。なお、バックライトユニット８１は、例えば光源の直上に各種光学フィルムが配置された直下方式の照明装置であってもよい。

このようにして、バックライトユニット８１から出射された光は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の偏光板６０に入射される。偏光板６０に入射された光が、表示パネル１０ａを透過することにより、表示パネル１０ａの上面ＴＳ１に画像が表示される。

支持部材８５は、カバー部材５０を固定して支持することにより、カバー部材５０を介して表示パネル１０ａの外周部を支持する。支持部材８５は、接着層または粘着層からなる。接着層または粘着層は、例えばスポンジ状の両面テープなどの樹脂フィルムからなる。

支持部材８５が表示パネル１０ａの外周部を支持するが、表示パネル１０ａの中央部を支持しない場合、表示パネル１０ａが撓むことにより、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１の中央部が傷付くことを防止することができ、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１の中央部に埃が付着することを防止することができる。しかし、このような場合には、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａの上面ＴＳ１側から押されたときに、表示パネル１０ａが撓みやすくなり、表示される画像に斑が発生しやすくなる。

タッチ検出機能付き表示デバイス１０すなわち表示パネル１０ａが、平面視において、図１０に示すように、４辺を備えた矩形形状を有する場合には、支持部材８５は、平面視において、図１０に示すように、例えば四角枠形状を有する枠部材である。そして、支持部材８５は、開口９０を有する。開口９０は、枠部材である支持部材８５の、枠内の領域である。このとき、支持部材８５の開口９０は、平面視において、カバー部材５０に内包されている。すなわち、平面視におけるカバー部材５０の大きさは、平面視における開口９０の大きさよりも大きい。そして、枠部材である支持部材８５は、カバー部材５０を介して表示パネル１０ａの外周部と接触している。

支持部材８５の開口９０が、平面視において、カバー部材５０に内包されていない場合、すなわち、平面視におけるカバー部材５０の大きさが、平面視における開口９０の大きさよりも小さい場合には、表示パネル１０ａが支持部材８５に接触するおそれがある。このような場合、表示パネル１０ａのうち支持部材８５に接触した部分に応力が集中するため、表示装置に表示される画像に斑が発生しやすくなる。

一方、支持部材８５の開口９０が、平面視において、カバー部材５０に内包されている場合、すなわち、平面視におけるカバー部材５０の大きさが、平面視における開口９０の大きさよりも大きい場合には、表示パネル１０ａが支持部材８５に接触しない。そのため、表示パネル１０ａのうち支持部材８５に接触した部分に応力が集中することを防止することができ、表示装置に表示される画像に斑が発生することを防止または抑制することができる。

支持部材８５は、延在部９１、９２、９３および９４を含む。延在部９１は、平面視において、Ｙ軸方向に延在し、延在部９２は、平面視において、Ｘ軸方向に延在する。延在部９３は、平面視において、Ｙ軸方向に延在し、延在部９４は、平面視において、Ｘ軸方向に延在する。延在部９３は、平面視において表示パネル１０ａの中央部を挟んで延在部９１と対向し、延在部９４は、平面視において表示パネル１０ａの中央部を挟んで延在部９２と対向する。延在部９１、９２、９３および９４の各々は、カバー部材５０を介して表示パネル１０ａの外周部を支持する。

なお、支持部材８５は、表示パネル１０ａの辺ごとに１つずつ別個に設けられた延在部を含むものでもよい。すなわち、延在部９１、９２、９３および９４の各々が互いに離れて設けられていてもよい。あるいは、支持部材８５は、表示パネル１０ａの４辺のうち対向する一組の辺に設けられた延在部からなるものでもよい。すなわち、延在部９１および９３のみ、または、延在部９２および９４のみが設けられていてもよい。

また、表示パネルとして、有機ＥＬ表示パネル、反射型液晶表示パネル、または、フロントライトを含む反射型液晶表示パネルが用いられる場合には、バックライトの代わりに表示パネルを固定または収納する枠体を設け、当該枠体の上部または内部に支持部材８５を設けてもよい。

＜表示パネルの歪み量＞
次に、図１２〜図１４を参照し、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに下面ＢＳ１側に歪む歪み量について、説明する。図１２〜図１４は、歪み量の計算方法を説明するための図である。

図１０を用いて説明したように、支持部材８５は、平面視において、四角枠形状を有する。そのため、矩形形状を有する表示パネル１０ａの４辺の各々が、支持部材８５に支持される。ところが、４辺の各々が支持部材８５に支持される場合の歪み量を算出することは困難である。また、構造モデルの作成、または、シミュレーションなどを行うのに非常に時間がかかり、直観的にも分かりづらい。そこで、以下では、２点支持の簡単なモデルを代用する。すなわち、以下では、支持部材８５が、平面視において、矩形形状を有する表示パネル１０ａの４辺のうち２つの長辺と重なる部分にそれぞれ設けられた２つの延在部９１および９３のみを有し、矩形形状を有する表示パネル１０ａの４辺のうち２つの長辺が、２つの延在部９１および９３の各々にそれぞれ支持される場合について、説明する。

図１２に示すように、Ｘ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に垂直な断面形状が、Ｚ軸方向の厚さａおよびＹ軸方向の幅ｂを有する板部材ＰＭ１が、Ｘ軸方向に距離Ｌを隔てて配置された２つの延在部９１および９３により支持されている場合を考える。板部材ＰＭ１は、表示パネル１０ａに含まれる基板２１および基板３１、ならびに、カバー部材５０からなる積層体に相当する。

そして、図１３に示すように、２つの延在部９１および９３により支持されている板部材ＰＭ１のうち、２つの延在部９１および９３の間の中間に位置する部分に、質量Ｍを有する重りＷＧ１による重力Ｍｇ（ｇは重力加速度）が印加されることにより、−Ｚ軸方向すなわち下向きの力Ｍｇが加えられる場合を考える。このとき、板部材ＰＭ１が撓み、力Ｍｇが加えられた部分の板部材ＰＭ１が−Ｚ軸方向に歪み量ｈだけ歪むものとする。

このような場合、図１４に示すように、撓んでいる板部材ＰＭ１の曲率半径をＲとすると、下記式（１）に示すように、
Ｒ^２＝（Ｌ／２）^２＋（Ｒ−ｈ）^２ 式（１）
となり、また、ｈはＬに比べて小さいから、下記式（２）に示すように、
Ｒ＝Ｌ^２／（８ｈ） 式（２）
となる。

撓んでいる板部材ＰＭ１は、内側が圧縮され外側が引き伸ばされているので、その中間に伸び縮みもしない層である中立層ができている。この中立層から曲率半径に沿って外向きに距離ｒに位置する厚さｄｒの薄い層を考える。この薄い層の伸縮率をδ＝ΔＬ／Ｌとすると、薄い層の見込み角度をθとして、
δ＝ΔＬ／Ｌ＝｛（Ｒ＋ｒ）θ−Ｒθ｝／Ｒθ＝ｒ／Ｒ 式（３）
となる。

ところで、伸び縮みしている板部材ＰＭ１に蓄えられている弾性エネルギーＷは、伸縮率δ、および、薄い層の体積Ｖ（＝ｂ・Ｌ・ｄｒ）を用いて、下記式（４）に示すように、
Ｗ＝（１／２）ＶＥδ^２ 式（４）
と与えられる。

一番内側の薄い層の伸縮率δ₋は、
δ₋＝−（ａ／２）／Ｒ 式（５）
であり、その弾性エネルギーは、上記式（４）から
（１／２）×ｂ・Ｌ・ｄｒ×Ｅ×｛−（ａ／２）／Ｒ｝^２ 式（６）
である。中間層の弾性エネルギーは０だから、内側全体での弾性エネルギーＷ₋は、中間層と一番内側の薄い層との平均と考えられ、
Ｗ₋＝（１／２）×ｂ・Ｌ・ｄｒ×Ｅ×｛−（ａ／２）／Ｒ｝^２／２
＝（ａ^３ｂＬＥ）／（３２Ｒ^２） 式（７）
となる。外側も同様にして、
Ｗ_＋＝（ａ^３ｂＬＥ）／（３２Ｒ^２） 式（８）
となるので、板部材ＰＭ１に蓄えられている弾性エネルギー全体Ｗは、
Ｗ＝Ｗ₋＋Ｗ_＋＝（ａ^３ｂＬＥ）／（１６Ｒ^２） 式（９）
となる。

この弾性エネルギーＷは、質量Ｍを有する重りＷＧ１による重力Ｍｇ（ｇは重力加速度）が印加され、−Ｚ軸方向すなわち下向きの力Ｍｇが加えられた部分の板部材ＰＭ１が歪み量ｈだけ下がった分の重力による位置エネルギーを受け取った結果である。そのため、下記式（１０）に示すように、
Ｍｇｈ＝（ａ^３ｂＬＥ）／（１６Ｒ^２） 式（１０）
が成り立つ。そして、上記式（１０）と上記式（２）により、関係式としての下記式（１１）に示すように、
ｈ＝（ＭｇＬ^３）／（４ａ^３ｂＥ） 式（１１）
となる。

なお、歪み量ｈを重力Ｍｇで除すことによって一般化された値、すなわち指数を、指数ｍとする。このとき、指数ｍは、上記式（１１）の両辺を重力Ｍｇで除すことにより、関係式としての下記式（１２）に示すように、
ｍ＝ｈ／（Ｍｇ）＝Ｌ^３／（４ａ^３ｂＥ） 式（１２）
となる。

また、歪み量ｈを重力Ｍｇで除し、かつ、歪み量ｈにヤング率Ｅを乗ずることによって一般化された値、すなわち形状指数を、形状指数ｆとする。このとき、形状指数ｆは、式（１１）の両辺を重力Ｍｇで除し、かつ、上記式（１１）の両辺にヤング率Ｅを乗ずることにより、下記式（１３）に示すように、
ｆ＝ｈＥ／（Ｍｇ）＝Ｌ^３／（４ａ^３ｂ） 式（１３）
となる。

＜カバー部材の形状の好適な範囲＞
次に、実施の形態の表示装置の場合、すなわちガラスからなるカバー部材５０（図８参照）が偏光板６０（図８参照）を挟んで表示パネル１０ａ（図８参照）と反対側に位置する場合の、カバー部材５０の形状の好適な範囲について説明する。ここでは、カバー部材５０の厚さａ５０が異なる複数の場合について、上記式（１１）〜上記式（１３）を用いて歪み量ｈなどを計算した。

また、カバー部材５０の厚さａ５０が異なる複数の場合について、複数の表示装置を作製し、作製した表示装置を用いて、斑が観察されるか否かの評価を行った。具体的には、４９Ｎ（５ｋｇｆ）の重力Ｍｇに相当する力Ｍｇで表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに、表示パネル１０ａに外周斑が観察されるか否かの評価を行った。また、４９Ｎ（５ｋｇｆ）の重力Ｍｇに相当する力Ｍｇで表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに、表示パネル１０ａに周辺斑が観察されるか否かの評価を行った。ここで、外周斑とは、表示パネル１０ａのうち、４点支持されている部分、すなわち、支持部材８５で支持されている部分、で発生する斑を意味する。また、周辺斑とは、押された部分の周辺で発生する斑を意味する。

なお、斑とは、局所的に画像が正しく表示されない場合、具体的には、例えば局所的に画像が薄くなる場合、または、局所的に画像が白くなることを、意味する（以下、実施の形態の各変形例においても同様）。このような斑の原因としては、強く押されることで局所的に、２枚のガラスで保持されている液晶層の厚みが変化して、リタデーションの変化で輝度が変化したり、液晶の配向状態が乱れて輝度が変化すること等が、考えられる。

本実施の形態では、基板２１の厚さを厚さａ２１（図８参照）とし、基板３１の厚さを厚さａ３１（図８参照）とし、カバー部材５０の厚さを厚さａ５０（図８参照）とした。また、基板２１、基板３１およびカバー部材５０からなる積層体の厚さを、厚さａ２１、厚さａ３１および厚さａ５０の合計とし、積層体のヤング率Ｅを、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の材料であるガラスのヤング率とした。なお、基板２１、基板３１およびカバー部材５０と比較して、液晶層６、接着層５１、ならびに、偏光板６０および７０などは、ヤング率、および、厚さが相対的に低いため、これらの寄与を無視した近似を行った。

カバー部材５０が設けられていない場合を比較例１とし、カバー部材５０が設けられている場合を、実施例１〜６とした。実施例１〜６の各々の場合におけるカバー部材５０の厚さａ５０を、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、１ｍｍ、１．２５ｍｍおよび１．５ｍｍのそれぞれとした。これらの比較例１、および、実施例１〜６における評価結果を、表１に示す。表１では、斑が観察された場合を、「×」と表記し、斑が観察されたが、比較例１に比べて改善された場合を、「○」と表記し、斑が観察されなかった場合を、「◎」と表記している。

表１に示すように、比較例１では、外周斑および周辺斑のいずれも観察された。一方、実施例１では、外周斑および周辺斑のいずれも、比較例１に比べて観察されにくくなって改善された。また、実施例２では、外周斑は、比較例１に比べて観察されにくくなって改善され、周辺斑は、観察されなかった。さらに、実施例３〜６では、外周斑および周辺斑のいずれも観察されなかった。

したがって、好適には、カバー部材５０の厚さａ５０が、０．５ｍｍ以上であり、上記式（１１）により求められる歪み量ｈ（ｍｍ）が、６．８ｍｍ以下である。すなわち、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々がガラスからなり、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々の厚さの合計を厚さａ（ｍｍ）とし、延在部９２と延在部９４との間の距離をｂ（ｍｍ）とし、延在部９１と延在部９３との間の距離をＬ（ｍｍ）とする。このようにしたとき、上記式（１１）により求められる歪み量ｈ（ｍｍ）が、６．８ｍｍ以下である。すなわち、（ＭｇＬ^３）／（４ａ^３ｂＥ）≦６．８が成り立つ。

このような場合には、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、少なくとも周辺斑が観察されなくなり、表示装置に表示される画像の視認性を向上させることができる。

言い換えれば、好適には、上記式（１２）により求められる指数ｍ（ｍｍＮ^−１）が、０．１４ｍｍＮ^−１以下である。すなわち、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々がガラスからなり、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々の厚さの合計を厚さａ（ｍｍ）とし、延在部９２と延在部９４との間の距離を距離ｂ（ｍｍ）とし、延在部９１と延在部９３との間の距離を距離Ｌ（ｍｍ）とする。そして、ガラスのヤング率をヤング率Ｅ（ＭＰａ）としたとき、上記式（１２）により求められる指数ｍ（ｍｍＮ^−１）が、０．１４ｍｍＮ^−１以下である。すなわち、Ｌ^３／（４ａ^３ｂＥ）≦０．１４が成り立つ。

このような場合には、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、上記式（１１）により求められる歪み量ｈ（ｍｍ）が、６．８ｍｍ以下である。そのため、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、少なくとも周辺斑が観察されなくなり、表示装置に表示される画像の視認性を向上させることができる。

さらに言い換えれば、好適には、上記式（１３）により求められる形状指数ｆ（ｍｍ^−１）が、１００００ｍｍ^−１以下である。すなわち、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々がガラスからなり、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々の厚さの合計を厚さａ（ｍｍ）とし、延在部９２と延在部９４との間の距離をｂ（ｍｍ）とし、延在部９１と延在部９３との間の距離を距離Ｌ（ｍｍ）とする。このようにしたとき、上記式（１３）により求められる形状指数ｆ（ｍｍ^−１）が、１００００ｍｍ^−１以下である。すなわち、Ｌ^３／（４ａ^３ｂ）≦１００００が成り立つ。

このような場合には、ガラスのヤング率Ｅが７２０００ＭＰａであるときに、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、上記式（１１）により求められる歪み量ｈ（ｍｍ）が、６．８ｍｍ以下である。そのため、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側４９Ｎの力で押された場合でも、少なくとも周辺斑が観察されなくなり、表示装置に表示される画像の視認性を向上させることができる。

以上述べたように、本実施の形態の表示装置におけるカバー部材５０の形状の好適な範囲は、歪み量ｈ、指数ｍおよび形状指数ｆのいずれかにより規定することができる。

＜本実施の形態の主要な特徴と効果＞
静電容量方式を用いたタッチパネルを有する表示装置では、例えば表示装置の強度を補強するためなどの目的で、タッチパネルを有する表示装置の表面に例えばガラスからなるカバー部材が設けられていると、カバー部材のために検出信号の強度が低下する。

そこで、タッチパネルを有する表示装置の表面にカバー部材が設けられないようにすると、タッチ入力の際に、表示装置が表面側から押されることにより、表示パネルが撓みやすくなる。また、表示パネルは、例えば表示パネルの裏面を傷付けないためなどの目的で、表示パネルの裏面の４辺部が支持部材と接触することにより、支持されている。そのため、タッチパネルを有する表示装置の表面にカバー部材が設けられない場合、タッチ入力の際に、表示パネルがさらに撓みやすくなる。そして、表示パネルが撓むことに伴って、表示装置に表示される画像に斑が発生する。

一方、本実施の形態の表示装置は、表示パネル１０ａの画像が表示される上面ＴＳ１と反対側の下面ＢＳ１を覆うカバー部材５０を有する。これにより、表示装置がカバー部材５０を有しない場合に比べ、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときの歪み量を少なくすることができる。そのため、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに、表示装置に表示される画像において、周辺斑などが観察されにくくなり、表示装置に表示される画像の視認性を向上させることができる。すなわち、本実施の形態の表示装置では、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａが撓むことを防止または抑制し、表示装置に表示される画像に斑が発生することを、防止または抑制することができる。

好適には、表示パネル１０ａを挟んでカバー部材５０と反対側には別のカバー部材は設けられておらず、表示パネル１０ａの上面ＴＳ１側に設けられた偏光板７０が、露出している。これにより、タッチ入力の際の検出信号の強度が低下することを防止または抑制することができるので、タッチ検出感度に優れ、かつ、表示パネル１０ａの撓みによる斑が発生することを、防止または抑制することができる。

なお、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１を覆うカバー部材５０が設けられず、基板２１の厚さａ２１または基板３１の厚さａ３１を増加させた場合には、従来のアレイ基板２および対向基板３の製造条件または製造装置を変更する必要が生じ、従来のアレイ基板２および対向基板３の製造工程をそのまま適用することができない。一方、本実施の形態では、基板２１の厚さａ２１および基板３１の厚さａ３１を増加させる必要がないので、従来のアレイ基板２および対向基板３の製造工程をそのまま適用することができる。

＜表示パネルの第１変形例＞
次に、図１５を参照し、表示パネルの第１変形例について説明する。図１５は、実施の形態の第１変形例の表示装置における表示パネルのカバー部材による支持構造を示す断面図である。

本第１変形例の表示装置は、偏光板６０が、カバー部材５０を挟んで表示パネル１０ａと反対側に設けられている点を除き、実施の形態の表示装置と同様にすることができる。なお、本第１変形例では、偏光板６０とは、第３偏光板の一例である。

カバー部材５０は、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１を覆う。図１５に示す例では、カバー部材５０は、アレイ基板２の対向基板３側と反対側の面である下面、すなわち表示パネル１０ａの下面ＢＳ１を覆う。また、カバー部材５０は、アレイ基板２の対向基板３側と反対側の面である下面、すなわち表示パネル１０ａの下面ＢＳ１に、接着層５１を介して接着されている。

本第１変形例でも、実施の形態と同様に、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１を覆うカバー部材５０が設けられていることにより、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押された場合でも、表示パネル１０ａに表示される画像に斑が発生することを、防止または抑制することができる。

本第１変形例の表示装置におけるカバー部材５０の形状の好適な範囲については、表１、上記式（１１）〜上記式（１３）により求められる歪み量ｈ、指数ｍおよび形状指数ｆのいずれかにより規定することにより、実施の形態の表示装置におけるカバー部材５０の形状の好適な範囲と同様の範囲が得られる。これは、実施の形態および本第１変形例のいずれにおいても、基板２１、基板３１およびカバー部材５０からなる積層体の厚さを、基板２１の厚さａ２１、基板３１の厚さａ３１、および、カバー部材５０の厚さａ５０の合計とするためである。したがって、実施の形態と本第１変形例との間では、偏光板６０とカバー部材５０との位置関係が逆になるにも関わらず、本第１変形例で得られるカバー部材５０の形状の好適な範囲は、実施の形態で得られるカバー部材５０の形状の好適な範囲と同様になる。

＜表示パネルの第２変形例＞
次に、図１６を参照し、表示パネルの第２変形例について説明する。図１６は、実施の形態の第２変形例の表示装置における表示パネルのカバー部材による支持構造を示す断面図である。

本第２変形例の表示装置では、カバー部材５０がアクリルからなる。また、カバー部材５０がアクリルからなる点を除き、本第２変形例の表示装置は、実施の形態の表示装置と同様にすることができる。

本第２変形例でも、実施の形態と同様に、表示パネル１０ａの下面ＢＳ１を覆うカバー部材５０が設けられていることにより、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押された場合でも、表示パネル１０ａに表示される画像に斑が発生することを、防止または抑制することができる。

アクリルのヤング率は、ガラスのヤング率よりも低いため、ある厚さを有するカバー部材５０がアクリルからなる場合、それと等しい厚さを有するカバー部材５０がガラスからなる場合に比べ、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに下面ＢＳ１側に歪む歪み量は、大きくなる。しかし、アクリルは、ガラスに比べ、密度が小さく、割れにくい。そのため、表示装置を少しでも軽量化したい用途、または、表示装置に衝撃が加わりやすい用途では、カバー部材５０がアクリルからなる場合、カバー部材５０がガラスからなる場合に比べ、有利である。

次に、本第２変形例の表示装置の場合、すなわちアクリルからなるカバー部材５０が偏光板６０を挟んで表示パネル１０ａと反対側に位置する場合の、カバー部材５０の形状の好適な範囲について説明する。ここでは、カバー部材５０の厚さａ５０が異なる複数の場合について、上記式（１１）〜上記式（１３）を用いて歪み量ｈなどを計算した。

また、カバー部材５０の厚さａ５０が異なる複数の場合について、複数の表示装置を作製し、作製した表示装置を用いて、斑が観察されるか否かの評価を行った。具体的には、４９Ｎ（５ｋｇｆ）の重力Ｍｇに相当する力Ｍｇで表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに、表示パネル１０ａに外周斑が観察されるか否かの評価を行った。また、４９Ｎ（５ｋｇｆ）の重力Ｍｇに相当する力Ｍｇで表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から押されたときに、表示パネル１０ａに周辺斑が観察されるか否かの評価を行った。なお、実施の形態と同様に、外周斑とは、表示パネル１０ａのうち、４点支持されている部分、すなわち、支持部材８５で支持されている部分、で発生する斑を意味する。また、周辺斑とは、押された部分の周辺で発生する斑を意味する。

本第２変形例では、基板２１の厚さを厚さａ２１（図１６参照）とし、基板３１の厚さを厚さａ３１（図１６参照）とし、カバー部材５０の厚さを厚さａ５０（図１６参照）とした。また、基板２１および基板３１の材料であるガラスのヤング率をヤング率Ｅｇとし、カバー部材５０の材料であるアクリルのヤング率をヤング率Ｅａとした。そして、基板２１、基板３１およびカバー部材５０からなる積層体の厚さを、厚さａ２１、厚さａ３１および厚さａ５０の合計とし、積層体のヤング率Ｅを、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々のヤング率に、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々の厚さの比率に対応した比率を乗じて得た値を合算して得られたものとした。なお、基板２１、基板３１およびカバー部材５０と比較して、液晶層６、接着層５１、ならびに、偏光板６０および７０は、ヤング率、および、厚さが相対的に低いため、これらの寄与を無視した近似を行った。

カバー部材５０が設けられていない場合を、比較例２とし、カバー部材５０が設けられている場合を、実施例７〜１２とした。実施例７〜１２の各々の場合におけるカバー部材５０の厚さを、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、１ｍｍ、１．２５ｍｍおよび１．５ｍｍのそれぞれとした。これらの比較例２、および、実施例７〜１２における評価結果を、表２に示す。表２では、斑が観察された場合を、「×」と表記し、斑が観察されたが、比較例２に比べて改善された場合を、「○」と表記し、斑が観察されなかった場合を、「◎」と表記している。なお、比較例２は、実施の形態における比較例１と同一の比較例である。

表２に示すように、比較例２では、外周斑および周辺斑のいずれも観察された。一方、実施例７では、外周斑および周辺斑のいずれも、比較例２に比べて観察されにくくなって改善された。また、実施例８では、外周斑は、比較例２に比べて観察されにくくなって改善され、周辺斑は、観察されなかった。さらに、実施例９〜１２では、外周斑および周辺斑のいずれも観察されなかった。

したがって、好適には、カバー部材５０の厚さａ５０が、０．５ｍｍ以上であり、上記式（１１）により求められる歪み量ｈ（ｍｍ）が、１０．５ｍｍ以下である。すなわち、基板２１および基板３１の各々がガラスからなり、カバー部材５０がアクリルからなり、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々の厚さの合計を厚さａ（ｍｍ）とし、延在部９２と延在部９４との間の距離をｂ（ｍｍ）とし、延在部９１と延在部９３との間の距離をＬ（ｍｍ）とする。このようにしたとき、上記式（１１）により求められる歪み量ｈ（ｍｍ）が、１０．５ｍｍ以下である。すなわち、（ＭｇＬ^３）／（４ａ^３ｂＥ）≦１０．５が成り立つ。

このような場合には、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、少なくとも周辺斑が観察されなくなり、表示装置に表示される画像の視認性を向上させることができる。

言い換えれば、好適には、上記式（１２）により求められる指数ｍ（ｍｍＮ^−１）が、０．２１ｍｍＮ^−１以下である。すなわち、基板２１および基板３１の各々がガラスからなり、カバー部材５０がアクリルからなり、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々の厚さの合計を厚さａ（ｍｍ）とし、延在部９２と延在部９４との間の距離を距離ｂ（ｍｍ）とし、延在部９１と延在部９３との間の距離を距離Ｌ（ｍｍ）とする。そして、積層体のヤング率をヤング率Ｅ（ＭＰａ）としたとき、上記式（１２）により求められる指数ｍ（ｍｍＮ^−１）が、０．２１ｍｍＮ^−１以下である。すなわち、Ｌ^３／（４ａ^３ｂＥ）≦０．２１が成り立つ。

このような場合には、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、上記式（１１）により求められる歪み量ｈ（ｍｍ）が、１０．５ｍｍ以下である。そのため、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、少なくとも周辺斑が観察されなくなり、表示装置に表示される画像の視認性を向上させることができる。

さらに言い換えれば、好適には、上記式（１３）により求められる形状指数ｆ（ｍｍ^−１）が、１００００ｍｍ^−１以下である。すなわち、基板２１および基板３１の各々がガラスからなり、カバー部材５０がアクリルからなり、基板２１、基板３１およびカバー部材５０の各々の厚さの合計を厚さａ（ｍｍ）とし、延在部９２と延在部９４との間の距離をｂ（ｍｍ）とし、延在部９１と延在部９３との間の距離を距離Ｌ（ｍｍ）とする。このようにしたとき、上記式（１３）により求められる形状指数ｆ（ｍｍ^−１）が、１００００ｍｍ^−１以下である。すなわち、Ｌ^３／（４ａ^３ｂ）≦１００００が成り立つ。

このような場合には、ガラスのヤング率Ｅｇが７２０００ＭＰａであり、アクリルのヤング率Ｅａが３１００ＭＰａであるときに、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、上記式（１１）により求められる歪み量ｈ（ｍｍ）が、１０．５ｍｍ以下である。そのため、表示パネル１０ａが上面ＴＳ１側から４９Ｎの力で押された場合でも、少なくとも周辺斑が観察されなくなり、表示装置に表示される画像の視認性を向上させることができる。

＜自己容量方式のタッチ検出機能＞
実施の形態ならびにその第１変形例および第２変形例では、タッチパネルとして、駆動電極と検出電極とが設けられた、相互容量方式のタッチパネルを適用した例について説明した。しかし、タッチパネルとして、検出電極のみが設けられた、自己容量方式のタッチパネルを適用することもできる。

本願明細書では、検出電極ＴＤＬは、指による容量により生じる静電容量変化を検出する電極を意味するものの、相互容量方式と自己容量方式とでは、検出電極ＴＤＬの働きが異なる。そのため、以下では、自己容量方式において、電荷が与えられた後に検出する検出電極ＴＤＬを、検出電極ＴＤＬｂと称する。一方、図７に示すように、相互容量方式において、検出のみを行う検出電極ＴＤＬを、検出電極ＴＤＬａと称する。

図１７および図１８は、自己容量方式における検出電極の電気的な接続状態を表す説明図である。

自己容量方式におけるタッチパネルでは、図１７に示すように、静電容量Ｃｘを有する検出電極ＴＤＬとしての検出電極ＴＤＬｂが、静電容量Ｃｒ１を有する検出回路ＳＣ１から切り離され、電源Ｖｄｄと電気的に接続された時に、静電容量Ｃｘを有する検出電極ＴＤＬｂに電荷量Ｑ１が蓄積される。次に、図１８に示すように、静電容量Ｃｘを有する検出電極ＴＤＬｂが電源Ｖｄｄから切り離され、静電容量Ｃｒ１を有する検出回路ＳＣ１と電気的に接続された時に、検出回路ＳＣ１に流れ出る電荷量Ｑ２を検出する。

ここで、検出電極ＴＤＬｂに指が接触または近接した場合、指による容量により、検出電極ＴＤＬｂの静電容量Ｃｘが変化し、検出電極ＴＤＬｂが検出回路ＳＣ１と接続された時に、検出回路ＳＣ１に流れ出る電荷量Ｑ２も変化する。したがって、流れ出る電荷量Ｑ２を検出回路ＳＣ１により測定して検出電極ＴＤＬｂの静電容量Ｃｘの変化を検出することにより、検出電極ＴＤＬｂに指が接触または近接したか否かを判定することができる。

あるいは、表示装置は、Ｘ軸方向（図４参照）にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向と交差、好適には直交するＹ軸方向（図４参照）に間隔を空けて配列された複数の検出電極ＴＤＬｂと、Ｙ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向に間隔を空けて配列された複数の検出電極ＴＤＬｂとを有してもよい。このような場合、各方向に延在する複数の検出電極ＴＤＬｂの静電容量Ｃｘの変化を検出することにより、入力位置を二次元的に検出することができる。

または、表示装置は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列された複数の検出電極ＴＤＬｂを有してもよい。このような場合、マトリクス状に配列された複数の検出電極ＴＤＬｂの静電容量Ｃｘの変化を検出することにより、入力位置を二次元的に検出することができる。

このような自己容量方式におけるタッチパネルを備えた表示装置も、実施の形態ならびにその第１変形例および第２変形例と同様に、表示パネル１０ａの画像が表示される上面ＴＳ１と反対側の下面ＢＳ１を覆うカバー部材５０を有することができる。これにより、タッチ入力の際に、表示パネル１０ａが撓むことを防止または抑制し、表示装置に表示される画像において、外周斑または周辺斑が発生することを、防止または抑制することができる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

また、前記実施の形態においては、開示例として液晶表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、有機ＥＬ表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることはいうまでもない。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、表示装置に適用して有効である。

１ 表示装置
２ アレイ基板
３ 対向基板
６ 液晶層
１０ タッチ検出機能付き表示デバイス
１０ａ 表示パネル
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
１９ ＣＯＧ
２０ 液晶表示デバイス（表示デバイス）
２１、３１ 基板
２２ 画素電極
２４ 絶縁膜
３０ タッチ検出デバイス
３２ カラーフィルタ
３２Ｂ、３２Ｇ、３２Ｒ 色領域
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
５０ カバー部材
５１ 接着層
６０、７０ 偏光板
６１、７１ 偏光層
７２ 接着層
８１ バックライトユニット
８２ バックライトフレーム
８３ 底部
８４ 枠部
８５ 支持部材
８６ 反射板
８７ 導光板
８８ ＬＥＤユニット
８８ａ 支持部材
８８ｂ ＬＥＤ
９０ 開口
９１〜９４ 延在部
ａ２１、ａ３１、ａ５０ 厚さ
Ａｄ 表示領域
ＢＳ１ 下面
Ｃ１ 容量素子
Ｃ２ 静電容量
Ｃａｐ 容量
ＣＯＭＬ 駆動電極
Ｃｒ１、Ｃｘ 静電容量
Ｄ 誘電体
ＤＤ 検出素子
ＤＥＴ 電圧検出器
Ｅ１ 駆動電極
Ｅ２ 検出電極
ＧＣＬ 走査線
ＬＣ 液晶素子
Ｍ 質量
Ｐｉｘ 画素
ＰＭ１ 板部材
Ｑ１、Ｑ２ 電荷量
Ｓ 交流信号源
ＳＣ１ 検出回路
Ｓｃａｎ スキャン方向
Ｓｇ 交流矩形波
ＳＧＬ 信号線
ＳＰｉｘ 副画素
Ｔ 端子部
ＴＤＬ、ＴＤＬａ、ＴＤＬｂ 検出電極
Ｔｒ ＴＦＴ素子
ＴＳ１ 上面
Ｖｃｏｍ 駆動信号
Ｖｄｄ 電源
Ｖｄｅｔ 検出信号
Ｖｄｉｓｐ 映像信号
Ｖｏｕｔ 信号出力
Ｖｐｉｘ 画素信号
Ｖｓｃａｎ 走査信号
Ｖｓｉｇ 画像信号
ＷＧ１ 重り

Claims (14)

1. 第１面、および、前記第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面に画像を表示する表示パネルと、
   前記表示パネルの前記第２面を覆う第１部材と、
   を有し、
   前記表示パネルは、前記第１面に近接した物体を検出する検出素子を含み、
   前記第１部材は、前記第２面に、接着層を介して接着されている、表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置において、
   前記表示パネルは、前記表示パネルの前記第１面側に設けられた第１偏光板を含み、
   前記第１偏光板は、露出している、表示装置。
3. 請求項１記載の表示装置において、
   前記表示パネルは、前記表示パネルの前記第２面側に設けられた第２偏光板を含み、
   前記第１部材は、前記第２偏光板に、前記接着層を介して接着されている、表示装置。
4. 請求項１記載の表示装置において、
   前記第１部材を挟んで前記表示パネルと反対側に設けられた第３偏光板を有する、表示装置。
5. 請求項１記載の表示装置において、
   前記第１部材を挟んで前記表示パネルと反対側に設けられた第２部材を有し、
   前記第２部材は、前記第１部材を介して前記表示パネルの外周部を支持する、表示装置。
6. 請求項５記載の表示装置において、
   前記表示パネルは、液晶表示パネルであり、
   前記表示装置は、さらに、前記第２部材を挟んで前記第１部材と反対側に設けられたバックライトを有し、
   前記バックライトは、前記第２部材を支持する、表示装置。
7. 請求項１記載の表示装置において、
   前記表示パネルは、第１基板および第２基板を含み、
   前記第１部材は、前記第１基板のヤング率以上、または、前記第２基板のヤング率以上のヤング率を有する材料からなる、表示装置。
8. 請求項１記載の表示装置において、
   前記第１部材は、ガラスからなる、表示装置。
9. 請求項１記載の表示装置において、
   前記第１部材は、プラスチックからなる、表示装置。
10. 請求項１記載の表示装置において、
    前記接着層は、樹脂フィルムからなる、表示装置。
11. 請求項５記載の表示装置において、
    前記第２部材は、平面視において四角枠形状を有する枠部材である、表示装置。
12. 請求項３記載の表示装置において、
    前記第１部材の前記第２偏光板側の第３面のうち、平面視において前記第２偏光板と重なる部分は、全面にわたって、前記第２偏光板に接着されている、表示装置。
13. 請求項５記載の表示装置において、
    前記第２部材は、
    平面視において第１方向に延在する第１延在部と、
    平面視において前記第１方向と交差する第２方向に延在する第２延在部と、
    平面視において前記第１方向に延在する第３延在部と、
    平面視において前記第２方向に延在する第４延在部と、
    を含み、
    前記第３延在部は、平面視において前記表示パネルの中央部を挟んで前記第１延在部と対向し、
    前記第４延在部は、平面視において前記表示パネルの前記中央部を挟んで前記第２延在部と対向し、
    前記第１延在部、前記第２延在部、前記第３延在部および前記第４延在部の各々は、前記第１部材を介して前記表示パネルの外周部を支持する、表示装置。
14. 請求項１３記載の表示装置において、
    前記表示パネルは、第３基板および第４基板を含み、
    前記第３基板、前記第４基板および前記第１部材の各々は、ガラスからなり、
    前記第３基板、前記第４基板および前記第１部材の各々の厚さの合計をａ（ｍｍ）とし、
    前記第２延在部と前記第４延在部との間の距離をｂ（ｍｍ）とし、
    前記第１延在部と前記第３延在部との間の距離をＬ（ｍｍ）としたとき、
    Ｌ^３／（４ａ^３ｂ）≦１００００が成り立つ、表示装置。

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