KR20160022780A - 표시 장치 및 입력 장치 - Google Patents

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Abstract

입력 장치를 구비한 표시 장치에 있어서, 입력 장치에 의해 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 어려워지도록 한다. 표시 장치(1)는 기판(21)과, 기판(21)과 대향하는 기판(31)과, 기판(21) 또는 기판(31)에 설치된 루팅 배선 WRT와, 기판(31)의 상면 상에 설치된 절연체부 IPd를 갖는다. 루팅 배선 WRT는, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에 배치되고, 절연체부 IPd는, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 배치되어 있다. 절연체부 IPd의 측방에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부, 또는, 공간 SPs1이 형성되어 있다. 절연체부, 또는, 공간 SPs1은, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRT와 겹치도록 배치되어 있다.

Description

표시 장치 및 입력 장치{DISPLAY DEVICE AND INPUT DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 정전 용량 방식의 입력 장치를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 표시 장치의 표시면측에, 터치 패널 또는 터치 센서라고 불리는 입력 장치를 설치하고, 터치 패널에 손가락이나 터치펜 등의 입력구 등을 접촉시켜 입력 동작을 행한 때에, 입력 위치를 검출하여 출력하는 기술이 있다. 이와 같은 터치 패널을 갖는 표시 장치는, 키보드, 마우스, 또는 키패드 등의 입력 장치를 필요로 하지 않기 때문에, 컴퓨터 외에, 휴대 전화 등의 휴대 정보 단말기 등에서, 널리 사용되고 있다.
터치 패널에 손가락 등이 접촉한 접촉 위치를 검출하는 검출 방식의 하나로서, 정전 용량 방식이 있다. 정전 용량 방식을 사용한 터치 패널에서는, 터치 패널의 면 내에, 유전층을 사이에 두고 대향 배치된 한 쌍의 전극, 즉 구동 전극 및 검출 전극을 포함하는 복수의 용량 소자가 설치되어 있다. 그리고, 손가락이나 터치펜 등의 입력구를 용량 소자에 접촉시켜 입력 동작을 행한 때에, 용량 소자의 정전 용량이 변화되는 것을 이용하여, 입력 위치를 검출한다.
이와 같은 표시 장치는, 표시 영역과, 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역을 갖고 있고, 표시 영역 내에, 입력 위치를 검출하기 위한 구동 전극 및 검출 전극이 배치되어 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2013-16141호 공보(특허문헌 1)에는, 활성 영역 및 활성 영역의 주연부에 위치하는 비활성 영역으로 구분되는 박막 기판과, 박막 기판의 활성 영역에 형성된 센싱 패턴을 갖는 터치 스크린 패널이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2013-16141호 공보
이와 같은 표시 장치에서는, 주변 영역 내에, 구동 전극과 전기적으로 접속된 루팅 배선을 포함하는 구동 전극 드라이버, 또는, 검출 전극과 전기적으로 접속된 루팅 배선이 배치되어 있다. 또한, 표시 영역 내에서는, 대향 기판에 포함되는 기판의 상면 상에는 예를 들어 편광판 또는 수지 등을 포함하는 유전체가 설치되어 있다.
그런데, 주변 영역 내에서도, 표시 영역 내와 마찬가지로, 대향 기판에 포함되는 기판의 상면 상에, 예를 들어 편광판 또는 수지 등을 포함하는 유전체가 설치되어 있는 경우, 주변 영역에서, 표시 장치에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 주변 영역 내에 배치된 루팅 배선과, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 커진다. 따라서, 주변 영역에서, 표시 장치에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 쉽고, 루팅 배선을 통하여 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 쉬워, 노이즈의 강도에 대한 신호의 강도의 비가 작아져, 입력 장치의 검출 성능을 향상시킬 수 없다.
본 발명은 상술한 바와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 입력 장치를 구비한 표시 장치에 있어서, 주변 영역에서, 표시 장치에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 입력 장치에 의해 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 어려운 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면, 다음과 같다.
본 발명의 일 형태로서의 표시 장치는, 제1 기판과, 제1 기판과 대향하는 제2 기판과, 제1 기판에 설치된 복수의 화소와, 제1 기판 또는 제2 기판에 설치된 제1 배선과, 제2 기판의 제1 주면 상에 설치된 제1 절연체부와, 제1 절연체부의 측방에 설치된 제2 절연체부 또는 공간을 갖는다. 제2 절연체부는, 제1 절연체부의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는다. 복수의 화소는, 평면에서 볼 때, 제2 기판의 제1 주면의 제1 영역 내에 배치되고, 제1 배선은, 평면에서 볼 때, 제2 기판의 제1 주면의 영역이며, 제1 영역보다도 제2 기판의 외주측에 위치하는 영역인 제2 영역 내에 배치되고, 제1 절연체부는, 평면에서 볼 때, 제1 영역과 겹치도록 배치되어 있다. 제2 절연체부 또는 공간은, 평면에서 볼 때, 제2 영역 내에서, 제1 배선과 겹치도록 배치되어 있다. 제1 배선을 통하여 신호가 검출됨으로써 입력 위치가 검출된다.
도 1은 제1 실시 형태의 표시 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도.
도 2는 터치 검출 디바이스에 손가락이 접촉 또는 근접한 상태를 도시하는 설명도.
도 3은 터치 검출 디바이스에 손가락이 접촉 또는 근접한 상태의 등가 회로의 예를 도시하는 설명도.
도 4는 구동 신호 및 검출 신호의 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 제1 실시 형태의 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 도시하는 평면도.
도 6은 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 단면도.
도 7은 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 회로도.
도 8은 제1 실시 형태의 표시 장치의 구동 전극 및 검출 전극의 일 구성예를 도시하는 사시도.
도 9는 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도.
도 10은 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도.
도 11은 비교예 1의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 단면도.
도 12는 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 백라이트 프레임에 의한 지지 구조를 도시하는 단면도.
도 13은 백라이트 유닛 및 백라이트 프레임의 구조를 도시하는 분해 사시도.
도 14는 편광판의 일 구성예를 도시하는 단면도.
도 15는 편광판의 다른 구성예를 도시하는 단면도.
도 16은 편광판의 다른 구성예를 도시하는 단면도.
도 17은 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도.
도 18은 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도.
도 19는 보호막에 대한 편광판의 밀착력의 크기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 20은 보호막에 대한 편광판의 밀착력의 크기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 21은 보호막에 대한 편광판의 밀착력의 크기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 22는 제2 실시 형태의 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 도시하는 평면도.
도 23은 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 단면도.
도 24는 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 회로도.
도 25는 비교예 2의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 단면도.
도 26은 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도.
도 27은 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도.
이하에, 본 발명의 각 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.
또한, 개시는 어디까지나 일례에 지나지 않고, 당업자에 있어서, 발명의 주지를 유지해도 적절히 변경에 대해 용이하게 상도할 수 있는 것에 대해서는 당연히 본 발명의 범위에 함유되는 것이다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해, 실시 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대해 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다.
또한 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출된 도면에 관해 전술한 것과 동일한 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.
또한, 실시 형태에서 이용하는 도면에 있어서는, 단면도여도 도면을 보기 쉽게 하기 위해 해칭을 생략하는 경우도 있다. 또한, 평면도여도 도면을 보기 쉽게 하기 위해 해칭을 긋는 경우도 있다.
또한, 이하의 실시 형태에 있어서, A∼B로서 범위를 나타내는 경우에는, 특별히 명시한 경우를 제외하고, A 이상 B 이하를 나타내는 것으로 한다.
(제1 실시 형태)
먼저, 제1 실시 형태로서, 입력 장치로서의 터치 패널을 구비한 표시 장치를, 인셀 타입의 터치 검출 기능을 구비한 액정 표시 장치에 적용한 예에 대해 설명한다. 또한, 본원 명세서에서, 입력 장치라 함은, 적어도 전극에 대해 근접 또는 접촉하는 물체의 용량에 따라 변화되는 정전 용량을 검출하는 입력 장치이다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 액정 표시 장치라 함은, 표시 장치를 형성하는 어레이 기판 및 대향 기판 중 어느 한쪽에 터치 검출용의 검출 전극이 설치된 액정 표시 장치이다. 또한, 본 제1 실시 형태에 있어서는, 구동 전극이, 표시 장치의 구동 전극으로서 동작하고, 또한 입력 장치의 구동 전극으로서 동작하도록 설치되어 있다고 하는 특징을 갖는 인셀 타입의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치에 대해 설명한다.
<전체 구성>
먼저, 도 1을 참조하여, 제1 실시 형태의 표시 장치의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태의 표시 장치의 일 구성예를 도시하는 블록도이다.
표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)와, 제어부(11)와, 게이트 드라이버(12)와, 소스 드라이버(13)와, 구동 전극 드라이버(14)와, 터치 검출부(40)를 구비하고 있다.
터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 표시 디바이스(20)와, 터치 검출 디바이스(30)를 갖는다. 표시 디바이스(20)는, 본 제1 실시 형태에서는, 표시 소자로서 액정 표시 소자를 사용한 표시 디바이스로 한다. 따라서, 이하에서는, 표시 디바이스(20)를 액정 표시 디바이스(20)라고 칭하는 경우가 있다. 터치 검출 디바이스(30)는 정전 용량 방식의 터치 검출 디바이스, 즉 정전 용량형의 터치 검출 디바이스이다. 그로 인해, 표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 갖는 입력 장치를 구비한 표시 장치이다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 액정 표시 디바이스(20)와, 터치 검출 디바이스(30)를 일체화한 표시 디바이스이며, 터치 검출 기능을 내장한 표시 디바이스, 즉 인셀 타입의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스이다.
또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 표시 디바이스(20) 상에 터치 검출 디바이스(30)를 장착한 표시 디바이스이어도 된다. 또한, 표시 디바이스(20)는 액정 표시 소자를 사용한 표시 디바이스 대신에, 예를 들어, 유기 EL(Electroluminescence) 표시 디바이스이어도 된다.
표시 디바이스(20)는 게이트 드라이버(12)로부터 공급되는 주사 신호 Vscan에 따라서, 표시 영역에 있어서, 1 수평 라인씩 순차 주사를 행함으로써 표시를 행한다. 터치 검출 디바이스(30)는 후술하는 바와 같이, 정전 용량형 터치 검출의 원리에 기초하여 동작하고, 검출 신호 Vdet를 출력한다.
제어부(11)는 외부로부터 공급된 영상 신호 Vdisp에 기초하여, 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13), 구동 전극 드라이버(14) 및 터치 검출부(40)에 대해 각각 제어 신호를 공급하고, 이들이 서로 동기하여 동작하도록 제어하는 회로이다.
게이트 드라이버(12)는 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 표시 구동의 대상으로 되는 1 수평 라인을 순차 선택하는 기능을 갖고 있다.
소스 드라이버(13)는 제어부(11)로부터 공급되는 화상 신호 Vsig의 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)에 포함된 부화소 SPix(후술하는 도 7 참조)에, 화소 신호 Vpix를 공급하는 회로이다.
구동 전극 드라이버(14)는 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)에 포함된 구동 전극 COML(후술하는 도 5 또는 도 6 참조)에, 구동 신호 Vcom을 공급하는 회로이다.
터치 검출부(40)는 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호와, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 터치 검출 디바이스(30)로부터 공급된 검출 신호 Vdet에 기초하여, 터치 검출 디바이스(30)에 대한 손가락이나 터치펜 등의 입력구의 터치, 즉 후술하는 접촉 또는 근접의 상태의 유무를 검출하는 회로이다. 그리고, 터치 검출부(40)는 터치가 있는 경우에 있어서 터치 검출 영역에 있어서의 그 좌표, 즉 입력 위치 등을 구하는 회로이다. 터치 검출부(40)는 터치 검출 신호 증폭부(42)와, A/D(Analog/Digital) 변환부(43)와, 신호 처리부(44)와, 좌표 추출부(45)와, 검출 타이밍 제어부(46)를 구비하고 있다.
터치 검출 신호 증폭부(42)는 터치 검출 디바이스(30)로부터 공급되는 검출 신호 Vdet를 증폭한다. 터치 검출 신호 증폭부(42)는 검출 신호 Vdet에 포함되는 높은 주파수 성분, 즉 노이즈 성분을 제거하고, 터치 성분을 취출하여 각각 출력하는 저역 통과 아날로그 필터를 구비하고 있어도 된다.
<정전 용량형 터치 검출의 원리>
이어서, 도 1∼도 4를 참조하여, 본 제1 실시 형태의 표시 장치(1)에 있어서의 터치 검출의 원리에 대해 설명한다. 도 2는, 터치 검출 디바이스에 손가락이 접촉 또는 근접한 상태를 도시하는 설명도이다. 도 3은, 터치 검출 디바이스에 손가락이 접촉 또는 근접한 상태의 등가 회로의 예를 도시하는 설명도이다. 도 4는, 구동 신호 및 검출 신호의 파형의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 정전 용량형 터치 검출에 있어서는, 터치 패널 또는 터치 센서라고 불리는 입력 장치는, 유전체 D를 사이에 두고 서로 대향 배치된 구동 전극 E1 및 검출 전극 E2를 갖는다. 이들 구동 전극 E1 및 검출 전극 E2에 의해 용량 소자 C1이 형성되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 용량 소자 C1의 일단부는, 구동 신호원인 교류 신호원 S에 접속되고, 용량 소자 C1의 타단부는, 터치 검출부인 전압 검출기 DET에 접속된다. 전압 검출기 DET는, 예를 들어 도 1에 도시하는 터치 검출 신호 증폭부(42)에 포함되는 적분 회로를 포함한다.
교류 신호원 S로부터 용량 소자 C1의 일단부, 즉 구동 전극 E1에, 예를 들어 수㎑∼수백㎑ 정도의 주파수를 갖는 교류 구형파 Sg가 인가되면, 용량 소자 C1의 타단부, 즉 검출 전극 E2측에 접속된 전압 검출기 DET를 통해, 출력 파형인 검출 신호 Vdet가 발생한다. 또한, 이 교류 구형파 Sg는, 예를 들어 도 4에 도시하는 구동 신호 Vcom에 상당하는 것이다.
손가락이 접촉 및 근접하고 있지 않은 상태, 즉 비접촉 상태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 용량 소자 C1에 대한 충방전에 수반하여, 용량 소자 C1의 용량값에 따른 전류 I1이 흐른다. 전압 검출기 DET는, 교류 구형파 Sg에 따른 전류 I1의 변동을, 전압의 변동으로 변환한다. 이 전압의 변동은, 도 4에 있어서, 실선의 파형 V0으로 나타내져 있다.
한편, 손가락이 접촉 또는 근접한 상태, 즉 접촉 상태에서는, 손가락에 의해 형성되는 정전 용량 C2의 영향을 받아, 구동 전극 E1 및 검출 전극 E2에 의해 형성되는 용량 소자 C1의 용량값이 작아진다. 그로 인해, 도 3에 도시하는 용량 소자 C1에 흐르는 전류 I1이 변동된다. 전압 검출기 DET는, 교류 구형파 Sg에 따른 전류 I1의 변동을 전압의 변동으로 변환한다. 이 전압의 변동은, 도 4에 있어서, 파선의 파형 V1로 나타내져 있다. 이 경우, 파형 V1은, 상술한 파형 V0에 비해 진폭이 작아진다. 이에 의해, 파형 V0과 파형 V1과의 전압 차분의 절댓값 |ΔV|는, 손가락 등의 외부로부터 근접하는 물체의 영향에 따라 변화되게 된다. 또한, 전압 검출기 DET는, 파형 V0과 파형 V1과의 전압 차분의 절댓값 |ΔV|를 고정밀도로 검출하기 위해, 회로 내의 스위칭에 의해, 교류 구형파 Sg의 주파수에 맞추어, 콘덴서의 충방전을 리셋하는 기간 Reset을 설정한 동작으로 하는 것이 바람직하다.
도 1에 도시하는 예에서는, 터치 검출 디바이스(30)는 구동 전극 드라이버(14)로부터 공급되는 구동 신호 Vcom에 따라서, 1개 또는 복수의 구동 전극 COML(후술하는 도 5 또는 도 6 참조)에 대응한 1개의 검출 블록마다 터치 검출을 행한다. 즉, 터치 검출 디바이스(30)는 1개 또는 복수의 구동 전극 COML의 각각에 대응한 1개의 검출 블록마다, 도 3에 도시하는 전압 검출기 DET를 통해, 검출 신호 Vdet를 출력하고, 출력한 검출 신호 Vdet를, 터치 검출부(40)의 터치 검출 신호 증폭부(42)에 공급한다.
A/D 변환부(43)는 구동 신호 Vcom에 동기한 타이밍에서, 터치 검출 신호 증폭부(42)로부터 출력되는 아날로그 신호를 각각 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 회로이다.
신호 처리부(44)는 A/D 변환부(43)의 출력 신호에 포함되는, 구동 신호 Vcom을 샘플링한 주파수 이외의 주파수 성분, 즉 노이즈 성분을 저감시키는 디지털 필터를 구비하고 있다. 신호 처리부(44)는 A/D 변환부(43)의 출력 신호에 기초하여, 터치 검출 디바이스(30)에 대한 터치의 유무를 검출하는 논리 회로이다. 신호 처리부(44)는 손가락에 의한 차분의 전압만을 취출하는 처리를 행한다. 이 손가락에 의한 차분의 전압은, 상술한 파형 V0과 파형 V1과의 차분의 절댓값 |ΔV|이다. 신호 처리부(44)는 1개의 검출 블록당 절댓값 |ΔV|를 평균화하는 연산을 행하여, 절댓값 |ΔV|의 평균값을 구해도 된다. 이에 의해, 신호 처리부(44)는 노이즈에 의한 영향을 저감시킬 수 있다. 신호 처리부(44)는 검출한 손가락에 의한 차분의 전압을 소정의 역치 전압과 비교하고, 이 역치 전압 이상이면, 외부로부터 근접하는 외부 근접 물체의 접촉 상태라고 판단하고, 역치 전압 미만이면 외부 근접 물체의 비접촉 상태라고 판단한다. 이와 같이 하여, 터치 검출부(40)에 의한 터치 검출이 행해진다.
좌표 추출부(45)는 신호 처리부(44)에 있어서 터치가 검출된 때에, 터치가 검출된 위치의 좌표, 즉 터치 패널에 있어서의 입력 위치를 구하는 논리 회로이다. 검출 타이밍 제어부(46)는 A/D 변환부(43)와, 신호 처리부(44)와, 좌표 추출부(45)가 동기하여 동작하도록 제어한다. 좌표 추출부(45)는 터치 패널 좌표를 신호 출력 Vout로서 출력한다.
<모듈>
도 5는, 제1 실시 형태의 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 도시하는 평면도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 기판(21)과, 기판(31)과, 복수의 구동 전극 COML과, 복수의 검출 전극 TDL을 갖는다. 기판(31)은 한쪽 주면으로서의 상면과, 다른 쪽 주면으로서의 하면을 갖는다. 여기서, 기판(31)의 상면 내 또는 기판(31)의 하면 내에서, 서로 교차, 바람직하게는 직교하는 2개의 방향을, X축 방향 및 Y축 방향이라고 한다. 이때, 복수의 구동 전극 COML은, 평면에서 볼 때, Y축 방향으로 각각 연장되고, 또한 X축 방향으로 배열되어 있다. 또한, 복수의 검출 전극 TDL은, 평면에서 볼 때, X축 방향으로 각각 연장되고, 또한 Y축 방향으로 배열되어 있다.
도 7을 이용하여 후술하는 바와 같이, 복수의 구동 전극 COML의 각각은, 평면에서 볼 때, Y축 방향으로 배열된 복수의 부화소 SPix와 겹치도록 설치되어 있다. 즉, 1개의 구동 전극 COML은, 복수의 부화소 SPix에 대해 공통의 전극으로서 설치되어 있다.
또한, 본원 명세서에서, 「평면에서 볼 때」라 함은, 기판(31) 또는 기판(21)의 주면으로서의 상면에 수직인 방향으로부터 본 경우를 의미한다.
도 5에 도시하는 예에서는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 평면에서 볼 때, X축 방향으로 각각 연장되고, 또한 서로 대향하는 2개의 변과, Y축 방향으로 각각 연장되고, 또한 서로 대향하는 2개의 변을 구비하고, 직사각형 형상을 갖는다. Y축 방향에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 일방 측에는 단자부 TM이 설치되어 있다. 단자부 TM과 복수의 검출 전극 TDL의 각각과의 사이는 각각 루팅 배선 WRT에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 단자부 TM은, 배선 기판 WS와 전기적으로 접속되어 있고, 배선 기판 WS는, 이 모듈의 외부에 실장된 터치 검출부(40)(도 1 참조)와 접속되어 있다. 따라서, 검출 전극 TDL은, 루팅 배선 WRT, 단자부 TM 및 배선 기판 WS를 통해, 터치 검출부(40)와 접속되어 있다.
터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 COG(19)를 갖는다. COG(19)는, 기판(21)에 실장된 칩이며, 도 1에 도시한 제어부(11), 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13) 등, 표시 동작에 필요한 각 회로를 내장한 것이다. 또한, COG(19)는, 구동 전극 드라이버(14)를 내장해도 된다. COG(19)와 복수의 구동 전극 COML의 각각과의 사이는 각각 루팅 배선 WRC에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 기판(21) 및 기판(31)으로서, 예를 들어 글래스 기판, 또는, 예를 들어 수지를 포함하는 필름 등, 각종 투명한 기판을 사용할 수 있다. 또한, 본원 명세서에서는, 투명한 기판에 있어서의 「투명」이라 함은, 가시광에 대한 투과율이 예를 들어 80％ 이상인 것을 의미한다.
<터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스>
이어서, 도 5∼도 8을 참조하여, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 구성예를 상세하게 설명한다. 도 6은, 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 단면도이다. 도 7은, 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 회로도이다. 도 8은, 제1 실시 형태의 표시 장치의 구동 전극 및 검출 전극의 일 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 6은, 도 5의 A-A선을 따른 단면도이다.
터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 어레이 기판(2)과, 대향 기판(3)과, 커버판(4)과, 액정층(6)과, 밀봉부(7)를 갖는다. 대향 기판(3)은 어레이 기판(2)의 주면으로서의 상면과, 대향 기판(3)의 주면으로서의 하면이 대향하도록 설치되어 있다. 액정층(6)은 어레이 기판(2)과 대향 기판(3) 사이에 설치되어 있다. 어레이 기판(2)의 외주부와 대향 기판(3)의 외주부 사이에는, 밀봉부(7)가 설치되어 있고, 어레이 기판(2)과 대향 기판(3) 사이의 공간은, 그 공간의 외주부가 밀봉부에 의해 밀봉되어 있다. 그리고, 외주부가 밀봉부에 의해 밀봉된 공간에는, 액정층(6)이 봉입되어 있다.
어레이 기판(2)은 기판(21)을 갖는다. 또한, 대향 기판(3)은 기판(31)을 갖는다.
기판(31)은 한쪽 주면으로서의 상면을 갖고, 기판(31)의 상면은, 표시 영역 Ad와, 표시 영역 Ad보다도 기판(31)의 외주측에 위치하는 영역인 주변 영역 As를 포함한다. 따라서, 주변 영역 As는, 기판(31)의 상면의 영역이며, 표시 영역 Ad보다도 기판(31)의 외주측에 위치하는 영역이다. 또는, 표시 영역 Ad 및 주변 영역 As는, 기판(31)의 다른 쪽 주면으로서의 하면에 포함되어도 된다.
또는, 표시 영역 Ad 및 주변 영역 As는, 기판(21)의 한쪽 주면으로서의 상면에 포함되어도 된다. 이때, 기판(21)은 한쪽 주면으로서의 상면을 갖고, 기판(21)의 상면은, 표시 영역 Ad와, 표시 영역 Ad보다도 기판(21)의 외주측에 위치하는 영역인 주변 영역 As를 갖는다. 따라서, 주변 영역 As는, 기판(21)의 상면의 영역이며, 표시 영역 Ad보다도 기판(21)의 외주측에 위치하는 영역이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 표시 영역 Ad에서, 기판(21)에는, 복수의 주사선 GCL, 복수의 신호선 SGL, 및 복수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)인 TFT 소자 Tr이 형성되어 있다. 또한, 도 6에서는, 주사선 GCL, 신호선 SGL 및 TFT 소자 Tr의 도시는 생략한다. 또한, 주사선은 게이트 배선을 의미하고, 신호선은 소스 배선을 의미한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 주사선 GCL은, 표시 영역 Ad에서, X축 방향으로 각각 연장되고, 또한 Y축 방향으로 배열되어 있다. 복수의 신호선 SGL은, 표시 영역 Ad에서, Y축 방향으로 각각 연장되고, 또한 X축 방향으로 배열되어 있다. 따라서, 복수의 신호선 SGL의 각각은, 평면에서 볼 때, 복수의 주사선 GCL과 교차한다. 이와 같이, 평면에서 볼 때, 서로 교차하는 복수의 주사선 GCL과 복수의 신호선 SGL의 교점에, 부화소 SPix가 배치되고, 복수의 상이한 색의 부화소 SPix에 의해 1개의 화소 Pix가 형성된다. 즉, 복수의 부화소 SPix는, 기판(21)에 설치되고, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad 내에 배치되어 있고, X축 방향 및 Y축 방향으로 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
평면에서 볼 때, 복수의 주사선 GCL의 각각과 복수의 신호선 SGL의 각각이 교차하는 교차부에는, TFT 소자 Tr이 형성되어 있다. 따라서, 표시 영역 Ad에서, 기판(21) 상에는 복수의 TFT 소자 Tr이 형성되어 있고, 이들 복수의 TFT 소자 Tr은, X축 방향 및 Y축 방향으로 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 즉, 복수의 부화소 SPix의 각각에는, TFT 소자 Tr이 설치되어 있다. 또한, 복수의 부화소 SPix의 각각에는, TFT 소자 Tr 외에, 액정 소자 LC가 설치되어 있다.
TFT 소자 Tr은, 예를 들어 ｎ채널형의 MOS(Metal Oxide Semiconductor)로서의 박막 트랜지스터를 포함한다. TFT 소자 Tr의 게이트 전극은, 주사선 GCL에 접속되어 있다. TFT 소자 Tr의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽은, 신호선 SGL에 접속되어 있다. TFT 소자 Tr의 소스 전극 또는 드레인 전극의 다른 쪽은, 액정 소자 LC의 일단부에 접속되어 있다. 액정 소자 LC는, 예를 들어, 일단부가 TFT 소자 Tr의 소스 전극 또는 드레인 전극에 접속되고, 타단부가 구동 전극 COML에 접속되어 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(2)은 복수의 구동 전극 COML과, 루팅 배선 WRC와, 절연막(24)과, 복수의 화소 전극(22)을 갖는다. 복수의 구동 전극 COML은, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 내부에서, 기판(21)의 한쪽 주면으로서의 상면 상에 설치되어 있다. 루팅 배선 WRC는, 구동 전극 COML과 COG(19)(도 5 참조)를 전기적으로 접속하는 배선이며, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부에서, 기판(21)의 한쪽 주면으로서의 상면 상에 형성되어 있다. 복수의 구동 전극 COML의 각각의 표면, 복수의 루팅 배선 WRC의 각각의 표면을 포함하여 기판(21)의 상면 상에는 절연막(24)이 형성되어 있다. 표시 영역 Ad에서, 절연막(24) 상에는 복수의 화소 전극(22)이 형성되어 있다. 따라서, 절연막(24)은 구동 전극 COML과 화소 전극(22)을 전기적으로 절연한다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 화소 전극(22)은 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 내부에서, X축 방향 및 Y축 방향으로 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 부화소 SPix의 각각의 내부에 각각 형성되어 있다. 따라서, 복수의 화소 전극(22)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
도 6에 도시하는 예에서는, 복수의 구동 전극 COML의 각각은, 기판(21)과 화소 전극(22) 사이에 형성되어 있다. 또한, 도 7에서 모식적으로 도시한 바와 같이, 복수의 구동 전극 COML의 각각은, 평면에서 볼 때, 복수의 화소 전극(22)과 겹치도록 설치되어 있다. 그리고, 복수의 화소 전극(22)의 각각과 복수의 구동 전극 COML의 각각과의 사이에 전압이 인가되고, 복수의 부화소 SPix의 각각에 설치된 액정 소자 LC에 전계가 형성됨으로써, 표시 영역 Ad에 화상이 표시된다.
이와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)가 액정 표시 디바이스(20)를 포함하는 경우에는, 액정 소자 LC와, 복수의 화소 전극(22)과, 구동 전극 COML과, 복수의 주사선 GCL과, 복수의 신호선 SGL에 의해, 화상의 표시를 제어하는 표시 제어부가 형성된다. 표시 제어부는, 어레이 기판(2)과 대향 기판(3) 사이에 설치되어 있다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 액정 표시 장치로서의 액정 표시 디바이스(20) 대신에, 유기 EL 표시 장치 등 각종 표시 장치로서의 표시 디바이스를 포함해도 된다(제2 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다).
복수의 구동 전극 COML의 각각은, 화소 전극(22)을 사이에 두고 기판(21)과 반대측에 형성되어 있어도 된다. 또한, 도 6에 도시하는 예에서는, 구동 전극 COML과 화소 전극(22)의 배치가, 횡전계 모드로서의 FFS(Fringe Field Switching) 모드에 있어서의 배치로 되어 있다. 그러나, 구동 전극 COML과 화소 전극(22)의 배치는, 구동 전극 COML과 화소 전극(22)이 평면에서 볼 때 겹치지 않는, 횡전계 모드로서의 IPS(In Plane Switching) 모드에 있어서의 배치이어도 된다. 또는, 구동 전극 COML과 화소 전극(22)의 배치는, 종전계 모드로서의 TN(Twisted Nematic) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드에 있어서의 배치이어도 된다(제2 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다).
액정층(6)은 전계의 상태에 따라 거기를 통과하는 광을 변조하는 것이며, 예를 들어, 전술한 FFS 모드, 또는, IPS 모드 등의 횡전계 모드에 대응한 액정층이 사용된다. 즉, 액정 표시 디바이스(20)로서, FFS 모드 또는 IPS 모드 등의 횡전계 모드에 의한 액정 표시 디바이스가 사용된다. 또는, 전술한 바와 같이, TN 모드 또는 VA 모드 등의 종전계 모드에 의한 액정 표시 디바이스가 사용되어도 된다. 또한, 도 6에 도시하는 액정층(6)과 어레이 기판(2) 사이 및 액정층(6)과 대향 기판(3) 사이에는, 각각 배향막이 설치되어 있어도 된다(제2 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다).
도 7에 도시한 바와 같이, X축 방향으로 배열된 복수의 부화소 SPix, 즉 액정 표시 디바이스(20)의 동일한 행에 속하는 복수의 부화소 SPix는, 주사선 GCL에 의해 서로 접속되어 있다. 주사선 GCL은, 게이트 드라이버(12)(도 1 참조)와 접속되고, 게이트 드라이버(12)에 의해 주사 신호 Vscan(도 1 참조)이 공급된다. 또한, Y축 방향으로 배열된 복수의 부화소 SPix, 즉 액정 표시 디바이스(20)의 동일한 열에 속하는 복수의 부화소 SPix는, 신호선 SGL에 의해 서로 접속되어 있다. 신호선 SGL은, 소스 드라이버(13)(도 1 참조)와 접속되고, 소스 드라이버(13)에 의해 화소 신호 Vpix(도 1 참조)가 공급된다.
구동 전극 COML은, 구동 전극 드라이버(14)(도 5 참조)와 접속되고, 구동 전극 드라이버(14)에 의해 구동 신호 Vcom(도 1 참조)이 공급된다. 즉, 도 7에 도시하는 예에서는, 동일한 열에 속하는 복수의 부화소 SPix가 1개의 구동 전극 COML을 공유하게 되어 있다. 복수의 구동 전극 COML은, 표시 영역 Ad에서, Y축 방향으로 각각 연장되고, 또한 X축 방향으로 배열되어 있다. 전술한 바와 같이, 복수의 신호선 SGL은, 표시 영역 Ad에서, Y축 방향으로 각각 연장되고, 또한 X축 방향으로 배열되어 있으므로, 복수의 구동 전극 COML의 각각이 연장되는 방향은, 복수의 신호선 SGL의 각각이 연장되는 방향과 평행하다.
또한, 구동 전극 COML은, 평면에서 볼 때, Y축 방향으로 연장되기 때문에, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에 배치된 루팅 배선 WRC는, 도 5의 평면도에서는 도시되어 있지만, 도 6의 단면도에서는 도시되어 있지 않다.
또한, 복수의 구동 전극 COML의 각각이 연장되는 방향은 한정되지 않고, 예를 들어, 제2 실시 형태에서 후술하는 바와 같이, 복수의 구동 전극 COML의 각각이 연장되는 방향은, 복수의 주사선 GCL의 각각이 연장되는 방향과 평행한 방향이어도 된다.
도 1에 도시하는 게이트 드라이버(12)는 주사 신호 Vscan을, 도 7에 도시하는 주사선 GCL을 통해, 각 부화소 SPix의 TFT 소자 Tr의 게이트 전극에 인가함으로써, 액정 표시 디바이스(20)에 있어서 매트릭스 형상으로 형성된 부화소 SPix 중 1행, 즉 1 수평 라인을 표시 구동의 대상으로서 순차 선택한다. 도 1에 도시하는 소스 드라이버(13)는 화소 신호 Vpix를, 도 7에 도시하는 신호선 SGL을 통해, 게이트 드라이버(12)에 의해 순차 선택되는 1 수평 라인을 구성하는 복수의 부화소 SPix에 각각 공급한다. 그리고, 1 수평 라인을 구성하는 복수의 부화소 SPix에 있어서, 공급되는 화소 신호 Vpix에 따른 표시가 행해진다.
구동 전극 드라이버(14)(도 5 참조)는 구동 신호 Vcom을 인가하고, 1개 또는 복수의 구동 전극 COML에 대응한 1개의 검출 블록마다 구동 전극 COML을 구동한다.
액정 표시 디바이스(20)에 있어서는, 게이트 드라이버(12)가 주사선 GCL을 시분할적으로 순차 주사하도록 구동함으로써, 부화소 SPix가, 1 수평 라인씩 순차 선택된다. 또한, 액정 표시 디바이스(20)에 있어서는, 1 수평 라인에 속하는 부화소 SPix에 대해, 소스 드라이버(13)가 화소 신호 Vpix를 공급함으로써, 1 수평 라인씩 표시가 행해진다. 이 표시 동작을 행할 때, 구동 전극 드라이버(14)는 그 1 수평 라인에 대응한 구동 전극 COML을 포함하는 검출 블록에 대해 구동 신호 Vcom을 인가한다.
본 제1 실시 형태의 표시 장치(1)에 있어서의 구동 전극 COML은, 액정 표시 디바이스(20)의 구동 전극으로서 동작하고, 또한 터치 검출 디바이스(30)의 구동 전극으로서 동작한다.
터치 검출 디바이스(30)는 어레이 기판(2)에 설치된 복수의 구동 전극 COML과, 대향 기판(3)에 설치된 복수의 검출 전극 TDL을 갖는다. 복수의 검출 전극 TDL은, 평면에서 볼 때, 복수의 구동 전극 COML의 각각이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 각각 연장된다. 바꿔 말하면, 복수의 검출 전극 TDL은, 평면에서 볼 때 복수의 구동 전극 COML과 각각 교차하도록, 서로 간격을 두고 배열되어 있다. 그리고, 복수의 검출 전극 TDL의 각각은, 어레이 기판(2)에 포함되는 기판(21)의 상면에 수직인 방향에 있어서, 구동 전극 COML과 대향하고 있다. 복수의 검출 전극 TDL의 각각은, 터치 검출부(40)의 터치 검출 신호 증폭부(42)(도 1 참조)에 각각 접속되어 있다.
복수의 구동 전극 COML의 각각과 복수의 검출 전극 TDL의 각각과의 평면에서 볼 때의 교차부에는, 정전 용량이 발생한다. 그리고, 복수의 구동 전극 COML의 각각과 복수의 검출 전극 TDL의 각각과의 사이의 정전 용량에 따른 신호가 발생하고, 발생한 신호가 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14) 및 루팅 배선 WRT를 통하여 검출됨으로써, 입력 위치가 검출된다. 즉, 검출 전극 TDL이 형성된 기판(31)(도 6 참조)과 같은 전극 기판과, 구동 전극 COML에 의해, 입력 위치를 검출하는 검출부, 즉 입력 장치가 형성된다.
이와 같은 구성에 의해, 터치 검출 디바이스(30)에서는, 터치 검출 동작을 행할 때, 구동 전극 드라이버(14)에 의해, 스캔 방향 Scan으로 1개 또는 복수의 구동 전극 COML에 대응한 1개의 검출 블록이 순차 선택된다. 그리고, 선택된 검출 블록에 있어서, 구동 전극 COML에는, 구동 전극 COML과 검출 전극 TDL 사이의 정전 용량을 측정하기 위한 구동 신호 Vcom이 입력되고, 검출 전극 TDL로부터, 입력 위치를 검출하기 위한 검출 신호 Vdet가 출력된다. 이와 같이 터치 검출 디바이스(30)에서는, 1 검출 블록마다 터치 검출이 행해지게 되어 있다. 즉, 1개의 검출 블록은, 전술한 터치 검출의 원리에 있어서의 구동 전극 E1에 대응하고, 검출 전극 TDL은, 검출 전극 E2에 대응하고 있다.
또한, 표시 동작 시의 검출 블록의 범위와, 터치 검출 동작 시의 검출 블록의 범위는, 공통이어도 되고, 상이해도 된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 서로 교차한 복수의 구동 전극 COML과 복수의 검출 전극 TDL은, 매트릭스 형상으로 배열된 정전 용량식 터치 센서를 형성한다. 따라서, 터치 검출 디바이스(30)의 터치 검출면 전체를 주사함으로써, 손가락 등이 접촉 또는 근접한 위치를 검출하는 것이 가능하다.
또한, 터치 검출 디바이스(30)로서, 구동 전극으로서 동작하는 공통 전극과, 검출 전극이 설치된 상호 용량 방식의 터치 검출 디바이스(30)로 한정되지는 않는다. 예를 들어, 터치 검출 디바이스(30)로서, 검출 전극만이 설치된, 자기 용량 방식의 터치 검출 디바이스(30)를 적용할 수 있다. 이 자기 용량 방식에서는, 검출 전극 TDL이, 검출 회로와 분리되고, 전원과 전기적으로 접속된 때에, 검출 전극 TDL에 전하량이 축적된다. 이어서, 검출 전극 TDL이 전원으로부터 분리되고, 검출 회로와 전기적으로 접속된 때에, 검출 회로에 흘러나오는 전하량을 검출한다.
여기서, 검출 전극 TDL에 손가락이 접촉 또는 근접한 경우, 손가락에 의한 용량에 의해, 검출 전극 TDL의 정전 용량이 변화되고, 검출 전극 TDL이 검출 회로와 접속된 때에, 검출 회로에 흘러나오는 전하량이 변화된다. 따라서, 흘러나오는 전하량을 검출 회로에 의해 측정하여 검출 전극 TDL의 정전 용량의 변화를 검출함으로써, 검출 전극 TDL에 손가락이 접촉 또는 근접하였는지의 여부를 판정할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 대향 기판(3)은 기판(31)과, 컬러 필터층(32)과, 검출 전극 TDL과, 루팅 배선 WRT와, 보호막(33)을 갖는다. 기판(31)은 주면으로서의 상면과, 상면과 반대측의 주면으로서의 하면을 갖고 있다. 컬러 필터층(32)은 기판(31)의 한쪽 주면으로서의 하면에 설치되어 있다. 검출 전극 TDL은, 터치 검출 디바이스(30)의 검출 전극이며, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 내부에서, 기판(31)의 다른 쪽 주면으로서의 상면 상에 설치되어 있다. 루팅 배선 WRT는, 검출 전극 TDL과 단자부 TM(도 5 참조)을 전기적으로 접속하는 배선이며, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부에서, 기판(31)의 다른 쪽 주면으로서의 상면 상에 형성되어 있다. 보호막(33)은 기판(31)의 상면 상에, 검출 전극 TDL 및 루팅 배선 WRT를 덮도록 설치되어 있다.
검출 전극 TDL 및 루팅 배선 WRT의 재료로서, 금속을 포함하는 금속 재료를 사용해도 되고, 예를 들어 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO), 산화인듐아연(Indium Zinc Oxide; IZO) 또는 산화주석(SnO) 등의 투명 도전 재료를 사용해도 된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 검출 전극 TDL은, 복수 설치되어 있다. 복수의 검출 전극 TDL은, 표시 영역 Ad의 내부에서, 평면에서 볼 때, X축 방향으로 각각 연장되고, 또한 Y축 방향으로 배열되어 있다. 또한, 단자부 TM은, 표시 영역 Ad를 중심으로 하여 Y축 방향에 있어서의 일방 측에 위치하는 부분의 주변 영역 As에 설치되어 있다. 그로 인해, 루팅 배선 WRT는, Y축 방향으로 연장되는 연장부 EX1을 포함한다. 또한, 루팅 배선 WRT는, 연장부 EX1의 검출 전극 TDL측의 단부와, 검출 전극 TDL을 접속하는 접속부 CN1을 포함한다. 접속부 CN1은, 예를 들어 X축 방향 등, 연장부 EX1이 연장되는 Y축 방향과 교차하는 방향으로 연장된다. 접속부 CN1의 검출 전극 TDL측의 단부는, 검출 전극 TDL과 접속되고, 접속부 CN1의 단자부 TM측의 단부는, 연장부 EX1의 검출 전극 TDL측의 단부와 접속되어 있다.
평면에서 볼 때, 접속부 CN1의 길이는, 연장부 EX1의 길이보다도 짧고, 루팅 배선 WRT의 면적에 대한 접속부 CN1의 면적의 비인 면적 비율은, 루팅 배선 WRT의 면적에 대한 연장부 EX1의 면적의 비인 면적 비율보다도 작다. 또한, 연장부 EX1 및 접속부 CN1은, 주변 영역 As의 내부에서, 기판(31)의 상면 상에 설치되어 있다. 따라서, 복수의 루팅 배선 WRT의 각각도, 주변 영역 As의 내부에서, 기판(31)의 상면 상에 설치되어 있다.
또한, X축 방향에 있어서의 단자부 TM의 위치에 따라서는, 루팅 배선 WRT는, 연장부 EX1과 단자부 TM을 접속하는 접속부 CT1을 포함하는 것이어도 된다. 접속부 CT1도, 주변 영역 As의 내부에서, 기판(31)의 상면 상에 설치된다.
컬러 필터층(32)으로서, 예를 들어 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 3색으로 착색된 컬러 필터가 X축 방향으로 배열된다. 이에 의해, 도 7에 도시한 바와 같이, R, G 및 B의 3색의 색 영역(32R, 32G 및 32B)의 각각에 각각 대응한 복수의 부화소 SPix가 형성되고, 1조의 색 영역(32R, 32G 및 32B)의 각각에 각각 대응한 복수의 부화소 SPix에 의해 1개의 화소 Pix가 형성된다. 화소 Pix는, 주사선 GCL이 연장되는 방향(X축 방향) 및 신호선 SGL이 연장되는 방향(Y축 방향)을 따라, 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 또한, 화소 Pix가 매트릭스 형상으로 배열된 영역이, 예를 들어 전술한 표시 영역 Ad이다. 또한, 표시 영역 Ad의 주변에, 더미 화소가 설치된 더미 영역이 형성되어 있어도 된다.
컬러 필터층(32)의 색의 조합으로서, R, G 및 B 이외의 다른 색을 포함하는 복수의 색의 조합이어도 된다. 또한, 컬러 필터층(32)은 설치되어 있지 않아도 된다. 또는, 1개의 화소 Pix가, 컬러 필터층(32)이 설치되어 있지 않은 부화소 SPix, 즉 백색의 부화소 SPix를 포함해도 된다. 또한, COA(Color filter On Array) 기술에 의해, 컬러 필터가 어레이 기판(2)에 설치되어 있어도 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 기판으로서의 커버판(4)은 대향 기판(3)을 사이에 두고 어레이 기판(2)과 반대측에 설치되어 있다. 즉, 커버판(4)은 표시 영역 Ad 및 주변 영역 As에서, 대향 기판(3)의 상면과 대향하도록 설치되어 있다. 커버판(4)으로서, 예를 들어 글래스 기판, 또는, 예를 들어 수지를 포함하는 필름 등, 각종 투명한 기판을 사용할 수 있다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(2)을 사이에 두고 대향 기판(3)과 반대측에는 편광판(25)이 설치되어 있어도 된다.
Y축 방향으로 배열된 복수의 검출 전극 TDL의 각각은, 평면에서 볼 때, 복수의 도전선에 의해 형성된 메쉬 형상을 갖고 있어도 된다. 즉, 복수의 검출 전극 TDL의 각각은, 예를 들어 2개의 도전선을 갖고, 그들 2개의 도전선의 각각이, 평면에서 볼 때, 교대로 역방향으로 굴곡하면서 전체적으로 X축 방향으로 연장되는 지그재그 형상을 갖고, Y축 방향에 있어서 인접하는 2개의 도전선의 서로 역방향으로 굴곡하는 부분끼리가 결합되어 있어도 된다. 또는, Y축 방향으로 배열된 복수의 검출 전극 TDL의 각각은, 평면에서 볼 때, 교대로 역방향으로 굴곡하면서 전체적으로 X축 방향으로 연장되는 지그재그 형상을 갖고 있어도 된다.
<보호막 상의 절연체부의 배치>
이어서, 도 5, 도 6, 도 9 및 도 10을 참조하여, 보호막 상의 절연체부의 배치에 대해 설명한다. 도 9 및 도 10은, 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도이다.
도 5, 도 6 및 도 9에 도시한 바와 같이, 표시 영역 Ad에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd가 설치되어 있다. 즉, 절연체부 IPd는, 보호막(33) 상에 설치되어 있고, 또한 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 절연체부 IPd는, 기판(31)의 상면 상에 보호막(33)을 개재하여 설치되어 있고, 또한 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 배치되어 있다.
절연체부 IPd는, 예를 들어 편광판(34)과, 수지(35)를 포함한다. 편광판(34)은 기판(31)의 상면 상에 보호막(33)을 개재하여 설치되어 있다. 수지(35)는 편광판(34) 상에 설치되어 있다. 커버판(4)은 수지(35) 상에 설치되어 있고, 수지(35)에 의해 편광판(34)에 접착되어 있다. 또한, 편광판(34)의 구조의 상세에 대해서는 후술한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부이며, 검출 전극 TDL의 루팅 배선 WRT와 겹치는 부분에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd와 동일층에 공간 SPs1이 형성되어 있다. 즉, 공간 SPs1은 절연체부 IPd의 측방에 형성되고, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRT와 겹치도록 배치되어 있다. 공간 SPs1의 유전율은 절연체부 IPd의 유전율에 비해 낮다. 이에 의해, 도 11을 이용하여 후술하는 바와 같이, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다.
또는, 도 9에 도시한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부이며, 검출 전극 TDL의 루팅 배선 WRT와 겹치는 부분에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd와 동일층에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs가 설치되어 있어도 된다. 즉, 절연체부 IPs는 절연체부 IPd의 측방에 설치되고, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRT와 겹치도록 배치되어 있어도 된다. 이에 의해, 도 11을 이용하여 후술하는 바와 같이, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다.
또한, 절연체부 IPd는, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 전체면에 설치되어 있어도 되고, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 전체면으로부터 주변 영역 As의 일부에 걸쳐 설치되어 있어도 된다. 이와 같은 경우, 절연체부 IPd에 포함되는 편광판(34)을 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 전체면에 설치할 수 있으므로, 액정 표시 장치인 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 표시 영역 Ad의 전체면에 있어서, 화상을 표시할 수 있다.
또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 절연체부 IPd가, 편광판(34)을 포함하고, 편광판(34)과 커버판(4) 사이에 공간 SPd가 형성되어 있어도 된다. 이때, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부에서, 보호막(33)의 상방에, 공간 SPd와 동일층에 공간 SPs2가 형성되어 있어도 된다. 즉, 공간 SPs2는, 공간 SPd의 측방에 설치되고, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRT와 겹치도록 배치되어 있어도 된다. 공간 SPs2의 유전율은, 공간 SPd의 유전율과 동등하지만, 공간 SPs1의 유전율은, 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮다. 이에 의해, 도 11을 이용하여 후술하는 바와 같이, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다.
또한, 전술한 바와 같이, 입력 장치로서, 검출 전극 TDL만이 설치된, 자기 용량 방식의 터치 검출 디바이스(30)(도 8 참조)에 적용하는 경우를 생각한다. 이와 같은 경우에는, 입력 장치는, 기판(31)과, 기판(31)에 설치된 검출 전극 TDL과, 기판(31)에 설치된 루팅 배선 WRT와, 기판(31)의 상면 상에 설치된 절연체부 IPd와 절연체부 IPd의 측방에 설치된 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1을 갖는다. 또한, 입력 장치에 있어서, 검출 전극 TDL의 정전 용량에 따른 신호가 루팅 배선 WRT를 통하여 검출됨으로써, 입력 위치가 검출된다.
<주변 영역에 있어서의 노이즈의 저감>
이어서, 본 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서, 주변 영역에 있어서의 노이즈가 저감되는 것을, 비교예 1의 표시 장치와 비교하여 설명한다. 도 11은, 비교예 1의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 단면도이다.
비교예 1의 표시 장치(101)의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(110)에서도, 제1 실시 형태의 표시 장치와 마찬가지로, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 내부에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd가 설치되어 있다. 즉, 절연체부 IPd는, 보호막(33) 상에 설치되어 있고, 또한 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 배치되어 있다. 절연체부 IPd는, 보호막(33) 상에 설치된 편광판(34)과, 편광판(34) 상에 설치된 수지(35)를 포함한다.
그러나, 비교예 1의 표시 장치(101)의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(110)에서는, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부이며, 검출 전극 TDL의 루팅 배선 WRT와 겹치는 부분에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd와 동일층에 절연체부 IPs(100)가 형성되어 있다. 절연체부 IPs(100)는, 보호막(33) 상에 설치된 편광판(34s)과, 편광판(34s) 상에 설치된 수지(35s)를 포함한다.
편광판(34s)은 편광판(34)과 동일층에 형성되어 있고, 편광판(34)의 재료와 동종의 재료를 포함한다. 수지(35s)는 수지(35)와 동일층에 형성되어 있고, 수지(35)의 재료와 동종의 재료를 포함한다. 즉, 비교예 1에서는, 절연체부 IPs(100)는, 절연체부 IPd의 재료와 동종의 재료를 포함하며, 절연체부 IPs(100)의 유전율은 절연체부 IPd의 유전율에 비해 낮지는 않다.
그로 인해, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 커진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 쉬워진다. 그리고, 검출 전극 TDL로부터 루팅 배선 WRT를 통하여 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 쉬워, 노이즈의 강도에 대한 신호의 강도의 비, 즉 SN비가 작아진다.
한편, 제1 실시 형태에서는, 도 9 또는 도 6에 도시한 바와 같이, 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs, 또는, 공간 SPs1이 절연체부 IPd의 측방에 설치되고, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1은, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRT와 겹치도록 배치되어 있다. 절연체부 IPs의 유전율 및 공간 SPs1의 유전율 모두 절연체부 IPd의 유전율에 비해 낮다. 그로 인해, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워진다. 그리고, 검출 전극 TDL로부터 루팅 배선 WRT를 통하여 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 어려워, SN비가 커져, 입력 장치의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 상대적으로 높은 유전율을 갖는 절연체부 IPd가, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 설치되어 있다. 그로 인해, 표시 영역 Ad에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 검출 전극 TDL과, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 커진다. 따라서, 입력 장치의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
도 5를 이용하여 전술한 바와 같이, 루팅 배선 WRT가, 연장부 EX1과, 접속부 CN1을 포함하고, 루팅 배선 WRT의 면적에 대한 접속부 CN1의 면적의 비가, 루팅 배선 WRT의 면적에 대한 연장부 EX1의 면적의 비보다도 작은 경우를 생각한다. 이와 같은 경우에는, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1은, 평면에서 볼 때, 적어도 연장부 EX1과 겹치도록 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1이, 평면에서 볼 때, 루팅 배선 WRT 중 보다 큰 면적 비율을 갖는 연장부 EX1과 겹치기 때문에, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워진다.
또한, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1은, 평면에서 볼 때, 연장부 EX1 외에, 접속부 CN1과도 겹치도록 배치되는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1이, 평면에서 볼 때, 연장부 EX1과만 겹치도록 배치되는 경우에 비해, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 더욱 전해지기 어려워진다.
<백라이트 프레임에 의한 지지 구조>
이어서, 도 12 및 도 13을 참조하여, 백라이트 프레임에 의한 지지 구조에 대해 설명한다. 도 12는, 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 백라이트 프레임에 의한 지지 구조를 도시하는 단면도이다. 도 13은, 백라이트 유닛 및 백라이트 프레임의 구조를 도시하는 분해 사시도이다. 또한, 도 12에서는, 이해를 간단하게 하기 위해, 구동 전극 COML, 절연막(24), 화소 전극(22) 및 컬러 필터층(32)의 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 13에서는, 점착 테이프(55)의 도시를 생략하고 있다.
도 12에 도시하는 예에서는, 표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)와, 백라이트 유닛(51)과, 백라이트 프레임(52)을 갖는다. 백라이트 프레임(52), 즉 백라이트 베젤은, 바닥부(53)와, 바닥부(53)의 외주에 설치된 프레임부(54)를 갖는다. 프레임부(54)로 둘러싸인 영역의 내부이며, 바닥부(53) 상에는 백라이트 유닛(51)이 설치되어 있다. 또한, 프레임부(54)로 둘러싸인 영역의 내부이며, 백라이트 유닛(51) 상에는 점착 테이프(55)를 개재하여 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 편광판(25)이 점착 테이프(55)를 개재하여 백라이트 유닛(51)의 상방에 설치되어 있다.
도 13에 도시한 바와 같이, 백라이트 유닛(51)은 반사판(56)과, 도광판(57)과, 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 유닛(58)을 갖는다. 반사판(56) 상에 도광판(57)이 설치되어 있고, 도광판(57)의 측방에 LED 유닛(58)이 설치되어 있다. LED 유닛(58)은 지지 부재(58a)와, 복수의 LED(58b)를 갖는다. 지지 부재(58a)는 도광판(57)의 측면과 대향하도록 설치되어 있고, LED(58b)는, 도광판(57)의 측면과 각각 대향하고, 또한 도광판(57)의 측면을 따라 배열되도록, 지지 부재(58a)에 설치되어 있다.
도 12 및 도 13에 도시하는 예에서는, LED(58b)로부터의 광은, 도광판(57) 및 반사판(56)에 의해, 도광판(57)의 상면 전체면으로부터 출사되고, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 편광판(25)에 입사된다. 편광판(25)에 입사된 광이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 각 부화소 SPix에서, 액정층(6)을 투과함으로써, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 내부에서, 화상이 표시된다.
도 12에 이점쇄선으로 도시하는 바와 같이, 커버판(4)은 설치되어 있지 않아도 된다. 즉, 표시 장치(1)는 커버판(4)을 갖고 있지 않아도 된다. 도 12에 도시한 바와 같이, 커버판(4)이 설치되어 있지 않고, 백라이트 프레임(52)의 프레임부(54)의 상단부의 높이 위치가 보호막(33)의 상면의 높이 위치보다도 높은 경우이며, 공간 SPs1이 절연체부 IPd의 측방에 형성되고, 공간 SPs1이, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRT와 겹치도록 배치되어 있는 경우를 생각한다. 이와 같은 경우, 공간 SPs1은, 절연체부 IPd와, 백라이트 프레임(52)의 프레임부(54) 사이에 형성된 홈부 TR1이다.
이와 같은 경우에도, 홈부 TR1의 폭이, 손가락 또는 입력구가 홈부 TR1 내에 들어가지 않는 정도로 짧은 경우에는, 주변 영역 As에서, 대향 기판(3)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 손가락 또는 입력구가 홈부 TR1 내에 들어가지 않는다. 그로 인해, 주변 영역 As에서, 대향 기판(3)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때의, 루팅 배선 WRT와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량은, 홈부 TR1인 공간 SPs1이 형성되지 않은 경우에 비해 작아진다. 따라서, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As에서, 대향 기판(3)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워, 검출 전극 TDL로부터 루팅 배선 WRT를 통하여 출력되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 어려워, 신호 대 잡음비, 즉 SN비가 커진다.
또한, 표시 영역 Ad가 있어서의 편광판(34)을 포함하는 절연체부 IPd의 상방 및 주변 영역 As에 있어서의 홈부 TR1의 상방에, 커버판(4)이 설치되어 있어도 된다. 커버판(4)은, 예를 들어 도시하지 않은 접속 부재를 개재하여, 백라이트 프레임(52)에 접속되어 있어도 된다. 또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 주변 영역 As에서 절연체부 IPd의 측방에 홈부 TR1인 공간 SPs1 대신에 절연체부 IPs가 설치되고, 그 절연체부 IPs의 상방에 커버판(4)이 설치되어 있어도 된다.
<편광판>
이어서, 도 14∼도 16을 참조하여, 편광판의 구조에 대해 설명한다. 도 14는, 편광판의 일 구성예를 도시하는 단면도이다. 도 14에 도시하는 예에서는, 편광판(34)은 접착층(61)과, 도전층(62)과, 커버층(63)과, 편광층(64)과, 커버층(65)을 포함한다. 또한, 도 14에서는, 편광판(34) 외에 기판(31) 및 보호막(33)을 도시하고, 검출 전극 TDL 및 루팅 배선 WRT(도 6 참조)의 도시를 생략하고 있다.
편광층(64)은 편광 기능을 갖는 층이다. 편광층(64)은 예를 들어 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA)을 주성분으로서 함유하는 절연막을 포함하고, 그 주성분인 PVA에, 예를 들어 요오드를 함유하는 화합물의 분자를 흡착 배향시킴으로써 형성되어 있다.
편광층(64)의 보호막(33)측과는 반대측의 면에는, 편광층(64)의 보호막(33)측과는 반대측의 면을 덮도록 커버층(65)이 형성되어 있다. 커버층(65)은 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(Triacetylcellulose; TAC)를 주성분으로서 함유한다. 또한, 도시는 생략하지만, 커버층(65) 상에는 하드 코팅층이 형성되어 있어도 된다. 또한, 편광층(64)의, 보호막(33)측의 면에는, 보호막(33)측의 면을 덮도록 커버층(63)이 형성되어 있다. 커버층(63)은 커버층(65)과 마찬가지로, 예를 들어 TAC를 주성분으로서 함유하고 있다.
커버층(63)의 보호막(33)측에는 도전층(62)이 형성되어 있다. 도전층(62)은 투광성 및 도전성을 갖는 층이며, 예를 들어 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO), 산화인듐아연(Indium Zinc Oxide; IZO), 산화주석(SnO) 또는 유기 도전막 등을 포함한다. 이 도전층(62)은 외부로부터 인가된 정전기가 액정층(6)에 전해져 표시가 왜곡되는 것을 억제하거나, 또는, 터치 검출 감도의 열화를 억제한다.
도전층(62)의 보호막(33)측에는 접착층(61)이 형성되어 있다. 접착층(61)은 편광판(34)의 도전층(62)을 보호막(33)과 접착하고 있다.
이와 같이, 편광판(34)은 절연막을 포함하는 편광층(64)과, 도전성을 갖는 도전층(62)을 포함하는 복수의 층이 임의의 순서로 적층된 적층막(66)을 포함한다. 편광판(34)이 도전층(62)을 포함하는 경우, 편광판(34)이 도전층(62)의 두께 분만큼, 별도의 절연막을 포함하는 경우에 비해, 검출 전극 TDL과, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 커진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 검출 전극 TDL에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 쉬워, 검출 전극 TDL로부터 출력되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 쉬워, 신호 대 잡음비, 즉 SN비가 작아진다.
한편, 편광판(34)이 도전층(62)을 포함하는 경우, 편광판(34)이 도전층(62)을 포함하지 않고, 절연막만을 포함하는 경우에 비해, 노이즈의 영향이 기판(31)의 면 내에 있어서, 손가락 또는 입력구를 접근시킨 위치보다도 이격된 위치까지 미치기 쉬워진다. 이러한 경우, 편광판(34)이 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에도 배치되어 있으면, 주변 영역 As에서 발생한 노이즈의 영향이 표시 영역 Ad까지 미치게 된다.
이와 같이, 편광판(34)이 도전층(62)을 포함하는 경우에는 절연체부 IPd의 측방에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs, 또는, 공간 SPs1이 형성되는 것에 의해, 주변 영역 As에서 노이즈가 발생하기 어려워지는 효과가 커진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 검출 전극 TDL에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 더 전해지기 어려워져, 입력 장치에 의해 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 더 받기 어려워져, SN비를 더욱 크게 할 수 있다.
즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 주변 영역 As 내에서 절연체부 IPd의 측방에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs가 설치되어 있는 경우이며, 편광판(34)이 도전층(62)을 포함할 때는, 절연체부 IPs는, 편광판(34)을 포함하지 않는 것, 즉 도전층을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이에 의해, 표시 영역 Ad에 있어서의 노이즈의 영향이 주변 영역 As에 미치는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
또한, 절연체부가 복수의 절연층과 복수의 도전층이 적층된 적층막을 포함하는 경우, 절연체부의 유전율이란, 복수의 절연층의 각각에 의한 정전 용량의 직렬합으로서의 전정전 용량에 기초하여 정해지는 평균적인 유전율을 의미한다.
도 15 및 도 16은, 편광판의 다른 구성예를 도시하는 단면도이다. 도 15에 도시하는 예에서는, 도전층(62)(도 14 참조)이 형성되어 있지 않고, 커버층(63)과 접착층(61a)이 접하고 있다. 또한, 도 15에 도시하는 예에서는, 접착층(61a) 중에 도전성 입자가 함유됨으로써, 접착층(61a)이 도전층으로서 사용된다. 한편, 도 16에 도시하는 예에서는, 편광층(64)과 커버층(63) 사이에 도전성을 갖는 접착층(61b)이 형성되어 있고, 편광층(64)과 커버층(65) 사이에 도전성을 갖는 접착층(61c)이 형성되어 있다. 이에 의해, 접착층(61b 및 61c)이 도전층으로서 사용된다.
이때, 도 15에 도시하는 편광판(34)도, 도 14에 도시하는 편광판(34)과 마찬가지로, 절연막을 포함하는 편광층(64)과, 도전성을 갖는 도전층인 접착층(61a)을 포함하는 복수의 층이 임의의 순서로 적층된 적층막(66)을 포함한다. 또한, 도 16에 도시하는 편광판(34)도, 도 14에 도시하는 편광판(34)과 마찬가지로, 절연막을 포함하는 편광층(64)과, 도전성을 갖는 도전층인 접착층(61b 및 61c)을 포함하는 복수의 층이 임의의 순서로 적층된 적층막(66)을 포함한다. 따라서 절연체부 IPd의 측방에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs, 또는, 공간 SPs1이 형성되는 것에 의해, 주변 영역 As에서 노이즈가 발생하기 어려워지는 효과가 커진다.
<보호막의 재료>
이어서, 도 17 및 도 18을 참조하여, 보호막의 재료에 대해 설명한다. 도 17 및 도 18은, 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도이다.
바람직하게는, 보호막(33)은 자외선(Ultraviolet; UV) 경화형의 재료를 포함한다. 이에 의해, 보호막(33)의 재료를 도포하여 도포막을 형성한 후, 형성된 도포막에 자외선을 포함하는 광을 조사함으로써, 도포막을 경화시켜서 보호막을 형성할 수 있다. 그로 인해, 보호막(33)을 형성할 때에 열처리를 행할 필요가 없으므로, 예를 들어 액정층(6) 등, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 각 부분이 열처리에 의해 열화되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
또한, 보호막(33)이 자외선 경화형의 재료를 포함하는 경우, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 자외선을 흡수하는 자외선 흡수층(71)을 갖는다. 그리고, 바람직하게는, 자외선 흡수층(71)은 액정층(6)을 사이에 두고 어레이 기판(2)과 반대측, 즉 액정층(6)과 보호막(33) 사이에 설치되어 있다.
액정층(6)을 형성하는 액정 분자는, 자외선이 조사되면 분해되어 변질될 우려가 있다. 또한, 액정층(6)을 사이에 두고 어레이 기판(2)측 또는 대향 기판(3)측에 설치된 배향막(도시는 생략)도, 자외선이 조사되면 분해되어 변질될 우려가 있다. 그 때문에, 자외선 흡수층(71)이 액정층(6)을 사이에 두고 어레이 기판(2)과 반대측, 즉 액정층(6)과 보호막(33) 사이에 설치되는 것에 의해, 보호막(33)을 형성할 때에 조사된 자외선이 자외선 흡수층(71)에 흡수되므로, 액정층(6) 또는 배향막(도시는 생략)에 자외선이 도달하는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 따라서, 액정층(6) 또는 배향막(도시는 생략)에 자외선이 조사되어서 분해되어 변질되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
이러한 자외선 흡수층(71)으로서, 무기 재료로서의 산화티타늄(TiO2) 또는 산화아연(ZnO) 등의 무기 재료를 포함하는 투명한 막, 또는, 벤조트리아졸 등이 유기 재료를 포함하는 투명한 막을 사용할 수 있다.
또한, 본원 명세서에서는, 투명한 막에 있어서의 「투명」이란, 가시광에 대한 투과율이 예를 들어 80％ 이상인 것을 의미한다.
또한, 자외선을 포함하는 광을 조사하는 광원으로서, 단일 파장을 갖는 광, 또는, 단일 파장 및 그 주변의 파장 영역의 파장을 갖는 광을 방사하는 LED 램프를 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 자외선을 포함하는 광을 조사하는 광원으로서, 장파장 영역의 파장을 갖는 광, 및 단파장 영역의 파장을 갖는 광이 예를 들어 필터 등에 의해 제거된 광을 방사하는 광원을 사용하는 것이 바람직하다.
도 17에 도시하는 예에서는, 자외선 흡수층(71)은 기판(31)의 한쪽 주면으로서의 상면 상에 설치되어 있고, 보호막(33)은 자외선 흡수층(71) 상에 설치되어 있다. 즉, 자외선 흡수층(71)은 보호막(33)의 바로 아래에 배치되어 있다. 도 17에 도시하는 예에서는, 자외선 흡수층(71)으로서, 예를 들어 기판(31)에 대한 보호막(33)의 밀착성을 향상시키는 기능을 겸한 것이 설치되어도 된다.
도 18에 도시하는 예에서는, 자외선 흡수층(71)은 기판(31)의 다른 쪽 주면으로서의 하면에 설치되어 있다. 도 18에 도시하는 예에서는, 자외선 흡수층(71)은 컬러 필터층(32)과 겸용되고 있는데, 평면에서 볼 때, 액정층(6)이 배치되어 있는 영역 전체면을 덮도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 도시는 생략하지만, 자외선 흡수층(71)은 기판(31)과 컬러 필터층(32) 사이, 또는, 컬러 필터층(32)을 사이에 두고 기판(31)과 반대측이며, 배향막(도시는 생략)보다도 기판(31)측에, 컬러 필터층(32)과 별도로 설치되어도 된다.
또는, 보호막(33)은 열경화형의 재료를 포함한다. 이에 의해, 보호막(33)의 재료를 도포하여 도포막을 형성한 후, 형성된 도포막을 열처리함으로써, 도포막을 경화시켜서 보호막(33)을 형성할 수 있다. 그로 인해, 자외선 경화형의 재료를 포함하는 보호막을 형성할 필요가 없으므로, 재료 비용을 저감할 수 있다.
또한, 보호막(33)의 절연성은, 높은 편이 바람직하다. 바람직하게는, 보호막(33)의 시트 저항은, 1×109Ω/square 이상이다. 보호막(33)의 시트 저항이 1×109Ω/square 미만인 경우, 보호막(33)으로 덮인 검출 전극 TDL끼리가 단락될 우려가 있다. 한편, 보호막(33)의 시트 저항이 1×109Ω/square 이상인 경우, 보호막(33)으로 덮인 검출 전극 TDL끼리가 단락되는 것을 방지 또는 억제할 수 있어, 입력 장치의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
<보호막에 대한 편광판의 밀착력>
이어서, 보호막(33)에 대한 편광판(34)의 밀착력에 대해 설명한다.
바람직하게는, 기판(31)에 대한 보호막(33)의 밀착력은, 보호막(33)에 대한 편광판(34)의 밀착력보다도 크다. 이에 의해, 기판(31) 상에 보호막(33)을 형성한 후, 예를 들어 접착층(61)(도 14 참조)을 사용하여 편광판(34)을 보호막(33) 상에 접착할 때에 편광판(34)의 위치가 원하는 위치로부터 어긋난 경우에도, 편광판(34)을 보호막(33)으로부터 박리하여 다시 접착할 수 있다. 그로 인해, 편광판(34)을 포함하는 절연체부 IPd의 측방에 예를 들어 공간 SPs1(도 6 참조) 등을 위치 고정밀도로 설치할 수 있다. 따라서, 주변 영역 As(도 6 참조)에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량을 상대적으로 작게 할 수 있다.
또한, 이러한 보호막(33)에 대한 편광판(34)의 밀착력의 크기는, 예를 들어 점착 테이프에 의해 편광판(34)을 보호막(33)으로부터 박리할 때의 강도를 측정하는 점착 테이프 시험 방법에 의해 측정할 수 있다. 도 19∼도 21은, 보호막에 대한 편광판의 밀착력의 크기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 19에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(2)과 대향 기판(3)이 대향 배치된 상태에서, 어레이 기판(2)과 대향 기판(3) 사이에 액정층(6)이 충전되고, 밀봉부(7)에 의해 액정층(6)이 밀봉된 후, 기판(31) 상에 보호막(33)이 형성되고, 또한 보호막(33) 상에 편광판(34)이 접착된 구조체를 준비한다. 이어서, 편광판(34)의 한쪽 단부에 점착 테이프(도시는 생략)를 접착하고, 접착된 점착 테이프를 인장함으로써, 편광판(34)을 보호막(33)으로부터 박리한다.
예를 들어, 도 20에 도시한 바와 같이, 편광판(34)을 박리할 때에, 편광판(34)과 함께 보호막(33)이 박리되는 경우에는, 기판(31)에 대한 보호막(33)의 밀착력은, 보호막(33)에 대한 편광판(34)의 밀착력보다도 작다. 이러한 경우, 기판(31) 상에 보호막(33)을 형성한 후, 편광판(34)을 보호막(33) 상에 접착할 때에 평면에서 볼 때의 편광판(34)의 위치가 원하는 위치로부터 어긋난 경우에는, 편광판(34)을 보호막(33)으로부터 박리하여 다시 접착할 수 없다.
한편, 도 21에 도시한 바와 같이, 편광판(34)을 박리할 때에, 보호막(33)이 박리되지 않고, 편광판(34)만이 박리되는 경우에는, 기판(31)에 대한 보호막(33)의 밀착력은, 보호막(33)에 대한 편광판(34)의 밀착력보다도 크다. 이러한 경우, 기판(31) 상에 보호막(33)을 형성한 후, 편광판(34)을 보호막(33) 상에 접착할 때에 평면에서 볼 때의 편광판(34)의 위치가 원하는 위치로부터 어긋난 경우에도, 편광판(34)을 보호막(3)으로부터 박리하여 다시 접착할 수 있다.
<본 실시 형태가 주요한 특징과 효과>
본 제1 실시 형태의 표시 장치에서는, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1이 절연체부 IPd의 측방에 형성되고, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRT와 겹치도록 배치되어 있다. 절연체부 IPs의 유전율, 및 공간 SPs1의 유전율 모두 절연체부 IPd의 유전율에 비해 낮다. 그로 인해, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워져, 입력 장치에 의해 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 어려워져, SN비가 커진다.
본 제1 실시 형태에서는, 구동 전극 COML은, 신호선 SGL에 따라 연장되고, 검출 전극 TDL은, 주사선 GCL에 따라 연장되어 있다. 또한, 단자부 TM은, 표시 영역 Ad에 대해 신호선 SGL의 연장 방향에 있어서의 일방 측에 설치되어 있고, 단자부 TM과 검출 전극 TDL 사이는 루팅 배선 WRT에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 이러한 경우, 검출 전극 TDL의 재료로서 금속 재료를 사용한 때에, 주변 영역 As 중 루팅 배선 WRT가 설치되는 영역의 비율이 증가한다. 그로 인해, 상기한 본 제1 실시 형태의 효과, 즉, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRT에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워져, 입력 장치에 의해 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 어려워져, SN비가 커진다는 효과가 특히 커진다.
또한, 본 제1 실시 형태에서는, 검출 전극 TDL, 루팅 배선 WRT 및 보호막(33)이 기판(31) 상면 상에 형성되는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 본 제1 실시 형태의 표시 장치(1)의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 검출 전극 TDL, 루팅 배선 WRT 및 보호막(33)이 기판(31)의 하면, 또는, 기판(21)의 상면 또는 하면에 형성되는 경우에도 적용 가능하다. 이러한 경우에도 절연체부 IPd의 측방에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs, 또는, 공간 SPs1이 형성되는 것에 의해, 루팅 배선 WRT에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워진다.
또한, 본 제1 실시 형태에서는, 입력 장치로서의 터치 패널을 구비한 표시 장치를, 표시 장치의 구동 전극 COML이 입력 장치의 구동 전극을 겸한, 인셀 타입의 터치 검출 기능을 구비한 액정 표시 장치에 적용한 예에 대해 설명하였다. 한편, 입력 장치로서의 터치 패널을 구비한 표시 장치를, 표시 장치의 구동 전극 COML과 입력 장치의 구동 전극이 따로따로 형성된, 인셀 타입의 터치 검출 기능을 구비한 액정 표시 장치에 적용할 수 있다(제2 실시 형태에 있어서도 마찬가지). 또는, 입력 장치로서의 터치 패널을 구비한 표시 장치를, 각종 표시 장치에 별체로서 입력 장치가 구비된 온셀 타입의 표시 장치에 적용할 수 있다(제2 실시 형태에 있어서도 마찬가지).
(제2 실시 형태)
제1 실시 형태에서는, 평면에서 볼 때, 구동 전극은, 신호선을 따라 연장되고, 검출 전극은, 주사선을 따라 연장되어 있었다. 그에 비해 제2 실시 형태에서는, 구동 전극은, 주사선을 따라 연장되고, 검출 전극은, 신호선을 따라 연장되어 있다.
본 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 전체 구성은, 제1 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 전체 구성과 동일하게 할 수 있고, 그 설명을 생략한다.
<모듈>
도 22는, 제2 실시 형태의 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 도시하는 평면도이다. 도 22에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 제1 실시 형태에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)와 마찬가지로, 기판(21)과, 기판(31)과, 복수의 구동 전극 COML과, 복수의 검출 전극 TDL을 갖는다. 기판(31)은 한쪽 주면으로서의 상면과, 다른 쪽 주면으로서의 하면을 갖는다. 여기서, 기판(31)의 상면 내 또는 기판(31)의 하면 내에서, 서로 교차, 바람직하게는 직교하는 2개의 방향을, X축 방향 및 Y축 방향으로 한다. 이때, 복수의 구동 전극 COML은, 평면에서 볼 때, X축 방향으로 각각 연장되고, 또한 Y축 방향으로 배열되어 있다. 또한, 복수의 검출 전극 TDL은, 평면에서 볼 때, Y축 방향으로 각각 연장되고, 또한 X축 방향으로 배열되어 있다.
도 24를 이용하여 후술하는 바와 같이, 복수의 구동 전극 COML의 각각은, 평면에서 볼 때, X축 방향으로 배열된 복수의 부화소 SPix와 겹치도록 설치되어 있다. 즉, 1개의 구동 전극 COML은, 복수의 부화소 SPix에 대해 공통의 전극으로서 설치되어 있다.
도 22에 도시하는 예에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, Y축 방향에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 일방 측에는 단자부 TM이 설치되어 있다. 단자부 TM과 복수의 검출 전극 TDL의 각각과의 사이는 각각 루팅 배선 WRT에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 단자부 TM은, 배선 기판 WS와 전기적으로 접속되어 있고, 배선 기판 WS는, 이 모듈의 외부에 실장된 터치 검출부(40)(도 1 참조)와 접속되어 있다. 따라서, 검출 전극 TDL은, 루팅 배선 WRT, 단자부 TM 및 배선 기판 WS를 통하여 터치 검출부(40)와 접속되어 있다.
터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 구동 전극 드라이버(14)와, COG(19)를 갖는다. COG(19)는, 기판(21)에 실장된 칩이며, 도 1에 도시한 제어부(11), 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13) 등, 표시 동작에 필요한 각 회로를 내장한 것이다. 또한, 구동 전극 드라이버(14)와, COG(19) 사이는 전기적으로 접속되어 있고, 구동 전극 드라이버(14)와 복수의 구동 전극 COML의 각각과의 사이는 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 구동 전극 드라이버(14)는 복수의 구동 전극 COML의 각각과 구동 전극 드라이버(14)를 전기적으로 접속하는 루팅 배선 WRC를 포함한다.
또한, 본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 기판(21) 및 기판(31)으로서, 예를 들어 글래스 기판, 또는, 예를 들어 수지를 포함하는 필름 등, 각종의 투명한 기판을 사용할 수 있다.
<터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스>
도 23은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 단면도이다. 도 24는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 회로도이다. 도 23은, 도 22의 A-A선을 따른 단면도이다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 어레이 기판(2)과, 대향 기판(3)과, 커버판(4)과, 액정층(6)과, 밀봉부(7)를 갖는다. 대향 기판(3)은 어레이 기판(2)의 주면으로서의 상면과, 대향 기판(3)의 주면으로서의 하면이 대향하도록 설치되어 있다. 액정층(6)은 어레이 기판(2)과 대향 기판(3) 사이에 설치되어 있다.
어레이 기판(2)은 기판(21)을 갖는다. 또한, 대향 기판(3)은 기판(31)을 갖는다.
기판(31)은 한쪽 주면으로서의 상면을 갖고, 기판(31)의 상면은, 표시 영역 Ad와, 표시 영역 Ad보다도 기판(31)의 외주측에 위치하는 영역인 주변 영역 As를 포함한다. 따라서, 주변 영역 As는 기판(31)의 상면 영역이며, 표시 영역 Ad보다도 기판(31)의 외주측에 위치하는 영역이다. 또는, 표시 영역 Ad 및 주변 영역 As는, 기판(31)의 다른 쪽 주면으로서의 하면에 포함되어도 된다.
또는, 표시 영역 Ad 및 주변 영역 As는, 기판(21)의 한쪽 주면으로서의 상면에 포함되어도 된다. 이때, 기판(21)은 한쪽 주면으로서의 상면을 갖고, 기판(21)의 상면은, 표시 영역 Ad와, 표시 영역 Ad보다도 기판(21)의 외주측에 위치하는 영역인 주변 영역 As를 갖는다. 따라서, 주변 영역 As는, 기판(21)의 상면 영역이며, 표시 영역 Ad보다도 기판(21)의 외주측에 위치하는 영역이다.
도 24에 도시한 바와 같이, 표시 영역 Ad에서, 기판(21)에는, 복수의 주사선 GCL, 복수의 신호선 SGL, 및 복수의 TFT 소자 Tr이 형성되어 있다. 또한, 도 23에서는, 주사선 GCL, 신호선 SGL 및 TFT 소자 Tr의 도시는 생략한다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 24에 도시한 바와 같이, 복수의 주사선 GCL은, 표시 영역 Ad에서, X축 방향으로 각각 연장되고, 또한 Y축 방향으로 배열되어 있다. 복수의 신호선 SGL은, 표시 영역 Ad에서, Y축 방향으로 각각 연장되고, 또한 X축 방향으로 배열되어 있다. 그리고, 평면에서 볼 때, 서로 교차하는 복수의 주사선 GCL과 복수의 신호선 SGL의 교점에, 부화소 SPix가 배치되고, 복수의 상이한 색의 부화소 SPix에 의해 1개의 화소 Pix가 형성된다. TFT 소자 Tr은, 예를 들어 ｎ채널형의 MOS로서의 박막 트랜지스터를 포함한다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(2)은 복수의 구동 전극 COML과, 루팅 배선 WRC와, 절연막(24)과, 복수의 화소 전극(22)을 갖는다. 또한, 도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 복수의 화소 전극(22)은 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 내부에서, X축 방향 및 Y축 방향으로 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 부화소 SPix의 각각의 내부에 각각 형성되어 있다. 또한, 본 제2 실시 형태에서는, 루팅 배선 WRC는, 구동 전극 드라이버(14)에 포함되어 있다. 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)는 구동 전극 COML과 COG(19)를 전기적으로 접속한다.
도 23에 도시하는 예에서는, 제1 실시 형태에서 도 6을 이용하여 설명한 경우와 마찬가지로, 복수의 구동 전극 COML의 각각은, 기판(21)과 화소 전극(22) 사이에 형성되어 있다. 또한, 도 24에서 모식적으로 도시된 바와 같이, 복수의 구동 전극 COML의 각각은, 평면에서 볼 때, 복수의 화소 전극(22)과 겹치도록 설치되어 있다. 그리고, 복수의 화소 전극(22)의 각각과 복수의 구동 전극 COML의 각각과의 사이에 전압이 인가되고, 복수의 부화소 SPix의 각각에 설치된 액정 소자 LC에 전계가 형성됨으로써, 표시 영역 Ad에 화상이 표시된다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 액정 소자 LC와, 복수의 화소 전극(22)과, 구동 전극 COML과, 복수의 주사선 GCL과, 복수의 신호선 SGL에 의해, 화상의 표시를 제어하는 표시 제어부가 형성된다. 그리고, 복수의 구동 전극 COML과 화소 전극(22)의 배치, 액정층(6) 및 배향막에 대해서도, 제1 실시 형태와 동일하게 할 수 있다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 24에 도시한 바와 같이, X축 방향으로 배열된 복수의 부화소 SPix, 즉 액정 표시 디바이스(20)의 동일한 행에 속하는 복수의 부화소 SPix는, 주사선 GCL에 의해 서로 접속되어 있다. 주사선 GCL은, 게이트 드라이버(12)(도 1 참조)와 접속되고, 게이트 드라이버(12)에 의해 주사 신호 Vscan(도 1 참조)이 공급된다. 또한, 구동 전극 COML은, 구동 전극 드라이버(14)(도 1 참조)와 접속되고, 구동 전극 드라이버(14)에 의해 구동 신호 Vcom(도 1 참조)이 공급된다.
한편, 도 24에 도시하는 예에서는, 제1 실시 형태와 달리, 동일한 행에 속하는 복수의 부화소 SPix가 1개의 구동 전극 COML을 공유하게 되어 있다. 복수의 구동 전극 COML은, 표시 영역 Ad에서, X축 방향으로 각각 연장되고, 또한 Y축 방향으로 배열되어 있다. 전술한 바와 같이, 복수의 주사선 GCL은, 표시 영역 Ad에서, X축 방향으로 각각 연장되고, 또한 Y축 방향으로 배열되어 있기 때문에, 복수의 구동 전극 COML의 각각이 연장되는 방향은, 복수의 주사선 GCL의 각각이 연장되는 방향과 평행하다.
도 22에 도시한 바와 같이, COG(19)는, 표시 영역 Ad를 중심으로 하여 Y축 방향에 있어서의 일방 측에 위치하는 부분의 주변 영역 As에 설치되어 있다. 그로 인해, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)는 Y축 방향으로 연장되는 연장부 EX2를 포함한다. 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)는 연장부 EX2와, 복수의 구동 전극 COML의 각각을 각각 접속하는 복수의 접속부 CN2를 포함한다. 접속부 CN2는, 예를 들어 X축 방향 등, 연장부 EX2가 연장되는 Y축 방향과 교차하는 방향으로 연장된다. 접속부 CN2의 구동 전극 COML측의 단부는, 구동 전극 COML과 접속되고, 접속부 CN2의 COG(19)측의 단부는, 연장부 EX2의 구동 전극 COML측의 단부와 접속되어 있다. 연장부 EX2 및 접속부 CN2는, 주변 영역 As의 내부에서, 기판(21)의 상면 상에 설치되어 있다.
또한, X축 방향에 있어서의 COG(19)의 위치에 따라서는, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)는 연장부 EX2와 COG(19)를 접속하는 접속부 CT2를 포함하는 것이어도 된다. 접속부 CT2도, 기판(21)의 상면 상에 설치된다.
또한, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에 배치된, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)는 도 22의 평면도 및 도 23의 단면도 모두에 도시되어 있다.
본 제2 실시 형태의 표시 장치 액정 표시 디바이스(20)에 있어서의 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13) 및 구동 전극 드라이버(14)를 사용한 표시 동작도, 제1 실시 형태의 표시 장치 액정 표시 디바이스(20)에 있어서의 표시 동작과 마찬가지로 행할 수 있다.
본 제2 실시 형태의 표시 장치(1)에 있어서의 구동 전극 COML도, 제1 실시 형태의 표시 장치(1)에 있어서의 구동 전극 COML과 마찬가지로, 액정 표시 디바이스(20)의 구동 전극으로서 동작하고, 또한 터치 검출 디바이스(30)의 구동 전극으로서 동작한다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 터치 검출 디바이스(30)는 어레이 기판(2)에 설치된 복수의 구동 전극 COML과, 대향 기판(3)에 설치된 복수의 검출 전극 TDL을 갖는다. 복수의 검출 전극 TDL은, 평면에서 볼 때, 복수의 구동 전극 COML의 각각이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 각각 연장된다. 그리고, 복수의 구동 전극 COML의 각각과 복수의 검출 전극 TDL의 각각과의 사이의 정전 용량에 따른 신호가 발생하고, 발생한 신호가 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14), 및 루팅 배선 WRT를 통하여 검출됨으로써, 입력 위치가 검출된다. 즉, 검출 전극 TDL이 형성된 기판(31)(도 23 참조)과 같은 전극 기판과, 구동 전극 COML에 의해, 입력 위치를 검출하는 검출부, 즉 입력 장치가 형성된다.
제1 실시 형태 및 본 제2 실시 형태의 어느 경우든, 루팅 배선 WRC에 의해 구동 전극 COML에 구동 신호가 공급되어, 루팅 배선 WRT를 통하여 검출 신호가 검출된다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 예를 들어 공간 SPs1(도 6 참조)이 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRT와 겹치도록 배치되어 있기 때문에, 루팅 배선 WRT를 통하여 검출되는 검출 신호에 노이즈가 들어가는 것을 방지하는 효과가 있었다. 한편, 본 제2 실시 형태에서는, 예를 들어 공간 SPs1(도 23 참조)이 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치도록 배치되어 있기 때문에, 루팅 배선 WRC에 의해 구동 전극 COML에 공급되는 구동 신호에 노이즈가 들어가는 것을 방지하는 효과가 있다.
본 제2 실시 형태의 표시 장치의 터치 검출 디바이스(30)에 있어서의 터치 검출 동작도, 제1 실시 형태의 표시 장치의 터치 검출 디바이스(30)에 있어서의 터치 검출 동작과 동일하게 할 수 있다.
제1 실시 형태에서 도 8을 이용하여 설명한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 서로 교차한 복수의 구동 전극 COML과 복수의 검출 전극 TDL은, 매트릭스 형상으로 배열된 정전 용량식 터치 센서를 형성한다. 따라서, 터치 검출 디바이스(30)의 터치 검출면 전체를 주사함으로써, 손가락 등이 접촉 또는 근접한 위치를 검출하는 것이 가능하다.
또한, 본 제2 실시 형태의 터치 검출 디바이스(30)로서, 제1 실시 형태의 터치 검출 디바이스(30)와 마찬가지로, 자기 용량 방식의 터치 검출 디바이스(30)를 적용할 수 있다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이, 대향 기판(3)은 기판(31)과, 컬러 필터층(32)과, 검출 전극 TDL과, 루팅 배선 WRT와, 보호막(33)을 갖는다. 단, 도 22에 도시한 바와 같이, 검출 전극 TDL은, 평면에서 볼 때, Y축 방향으로 연장하기 때문에, 도 23에 도시하는 단면에서는, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부에서, 루팅 배선 WRT가 배치되어 있지 않다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 23에 도시한 바와 같이, 기판으로서의 커버판(4)은 대향 기판(3)을 사이에 두고 어레이 기판(2)과 반대측에 설치되어 있다. 즉, 커버판(4)은 표시 영역 Ad 및 주변 영역 As에서, 대향 기판(3)의 상면과 대향하도록 설치되어 있다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, X축 방향으로 배열된 복수의 검출 전극 TDL의 각각은, 평면에서 볼 때, 복수의 도전선에 의해 형성된 메쉬 형상을 갖고 있어도 되고, 평면에서 볼 때, 교대로 역방향으로 굴곡하면서 전체적으로 Y축 방향으로 연장되는 지그재그 형상을 갖고 있어도 된다.
<보호막 상의 절연체부의 배치>
이어서, 도 22 및 도 23을 참조하여, 보호막 상의 절연체부의 배치에 대해서 설명한다.
도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이, 표시 영역 Ad에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd가 설치되어 있다. 즉, 절연체부 IPd는, 보호막(33) 상에 설치되어 있고, 또한 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 절연체부 IPd는, 기판(31)의 상면 상에 보호막(33)을 개재하여 설치되어 있고, 또한 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 배치되어 있다.
절연체부 IPd는, 예를 들어 편광판(34)과, 수지(35)를 포함한다. 편광판(34)은 기판(31)의 주면으로서의 상면 상에 보호막(33)을 개재하여 설치되어 있다. 수지(35)는 편광판(34) 상에 설치되어 있다. 커버판(4)은 수지(35) 상에 설치되어 있고, 수지(35)에 의해 편광판(34)에 접착되어 있다. 또한, 편광판(34)의 구조에 대해서는 후술한다.
도 23에 도시한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부이며, 구동 전극 COML의 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치는 부분에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd와 동일층에 공간 SPs1이 형성되어 있다. 즉, 공간 SPs1은 절연체부 IPd의 측방에 형성되고, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치도록 배치되어 있다. 공간 SPs1의 유전율은 절연체부 IPd의 유전율에 비해 낮다. 이에 의해, 도 25를 이용하여 후술하는 바와 같이, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다.
또는, 제1 실시 형태에서 도 9를 이용하여 설명한 바와 같이, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부이며, 구동 전극 COML의 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치는 부분에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd와 동일층에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs가 설치되어 있어도 된다. 즉, 절연체부 IPs는 절연체부 IPd의 측방에 설치되고, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치도록 배치되어 있어도 된다. 이러한 경우에도, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다.
또한, 본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 절연체부 IPd는, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 전체면으로부터 주변 영역 As의 일부에 걸쳐서 설치되어 있어도 된다.
또한, 제1 실시 형태에서 도 10을 이용하여 설명한 바와 같이, 절연체부 IPd가, 편광판(34)을 포함하고, 편광판(34)과 커버판(4) 사이에 공간 SPd가 형성되어 있어도 된다. 그리고, 공간 SPs2가, 공간 SPd의 측방에 형성되고, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치도록 배치되어 있어도 된다. 이러한 경우에도, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다.
<주변 영역에 있어서의 노이즈의 저감>
이어서, 본 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서, 주변 영역에 있어서의 노이즈가 저감되는 것을, 비교예 2의 표시 장치와 비교하여 설명한다. 도 25는, 비교예 2의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 도시하는 단면도이다.
비교예 2의 표시 장치(101)의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(110)에서도, 제2 실시 형태의 표시 장치와 마찬가지로, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad의 내부에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd가 설치되어 있다. 즉, 절연체부 IPd는, 보호막(33) 상에 설치되어 있고, 또한 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 배치되어 있다. 절연체부 IPd는, 보호막(33) 상에 설치된 편광판(34)과, 편광판(34) 상에 설치된 수지(35)를 포함한다.
그러나, 비교예 2의 표시 장치(101)의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(110)에서는, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As의 내부이며, 구동 전극 COML의 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치는 부분에서, 보호막(33) 상에 절연체부 IPd와 동일층에 절연체부 IPs(100)가 형성되어 있다. 절연체부 IPs(100)는, 보호막(33) 상에 설치된 편광판(34s)과, 편광판(34s) 상에 설치된 수지(35s)를 포함한다.
편광판(34s)은 편광판(34)과 동일층에 형성되어 있고, 편광판(34)의 재료와 동종의 재료를 포함한다. 수지(35s)는 수지(35)와 동일층에 형성되어 있고, 수지(35)의 재료와 동종의 재료를 포함한다. 즉, 비교예 2에서는, 절연체부 IPs(100)는, 절연체부 IPd의 재료와 동종의 재료를 포함하고, 절연체부 IPs(100)의 유전율은 절연체부 IPd의 유전율에 비해 낮지는 않다.
그로 인해, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 커진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)에, 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 쉬워진다. 그리고, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)를 통하여 구동 전극 COML에 입력되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 쉬워, 노이즈의 강도에 대한 신호의 강도의 비, 즉 SN비가 작아진다.
한편, 제2 실시 형태에서는, 도 23에 도시한 바와 같이, 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs(도 9 참조), 또는, 공간 SPs1이 절연체부 IPd의 측방에 형성되고, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1은, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치도록 배치되어 있다. 절연체부 IPs의 유전율, 및 공간 SPs1의 유전율 모두 절연체부 IPd의 유전율에 비해 낮다. 그로 인해, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워진다. 그리고, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)를 통하여 구동 전극 COML에 입력되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 어려워, SN비가 커져서, 입력 장치의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 상대적으로 높은 유전율을 갖는 절연체부 IPd가, 평면에서 볼 때, 표시 영역 Ad와 겹치도록 설치되어 있다. 그로 인해, 표시 영역 Ad에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 검출 전극 TDL과, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 커진다. 따라서, 입력 장치의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1은, 평면에서 볼 때, 연장부 EX2 외에, 접속부 CN2와도 겹치도록 배치되는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1이, 평면에서 볼 때, 연장부 EX2만과 겹치도록 배치되는 경우에 비해, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 더 전해지기 어려워진다.
또한, 루팅 배선 WRT, 및 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14) 이외의 배선으로서, 입력 위치를 검출하기 위한 어떠한 배선이, 주변 영역 As 내에 배치되어 있는 경우에도, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 당해 배선과 겹치도록, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1이 배치될 수 있다. 이러한 경우에도, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 당해 배선에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워진다.
<백라이트 프레임에 의한 지지 구조>
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태에서 도 12 및 도 13을 이용하여 설명한, 백라이트 프레임(52)에 의한 지지 구조를 적용할 수 있다. 또한, 도 12를 이용하여 설명한 바와 같이, 커버판(4)이 설치되어 있지 않고, 백라이트 프레임(52)의 프레임부(54)의 상단부의 높이 위치가 보호막(33)의 상면 높이 위치보다도 높은 경우이며, 공간 SPs1이 절연체부 IPd의 측방에 형성되고, 공간 SPs1이, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치도록 배치되어 있는 경우를 생각한다. 이러한 경우, 공간 SPs1은, 절연체부 IPd와, 백라이트 프레임(52)의 프레임부(54) 사이에 형성된 홈부 TR1이다.
이러한 경우에도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때의, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량을, 홈부 TR1인 공간 SPs1이 형성되지 않은 경우에 비해 작게 할 수 있다.
<편광판>
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태에서 도 14∼도 16을 이용하여 설명한, 편광판의 구조를 적용할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 편광판(34)이 도전층(62)을 포함하는 경우에는 절연체부 IPd의 측방에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs(도 9 참조), 또는, 공간 SPs1이 형성되는 것에 의해, 주변 영역 As에서 노이즈가 발생하기 어려워지는 효과가 커진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 구동 전극 COML에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 더 전해지기 어려워져, 입력 장치에 의해 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 더 받기 어려워져, SN비를 더욱 크게 할 수 있다.
또한, 본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 9에 도시한 바와 같이, 주변 영역 As 내에서 절연체부 IPd의 측방에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs가 설치되어 있는 경우이며, 도 14에 도시한 바와 같이, 편광판(34)이 도전층(62)을 포함할 때는, 절연체부 IPs는, 도전층을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이에 의해, 표시 영역 Ad에 있어서의 노이즈의 영향이 주변 영역 As에 미치는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
<보호막의 재료>
이어서, 도 26 및 도 27을 참조하여, 보호막의 재료에 대해 설명한다. 도 26 및 도 27은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 있어서의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 다른 예를 도시하는 단면도이다.
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태에서 도 17 및 도 18을 이용하여 설명한, 보호막의 재료를 적용할 수 있다. 즉, 바람직하게는, 보호막(33)은 자외선 경화형의 재료를 포함하고, 자외선 흡수층(71)이 액정층(6)을 사이에 두고 어레이 기판(2)과 반대측, 즉 액정층(6)과 보호막(33) 사이에 설치되어 있다. 이에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 보호막(33)을 형성할 때에 열처리를 행할 필요가 없고, 또한 액정층(6) 또는 배향막(도시는 생략)이 자외선이 조사되어서 분해되어 변질되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
도 26에 도시하는 예에서는, 자외선 흡수층(71)은 기판(31)의 한쪽 주면으로서의 상면 상에 설치되어 있고, 보호막(33)은 자외선 흡수층(71) 상에 설치되어 있다. 즉, 자외선 흡수층(71)은 보호막(33)의 바로 아래에 배치되어 있다. 도 26에 도시하는 예에서는, 자외선 흡수층(71)으로서, 예를 들어 기판(31)에 대한 보호막(33)의 밀착성을 향상시키는 기능을 겸한 것이 설치되어도 된다.
도 27에 도시하는 예에서는, 자외선 흡수층(71)은 기판(31)의 다른 쪽 주면으로서의 하면에 설치되어 있다. 도 27에 도시하는 예에서는, 자외선 흡수층(71)은 컬러 필터층(32)과 겸용되고 있는데, 평면에서 볼 때, 액정층(6)이 배치되어 있는 영역 전체면을 덮도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 도시는 생략하지만, 자외선 흡수층(71)은 기판(31)과 컬러 필터층(32) 사이, 또는, 컬러 필터층(32)을 사이에 두고 기판(31)과 반대측이며, 배향막(도시는 생략)보다도 기판(31)측에, 컬러 필터층(32)과 별도로 설치되어도 된다.
또는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 보호막(33)은 열경화형의 재료를 포함한다. 이에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 자외선 경화형의 재료를 포함하는 보호막을 형성할 필요가 없으므로, 재료 비용을 저감할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 바람직하게는, 보호막(33)의 시트 저항은, 1×109Ω/square 이상이다. 이에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 보호막(33)으로 덮인 검출 전극 TDL끼리가 단락되는 것을 방지 또는 억제할 수 있어, 입력 장치의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
<보호막에 대한 편광판의 밀착력>
본 제2 실시 형태에서도, 제1 실시 형태에서 도 19∼도 21을 이용하여 설명한 바와 같이, 기판(31)에 대한 보호막(33)의 밀착력은, 보호막(33)에 대한 편광판(34)의 밀착력보다도 크다. 이에 의해, 기판(31) 상에 보호막(33)을 형성한 후, 예를 들어 접착층(61)(도 14 참조)을 사용하여 편광판(34)을 보호막(33) 상에 접착할 때에 편광판(34)의 위치가 원하는 위치로부터 어긋난 경우에도, 편광판(34)을 보호막(33)으로부터 박리하여 다시 접착할 수 있다. 그로 인해, 편광판(34)을 포함하는 절연체부 IPd의 측방에 예를 들어 공간 SPs1(도 23 참조) 등을, 위치 고정밀도로 설치할 수 있다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량을, 상대적으로 작게 할 수 있다.
<본 실시 형태의 주요한 특징과 효과>
본 제2 실시 형태의 표시 장치에서는, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1이 절연체부 IPd의 측방에 형성되고, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치도록 배치되어 있다. 절연체부 IPs의 유전율, 및 공간 SPs1의 유전율 모두 절연체부 IPd의 유전율에 비해 낮다. 그로 인해, 주변 영역 As에서, 커버판에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와, 손가락 또는 입력구 사이의 정전 용량이 상대적으로 작아진다. 따라서, 주변 영역 As에서, 커버판(4)에 손가락 또는 입력구를 근접시킨 때에, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)에 노이즈가 전해지기 어려워져, 입력 장치에 의해 검출되는 신호가 노이즈의 영향을 받기 어려워져, SN비가 커진다.
즉, 본 제2 실시 형태의 표시 장치에서는, 절연체부 IPs 또는 공간 SPs1이, 평면에서 볼 때, 주변 영역 As 내에서 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)와 겹치도록 배치되어 있기 때문에, 루팅 배선 WRC에 의해 구동 전극 COML에 공급되는 구동 신호에 노이즈가 들어가는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 제2 실시 형태에서는, 구동 전극 COML, 및 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)가 기판(21) 상면 상에 형성되는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 본 제2 실시 형태의 표시 장치(1)의 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 구동 전극 COML, 및 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)가 기판(21)의 하면, 또는, 기판(31)의 상면 또는 하면에 형성되는 경우에도 적용 가능하다. 이러한 경우에도 절연체부 IPd의 측방에 절연체부 IPd의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖는 절연체부 IPs, 또는, 공간 SPs1이 형성되는 것에 의해, 루팅 배선 WRC를 포함하는 구동 전극 드라이버(14)에 손가락 또는 입력구로부터의 노이즈가 전해지기 어려워진다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 그 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 형태로 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 개시예로서 액정 표시 장치의 경우를 예시했지만, 기타의 적용예로서, 유기 EL 표시 장치, 기타의 자발광형 표시 장치, 또는 전기 영동 소자 등을 갖는 전자 페이퍼형 표시 장치 등, 각종 플랫 패널형의 표시 장치를 들 수 있다. 또한, 중소형부터 대형까지, 특별히 한정하지 않고 적용이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
본 발명의 사상 범주에 있어서, 당업자라면 각종 변경예 및 수정예에 상도할 수 있는 것이며, 그들 변경예 및 수정예에 대해서도 본 발명의 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
예를 들어, 전술한 각 실시 형태에 대해 당업자가 적절히, 구성 요소의 추가, 삭제 또는 설계 변경을 행한 것, 또는, 공정의 추가, 생략 또는 조건 변경을 행한 것도, 본 발명의 요지를 구비하고 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 표시 장치 및 입력 장치에 적용하는 데 유효하다.
1: 표시 장치
2: 어레이 기판
3: 대향 기판
4: 커버판
6: 액정층
7: 밀봉부
10: 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스
11: 제어부
12: 게이트 드라이버
13: 소스 드라이버
14: 구동 전극 드라이버
19: COG
20: 액정 표시 디바이스(표시 디바이스)
21: 기판
22: 화소 전극
24: 절연막
25: 편광판
30: 터치 검출 디바이스
31: 기판
32: 컬러 필터층
32B, 32G, 32R: 색 영역
33: 보호막
34, 34s: 편광판
35, 35s: 수지
40: 터치 검출부
42: 터치 검출 신호 증폭부
43: A/D 변환부
44: 신호 처리부
45: 좌표 추출부
46: 검출 타이밍 제어부
51: 백라이트 유닛
52: 백라이트 프레임
53: 바닥부
54: 프레임부
55: 점착 테이프
56: 반사판
57: 도광판
58: 발광 다이오드 유닛(LED 유닛)
58a: 지지 부재
58b: LED
61, 61a∼61c: 접착층
62: 도전층
63, 65: 커버층
64: 편광층
66: 적층막
71: 자외선 흡수층
Ad: 표시 영역
As: 주변 영역
C1: 용량 소자
C2: 정전 용량
CN1, CN2, CT1, CT2: 접속부
COML: 구동 전극
D: 유전체
DET: 전압 검출기
E1: 구동 전극
E2: 검출 전극
EX1, EX2: 연장부
GCL: 주사선
IPd, IPs: 절연체부
LC: 액정 소자
Pix: 화소
Reset: 기간
S: 교류 신호원
Scan: 스캔 방향
Sg: 교류 구형파
SGL: 신호선
SPd, SPs1, SPs2: 공간
SPix: 부화소
TDL: 검출 전극
TM: 단자부
Tr: TFT 소자
TR1: 홈부
Vcom: 구동 신호
Vdet: 검출 신호
Vdisp: 영상 신호
Vout: 신호 출력
Vpix: 화소 신호
Vscan: 주사 신호
Vsig: 화상 신호
WRC, WRT: 루팅 배선
WS: 배선 기판

Claims (21)

  1. 제1 기판과,
    상기 제1 기판과 대향하는 제2 기판과,
    상기 제1 기판에 설치된 복수의 화소와,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 설치된 제1 배선과,
    상기 제2 기판의 제1 주면 상에 설치된 제1 절연체부와,
    상기 제1 절연체부의 측방에 설치된 제2 절연체부 또는 공간
    을 갖고,
    상기 제2 절연체부는, 상기 제1 절연체부의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖고,
    상기 복수의 화소는, 평면에서 볼 때, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면의 제1 영역 내에 배치되고,
    상기 제1 배선은, 평면에서 볼 때, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면의 영역이며, 상기 제1 영역보다도 상기 제2 기판의 외주측에 위치하는 영역인 제2 영역 내에 배치되고,
    상기 제1 절연체부는, 평면에서 볼 때, 상기 제1 영역과 겹치도록 배치되고,
    상기 제2 절연체부 또는 상기 공간은, 평면에서 볼 때, 상기 제2 영역 내에서, 상기 제1 배선과 겹치도록 배치되어 있고,
    상기 제1 배선을 통하여 신호가 검출됨으로써 입력 위치가 검출되는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판에 설치된 제1 전극을 갖고,
    상기 제1 전극은, 평면에서 볼 때, 상기 제1 영역 내에 배치되고,
    상기 제1 배선은, 상기 제2 기판에 설치되고, 또한, 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 제1 전극의 정전 용량에 따른 상기 신호가 검출됨으로써, 상기 입력 위치가 검출되는, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면 상에, 상기 제1 전극 및 상기 제1 배선을 덮도록 설치된 보호막을 갖고,
    상기 제2 기판의 상기 제1 주면과 반대측의 제2 주면이 상기 제1 기판과 대향하고,
    상기 제1 절연체부 및 상기 제2 절연체부는, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면 상에, 상기 보호막을 개재하여 설치되어 있는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면과 대향하도록 설치된 제3 기판을 갖는 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 절연체부는, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면 상에, 상기 보호막을 개재하여 설치된 편광판을 포함하는, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 편광판은, 절연막을 포함하는 편광층과, 도전성을 갖는 도전층을 포함하는 복수의 층이 임의의 순서로 적층된 적층막을 포함하는, 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면과 대향하도록 설치된 제3 기판을 갖고,
    상기 제1 절연체부는, 상기 편광판 상에 설치된 절연성의 수지를 포함하고,
    상기 제3 기판은, 상기 수지에 의해 상기 편광판에 접착되어 있는, 표시 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    평면에서 볼 때, 제1 방향으로 각각 연장되고, 또한, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 주사선과,
    평면에서 볼 때, 상기 제2 방향으로 각각 연장되고, 또한, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 신호선
    을 갖고,
    상기 제1 전극은, 상기 제1 방향으로 연장되는, 표시 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2 기판에 대한 상기 보호막의 밀착력은, 상기 보호막에 대한 상기 편광판의 밀착력보다도 큰, 표시 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 끼워진 액정층과,
    상기 액정층과 상기 보호막 사이에 설치되고, 자외선을 흡수하는 자외선 흡수층
    을 갖고,
    상기 보호막은, 자외선 경화형의 재료를 포함하는, 표시 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 끼워진 액정층을 갖고,
    상기 보호막은, 열경화형의 재료를 포함하는, 표시 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 보호막의 시트 저항은, 1×109Ω/square 이상인, 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판에 설치된 제1 전극을 갖고,
    상기 제1 전극은, 평면에서 볼 때, 상기 제1 영역 내에 배치되고,
    상기 제1 배선은, 상기 제1 기판에 설치되고, 또한, 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되어 있는, 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 기판에 설치된 제2 전극과,
    상기 제2 기판에 설치된 제2 배선
    을 갖고,
    상기 제2 전극은, 평면에서 볼 때, 상기 제1 영역 내에 배치되고,
    상기 제2 배선은, 평면에서 볼 때, 상기 제2 영역 내에 배치되고,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 정전 용량에 따른 상기 신호가 검출됨으로써, 상기 입력 위치가 검출되는, 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면 상에, 상기 제2 전극 및 상기 제2 배선을 덮도록 설치된 보호막을 갖고,
    상기 제2 기판의 상기 제1 주면과 반대측의 제2 주면이 상기 제1 기판과 대향하고,
    상기 제1 절연체부 및 상기 제2 절연체부는, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면 상에, 상기 보호막을 개재하여 설치되어 있는, 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면과 대향하도록 설치된 제3 기판을 갖는 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 절연체부는, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면 상에, 상기 보호막을 개재하여 설치된 편광판을 포함하는, 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 편광판은, 절연막을 포함하는 편광층과, 도전성을 갖는 도전층을 포함하는 복수의 층이 임의의 순서로 적층된 적층막을 포함하는, 표시 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서, 상기 제2 기판의 상기 제1 주면과 대향하도록 설치된 제3 기판을 갖고,
    상기 제1 절연체부는, 상기 편광판 상에 설치된 수지를 포함하고,
    상기 제3 기판은, 상기 수지에 의해 상기 편광판에 접착되어 있는, 표시 장치.
  20. 제13항에 있어서,
    평면에서 볼 때, 제1 방향으로 각각 연장되고, 또한, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수의 주사선과,
    평면에서 볼 때, 상기 제2 방향으로 각각 연장되고, 또한, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 신호선
    을 갖고,
    상기 제1 전극은, 상기 제1 방향으로 연장되는, 표시 장치.
  21. 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 설치된 제1 전극과,
    상기 제1 기판에 설치된 제1 배선과,
    상기 제1 기판의 제1 주면 상에 설치된 제1 절연체부와,
    상기 제1 절연체부의 측방에 설치된 제2 절연체부 또는 공간
    을 갖고,
    상기 제1 배선은, 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되고,
    상기 제2 절연체부는, 상기 제1 절연체부의 유전율보다도 낮은 유전율을 갖고,
    상기 제1 전극은, 평면에서 볼 때, 상기 제1 기판의 상기 제1 주면의 제1 영역 내에 배치되고,
    상기 제1 배선은, 평면에서 볼 때, 상기 제1 기판의 상기 제1 주면의 영역이며, 상기 제1 영역보다도 상기 제1 기판의 외주측에 위치하는 영역인 제2 영역 내에 배치되고,
    상기 제1 절연체부는, 평면에서 볼 때, 상기 제1 영역과 겹치도록 배치되고,
    상기 제2 절연체부 또는 상기 공간은, 평면에서 볼 때, 상기 제2 영역 내에서, 상기 제1 배선과 겹치도록 배치되어 있고,
    상기 제1 전극의 정전 용량에 따른 신호가 상기 제1 배선을 통하여 검출됨으로써, 입력 위치가 검출되는, 입력 장치.
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