TWI603252B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

液晶顯示裝置

本發明係有關能有穩定的觸控感測(touch sensing)且觸控感測靈敏度高的液晶顯示裝置。本發明係有關能有高速響應的液晶顯示裝置。

在電視機之類的大型顯示器、平板電腦、智慧型手機等中係使用有液晶顯示裝置。粗略而言，液晶顯示裝置之構成係在玻璃(glass)等材質的兩片透明基板間夾持液晶層。如此構成的液晶顯示裝置主要的液晶驅動方式大致上能分為以下模式(mode)：周知的縱向電場方式的VA(Vertical Alignment；垂直配向)模式、周知的橫向電場方式的IPS(In-Plane Switching；平面內切換)模式、或是邊緣電場切換FFS(Fringe Field Switching)模式。

在VA模式中，係令液晶分子相對於液晶顯示裝置的基板面垂直配向，沿縱方向即液晶層厚度方向對液晶分子施加電場，藉此進行液晶驅動。在IPS模式或FFS模式中，係令液晶分子相對於液晶顯示裝置的基板面水平配向，沿大致平行於基板面之方向對液晶分子施加電場，藉此進行液晶驅動。該類VA模式等使用垂直配向的液晶顯示裝置係在黑顯示方面有優異表現。 IPS模式或FFS模式乃係在具有廣視野角的液晶顯示裝置中使用的液晶驅動方式。採用FFS模式的液晶顯示裝置係具有能夠藉由使用邊緣電場高速驅動液晶此一大優點。

關於液晶的驅動方式，為了抑制液晶顯示 的殘影，係在經過預定的影像顯示期間後進行極性反轉驅動(交流反轉驅動)令施加至液晶層的電壓的正與負反轉。就極性反轉驅動的方法而言，已知有：令複數個像素各者的極性個別反轉的點(dot)反轉驅動、以沿畫面橫方向排列複數個像素的列單位來令像素的極性反轉的水平列(line)反轉驅動、以沿畫面縱方向排列複數個像素的行單位來令像素的極性反轉的行(column)反轉驅動、以一畫面單位來令像素的極性反轉或將畫面以複數個區塊(block)劃分並且以區塊單位來令像素的極性反轉的圖框(frame)反轉驅動等方法。上述的液晶驅動技術係例如已於記載或暗示下述專利文獻1至5及7中。

近來，許多具備電容量檢測手段之具有觸控感測功能的液晶顯示裝置使用上述的液晶顯示裝置。就觸控感測方式而言，主要利用的方式是例如藉由沿X方向與Y方向排列的觸控感測配線(觸控電極)來偵測手指和筆等指示物(pointer)接觸或接近顯示畫面時產生的電容量變化。

此外，就具有觸控感測功能的顯示裝置的構造而言，已知有將具備觸控感測功能的觸控面板貼在顯示裝置表面的外掛(Out-Cell)方式以及顯示裝置本身即具備 觸控感測功能的內嵌(In-Cell)方式。近年來，相較於採用外掛方式的顯示裝置，有更多的顯示裝置採用內嵌方式。

下述之專利文獻2至6係揭示使用內嵌方 式的觸控感測技術。然而，內嵌方式係出現了該些專利文獻中未指出的觸控感測技術的問題。換言之，存在因電性連結至設於液晶胞(cell)內部的主動元件之源極配線所產生的雜訊(noise)之問題，此係原本在外掛觸控面板的方式中並不易形成問題的新技術課題。

下述專利文獻1係揭示在液晶驅動中，以沿畫面縱方向排列複數個像素的行單位來令像素的極性反轉之技術。該專利文獻1並不包含觸控感測技術。

下述專利文獻2及專利文獻3係含有關於點反轉驅動的記載並且揭示有觸控感測技術。在該專利文獻3的揭示內容中，實質上以金屬配線構成進行觸控感測功能的驅動電極及檢測電極。該專利文獻3的此一揭示內容係類似於下述專利文獻6申請專利範圍請求項2的技術特徵。

下述專利文獻4係揭示在面內切換(IPS)液晶顯示器中，觸控感測驅動電極形成使用於觸控感測訊號檢測及顯示器的電極對之技術。

下述專利文獻5係揭示具備以透明材料構成且沿第1方向延伸的複數個觸控驅動電極與沿第2方向延伸的複數個觸控檢測電極，觸控驅動電極及觸控檢測電極的其中一者作為液晶顯示器的對(counter)電極發揮功能。

該些專利文獻1至6所揭示的技術並未考量到將因各者中獲得用於進行影像顯示的影像訊號之供給的源極配線所產生的雜訊予以削減的手段，未能提供高靈敏度的觸控感測技術。在該些專利文獻1至6所揭示的技術中，對於因液晶驅動而產生的雜訊之產生的抑制仍屬不足。

此外，在該些專利文獻中，針對在液晶驅動電壓施加至液晶後使用觸控感測配線令液晶層的顯示狀態加速回復成黑顯示(dark state)的手段並未有任何揭示。

此外，液晶的響應時間乃係液晶驅動電壓施加至液晶分子(液晶層)時的上升時間(以下，以τon稱之)與液晶驅動電壓未施加於液晶分子時(液晶驅動電壓關斷(off)時)的下降時間(以下，以τoff稱之)之合計時間。就用於縮短τon的液晶驅動方法和液晶裝置的構造而言，係能夠採用提高液晶驅動電壓、使用過驅動(overdrive)之手法、減少液晶層厚度、使用驅使液晶分子高速動作的電極構造等各種方法和構造。然而，τoff通常乃係無電場狀態下回復至初始配向的時間，因此τoff係取決於液晶分子的電氣物性和黏度等液晶分子的材料物性。因此，要縮短液晶的響應時間，縮短τoff的時間便成了主要課題。在專利文獻2至專利文獻6中，並未揭示實現縮短τoff的時間之技術。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本國特開平4-22486號公報

專利文獻2 日本國特許第5472373號公報

專利文獻3 日本國特開2014-109904號公報

專利文獻4 日本國特許第4584342號公報

專利文獻5 日本國特許第5517611號公報

專利文獻6 日本國特開平7-36017號公報

專利文獻7 日本國特開2000-20033號公報

在採用內嵌方式並且具備觸控感測功能的顯示裝置中，要提升感測靈敏度，排解因液晶驅動致生的雜訊的手段是不可或缺的。

如前述，為了避免因電荷蓄積造成的顯示的殘影(sticking)，液晶驅動一般採用極性反轉驅動。然而，傳遞影像訊號的源極配線卻成為了因極性反轉而生的雜訊的產生源。除此之外，源極配線係容易伴有隨影像訊號的極性反轉產生的雜散電容的變化。在採用內嵌方式並且具備觸控感測功能的顯示裝置中，抑制因傳遞影像訊號的源極配線而生的雜訊之產生至為重要。

關於液晶驅動，例如，在使用如上述專利文獻2所揭示之併用邊緣電場的縱向電場方式的液晶顯示裝置中，係能夠大幅縮短液晶驅動電壓施加至液晶分子時(液晶驅動電壓開啟(on)時)的τon，而進行液晶的高速驅動。或者，在上述的FFS模式的液晶驅動中，同樣為利用邊緣電場的橫向電場方式，故驅動電壓開啟時的 τon係能夠大幅縮短。然而，於關斷驅動電壓時，施加於液晶分子的電場消失，因此液晶分子回復到原本的垂直配向需要時間，難以將液晶分子的下降時間τoff縮短。由於液晶的響應時間係以上升時間τon與下降時間τoff之合計時間表示，故有必要藉由縮短τoff來改善響應性。

此外，已知有薄膜電晶體(Thin Film Transistor；TFT)的通道(channel)層使用以IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide；氧化銦鎵鋅)等由氧化銦、氧化鎵、氧化鋅等的複合氧化物構成的氧化物半導體。相較於通道層使用非晶矽(amorphous silicon)半導體的習知薄膜電晶體，使用氧化物半導體的薄膜電晶體的電子移動度快了約50倍，能夠更快速地進行對像素電極的寫入(影像訊號的寫入)。此外，在具備以氧化物半導體形成的通道層之薄膜電晶體中，因漏電流(leak current)極小，故對像素電極的寫入結束後的電壓保持性良好，不必為了維持圖像顯示進行再寫入。然而，在液晶顯示裝置中，電壓保持性良好此一特徵有時反而會造成容易發生像素的殘影之問題。

本發明係鑒於上述課題而研創，目的在於提供一種液晶顯示裝置，其係縮短橫向電場方式或縱向電場方式的液晶顯示裝置的響應時間、減輕像素的殘影，此外，減少因傳遞影像訊號的源極配線而產生並且對觸控感測造成影響的雜訊之產生。

本發明第1態樣的液晶顯示裝置係含有：顯示裝置基板，係具備第1觸控感測配線；陣列基板，係具備：複數個多邊形的像素開口部、設置在複數個前述像素開口部各者的像素電極、電性連接至前述像素電極的第1及第2主動元件、電性連結至前述第1主動元件的第1閘極配線、電性連結至前述第2主動元件的第2閘極配線、俯視下正交於前述第1閘極配線且電性連結至前述第1或第2主動元件的第1源極配線、俯視下正交於前述第2閘極配線且電性連結至前述第2或第1主動元件的第2源極配線、設置在前述像素電極之下的第1絕緣層、設置在前述第1絕緣層之下的第2絕緣層、設置在前述第1絕緣層與前述第2絕緣層之間的共同電極、及俯視下正交於前述第1觸控感測配線的第2觸控感測配線；液晶層，係被夾持在前述顯示裝置基板與前述陣列基板之間；及控制部，係對前述第1源極配線供給正的第1影像訊號、對前述第2源極配線供給負的第2影像訊號，同步於前述第1影像訊號及前述第2影像訊號的供給將液晶驅動電壓施加至前述像素電極與前述共同電極之間，藉此驅動前述液晶層，進行影像顯示，在影像顯示進行後對前述第2觸控感測配線施加電壓。

此處，就多邊形的像素開口部的形狀圖案而言，例如可舉出正方形圖案、長方形圖案、平行四邊形圖案或ㄑ字形圖案(dog-legged pattern)。

此外，顯示裝置基板係亦可具備透明基板與設置在透明基板上的透明樹脂層。此時，第1觸控感測配線係設置在透明基板與透明樹脂層之間。此外，顯示裝置基板係亦可具備複數個透明樹脂層(第1透明樹脂層、第2透明樹脂層)。

如上述，藉由控制部，將液晶驅動電壓施加至前述像素電極與前述共同電極之間，藉此驅動前述液晶層，進行影像顯示，在影像顯示進行後對前述第2觸控感測配線施加電壓。藉此，俯視下朝橫越液晶層之方向(平行透明基板的方向)的電場在第2觸控感測配線間產生，藉助該電場，能夠使液晶的配向狀態加速回復成黑顯示狀態。所謂的「回復至黑顯示」，係指在常態黑色(normally black)的液晶顯示裝置中，液晶的配向回復至初始配向狀態。

在以下的說明中，或將令使液晶的配向狀態加速回復成黑顯示狀態的電場產生的電壓亦即施加至第2觸控感測配線的電壓稱為「重置(reset)電壓」或「重置訊號」。此外，或將接受重置電壓施加的第2觸控感測配線(導電配線)稱為「重置配線」。此外，或將藉由重置電壓之施加而產生的電場稱為「重置電場」。此外，或將藉由上述電場之產生而使液晶分子的配向狀態成為初始配向的液晶分子之驅動稱為「重置驅動」。

此外，該重置電壓係指為了縮短液晶分子的下降時間(以下，以τoff稱之)而施加至第2觸控感測配線的電壓。此處，將液晶分子予以重置係指將液晶分子的配向狀態回復成黑顯示時的配向狀態(初始配向)。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，俯視下，前述像素開口部由前述第1閘極配線、前述第2閘極配線、前述第1源極配線及前述第2源極配線劃分。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述像素開口部的長邊係朝沿前述第1源極配線及前述第2源極配線之方向延伸。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，俯視下，前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線其中一者係以重疊於前述第1閘極配線及前述第2閘極配線之方式設置，前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線其中另一者係以重疊於前述第1源極配線及前述第2源極配線之方式設置。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述顯示裝置基板係具有顯示面；剖視下，從前述顯示面到前述第2觸控感測配線為止的距離大於從前述顯示面到前述第1觸控感測配線為止的距離；前述第2觸控感測配線係設置在前述第1絕緣層上之位置、前述第2絕緣層上之位置及前述第2絕緣層下之位置其中任一位置。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述第1閘極配線及前述第2閘極配線係以位於複數個前述像素開口部之中的相鄰兩像素開口部間之方式彼此平行地配設。

本發明第1態樣的液晶顯示裝置係亦可為，具備設置在前述陣列基板背面或側面的背光單元(backlight unit)；在前述電壓施加在前述第2觸控感測配線時，停止前述背光單元的發光。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述液晶層係藉由在前述像素電極與前述共同電極間產生的邊緣電場驅動。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述顯示裝置基板係具有透明電極；前述液晶層係藉由在前述像素電極與前述共同電極間產生的邊緣電場驅動，並且以在前述像素電極與前述透明電極間產生的前述液晶層厚度方向的電場驅動。

此處，透明電極係可設置在顯示裝置基板的透明基板上方，且設置在覆蓋第1觸控感測配線的透明樹脂層上。換言之，係可設置在位於顯示裝置基板與液晶層間的複數個透明樹脂層其中任一透明樹脂層上之位置。

此外，前述液晶層係由在前述像素電極與前述透明電極間產生的電場驅動，因此在前述液晶層中，係使用具負介電異向性並且初始配向為垂直配向的液晶分子。 亦即，實現利用縱向電場方式的液晶顯示裝置。所謂的縱向電場方式，係指對配置在設於顯示裝置用基板的透明電極與設於陣列基板的像素電極之間的液晶層，沿厚度方向施加液晶驅動電壓來驅動液晶層之方式。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，俯視下，前述共同電極係具有與前述像素電極重疊的重疊部及自前述像素電極的端部突出的突出部。

依據此構成，實現用於縮短液晶分子的上升時間(以下，以τon稱之)電極構造。具體而言，施加至共同電極的突出部與像素電極之間的液晶驅動電壓係作為邊緣電場使用，從而能夠將τon縮短。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述控制部係在前述液晶驅動電壓施加至前述像素電極後且前述液晶驅動電壓未施加於前述像素電極時，對前述第2觸控感測配線施加前述電壓。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，施加至前述第2觸控感測配線的電壓(重置電壓)係包括正的電壓與負的電壓，前述電壓係每隔影像顯示的一定期間反轉成正或負。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線的各者係含有金屬層。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述顯示裝置基板係含有第1透明基板；前述第1觸控感測配線係具有由形成在前述第1透明基板上方的黑色層與積層在前述黑色層上的前述金屬層構成的雙層構造。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述陣列基板係含有第2透明基板；前述第2觸 控感測配線係具有由形成在前述第2透明基板上方的黑色層與積層在前述黑色層上的前述金屬層構成的雙層構造。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述金屬層為銅含有層；前述金屬層係具有以導電性金屬氧化物層夾持銅含有層的構成。

此處，就銅含有層而言，例如可舉出銅層或銅合金層。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述導電性金屬氧化物層為含有氧化鋅、氧化銦及氧化錫的複合氧化物。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述第1及第2主動元件乃係具有以半導體構成的通道層之薄膜電晶體；俯視下，前述第2觸控感測配線的前述金屬層的一部分係形成覆蓋前述通道層的遮光層。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述通道層係以氧化物半導體構成。

就通道層適用的氧化物半導體而言，係可舉出含有從由鋅、銦、錫、鎢、鎂、鎵及鍺組成的群中選擇的兩種以上的元素之複合金屬氧化物。

就以氧化物半導體形成的通道層的構造而言，係可為單晶、多晶、微晶、結晶與非晶的混晶、非晶的其中任一者。氧化物半導體的膜厚係能夠採用5nm至50nm的範圍內。

在本發明第1態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，在前述顯示裝置基板上係於與前述像素開口部對應的位置至少設有紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片其中任一者。

本發明第1態樣的液晶顯示裝置係亦可為，在前述顯示裝置基板上係具備劃分出前述像素開口部的黑色矩陣(black matrix)層。

本發明第2態樣的液晶顯示裝置係含有：顯示裝置基板，係具備第1觸控感測配線；陣列基板，係具備：多邊形的複數個像素開口部、設置在複數個前述像素開口部各者的像素電極、電性連接至前述像素電極的第1及第2主動元件、電性連結至前述第1主動元件的第1閘極配線、電性連結至前述第2主動元件的第2閘極配線、俯視下正交於前述第1閘極配線且電性連結至前述第1主動元件的第1源極配線、俯視下正交於前述第2閘極配線且電性連結至前述第2主動元件的第2源極配線、設置在前述像素電極之下的第1絕緣層、設置在前述第1絕緣層之下的第2絕緣層、設置在前述第1絕緣層與前述第2絕緣層之間的共同電極、及俯視下正交於前述第1觸控感測配線的第2觸控感測配線；液晶層，係被夾持在前述顯示裝置基板與前述陣列基板之間；及控制部，係對前述第1源極配線供給正的第1影像訊號、對前述第2源極配線供給負的第2影像訊號，同步於前述第1影像訊號及前述第2影像訊號的供給將液晶驅動電壓施加至前述像素電極與前述共同電極之 間，藉此驅動前述液晶層，在影像顯示的穩定期間及影像顯示後的黑顯示穩定期間其中至少一者的穩定期間進行以前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線進行的觸控感測驅動。

在本發明第2態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，前述控制部係於進行前述觸控感測驅動時，對前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線其中一方施加觸控感測驅動電壓，透過前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線其中另一方檢測觸控感測訊號。

在本發明第2態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，對前述第2觸控感測配線施加前述觸控感測驅動電壓，前述第1觸控感測配線檢測前述觸控感測訊號。

此時，第2觸控感測配線作為觸控驅動配線(觸控驅動電極、觸控感測驅動配線)發揮功能，第1觸控感測配線作為觸控檢測配線(觸控檢測電極、觸控感測檢測配線)發揮功能。

另外，第1觸控感測配線亦可作為觸控驅動配線發揮功能。此時，第2觸控感測配線作為觸控檢測配線發揮功能。

如上述，第2觸控感測配線不僅接受重置電壓施加，亦能夠作為觸控感測驅動配線或觸控感測檢測配線發揮功能。

此外，在重置電壓施加至第2觸控感測配線且觸控感測驅動電壓施加至第2觸控感測配線時，於影像顯示期間中，能夠以分時方式進行觸控感測的驅動動作與液晶分子的重置驅動。

此外，在重置電壓施加至第2觸控感測配線且第2觸控感測配線檢測觸控感測訊號時，於影像顯示期間中，能夠以分時方式進行觸控感測的檢測動作與液晶分子的重置驅動。

上述觸控感測功能乃係檢測前述第1觸控感測配線與前述第2觸控感測配線間的電容量的變化之電容量方式。接受驅動電壓施加的觸控感測驅動配線與用於訊號檢測的觸控感測檢測配線係能夠互換使用。

另外，不需要將全部的複數個觸控感測配線用於觸控感測動作。例如，或會以複數個觸控感測配線來構成一個配線群。此時，在液晶顯示裝置設有複數個配線群。 此處，亦可在一個配線群的全部配線中，將比全部配線的條數少之條數的配線的電位設為浮動(floating)電位，使用剩餘條數的配線進行觸控感測(疏化驅動)。

本發明第2態樣的液晶顯示裝置係亦可為，具備設置在前述陣列基板背面或側面的背光單元；前述黑顯示穩定期間乃係前述背光單元的發光停止的期間。

此時，於顯示單位期間(後述)中，在白顯示等影像顯示後，於黑顯示穩定期間，LED(Light-Emitting Diode；發光二極體)等背光單元熄滅(off；停止發光)。

在本發明第2態樣的液晶顯示裝置中，亦可為，在前述顯示裝置基板上係於與前述像素開口部對應的位置至少設有紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片其中任一者。

本發明第2態樣的液晶顯示裝置係亦可為，具備設置在前述顯示裝置基板上、劃分出前述像素開口部的黑色矩陣層。

依據本發明的態樣的液晶顯示裝置，能夠使液晶的配向狀態加速回復成黑顯示狀態(dark state)，從而能夠縮短液晶的響應時間。此外，依據本發明的態樣的液晶顯示裝置，能夠抑制因傳遞影像訊號的源極配線而生的雜訊之產生，從而能夠提供高靈敏度的觸控感測。

依據本發明的態樣的液晶顯示裝置，第1觸控感測配線及第2觸控感測配線而言，能夠使用含有具良好導電性的銅、鋁等的合金之金屬層，因此能夠減少使用了金屬層時的時間常數，從而能夠提高觸控感測的S/N比。

除此之外，在本發明的態樣的液晶顯示裝置中，複數個源極配線的各者係固定為負的電位(負的極性的影像訊號)或正的電位(正的極性的影像訊號)，電位的正負不進行反轉。因此，在供給至源極配線的影像訊號的電位極性反轉時不會有影像訊號的波形變形的事情發生。因此，不僅實現觸控感測功能，亦能夠提升顯示畫質。

就主動元件的通道層使用的半導體而言，藉由使用IGZO等的氧化物半導體，能夠以比非晶矽半導體快數十倍的速度進行對像素電極的寫入(影像訊號的寫入)，因此能夠更進一步提升顯示畫質。使用 IGZO等的氧化物半導體的主動元件，其漏電流係比使用多晶矽(polysilicon)半導體的主動元件小幾個位數，故在進行對像素電極的寫入後，能夠良好地維持電壓。因此，不需多次進行當是採用多晶矽半導體的主動元件時為了維持畫質一定時間而必須進行的影像寫入。藉此，藉由主動元件的通道層使用IGZO等的氧化物半導體，能夠更進一步減少多次供給至像素電極的影像訊號所伴隨的雜訊之產生。

在本發明的態樣的液晶顯示裝置中，第2觸控感測配線係形成在陣列基板上。在此構成中，係能夠使用構成第2觸控感測配線的金屬層來形成在電性上與第2觸控感測配線各自獨立的遮光層，能夠將遮光層的遮光圖案重疊於TFT等主動元件的通道層的上部。藉由形成如上述的遮光層，能夠避免再反射光等雜散光射入通道層，有助於畫質提升。

1‧‧‧透明樹脂層

2‧‧‧透明電極

3‧‧‧第1觸控感測配線

4‧‧‧第2導電性金屬氧化物層

5‧‧‧銅合金層

6‧‧‧第1導電性金屬氧化物層

7‧‧‧第2觸控感測配線

8‧‧‧黑色層(第1黑色層)

9‧‧‧第2閘極配線

10‧‧‧第1閘極配線

11‧‧‧第1絕緣層

12‧‧‧第2絕緣層

13‧‧‧第3絕緣層

14‧‧‧第1源極配線(偶數行的源極配線)

15‧‧‧第2源極配線(奇數行的源極配線)

16‧‧‧狹縫

17‧‧‧像素電極

17a、17b‧‧‧電極部(像素電極)

18‧‧‧像素開口部

19‧‧‧黑色層(第2黑色層)

20、30‧‧‧共同電極

21‧‧‧第1透明基板(透明基板)

22‧‧‧第2透明基板(透明基板)

23‧‧‧遮光層(遮光圖案)

24‧‧‧源極電極

25‧‧‧閘極電極

26‧‧‧汲極電極

27‧‧‧通道層

28、28a‧‧‧第1主動元件

28、28b‧‧‧第2主動元件

29‧‧‧接觸孔

30‧‧‧共同電極

31、32‧‧‧電力線

33‧‧‧端子部

36‧‧‧共同配線

38、39‧‧‧液晶分子

100‧‧‧顯示裝置基板(對向基板)

138、139‧‧‧液晶分子

200‧‧‧陣列基板

300‧‧‧液晶層

R‧‧‧配向方向(配向處理的方向、在初始配向狀態的配向方向)

θ‧‧‧角度(相對於像素開口長邊方向Y的傾斜角度)

第1圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之方塊(block)圖。

第2圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係沿第3圖的A-A’線剖切之圖。

第3圖係顯示從觀看者方向觀看本發明第1實施形態的液晶顯示裝置所見之像素構造之局部俯視圖。

第4圖係從觀看者方向觀看本發明第1實施形態的液晶顯示裝置所見之陣列基板之局部俯視圖，係顯示排 除掉顯示裝置基板與第2觸控感測配線及遮光層後的陣列構造之圖。

第5圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係沿第3圖的C-C’線剖切之圖，係顯示令遮光層(遮光圖案)配設在主動元件的通道層上之構造之圖。

第6圖係顯示本發明第1實施形態的觸控感測配線之俯視示意圖，係說明第2觸控感測配線7a、7b的電性連接之圖。

第7圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部俯視圖，係說明一個像素的開口部中位於共同電極與像素電極之間的液晶的動作之圖，係顯示初始配向(黑顯示)狀態的液晶分子與電極構造的關係之圖。

第8圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部俯視圖，係說明一個像素的開口部中位於共同電極與像素電極之間的液晶的動作之圖，係顯示對像素電極與共同電極之間施加液晶驅動電壓時的液晶分子的動作之圖。

第9圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部俯視圖，係說明一個像素的開口部中位於共同電極與像素電極之間的液晶的動作之圖，係說明在未於像素電極與共同電極之間施加液晶驅動電壓的狀態(無施加狀態)下，施加重置電壓至第2觸控感測配線7a、7b間使電場朝元件符號B1所示方向或元件符號B2所示方向產生，從而使液晶的配向狀態加速回復成黑顯示狀態之圖。

第10圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係沿第3圖的B-B’線(源極配線)剖切之圖，係顯示對第1觸控感測配線3與第2觸控感測配線7之間施加觸控感測驅動電壓時產生的邊緣電場的狀況之圖。

第11圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係沿第3圖的B-B’線(源極配線)剖切之圖，係對第1觸控感測配線3與第2觸控感測配線7之間施加觸控感測驅動電壓且手指等指示物接觸或接近顯示裝置基板的觀看者側的表面時的邊緣電場的變化之圖。

第12圖係用於說明本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之訊號時序圖(time chart)，係說明液晶驅動電壓的開啟/關斷的時序與觸控感測驅動的時序之圖。

第13圖係習知例的液晶驅動的波形與本發明實施形態的液晶顯示裝置的液晶驅動的波形之比較圖，係說明液晶驅動電壓的開啟/關斷的時序與習知技術的主動元件(例如具備以多晶矽半導體構成的通道層之主動元件)的像素穿透率Trans的變化之圖。

第14圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部電路圖，係顯示固定為負的極性的複數個第1源極配線與固定為正的極性的複數個第2源極配線交替排列的配線構造之圖，係顯示藉由僅選擇第1閘極配線而將閘極訊號用於主動元件驅動時的行反轉驅動的例子之局部俯視圖。

第15圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部電路圖，係顯示固定為負的極性的複數個第1源極配線與固定為正的極性的複數個第2源極配線交替排列的配線構造之圖，係顯示藉由每隔兩條選擇兩條為一組的閘極配線而將閘極訊號用於主動元件驅動時的點反轉驅動的例子之局部俯視圖。

第16圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係沿第17圖的H-H’線剖切之圖。

第17圖係顯示從觀看者方向觀看本發明第2實施形態的液晶顯示裝置所見之像素構造之局部俯視圖。

第18圖係顯示從觀看者方向觀看本發明第2實施形態的液晶顯示裝置所見之陣列基板的一例之局部俯視圖。

第19圖係顯示從觀看者方向觀看本發明第2實施形態的液晶顯示裝置所見之陣列基板的一例之局部俯視圖，係顯示排除掉顯示裝置基板與第2觸控感測配線、遮光層、像素電極後的主動元件、閘極配線、源極配線的配置的一例之圖。

第20圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係沿第18圖的G-G’線剖切之圖，係顯示令遮光層(遮光圖案)配設在主動元件的通道層上之構造之圖。

第21圖係顯示本發明第2實施形態的第2觸控感測配線之示意俯視圖，係用於說明接受重置電壓施加的第2觸控感測配線之圖。

第22圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係局部顯示端子部具有以導電性金屬氧化物層夾持第1金屬層的構成之圖。

第23圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係顯示第1觸控感測配線的構造之圖。

第24圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係局部顯示對像素電極與共同電極即透明電極之間施加液晶驅動電壓時的白顯示的狀態之圖。

第25圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係顯示在停止液晶驅動電壓之施加後(液晶驅動電壓關斷時)立即對第2觸控感測配線間施加重置電壓時的液晶分子的回復之圖，係局部顯示液晶的狀態加速回復成黑顯示的狀態之狀態之圖。

第26圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係顯示在停止液晶驅動電壓之施加後(液晶驅動電壓關斷時)立即對第2觸控感測配線間施加重置電壓時的液晶分子的回復之圖，係局部顯示沿與第25圖所示電場方向相反的方向施加電場時液晶的狀態加速回復成黑顯示的狀態之狀態之圖。

第27圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係顯示對第1觸控感測配線與第2觸控感測配線之間施加觸控感測驅動電壓時產生的邊緣電場的狀況之圖，係沿第17圖的I-I’線剖切之圖。

第28圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係顯示對第1觸控感測配線與第2觸控 感測配線之間施加觸控感測驅動電壓且手指等指示物接觸或接近顯示裝置基板時的邊緣電場的變化之圖，係沿第17圖的I-I’線剖切之圖。

第29圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置之局部俯視圖，係從裝置基板與液晶層接觸之面看向顯示裝置基板的顯示面所見之圖，係顯示設於顯示裝置基板上與像素開口部對應之位置的紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片及黑色矩陣的排列之圖。

第30圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係顯示在像素電極的下部具備共同電極的陣列基板、設於顯示裝置基板上與像素開口部對應之位置的紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片及黑色矩陣的排列之圖。

第31圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係局部顯示藉由對透明電極與像素電極之間、像素電極與共同電極之間施加液晶驅動電壓而產生的白顯示的狀態之圖。

第32圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係顯示在停止液晶驅動電壓之施加後(液晶驅動電壓關斷時)立即對第2觸控感測配線施加重置電壓，朝橫越液晶層之方向對液晶層施加電場，使顯示狀態加速回復成黑顯示狀態的液晶分子的動作之圖。

第33圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係顯示在停止液晶驅動電壓之施加後(液晶驅動電壓關斷時)立即對第2觸控感測配線施加重置電 壓，朝橫越液晶層之方向即與第32圖所示電場方向相反的方向對液晶層施加電場，使顯示狀態加速回復成黑顯示狀態的液晶分子的動作之圖。

第34圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置的變形例之局部剖面圖，係沿第29圖的E-E’線剖切之圖。

第35圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置的變形例之局部剖面圖，係顯示在像素電極的下部具備共同電極的陣列基板、設於顯示裝置基板上與像素開口部對應之位置的紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片及黑色矩陣的排列之圖，係沿第29圖的F-F’線剖切之圖。

第36圖係顯示本發明第4實施形態的液晶顯示裝置之局部電路圖，係顯示一個像素具備兩個主動元件的陣列構造之圖。

以下，參照圖式說明本發明的實施形態。

在以下的說明中，對於相同的或者實質上為相同的功能及構成要素，係標註相同的元件符號，並省略或簡化其說明或者僅於必要時進行說明。在各圖中，係採用得以於圖面上判別各者之程度的大小繪製各構成要素，故有適度地令各構成要素的尺寸及比例不同於實物。

在以下所述的各實施形態中係針對特徵部分進行說明，例如，通常的顯示裝置中使用的構成要素與本實施形態的顯示裝置之間無差異的部分便省略其 說明。此外，在各實施形態中雖係說明液晶顯示裝置或顯示裝置基板的例子，但本實施形態的顯示裝置基板亦能夠適用於有機EL(Electro-Luminescence；電致發光)顯示裝置之類的液晶顯示裝置以外的顯示裝置。

(第1實施形態) (液晶顯示裝置LCD1的構成)

以下，參照第1圖至第15圖說明本發明的液晶顯示裝置的第1實施形態。

第1圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之方塊圖。如第1圖所示，本實施形態的液晶顯示裝置LCD1係具備顯示部110及用於控制顯示部110和觸控感測功能的控制部120。

控制部120係具有公知的構成，係具備影像訊號時序控制部121(第一控制部)、觸控感測和重置訊號控制部122(第二控制部)及系統(system)控制部123(第三控制部)。

影像訊號時序控制部121係將設置在陣列基板200的共同電極20(後述)設為定電位，並且傳送訊號至設置在陣列基板200的閘極配線9、10(後述，掃描線)及源極配線14、15(後述，訊號線)。由影像訊號時序控制部121在共同電極20與像素電極17(後述)之間施加顯示用的液晶驅動電壓，藉此，邊緣電場在陣列基板200上產生，液晶分子順著邊緣電場旋轉而驅動液晶層300。 藉此，使圖像顯示於陣列基板200上圖像。將共同電極20設為定電位，對複數個像素電極17的各者則經由源 極配線(訊號線)個別施加例如具有交流矩形波的影像訊號。此外，就矩形波而言，亦可為正或負的直流矩形波。 影像訊號時序控制部121係如後述，將正的第1影像訊號及負的第2影像訊號傳送至源極配線。

觸控感測和重置訊號控制部122係對第1觸控感測配線3(後述)及第2觸控感測配線7(後述)的其中一者施加觸控感測驅動電壓，透過第1觸控感測配線3及第2觸控感測配線7的其中另一者檢測觸控感測訊號。藉此，檢測第1觸控感測配線3與第2觸控感測配線7之間產生的電容量(邊緣電容量)的變化，而進行觸控感測。此外，觸控感測和重置訊號控制部122係亦能夠對第2觸控感測配線7供給重置電壓(後述，重置訊號)。

用於如上述觸控感測動作的第1觸控感測配線3係包含兩種意涵：接受觸控感測驅動電壓施加的觸控驅動配線；及檢測觸控感測訊號的觸控檢測配線。當第2觸控感測配線7作為觸控驅動配線發揮功能時，第1觸控感測配線3便作為觸控檢測配線發揮功能。反之，當第2觸控感測配線7作為觸控檢測配線發揮功能時，第1觸控感測配線3便作為觸控驅動配線發揮功能。亦即，在觸控感測功能方面，可切換第1觸控感測配線3及第2觸控感測配線7的用途。

系統控制部123係控制影像訊號時序控制部121及觸控感測和重置訊號控制部122，能夠交替地、亦即以分時方式進行液晶驅動與電容量的變化之檢測。 此外，系統控制部123係同步於影像訊號時序控制部121的液晶驅動來控制觸控感測和重置訊號控制部122對第1觸控感測配線3或第2觸控感測配線7之訊號供給及控制對第2觸控感測配線7的重置電壓之供給。

本發明實施形態的第2觸控感測配線7係兼具兩種功能，一種是伴隨施加在第2觸控感測配線7的重置電壓令電場(俯視下朝橫越液晶層300之方向的電場)在液晶層300產生之功能，另一種是作為用於進行觸控檢測和觸控驅動即觸控感測的觸控感測配線之功能。 如上述的第2觸控感測配線7的兩種功能係以分時方式進行，第2觸控感測配線7係能夠隨著時間變化(時間軸上)實現各種用途(兩種功能)。

施加至第2觸控感測配線7的重置電壓係包括正的電壓與負的電壓，前述重置電壓係可每隔由影像訊號時序控制部121控制的影像顯示的一定期間(每隔影像顯示期間)反轉成正或負。藉此，便能夠以使俯視下朝橫越液晶層300之方向的電場反轉之方式切換電場方向。另外，重置電壓的正負係指相對於接地電位(0V)為正的電位或負的電位。但並不限於如上述的正負之定義，亦可以使俯視下至少兩個相異的第2觸控感測配線(導電配線)具有互為相反的電位之方式，將兩第2觸控感測配線各者的電位切換為正或負的電位來對兩第2觸控感測配線施加電壓。此外，亦可在正或負的重置電壓加上偏移(offset)，令重置電壓若干往低電壓側或高電壓側位移(shift)。

本發明實施形態的第1觸控感測配線及第2觸控感測配線係能夠以導電率佳的金屬層形成，故能夠降低觸控感測配線及第2觸控感測配線的電阻值從而使觸控靈敏度提升。

具有上述構成的控制部120係如後述，同步於第1影像訊號及第2影像訊號的供給來對像素電極17與共同電極20之間施加液晶驅動電壓，藉此驅動液晶層300。接著，進行影像顯示的控制，在影像顯示進行後對第2觸控感測配線7施加電壓。

接著，控制部120係如後述，在影像顯示的穩定期間及影像顯示後的黑顯示穩定期間其中至少一者的穩定期間進行以第1觸控感測配線3及第2觸控感測配線7進行的觸控感測驅動。

(液晶顯示裝置LCD1)本實施形態的液晶顯示裝置係能夠具備後述實施形態的顯示裝置基板。此外，以下所記載的「俯視」係指從觀看者觀看液晶顯示裝置的顯示面(顯示裝置用基板的平面)之方向觀看所見之平面。本發明實施形態的液晶顯示裝置的顯示部的形狀、界定像素的像素開口部的形狀、構成液晶顯示裝置的像素數並無限定。惟在以下所詳述的實施形態中，係規定俯視下像素開口部的短邊的方向為X方向，規定長邊的方向為Y方向，此外，規定透明基板的厚度方向為Z方向，以此說明液晶顯示裝置。在以下的實施形態中，亦可切換如上述規定的X方向與Y方向來構成液晶顯示裝置。

第2圖係顯示本實施形態的液晶顯示裝置LCD1的局部剖面圖。此外，第2圖係沿像素開口部的短邊方向剖切之剖面圖，係沿第3圖的A-A’線剖切之圖。

液晶顯示裝置LCD1係具備：顯示裝置基板100(對向基板)；陣列基板200，係以跟顯示裝置基板100相對向之方式貼合；及液晶層300，係藉由顯示裝置基板100及陣列基板200夾持。

供給光L至液晶顯示裝置LCD1內部的背光單元BU係設置在構成液晶顯示裝置LCD1的陣列基板200的背面(配置液晶層300的陣列基板200的與透明基板的面為相反側之面)。另外，背光單元係亦可設置在液晶顯示裝置LCD1的側面。此時，例如在陣列基板200的透明基板22的背面，設置令從背光單元BU射出的光反射往液晶顯示裝置LCD1內部的反射板、導光板或光擴散板等。

顯示裝置基板100係具備：透明基板21(第1透明基板)；第1觸控感測配線3，係設置在透明基板21上；及透明樹脂層1，係以覆蓋第1觸控感測配線3之方式設置在透明基板21上。第1觸控感測配線3(觸控檢測配線、觸控驅動配線)係由至少含有黑色層8與金屬層5的導電層形成。亦即，第1觸控感測配線3係具有以黑色層8及金屬層5構成之雙層構造。金屬層5係形成在黑色層8上。此外，導電層係具有第1導電性金屬氧化物層6、金屬層5及第2導電性金屬氧化物層4之三層構造。就導電性金屬氧化物而言，係能夠使用在以氧化銦、氧化錫為基材的金屬氧化物中添加少量鈦、鋯、 鎂、鋁、鍺等的金屬氧化物而成之複合氧化物。就金屬層而言，例如能夠採用銅層或銅合金層即銅含有層或含有鋁的鋁合金層(鋁含有層)。在第1觸控感測配線3上係具備有透明樹脂層1。換言之，在顯示裝置基板100中的靠近液晶層300的位置形成有第1觸控感測配線3。

接著，針對金屬層具有銅含有層的優點進行說明。當金屬層具有銅含有層(銅層或銅合金層)時，夾持該金屬層的導電性金屬氧化物層係較佳為含有氧化鋅、氧化銦及氧化錫的複合氧化物層。理由如下。在上述複合氧化物中，藉由調整構成複合氧化物的氧化鋅及氧化錫的組成比例，便能夠容易地調整溼蝕刻(wet etching)的蝕刻速率(etching rate)。依此，當第2觸控感測配線7及第1觸控感測配線3為具備銅含有層係由以複合氧化物構成的導電性金屬氧化物層夾持之三層構造時，就算為複數層構造，仍能夠容易地形成第2觸控感測配線7及第1觸控感測配線3的圖案。此外，銅含有層對構成彩色濾光片(color filter)的樹脂或玻璃等基板的密接性低，從密接性的觀點來看，銅含有層並未達實用等級。相對於此，以氧化鋅、氧化銦及氧化錫構成的複合氧化物層係充分具有對彩色濾光片和玻璃的密接性，此外，亦充分具有對銅含有層的密接性。如上述，從對彩色濾光片、玻璃及銅含有層的密接性的觀點來看，複合氧化物層係充分達實用等級，因此能夠提供實現高密接性的第2觸控感測配線7及第1觸控感測配線3。

除此之外，在銅含有層的表面，銅氧化物會隨時間而形成，因此銅氧化物係具有難以經由電性連接獲得歐姆接觸(Ohmic contact)之特性。相對於此，氧化鋅、氧化銦及氧化錫的複合氧化物層係能夠獲得歐姆接觸，組裝穩定性優異。依此，藉由於第2觸控感測配線7及第1觸控感測配線3採用以複合氧化物層夾持銅含有層而成的積層構造，能夠在歐姆接觸這點上實現優異的配線構造。

針對第2觸控感測配線7及第1觸控感測配線3能夠適用的金屬層進行說明。

金屬層係能夠適用銅、銀、金、鈦、鉬、鋁或含有該些金屬的合金。鎳是強磁性體，故成膜速率會降低，但能夠以濺鍍等真空成膜方式來形成。鉻有環境污染問題和電阻值大的缺點，但能夠使用作為本實施形態的金屬層。

就形成金屬層的金屬材料而言，為了得到與玻璃基板或樹脂之間的密接，較佳為採用在銅或鋁添加從鎂、鈣、鈦、鉬、銦、錫、鋅、釹、鎳、鋁中選擇的一種以上的金屬元素而形成之合金。

關於在形成金屬層的材料中所添加金屬元素的量，只要添加量在3at%以下便不會使銅合金或鋁的電阻值大幅下降，故較佳。就成膜銅合金的步驟而言，例如能夠藉由以濺鍍進行的真空成膜來實施銅合金的成膜。當為銅合金薄膜或鋁合金薄膜時，令膜厚為100nm以上或150nm以上，便可使可見光幾乎穿透不了。因此， 就本實施形態的金屬層的膜厚而言，例如採用100nm至300nm的膜厚，藉此而能夠獲得充分的遮光性。

此外，藉由在第1觸控感測配線3上形成具有光吸收性的金屬氧化物，便能夠抑制用於第1觸控感測配線3的金屬層的光反射。就本發明實施形態能夠適用的金屬氧化物層與金屬層的構成而言，可舉出以下構成。例如可舉出在含有氧化銦作為中心基材的ITO(Indium Tin Oxide；氧化銦錫)和IZTO(Indium Zinc Tin Oxide；氧化銦鋅錫)或IZO(Indium Zinc Oxide；氧化銦鋅)(註冊商標)中，在氧不足的狀態下例如在銅合金層上成膜金屬層而獲得的層構成；或者以氧化鉬、氧化鎢、氧化鎳與氧化銅的混合氧化物、氧化鈦等在鋁合金或銅合金上積層金屬層而獲得的層構成等。

藉由金屬氧化物層與金屬層獲得的層構成係擁有能夠以濺鍍裝置等真空成膜裝置連續成膜的優點。

接著，針對構成第1觸碰感測配線3的黑色層8進行說明。黑色層係例如以其中分散有黑色色材的著色樹脂構成。銅的氧化物和銅合金的氧化物雖無法獲得十足的黑色和低反射率，但本實施形態的黑色層與玻璃等基板之間的界面的可見光的反射率係抑制在大致3%以下，可獲得高可視性。

就黑色色材而言，可使用碳、奈米碳管(carbon nanotube)或複數種有機顏料的混合物。例如，以相對於色材全體的量為51質量%以上的比例使用碳，亦即，以碳作為主色材。為了調整反射色，能夠添加藍色 或紅色等顏色的有機顏料至黑色色材。例如，藉由調整屬於起始材料的感光性黑色塗布液所含的碳的濃度(降低碳濃度)，便能夠使黑色層的再現性提升。

當使用屬於顯示裝置的製造裝置之大型曝光裝置時，例如仍能夠形成具有1μm至6μm線寬(細線)之圖案的黑色層(圖案化(patterning))。另外，本實施形態的碳濃度的範圍係設定為相對於包括樹脂、硬化劑、顏料在內的全體的固形物含量為4質量%以上、50質量%以下的範圍內。此外，就碳量而言，碳濃度雖可超過50質量%，但相對於全體固形物含量，碳濃度若超過50質量%，便會有塗膜適性變差的傾向。此外，將碳濃度設定為4質量%以下時，會無法獲得充分的黑色，位於黑色層下的基底的金屬層產生的反射光嚴重可見，使可視性降低。

於屬於後段步驟的光微影中進行曝光處理時，會進行曝光對象即基板與遮罩(mask)之對位(對準(alignment))。此時，以對準為優先，例如能夠將以穿透量測得到的黑色層的光學密度設為2以下。就黑色的色調整而言，除了碳以外，亦可使用複數種有機顏料的混合物來形成黑色層。考慮到玻璃和透明樹脂等基材的折射率(約1.5)，以使黑色層與該些基材之間的界面的反射率成為3%以下之方式設定黑色層的反射率。此時，較佳為調整黑色色材的含有量、種類、用於色材的樹脂、膜厚。藉由將這些條件予以最佳化，便能夠將折射率約1.5的玻璃等基材與黑色層之間的界面的反射率形成為於可 見光的波長範圍內為3%以下，從而能夠實現低反射率。 顧及必須防止源於背光單元BU射出的光造成的反射光再次反射以及提升觀看者的可視性，黑色層的反射率較佳設為3%以下。另外，用於彩色濾光片的丙烯酸樹脂及液晶材料的折射率通常大約在1.5以上、1.7以下的範圍。

在透明基板21與第2導電性金屬氧化物層4之間具備有第1黑色層8，因此當從觀看者方向觀看透明基板21時，能夠將透明基板21與第1黑色層8之間的界面的光的反射率抑制在3%以下。因此，實現了從可視性觀點來看優異的構成。

上述的第1觸控感測配線3係具有在透明基板21上依序積層第1黑色層8、第2導電性金屬氧化物層4、第1金屬層5及第1導電性金屬氧化物層6之構造。就第1觸控感測配線3的變形例而言，亦可採用在第1導電性金屬氧化物層6上設有第2黑色層之構造。

就透明樹脂層1使用的透明樹脂而言，係能夠使用丙烯酸(acrylic)樹脂、聚醯亞胺(polyimide)樹脂、聚醯胺(polyamide)樹脂、環氧(epoxy)樹脂等高耐熱性的樹脂。藉由將如上述的透明樹脂層1使用於本發明實施形態，便能夠提供高解析度且能夠回應高速觸控輸入的顯示裝置、以及用於該顯示裝置的顯示裝置基板、具備彩色濾光片(color filter)的顯示裝置基板。

接著，回到第2圖，繼續說明液晶顯示裝置LCD1。

陣列基板200係具備：透明基板22(第2透明基板)；閘極配線9、10(第1閘極配線10及第2閘極配線9)及共同配線36(參照第10圖)，係形成在透明基板22上；第3絕緣層13，係以覆蓋閘極配線9、10及共同配線36之方式形成在透明基板22上；源極配線14、15(第1源極配線14及第2源極配線15)，係形成在第3絕緣層13上；第2絕緣層12，係以覆蓋源極配線14、15之方式形成在第3絕緣層13上；共同電極20，係形成在第2絕緣層12上；及第1絕緣層11，係以覆蓋共同電極20之方式形成在第2絕緣層12上。此外，陣列基板200係具備形成在第1絕緣層11上的複數個像素電極17。

亦即，第1絕緣層11係設置在像素電極17之下。第2絕緣層12係設置在第1絕緣層11之下。共同電極20係設置在第1絕緣層11與第2絕緣層12之間。

換言之，將像素電極17設置在陣列基板200的最接近液晶層300之面。像素電極17係設置在複數個像素開口部18的各者，連接至後述的主動元件。

此外，在陣列基板200的最接近液晶層300之面(表面部位)，亦即在第1絕緣層11上，係設置有第2觸控感測配線7。第2觸控感測配線7係俯視下正交於第1觸控感測配線3。另外，在為沿第3圖的A-A’線剖切之剖面的第2圖中，第2觸控感測配線7並末圖示出。第2觸控感測配線7係位於第2圖紙面裡側且平行於閘極配線9、10形成(參照第3圖)。

位於相鄰第2觸控感測配線7間的Y方向(像素的長邊方向)的區域乃係像素開口部18。另外，X方向(像素的短邊方向)的像素開口部18係位於第3圖所示的相鄰第1觸控感測配線3間或位於第4圖所示的相鄰源極配線14、15間。

在本實施形態中，並無限定第2觸控感測配線7及第1觸控感測配線3延伸的方向。亦可採用第1觸控感測配線3及第2觸控感測配線7其中一者重疊於第1閘極配線10及第2閘極配線9之方式設置。此時，第1觸控感測配線3及第2觸控感測配線7其中另一者係以重疊於第1源極配線14及第2源極配線15之方式設置。

第1閘極配線10及第2閘極配線9係以位於複數個像素開口部18之中的相鄰兩像素開口部18間之方式彼此平行地配設。

像素電極17及共同電極20係能夠以ITO等導電性金屬氧化物形成。像素電極17及共同電極20的形狀為矩形。此外，在像素電極17的中央係設置有狹縫(slit)。如第4圖所示，俯視下，共同電極20與像素電極17係以重疊的方式配置。如第2圖所示，剖視下，共同電極20與像素電極17係隔著第1絕緣層11相對向。藉由採用如上述的電極構造，於對共同電極20與像素電極17之間施加液晶驅動電壓時，邊緣電場係在像素電極17的周邊區域產生，亦即在位於像素電極17上方的區域、像素電極17的外側區域及狹縫形成區域即像素電極17的內側區域產生。

液晶層300係含有具正介電異向性的液晶分子39。液晶分子的初始配向係相對於顯示裝置基板100或陣列基板200的基板面呈水平。在使用液晶層300的第1實施形態的液晶驅動中，俯視下，驅動電壓係以橫越液晶層之方式施加於液晶分子，故或稱為橫向電場方式。

在第2圖中係省略了賦予液晶層300初始配向的配向膜、偏光膜、相位差膜等光學膜、保護用的保護玻璃(cover glass)等。在液晶顯示裝置LCD1的表面及背面係以使光軸形成正交尼科爾(crossed Nicols)配置之方式分別貼有偏光膜。

第3圖係顯示從觀看者方向觀看本實施形態的液晶顯示裝置LCD1所見之像素構造之局部俯視圖，係將顯示裝置基板100貼合至顯示陣列基板200上之構造之圖。

構成液晶顯示裝置LCD1的像素係具有多邊形形狀，係具有相對於配向處理的方向具角度θ的ㄑ字形圖案(dog-legged pattern)。就配向膜的配向處理而言，係能夠採用光配向處理或摩擦配向(rubbing)處理。角度θ例如為3°至15°的範圍。

所謂的光配向處理，具體如下。

首先，在顯示裝置基板100及陣列基板200相對向之面塗布感光性的配向膜材料，然後令配向膜材料輕度乾燥。接著，在顯示裝置基板100及陣列基板200的至少一方，以位於顯示畫面周圍之方式形成用於密封液晶 層300的密封(seal)部。然後，在顯示裝置基板100及陣列基板200的其中一方滴入(ODF；One Drop Filling)液晶。以將滴入的液晶(液晶層300)夾持之方式貼合顯示裝置基板100及陣列基板200，然後進行液晶層300的密封(晶胞(cell)化)。然後，例如一邊對液晶層300施加驅動液晶的電壓，一邊對基板照射紫外線，在令配向膜材料硬化的同時，配向膜材料亦獲得配向處理。就紫外線而言，可使用偏光後的紫外線，亦可使用未經偏光的紫外線。

在第3圖所示的積層構造(Z方向)中，第1觸控感測配線3位在最上層。第1觸控感測配線3係沿具有ㄑ字形圖案(dog-legged pattern)的像素形狀朝Y方向延伸。第2圖中所示的源極配線14、15係以位於第1觸控感測配線3的下部之方式重疊地配置，在第3圖中，源極配線14、15並未圖示出，係被第1觸控感測配線3遮住。

第2觸控感測配線7乃係構成陣列基板200的複數層之中的最上層(不包括配向膜)之一。第2觸控感測配線7係朝X方向延伸。在第2觸控感測配線7的下部係設置有第1閘極配線10及第2閘極配線9。關於含有第2觸控感測配線7及第1閘極配線10及第2閘極配線9的剖面構造，於後參照第10圖進行說明。第2觸控感測配線7係至少含有金屬層，就第2觸控感測配線7的構造而言，係能夠採用與第1觸控感測配線3相同的構造。亦即，第2觸控感測配線7係具有以黑色層及金屬層構成的雙層構造。

遮光層23、像素電極17及共同電極20係位在第2觸控感測配線7及第1觸控感測配線3所圍起的區域。

此外，能夠藉由具有與構成第2觸控感測配線7的金屬層相同層構成的金屬層來形成遮光層23(遮光圖案)。第2觸控感測配線7係與遮光層23在電性上各自獨立。

第5圖係顯示液晶顯示裝置LCD1之局部剖面圖。 如第5圖所示，遮光層23係以覆蓋構成主動元件28(第1主動元件28a)的通道層27的上部之方式配設。在通道層27的下部係隔介著第3絕緣層13設置有閘極電極25(第1閘極電極)。換言之，通道層27係位在遮光層23與閘極電極25之間。如上述，俯視下，主動元件28的通道層27係與遮光層23重疊，亦與閘極電極25重疊。 因此，從背光單元BU射出的光L或源自於光L造成的反射光等光係由遮光層23及閘極電極25所遮擋，從而防止該些光(雜散光)射入通道層27。因此，能夠避免因雜散光射入通道層27造成的在主動元件28的雜訊之產生，從而防止主動元件28的誤動作，有助於畫質的改善。

尤其是在具備300ppi以上高精細像素的液晶顯示裝置中，光容易射入主動元件28，主動元件28變得容易誤動作，就結果而言，液晶顯示裝置的顯示品質容易低落。藉由設置遮光層23，便能夠防止上述的畫質低落。

另外，第5圖雖然係顯示以遮光層23(第1遮光層)覆蓋第1主動元件28a的通道層27之構造，但遮光層23(第2遮光層)係以覆蓋構成後述第2主動元件 28b的通道層27之方式設置。同樣地，在第2主動元件28b的通道層27的下部係設置有閘極電極25(第2閘極電極)，能夠防止因雜散光射入第2主動元件28b的通道層27造成的在第2主動元件28b的雜訊之產生，有助於畫質的改善。

通道層27係以氧化物半導體或多晶矽(polysilicon)等矽半導體形成。就氧化物半導體而言，係能夠使用稱為IGZO等的金屬氧化物。藉由以含有IGZO等鎵、銦、鋅、錫、鍺、鎂、鋁之中兩種以上金屬的金屬氧化物之氧化物半導體來形成通道層，便能夠將點反轉驅動中產生的耦合雜訊(coupling noise)的影響大致予以消除。這是因為使用IGZO等的氧化物半導體形成的主動元件係能夠以極短的時間(例如2msec)處理影像訊號即液晶驅動的矩形訊號之故。此外，上述的氧化物半導體係具有能夠在施加影像訊號後的液晶顯示中保持施加在像素電極的電壓之記憶性。因此，在電壓保持期間之期間不會有新的雜訊產生，能夠進一步降低因液晶驅動產生的雜訊對觸控感測之影響。

此外，IGZO等的氧化物半導體的耐電壓高，故能夠以較高之電壓高速驅動液晶，特別有利於3D等三維影像顯示。通道層使用IGZO等的氧化物半導體之電晶體的記憶性高，故有例如液晶驅動頻率採用0.1Hz至60Hz程度的低頻率時仍不易產生閃爍(flicker)(顯示的閃爍)之優點。因此，能夠實現不僅具備觸控感測功能，且低功耗、閃爍少的液晶顯示裝置。

此外，使用以IGZO作為通道層的電晶體，併用低頻率的點反轉驅動及不同於該低頻率之頻率的觸控感測驅動，藉此，便能夠同時獲得低功耗、高畫質的影像顯示以及高精度的觸控感測。另外，就電晶體的構造而言，係能夠採用雙閘極(dual gate)構造等多閘極(multi-gate)構造及底閘極(bottom gate)型構造。

此外，當液晶驅動方式採用點反轉驅動時，只要使用記憶性良好的IGZO，亦能夠省去為了將像素電極的電壓保持在一定電壓(定電位)而進行之定電壓驅動所需的輔助電容(儲存電容器(storage capacitor或condenser))。

回到第4圖繼續說明。

第4圖係顯示從觀看者方向觀看本實施形態的液晶顯示裝置LCD1所見之像素構造之局部俯視圖，係顯示排除掉顯示裝置基板100、第2觸控感測配線7及遮光層23後的陣列基板200上所設有的構件的位置關係之圖。

在陣列基板200的透明基板22上，兩條閘極配線9、10與兩條源極配線14、15呈正交。亦即，閘極配線9、10係朝X方向延伸，源極配線14、15係朝Y方向延伸。 由第1閘極配線10、第2閘極配線9、第1源極配線14及第2源極配線15劃分出像素開口部18。像素開口部18的長邊係朝沿第1源極配線14及第2源極配線15之方向延伸。

此外，平行於閘極配線9、10延伸且位於像素中央的共同配線36係設置在透明基板22上。此外，在複數個像素的各者的中央，係設置有未圖示的接觸孔(contact hole)。經由該接觸孔，沿X方向排列的複數個共同電極20係電性連接至共同配線36。各像素係具備兩個主動元件28，亦即具備第1主動元件28a及第2主動元件28b。

第1閘極配線10係與第1主動元件28a電性連結。具體而言，連接至第1閘極配線10的第1閘極電極25a與第1主動元件28a的通道層27係隔介著第3絕緣層13相對向。相應於從影像訊號時序控制部121供給至第1閘極電極25a的掃描訊號，第1主動元件28a進行開關(switching)驅動。

第2閘極配線9係與第2主動元件28b電性連結。 具體而言，連接至第2閘極配線9的第2閘極電極25b與第2主動元件28b的通道層27係隔介著第3絕緣層13相對向。相應於從影像訊號時序控制部121供給至第2閘極電極25b的掃描訊號，第2主動元件28b進行開關驅動。

在第1源極配線14及第2源極配線15係從影像訊號時序控制部121獲得作為影像訊號的電壓。 在第1源極配線14係獲得正的電位的影像訊號(第1影像訊號)，在第2源極配線15係獲得負的電位的影像訊號(第2影像訊號)。第1源極配線14及第2源極配線15的影像訊號的正負極性為固定，並不進行源極配線14、15的影像訊號的正與負的反轉。針對源極配線14、15 的影像訊號的正負極性為固定的液晶驅動，於後參照第14圖、第15圖進行說明。

第6圖係顯示本發明第1實施形態的觸控感測配線之示意俯視圖，係說明第2觸控感測配線7a、7b的電性連接之圖。此外，第6圖係用於說明接受重置電壓施加的導電配線之圖。

在第6圖中係省略了含有像素電極17和第1絕緣層11的陣列基板200的圖示，係顯示構成後述彩色濾光片的紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B與第2觸控感測配線7a、7b的位置關係。

如第6圖所示，第2觸控感測配線7係具有：第1配線群，係含有第2觸控感測配線7a(第1導電配線)；及第2配線群，係含有第2觸控感測配線7b(第2導電配線)。第1配線群及第2配線群係以彼此咬合之方式形成為梳齒狀。

在顯示裝置基板100上，於與像素開口部18對應的位置至少設有紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B其中任一者。

在第1配線群及第2配線群係施加正負任一極性的重置電壓Vr。亦即，在第1配線群及第2配線群係施加互為相反的極性的重置電壓。如上述的重置電壓的切換動作係由使用開關元件等的觸控感測和重置訊號控制部122及系統控制部123所控制。此外，在重置電壓的切換動作中，係例如進行對第1配線群及第2配線群其中一方的配線群施加電壓並且令另一方的配線群 接地之驅動，或進行對其中一方的配線群施加正的電壓並且對另一方的配線群施加負的電壓之驅動。

在第6圖所示的例子中，係能夠假設有交流電源S(虛設電源)連接在第1配線群與第2配線群，此時，重置電壓為交流電壓。

此外，在第1配線群，複數個第2觸控感測配線7a的各者係具有端部，因此第2觸控感測配線7a係作為電極(第1導電電極)發揮功能。同樣地，在第2配線群，複數個第2觸控感測配線7b的各者係具有端部，因此第2觸控感測配線7b係作為電極(第2導電電極)發揮功能。

另外，本發明並未限定第6圖所示之假設有交流電源S設置在第1配線群與第2配線群間的電路構成。例如，亦可將第1配線群或第2配線群其中一方的配線群接地(grounded)，在另一方的配線群(未接地的配線群)施加正或負的電壓。此外，施加在上述配線群的重置電壓係可為交流，亦可為直流的矩形波。

此外，在第6圖係顯示構成彩色濾光片的條狀(stripe)的紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片(三色：R、G、B)與第2觸控感測配線7a、7b的位置關係。 亦即，第2觸控感測配線7a、7b係沿與條狀的彩色濾光片的延伸方向正交之方向延伸。相鄰第2觸控感測配線7a、7b之間配置有紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片其中任一者，該些第2觸控感測配線7a、7b之間的各色濾光片的各者係構成像素。本發明並未限定如第6圖所示之彩色濾光片與第2觸控感測配線7a、7b的位置關係。

第10圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係沿第3圖的源極配線(B-B’線)剖切之圖。另外，在第10圖中係顯示進行觸控感測驅動的狀態，關於該觸控感測驅動係於後說明。

如第10圖所示，在透明基板21的與液晶層300相對向之面，係設置有第1觸控感測配線3。該第1觸控感測配線3係含有：設置在顯示裝置基板100的第1透明基板21上的黑色層8、及設置在黑色層8上的金屬層5。此外，在透明基板21上係以覆蓋第1觸控感測配線3之方式設置有透明樹脂層1。

在陣列基板200的與液晶層300相對向的最頂面，係具備有第2觸控感測配線7。另外，在陣列基板200的透明基板22上，係形成有複數個絕緣層11、12、13以及第1閘極配線10、第2閘極配線9、共同配線36及前述的第2觸控感測配線7。

從顯示裝置基板100的顯示面(與觀看者相對向之面)到第2觸控感測配線7為止的距離大於從顯示裝置基板100的顯示面到第1觸控感測配線3為止的距離。此外，第2觸控感測配線7係只要設置在第1絕緣層11上之位置、第2絕緣層12上之位置及第2絕緣層12下之位置其中任一位置即可。亦可在第2觸控感測配線7上進一步積層絕緣層。

就第2觸控感測配線7而言，係能夠使用鋁、銅等的合金層。設置黑色層8，作為構成第1觸控感測配線3的複數層之中被觀看者觀看到的層，藉此，抑制第1觸 控感測配線3產生的光反射，而能夠改善可視性。另外，亦可在金屬層的成膜前形成無機或有機的絕緣層，或者亦可在圖案化第1觸控感測配線3之後，在金屬層上形成無機或有機的絕緣層。

(液晶顯示裝置LCD1的動作) (1.以閘極配線9、10及源極配線14、15進行的反轉驅動)

接著，參照第14圖及第15圖，針對以閘極配線9、10及源極配線14、15進行的反轉驅動進行說明。

在本實施形態中，作為一例，第1源極配線14的電位具有正的極性，第2源極配線15具有負的極性，各像素進行像素反轉驅動。關於反轉驅動時所選擇的閘極配線，可為選擇整個顯示畫面的閘極配線之圖框反轉，亦可為選擇全部的列其中一半條數的閘極配線進行反轉驅動，此外亦可為依序選擇水平列的反轉驅動或間歇性地選擇水平列來進行反轉驅動。

第14圖係顯示例如選擇複數個閘極配線10(複數列)之中的偶數列的閘極配線10並由被選擇到的閘極配線10對主動元件傳送閘極訊號時的每個像素的極性。此處，第1源極配線14的極性為正，第2源極配線15的極性為負。此時，具有相同極性的像素沿垂直方向排列。例如，當在下一個圖框選擇奇數列的閘極配線並由被選擇到的閘極配線10對主動元件傳送閘極訊號時，具有與第14圖所示極性相反極性的像素係同上述一 樣沿縱方向排列，進行垂直列反轉驅動。當是按每個圖框來反轉垂直列時，雜訊的產生頻度會變得更低。

第15圖係顯示例如選擇複數個閘極配線10(複數列)之中每隔兩條且兩條為一組的閘極配線9、10並由被選擇到的閘極配線9、10對主動元件傳送閘極訊號時的每個像素的極性。此處，第1源極配線14的極性為正，第2源極配線15的極性為負。此時，不論是垂直方向還是水平方向，皆有具有正的極性與負的極性的像素交替排列。在下一個圖框選擇不同組的兩條為一組的閘極配線並由被選擇到的閘極配線9、10對主動元件傳送閘極訊號，藉此，具有與第15圖所示極性相反極性的像素係同上述一樣交替排列，進行點反轉驅動。第14圖及第15圖所示的像素的反轉驅動在下述的實施形態中亦同樣進行。

(2.藉由對第2觸控感測配線7的電壓施加將液晶的配向加速回復成初始配向的動作)

第7圖至第9圖係顯示本發明第1實施形態的液晶顯示裝置之局部俯視圖，係顯示液晶顯示裝置LCD1的一像素的液晶分子與電極構造(像素電極17與共同電極20)的關係之放大圖。此外，第7圖係顯示初始配向(黑顯示)狀態的液晶分子與電極構造的關係之放大圖，第8圖係顯示對像素電極17與共同電極20之間施加液晶驅動電壓時的液晶分子的旋轉動作之圖。在第7圖及第8圖中係顯示以隔著一像素之方式配置的第2觸控感測配線7a、7b。第9圖係說明在未於像素電極17 與共同電極20之間施加液晶驅動電壓的狀態(無施加狀態)下，施加重置電壓至第2觸控感測配線7a、7b間使電場在第2觸控感測配線7a、7b間產生，從而使液晶的配向狀態加速回復成黑顯示狀態之圖。

如第7圖所示，在未於像素電極17與共同電極20之間施加液晶驅動電壓的狀態下，液晶層300的液晶分子39係朝配向方向R(配向處理的方向，初始配向狀態的配向方向)配向。亦即，液晶分子係相對於顯示裝置基板100及陣列基板200朝水平方向配向(初始配向狀態)。此外，像素電極17及共同電極20係具有ㄑ字形圖案(dog-legged pattern)，亦即具有相對於配向方向R傾斜角度θ之邊。

接著，如第8圖所示，當施加液晶驅動電壓至像素電極17與共同電極20之間，像素電極17與共同電極20之間便產生邊緣電場。藉由該藉由該電場的作用，液晶分子39在像素電極17上旋轉，液晶顯示裝置LCD1進行影像顯示(白顯示)。此處，因像素電極17及共同電極20具有相對於配向方向R傾斜角度θ之邊，故在第8圖所示像素的上方區域(靠近第2觸控感測配線7a多於靠近第2觸控感測配線7b的區域，第1域(domain))，液晶分子39係順時針施轉。相對於此，在像素的下方區域(靠近第2觸控感測配線7b多於靠近第2觸控感測配線7a的區域，第2域)，液晶分子39係逆時針旋轉。

另外，液晶驅動電壓開啟時，在第2觸控感測配線7a、7b並無電壓施加。

接著，當將施加至像素電極17與共同電極20之間的液晶驅動電壓關斷，第8圖所示的液晶分子便回復至第7圖所示的初始配向狀態的黑顯示。液晶分子的配向狀態如上述回復為初始配向所花的時間稱為τoff。

尤其是在習知技術的液晶顯示裝置中，因為並未設置第2觸控感測配線7a、7b，故而緩慢地從白顯示狀態回復至黑顯示狀態。亦即，如第13圖所示，在習知技術的液晶顯示裝置的穿透率的變化中，隨著時間經過，穿透率Trans自白顯示狀態(穿透率Trans：100%)起緩慢地減少，穿透率Trans將達到黑顯示狀態(穿透率Trans：0%)。

如上述，在習知技術的液晶顯示裝置中，由於未對液晶分子39施加使液晶的顯示狀態回復至黑顯示之用的驅動電壓，故無法將時間τoff縮短。

在本發明實施形態中，係於影像顯示後，如第9圖所示施加電壓至第2觸控感測配線7a、7b間。 就電壓施加方法而言，例如可舉出將第2觸控感測配線7b接地，對第2觸控感測配線7a施加5V的重置電壓之方法。藉由如上述施加電壓至第2觸控感測配線7a、7b間，使重置電場B1朝與第2觸控感測配線7a、7b正交之方向(平行於顯示裝置基板100及陣列基板200之方向)產生。液晶分子39的長軸係以成為朝向重置電場B1的 方向之方式加速回復。如上述，藉由將重置電壓施加至第2觸控感測配線7a、7b間，使液晶層300的顯示狀態加速回復至黑顯示。

在如上述藉由重置電場B1加速使黑顯示進行後，施加液晶驅動電壓至像素電極17與共同電極20之間，藉此進行影像顯示。此外，於影像顯示後，又再施加重置電壓至第2觸控感測配線7a、7b間，使重置電場產生。亦即，在單次的影像顯示動作之前後進行施加重置電場至液晶層300的動作，該動作係重複進行。 在如上述於影像顯示後重複提供重置電場給液晶分子39的情形中，較佳為令重置電壓的正負反轉。亦即，重置電壓係包括正的電壓與負的電壓，重置電壓係較佳為每隔影像顯示的一定期間反轉成正或負。

具體而言，於藉由重置電場B1加速使黑顯示進行後，係進行下一個影像顯示。然後，例如，將第2觸控感測配線7a接地，對第2觸控感測配線7b施加5V的重置電壓。如此一來，使重置電場B2朝與第2觸控感測配線7a、7b正交之方向(平行於顯示裝置基板100及陣列基板200之方向)產生。液晶分子39的長軸係以成為朝向重置電場B2的方向之方式加速回復。

如上述，藉由令施加至第2觸控感測配線7a、7b的重置電壓的正負反轉，使重置電場B2的方向變成與上述重置電場B1的方向相反。

如上述令重置電壓的正負相反仍同樣能夠將液晶分子39的配向狀態加速回復成初始配向狀 態，從而能夠縮短τoff。反覆令重置電壓的正負反轉的驅動方法係每隔後述的一顯示單位期間進行。該驅動方法係有助於液晶顯示的殘影的減輕。此處，所謂的「一顯示單位期間」係指以影像訊號進行的影像顯示的最小單位期間。當採用點反轉驅動時，最小單位為一像素的反轉期間。當採用垂直列反轉驅動時，最小單位為一列的反轉期間。當採用圖框反轉驅動時，最小單位為一圖框的反轉期間。

(3.使用第2觸控感測配線7進行觸控感測的動作)

第10圖及第11圖係沿第3圖的源極配線(B-B’線)剖切之剖面圖。第10圖係局部顯示對觸控感測配線3與第2觸控感測配線7之間施加觸控感測驅動電壓時產生的邊緣電場的狀況。第11圖係局部顯示對觸控感測配線3與第2觸控感測配線7之間施加觸控感測驅動電壓且手指等指示物接觸或接近面向觀看者的顯示裝置基板100的表面時的邊緣電場的變化。

在第10圖中，邊緣電場在施加有觸控感測驅動電壓的第2觸控感測配線7(觸控驅動配線)與第1觸控感測配線3(觸控檢測配線)之間產生，電力線係從第2觸控感測配線7朝向第1觸控感測配線3產生。此時，在第2觸控感測配線7與第1觸控感測配線3之間係保持有電容量C1。

另一方面，如第11圖所示，當手指等指示物接觸或接近透明基板21時，第1觸控感測配線3係檢測電容量的變化作為觸控感測訊號。

另外，在第10圖及第11圖中，第1觸控感測配線3雖係作為觸控檢測配線發揮功能，但第1觸控感測配線3亦可作為觸控驅動配線發揮功能。此時，第2觸控感測配線7係作為觸控檢測配線發揮功能。如上述，第1觸控感測配線3的用途係能夠切換。

此外，亦可在第2觸控感測配線7上積層具可見光吸收性的無機膜或有機膜。當為使用具可見光吸收性的無機膜時，係例如以金屬氧化物膜或含有該氧化物膜的多層構造來構成無機膜。當為使用具可見光吸收性的有機膜時，係例如能夠使用後述的黑色層作為有機膜。能夠將第2觸控感測配線7的一部分或全部作為觸控驅動配線使用，亦或能夠將第2觸控感測配線7的一部分或全部作為觸控檢測配線使用。

當將第2觸控感測配線7作為觸控驅動配線使用時，對第2觸控感測配線7的重置電壓Vr之施加與對第2觸控感測配線7的觸控感測驅動電壓Vtouch之施加係如後述以分時方式進行。

另一方面，當將第2觸控感測配線7作為觸控檢測配線使用時，第1觸控感測配線3係作為觸控驅動配線發揮功能。此時，在第1觸控感測配線3施加觸控感測驅動電壓Vtouch，在第2觸控感測配線7施加重置電壓Vr，第2觸控感測配線7檢測觸控感測訊號。

此外，亦可將複數個第2觸控感測配線7其中一部分配線的電位設為浮動電位。此外，亦可在切換重置電壓的正電壓與負電壓時(例如將電場產生狀態 從第9圖的電場B1產生之狀態變更為電場B2產生之狀態時)，將兩第2觸控感測配線7的其中一方接地。對第2觸控感測配線7施加重置電壓、將第2觸控感測配線7的電位變更為浮動電位、亦或將第2觸控感測配線7連接至地(接地)這些第2觸控感測配線7的選擇係能夠隔著開關元件進行。

另外，在上述的觸控感測中，並無需將構成液晶顯示裝置的全部觸控感測配線用於觸控感測動作。此時，首先，將全部的觸控感測配線分成複數群。 群的數量係比觸控感測配線的全部數量少。假設構成一個群的配線數例如為六條。此時，選擇全部配線(配線數為六條)其中的例如兩條配線(比全部配線的條數少的條數，兩條<六條)。在一個群中，係使用所選擇的兩條配線進行觸控感測，其餘的四條配線的電位設定為浮動電位(間隔驅動)。由於液晶顯示裝置具有複數個群，因此能夠按如上述定義配線功能的每個群進行觸控感測。

接著，針對觸控感測的驅動頻率進行說明。

例如，在將液晶驅動的共同電極即透明電極的電位設成0V的定電位，複數個像素的各者進行點反轉驅動時，透明電極係在液晶驅動與觸控感測驅動中具有作為電性屏蔽(shield)的功用。

當令設置在顯示裝置基板100的第1觸控感測配線3作為觸控驅動電極發揮功能、令設置在陣列基板200的第2觸控感測配線7作為觸控檢測電極發揮功能時， 能夠令觸控感測的驅動條件與液晶的驅動條件(頻率、電壓等)互為不同。

例如，能夠將觸控感測驅動頻率設定為60Hz至數十KHz、將液晶驅動的頻率設定為0.1Hz至480Hz。當是藉由以IGZO等的氧化物半導體來形成主動元件通道層的TFT來進行液晶驅動時，亦能夠將液晶驅動頻率設定為60Hz以下。此外，亦能夠以分時方式來進行觸控驅動與液晶驅動。

當令設置在顯示裝置基板100的第1觸控感測配線3或設置在陣列基板200的第2觸控感測配線7的其中任一者作為觸控驅動電極(掃描電極)發揮功能時，當能夠配合所要求的觸控輸入的速度，任意調整檢測電容量的掃描頻率。

(4.對第2觸控感測配線7的電壓施加及觸控感測動作的分時驅動)

接著，說明重置電壓Vr施加至第2觸控感測配線7的時序及觸控感測驅動進行的時序。

第12圖係用於說明本發明實施形態的液晶顯示裝置LCD1之訊號時序圖，係以分時方式進行顯示液晶驅動與觸控感測驅動時的訊號等的波形例。

第12圖中所示的顯示期間乃係一圖框的期間(1F)，例如為進行相當於60Hz的影像寫入之期間。第12圖係顯示於該一圖框的期間中，於一像素單位期間(一顯示單位期間)進行白顯示(液晶驅動電壓，開啟)與黑顯示(液晶驅動電壓，關斷)的時序。

此外，在以下的說明中，係說明供給閘極訊號至第1閘極配線10及第2閘極配線9之中的第1閘極配線10，供給影像訊號至第1源極配線14及第2源極配線15之中的第1源極配線14，由第1主動元件28a進行驅動，對像素電極17寫入影像的情形。

另外，當為由第2主動元件28b進行驅動時，係供給閘極訊號至第2閘極配線9，供給影像訊號至第2源極配線15，對像素電極17寫入影像。

在第12圖中，元件符號Vg係表示供給至第1閘極配線10的訊號(閘極訊號)及訊號波形。元件符號Vd係表示供給至第1源極配線14的訊號(影像訊號)及訊號波形。元件符號Trans係表示第1主動元件28a對像素電極17進行影像寫入之狀態，亦即液晶的穿透率。元件符號Vr係表示施加至第2觸控感測配線7的訊號及訊號波形。元件符號Vtouch係表示觸控感測驅動電壓的訊號及訊號波形。

於顯示單位期間中，在第1閘極配線10係以一定間隔供給兩次訊號Vg。在透過第1主動元件28a對像素電極17寫入影像時，係同步於訊號Vg之產生對第1源極配線14供給訊號Vd。藉此，第1主動元件28a變為ON狀態，對像素電極17的影像寫入開始進行。穿透率Trans係隨著水平配向的液晶分子旋轉而增加。訊號Vd係持續供給至第1源極配線14直到穿透率Trans達到一定程度，然後維持白顯示。訊號Vd的施加時間Dt乃係液晶驅動電壓的施加時間。當穿透率Trans達到 一定程度後，穿透率Trans便維持白顯示穩定期間Wr的期間。此外，白顯示穩定期間係指白顯示的穿透率穩定的期間。然後，當重置電壓Vr施加至第2觸控感測配線7，液晶分子的配向便以成為朝向著第9圖所示重置電場的方向之方式加速回復成初始配向，穿透率Trans係減少，然後形成黑顯示。第12圖所示元件符號Er係代表黑顯示穩定期間，在此期間，黑顯示的穿透率為穩定的狀態。於黑顯示穩定期間Er，訊號Vtouch以脈波(pulse)狀產生，觸控感測驅動電壓施加至第2觸控感測配線7，第1觸控感測配線3檢測觸控感測訊號。另外，當第1觸控感測配線3作為觸控驅動配線發揮功能時，伴隨訊號Vtouch之產生，觸控感測驅動電壓施加至第1觸控感測配線3，第2觸控感測配線7檢測觸控感測訊號。

亦即，控制部120係在液晶驅動電壓施加至像素電極17後且液晶驅動電壓未施加於像素電極17時，對第2觸控感測配線7施加重置電壓。

另外，白顯示穩定期間Wr係依構成第1主動元件28a的通道層27的半導體材料的種類而異。例如，當為通道層27採用氧化物半導體形成的第1主動元件28a時，訊號Vd的施加時間短即可，在施加時間Dt經過後，第1主動元件28a仍能夠良好地維持電壓，仍能夠維持高穿透率。關於訊號Vd與穿透率Trans的關係，於後再述。

重置電壓Vr施加至第2觸控感測配線7的時序為下列任一時序。

(1)已進行一像素的影像寫入後(顯示單位期間的影像顯示後)的時序

(2)已進行一水平列的影像寫入後的時序

(3)已進行一垂直列的影像寫入後的時序

(4)已進行一圖框的影像寫入後的時序

以點反轉驅動方式驅動液晶顯示裝置時，較佳為在對像素電極進行影像寫入後，對各像素電極的第2觸控感測配線7施加重置電壓。另外，所謂的顯示單位期間，當採用點反轉驅動時係指包含一像素的寫入與重置之期間，當採用一水平列驅動時係指包含一水平列的寫入與重置之期間，當採用以一畫面進行圖框反轉時係指包含一畫面的寫入與重置之期間。

係能夠將重置電壓Vr的施加時序設定在如上述的顯示單位期間經過後且液晶驅動電壓關斷(off)時(在前述液晶驅動電壓施加至前述像素電極後且前述液晶驅動電壓未施加於前述像素電極時，對前述導電配線施加電壓)。或者，係能夠在白顯示穩定期間Wr(影像顯示的穩定期間)進行觸控感測驅動。亦即，在本實施形態中，係在影像顯示的穩定期間及影像顯示後的黑顯示穩定期間其中至少一者的穩定期間進行以前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線進行的觸控感測驅動。

另外，關於對像素寫入影像時產生的雜訊的產生頻度，例如，一垂直列反轉驅動(行反轉驅動)等將像素總括起來進行的反轉驅動的產生頻度係比以個別像素進行反轉的點反轉驅動的產生頻度低。

如上述，一像素單位期間係由白顯示(on)的期間及黑顯示(off)的期間構成。重置電壓Vr係同步於黑顯示(off)的訊號施加至第2觸控感測配線7。在第12圖中，重置電壓Vr施加至第2觸控感測配線7後到下一個Vg訊號產生為止的時間即為觸控感測期間Ttouch。 換言之，在第12圖中，觸控感測期間Ttouch設在重置電壓Vr施加至第2觸控感測配線7後的黑顯示穩定期間Er的期間。關於對第2觸控感測配線7的重置電壓的施加時序、對第1源極配線14的源極訊號的施加時序及對第1閘極配線10的閘極訊號的施加時序，係能夠使用延遲電路令其中任一時序例如延遲20nsec至2msec程度，以避免雜訊產生重疊於觸控感測。

比較例如具備以IGZO等的氧化物半導體形成的通道層之主動元件(薄膜電晶體)與例如具備以非晶矽半導體形成的通道層之主動元件，在像素(液晶顯示裝置)的穿透率Trans方面有很大的不同。當通道層以氧化物半導體形成時，在藉由主動元件進行影像寫入後，穿透率Trans係如第12圖所示急速上升。

相對於此，當通道層以非晶矽半導體形成時，在藉由主動元件進行影像寫入後，穿透率Trans係如第13圖所示緩慢上升。

因此，當通道層以非晶矽半導體形成時，電晶體的漏電流會變大。為了補償漏電流所造成的電壓降，係必須在白顯示穩定期間Wr的期間持續對第1源極配線14施加訊號Vd(液晶驅動電壓)。

相對於此，當通道層以氧化物半導體形成時，漏電流比非晶矽半導體時的情況低了三位數左右，而能維持電壓。因此，液晶驅動電壓的施加時間Dt短即可。觸控感測期間Ttouch的觸控感測頻率係必須為比液晶驅動頻率高的頻率。此乃因觸控感測的時序為非定期且短時間之故。因此，為了避免沒有檢測到，觸控感測頻率(檢測頻率)較佳為高頻率。

以高頻率進行觸控感測驅動，取得觸控感測訊號的積分值，藉此，便能夠進行穩定的觸控感測檢測。為了減少影響觸控感測訊號的雜訊量，較佳為避免在緊接於對主動元件進行影像寫入所需的液晶驅動電壓的開啟及關斷後之時序檢測觸控感測訊號。因此，能夠在白顯示的穿透率穩定的白顯示穩定期間Wr及黑顯示的穿透率穩定的黑顯示穩定期間Er的期間進行觸控感測訊號的檢測。

如第12圖的時序圖所示，於黑顯示穩定期間Er，以高頻率進行觸控感測訊號的檢測。在黑顯示穩定期間Er中，係能夠停止LED等背光單元BU的發光元件的發光。

此外，在進行右眼用圖像與左眼用圖像之切換的3D顯示(立體圖像顯示)中，亦可在重置電壓Vr施加至第2 觸控感測配線7後的黑顯示穩定期間Er進行於右眼用圖像與左眼用圖像之切換時顯示的黑顯示。

依據上述的液晶顯示裝置LCD1，係能夠提供具備觸控感測功能並且能夠以低功耗驅動，且能夠減少閃爍產生的液晶顯示裝置。

此外，依據本發明實施形態，係能夠將共同電極20(共同配線36)的電位設成0V等定電位，不需令電位反轉。此外，不需要將源極配線的影像訊號的電位反轉成正或負。因此，大幅減輕影響觸控感測驅動的雜訊。除此之外，射入主動元件的光由遮光層所遮擋，故能夠抑制因主動元件而致生的雜訊之產生。

此外，相較於將電位反轉成正或負的習知技術的液晶顯示裝置，供給至源極配線的電位的振幅(最大電壓的幅度)只要一半便已足夠。因此，不需使用高耐電壓的驅動器(driver)，能夠降低驅動器成本。由於供給至源極配線的電位(電壓)的振幅減半，故能夠大幅削減觸控感測的功耗。

(第2實施形態)

利用第1圖、第12圖及第16圖至第28圖說明第2實施形態的液晶顯示裝置。

在本實施形態的液晶顯示裝置LCD2中，係在顯示裝置基板100設置透明電極，以具負介電異向性的液晶分子構成液晶層300，在陣列基板200並未設置共同電極20。因此，在液晶顯示裝置LCD2中，係採用對被夾持在透明電極與像素電極間的液晶層300施加縱向電場 來驅動液晶層300的縱向電場方式。此外，藉由連接至像素電極17的第1主動元件28a及第2主動元件28b控制液晶驅動。

在液晶顯示裝置LCD2中，第1圖中所示的影像訊號時序控制部121係將設置在顯示裝置基板100的透明電極2(後述，複數個透明電極圖案)設為定電位，並且傳送訊號至設置在陣列基板200(後述)的閘極配線9、10(後述，掃描線)及源極配線14、15(後述，訊號線)。由影像訊號時序控制部121在透明電極2與像素電極17(後述)之間沿積層方向Z對像素電極17施加顯示用的液晶驅動電壓，藉此而進行驅動液晶層300的液晶分子之液晶驅動。藉此，使圖像顯示於陣列基板200上。 將透明電極2設為定電位，對複數個像素電極17的各者則經由源極配線(訊號線)個別施加例如具有交流矩形波的影像訊號。此外，就矩形波而言，亦可為正或負的直流矩形波。

第16圖係顯示本實施形態的液晶顯示裝置LCD2之局部剖面圖。此外，第16圖係沿像素開口部的短邊方向剖切之剖面圖，係沿第17圖的H-H’線剖切之圖。

液晶顯示裝置LCD2係具備：顯示裝置基板100(對向基板)；陣列基板200，係以跟顯示裝置基板100相對向之方式貼合；及液晶層300，係藉由顯示裝置基板100及陣列基板200夾持。

顯示裝置基板100係具備：透明基板21；透明樹脂層1，係設置在透明基板21上；及透明電極2。 此外，位在第16圖紙面裡側的第1觸控感測配線3(觸控檢測配線或觸控驅動配線)係形成在顯示裝置基板100上。此外，第1觸控感測配線3係由第17圖及第27圖中的元件符號3顯示。第1觸控感測配線3係由形成在透明基板21上的第1黑色層8(黑色層)與形成在第1黑色層8上的第1金屬層5(金屬層)構成。

陣列基板200係具備：透明基板22；第3絕緣層13，係形成在透明基板22上；源極配線14、15，係形成在第3絕緣層13上；第2絕緣層12，係以覆蓋源極配線14、15之方式形成在第3絕緣層13上；及第1絕緣層11，係形成在第2絕緣層12上。此外，陣列基板200係具備：複數個像素電極17，係形成在第1絕緣層11上；及第2觸控感測配線7，係以位於複數個像素電極17(具有電極部17a、17b)間之方式形成在第1絕緣層11上。

複數個像素電極17係形成在最接近液晶層300之面。第2觸控感測配線7係以沿第16圖紙面的垂直方向(Y方向)且平行於源極配線14、15延伸之方式形成。第2觸控感測配線7乃係至少含有第2金屬層(金屬層)之構成。

構成第2觸控感測配線7的第2金屬層乃係含有銅之含有層，例如為銅層或銅合金層。第2觸控感測配線7係亦可具有以兩個導電性金屬氧化物層夾持第2金屬層之構成。

位於相鄰第2觸控感測配線7間的X方向的區域(位於相鄰源極配線14、15間的X方向的區域)乃係像素開口部18。另外，Y方向的像素開口部18係如第17圖所示，位於相鄰第1觸控感測配線3間。

在第16圖中係省略了賦予液晶層300初始配向的配向膜、偏光膜、相位差膜等光學膜、保護用的保護玻璃等。在液晶顯示裝置LCD2的表面及背面係以使光軸形成正交尼科爾配置之方式分別貼有偏光膜。

液晶層300係含有具負介電異向性的液晶分子138、139。液晶分子138、139的初始配向乃係垂直於顯示裝置基板100或陣列基板200的基板面。另外，液晶分子的垂直配向，係指相對於基板面的法線方向有大約0°至5°之範圍的傾斜，亦即預傾斜(pretilt)。就形成預傾斜的方法而言，係能夠藉由使用前述的光配向處理，以使液晶分子例如具有0.1°至1.5°等任意微小預傾斜角之方式對配向膜材料進行配向處理。從獲得優質的黑顯示的觀點來看，液晶分子的初始配向的傾斜(預傾斜)較佳為往法線方向靠近的微小傾斜。

第17圖係顯示從觀看者方向觀看本實施形態的液晶顯示裝置LCD2所見之局部俯視圖。在第17圖中係省略了上述透明基板21及透明樹脂層1的圖示。

透明電極2係例如以ITO等導電性金屬氧化物形成。俯視下，透明電極2係以具有條狀圖案(stripe pattern)(狹條狀)之方式形成。在相鄰的細條狀的透明電極2之間係形成有狹縫16，第1觸控感測配線3係位在 細條狀的透明電極2之間。閘極配線9、10係位在第17圖中所示的第1觸控感測配線3的下部(Z方向)。閘極配線9、10係以平行於第1觸控感測配線3延伸且俯視下位於與第1觸控感測配線3大致相同位置之方式配設。 另外，第1觸控感測配線3係配設在顯示裝置基板100的透明基板21上，閘極配線9、10係配設在陣列基板200的透明基板22上。

第18圖係顯示從觀看者方向觀看本實施形態的液晶顯示裝置LCD2所見之陣列基板200的表面之局部俯視圖。在第18圖中係為了簡化說明而省略了上述顯示裝置基板100與第2觸控感測配線7的圖示。

在像素開口部18係設有構成像素電極17的電極部17a、17b。在陣列基板200上係具備第2觸控感測配線7(未圖示，參照第16圖)及以與構成第2觸控感測配線7的金屬層相同層形成的遮光層23(遮光圖案)。其中，第2觸控感測配線7與遮光層23係電性絕緣。源極配線14、15係位在第18圖中所示的第2觸控感測配線7的下部(Z方向)。源極配線14、15係以平行於第2觸控感測配線7延伸且俯視下位於與第2觸控感測配線7大致相同位置之方式配設。

像素電極17係具有沿長邊方向將位於像素電極17中央的透明導電膜以狹縫狀去除而成的像素電極圖案。像素電極17係含有具相應於像素電極圖案之形狀的電極部17a、17b。構成像素電極17的電極部17a、17b係彼此電性連接。像素電極17的電極部17a、17b 係經由接觸孔29而與第19圖中所示的主動元件28的汲極電極26電性連接。

另外，同上述第1實施形態，在像素電極17係有兩個主動元件連接，亦即有第1主動元件28a及第2主動元件28b連接。因此，於一像素中，在像素電極17係設置有兩個接觸孔29，經由接觸孔29連接構成第1主動元件28a的汲極電極26與構成第2主動元件28b的汲極電極26。

第19圖係顯示從觀看者方向觀看本實施形態的液晶顯示裝置LCD2所見之陣列基板200的表面之局部俯視圖。在第19圖中係為了簡化說明而省略了上述顯示裝置基板100、像素電極17、第2觸控感測配線7及遮光層23的圖示。亦即，第19圖係顯示主動元件28(28a、28b)、閘極配線9、10及源極配線14、15的配置的一例之局部俯視圖。另外，在第19圖中，遮光層23的位置以兩點鏈線標示。

像素開口部18係形成為屬於多邊形圖案之一的長方形。源極配線14、15及閘極配線9、10係俯視下呈正交並且形成沿著像素開口部18的邊之矩陣圖案(matrix pattern)。通道層27係位在主動元件(TFT)的中央部。

第20圖係顯示本發明第2實施形態的液晶顯示裝置LCD2之局部剖面圖，係沿第18圖的G-G’線剖切之圖。

如第20圖所示，主動元件28係由屬於第2金屬層的遮光層23覆蓋。具體而言，主動元件28乃係具有以下部分之薄膜電晶體：源極電極24，係電性連接至源極配線14、15；閘極電極25，係電性連接至閘極配線9、10；及通道層27，係以半導體構成。遮光層23的X方向的寬度係以俯視下使主動元件28由遮光層23覆蓋之方式設定。

藉由以遮光層23覆蓋通道層27，能夠獲得與第1實施形態相同的效果。

第2金屬層乃係形成在陣列基板200表面的金屬層，如上述形成第2觸控感測配線7與遮光層23。 第1金屬層係配設在顯示裝置基板100上方(第1黑色層8上)，形成第1觸控感測配線3(作為觸控驅動配線或觸控檢測配線發揮功能)。上述的第1金屬層及第2金屬層的材料係可為相同的金屬材料，亦可為不同的金屬材料。就第1金屬層及第2金屬層的材料而言，較佳為使用銅、鋁或含有該些金屬的合金等之良導體。另外，亦可在成膜第1金屬層及第2金屬層之前形成無機絕緣層或有機絕緣層作為位於第1金屬層或第2金屬層下方之層(基底層)。亦可在圖案化第1觸控感測配線3和第2觸控感測配線7之後，以覆蓋第1金屬層或第2金屬層之方式形成無機絕緣層或有機絕緣層。

第21圖係顯示本發明實施形態的第2觸控感測配線之示意俯視圖，係用於說明接受重置電壓施加的第2觸控感測配線之圖。

在第21圖中係省略了含有像素電極17和第1絕緣層11的陣列基板200的圖示，係顯示構成後述彩色濾光片的紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B與第2觸控感測配線7的位置關係。

如第21圖所示，第2觸控感測配線7係具有：第1配線群，係含有第1配線7a(第1導電配線)；第2配線群，係含有第2配線7d(第2導電配線)；及虛擬(dummy)配線7b、7c，係設置在第1配線7a與第2配線7d之間。 第1配線群及第2配線群係以彼此齧合之方式形成為梳齒狀。

在第1配線群及第2配線群係施加正負任一極性的重置電壓Vr。當在其中一方的配線群施加有正的電壓時，在另一方的配線群施加負的電壓。或者，亦可將第1配線群或第2配線群其中一方的配線群接地(grounded)，在另一方的配線群(未接地的配線群)施加正或負的電壓。此外，施加在上述配線群的重置電壓係可為交流，亦可為直流的矩形波。

因此，如第21圖所示，能夠假設有交流電源S(虛設電源)連接在第1配線群與第2配線群，此時，重置電壓為交流電壓。

此外，在第1配線群，複數個第1配線7a的各者係具有端部，因此第1配線7a係作為電極(第1導電電極)發揮功能。同樣地，在第2配線群，複數個第2配線7d的各者係具有端部，因此第2配線7d係作為電極(第2導電電極)發揮功能。

虛擬配線7b、7c係具有電性上浮動的電位(浮動電位)。在虛擬配線群，虛擬配線7b的下端與虛擬配線7c的下端係電性連接，虛擬配線7b的上端與虛擬配線7c的上端係電性連接。

能夠依連接至第1配線7a及第2配線7d的雜訊濾波器(noise filter)、阻抗(impedance)、觸控感測使用的頻率等，適當調整虛擬配線7b、7c的圖案形狀。 必須考慮因液晶驅動致生的雜訊和從外部進入液晶顯示裝置LCD2內的雜訊等的雜訊頻率來決定虛擬配線7b、7c的圖案形狀。

如第21圖所示，虛擬配線7b、7c係形成為環形天線(loop antenna)。虛擬配線7b、7c的形狀並不限定為如上述的環形天線形狀。例如，亦可將虛擬配線7b、7c的下端開放，採用偶極天線(dipole antenna)形狀。此外，就虛擬配線7b、7c的形狀而言，亦可採用單極天線(monopole antenna)形狀。虛擬配線7b、7c的線寬、長度、間距(pitch)等係能夠配合目的進行調整。

如上述接受重置電壓施加的第2觸控感測配線7(第1配線群及第2配線群)，有時係作為檢測觸控感測訊號的觸控檢測配線發揮功能。此時，觸控檢測配線的形狀就算非直線形狀亦可。就既不易受雜訊影響又良好地檢測觸控感測訊號的觸控檢測配線的構造而言，觸控檢測配線(第1配線7a及第2配線7d)係可具有天線構造。另一方面，在第1觸控感測配線3作為檢測觸控感測訊號的觸控檢測配線發揮功能的情形中，第1觸控感測配線3係可具有天線構造。

就觸控檢測配線的形狀而言，係能夠採用環形天線形狀、偶極天線形狀、單極天線形狀。構成天線的配線的線寬、配線的長度、相鄰配線的間距等的設計係能夠配合觸控感測檢測的條件和進行觸控感測檢測的周圍的雜訊狀況進行調整。藉由採用天線構造作為觸控檢測配線的構造，使觸控檢測配線變得不易受雜訊頻率影響。

此外，接受重置電壓Vr施加的第1配線7a與第2配線7d的距離(例如X方向)係配合構成彩色濾光片並且延伸成條狀的紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B的寬度決定。例如，在彩色濾光片的設計中，當令藍色濾光片B的寬度比綠色濾光片G的寬度增加時，配合該寬度設定第1配線7a與第2配線7d的距離。另外，相對於第21圖中所示的紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B的圖案而決定的第2觸控感測配線7的配線圖案係配合液晶顯示裝置LCD2的設計適當進行變更。本發明並未限定第2觸控感測配線7的配線圖案。

接著，參照第27圖，針對設置在顯示裝置基板100的第1觸控感測配線3進行說明。第27圖係沿第17圖的I-I’線剖切之剖面圖。如第27圖所示，第1觸控感測配線3係至少含有形成在透明基板21上的第1黑色層8及第1金屬層5。

第1觸控感測配線3係具備：第1黑色層8，係設置在透明基板21上；第2導電性金屬氧化物層4，係設置在第1黑色層8上；第1金屬層5，係設置在第2導 電性金屬氧化物層4上；及第1導電性金屬氧化物層6，係設置在第1金屬層5上。第1金屬層5乃係含有銅的含有層，例如為銅層或銅合金層。如上述，第1觸控感測配線3係具有以第2導電性金屬氧化物層4及第1導電性金屬氧化物層6夾持第1金屬層5之構成。此外，如後述，在第1導電性金屬氧化物層6上或會形成黑色層19(第2黑色層)。

接著，參照第22圖，針對顯示裝置基板100端部(端子部)的第1觸控感測配線3的構造進行說明。第22圖係顯示端子部33具有以導電性金屬氧化物層夾持第1金屬層5的構成之局部剖面圖。

第23圖乃係第22圖所示觸控感測配線的剖面圖，係顯示Y方向的觸控感測配線的線寬。如第22圖及第23圖所示，於形成在透明基板21端部的端子部33中，係在形成在透明基板21的第1黑色層8上，依序積層有第2導電性金屬氧化物層4、第1金屬層5(銅合金層)及第1導電性金屬氧化物層6。亦即，第1觸控感測配線3係具有三層構造。透明樹脂層1係俯視下例如以具有相當於矩形顯示面的面積之方式塗布形成於透明基板21上。在端子部33之上並無形成透明樹脂層1。端子部33的表面係以第1導電性金屬氧化物層6覆蓋，第1導電性金屬氧化物層6露出於端子部33，端子部33係能夠進行穩定的電性連接。

另一方面，在陣列基板200的端部，係以俯視下對應於顯示裝置基板100的端子部33的位置之方 式設有端子部。陣列基板200的端子部與顯示裝置基板100的端子部33係電性連接。

顯示裝置基板100及陣列基板200的兩端子部間的電性連接(導通)係例如能夠藉由在用來密封液晶層300密封部形成大小為數μm至數十μm的導電柱(連接導電體)來實現。

藉此，如第1圖所示，第1觸控感測配線3係連接至觸控感測和重置訊號控制部122。亦即，從觸控感測和重置訊號控制部122至第1觸控感測配線3的訊號之送收係透過設置在顯示裝置基板100的端子部33與陣列基板200的端子部之間的導電柱進行。因此，能夠提供能夠有穩定的電性組裝之裝置基板。

(液晶顯示裝置LCD2的動作) (1.以閘極配線9、10及源極配線14、15進行的反轉驅動)

在液晶顯示裝置LCD2中亦同上述第1實施形態，進行以閘極配線9、10及源極配線14、15進行的反轉驅動。

(2.藉由對第2觸控感測配線7的電壓施加將液晶的配向加速回復成垂直配向的動作)

第24圖係顯示對透明電極2與像素電極17之間施加液晶驅動電壓時(液晶驅動電壓開啟時)的白顯示的狀態之局部剖面圖。

當施加液晶驅動電壓至像素電極17的電極部17a、17b與透明電極2之間，像素電極17與透明電極2之間 便產生電場。藉由該電場的作用，液晶分子139發生傾斜，平行於陣列基板200基板面倒下，液晶顯示裝置LCD2進行白顯示。另外，液晶驅動電壓開啟時，在第2觸控感測配線7並無施加電壓。

另一方面，第25圖係顯示在停止對透明電極2與像素電極17之間的液晶驅動電壓之施加後(液晶驅動電壓關斷時)立即對液晶分子施加重置電壓時液晶分子的回復之剖面圖。此外，在第25圖中，係在兩個第2觸控感測配線7，亦即第1配線7a與第2配線7d之間施加重置電壓。藉此，令第1配線7a與第2配線7d之間(從第2配線7d朝第1配線7a之方向)產生電場，使平行於陣列基板200基板面倒下的液晶分子的配向加速回復成垂直配向。結果，液晶顯示從白顯示變化為黑顯示。

具體而言，在液晶驅動電壓變成關斷後，將第1配線7a的電位設定為0V(地)並且對第2配線7d施加重置電壓，亦即，在第1配線7a與第2配線7d之間施加重置電壓，藉此，產生從第2配線7d朝第1配線7a之方向的電場。俯視下，該電場的產生方向乃係橫越位於第1配線7a與第2配線7d之間的液晶層300及源極配線14、15之方向。此時，在具負介電異向性的液晶分子138中，分子的長軸係相對於所施加的電場方向形成直角。因此，如第25圖所示，液晶分子138的配向係變成屬於初始配向的垂直配向，以短時間獲得黑顯示。

施加在第1配線7a與第2配線7d之間的重置電壓係可為比液晶驅動電壓(例如6V)低之電壓或為與液晶驅動電壓相同之電壓。使液晶分子動作的臨限值電壓為例如0.5V至6V，故重置電壓為0.5V至6V(前述液晶驅動電壓)的範圍內的電壓即可。重置電壓乃係使平行於基板面倒下的液晶分子的配向加速回復成垂直配向(初始配向)之用的電壓，故亦可將該電壓值降低。藉由對第1配線7a與第2配線7d之間的重置電壓之施加，便能夠大幅縮短τoff。

第26圖係同第25圖，顯示在停止對透明電極2與像素電極17之間的液晶驅動電壓之施加後(液晶驅動電壓關斷時)立即對液晶分子施加重置電壓時液晶分子的回復之剖面圖。在第26圖中，係在液晶驅動電壓變成關斷後，對第1配線7a與第2配線7d之間施加重置電壓，將傾斜的液晶分子138、139的配向回復成屬於初始配向的垂直配向，液晶顯示裝置LCD2進行黑顯示。其中，在第26圖中，對第1配線7a施加重置電壓並將第2配線7d的電位設定為0V(地)這點不同於第25圖。換言之，在第26圖中係以第25圖中所示重置電壓的正負反轉後的重置電壓施加至兩配線7a、7d(導電配線)間。藉此，令電場在第1配線7a與第2配線7d之間(從第1配線7a朝第2配線7d之方向)產生，使平行於陣列基板200基板面倒下的液晶分子的配向加速回復成垂直配向。結果，液晶顯示從白顯示變化為黑顯示。

藉由交替進行如第25圖及第26圖所示反轉重置電壓的正電壓及負電壓之驅動，使沿從第2配線7d朝第1配線7a之方向產生的電場與沿從第1配線7a朝第2配線7d之方向產生的電場隨時間經過交替產生。 結果，便能夠將蓄積在液晶胞內並且會成為圖像殘影之原因的電荷中和掉。

對第2觸控感測配線7施加重置電壓的時序係根據前述第12圖所示的時序圖進行。反轉正電壓及負電壓的反轉驅動係由控制部120控制。

(3.使用第2觸控感測配線7進行觸控感測的動作)

第27圖及第28圖係沿第17圖的I-I’線剖切之圖。

第27圖係局部顯示對第2觸控感測配線7與第1觸控感測配線3之間施加觸控感測驅動電壓時產生的邊緣電場的狀況。

第28圖係局部顯示對第2觸控感測配線7與第1觸控感測配線3之間施加觸控感測驅動電壓且手指等指示物接觸或接近面向觀看者的顯示裝置基板100的表面時的邊緣電場的變化。

另外，在第27圖及第28圖中，第1配線7a、虛擬配線7b、虛擬配線7c、第2配線7d、虛擬配線7b、虛擬配線7c、第1配線7a、虛擬配線7b、虛擬配線7c及第2配線7d係以與第21圖中所示配線圖案對應之方式，從右側朝左側排列。在第27圖及第28圖中，第1觸控感測配線3係作為檢測觸控感測訊號的觸控檢測 配線(觸控感測檢測配線)發揮功能。第1配線7a及第2配線7d係作為觸控驅動配線(觸控感測驅動配線)發揮功能。虛擬配線7b及虛擬配線7c的電位乃係浮動電位。

在第27圖中，邊緣電場在施加有觸控感測驅動電壓的第2觸控感測配線7(7a、7d)與第1觸控感測配線3(觸控檢測配線)之間產生，電力線31、32係從第2觸控感測配線7朝向第1觸控感測配線3產生。此時，在第2觸控感測配線7與第1觸控感測配線3之間係保持有電容量C2。

另一方面，如第28圖所示，當手指等指示物接觸或接近透明基板21時，第1觸控感測配線3係檢測電容量的變化作為觸控感測訊號。

另外，在第27圖及第28圖中，第1觸控感測配線3雖係作為觸控檢測配線發揮功能，但第1觸控感測配線3亦可作為觸控驅動配線發揮功能。此時，第2觸控感測配線7係作為觸控檢測配線發揮功能。如上述，第1觸控感測配線3的用途係能夠切換。

此外，亦可在第2觸控感測配線7(7a、7b、7c、7d)上積層具可見光吸收性的無機膜或有機膜。當為使用具可見光吸收性的無機膜時，係例如以金屬氧化物膜或含有該氧化物膜的多層構造來構成無機膜。當為使用具可見光吸收性的有機膜時，係例如能夠使用後述的黑色層作為有機膜。能夠將第2觸控感測配線7(7a、7b、7c、7d)的一部分或全部作為觸控驅動配線使用，亦或能夠將第2觸控感測配線7(7a、7b、7c、7d)的一部分或全部作為觸控檢測配線使用。

在本實施形態中，當將第2觸控感測配線7(7a、7d)作為觸控驅動配線使用時，對第2觸控感測配線7的重置電壓Vr之施加與對第2觸控感測配線7的觸控感測驅動電壓Vtouch之施加係如後述以分時方式進行。

另一方面，當將第2觸控感測配線7作為觸控檢測配線使用時，第1觸控感測配線3係作為觸控驅動配線發揮功能。此時，在第1觸控感測配線3施加觸控感測驅動電壓Vtouch，在第2觸控感測配線7施加重置電壓Vr，第2觸控感測配線7檢測觸控感測訊號。

此外，亦可將複數個第2觸控感測配線7其中一部分配線的電位設為浮動電位。此外，在切換重置電壓的正電壓與負電壓時(例如將電場產生狀態(電場方向)從第25圖所示狀態變更為第26圖所示狀態時)，可將兩第2觸控感測配線7的其中一方接地。對第2觸控感測配線7施加重置電壓、將第2觸控感測配線7的電位變更為浮動電位、亦或將第2觸控感測配線7連接至地(接地)這些第2觸控感測配線7的選擇係能夠隔著開關元件進行。另外，在觸控感測中，亦可進行前述的間隔驅動。觸控感測的驅動頻率係與前述的實施形態相同。

(4.對導電配線的電壓施加及觸控感測動作的分時驅動)

在本實施形態中，係根據在第1實施形態中說明的第12圖所示的訊號時序圖，以分時方式施加重置電壓Vr及觸控感測驅動電壓至第2觸控感測配線7。

如第12圖所示，於黑顯示穩定期間Er，以高頻率進行觸控感測訊號的檢測。在該黑顯示穩定期間Er中，係能夠停止LED等背光單元的發光元件的發光。白顯示穩定期間Wr乃係例如影像訊號施加後的穿透率Trans穩定的期間。同樣的，黑顯示穩定期間Er乃係黑顯示的穿透率Trans穩定的期間。為了減輕重置電壓Vr對觸控感測訊號造成的影響，至少在影像訊號施加至源極配線後或重置訊號(重置電壓Vr)施加至第2觸控感測配線7後又經過1msec至3msec的時序再進行觸控感測。

在採用縱向電場方式的液晶顯示裝置LCD2中亦能夠獲得與上述第1實施形態相同的效果。

(第3實施形態)

接著，參照第29圖至第33圖說明本發明的液晶顯示裝置的第3實施形態。

本實施形態的液晶顯示裝置LCD3，所採用之構成係：在上述第2實施形態的液晶顯示裝置LCD2的顯示裝置基板100設置有彩色濾光片、以具有負介電異向性的液晶分子構成液晶層300、在陣列基板200設置具有突出部的共同電極。因此，在液晶顯示裝置LCD3中，基本上係採用對被夾持在基透明電極與像素電極間的液晶層300施加縱向電場來驅動液晶層300的縱向電場方式。此外，在液晶顯示裝置LCD3中，係不僅藉由縱向電場驅動液晶層300，亦藉由在像素電極與共同電極間產生的邊緣電場驅動液晶層300。

第29圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置LCD3之局部俯視圖，係從顯示裝置基板100與液晶層300接觸之面看向顯示裝置基板100的顯示面所見之圖。

第30圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置之局部剖面圖，係沿第29圖的D-D’線剖切之圖。

如第29圖所示，構成彩色濾光片的紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B係配置在對應複數個像素開口部18之位置。關於像素開口部的形狀，平行四邊形為其一例。就像素開口部的形狀而言，係採用四邊形、ㄑ字形圖案(dog-legged pattern)等至少有兩邊平行的多邊形。

如第29圖及第30圖所示，在顯示裝置基板100中係在透明基板21上配設有紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B，在濾光片R、G、B上具備有黑色矩陣BM(黑色矩陣層)。俯視下，黑色矩陣BM係位在從紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B中選擇的兩個濾光片的交界部。

透明樹脂層1以覆蓋黑色矩陣BM、紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍色濾光片B之方式形成。黑色矩陣BM係劃分出像素開口部18。

透明電極2係以具有平行X方向的條狀圖案之方式及與沿X方向排列的複數個像素開口部18重疊之方式形成在透明樹脂層1上。在透明電極2，係在鄰接像素開口部(具備有紅色濾光片R、綠色濾光片G及藍 色濾光片B)間的位置形成有ITO開口部35。在ITO開口部35係未形成有ITO等的透明電極。ITO開口部35乃係設置在透明電極2之狹縫，ITO開口部35的中心係一致於像素中央CL。

透明電極2具有條狀圖案，因此在透明樹脂層1係有複數條帶狀的透明電極2沿Y方向排列。在相鄰透明電極2間係形成有狹縫16。在狹縫16部分係未形成有ITO等的透明電極。俯視下，在狹縫16係配置有黑色矩陣BM和第1觸控感測配線3。

如第30圖所示，陣列基板200係具備：第2絕緣層12，係設置在第1絕緣層11下；及共同電極30，係設置在第2絕緣層12與像素電極17(電極部17a、17b)之間。俯視下，共同電極30係具有：重疊部37，係與像素電極17重疊；及突出部46(露出部分)，係自像素電極17的端部17c朝X方向突出。

電極部17a、位於紙面左側的突出部46(第1突出部)及位於紙面左側的重疊部37(第1重疊部)，係與電極部17b、位於紙面右側的突出部46(第2突出部)及位於紙面右側的重疊部37(第2重疊部)，以相對於像素中央CL成線對稱之方式配置。突出部46係不僅可沿像素的長邊方向配設，亦可沿短邊方向配設。

黑色矩陣BM係藉由配置在更接近液晶層300的位置，便能夠減少發生在黑色矩陣BM附近的液晶配向不良區域的雜散光和再反射光之漏光。

液晶層300係同第2實施形態，具有初始配向為垂直配向的液晶分子。

本實施形態的液晶顯示裝置LCD3中，亦同上述實施形態，在第1絕緣層11上形成有複數個第2觸控感測配線7(7a、7b、7c、7d)。本實施形態的複數個第2觸控感測配線7的功能係與上述實施形態相同，故省略其說明。另外，在本實施形態中，接受重置電壓施加的第2觸控感測配線7a(第1配線7a)及第2觸控感測配線7d(第2配線7b)未予圖示，屬於虛擬配線的第2觸控感測配線7b、7c顯示於第30圖至第33圖。第2觸控感測配線7b、7c乃係電性上浮動的狀態(浮動狀態)。

在以下的說明中，係藉由對第2觸控感測配線7的電壓施加令電場產生，而使平行於陣列基板200基板面倒下的液晶分子的配向加速復原成垂直配向，但圖示中係僅顯示電場的方向，省略接受電壓施加的導電配線。 另外，接受重置電壓施加的第2觸控感測配線7係配置在與第30圖至第33圖中所示像素相鄰接之像素。

第30圖係顯示未在透明電極2與像素電極17之間施加液晶驅動電壓之狀態，液晶分子138、139為垂直配向之狀態，亦即黑顯示狀態。

另一方面，第31圖係顯示對透明電極2與像素電極17之間施加液晶驅動電壓時(液晶驅動電壓開啟時)的白顯示的狀態之局部剖面圖。

液晶驅動電壓開啟時，係在像素電極17與透明電極2之間及像素電極17與共同電極30之間施加液晶驅動 電壓。電壓施加時，位於靠近突出部46之位置的液晶分子138係因像素電極17與共同電極30間產生的強大電場之產生而急遽倒下，以與像素電極17平行之方式配向。其餘的液晶分子139係以突出部46附近已配向之液晶分子138的動作傳遞開來之方式，相對於像素中央CL朝線對稱的方向倒下。

因此，液晶分子138、139係以從像素中央CL形成線對稱的並排(排列)之方式配向，而確保廣視野。

第32圖係顯示在停止液晶驅動電壓之施加後(液晶驅動電壓關斷時)，立即對鄰接像素的第1配線7a及第2配線7d施加重置電壓使液晶分子138、139回復為垂直配向之黑顯示的狀態。

當藉由重置電壓之施加使電場(從右側朝左側)產生，平行於陣列基板200基板面倒下的液晶分子的配向便加速回復成垂直配向。結果，液晶顯示從白顯示變化為黑顯示。藉由施加重置電壓，τoff係大幅縮短。藉由τoff的縮短，黑顯示穩定期間Er係變長，因此在該期間中亦可停止背光單元BU的發光。

第33圖係顯示在停止液晶驅動電壓之施加後(液晶驅動電壓關斷時)，立即對鄰接像素的第1配線7a及第2配線7d施加重置電壓使液晶分子138、139回復為垂直配向之黑顯示的狀態。其中，在藉由重置電壓之施加而產生的電場的方向這點上，第33圖係與第32圖不同。

第33圖所示的動作係能獲得與第32圖相同的效果。此外，藉由令第32圖中所示電場與第33圖所示電場交替產生，便能夠將蓄積在液晶胞內並且會成為圖像殘影之原因的電荷中和掉。

依據本實施形態，除了與第2實施形態相同的效果之外，還能夠藉由像素電極17與共同電極30間產生的強大電場使位於靠近突出部46之位置的液晶分子138急遽倒下。亦即，能夠縮短液晶驅動電壓施加至液晶分子(液晶層)時的上升時間(以下，以τon稱之)。 此外，能夠以突出部46附近已配向之液晶分子138的動作傳遞開來之方式，將液晶層300全體的液晶分子相對於像素中央CL朝線對稱的方向倒下，而能夠確保廣視野。

(第3實施形態的變形例)接著，參照第29圖、第30圖、第34圖及第35圖說明本發明第3實施形態的液晶顯示裝置的變形例。第34圖係沿第29圖的E-E’線剖切之剖面圖。第35圖係顯示本發明第3實施形態的液晶顯示裝置的變形例之局部剖面圖，係沿第29圖的F-F’線剖切之圖，係用於說明作為觸控檢測配線發揮功能的第1觸控感測配線3與作為觸控驅動配線發揮功能的第2觸控感測配線7之間產生的電容量C3之圖。

在黑色矩陣BM相對於彩色濾光片的位置這點上，第3實施形態的變形例係與第3實施形態不同。

如第34圖所示，第1觸控感測配線3設置在黑色矩陣BM上且設置在透明電極2的ITO開口部35的位置。

同第29圖及第30圖，陣列基板200係具有設置在第2絕緣層12與像素電極17(電極部17a、17b)之間的共同電極30。共同電極30係具有：重疊部37，係與像素電極17重疊；及突出部46(露出部分)，係自像素電極17的端部17c朝X方向突出。

液晶層300係同第3實施形態，具有初始配向為垂直配向的液晶分子。

在本變形例中，液晶驅動電壓施加至像素電極17時的液晶分子138、139的動作與施加重置電壓至第2觸控感測配線7時的液晶分子138、139的動作係與第3實施形態相同。

共同電極30具備有突出部46的電極構造係使可視角和中間調顯示提升。藉由在像素電極17的電極部17a、17b與透明電極2之間施加液晶驅動電壓，使液晶分子138、139倒下，獲得白顯示(參照第31圖)。

在白顯示後，關斷液晶驅動電壓，施加重置電壓至第2觸控感測配線7，藉此，以俯視下橫越液晶層300及源極配線之方式產生電場。藉由此電場的作用，液晶分子138、139的配向係加速回復成垂直配向(初始配向)(參照第32圖)。

同樣地，在白顯示後，關斷液晶驅動電壓，施加重置電壓至第2觸控感測配線7，藉此，以橫越液晶層300及源極配線之方式產生電場。藉由此電場的作用，液晶分子138、139的配向係加速回復成垂直配向(初始配向)(參照第33圖)。此處，係令重置電壓的正 電壓與負電壓反轉，將反轉的重置電壓施加至第2觸控感測配線7。結果，能夠對液晶層300施加不同方向的電場，獲得與第32圖及第33圖相同的效果。

參照第35圖，說明將第2觸控感測配線7作為觸控感測配線使用的觸控感測技術。

如第35圖所示，在液晶顯示裝置LCD3中，係以俯視下重疊於綠色濾光片G與藍色濾光片B的交界之方式設置虛擬配線7c，以俯視下重疊於藍色濾光片B與紅色濾光片R的交界之方式設置第2導電配線7d。

藉由在第2配線7d與第1觸控感測配線3間施加觸控感測驅動電壓使邊緣電場產生。邊緣電場的產生狀態係以電力線31、32表示。第2配線7d與第1觸控感測配線3之間係保持有電容量C2。如第1實施形態中所說明，當手指等指示物接觸或接近透明基板21，電容量C2便發生變化，由第1觸控感測配線3檢測該電容量的變化作為觸控感測訊號。另一方面，虛擬配線7c係具有電性上浮動的電位(浮動電位)，因此邊緣電場未產生。

另外，第2觸控感測配線7(第2配線7d及虛擬配線7c)係亦可以鋁合金構成。

(第4實施形態)

接著，參照第36圖說明本發明的液晶顯示裝置的第4實施形態。

第36圖係顯示本發明第4實施形態的液晶顯示裝置之局部電路圖，係顯示一個像素具備兩個主動元件的陣列構造之圖。

如第36圖所示，與像素開口部對應的像素的各者係具有像素電極17。在像素電極17係連接有兩個TFT亦即第1主動元件28a及第2主動元件28b。 在相鄰兩像素間(相鄰兩像素開口部間)係設置有沿X方向延伸的第1閘極配線10及第2閘極配線9，且設置有沿Y方向延伸的奇數行的第2源極配線15及偶數行的第1源極配線14。在第2源極配線15及第1源極配線14的各者係有構成主動元件一部分的源極電極連接。

例如，在影像訊號從影像訊號時序控制部121輸出而輸入至源極配線時，對奇數行的第2源極配線15係供給負的電壓作為影像訊號，對偶數行的第1源極配線14係施加正的電壓作為影像訊號。

依此，第2主動元件28b係具有電性連接至以負的電壓獲得影像訊號供給的第2源極配線15之源極電極。第1主動元件28a係具有電性連接至以正的電壓獲得影像訊號供給的第1源極配線14之源極電極。

關於第1閘極配線10及第2閘極配線9，例如，就影像顯示的每一圖框，對其中一方的閘極配線施加閘極電壓。該閘極電壓係同步於奇數行的第2源極配線15或偶數行的源極配線其中任一者。

第1主動元件28a係在閘極訊號輸入至第1閘極配線10的狀態下且偶數行的第1源極配線14有影像訊號輸入時動作。此時，像素電極17的電位變為正。

例如，於下一個時序，第2主動元件28b係在閘極訊號輸入至第2閘極配線9的狀態下且奇數行的第2源 極配線15有影像訊號輸入時動作。此時，像素電極17的電位變為負。

在第36圖所示的陣列構造中，係藉由使用如上述的TFT動作，而能夠進行點反轉驅動或行反轉驅動。在該陣列構造中，係能夠在不使源極配線的輸出極性反轉下將像素電極17的電位設為正或負。

此外，在以一個主動元件對應一個像素電極17之方式構成像素的通常的像素構造中，係伴隨著輸出反轉導致功耗增加和雜訊產生。相對於此，在第36圖所示的陣列構造中，係能夠降低功耗且大幅減少雜訊的產生。因此，能夠使觸控感測的靈敏度提升。

藉由採用第36圖所示的陣列構造，便能夠以點反轉驅動和行反轉驅動的液晶驅動方法將像素電極17的電位設定為正或負。此時，設置在顯示裝置基板100的透明電極2係能夠設定為0V等定電位。因為不需要使透明電極2的電位變動，所以能夠進一步抑制影響觸控感測驅動的雜訊。除此之外，因為能夠將第2源極配線15及第1源極配線14的電位固定為負或正的電位，所以能夠抑制在切換施加至源極配線的訊號的極性時發生的雜訊產生。

此外，當具有本實施形態之構造的液晶顯示裝置具備有上述的觸控感測功能時，藉由將第2源極配線15及第1源極配線14的電位的極性予以固定，便能夠消除掉對觸控感測的不良影響。

為了獲得快速的響應性，藉由使用從複數個觸控感測配線中選擇的配線之觸控感測(間隔驅動)，便能夠對觸控驅動電極進行掃描。此外，亦可切換觸控感測的驅動電極與檢測電極，以透明電極作為施加一定頻率之電壓的驅動電極(掃描電極)。

另外，觸控感測和液晶驅動時施加至驅動電極的電壓(交流訊號)係亦可為將正負的電壓反轉的反轉驅動方式。觸控驅動與液晶驅動係可以分時方式進行，亦可不為分時方式。

此外，就施加至驅動電極的電壓(交流訊號)而言，藉由縮小所施加的交流訊號的電壓幅度(振幅)，便能夠減輕對液晶顯示的影響。

如上所述，在本實施形態的液晶顯示裝置中，在將第2觸控感測配線7的電位設定為定電位時，能夠在不依存於液晶的驅動頻率和時序下設定觸控感測配線的驅動頻率和訊號檢測的時序。係能夠將觸控驅動電極的驅動頻率設定為與液晶驅動的頻率不同的頻率或更高的驅動頻率。

一般而言，液晶驅動的頻率乃係60Hz或此頻率的整數倍之驅動頻率。通常，觸控感測電極係受液晶驅動的頻率所伴隨的雜訊影響。此外，通常的家庭電源為50Hz或60Hz的交流電源，觸控感測電容易接收到以該種外部電源動作的電氣機器產生的雜訊。

因此，藉由將觸控驅動的頻率設定成自50Hz或60Hz的頻率若干位移或自該頻率的整數倍若干位移後的不同 頻率，便能夠大幅降低液晶驅動和外部電子機器產生的雜訊的影響。或者，亦可在第12圖所示的時間軸令訊號的施加時序位移。位移量為若干量即可，例如，自雜訊頻率位移±3%至±17%的位移量即可，能夠減少與雜訊頻率間的干涉。例如，觸控驅動的頻率係能夠從數kHz至數百kHz的範圍裡選擇不會與上述液晶驅動頻率和電源頻率發生干涉的不同頻率。藉由選擇不會與液晶驅動頻率和電源頻率發生干涉的不同頻率，例如便能夠減輕點反轉驅動中產生的耦合雜訊等雜訊的影響。

此外，為當進行3D(立體影像)顯示的顯示裝置時，除了通常的二維圖像的顯示之外，為了三維顯示位於近側的圖像和位於遠側的圖像，故需要複數個影像訊號(例如右眼用的影像訊號與左眼用的影像訊號)。 因此，液晶驅動的頻率例如便需要240Hz或480Hz等的高速驅動及大量的影像訊號。

此時，能夠令觸控感測驅動的頻率不同於液晶驅動的頻率的本實施形態的優點係更為顯著。例如，在藉由本實施形態進行3D顯示的遊戲機中，能夠進行高速、高精度的觸控感測。

本實施形態係在遊戲機和提款機等手指等的觸控輸入頻度高的顯示器上特別有用。亦可將施加重置電壓Vr後的黑顯示穩定期間Er用於3D(立體圖像)顯示的右眼用圖像與左眼用圖像之切換時所***的黑顯示。

此外，在觸控感測驅動中，並非將驅動電壓供給至全部的觸控感測配線，而是藉由間隔驅動進行觸控位置的檢測，藉此，能夠降低觸控感測驅動的功耗。

在上述的本發明實施形態的液晶顯示裝置中，係以縱向電場驅動垂直配向的液晶層。

就能適用縱向電場方式的液晶驅動方式而言，可舉出VA(Vertical Alignment；垂直配向)方式、HAN(Hybrid-aligned Nematic；混合排列配向)方式、TN(Twisted Nematic；扭轉向列)方式、OCB(Optically Compensated Bend；光學補償彎曲)方式、CPA(Continuous Pinwheel Alignment；連續焰火狀排列)方式、ECB(Electrically Controlled Birefringence；電控雙折射)方式、TBA(Transverse Bent Alignment；橫向彎曲取向)方式等，能夠適當選擇使用。另外，在VA模式中係實現出色的正常顯黑，故為了有效運用黑顯示，較佳為採用VA模式。

此外，從正面亮度的強度及黑顯示的黑階(level)的強度的觀點來看，驅動垂直配向液晶的VA模式係比驅動水平配向液晶的FFS模式優異。就VA模式使用的液晶材料而言，例如較佳為使用實現電阻係數為1×1013Ωcm以上的液晶層之高純度材料。液晶驅動係除了點反轉驅動之外，亦可為將共同電極即透明電極設為定電位的行反轉驅動(源極反轉驅動)。或者，亦可組合將透明電極設為定電位的行反轉驅動與將透明電極設為定電位的點反轉驅動。

關於VA等縱向電場方式，係例如藉由圖框反轉或點反轉等液晶驅動，在像素電極17與透明電極2之間施加正負的液晶驅動電壓，因此相較於FFS，內嵌 式觸控(in-cell touch)下的電容量的失衡較輕，顯示殘影較少。除此之外，在對各個像素的影像寫入後，就每次水平列反轉或每一畫面的圖框反轉進行正負的重置電壓之施加，藉此，兼使因觸控感測而蓄積的電容量的失衡緩和，而能夠使內嵌方式的觸控感測的精度提升。

本發明實施形態的顯示裝置係能夠有各種應用。就本發明實施形態的顯示裝置能夠適用的電子機器而言，可舉出行動電話、可攜式遊戲機、個人數位助理、個人電腦、電子書、攝影機(video camera)、數位相機(digital still camera)、頭戴式(head-mounted)顯示器、導航系統(navigation system)、聲音播放裝置(汽車音響(car audio)、數位聲訊播放器(digital audio player)等)、影印機、傳真機、印表機、多功能事務機、自動販賣機、自動櫃員機(ATM)、個人認證裝置、光通訊機器等。上述各實施形態係能夠自由組合使用。

以上，說明了本發明的較佳實施形態，但應理解該些實施形態僅是本發明之例示，不該視為本發明之限定。在不脫離本發明的範圍內，當能夠進行添加、省略、置換及其他變更。因此，不應認為本發明受前述說明所限定，本發明係由申請專利範圍界定。

1‧‧‧透明樹脂層

3‧‧‧第1觸控感測配線

4‧‧‧第2導電性金屬氧化物層

5‧‧‧銅合金層

6‧‧‧第1導電性金屬氧化物層

7、7a、7b‧‧‧第2觸控感測配線

8‧‧‧黑色層

9‧‧‧第2閘極配線

10‧‧‧第1閘極配線

11‧‧‧第1絕緣層

12‧‧‧第2絕緣層

13‧‧‧第3絕緣層

14‧‧‧第1源極配線

15‧‧‧第2源極配線

17‧‧‧像素電極

18‧‧‧像素開口部

20、30‧‧‧共同電極

21‧‧‧透明基板

22‧‧‧透明基板

23‧‧‧遮光層

36‧‧‧共同配線

100‧‧‧顯示裝置基板

200‧‧‧陣列基板

300‧‧‧液晶層

BU‧‧‧背光單元

L‧‧‧光

LCD1‧‧‧液晶顯示裝置

θ‧‧‧角度(相對於像素開口長邊方向Y的傾斜角度)

Claims (26)

1. 一種液晶顯示裝置，係含有：顯示裝置基板，係具備第1觸控感測配線；陣列基板，係具備：複數個多邊形的像素開口部、設置在複數個前述像素開口部各者的像素電極、電性連接至前述像素電極的第1及第2主動元件、電性連結至前述第1主動元件的第1閘極配線、電性連結至前述第2主動元件的第2閘極配線、俯視下正交於前述第1閘極配線且電性連結至前述第1或第2主動元件的第1源極配線、俯視下正交於前述第2閘極配線且電性連結至前述第2或第1主動元件的第2源極配線、設置在前述像素電極之下的第1絕緣層、設置在前述第1絕緣層之下的第2絕緣層、設置在前述第1絕緣層與前述第2絕緣層之間的共同電極、及俯視下正交於前述第1觸控感測配線的第2觸控感測配線；液晶層，係被夾持在前述顯示裝置基板與前述陣列基板之間；及控制部，係對前述第1源極配線供給正的第1影像訊號、對前述第2源極配線供給負的第2影像訊號，同步於前述第1影像訊號及前述第2影像訊號的供給將液晶驅動電壓施加至前述像素電極與前述共同電極之間，藉此驅動前述液晶層，進行影像顯示，在影像顯示進行後對前述第2觸控感測配線施加電壓；俯視下，前述像素開口部藉由前述第1閘極配線、前述第2閘極配線、前述第1源極配線及前述第2源極配線劃分。
2. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述像素開口部的長邊係朝沿前述第1源極配線及前述第2源極配線之方向延伸。
3. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中俯視下，前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線其中一者係以重疊於前述第1閘極配線及前述第2閘極配線之方式設置，前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線其中另一者係以重疊於前述第1源極配線及前述第2源極配線之方式設置。
4. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述顯示裝置基板係具有顯示面；剖視下，從前述顯示面到前述第2觸控感測配線為止的距離大於從前述顯示面到前述第1觸控感測配線為止的距離；前述第2觸控感測配線係設置在前述第1絕緣層上之位置、前述第2絕緣層上之位置及前述第2絕緣層下之位置其中任一位置。
5. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述第1閘極配線及前述第2閘極配線係以位於複數個前述像素開口部之中的相鄰兩像素開口部間之方式彼此平行地配設。
6. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中具備設置在前述陣列基板背面或側面的背光單元；在前述電壓施加在前述第2觸控感測配線時，停止前述背光單元的發光。
7. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述液晶層係藉由在前述像素電極與前述共同電極間產生的邊緣電場驅動。
8. 如請求項7之液晶顯示裝置，其中前述顯示裝置基板係具有透明電極；前述液晶層係藉由在前述像素電極與前述共同電極間產生的邊緣電場驅動，並且以在前述像素電極與前述透明電極間產生的前述液晶層厚度方向的電場驅動。
9. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中俯視下，前述共同電極係具有與前述像素電極重疊的重疊部及自前述像素電極的端部突出的突出部。
10. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述控制部係在前述液晶驅動電壓施加至前述像素電極後且前述液晶驅動電壓未施加於前述像素電極時，對前述第2觸控感測配線施加前述電壓。
11. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中施加至前述第2觸控感測配線的電壓係包括正的電壓與負的電壓；前述電壓係每隔影像顯示的一定期間反轉成正或負。
12. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線的各者係含有金屬層。
13. 如請求項12之液晶顯示裝置，其中前述顯示裝置基板係含有第1透明基板； 前述第1觸控感測配線係具有由形成在前述第1透明基板上方的黑色層與積層在前述黑色層上的前述金屬層構成的雙層構造。
14. 如請求項12之液晶顯示裝置，其中前述陣列基板係含有第2透明基板；前述第2觸控感測配線係具有由形成在前述第2透明基板上方的黑色層與積層在前述黑色層上的前述金屬層構成的雙層構造。
15. 如請求項12之液晶顯示裝置，其中前述金屬層為銅含有層；前述金屬層係具有以導電性金屬氧化物層夾持銅含有層的構成。
16. 如請求項15之液晶顯示裝置，其中前述導電性金屬氧化物層為含有氧化鋅、氧化銦及氧化錫的複合氧化物。
17. 如請求項12之液晶顯示裝置，其中前述第1及第2主動元件乃係具有以半導體構成的通道層之薄膜電晶體；俯視下，前述第2觸控感測配線的前述金屬層的一部分係形成覆蓋前述通道層的遮光層。
18. 如請求項17之液晶顯示裝置，其中前述通道層係以氧化物半導體構成。
19. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中在前述顯示裝置基板上係於與前述像素開口部對應的位置至少設有紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片其中任一者。
20. 如請求項19之液晶顯示裝置，其中在前述顯示裝置基板上係具備劃分出前述像素開口部的黑色矩陣層。
21. 一種液晶顯示裝置，係含有：顯示裝置基板，係具備第1觸控感測配線；陣列基板，係具備：複數個多邊形的像素開口部、設置在複數個前述像素開口部各者的像素電極、電性連接至前述像素電極的第1及第2主動元件、電性連結至前述第1主動元件的第1閘極配線、電性連結至前述第2主動元件的第2閘極配線、俯視下正交於前述第1閘極配線且電性連結至前述第1或第2主動元件的第1源極配線、俯視下正交於前述第2閘極配線且電性連結至前述第2或第1主動元件的第2源極配線、設置在前述像素電極之下的第1絕緣層、設置在前述第1絕緣層之下的第2絕緣層、設置在前述第1絕緣層與前述第2絕緣層之間的共同電極、及俯視下正交於前述第1觸控感測配線的第2觸控感測配線；液晶層，係被夾持在前述顯示裝置基板與前述陣列基板之間；及控制部，係對前述第1源極配線供給正的第1影像訊號、對前述第2源極配線供給負的第2影像訊號，同步於前述第1影像訊號及前述第2影像訊號的供給將液晶驅動電壓施加至前述像素電極與前述共同電極之間，藉此驅動前述液晶層，在影像顯示的穩定期間及影像顯示後的黑顯示穩定期間其中至少一者的穩定期間進行以前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線進行的觸控感測驅動。
22. 如請求項21之液晶顯示裝置，其中前述控制部係於進行前述觸控感測驅動時，對前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線其中一者施加觸控感測驅動電壓，透過前述第1觸控感測配線及前述第2觸控感測配線其中另一者檢測觸控感測訊號。
23. 如請求項22之液晶顯示裝置，其中對前述第2觸控感測配線施加前述觸控感測驅動電壓，前述第1觸控感測配線檢測前述觸控感測訊號。
24. 如請求項21之液晶顯示裝置，其中具備設置在前述陣列基板背面或側面的背光單元；前述黑顯示穩定期間乃係前述背光單元的發光停止的期間。
25. 如請求項21之液晶顯示裝置，其中在前述顯示裝置基板上係於與前述像素開口部對應的位置至少設有紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片其中任一者。
26. 如請求項25之液晶顯示裝置，其中具備設置在前述顯示裝置基板上、劃分出前述像素開口部的黑色矩陣層。