特開 2022-190913 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022190913

(43)【公開日】2022-12-27

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1339 20060101AFI20221220BHJP

   G02F 1/1343 20060101ALI20221220BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20221220BHJP

   H01H 36/00 20060101ALI20221220BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1339 505

G02F1/1343

G02F1/13357

H01H36/00 J

H01H36/00 L

G06F3/02 F

G06F3/02 400

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021099444

(22)【出願日】2021-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池田 雅延

【テーマコード（参考）】

2H092

2H189

2H391

5B020

5G046

【Ｆターム（参考）】

2H092GA33

2H092GA35

2H092GA50

2H092GA62

2H092HA05

2H092JA24

2H092JA46

2H092JB58

2H092NA26

2H189AA72

2H189DA34

2H189DA77

2H189DA79

2H189FA81

2H189HA11

2H189HA12

2H189LA20

2H189LA25

2H189MA15

2H189NA05

2H391AA21

2H391AA25

2H391AA27

2H391AB04

2H391AB21

2H391AC09

2H391AC32

2H391CA03

2H391CB22

2H391EA22

2H391EB08

5B020CC12

5B020GG02

5G046AA01

5G046AB02

5G046AC24

5G046AD02

5G046AD13

5G046AE03

(57)【要約】

【課題】外光強度が弱い環境での視認性を向上させ、かつ、機器サイズの肥大化を抑制することが可能な表示装置を提供すること。
【解決手段】一実施形態に係る表示装置は、第１基板と、第１基板と対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に配置される液晶層と、第１基板と第２基板とを接着し、液晶層を封止するシールと、を備え、第１基板は、平面視において、シールと重なる位置に配置される光源を含み、光源は、シールによって封止されている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板と、
前記第１基板と対向して配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置される液晶層と、
前記第１基板と前記第２基板とを接着し、前記液晶層を封止するシールと、を具備し、
前記第１基板は、平面視において、前記シールと重なる位置に配置される光源を備え、
前記光源は、前記シールによって封止されている、
表示装置。

【請求項2】

前記第２基板は、平面視において、前記シールおよび前記光源と重なる位置に配置される検出電極を備え、
前記光源は、前記検出電極により外部オブジェクトの接触または近接が検出された場合に点灯される、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第１基板、前記第２基板および前記シールの側面を覆うように配置される反射部をさらに備える、
請求項２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記第１基板は、平板状の第１透明基板を備え、
前記第２基板は、前記第１基板側に突出した段差を含む第２透明基板を備える、
請求項２または請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

前記第１透明基板は、第１主面と、前記第１主面に対向する第２主面とを有し、
前記第２透明基板は、前記第２主面に対向する第３主面と、前記第３主面に対向する第４主面と、基板厚さ方向において前記第３主面と前記第４主面の間に位置し、前記第４主面に対向し前記第３主面に対向しない第５主面とを有する、
請求項４に記載の表示装置。

【請求項6】

前記第５主面は、平面視において、前記シール、前記光源および前記検出電極と重なっている、
請求項５に記載の表示装置。

【請求項7】

前記第２基板は、前記第５主面の上に配置される遮光膜を備え、
前記遮光膜は、平面視において、前記光源と重なる位置に開口を有する、
請求項５または請求項６に記載の表示装置。

【請求項8】

前記検出電極は、前記シールに含まれる導通材を介して前記第１基板側の構成と電気的に接続され、
前記導通材は、平面視において、前記光源と重なる位置には配置されない、
請求項２～請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項9】

前記第２基板は、共通電極を備え、
前記共通電極と前記検出電極とは同層に配置される、
請求項２～請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項10】

前記第２基板は、平面視において、前記共通電極と前記検出電極の間に配置されるシールド電極を備え、
前記共通電極と、前記検出電極と、前記シールド電極とは同層に配置される、
請求項９に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、タッチ検出機能付きのウェアラブルデバイス（例えば腕時計型のウェアラブルデバイス等）が徐々に普及してきている。このようなウェアラブルデバイスには、反射型の液晶表示パネルが設けられることが多い。反射型の液晶表示パネルは、外光強度が強い環境では視認性に優れているが、外光強度が弱い環境では視認性が低下するという問題がある。

【0003】

この問題を解決するために、液晶表示パネル上方から、当該液晶表示パネルに向かって光を出射するフロントライトを設ける構成が提案されている。しかしながら、この構成においては、液晶表示パネルとは別にフロントライト用の基板を設ける必要があるため、機器サイズが肥大化してしまい、ウェアラブルデバイスには適していないという別の問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－８５９３８号公報

【特許文献2】特開２０２０－１８７１７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、外光強度が弱い環境での視認性を向上させ、かつ、機器サイズの肥大化を抑制することが可能な表示装置を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る表示装置は、第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置される液晶層と、前記第１基板と前記第２基板とを接着し、前記液晶層を封止するシールと、を具備し、前記第１基板は、平面視において、前記シールと重なる位置に配置される光源を備え、前記光源は、前記シールによって封止されている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は一実施形態に係る表示装置の一構成例を示す平面図である。

【図2】図２は同実施形態に係る表示パネルの一構成例を示す断面図である。

【図3】図３は同実施形態に係る透明基板の形状を示す斜視図である。

【図4】図４は同実施形態に係る検出電極に関わる構成を示す断面図である。

【図5】図５は同実施形態に係る光源から出射される光の光路を説明するための図である。

【図6】図６は同実施形態に係る光源の点灯処理を説明するためのフローチャートである。

【図7】図７は同実施形態の変形例を説明するための図である。

【図8】図８は同実施形態に係る表示装置の適用例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

【0009】

本実施形態においては、表示装置の一例として、タッチ検出機能付きの表示装置について説明する。タッチ検出方式には、光学式、抵抗式、静電容量方式、電磁誘導方式、等の種々の方式がある。上記した各種検出方式のうちの静電容量方式は、物体（例えば指等）の近接または接触に起因して静電容量が変化することを利用する検出方式であり、比較的単純な構造で実現可能である、消費電力が少ない、等の利点を有している。本実施形態では、主に、静電容量方式を利用したタッチ検出機能付きの表示装置について説明する。

【0010】

なお、静電容量方式は、互いに離間した状態で配置された一対の送信電極（駆動電極）と受信電極（検出電極）との間に電界を発生させ、物体の近接または接触に伴う当該電界の変化を検出する相互容量方式と、単一の電極を用いて、物体の近接または接触に伴う静電容量の変化を検出する自己容量方式とを含む。本実施形態では、主に、自己容量方式を利用したタッチ検出機能付きの表示装置について説明する。

【0011】

図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの一構成例を示す平面図である。一例では、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、および第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。第１方向Ｘおよび第２方向Ｙは、表示装置ＤＳＰを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第３方向Ｚは、表示装置ＤＳＰの厚さ方向に相当する。本明細書においては、第３方向Ｚを示す矢印の先端に向かう方向を上方向、当該矢印の先端から反対に向かう方向を下方向と称することもある。また、第３方向Ｚを示す矢印の先端側に表示装置ＤＳＰを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙで規定されるＸ－Ｙ平面に向かって見ることを平面視と言う。

【0012】

図１に示すように、表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、フレキシブル配線基板ＦＰＣと、回路基板ＰＣＢと、を備えている。表示パネルＰＮＬと、回路基板ＰＣＢとは、フレキシブル配線基板ＦＰＣを介して電気的に接続されている。より詳しくは、表示パネルＰＮＬの端子部Ｔと、回路基板ＰＣＢの接続部ＣＮとは、フレキシブル配線基板ＦＰＣを介して電気的に接続されている。

【0013】

表示パネルＰＮＬは、画像を表示するための表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡを囲む額縁状の周辺領域ＳＡと、を備えている。表示領域ＤＡには画素ＰＸが配置されている。具体的には、表示領域ＤＡには、多数の画素ＰＸが第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに沿ってマトリクス状に配列されている。本実施形態において、画素ＰＸは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の副画素ＳＰを含む。また、各副画素ＳＰは、複数のセグメント画素ＳＧを有する。各セグメント画素ＳＧは、面積の異なる画素電極を有しており、これら複数のセグメント画素ＳＧの表示／非表示を切り替えることで、副画素ＳＰごとに階調が形成される。

【0014】

図１において拡大して示すように、セグメント画素ＳＧは、スイッチング素子ＳＷ、画素回路ＰＣ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇおよび信号線Ｓと電気的に接続されている。走査線Ｇは、第１方向Ｘに並んだセグメント画素ＳＧの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。信号線Ｓは、第２方向Ｙに並んだセグメント画素ＳＧの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥには、画素回路ＰＣからの出力に基づいた所定の電位が与えられる。画素電極ＰＥの各々は、表示領域ＤＡの全面に亘って配置された共通電極ＣＥと対向し、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって液晶層ＬＣを駆動している。

【0015】

なお、本実施形態では、各副画素ＳＰが複数のセグメント画素ＳＧを有するとしたが、これに限定されず、各副画素ＳＰは１つのセグメント画素ＳＧを有するとしてもよい。この場合、副画素ＳＰが、図１において拡大して示したセグメント画素ＳＧに相当し、スイッチング素子ＳＷ、画素回路ＰＣおよび画素電極ＰＥは、副画素ＳＰごとに形成される。

【0016】

図１に示す複数の同心円のうち、最も内側に位置する円の領域が表示領域ＤＡに相当し、最も外側に位置する円から最も内側に位置する円を除いた領域が周辺領域ＳＡに相当する。なお、本実施形態では、表示領域ＤＡが円形状であり、かつ、表示領域ＤＡを囲む周辺領域ＳＡもまた同系統の形状である場合を例示しているが、これに限定されず、表示領域ＤＡは円形状でなくてもよいし、周辺領域ＳＡは表示領域ＤＡとは異なる系統の形状であってもよい。例えば、表示領域ＤＡおよび周辺領域ＳＡは多角形状であってもよい。さらに、表示領域ＤＡが多角形状の場合に、周辺領域ＳＡが表示領域ＤＡとは異なる系統の形状である円形状であってもよい。

【0017】

図１に示すように、周辺領域ＳＡには、液晶層ＬＣを封止するためのシールＳＥが配置されている。シールＳＥと平面視において重なる位置には、複数の検出電極（センサ電極）ＲＸが島状に配置されている。換言すると、複数の検出電極ＲＸは、周辺領域ＳＡにおいて、表示領域ＤＡを囲むようにして島状に配置されている。

【0018】

詳細については後述するが、複数の検出電極ＲＸは、それぞれ、シールＳＥに含まれる導通材（金属でコーティングされた導電ビーズ）を介して検出電極端子部ＲＴと電気的に接続される。各検出電極端子部ＲＴからは、検出配線ＲＬが端子部Ｔに向けて延出している。検出配線ＲＬは、検出電極ＲＸへの駆動信号の供給、および、検出電極ＲＸからの検出信号の出力のために使用される。

【0019】

なお、図１では、説明の便宜上、１本の検出配線ＲＬのみを示しているが、実際には、各検出電極端子部ＲＴから端子部Ｔに向けて検出配線ＲＬが延出している。また、図１では、複数の検出電極ＲＸとして１２個の検出電極ＲＸが配置された構成を示しているが、検出電極ＲＸの個数はこれに限定されず、任意の個数の検出電極ＲＸが配置されて構わない。

【0020】

図１に示すように、シールＳＥと平面視において重なる位置には、複数の光源ＬＳが配置されており、複数の光源ＬＳはシールＳＥによって封止されている。つまり、シールＳＥは、液晶層ＬＣを封止すると共に複数の光源ＬＳを封止している。光源ＬＳはＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、例えばマイクロＬＥＤやｍｉｎｉ ＬＥＤである。光源ＬＳは、検出電極ＲＸにより物体の近接または接触が検出されると点灯する。このため、光源ＬＳは、例えば検出電極ＲＸと同数だけ配置される。図１に示すように、光源ＬＳは平面視において検出電極ＲＸとは重なるように配置される一方で、検出電極ＲＸと導電ビーズを介して電気的に接続される検出電極端子部ＲＴとは重ならないように配置されている。

【0021】

図１に示すように、シールド電極Ｅ１は、平面視において、共通電極ＣＥと複数の検出電極ＲＸとの間に位置するように配置されている。シールド電極Ｅ１には、図示しない配線を介して所定の固定電位またはグランド電位が与えられる。あるいは、シールド電極Ｅ１は、どことも電気的に接続されていないフローティング状態に設定される。これによれば、シールド電極Ｅ１は、検出電極ＲＸに対する共通電極ＣＥの影響を遮断することができる。

【0022】

図１に示すように、回路基板ＰＣＢには、タッチコントローラＴＣと、ディスプレイコントローラＤＣと、ＣＰＵ１と、等が配置される。タッチコントローラＴＣは、表示パネルＰＮＬに配置される複数の検出電極ＲＸに対して駆動信号を出力し、かつ、検出電極ＲＸからの検出信号の入力を受け付ける（つまり、外部オブジェクトの近接または接触を検出する）。タッチコントローラＴＣは検出部と称されてもよい。ディスプレイコントローラＤＣは、表示パネルＰＮＬの表示領域ＤＡに表示される画像を示す映像信号を出力する。ＣＰＵ１は、タッチコントローラＴＣとディスプレイコントローラＤＣの動作タイミングを規定する同期信号の出力や、タッチコントローラＴＣにより検出されたタッチに応じた動作（例えば光源ＬＳの点灯処理）の実行、等を行う。

【0023】

なお、図１では、タッチコントローラＴＣと、ディスプレイコントローラＤＣと、ＣＰＵ１とが１つの半導体チップにより実現されている場合を例示しているが、これらの実装形態はこれに限定されず、タッチコントローラＴＣのみを別体として分けた上で各部を回路基板ＰＣＢ上に実装するとしてもよいし、回路基板ＰＣＢ上にタッチコントローラＴＣとＣＰＵ１とを分けて実装し、表示パネルＰＮＬ上にディスプレイコントローラＤＣをＣＯＧ（Chip On Glass）により実装するとしてもよいし、回路基板ＰＣＢ上にＣＰＵ１のみを実装し、表示パネルＰＮＬ上にタッチコントローラＴＣとディスプレイコントローラＤＣとをＣＯＧにより実装するとしてもよい。

【0024】

図２は、本実施形態に係る表示パネルＰＮＬの概略構成例を示す断面図である。以下では、表示領域ＤＡ側の構成と、周辺領域ＳＡ側の構成とのそれぞれについて説明する。
表示装置ＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、シールＳＥと、液晶層ＬＣと、反射部ＲＵと、偏光板ＰＬＺとを備えている。

【0025】

第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、平面視において重畳し、シールＳＥによって接着されている。液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持され、シールＳＥによって封止されている。シールＳＥには、ここでは図示しない導電ビーズが含まれており、これにより、第１基板ＳＵＢ１側の構成と、第２基板ＳＵＢ２側の構成とが電気的に接続される。シールＳＥは、上記したように、光源ＬＳの封止層としても機能している。反射部ＲＵは、反射特性を有する材料によって形成されており、第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２およびシールＳＥの側面を覆っている。偏光板ＰＬＺは、第２基板ＳＵＢ２および反射部ＲＵの上に配置されている。

【0026】

表示領域ＤＡ側において、第１基板ＳＵＢ１は、図２に示すように、透明基板１０と、画素回路ＰＣと、平坦化膜１１と、画素電極ＰＥと、配向膜ＡＬ１とを備えている。第１基板ＳＵＢ１は、上記した構成の他に、図１に示した走査線Ｇや信号線Ｓ、スイッチング素子ＳＷ等を備えているが、図２ではこれらの図示を省略している。

【0027】

透明基板１０は、Ｘ－Ｙ平面と平行な平板状に形成されている。透明基板１０は、主面（下面）１０Ａと、主面１０Ａの反対側の主面（上面）１０Ｂと、を備えている。画素回路ＰＣは、主面１０Ｂ側に配置されている。平坦化膜１１は、少なくとも１つ以上の絶縁膜によって構成されており、画素回路ＰＣを覆っている。画素電極ＰＥは、平坦化膜１１の上に配置され、平坦化膜１１に形成されたコンタクトホールＣＨ１を通じて画素回路ＰＣに接続されている。配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥを覆い、液晶層ＬＣに接している。

【0028】

表示領域ＤＡ側において、第２基板ＳＵＢ２は、図２に示すように、透明基板２０と、カラーフィルタＣＦと、オーバーコート層ＯＣと、共通電極ＣＥと、配向膜ＡＬ２とを備えている。以下では、まず、図３を参照して透明基板２０の形状について説明する。その後、再度図２を参照して第２基板ＳＵＢ２の上記した構成について説明する。

【0029】

図３は、本実施形態に係る透明基板２０の形状を示す斜視図である。
図３に示すように、透明基板２０は、段差を含む形状を有している。より詳しくは、透明基板２０は、底面の大きさが異なる円柱と円錐台が組み合わされた形状を有している。透明基板２０は、円錐台の上面に相当する主面２０Ａと、円柱の底面に相当し主面２０Ａと対向する主面２０Ｂと、基板厚さ方向（第３方向Ｚ）において主面２０Ａと主面２０Ｂの間に位置する主面２０Ｃと、を備えている。主面２０Ａ～２０Ｃは、主面２０Ａ、主面２０Ｃ、主面２０Ｂの順に第３方向Ｚに沿って並んでいる。

【0030】

主面２０Ａから主面２０Ｃまでの第３方向Ｚに沿った距離Ｄ１（つまり、円錐台の高さＤ１）が段差に相当する。距離Ｄ１は、第１基板ＳＵＢ１に実装される光源ＬＳと、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の間に配置される液晶層ＬＣとのギャップを平坦化するための距離に相当する。なお、本実施形態では、透明基板２０が底面の大きさが異なる円柱と円錐台が組み合わされた形状を有し、テーパ状の段差を含む場合を示しているが、透明基板２０は、底面の大きさが異なる２種類の円柱が組み合わされた形状を有し、第３方向Ｚに沿って延びる段差を含んでいても構わない。

【0031】

再度図２の説明に戻る。
上記したように、透明基板２０は、第１基板ＳＵＢ１に向かって突出した段差を有している。表示領域ＤＡにおいて、透明基板２０の主面２０Ａは、透明基板１０の主面１０Ｂと対向している。カラーフィルタＣＦは透明基板２０の主面２０Ａ側に配置されている。カラーフィルタＣＦは、赤色カラーフィルタＣＦＲ、緑色カラーフィルタＣＦＧ、青色カラーフィルタＣＦＢ、等を含む。オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦを覆っている。共通電極ＣＥは、複数の画素ＰＸに亘って配置され、第３方向Ｚにおいて複数の画素電極ＰＥと対向している。共通電極ＣＥはオーバーコート層ＯＣの上に配置されている。配向膜ＡＬ２は、共通電極ＣＥを覆い、液晶層ＬＣに接している。

【0032】

なお、図２では、表示領域ＤＡ側の第２基板ＳＵＢ２の構成として、各セグメント画素ＳＧを区画する遮光膜が設けられていない構成を説明したが、各セグメント画素ＳＧを区画するために遮光膜が設けられ、この遮光膜がカラーフィルタＣＦの一部と重なる構成であってもよい。
液晶層ＬＣは、配向膜ＡＬ１と配向膜ＡＬ２の間に配置されている。

【0033】

透明基板１０および２０は、例えばガラス基材やプラスチック基板などの絶縁基板である。平坦化膜１１は、例えばシリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物またはアクリル樹脂などの透明な絶縁材料によって形成されている。一例では、平坦化膜１１は、無機絶縁膜および有機絶縁膜を含んでいる。画素電極ＰＥは、反射電極として形成され、例えば、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、銀（Ａｇ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の三層積層構造になっている。共通電極ＣＥは、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料によって形成された透明電極である。配向膜ＡＬ１およびＡＬ２は、Ｘ－Ｙ平面にほぼ平行な配向規制力を有する水平配向膜である。配向規制力は、ラビング処理により付与されてもよいし、光配向処理により付与されてもよい。

【0034】

周辺領域ＳＡ側において、第１基板ＳＵＢ１は、図２に示すように、透明基板１０と、第１給電線ＦＬ１と、第２給電線ＦＬ２と、平坦化膜１１と、光源ＬＳと、配向膜ＡＬ１とを備えている。光源ＬＳは、発光部ＬＵと、第１端子電極（第１パッド）ＰＤ１と、第２端子電極（第２パッド）ＰＤ２とを備えている。第１端子電極ＰＤ１は、光源ＬＳのアノード電極またはカソード電極として機能する電極である。第２端子電極ＰＤ２は、光源ＬＳのカソード電極またはアノード電極として機能する電極である。以下では、表示領域ＤＡ側において既に説明した構成については、その詳しい説明を省略する。

【0035】

透明基板１０の上には、第１給電線ＦＬ１と第２給電線ＦＬ２とが配置されている。第１給電線ＦＬ１および第２給電線ＦＬ２は、平坦化膜１１により覆われている。平坦化膜１１の上であって、平面視においてシールＳＥと重なる位置には、光源ＬＳが配置されている。光源ＬＳの第１端子電極ＰＤ１は、平坦化膜１１に形成されたコンタクトホールＣＨ２内の導電層および当該導電層の上に設けられるはんだ（図示せず）を介して、第１給電線ＦＬ１と電気的に接続される。光源ＬＳの第２端子電極ＰＤ２は、平坦化膜１１に形成されたコンタクトホールＣＨ３内の導電層および当該導電層の上に設けられるはんだ（図示せず）を介して、第２給電線ＦＬ２と電気的に接続される。

【0036】

発光部ＬＵは、第１端子電極ＰＤ１および第２端子電極ＰＤ２と接触している面（下面）とは反対側に、光を出射する出射面（上面）を有している。発光部ＬＵの出射面は、透明基板２０の主面２０Ｃと対向する。発光部ＬＵからは、例えば白色（Ｗ）の光が出射される。なお、発光部ＬＵから出射される光の色は、上記した白色に限られず、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）であっても構わない。また、発光部ＬＵは、上記した出射面に限らず側面や下面等からもさらに光を出射しても構わない。なお、本実施形態では、１つの検出電極ＲＸに対して１つの光源ＬＳが設けられる場合を想定しているが、例えば１つの検出電極ＲＸに対して３つの光源ＬＳが設けられるとしてもよい。この場合、３つの光源ＬＳから出射される光の色をＲＧＢの３色に分けて実装し、これらＲＧＢの強度を調整可能にすることで、種々様々な色の光を出射することが可能となる。

【0037】

周辺領域ＳＡ側において、第２基板ＳＵＢ２は、図２に示すように、透明基板２０と、遮光膜ＢＭと、オーバーコート層ＯＣと、シールド電極Ｅ１と、配向膜ＡＬ２と、検出電極ＲＸとを備えている。以下では、表示領域ＤＡ側において既に説明した構成については、その詳しい説明を省略する。

【0038】

透明基板２０の主面２０Ｃには、遮光膜ＢＭが配置されている。遮光膜ＢＭは、主面２０Ｃのほぼ全面に亘って配置されている。但し、遮光膜ＢＭは、光源ＬＳの出射面と対向する位置に開口ＯＰを有している。これによれば、光源ＬＳの真上に向けて出射された光を開口ＯＰから外部に取り出すことが可能となる。開口ＯＰから取り出された光は、周辺領域ＳＡの一部を光らせ、高級感を演出することが可能なため、表示装置ＤＳＰの意匠性を向上させることができる。

【0039】

オーバーコート層ＯＣは、周辺領域ＳＡにおける透明基板２０の主面２０Ａと、第３方向Ｚに沿った距離Ｄ１を有する段差と、遮光膜ＢＭとを覆っている。オーバーコート層ＯＣの上には、シールド電極Ｅ１および検出電極ＲＸが配置されている。シールド電極Ｅ１は透明基板２０の主面２０Ａ側に配置され、検出電極ＲＸは透明基板２０の主面２０Ｃ側に配置されている。図２に示す構成においては、シールド電極Ｅ１および検出電極ＲＸは、表示領域ＤＡ側の共通電極ＣＥと同層に配置されており、例えば共通電極ＣＥと同じ透明導電材料によって形成されている。配向膜ＡＬ２はシールド電極Ｅ１を覆い、液晶層ＬＣに接している。

【0040】

検出電極ＲＸは、平面視においてシールＳＥと重なる位置に配置されている。検出電極ＲＸは、第２基板ＳＵＢ２の側面を覆っている反射部ＲＵからは離れて配置されている。つまり、検出電極ＲＸは反射部ＲＵとは接触しないように配置されている。これによれば、反射部ＲＵが、反射特性を有する材料の１つである金属材料により形成されていたとしても、検出電極ＲＸが反射部ＲＵと電気的に接続されてしまうことを防ぐことが可能である。

【0041】

図４は、図２に示した断面とは異なる断面を示し、主に、検出電極ＲＸに関わる構成を示す断面図である。
図４に示すように、検出電極ＲＸに関わる構成として、透明基板１０の上には、検出配線ＲＬが配置されている。検出配線ＲＬは平坦化膜１１によって覆われている。平坦化膜１１の上には、検出電極端子部ＲＴが配置されている。検出電極端子部ＲＴは、平坦化膜１１に形成されたコンタクトホールＣＨ４を通じて検出配線ＲＬに接続されている。検出電極端子部ＲＴは、シールＳＥに含まれる導電ビーズＣＢを介して検出電極ＲＸと電気的に接続されている。検出電極ＲＸに関わる構成、具体的には、検出電極ＲＸ、検出電極端子部ＲＴおよび検出配線ＲＬは、反射部ＲＵと接触しないように配置されており、検出電極ＲＸに関わる構成と反射部ＲＵとの間には所定の間隔が空いている。これによれば、上記したように、反射部ＲＵが金属材料により形成されていたとしても、検出電極ＲＸに関わる構成と反射部ＲＵとが電気的に接続されてしまうことを防ぐことが可能である。

【0042】

図４に示すように、検出電極ＲＸは、平面視において光源ＬＳと重なる位置に配置される一方で、検出電極端子部ＲＴおよび検出配線ＲＬは、平面視において光源ＬＳとは重ならない位置に配置される。つまり、シールＳＥに含まれる導電ビーズＣＢは、平面視において光源ＬＳと重なる位置には配置されない。これによれば、シールＳＥに含まれる導電ビーズＣＢと、光源ＬＳを構成する第１端子電極ＰＤ１および第２端子電極ＰＤ２とが接触し、ショートしてしまうことを防ぐことが可能である。

【0043】

図５は、光源ＬＳから出射される光の光路を説明するための図である。図５において実線で示されるように、光源ＬＳから真上に向けて出射される光は、遮光膜ＢＭに形成された開口ＯＰを透過し、外部に取り出される。また、図５において破線で示されるように、光源ＬＳから出射された光の一部は、検出電極ＲＸと、光源ＬＳの出射面との間で反射を繰り返した後に、透明基板２０に入射する。透明基板２０に入射した光の一部は、偏光板ＰＬＺで反射した後に、カラーフィルタＣＦ、オーバーコート層ＯＣ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣを透過して、反射電極として機能する画素電極ＰＥに照射される。画素電極ＰＥに照射された光は画素電極ＰＥで反射して外部に取り出される。このように、光源ＬＳから出射される光の一部は、画像の表示に寄与する光として表示領域ＤＡから外部に取り出される。

【0044】

さらに、図５において一点鎖線で示されるように、光源ＬＳから出射された光の一部は、反射部ＲＵで反射された後に、検出電極ＲＸと光源ＬＳの出射面との間で反射を繰り返し、透明基板２０に入射する。このように、反射部ＲＵが設けられていることにより、第２基板ＳＵＢ２の側面から抜けてしまう光を反射部ＲＵにより反射し、透明基板２０に入射させることが可能である。これによれば、このような光も画像の表示に寄与する光として表示領域ＤＡから外部に取り出すことが可能である。

【0045】

図６は、光源ＬＳの点灯処理を説明するためのフォローチャートである。まず、ディスプレイコントローラＤＣは、表示パネルＰＮＬの表示領域ＤＡに表示される画像を示す映像信号を出力する（ステップＳ１）。これによれば、表示領域ＤＡには映像信号に対応した画像（例えばコンテンツ画像等）が表示される。

【0046】

続いて、タッチコントローラＴＣは、表示パネルＰＮＬに配置される複数の検出電極ＲＸに対して駆動信号を出力し、これに対する応答として各検出電極ＲＸからの検出信号の入力を受け付ける。タッチコントローラＴＣは各検出電極ＲＸからそれぞれ入力された検出信号に基づいてタッチを検出する。タッチコントローラＴＣによりタッチが検出されると（ステップＳ２のＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、検出されたタッチに対応する箇所に配置された光源ＬＳを点灯させる（ステップＳ３）。これによれば、タッチ箇所に対応した光源ＬＳを点灯させることができ、光源ＬＳから出射される光を、表示領域ＤＡに表示される画像のために利用することが可能である。

【0047】

なお、ここでは、光源ＬＳの点灯処理の一例として、タッチ箇所に対応した光源ＬＳが点灯される場合を示したが、これに限定されず、例えばタッチコントローラＴＣによりタッチが検出された時に、周辺領域ＳＡに配置された全ての光源ＬＳが点灯されるとしても構わない。

【0048】

以上説明した一実施形態に係る表示パネルＰＮＬは、周辺領域ＳＡに配置されたシールＳＥと平面視において重なる位置に配置された複数の光源ＬＳを備えている。これによれば、液晶表示パネルの上方にフロントライトが設置される、いわゆるフロントライト方式のように、光源ＬＳのために別途基板を設ける必要がないため、機器サイズの肥大化を抑制することが可能である。その一方で、光源ＬＳが配置されたことにより、当該光源ＬＳからの光を表示領域ＤＡに表示される画像のために利用することが可能になるため、外光強度の弱い環境においても、十分な輝度を担保することが可能となる。

【0049】

また、本実施形態に係る表示パネルＰＮＬにおいて、光源ＬＳは、上記したように、周辺領域ＳＡに配置されたシールＳＥと平面視において重なる位置に配置されているため、シールＳＥを、液晶層ＬＣを封止するための封止層として機能させるだけでなく、光源ＬＳを封止するための封止層としても機能させることが可能である。つまり、光源ＬＳのための封止層を別途設ける必要がないため、製造工程数を減らすことができ、低コスト化を図ることが可能である。

【0050】

さらに、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰにおいて、光源ＬＳは、周辺領域ＳＡに配置された検出電極ＲＸによりタッチが検出された時にのみ点灯され、常時点灯しているわけではないため、省電力化を図ることが可能である。

【0051】

また、本実施形態に係る表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１側に突出した段差を含む透明基板２０と、当該透明基板２０の主面２０Ａ側に配置された共通電極ＣＥと、当該透明基板２０の主面２０Ｃ側に配置された検出電極ＲＸとを備えている。これによれば、共通電極ＣＥと検出電極ＲＸとを異なる高さに配置することが可能なため、共通電極ＣＥと検出電極ＲＸとが同じ高さに配置されている場合に比べて、距離が離れるために検出電極ＲＸは共通電極ＣＥからの影響を受けにくくなる。つまり、共通電極ＣＥが検出電極ＲＸに影響することにより発生し得るタッチの誤検出を抑制することが可能である。また、本実施形態に係る構成によれば、検出電極ＲＸが共通電極ＣＥに合わせて同じ高さに配置されている場合に比べて、検出電極ＲＸを表示パネルＰＮＬのパネル表面付近に配置することが可能であり、検出電極ＲＸと外部オブジェクトの距離を近くすることが可能なため、タッチ感度を向上させることが可能である。

【0052】

図７は、本実施形態の変形例を説明するための図である。図７に示す変形例は、光源ＬＳが表示領域ＤＡ側に傾けて配置され、出射面が表示領域ＤＡ側を向いている点で、図２に示した構成と相違している。この構成によれば、光源ＬＳから出射される光を、より表示領域ＤＡ側に集めることが可能なため、より多くの光を画像の表示に寄与させることが可能となる。これによれば、外光強度の弱い環境においても高輝度な画像を表示することが可能となる。

【0053】

図８は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの適用例を示している。図８に示すように、表示装置ＤＳＰは、例えば腕時計１００に適用される。この場合、表示装置ＤＳＰの表示領域ＤＡには、時刻や各種コンテンツ画像等が表示される。表示装置ＤＳＰは、周辺領域ＳＡに配置された検出電極ＲＸがタッチされることにより光源ＬＳを点灯させ、光源ＬＳから出射される光を、表示領域ＤＡにおける画像の表示に寄与させることが可能である。

【0054】

以上説明した一実施形態によれば、外光強度が弱い環境での視認性を向上させ、かつ、機器サイズの肥大化を抑制することが可能な表示装置ＤＳＰを提供することが可能である。

【0055】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0056】

ＤＳＰ…表示装置、ＰＮＬ…表示パネル、ＤＡ…表示領域、ＳＡ…周辺領域、ＳＥ…シール、ＬＳ…光源、ＲＸ…検出電極、ＲＴ…検出電極端子部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】