(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
前記表示パネルに対して積層方向に配置された静電容量式の複数のタッチセンサ層と
を備え、
各タッチセンサ層は、
駆動信号が印加される複数の駆動電極と、
各駆動電極との間で静電容量が形成される複数のセンサ電極と
を有し、
前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間から一番遠いタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、他のいずれか一のタッチセンサ層を駆動する駆動信号よりも、振幅が大きい
表示装置。
【請求項２】
表示パネルと、
前記表示パネルに対して積層方向に配置された静電容量式の複数のタッチセンサ層と
を備え、
各タッチセンサ層は、
駆動信号が印加される複数の駆動電極と、
各駆動電極との間で静電容量が形成される複数のセンサ電極と
を有し、
前記複数のタッチセンサ層のうちの、任意の２つのタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、互いに同一位相である
表示装置。
【請求項３】
前記複数のタッチセンサ層から得られたタッチ信号に基づいてタッチを検出する検出部を備え、
各タッチセンサ層は、面内に配置された複数のセンサ要素を含み、
前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間に一番近いタッチセンサ層は、他のいずれか一のタッチセンサ層よりもセンサ要素の密度が低く、
前記検出部は、各タッチセンサ層における対応するセンサ要素から得られた前記タッチ信号の和を求め、その和に基づいてタッチを検出する
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数のタッチセンサ層から得られたタッチ信号に基づいてタッチを検出する検出部を備え、
各タッチセンサ層は、面内に配置された複数のセンサ要素を含み、
前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間に一番近いタッチセンサ層の一のセンサ要素は、他のいずれか一のタッチセンサ層のいずれのセンサ要素からも位置がずれており、
前記検出部は、各タッチセンサ層における対応するセンサ要素から得られた前記タッチ信号の和を求め、その和に基づいてタッチを検出する
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間から一番遠いタッチセンサ層を駆動する第１の駆動信号は、他のいずれか一のタッチセンサ層を駆動する第２の駆動信号よりも、周波数が高い
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号は、同時に遷移するタイミングでは、ともに立ち上がり、またはともに立ち下がる
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
カバーガラスをさらに備え、
前記複数のタッチセンサ層のうちの一のタッチセンサ層は、前記カバーガラスの、検出対象空間とは反対の面上に形成されている
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項８】
支持基板をさらに備え、
前記複数のタッチセンサ層のうちの一のタッチセンサ層は、前記支持基板上に形成されている
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項９】
２以上のタッチセンサ層が、前記支持基板上に前記積層方向に形成されている
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記複数のタッチセンサ層のうちの一のタッチセンサ層は、前記表示パネルの表示面上に形成されている
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記表示パネルは液晶表示パネルであり、
前記液晶表示パネルは、
液晶層と、
複数の共通電極と、
複数の画素電極と、
各共通電極との間で静電容量を形成する複数の検出電極と
を有し、
前記複数の共通電極と前記複数の検出電極が、前記タッチセンサ層を構成する
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記表示パネルから射出する光の方向を制限するバリア部をさらに備え、
前記複数のタッチセンサ層のうちの一のタッチセンサ層は、前記バリア部の表面に形成されている
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項１３】
積層方向に配置された静電容量式の複数のタッチセンサ層を備え、
各タッチセンサ層は、
駆動信号が印加される複数の駆動電極と、
各駆動電極との間で静電容量が形成される複数のセンサ電極と
を有し、
前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間から一番遠いタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、他のいずれか一のタッチセンサ層を駆動する駆動信号よりも、振幅が大きい
タッチ検出装置。
【請求項１４】
積層方向に配置された静電容量式の複数のタッチセンサ層を備え、
各タッチセンサ層は、
駆動信号が印加される複数の駆動電極と、
各駆動電極との間で静電容量が形成される複数のセンサ電極と
を有し、
前記複数のタッチセンサ層のうちの、任意の２つのタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、互いに同一位相である
タッチ検出装置。
【請求項１５】
表示装置と、
前記表示装置を利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記表示装置は、
表示パネルと、
前記表示パネルに対して積層方向に配置された静電容量式の複数のタッチセンサ層と
を有し、
各タッチセンサ層は、
駆動信号が印加される複数の駆動電極と、
各駆動電極との間で静電容量が形成される複数のセンサ電極と
を含み、
前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間から一番遠いタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、他のいずれか一のタッチセンサ層を駆動する駆動信号よりも、振幅が大きい
電子機器。
【請求項１６】
表示装置と、
前記表示装置を利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記表示装置は、
表示パネルと、
前記表示パネルに対して積層方向に配置された静電容量式の複数のタッチセンサ層と
を有し、
各タッチセンサ層は、
駆動信号が印加される複数の駆動電極と、
各駆動電極との間で静電容量が形成される複数のセンサ電極と
を含み、
前記複数のタッチセンサ層のうちの、任意の２つのタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、互いに同一位相である
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、外部近接物体を検出する表示装置、そのような表示装置に用いられるタッチ検出装置、およびそのような表示装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる接触検出装置を液晶表示パネル等の表示パネル上に装着し、あるいはタッチパネルと表示パネルとを一体化し、その表示パネルに各種のボタン画像等を表示させることにより、通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能とした表示装置が注目されている。このようなタッチ検出機能を有する表示装置は、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。
【０００３】
タッチパネルの方式としては、光学式、抵抗式、静電容量式などいくつかの方式が存在する。特に、静電容量式のタッチパネルは、接触した外部物体（指など）だけでなく近傍（非接触）の外部物体をも検出できるという特徴をもち、応用が期待されている。
【０００４】
また、異なる方式のタッチセンサを備えたタッチパネルもいくつか開示されている。例えば、特許文献１には、静電容量式のタッチスクリーンと、タッチスクリーンの裏面のコーナーに配置された、接触を検出する力センサとを備えたタッチパネルが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００４−５１８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近傍の外部物体を検出可能なタッチパネルでは、その外部物体の位置や、その外部物体との間の近接距離を、より高い精度で検出したいという要請がある。
【０００７】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、外部物体が近傍にある場合でも、その位置や近接距離をより高い精度で検出することができる表示装置、タッチ検出装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の表示装置は、表示パネルと、静電容量式の複数のタッチセンサ層とを備えている。複数のタッチセンサ層は、表示パネルに対して積層方向に配置されたものである。各タッチセンサ層は、複数の駆動電極と、複数のセンサ電極を有する。複数の駆動電極は、駆動信号が印加される。複数のセンサ電極は、各駆動電極との間で静電容量が形成される。
そして、本開示の表示装置では、複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間から一番遠いタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、他のいずれか一のタッチセンサ層を駆動する駆動信号よりも、振幅が大きい。または、本開示の表示装置では、複数のタッチセンサ層のうちの、任意の２つのタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、互いに同一位相である。
【０００９】
本開示のタッチ検出装置は、積層方向に配置された静電容量式の複数のタッチセンサ層を備えたものである。各タッチセンサ層は、複数の駆動電極と、複数のセンサ電極を有する。複数の駆動電極は、駆動信号が印加される。複数のセンサ電極は、各駆動電極との間で静電容量が形成される。
そして、本開示のタッチ検出装置では、複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間から一番遠いタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、他のいずれか一のタッチセンサ層を駆動する駆動信号よりも、振幅が大きい。または、本開示のタッチ検出装置では、複数のタッチセンサ層のうちの、任意の２つのタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、互いに同一位相である。
【００１０】
本開示の電子機器は、上記表示装置を備えたものであり、例えば、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。
【００１１】
本開示の表示装置、タッチ検出装置および電子機器では、外部物体が検出される。その際、外部物体は、積層方向に配置された静電容量式の複数のタッチセンサ層により検出される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の表示装置、タッチ検出装置および電子機器によれば、複数のタッチセンサ層を積層方向に配置したので、外部物体が近傍にある場合でも、その位置や近接距離をより高い精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図で    あり、指が接触または近接していない状態を表す図である。
【図２】本開示の表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図で    あり、指が接触または近接した状態を表す図である。
【図３】本開示の表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図で    あり、駆動信号およびタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図４】本開示の第１の実施の形態に係る表示装置の一構成例を表す側面図および平    面図である。
【図５】図４に示した複合タッチパネルの一構成例を表すブロック図である。
【図６】図５に示したタッチセンサ部の一構成例を表す平面図である。
【図７】図５に示したタッチセンサ部の一構成例を表す断面図である。
【図８】図４に示した複合タッチパネルの一動作例を表す説明図である。
【図９】比較例に係る表示装置の一構成例を表す側面図である。
【図１０】第１の実施の形態の変形例に係る表示装置の一構成例を表す側面図である    。
【図１１】第１の実施の形態の他の変形例に係るタッチセンサ部の一構成例を表す平    面図である。
【図１２】第１の実施の形態の他の変形例に係るタッチセンサ部の一構成例を表す平    面図である。
【図１３】第１の実施の形態の他の変形例に係る駆動信号の波形例を表す波形図であ    る。
【図１４】第１の実施の形態の他の変形例に係る駆動信号の波形例を表す波形図であ    る。
【図１５】第１の実施の形態の他の変形例に係る駆動信号の波形例を表す波形図であ    る。
【図１６】第１の実施の形態の他の変形例に係る表示装置の一構成例を表す側面図で    ある。
【図１７】第１の実施の形態の他の変形例に係る表示装置の一構成例を表す側面図で    ある。
【図１８】図１７に示したタッチパネルに係るタッチセンサ部の一構成例を表す断面    図である。
【図１９】第１の実施の形態の他の変形例に係る表示装置の一構成例を表す側面図で    ある。
【図２０】第１の実施の形態の他の変形例に係る複合タッチパネルの一構成例を表す    ブロック図である。
【図２１】第１の実施の形態の他の変形例に係る表示装置の一構成例を表す側面図で    ある。
【図２２】第１の実施の形態の他の変形例に係る表示装置の一構成例を表す側面図で    ある。
【図２３】第２の実施の形態に係る表示装置の一構成例を表す側面図である。
【図２４】図２３に示したタッチセンサ付き表示パネルの一構成例を表すブロック図    である。
【図２５】図２４に示したタッチセンサ付き表示部の一構成例を表す断面図である。
【図２６】図２４に示した液晶表示部の一構成例を表す断面図である。
【図２７】図２４に示したタッチセンサ部の一構成例を表す断面図である。
【図２８】第２の実施の形態の変形例に係る表示装置の一構成例を表す側面図である    。
【図２９】第２の実施の形態の他の変形例に係るタッチセンサ付き表示部の一構成例    を表す断面図である。
【図３０】第３の実施の形態に係る立体表示装置の一構成例を表す側面図である。
【図３１】図３０に示したバリア部の一構成例を表す平面図である。
【図３２】図３０に示した表示部およびバリア部の一動作例を表す模式図である。
【図３３】第３の実施の形態の変形例に係る立体表示装置の一構成例を表す側面図で    ある。
【図３４】第３の実施の形態の他の変形例に係る立体表示装置の一構成例を表す側面    図である。
【図３５】実施の形態を適用したテレビジョン装置の外観構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．静電容量式タッチ検出の基本原理
２．第１の実施の形態
３．第２の実施の形態
４．第３の実施の形態
５．適用例
【００１５】
＜１．静電容量式タッチ検出の基本原理＞
まず最初に、図１〜図３を参照して、本開示の表示パネルにおけるタッチ検出の基本原理について説明する。このタッチ検出方式は、静電容量式のタッチセンサとして具現化されるものであり、例えば図１（Ａ）に示したように、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極（駆動電極Ｅ１およびタッチ検出電極Ｅ２）を用い、容量素子を構成する。この構造は、図１（Ｂ）に示した等価回路として表される。駆動電極Ｅ１、タッチ検出電極Ｅ２および誘電体Ｄによって、容量素子Ｃ１が構成される。容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端Ｐは抵抗器Ｒを介して接地されると共に、電圧検出器（タッチ検出回路）ＤＥＴに接続される。交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇ（図３（Ｂ））を印加すると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端Ｐ）に、図３（Ａ）に示したような出力波形（タッチ検出信号Ｖdet）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述する駆動信号Ｖcomに相当するものである。
【００１６】
指が接触（または近接）していない状態では、図１に示したように、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ０のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。
【００１７】
一方、指が接触（または近接）した状態では、図２に示したように、指によって形成される容量素子Ｃ２が容量素子Ｃ１に直列に追加された形となる。この状態では、容量素子Ｃ１、Ｃ２に対する充放電に伴って、それぞれ電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ１のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。このとき、点Ｐの電位は、容量素子Ｃ１、Ｃ２を流れる電流Ｉ１、Ｉ２の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ１は、非接触状態での波形Ｖ０よりも小さい値となる。電圧検出器ＤＥＴは、検出した電圧を所定のしきい値電圧Ｖthと比較し、このしきい値電圧以上であれば非接触状態と判断する一方、しきい値電圧未満であれば接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出が可能となる。
【００１８】
＜２．第１の実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図４は、第１の実施の形態に係る表示装置の一構成例を表すものであり、（Ａ）は側面図を示し、（Ｂ）は平面図を示す。この表示装置１は、静電容量式のタッチパネルと表示パネルを組み合わせた表示装置である。
【００１９】
表示装置１は、表示パネル１０と、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂと、カバーガラス３０とを備えている。
【００２０】
表示パネル１０は、画像を表示するものであり、例えば、液晶表示パネルや、ＥＬ（ElectroLuminescence）表示パネルが適用可能である。
【００２１】
タッチパネル２０Ａ，２０Ｂは、静電容量式のタッチパネルである。この例では、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂは、同じ構成のものである。タッチパネル２０Ａ，２０Ｂは、互いに重ね合わされ、後述する処理部２９と併せて、複合タッチパネル２０を構成するようになっている。この複合タッチパネル２０は、表示パネル１０の表示面側に配置されている。
【００２２】
カバーガラス３０は、表示装置１のタッチ検出面Ｓを保護するものであり、複合タッチパネル２０上に配置されている。カバーガラス３０の裏面の外周部には、遮光部３９が形成されている。この遮光部３９は、例えば、ユーザが、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂの外周部に形成された配線４９（後述）などを見えないようにするためのものである。
【００２３】
表示装置１では、後述するように、互いに重ね合わされたタッチパネル２０Ａ，２０Ｂにおける検出結果に基づいて、指などの外部物体を検出する。表示装置１は、図４に示したように、外部物体がタッチ検出面Ｓに接触している場合（ケースＣ１）だけでなく、近傍にある場合（ケースＣ２，Ｃ３）でも、その外部物体を検出することができる。特に、表示装置１では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設けているため、後述するように、外部物体が近傍にある場合に、その外部物体のタッチ検出面Ｓ内における位置（タッチ位置）や、その外部物体とタッチ検出面Ｓとの間の近接距離を、より高い精度で求めることができるようになっている。
【００２４】
（複合タッチパネル２０）
図５は、複合タッチパネル２０の一構成例を表すものである。複合タッチパネル２０は、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂと、処理部２９とを備えている。
【００２５】
タッチパネル２０Ａは、制御部２１と、駆動部２２と、タッチセンサ部４０と、タッチ検出部２４とを備えている。
【００２６】
制御部２１は、駆動部２２およびタッチ検出部２４に対して、それぞれ制御信号を供給し、これらが同期して動作するように制御するものである。
【００２７】
駆動部２２は、制御部２１から供給される制御信号に基づいて、タッチセンサ部４０に設けられた複数の駆動電極ＥＤ（後述）に対して、駆動信号Ｖcomを印加するものである。具体的には、駆動部２２は、複数の駆動電極ＥＤに対して、交流矩形波形の駆動信号Ｖcomを時分割的に順次印加するようになっている。
【００２８】
タッチセンサ部４０は、上述した静電容量式タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、駆動信号Ｖcomに基づくタッチ検出信号Ｖdetを出力するものである。
【００２９】
図６は、タッチセンサ部４０の一構成例を表すものである。図７（Ａ）は、図６に示したタッチセンサ部４０のＶＩ−ＶＩ矢視方向の要部断面構成を表し、図７（Ｂ）は、ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視方向の要部断面構成を表すものである。
【００３０】
タッチセンサ部４０は、図７に示したように、透明基板４１と、複数の駆動電極ＥＤと、複数のタッチ検出電極ＥＴと、絶縁層４２とを有している。透明基板４１は、例えばガラスにより構成される支持基板である。駆動電極ＥＤは、駆動部２２から供給された駆動信号Ｖcomが印加される電極である。タッチ検出電極ＥＴは、この駆動電極ＥＤとの間に静電容量を形成する電極である。駆動電極ＥＤおよびタッチ検出電極ＥＴは、ともに、透明基板４１上に形成されており、例えばＩＴＯ（IndiumTinOxide；酸化インジウムスズ）により構成されている。そして、駆動電極ＥＤおよびタッチ検出電極ＥＴの上には、絶縁層４２が形成されている。
【００３１】
駆動電極ＥＤは、図６に示したように、一方向（この例では図６の左右方向）に並設された、正方形の形状を有する複数の部分電極から構成されている。各部分電極は、対角線の一方がこの並設方向になるように配置されており、隣接する部分電極と互いに接続されている。同様に、タッチ検出電極ＥＴは、駆動電極ＥＤに係る部分電極の並設方向と交差する方向（この例では、図６の上下方向）に並設された、複数の部分電極から構成されている。各部分電極は、対角線の一方がこの並設方向になるように配置されており、隣接する部分電極と互いに接続されている。駆動電極ＥＤの部分電極間の接続部分は、図６，７に示したように、タッチ検出電極ＥＴに係る部分電極間の接続部分をブリッジするようになっている。
【００３２】
駆動電極ＥＤの一端、およびタッチ検出電極ＥＴの一端には、配線４９が形成されている。駆動電極ＥＤは、この配線４９を介して駆動部２２と接続され、タッチ検出電極ＥＴは、この配線４９を介してタッチ検出部２４と接続されている。
【００３３】
この構成により、タッチセンサ部４０では、駆動部２２により駆動電極ＥＤに対して印加された駆動信号Ｖcomが、駆動電極ＥＤとタッチ検出電極ＥＴとの間の静電容量を介してタッチ検出電極ＥＴに伝わり、タッチ検出電極ＥＴからタッチ検出信号Ｖdetとして出力される。つまり、駆動電極ＥＤは、図１〜図３に示したタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応し、タッチ検出電極ＥＴは、タッチ検出電極Ｅ２に対応するものである。図６に示したように、タッチセンサ部４０では、複数の駆動電極ＥＤと複数のタッチ検出電極ＥＴとが形成されており、駆動電極ＥＤのそれぞれと、タッチ検出電極ＥＴのそれぞれとの間に、静電容量が形成される。よって、タッチパネル２０Ａは、タッチセンサ部４０全体にわたって走査することにより、タッチ検出面Ｓにおける、外部物体の位置（タッチ位置）等を検出することができるようになっている。
【００３４】
タッチ検出部２４は、制御部２１から供給される制御信号と、タッチセンサ部４０から供給されたタッチ検出信号Ｖdetに基づいて、外部物体を検出するものである。具体的には、タッチ検出部２４は、タッチ検出信号Ｖdetを、駆動信号Ｖcomに同期したタイミングでサンプリングし、その結果に基づいて、タッチ検出面Ｓにおけるタッチ信号Ｔのマップを生成する。ここで、タッチ信号Ｔは、外部物体がタッチ検出面Ｓから十分に離れている場合には０であり、近接するほど大きくなるものである。すなわち、タッチ信号Ｔの大きさは、外部物体とタッチ検出面Ｓとの間の距離に対応するものである。
【００３５】
以上、タッチパネル２０Ａについて説明したが、タッチパネル２０Ｂについても全く同様である。
【００３６】
処理部２９は、タッチパネル２０Ａが取得したタッチ信号Ｔ（タッチ信号ＴＡ）のマップ、およびタッチパネル２０Ｂが取得したタッチ信号Ｔ（タッチ信号ＴＢ）のマップに基づいて、外部物体の位置（タッチ位置）等を求めるものである。具体的には、まず、処理部２９は、マップ上の各位置におけるタッチ信号ＴＡとタッチ信号ＴＢの和を求め、合成マップを作成する。そして、処理部２９は、その合成マップに基づいて、外部物体の位置（タッチ位置）や、外部物体とタッチ検出面Ｓとの間の近接距離を求め、出力データＯutとして、後段の回路に供給するようになっている。
【００３７】
ここで、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂは、本開示における「タッチセンサ層」の一具体例に対応する。処理部２９は、本開示における「検出部」の一具体例に対応する。駆動電極ＥＤは、本開示における「駆動電極」の一具体例に対応し、タッチ検出電極ＥＴは、本開示における「センサ電極」の一具体例に対応する。透明基板４１は、本開示における「支持基板」の一具体例に対応する。
【００３８】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態の表示装置１の動作および作用について説明する。
【００３９】
（全体動作概要）
まず、図４，５を参照して、表示装置１の全体動作概要を説明する。表示パネル１０は、画像を表示する。複合タッチパネル２０は、指などの外部物体のタッチ位置や近接距離を求める。具体的には、複合タッチパネル２０のタッチパネル２０Ａ，２０Ｂにおいて、駆動部２２は、駆動信号Ｖcomをタッチセンサ部４０に供給する。タッチセンサ部４０は、駆動信号Ｖcomに基づくタッチ検出信号Ｖdetを出力する。タッチ検出部２４は、タッチ検出信号Ｖdetに基づいて、タッチ信号Ｔのマップを生成する。処理部２９は、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂから供給されたタッチ信号Ｔ（ＴＡ，ＴＢ）のマップに基づいて、外部物体のタッチ位置や近接距離を求める。
【００４０】
（複合タッチパネル２０の詳細動作）
図８は、複合タッチパネル２０の詳細動作を表すものであり、（Ａ）は、タッチ信号ＴＡを示し、（Ｂ）はタッチ信号ＴＢを示し、（Ｃ）はタッチ信号ＴＡ，ＴＢの和を示す。図８において、ケースＣ１〜Ｃ３は、図４に示したケースＣ１〜Ｃ３と対応している。すなわち、ケースＣ１は、外部物体がタッチ検出面Ｓに接触している場合を示し、ケースＣ２は、外部物体がタッチ検出面Ｓの近傍にある場合を示し、ケースＣ３は、ケースＣ２に比べて外部物体がタッチ検出面Ｓからやや離れている場合を示す。また、ハッチ部分は、ノイズ成分（ランダムノイズ）を示す。
【００４１】
タッチパネル２０Ａは、ケースＣ１〜Ｃ３において、図８（Ａ）に示したようなタッチ信号ＴＡを取得する。ケースＣ１では、外部物体がタッチ検出面Ｓに接触しているため、その接触している位置（面内位置）において、タッチ信号ＴＡが大きくなる。ケースＣ２では、外部物体がタッチ検出面Ｓに接触していないものの近傍にあるため、タッチ信号ＴＡがやや小さくなる。さらに、ケースＣ３では、外部物体がタッチ検出面Ｓからやや離れているため、タッチ信号ＴＡがさらに小さくなる。その際、タッチ信号ＴＡは、ノイズ成分が重畳されたものとなる。このノイズ成分は、例えば駆動信号Ｖcom、タッチセンサ部４０、タッチ検出部２４のランダムノイズに起因するものである。よって、タッチ信号ＴＡの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）は、これらのノイズ成分により低下してしまう。
【００４２】
タッチパネル２０Ｂは、図８（Ｂ）に示したように、タッチパネル２０Ａと同様にタッチ信号ＴＢを取得する。その際、タッチパネル２０Ｂは、タッチパネル２０Ａに比べ、タッチ検出面Ｓから離れた位置に配置されているため、タッチパネル２０Ｂが取得したタッチ信号ＴＢは、タッチ信号ＴＡ（図８（Ａ））に比べ、やや小さいものとなる。
【００４３】
処理部２９は、このタッチ信号ＴＡとタッチ信号ＴＢとの和を求める（図８（Ｃ））。その際、この加算動作により、Ｓ／Ｎ比が改善する。すなわち、この加算動作では、タッチ信号のうちノイズ成分を除いたタッチ成分については合計値となるが、ノイズ成分については、ランダムノイズであるため単なる合計値よりも低い値（２乗和の平方根）になる。このように、タッチ成分は大きくなるが、ノイズ成分は同様には大きくならないため、Ｓ／Ｎ比を高くすることができる。よって、処理部２９は、このタッチ信号ＴＡとタッチ信号ＴＢの和に基づいて、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【００４４】
（比較例）
次に、比較例に係る表示装置１Ｒについて説明する。
【００４５】
図９は、比較例に係る表示装置１Ｒの一構成例を表すものである。表示装置１Ｒは、表示パネル１０と、タッチパネル２０Ａと、カバーガラス３０とを備えている。すなわち、本比較例は、１つのタッチパネル２０Ａにより構成されたものである。
【００４６】
本比較例に係る表示装置１Ｒでは、１つのタッチパネル２０Ａのみにより構成されるため、検出されるタッチ信号は、例えば図８（Ａ）に示したようなものになり、そのＳ／Ｎ比は低いものとなる。このようなタッチ信号に基づいてタッチ位置や近接距離を求めると、その精度が低くなるおそれがある。特に、外部物体が近傍にある場合（ケースＣ３など）では、タッチ成分Ｔ自体が小さいためＳ／Ｎ比が低くなり、これにより、タッチ位置や近接距離の精度はさらに低くなってしまうおそれがある。
【００４７】
一方、本実施の形態に係る表示装置１では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設け、これらにより得られたタッチ信号ＴＡとタッチ信号ＴＢの和を求めるようにしたので、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、タッチ信号のＳ／Ｎ比を高くすることができ、外部物体が近傍にある場合でも、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【００４８】
［効果］
以上のように本実施の形態では、２つのタッチパネルを設け、これらにより得られたタッチ信号の和を求めるようにしたので、タッチ信号のＳ／Ｎ比を高くすることができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、２つのタッチパネルにより得られたタッチ信号の和に基づいて、タッチ位置や近接距離を求めるようにしたので、外部物体が近傍にある場合でも、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【００５０】
［変形例１−１］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、３つ以上のタッチパネルを設けてもよい。図１０に、３つのタッチパネル２０Ａ〜２０Ｃを設けた場合の例を示す。この場合には、各タッチ信号の和を求めることによりさらにＳ／Ｎ比を高くすることができるため、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【００５１】
［変形例１−２］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂは、同じ構成のものとしたが、これに限定されるものではない。以下に、いくつかの例を示す。
【００５２】
図１１は、本変形例に係るタッチパネル２０Ａ，２０Ｂの一例を表すものであり、（Ａ）はタッチパネル２０Ａのタッチセンサ部４０の一構成例を示し、（Ｂ）はタッチパネル２０Ｂのタッチセンサ部４０の一構成例を示す。この例では、タッチ検出面Ｓに近い位置に配置されたタッチパネル２０Ａのタッチセンサ部４０（図１１（Ａ））では、駆動電極ＥＤおよびタッチ検出電極ＥＴを間引いて形成することにより、タッチ検出面Ｓから遠い位置に配置されたタッチパネル２０Ｂのタッチセンサ部４０（図１１（Ｂ））よりも、駆動電極ＥＤおよびタッチ検出電極ＥＴの数を少なくしている。このように構成することにより、タッチパネル２０Ｂが生成した電界がタッチパネル２０Ａによりシールドされるおそれを低減することができる。
【００５３】
図１２は、本変形例の他の一例を表すものであり、（Ａ）はタッチパネル２０Ａのタッチセンサ部４０の一構成例を示し、（Ｂ）はタッチパネル２０Ｂのタッチセンサ部４０の一構成例を示す。この例では、タッチパネル２０Ａとタッチパネル２０Ｂとで、駆動電極ＥＤを重ならないように配置するとともに、タッチ検出電極ＥＴを重ならないように配置している。これにより、タッチパネル２０Ｂが生成した電界がタッチパネル２０Ａによりシールドされるおそれを低減することができる。
【００５４】
［変形例１−３］
上記実施の形態において、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂの駆動信号Ｖcomが互いに同期するように構成してもよい。以下に、この場合の例をいくつか示す。
【００５５】
図１３は、本変形例に係るタッチパネル２０Ａ，２０Ｂの駆動信号Ｖcomの波形を表すものであり、（Ａ）はタッチパネル２０Ａの駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｂ）はタッチパネル２０Ｂの駆動信号Ｖcomの波形を示す。このように、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂにおいて、互いに同じ波形、振幅、周波数、位相の駆動信号Ｖcomを用いてもよい。特に、これらの駆動信号Ｖcomを同位相にすることにより、タッチパネル２０Ａが生成した電界とタッチパネル２０Ｂが生成した電界が打ち消し合うことがないため、検出精度を高めることができる。
【００５６】
図１４は、本変形例の他の一例を表すものであり、（Ａ）はタッチパネル２０Ａの駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｂ）はタッチパネル２０Ｂの駆動信号Ｖcomの波形を示す。この例では、これらの駆動信号Ｖcomは、周波数および位相は互いに等しいが、振幅が異なっている。つまり、タッチ検出面Ｓから遠い位置に配置されたタッチパネル２０Ｂの駆動信号Ｖcom（図１４（Ｂ））の振幅は、タッチ検出面Ｓに近い位置に配置されたタッチパネル２０Ａの駆動信号Ｖcom（図１４（Ａ））の振幅よりも大きい。このように構成することにより、タッチパネル２０Ｂにより得られるタッチ信号を大きくすることができ、検出精度を高めることができる。すなわち、タッチパネル２０Ｂは、タッチ検出面Ｓから遠い位置に配置されているため、タッチパネル２０Ｂに係るタッチ信号ＴＢは、例えば図８（Ｂ）に示したように減少してしまうおそれがある。よって、タッチパネル２０Ｂの駆動信号Ｖcomの振幅を大きくすることにより、このタッチ信号ＴＢの減少を抑えることができ、検出精度を高めることができる。
【００５７】
図１５は、本変形例の他の一例を表すものであり、（Ａ）はタッチパネル２０Ａの駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｂ）はタッチパネル２０Ｂの駆動信号Ｖcomの波形を示す。この例では、タッチパネル２０Ｂの駆動信号Ｖcomの周波数は、タッチパネル２０Ａの駆動信号Ｖcomの周波数の１／３になっている。そして、タッチパネル２０Ｂの駆動信号Ｖcomの立ち上がりが、タッチパネル２０Ａの駆動信号Ｖcomの立ち上がりと同じタイミングで生じ、タッチパネル２０Ｂの駆動信号Ｖcomの立ち下がりが、タッチパネル２０Ａの駆動信号Ｖcomの立ち下がりと同じタイミングで生じるようにしている。この場合でも、タッチパネル２０Ａが生成した電界とタッチパネル２０Ｂが生成した電界が打ち消し合うことがないため、検出精度を高めることができる。
【００５８】
［変形例１−４］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１６に示したように、タッチパネル２０Ａを設ける代わりに、カバーガラス３０の裏面にタッチセンサを形成してもよい。この表示装置１Ｄは、タッチセンサ付きカバーガラス３０Ｄを備えている。タッチセンサ付きカバーガラス３０Ｄの裏面には、センサ層３１が形成されている。具体的には、図６，７に示した駆動電極ＥＤ、タッチ検出電極ＥＴ、絶縁層４２等が、センサ層３１として形成されている。このように構成することにより、表示装置を薄くすることができる。
【００５９】
また、このタッチセンサ付きカバーガラス３０Ｄと、２つ以上のタッチパネルを設けてもよい。この場合には、変形例１−１と同様にＳ／Ｎ比を高くすることができるため、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【００６０】
［変形例１−５］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂをそれぞれ別体として設けたが、これに限定されるものではなく、１枚の透明基板上に、駆動電極などを複数層積層してもよい。以下に、２層積層する場合の例を説明する。
【００６１】
図１７は、本変形例に係る表示装置１Ｅの一構成例を表すものである。表示装置１Ｅは、１つのタッチパネル５０を備えている。
【００６２】
図１８は、タッチパネル５０に係るタッチセンサ部５１の一構成例を表すものである。この図１８は、上記実施の形態における図７（Ａ）に対応するものである。タッチセンサ部５１は、複数の駆動電極ＥＤ１，ＥＤ２と、複数のタッチ検出電極ＥＴ１，ＥＴ２と、絶縁層４３とを有している。駆動電極ＥＤ１およびタッチ検出電極ＥＴ１は、ともに透明基板４１上に形成されている。駆動電極ＥＤ２およびタッチ検出電極ＥＴ２は、駆動電極ＥＤ１およびタッチ検出電極ＥＴ１の上に、絶縁層４２を挟んで形成されている。そして、駆動電極ＥＤ２およびタッチ検出電極ＥＴ２の上には絶縁層４３が形成されている。
【００６３】
このように、本変形例に係る表示装置１Ｅでは、タッチセンサを積層して構成したので、表示装置を薄くすることができる。
【００６４】
また、この例では、透明基板の片側の面上に、駆動電極などを複数層積層したが、これに限定されるものではなく、透明基板の両側の面上のそれぞれに、１または複数層積層してもよい。この場合には、変形例１−１と同様にＳ／Ｎ比を高くすることができるため、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【００６５】
また、図１９に示したように、このタッチパネル５０と、タッチセンサ付きカバーガラス３０Ｄ（図１６）を組み合わせてもよい。この場合には、表示装置を薄くすることができるとともに、変形例１−１と同様にＳ／Ｎ比を高くすることができるため、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【００６６】
［変形例１−６］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂそれぞれに駆動部２２等を設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、図２０に示したように、駆動部６２が２つのタッチパネル６０Ａ，６０Ｂに対して駆動信号Ｖcomを供給するようにしてもよい。また、この例では、タッチパネル６０Ａ，６０Ｂは、タッチパネル２０Ａ，２０Ｂと同様に別体として設けたものであるが、タッチパネル５０（図１７，１８）のように一枚の透明基板上に積層して形成してもよい。
【００６７】
［変形例１−７］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、図２１に示したように、タッチパネル２０Ｂを設ける代わりに、表示パネル１０の表示面上にタッチセンサを形成してもよい。この表示装置１Ｇは、タッチセンサ付き表示パネル１０Ｇを備えている。タッチセンサ付き表示パネル１０Ｇの表示面上には、センサ層１１が形成されている。具体的には、図６，７に示した駆動電極ＥＤ、タッチ検出電極ＥＴ、絶縁層４２等が、センサ層１１として形成されている。このように構成することにより、表示装置を薄くすることができる。
【００６８】
また、さらに、図２２に示したように、タッチパネル２０Ａの代わりに、変形例１−４で説明したタッチセンサ付きカバーガラス３０Ｄを用いてもよい。このように構成することにより、表示装置をさらに薄くすることができる。
【００６９】
＜３．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態に係る表示装置２について説明する。本実施の形態は、液晶表示パネルと静電容量式のタッチパネルを一体化した、いわゆるインセル型の表示パネルを用いたものである。なお、上記第１の実施の形態に係る表示装置１と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７０】
図２３は、本実施の形態に係る表示装置２の一構成例を表すものである。表示装置２は、タッチパネル２０Ａと、タッチセンサ付き表示パネル７０とを備えている。すなわち、上記第１の実施の形態に係る表示装置１では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設けたが、本実施の形態に係る表示装置２では、このタッチパネル２０Ｂを設ける代わりに、タッチセンサを表示パネルに内蔵したものである。このタッチセンサ付き表示パネル７０は、液晶表示パネルと静電容量式のタッチパネルを一体化した、いわゆるインセルタイプの表示パネルである。
【００７１】
図２４は、タッチセンサ付き表示パネル７０の一構成例を表すものである。このタッチセンサ付き表示パネル７０は、制御部７１と、ゲートドライバ７２と、ソースドライバ７３と、駆動電極ドライバ７４と、タッチセンサ付き表示部１００と、タッチ検出部７０とを備えている。
【００７２】
制御部７１は、映像信号Ｖdispに基づいて、ゲートドライバ７２、ソースドライバ７３、駆動電極ドライバ７４、およびタッチ検出部７７に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。
【００７３】
ゲートドライバ７２は、制御部７１から供給される制御信号に基づいて、タッチセンサ付き表示部１００の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。具体的には、ゲートドライバ７２は、後述するように、走査信号Ｖscanをタッチセンサ付き表示部１００に供給することにより、タッチセンサ付き表示部１００の液晶表示部７５にマトリックス状に形成されている画素Ｐixのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択するようになっている。
【００７４】
ソースドライバ７３は、制御部７１から供給される制御信号に基づいて、液晶表示部７５の各画素Ｐix（後述）に画素信号Ｖpixを供給する回路である。具体的には、ソースドライバ７３は、後述するように、画素信号Ｖpixを、表示駆動の対象として選択された１水平ラインを構成する各画素Ｐixにそれぞれ供給するものである。
【００７５】
駆動電極ドライバ７４は、制御部７１から供給される制御信号に基づいて、タッチセンサ付き表示部１００の駆動電極ＣＯＭＬ（後述）に駆動信号Ｖcomを供給する回路である。具体的には、駆動電極ドライバ７４は、駆動電極ＣＯＭＬに対して、駆動信号Ｖcomを時分割的に順次印加する。そして、タッチセンサ付き表示部１００のタッチセンサ部７６は、複数のタッチ検出電極ＴＤＬ（後述）から、その駆動信号Ｖcomに基づくタッチ検出信号Ｖdetを出力し、タッチ検出部７７に供給するようになっている。
【００７６】
タッチセンサ付き表示部１００は、タッチセンサを内蔵した表示部であり、液晶表示部７５と、タッチセンサ部７６とを有する。液晶表示部７５は、ゲートドライバ７２から供給される走査信号Ｖscanに従って、１水平ラインずつ順次走査して表示を行うものである。タッチセンサ部７６は、上述した静電容量式タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチ検出信号Ｖdetを出力するものである。
【００７７】
図２５は、タッチセンサ付き表示部１００の要部断面構造の例を表すものである。このタッチセンサ付き表示部１００は、画素基板８０と、この画素基板８０に対向して配置された対向基板９０と、画素基板８０と対向基板９０との間に挿設された液晶層１０１とを備えている。
【００７８】
画素基板８０は、透明基板８１と、駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極８３とを有している。透明基板８１は、各種電極や配線、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；ThinFilmTransistor）などが形成される回路基板として機能するものであり、例えばガラスにより構成されるものである。透明基板８１の上には、駆動電極ＣＯＭＬが形成される。駆動電極ＣＯＭＬは、複数の画素Ｐix（後述）に共通の電圧を供給するための電極である。この駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示動作のための共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出動作のための駆動電極としても機能するものである。駆動電極ＣＯＭＬの上には絶縁層８２が形成され、その上に画素電極８３が形成される。画素電極８３は、画素信号Ｖpixを供給するための電極であり、透光性を有するものである。駆動電極ＣＯＭＬおよび画素電極８３は、例えばＩＴＯにより構成される。画素電極８３の上には、配向膜８４が形成されている。また、透明基板８１の、駆動電極ＣＯＭＬなどが形成された面とは反対の面には、偏光板８５が配設されている。
【００７９】
対向基板９０は、透明基板９１と、カラーフィルタ９２と、タッチ検出電極ＴＤＬと、偏光板９５とを有している。透明基板９１は、透明基板８１と同様に、例えばガラスにより構成されるものである。透明基板９１の上には、カラーフィルタ９２が形成されている。このカラーフィルタ９２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ層を周期的に配列して構成したもので、各表示画素にＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。カラーフィルタ９２の上には、配向膜９３が形成されている。透明基板９１のカラーフィルタ９２などが形成された面とは反対の面には、タッチ検出電極ＴＤＬが形成されている。タッチ検出電極ＴＤＬは、例えばＩＴＯにより構成され、透光性を有する電極である。タッチ検出電極ＴＤＬの上には、絶縁層９４を挟んで偏光板９５が配設されている。
【００８０】
液晶層１０１は、表示機能層として機能するものであり、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものである。この電界は、駆動電極ＣＯＭＬの電圧と画素電極２３の電圧との電位差により生成される。液晶層１０１には、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）やＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶が用いられる。
【００８１】
図２６は、液晶表示部７５における画素構造の構成例を表すものである。液晶表示部７５は、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐixを有している。各画素Ｐixは、３つのサブ画素ＳＰixにより構成される。この３つのサブ画素ＳＰixは、図２５に示したカラーフィルタ９２の３色（ＲＧＢ）にそれぞれ対応するものである。サブ画素ＳＰixは、ＴＦＴ素子Ｔｒおよび液晶素子ＬＣを有している。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（MetalOxideSemiconductor）型のＴＦＴで構成されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソースは画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線ＧＣＬに接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。
【００８２】
サブ画素ＳＰixは、走査信号線ＧＣＬにより、液晶表示部７５の同じ行に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。走査信号線ＧＣＬは、ゲートドライバ７２と接続され、ゲートドライバ７２より走査信号Ｖscanが供給される。また、サブ画素ＳＰixは、画素信号線ＳＧＬにより、液晶表示部７５の同じ列に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。画素信号線ＳＧＬは、ソースドライバ７３と接続され、ソースドライバ７３より画素信号Ｖpixが供給される。
【００８３】
さらに、サブ画素ＳＰixは、駆動電極ＣＯＭＬにより、液晶表示部７５の同じ行に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ７４と接続され、駆動電極ドライバ７４より駆動信号Ｖcomが供給される。
【００８４】
この構成により、液晶表示部７５では、ゲートドライバ７２が走査信号線ＧＣＬを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択され、その１水平ラインに属する画素Ｐixに対して、ソースドライバ７３が画素信号Ｖpixを供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われるようになっている。
【００８５】
図２７は、タッチセンサ部７６の一構成例を斜視的に表すものである。タッチセンサ部７６は、画素基板８０に設けられた駆動電極ＣＯＭＬ、および対向基板９０に設けられたタッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。駆動電極ＣＯＭＬは、図２７の左右方向に延在する帯状の電極パターンを有している。タッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬの電極パターンの延在方向と直交する方向に延びる帯状の電極パターンを有している。駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を形成している。
【００８６】
この構成により、タッチセンサ部７６では、駆動電極ドライバ１６により駆動電極ＣＯＭＬに対して印加された駆動信号Ｖcomが、駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬとの間の静電容量を介してタッチ検出電極ＴＤＬに伝わり、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetとして出力される。つまり、駆動電極ＣＯＭＬは、図１〜図３に示したタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応し、タッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出電極Ｅ２に対応するものである。図２７に示したように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチセンサ部７６全体にわたって走査することにより、外部物体の位置検出が可能となっている。
【００８７】
タッチ検出部７７は、制御部７１から供給される制御信号と、タッチセンサ部７６から供給されたタッチ検出信号Ｖdetに基づいて、外部物体を検出するものである。具体的には、タッチ検出部７７は、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出部２４と同様に、タッチ検出信号Ｖdetを、駆動信号Ｖcomに同期したタイミングでサンプリングし、その結果に基づいて、タッチ検出面Ｓにおけるタッチ信号Ｔのマップを生成するようになっている。
【００８８】
このタッチ検出部７７において得られたタッチ信号Ｔのマップは、上記第１の実施の形態の場合（図５）と同様に、タッチパネル２０Ａにおいて得られたタッチ信号Ｔのマップとともに処理部２９に供給される。そして、処理部２９は、これらのタッチ信号Ｔの和を求めて合成マップを作成し、その合成マップに基づいて、外部物体のタッチ位置や近接距離を求める。
【００８９】
以上のように本実施の形態では、タッチパネルとタッチセンサ付き表示パネルを設け、これらにより得られたタッチ信号の和を求めるようにしたので、タッチ信号のＳ／Ｎ比を高くすることができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００９０】
［変形例２−１］
上記実施の形態では、タッチパネル２０Ａと、タッチセンサ付き表示パネル７０を設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、図２８に示したように、タッチパネル２０Ａの代わりに、変形例１−４で説明したタッチセンサ付きカバーガラス３０Ｄを用いてもよい。このように構成することにより、表示装置を薄くすることができる。
【００９１】
［変形例２−２］
上記実施の形態では、ＦＦＳやＩＰＳ等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示部とタッチセンサ部とを一体化したが、これに代えて、ＴＮ（ツイステッドネマティック）、ＶＡ（垂直配向）、ＥＣＢ（電界制御複屈折）等の各種モードの液晶を用いた液晶表示部とタッチセンサ部とを一体化してもよい。このような液晶を用いた場合には、タッチセンサ付き表示部を、図２９に示したように構成可能である。図２９は、本変形例に係るタッチセンサ付き表示部１００Ｂの要部断面構造の一例を表すものであり、画素基板８０Ｂと対向基板９０Ｂとの間に液晶層１０１Ｂを挟持された状態を示している。その他の各部の名称や機能等は図２３の場合と同様なので、説明を省略する。この例では、図１２の場合とは異なり、表示用とタッチ検出用の双方に兼用される駆動電極ＣＯＭＬは、対向基板９０Ｂに形成されている。
【００９２】
［変形例２−３］
上記実施の形態では、１つのタッチパネル２０Ａと、タッチセンサ付き表示パネル７０を設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、２つ以上のタッチパネルと、タッチセンサ付き表示パネル７０を設けてもよい。この場合には、変形例１−１と同様にＳ／Ｎ比を高くすることができるため、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【００９３】
＜４．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態に係る立体表示装置３について説明する。本実施の形態は、立体視表示が可能な立体表示パネルを内蔵したものである。なお、上記第１の実施の形態に係る表示装置１などと実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９４】
図３０は、本実施の形態に係る立体表示装置３の一構成例を表すものである。立体表示装置３は、バリア部２００を備えている。バリア部２０１は、いわゆるパララックスバリアであり、複数の液晶バリア２１０，２２０（後述）を有するものである。この例では、表示パネル１０は、立体視表示を行う場合において、複数（この例では４つ）の視点映像を表示するものである。
【００９５】
図３１は、バリア部２００の一構成例を表すものである。バリア部２００は、交互に配置された複数の液晶バリア２１０，２２０を有している。液晶バリア２１０，２２０は、図示しない制御信号に応じて、表示パネル１０から射出した光を透過または遮断するものである。液晶バリア２１０，２２０は、ＸＹ平面における一方向（ここでは、例えば垂直方向Ｙから所定の角度θをなす方向）に延在して設けられている。角度θは、例えば１８度に設定可能である。
【００９６】
これらの液晶バリア２１０，２２０は、立体表示装置３が通常表示（２次元表示）および立体視表示のどちらを行うかにより、異なる動作を行う。具体的には、通常表示（２次元表示）の際には、液晶バリア２１０，２２０はともに透過状態になる。また、立体視表示の際には、液晶バリア２１０は遮断状態になり、液晶バリア２２０は透過状態になる。
【００９７】
図３２は、立体視表示を行う場合の表示パネル１０およびバリア部２００の一動作例を表すものである。この例では、液晶バリア２２０は、表示パネル１０の４つの画素Ｐixに１つの割合で設けられている。
【００９８】
立体視表示を行う場合には、液晶バリア２１０が遮断状態になるとともに、液晶バリア２２０が透過状態になる。表示パネル１０では、この液晶バリア２２０に対応した位置に配置された互いに隣接する４つの画素Ｐixが、４つの視点映像に対応する表示を行う。表示パネル１０の各画素Ｐixから出た光は、液晶バリア２２０によりそれぞれ角度が制限されて出力される。観察者は、例えば左眼で画素情報Ｐ２を、右眼で画素情報Ｐ３を見ることにより、立体的な映像を見ることができる。
【００９９】
立体表示装置３では、上記第１の実施の形態の場合と同様に、処理部２９が、タッチパネル２０Ａにおいて得られたタッチ信号ＴＡのマップと、タッチパネル２０Ｂにおいて得られたタッチ信号ＴＢのマップに基づいて、合成マップを作成し、その合成マップに基づいて、外部物体のタッチ位置や近接距離を求める。
【０１００】
その際、立体表示装置３が立体視表示を行う際には、ユーザが、その立体視表示を見ながら、指などにより操作することにより、例えば飛び出るように表示された表示物に触れるように操作することができるなど、より自由度の高いインターフェースを実現することができる。
【０１０１】
以上のように本実施の形態では、２つのタッチパネルを立体表示装置に適用したので、より自由度の高いインターフェースを実現することができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【０１０２】
［変形例３−１］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、図３３に示したように、タッチパネル２０Ｂを設ける代わりに、バリア部２００の表示面上にタッチセンサを形成してもよい。この立体表示装置３Ａは、タッチセンサ付きバリア部２００Ａを備えている。タッチセンサ付きバリア部２００Ａには、センサ層２０１が形成されている。具体的には、図６，７に示した駆動電極ＥＤ、タッチ検出電極ＥＴ、絶縁層４２等が、センサ層２０１として形成されている。このように構成することにより、立体表示装置を薄くすることができる。
【０１０３】
［変形例３−２］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、図３４に示したように、タッチパネル２０Ａの代わりに、変形例１−４で説明したタッチセンサ付きカバーガラス３０Ｄを用いてもよい。このように構成することにより、立体表示装置を薄くすることができる。
【０１０４】
［変形例３−３］
上記実施の形態では、２つのタッチパネル２０Ａ，２０Ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、３つ以上のタッチパネルを設けてもよい。これにより、変形例１−１と同様にＳ／Ｎ比を高くすることができるため、より高い精度でタッチ位置や近接距離を求めることができる。
【０１０５】
＜５．適用例＞
次に、上記実施の形態および変形例で説明した表示装置の適用例について説明する。
【０１０６】
図３５は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表すものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
【０１０７】
上記実施の形態等の表示装置は、このようなテレビジョン装置の他、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、携帯型ゲーム機、あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態等の表示装置は、映像を表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０１０８】
以上、いくつかの実施の形態および変形例、ならびにそれらの具体的な応用例および電子機器への適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【０１０９】
例えば、上記の各実施の形態等では、駆動電極に印加された駆動信号Ｖcomに応じてタッチ検出電極から出力されるタッチ検出信号Ｖdetに基づいてタッチを検出する、いわゆる相互容量型のタッチパネルを例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば電極に交流電流を印加するとともに、その電極に生じる交流電圧を測定する、いわゆる自己容量型であってもよい。
【０１１０】
また、例えば、上記の各実施の形態等では、タッチパネルは静電容量式としたが、これに限定されるものではなく、例えば光学式など、外部物体が近傍にあることを検出できるタッチパネルであれば、どのようなものであってもよい。
【０１１１】
また、例えば、上記の各実施の形態等では、同じ種類（静電容量式）の２つのタッチパネルを設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、光学式と静電容量式の２つのタッチパネルを設けてもよい。
【０１１２】
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。
【０１１３】
（１）表示パネルと、
前記表示パネルに対して積層方向に配置された複数のタッチセンサ層と
を備えた表示装置。
【０１１４】
（２）前記複数のタッチセンサ層から得られたタッチ信号に基づいてタッチを検出する検出部を備え、
各タッチセンサ層は、面内に配置された複数のセンサ要素を含み、
前記検出部は、各タッチセンサ層における対応するセンサ要素から得られた前記タッチ信号の和を求め、その和に基づいてタッチを検出する
前記（１）に記載の表示装置。
【０１１５】
（３）前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間に一番近いタッチセンサ層は、他のいずれか一のタッチセンサ層よりもセンサ要素の密度が低い
前記（２）に記載の表示装置。
【０１１６】
（４）前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間に一番近いタッチセンサ層の一のセンサ要素は、他のいずれか一のタッチセンサ層のいずれのセンサ要素からも位置がずれている
前記（２）または（３）に記載の表示装置。
【０１１７】
（５）前記複数のタッチセンサ層は、同じ種類のものである
前記（１）から（４）のいずれかに記載の表示装置。
【０１１８】
（６）前記タッチセンサ層は、いずれも静電容量式のものある
前記（５）に記載の表示装置。
【０１１９】
（７）各タッチセンサ層は、
駆動信号が印加される複数の駆動電極と、
各駆動電極との間で静電容量が形成される複数のセンサ電極と
を有する
前記（６）に記載の表示装置。
【０１２０】
（８）前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間から一番遠いタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、他のいずれか一のタッチセンサ層を駆動する駆動信号よりも、振幅が大きい
前記（７）に記載の表示装置。
【０１２１】
（９）前記複数のタッチセンサ層のうちの、検出対象空間から一番遠いタッチセンサ層を駆動する第１の駆動信号は、他のいずれか一のタッチセンサ層を駆動する第２の駆動信号よりも、周波数が高い
前記（７）または（８）に記載の表示装置。
【０１２２】
（１０）前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号は、同時に遷移するタイミングでは、ともに立ち上がり、またはともに立ち下がる
前記（９）に記載の表示装置。
【０１２３】
（１１）前記複数のタッチセンサ層のうちの、任意の２つのタッチセンサ層を駆動する駆動信号は、互いに同一位相である
前記（７）に記載の表示装置。
【０１２４】
（１２）カバーガラスをさらに備え、
前記複数のタッチセンサ層のうちの一のタッチセンサ層は、前記カバーガラスの、検出対象空間とは反対の面上に形成されている
前記（１）から（１１）のいずれかに記載の表示装置。
【０１２５】
（１３）支持基板をさらに備え、
前記複数のタッチセンサ層のうちの一のタッチセンサ層は、前記支持基板上に形成されている
前記（１）から（１２）のいずれかに記載の表示装置。
【０１２６】
（１４）２以上のタッチセンサ層が、前記支持基板上に前記積層方向に形成されている
前記（１３）に記載の表示装置。
【０１２７】
（１５）前記複数のタッチセンサ層のうちの一のタッチセンサ層は、前記表示パネルの表示面上に形成されている
前記（１）から（１４）のいずれかに記載の表示装置。
【０１２８】
（１６）前記表示パネルは液晶表示パネルであり、
前記液晶表示パネルは、
液晶層と、
複数の共通電極と、
複数の画素電極と、
各共通電極との間で静電容量を形成する複数の検出電極と
を有し、
前記複数の共通電極と前記複数の検出電極が、前記タッチセンサ層を構成する
前記（１）から（１５）のいずれかに記載の表示装置。
【０１２９】
（１７）前記表示パネルから射出する光の方向を制限するバリア部をさらに備え、
前記複数のタッチセンサ層のうちの一のタッチセンサ層は、前記バリア部の表面に形成されている
前記（１）から（１４）のいずれかに記載の表示装置。
【０１３０】
（１８）積層方向に配置された複数のタッチセンサ層を備えた
タッチ検出装置。
【０１３１】
（１９）表示装置と
前記表示装置を利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記表示装置は、
表示パネルと、
前記表示パネルに対して積層方向に配置された複数のタッチセンサ層と
を有する
電子機器。
【符号の説明】
【０１３２】
１，１Ａ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，２，２Ａ…表示装置、３，３Ａ，３Ｂ…立体表示装置、１０…表示パネル、１０Ｇ…タッチセンサ付き表示パネル、１１…センサ層、２０，６０…複合タッチパネル、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，５０，６０Ａ，６０Ｂ…タッチパネル、２１，６１…制御部、２２，６２…駆動部、２４…タッチ検出部、２９…処理部、３０…カバーガラス、３０Ｄ…タッチセンサ付きカバーガラス、３１…センサ層、３９…遮光部、４０，５１…タッチセンサ部、４１…透明基板、４２，４３…絶縁層、４９…配線、７０…タッチセンサ付き表示パネル、７１…制御部、７２…ゲートドライバ、７３…ソースドライバ、７４…駆動電極ドライバ、７５…液晶表示部、７６…タッチセンサ部、７７…タッチ検出部、８０，８０Ｂ…画素基板、８１…透明基板、８２…絶縁層、８３…画素電極、８４…配向膜、９０，９０Ｂ…対向基板、９１…透明基板、９２…カラーフィルタ、９３…配向膜、９４…絶縁層、９５…偏光板、１００，１００Ｂ…タッチセンサ付き表示部、１０１，１０１Ｂ…液晶層、２００…バリア部、２００Ａ…タッチセンサ付きバリア部、２０１…センサ層、２１０，２２０…液晶バリア、ＥＤ，ＥＤ１，ＥＤ２，ＣＯＭＬ…駆動電極、ＥＴ，ＥＴ１，ＥＴ２，ＴＤＬ…タッチ検出電極、ＧＣＬ…走査信号線、ＬＣ…液晶素子、Ｐix…画素、Ｓ…タッチ検出面、ＳＧＬ…画素信号線、ＳＰix…サブ画素、Ｔ，ＴＡ，ＴＢ…タッチ信号、Ｔｒ…ＴＦＴ素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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