(57)【要約】【課題】検出性能を向上させることが可能な表示装置を提供する。【解決手段】第１面と、第１面の反対側の第２面とを有する基材と、基材の第２面側に配置され、第１面に画像を表示するための表示機能層と、基材と表示機能層との間に配置され、第１面に接触又は近接する物体を検出するための第１電極と、第１電極と基材との間に配置され、第１電極との間に形成される容量の変化を抑制するガード信号が供給されるガード電極と、第１電極に駆動信号を供給し、第１電極の容量変化に応じた検出信号が第１電極から出力される検出制御部と、を有する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、
前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、
前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための第１電極と、
前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１電極との間に形成される容量の変化を抑制するガード信号が供給されるガード電極と、
前記第１電極に駆動信号を供給し、前記第１電極の容量変化に応じた検出信号が前記第１電極から出力される検出制御部と、を有する表示装置。
【請求項２】
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第２電極に対応して設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に走査信号を供給するためのゲート線と、
前記スイッチング素子を介して前記第２電極に画素信号を供給するためのソース線とを有し、
前記ゲート線又は前記ソース線の少なくとも一方が前記ガード電極である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記基材から前記表示機能層に向かって、前記ゲート線、前記ソース線、前記第１電極、前記第２電極の順に積層される請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１電極と異なる層に設けられ、前記第１電極と電気的に接続される接続配線を有し、
前記検出信号は前記接続配線を介して前記検出制御部に出力される請求項２又は請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記接続配線は、前記ゲート線又は前記ソース線と重畳する位置に設けられる請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１電極は、前記基材の表示領域において、行列状に複数配列される請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、
前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、
前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための駆動信号が供給される第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第２電極と対応して、前記第１電極と前記基材との間に設けられたスイッチング素子と、
前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１電極との間に形成される容量の変化に基づく検出信号を出力する検出電極と、
前記第１電極に前記駆動信号を供給し、前記第１電極と前記検出電極との間の容量変化に応じた検出信号が前記検出電極から出力される検出制御部と、を有する表示装置。
【請求項８】
前記スイッチング素子に走査信号を供給するためのゲート線と、
前記スイッチング素子を介して前記第２電極に画素信号を供給するためのソース線と、を有する請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記ソース線が前記検出電極である、請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記ソース線は複数配列されており、
前記ソース線のうち検出対象の前記ソース線と前記検出制御部とを接続するとともに、検出対象に含まれない前記ソース線を、電位が固定されていないフローティング状態とする接続切り換え部を有する請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記ゲート線が前記検出電極である、請求項８に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記ゲート線は複数配列されており、
前記ゲート線のうち検出対象の前記ゲート線と前記検出制御部とを接続するとともに、検出対象に含まれない前記ゲート線を、電位が固定されていないフローティング状態とする接続切り換え部を有する請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記スイッチング素子と前記基材との間において、前記ゲート線又は前記ソース線と重畳して配置され、前記基材よりも光の透過率が小さい遮光層を有し、
前記遮光層が前記検出電極である、請求項８に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第２電極は、画素に対応して、第１の方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向において複数配列され、
前記第１電極は、第１の方向に延びるとともに、前記第２の方向に複数配列され、前記第２の方向における前記第２電極の配列ピッチと実質的に等しい配列ピッチを有する請求項７から請求項１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第２電極と重畳して、前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体の表面の凹凸を検出するための第３電極を有する請求項７から請求項１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能な検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着又は一体化されて、表示装置として用いられている。下記特許文献１の液晶表示パネルは、液晶表示パネルを構成する容量線とソース配線との間の容量変化に基づいて、検出面に接触又は近接する物体を検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３７８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、容量線及びソース配線と、検出面との間に、画像を表示させるための液晶層が設けられている。このため、液晶層の誘電率変化により容量線とソース配線との間の容量が変化する可能性がある。よって、検出性能を向上させることが困難となる可能性がある。
【０００５】
本発明は、検出性能を向上させることが可能な表示装置及び検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の表示装置は、第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための第１電極と、前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１電極との間に形成される容量の変化を抑制するガード信号が供給されるガード電極と、前記第１電極に駆動信号を供給し、前記第１電極の容量変化に応じた検出信号が前記第１電極から出力される検出制御部と、を有する。
【０００７】
本発明の一態様の表示装置は、第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための駆動信号が供給される第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第２電極と対応して、前記第１電極と前記基材との間に設けられたスイッチング素子と、前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１電極との間に形成される容量の変化に基づく検出信号を出力する検出電極と、前記第１電極に前記駆動信号を供給し、前記第１電極と前記検出電極との間の容量変化に応じた検出信号が前記検出電極から出力される検出制御部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、算出部の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。
【図４】図４は、自己静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図６】図６は、表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。
【図８】図８は、第１電極及び第２電極の配列の関係を示す模式平面図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る表示装置の、第１電極、第２電極及びスイッチング素子の関係を説明するための模式断面図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。
【図１２】図１２は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。
【図１３】図１３は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための等価回路の一例を示す説明図である。
【図１４】図１４は、相互静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。
【図１５】図１５は、表示動作における、ソース線と検出制御部との接続を説明するための模式回路図である。
【図１６】図１６は、検出動作における、ソース線と検出制御部との接続を説明するための模式回路図である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態に係る表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【図１８】図１８は、第３の実施形態に係る表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。
【図１９】図１９は、第４の実施形態に係る表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。
【図２０】図２０は、第４の実施形態に係る第１電極の駆動方法の一例を説明するための模式図である。
【図２１】図２１は、符号分割選択駆動の動作の一例を説明する説明図である。
【図２２】図２２は、第５の実施形態に係る表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。
【図２３】図２３は、第５の実施形態に係る第１電極、第２電極及び遮光層の配列の関係を示す模式平面図である。
【図２４】図２４は、第５の実施形態に係る第１電極、第２電極、スイッチング素子及び遮光層の関係を説明するための模式断面図である。
【図２５】図２５は、第５の実施形態に係る表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【図２６】図２６は、第６の実施形態に係る第１電極、第２電極及び第３電極の配列の関係を示す模式平面図である。
【図２７】図２７は、第６の実施形態に係る第１電極、第２電極、スイッチング素子及び第３電極の関係を説明するための模式断面図である。
【図２８】図２８は、第６の実施形態に係る表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【図２９】図２９は、第７の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保って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、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。図１に示すように、表示装置１は、検出機能付き表示部１０と、表示制御部１１と、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、検出制御部１６と、を備えている。表示装置１は、検出機能付き表示部１０が検出機能を内蔵した表示装置である。
【００１１】
検出機能付き表示部１０は、液晶表示素子を用いている表示パネル２０と、タッチ入力を検出する検出装置である検出部３０とを一体化した装置である。表示パネル２０と検出部３０とが一体化した装置とは、例えば、表示パネル２０又は検出部３０に使用される基板や電極の一部を兼用することを示す。表示パネル２０は、例えば、有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【００１２】
表示パネル２０は、後述するように、ゲートドライバ１２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素子である。
【００１３】
表示制御部１１は、外部より供給された映像信号に基づいて、ゲートドライバ１２及びソースドライバ１３に制御信号を供給して、主に表示動作を制御する回路である。また、表示制御部１１は、さらに検出制御部１６に対して制御信号を供給して、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、及び検出制御部１６が互いに同期して、又は同期しないで動作するように制御することができる。
【００１４】
ゲートドライバ１２は、表示制御部１１から供給される制御信号に基づいて、検出機能付き表示部１０の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。
【００１５】
ソースドライバ１３は、表示制御部１１から供給される制御信号に基づいて、検出機能付き表示部１０の、後述する各副画素ＳＰｉｘに画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。表示制御部１１は、画素信号Ｖｐｉｘを生成し、この画素信号Ｖｐｉｘをソースドライバ１３に供給してもよい。
【００１６】
検出部３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいてタッチ検出動作を行い、外部物体の接触又は近接を検出する。検出部３０は、外部物体の接触又は近接を検出した場合、検出信号Ｖｄｅｔを検出制御部１６に出力する。
【００１７】
検出制御部１６は、第１電極ドライバ１４と、ガード電極ドライバ１７と、算出部４０と、を含む。検出制御部１６は、接触又は近接する外部の物体を検出する検出動作を制御する回路である。第１電極ドライバ１４は、表示制御部１１から供給される制御信号に基づいて、検出機能付き表示部１０の、後述する第１電極２５に検出用の駆動信号Ｖｓ又は表示用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。
【００１８】
ガード電極ドライバ１７は、ガード信号Ｖｇｓを生成し、検出部３０のガード電極にガード信号Ｖｇｓを供給する回路である。
【００１９】
算出部４０は、表示制御部１１から供給される制御信号と、第１電極２５（図５参照）から出力される検出信号Ｖｄｅｔとに基づいて、検出部３０に対するタッチの有無を検出する回路である。また、算出部４０は、タッチがある場合においてタッチ入力が行われた座標などを求める。
【００２０】
図２は、算出部の一構成例を示すブロック図である。算出部４０は、検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号演算部４４と、座標抽出部４５と、検出タイミング制御部４６と、を備える。検出タイミング制御部４６は、表示制御部１１から供給される制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号演算部４４と、座標抽出部４５とが同期して動作するように制御する。
【００２１】
上述のとおり、検出部３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作する。ここで、図３及び図４を参照して、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明する。図３は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。図４は、自己静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。なお、図３は、検出回路を併せて示している。
【００２２】
指が接触又は近接していない状態において、検出電極Ｅ１に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ以上、数百ｋＨｚ以下程度）の交流矩形波Ｓｇが印加される。検出電極Ｅ１は、静電容量Ｃ１を有しており、静電容量Ｃ１に応じた電流が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ４（図４参照））に変換する。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図２に示す検出信号増幅部４２に含まれる積分回路である。
【００２３】
次に、図３に示すように、指が接触又は近接した状態において、指と検出電極Ｅ１との間の静電容量Ｃ２が、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃ１に加わる。したがって、検出電極Ｅ１に交流矩形波Ｓｇが印加されると、静電容量Ｃ１及び静電容量Ｃ２に応じた電流が流れる。図４に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ５）に変換する。そして、波形Ｖ４と波形Ｖ５との差分の絶対値｜ΔＶ｜に基づいて、接触又は近接する外部物体の有無（タッチの有無）を測定することができる。
【００２４】
具体的には、図４において、時刻Ｔ０１のタイミングで交流矩形波Ｓｇは電圧Ｖ０に相当する電圧レベルに上昇する。このときスイッチＳＷ１はオンしておりスイッチＳＷ２はオフしている。このため検出電極Ｅ１も電圧Ｖ０の電圧レベルまで上昇する。
【００２５】
次に時刻Ｔ１１のタイミングの前にスイッチＳＷ１をオフとする。このとき検出電極Ｅ１の静電容量Ｃ１、あるいは検出電極Ｅ１の静電容量Ｃ１に指等の接触又は近接による静電容量Ｃ２を加えた静電容量（Ｃ１＋Ｃ２、図３参照）によって、検出電極Ｅ１の電位はＶ０が維持される。更に、時刻Ｔ１１のタイミングの前にスイッチＳＷ３をオンさせ所定の時間経過後にオフさせ電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。このリセット動作により検出信号ＶｄｅｔはＶｒｅｆと略等しい電圧となる。
【００２６】
続いて、時刻Ｔ１１のタイミングでスイッチＳＷ２をオンさせると、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃ１（またはＣ１＋Ｃ２）に蓄積されていた電荷が電圧検出器ＤＥＴ内の静電容量Ｃ３に移動するため、電圧検出器ＤＥＴの出力が上昇する（Ｖｄｅｔ）。電圧検出器ＤＥＴの出力（検出信号Ｖｄｅｔ）は、検出電極Ｅ１に指等が近接していないときは、実線で示す波形Ｖ４となり、Ｖｄｅｔ＝Ｃ１×Ｖ０／Ｃ３となる。指等の影響による静電容量が付加されたときは、点線で示す波形Ｖ５となり、Ｖｄｅｔ＝（Ｃ１＋Ｃ２）×Ｖ０／Ｃ３となる。
【００２７】
その後、時刻Ｔ３１のタイミングでスイッチＳＷ２をオフさせ、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３をオンさせることにより、検出電極Ｅ１の電位をローレベルにするとともに電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。以上の動作を所定の周波数（例えば数ｋＨｚ以上、数百ｋＨｚ以下程度）で繰り返す。
【００２８】
図２に示す検出信号増幅部４２は、検出部３０から供給される検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。Ａ／Ｄ変換部４３は、駆動信号Ｖｓに同期したタイミングで、検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する。
【００２９】
信号演算部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、検出部３０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号演算部４４は、指による検出信号の差分のみ取り出す処理を行う。この指による差分の信号は、上述した波形Ｖ４と波形Ｖ５との差分の絶対値｜ΔＶ｜である。
【００３０】
信号演算部４４は、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較し、絶対値｜ΔＶ｜がこのしきい値電圧未満であれば、外部物体が非接触状態であると判断する。一方、信号演算部４４は、絶対値｜ΔＶ｜が、しきい値電圧以上であれば、外部物体の接触状態と判断する。このようにして、算出部４０はタッチ検出が可能となる。
【００３１】
座標抽出部４５は、信号演算部４４においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。座標抽出部４５は、タッチパネル座標を算出し、得られたタッチパネル座標を出力Ｖｏｕｔとして出力する。以上のように、本実施形態の表示装置１は、自己静電容量方式によるタッチ検出の基本原理に基づいて、指等の外部物体が接触又は近接する位置のタッチパネル座標を検出することができる。
【００３２】
次に、本実施形態の表示装置１の構成例を詳細に説明する。図５は、第１の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【００３３】
図５に示すように、検出機能付き表示部１０は、画素基板２と、この画素基板２の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に挿設された表示機能層（例えば、液晶層６）とを備えている。言い換えると、第１基材２１と第２基材３１の間に表示機能層が設けられている。表示機能層は画素基板２として構成されていてもよい。
【００３４】
画素基板２は、第１基材２１と、複数の第２電極２６（画素電極）と、複数の第１電極２５（検出電極）と、絶縁層２４と、カラーフィルタ３２と、を含む。第１基材２１は、第１面２１ａと、第１面２１ａの反対側の第２面２１ｂとを有する。本実施形態において、第１基材２１の第１面２１ａは、画像が表示される表示面であり、かつ、接触又は近接する指等の外部物体を検出するための検出面である。
【００３５】
第２電極２６は、第１基材２１の第２面２１ｂ側にマトリックス状に配設される。第１電極２５は、第１基材２１と第２電極２６との間に設けられる。絶縁層２４は、第１電極２５と第２電極２６とを電気的に絶縁する。第１電極２５、絶縁層２４、第２電極２６は、第１基材２１の第２面２１ｂに対して、この順で積層されている。第１電極２５及び第２電極２６は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電性材料が用いられる。
【００３６】
第１基材２１は、ガラス基板又は樹脂基板が用いられる。第１基材２１は、例えばポリイミドフィルム等のフィルム状の樹脂基板の上に偏光板（図示しない）が設けられた構成であってもよい。第１基材２１としてガラス基板が用いられた場合、ガラス基板の上に、接着層を介して偏光板（図示しない）を設けてもよい。後述するように、第１基材２１には、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が配置される。
【００３７】
カラーフィルタ３２は、第１基材２１の第２面２１ｂに設けられ、液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は第２基材３１上に配置されてもよい。
【００３８】
対向基板３は、第２基材３１と偏光板３５とを含む。第２基材３１は、ガラス基板又は樹脂基板が用いられる。第２基材３１は、ポリイミドフィルム等のフィルム状の樹脂基板であってもよい。
【００３９】
第１基材２１と第２基材３１との間に液晶層６が設けられる。液晶層６は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：フリンジフィールドスイッチング）を含むＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：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。なお、図５に示す液晶層６と画素基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が設けられていてもよい。
【００４０】
第２基材３１の下側には、図示しない照明部（バックライト）が設けられる。照明部は、例えばＬＥＤ等の光源を有しており、光源からの光を第２基材３１に向けて射出する。照明部からの光は、第２基材３１を通過して、その位置の液晶の状態により光が遮られて射出しない部分と射出する部分とが切り換えられることで、表示面に画像が表示される。
【００４１】
図６は、表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。なお、図６は、第１基材２１の第２面２１ｂ側から見たときの平面図を示している。図６に示すように、第１基材２１には、表示パネル２０の画像を表示させるための表示領域Ａｄと、表示領域Ａｄの外側の領域である額縁領域Ｇｄとが形成されている。第１基材２１の表示領域Ａｄと重畳する位置において、複数の第１電極２５が行列状に設けられている。ここで、表示領域Ａｄの短辺に沿った方向を第１の方向Ｄｘとし、第１の方向Ｄｘと交差する方向をＤｙとする。第１電極２５は、矩形状であり、第１の方向Ｄｘ及び第２の方向Ｄｙにそれぞれ複数配列されている。なお、第１電極２５は、矩形状であるとしたが、これに限られず、他の形状としてもよい。第１電極２５は、例えば、多角形状や櫛歯形状等であってもよい。
【００４２】
第１電極２５に重畳して複数の第２電極２６が設けられる。第２電極２６は、平面視で第１電極２５よりも小さい面積を有しており、１つの第１電極２５と重畳する領域において、行列状に複数配置される。なお、図６では、一部の第２電極２６のみ示しているが、第２電極２６は、表示領域Ａｄの全領域に行列状に配列される。
【００４３】
第１基材２１の額縁領域Ｇｄには、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、第１電極ドライバ１４及び第１半導体集積回路（以下、「第１ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）」と表示する。）１９が設けられている。さらに、額縁領域Ｇｄにはプリント基板７１と、プリント基板７１に実装された第２半導体集積回路（以下、「第２ＩＣ」と表示する。）４９とが接続されている。なお、プリント基板７１は、例えば、フレキシブルプリント基板である。
【００４４】
第１ＩＣ１９は、第１基材２１に実装されたＩＣドライバのチップであり、図１に示した表示制御部１１として機能する表示動作に必要な各回路を内蔵した制御装置である。第２ＩＣ４９は、図１に示した検出制御部１６として機能する。図６に示すゲートドライバ１２、ソースドライバ１３及び第１電極ドライバ１４の配置は、あくまで一例であり、適宜変更してもよい。ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、第１電極ドライバ１４の機能の一部又は全部は、第１ＩＣ１９又は第２ＩＣ４９に含まれていてもよい。また、算出部４０の機能の一部は、第１ＩＣ１９に含まれていてもよく、外部のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）に設けられてもよい。
【００４５】
各第１電極２５には、接続配線３７が接続される。接続配線３７は、表示領域Ａｄから額縁領域Ｇｄまで第２の方向Ｄｙに延びて、第１電極２５と第１電極ドライバ１４とを接続する。第１電極ドライバ１４は、接続配線３７を介して第１電極２５に駆動信号Ｖｓを供給する。そして、第１電極２５は、接続配線３７を介して、各第１電極２５の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔを検出制御部１６の算出部４０に出力する。
【００４６】
本実施形態の第１電極２５は、上述した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理における検出電極Ｅ１に対応し、検出部３０は、上述した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理に従って接触又は近接する指を検出することができる。図６に示すように、第１電極２５は表示領域Ａｄに行列状に配置され、それぞれの第１電極２５がタッチセンサとして機能する。検出制御部１６は、表示領域Ａｄ全体の第１電極２５に対し、同時に又は順次、駆動信号Ｖｓを供給することで、検出面の検出動作を行うことができる。
【００４７】
次に表示パネル２０の表示動作について説明する。図７は、第１の実施形態に係る検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。第１基材２１（図５、６参照）には、図７に示す各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒ、各第２電極２６に画素信号Ｖｐｉｘを供給するソース線ＳＧＬ、各スイッチング素子Ｔｒを駆動する駆動信号を供給するゲート線ＧＣＬ等の配線が形成されている。ソース線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬは、第１基材２１の表面と平行な平面に延在する。
【００４８】
図８に示す表示パネル２０は、マトリクス状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘを有している。副画素ＳＰｉｘは、それぞれスイッチング素子Ｔｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。スイッチング素子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（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴで構成されている。
【００４９】
液晶素子ＬＣは、第２電極２６（図７では省略して示す）を介してスイッチング素子Ｔｒと接続される。液晶素子ＬＣは、一端がスイッチング素子Ｔｒのソース又はドレインの他方に接続され、他端が第１電極２５に接続されている。そして、第１電極２５と第２電極２６に与えられる電荷に応じて副画素ＳＰｉｘは駆動される。また、第２電極２６と第１電極２５（共通電極）との間に絶縁層２４が設けられ、これらによって保持容量が形成される。
【００５０】
図１に示すゲートドライバ１２は、ゲート線ＧＣＬを順次走査するように駆動する。ゲートドライバ１２は、ゲート線ＧＣＬを介して、走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）を副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒのゲートに印加することにより、副画素ＳＰｉｘ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。また、ソースドライバ１３は、選択された１水平ラインを構成する副画素ＳＰｉｘに、ソース線ＳＧＬを介して画素信号Ｖｐｉｘを供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じて１水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、第１電極ドライバ１４は、第１電極２５に対して表示用の駆動信号Ｖｃｏｍを印加する。これにより、各第１電極２５は、表示動作の際には第２電極２６に対する共通電極として機能するものとなる。
【００５１】
図５に示すカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが周期的に配列されていてもよい。上述した図７に示す各副画素ＳＰｉｘに、カラーフィルタ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが１組として対応付けられ、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に対応する副画素ＳＰｉｘを１組として画素Ｐｉｘが構成される。
【００５２】
図６及び図７に示す第１電極２５は、表示パネル２０の複数の副画素ＳＰｉｘに共通電位を与える共通電極として機能するとともに、検出部３０のタッチ検出を行う際の検出電極としても機能する。次に検出部３０の検出動作について詳細に説明する。
【００５３】
図８は、第１電極及び第２電極の配列の関係を示す模式平面図である。図９は、第１の実施形態に係る表示装置の、第１電極、第２電極及びスイッチング素子の関係を説明するための模式断面図である。なお、図８は、第１面２１ａ側から見たときの平面図を示す。
【００５４】
図８に示すように、１つの第１電極２５と重畳する位置に、複数の第２電極２６が行列状に配置されている。複数の第２電極２６に対応する位置にそれぞれスイッチング素子Ｔｒが設けられている。ゲート線ＧＣＬは、行方向に延在し、列方向に複数本配列されている。ソース線ＳＧＬは、ゲート線ＧＣＬの延在方向と交差する列方向に延在し、行方向に複数配列されている。ゲート線ＧＣＬとソース線ＳＧＬとの交差部にスイッチング素子Ｔｒが配置される。ゲート線ＧＣＬとソース線ＳＧＬとで囲まれた領域が副画素ＳＰｉｘであり、副画素ＳＰｉｘは、第１電極２５と第２電極２６とが重なる領域を含んで設けられる。
【００５５】
本実施形態では、接続配線３７は、ソース線ＳＧＬと重畳する位置に設けられ、ソース線ＳＧＬの延在方向と同じ方向に延在する。接続配線３７は、第１電極２５に重畳し、且つ、第２電極２６に重畳しない位置に形成される。複数の接続配線３７は、それぞれ、列方向に配列される第１電極２５と個別に接続される。
【００５６】
本実施形態では、接続配線３７は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金の少なくとも１つの金属材料で形成される。接続配線３７は、これらの金属材料を１以上用いて、複数積層した積層体としてもよい。また、接続配線３７は、ＩＴＯ等の透光性の導電性材料を用いてもよい。
【００５７】
第２電極２６は、複数の帯状電極２６ａと、連結部２６ｂとを有する。帯状電極２６ａは、ソース線ＳＧＬの延在方向に延び、ゲート線ＧＣＬの延在方向に複数配列されている。連結部２６ｂは帯状電極２６ａの端部同士を連結する。
【００５８】
なお、複数の第２電極２６の配列は、行方向及び列方向に沿って配列されるマトリクス状の配列のみならず、隣り合う第２電極２６どうしが行方向又は列方向にずれて配置されていてもよい。また、隣り合う第２電極２６の大きさが異なっていてもよく、列方向に配列された２又は３の複数の第２電極２６が、１つの第２電極２６に対して行方向に隣り合って配置される構成も採用可能である。
【００５９】
図８及び図９に示すように、スイッチング素子Ｔｒは、半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３及びゲート電極６４を含む。半導体層６１の材料としては、ポリシリコンや酸化物半導体などの公知の材料を用いることができる。例えばＴＡＯＳ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、透明アモルファス酸化物半導体）を用いることで、映像表示用の電圧を長時間保持する能力（保持率）が良く、表示品位を向上させることができる。
【００６０】
図８に示すように、第２電極２６は、コンタクトホールＨ３を介してスイッチング素子Ｔｒのドレイン電極６３と接続されている。半導体層６１は、コンタクトホールＨ１を介してドレイン電極６３に接続され、平面視でゲート線ＧＣＬと複数回交差するように屈曲している。ゲート線ＧＣＬにおいて半導体層６１と重畳する部分がゲート電極６４として機能する。半導体層６１は、ソース線ＳＧＬと重畳する位置まで延びて、コンタクトホールＨ２を介してソース線ＳＧＬと電気的に接続される。ここで、ソース線ＳＧＬにおいて、半導体層６１と重畳する部分がソース電極６２として機能する。
【００６１】
図９に示すように、カラーフィルタ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは、上述した各副画素ＳＰｉｘに対応して、第１基材２１の第２面２１ｂに設けられる。カラーフィルタ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの境界部分において、第１基材２１の第２面２１ｂに遮光部５４が設けられている。また、スイッチング素子Ｔｒは、カラーフィルタ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの境界と重畳する位置に設けられている。
【００６２】
ゲート電極６４は、平坦化層５８ａ、絶縁層５８ｂを介してカラーフィルタ３２の下側に設けられる。ゲート電極６４は、遮光部５４と重畳する位置に設けられている。半導体層６１は、絶縁層５８ｃを介してゲート電極６４の下側に設けられる。ソース電極６２及びドレイン電極６３は、絶縁層５８ｄを介して半導体層６１の下側に設けられる。ソース電極６２とドレイン電極６３とは、同じ層に設けられているが、異なる層に設けられていてもよい。なお、本明細書において、第２面２１ｂに対して垂直な方向において、第２基材３１から第１基材２１に向かう方向を「上側」とし、第１基材２１から第２基材３１に向かう方向を「下側」とする。
【００６３】
接続配線３７は、絶縁層５８ｅを介して、ソース電極６２及びドレイン電極６３よりも下側に設けられている。第１電極２５は、絶縁層５８ｆを介して接続配線３７よりも下側に設けられている。第１電極２５は、コンタクトホールＨ４を介して接続配線３７と電気的に接続される。第２電極２６は、絶縁層２４を介して第１電極２５よりも下側に設けられている。第２電極２６は、コンタクトホールＨ３を介してドレイン電極６３と電気的に接続される。第１電極２５と第２基材３１との間に液晶層６が設けられている。言い換えると、ゲート電極６４は、第２面２１ｂに対して垂直な方向において、カラーフィルタ３２と半導体層６１との間に配置される。ソース電極６２及びドレイン電極６３は、半導体層６１と接続配線３７との間に配置される。第１電極２５は、接続配線３７と第２電極２６との間に配置される。そして、第２電極２６と第２基材３１との間に液晶層６が配置される。
【００６４】
このような構成により、第１基材２１から表示機能層である液晶層６に向かって、ゲート線ＧＣＬ、スイッチング素子Ｔｒ及びソース線ＳＧＬ、第１電極２５、第２電極２６の順に積層される。すなわち、検出動作の検出面である第１面２１ａと、検出電極として機能する第１電極２５との間に液晶層６が設けられていない。このため、液晶層６の液晶の配向状態の変化等により液晶層６の誘電率変化が生じた場合であっても、第１電極２５の容量変化が抑制される。よって、本実施形態の表示装置１は、検出動作におけるノイズを抑制でき、検出性能を向上させることができる。
【００６５】
図１０は、第１の実施形態に係る表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。図１０に示すように、１フレーム期間（１Ｆ）は、表示動作を行う複数の表示期間Ｐｄ１、Ｐｄ２、…Ｐｄｎと、自己静電容量方式の検出動作を行う検出期間Ｐｔ１、Ｐｔ２、…Ｐｔｎと、を含む。これらの各期間は、時間軸上において、表示期間Ｐｄ１、検出期間Ｐｔ１、表示期間Ｐｄ２、検出期間Ｐｔ２のように交互に配置されている。これらの表示期間Ｐｄ及び検出期間Ｐｔは、表示制御部１１からの制御信号に基づいて切り換えられる。
【００６６】
表示期間Ｐｄにおいて、表示制御部１１は、ゲート線ＧＣＬに、ゲートドライバ１２を介して走査信号Ｖｓｃａｎを供給し、表示駆動の対象となる画素Ｐｉｘを選択する。表示制御部１１は、ソースドライバ１３及びソース線ＳＧＬを介して、各表示期間Ｐｄ１、Ｐｄ２、…Ｐｄｎに選択される複数行の画素Ｐｉｘに画素信号Ｖｐｉｘを供給する。図１０は、例えばＲＧＢの色毎の映像信号（Ｓｉｇ）を示している。ＲＧＢの各色に対応する副画素ＳＰｉｘが選択され、選択された副画素ＳＰｉｘに色毎の映像信号（Ｓｉｇ）が供給されることにより、画像の表示動作が実行される。１フレーム期間（１Ｆ）の表示期間Ｐｄで、１画面分の映像情報が表示される。
【００６７】
表示期間Ｐｄにおいて、第１電極２５は表示パネル２０の共通電極として機能し、第１電極ドライバ１４は、選択される一部の第１電極２５又は全ての第１電極２５に対して表示用の共通電位である駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。
【００６８】
検出期間Ｐｔにおいて、検出制御部１６は、第１電極ドライバ１４から第１電極２５に検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。第１電極２５は、上述した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理に基づいて、第１電極２５の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔを、接続配線３７を介して算出部４０に出力する。
【００６９】
検出期間Ｐｔにおいて、ガード電極ドライバ１７（図１参照）は、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬに、ガード信号Ｖｇｓを供給する。ガード信号Ｖｇｓは、駆動信号Ｖｓと同期した同一の波形を有する電圧信号である。すなわち、ガード信号Ｖｇｓは、駆動信号Ｖｓと同じ振幅、及び同じ周波数を有する。これにより、ゲート線ＧＣＬとソース線ＳＧＬとは、第１電極２５と同じ電位で駆動されるので、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬと第１電極２５との容量結合が抑制される。よって、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬの容量変化が生じた場合であっても、駆動信号Ｖｓが供給されたときの第１電極２５の容量の変化が抑制されるので、タッチ検出におけるノイズを抑制して、検出感度の低下を抑制できる。
【００７０】
なお、図１に示すガード電極ドライバ１７は、第１電極ドライバ１４に含まれていてもよく、第１電極ドライバ１４がガード信号Ｖｇｓをゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬに供給してもよい。又は、ガード電極ドライバ１７は表示制御部１１に含まれていてもよく、表示制御部１１が、ゲートドライバ１２及びソースドライバ１３を介して、ガード信号Ｖｇｓをゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬに供給してもよい。また、図１０に示す例では、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬの両方にガード信号Ｖｇｓが供給されるが、ゲート線ＧＣＬ又はソース線ＳＧＬのいずれか一方にガード信号Ｖｇｓが供給されてもよい。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態の表示装置１は、第１面２１ａと、第１面２１ａの反対側の第２面２１ｂとを有する第１基材２１と、第１基材２１の第２面２１ｂ側に配置され、第１面２１ａに画像を表示する液晶層６と、第１基材２１と液晶層６との間に配置され、第１面２１ａに接触又は近接する物体を検出するための第１電極２５と、第１電極２５と第１基材２１との間に配置され、第１電極２５との間に形成される容量の変化を抑制するガード信号Ｖｇｓが供給されるガード電極（ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬ）と、を有する。
【００７２】
このような構成により、第１基材２１から表示機能層である液晶層６に向かって、ゲート線ＧＣＬ、スイッチング素子Ｔｒ及びソース線ＳＧＬ、第１電極２５、第２電極２６の順に積層される。すなわち、検出動作の検出面である第１面２１ａと、検出電極として機能する第１電極２５との間に液晶層６が設けられていない。このため、液晶層６の液晶の配向状態の変化等により液晶層６の誘電率変化が生じた場合であっても、第１電極２５の容量変化が抑制される。
【００７３】
さらに、本実施形態の表示装置１は、検出期間Ｐｔにおいて、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬに、ガード信号Ｖｇｓが供給され、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬはガード電極として機能する。これにより、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬと第１電極２５との容量結合が抑制されるので、検出動作におけるノイズを抑制でき、検出性能を向上させることができる。
【００７４】
（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態に係る表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。本実施形態の表示装置１Ａにおいて、第１電極２５Ａは、第１の方向Ｄｘに延びるとともに、第２の方向Ｄｙに複数配列されている。ソース線ＳＧＬは、第１電極２５Ａの延在方向と交差する方向に延びており、第１電極２５Ａの延在方向に複数配列されている。第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬとの交差部において、静電容量が形成される。本実施形態の表示装置１Ａは、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理に基づいて、第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬとの間の容量変化により、接触又は近接する外部物体を検出することができる。
【００７５】
ここで、図１２から図１４を参照して、本実施形態の表示装置１Ａの相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理について説明する。図１２は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。図１３は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための等価回路の一例を示す説明図である。図１４は、相互静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。
【００７６】
例えば、図１２に示すように、容量素子Ｃ４は、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Ｅ２及び検出電極Ｅ３を備えている。容量素子Ｃ４は、駆動電極Ｅ２と検出電極Ｅ３との対向面同士の間に形成される電気力線（図示しない）に加え、駆動電極Ｅ２の端部から検出電極Ｅ３の上面に向かって延びるフリンジ分の電気力線が生じる。図１３に示すように、容量素子Ｃ４は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端は電圧検出器ＤＥＴに接続される。
【００７７】
交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ２（容量素子Ｃ４の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇが印加されると、検出電極Ｅ３（容量素子Ｃ４の他端）側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、図１４に示すような出力波形（検出信号Ｖｄｅｔ）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、第１電極ドライバ１４から入力される駆動信号Ｖｓに相当するものである。
【００７８】
指が接触又は近接していない状態（非接触状態）では、容量素子Ｃ４に対する充放電に伴って、図１３に示すように、容量素子Ｃ４の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ６（図１４参照））に変換する。
【００７９】
一方、指が接触又は近接した状態（接触状態）では、駆動電極Ｅ２と検出電極Ｅ３との間にあるフリンジ分の電気力線が導体（指）により遮られる。このため、容量素子Ｃ４は、非接触状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子として作用する。そして、容量素子Ｃ４の容量値の変化に応じた電流が流れる。図１４に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ７）に変換する。この場合、波形Ｖ７は、上述した波形Ｖ６と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Ｖ６と波形Ｖ７との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指などの外部から接触又は近接する導体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器ＤＥＴは、電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Ｓｇの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Ｒｅｓｅｔを設けた動作とすることがより好ましい。
【００８０】
算出部４０は、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較することで、外部物体が検出部３０に接触又は近接しているかどうかを検出することができる。
【００８１】
図１１に示す表示装置１Ａは、１又は複数の第１電極２５Ａを含む１検出ブロックずつ順次走査して、第１電極ドライバ１４から駆動信号Ｖｓを第１電極２５Ａに供給する。第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬとの間の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔがソース線ＳＧＬから算出部４０に出力される。このようにして表示装置１Ａは、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う。すなわち、本実施形態の表示装置１Ａにおいて、第１電極２５Ａは駆動電極Ｅ２に対応し、ソース線ＳＧＬは検出電極Ｅ３に対応する。
【００８２】
本実施形態において、第１電極２５Ａ、第２電極２６、ソース線ＳＧＬの積層構造は、図９と同様であり、第１基材２１の第２面２１ｂから、ゲート線ＧＣＬ（図１１では省略して示す）、スイッチング素子Ｔｒ及びソース線ＳＧＬ、第１電極２５Ａ、第２電極２６、液晶層６の順に積層される。つまり、検出動作の検出面である第１面２１ａと、検出電極として機能するソース線ＳＧＬとの間に液晶層６が設けられていない。このため、液晶層６の液晶の配向状態の変化等により液晶層６の誘電率変化が生じた場合であっても、第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬと間の容量変化が抑制される。よって、本実施形態の表示装置１Ａは、検出動作におけるノイズを抑制でき、検出性能を向上させることができる。
【００８３】
また、ソース線ＳＧＬは、表示動作において、スイッチング素子Ｔｒに画素信号Ｖｐｉｘを供給するための信号線として用いられ、検出動作において、外部物体の接触又は近接を検出するための検出電極として用いられる。したがって、検出電極を異なる層に追加して設ける必要がなく、表示装置１Ａの薄型化を図ることができる。
【００８４】
図１１に示すように、ソース線ＳＧＬは、第１の方向Ｄｘにおいて、第２電極２６の配列ピッチと実質的に同じピッチで配列される。ソース線ＳＧＬの本数は、第１電極２５Ａの本数よりも多い。本実施形態では、例えば５本のソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅを含む検出電極ブロックＳＧＬＢごとに検出信号Ｖｄｅｔを取り出すことができる。検出動作の際に、検出電極ブロックＳＧＬＢのうち、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂが検出電極として機能し、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂから検出信号Ｖｄｅｔが出力される。また、検出電極ブロックＳＧＬＢのうち、ソース線ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅは、電圧信号が供給されず電位が固定されていないフローティング状態であり、検出信号Ｖｄｅｔは出力されない。このように、複数のソース線ＳＧＬを含む検出電極ブロックＳＧＬＢ毎に検出を行うことで、適切な検出の解像度とするとともに、算出部４０での処理を低減することができる。
【００８５】
なお、１つの検出電極ブロックＳＧＬＢに含まれるソース線ＳＧＬの本数や、検出電極ブロックＳＧＬＢのうち、検出制御部１６と接続されるソース線ＳＧＬの本数及び組み合わせは、適宜変更することができる。また、図１１では、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３等を省略して示しているが、図６と同様に額縁領域Ｇｄにゲートドライバ１２、ソースドライバ１３等を設けてもよい。
【００８６】
次に、本実施形態の表示装置１Ａの表示動作及び検出動作について説明する。図１５は、表示動作における、ソース線と検出制御部との接続を説明するための模式回路図である。図１６は、検出動作における、ソース線と検出制御部との接続を説明するための模式回路図である。図１７は、第２の実施形態に係る表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【００８７】
図１５及び図１６に示すように、ソース線ＳＧＬは、それぞれ接続切り換え部１３Ａを介してソースドライバ１３及び検出制御部１６と接続される。接続切り換え部１３Ａは、配線Ｌ１を介して表示制御部１１から制御信号が供給される。接続切り換え部１３Ａは、制御信号に基づいて、ソース線ＳＧＬとソースドライバ１３との接続状態を切り換え、また、ソース線ＳＧＬと検出制御部１６との接続状態を切り換える回路である。
【００８８】
図１５及び図１６に示すように、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅは、それぞれ、接続切り換え部１３Ａに含まれるスイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ、ＳＷｅを介してソースドライバ１３と接続可能となっている。ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂには、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂと並列に設けられたスイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘが接続されている。ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂはスイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘを介して検出制御部１６と接続可能となっている。
【００８９】
スイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘは、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂに対して、オン、オフが反転して動作する回路である。すなわち、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂとスイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘとに同じ制御信号が供給されたときに、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂがオン（開）になるとスイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘがオフ（閉）となり、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂがオフ（閉）になるとスイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘがオン（開）となる。
【００９０】
なお、図１５及び図１６では、一部のソース線ＳＧＬのみ示しているが、表示領域Ａｄ全体のソース線ＳＧＬに接続切り換え部１３Ａが接続されており、接続切り換え部１３Ａは検出電極ブロックＳＧＬＢ毎に、同様の切り換え動作を行う。
【００９１】
図１５及び図１７に示すように、表示期間Ｐｄにおいて、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ、ＳＷｅはオンとなり、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅにそれぞれ画素信号Ｖｐｉｘが供給される。第１電極ドライバ１４は、第１電極２５Ａに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。一方、スイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘはオフとなり、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂと検出制御部１６との接続は解除される。したがって、表示期間Ｐｄにおいて、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂから検出信号Ｖｄｅｔは出力されない。
【００９２】
図１６及び図１７に示すように、検出期間Ｐｔにおいて、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ、ＳＷｅはオフとなり、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅとソースドライバ１３との接続が解除される。一方、スイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘはオンとなり、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂと検出制御部１６とが接続される。第１電極ドライバ１４は、第１電極２５Ａに検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。駆動信号Ｖｓが供給されたときの第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂとの間の容量変化に応じて、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂから検出制御部１６に検出信号Ｖｄｅｔが出力される。
【００９３】
このときソース線ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅは、検出制御部１６に接続されておらず、フローティング状態である。また、ゲート線ＧＣＬもフローティング状態である。これにより、第１電極２５とソース線ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅ、及び第１電極２５とゲート線ＧＣＬとの容量結合が抑制され、寄生容量が低減されるので、検出性能を向上させることができる。
【００９４】
このように、表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとで、ソース線ＳＧＬの接続状態が切り換えられることにより、ソース線ＳＧＬは、表示期間Ｐｄにおいて信号線と機能するとともに、検出期間Ｐｔにおいて検出電極として機能する。第１電極２５Ａは、表示期間Ｐｄにおいて共通電極として機能するとともに、検出期間Ｐｔにおいてソース線ＳＧＬに対する駆動電極として機能する。接続切り換え部１３Ａは、検出期間Ｐｔにおいて、検出対象のソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂと検出制御部１６とを接続するとともに、検出対象に含まれないソース線ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅをフローティング状態とする。これにより、適切な解像度で検出動作を行うことが可能である。
【００９５】
（第３の実施形態）
図１８は、第３の実施形態に係る表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。本実施形態の表示装置１Ｂにおいて、第１電極２５Ｂは、第２の方向Ｄｙに延びるとともに、第１の方向Ｄｘに複数配列されている。ゲート線ＧＣＬは、第１電極２５Ｂの延在方向と交差する方向に延びており、第１電極２５Ｂの延在方向に複数配列されている。第１電極２５Ｂとゲート線ＧＣＬとの交差部において静電容量が形成される。第１電極２５Ｂとゲート線ＧＣＬとの間の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔが、ゲート線ＧＣＬから検出制御部１６に出力される。本実施形態の表示装置１Ｂにおいて、ゲート線ＧＣＬは検出電極として機能し、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理に基づいて、接触又は近接する外部物体を検出することができる。
【００９６】
図１８に示すように、ゲート線ＧＣＬａ、ＧＣＬｂ、ＧＣＬｃ、ＧＣＬｄ、ＧＣＬｅを含む検出電極ブロックＧＣＬＢごとに検出信号Ｖｄｅｔを取り出すことができる。この場合、図１５、図１６に示す接続切り換え部１３Ａと同様の構成の接続切り換え部を設け、検出電極ブロックＧＣＬＢと検出制御部１６との接続状態を切り換えることができる。例えば、接続切り換え部は、検出期間Ｐｔにおいて、検出対象のゲート線ＧＣＬａ、ＧＣＬｂを検出制御部１６に接続し、ゲート線ＧＣＬａ、ＧＣＬｂから検出信号Ｖｄｅｔが検出制御部１６に出力される。また、接続切り換え部は、検出対象に含まれないゲート線ＧＣＬｃ、ＧＣＬｄ、ＧＣＬｅを検出制御部１６と接続せず、フローティング状態とする。
【００９７】
なお、検出電極ブロックＧＣＬＢに含まれるゲート線ＧＣＬの本数や、検出電極ブロックＧＣＬＢのうち、検出制御部１６と接続されるゲート線ＧＣＬの本数及び組み合わせは、適宜変更することができる。また、図１８では、ソース線ＳＧＬを省略して示しているが、検出期間Ｐｔにおいて、ソース線ＳＧＬはフローティング状態となる。
【００９８】
本実施形態において、第１基材２１の第２面２１ｂから、ゲート線ＧＣＬ、スイッチング素子Ｔｒ及びソース線ＳＧＬ、第１電極２５Ｂ、第２電極２６、液晶層６は、この順に積層される。つまり、検出動作の検出面である第１面２１ａと、検出電極として機能するゲート線ＧＣＬとの間に液晶層６が設けられていない。このため、液晶層６の液晶の配向状態の変化等により液晶層６の誘電率変化が生じた場合であっても、第１電極２５Ｂとゲート線ＧＣＬとの間の容量変化が抑制される。よって、本実施形態の表示装置１Ｂは、検出動作におけるノイズを抑制でき、検出性能を向上させることができる。
【００９９】
上述した第２の実施形態の表示装置１Ａ及び実施形態の表示装置１Ｂでは、検出動作において、第１電極２５Ａ、２５Ｂを駆動電極として用い、ゲート線ＧＣＬ又はソース線ＳＧＬを検出電極として用いているが、これに限定されない。ゲート線ＧＣＬ又はソース線ＳＧＬのいずれか一方を駆動電極として用い、ゲート線ＧＣＬ又はソース線ＳＧＬの他方を検出電極として用いることもできる。すなわち、第１電極ドライバ１４は、ゲート線ＧＣＬ又はソース線ＳＧＬのいずれか一方に駆動信号Ｖｓを供給し、ゲート線ＧＣＬとソース線ＳＧＬとの容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔが、ゲート線ＧＣＬ又はソース線ＳＧＬの他方から算出部４０に出力されてもよい。
【０１００】
（第４の実施形態）
図１９は、第４の実施形態に係る表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。図２０は、第４の実施形態に係る第１電極の駆動方法の一例を説明するための模式図である。本実施形態の表示装置１Ｃにおいて、第１電極２５Ｃは、第１の方向Ｄｘに沿った方向に延びるとともに、第２の方向Ｄｙに沿った方向に複数配列されている。ソース線ＳＧＬは検出動作の際に検出電極として機能し、第１電極２５Ｃとソース線ＳＧＬとの間の容量変化に基づいて接触又は近接する外部の物体を検出することができる。
【０１０１】
本実施形態の表示装置１Ｃは、第２の実施形態の第１電極２５Ａ（図１１参照）に比べて、第１電極２５Ｃの幅が小さく、かつ配列ピッチが小さくなっている。ここで、第１電極２５Ｃの幅とは、第２の方向Ｄｙにおける、それぞれの第１電極２５Ｃの長さである。図１９に示すように、第１電極２５Ｃの幅は、第２の方向Ｄｙにおけるそれぞれの第２電極２６の長さと実質的に等しく、第１電極２５Ｃの配列ピッチは、第２の方向Ｄｙにおける第２電極２６の配列ピッチと実質的に等しい。つまり、第１電極２５Ｃは、第２の方向Ｄｙに配列される副画素ＳＰｉｘに対応して、細分化されている。
【０１０２】
この構成により、本実施形態の表示装置１Ｃは、タッチ検出の解像度を大きくすることができ、接触又は近接する指等の表面の凹凸により生じる容量変化に基づいて、例えば指紋等の外部物体の表面の凹凸を検出することができる。本実施形態の表示装置１Ｃは、例えば指紋検出装置に適用することができる。
【０１０３】
図２０に示すように、第１電極ドライバ１４は、マルチプレクサ１４Ａと、駆動信号生成部１４Ｂと、を含む。マルチプレクサ１４Ａは、駆動信号生成部１４Ｂと第１電極２５Ｃとの接続状態を切り換える回路である。マルチプレクサ１４Ａは、第１電極２５Ｃのうち、所定本数の第１電極２５Ｃを含む駆動電極ブロックＢＫを順次選択することができる。駆動信号生成部１４Ｂは、検出用の駆動信号Ｖｓを生成し、マルチプレクサ１４Ａを介して駆動電極ブロックＢＫごとに駆動信号Ｖｓを供給することが可能である。図２０に示す例では、１つの駆動電極ブロックＢＫは６本の第１電極２５Ｃａ、２５Ｃｂ、２５Ｃｃ、２５Ｃｄ、２５Ｃｅ、２５Ｃｆを含む。
【０１０４】
本実施形態の表示装置１Ｃにおいて、検出面（第１基材２１の第１面２１ａ）に接触又は近接する外部物体の位置を検出する第１検出モードと、指等の表面の凹凸を検出する第２検出モードとを有する。第１検出モードでは、第１電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢＫごとに駆動信号Ｖｓを供給し、所定本数の第１電極２５Ｃをまとめて駆動して、検出面の全体について検出動作を行う。表示装置１Ｃは、第１検出モードにおいて、例えば、図１９の点線で囲む領域Ｆｄにおいて、外部物体が検出された場合、第２の検出モードの検出動作を行い、領域Ｆｄに対応する第１電極２５Ｃを個別に駆動し、検出の解像度を高めて、指等の表面の凹凸を検出する。
【０１０５】
図２１は、符号分割選択駆動の動作の一例を説明する説明図である。図２１に示すように、表示装置１Ｃは、第１電極ドライバ１４が、駆動電極ブロックＢｋｎの複数（図２１の例では、４つ）の第１電極２５Ｃ１、２５Ｃ２、２５Ｃ３、２５Ｃ４を同時選択して、所定の符号に基づいて位相が決められた駆動信号Ｖｓを供給する。図２１では、第１電極２５Ｃ１、２５Ｃ２、２５Ｃ３、２５Ｃ４の右側に図示された波形が駆動信号Ｖｓの位相の一例を示している。
【０１０６】
例えば、所定の符号は、下記の式（１）の正方行列で定義される。式（１）における正方行列の次数は、駆動電極ブロックＢｋｎの第１電極２５Ｃ１、２５Ｃ２、２５Ｃ３、２５Ｃ４の数である４になる。式（１）の正方行列の対角成分「−１」は、当該正方行列の対角成分以外の成分「１」と異なる。符号「−１」は、符号「１」とは位相が異なるように決められた駆動信号Ｖｓを供給する符号である。第１電極ドライバ１４等は、式（１）の正方行列に基づいて、正方行列の対角成分以外の成分「１」に対応する上述した交流矩形波Ｓｇの位相と、正方行列の対角成分「−１」に対応する上述した交流矩形波Ｓｇの位相とが反転するように、駆動信号Ｖｓを印加する。
【０１０７】
【数１】
2018073126.tif 000003
【０１０８】
上記で説明した駆動電極ブロックＢｋｎのように複数の第１電極２５Ｃを同時に利用する場合、検出部３０は、符号分割選択（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式で検出を行う。
【０１０９】
例えば、駆動電極ブロックＢｋｎの第１電極２５Ｃ１、２５Ｃ２、２５Ｃ３、２５Ｃ４の走査上流から２番目の位置である第１電極２５Ｃ２に、指などの外部物体ＣＱがある場合、相互誘導により外部物体ＣＱによる差分の電圧が生じる（例えば差分の電圧は２０％とする）。係る例では、検出部３０が最初のタイミング（第１時間帯）に検出する検出信号Ｖｄｅｔは、（−１）＋（０．８）＋（１）＋（１）＝１．８になる。この「１．８」は、符号「１」の駆動信号Ｖｓの信号強度を基準とした信号強度である。また、検出部３０が第１時間帯の次のタイミング（第２時間帯）に検出する検出信号Ｖｄｅｔは、（１）＋（−０．８）＋（１）＋（１）＝２．２になる。また、検出部３０が第２時間帯の次のタイミング（第３時間帯）に検出する検出信号Ｖｄｅｔは、（１）＋（０．８）＋（−１）＋（１）＝１．８になる。また、検出部３０が第３時間帯の次のタイミング（第４時間帯）に検出する検出信号Ｖｄｅｔは、（１）＋（０．８）＋（１）＋（−１）＝１．８になる。
【０１１０】
座標抽出部４５は、信号演算部４４において検出された検出信号Ｖｄｅｔを式（１）の正方行列で掛け合わせる。駆動電極ブロックＢｋｎの第１電極２５Ｃ２の位置に指などの外部物体ＣＱがあることを、駆動信号Ｖｓとして出力される信号の電圧を上げることなく時分割選択（ＴＤＭ）駆動よりも高い精度（例えば、４倍）の検出感度で検出する。
【０１１１】
符号分割選択方式の検出動作によれば、第２検出モードでの検出の感度がより高まり、良好に指紋検出を行うことができる。また、短い時間で第２検出モードによるタッチ検出を完了させることができる。特に、第１電極２５Ｃは、配列ピッチがより細かいことから、駆動信号Ｖｓが供給されたときの、個別の第１電極２５Ｃから出力される検出信号Ｖｄｅｔの信号強度が小さくなる可能性がある。第２検出モードに符号分割選択方式を採用することで、十分な感度の確保がより容易になる。
【０１１２】
図２１及び式（１）を参照した説明では、駆動電極ブロックＢｋｎは４つの第１電極２５Ｃ１、２５Ｃ２、２５Ｃ３、２５Ｃ４を含むが、これに限られるものでない。駆動電極ブロックＢｋｎに含まれる第１電極２５Ｃの数は、適宜変更可能である（例えば、１２８等）。
【０１１３】
（第５の実施形態）
図２２は、第５の実施形態に係る表示装置の第１基材を模式的に示す平面図である。図２３は、第５の実施形態に係る第１電極、第２電極及び遮光層の配列の関係を示す模式平面図である。図２４は、第５の実施形態に係る第１電極、第２電極、スイッチング素子及び遮光層の関係を説明するための模式断面図である。図２５は、第５の実施形態に係る表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。なお、図２３は、第１面２１ａ側から見たときの平面図を示す。
【０１１４】
図２２に示すように、本実施形態の表示装置１Ｄは、第１基材２１に第１電極２５Ａ、第２電極２６及び遮光層２３が設けられている。第１電極２５Ａは、第２の実施形態と同様に、第１の方向Ｄｘに延びるとともに、第２の方向Ｄｙに複数配列されている。遮光層２３は、第２の方向Ｄｙに延びるとともに、第１の方向Ｄｘに複数配列されている。遮光層２３は、第１電極２５Ａと交差して設けられており、第１電極２５Ａと遮光層２３との交差部において、静電容量が形成される。本実施形態において、遮光層２３は、検出動作の際に検出電極として機能し、第１電極２５Ａと遮光層２３との間の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔが、遮光層２３から検出制御部１６に出力される。
【０１１５】
図２３に示すように、遮光層２３は、第１部分２２ａと、第２部分２２ｂとを含む。第１部分２２ａは、ソース線ＳＧＬと重畳する位置に設けられ、ソース線ＳＧＬの延在方向に沿った方向に延びる。第２部分２２ｂは、ソース線ＳＧＬとゲート線ＧＣＬとの交差部において、第１部分２２ａからゲート線ＧＣＬの延在方向に突出して、スイッチング素子Ｔｒの半導体層６１と重畳している。
【０１１６】
遮光層２３は、ソース線ＳＧＬのそれぞれに重畳して設けられる。検出動作の際に、図２３に示す遮光層２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅを１つの検出電極ブロックとして、検出電極ブロックごとに検出動作を行ってもよい。例えば、図１５及び図１６に示した例と同様に、１つの検出電極ブロックのうち、遮光層２３ａ、２３ｂが検出制御部１６に接続され、遮光層２３ａ、２３ｂからの検出信号Ｖｄｅｔが検出制御部１６に出力される。遮光層２３ｃ、２３ｄ、２３ｅは検出制御部１６に接続されず、フローティング状態となる。
【０１１７】
図２４に示すように、遮光層２３は、平坦化層５８ａを介してカラーフィルタ３２の下側に設けられる。ゲート電極６４は、絶縁層５８ｂを介して遮光層２３の下側に設けられる。半導体層６１は、絶縁層５８ｃを介してゲート電極６４の下側に設けられる。ソース電極６２及びドレイン電極６３は、絶縁層５８ｄを介して半導体層６１の下側に設けられる。
【０１１８】
第１電極２５Ａは、絶縁層５８ｅ、５８ｆを介してソース電極６２及びドレイン電極６３よりも下側に設けられている。第２電極２６は、絶縁層２４を介して第１電極２５Ａよりも下側に設けられている。第２電極２６は、コンタクトホールＨ３を介してドレイン電極６３と電気的に接続される。第１電極２５Ａと第２基材３１との間に液晶層６が設けられている。
【０１１９】
このような構成により、第１基材２１から表示機能層である液晶層６に向かって、遮光層２３、ゲート線ＧＣＬ、ソース線ＳＧＬ、第１電極２５Ａ、第２電極２６の順に積層される。すなわち、検出動作の検出面である第１面２１ａと、検出電極として機能する遮光層２３との間に液晶層６が設けられていない。このため、液晶層６の液晶の配向状態の変化等により液晶層６の誘電率変化が生じた場合であっても、第１電極２５Ａと遮光層２３との間の容量変化が抑制される。よって、本実施形態の表示装置１Ｄは、検出動作におけるノイズを抑制でき、検出性能を向上させることができる。
【０１２０】
遮光層２３は、遮光性を有する導電材料、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金の少なくとも１つの金属材料で形成される。遮光層２３は、これらの金属材料を１以上用いて、複数積層した積層体としてもよい。また、遮光層２３は、ＩＴＯ等の透光性の導電性材料を有していてもよい。
【０１２１】
遮光層２３は第１基材２１よりも光の透過率が小さい。遮光層２３に金属材料を用いている場合、光は遮光層２３を実質的に透過しない。遮光層２３を設けることにより半導体層６１に入射する光が遮光されるので、スイッチング素子Ｔｒの漏れ電流が抑制され、誤動作が抑制される。
【０１２２】
なお、図２３では、遮光層２３の第１部分２２ａと第２部分２２ｂとは、半導体層６１の全体を覆って設けられているが、これに限定されない。例えば、第２部分２２ｂは半導体層６１の一部のみ覆っていてもよく、或いは、遮光層２３は、第２部分２２ｂを有さず、第１部分２２ａのみ有する構成であってもよい。
【０１２３】
図２５に示すように、表示期間Ｐｄにおいて、表示制御部１１は、走査信号Ｖｓｃａｎをゲートドライバ１２を介してゲート線ＧＣＬに供給する。表示制御部１１は、ソースドライバ１３を介して、ソース線ＳＧＬに画素信号Ｖｐｉｘを供給する。第１電極２５Ａは表示パネル２０の共通電極を兼用するので、第１電極ドライバ１４は、表示期間Ｐｄにおいて、選択される第１電極２５Ａに対して表示用の共通電位である駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。また、遮光層２３は、表示期間Ｐｄにおいて、検出制御部１６に接続されずフローティング状態である。
【０１２４】
検出期間Ｐｔにおいて、検出制御部１６は、第１電極ドライバ１４から第１電極２５Ａに検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。遮光層２３は、上述した相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理に基づいて、第１電極２５Ａと遮光層２３との間の容量の変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔを算出部４０に出力する。なお、図２５では、検出電極ブロックのうち、検出対象として選択された遮光層２３について示しているが、検出電極ブロックのうち、検出対象として選択されない遮光層２３は、フローティング状態であり、検出信号Ｖｄｅｔを出力しない。
【０１２５】
また、検出制御部１６は、検出期間Ｐｔにおいて、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬの少なくとも一方を、フローティング状態とすることができる。図２５に示す例では、ソース線ＳＧＬがフローティング状態であるが、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬの両方をフローティング状態としてもよい。
【０１２６】
以上説明したように、本実施形態の表示装置１Ｄにおいて、遮光層２３が検出動作における検出電極として用いられる。したがって、検出電極を異なる層に追加して設ける必要がなく、表示装置１Ｄの薄型化を図ることができる。
【０１２７】
（第６の実施形態）
図２６は、第６の実施形態に係る第１電極、第２電極及び第３電極の配列の関係を示す模式平面図である。図２７は、第６の実施形態に係る第１電極、第２電極、スイッチング素子及び第３電極の関係を説明するための模式断面図である。なお、図２６は、第１面２１ａ側から見たときの平面図を示す。
【０１２８】
図２６及び図２７に示すように、本実施形態の表示装置１Ｅは、第１電極２５Ａ、第２電極２６に加えて、第３電極２７を有する。第１電極２５Ａ、第２電極２６及びソース線ＳＣＬの構成は、上述した図１１に示す第２の実施形態と同様の構成である。すなわち、本実施形態の表示装置１Ｅは、第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬとの間の容量変化に基づいて、接触又は近接する外部物体を検出することができる。
【０１２９】
本実施形態において、第３電極２７は、第１基材２１の第１面２１ａに接触又は近接する指等の表面の凹凸を検出するための検出電極である。図２６に示すように、第３電極２７は、略矩形状の平面形状を有しており、第２電極２６と重畳する位置に配置され、第２電極２６と対応してマトリクス状に複数配置される。つまり、第３電極２７は、副画素ＳＰｉｘの配列ピッチと実質的に等しいピッチで配列される。第３電極２７は、ゲート線ＧＣＬとソース線ＳＧＬとで囲まれた領域に設けられ、第２電極２６の全体を覆うように配置される。つまり、第３電極２７は、第２電極２６の帯状電極２６ａ、連結部２６ｂを覆うとともに、隣り合う帯状電極２６ａの隙間の部分を覆っている。
【０１３０】
図２７に示すように、第３電極２７は、平坦化層５８ａ、絶縁層５８ｂを介してカラーフィルタ３２の下側に設けられ、ゲート電極６４（ゲート線ＧＣＬ）と同層に配置される。第３電極２７は、コンタクトホールＨ５を介して、スイッチング素子Ｔｒのドレイン電極６３と接続される。また、第２電極２６は、コンタクトホールＨ３を介してスイッチング素子Ｔｒのドレイン電極６３と接続される。つまり、図２６及び図２７に示す例では、第２電極２６と第３電極２７とは、同じスイッチング素子Ｔｒに接続される。
【０１３１】
第１電極ドライバ１４は、ソース線ＳＧＬを介して第３電極２７に指紋検出用の駆動信号Ｖｓａを供給する。第３電極２７は、接触又は近接する指等の表面の凹凸による容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔを検出制御部１６に出力する。本実施形態の表示装置１Ｅは、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理に基づいて、接触又は近接する指等の表面の凹凸を検出することができる。
【０１３２】
以上のように、本実施形態の表示装置１Ｅは、検出面（第１基材２１の第１面２１ａ）に接触又は近接する外部物体の位置を検出する第１検出モードと、指等の表面の凹凸を検出する第２検出モードとを有する。第１検出モードでは、第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬとの間の容量変化に基づいて、接触又は近接する外部物体の位置を検出する。第２検出モードでは、第３電極２７の容量変化に基づいて、接触又は近接する指等の表面の凹凸を検出することができる。
【０１３３】
第３電極２７は、それぞれスイッチング素子Ｔｒに接続されているので、第３の電極２７のうち、所定の領域（例えば図１９に示す領域Ｆｄ）に対応する第３電極２７を検出対象として選択して、第２検出モードの検出を行うことができる。例えば、第１検出モードの検出動作により、領域Ｆｄにおいて外部物体の位置が検出された場合、領域Ｆｄに対応する第３電極２７をゲートドライバ１２が選択して、第２検出モードの検出動作を行う。第１電極ドライバ１４は、ソース線ＳＧＬを介して駆動信号Ｖｓａを領域Ｆｄに対応する第３電極２７に供給することにより、領域Ｆｄに接触又は近接する指等の表面の凹凸を検出することができる。
【０１３４】
図２８は、第６の実施形態に係る表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。図２８に示すように、表示期間Ｐｄにおいて、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ、ＳＷｅはオンとなり（図１５参照）、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅにそれぞれ画素信号Ｖｐｉｘが供給される。第１電極ドライバ１４は、第１電極２５Ａに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。一方、スイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘはオフとなり（図１５参照）、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂと検出制御部１６との接続は解除される。したがって、表示期間Ｐｄにおいて、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂから検出信号Ｖｄｅｔは出力されない。
【０１３５】
また、第３電極２７は、ドレイン電極６３に接続されているので、ゲートドライバ１２が走査信号Ｖｓｃａｎをスイッチング素子Ｔｒに供給すると、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅを介して画素信号Ｖｐｉｘが供給される。第３電極２７は、共通電極としての第１電極２５Ａに対して、第２電極２６及び液晶層６の反対側に配置されている。このため、第３電極２７の電位により表示画像の画質が劣化することが抑制される。
【０１３６】
図２８に示すように、検出期間Ｐｔにおいて第１検出モードの検出動作を行い、検出期間Ｐｔｓにおいて第２検出モードの検出動作を行う。図２８に示す例では、第１検出モードの検出期間Ｐｔと、第２検出モードの検出期間Ｐｔｓとが１フレーム期間（１Ｆ）に含まれているが、これに限られない。例えば、検出制御部１６は、１フレーム期間（１Ｆ）に第１検出モードの検出動作を行い、接触又は近接する外部物体の位置が検出された場合に、次の１フレーム期間（１Ｆ）に第２検出モードの検出動作を行ってもよい。
【０１３７】
検出期間Ｐｔにおいて、スイッチ部ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ、ＳＷｅ（図１６参照）はオフとなり、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅとソースドライバ１３との接続が解除される。一方、スイッチ部ＳＷａｘ、ＳＷｂｘ（図１６参照）はオンとなり、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂと検出制御部１６とが接続される。第１電極ドライバ１４は、第１電極２５Ａに検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。駆動信号Ｖｓが供給されたときの第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂとの間の容量変化に応じて、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂから検出制御部１６に検出信号Ｖｄｅｔが出力される。
【０１３８】
このときソース線ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅは、検出制御部１６に接続されておらず、フローティング状態である。また、ゲート線ＧＣＬもフローティング状態である。これにより、第１電極２５Ａとソース線ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅ、及び第１電極２５Ａとゲート線ＧＣＬとの容量結合が抑制され、寄生容量が低減されるので、検出性能を向上させることができる。
【０１３９】
検出期間Ｐｔｓにおいて、ゲートドライバ１２は、検出対象の領域に対応するゲート線ＧＣＬに対し、走査信号Ｖｓｃａｎを供給する。これにより、検出対象の領域に対応する第３電極２７が選択される。第１電極ドライバ１４は、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅを介して、選択された第３電極２７に指紋検出用の駆動信号Ｖｓａを供給する。第３電極２７の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔが、ソース線ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅを介して検出制御部１６に出力される。
【０１４０】
検出期間Ｐｔｓにおいて、ガード電極ドライバ１７（図１参照）は、第１電極２５Ａにガード信号Ｖｇｓａを供給する。ガード信号Ｖｇｓａは、指紋検出用の駆動信号Ｖｓａと同期した、同一の波形を有する電圧信号である。これにより、第１電極２５Ａは第３電極２７と同じ電位で駆動されるので、第１電極２５Ａと第３電極２７との容量結合が抑制される。つまり、第１電極２５Ａは第３電極２７に対するガード電極として機能する。したがって、第３電極２７に対し第１電極２５Ａ側において、外部物体が接触又は近接した場合であっても、駆動信号Ｖｓａが供給されたときの第３電極２７の容量変化が抑制されるので、第２検出モードの検出動作における検出感度の低下を抑制できる。
【０１４１】
以上説明したように、本実施形態において、第１基材２１から表示機能層である液晶層６に向かって、第３電極２７、第１電極２５Ａ、第２電極２６の順に積層される。すなわち、検出動作の検出面である第１面２１ａと、指紋検出のための検出電極として機能する第３電極２７との間に液晶層６が設けられていない。このため、液晶層６の液晶の配向状態の変化等により液晶層６の誘電率変化が生じた場合であっても、第３電極２７の容量変化が抑制される。また、第３電極２７は、第１電極２５Ａ、第２電極２６よりも第１基材２１に近い層に配置される。よって、本実施形態の表示装置１Ｅは、検出動作におけるノイズを抑制でき、良好に指紋検出を行うことができる。
【０１４２】
（第７の実施形態）
図２９は、第７の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。本実施形態の表示装置１Ｆにおいて、表示パネル２０（図１参照）は、有機ＥＬ表示パネルである。表示装置１Ｆは、基材１２１と、スイッチング素子ＴｒＡと、発光部（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）１０６とを含む。
【０１４３】
基材１２１は、第１面１２１ａと、第１面１２１ａの反対側の第２面１２１ｂとを有する。本実施形態において、基材１２１の第１面１２１ａは、画像が表示される表示面であり、かつ、接触又は近接する指等の外部の物体を検出するための検出面である。基材１２１は、ポリイミド膜等の樹脂フィルムを用いることができる。
【０１４４】
基材１２１の第２面１２１ｂから、スイッチング素子ＴｒＡ、発光部１０６の順に積層される。スイッチング素子ＴｒＡ、発光部１０６は、各画素に対応して複数設けられ、発光部１０６で生じた光が基材１２１に出射される。
【０１４５】
基材１２１の第２面１２１ｂにスイッチング素子ＴｒＡが設けられる。スイッチング素子ＴｒＡは、半導体層１６１、ソース電極１６２、ドレイン電極１６３及びゲート電極１６４を含む。上述した例と同様に、ソース線ＳＧＬの一部がソース電極１６２として機能し、ゲート線ＧＣＬの一部がゲート電極１６４として機能する。
【０１４６】
基材１２１の第２面１２１ｂに半導体層１６１が設けられる。ゲート電極１６４（ゲート線ＧＣＬ）は、絶縁層１５８ａを介して半導体層１６１の下側に設けられる。ソース電極１６２（ソース線ＳＧＬ）及びドレイン電極１６３は、絶縁層１５８ｂを介してゲート電極１６４（ゲート線ＧＣＬ）よりも下側に設けられる。
【０１４７】
発光部１０６は、第１電極１２５、第２電極１２６及び有機層１６０を含む自発光素子である。発光部１０６は、スイッチング素子ＴｒＡよりも下側、すなわち、スイッチング素子ＴｒＡよりも基材１２１の第２面１２１ｂから離れた位置に設けられる。
【０１４８】
第２電極１２６は、平坦化層１５８ｃ及び絶縁層１５８ｄを介して、ソース電極１６２（ソース線ＳＧＬ）及びドレイン電極１６３よりも下側に設けられる。第２電極１２６は、コンタクトホールＨ６を介してドレイン電極１６３と電気的に接続される。第１電極１２５は、第２電極１２６と対向して、第２電極よりも下側に設けられる。有機層１６０は、第１電極１２５と第２電極１２６との間に設けられる。
【０１４９】
有機層１６０は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等を含む。第１電極１２５はカソードであり、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の金属材料が用いられる。第２電極１２６はアノードであり、例えばＩＴＯ等の透光性の導電性材料が用いられる。第１電極１２５は、複数の画素に対する共通電圧を供給する。第２電極１２６は、スイッチング素子ＴｒＡを介して映像信号に応じた電流が供給される。第１電極１２５と第２電極１２６との間に印加される電圧信号により発光部１０６での発光が制御される。
【０１５０】
本実施形態において、各副画素に対応する発光部１０６が、それぞれＲＧＢ各色の光を発光し、画像を表示させることができる。なお、発光部１０６は、例えば白色等の単色の光を発光する構成であってもよい。この場合、カラーフィルタを設けることで、発光部１０６からの光がカラーフィルタを透過してカラー表示がなされる。
【０１５１】
発光部１０６は、副画素ごとに設けられ、副画素の境界に第１リブ（第１凸部）１５４及び第２リブ（第２凸部）１５５が設けられる。第１リブ１５４及び第２リブ１５５は、例えばアクリル樹脂などの絶縁層である。第１リブ１５４は、副画素毎に設けられる第２電極１２６の間を電気的に絶縁する。第２リブ１５５は、第１電極１２５の間を電気的に絶縁する。第１電極１２５は、必ずしも副画素毎に分離されている必要はなく、第２リブ１５５により、複数の副画素を含む所定の領域に区分けされていてもよい。
【０１５２】
本実施形態では、発光部１０６の下側にバリア層１５２及び充填層１５０が設けられる。バリア層１５２は、発光部１０６を覆って設けられ、充填層１５０に含まれる水分などの透過を抑制し、発光部１０６を保護する機能を有する。
【０１５３】
本実施形態の表示装置１Ｆにおいて、検出動作の際に、第１電極１２５が駆動電極として機能し、ソース線ＳＧＬが検出電極として機能する。すなわち、第１電極ドライバ１４は、第１電極１２５の検出用の駆動信号Ｖｓを供給する。ソース線ＳＧＬは第１電極１２５とソース線ＳＧＬとの間の容量変化に応じて、検出信号Ｖｄｅｔを検出制御部１６に出力する。これにより、基材１２１の第１面１２１ａに接触又は近接する外部物体を検出することができる。
【０１５４】
本実施形態の表示装置１Ｆにおいて、第１電極１２５は、第２リブ１５５により所定の領域ごとに区分けされ、検出動作の際に駆動電極として機能する。また、ソース線ＳＧＬは、検出動作の際に検出電極として機能する。したがって、検出部３０の駆動電極及び検出電極を異なる層、若しくは異なる基材に設ける必要がなく、表示装置１Ｆの薄型化を図ることができる。
【０１５５】
なお、第１電極１２５が駆動電極として機能し、ソース線ＳＧＬが検出電極として機能する例を説明したが、これに限定されない。例えば、第１電極１２５が駆動電極として機能し、ゲート線ＧＣＬが検出電極として機能してもよい。若しくは、ゲート線ＧＣＬ及びソース線ＳＧＬのいずれか一方が駆動電極として機能し、他方が検出電極として機能してもよい。
【０１５６】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した各実施形態及び各変形例の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。
【０１５７】
例えば、本態様の表示装置は、以下の態様をとることができる。
（１）第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、
前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、
前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための第１電極と、
前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１電極との間に形成される容量の変化を抑制するガード信号が供給されるガード電極と、
前記第１電極に駆動信号を供給し、前記第１電極の容量変化に応じた検出信号が前記第１電極から出力される検出制御部と、を有する表示装置。
（２）前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第２電極に対応して設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に走査信号を供給するためのゲート線と、
前記スイッチング素子を介して前記第２電極に画素信号を供給するためのソース線とを有し、
前記ゲート線又は前記ソース線の少なくとも一方が前記ガード電極である、上記（１）に記載の表示装置。
（３）前記基材から前記表示機能層に向かって、前記ゲート線、前記ソース線、前記第１電極、前記第２電極の順に積層される上記（２）に記載の表示装置。
（４）前記第１電極と異なる層に設けられ、前記第１電極と電気的に接続される接続配線を有し、
前記検出信号は前記接続配線を介して前記検出制御部に出力される上記（２）又は上記（３）に記載の表示装置。
（５）前記接続配線は、前記ゲート線又は前記ソース線と重畳する位置に設けられる上記（４）に記載の表示装置。
（６）前記第１電極は、前記基材の表示領域において、行列状に複数配列される上記（１）から上記（５）のいずれか１つに記載の表示装置。
（７）第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、
前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、
前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための駆動信号が供給される第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第２電極と対応して、前記第１電極と前記基材との間に設けられたスイッチング素子と、
前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１電極との間に形成される容量の変化に基づく検出信号を出力する検出電極と、
前記第１電極に前記駆動信号を供給し、前記第１電極と前記検出電極との間の容量変化に応じた検出信号が前記検出電極から出力される検出制御部と、を有する表示装置。
（８）前記スイッチング素子に走査信号を供給するためのゲート線と、
前記スイッチング素子を介して前記第２電極に画素信号を供給するためのソース線と、を有する上記（７）に記載の表示装置。
（９）前記ソース線が前記検出電極である、上記（８）に記載の表示装置。
（１０）前記ソース線は複数配列されており、
前記ソース線のうち検出対象の前記ソース線と前記検出制御部とを接続するとともに、検出対象に含まれない前記ソース線を、電位が固定されていないフローティング状態とする接続切り換え部を有する上記（９）に記載の表示装置。
（１１）前記ゲート線が前記検出電極である、上記（８）記載の表示装置。
（１２）前記ゲート線は複数配列されており、
前記ゲート線のうち検出対象の前記ゲート線と前記検出制御部とを接続するとともに、検出対象に含まれない前記ゲート線を、電位が固定されていないフローティング状態とする接続切り換え部を有する上記（１１）に記載の表示装置。
（１３）前記スイッチング素子と前記基材との間において、前記ゲート線又は前記ソース線と重畳して配置され、前記基材よりも光の透過率が小さい遮光層を有し、
前記遮光層が前記検出電極である、上記（８）に記載の表示装置。
（１４）前記第２電極は、画素に対応して、第１の方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向において複数配列され、
前記第１電極は、第１の方向に延びるとともに、前記第２の方向に複数配列され、前記第２の方向における前記第２電極の配列ピッチと実質的に等しい配列ピッチを有する上記（７）から上記（１３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１５）前記第２電極と重畳して、前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体の表面の凹凸を検出するための第３電極を有する上記（７）から上記（１４）のいずれか１つに記載の表示装置。
【０１５８】
さらに、本態様の表示装置は、以下の態様をとることができる。
（１６）第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、
前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、
前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための第１電極と、
前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１電極との間に形成される容量の変化を抑制するガード信号が供給されるガード電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第２電極に対応して設けられたスイッチング素子と、を有し、
前記基材から前記表示機能層に向かって、スイッチング素子、前記第１電極、前記第２電極の順に積層される表示装置。
（１７）第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、
前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、
前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための駆動信号が供給される第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第２電極と対応して、前記第１電極と前記基材との間に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と前記基材との間において、前記スイッチング素子に接続されたゲート線と重畳して配置され、前記基材よりも光の透過率が小さく、前記第１電極との間に形成される容量の変化に基づく検出信号を出力する検出電極を有する表示装置。
（１８）第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、
前記基材の前記第２面側に配置され、前記第１面に画像を表示するための表示機能層と、
前記基材と前記表示機能層との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための駆動信号が供給される第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第２電極と重畳して、前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１面に接触又は近接する物体の表面の凹凸を検出するための第３電極と、
前記第２電極と対応して、前記第１電極と前記基材との間に設けられたスイッチング素子と、を有し、
前記基材から前記表示機能層に向かって、前記第３電極、前記第１電極、前記第２電極の順に積層される表示装置。
（１９）第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する基材と、
前記第１面に接触又は近接する物体を検出するための駆動信号が供給される第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第２電極と対応して、前記第１電極と前記基材との間に設けられたスイッチング素子と、
前記基材の前記第２面と垂直な方向において、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、自発光体の点灯量に応じて所定の色を表示する画素が複数配列されている表示機能層と、
前記第１電極と前記基材との間に配置され、前記第１電極との間に形成される容量の変化に基づく検出信号を出力する検出電極と、を有する表示装置。
【符号の説明】
【０１５９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ  表示装置
２  画素基板
３  対向基板
６  液晶層
１０  検出機能付き表示部
１１  表示制御部
１２  ゲートドライバ
１３  ソースドライバ
１３Ａ  接続切り換え部
１４  第１電極ドライバ
１４Ａ  マルチプレクサ
１４Ｂ  駆動信号生成部
１６  検出制御部
１７  ガード電極ドライバ
２０  表示パネル
２１  第１基材
２１ａ  第１面
２１ｂ  第２面
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ  遮光層
２５、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ  第１電極
２６  第２電極
２７  第３電極
３０  検出部
３１  第２基材
３７  接続配線
４０  算出部
ＧＣＬ  ゲート線
ＳＧＬ、ＳＧＬａ、ＳＧＬｂ、ＳＧＬｃ、ＳＧＬｄ、ＳＧＬｅ  ソース線
【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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