(57)【要約】【課題】自己静電容量方式の検出動作時における寄生容量を抑制することができる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、複数のゲート配線と、表示領域の画素内に配置されゲート配線に接続される第１スイッチと、表示領域を囲む額縁領域に配置されゲート配線に接続される第２スイッチと、第２スイッチに接続され第２スイッチを介してゲート配線に検出駆動信号を供給する第１配線と、を備える。第１配線は、第２スイッチと表示領域との間に配置される。【選択図】図２０
2018032170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のゲート配線と、
表示領域の画素内に配置され、前記ゲート配線に接続される第１スイッチと、
前記表示領域を囲む額縁領域に配置され、前記ゲート配線に接続される第２スイッチと、
前記第２スイッチに接続され、検出動作期間において前記第２スイッチを介して前記ゲート配線に検出駆動信号を供給する第１配線と、
を備え、
前記第１配線は、前記第２スイッチと前記表示領域との間に配置される
表示装置。
【請求項２】
前記第１配線は、前記額縁領域において前記ゲート配線と立体交差する請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
１つの前記第１配線は、前記第２スイッチを介して複数の前記ゲート配線に接続される
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
検出動作とは異なる期間に行われる表示動作の期間中に、前記第１配線に対して前記第１スイッチのオフ電圧が供給される
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記額縁領域に配置され、前記第１配線に接続される第３スイッチと、
前記第３スイッチに接続され、前記オフ電圧が供給される第２配線と、
を備える請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２スイッチ及び前記第１配線は、前記表示領域の両側にある
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１配線は、前記ゲート配線から出力される検出信号の出力配線を兼ねる
請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示領域内において前記ゲート配線に対して立体交差し、検出動作期間において前記検出駆動信号が供給される複数の交差配線を備え、
前記交差配線に前記検出駆動信号が供給されている間、前記ゲート配線に前記第１配線を介してガード信号が供給される
請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記ゲート配線から出力される検出信号に基づいて力を検出する検出部を備える
請求項１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、タッチ検出及び力検出が可能な表示装置に関する。
【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タッチ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、タッチ検出機能付き表示装置として用いられている。このようなタッチ検出機能付き表示装置として、静電容量式のタッチセンサを備えたものが知られている。また、指などにより入力面が押圧された場合に、力（フォース）を検出して、力の大きさに応じて各種機能を実行させることが可能な表示装置が知られている。
【０００３】
特許文献１は、液晶表示セルと、互いに交差する方向に設けられたゲート線とドレイン線とを有する圧力検知デジタイザが記載されている。特許文献１の圧力検知デジタイザは、ゲート線とドレイン線との交点の各々に設けられる液晶表示セルの容量変化により、液晶表示パネルに対する圧力を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自己静電容量方式の検出動作時において、寄生容量が大きくなることがある。
【０００６】
本発明は、自己静電容量方式の検出動作時における寄生容量を抑制することができる表示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】
【０００７】
本発明の一態様の表示装置は、複数のゲート配線と、表示領域の画素内に配置され、前記ゲート配線に接続される第１スイッチと、前記表示領域を囲む額縁領域に配置され、前記ゲート配線に接続される第２スイッチと、前記第２スイッチに接続され、前記第２スイッチを介して前記ゲート配線に検出駆動信号を供給する第１配線と、を備え、前記第１配線は、前記第２スイッチと前記表示領域との間に配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き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、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、指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。
【図３】図３は、図２に示す指が接触又は近接していない状態のフリンジ電界の例を示す説明図である。
【図４】図４は、図２に示す指が接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図５】図５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、指が接触又は近接した状態を表す説明図である。
【図６】図６は、図５に示す指が接触又は近接した状態のフリンジ電界の例を示す説明図である。
【図７】図７は、図５に示す指が接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図８】図８は、相互静電容量方式の検出駆動信号及び第１検出信号の波形の一例を表す図である。
【図９】図９は、自己静電容量方式のタッチ検出の等価回路の一例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、自己静電容量方式の検出駆動信号及び第２検出信号の波形の一例を表す図である。
【図１１】図１１は、タッチ検出機能付き表示装置を含む電子機器の概略断面構造を表す断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の第１基板を模式的に示す平面図である。
【図１４】図１４は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の第２基板を模式的に示す平面図である。
【図１５】図１５は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。
【図１６】図１６は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示部の駆動電極及び検出電極の一構成例を表す斜視図である。
【図１７】図１７は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の力検出を説明するための説明図である。
【図１８】図１８は、実施形態１に係る駆動電極及び配線を拡大して示す模式平面図である。
【図１９】図１９は、図１８のＡ−Ａ断面図である。
【図２０】図２０は、実施形態１に係る第２センサドライバの周辺を拡大した平面図である。
【図２１】図２１は、実施形態１に係るシールドを示す平面図である。
【図２２】図２２は、図２１のＢ−Ｂ断面図である。
【図２３】図２３は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【図２４】図２４は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【図２５】図２５は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の表示期間における動作例を示す模式図である。
【図２６】図２６は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出期間における動作例を示す模式図である。
【図２７】図２７は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の力検出期間における動作例を示す模式図である。
【図２８】図２８は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の力検出期間における動作例を示す模式図である。
【図２９】図２９は、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。
【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】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き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、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示部１０と、制御部１１と、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、第１センサドライバ１４と、検出部４０とを備えている。タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示部１０がタッチ検出機能を内蔵した表示装置である。タッチ検出機能付き表示部１０は、表示素子として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入力検出装置であるタッチパネル３０とを一体化した装置である。なお、タッチ検出機能付き表示部１０は、表示パネル２０の上にタッチパネル３０を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。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。
【００１１】
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。制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、第１センサドライバ１４及び検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。
【００１２】
ゲートドライバ１２は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ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。
【００１３】
ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ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。
【００１４】
第１センサドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部１０の、後述する第１センサ電極ＣＯＭＬに検出駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。
【００１５】
タッチパネル３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、相互静電容量方式によりタッチ検出動作を行い、表示領域に対する外部の導体の接触又は近接を検出する。タッチパネル３０は、自己静電容量方式によりタッチ検出動作を行ってもよい。また、タッチパネル３０は、自己静電容量方式により力検出動作を行う。
【００１６】
検出部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、タッチパネル３０から供給される第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチパネル３０に対するタッチの有無を検出する回路である。また、検出部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。この検出部４０は、検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、記憶部４７とを備える。検出タイミング制御部４６は、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、信号処理部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。
【００１７】
さらに、第２センサドライバ４８は、タッチ検出機能付き表示部１０に加えられた力（フォース）を検出する際に、後述するゲート配線ＧＣＬに検出駆動信号Ｖｄ又はガード信号Ｖｓｇｌを供給するためのゲート配線ＧＣＬの選択回路である。検出部４０は、タッチパネル３０から供給される第２検出信号Ｖｄｅｔ２、第３検出信号Ｖｄｅｔ３に基づいて、タッチ検出機能付き表示部１０に加えられた力を検出する。
【００１８】
上述のとおり、タッチパネル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２から図８を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１の相互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２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、指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。図３は、図２に示す指が接触又は近接していない状態のフリンジ電界の例を示す説明図である。図４は、図２に示す指が接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図５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、指が接触又は近接した状態を表す説明図である。図６は、図５に示す指が接触又は近接した状態のフリンジ電界の例を示す説明図である。図７は、図５に示す指が接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図８は、駆動信号及び第１検出信号の波形の一例を表す図である。なお、以下の説明では、指が接触又は近接する場合を説明するが、指に限られず、例えばスタイラスペン等の導体を含む物体であってもよい。
【００１９】
例えば、図２に示すように、容量素子Ｃ１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Ｅ１及び検出電極Ｅ２を備えている。駆動電極Ｅ１が後述する第１センサ電極ＣＯＭＬに相当し、検出電極Ｅ２が後述する第２センサ電極ＴＤＬに相当する。容量素子Ｃ１は、駆動電極Ｅ１と検出電極Ｅ２との対向面同士の間に形成される電気力線に加え、図３に示すように、駆動電極Ｅ１の端部から検出電極Ｅ２の上面に向かって延びるフリンジ分の電気力線Ｅｆが生じる。図４に示すように、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、他端は電圧検出器ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図１に示す検出信号増幅部４２に含まれる積分回路である。
【００２０】
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〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇが印加されると、検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端）側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、図８に示すような出力波形（第１検出信号Ｖｄｅｔ１）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、第１センサドライバ１４から入力される検出駆動信号Ｖｃｏｍに相当するものである。
【００２１】
指が接触又は近接していない状態（非接触状態）では、図４に示すように、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。図４に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ０の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ０（図８参照））に変換する。
【００２２】
一方、指が接触又は近接した状態（接触状態）では、図５に示すように、指によって形成される静電容量Ｃ２が、検出電極Ｅ２と接触している又は近傍にある。これにより、図６に示すように駆動電極Ｅ１と検出電極Ｅ２との間にあるフリンジ分の電気力線Ｅｆが導体Ｅ３（指）により遮られる。このため、容量素子Ｃ１は、図７に示すように、非接触状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子Ｃ１’として作用する。そして、図７に示す等価回路でみると、容量素子Ｃ１’に電流Ｉ１が流れる。図８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Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１）に変換する。この場合、波形Ｖ１は、上述した波形Ｖ０と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Ｖ０と波形Ｖ１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Ｅ３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、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜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。
【００２３】
図１に示すタッチパネル３０は、第１センサドライバ１４から供給される検出駆動信号Ｖｃｏｍに従って、第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位毎に順次走査して、相互静電容量方式のタッチ検出を行う。第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位とは、第１センサ電極ＣＯＭＬを１つでもよく、検出駆動信号Ｖｃｏｍが同時に供給される束ねた複数の第１センサ電極ＣＯＭＬであってもよい。
【００２４】
タッチパネル３０は、後述する複数の第２センサ電極ＴＤＬから、図４又は図７に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位毎に第１検出信号Ｖｄｅｔ１を出力する。第１検出信号Ｖｄｅｔ１は、検出部４０の検出信号増幅部４２に供給される。
【００２５】
検出信号増幅部４２は、タッチパネル３０から供給される第１検出信号Ｖｄｅｔ１を増幅する。なお、検出信号増幅部４２は、第１検出信号Ｖｄｅｔ１に含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去して出力する低域通過アナログフィルタであるアナログＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を備えていてもよい。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換部４３は、検出駆動信号Ｖｃｏｍ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。
【００２７】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に含まれる、検出駆動信号Ｖｃｏｍをサンプリングした周波数以外の周波数成分（ノイズ成分）を低減するデジタルフィルタを備えている。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチパネル３０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理部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Ｖ０と波形Ｖ１との差分の絶対値｜ΔＶ｜である。信号処理部４４は、第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位当たりの絶対値｜ΔＶ｜を平均化する演算を行い、絶対値｜ΔＶ｜の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部４４は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部４４は、検出した指による差分の信号を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧未満であれば、外部近接物体が非接触状態であると判断する。一方、信号処理部４４は、検出した指による差分の信号を所定のしきい値電圧と比較し、しきい値電圧以上であれば、外部近接物体の接触状態と判断する。このようにして、検出部４０はタッチ検出が可能となる。
【００２８】
座標抽出部４５は、信号処理部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検出信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。以上のように、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、相互静電容量方式の基本原理に基づいて、指などの導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。
【００２９】
次に、図９及び図１０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９は、自己静電容量方式のタッチ検出の等価回路の一例を示す説明図である。図１０は、自己静電容量方式の検出駆動信号及び第２検出信号の波形の一例を表す図である。なお、図９は、検出回路を併せて示している。
【００３０】
図９に示すように、検出電極Ｅ２に電圧検出器ＤＥＴが接続されている。指が接触又は近接していない状態において、検出電極Ｅ２に交流矩形波Ｓｇが印加される。検出電極Ｅ２には、検出電極Ｅ２が有する静電容量Ｃ３に応じた電流が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、非接触状態における交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ４（図１０参照））に変換する。指などの導体が接触又は近接している状態（接触状態）において、導体と検出電極Ｅ２との間の静電容量Ｃ４が、検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３に加わる。したがって、検出電極Ｅ２に交流矩形波Ｓｇが印加されると、静電容量Ｃ３及び静電容量Ｃ４に応じた電流が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、接触状態における交流矩形波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、電圧検出器ＤＥＴは、得られた波形Ｖ４及び波形Ｖ５の電圧値をそれぞれ積分し、これらの値を比較することで検出電極Ｅ２への導体の接触又は近接の有無を判別できる。なお、図１０に示す波形Ｖ２及び波形Ｖ３が所定の基準電圧ＶＴＨに低下するまでの期間に基づいて、検出電極Ｅ２への導体の接触又は近接の有無が判別されてもよい。なお、この交流矩形波Ｓｇは後述する検出駆動信号Ｖｄに相当する。
【００３１】
図１０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を上昇させる。このときスイッチＳＷ１はオンでありスイッチＳＷ２はオフである。このため検出電極Ｅ２の電圧も電圧Ｖ０に上昇する。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Ｅ２はフローティング状態であるが、検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３、あるいは検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３に導体の接触又は近接による静電容量Ｃ４を加えた静電容量Ｃ３＋静電容量Ｃ４（図９参照）によって、検出電極Ｅ２の電位は電圧Ｖ０に維持される。さらに、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タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２は基準電圧Ｖｒｅｆと略等しい電圧となる。
【００３２】
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、電圧検出器ＤＥＴの反転入力部が検出電極Ｅ２の電圧Ｖ０となり、その後、検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）と電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ５の時定数に従って電圧検出器ＤＥＴの反転入力部の電位は基準電圧Ｖｒｅｆまで低下する。このとき、検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）に蓄積されていた電荷が電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ５に移動するので、電圧検出器ＤＥＴの出力電圧であるタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２が上昇する。電圧検出器ＤＥＴの出力電圧Ｖｄｅｔ２は、検出電極Ｅ２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、Ｖｄｅｔ２＝Ｃ３×Ｖ０／Ｃ５となる。指等の影響による容量が付加されたときは、点線で示す波形Ｖ５となり、Ｖｄｅｔ２＝（Ｃ３＋Ｃ４）×Ｖ０／Ｃ５となる。その後、検出電極Ｅ２の容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）の電荷が容量Ｃ５に十分移動した後の時刻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Ｅ２の電位を交流矩形波Ｓｇと同電位のローレベルにすると共に電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。
【００３３】
以上の動作を所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）で繰り返す。波形Ｖ４と波形Ｖ５との差分の絶対値｜ΔＶ｜に基づいて、外部近接物体の有無（導体の有無又はタッチの有無）を検出することができる。例えば、図１に示すように、信号処理部４４は、検出した指による差分の信号（絶対値｜ΔＶ｜）を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧未満であれば、外部近接物体が非接触状態であると判断する。一方、信号処理部４４は、検出した指による差分の信号（絶対値｜ΔＶ｜）を所定のしきい値電圧と比較し、しきい値電圧以上であれば、外部近接物体の接触状態と判断する。座標抽出部４５は、タッチパネル座標を演算し、検出信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。このようにして、検出部４０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タッチ検出が可能となる。
【００３４】
図９及び図１０は、指が接触又は近接した場合の外部近接物体の検出について説明したが、検出電極Ｅ２と対向する導電体を設け、上述した自己静電容量方式の検出原理に基づいて、入力面に加えられた力を検出することができる。この場合、タッチ検出機能付き表示部１０の入力面に加えられた力に応じて検出電極Ｅ２と導電体との間の距離が変化し、検出電極Ｅ２と導電体との間に形成される容量が変化する。タッチパネル３０は、この容量変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２を検出信号増幅部４２に出力する。
【００３５】
検出信号増幅部４２、Ａ／Ｄ変換部４３及び信号処理部４４は、上述の信号処理を行い、上述した差分の絶対値｜ΔＶ｜を得る。絶対値｜ΔＶ｜の値に基づいて、検出電極Ｅ２と導電体との間の距離が求められる。これにより、入力面に加えられた力が算出される。信号処理部４４により演算された力に関する情報は記憶部４７に一時的に保存される。記憶部４７は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、レジスタ回路等であってもよい。座標抽出部４５は、複数の力に関する情報を記憶部４７から受け取って、入力面に入力された力の分布と、タッチ検出により求められたタッチパネル座標とから、入力位置における力を演算し、力の情報を出力信号として出力する。
【００３６】
図１１は、タッチ検出機能付き表示装置を含む電子機器の概略断面構造を表す断面図である。電子機器１００は、カバー部材１０１と、タッチ検出機能付き表示装置１と、バックライト１０２と、筐体１０３とを含む。カバー部材１０１は、タッチ検出機能付き表示装置１を保護するための保護部材であり、例えば、透光性を有するガラス基板や、樹脂材料等を用いたフィルム状の基材であってもよい。カバー部材１０１の一方の面が、指等が接触又は近接して入力操作を行うための入力面１０１ａとなっている。タッチ検出機能付き表示装置１は、後述するアレイ基板２と、対向基板３とを含む。アレイ基板２の上に対向基板３が設けられており、対向基板３は、カバー部材１０１の他方の面、すなわち入力面１０１ａの反対側の面に配置される。
【００３７】
バックライト１０２は、タッチ検出機能付き表示装置１に対してカバー部材１０１の反対側に設けられる。バックライト１０２は、アレイ基板２の下面側に接着されていてもよく、アレイ基板２と所定の間隔を設けて配置されていてもよい。バックライト１０２は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源を有しており、光源からの光をアレイ基板２に向けて射出する。バックライト１０２の光は、アレイ基板２を通過して、液晶の状態により光が遮られる部分と透過する部分とが切り換えられることで、カバー部材１０１の入力面１０１ａに画像が表示される。また、タッチ検出機能付き表示装置１の表示パネル２０が反射型液晶表示装置である場合、バックライト１０２は設けなくてもよい。反射型液晶表示装置は、アレイ基板２に反射電極を備え、カバー部材１０１側から入射する光が反射電極によって反射されて、カバー部材１０１を通過して観察者の目に到達する。
【００３８】
筐体１０３は上部に開口を有する箱状の部材であり、筐体１０３の開口を覆うようにカバー部材１０１が設けられる。筐体１０３とカバー部材１０１とで形成される内部空間にタッチ検出機能付き表示装置１、バックライト１０２等が組み込まれる。図１１に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１及びバックライト１０２は、カバー部材１０１側に配置され、バックライト１０２と筐体１０３の底部との間に空隙１１０が設けられている。筐体１０３は金属等の導電性材料である。筐体１０３は、グラウンドに電気的に接続される。筐体１０３の底部が、力検出時において、後述する第１センサ電極ＣＯＭＬ又はゲート配線ＧＣＬに対向する導電体１０４として機能する。
【００３９】
入力面１０１ａに力が加えられると、アレイ基板２及び対向基板３は、カバー部材１０１と共に筐体１０３の底部側にわずかに撓むように変形する。タッチ検出機能付き表示装置１は、上述した自己静電容量方式の検出原理に基づいて容量Ｃ３の変化を検出することにより、カバー部材１０１、タッチ検出機能付き表示装置１及びバックライト１０２の撓みが求められる。これにより、入力面１０１ａに入力された力が得られる。
【００４０】
バックライト１０２と筐体１０３の底部との間の空隙１１０には、入力された力に応じて変形可能な、スポンジや弾性ゴム等の弾性体を設けてもよい。また、筐体１０３は金属などの導電性材料に限定されず、樹脂等の絶縁性材料を用いてもよい。この場合、筐体１０３の少なくとも底部に導電体として金属層を設けてもよい。
【００４１】
図１２は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図１３は、タッチ検出機能付き表示装置の第１基板を模式的に示す平面図である。図１４は、タッチ検出機能付き表示装置の第２基板を模式的に示す平面図である。
【００４２】
図１２に示すように、タッチ検出機能付き表示部１０は、アレイ基板２と、このアレイ基板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、アレイ基板２と対向基板３との間に配置された表示機能層としての液晶層６とを備える。
【００４３】
アレイ基板２は、回路基板としての第１基板２１と、画素電極２２と、第１センサ電極ＣＯＭＬと、絶縁層２４と、を含む。複数の画素電極２２は、第１基板２１に平行な平面上でマトリクス状に配置される。第１センサ電極ＣＯＭＬは、第１基板２１と画素電極２２との間に設けられる。絶縁層２４は、画素電極２２と第１センサ電極ＣＯＭＬとを絶縁する。第１基板２１の第１センサ電極ＣＯＭＬとは反対側の表面には、接着層６６Ｂを介して偏光板６５Ｂが設けられる。
【００４４】
第１基板２１には、第１制御用集積回路（以下、第１制御用ＩＣという。）１９が設けられている。第１制御用ＩＣ１９は、第１基板２１にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）実装されたチップであり、上述した制御部１１を内蔵したものである。また、第１基板２１の端部にフレキシブル基板７２が接続されている。第１制御用ＩＣ１９は、外部のホストＩＣ（図示しない）から供給された映像信号Ｖｄｉｓｐ（図１参照）に基づいて、後述するゲート配線ＧＣＬ及びソース配線ＳＧＬ等に制御信号を出力する。
【００４５】
対向基板３は、第２基板３１と、第２基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２とを含む。第２基板３１の他方の面には、タッチパネル３０の検出電極である第２センサ電極ＴＤＬが設けられている。第２センサ電極ＴＤＬの上には保護層３８が設けられている。さらに、第２センサ電極ＴＤＬの上方には、接着層６６Ａを介して偏光板６５Ａが設けられている。また、第２基板３１にはフレキシブル基板７１が接続されている。フレキシブル基板７１は後述する額縁配線を介して第２センサ電極ＴＤＬと接続される。なお、カラーフィルタ３２は第１基板２１上に配置されてもよい。本実施形態において、第１基板２１と第２基板３１は、例えば、ガラス基板である。
【００４６】
第１基板２１と第２基板３１とは、スペーサ６１を介して所定の間隔を設けて対向して配置される。第１基板２１と第２基板３１との間の空間に液晶層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。液晶層６には例えばＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）を含む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。また、図１２に示す液晶層６とアレイ基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配置される。配向膜は、例えばポリイミド膜である。
【００４７】
図１３に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、画像を表示させるための表示領域１０ａと、表示領域１０ａの外側の額縁領域１０ｂとを有する。表示領域１０ａは、矩形状の領域である。額縁領域１０ｂは、表示領域１０ａの４辺を囲む枠状の領域である。以下の説明において、表示領域１０ａの短辺に沿う方向（図１３の横方向）はＸ方向と記載され、表示領域１０ａの長辺に沿う方向（図１３の縦方向）はＹ方向と記載され、Ｘ方向及びＹ方向の両方に直交する方向はＺ方向と記載される。
【００４８】
複数の第１センサ電極ＣＯＭＬは、第１基板２１の表示領域１０ａに設けられている。第１センサ電極ＣＯＭＬは、Ｙ方向に延在しており且つＸ方向に複数配列されている。第１センサ電極ＣＯＭＬは、例えばパターニングされた透光性導電層（導体膜、あるいは導体パターンとも呼ぶ）であって、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ）等の透光性を有する導電性材料が用いられる。
【００４９】
表示領域１０ａ内のゲート配線ＧＣＬは、Ｘ方向に延在している。表示領域１０ａ内の複数のゲート配線ＧＣＬは、Ｙ方向に所定間隔毎に配列されている。すなわち、ゲート配線ＧＣＬは、第１センサ電極ＣＯＭＬの延在方向と交差する方向に延在し、且つ第１センサ電極ＣＯＭＬの延在方向に複数配列されている。ゲート配線ＧＣＬは、第１センサ電極ＣＯＭＬと立体交差している。
【００５０】
表示領域１０ａ内のソース配線ＳＧＬは、Ｙ方向に延在している。表示領域１０ａ内の複数のソース配線ＳＧＬは、Ｘ方向に所定間隔毎に配列されている。ソース配線ＳＧＬは、Ｚ方向から見て第１センサ電極ＣＯＭＬに重なり、第１センサ電極ＣＯＭＬの延在方向に沿う方向に延在している。
【００５１】
図１３及び図１４から示されるように、額縁領域１０ｂに、ゲートドライバ１２、第２センサドライバ４８、第１センサドライバ１４及び第１制御用ＩＣ１９が配置される。ゲートドライバ１２及び第２センサドライバ４８は、それぞれ表示領域１０ａの両側に配置されている。第２センサドライバ４８は、ゲートドライバ１２と電気的に接続されており、ゲートドライバ１２より表示領域１０ａ側に配置されている。また、第１基板２１にはフレキシブル基板７２が接続されている。
【００５２】
図１４に示すように、第２センサ電極ＴＤＬは、第２基板３１に設けられている。第２センサ電極ＴＤＬは、Ｘ方向に延在し且つＹ方向に複数配列されている。第２センサ電極ＴＤＬは、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ又はＳｎＯ等の透光性を有する導電性材料である。第２センサ電極ＴＤＬは、これに限定されず、例えば、金属材料を用いた金属細線等により構成されていてもよい。第２センサ電極ＴＤＬの端部に額縁配線３７が接続されている。額縁配線３７は、額縁領域１０ｂの長辺に沿って延在し、フレキシブル基板７１に接続されている。フレキシブル基板７１には、第２制御用集積回路（以下、第２制御用ＩＣという。）１８が搭載されている。第２制御用ＩＣ１８には、図１に示す検出部４０が実装されており、第２センサ電極ＴＤＬから出力される第１検出信号Ｖｄｅｔ１が、額縁配線３７及びフレキシブル基板７１を介して第２制御用ＩＣ１８に供給される。実施形態１の第２制御用ＩＣ１８には、第１センサドライバ１４が実装されている。フレキシブル基板７１は、コネクタ部７２ａを介してフレキシブル基板７２と接続される。
【００５３】
本実施形態では、第２制御用ＩＣ１８は、検出部４０を含むドライバＩＣである。この実施態様に限らず、検出部４０の一部又は全部の機能は、他のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）の機能として設けられてもよい。具体的には、タッチドライバＩＣの機能として設けられ得るＡ／Ｄ変換、ノイズ除去等の各種機能のうち一部の機能（例えば、ノイズ除去等）は、タッチドライバＩＣと別個に設けられたＭＰＵ等の回路で実施されてもよい。
【００５４】
次に表示パネル２０の表示動作について説明する。図１５は、実施形態１に係るタッチ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基板２１（図１２参照）には、図１５に示す各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子であるスイッチＳＷｐ（第１スイッチ）と、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給するソース配線ＳＧＬと、各スイッチＳＷｐを駆動する駆動信号（後述するオン電圧ＶＧＨを有する信号及びオフ電圧ＶＧＬを有する信号）を供給するゲート配線ＧＣＬとが形成されている。
【００５５】
図１５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を有する。副画素ＳＰｉｘは、それぞれスイッチＳＷｐを備えている。スイッチＳＷｐは、例えばｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成されている。スイッチＳＷｐは、１つの副画素ＳＰｉｘ内に配置される。スイッチＳＷｐのソースはソース配線ＳＧＬに接続され、スイッチＳＷｐのゲートはゲート配線ＧＣＬに接続される。スイッチＳＷｐのドレインは表示素子６ａの一端である画素電極２２（図１２参照）に接続される。表示素子６ａは、一端である画素電極２２と他端である第１センサ電極ＣＯＭＬとで形成される容量である。画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘが供給され且つ全ての第１センサ電極ＣＯＭＬに共通の電圧が供給されることにより液晶層６が駆動される。これにより表示動作が行われる。
【００５６】
副画素ＳＰｉｘは、ゲート配線ＧＣＬにより、同じ行に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。ゲート配線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２（図１参照）と接続され、ゲートドライバ１２より走査信号Ｖｓｃａｎが供給される。また、副画素ＳＰｉｘは、ソース配線ＳＧＬにより、同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。ソース配線ＳＧＬは、ソースドライバ１３（図１参照）と接続され、ソースドライバ１３より画素信号Ｖｐｉｘが供給される。さらに、副画素ＳＰｉｘは、第１センサ電極ＣＯＭＬにより、同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。第１センサ電極ＣＯＭＬは、第１センサドライバ１４（図１参照）と接続され、第１センサドライバ１４より検出駆動信号Ｖｃｏｍが供給される。つまり、同じ一列に属する複数の副画素ＳＰｉｘが一本の第１センサ電極ＣＯＭＬを共有する。第１センサ電極ＣＯＭＬの延びる方向は、ソース配線ＳＧＬの延びる方向と実質的に同じ方向である。
【００５７】
図１に示すゲートドライバ１２は、ゲート配線ＧＣＬを順次走査するように駆動する。ゲートドライバ１２は、ゲート配線ＧＣＬを介して、走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）を副画素ＳＰｉｘのスイッチＳＷｐ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、ソース配線ＳＧＬを介して画素信号Ｖｐｉｘを供給する。副画素ＳＰｉｘに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センサ電極ＣＯＭＬには、グラウンド電位ＧＮＤが供給されている。
【００５８】
図１２に示すカラーフィルタ３２においては、例えば赤（Ｒ）の色領域３２Ｒ、緑（Ｇ）の色領域３２Ｇ、及び青（Ｂ）の色領域３２Ｂが周期的に配列されている。図１５に示す各副画素ＳＰｉｘに、色領域３２Ｒ、色領域３２Ｇ及び色領域３２Ｂのうちの１つが対応する。色領域３２Ｒに対応する副画素ＳＰｉｘ、色領域３２Ｇに対応する副画素ＳＰｉｘ、及び色領域３２Ｂに対応する副画素ＳＰｉｘが１組として画素Ｐｉｘを構成する。図１２に示すように、カラーフィルタ３２は、Ｚ方向において液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。また、カラーフィルタ３２が有する色は、３色に限定されず、４色以上であってもよい。
【００５９】
図１２及び図１３に示す第１センサ電極ＣＯＭＬは、表示パネル２０の複数の画素電極２２との間にある液晶層６を駆動するための共通電極として機能すると共に、タッチパネル３０の相互静電容量方式のタッチ検出を行う際の駆動電極としても機能する。また、第１センサ電極ＣＯＭＬは、タッチパネル３０の自己静電容量方式のタッチ検出を行う際の検出電極として機能してもよい。図１６は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示部の駆動電極及び検出電極の一構成例を表す斜視図である。タッチパネル３０は、アレイ基板２に設けられた第１センサ電極ＣＯＭＬと、対向基板３に設けられた第２センサ電極ＴＤＬにより構成されている。
【００６０】
第１センサ電極ＣＯＭＬは、図１６の左右方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンを含む。第２センサ電極ＴＤＬは、第１センサ電極ＣＯＭＬの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びる複数の電極パターンを含む。そして、第２センサ電極ＴＤＬは、第１センサ電極ＣＯＭＬと対向している。第２センサ電極ＴＤＬの各電極パターンは、検出部４０の検出信号増幅部４２の入力にそれぞれ接続される（図１参照）。第１センサ電極ＣＯＭＬの各電極パターンと第２センサ電極ＴＤＬの各電極パターンとの交差部分に、それぞれ静電容量が形成される。
【００６１】
この構成により、タッチパネル３０では、相互静電容量方式のタッチ検出動作を行う際、第１センサドライバ１４が第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位毎に時分割的に順次走査する。これにより、第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位がスキャン方向Ｄｓに沿って順次選択される。そして、第２センサ電極ＴＤＬから第１検出信号Ｖｄｅｔ１が出力されることにより、タッチ検出が行われる。つまり、第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位は、上述した相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応し、第２センサ電極ＴＤＬは、検出電極Ｅ２に対応する。タッチパネル３０はこの基本原理に従ってタッチ入力を検出する。図１６に示すように、タッチパネル３０において、立体交差する第２センサ電極ＴＤＬ及び第１センサ電極ＣＯＭＬは、静電容量式タッチセンサをマトリクス状に構成している。このため、外部からの導体の接触又は近接が生じた位置の検出が可能となっている。
【００６２】
図１７は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の力検出を説明するための説明図である。上述したように、第１基板２１と離隔して、第１センサ電極ＣＯＭＬと対向する導電体１０４（図１１の筐体１０３）が設けられている。第１センサ電極ＣＯＭＬと導電体１０４との間に容量Ｃ４が形成される。カバー部材１０１の入力面１０１ａ（図１１参照）に力が加えられると、その力に応じてカバー部材１０１が導電体１０４側にわずかに撓む。そして、カバー部材１０１と共に第１基板２１が撓むことで、第１センサ電極ＣＯＭＬから導電体１０４までの間隔が小さくなるので容量Ｃ４が増加する。
【００６３】
上述した自己静電容量方式の検出原理に基づいて、図１７に示すように、第１センサ電極ＣＯＭＬから第２検出信号Ｖｄｅｔ２が出力される。つまり、第１センサ電極ＣＯＭＬは、自己静電容量方式の検出原理における検出電極Ｅ２に対応する。本実施形態では、第１センサ電極ＣＯＭＬは、表示パネル２０の画素電極２２との間にある液晶層６を駆動するための共通電極、タッチパネル３０の相互静電容量方式のタッチ検出を行う際の駆動電極、及び自己静電容量方式の力検出を行う際の検出電極を兼ねる。タッチ検出機能付き表示装置１は、第１センサ電極ＣＯＭＬのそれぞれから出力される第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、入力面１０１ａに加えられた力の大きさを検出することができる。
【００６４】
図１８は、実施形態１に係る駆動電極及び配線を拡大して示す模式平面図である。自己静電容量方式の検出原理に基づいて、図１８に示すように、第２センサドライバ４８により選択されたゲート配線ＧＣＬから第３検出信号Ｖｄｅｔ３が出力される。つまり、ゲート配線ＧＣＬは、自己静電容量方式の検出原理における検出電極Ｅ２に対応する。本実施形態では、ゲート配線ＧＣＬは、表示パネル２０の走査線と、自己静電容量方式の力検出を行う際の検出電極とを兼ねる。タッチ検出機能付き表示装置１は、ゲート配線ＧＣＬのそれぞれから出力される第３検出信号Ｖｄｅｔ３に基づいて、入力面１０１ａに加えられた力の大きさを検出することができる。そして、タッチ検出機能付き表示装置１は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２及び第３検出信号Ｖｄｅｔ３に基づいて入力面１０１ａに加えられた力の分布も把握することができる。このように、本実施形態では、タッチ入力の位置を検出すると共に、タッチ入力位置に加えられた力の大きさを検出することが可能である。また、本実施形態では、ゲート配線ＧＣＬと第１センサ電極ＣＯＭＬとが互いに交差する方向に配置されている。このため、タッチ検出機能付き表示装置１は、ゲート配線ＧＣＬによる検出結果及び第１センサ電極ＣＯＭＬによる検出結果に基づいて、力の加えられた座標についても算出することができる。
【００６５】
次に力検出動作における、第１センサ電極ＣＯＭＬ及びゲート配線ＧＣＬの駆動方法について説明する。図１９は、図１８のＡ−Ａ断面図である。図２０は、実施形態１に係る第２センサドライバの周辺を拡大した平面図である。図２０は、表示領域１０ａの両側に配置された第２センサドライバ４８のうち一方を示す。図２０で示されない他方の第２センサドライバ４８の各構成の配置は、図２０で示された第２センサドライバ４８の各構成の配置に対して線対称である。
【００６６】
図１９に示すように、第１基板２１の第１面２１ａ側に、絶縁層５８ａを介してゲート配線ＧＣＬが設けられている。ゲート配線ＧＣＬの上に絶縁層５８ｂが設けられ、絶縁層５８ｂの上にソース配線ＳＧＬが設けられる。ソース配線ＳＧＬの上に絶縁層５８ｃが設けられ、絶縁層５８ｃの上に第１センサ電極ＣＯＭＬが設けられる。第１センサ電極ＣＯＭＬの上に絶縁層２４が設けられ、絶縁層２４の上に画素電極２２が設けられる。このように、ゲート配線ＧＣＬは、第１センサ電極ＣＯＭＬと離隔して、第１センサ電極ＣＯＭＬよりも第１基板２１側に設けられる。ゲート配線ＧＣＬが図１３に示す第２センサドライバ４８に時分割で接続される。このため、ゲート配線ＧＣＬ、及び表示素子６ａ（図１５参照）の共通電極である第１センサ電極ＣＯＭＬが自己静電容量検出用の電極として使用されるので、力を検出するために第３センサ電極としての新たな配線を設ける必要がない。
【００６７】
図１８に示すように、第１センサドライバ１４は、駆動電極走査部１４ａと、第１駆動信号生成部１４ｂと、第２駆動信号生成部１５とを含む。第１駆動信号生成部１４ｂは、検出駆動信号Ｖｃｏｍを生成して駆動電極走査部１４ａに供給する。上述した相互静電容量方式のタッチ検出を行う際に、駆動電極走査部１４ａは、第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位を順次選択し、選択された１供給単位の第１センサ電極ＣＯＭＬに検出駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。
【００６８】
第２駆動信号生成部１５は、電圧検出器ＤＥＴを介して駆動電極走査部１４ａに接続されている。上述した自己静電容量方式の力検出を行う際に、第２駆動信号生成部１５は、検出駆動信号Ｖｄを電圧検出器ＤＥＴに供給する。駆動電極走査部１４ａは、第１センサ電極ＣＯＭＬを順次、又は同時に選択する。選択された第１センサ電極ＣＯＭＬの電位は、電圧検出器ＤＥＴに供給された検出駆動信号Ｖｄと同電位になる。
【００６９】
また、図１９では図示を省略するが、導電体１０４（図１１及び図１７参照）は、第１基板２１の第２面２１ｂ側に第１基板２１と離隔して設けられている。第１センサ電極ＣＯＭＬと導電体１０４との間の容量変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２が、第１センサ電極ＣＯＭＬから検出部４０に出力される。なお、第２駆動信号生成部１５は、第２センサドライバ４８に含まれていてもよく、第２制御用ＩＣ１８（図１４参照）に実装されていてもよい。検出駆動信号Ｖｄは、電圧検出器ＤＥＴを介して駆動電極走査部１４ａに供給されるが、電圧検出器ＤＥＴを介さずに駆動電極走査部１４ａに供給されてもよい。
【００７０】
図１８に示すように、第２センサドライバ４８は、ゲートドライバ１２及びゲート配線ＧＣＬに接続されており、ゲート配線ＧＣＬに供給する信号を切り替える。図２０に示すように、第２センサドライバ４８は、複数のスイッチＳＷｌと、複数のスイッチＳＷｈと、複数のスイッチＳＷｓｇ（第２スイッチ）と、複数のスイッチＳＷｓｅ（第３スイッチ）と、複数の配線Ｗｘｈと、複数の配線Ｗｘｌと、配線Ｗｘｓｅと、配線Ｗｓｅと、配線Ｗｖｇｈと、配線Ｗｖｇｌ１と、複数の配線Ｗｖｇｌ２（第２配線）と、複数の配線Ｗｓｇ（第１配線）と、複数の容量素子Ｃｄと、を有する。スイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ、スイッチＳＷｓｇ及びスイッチＳＷｓｅはＴＦＴである。
【００７１】
スイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ、スイッチＳＷｓｇは、額縁領域１０ｂのうちゲートドライバ１２より内側（表示領域１０ａに近い方向）に配置されている。例えば、スイッチＳＷｌの数、スイッチＳＷｈの数及びスイッチＳＷｓｇの数はゲート配線ＧＣＬの数に等しい。Ｘ方向に並べられたスイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ、及びスイッチＳＷｓｇの組が、Ｙ方向に並べられている。Ｘ方向に並べられたスイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ、及びスイッチＳＷｓｇは、互いに接続されている。具体的には、スイッチＳＷｌのドレインがスイッチＳＷｈのソースに接続されており、スイッチＳＷｈのドレインがスイッチＳＷｓｇのソースに接続されている。また、スイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ、及びスイッチＳＷｓｇは、それぞれゲート配線ＧＣＬに接続されている。具体的には、スイッチＳＷｌのドレインがゲート配線ＧＣＬに接続され、スイッチＳＷｈのソースがゲート配線ＧＣＬに接続され、スイッチＳＷｓｇのソースがゲート配線ＧＣＬに接続されている。スイッチＳＷｓｅは、スイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ及びスイッチＳＷｓｇより検出部４０に近い側に配置されている。スイッチＳＷｓｅの数は、配線Ｗｓｇの数に等しい。
【００７２】
１つの配線Ｗｘｈは、ゲートドライバ１２及び１つのスイッチＳＷｈのゲートに接続されている。１つの配線Ｗｘｌは、ゲートドライバ１２及び１つのスイッチＳＷｌのゲートに接続されている。配線Ｗｘｓｅは、制御部１１及びスイッチＳＷｓｅのゲートに接続されている。
【００７３】
配線Ｗｘｓｅ、配線Ｗｓｅ、配線Ｗｖｇｈ及び配線Ｗｖｇｌ１は、スイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ及びスイッチＳＷｓｇよりも外側（表示領域１０ａから遠い方向）に配置されている。配線Ｗｘｓｅ、配線Ｗｓｅ、配線Ｗｖｇｈ及び配線Ｗｖｇｌ１は、Ｙ方向に延在しており、互いに平行に配置されている。配線Ｗｘｓｅは、制御部１１及びスイッチＳＷｓｅのゲートに接続されている。配線Ｗｓｅは、制御部１１及びスイッチＳＷｓｇのゲートに接続されている。配線Ｗｖｇｈは、検出部４０及び複数のスイッチＳＷｈのドレインに接続されている。配線Ｗｖｇｈには、検出部４０からスイッチＳＷｐをオンするためのオン電圧ＶＧＨが供給される。配線Ｗｖｇｌ１は、検出部４０及び複数のスイッチＳＷｌのソースに接続されている。配線Ｗｖｇｌ１には、検出部４０からスイッチＳＷｐをオフするためのオフ電圧ＶＧＬが供給される。
【００７４】
配線Ｗｖｇｌ２は、検出部４０及び複数のスイッチＳＷｓｅのソースに接続されている。配線Ｗｖｇｌ２には、検出部４０からオフ電圧ＶＧＬが供給される。配線Ｗｓｇは、スイッチＳＷｓｇと表示領域１０ａとの間に配置されている。例えば、１つの配線Ｗｓｇは、検出部４０、２つのスイッチＳＷｓｇのドレイン、及び１つのスイッチＳＷｓｅのドレインに接続されている。すなわち１つの配線Ｗｓｇが、スイッチＳＷｓｇを介して２つのゲート配線ＧＣＬに接続されている。配線Ｗｓｇは、額縁領域１０ｂにおいてゲート配線ＧＣＬと立体交差している。
【００７５】
容量素子Ｃｄは、スイッチＳＷｐの誤作動による誤表示を防止するために設けられたＡＣカップリング素子である。容量素子Ｃｄは、配線Ｗｓｇに設けられる。すなわち、スイッチＳＷｓｇと検出部４０とが容量素子Ｃｄを介して接続されている。力検出時の検出駆動信号Ｖｄがゲート配線ＧＣＬに供給されると、検出駆動信号ＶｄによりスイッチＳＷｐが動作する場合がある。容量素子Ｃｄは、検出駆動信号ＶｄをオフセットすることでスイッチＳＷｐの誤動作を防止する。
【００７６】
図１８に示す第２駆動信号生成部１５は、電圧検出器ＤＥＴ、配線Ｗｓｇ、及びスイッチＳＷｓｇを介してゲート配線ＧＣＬに接続されている。上述した自己静電容量方式の力検出を行う際に、第２駆動信号生成部１５は、検出駆動信号Ｖｄを電圧検出器ＤＥＴに供給する（図１８参照）。検出駆動信号Ｖｄは、配線Ｗｓｇを介してゲート配線ＧＣＬに供給される。そして、第３検出信号Ｖｄｅｔ３が、配線Ｗｓｇを介して電圧検出器ＤＥＴに出力される。すなわち、配線Ｗｓｇは、検出駆動信号Ｖｄをゲート配線ＧＣＬに供給する入力配線と、第３検出信号Ｖｄｅｔ３をゲート配線ＧＣＬから取り出す出力配線とを兼ねている。
【００７７】
仮に配線ＷｓｇがスイッチＳＷｓｇよりも外側（表示領域１０ａから遠い方向）に配置される場合、Ｙ方向に沿う配線ＷｓｇはＸ方向に沿うその他の配線と立体交差することになる。その他の配線とは、例えば配線Ｗｖｇｌ１のうちＹ方向に沿う幹線とスイッチＳＷｌのソースとを接続するＸ方向に沿う引出配線などである。配線Ｗｖｇｌ１の幹線に供給されたオフ電圧ＶＧＬは、当該引出配線を介してスイッチＳＷｌに伝達される。検出動作期間において配線Ｗｓｇには検出駆動信号Ｖｄが供給されるのに対して、配線Ｗｓｇに交差するその他の配線には検出駆動信号Ｖｄとは異なる電圧を有する信号が供給される。このため、寄生容量が生じる。検出駆動信号Ｖｄは図１０で示した交流矩形波Ｓｇに相当するパルス信号であるため、配線に形成された寄生容量の増加によりゲート配線ＧＣＬへのパルス供給速度が遅延する。このため力の検出速度が低下する。
【００７８】
これに対して、本実施形態においては、配線ＷｓｇがスイッチＳＷｓｇと表示領域１０ａとの間に配置されている。これにより、配線Ｗｓｇはゲート配線ＧＣＬと立体交差する。検出動作期間において、配線Ｗｓｇ及びゲート配線ＧＣＬには検出駆動信号Ｖｄが供給される。このため、立体交差する配線Ｗｓｇ及びゲート配線ＧＣＬが同電位であるため、寄生容量が抑制される。すなわち、ゲート配線ＧＣＬによる力検出速度の低下が抑制される。
【００７９】
図２１は、実施形態１に係るシールドを示す平面図である。図２２は、図２１のＢ−Ｂ断面図である。図２１及び図２２に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、シールドＳＬｓｗと、シールドＳＬｓｇと、複数の金属部材ＳＬｍとを備える。図２２においては、シールドＳＬｓｗとスイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ及びスイッチＳＷｓｇとの間の構造、及びシールドＳＬｓｇと配線Ｗｓｇとの間の構造の記載は省略されている。
【００８０】
シールドＳＬｓｗ及びシールドＳＬｓｇは、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ）等の透光性を有する導電性材料である。図２１に示すように、シールドＳＬｓｗは、Ｙ方向に沿う帯状であって、Ｚ方向から見てスイッチＳＷｌ、スイッチＳＷｈ及びスイッチＳＷｓｇに重なる。
【００８１】
シールドＳＬｓｇは、Ｙ方向に沿う帯状であり、Ｚ方向から見て配線Ｗｓｇに重なる。例えば本実施形態において、シールドＳＬｓｇは、複数の配線Ｗｓｇの全てにＺ方向から見て重なる。シールドＳＬｓｇは、シールドＳＬｓｗに対して隙間を空けて配置されている。図２１に示すように、シールドＳＬｓｗは、検出部４０及びグラウンドに接続されている。例えば、シールドＳＬｓｇは、筐体１０３（図１１参照）を介してグラウンドに接続される。後述する力検出期間Ｐｆ１及び力検出期間Ｐｆ２において、シールドＳＬｓｇには検出部４０からガード信号Ｖｓｇｌが供給される。すなわち、シールドＳＬｓｇはアクティブシールドである。例えば、シールドＳＬｓｗ及びシールドＳＬｓｇは、図２２に示すように表示領域１０ａの第１センサ電極ＣＯＭＬが配置される層と同じ層に配置されている。
【００８２】
金属部材ＳＬｍは、シールドＳＬｓｇの配線Ｗｓｇに近い側の表面に設けられている。例えば、金属部材ＳＬｍは、Ｙ方向に沿う直線状の部材である。すなわち、金属部材ＳＬｍの長手方向は、配線Ｗｓｇの長手方向に沿う。複数の金属部材ＳＬｍは、互いに平行に配置されており、Ｘ方向に並べられている。すなわち、複数の金属部材ＳＬｍは、複数の配線Ｗｓｇが並ぶ方向に沿って並べられている。
【００８３】
図２３及び図２４は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。図２５は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の表示期間における動作例を示す模式図である。図２６は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出期間における動作例を示す模式図である。図２７は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の力検出期間における動作例を示す模式図である。図２８は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の力検出期間における動作例を示す模式図である。
【００８４】
タッチ検出機能付き表示装置１の動作方法の一例として、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出期間）、表示動作（表示動作期間）、及び力検出動作（力検出期間）を時分割に行う。タッチ検出動作、力検出動作及び表示動作はどのように分けて行ってもよいが、以下、表示パネル２０の１フレーム期間（１Ｆ）、すなわち、１画面分の映像情報が表示されるのに要する時間の中において、タッチ検出動作、表示動作、及び力検出動作をそれぞれ複数回に分割して行う方法について説明する。
【００８５】
図２３に示すように、制御信号（ＴＳ−ＶＤ）がオン（高レベル）になると１フレーム期間（１Ｆ）が開始される。制御信号（ＴＳ−ＨＤ）は、１フレーム期間（１Ｆ）にオン（高レベル）とオフ（低レベル）とが繰り返され、制御信号（ＴＳ−ＨＤ）がオンの期間内にタッチ検出動作又は力検出動作が実行され、オフの期間内に表示動作が実行される。制御信号（ＴＳ−ＶＤ）及び制御信号（ＴＳ−ＨＤ）は、制御部１１（図１参照）のクロック生成部のクロック信号に基づいて出力される。１フレーム期間（１Ｆ）は、複数の表示動作期間Ｐｄｘ（ｘ＝１、２、…ｎ）と、タッチ検出動作を行う複数のタッチ検出期間Ｐｔｘ（ｘ＝１、２、…ｍ）と、力検出動作を行う力検出期間Ｐｆ１及び力検出期間Ｐｆ２とからなっている。これらの各期間は、時間軸上において、タッチ検出期間Ｐｔ１、表示動作期間Ｐｄ１、タッチ検出期間Ｐｔ２、表示動作期間Ｐｄ２、…のように交互に配置されている。例えば、表示動作期間Ｐｄｘは、タッチ検出期間Ｐｔｘ、力検出期間Ｐｆ１及び力検出期間Ｐｆ２のそれぞれよりも長い。
【００８６】
表示動作期間Ｐｄｘ（ｘ＝１、２、…ｎ）において、制御部１１は、ゲートドライバ１２とソースドライバ１３とを介して、各表示動作期間Ｐｄｘに選択される複数行の画素Ｐｉｘ（図１５参照）に映像信号Ｖｄｉｓｐを供給する。図２３には、ＲＧＢの３色を選択する選択信号（ＳＥＬＲ／Ｇ／Ｂ）及び色毎の映像信号（ＳＩＧｎ）が示されている。選択信号（ＳＥＬＲ／Ｇ／Ｂ）に従って、対応する各副画素ＳＰｉｘが選択され、色毎の映像信号（ＳＩＧｎ）が選択された副画素ＳＰｉｘに供給されることにより、画像の表示動作が実行される。それぞれの表示動作期間Ｐｄｘで、１画面分の映像信号Ｖｄｉｓｐをｎ分割した画像が表示される。表示動作期間Ｐｄ１から表示動作期間Ｐｄｎで１画面分の映像が表示される。第１センサ電極ＣＯＭＬは表示パネル２０の共通電極を兼ねる。表示動作期間Ｐｄｘにおいて、第１センサ電極ＣＯＭＬにはグラウンド電位ＧＮＤが供給される。
【００８７】
表示動作期間Ｐｄｘにおいて、図２５に示すようにゲートドライバ１２が複数の配線Ｗｘｈに順に制御信号ｘｏｕｔＨを出力する。制御信号ｘｏｕｔＨは、スイッチＳＷｈをオンにする。これにより、検出部４０から配線Ｗｖｇｈ及びスイッチＳＷｈを介してオン電圧ＶＧＨがゲート配線ＧＣＬに供給される。オン電圧ＶＧＨは、スイッチＳＷｐをオンにする。
【００８８】
表示動作期間Ｐｄｘにおいて、図２６に示すようにゲートドライバ１２が複数の配線Ｗｘｌに順に制御信号ｘｏｕｔＬを出力する。制御信号ｘｏｕｔＬは、スイッチＳＷｌをオンにする。これにより、検出部４０から配線Ｗｖｇｌ及びスイッチＳＷｌを介してオフ電圧ＶＧＬがゲート配線ＧＣＬに供給される。オフ電圧ＶＧＬは、スイッチＳＷｐをオフにする。
【００８９】
表示動作期間Ｐｄｘにおいて、図２５及び図２６に示すように、制御部１１が配線Ｗｘｓｅに制御信号ｘＳＥＬＦＥＮを出力する。制御信号ｘＳＥＬＦＥＮは、スイッチＳＷｓｅをオンにする。これにより、オフ電圧ＶＧＬ（第１電圧）を有する信号（第１信号）が配線Ｗｖｇｌ２を介して配線Ｗｓｇに供給される。
【００９０】
タッチ検出期間Ｐｔｘ（ｘ＝１、２、…ｍ）において、制御部１１は、第１センサドライバ１４に制御信号を出力する。第１センサドライバ１４は、第１センサ電極ＣＯＭＬにタッチ検出用の検出駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。具体的には、図２４に示すように、１つのタッチ検出期間Ｐｔｘにおいて第１センサ電極ＣＯＭＬの１供給単位ＣＯＭＬｘ（ｘ＝１、２、…ｍ）に検出駆動信号Ｖｃｏｍが供給される。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、検出部４０は、第２センサ電極ＴＤＬから供給される第１検出信号Ｖｄｅｔ１から、表示領域１０ａに対するタッチ入力の有無、及び入力位置の座標の演算を行う。
【００９１】
タッチ検出期間Ｐｔｘにおいて、図２７に示すように検出部４０は配線Ｗｖｇｌにオフ電圧ＶＧＬを供給する。また、ゲートドライバ１２が複数の配線Ｗｘｌに順に制御信号ｘｏｕｔＬを出力する。制御信号ｘｏｕｔＬは、スイッチＳＷｌをオンにする。これにより、検出部４０から配線Ｗｖｇｌ及びスイッチＳＷｌを介してオフ電圧ＶＧＬがゲート配線ＧＣＬに供給される。
【００９２】
タッチ検出期間Ｐｔｘにおいて、図２７に示すように、制御部１１が配線Ｗｘｓｅに制御信号ｘＳＥＬＦＥＮを出力する。制御信号ｘＳＥＬＦＥＮは、複数のスイッチＳＷｓｅをオンにする。これにより、オフ電圧ＶＧＬが配線Ｗｖｇｌ２を介して複数の配線Ｗｓｇに供給される。
【００９３】
力検出期間Ｐｆ１において、制御部１１は、第２駆動信号生成部１５に制御信号を出力する。第２駆動信号生成部１５は、図２４に示すように、第１センサ電極ＣＯＭＬに検出駆動信号Ｖｄを供給する。上述した自己静電容量方式の検出原理に基づいて、検出部４０は、第１センサ電極ＣＯＭＬから供給される第２検出信号Ｖｄｅｔ２から、入力面１０１ａ（図１１等参照）に入力された力の演算を行う。
【００９４】
力検出期間Ｐｆ１において、図２８に示すように、制御部１１が配線Ｗｓｅに制御信号ＳＥＬＦＥＮを出力する。制御信号ＳＥＬＦＥＮは、制御信号ｘＳＥＬＦＥＮの反転信号であって、スイッチＳＷｓｇをオンにする。また、力検出期間Ｐｆ１において、検出部４０は、配線Ｗｓｇにガード信号Ｖｓｇｌを出力する。このため、図２４に示すように、力検出期間Ｐｆ１においては、ゲート配線ＧＣＬにガード信号Ｖｓｇｌが供給される。ガード信号Ｖｓｇｌは、検出駆動信号Ｖｄと同期して振幅が変動する信号であって、検出駆動信号Ｖｄと同じ振幅、同じ周波数を有する波形であることが好ましいが、異なる振幅を有していてもよい。なお、検出駆動信号Ｖｄは図１０で説明した交流矩形波Ｓｇに相当するパルス信号である。
【００９５】
力検出期間Ｐｆ２において、図２８に示すように、制御部１１が配線Ｗｓｅに制御信号ＳＥＬＦＥＮを出力することで複数のスイッチＳＷｓｇをオンにする。また、力検出期間Ｐｆ２において、検出部４０は、配線Ｗｓｇに検出駆動信号Ｖｄを出力する。このため、図２４に示すように、力検出期間Ｐｆ２においては、複数のゲート配線ＧＣＬに検出駆動信号Ｖｄが供給される。上述した自己静電容量方式の検出原理に基づいて、検出部４０は、ゲート配線ＧＣＬから供給される第３検出信号Ｖｄｅｔ３から、入力面１０１ａ（図１１等参照）に入力された力の演算を行う。
【００９６】
力検出期間Ｐｆ２において、制御部１１は、第２駆動信号生成部１５に制御信号を出力する。第２駆動信号生成部１５は、図２４に示すように、第１センサ電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｓｇｌを供給する。
【００９７】
また、力検出期間Ｐｆ１及び力検出期間Ｐｆ２において、図２４に示すように検出部４０はシールドＳＬｓｇにガード信号Ｖｓｇｌを供給する。一方、表示動作期間Ｐｄｘ及びタッチ検出期間Ｐｔｘにおいて、シールドＳＬｓｇには、所定の電圧（第２電圧）を有する信号（第２信号）が供給される。第２電圧は、例えばグラウンド電位ＧＮＤである。すなわち、第２電圧は、表示動作期間Ｐｄｘにおいて共通電極としての第１センサ電極ＣＯＭＬに供給される電圧に等しい。
【００９８】
上述したように、配線ＷｓｇがスイッチＳＷｓｇと表示領域１０ａとの間に配置されているので、配線Ｗｓｇが表示領域１０ａに近い（図２０参照）。また、図２５から図２７で示すように、タッチ検出期間Ｐｔｘ及び表示動作期間Ｐｄｘにおいて配線Ｗｓｇにオフ電圧ＶＧＬが供給されている。このため、帯電した配線Ｗｓｇによって、ポリイミド膜である配向膜の帯電、又は液晶層６中のイオンの移動が生じる可能性がある。配向膜の帯電、又は液晶層６中のイオンの移動が生じると、表示動作期間Ｐｄｘに表示される映像が乱れる可能性がある。
【００９９】
これに対して、タッチ検出機能付き表示装置１は、シールドＳＬｓｇを備えることで、配線Ｗｓｇによる表示への影響を抑制することができる。すなわち、帯電した配線Ｗｓｇによる電気力線がグラウンド電位ＧＮＤとなっているシールドＳＬｓｇを通りやすいので、帯電した配線Ｗｓｇによる電気力線が表示領域１０ａに届きにくい。このため、配線Ｗｓｇによる表示への影響が生じにくい。
【０１００】
なお、１つの配線Ｗｓｇ（図２０参照）が、必ずしも２つのゲート配線ＧＣＬに接続されていなくてもよい。例えば、１つの配線Ｗｓｇが、１つのゲート配線ＧＣＬに接続されていてもよいし、３つ以上のゲート配線ＧＣＬに接続されていてもよい。
【０１０１】
なお、タッチ検出期間Ｐｔｘにおいて、ゲート配線ＧＣＬに必ずしもオフ電圧ＶＧＬが供給されなくてもよい。例えば、タッチ検出期間Ｐｔｘにおいて、ゲート配線ＧＣＬに検出駆動信号Ｖｃｏｍが供給されてもよい。また、ゲート配線ＧＣＬが、電圧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ってもよい。
【０１０２】
なお、力検出期間Ｐｆ１において、第１センサ電極ＣＯＭＬに代えて画素信号線ＳＧＬが検出電極として用いられてもよい。すなわち、力検出期間Ｐｆ１において、第２駆動信号生成部１５が画素信号線ＳＧＬに検出駆動信号Ｖｄを供給してもよい。タッチ検出機能付き表示装置は、ゲート配線ＧＣＬと、表示領域１０ａ内おいてゲート配線ＧＣＬに対して立体交差する交差配線（例えば、第１センサ電極ＣＯＭＬ又は画素信号線ＳＧＬ）とによって力検出を行う。
【０１０３】
なお、表示動作期間ＰｄｘにおいてシールドＳＬｓｇに供給される所定の電圧（第２電圧）は、必ずしもグラウンド電位ＧＮＤではなくてもよい。第２電圧は、スイッチＳＷｐのオフ電圧ＶＧＬ及びオン電圧ＶＧＨとは異なることが望ましい。また、第２電圧は、表示動作期間Ｐｄｘにおいて配線Ｗｓｇに供給される所定の電圧（第１電圧）とは異なること望ましい。なお、第１電圧は、必ずしもオフ電圧ＶＧＬでなくてもよい。さらに、第２電圧は、表示動作期間Ｐｄｘにおいて共通電極（第１センサ電極ＣＯＭＬ）に供給される電圧に等しいことが望ましい。
【０１０４】
なお、シールドＳＬｓｇは、必ずしも複数の配線Ｗｓｇの全てに重なっていなくてもよい。シールドＳＬｓｇは、複数の配線Ｗｓｇのうち少なくとも１本に重なっていればよい。シールドＳＬｓｇが一部の配線Ｗｓｇに重なる場合、シールドＳＬｓｇは、複数の配線Ｗｓｇのうち表示領域１０ａに近い配線Ｗｓｇに重なる方が好ましい。すなわち、シールドＳＬｓｇは、複数の配線Ｗｓｇのうち最も表示領域１０ａに近い配線Ｗｓｇに重なっているのが好ましい。また、シールドＳＬｓｇに供給されるガード信号Ｖｓｇｌの供給元は、必ずしも検出部４０でなくてもよく、検出部４０とは別のドライバＩＣ等であってもよく、特に限定されない。また、金属部材ＳＬｍが配置される位置は、必ずしもシールドＳＬｓｇの配線Ｗｓｇから近い側の表面でなくてもよい。例えば、金属部材ＳＬｍは、シールドＳＬｓｇの配線Ｗｓｇから遠い側の表面に設けられていてもよい。
【０１０５】
なお、シールドＳＬｓｗ及びシールドＳＬｓｇは、一体であってもよい。また、シールドＳＬｓｗ及びシールドＳＬｓｇは、必ずしも表示領域１０ａの第１センサ電極ＣＯＭＬが配置される層と同じ層に配置されなくてもよい。例えば、シールドＳＬｓｗ及びシールドＳＬｓｇが、画素電極２２が配置される層と同じ層に配置されてもよい。
【０１０６】
以上で説明したように、本実施形態に係る表示装置（タッチ検出機能付き表示装置１）は、複数のゲート配線ＧＣＬと、表示領域１０ａの画素Ｐｉｘ内に配置され、ゲート配線ＧＣＬに接続される第１スイッチ（スイッチＳＷｐ）と、表示領域１０ａを囲む額縁領域１０ｂに配置されゲート配線ＧＣＬに接続される第２スイッチ（スイッチＳＷｓｇ）と、第２スイッチ（スイッチＳＷｓｇ）に接続され検出動作期間において第２スイッチ（スイッチＳＷｓｇ）を介してゲート配線ＧＣＬに第１検出駆動信号（検出駆動信号Ｖｄ）を供給する第１配線（配線Ｗｓｇ）と、を備える。第１配線（配線Ｗｓｇ）は、第２スイッチ（スイッチＳＷｓｇ）と表示領域１０ａとの間に配置される。
【０１０７】
これにより、第１配線（配線Ｗｓｇ）と立体交差する対象はゲート配線ＧＣＬとなる。自己静電容量方式の検出電極の駆動時において、第１配線（配線Ｗｓｇ）及びゲート配線ＧＣＬは同電位となっている。したがって、表示装置（タッチ検出機能付き表示装置１）は、自己静電容量方式の検出動作時における寄生容量の発生を抑制することができ、且つ検出速度の低下を抑制することができる。
【０１０８】
また、本実施形態に係る表示装置（タッチ検出機能付き表示装置１）は、複数のゲート配線ＧＣＬと、表示領域１０ａを囲む額縁領域１０ｂに配置され、検出動作期間においてゲート配線ＧＣＬに検出駆動信号Ｖｄを供給し且つ検出動作期間とは異なる表示動作期間において所定の第１電圧（オフ電圧ＶＧＬ）を有する第１信号が供給される複数の第１配線（配線Ｗｓｇ）と、表示領域１０ａに対する直交方向（Ｚ方向）から見て複数の第１配線（配線Ｗｓｇ）の少なくとも１つに重なる導電性部材であって表示動作期間において所定の第２電圧（グラウンド電位ＧＮＤ）を有する第２信号が供給されるシールド（シールドＳＬｓｇ）と、を備える。
【０１０９】
これにより、第１配線（第１配線Ｗｓｇ）の少なくとも一部が導電性部材であるシールド（シールドＳＬｓｇ）に覆われるので、帯電した第１配線（第１配線Ｗｓｇ）が表示領域１０ａに影響を及ぼしにくくなる。したがって、表示装置（タッチ検出機能付き表示装置１）は、自己静電容量方式の検出動作時に検出駆動信号が供給される配線による表示への影響を抑制することができる。
【０１１０】
また、シールドＳＬｓｇがグラウンド電位ＧＮＤであることにより、表示動作期間において、帯電した第１配線（配線Ｗｓｇ）による電気力線がグラウンド電位ＧＮＤとなっているシールド（シールドＳＬｓｇ）を通りやすい。このため、帯電した第１配線（配線Ｗｓｇ）による電気力線が表示領域１０ａに届きにくくなる。したがって、表示装置（タッチ検出機能付き表示装置１）は、自己静電容量方式の検出動作時に検出駆動信号が供給される配線による表示への影響を抑制することができる。
【０１１１】
（実施形態２）
図２９は、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を示すタイミング波形図である。実施形態２では、表示動作期間Ｐｄｘにおいて、第１センサドライバ１４が全ての第１センサ電極ＣＯＭＬに対して電圧Ｖｃｏｍｄを供給する。
【０１１２】
図２９に示すように、表示動作期間ＰｄｘにおいてシールドＳＬｓｇに供給される所定の電圧（第２電圧）は、電圧Ｖｃｏｍｄである。すなわち、第２電圧は、表示動作期間Ｐｄｘにおいて共通電極としての第１センサ電極ＣＯＭＬに供給される電圧に等しい。
【０１１３】
また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【０１１４】
１  タッチ検出機能付き表示装置
１０ａ  表示領域
１０ｂ  額縁領域
２  アレイ基板
３  対向基板
６  液晶層
１０  タッチ検出機能付き表示部
１１  制御部
１２  ゲートドライバ
１３  ソースドライバ
１４  第１センサドライバ
１４ｂ  第１駆動信号生成部
１８  第２制御用ＩＣ
１９  第１制御用ＩＣ
２０  表示パネル
２１  第１基板
２２  画素電極
２４  絶縁層
３０  タッチパネル
３１  第２基板
４０  検出部
４８  第２センサドライバ
１０１  カバー部材
１０３  筐体
１０４  導電体
ＣＯＭＬ  第１センサ電極
ＧＣＬ  ゲート配線
ＳＧＬ  ソース配線
ＳＬｓｇ  シールド
ＳＷｐ  スイッチ（第１スイッチ）
ＳＷｓｇ  スイッチ（第２スイッチ）
ＳＷｓｅ  スイッチ（第３スイッチ）
ＴＤＬ  第２センサ電極
Ｖｃｏｍ  検出駆動信号
Ｖｄ  検出駆動信号
Ｖｓｇｌ  ガード信号
Ｗｓｇ  配線（第１配線）
Ｗｖｇｌ２  配線（第２配線）
【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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