(57)【要約】【課題】タッチ検出とホバー検出とで電極を共用しつつ、良好にホバー検出を行うことが可能な表示装置を提供する。【解決手段】第１基板と、第１基板と対向する第２基板と、第１基板の表示領域に設けられた第１電極と、第２基板に設けられ、第１基板と垂直な方向において第１電極よりも表示面に近い位置に設けられる第２電極と、第２電極に第１駆動信号又は第２駆動信号を供給する駆動回路と、第２電極に第１駆動信号が供給された場合に、第１電極と第２電極との間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号に基づいて、表示面に接触する被検出体を検出する第１検出モードと、第２電極に第２駆動信号が供給された場合に、第２電極の自己静電容量変化に応じた第２検出信号に基づいて、表示面に対して非接触状態の被検出体を検出する第２検出モードと、を有する制御回路と、を含み、第１電極と第２電極は、平面視で重ならない。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板と対向する第２基板と、
前記第１基板の表示領域に設けられた第１電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１基板と垂直な方向において前記第１電極よりも表示面に近い位置に設けられる第２電極と、
前記第２電極に第１駆動信号又は第２駆動信号を供給する駆動回路と、
前記第２電極に前記第１駆動信号が供給された場合に、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号に基づいて、前記表示面に接触する被検出体を検出する第１検出モードと、前記第２電極に前記第２駆動信号が供給された場合に、前記第２電極の自己静電容量変化に応じた第２検出信号に基づいて、前記表示面に対して非接触状態の前記被検出体を検出する第２検出モードと、を有する制御回路と、を含み、
前記第１電極と前記第２電極は、平面視で重ならない、表示装置。
【請求項２】
前記第１電極は、平面視で第１方向に複数配列され、前記第１方向と交差する第２方向にそれぞれ延出しており、
前記第２電極は、前記第１方向に複数配列されるとともに、前記第２方向に複数配列される請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２電極のそれぞれに接続された接続配線と、
前記接続配線を介して前記第２電極に接続された接続回路と、を有し、
前記接続回路は、前記第１検出モードと前記第２検出モードとで、前記第２電極の接続状態を切り換える請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１検出モードにおいて、前記接続回路は、前記第１方向に配列された複数の前記第２電極を電気的に接続して駆動電極ブロックを形成し、
前記駆動回路は、前記駆動電極ブロックに前記第１駆動信号を供給する請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２検出モードにおいて、前記接続回路は、前記第２方向に配列された複数の前記第２電極を電気的に接続して検出電極ブロックを形成し、
前記駆動回路は、前記検出電極ブロックに前記第２駆動信号を供給する請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
平面視で前記第１電極と間隔を有して前記第１基板に配置される第３電極を有し、
前記表示面に画像を表示する表示モードにおいて、前記駆動回路は、複数の画素に対する共通電位となる表示用駆動信号を前記第１電極及び前記第３電極に供給する請求項４又は請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１電極は、前記第３電極と異なる層に設けられる請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１電極は、前記第３電極と同層に設けられる請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第２電極は、前記第１方向に複数配列された矩形状の第１領域と、前記第１方向に隣り合う前記第１領域どうしを接続する第２領域とを含み、
前記第２領域は、平面視で、前記第１電極と交差して配置され、
前記第２領域の前記第２方向の長さは、前記第１領域の前記第２方向の長さよりも短く、
前記第１領域及び前記第２領域は、複数の金属配線がメッシュ状、ジグザグ線状、あるいは波線状に形成されている、請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記接続配線は、前記第１方向に対向する前記第２電極の間に設けられるとともに、平面視で前記第３電極と重なって前記第２方向に延出する請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
複数の前記第１領域は、平面視で前記第１方向に複数配列される前記第３電極にそれぞれ重なって配置される、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第２電極は、さらに、前記第１方向の端部に配置された第３領域を有し、
前記第３領域の前記第１方向の長さは、前記第１領域の前記第１方向の長さよりも短い請求項９又は請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１方向に対向する２つの前記第３領域は、平面視で前記第３電極と重なって配置される請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第２検出モードにおいて、前記駆動回路は、前記第１電極又は前記第３電極の少なくとも一方に対し、前記第２駆動信号と同期した同じ電位を有するガード信号を供給する請求項６乃至請求項１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記接続回路は、前記第１基板の前記表示領域の外側の周辺領域に設けられる請求項３乃至請求項１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記接続回路は、前記第２基板の前記表示領域の外側の周辺領域に設けられる請求項３乃至請求項１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第１基板に、前記画素に画素信号を供給するための信号線が設けられており、
前記第１電極は、平面視で前記信号線に重なって配置され前記信号線と平行な方向に延出する請求項６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（例えば、特許文献１参照）。このような表示装置において、操作者の手指の画面への接触を検出するタッチ検出機能に加え、画面に手指が触れていない状態でその手指の近接状態やジェスチャ等を検出するホバー検出（近接検出）の機能が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タッチ検出とホバー検出とでは検出対象となる手指等の被検出体と検出電極との距離や、それに伴う要求解像度が大きく異なる。このため、タッチ検出用の電極や駆動構成をそのままホバー検出に採用すると、良好にホバー検出を行うことが困難となる可能性がある。また、ホバー検出の検出感度を上げるためには、検出電極の面積を大きくすることが有効である。しかし、この場合、タッチ検出の検出精度が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、タッチ検出とホバー検出とで電極を共用しつつ、良好にホバー検出を行うことが可能な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】
【０００６】
本発明の一態様の表示装置は、第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第１基板の表示領域に設けられた第１電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１基板と垂直な方向において前記第１電極よりも表示面に近い位置に設けられる第２電極と、前記第２電極に第１駆動信号又は第２駆動信号を供給する駆動回路と、前記第２電極に前記第１駆動信号が供給された場合に、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号に基づいて、前記表示面に接触する被検出体を検出する第１検出モードと、前記第２電極に前記第２駆動信号が供給された場合に、前記第２電極の自己静電容量変化に応じた第２検出信号に基づいて、前記表示面に対して非接触状態の前記被検出体を検出する第２検出モードと、を有する制御回路と、を含み、前記第１電極と前記第２電極は、平面視で重ならない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、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、検出回路の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図３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、非存在状態を表す説明図である。
【図４】図４は、非存在状態の、相互静電容量方式のタッチ検出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、接触状態を表す説明図である。
【図６】図６は、接触状態の、相互静電容量方式のタッチ検出の等価回路の例を示す説明図である。
【図７】図７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８】図８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、非存在状態を表す説明図である。
【図９】図９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、接触状態を表す説明図である。
【図１０】図１０は、自己静電容量方式のタッチ検出の等価回路の例を示す説明図である。
【図１１】図１１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１２】図１２は、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１３】図１３は、表示装置を構成する第１基板を模式的に示す平面図である。
【図１４】図１４は、実施形態に係る表示領域の画素配列を表す回路図である。
【図１５】図１５は、表示装置を構成する第２基板を模式的に示す平面図である。
【図１６】図１６は、駆動電極ブロックと、第１電極との関係を説明するための模式図である。
【図１７】図１７は、実施形態に係るホバー検出の一例を示す説明図である。
【図１８】図１８は、実施形態に係るホバー検出の他の例を示す説明図である。
【図１９】図１９は、タッチ検出における第２電極の接続状態を説明するための説明図である。
【図２０】図２０は、ホバー検出における第２電極の接続状態を説明するための説明図である。
【図２１】図２１は、接続回路の一例を示す回路図である。
【図２２】図２２は、実施形態に係る表示装置の動作例を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、検出電極ブロックと信号強度との関係を模式的に示すグラフである。
【図２４】図２４は、実施形態に係る表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。
【図２５】図２５は、タッチ検出において、第１電極と第２電極との間に発生するフリンジ電界の電気力線を模式的に示す説明図である。
【図２６】図２６は、第１電極と第２電極と第３電極との関係を示す平面図である。
【図２７】図２７は、第２電極を拡大して示す平面図である。
【図２８】図２８は、図２６のＡａ１−Ａａ２線に沿う断面図である。
【図２９】図２９は、図２６のＡｂ１−Ａｂ２線に沿う断面図である。
【図３０】図３０は、図２６のＡｃ１−Ａｃ２線に沿う断面図である。
【図３１】図３１は、第２電極と接続配線との接続部分を拡大して示す平面図である。
【図３２】図３２は、本実施形態に係る副画素の平面図である。
【図３３】図３３は、図３２のＡｄ１−Ａｄ２線に沿う断面図である。
【図３４】図３４は、本実施形態の第１変形例に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図３５】図３５は、本実施形態の第１変形例に係る表示装置を部分的に拡大して表す断面図である。
【図３６】図３６は、本実施形態の第２変形例に係る第２基板の平面図である。
【図３７】図３７は、第１基板と第２基板との間の接続構成を説明するための説明図である。
【図３８】図３８は、本実施形態の第３変形例に係る第１基板と第２基板との間の接続構成を説明するための説明図である。
【図３９】図３９は、本実施形態の第４変形例に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図４０】図４０は、本実施形態の第４変形例に係る表示装置を部分的に拡大して表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
（実施形態）
図１は、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は、検出回路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、表示パネル１０と、制御回路１１と、検出回路４０とを備えている。表示パネル１０は、画像を表示する表示領域２０と、タッチ入力を検出する検出装置であるタッチセンサ３０とを含む。
【００１０】
表示パネル１０は、表示領域２０とタッチセンサ３０とが一体化された表示装置である。具体的には、表示パネル１０において、表示領域２０の電極や基板等の部材の一部が、タッチセンサ３０の電極や基板等に兼用される。
【００１１】
表示領域２０は、表示素子として液晶表示素子を用いている。表示領域２０は、表示素子を有する複数の画素を備えるとともに、複数の画素に対向する表示面を有している。また、表示領域２０は、映像信号の入力を受けて表示面に複数の画素からなる画像の表示を行う。なお、表示領域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１０は、さらに接続回路１８を備える。接続回路１８は、タッチセンサ３０と検出回路４０との間に設けられる。接続回路１８は、制御回路１１から供給されるスイッチ制御信号Ｖｓｓ１、Ｖｓｓ２に基づいて、検出駆動の対象となる第２電極ＴＤＬと検出回路４０との接続と遮断とを切り換える回路である。
【００１３】
制御回路１１は、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３及び駆動回路１４を備える。制御回路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、駆動回路１４、接続回路１８及び検出回路４０に制御信号を供給して、表示動作と検出動作を制御する回路である。
【００１４】
ゲートドライバ１２は、制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、表示パネル１０の表示駆動の対象となる１水平ラインに走査信号Ｖｓｃａｎを供給する。これにより、表示駆動の対象となる１水平ラインが順次又は同時に選択される。
【００１５】
ソースドライバ１３は、表示領域２０の、各副画素ＳＰｉｘ（図１４参照）に画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。ソースドライバ１３の機能の一部は、表示パネル１０に搭載されていてもよい。この場合、制御回路１１が画素信号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】
駆動回路１４は、表示パネル１０の第３電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給する回路である。また、駆動回路１４は、接続回路１８を介して、表示パネル１０の第２電極ＴＤＬに検出用の第１駆動信号Ｖｃｏｍ１又は第２駆動信号Ｖｃｏｍ２を供給する。駆動回路１４は、さらに、タッチ検出及びホバー検出の際に、第３電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。
【００１７】
本実施形態において、制御回路１１は、表示領域２０により表示を行う表示モードと、タッチセンサ３０により被検出体を検出する検出モードとを時分割で行う。制御回路１１は、タッチセンサ３０による検出モードとして、タッチ検出（第１検出モード）とホバー検出（第２検出モード）との２つの検出モードを有する。本明細書において、タッチ検出は、被検出体が表示面に接触した状態又は接触と同視し得るほど近接した状態（以下、「接触状態」と表す）において、被検出体の位置を検出することを表す。また、ホバー検出は、被検出体が表示面に接触していない状態又は接触と同視できるほどには近接していない状態（以下、「非接触状態」と表す）において、被検出体の位置や動きを検出することを表す。また、表示面に対向する位置に被検出体が存在しない場合、又はホバー検出において被検出体を検出できない程度に被検出体が表示面から離れている状態を「非存在状態」と表す。
【００１８】
タッチセンサ３０は、相互静電容量方式（ミューチュアル方式ともいう）によるタッチ検出の基本原理に基づいて、タッチ検出を行う。タッチセンサ３０は、接触状態の被検出体を検出した場合、第１検出信号Ｖｄｅｔ１を検出回路４０に出力する。また、タッチセンサ３０は、自己静電容量方式（セルフ方式ともいう）によるタッチ検出の基本原理に基づいて、ホバー検出を行う。タッチセンサ３０は、非接触状態の被検出体を検出した場合、接続回路１８を介して第２検出信号Ｖｄｅｔ２を検出回路４０に出力する。
【００１９】
検出回路４０は、相互静電容量方式のタッチ検出において、制御回路１１から供給される制御信号と、表示パネル１０から出力される第１検出信号Ｖｄｅｔ１とに基づいて、表示パネル１０の表示面への被検出体のタッチの有無を検出する回路である。検出回路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。また、検出回路４０は、自己静電容量方式のホバー検出において、制御回路１１から供給される制御信号と、表示パネル１０から出力される第２検出信号Ｖｄｅｔ２とに基づいて、非接触状態の被検出体の位置やジェスチャ等の動作を検出することができる。
【００２０】
図２に示すように、検出回路４０は、検出信号増幅回路４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、検出タイミング制御回路４６と、を備える。検出タイミング制御回路４６は、制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５とが同期して動作するように制御する。
【００２１】
タッチ検出において、検出信号増幅回路４２は、表示パネル１０から供給された第１検出信号Ｖｄｅｔ１を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路４３は、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１に同期したタイミングで、検出信号増幅回路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。
【００２２】
信号処理回路４４は、Ａ／Ｄ変換回路４３の出力信号に基づいて、表示パネル１０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理回路４４は、指による検出信号の差分の信号（絶対値｜ΔＶ｜）を取り出す処理を行う。信号処理回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較し、この絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧未満であれば、被検出体が非存在状態であると判断する。一方、信号処理回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧以上であれば、被検出体の接触状態又は近接状態（非接触状態）と判断する。このようにして、検出回路４０はタッチ検出が可能となる。
【００２３】
座標抽出回路４５は、信号処理回路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。座標抽出回路４５は、タッチパネル座標を出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。座標抽出回路４５は、出力信号Ｖｏｕｔを制御回路１１に出力してもよい。制御回路１１は出力信号Ｖｏｕｔに基づいて、所定の表示動作又は検出動作を実行することができる。
【００２４】
ホバー検出において、検出回路４０は、表示パネル１０から供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、上述と同様の処理を実行する。座標抽出回路４５は、信号処理回路４４において非接触状態の被検出体が検出されたときに、被検出体の座標を求める。これにより、検出回路４０は、非接触状態の被検出体の位置やジェスチャ等の動作を検出することができる。
【００２５】
なお、検出回路４０の検出信号増幅回路４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、検出タイミング制御回路４６とは、表示装置１に搭載される。ただし、これに限定されず、検出回路４０の全部又は一部の機能は外部のプロセッサ等に搭載されてもよい。例えば、座標抽出回路４５は、表示装置１とは別の外部プロセッサに搭載されており、検出回路４０は、信号処理回路４４が信号処理した信号を出力信号Ｖｏｕｔとして出力してもよい。
【００２６】
表示パネル１０は、静電容量型のタッチ検出の基本原理に基づいたタッチ制御がなされる。ここで、図３から図７を参照して、本実施形態の表示装置１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３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、非存在状態を表す説明図である。図４は、非存在状態の、相互静電容量方式のタッチ検出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、接触状態を表す説明図である。図６は、接触状態の、相互静電容量方式のタッチ検出の等価回路の例を示す説明図である。図７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。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。
【００２７】
図３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駆動電極Ｅ１及び検出電極Ｅ２を備えている。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（図示しない）に加え、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が生じる。図４に示すように、容量素子Ｃ１の一端は、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２に示す検出信号増幅回路４２に含まれる積分回路である。
【００２８】
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、電圧検出器ＤＥＴを介して、図７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、駆動回路１４から入力される第１駆動信号Ｖｃｏｍ１に相当するものである。
【００２９】
図３及び図４に示すように、非存在状態では、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に応じた電流の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ０（図７参照））に変換する。
【００３０】
図５及び図６に示すように、接触状態では、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、又は接触と同視し得るほど近傍にある。これにより、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が導体（指）により遮られる。このため、容量素子Ｃ１は、非存在状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子Ｃ１１として作用する。そして、図５及び図６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。
【００３１】
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外部物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、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。かかる期間Ｒｅｓｅｔを設けていることにより、電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜が精度よく検出される。
【００３２】
検出回路４０は、上述したように絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較することで、外部近接物体が非存在状態であるか、接触状態又は近接状態であるかを判断する。このようにして、検出回路４０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タッチ検出が可能となる。
【００３３】
次に、図８から図１１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８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、非存在状態を表す説明図である。図９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、接触状態を表す説明図である。図１０は、自己静電容量方式のタッチ検出の等価回路の例を示す説明図である。図１１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。
【００３４】
図８左図は、非存在状態において、スイッチＳＷ１により電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ３とが接続され、スイッチＳＷ２により検出電極Ｅ３がコンデンサＣｃｒに接続されていない状態を示している。この状態では、検出電極Ｅ３が有する容量Ｃｘ１が充電される。図８右図は、スイッチＳＷ１により、電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ３との接続がオフされ、スイッチＳＷ２により、検出電極Ｅ３とコンデンサＣｃｒとが接続された状態を示している。この状態では、容量Ｃｘ１の電荷はコンデンサＣｃｒを介して放電される。
【００３５】
図９左図は、接触状態において、スイッチＳＷ１により電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ３とが接続され、スイッチＳＷ２により検出電極Ｅ３がコンデンサＣｃｒに接続されていない状態を示している。この状態では、検出電極Ｅ３が有する容量Ｃｘ１に加え、検出電極Ｅ３に近接している指により生じる容量Ｃｘ２も充電される。図９右図は、スイッチＳＷ１により、電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ３がオフされ、スイッチＳＷ２により検出電極Ｅ３とコンデンサＣｃｒとが接続された状態を示している。この状態では、容量Ｃｘ１の電荷と容量Ｃｘ２の電荷とがコンデンサＣｃｒを介して放電される。
【００３６】
ここで、図８右図に示す放電時（非存在状態）におけるコンデンサＣｃｒの電圧変化特性に対して、図９右図に示す放電時（接触状態）におけるコンデンサＣｃｒの電圧変化特性は、容量Ｃｘ２が存在するために、明らかに異なる。したがって、自己静電容量方式では、容量Ｃｘ２の有無により、コンデンサＣｃｒの電圧変化特性が異なることを利用して、指などの操作入力の有無を判定している。
【００３７】
具体的には、検出電極Ｅ３に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇ（図１１参照）が印加される。図１０に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（波形Ｖ４、Ｖ５）に変換する。
【００３８】
図１１において、時刻Ｔ０１のタイミングで交流矩形波Ｓｇは電圧Ｖ６に相当する電圧レベルに上昇する。このときスイッチＳＷ１はオンとなりスイッチＳＷ２はオフとなるため検出電極Ｅ３の電位も電圧Ｖ６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Ｅ３はフローティング状態であるが、検出電極Ｅ３の容量Ｃｘ１（またはＣｘ１＋Ｃｘ２、図９参照）によって、検出電極Ｅ３の電位はＶ６が維持される。さらに、時刻Ｔ１１のタイミングの前に電圧検出器ＤＥＴのリセット動作が行われる。
【００３９】
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Ｅ３の容量Ｃｘ１（またはＣｘ１＋Ｃｘ２）に蓄積されていた電荷が電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ５に移動するため、電圧検出器ＤＥＴの出力が上昇する（図１１の第２検出信号Ｖｄｅｔ２参照）。電圧検出器ＤＥＴの出力（第２検出信号Ｖｄｅｔ２）は、非存在状態では、実線で示す波形Ｖ４となり、Ｖｄｅｔ２＝Ｃｘ１×Ｖ６／Ｃ５となる。接触状態では、点線で示す波形Ｖ５となり、Ｖｄｅｔ２＝（Ｃｘ１＋Ｃｘ２）×Ｖ６／Ｃ５となる。
【００４０】
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Ｅ３の電位を交流矩形波Ｓｇと同電位の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〜数百ｋＨｚ程度）で繰り返す。このようにして、検出回路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。
【００４１】
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１２は、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１２に示すように、表示パネル１０は、画素基板２と、対向基板３と、表示機能層としての液晶層６とを備える。対向基板３は、画素基板２の表面に垂直な方向に対向して配置される。また、液晶層６は画素基板２と対向基板３との間に設けられる。
【００４２】
画素基板２は、第１基板２１と、画素電極２２と、第３電極ＣＯＭＬと、第１電極２５と、偏光板３５Ｂとを有する。第１基板２１には、ゲートドライバ１２に含まれるゲートスキャナ等の回路や、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子や、ゲート線ＧＣＬ、信号線ＳＧＬ等の各種配線（図１２では省略して示す）が設けられる。
【００４３】
第１電極２５は、第１基板２１の上側に設けられる。第３電極ＣＯＭＬは、絶縁層５９を介して第１電極２５の上側に設けられる。第１電極２５は、第３電極ＣＯＭＬとは異なる層に設けられる。第１電極２５のうち、平面視で、第３電極ＣＯＭＬと重ならない位置に配置されるものを第１電極２５ａと表す。また、第１電極２５のうち、平面視で、第３電極ＣＯＭＬと重なって配置され、第３電極ＣＯＭＬと接触するものを第１電極２５ｂと表す。また、画素電極２２は、絶縁層２４を介して第３電極ＣＯＭＬの上側に設けられ、平面視でマトリクス状に複数配置される。偏光板３５Ｂは、第１基板２１の下側に設けられる。
【００４４】
なお、本明細書において、第１基板２１に垂直な方向において、第１基板２１から第２基板３１に向かう方向を「上側」とする。また、第２基板３１から第１基板２１に向かう方向を「下側」とする。また、「平面視」とは、第１基板２１の表面に垂直な方向から見た場合を示す。また、以下の説明及び図面では、第１電極２５ｂを省略して表す場合がある。
【００４５】
画素電極２２は、表示パネル１０の各画素Ｐｉｘを構成する副画素ＳＰｉｘに対応して設けられ、表示動作を行うための画素信号Ｖｐｉｘが供給される。また、第３電極ＣＯＭＬは、表示動作の際に直流の表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給され、複数の画素電極２２に対する共通電極として機能する。第１電極２５ａは、相互静電容量方式のタッチ検出における検出電極として機能する。
【００４６】
本実施形態において、画素電極２２及び第３電極ＣＯＭＬ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。また、第１電極２５ａ及び第１電極２５ｂ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つの金属材料を用いることができる。
【００４７】
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、第２基板３１の他方の面に設けられた第２電極ＴＤＬと、偏光板３５Ａとを有する。第２電極ＴＤＬは、第２基板３１の上に複数配列されている。第２電極ＴＤＬは、相互静電容量方式のタッチ検出における駆動電極として機能するとともに、自己静電容量方式のホバー検出における検出電極として機能する。
【００４８】
カラーフィルタ３２は、第１基板２１と垂直な方向において、液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は第１基板２１の上に配置されてもよい。本実施形態において、第１基板２１及び第２基板３１は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板である。
【００４９】
第１基板２１と第２基板３１とは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との間に液晶層６が設けられる。液晶層６は、通過する光を電界の状態に応じて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１２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３４Ａ、３４Ｂ（図１２では省略して示す）が配設されている。
【００５０】
第１基板２１の下側には、図示しない照明装置（バックライト）が設けられる。照明装置は、例えばＬＥＤ等の光源を有しており、光源からの光を第１基板２１に向けて射出する。照明装置からの光は、画素基板２を通過して、その位置の液晶の状態により変調され、表示面への透過状態が場所によって変化する。これにより、表示面に画像が表示される。
【００５１】
図１３は、表示装置を構成する第１基板を模式的に示す平面図である。図１３に示すように、表示装置１において、アクティブエリア１０ａの外側に周辺領域１０ｂが設けられている。本明細書において、アクティブエリア１０ａは、画像を表示させるための領域であり、複数の画素Ｐｉｘ（副画素ＳＰｉｘ）と重なる領域である。周辺領域１０ｂは、第１基板２１の外周よりも内側で、かつ、アクティブエリア１０ａよりも外側の領域を示す。なお、周辺領域１０ｂはアクティブエリア１０ａを囲う枠状であってもよく、その場合、周辺領域１０ｂは額縁領域とも言える。
【００５２】
本実施形態において、第１方向Ｄｘは、アクティブエリア１０ａの長辺に沿った方向である。第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交する方向である。これに限定されず、第２方向Ｄｙは第１方向Ｄｘに対して９０°以外の角度で交差していても良い。第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとで規定される平面は、第１基板２１の表面と平行となる。また、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向は、第１基板２１の厚み方向である。
【００５３】
図１３に示すように、第３電極ＣＯＭＬは、アクティブエリア１０ａにおいて、第２方向Ｄｙに延出し、第１方向Ｄｘに複数配列される。言い換えると、第３電極ＣＯＭＬは、アクティブエリア１０ａの短辺に沿って延出し、アクティブエリア１０ａの長辺に沿って複数配列される。
【００５４】
図１３に示すように、第１電極２５ａ及び第１電極２５ｂは、アクティブエリア１０ａにおいて、第２方向Ｄｙに延出し、第１方向Ｄｘに複数配列される。第１電極２５ａは、第１方向Ｄｘに対向する２つの第３電極ＣＯＭＬの間に配置される。第１電極２５ｂは、第３電極ＣＯＭＬと重なって配置される。第１電極２５ａと第３電極ＣＯＭＬとは、第１方向Ｄｘにおいて交互に配置されている。第１電極２５ａ、第１電極２５ｂ及び第３電極ＣＯＭＬは、それぞれ第２方向Ｄｙに長手を有する矩形状である。第１電極２５ａ及び第１電極２５ｂの第１方向Ｄｘの長さは、第３電極ＣＯＭＬの第１方向Ｄｘの長さよりも短い。また、第１電極２５ａ及び第１電極２５ｂの第２方向Ｄｙの長さは、第３電極ＣＯＭＬの第２方向Ｄｙの長さと実質的に等しい。ただし、第１電極２５ａ及び第１電極２５ｂの第２方向Ｄｙの長さは、第３電極ＣＯＭＬの第２方向Ｄｙの長さと異なっていてもよい。
【００５５】
また、第３電極ＣＯＭＬは、第１方向Ｄｘに隣り合う２つの第１電極２５ａの間において１つの連続した矩形状を有するが、これに限定されない。第１方向Ｄｘに対向する２つの第１電極２５ａの間において、第３電極ＣＯＭＬは第１方向Ｄｘに複数配列されていてもよく、或いは、第２方向Ｄｙに複数配列されていてもよい。
【００５６】
１つの第３電極ＣＯＭＬに対応する位置に、複数の副画素ＳＰｉｘが行列状に配置される。副画素ＳＰｉｘは、第３電極ＣＯＭＬよりも小さい面積を有している。各副画素ＳＰｉｘに対応して、信号線ＳＧＬとゲート線ＧＣＬが設けられている。信号線ＳＧＬは、第２方向Ｄｙに延出し、第１方向Ｄｘに複数配列される。ゲート線ＧＣＬは、平面視で信号線ＳＧＬと交差して設けられ、第１方向Ｄｘに延出し、第２方向Ｄｙに複数配列される。
【００５７】
本実施形態において、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａは、平面視で信号線ＳＧＬの延出方向に平行な方向に延出し、ゲート線ＧＣＬと交差する方向に延出する。なお、図１３では一部の副画素ＳＰｉｘ、信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬについて示しているが、副画素ＳＰｉｘ、信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬはアクティブエリア１０ａの全域に亘って配置される。
【００５８】
なお、複数の画素電極２２の配列は、第１方向Ｄｘ及び該第１方向Ｄｘに交差する第２方向Ｄｙに沿って配列されるマトリクス状の配列のみならず、対向する画素電極２２同士が第１方向Ｄｘ又は第２方向Ｄｙにずれて配置される構成を採用することもできる。また、対向する画素電極２２の大きさの違いから、第１方向Ｄｘに配列される画素列を構成する１つの画素電極２２に対し、当該画素電極２２の一側に２又は３の複数の画素電極２２が配列される構成も採用可能である。
【００５９】
周辺領域１０ｂの短辺側には、マルチプレクサ１２Ａが設けられている。マルチプレクサ１２Ａはゲートドライバ１２（図１参照）と接続される回路であり、制御回路１１の制御信号に基づいてゲート線ＧＣＬを選択する機能を有する。
【００６０】
周辺領域１０ｂの長辺側には、接続回路１８と接続端子７５と表示用ＩＣ１９とが設けられている。また、周辺領域１０ｂの長辺側には、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に検出用ＩＣ４９が設けられている。表示用ＩＣ１９は、図１に示す制御回路１１として機能する。また、検出回路４０の機能の一部は、検出用ＩＣ４９に含まれていてもよく、外部のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の機能として設けられてもよい。なお、表示用ＩＣ１９又は検出用ＩＣ４９は、これに限定されず、例えばモジュール外部の制御基板に備えられていてもよい。
【００６１】
第３電極ＣＯＭＬ及びこれに重なる第１電極２５ｂは、表示用ＩＣ１９と電気的に接続される。また、第１電極２５ａは、接続回路１８を介して、又は接続回路１８を介さずに検出用ＩＣ４９と電気的に接続される。
【００６２】
本実施形態の表示装置１は、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａが、ゲート線ＧＣＬと交差する方向に延出する。これにより、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａに接続される配線（図示は省略する）や、接続回路１８等の回路を、マルチプレクサ１２Ａと異なる位置の周辺領域１０ｂに設けることができる。具体的には、例えば、図１３に示すように、マルチプレクサ１２Ａが、周辺領域１０ｂの短辺に設けられ、接続回路１８や表示用ＩＣ１９等の回路が周辺領域１０ｂの長辺に設けられる。したがって、本実施形態の表示装置１は、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａに沿った部分の周辺領域１０ｂの狭額縁化に有利である。
【００６３】
次に表示パネル１０の表示動作について説明する。図１４は、実施形態に係る表示領域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１４に示す各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒ、信号線ＳＧＬ、ゲート線ＧＣＬ等が形成されている。信号線ＳＧＬは、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給するための配線である。ゲート線ＧＣＬは、各スイッチング素子Ｔｒを駆動する駆動信号を供給するための配線である。信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬは、第１基板２１の表面と平行な平面に延出する。
【００６４】
図１４に示す表示領域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６ａ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。画素電極２２と第３電極ＣＯＭＬとの間に絶縁層２４が設けられ、これらによって図１４に示す保持容量６ｂが形成される。
【００６５】
図１に示すゲートドライバ１２は、ゲート線ＧＣＬを順次選択する。ゲートドライバ１２は、選択されたゲート線ＧＣＬを介して、走査信号Ｖｓｃａｎを副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒのゲートに印加する。これにより、副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）が表示駆動の対象として順次選択される。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、信号線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ようになっている。
【００６６】
この表示動作を行う際、駆動回路１４は、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａ、第１電極２５ｂに対して表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを印加する。表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃは複数の副画素ＳＰｉｘに対する共通電位となる電圧信号である。これにより、各第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａは、表示動作時には画素電極２２に対する共通電極として機能する。表示の際に、駆動回路１４は、アクティブエリア１０ａの全ての第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａ、第１電極２５ｂに対して駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを印加する。
【００６７】
図１２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の色領域が周期的に配列されていてもよい。上述した図１４に示す各副画素ＳＰｉｘに、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが１組として対応付けられる。そして、３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに対応する副画素ＳＰｉｘを１組として画素Ｐｉｘが構成される。なお、カラーフィルタ３２は、４色以上の色領域を含んでいてもよい。
【００６８】
次に、第２電極ＴＤＬの構成について説明する。図１５は、表示装置を構成する第２基板を模式的に示す平面図である。図１５に示すように、第２電極ＴＤＬは、第２基板３１のアクティブエリア１０ａにおいて、行列状に複数配列されている。例えば、第２電極ＴＤＬ（１１）、ＴＤＬ（１２）、…、ＴＤＬ（１ｎ）が第１方向Ｄｘに複数配列される。また、第２電極ＴＤＬ（１１）、ＴＤＬ（２１）、…、ＴＤＬ（ｍ１）が第２方向Ｄｙに複数配列される。なお、第２電極ＴＤＬ（１１）、ＴＤＬ（１２）、…、ＴＤＬ（１ｎ）、ＴＤＬ（２１）、…、ＴＤＬ（ｍ１）を区別して説明する必要がない場合には、単に第２電極ＴＤＬと表す。
【００６９】
第２基板３１の周辺領域１０ｂには、ガードリング３８及びフレキシブル基板７２が設けられている。ガードリング３８は、複数の第２電極ＴＤＬを囲むように配置されている。ガードリング３８の両端は、フレキシブル基板７２に電気的に接続される。
【００７０】
第２電極ＴＤＬは、複数の第１導電性細線３３Ｕ及び複数の第２導電性細線３３Ｖを有している。第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、それぞれ、第１方向Ｄｘと平行な方向に対して互いに逆方向に傾斜している。
【００７１】
複数の第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、それぞれ細幅である。アクティブエリア１０ａにおいて、複数の第１導電性細線３３Ｕは、第２方向Ｄｙに互いに間隔を設けて配置される。また、複数の第２導電性細線３３Ｖは、第２方向Ｄｙに互いに間隔を設けて配置されている。
【００７２】
第２電極ＴＤＬは、少なくとも１つの第１導電性細線３３Ｕと、第１導電性細線３３Ｕと交差する少なくとも１つの第２導電性細線３３Ｖと、を含む。第１導電性細線３３Ｕと、第２導電性細線３３Ｖとは、接続領域３３Ｘで電気的に接続されている。複数の第１導電性細線３３Ｕと、複数の第２導電性細線３３Ｖとがそれぞれ複数交差すると、第２電極ＴＤＬの１つの網目の形状が平行四辺形となる。
【００７３】
複数の第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの延出方向の一端は、接続配線３７に接続されている。接続配線３７は、第１方向Ｄｘに対向する第２電極ＴＤＬの間を通って、アクティブエリア１０ａから周辺領域１０ｂに設けられたフレキシブル基板７２に接続される。このような構成により、複数の第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは互いに電気的に接続され、１つの第２電極ＴＤＬとして機能する。本実施形態では、１つの第２電極ＴＤＬに１本の接続配線３７が接続される。第２電極ＴＤＬは、それぞれ略矩形状である。これに限定されず、第２電極ＴＤＬは、正方形状、多角形状、長円状等、他の形状であってもよい。
【００７４】
第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）及びタングステン（Ｗ）から選ばれた１種以上の金属層で形成される。又は、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、これらの金属材料から選ばれた１種以上を含む合金で形成される。また、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、これらの金属材料又はこれらの材料の１種以上を含む合金の導電層が複数積層された積層体としてもよい。なお、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、ＩＴＯ等の透光性導電酸化物の導電層が積層されていてもよい。また、上述した金属材料及び導電層を組み合わせた黒色化膜、黒色有機膜又は黒色導電有機膜が積層されていてもよい。
【００７５】
上述した金属材料は、ＩＴＯ等の透光性導電酸化物よりも低抵抗である。上述した金属材料は、透光性導電酸化物に比較して遮光性があるため、透過率が低下する可能性又は第２電極ＴＤＬのパターンが視認されてしまう可能性がある。本実施形態において、１つの第２電極ＴＤＬが、複数の細幅の第１導電性細線３３Ｕ及び複数の第２導電性細線３３Ｖを有しており、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖが、線幅よりも大きい間隔を設けて配置されることで、低抵抗化と、不可視化とを実現することができる。その結果、第２電極ＴＤＬが低抵抗化し、表示装置１は、薄型化、大画面化又は高精細化することができる。
【００７６】
第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの幅は、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、さらに１μｍ以上５μｍ以下の範囲にあることがより好ましい。第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの幅が１０μｍ以下であると、アクティブエリア１０ａのうちブラックマトリックス又はゲート線ＧＣＬ及び信号線ＳＧＬで光の透過を抑制されない領域である開口部を覆う面積が小さくなり、開口率を損なう可能性が低くなるからである。また、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの幅が１μｍ以上であると、形状が安定し、断線する可能性が低くなるからである。
【００７７】
第２電極ＴＤＬは、メッシュ状の金属細線に限定されず、例えば、ジグザグ線状或いは、波線状の金属細線を複数含む構成であってもよい。また、第２電極ＴＤＬ同士の間には、検出電極として機能しないダミー電極が設けられていてもよい。ダミー電極は、検出電極ＴＤＬと類似した、メッシュ状、ジグザグ線状、或いは波線状のパターンとすることができる。
【００７８】
各第２電極ＴＤＬは、接続配線３７を介してフレキシブル基板７２に接続される。フレキシブル基板７２は、図１３に示す第１基板２１の接続端子７５に接続される。これにより、各第２電極ＴＤＬはそれぞれ、接続配線３７、フレキシブル基板７２、接続端子７５を介して接続回路１８に電気的に接続される。
【００７９】
接続回路１８は、タッチ検出とホバー検出とで、第２電極ＴＤＬの接続状態を切り換える回路である。本実施形態では、タッチ検出において、接続回路１８は、制御回路１１からの制御信号に基づいて、第１方向Ｄｘに配列された複数の第２電極ＴＤＬを電気的に接続する。駆動電極ブロックＢＫ（１）、ＢＫ（２）、…、ＢＫ（ｍ−１）、ＢＫ（ｍ）は、第１方向Ｄｘに配列された複数の第２電極ＴＤＬを含む。例えば駆動電極ブロックＢＫ（１）は、第２電極ＴＤＬ（１１）、ＴＤＬ（１２）、…、ＴＤＬ（１ｎ）が電気的に接続されて、１つの駆動電極として機能する。言い換えると、１つの駆動電極ブロックＢＫは、任意の行に配置された複数の第２電極ＴＤＬを含む、１つの駆動電極として機能する。なお、以下の説明において、駆動電極ブロックＢＫ（１）、ＢＫ（２）、…、ＢＫ（ｍ−１）、ＢＫ（ｍ）を区別して説明する必要がない場合には、単に駆動電極ブロックＢＫと表す。また、接続回路１８の構成については後述する。
【００８０】
図１６は、駆動電極ブロックＢＫと、第１電極２５ａとの関係を説明するための模式図である。駆動電極ブロックＢＫは、それぞれ、第１方向Ｄｘに延出し、第２方向Ｄｙに複数配列される。駆動電極ブロックＢＫは、平面視で第１電極２５ａと交差して配置される。駆動電極ブロックＢＫの第２方向Ｄｙの配列ピッチは、第２電極ＴＤＬの第２方向Ｄｙの配列ピッチと同じである。駆動電極ブロックＢＫと第１電極２５ａとの交差領域において、駆動電極ブロックＢＫに含まれる第２電極ＴＤＬと第１電極２５ａとの間に静電容量が形成される。
【００８１】
駆動回路１４（図１参照）は、タッチ検出において、駆動電極ブロックＢＫに接続回路１８を介して第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を供給する。つまり、駆動回路１４は、駆動電極ブロックＢＫに含まれる複数の第２電極ＴＤＬをまとめて駆動する。第１電極２５ａは、駆動電極ブロックＢＫとの間の容量変化に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１を、検出回路４０に出力する。検出回路４０は、第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、上述した相互静電容量方式のタッチ検出によりタッチ入力を検出する。駆動回路１４は、アクティブエリア１０ａの駆動電極ブロックＢＫ（１）、ＢＫ（２）、…、ＢＫ（ｍ−１）、ＢＫ（ｍ）を順次駆動してタッチ検出を行う。これにより、座標抽出回路４５は接触状態の被検出体の位置を検出することができる。
【００８２】
このように、複数の第２電極ＴＤＬを含む駆動電極ブロックＢＫは、相互静電容量方式によるタッチ検出において、１つの駆動電極として機能する。また、第１電極２５ａは、検出電極として機能する。
【００８３】
なお、タッチ検出において、第３電極ＣＯＭＬ（図１３参照）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としてもよい。或いは、駆動回路１４は、第３電極ＣＯＭＬに対して固定された電位を有する電圧信号を供給してもよい。
【００８４】
また、駆動回路１４は、タッチ検出の際に、ガードリング３８に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１と同期した、同じ電位を有する電圧信号を供給する。或いは、駆動回路１４は、ガードリング３８に固定された電位を有する直流電圧信号を供給してもよい。これにより、第２電極ＴＤＬの寄生容量を抑制して、検出精度を向上させることができる。
【００８５】
一方、ホバー検出において、接続回路１８は、制御回路１１からの制御信号に基づいて、第２方向Ｄｙに配列された複数の第２電極ＴＤＬを電気的に接続する。図１５に示すように、例えば、検出電極ブロックＢＫＤ（１１）、ＢＫＤ（１Ｎ）、ＢＫＤ（Ｍ１）、ＢＫＤ（ＭＮ）は、第２方向Ｄｙに配列された２つの第２電極ＴＤＬを含む。例えば、検出電極ブロックＢＫＤ（１１）は、第２電極ＴＤＬ（１１）と第２電極ＴＤＬ（２１）とが電気的に接続されて、１つの検出電極として機能する。これにより、検出電極ブロックＢＫＤの面積が大きくなり、ホバー検出の検出感度が向上する。なお、図１５では一部の検出電極ブロックＢＫＤを示しているが、検出電極ブロックＢＫＤは、アクティブエリア１０ａにおいて、行列状に複数配列される。つまり、検出電極ブロックＢＫＤは、第１方向Ｄｘに複数配列されるとともに、第２方向Ｄｙに複数配列される。このように、第２電極ＴＤＬは、タッチ検出（ミューチュアル方式）の際は、駆動電極ブロックＢＫとして束ねて駆動され、ホバー検出（セルフ方式）の際は、検出電極ブロックＢＫＤとして機能する。
【００８６】
なお、これに限定されず、検出電極ブロックＢＫＤは、第２方向Ｄｙに配列された３つ以上の第２電極ＴＤＬを含んでいてもよい。検出電極ブロックＢＫＤは、１つの第２電極ＴＤＬで構成されていてもよい。或いは、検出電極ブロックＢＫＤは、第１方向Ｄｘに配列された複数の第２電極ＴＤＬを含んでいてもよい。例えば、アクティブエリア１０ａの全ての第２電極ＴＤＬが電気的に接続されて、１つの検出電極ブロックＢＫＤを構成してもよい。
【００８７】
駆動回路１４（図１参照）は、ホバー検出において、検出電極ブロックＢＫＤに対し、接続回路１８を介して順次、又は同時に第２駆動信号Ｖｃｏｍ２を供給する。つまり、駆動回路１４は、検出電極ブロックＢＫＤに含まれる複数の第２電極ＴＤＬをまとめて駆動する。検出電極ブロックＢＫＤは、検出電極ブロックＢＫＤに含まれる第２電極ＴＤＬの容量変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２を、接続回路１８を介して検出回路４０に出力する。
【００８８】
検出回路４０は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、上述した自己静電容量方式によりホバー検出を行う。検出回路４０は、アクティブエリア１０ａの複数の検出電極ブロックＢＫＤから供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、非接触状態の被検出体の位置やジェスチャ等の動作を検出することができる。
【００８９】
図１７は、実施形態に係るホバー検出の一例を示す説明図である。図１８は、実施形態に係るホバー検出の他の例を示す説明図である。図１７に示すように、表示装置１は、被検出体である操作者の手指が表示面ＤＳに対し非接触状態でホバー検出を行う。検出回路４０は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、表示面ＤＳに垂直な方向における、表示面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１を検出することができる。また、検出回路４０は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、被検出体の位置Ｒ１を検出することができる。被検出体の位置Ｒ１は、例えば、表示面ＤＳと垂直な方向において、被検出体と対向する位置であり、複数の検出電極ブロックＢＫＤからの第２検出信号Ｖｄｅｔ２のうち、最大の値となる検出電極ブロックＢＫＤに対応する位置である。
【００９０】
また、図１８に示すように、表示装置１は、被検出体のジェスチャ等の動作を検出することができる。検出回路４０は、被検出体が表示面ＤＳに対し非接触状態で矢印Ｄａ方向に移動した場合、第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、被検出体の位置の変化を演算する。これにより、検出回路４０は、被検出体のジェスチャ等の動作を検出する。制御回路１１（図１参照）は、これらのホバー検出の結果に基づいて、所定の表示動作又は検出動作を実行する。
【００９１】
このように、複数の第２電極ＴＤＬを含む検出電極ブロックＢＫＤは、自己静電容量方式によるホバー検出において、１つの検出電極として機能する。なお、ホバー検出において、駆動回路１４は、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａに対してガード信号Ｖｇｄを供給する。第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａは、第２電極ＴＤＬと同じ電位を有して駆動される。これにより、第２電極ＴＤＬと第３電極ＣＯＭＬとの間の寄生容量及び第２電極ＴＤＬと第１電極２５ａとの間の寄生容量を抑制して、ホバー検出の検出精度を向上させることができる。すなわち、ホバー検出において、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａは、ガード電極として機能する。
【００９２】
また、駆動回路１４は、ホバー検出の際に、ガードリング３８にガード信号Ｖｇｄを供給する。ガード信号Ｖｇｄは第２駆動信号Ｖｃｏｍ２と同期した、同じ電位を有する電圧信号である。これにより、第２電極ＴＤＬの寄生容量を抑制して、検出精度を向上させることができる。
【００９３】
以上のように、第２電極ＴＤＬは、相互静電容量方式によるタッチ検出において駆動電極として機能するとともに、自己静電容量方式によるホバー検出において検出電極として機能する。本実施形態において、個別の第２電極ＴＤＬや第１電極２５ａに比べて、検出電極ブロックＢＫＤは大きい面積を有する。このため、検出電極ブロックＢＫＤから発生する電界の電気力線が、表示面ＤＳから離れた位置まで到達する。これにより、表示装置１は、タッチ検出とホバー検出とで第２電極ＴＤＬを共用しつつ、精度よくタッチ検出を行うとともに、良好にホバー検出を行うことができる。
【００９４】
なお、第２電極ＴＤＬは、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖを有しているが、本明細書において、第２電極ＴＤＬの面積、或いは検出電極ブロックＢＫＤの面積とは、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの面積に加え、第１導電性細線３３Ｕと第２導電性細線３３Ｖとで囲まれた開口の面積も含む。つまり、第２電極ＴＤＬの面積、或いは検出電極ブロックＢＫＤの面積とは、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖを囲む略矩形状の領域の面積となる。
【００９５】
また、本実施形態において、第２電極ＴＤＬは、第２基板３１に設けられている。このため、第１基板２１に第２電極ＴＤＬを設けた場合と比べ、スイッチング素子Ｔｒやマルチプレクサ１２Ａ等の各種回路、信号線ＳＧＬ、ゲート線ＧＣＬ等の各種配線と、第２電極ＴＤＬとの間隔を大きくすることができる。したがって、本実施形態は、第２電極ＴＤＬと、各種回路及び各種配線との間に形成される寄生容量を低減して、精度よくホバー検出を行うことができる。
【００９６】
次に接続回路１８の接続構成の一例について説明する。図１９は、タッチ検出における第２電極の接続状態を説明するための説明図である。図２０は、ホバー検出における第２電極の接続状態を説明するための説明図である。図２１は、接続回路の一例を示す回路図である。
【００９７】
なお、図１９及び図２０では、説明を分かりやすくするために、４行４列の第２電極ＴＤＬが配列された構成を示す。図１９及び図２０に示すように、接続回路１８は、接続配線３７を介して各第２電極ＴＤＬと接続されている。図１９に示すように、タッチ検出において、接続回路１８は、駆動回路１４から供給された第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を駆動電極ブロックＢＫに含まれる各第２電極ＴＤＬに供給する。さらに、図２０に示すように、ホバー検出において、接続回路１８は、駆動回路１４から供給された第２駆動信号Ｖｃｏｍ２を検出電極ブロックＢＫＤに含まれる各第２電極ＴＤＬに供給する。接続回路１８は、第２電極ＴＤＬからの第２検出信号Ｖｄｅｔ２を検出回路４０に供給する。
【００９８】
図２１に示すように、各第２電極ＴＤＬにそれぞれ接続された接続配線３７（１１）、３７（１２）、…、３７（４４）は、接続回路１８に接続される。ここで、接続配線３７（１１）は第２電極ＴＤＬ（１１）（図１９、図２０参照）に接続され、接続配線３７（１２）は第２電極ＴＤＬ（１２）に接続され、以下同様に、接続配線３７（４４）は第２電極ＴＤＬ（４４）に接続される。例えば、４本の接続配線３７（１１）、３７（１２）、３７（１３）、３７（１４）は、駆動電極ブロックＢＫ（１）（図１９参照）に含まれる４つの第２電極ＴＤＬにそれぞれ接続される。また、２本の接続配線３７（１１）、３７（２１）は、検出電極ブロックＢＫＤ（１１）（図２０参照）に含まれる２つの第２電極ＴＤＬにそれぞれ接続される。
【００９９】
接続回路１８は、第１スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３、ＳＷ１４と、第２スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ２３、ＳＷ２４、ＳＷ２５、ＳＷ２６、ＳＷ２７、ＳＷ２８とを含む。第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４と、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８とは、例えばｎチャネルのＭＯＳ型のＴＦＴで構成され、第１基板２１に形成される。
【０１００】
駆動電極ブロックＢＫ（１）に接続された４本の接続配線３７（１１）、３７（１２）、３７（１３）、３７（１４）は、第１スイッチＳＷ１１を介して配線ＳＬ１に接続される。駆動電極ブロックＢＫ（２）に接続された４本の接続配線３７（２１）、３７（２２）、３７（２３）、３７（２４）は、第１スイッチＳＷ１２を介して配線ＳＬ２に接続される。駆動電極ブロックＢＫ（３）に接続された４本の接続配線３７（３１）、３７（３２）、３７（３３）、３７（３４）は、第１スイッチＳＷ１３を介して配線ＳＬ３に接続される。駆動電極ブロックＢＫ（４）に接続された４本の接続配線３７（４１）、３７（４２）、３７（４３）、３７（４４）は、第１スイッチＳＷ１４を介して配線ＳＬ４に接続される。
【０１０１】
検出電極ブロックＢＫＤ（１１）に接続された２本の接続配線３７（１１）、３７（２１）は、第２スイッチＳＷ２１を介して１本の配線Ｌ１に接続される。配線Ｌ１は、配線ＳＬ１に接続される。同様に、検出電極ブロックＢＫＤに接続された２本の接続配線３７は、それぞれ第２スイッチＳＷ２２−ＳＷ２８を介して、配線Ｌ２−Ｌ８に接続される。配線Ｌ２−Ｌ８は、それぞれ配線ＳＬ２−ＳＬ８に接続される。なお、以下の説明において、配線ＳＬ１−ＳＬ８を区別して説明する必要がない場合には、配線ＳＬと表す。また配線Ｌ１−Ｌ８を区別して説明する必要がない場合には、配線Ｌと表す。
【０１０２】
接続回路１８は、制御回路１１から供給されるスイッチ制御信号Ｖｓｓ１、Ｖｓｓ２に基づいて、第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４及び第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８のオンとオフとを切り換える。第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４と第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８とは、互いに反転した切り換え動作を行う。例えば、第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４がオンの場合、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８はオフとなる。また、第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４がオフの場合、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８はオンとなる。
【０１０３】
タッチ検出において、接続回路１８は、第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４をオンとし、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８をオフとする。これにより、駆動電極ブロックＢＫ（１）に接続された４本の接続配線３７（１１）、３７（１２）、３７（１３）、３７（１４）は、第１スイッチＳＷ１１を介して１本の配線ＳＬ１に接続される。同様に、駆動電極ブロックＢＫ（２）−ＢＫ（４）に接続された４本の接続配線３７は、第１スイッチＳＷ１２−ＳＷ１４を介してそれぞれ１本の配線ＳＬ２−ＳＬ４に接続される。また、タッチ検出において、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２２はオフとなり、接続配線３７は配線Ｌ１−Ｌ８と遮断される。
【０１０４】
このように、接続回路１８は、タッチ検出において、駆動電極ブロックＢＫに含まれる複数の第２電極ＴＤＬを１本の配線ＳＬに接続する。駆動回路１４は、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を１本の配線ＳＬを介して駆動電極ブロックＢＫに供給する。このように、駆動回路１４は、駆動電極ブロックＢＫに含まれる複数の第２電極ＴＤＬをまとめて駆動することができる。これにより、タッチ検出において、駆動電極ブロックＢＫは１つの駆動電極として機能する。
【０１０５】
一方、ホバー検出において、接続回路１８は、第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４をオフとし、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８をオンとする。これにより、検出電極ブロックＢＫＤ（１１）に接続された２本の接続配線３７（１１）、３７（２１）は、第２スイッチＳＷ２１を介して１本の配線Ｌ１に接続される。配線Ｌ１は、配線ＳＬ１に接続される。同様に、検出電極ブロックＢＫＤに接続された２本の接続配線３７は、第２スイッチＳＷ２２−ＳＷ２８を介して、それぞれ１本の配線Ｌ２−Ｌ８に接続される。配線Ｌ２−Ｌ８はそれぞれ配線ＳＬ２−ＳＬ８に接続される。
【０１０６】
また、ホバー検出において、第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４はオフになるため、駆動電極ブロックＢＫに接続された４本の接続配線３７は、１本の配線ＳＬと遮断され、それぞれ異なる配線に接続される。
【０１０７】
このように、接続回路１８は、ホバー検出において、検出電極ブロックＢＫＤに含まれる複数の第２電極ＴＤＬを１本の配線ＳＬに接続する。図２０に示すように、駆動回路１４は、第２駆動信号Ｖｃｏｍ２を１本の配線ＳＬを介して検出電極ブロックＢＫＤに供給する。このように、駆動回路１４は、検出電極ブロックＢＫＤに含まれる複数の第２電極ＴＤＬをまとめて駆動することができる。そして、検出電極ブロックＢＫＤからの第２検出信号Ｖｄｅｔ２は、それぞれ、１本の配線ＳＬを介して検出回路４０に供給される。これにより、ホバー検出において、検出電極ブロックＢＫＤは１つの検出電極として機能する。
【０１０８】
以上のように、接続回路１８は、タッチ検出とホバー検出とで、１本の配線ＳＬに接続される第２電極ＴＤＬの数、及び配列を変更する。これにより、タッチ検出では、第１方向Ｄｘに配列された複数の第２電極ＴＤＬが電気的に接続されて駆動電極ブロックＢＫとして機能する。また、ホバー検出では、第２方向Ｄｙに配列された複数の第２電極ＴＤＬが電気的に接続されて検出電極ブロックＢＫＤとして機能する。
【０１０９】
なお、図２１に示す接続回路１８は、あくまで一例であり適宜変更することができる。例えば、１本の配線Ｌに、３本以上の接続配線３７が接続される構成であってもよい。或いは、配線Ｌ１−Ｌ８のうち、２本以上の配線Ｌ１が１本の配線ＳＬに接続される構成であってもよい。
【０１１０】
次に、図１及び図２２から図２４を参照して、本実施形態の動作例を説明する。図２２は、実施形態に係る表示装置の動作例を示すフローチャートである。図２３は、検出電極ブロックと信号強度との関係を模式的に示すグラフである。図２４は、実施形態に係る表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。図２２から図２４に示す動作例はあくまで一例であり、適宜変更してもよい。
【０１１１】
図２４に示すように、表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとが時分割で交互に配置される。検出期間Ｐｔは、ホバー検出期間Ｐｔｓと、タッチ検出期間Ｐｔｍとを含む。表示期間Ｐｄ、ホバー検出期間Ｐｔｓ及びタッチ検出期間Ｐｔｍの実行の順番はあくまで一例であり適宜変更してもよい。例えば、１つの検出期間Ｐｔにホバー検出期間Ｐｔｓ又はタッチ検出期間Ｐｔｍのいずれか一方のみが存在する場合であってもよい。１検出面のタッチ検出を１つのタッチ検出期間Ｐｔｍで実行してもよく、複数のタッチ検出期間Ｐｔｍに分けて実行してもよい。また、表示期間Ｐｄで１フレーム分の画像の表示を行ってもよく、１フレーム分の画像の表示期間中に、複数の表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとが交互に配置されていてもよい。
【０１１２】
図２２に示すように、制御回路１１は、まず表示データの書き込みを実行する（ステップＳＴ１）。具体的には、上述した表示動作と同様であり、ソースドライバ１３は、各ゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、ＧＣＬ３に対応する副画素ＳＰｉｘに、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３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ようになっている。図２４に示すように、表示期間Ｐｄにおいて、駆動回路１４は、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａに対し、表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給する。
【０１１３】
次に、制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ２）。具体的には、図２４に示すように、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、制御回路１１は、低レベルのスイッチ制御信号Ｖｓｓ１を接続回路１８に供給し、高レベルのスイッチ制御信号Ｖｓｓ２を接続回路１８に供給する。スイッチ制御信号Ｖｓｓ１、Ｖｓｓ２により、第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４（図２１参照）がオフになり、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８（図２１参照）がオンになる。これにより、第２方向Ｄｙに配列された２つの第２電極ＴＤＬが電気的に接続されて１つの検出電極ブロックＢＫＤとして機能する。
【０１１４】
駆動回路１４は、配線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４…を介して、検出電極ブロックＢＫＤ（図２０参照）に第２駆動信号Ｖｃｏｍ２を供給する。これにより、表示装置１は、第２方向Ｄｙに配列された２つの第２電極ＴＤＬを含む検出電極ブロックＢＫＤごとに非接触状態の被検出体を検出することができる。例えば、検出回路４０は、各検出電極ブロックＢＫＤからの第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、表示面ＤＳに垂直な方向における、表示面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１を検出することができる。また、検出回路４０は、各検出電極ブロックＢＫＤからの第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、被検出体の位置Ｒ１を検出することができる。また、駆動回路１４は、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、第３電極ＣＯＭＬ及び第１電極２５ａに対し、ガード信号Ｖｇｄを供給する。
【０１１５】
次に、検出回路４０は、検出電極ブロックＢＫＤから供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２が、所定の閾値ΔＶＢ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ３）。図２３に示すように、検出回路４０は、各検出電極ブロックＢＫＤから供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度を求め、所定の閾値ΔＶＢと比較する。
【０１１６】
複数の第２検出信号Ｖｄｅｔ２のうち、いずれか１つの第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度が閾値ΔＶＢ以上である場合（ステップＳＴ３、Ｙｅｓ）、制御回路１１は、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ４）。第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度が閾値ΔＶＢ以上である場合、被検出体が接触状態であると判断する。図２３に示す例では、検出電極ブロックＢＫＤ（４３）において、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度が閾値ΔＶＢ以上であり、それ以外の検出電極ブロックＢＫＤにおいて、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度は閾値ΔＶＢよりも小さい。この場合、検出回路４０は、検出電極ブロックＢＫＤ（４３）に対応する位置において被検出体が接触状態であると判断する。制御回路１１は、検出回路４０からの情報に基づいて、ホバー検出からタッチ検出に切り換える。
【０１１７】
具体的には、図２４に示すように、タッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、制御回路１１は、低レベルのスイッチ制御信号Ｖｓｓ１を接続回路１８に供給し、高レベルのスイッチ制御信号Ｖｓｓ２を接続回路１８に供給する。スイッチ制御信号Ｖｓｓ１、Ｖｓｓ２により、第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４（図２１参照）がオンになり、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８（図２１参照）がオフになる。これにより、第１方向Ｄｘに配列された４つの第２電極ＴＤＬが電気的に接続されて１つの駆動電極ブロックＢＫとして機能する。
【０１１８】
駆動回路１４は、配線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４…を介して、駆動電極ブロックＢＫ（図１９参照）に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を順次供給する。駆動電極ブロックＢＫに含まれる第２電極ＴＤＬと、第１電極２５ａとの間の容量変化に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１が、第１電極２５ａから検出回路４０に供給される。これにより、表示装置１は、第１方向Ｄｘに配列された４つの第２電極ＴＤＬを含む駆動電極ブロックＢＫごとに接触状態の被検出体を検出することができる。
【０１１９】
タッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、１検出面の検出動作が終了した場合、すなわち、全ての駆動電極ブロックＢＫに対して、順次、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を供給してタッチ検出を実行した場合、制御回路１１は、タッチ検出を終了して表示データの書き込み（ステップＳＴ１）に戻る。
【０１２０】
複数の第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度が全て閾値ΔＶＢよりも小さい場合（ステップＳＴ３、Ｎｏ）、制御回路１１は、タッチ検出を実行せず、表示データの書き込み（ステップＳＴ１）に戻る。この場合、図２４に示す検出期間Ｐｔにおいて、ホバー検出期間Ｐｔｓのみが実行され、タッチ検出期間Ｐｔｍは実行されない。つまり、１つの検出期間Ｐｔにおいてホバー検出期間Ｐｔｓのみが存在する。
【０１２１】
なお、図２４では図示を省略しているが、信号線ＳＧＬは、ホバー検出期間Ｐｔｓ及びタッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、フローティング状態であることが好ましい。こうすれば、第２電極ＴＤＬと信号線ＳＧＬとの間の容量を低減することができる。また、ゲート線ＧＣＬは、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいてフローティング状態であってもよい。
【０１２２】
図２２から図２４に示す動作例はあくまで一例であり、適宜変更してもよい。例えば、複数回のホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、１つの検出電極ブロックＢＫＤを構成する第２電極ＴＤＬを変えてホバー検出を実行してもよい。制御回路１１は、表示面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１に応じて、検出電極ブロックＢＫＤに含まれる第２電極ＴＤＬの数を変更すること、ホバー検出の解像度を変更することができる。
【０１２３】
次に、第２電極ＴＤＬの詳細な構成について説明する。図２５は、タッチ検出において、第１電極と第２電極との間に発生するフリンジ電界の電気力線を模式的に示す説明図である。図２６は、第１電極と第２電極と第３電極との関係を示す平面図である。図２７は、第２電極を拡大して示す平面図である。図２８は、図２６のＡａ１−Ａａ２線に沿う断面図である。図２９は、図２６のＡｂ１−Ａｂ２線に沿う断面図である。図３０は、図２６のＡｃ１−Ａｃ２線に沿う断面図である。なお、図２８から図３０に示す断面図は、第１電極２５ａ、第２電極ＴＤＬ及び第３電極ＣＯＭＬの配置の関係を模式的に示している。また、図２５から図３０では、第３電極ＣＯＭＬと重なって配置される第１電極２５ｂを省略して示す。
【０１２４】
図２５に示すように、第２基板３１に設けられた第２電極ＴＤＬは、第１基板２１に設けられた第１電極２５ａよりも上側に配置される。上述したように、第２電極ＴＤＬは、相互静電容量方式のタッチ検出において駆動電極として機能し、自己静電容量方式のホバー検出において検出電極として機能する。図２５に示すように、タッチ検出において、第２電極ＴＤＬに第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給されると、第２電極ＴＤＬと第１電極２５ａとの間に、フリンジ電界の電気力線Ｅｆが発生する。フリンジ電界の電気力線Ｅｆは第２電極ＴＤＬから表示面ＤＳよりも上側まで延びて、対向する第２電極ＴＤＬの隙間ＳＰを通る。なお、図２５において、表示面ＤＳはカバーガラス１２０の表面である。ただし、これに限定されず、表示面ＤＳは表示装置１の最上部に設けられる他の部材の表面であってもよく、第２基板３１に設けられた保護層の表面であってもよい。
【０１２５】
ここで、第２電極ＴＤＬの平面視での面積を大きくすると、ホバー検出における検出感度を高めることができる。一方、第２電極ＴＤＬの平面視での面積を大きくすると、対向する第２電極ＴＤＬの隙間ＳＰが小さくなる。この場合、隙間ＳＰを通るフリンジ電界の電気力線Ｅｆが減少し、タッチ検出の検出感度が低下する可能性がある。
【０１２６】
図２６に示すように、第２電極ＴＤＬは、第１領域８１と、第２領域８２と、第３領域８３とを有する。なお、図２６では、図面を見やすくするために、第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３を矩形状に簡略化して示している。図２７に示すように、第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３は、上述した複数の第１導電性細線３３Ｕ及び複数の第２導電性細線３３Ｖを有している。第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３は、それぞれ、複数の第１導電性細線３３Ｕと複数の第２導電性細線３３Ｖが交差してメッシュ状に形成される。第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３において同じ傾斜角度、同じ配列ピッチで設けられることが好ましい。こうすれば、良好な表示特性を実現できる。
【０１２７】
図２６に示すように、１つの第２電極ＴＤＬは、３つの第１領域８１と４つの第２領域８２と２つの第３領域８３とが接続されて構成される。これにより、第２電極ＴＤＬは、全体として第１方向Ｄｘに長手を有する略矩形状となる。図２６に示すように、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、第１領域８１は、第１方向Ｄｘに複数配列される。図２６及び図３０に示すように、第１領域８１は、平面視で、第１方向Ｄｘに複数配列される第３電極ＣＯＭＬとそれぞれ重なって配置され、かつ、第１電極２５と重ならない位置に配置される。
【０１２８】
第２電極ＴＤＬにおいて、第１領域８１の幅Ｗａ、すなわち第１方向Ｄｘにおける長さは、例えば４ｍｍ以上５ｍｍ以下程度である。対向する第１領域８１の間隔ＳＰａは、例えば６００μｍ以上１ｍｍ以下程度である。第３電極ＣＯＭＬは、第１領域８１と同じ幅、或いは第１領域８１よりもわずかに大きい幅を有する。第１電極２５ａは、間隔ＳＰａよりもわずかに小さい幅を有する。第１電極２５ａと第３電極ＣＯＭＬとの間隔ＳＰｂは、例えば３μｍ程度である。また、偏光板３５Ａの上面から第２基板３１の下面までの合計の高さＨａは、例えば５００μｍ程度である。第１領域８１と重なる位置及び間隔ＳＰａと重なる位置において、カラーフィルタ３２の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが繰り返し配列される。上述したように色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは１組として画素Ｐｉｘが構成される。つまり、第１電極２５ａは、複数の画素Ｐｉｘにまたがって設けられる。このような構成により、タッチ検出において、フリンジ電界の電気力線Ｅｆ（図２５参照）が間隔ＳＰａを通って第１電極２５ａに到達することとなり、良好にタッチ検出を実現できる。
【０１２９】
図２６に示すように、第２領域８２は、第１方向Ｄｘに隣り合う第１領域８１どうしを接続する。第２領域８２は第１領域８１よりも細幅であり、第２領域８２の第２方向Ｄｙの長さは、第１領域８１の第２方向の長さよりも短くなっている。図２６及び図２９に示すように、第２領域８２は、平面視で、第１電極２５ａと交差して設けられる。第１領域８１は、第２領域８２よりも大きい面積を有しており、主に検出電極又は駆動電極としての機能を有する。
【０１３０】
第３領域８３は、第２電極ＴＤＬの両端に配置される。一方の第３領域８３は、第１方向Ｄｘに配列された第１領域８１のうち、一方の端部に配置された第１領域８１と対向して配置され、他方の第３領域８３は、他方の端部に配置された第１領域８１と対向して配置される。第１方向Ｄｘに対向する第１領域８１と第３領域８３とは、第２領域８２によって接続される。第３領域８３は、平面視で第３電極ＣＯＭＬと重なって配置され、かつ、第１電極２５ａと重ならない位置に配置される。また、第３領域８３は、第１領域８１よりも小さい面積を有する。第３領域８３の第１方向Ｄｘの長さは、第１領域８１の第１方向Ｄｘの長さに対して約半分程度となっている。
【０１３１】
上述したように、第２電極ＴＤＬは、行列状に複数配列される。図２６に示すように、第１方向Ｄｘに対向する２つの第２電極ＴＤＬにおいて、それぞれの第３領域８３が第１方向Ｄｘに対向して配置される。２つの第３領域８３が１つの第３電極ＣＯＭＬと重なって配置され、かつ、第１電極２５ａと重ならない位置に配置される。また、図２６及び図２８に示すように、第１領域８１は、１つの第３電極ＣＯＭＬに重なって第２方向Ｄｙに複数配列される。第２方向Ｄｙに複数配列された第１領域８１は、互いに離隔して設けられ、それぞれ異なる第２電極ＴＤＬを構成する。また、第３領域８３は、１つの第３電極ＣＯＭＬに重なって第２方向Ｄｙに複数配列される。なお、図２８及び図２９では、第２方向Ｄｙに延出するカラーフィルタ３２の色領域３２Ｒを示しているが、これに限定されず、色領域３２Ｇ又は色領域３２Ｂであってもよい。
【０１３２】
以上のように、第２電極ＴＤＬは、第１領域８１、第２領域８２及び第３領域８３を有しており、複数の第１領域８１が電気的に接続されて実質的な第２電極ＴＤＬの面積を大きくすることができる。これにより、ホバー検出における検出感度を高めることができる。
【０１３３】
また、第１領域８１は第１電極２５ａと重ならない位置に設けられるので、タッチ検出において、フリンジ電界の電気力線Ｅｆ（図２５参照）は、第１方向Ｄｘに対向する第１領域８１の間を通って第１電極２５ａに向かって延びることとなる。つまり、第２領域８２を設けずに第１領域８１を第１電極２５と重なって配置した場合に比べ、フリンジ電界の電気力線Ｅｆの数が多くなるので、タッチ検出における検出感度を高めることができる。したがって、本実施形態の表示装置１は、タッチ検出とホバー検出とで第２電極ＴＤＬを共用しつつ、良好にタッチ検出及びホバー検出を行うことが可能である。
【０１３４】
なお、第２電極ＴＤＬは、図２６に示す構成に限定されず、１つの第２電極ＴＤＬに含まれる第１領域８１は、２つ以下であってもよく、４つ以上であってもよい。また、第３領域８３は、一方の端部にのみ配置され、他方の端部に配置されない構成であってもよい。
【０１３５】
次に、第２電極ＴＤＬと接続配線３７との接続構成について説明する。図３１は、第２電極と接続配線との接続部分を拡大して示す平面図である。図３１は、１つの第３電極ＣＯＭＬに重なって配置された第３領域８３を拡大して示している。図３１に示すように、第２方向Ｄｙにおいて、複数の第３領域８３ａ、８３ｂ、８３ｃが配列される。１つの第３電極ＣＯＭＬに重なって２つの第３領域８３ａが第１方向Ｄｘに対向する。また、２つの第３領域８３ｂが第１方向Ｄｘに対向し、２つの第３領域８３ｃが第１方向Ｄｘに対向する。
【０１３６】
第１方向Ｄｘに対向する第３領域８３ａ、８３ｂ、８３ｃにそれぞれ接続配線３７が接続される。接続配線３７は、周辺領域１０ｂに設けられたフレキシブル基板７２（図１５参照）に接続される。図３１に示すように、接続配線３７は、第１方向Ｄｘに対向する第３領域８３ａの隙間ＳＰ１と、第３領域８３ｂの隙間ＳＰ２と、第３領域８３ｃの隙間ＳＰ３とに設けられ、第２方向Ｄｙに延出する。つまり、接続配線３７は、第３電極ＣＯＭＬの第１方向Ｄｘの中央部分において、第３電極ＣＯＭＬと重なって設けられる。言い換えると、第３電極ＣＯＭＬの一方に設けられた第１電極２５ａと、他方に設けられた第１電極２５ａとの間の中央部分に配置され、第１電極２５ａと平行な方向に延出する。
【０１３７】
図３１に示すように、第２方向Ｄｙに配列された第３領域８３ａ、８３ｂ、８３ｃに、それぞれ接続配線３７が接続され、複数の接続配線３７は同じ方向に延出する。接続配線３７は、フレキシブル基板７２が設けられた周辺領域１０ｂに向かって延出する。隙間ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３に設けられた接続配線３７の数は、２本ずつ増加する。このため、隙間ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の大きさは、フレキシブル基板７２が設けられた周辺領域１０ｂに近づくにしたがって大きくなる。言い換えると、第３領域８３ａの幅Ｗ１、第３領域８３ｂの幅Ｗ２、第３領域８３ｃの幅Ｗ３は、この順で徐々に小さくなる。なお、これに限定されず、幅Ｗ１、幅Ｗ２及び幅Ｗ３は互いに同じ大きさであってもよい。
【０１３８】
また、２つの第３領域８３ａの幅Ｗ１と隙間ＳＰ１の大きさの合計の長さは、第３電極ＣＯＭＬの幅Ｗ４よりも小さい。２つの第３領域８３ｂの幅Ｗ２と隙間ＳＰ２の大きさの合計の長さは、第３電極ＣＯＭＬの幅Ｗ４よりも小さい。２つの第３領域８３ｃの幅Ｗ３と隙間ＳＰ３の大きさの合計の長さは、第３電極ＣＯＭＬの幅Ｗ４よりも小さい。このような構成により、第３領域８３ａ、８３ｂ、８３ｃ及びこれらに接続された接続配線３７は、第３電極ＣＯＭＬと重なって配置される。
【０１３９】
このような構成により、第１電極２５ａと接続配線３７との間の距離が大きくなるので、第１電極２５ａと接続配線３７との容量結合を抑制して検出精度を向上させることができる。
【０１４０】
また、図２４等で説明したように、タッチ検出において、駆動回路１４は、接続配線３７を介して検出対象として選択された駆動電極ブロックＢＫに第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を順次供給する。一方、検出対象として選択されていない駆動電極ブロックＢＫには接続配線３７を介して固定された電位を有する直流の電圧信号が供給される。
【０１４１】
図３１において、例えば、第３領域８３ａを含む第２電極ＴＤＬが検出対象の駆動電極ブロックＢＫとして選択された場合、駆動回路１４は、第３領域８３ａに接続された接続配線３７に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を供給する。一方、駆動回路１４は、第３領域８３ｂ及び第３領域８３ｃに接続された接続配線３７には直流の電圧信号を供給する。第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給される接続配線３７と、直流の電圧信号が供給される接続配線３７とは、順次変更される。
【０１４２】
このように、１つの第３電極ＣＯＭＬに重なって配置された複数の接続配線３７のうち、少なくとも２本以上の接続配線３７に直流の電圧信号が供給される。これにより、タッチ検出において、直流の電圧信号が供給される接続配線３７はガード配線として機能することとなり、第１電極２５ａと接続配線３７との容量結合を抑制して検出精度を向上させることができる。
【０１４３】
次に、第１電極２５ａ及び第３電極ＣＯＭＬの積層構造について説明する。図３２は、本実施形態に係る副画素の平面図である。図３３は、図３２のＡｄ１−Ａｄ２線に沿う断面図である。図３２に示すように、ゲート線ＧＣＬは第１方向Ｄｘに延出し、第２方向Ｄｙに複数本配列されている。信号線ＳＧＬは、ゲート線ＧＣＬと交差して設けられ、第２方向Ｄｙに延出し、第１方向Ｄｘに複数本配列されている。ゲート線ＧＣＬと信号線ＳＧＬとの交差領域にスイッチング素子Ｔｒが配置される。ゲート線ＧＣＬと信号線ＳＧＬとで囲まれた領域が副画素ＳＰｉｘである。副画素ＳＰｉｘは、画素電極２２と第３電極ＣＯＭＬとが重なる領域を含んで設けられる。第１電極２５ａは、平面視で信号線ＳＧＬと重なって第２方向Ｄｙに延出する。
【０１４４】
図３２に示すように、画素電極２２は、複数の帯状電極２２ａと、連結領域２２ｂとを有する。帯状電極２２ａは、信号線ＳＧＬに平行な方向に延出し、ゲート線ＧＣＬに沿った方向に複数配列されている。連結領域２２ｂは帯状電極２２ａの端部同士を連結する。なお、画素電極２２は、５本の帯状電極２２ａを有しているが、これに限定されず、４本以下又は６本以上の帯状電極２２ａを有していてもよい。例えば、画素電極２２は、２本の帯状電極２２ａを有していてもよい。
【０１４５】
図３２及び図３３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。また、半導体層６１の下側に遮光層６５が設けられている。
【０１４６】
図３３に示すように、遮光層６５は第１基板２１の上に設けられている。絶縁層５８ａは、遮光層６５を覆って第１基板２１の上に設けられている。絶縁層５８ａの上には半導体層６１が設けられている。半導体層６１の上側に絶縁層５８ｂを介して、ゲート電極６４（ゲート線ＧＣＬ）が設けられている。ゲート電極６４（ゲート線ＧＣＬ）の上側に絶縁層５８ｃを介してドレイン電極６３及びソース電極６２（信号線ＳＧＬ）が設けられる。ドレイン電極６３及びソース電極６２（信号線ＳＧＬ）の上側に絶縁層５８ｄを介して第１電極２５ａが設けられる。第１電極２５ａの上側に絶縁層５９を介して、第３電極ＣＯＭＬが設けられる。上述のように第３電極ＣＯＭＬの上側に絶縁層２４を介して画素電極２２が設けられる。画素電極２２の上には配向膜３４Ｂが設けられる。また、第２基板３１側に設けられた配向膜３４Ａは、液晶層６を挟んで配向膜３４Ｂと対向する。つまり、第１電極２５ａは、第１基板２１の表面に垂直な方向において、信号線ＳＧＬと第３電極ＣＯＭＬとの間の層に設けられる。
【０１４７】
図３３に示すように、画素電極２２は、コンタクトホールＨ１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Ｈ２を介してドレイン電極６３に接続される。半導体層６１は、平面視でゲート電極６４と交差する。ゲート電極６４はゲート線ＧＣＬに接続され、ゲート線ＧＣＬの一辺から突出して設けられている。言い換えると、ゲート線ＧＣＬの一部が、ゲート電極６４としての機能を有する。
【０１４８】
半導体層６１は、ソース電極６２と重畳する位置まで延びて、コンタクトホールＨ３を介してソース電極６２と電気的に接続される。ソース電極６２は、信号線ＳＧＬに接続され、信号線ＳＧＬの一辺から突出している。言い換えると、信号線ＳＧＬの一部が、ソース電極６２としての機能を有する。
【０１４９】
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。半導体層６１と重なる位置に遮光層６５を設けているので、例えばバックライトから半導体層６１に入射する光が遮光される。
【０１５０】
以上のような積層構造により、第１電極２５ａは、第３電極ＣＯＭＬと異なる層において、第３電極ＣＯＭＬと重ならない位置に設けられる。また、第１電極２５ａは、信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬと異なる層に設けられ、信号線ＳＧＬと重なる位置に設けられる。また、上述したように第１電極２５ａと重なる位置に第２電極ＴＤＬは設けられていない。第２電極ＴＤＬと重ならない位置において複数の第１電極２５ａが設けられていてもよく、複数の第１電極２５ａが、タッチ検出における１つの検出電極として機能してもよい。また、第２電極ＴＤＬと重ならない位置に設けられた第３電極ＣＯＭＬは、タッチ検出における検出電極として機能してもよい。なお、第１電極２５ａは、第２電極ＴＤＬと重なる位置に設けられた第３電極ＣＯＭＬと電気的に接続されておらず、スイッチング素子Ｔｒとも電気的に接続されていない。また、図示は省略するが、複数の信号線ＳＧＬのうち、第１電極２５ａが設けられていない信号線ＳＧＬに対応して、金属材料を含む配線を第１電極２５ａと同層に設けてもよい。
【０１５１】
以上説明したように、本実施形態の表示装置１において、第２電極ＴＤＬは第１電極２５ａよりも表示面ＤＳに近い位置に設けられる。第２電極ＴＤＬは、タッチ検出において駆動電極として機能するとともに、ホバー検出において検出電極として機能する。第２電極ＴＤＬ或いは検出電極ブロックＢＫＤの面積は、第１電極２５ａよりも大きい面積を有するので、ホバー検出の検出感度を高めることができる。また、第２電極ＴＤＬは第１電極２５ａと重ならない位置に設けられているのでタッチ検出を良好に行うことができる。したがって、表示装置１は、タッチ検出とホバー検出とで第２電極ＴＤＬを共用しつつ、精度よくタッチ検出を行うとともに、良好にホバー検出を行うことができる。
【０１５２】
（第１変形例）
図３４は、本実施形態の第１変形例に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図３５は、本実施形態の第１変形例に係る表示装置を部分的に拡大して表す断面図である。なお、図３５は、図２６のＡｃ１−Ａｃ２線に対応する箇所を示す断面図である。
【０１５３】
本変形例の表示装置１Ａにおいて、第１電極２５Ａは、第３電極ＣＯＭＬと絶縁層５９を介して異なる層に設けられる。第１電極２５Ａは、第３電極ＣＯＭＬと間隔を有して複数配列される。本変形例において、第１電極２５Ａ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つの金属材料を用いることができる。
【０１５４】
平面視での第１電極２５Ａと第３電極ＣＯＭＬとの関係は、図１３に示す第１電極２５ａ及び第３電極ＣＯＭＬと同様の構成である。また、図３５に示すように、第１電極２５Ａは、隣り合う第１領域８１の間隔ＳＰａよりもわずかに小さい幅を有する。第１電極２５Ａと第３電極ＣＯＭＬとの間隔ＳＰｂは、例えば３μｍ程度である。第１領域８１と重なる位置及び間隔ＳＰａと重なる位置において、カラーフィルタ３２の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが繰り返し配列される。上述したように色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは１組として画素Ｐｉｘが構成される。つまり、第１電極２５Ａは、複数の画素Ｐｉｘにまたがって設けられる。このような構成により、タッチ検出において、フリンジ電界の電気力線Ｅｆ（図２５参照）が間隔ＳＰａを通って第１電極２５Ａに到達することとなり、良好にタッチ検出を実現できる。
【０１５５】
（第２変形例）
図３６は、本実施形態の第２変形例に係る第２基板の平面図である。図３７は、第１基板と第２基板との間の接続構成を説明するための説明図である。図３７に示すように、本変形例の表示装置１Ｂにおいて、接続回路１８は第２基板３１の周辺領域１０ｂに設けられている。なお、第１電極２５ａ（図示しない）及び第２電極ＴＤＬの構成は、上述した例と同様である。
【０１５６】
行列状に複数配置された第２電極ＴＤＬにそれぞれ接続配線３７が接続される。接続配線３７は、フレキシブル基板７２が接続された周辺領域１０ｂに延出し、接続回路１８に接続される。図３７に示すように、接続回路１８には、接続配線３７（１１）、３７（１２）、３７（１３）、３７（１４）、…、３７（ｍｎ）が接続される。接続配線３７（１１）は第２電極ＴＤＬ（１１）に接続され、接続配線３７（１２）は第２電極ＴＤＬ（１２）に接続され、接続配線３７（ｍｎ）は第２電極ＴＤＬ（ｍｎ）に接続される。つまり、接続配線３７の数は、第２電極ＴＤＬの数と等しい。
【０１５７】
接続回路１８は、タッチ検出及びホバー検出において、複数の第２電極ＴＤＬを電気的に接続する。これにより、駆動回路１４は配線ＳＬを介して第１駆動信号Ｖｃｏｍ１又は第２駆動信号Ｖｃｏｍ２を供給することで、駆動電極ブロックＢＫ又は検出電極ブロックＢＫＤをまとめて駆動することができる。すなわち、接続回路１８とフレキシブル基板７２とを接続する配線ＳＬの数は、駆動電極ブロックＢＫ又は検出電極ブロックＢＫＤの数と等しい数であればよい。つまり配線ＳＬの数は接続配線３７よりも少ない。
【０１５８】
配線ＳＬは、フレキシブル基板７２に接続され、接続端子７５を介して第１基板２１側に電気的に接続される。これにより、接続回路１８は検出用ＩＣ４９と電気的に接続される。本変形例では、第２基板３１に接続回路１８が設けられているので、第２基板３１と第１基板２１とを接続するための配線の本数を少なくすることができる。つまり、フレキシブル基板７２及び接続端子７５の構成や、第１基板２１の周辺領域１０ｂに設けられる各種配線の構成を簡略化して製造コストを抑制することができる。また、第１基板２１に接続回路１８が設けられていないので、第１基板２１に形成される各種配線や回路等の設計の自由度を向上させることができる。
【０１５９】
（第３変形例）
図３８は、本実施形態の第３変形例に係る第１基板と第２基板との間の接続構成を説明するための説明図である。上述した例では、接続回路１８は、第１基板２１又は第２基板３１に設けられているが、これに限定されない。図３８に示すように本変形例の表示装置１Ｃにおいて、第１基板２１は、フレキシブル基板７１を介して制御基板１１０と接続される。制御基板１１０に検出用ＩＣ４９が実装されている。本変形例では、検出用ＩＣ４９が、接続回路１８の機能を内蔵している。
【０１６０】
図３８に示すように、第２基板３１に設けられた第２電極ＴＤＬは、接続配線３７を介してフレキシブル基板７２に接続される。フレキシブル基板７２は、接続端子７５を介して第１基板２１に接続され、フレキシブル基板７１の配線ＳＬａを介して検出用ＩＣ４９に電気的に接続される。この場合、配線ＳＬａの本数は、接続配線３７と同じ本数となる。本変形例では、検出用ＩＣ４９が、タッチ検出とホバー検出とで第２電極ＴＤＬの接続状態を変更して、タッチ検出及びホバー検出を実行する。
【０１６１】
本変形例では、接続回路１８が第１基板２１又は第２基板３１の周辺領域１０ｂに設けられていないため、第１基板２１又は第２基板３１の狭額縁化に有利である。また、接続回路１８に含まれる第１スイッチＳＷ１１−ＳＷ１４、第２スイッチＳＷ２１−ＳＷ２８や各種配線が制御基板１１０側に設けられるので、タッチ検出及びホバー検出の際に、接続回路１８から発生するノイズを抑制して、良好な検出感度が得られる。
【０１６２】
（第４変形例）
図３９は、本実施形態の第４変形例に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図４０は、本実施形態の第４変形例に係る表示装置を部分的に拡大して表す断面図である。なお、図４０は、図２６のＡｃ１−Ａｃ２線に対応する箇所を示す断面図である。本変形例の表示装置１Ｄにおいて、第１電極２５Ｂは、第３電極ＣＯＭＬと同層に設けられる。第１電極２５Ｂは、第３電極ＣＯＭＬと間隔を有して複数配列される。平面視での第１電極２５Ｂと第３電極ＣＯＭＬとの関係は、図１３に示す例と同様の構成である。
【０１６３】
本変形例において、第１電極２５Ｂは、第３電極ＣＯＭＬと同じ材料、例えばＩＴＯ等の透光性導電酸化物が用いられる。これによれば、第１電極２５Ｂは、第３電極ＣＯＭＬと同じ工程で形成することができる。また、図３３に示した構成に比べて第１電極２５Ｂと信号線ＳＧＬとの距離が大きくなるため、第１電極２５Ｂと信号線ＳＧＬとの間の容量が低減される。
【０１６４】
ＩＴＯは上述した金属材料に比べて抵抗値が高いため、第１電極２５ＢにＩＴＯを用いた場合、タッチ検出の応答速度が低下する可能性がある。この場合、第１電極２５Ｂは、ＩＴＯに金属層を積層した構成としてもよい。或いは、図３２、３３に示すように、信号線ＳＧＬと重なる位置に金属配線を設け、金属配線と第１電極２５Ｂとを電気的に接続することで抵抗値を低減することも可能である。
【０１６５】
また、平面視での第１電極２５Ｂと第３電極ＣＯＭＬとの関係は、図１３に示す第１電極２５ａ及び第３電極ＣＯＭＬと同様の構成である。また、図４０に示すように、第１電極２５Ｂは、隣り合う第１領域８１の間隔ＳＰａよりもわずかに小さい幅を有する。第１電極２５Ｂと第３電極ＣＯＭＬとの間隔ＳＰｂは、例えば３μｍ程度である。第１領域８１と重なる位置及び間隔ＳＰａと重なる位置において、カラーフィルタ３２の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが繰り返し配列される。上述したように色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは１組として画素Ｐｉｘが構成される。つまり、第１電極２５Ｂは、複数の画素Ｐｉｘにまたがって設けられる。このような構成により、タッチ検出において、フリンジ電界の電気力線Ｅｆ（図２５参照）が間隔ＳＰａを通って第１電極２５Ｂに到達することとなり、良好にタッチ検出を実現できる。
【０１６６】
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。
【０１６７】
例えば、第１電極２５、２５Ａ、２５Ｂ、第２電極ＴＤＬ、第３電極ＣＯＭＬ、画素電極２２等の形状、配置、個数等は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。また、相互静電容量方式によるタッチ検出を説明したが、第１電極２５、２５Ａ又は第２電極ＴＤＬにより、自己静電容量方式によるタッチ検出を行う構成を採用することもできる。
【０１６８】
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基板と、
前記第１基板と対向する第２基板と、
前記第１基板の表示領域に設けられた第１電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１基板と垂直な方向において前記第１電極よりも表示面に近い位置に設けられる第２電極と、
前記第２電極に第１駆動信号又は第２駆動信号を供給する駆動回路と、
前記第２電極に前記第１駆動信号が供給された場合に、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号に基づいて、前記表示面に接触する被検出体を検出する第１検出モードと、前記第２電極に前記第２駆動信号が供給された場合に、前記第２電極の自己静電容量変化に応じた第２検出信号に基づいて、前記表示面に対して非接触状態の前記被検出体を検出する第２検出モードと、を有する制御回路と、を含み、
前記第１電極と前記第２電極は、平面視で重ならない、表示装置。
（２）前記第１電極は、平面視で第１方向に複数配列され、前記第１方向と交差する第２方向にそれぞれ延出しており、
前記第２電極は、前記第１方向に複数配列されるとともに、前記第２方向に複数配列される上記（１）に記載の表示装置。
（３）前記第２電極のそれぞれに接続された接続配線と、
前記接続配線を介して前記第２電極に接続された接続回路と、を有し、
前記接続回路は、前記第１検出モードと前記第２検出モードとで、前記第２電極の接続状態を切り換える上記（２）に記載の表示装置。
（４）前記第１検出モードにおいて、前記接続回路は、前記第１方向に配列された複数の前記第２電極を電気的に接続して駆動電極ブロックを形成し、
前記駆動回路は、前記駆動電極ブロックに前記第１駆動信号を供給する上記（３）に記載の表示装置。
（５）前記第２検出モードにおいて、前記接続回路は、前記第２方向に配列された複数の前記第２電極を電気的に接続して検出電極ブロックを形成し、
前記駆動回路は、前記検出電極ブロックに前記第２駆動信号を供給する上記（３）に記載の表示装置。
（６）平面視で前記第１電極と間隔を有して前記第１基板に配置される第３電極を有し、
前記表示面に画像を表示する表示モードにおいて、前記駆動回路は、複数の画素に対する共通電位となる表示用駆動信号を前記第１電極及び前記第３電極に供給する上記（４）又は上記（５）に記載の表示装置。
（７）前記第１電極は、前記第３電極と異なる層に設けられる上記（６）に記載の表示装置。
（８）前記第１電極は、前記第３電極と同層に設けられる上記（６）に記載の表示装置。
（９）前記第２電極は、前記第１方向に複数配列された矩形状の第１領域と、前記第１方向に隣り合う前記第１領域どうしを接続する第２領域とを含み、
前記第２領域は、平面視で、前記第１電極と交差して配置され、
前記第２領域の前記第２方向の長さは、前記第１領域の前記第２方向の長さよりも短く、
前記第１領域及び前記第２領域は、複数の金属配線がメッシュ状、ジグザグ線状、あるいは波線状に形成されている、上記（６）乃至上記（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）前記接続配線は、前記第１方向に対向する前記第２電極の間に設けられるとともに、平面視で前記第３電極と重なって前記第２方向に延出する上記（６）乃至上記（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１１）複数の前記第１領域は、平面視で前記第１方向に複数配列される前記第３電極にそれぞれ重なって配置される、上記（９）に記載の表示装置。
（１２）前記第２電極は、さらに、前記第１方向の端部に配置された第３領域を有し、
前記第３領域の前記第１方向の長さは、前記第１領域の前記第１方向の長さよりも短い上記（９）又は上記（１１）に記載の表示装置。
（１３）前記第１方向に対向する２つの前記第３領域は、平面視で前記第３電極と重なって配置される上記（１２）に記載の表示装置。
（１４）前記第２検出モードにおいて、前記駆動回路は、前記第１電極又は前記第３電極の少なくとも一方に対し、前記第２駆動信号と同期した同じ電位を有するガード信号を供給する上記（６）乃至上記（１３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１５）前記接続回路は、前記第１基板の前記表示領域の外側の周辺領域に設けられる上記（３）乃至上記（１４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１６）前記接続回路は、前記第２基板の前記表示領域の外側の周辺領域に設けられる上記（３）乃至上記（１４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１７）前記第１基板に、前記画素に画素信号を供給するための信号線が設けられており、
前記第１電極は、平面視で前記信号線に重なって配置され前記信号線と平行な方向に延出する上記（６）に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１６９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  表示装置
６  液晶層
１０  表示パネル
１０ａ  アクティブエリア
１０ｂ  周辺領域
１１  制御回路
１４  駆動回路
１８  接続回路
１９  表示用ＩＣ
２０  表示領域
２１  第１基板
２２  画素電極
２５、２５Ａ  第１電極
３０  タッチセンサ
３１  第２基板
３３Ｕ  第１導電性細線
３３Ｖ  第２導電性細線
３７  接続配線
４０  検出回路
８１  第１領域
８２  第２領域
８３、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ  第３領域
ＢＫ  駆動電極ブロック
ＢＫＤ  検出電極ブロック
ＣＯＭＬ  第３電極
ＴＤＬ  第２電極
【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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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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