(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検出装置及び表示装置を提供する。【解決手段】第１方向と、第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並んで配置された複数の第１電極と、第１電極と対向する側に配置され、第２方向に延設された複数の第２電極と、第１電極と第２電極との間の容量変化に応じて第２電極から出力される第１検出信号、又は、第１電極の容量変化に応じて第１電極から出力される第２検出信号を受け取る検出部と、検出部が第１検出信号を受け取る期間において、複数の第１電極の各々を第１方向で互いに接続させて第１駆動電極ブロックを形成し、検出部が第２検出信号を受け取る期間において、少なくとも２つ以上の第１電極の各々を少なくとも第２方向で互いに接続させて、第２駆動電極ブロックを形成する接続回路と、を備える。【選択図】図２１
2018206083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並んで配置された複数の第１電極と、
前記第１電極と対向する側に配置され、前記第２方向に延設された複数の第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間の容量変化に応じて前記第２電極から出力される第１検出信号、又は、前記第１電極の容量変化に応じて前記第１電極から出力される第２検出信号を受け取る検出部と、
前記検出部が前記第１検出信号を受け取る期間において、前記複数の第１電極の各々を前記第１方向で互いに接続させて第１駆動電極ブロックを形成し、前記検出部が前記第２検出信号を受け取る期間において、少なくとも２つ以上の前記第１電極の各々を少なくとも前記第２方向で互いに接続させて、第２駆動電極ブロックを形成する接続回路と、を備える検出装置。
【請求項２】
前記接続回路は、少なくとも２つ以上の前記第１電極の各々を前記第１方向及び前記第２方向で互いに接続させて、前記第２駆動電極ブロックを形成し、
前記第２駆動電極ブロックは、前記第２方向に並ぶ前記第１電極の数が前記第１駆動電極ブロックよりも多い、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記第１電極に駆動信号を供給する駆動回路、をさらに備え、
前記第１検出信号は、前記駆動信号が前記第１電極に供給されると前記第２電極から出力され、
前記第２検出信号は、前記駆動信号が前記第１電極に供給されると前記第１電極から出力される、請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出部が前記第２検出信号を受け取る期間において、前記駆動回路は、前記駆動信号と同じ波形で、かつ前記駆動信号と同期したガード信号を、前記第２電極に供給する、請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出部が前記第２検出信号を受け取る期間において、前記第２電極は電気的にどことも接続されていない状態に設定される請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記複数の第１電極に接続された複数の配線、をさらに備え、
前記接続回路は、前記複数の配線のうちの一方の配線と他方の配線との間を接続し、又は遮断するスイッチング素子を有する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記接続回路を制御する制御部、をさらに備え、
前記制御部は、前記第２検出信号に基づいて、１個の前記第２駆動電極ブロックに含まれる前記第１電極の数を変更する、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の検出装置と、
表示領域と、前記表示領域を囲む額縁領域とを有する基板と、
前記表示領域に画像を表示するための表示機能層と、を備え、
前記表示領域に前記第１電極が形成されている、表示装置。
【請求項９】
前記接続回路は前記額縁領域に配置されている、請求項８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、検出装置及び表示装置に関する。
【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、表示装置として用いられている（例えば、特許文献１から特許文献３参照）。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】米国特許出願公開第２０１４／００４９４８６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０３４２４９８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１４／００４９５０８号明細書
【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、検出の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検出装置及び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】
本発明の一態様に係る検出装置は、第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並んで配置された複数の第１電極と、前記第１電極と対向する側に配置され、前記第２方向に延設された複数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間の容量変化に応じて前記第２電極から出力される第１検出信号、又は、前記第１電極の容量変化に応じて前記第１電極から出力される第２検出信号を受け取る検出部と、前記検出部が前記第１検出信号を受け取る期間において、前記複数の第１電極の各々を前記第１方向で互いに接続させて第１駆動電極ブロックを形成し、前記検出部が前記第２検出信号を受け取る期間において、少なくとも２つ以上の前記第１電極の各々を前記第１方向及び前記第２方向で互いに接続させて、前記第２方向に並ぶ前記第１電極の数が前記第１駆動電極ブロックよりも多い第２駆動電極ブロックを形成する接続回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態１に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、検出部の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、指がタッチしていない状態を表す説明図である。
【図４】図４は、図３に示す指がタッチ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、指がタッチした状態を表す説明図である。
【図６】図６は、図５に示す指がタッチした状態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、指がタッチしていない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、指がタッチした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、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ＴＦＴ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に係る表示部の画素配列を表す回路図である。
【図１５】図１５は、副画素の構成例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、図１５のＡ１−Ａ２線に沿う断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態１に係る表示パネルの駆動電極及びタッチ検出電極の構成例を表す斜視図である。
【図１８】図１８は、１フレーム期間における表示動作期間と検出動作期間の配置の一例を表す模式図である。
【図１９】図１９は、表示装置が検出するホバーの一例を示す模式図である。
【図２０】図２０は、表示装置が検出するホバーの一例を示す模式図である。
【図２１】図２１は、タッチ検出電極及び駆動電極の配置例を示す斜視図である。
【図２２】図２２は、駆動電極と配線との接続の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、図２２をＡ３−Ａ４線で切断した断面図である。
【図２４】図２４は、ライン状の駆動電極ブロックの構成例を示す図である。
【図２５】図２５は、正方形状の駆動電極ブロックの構成例を示す図である。
【図２６】図２６は、接続回路の構成例を示す図である。
【図２７】図２７は、実施形態１に係る検出動作の手順を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。
【図２９】図２９は、実施形態１に係る閾値の一例を示す図である。
【図３０】図３０は、ホバー検出による被検出体の検出位置の一例を示す図である。
【図３１】図３１は、実施形態１の変形例に係るホバー検出の閾値の一例を示す図である。
【図３２】図３２は、表示パネルに表示される画像の一例を示す図である。
【図３３】図３３は、実施形態２に係る駆動電極ブロックの構成例を示す図である。
【図３４】図３４は、実施形態２に係る駆動電極ブロックの構成例を示す図である。
【図３５】図３５は、実施形態２に係る接続回路の構成例を示す図である。
【図３６】図３６は、実施形態２に係る検出動作の手順を示すフローチャートである。
【図３７】図３７は、第１ホバー検出、第２ホバー検出及びタッチ検出における表示装置と被検出体との関係を模式的に示す説明図である。
【図３８】図３８は、実施形態２に係る閾値の一例を示す図である。
【図３９】図３９は、第１ホバー検出による被検出体の検出位置の一例を示す図である。
【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。なお、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。また、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１）
図１は、実施形態１に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。図２は、検出部の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、制御部１１と、検出部４０とを備えている。表示パネル１０は、画像を表示する表示部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、表示部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は、表示部２０に静電容量型のタッチセンサ３０を内蔵して一体化した、いわゆるインセルタイプあるいはハイブリッドタイプの装置である。表示部２０に静電容量型のタッチセンサ３０を内蔵して一体化するとは、例えば、表示部２０として使用される基板や電極などの一部の部材と、タッチセンサ３０として使用される基板や電極などの一部の部材とを兼用することを含む。なお、表示パネル１０は、表示部２０の上にタッチセンサ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。オンセルタイプの装置の場合、表示部２０の直上にタッチセンサ３０が設けられていてもよいし、表示部２０の直上ではなく他の層を介して上方にタッチセンサ３０が設けられていてもよい。
【００１１】
また、本構成例では、表示部２０として液晶表示素子を用いた液晶表示デバイスが採用されているが、表示部２０は有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子を用いた構成であってもよい。この場合、有機ＥＬ素子を形成するアノード及びカソードのうち一方を、後述する駆動電極ＣＯＭＬとしてもよい。
【００１２】
表示部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。表示部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。
【００１３】
制御部１１は、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３及び駆動電極ドライバ１４を備える。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、接続回路１８及び検出部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、制御部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、表示部２０の、各副画素ＳＰｉｘ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、制御部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】
駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８を介して、表示パネル１０の駆動電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃ又は検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。また、駆動電極ドライバ１４は、ホバー検出の際にタッチ検出電極ＴＤＬ等にガード信号Ｖｇｄを供給する。
【００１７】
制御部１１は、タッチセンサ３０による検出モードとして、タッチ検出とホバー検出の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し得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、相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理に基づいて、表示パネル１０の表示面にタッチした被検出体の位置を検出する機能を有する。タッチセンサ３０は、相互静電容量方式のタッチ検出において、被検出体のタッチを検出した場合、検出信号Ｖｄｅｔ１を検出部４０に出力する。また、タッチセンサ３０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、表示パネル１０の表示面にホバーした被検出体の位置を検出する機能を有する。タッチセンサ３０は、自己静電容量方式のタッチ検出において、被検出体のホバーを検出した場合、検出信号Ｖｄｅｔ２を検出部４０に出力する。
【００１９】
接続回路１８は、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々を配線５１（後述の図１３参照）を介して互いに接続させる。これにより、タッチ検出では後述する駆動電極ブロックＣＯＭＬＡが検出電極として形成され、ホバー検出では後述する駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ又はＣＯＭＬＣが検出電極として形成される。また、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ又はＣＯＭＬＣから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２は、接続回路１８を介して検出部４０に供給される。
【００２０】
検出部４０は、相互静電容量方式のタッチ検出において、制御部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。また、検出部４０は、自己静電容量方式のホバー検出において、制御部１１から供給される制御信号と、表示パネル１０から出力される検出信号Ｖｄｅｔ２とに基づいて、表示パネル１０の表示面への被検出体のホバーの有無を検出する回路でもある。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。また、検出部４０は、ホバー検出で被検出体が検出された場合において、ホバー入力が行われた座標などを求める。
【００２１】
図２に示すように、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、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、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、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とが同期して動作するように制御する。
【００２２】
検出信号増幅部４２は、表示パネル１０から供給される検出信号Ｖｄｅｔ１、Ｖｄｅｔ２を増幅する。Ａ／Ｄ変換部４３は、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。
【００２３】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部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や、ホバーの有無を検出する論理回路である。例えば、信号処理部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。信号処理部４４は、絶対値｜ΔＶ｜を所定の閾値電圧と比較し、この絶対値｜ΔＶ｜が閾値電圧未満であれば、被検出体が非接触状態であると判断する。一方、信号処理部４４は、絶対値｜ΔＶ｜が閾値電圧以上であれば、被検出体の接触状態と判断する。このようにして、検出部４０はタッチ検出やホバー検出が可能となる。
【００２４】
座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ検出又はホバー検出で被検出体が検出されたときに、その検出された位置のパネル座標を求める論理回路である。座標抽出部４５は、求めたパネル座標を出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。座標抽出部４５は、出力信号Ｖｏｕｔを制御部１１に出力してもよい。制御部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。
【００２５】
なお、検出部４０の検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、検出タイミング制御部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、検出部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、座標抽出部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、検出部４０は、信号処理部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、ホバー制御がなされる。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、指がタッチしていない状態を表す説明図である。図４は、図３に示す指がタッチ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、指がタッチした状態を表す説明図である。図６は、図５に示す指がタッチした状態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、図６は、検出回路を併せて示している。また、以下の説明では、被検出体として指がタッチする場合を説明するが、被検出体は指に限られず、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】
例えば、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電極、駆動電極Ｅ１及び検出電極Ｅ２を備えている。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２に示す検出信号増幅部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から数百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７に示すような出力波形（検出信号Ｖｄｅｔ１）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、駆動電極ドライバ１４から入力される駆動信号Ｖｃｏｍに相当するものである。
【００２９】
表示面に対向する位置に指が存在しない場合、又はホバー検出において指を検出できない程度に指が表示面から離れている状態（非存在状態）では、図３及び図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７参照））に変換する。
【００３０】
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とにより、駆動電極Ｅ１及び検出電極Ｅ２の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られる。このため、容量素子Ｃ１は、図６に示すように、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６に示す等価回路でみると、容量素子Ｃ１１に電流Ｉ１が流れる。
【００３１】
図７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。
【００３２】
図１に示すタッチセンサ３０は、駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｃｏｍに従って、１検出ブロックずつ順次走査して、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う。また、タッチセンサ３０は、後述する複数のタッチ検出電極ＴＤＬから、図４又は図６に示した電圧検出器ＤＥＴを介して、検出ブロック毎に検出信号Ｖｄｅｔ１を出力する。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。
【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、指がタッチしていない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、指がタッチした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】
自己静電容量方式では、上述の駆動電極Ｅ１が検出電極となる。図８左図は、指がタッチしていない状態において、スイッチング素子ＳＷ１により電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ１とが接続され、スイッチング素子ＳＷ２により検出電極Ｅ１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Ｅ１が有する静電容量Ｃｘ１が充電される。図８右図は、スイッチング素子ＳＷ１により、電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ１との接続がオフされ、スイッチング素子ＳＷ２により、検出電極Ｅ１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、静電容量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、指がタッチした状態において、スイッチング素子ＳＷ１により電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ１とが接続され、スイッチング素子ＳＷ２により検出電極Ｅ１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Ｅ１が有する静電容量Ｃｘ１に加え、検出電極Ｅ１に近接している指により生じる静電容量Ｃｘ２も充電される。図９右図は、スイッチング素子ＳＷ１により、電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ１との接続がオフされ、スイッチング素子ＳＷ２により検出電極Ｅ１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、静電容量Ｃｘ１の電荷と静電容量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（指がタッチしていない状態）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（指がタッチした状態）におけるコンデンサＣｃｒの電圧変化特性は、静電容量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、コンデンサＣｃｒの電圧変化特性が、静電容量Ｃｘ２の有無により、異なることを利用して、指などの操作入力の有無を判断している。
【００３７】
具体的には、検出電極Ｅ１に所定の周波数（例えば数ｋＨｚから数百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】
上述のように、検出電極Ｅ１はスイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ２によって電源Ｖｄｄ及びコンデンサＣｃｒから切り離すことが可能な構成となっている。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。このときスイッチング素子ＳＷ１はオンしておりスイッチング素子ＳＷ２はオフしている。このため検出電極Ｅ１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ング素子ＳＷ１をオフとする。このとき検出電極Ｅ１は、電気的にどことも接続されていない状態であるが、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃｘ１（図８参照）、あるいは検出電極Ｅ１の静電容量Ｃｘ１に指等のタッチによる静電容量Ｃｘ２を加えた容量（Ｃｘ１＋Ｃｘ２、図９参照）によって、検出電極Ｅ１の電位はＶ０が維持される。さらに、時刻Ｔ１１のタイミングの前にスイッチング素子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出力電圧は基準電圧Ｖｒｅｆと略等しい電圧となる。
【００３９】
続いて、時刻Ｔ１１のタイミングでスイッチング素子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Ｅ１の電圧Ｖ０となり、その後、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃｘ１（または、Ｃｘ１＋Ｃｘ２）と電圧検出器ＤＥＴ内の静電容量Ｃ５の時定数に従って電圧検出器ＤＥＴの反転入力部は基準電圧Ｖｒｅｆまで低下する。このとき、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃｘ１（または、Ｃｘ１＋Ｃｘ２）に蓄積されていた電荷が電圧検出器ＤＥＴ内の静電容量Ｃ５に移動するため、電圧検出器ＤＥＴの出力が上昇する（Ｖｄｅｔ２）。電圧検出器ＤＥＴの出力（Ｖｄｅｔ２）は、検出電極Ｅ１に指等がタッチしていないときは、実線で示す波形Ｖ４となり、Ｖｄｅｔ２＝Ｃｘ１×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＝（Ｃｘ１＋Ｃｘ２）×Ｖ０／Ｃ５となる。
【００４０】
その後、検出電極Ｅ１の静電容量Ｃｘ１（または、Ｃｘ１＋Ｃｘ２）の電荷が静電容量Ｃ５に十分移動した後の時刻Ｔ３１のタイミングでスイッチング素子ＳＷ２をオフさせ、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ３をオンさせることにより、検出電極Ｅ１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。なお、このとき、スイッチング素子ＳＷ１をオンさせるタイミングは、スイッチング素子ＳＷ２をオフさせた後、時刻Ｔ０２以前であればいずれのタイミングでもよい。また、電圧検出器ＤＥＴをリセットさせるタイミングは、スイッチング素子ＳＷ２をオフさせた後、時刻Ｔ１２以前であればいずれのタイミングとしてもよい。以上の動作を所定の周波数（例えば数ｋＨｚから数百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（タッチの有無）を測定することができる。なお、検出電極Ｅ１の電位は、図１１に示すように、指等がタッチしていないときはＶ２の波形となり、指等の影響による静電容量Ｃｘ２が付加されるときはＶ３の波形となる。波形Ｖ１と波形Ｖ２とが、それぞれ所定の閾値電圧ＶＴＨまで下がる時間を測定することにより外部近接物体の有無（タッチの有無）を測定することも可能である。
【００４１】
図１に示すタッチセンサ３０は、駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｃｏｍに従って、自己静電容量方式によるホバー検出を行う。また、タッチセンサ３０は、後述する駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ又はＣＯＭＬＣから、図１０に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、検出信号Ｖｄｅｔ２を出力し、検出部４０の検出信号増幅部４２に供給するようになっている。
【００４２】
次に、表示装置１の構成例を詳細に説明する。図１２は、表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図１３は、表示装置を構成するＴＦＴ基板を模式的に示す平面図である。図１２に示すように、表示装置１は、画素基板２と、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液晶層６とを備える。
【００４３】
図１２に示すように、画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板２１と、ＴＦＴ基板２１の上方に行列状（マトリクス状）に配設された複数の画素電極２２と、ＴＦＴ基板２１と画素電極２２との間に設けられた複数の駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層２４と、を含む。ＴＦＴ基板２１の下側には、接着層（図示しない）を介して偏光板３５Ｂが設けられている。なお、本明細書において、ＴＦＴ基板２１に垂直な方向において、ＴＦＴ基板２１から対向基板３１に向かう方向を「上側」とする。また、対向基板３１からＴＦＴ基板２１に向かう方向を「下側」とする。
【００４４】
図１３に示すように、ＴＦＴ基板２１は、画像を表示させるための表示領域１０ａと、表示領域１０ａの周囲に設けられた額縁領域１０ｂとを有する。表示領域１０ａは、一対の長辺と短辺とを有する矩形状である。額縁領域１０ｂは、表示領域１０ａの４辺を囲む枠状となっている。
【００４５】
複数の駆動電極ＣＯＭＬは、ＴＦＴ基板２１の表示領域１０ａに設けられており、表示領域１０ａの長辺に沿った方向及び短辺に沿った方向に、行列状に複数配列されている。それぞれの駆動電極ＣＯＭＬは、平面視で矩形状、又は正方形状である。駆動電極ＣＯＭＬは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電性材料で構成されている。１つの駆動電極ＣＯＭＬに対応する位置に、複数の画素電極２２が行列状に配置される。画素電極２２は、駆動電極ＣＯＭＬよりも小さい面積を有している。なお、図１３では一部の駆動電極ＣＯＭＬ及び画素電極２２について示しているが、駆動電極ＣＯＭＬ及び画素電極２２は表示領域１０ａの全域に亘って配置される。本実施形態では、表示動作、又は、相互静電容量方式によるタッチ検出の際に、行方向に複数配列された駆動電極ＣＯＭＬが接続回路１８により互いに接続されて、ライン状の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡが構成される。また、本明細書では、行方向をＸ方向ともいい、列方向をＹ方向ともいう。
【００４６】
ＴＦＴ基板２１の額縁領域１０ｂには、表示用ＩＣ１９が配置されている。表示用ＩＣ１９は、ＴＦＴ基板２１にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）実装されたチップである。表示用ＩＣ１９は、例えば、制御部１１（図１参照）を内蔵している。表示用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、後述するゲート線ＧＣＬ及びデータ線ＳＧＬ等に制御信号を出力する。
【００４７】
また、ＴＦＴ基板２１の額縁領域１０ｂには、後述のフレキシブル基板４１（図２２参照）が接続されて、表示用ＩＣ１９と接続されている。配線５１は、表示領域１０ａに配置された駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれに接続され、額縁領域１０ｂまで引き出されている。例えば、表示用ＩＣ１９に内蔵された駆動電極ドライバ１４（図１参照）は、額縁領域１０ｂに配置された接続回路１８と、配線５１とを介して、複数の駆動電極ＣＯＭＬにそれぞれ接続される。
【００４８】
なお、図１３に示すように、表示用ＩＣ１９は、例えば、額縁領域１０ｂの短辺側に配置されていてもよい。これによれば、額縁領域１０ｂの長辺側に表示用ＩＣ１９を設ける必要がなく、額縁領域１０ｂの長辺側の幅を小さくすることができる。また、図１３では、配線５１が絶縁膜（図示しない）を介して駆動電極ＣＯＭＬの上側に配置されている場合を示しているが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態では、配線５１は絶縁膜を介して駆動電極ＣＯＭＬの下側に配置されていてもよい。
【００４９】
図１２に示すように、対向基板３は、対向基板３１と、この対向基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２とを含む。対向基板３１の他方の面には、タッチセンサ３０のタッチ検出電極ＴＤＬが設けられている。さらに、タッチ検出電極ＴＤＬの上方には、接着層（図示しない）を介して偏光板３５Ａが設けられている。また、対向基板３１には図示しないフレキシブル基板が接続されている。フレキシブル基板は額縁配線を介してタッチ検出電極ＴＤＬと接続される。
【００５０】
図１２に示すように、ＴＦＴ基板２１と対向基板３１とは、所定の間隔を設けて対向して配置される。ＴＦＴ基板２１と対向基板３１との間の空間に、表示機能層として液晶層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（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。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、それぞれ配向膜が配設されてもよい。
【００５１】
図１４は、実施形態１に係る表示部の画素配列を表す回路図である。図１５は、副画素の構成例を示す平面図である。図１６は、図１５のＡ１−Ａ２線に沿う断面図である。図１２に示すＴＦＴ基板２１には、図１４に示す各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子ＴｒＤ、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給するデータ線ＳＧＬ、各スイッチング素子ＴｒＤ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。データ線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬは、ＴＦＴ基板２１の表面と平行な平面に延在する。
【００５２】
図１４に示す表示部２０は、行列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ＴｒＤ及び液晶素子ＬＣを備えている。スイッチング素子ＴｒＤ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。スイッチング素子ＴｒＤのソースはデータ線ＳＧＬに接続され、ゲートはゲート線ＧＣＬに接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣの他端は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡに含まれる駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。また、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとの間に絶縁層２４（図１１参照）が設けられ、これによって図１４に示す保持容量Ｃｓが形成される。
【００５３】
副画素ＳＰｉｘは、ゲート線ＧＣＬにより、表示部２０の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、データ線ＳＧＬにより、表示部２０の同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。データ線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。駆動電極ブロックＣＯＭＬＡに含まれる各駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ１４（図１参照）と接続され、駆動電極ドライバ１４より駆動信号Ｖｃｏｍが供給される。
【００５４】
図１５に示すように、ゲート線ＧＣＬとデータ線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と駆動電極ＣＯＭＬとが重なる領域を含んで設けられる。複数の画素電極２２は、それぞれスイッチング素子ＴｒＤを介してデータ線ＳＧＬと接続される。
【００５５】
図１５に示すように、画素電極２２は、複数の帯状電極２２ａと、連結部２２ｂとを有する。帯状電極２２ａは、データ線ＳＧＬに沿って設けられ、ゲート線ＧＣＬに沿った方向に複数配列されている。連結部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。
【００５６】
図１５に示すように、スイッチング素子ＴｒＤ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。
【００５７】
図１６に示すように、遮光層６５は基板１２１の上に設けられている。絶縁層５８ａは、遮光層６５を覆って基板１２１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（データ線ＳＧＬ）が設けられる。ドレイン電極６３及びソース電極６２（データ線ＳＧＬ）の上側に絶縁層５８ｄを介して配線５１（図１３参照）が設けられる。配線５１の上側に絶縁層５８ｅを介して、駆動電極ＣＯＭＬが設けられる。上述のように駆動電極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３４が設けられる。また、配向膜３３は、液晶層６を挟んで配向膜３４と対向する。
【００５８】
図１５及び図１６に示すように、画素電極２２は、コンタクトホールＨ１１を介してスイッチング素子ＴｒＤ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Ｈ１２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。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Ｈ１３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、データ線ＳＧＬに接続され、データ線ＳＧＬの一辺から突出している。なお、配線５１は、データ線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬと異なる層に設けられ、スイッチング素子ＴｒＤと電気的に接続されていない。
【００５９】
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】
半導体層６１において、ゲート電極６４と重畳する部分にチャネル部（図示しない）が設けられている。遮光層６５は、チャネル部と重なる位置に設けられ、チャネル部よりも大きい面積を有していることが好ましい。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。
【００６１】
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ＴＦＴ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、ゲートドライバ１２によって選択された１水平ラインに属する副画素ＳＰｉｘに対して、図１４に示すデータ線ＳＧＬを介して、画素信号Ｖｐｉｘを供給する。そして、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、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを印加する。これにより、各駆動電極ＣＯＭＬは、表示時には画素電極２２に対する共通電極として機能する。
【００６２】
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る。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、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。図１２に示すように、カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ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、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は、３色の組み合わせに限定されず、４色以上の組み合わせであってもよい。
【００６３】
図１４に示すように、本実施形態では、複数の駆動電極ＣＯＭＬを含む駆動電極ブロックＣＯＭＬＡがゲート線ＧＣＬの延在方向と平行な方向に延在し、データ線ＳＧＬの延在方向と交差する方向に延びている。なお、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡはこれに限定されず、例えばデータ線ＳＧＬと平行な方向に延びていてもよい。
【００６４】
図１２及び図１３に示す駆動電極ＣＯＭＬは、表示部２０の複数の画素電極２２に対し共通の電位（基準電位）を与える共通電極として機能する。また、駆動電極ＣＯＭＬは、タッチセンサ３０の相互静電容量方式によるタッチ検出を行う際の駆動電極としても機能する。また、駆動電極ＣＯＭＬは、タッチセンサ３０の自己静電容量方式によるホバー検出を行う際の検出電極としても機能する。
【００６５】
図１７は、実施形態１に係る表示パネルの駆動電極及びタッチ検出電極の構成例を表す斜視図である。タッチセンサ３０は、画素基板２に設けられた駆動電極ＣＯＭＬと、対向基板３に設けられたタッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。複数の駆動電極ＣＯＭＬを含む駆動電極ブロックＣＯＭＬＡは、図１７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として機能する。タッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡ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、タッチ検出電極ＴＤＬは、ＴＦＴ基板２１（図７参照）の表面に対する垂直な方向において、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡと対向している。タッチ検出電極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２参照）。駆動電極ブロックＣＯＭＬＡの各駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極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。
【００６６】
タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ブロックＣＯＭＬＡは、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、タッチ検出電極ＴＤＬは櫛歯形状等であってもよい。あるいはタッチ検出電極ＴＤＬは、複数に分割されていればよく、駆動電極ＣＯＭＬを分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であってもよい。
【００６７】
タッチセンサ３０では、相互静電容量方式のタッチ検出を行う際、駆動電極ドライバ１４が駆動電極ブロックＣＯＭＬＡごとに時分割的に順次走査するように駆動することにより、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡの駆動電極ＣＯＭＬが順次選択される。そして、タッチ検出電極ＴＤＬから検出信号Ｖｄｅｔ１が出力されることにより、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡのタッチ検出が行われる。つまり、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡ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、タッチ検出電極ＴＤＬは検出電極Ｅ２に対応する。タッチセンサ３０は、この基本原理に従ってタッチ検出を行う。図１７に示すように、互いに交差したタッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ブロックＣＯＭＬＡは、タッチ検出面を行列状に構成している。タッチセンサ３０では、行列状に構成されたタッチ検出面が全体に亘って走査されることにより、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である。
【００６８】
表示装置１の動作方法の一例として、表示装置１は、検出動作（検出動作期間）と表示動作（表示動作期間）とを時分割に行う。表示装置１は、検出動作と表示動作とをどのように分けて行ってもよい。以下では、表示装置１が、表示部２０の１フレーム期間（１Ｆ期間）、すなわち、一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、検出動作と表示動作と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。
【００６９】
図１８は、１フレーム期間における表示動作期間と検出動作期間の配置の一例を表す模式図である。１フレーム期間（１Ｆ）は、２つの表示動作期間Ｐｄ１、Ｐｄ２及び２つの検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２からなる。これらの各期間は、時間軸上において、表示動作期間Ｐｄ１、検出動作期間Ｐｔ１、表示動作期間Ｐｄ２、検出動作期間Ｐｔ２のように交互に配置されている。
【００７０】
制御部１１（図１参照）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Ｐｄ１、Ｐｄ２に選択される複数行の画素Ｐｉｘ（図１４参照）に画素信号Ｖｐｉｘを供給する。なお、本実施形態において、駆動電極ＣＯＭＬは表示部２０の共通電極を兼用する。このため、制御部１１は、各表示動作期間Ｐｄ１、Ｐｄ２においては、駆動電極ドライバ１４を介して選択される駆動電極ＣＯＭＬに、表示用の共通電極電位である表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給する。
【００７１】
また、各検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２は、タッチ検出電極ＴＤＬと駆動電極ＣＯＭＬとの間の相互静電容量の変化に基づいてタッチ検出を行うタッチ検出期間、及び、駆動電極ＣＯＭＬの自己静電容量の変化に基づいてホバー検出を行うホバー検出期間、をそれぞれ有する。タッチ検出期間では、制御部１１（図１参照）は、駆動電極ドライバ１４を介して、各タッチ検出期間に選択される駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロックＣＯＭＬＡ）（図１７参照）に、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。検出部４０は、タッチ検出電極ＴＤＬから供給される検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチの有無及びタッチ入力位置の座標の演算を行う。
【００７２】
ホバー検出期間では、制御部１１は、駆動電極ドライバ１４を介して、各駆動電極ＣＯＭＬに検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。検出部４０は、各駆動電極ＣＯＭＬから供給される検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、ホバーの有無及びホバー入力位置の座標の演算を行う。
【００７３】
図１８に示す例では、表示装置１は、１フレーム期間（１Ｆ）において１画面分の映像表示を２回に分けて行うが、１フレーム期間（１Ｆ）内の表示動作期間はさらに多くの回数に分けられていてもよい。検出動作期間についても、１フレーム期間（１Ｆ）中にさらに多くの回数が設けられていてもよい。
【００７４】
表示装置１は、検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２において、それぞれ一画面の半分ずつのタッチ検出を行ってもよく、また、それぞれ一画面分のタッチ検出を行ってもよい。また、表示装置１は、検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２において、必要に応じて間引き検出等を行ってもよい。また、表示装置１は、１フレーム期間（１Ｆ）中の表示動作とタッチ検出とを複数回に分けずに一回ずつ行ってもよい。
【００７５】
表示装置１は、検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２において、ゲート線ＧＣＬ及びデータ線ＳＧＬ（図１４参照）を、電圧信号が供給されず、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）としてもよい。また、後述するように、ゲート線ＧＣＬ及びデータ線ＳＧＬには、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍと同じ波形で、かつ駆動信号Ｖｃｏｍに同期したガード信号Ｖｇｄが供給されてもよい。これによれば、ゲート線ＧＣＬ及びデータ線ＳＧＬと、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍが供給される駆動電極ＣＯＭＬとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、ホバー検出の感度を高めることができる。
【００７６】
図１９及び図２０は、表示装置が検出するホバーの一例を示す模式図である。図１９及び図２０では、被検出体ＣＱとして、ユーザの手を例示している。表示装置１は、検出動作期間Ｐｔ１、Ｐｔ２のホバー検出期間において、表示面１ａの上方に位置する被検出体ＣＱの位置や高さを検出することが可能である。図１９及び図２０において、被検出体ＣＱは、表示装置１の表示面１ａに対して非存在状態又は非接触状態である。被検出体ＣＱと表示面１ａとの間は距離（高さ）Ｄ１離れている。また、表示面１ａ側に配置された駆動電極ＣＯＭＬ（図示しない）と被検出体ＣＱとの間には静電容量Ｃ２が形成される。検出部４０（図１参照）は、静電容量Ｃ２が形成される駆動電極ＣＯＭＬに検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。そして、検出部４０は、駆動電極ＣＯＭＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、被検出体ＣＱの有無を検出する。
【００７７】
非接触状態では、被検出体ＣＱと表示面１ａとの距離Ｄ１が小さいほど、静電容量Ｃ２は大きくなる。そして、静電容量Ｃ２が大きいほど、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分の絶対値｜ΔＶ｜は大きくなる。このため、検出部４０は、絶対値｜ΔＶ｜の大きさから距離Ｄ１を検出することができる。また、検出部４０は、絶対値｜ΔＶ｜が所定の閾値以上である駆動電極ＣＯＭＬを特定することで、表示面１ａにおいて、被検出体ＣＱと対向する位置Ｒ１を検出することができる。これにより、表示装置１は、図２０に示すように、表示面１ａに沿って手を移動させるスワイプや、手によるジェスチャ等を検出することができる。
【００７８】
図２１は、タッチ検出電極及び駆動電極の配置例を示す斜視図である。図２１に示すように、タッチ検出電極ＴＤＬは、対向基板３１の一方の面３１ａ側の表示領域１０ａに設けられている。一方の面３１ａは、ＴＦＴ基板２１と対向する面の反対側である。タッチ検出電極ＴＤＬは、表示領域１０ａの列方向（Ｙ方向）に延在し、表示領域１０ａの行方向（Ｘ方向）に複数配列されている。
【００７９】
タッチ検出電極ＴＤＬは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電性材料で構成されている。また、タッチ検出電極ＴＤＬは、ＩＴＯ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。タッチ検出電極ＴＤＬの端部は、対向基板３１の額縁領域１０ｂの短辺側に設けられたフレキシブル基板４１（後述の図２２参照）に接続されている。
【００８０】
また、図２１に示すように、対向基板３１の一方の面３１ａ側の額縁領域１０ｂには、ガード電極ＴＤＬ−Ｇが設けられている。例えば、ガード電極ＴＤＬ−Ｇは、表示領域１０ａの長辺と短辺とに沿って連続して設けられている。表示装置１が自己静電容量方式でホバー検出を行う際に、ガード電極ＴＤＬ−Ｇには、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍと同じ波形で、かつ駆動信号Ｖｃｏｍと同期したガード信号Ｖｇｄが供給されてもよい。または、ガード電極ＴＤＬ−Ｇは、ガード信号Ｖｇｄが供給される代わりに、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。これによれば、ガード電極ＴＤＬ−Ｇと、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍが供給される駆動電極ＣＯＭＬとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、ホバー検出の感度を高めることができる。
【００８１】
複数の駆動電極ＣＯＭＬは、ＴＦＴ基板２１の一方の面２１ａ側の表示領域１０ａに設けられている。例えば、一方の面２１ａは、対向基板３１と対向する面の反対側である。表示装置１が相互静電容量方式によるタッチ検出を行う場合には、複数の駆動電極ＣＯＭＬが行方向に互いに接続されて、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡが構成される。また、表示装置１が自己静電容量方式によるホバー検出を行う場合には、複数の駆動電極ＣＯＭＬが行方向（Ｘ方向）及び列方向（Ｙ方向）に互いに接続されて、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢが構成される。
【００８２】
また、図２１に示すように、ＴＦＴ基板２１の一方の面２１ａ側の額縁領域１０ｂには、ガード電極ＣＯＭＬ−Ｇが設けられている。例えば、ガード電極ＣＯＭＬ−Ｇは、表示領域１０ａの長辺と短辺とに沿って連続して設けられており、表示領域１０ａを囲んでいる。表示装置１が自己静電容量方式でホバー検出を行う際に、ガード電極ＣＯＭＬ−Ｇには、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍと同じ波形で、かつ駆動信号Ｖｃｏｍと同期したガード信号Ｖｇｄが供給されてもよい。または、ガード電極ＣＯＭＬ−Ｇは、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。これによれば、ガード電極ＴＤＬ−Ｇと、駆動信号Ｖｃｏｍが供給される駆動電極ＣＯＭＬとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、ホバー検出の感度を高めることができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、ＴＦＴ基板２１の他方の面２１ｂ側に、裏面ガード電極２９が設けられていてもよい。裏面ガード電極２９は、ＴＦＴ基板２１の他方の面２１ｂの一部を覆っていてもよいし、他方の面２１ｂの全体を覆っていてもよい。また、裏面ガード電極２９は、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料で構成されていてもよいし、図示しない金属フレーム等で構成されていてもよい。表示装置１が自己静電容量方式でホバー検出を行う際に、裏面ガード電極２９には、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍと同じ波形で、かつ駆動信号Ｖｃｏｍと同期したガード信号Ｖｇｄが供給されてもよい。または、裏面ガード電極２９は、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。これによれば、裏面ガード電極２９と、駆動信号Ｖｃｏｍが供給される駆動電極ＣＯＭＬとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、ホバー検出の感度を高めることができる。
【００８４】
また、本実施形態では、表示装置１が自己静電容量方式でホバー検出を行う際に、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍと同じ波形で、かつ駆動信号Ｖｃｏｍと同期したガード信号Ｖｇｄが、タッチ検出電極ＴＤＬに供給されてもよい。または、タッチ検出電極ＴＤＬは、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。これによれば、タッチ検出電極ＴＤＬと、駆動信号Ｖｃｏｍが供給される駆動電極ＣＯＭＬとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、ホバー検出の感度を高めることができる。
【００８５】
図２２は、駆動電極と配線との接続の一例を示す図である。図２３は、図２２をＡ３−Ａ４線で切断した断面図である。図２４は、ライン状の駆動電極ブロックの構成例を示す図である。図２５は、正方形状の駆動電極ブロックの構成例を示す図である。図２２に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、行方向（Ｘ方向）及び列方向（Ｙ方向）にそれぞれ並んで配置されており、複数の行と、複数の列とを構成している。図２２は、複数の駆動電極ＣＯＭＬが、８行８列を構成するように配置されている場合を例示している。
【００８６】
複数の配線５１の各々は行方向に延設されており、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各行にそれぞれ接続されている。例えば、１本の配線５１は、行方向に延設された４本の配線５１ａから５１ｄを含む。４本の配線５１ａから５１ｄは、絶縁層２４（図１６参照）に設けられたコンタクトホールＨ１を介して、各行の駆動電極ＣＯＭＬにそれぞれ接続されている。具体的には、１行目の駆動電極ＣＯＭＬでは、接続回路１８側から見て、１番目と２番目の駆動電極ＣＯＭＬは配線５１ａにそれぞれ接続され、３番目と４番目の駆動電極ＣＯＭＬは配線５１ｂにそれぞれ接続され、５番目と６番目の駆動電極ＣＯＭＬは配線５１ｃにそれぞれ接続され、７番目と８番目の駆動電極ＣＯＭＬは配線５１ｄに接続されている。他の行の駆動電極ＣＯＭＬでも、配線５１ａから５１ｄは１行目と同様に接続されている。
【００８７】
配線５１ａから５１ｄは、同一の導電材で構成されており、同一の膜厚を有する。例えば、配線５１ａから５１ｄは、同一プロセスで同時に形成されたものであり、図２３に示すように、同一の絶縁層５８ｄ上（図１６参照）に形成されている。
【００８８】
図２２に示すように、複数の配線５１は接続回路１８にそれぞれ接続されている。接続回路１８は、例えば、入出力可能なチャネル数が１６以上であるマルチプレクサを含む。接続回路１８は、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６を有する。検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６は、検出用ＩＣ４９に接続されている。接続回路１８は、ＴＦＴ基板２１の額縁領域１０ｂ（図１３参照）に形成されている。または、接続回路１８は、表示用ＩＣ１９に内蔵されていてもよい。
【００８９】
接続回路１８は、駆動電極ドライバ１４から送信される制御信号に基づいて、駆動電極ＣＯＭＬと配線５１との接続を切り替える。これにより、接続回路１８は、図２４に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬを行方向に接続して駆動電極ブロックＣＯＭＬＡを構成したり、図２５に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬを行方向及び列方向に接続して駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを構成したりすることができる。なお、図２５では複数の駆動電極ＣＯＭＬを行方向及び列方向の両方で接続して駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを構成したが、これに限定されない。例えば、複数の駆動電極ＣＯＭＬを列方向に接続して駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを構成してもよい。駆動電極ブロックＣＯＭＬＡを構成する際は、行方向に複数の駆動電極ＣＯＭＬを接続し、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを構成する際は、列方向に複数の駆動電極ＣＯＭＬを接続してもよい。
【００９０】
図２６は、接続回路の構成例を示す図である。図２６に示すように、接続回路１８は、複数のスイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８、ＳＷ２１からＳＷ２４を備える。スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８、ＳＷ２１からＳＷ２４は、複数の配線５１にそれぞれ接続されており、複数の配線５１のうちの一方の配線と他方の配線との間を接続し、又は遮断する。駆動電極ＣＯＭＬ間の接続は、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８、ＳＷ２１からＳＷ２４により、接続又は非接続のいずれかに切り替え可能になっている。
【００９１】
スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８がオンで、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４がオフのとき、複数の駆動電極ＣＯＭＬは行方向で互いに接続されて、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡ（図２４参照）が構成される。例えば、隣り合う８個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡが行方向に接続されて、１本の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡが構成される。図２４は、本実施形態の一例として、行方向及び列方向にそれぞれ等間隔で並ぶ６４個の駆動電極ＣＯＭＬから、８本の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡが構成される場合を示している。８本の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡは、列方向に等間隔で並んでいる。８本の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡは、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８を介して、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ８にそれぞれ接続される。
【００９２】
一方、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８がオフで、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４がオンのとき、複数の駆動電極ＣＯＭＬは行方向及び列方向で互いに接続されて、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（図２５参照）が構成される。例えば、行方向及び列方向で隣り合う駆動電極ＣＯＭＬが互いに接続されて、４個の駆動電極ＣＯＭＬから１個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢが構成される。図２５では、６４個の駆動電極ＣＯＭＬから、１６個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢが構成される。駆動電極ブロックＣＯＭＬＢの平面視による形状は、矩形又は正方形である。１６個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢは、行方向及び列方向にそれぞれ等間隔で並んでいる。１６個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢは、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４を介して、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６にそれぞれ接続される。
【００９３】
次に、実施形態１に係る検出動作の具体例について説明する。図２７は、実施形態１に係る検出動作の手順を示すフローチャートである。図２８は、表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。図２９は、実施形態１に係る閾値の一例を示す図である。図２９の横軸は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢの位置を示す。図２９の縦軸は、信号強度を示す。信号強度は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分（絶対値｜ΔＶＢ｜）である。また、図２９の縦軸のＣＬ１は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを検出電極とするホバー検出の閾値である。図２９の縦軸のＣＬＡは、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要があるかどうかを判断するための閾値である。閾値ＣＬＡの値は、閾値ＣＬ１の値と同じ又は閾値ＣＬ１よりも大きい（ＣＬＡ≧ＣＬ１）。図３０は、ホバー検出による被検出体の検出位置の一例を示す図である。図３０は、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ１１からＢ１４、Ｂ２１からＢ２４、Ｂ３１からＢ３４、Ｂ４１からＢ４４）のうち、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ２２）から出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が、閾値ＣＬ１以上で、かつ、閾値ＣＬＡ以上ある場合を例示している。
【００９４】
図２８に示すように、本実施形態では、検出動作期間Ｐｔ１及びＰｔ２は、自己静電容量方式によるホバー検出期間と、相互静電容量方式によるタッチ検出期間とをそれぞれ含む。図２７に示すステップＳＴ１は表示動作期間Ｐｄ１又はＰｄ２に対応し、ステップＳＴ２、ＳＴ３は検出動作期間Ｐｔ１又はＰｔ２におけるホバー検出期間に対応し、ステップＳＴ４は検出動作期間Ｐｔ１又はＰｔ２におけるタッチ検出期間に対応している。
【００９５】
図２７のステップＳＴ１では、制御部１１（図１参照）が、ゲートドライバ１２（図１参照）、ソースドライバ１３（図１参照）及び駆動電極ドライバ１４（図１参照）を介して、表示部２０（図１参照）に表示データの書き込みを行う。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８（図２６参照）に制御信号を送信して、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８をオンにし、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４をオフにする。これにより、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡを構成する。また、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８の検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６に、表示用の共通電極電位である表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給する。これにより、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡの電位は、表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃに固定される。この状態で、ゲートドライバ１２はゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、ＧＣＬ３、…に制御信号を順次出力し、ソースドライバ１３はデータ線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、…に画素信号Ｖｐｉｘを順次出力する。このようにして、制御部１１は、表示動作期間Ｐｄ１に選択される複数行の画素Ｐｉｘ（図１４参照）に画素信号Ｖｐｉｘを順次供給して、表示データの書き込みを行う。
【００９６】
次に、図２７のステップＳＴ２では、駆動電極ドライバ１４及び検出部４０（図１参照）が、ホバー検出を行う。ホバー検出は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを検出電極とする自己静電容量方式で行われる。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８（図２６参照）に制御信号を送信して、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８をオフにし、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４をオンにする。これにより、図２５に示したように、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ１１からＢ１４、Ｂ２１からＢ２４、Ｂ３１からＢ３４、Ｂ４１からＢ４４）を構成する。この状態で、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８の検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６に、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。例えば、駆動電極ドライバ１４は、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６に、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを同じ波形で且つ同期して供給する。これにより、各駆動電極ブロックＣＯＭＬＢの静電容量変化に基づく検出信号Ｖｄｅｔ２が、各駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから同時に出力される。
【００９７】
検出部４０は、複数の駆動電極ＣＯＭＬＢから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２を、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６を介してそれぞれ取得する。そして、検出部４０は、取得した検出信号Ｖｄｅｔ２に基づく演算処理を行い、演算処理の結果から、ホバー検出における被検出体の有無を判断する。例えば、図２７に示したステップＳＴ２において、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ１１からＢ１４、Ｂ２１からＢ２４、Ｂ３１からＢ３４、Ｂ４１からＢ４４）から出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が、図２９に示す閾値ＣＬ１とそれぞれ比較される。この比較は、例えば、検出部４０の信号処理部４４（図２参照）が行う。
【００９８】
複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢからそれぞれ出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の１つ以上について、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が閾値ＣＬ１以上であれば、信号処理部４４は、ホバー検出において被検出体が検出されたと判断する。その場合、検出部４０の座標抽出部４５（図２参照）は、閾値ＣＬ１以上の差分｜ΔＶＢ｜を出力した駆動電極ブロックＣＯＭＬＢの位置を、被検出体の位置として検出する。図２９及び図３０に示す例では、信号処理部４４は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ２２）において、被検出体が検出されたと判断する。座標抽出部４５は、表示パネル１０における駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ２２）の位置を、ホバー検出における被検出体の位置として検出する。一方、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される各検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が全て閾値ＣＬ１未満であれば、信号処理部４４は、ホバー検出において被検出体は検出されないと判断する。
【００９９】
次に、図２７のステップＳＴ３では、検出部４０は、ホバー検出（ステップＳＴ２）で取得した検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要があるかどうかを判断する。つまり、検出部４０は、相互静電容量方式によるタッチ検出を行った場合に被検出体を検出できるかどうかを、ホバー検出の検出結果に基づいて予測する。そして、検出部４０は、タッチ検出で被検出体を検出できると予測される場合に、タッチ検出を行う。
【０１００】
具体的には、検出部４０の信号処理部４４（図２参照）は、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢごとに、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜を閾値ＣＬＡと比較する。そして、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢからそれぞれ出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の１つ以上について、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が閾値ＣＬＡ以上であれば、信号処理部４４は、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要があると判断する。図２９及び図３０に示す例では、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ２２）において被検出体が閾値ＣＬＡ以上の強度で検出されているため、信号処理部４４は、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要があると判断する。一方、全ての駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される各検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が閾値ＣＬＡ未満であれば、信号処理部４４は、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要はないと判断する。
【０１０１】
信号処理部４４が相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要があると判断する場合（ステップＳＴ３；Ｙｅｓ）は、図２７のステップＳＴ４へ進む。また、信号処理部４４が相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要はないと判断する場合（ステップＳＴ３；Ｎｏ）は、ステップＳＴ１へ戻る。このように、信号処理部４４は、ステップＳＴ３において、相互静電容量方式によるタッチ検出（ステップＳＴ４）の要、不要を予め判断する。これにより、タッチ検出が不要と判断されるときは、検出部４０は、ステップＳＴ４の検出動作を省くことができ、タッチ検出に要する電力使用量を削減することができる。また、検出部４０は、ステップＳＴ４を省いた分だけ、ホバー検出（ステップＳＴ２）の実行回数を増やすことができる。
【０１０２】
図２７のステップＳＴ４では、駆動電極ドライバ１４及び検出部４０が、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８のスイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８をオンにし、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４をオフにする。これにより、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡを構成する。この状態で、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８の検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６に、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。例えば、駆動電極ドライバ１４は、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６に同じ波形の検出用の駆動信号Ｖｃｏｍをそれぞれ異なるタイミングで供給する。これにより、各駆動電極ブロックＣＯＭＬＡとタッチ検出電極ＴＤＬとの間の静電容量変化に基づいて、タッチ検出電極ＴＤＬから検出信号Ｖｄｅｔ１が順次出力される。検出部４０は、複数のタッチ検出電極ＴＤＬからそれぞれ出力される検出信号Ｖｄｅｔ１を、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６を介して取得する。そして、検出部４０は、取得した検出信号Ｖｄｅｔ１に基づく演算処理を行い、演算処理の結果から、タッチ検出における被検出体の有無を判断する。図２８は、複数のタッチ検出電極ＴＤＬ１、ＴＤＬ２、…のうち、タッチ検出電極ＴＤＬ１から検出信号Ｖｄｅｔ１が出力された場合を例示している。
【０１０３】
ステップＳＴ４の後は、ステップＳＴ１に戻り、表示動作期間Ｐｄ２となる。また、表示動作期間Ｐｄ２の後に、検出動作期間Ｐｔ２が続く。
【０１０４】
なお、図１８において、１フレーム期間の検出動作期間Ｐｔ１でホバー検出又はタッチ検出により被検出体が検出された場合、その検出結果を反映した表示データが、例えば次の１フレーム期間の表示動作期間Ｐｄ２で、表示部２０に書き込まれる。同様に、１フレーム期間の検出動作期間Ｐｔ２でホバー検出又はタッチ検出により被検出体が検出された場合、その検出結果を反映した表示データが、例えば次の１フレーム期間の表示動作期間Ｐｄ１で表示部２０に書き込まれる。
【０１０５】
以上説明したように、実施形態１に係る表示装置１は、行方向と列方向とにそれぞれ並んで配置された複数の駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬと対向する側に配置され、列方向に延設された複数のタッチ検出電極ＴＤＬと、駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬとの間の容量変化に応じてタッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔ１、又は、駆動電極ＣＯＭＬの容量変化に応じて駆動電極ＣＯＭＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２を受け取る検出部４０と、接続回路１８と、を備える。接続回路１８は、検出部４０が検出信号Ｖｄｅｔ１を受け取る期間において、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々を行方向で互いに接続させて駆動電極ブロックＣＯＭＬＡを形成する。また、接続回路１８は、検出部４０が検出信号Ｖｄｅｔ２を受け取る期間において、少なくとも２つ以上の駆動電極ＣＯＭＬの各々を少なくとも列方向で互いに接続させて、第２駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを形成する。例えば、接続回路１８は、少なくとも２つ以上の駆動電極ＣＯＭＬの各々を行方向及び列方向で互いに接続させて、第２駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを形成する。第２駆動電極ブロックＣＯＭＬＢは、列方向に並ぶ駆動電極ＣＯＭＬの数が駆動電極ブロックＣＯＭＬＡよりも多い。
【０１０６】
これによれば、タッチ検出の際に、駆動電極ドライバ１４は駆動電極ブロックＣＯＭＬＡに含まれる複数の駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを順次供給し、検出部４０はタッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいてタッチ入力を検出する。これにより、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡの配列ピッチに応じた検出精度でタッチ検出を実行できる。一方、ホバー検出において、駆動電極ドライバ１４は、検出電極ブロックＣＯＭＬＢに含まれる複数の駆動電極ＣＯＭＬに同時にまとめて駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。検出部４０は、１つの検出電極ブロックＣＯＭＬＢからまとめて出力された検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、ホバー検出を行うことができる。これにより、検出電極ブロックＣＯＭＬＢから発生する電界の電気力線が、表示面からより離れた位置まで到達する。したがって、表示装置１は、ホバー検出における検出感度を高めることができ、非接触状態における被検出体を良好に検出することができる。
【０１０７】
これにより、表示装置１は、タッチ検出とホバー検出とで駆動電極ＣＯＭＬ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。
【０１０８】
また、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８を介して、選択された配線５１に検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。また、駆動電極ＣＯＭＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２は、接続回路１８を介して検出部４０に出力される。接続回路１８が複数の配線５１と検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６との間に介在することで、複数の駆動電極ＣＯＭＬ間の接続の切り換えを簡便にすることができる。
【０１０９】
実施形態１では、行方向が本発明の「第１方向」に対応し、列方向が本発明の「第２方向」に対応している。また、駆動電極ＣＯＭＬが本発明の「第１電極」に対応し、タッチ検出電極ＴＤＬが本発明の「第２電極」に対応している。また、検出信号Ｖｄｅｔ１が本発明の「第１検出信号」に対応し、検出信号Ｖｄｅｔ２が本発明の「第２検出信号」に対応している。また、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡが本発明の「第１駆動電極ブロック」に対応し、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢが本発明の「第２駆動電極ブロック」に対応している。また、駆動電極ドライバ１４が本発明の「駆動回路」に対応している。また、画素基板２が本発明の「基板」に対応している。また、駆動電極ＣＯＭＬと、タッチ検出電極ＴＤＬと、検出部４０と、接続回路１８とを備える装置が、本発明の「検出装置」に対応している。本発明の「表示装置」は、検出装置と、表示領域１０ａと額縁領域１０ｂとを有する画素基板２と、表示領域１０ａに画像を表示するための液晶層６と、を備え、表示領域１０ａに駆動電極ＣＯＭＬが形成されている。
【０１１０】
（実施形態１の変形例）
実施形態１では、ホバーを検出するために、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜に対して、閾値ＣＬ１（図２９参照）が設定されることについて説明した。しかしながら、実施形態１において、差分｜ΔＶＢ｜に対する閾値は１つに限定されるものではなく、２つ以上あってもよい。実施形態１の変形例では、差分｜ΔＶＢ｜に対する閾値が２つ以上設定される場合について説明する。
【０１１１】
図３１は、実施形態１の変形例に係るホバー検出の閾値の一例を示す図である。図３２は、表示パネルに表示される画像の一例を示す図である。図３１に示す２つのグラフｇｒ１１、ｇｒ１２において、横軸は駆動電極ブロックＣＯＭＬＢの位置を示し、縦軸は信号強度を示す。信号強度は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分（絶対値｜ΔＶＢ｜）である。図３１の縦軸に示すように、実施形態１の変形例では、ホバー検出の閾値として、閾値ＣＬ１と、閾値ＣＬ１よりも値が小さい閾値ＣＬ２とが設定されている（ＣＬ１＞ＣＬ２）。
【０１１２】
以下、実施形態１の変形例について、具体的に説明する。実施形態１の変形例では、図２７に示したステップＳＴ２において、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ１１からＢ１４、Ｂ２１からＢ２４、Ｂ３１からＢ３４、Ｂ４１からＢ４４）から出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が、閾値ＣＬ１及び閾値ＣＬ２とそれぞれ比較される。この比較は、例えば、検出部４０の信号処理部４４（図２参照）が行う。複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢからそれぞれ出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の１つ以上について、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が閾値ＣＬ１以上であれば、信号処理部４４は、ホバー検出において被検出体ＣＱが検出されたと判断する。また、検出部４０の座標抽出部４５（図２参照）は、閾値ＣＬ１以上の差分｜ΔＶＢ｜を出力した駆動電極ブロックＣＯＭＬＢの位置を、被検出体ＣＱの位置として検出する。一方、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される各検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が全て閾値ＣＬ２未満であれば、信号処理部４４は、ホバー検出において被検出体ＣＱは検出されないと判断する。
【０１１３】
図３１のグラフｇｒ１１に示すように、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される各検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が全て閾値ＣＬ１未満で、且つ、各差分｜ΔＶＢ｜のうちの１つ以上が閾値ＣＬ２以上である場合も、信号処理部４４はホバー検出において被検出体ＣＱは検出されないと判断する。図３１のグラフｇｒ１１は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（Ｂ２２）から出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が、閾値ＣＬ１未満で、且つ閾値ＣＬ２以上である場合を例示している。
【０１１４】
図３１のグラフｇｒ１１で示す場合は、制御部１１（図１参照）は、図３２の画像ｄｉｍ１に示すように、ユーザに手を近づけるよう誘導する案内（例えば、Ｂｒｉｎｇ  ｈａｎｄ  ｃｌｏｓｅｒ）を表示パネル１０に表示させる。この案内は、画像ではなく、表示装置１（図１参照）に内蔵されたスピーカ等からの音声でもよく、画像と音声の両方でもよい。この案内を受けて、ユーザは手をタッチセンサ３０に近づける可能性がある。手がタッチセンサ３０に近づき、図３１のｇｒ１２に示すように、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜の強度が閾値ＣＬ１以上となれば、信号処理部４４は、ホバー検出において被検出体ＣＱが検出されたと判断する。その結果、ホバー入力が可能となる。図３２の画像ｄｉｍ２は、ホバー入力の一例として、ユーザが手を表示パネル１０に接触させることなく上下左右方向に動かすと、表示パネル１０に表示されている地図が手の動きに応じて上下左右方向にスクロールする場合を示している。
【０１１５】
なお、本変形例においても、図２７に示したステップＳＴ２からステップＳＴ３へ進んでよい。図２７に示したステップＳＴ３では、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が、閾値ＣＬＡと比較される。図３１のｇｒ１２に示す例では、ホバー検出において被検出体は検出されているが、各駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜はいずれも閾値ＣＬＡ未満である。このため、図３１のｇｒ１２に示す例では、信号処理部４４は、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要はないと判断する。
【０１１６】
（実施形態２）
実施形態１では、制御部１１がホバー検出を行う際に、行方向及び列方向にそれぞれ２個ずつ、計４個の駆動電極ＣＯＭＬを接続して、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを構成することについて説明した。しかしながら、本実施形態において、ホバー検出を行う際の駆動電極ＣＯＭＬの接続数は４個に限定されるものではない。本実施形態は、ホバー検出を行う際に５個以上の駆動電極ＣＯＭＬを接続して１個の駆動電極ブロックを構成してもよい。
【０１１７】
また、本実施形態では、制御部１１がホバー検出を行う際に、１個の駆動電極ブロックを構成する駆動電極ＣＯＭＬの数を変更してもよい。これにより、駆動電極ブロックの電極サイズが変更される。例えば、制御部１１は、接続回路１８Ａを介して、複数個の駆動電極ＣＯＭＬ間の接続を切り替えることによって、１個の駆動電極ブロックを構成する駆動電極ＣＯＭＬの数を変更してもよい。
【０１１８】
図３３及び図３４は、実施形態２に係る駆動電極ブロックの構成例を示す図である。本発明の実施形態２では、制御部１１が自己静電容量方式でホバー検出を行う際に、制御部１１が行方向及び列方向にそれぞれ４個ずつ、計１６個の駆動電極ＣＯＭＬを互いに接続して、図３３及び図３４に示すように、駆動電極ブロックＣを構成する。駆動電極ブロックＣの平面視による形状は、例えば正方形又は矩形である。駆動電極ブロックＣＯＭＬＢよりも、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣの方が、駆動電極ＣＯＭＬの構成数が多く、構成数の多さに応じて電極サイズも大きい。例えば、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣは、４個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを有し、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢの４倍の電極サイズである。このため、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣは、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢよりも、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶ｜が大きく、検出感度が高いため、表示パネル１０から見てより高い位置にある被検出体をホバー検出で検出することができる。
【０１１９】
図３５は、実施形態２に係る接続回路の構成例を示す図である。図３５に示すように、実施形態２に係る接続回路１８Ａは、複数のスイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８、ＳＷ２１からＳＷ２４、ＳＷ３１からＳＷ３４を備える。スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８、ＳＷ２１からＳＷ２４、ＳＷ３１からＳＷ３４は、配線５１にそれぞれ接続されている。駆動電極ＣＯＭＬ間の接続は、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８、ＳＷ２１からＳＷ２４、ＳＷ３１からＳＷ３４により切り替え可能になっている。
【０１２０】
実施形態１で説明したように、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８がオンで、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４がオフのとき、複数の駆動電極ＣＯＭＬは行方向で互いに接続されて、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡ（図２４参照）が構成される。また、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８がオフで、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４がオンのとき、複数の駆動電極ＣＯＭＬは行方向及び列方向で互いに接続されて、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ（図２５参照）が構成される。
【０１２１】
また、実施形態２では、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８がオフで、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４、ＳＷ３１からＳＷ３４がオンのとき、複数の駆動電極ＣＯＭＬは行方向及び列方向で互いに接続されて、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣ（図３４参照）が構成される。例えば、行方向及び列方向で隣り合う駆動電極ＣＯＭＬが互いに接続されて、１６個の駆動電極ＣＯＭＬから１個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣが構成される。図３５では、６４個の駆動電極ＣＯＭＬから、４個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣが構成される。駆動電極ブロックＣＯＭＬＣの平面視による形状は、矩形又は正方形である。４個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣは、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４、ＳＷ３１からＳＷ３４を介して、例えば、検出用データ線ＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ９及びＳＬ１０にそれぞれ接続される。
【０１２２】
次に、実施形態２に係る検出動作の具体例について説明する。図３６は、実施形態２に係る検出動作の手順を示すフローチャートである。図３７は、第１ホバー検出、第２ホバー検出及びタッチ検出における表示装置と被検出体との関係を模式的に示す説明図である。図２８に示したように、実施形態２においても、検出動作期間Ｐｔ１及びＰｔ２は、自己静電容量方式によるホバー検出期間と、相互静電容量方式によるタッチ検出期間とを含む。ステップＳＴ１１は表示動作期間Ｐｄ１又はＰｄ２に対応し、ステップＳＴ１２、ＳＴ１３は検出動作期間Ｐｔ１又はＰｔ２における第１ホバー検出期間に対応し、ステップＳＴ１４、ＳＴ１５は検出動作期間Ｐｔ１又はＰｔ２における第２ホバー検出期間に対応し、ステップＳＴ１６は検出動作期間Ｐｔ１又はＰｔ２におけるタッチ検出期間に対応している。
【０１２３】
図３６に示すステップＳＴ１１では、実施形態１のステップＳＴ１と同様に、制御部１１（図１参照）が、ゲートドライバ１２（図１参照）、ソースドライバ１３（図１参照）及び駆動電極ドライバ１４（図１参照）を介して、表示パネル１０（図１参照）に表示データの書き込みを行う。
【０１２４】
次に、ステップＳＴ１２では、駆動電極ドライバ１４及び検出部４０（図１参照）が、第１ホバー検出を行う。図３７に示すように、第１ホバー検出（ステップＳＴ１２）において、被検出体ＣＱは、表示装置１の表示面１ａに対して非存在状態又は非接触状態である。被検出体ＣＱと表示面１ａとは距離Ｄ１１離れて配置される。また、被検出体ＣＱと駆動電極ＣＯＭＬ（図示しない）との間に静電容量Ｃ２ａが形成される。
【０１２５】
第１ホバー検出は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣを検出電極とする自己静電容量方式で行われる。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８Ａ（図３５参照）に制御信号を送信して、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８をオフにし、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４、ＳＷ３１からＳＷ３４をオンにする。これにより、図３４に示したように、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、複数の駆動電極ブロックＣ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２）を構成する。この状態で、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８の検出用データ線ＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ９及びＳＬ１０に、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。
【０１２６】
例えば、駆動電極ドライバ１４は、検出用データ線ＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ９及びＳＬ１０に、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを同じ波形で且つ同期して供給する。これにより、各駆動電極ＣＯＭＬＣの静電容量変化に基づく検出信号Ｖｄｅｔ２が、各駆動電極ブロックＣＯＭＬＣから同時に出力される。
【０１２７】
検出部４０は、複数の駆動電極ＣＯＭＬＣから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２を、検出用データ線ＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ９及びＳＬ１０を介してそれぞれ取得する。ステップＳＴ１２では、検出部４０は、取得した検出信号Ｖｄｅｔ２に基づく演算処理を行い、演算処理の結果から第１ホバー検出における被検出体の有無を判断する。
【０１２８】
図３８は、実施形態２に係る閾値の一例を示す図である。図３８の横軸は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣの位置を示す。図３８の縦軸は、信号強度を示す。信号強度は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分（絶対値｜ΔＶＣ｜）である。図３８の縦軸のＣＬ３が、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣを検出電極とする第１ホバー検出の閾値である。また、図３８の縦軸のＣＬＢは、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを検出電極とする第２ホバー検出を行う必要があるかどうかを判断するための閾値である。閾値ＣＬＢの値は、閾値ＣＬ３の値と同じ又は閾値ＣＬ３の値よりも大きい（ＣＬＢ≧ＣＬ３）。図３９は、第１ホバー検出による被検出体の検出位置の一例を示す図である。図３８及び図３９に示す第１ホバー検出では、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２）のうち、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣ（Ｃ１１）から出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜に基づいて、被検出体が検出された場合を例示している。
【０１２９】
検出部４０の信号処理部４４（図２参照）は、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣごとに、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜を所定の閾値ＣＬ３と比較する。例えば、図３８及び図３９に示すように、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣからそれぞれ出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の１つ以上について、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜が閾値ＣＬ３以上であれば、信号処理部４４は、第１ホバー検出において被検出体が検出されたと判断する。図３８及び図３９に示す例では、信号処理部４４は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣ（Ｃ１１）において被検出体が検出されたと判断する。この場合、検出部４０の座標抽出部４５（図２参照）は、表示パネル１０における駆動電極ブロックＣＯＭＬＣ（Ｃ１１）の位置を、第１ホバー検出における被検出体ＣＱの位置として検出する。一方、全ての駆動電極ブロックＣＯＭＬＣから出力される各検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＢ｜が閾値ＣＬ３未満であれば、信号処理部４４は第１ホバー検出において被検出体は検出されないと判断する。
【０１３０】
次に、図２７のステップＳＴ１３では、検出部４０は、第１ホバー検出（ステップＳＴ１２）で取得した検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、第２ホバー検出を行う必要があるかどうかを判断する。つまり、検出部４０は、第２ホバー検出を行った場合に被検出体を検出できるかどうかを、第１ホバー検出の検出結果に基づいて予測する。そして、検出部４０は、第２ホバー検出で被検出体を検出できると予測される場合に、第２ホバー検出を行う。
【０１３１】
具体的には、検出部４０の信号処理部４４（図２参照）は、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣごとに、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜を閾値ＣＬＢと比較する。そして、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣからそれぞれ出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の１つ以上について、検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜が閾値ＣＬＢ以上であれば、信号処理部４４は、第２ホバー検出を行う必要があると判断する。図３８及び図３９に示す例では、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣ（Ｃ１１）において被検出体ＣＱが閾値ＣＬＢ以上の強度で検出されているため、信号処理部４４は、相互静電容量方式による第２ホバー検出を行う必要があると判断する。一方、全ての駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから出力される各検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜が閾値ＣＬＢ未満であれば、信号処理部４４は、第２ホバー検出を行う必要はないと判断する。
【０１３２】
信号処理部４４が第２ホバー検出を行う必要があると判断する場合（ステップＳＴ１３；Ｙｅｓ）は、ステップＳＴ１４へ進む。また、信号処理部４４が第２ホバー検出を行う必要はないと判断する場合（ステップＳＴ１３；Ｎｏ）は、ステップＳＴ１１へ戻る。
【０１３３】
ステップＳＴ１４では、駆動電極ドライバ１４及び検出部４０（図１参照）が第２ホバー検出を行う。図３７に示すように、第２ホバー検出（ステップＳＴ１４）において、被検出体ＣＱは、表示装置１の表示面１ａに対して非接触状態であるが、第１ホバー検出の場合よりも表示面１ａに対して近づいている。被検出体ＣＱと表示面１ａとは距離Ｄ１２離れて配置される。距離Ｄ１２は距離Ｄ１１よりも小さい。また、被検出体ＣＱと駆動電極ＣＯＭＬ（図示しない）との間に静電容量Ｃ２ｂが形成される。静電容量Ｃ２ｂは、静電容量Ｃ２ａよりも大きい値となる。
【０１３４】
第２ホバー検出は、実施形態１のステップＳＴ２と同様に、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを検出電極とする自己静電容量方式で行われる。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８Ａ（図３５参照）に制御信号を送信して、スイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８をオフにし、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４をオンにし、スイッチング素子ＳＷ３１からＳＷ３４をオフにする。これにより、１個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＣは、電気的に互いに分離した、４個の駆動電極ブロックＣＯＭＬＢに分割される。この状態で、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８Ａの検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６に、検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。これにより、各駆動電極ブロックＣＯＭＬＢの静電容量変化に基づく検出信号Ｖｄｅｔ２が、各駆動電極ブロックＣＯＭＬＢから同時に出力される。
【０１３５】
検出部４０は、複数の駆動電極ＣＯＭＬＢから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２を、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６を介してそれぞれ取得する。そして、ステップＳＴ１５では、検出部４０は、取得した検出信号Ｖｄｅｔ２に基づく演算処理を行い、演算処理の結果から第２ホバー検出における被検出体の有無を判断する。また、検出部４０は、第２ホバー検出で被検出体が検出された場合は、被検出体の位置を検出する。第２ホバー検出における被検出体の有無の判断方法と、位置の検出方法は、実施形態１のステップＳＴ２と同様である。
【０１３６】
次に、検出部４０は、第２ホバー検出（ステップＳＴ１４）で取得した検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要があるかどうかを判断する（ステップＳＴ１５）。ステップＳＴ１５における判断方法は、実施形態１のステップＳＴ３と同様である。検出部４０が相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要があると判断する場合（ステップＳＴ１５；Ｙｅｓ）は、ステップＳＴ１６へ進む。また、検出部４０が相互静電容量方式によるタッチ検出を行う必要はないと判断する場合（ステップＳＴ１５；Ｎｏ）は、ステップＳＴ１１へ戻る。
【０１３７】
ステップＳＴ１６では、駆動電極ドライバ１４及び検出部４０がタッチ検出を行う。図３７に示すように、タッチ検出（ステップＳＴ１６）において、被検出体ＣＱは、表示装置１の表示面１ａに対して接触状態にある。被検出体ＣＱと駆動電極ＣＯＭＬ（図示しない）との間に形成される静電容量は、静電容量Ｃ２ａ、Ｃ２ｂの各値よりも大きい値となる。
【０１３８】
タッチ検出は、実施形態１のステップＳＴ４と同様に、駆動電極ブロックＣＯＭＬＡを検出電極とする相互静電容量方式で行われる。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、接続回路１８Ａのスイッチング素子ＳＷ１１からＳＷ１８をオンにし、スイッチング素子ＳＷ２１からＳＷ２４、ＳＷ３１からＳＷ３４をオフにする。これにより、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、複数の駆動電極ブロックＣＯＭＬＡを構成する。これ以降は、実施形態１のステップＳＴ４と同様である。駆動電極ドライバ１４が検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６に同じ波形の検出用の駆動信号Ｖｃｏｍをそれぞれ異なるタイミングで供給すると、各駆動電極ブロックＣＯＭＬＡとタッチ検出電極ＴＤＬとの間の静電容量変化に基づいて、タッチ検出電極ＴＤＬから検出信号Ｖｄｅｔ１が順次出力される。検出部４０は、複数のタッチ検出電極ＴＤＬからそれぞれ出力される検出信号Ｖｄｅｔ１を、検出用データ線ＳＬ１からＳＬ１６を介して取得し、取得した検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチ検出における被検出体の有無を判断する。ステップＳＴ１６の後は、ステップＳＴ１１に戻る。
【０１３９】
本発明の実施形態２によれば、制御部１１は、検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、１個の駆動電極ブロックＣＯＭＬに含まれる駆動電極ＣＯＭＬの数を変更する。例えば、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣを用いた第１ホバー検出（ステップＳＴ１２）で検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜が閾値ＣＬＢ以上であれば（ステップＳＴ１３；Ｙｅｓ）、駆動電極ドライバ１４及び検出部４０は、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣよりも電極数が少ない駆動電極ブロックＣＯＭＬＢを用いて、第２ホバー検出（ステップＳＴ１４）を行う。これによれば、第１ホバー検出では、第２ホバー検出と比較して、駆動電極ブロックの１個当たりの電極サイズが大きいため、被検出部ＣＱとの距離Ｄ１（図１９参照）が大きい場合でも、検出部４０は被検出体ＣＱを高感度に検出することができる。また、第２ホバー検出では、第１ホバー検出と比較して、単位面積当たりの駆動電極ブロックの数が多いため、検出の解像度が高い。
【０１４０】
なお、実施形態２においても、実施形態１で説明した変形例を適用してよい。具体的には、第１ホバー検出（ステップＳＴ１２）において、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜が閾値ＣＬ３未満であるときは、次のステップＳＴ１１で、表示パネル１０はユーザに手を近づけるよう誘導する案内を表示してもよい。これにより、ユーザが手をタッチセンサ３０に近づける可能性がある。手がタッチセンサ３０に近づき、駆動電極ブロックＣＯＭＬＣから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２の差分｜ΔＶＣ｜の強度が閾値ＣＬ３以上となれば、信号処理部４４は、第１ホバー検出において被検出体ＣＱが検出されたと判断する。その結果、ホバー入力が可能となる。
【０１４１】
実施形態２では、駆動電極ブロックＣＯＭＬＢ、ＣＯＭＬＣがそれぞれ本発明の「第２駆動電極ブロック」に対応している。また、駆動電極ＣＯＭＬと、タッチ検出電極ＴＤＬと、検出部４０と、接続回路１８Ａとを備える装置が、本発明の「検出装置」に対応している。
【０１４２】
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。例えば、実施形態１では、カラー表示可能な液晶表示装置を示したが、本発明はカラー表示対応の液晶表示装置に限定されず、モノクロ表示対応の液晶表示装置であってもよい。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。
【０１４３】
例えば、本態様の検出装置及び表示装置は、以下の態様をとることができる。
（１）第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向とにそれぞれ並んで配置された複数の第１電極と、
前記第１電極と対向する側に配置され、前記第２方向に延設された複数の第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間の容量変化に応じて前記第２電極から出力される第１検出信号、又は、前記第１電極の容量変化に応じて前記第１電極から出力される第２検出信号を受け取る検出部と、
前記検出部が前記第１検出信号を受け取る期間において、前記複数の第１電極の各々を前記第１方向で互いに接続させて第１駆動電極ブロックを形成し、前記検出部が前記第２検出信号を受け取る期間において、少なくとも２つ以上の前記第１電極の各々を少なくとも及び前記第２方向で互いに接続させて、第２駆動電極ブロックを形成する接続回路と、を備える検出装置。
（２）前記接続回路は、少なくとも２つ以上の前記第１電極の各々を前記第１方向及び前記第２方向で互いに接続させて、前記第２駆動電極ブロックを形成し、
前記第２駆動電極ブロックは、前記第２方向に並ぶ前記第１電極の数が前記第１駆動電極ブロックよりも多い、上記（１）に記載の検出装置。
（３）前記第１電極に駆動信号を供給する駆動回路、をさらに備え、
前記第１検出信号は、前記駆動信号が前記第１電極に供給されると前記第２電極から出力され、
前記第２検出信号は、前記駆動信号が前記第１電極に供給されると前記第１電極から出力される、上記（１）又は（２）に記載の検出装置。
（４）前記検出部が前記第２検出信号を受け取る期間において、前記駆動回路は、前記駆動信号と同じ波形で、かつ前記駆動信号と同期したガード信号を、前記第２電極に供給する、上記（３）に記載の検出装置。
（５）前記検出部が前記第２検出信号を受け取る期間において、前記第２電極は電気的にどことも接続されていない状態に設定される上記（１）乃至上記（３）のいずれか１項に記載の検出装置。
（６）前記複数の第１電極に接続された複数の配線、をさらに備え、前記接続回路は、前記複数の配線のうちの一方の配線と他方の配線との間を接続し、又は遮断するスイッチング素子を有する、上記（１）乃至上記（５）のいずれか１項に記載の検出装置。
（７）前記接続回路を制御する制御部、をさらに備え、前記制御部は、前記第２検出信号に基づいて、１個の前記第２駆動電極ブロックに含まれる前記第１電極の数を変更する、上記（１）乃至上記（６）のいずれか１項に記載の検出装置。
（８）上記（１）乃至上記（７）のいずれか１項に記載の検出装置と、表示領域と、前記表示領域を囲む額縁領域とを有する基板と、前記表示領域に画像を表示するための表示機能層と、を備え、前記表示領域に前記第１電極が形成されている、表示装置。
（９）前記接続回路は前記額縁領域に配置されている、上記（８）に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１４４】
１  表示装置
１０  表示パネル
１０ａ  表示領域
１０ｂ  額縁領域
１１  制御部
１２  ゲートドライバ
１３  ソースドライバ
１４  駆動電極ドライバ
１８、１８Ａ  接続回路
２０  表示部
２１  ＴＦＴ基板
２２  画素電極
２９  裏面ガード電極
３０  タッチセンサ
３１  対向基板
３２  カラーフィルタ
４０  検出部
４１  フレキシブル基板
４２  検出信号増幅部
４３  Ａ／Ｄ変換部
４４  信号処理部
４５  座標抽出部
４６  検出タイミング制御部
５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ  配線
ＣＯＭＬ  駆動電極
ＣＯＭＬＡ、ＣＯＭＬＢ、ＣＯＭＬＣ  駆動電極ブロック
ＣＯＭＬ−Ｇ、ＴＤＬ−Ｇ  ガード電極
ＤＥＴ  電圧検出器
ｄｉｍ１  画像
ｄｉｍ２  画像
Ｐｄ１、Ｐｄ２  表示動作期間
Ｐｔ１、Ｐｔ２  検出動作期間
Ｒ１  位置
Ｓｇ  交流矩形波
ＴＤＬ  タッチ検出電極
Ｖｃｏｍ  駆動信号
Ｖｄｅｔ１、Ｖｄｅｔ２  検出信号
Ｖｇｄ  ガード信号
【図１】
2018206083.tif 000003
【図２】
2018206083.tif 000004
【図３】
2018206083.tif 000005
【図４】
2018206083.tif 000006
【図５】
2018206083.tif 000007
【図６】
2018206083.tif 000008
【図７】
2018206083.tif 000009
【図８】
2018206083.tif 000010
【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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