(57)【要約】【課題】静電容量方式と電磁誘導方式とで電極を共用しつつ、良好に電磁誘導方式のタッチ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、表示機能層と、複数の第１電極と、導光板と、複数の第２電極と、第１電極及び第２電極を制御する制御部と、を備え、第１基板、表示機能層、複数の第１電極、導光板、及び複数の第２電極は、この順で設けられ、制御部は、画像を表示する複数の表示期間と、第１センサ期間と、第２センサ期間とを時分割で実行し、第１センサ期間には、第１電極に第１駆動信号が供給されて、第２電極には電磁誘導に基づく起電力が発生し、第２センサ期間には、第１電極に第２駆動信号が供給されて第１電極と第２電極との間で静電容量を形成する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、表示機能層と、複数の第１電極と、導光板と、複数の第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極を制御する制御部と、を備え、
前記第１基板、前記表示機能層、複数の前記第１電極、前記導光板及び複数の前記第２電極は、この順で設けられ、
前記制御部は、画像を表示する複数の表示期間と、第１センサ期間と、第２センサ期間とを時分割で実行し、
前記第１センサ期間には、前記第１電極に第１駆動信号が供給されて、前記第２電極には電磁誘導に基づく起電力が発生し、
前記第２センサ期間には、前記第１電極に第２駆動信号が供給されて前記第１電極と前記第２電極との間で静電容量を形成する、
表示装置。
【請求項２】
前記第２電極が設けられたセンサ基体を有し、
前記第２電極は、前記センサ基体と、前記導光板との間に配置される、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１基板と対向する第２基板と、前記第２基板と前記導光板との間に設けられた偏光板と、を有し、
前記導光板と前記偏光板との間、及び前記導光板と前記第２電極との間に、それぞれ接着層が設けられる、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記導光板は、前記第１基板と対向する第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、
前記第２電極は、前記第２主面に設けられる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２電極に接続されたアナログフロントエンド回路をさらに備えている、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示期間に、前記電磁誘導に基づく起電力に応じた信号が、前記第２電極から前記アナログフロントエンド回路に出力される、
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第２電極と前記アナログフロントエンド回路の間には、前記第２電極と前記アナログフロントエンド回路の接続状態を切り替えるスイッチ回路が設けられており、
前記スイッチ回路は、
前記第１センサ期間に、少なくとも一対の第２電極の同側の一端部どうしを接続すると共に、当該一対の第２電極のうちの一方の第２電極の他端部と前記アナログフロントエンド回路とを接続し、
前記第２センサ期間には、各前記第２電極と前記アナログフロントエンド回路とを接続する
請求項５又は請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記複数の第１電極のうち、一対の第１電極の同側の端部を接続するスイッチ部が設けられており、
前記制御部は、前記第１センサ期間に、前記スイッチ部の動作により前記一対の第１電極どうしを接続し、前記第１センサ期間とは異なる期間に前記スイッチ部の動作により前記一対の第１電極どうしを非接続状態とする、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記複数の第１電極に第１電圧を供給する第１電圧供給部と、前記複数の第１電極に前記第１電圧よりも小さい第２電圧を供給する第２電圧供給部と、を備え、
前記第１センサ期間に、少なくとも１つの前記第１電極の一端側に前記第１電圧供給部が接続され、他端側に前記第２電圧供給部が接続され、少なくとも１つの前記第１電極の他の前記第１電極の一端側に前記第２電圧供給部が接続され、他端側に前記第１電圧供給部が接続される、
請求項１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】
前記制御部は、前記第２センサ期間において、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量変化に応じた信号の分布に基づいて、被検出体の位置及び検出面に加えられる押力を検出する、
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能な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。このような表示装置の検出方法として、静電容量方式や電磁誘導方式のタッチパネルが知られている。電磁誘導方式では、表示装置に磁界を発生するコイルと、磁界を検出するコイルが設けられる。外部物体であるペンには、共振回路を構成するコイルと容量素子が設けられる。各コイルとペン内のコイルとの間の電磁誘導によってペンを検出する。特許文献１には、電磁誘導方式の座標入力装置に関する技術が記載されている。また、特許文献２は、導光板に複数の検出電極を設けた表示装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−４９３０１号公報
【特許文献２】特開２０１６−２００７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電容量方式と電磁誘導方式とでは、検出対象や検出電極の構成が大きく異なる。このため、静電容量方式のタッチ検出用の電極や駆動構成を、そのまま電磁誘導方式に採用すると、良好に電磁誘導方式のタッチ検出を行うことが困難となる可能性がある。また、特許文献２には、電磁誘導方式のタッチ検出について記載されていない。
【０００５】
本発明は、静電容量方式と電磁誘導方式とで電極を共用しつつ、良好に電磁誘導方式のタッチ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、表示機能層と、複数の第１電極と、導光板と、複数の第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極を制御する制御部と、を備え、前記第１基板、前記表示機能層、複数の前記第１電極、前記導光板及び複数の前記第２電極は、この順で設けられ、前記制御部は、画像を表示する複数の表示期間と、第１センサ期間と、第２センサ期間とを時分割で実行し、前記第１センサ期間には、前記第１電極に第１駆動信号が供給されて、前記第２電極には電磁誘導に基づく起電力が発生し、前記第２センサ期間には、前記第１電極に第２駆動信号が供給されて前記第１電極と前記第２電極との間で静電容量を形成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１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、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための説明図である。
【図３】図３は、電磁誘導方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、磁界発生期間の説明図である。
【図４】図４は、電磁誘導方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、磁界検出期間の説明図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るフロントライトの概略断面構造を表す断面図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る表示装置の画素配列を表す回路図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る表示装置を模式的に表す平面図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。
【図１０】図１０は、表示期間での第１電極の接続構成を示す回路図である。
【図１１】図１１は、第１センサ期間での第１電極の接続構成を示す回路図である。
【図１２】図１２は、第２センサ期間での第１電極の接続構成を示す回路図である。
【図１３】図１３は、第１センサ期間での第１電極の接続構成の他の例を示す回路図である。
【図１４】図１４は、第１センサ期間での第１電極の接続構成の他の例を示す回路図である。
【図１５】図１５は、第２電極の構成を示す平面図である。
【図１６】図１６は、第２電極の構成の他の例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、第１電極と第３電極の接続構成を説明するための断面図である。
【図１８】図１８は、第３電極及び導通部を模式的に示す平面図である。
【図１９】図１９は、第１電極及び導通部を模式的に示す平面図である。
【図２０】図２０は、駆動電極に入力されるパルス波を説明するための説明図である。
【図２１】図２１は、第１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】図２２は、第１実施形態に係る表示装置の他の動作例を示すタイミング波形図である。
【図２３】図２３は、指が検出面に近接しているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。
【図２４】図２４は、指が検出面に近接しているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。
【図２５】図２５は、指が検出面に近接しているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。
【図２６】図２６は、指が検出面に接触しているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。
【図２７】図２７は、指が検出面に接触しているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。
【図２８】図２８は、指が検出面に接触しているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。
【図２９】図２９は、指が検出面に押力Ｆ１を加えているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。
【図３０】図３０は、指が検出面に押力Ｆ１を加えているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。
【図３１】図３１は、指が検出面に押力Ｆ１を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。
【図３２】図３２は、指が検出面に押力Ｆ２を加えているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。
【図３３】図３３は、指が検出面に押力Ｆ２を加えているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。
【図３４】図３４は、指が検出面に押力Ｆ２を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。
【図３５】図３５は、指が検出面に押力Ｆ１を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。
【図３６】図３６は、指が検出面に押力Ｆ２を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。
【図３７】図３７は、複数の指が検出面に押力Ｆ１を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。
【図３８】図３８は、第２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３９】図３９は、第２実施形態に係るフロントライトの概略断面構造を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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】
（第１実施形態）
図１は、第１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。本実施形態の表示装置１は、被検出体の表示面への接触や近接を検出する検出機能が内蔵されている。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、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、駆動回路１４と、検出部４０とを備える。
【００１０】
表示パネル１０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、表示パネル１０は、映像信号Ｖｄｉｓｐ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。
【００１１】
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及び駆動回路１４に制御信号を供給して、主に表示動作を制御する回路である。
【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、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。
【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、表示パネル１０の、各副画素ＳＰｉｘに画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。これに限定されず、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。
【００１４】
駆動回路１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、第１電極ＣＯＭＬ（図５参照）に表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃ、検出用の第１駆動信号ＶＴＰ及び第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する回路である。
【００１５】
制御部１１は、表示パネル１０における、使用者の手指やタッチペン等からなる被検出体（以後、単に被検出体と称する）を検出する検出動作を制御する。表示パネル１０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の表示面に接触又は近接した指の位置を検出する機能を含む。表示パネル１０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、指から表示パネル１０の表示面に加えられる押力を検出する機能を含む。又、表示パネル１０は、電磁誘導方式によるタッチ検出の基本原理に基づいて、表示面に接触又は近接したタッチペンを検出する機能を含む。
【００１６】
表示パネル１０は、電磁誘導方式によりタッチペンの接触又は近接を検出した場合、第１検出信号Ｖｄｅｔ１を検出部４０に出力する。また、表示パネル１０は、相互静電容量方式により指の接触又は近接、及び指から加えられる押力を検出した場合、第２検出信号Ｖｄｅｔ２を検出部４０に出力する。
【００１７】
検出部４０は、電磁誘導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の表示面へのタッチペンのタッチの有無を検出する。また、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から出力される第２検出信号Ｖｄｅｔ２とに基づいて、表示面への指のタッチの有無を検出する。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。
【００１８】
図１に示すように、検出部４０は、第１アナログフロントエンド回路４７Ａ（以下、第１ＡＦＥ（Analog  Front  End）４７Ａと表す）と、第２アナログフロントエンド回路４７Ｂ（以下、第２ＡＦＥ４７Ｂと表す）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。
【００１９】
第１ＡＦＥ４７Ａは、第１増幅部４２Ａと、第１Ａ／Ｄ変換部４３Ａとを含む。第２ＡＦＥ４７Ｂは、第２増幅部４２Ｂと、第２Ａ／Ｄ変換部４３Ｂとを含む。第１増幅部４２Ａ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。第２増幅部４２Ｂは、表示パネル１０から供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２を増幅する。第１Ａ／Ｄ変換部４３Ａ及び第２Ａ／Ｄ変換部４３Ｂは、それぞれ第１駆動信号ＶＴＰ及び第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍに同期したタイミングで、第１増幅部４２Ａ及び第２増幅部４２Ｂ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。第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂは、それぞれ第１検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２検出信号Ｖｄｅｔ２をデジタル信号に変換して信号処理部４４に出力するアナログ信号処理回路である。
【００２０】
信号処理部４４は、第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂ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。信号処理部４４は、被検出体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。
【００２１】
本明細書において、「接触状態」とは、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を含む。また、「非接触状態」とは、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を含む。
【００２２】
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。
【００２３】
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、第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂ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。
【００２４】
なお、検出部４０の第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂ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、信号処理部４４及び座標抽出部４５が、表示装置１とは別の外部のコントローラ２００に搭載されてもよい。
【００２５】
表示パネル１０は、静電容量方式のタッチ検出の基本原理に基づいたタッチ制御と、電磁誘導方式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２を参照して、本実施形態の表示パネル１０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説明図である。なお、図２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。
【００２６】
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。容量素子Ｃ１には、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、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。容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源に接続され、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に示す検出部４０に含まれる。
【００２７】
交流信号源から駆動電極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。電圧検出器ＤＥＴには、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動に変換する。
【００２８】
接触状態では、図２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、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、非接触状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子として作用する。
【００２９】
電圧検出器ＤＥＴから出力される電圧信号の接触状態での振幅は、非接触状態に比べて小さくなる。この電圧信号の差分の絶対値｜ΔＶ｜は、被検出体の有無によって変化する。検出部４０は、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較することで、被検出体が非接触状態であるか、接触状態又は近接状態であるかが判断される。
【００３０】
次に、図３及び図４を参照して、本実施形態の表示パネル１０の電磁誘導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、電磁誘導方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、磁界発生期間の説明図である。図４は、電磁誘導方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、磁界検出期間の説明図である。
【００３１】
図３及び図４に示すように、電磁誘導方式では、タッチペン１００の接触又は近接を検出する。タッチペン１００の内部には、共振回路１０１が設けられている。共振回路１０１は、コイル１０２と容量素子１０３とが並列接続されて構成される。
【００３２】
電磁誘導方式では、送信コイルＣＴと受信コイルＣＲが重なって設けられる。送信コイルＣＴｘは、第１方向Ｄｘに長手を有し、受信コイルＣＲｘは、第２方向Ｄｙに長手を有する。受信コイルＣＲｘは、平面視で送信コイルＣＴｘと交差して設けられる。送信コイルＣＴｘは、交流信号源（駆動信号源）に接続され、受信コイルＣＲｘは電圧検出器ＤＥＴ（図２参照）に接続される。
【００３３】
図３に示すように、磁界発生期間では、交流信号源から送信コイルＣＴｘに所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波が印加される。これにより、送信コイルＣＴｘに電流が流れ、送信コイルＣＴｘはこの電流変化に応じた磁界Ｍ１を発生する。タッチペン１００が接触又は近接している場合、送信コイルＣＴｘとコイル１０２との相互誘導による起電力がコイル１０２に発生する。これにより、容量素子１０３が充電される。
【００３４】
次に、図４に示す磁界検出期間では、タッチペン１００のコイル１０２は、共振回路１０１の共振周波数に応じて変化する磁界Ｍ２を発生する。磁界Ｍ２が受信コイルＣＲｘを通過することで、受信コイルＣＲｘとコイル１０２との相互誘導による起電力が受信コイルＣＲｘに発生する。電圧検出器ＤＥＴには、受信コイルＣＲｘの起電力に応じた電流が流れる。送信コイルＣＴｘ及び受信コイルＣＲｘを走査することにより、タッチペン１００の検出が行われる。
【００３５】
次に、本実施形態の表示装置１の構成例を詳細に説明する。図５は、第１実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図６は、第１実施形態に係るフロントライトの概略断面構造を表す断面図である。図５に示すように、表示装置１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、フロントライト９０と、センサ基体９７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。
【００３６】
画素基板２は、第１基板２１と、第３電極２４と、画素電極２５と、信号線ＳＧＬと、絶縁層２３と、平坦化膜２９と、配向膜２８とを有する。第３電極２４、信号線ＳＧＬ及び画素電極２５は、この順で第１基板２１に設けられる。第１基板２１は、例えば、ガラス基板が用いられる。なお、第１基板２１には、信号線ＳＧＬに加え、図示しない回路素子や、ゲート線ＧＣＬ等の各種配線が設けられる。回路素子は、ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）等のスイッチング素子や、容量素子を含む。
【００３７】
画素電極２５は、平坦化膜２９の上に複数設けられる。配向膜２８は、画素電極２５と液晶層６との間に設けられる。画素電極２５は、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の金属で形成されている。また、画素電極２５は、これらの金属材料と、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等の透光性導電材料とを積層した構成としてもよい。画素電極２５は、良好な反射率を有する材料が用いられ、外部から入射する光を拡散反射させる反射電極として形成される。
【００３８】
第３電極２４は、第１基板２１の表面に対して垂直な方向において、第１基板２１と画素電極２５との間に設けられる。第３電極２４は、絶縁層２３、平坦化膜２９を介して画素電極２５と重なって設けられる。これにより、第３電極２４と画素電極２５との間に保持容量５３（図７参照）が形成される。
【００３９】
対向基板３は、第２基板３１と、第２基板３１の一方の面に設けられたカラーフィルタ３２と、第１電極ＣＯＭＬと、配向膜３８と、第２基板３１の他方の面に設けられた接着層３５と、偏光板３６とを有する。本実施形態において、第２基板３１は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板である。第２電極ＴＤＬは、表示パネル１０の検出電極として機能し、又は、受信コイルＣＲｘとして機能する。
【００４０】
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。カラーフィルタ３２は、例えば、色領域３２Ｒ（赤色）、色領域３２Ｇ（緑色）、色領域３２Ｂ（青色）の３つのフィルタを有する。カラーフィルタ３２は、Ｗ（白色）のフィルタを含んでいてもよく、或いは５つ以上の異なる色のフィルタを含んでいてもよい。色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの境界部分に遮光層３９が設けられる。遮光層３９は、いわゆるブラックマトリクスと呼ばれる着色された樹脂層、或いは金属層である。
【００４１】
第１電極ＣＯＭＬは、第２基板３１に対して、偏光板３６の反対側に設けられ、第１基板２１と垂直な方向において、カラーフィルタ３２と液晶層６との間に設けられる。第１電極ＣＯＭＬは、透光性の導電材料、例えばＩＴＯ等で形成されている。
【００４２】
液晶層６は、例えば、ネマティック（Nematic）液晶を含んでいる。液晶層６は、第１電極ＣＯＭＬと画素電極２５との間の電圧レベルが変更されることにより、液晶層６を透過する光を副画素ＳＰｉｘごとに変調する。
【００４３】
フロントライト９０は、対向基板３の表面に設けられる。フロントライト９０は、接着層５５を介して偏光板３６の上側に設けられる。フロントライト９０は、光を対向基板３及び画素基板２に向けて照射する照明部である。具体的には、図６に示すように、フロントライト９０は、導光板９１と、光源９４とを含む。
【００４４】
導光板９１は、第１導光板９２と、第２導光板９３とを有する。第１導光板９２は、第１面９２ａと、第１面９２ａの反対側の第２面９２ｂとを有する板状の部材である。第２導光板９３は、第１面９３ａと、第１面９３ａの反対側の第２面９３ｂとを有する板状の部材である。第１導光板９２及び第２導光板９３は、例えばアクリル樹脂などの、透光性樹脂が用いられる。第１導光板９２及び第２導光板９３は、同じ屈折率及び線膨張係数を有する。
【００４５】
第１導光板９２と第２導光板９３とは重なって設けられ、第１導光板９２の第１面９２ａと、第２導光板９３の第２面９３ｂとが接する。第１導光板９２の第２面９２ｂには、接着層５５を介して偏光板３６（図５参照）が設けられる。また、第２導光板９３の第１面９３ａには、接着層５６を介してセンサ基体９７及び第２電極ＴＤＬ（図５参照）が設けられる。本実施形態では、第１導光板９２と第２導光板９３とが組み合わされた導光板９１において、第２面９２ｂが、第１基板２１及び第２基板３１（図５参照）と対向する第１主面であり、第１面９３ａが、第１主面と反対側の第２主面である。第１導光板９２の第１面９２ａには、複数の凹部９２ｃが形成されている。凹部９２ｃは、半球状、或いは部分球面状である。凹部９２ｃと第２面９３ｂとの間の空間は空気層である。
【００４６】
光源９４は第２導光板９３の側面９３ｃに設けられる。光源９４は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light  Emitting  Diode）である。光源９４からの光ＰＬは、第１導光板９２と接着層５５との界面及び第２導光板９３と接着層５６との界面で反射を繰り返しつつ、第１導光板９２及び第２導光板９３の内部を進行する。光ＰＬのうち、凹部９２ｃで屈折された光ＩＬは、第１導光板９２の第２面９２ｂから対向基板３に向けて照射される。
【００４７】
第１導光板９２と第２導光板９３との間、すなわち導光板９１の内部に、凹部９２ｃと第２面９３ｂとで囲まれた空気層が形成される。このため、タッチ入力などの際に外部から押力が加えられた場合であっても、凹部９２ｃと他の部材との接触が抑制される。これにより、凹部９２ｃの損傷を抑制して、フロントライト９０の耐久性を向上できる。
【００４８】
図５に示すように、センサ基体９７は、フロントライト９０の表面に設けられる。センサ基体９７の第１面９７ａは、画像が表示される表示面であり、被検出体が接触又は近接する検出面である。センサ基体９７の第１面９７ａには、保護層９８が設けられる。また、センサ基体９７の第２面９７ｂには、第２電極ＴＤＬが設けられる。第２電極ＴＤＬは、接着層５６を介してフロントライト９０の導光板９１に接着される。言い換えると、第２電極ＴＤＬは、センサ基体９７と導光板９１の間に設けられる。センサ基体９７は、透光性の樹脂材料等を用いたフィルム状の基材であってもよい。センサ基体９７は、薄型のガラス基板であってもよい。このような構成により、第１基板２１、複数の画素電極２５、表示機能層としての液晶層６、複数の第１電極ＣＯＭＬ、導光板９１及び複数の第２電極ＴＤＬは、この順で重なって設けられる。
【００４９】
本実施形態において、タッチ検出は、保護層９８の表面に直接、接触する被検出体を検出する場合を含む。また、タッチ検出は、保護層９８が設けられていない場合、第１面９７ａに接触する被検出体を検出する場合も含む。このような構成により、フロントライト９０からの光ＩＬ（図６参照）は、対向基板３及び液晶層６を透過し、画素基板２の画素電極２５に到達する。画素電極２５によって反射された光は、液晶層６を透過して副画素ＳＰｉｘごとに変調されて第１面９７ａから出射する。本実施形態の表示装置１は、この反射光を利用して画像を表示する反射型液晶表示装置である。なお、フロントライト９０からの光ＩＬに加え、外部から入射する光も画素電極２５によって反射して、反射光として利用してもよい。
【００５０】
なお、本明細書において、第１面９７ａと平行な方向を第１方向Ｄｘとし、第１面９７ａと平行な面において第１方向Ｄｘと交差する方向を第２方向Ｄｙとする。また、第１面９７ａに垂直な方向を第３方向Ｄｚとする。また、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。
【００５１】
次に表示装置１の表示動作について説明する。図７は、第１実施形態に係る表示装置の画素配列を表す回路図である。図５に示す第１基板２１には、各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒ、信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬ等が形成されている。信号線ＳＧＬは、各画素電極２５に画素信号を供給する配線である。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配線である。
【００５２】
図７に示すように、表示装置１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、液晶素子５２及び保持容量５３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。液晶素子５２は、画素電極２５と第１電極ＣＯＭＬとの間で発生する液晶容量を含む。保持容量５３は、画素電極２５と第３電極２４との間に形成される容量を用いることができる。これに限定されず、保持容量５３は、容量素子を設けてもよい。
【００５３】
複数のゲート線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２に接続される。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（図１参照）をスイッチング素子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、複数の信号線ＳＧＬは、ソースドライバ１３に接続される。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に応じて１水平ラインずつ表示が行われる。
【００５４】
この表示動作を行う際、駆動回路１４（図１参照）は、第１電極ＣＯＭＬ及び第３電極２４に対して表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを印加する。これにより、各第１電極ＣＯＭＬ及び第３電極２４は、表示動作時には画素電極２５に対する共通電極として機能する。本実施形態では、第１電極ＣＯＭＬ及び第３電極２４はゲート線ＳＧＬに沿って設けられ、信号線ＧＣＬと交差する。なお、これに限定されず、第１電極ＣＯＭＬ及び第３電極２４はゲート線ＧＣＬと交差して設けられていてもよい。
【００５５】
上述した図７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。
【００５６】
次に、第１電極ＣＯＭＬ及び第２電極ＴＤＬの構成と、タッチ検出動作について説明する。図８は、第１実施形態に係る表示装置を模式的に表す平面図である。図８に示すように、表示装置１には、表示領域Ａｄと、周辺領域Ｇｄとが設けられている。本明細書において、表示領域Ａｄ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。本実施形態において、表示領域Ａｄの長辺に沿った方向を第２方向Ｄｙとし、第２方向Ｄｙと交差する方向を第１方向Ｄｘとする。
【００５７】
図８に示すように、第１電極ＣＯＭＬは、表示領域Ａｄに設けられる。第１電極ＣＯＭＬは、第１方向Ｄｘに長尺に設けられ、第２方向Ｄｙに複数配列されている。第２電極ＴＤＬは、表示領域Ａｄに設けられる。第２電極ＴＤＬは第２方向Ｄｙに沿って設けられ、第１方向Ｄｘに複数配列される。すなわち、第２電極ＴＤＬは、平面視で、第１電極ＣＯＭＬと交差する。第１電極ＣＯＭＬ、第２電極ＴＤＬ共に帯状に形成されている。第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの交差部分及びその周辺にそれぞれ静電容量が形成される。
【００５８】
第２電極ＴＤＬは、数μｍから十数μｍ程度の線幅を有する金属細線をジグザグ線、波線、或いは、メッシュ状に形成して構成される。なお、第２電極ＴＤＬは、第１電極ＣＯＭＬと同様に、ＩＴＯ等の透光性導電材料を用いてもよい。
【００５９】
図８に示すように、第１基板２１及びセンサ基体９７の周辺領域Ｇｄには、フレキシブル基板１１０が接続される。フレキシブル基板１１０には、表示パネル１０の検出動作を制御するタッチＩＣ４９が設けられている。第２電極ＴＤＬは、それぞれタッチＩＣ４９に電気的に接続される。さらに、第１基板２１の周辺領域Ｇｄには、表示パネル１０の表示動作を制御する駆動ＩＣ１９が設けられている。第１電極ＣＯＭＬは、それぞれ駆動ＩＣ１９に電気的に接続される。図１に示すソースドライバ１３、駆動回路１４等の各種回路は、駆動ＩＣ１９に形成されている。駆動ＩＣ１９と表示領域Ａｄとの間にマルチプレクサ１６が形成されている。また、図１に示す第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂは、タッチＩＣ４９に形成されている。
【００６０】
第１基板２１の周辺領域Ｇｄの長辺には、ゲート走査部１２Ａ、第１電極走査部１４Ａ等の各種回路が設けられている。ゲート走査部１２Ａは、ゲートドライバ１２（図１参照）に含まれる回路であり、ゲート線ＧＣＬを順次選択する。第１電極走査部１４Ａは、第１電極ＣＯＭＬを順次、又は同時に選択する回路である。第１電極走査部１４Ａは、第１電極ＣＯＭＬと電気的に接続され、駆動ＩＣ１９からの各種駆動信号を第１電極ＣＯＭＬに供給する。なお、周辺領域Ｇｄのうち、各種回路が設けられた領域を周辺回路領域８０とする。
【００６１】
この構成により、相互静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、駆動ＩＣ１９は第１電極ＣＯＭＬに時分割的に第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する。この場合、第１電極走査部１４Ａは、複数の第１電極ＣＯＭＬを含む駆動電極ブロックＢｋ（図１１参照）を同時に選択して、駆動電極ブロックＢｋごとに順次、第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給してもよい。そして、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の静電容量変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔが第２電極ＴＤＬからタッチＩＣ４９に出力されることにより、被検出体のタッチ検出が行われる。つまり、第１電極ＣＯＭＬ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電極ＴＤＬは検出電極Ｅ２に対応する。
【００６２】
本実施形態では、図５に示すように、第２電極ＴＤＬが導光板９１よりも上側に設けられている。このため、第２電極ＴＤＬを導光板９１と第２基板３１との間に設けた場合に比べて、第２電極ＴＤＬと指等の被検出体との距離が小さくなる。また、第２電極ＴＤＬと第１電極ＣＯＭＬとの間に形成されるフリンジ電界が、センサ基体９７の第１面９７ａの上側に形成されやすくなる。これにより、表示装置１は、タッチ検出感度を向上できる。
【００６３】
次に、電磁誘導方式のタッチ検出について説明する。図９は、第１実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。図９に示すように、第３電極２４は、第１方向Ｄｘに長尺に設けられ、第２方向Ｄｙに複数配列されている。第３電極２４は、平面視で第１電極ＣＯＭＬと重なって設けられ、第１電極ＣＯＭＬと同じ方向に長手を有する帯状である。また、信号線ＳＧＬは、第１基板２１と液晶層６との間に配置される。信号線ＳＧＬは、第２方向Ｄｙに沿って設けられ、第１方向Ｄｘに沿って複数並んで設けられる。各第１電極ＣＯＭＬ及び各第３電極２４は、平面視で、複数の信号線ＳＧＬに交差する。
【００６４】
第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂは、マルチプレクサ４８を介して第２電極ＴＤＬと電気的に接続される。駆動ＩＣ１９は、切り替え信号Ｖｓｓをマルチプレクサ４８に供給する。マルチプレクサ４８は、切り替え信号Ｖｓｓに基づいて、第２電極ＴＤＬと、第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂとの間の接続状態を変更する回路である。マルチプレクサ４８は、電磁誘導方式の際に、第２電極ＴＤＬと第１ＡＦＥ４７Ａとを接続し、相互静電容量方式の際には、第２電極ＴＤＬと第２ＡＦＥ４７Ｂとを接続する。マルチプレクサ４８は、第２基板３１に設けられていてもよく、タッチＩＣ４９に形成されていてもよい。第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂからの出力信号は、外部のコントローラ２００に供給される。コントローラ２００は、例えば、制御基板に実装されたホストＩＣである。
【００６５】
電磁誘導方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、第１電極ＣＯＭＬに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。第１電極ＣＯＭＬは、電磁誘導方式のタッチ検出の際に送信コイルＣＴｘとして機能する。これにより、第１電極ＣＯＭＬ、タッチペン１００及び第２電極ＴＤＬの間でそれぞれ電磁誘導が生じる。第２電極ＴＤＬには、タッチペン１００との相互誘導により起電力が発生する。この起電力に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１がマルチプレクサ４８を介して第２電極ＴＤＬから第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。これにより、電磁誘導方式のタッチ検出が行われる。
【００６６】
本実施形態において、電磁誘導方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、第３電極２４にも第１駆動信号ＶＴＰを供給する。また、相互静電容量方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、第３電極２４にも第１駆動信号ＶＴＰを供給する。つまり、第３電極２４は、第１電極ＣＯＭＬと同様に、相互静電容量方式では駆動電極Ｅ１として機能し、電磁誘導方式では送信コイルＣＴｘとして機能する。これにより、相互静電容量方式及び電磁誘導方式のタッチ検出での検出感度を向上させることができる。
【００６７】
第１電極ＣＯＭＬは、表示の際の共通電極、相互容量方式によるタッチ検出の際の駆動電極、及び、電磁誘導方式の際の送信コイルの機能を有する。このため、それぞれの動作に応じて接続状態を変更する必要がある。次に、第１電極ＣＯＭＬの接続構成について説明する。図１０は、表示期間での第１電極の接続構成を示す回路図である。図１１は、第１センサ期間での第１電極の接続構成を示す回路図である。図１２は、第２センサ期間での第１電極の接続構成を示す回路図である。
【００６８】
図１０から図１２に示すように、複数の第１電極ＣＯＭＬ１、ＣＯＭＬ２、…、ＣＯＭＬｎが配列されている。なお、以下の説明において、第１電極ＣＯＭＬ１、ＣＯＭＬ２、…、ＣＯＭＬｎを区別して説明する必要がない場合には、第１電極ＣＯＭＬと表す。
【００６９】
第１電極走査部１４Ａは、第１配線Ｌ１ａ、Ｌ１ｂと、第２配線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂと、スイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂとを含む。第１電極走査部１４Ａは、第１電極ＣＯＭＬの一端側と他端側の両方に設けられている。なお、以下の説明では、図１０から図１２を参照しつつ、第１電極ＣＯＭＬの一端を左端とし、他端を右端と表す。第１電極ＣＯＭＬの左端側に第１配線Ｌ１ａと第２配線Ｌ２ａとが設けられ、右端側に、第１配線Ｌ１ｂと第２配線Ｌ２ｂとが設けられる。
【００７０】
スイッチＳＷ１ａは、第１電極ＣＯＭＬの左端と第１配線Ｌ１ａとの間に設けられる。スイッチＳＷ２ａは、第１電極ＣＯＭＬの左端と第２配線Ｌ２ａとの間に設けられる。スイッチＳＷ１ａ及びスイッチＳＷ２ａは、それぞれの第１電極ＣＯＭＬの左端に並列に接続される。また、スイッチＳＷ１ｂは、第１電極ＣＯＭＬの右端と第１配線Ｌ１ｂとの間に設けられる。スイッチＳＷ２ｂは、第１電極ＣＯＭＬの右端と第２配線Ｌ２ｂとの間に設けられる。スイッチＳＷ１ｂ及びスイッチＳＷ２ｂは、第１電極ＣＯＭＬの右端に並列に接続される。
【００７１】
駆動ＩＣ１９は、第１配線Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ及び第２配線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを介して、各種信号を第１電極ＣＯＭＬに供給する。駆動回路１４（図１参照）は、表示駆動信号供給部１４ａ、検出駆動信号供給部１４ｂ、第１電圧供給部１４ｃ及び第２電圧供給部１４ｄを含む。これらの各供給部は、駆動ＩＣ１９に搭載されている。
【００７２】
表示駆動信号供給部１４ａは、第２配線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを介して、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを第１電極ＣＯＭＬに供給する。検出駆動信号供給部１４ｂは、第１配線Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを介して、検出用の第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを第１電極ＣＯＭＬに供給する。第１電圧供給部１４ｃは、第１配線Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを介して、第１電位を有する直流の第１電圧ＶＴＰＨを第１電極ＣＯＭＬに供給する。第２電圧供給部１４ｄは、第２配線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを介して、第１電位よりも小さい第２電位を有する直流の第２電圧ＶＴＰＬを第１電極ＣＯＭＬに供給する。
【００７３】
図１０に示すように、画像を表示する表示期間Ｐｄでは、制御部１１からの制御信号に応じて、全てのスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂがオフになり、全てのスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂがオンになる。これにより、全ての第１電極ＣＯＭＬは第１配線Ｌ１ａ、Ｌ１ｂと遮断され、全ての第１電極ＣＯＭＬの左端に第２配線Ｌ２ａが接続され、右端に第２配線Ｌ２ｂが接続される。
【００７４】
これにより、表示期間Ｐｄでは、表示駆動信号供給部１４ａは、第２配線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを介して、全ての第１電極ＣＯＭＬに表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給する。なお、これに限定されず、表示駆動信号供給部１４ａは、表示駆動の対象となる１水平ラインと重なる第１電極ＣＯＭＬに、時分割的に表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給してもよい。
【００７５】
図１１に示すように、電磁誘導方式のタッチ検出を行う第１センサ期間Ｐｅｍでは、制御部１１からの制御信号に応じて、スイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、スイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂが動作し、駆動電極ブロックＢｋが選択される。具体的には、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４、ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８が駆動電極ブロックＢｋとして選択される。それ以外の第１電極ＣＯＭＬは、非選択電極ブロックＮＢｋである。第１電極ＣＯＭＬ４と第１電極ＣＯＭＬ６との間の領域は、被検出体を検出する検出領域Ａｅｍである。
【００７６】
非選択電極ブロックＮＢｋの第１電極ＣＯＭＬでは、制御部１１からの制御信号に応じて、スイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ及びスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂがオフになる。これにより、非選択電極ブロックＮＢｋの第１電極ＣＯＭＬは、フローティング状態となる。
【００７７】
第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の左側では、スイッチＳＷ１ａはオフになり、スイッチＳＷ２ａはオンになる。これにより、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の左端は、第２配線Ｌ２ａと電気的に接続される。第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の右側では、スイッチＳＷ１ｂはオンになり、スイッチＳＷ２ｂはオフになる。これにより、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の右端は、第１配線Ｌ１ｂと電気的に接続される。
【００７８】
第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左側では、スイッチＳＷ１ａはオンになり、スイッチＳＷ２ａはオフになる。これにより、第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左端は、第１配線Ｌ１ａと電気的に接続される。第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の右側では、スイッチＳＷ１ｂはオフになり、スイッチＳＷ２ｂはオンになる。これにより、第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の右端は、第２配線Ｌ２ｂと電気的に接続される。
【００７９】
これにより、制御部１１からの制御信号に応じて、第１センサ期間Ｐｅｍに、少なくとも１つの第１電極（第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８）の左端側に第１電圧供給部１４ｃが接続され、右端側に第２電圧供給部１４ｄが接続される。また、少なくとも１つの第１電極の他の第１電極（第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４）の左端側に第２電圧供給部１４ｄが接続され、右端側に第１電圧供給部１４ｃが接続される。
【００８０】
第２電圧供給部１４ｄは、第２配線Ｌ２ａを介して、第２電圧ＶＴＰＬを第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の左端に供給する。また、第１電圧供給部１４ｃは、第１配線Ｌ１ｂを介して、第１電圧ＶＴＰＨを第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の右端に供給する。これにより、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の左端と右端とで電位差が生じ、電流Ｉ１が右端から左端に向かう方向に流れる。第１電圧ＶＴＰＨ及び第２電圧ＶＴＰＬは、いずれも直流の電圧信号である。各スイッチの動作を所定の周波数で切り替えることで、交流の電圧信号である第１駆動信号ＶＴＰが形成される。
【００８１】
第１電圧供給部１４ｃは、第１配線Ｌ１ａを介して、第１電圧ＶＴＰＨを第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左端に供給する。また、第２電圧供給部１４ｄは、第２配線Ｌ２ｂを介して、第２電圧ＶＴＰＬを第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の右端に供給する。これにより、第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左端と右端とで電位差が生じ、電流Ｉ２が左端から右端に向かう方向に流れる。
【００８２】
このようにスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ２ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ２ｂの動作を切り替えることにより、第１電極ＣＯＭＬの両端に供給される第１電圧ＶＴＰＨと第２電圧ＶＴＰＬとが変更される。これにより、第１電極ＣＯＭＬに第１駆動信号ＶＴＰが供給される。第１駆動信号ＶＴＰに応じた電流Ｉ１、Ｉ２により磁界が発生する。
【００８３】
電流Ｉ１と電流Ｉ２とは互いに反対方向に流れる。このため、電流Ｉ１により発生する磁界と、電流Ｉ２により発生する磁界は、検出領域Ａｅｍで重なり合う。電流Ｉ１と電流Ｉ２とを反対方向に流すことにより、検出領域Ａｅｍを通る磁界の強度を高めることができる。電流Ｉ１と電流Ｉ２とにより発生する磁界が、図３に示す電磁誘導方式の磁界発生期間に発生する磁界Ｍ１に相当する。また、駆動電極ブロックＢｋに含まれる第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４、ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８が送信コイルＣＴｘに相当する。
【００８４】
制御部１１は、第１電極ＣＯＭＬ１から第１電極ＣＯＭＬｎを、順次選択する。これにより、電磁誘導方式により、表示領域Ａｄの全体のタッチ検出が行われる。図１０に示すように、周辺領域Ｇｄにも第１電極ＣＯＭＬ１、ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬｎが設けられている。これにより、表示領域Ａｄの周縁部においても磁界を発生させることができる。この場合、第１電極ＣＯＭＬ１、ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬｎは、検出領域Ａｅｍとは重ならない位置に設けられる。
【００８５】
図１１に示す例に限定されず、検出領域Ａｅｍの一方に配置された１つ又は２つの第１電極ＣＯＭＬと、他方に配置された１つ又は２つの第１電極ＣＯＭＬとで送信コイルＣＴｘを形成してもよい。検出領域Ａｅｍの一方に配置された４つ以上の第１電極ＣＯＭＬと、他方に配置された４つ以上の第１電極ＣＯＭＬとで送信コイルＣＴｘを形成してもよい。また、これらの数が同数ではなく、一方の第１電極ＣＯＭＬの数が他方の第１電極ＣＯＭＬの数と異なる構成も採用可能である。
【００８６】
図１２に示すように、相互静電容量方式のタッチ検出を行う第２センサ期間Ｐｅｓでは、制御部１１からの制御信号に応じて、駆動電極ブロックＢｋの第１電極ＣＯＭＬの両端に接続されたスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂがオンになる。また、スイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂがオフになる。これにより、駆動電極ブロックＢｋが選択される。非選択電極ブロックＮＢｋでは、第１電極ＣＯＭＬの両端に接続されたスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂがオンになり、スイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂがオフになる。
【００８７】
検出駆動信号供給部１４ｂは、第１配線Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを介して、交流電圧信号である第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを駆動電極ブロックＢｋの第１電極ＣＯＭＬに供給する。また、表示駆動信号供給部１４ａは、第２配線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを介して、直流電圧信号である表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを非選択電極ブロックＮＢｋの第１電極ＣＯＭＬに供給する。制御部１１は、表示領域Ａｄに設けられた第１電極ＣＯＭＬを、順次選択する。なお、第２センサ期間Ｐｅｓでは、第２電圧供給部１４ｄが、非選択電極ブロックＮＢｋに直流電圧信号である第２電圧ＶＴＰＬを供給する構成も採用可能である。
【００８８】
図１３は、第１センサ期間での第１電極の接続構成の他の例を示す回路図である。図１３に示すように、第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の右側では、スイッチＳＷ１ｂはオンになり、スイッチＳＷ２ｂはオフになる。第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左側のスイッチＳＷ１ａ、スイッチＳＷ２ａ及び第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４に接続されたスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、スイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂの動作は、図１１に示す例と同様である。
【００８９】
駆動ＩＣ１９の各供給部は、第１電極ＣＯＭＬの右端側に配置された第１配線Ｌ１ｂ及び第２配線Ｌ２ｂには、各種信号を供給しない。
【００９０】
このような構成により、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の右端と、第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の右端とは、スイッチＳＷ１ｂ及び第１配線Ｌ１ｂを介して電気的に接続される。すなわち、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４と、第１配線Ｌ１ｂと、第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８とは、検出領域Ａｅｍを囲んでループ状に接続される。
【００９１】
第１電圧供給部１４ｃは、第１配線Ｌ１ａを介して、第１電圧ＶＴＰＨを第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左端に供給する。また、第２電圧供給部１４ｄは、第２配線Ｌ２ａを介して、第２電圧ＶＴＰＬを第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の左端に供給する。これにより、電流Ｉ３が第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４から第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８に流れる。電流Ｉ３により検出領域Ａｅｍを通る磁界が発生する。
【００９２】
このように、複数の第１電極ＣＯＭＬのうち、一対の第１電極（第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４と第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８）の同側の端部を接続するスイッチＳＷ１ｂが設けられている。制御部１１は、第１センサ期間Ｐｅｍに、スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ２ｂの動作により一対の第１電極ＣＯＭＬどうしを接続する。また、制御部１１は、第１センサ期間Ｐｅｍとは異なる期間、例えば表示期間ＰｄにスイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ２ｂの動作により一対の第１電極ＣＯＭＬどうしを非接続状態とする。
【００９３】
このような構成であっても、第１電極ＣＯＭＬは、第１センサ期間Ｐｅｍに送信コイルＣＴｘを構成する。また、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４を流れる電流Ｉ３の向きと、第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８を流れる電流Ｉ３の向きとが互いに反対になる。これにより検出領域Ａｅｍを通る磁界の強度を高めることができる。したがって、電磁誘導方式の検出感度を高めることができる。
【００９４】
図１４は、第１センサ期間での第１電極の接続構成の他の例を示す回路図である。図１４では、第１電極ＣＯＭＬの右側では、第１配線Ｌ１ｂ及び第２配線Ｌ２ｂにグランド電位ＧＮＤが供給される。第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の右端は、スイッチＳＷ２ｂを介して第２配線Ｌ２ｂに接続される。第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４及び第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左側では、各スイッチの動作は、図１３に示す例と同様である。
【００９５】
第１電圧供給部１４ｃは、第１配線Ｌ１ａを介して、第１電圧ＶＴＰＨを第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左端に供給する。第１電圧ＶＴＰＨとグランド電位ＧＮＤとの電位差により、第１電極ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８の左端から右端に向かって電流Ｉ３が流れる。また、第２電圧供給部１４ｄは、第２配線Ｌ２ａを介して、第２電圧ＶＴＰＬを第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の左端に供給する。なお、図１１、図１３に示す例では、第２電圧ＶＴＰＬは実質的にグランド電位ＧＮＤと同じ電位を有する。これに対し、図１４では、第２電圧ＶＴＰＬは、グランド電位ＧＮＤよりも小さい負の電位を有する。このように、第２電圧供給部１４ｄは、負の電位を有する第２電圧ＶＴＰＬを供給することも可能である。図１４に示すように、第２電圧ＶＴＰＬとグランド電位ＧＮＤとの電位差により、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４の右端から左端に向かって電流Ｉ３が流れる。電流Ｉ３により検出領域Ａｅｍを通る磁界が発生する。このような構成であっても、第１電極ＣＯＭＬは、第１センサ期間Ｐｅｍに送信コイルＣＴｘを構成する。
【００９６】
図１５は、第２電極の構成を示す平面図である。図１５には、複数の第２電極ＴＤＬのうち、６つの第２電極ＴＤＬ１、ＴＤＬ２、ＴＤＬ３、ＴＤＬ４、ＴＤＬ５、ＴＤＬ６を示す。なお、以下の説明において第２電極ＴＤＬ１、ＴＤＬ２、ＴＤＬ３、ＴＤＬ４、ＴＤＬ５、ＴＤＬ６を区別して説明する必要がない場合には、第２電極ＴＤＬと表す。
【００９７】
第２電極ＴＤＬは、数μｍから十数μｍ程度の線幅を有する金属細線がメッシュ状に形成されている。隣り合う第２電極ＴＤＬの間にダミー電極ＴＤＬｄが設けられる。ダミー電極ＴＤＬｄは、第２電極ＴＤＬと類似したメッシュ状の金属細線で構成される。ダミー電極ＴＤＬｄは、スリットＳＬにより第２電極ＴＤＬと離隔しており、また、配線Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５とも接続されていない。つまり、ダミー電極ＴＤＬｄはフローティング状態となっている。このような構成により、第２電極ＴＤＬが設けられた部分と、ダミー電極ＴＤＬｄが設けられた部分との光の透過率の差が低減される。
【００９８】
第２電極ＴＤＬ１の他端ｆｎと、第２電極ＴＤＬ２の他端ｆｎとは、配線Ｌ３により接続されている。第２電極ＴＤＬ３の他端ｆｎには配線Ｌ４が接続されている。また、第２電極ＴＤＬ１の一端Ｓｎと、第２電極ＴＤＬ３の一端Ｓｎとは、配線Ｌ５により接続されている。配線Ｌ３又は配線Ｌ４のいずれか一方が、マルチプレクサ４８（図９参照）を介して第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂに接続される。配線Ｌ３又は配線Ｌ４の他方は図示しないグランドに接続される。第２電極ＴＤＬ４、ＴＤＬ５、ＴＤＬ６も同様の構成となっている。
【００９９】
このように、第２電極ＴＤＬ１、配線Ｌ５及び第２電極ＴＤＬ３は、ダミー電極ＴＤＬｄ及び第２電極ＴＤＬ２を囲んでループ状に接続される。これにより、第２電極ＴＤＬ１、配線Ｌ５及び第２電極ＴＤＬ３は、電磁誘導方式における受信コイルＣＲｘを構成する。具体的には、タッチペン１００（図４参照）からの磁界Ｍ２が、第２電極ＴＤＬ１、配線Ｌ５及び第２電極ＴＤＬ３で囲まれた領域を通過した場合、磁界Ｍ２の変化に応じた起電力が、第２電極ＴＤＬ１、配線Ｌ５及び第２電極ＴＤＬ３に発生する。この起電力に応じた信号が第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。これにより、タッチペン１００を検出することができる。
【０１００】
静電容量方式では、第２電極ＴＤＬ１、ＴＤＬ２、ＴＤＬ３が互いに電気的に接続されており、１つの検出電極ブロックとして機能する。第２電極ＴＤＬ１、ＴＤＬ２、ＴＤＬ３は、第１電極ＣＯＭＬとの間の容量変化に応じた信号を第２ＡＦＥ４７Ｂに供給する。これにより、指等の被検出体を検出することができる。
【０１０１】
図１６は、第２電極の構成の他の例を示す説明図である。図１６に示すように、第２電極ＴＤＬの一端Ｓｎ側にスイッチ回路４８Ａが設けられ、第２電極ＴＤＬの他端ｆｎ側にマルチプレクサ４８が設けられる。スイッチ回路４８Ａは、第２電極ＴＤＬの同じ側の一端Ｓｎどうしの接続と遮断とを切り替える。なお、図１６では図面を見やすくするために第２電極ＴＤＬを模式的に示し、またダミー電極ＴＤＬｄ（図１５参照）を省略して示す。図１６においても、第２電極ＴＤＬは、図１５と同様に、メッシュ状に形成された金属細線で構成される。
【０１０２】
スイッチ回路４８Ａは、複数の配線Ｌ６と、スイッチＳＷ３ａと、スイッチＳＷ３ｂとを含む。スイッチＳＷ３ａは、第２電極ＴＤＬの一端Ｓｎと配線Ｌ６との間に設けられる。スイッチＳＷ３ｂは、複数の配線Ｌ６の間に設けられる。また、第２電極ＴＤＬの他端ｆｎは、それぞれ配線Ｌ７を介してマルチプレクサ４８に接続される。
【０１０３】
電磁誘導方式では、制御部１１からの制御信号に応じて、一対の第２電極ＴＤＬ１及び第２電極ＴＤＬ３に接続されたスイッチＳＷ３ａはオンになる。また第２電極ＴＤＬ２に接続されたスイッチＳＷ３ａはオフになる。これにより、スイッチ回路４８Ａは、一対の第２電極ＴＤＬ１と第２電極ＴＤＬ３の同じ側の一端Ｓｎどうしを、配線Ｌ６を介して電気的に接続する。
【０１０４】
第２電極ＴＤＬ１、配線Ｌ６及び第２電極ＴＤＬ３は、ループ状に接続されて、電磁誘導方式における受信コイルＣＲｘとして機能する。第２電極ＴＤＬ４、配線Ｌ６及び第２電極ＴＤＬ６も同様である。
【０１０５】
マルチプレクサ４８は、第２電極ＴＤＬ１及び第２電極ＴＤＬ３のいずれか一方の他端ｆｎと第１ＡＦＥ４７Ａとを接続する。これにより一対の第２電極ＴＤＬ１及び第２電極ＴＤＬ３に生じた起電力に応じた信号が、第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【０１０６】
一方、第２センサ期間Ｐｅｓでは、全てのスイッチＳＷ３ａ及びスイッチＳＷ３ｂがオフになる。これにより、第２電極ＴＤＬの一端Ｓｎどうしが遮断される。マルチプレクサ４８は、それぞれの第２電極ＴＤＬの他端ｆｎを、第２ＡＦＥ４７Ｂに接続する。各第２電極ＴＤＬは、第１電極ＣＯＭＬとの間の容量変化に応じた信号を第２ＡＦＥ４７Ｂに供給する。これにより、指等の被検出体を検出することができる。
【０１０７】
図１６では、１つのスイッチＳＷ３ｂのみ示しているが、隣り合う第２電極ＴＤＬの間にそれぞれスイッチＳＷ３ｂを設けてもよい。制御部１１からの制御信号に応じて、スイッチＳＷ３ａ、ＳＷ３ｂの動作を切り替えることにより、受信コイルＣＲｘを構成する第２電極ＴＤＬを適宜変更することができる。
【０１０８】
次に、第３電極２４と第１電極ＣＯＭＬとの接続構成について説明する。図１７は、第１電極と第３電極の接続構成を説明するための断面図である。図１８は、第３電極及び導通部を模式的に示す平面図である。図１９は、第１電極及び導通部を模式的に示す平面図である。
【０１０９】
図１７は、表示領域Ａｄの最外周の１画素分と、これに隣接する周辺領域Ｇｄを示している。図１７に示すように、画素基板２では、第１基板２１の上に、スイッチング素子Ｔｒ、画素電極２５、第３電極２４、接続電極７２、絶縁層２３、平坦化膜２９、配向膜２８等が設けられている。配向膜２８は、表示領域Ａｄで画素電極２５を覆って設けられる。また、配向膜２８は、周辺領域Ｇｄで導通部８１と重ならない領域に設けられ、導電層７１の一部と重なっている。スイッチング素子Ｔｒは、ゲート電極６４、ソース電極６２、半導体層６１及びドレイン電極６３を含む。ゲート電極６４はゲート線ＧＣＬと同層に設けられ、ゲート線ＧＣＬの一部分がゲート電極６４として用いられてもよい。ソース電極６２は信号線ＳＧＬと同層に設けられ、信号線ＳＧＬの一部がソース電極６２として用いられてもよい。
【０１１０】
画素電極２５は、平坦化膜２９に設けられたコンタクトホールを介してドレイン電極６３と接続される。第３電極２４は、ゲート電極６４（ゲート線ＧＣＬ）と同層に設けられる。図１８に示すように、第３電極２４は、接続電極７２と電気的に接続される。
【０１１１】
対向基板３では、第２基板３１の一方の面にカラーフィルタ３２が設けられる。また、第２基板３１の周辺領域Ｇｄには、加飾層３７が設けられる。オーバーコート層３４は、カラーフィルタ３２と加飾層３７を覆って設けられる。第１電極ＣＯＭＬは、オーバーコート層３４と液晶層６との間に設けられる。また、第２基板３１の他方の面に第２電極ＴＤＬが設けられる。第１電極ＣＯＭＬは、表示領域Ａｄから周辺領域Ｇｄまで連続して設けられる。ここで、第１電極ＣＯＭＬのうち、周辺領域Ｇｄに設けられた部分を接続部ＣＯＭＬａとする。配向膜３８は、表示領域Ａｄで第１電極ＣＯＭＬを覆って設けられる。また、配向膜３８は、周辺領域Ｇｄで導通部８１と重ならない領域に設けられ、接続部ＣＯＭＬａの一部と重なっている。
【０１１２】
周辺領域Ｇｄには、第１基板２１と第２基板３１との間に導通部８１が設けられている。導通部８１は、第１基板２１と第２基板３１との間を封止するシール部である。導通部８１は、封止材に分散された複数の導電粒子８２を含む。導通部８１は、平坦化膜２９を介して周辺回路領域８０の上側に設けられる。
【０１１３】
導電層７１は接続電極７２と接続される。導電層７１は、例えばＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料である。また、導通部８１の導電粒子８２を介して接続部ＣＯＭＬａと導電層７１が接続されている。これにより、第１電極ＣＯＭＬと第３電極２４とが電気的に接続される。
【０１１４】
ここで、導通部８１の中央部よりも外側で、第２基板３１の外周までの領域を領域Ａ５１とする。接続部ＣＯＭＬａは、表示領域Ａｄと周辺領域Ｇｄの境界から、領域Ａ５１まで設けられていることが好ましい。これにより、接続部ＣＯＭＬａは、導通部８１と電気的に接続される。また、第２電極ＴＤＬのうち周辺領域Ｇｄに設けられた端部ＴＤＬａよりも外側で、第２基板３１の外周までの領域を領域Ａ５２とする。接続部ＣＯＭＬａは、領域Ａ５２まで設けられていることが好ましい。こうすれば、周辺回路領域８０と第２電極ＴＤＬとの間に接続部ＣＯＭＬａが設けられる。このため、接続部ＣＯＭＬａは、周辺回路領域８０からのノイズをシールドすることができる。
【０１１５】
図１８に示すように、第３電極２４は、保持容量形成部２４ａと、配線２４ｂとを含む。保持容量形成部２４ａは、ドレイン電極６３と重なって設けられ、ドレイン電極６３との間に保持容量を形成する。配線２４ｂは、第１方向Ｄｘに配列された保持容量形成部２４ａを接続する。このような構成により、第３電極２４は、全体として第１方向Ｄｘに長手を有する長尺状に形成される。つまり、第３電極２４は、図１９に示す第１電極ＣＯＭＬと同じ方向に長手を有する。また、図１９に示すようにカラーフィルタ３２の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは、平面視で第１電極ＣＯＭＬと交差する。
【０１１６】
図１８及び図１９に示すように、接続電極７２は、第２方向Ｄｙに配列された複数の第１電極ＣＯＭＬにそれぞれ対応して設けられる。つまり、接続電極７２は、導通部８１を介して、第１電極ＣＯＭＬと１対１の関係で接続される。１つの第１電極ＣＯＭＬと重なって設けられた複数の第３電極２４は、１つの接続電極７２に接続される。第２方向Ｄｙに隣り合う第１電極ＣＯＭＬどうしは、スリットＳＬＣにより分離される。ここでスリットＳＬＣの幅は、導電粒子８２の径よりも大きい。これにより、隣り合う第１電極ＣＯＭＬどうしは、電気的に離隔される。
【０１１７】
図１９に示すように、複数の第１電極ＣＯＭＬのうち、１つの第１電極ＣＯＭＬが駆動電極ブロックＢｋとして選択される。駆動電極ブロックＢｋ以外の第１電極ＣＯＭＬは非選択電極ブロックＮＢｋである。上述したように、駆動ＩＣ１９（図１０参照）は、各種駆動信号を駆動電極ブロックＢｋに供給する。
【０１１８】
図１８に示すように、駆動電極ブロックＢｋと重なって対向する複数の第３電極２４は、導通部８１を介して駆動電極ブロックＢｋと電気的に接続される。これにより、複数の第３電極２４は、第３電極ブロックＢｋＣｓとして、駆動電極ブロックＢｋと一体に機能する。第３電極ブロックＢｋＣｓには、駆動電極ブロックＢｋに供給される各種駆動信号と同じ信号が供給される。
【０１１９】
つまり、図１１に示す第１センサ期間Ｐｅｍでは、第１電極ＣＯＭＬ２、ＣＯＭＬ３、ＣＯＭＬ４、ＣＯＭＬ６、ＣＯＭＬ７、ＣＯＭＬ８と重なって対向する複数の第３電極２４も送信コイルＣＴｘとして機能する。すなわち、第３電極２４は、駆動ＩＣ１９から第１電圧ＶＴＰＨ及び第２電圧ＶＴＰＬが供給されて磁界Ｍ１を発生する。第３電極２４から発生する磁界は、検出領域Ａｅｍで、第１電極ＣＯＭＬから発生する磁界と重なり合う。
【０１２０】
また、図１２に示す第２センサ期間Ｐｅｓでは、駆動電極ブロックＢｋと重なる複数の第３電極２４にも、駆動ＩＣ１９から第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍが供給される。これらの第３電極２４も第２電極ＴＤＬとの間に静電容量を形成する。これにより、相互静電容量方式のタッチ検出での検出感度を向上させることができる。
【０１２１】
ここで、駆動電極ブロックＢｋの第１電極ＣＯＭＬはＩＴＯで形成されているのに対し、第３電極ブロックＢｋＣｓの第３電極２４は金属により形成される。このため、第３電極２４は第１電極ＣＯＭＬに比べ著しく低抵抗である。これにより、駆動電極として第３電極２４を用いることにより、交流矩形波である第１駆動信号ＶＴＰや第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍの鈍りを抑制することができる。係る点を図２０を参照して説明する。
【０１２２】
図２０は、駆動電極に入力されるパルス波を説明するための説明図である。図２０に示す第１パルス波ＰＷ１、第２パルス波ＰＷ２及び第３パルス波ＰＷ３は、第１駆動信号ＶＴＰや第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍに含まれる複数のパルス波のうち、１つのパルス波を例示している。第１パルス波ＰＷ１は、駆動電極に入力されるパルス波の理想状態の波形を示す。第２パルス波ＰＷ２は、ＩＴＯにより形成される第１電極ＣＯＭＬのみを駆動電極として用いた場合の波形を示す。ＩＴＯは抵抗が大きいため、交流矩形波が入力されると、第１パルス波ＰＷ１に比べ波形が鈍ってしまう。特に立下りで鈍りが大きくなる。
【０１２３】
これに対し、第３パルス波ＰＷ３は、ＩＴＯで形成された第１電極ＣＯＭＬに、第３電極２４を組み合わせて駆動電極として用いた場合の波形を示す。第３電極２４は金属であり、且つ、各画素Ｐｉｘ（副画素ＳＰｉｘ）の保持容量を形成する保持容量形成部２４ａを有して大面積である。このため、ＩＴＯと比較して第３電極２４の抵抗は著しく小さい。これによって、駆動電極全体としての応答性が向上し、第２パルス波ＰＷ２に比べ、第３パルス波ＰＷ３の波形のうち、特に立下りが急峻になる。これにより、本実施形態においては、電磁誘導方式、相互静電容量方式のいずれの場合であっても駆動信号の応答性が高められ、検出感度が向上する。
【０１２４】
なお、第３電極２４と、検出電極である第２電極ＴＤＬとの間に第１電極ＣＯＭＬや画素電極２５が存在することとなる。この場合であっても、第１電極ＣＯＭＬは、第３電極２４と同じ信号が供給され、画素電極２５は実質的にフローティング状態である。このため、第１電極ＣＯＭＬ及び画素電極２５は、第３電極２４と同じ相で振られることとなり、これらが第３電極２４の駆動電極としての機能を阻害することを抑制できる。
【０１２５】
図２１は、第１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は、第１実施形態に係る表示装置の他の動作例を示すタイミング波形図である。表示装置１は、タッチ検出動作（検出期間）及び表示動作（表示期間）を時分割に行う。タッチ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。例えば、表示パネル１０の１フレーム期間、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、タッチ検出及び表示をそれぞれ時分割に行う方法について説明する。図２１では、複数の表示期間Ｐｄと、第１センサ期間Ｐｅｍとが、時分割で交互に実行される例を示している。また、図２２では、複数の表示期間Ｐｄと、第２センサ期間Ｐｅｓとが、時分割で交互に実行される例を示している。
【０１２６】
図２１に示すように、表示期間Ｐｄにおいて、上述した表示動作が実行される。図１０に示したように、全ての第１電極ＣＯＭＬが、駆動電極ブロックＢｋとして選択される。駆動ＩＣ１９は、第２配線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを介して、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを駆動電極ブロックＢｋに供給する。同じ期間で、駆動電極ブロックＢｋと対向する第３電極ブロックＢｋＣｓにも表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給される。
【０１２７】
第１センサ期間Ｐｅｍでは、図１１に示したように、駆動ＩＣ１９は、第１電圧ＶＴＰＨと第２電圧ＶＴＰＬとを駆動電極ブロックＢｋの両端に交互に供給する。これにより、駆動電極ブロックＢｋに第１駆動信号ＶＴＰが供給される。同じ期間で、駆動電極ブロックＢｋと重なって対向する第３電極ブロックＢｋＣｓにも同じ第１駆動信号ＶＴＰが供給される。また、非選択電極ブロックＮＢｋ及び非選択第３電極ブロックＮＢｋＣｓは、第１駆動信号ＶＴＰが供給されずフローティング状態となる。
【０１２８】
このように、第１センサ期間Ｐｅｍでは、第２基板３１（図５、図１７参照）に設けられた第１電極ＣＯＭＬに加え、第１基板２１に設けられた第３電極２４も同時に駆動される。これにより、磁界Ｍ２の強度を高めることができる。また、非選択電極ブロックＮＢｋの第１電極ＣＯＭＬは、フローティング状態となる。
【０１２９】
第２電極ＴＤＬには、第１駆動信号ＶＴＰにより形成された電磁誘導に基づく起電力が発生する。この起電力に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１は、表示期間Ｐｄと重なる期間に第１ＡＦＥ４７Ａに出力される。本実施形態では、第２電極ＴＤＬは、導光板９１（図５、図９参照）に対して表示機能層である液晶層６とは反対側に設けられている。これにより、第２電極ＴＤＬを導光板９１と第２基板３１との間、例えば第２基板３１と接着層３５との間に設けた場合に比べて、第２電極ＴＤＬと液晶層６との距離が大きくなる。このため、表示期間Ｐｄでは、第１検出信号Ｖｄｅｔ１による液晶層６の変動が抑制され、表示品質の低下を抑制できる。
【０１３０】
図２２に示すように、第２センサ期間Ｐｅｓでは、図１１に示したように、駆動ＩＣ１９は、駆動電極ブロックＢｋに第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する。同じ期間で、駆動電極ブロックＢｋと重なって対向する第３電極ブロックＢｋＣｓにも同じ第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍが供給される。第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の静電容量変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２は、第２電極ＴＤＬから第２ＡＦＥ４７Ｂ（図９参照）に供給される。また、非選択電極ブロックＮＢｋ及び非選択第３電極ブロックＮＢｋＣｓは、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給される。非選択電極ブロックＮＢｋ及び非選択第３電極ブロックＮＢｋＣｓは、固定された電位であればよく、第２電圧ＶＴＰＬが供給されてもよい。
【０１３１】
表示装置１は、第２センサ期間Ｐｅｓでは、検出面（センサ基体９７の第１面９７ａ又は保護層９８の表面）に接触又は近接する指を検出するが、これに限定されない。表示装置１は、例えば、検出面に加えられる押力も検出することができる。次に、図２３から図３４を参照して、第２センサ期間Ｐｅｓでのタッチ検出及び押力検出について説明する。
【０１３２】
図２３は、指が検出面に近接しているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。図２４は、指が検出面に近接しているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。図２５は、指が検出面に近接しているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。図２６は、指が検出面に接触しているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。図２７は、指が検出面に接触しているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。図２８は、指が検出面に接触しているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。図２９は、指が検出面に押力Ｆ１を加えているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。図３０は、指が検出面に押力Ｆ１を加えているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。図３１は、指が検出面に押力Ｆ１を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。図３２は、指が検出面に押力Ｆ２を加えているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。図３３は、指が検出面に押力Ｆ２を加えているときの、指の位置と第２検出信号との関係を説明するための説明図である。図３４は、指が検出面に押力Ｆ２を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。
【０１３３】
図２３は、図９の第１方向Ｄｘから見たときの、表示装置１に対する指Ｆｇの位置と、第２検出信号Ｖｄｅｔ２との関係を示している。図示した例は、第１電極ＣＯＭＬ１から第１電極ＣＯＭＬ８を順次駆動したときの第２電極ＴＤＬ６から出力される第２検出信号Ｖｄｅｔ２を示している。図２４は、第２方向Ｄｙから見たときの、表示装置１に対する指Ｆｇの位置と、第２検出信号Ｖｄｅｔ２との関係を示している。図示した例は、第１電極ＣＯＭＬ４を駆動したときに第２電極ＴＤＬ１から第２電極ＴＤＬ８から出力される第２検出信号Ｖｄｅｔ２を示している。また、図２５は、図９の第３方向Ｄｚから見たときの、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布を示している。なお、図２６から図３４もそれぞれ同様である。
【０１３４】
図２３から図３４では、保護層９８を省略して示し、センサ基体９７の第１面９７ａを検出面として説明する。これに限定されず、保護層９８が設けられている場合には、保護層９８の表面が検出面である。ここで、図２３から図３４に示すように、指Ｆｇが検出面に近接も接触もしていない初期状態における第２検出信号Ｖｄｅｔ２の値を基準値とする。図２３から図３４では基準値は０である。また、基準値より大きい正の閾値を第１閾値ＴＨａとする。第１閾値ＴＨａより大きい正の閾値を第２閾値ＴＨｂとする。基準値より小さい負の閾値を第３閾値ＴＨｃとする。基準値以上の正の第２検出信号Ｖｄｅｔ２のうち、第１閾値ＴＨａ以上、第２閾値ＴＨｂ未満の信号をタッチシグナルＴＳ１とする。基準値以上の正の第２検出信号Ｖｄｅｔ２のうち、第２閾値ＴＨｂ以上である信号をタッチシグナルＴＳ２とする。また、基準値以上、第１閾値ＴＨａ未満である信号をタッチシグナルＴＳａとする。また、基準値未満の負の第２検出信号Ｖｄｅｔ２のうち、第３閾値ＴＨｃ以下である信号をタッチシグナルＴＳ３とし、基準値未満、第３閾値ＴＨｃより大きい信号をタッチシグナルＴＳｃとする。
【０１３５】
表示装置１は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の各タッチシグナルの大きさと位置から指Ｆｇの位置及び押力を検出する。このような指Ｆｇの位置及び押力の検出は、例えば、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の電極間容量の一画面分の分布を検出した後に行われる。
【０１３６】
ここで、第２電極ＴＤＬのｉ番目の第２電極ＴＤＬｉと、第１電極ＣＯＭＬのｊ番目の第１電極ＣＯＭＬｊが交差する位置を位置ＳＰｉｊと表す。例えば、第２電極ＴＤＬ６と第１電極ＣＯＭＬ４とが交差する位置を位置ＳＰ６４として表すこととする。位置ＳＰｉｊにおける電極間容量は、第１電極ＣＯＭＬｊに第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍが供給されたときの、第１電極ＣＯＭＬｊと第２電極ＴＤＬｉとの間に形成される容量を示している。
【０１３７】
図２３及び図２４に示すように、指Ｆｇは、位置ＳＰ６４において、検出面に近接している。指Ｆｇは位置ＳＰ６４において、第２電極ＴＤＬ６との間に間隔ＬＡを空けて接近している。また、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間隔を、間隔Ｌ０とする。
【０１３８】
指Ｆｇの近接により、位置ＳＰ６４及び周辺の位置での第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の電極間容量が、他の位置での電極間容量よりも減少する。これにより、図２３に示すように、位置ＳＰ６４においてタッチシグナルＴＳ１が生じ、位置ＳＰ６３と、位置ＳＰ６５においてタッチシグナルＴＳａが生じる。また、図２４に示すように、位置ＳＰ５４と、位置ＳＰ７４においてタッチシグナルＴＳａが生じる。
【０１３９】
図２５に示すように、タッチシグナルＴＳ１は、斜線の領域で表される。ここで得られる第２検出信号Ｖｄｅｔ２は全て正のタッチシグナルである。なお、図２５では、第１閾値ＴＨａより小さいタッチシグナルＴＳａについては図示されない。位置ＳＰ６４のみでタッチシグナルＴＳ１が検出されることから、検出部４０（図１参照）は、指Ｆｇが位置ＳＰ６４を中心に位置していることを検出できる。また、位置ＳＰ６４で得られたタッチシグナルＴＳ１の大きさ（信号値）から、検出部４０は、指Ｆｇが検出面に近接していることを検出できる。検出部４０は、このような第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布から、指Ｆｇが第２電極ＴＤＬに対して間隔ＬＡを有して位置することを検出できる。
【０１４０】
次に、図２６及び図２７に示すように、指Ｆｇは、位置ＳＰ６４において、検出面に接している。指Ｆｇと第２電極ＴＤＬとの間の間隔ＬＡは最小値となる。また、このときの位置ＳＰ６４における電極間容量は、図２３及び図２４での電極間容量より小さくなる。また、このときの間隔Ｌ０は、図２３及び図２４での間隔Ｌ０と等しい。
【０１４１】
図２６に示すように、位置ＳＰ６４においてタッチシグナルＴＳ２が生じ、位置ＳＰ６５と、位置ＳＰ６３においてタッチシグナルＴＳ１が生じる。また、図２７に示すように、位置ＳＰ５４、位置ＳＰ７４においてタッチシグナルＴＳ１が生じる。
【０１４２】
図２８に示すように、タッチシグナルＴＳ２は、黒塗りの領域で表される。ここで得られる第２検出信号Ｖｄｅｔ２は全て正のタッチシグナルである。第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布のうち、位置ＳＰ６４で得られたタッチシグナルＴＳ２が最も大きいため、検出部４０は、指Ｆｇが位置ＳＰ６４を中心に位置していることを検出できる。また、位置ＳＰ６４の周辺の位置ＳＰ６３、ＳＰ６５、ＳＰ５４、ＳＰ７４のタッチシグナルＴＳ１の分布から、検出部４０は、指Ｆｇが検出面に接していることを検出できる。
【０１４３】
図２３から図２８に示したように、指Ｆｇが検出面に近接又は接触しているとき、例えば、得られる第２検出信号Ｖｄｅｔ２は全て正となる。検出部４０は、一番大きい第２検出信号Ｖｄｅｔ２が検出される位置ＳＰに指Ｆｇがあることを検出し、また、その周りの第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布から、指Ｆｇの近接の程度や、もしくは接触しているかを検出することが可能である。
【０１４４】
図２９及び図３０に示すように、指Ｆｇは、位置ＳＰ６４において、検出面に押力Ｆ１を加えている。このとき、指Ｆｇと第２電極ＴＤＬとの間の間隔ＬＡは最小値となっている。このときの位置ＳＰ６４における電極間容量は、図２６及び図２７に示した電極間容量より大きくなる。また、このときの第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間隔Ｌ１は、図２３から図２７に示した間隔Ｌ０より小さい。電極間容量は、間隔ＬＡが最小値をとることによる初期容量からの減少分と、間隔Ｌ０から間隔Ｌ１へ小さくなったことによる初期容量からの増加分と、を合わせて求められる。
【０１４５】
図２９及び図３０に示すように、位置ＳＰ６４の周辺では、位置ＳＰ６１、ＳＰ６２、ＳＰ６３、ＳＰ６５、ＳＰ６６、ＳＰ６７、ＳＰ２４、ＳＰ３４、ＳＰ４４、ＳＰ５４、ＳＰ７４、ＳＰ８４において、間隔Ｌ１が間隔Ｌ０より小さくなる。これにより、電極間容量が初期容量より大きくなる。
【０１４６】
図２９に示すように、指Ｆｇが検出面に接触することにより、位置ＳＰ６４においてタッチシグナルＴＳ２が生じる。また、押力Ｆ１で間隔Ｌ１が小さくなることにより、位置ＳＰ６３と、位置ＳＰ６５と、位置ＳＰ６６とにおいて負のタッチシグナルＴＳ３が生じる。同様に、位置ＳＰ６１と、位置ＳＰ６２と、位置ＳＰ６７とにおいて負のタッチシグナルＴＳｃが生じる。また、図３０に示すように、位置ＳＰ４４と、位置ＳＰ５４と、位置ＳＰ７４とにおいて負のタッチシグナルＴＳ３が生じる。位置ＳＰ２４と、位置ＳＰ３４と、位置ＳＰ８４とにおいて負のタッチシグナルＳＴｃが生じる。
【０１４７】
図３１に示すように、タッチシグナルＴＳ３は、左斜め斜線の領域で表される。ここで得られる全ての第２検出信号Ｖｄｅｔ２のうち、位置ＳＰ６４のみが正のタッチシグナルＴＳ２であり、位置ＳＰ６４以外の位置ＳＰでは全て負のタッチシグナルＴＳ３である。なお、第３閾値ＴＨｃより大きい負のタッチシグナルＴＳｃについては、図示されない。位置ＳＰ６４のみで正のタッチシグナルＴＳ２が検出されることから、検出部４０は、指Ｆｇが位置ＳＰ６４を中心に位置していることを検出できる。また、位置ＳＰ６４の周辺の位置ＳＰ６３、ＳＰ６５、ＳＰ６６、ＳＰ４４、ＳＰ５４、ＳＰ７４において、負のタッチシグナルＴＳ３が得られることから、検出部４０は、指Ｆｇが検出面に押力を加えていることを検出できる。すなわち、検出部４０は、指Ｆｇの位置ＳＰと押力Ｆ１の大きさを同時に検出できる。
【０１４８】
図３２及び図３３に示すように、指Ｆｇは、位置ＳＰ６４において、検出面に押力Ｆ２を加えている。押力Ｆ２は、押力Ｆ１より大きい。このとき、指Ｆｇと第２電極ＴＤＬとの間の間隔ＬＡは最小値となっている。このときの位置ＳＰ６４における電極間容量は、図２９及び図３０に示した電極間容量より大きくなる。また、このときの間隔Ｌ２は、図２９及び図３０に示した間隔Ｌ１より小さい。電極間容量は、間隔ＬＡが最小値をとることによる初期容量からの減少分と、間隔Ｌ０から間隔Ｌ２へ小さくなったことによる初期容量からの増加分と、を合わせて求められる。
【０１４９】
図３２に示すように、指Ｆｇが検出面に接触することにより、位置ＳＰ６４においてタッチシグナルＴＳ２が生じる。また、押力Ｆ２で間隔Ｌ２が小さくなることにより、位置ＳＰ６２と、位置ＳＰ６３と、位置ＳＰ６５と、位置ＳＰ６６と、位置ＳＰ６７とにおいて負のタッチシグナルＴＳ３が生じる。同様に、位置ＳＰ６１と、位置ＳＰ６８とにおいて負のタッチシグナルＴＳｃが生じる。また、図３３に示すように、位置ＳＰ３４と、位置ＳＰ４４と、位置ＳＰ５４と、位置ＳＰ７４とにおいて負のタッチシグナルＴＳ３が生じる。位置ＳＰ１４と、位置ＳＰ２４と、位置ＳＰ８４とにおいて負のタッチシグナルＳＴｃが生じる。ここで、各位置ＳＰでの電極間容量は、図２９及び図３０における電極間容量より大きいため、位置ＳＰ６４に生じるタッチシグナルＴＳ２は、図２９及び図３０で示したタッチシグナルＴＳ２より小さい。
【０１５０】
図３４に示すように、位置ＳＰ５３、ＳＰ５５、ＳＰ７３、ＳＰ７５においてもタッチシグナルＴＳ３が生じる。位置ＳＰ６４のみが正のタッチシグナルＴＳ２であり、位置ＳＰ６４以外では全て負のタッチシグナルＴＳ３である。なお、第３閾値ＴＨｃより大きい負のタッチシグナルＴＳｃについては、図示されない。位置ＳＰ６４のみで正のタッチシグナルＴＳ２が検出されることから、検出部４０は、指Ｆｇが位置ＳＰ６４を中心に位置していることを検出できる。また、位置ＳＰ６４の周辺の位置ＳＰ６２、ＳＰ６３、ＳＰ６５、ＳＰ６６、ＳＰ６７、ＳＰ３４、ＳＰ４４、ＳＰ５４、ＳＰ７４、ＳＰ５３、ＳＰ５５、ＳＰ７３、ＳＰ７５において、負のタッチシグナルＴＳ３が得られる。これにより、検出部４０は、指Ｆｇが検出面に押力を加えていることを検出できる。また、押力Ｆ２は押力Ｆ１より大きいため、図３１と比較すると、図３４に示されたタッチシグナルＴＳ３の方がより広い分布で検出される。これにより、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布から、検出部４０は、指Ｆｇが検出面に押力Ｆ２を加えていることを検出できる。図２９及び図３０と同様に、検出部４０は、指Ｆｇの位置ＳＰと押力Ｆ２の大きさを同時に検出できる。
【０１５１】
このように、本実施形態に係る表示装置１によれば、指Ｆｇの近接又は接触を検出可能な第１電極ＣＯＭＬ及び第２電極ＴＤＬを備え、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間隔Ｌは押力に応じて変化する。このため、指Ｆｇによって押力が加えられた状態では、第２電極ＴＤＬが第１電極ＣＯＭＬに近づくことで電極間容量が増加する一方で、指Ｆｇが接触することで電極間容量が減少する。特に、指Ｆｇによって押力が加えられる押圧部では、指Ｆｇの接触による電極間容量の減少分が、間隔Ｌの減少による電極間容量の増加分よりも大きい。このため、押圧部における容量は、指Ｆｇによる押圧がない初期状態での初期容量よりも小さくなる。一方、押圧部の周辺では、電極間容量の増加分が電極間容量の減少分より大きいため、その電極間容量は初期容量よりも大きくなる。このような電極間容量の変化を検出することにより、検出部４０は、指Ｆｇによる押圧の有無、及び押圧の位置を検出することが可能となる。
【０１５２】
また、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の間隔Ｌは、押力の大きさに応じて変化する。本実施形態では、第２電極ＴＤＬは、導光板９１（図５、図９参照）に対して表示機能層である液晶層６とは反対側に設けられている。これにより、第２電極ＴＤＬを導光板９１と第２基板３１との間、例えば第２基板３１と接着層３５との間に設けた場合に比べて、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の間隔Ｌが大きい。また、図５に示すように導光板９１と偏光板３６との間に接着層５５が設けられ、導光板９１と第２電極ＴＤＬとの間に接着層５６が設けられる。接着層５５、５６は、指Ｆｇから加えられる押力により変形する柔軟な樹脂材料が用いられる。接着層５５、５６は、例えば、シリコン系接着剤が用いられる。これにより、押力の大きさに応じて第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の間隔Ｌが変化しやすくなり、表示装置１は良好に押力を検出できる。
【０１５３】
以上のように、表示装置１は、第２センサ期間Ｐｅｓにおいて、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の静電容量変化に応じた信号（第２検出信号Ｖｄｅｔ２）の分布に基づいて、被検出体の位置及び検出面に加えられる押力を検出することが可能となる。
【０１５４】
なお、図２３から図３４では、第２電極ＴＤＬが８本、第１電極ＣＯＭＬが８本の場合を例に説明したが、特に限定されない。第２電極ＴＤＬ及び第１電極ＣＯＭＬがそれぞれ２本以上７本以下、又は９本以上でもよい。また、閾値の値は図示した範囲に限らず、さらに細かい閾値の範囲を有していてもよい。なお、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の大きさの範囲として閾値を用いたが、閾値を設けずに基準値からの第２検出信号Ｖｄｅｔ２の増減により、検出部４０は位置と押力とを検出してもよい。また、図２３から図３４に示した例は、指Ｆｇが１つの第２電極ＴＤＬと１つの第１電極ＣＯＭＬとが交差する位置ＳＰを中心として位置している場合の例である。ただし、指Ｆｇの大きさや第２電極ＴＤＬ及び第１電極ＣＯＭＬの大きさは特に限定されず、１つの指Ｆｇが、複数の位置ＳＰを同時に押圧する場合もあり得る。この場合、指Ｆｇの位置に対応する第２電極ＴＤＬ及び第１電極ＣＯＭＬの本数の増加に伴って、得られる第２検出信号Ｖｄｅｔ２はより複雑な分布となる。
【０１５５】
次に、タッチ検出及び押力検出の他の例について説明する。図３５は、指がセンサ基体に押力Ｆ１を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。図３６は、指がセンサ基体に押力Ｆ２を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。図３７は、複数の指がセンサ基体に押力Ｆ１を加えているときの、平面視での第２検出信号の分布を説明するための説明図である。図３５から図３７では、第１電極ＣＯＭＬ及び第２電極ＴＤＬの本数は特に限定されず、得られた第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布は滑らかな曲線で示されている。第１電極ＣＯＭＬ及び第２電極ＴＤＬの本数が増加するにつれて、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布は、図３５から図３７に示すような曲線の形に近似する。
【０１５６】
図３５は、図２９から図３１と同様に、指Ｆｇが検出面に押力Ｆ１を加えている場合の第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布を示している。図３５に示すように、タッチシグナルＴＳ１は、タッチシグナルＴＳ２の分布の周りを囲んで分布している。さらに、タッチシグナルＴＳ３は、タッチシグナルＴＳ１の分布との間に領域ＴＳ０を挟んで、タッチシグナルＴＳ１の分布の周りを囲んで分布している。検出部４０は、このような第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布を検出することにより、指Ｆｇの位置を検出し、指Ｆｇが検出面に押力Ｆ１を加えていることを検出できる。なお、指Ｆｇが検出面に近接又は接触している状態では、タッチシグナルＴＳ１は、タッチシグナルＴＳ２の分布の周りを囲んで分布し、タッチシグナルＴＳ３が検出されない。これにより、検出部４０は、指Ｆｇの位置を検出でき、押力が加えられていないことが検出できる。
【０１５７】
図３６は、図３２から図３４と同様に、指Ｆｇが検出面に押力Ｆ２を加えている場合の第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布を示している。図３６に示すように、タッチシグナルＴＳ１は、タッチシグナルＴＳ２の分布の周りを囲んで分布している。さらに、タッチシグナルＴＳ３は、タッチシグナルＴＳ１の分布との間に領域ＴＳ０を挟んで、タッチシグナルＴＳ１の分布の周りを囲んで分布している。図３６では、図３５と比較すると、タッチシグナルＴＳ１の分布とタッチシグナルＴＳ２の分布の各面積が小さくなり、領域ＴＳ０とタッチシグナルＴＳ３の分布の各面積が大きくなる。検出部４０は、このような第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布を検出することにより、指Ｆｇの位置を検出し、指Ｆｇが検出面に押力Ｆ２を加えていることを検出できる。
【０１５８】
図３７においては、タッチシグナルＴＳ２の２つの分布が検出される。２つのタッチシグナルＴＳ２の分布の周りをそれぞれ個別にタッチシグナルＴＳ１の分布が囲んでいる。タッチシグナルＴＳ３は、タッチシグナルＴＳ１の分布との間に領域ＴＳ０を挟んで、タッチシグナルＴＳ１の２つの分布の周りを囲んで分布している。検出部４０は、このような第２検出信号Ｖｄｅｔ２の分布を検出することにより、２つの指Ｆｇについて位置と押力を検出することが可能である。なお、検出部４０は、指Ｆｇの数が２つの場合に限らず、３つ以上の指Ｆｇが同時に押圧する場合も検出可能である。
【０１５９】
（第２実施形態）
図３８は、第２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３９は、第２実施形態に係るフロントライトの概略断面構造を表す断面図である。なお、上述した第１実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１６０】
図３８に示すように、本実施形態の表示装置１Ａにおいて、フロントライト９０Ａの導光板９５の上に第２電極ＴＤＬが設けられている。第２電極ＴＤＬの上には、接着層５６を介してカバー基体９７Ａ及び保護層９８が設けられている。本実施形態では、第２電極ＴＤＬは導光板９５に直接、接して設けられる。本実施形態においても、第１基板２１、複数の画素電極２５、表示機能層としての液晶層６、複数の第１電極ＣＯＭＬ、導光板９５及び複数の第２電極ＴＤＬは、この順で重なって設けられる。
【０１６１】
図３９に示すように、フロントライト９０Ａは、導光板９５と、光源９４とを含む。導光板９５は、第１主面９５ａと、第１主面９５ａとは反対側の第２主面９５ｂとを有する。第１主面９５ａは、第１基板２１及び第２基板３１（図３８参照）と対向する面であり、接着層５５を介して偏光板３６（図３８参照）と貼り合わされる。第２主面９５ｂは、接着層５６を介してカバー基体９７Ａ（図３８参照）と貼り合わされる。
【０１６２】
導光板９５の第２主面９５ｂには、複数の凹部９５ｄが形成されている。凹部９５ｄには、高反射層９６Ａと、低反射層９６Ｂとが設けられている。高反射層９６Ａは、導光板９５を伝搬する光ＰＬを好適に反射する金属材料である。高反射層９６Ａとして、例えば、銀やアルミニウムを用いることができる。低反射層９６Ｂは、高反射層９６Ａの上に設けられる。低反射層９６Ｂは、高反射層９６Ａよりも光の反射率が低い材料である。又は、低反射層９６Ｂは、遮光層であってもよい。低反射層９６Ｂは、光の反射率が比較的低い金属や金属酸化物を用いることができる。
【０１６３】
第２電極ＴＤＬは、導光板９５の第２主面９５ｂに設けられる。第２電極ＴＤＬは、高反射層９６Ａと同層に設けられていてもよく、高反射層９６Ａと異なる層に設けられていてもよい。
【０１６４】
光源９４は導光板９５の側面９５ｃに設けられる。光源９４からの光ＰＬは、導光板９５と接着層５５との界面及び導光板９５と接着層５６との界面で反射を繰り返しつつ、導光板９５の内部を進行する。光ＰＬのうち、凹部９５ｄの高反射層９６Ａで屈折された光ＩＬは、第１主面９５ａから対向基板３に向けて照射される。
【０１６５】
本実施形態においても、第２電極ＴＤＬが導光板９５の上に設けられている。このため、第２電極ＴＤＬを導光板９５と第２基板３１との間に設けた場合に比べて、第２電極ＴＤＬと指等の被検出体との距離が小さくなる。また、第２電極ＴＤＬと第１電極ＣＯＭＬとの間に形成されるフリンジ電界が、カバー基体９７Ａよりも上側に形成されやすくなる。これにより、表示装置１Ａは、タッチ検出感度を向上できる。
【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、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、表示機能層と、複数の第１電極と、導光板と、複数の第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極を制御する制御部と、を備え、
前記第１基板、前記表示機能層、複数の前記第１電極、前記導光板及び複数の前記第２電極は、この順で設けられ、
前記制御部は、画像を表示する複数の表示期間と、第１センサ期間と、第２センサ期間とを時分割で実行し、
前記第１センサ期間には、前記第１電極に第１駆動信号が供給されて、前記第２電極には電磁誘導に基づく起電力が発生し、
前記第２センサ期間には、前記第１電極に第２駆動信号が供給されて前記第１電極と前記第２電極との間で静電容量を形成する、
表示装置。
（２）前記第２電極が設けられたセンサ基体を有し、
前記第２電極は、前記センサ基体と、前記導光板との間に配置される、
上記（１）に記載の表示装置。
（３）前記第１基板と対向する第２基板と、前記第２基板と前記導光板との間に設けられた偏光板と、を有し、
前記導光板と前記偏光板との間、及び前記導光板と前記第２電極との間に、それぞれ接着層が設けられる、
上記（２）に記載の表示装置。
（４）前記導光板は、前記第１基板と対向する第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有し、
前記第２電極は、前記第２主面に設けられる、
上記（１）に記載の表示装置。
（５）前記第２電極に接続されたアナログフロントエンド回路をさらに備えている、
上記（１）乃至上記（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）前記表示期間に、前記電磁誘導に基づく起電力に応じた信号が、前記第２電極から前記アナログフロントエンド回路に出力される、
上記（５）に記載の表示装置。
（７）前記第２電極と前記アナログフロントエンド回路の間には、前記第２電極と前記アナログフロントエンド回路の接続状態を切り替えるスイッチ回路が設けられており、
前記スイッチ回路は、
前記第１センサ期間に、少なくとも一対の第２電極の同側の一端部どうしを接続すると共に、当該一対の第２電極のうちの一方の第２電極の他端部と前記アナログフロントエンド回路とを接続し、
前記第２センサ期間には、各前記第２電極と前記アナログフロントエンド回路とを接続する
上記（５）又は上記（６）に記載の表示装置。
（８）前記複数の第１電極のうち、一対の第１電極の同側の端部を接続するスイッチ部が設けられており、
前記制御部は、前記第１センサ期間に、前記スイッチ部の動作により前記一対の第１電極どうしを接続し、前記第１センサ期間とは異なる期間に前記スイッチ部の動作により前記一対の第１電極どうしを非接続状態とする、
上記（１）乃至上記（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）前記複数の第１電極に第１電圧を供給する第１電圧供給部と、前記複数の第１電極に前記第１電圧よりも小さい第２電圧を供給する第２電圧供給部と、を備え、
前記第１センサ期間に、少なくとも１つの前記第１電極の一端側に前記第１電圧供給部が接続され、他端側に前記第２電圧供給部が接続され、少なくとも１つの前記第１電極の他の前記第１電極の一端側に前記第２電圧供給部が接続され、他端側に前記第１電圧供給部が接続される、
上記（１）乃至上記（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）前記制御部は、前記第２センサ期間において、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量変化に応じた信号の分布に基づいて、被検出体の位置及び検出面に加えられる押力を検出する、
上記（１）乃至上記（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１６８】
１、１Ａ  表示装置
２  画素基板
３  対向基板
６  液晶層
１０  表示パネル
１１  制御部
１２  ゲートドライバ
１３  ソースドライバ
１４  駆動回路
１９  駆動ＩＣ
２１  第１基板
２４  第３電極
２５  画素電極
２９  平坦化膜
３２  カラーフィルタ
４０  検出部
４７Ａ  第１ＡＦＥ
４７Ｂ  第２ＡＦＥ
４８  マルチプレクサ
４９  タッチＩＣ
７２  接続電極
８０  周辺回路領域
８１  導通部
９０、９０Ａ  フロントライト
９１、９５  導光板
９２  第１導光板
９３  第２導光板
９７  センサ基体
１００  タッチペン
ＣＯＭＬ  第１電極
ＴＤＬ  第２電極
ＣＴｘ  送信コイル
ＣＲｘ  受信コイル
ＳＧＬ  信号線
ＧＣＬ  ゲート線
ＶＴＰ  第１駆動信号
ＴＳＶｃｏｍ  第２駆動信号
【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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