(57)【要約】      （修正有）【課題】表示装置に設けられた電極や各種配線を電磁誘導方式の電極として共用しつつ、良好に電磁誘導方式のタッチ検出及び力検出を行うことが可能な表示装置を提供する。【解決手段】基板２１、複数の画素電極２５、表示機能層及び共通電極ＣＯＭＬはこの順で重なって設けられており、共通電極ＣＯＭＬの上に絶縁層が設けられ、絶縁層の上に第１電極ＴＤＬと、第１電極ＴＤＬと間隔を有して対向する第２電極３３とが設けられる。表示期間には、制御部からの制御信号に応じて、配線を介して画素電極２５に画素信号が供給されると共に、共通電極ＣＯＭＬに共通信号が供給される。第１センサ期間には、配線に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成する。第２センサ期間には、配線に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成する。電磁誘導に基づいて、配線と第１電極ＴＤＬとの距離に応じた起電力が第１電極ＴＤＬに発生する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、複数の配線と、複数の画素電極と、表示機能層と、前記画素電極に対向する共通電極と、複数の第１電極と、複数の第２電極と、制御部と、を備え、
前記基板、複数の前記画素電極、前記表示機能層及び前記共通電極はこの順で重なって設けられており、
前記共通電極の上に絶縁層が設けられ、前記絶縁層の上に前記第２電極と、前記第２電極と間隔を有して対向する前記第１電極とが設けられ、
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、夫々の期間に応じて前記画素電極、前記共通電極、前記配線、前記第１電極及び前記第２電極を制御し、
前記表示期間には、前記制御部からの制御信号に応じて、前記配線を介して前記画素電極に画素信号が供給されると共に、前記共通電極に共通信号が供給され、
前記第１センサ期間には、前記配線に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成し、
前記第２センサ期間には、前記配線に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成し、前記電磁誘導に基づいて、前記配線と前記第１電極との距離に応じた起電力が前記第１電極に発生する、
表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記表示期間と同期又は非同期で第３センサ期間を実行し、
前記第３センサ期間は、前記第１センサ期間及び前記第２センサ期間と異なる期間であり、
前記第３センサ期間には、前記第２電極に第２駆動信号が供給されて前記第１電極との間に静電容量を形成する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数の配線のうち、一対の配線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センサ期間及び前記第２センサ期間に、前記スイッチ部の動作により前記一対の配線どうしを接続し、前記第１センサ期間及び前記第２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配線どうしを非接続状態とする、
請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の配線に第１電圧を供給する第１電圧供給部と、前記複数の配線に前記第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センサ期間及び前記第２センサ期間に、少なくとも１つの前記配線の一端側に前記第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つの前記配線の他の前記配線の一端側に前記第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又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１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から請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記基板と前記画素電極との間には、複数の第３電極が設けられ、
前記第１センサ期間に、前記第３電極には前記電磁誘導に基づく起電力が発生する、
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１電極、前記第３電極、及び前記アナログフロントエンド回路の間には、これらの接続状態を切り換えるスイッチ回路が設けられており、
前記第１センサ期間に、前記スイッチ回路は、前記第３電極と、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、前記スイッチ回路は、前記第１電極及び前記第３電極と、前記アナログフロントエンド回路とを接続し、
前記第１センサ期間及び前記第２センサ期間と異なる期間に、前記スイッチ回路は、前記第１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６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１電極と前記第２電極との間には絶縁基板が設けられており、
前記第１電極は、平面視で前記配線と同じ方向に沿って設けられ、
前記第２電極は、平面視で前記第１電極と交差して設けられ、
前記第３電極は、平面視で前記配線と交差して設けられる、
請求項６又は請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１電極と前記第２電極とは同層に設けられ、前記第１電極及び前記第２電極と、前記共通電極との間には絶縁基板が設けられており、
前記第１電極は接続線を介して第１方向に連結されており、前記第２電極は、前記第１電極及び前記第２電極とは異なる層に形成されるブリッジ配線を介して前記第１方向と交差する第２方向に連結されている
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
基板と、複数の配線と、複数の画素電極と、表示機能層と、前記画素電極に対向する複数の共通電極と、複数の第１電極と、制御部と、を備え、
前記基板、複数の前記配線、複数の前記画素電極、前記表示機能層及び前記第１電極はこの順で重なって設けられており、
複数の前記共通電極は、前記基板と前記表示機能層との間に設けられ、
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、夫々の期間に応じて前記画素電極、前記共通電極、前記配線及び前記第１電極を制御し、
前記表示期間には、前記制御部からの制御信号に応じて、前記配線を介して前記画素電極に画素信号が供給されると共に、前記共通電極に共通信号が供給され、
前記第１センサ期間には、前記共通電極に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成し、前記配線に前記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、前記共通電極に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成し、前記電磁誘導に基づいて、前記共通電極と前記第１電極との距離に応じた起電力が前記第１電極に発生する、
表示装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記表示期間、前記第１センサ期間及び前記第２センサ期間と異なる期間に第３センサ期間を実行し、
前記第３センサ期間には、前記共通電極に第２駆動信号が供給されて前記第１電極との間に静電容量を形成する
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
さらに、前記表示機能層に対して前記共通電極の反対側で、前記第１電極と間隔を有して設けられた第２電極を有し、
前記制御部は、前記表示期間、前記第１センサ期間及び前記第２センサ期間と異なる期間に第３センサ期間を実行し、
前記第３センサ期間には、前記第２電極に第２駆動信号が供給されて前記第１電極との間に静電容量を形成する
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記複数の共通電極のうち、一対の共通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センサ期間及び前記第２センサ期間に、前記スイッチ部の動作により前記一対の共通電極どうしを接続し、前記第１センサ期間及び前記第２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共通電極どうしを非接続状態とする、
請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記複数の共通電極に第１電圧を供給する第１電圧供給部と、前記複数の共通電極に前記第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センサ期間及び前記第２センサ期間に、少なくとも１つの前記共通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つの前記共通電極の他の前記共通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１０から請求項１２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第２センサ期間には、さらに前記配線に、前記電磁誘導に基づく起電力が発生する
請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第１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１０から請求項１５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第１電極、前記配線及び前記アナログフロントエンド回路の間には、これらの接続状態を切り換えるスイッチ回路が設けられており、
前記第１センサ期間に、前記スイッチ回路は、前記配線と、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、前記スイッチ回路は、前記第１電極及び前記配線と、前記アナログフロントエンド回路とを接続し、
前記第１センサ期間及び前記第２センサ期間と異なる期間に、前記スイッチ回路は、前記第１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１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記複数の共通電極は、平面視で前記配線と交差して設けられる、
請求項１０から請求項１７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第１電極と前記表示機能層との間には絶縁基板が設けられており、
前記第１電極は、平面視で前記配線と同じ方向に沿って設けられ、かつ、前記共通電極と交差して設けられる
請求項１０から請求項１８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記制御部は、検出された被検出体に応じて、前記第１センサ期間又は前記第３センサ期間のいずれか一方を実行する、
請求項２又は請求項１１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。表示装置は、表示装置の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。下記特許文献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。
【０００３】
さらに、表示装置の検出方法として、タッチ検出に加えて、力をも検出できる力検出装置も用いられるようになってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−４９３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、表示装置に設けられた電極や各種配線及びこれらの駆動構成を、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１には、電磁誘導方式による力検出について記載されていない。
【０００６】
本発明は、表示装置に設けられた電極や各種配線を電磁誘導方式の電極として共用しつつ、良好に電磁誘導方式のタッチ検出及び力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】
【０００７】
本発明の一態様の表示装置は、基板と、複数の配線と、複数の画素電極と、表示機能層と、前記画素電極に対向する共通電極と、複数の第１電極と、複数の第２電極と、制御部と、を備え、前記基板、複数の前記画素電極、前記表示機能層及び前記共通電極はこの順で重なって設けられており、前記共通電極の上に絶縁層が設けられ、前記絶縁層の上に前記第２電極と、前記第２電極と間隔を有して対向する前記第１電極とが設けられ、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、夫々の期間に応じて前記画素電極、前記共通電極、前記配線、前記第１電極及び前記第２電極を制御し、前記表示期間には、前記制御部からの制御信号に応じて、前記配線を介して前記画素電極に画素信号が供給されると共に、前記共通電極に共通信号が供給され、前記第１センサ期間には、前記配線に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成し、前記第２センサ期間には、前記配線に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成し、前記電磁誘導に基づいて、前記配線と前記第１電極との距離に応じた起電力が前記第１電極に発生する。
【０００８】
本発明の一態様の表示装置は、基板と、複数の配線と、複数の画素電極と、表示機能層と、前記画素電極に対向する複数の共通電極と、複数の第１電極と、制御部と、を備え、前記基板、複数の前記配線、複数の前記画素電極、前記表示機能層及び前記第１電極はこの順で重なって設けられており、複数の前記共通電極は、前記基板と前記表示機能層との間に設けられ、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、夫々の期間に応じて前記画素電極、前記共通電極、前記配線及び前記第１電極を制御し、前記表示期間には、前記制御部からの制御信号に応じて、前記配線を介して前記画素電極に画素信号が供給されると共に、前記共通電極に共通信号が供給され、前記第１センサ期間には、前記共通電極に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成し、前記配線に前記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、前記共通電極に第１駆動信号が供給されて電磁誘導を形成し、前記電磁誘導に基づいて、前記共通電極と前記第１電極との距離に応じた起電力が前記第１電極に発生する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、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、電磁誘導方式の力検出の基本原理を説明するための、説明図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図７】図７は、第１の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の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の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、表示期間での信号線、第３電極及び共通電極の接続構成を示す回路図である。
【図１１】図１１は、第１センサ期間での信号線、第３電極及び共通電極の接続構成を示す回路図である。
【図１２】図１２は、各種信号を供給する各供給部の構成例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、第１電極を模式的に示す平面図である。
【図１４】図１４は、マルチプレクサの構成例を模式的に示す回路図である。
【図１５】図１５は、第２電極の接続構成を説明するための断面図である。
【図１６】図１６は、第３電極及び導通部を模式的に示す平面図である。
【図１７】図１７は、第２電極及び導通部を模式的に示す平面図である。
【図１８】図１８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１９】図１９は、第１の実施形態に係る制御部の構成例を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、第１の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２１】図２１は、第１の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の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、第２の実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。
【図２４】図２４は、第２の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図２５】図２５は、第３電極、信号線及び導通部を模式的に示す平面図である。
【図２６】図２６は、第２の実施形態に係る信号線の接続構成を模式的に示す平面図である。
【図２７】図２７は、第２の実施形態に係る第１電極の接続構成を模式的に示す平面図である。
【図２８】図２８は、第２の実施形態の変形例に係る第１電極及び第２電極を模式的に示す平面図である。
【図２９】図２９は、第３の実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。
【図３０】図３０は、第３の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図３１】図３１は、第３の実施形態に係る表示期間での共通電極の接続構成を説明するための回路図である。
【図３２】図３２は、第３の実施形態に係る第１センサ期間での共通電極の接続構成を示す回路図である。
【図３３】図３３は、第３の実施形態に係る第３センサ期間での共通電極の接続構成を示す回路図である。
【図３４】図３４は、第３の実施形態に係る信号線の接続構成を説明するための回路図である。
【図３５】図３５は、第３の実施形態に係る第１電極を模式的に示す平面図である。
【図３６】図３６は、第３の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３７】図３７は、第３の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３８】図３８は、第４の実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。
【図３９】図３９は、第４の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図４０】図４０は、第４の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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。本実施形態の表示装置１は、タッチ検出機能と、力検出機能とが内蔵されている。タッチ検出機能は、被検出体の表示面への接触や近接を検出する機能である。力検出機能は、被検出体が表示面を押す力を検出する機能である。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、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【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、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。
【００１６】
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、共通電極ＣＯＭＬ（図９参照）に表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給し、信号線ＳＧＬ（図９参照）に検出用の第１駆動信号ＶＴＰを供給し、第２電極３３（図９参照）に第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する回路である。なお、駆動回路１４は、第２電極３３に第１駆動信号ＶＴＰを供給してもよい。
【００１７】
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の被検出体（以後、単に被検出体と称する場合がある）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。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。さらに、表示パネル１０は、電磁誘導方式により、被検出体が表示面を押す力を検出する機能を含む。
【００１８】
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、電磁誘導方式により力を検出した場合、第２検出信号Ｖｄｅｔ２を検出部４０に出力する。さらに、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を検出した場合、第３検出信号Ｖｄｅｔ３を検出部４０に出力する。
【００１９】
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３検出信号Ｖｄｅｔ３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。さらに、検出部４０は、電磁誘導方式の力検出において、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、被検出体が表示面を押す力を検出する。
【００２０】
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。
【００２１】
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又は第２検出信号Ｖｄｅｔ２を増幅する。第１Ａ／Ｄ変換部４３Ａは、第１駆動信号ＶＴＰに同期したタイミングで、第１増幅部４２Ａ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は、第１検出信号Ｖｄｅｔ１又は第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。同様に、第２増幅部４２Ｂは、表示パネル１０から供給された第３検出信号Ｖｄｅｔ３を増幅する。第２Ａ／Ｄ変換部４３Ｂは、第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍに同期したタイミングで、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２ＡＦＥ４７Ｂは、第３検出信号Ｖｄｅｔ３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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
また、信号処理部４４及び座標抽出部４５は、絶対値｜ΔＶ｜に基づいて、表示面に入力された力の大きさを算出する。力の大きさを算出する機能は、制御部１１或いは外部のコントローラ２００に搭載されていてもよい。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。さらに、表示パネル１０は、電磁誘導方式による力検出の基本原理に基づいた力検出制御がなされる。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であってもよい。
【００２９】
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。
【００３０】
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。非接触状態では、電圧検出器ＤＥＴに、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
電圧検出器ＤＥＴは、受信コイルＣＲｘの起電力に応じた電流の変動を電圧の変動に変換する。検出部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、タッチペン１００が非接触状態であるか、接触状態又は近接状態であるかを判断する。送信コイルＣＴｘ及び受信コイルＣＲｘをそれぞれ走査することにより、検出部４０は、電磁誘導方式のタッチ検出の基本原理に基づいてタッチペン１００の検出が可能となる。
【００３９】
次に、図５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力検出の基本原理について説明する。図５は、電磁誘導方式の力検出の基本原理を説明するための、説明図である。図５に示すように、電磁誘導方式の力検出では、第１基板１０４と第２基板１０５とが重なって設けられる。第１基板１０４側に送信コイルＣＴｘ及び第２受信コイルＣＲｘ２が設けられ、第２基板１０５に第１受信コイルＣＲｘ１が設けられる。送信コイルＣＴｘ、第１受信コイルＣＲｘ１及び第２受信コイルＣＲｘ２は、互いに重なって設けられる。
【００４０】
図５に示すように、送信コイルＣＴｘから発生する磁界Ｍ３は、第１受信コイルＣＲｘ１及び第２受信コイルＣＲｘ２を交差して通過する。これにより、送信コイルＣＴｘと第１受信コイルＣＲｘ１との相互誘導による起電力が第１受信コイルＣＲｘ１に発生する。また、送信コイルＣＴｘと第２受信コイルＣＲｘ２との相互誘導による起電力が第２受信コイルＣＲｘ２に発生する。
【００４１】
被検出体から加えられる力により、第２基板１０５及び第１受信コイルＣＲｘ１が、第１基板１０４側に近づく。これにより、送信コイルＣＴｘと第１受信コイルＣＲｘ１との距離が変化する。力が加えられていない場合と、力が加えられた場合とで、第１受信コイルＣＲｘ１を通過する磁界Ｍ３の状態が変化し、第１受信コイルＣＲｘ１に発生する起電力が変化する。これにより、送信コイルＣＴｘと第１受信コイルＣＲｘ１との距離を検出することができる。検出部４０は、この距離の変化に基づいて、被検出体から加えられる力の大きさを算出することができる。
【００４２】
また、送信コイルＣＴｘと第２受信コイルＣＲｘ２との距離は、被検出体からの力が加えられた場合でも変化しない。第２受信コイルＣＲｘ２に発生する起電力は、力が加えられていない場合と、力が加えられた場合とで変化しない。検出部４０は、第２受信コイルＣＲｘ２の検出信号を参照信号として用いることで、力検出の精度を向上させることができる。
【００４３】
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６は、第１の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図６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、カバー部材５０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。
【００４４】
カバー部材５０は、対向基板３の表面に設けられる。カバー部材５０の第１面５０ａ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。本実施形態において、タッチ検出は、第１面５０ａ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、第１面５０ａに保護フィルム（図示しない）等が設けられ、保護フィルムに接触する被検出体を検出する場合も含む。力検出も同様である。
【００４５】
カバー部材５０は、接着層５５を介して偏光板３６と接着される。カバー部材５０は、ガラス基板であってもよく、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。第１面５０ａ側の外部から入射した光（外光）は、画素基板２の画素電極２５によって反射されて第１面５０ａ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。
【００４６】
なお、本明細書において、第１面５０ａと平行な方向を第１方向Ｄｘとし、第１面５０ａ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５０ａ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、画素基板２の最表面に配置され、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。
【００４９】
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。本実施形態において、第３電極２４は、さらに、表示パネル１０の受信コイルＣＲｘ（図３、図４参照）及び第２受信コイルＣＲｘ２（図５参照）として機能する。
【００５０】
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、遮光層３９と、第２電極３３と、共通電極ＣＯＭＬと、配向膜３８と、第２基板３１の他方の面に設けられた第１電極ＴＤＬと、絶縁層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３３は、表示パネル１０の駆動電極Ｅ１（図２参照）として機能する。第１電極ＴＤＬは、表示パネル１０の検出電極Ｅ２（図２参照）として機能する。また、第１電極ＴＤＬは、表示パネル１０の第１受信コイルＣＲｘ１（図５参照）として機能する。
【００５１】
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。遮光層３９は色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの境界部分に設けられる。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。第２電極３３は、遮光層３９と重なって設けられ、第２基板３１とカラーフィルタ３２との間に配置される。
【００５２】
共通電極ＣＯＭＬは、第２基板３１に対して、第１電極ＴＤＬの反対側に設けられる。また、共通電極ＣＯＭＬは、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。共通電極ＣＯＭＬは、透光性の導電材料、例えばＩＴＯ等で形成されている。
【００５３】
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の液晶分子は、共通電極ＣＯＭＬと画素電極２５との間に電界が発生していない状態では、初期配向状態で静止している。そして、表示期間Ｐｄ（図１０参照）に、共通電極ＣＯＭＬと画素電極２５との間の電圧レベルが変更され、共通電極ＣＯＭＬと画素電極２５の間に電界が発生する。これにより、液晶分子は初期配向からの向きを変更する。当該電界は、画素電極２５ごとに異ならせることができる。これにより、液晶層６を透過する光が副画素ＳＰｉｘごとに変調する。
【００５４】
このような構成により、第１基板２１、複数の第３電極２４、複数の画素電極２５、表示機能層としての液晶層６、共通電極ＣＯＭＬ及び複数の第１電極ＴＤＬは、この順で重なって設けられる。また、第２電極３３及び共通電極ＣＯＭＬと、第１電極ＴＤＬとの間には、絶縁基板である第２基板３１が設けられる。表示装置１の第１面５０ａ側から入射する入射光は、対向基板３及び液晶層６を透過して画素電極２５に到達する。そして、入射光は画素電極２５で反射される。画素電極２５で反射された光は、液晶層６を透過して副画素ＳＰｉｘごとに変調されて第１面５０ａから出射される。
【００５５】
また、表示装置１は、外部の光を反射させて表示を行う反射型表示装置であるため、フロントライトやバックライト等の光源は配置されていない。これに限定されず、フロントライトやバックライト等の光源を備えていてもよい。この場合、フロントライトは第１面５０ａ側に設けられる。また、バックライトは、画素基板２の背面、すなわち、第１基板２１に対して液晶層６の反対側に設けられる。バックライトを用いる場合、バックライトからの光は画素電極２５の間を通過して第１面５０ａに至る。バックライトからの光は補助光として機能する。
【００５６】
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の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６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、各画素電極２５に画素信号Ｖｐｉｘを供給する信号線ＳＧＬ、各スイッチング素子Ｔｒを駆動する駆動信号を供給するゲート線ＧＣＬ等の配線が形成されている。複数のゲート線ＧＣＬと、これら複数の信号線ＳＧＬとは交差して設けられる。これらゲート線ＧＣＬと信号線ＳＧＬによって表示領域Ａｄ（図８参照）が行列状に区画されている。この１区画領域を副画素ＳＰｉｘという。
【００５７】
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。副画素ＳＰｉｘには画素電極２５（図６参照）が設けられ、各画素電極２５はスイッチング素子Ｔｒに接続されている。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と共通電極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、容量素子を設けてもよい。
【００５８】
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Ｖｐｉｘに応じて１水平ラインずつ表示が行われる。
【００５９】
この表示動作を行う際、駆動回路１４（図１参照）は、共通電極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、各共通電極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。
【００６０】
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。
【００６１】
次に、第１電極ＴＤＬ、第２電極３３及び共通電極ＣＯＭＬの構成と、タッチ検出動作について説明する。図８は、第１の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。
【００６２】
図８に示すように、第１電極ＴＤＬ、第２電極３３及び共通電極ＣＯＭＬは、表示領域Ａｄに設けられる。共通電極ＣＯＭＬは、表示領域Ａｄの全領域に亘って連続して設けられる。第１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。第２電極３３は、第１方向Ｄｘに沿って設けられ、第２方向Ｄｙに複数配列されている。すなわち、第１電極ＴＤＬと第２電極３３とは、平面視で互いに交差して設けられる。また、第１電極ＴＤＬ、第２電極３３共に帯状に形成されている。第１電極ＴＤＬと第２電極３３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。
【００６３】
第１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。第２電極３３は、良好な導電性を有する金属材料が用いられる。なお、第１電極ＴＤＬは、共通電極ＣＯＭＬと同様に、ＩＴＯ等の透光性導電材料を用いてもよい。
【００６４】
図８に示すように、第１基板２１及び第２基板３１の周辺領域Ｇｄには、フレキシブル基板１１０及び制御基板１１１が接続される。制御基板１１１には、表示パネル１０の検出動作を制御する第１タッチＩＣ４９Ａ及び第２タッチＩＣ４９Ｂが設けられている。第１タッチＩＣ４９Ａは、主として電磁誘導方式のタッチ検出及び力検出を制御する。第２タッチＩＣ４９Ｂは、主として静電容量方式のタッチ検出を制御する。
【００６５】
第１電極ＴＤＬは、マルチプレクサ４８を介して第１タッチＩＣ４９Ａ及び第２タッチＩＣ４９Ｂに電気的に接続される。マルチプレクサ４８は、第１電極ＴＤＬと、第１タッチＩＣ４９Ａ及び第２タッチＩＣ４９Ｂとの接続状態を切り換えるスイッチ回路である。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。共通電極ＣＯＭＬは、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は第１タッチＩＣ４９Ａに形成され、第２ＡＦＥ４７Ｂは第２タッチＩＣ４９Ｂに形成されている。なお、これに限定されず、１つのタッチＩＣが設けられていてもよい。
【００６６】
第１基板２１の周辺領域Ｇｄの長辺には、ゲート走査回路１２Ａ及び第２電極走査回路１４Ａ等の各種回路が設けられている。ゲート走査回路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２電極走査回路１４Ａは、第２電極３３を順次、又は同時に選択する回路である。第２電極走査回路１４Ａは、第２電極３３と電気的に接続され、駆動ＩＣ１９からの各種駆動信号を第２電極３３に供給する。なお、周辺領域Ｇｄのうち、ゲート走査回路１２Ａ及び第２電極走査回路１４Ａが設けられた領域を周辺回路領域８０とする。
【００６７】
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２電極３３に時分割的に第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する。この場合、第２電極走査回路１４Ａは、複数の第２電極３３を同時に選択して、駆動電極ブロックＢｋ（図１７参照）ごとに順次、第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給してもよい。そして、第２電極３３と第１電極ＴＤＬとの間の静電容量変化に応じた第３検出信号Ｖｄｅｔ３が第１電極ＴＤＬから第２タッチＩＣ４９Ｂに出力される。これにより、被検出体のタッチ検出が行われる。つまり、第２電極３３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１電極ＴＤＬは検出電極Ｅ２に対応する。
【００６８】
図９は、第１の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基板２１と画素電極２５との間に配置される。第３電極２４は、第１方向Ｄｘに沿って設けられ、第２方向Ｄｙに複数配列されている。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。第３電極２４は、平面視で信号線ＳＧＬと交差して設けられる。共通電極ＣＯＭＬの一方の面に対向して第１電極ＴＤＬ及び第２電極３３が配置され、共通電極ＣＯＭＬの他方の面に対向して信号線ＳＧＬ及び第３電極２４が配置される。第２電極３３は、平面視で信号線ＳＧＬと交差して設けられ、第３電極２４に沿って設けられる。第１電極ＴＤＬは、平面視で第２電極３３及び第３電極２４と交差して設けられ、信号線ＳＧＬと同じ方向に沿って設けられる。
【００６９】
第１ＡＦＥ４７Ａは、マルチプレクサ４８を介して第３電極２４と電気的に接続される。また、第２ＡＦＥ４７Ｂは、マルチプレクサ４８を介して第１電極ＴＤＬと電気的に接続される。駆動ＩＣ１９は、切り換え信号Ｖｓｓをマルチプレクサ４８に供給する。マルチプレクサ４８は、切り換え信号Ｖｓｓに基づいて、第３電極２４及び第１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。
【００７０】
マルチプレクサ４８は、電磁誘導方式のタッチ検出の際に、第３電極２４と第１ＡＦＥ４７Ａとを接続し、電磁誘導方式の力検出の際に、第１電極ＴＤＬ及び第３電極２４と、第１ＡＦＥ４７Ａとを接続する。また、マルチプレクサ４８は、相互静電容量方式の際には、第１電極ＴＤＬと第２ＡＦＥ４７Ｂとを接続する。マルチプレクサ４８は、図８に示すように、制御基板１１１に設けられていてもよく、あるいは、第２基板３１に設けられていてもよい。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１１１に実装されたホストＩＣである。
【００７１】
電磁誘導方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、信号線ＳＧＬに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。信号線ＳＧＬ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、信号線ＳＧＬ、タッチペン１００及び第３電極２４の間でそれぞれ電磁誘導が生じる。第３電極２４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３電極２４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。
【００７２】
電磁誘導方式の力検出の際、駆動ＩＣ１９は、信号線ＳＧＬに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。信号線ＳＧＬは、電磁誘導方式の力検出の際にも送信コイルＣＴｘとして機能する。これにより、信号線ＳＧＬと第１電極ＴＤＬとの間、及び信号線ＳＧＬと第３電極２４の間でそれぞれ電磁誘導が生じる。第１電極ＴＤＬ及び第３電極２４には、それぞれ信号線ＳＧＬとの相互誘導により起電力が発生する。信号線ＳＧＬと第１電極ＴＤＬとの距離に応じて起電力が変化する。この起電力に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２が、マルチプレクサ４８を介して第１電極ＴＤＬから第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。また、参照信号Ｖｄｅｔｒは、マルチプレクサ４８を介して第３電極２４から第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。これにより、電磁誘導方式の力検出が行われる。
【００７３】
相互静電容量方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、第２電極３３に第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する。第２電極３３と第１電極ＴＤＬとの間の静電容量変化に応じた第３検出信号Ｖｄｅｔ３が、マルチプレクサ４８を介して第１電極ＴＤＬから第２ＡＦＥ４７Ｂに供給される。これにより、相互静電容量方式のタッチ検出が行われる。
【００７４】
本実施形態において、電磁誘導方式のタッチ検出に用いられる信号線ＳＧＬ及び第３電極２４と、相互静電容量方式のタッチ検出に用いられる第２電極３３及び第１電極ＴＤＬとが、共通電極ＣＯＭＬを挟んで配置されている。また、第２電極３３及び第１電極ＴＤＬは、共通電極ＣＯＭＬを挟んで、液晶層６、画素電極２５、信号線ＳＧＬ及び第３電極２４と反対側に配置される。これにより、第２電極３３に第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍが供給された場合であっても、第２電極３３から生じる電界が液晶層６に作用することを抑制できる。このため、相互静電容量方式のタッチ検出を、表示期間と同期して行うことができ、又は、非同期で行うこともできる。
【００７５】
信号線ＳＧＬは、表示の際の画素信号Ｖｐｉｘを供給する機能と、電磁誘導方式の際の送信コイルＣＴｘの機能を有する。また、第３電極２４は、表示の際の共通電極としての機能と、電磁誘導方式の際の受信コイルＣＲｘの機能と、第２受信コイルＣＲｘ２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、信号線ＳＧＬ及び第３電極２４の接続構成について説明する。図１０は、表示期間での信号線、第３電極及び共通電極の接続構成を示す回路図である。図１１は、第１センサ期間での信号線、第３電極及び共通電極の接続構成を示す回路図である。図１２は、各種信号を供給する各供給部の構成例を示すブロック図である。
【００７６】
図１０及び図１１に示すように、複数の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４、ＳＧＬ５が配列されている。なお、以下の説明において、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４、ＳＧＬ５を区別して説明する必要がない場合には、信号線ＳＧＬと表す。また、信号線ＳＧＬ１と交差して複数の第３電極２４（１）、２４（２）、２４（３）、２４（４）が配列されている。なお、以下の説明において、第３電極２４（１）、２４（２）、２４（３）、２４（４）を区別して説明する必要がない場合には、第３電極２４と表す。共通電極ＣＯＭＬは、複数の信号線ＳＧＬ及び第３電極２４と重なって設けられている。
【００７７】
図１０及び図１１に示すように、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃは、配線Ｌ１１を介して共通電極ＣＯＭＬに供給される。第２電圧ＶＴＰＬは、配線Ｌ１２を介して信号線ＳＧＬに供給される。第１電圧ＶＴＰＨは、配線Ｌ１３を介して信号線ＳＧＬに供給される。配線Ｌ１４は、信号線ＳＧＬと配線Ｌ１２、Ｌ１３とを接続する。配線Ｌ１５は、信号線ＳＧＬの同じ側の端部どうしを接続する。
【００７８】
ここで、図１２に示すように、駆動ＩＣ１９は、配線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３及び第２電極走査回路１４Ａを介して、各種信号を信号線ＳＧＬ、第３電極２４、共通電極ＣＯＭＬ及び第２電極３３（図９参照）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。
【００７９】
表示駆動信号供給部１４ａは、配線Ｌ１１を介して、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを共通電極ＣＯＭＬ及び第３電極２４に供給する。検出駆動信号供給部１４ｂは、検出用の第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを、第２電極走査回路１４Ａを介して第２電極３３に供給する。第１電圧供給部１４ｃは、配線Ｌ１３を介して、第１電位を有する直流の第１電圧ＶＴＰＨを信号線ＳＧＬに供給する。第２電圧供給部１４ｄは、配線Ｌ１２を介して、第２電圧ＶＴＰＬを信号線ＳＧＬに供給する。第２電圧ＶＴＰＬは、第１電位よりも小さい第２電位を有する直流の電圧信号である。なお、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃは、第２電位よりも小さい電位を有する電圧信号である。
【００８０】
図１０及び図１１に示すように、スイッチＳ１は、配線Ｌ１２と信号線ＳＧＬの一端との間に設けられる。スイッチＳ２は、配線Ｌ１５と信号線ＳＧＬの一端との間に設けられる。走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）の高レベル電圧ＶＧＨは、スイッチＳ３を介してゲート線ＧＣＬに供給される。走査信号Ｖｓｃａｎの低レベル電圧ＶＧＬは、スイッチＳ４を介してゲート線ＧＣＬに供給される。画素信号Ｖｐｉｘは、スイッチＳ５を介して信号線ＳＧＬに供給される。
【００８１】
スイッチＳ６は、信号線ＳＧＬと配線Ｌ１４との間に設けられる。スイッチＳ８は、配線Ｌ１２と配線Ｌ１４（信号線ＳＧＬ）との間に設けられる。スイッチＳ９は、配線Ｌ１３と配線Ｌ１４（信号線ＳＧＬ）との間に設けられる。スイッチＳ１０は、信号線ＳＧＬの一端側に設けられ、信号線ＳＧＬと、配線Ｌ１２及び配線Ｌ１３との間に設けられる。
【００８２】
一対の第３電極２４（１）と第３電極２４（２）のうち、一方の第３電極２４（１）の一端は配線Ｌ１７を介して配線Ｌ１１に接続される。なお、以下の説明では、図１０及び図１１を参照しつつ、第３電極２４の一端を左端とし、他端を右端と表す。一方の第３電極２４（１）と他方の第３電極２４（２）の同側の右端どうしは、配線Ｌ１６を介して接続される。これにより、一対の第３電極２４（１）と第３電極２４（２）とは、ループ状に接続される。また、第３電極２４（２）の左端は、スイッチＳ１１を介して配線Ｌ１１に接続され、又は、第３電極２４（２）の左端は、スイッチＳ１２を介して第１ＡＦＥ４７Ａに接続される。一対の第３電極２４（３）と第３電極２４（４）も、同様にループ状に接続される。
【００８３】
図１０及び図１１に示すように、共通電極ＣＯＭＬは、配線Ｌ１８を介して配線Ｌ１１に接続される。表示期間Ｐｄにおいて、共通電極ＣＯＭＬは、配線Ｌ１８及び配線Ｌ１１を介して表示駆動信号供給部１４ａ（図１２参照）に接続される。これにより、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃは、配線Ｌ１１を介して共通電極ＣＯＭＬに供給される。
【００８４】
また、表示期間Ｐｄにおいて、制御部１１からの制御信号に応じて、スイッチＳ１１がオンになり、スイッチＳ１２がオフになる。これにより各第３電極２４の左端は、それぞれ配線Ｌ１７又はスイッチＳ１１を介して配線Ｌ１１と接続される。これにより、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃは、配線Ｌ１１を介して各第３電極２４に供給される。このように、共通電極ＣＯＭＬと、共通電極ＣＯＭＬに対向する第３電極２４にも表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給される。
【００８５】
ゲート線ＧＣＬに接続されたスイッチＳ３とスイッチＳ４とは、互いに反転した動作を行う。スイッチＳ３は順次オンとなり、選択されたゲート線ＧＣＬに走査信号Ｖｓｃａｎの高レベル電圧ＶＧＨが供給される。なお、選択されていないゲート線ＧＣＬには、低レベル電圧ＶＧＬが供給される。また、スイッチＳ５はオンとなり、信号線ＳＧＬに画素信号Ｖｐｉｘが供給される。
【００８６】
表示期間Ｐｄにおいて、スイッチＳ６及びスイッチＳ１０はオフとなり、信号線ＳＧＬは配線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３と遮断される。これにより、第１電圧ＶＴＰＨ及び第２電圧ＶＴＰＬは、信号線ＳＧＬに供給されない。
【００８７】
以上のように表示期間Ｐｄでは、信号線ＳＧＬを介して画素電極２５に画素信号Ｖｐｉｘが供給されると共に、共通電極ＣＯＭＬ及び第３電極２４に共通信号としての表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給される。
【００８８】
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Ｓ５がオフになり、スイッチＳ６及びスイッチＳ１０がオンになる。これにより、信号線ＳＧＬは、配線Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１５を介して図１２に示す各供給部と接続される。
【００８９】
具体的には、図１１では、信号線ＳＧＬ２と信号線ＳＧＬ４とで送信コイルＣＴｘ（図３参照）が形成される場合を説明する。信号線ＳＧＬ２と信号線ＳＧＬ４との間の領域が検出領域Ａｅｍとなる。具体的には、信号線ＳＧＬ２及び信号線ＳＧＬ４の一端側に接続されたスイッチＳ１０がそれぞれオンになる。また、信号線ＳＧＬ２及び信号線ＳＧＬ４の他端側に接続されたスイッチＳ６がそれぞれオンになる。
【００９０】
信号線ＳＧＬ２の一端側では、スイッチＳ１はオフになり、スイッチＳ２はオンになる。これにより、信号線ＳＧＬ２の一端は、配線Ｌ１５及び配線Ｌ１３と電気的に接続される。また、信号線ＳＧＬ２の他端側では、スイッチＳ８はオンになり、スイッチＳ９はオフになる。これにより、信号線ＳＧＬ２の他端は、配線Ｌ１２と電気的に接続される。
【００９１】
信号線ＳＧＬ４の一端側では、スイッチＳ１はオンになり、スイッチＳ２はオフになる。これにより、信号線ＳＧＬ４の一端は、配線Ｌ１２と電気的に接続される。また、信号線ＳＧＬ４の他端側では、スイッチＳ８はオフになり、スイッチＳ９はオンになる。これにより、信号線ＳＧＬ４の他端は、配線Ｌ１３と電気的に接続される。
【００９２】
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つの信号線ＳＧＬ（信号線ＳＧＬ２）の一端側に第１電圧供給部１４ｃ（図１２参照）が接続され、他端側に第２電圧供給部１４ｄ（図１２参照）が接続される。また、少なくとも１つの信号線ＳＧＬ（信号線ＳＧＬ２）の他の信号線ＳＧＬ（信号線ＳＧＬ４）の一端側に第２電圧供給部１４ｄが接続され、他端側に第１電圧供給部１４ｃが接続される。
【００９３】
第１電圧供給部１４ｃは、配線Ｌ１３、Ｌ１５を介して、第１電圧ＶＴＰＨを信号線ＳＧＬ２の一端に供給する。また、第２電圧供給部１４ｄは、配線Ｌ１２を介して、第２電圧ＶＴＰＬを信号線ＳＧＬ２の他端に供給する。これにより、信号線ＳＧＬ２の一端と他端とで電位差が生じ、電流Ｉ１が一端から他端に向かう方向に流れる。
【００９４】
第１電圧供給部１４ｃは、配線Ｌ１３、Ｌ１４を介して、第１電圧ＶＴＰＨを信号線ＳＧＬ４の他端に供給する。また、第２電圧供給部１４ｄは、配線Ｌ１２を介して、第２電圧ＶＴＰＬを信号線ＳＧＬ４の一端に供給する。これにより、信号線ＳＧＬ４の一端と他端とで電位差が生じ、電流Ｉ２が他端から一端に向かう方向に流れる。
【００９５】
本実施形態では、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ８、Ｓ９の動作を切り替えることにより、信号線ＳＧＬの両端に供給される第１電圧ＶＴＰＨと第２電圧ＶＴＰＬとが所定の周波数で変更される。これにより、信号線ＳＧＬに交流の電圧信号である第１駆動信号ＶＴＰが供給される。
【００９６】
信号線ＳＧＬに流れる電流Ｉ１、Ｉ２により磁界が発生し電磁誘導が形成される。図１１に示すように、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。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。電流Ｉ１と電流Ｉ２とにより発生する磁界は、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、信号線ＳＧＬ２及び信号線ＳＧＬ４が送信コイルＣＴｘに相当する。
【００９７】
制御部１１は、複数の信号線ＳＧＬ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。なお、図１１では、２つの信号線ＳＧＬで送信コイルＣＴｘが形成される。ただしこれに限定されず、検出領域Ａｅｍの一方に配置された２つ以上の信号線ＳＧＬと、他方に配置された２つ以上の信号線ＳＧＬ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、一方の信号線ＳＧＬの数が、他方の信号線ＳＧＬの数と異なる構成も採用可能である。これらの場合に、複数の信号線ＳＧＬの同側の端部同士は、一端側に設けられたスイッチＳ１０、スイッチＳ２及び配線Ｌ１５により、電気的に接続される。第１センサ期間Ｐｅｍとは異なる期間（表示期間Ｐｄ及び第３センサ期間Ｐｅｓ）では、各スイッチの動作により一対の信号線ＳＧＬどうしを非接続状態とする。
【００９８】
また、第１センサ期間Ｐｅｍでは、配線Ｌ１１は、接地されて、第３電極２４（１）の左端及び第３電極２４（３）の左端に接地電圧ＧＮＤが供給される。また、第３電極２４（２）と第３電極２４（４）の左端に接続されたスイッチＳ１１はオフになり、スイッチＳ１２はオンになる。これにより、第３電極２４（２）の左端及び第３電極２４（４）の左端は、スイッチＳ１２を介して第１ＡＦＥ４７Ａに接続される。これにより、一対の第３電極２４（１）及び第３電極２４（２）は、受信コイルＣＲｘ（図３参照）として形成される。また、一対の第３電極２４（３）及び第３電極２４（４）も、受信コイルＣＲｘとして形成される。そして、第３電極２４には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信号が、第１検出信号Ｖｄｅｔ１として第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【００９９】
一方、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ３、ＳＧＬ５の一端側に接続されたスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ１０はオフになり、他端側に接続されたスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ９はオフになる。これにより、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ３、ＳＧＬ５には、接地電圧ＧＮＤ、第１電圧ＶＴＰＨ及び第２電圧ＶＴＰＬが供給されず、フローティング状態となる。
【０１００】
なお、第１センサ期間Ｐｅｍでは、スイッチＳ３が全てオフになり、スイッチＳ４は全てオンになる。これにより、ゲート線ＧＣＬに直流の電圧信号として低レベル電圧ＶＧＬが供給される。また、スイッチＳ５は全てオフになり、画素信号Ｖｐｉｘは信号線ＳＧＬに供給されない。
【０１０１】
電磁誘導方式の力検出を行う第２センサ期間Ｐｆ（図２１参照）では、信号線ＳＧＬ及び第３電極２４は、図１１と同様に接続される。これにより、信号線ＳＧＬは、送信コイルＣＴｘに相当し、第３電極２４は第２受信コイルＣＲｘ２に相当する。信号線ＳＧＬから発生する磁界は、図５に示す磁界Ｍ３に相当する。ここで、カバー部材５０の第１面５０ａ（図６参照）に、被検出体により力が加えられた場合でも、第３電極２４と信号線ＳＧＬとの距離は実質的に変化しない。このため、第３電極２４に発生する起電力は、力が加えられていない場合と、力が加えられた場合とで変化しない。これにより、第３電極２４の起電力に応じた信号を参照信号Ｖｄｅｔｒとして用いることができる。
【０１０２】
また、力検出では、第１電極ＴＤＬは第１受信コイルＣＲｘ１として機能する。図１３は、第１電極を模式的に示す平面図である。図１３には、複数の第１電極ＴＤＬのうち、６つの第１電極ＴＤＬ１、ＴＤＬ２、ＴＤＬ３、ＴＤＬ４、ＴＤＬ５、ＴＤＬ６を示す。なお、以下の説明において第１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１電極ＴＤＬと表す。
【０１０３】
隣り合う第１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１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１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１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。
【０１０４】
第１電極ＴＤＬ１の他端ｆｎと、第１電極ＴＤＬ２の他端ｆｎとは、配線Ｌ３により接続されている。第１電極ＴＤＬ３の他端ｆｎには配線Ｌ４が接続されている。また、第１電極ＴＤＬ１の一端Ｓｎと、第１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１電極ＴＤＬ４、ＴＤＬ５、ＴＤＬ６も同様の構成となっている。
【０１０５】
このように、第１電極ＴＤＬ１、配線Ｌ５及び第１電極ＴＤＬ３は、ダミー電極ＴＤＬｄ及び第１電極ＴＤＬ２を囲んでループ状に接続される。これにより、第１電極ＴＤＬ１、配線Ｌ２及び第１電極ＴＤＬ３は、電磁誘導方式の力検出における第１受信コイルＣＲｘ１を構成する。具体的には、信号線ＳＧＬにより形成される送信コイルＣＴｘからの磁界Ｍ３が、第１電極ＴＤＬ１、配線Ｌ５及び第１電極ＴＤＬ３で囲まれた領域を通過した場合、磁界Ｍ３の変化に応じた起電力が、第１電極ＴＤＬ１、配線Ｌ５及び第１電極ＴＤＬ３に発生する。ここで、カバー部材５０の第１面５０ａ（図６参照）に、被検出体により力が加えられると、第１電極ＴＤＬは、第２基板３１に近づく方向に変動する。第１電極ＴＤＬと信号線ＳＧＬとの距離の変化に応じて、第１受信コイルＣＲｘ１に発生する起電力が変化する。これにより、送信コイルＣＴｘと第１受信コイルＣＲｘ１との距離を検出することができる。この起電力に応じた信号が第２検出信号Ｖｄｅｔ２として、第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【０１０６】
図９に示すように、信号線ＳＧＬと第１電極ＴＤＬは、平面視で同じ方向に沿って設けられる。このため、送信コイルＣＴｘと第１受信コイルＣＲｘ１との重なり合う面積が大きくなるため、力検出での検出感度を向上させることができる。
【０１０７】
相互静電容量方式のタッチ検出では、図１１に示す信号線ＳＧＬ及び第３電極２４は、駆動されない。図９に示す第２電極３３が第１基板２１と導通して、相互静電容量方式の駆動電極Ｅ１として駆動される。図１３に示すように、静電容量方式では、第１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１電極ＴＤＬ１、ＴＤＬ２、ＴＤＬ３は、第２電極３３との間の容量変化に応じた信号を第３検出信号Ｖｄｅｔ３として、第２ＡＦＥ４７Ｂに供給する。
【０１０８】
このように、電磁誘導方式の力検出では、第１電極ＴＤＬは第１受信コイルＣＲｘ１として機能し、第３電極２４は第２受信コイルＣＲｘ２として機能する。相互静電容量方式のタッチ検出では、第１電極ＴＤＬは検出電極Ｅ２として機能する。このため、各電極と、第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂとの接続状態を切り換える必要がある。
【０１０９】
図１４は、マルチプレクサの構成例を模式的に示す回路図である。マルチプレクサ４８は、例えばスイッチＳ１３ａ、Ｓ１３ｂ、Ｓ１４ａ、Ｓ１４ｂを含む。スイッチＳ１３ａは、第１電極ＴＤＬと第２ＡＦＥ４７Ｂとの接続状態を切り換える。スイッチＳ１３ｂは、第１電極ＴＤＬと第１ＡＦＥ４７Ａとの接続状態を切り換える。スイッチＳ１４ａ及びスイッチＳ１４ｂは、第３電極２４と第１ＡＦＥ４７Ａとの接続状態を切り換える。
【０１１０】
電磁誘導方式のタッチ検出では、スイッチＳ１３ａ及びスイッチＳ１３ｂがオフになる。これにより、第１電極ＴＤＬは、第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂと遮断される。また、スイッチＳ１４ａはオンになり、スイッチＳ１４ｂはオフになる。これにより、第３電極２４は第１ＡＦＥ４７Ａと接続され、第１検出信号Ｖｄｅｔ１が第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【０１１１】
電磁誘導方式の力検出では、図１４に示すようにスイッチＳ１３ａがオフになる。これにより、第１電極ＴＤＬは第２ＡＦＥ４７Ｂと遮断される。また、スイッチＳ１３ｂ及びスイッチＳ１４ａはオンになり、スイッチＳ１４ｂはオフになる。これにより、第１電極ＴＤＬ及び第３電極２４は、差動増幅器１１３を介して第１ＡＦＥ４７Ａと接続される。差動増幅器１１３の一方の入力端子に、第１電極ＴＤＬの第２検出信号Ｖｄｅｔ２が供給される。また、差動増幅器１１３の他方の入力端子に、第３電極２４の参照信号Ｖｄｅｔｒが供給される。差動増幅器１１３は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２と参照信号Ｖｄｅｔｒとの差分の電圧を増幅する。そして、増幅された電圧信号が差動増幅器１１３から第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。これにより、力検出における検出精度を向上させることができる。
【０１１２】
静電容量方式のタッチ検出では、スイッチＳ１３ｂ、スイッチＳ１４ａ及びスイッチＳ１４ｂはオフになる。これにより、第１電極ＴＤＬ及び第３電極２４は、第１ＡＦＥ４７Ａと遮断される。また、スイッチＳ１３ａはオンになる。これにより、第１電極ＴＤＬは、第２ＡＦＥ４７Ｂと電気的に接続され、第１電極ＴＤＬから第３検出信号Ｖｄｅｔ３が第２ＡＦＥ４７Ｂに供給される。
【０１１３】
次に、第２電極３３と第１基板２１との接続構成について説明する。図１５は、第１電極の接続構成を説明するための断面図である。図１６は、第３電極及び導通部を模式的に示す平面図である。図１７は、第１電極及び導通部を模式的に示す平面図である。
【０１１４】
図１５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１５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、接続配線２４ｃ、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。
【０１１５】
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。また、第３電極２４は、第１基板２１の表面に垂直な方向において、ドレイン電極６３及び画素電極２５と重なって設けられる。
【０１１６】
図１５に示すように、対向基板３では、第２基板３１の一方の面に遮光層３９、第２電極３３、カラーフィルタ３２、オーバーコート層３４、共通電極ＣＯＭＬ及び配向膜３８が、この順で設けられる。また、第２基板３１の他方の面に第１電極ＴＤＬが設けられる。つまり、共通電極ＣＯＭＬの上に絶縁層であるオーバーコート層３４が設けられる。オーバーコート層３４の上に第２電極３３と、第２電極３３と間隔を有して対向する第１電極ＴＤＬとが設けられる。
【０１１７】
第２電極３３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２電極３３のうち、周辺領域Ｇｄに設けられた部分を接続部３３ａとする。オーバーコート層３４は、カラーフィルタ３２と接続部３３ａを覆って設けられる。共通電極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。共通電極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、共通電極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で共通電極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と重なっている。周辺領域Ｇｄのオーバーコート層３４に設けられたコンタクトホールを介して、導電層７４が接続部３３ａと接続される。導電層７４は、例えばＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料である。
【０１１８】
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。なお、図１５はあくまで模式的に示しており、導通部８１に１つの導電粒子８２のみ示している。これに限定されず、導電粒子８２は導通部８１に複数分散されている。
【０１１９】
導通部８１の導電粒子８２を介して導電層７４と導電層７１とが接続されている。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。これにより、第２電極３３は導電層７１に電気的に接続される。導電層７１は接続電極７２と接続される。接続電極７２は、周辺回路領域８０に設けられた第２電極走査回路１４Ａと接続される。このような構成により、第２電極３３は、第１基板２１に設けられた第２電極走査回路１４Ａと電気的に接続される。これにより、相互静電容量方式のタッチ検出では、第２電極走査回路１４Ａは、複数の第２電極３３を含む駆動電極ブロックＢｋ（図１７参照）を順次選択し、第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを駆動電極ブロックＢｋに供給する。
【０１２０】
なお、図示は省略するが共通電極ＣＯＭＬも、同様の構成で導通部８１を介して第１基板２１側に接続される。この場合、共通電極ＣＯＭＬが接続される導通部８１は、第２電極３３が接続される導通部８１と電気的に離隔される。これにより、駆動ＩＣ１９（図１２参照）の各供給部は、共通電極ＣＯＭＬと第２電極３３とにそれぞれ異なる信号を供給することができる。
【０１２１】
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。また、第１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、表示領域Ａｄと周辺領域Ｇｄの境界から、導通部８１の近傍まで設けられていることが好ましい。第２電極３３の接続部３３ａ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１電極ＴＤＬとの間に接続部３３ａが設けられる。このため、接続部３３ａ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。
【０１２２】
図１６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及び画素電極２５と重なって設けられ、ドレイン電極６３及び画素電極２５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どうしを接続する。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１７に示す第２電極３３と同じ方向に長手を有する。また、図１７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２電極３３と交差する方向に長手を有する。
【０１２３】
複数の第３電極２４は、１つの接続部２４ｄに接続される。複数の第３電極２４により第３電極ブロックＢｋＣｓが構成される。電磁誘導方式のタッチ検出では、複数の第３電極ブロックＢｋＣｓにより受信コイルＣＲｘが形成される。接続配線２４ｃは接続部２４ｄに接続されて、第３電極ブロックＢｋＣｓと、第１ＡＦＥ４７Ａ又は配線Ｌ１１（図１１参照）とを接続する。
【０１２４】
図１７に示すように、遮光層３９は、ゲート線ＧＣＬに沿う部分と、信号線ＳＧＬに沿う部分とを含む。遮光層３９のうち信号線ＳＧＬに沿う部分は色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの境界と重なって設けられる。第２電極３３は、遮光層３９のうちゲート線ＧＣＬに沿う部分に重なって設けられる。つまり、第２電極３３は、第１方向Ｄｘに沿って設けられる。
【０１２５】
第２方向Ｄｙに配列された複数の第２電極３３は、１つの導電層７４に接続される。これにより、複数の第２電極３３を含む駆動電極ブロックＢｋが形成され、駆動電極ブロックＢｋに含まれる複数の第２電極３３には、同じ信号が供給される。なお、駆動電極ブロックＢｋ以外の第２電極３３は非選択電極ブロックＮＢｋである。駆動電極ブロックＢｋは、相互静電容量方式のタッチ検出での駆動電極Ｅ１として機能する。
【０１２６】
ここで、共通電極ＣＯＭＬはＩＴＯで形成されているのに対し、第２電極３３、第１電極ＴＤＬ、第３電極２４及び信号線ＳＧＬは金属により形成される。このため、第２電極３３及び信号線ＳＧＬは共通電極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２電極３３又は信号線ＳＧＬ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１８を参照して説明する。
【０１２７】
図１８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１８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により形成される共通電極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。
【０１２８】
これに対し、第３パルス波ＰＷ３は、第２電極３３又は信号線ＳＧＬを駆動電極として用いた場合の波形を示す。第２電極３３及び信号線ＳＧＬは金属である。このため、ＩＴＯと比較して第２電極３３及び信号線ＳＧＬ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。
【０１２９】
なお、第２電極３３及び第１電極ＴＤＬと、信号線ＳＧＬ及び第３電極２４との間に共通電極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、共通電極ＣＯＭＬは、固定された電圧信号（例えば表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃやグランド電位ＧＮＤ）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、共通電極ＣＯＭＬ及び画素電極２５は、第２電極３３及び信号線ＳＧＬの駆動電極としての機能を阻害することを抑制できる。
【０１３０】
次に、図１９から図２２を参照して、表示装置１の動作例について説明する。図１９は、第１の実施形態に係る制御部の構成例を示すブロック図である。図２０は、第１の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２１は、第１の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の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２１は、タッチペン１００が存在する場合の表示装置１の動作例を示す。また、図２２は、タッチペン１００が存在しない場合の表示装置１の動作例を示す。
【０１３１】
図１９に示すように、制御部１１は、タッチ検出制御部１１Ａと、力検出制御部１１Ｂと、表示制御部１１Ｃとを含む。タッチ検出制御部１１Ａは、電磁誘導方式のタッチ検出と、静電容量方式のタッチ検出を制御する回路である。力検出制御部１１Ｂは、電磁誘導方式の力検出を制御する回路である。表示制御部１１Ｃは、表示動作を制御する回路である。これらの各制御部は、互いに協働して表示動作及び検出動作を実行する。なお、各制御部の少なくとも一部は、外部のコントローラ２００（図９参照）に設けられていてもよい。
【０１３２】
また、タッチ検出制御部１１Ａは、被検出体判定部１１Ｄを含む。被検出体判定部１１Ｄは、被検出体が、指であるか、タッチペン１００であるかを判定する回路である。本実施形態の表示装置１は、被検出体判定部１１Ｄにより被検出体を判定して、検出モードを切り換えて実行することができる。
【０１３３】
図２１及び図２２に示すように、表示装置１は、タッチ検出動作（検出期間）、力検出動作（力検出期間）及び表示動作（表示期間）を時分割に行う。タッチ検出動作、力検出動作及び表示動作はどのように分けて行ってもよい。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。
【０１３４】
図２０に示すように、表示装置１は、制御部１１からの制御信号に応じて、電磁誘導方式の力検出を実行する（ステップＳＴ１）。
【０１３５】
図２１及び図２２に示すように、第２センサ期間Ｐｆでは、図１１に示す例と同様に、駆動ＩＣ１９は、第１電圧ＶＴＰＨと第２電圧ＶＴＰＬとを送信コイルＣＴｘの両端に交互に供給する。これにより、送信コイルＣＴｘを構成する信号線ブロックＢｋＳＧに第１駆動信号ＶＴＰが供給される。また、非選択信号線ブロックＮＢｋＳＧ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。
【０１３６】
第１駆動信号ＶＴＰが供給されることにより電磁誘導が形成される。この電磁誘導に基づいて、第１電極ＴＤＬと信号線ＳＧＬとの距離の変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２が、第１電極ＴＤＬから出力される。同時に参照信号Ｖｄｅｔｒが第３電極ブロックＢｋＣｓから出力される。力検出制御部１１Ｂは、第２検出信号Ｖｄｅｔ２及び参照信号Ｖｄｅｔｒに基づいて、被検出体から表示面に加えられた力の大きさを算出する。
【０１３７】
次に、図２０に示すように、表示装置１は、制御部１１からの制御信号に応じて、被検出体が、指であるか、タッチペン１００であるかを判定する（ステップＳＴ２）。
【０１３８】
図２１及び図２２に示すように、判定期間Ｐｇでは、駆動ＩＣ１９は、第１駆動信号ＶＴＰを信号線ブロックＢｋＳＧに供給する。そして、信号線ブロックＢｋＳＧと第３電極ブロックＢｋＣｓとの間に電磁誘導が形成される。第３電極ブロックＢｋＣｓから電磁誘導に基づく第１検出信号Ｖｄｅｔ１が出力される。被検出体判定部１１Ｄは、第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチペン１００が存在するかどうかを判定する（図２０、ＳＴ３）。
【０１３９】
タッチペン１００が存在する場合、タッチペン１００と第３電極ブロックＢｋＣｓとの間にも電磁誘導が形成される。この電磁誘導に基づいて、第３電極ブロックＢｋＣｓに起電力が発生する。このため、図２１に示すように、第１検出信号Ｖｄｅｔ１は、検出信号Ｖｄｅｔ１ａを含む。検出信号Ｖｄｅｔ１ａは、第１駆動信号ＶＴＰが信号線ブロックＢｋＳＧに供給されない期間にも、所定の振幅で変化する。これにより、被検出体判定部１１Ｄは、第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチペン１００が存在すると判定する（図２０、ステップＳＴ３、Ｙｅｓ）。
【０１４０】
次に、図２０に示すように、表示装置１は、制御部１１からの制御信号に応じて、電磁誘導方式のタッチ検出を実行する（ステップＳＴ４）。
【０１４１】
図２１に示すように、タッチペン１００が存在する場合、複数の表示期間Ｐｄと、第１センサ期間Ｐｅｍとが交互に配置される。
【０１４２】
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、駆動ＩＣ１９は、配線Ｌ１３を介して、共通電極ＣＯＭＬ及び第３電極２４に表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給する。同じ期間で、共通電極ＣＯＭＬと対向する信号線ＳＧＬ（信号線ブロックＢｋＳＧ）には画素信号Ｖｐｉｘが供給される。
【０１４３】
第１センサ期間Ｐｅｍでは、図１１に示したように、駆動ＩＣ１９は、送信コイルＣＴｘを構成する信号線ブロックＢｋＳＧに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。また、非選択信号線ブロックＮＢｋＳＧ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。そして、受信コイルＣＲｘを構成する第３電極ブロックＢｋＣｓには、第３電極ブロックＢｋＣｓとタッチペン１００との間の電磁誘導に基づいて、起電力が発生する。第３電極ブロックＢｋＣｓは、この起電力に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１を出力する。
【０１４４】
一方、タッチペン１００が存在しない場合、タッチペン１００と第３電極ブロックＢｋＣｓとの間に電磁誘導が形成されない。このため、図２２に示すように、判定期間Ｐｇでは、第１駆動信号ＶＴＰが信号線ブロックＢｋＳＧに供給されない期間では、第３電極ブロックＢｋＣｓに起電力が発生しない。このため、第１検出信号Ｖｄｅｔ１は、振幅が変化しない直流電圧信号である検出信号Ｖｄｅｔ１ｂを含む。或いは検出信号Ｖｄｅｔ１ｂは、所定のしきい値以下の振幅を有する交流電圧信号であってもよい。被検出体判定部１１Ｄは、第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチペン１００が存在しないと判定する（図２０、ステップＳＴ３、Ｎｏ）。
【０１４５】
次に、図２０に示すように、表示装置１は、制御部１１からの制御信号に応じて、静電容量方式のタッチ検出を実行する（ステップＳＴ５）。
【０１４６】
図２２に示すように、タッチペン１００が存在しない場合、複数の表示期間Ｐｄと、第３センサ期間Ｐｅｓとが交互に配置される。
【０１４７】
第３センサ期間Ｐｅｓでは、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。そして、第１電極ＴＤＬは、駆動電極ブロックＢｋと第１電極ＴＤＬとの間の静電容量変化に応じた第３検出信号Ｖｄｅｔ３を出力する。また、非選択電極ブロックＮＢｋには、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給される。非選択電極ブロックＮＢｋは固定された電位であればよく、例えば、第２電圧ＶＴＰＬが供給されてもよい。信号線ブロックＢｋＳＧ及び非選択信号線ブロックＮＢｋＳＧは、フローティング状態である。
【０１４８】
以上のように、本実施形態の表示装置１は、表示動作と、電磁誘導方式のタッチ検出及び力検出と、静電容量方式のタッチ検出を行う。制御部１１は、検出された被検出体の種類を判定して、被検出体に応じて、第１センサ期間Ｐｅｍ又は第３センサ期間Ｐｅｓのいずれか一方を実行する。これにより、タッチ検出の検出精度を向上することができる。なお、図２１及び図２２に示すタイミング波形図は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、表示期間Ｐｄ、第１センサ期間Ｐｅｍ、第２センサ期間Ｐｆ及び第３センサ期間Ｐｅｓの順番は適宜変更できる。また、表示期間Ｐｄ、第１センサ期間Ｐｅｍ、第２センサ期間Ｐｆ及び第３センサ期間Ｐｅｓの長さは互いに異ならせてもよい。
【０１４９】
また、本実施形態では、表示期間Ｐｄに同期して、相互静電容量方式のタッチ検出を行うことができる。この場合、図２２に示す表示期間Ｐｄでは、信号線ＳＧＬ（信号線ブロックＢｋＳＧ）には画素信号Ｖｐｉｘが供給され、同じ期間に駆動電極ブロックＢｋに第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍが供給される。第２電極３３と、画素電極２５及び信号線ＳＧＬと、の間に共通電極ＣＯＭＬが設けられているため、第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍにより表示動作が阻害されることを抑制できる。
【０１５０】
（第２の実施形態）
図２３は、第２の実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。図２４は、第２の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図２５は、第３電極、信号線及び導通部を模式的に示す平面図である。図２６は、第２の実施形態に係る信号線の接続構成を模式的に示す平面図である。図２７は、第２の実施形態に係る第１電極の接続構成を模式的に示す平面図である。
【０１５１】
図２３及び図２４に示すように、本実施形態の表示装置１Ａは、第１基板２１Ａと、第２基板３１Ａと、電気泳動層６Ａとを有する。本実施形態の表示装置１Ａは、表示機能層として電気泳動層６Ａを用いた電気泳動型表示パネルである。なお、図２４は、複数の画素について拡大して示している。
【０１５２】
図２３に示すように、本実施形態において、第１基板２１Ａの上に、第３電極２４Ａ、信号線ＳＧＬＡ、画素電極２５Ａ、電気泳動層６Ａ、共通電極ＣＯＭＬＡ、第２基板３１Ａの順に積層される。第２基板３１Ａの上には、バリアフィルム９１を介して第２電極３３Ａと第１電極ＴＤＬＡとが設けられている。
【０１５３】
図２４に示すように、第２基板３１Ａは、第１基板２１Ａと対向して配置される。第２基板３１Ａと第１基板２１Ａとの間にシール部９４が設けられる。第２基板３１Ａ、第１基板２１Ａ及びシール部９４により囲まれた内部の空間に電気泳動層６Ａが封止される。第１基板２１Ａは、透光性のガラス基板又は樹脂基板である。また、第２基板３１Ａは、透光性の樹脂フィルムが用いられる。
【０１５４】
第２基板３１Ａの上方にバリアフィルム９１及び光学フィルム９２が設けられる。バリアフィルム９１と光学フィルム９２との間に、第２電極３３Ａ及び第１電極ＴＤＬＡが設けられる。なお、図２４では、複数の第１電極ＴＤＬＡを接続する接続配線ＴＤＬｊを示している。また、第２基板３１Ａと光学フィルム９２との間、又は光学フィルム９２の上にカラーフィルタが設けられていてもよい。カラーフィルタが設けられていない場合、表示装置１Ａは、モノクロ表示対応の表示装置である。
【０１５５】
第２基板３１Ａの、第１基板２１Ａと対向する面に共通電極ＣＯＭＬＡが設けられる。共通電極ＣＯＭＬＡは、画素電極２５Ａと対向して配置される。共通電極ＣＯＭＬＡと画素電極２５Ａとの間に電気泳動層６Ａが設けられる。
【０１５６】
電気泳動層６Ａは、複数のマイクロカプセル１５３を含む。電気泳動層６Ａは、例えば、複数のマイクロカプセル１５３を含むインクを、共通電極ＣＯＭＬＡが設けられた第２基板３１Ａに塗布することにより形成される。マイクロカプセル１５３の内部には、複数の黒色微粒子１５１と、複数の白色微粒子１５２と、分散液１５５とが封入されている。複数の黒色微粒子１５１及び複数の白色微粒子１５２は、分散液１５５に分散されている。
【０１５７】
分散液１５５は、例えばシリコーンオイル等の、透光性の液体である。黒色微粒子１５１は、電気泳動粒子であり、例えば負に帯電したグラファイトが用いられる。白色微粒子１５２は、電気泳動粒子であり、例えば正に帯電した酸化チタン（ＴｉＯ２）が用いられる。
【０１５８】
画素電極２５Ａと共通電極ＣＯＭＬＡとの間に電界を形成することにより、黒色微粒子１５１と白色微粒子１５２との分散状態が変化する。黒色微粒子１５１と白色微粒子１５２の分散状態に応じて、電気泳動層６Ａを透過する光の透過状態が変化する。これにより、表示面に画像が表示される。例えば、共通電極ＣＯＭＬＡに正の電位を与え、画素電極２５Ａに負の電位を与えると、黒色微粒子１５１が第２基板３１Ａ側に移動し、白色微粒子１５２が第１基板２１Ａ側に移動する。この場合、黒表示となる。
【０１５９】
図２５に示すように、第３電極２４Ａと信号線ＳＧＬＡとは、平面視で交差して設けられる。複数の信号線ＳＧＬＡは、接続切り換え回路８０Ａを介して、接続電極７２Ａと電気的に接続される。接続切り換え回路８０Ａにより、表示期間Ｐｄと各センサ期間とで信号線ＳＧＬＡの接続状態が切り換えられる。なお、接続切り換え回路８０Ａは、図１０及び図１１に示すスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１０等を含むスイッチ回路である。また第３電極２４Ａも、図１０及び図１１に示す構成と同様に、接続状態が切り換えられる。
【０１６０】
図２３に示すように、電磁誘導方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、信号線ＳＧＬＡに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。図２６に示すように、複数の信号線ＳＧＬＡを含む信号線ブロックＢｋＳＧが、第１方向Ｄｘに間隔を有して配置される。信号線ブロックＢｋＳＧの一端どうしは、スイッチＳ１６により電気的に接続される。
【０１６１】
このように、複数の信号線ＳＧＬＡのうち、一対の信号線ブロックＢｋＳＧの同側の端部を接続するスイッチＳ１６が設けられている。制御部１１は、第１センサ期間Ｐｅｍ及び第２センサ期間Ｐｆに、スイッチＳ１６の動作により一対の信号線ブロックＢｋＳＧどうしを接続する。また、制御部１１は、第１センサ期間Ｐｅｍ及び第２センサ期間Ｐｆとは異なる期間に、スイッチＳ１６の動作により一対の信号線ブロックＢｋＳＧどうしを非接続状態とする。なお、図２３に示す例に限定されず、スイッチＳ１６は、少なくとも１つの信号線ＳＧＬどうしの同側の端部を接続してもよい。
【０１６２】
これにより、信号線ＳＧＬＡは、電磁誘導方式のタッチ検出及び力検出の際に送信コイルＣＴｘとして機能する。隣り合う信号線ブロックＢｋＳＧの間の領域が検出領域Ａｅｍとなる。電磁誘導方式のタッチ検出では、一方の信号線ブロックＢｋＳＧの他端に第１電圧ＶＴＰＨが供給される。また、他方の信号線ブロックＢｋＳＧの他端に第２電圧ＶＴＰＬが供給される。これにより、信号線ブロックＢｋＳＧに電流Ｉ３が流れ、磁界が形成される。駆動ＩＣ１９は、第１電圧ＶＴＰＨと第２電圧ＶＴＰＬとの供給を所定の周波数で切り換えることで、送信コイルＣＴｘに第１駆動信号ＶＴＰを供給できる。これにより、信号線ＳＧＬＡ、タッチペン１００及び第３電極２４Ａの間でそれぞれ電磁誘導が生じる。第３電極２４Ａには、タッチペン１００との間の電磁誘導に基づく起電力が発生する。第３電極２４Ａは、第１検出信号Ｖｄｅｔ１を第１ＡＦＥ４７Ａに供給する。
【０１６３】
図２３に示すように、第２電極３３Ａ及び第１電極ＴＤＬＡは、同層に設けられる。第２電極３３Ａ及び第１電極ＴＤＬＡと、共通電極ＣＯＭＬＡとの間に第２基板３１Ａが設けられる。第２電極３３Ａ及び第１電極ＴＤＬＡ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３３Ａ及び第１電極ＴＤＬＡは、共通電極ＣＯＭＬＡと同様に、ＩＴＯ等の透光性導電材料を用いてもよい。
【０１６４】
第２電極３３Ａは、第１方向Ｄｘに複数配列される。図２４に示すように、ブリッジ配線３３Ａａは、絶縁層９３を介して、第２電極３３Ａ及び第１電極ＴＤＬＡとは異なる層に形成されている。第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極３３Ａは、ブリッジ配線３３Ａａにより連結される。第１方向Ｄｘに連結された第２電極３３Ａは、第２方向Ｄｙに複数配置される。
【０１６５】
図２７に示すように、第１電極ＴＤＬＡは、第２方向Ｄｙに複数配列される。第２方向Ｄｙに隣り合う第１電極ＴＤＬＡどうしは接続配線ＴＤＬｊにより連結される。第１電極群ＴＤＬｇは、第２方向Ｄｙに連結された複数の第１電極ＴＤＬＡ及び接続配線ＴＤＬｊを含む。第１電極群ＴＤＬｇは第１方向Ｄｘに複数配列される。第１方向Ｄｘに間隔を有して配置された第１電極群ＴＤＬｇの一端どうしは、スイッチＳ１７により電気的に接続される。一方の第１電極群ＴＤＬｇは、スイッチＳ２０、Ｓ２１を介して第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂのいずれか一方に接続される。他方の第１電極群ＴＤＬｇは、スイッチＳ１８、Ｓ１９を介して第２ＡＦＥ４７Ｂ又はグランドのいずれか一方に接続される。
【０１６６】
電磁誘導方式の力検出の際、図２７に示すようにスイッチＳ２１がオンになり、スイッチＳ２０がオフになる。これにより、一方の第１電極群ＴＤＬｇは、第１ＡＦＥ４７Ａに接続される。また、スイッチＳ１８がオンになり、スイッチＳ１９がオフになる。これにより、他方の第１電極群ＴＤＬｇはグランドに接続される。第１電極ＴＤＬＡは、第１受信コイルＣＲｘ１を構成する。また、第２電極３３Ａは、第２受信コイルＣＲｘ２を構成する。
【０１６７】
図２３に示すように、駆動ＩＣ１９は、信号線ＳＧＬＡに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。これにより、信号線ＳＧＬＡと第１電極ＴＤＬＡとの間、及び信号線ＳＧＬＡと第３電極２４Ａの間でそれぞれ電磁誘導が形成される。第１電極ＴＤＬＡは、電磁誘導に基づいて、第１電極ＴＤＬＡと信号線ＳＧＬＡとの距離に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２を第１ＡＦＥ４７Ａに供給する。第２電極３３Ａは、電磁誘導に基づいて参照信号Ｖｄｅｔｒを第１ＡＦＥ４７Ａに供給する。
【０１６８】
静電容量方式のタッチ検出では、図２７に示す、スイッチＳ１７がオフになる。これにより、第１電極群ＴＤＬｇどうしが電気的に切り離される。また、スイッチＳ１８及びスイッチＳ２１がオフになり、スイッチＳ１９及びスイッチＳ２０がオンになる。これにより、第１電極群ＴＤＬｇは、それぞれ第２ＡＦＥ４７Ｂに接続される。このような構成により、第２電極３３Ａと第１電極ＴＤＬＡとの間に静電容量が形成される。図２３に示すように、相互静電容量方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、第２電極３３Ａに第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する。第２電極３３Ａと第１電極ＴＤＬＡとの間の静電容量変化に応じた第３検出信号Ｖｄｅｔ３が、マルチプレクサ４８を介して第１電極ＴＤＬＡから第２ＡＦＥ４７Ｂに供給される。
【０１６９】
以上のように、電気泳動層６Ａを用いた表示装置１Ａにおいても、第１基板２１Ａ、第３電極２４Ａ、信号線ＳＧＬＡ及び画素電極２５Ａを含む回路基板を設けることにより、電磁誘導方式のタッチ検出及び力検出を良好に行うことができる。
【０１７０】
第１電極ＴＤＬＡ及び第２電極３３Ａの構成は、図２３、図２４及び図２７に示す例に限定されない。図２８は、第２の実施形態の変形例に係る第１電極及び第２電極を模式的に示す平面図である。なお、図２８には、複数の第１電極ＴＤＬＢのうち、６つの第１電極ＴＤＬＢ１、ＴＤＬＢ２、ＴＤＬＢ３、ＴＤＬＢ４、ＴＤＬＢ５、ＴＤＬＢ６を示す。なお、以下の説明において第１電極ＴＤＬＢ１、ＴＤＬＢ２、ＴＤＬＢ３、ＴＤＬＢ４、ＴＤＬＢ５、ＴＤＬＢ６を区別して説明する必要がない場合には、第１電極ＴＤＬＢと表す。
【０１７１】
第１電極ＴＤＬＢ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。第２電極３３Ｂは、第１電極ＴＤＬＢと電気的に離隔して、第１方向Ｄｘに隣り合う第１電極ＴＤＬＢの間に設けられる。第２電極３３Ｂは、隣り合う第１電極ＴＤＬＢの間で、第１方向Ｄｘに複数配列される。また、第２電極３３Ｂは、第１方向Ｄｘに複数配列される。第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極３３Ｂどうしは、ブリッジ配線３３Ｂａにより連結される。第１電極群３３Ｂｇは、ブリッジ配線３３Ｂａにより連結された複数の第２電極３３Ｂを含む。これにより、第１電極群３３Ｂｇは、平面視で第１電極ＴＤＬＢと交差する。
【０１７２】
第１電極ＴＤＬＢ１の一端と、第１電極ＴＤＬＢ３の一端とは、配線Ｌ３５により接続されている。第１電極ＴＤＬＢ１の他端と、第１電極ＴＤＬＢ２の他端とは、配線Ｌ３３により接続されている。配線Ｌ３３は、配線Ｌ３４及びスイッチＳ２４、Ｓ２５を介して第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂのいずれか一方に接続される。第１電極ＴＤＬＢ３の他端には配線Ｌ３６が接続されている。配線Ｌ３６は、スイッチＳ２２、Ｓ２３を介して第２ＡＦＥ４７Ｂ又はグランドのいずれか一方に接続される。第１電極ＴＤＬＢ４、ＴＤＬＢ５、ＴＤＬＢ６も同様の構成となっている。
【０１７３】
このように、第１電極ＴＤＬＢ１、配線Ｌ３５及び第１電極ＴＤＬＢ３は、複数の第２電極３３Ｂ及び第１電極ＴＤＬＢ２を囲んでループ状に接続される。これにより、第１電極ＴＤＬＢ１、配線Ｌ３５及び第１電極ＴＤＬＢ３は、電磁誘導方式における第１受信コイルＣＲｘ１を構成する。具体的には、信号線ＳＧＬＡにより構成される送信コイルＣＴｘからの磁界Ｍ３が、第１電極ＴＤＬＢ１、配線Ｌ３５及び第１電極ＴＤＬＢ３で囲まれた領域を通過した場合、磁界Ｍ３の変化に応じた起電力が、第１電極ＴＤＬＢ１、配線Ｌ３５及び第１電極ＴＤＬＢ３に発生する。電磁誘導方式の力検出の際、各スイッチＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５の動作により、第１電極ＴＤＬＢ１の他端は第１ＡＦＥ４７Ａに接続され、第１電極ＴＤＬＢ３の他端はグランドに接続される。これにより、起電力に応じた信号が第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【０１７４】
静電容量方式では、第１電極ＴＤＬＢ１、ＴＤＬＢ２、ＴＤＬＢ３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。この場合、各スイッチＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５の動作により、第１電極ＴＤＬＢ１の他端及び第１電極ＴＤＬＢ３の他端は、いずれも第２ＡＦＥ４７Ｂに接続される。第１電極ＴＤＬＢ１、ＴＤＬＢ２、ＴＤＬＢ３は、第２電極３３Ｂとの間の容量変化に応じた信号を第２ＡＦＥ４７Ｂに供給する。
【０１７５】
なお、図２８に示す第２電極３３Ｂ及び第１電極ＴＤＬＢの構成は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、第２電極３３Ｂ及び第１電極ＴＤＬＢの形状は、矩形状或いは長尺状に限定されず、他の形状としてもよい。また、第１電極ＴＤＬＢは、第２電極３３Ｂと同様に第１方向Ｄｘに複数設けられ、これらを接続配線で接続してもよい。
【０１７６】
（第３の実施形態）
図２９は、第３の実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。図３０は、第３の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。本実施形態の表示装置１Ｂは、透過型液晶表示装置である。図２９に示すように、第１基板２１Ｂの上に、信号線ＳＧＬ、共通電極ＣＯＭＬＢ、画素電極２５、液晶層６、第２基板３１Ｂ及び第１電極ＴＤＬＢが、この順に重なって配置される。
【０１７７】
複数の共通電極ＣＯＭＬＢは、液晶層６と第１基板２１Ｂとの間に配置される。共通電極ＣＯＭＬＢは、第１方向Ｄｘに沿って設けられ、第２方向Ｄｙに複数配列される。共通電極ＣＯＭＬＢは、平面視で、信号線ＳＧＬ及び第１電極ＴＤＬＢと交差する。第１電極ＴＤＬＢは、平面視で信号線ＳＧＬと同じ方向に沿って設けられ、かつ、共通電極ＣＯＭＬＢと交差して設けられる。
【０１７８】
図３０に示すように、画素基板２Ｂは、第１基板２１Ｂと、共通電極ＣＯＭＬＢと、画素電極２５と、接着層６６と、偏光板６５とを有する。共通電極ＣＯＭＬＢ及び画素電極２５は、第１基板２１Ｂと液晶層６との間に設けられる。偏光板６５は、第１基板２１Ｂに対して、共通電極ＣＯＭＬＢ及び画素電極２５と反対側の面に、接着層６６を介して貼り合わされる。画素電極２５及び共通電極ＣＯＭＬＢは、例えばＩＴＯ等の透光性導電材料が用いられる。なお、第１基板２１Ｂ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。図３０では図示を省略するが、表示装置１Ｂは、図６に示すカラーフィルタ３２、遮光層３９、配向膜２８、３８等も含む。
【０１７９】
対向基板３Ｂは、第２基板３１Ｂと、第１電極ＴＤＬＢと、接着層６８と、偏光板６７とを含む。第１電極ＴＤＬＢは、第２基板３１Ｂの上に設けられる。偏光板６７は、接着層６８を介して第１電極ＴＤＬＢの上に設けられる。カバー部材５０Ｂは、接着層６９を介して偏光板６７の上に貼り合わされる。接着層６９は、被検出体から加えられる力により変形する、柔軟な樹脂材料が用いられる。
【０１８０】
液晶層６は、第２基板３１Ｂ、第１基板２１Ｂ及びシール部７０により囲まれた内部の空間に封止される。液晶層６は、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、液晶層６と画素基板２Ｂとの間、及び液晶層６と対向基板３Ｂとの間には、それぞれ配向膜２８、３８（図６参照）が配設される。本実施の形態では、画素電極２５と共通電極ＣＯＭＬＢとの間に発生する横電界により、液晶層６が駆動される。
【０１８１】
第１基板２１Ｂの下側には、バックライトユニットＢＬが設けられる。バックライトユニットＢＬ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２１Ｂに向けて射出する。バックライトユニットＢＬからの光は、画素基板２Ｂ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。
【０１８２】
図２９に示すように、電磁誘導方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、共通電極ＣＯＭＬＢに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。共通電極ＣＯＭＬＢ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、共通電極ＣＯＭＬＢ、タッチペン１００及び信号線ＳＧＬの間でそれぞれ電磁誘導が生じる。信号線ＳＧＬ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を介して信号線ＳＧＬから第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【０１８３】
電磁誘導方式の力検出の際、駆動ＩＣ１９は、共通電極ＣＯＭＬＢに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。共通電極ＣＯＭＬＢは、電磁誘導方式の力検出の際にも送信コイルＣＴｘとして機能する。これにより、共通電極ＣＯＭＬＢと第１電極ＴＤＬＢとの間、及び共通電極ＣＯＭＬＢと信号線ＳＧＬとの間でそれぞれ電磁誘導が生じる。第１電極ＴＤＬＢ及び信号線ＳＧＬには、それぞれ共通電極ＣＯＭＬＢとの相互誘導により起電力が発生する。共通電極ＣＯＭＬＢと第１電極ＴＤＬＢとの距離により起電力が変化し、この起電力に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２が、マルチプレクサ４８を介して第１電極ＴＤＬＢから第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。また、参照信号Ｖｄｅｔｒは、マルチプレクサ４８を介して信号線ＳＧＬから第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【０１８４】
相互静電容量方式のタッチ検出の際、駆動ＩＣ１９は、共通電極ＣＯＭＬＢに第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する。共通電極ＣＯＭＬＢは、相互静電容量方式のタッチ検出の際、駆動電極Ｅ１として機能する。共通電極ＣＯＭＬＢと第１電極ＴＤＬＢとの間の静電容量変化に応じた第３検出信号Ｖｄｅｔ３が、マルチプレクサ４８を介して第１電極ＴＤＬＢから第２ＡＦＥ４７Ｂに供給される。
【０１８５】
以上のように、本実施形態では、共通電極ＣＯＭＬＢ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。さらに、共通電極ＣＯＭＬＢは、電磁誘導方式のタッチ検出及び力検出では、送信コイルＣＴｘとして機能し、静電容量方式のタッチ検出では駆動電極Ｅ１として機能する。信号線ＳＧＬは、電磁誘導方式のタッチ検出で受信コイルＣＲｘとして機能し、また、力検出で第２受信コイルＣＲｘ２として機能する。また、第１電極ＴＤＬＢは、電磁誘導方式の力検出で第１受信コイルＣＲｘ１として機能し、静電容量方式のタッチ検出では検出電極Ｅ２として機能する。このため、それぞれの動作に応じて共通電極ＣＯＭＬＢ、第１電極ＴＤＬＢ及び信号線ＳＧＬの接続状態を変更する必要がある。
【０１８６】
次に、本実施形態の表示装置１Ｂの、共通電極ＣＯＭＬＢの接続構成について説明する。図３１は、第３の実施形態に係る表示期間での共通電極の接続構成を説明するための回路図である。図３２は、第３の実施形態に係る第１センサ期間での共通電極の接続構成を示す回路図である。図３３は、第３の実施形態に係る第３センサ期間での共通電極の接続構成を示す回路図である。
【０１８７】
図３１から図３３に示すように、複数の共通電極ＣＯＭＬＢ１、ＣＯＭＬＢ２、…、ＣＯＭＬＢｎが配列されている。なお、以下の説明において、共通電極ＣＯＭＬＢ１、ＣＯＭＬＢ２、…、ＣＯＭＬＢｎを区別して説明する必要がない場合には、共通電極ＣＯＭＬＢと表す。
【０１８８】
複数の共通電極ＣＯＭＬＢ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。スイッチＳＷ１ａは、共通電極ＣＯＭＬＢの左端と第１配線Ｌ１ａとの間に設けられる。スイッチＳＷ２ａは、共通電極ＣＯＭＬＢ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、それぞれの共通電極ＣＯＭＬＢの左端に並列に接続される。また、スイッチＳＷ１ｂは、共通電極ＣＯＭＬＢの右端と第１配線Ｌ１ｂとの間に設けられる。スイッチＳＷ２ｂは、共通電極ＣＯＭＬＢ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、共通電極ＣＯＭＬＢの右端に並列に接続される。
【０１８９】
図３１に示すように、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。全ての共通電極ＣＯＭＬＢは第１配線Ｌ１ａ、Ｌ１ｂと遮断される。また、全ての共通電極ＣＯＭＬＢ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。
【０１９０】
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、全ての共通電極ＣＯＭＬＢ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共通電極ＣＯＭＬＢに、時分割的に表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給してもよい。
【０１９１】
図３２に示すように、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、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４及び共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８が駆動電極ブロックＢｋとして選択される。それ以外の共通電極ＣＯＭＬＢは、非選択電極ブロックＮＢｋである。共通電極ＣＯＭＬＢ４と共通電極ＣＯＭＬＢ６との間の領域は、被検出体を検出する検出領域Ａｅｍである。
【０１９２】
非選択電極ブロックＮＢｋの共通電極ＣＯＭＬＢ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はフローティング状態となる。
【０１９３】
共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４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、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４の左端は、第２配線Ｌ２ａと電気的に接続される。また、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４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、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４の右端は、第１配線Ｌ１ｂと電気的に接続される。
【０１９４】
共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８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、共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８の左端は、第１配線Ｌ１ａと電気的に接続される。共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８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、共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８の右端は、第２配線Ｌ２ｂと電気的に接続される。
【０１９５】
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つの共通電極ＣＯＭＬＢ（共通電極ＣＯＭＬＢ６、共通電極ＣＯＭＬＢ７、共通電極ＣＯＭＬＢ８）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つの共通電極ＣＯＭＬＢの他の共通電極ＣＯＭＬＢ（共通電極ＣＯＭＬＢ２、共通電極ＣＯＭＬＢ３、共通電極ＣＯＭＬＢ４）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。
【０１９６】
第２電圧供給部１４ｄは、第２配線Ｌ２ａを介して、第２電圧ＶＴＰＬを共通電極ＣＯＭＬＢ２、共通電極ＣＯＭＬＢ３、共通電極ＣＯＭＬＢ４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を共通電極ＣＯＭＬＢ２、共通電極ＣＯＭＬＢ３、共通電極ＣＯＭＬＢ４の右端に供給する。これにより、共通電極ＣＯＭＬＢ２、共通電極ＣＯＭＬＢ３、共通電極ＣＯＭＬＢ４の左端と右端とで電位差が生じ、電流Ｉ４が右端から左端に向かう方向に流れる。
【０１９７】
第１電圧供給部１４ｃは、第１配線Ｌ１ａを介して、第１電圧ＶＴＰＨを共通電極ＣＯＭＬＢ６、共通電極ＣＯＭＬＢ７、共通電極ＣＯＭＬＢ８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を共通電極ＣＯＭＬＢ６、共通電極ＣＯＭＬＢ７、共通電極ＣＯＭＬＢ８の右端に供給する。これにより、共通電極ＣＯＭＬＢ６、共通電極ＣＯＭＬＢ７、共通電極ＣＯＭＬＢ８の左端と右端とで電位差が生じ、電流Ｉ５が左端から右端に向かう方向に流れる。
【０１９８】
スイッチＳＷ１ａ、ＳＷ２ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ２ｂの動作を切り替えることにより、共通電極ＣＯＭＬＢの両端に供給される第１電圧ＶＴＰＨと第２電圧ＶＴＰＬとが所定の周波数で変更される。これにより、共通電極ＣＯＭＬＢに交流の電圧信号である第１駆動信号ＶＴＰが供給される。
【０１９９】
共通電極ＣＯＭＬＢに流れる電流Ｉ４、Ｉ５により磁界が発生し電磁誘導が形成される。電流Ｉ４と電流Ｉ５とは互いに反対方向に流れる。このため、電流Ｉ４により発生する磁界と、電流Ｉ５により発生する磁界は、検出領域Ａｅｍで重なり合う。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。電流Ｉ４と電流Ｉ５とにより発生する磁界は、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。又、電流Ｉ４と電流Ｉ５とにより発生する磁界は、図５に示す電磁誘導方式の力検出での磁界Ｍ３に相当する。また、駆動電極ブロックＢｋに含まれる共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４及び共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８が送信コイルＣＴｘに相当する。
【０２００】
制御部１１は、共通電極ＣＯＭＬＢ１から共通電極ＣＯＭＬＢｎ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３２に示すように、周辺領域Ｇｄにも共通電極ＣＯＭＬＢ１、ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、…、ＣＯＭＬＢｎ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、共通電極ＣＯＭＬＢ１、ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、…、ＣＯＭＬＢｎは、検出領域Ａｅｍとは重ならない位置に設けられる。
【０２０１】
図３２では、６つの共通電極ＣＯＭＬＢにより送信コイルＣＴｘが形成される。ただし、これに限定されず、検出領域Ａｅｍの一方に配置された１つ又は２つの共通電極ＣＯＭＬＢと、他方に配置された１つ又は２つの共通電極ＣＯＭＬＢ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つ以上の共通電極ＣＯＭＬＢと、他方に配置された４つ以上の共通電極ＣＯＭＬＢ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、一方の共通電極ＣＯＭＬＢの数が他方の共通電極ＣＯＭＬＢの数と異なる構成も採用可能である。
【０２０２】
図３２では、第１センサ期間Ｐｅｍでの共通電極ＣＯＭＬＢの接続構成を説明したが、第２センサ期間Ｐｆ、すなわち電磁誘導方式の力検出でも共通電極ＣＯＭＬＢは、同様に接続される。また、図３２に示す例はあくまで一例であり、種々変更することができる。
【０２０３】
例えば、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４の右端、及び共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８の右端にグランド電位ＧＮＤを供給してもよい。この場合も、共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８には、第１電圧ＶＴＰＨとグランド電位ＧＮＤとの電位差により、左端から右端に向かって電流Ｉ５が流れる。また、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４には、第２電圧ＶＴＰＬとグランド電位ＧＮＤとの電位差により、右端から左端に向かって電流Ｉ４が流れる。電流Ｉ４及び電流Ｉ５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、共通電極ＣＯＭＬＢは、第１センサ期間Ｐｅｍに送信コイルＣＴｘを構成する。
【０２０４】
或いは、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４の右端と、共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８の右端とは、スイッチＳＷ１ｂ及び第１配線Ｌ１ｂ、又はスイッチＳＷ２ｂ及び第２配線Ｌ２ｂを介して電気的に接続されてもよい。これにより、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４及び共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８は、送信コイルＣＴｘとして形成される。この場合、第１電圧供給部１４ｃは、共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８の左端に第１電圧ＶＴＰＨを供給する。第２電圧供給部１４ｄは、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４の左端に第２電圧ＶＴＰＬを供給する。
【０２０５】
第１電圧ＶＴＰＨと第２電圧ＶＴＰＬとの電位差により、共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８の左端から、第１配線Ｌ１ｂ又は第２配線Ｌ２ｂを介して、共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４の左端に向かって電流が流れる。この電流により検出領域Ａｅｍを通る磁界が発生する。このように、スイッチＳＷ１ｂ又はスイッチＳＷ２ｂの動作により、第１センサ期間Ｐｅｍ及び第２センサ期間Ｐｆに、一対の共通電極（共通電極ＣＯＭＬＢ２、ＣＯＭＬＢ３、ＣＯＭＬＢ４と、共通電極ＣＯＭＬＢ６、ＣＯＭＬＢ７、ＣＯＭＬＢ８）どうしが接続される。また、第１センサ期間Ｐｅｍ及び第２センサ期間Ｐｆとは異なる期間に、一対の共通電極どうしは非接続状態となる。
【０２０６】
図３３に示すように、相互静電容量方式のタッチ検出を行う第３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の共通電極ＣＯＭＬＢ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、共通電極ＣＯＭＬＢ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。
【０２０７】
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の共通電極ＣＯＭＬＢ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の共通電極ＣＯＭＬＢに供給する。第１電極ＴＤＬＢ（図２９参照）は、駆動電極ブロックＢｋとの間の容量変化に応じた第３検出信号Ｖｄｅｔ３を第２ＡＦＥ４７Ｂに供給する。制御部１１は、表示領域Ａｄに設けられた共通電極ＣＯＭＬＢを、順次選択する。なお、第３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。
【０２０８】
次に、本実施形態の表示装置１Ｂにおける、信号線ＳＧＬの接続構成について説明する。図３４は、第３の実施形態に係る信号線の接続構成を説明するための回路図である。図３４では、第１センサ期間Ｐｅｍでの信号線ＳＧＬの接続構成を示す。
【０２０９】
図３４では、複数の信号線ＳＧＬのうち、４つの信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４を示す。なお、以下の説明において信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４を区別して説明する必要がない場合には、信号線ＳＧＬと表す。また、共通電極ＣＯＭＬＢを二点鎖線で示す。
【０２１０】
図３４に示すように、信号線ＳＧＬは、平面視で共通電極ＣＯＭＬＢと交差して設けられる。信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４の一端側には、スイッチＳＷ３及び配線Ｌ３ａ、Ｌ３ｂが設けられている。スイッチＳＷ３と配線Ｌ３ａは、一対の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ３の一端どうしを接続する。また、スイッチＳＷ３と配線Ｌ３ｂは、一対の信号線ＳＧＬ２、ＳＧＬ４の一端どうしを接続する。信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４の他端側には、スイッチＳＷ４ａ、ＳＷ４ｂ、Ｓ５が接続されている。
【０２１１】
表示期間Ｐｄでは、制御部１１からの制御信号に応じて、スイッチＳＷ３がオフになる。これにより、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４の一端どうしが非接続状態となる。また、スイッチＳＷ４ａ、ＳＷ４ｂはオフになり、スイッチＳ５はオンになる。これにより、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４の他端は、第１ＡＦＥ４７Ａ及びグランド電位ＧＮＤと非接続状態となる。画素信号Ｖｐｉｘは、スイッチＳ５を介して信号線ＳＧＬに供給される。
【０２１２】
図３４に示すように、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ＳＷ３がオンになる。これにより、一対の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ３の一端どうしが、配線Ｌ３ａを介して接続される。また、一対の信号線ＳＧＬ２、ＳＧＬ４の一端どうしが、配線Ｌ３ｂを介して接続される。また、信号線ＳＧＬの他端側では、スイッチＳ５はオフになり、スイッチＳＷ４ａ、ＳＷ４ｂはオンになる。これにより、信号線ＳＧＬ１及び信号線ＳＧＬ２の他端は、それぞれ第１ＡＦＥ４７Ａに接続される。また、信号線ＳＧＬ３及び信号線ＳＧＬ４の他端は、グランド電位ＧＮＤに接続される。
【０２１３】
このような構成により、一対の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ３がループ状に接続されて、受信コイルＣＲｘとして形成される。また、一対の信号線ＳＧＬ２、ＳＧＬ４も受信コイルＣＲｘとして形成される。受信コイルＣＲｘは、共通電極ＣＯＭＬＢによって形成される検出領域Ａｅｍと重なって設けられる。
【０２１４】
タッチペン１００（図４参照）からの磁界Ｍ２が、一対の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ３及び配線Ｌ３ａで囲まれた領域、又は一対の信号線ＳＧＬ２、ＳＧＬ４及び配線Ｌ３ｂ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、各受信コイルＣＲｘに発生する。この起電力に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１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。
【０２１５】
本実施形態において、隣り合う受信コイルＣＲｘは、一部が互いに重なり合って配置される。具体的には、一方の受信コイルＣＲｘを構成する一対の信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ３及び配線Ｌ３ａで囲まれた領域に、他方の受信コイルＣＲｘの信号線ＳＧＬ２が配置される。また、他方の受信コイルＣＲｘを構成する一対の信号線ＳＧＬ２、ＳＧＬ４及び配線Ｌ３ｂで囲まれた領域に、一方の受信コイルＣＲｘの信号線ＳＧＬ３が配置される。これにより、表示領域Ａｄにおいて、磁界の検出感度が低下する領域、或いは磁界を検出することができない不感領域が生じることを抑制できる。
【０２１６】
以上のように、本実施形態では、複数の信号線ＳＧＬのうち、一対の信号線ＳＧＬ（例えば、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ３）の同側の端部を接続するスイッチＳＷ３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ＳＷ３の動作により一対の信号線ＳＧＬどうしを接続し、第１センサ期間Ｐｅｍとは異なる期間（表示期間Ｐｄ及び第３センサ期間Ｐｅｓ）にスイッチＳＷ３の動作により一対の信号線ＳＧＬどうしを非接続状態とする。これにより、信号線ＳＧＬは受信コイルＣＲｘとして形成され、電磁誘導に基づく起電力が発生する。
【０２１７】
また、第２センサ期間Ｐｆにおいても、信号線ＳＧＬは同様に接続され第２受信コイルＣＲｘ２として機能する。共通電極ＣＯＭＬＢからの磁界Ｍ３が第２受信コイルＣＲｘ２を通過すると、磁界Ｍ３の変化に応じた起電力が、各第２受信コイルＣＲｘ２に発生する。この起電力に応じた参照信号Ｖｄｅｔｒが第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【０２１８】
図３５は、第３の実施形態に係る第１電極を模式的に示す平面図である。本実施形態の第１電極ＴＤＬＢは、図２８と同様の構成を採用することができる。なお、本実施形態では、隣り合う第１電極ＴＤＬＢの間に第２電極３３Ｂ（図２８参照）が設けられていない。また、第１電極ＴＤＬＢと、第１ＡＦＥ４７Ａ及び第２ＡＦＥ４７Ｂとの接続構成も図２８と同様である。なお、隣り合う第１電極ＴＤＬＢの間にダミー電極ＴＤＬｄ（図１３参照）を設けてもよい。
【０２１９】
図３５に示すように、第１電極ＴＤＬＢ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。第１電極ＴＤＬＢ１と第１電極ＴＤＬＢ３とで第１受信コイルＣＲｘ１を形成し、第１電極ＴＤＬＢ４と第１電極ＴＤＬＢ６とで第１受信コイルＣＲｘ１を形成する。共通電極ＣＯＭＬＢからの磁界Ｍ３が第１受信コイルＣＲｘ１を通過すると、磁界Ｍ３の変化に応じた起電力が各第２受信コイルＣＲｘ２に発生する。共通電極ＣＯＭＬＢと第１電極ＴＤＬＢとの距離に応じて起電力が変化し、この起電力に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２が第１ＡＦＥ４７Ａに供給される。
【０２２０】
第３センサ期間Ｐｅｓでは、図３４に示す各スイッチＳＷ３、ＳＷ４ａ、ＳＷ４ｂ、Ｓ５がオフになり、信号線ＳＧＬはフローティング状態となる。これにより、共通電極ＣＯＭＬＢに第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍが供給された場合に、各信号線ＳＧＬは、共通電極ＣＯＭＬＢと同じ電位となる。このため、共通電極ＣＯＭＬＢと信号線ＳＧＬとの間の寄生容量を抑制することができる。
【０２２１】
図３６は、第３の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３７は、第３の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３６は、タッチペン１００が存在する場合の表示装置１Ｂの動作例を示す。また、図３７は、タッチペン１００が存在しない場合の表示装置１Ｂの動作例を示す。本実施形態においても、表示装置１Ｂは、被検出体を判定して、被検出体に応じて検出モードを切り換えて実行することができる。
【０２２２】
図３６及び図３７に示すように、第２センサ期間Ｐｆでは、送信コイルＣＴｘを構成する駆動電極ブロックＢｋに第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。
【０２２３】
第１駆動信号ＶＴＰが供給されることにより電磁誘導が形成される。この電磁誘導に基づいて、共通電極ＣＯＭＬＢと第１電極ＴＤＬＢとの距離の変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２が、第１電極ＴＤＬから出力される。同時に参照信号Ｖｄｅｔｒが信号線ＳＧＬから出力される。力検出制御部１１Ｂは、第２検出信号Ｖｄｅｔ２及び参照信号Ｖｄｅｔｒに基づいて、被検出体から表示面に加えられた力の大きさを算出する。
【０２２４】
図３６及び図３７に示すように、判定期間Ｐｇでは、駆動ＩＣ１９は、第１駆動信号ＶＴＰを駆動電極ブロックＢｋに供給する。そして、信号線ＳＧＬから電磁誘導に基づく第１検出信号Ｖｄｅｔ１が出力される。被検出体判定部１１Ｄは、第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチペン１００が存在するかどうかを判定する。
【０２２５】
タッチペン１００が存在する場合、図３６に示すように、複数の表示期間Ｐｄと、第１センサ期間Ｐｅｍとが交互に配置される。第１センサ期間Ｐｅｍでは、図２９に示したように、駆動ＩＣ１９は、送信コイルＣＴｘを構成する駆動電極ブロックＢｋに第１駆動信号ＶＴＰを供給する。また、非選択電極ブロックＮＢｋは、フローティング状態となる。そして、受信コイルＣＲｘを構成する信号線ＳＧＬには、信号線ＳＧＬとタッチペン１００との間の電磁誘導に基づいて、起電力が発生する。信号線ＳＧＬは、この起電力に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１を出力する。
【０２２６】
一方、タッチペン１００が存在しない場合、図３７に示すように、複数の表示期間Ｐｄと、第３センサ期間Ｐｅｓとが交互に配置される。第３センサ期間Ｐｅｓでは、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。そして、第１電極ＴＤＬＢは、駆動電極ブロックＢｋと第１電極ＴＤＬＢとの間の静電容量変化に応じた第３検出信号Ｖｄｅｔ３を出力する。また、非選択電極ブロックＮＢｋには、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給される。
【０２２７】
本実施形態では、共通電極ＣＯＭＬＢ、第１電極ＴＤＬＢ及び信号線ＳＧＬにより、電磁誘導方式のタッチ検出と、力検出と、静電容量方式のタッチ検出とを行うことができる。このため、第２基板３１Ｂに形成する電極等の積層数を少なくできる。また、共通電極ＣＯＭＬＢは、第１基板２１Ｂに設けられているため、図１５等に示す導通部８１を省略することができる。
【０２２８】
（第４の実施形態）
図３８は、第４の実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。図３９は、第４の実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。本実施形態の表示装置１Ｃにおいて、第１基板２１Ｃの上に、複数の信号線ＳＧＬ、複数の共通電極ＣＯＭＬＣ、複数の画素電極２５、液晶層６及び第２基板３１Ｃが、この順で重なって設けられる。複数の第１電極ＴＤＬＣ及び複数の第２電極３３Ｃは、第２基板３１Ｃの上に設けられる。
【０２２９】
図３９に示すように、画素基板２Ｃは、図３０と同様の構成である。対向基板３Ｃでは、第２基板３１Ｃの上に接着層６８を介して偏光板６７が貼り合わされている。つまり、第１電極ＴＤＬＣは、第２基板３１Ｃと偏光板６７の間に複数の設けられていない。本実施形態では、タッチパネル２０は、偏光板６７とカバー部材５０Ｃとの間に設けられ、偏光板６７の上に接着層６９を介して貼り合わされている。タッチパネル２０は、基材１２０と、複数の第１電極ＴＤＬＣ及び複数の第２電極３３Ｃとを有する。基材１２０は、例えば透光性の樹脂フィルムを用いることができる。基材１２０の、第２基板３１Ｃと対向する面に複数の第１電極ＴＤＬＣ及び複数の第２電極３３Ｃが設けられている。すなわち、第２電極３３Ｃは、液晶層６に対して共通電極ＣＯＭＬＣの反対側で、第１電極ＴＤＬＣと間隔を有して設けられる。
【０２３０】
基材１２０にはフレキシブル基板１１０Ａが接続される。フレキシブル基板１１０Ａは、第１基板２１Ｃ側のフレキシブル基板１１０と接続され、或いは、外部の制御基板１１１（図８参照）に接続される。これにより、フレキシブル基板１１０Ａを介して第２電極３３Ｃに第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍが供給される。また、フレキシブル基板１１０Ａを介して第１電極ＴＤＬＣからの各種検出信号を外部に取り出すことができる。
【０２３１】
第１電極ＴＤＬＣ及び第２電極３３Ｃは、例えば、図２８と同様の構成を採用することができる。又は第１電極ＴＤＬＣ及び第２電極３３Ｃは、図２３及び図２４と同様の構成を採用することができる。第１電極ＴＤＬＣと第２電極３３Ｃとは同層に設けられていてもよく、異なる層に設けられていてもよい。
【０２３２】
本実施形態では、共通電極ＣＯＭＬＣ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。さらに、共通電極ＣＯＭＬＣは、電磁誘導方式のタッチ検出及び力検出では、送信コイルＣＴｘとして機能する。第２電極３３Ｃは、静電容量方式のタッチ検出の駆動電極Ｅ１として機能する。信号線ＳＧＬ及び第１電極ＴＤＬＣは、第３の実施形態と同様に、電磁誘導方式の各受信コイルとして機能する。
【０２３３】
共通電極ＣＯＭＬＣ及び信号線ＳＧＬの接続構成は、第３の実施形態と同様である。つまり、電磁誘導方式のタッチ検出及び力検出は、第３の実施形態と同様である。図３９に示すように、共通電極ＣＯＭＬＣとタッチパネル２０との間に接着層６９が設けられている。接着層６９として、被検出体からの力により変形する柔軟な材料を用いることで、力検出における検出精度を向上させることができる。
【０２３４】
図４０は、第４の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４０は、タッチペン１００が存在しない場合の表示装置１Ｃの動作例を示す。なお、本実施形態において、タッチペン１００が存在する場合、図３６と同様の動作例とすることができる。タッチペン１００が存在しない場合、図４０に示すように、複数の表示期間Ｐｄと、第３センサ期間Ｐｅｓとが交互に配置される。第３センサ期間Ｐｅｓでは、駆動ＩＣ１９は、複数の第２電極３３Ｃにより構成される第２電極ブロックＢｋ２に第２駆動信号ＴＳＶｃｏｍを供給する。そして、第１電極ＴＤＬＣは、第２電極ブロックＢｋ２と第１電極ＴＤＬＣとの間の静電容量変化に応じた第３検出信号Ｖｄｅｔ３を出力する。また、非選択電極ブロックＮＢｋ２には、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給される。
【０２３５】
図４０では、表示動作と、静電容量方式のタッチ検出とを時分割で実行しているが、これに限定されない。本実施形態では、タッチパネル２０を設けているため、表示期間Ｐｄと同期して、又は非同期で静電容量方式のタッチ検出を実行することができる。
【０２３６】
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。
【符号の説明】
【０２３７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  表示装置
２、２Ｂ、２Ｃ  画素基板
３、３Ｂ、３Ｃ  対向基板
６  液晶層
６Ａ  電気泳動層
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、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ  第１基板
２４  第３電極
２５、２５Ａ  画素電極
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ  第２基板
３３、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ  第２電極
３９  遮光層
４０  検出部
４７Ａ  第１ＡＦＥ
４７Ｂ  第２ＡＦＥ
４８  マルチプレクサ
４９Ａ  第１タッチＩＣ
４９Ｂ  第２タッチＩＣ
５０、５０Ｂ、５０Ｃ  カバー部材
８１  導通部
１００  タッチペン
ＣＯＭＬ、ＣＯＭＬＢ  共通電極
ＴＤＬ、ＴＤＬＡ、ＴＤＬＢ、ＴＤＬＣ  第１電極
ＣＴｘ  送信コイル
ＣＲｘ  受信コイル
ＣＲｘ１  第１受信コイル
ＣＲｘ２  第２受信コイル
ＳＧＬ  信号線
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】
2019016283.tif 000036
【図３５】
2019016283.tif 000037
【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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