(57)【要約】【課題】検出領域の全体で指紋検出を実現できる検出装置及び検出装置付き表示機器を提供する。【解決手段】第１基板と、被検出体の表面の凹凸を検出する複数の第１領域と、第１領域とは異なる第２領域と、第１基板上に配置される複数の第１電極と、を有し、複数の第１電極は、第１基板の表面に平行な第１方向において、第１間隔で配置される第１電極と、第１間隔より大きな第２間隔で配置される第１電極とを有し、第１領域は、第１間隔で配置される第１電極が配置され、第２領域は、第２間隔で配置される第１電極の間に配置される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
被検出体の表面の凹凸を検出する複数の第１領域と、
前記第１領域とは異なる第２領域と、
前記第１基板上に配置される複数の第１電極と、を有し、
前記複数の第１電極は、前記第１基板の表面に平行な第１方向において、第１間隔で配置される前記第１電極と、前記第１間隔より大きな第２間隔で配置される前記第１電極とを有し、
前記第１領域は、前記第１間隔で配置される前記第１電極が配置され、
前記第２領域は、前記第２間隔で配置される前記第１電極の間に配置される、検出装置。
【請求項２】
複数の第２電極と、
複数のスリットを有するダミー電極と、を有し、
前記第１電極は、前記第１領域において、前記第１方向に交差する第２方向に延在し、
前記第２電極は、前記第１領域及び前記第２領域において、前記第１方向に延在し、
前記ダミー電極は、前記第２領域において、前記スリットが前記第２電極と重畳するように配置される、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記第２電極は、電極部と、隣接する前記電極部を結ぶ接続部とを有し、
前記第１電極は、前記第１領域において、隣接する前記電極部の間であって、前記接続部と交差するように配置され、
前記ダミー電極は、前記第２領域において、隣接する前記電極部の間に配置され、前記スリットが前記接続部と重畳する位置に配置される、請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記接続部は、前記第２方向における位置が異なる第１接続部と第２接続部とを有し、
前記スリットは、前記第１接続部と重畳する位置に配置される第１スリットと、前記第２接続部と重畳する位置に配置される第２スリットとを有する、請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記第１領域に設けられ、前記第１方向と交差する第２方向に配列された複数の第２電極と、
前記第２領域に設けられた第３電極と、を有し、
前記第２電極の前記第２方向の幅は、前記第３電極の前記第２方向の幅よりも小さい、請求項１に記載の検出装置。
【請求項６】
前記第２領域を挟んで前記第１方向に隣り合う前記第２電極は、第２電極接続配線を介して接続され、
前記第３電極は、平面視で、前記第１電極、前記第２電極及び前記第２電極接続配線と重ならない位置に設けられる、請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記第２領域を挟んで前記第１方向に隣り合う前記第２電極は、第２電極接続配線を介して接続され、
前記第２電極接続配線の前記第２方向における配置間隔は、前記第２電極の前記第２方向における配置間隔より小さい、請求項５に記載の検出装置。
【請求項８】
前記第１領域を挟んで前記第１方向に隣り合う前記第３電極は、第３電極接続配線を介して接続される、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項９】
前記第２電極及び前記第３電極を選択する駆動電極選択回路を有し、
前記駆動電極選択回路は、
第１検出モードにおいて、複数の前記第２電極ごとに位相が定められた駆動信号を前記第２電極に供給し、
第２検出モードにおいて、前記第３電極に駆動信号を供給する、請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記第１領域及び前記第２領域は、第２方向において交互に配置される、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記第２方向に隣り合う前記第１領域に設けられた前記第１電極は、前記第２領域に設けられた第１電極接続配線を介して前記第２方向に接続される、請求項１０に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記第１電極接続配線の前記第１方向における配置間隔は、前記第１電極の前記第１方向における配置間隔より小さい、請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記第１領域に設けられた複数の前記第１電極を囲む第２電極を有し、
前記第１電極は、前記第１領域にマトリクス状に設けられる、請求項１に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記第１基板と対向する第２基板を有し、
前記第２電極は、前記第２基板に設けられる、請求項１３に記載の検出装置。
【請求項１５】
複数の第２電極と、
前記第２電極を選択する駆動電極選択回路を有し、
前記駆動電極選択回路は、
前記第１領域での検出を行う第１検出モードにおいて、前記第２電極ごとに位相が定められた駆動信号を前記第２電極に供給し、
前記第１検出モードよりも大きい検出ピッチで検出を行う第２検出モードにおいて、複数の前記第２電極を含む第２電極ブロックごとに、駆動信号を供給する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項１６】
前記第１電極を選択する第１電極選択回路を有し、
前記第１電極選択回路は、
前記第１領域での検出を行う第１検出モードにおいて、前記第１領域ごとに、複数の前記第１電極のうち選択された１つ以上の前記第１電極を１つの出力信号線に接続し、
前記第１検出モードよりも大きい検出ピッチで検出を行う第２検出モードにおいて、前記第１領域ごとに、複数の前記第１電極をまとめて１つの出力信号線に接続する、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１７】
前記第１電極の配置間隔は、１００μｍ以下である、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１８】
前記第２領域には、検出電極として機能しないダミー電極が設けられる、請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１９】
請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の検出装置と、
画像を表示させる表示素子を有する表示装置とを、含み、
前記検出装置は、前記表示装置の上に設けられる検出装置付き表示機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置及び検出装置付き表示機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、個人認証等に用いられる指紋検出を静電容量方式で実現することが要求されている。指紋検出では、手や指の接触を検出する場合に比べ、面積の小さい電極が用いられる。特許文献１に記載の静電センサは、タッチ検出を行うタッチ検出領域と、指紋検出を行う指紋検出領域とが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／０１０５０８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の静電センサでは、検出領域に含まれる指紋検出領域は、一部の領域に限定されており、検出領域の全体に対して指紋検出領域を設けることは記載されていない。
【０００５】
本発明は、検出領域の全体で指紋検出を実現できる検出装置及び検出装置付き表示機器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】
本発明の一態様の検出装置は、第１基板と、被検出体の表面の凹凸を検出する複数の第１領域と、前記第１領域とは異なる第２領域と、前記第１基板上に配置される複数の第１電極と、を有し、前記複数の第１電極は、前記第１基板の表面に平行な第１方向において、第１間隔で配置される前記第１電極と、前記第１間隔より大きな第２間隔で配置される前記第１電極とを有し、前記第１領域は、前記第１間隔で配置される前記第１電極が配置され、前記第２領域は、前記第２間隔で配置される前記第１電極の間に配置される。
【０００７】
本発明の一態様の検出装置付き表示機器は、検出装置と、画像を表示させる表示機能層を有する表示装置とを、含み、前記検出装置は、前記表示装置の上に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る検出装置付き表示機器の平面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿う断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る検出装置の平面図である。
【図５】図５は、第１電極及び第２電極の一部を拡大して示す平面図である。
【図６】図６は、図５のＶＩ−ＶＩ’線に沿う断面図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る検出装置の検出領域を説明するための説明図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る第１検出領域及び第２検出領域を拡大して示す平面図である。
【図９】図９は、第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢに関する別の構成例について示す平面図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る第１電極と第２電極との間に形成される電界の電気力線を説明するための説明図である。
【図１１】図１１は、符号分割選択駆動の動作例を説明するための説明図である。
【図１２】図１２は、符号分割選択駆動の他の動作例を説明するための説明図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態に係る第１電極選択回路を示す回路図である。
【図１４】図１４は、検出装置の第２検出モードでの動作例を示すタイミング波形図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態に係る第１検出領域及び第２検出領域を拡大して示す平面図である。
【図１６】図１６は、第３実施形態に係る検出装置の検出領域を説明するための説明図である。
【図１７】図１７は、第３実施形態に係る第１検出領域及び第２検出領域を拡大して示す平面図である。
【図１８】図１８は、第４実施形態に係る検出装置付き表示機器の概略断面構成を示す断面図である。
【図１９】図１９は、第４実施形態に係る第１検出領域及び第２検出領域を拡大して示す平面図である。
【図２０】図２０は、第２電極から指を介して第１電極に第１駆動信号が伝わる様子を模式的に示す図である。
【図２１】図２１は、第５実施形態に係る検出装置付き表示機器の概略断面構成を示す断面図である。
【図２２】図２２は、第６実施形態に係る検出装置の概略断面構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る検出装置付き表示機器の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿う断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の検出装置付き表示機器１００は、表示領域ＡＡと、額縁領域ＧＡと、検出領域ＤＲとを有する。表示領域ＡＡは表示装置３０の画像を表示する領域である。額縁領域ＧＡは、表示領域ＡＡの外側の領域である。検出領域ＤＲは、接触又は近接する指の位置を検出する領域であり、また、接触又は近接する指等の表面の凹凸を検出する領域である。検出領域ＤＲは、表示領域ＡＡの全面に重なって設けられる。
【００１１】
図２に示すように、本実施形態の検出装置付き表示機器１００は、カバー部材１０１と、検出装置１と、表示装置３０とを含む。カバー部材１０１は、第１面１０１ａと、第１面１０１ａと反対側の第２面１０１ｂとを有する板状の部材である。カバー部材１０１の第１面１０１ａは、接触又は近接する指Ｆｉｎ等の位置又は、指Ｆｉｎの表面の凹凸を検出する検出面であり、かつ、表示装置３０の画像を表示する表示面である。カバー部材１０１の第２面１０１ｂ側に、表示装置３０及び検出装置１のセンサ部１０が設けられる。カバー部材１０１はセンサ部１０及び表示装置３０を保護するための部材であり、センサ部１０及び表示装置３０を覆って設けられる。カバー部材１０１は、例えばガラス基板、又は樹脂基板である。
【００１２】
なお、カバー部材１０１、センサ部１０及び表示装置３０は、平面視で長方形状である場合に限られず、円形状、長円形状、或いは、これらの外形形状の一部を欠落させた異形状の構成であってもよい。また、例えば、カバー部材１０１が円形状であり、センサ部１０及び表示装置３０が正多角形状等である場合のように、カバー部材１０１と、センサ部１０及び表示装置３０との外形形状が異なっていてもよい。カバー部材１０１は、平板状のみならず、例えば表示領域ＡＡが曲面で構成され、或いは額縁領域ＧＡが表示装置３０側に湾曲する等、曲面を有する曲面ディスプレイも採用可能である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、額縁領域ＧＡにおいて、カバー部材１０１の第２面１０１ｂに加飾層１１０が設けられている。加飾層１１０は、カバー部材１０１よりも光の透過率が小さい着色層である。加飾層１１０は、額縁領域ＧＡに重畳して設けられる配線や回路等が観察者に視認されることを抑制することができる。図２に示す例では、加飾層１１０は第２面１０１ｂに設けられているが、第１面１０１ａに設けられていてもよい。また、加飾層１１０は、単層に限定されず、複数の層を重ねた構成であってもよい。
【００１４】
検出装置１は、カバー部材１０１の第１面１０１ａに接触又は近接する指Ｆｉｎ等の表面の凹凸を検出するセンサ部１０を含む。図２に示すように、検出装置１のセンサ部１０は、表示装置３０の上に設けられる。すなわち、センサ部１０は、カバー部材１０１と表示装置３０との間に設けられ、第１面１０１ａに対して垂直な方向から見たときに、表示装置３０と重なっている。センサ部１０には、フレキシブルプリント基板７６が接続されており、センサ部１０からの検出信号を外部に出力することができる。
【００１５】
センサ部１０の一方の面は、接着層７１を介してカバー部材１０１と貼り合わされる。また、センサ部１０の他方の面は、接着層７２を介して、表示装置３０の偏光板３５と貼り合わされる。接着層７１は、例えば、液状のＵＶ硬化型樹脂である光学透明樹脂（ＯＣＲ：Optical  Clear  Resin又は、ＬＯＣＡ：Liquid  Optically  Clear  Adhesive）である。接着層７２は、例えば、光学粘着フィルム（ＯＣＡ：Optical  Clear  Adhesive）である。
【００１６】
表示装置３０は、第１表示基板３１と、第２表示基板３２と、第１表示基板３１の下側に設けられた偏光板３４と、第２表示基板３２の上側に設けられた偏光板３５とを有する。第１表示基板３１にフレキシブルプリント基板７５が接続されている。第１表示基板３１と、第２表示基板３２との間には、表示素子として液晶表示素子が設けられる。第１表示基板３１及び第２表示基板３１は、絶縁基板であって、例えば、ガラス基板である。なお、第１表示基板３１及び第２表示基板３２の少なくとも一方は、樹脂等で構成されるフィルム基板であってもよい。また、センサ基板２１及び第２表示基板３２を一つの基板として構成してもよい。すなわち、表示装置３０を構成する基板上に偏光板３５とともに検出装置１０の第１電極等を形成してもよい。本実施形態において、表示装置３０は、液晶パネルである。これに限定されず、表示装置３０は、表示素子として、発光素子や電気泳動素子を用いた表示パネル、例えば、有機ＥＬディスプレイパネルであってもよい。なお、有機ＥＬディスプレイパネルの場合は、表示素子としてＥＬ素子（ＯＬＥＤ：Organic  Light  Emitting  Diode）が配置され、偏光板３４は不要であり、偏光板３５として円偏光板が配置される。
【００１７】
図２に示すように、センサ部１０は、カバー部材１０１の第２面１０１ｂと垂直な方向において、表示装置３０よりもカバー部材１０１に近い位置に配置される。このため、例えば、表示装置３０の第１表示基板３１上に形成された導電層の何れかを使用して指紋検出用の検出電極を設けた場合に比べ、検出電極と、検出面である第１面１０１ａとの距離を小さくすることができる。したがって、本実施形態の検出装置１を備える検出装置付き表示機器１００によれば、検出性能を向上させることができる。
【００１８】
次に検出装置１の詳細な構成について説明する。図３は、第１実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、検出装置１は、センサ部１０と、検出制御部１１と、第２電極選択回路１５と、第１電極選択回路１６と、検出部４０とを備える。
【００１９】
センサ部１０は、符号分割選択駆動（以下、ＣＤＭ（Code  Division  Multiplexing）駆動と表す）により、第２電極選択回路１５から供給される第１駆動信号Ｖｔｘ１に従って検出を行う。すなわち、第２電極選択回路１５の動作により複数の第２電極Ｔｘ（図４参照）を同時に選択する。そして、第２電極選択回路１５は、選択された複数の第２電極Ｔｘのそれぞれに対して、所定の符号に基づいて位相が決められた第１駆動信号Ｖｔｘ１を供給する。センサ部１０は、相互静電容量方式の検出原理に基づいて、接触又は近接する指Ｆｉｎ又は手の表面の凹凸を検出することで、指紋や掌紋の形状を検出する。第１駆動信号Ｖｔｘ１は、例えば、交流矩形波である。
【００２０】
また、センサ部１０は、時分割選択駆動（以下、ＴＤＭ（Time  Division  Multiplexing）駆動と表す）により、第２電極選択回路１５から供給される第２駆動信号Ｖｔｘ２に従って、接触又は近接する指Ｆｉｎ等の位置の検出も可能となっている。ＴＤＭ駆動では、センサ部１０は、複数の第２電極Ｔｘを含む第２電極ブロックＢＫ（図８参照）ごとに走査することで、検出領域ＤＲ全体にわたって検出することができる。第２駆動信号Ｖｔｘ２は、例えば、交流矩形波である。また、第２駆動信号Ｖｔｘ２は、第１駆動信号Ｖｔｘ１より小さな振幅を有する。言い換えると、第１駆動信号Ｖｔｘ１は、第２駆動信号Ｖｔｘ２より大きな電圧値を含む。
【００２１】
検出制御部１１は、第２電極選択回路１５、第１電極選択回路１６及び検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらの動作を制御する回路である。検出制御部１１は、駆動部１１ａと、クロック信号出力部１１ｂとを含む。駆動部１１ａは、電源電圧Ｖｄｄを第２電極選択回路１５に供給する。検出制御部１１は、クロック信号出力部１１ｂのクロック信号に基づいて、制御信号Ｖｃｔｒｌを第２電極選択回路１５に供給する。
【００２２】
第２電極選択回路１５は、制御信号Ｖｃｔｒｌに基づいて複数の第２電極Ｔｘを同時に選択する回路である。第２電極選択回路１５は、選択された複数の第２電極Ｔｘに第１駆動信号Ｖｔｘ１又は第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給する。センサ部１０は、第２電極選択回路１５により第２電極Ｔｘの選択の状態を異ならせることで、複数の異なる検出モードを実現できる。
【００２３】
第１電極選択回路１６は、複数の第１電極Ｒｘ（図４参照）を同時に選択するスイッチ回路である。第１電極選択回路１６は、検出制御部１１から供給される第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌに基づいて、ＣＤＭ駆動を行う。これにより、第１電極選択回路１６は、複数の第１電極Ｒｘを選択する。第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌは、例えば、交流矩形波である。
【００２４】
検出部４０は、ＣＤＭ駆動において、検出制御部１１から供給される制御信号と、センサ部１０から供給される第１検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、細かいピッチでタッチの有無又は凹凸等を検出する回路である。検出部４０は、検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、記憶部４６と、検出タイミング制御部４７と、を備える。検出タイミング制御部４７は、検出制御部１１から供給される制御信号に基づいて、検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、が同期して動作するように制御する。なお、以下の説明において第１検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２検出信号Ｖｄｅｔ２を区別して説明する必要がない場合には、単に検出信号Ｖｄｅｔと表す。
【００２５】
センサ部１０は、第１検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２検出信号Ｖｄｅｔ２を検出信号増幅部４２に供給する。検出信号増幅部４２は、第１検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２検出信号Ｖｄｅｔ２を増幅する。検出信号増幅部４２は、例えば、積分回路や、駆動信号に応じて第１電極Ｒｘに生じる電流の変動を電圧の変動に変換する電圧検出器等を含む。Ａ／Ｄ変換部４３は、検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２６】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、センサ部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、第１電極選択回路１６を介して、第１電極Ｒｘからの第１検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２検出信号Ｖｄｅｔ２を受け取って、第３検出信号Ｖｄｅｔ３を演算する。信号処理部４４は、演算された第３検出信号Ｖｄｅｔ３を受け取って、所定の符号に基づいて復号処理を行う。
【００２７】
また、検出部４０は、ＴＤＭ駆動において、検出制御部１１から供給される制御信号と、センサ部１０から供給される検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、タッチの有無を検出する。ＴＤＭ駆動では、信号処理部４４は、第１電極選択回路１６を介して、第１電極Ｒｘからの検出信号Ｖｄｅｔを受け取る。信号処理部４４は、指による検出信号Ｖｄｅｔ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、外部近接物体が非接触状態であると判断する。一方、信号処理部４４は、絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧以上であれば、外部近接物体の接触状態と判断する。
【００２８】
記憶部４６は、演算された第３検出信号Ｖｄｅｔ３を一時的に保存する。記憶部４６は、例えばＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、レジスタ回路等であってもよい。
【００２９】
座標抽出部４５は、検出信号の差分の信号に基づいてタッチパネル座標を算出し、得られたタッチパネル座標をセンサ出力Ｖｏとして出力する。なお、座標抽出部４５は、タッチパネル座標を算出せずに、センサ出力Ｖｏとして復号信号を出力してもよい。
【００３０】
次に、検出装置１の第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘの構成について説明する。図４は、第１実施形態に係る検出装置の平面図である。図５は、第１電極及び第２電極の一部を拡大して示す平面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ’線に沿う断面図である。
【００３１】
図４に示すように、検出装置１は、センサ基板２１（第１基板）と、センサ基板２１に設けられた複数の第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘと、を含む。センサ基板２１は、可視光を透過可能な透光性を有する基板であって、例えば、ガラス基板である。なお、センサ基板２１は、ポリイミド等の樹脂で構成された透光性の樹脂基板又は樹脂フィルムであってもよい。センサ部１０は、透光性を有するセンサである。
【００３２】
第２電極Ｔｘは、第１方向Ｄｘに延びており、第２方向Ｄｙに複数配列される。第１電極Ｒｘは、第２方向Ｄｙに延びており、第１方向Ｄｘに複数配列される。第１電極Ｒｘは、平面視で、第２電極Ｔｘと交差する方向に延びている。各第１電極Ｒｘは、額縁配線（図示せず）を介して、センサ基板２１の額縁領域ＧＡに設けられたフレキシブルプリント基板７６に接続される。第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘは、検出領域ＤＲに設けられている。第２電極Ｔｘは、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等の透光性の導電材料で構成されている。第１電極Ｒｘは、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属材料で構成されている。なお、第２電極Ｔｘを金属材料で構成し、第１電極ＲｘをＩＴＯで形成してもよい。ただし、第１電極Ｒｘを金属材料とすることで、検出信号Ｖｄｅｔに係る抵抗を低減することができる。
【００３３】
なお、第１方向Ｄｘは、センサ基板２１と平行な面内の一方向であり、例えば、検出領域ＤＲの一辺と平行な方向である。また、第２方向Ｄｙは、センサ基板２１と平行な面内の一方向であり、第１方向Ｄｘと直交する方向である。なお、第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交しないで交差してもよい。また、本明細書において、「平面視」とは、センサ基板２１に垂直な方向から見た場合を示す。
【００３４】
第１電極Ｒｘと第２電極Ｔｘとの交差部分に、それぞれ静電容量が形成される。センサ部１０において、相互静電容量方式のタッチ検出動作を行う際、第２電極選択回路１５は、第２電極Ｔｘを選択し、選択された第２電極Ｔｘに同時に第１駆動信号Ｖｔｘ１又は第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給する。そして、接触又は近接する指等の表面の凹凸による容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔが第１電極Ｒｘから出力されることにより、指紋検出が行われる。又は、接触又は近接する指等による容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔが第１電極Ｒｘから出力されることにより、タッチ検出が行われる。
【００３５】
図４に示すように、第２電極選択回路１５及び第１電極選択回路１６等の各種回路は、センサ基板２１の額縁領域ＧＡに設けられている。第２電極選択回路１５は、第１選択回路１５１、第２選択回路１５２、第３選択回路１５３及び第２電極ブロック選択回路１５４を含む。第１選択回路１５１、第２選択回路１５２及び第３選択回路１５３は、検出制御部１１からの電源電圧Ｖｄｄ、クロック信号及び制御信号Ｖｃｔｒｌに基づいて、所定の符号を生成する回路である。第１選択回路１５１、第２選択回路１５２及び第３選択回路１５３は、所定の符号に基づいて、第１駆動信号Ｖｔｘ１又は第２駆動信号Ｖｔｘ２をセンサ部１０の第２電極Ｔｘに供給する。
【００３６】
ただし、これはあくまで一例である。各種回路の少なくとも一部は、フレキシブルプリント基板７６に実装された検出用ＩＣ（Integrated  Circuit）に含まれていてもよい。或いは、各種回路の少なくとも一部は、外部の制御基板に設けられていてもよい。また、第１選択回路１５１、第２選択回路１５２、第３選択回路１５３及び第２電極ブロック選択回路１５４は、それぞれ個別の回路として設けられる構成に限定されない。第１選択回路１５１、第２選択回路１５２、第３選択回路１５３及び第２電極ブロック選択回路１５４の機能を含む１つの集積回路として、第２電極選択回路１５が設けられていてもよい。第２電極選択回路１５は、半導体集積回路（ＩＣ）であってもよい。
【００３７】
次に、第２電極Ｔｘ及び第１電極Ｒｘの構成について説明する。図５に示すように、第１電極Ｒｘは、ジグザグ状の線であり、全体として第２方向Ｄｙに長手を有する。例えば、第１電極Ｒｘは、複数の第１直線部２６ａと、複数の第２直線部２６ｂと、複数の屈曲部２６ｘと、を有する。第２直線部２６ｂは、第１直線部２６ａと交差する方向に延びている。また、屈曲部２６ｘは、第１直線部２６ａと第２直線部２６ｂとを接続している。
【００３８】
第１直線部２６ａは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと交差する方向に延びている。第２直線部２６ｂも、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと交差する方向に延びている。第１直線部２６ａと第２直線部２６ｂは、第１方向Ｄｘに平行な仮想線（図示せず）を軸に、対称となるように配置されている。第１電極Ｒｘは、第１直線部２６ａと第２直線部２６ｂとが第２方向Ｄｙに交互に接続される。
【００３９】
複数の第１電極Ｒｘの各々において、第２方向Ｄｙにおける屈曲部２６ｘの配置間隔をＰｒｙとする。また、隣り合う第１電極Ｒｘ間において、第１方向Ｄｘにおける屈曲部２６ｘの配置間隔をＰｒｘとする。本実施形態では、例えば、Ｐｒｘ＜Ｐｒｙであることが好ましい。なお、第１電極Ｒｘは、波線状、直線状など他の形状であってもよい。
【００４０】
図５に示すように、複数の第２電極Ｔｘ−１、Ｔｘ−２、Ｔｘ−３、Ｔｘ−４…は、複数の電極部２３と、複数の接続部２４とをそれぞれ有する。なお、以下の説明において、第２電極Ｔｘ−１、Ｔｘ−２、Ｔｘ−３、Ｔｘ−４、…を区別して説明する必要がない場合には、単に第２電極Ｔｘと表す。
【００４１】
第１電極Ｒｘの第２直線部２６ｂと交差する第２電極Ｔｘ−１、Ｔｘ−２は、電極部２３として、第２直線部２６ｂと平行な２辺を有する第１電極部２３ａを備える。また、第１電極Ｒｘの第１直線部２６ａと交差する第２電極Ｔｘ−３、Ｔｘ−４は、電極部２３として、第１直線部２６ａと平行な２辺を有する第２電極部２３ｂを備える。つまり、電極部２３は、第１電極Ｒｘに沿って複数配置されている。言い換えると、第１電極Ｒｘ及び電極部２３は、平面視で、第１電極Ｒｘと、電極部２３との離隔距離が一定の大きさになるように配置されている。なお、１つの第１直線部２６ａ又は第２直線部２６ｂに対応する第１電極部２３ａ又は第２電極部２３ｂの数は、１つでも３以上の整数であってもよい。
【００４２】
複数の第２電極Ｔｘ−１、Ｔｘ−２において、複数の電極部２３は第１方向Ｄｘに並んでおり、互いに離れて配置されている。また、複数の第２電極Ｔｘの各々において、接続部２４は、複数の電極部２３のうち隣り合う電極部２３を接続している。また、平面視で、複数の第１電極Ｒｘの各々は、隣り合う電極部２３の間を通って接続部２４と交差している。第２電極Ｔｘ−３、Ｔｘ−４も同様の構成である。第１電極Ｒｘは、金属細線であり、第１電極Ｒｘの第１方向Ｄｘの幅は、電極部２３の第１方向Ｄｘの幅よりも小さい。このような構成により、第２電極Ｔｘと第１電極Ｒｘとが重なり合う面積が小さくなり、寄生容量を抑制することができる。また、１つの第２電極Ｔｘを構成する接続部２４は、第１接続部２４ａと、第２接続部２４ｂとを有する。第２接続部２４ｂの第２方向Ｄｙにおける位置は、第１接続部２４ａの第２方向Ｄｙにおける位置と異なる。第１接続部２４ａと第２接続部２４ｂは交互に配置されている。
【００４３】
また、第２方向Ｄｙにおける第２電極Ｔｘの配置間隔をＰｔとする。配置間隔Ｐｔは、第１電極Ｒｘの屈曲部２６ｘの配置間隔Ｐｒｙの１／２程度である。なお、これに限定されず、配置間隔Ｐｔは、配置間隔Ｐｒｙの１／ｎ（ｎは１以上の整数である）であってもよい。配置間隔Ｐｔは、例えば５０μｍ以上、１００μｍ以下である。また、１つの第２電極Ｔｘにおいて、第１方向Ｄｘに隣り合う接続部２４は、第２方向Ｄｙでの配置間隔Ｐｂを有して、互い違いに配置される。なお、電極部２３ａ、２３ｂは、それぞれ平行四辺形状であるが、矩形状、多角形状、異形状であってもよい。例えば、隣接する屈曲部２６ｘ間に配置され、第１直線部２６ａと平行な２辺を有する第１部分と、第２直線部２６ｂと平行な２辺を有する第２部分が結合した多角形状からなる第３電極部を有してもよい。言い換えると、１つの第１直線部２６ａと１つの第２直線部２６ｂとこれらとつなぐ屈曲部２６ｘとからなる部分構造に隣接する電極部２３の個数は偶数に限らず、奇数であってもよい。
【００４４】
次に、図６を参照しつつ、検出装置１の層構造について説明する。なお、図６において、額縁領域ＧＡの断面は、第２電極選択回路１５に含まれる薄膜トランジスタＴｒを含む部分を切断した断面である。図６では、検出領域ＤＲの層構造と額縁領域ＧＡの層構造との関係を示すために、検出領域ＤＲのＶＩ−ＶＩ’線に沿う断面と、額縁領域ＧＡの薄膜トランジスタＴｒを含む部分の断面とを、模式的に繋げて示している。
【００４５】
図６に示すように、検出装置１は、額縁領域ＧＡに薄膜トランジスタＴｒが設けられている。薄膜トランジスタＴｒは、半導体層６１と、ソース電極６２と、ドレイン電極６３と、ゲート電極６４と、を含む。ゲート電極６４は、センサ基板２１上に設けられる。第１層間絶縁膜８１は、センサ基板２１上に設けられてゲート電極６４を覆う。ゲート電極６４の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金が用いられる。第１層間絶縁膜８１の材料としては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）又はシリコン酸化窒化膜（ＳｉＯＮ）が用いられる。また、第１層間絶縁膜８１は単層に限定されず、積層構造の膜でもよい。例えば、第１層間絶縁膜８１は、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜が形成された、積層構造の膜であってもよい。
【００４６】
また、半導体層６１は、第１層間絶縁膜８１上に設けられる。第２層間絶縁膜８２は、第１層間絶縁膜８１上に設けられて半導体層６１を覆う。第２層間絶縁膜８２に設けられたコンタクトホールの底部では、半導体層６１が露出している。半導体層６１の材料としては、例えば、ポリシリコン又は酸化物半導体が用いられる。第２層間絶縁膜８２の材料としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜又はシリコン酸化窒化膜が用いられる。また、第２層間絶縁膜８２は単層に限定されず、積層構造の膜でもよい。例えば、第２層間絶縁膜８２は、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜が形成された、積層構造の膜であってもよい。
【００４７】
また、ソース電極６２と、ドレイン電極６３とは、第２層間絶縁膜８２上に設けられる。ソース電極６２と、ドレイン電極６３とは、それぞれ第２層間絶縁膜８２に設けられたコンタクトホールを介して半導体層６１に接続される。ソース電極６２と、ドレイン電極６３及び接続部２４の材料としては、チタンとアルミニウムとの合金である、チタンアルミニウム（ＴｉＡｌ）が用いられる。
【００４８】
さらに、第２層間絶縁膜８２上には、絶縁性の樹脂層２７と、第２電極Ｔｘの電極部２３ｂ及び接続部２４が設けられている。額縁領域ＧＡに設けられた樹脂層２７は、ソース電極６２及びドレイン電極６３を覆っている。また、額縁領域ＧＡに設けられた樹脂層２７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は、第２電極Ｔｘと電気的に接続される。
【００４９】
一方、検出領域ＤＲに設けられた樹脂層２７は、第１樹脂層２７Ａと、第１樹脂層２７Ａよりも薄膜の第２樹脂層２７Ｂとを有する。第１樹脂層２７Ａは、接続部２４において、第１電極Ｒｘの直下に位置する部位を覆っている。また、検出領域ＤＲに設けられた第２樹脂層２７Ｂは、接続部２４において、電極部２３の直下に位置する部位を覆っている。
【００５０】
第２樹脂層２７ＢにはコンタクトホールＨ１、Ｈ２が設けられている。検出領域ＤＲにおいて、電極部２３の周縁部は、コンタクトホールＨ１、Ｈ２を介して接続部２４に接続されている。なお、この例では、電極部２３は第２層間絶縁膜８２に接している。
【００５１】
第１電極Ｒｘは、第１樹脂層２７Ａ上に設けられている。第１電極Ｒｘは、例えば、第１金属層１４１、第２金属層１４２及び第３金属層１４３を有する。第３金属層１４３上に第２金属層１４２が設けられており、第２金属層１４２上に第１金属層１４１が設けられている。例えば、第１金属層１４１、第３金属層１４３の材料には、モリブデン又はモリブデン合金が用いられている。第２金属層１４２の材料には、アルミニウム又はアルミニウム合金が用いられる。第１金属層１４１を構成するモリブデン又はモリブデン合金は、第２金属層１４２を構成するアルミニウム又はアルミニウム合金よりも可視光の反射率が低い。これにより、第１電極Ｒｘの不可視化を図ることができる。
【００５２】
樹脂層２７、電極部２３及び第１電極Ｒｘ上に絶縁膜８３が設けられている。絶縁膜８３によって、第１電極Ｒｘの上面及び側面は覆われている。絶縁膜８３には、シリコン窒化膜など、高屈折率で低反射率の膜が用いられる。
【００５３】
以上のような構成により、第１電極Ｒｘと第２電極Ｔｘとは、同一のセンサ基板２１の上に形成される。そして、第１電極Ｒｘと第２電極Ｔｘとは、絶縁層である樹脂層２７を介して異なる層に設けられる。なお、第１電極Ｒｘと第２電極Ｔｘは、同一の導電層に形成され、第１電極Ｒｘと第２電極Ｔｘが交差する領域のみ絶縁層を介して異なる導電層で接続されてもよい。
【００５４】
次に、検出装置１における検出領域と各種検出モードについて説明する。図７は、第１実施形態に係る検出装置の検出領域を説明するための説明図である。図８は、第１実施形態に係る第１検出領域及び第２検出領域を拡大して示す平面図である。図１０は、第１実施形態に係る第１電極と第２電極との間に形成される電界の電気力線を説明するための説明図である。図８は、図７に示す部分領域ＤＲｐを拡大して示す。
【００５５】
図７に示すように、検出領域ＤＲは、複数の第１領域ＤＲＡと、複数の第２領域ＤＲＢとを含む。第１領域ＤＲＡは、指Ｆｉｎ等の被検出体の表面の凹凸を検出するための領域である。第２領域ＤＲＢは、第１領域ＤＲＡとは異なる領域である。第１領域ＤＲＡと第２領域ＤＲＢとは、第１方向Ｄｘに交互に配列される。複数の第１領域ＤＲＡは、それぞれ第１方向Ｄｘに第１領域幅ＷＲ１を有する。複数の第２領域ＤＲＢは、それぞれ第１方向Ｄｘに第２領域幅ＷＲ２を有する。つまり、複数の第１領域ＤＲＡは、第２領域幅ＷＲ２の間隔を有して第１方向Ｄｘに隣り合って設けられる。ここで、第２領域幅ＷＲ２は、第１領域幅ＷＲ１以上の大きさである。第１領域幅ＷＲ１は、例えば２ｍｍ程度である。第２領域幅ＷＲ２は、２ｍｍ以上である。なお、第２領域幅ＷＲ２は、これに限らず、第１領域幅ＷＲ１より小さくてもよい。例えば、一つの指の大きさが２０ｍｍ以下であるため、指をおいた際に指紋の検出に必要な２ｍｍの第１領域ＤＲＡが配置されるようにするためには、第２領域幅ＷＲ２は、２０−２×２＝１６ｍｍ以下であることが望ましい。
【００５６】
複数の第１領域ＤＲＡは、検出領域ＤＲの第１方向Ｄｘに向かい合う２つの辺のうち、一方の辺から他方の辺にわたって、第２領域幅ＷＲ２の間隔を有して配置されている。また、第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢは、第２方向Ｄｙに延出している。第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢの第２方向Ｄｙの幅は、それぞれ、第１領域幅ＷＲ１及び第２領域幅ＷＲ２よりも大きい。具体的には、第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢの、第２方向Ｄｙの端部は、検出領域ＤＲの第２方向Ｄｙに向かい合う２つの辺と重なっている。このように、複数の第１領域ＤＲＡが設けられているため、検出領域ＤＲの全面において、指Ｆｉｎの表面の凹凸を検出することができる。
【００５７】
図８に示すように、複数の第１電極Ｒｘと重なる領域が、第１領域ＤＲＡである。１つの第１領域ＤＲＡにおいて、複数の第１電極Ｒｘは、第１配置間隔Ｐｒｘ１を有して第１方向Ｄｘに配置されている。ここで、１つの第１領域ＤＲＡと重なる複数の第１電極Ｒｘを、第１電極ブロックＢＫＲとする。複数の第１電極ブロックＢＫＲ１、ＢＫＲ２、…は、第２配置間隔Ｐｒｘ２を有して第１方向Ｄｘに配置されている。複数の第１電極Ｒｘは、第１方向Ｄｘにおいて、第１配置間隔Ｐｒｘ１で配置される第１電極Ｒｘと、第１配置間隔Ｐｒｘ１より大きな第２配置間隔Ｐｒｘ２で配置される第１電極Ｒｘとを有する。第１領域ＤＲＡは、第１配置間隔Ｐｒｘ１で配置される第１電極Ｒｘが配置される。第２領域ＤＲＢは、第２配置間隔Ｐｒｘ２で配置される第１電極Ｒｘの間に配置される。第１電極ブロックＢＫＲ１は、８つの第１電極Ｒｘ−１−１、Ｒｘ−１−２、…、Ｒｘ−１−８を含む。第１電極ブロックＢＫＲ２は、８つの第１電極Ｒｘ−２−１、Ｒｘ−２−２、…、Ｒｘ−２−８を含む。ただし、１つの第１電極ブロックＢＫＲに含まれる第１電極Ｒｘの数は、７つ以下であってもよく、９つ以上であってもよい。
【００５８】
第１領域ＤＲＡの第１領域幅ＷＲ１は、第１電極ブロックＢＫＲにおいて、第１方向Ｄｘの最も外側に位置する第１電極Ｒｘどうしの間隔である。第１領域幅ＷＲ１は、例えば、第１電極ブロックＢＫＲ２において、第１電極Ｒｘ−２−１の屈曲部２６ｘと、第１電極Ｒｘ−２−８の屈曲部２６ｘとの、第１方向Ｄｘの間隔である。第２領域幅ＷＲ２は、第１方向Ｄｘに隣り合う第１電極ブロックＢＫＲの間隔である。第２領域幅ＷＲ２は、例えば、第１電極ブロックＢＫＲ１の第１電極Ｒｘ−１−８の屈曲部２６ｘと、第１電極ブロックＢＫＲ２の第１電極Ｒｘ−２−１の屈曲部２６ｘとの、第１方向Ｄｘの間隔である。
【００５９】
第２領域ＤＲＢには、複数のダミー電極Ｒｘｄが設けられている。言い換えると、第２領域ＤＲＢは、第１電極Ｒｘと重ならない領域である。ダミー電極Ｒｘｄは、第１電極Ｒｘと同様に、第１直線部２６ｃと第２直線部２６ｄが交互に接続されたジグザグ状の線である。ダミー電極Ｒｘｄは、第１電極Ｒｘと同じ材料が用いられる。これにより、第１電極Ｒｘが設けられた第１領域ＤＲＡと、第１電極Ｒｘが設けられていない第２領域ＤＲＢと、で光の透過率の差を抑制することができる。
【００６０】
また、ダミー電極Ｒｘｄは、第１直線部２６ｃ及び第２直線部２６ｄにそれぞれ設けられたスリットＳＬによって、分離されている。ダミー電極Ｒｘｄは、第１電極Ｒｘ、第２電極選択回路１５及び第１電極選択回路１６と接続されておらず、フローティング状態である。これにより、ダミー電極Ｒｘｄは、検出電極として機能しない。ダミー電極Ｒｘｄは、第２領域ＤＲＢにおいて、スリットＳＬが第２電極Ｔｘと重畳するように配置される。これにより、第２電極Ｔｘと、ダミー電極Ｒｘｄとの間の浮遊容量を抑制することができる。なお、第２電極Ｔｘと重畳しない領域においては、第１直線部２６ｃ及び第２直線部２６ｄを接続する屈曲部２６ｙが配置されてもよい。
【００６１】
図９は、第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢに関する別の構成例について示す平面図である。第２電極Ｔｘは、図５と同様に、電極部２３および接続部２４からなる。第２電極Ｔｘは、第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢに跨って、第１方向Ｄｘに延在している。第１領域ＤＲＡにおいて、第１電極Ｒｘは、第１直線部２６ａ、第２直線部２６ｂ及び屈曲部２６ｘを有する。第１電極Ｒｘは、隣接する電極部２３の間であって接続部２４と交差する位置に配置されている。
【００６２】
第２領域ＤＲＢにおいて、ダミー電極Ｒｘｄは、隣接する電極部２３の間であって接続部２４と交差する位置に配置されている。ダミー電極Ｒｘｄは、接続部２４と重畳する位置にスリット２６ｄｓを有する。１つの第２電極Ｔｘは、第２方向Ｄｙの異なる第１接続部２４ａと第２接続部２４ｂを有し、ダミー電極Ｒｘｄは、第１接続部２４ａと重複する第１スリット２６ｄｓａと、第２接続部２４ｂと重複する第２スリット２６ｄｓｂを有する。なお、１つの第２電極Ｔｘを構成する接続部２４は、第２方向Ｄｙの位置が異なる２以上の接続部を有しても良く、接続部の第２方向Ｄｙの位置は１つであってもよい。また、ダミー電極Ｒｘｄは、一部の接続部２４と重複する位置にのみスリット２６ｄｓを有してもよい。ダミー電極Ｒｘｄの配置間隔Ｐｒｘｄは、第１電極Ｒｘの第１配置間隔Ｐｒｘ１と等しい。ただし、ダミー電極Ｒｘｄの配置間隔Ｐｒｘｄは、第１配置間隔Ｐｒｘ１と異なっていてもよい。
【００６３】
図８に示すように、第２電極Ｔｘは、第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢと重なって第１方向Ｄｘに延出する。つまり、第２電極Ｔｘは、第１電極Ｒｘと重なり、ダミー電極Ｒｘｄとも重なる。第２電極Ｔｘは、それぞれ駆動信号線ＬＡを介して第２電極選択回路１５と接続される。ここで、８つの第２電極Ｔｘ−１−１、Ｔｘ−１−２、…、Ｔｘ−１−８を第２電極ブロックＢＫ１とする。同様に第２電極Ｔｘ−２−１、Ｔｘ−２−２、…、Ｔｘ−２−８を第２電極ブロックＢＫ２とする。複数の第２電極ブロックＢＫ１、ＢＫ２、ＢＫ３は第２方向Ｄｙに配列される。なお、第２電極ブロックＢＫを構成する第２電極Ｔｘの数は、７個以下でも、９個以上でもよい。
【００６４】
検出装置１は、第１領域ＤＲＡで検出を行う第１検出モードと、第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢで検出を行う第２検出モードとを有する。第１検出モードでは、検出装置１は、第２検出モードに比べて小さい検出ピッチで、第１領域ＤＲＡを走査することで、検出領域ＤＲの全面で指Ｆｉｎ等の表面の凹凸の検出を行う。第１検出モードでは、第２電極選択回路１５は、複数の第２電極Ｔｘごとにそれぞれ所定の符号に基づいて位相が定められた第１駆動信号Ｖｔｘ１を供給する。これにより、第１検出モードでは、検出装置１は、第２検出モードと比較してより小さい検出ピッチで検出を行うことができる。例えば、第１検出モードでは、ＣＤＭ駆動を行うことによって指Ｆｉｎ等の指紋検出を行うことができる。
【００６５】
第２検出モードでは、検出装置１は、第１検出モードに比べて大きい検出ピッチで、検出領域ＤＲ（第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢ）の全面を走査することで、指Ｆｉｎ等の検出を行う。第２検出モードでは、第２電極選択回路１５は、複数の第２電極Ｔｘを束ねて、第２電極ブロックＢＫ（図８参照）ごとに第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給する。少なくとも１つの第２電極ブロックＢＫに含まれる複数の第２電極Ｔｘには、同じ第２駆動信号Ｖｔｘ２が供給される。これにより、第２検出モードでは、第１検出モードと比較して大きい検出ピッチで検出ができる。例えば、第２検出モードでは、ＴＤＭ駆動を行うことによって指Ｆｉｎ等のタッチ検出を行うことができる。なお、第２検出モードでは、検出装置１は、第２電極ブロックＢＫ単位でＣＤＭ駆動によりタッチ検出を行ってもよい。言い換えると、複数の第２電極ブロックＢＫからなる第２電極ブロック群に対してＣＤＭ駆動を行ってもよい。
【００６６】
図１０に示すように、第１領域ＤＲＡの間に、第２領域ＤＲＢが設けられている。第１検出モードでは、各第１電極Ｒｘと第２電極Ｔｘとの間に、電気力線Ｅａが形成される。指Ｆｉｎの表面の凹凸の接触状態によって、電気力線Ｅａが遮られる。これにより、各第１電極Ｒｘと第２電極Ｔｘとの間の容量が変化するため、検出装置１は、小さい検出ピッチで指Ｆｉｎの表面の凹凸を検出できる。また、第２検出モードでは、第２領域ＤＲＢの第２電極Ｔｘと、第１電極Ｒｘとの間に、電気力線Ｅｂが形成される。第２領域ＤＲＢに、第１電極Ｒｘが設けられていないため、電気力線Ｅｂは、電気力線Ｅａよりも上方に到達する。これにより、検出装置１は、第１検出モードよりも大きい検出ピッチで、接触又は近接する指Ｆｉｎを検出することができる。
【００６７】
複数の第１領域ＤＲＡは、検出領域ＤＲの全面にわたって設けられている。このため、第１検出モードでは、検出装置１は、検出領域ＤＲの全面で検出を行うことができる。ここで、タッチ検出と、指紋検出とでは、検出する対象の大きさ及び要求される分解能も異なる。このため、検出領域ＤＲの全面に指紋検出を行う第１検出領域を設けると、検出電極である第１電極Ｒｘの数が増大する。このため、第１電極Ｒｘに接続される配線数や、第１電極Ｒｘからの信号を処理する検出回路の規模が増大する可能性がある。
【００６８】
本実施形態では、第１領域ＤＲＡと第２領域ＤＲＢとが、交互に設けられている。このため、検出領域ＤＲの全面に、所定の第１配置間隔Ｐｒｘ１で第１電極Ｒｘを設けた場合に比べて、第１電極Ｒｘの数を少なくすることができる。これにより、複数の第１電極Ｒｘと複数の第２電極Ｔｘとの間で形成される静電容量の合計を小さくすることができる。また、第１電極Ｒｘと第１電極選択回路１６とを接続する配線の数を少なくすることができる。このため、検出装置１は、検出領域ＤＲの全面で良好に第１検出モードの検出を行うことができる。
【００６９】
また、検出装置１は、検出領域ＤＲの全面で検出を行うことができるため、指紋検出のみに限定されず、例えば掌紋を検出することができる。或いは、検出装置１は、検出領域ＤＲに接触又は近接する手の形状を検出し、指先の位置を特定することができる。この場合、指先が接触又は近接する領域のみで、信号処理や演算処理を行うことで指紋を検出することができる。
【００７０】
なお、第１検出モードでは、検出領域ＤＲのうち、一部の領域で、第２検出モードと比較してより小さい検出ピッチで検出を行ってもよい。一部の領域のみで検出を行うため、検出に要する時間を短縮し、また、検出部４０（図３参照）が行う処理を低減できる。一部の領域は、あらかじめ設定された固定領域であってもよい。一部の領域の位置や大きさは、適宜変更してもよい。
【００７１】
また、検出装置１は、第２検出モードのタッチ検出を実行し、指Ｆｉｎ等が検出された場合、指Ｆｉｎ等が検出された位置と重なる一部の領域で第１検出モードの検出を行ってもよい。この場合の、一部の領域の位置や大きさは、検出された指Ｆｉｎ等の情報に基づいて変更できる。このように、第２検出モードの検出結果に基づいて第１検出モードの指紋検出を行ってもよい。
【００７２】
なお、検出装置１は、各検出モードについて、例えば、操作者が各検出モードを選択することでそれぞれ切り換えてもよいし、所定の期間ごとに時分割で実行してもよい。また、検出装置１は、一部の領域での検出を実行しない場合であってもよい。
【００７３】
次に、検出装置１におけるＣＤＭ駆動について説明する。図１１は、符号分割選択駆動の動作例を説明するための説明図である。図１１では、説明をわかりやすくするために、４つの第２電極Ｔｘ−１、Ｔｘ−２、Ｔｘ−３、Ｔｘ−４についてＣＤＭ駆動の動作例を示す。図１１に示すように、第２電極選択回路１５（図３参照）は、第２電極ブロックＢＫの４つの第２電極Ｔｘ−１、Ｔｘ−２、Ｔｘ−３、Ｔｘ−４を同時に選択する。そして、第２電極選択回路１５は、所定の符号に基づいて位相が決められた第１駆動信号Ｖｔｘ１を、各第２電極Ｔｘに供給する。
【００７４】
例えば、所定の符号は、下記式（１）の正方行列で定義され、正方行列の次数は第２電極Ｔｘ−１、Ｔｘ−２、Ｔｘ−３、Ｔｘ−４の数である４になる。所定の符号は、「１」又は「−１」、若しくは「１」又は「０」を要素とし、任意の異なった２つの行が直交行列となる正方行列、例えば、アダマール行列に基づく符号である。下記式（１）の正方行列の対角成分「−１」は、当該正方行列の対角成分以外の成分「１」と異なる。第２電極選択回路１５は、下記式（１）の正方行列に基づいて、正方行列の対角成分以外の成分「１」に対応する交流矩形波の位相と、正方行列の対角成分「−１」に対応する交流矩形波の位相とが、反転するように、第１駆動信号Ｖｔｘ１を印加する。また、成分「−１」は、成分「１」とは位相が異なるように決められた第１駆動信号Ｖｔｘ１を供給する成分である。
【００７５】
【数１】
2019125072.tif 000003
【００７６】
第２電極Ｔｘ−１、Ｔｘ−２、Ｔｘ−３、Ｔｘ−４のうち第２電極Ｔｘ−２に、指などの外部近接物体ＣＱがある場合、相互誘導により外部近接物体ＣＱによる差分の電圧が生じる（例えば差分の電圧は２０％とする）。なお、図１１に示す例では、成分「１」に対応する第１検出信号Ｖｄｅｔ１と、成分「−１」に対応する第２検出信号Ｖｄｅｔ２と、が統合された信号が、第３検出信号Ｖｄｅｔ３として第１電極Ｒｘから出力される。検出部４０が第１時間帯で検出する第３検出信号Ｖｄｅｔ３は、（−１）＋（０．８）＋（１）＋（１）＝１．８になる。次に、第２時間帯の第３検出信号Ｖｄｅｔ３は、（１）＋（−０．８）＋（１）＋（１）＝２．２になる。次に、第３時間帯の第３検出信号Ｖｄｅｔ３は、（１）＋（０．８）＋（−１）＋（１）＝１．８になる。次に、第４時間帯の第３検出信号Ｖｄｅｔ３は、（１）＋（０．８）＋（１）＋（−１）＝１．８になる。
【００７７】
信号処理部４４は、各時間帯で検出された第３検出信号Ｖｄｅｔ３を、記憶部４６に保存する。信号処理部４４は、第３検出信号Ｖｄｅｔ３を、式（１）の正方行列で掛け合わせ、複合を行う。これにより、信号処理部４４は、復号信号Ｖｄｅｔ４としてＶｄｅｔ４＝（４．０、３．２、４．０、４．０）を演算する。検出部４０は、復号信号Ｖｄｅｔ４に基づいて、第２電極Ｔｘ−２の位置に、指などの外部近接物体ＣＱの有無、又は、外部近接物体ＣＱの表面の凹凸を検出できる。このように、電圧を上げることなく時分割選択（ＴＤＭ）駆動の４倍の検出感度で検出する。そして、座標抽出部４５は、タッチパネル座標または復号信号Ｖｄｅｔ４をセンサ出力Ｖｏとして出力する。
【００７８】
図１２は、符号分割選択駆動の他の動作例を説明するための説明図である。図１２では、正方行列の成分「１」に対応する第２電極Ｔｘと、正方行列の成分「−１」に対応する第２電極Ｔｘとが、異なる時間帯に第１駆動信号Ｖｔｘ１が印加される。この場合、第１駆動信号Ｖｔｘ１として印加される、正方行列の成分「１」に対応する交流矩形波の位相と、正方行列の成分「−１」に対応する交流矩形波の位相とは同じである。具体的には、第２電極選択回路１５は、第１時間帯、第３時間帯、第５時間帯及び第７時間帯では、成分「１」に対応する第２電極Ｔｘに、第１駆動信号Ｖｔｘ１を供給する。そして、第２電極選択回路１５は、成分「−１」に対応する第２電極Ｔｘには、第１駆動信号Ｖｔｘ１を供給しない。第２時間帯、第４時間帯、第６時間帯及び第８時間帯では、成分「１」に対応する第２電極Ｔｘに、第１駆動信号Ｖｔｘ１が供給されず、成分「−１」に対応する第２電極Ｔｘに、第１駆動信号Ｖｔｘ１が供給される。
【００７９】
信号処理部４４は、第１時間帯で検出された第１検出信号Ｖｄｅｔ１＝２．８と、第２時間帯で検出された第２検出信号Ｖｄｅｔ２＝１．０との差分から、第３検出信号Ｖｄｅｔ３＝１．８を演算する。信号処理部４４は、第３時間帯で検出された第１検出信号Ｖｄｅｔ１＝３．０と、第４時間帯で検出された第２検出信号Ｖｄｅｔ２＝０．８との差分から、第３検出信号Ｖｄｅｔ３＝２．２を演算する。第５時間帯以降も同様である。信号処理部４４は、演算された各第３検出信号Ｖｄｅｔ３を復号することで、復号信号Ｖｄｅｔ４としてＶｄｅｔ４＝（４．０、３．２、４．０、４．０）を演算する。
【００８０】
なお、図１１及び図１２では、４つの第２電極ＴｘについてＣＤＭ駆動の動作例を示したが、５つ以上の第２電極ＴｘについてＣＤＭ駆動を行ってもよい。例えば、図８に示すように、８つの第２電極Ｔｘを含む第２電極ブロックＢＫについてＣＤＭ駆動を行うこともできる。この場合、所定の符号は、下記の式（２）に示す正方行列で定義される。第２電極選択回路１５は、所定の符号に基づいて位相が決められた第１駆動信号Ｖｔｘ１を８つの第２電極Ｔｘに供給する。これにより、検出装置１は、図１１、図１２と同様にＣＤＭ駆動を行うことができる。また、所定の符号に含まれる行列の次数と１つの第２電極ブロックＢＫに含まれる第２電極Ｔｘの数は同一で無くてもよい。
【００８１】
【数２】
2019125072.tif 000004
【００８２】
図１３は、第１実施形態に係る第１電極選択回路を示す回路図である。図１３に示すように、第１電極選択回路１６は、第１スイッチング素子Ｔｒａ、第２スイッチング素子Ｔｒａｘ、基準電位供給線Ｌｒｅｆ、第１電極選択信号線Ｌｒ（Ｌｒ１、Ｌｒ２、…、Ｌｒ８）、出力信号線Ｌｓｉｇ、符号生成回路１５８及びカウンタ回路１７を含む。各検出電極ブロックＢＫＲには、１つの出力信号線Ｌｓｉｇが設けられている。出力信号線Ｌｓｉｇは、検出部４０（図３参照）に接続される。第１電極選択回路１６は、第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌに基づいて検出対象の第１電極Ｒｘを選択する回路である。
【００８３】
カウンタ回路１７は、検出制御部１１からのクロック信号Ｃｌｏｃｋとリセット信号Ｒｅｓｅｔとに基づいて動作する。カウンタ回路１７は、例えば４段のフリップフロップ回路を有する。
【００８４】
符号生成回路１５８は、カウンタ回路１７から供給される制御信号に基づいて、第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌ１、Ｖｈｓｅｌ２、Ｖｈｓｅｌ３、…、Ｖｈｓｅｌ８を生成する。第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌ１、Ｖｈｓｅｌ２、Ｖｈｓｅｌ３、…、Ｖｈｓｅｌ８は、第１電極選択信号線Ｌｒ１、Ｌｒ２、Ｌｒ３、…、Ｌｒ８を介して第１スイッチング素子Ｔｒａ及び第２スイッチング素子Ｔｒａｘに供給される。第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌは、所定の符号に基づいた選択信号である。所定の符号は、アダマール行列であって、例えば式（２）に示す正方行列である。なお、第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌは、センサ基板２１上に配置された符号生成回路１５８及びカウンタ回路１７から供給されているが、これに限定されない。例えば、符号生成回路１５８及びカウンタ回路１７をセンサ基板２１上に配置せず、外部の制御回路から第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌを供給してもよい。
【００８５】
各第１電極Ｒｘには、第１スイッチング素子Ｔｒａ及び第２スイッチング素子Ｔｒａｘが接続されている。第１スイッチング素子Ｔｒａ及び第２スイッチング素子Ｔｒａｘは、同じ第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌが供給された場合に、オンとオフが逆になるように動作する。つまり、第１スイッチング素子Ｔｒａがオンの場合、第２スイッチング素子Ｔｒａｘはオフになる。また、第１スイッチング素子Ｔｒａがオフの場合、第２スイッチング素子Ｔｒａｘはオンになる。また、第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌは、例えば、検出制御部１１から供給される各種制御信号に基づいて生成することができる。
【００８６】
第１スイッチング素子Ｔｒａ及び第２スイッチング素子Ｔｒａｘの動作により、検出電極ブロックＢＫＲに含まれる第１電極Ｒｘと、出力信号線Ｌｓｉｇとの接続状態が切り換えられる。第１スイッチング素子Ｔｒａがオンの場合、第１電極Ｒｘは、出力信号線Ｌｓｉｇに接続され、第２スイッチング素子Ｔｒａｘがオンの場合、第１電極Ｒｘは、基準電位供給線Ｌｒｅｆに接続される。
【００８７】
例えば、式（２）の成分「１」に対応する第１電極Ｒｘと接続された第１電極選択信号線Ｌｒに接続される交流矩形波と、式（２）の成分「−１」に対応する第１電極Ｒｘと接続された第１電極信号線Ｌｒに接続される交流矩形波の位相が反転するように第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌが供給される。これによって、式（２）の成分「１」に対応する第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌが供給され、第１スイッチング素子Ｔｒａがオンになるタイミングで、式（２）の成分「−１」に対応する第１電極選択信号Ｖｈｓｅｌが供給されると、第２スイッチング素子Ｔｒａｘがオンになる。これにより、図１２に示すＣＤＭ駆動の基本原理と同様に、所定の符号に基づいて第１電極Ｒｘが選択される。
【００８８】
具体的には、式（２）の成分「１」に対応する複数の第１電極Ｒｘが選択された場合に、選択された第１電極Ｒｘは、出力信号線Ｌｓｉｇに接続される。選択された各第１電極Ｒｘの第１検出信号Ｖｄｅｔ１が統合された第１出力信号Ｖｏｕｔ１が、出力信号線Ｌｓｉｇから出力される。非選択の第１電極Ｒｘは、基準電位供給線Ｌｒｅｆに接続され、基準電位信号Ｖｒｅｆが供給される。基準電位信号Ｖｒｅｆは、検出の際に第１電極Ｒｘに供給される電圧信号と同じ電位を有する直流電圧信号である。これにより、選択された第１電極Ｒｘと、非選択の第１電極Ｒｘとの間の容量結合を抑制できる。このため、検出誤差や検出感度の低下を抑制することができる。
【００８９】
式（２）の成分「−１」に対応する複数の第１電極Ｒｘが選択された場合に、選択された第１電極Ｒｘは、出力信号線Ｌｓｉｇに接続される。選択された各第１電極Ｒｘの第２検出信号Ｖｄｅｔ２が統合された第２出力信号Ｖｏｕｔ２が、出力信号線Ｌｓｉｇから出力される。非選択の第１電極Ｒｘは、基準電位供給線Ｌｒｅｆに接続され、基準電位信号Ｖｒｅｆが供給される。信号処理部４４は、第１出力信号Ｖｏｕｔ１と第２出力信号Ｖｏｕｔ２との差分の値である第３出力信号Ｖｏｕｔ３を演算する。
【００９０】
式（２）に示す例では、正方行列の次数は８であり、８個の第１電極Ｒｘの組み合わせパターンが得られる。すなわち、異なる第１電極Ｒｘの組み合わせパターンに対応して、８個の第３出力信号Ｖｏｕｔ３が得られる。信号処理部４４は、式（２）に示す正方行列の転置行列を用いて、８個の第３出力信号Ｖｏｕｔ３を復号する。演算された復号信号に基づいて外部近接物体ＣＱの接触又は近接、又は外部近接物体の形状（凹凸）を検出できる。
【００９１】
本実施形態において、第２電極ＴｘについてＣＤＭ駆動を行うとともに、第１電極ＲｘについてもＣＤＭ駆動を行う。これにより、第２電極Ｔｘの配置間隔Ｐｔが小さく、電極部２３ａ、２３ｂ（図５参照）の面積が小さい場合、又は、第１電極Ｒｘの幅（面積）が小さい場合であっても、検出感度を高めることができる。なお、検出電極ブロックＢＫＲに含まれる第１電極Ｒｘの数は、７個以下でもよく、９個以上であってもよい。
【００９２】
なお、本実施例において、第１電極選択回路１６は、符号生成回路を有さず、時分割で出力信号線Ｌｓｉｇと第１電極Ｒｘとの接続を切り替えるマルチプレクサのみを有してもよい。この場合、第１検出モードにおいて出力信号線Ｌｓｉｇと同時に接続する第１電極Ｒｘの数より第２検出モードにおいて出力信号線Ｌｓｉｇと同時に接続する第１電極Ｒｘの数を多くしてもよい。また、１つの検出電極ブロックＢＫＲに接続される出力信号線Ｌｓｉｇは複数であってもよい。例えば、成分「１」に対応する第１出力信号が出力される第１出力信号線と、成分「−１」に対応する第２出力信号が出力される第２出力信号線と、それぞれの間に配置されるスイッチ素子とを有してもよい。
【００９３】
図１４は、検出装置の第２検出モードでの動作例を示すタイミング波形図である。第２検出モードのＴＤＭ駆動では、第２電極選択回路１５は、複数の第２電極Ｔｘを束ねて、第２電極ブロックＢＫ（図８参照）ごとに第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給する。図１４に示すように、第１検出期間Ｐｅｓ１では、第２電極選択回路１５は、第２電極ブロックＢＫ１を選択する。第２電極選択回路１５は、第２電極ブロックＢＫ１に含まれる複数の第２電極Ｔｘに、同じ第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給する。また、第２電極選択回路１５は、非選択の第２電極ブロックＢＫ２、ＢＫ３に、直流の電圧信号である駆動信号Ｖｄｃを供給する。駆動信号Ｖｄｃは、例えばグランド電位である。
【００９４】
図１４に示すように、第２検出期間Ｐｅｓ２、第３検出期間Ｐｅｓ３では、第２電極選択回路１５は、第２電極ブロックＢＫ２、ＢＫ３を順次選択する。同様に、第２電極選択回路１５は、第２電極ブロックＢＫ２、ＢＫ３に含まれる複数の第２電極Ｔｘに、同じ第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給する。これにより、検出領域ＤＲの全体の検出を行うことができる。
【００９５】
また、第２検出モードでは、第１電極選択回路１６（図１３参照）は、複数の第１電極Ｒｘを束ねて、第１電極ブロックＢＫＲに含まれる全ての第１電極Ｒｘを出力信号線Ｌｓｉｇに接続する。複数の第１電極ブロックＢＫＲの出力信号Ｖｏｕｔが統合されて検出部４０に出力される。これにより、検出の解像度を適切に設定することができる。また、ＴＤＭ駆動では、第１スイッチング素子Ｔｒａ及び第２スイッチング素子Ｔｒａｘの動作により、第１電極ブロックＢＫＲのうち、１又は複数の第１電極Ｒｘを非選択としてもよい。第１電極Ｒｘを間引いて検出することで、出力信号Ｖｏｕｔの信号強度を適切に設定することができる。
【００９６】
なお、第２検出モードでは、第２電極選択回路１５は、選択された第２電極ブロックＢＫ２のうち一部の第２電極Ｔｘに第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給してもよい。これにより、消費電力を抑制することができる。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態の検出装置１は、センサ基板２１（第１基板）と、検出領域ＤＲと、複数の第１電極Ｒｘと、を有する。検出領域ＤＲは、被検出体の表面の凹凸を検出する複数の第１領域ＤＲＡと、第１領域ＤＲＡとは異なる第２領域ＤＲＢと、を含み、第１領域ＤＲＡと第２領域ＤＲＢとがセンサ基板２１の表面に平行な第１方向Ｄｘに交互に配列される。複数の第１電極Ｒｘは、センサ基板２１の第１領域ＤＲＡに設けられ、第１方向Ｄｘに配列される。複数の第１領域ＤＲＡは、それぞれ第１方向Ｄｘに第１領域幅ＷＲ１を有し、かつ、第１領域幅ＷＲ１以上の第２領域幅ＷＲ２の間隔を有して第１方向Ｄｘに隣り合って設けられる。
【００９８】
検出領域ＤＲの全面に、所定の第１配置間隔Ｐｒｘ１で第１電極Ｒｘを設けた場合に比べて、第１電極Ｒｘの数を少なくすることができる。これにより、複数の第１電極Ｒｘと複数の第２電極Ｔｘとの間で形成される静電容量の合計を小さくすることができる。また、第１電極Ｒｘと第１電極選択回路１６とを接続する配線の数を少なくすることができる。このため、検出装置１は、検出領域ＤＲの全面で良好に第１検出モードの検出を行うことができる。
【００９９】
（第２実施形態）
図１５は、第２実施形態に係る第１検出領域及び第２検出領域を拡大して示す平面図である。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。
【０１００】
本実施形態において、第１領域ＤＲＡと、第２領域ＤＲＢとは、図７と同様に、第１方向Ｄｘに交互に配置されている。本実施形態では、センサ基板２１の検出領域ＤＲに、第１電極Ｒｘと、第２電極ＴｘＡと、第３電極ＴｘＢとが設けられている。第１電極Ｒｘは、第１実施形態と同様に第１領域ＤＲＡに設けられる。図１５に示す例では、第１電極ブロックＢＫＲは、複数の第１電極Ｒｘ−１、Ｒｘ−２、…、Ｒｘ−ｎを含む。第１電極Ｒｘの数ｎは、例えば１５である。
【０１０１】
第２電極ＴｘＡは、第１領域ＤＲＡに設けられ、第１方向に延出し、第２方向Ｄｙに複数配列される。第２電極ＴｘＡは、平面視で、第１電極Ｒｘと交差する。第２電極ＴｘＡの第１方向Ｄｘの幅は、第１電極ブロックＢＫＲの幅（第１領域幅ＷＲ１（図８参照））よりも大きい。ここで、第２方向Ｄｙに配列された複数の第２電極ＴｘＡ−１、ＴｘＡ−２、…、ＴｘＡ−ｍを、第２電極ブロックＢＫＡとする。第２電極ブロックＢＫＡは、第２領域ＤＲＢを挟んで第１方向Ｄｘに離隔して隣り合う。
【０１０２】
第３電極ＴｘＢは、第２領域ＤＲＢに設けられる。第３電極ＴｘＢは、第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ブロックＢＫＡの間に配置される。つまり、第３電極ＴｘＢは、第１方向Ｄｘに隣り合う第１電極ブロックＢＫＲの間に配置される。また、第３電極ＴｘＢは、第２方向Ｄｙに複数配置される。第３電極ＴｘＢは、平面視で略矩形状である。各第２電極ＴｘＡの第２方向Ｄｙでの幅（第１電極幅ＷＥ１）は、第３電極ＴｘＢの第２方向Ｄｙでの幅（第２電極幅ＷＥ２）よりも小さい。第３電極ＴｘＢは、第２電極ＴｘＡと同層に設けられる。これにより、第３電極ＴｘＢを第２電極ＴｘＡと同じ工程で形成することができ、製造コストを抑制できる。第３電極ＴｘＢは、多角形状やメッシュ形状であってもよい。
【０１０３】
第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ＴｘＡは、第１接続配線ＬＢを介して接続される。第１接続配線ＬＢは、第２方向Ｄｙに隣り合う第３電極ＴｘＢの間を通って、複数の第２電極ＴｘＡを接続する。第１接続配線ＬＢは、第２電極ブロックＢＫＡに含まれる第２電極ＴｘＡのうち、第２方向Ｄｙの位置が同じ第２電極ＴｘＡをそれぞれ接続する。例えば、第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ＴｘＡ−１が第１接続配線ＬＢを介して接続される。第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ＴｘＡ−２が第１接続配線ＬＢを介して接続される。同様に、第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ＴｘＡ−ｍが第１接続配線ＬＢを介して接続される。第１接続配線ＬＢは、第２電極ＴｘＡを接続する第２電極接続配線である。第１接続配線ＬＢの第２方向Ｄｙにおける配置間隔は、第２電極ＴｘＡの第２方向Ｄｙにおける配置間隔より小さい。
【０１０４】
第１方向Ｄｘに接続された複数の第２電極ＴｘＡは、第２電極選択回路１５（図８参照）に接続される。これにより、第２電極選択回路１５は、上述した例と同様に、第１検出モードにおいて、所定の符号に基づいて位相が決められた第１駆動信号Ｖｔｘ１を、第１方向Ｄｘに接続された複数の第２電極ＴｘＡごとに供給する。なお、第１検出モードにおいて、第２電極選択回路１５は、第３電極ＴｘＢに、固定された電位（例えばグランド電位）を有する電圧信号を供給する。
【０１０５】
第１方向Ｄｘに隣り合う第３電極ＴｘＢは、第２接続配線ＬＣを介して接続される。第２接続配線ＬＣは、第２方向Ｄｙに隣り合う第２電極ブロックＢＫＡの間を通って、第３電極ＴｘＢどうしを接続する。第２接続配線ＬＣは、第３電極ＴｘＢを接続する第３電極接続配線である。第２接続配線ＬＣは、平面視で、第１電極Ｒｘと交差して設けられる。第１方向Ｄｘに接続された複数の第３電極ＴｘＢは、第３電極ブロックＢＫＢを構成する。第３電極ブロックＢＫＢは、第２電極選択回路１５（図８参照）に接続される。これにより、第２電極選択回路１５は、上述した例と同様に、第２検出モードにおいて、第２駆動信号Ｖｔｘ２を、時分割で第３電極ブロックＢＫＢに供給する。この場合、第２駆動信号Ｖｔｘ２は、第３電極ブロックＢＫＢごとに同じ位相を有する電圧信号である。なお、第２検出モードにおいて、第２電極選択回路１５は、第２電極ＴｘＡに、固定された電位（例えばグランド電位）を有する電圧信号を供給する。なお、第２検出モードにおいて、第２電極選択回路１５は、第１実施形態と同様に複数の第２電極ＴｘＡからなる第２電極ブロックＢＫＡごとに、時分割で第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給してもよい。
【０１０６】
つまり、第２電極ＴｘＡは、第１検出モードにおける駆動電極であり、第３電極ＴｘＢは、第２検出モードにおける駆動電極である。第１電極Ｒｘは、第１検出モードの検出電極と、第２検出モードの検出電極との機能を兼ねる。本実施形態においても、第１電極Ｒｘは、第３電極ＴｘＢと重ならない位置に設けられている。第３電極ＴｘＢは、平面視で、第２領域ＤＲＢにおいて、第１電極Ｒｘ、第２電極ＴｘＡ及び第１接続配線ＬＢと重ならない位置に設けられる。これにより、第１電極Ｒｘと第３電極ＴｘＢとの間に形成される容量を小さくすることができる。このため、検出装置１Ａは、良好に第１検出モードの検出を行うことができる。
【０１０７】
また、第１接続配線ＬＢ及び第２接続配線ＬＣも第１電極Ｒｘと重ならない位置に設けられる。これにより、なお、第１接続配線ＬＢ及び第２接続配線ＬＣと、第１電極Ｒｘとの間に形成される容量を小さくすることができる。なお、図１５では図示を省略しているが、図８と同様に、第２領域ＤＲＢに複数のダミー電極Ｒｘｄを設けてもよい。
【０１０８】
（第３実施形態）
図１６は、第３実施形態に係る検出装置の検出領域を説明するための説明図である。図１７は、第３実施形態に係る第１検出領域及び第２検出領域を拡大して示す平面図である。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。
【０１０９】
図１６に示すように、本実施形態において、第１領域ＤＲＡは、千鳥配置されている。第２領域ＤＲＢは、第１領域ＤＲＡの間の領域である。第１領域ＤＲＡ及び第２領域ＤＲＢは、第２方向Ｄｙにおいて交互に配置される。具体的には、第１領域ＤＲＡは、第１方向Ｄｘに第１領域幅ＷＲ１ａを有する。また、複数の第１領域ＤＲＡは、第１方向Ｄｘに第２領域幅ＷＲ２ａの間隔を有して配列される。さらに、第１領域ＤＲＡは、第２方向Ｄｙに第３領域幅ＷＲ３を有する。また、複数の第１領域ＤＲＡは、第２方向Ｄｙに第４領域幅ＷＲ４の間隔を有して配列される。第２領域幅ＷＲ２ａは第１領域幅ＷＲ１ａ以上である。第４領域幅ＷＲ４は第３領域幅ＷＲ３よりも小さい。なお、第４領域幅ＷＲ４は第３領域幅ＷＲ３以上であってもよい。第１領域幅ＷＲ１ａ及び第３領域幅ＷＲ３は、それぞれ例えば４ｍｍ程度である。第２領域幅ＷＲ２ａは、例えば４ｍｍ以上である。なお、第２領域幅ＷＲ２ａは、第１領域ＷＲ１ａより小さくてもよい。また、第１領域幅ＷＲ１ａと第３領域ＷＲ３の大きさは異なってもよい。例えば、一つの指の大きさが２０ｍｍ以下であるため、指をおいた際に指紋の検出に必要な４ｍｍの第１領域ＤＲＡが配置されるようにするためには、第２領域幅ＷＲ２ａ及び第４領域幅ＷＲ４は、２０−４×２＝１２ｍｍ以下であることが望ましい。
【０１１０】
さらに、第１方向Ｄｘに隣り合う第１領域ＤＲＡの間で、第２方向Ｄｙに延出する第２領域ＤＲＢと、第２方向Ｄｙに隣り合う第１領域ＤＲＡの間で、第１方向Ｄｘに延出する第２領域ＤＲＢと、が交差する位置にも第１領域ＤＲＡが設けられる。ここで、図１６に示すように、第２方向Ｄｙに配列された第１領域ＤＲＡを、第１検出領域群ＢＫＤＲＡとする。ｉ列目の第１検出領域群ＢＫＤＲＡ（ｉ）に対して、ｉ＋１列目の第１検出領域群ＢＫＤＲＡ（ｉ＋１）は、各第１領域ＤＲＡの第２方向Ｄｙの位置が異なっている。これにより、検出領域ＤＲの全面において、指Ｆｉｎの表面の凹凸を検出することができる。
【０１１１】
図１７に示すように、本実施形態では、センサ基板２１の検出領域ＤＲに、第１電極ＲｘＡと、第２電極ＴｘＣと、第３電極ＴｘＤとが設けられている。第１電極ＲｘＡは、第１領域ＤＲＡに設けられる。図１７に示す例では、第１電極ブロックＢＫＲは、複数の第１電極ＲｘＡ−１、ＲｘＡ−２、…、ＲｘＡ−ｎを含む。第１電極ブロックＢＫＲに含まれる第１電極ＲｘＡの数ｎは、例えば９である。複数の第１電極ブロックＢＫＲは、第１方向Ｄｘに離隔して配列され、且つ、第２方向Ｄｙに離隔して配列される。複数の第１電極ブロックＢＫＲは、図１６に示す複数の第１領域ＤＲＡと同様に千鳥配置されている。なお、図１７において、図面を見やすくするために、第１電極ＲｘＡは直線状に示しているが、図８、図１５と同様に、ジグザグ状であってもよい。
【０１１２】
第２方向Ｄｙに隣り合う第１電極ブロックＢＫＲの各第１電極ＲｘＡは、それぞれ第７接続配線ＬＨを介して接続される。第７接続配線ＬＨは、第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ブロックＢＫＣと、第３電極ブロックＢＫＤとの間を通って、第１電極ＲｘＡどうしを接続する。第７接続配線ＬＨは、第１電極ＲｘＡを接続する第１電極接続配線である。第７接続配線ＬＨは、第１電極ブロックＢＫＲに含まれる第１電極ＲｘＡのうち、第１方向Ｄｘの位置が同じ第１電極ＲｘＡをそれぞれ接続する。第２方向Ｄｙに隣り合う第１電極ＲｘＡ−１が、第７接続配線ＬＨを介して接続される。第２方向Ｄｙに隣り合う第１電極ＲｘＡ−２が、第７接続配線ＬＨを介して接続される。同様に、第２方向Ｄｙに隣り合う第１電極ＲｘＡ−ｎが、第７接続配線ＬＨを介して接続される。第７接続配線ＬＨの第１方向Ｄｘにおける配置間隔は、第１電極ＲｘＡの第１方向Ｄｘにおける配置間隔より小さい。
【０１１３】
第２電極ＴｘＣは、第１領域ＤＲＡに設けられ、第１方向Ｄｘに延出し、第２方向Ｄｙに複数配列される。第２電極ＴｘＣは、平面視で、第１電極ＲｘＡと交差する。ここで、第２方向Ｄｙに配列された複数の第２電極ＴｘＣ−１、ＴｘＣ−２、…、ＴｘＣ−ｍを、第２電極ブロックＢＫＣとする。第２電極ブロックＢＫＣは、第１方向Ｄｘに離隔して設けられ、且つ、第２方向Ｄｙに離隔して設けられる。
【０１１４】
第３電極ＴｘＤは、第２領域ＤＲＢに設けられる。第３電極ＴｘＤは、第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ブロックＢＫＣの間に配置される。つまり、第３電極ＴｘＤは、第１方向Ｄｘに隣り合う第１電極ブロックＢＫＲの間に配置される。また、第３電極ＴｘＤは、第２方向Ｄｙに隣り合う第２電極ブロックＢＫＣの間に配置される。つまり、第３電極ＴｘＤは、第２方向Ｄｙに隣り合う第１電極ブロックＢＫＲの間に配置される。
【０１１５】
４つの第１領域ＤＲＡで囲まれた第２領域ＤＲＢには、２つの第３電極ＴｘＤ−１と第３電極ＴｘＤ−２とが設けられている。第３電極ＴｘＤ−１と第３電極ＴｘＤ−２とは、第２方向Ｄｙに隣り合って設けられている。第３電極ブロックＢＫＤは、第３電極ＴｘＤ−１と第３電極ＴｘＤ−２とを含む。第３電極ＴｘＤ−１と第３電極ＴｘＤ−２とは、略矩形状である。各第２電極ＴｘＣの第２方向Ｄｙでの幅（第３電極幅ＷＥ３）は、第３電極ＴｘＤの第２方向Ｄｙでの幅（第４電極幅ＷＥ４）よりも小さい。第３電極ＴｘＤは、第２電極ＴｘＣと同層に設けられる。これにより、第３電極ＴｘＤを第２電極ＴｘＣと同じ工程で形成することができ、製造コストを抑制できる。第３電極ＴｘＤ−１と第３電極ＴｘＤ−２とは、多角形状やメッシュ形状であってもよい。
【０１１６】
第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ＴｘＣは、第３接続配線ＬＤ及び第４接続配線ＬＥを介して接続される。第３接続配線ＬＤ及び第４接続配線ＬＥは、第２電極接続配線である。第３接続配線ＬＤ及び第４接続配線ＬＥは、第２方向Ｄｙに隣り合う第３電極ＴｘＤ−１と第３電極ＴｘＤ−２との間を通って、複数の第２電極ＴｘＣを接続する。第３接続配線ＬＤ及び第４接続配線ＬＥは、第２電極ブロックＢＫＣに含まれる第２電極ＴｘＣのうち、第２方向Ｄｙの位置が同じ第２電極ＴｘＣをそれぞれ接続する。例えば、第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ＴｘＣ−１は第３接続配線ＬＤを介して接続される。第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ＴｘＣ−２は第３接続配線ＬＤを介して接続される。同様に、第１方向Ｄｘに隣り合う第２電極ＴｘＣ−ｎは第４接続配線ＬＥを介して接続される。第３接続配線ＬＤ及び第４接続配線ＬＥの第２方向Ｄｙにおける配置間隔は、第２電極ＴｘＣの第２方向Ｄｙにおける配置間隔より小さい。
【０１１７】
第１方向Ｄｘに隣り合う第３電極ＴｘＤ−１は、第６接続配線ＬＧを介して接続される。第６接続配線ＬＧは、第２方向Ｄｙに隣り合う第２電極ブロックＢＫＣと、第３電極ブロックＢＫＤとの間を通って、第３電極ＴｘＤ−１どうしを接続する。同様に、第１方向Ｄｘに隣り合う第３電極ＴｘＤ−２は、第５接続配線ＬＦを介して接続される。第５接続配線ＬＦは、第２方向Ｄｙに隣り合う第２電極ブロックＢＫＣと、第３電極ブロックＢＫＤとの間を通って、第３電極ＴｘＤ−２どうしを接続する。第５接続配線ＬＦ及び第６接続配線ＬＧは、第３電極接続配線である。
【０１１８】
第１電極ＲｘＡを接続する第７接続配線ＬＨは、第３接続配線ＬＤ、第４接続配線ＬＥ、第５接続配線ＬＦ及び第６接続配線ＬＧと、平面視で交差する。また、第７接続配線ＬＨは、第３電極ＴｘＤ−１及び第３電極ＴｘＤ−２と重ならない領域に設けられている。このため、第７接続配線ＬＨと第３電極ＴｘＤとの間に形成される容量を抑制することができる。また、第１電極ＲｘＡは、第５接続配線ＬＦ及び第６接続配線ＬＧと重ならない位置に設けられている。このため、第１電極ＲｘＡと、第５接続配線ＬＦ及び第６接続配線ＬＧとの間に形成される容量を抑制することができる。
【０１１９】
第１方向Ｄｘに接続された複数の第２電極ＴｘＣは、第２電極選択回路１５（図８参照）に接続される。これにより、第２電極選択回路１５は、第１検出モードにおいて、所定の符号に基づいて位相が決められた第１駆動信号Ｖｔｘ１を、第１方向Ｄｘに接続された複数の各第２電極ＴｘＣに供給する。なお、第１検出モードにおいて、第２電極選択回路１５は、第３電極ＴｘＤ−１、ＴｘＤ−２に、固定された電位（例えばグランド電位）を有する電圧信号を供給する。
【０１２０】
第１方向Ｄｘに接続された複数の第３電極ＴｘＤ−１は、第２電極選択回路１５（図８参照）に接続される。同様に、第１方向Ｄｘに接続された複数の第３電極ＴｘＤ−２は、第２電極選択回路１５（図８参照）に接続される。これにより、第２電極選択回路１５は、第２検出モードにおいて、第２駆動信号Ｖｔｘ２を、第１方向Ｄｘに接続された複数の第３電極ＴｘＤ−１及び第１方向Ｄｘに接続された複数の第３電極ＴｘＤ−２に供給する。第２電極選択回路１５は、第３電極ブロックＢＫＤごとに時分割で第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給してもよい。または、第２電極選択回路１５は、第１方向Ｄｘに接続された複数の第３電極ＴｘＤ−１及び第１方向Ｄｘに接続された複数の第３電極ＴｘＤ−２ごとに、時分割で第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給してもよい。第２検出モードにおいて、第２電極選択回路１５は、第２電極ＴｘＣに、固定された電位（例えばグランド電位）を有する電圧信号を供給する。なお、第２検出モードにおいて、第２電極選択回路１５は、第１実施形態と同様に複数の第２電極ＴｘＣからなる第２電極ブロックＢＫＣごとに、時分割で第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給してもよい。
【０１２１】
つまり、第２電極ＴｘＣは、第１検出モードにおける駆動電極であり、第３電極ＴｘＤは、第２検出モードにおける駆動電極である。第１電極ＲｘＡは、第１検出モードの検出電極と、第２検出モードの検出電極との機能を兼ねる。本実施形態においても、第１電極ＲｘＡは、第３電極ＴｘＤ−１、ＴｘＤ−２と重ならない位置に設けられている。また、第７接続配線ＬＨも、第３電極ＴｘＤ−１、ＴｘＤ−２と重ならない領域に設けられている。第３電極ＴｘＤ−１、ＴｘＤ−２は、第１電極ＲｘＡ、第２電極ＴｘＣ及び各接続配線と重ならない位置に設けられる。このため第１電極ＲｘＡと第３電極ＴｘＤ−１、ＴｘＤ−２との間に形成される容量を小さくすることができる。このため、検出装置１Ｂは、良好に第１検出モードの検出を行うことができる。
【０１２２】
なお、図１７では図示を省略しているが、図８と同様に、第２領域ＤＲＢに複数のダミー電極Ｒｘｄを設けてもよい。また、４つの第１領域ＤＲＡで囲まれた第２領域ＤＲＢには、１つ、又は３つ以上の第３電極ＴｘＤを設けてもよい。
【０１２３】
（第４実施形態）
図１８は、第４実施形態に係る検出装置付き表示機器の概略断面構成を示す断面図である。図１９は、第４実施形態に係る第１検出領域及び第２検出領域を拡大して示す平面図である。図２０は、第２電極から指を介して第１電極に第１駆動信号が伝わる様子を模式的に示す図である。
【０１２４】
図１８に示すように、本実施形態の検出装置付き表示機器１００Ａは、表示装置３０と、検出装置１Ｃとを有する。検出装置１Ｃにおいて、センサ部１０Ａは、センサ基板２１と、カバー部材１０１とを含む。複数の第１電極ＲｘＢは、センサ基板２１の上に設けられている。複数の第２電極ＴｘＥは、カバー部材１０１の上に設けられている。言い換えると、センサ基板２１の表面に垂直な方向において、第１電極ＲｘＢと第２電極ＴｘＥとが異なる基板上に配置されている。また、第２電極ＴｘＥを覆って保護層１１１が設けられる。保護層１１１は、透明樹脂材料で形成される。本実施形態では、保護層１１１の表面が、指Ｆｉｎが接触又は近接する検出面となる。カバー部材１０１の額縁領域ＧＡには、コンタクトホールＨ３が設けられている。複数の第２電極ＴｘＥは、第８接続配線ＬＩ及びコンタクトホールＨ３を介して、センサ基板２１に設けられたフレキシブルプリント基板７６と電気的に接続される。
【０１２５】
図１９に示すように、第１領域ＤＲＡは、千鳥配置されている。第２領域ＤＲＢは、第１領域ＤＲＡの間の領域である。具体的には、第１領域ＤＲＡは、第１方向Ｄｘに第１領域幅ＷＲ１ｂを有する。また、複数の第１領域ＤＲＡは、第１方向Ｄｘに第２領域幅ＷＲ２ｂの間隔を有して配列される。さらに、第１領域ＤＲＡは、第２方向Ｄｙに第３領域幅ＷＲ３ｂを有する。また、複数の第１領域ＤＲＡは、第２方向Ｄｙに第４領域幅ＷＲ４ｂの間隔を有して配列される。第４領域幅ＷＲ４ｂは第３領域幅ＷＲ３ｂ以上である。第１領域幅ＷＲ１ｂは第２領域幅ＷＲ２ｂよりも大きい。なお、第１領域幅ＷＲ１ｂは第２領域幅ＷＲ２ｂ以下であってもよい。また、第１領域幅ＷＲ１ｂと第３領域ＷＲ３ｂの大きさは異なってもよい。例えば、第１領域幅ＷＲ１ｂ及び第３領域幅ＷＲ３ｂは４ｍｍ以下である。また、例えば、一つの指の大きさが２０ｍｍ以下であるため、指をおいた際に指紋の検出に必要な４ｍｍの第１領域ＤＲＡが配置されるようにするためには、第２領域幅ＷＲ２ｂ及び第４領域幅ＷＲ４ｂは、２０−４×２＝１２ｍｍ以下であることが望ましい。
【０１２６】
複数の第１電極ＲｘＢは、各第１領域ＤＲＡに、マトリクス状に配置されている。複数の第１電極ＲｘＢは、第１方向Ｄｘに配列され、かつ、第２方向Ｄｙに配列される。複数の第１電極ＲｘＢは、第１配置間隔Ｐｒｘ１を有して第１方向Ｄｘに配置されている。ここで、１つの第１領域ＤＲＡと重なる複数の第１電極ＲｘＢを、第１電極ブロックＢＫＲＢとする。複数の第１電極ブロックＢＫＲＢは、第２配置間隔Ｐｒｘ２を有して第１方向Ｄｘに配置されている。複数の第１電極ＲｘＢは、第３配置間隔Ｐｒｙ１を有して第２方向Ｄｙに配置されている。複数の第１電極ブロックＢＫＲＢは、第４配置間隔Ｐｒｙ２を有して第２方向Ｄｙに配置されている。
【０１２７】
１つの第１電極ブロックＢＫＲＢに含まれる複数の第１電極ＲｘＢは、それぞれ第９接続配線ＬＪを介して、異なる出力信号線ＬＫに接続される。１つの出力信号線ＬＫには、複数の第１電極ブロックＢＫＲＢが接続される。これにより、各第１電極ブロックＢＫＲＢは第１電極選択回路１６Ａに接続される。第１電極選択回路１６Ａの構成は、特に限定されないが、例えば図１３に示す第１電極選択回路１６と同様の構成とすることができる。
【０１２８】
なお、複数の第１電極ＲｘＢは、第１領域ＤＲＡにおいて、３行３列で配置されているが、これに限定されない。複数の第１電極ＲｘＢは、４行以上又は４列以上であってもよい。第１電極ＲｘＢの、第１方向Ｄｘに配置される数と、第２方向Ｄｙに配置される数が異なっていてもよい。
【０１２９】
第２電極ＴｘＥは、第１電極ブロックＢＫＲＢを囲む環状である。第１電極ブロックＢＫＲＢは、平面視で、第２電極ＴｘＥで囲まれた領域内に配置される。なお、第２電極ＴｘＥは、閉じた環状であるが、これに限定されない。例えば、第２電極ＴｘＥの一部にスリットが設けられていてもよい。或いは、第２電極ＴｘＥの４辺のうち、１辺を省略してもよい。第２電極ＴｘＥは、それぞれ第８接続配線ＬＩを介して第２電極選択回路１５（図８参照）に接続される。第１検出モードにおいて、第２電極選択回路１５は、複数の第２電極ＴｘＥに、時分割で、第１駆動信号Ｖｔｘ１を供給する。この場合、第１駆動信号Ｖｔｘ１は、各第２電極ＴｘＥに同じ位相を有する電圧信号である。
【０１３０】
図２０に示すように、第２電極ＴｘＥはカバー部材１０１の上に設けられている。第１電極ＲｘＢは、センサ基板２１の一方の面２１ａに設けられている。このため、指Ｆｉｎが検出面に接触又は近接した場合、第２電極ＴｘＥに指Ｆｉｎが接触又は近接する。なお、図２０では、保護層１１１を省略して示しているが、指Ｆｉｎが保護層１１１を介して第２電極ＴｘＥに近接する場合も同様である。第１検出モードにおいて、第２電極ＴｘＥに供給された第１駆動信号Ｖｔｘ１は、指Ｆｉｎと、カバー部材１０１とを介して第１電極ＲｘＢに伝わる。つまり、指Ｆｉｎが、駆動電極の一部として作用する。このため、接触状態では、駆動電極と検出電極との離隔距離が実質的に小さくなる。駆動電極と検出電極との間の容量素子は、非接触状態での容量値よりも容量値の大きい容量素子として作用する。第１電極ＲｘＢは、それぞれ、第１電極ＲｘＢと指Ｆｉｎとの間の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔを第１電極選択回路１６Ａに出力する。
【０１３１】
第１電極選択回路１６Ａは、図１３に示した例と同様に、第１電極ブロックＢＫＲＢのうち、所定の符号に基づいて選択された第１電極ＲｘＢを、出力信号線Ｌｓｉｇに接続する。これにより、ＣＤＭ駆動が実行される。
【０１３２】
第２検出モードでは、検出装置１Ｃは、第１電極ＲｘＢの自己容量に基づいて、指Ｆｉｎの接触又は近接を検出する。具体的には、検出制御部１１の駆動部１１ａは、第１電極選択回路１６Ａを介して第１電極ブロックＢＫＲＢに、第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給する。第１電極選択回路１６Ａは、第１電極ブロックＢＫＲＢの各第１電極ＲｘＢを、出力信号線Ｌｓｉｇに接続する。第１電極ブロックＢＫＲＢは、指Ｆｉｎと第１電極ＲｘＢとの間の容量変化に応じた検出信号Ｖｄｅｔを第１電極選択回路１６Ａに出力する。これにより、検出装置１Ｃは、第２検出モードのタッチ検出を行うことができる。
【０１３３】
なお、検出装置１Ｃは、第２電極ＴｘＥと第１検出電極ＲｘＢとの間の相互容量に基づいて、第２検出モードのタッチ検出を行ってもよい。この場合、図２０と同様に、第２電極選択回路１５は、複数の第２電極ＴｘＥに、時分割で、第２駆動信号Ｖｔｘ２を供給する。第１電極選択回路１６Ａは、第１電極ブロックＢＫＲＢの各第１電極ＲｘＢを、出力信号線Ｌｓｉｇに接続する。これにより、第１電極ブロックＢＫＲＢは、指Ｆｉｎと第１電極ＲｘＢとの間の容量変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２を第１電極選択回路１６Ａに出力する。
【０１３４】
本実施形態においても、検出領域ＤＲの全面に、所定の第１配置間隔Ｐｒｘ１及び第３配置間隔Ｐｒｙ１で第１電極ＲｘＢを設けた場合に比べて、第１電極ＲｘＢの数を少なくすることができる。これにより、複数の第１電極ＲｘＢと複数の第２電極ＴｘＥとの間で形成される静電容量の合計を小さくすることができる。また、第１電極ＲｘＢと第１電極選択回路１６Ａとを接続する第９接続配線ＬＪの数を少なくすることができる。第９接続配線ＬＪと第２電極ＴｘＥとの間で形成される静電容量の合計を小さくすることができる。このため、検出装置１Ｃは、検出領域ＤＲの全面で良好に第１検出モードの検出を行うことができる。
【０１３５】
なお、図１８に示すように、第１電極ＲｘＢと第２電極ＴｘＥは、異なる基板上に設けられているが、これに限定されない。第１電極ＲｘＢと第２電極ＴｘＥとは、同じセンサ基板２１の上に設けられていてもよい。又は、第１電極ＲｘＢと第２電極ＴｘＥとは、同じカバー部材１０１に設けられていてもよい。第１電極ＲｘＢ及び第２電極ＴｘＥの形状や配置は、適宜変更することができる。また、本実施形態において、第１領域ＤＲＡは千鳥配置されている構成に限定されない。第１領域ＤＲＡは、例えばマトリクス状に配置されていてもよい。すなわち、第１電極ブロックＢＫＲＢ及び第２電極ＴｘＥは、マトリクス状に配置されていてもよい。
【０１３６】
以上説明したように、本実施形態の検出装置１Ｃは、第１領域ＤＲＡに設けられた複数の第１電極ＲｘＢを囲む第２電極ＴｘＥを有し、第１電極は、第１検出領域ＲｘＢにマトリクス状に設けられる。また、検出装置１Ｃは、センサ基板２１（第１基板）と対向するカバー部材１０１（第２基板）を有し、第２電極ＴｘＥは、カバー部材１０１に設けられる。
【０１３７】
（第５実施形態）
図２１は、第５実施形態に係る検出装置付き表示機器の概略断面構成を示す断面図である。本実施形態の検出装置付き表示機器１００Ｂは、表示装置３０と、検出装置１Ｄとを有する。検出装置１Ｄは、カバー部材１０１と、第１電極Ｒｘと、第２電極Ｔｘとを有する。第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘは、カバー部材１０１の第２面１０１ｂに設けられている。第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘの平面視での構成は、第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。なお、第１電極選択回路１６及び第２電極選択回路１５等の各種回路もカバー部材１０１の額縁領域ＧＡに設けられる。また、フレキシブルプリント基板７６は、カバー部材１０１に接続される。
【０１３８】
本実施形態の検出装置付き表示機器１００Ｂは、図４、図６に示すセンサ基板２１を省略することができる。このため、指Ｆｉｎと、第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘとの距離を小さくすることができ、検出感度を高めることができる。また、カバー部材１０１は、検出装置付き表示機器１００Ｂを保護する保護基板であり、且つ、検出装置１Ｄのセンサ基板２１の機能を兼ねる。このため、検出装置付き表示機器１００Ｂの薄型化が可能である。
【０１３９】
なお、第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘは、カバー部材１０１の第１面１０１ａに設けることも可能である。この場合、第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘを覆う保護層が設けられる。
【０１４０】
（第６実施形態）
第１実施形態から第５実施形態に示した検出装置１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、検出装置付き表示機器１００、１００Ｂとして用いられる例を示したが、これに限定されない。図２２は、第６実施形態に係る検出装置の概略断面構成を示す断面図である。検出装置１Ｅは、センサ基板２１と、第１電極Ｒｘと、第２電極Ｔｘとを有する。センサ基板２１には、第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘを覆う絶縁層８３Ａが設けられる。第１電極Ｒｘ及び第２電極Ｔｘの構成は、第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。また、第１電極選択回路１６及び第２電極選択回路１５等の各種回路もセンサ基板２１の額縁領域ＧＡに設けられる。
【０１４１】
検出装置１Ｅは、個人認証等のセキュリティ対策が必要な電子機器に搭載できる。検出装置１Ｅが搭載される電子機器として、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット等の携帯端末、補助錠等の入退室管理端末、クレジットカード等のカード認証端末、ＡＴＭ、車載の生体認証端末等が挙げられる。
【０１４２】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。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】
【０１４３】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ  検出装置
１０、１０Ａ  センサ部
１１  検出制御部
１５  第２電極選択回路
１６、１６Ａ  第１電極選択回路
１７  カウンタ回路
２１  センサ基板
２３ａ、２３ｂ  電極部
２４  接続部
２６ａ、２６ｃ  第１直線部
２６ｂ、２６ｄ  第２直線部
２６ｘ  屈曲部
３０  表示装置
４０  検出部
１００、１００Ｂ  検出装置付き表示機器
ＤＲ  検出領域
ＤＲＡ  第１領域
ＤＲＢ  第２領域
ＬＡ  駆動信号線
ＬＢ  第１接続配線
ＬＣ  第２接続配線
ＬＤ  第３接続配線
ＬＥ  第４接続配線
ＬＦ  第５接続配線
ＬＧ  第６接続配線
ＬＨ  第７接続配線
ＬＩ  第８接続配線
ＬＪ  第９接続配線
Ｒｘ、ＲｘＡ、ＲｘＢ  第１電極
Ｒｘｄ  ダミー電極
Ｔｘ、ＴｘＡ、ＴｘＣ、ＴｘＥ  第２電極
ＴｘＢ、ＴｘＤ  第３電極
ＷＥ１  第１電極幅
ＷＥ２  第２電極幅
ＷＥ３  第３電極幅
ＷＥ４  第４電極幅
ＷＲ１、ＷＲ１ａ、ＷＲ１ｂ  第１領域幅
ＷＲ２、ＷＲ２ａ、ＷＲ２ｂ  第２領域幅
ＷＲ３、ＷＲ３ｂ  第３領域幅
ＷＲ４、ＷＲ４ｂ  第４領域幅
【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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