(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極の少なくとも一部と各々が重なる複数の第１タッチ検出電極と、を有するタッチ検出装置であって、
前記複数の駆動電極は、第１のピッチで第１方向に並設する第１駆動電極群と、前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチで前記第１方向に並設する第２駆動電極群と、を含み、
前記第２駆動電極群へ一括で駆動信号を印加する第１モードと、前記第２駆動電極群の各々へ個別に駆動信号を印加する第２モードとを備え、
連続する複数の所定の期間の各々において、前記第２駆動電極群の各々へ前記駆動信号が供給され、
前記第１モードは、１つの前記所定の期間に、前記第１駆動電極群と前記第２駆動電極群に前記駆動信号が供給されタッチ検出を行う複数の第１センシング期間と、前記タッチ検出を行わない複数の非センシング期間と、を有し、かつ前記第１センシング期間と前記非センシング期間とが交互に切り替わり、
前記第２モードは、１つの前記所定の期間に、前記第１駆動電極群に前記駆動信号が供給されず、前記第２駆動電極群に前記駆動信号が供給されタッチ検出を行う１つの第２センシング期間を有し、
前記第２センシング期間は、前記複数の第１センシング期間の１つよりも長く、
前記第１モードと前記第２モードとが交互に切り替わる、タッチ検出装置。
【請求項２】
前記第１駆動電極群に含まれる前記駆動電極は、前記第１方向に延びる第１の幅を有し、
前記第２駆動電極群に含まれる前記駆動電極は、前記第１方向に延びる第２の幅を有し、
前記第１の幅は、前記第２の幅よりも大きい、請求項１に記載のタッチ検出装置。
【請求項３】
前記第２駆動電極群は、前記第１方向の第１端部に位置する第１駆動電極と、前記第１端部と対向する第２端部に位置する第２駆動電極とを含み、
前記第１駆動電極の前記第２駆動電極とは反対側の端部から、前記第２駆動電極の前記第１駆動電極とは反対側の端部までの距離は、前記第１の幅と等しい、請求項２に記載のタッチ検出装置。
【請求項４】
前記第２駆動電極群は、前記第１駆動電極群のうち、互いに隣接する２つの前記駆動電極の間に位置する、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項５】
前記第２駆動電極群は、前記第１方向の一方の側では、前記第１駆動電極群に含まれる前記駆動電極と隣接し、前記第１方向の他方の側では、前記第１駆動電極群に含まれる前記駆動電極と隣接しない、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項６】
前記第２駆動電極群と重なり、前記駆動電極が延びる方向と交差する方向に延びる第２タッチ検出電極を有し、
前記第２タッチ検出電極の幅は、前記第１タッチ検出電極の幅よりも小さい、請求項１から請求項５の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項７】
前記第２タッチ検出電極は１つであり、前記第２駆動電極群に含まれる前記駆動電極の全てと重なる、請求項６に記載のタッチ検出装置。
【請求項８】
前記第２タッチ検出電極を２つ有し、
２つの前記第２タッチ検出電極のそれぞれは、前記交差する方向の第３端部と、前記第３端部とは反対側に位置する第４端部と、を有し、
２つの前記第２タッチ検出電極の一方は前記第３端部で第１配線と接続し、他方は前記第４端部で第２配線と接続する、請求項６に記載のタッチ検出装置。
【請求項９】
前記第２タッチ検出電極を複数有し、
複数の前記第１タッチ検出電極は、第３のピッチで前記第１方向と交差する第２方向に並設し、
複数の前記第２タッチ検出電極は、第４のピッチで前記第２方向に並設し、
前記第３のピッチは前記第４のピッチよりも大きい、請求項６に記載のタッチ検出装置。
【請求項１０】
複数の前記第２タッチ検出電極は、複数の前記第１タッチ検出電極のうち、互いに隣接する２つの前記第１タッチ検出電極の間に位置する、請求項９に記載のタッチ検出装置。
【請求項１１】
前記第１タッチ検出電極と前記第２タッチ検出電極とは、同層に位置する、請求項６から請求項１０の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１２】
前記第１タッチ検出電極と前記第２タッチ検出電極とは、互いに異なる層に位置する、請求項６から請求項１０の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１３】
タッチ操作が行われる第１面を備え、前記複数の駆動電極を被覆する被覆部材を有し、
前記被覆部材は、前記第１面と対向する第２面に凹部を有し、
前記第２タッチ検出電極は、前記凹部に位置する、請求項６から請求項１２の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１４】
前記第１タッチ検出電極の出力が供給される第１タッチ検出部と、前記第２タッチ検出電極の出力が供給される第２タッチ検出部と、を有し、
前記第１タッチ検出部と前記第２タッチ検出部とは、互いに独立して駆動される、請求項６から請求項１３の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１５】
フレキシブルプリント基板を有し、
前記第１タッチ検出部と前記第２タッチ検出部とは、互いに離間して、前記フレキシブルプリント基板に位置する、請求項１４に記載のタッチ検出装置。
【請求項１６】
前記第１モードにおいてタッチ検出を行う期間よりも、前記第２モードにおいてタッチ検出を行う期間の方が長い、請求項１から請求項１５の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１７】
画素信号が供給され、画像を表示する複数の画素を備え、
前記所定の期間は、１フレームの前記画像を表示するフレーム期間であり、
前記第１モードは、前記複数の非センシング期間の各々に、前記画像を出力する第１表示出力期間を有し、
前記第２モードは、前記画像を出力する１つの第２表示出力期間を有する、請求項１から請求項１６の何れか１項に記載のタッチ検出装置。
【請求項１８】
複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極の少なくとも一部と各々が重なる複数のタッチ検出電極と、画素信号が供給される複数の画素と、を有するタッチ検出機能付き表示装置であって、
前記複数の駆動電極は、第１のピッチで第１方向に並設する第１駆動電極群と、前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチで前記第１方向に並設する第２駆動電極群と、を含み、
前記複数のタッチ検出電極は、第３のピッチで前記第１方向と交差する第２方向に並設する第１タッチ検出電極群と、前記第３のピッチよりも小さい第４のピッチで前記第２方向に並設する第２タッチ検出電極群と、を含み、
前記第１駆動電極群に含まれる前記駆動電極は、前記第１方向に延びる第１の幅を有し、
前記第２駆動電極群に含まれる前記駆動電極は、前記第１方向に延び、前記第１の幅よりも小さい第２の幅を有し、
前記第１タッチ検出電極群に含まれる前記タッチ検出電極は、前記第２方向に延びる第３の幅を有し、
前記第２タッチ検出電極群に含まれる前記タッチ検出電極は、前記第２方向に延び、前記第３の幅よりも小さい第４の幅を有し、
前記第２駆動電極群へ一括で駆動信号を印加する第１モードと、前記第２駆動電極群の各々へ個別に駆動信号を印加する第２モードとを備え、
１つのフレーム期間に、前記複数の画素の各々へ前記画素信号が供給され、かつ前記第２駆動電極群の各々へ前記駆動信号が供給され、
前記第１モードは、前記１つのフレーム期間に、画像を出力する複数の第１表示出力期間と、前記第１駆動電極群と前記第２駆動電極群に前記駆動信号が供給されタッチ検出を行う複数の第１センシング期間と、を有し、かつ前記第１表示出力期間と前記第１センシング期間とが交互に切り替わり、
前記第２モードは、前記１つのフレーム期間に、画像を出力する１つの第２表示出力期間と、前記第１駆動電極群に前記駆動信号が供給されず、前記第２駆動電極群に前記駆動信号が供給されタッチ検出を行う１つの第２センシング期間と、を有し、
前記第２センシング期間は、前記複数の第１センシング期間の１つよりも長く、
前記第１モードと前記第２モードとが交互に切り替わる、タッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１９】
複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極の少なくとも一部と各々が重なる複数の第１タッチ検出電極と、画素信号が供給される複数の画素を備える表示素子と、を有するタッチ検出機能付き表示装置であって、
前記複数の駆動電極は、第１のピッチで第１方向に並設する第１駆動電極群と、前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチで前記第１方向に並設する第２駆動電極群と、を含み、
前記第２駆動電極群へ一括で駆動信号を印加する第１モードと、前記第２駆動電極群の各々へ個別に駆動信号を印加する第２モードとを備え、
１つのフレーム期間に、前記複数の画素の各々へ前記画素信号が供給され、かつ前記第２駆動電極群の各々へ前記駆動信号が供給され、
前記第１モードは、前記１つのフレーム期間に、画像を出力する複数の第１表示出力期間と、前記第１駆動電極群と前記第２駆動電極群に前記駆動信号が供給されタッチ検出を行う複数の第１センシング期間と、を有し、かつ前記第１表示出力期間と前記第１センシング期間とが交互に切り替わり、
前記第２モードは、前記１つのフレーム期間に、画像を出力する１つの第２表示出力期間と、前記第１駆動電極群に前記駆動信号が供給されず、前記第２駆動電極群に前記駆動信号が供給されタッチ検出を行う１つの第２センシング期間と、を有し、
前記第２センシング期間は、前記複数の第１センシング期間の１つよりも長く、
前記第１モードと前記第２モードとが交互に切り替わる、タッチ検出機能付き表示装置。
【請求項２０】
前記第２駆動電極群と重なり、前記駆動電極が延びる方向と交差する方向に延びる複数の第２タッチ検出電極を有し、
複数の前記第１タッチ検出電極は、第３のピッチで前記第１方向と交差する第２方向に並設し、
複数の前記第２タッチ検出電極は、第４のピッチで前記第２方向に並設し、
前記第３のピッチは前記第４のピッチよりも大きい、請求項１９に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置に関する。
【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、例えば、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。タッチ検出機能付き表示装置は、表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、タッチパネルを通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能としている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、上記の表示装置を備える電子機器に指紋センサが設けられることがある。指紋センサは、接触したヒトの指が有する指紋の凸凹を検出することで指紋の形状を検出する（例えば、特許文献２）。指紋センサの検出結果は、例えば、個人認証等に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４４９５８号公報
【特許文献２】特開２００６−２４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電子機器は、個別に設けられたタッチパネルと指紋センサとを有する。このため、指紋センサの構成として、ヒトの指を接触させるための領域をタッチパネルによるタッチ操作の検出領域から独立した別個の領域として設けなければならなかった。
【０００６】
本発明は、指紋の検出等に用いられるより高い分解能を有する検出領域をタッチ操作の検出領域と共有することができるタッチ検出装置及びタッチ検出機能付き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】
本発明の一態様は、検出領域に並設された複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極と非接触の位置であって駆動信号が出力された駆動電極と静電容量を形成する位置で前記検出領域に並設された複数の第１タッチ検出電極とを有し、前記静電容量の変化に基づいて前記検出領域に対するタッチ操作を検出するタッチ検出装置であって、前記複数の駆動電極のうち一部又は全部の駆動電極は、前記複数の駆動電極の並設ピッチよりも細かいピッチで区切られた複数の細分電極を有し、前記複数の細分電極を有する一つの駆動電極は、複数の細分電極を含む一つの駆動電極に一括で駆動信号が出力される第１モードと前記細分電極の各々に対して個別に駆動信号が出力される第２モードとが切り替え可能に設けられる。
【０００８】
本発明の一態様は、表示装置の表示面側に存する検出領域に並設された複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極と非接触の位置であって駆動信号が出力された駆動電極と静電容量を形成する位置で前記検出領域に並設された複数の第１タッチ検出電極とを有し、前記静電容量の変化に基づいて前記検出領域に対するタッチ操作を検出するタッチ検出装置であって、前記複数の駆動電極のうち一部又は全部の駆動電極は、前記複数の駆動電極の並設ピッチよりも細かいピッチで区切られた複数の細分電極を有し、前記複数の細分電極を有する一つの駆動電極は、複数の細分電極を含む一つの駆動電極に一括で駆動信号が出力される第１モードと前記細分電極の各々に対して個別に駆動信号が出力される第２モードとが切り替え可能に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係るタッチ検出機能付き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、第１タッチ検出部の主要機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。
【図４】図４は、図３に示す指が接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図５】図５は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触又は近接した状態を表す説明図である。
【図６】図６は、図５に示す指が接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図７】図７は、相互静電容量方式のタッチ検出の駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図８】図８は、第２タッチ検出部の主要機能構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、第２タッチ検出部による指紋検出の仕組みを示す模式図である。
【図１０】図１０は、タッチ検出機能付き表示装置を模式的に示す平面図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表すＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。
【図１３】図１３は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１０に示す範囲Ａの拡大図である。
【図１５】図１５は、図１０に示す範囲Ａの構成のうち、タッチ検出に係る構成及び偏光板を簡略化して示す模式的なＢ−Ｂ断面図である。
【図１６】図１６は、第１モードで動作するタッチ検出機能付き表示装置において駆動信号が出力される駆動電極の遷移例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、第２モードで動作するタッチ検出機能付き表示装置において駆動信号が出力される細分電極の遷移例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、タッチ検出機能付き表示装置の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１９】図１９は、タッチ検出機能付き表示装置の別の動作例を示すタイミングチャートである。
【図２０】図２０は、実施形態の変形例１に係る駆動電極、細分電極、第１タッチ検出電極、第２タッチ検出電極等の位置関係を示す断面図である。
【図２１】図２１は、実施形態の変形例２に係る駆動電極、細分電極、第１タッチ検出電極、第２タッチ検出電極等の位置関係を示す断面図である。
【図２２】図２２は、実施形態の変形例３に係る駆動電極、細分電極、第１タッチ検出電極、第２タッチ検出電極等の位置関係を示す断面図である。
【図２３】図２３は、実施形態の変形例４に係るタッチ検出機能付き表示装置を模式的に示す平面図である。
【図２４】図２４は、実施形態の変形例４に係る駆動電極、細分電極、第１タッチ検出電極、第２タッチ検出電極等の位置関係を示すＣ−Ｃ断面図である。
【図２５】図２５は、変形例４におけるカバー部材に設けられた構成の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、変形例４における第１タッチ検出電極と第２タッチ検出電極との位置関係の一例を示す平面図である。
【図２７】図２７は、変形例４における第２タッチ検出部の配置の別の例を示す図である。
【図２８】図２８は、変形例４に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２９】図２９は、変形例５における駆動電極、細分電極、第２タッチ検出電極の位置関係を示す平面図である。
【図３０】図３０は、変形例６における駆動電極、細分電極、第２タッチ検出電極の位置関係を示す平面図である。
【図３１】図３１は、符号分割選択駆動の動作の一例を説明する説明図である。
【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】
（実施形態）
図１は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１の一構成例を示すブロック図である。図１に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示部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、駆動電極ドライバ１４と、第１タッチ検出部４０と、第２タッチ検出部６０とを備えている。タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示部１０がタッチ検出機能を内蔵した表示装置である。タッチ検出機能付き表示部１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている表示パネル２０と、タッチ入力を検出するタッチ検出装置であるタッチパネル３０とを一体化した装置である。なお、タッチ検出機能付き表示部１０は、表示パネル２０の上にタッチパネル３０を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。表示パネル２０は、例えば、有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【００１２】
表示パネル２０は、後述するように、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖｓｃａｎに従って、１水平ラインずつ順次走査して表示を行う素子である。制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４及び第１タッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。
【００１３】
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、タッチ検出機能付き表示部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。
【００１４】
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、タッチ検出機能付き表示部１０の、後述する各副画素ＳＰｉｘに画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。
【００１５】
駆動電極ドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示部１０の、後述する駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。
【００１６】
タッチパネル３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、相互静電容量方式によりタッチ検出動作を行い、表示領域１０１ａ（図１０等参照）を含む検出領域に対する外部の導体の接触又は近接を検出する。タッチパネル３０は、自己静電容量方式によりタッチ検出動作を行ってもよい。
【００１７】
図２は、第１タッチ検出部４０の主要機能構成を示すブロック図である。第１タッチ検出部４０は、制御部１１から供給されるクロック信号等の制御信号と、タッチパネル３０から供給される第１タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、タッチパネル３０に対するタッチの有無を検出する回路である。また、第１タッチ検出部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。この第１タッチ検出部４０は、タッチ検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５とを備える。検出タイミング制御部４６は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、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。
【００１８】
上述のとおり、タッチパネル３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作する。ここで、図３から図７を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１の相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理について説明する。図３は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。図４は、図３に示す指が接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図５は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触又は近接した状態を表す説明図である。図６は、図５に示す指が接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図７は、駆動信号Ｖｃｏｍ及び第１タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１の波形の一例を表す図である。なお、以下の説明では、指が接触又は近接する場合を説明するが、指に限られず、例えばスタイラスペン等の導体を含む物体であってもよい。なお、駆動信号Ｖｃｏｍは、駆動電極ＣＯＭＬに出力される信号を示す記載であって、特定の電圧による信号をさす記載でない。
【００１９】
例えば、図３に示すように、容量素子Ｃ１は、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２を備えている。図４に示すように、容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端は電圧検出器ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図１に示すタッチ検出信号増幅部４２に含まれる積分回路である。
【００２０】
交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇが印加されると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端）側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、図７に示すような出力波形（第１タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、例えば、駆動電極ドライバ１４から入力される駆動信号Ｖｃｏｍに相当する。
【００２１】
指が接触又は近接していない状態（非接触状態）では、図３及び図４に示すように、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。図４に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ０の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ０（図７参照））に変換する。
【００２２】
一方、指が接触又は近接した状態（接触状態）では、図５に示すように、指によって形成される静電容量Ｃ２が、タッチ検出電極Ｅ２と接触している又は近傍にあることにより、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られる。このため、容量素子Ｃ１は、図６に示すように、非接触状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子Ｃ１’として作用する。そして、図６に示す等価回路でみると、容量素子Ｃ１’に電流Ｉ１が流れる。図７に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１）に変換する。この場合、波形Ｖ１は、上述した波形Ｖ０と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指などの外部から接触又は近接する導体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Ｓｇの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Ｒｅｓｅｔを設けた動作とすることがより好ましい。
【００２３】
図１に示すタッチパネル３０は、駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｃｏｍに従って、１検出ブロックずつ順次走査して、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う。
【００２４】
タッチパネル３０は、後述する複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬから、図４又は図６に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、検出ブロック毎に第１タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１を出力する。第１タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１は、第１タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２に供給される。
【００２５】
タッチ検出信号増幅部４２は、タッチパネル３０から供給される第１タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１を増幅する。なお、タッチ検出信号増幅部４２は、第１タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１に含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去して出力する低域通過アナログフィルタであるアナログＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を備えていてもよい。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換部４３は、駆動信号Ｖｃｏｍに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する。
【００２７】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に含まれる、駆動信号Ｖｃｏｍをサンプリングした周波数以外の周波数成分（ノイズ成分）を低減するデジタルフィルタを備えている。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチパネル３０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、指による検出信号の差分のみ取り出す処理を行う。この指による差分の信号は、上述した波形Ｖ０と波形Ｖ１との差分の絶対値｜ΔＶ｜である。信号処理部４４は、１検出ブロック当たりの絶対値｜ΔＶ｜を平均化する演算を行い、絶対値｜ΔＶ｜の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部４４は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部４４は、検出した指による差分の信号を所定のしきい値電圧と比較し、この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、検出した指による差分の信号を所定のしきい値電圧と比較し、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。このようにして、第１タッチ検出部４０はタッチ検出が可能となる。このように、第１タッチ検出部４０は、第１タッチ検出電極ＴＤＬにおける静電容量の変化に基づいてタッチ操作を検出する。
【００２８】
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検出信号出力Ｖｏｕｔ１として出力する。以上のように、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理に基づいて、指などの導体が接触又は近接する位置のタッチパネル座標を検出することができる。
【００２９】
図８は、第２タッチ検出部６０の主要機能構成を示すブロック図である。第２タッチ検出部６０は、制御部１１から供給されるクロック信号等の制御信号と、タッチパネル３０から供給される第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、第１タッチ検出部４０よりもより細かいピッチでタッチの有無を検出する回路である。第２タッチ検出部６０は、例えば、タッチ検出信号増幅部６２と、Ａ／Ｄ変換部６３と、信号処理部６４と、座標抽出部６５と、検出タイミング制御部６６と、合成部６７とを備える。タッチ検出信号増幅部６２、Ａ／Ｄ変換部６３、信号処理部６４、座標抽出部６５、検出タイミング制御部６６の機能は、タッチ検出信号増幅部４２、Ａ／Ｄ変換部４３、信号処理部４４、座標抽出部４５、検出タイミング制御部４６の機能と同様である。第２タッチ検出部６０と第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ（図１４等参照）とは、第１タッチ検出部４０と第１タッチ検出電極ＴＤＬとの接続関係と同様の関係で接続されている。第２タッチ検出電極ＳＴＤＬからの第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２は、第２タッチ検出部６０のタッチ検出信号増幅部６２に供給される。
【００３０】
図９は、第２タッチ検出部６０による指紋検出の仕組みを示す模式図である。合成部６７は、複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬからの第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２を組み合わせて、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬに対するタッチ操作を行っている外部近接物体の形状を示す二次元情報を生成する。具体的には、合成部６７は、例えば外部近接物体（例えば、ヒトの指等）が有する凸凹によって生じるカバー部材５（図１０参照）への接触の度合いの差に応じて現れる検出強度の差異を色の濃淡（例えば、グレースケール）として表す２次元の画像を生成する。合成部６７を有する第２タッチ検出部６０の出力Ｖｏｕｔ２は、例えば、上記で説明した２次元情報の出力である。
【００３１】
図９では、分かりやすさを目的としてタッチの有無のみを示す２階調検出を例示しているが、実際には各ブロックにおけるタッチ検出結果は多階調とすることができる。また、図９では、検出されている外部近接物体が二重丸状の突起を有する物体であるが、外部近接物体が指紋を有するヒトの指である場合、２次元情報として指紋が現れることになる。また、合成部６７の機能は、第２タッチ検出部６０以外の構成が有していてもよい。例えば、第２タッチ検出部６０の出力Ｖｏｕｔ２を座標抽出部６５の出力とし、係る出力Ｖｏｕｔ２に基づいて外部の構成が２次元情報を生成するようにしてもよい。また、２次元情報の生成に係る構成は、回路等のハードウェアであってもよいし、所謂ソフトウェア処理によってもよい。
【００３２】
次に、タッチ検出機能付き表示装置１の構成例を詳細に説明する。図１０は、タッチ検出機能付き表示装置１を模式的に示す平面図である。図１１は、タッチ検出機能付き表示装置１の概略断面構造を表すＢ−Ｂ断面図である。図１２は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。図１０では、後述する細分電極ＳＣＯＭＬ及び第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの図示を省略している。また、以下の説明では、細分電極ＳＣＯＭＬを有しない駆動電極（駆動電極ＣＯＭＬ１）と細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極（駆動電極ＣＯＭＬ２）とを総称して駆動電極ＣＯＭＬと記載することがある。
【００３３】
図１０に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、画素基板２と、対向基板３とを有する。画素基板２と対向基板３とは重畳して配置される。タッチ検出機能付き表示装置１は、さらに、表示制御用ＩＣ（図１０では省略して示す）を構成に含む。タッチ検出機能付き表示装置１は、例えば、画像を表示させる表示領域１０１ａと、表示領域１０１ａの外側の額縁領域１０１ｂとを有する。表示領域１０１ａは、例えば、長辺と短辺とを有する矩形状であるが、表示領域の形状は適宜変更可能である。額縁領域１０１ｂは、表示領域１０１ａの縁の一部又は全部を囲う枠状となっている。
【００３４】
表示領域１０１ａには、複数の駆動電極ＣＯＭＬ及び複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬが設けられている。複数の駆動電極ＣＯＭＬは、表示領域１０１ａの所定の一方向に延在するとともに、当該一方向に直交する方向に並設されている。具体的には、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、例えば、矩形状の表示領域の一辺に沿う方向に延在するとともに、当該一辺に直交する他辺に沿う方向に並設されている。第１タッチ検出電極ＴＤＬは、例えば、複数の駆動電極ＣＯＭＬが延在する所定の一方向に直交する方向に延在するとともに、当該一方向に並設されている。
【００３５】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、このＴＦＴ基板２１の上方にマトリックス状に配設された複数の画素電極２２と、ＴＦＴ基板２１と画素電極２２との間に設けられた複数の駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層２４と、を含む。ＴＦＴ基板２１の下側には、接着層を介して偏光板３５Ｂが設けられていてもよい。
【００３６】
対向基板３は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２とを含む。ガラス基板３１の他方の面には、タッチパネル３０の検出電極である第１タッチ検出電極ＴＤＬが設けられている。さらに、この第１タッチ検出電極ＴＤＬの上方には、偏光板３５Ａが設けられている。
【００３７】
ＴＦＴ基板２１とガラス基板３１とは、図示しないスペーサを介して所定の間隔を設けて対向して配置される。ＴＦＴ基板２１とガラス基板３１との間の空間に液晶層６が設けられる。液晶層６は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）を含むＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶が用いられる。なお、図１１に示す液晶層６と画素基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設されてもよい。
【００３８】
ＴＦＴ基板２１には、図１２に示す各副画素ＳＰｉｘの薄膜トランジスタ素子（以下、ＴＦＴ素子）Ｔｒ、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給する画素信号線ＳＧＬ、各ＴＦＴ素子Ｔｒを駆動する駆動信号Ｖｃｏｍを供給する走査信号線ＧＣＬ等の配線が形成されている。画素信号線ＳＧＬ及び走査信号線ＧＣＬは、ＴＦＴ基板２１の表面と平行な平面に延在する。
【００３９】
図１２に示す表示パネル２０は、マトリッ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ＴＦＴ素子Ｔｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。ＴＦＴ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。ＴＦＴ素子Ｔｒのソースは画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線ＧＣＬに接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。
【００４０】
副画素ＳＰｉｘは、走査信号線ＧＣＬにより、表示パネル２０の同じ行に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。走査信号線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２（図１参照）と接続され、ゲートドライバ１２より走査信号Ｖｓｃａｎが供給される。また、副画素ＳＰｉｘは、画素信号線ＳＧＬにより、表示パネル２０の同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。画素信号線ＳＧＬは、ソースドライバ１３（図１参照）と接続され、ソースドライバ１３より画素信号Ｖｐｉｘが供給される。さらに、副画素ＳＰｉｘは、駆動電極ＣＯＭＬにより、同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ１４（図１参照）と接続され、駆動電極ドライバ１４より駆動信号Ｖｃｏｍが供給される。つまり、この例では、同じ一列に属する複数の副画素ＳＰｉｘが一本の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。本実施形態の駆動電極ＣＯＭＬは、画素信号線ＳＧＬの延出方向と平行に延び、走査信号線ＧＣＬの延出方向と交差する方向に延びる。駆動電極ＣＯＭＬは、これに限定されず、例えば走査信号線ＧＣＬと平行な方向に延びていてもよい。
【００４１】
図１に示すゲートドライバ１２は、走査信号線ＧＣＬを順次走査するように駆動する。ゲートドライバ１２は、走査信号線ＧＣＬを介して、走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）を副画素ＳＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、１水平ラインに属する副画素ＳＰｉｘに対して、ソースドライバ１３は、図１２に示す画素信号線ＳＧＬを介して、画素信号Ｖｐｉｘを、選択された１水平ラインを構成する副画素ＳＰｉｘに供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じて１水平ラインずつ表示が行われるようになっている。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖｃｏｍを印加する。画素電極２２は、表示動作の駆動信号Ｖｃｏｍにより共通電位が供給される。
【００４２】
図１１に示すカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタの色領域が周期的に配列されていてもよい。上述した図１２に示す各副画素ＳＰｉｘに、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色領域が１組として対応付けられ、３色の色領域に対応する副画素ＳＰｉｘを１組として画素Ｐｉｘが構成される。図１１に示すように、カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ基板２１と垂直な方向において、液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。また、カラーフィルタ３２は、３色の組み合わせに限定されず、４色以上の組み合わせであってもよい。
【００４３】
駆動電極ＣＯＭＬは、表示パネル２０の複数の画素電極２２に共通の電位を与える共通電極として機能するとともに、タッチパネル３０の相互静電容量方式によるタッチ検出を行う際に駆動信号が出力される電極としても機能する。また、駆動電極ＣＯＭＬは、タッチパネル３０の自己静電容量方式によるタッチ検出を行う際の検出電極として機能してもよい。図１３は、実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部１０の駆動電極ＣＯＭＬ及びタッチ検出電極ＴＤＬの一構成例を表す斜視図である。タッチパネル３０は、画素基板２に設けられた駆動電極ＣＯＭＬと、対向基板３に設けられた第１タッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。
【００４４】
駆動電極ＣＯＭＬは、図１３の左右方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンを含む。第１タッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びる複数の電極パターンを含む。そして、第１タッチ検出電極ＴＤＬは、ＴＦＴ基板２１（図１１参照）の表面に対する垂直な方向において、駆動電極ＣＯＭＬと対向している。第１タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンは、第１タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２の入力にそれぞれ接続される（図１参照）。駆動電極ＣＯＭＬの各電極パターンと第１タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンとの交差部分に、それぞれ静電容量が形成される。
【００４５】
第１タッチ検出電極ＴＤＬ、駆動電極ＣＯＭＬ及び第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電性材料が用いられる。なお、第１タッチ検出電極ＴＤＬ、駆動電極ＣＯＭＬ等、タッチ検出に用いられる電極の形状は、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、第１タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬは、櫛歯形状等であってもよい。あるいは第１タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬは、複数に分割されていればよく、駆動電極ＣＯＭＬを分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であってもよい。後述する第２タッチ検出電極及び細分電極ＳＣＯＭＬの形状についても、同様である。
【００４６】
タッチパネル３０では、相互静電容量方式のタッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ１４が駆動電極ブロックとして時分割的に順次走査するように駆動することにより、駆動電極ＣＯＭＬの１検出ブロックが順次選択される。そして、第１タッチ検出電極ＴＤＬから第１タッチ検出信号Ｖｄｅｔ１が出力されることにより、１検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ブロックは、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タッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出電極Ｅ２に対応するものであり、タッチパネル３０はこの基本原理に従ってタッチ入力を検出するようになっている。図１３に示すように、タッチパネル３０において、互いに交差した第１タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチパネル３０のタッチ検出面全体に亘って走査することにより、外部からの導体の接触又は近接が生じた位置の検出が可能となっている。
【００４７】
タッチパネル３０のタッチ検出面（例えば、被覆部材である透光性のカバー部材５における対向基板３の反対側の面）は、表示パネル２０による表示出力が行われる表示面でもある。よって、表示パネル２０による表示出力が行われる表示領域と、タッチパネル３０によるタッチ検出が行われる検出領域とは重複している。表示領域と検出領域との重畳の度合いは任意であるが、例えば、検出領域が表示領域を全てカバーすることが好ましい一形態として挙げられる。
【００４８】
このように、タッチパネル３０は、検出領域に並設された複数の駆動電極ＣＯＭＬと、複数の駆動電極ＣＯＭＬと非接触の位置であって駆動信号Ｖｃｏｍが出力された駆動電極ＣＯＭＬと静電容量を形成する位置で検出領域に並設された複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬとを有し、静電容量の変化に基づいて検出領域に対するタッチ操作を検出するタッチ検出装置として機能する。
【００４９】
画素基板２には、ＤＤＩＣ（Device  Driver  Integrated  Circuit）８０が形成されている。ＤＤＩＣ８０は、例えば、制御部１１及びソースドライバ１３に係る機能が実装されている。また、ＤＤＩＣ８０には外部からの信号（例えば、映像信号Ｖｄｉｓｐ、指紋検出実施信号Ｖｔｏｕｃｈ等）が伝送される配線が接続されている。具体的には、係る配線は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible  Printed  Circuits）７０として設けられる。
【００５０】
実施形態では、例えば図１０に示すように、第１タッチ検出部４０及び第２タッチ検出部６０が所謂ＣＯＦ（Chip  on  Flexible）方式でＦＰＣ７０に設けられているが、これは第１タッチ検出部４０及び第２タッチ検出部６０の具体的配置の一例であってこれに限られるものでない。第１タッチ検出部４０及び第２タッチ検出部６０の配置は、適宜変更可能である。
【００５１】
また、実施形態では、第１タッチ検出部４０と第１タッチ検出電極ＴＤＬとを接続する配線がＦＰＣ７１として設けられている。また、実施形態では、第２タッチ検出部６０と第２タッチ検出電極ＳＴＤＬとを接続する配線がＦＰＣ７２として設けられている。ＦＰＣ７１，７２はあくまで配線のための具体的構成の一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
【００５２】
次に、指紋の検出に係る構成について説明する。図１４は、図１０に示す範囲Ａの拡大図である。図１５は、図１０に示す範囲Ａの構成のうち、タッチ検出に係る構成及び偏光板を簡略化して示す模式的なＢ−Ｂ断面図である。複数の駆動電極ＣＯＭＬのうち一部又は全部の駆動電極（駆動電極ＣＯＭＬ２）は、複数の駆動電極ＣＯＭＬの並設ピッチよりも細かいピッチで区切られた複数の細分電極ＳＣＯＭＬを有する。具体的には、例えば図１４に示すように、並設された複数の駆動電極ＣＯＭＬのうち１つの駆動電極ＣＯＭＬ２が複数の駆動電極ＣＯＭＬの並設ピッチよりも細かいピッチで区切られており、複数の細分電極ＳＣＯＭＬになっている。より具体的には、例えば、複数の駆動電極ＣＯＭＬの並設ピッチが３ｍｍ〜５ｍｍである場合、複数の細分電極ＳＣＯＭＬの並設ピッチは、５０μｍ〜３００μｍである。複数の細分電極ＳＣＯＭＬの並設方向は、複数の駆動電極ＣＯＭＬの並設方向と同一である。
【００５３】
１つの駆動電極ＣＯＭＬ２の構成として複数の細分電極ＳＣＯＭＬが並設された領域の幅は、細分電極ＳＣＯＭＬを有しない駆動電極ＣＯＭＬ１と略同一である。言い換えれば、細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２は、複数の細分電極ＳＣＯＭＬを全て束ねることで、細分電極ＳＣＯＭＬを有しない駆動電極ＣＯＭＬ１と実質的に同一の電極幅を得られる。
【００５４】
図１４において複数の細分電極ＳＣＯＭＬを有する１つの駆動電極ＣＯＭＬ２は、図１０において最も下に存する駆動電極ＣＯＭＬであり、例えば、タッチ検出機能付き表示装置１を備えた電子機器において表示領域の下側に位置する駆動電極ＣＯＭＬであるが、係る具体的構成は細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２の配置例を示す一構成に過ぎず、適宜変更可能である。例えば、図１４において細分化されていない駆動電極ＣＯＭＬ１の一部が細分化されて駆動電極ＣＯＭＬ２になっていてもよいし、全ての駆動電極ＣＯＭＬが細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２であってもよい。
【００５５】
また、タッチ検出機能付き表示装置１は、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを有する。具体的には、例えば図１４に示すように、複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが、並設された複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬ同士の間に並設されている。複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬの並設ピッチよりも細かいピッチで区切られている。より具体的には、例えば、複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬの並設ピッチが３ｍｍ〜５ｍｍである場合、複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの並設ピッチは、５０μｍ〜３００μｍである。複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの並設方向は、複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬの並設方向と同一である。
【００５６】
図１４等では、１つの駆動電極ＣＯＭＬ１に対応する幅を有する１つの駆動電極ＣＯＭＬ２が複数の細分電極ＳＣＯＭＬを有することを明確に図示することを目的として、細分電極ＳＣＯＭＬの幅と細分電極ＳＣＯＭＬ同士の間隔（幅）とをほぼ等しい幅としているが、これはあくまで模式的なものであり、実際の幅を示すものでない。複数の細分電極ＳＣＯＭＬは、個別に駆動信号Ｖｃｏｍを出力可能に離隔又は絶縁されていればよい。第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの幅と第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ同士の間隔との関係についても、細分電極ＳＣＯＭＬの幅と細分電極ＳＣＯＭＬ同士の間隔との関係と同様である。
【００５７】
第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、検出領域内の一部の領域に設けられる。具体的には、例えば図１４に示すように、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、第１タッチ検出電極ＴＤＬの並設方向について検出領域の中間位置付近に存する一部（例えば、４つ）の第１タッチ検出電極ＴＤＬ間の領域に設けられる。より具体的には、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、係る一部の第１タッチ検出電極ＴＤＬに含まれる２つの第１タッチ検出電極ＴＤＬ同士の間に存する、第１タッチ検出電極ＴＤＬが存しない領域に設けられる。
【００５８】
第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、細分電極ＳＣＯＭＬと非接触の位置であって駆動信号Ｖｃｏｍが出力された細分電極ＳＣＯＭＬと静電容量を形成する位置に設けられる。具体的には、例えば図１５に示すように、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬが設けられた画素基板２から見て、液晶層６、対向基板３を挟んで設けられたカバー部材５に設けられる。より具体的には、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、カバー部材５の対向基板３側の面に設けられる。ここで、複数の駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ＣＯＭＬ１，ＣＯＭＬ２）と複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬは、カバー部材５に対してタッチ操作が行われる面の反対側に存し、基板（画素基板２、対向基板３）に形成されることで多層構造となっている。また、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、第１タッチ検出電極ＴＤＬよりも被覆部材（カバー部材５）に近い位置に設けられる。
【００５９】
図１４に示すように、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、平面視において細分電極ＳＣＯＭＬと重畳する位置に存する。係る位置に設けられた第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、細分電極ＳＣＯＭＬと非接触の位置に存する。また、係る位置に設けられた第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、駆動信号Ｖｃｏｍが出力された細分電極ＳＣＯＭＬと静電容量を形成する。図１５等では、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬと細分電極ＳＣＯＭＬとの組み合わせによる静電容量を模式的に破線ＣＡで示している。図１５等では、例示的に２つの細分電極２ＣＯＭＬについてのみ静電容量を図示しているが、他の細分電極ＣＯＭＬについても同様に静電容量が生じる。
【００６０】
上記で説明した位置関係を有する細分電極ＳＣＯＭＬ及び第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬ及び第１タッチ検出電極ＴＤＬと同様の原理でタッチ検出を行うことができる構成である。ここで、細分電極ＳＣＯＭＬは、駆動電極ＣＯＭＬよりも並設ピッチが細かい。また、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、第１タッチ検出電極ＴＤＬよりも並設ピッチが細かい。よって、より高い分解能でタッチ検出を行うことができる。すなわち、指紋等、微細な凸凹によって生じるカバー部材５への接触と非接触が区別された検出結果を出力することができる（図９参照）。
【００６１】
第１タッチ検出電極ＴＤＬ及び第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの配置は、第１タッチ検出電極ＴＤＬと駆動電極ＣＯＭＬとによるセンサ機能と、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬと細分電極ＳＣＯＭＬとによるセンサ機能との関係（干渉等）に基づいて決定される。具体的には、例えば、図１４に示すように、第１タッチ検出電極ＴＤＬと第２タッチ検出電極ＳＴＤＬとは、平面視で重畳しない位置に配置される。これによって、第１タッチ検出電極ＴＤＬと第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの一方が他方と駆動電極ＣＯＭＬとの間に介在する位置に配置されることを抑制することができる。よって、タッチ検出機能付き表示装置１は、双方のセンサ機能を良好に発揮することができる。また、例えば、第１タッチ検出電極ＴＤＬと第２タッチ検出電極ＳＴＤＬとの間隔を第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ同士の間隔よりも大きい間隔とすることで、第１タッチ検出電極ＴＤＬと駆動電極ＣＯＭＬとの間に形成される電界と、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬと細分電極ＳＣＯＭＬとの間に形成される電界との干渉の可能性をより低減することができる。よって、タッチ検出機能付き表示装置１は、双方のセンサ機能をより良好に発揮することができる。なお、第１タッチ検出電極ＴＤＬ及び第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの配置は、他の事由に基づいて適宜変更可能である。
【００６２】
図１６は、第１モードで動作するタッチ検出機能付き表示装置１において駆動信号Ｖｃｏｍが出力される駆動電極ＣＯＭＬの遷移例を示す模式図である。タッチ検出機能付き表示装置１は、第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いたタッチ検出を行う場合に第１モードで動作する。第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いたタッチ検出は、例えば、検出領域におけるヒトの指の位置の検出等、検出領域におけるタッチ操作の位置検出を目的とする。図１６及び後述する図１７では、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々を区別する目的で駆動電極に符号Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎを付している。また、複数の細分電極ＳＣＯＭＬの各々を区別する目的で細分電極ＳＣＯＭＬに符号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｍを付している。
【００６３】
第１モードでは、駆動電極ＣＯＭＬ単位で駆動信号Ｖｃｏｍが出力される。具体的には、例えば図１６に示すように、並設された複数の駆動電極Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎを走査するように駆動信号Ｖｃｏｍが出力される。当該走査に係り、所定周期で駆動信号Ｖｃｏｍが出力される対象となる駆動電極ＣＯＭＬは、逐次遷移する。ここで、駆動電極ＣＯＭＬが細分電極ＳＣＯＭＬを有するか否かは関係なく、駆動電極単位で駆動信号Ｖｃｏｍが出力される。すなわち、複数の細分電極ＳＣＯＭＬを有する１つの駆動電極ＣＯＭＬ２（Ｃｎ）は、当該１つの駆動電極ＣＯＭＬ２が有する複数の細分電極ＳＣＯＭＬ全てに同一タイミングで駆動信号Ｖｃｏｍが出力される。ここで、１つの駆動電極ＣＯＭＬ２の構成として複数の細分電極ＳＣＯＭＬが並設された領域の幅は、細分電極ＳＣＯＭＬを有しない駆動電極ＣＯＭＬ１と略同一である。よって、１つの駆動電極ＣＯＭＬ２が有する複数の細分電極ＳＣＯＭＬ全てに同一タイミングで駆動信号Ｖｃｏｍを出力することで、当該１つの駆動電極ＣＯＭＬ２による検出ブロックに基づいたタッチ検出範囲と、細分電極ＳＣＯＭＬを有しない１つの駆動電極ＣＯＭＬ１に駆動信号Ｖｃｏｍを出力した場合の検出ブロックに基づいたタッチ検出範囲とを実質的に同列に扱うことができる。
【００６４】
図１７は、第２モードで動作するタッチ検出機能付き表示装置１において駆動信号Ｖｃｏｍが出力される細分電極ＳＣＯＭＬの遷移例を示す模式図である。タッチ検出機能付き表示装置１は、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いたタッチ検出を行う場合に第２モードで動作する。第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いたタッチ検出は、例えば、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが設けられた領域におけるヒトの指の指紋の検出等、第１タッチ検出電極ＴＤＬの並設ピッチでは検出が困難な検出対象の形状の検出を目的とする。
【００６５】
第２モードでは、細分電極ＳＣＯＭＬ単位で駆動信号Ｖｃｏｍが出力される。具体的には、例えば図１７に示すように、並設された複数の細分電極Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｍを走査するように駆動信号Ｖｃｏｍが出力される。当該走査に係り、所定周期で駆動信号Ｖｃｏｍが出力される対象となる細分電極ＳＣＯＭＬは、逐次遷移する。なお、本実施形態では、細分電極ＳＣＯＭＬ単位で駆動信号Ｖｃｏｍが出力されている第２モードでは、細分電極ＳＣＯＭＬを有しない駆動電極ＣＯＭＬ１に駆動信号Ｖｃｏｍが出力されない。
【００６６】
このように、複数の細分電極ＳＣＯＭＬを有する一つの駆動電極ＣＯＭＬ２は、複数の細分電極ＳＣＯＭＬを含む一つの駆動電極ＣＯＭＬ２に一括で駆動信号Ｖｃｏｍが出力される第１モードと細分電極ＳＣＯＭＬの各々に対して個別に駆動信号Ｖｃｏｍが出力される第２モードとが切り替え可能に設けられる。
【００６７】
また、駆動電極ドライバ１４は、第１モードと第２モードとを切り替えて駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを出力する駆動回路として機能する。実施形態の駆動電極ドライバ１４は、複数の細分電極ＳＣＯＭＬを１つの駆動電極ＣＯＭＬとして扱って一括で駆動信号Ｖｃｏｍを出力するモード（第１モード）と複数の細分電極ＳＣＯＭＬに個別に駆動信号Ｖｃｏｍを出力するモード（第２モード）とを切替可能に設けられている。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、例えば、シフトレジスタ方式での駆動信号Ｖｃｏｍの出力対象を駆動電極単位とするか細分電極ＳＣＯＭＬ単位とするかを切替可能に設けられている。また、駆動電極ドライバ１４は、駆動信号Ｖｃｏｍの出力対象と駆動電極単位とする場合と細分電極ＳＣＯＭＬ単位とする場合とで駆動信号Ｖｃｏｍとしての電圧を各々に適当な電圧とする機能を有する。
【００６８】
図１６では、同一タイミングで駆動信号Ｖｃｏｍが出力される駆動電極ＣＯＭＬを１つの駆動電極ＣＯＭＬとしているが、同一タイミングで複数の駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍが出力されてもよい。その場合、駆動信号Ｖｃｏｍが出力される駆動電極ＣＯＭＬの組み合わせが所定周期で遷移することで走査が行われる。図１７において同一タイミングで駆動信号Ｖｃｏｍが出力される細分電極ＳＣＯＭＬの扱いについても、係る駆動電極ＣＯＭＬの扱いと同様である。
【００６９】
図１８は、タッチ検出機能付き表示装置１の動作例を示すタイミングチャートである。図１８及び後述する図１９におけるＳｃａｎ１は、第１モードによる駆動信号の出力を示す。また、図１８及び図１９におけるＳｃａｎ２は、第２モードによる駆動信号の出力を示す。本実施形態では、時分割で表示出力期間（期間Ｐ１）とセンシング期間（期間Ｐ２）とを交互に設けている。具体的には、例えば図１８に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、１フレームの画像を所定数のライン分の画像ずつ表示出力する。１フレームの画像の表示出力に係る期間（フレーム期間１Ｆ）において、所定数のライン分の表示出力を行う期間Ｐ１と、第１タッチ検出電極ＴＤＬ又は第２タッチ検出電極ＳＴＤＬのいずれか一方を用いたセンシングに係る期間Ｐ２とが交互に設けられる。
【００７０】
より具体的には、期間Ｐ１における所定数のライン分の画素信号Ｖｐｉｘの出力タイミング（ラインＳＩＧｎ参照）に応じて、当該ラインに存する画素Ｐｉｘによる表示出力が行われる（ラインＳＥＬＲ／Ｇ／Ｂ参照）。係る所定数のライン分の画素信号Ｖｐｉｘの出力タイミング同士の間に、期間Ｐ２が設けられる。期間Ｐ２におけるラインＴＳ−ＶＤはセンシングに係る垂直同期制御のタイミングを示し、ラインＴＳ−ＨＤはセンシングに係る水平同期制御のタイミングを示す。本実施形態では、ラインＴＳ−ＶＤの立ち上がりタイミングに応じてセンシングが開始され、センシングに係る駆動信号Ｖｃｏｍの出力がラインＴＳ−ＨＤの立ち上がり期間に行われる。
【００７１】
期間Ｐ２における駆動信号Ｖｃｏｍの出力タイミングで、第１タッチ検出電極ＴＤＬ又は第２タッチ検出電極ＳＴＤＬのいずれか一方を用いたセンシングが行われる。図１８に示す例では、タッチ検出機能付き表示装置１は、１フレーム目（Ｆ１）のフレーム期間１Ｆに第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いたタッチ検出、いわゆる検出領域におけるタッチ操作の位置検出を行っている。第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いたタッチ検出では、駆動電極単位で駆動信号Ｖｃｏｍの出力が行われる。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、２フレーム目（Ｆ２）のフレーム期間１Ｆに第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いたタッチ検出、例えば指紋検出を行っている。第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いたタッチ検出では、細分電極ＳＣＯＭＬ単位で駆動信号Ｖｃｏｍの出力が行われる。
【００７２】
図１９は、タッチ検出機能付き表示装置１の別の動作例を示すタイミングチャートである。図１８を参照して説明した例では、第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いる場合の期間と第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いる場合の期間とが同一の期間長を有する期間Ｐ２であったが、これらを異なる期間長を有する期間としてもよい。例えば、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いる場合における１つのラインＴＳ−ＨＤの立ち上がり期間（期間Ｐ４）は、第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いる場合における１つのラインＴＳ−ＨＤの立ち上がり期間（期間Ｐ３）よりも長くてもよい。具体的には、例えば図１９に示すように、期間Ｐ４を期間Ｐ３の整数倍（例えば、２倍）としてもよい。また、この場合、期間Ｐ４と期間Ｐ３との関係と、センシングと交互に実施される表示出力に係る期間の長さ（期間Ｐ６，Ｐ５）とを対応させるようにしてもよい。具体的には、例えば図１９に示すように、期間Ｐ４と期間Ｐ３との比率と、期間Ｐ４を含むフレーム期間１Ｆ（Ｆ２）における表示出力に係る期間Ｐ６と期間Ｐ３を含むフレーム期間１Ｆ（Ｆ１）における表示出力に係る期間Ｐ５との比率とを等しくしてもよい（例えば、２：１）。
【００７３】
駆動電極ドライバ１４、第１タッチ検出部４０及び第２タッチ検出部６０は、予め定められたルーチンで動作することで表示出力及びセンシングに係る処理を行う。具体的には、駆動電極ドライバ１４、第１タッチ検出部４０及び第２タッチ検出部６０は、例えば上記の図１８又は図１９を参照して説明した時分割制御で表示出力及びセンシングに係る処理を行う。表示出力に係る期間とセンシングに係る期間との切替タイミングは、例えば制御部１１から出力されるクロック信号に応じる。
【００７４】
第２タッチ検出部６０は、細分電極ＳＣＯＭＬ及び第２タッチ検出電極ＳＴＤＬによる指紋検出に係る各種の処理を行う。具体的には、例えば、合成部６７が複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬからの第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２を組み合わせて、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬに対するタッチ操作を行っている外部近接物体の形状を示す二次元情報を生成する。このように、第２タッチ検出部６０は、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬにおける静電容量の変化に基づいてタッチした物体の凸凹に応じた検出結果を出力する。
【００７５】
センシングに第１タッチ検出電極ＴＤＬ又は第２タッチ検出電極ＳＴＤＬのいずれを用いるかの決定方法は任意であるが、例えば制御部１１の制御による。具体的には、制御部１１は、例えば、指紋検出の実施を示す制御信号（指紋検出実施信号Ｖｔｏｕｃｈ）を外部の回路から受け付ける。制御部１１は、指紋検出実施信号ＶｔｏｕｃｈのフラグがＯＮである期間中に駆動電極ドライバ１４に細分電極ＳＣＯＭＬ単位で駆動信号Ｖｃｏｍの出力を行わせ、指紋検出実施信号ＶｔｏｕｃｈのフラグがＯＦＦである期間中に駆動電極ドライバ１４に駆動電極単位で駆動信号Ｖｃｏｍの出力を行わせる。係る仕組みにより、タッチ検出機能付き表示装置１を備える電子機器は、アプリケーションソフトウェア等が指紋検出実施信号Ｖｔｏｕｃｈの出力のＯＮ／ＯＦＦに係る制御内容を含むことで、任意のタイミングで指紋検出を行うことができる。また、当該電子機器は、任意のタイミングで検出領域におけるタッチ操作の位置検出と指紋検出との切替を行うことができる。
【００７６】
タッチ検出機能付き表示装置１は、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いたタッチ検出が行われるセンシング期間を含むフレーム期間１Ｆに指紋検出を促すための表示出力を行ってもよい。具体的には、例えば上記のアプリケーションソフトウェアが指紋検出実施信号ＶｔｏｕｃｈをＯＮとする期間中、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが配置された領域に指を触れさせるよう示唆する画像を表示させるための映像信号Ｖｄｉｓｐを出力することで、タッチ検出機能付き表示装置１は係る表示出力を行うことができる。
【００７７】
なお、図１８及び図１９を参照した説明では、フレーム期間単位で第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いたセンシングと第２タッチ検出電極ＳＴＤＬのいずれか一方を用いたセンシングとの切替を行っているが、係る切替のタイミングはフレーム期間単位に限られず、適宜変更可能である。例えば、同一のフレーム期間１Ｆに第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いたセンシングの期間と第２タッチ検出電極ＳＴＤＬのいずれか一方を用いたセンシングの期間の両方が含まれていてもよい。
【００７８】
以上、本実施形態によれば、複数の細分電極ＳＣＯＭＬを有する一つの駆動電極ＣＯＭＬ２は、複数の細分電極ＳＣＯＭＬを含む一つの駆動電極ＣＯＭＬ２に一括で駆動信号Ｖｃｏｍが出力される第１モードと細分電極ＳＣＯＭＬの各々に対して個別に駆動信号Ｖｃｏｍが出力される第２モードとが切り替え可能に設けられる。これによって、駆動信号Ｖｃｏｍが出力される対象の並設ピッチに応じたタッチ検出を第１モードと第２モードとで使い分けることができる。また、例えば細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２を、検出領域におけるタッチ操作の位置検出を主たる目的とする第１モードと、当該位置検出よりも高い分解能での検出（例えば、指紋の形状等の検出等）を主たる目的とする第２モードの両方に用いることができる。よって、第２モードにのみ用いられる専用の駆動電極を設ける必要がない。よって、指紋の検出等に用いられるより高い分解能を有する検出領域をタッチ操作の検出領域と共有することができる。また、より少ない部品構成で位置検出及び位置検出よりも高い分解能での検出を実現することができる。
【００７９】
また、タッチ検出機能付き表示装置１は、細分電極ＳＣＯＭＬと非接触の位置であって駆動信号Ｖｃｏｍが出力された細分電極ＳＣＯＭＬと静電容量を形成する位置で検出領域内の一部の領域に設けられる第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを有する。これによって、指紋の検出等に用いられるより高い分解能を有する検出領域をタッチ操作の検出領域と共有することができる。
【００８０】
また、複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを有する。これによって、複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いたより高い精度での検出を行うことができる。
【００８１】
また、複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、複数の第１タッチ検出電極ＴＤＬの並設ピッチよりも細かいピッチで区切られている。これによって、第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いた検出の分解能よりも複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いた検出の分解能を高めることができる。
【００８２】
また、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、第１タッチ検出電極ＴＤＬよりも被覆部材に近い位置に設けられる。これによって、第２タッチ検出電極によるタッチ検出の感度をより高めやすくなる。
【００８３】
（変形例）
本発明の実施形態における各部の配置は適宜変更可能である。以下、図２０〜図３１を参照して、実施形態の変形例について説明する。
【００８４】
（変形例１）
図２０は、実施形態の変形例１に係る駆動電極ＣＯＭＬ１，ＣＯＭＬ２、細分電極ＳＣＯＭＬ、第１タッチ検出電極ＴＤＬ、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ等の位置関係を示す断面図である。図１５では、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、カバー部材５の対向基板３側の面に設けられているが、他の位置に設けられてもよい。例えば、図２０に示すように、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、第１タッチ検出電極ＴＤＬと同一の層に設けられてもよい。同一の層とすることで、第１タッチ検出電極ＴＤＬ及び第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの形成を１つの工程で一括して行うことができる。
【００８５】
（変形例２）
図２１は、実施形態の変形例２に係る駆動電極ＣＯＭＬ１，ＣＯＭＬ２、細分電極ＳＣＯＭＬ、第１タッチ検出電極ＴＤＬ、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ等の位置関係を示す断面図である。図２１に示すように、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、カバー部材５に対して指等によるタッチ操作が行われる面側に設けられてもよい。これによって、検出の感度をより高めやすくなる。
【００８６】
（変形例３）
図２２は、実施形態の変形例３に係る駆動電極ＣＯＭＬ１，ＣＯＭＬ２、細分電極ＳＣＯＭＬ、第１タッチ検出電極ＴＤＬ、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ等の位置関係を示す断面図である。図２２に示すように、カバー部材５は、対向基板３側の面に、当該面からタッチ操作が行われる面側に凹む形状の段差部５ａが設けられていてもよい。係る段差部５ａの底面には、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが設けられる。このように、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、被覆部材（カバー部材５）に埋め込まれた位置に存していてもよい。
【００８７】
段差部５ａには、実施形態と同様、基板への配線のプリントと同様の工程を以て形成された第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが設けられてもよいし、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬとして機能する配線が形成されたフィルムが貼り付けられてもよい。
【００８８】
（変形例４）
図２３は、実施形態の変形例４に係るタッチ検出機能付き表示装置１Ａを模式的に示す平面図である。平面視における駆動電極ＣＯＭＬ（及び細分電極ＳＣＯＭＬ）、第１タッチ検出電極ＴＤＬ（及び第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ）等の位置関係は、上記の実施形態の位置関係に限られず、適宜変更可能である。上記の実施形態では、矩形状の表示領域の長辺側に沿って第１タッチ検出電極ＴＤＬが設けられ、短辺側に沿って駆動電極ＣＯＭＬが設けられていたが、図２３に示すように、辺の長短と駆動電極ＣＯＭＬ、第１タッチ検出電極ＴＤＬとの位置関係との組み合わせが逆であってもよい。すなわち、タッチ検出機能付き表示装置１Ａは、検出領域を含む矩形状の領域（例えば、表示領域）の長辺側に沿って駆動電極ＣＯＭＬが設けられ、短辺側に沿って第１タッチ検出電極ＴＤＬが設けられてもよい。
【００８９】
図２４は、実施形態の変形例４に係る駆動電極ＣＯＭＬ、細分電極ＳＣＯＭＬ、第１タッチ検出電極ＴＤＬ、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ等の位置関係を示すＣ−Ｃ断面図である。変形例４における細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２は、例えば、矩形状の表示領域における短辺に沿う方向の中央付近に設けられる。よって、図２４に示すように、細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２は、駆動電極ＣＯＭＬ１の間に存するように配置されることになる。
【００９０】
図２５は、変形例４におけるカバー部材５に設けられた構成の一例を示す図である。図２６は、変形例４における第１タッチ検出電極ＴＤＬと第２タッチ検出電極ＳＴＤＬとの位置関係の一例を示す平面図である。変形例４における第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、例えば図２６に示すように、カバー部材５に設けられる。また、図２６に示すように、対向基板３に設けられる第１タッチ検出電極ＴＤＬと、カバー部材５に設けられる第２タッチ検出電極ＳＴＤＬとは、同一の方向（例えば、短辺に沿う方向）に延設される。
【００９１】
図２４では、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが表示領域の短辺に沿う方向の全体に及ぶ延設長を有しているが、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの長さは適宜変更可能である。第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、上記の実施形態と同様、細分電極ＳＣＯＭＬと非接触の位置であって駆動信号Ｖｃｏｍが出力された細分電極ＳＣＯＭＬと静電容量を形成する位置で検出領域内の一部の領域に設けられていればよい。
【００９２】
なお、上記の実施形態では、第２タッチ検出部６０が基板の外側に向かって延出されたＦＰＣ７０上に形成されていたが、これは第２タッチ検出部６０の配置例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、図２５に示すように、第２タッチ検出部６０は、カバー部材５に設けられてもよい。具体的には、第２タッチ検出部６０は、例えば、図２４に示す第２タッチ検出電極ＳＴＤＬと同様、カバー部材５の対向基板３側の面に設けられてもよい。
【００９３】
図２７は、変形例４における第２タッチ検出部６０の配置の別の例を示す図である。図２７に示すように、第２タッチ検出部６０は、カバー部材５の対向基板３側の面から延設されたＦＰＣ等の配線基板（例えば、ＦＰＣ７２）に設けられていてもよい。図２５及び図２７に示す例によれば、この場合、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬと第２タッチ検出部６０とを接続する配線の形成をカバー部材５の対向基板３側で完結させることができる。
【００９４】
なお、図２５及び図２７では、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬと第２タッチ検出部６０との間の配線の図示を省略しているが、実際には、額縁領域１０１ｂにメタル配線等の配線が形成されており、当該配線が第２タッチ検出電極ＳＴＤＬと第２タッチ検出部６０とを接続している。
【００９５】
図２８は、変形例４に係るタッチ検出機能付き表示装置１Ａの一構成例を示すブロック図である。上記の実施形態では、駆動電極単位か細分電極ＳＣＯＭＬ単位かに関わらず、同一の駆動電極ドライバ１４が駆動信号Ｖｃｏｍを出力していたが、第１モードの際に駆動電極単位で駆動信号Ｖｃｏｍを出力する構成と第２モードの際に細分電極ＳＣＯＭＬ単位で駆動信号Ｖｃｏｍを出力する構成とを別個にしてもよい。具体的には、例えば図２３及び図２８に示すように、駆動電極単位で駆動信号Ｖｃｏｍを出力する駆動電極ドライバ１４と、細分電極ＳＣＯＭＬ単位で駆動信号Ｖｃｏｍを出力する細分電極ドライバ９０とを別個に設けてもよい。この場合、細分電極ドライバ９０は、駆動電極ＣＯＭＬ２が有する複数の細分電極ＳＣＯＭＬの各々と接続され、複数の細分電極ＳＣＯＭＬの各々に対して個別に駆動信号Ｖｃｏｍを出力可能に設けられる。細分電極ドライバ９０は、例えばいわゆる走査回路であり、クロック信号に応じて駆動信号Ｖｃｏｍを出力する対象とする細分電極ＳＣＯＭＬを逐次切り替える。
【００９６】
図２３及び図２８の例が示すように別個に設けられた駆動電極ドライバ１４及び細分電極ドライバ９０は、例えば制御部１１の制御下でタッチ検出に係る駆動信号Ｖｃｏｍの出力の状態を決定する。具体的には、制御部１１は、第１モードの場合、駆動電極ドライバ１４に駆動電極単位で駆動信号Ｖｃｏｍを出力させる。また、制御部１１は、第２モードの場合、細分電極ドライバ９０に細分電極ＳＣＯＭＬ単位で駆動信号Ｖｃｏｍを出力させる。
【００９７】
（変形例５）
図２９は、変形例５における駆動電極ＣＯＭＬ１，ＣＯＭＬ２、細分電極ＳＣＯＭＬ、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの位置関係を示す平面図である。上記の実施形態（図１４参照）及び変形例４（図２４、図２５参照）では、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが複数であったが、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、例えば図２９に示すように１つであってもよい。第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが１つである場合、例えば第２タッチ検出電極ＳＴＤＬに対してタッチ操作を行いながら細分電極ＳＣＯＭＬが延設されている方向に沿って指が移動することで、第２タッチ検出部６０は、指紋を検出することができる。すなわち、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬに検出される指紋の部位が指の移動に従って変ずることを前提に、１つの第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いた第２モードでのタッチ検出を指の移動中に複数回実施する。これによって、図９に示すような複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬによって検出されていた複数ライン分の検出結果を１つのタッチ検出電極で得ることができる。変形例５に係る第２タッチ検出電極ＳＴＤＬは、例えば配線ＳＬを介して第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２を出力する。
【００９８】
（変形例６）
図３０は、変形例６における駆動電極ＣＯＭＬ１，ＣＯＭＬ２、細分電極ＳＣＯＭＬ、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの位置関係を示す平面図である。図２９では第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが１つであったが、指の移動を前提とする場合において複数つの第２タッチ検出電極（例えば、２つの第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ１，ＳＴＤＬ２）を設けてもよい。変形例６に係る第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ１は、例えば配線ＳＬ１を介して第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２を出力する。また、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ２は、例えば配線ＳＬ２を介して第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２を出力する。
【００９９】
図３０に示すような２つの第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ１，ＳＴＤＬ２を有する場合、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬに検出される指紋の部位が指の移動に従って変ずることを前提に、２本の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ１，ＳＴＤＬ２を用いた第２モードでのタッチ検出を指の移動中に複数回実施する。ここで、２本の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ１，ＳＴＤＬ２の一方による検出結果と他方による検出結果とが実質的に同一になるタイミングのずれ量は、指の移動速度に応じる。すなわち、２本の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ１，ＳＴＤＬ２に対する指の移動速度が速いほど、２本の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬ１，ＳＴＤＬ２の双方の検出結果が実質的に同一になるタイミングのずれ量は小さくなる。よって、指の移動を前提とする場合において複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが設けられていることで、指紋検出に係るタッチ検出において指の移動速度を求めることができる。係る指の移動速度に基づいて、複数回の検出結果の合成による指紋の取得に係る検出結果同士の重なり具合等、各種のデータ補正に係るパラメータをより良好な条件下で設定することができる。従って、変形例６によれば、複数回の検出結果の合成における精度をより向上させることができる。
【０１００】
なお、図２９では２つの駆動電極ＣＯＭＬ２が並設され、図３０では１つの駆動電極ＣＯＭＬ１が設けられているが、これは細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２の配置のバリエーションの一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。上記の実施形態及び各変形例において、細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２の数及び配置は任意である。第２タッチ検出電極ＳＴＤＬの延設長及び配置は、細分電極ＳＣＯＭＬを有する駆動電極ＣＯＭＬ２の数及び配置に応じて決定されることが好ましい。
【０１０１】
また、図２９のように複数の駆動電極ＣＯＭＬ２が並設されている場合、第２モードに先立って第１モードでのタッチ検出、すなわち、第１タッチ検出電極ＴＤＬを用いたタッチ検出により検出領域における指の位置を検出するようにしてもよい。この場合、第１モードでの検出結果に基づいて求められた指の位置に対応する駆動電極ＣＯＭＬ２が有する複数の細分電極ＳＣＯＭＬに対して第２モードで駆動信号Ｖｃｏｍを出力する。これによって、指紋検出等、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いたタッチ検出において駆動信号Ｖｃｏｍが出力される細分電極ＳＣＯＭＬをより少なくすることができる。よって、消費電力を低減させることができる。また、全ての細分電極ＳＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを出力する場合に比して、同一精度でのタッチ検出に必要な時間をより短くすることができる。また、同一時間内で第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを用いたタッチ検出を行うことを考慮した場合、全ての細分電極ＳＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを出力するのに必要な時間をより少ない細分電極ＳＣＯＭＬに複数回駆動信号Ｖｃｏｍを出力することに割り当てることができることから、複数回のタッチ検出を行うことができる。この場合、検出の精度をより高めやすくなる。
【０１０２】
（変形例７）
図３１は、符号分割選択駆動の動作の一例を説明する説明図である。図９を参照した上記の実施形態では、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが個別に検出を行う場合を例示したが、複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを同時に利用してタッチ検出を行うようにしてもよい。具体的には、例えば図３１に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ドライバ１４（又は細分電極ドライバ９０）が、選択細分電極ブロックＢｋｎの複数（図３１の例では、４つ）の細分電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を同時選択して所定の符号に基づいて位相が決められた駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。図３１では、細分電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の右側に図示された波形が駆動信号Ｖｃｏｍの位相の一例を示している。例えば、所定の符号は、下記の式（１）の正方行列で定義される。式（１）における正方行列の次数は、選択細分電極ブロックＢｋｎの細分電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の数である４になる。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。符号「−１」は、符号「１」とは位相が異なるように決められた駆動信号Ｖｃｏｍを供給する符号である。駆動電極ドライバ１４等は、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」に対応する上述した交流矩形波Ｓｇの位相と、正方行列の対角成分「−１」に対応する上述した交流矩形波Ｓｇの位相とが反転するように、駆動信号Ｖｃｏｍを印加する。
【０１０３】
【数１】
0006603544.tif 000002
【０１０４】
上記で説明した選択細分電極ブロックＢｋｎのように複数の第２タッチ検出電極ＳＴＤＬを同時に利用する場合、第２タッチ検出部６０は、符号分割選択（ＣＤＭ：Code  Division  Multiplex）方式で検出を行う。
【０１０５】
例えば、選択細分電極ブロックＢｋｎの細分電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の走査上流から２番目の位置である細分電極ブロックＴｘ２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）。係る例では、第２タッチ検出部６０が最初のタイミング（第１時間帯）に検出する第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２（Sensor  Output  Signal）は、（−１）＋（０．８）＋（１）＋（１）＝１．８になる。この「１．８」は、符号「１」の駆動信号Ｖｃｏｍの信号強度を基準とした信号強度である。また、第２タッチ検出部６０が第１時間帯の次のタイミング（第２時間帯）に検出する第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２は、（１）＋（−０．８）＋（１）＋（１）＝２．２になる。また、第２タッチ検出部６０が第２時間帯の次のタイミング（第３時間帯）に検出する第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２は、（１）＋（０．８）＋（−１）＋（１）＝１．８になる。また、第２タッチ検出部６０が第３時間帯の次のタイミング（第４時間帯）に検出する第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２は、（１）＋（０．８）＋（１）＋（−１）＝１．８になる。
【０１０６】
座標抽出部６５は、信号処理部６４において検出された第２タッチ検出信号Ｖｄｅｔ２（Sensor  Output  Signal）を式（１）の正方行列で掛け合わせる。選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックＴｘ２の位置に指などの外部近接物体ＣＱがあることを、駆動信号Ｖｃｏｍとして出力される信号の電圧を上げることなく時分割選択（ＴＤＭ）駆動よりも高い精度（例えば、４倍）の検出感度で検出する。
【０１０７】
変形例７によれば、第２モードでのタッチ検出の感度がより高まる。よって、変形例７によれば、タッチ検出精度を向上させることができる。また、変形例７によれば、短い時間で第２モードによるタッチ検出を完了させることができる。特に、細分電極ＳＣＯＭＬは、駆動電極に比して並設ピッチがより細かいことから、１つの細分電極ＳＣＯＭＬに対する駆動信号Ｖｃｏｍに応じて生じる静電容量に基づいた変化の度合い、すなわち、タッチ操作の有無に応じた静電容量の変化の度合いはより小さくなりやすい。また、第２タッチ検出電極ＳＴＤＬが第１タッチ検出電極ＴＤＬに比して並設ピッチがより細かいことで、係る変化の度合いはより小さくなりやすい。すなわち、第２モードでは、第１モードに比してタッチ検出に係る電極の並設ピッチがより細かいことによって、タッチ検出の感度の確保の難易度が高まっている。係る条件下で、第２モードにＣＤＭ方式を採用することで、十分な感度の確保がより容易になる。
【０１０８】
図３１及び式（１）を参照した説明では、選択細分電極ブロックＢｋｎに含まれる細分電極ブロック（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４）が４つであるが、これは説明を分かりやすくするための例示であってこれに限られるものでない。選択細分電極ブロックＢｋｎに含まれる細分電極ブロックの数は、適宜変更可能である（例えば、１２８等）。
【０１０９】
なお、実施形態及び各変形例で説明された各構成の特徴は、互いに矛盾しない範囲内で適用可能である。例えば、実施形態における第２タッチ検出部６０の配置を変形例４と同様にしてもよいし、変形例４における第２タッチ検出部６０の配置を実施形態と同様にしてもよい。また、変形例５，６の構成は、駆動電極の延設方向を問わないため、実施形態にも変形例４にも適用可能である。また、変形例４における第２タッチ検出電極の位置を、変形例１〜３のいずれかのようにしてもよい。また、変形例７は実施形態、他の変形例のいずれとも組み合わせ可能である。
【０１１０】
以上、本発明の好適な実施形態及び変形例（実施形態等）を説明したが、本発明はこのような実施形態等に限定されるものではない。実施形態等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。
【０１１１】
例えば、実施形態等では駆動電極ＣＯＭＬが表示パネル２０の共通電極を兼用する場合を説明したが、これに限られない。表示パネルに共通電極を設け、この表示パネルの上にタッチパネルを装着したタッチ検出機能付き表示装置であってもよい。
【０１１２】
上記の実施形態等では、第１検出部（第１タッチ検出部４０）と第２検出部（第２タッチ検出部６０）とが別個の構成であるが、１つの回路が係る２つの回路の機能を有していてもよい。
【０１１３】
上記の実施形態等では、第１タッチ検出電極ＴＤＬと第２タッチ検出電極ＳＴＤＬとが個別に設けられているが、第１タッチ検出電極ＴＤＬの並設ピッチを第２タッチ検出電極ＳＴＤＬと同等にして、第１タッチ検出電極ＴＤＬと第２タッチ検出電極ＳＴＤＬとを共通の電極としてもよい。この場合であっても、係る電極を有する構成は、第１モードと第２モードとで検出に係る分解能の差別化が生じることから、指の位置の特定と指紋の検出との区別等、目的に応じた動作を行うことができる。
【０１１４】
駆動電極ＣＯＭＬの数、１つの駆動電極ＣＯＭＬ２が有する細分電極の数、第１タッチ検出電極ＴＤＬの数、第２タッチ検出電極ＳＴＬＤの数等、実施形態で例示及び図示した数的事項はあくまで一例であり、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１，１Ａ  タッチ検出機能付き表示装置
２  画素基板
３  対向基板
５  カバー部材
５ａ  段差部
６  液晶層
１０  タッチ検出機能付き表示部
１１  制御部
１２  ゲートドライバ
１３  ソースドライバ
１４  駆動電極ドライバ
２０  表示パネル
２１  ＴＦＴ基板
２２  画素電極
３０  タッチパネル
３１  ガラス基板
３２  カラーフィルタ
４０  第１タッチ検出部
４２、６２  タッチ検出信号増幅部
４３、６３  Ａ／Ｄ変換部
４４、６４  信号処理部
４５、６５  座標抽出部
４６、６６  検出タイミング制御部
６０  第２タッチ検出部
６７  合成部
７０，７１，７２  ＦＰＣ
８０  ＤＤＩＣ
９０  細分電極ドライバ
１０１ａ  表示領域
１０１ｂ  額縁領域
ＣＯＭＬ，ＣＯＭＬ１，ＣＯＭＬ２  駆動電極
ＧＣＬ  走査信号線
Ｐｉｘ  画素
ＳＣＯＭＬ  細分電極
ＳＧＬ  画素信号線
ＳＬ，ＳＬ１，ＳＬ２  配線
ＳＰｉｘ  副画素
ＳＴＤＬ，ＳＴＤＬ１，ＳＴＤＬ２  第２タッチ検出電極
ＴＤＬ  第１タッチ検出電極
Ｖｃｏｍ  駆動信号
Ｖｄｅｔ１  第１タッチ検出信号
Ｖｄｅｔ２  第２タッチ検出信号
Ｖｄｉｓｐ  映像信号
Ｖｐｉｘ  画素信号
Ｖｓｃａｎ  走査信号
Ｖｔｏｕｃｈ  指紋検出実施信号
【図１】
0006603544.tif 000003
【図２】
0006603544.tif 000004
【図３】
0006603544.tif 000005
【図４】
0006603544.tif 000006
【図５】
0006603544.tif 000007
【図６】
0006603544.tif 000008
【図７】
0006603544.tif 000009
【図８】
0006603544.tif 000010
【図９】
0006603544.tif 000011
【図１０】
0006603544.tif 000012
【図１１】
0006603544.tif 000013
【図１２】
0006603544.tif 000014
【図１３】
0006603544.tif 000015
【図１４】
0006603544.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
0006603544.tif 000018
【図１７】
0006603544.tif 000019
【図１８】
0006603544.tif 000020
【図１９】
0006603544.tif 000021
【図２０】
0006603544.tif 000022
【図２１】
0006603544.tif 000023
【図２２】
0006603544.tif 000024
【図２３】
0006603544.tif 000025
【図２４】
0006603544.tif 000026
【図２５】
0006603544.tif 000027
【図２６】
0006603544.tif 000028
【図２７】
0006603544.tif 000029
【図２８】
0006603544.tif 000030
【図２９】
0006603544.tif 000031
【図３０】
0006603544.tif 000032
【図３１】
0006603544.tif 000033