(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に沿って第１離間距離で配列される複数の第１電極と、
前記複数の第１電極のそれぞれの静電容量に基づく出力信号を検出する検出部と、
平面視において前記複数の第１電極と重なる位置に前記第１方向に沿って配列され、前記複数の第１電極のそれぞれと交差する複数の第２電極と、
前記複数の第２電極に駆動信号を供給する駆動部と、
を有し、
前記複数の第１電極のそれぞれは、
前記第１方向に沿ってそれぞれ延在し、かつ、前記第２方向に沿って第２離間距離で配列される複数の電極部と、
前記複数の電極部を互いに接続する第１連結部と、
を有し、
前記第１離間距離は、前記第２離間距離より小さく、
前記駆動部は、前記複数の第２電極から選択された互いに隣り合う複数個の第２電極のそれぞれに対して前記駆動信号を供給する第１駆動動作を実行し、かつ、前記複数の第２電極のうち、選択される第２電極の範囲を、前記第１方向に沿って順に１個または複数個ずつずらしながら、前記第１駆動動作を複数回繰り返し、
前記検出部は、前記複数の第１電極のそれぞれと前記駆動信号が印加された複数の第２電極との間の静電容量に基づく出力信号を検出し、
前記複数の第２電極の総数をＮ１とし、繰り返し実行される前記第１駆動動作のそれぞれにおいて選択される第２電極の個数をＭとし、繰り返し実施される前記第１駆動動作の度に前記選択される前記第２電極の範囲がずれる個数をＬとし、自然数をｎとすると、Ｎ１＝Ｌ×ｎ＋（Ｍ−Ｌ）を満たす、入力装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の電極部のそれぞれは、前記第２方向に沿って第１の幅を有し、
前記第１離間距離は、前記第１の幅以上である、入力装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１離間距離は前記第２離間距離の３／５以下である、入力装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記第１離間距離は前記第２離間距離の１／５以上、かつ、１／２以下である、入力装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記第１離間距離は１ｍｍ以下である、入力装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記第１電極は、３つ以上の電極部を含んでいる、入力装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記複数の電極部は、前記第１方向における端部のみで互いに接続されている、入力装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記複数の第１電極のそれぞれは、
前記第１方向に沿って前記第１連結部の反対側に配置され、前記複数の電極部を互いに接続する第２連結部を更に有する、入力装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記複数の第１電極のそれぞれは、前記第１連結部に接続される配線部を更に有する、入力装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記複数の電極部のそれぞれは、第１の幅を備え、
前記配線部は、前記第１の幅より広い第２の幅を備える、入力装置。
【請求項１１】
第１基板と、
前記第１基板に設けられた複数の画素からなる画素群と、
平面視において前記画素群とそれぞれ重なる複数の第１電極と、
前記複数の第１電極のそれぞれの静電容量に基づく出力信号を検出する検出部と、
平面視において前記複数の第１電極と重なる位置に第１方向に沿って配列され、前記複数の第１電極のそれぞれと交差する複数の第２電極と、
前記複数の第２電極に駆動信号を供給する駆動部と、
を有し、
前記複数の第１電極は、平面視において、前記第１方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第１方向と交差する第２方向に沿って第１離間距離で配列され、
前記複数の第１電極のそれぞれは、
前記第１方向に沿ってそれぞれ延在し、かつ、前記第２方向に沿って第２離間距離で配列される複数の電極部と、
前記複数の電極部を互いに接続する第１連結部と、
を有し、
平面視において、前記第１連結部に接続される前記複数の電極部のそれぞれは、前記第２方向に沿って第２離間距離で配列され、
前記第１離間距離は、前記第２離間距離より小さく、
前記駆動部は、前記複数の第２電極から選択された互いに隣り合う複数個の第２電極のそれぞれに対して前記駆動信号を供給する第１駆動動作を実行し、かつ、前記複数の第２電極のうち、選択される第２電極の範囲を、前記第１方向に沿って順に１個または複数個ずつずらしながら、前記第１駆動動作を複数回繰り返し、
前記検出部は、前記複数の第１電極のそれぞれと前記駆動信号が印加された複数の第２電極との間の静電容量に基づく出力信号を検出し、
前記複数の第２電極の総数をＮ１とし、繰り返し実行される前記第１駆動動作のそれぞれにおいて選択される第２電極の個数をＭとし、繰り返し実施される前記第１駆動動作の度に前記選択される前記第２電極の範囲がずれる個数をＬとし、自然数をｎとすると、Ｎ１＝Ｌ×ｎ＋（Ｍ−Ｌ）を満たす、表示装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記複数の電極部のそれぞれは、前記第２方向に沿って第１の幅を有し、
前記第１離間距離は、前記第１の幅以上である、表示装置。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記第１離間距離は前記第２離間距離の３／５以下である、表示装置。
【請求項１４】
請求項１１において、
前記第１離間距離は前記第２離間距離の１／５以上、かつ、１／２以下である、表示装置。
【請求項１５】
請求項１１において、
前記第１離間距離は１ｍｍ以下である、表示装置。
【請求項１６】
請求項１１において、
前記第１電極は、３つ以上の電極部を含んでいる、表示装置。
【請求項１７】
請求項１１において、
前記複数の電極部は、前記第１方向における端部のみで互いに接続されている、表示装置。
【請求項１８】
請求項１１において、
前記複数の第１電極のそれぞれは、
前記第１方向に沿って前記第１連結部の反対側に配置され、前記複数の電極部を互いに接続する第２連結部を更に有する、表示装置。
【請求項１９】
請求項１１において、
前記複数の第１電極のそれぞれは、前記第１連結部に接続される配線部を更に有する、表示装置。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記複数の電極部のそれぞれは、第１の幅を備え、
前記配線部は、前記第１の幅より広い第２の幅を備える、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入力装置および入力装置を備えた表示装置に関し、特に、静電容量方式の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置の表示面側に、タッチパネルあるいはタッチセンサと呼ばれる入力装置を取り付け、タッチパネルに指やタッチペン（スタイラスペンとも呼ぶ）などの入力具などを接触させて入力動作を行ったときに、入力位置を検出して出力する技術がある。このようなタッチパネルを有する表示装置は、コンピュータのほか、携帯電話などの携帯情報端末などで、広く使用されている。
【０００３】
タッチパネルに指などが接触した接触位置を検出する検出方式の一つとして、静電容量方式がある。静電容量方式を用いたタッチパネルには、例えば以下のような構成がある。すなわち、タッチパネルの面内に、誘電層を挟んで対向配置された一対の電極、例えば駆動電極および検出電極からなる複数の容量素子が設けられている。そして、指やタッチペンなどの入力具を容量素子に接触させて入力動作を行ったときに、容量素子の静電容量が変化することを利用して、入力位置を検出する。
【０００４】
例えば、米国特許第８２３７４５３号明細書（特許文献１）や米国特許出願公開第２０１３／１６０６５号明細書（特許文献２）には、複数の第１電極と、複数の第２電極とが互いに交差するように配置され、第１電極および第２電極の間の容量変化を利用して入力位置を検出する方法が記載されている。また、特許文献１および特許文献２のそれぞれには、上記した複数の第１電極のそれぞれは、互いに離間する２本の電極部分を有し、２本の電極部分が互いに接続された構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８２３７４５３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／１６０６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
タッチパネルの面内に複数の電極を並べ、複数の電極の一部に入力具が近づくことにより、一部の電極の静電容量が変化することを利用して入力具の位置を検出する方式の場合、複数の電極の配置間隔が位置検出の精度に与える影響が大きい。特に、入力具の面積が小さくなると、隣り合う電極の境界では、位置検出用の信号の出力が小さくなり易い。位置検出用の信号の出力が小さい場合、検出感度の低下、あるいは、位置の誤検出の原因になる。
【０００７】
一方、複数の電極の配置間隔を狭くすると、検出範囲内に配置される電極の配置密度が上昇することにより、表示画像の視認性が低下する場合がある。あるいは、位置検出用の電極に接続される検出回路の数が増加すると、表示装置の小型化を阻害する要因になる。また、検出回路の数が増加すると、多数の検出回路のうちの一部が故障する確率が上昇する。
【０００８】
本発明の目的は、入力装置の信頼性を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１０】
本発明の一態様としての入力装置は、第１方向にそれぞれ延在し、かつ、第１方向と交差する第２方向に沿って第１離間距離で配列される複数の第１電極と、複数の第１電極のそれぞれの静電容量に基づく出力信号を検出する検出部と、を有する。また、複数の第１電極のそれぞれは、第１方向に沿ってそれぞれ延在する複数の電極部と、複数の電極部を互いに接続する連結部と、を有する。また、平面視において、連結部に接続される前記複数の電極部のそれぞれは、第２方向に沿って第２離間距離で配列され、前記第１離間距離は、前記第２離間距離より小さい。
【００１１】
また、本発明の一態様としての表示装置は、第１基板と、第１基板上に設けられた複数の画素からなる画素群と、平面視において画素群とそれぞれ重なる複数の第１電極と、複数の第１電極のそれぞれの静電容量に基づく出力信号を検出する検出部と、を有している。また、複数の第１電極は、平面視において、第１方向にそれぞれ延在し、かつ、第１方向と交差する第２方向に沿って第１離間距離で配列されている。また、複数の第１電極のそれぞれは、第１方向に沿ってそれぞれ延在する複数の電極部と、複数の電極部を互いに接続する連結部と、を有する。また、平面視において、連結部に接続される複数の電極部のそれぞれは、第２方向に沿って第２離間距離で配列され、第１離間距離は、第２離間距離より小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１の入力装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】入力装置に指が接触または近接した状態を表す説明図である。
【図３】入力装置に指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図４】駆動信号および検出信号の波形の一例を示す図である。
【図５】図１に示す入力装置を実装したタッチパネルモジュールの一例を示す拡大平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。
【図７】図１に示す入力検出部の駆動電極および検出電極の位置関係の一例を模式的に示す斜視図である。
【図８】図７に示す複数の検出電極のうちの一部分を拡大して示す拡大平面図である。
【図９】図８に対する検討例である入力装置が備える複数の検出電極のうちの一部分を拡大して示す拡大平面図である。
【図１０】図８に対する他の検討例である入力装置が備える複数の検出電極のうちの一部分を拡大して示す拡大平面図である。
【図１１】図８に示す入力装置において、座標平面における入力具の位置と、検出電極から出力される検出信号の信号強度との関係を示す説明図である。
【図１２】図９に示す入力装置において、座標平面における入力具の位置と、検出電極から出力される検出信号の信号強度との関係を示す説明図である。
【図１３】図８に示す複数の電極部の離間距離の関係を変化させた時に信号強度が最も小さくなる場所での信号強度の値の変化を示す説明図である。
【図１４】図８に対する変形例である入力装置が備える複数の検出電極のうちの一部分を拡大して示す拡大平面図である。
【図１５】図１４に示す入力装置において、座標平面における入力具の位置と、検出電極から出力される検出信号の信号強度との関係を示す説明図である。
【図１６】図８に示す検出電極の全体構造を示す拡大平面図である。
【図１７】実施の形態２の入力装置における駆動電極の配置を示す平面図である。
【図１８】図１７に示す入力装置における駆動信号および検出信号のタイミング波形例を表す図である。
【図１９】自己容量方式における検出電極の電気的な接続状態を表す説明図である。
【図２０】自己容量方式における検出電極の電気的な接続状態を表す説明図である。
【図２１】実施の形態４の入力検出機能付きの表示装置であるタッチパネルモジュールの一構成例を示すブロック図である。
【図２２】図２１に示すタッチパネルモジュールの一構造例を示す拡大平面図である。
【図２３】図２２に示すタッチパネルモジュールの本体部の構成を模式的に示す拡大断面図である。
【図２４】図２１に示す表示部を駆動する回路の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
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も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、実施の態様に比べ、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。
【００１５】
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。
【００１６】
さらに、実施の形態で用いる図面においては、構造物を区別するために付したハッチング（網掛け）を図面に応じて省略する場合もある。
【００１７】
また、本願において、入力装置とは、外部から入力された信号を検出する装置を意味する。本願明細書では、電極に対して近接または接触する物体の容量に応じて変化する静電容量を検出することで、入力信号を検出する、静電容量検出型の入力装置について説明する。
【００１８】
静電容量を検出する方式は、互いに離間した状態で対向配置された二つの電極の間の静電容量を検出する、相互容量方式を含んでいる。また、静電容量を検出する方式は、一つの電極の静電容量を検出する、自己容量方式を含んでいる。なお、上記では自己容量方式に関し、一つの電極の静電容量を検出する、と説明したが、詳しくは、一つの電極と、例えば接地電位などの基準電位との間の静電容量を検出する。自己容量方式において、基準電位が供給される部分は、電極との間で検出可能な静電容量を形成できる程度の離間距離で電極の周囲に配置される導体パターンであって、固定電位の供給経路が接続されていれば、形状などは特に限定されない。
【００１９】
また、タッチパネルとは、入力装置の一態様であって、指やタッチペンなどの入力具などを近づけて、または接触させて、入力動作を行ったときに、入力信号を検出すると共に、タッチ位置を算出して出力する入力装置である。タッチ位置は、言い換えれば、入力信号を検出する座標面において、入力信号を検出した位置の座標である。
【００２０】
タッチパネルのように、タッチ位置を算出する入力装置は、多くの場合、表示装置と組み合わされて利用される。本願では、表示装置と入力装置とを互いに独立した部品で組み立て、表示装置と入力装置とが重なった状態で利用される、入力機能付き表示装置を、外付け型、またはオンセルタイプの表示装置と呼ぶ。また、画像を表示する表示部を構成する部品の間に、入力信号を検出する入力検出部を構成する部品のうちの一部または全部が組み込まれた状態で利用される入力機能付き表示装置を、内蔵型、またはインセルタイプの表示装置と呼ぶ。インセルタイプの表示装置は、入力検出部を構成する。
【００２１】
部品のうちの一部または全部が、表示部を構成する部品のうちの一部または全部と兼用化される表示装置を含んでいる。また、インセルタイプの表示装置は、入力検出部を構成する部品と表示部を構成する部品とが互いに兼用化されない表示装置を含んでいる。
【００２２】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１として、入力装置として静電容量方式のタッチパネルに適用した例について説明する。以下で説明する技術は、オンセルタイプの表示装置が備える入力装置の他、インセルタイプの表示装置にも適用可能である。本実施の形態では、入力装置の動作を判り易くするため、オンセルタイプの表示装置が備える入力装置部分に適用した例を取り上げて説明する。また、本実施の形態では、静電容量方式の入力装置のうち、相互容量方式の入力装置に適用した実施態様を取り上げて説明し、自己容量方式の入力装置に適用した実施態様は、変形例として説明する。
【００２３】
＜静電容量検出型の入力装置の動作原理＞
まず、図１〜図４を参照し、本実施の形態１の入力装置ＴＰ１における入力検出の原理について説明する。図１は、本実施の形態１の入力装置の一構成例を示すブロック図である。図２は、入力装置に指が接触または近接した状態を表す説明図である。図３は、入力装置に指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図４は、駆動信号および検出信号の波形の一例を示す図である。
【００２４】
なお、本願明細書では、近接した、とは、入力装置に、指などの入力具が入力装置の一部に接触した状態、または、接触してはいないが、検出信号の強度が予め定められた閾値以上になる程度に、近づいている状態であることを、意味する。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態の入力装置ＴＰ１は、入力信号を検出信号Ｓｄｅｔとして出力する入力検出部１０と、入力検出部１０において検出信号Ｓｄｅｔに対して信号処理を施し、入力された位置座標を算出する検出回路部２０と、を有する。また、入力装置ＴＰ１は、入力検出部１０および検出回路部２０を制御する制御回路を備える制御部ＣＴＲ１と、入力検出部１０に駆動信号Ｖｔｓを供給す駆動回路を有する駆動部としての入力検出用ドライバＤＲ１と、を有する。図１では、入力検出部１０が備える複数の電極のうち、駆動電極ＤＲＬを実線で模式的に示し、検出電極ＤＴＬを点線で模式的に示している。
【００２６】
図２に示すように、静電容量を検出する入力方式では、タッチパネルあるいはタッチセンサと呼ばれる入力装置ＴＰ１は、誘電体Ｄ１を挟んで互いに対向配置された駆動電極Ｅ１および検出電極Ｅ２を有する。これらの駆動電極Ｅ１および検出電極Ｅ２により容量素子Ｃ１が形成されている。図３に示すように、容量素子Ｃ１の一端は、駆動信号源である交流信号源Ｓに接続され、容量素子Ｃ１の他端は、入力検出部である電圧検出器ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば、図１に示す例では、入力検出信号を増幅する正積分回路を備える信号増幅部２２に相当する。
【００２７】
交流信号源Ｓから容量素子Ｃ１の一端、すなわち駆動電極Ｅ１に、例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度の周波数を有する交流矩形波Ｓｇが印加されると、容量素子Ｃ１の他端、すなわち検出電極Ｅ２側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、出力波形である検出信号Ｖｄｅｔが発生する。なお、この交流矩形波Ｓｇは、例えば図４に示す駆動信号Ｖｔｓに相当するものである。
【００２８】
指が接触および近接していない状態、すなわち非接触状態では、図３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。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ０の変動を、電圧の変動に変換する。この電圧の変動は、図４において、実線の波形Ｖ０で示されている。
【００２９】
一方、指が接触または近接した状態、すなわち接触状態では、指によって形成される容量素子Ｃ２の影響を受け、駆動電極Ｅ１および検出電極Ｅ２により形成される容量素子Ｃ１の容量値が小さくなる。そのため、図３に示す容量素子Ｃ１に流れる電流Ｉ１が変動する。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に変換する。言い換えれば、電圧検出器ＤＥＴでは、検出電極Ｅ２から出力された検出信号Ｓｄｅｔを電圧波形である検出信号Ｖｄｅｔに変換する。この電圧の変動は、図４において、破線の波形Ｖ１で示されている。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、指などの外部から近接する物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好ましい。
【００３０】
図１に示す例では、入力検出部１０は、入力検出用ドライバＤＲ１から供給される駆動信号Ｖｔｓに従って、１個または複数個の駆動電極ＤＲＬを含む駆動範囲ごとに入力検出を行う。すなわち、入力検出部１０は、１個または複数個の駆動電極ＤＲＬを含む駆動範囲ごとに、検出信号Ｓｄｅｔを出力する。検出信号Ｓｄｅｔは、図２に示す検出電極Ｅ２に相当する複数の検出電極ＤＴＬから出力される。出力された検出信号Ｓｄｅｔは、検出回路部２０の信号増幅部２２に供給され、図３に示す電圧検出器ＤＥＴに相当する部分により、検出信号Ｖｄｅｔに変換される。
【００３１】
図１に示すＡ／Ｄ変換部２３は、駆動信号Ｖｔｓに同期したタイミングで、信号増幅部２２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回路である。
【００３２】
また、信号処理部２４は、Ａ／Ｄ変換部２３の出力信号に含まれる、駆動信号Ｖｔｓをサンプリングした周波数以外の周波数成分、すなわち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２４は、Ａ／Ｄ変換部２３の出力信号に基づいて、入力検出部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２４は、指による差分の電圧のみを取り出す処理を行う。この指による差分の電圧は、上述した図４に示す波形Ｖ０と波形Ｖ１との差分の絶対値｜ΔＶ｜である。信号処理部２４は、１個の駆動範囲当たりの絶対値｜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２４は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部２４は、検出した指による差分の電圧を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧以上であれば、外部から近接する外部近接物体の接触状態と判断し、しきい値電圧未満であれば、外部近接物体の非接触状態と判断する。このようにして、検出回路部２０による入力検出が行われる。
【００３３】
座標抽出部２５は、信号処理部２４においてタッチが検出されたときに、タッチ位置、言い換えれば、入力信号が検出された位置の座標を求める論理回路である。検出タイミング制御部２６は、Ａ／Ｄ変換部２３と、信号処理部２４と、座標抽出部２５とが同期して動作するように制御する。座標抽出部２５は、タッチパネルの座標平面における位置を信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。
【００３４】
上記の通り、静電容量検出型の入力装置では、入力信号を検出するための電極である複数の検出電極ＤＴＬ（図１参照）のそれぞれの容量素子Ｃ１（図２および図３参照）の容量変化に基く出力信号を検出する入力検出部１０（図１参照）を有している。後述するように、図１に示す入力装置ＴＰ１の変形例として検出電極ＤＴＬと駆動電極ＤＲＬを別々に設けず、入力信号を検出するための電極である複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれに駆動信号を印加する方法もある。しかし、この変形例の場合でも、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれの静電容量に基く出力信号を検出する点は図１に示す入力装置ＴＰ１と同様である。
【００３５】
＜タッチパネルモジュール＞
図５は、図１に示す入力装置を実装したタッチパネルモジュールの一例を示す拡大平面図である。また、図６は、図５のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。なお、図５では、複数の検出電極ＤＴＬおよび複数の駆動電極ＤＲＬのレイアウトの例を明示するため、図６の基板１２は図示を省略している。
【００３６】
図５に示すように、入力検出機能付き表示装置であるタッチパネルモジュールＴＰＭ１は、図１に示す入力装置ＴＰ１と、入力装置ＴＰ１と重なるように配置される表示装置ＤＰ１と、を有している。表示装置ＤＰ１は、互いに反対側に位置する二つの主面ＤＰｔおよび主面ＤＰｂ（図６参照）を有している。また、入力装置ＴＰ１は、入力検出部１０と、入力検出部１０が搭載される基板１１と、を有している。
【００３７】
図６に示す例では、入力装置ＴＰ１は、表示装置ＤＰ１が有する二つの主面ＤＰｔおよび主面ＤＰｂのうち、表示画像を形成するための可視光が出力される側の主面ＤＰｔ、言い換えれば表示面側の主面ＤＰｔに接着層ＢＤＬ１（図６参照）を介して接着固定されている。詳しくは、入力装置ＴＰ１は、基板１１の主面１１ｂと表示装置ＤＰ１の主面ＤＰｔとが対向配置された状態で、接着層ＢＤＬ１を介して表示装置ＤＰ１に接着されている。
【００３８】
また、図６に示す例では、入力装置ＴＰ１と表示装置ＤＰ１との間には導体層ＳＬＤ１が配置されている。導体層ＳＬＤ１は、表示装置ＤＰ１の表示領域Ａｄを覆うように形成され、表示装置ＤＰ１が静電気放電（ＥＳＤ；Electro Static Discharge）の影響により誤動作することを抑制するシールド層として機能する。
【００３９】
図５および図６に示すように、本実施の形態のタッチパネルモジュールＴＰＭ１は、互いに独立している表示装置ＤＰ１および入力装置ＴＰ１が平面視において互いに重なった状態で利用される、外付け型の表示装置である。
【００４０】
なお、本願では、「平面視において」とは、表示装置ＤＰ１の主面ＤＰｔに垂直な方向から視た場合を意味する。また、入力装置ＴＰ１において、「平面視において」とは、基板１１の主面１１ｔに垂直な方向から視た場合を意味する。
【００４１】
タッチパネルモジュールＴＰＭ１が有する表示装置ＤＰ１は、入力装置ＴＰ１が取り付け可能な主面ＤＰｔを備えていれば、特に限定されない。例えば、表示装置ＤＰ１の一例は、表示機能素子としての液晶層を備えた液晶表示装置である。また例えば、表示装置ＤＰ１の他の一例は、表示機能素子として、有機化合物から成る発光ダイオードを備えた有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置である。
【００４２】
また、図５に示すように、入力検出部１０は、複数の駆動電極ＤＲＬと、複数の検出電極ＤＴＬとを有する。ここで、図５では、基板１１の主面１１ｔ内で、互いに交差、好適には直交する２つの方向を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向とする。このとき、図５に示す例では、複数の駆動電極ＤＲＬは、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されている。また、複数の検出電極ＤＴＬは、平面視において、Ｙ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向に配列されている。すなわち、複数の検出電極ＤＴＬの各々は、平面視において、複数の駆動電極ＤＲＬと交差している。なお、平面視において、入力検出部１０が形成されている領域は、表示装置ＤＰ１により画像が表示される表示領域Ａｄと重なっている。
【００４３】
また、図５に示す例では、入力検出部１０は、平面視において、Ｘ軸方向にそれぞれ延在する２つの辺と、Ｙ軸方向にそれぞれ延在する２つの辺とを備えている。図５に示す例では、入力検出部１０は平面視において四角形、例えば長方形を成す。Ｙ軸方向における入力検出部１０の一方の辺の外側には、配線材ＷＲＣが接続される端子部ＴＭ１が設けられている。入力検出部１０は、複数の配線を備える配線材ＷＲＣと電気的に接続されている。配線材ＷＲＣは、例えば樹脂から成る基材層に複数の配線ＷＲ１（図６参照）が形成された、所謂、フレキシブル基板と呼ばれる配線部材である。図１に示す入力装置ＴＰ１の回路ブロックのうち、検出回路部２０の一部または全部を配線材ＷＲＣに形成しても良い。この場合、配線材ＷＲＣは図１に示す入力装置ＴＰ１の一部と見做しても良い。また、検出回路部２０の一部または全部は、タッチパネルモジュールＴＰＭ１の外部に設けられていても良い。
【００４４】
＜入力検出部の構成＞
次に、図１に示す入力検出部１０の構成について詳細に説明する。図７は、図１に示す入力検出部の駆動電極および検出電極の位置関係の一例を模式的に示す斜視図である。図８は、図７に示す複数の検出電極のうちの一部分を拡大して示す拡大平面図である。また、図９は、図８に対する検討例である入力装置が備える複数の検出電極のうちの一部分を拡大して示す拡大平面図である。また、図１０は、図８に対する他の検討例である入力装置が備える複数の検出電極のうちの一部分を拡大して示す拡大平面図である。
【００４５】
なお、図８〜図１０では、位置検出用の座標平面において、タッチペンなどの入力具が配置される位置を二点鎖線の円で模式的に示している。また、図８および図９では、電極部ＤＴＬｓ、連結部ＤＴＬｃ１、および配線部ＤＴＬｗのそれぞれは、一体に形成されているが、各部分の範囲を明示的に示すため、各部分の境界点線を付している。
【００４６】
図７に示すように、本実施の形態の入力装置ＴＰ１（図１参照）が有する入力検出部１０は、互いに対向するように設けられた複数の駆動電極ＤＲＬと、複数の検出電極ＤＴＬとを有する。複数の検出電極ＤＴＬは、平面視において、複数の駆動電極ＤＲＬの各々が延在する方向と交差する方向にそれぞれ延在する。言い換えれば、複数の検出電極ＤＴＬは、平面視において複数の駆動電極ＤＲＬのそれぞれと交差するように、互いに間隔を空けて配列されている。そして、複数の検出電極ＤＴＬの各々は、基板１１の主面１１ｔに垂直な方向、すなわち、図６に示す入力装置ＴＰ１の厚さ方向であるＺ軸方向において、複数の駆動電極ＤＲＬの各々と対向している。
【００４７】
複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれは、図１に示す検出回路部２０の信号増幅部２２に接続されている。複数の駆動電極ＤＲＬの各々と複数の検出電極ＤＴＬの各々との平面視における交差部には、静電容量が発生する。複数の駆動電極ＤＲＬの各々と複数の検出電極ＤＴＬの各々との間の静電容量に基づいて、入力位置が検出される。すなわち、検出回路部２０は、複数の駆動電極ＤＲＬと複数の検出電極ＤＴＬとの間の静電容量に基づいて入力位置を検出する。
【００４８】
また、図７に示す複数の駆動電極ＤＲＬのそれぞれは、図１に示す入力検出部１０に駆動信号Ｖｔｓを供給する駆動回路を有する駆動部としての入力検出用ドライバＤＲ１に接続されている。入力検出部１０では、入力検出動作を行う際、入力検出用ドライバＤＲ１により、例えば１個または複数個の駆動電極ＤＲＬが順次選択される。図７では、１個の駆動電極ＤＲＬを順次選択する方法を模式的に示しているが、互いに隣り合う複数個の駆動電極を選択しても良い。選択された１個または複数個の駆動電極ＤＲＬに対して、駆動信号Ｖｔｓが供給されて入力され、検出電極ＤＴＬから、入力位置を検出するための検出信号Ｓｄｅｔが発生して出力される。検出信号Ｓｄｅｔは、上記したように、図１に示す検出回路部２０において、電圧波形である検出信号Ｖｄｅｔに変換される。このように入力検出部１０では、選択される１個または複数個の駆動電極ＤＲＬが含まれる駆動範囲ごとに入力検出が行われるようになっている。１個の駆動範囲に含まれる１個または複数個の駆動電極ＤＲＬは、前述した入力検出の原理における駆動電極Ｅ１（図２参照）に対応し、検出電極ＤＴＬは、検出電極Ｅ２（図２参照）に対応している。
【００４９】
図７に示すように、平面視において、互いに交差した複数の駆動電極ＤＲＬと複数の検出電極ＤＴＬは、マトリクス状に配列された静電容量式タッチセンサを形成する。よって、入力検出部１０の入力検出面全体を走査することにより、指などが接触または近接した位置を検出することが可能である。
【００５０】
ここで、本実施の形態のように、一方向（図７に示す例ではＸ軸方向）に沿って複数の検出電極ＤＴＬを配列する場合、検出電極ＤＴＬの配置間隔が位置検出の精度に与える影響が大きい。特に、信号を入力するための入力具の面積が小さい場合、隣り合う検出電極ＤＴＬの間に入力具が配置されている時に検出電極ＤＴＬからの検出信号Ｓｄｅｔが小さくなり易い。
【００５１】
例えば、図１０に示す入力装置ＴＰｈ２のように、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれが、Ｙ軸方向に沿って延びる帯状の導体パターンであり、Ｘ軸方向に沿って等間隔で配列されている例を取り上げて説明する。図１０に示す複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれは、延在方向であるＹ軸方向に対して直交するＸ軸方向の幅ＷＤ１を有している。幅ＷＤ１の値は、例えば０．８ｍｍ程度である。また、隣り合う検出電極ＤＴＬの配列ピッチ、すなわち、中心間距離ＰＣ１は、例えば４ｍｍである。したがって、隣り合う検出電極ＤＴＬの離間距離ＳＥＰ１は、３．２ｍｍである。
【００５２】
例えば、人間の指を入力具として用いる場合、図１０に示すように、離間距離ＳＥＰ１が３．２ｍｍ程度であれば、入力位置の誤検出は生じ難い。一般的な指の太さに対して、離間距離ＳＥＰ１が十分に狭ければ、座標平面上のどの位置に指を配置しても、十分な検出信号強度が得られる。しかし、例えば、先端部分の直径が１ｍｍ程度であるタッチペンを入力具として用いた場合、タッチペンの位置によっては、誤検出が生じる場合がある。また、手袋をした状態の指を用いて入力する場合にも、入力装置に認識される部分の直径は、実際の指の直径よりも小さくなる。
【００５３】
例えば、図１０に示す座標ＰＯＳ１にタッチペンが配置されている時には、座標ＰＯＳ１に重なる検出電極ＤＴＬから、十分な信号強度の検出信号Ｓｄｅｔ（図７参照）が出力される。しかし、座標ＰＯＳ２にタッチペンが配置されている時には、座標ＰＯＳ２は隣り合う検出電極ＤＴＬのどちらからも遠いので、検出信号Ｓｄｅｔの信号強度は、座標ＰＯＳ１の場合と比較して小さくなる。このため、座標ＰＯＳ２の時に検出される検出信号Ｖｄｅｔ（図３参照）の波形が、設定された閾値よりも小さい場合には、座標ＰＯＳ２の時の検出信号Ｖｄｅｔは、入力信号としては検出されない。あるいは、閾値の設定を引き下げることにより、ノイズを検出し易くなって、誤検出する原因になる。
【００５４】
一方、複数の検出電極ＤＴＬの配置間隔を小さくすると、検出電極ＤＴＬの配置密度が上昇する。この場合、表示装置ＤＰ１（図６参照）から発生する可視光が検出電極ＤＴＬによって遮られ、表示画像の視認性が低下する場合がある。また、検出電極ＤＴＬの配置密度が上昇すると、隣り合う検出電極ＤＴＬの間を通過する電気力線の数が減少することにより、検出電極ＤＴＬからの検出信号Ｓｄｅｔが小さくなる場合がある。
【００５５】
また、単位面積当たりに配置される検出電極ＤＴＬの数を増やすことで複数の検出電極ＤＴＬの配置間隔を小さくする場合、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれに接続される検出回路部２０（図１参照）の数が増加する。例えば、検出電極ＤＴＬのそれぞれに電圧検出器ＤＥＴ（図３参照）が接続される構成の場合、検出電極ＤＴＬの数に応じて電圧検出器ＤＥＴの数が増加する。
【００５６】
このように電圧検出器ＤＥＴなどの回路の数が増加することは、図５および図６に示すタッチパネルモジュールＴＰＭ１の小型化を阻害する原因になる。また、電圧検出器ＤＥＴなどの回路の数が増加することは、回路のうちの一部が故障する確率が上昇する原因になる。
【００５７】
そこで、本願発明者は、検出電極ＤＴＬの配置密度の増加を抑制し、かつ、位置検出の精度を向上させる技術について検討を行った。まず、本願発明者は、図８や図９に示すように、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれが、複数の電極部ＤＴＬｓに分割され、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれが、連結部ＤＴＬｃ１で互いに接続された構造について検討した。
【００５８】
図８に示す入力装置ＴＰ１、および図９に示す入力装置ＴＰｈ１のそれぞれが有する複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれは、いずれも、Ｙ軸方向に沿ってそれぞれ延在する複数の電極部ＤＴＬｓと、複数の電極部ＤＴＬｓを互いに接続する連結部ＤＴＬｃ１と、を有している。
【００５９】
図８および図９に示す複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれは、延在方向であるＹ軸方向に対して直交するＸ軸方向の幅ＷＤ２を有している。幅ＷＤ２の値は、例えば０．４ｍｍである。図８および図９に示す例では、配線部ＤＴＬｗの幅ＷＤ３は、例えば０．８ｍｍであって、電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２は配線部ＤＴＬｗの幅ＷＤ３よりも狭くなっている。また、隣り合う検出電極ＤＴＬの配列ピッチ、すなわち、中心間距離ＰＣ１は、例えば４ｍｍである。つまり、平面視において、複数の電極部ＤＴＬｓの配置密度は、図１０に示す複数の検出電極ＤＴＬの配置密度と同程度である。このため、図８および図９に示す検出電極ＤＴＬのレイアウトによれば、表示装置ＤＰ１（図６参照）から発生する可視光が電極部ＤＴＬｓによって遮られ、表示画像の視認性が低下することを抑制できる。
【００６０】
また、図８に示す入力装置ＴＰ１、および図９に示す入力装置ＴＰｈ１では、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれは連結部ＤＴＬｃ１を介して接続されているので、電圧検出器ＤＥＴ（図３参照）などの検出回路の増加を抑制できる。
【００６１】
また、図８に示す入力装置ＴＰ１、および図９に示す入力装置ＴＰｈ１の場合、隣り合う電極部ＤＴＬｓの離間距離は、図１０に示す離間距離ＳＥＰ１と比較して小さい。例えば、図８に示す例では、互いに隣り合う検出電極ＤＴＬの離間距離ＳＥＰ２は、互いに隣り合う配線部ＤＴＬｗの離間距離ＳＥＰ１よりも小さく、例えば０．８ｍｍである。また、一つの検出電極ＤＴＬを構成する複数の電極部ＤＴＬｓのうち、互いに隣り合う電極部ＤＴＬｓの離間距離ＳＥＰ３は、２．４ｍｍである。また例えば、図９に示す例では、互いに隣り合う検出電極ＤＴＬの離間距離ＳＥＰ４、および一つの検出電極ＤＴＬを構成する複数の電極部ＤＴＬｓのうち、互いに隣り合う電極部ＤＴＬｓの離間距離ＳＥＰ５は、それぞれ１．６ｍｍである。
【００６２】
このように、図８に示す入力装置ＴＰ１、および図９に示す入力装置ＴＰｈ１によれば、隣り合う電極部ＤＴＬｓの離間距離を小さくできるので、図１０に示す例と比較して、検出電極ＤＴＬから出力される検出信号Ｓｄｅｔ（図７参照）の信号強度を大きくすることができる。
【００６３】
ところが、本願発明者がさらに検討した所、図９に示す検出電極ＤＴＬのレイアウトの場合、隣り合う検出電極ＤＴＬの中間位置である座標ＰＯＳ５において、信号強度が低くなって、誤検出が発生することが判った。図１１は、図８に示す入力装置において、座標平面における入力具の位置と、検出電極から出力される検出信号の信号強度との関係を示す説明図である。また、図１２は、図９に示す入力装置において、座標平面における入力具の位置と、検出電極から出力される検出信号の信号強度との関係を示す説明図である。図８および図９では、検出電極ＤＴＬの幅方向であるＸ軸方向の中心位置を座標ＰＯＳ３として示している。また、隣り合う検出電極ＤＴＬの中間位置を座標ＰＯＳ５として示している。また、Ｘ軸方向において、座標ＰＯＳ３と座標ＰＯＳ５の中間の位置を座標ＰＯＳ４として示している。また、図１１および図１２では、図８および図９に示す座標点の位置を横軸に取り、各座標点での信号強度を縦軸に取っている。また、図１１および図１２では、図８および図９に示す検出電極ＤＴＬ１からの検出信号の信号強度をドットパターンで示し、検出電極ＤＴＬ２からの検出信号の信号強度を斜線のパターンで示している。また、図１１および図１２では、図８および図９に示す検出電極ＤＴＬ１の両隣のうち、検出電極ＤＴＬ２とは反対側に配置された検出電極（図示は省略）からの検出信号の信号強度は、白く塗りつぶしたパターンで示している。
【００６４】
図９に示す入力装置ＴＰｈ１のように、離間距離ＳＥＰ４と離間距離ＳＥＰ５とが同じ値になっている場合、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれが等間隔で配列される。このため、図９に示す座標ＰＯＳ３と座標ＰＯＳ５とでの信号強度のバランスを考慮すると、図９に示すレイアウトが特に好ましいようにも見える。
【００６５】
しかし、図１１に示すように、入力装置ＴＰｈ１の場合、座標ＰＯＳ５における信号強度と、座標ＰＯＳ３における信号強度より小さく、約６５％程度である。入力装置ＴＰｈ１において閾値を設定する場合、座標ＰＯＳ５における信号強度を基準にして設定しなければ、座標ＰＯＳ３での検出信号を入力信号として検出できない。また、入力装置ＴＰｈ１において、座標ＰＯＳ３の検出信号を基準として閾値を低く設定すれば、ノイズに起因する他の信号を誤検出する可能性が増加する。また、信号強度を増加させる目的で、駆動信号の電位を高くすると、入力装置ＴＰｈ１の消費電力が上昇する。また、ノイズの種類によっては、駆動信号の電位を高くしても誤検出を防ぐことが難しい場合もある。
【００６６】
本願発明者が検討を行った所、入力信号を検出する座標面において、実際に入力具を接触させた位置の座標と、図９に示す入力装置ＴＰｈ１が出力した座標との間には、位置ずれがあることが判った。また、この位置ずれには傾向があり、複数の検出電極ＤＴＬの配列方向（図９に示す例ではＸ軸方向）において、各検出電極ＤＴＬの中心線に向かう方向、言い換えれば、隣り合う検出電極ＤＴＬの中間の位置から離れる方向に位置ずれが生じる傾向があることが判った。
【００６７】
また、本願発明者は、上記の通り、位置ずれの傾向が判ったので、図１に示す検出回路部２０に、位置ずれを補正する回路を挿入することで、位置ずれを補正する方法を検討した。しかし、位置ずれの程度は、入力具の先端部分の直径に応じて変化するため、入力具の形状を認識する等、複雑な処理が必要になることが判った。
【００６８】
そこで、本願発明者は、検出電極ＤＴＬの構造により、上記した位置ずれなどの誤検出を抑制する方法について検討を行った。座標ＰＯＳ３における信号強度が座標ＰＯＳ５における信号強度よりも大きくなった理由は、以下のように考えることができる。すなわち、一つの検出電極ＤＴＬを構成する複数の電極部ＤＴＬｓの間の座標ＰＯＳ３に入力具が配置されている時には、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれに対して静電容量の変化が生じる。このため、図８および図９に示す座標ＰＯＳ３に入力具がある時に出力される検出信号は、検出電極ＤＴＬ１を構成する複数（図８および図９では２本）の電極部ＤＴＬｓから出力される信号を合成した値になる。一方、隣り合う検出電極ＤＴＬの中間の座標ＰＯＳ５に入力具が配置されている時には、検出電極ＤＴＬ１を構成する複数の電極部ＤＴＬｓのうち、検出電極ＤＴＬ２側の電極部ＤＴＬｓが検出信号の主要な信号源になる。このため、電極部ＤＴＬｓのうち、検出電極ＤＴＬ２側の電極部ＤＴＬｓから座標ＰＯＳ５までの距離が長い場合、検出信号の信号強度が小さくなってしまう。
【００６９】
以上の検討結果より、本願発明者は、図８に示す入力装置ＴＰ１のような検出電極ＤＴＬのレイアウトを見出した。すなわち、図８に示すように、本実施の形態の入力装置ＴＰ１が備える複数の検出電極ＤＴＬは、Ｘ軸方向に沿って離間距離ＳＥＰ２で配列されている。また、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれが有する複数の電極部ＤＴＬｓは、Ｘ軸方向に沿って離間距離ＳＥＰ３で配列されている。そして、離間距離ＳＥＰ２は離間距離ＳＥＰ３より小さい。
【００７０】
言い換えれば、入力装置ＴＰ１では、検出電極ＤＴＬ１を構成する電極部ＤＴＬｓと、検出電極ＤＴＬ２を構成する電極部ＤＴＬｓとの最短距離である離間距離ＳＥＰ２は、検出電極ＤＴＬ１を構成する複数の電極部ＤＴＬｓの離間距離ＳＥＰ３より小さい。
【００７１】
入力装置ＴＰ１のように、図８に示す離間距離ＳＥＰ２を小さくすれば、図１２に示すように、座標ＰＯＳ５における検出信号の信号強度が、図１１に示す入力装置ＴＰｈ１の場合と比較して大きくなる。図１１および図１２に示す例では、入力装置ＴＰ１の座標ＰＯＳ５における検出信号の信号強度は、入力装置ＴＰｈ１の座標ＰＯＳ５における検出信号の信号強度に対して３０％程度大きくなっている。
【００７２】
また、図１２に示すように、入力装置ＴＰ１の座標ＰＯＳ３における検出信号の信号強度は、図１１に示す入力装置ＴＰｈ１の場合と比較して小さくなる。図１１および図１２に示す例では、入力装置ＴＰ１の座標ＰＯＳ３における検出信号の信号強度は、入力装置ＴＰｈ１の座標ＰＯＳ３における検出信号の信号強度に対して２０％程度小さくなっている。しかし、図１２に示すように、入力装置ＴＰ１の座標ＰＯＳ３における検出信号の信号強度は、座標ＰＯＳ５における検出信号の信号強度と同程度であって、図１１に示す入力装置ＴＰｈ１の座標ＰＯＳ５における検出信号の信号強度に対して３０％程度大きくなっている。
【００７３】
したがって、入力装置ＴＰ１の場合、入力装置ＴＰｈ１と比較して、検出信号を入力信号として判断するための閾値を高い値に設定することができる。この結果、入力装置ＴＰ１は、入力装置ＴＰｈ１と比較して入力信号の検出精度が向上するので、信頼性を向上させることができる。また、座標平面における複数の電極部ＤＴＬｓの配置密度は、図８に示す入力装置ＴＰ１、図９に示す入力装置ＴＰｈ１、および図１０に示す入力装置ＴＰｈ２のそれぞれは、同じである。つまり、本実施の形態によれば、入力信号の検出精度を向上させ、かつ、表示画像の視認性が低下することを抑制できる。
【００７４】
＜実施の形態１の種々の態様＞
次に、本実施の形態１の種々の態様について、変形例の説明を交えて説明する。図１３は、図８に示す複数の電極部の離間距離の関係を変化させた時に信号強度が最も小さくなる場所での信号強度の値の変化を示す説明図である。図１３では、横軸に図８に示す離間距離ＳＥＰ２および離間距離ＳＥＰ３の値を取り、縦軸に信号強度を取っている。図１３に示す信号強度のデータは、図８に示す中心間距離ＰＣ１は４ｍｍで固定し、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれの幅ＷＤ２は０．４ｍｍで固定した状態でデータを取得した。言い換えれば、図１３に示す横軸に数値を記載した通り、離間距離ＳＥＰ２と離間距離ＳＥＰ３との合計値が３．２ｍｍになる条件下で、データを取得した。また、図１３の縦軸では、図９に示す入力装置ＴＰｈ１で閾値として用いる信号強度の値を１とした時の比率を１．０〜１．４の範囲で記載している。また、図１３に示す信号強度の値は、図１２に示す座標ＰＯＳ３、座標ＰＯＳ４、および座標ＰＯＳ５のうち、最も信号強度が小さかった座標における信号強度を示している。したがって、離間距離ＳＥＰ３の値が１．６ｍｍから２．４ｍｍまでの範囲では、座標ＰＯＳ５における信号強度の値を採用している。一方、離間距離ＳＥＰ３の値が２．４ｍｍから３．０ｍｍまでの範囲では、座標ＰＯＳ３における信号強度の値を採用している。
【００７５】
図１３において、まず、離間距離ＳＥＰ２の値が離間距離ＳＥＰ３の値よりも小さければ、図１１に示す入力装置ＴＰｈ１の場合と比較して、信号強度が最も小さくなる座標での値を大きくすることができる。なお、図１３では、離間距離ＳＥＰ２の値が０．２ｍｍまでの範囲でデータを取得している。そして、離間距離ＳＥＰ２の値が０．２ｍｍ、すなわち、図８に示す電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２の半分以上であれば、図１１に示す入力装置ＴＰｈ１の場合と比較して、信号強度が最も小さくなる座標での値を大きくすることができる。しかし、離間距離ＳＥＰ２の値が０．０ｍｍに近づくと、電極部ＤＴＬｓ（図８参照）の間を電気力線が通過し難くなるので、信号強度の特性は、図１０に示す入力装置ＴＰｈ２の特性に近づく。したがって、厳密には、図８に示す離間距離ＳＥＰ２の値が図８に示す電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２の半分以上であることが好ましい。また、図８に示す離間距離ＳＥＰ２の値が図８に示す電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２以上であることが特に好ましい。
【００７６】
また、図１３より、離間距離ＳＥＰ２の値が離間距離ＳＥＰ３の値の３／５以下（言い換えれば６０％以下）で、かつ、図８に示す電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２以上であれば、信号強度が最も小さくなる座標での値を、図９に示す入力装置ＴＰｈ１で用いる閾値の１．２倍以上にできる。図１３において、斜線のパターンを付した領域、およびドットパターンを付した領域がこの範囲に相当する。この場合、図９に示す入力装置ＴＰｈ１の場合より閾値を１０％以上増加させることができるので、入力信号の位置の検出精度をさらに向上させることができる。
【００７７】
また、図１３より、離間距離ＳＥＰ２の値が離間距離ＳＥＰ３の値の１／５以上（言い換えれば２０％以上）、かつ１／２以下（言い換えれば５０％以下）であることが特に好ましい。図１３において、斜線のパターンを付した領域がこの範囲に相当する。この場合、図９に示す入力装置ＴＰｈ１の場合より閾値をさらに増加させることができるので、入力信号の位置の検出精度をさらに向上させることができる。
【００７８】
また、本実施の形態のように、先端部分の直径が１ｍｍであるタッチペンを入力具として使用することを考慮すると、図８に示す離間距離ＳＥＰ２の値は、１ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、図８に示すように、入力具の一部分が、少なくとも電極部ＤＴＬｓのどこかに重なる位置に配置されるので、図８に示す座標ＰＯＳ５における信号強度の低下を抑制できる。
【００７９】
また、図８では、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれが、二本の電極部ＤＴＬｓを備えている例について説明したが、検出電極ＤＴＬが備える電極部ＤＴＬｓの数は、二本よりも多くても良い。例えば、図１４に示す変形例の入力装置ＴＰ２が備える複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれは、三本の電極部ＤＴＬｓを備えている。図１４は、図８に対する変形例である入力装置が備える複数の検出電極のうちの一部分を拡大して示す拡大平面図である。また、図１５は、図１４に示す入力装置において、座標平面における入力具の位置と、検出電極から出力される検出信号の信号強度との関係を示す説明図である。
【００８０】
図１４に示す入力装置ＴＰ２の複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれは、三本の電極部ＤＴＬｓを備えている点で、図８に示す入力装置ＴＰ１の検出電極ＤＴＬと相違する。詳しくは、図１４に示す検出電極ＤＴＬは、複数の電極部ＤＴＬｓの配列の一方の端部に位置する電極部ＤＴＬｓ１を備えている。また、検出電極ＤＴＬは、連結部ＤＴＬｃ１で電極部ＤＴＬｓ１と接続される電極部ＤＴＬｓ２を備えている。また、検出電極ＤＴＬは、電極部ＤＴＬｓ１と電極部ＤＴＬｓ３との間に配置され、連結部ＤＴＬｃ１で電極部ＤＴＬｓ１および電極部ＤＴＬｓ２と接続される電極部ＤＴＬｓ３を備えている。
【００８１】
また、図１４に示す例では、一つの検出電極ＤＴＬを構成する複数の電極部ＤＴＬｓはＸ軸方向に沿って等間隔で配列されている。言い換えれば、電極部ＤＴＬｓ１、電極部ＤＴＬｓ２、および電極部ＤＴＬｓ３のそれぞれは、Ｘ軸方向に沿って、それぞれ離間距離ＳＥＰ３で配列されている。離間距離ＳＥＰ３より複数の検出電極ＤＴＬの離間距離ＳＥＰ２の方が小さい値になっている点は、図８と同様である。図１４に示す例では、例えば離間距離ＳＥＰ３は１．４ｍｍ、離間距離ＳＥＰ２は０．６ｍｍになっている。
【００８２】
また、入力装置ＴＰ２のように一つの検出電極ＤＴＬが有する電極部ＤＴＬｓの数を三本以上にする場合、電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２の値を０．４ｍｍにすると、図８に示す入力装置ＴＰ１と比較して電極部ＤＴＬｓの配置密度が高くなってしまう。したがって、電極部ＤＴＬｓの配置密度を低減させる観点からは、入力装置ＴＰ２が有する複数の電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２は、図８に示す入力装置ＴＰ１が有する複数の電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２よりも小さいことが好ましい。図１４に示す例では、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれの幅ＷＤ２は、図８に示す例よりも細く、例えば０．２ｍｍになっている。
【００８３】
図１５に示すように、入力装置ＴＰ２の場合、図１２に示す入力装置ＴＰ１の場合と比較すると座標ＰＯＳ５における信号強度が小さくなっている。これは、図１４に示す幅ＷＤ２を０．２ｍｍにしたことにより、信号強度が低下したと考えられる。しかし、図１１に示す入力装置ＴＰｈ１の場合と比較すると、座標ＰＯＳ５における信号強度は、図１５に示す入力装置ＴＰ２の場合の方が大きい。なお、図示は省略するが、本願発明者は、図１４に示す中心間距離ＰＣ１を４ｍｍで固定し、電極部ＤＴＬｓの幅ＷＤ２を０．２ｍｍで固定した条件下で、隣り合う検出電極ＤＴＬの最短距離である離間距離ＳＥＰ２の値を０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で変化させて図１５に示すような信号強度の評価を行った。この結果、上記の範囲では、図１５に示す評価結果と同等の結果、すなわち、最も低い信号強度になる座標ＰＯＳ５における信号強度が、図１１に示す入力装置ＴＰｈ１の場合より大きくなることを確認した。
【００８４】
この評価結果より、図１４に例示する入力装置ＴＰ２のように、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれが三本以上の電極部ＤＴＬｓを備えている場合でも、離間距離ＳＥＰ２の値が離間距離ＳＥＰ３の値より小さいという条件を満たせば、信号強度の最低値を増加させることができることが判った。
【００８５】
ただし、電極部ＤＴＬｓの数が増加すると、上記したように、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれの幅ＷＤ２を狭くする方が良い。しかし、電極部ＤＴＬｓの幅を狭くすると、複数の電極部ＤＴＬｓの内の一部で断線が生じる可能性が増加する。したがって、電極部ＤＴＬｓの数を増加させる場合には、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれを、連結部ＤＴＬｃ１を含む複数個所で電気的に接続することが好ましい。これにより、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれをバイパスさせることができるので、仮に電極部ＤＴＬｓの一部が断線した場合に、検出精度が低下することを抑制できる。
【００８６】
また、図８では、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれのうち、複数の電極部ＤＴＬｓの一方の端部、すなわち、配線部ＤＴＬｗに接続される部分の周辺を拡大して示している。信号入力の位置を検出する検出精度を向上させる観点からは、図１６に示すように、一つの検出電極ＤＴＬを構成する複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれが、両端で連結されていることが好ましい。図１６は、図８に示す検出電極の全体構造を示す拡大平面図である。
【００８７】
図１６に示すように、本実施の形態の複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれは、Ｙ軸方向に沿って連結部ＤＴＬｃ１の反対側に配置され、複数の電極部ＤＴＬｓを互いに接続する連結部ＤＴＬｃ２を更に有している。
【００８８】
検出電極ＤＴＬから検出信号が出力されるためには、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれが少なくとも一箇所で配線部ＤＴＬｗに接続されていれば良い。このため、図示は省略するが、図１６に対する変形例として、このため、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれのうち、配線部ＤＴＬｗに接続されている側の端部の反対側の端部では、複数の電極部ＤＴＬｓが互いに連結されず、互いに分離された状態で終端していても良い。すなわち、図１６に示す連結部ＤＴＬｃ２を取り除いた構造であっても、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれから検出信号は出力される。
【００８９】
また、図１６に示す例では、複数の電極部ＤＴＬｓのそれぞれは、Ｙ軸方向における端部のみで互いに接続されている。言い換えれば、図１６に示す連結部ＤＴＬｃ１と連結部ＤＴＬｃ２との間には、複数の電極部ＤＴＬｓを互いに接続する連結部は配置されていない。
【００９０】
しかし、図１６に示す連結部ＤＴＬｃ２の周辺で信号が入力された場合は、連結部ＤＴＬｃ１の周辺で信号が入力された場合と比較して、入力位置から配線部ＤＴＬｗまでの距離が長いので、信号強度が相対的に小さく成り易い。図１６に示すように、連結部ＤＴＬｃ２を設けることにより、連結部ＤＴＬｃ２の周辺における信号強度の低下を抑制できる。
【００９１】
また、複数の電極部ＤＴＬｓが複数の連結部ＤＴＬｃ１、ＤＴＬｃ２を介して接続されていれば、電極部ＤＴＬｓの一部分で断線が生じた場合でも、検出精度が低下することを抑制できる。
【００９２】
また、本実施の形態では、図５や図７に示すように、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれがＸ軸方向に沿って配列された実施態様を例示的に取り上げて説明した。しかし、検出電極ＤＴＬの配列方向は、図５や図７に示す例の他、種々の変形例がある。例えば、図７に示す複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれが、Ｘ軸方向に沿って延在し、かつ、Ｙ軸方向に沿って配列されていても良い。この場合、複数の駆動電極ＤＲＬのそれぞれは、Ｙ軸方向に沿って延在し、かつＸ軸方向に沿って配列されていることが好ましい。
【００９３】
本実施の形態によれば、平面視において、入力具が隣り合う検出電極ＤＴＬの間に配置されている時の検出信号の信号強度を向上させることができる。このため、複数の検出電極ＤＴＬの配列方向（本実施の形態の例ではＸ軸方向）における入力位置の誤検出を抑制できる。
【００９４】
（実施の形態２）
実施の形態２では、図１に示す入力検出用ドライバＤＲ１による複数の駆動電極ＤＲＬの選択方法を工夫することにより、複数の駆動電極ＤＲＬの配列方向（図５および図７に示す例ではＹ軸方向）における入力位置の誤検出を抑制する方法について説明する。
【００９５】
なお、実施の形態２では、複数の駆動電極ＤＲＬを駆動する方式が実施の形態１で説明した実施態様と相違するが、入力装置の構造は、上記実施の形態１で説明した実施態様と同様である。したがって、実施の形態２では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、重複する説明は原則として省略する。また、実施の形態２では、必要に応じて実施の形態１で説明した図を参照する。
【００９６】
上記実施の形態１では、複数の検出電極の構造を工夫することで、複数の検出電極ＤＴＬの配列方向における信号強度の最低値を増加させて、入力位置の誤検出を抑制する方法について説明した。この場合、図１に示す入力検出用ドライバＤＲ１による複数の駆動電極ＤＲＬの選択方法は特に限定されない。
【００９７】
しかし、例えば図５や図７に示すように、Ｙ軸方向に沿って配列される複数の駆動電極ＤＲＬを一本ずつ順番に選択し、選択された駆動電極ＤＲＬと重なる範囲に対して入力信号の有無を検出する方式の場合、隣り合う駆動電極ＤＲＬの間の離間距離の大きさによっては、Ｙ軸方向において、検出信号の信号強度が小さくなる部分が生じる場合がある。詳しくは、平面視において、隣り合う駆動電極ＤＲＬの中間の位置に入力具が位置している場合、駆動電極ＤＲＬと重なる位置に入力具が位置している場合と比較して、信号強度が低下する場合がある。そして、上記実施の形態１で説明した検出電極ＤＴＬの例と同様に、入力位置を特定する座標面において、信号強度が小さくなる座標位置が存在する場合、誤検出など、検出精度が低下する原因になる。
【００９８】
そこで、本実施の形態２では、隣り合う駆動電極ＤＲＬの中間の位置に入力具が位置している場合に、信号強度が相対的に小さくなることを抑制する駆動方法について説明する。
【００９９】
＜走査駆動動作＞
図１７は、実施の形態２の入力装置における駆動電極の配置を示す平面図である。また、図１８は、図１７に示す入力装置における駆動信号および検出信号のタイミング波形例を表す図である。図１８（Ａ）は駆動信号Ｖｔｓの波形を示し、図１８（Ｂ）は検出信号Ｖｄｅｔの波形を示す。
【０１００】
図１７に示すように、駆動電極ＤＲＬは、互いに等しい幅を有し、並設されている。入力検出用ドライバＤＲ１は、Ｍ（Ｍ≧２）個の駆動電極ＤＲＬ（例えば駆動範囲Ａ１）を同時に駆動する。入力検出部１０では、このＭ個の駆動電極ＤＲＬに供給された駆動信号Ｖｔｓが、静電容量を介して検出電極ＤＴＬに伝わり、検出信号Ｓｄｅｔとして出力される。すなわち、このＭ個の駆動電極ＤＲＬ（例えば駆動範囲Ａ１）に対応する領域が、入力検出面における、その時の入力検出領域となり、その領域の幅（入力検出幅Ｗ２）は、Ｍ個の駆動電極ＤＲＬの幅に等しい。
【０１０１】
なお、図１７では、複数の駆動電極ＤＲＬのそれぞれのＹ軸方向における幅を幅Ｗ１とする。
【０１０２】
入力検出用ドライバＤＲ１は、駆動範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４…ＡＮの順に、駆動電極ＤＲＬを時分割的に走査駆動する走査駆動動作を行う。各走査駆動動作では、Ｙ軸方向に連続して配置されたＭ（Ｍ≧２）個の駆動電極ＤＲＬを選択し、選択されたＭ個の駆動電極ＤＲＬの各々に対して駆動信号を供給する。また、選択されるＭ個の駆動電極ＤＲＬの各々を、Ｙ軸方向における負側にＬ（Ｌ≧２）個ずつずらしながら、走査駆動動作を複数回繰り返す。個数Ｍは、個数Ｌより大きい。
【０１０３】
以下では、図１７に示すように、個数Ｍが３であり、個数Ｌが２である例について説明する。しかし、個数Ｍは３に限定されず、個数Ｌは２に限定されない。したがって、例えば個数Ｍが５であり、個数Ｌが４であってもよい。
【０１０４】
図１７に示す例では、入力検出用ドライバＤＲ１は、駆動電極ＤＲＬを３個（入力検出幅Ｗ２）ずつ選択するが、選択される３個の駆動電極ＤＲＬの各々を２個（走査ピッチＷ３）ずつずらして走査する。走査ピッチＷ３は、互いに隣り合う駆動範囲（例えば駆動範囲Ａ１と駆動範囲Ａ２）が重なる部分の駆動電極ＤＲＬの個数により設定される。また、入力検出幅Ｗ２は、各駆動範囲における駆動電極ＤＲＬの個数により設定することができる。
【０１０５】
走査ピッチＷ３は、タッチ位置を検出する際の位置分解能と相関がある。すなわち、一般に、走査ピッチＷ３を小さくすると、位置分解能を高くすることができる。一方、入力検出幅Ｗ２は、タッチに対する検出感度と相関がある。一般に、入力検出幅Ｗ２を大きくすると、検出感度を高くすることができる。これは、入力検出幅Ｗ２を大きくすることにより、その面積に応じて、入力検出幅Ｗ２に係る駆動電極ＤＲＬからの電気力線の本数が増加するためである。
【０１０６】
本実施の形態２では、走査ピッチＷ３および入力検出幅Ｗ２を独立して設定できるようにしたので、タッチ位置を検出する際の位置分解能と、タッチに対する検出感度とを独立して設定することができる。
【０１０７】
例えば、検出感度を維持したまま、位置分解能を高くしたい場合には、入力検出幅Ｗ２を維持したまま走査ピッチＷ３を小さくすればよい。一方、例えば、位置分解能を維持したまま、検出感度を高くしたい場合には、走査ピッチＷ３を維持したまま入力検出幅Ｗ２を大きくすればよい。また、例えば、位置分解能と検出感度の両方を高くしたい場合には、入力検出幅Ｗ２を大きくするとともに、走査ピッチＷ３を小さくすればよい。
【０１０８】
図１８に示すように、入力検出用ドライバＤＲ１（図１参照）は、駆動電極ＤＲＬ（図１７参照）に対して、複数のパルス波形を有する駆動信号Ｖｔｓを、駆動範囲ごとに時分割的に印加する（図１８（Ａ））。入力検出部１０（図１７参照）は、駆動信号Ｖｔｓに基づく信号を出力する（図１８（Ｂ））。詳しくは、図３を用いて既に説明したように、入力検出部１０は、検出信号Ｓｄｅｔを出力し、検出信号Ｓｄｅｔは、電圧検出器ＤＥＴにおいて、電圧波形である検出信号Ｖｄｅｔに変換される。そして、検出回路部２０は、各駆動範囲の検出信号Ｖｄｅｔを、それぞれ別々に解析して、タッチの有無およびタッチ位置などを検出する。矩形波すなわちパルス波形が印加されてない部分では、一定電位が印加され、電位が固定されることが好ましい。固定される電位は、接地電位でもよく、接地電位と異なる電位でもよい。
【０１０９】
詳しくは、期間Ｐ１において、入力検出用ドライバＤＲ１（図１参照）は、駆動範囲Ａ１に含まれる駆動電極ＤＲＬに対して、複数のパルス波形を有する駆動信号Ｖｔｓを印加する（図１８（Ａ）のＶｔｓ（Ａ１））。言い換えれば、駆動部である入力検出用ドライバＤＲ１は、複数の駆動電極ＤＲＬから選択された複数個（図１７に示す例では３個）の駆動電極ＤＲＬのそれぞれに対して、駆動信号を供給する駆動動作を実施する。図１７に示す入力検出部１０では、駆動範囲Ａ１に係る駆動電極ＤＲＬと、検出電極ＤＴＬとの間の静電容量を介して、この駆動信号Ｖｔｓが検出電極ＤＴＬに伝わり、検出信号Ｖｄｅｔが変化する（図１８（Ｂ））。検出回路部２０のＡ／Ｄ変換部２３は、この検出信号Ｖｄｅｔが入力された信号増幅部２２の出力信号を、駆動信号Ｖｔｓの複数のパルス波形の遷移に対応したサンプリングタイミングＳＴでサンプリングし（図１８（Ｂ））、Ａ／Ｄ変換する。信号処理部２４は、この複数のＡ／Ｄ変換結果に基づいて、駆動範囲Ａ１に対応する領域における入力信号の有無、言い換えれば、入力具によるタッチの有無を求める。なお、信号処理部２４では、入力信号の有無を判定する判定処理を行い、判定結果を出力しても良いし、入力信号の有無を判定するためのデータを算出し、出力しても良い。
【０１１０】
期間Ｐ２以降においても、入力検出部１０は、期間Ｐ１と同様に入力検出を行う。言い換えれば、駆動部である入力検出用ドライバＤＲ１は、複数の駆動電極ＤＲＬから選択された複数個（図１７に示す例では３個）の駆動電極ＤＲＬのそれぞれに対して、駆動信号を供給する駆動動作を繰り返し実施する。例えば期間Ｐ２において、入力検出用ドライバＤＲ１は、駆動範囲Ａ２に含まれる駆動電極ＤＲＬに対して、駆動信号Ｖｔｓを印加する（図１８（Ａ）のＶｔｓ（Ａ２））。入力検出部１０では、駆動範囲Ａ２に含まれる駆動電極ＤＲＬと、検出電極ＤＴＬとの間の静電容量を介して、この駆動信号Ｖｔｓが検出電極ＤＴＬに伝わり、検出信号Ｖｄｅｔが変化する（図１８（Ｂ））。そして、Ａ／Ｄ変換部２３および信号処理部２４は、この検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、駆動範囲Ａ２に対応する領域における入力信号の有無を求める。
【０１１１】
このように、入力信号の有無を判定する必要がある座標面全体に対して上述した動作（すなわち、駆動動作およびこれに伴う検出信号を処理する動作）を行うことにより、信号処理部２４は、各駆動範囲に対応する領域におけるタッチの有無を別々に求める。そして、検出回路部２０の座標抽出部２５は、全ての駆動範囲における入力検出結果に基づいて、例えば、入力信号が検出された複数の領域（位置）に対して重み平均などにより補間演算を行い、そのタッチ位置（入力信号が検出された座標）を検出する。
【０１１２】
図１７に示す入力検出部１０では、入力検出用ドライバＤＲ１が、各駆動範囲に対して、複数のパルス波形を有する駆動信号Ｖｔｓ（図１８参照）を駆動電極ＤＲＬに供給する。そして、検出回路部２０の信号増幅部２２、Ａ／Ｄ変換部２３、および信号処理部２４が、検出電極ＤＴＬから出力された検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、その駆動範囲に対応する領域における入力信号の有無を検出している。すなわち、検出回路部２０は、各駆動範囲に対応する領域において、複数のサンプリング結果に基づいて入力信号の有無を検出している。これにより、例えば複数のデータを加算平均したり、ＦＩＲ等のローパスフィルタを用いるなど、サンプリング結果を統計的に解析することが可能となり、サンプリング結果のばらつきに起因するＳ／Ｎ比の劣化を最低限に抑えることができる。
【０１１３】
入力検出部１０では、１個の駆動範囲に対応する領域ごとに、入力検出用ドライバＤＲ１が複数のパルス波形を有する駆動信号Ｖｔｓを駆動電極ＤＲＬに印加し、検出回路部２０の信号増幅部２２、Ａ／Ｄ変換部２３、および信号処理部２４が、その領域ごとにタッチを検出している。また、駆動範囲ごとに、複数回駆動して検出したデータを、ローパスフィルタなどのアナログ回路部分により平均化処理してもよく、Ａ／Ｄ変換後に平均化処理してもよい。
【０１１４】
入力検出部１０における駆動電極ＤＲＬの総数をＮ１とし、前述したように、１個の駆動範囲に含まれる駆動電極ＤＲＬの個数をＭとし、走査駆動動作ごとに選択される駆動電極ＤＲＬがずれる個数をＬとする。このような場合、自然数をｎとしたとき、好適には、Ｎ１＝Ｌ×ｎ＋（Ｍ−Ｌ）を満たす。これにより、複数回繰り返される走査駆動動作のうち最後の走査駆動動作を行った後、Ｌ個よりも少ない個数の駆動電極ＤＲＬが余ることがないので、余計な計算が不要となり、入力位置を計算する際のアルゴリズムを単純化することができる。
【０１１５】
図１８に示すように、本実施の形態１では、入力検出用ドライバＤＲ１は、駆動範囲Ａ１、Ａ２、Ａ３の順に、駆動電極ＤＲＬを時分割的に走査駆動する前に、期間ＰＳ１で、駆動範囲ＡＳ１において、複数の駆動電極ＤＲＬからなる配列の始端の駆動電極ＤＲＬに駆動信号を供給する。また、図１８では図示は省略するが、入力検出用ドライバＤＲ１は、駆動電極ＤＲＬを時分割的に走査駆動した後に、繰り返し駆動動作を実施する最後の期間で、複数の駆動電極ＤＲＬからなる配列の終端の駆動電極ＤＲＬに駆動信号を供給する。
【０１１６】
本実施の形態２の駆動方法によれば、順番に走査される複数の駆動範囲のうち、隣り合う２つの駆動範囲のそれぞれは、互いに一部が重なっている。そのため、図１７に示すＹ軸方向に沿って、一部が互いに重なりあう複数の駆動範囲に対して順に駆動動作を実施する場合、入力具がある駆動範囲の境界部で接触または近接した場合でも、その入力具は、その駆動範囲と隣り合う駆動範囲の境界部よりも中央部側の部分で接触または近接することになる。
【０１１７】
例えば、図１７に塗りつぶされた丸印を付して模式的に示す座標ＰＯＳ６に入力具が配置されている場合について説明する。駆動範囲Ａ１に対して駆動動作を実施する期間Ｐ１（図１８参照）では、座標ＰＯＳ６は、駆動範囲Ａ１の境界部分に近いので、信号強度は相対的に小さくなる。しかし、駆動範囲Ａ２に対して駆動動作を実施する期間Ｐ２（図１８参照）では、座標ＰＯＳ６は、駆動範囲Ａ２の中央部分に近いので、信号強度は期間Ｐ１の時よりも大きくなる。そして、駆動範囲Ａ３に対して駆動動作を実施する期間Ｐ３（図１８参照）では、座標ＰＯＳ６は、駆動範囲Ａ３と重ならない位置に配置されているので、信号強度は期間Ｐ１の時よりもさらに小さくなる。
【０１１８】
このように、本実施の形態２によれば、駆動範囲が互いにかさなっているので、検出信号の信号強度が低下することを抑制できる。
【０１１９】
また、本実施の形態２によれば、上記したように、走査ピッチＷ３および入力検出幅Ｗ２を独立して設定できる。このため、タッチ位置を検出する際の位置分解能と、タッチに対する検出感度とを独立して設定することができる。例えば、図１７に示す例において、一つの駆動範囲のＹ軸方向における幅（入力検出幅Ｗ２）を６ｍｍとし、駆動範囲のピッチ（走査ピッチＷ３）を４ｍｍとする。この場合、検出される入力位置の位置分解能は、ピッチ４ｍｍに対応した位置分解能となり、タッチに対する検出感度は、幅６ｍｍに対応した検出感度になる。
【０１２０】
また、図１８に示す例では、１個の駆動範囲に含まれ、Ｙ軸方向（図１７参照）に連続して配置された複数の駆動電極ＤＲＬ（図１７参照）に供給される駆動信号Ｖｔｓの強度は互いに等しい。これにより、走査駆動動作を単純化することができる。
【０１２１】
ただし、図１８に示す例に対する変形例として、Ｙ軸方向に連続して配置された複数の駆動電極ＤＲＬに、それぞれ異なる強度の駆動信号Ｖｔｓが供給されても良い。例えば、一つの駆動範囲に含まれ、連続して配置された複数の駆動電極からなる配列のうち中央部に配置された駆動電極に供給される駆動信号の強度が、その配列の両端部に配置された駆動電極に供給される駆動信号の強度よりも小さいか、または、０であっても良い。
【０１２２】
（実施の形態３）
実施の形態１、実施の形態２および各実施の形態の変形例では、静電容量方式の入力装置のうち、相互容量方式の入力装置に適用した実施態様を取り上げて説明した。実施の形態３では、自己容量方式の入力装置に適用した実施態様について説明する。
【０１２３】
なお、実施の形態３では、自己容量方式で信号を検出するという点で、実施の形態１で説明した実施態様と相違するが、静電容量方式の種類以外の点は、上記実施の形態１で説明した実施態様と同様である。したがって、実施の形態３では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、重複する説明は原則として省略する。また、実施の形態３では、必要に応じて実施の形態１で説明した図を参照する。
【０１２４】
図１９および図２０は、自己容量方式における検出電極の電気的な接続状態を表す説明図である。
【０１２５】
自己容量方式における入力装置ＴＰ３では、図１９に示すように、静電容量Ｃｘを有する検出電極ＤＴＬが、静電容量Ｃｒ１を有する検出回路部２０ｓｓから切り離され、電源Ｖｄｄと電気的に接続された時に、静電容量Ｃｘを有する検出電極ＤＴＬに電荷量Ｑ１が蓄積される。次に、図２０に示すように、静電容量Ｃｘを有する検出電極ＤＴＬが電源Ｖｄｄから切り離され、静電容量Ｃｒ１を有する検出回路部２０ｓｓと電気的に接続された時に、検出回路部２０ｓｓに流れ出る電荷量Ｑ２を検出する。
【０１２６】
ここで、検出電極ＤＴＬに指が接触または近接した場合、指による容量により、検出電極ＤＴＬの静電容量Ｃｘが変化し、検出電極ＤＴＬが検出回路部２０ｓｓと接続された時に、検出回路部２０ｓｓに流れ出る電荷量Ｑ２も変化する。したがって、流れ出る電荷量Ｑ２を検出回路部２０ｓｓにより測定して検出電極ＤＴＬの静電容量Ｃｘの変化を検出することにより、検出電極ＤＴＬに指が接触または近接したか否かを判定することができる。
【０１２７】
入力装置ＴＰ３のように自己容量方式で信号が入力されたことを検出する入力装置の場合、例えば、入力信号が検出された位置について、図５に示すＸ軸方向の座標が特定されれば良い場合には、図５に示す駆動電極ＤＲＬを形成しなくても良い。あるいは、入力装置ＴＰ３は、Ｘ軸方向（図５参照）にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向（図５参照）に間隔を空けて配列された複数の検出電極ＤＴＬと、Ｙ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向に間隔を空けて配列された複数の検出電極ＤＴＬとを有してもよい。このような場合、各方向に延在する複数の検出電極ＤＴＬの静電容量Ｃｘの変化を検出することにより、入力位置を二次元的に検出することができる。
【０１２８】
また、入力装置ＴＰ３において、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれの構造が、上記した実施の形態１およびその各変形例で説明した構造になっている場合、複数の検出電極ＤＴＬの間において、検出信号の信号強度が低下することを抑制できる。このため、入力装置ＴＰ３の検出精度を向上させることができる。
【０１２９】
（実施の形態４）
実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、および各実施の形態の変形例では、入力装置の例として、オンセルタイプの表示装置が備える入力装置部分に適用した実施態様を用いて説明した。しかし、上記した技術は、インセルタイプの表示装置にも適用できる。実施の形態４では、インセルタイプの表示装置に適用した実施態様について説明する。
【０１３０】
なお、実施の形態４は、画像を表示する表示部を構成する部品の間に、入力信号を検出する入力検出部１０（図１参照）を構成する部品のうちの一部または全部が組み込まれた状態で利用される点で、実施の形態１で説明したタッチパネルモジュールＴＰＭ１（図５参照）と相違する。しかし、複数の検出電極ＤＴＬの構造は、実施の形態１で説明した入力装置ＴＰ１（図８参照）や入力装置ＴＰ２（図１４参照）と同様である。また、入力位置を検出する期間において、複数の駆動電極ＤＲＬを駆動する方法は、実施の形態１で説明した駆動方法、または実施の形態２で説明した駆動方法と同様である。また、インセルタイプの表示装置において、実施の形態３で説明した自己容量方式を採用することもできる。したがって、実施の形態４では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、重複する説明は原則として省略する。また、実施の形態４では、必要に応じて実施の形態１で説明した図を参照する。
【０１３１】
図２１は、実施の形態４の入力検出機能付きの表示装置であるタッチパネルモジュールの一構成例を示すブロック図である。
【０１３２】
タッチパネルモジュールである表示装置ＴＰＭ２は、入力された信号を検出信号Ｓｄｅｔとして出力する入力検出部１０、および外部から入力された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、画像を表示する表示部３０を備える本体部５０を有している。また、表示装置ＴＰＭ２は、本体部５０が備える入力検出部１０や表示部３０に接続される複数の回路部を有する。
【０１３３】
複数の回路部には、実施の形態１で詳細に説明した入力検出用ドライバＤＲ１や検出回路部２０が含まれる。また、複数の回路部には、表示部３０を駆動するゲートドライバＤＲｇ、およびソースドライバＤＲｓが含まれる。また、複数の回路部には、入力検出部１０を制御する制御部ＣＴＲ１および表示部３０を制御する制御部ＣＴＲ２を備える制御部ＣＴＲが含まれる。なお、図１では、制御部ＣＴＲ１と制御部ＣＴＲ２とが一つの制御部ＣＴＲに含まれている例を示しているが、制御部ＣＴＲ１と制御部ＣＴＲ２は、それぞれ異なるデバイスに形成されていても良い。
【０１３４】
本実施の形態４では、表示部３０の一例として、液晶表示素子を表示素子として利用する用いた表示デバイスを取り上げて説明する。したがって、以下では、表示部３０を、液晶表示デバイスと称する場合がある。入力検出部１０は、上記実施の形態１で説明した通り、静電容量方式の入力装置、すなわち静電容量型の入力装置である。そのため、表示装置ＴＰＭ２は、入力検出機能を有する入力装置を備えた表示装置である。また、本体部５０は、表示部３０と、入力検出部１０とを一体化した表示デバイスであり、入力検出機能を内蔵した表示デバイス、すなわちインセルタイプの入力検出機能付き表示デバイスである。
【０１３５】
なお、表示部３０は、液晶表示素子を用いた表示デバイスに代え、例えば、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示デバイスであってもよい。
【０１３６】
表示部３０は、ゲートドライバＤＲｇから供給される走査信号Ｖｓｃａｎに従って、表示領域において、１水平ラインずつ順次走査を行うことにより表示を行う。
【０１３７】
制御部ＣＴＲ２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ＤＲｇ、ソースドライバＤＲｓ、入力検出用ドライバＤＲ１および検出回路部２０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。
【０１３８】
ゲートドライバＤＲｇは、制御部ＣＴＲ２から供給される制御信号に基づいて、本体部５０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する。
【０１３９】
ソースドライバＤＲｓは、制御部ＣＴＲ２から供給される画像信号Ｖｓｉｇの制御信号に基づいて、本体部５０に含まれた副画素ＳＰｉｘ（後述する図２４参照）に、画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。
【０１４０】
本実施の形態の例では、複数の駆動電極ＤＲＬ（後述する図２４参照）は、入力信号を検出する際に駆動信号が供給される電極として利用される他、表示部３０が表示を行う際に、駆動信号Ｖｃｏｍが供給される電極として利用される。また、図２１に示す例では、入力検出用ドライバＤＲ１は、駆動信号Ｖｃｏｍおよび駆動信号Ｖｔｓを供給する、駆動部として使用される。
【０１４１】
このように、複数の駆動電極ＤＲＬに対して、表示用の駆動信号Ｖｃｏｍおよび入力検出用の駆動信号Ｖｔｓをそれぞれ供給する場合、例えば１フレームを表示期間と入力検出期間に時分割して、表示期間には表示用の駆動信号Ｖｃｏｍが供給し、入力検出期間には入力検出用の駆動信号Ｖｔｓが供給すれば良い。
【０１４２】
＜タッチパネルモジュール＞
次に、図２２〜図２４を参照し、入力検出部１０の構成例を詳細に説明する。図２２は、図２１に示すタッチパネルモジュールの一構造例を示す拡大平面図である。図２３は、図２２に示すタッチパネルモジュールの本体部の構成を模式的に示す拡大断面図である。図２４は、図２１に示す表示部を駆動する回路の一例を示す回路図である。
【０１４３】
図２２に示すように、タッチパネルモジュールである表示装置ＴＰＭ２は、入力検出部
１０と、ＣＯＧ（Chip On Glass）３９と、基板３１とを有する。ＣＯＧ３９は、基板３１に実装された半導体チップであり、図２１に示した制御部ＣＴＲ２、ゲートドライバＤＲｇ、ソースドライバＤＲｓなど、表示動作に必要な各回路を内蔵したものである。なお、ＣＯＧ１９は、入力検出用ドライバＤＲ１を内蔵してもよい。
【０１４４】
入力検出部１０は、複数の駆動電極ＤＲＬと、複数の検出電極ＤＴＬとを有する。ここで、基板３１の主面としての上面内で、互いに交差、好適には直交する２つの方向を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向とする。このとき、複数の駆動電極ＤＲＬは、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されている。また、複数の検出電極ＤＴＬは、平面視において、Ｙ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向に配列されている。すなわち、複数の検出電極ＤＴＬの各々は、平面視において、複数の駆動電極ＤＲＬと交差している。なお、入力検出部１０が形成されている領域は、画像が表示される表示領域Ａｄと同一の領域である。
【０１４５】
また、図２３に示す例では、検出電極ＤＴＬは、対向基板４の基板４１に形成されている。図２３に示す例では、基板４１は互いに反対側に位置する二つの主面を有し、液晶層６側の主面にはカラーフィルタ４２が設けられ、液晶層６側の反対側の主面には、検出電極ＤＴＬが設けられている。ただし、検出電極ＤＴＬを設ける位置には種々の変形例があり、図２３に示す例には限定されない。
【０１４６】
図２４に示すように、複数の駆動電極ＤＲＬの各々は、平面視において、Ｘ軸方向に配列された複数の副画素ＳＰｉｘと重なるように設けられている。すなわち、１個の駆動電極ＤＲＬは、複数の副画素ＳＰｉｘに対して共通な電極として設けられている。
【０１４７】
図２３に示すように、表示装置ＴＰＭ２は、アレイ基板３と、対向基板４と、液晶層６と、を有する。対向基板４は、アレイ基板３の主面としての上面と、対向基板４の主面としての下面とが対向するように、アレイ基板３と対向配置されている。液晶層６は、アレイ基板３と対向基板４との間に設けられている。すなわち、液晶層６は、基板３１の上面と基板４１の下面との間に挟まれている。
【０１４８】
アレイ基板３は、基板３１を有する。また、対向基板４は、基板４１を有する。基板４１は、一方の主面としての上面と、上面と反対側の他方の主面としての下面と、を有し、基板３１の主面としての上面と、基板４１の主面としての下面とが対向するように、基板３１と対向配置されている。
【０１４９】
図２４に示すように、表示領域Ａｄで、基板３１（図２３参照）には、複数の走査線ＧＣＬ、複数の信号線ＳＧＬ、および、複数の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）であるＴＦＴ素子Ｔｒが形成されている。なお、図２３では、走査線ＧＣＬ、信号線ＳＧＬおよびＴＦＴ素子Ｔｒの図示は、省略する。また、走査線は、ゲート配線を意味し、信号線は、ソース配線を意味する。
【０１５０】
図２４に示すように、複数の走査線ＧＣＬは、表示領域Ａｄで、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されている。複数の信号線ＳＧＬは、表示領域Ａｄで、Ｙ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ軸方向に配列されている。したがって、複数の信号線ＳＧＬの各々は、平面視において、複数の走査線ＧＣＬと交差する。このように、平面視において、互いに交差する複数の走査線ＧＣＬと複数の信号線ＳＧＬとの交点に、副画素ＳＰｉｘが配置され、複数の異なる色の副画素ＳＰｉｘにより１個の画素Ｐｉｘが形成される。すなわち、複数の副画素ＳＰｉｘは、基板３１の一方の主面である上面３１ｔ（図２２および図２３参照）に設けられ、平面視において、表示領域Ａｄ内に配置されており、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列されている。これら複数の副画素ＳＰｉｘにより、画素群ＳＰｉｘＧが形成されている。すなわち、画素群ＳＰｉｘＧは、基板３１に設けられた複数の副画素ＳＰｉｘからなる。
【０１５１】
平面視において、複数の走査線ＧＣＬの各々と複数の信号線ＳＧＬの各々とが交差する交差部には、ＴＦＴ素子Ｔｒが形成されている。したがって、表示領域Ａｄで、基板３１（図２３参照）上には、複数のＴＦＴ素子Ｔｒが形成されており、これらの複数のＴＦＴ素子Ｔｒは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列されている。すなわち、複数の副画素ＳＰｉｘの各々には、ＴＦＴ素子Ｔｒが設けられている。また、複数の副画素ＳＰｉｘの各々には、ＴＦＴ素子Ｔｒに加え、液晶素子ＬＣが設けられている。
【０１５２】
ＴＦＴ素子Ｔｒは、例えばｎチャネル型のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）としての薄膜トランジスタからなる。ＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電極は、走査線ＧＣＬに接続されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソース電極またはドレイン電極の一方は、信号線ＳＧＬに接続されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソース電極またはドレイン電極の他方は、液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、例えば、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのソース電極またはドレイン電極に接続され、他端が駆動電極ＤＲＬに接続されている。
【０１５３】
図２３に示すように、アレイ基板３は、基板３１と、複数の駆動電極ＤＲＬと、絶縁膜３４と、複数の画素電極３２とを有する。複数の駆動電極ＤＲＬは、平面視において、表示領域Ａｄの内部で、基板３１の一方の主面としての上面に設けられている。複数の駆動電極ＤＲＬの各々の表面を含めて基板３１の上面上には、絶縁膜３４が形成されている。表示領域Ａｄで、絶縁膜３４上には、複数の画素電極３２が形成されている。したがって、絶縁膜３４は、駆動電極ＤＲＬと画素電極３２とを、電気的に絶縁する。
【０１５４】
図２４に示すように、複数の画素電極３２は、平面視において、表示領域Ａｄの内部で、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘの各々の内部にそれぞれ形成されている。したがって、複数の画素電極３２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に配列されている。
【０１５５】
図２３に示す例では、複数の駆動電極ＤＲＬの各々は、基板３１と画素電極３２との間に形成されている。また、図２４で模式的に示すように、複数の駆動電極ＤＲＬの各々は、平面視において、複数の画素電極３２と重なるように設けられている。そして、複数の画素電極３２の各々と複数の駆動電極ＤＲＬの各々との間に電圧が印加され、複数の画素電極３２の各々と複数の駆動電極ＤＲＬの各々との間、すなわち複数の副画素ＳＰｉｘの各々に設けられた液晶素子ＬＣに、電界が形成されることにより、表示領域Ａｄに画像が表示される。この際に駆動電極ＤＲＬと画素電極３２との間には容量Ｃａｐが形成され、容量Ｃａｐは保持容量として機能する。
【０１５６】
液晶素子ＬＣと、複数の画素電極３２と、駆動電極ＤＲＬと、複数の走査線ＧＣＬと、複数の信号線ＳＧＬとにより、画像の表示を制御する表示制御部としての表示部３０が形成される。表示制御部としての表示部３０は、複数の画素電極３２の各々と複数の駆動電極ＤＲＬの各々との間に印加される電圧を制御することにより、表示領域Ａｄにおける画像の表示を制御する。表示制御部としての表示部３０は、基板３１と基板４１との間に設けられている。
【０１５７】
なお、複数の駆動電極ＤＲＬの各々は、画素電極３２を挟んで基板３１と反対側に形成されていてもよい。また、図２３に示す例では、駆動電極ＤＲＬと画素電極３２との配置が、駆動電極ＤＲＬと画素電極３２とが平面視で重なる、横電界モードとしてのＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードにおける配置となっている。しかし、駆動電極ＤＲＬと画素電極３２との配置は、駆動電極ＤＲＬと画素電極３２とが平面視で重ならない、横電界モードとしてのＩＰＳ（In Plane Switching）モードにおける配置でもよい。あるいは、駆動電極ＤＲＬと画素電極３２との配置は、縦電界モードとしてのＴＮ（Twisted Nematic）モードまたはＶＡ（Vertical Alignment）モード等における配置でもよい。
【０１５８】
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、前述のＦＦＳモード、または、ＩＰＳモード等の横電界モードに対応した液晶層が用いられる。すなわち、表示部３０として、ＦＦＳモードまたはＩＰＳモード等の横電界モードによる液晶表示デバイスが用いられる。あるいは、前述したように、ＴＮモードまたはＶＡモード等の縦電界モードによる液晶表示デバイスが用いられてもよい。なお、図２３に示す液晶層６とアレイ基板３との間、および、液晶層６と対向基板４との間には、それぞれ配向膜が設けられていてもよい。
【０１５９】
図２４に示すように、Ｘ軸方向に配列された複数の副画素ＳＰｉｘ、すなわち表示部３０の同一の行に属する複数の副画素ＳＰｉｘは、走査線ＧＣＬにより互いに接続されている。走査線ＧＣＬは、ゲートドライバＤＲｇ（図２１参照）と接続され、ゲートドライバＤＲｇにより走査信号Ｖｓｃａｎ（図２１参照）が供給される。また、Ｙ軸方向に配列された複数の副画素ＳＰｉｘ、すなわち表示部３０の同一の列に属する複数の副画素ＳＰｉｘは、信号線ＳＧＬにより互いに接続されている。信号線ＳＧＬは、ソースドライバＤＲｓ（図１参照）と接続され、ソースドライバＤＲｓにより画素信号Ｖｐｉｘ（図１参照）が供給される。さらに、Ｘ軸方向に配列された複数の副画素ＳＰｉｘ、すなわち表示部３０の同一の行に属する複数の副画素ＳＰｉｘは、駆動電極ＤＲＬにより互いに接続されている。
【０１６０】
駆動電極ＤＲＬは、入力検出用ドライバＤＲ１（図２１参照）と接続され、表示部３０が画像を表示する表示期間において、入力検出用ドライバＤＲ１により駆動信号Ｖｃｏｍ（図２１参照）が供給される。つまり、図２４に示す例では、同一の行に属する複数の副画素ＳＰｉｘが１個の駆動電極ＤＲＬを共有するようになっている。複数の駆動電極ＤＲＬは、表示領域Ａｄで、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されている。前述したように、複数の走査線ＧＣＬは、表示領域Ａｄで、Ｘ軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｙ軸方向に配列されているため、複数の駆動電極ＤＲＬの各々が延在する方向は、複数の走査線ＧＣＬの各々が延在する方向と平行である。ただし、複数の駆動電極ＤＲＬの各々が延在する方向は限定されず、例えば、複数の駆動電極ＤＲＬの各々が延在する方向は、複数の信号線ＳＧＬの各々が延在する方向と平行な方向であってもよい。
【０１６１】
図２１に示すゲートドライバＤＲｇは、走査信号Ｖｓｃａｎを、図２４に示す走査線ＧＣＬを介して、各副画素ＳＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電極に印加することにより、表示部３０においてマトリクス状に形成された副画素ＳＰｉｘのうちの１行、すなわち１水平ラインを表示駆動の対象として順次選択する。図１に示すソースドライバＤＲｓは、画素信号Ｖｐｉｘを、図２４に示す信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバＤＲｇにより順次選択される１水平ラインを構成する複数の副画素ＳＰｉｘにそれぞれ供給する。そして、１水平ラインを構成する複数の副画素ＳＰｉｘにおいて、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じた表示が行われる。
【０１６２】
表示期間において、図２１に示す入力検出用ドライバＤＲ１は、駆動信号Ｖｃｏｍを印加し、１個または複数個の駆動電極ＤＲＬを含む駆動範囲ごとに駆動電極ＤＲＬを駆動する。
【０１６３】
表示部３０においては、ゲートドライバＤＲｇが走査線ＧＣＬを時分割的に順次走査するように駆動することにより、副画素ＳＰｉｘが、１水平ラインずつ順次選択される。また、表示部３０においては、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ＤＲｓが画素信号Ｖｐｉｘを供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、入力検出用ドライバＤＲ１は、その１水平ラインに対応した駆動範囲に含まれる駆動電極ＤＲＬに対して、駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。
【０１６４】
本実施の形態１の入力装置ＴＰ１における駆動電極ＤＲＬは、表示部３０の駆動電極として動作し、かつ、表示装置ＴＰＭ２の駆動電極として動作する。図７は、実施の形態１の表示装置の駆動電極および検出電極の一構成例を示す斜視図である。
【０１６５】
図２２および図２３に示すように、対向基板４は、基板４１と、カラーフィルタ４２と、検出電極ＤＴＬと、偏光板４３とを有する。カラーフィルタ４２は、基板４１の下面に形成されている。検出電極ＤＴＬは、表示装置ＴＰＭ２の検出電極であり、基板４１の他方の主面としての上面に形成されている。偏光板４３は、検出電極ＤＴＬ上に設けられている。
【０１６６】
表示装置ＴＰＭ２は、アレイ基板３に設けられた複数の駆動電極ＤＲＬと、対向基板４に設けられた複数の検出電極ＤＴＬとを有する。複数の検出電極ＤＴＬは、平面視において、複数の駆動電極ＤＲＬの各々が延在する方向と交差する方向にそれぞれ延在する。言い換えれば、複数の検出電極ＤＴＬは、平面視において複数の駆動電極ＤＲＬとそれぞれ交差するように、互いに間隔を空けて配列されている。そして、複数の検出電極ＤＴＬの各々は、アレイ基板３に含まれる基板３１の上面に垂直な方向において、複数の駆動電極ＤＲＬの各々と対向している。
【０１６７】
言い換えれば、複数の駆動電極ＤＲＬは、平面視において画素群ＳＰｉｘＧ（図２４参照）とそれぞれ重なる。また、複数の検出電極ＤＴＬは、平面視において画素群ＳＰｉｘＧ（図２４参照）とそれぞれ重なる。
【０１６８】
複数の検出電極ＤＴＬの各々は、検出回路部２０の信号増幅部２２（図１参照）にそれぞれ接続されている。複数の駆動電極ＤＲＬの各々と複数の検出電極ＤＴＬの各々との平面視における交差部には、静電容量が発生する。複数の駆動電極ＤＲＬの各々と複数の検出電極ＤＴＬの各々との間の静電容量に基づいて、入力位置が検出される。すなわち、検出回路部２０は、複数の駆動電極ＤＲＬと複数の検出電極ＤＴＬとの間の静電容量に基づいて入力位置を検出する。
【０１６９】
このような構成により、表示装置ＴＰＭ２では、入力検出動作を行う際、入力検出用ドライバＤＲ１（図２１参照）により、例えば１個または複数個の駆動電極ＤＲＬが順次選択される。そして、選択された１個または複数個の駆動電極ＤＲＬに対して、駆動信号Ｖｔｓが供給されて入力され、検出電極ＤＴＬから、入力位置を検出するための検出信号Ｖｄｅｔが発生して出力される。このように表示装置ＴＰＭ２では、選択される１個または複数個の駆動電極ＤＲＬが含まれる駆動範囲ごとに入力検出が行われるようになっている。１個の駆動範囲に含まれる１個または複数個の駆動電極ＤＲＬは、前述した入力検出の原理における駆動電極Ｅ１に対応し、検出電極ＤＴＬは、検出電極Ｅ２に対応している。
【０１７０】
図７に示すように、平面視において、互いに交差した複数の駆動電極ＤＲＬと複数の検出電極ＤＴＬは、マトリクス状に配列された静電容量式タッチセンサを形成する。よって、表示装置ＴＰＭ２の入力検出面全体を走査することにより、指などが接触または近接した位置を検出することが可能である。
【０１７１】
カラーフィルタ４２として、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタがＸ軸方向に配列される。これにより、図２４に示すように、Ｒ、ＧおよびＢの３色の色領域の各々にそれぞれ対応した複数の副画素ＳＰｉｘが形成され、１組の色領域の各々にそれぞれ対応した複数の副画素ＳＰｉｘにより１個の画素Ｐｉｘが形成される。画素Ｐｉｘは、走査線ＧＣＬが延在する方向（Ｘ軸方向）、および、信号線ＳＧＬが延在する方向（Ｙ軸方向）に沿って、マトリクス状に配列されている。また、画素Ｐｉｘがマトリクス状に配列された領域が、例えば前述した表示領域Ａｄである。
【０１７２】
カラーフィルタ４２の色の組み合わせとして、Ｒ、ＧおよびＢ以外の他の色を含む複数の色の組み合わせでもよい。また、カラーフィルタ４２は、設けられていなくてもよい。あるいは、１個の画素Ｐｉｘが、カラーフィルタ４２が設けられていない副画素ＳＰｉｘ、すなわち白色の副画素ＳＰｉｘを含んでもよい。
【０１７３】
本実施の形態４の表示装置ＴＰＭ２が有する複数の検出電極ＤＴＬに対して、実施の形態１で説明した複数の検出電極ＤＴＬの構造を適用できる。また、本実施の形態４の表示装置ＴＰＭ２が有する複数の駆動電極ＤＲＬを入力検出期間に駆動する方法として、実施の形態１または実施の形態２で説明した方法を適用できる。また、  本実施の形態４の表示装置ＴＰＭ２が有する複数の検出電極ＤＴＬに対して、実施の形態３で説明した自己容量方式を利用して入力位置を検出することができる。
【０１７４】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１７５】
例えば、上記した実施の形態１〜実施の形態４では、複数の検出電極ＤＴＬのそれぞれがＹ軸方向に沿って延びるように形成された実施態様を代表的に取り上げて説明したが、検出電極ＤＴＬの延在方向には、種々の変形例がある。例えば、複数の検出電極ＤＴＬがＸ軸方向に沿って延びていても良い。
【０１７６】
また、上記実施の形態においては、開示例として液晶表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、有機ＥＬ表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることはいうまでもない。
【０１７７】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１７８】
例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
本発明は、入力装置や、入力検出機能を備えた表示装置に適用して有効である。
【符号の説明】
【０１８０】
ＤＴＬ、ＤＴＬ１、ＤＴＬ２  検出電極
ＤＴＬｃ１  連結部
ＤＴＬｓ  電極部
ＤＴＬｗ  配線部
ＰＣ１  中心間距離
ＰＯＳ３、ＰＯＳ４、ＰＯＳ５  座標
ＳＥＰ１、ＳＥＰ２、ＳＥＰ３  離間距離
ＴＭ１  端子部
ＴＰ１  入力装置
ＷＤ２、ＷＤ３  幅
【図１】
0006588347.tif 000002
【図２】
0006588347.tif 000003
【図３】
0006588347.tif 000004
【図４】
0006588347.tif 000005
【図５】
0006588347.tif 000006
【図６】
0006588347.tif 000007
【図７】
0006588347.tif 000008
【図８】
0006588347.tif 000009
【図９】
0006588347.tif 000010
【図１０】
0006588347.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0006588347.tif 000013
【図１３】
0006588347.tif 000014
【図１４】
0006588347.tif 000015
【図１５】
0006588347.tif 000016
【図１６】
0006588347.tif 000017
【図１７】
0006588347.tif 000018
【図１８】
0006588347.tif 000019
【図１９】
0006588347.tif 000020
【図２０】
0006588347.tif 000021
【図２１】
0006588347.tif 000022
【図２２】
0006588347.tif 000023
【図２３】
0006588347.tif 000024
【図２４】
0006588347.tif 000025