(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および前記第１面の反対側の第２面を備える第１基板と、
前記第１基板の前記第１面側に設けられる表示機能層と、
前記第１基板の前記第１面側に設けられ、画像を形成する信号が供給される複数の第１配線と、
前記第１基板の前記第２面側に、前記第１基板と離間して設けられた第１導電膜と、
前記複数の第１配線と前記第１導電膜との間の容量値の変化を検出する第１回路と、
前記第１基板と前記第１導電膜との間に設けられる第１層と、
を有し、
前記第１層の厚さは、前記表示機能層の厚さよりも厚く、
前記複数の第１配線と前記第１導電膜との間の前記容量値の変化を検出する第１検出動作期間には、前記複数の第１配線に前記画像を形成する信号とは異なる第１パルス電位が供給され、かつ、前記第１回路には、前記複数の第１配線を介して前記第１パルス電位に基づく検出信号が出力され、
前記第１導電膜には、接地電位が供給され、
前記容量値の変化により外部物体の接触による圧力を算出する、表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記第１層は、中空空間、または、前記第１基板よりも弾性が低い弾性体である、表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表示装置であって、
前記複数の第１配線と前記表示機能層との間には、平面視において、前記複数の第１配線と重なる第２導電膜が設けられている、表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置であって、
前記第１回路が前記容量値の検出動作を行う前記第１検出動作期間には、前記第２導電膜には固定電位またはパルス電位が供給される、表示装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の表示装置であって、
前記第１導電膜と前記第１回路とは、電気的に分離されている、表示装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の表示装置であって、
前記複数の第１配線と前記表示機能層との間には、平面視において、前記複数の第１配線と重なる第２導電膜が設けられ、
前記第１検出動作期間には、前記第２導電膜には前記複数の第１配線に供給される前記第１パルス電位と同じ波形のパルス電位が供給される、表示装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載の表示装置であって、
前記複数の第１配線は、前記第１面に沿った平面視において、第１方向に沿って延びる複数の第１方向配線と、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の第２方向配線と、を有し、
平面視において、前記第１導電膜は、前記複数の第１方向配線および前記複数の第２方向配線のそれぞれと重なる位置に設けられている、表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置であって、
前記第１回路は、前記複数の第１配線からの検出信号が伝送される複数の第１検出器を有し、
前記複数の第１方向配線は、隣り合って並ぶ複数本ずつの第１方向配線が電気的に接続されて複数の第１検出ブロックを構成し、
前記複数の第２方向配線は、隣り合って並ぶ複数本ずつの第２方向配線が電気的に接続されて複数の第２検出ブロックを構成し、
前記第１回路が前記容量値の検出動作を行う前記第１検出動作期間には、前記複数の第１検出ブロックおよび前記複数の第２検出ブロックのそれぞれが前記複数の第１検出器に接続される、表示装置。
【請求項９】
請求項７に記載の表示装置であって、
前記第１回路は、前記複数の第１配線からの検出信号が伝送される複数の第１検出器を有し、
前記複数の第１検出器は、前記複数の第１方向配線からの検出信号を出力する第１方向検出器と、前記複数の第２方向配線からの検出信号を出力する第２方向検出器とを含み、
前記第１回路が前記容量値の検出動作を行う前記第１検出動作期間において、前記第１方向配線からの検出信号と、前記第２方向配線からの検出信号が並行して出力される、表示装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の表示装置であって、
前記第１回路は、前記複数の第１配線からの検出信号が伝送される複数の第１検出器を有し、
前記第１回路が前記容量値の検出動作を行う前記第１検出動作期間には、
前記複数の第１方向配線からの検出信号が前記複数の第１検出器に出力される、第１方向検出動作期間と、
前記第１方向検出動作期間と時分割され、かつ、前記複数の第２方向配線からの検出信号が前記複数の第１検出器に出力される、第２方向検出動作期間と、が含まれている、表示装置。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の表示装置であって、
前記第１方向配線からの検出信号、および前記第２方向配線からの検出信号に基づいて圧力が検出された位置の座標が算出される、表示装置。
【請求項１２】
請求項１または２に記載の表示装置であって、
前記第１基板の前記第１面に沿った平面視において前記第１面側には、
第１方向に沿って延びる前記複数の第１配線と、
前記第１方向と交差する第２方向に沿って延びる複数の第２配線と、
が設けられ、
前記複数の第２配線と前記第１導電膜との間の容量値の変化により外部物体の接触による圧力を検出する第２回路をさらに有し、
前記複数の第２配線と前記第１導電膜との間の前記容量値の変化を検出する第２検出動作期間には、前記複数の第２配線に前記第１パルス電位が供給され、かつ、前記第２回路には、前記複数の第１配線を介して前記第１パルス電位に基づく検出信号が出力される、表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の表示装置であって、
前記複数の第１配線のそれぞれは、前記画像を表示する表示期間に前記第１パルス電位と異なる波形を持つ走査信号が供給される走査線であって、
前記複数の第１配線のそれぞれと前記第１回路とは、容量素子を介して電気的に接続されている、表示装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の表示装置であって、
前記複数の第２配線のそれぞれは、前記画像を表示する表示期間に前記第１パルス電位と異なる波形を持つ映像信号が供給される信号線であって、
前記複数の第２配線のそれぞれと前記第２回路とは、前記容量素子を介さずに接続されている、表示装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の表示装置であって、
前記複数の第２配線のそれぞれは、前記画像を表示する表示期間に前記第１パルス電位と異なる波形を持つ駆動信号が供給される第２導電膜であって、
前記複数の第２配線のそれぞれと前記第２回路とは、前記容量素子を介さずに接続されている、表示装置。
【請求項１６】
請求項１または２に記載の表示装置であって、
前記第１基板の前記第１面と対向する第３面、および前記第３面の反対側の第４面を備える第２基板と、
前記第２基板の前記第３面または前記第４面に形成される複数の検出電極と、
前記複数の検出電極の容量値の変化を検出する第２回路と、
をさらに有する、表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の表示装置であって、
前記複数の第１配線と前記表示機能層との間には、前記複数の第１配線を覆う第２導電膜が設けられている、表示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の表示装置であって、
前記第１回路が前記容量値の検出動作を行う前記第１検出動作期間には、前記第２導電膜には固定電位またはパルス電位が供給される、表示装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の表示装置であって、
前記第１回路と前記第２回路とは、電気的に接続されている、表示装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の表示装置であって、
前記第１回路および前記第２回路が形成された半導体チップをさらに有する、表示装置。
【請求項２１】
第１面および前記第１面の反対側の第２面を備える第１基板と、
前記第１基板の前記第１面側に設けられる表示機能層と、
前記第１基板の前記第１面側に設けられ、画像を形成する信号が供給される複数の第１配線と、
前記第１基板の前記第２面側に、前記第１基板と離間して設けられた第１導電膜と、
前記複数の第１配線と前記第１導電膜との間の容量値の変化を検出する第１回路と、
前記第１基板と前記第１導電膜との間に設けられる第１層と、
を有し、
前記第１層の厚さは、前記表示機能層の厚さよりも厚く、
前記第１基板の前記第１面と対向する第３面、および前記第３面の反対側の第４面を備える第２基板と、
前記第２基板の前記第３面または前記第４面に形成される複数の検出電極と、
前記複数の第１配線と前記第１導電膜との間の容量値の変化を前記第１回路で検出する第１検出動作期間と、
前記複数の検出電極の容量値の変化を前記第１回路で検出する第２検出動作期間と、
をさらに有する、表示装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記第１層は、中空空間、または、前記第１基板よりも弾性が低い弾性体である、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、圧力検出方式の入力装置を備える表示装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置に対して外部から印加された圧力を検出し、その検出値を入力情報として利用する技術がある。
【０００３】
例えば、特開２０００−６６８３７号公報（特許文献１）には、液晶表示セルが押圧されて変形することによる容量変化に基づいて、液晶表示素子に対する圧力を検出する圧力検知機構が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表示装置に印加された圧力を検出する場合、上記特許文献１のように、表示装置の構成部材の一部が圧力に応じて弾性変形し、この弾性変形を電気的に検出する必要がある。
【０００６】
ところが、表示装置に対する薄型化の要求に対応するため、表示装置の構成部材の厚さも薄くなっている。このため、表示装置に圧力が印加された時の弾性変形の程度が小さくなり、圧力検出の精度低下の原因になる。そこで、表示装置に対して外部から印加された圧力を検出し、その検出値を入力情報として利用するためには、圧力の検出信頼性を向上させる技術が必要である。
【０００７】
本発明の目的は、表示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】
【０００８】
本発明の一態様である表示装置は、第１面および前記第１面の反対側の第２面を備える第１基板と、前記第１基板の前記第１面側に設けられる表示機能層と、前記第１基板の前記第１面側に設けられ、画像を形成する信号が供給される複数の第１配線と、前記第１基板の前記第２面側に、前記第１基板と離間して設けられた第１導電膜と、前記複数の第１配線と前記第１導電膜との間の容量値の変化を検出する第１回路と、を有する。また、前記表示装置は、前記容量値の変化により外部物体の接触による圧力を算出する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施の形態の表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】圧力センサに外部からの圧力が印加されていない状態を模式的に示す説明図である。
【図３】圧力センサに外部からの圧力が印加された状態を模式的に示す説明図である。
【図４】圧力が印加された場合および圧力が印加されていない場合の検出信号の波形の一例を示す図である。
【図５】図１に示す表示装置の一例を示す断面図である。
【図６】図５に示す表示装置が備える液晶層の周辺構造を拡大して示す拡大断面図である。
【図７】図５に示すアレイ基板の構成例を示す平面図である。
【図８】図７に示すアレイ基板に設けられた複数のＴＦＴ素子の配列の例を示す説明図である。
【図９】図１に示す圧力検出部が備える構成の例を示す説明図である。
【図１０】図１に示す表示装置の表示動作と圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。
【図１１】図９に対する変形例の圧力センサを示す説明図である。
【図１２】図１１に対する変形例の圧力センサを示す説明図である。
【図１３】図１２に示す自己容量方式の圧力センサの検出原理を模式的に示す説明図である。
【図１４】図１２に示す自己容量方式の圧力センサの検出原理を模式的に示す説明図である。
【図１５】圧力が印加された場合、および圧力が印加されていない場合における自己容量方式の圧力センサの場合の検出信号の波形の一例を示す図である。
【図１６】図１２に示す圧力センサの検出電極を構成する信号線および走査線と電圧検出器との結線例を示す説明図である。
【図１７】図１６に対する変形例である圧力センサの検出電極を構成する信号線および走査線と電圧検出器との結線例を示す説明図である。
【図１８】図１６に対する他の変形例である圧力センサの検出電極を構成する信号線および走査線と電圧検出器との結線例を示す説明図である。
【図１９】図５に対する変形例である表示装置の一例を示す断面図である。
【図２０】図１９に対する変形例である表示装置の一例を示す断面図である。
【図２１】図１に対する変形例である表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２２】タッチセンサと指が離れた状態を模式的に示す説明図である。
【図２３】タッチセンサに指が接触した状態を模式的に示す説明図である。
【図２４】図２１に示す表示装置の一例を示す断面図である。
【図２５】図２４に示す表示装置が備えるタッチセンサの構成の例を示す説明図である。
【図２６】図２１に対する変形例である表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２７】図２１に対する他の変形例である表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２８】図１６〜図１８に示す圧力センサのうちのいずれかを備える表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。
【図２９】図１６〜図１８に示す圧力センサのうちのいずれかを備える表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。
【図３０】図２８および図２９に示す表示装置の表示動作と圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。
【図３１】図２９に対する変形例である表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。
【図３２】図３１に示す表示装置の表示動作と圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。
【図３３】図２８に対する変形例である表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。
【図３４】図２９に対する他の変形例である表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。
【図３５】図３３および図３４に示す表示装置の表示動作と圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。
【図３６】表示装置の表示動作、タッチ検出動作、および圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。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、本明細書の各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一または関連する符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１１】
また、以下の実施の形態で説明する技術は、表示機能層が設けられた表示領域の複数の表示画素に、表示領域の周囲から信号を供給する機構を備える表示装置に広く適用可能である。上記のような表示装置には、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）表示装置など、種々の表示装置が例示できる。以下の実施の形態では、表示装置の代表例として、液晶表示装置を取り上げて説明する。
【００１２】
また、液晶表示装置は、表示機能層である液晶層の液晶分子の配向を変化させるための電界の印加方向により、大きくは以下の２通りに分類される。すなわち、第１の分類として、表示装置の厚さ方向（あるいは面外方向）に電界が印加される、所謂、縦電界モードがある。縦電界モードには、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モードや、ＶＡ（Vertical Alignment）モードなどがある。また、第２の分類として、表示装置の平面方向（あるいは面内方向）に電界が印加される、所謂、横電界モードがある。横電界モードには、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）モードや、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードなどがある。以下で説明する技術は、縦電界モードおよび横電界モードのいずれにも適用できるが、以下で説明する実施の形態では、一例として、横電界モードの表示装置を取り上げて説明する。
【００１３】
また、本願明細書でいう「入力装置」とは、表示装置の外部から表示装置が備える回路に対して、命令などの情報をインプットする装置である。表示装置は、入力装置により入力された情報を演算処理回路や制御回路などで処理して、処理結果を出力する。本願明細書では、入力装置が備える情報の入力方式として、二種類の方式について説明する。
【００１４】
一つ目の入力方式は、圧力センサ（Force Sensing）を利用した入力方式である。圧力センサを利用した入力方式では、外部から圧力が印加されたこと、またその圧力の強さを圧力センサにより検出して情報を入力する。以下の実施形態では、圧力センサの一例として、圧力センサの一部分が弾性変形することにより、圧力センサの電極間の距離が変化し、静電容量が変化することを利用して弾性変形の有無を検出する、静電容量検出方式の圧力センサについて説明する。
【００１５】
また、二つ目の入力方式は、タッチセンサ（Touch Sensing）を利用する入力方式である。タッチセンサを利用した入力方式では、人間の指やタッチペンなどの入力具が入力装置に近づいたこと、またその近づいた位置を検出して情報を入力する。後述する実施の形態２では、タッチセンサの一例として、誘電体である入力具をタッチセンサの電極に近づけるとタッチセンサの静電容量が変化することを利用して入力具の有無を検出する、静電容量検出方式のタッチセンサについて説明する。
【００１６】
また、以下の実施の形態では、圧力センサの構成部品、あるいは圧力センサおよびタッチセンサの構成部品の一部と、表示装置の構成部品とを兼用化する、所謂、インセルタイプの入力装置付きの表示装置の例を取り上げて説明する。上記の表示装置は、詳しくは、圧力センサ付き表示装置、あるいは圧力センサおよびタッチセンサ付き表示装置であるが、本願明細書では、「表示装置」には、入力装置が付与されていない表示装置の他、圧力センサ付き表示装置、および圧力センサおよびタッチセンサ付き表示装置が含まれる。
【００１７】
（実施の形態１）
＜表示装置の全体構成＞
まず、実施の形態１の表示装置の基本構成について説明する。図１は、実施の形態１の表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１８】
表示装置ＤＰ１は、圧力検出機能および表示機能を備えた本体部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、駆動ドライバ１４と、検出回路部４０とを備えている。
【００１９】
本体部１０は、画像や映像を出力する表示装置である表示部２０と、圧力センサである圧力検出部３０とを有する。上記したように本実施の形態では、表示部２０は、表示機能層として液晶層を用いた表示装置とする。圧力検出部３０は、静電容量検出方式の圧力検出部である。そのため、表示装置ＤＰ１は、圧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１０は、表示部２０と、圧力検出部３０とを一体化した表示装置であり、圧力検出機能を内蔵した表示装置、すなわちインセルタイプの圧力検出機能付き表示装置である。
【００２０】
表示部２０は、ゲートドライバ１２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。圧力検出部３０は、後述するように、電気電極間の距離の変化による静電容量の変化を利用した圧力検出の原理に基づいて動作し、検出信号Ｖｄｅｔを出力する。
【００２１】
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、駆動ドライバ１４および検出回路部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。
【００２２】
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、本体部１０の表示駆動の対象となる水平ラインを順次選択する機能を有する。また、ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される画像信号Ｖｓｉｇの制御信号に基づいて、表示部２０が備える複数の副画素のそれぞれに、画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。表示部２０では、ゲートドライバ１２から供給される水平ラインの選択信号、およびソースドライバ１３から供給される画素信号Ｖｐｉｘに基づいて表示画像を形成する。
【００２３】
駆動ドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、本体部１０に含まれた駆動電極ＣＯＭＬ（後述する図６および図７を参照）に、駆動信号Ｖｆｓを供給する回路である。
【００２４】
また、検出回路部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、本体部１０の圧力検出部３０から供給された検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、圧力検出部３０に対する圧力印加の有無を検出する回路である。そして、検出回路部４０は、本体部の圧力検出部３０の圧力検出領域に対する圧力の印加の有無を電気的に判定し、得られた情報を出力する回路である。検出回路部４０は、例えば、図１に示す例では、検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、検出制御部４６とを備えている。
【００２５】
検出信号増幅部４２は、圧力検出部３０から供給される検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。検出信号増幅部４２は、検出信号Ｖｄｅｔに含まれる高い周波数成分、すなわちノイズ成分を除去し、検出対象の圧力成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタを備えていてもよい。
【００２６】
＜静電容量の変化を利用した圧力検出の原理＞
次に、図１〜図４を参照し、本実施の形態の表示装置ＤＰ１における圧力検出の原理について説明する。図２は、圧力センサに外部からの圧力が印加されていない状態を模式的に示す説明図である。また、図３は、圧力センサに外部からの圧力が印加された状態を模式的に示す説明図である。また、図４は、圧力が印加された場合および圧力が印加されていない場合の検出信号の波形の一例を示す図である。
【００２７】
図２に示すように、静電容量型の圧力センサは、離間して対向配置される電極Ｅ１および電極Ｅ２を有する。電極Ｅ１と電極Ｅ２の間には容量素子Ｃ１が形成されている。この容量素子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、圧力検出回路である電圧検出器ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図１に示す検出信号増幅部４２に含まれる積分回路からなる。図２に示すように電圧検出器ＤＥＴは積分器を備え、積分器の一つの入力端は電極Ｅ２に接続される。また、積分器の他の入力端には、参照電位Ｖｒｅｆが入力される。
【００２８】
交流信号源Ｓから容量素子Ｃ１の一端、例えば電極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、例えば電極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Ｖｆｓに相当するものである。
【００２９】
圧力センサに圧力が印加されていない状態では、図２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が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を、電圧の変動に変換する。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。
【００３０】
一方、図３に示すように、例えば指などの外部物体が接触することにより、圧力センサに圧力が印加された状態では、圧力センサの一部が変形することにより、電極Ｅ１と電極Ｅ２との離間距離Ｄ２が図２に示す離間距離Ｄ１よりも小さくなる。これにより、容量素子Ｃ１の容量値が大きくなる。そのため、図３に示す容量素子Ｃ１に流れる電流が変動する。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動に変換する。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と比べて振幅が大きくなる。これにより、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、圧力センサの変形の影響に応じて変化することになる。
【００３１】
図１に示す例では、圧力検出部３０は、駆動ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｆｓに従って、１つまたは複数の駆動電極に対応した１つの検出ブロックごとに圧力検出を行う。すなわち、圧力検出部３０は、１つまたは複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々に対応した１つの検出ブロックごとに、図２および図３に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、検出信号Ｖｄｅｔを出力し、出力した検出信号Ｖｄｅｔを、検出回路部４０の検出信号増幅部４２に供給する。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換部４３は、駆動信号Ｖｆｓに同期したタイミングで、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回路である。
【００３３】
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Ｖｆｓ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４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、圧力検出部３０に対する圧力印加の有無を算出する論理回路である。信号処理部４４は、圧力印加の有無による差分の電圧のみを取り出す処理を行う。この差分の電圧は、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つの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、圧力が印加されている状態と判断し、しきい値電圧未満であれば、圧力が印加されていない状態と判断する。このようにして、検出回路部４０による圧力検出が行われる。
【００３４】
座標抽出部４５は、信号処理部４４において圧力印加が検出されたときに、圧力印加が検出された位置の座標、すなわち入力装置における入力位置を算出する論理回路である。検出制御部４６は、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。座標抽出部４５は、圧力センサの座標を出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。
【００３５】
＜表示部の詳細＞
次に、図５〜図８を参照し、図１に示す表示部２０の構成例を詳細に説明する。図５は、図１に示す表示装置の一例を示す断面図である。また、図６は、図５に示す表示装置が備える液晶層の周辺構造を拡大して示す拡大断面図である。また、図７は、図５に示すアレイ基板の構成例を示す平面図である。また、図８は、図７に示すアレイ基板に設けられた複数のＴＦＴ素子の配列の例を示す説明図である。
【００３６】
なお、図５では、表示装置ＤＰ１に含まれる静電容量型の圧力センサの容量素子Ｃ１を模式的に示している。また、図５および図６は断面図であるが、構成部材の見易さのために一部の部材のハッチングは省略している。図６では、画素電極２２、駆動電極ＣＯＭＬ、走査線ＧＣＬおよび信号線ＳＧＬのそれぞれにハッチングを付している。また、図５は、図７に示すＹ方向に沿った断面図、図６は図７に示すＸ方向に沿った断面図になっている。また、図７は平面図であるが、駆動電極ＣＯＭＬと信号線ＳＧＬとを識別し易くするため、駆動電極ＣＯＭＬに模様を付して示している。また、本セクションでは、後述する図１０に示すように単位フレームＦＬ１が表示動作期間ＦＬｄｐと圧力検出動作期間ＦＬｆｓとに時分割されている場合において、表示動作期間ＦＬｄｐにおける各部の動作について主に説明する。
【００３７】
図５に示すように、表示装置ＤＰ１の本体部１０は、アレイ基板２と、対向基板３と、液晶層４（図６参照）と、偏光板５と、偏光板６と、導光板７と、導体パターン８と、を有する。アレイ基板２は、アレイ基板２の主面としての上面２ｔと、上面２ｔの反対側に位置する下面２ｂと、を有する。また、対向基板３は、対向基板３の主面としての下面３ｂと、下面３ｂの反対側に位置する上面３ｔと、を有する。アレイ基板２と対向基板３とは、アレイ基板２の上面２ｔと対向基板３の下面３ｂとが互いに対向するように設けられている。表示部２０（図１参照）の表示機能層である液晶層４は、アレイ基板２と対向基板３との間に設けられている。アレイ基板２と対向基板３との間において液晶層４の周囲は封止されており、液晶層４は封止された空間内に封入されている。
【００３８】
また、図６に示すように、アレイ基板２は、基板２１を有する。基板２１は一方の主面としての上面２１ｔおよび上面２１ｔの反対側に位置する下面を有する。基板２１の下面は、図５に示すアレイ基板２の下面２ｂと同じ面である。また、対向基板３は、基板３１を有する。基板３１は一方の主面としての下面３１ｂおよび下面３１ｂの反対側に位置する上面を有する。基板３１の上面は、図５に示す対向基板３の上面３ｔと同じ面である。
【００３９】
なお、基板２１および基板３１として、例えばガラス基板、または、例えば樹脂からなるフィルムなど、各種の透明な基板を用いることができる。また、本願明細書では、透明な基板における「透明」とは、可視光に対する透過率が例えば８０％以上であることを意味する。
【００４０】
図５および図７に示すように、アレイ基板の上面２ｔは、表示領域Ａｄと、表示領域Ａｄよりもアレイ基板２の外周側に位置する領域である周辺領域Ａｓとを含む。言い換えれば、周辺領域Ａｓは、表示領域Ａｄよりもアレイ基板２の外周側に位置する領域である。なお、本願明細書では、「平面視において」とは、基板２１の上面２１ｔまたは対向基板である基板３１（図６参照）の下面３１ｂ（図６参照）に対して垂直な方向から視た場合を意味する。
【００４１】
また、図６に示すように、アレイ基板２の上面２ｔ側には、複数のＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）がマトリクス状に設けられたＴＦＴ層２５、駆動電極ＣＯＭＬ、絶縁膜２４、および複数の画素電極２２が順に積層されている。
【００４２】
ＴＦＴ層２５には、表示機能層である液晶層４が備える複数の液晶素子ＬＣ（図８参照）を駆動する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）である複数のＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）がマトリクス状に設けられている。
【００４３】
図８に示すように、基板２１の表示領域Ａｄには、複数の走査線ＧＣＬ、複数の信号線ＳＧＬ、および、複数のＴＦＴ素子Ｔｒが形成されている。なお、走査線ＧＣＬは、ＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電極に接続されるゲート配線を意味し、信号線ＳＧＬは、ＴＦＴ素子Ｔｒのソース電極またはドレイン電極に接続されるソース配線またはドレイン配線を意味する。また、表示装置ＤＰ１において、画像を形成する表示動作期間ＦＬｄｐ（後述する図１０参照）において、走査線ＧＣＬには走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）が入力され、信号線ＳＧＬには映像信号（例えば図１に示す画素信号Ｖｐｉｘ）が入力される。したがって、走査線ＧＣＬおよび信号線ＳＧＬは、いずれも画像を形成する信号が供給される配線である。図７では、基板２１の上面２１ｔ上に設けられた複数の信号線ＳＧＬの配列の例を示している。
【００４４】
詳細は後述するが、本実施の形態では、後述する図１０に示す圧力検出動作期間ＦＬｆｓにおいて、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれは、図２および図３を用いて説明した圧力検出部３０用の電極Ｅ２として利用される。
【００４５】
図８に示すように、走査線ＧＣＬは、表示領域Ａｄで、Ｘ方向に延在し、かつ、Ｙ方向に沿って複数の走査線ＧＣＬが配列されている。複数の信号線ＳＧＬは、表示領域Ａｄで、Ｙ方向に延在し、かつ、Ｘ方向に沿って複数の信号線ＳＧＬが配列されている。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つの画素Ｐｉｘが形成される。すなわち、基板２１（図７参照）に設けられた複数の副画素ＳＰｉｘは、平面視において、表示領域Ａｄ内に配置され、かつ、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。
【００４６】
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２１（図７参照）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。
【００４７】
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ＣＯＭＬに接続されている。
【００４８】
図８に示すように、Ｘ方向に沿って配列された複数の副画素ＳＰｉｘ、すなわち液晶表示装置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１２（図１参照）と接続され、ゲートドライバ１２により走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）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２０（図１参照）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１３（図１参照）と接続され、ソースドライバ１３により画素信号Ｖｐｉｘ（図１参照）が供給される。
【００４９】
また、図６に示すようにＴＦＴ層２５上には、駆動電極ＣＯＭＬが形成されている。図６に示す例では、駆動電極ＣＯＭＬは絶縁膜２４に覆われ、絶縁膜２４上に複数の画素電極２２が形成されている。言い換えれば、図６に示す例では、駆動電極ＣＯＭＬは、基板２１と画素電極２２との間に形成されている。また、アレイ基板２の厚さ方向、すなわち、図５に示す上面２ｔおよび下面２ｂのうち、一方から他方に向かう方向において、駆動電極ＣＯＭＬは複数の画素電極２２と重なるように設けられている。
【００５０】
また、図７に示すように本実施の形態ではアレイ基板２は、Ｘ方向に沿って延びる複数の駆動電極ＣＯＭＬを有している。駆動電極ＣＯＭＬは、パターニングされた導電膜（導体膜、あるいは導体パターンとも呼ぶ）であって、例えば酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide；ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（Indium Zinc Oxide；ＩＺＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料から成る。本実施の形態のように複数の駆動電極ＣＯＭＬが設けられている場合、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々が図６に示す基板２１と画素電極２２との間に形成されている。また、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々が、複数の画素電極２２とアレイ基板２の厚さ方向において重なるように設けられている。
【００５１】
また、図８に示す駆動電極ＣＯＭＬは、駆動ドライバ１４（図１参照）と接続され、駆動ドライバ１４により駆動信号Ｖｃｏｍ（図１参照）が供給される。つまり、図８に示す例では、同一の列に属する複数の副画素ＳＰｉｘが１つの駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。複数の駆動電極ＣＯＭＬは、表示領域Ａｄで、Ｙ方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ方向に沿って配列されている。前述したように、複数の信号線ＳＧＬは、表示領域Ａｄで、Ｙ方向にそれぞれ延在し、かつ、Ｘ方向に沿って配列されているため、複数の駆動電極ＣＯＭＬ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である。
【００５２】
また、図６に示す複数の画素電極２２は、図８に模式的に示すように、平面視において、表示領域Ａｄ内のＸ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘの各々にそれぞれ形成されている。したがって、図７では図示を省略したが、複数の画素電極２２は、Ｘ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列されている。
【００５３】
また、図７に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、平面視において、表示領域Ａｄの周囲の周辺領域Ａｓに設けられた、引き回し配線ＷＲＣと電気的に接続されている。複数の駆動電極ＣＯＭＬは、図７に示すように、平面視において、表示領域Ａｄの内部で、基板２１の一方の主面としての上面２１ｔ側に設けられている。引き回し配線ＷＲＣは、駆動電極ＣＯＭＬと半導体チップ１９（図５参照）とを電気的に接続する配線であり、平面視において、周辺領域Ａｓ内の基板２１の上面２１ｔ上に形成されている。複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々の表面および、複数の引き回し配線ＷＲＣの各々の表面を含めて基板２１の上面２１ｔ上には、絶縁膜２４（図６参照）が形成されている。表示領域Ａｄで、絶縁膜２４上には、複数の画素電極２２が形成されている。したがって、絶縁膜２４は、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２とを、電気的に絶縁する。
【００５４】
なお、図７に示す引き回し配線ＷＲＣは、平面視において、Ｙ方向に延在するため、平面視において、周辺領域Ａｓに配置された引き回し配線ＷＲＣは、図７の平面図では示されているが、図６の断面図では示されていない。
【００５５】
なお、図６に示す例では、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２との配置が、横電界モードとしてのＦＦＳモードにおける配置となっている。しかし、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２との配置は、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２とが平面視で重ならない、横電界モードとしてのＩＰＳモードにおける配置でもよい。あるいは、駆動電極ＣＯＭＬと画素電極２２との配置は、縦電界モードとしてのＴＮモードまたはＶＡモードにおける配置でもよい。
【００５６】
また、複数の駆動電極ＣＯＭＬ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ＣＯＭＬ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な方向であってもよい。
【００５７】
また、図６に示すように、アレイ基板２と対向基板３との間には液晶層４が設けられている。液晶層４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、液晶表示装置として、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装置が用いられる。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装置が用いられてもよい。なお、図６に示す液晶層４とアレイ基板２との間、および、液晶層４と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が設けられていてもよい。
【００５８】
また、図６に示すように、対向基板３は、基板３１と、カラーフィルタ層３２と、を有する。基板３１は、上面と、上面と反対側の下面３１ｂとを有している。カラーフィルタ層３２は、基板３１の下面３１ｂに設けられている。
【００５９】
カラーフィルタ層３２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６に示すように、Ｒ、ＧおよびＢの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇおよび３２Ｂ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３２Ｒ、３２Ｇおよび３２Ｂの各々にそれぞれ対応した複数の副画素ＳＰｉｘにより１つの画素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。なお、表示領域Ａｄの周辺に、ダミー画素が設けられたダミー領域が設けられていてもよい。
【００６０】
カラーフィルタ層３２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、カラーフィルタ層３２は、設けられていなくてもよい。あるいは、１つの画素Ｐｉｘが、カラーフィルタ層３２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。また、ＣＯＡ（Color filter On Array）技術により、カラーフィルタがアレイ基板２に設けられていてもよい。
【００６１】
また、図５に示すように、本体部１０は、半導体チップ１９を有する。半導体チップ１９は、図７に示すように基板２１に実装されたチップであり、図１に示した制御部１１、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３など、表示動作に必要な各回路を内蔵したものである。また、半導体チップ１９は、駆動ドライバ１４を内蔵してもよい。半導体チップ１９と複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々との間は、図７に示すように引き回し配線ＷＲＣにより電気的に接続されている。
【００６２】
表示装置ＤＰ１で画像を形成する場合、図１に示すゲートドライバ１２は、走査信号Ｖｓｃａｎを、図８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。これにより、表示部２０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１３は、画素信号Ｖｐｉｘを、図７および図８に示す信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバ１２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。
【００６３】
駆動ドライバ１４は、駆動信号Ｖｃｏｍを印加し、１つまたは複数の駆動電極ＣＯＭＬ（図６〜図８参照）に対応した１つの駆動ブロックごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。また、液晶表示装置においては、ゲートドライバ１２が走査線ＧＣＬ（図８参照）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（図８参照）が、１水平ラインずつ順次選択される。また、表示部２０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１３が画素信号Ｖｐｉｘ（図１参照）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、駆動ドライバ１４は、その１水平ラインに対応した駆動電極ＣＯＭＬを含む駆動ブロックに対して、駆動信号Ｖｃｏｍを印加する。
【００６４】
そして、図８に示す複数の画素電極２２の各々と駆動電極ＣＯＭＬの各々との間に電圧が印加され、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ＣＯＭＬと画素電極２２との間には図８に示す容量Ｃａｐが形成され、容量Ｃａｐは保持容量として機能する。
【００６５】
このように、本体部１０が液晶表示装置である表示部２０を含む場合には、液晶素子ＬＣと、複数の画素電極２２と、駆動電極ＣＯＭＬ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が形成される。表示制御部は、アレイ基板２と対向基板３との間に設けられている。なお、図１に示す本体部１０は、表示装置としての液晶表示装置に代え、有機ＥＬ表示装置など各種の表示装置を含んでもよい。
【００６６】
有機ＥＬ表示装置などのデバイスを用いる場合には、図５に示す偏光板５や、偏光板６、あるいは、導光板７が設けられていなくても良い。
【００６７】
＜圧力検出部の詳細＞
次に、図１に示す圧力検出部３０の構成について説明する。図９は、図１に示す圧力検出部が備える構成の例を示す説明図である。また、図１０は、図１に示す表示装置の表示動作と圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。本セクションでは、図１０に示すように単位フレームＦＬ１が表示動作期間ＦＬｄｐと圧力検出動作期間ＦＬｆｓとに時分割されている場合において、圧力検出動作期間ＦＬｆｓにおける各部の動作について主に説明する。
【００６８】
図１に示す本実施の形態の表示装置ＤＰ１が備える複数の信号線ＳＧＬ（図６および図７参照）は、表示機能層である液晶層４（図６参照）が備える液晶素子ＬＣ（図８参照）を駆動する信号が入力される配線として動作し、かつ、圧力検出部３０の検出電極として動作する。
【００６９】
図９に示すように、圧力検出部３０は、アレイ基板２に設けられ、圧力検出用の検出電極として動作する複数の信号線ＳＧＬと、アレイ基板２と離間して設けられ、圧力検出用の駆動電極として動作する導体パターン８と、を有する。図９に示す例では、アレイ基板２と離間して複数の導体パターン８が設けられている。
【００７０】
導体パターン８は、パターニングされた導電膜（導体膜とも呼ぶ）であって、複数の導体パターン８は、平面視において、複数の信号線ＳＧＬ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、複数の導体パターン８は、平面視において複数の信号線ＳＧＬ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、複数の導体パターン８の各々は、アレイ基板２に含まれる基板２１の上面２１ｔ（図６および図７参照）に垂直な方向において、信号線ＳＧＬ（図６参照）と対向している。なお、図９に示す例では、導体パターン８は導電性材料からなるフィルムが帯状にパターニングされた導電膜である。ただし、本願明細書では、パターニングされているか否かを問わず、導体パターン、または導電膜、若しくは導体膜と呼ぶ。例えば、後述する図１１に示す導体パターン８Ａのように、一枚の導電性材料からなる膜が一様に広がっている構成の場合、導電膜のパターニング処理を実施しない場合もある。このようにパターニング処理を実施されていない導電膜の場合であっても、導体パターン、または導電膜、若しくは導体膜と呼ぶ。
【００７１】
また、検出回路部４０は、例えば図５に示す半導体チップ１９に形成され、図９に示す複数の信号線ＳＧＬは、検出回路部４０の検出信号増幅部４２（図１参照）にそれぞれ接続されている。
【００７２】
また、圧力検出動作期間ＦＬｆｓ（図１０参照）において駆動信号Ｖｆｓを出力する駆動ドライバ１４は、図５に示す半導体チップ１９に形成され、図９に示す複数の導体パターン８は、配線ＷＦＳを介して半導体チップ１９の駆動ドライバ１４と電気的に接続されている。
【００７３】
また、図９に示す複数の信号線ＳＧＬの各々と複数の導体パターン８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。すなわち、図２に示す容量素子Ｃ１が形成される。そして、複数の信号線ＳＧＬの各々と複数の導体パターン８の各々との間の静電容量に応じた検出信号が発生し、発生した検出信号が、信号線ＳＧＬに接続される配線を通して図１に示す検出回路部４０に伝送される。さらに、検出回路部４０で検出信号に対する処理が施され、外部から入力された命令信号として、出力信号Ｖｏｕｔが出力される。すなわち、導体パターン８が形成された基板３１（図６参照）のような電極基板と、信号線ＳＧＬとにより、外部からの命令を検出する検出部、すなわち入力装置が形成される。
【００７４】
導体パターン８の材料として、金属を含む金属材料を用いてもよく、例えば酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide；ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（Indium Zinc Oxide；ＩＺＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料を用いてもよい。また、導体パターン８は、例えば樹脂フィルムなどの基材に、導体材料を堆積させた導体フィルムであっても良く、あるいは、導光板７などの部材に導体材料を膜状に堆積させたものであっても良い。また、図５に示す例では、導体パターン８とアレイ基板２との間に導光板７が設けられているが、導光板７とアレイ基板２との間に導体パターン８が設けられていても良い。
【００７５】
圧力検出部３０では、圧力検出動作を行う際、駆動ドライバ１４（図１参照）によって、スキャン方向ＳＣ１に沿って１つまたは複数の導体パターン８に対応した１つの検出ブロックが順次選択される。そして、選択された検出ブロックにおいて、導体パターン８には、信号線ＳＧＬと導体パターン８との間の静電容量を測定するための駆動信号Ｖｆｓが入力され、信号線ＳＧＬから、入力位置を検出するための検出信号Ｖｄｅｔが出力される。このように圧力検出部３０では、１検出ブロックごとに圧力検出が行われるようになっている。つまり、１つの検出ブロックは、前述した圧力検出の原理における電極Ｅ２に対応し、導体パターン８は、電極Ｅ１に対応している。
【００７６】
なお、表示動作の際の駆動ブロックの範囲と、圧力検出動作の際の検出ブロックの範囲とは、共通であってもよく、異なっていてもよい。
【００７７】
図９に示すように、平面視において、互いに交差した複数の信号線ＳＧＬと複数の導体パターン８は、マトリクス状に配列された静電容量式圧力センサを構成する。よって、圧力検出部３０の圧力検出面全体を走査することにより、外部からの圧力が印加された場所を検出することが可能である。
【００７８】
ところで、上記したように、圧力検出部３０では、図３に示すように圧力センサの一部が変形することにより、電極Ｅ１と電極Ｅ２との離間距離Ｄ２が図２に示す離間距離Ｄ１よりも小さくなることを利用して容量素子Ｃ１の容量値の変化を電圧の信号として検出する。このため、外部から印加された圧力以外の要因で容量素子Ｃ１の容量値が変化すると、圧力検出の精度低下の原因になる。このため、外部から印加された圧力に起因して変化する容量素子Ｃ１の容量値の変化量は、他のノイズ成分と比較して十分に大きいことが好ましい。
【００７９】
例えば、外部から圧力が印加されることにより、図２に示す離間距離Ｄ１と図３に示す離間距離Ｄ２との差が大きければ、容量素子Ｃ１の容量値の変化量が大きくなり、ノイズ成分の影響を低減することができる。
【００８０】
しかし、表示装置に対する薄型化の要求に対応するため、表示装置の構成部材の厚さも薄くなっている。例えば、外部から圧力が印加されたことにより、変形するような柔らかい部材として、図６に示す液晶層４が考えられる。しかし、液晶層４の厚さは基板２１や基板３１の厚さと比較して極端に薄い。例えば、液晶層４の厚さは、基板２１や基板３１の厚さと比較すると、０．１％〜１０％程度の厚さである。図６に示す例では、液晶層４の厚さは、例えば３μｍ〜４μｍ程度である。このため、図３に示す電極Ｅ１と電極Ｅ２との間に液晶層４（図６参照）のみを介在させる程度では、圧力に起因する変形量が小さく、十分な容量変化が得られない。
【００８１】
そこで、本実施の形態では、圧力センサを構成する一対の電極のうちの一方は、図５に示すアレイ基板２の上面２ｔ側に設けられ、他方の電極は、図５に示すように、アレイ基板２の下面２ｂ側に、アレイ基板２と離間するように設けられている。すなわち、図９に示すように、圧力センサの検出電極としての複数の信号線ＳＧＬはアレイ基板２に設けられ、圧力センサの駆動電極としての導体パターン８は、アレイ基板２から離れた位置に設けられている。
【００８２】
アレイ基板２の下面２ｂ（図５参照）側の部分では、アレイ基板２と対向基板３の間の部分と比較して、スペースを確保し易い。例えば、図５に示す例では、導体パターン８とアレイ基板２との間には、偏光板５、導光板７、および中空空間９が設けられている。中空空間９は、表示装置ＤＰ１に対して外部から圧力が印加された時に、圧力に応じて局所的に弾性変形する弾性変形層である。言い換えれば、中空空間９は、アレイ基板２と導体パターン８との間に設けられ、アレイ基板２よりも弾性変形し易い、すなわち、アレイ基板２よりも低弾性の材料から弾性変形層である。
【００８３】
また、中空空間９の厚さ、すなわち、アレイ基板２の下面２ｂに対して垂直な方向の長さは、図６に示す液晶層４の厚さと比較して大きい。図５に示す例では、導体パターン８とアレイ基板２の間の２か所に中空空間９が設けられた例を示しており、複数層の中空空間９の厚さの総和は、アレイ基板２の厚さ以上である。このように、複数層の中空空間９が設けられている場合、中空空間９の厚さの総和が大きいほど、図３に示す容量素子Ｃ１の容量値の変化量を大きくすることができるので、検出感度を向上させることができる。また、中空空間９に何らかの物質（例えば空気）を配置する場合には、配置される物質の誘電率が低いほど、図３に示す容量素子Ｃ１の容量値の変化量を大きくすることができるので、検出感度を向上させることができる。つまり、本実施の形態によれば、外部から印加した圧力に起因して変化する容量値の変化を大きくすることができるので、ノイズ成分の影響を低減することができる。これにより、圧力センサの検出精度を向上させることができる。
【００８４】
なお、上記したように導体パターン８とアレイ基板２の間に複数の中空空間９が設けられている場合、「中空空間の厚さ」とは、複数の中空空間９の厚さの総和を意味する。また、詳細は後述するが、本実施の形態に対する変形例として、中空空間９に空気以外の物質（例えば後述する図１９に示す弾性体９Ａ）を配置しても良い。この場合、上記した「中空空間の厚さ」は、「弾性変形層の厚さ」、あるいは「弾性体の厚さ」と読み替えることができる。
【００８５】
また、図３に模式的に示すように、圧力センサに指で外力を加える場合、指と圧力センサの距離が近いと、指の静電容量が容量素子Ｃ１の値に影響を与えるので、圧力検出においてはノイズ源になる。したがって、圧力センサの検出精度を向上させる観点からは、ノイズ源となる指などの誘電体による容量素子Ｃ１に対するノイズ影響を低減させることが好ましい。
【００８６】
一般に、指などで表示装置の一部を押圧して命令を入力する場合、観察者に対向する表示面側、すなわち図５に示す例では、対向基板３の上面３ｔ側から押圧する場合が多い。本実施の形態では、圧力センサを構成する電極が、アレイ基板２、およびアレイ基板２の下面２ｂ側、すなわち、表示面の反対側の基板に設けられている。この場合、圧力センサを構成する電極の一部が、対向基板３側（言い換えれば表示面側に配置される基板）に設けられている場合と比較して、指との距離を離すことができる。
【００８７】
また、本実施の形態では、図６に示すように、複数の信号線ＳＧＬよりも表示面側に、複数の信号線ＳＧＬを覆う駆動電極ＣＯＭＬが設けられている。言い換えれば、本実施の形態では、図６に示すように駆動電極ＣＯＭＬは、複数の信号線ＳＧＬと表示機能層である液晶層４との間に設けられている。平面視において、駆動電極ＣＯＭＬは複数の信号線ＳＧＬと重なるように設けられている。このように圧力センサの検出電極として機能する複数の信号線ＳＧＬと表示面との間に複数の信号線ＳＧＬを覆う導体パターンを設けることにより、導体パターンをシールド層として用いることができる。
【００８８】
詳しくは、図６に示す表示装置の表示面側に指が接触している場合、指と複数の信号線ＳＧＬとの離間距離によっては、指の静電容量の影響が圧力センサに及ぶ場合がある。しかし、表示装置ＤＰ１の場合、複数の信号線ＳＧＬと表示面との間に、複数の信号線ＳＧＬを覆う導体パターンである駆動電極ＣＯＭＬが設けられているので、駆動電極ＣＯＭＬにより、指の静電容量の影響を低減することができる。
【００８９】
特に、圧力検出動作を行う際に、駆動電極ＣＯＭＬに対して固定電位、あるいはパルス電位を供給した場合、駆動電極ＣＯＭＬはシールド層として機能し、指の静電容量の影響を大幅に低減することができる。この結果、圧力センサの検出精度を向上させることができる。
【００９０】
駆動電極ＣＯＭＬをシールド層として機能させる場合に、駆動電極ＣＯＭＬに供給される電位は、例えば、接地電位でも良いし、接地電位とは異なる電位でも良い。また、駆動電極ＣＯＭＬに供給される電位は、固定電位でも良いし、パルス電位であっても良い。
【００９１】
表示動作時に駆動電極ＣＯＭＬに供給される電位と、圧力検出時に駆動電極ＣＯＭＬに供給される電位とが異なる場合、図１０に示すように単位フレームＦＬ１を表示動作期間ＦＬｄｐと圧力検出動作期間ＦＬｆｓとに時分割することが好ましい。言い換えれば、表示動作期間ＦＬｄｐと圧力検出動作期間ＦＬｆｓとは、互いに異なるタイミングで実施されることが好ましい。この場合、駆動電極ＣＯＭＬ（図６参照）に対して表示動作期間ＦＬｄｐと圧力検出動作期間ＦＬｆｓとで互いに異なる電位を供給できるので、各動作時における駆動電極ＣＯＭＬの機能に応じて好適な電位を供給できる。また、単位フレームＦＬ１を表示動作期間ＦＬｄｐと圧力検出動作期間ＦＬｆｓとに時分割すれば、図６に示す複数の信号線ＳＧＬを圧力センサの検出電極として利用する際に、表示動作時に流れる電流の影響を抑制することができる。これにより、図１に示す圧力検出部３０の圧力検出精度を向上させることができる。
【００９２】
ところで、図９に示す例では、平面視において、圧力センサの検出電極としての複数の信号線ＳＧＬと、圧力センサの駆動電極としての複数の導体パターン８とが互いに交差するように配列され、スキャン方向ＳＣ１に沿って１つまたは複数の導体パターン８に対応した１つの検出ブロック毎に順次、駆動信号Ｖｆｓを印加する方法を説明した。しかし、圧力センサの容量素子の容量値の変化を利用して圧力を検出する方法、すなわち、静電容量型の圧力センサには、種々の変形例がある。
【００９３】
例えば、図１１に示す圧力検出部３０Ａは、複数の信号線ＳＧＬに加えて、複数の走査線ＧＣＬを圧力センサの検出電極として利用する点で、図９に示す圧力検出部３０と相違する。図１１は、図９に対する変形例の圧力センサを示す説明図である。なお、図１１では、複数の信号線ＳＧＬと複数の走査線ＧＣＬとの区別を見やすくするため、信号線ＳＧＬに模様を付して示している。
【００９４】
図１１に示す圧力検出部３０Ａは、圧力センサの検出電極として、Ｙ方向に延在する複数の信号線ＳＧＬと、Ｙ方向と交差するＸ方向に延在する複数の走査線ＧＣＬとを有する。平面視において、複数の信号線ＳＧＬと複数の走査線ＧＣＬとは互いに交差している。圧力検出部３０Ａを用いた圧力検出動作では、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬのそれぞれから検出信号Ｖｄｅｔが出力される。詳しくは、複数の信号線ＳＧＬからは検出信号Ｖｄｅｔ１が出力され、複数の走査線ＧＣＬからは検出信号Ｖｄｅｔ２が出力される。
【００９５】
上記構成の圧力検出部３０Ａの場合、検出回路部４０の座標抽出部４５（図１参照）において、検出信号Ｖｄｅｔ１と検出信号Ｖｄｅｔ２を組み合わせて、圧力が印加された平面位置の座標を算出することができる。このため、図９に示す圧力検出部３０のように、複数の導体パターン８を設け、順次、駆動信号Ｖｆｓを印加する必要がない。このため、図１１に示すように、平面視において、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと重なる位置に一枚の導電膜（導体膜とも呼ぶ）である導体パターン８Ａが設けられている。
【００９６】
圧力検出部３０Ａを用いた圧力検出動作では、導体パターン８Ａに対して、駆動信号Ｖｆｓが印加される。そして、複数の信号線ＳＧＬと複数の走査線ＧＣＬとから一括して検出信号Ｖｄｅｔを出力させる。言い換えれば、複数の信号線ＳＧＬからの検出信号Ｖｄｅｔ１と、複数の走査線ＧＣＬからの検出信号Ｖｄｅｔ２が並行して出力される。この場合、図９に示す圧力検出部３０を用いた圧力検出動作と比較して、動作時間を短縮できる。
【００９７】
なお、圧力検出部３０Ａを用いた圧力検出動作において、複数の信号線ＳＧＬ、または複数の走査線ＧＣＬを複数の検出ブロックに分割し、検出ブロック毎に検出信号Ｖｄｅｔを出力させることもできる。圧力センサの複数箇所に同時に圧力が印加される場合がある。この時、上記複数箇所の座標の検出精度を向上させる観点からは、上記したように検出ブロック毎に検出信号Ｖｄｅｔを出力させることが好ましい。
【００９８】
また、図示は省略するが、図９に示す圧力検出部３０に対する変形例として、以下の圧力センサを用いても良い。すなわち、圧力センサの検出電極として、複数の信号線ＳＧＬに代えて、複数の走査線ＧＣＬ（図１１および図８参照）を用いても良い。この場合、図９に示す複数の導体パターン８は、平面視において、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと交差するように設けられる。これにより、複数の走査線ＧＣＬと導体パターン８との間に形成される容量素子の容量値の変化を検出し、圧力が印加された位置を検出することができる。
【００９９】
なお、複数の信号線ＳＧＬ、複数の走査線ＧＣＬ、あるいは複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬの両方が、圧力検出電極として使用される圧力検出動作期間中は、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬは、図１に示すソースドライバ１３やゲートドライバ１２と切り離されていても良い。言い換えれば、圧力検出動作期間中は、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬは、図１に示すソースドライバ１３やゲートドライバ１２と電気的に分離されていても良い。図１１に示す圧力検出部３０Ａや、以下で説明する圧力検出部３０Ｂのように、複数の信号線ＳＧＬや複数の走査線ＧＣＬが圧力検出用の検出電極として利用される場合に、複数の信号線ＳＧＬや複数の走査線ＧＣＬに接続される回路には種々の実施態様がある。複数の信号線ＳＧＬや複数の走査線ＧＣＬに接続される回路の種々の実施態様については、後述する。
【０１００】
また、別の変形例として、複数の信号線および複数の走査線の両方、あるいは、複数の信号線および複数の走査線のうちのいずれか一方を自己容量方式の圧力センサとすることもできる。例えば、図１２に示す圧力検出部３０Ｂの場合、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬの両方、あるいは、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬのうちのいずれか一方に駆動信号Ｖｆｓが供給される。また、導体パターン８Ａには、例えば接地電位ＧＮＤなどの固定電位が供給される。図１２は、図１１に対する変形例の圧力センサを示す説明図である。また、図１３および図１４は、図１２に示す自己容量方式の圧力センサの検出原理を模式的に示す説明図である。また、図１５は、圧力が印加された場合、および圧力が印加されていない場合における自己容量方式の圧力センサの場合の検出信号の波形の一例を示す図である。
【０１０１】
図９に示す圧力検出部３０や図１１に示す圧力検出部３０Ａのように、導体パターン８や導体パターン８Ａを駆動電極として駆動信号Ｖｆｓを印加し、信号線ＳＧＬや走査線ＧＣＬを検出電極として駆動電極と検出電極の間のエアーギャップの変化すなわち電極間距離の変化による圧力を静電容量方式で検出する方式は相互容量方式と呼ばれる。
【０１０２】
一方、図１２〜図１４に示す圧力検出部３０Ｂのように、導体パターン８Ａに接地電位ＧＮＤ等の固定電位を供給し、信号線ＳＧＬや走査線ＧＣＬに供給された駆動信号Ｖｆｓを検出し、信号線ＳＧＬや走査線ＧＣＬと導体パターン８Ａとの間のエアーギャップの変化すなわち電極間距離の変化による圧力を静電容量方式で検出する方式は自己容量方式と呼ばれる。
【０１０３】
自己容量方式の圧力検出動作では、図１３および図１４に示すように、電極Ｅ２と駆動信号Ｖｆｓ（図１２参照）を供給する電源ＶＤＤとの間、および電極Ｅ２と電圧検出器ＤＥＴとの間には、スイッチＳＷＣが設けられている。自己容量方式の圧力検出動作では、スイッチＳＷＣを切り替えることにより、電源ＶＤＤと電極Ｅ２、あるいは電圧検出器ＤＥＴと電極Ｅ２を、スイッチＳＷＣを介して交互に電気的に接続する。図１３および図１４に示すように、電極Ｅ２が電源ＶＤＤに電気的に接続されている間は、容量素子Ｃ２には、電荷が蓄積される。そして、電極Ｅ２が電源ＶＤＤと切断され、電圧検出器ＤＥＴと接続された時、容量素子Ｃ２に蓄電された電荷が放電される。
【０１０４】
ここで、図１３と図１４を比較して判るように、圧力センサである圧力検出部３０Ｂに圧力が印加されている場合と圧力が印加されていない場合とでは容量素子Ｃ２の容量値が異なる。つまり、圧力検出部３０Ｂに圧力が印加されている場合と圧力が印加されていない場合とでは、容量素子Ｃ２に蓄えられる電荷の量が異なる。この結果、圧力検出部３０Ｂに圧力が印加されている場合には、圧力が印加されていない場合と比較して、電圧検出器ＤＥＴに流れる電流が大きくなる。
【０１０５】
自己容量方式の圧力センサの場合、図１３および図１４に示すスイッチＳＷＣを交互に切り替えることにより、図１５に示す検出信号Ｖｄｅｔの波形が得られる。言い換えれば自己容量方式の場合、充電により、図１５に示す交流矩形波Ｓｇに相当する電位が電極Ｅ２に印加され、放電により、印加された電位に基づく検出信号Ｖｄｅｔが出力される。すなわち、圧力センサに圧力が印加されていない状態では、図１３に示すスイッチＳＷＣの切り替え動作による容量素子Ｃ２に対する充放電に伴って、スイッチＳＷＣを介して電極Ｅ２と電圧検出器ＤＥＴとを接続すると、容量素子Ｃ２の容量値に応じた電流が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、電流の変動を、電圧の変動に変換する。この電圧の変動は、図１５において、実線の波形Ｖ２で示されている。
【０１０６】
一方、圧力センサに圧力が印加された状態では、図１４に示すように、圧力センサの一部が変形することにより、電極Ｅ１と電極Ｅ２との離間距離Ｄ２が図１３に示す離間距離Ｄ１よりも小さくなる。これにより、容量素子Ｃ２の容量値が大きくなる。そのため、図１４に示す容量素子Ｃ２に流れる電流が変動する。電圧検出器ＤＥＴは、電流の変動を、電圧の変動に変換する。この電圧の変動は、図１５において、破線の波形Ｖ３で示されている。この場合、波形Ｖ３の振幅は、上述した波形Ｖ２の振幅と比べて大きくなる。これにより、波形Ｖ２と波形Ｖ３との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、圧力センサの変形の影響に応じて変化することになる。このため、外部からの圧力印加の有無に起因する容量素子Ｃ２の容量値の変化を電圧の変化として検出することができる。
【０１０７】
上記のように自己容量方式の圧力検出部３０Ｂを利用することは、相互容量方式と比較して以下の点で好ましい。すなわち、図１２に示すように、導体パターン８Ａは、接地電位ＧＮＤなどの固定電位に接続されていれば良いので、導体パターン８Ａと半導体チップ１９とが接続されていなくても良い。言い換えれば、導体パターン８Ａは、半導体チップ１９と電気的に分離されていても良い。例えば、接地電位ＧＮＤに接続する場合、図１に示す表示装置ＤＰ１が組み込まれたモジュールの構成部品のうち、例えば図示しない筐体などの任意の部材と接続すれば良い。言い換えれば、本変形例によれば、図５、図９、あるいは図１１に示す配線ＷＦＳを省略することができる。このため、図９および図１１に示す相互容量方式の圧力検出部３０または圧力検出部３０Ａと比較して、配線レイアウトを単純化することができる。
【０１０８】
なお、自己容量方式を採用する場合、図１２におけるＸ−Ｙ平面の位置座標を特定するためには、図１２に示すように、Ｘ方向に沿って延びる複数の信号線ＳＧＬと、Ｙ方向に沿って延びる複数の走査線ＧＣＬの両方を検出電極として用いる。しかし、変形例として、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬのうちのいずれか一方を用いても良い。この場合、図１２に示すＸ方向およびＹ方向のうちのいずれか一方向の座標位置は検出されない。しかし、印加された圧力の強さや圧力が印加されている時間などの情報は取得することができる。
【０１０９】
また、複数の信号線ＳＧＬ、複数の走査線ＧＣＬ、あるいは複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬの両方が、自己容量方式の圧力検出電極として使用される圧力検出動作期間中は、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬは、図１に示す駆動ドライバ１４に接続されても良い。この場合、駆動ドライバ１４は、図１３および図１４に示す容量素子Ｃ２を充電する電源ＶＤＤとして利用可能である。ただし、圧力検出動作期間中に、図１３および図１４に示す容量素子Ｃ２を充電する電源ＶＤＤとして、図１に示す駆動ドライバ１４とは別の駆動回路が接続されても良い。
【０１１０】
また、上記した変形例と同様に、圧力検出部３０Ｂを用いた圧力検出動作において、複数の信号線ＳＧＬ、または複数の走査線ＧＣＬを複数の検出ブロックに分割し、検出ブロック毎に検出信号Ｖｄｅｔを出力させることもできる。圧力センサの複数箇所に同時に圧力が印加される場合がある。この時、上記複数箇所の座標の検出精度を向上させる観点からは、上記したように検出ブロック毎に検出信号Ｖｄｅｔを出力させることが好ましい。
【０１１１】
一方、図１０に示す圧力検出動作期間ＦＬｆｓを短縮する観点からは、複数の信号線ＳＧＬと複数の走査線ＧＣＬとから一括して検出信号Ｖｄｅｔを出力させることが好ましい。
【０１１２】
また、自己容量方式の圧力センサの場合、相互容量方式の圧力センサと比較して、検出電極の周辺にもうけられた導体パターンとの間に生じる寄生容量の影響が大きい。そこで自己容量方式の圧力センサの検出精度を向上させる観点からは、以下の構成が好ましい。
【０１１３】
すなわち、図１５に示す駆動信号Ｖｆｓと同じ信号波形を、検出対象になっている電極Ｅ２（図１２参照）の周囲の導体パターンに印加する。また、駆動信号Ｖｆｓと同じ波形を印加するタイミングは、検出対象になっている電極Ｅ２に駆動信号Ｖｆｓを印加するタイミングと同期している事が好ましい。これにより、検出電極と、周囲の導体パターンとの間に形成される寄生容量の影響を大幅に低減することができる。
【０１１４】
以下、本願明細書において、検出電極の周囲の導体パターンに対して、駆動信号Ｖｆｓと同じ波形のパルス電位を、検出電極に駆動信号Ｖｆｓが印加されるタイミングと同期させて印加する方法を、アクティブシールド方式と呼ぶ。また、例えば、第１の導体パターンに対して、駆動信号Ｖｆｓと同じ波形のパルス電位を検出電極に駆動信号Ｖｆｓが印加されるタイミングと同期させて印加することを、第１の導体パターンに対してアクティブシールド方式を適用する、と記載する。
【０１１５】
導体パターン間に形成される寄生容量は、導体パターンの平面積が大きくなる程、寄生容量値が大きくなる。また、導体パターン間に形成される寄生容量は、導体パターン間の距離が小さくなる程、寄生容量値が大きくなる。したがって、図６に示す駆動電極ＣＯＭＬに対して、アクティブシールド方式を適用することが好ましい。また、自己容量方式の圧力検出動作において、複数の信号線ＳＧＬと複数の走査線ＧＣＬとから一括して検出信号Ｖｄｅｔを出力させる場合には、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬはすべてが検出電極として動作するので、アクティブシールド方式は適用できない。
【０１１６】
しかし、変形例として説明したように、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬのうちのいずれか一方が検出電極として利用される場合、検出電極として利用されていない導体パターンに対しては、アクティブシールド方式を適用することが好ましい。
【０１１７】
また、別の変形例として説明したように、複数の信号線ＳＧＬ、または複数の走査線ＧＣＬを複数の検出ブロックに分割し、検出ブロック毎に検出信号Ｖｄｅｔを出力させる場合がある。この場合、検出ブロックとして検出信号Ｖｄｅｔが出力されていない導体パターン（例えば、信号線ＳＧＬ、または走査線ＧＣＬ）に対してはアクティブシールド方式を適用することが好ましい。
【０１１８】
また、図８に示すように、複数の信号線ＳＧＬは、副画素ＳＰｉｘの列、すなわち、図８に示すＹ方向に沿った副画素ＳＰｉｘの垂直ライン毎に設けられている。また、複数の走査線ＧＣＬは、副画素ＳＰｉｘの行、すなわち、図８に示すＸ方向に沿った副画素ＳＰｉｘの水平ライン毎に設けられている。このため、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬのそれぞれに、図１３に示す電圧検出器ＤＥＴを接続した場合には、電圧検出器ＤＥＴが数多く必要になる。この場合、複数の電圧検出器ＤＥＴを備える部品の大きさが大きくなる。
【０１１９】
例えば、本実施の形態の例では、図５に示す半導体チップ１９に複数の電圧検出器ＤＥＴが形成されている。この場合、半導体チップ１９の平面積を小型化する観点から、電圧検出器ＤＥＴの数は少ない方が好ましい。そこで、本願発明者は、同じタイミングで使用される電圧検出器ＤＥＴの数を低減する技術について検討を行い、以下の変形例を見出した。
【０１２０】
図１６は、図１２に示す圧力センサの検出電極を構成する信号線および走査線と電圧検出器との結線例を示す説明図である。なお、図１６では、図１２に示す圧力検出部３０Ｂの結線例として示しているが、図１１に示す圧力検出部３０Ａの結線例としても適用できる。
【０１２１】
図１６に示す圧力検出部３０Ｂの検出電極を構成する複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬは、以下のように電圧検出器ＤＥＴと電気的に接続されている。すなわち、複数の信号線ＳＧＬは、隣り合って並ぶ複数本ずつの信号線ＳＧＬが電気的に接続されて、複数の検出ブロックＤＵａを構成する。また、複数の走査線ＧＣＬは、隣り合って並ぶ複数本ずつの走査線ＧＣＬが電気的に接続されて、複数の検出ブロックＤＵｂを構成する。また、圧力検出動作期間には、複数の検出ブロックＤＵａおよび複数の検出ブロックＤＵｂのそれぞれが複数の電圧検出器ＤＥＴに接続されている。
【０１２２】
言い換えれば、圧力検出部３０Ｂの検出電極を構成する複数の信号線ＳＧＬは、互いに隣り合う複数本の信号線ＳＧＬが並列接続され、一つの電圧検出器ＤＥＴに接続されている。また、圧力検出部３０Ｂの検出電極を構成する複数の走査線ＧＣＬは、互いに隣り合う複数本の信号線ＳＧＬが並列接続され、一つの電圧検出器ＤＥＴに接続されている。
【０１２３】
上記したように、図８に示す複数の信号線ＳＧＬは、副画素ＳＰｉｘの列毎に設けられている。また、複数の走査線ＧＣＬは、副画素ＳＰｉｘの行毎に設けられている。副画素ＳＰｉｘのサイズは、表示部２０（図１参照）の解像度に影響を与えるため、表示画像の品質を向上させる観点から平面サイズは非常に小さい。一方、圧力検出の座標位置を検出する場合、表示部２０に要求される解像度よりも低い解像度で良い。
【０１２４】
そこで、図１６に示す例では、複数本の信号線ＳＧＬを並列接続し、一つの電圧検出器ＤＥＴに接続している。また、複数本の走査線ＧＣＬを並列接続し、一つの電圧検出器ＤＥＴに接続している。これにより、例えば、複数の信号線ＳＧＬと複数の走査線ＧＣＬとから一括して検出信号Ｖｄｅｔ（図１２参照）を出力させる場合であっても、電圧検出器ＤＥＴの数を低減させることができる。
【０１２５】
なお、図１６に示す例では、４本の信号線ＳＧＬおよび４本の走査線ＧＣＬがそれぞれ並列接続されている。ただし、並列接続される信号線ＳＧＬまたは走査線ＧＣＬの数は、要求される解像度に応じて、４本以外の数であっても良い。並列接続される信号線ＳＧＬまたは走査線ＧＣＬの数が少なくなれば、圧力検出の座標の解像度が向上する。一方、並列接続される信号線ＳＧＬまたは走査線ＧＣＬの数が多くなれば、解像度は低下するが、電圧検出器ＤＥＴの数は低減することができる。
【０１２６】
また、図９に示す圧力検出部３０や、その変形例として説明したように、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬのうちのいずれか一方のみを検出電極として使用する場合、さらに電圧検出器の数を低減することができる。この場合、検出電極として使用していない配線に、図１５に示す波形Ｖ２の検出波形を印加することにより、検出精度を向上させられることは既に述べた通りである。
【０１２７】
また、図１６に対する変形例として、図１７に示す圧力検出部３０Ｃのような結線にしても良い。図１７は、図１６に対する変形例である圧力センサの検出電極を構成する信号線および走査線と電圧検出器との結線例を示す説明図である。
【０１２８】
図１７に示す圧力検出部３０Ｃの検出電極を構成する複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬは、以下のように電圧検出器ＤＥＴと電気的に接続されている。すなわち、複数の信号線ＳＧＬのうち、互いに隣り合う複数の信号線ＳＧＬのうちの一部が電圧検出器ＤＥＴに接続され、他の一部は電圧検出器ＤＥＴと電気的に分離されている。また、複数の走査線ＧＣＬのうち、互いに隣り合う複数の走査線ＧＣＬのうちの一部が電圧検出器ＤＥＴに接続され、他の一部は電圧検出器ＤＥＴと電気的に分離されている。
【０１２９】
圧力検出部３０Ｃのように、複数の信号線ＳＧＬまたは複数の走査線ＧＣＬのうちの一部を電圧検出器ＤＥＴに接続しない構成の場合、図１６に示す圧力検出部３０Ｂと同様に電圧検出器ＤＥＴの数を低減できる。ただし、図１３および図１４に示す容量素子Ｃ２の容量値は、検出電極の平面積が大きい程、大きくなる。したがって、容量素子Ｃ２の容量を大きくして検出精度を向上させる観点からは、図１６に示す圧力検出部３０Ｂの方が好ましい。
【０１３０】
また、図１７に示す圧力検出部３０Ｃの場合、圧力検出動作期間中に、電圧検出器ＤＥＴに接続されていない信号線ＳＧＬまたは走査線ＧＣＬが他の回路に接続されている場合、上記接続されていない信号線ＳＧＬまたは走査線ＧＣＬには、図１５に示す波形Ｖ２の検出波形を印加して、アクティブシールド方式を適用することが好ましい。これにより、電圧検出器ＤＥＴに接続されている信号線ＳＧＬまたは走査線ＧＣＬとの間で、寄生容量が形成されることを抑制できる。あるいは、図１７に示すように、圧力検出動作中は、上記接続されていない信号線ＳＧＬまたは走査線ＧＣＬは他の回路と電気的に分離することが好ましい。他の回路に接続されていないフローティングの導体パターンには寄生容量が形成され難い。
【０１３１】
また、図１６に対する他の変形例として、図１８に示す圧力検出部３０Ｄのような結線にしても良い。図１８は、図１６に対する他の変形例である圧力センサの検出電極を構成する信号線および走査線と電圧検出器との結線例を示す説明図である。
【０１３２】
図１８に示す圧力検出部３０Ｄの検出電極は、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬにより構成されている。この点は図１６に示す圧力検出部３０Ｂと同様である。ただし、圧力検出部３０Ｄの場合、複数の信号線ＳＧＬから検出信号Ｖｄｅｔ１（図１２参照）を出力させるタイミングと、複数の走査線ＧＣＬから検出信号Ｖｄｅｔ２（図１２参照）を出力させるタイミングと、を時間的に分割している。言い換えれば、圧力検出部３０Ｄを用いた圧力検出方法では、複数の信号線ＳＧＬから検出信号Ｖｄｅｔ１を出力させる検出動作期間と、複数の走査線ＧＣＬから検出信号Ｖｄｅｔ２を出力させる検出動作期間とが、時分割で行われる。更に言い換えれば、圧力検出部３０Ｄは、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の走査線ＧＣＬのうちのいずれか一方から検出信号Ｖｄｅｔを出力させた後、他方から検出信号Ｖｄｅｔを出力させる。
【０１３３】
例えば、図１８に示す例では、複数の信号線ＳＧＬは、検出ブロックＤＵａ１、検出ブロックＤＵａ２、・・・、検出ブロックＤＵａｎから成るｎ個の検出単位に分割されている。また、複数の走査線ＧＣＬは、検出ブロックＤＵｂ１、検出ブロックＤＵｂ２、・・・、検出ブロックＤＵｂｍから成るｍ個の検出単位に分割されている。一方、検出回路部４０は、電圧検出器ＤＥＴ１、電圧検出器ＤＥＴ２、・・・、電圧検出器ＤＥＴｓから成るｓ個の電圧検出器ＤＥＴを備えている。
【０１３４】
ここで、複数の信号線ＳＧＬから検出信号Ｖｄｅｔ１（図１２参照）を出力させる期間では、検出ブロックＤＵａ１と電圧検出器ＤＥＴ１、検出ブロックＤＵａ２と電圧検出器ＤＥＴ２、・・・の順で、複数の信号線ＳＧＬと複数の電圧検出器ＤＥＴとがそれぞれ電気的に接続される。この時、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれは、電圧検出器ＤＥＴと電気的に分離されている。これにより、複数の信号線ＳＧＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔ１は選択的に検出される。
【０１３５】
一方、複数の走査線ＧＣＬから検出信号Ｖｄｅｔ２（図１２参照）を出力させる期間では、検出ブロックＤＵｂ１と電圧検出器ＤＥＴ１、検出ブロックＤＵｂ２と電圧検出器ＤＥＴ２、・・・の順で、複数の走査線ＧＣＬと複数の電圧検出器ＤＥＴとがそれぞれ電気的に接続される。この時、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれは、電圧検出器ＤＥＴと電気的に分離されている。これにより、複数の走査線ＧＣＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔ２は選択的に検出される。
【０１３６】
複数の信号線ＳＧＬから検出信号Ｖｄｅｔ１（図１２参照）を出力させる期間と、複数の走査線ＧＣＬから検出信号Ｖｄｅｔ２（図１２参照）を出力させる期間の間での結線の切り替えは、図示しないスイッチを用いて行うことができる。
【０１３７】
図１８に示す圧力センサの場合、電圧検出器ＤＥＴの数は、上記したｎ個およびｍ個のうち、いずれか大きい方の値であれば良い。このため、図１６や図１７に示す例と比較して、電圧検出器ＤＥＴの数を大幅に低減できる。
【０１３８】
また、圧力検出部３０Ｄを用いて圧力検出を行う場合、上記したように、圧力検出動作時に、電圧検出器ＤＥＴに接続されない配線が存在することになる。したがって、上記したように、寄生容量を低減して、圧力検出の検出精度を向上させる観点から、圧力検出動作時に、電圧検出器ＤＥＴと電気的に分離された複数の配線に波形Ｖ２を供給することで、アクティブシールド方式を適用することが好ましい。
【０１３９】
また、図５に示す例では、導体パターン８とアレイ基板２の間に中空空間９を設けた表示装置ＤＰ１の例について説明した。しかし、図１９に示す表示装置ＤＰ２のように、導体パターン８とアレイ基板２との間に、アレイ基板２よりも弾性変形し易いすなわち、弾性体９Ａを設けても良い。図１９は、図５に対する変形例である表示装置の一例を示す断面図である。
【０１４０】
図１９に示す表示装置ＤＰ２は、導体パターン８とアレイ基板２の間に設けられた弾性体９Ａを有する。弾性体９Ａは、アレイ基板２、および図６に示す基板２１よりも弾性変形し易い部材である。言い換えれば、アレイ基板２、および図６に示す基板２１よりも弾性が低い部材である。図１９に示す例では、導体パターン８とアレイ基板２の間には、複数の弾性体９Ａが設けられている。そして、複数の弾性体９Ａの厚さ、すなわち、アレイ基板２の下面２ｂに対して垂直な方向の長さの総和は、図６に示す液晶層４の厚さと比較して大きい。
【０１４１】
表示装置ＤＰ２のように、複数層の弾性体９Ａが設けられている場合、中空空間９の厚さの総和が大きいほど、図１３および図１４に示す容量素子Ｃ２の容量値の変化量を大きくすることができる。つまり、本変形例によれば、外部から印加した圧力に起因して変化する容量値の変化を大きくすることができるので、ノイズ成分の影響を低減することができる。これにより、圧力センサの検出精度を向上させることができる。
【０１４２】
なお、図１９に対する変形例として、一層の弾性体９Ａが設けられていても良い。この場合、一層の弾性体９Ａの厚さを少なくとも図６に示す液晶層４よりも厚くすることで、図１３および図１４に示す容量素子Ｃ２の容量値の変化量を大きくすることができる。また、一層の弾性体９Ａの厚さは、アレイ基板２の厚さ以上であることが好ましい。
【０１４３】
なお、上記したように導体パターン８とアレイ基板２の間に複数の弾性体９Ａが設けられている場合、「弾性体の厚さ」とは、複数の弾性体９Ａの厚さの総和を意味する。
【０１４４】
また、圧力センサの局所的な弾性変形を促進させる弾性変形層として、図５では中空空間９を設ける例、図１９では、弾性体９Ａを設ける例について説明した。しかし、図５に示す例と図１９に示す例を組み合わせて適用することもできる。例えば、図示は省略するが、導体パターン８とアレイ基板２との間の複数箇所に隙間が設けられている場合、一部の隙間に中空空間９を設け、他の一部の隙間に弾性体９Ａを設けても良い。
【０１４５】
また、図１９では、自己容量方式の圧力センサを使用する例を示している。このため、図５に示す配線ＷＦＳが図１９には設けられていない。ただし、図５に示すように相互容量方式の圧力センサにおいて、図１９に示す弾性体９Ａを設けても良い。また、図１９に示す自己容量方式の圧力センサにおいて、図５に示す中空空間９を設けても良い。
【０１４６】
また、図５および図１９では、導体パターン８とアレイ基板２との離間距離を大きくするため、アレイ基板２の下面２ｂ側に設けられる導光板７よりもさらに下方に導体パターン８が設けられている。言い換えれば、表示装置ＤＰ１および表示装置ＤＰ２では、導体パターン８とアレイ基板２の間に偏光板５や導光板７が設けられている。
【０１４７】
しかし、圧力センサの検出精度が必要十分に向上できれば、導体パターン８とアレイ基板２の間に他の部材が配置されていなくても良い。例えば、表示機能層として有機ＥＬを用いる場合には、偏光板５や導光板７などの光学機能膜は設けない場合もある。
【０１４８】
図２０は、図１９に対する変形例である表示装置の一例を示す断面図である。なお、図２０では、導体パターン８の位置を見やすくするため、導体パターン８に模様を付している。外部から印加された圧力に応じて、圧力センサが安定的に変形すれば、圧力の検出精度を向上させることができるので、導体パターン８とアレイ基板２の間に偏光板５や導光板７以外の部材が設けられていても良い。例えば、表示機能層として液晶層４（図６参照）を用いる液晶表示装置の場合、導光板７と偏光板５との間に、プリズムシートＰＦ１（図２０参照）や光拡散シートＰＦ２（図２０参照）など、複数枚の光学機能膜を設ける場合がある。また、図２０に示す表示装置ＤＰ３のように、導光板７と偏光板５との間に光学機能膜であるプリズムシートＰＦ１や光拡散シートＰＦ２のような光学機能膜が設けられている場合には、光学機能膜の一方の主面に、導体パターン８を堆積させても良い。この場合、導体パターン８には、光透過性が要求されるので、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）または酸化スズ（ＳｎＯ）等の透明導電材料により形成されることが好ましい。
【０１４９】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、入力装置として圧力センサを備える表示装置を取り上げて説明した。本実施の形態では、入力装置として、圧力センサおよびタッチセンサを備える表示装置について説明する。図２１は、図１に対する変形例である表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【０１５０】
なお、本実施の形態の表示装置は、入力装置としてタッチセンサを更に有している点で上記実施の形態１と相違する。しかし、圧力センサの部分、および表示部の部分は、上記実施の形態と同様なので、重複する説明は省略し、上記実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【０１５１】
図２１に示す表示装置ＤＰ３が備える本体部１０は、圧力検出機能、タッチ検出機能、および表示機能を備えている。つまり、本体部１０は、画像や映像を出力する表示装置である表示部２０と、圧力センサである圧力検出部３０と、タッチセンサであるタッチ検出部５０と、を有する。また、表示装置ＤＰ３は、上記実施の形態１で圧力検出用の回路部として説明した検出回路部４０に加え、タッチ検出用の回路部である検出回路部６０を備えている点で、上記実施の形態１と相違する。
【０１５２】
また、本体部１０は、表示部２０、圧力検出部３０、およびタッチ検出部５０を一体化した表示装置であり、圧力検出機能およびタッチ検出機能を内蔵した表示装置、すなわちインセルタイプのタッチ検出機能および圧力検出機能付き表示装置である。
【０１５３】
タッチ検出部５０は、後述する指などの誘電体が近接することによる静電容量の変化を利用したタッチ検出の原理に基づいて動作し、検出信号ＶＴｄｅｔを出力する。
【０１５４】
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、駆動ドライバ１４、検出回路部４０、および検出回路部６０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。
【０１５５】
駆動ドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、本体部１０に含まれた駆動電極ＣＯＭＬ（後述する図２４および図２５を参照）に、駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。なお、図２１では見易さのため、タッチ検出部５０用に用いられる駆動信号Ｖｔｓ、表示部２０用に用いられる駆動信号Ｖｃｏｍおよび圧力センサ用に印加される駆動信号Ｖｆｓを、それぞれ１本ずつ示している。
【０１５６】
また、検出回路部６０は、制御部１１から供給される制御信号と、本体部１０のタッチ検出部５０から供給された検出信号ＶＴｄｅｔに基づいて、タッチ検出部５０に対する指や入力治具の近接の有無を検出する回路である。そして、検出回路部６０は、本体部のタッチ検出部５０のタッチ検出領域に対する指や入力治具の近接の有無を電気的に判定し、得られた情報を出力する回路である。検出回路部６０は、例えば、図２１に示す例では、検出信号増幅部６２と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部６３と、信号処理部６４と、座標抽出部６５と、検出制御部６６とを備えている。
【０１５７】
なお、図２１に示す検出回路部６０の各部分が備える機能は、上記実施の形態１で説明した検出回路部４０の各部分が備える機能に対応しているので、重複する説明は省略する。
【０１５８】
＜静電容量の変化を利用したタッチ検出の原理＞
次に、図２１〜図２３を参照し、本実施の形態の表示装置ＤＰ３におけるタッチ検出の原理について説明する。図２２は、タッチセンサと指が離れた状態を模式的に示す説明図である。また、図２３は、タッチセンサに指が接触した状態を模式的に示す説明図である。
【０１５９】
なお、上記実施の形態１で説明した圧力センサと本実施の形態のタッチセンサとは、容量素子の静電容量の変化を電気的に検出し、電圧信号に変換して出力する点では、同様である。したがって、本セクションでは、上記実施の形態１で説明した圧力センサと共通する部分は、説明を省略する。
【０１６０】
図２２および図２３に示すように、静電容量型のタッチセンサは、誘電体Ｄを介して対向配置される電極Ｅ３および電極Ｅ４を有する。電極Ｅ３と電極Ｅ４の間には容量素子Ｃ３が形成されている。この容量素子Ｃ３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Ｃ３の他端は、タッチ検出回路である電圧検出器ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図２１に示す検出信号増幅部６２に含まれる積分回路からなる。電圧検出器ＤＥＴの構造は、上記実施の形態１と同様である。
【０１６１】
交流信号源Ｓから容量素子Ｃ３の一端、例えば電極Ｅ３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Ｃ３の他端、例えば電極Ｅ４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ＶＴｄｅｔ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Ｖｆｓに相当するものである。
【０１６２】
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２２に示すように、容量素子Ｃ３に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ３の容量値に応じた電流が流れる。
【０１６３】
一方、図２３に示すように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静電容量Ｃ４の影響を受け、電極Ｅ３および電極Ｅ４により形成される容量素子Ｃ３の容量値が小さくなる。そのため、図２３に示す容量素子Ｃ３に流れる電流が変動する。
【０１６４】
そして、電圧検出器ＤＥＴでは、容量素子Ｃ３に流れる電流の変動を電圧の変動に変換し、検出信号ＶＴｄｅｔとして出力する。電圧検出器ＤＥＴの動作は、上記実施の形態１と同様である。
【０１６５】
上記の後、図２１に示す検出回路部６０が有する検出信号増幅部６２、Ａ／Ｄ変換部６３、信号処理部６４、座標抽出部６５、および検出制御部６６のそれぞれでは、上記実施の形態１で説明した検出回路部４０が備える各部分と同様の動作をして、タッチパネル座標を出力信号ＶＴｏｕｔとして出力する。
【０１６６】
＜タッチ検出部を備える表示装置の構成例＞
次に、タッチセンサを備える表示装置の構成例について説明する。図２４は、図２１に示す表示装置の一例を示す断面図である。また、図２５は、図２４に示す表示装置が備えるタッチセンサの構成の例を示す説明図である。
【０１６７】
なお、図２４では、アレイ基板２と対向基板３の間に設けられた液晶層４やＴＦＴ層２５などを一図で見やすくするため、ＴＦＴ層２５とカラーフィルタ層３２との間を局所的に拡大して示している。また、図２４では、電極や導体パターンを識別し易くするため、画素電極２２、駆動電極ＣＯＭＬ、走査線ＧＣＬおよび信号線ＳＧＬにハッチングを付し、タッチセンサの検出電極ＴＤＬおよび圧力センサの導体パターン８にドットパターンを付している。また、図２４に示す圧力センサは、図１２〜図１４を用いて説明した、自己容量方式の圧力センサの例で示している。このため、図２４に示す表示装置ＤＰ３の導体パターン８には、図５に示す配線ＷＦＳが接続されていない。
【０１６８】
また、図２５では、相互容量方式のタッチセンサの構成例として、駆動電極ＣＯＭＬを、タッチセンサ用の駆動電極として利用する実施態様を示している。
【０１６９】
図２５に示すように、タッチ検出部５０は、対向基板３の上面３ｔ上に設けられ、タッチ検出用の検出電極として動作する複数の検出電極ＴＤＬと、アレイ基板２に設けられ、タッチ検出用の駆動電極として動作する複数の駆動電極ＣＯＭＬと、を有する。
【０１７０】
複数の駆動電極ＣＯＭＬは、平面視において、複数の検出電極ＴＤＬ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、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、平面視において複数の検出電極ＴＤＬ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、複数の駆動電極ＣＯＭＬの各々は、アレイ基板２に含まれる基板２１の上面２１ｔ（図２４参照）に垂直な方向において、検出電極ＴＤＬと対向している。
【０１７１】
また、検出回路部６０は、例えば図２４に示すタッチ検出用の半導体チップ５１に形成され、図２５に示す複数の検出電極ＴＤＬは、検出回路部６０の検出信号増幅部６２（図２１参照）にそれぞれ接続されている。
【０１７２】
また、タッチ検出動作において駆動信号Ｖｔｓを出力する駆動ドライバ１４は、図２４に示す半導体チップ１９に形成され、複数の駆動電極ＣＯＭＬは、半導体チップ１９の駆動ドライバ１４と電気的に接続されている。また、タッチ検出用の半導体チップ５１は、配線ＷＴＳを介して半導体チップ１９と電気的に接続されている。
【０１７３】
本実施の形態の場合、図２５に示す複数の検出電極ＴＤＬから出力された検出信号ＶＴｄｅｔは、半導体チップ５１に形成されたタッチ検出用の検出回路部６０に出力される。半導体チップ５１は、図２４に示すように、例えば対向基板３の上面３ｔ上に搭載されている。
【０１７４】
なお、タッチ検出動作時の検出回路部６０の各部分の動作は、図９を用いて説明した圧力検出動作と同様なので、重複する説明は省略する。
【０１７５】
なお、図２２および図２３は、静電容量方式のタッチセンサの基本的な検出原理を示したものであり、種々の変形例がある。例えば、図２２〜図２５では、相互容量方式のタッチセンサの例を取り上げて説明したが、上記実施の形態１で図１２〜図１４を用いて説明したように、自己容量方式のタッチセンサを利用しても良い。
【０１７６】
また、図２４および図２５では、表示部２０（図２１参照）が有する駆動電極ＣＯＭＬを、タッチ検出用の駆動電極として利用する、インセルタイプのタッチセンサについて説明した。しかし、タッチ検出用の電極が表示装置用の電極や配線とは別に形成された、オンセルタイプのタッチセンサを利用しても良い。
【０１７７】
＜圧力検出部およびタッチ検出部を備える表示装置の好ましい態様＞
図２２および図２３を用いて説明したように、タッチセンサの場合、指や入力治具などの誘電体を容量素子Ｃ３に近づけることにより、容量素子Ｃ３に流れる電流が変動することを利用して、タッチの有無を検出する。したがって、電極Ｅ３と電極Ｅ４の離間距離は変化しない方が好ましい点で圧力センサとは相違する。
【０１７８】
また、タッチセンサの場合、指などの誘電体を近づける、あるいは接触させることが検出動作の前提になっている。このため、本実施の形態のように、タッチセンサおよび圧力センサの両方を備えている表示装置の場合、指が近づいたことによる圧力センサへのノイズの影響を低減することが特に好ましい。
【０１７９】
上記実施の形態１で説明したように、液晶層４（図６参照）と複数の信号線ＳＧＬとの間に駆動電極ＣＯＭＬが設けられている。また、平面視において、駆動電極ＣＯＭＬは複数の信号線ＳＧＬと重なるように設けられている。これにより、表示面側に指が近づいたことによる圧力センサへのノイズ影響を低減することで、圧力センサの検出精度を向上させることができる。
【０１８０】
また、圧力検出動作期間ＦＬｆｓ（図１０参照）に、駆動電極ＣＯＭＬに固定電位またはパルス電位を供給することで、駆動電極ＣＯＭＬによるシールド効果が大幅に向上するので、表示面側に指が近づいたことによる圧力センサへのノイズ影響をさらに低減することができる。
【０１８１】
また、上記したように、静電容量方式の圧力センサの場合、容量素子を構成する電極間の距離に応じた容量変化に基づいて圧力印加の有無を判定する。この場合、圧力センサの検出環境の状態、例えば環境温度、振動の有無、あるいは周辺のノイズ源の有無の状況が変化すると、検出信号の波形が変化し易い。特に、図１２〜図１４を用いて説明した自己容量方式の圧力センサの場合、環境の状態変化に応じて波形が変化し易い。
【０１８２】
そこで、圧力センサの検出信号の波形Ｖ０（図４参照）について、キャリブレーションを行って、環境変化の要因による検出誤差を低減することが好ましい。これにより、圧力センサの検出感度を向上させることができる。
【０１８３】
ここで、本実施の形態のように、タッチセンサおよび圧力センサを有する表示装置の場合、キャリブレーションを行う際に、表示装置に指が接触している場合がある。上記したように、液晶層４（図６参照）と複数の信号線ＳＧＬとの間に駆動電極ＣＯＭＬを設けることで、圧力センサに対するノイズ影響を低減できることはできる。しかし、指が接触している時に生じるノイズ影響を完全に排除することは難しい。このため、キャリブレーションを行う場合、指によるノイズ影響が小さい時のキャリブレーションデータを優先的に利用することが好ましい。
【０１８４】
そこで、キャリブレーションを実施する際に指の影響を考慮する観点から、図２１に示すようにタッチセンサ用の検出回路部６０から出力された出力信号ＶＴｏｕｔを圧力検出用の検出回路部４０に入力することが好ましい。例えば、図２１に示す例では、出力信号ＶＴｏｕｔは、検出回路部４０の検出制御部４６に入力される。
【０１８５】
検出制御部４６では、例えば、キャリブレーションを行った時の指の座標位置の情報を取得すると、指の座標位置の周辺の検出信号のデータを除外することができる。また、例えば、キャリブレーションを行った時のタッチの有無の情報を取得すれば、これに基づいて再度キャリブレーションを行うことができる。
【０１８６】
このように、タッチセンサ用の検出回路部６０から出力された出力信号ＶＴｏｕｔを圧力検出用の検出回路部４０に入力するためには、検出回路部４０と検出回路部６０とを電気的に接続する必要がある。図２４および図２５に示す例では、検出回路部６０が形成された半導体チップ５１と検出回路部４０が形成された半導体チップ１９とを配線ＷＴＳを介して電気的に接続している。これにより、検出回路部４０と検出回路部６０とを電気的に接続することができる。
【０１８７】
また、タッチセンサ用の検出回路部６０から出力された出力信号ＶＴｏｕｔを圧力検出用の検出回路部４０に入力する処理を高速化する観点からは、検出回路部４０と検出回路部６０とが同じデバイスに形成されていることが好ましい。図２６は、図２１に対する変形例である表示装置の全体構成を示すブロック図である。また、図２７は、図２１に対する他の変形例である表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【０１８８】
図２６に示す表示装置ＤＰ４の場合、検出回路部４０と検出回路部６０とが、半導体チップ５１に形成されている。言い換えれば、図２６に示す表示装置ＤＰ４は、圧力検出動作を行う検出回路部４０と、タッチ検出動作を行う検出回路部６０と、が形成された半導体チップ５１を有する。半導体チップ５１は、例えば、図２４に示す表示装置ＤＰ３と同様に、対向基板３が有する基板３１の上面３１ｔに搭載されるデバイスである。このように、検出回路部４０と検出回路部６０とが、同一のデバイスに形成され、互いに電気的に接続されていれば、タッチセンサ用の検出回路部６０から出力された出力信号ＶＴｏｕｔを圧力検出用の検出回路部４０に入力する処理を高速化することができる。
【０１８９】
また、図２７に示す表示装置ＤＰ５の場合、上記した圧力検出動作およびタッチ検出動作を行う検出回路部７０を備えている。上記したように、実施の形態１で説明した圧力センサと本実施の形態で説明したタッチセンサとは、容量素子の容量値の変化を検出信号として検出回路部に伝送し、検出回路部で圧力印加の有無、あるいはタッチの有無を判定し、結果を出力する点で共通する。
【０１９０】
このため、検出信号に対する電気的な処理は同様であり、図２７に示すように一つの検出回路部７０を使用して圧力検出動作とタッチ検出動作とを順次行うことができる。検出回路部７０は、本体部の圧力検出部３０の圧力検出領域に対する圧力の印加の有無を電気的に判定し、得られた情報を出力する回路である。また、検出回路部７０は、本体部のタッチ検出部５０のタッチ検出領域に対するタッチの有無を電気的に判定し、得られた情報を出力する回路でもある。
【０１９１】
検出回路部７０は、例えば、図２７に示す例では、検出信号増幅部７２と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部７３と、信号処理部７４と、座標抽出部７５と、検出制御部７６とを備えている。検出信号増幅部７２は、図２１に示す検出信号増幅部４２の機能および検出信号増幅部６２の機能を有する。また、図２７に示すＡ／Ｄ変換部７３は、図２１に示すＡ／Ｄ変換部４３の機能およびＡ／Ｄ変換部６３の機能を有する。また、図２７に示す信号処理部７４は、図２１に示す信号処理部４４の機能および信号処理部６４の機能を有する。また、図２７に示す座標抽出部７５は、図２１に示す座標抽出部４５の機能および座標抽出部６５の機能を有する。また、図２７に示す検出制御部７６は、図２１に示す検出制御部４６の機能および検出制御部６６の機能を有する。
【０１９２】
また図２７に示す例では、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を用いて、検出回路部７０に入力される検出信号の種類、および制御信号の種類を切り替える。これにより、検出回路部７０では、圧力検出動作とタッチ検出動作を順次切り替えて行うことができる。
【０１９３】
表示装置ＤＰ５のように、検出回路部７０を圧力検出用とタッチ検出用とで兼用することにより、回路の数を低減することができる。この結果、検出回路部７０が形成される半導体チップ５１の面積を低減することができる。
【０１９４】
また、表示装置ＤＰ５の場合、検出回路部７０内の配線で検出制御部７６に出力信号ＶＴｏｕｔを伝送することができる。言い換えれば、圧力検出動作とタッチ検出動作とは、同一の制御回路である検出制御部７６により制御される。これにより、タッチセンサ用の検出回路部６０から出力された出力信号ＶＴｏｕｔを圧力検出用の検出回路部４０に入力する処理を高速化することができる。
【０１９５】
（実施の形態３）
上記実施の形態１では、図１２〜図２０を用いて、自己容量方式の圧力センサの実施態様について説明した。本実施の形態では、自己容量方式の圧力センサに接続される周辺回路の好ましい実施態様について説明する。図２８および図２９は、図１６〜図１８に示す圧力センサのうちのいずれかを備える表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。また、図３０は、図２８および図２９に示す表示装置の表示動作と圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。図２８および図２９では、見易さのため、走査線ＧＣＬの数、信号線ＳＧＬの数、および駆動電極ＣＯＭＬの数が少ない状態で示している。また、図２８は、図３０に示す検出動作期間ＦＬｆｓｘにおける複数のスイッチのオンオフ状態を示しており、図２９は、図３０に示す検出動作期間ＦＬｆｓｙにおける複数のスイッチのオンオフ状態を示している。
【０１９６】
本実施の形態３では、後述する変形例を含めて、複数種類の表示装置について説明する。本実施の形態３で説明する複数の表示装置のそれぞれは、上記実施の形態１で説明した表示装置のうち、自己容量方式を利用した圧力センサを備えた表示装置である。そして、本実施の形態３では、自己容量方式の圧力センサに接続された回路の構成について、上記実施の形態１で既に説明した内容を補足的に説明する実施態様である。したがって、本実施の形態３では、上記実施の形態１で既に説明した部分と重複する部分の説明は省略し、上記実施の形態１との相違点を中心に説明する。また、本実施の形態３で説明する技術を上記実施の形態２で説明した技術と組み合わせて適用することもできる。
【０１９７】
上記実施の形態１で説明した図８に示す表示装置の回路構成例では、複数の走査線ＧＣＬおよび複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれがＸ方向に沿って延び、かつ、複数の信号線ＳＧＬがＸ方向に交差する（例えば直交する）Ｙ方向に沿って延びている。表示動作期間ＦＬｄｐ（図１０参照）において、複数の画素Ｐｉｘ（図８参照）に対して共通の電位が供給される駆動電極ＣＯＭＬがＸ方向に沿って延びる構造は、横コム構造と呼ばれる。一方、図２８に示す例では、複数の走査線ＧＣＬがＸ方向に沿って延び、かつ、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の駆動電極ＣＯＭＬがＸ方向に交差する（例えば直交する）Ｙ方向に沿って延びている。図２８に示す表示装置ＤＰ６のように、駆動電極ＣＯＭＬがＹ方向に沿って延びる構造は、縦コム構造と呼ばれる。本実施の形態３では、まず、縦コム構造の表示装置を例示的に取り上げて説明した後、横コム構造に適用した場合についても説明する。
【０１９８】
図２８および図２９に示す表示装置ＤＰ６は、図１２を用いて説明した圧力検出部３０Ｂと同様に、複数の走査線ＧＣＬおよび複数の信号線ＳＧＬのそれぞれが、自己容量方式で圧力を検出する検出電極である電極Ｅ２（図１２参照）として利用される。言い換えれば、表示装置ＤＰ６の構成は、以下のように表現できる。すなわち、基板２１の上面２１ｔに沿った平面視において、上面２１ｔ側には、Ｘ方向に沿って延びる複数の走査線ＧＣＬと、Ｘ方向と交差するＹ方向に沿って延びる複数の信号線ＳＧＬとが設けられている。複数の走査線ＧＣＬのそれぞれは、複数の走査線ＧＣＬと導体パターン８Ａ（図１２参照）との間の容量値の変化により外部物体の接触による圧力を検出する、検出回路部４０Ｘと電気的に接続されている。図３０に示すように、複数の走査線ＧＣＬと導体パターン８Ａ（図１２参照）との間の容量値の変化を検出する検出動作期間ＦＬｆｓｘには、複数の走査線ＧＣＬに対してパルス電位である駆動信号Ｖｆｓが供給される。また、図２８に示す検出回路部４０Ｘには、複数の走査線ＧＣＬを介して駆動信号Ｖｆｓに基づく検出信号Ｖｄｅｔ２（図１２参照）が出力される。また、図２９に示すように、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれは、複数の信号線ＳＧＬと導体パターン８Ａとの間の容量値の変化により外部物体の接触による圧力を検出する、検出回路部４０Ｙと電気的に接続されている。図３０に示すように、複数の信号線ＳＧＬと導体パターン８Ａとの間の容量値の変化を検出する検出動作期間ＦＬｆｓｙには、複数の信号線ＳＧＬに対してパルス電位である駆動信号Ｖｆｓが供給される。また、検出回路部４０Ｙ（図２９参照）には、複数の信号線ＳＧＬを介して駆動信号Ｖｆｓに基づく検出信号Ｖｄｅｔ１（図１２参照）が出力される。
【０１９９】
なお、図２８および図２９に示す例では、Ｘ方向に沿って延びる検出電極（すなわち、走査線ＧＣＬ）からの出力信号を検出する検出回路部４０Ｘと、Ｙ方向に沿って延びる検出電極（すなわち、信号線ＳＧＬ）からの出力信号を検出する検出回路部４０Ｙと、が互いに独立して設けられている。しかし、検出回路部４０Ｘと検出回路部４０Ｙとが互いに独立していなくても良い。例えば、半導体チップ１９Ｓが、一つの検出回路部４０を有し、Ｘ方向に沿ってのびる検出電極およびＹ方向に沿って延びる検出電極のそれぞれが、一つの検出回路部４０に対して検出信号Ｖｄｅｔ１および検出信号Ｖｄｅｔ２が出力されても良い。
【０２００】
また、図２８および図２９に示す例では、駆動ドライバ１４Ｓが検出回路部４０と独立して設けられている。駆動ドライバ１４Ｓは、図３０に示す検出動作期間ＦＬｆｓｘおよび検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、図３０に示す駆動信号Ｖｆｓまたはガード信号Ｖｇｄを出力する、検出動作用の駆動回路である。したがって、駆動ドライバ１４Ｓが検出回路部４０の一部分を構成していても良い。
【０２０１】
図３０に示す例では、単位フレームＦＬ１が、複数の表示動作期間ＦＬｄｐ、検出動作期間ＦＬｆｓｘ、および検出動作期間ＦＬｆｓｙに時分割され、表示動作期間ＦＬｄｐと検出動作期間（検出動作期間ＦＬｆｓｘまたは検出動作期間ＦＬｆｓｙ）が交互に実施される。図３０に示すように、表示動作期間ＦＬｄｐおいて、駆動ドライバ１４（図２８参照）は、駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを供給する。図２８に示す例では、表示装置ＤＰ６は、主に表示部２０（図１参照）の動作を制御する回路が形成された表示制御チップである半導体チップ１９Ｄ、および主に圧力検出部３０（図１参照）の動作を制御する回路が形成された検出動作制御チップである半導体チップ１９Ｓを有している。図３０に示す駆動信号Ｖｃｏｍは、図２８に示す駆動ドライバ１４のうち、半導体チップ１９Ｄに形成された駆動ドライバ１４Ｄから駆動電極ＣＯＭＬに供給される。駆動ドライバ１４Ｄは、表示動作用の駆動回路である。
【０２０２】
また、図３０に示す表示動作期間ＦＬｄｐにおいて、ゲートドライバ１２（図２８参照）は、走査線ＧＣＬに対して走査信号Ｖｓｃａｎを印加する。走査信号Ｖｓｃａｎは、図８に示すＴＦＴ素子ｔｒのオンオフ動作を制御する信号であって、駆動信号Ｖｆｓとは異なる波形を持つ。図３０に示す例では、走査信号Ｖｓｃａｎは、駆動信号Ｖｆｓよりも電位の絶対値が大きい矩形波である。図３０に示すように、基準電位よりも高い電位を持つ走査信号ＶｓｃａｎがＴＦＴ素子Ｔｒに入力されると、ＴＦＴ素子Ｔｒはオン状態になり、図３０に破線で示すように、基準電位より低い電位の走査信号ＶｓｃａｎがＴＦＴ素子Ｔｒに入力されると、ＴＦＴ素子Ｔｒはオフ状態になる。図２８に示す例では、走査線ＧＣＬに接続される配線経路のうち、相対的に高い電位の供給経路である配線経路ＶＧＨは、スイッチＳＷｇＨを介して走査線ＧＣＬと電気的に接続されている。また、走査線ＧＣＬに接続される配線経路のうち、相対的に低い電位の供給経路である配線経路ＶＧＬは、スイッチＳＷｇＬを介して走査線ＧＣＬと電気的に接続されている。スイッチＳＷｇＨをオンにして、スイッチＳＷｇＬをオフにした場合、走査線ＧＣＬには相対的に高い電位が供給される。これにより、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）が例えばオン状態になる。反対に、スイッチＳＷｇＬをオンにして、スイッチＳＷｇＨをオフにした場合、走査線ＧＣＬには相対的に低い電位が供給される。これにより、ＴＦＴ素子Ｔｒが例えばオフ状態になる。そして、スイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのオンオフ動作を制御することにより、図３０に例示する波形が形成される。
【０２０３】
上記実施の形態１で説明したように、ゲートドライバ１２は、制御部１１（図１参照）から供給される制御信号に基づいて、表示部２０（図１参照）の表示駆動の対象となる水平ラインを順次選択する機能、すなわち、図８に示すＴＦＴ素子Ｔｒのオンオフ動作を制御する機能を備えている。走査信号Ｖｓｃａｎによる選択動作で誤動作が発生した場合、表示不良の原因になる。選択動作のスイッチとして用いられるＴＦＴ素子Ｔｒは、他のスイッチと比較して、相対的に高い電圧でオンオフ制御される。このため、高い電圧でオンオフ制御されるＴＦＴ素子Ｔｒに供給される走査信号Ｖｓｃａｎは、他の駆動信号と比較して高電位になる。例えば、図３０に示す圧力検出用の駆動信号Ｖｆｓは、１．５Ｖ±１Ｖ（ボルト）程度の電位で動作する。一方、ＴＦＴ素子Ｔｒは例えば±４．０Ｖ程度の電位でオンオフ制御され、ＴＦＴ素子Ｔｒをオフ状態にするときの走査信号Ｖｓｃａｎの電位は、−６Ｖ±１Ｖ（ボルト）程度である。
【０２０４】
また、図３０に示す表示動作期間ＦＬｄｐにおいて、ソースドライバ１３（図１参照）は、信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖｐｉｘを供給する画素信号Ｖｐｉｘは、表示機能層である液晶層の液晶分子の配向を変化させるための電界を発生させる映像信号であって、駆動信号Ｖｆｓとは異なる波形を有する。ただし、画素信号Ｖｐｉｘは、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）をオンオフ制御する信号ではないので、走査信号Ｖｓｃａｎと比較すると、相対的に絶対値が小さい電位で制御される。
【０２０５】
次に、複数の走査線ＧＣＬと導体パターン８Ａ（図１２参照）との間の容量値の変化を検出する検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、走査線ＧＣＬに対して駆動信号Ｖｆｓを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｘでは、図２８に示すように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｇｓ１はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｇｓ１を介して走査線ＧＣＬに駆動信号Ｖｆｓを供給する。また、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと、ゲートドライバ１２との間に接続されているスイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬは、それぞれオフになっている。図２８に示す例では、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｘを介してスイッチＳＷｇｓ１と電気的に接続されている。すなわち、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｘを介して走査線ＧＣＬに駆動信号Ｖｆｓを供給する。
【０２０６】
また、図３０に示す例では、信号線ＳＧＬおよび駆動電極ＣＯＭＬに対してアクティブシールド方式を適用する。すなわち、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、信号線ＳＧＬおよび駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓと同じ波形のパルス電位であるガード信号Ｖｇｄを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｘでは、図２８に示すように、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｓｓ１はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｓｓ１を介して信号線ＳＧＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。また、検出動作期間ＦＬｆｓｘでは、駆動電極ＣＯＭＬと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｃｓ１はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｃｓ１を介して駆動電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。図２８に示す例では、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介してスイッチＳＷｓｓ１およびスイッチＳＷｃｓ１と電気的に接続されている。すなわち、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介して信号線ＳＧＬおよび駆動電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。図示は省略するが、図２８に対する変形例として、すなわち、駆動ドライバ１４Ｓが、検出回路部４０Ｙを介さずに信号線ＳＧＬおよび駆動電極ＣＯＭＬと電気的に接続されていても良い。この場合、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介さずに信号線ＳＧＬおよび駆動電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。
【０２０７】
図２８では、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれに同じタイミングで駆動信号Ｖｆｓ（図３０参照）を印加する例を示している。ただし、変形例として、複数の走査線ＧＣＬのうち検出ブロック毎に、駆動信号Ｖｆｓが順次印加されても良い。この場合、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｇｓ１のうちの一部はオンになり、他の一部はオフになっている。また、この場合、複数の走査線ＧＣＬのうち、選択されていない走査線ＧＣＬに対してはアクティブシールド方式を適用することが好ましい。選択されていない走査線ＧＣＬに対してアクティブシールド方式を適用する場合には、選択されていない走査線ＧＣＬに接続されているスイッチＳＷｇｓ１はオフになり、選択されていない走査線ＧＣＬに接続されるスイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方がオンになっている。これにより、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて圧力検出用の電極として動作する走査線ＧＣＬと走査線ＧＣＬの周囲の導体パターンとの間に形成される寄生容量の影響を低減することができる。
【０２０８】
また、図３０に示す例では、複数の走査線ＧＣＬと導体パターン８Ａ（図１２参照）との間の容量値の変化を検出する検出動作期間ＦＬｆｓｘと、複数の信号線ＳＧＬと導体パターン８Ａとの間の容量値の変化を検出する検出動作期間ＦＬｆｓｙとの間に、表示動作期間ＦＬｄｐがある。検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓ（図２９参照）は、信号線ＳＧＬに対して駆動信号Ｖｆｓを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、図２９に示すように、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｓｓ１はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｓｓ１を介して信号線ＳＧＬに駆動信号Ｖｆｓ（図３０参照）を供給する。図２９に示す例では、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介してスイッチＳＷｓｓ１と電気的に接続されている。すなわち、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介して信号線ＳＧＬに駆動信号Ｖｆｓを供給する。また、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれと、駆動電極ＣＯＭＬとの間に接続されているスイッチＳＷｓｓ２はオフになっている。また、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、検出回路部４０Ｘと複数の走査線ＧＣＬとのそれぞれを接続する複数のスイッチＳＷｇｓ１のそれぞれはオフになっている。
【０２０９】
また、図３０に示す例では、走査線ＧＣＬおよび駆動電極ＣＯＭＬに対してアクティブシールド方式を適用する。すなわち、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓ（図２９参照）は、走査線ＧＣＬおよび駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓと同じ波形のパルス電位であるガード信号Ｖｇｄを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、図２９に示すように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方を介して走査線ＧＣＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。「スイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方」とは以下の意味である。すなわち、図２９に示す例では、スイッチＳＷｇＬがオンになっており、スイッチＳＷｇＨがオフになっている。ただし、変形例としては、スイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬの両方がオンになっていても良い。あるいは、スイッチＳＷｇＨがオンになっており、スイッチＳＷｇＬがオフになっていても良い。
【０２１０】
また、検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、駆動電極ＣＯＭＬと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｃｓ１はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｃｓ１を介して駆動電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。
【０２１１】
また、図２９では、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれに同じタイミングで駆動信号Ｖｆｓ（図３０参照）を印加する例を示している。ただし、変形例として、複数の信号線ＳＧＬのうち検出ブロック毎に、駆動信号Ｖｆｓが順次印加されても良い。この場合、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｓｓ１のうちの一部はオンになり、他の一部はオフになっている。また、この場合、複数の信号線ＳＧＬのうち、選択されていない信号線ＳＧＬに対してはアクティブシールド方式を適用することが好ましい。選択されていない信号線ＳＧＬに対してアクティブシールド方式を適用する場合には、選択されていない信号線ＳＧＬに接続されるスイッチＳＷｓｓ２がオンになっている。これにより、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて圧力検出用の電極として動作する信号線ＳＧＬと信号線ＳＧＬの周囲の導体パターンとの間に形成される寄生容量の影響を低減することができる。
【０２１２】
本実施の形態３のように、複数の走査線ＧＣＬおよび複数の信号線ＳＧＬのそれぞれが、自己容量方式で圧力を検出する検出電極である電極Ｅ２（図１２参照）として利用される場合、自己容量方式であっても、圧力が印加された平面位置の座標を判定することができる。
【０２１３】
＜走査線に駆動信号を供給する場合の好ましい態様＞
ところで、上記したように、図３０に示す走査信号Ｖｓｃａｎの電位の絶対値は、他の駆動信号の電位の絶対値と比較して高電位になる。例えば、図３０に示す圧力検出用の駆動信号Ｖｆｓや、図２８に示す検出回路部４０は、１．５Ｖ±１Ｖ（ボルト）程度の電位で動作する。一方、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）は例えば±４．０Ｖ程度の電位でオンオフ制御され、ＴＦＴ素子Ｔｒをオフ状態にするときの走査信号Ｖｓｃａｎの電位は、−６Ｖ±１Ｖ（ボルト）程度である。
【０２１４】
ここで、図２８に示すように、複数の走査線ＧＣＬを圧力検出用の検出電極として用いる場合、圧力検出用の駆動信号Ｖｆｓをそのまま走査線ＧＣＬに供給すると、駆動信号ＶｆｓによりＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）が動作する場合がある。例えば、ＴＦＴ素子Ｔｒに−６Ｖ（ボルト）の電位が供給されてオフ状態になっている時に、＋１．５Ｖの圧力検出用の駆動信号Ｖｆｓが供給されると、ＴＦＴ素子Ｔｒがオンになる可能性がある。この場合、ＴＦＴ素子Ｔｒがオンになった画素では、オン状態の時に信号線ＳＧＬに供給されている電位に基づいて画像が誤表示されてしまう。
【０２１５】
そこで、複数の走査線ＧＣＬを圧力検出用の検出電極として用いる場合、図２８に示すように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと、検出回路部４０とは、容量素子Ｃｄｃを介して電気的に接続されていることが好ましい。容量素子Ｃｄｃは、容量素子Ｃｄｃを介して直列接続され、互いに異なる交流電圧で動作する二つの回路をカップリングする、ＡＣカップリング素子として機能する。言い換えれば、第１の電圧を持つ交流信号が容量素子Ｃｄｃを通過すると、第２の電圧にオフセットされる。
【０２１６】
例えば、図２８に示す例では、駆動ドライバ１４Ｓから検出回路部４０Ｘを介して１．５Ｖ±１Ｖの電圧で、交流信号である駆動信号Ｖｆｓ（図３０参照）が出力される。そして、駆動信号Ｖｆｓが容量素子Ｃｄｃを通過すると、−６Ｖ±１Ｖの電圧にオフセットされる。このため、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれには、−６Ｖ±１Ｖの範囲での電位が供給されるので、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）がオンになることを防止できる。
【０２１７】
また、検出信号Ｖｄｅｔ２（図１２参照）として、−６Ｖ±１Ｖ程度の電圧が走査線ＧＣＬから出力された場合、検出信号Ｖｄｅｔ２が容量素子Ｃｄｃを通過すると、１．５Ｖ±１Ｖの電圧にオフセットされる。このため、検出回路部４０には、１．５Ｖ±１Ｖの電圧が入力されるので、正しく動作させることができる。
【０２１８】
なお、図３０に示す圧力検出用の駆動信号Ｖｆｓや、図２８に示す検出回路部４０が、−６Ｖ±１Ｖ（ボルト）程度の電位で動作する場合には、図２８および図２９に示す容量素子Ｃｄｃが無くても、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）がオンになることを防止できる。したがって、図２８や図２９に示す例の変形例としては、図２８および図２９に示す容量素子Ｃｄｃが無くても良い。
【０２１９】
しかし、上記の場合、圧力検出用の駆動信号Ｖｆｓや、図２８に示す検出回路部４０が高い電圧で動作することになるので、消費電力が大きくなる。言い換えれば、図２８や図２９に示す例のように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと、検出回路部４０とは、容量素子Ｃｄｃを介して電気的に接続されていれば、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）の誤作動に伴う誤表示を防止でき、かつ、圧力センサの消費電力を低減できる。
【０２２０】
また、図２８および図２９に示す例では、駆動ドライバ１４ＳはスイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのそれぞれに接続されており、スイッチＳＷｇＨまたはスイッチＳＷｇＬを介して走査線ＧＣＬにガード信号Ｖｇｄ（図３０参照）を供給可能になっている。ガード信号Ｖｇｄは駆動信号Ｖｆｓ（図３０参照）と同じ波形なので、ガード信号Ｖｇｄの電位によっては、走査線ＧＣＬが誤作動する場合がある。そこで、図２８および図２９に示すように、表示装置ＤＰ６は、スイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのそれぞれと、駆動ドライバ１４Ｓとの間に直列接続される容量素子Ｃｄｃを有している。
【０２２１】
上記したように、複数の走査線ＧＣＬを圧力検出用の検出電極として用いる場合、図２８に示すように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと、検出回路部４０とは、容量素子Ｃｄｃを介して電気的に接続されていることが好ましい。しかし、信号線ＳＧＬを圧力検出用の検出電極として用いる場合には、状況が異なる。すなわち、図３０に示すように、信号線ＳＧＬは、表示動作期間ＦＬｄｐにおいて画素信号Ｖｐｉｘが供給される配線である。画素信号Ｖｐｉｘは、駆動信号Ｖｆｓとは異なる波形の信号である。しかし、仮に、検出動作期間ＦＬｆｓｘあるいは、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、信号線ＳＧＬに駆動信号Ｖｆｓやガード信号Ｖｇｄが供給された場合でも、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）がオンになっていれば、誤表示の原因にはならない。このため、図２８および図２９に示す例では、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれと、検出回路部４０とは、容量素子Ｃｄｃを介さずに接続されている。
【０２２２】
＜実施の形態３の変形例＞
次に、図２８〜図３０を用いて説明した表示装置ＤＰ６に対する変形例を説明する。図３１は、図２９に対する変形例である表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。また、図３２は、図３１に示す表示装置の表示動作と圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。図３１では、見易さのため、図２９に示す複数の信号線ＳＧＬおよび複数の信号線ＳＧＬおよび複数の駆動電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｇｄ（図３２参照）を供給する配線経路は図示を省略している。複数の信号線ＳＧＬおよび複数の駆動電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｇｄ（図３２参照）を供給する配線経路の構成は、図２９と同様なので、本変形例では、必要に応じて図２９を参照して説明する。
【０２２３】
図２８および図２９では、自己容量方式の圧力センサにおいて、平面位置の座標を判定できる構成として、複数の走査線ＧＣＬと複数の信号線ＳＧＬのそれぞれを検出電極として利用する実施態様について説明したが、複数の走査線ＧＣＬや複数の信号線ＳＧＬ以外の配線や電極を圧力センサの検出電極として利用しても良い。例えば、図３１に示す表示装置ＤＰ７は、複数の走査線ＧＣＬおよび複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれが、自己容量方式で圧力を検出する検出電極である電極Ｅ２として利用される点で図２８に示す表示装置ＤＰ６と相違する。
【０２２４】
表示装置ＤＰ７の構成は、以下のように表現できる。すなわち、基板２１の上面２１ｔに沿った平面視において、上面２１ｔ側には、Ｘ方向に沿って延びる複数の走査線ＧＣＬと、Ｘ方向と交差するＹ方向に沿って延びる複数の駆動電極ＣＯＭＬとが設けられている。複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれは、複数の駆動電極ＣＯＭＬと導体パターン８Ａとの間の容量値の変化により外部物体の接触による圧力を検出する、検出回路部４０Ｙと電気的に接続されている。図３２に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬと導体パターン８Ａとの間の容量値の変化を検出する検出動作期間ＦＬｆｓｙには、複数の駆動電極ＣＯＭＬに対してパルス電位である駆動信号Ｖｆｓが供給される。また、図３１に示す検出回路部４０Ｙには、複数の駆動電極ＣＯＭＬを介して駆動信号Ｖｆｓに基づく検出信号Ｖｄｅｔ１（図１２参照）が出力される。
【０２２５】
図３２に示す表示装置ＤＰ７（図３１参照）の場合も表示動作期間ＦＬｄｐおよび検出動作期間ＦＬｆｓｘを備えている。ただし、表示動作期間ＦＬｄｐにおける各部の動作は、図２８および図３０を用いて説明した表示装置ＤＰ６（図２８参照）の場合と同様である。また、表示装置ＤＰ７は複数の走査線ＧＣＬを検出電極として用いるので、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおける各部の動作は、図２８および図３０を用いて説明した表示装置ＤＰ６の場合と同様である。したがって、重複する説明は省略する。
【０２２６】
図３２に示す変形例では、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓ（図３１参照）は、駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖｆｓを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、図３１に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｃｓ２はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｃｓ２を介して駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓ（図３２参照）を供給する。図３１に示す例では、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介してスイッチＳＷｃｓ２と電気的に接続されている。すなわち、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介して駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓを供給する。また、図３１では図示を省略したが、複数の信号線ＳＧＬ（図２９参照）のそれぞれと、駆動電極ＣＯＭＬとの間に接続されているスイッチＳＷｓｓ２（図２９参照）はオフになっている。また、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、検出回路部４０Ｘと複数の走査線ＧＣＬとのそれぞれを接続する複数のスイッチＳＷｇｓ１のそれぞれはオフになっている。
【０２２７】
また、図３２に示す例では、走査線ＧＣＬおよび駆動電極ＣＯＭＬに対してアクティブシールド方式を適用する。すなわち、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓ（図３１参照）は、走査線ＧＣＬおよび信号線ＳＧＬに駆動信号Ｖｆｓと同じ波形のパルス電位であるガード信号Ｖｇｄを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、図３１に示すように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方を介して走査線ＧＣＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。また、検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、信号線ＳＧＬ（図２９参照）と駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチ（例えば図２９参照に示すスイッチＳＷｓｓ１およびスイッチＳＷｓｓ２）はオンになっている。
【０２２８】
図３１では、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれに同じタイミングで駆動信号Ｖｆｓ（図３２参照）を印加する例を示している。ただし、変形例として、複数の駆動電極ＣＯＭＬのうち検出ブロック毎に、駆動信号Ｖｆｓが順次印加されても良い。この場合、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｃｓ２のうちの一部はオンになり、他の一部はオフになっている。また、この場合、複数の駆動電極ＣＯＭＬのうち、選択されていない駆動電極ＣＯＭＬに対してはアクティブシールド方式を適用することが好ましい。選択されていない駆動電極ＣＯＭＬに対してアクティブシールド方式を適用する場合には、選択されていない駆動電極ＣＯＭＬに接続されているスイッチＳＷｃｓ２はオフになり、選択されていない駆動電極ＣＯＭＬに接続されるスイッチＳＷｃｓ１（図２９参照）がオンになっている。これにより、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて圧力検出用の電極として動作する駆動電極ＣＯＭＬと駆動電極ＣＯＭＬの周囲の導体パターンとの間に形成される寄生容量の影響を低減することができる。
【０２２９】
また、上記の通り、複数の走査線ＧＣＬを圧力検出用の検出電極として用いる場合、図２８に示すように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと、検出回路部４０Ｘとは、容量素子Ｃｄｃを介して電気的に接続されていることが好ましい。しかし、駆動電極ＣＯＭＬを圧力検出用の検出電極として用いる場合には、状況が異なる。すなわち、図３２に示すように、駆動電極ＣＯＭＬは、表示動作期間ＦＬｄｐにおいて駆動信号Ｖｃｏｍが供給される配線である。駆動信号Ｖｃｏｍは、駆動信号Ｖｆｓとは異なる波形の信号である。しかし、仮に、検出動作期間ＦＬｆｓｘあるいは、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓやガード信号Ｖｇｄが供給された場合でも、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）がオンになっていれば、誤表示の原因にはならない。このため、図３１に示す例では、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれと、検出回路部４０Ｙとは、容量素子Ｃｄｃを介さずに接続されている。
【０２３０】
また、図２８〜図３２では、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれがＹ方向に沿って延びる、縦コム構造の表示装置を例示的に取り上げて説明した。しかし、図３３に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれがＸ方向に沿って延びる、横コム構造の表示装置に上記した技術を適用することもできる。図３３は、図２８に対する変形例である表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。また、図３４は、図２９に対する他の変形例である表示装置の構成例を模式的に示す説明図である。また、図３５は、図３３および図３４に示す表示装置の表示動作と圧力検出動作を行うタイミングの一例を示す説明図である。
【０２３１】
図３３および図３４に示す表示装置ＤＰ８は、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれがＹ方向に沿って延びている点で図２８および図２９に示す表示装置ＤＰ６と相違する。また、表示装置ＤＰ８は、複数の信号線ＳＧＬおよび複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれが、自己容量方式で圧力を検出する検出電極である電極Ｅ２として利用される点で図２８に示す表示装置ＤＰ６と相違する。
【０２３２】
表示装置ＤＰ８の構成は、以下のように表現できる。すなわち、基板２１の上面２１ｔに沿った平面視において、上面２１ｔ側には、Ｘ方向に沿って延びる複数の駆動電極ＣＯＭＬと、Ｘ方向と交差するＹ方向に沿って延びる複数の信号線ＳＧＬとが設けられている。複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれは、駆動電極ＣＯＭＬと導体パターン８Ａとの間の容量値の変化により外部物体の接触による圧力を検出する、検出回路部４０Ｘと電気的に接続されている。図３３に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬと導体パターン８Ａ（図１２参照）との間の容量値の変化を検出する検出動作期間ＦＬｆｓｘには、複数の駆動電極ＣＯＭＬに対してパルス電位である駆動信号Ｖｆｓが供給される。また、図２８に示す検出回路部４０Ｘには、複数の駆動電極ＣＯＭＬを介して駆動信号Ｖｆｓに基づく検出信号Ｖｄｅｔ２（図１２参照）が出力される。また、図３４に示すように、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれは、複数の信号線ＳＧＬと導体パターン８Ａとの間の容量値の変化により外部物体の接触による圧力を検出する、検出回路部４０Ｙと電気的に接続されている。図３０に示すように、複数の信号線ＳＧＬと導体パターン８Ａ（図１２参照）との間の容量値の変化を検出する検出動作期間ＦＬｆｓｙには、複数の信号線ＳＧＬに対してパルス電位である駆動信号Ｖｆｓが供給される。また、図３４に示す検出回路部４０Ｙには、複数の信号線ＳＧＬを介して駆動信号Ｖｆｓに基づく検出信号Ｖｄｅｔ１（図１２参照）が出力される。
【０２３３】
図３５に示す表示装置ＤＰ８（図３３参照）の場合も表示動作期間ＦＬｄｐを備えている。ただし、表示動作期間ＦＬｄｐにおける各部の動作は、図３０を用いて説明した表示装置ＤＰ６（図２９参照）の場合と同様である。したがって、重複する説明は省略する。
【０２３４】
図３５に示す変形例では、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓ（図３３参照）は、駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖｆｓを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｘでは、図３３に示すように、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｃｓ２はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｃｓ２を介して駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓ（図３５参照）を供給する。図３３に示す例では、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｘを介してスイッチＳＷｃｓ２と電気的に接続されている。すなわち、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｘを介して駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓを供給する。また、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれと、検出回路部４０Ｙとの間に接続されているスイッチＳＷｓｓ１はオフになっている。
【０２３５】
また、図３５に示す例では、走査線ＧＣＬおよび駆動電極ＣＯＭＬに対してアクティブシールド方式を適用する。すなわち、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓ（図３３参照）は、走査線ＧＣＬおよび信号線ＳＧＬに駆動信号Ｖｆｓと同じ波形のパルス電位であるガード信号Ｖｇｄを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｘでは、図３５に示すように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方を介して走査線ＧＣＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。また、検出動作期間ＦＬｆｓｘでは、信号線ＳＧＬと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｓｓ２（図３３参照）はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｓｓ２を介して信号線ＳＧＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。
【０２３６】
また、図３３では、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれに同じタイミングで駆動信号Ｖｆｓ（図３５参照）を印加する例を示している。ただし、変形例として、複数の駆動電極ＣＯＭＬのうち検出ブロック毎に、駆動信号Ｖｆｓが順次印加されても良い。この場合、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｃｓ２のうちの一部はオンになり、他の一部はオフになっている。また、この場合、複数の駆動電極ＣＯＭＬのうち、選択されていない駆動電極ＣＯＭＬに対してはアクティブシールド方式を適用することが好ましい。選択されていない駆動電極ＣＯＭＬに対してアクティブシールド方式を適用する場合には、選択されていない駆動電極ＣＯＭＬに接続されているスイッチＳＷｃｓ２はオフになり、選択されていない駆動電極ＣＯＭＬに接続されるスイッチＳＷｃｓ１がオンになっている。これにより、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて圧力検出用の電極として動作する駆動電極ＣＯＭＬと駆動電極ＣＯＭＬの周囲の導体パターンとの間に形成される寄生容量の影響を低減することができる。
【０２３７】
また、図３５に示す変形例では、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓ（図３４参照）は、信号線ＳＧＬに対して駆動信号Ｖｆｓを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、図３４に示すように、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｓｓ１はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｓｓ１を介して信号線ＳＧＬに駆動信号Ｖｆｓ（図３５参照）を供給する。図３４に示す例では、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介してスイッチＳＷｓｓ１と電気的に接続されている。すなわち、駆動ドライバ１４Ｓは、検出回路部４０Ｙを介して信号線ＳＧＬに駆動信号Ｖｆｓを供給する。また、図３４に示すように、複数の信号線ＳＧＬ（図３４参照）のそれぞれと、駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｓｓ２（図３４参照）はオフになっている。また、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、検出回路部４０Ｘと複数の駆動電極ＣＯＭＬとのそれぞれを接続する複数のスイッチＳＷｃｓ２のそれぞれはオフになっている。
【０２３８】
また、図３５に示す例では、走査線ＧＣＬおよび信号線ＳＧＬに対してアクティブシールド方式を適用する。すなわち、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓ（図３４参照）は、走査線ＧＣＬおよび駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓと同じ波形のパルス電位であるガード信号Ｖｇｄを供給する。検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、図３４に示すように、複数の走査線ＧＣＬのそれぞれと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方はオンになっている。言い換えれば、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｇＨおよびスイッチＳＷｇＬのうちの少なくとも一方を介して走査線ＧＣＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。また、検出動作期間ＦＬｆｓｙでは、駆動電極ＣＯＭＬと駆動ドライバ１４Ｓとの間に接続されているスイッチＳＷｃｓ１（図３４参照）はオンになっている。また、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて、駆動ドライバ１４Ｓは、スイッチＳＷｃｓ１を介して駆動電極ＣＯＭＬにガード信号Ｖｇｄを供給する。
【０２３９】
図３４では、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれに同じタイミングで駆動信号Ｖｆｓ（図３５参照）を印加する例を示している。ただし、変形例として、複数の信号線ＳＧＬのうち検出ブロック毎に、駆動信号Ｖｆｓが順次印加されても良い。この場合、複数の信号線ＳＧＬのそれぞれに接続されるスイッチＳＷｓｓ１のうちの一部はオンになり、他の一部はオフになっている。また、この場合、複数の信号線ＳＧＬのうち、選択されていない信号線ＳＧＬに対してはアクティブシールド方式を適用することが好ましい。選択されていない信号線ＳＧＬに対してアクティブシールド方式を適用する場合には、選択されていない信号線ＳＧＬに接続されているスイッチＳＷｓｓ１はオフになり、選択されていない信号線ＳＧＬに接続されるスイッチＳＷｓｓ２（図３４参照）がオンになっている。これにより、検出動作期間ＦＬｆｓｙにおいて圧力検出用の電極として動作する信号線ＳＧＬと信号線ＳＧＬの周囲の導体パターンとの間に形成される寄生容量の影響を低減することができる。
【０２４０】
また、上記の通り、図３５に示すように、本変形例では、走査線ＧＣＬは、圧力検出用の検出電極としては利用されず、駆動電極ＣＯＭＬが圧力検出用の検出電極として利用される。駆動電極ＣＯＭＬは、表示動作期間ＦＬｄｐにおいて駆動信号Ｖｃｏｍが供給される配線である。駆動信号Ｖｃｏｍは、駆動信号Ｖｆｓとは異なる波形の信号である。しかし、仮に、検出動作期間ＦＬｆｓｘあるいは、検出動作期間ＦＬｆｓｘにおいて、駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｆｓやガード信号Ｖｇｄが供給された場合でも、ＴＦＴ素子Ｔｒ（図８参照）がオンになっていれば、誤表示の原因にはならない。このため、図３３に示す例では、複数の駆動電極ＣＯＭＬのそれぞれと、検出回路部４０とは、容量素子Ｃｄｃを介さずに接続されている。
【０２４１】
また、本実施の形態３では、上記実施の形態１に対する変形例として説明したが、上記実施の形態２で説明したように、圧力センサおよびタッチセンサを備える表示装置に適用することもできる。この場合、図３６に示すように、単位フレームＦＬ１には、複数の表示動作期間ＦＬｄｐと、タッチ検出を行うタッチ検出動作期間ＦＬｔｓと、検出動作期間ＦＬｆｓｘと、検出動作期間ＦＬｆｓｙと、を含んでいることが好ましい。タッチ検出動作期間ＦＬｔｓでは、例えば上記実施の形態２で説明したように、相互容量方式のタッチセンサを用いてタッチ検出動作を実施できる。あるいは変形例として、自己容量方式のタッチセンサを用いてタッチ検出動作を実施しても良い。さらに、相互容量方式と自己容量方式とを併用しても良い。
【０２４２】
また、図３６に示す例では、単位フレームＦＬ１に、一回のタッチ検出動作期間ＦＬｔｓが含まれた例を示している。しかし、変形例として、単位フレームＦＬ１に時分割された複数回のタッチ検出動作期間ＦＬｔｓが含まれていても良い。この場合、タッチ検出動作期間ＦＬｔｓと表示動作期間ＦＬｄｐとが交互に実施される。
【０２４３】
以上、本願発明者によってなされた発明を実施の形態および代表的な変形例に基づき具体的に説明したが、種々の変形例がある。例えば、上述の実施の形態では、表示機能層として液晶層を用いる表示装置を開示しているがこれに限ったものではない。例えば、表示機能層として有機化合物から成る発光素子を用いる、所謂、有機ＥＬタイプの表示装置の引出配線部に上記した技術を適用することもできる。また例えば、上記した種々の変形例同士を組み合わせて適用することもできる。
【０２４４】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及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。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若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】
【０２４５】
本発明は、表示装置や表示装置が組み込まれた電子機器に利用可能である。
【符号の説明】
【０２４６】
２  アレイ基板
２ｂ  下面
２ｔ  上面
８  導体パターン
４０  検出回路部
【図１】
0006640613.tif 000002
【図２】
0006640613.tif 000003
【図３】
0006640613.tif 000004
【図４】
0006640613.tif 000005
【図５】
0006640613.tif 000006
【図６】
0006640613.tif 000007
【図７】
0006640613.tif 000008
【図８】
0006640613.tif 000009
【図９】
0006640613.tif 000010
【図１０】
0006640613.tif 000011
【図１１】
0006640613.tif 000012
【図１２】
0006640613.tif 000013
【図１３】
0006640613.tif 000014
【図１４】
0006640613.tif 000015
【図１５】
0006640613.tif 000016
【図１６】
0006640613.tif 000017
【図１７】
0006640613.tif 000018
【図１８】
0006640613.tif 000019
【図１９】
0006640613.tif 000020
【図２０】
0006640613.tif 000021
【図２１】
0006640613.tif 000022
【図２２】
0006640613.tif 000023
【図２３】
0006640613.tif 000024
【図２４】
0006640613.tif 000025
【図２５】
0006640613.tif 000026
【図２６】
0006640613.tif 000027
【図２７】
0006640613.tif 000028
【図２８】
0006640613.tif 000029
【図２９】
0006640613.tif 000030
【図３０】
0006640613.tif 000031
【図３１】
0006640613.tif 000032
【図３２】
0006640613.tif 000033
【図３３】
0006640613.tif 000034
【図３４】
0006640613.tif 000035
【図３５】
0006640613.tif 000036
【図３６】
0006640613.tif 000037