JP2019067143A - 検出装置及び表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】タッチ検出とホバー検出とを良好に行うことが可能な検出装置及び表示装置を提供する。【解決手段】検出装置は、少なくとも１つの基板と、基板の第１方向に延び、第１方向と交差する第２方向にそれぞれ並ぶ複数の第１電極ＣＯＭＬと、第１電極とは異なる層において、少なくとも第１方向に並んで配置された複数の第２電極ＴＤＬ（ｍ，ｎ）と、を備える。１つの第２電極は、平面視で複数の第１電極に部分的に重なり、かつ、電界が基板に垂直な方向に第２電極を透過できる電界透過領域ＴＤＤを有している。１つの第２電極における１つの電界透過領域が１つの第１電極と平面視で重なっている。【選択図】図１６

Description

本発明は、検出装置及び表示装置に関する。
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能なタッチ検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着又は一体化されて、タッチ検出機能付き表示装置として用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような表示装置において、操作者の手指の画面への接触を検出するタッチ検出機能に加え、画面に手指が触れていない状態でその手指の近接状態やジェスチャ等を検出するホバー検出（近接検出）の機能が知られている。
特開２００９−２４４９５８号公報
タッチ検出とホバー検出とでは検出対象となる手指等の被検出体と検出電極との距離や、それに伴う要求感度が大きく異なる。このため、タッチ検出用の電極や駆動構成をそのままホバー検出に採用すると、良好にホバー検出を行うことが困難となる可能性がある。また、ホバー検出の検出感度を上げるためには、検出電極の面積を大きくすることが有効である。しかし、この場合、タッチ検出の検出精度が低下する可能性がある。
本発明は、タッチ検出とホバー検出とを良好に行うことが可能な検出装置及び表示装置を提供することを目的とする。
一態様の検出装置は、少なくとも１つの基板と、前記基板の第１方向に延び、前記第１方向と交差する第２方向にそれぞれ並ぶ複数の第１電極と、前記第１電極とは異なる層において、少なくとも第１方向に並んで配置された複数の第２電極と、を備え、１つの前記第２電極は、平面視で複数の前記第１電極に部分的に重なり、かつ電界が前記基板に垂直な方向に前記第２電極を透過できる電界透過領域を有し、１つの前記第２電極における１つの前記電界透過領域が１つの前記第１電極と平面視で重なっている。
他の態様の表示装置は、検出装置と、表示領域とを備える表示パネルと、を備え、前記表示領域と重畳する領域に、前記第２電極が設けられ、前記検出装置は、少なくとも１つの基板と、前記基板の第１方向に延び、前記第１方向と交差する第２方向にそれぞれ並ぶ複数の第１電極と、前記第１電極とは異なる層において、少なくとも第１方向に並んで配置された複数の第２電極と、を備え、１つの前記第２電極は、平面視で複数の前記第１電極に部分的に重なり、かつ電界が前記基板に垂直な方向に前記第２電極を透過できる電界透過領域を有し、１つの前記第２電極における１つの前記電界透過領域が１つの前記第１電極と平面視で重なっている。
図１は、実施形態１に係る検出装置及び表示装置の一構成例を示すブロック図である。 図２は、検出回路の一構成例を示すブロック図である。 図３は、相互静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、非存在状態を表す説明図である。 図４は、非存在状態の、相互静電容量方式の検出の等価回路の例を示す説明図である。 図５は、相互静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、接触状態を表す説明図である。 図６は、接触状態の、相互静電容量方式の検出の等価回路の例を示す説明図である。 図７は、相互静電容量方式の検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。 図８は、自己静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、非存在状態を表す説明図である。 図９は、自己静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、接触状態を表す説明図である。 図１０は、自己静電容量方式の検出の等価回路の例を示す説明図である。 図１１は、自己静電容量方式の検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。 図１２は、実施形態１に係る検出装置及び表示装置の概略断面構造を表す断面図である。 図１３は、第１基板を模式的に示す平面図である。 図１４は、実施形態に係る表示領域の画素配列を表す回路図である。 図１５は、第２基板を模式的に示す平面図である。 図１６は、第１電極と第２電極との関係を説明するための模式図である。 図１７は、実施形態１に係る電界透過領域と第１電極との関係を説明するための模式図である。 図１８は、タッチ検出において、第１電極と第２電極との間に発生するフリンジ電界の電気力線を模式的に示す説明図である。 図１９は、タッチ検出における第２電極の第１接続状態と、ホバー検出における第２電極の第２接続状態とを説明するための説明図である。 図２０は、実施形態に係るホバー検出の一例を示す説明図である。 図２１は、実施形態に係るホバー検出の他の例を示す説明図である。 図２２は、第２電極及び第１電極の配置例を示す斜視図である。 図２３は、実施形態に係る表示装置の動作例を示すフローチャートである。 図２４は、第２電極と信号強度との関係を模式的に示すグラフである。 図２５は、実施形態に係る表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。 図２６は、実施形態２に係る電界透過領域と第１電極との関係を説明するための模式図である。 図２７は、実施形態２に係る第２電極を模式的に示した模式図である。 図２８は、実施形態２に係る第１電極を模式的に示した模式図である。 図２９は、実施形態３に係る電界透過領域と第１電極との関係を説明するための模式図である。 図３０は、実施形態３に係る第２電極を模式的に示した模式図である。 図３１は、実施形態３に係る第１電極を模式的に示した模式図である。 図３２は、副画素の構成例を示す平面図である。 図３３は、図３２のＢ１−Ｂ２線に沿う断面図である。 図３４は、図２９のＣ１−Ｃ２線に沿う断面図である。 図３５は、実施形態４に係る第２電極を模式的に示した模式図である。 図３６は、実施形態４の変形例１に係る第２電極の部分拡大図である。 図３７は、実施形態４の変形例２に係る第２電極の部分拡大図である。 図３８は、実施形態４の変形例３に係る第２電極の部分拡大図である。 図３９は、実施形態５に係る検出装置及び表示装置の構成例を示す断面図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、本開示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、当然に本開示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、本開示の解釈を限定するものではない。また、本開示と各図において、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。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る検出装置及び表示装置の一構成例を示すブロック図である。図２は、検出回路の一構成例を示すブロック図である。図１に示すように、表示装置１は、表示パネル１０と、制御回路１１と、検出回路４０とを備えている。表示パネル１０は、画像を表示する表示領域２０と、タッチ入力を検出する検出装置に含まれるセンサ領域３０の検出装置とを含む。図１及び図２に示すブロック図は、概念的に構成を説明するものであり、他の構成で構成してもよい。
表示パネル１０は、表示領域２０とセンサ領域３０とが一体化された表示装置である。具体的には、表示パネル１０において、表示領域２０の電極や基板等の部材の一部が、センサ領域３０の電極や基板等に兼用される。
表示領域２０は、表示素子として液晶表示素子を用いている。表示領域２０は、表示素子を有する複数の画素を備えるとともに、複数の画素に対向する表示面を有している。また、表示領域２０は、映像信号の入力を受けて表示面に複数の画素からなる画像の表示を行う。なお、表示領域２０は、例えば、有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
制御回路１１は、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３及び駆動回路１４を備える。制御回路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、駆動回路１４、検出回路４０に制御信号を供給して、表示動作と検出動作を制御する回路である。
ゲートドライバ１２は、制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、表示パネル１０の表示駆動の対象となる１水平ラインに走査信号Ｖｓｃａｎを供給する。これにより、表示駆動の対象となる１水平ラインが順次又は同時に選択される。
ソースドライバ１３は、表示領域２０の、各副画素ＳＰｉｘ（図１４参照）に画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。ソースドライバ１３の機能の一部は、表示パネル１０に搭載されていてもよい。この場合、制御回路１１が画素信号Ｖｐｉｘを生成し、この画素信号Ｖｐｉｘをソースドライバ１３に供給してもよい。
駆動回路１４は、表示パネル１０の第１電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給する回路である。また、駆動回路１４は、表示パネル１０の第１電極ＣＯＭＬに検出用の第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を供給し、又は第２電極ＴＤＬに第２駆動信号Ｖｓｅｌｆを供給する。
本実施形態において、制御回路１１は、表示領域２０により表示を行う表示モードと、センサ領域３０において被検出体を検出する検出モードとを時分割で行う。制御回路１１は、検出モードとして、タッチ検出（第１検出モード）とホバー検出（第２検出モード）との２つの検出モードを有する。本開示において、タッチ検出は、被検出体が検出面又は表示面に接触した状態又は接触と同視し得るほど近接した状態（以下、「接触状態」と表す）において、被検出体の位置を検出することを表す。また、ホバー検出は、被検出体が検出面又は表示面に接触していない状態又は接触と同視できるほどには近接していない状態（以下、「非接触状態」と表す）において、被検出体の位置や動きを検出することを表す。また、検出面又は表示面に対向する位置に被検出体が存在しない場合、又はホバー検出において被検出体を検出できない程度に被検出体が表示面から離れている状態を「非存在状態」と表す。
センサ領域３０において検出装置は、相互静電容量方式（ミューチュアル方式ともいう）によるタッチ検出の基本原理に基づいて、タッチ検出を行う。センサ領域３０において検出装置は、接触状態の被検出体を検出した場合、第１検出信号Ｖｄｅｔ１を検出回路４０に出力する。また、センサ領域３０において検出装置は、自己静電容量方式（セルフ方式ともいう）によるタッチ検出の基本原理に基づいて、ホバー検出を行う。センサ領域３０において検出装置は、非接触状態の被検出体を検出した場合、第２検出信号Ｖｄｅｔ２を検出回路４０に出力する。
検出回路４０は、相互静電容量方式の検出において、制御回路１１から供給される制御信号と、表示パネル１０から出力される第１検出信号Ｖｄｅｔ１とに基づいて、表示パネル１０の表示面への被検出体のタッチの有無を検出する回路である。検出回路４０は、タッチがある場合においてタッチ入力が行われた座標などを求める。また、検出回路４０は、自己静電容量方式のホバー検出において、制御回路１１から供給される制御信号と、表示パネル１０から出力される第２検出信号Ｖｄｅｔ２とに基づいて、非接触状態の被検出体の位置やジェスチャ等の動作を検出することができる。
図２に示すように、検出回路４０は、検出信号増幅回路４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、検出タイミング制御回路４６と、を備える。検出タイミング制御回路４６は、制御回路１１から供給される制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５とが同期して動作するように制御する。
タッチ検出において、検出信号増幅回路４２は、表示パネル１０から供給された第１検出信号Ｖｄｅｔ１を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路４３は、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１に同期したタイミングで、検出信号増幅回路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。
信号処理回路４４は、Ａ／Ｄ変換回路４３の出力信号に基づいて、表示パネル１０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理回路４４は、指による検出信号の差分の信号（絶対値｜ΔＶ｜）を取り出す処理を行う。信号処理回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較し、この絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧未満であれば、被検出体が非存在状態であると判断する。一方、信号処理回路４４は、絶対値｜ΔＶ｜がしきい値電圧以上であれば、被検出体の接触状態又は近接状態（接触状態）と判断する。このようにして、検出回路４０はタッチ検出が可能となる。
座標抽出回路４５は、信号処理回路４４においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。座標抽出回路４５は、タッチパネル座標を出力信号Ｖｏｕｔとして出力する。座標抽出回路４５は、出力信号Ｖｏｕｔを制御回路１１に出力してもよい。制御回路１１は出力信号Ｖｏｕｔに基づいて、所定の表示動作又は検出動作を実行することができる。
ホバー検出において、検出回路４０は、表示パネル１０から供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、上述と同様の処理を実行する。座標抽出回路４５は、信号処理回路４４において非接触状態の被検出体が検出されたときに、被検出体の座標を求める。これにより、検出回路４０は、非接触状態の被検出体の位置やジェスチャ等の動作を検出することができる。
なお、検出回路４０の検出信号増幅回路４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３と、信号処理回路４４と、座標抽出回路４５と、検出タイミング制御回路４６とは、表示装置１に搭載される。ただし、これに限定されず、検出回路４０の全部又は一部の機能は外部のプロセッサ等に搭載されてもよい。例えば、座標抽出回路４５は、表示装置１とは別の外部プロセッサに搭載されており、検出回路４０は、信号処理回路４４が信号処理した信号を出力信号Ｖｏｕｔとして出力してもよい。
表示パネル１０は、静電容量型のタッチ検出の基本原理に基づいたタッチ制御がなされる。ここで、図３から図７を参照して、本実施形態の表示装置１の相互静電容量方式によるタッチ検出の基本原理について説明する。図３は、相互静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、非存在状態を表す説明図である。図４は、非存在状態の、相互静電容量方式の検出の等価回路の例を示す説明図である。図５は、相互静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、接触状態を表す説明図である。図６は、接触状態の、相互静電容量方式の検出の等価回路の例を示す説明図である。図７は、相互静電容量方式の検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。なお、以下の説明では、指が接触又は近接する場合を説明するが、指に限られず、例えばスタイラスペン等の導体を含む物体であってもよい。
図３に示すように、容量素子Ｃ１は、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の駆動電極Ｅ１及び検出電極Ｅ２を備えている。容量素子Ｃ１は、駆動電極Ｅ１と検出電極Ｅ２との対向面同士の間に形成される電気力線（図示しない）に加え、駆動電極Ｅ１の端部から検出電極Ｅ２の上面に向かって延びるフリンジ分の電気力線が生じる。図４に示すように、容量素子Ｃ１の一端は、交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端は電圧検出器ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図２に示す検出信号増幅回路４２に含まれる積分回路である。
交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇが印加されると、電圧検出器ＤＥＴを介して、図７に示すような出力波形（第１検出信号Ｖｄｅｔ１）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、駆動回路１４から入力される第１駆動信号Ｖｃｏｍ１に相当するものである。
図３及び図４に示すように、非存在状態では、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。図４に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ０（図７参照））に変換する。
図５及び図６に示すように、接触状態では、指によって形成される静電容量Ｃ２が、検出電極Ｅ２と接触し、又は接触と同視し得るほど近傍にある。これにより、駆動電極Ｅ１と検出電極Ｅ２との間にあるフリンジ分の電気力線が導体（指）により遮られる。このため、容量素子Ｃ１は、非存在状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子Ｃ１１として作用する。そして、図５及び図６に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１（図７参照））に変換する。
この場合、波形Ｖ１は、上述した波形Ｖ０と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指などの外部から接触又は近接する外部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、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。かかる期間Ｒｅｓｅｔを設けていることにより、電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜が精度よく検出される。
検出回路４０は、上述したように絶対値｜ΔＶ｜を所定のしきい値電圧と比較することで、外部近接物体が非存在状態であるか、接触状態又は近接状態であるかを判断する。このようにして、検出回路４０は相互静電容量方式の検出の基本原理に基づいてタッチ検出が可能となる。
次に、図８から図１１を参照して、自己静電容量方式の検出の基本原理について説明する。図８は、自己静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、非存在状態を表す説明図である。図９は、自己静電容量方式の検出の基本原理を説明するための、接触状態を表す説明図である。図１０は、自己静電容量方式の検出の等価回路の例を示す説明図である。図１１は、自己静電容量方式の検出の駆動信号及び検出信号の波形の一例を表す図である。
図８左図は、非存在状態において、スイッチＳＷ１により電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ３とが接続され、スイッチＳＷ２により検出電極Ｅ３がコンデンサＣｃｒに接続されていない状態を示している。この状態では、検出電極Ｅ３が有する容量Ｃｘ１が充電される。図８右図は、スイッチＳＷ１により、電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ３との接続がオフされ、スイッチＳＷ２により、検出電極Ｅ３とコンデンサＣｃｒとが接続された状態を示している。この状態では、容量Ｃｘ１の電荷はコンデンサＣｃｒを介して放電される。
図９左図は、接触状態において、スイッチＳＷ１により電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ３とが接続され、スイッチＳＷ２により検出電極Ｅ３がコンデンサＣｃｒに接続されていない状態を示している。この状態では、検出電極Ｅ３が有する容量Ｃｘ１に加え、検出電極Ｅ３に近接している指により生じる容量Ｃｘ２も充電される。図９右図は、スイッチＳＷ１により、電源Ｖｄｄと検出電極Ｅ３との接続がオフされ、スイッチＳＷ２により検出電極Ｅ３とコンデンサＣｃｒとが接続された状態を示している。この状態では、容量Ｃｘ１の電荷と容量Ｃｘ２の電荷とがコンデンサＣｃｒを介して放電される。
ここで、図８右図に示す放電時（非存在状態）におけるコンデンサＣｃｒの電圧変化特性に対して、図９右図に示す放電時（接触状態）におけるコンデンサＣｃｒの電圧変化特性は、容量Ｃｘ２が存在するために、明らかに異なる。したがって、自己静電容量方式では、容量Ｃｘ２の有無により、コンデンサＣｃｒの電圧変化特性が異なることを利用して、指などの操作入力の有無を判定している。
具体的には、検出電極Ｅ３に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇ（図１１参照）が印加される。図１０に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（波形Ｖ４、Ｖ５（図７参照））に変換する。
図１１において、時刻Ｔ０１のタイミングで交流矩形波Ｓｇは電圧Ｖ６に相当する電圧レベルに上昇する。このときスイッチＳＷ１はオンとなりスイッチＳＷ２はオフとなるため検出電極Ｅ３の電位も電圧Ｖ６に上昇する。次に時刻Ｔ１１のタイミングの前にスイッチＳＷ１をオフとする。このとき検出電極Ｅ３はフローティング状態であるが、検出電極Ｅ３の容量Ｃｘ１（またはＣｘ１＋Ｃｘ２、図９参照）によって、検出電極Ｅ３の電位はＶ６が維持される。さらに、時刻Ｔ１１のタイミングの前に電圧検出器ＤＥＴのリセット動作が行われる。このリセット動作により出力電圧はＶｒｅｆと略等しい電圧となる。
続いて、時刻Ｔ１１のタイミングでスイッチＳＷ２をオンさせると、検出電極Ｅ３の容量Ｃｘ１（またはＣｘ１＋Ｃｘ２）に蓄積されていた電荷が電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ５に移動するため、電圧検出器ＤＥＴの出力が上昇する（図１１の第２検出信号Ｖｄｅｔ２参照）。電圧検出器ＤＥＴの出力（第２検出信号Ｖｄｅｔ２）は、非存在状態では、実線で示す波形Ｖ２となり、Ｖｄｅｔ２＝Ｃｘ１×Ｖ６／Ｃ５となる。接触状態では、点線で示す波形Ｖ３となり、Ｖｄｅｔ２＝（Ｃｘ１＋Ｃｘ２）×Ｖ６／Ｃ５となる。
その後、時刻Ｔ３１のタイミングでスイッチＳＷ２をオフさせ、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３をオンさせることにより、検出電極Ｅ３の電位を交流矩形波Ｓｇと同電位のローレベルにするとともに電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。以降、時刻Ｔ０１のタイミング、時刻Ｔ１２のタイミングが続き、以上の動作を所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）で繰り返す。このようにして、検出回路４０は自己静電容量方式の検出の基本原理に基づいてタッチ検出が可能となる。
次に、本実施形態の表示装置１の構成例を詳細に説明する。図１２は、実施形態１に係る検出装置及び表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図１２に示すように、表示パネル１０は、画素基板２と、対向基板３と、表示機能層としての液晶層６とを備える。対向基板３は、画素基板２の表面に垂直な方向に対向して配置される。また、液晶層６は画素基板２と対向基板３との間に設けられる。
画素基板２は、第１基板２１と、画素電極２２と、第１電極ＣＯＭＬと、偏光板３５Ｂと、絶縁層５９とを有する。第１基板２１には、ゲートドライバ１２に含まれるゲートスキャナ等の回路や、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子や、ゲート線ＧＣＬ、信号線ＳＧＬ等の各種配線（図１２では省略して示す）が設けられる。
画素電極２２は、絶縁層２４を介して第１電極ＣＯＭＬの上側に設けられ、平面視でマトリクス状に複数配置される。偏光板３５Ｂは、第１基板２１の下側に設けられる。
なお、本開示において、第１基板２１に垂直な方向において、第１基板２１から第２基板３１に向かう方向を「上側」とする。また、第２基板３１から第１基板２１に向かう方向を「下側」とする。また、「平面視」とは、第１基板２１の表面に垂直な方向から見た場合を示す。
画素電極２２は、表示パネル１０の各画素Ｐｉｘを構成する副画素ＳＰｉｘに対応して設けられ（図１４参照）、表示動作を行うための画素信号Ｖｐｉｘが供給される。また、第１電極ＣＯＭＬは、表示動作の際に直流の表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給され、複数の画素電極２２に対する共通電極として機能する。
本実施形態において、画素電極２２及び第１電極ＣＯＭＬは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電性材料が用いられる。
対向基板３は、第２基板３１と、第２基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２と、第２基板３１の他方の面に設けられた第２電極ＴＤＬと、偏光板３５Ａとを有する。第２電極ＴＤＬは、第２基板３１の上に複数配列されている。第２電極ＴＤＬは、相互静電容量方式の検出における検出電極として機能するとともに、自己静電容量方式のホバー検出における検出電極として機能する。表示装置１において、センサ領域３０で被検出体を検出する検出装置と、表示領域２０を備える表示パネル１０を備え、表示領域と重畳する領域に、第２電極ＴＤＬが設けられている。
カラーフィルタ３２は、第１基板２１と垂直な方向において、液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は第１基板２１の上に配置されてもよい。本実施形態において、第１基板２１及び第２基板３１は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板である。
第１基板２１と第２基板３１とは所定の間隔を設けて対向して配置される。第１基板２１と第２基板３１との間に液晶層６が設けられる。液晶層６は、通過する光を電界の状態に応じて変調するものであり、例えば、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：フリンジフィールドスイッチング）を含むＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶が用いられる。なお、図１２に示す液晶層６と画素基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜（図１２では省略して示す）が配設されている。
第１基板２１の下側には、図示しない照明装置（バックライト）が設けられる。照明装置は、例えばＬＥＤ等の光源を有しており、光源からの光を第１基板２１に向けて射出する。照明装置からの光は、画素基板２を通過して、その位置の液晶の状態により変調され、表示面への透過状態が場所によって変化する。これにより、表示面に画像が表示される。
図１３は、第１基板を模式的に示す平面図である。図１３に示すように、表示装置１において、アクティブエリア１０ａの外側に周辺領域１０ｂが設けられている。本開示において、アクティブエリア１０ａは、画像を表示させるための領域であり、複数の画素Ｐｉｘ（副画素ＳＰｉｘ）と重なる領域である。周辺領域１０ｂは、第１基板２１の外周よりも内側で、かつ、アクティブエリア１０ａよりも外側の領域を示す。なお、周辺領域１０ｂはアクティブエリア１０ａを囲う枠状であってもよく、その場合、周辺領域１０ｂは額縁領域ともいえる。
本実施形態において、第１方向Ｄｘは、アクティブエリア１０ａの長辺に沿った方向である。第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交する方向である。これに限定されず、第２方向Ｄｙは第１方向Ｄｘに対して９０°以外の角度で交差していてもよい。第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとで規定される平面は、第１基板２１の表面と平行となる。また、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向は、第１基板２１の厚み方向である。
図１３に示すように、第１電極ＣＯＭＬは、アクティブエリア１０ａにおいて、第１方向Ｄｘに延出し、第２方向Ｄｙに複数配列される。言い換えると、第１電極ＣＯＭＬは、アクティブエリア１０ａの長辺に沿って延出し、アクティブエリア１０ａの短辺に沿って複数配列される。
１つの第１電極ＣＯＭＬに対応する位置に、複数の副画素ＳＰｉｘが行列状に配置される。副画素ＳＰｉｘは、第１電極ＣＯＭＬよりも小さい面積を有している。各副画素ＳＰｉｘに対応して、信号線ＳＧＬとゲート線ＧＣＬが設けられている。信号線ＳＧＬは、第２方向Ｄｙに延出し、第１方向Ｄｘに複数配列される。ゲート線ＧＣＬは、平面視で信号線ＳＧＬと交差して設けられ、第１方向Ｄｘに延出し、第２方向Ｄｙに複数配列される。なお、図１３では一部の副画素ＳＰｉｘ、信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬについて示しているが、副画素ＳＰｉｘ、信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬはアクティブエリア１０ａの全域に亘って配置される。
本実施形態において、第１電極ＣＯＭＬは、平面視でゲート線ＧＣＬの延出方向に平行な方向に延出し、信号線ＳＧＬと交差する方向に延出する。実施形態１において、第１電極ＣＯＭＬは、直線的に延びる帯状の電極である。
なお、複数の画素電極２２の配列は、第１方向Ｄｘ及び該第１方向Ｄｘに交差する第２方向Ｄｙに沿って配列されるマトリクス状の配列のみならず、対向する画素電極２２同士が第１方向Ｄｘ又は第２方向Ｄｙにずれて配置される構成を採用することもできる。また、対向する画素電極２２の大きさの違いから、第１方向Ｄｘに配列される画素列を構成する１つの画素電極２２に対し、当該画素電極２２の一側に２又は３の複数の画素電極２２が配列される構成も採用可能である。
周辺領域１０ｂには、第１スキャナ１２Ａ及び第２スキャナ１２Ｂが設けられている。駆動回路１４（図１参照）は、第１スキャナ１２Ａ及び第２スキャナ１２Ｂを介して第１電極ＣＯＭＬと接続されている。第１電極ＣＯＭＬは、第１スキャナ１２Ａ及び第２スキャナ１２Ｂに挟まれている。
周辺領域１０ｂの長辺側には、切替回路１８と接続端子７５と表示用ＩＣ１９とが設けられている。切替回路１８は、制御回路１１から供給され、後述する制御信号Ｖｓｃ１、Ｖｓｃ２に基づいて、検出駆動の対象となる第２電極ＴＤＬと検出回路４０との接続と遮断とを切り換える回路である。また、周辺領域１０ｂの長辺側には、フレキシブル基板７１が接続されている。フレキシブル基板７１に検出用ＩＣ４９が設けられている。表示用ＩＣ１９は、図１に示す制御回路１１として機能する。また、検出回路４０の機能の一部は、検出用ＩＣ４９に含まれていてもよく、外部のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）の機能として設けられてもよい。なお、表示用ＩＣ１９又は検出用ＩＣ４９は、これに限定されず、例えばモジュール外部の制御基板に備えられていてもよい。
第１電極ＣＯＭＬは、表示用ＩＣ１９と電気的に接続される。
次に表示パネル１０の表示動作について説明する。図１４は、実施形態に係る表示領域の画素配列を表す回路図である。第１基板２１（図１２参照）には、図１４に示す各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒ、信号線ＳＧＬ、ゲート線ＧＣＬ等が形成されている。信号線ＳＧＬは、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給するための配線である。ゲート線ＧＣＬは、各スイッチング素子Ｔｒを駆動する駆動信号を供給するための配線である。信号線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬは、第１基板２１の表面と平行な平面に延出する。
図１４に示す表示領域２０は、マトリクス状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘを有している。副画素ＳＰｉｘは、それぞれスイッチング素子Ｔｒ及び液晶素子６ａを備えている。スイッチング素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴで構成されている。画素電極２２と第１電極ＣＯＭＬとの間に絶縁層２４が設けられ、これらによって図１４に示す保持容量６ｂが形成される。
図１に示すゲートドライバ１２は、ゲート線ＧＣＬを順次選択する。ゲートドライバ１２は、選択されたゲート線ＧＣＬを介して、走査信号Ｖｓｃａｎを副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子Ｔｒのゲートに印加する。これにより、副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）が表示駆動の対象として順次選択される。また、ソースドライバ１３は、選択された１水平ラインを構成する副画素ＳＰｉｘに、信号線ＳＧＬを介して画素信号Ｖｐｉｘを供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じて１水平ラインずつ表示が行われるようになっている。
この表示動作を行う際、駆動回路１４は、第１電極ＣＯＭＬに対して表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを印加する。表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃは複数の副画素ＳＰｉｘに対する共通電位となる電圧信号である。これにより、各第１電極ＣＯＭＬは、表示動作時には画素電極２２に対する共通電極として機能する。表示の際に、駆動回路１４は、アクティブエリア１０ａの全ての第１電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを印加する。
図１２に示すカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタの色領域が周期的に配列されていてもよい。上述した図１４に示す各副画素ＳＰｉｘに、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが１組として対応付けられる。そして、３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに対応する副画素ＳＰｉｘを１組として画素Ｐｉｘが構成される。なお、カラーフィルタ３２は、４色以上の色領域を含んでいてもよい。
次に、第２電極ＴＤＬの構成について説明する。図１５は、第２基板を模式的に示す平面図である。図１５に示すように、第２電極ＴＤＬは、第２基板３１のアクティブエリア１０ａにおいて、行列状に複数配列されている。例えば、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、・・・、ＴＤＬ（１，ｎ）が第２方向Ｄｙに複数配列される。また、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（２，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，１）が第１方向Ｄｘに複数配列される。従って、第２電極ＴＤＬ（ｍ，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，ｎ）が第２方向Ｄｙに複数配列される。なお、第２電極ＴＤＬ（１，１）、・・・、ＴＤＬ（１，ｎ）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，ｎ）を区別して説明する必要がない場合には、単に第２電極ＴＤＬと表す。
第２電極ＴＤＬは、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料で構成されている。また、第２電極ＴＤＬは、ＩＴＯに限定されず、例えば、後述する実施形態４のように、金属材料を用いた金属細線等により構成されていてもよい。
第２基板３１の周辺領域１０ｂには、ガードリングと呼ばれる導電性の外縁配線ＴＤＬ−Ｇ及びフレキシブル基板７２が設けられている。外縁配線ＴＤＬ−Ｇは、複数の第２電極ＴＤＬを囲むように配置されている。複数の第２電極ＴＤＬは、外縁配線ＴＤＬ−Ｇの内側にある。外縁配線ＴＤＬ−Ｇの両端は、フレキシブル基板７２に電気的に接続される。
各第２電極ＴＤＬは、接続配線３７を介してフレキシブル基板７２に接続される。フレキシブル基板７２は、図１３に示す第１基板２１の接続端子７５に接続される。これにより、各第２電極ＴＤＬはそれぞれ、接続配線３７、フレキシブル基板７２、接続端子７５を介して切替回路１８に電気的に接続される。
図１６は、第１電極と第２電極との関係を説明するための模式図である。第２電極ＴＤＬは、それぞれ、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに行列状に複数配列される。第２電極ＴＤＬは、平面視で、例えば６つの第１電極ＣＯＭＬと重畳して配置される。第２電極ＴＤＬと第１電極ＣＯＭＬとの重畳領域において、第２電極ＴＤＬに含まれる第２電極ＴＤＬと第１電極ＣＯＭＬとの間に静電容量が形成される。
駆動回路１４（図１参照）は、タッチ検出において、第１電極ＣＯＭＬに第１スキャナ１２Ａ及び第２スキャナ１２Ｂを介して第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を供給する。第２電極ＴＤＬは、第１電極ＣＯＭＬとの間の容量変化に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１を、切替回路１８を介して検出回路４０に出力する。検出回路４０は、第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいて、上述した相互静電容量方式の検出によりタッチ入力を検出する。駆動回路１４は、アクティブエリア１０ａの第１電極ＣＯＭＬを順次駆動してタッチ検出を行う。このように、第１電極ＣＯＭＬは、相互静電容量方式によるタッチ検出において、駆動電極として機能する。これにより、座標抽出回路４５は接触状態の被検出体の位置を検出することができる。
なお、タッチ検出において、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給されていない第１電極ＣＯＭＬ（図１３参照）は、電圧信号が供給されず、電位が固定されていないフローティング状態としてもよい。或いは、駆動回路１４は、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給されていない複数の第１電極ＣＯＭＬに対して固定された電位を有する電圧信号を供給してもよい。
また、タッチ検出において、外縁配線ＴＤＬ−Ｇには、電圧信号が供給されず、電位が固定されていないフローティング状態である。或いは、駆動回路１４は、外縁配線ＴＤＬ−Ｇに固定された電位を有する直流電圧信号を供給してもよい。これにより、第２電極ＴＤＬの寄生容量を抑制して、検出精度を向上させることができる。
以上説明したように、第２電極ＴＤＬは、相互静電容量方式によるタッチ検出において、１つの検出電極として機能する。第２電極ＴＤＬの外形は、矩形である。
図１７は、実施形態１に係る電界透過領域と第１電極との関係を説明するための模式図である。図１７に示すように、第２方向Ｄｙに複数配列される第１電極ＣＯＭＬは、それぞれ、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・とする。なお、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２を区別して説明する必要がない場合は、上述と同様に、単に第１電極ＣＯＭＬとする。
図１７に示すように、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、ＴＤＬ（２，１）、ＴＤＬ（２，２）のそれぞれには、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６がある。電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６は、それぞれ同じ面積である。第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、・・・、ＴＤＬ（１，ｎ）、ＴＤＬ（２，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，１）においても、同様に、それぞれ電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６がある。なお、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６を区別して説明する必要がない場合には、単に電界透過領域ＴＤＤと表す。
図１７に示すように、１つの第２電極ＴＤＬは、平面視において６つの電界透過領域ＴＤＤの領域を内部に有する。図１７に示すように、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６は、重ならない位置に配置される。そして、各第２電極ＴＤＬにおける電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６の第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙで特定される位置が座標として予め制御回路１１に記憶されている。
図１７に示すように、第２電極ＴＤＬ（１，１）の電界透過領域ＴＤＤ１は、平面視で第１電極Ｔｘ１と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，１）の電界透過領域ＴＤＤ２は、平面視で第１電極Ｔｘ２と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，１）の電界透過領域ＴＤＤ３は、平面視で第１電極Ｔｘ３と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，１）の電界透過領域ＴＤＤ４は、平面視で第１電極Ｔｘ４と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，１）の電界透過領域ＴＤＤ５は、平面視で第１電極Ｔｘ５と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，１）の電界透過領域ＴＤＤ６は、平面視で第１電極Ｔｘ６と重畳する。
図１７に示すように、第２電極ＴＤＬ（２，１）の電界透過領域ＴＤＤ１は、平面視で第１電極Ｔｘ１と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，１）の電界透過領域ＴＤＤ２は、平面視で第１電極Ｔｘ２と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，１）の電界透過領域ＴＤＤ３は、平面視で第１電極Ｔｘ３と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，１）の電界透過領域ＴＤＤ４は、平面視で第１電極Ｔｘ４と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，１）の電界透過領域ＴＤＤ５は、平面視で第１電極Ｔｘ５と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，１）の電界透過領域ＴＤＤ６は、平面視で第１電極Ｔｘ６と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，１）の電界透過領域ＴＤＤ１は、第２電極ＴＤＬ（１，１）の電界透過領域ＴＤＤ１とは異なる位置で、第１電極Ｔｘ１と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，１）の電界透過領域ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６についても同様である。
図１７に示すように、第２電極ＴＤＬ（１，２）の電界透過領域ＴＤＤ１は、平面視で第１電極Ｔｘ７と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，２）の電界透過領域ＴＤＤ２は、平面視で第１電極Ｔｘ８と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，２）の電界透過領域ＴＤＤ３は、平面視で第１電極Ｔｘ９と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，２）の電界透過領域ＴＤＤ４は、平面視で第１電極Ｔｘ１０と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，２）の電界透過領域ＴＤＤ５は、平面視で第１電極Ｔｘ１１と重畳する。第２電極ＴＤＬ（１，２）の電界透過領域ＴＤＤ６は、平面視で第１電極Ｔｘ１２と重畳する。
図１７に示すように、第２電極ＴＤＬ（２，２）の電界透過領域ＴＤＤ１は、平面視で第１電極Ｔｘ７と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，２）の電界透過領域ＴＤＤ２は、平面視で第１電極Ｔｘ８と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，２）の電界透過領域ＴＤＤ３は、平面視で第１電極Ｔｘ９と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，２）の電界透過領域ＴＤＤ４は、平面視で第１電極Ｔｘ１０と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，２）の電界透過領域ＴＤＤ５は、平面視で第１電極Ｔｘ１１と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，２）の電界透過領域ＴＤＤ６は、平面視で第１電極Ｔｘ１２と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，２）の電界透過領域ＴＤＤ１は、第２電極ＴＤＬ（１，２）の電界透過領域ＴＤＤ１とは異なる位置で、第１電極Ｔｘ７と重畳する。第２電極ＴＤＬ（２，２）の電界透過領域ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６についても同様である。
図１８は、タッチ検出において、第１電極と第２電極との間に発生するフリンジ電界の電気力線を模式的に示す説明図である。図１８は、図１７のＡ１−Ａ２断面を模式的に示した断面図である。図１８に示すように、第２基板３１に設けられた第２電極ＴＤＬは、第１基板２１に設けられた第１電極ＣＯＭＬよりも上側に配置される。上述したように、第２電極ＴＤＬは、相互静電容量方式の検出において検出電極として機能する。
タッチ検出において、第１電極ＣＯＭＬに第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が順次供給されると、第１電極Ｔｘ１に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給され、次に、第１電極Ｔｘ２に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給される。次に、第１電極Ｔｘ３に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給される。
図１８に示すように、第１電極Ｔｘ１に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給されると、第２電極ＴＤＬ（１，１）との間に、フリンジ電界の電気力線Ｅｆｎが発生する。図１７のＡ１−Ａ２断面においては、第１電極Ｔｘ１の上に第２電極ＴＤＬ（１，１）が重畳しているため、フリンジ電界の電気力線Ｅｆｎは第２電極ＴＤＬ（１，１）から検出面ＤＳよりも上側まで延びることができず、電界が遮蔽される。
次に、第１電極Ｔｘ２に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給されると、第２電極ＴＤＬ（１，１）との間に、フリンジ電界の電気力線Ｅｆが発生する。図１７のＡ１−Ａ２断面においては、第１電極Ｔｘ２の上に電界透過領域ＴＤＤ２があるため、フリンジ電界の電気力線Ｅｆは第２電極ＴＤＬから表示面ＤＳよりも上側まで延びる。なお、図１８において、検出面ＤＳはカバーガラス１２０の表面である。ただし、これに限定されず、検出面ＤＳは表示装置１の最上部に設けられる他の部材の表面であってもよく、第２基板３１に設けられた保護層の表面であってもよい。
次に、第１電極Ｔｘ３に第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給されると、第２電極ＴＤＬ（１，１）との間に、フリンジ電界の電気力線Ｅｆｎが発生する。図１７のＡ１−Ａ２断面においては、第１電極Ｔｘ３の上に第２電極ＴＤＬ（１，１）が重畳しているため、フリンジ電界の電気力線Ｅｆｎは第２電極ＴＤＬ（１，１）から検出面ＤＳよりも上側まで延びることができず、電界が遮蔽される。
ここで、第２電極ＴＤＬの平面視での面積を大きくすると、ホバー検出における検出感度を高めることができる。一方、第２電極ＴＤＬの平面視での面積を大きくすると、対向する第２電極ＴＤＬ自体がフリンジ電界を遮蔽してしまう。この場合、第２電極ＴＤＬを通過したフリンジ電界が減少し、タッチ検出の検出感度が低下する可能性がある。
これに対して、実施形態１の検出装置は、電界透過領域ＴＤＤの領域においてフリンジ電界が遮蔽されにくくなっており、第２電極ＴＤＬを通過したフリンジ電界が減少され難い。このため、実施形態１の検出装置は、第２電極ＴＤＬの平面視での面積を大きくしても、タッチ検出の検出感度を高め、かつホバー検出における検出感度を高めることができる。
実施形態１において、電界透過領域ＴＤＤの領域には、第２電極ＴＤＬの導電性材料がない。電界透過領域ＴＤＤの領域には、検出電極として機能しないダミー電極が設けられていてもよい。ダミー電極は、電位が固定されていない導電性材料が用いられる。またこのような導電材料として、例えばＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料を用いることができる。
図１７に示すように、電界透過領域ＴＤＤの領域又は外形は、第２方向Ｄｙの長さよりも第１方向Ｄｘの方が長い、全体として第１方向Ｄｘに長手を有する略矩形状となる。図１７に示すように、各電界透過領域ＴＤＤは、平面視で、第２方向Ｄｙに複数配列される第１電極ＣＯＭＬとそれぞれ重なって配置される。
図１８に示すように、電界透過領域ＴＤＤの第２方向Ｄｙにおける幅ＳＰは、対向する第１電極ＣＯＭＬの第２方向Ｄｙの幅ＣＷよりも小さい。これにより、各第２電極ＴＤＬにおいて、対向する第１電極ＣＯＭＬごとにフリンジ電界が検出面ＤＳよりも上側に到達できる位置が電界透過領域ＴＤＤによって、規制される。
例えば、検出面ＤＳよりも上側に５ｃｍ程度の被検出体を検出する場合、第２電極ＴＤＬは、第１方向Ｄｘに例えば１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度、第２方向Ｄｙに例えば１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度である。電界透過領域ＴＤＤの第２方向Ｄｙにおける幅ＳＰは、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの距離に応じて設定されるが、例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下程度である。対向する第１電極ＣＯＭＬの第２方向Ｄｙの幅ＣＷは、第２電極の第２方向Ｄｙの幅よりも大きければよい。隣り合う第１電極ＣＯＭＬの間は、例えば数μｍ程度離れている。電界透過領域ＴＤＤと重なる第１電極ＣＯＭＬと、電界透過領域ＴＤＤと重なる第１電極ＣＯＭＬとの間に、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が順次供給されない第１電極ＣＯＭＬが配置されていてもよい。第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が順次供給されると、それぞれの第１電極ＣＯＭＬからの電界透過領域ＴＤＤを通ってフリンジ電界が図１８に示す電気力線Ｅｆのように、検出面ＤＳよりも上側まで延びることができる。これにより、検出装置は、良好にタッチ検出を実現できる。
上述したように、検出回路４０は、タッチがある場合においてタッチ入力が行われた座標を求める。この場合、検出回路４０は、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給された第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・のいずれかの第１電極ＣＯＭＬを特定する。検出回路４０は、特定された第１電極ＣＯＭＬに重なる第２電極ＴＤＬの電界透過領域ＴＤＤにおいて、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づき、検出面に接触する被検出体を検出する。具体的には、検出回路４０は、相互静電容量変化があった、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、・・・、ＴＤＬ（１，ｎ）、ＴＤＬ（２，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，１）のいずれかの第２電極ＴＤＬを特定する。検出回路４０は、この特定した第２電極ＴＤＬが有する電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６のうち、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給されていると特定した第１電極ＣＯＭＬと重なる電界透過領域ＴＤＤを特定し、検出回路４０は、この電界透過領域ＴＤＤの座標を被検出体の位置として出力する。
実施形態１の検出装置は、第２電極ＴＤＬの平面視での面積を大きくして第１電極ＣＯＭＬを覆う面積が増えても、被検出体の位置を出力することができる。
一方、図１５に示すように、ホバー検出において、例えば、第２電極ＴＤＬ（１，１）、・・・、ＴＤＬ（１，ｎ）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，ｎ）がそれぞれホバー検出の検出電極として作用する。図１６に示すように、第２電極ＴＤＬ（１，１）、・・・、ＴＤＬ（１，ｎ）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，ｎ）が複数の第１電極ＣＯＭＬに重畳するような面積を有しているので、面積が大きくなり、ホバー検出の検出感度が向上する。
本開示において、第２電極ＴＤＬは、アクティブエリア１０ａにおいて、行列状に複数配列される。つまり、第２電極ＴＤＬは、第１方向Ｄｘに複数配列されるとともに、第２方向Ｄｙに複数配列される。
上述したように、第２電極ＴＤＬは、タッチ検出（相互静電容量方式）の際は、第１電極ＣＯＭＬを駆動して、各第２電極ＴＤＬの各電界透過領域ＴＤＤの位置で、接触状態の被検出体の位置を検出し、ホバー検出（自己静電容量方式）の際は、第２電極ＴＤＬの位置で非存在状態の被検出体を検知する。
図１９は、タッチ検出における第２電極の第１接続状態と、ホバー検出における第２電極の第２接続状態とを説明するための説明図である。なお、図１９では、説明を分かりやすくするために、４行４列の第２電極ＴＤＬが配列された構成を示す。本開示では、４行４列の第２電極ＴＤＬには限られず、ｎ行ｍ列の第２電極ＴＤＬにも実施形態が適用可能である。タッチ検出において、図１に示すように、駆動回路１４は、アクティブエリア１０ａの第１電極ＣＯＭＬを順次駆動する。これにより、図１９に示すように、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、ＴＤＬ（１，３）、ＴＤＬ（１，４）、ＴＤＬ（２，１）、ＴＤＬ（２，２）、ＴＤＬ（２，３）、ＴＤＬ（２，４）、ＴＤＬ（３，１）、ＴＤＬ（３，２）、ＴＤＬ（３，３）、ＴＤＬ（３，４）、ＴＤＬ（４，１）、ＴＤＬ（４，２）、ＴＤＬ（４，３）、ＴＤＬ（４，４）は、それぞれ第１検出信号Ｖｄｅｔ１が切替回路１８を介して検出回路４０に出力する。
ホバー検出において、図１９に示す駆動回路１４は、第２電極ＴＤＬに対し、切替回路１８を介して順次、又は同時に第２駆動信号Ｖｓｅｌｆを供給する。つまり、駆動回路１４は、複数の第２電極ＴＤＬをまとめて駆動する。第２電極ＴＤＬは、それぞれの第２電極ＴＤＬの容量変化に応じた第２検出信号Ｖｄｅｔ２を、切替回路１８を介して検出回路４０に出力する。
検出回路４０は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、上述した自己静電容量方式によりホバー検出を行う。検出回路４０は、アクティブエリア１０ａの複数の第２電極ＴＤＬから供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、非接触状態の被検出体の位置やジェスチャ等の動作を検出することができる。
図２０は、実施形態に係るホバー検出の一例を示す説明図である。図２１は、実施形態に係るホバー検出の他の例を示す説明図である。図２０に示すように、表示装置１は、被検出体である操作者の手指が検出面ＤＳに対し非接触状態でホバー検出を行う。検出回路４０は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、検出面ＤＳに垂直な方向における、検出面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１を検出することができる。また、検出回路４０は、第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、被検出体の位置Ｒ１を検出することができる。被検出体の位置Ｒ１は、例えば、検出面ＤＳと垂直な方向において、被検出体と対向する位置であり、複数の第２電極ＴＤＬからの第２検出信号Ｖｄｅｔ２のうち、最大の値となる第２電極ＴＤＬに対応する位置である。
また、図２１に示すように、表示装置１は、被検出体のジェスチャ等の動作を検出することができる。検出回路４０は、被検出体が検出面ＤＳに対し非接触状態で矢印Ｄａ方向に移動した場合、第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、被検出体の位置の変化を演算する。これにより、検出回路４０は、被検出体のジェスチャ等の動作を検出する。制御回路１１（図１参照）は、これらのホバー検出の結果に基づいて、所定の表示動作又は検出動作を実行する。
このように、複数の第２電極ＴＤＬは、自己静電容量方式によるホバー検出において、それぞれ１つの検出電極として機能する。なお、ホバー検出において、駆動回路１４は、第１電極ＣＯＭＬに対してガード信号Ｖｇｄを供給する。第１電極ＣＯＭＬは、第２電極ＴＤＬと同じ電位を有して駆動される。これにより、第２電極ＴＤＬと第１電極ＣＯＭＬとの間の寄生容量を抑制して、ホバー検出の検出精度を向上させることができる。すなわち、ホバー検出において、第１電極ＣＯＭＬは、ガード電極として機能する。
図２２は、第２電極及び第１電極の配置例を示す斜視図である。上述したように、表示装置１が自己静電容量方式でホバー検出を行う際に、外縁配線ＴＤＬ−Ｇには、検出用の第２駆動信号Ｖｓｅｌｆと同じ波形で、かつ第２駆動信号Ｖｓｅｌｆと同期したガード信号Ｖｇｄが供給されている。このように、駆動回路１４は、ホバー検出の際に、外縁配線ＴＤＬ−Ｇにガード信号Ｖｇｄを供給する。つまり、ガード信号Ｖｇｄは第２駆動信号Ｖｓｅｌｆと同期した、同じ電位を有する電圧信号である。これにより、第２電極ＴＤＬの寄生容量を抑制して、検出精度を向上させることができる。または、外縁配線ＴＤＬ−Ｇには、ガード信号Ｖｇｄが供給される代わりに、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。
複数の第１電極ＣＯＭＬは、第１基板２１の一方の面２１ａ側のアクティブエリア１０ａに設けられている。例えば、一方の面２１ａは、第１基板２１と対向する面の反対側である。
また、図２２に示すように、第１基板２１の一方の面２１ａ側の周辺領域１０ｂには、外縁配線ＣＯＭＬ−Ｇが設けられている。例えば、外縁配線ＣＯＭＬ−Ｇは、アクティブエリア１０ａの長辺と短辺とに沿って連続して設けられており、アクティブエリア１０ａを囲んでいる。表示装置１が自己静電容量方式でホバー検出を行う際に、外縁配線ＣＯＭＬ−Ｇには、検出用の第２駆動信号Ｖｓｅｌｆと同じ波形で、かつ第２駆動信号Ｖｓｅｌｆと同期したガード信号Ｖｇｄが供給されてもよい。または、外縁配線ＣＯＭＬ−Ｇは、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。これによれば、外縁配線ＣＯＭＬ−Ｇと、第２駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給される第１電極ＣＯＭＬとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、ホバー検出の感度を高めることができる。
なお、本実施形態では、図２２に示す第１基板２１の他方の面２１ｂ側に、外縁配線２９が設けられていてもよい。裏面の外縁配線２９は、第１基板２１の他方の面２１ｂの一部を覆っていてもよいし、他方の面２１ｂの全体を覆っていてもよい。また、裏面の外縁配線２９は、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料で構成されていてもよいし、図示しない金属フレーム等で構成されていてもよい。表示装置１が自己静電容量方式でホバー検出を行う際に、裏面の外縁配線２９には、検出用の第２駆動信号Ｖｓｅｌｆと同じ波形で、かつ第２駆動信号Ｖｓｅｌｆと同期したガード信号Ｖｇｄが供給されてもよい。または、裏面の外縁配線２９は、電気的にどことも接続されていない状態（ハイインピーダンス）に設定されてもよい。これによれば、裏面の外縁配線２９と、第２駆動信号Ｖｓｅｌｆが供給される第１電極ＣＯＭＬとの間に静電容量が生じることを防ぐことができるので、ホバー検出の感度を高めることができる。
以上のように、第２電極ＴＤＬは、相互静電容量方式によるタッチ検出において検出電極として機能するとともに、自己静電容量方式によるホバー検出において検出電極として機能する。本実施形態において、１つの第２電極ＴＤＬは大きい面積を有する。このため、第２電極ＴＤＬから発生する電界の電気力線が、検出面ＤＳから離れた位置まで到達する。これにより、表示装置１は、タッチ検出とホバー検出とで第２電極ＴＤＬを共用しつつ、精度よくタッチ検出を行うとともに、良好にホバー検出を行うことができる。
また、本実施形態において、第２電極ＴＤＬは、第２基板３１に設けられている。このため、第１基板２１に第２電極ＴＤＬを設けた場合と比べ、スイッチング素子Ｔｒや第１スキャナ１２Ａ及び第２スキャナ１２Ｂ等の各種回路、信号線ＳＧＬ、ゲート線ＧＣＬ等の各種配線と、第２電極ＴＤＬとの間隔を大きくすることができる。したがって、本実施形態は、第２電極ＴＤＬと、各種回路及び各種配線との間に形成される寄生容量を低減して、精度よくホバー検出を行うことができる。
以上のように、センサ領域３０にある検出装置は、少なくとも第１基板２１と、第１基板２１の第１方向Ｄｘに延び、第１方向Ｄｘと交差する第２方向Ｄｙにそれぞれ並ぶ複数の第１電極ＣＯＭＬと、第１電極ＣＯＭＬとは異なる層において、少なくとも第１方向に並んで配置された複数の第２電極ＴＤＬと、を備える。１つの第２電極ＴＤＬは、平面視で複数の第１電極ＣＯＭＬに部分的に重なり、かつ電界が第１基板２１に垂直な方向に第２電極ＴＤＬを透過できる電界透過領域ＴＤＤを有する。１つの第２電極ＴＤＬにおける１つの電界透過領域ＴＤＤが１つの第１電極ＣＯＭＬと平面視で重なっている。第２電極ＴＤＬの平面視での面積を大きくしても、第２電極ＴＤＬを通過したフリンジ電界が減少され難いので、タッチ検出することができる。その結果、同じ第２電極ＴＤＬを利用して、センサ領域にある検出装置がタッチ検出とホバー検出をすることができる。
次に、図１及び図２３から図２５を参照して、本実施形態の動作例を説明する。図２３は、実施形態に係る表示装置の動作例を示すフローチャートである。図２４は、第２電極と信号強度との関係を模式的に示すグラフである。図２５は、実施形態に係る表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。図２３から図２５に示す動作例はあくまで一例であり、適宜変更してもよい。
図２５に示すように、表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとが時分割で交互に配置される。検出期間Ｐｔは、ホバー検出期間Ｐｔｓと、タッチ検出期間Ｐｔｍとを含む。表示期間Ｐｄ、ホバー検出期間Ｐｔｓ及びタッチ検出期間Ｐｔｍの実行の順番はあくまで一例であり適宜変更してもよい。例えば、１つの検出期間Ｐｔにホバー検出期間Ｐｔｓ又はタッチ検出期間Ｐｔｍのいずれか一方のみが存在する場合であってもよい。１検出面のタッチ検出を１つのタッチ検出期間Ｐｔｍで実行してもよく、複数のタッチ検出期間Ｐｔｍに分けて実行してもよい。また、表示期間Ｐｄで１フレーム分の画像の表示を行ってもよく、１フレーム分の画像の表示期間中に、複数の表示期間Ｐｄと検出期間Ｐｔとが交互に配置されていてもよい。
図２３に示すように、制御回路１１は、まず表示データの書き込みを実行する（ステップＳＴ１）。具体的には、上述した表示動作と同様であり、ソースドライバ１３は、各ゲート線ＧＣＬ１、ＧＣＬ２、ＧＣＬ３に対応する副画素ＳＰｉｘに、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３を介して画素信号Ｖｐｉｘを供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じて１水平ラインずつ表示が行われるようになっている。図２５に示すように、表示期間Ｐｄにおいて、駆動回路１４は、第１電極ＣＯＭＬに対し、表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃを供給する。
次に、制御回路１１は、ホバー検出を実行する（ステップＳＴ２）。具体的には、図２５に示すように、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、制御回路１１は、制御信号Ｖｓｃ１を切替回路１８に信号線ＳＳＥを介して供給し、制御信号Ｖｓｃ２を切替回路１８に信号線ＳＳＳを介して供給する。制御信号Ｖｓｃ１は検出装置を動作させる信号であり、制御信号Ｖｓｃ２は、検出装置を自己容量検出方式で動作させるか、相互静電容量方式で動作させるかを選択する信号である。ホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、センサ領域３０の検出装置は、自己容量検出方式で動作する。
ホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、図１９に示すように、駆動回路１４は、第２電極ＴＤＬに第２駆動信号Ｖｓｅｌｆを供給する。配線ＳＲｘ１は、第２電極ＴＤＬ（１，１）の配線３７に電気的に接続される配線であり、配線ＳＲｘ２は、第２電極ＴＤＬ（２，１）の配線３７に電気的に接続される配線であり、配線ＳＲｘ３以降は、図示を省略するが、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）以外の各第２電極ＴＤＬの配線３７にそれぞれ接続される配線である。これにより、表示装置１は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに隣接して配置された複数の第２電極ＴＤＬごとに非接触状態の被検出体を検出することができる。例えば、検出回路４０は、各第２電極ＴＤＬからの第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、検出面ＤＳに垂直な方向における、検出面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１を検出することができる。また、検出回路４０は、各第２電極ＴＤＬからの第２検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、被検出体の位置Ｒ１を検出することができる。また、駆動回路１４は、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、各第１電極ＣＯＭＬに接続される各配線ＳＴｘ１、ＳＴｘ２、ＳＴｘ３、ＳＴｘ４・・・に対し、ガード信号Ｖｇｄを供給する。
次に、検出回路４０は、第２電極ＴＤＬから供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２が、所定の閾値ΔＶＢ以上であるかどうかを判断する（ステップＳＴ３）。図２４に示すように、検出回路４０は、各第２電極ＴＤＬから供給された第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度を求め、所定の閾値ΔＶＢと比較する。
複数の第２検出信号Ｖｄｅｔ２のうち、いずれか１つの第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度が閾値ΔＶＢ以上である場合（ステップＳＴ３、Ｙｅｓ）、制御回路１１は、タッチ検出を実行する（ステップＳＴ４）。第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度が閾値ΔＶＢ以上である場合、被検出体が接触状態であると判断する。図２４に示す例では、第２電極ＴＤＬ（４，３）において、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度が閾値ΔＶＢ以上であり、それ以外の第２電極ＴＤＬにおいて、第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度は閾値ΔＶＢよりも小さい。この場合、検出回路４０は、第２電極ＴＤＬ（４，３）に対応する位置において被検出体が接触状態であると判断する。制御回路１１は、検出回路４０からの情報に基づいて、ホバー検出からタッチ検出に切り換える。
具体的には、図２５に示すように、タッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、制御回路１１は、制御信号Ｖｓｃ１を切替回路１８に供給し、制御信号Ｖｓｃ２を切替回路１８に供給する。これにより、センサ領域３０の検出装置は、相互容量検出方式で動作する。
駆動回路１４は、各第１電極ＣＯＭＬに接続される各配線ＳＴｘ１、ＳＴｘ２、ＳＴｘ３、ＳＴｘ４・・・に対し、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を順次供給する。第２電極ＴＤＬに含まれる電界透過領域ＴＤＤの位置ごとに、各第１電極ＣＯＭＬとの間の容量変化に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１が、各第２電極ＴＤＬから、配線ＳＲｘ１、ＳＲｘ２・・・を介して検出回路４０に供給される。これにより、表示装置１は、各第２電極ＴＤＬの各電界透過領域ＴＤＤの位置ごとに接触状態の被検出体を検出することができる。
タッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、１検出面の検出動作が終了した場合、すなわち、全ての第２電極ＴＤＬに対して、順次、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１を供給してタッチ検出を実行した場合、制御回路１１は、タッチ検出を終了して表示データの書き込み（ステップＳＴ１）に戻る。
複数の第２検出信号Ｖｄｅｔ２の信号強度が全て閾値ΔＶＢよりも小さい場合（ステップＳＴ３、Ｎｏ）、制御回路１１は、タッチ検出を実行せず、表示データの書き込み（ステップＳＴ１）に戻る。この場合、図２５に示す検出期間Ｐｔにおいて、ホバー検出期間Ｐｔｓのみが実行され、タッチ検出期間Ｐｔｍは実行されない。つまり、１つの検出期間Ｐｔにおいてホバー検出期間Ｐｔｓのみが存在する。
なお、図２５では図示を省略しているが、信号線ＳＧＬは、ホバー検出期間Ｐｔｓ及びタッチ検出期間Ｐｔｍにおいて、フローティング状態であることが好ましい。こうすれば、第２電極ＴＤＬと信号線ＳＧＬとの間の容量を低減することができる。また、ゲート線ＧＣＬは、ホバー検出期間Ｐｔｓにおいてフローティング状態であってもよい。
図２３から図２５に示す動作例はあくまで一例であり、適宜変更してもよい。例えば、複数回のホバー検出期間Ｐｔｓにおいて、１つの検出電極を構成する第２電極ＴＤＬの数を変えてホバー検出を実行してもよい。第２電極ＴＤＬは、第１方向Ｄｘに隣接して配置された２つの第２電極ＴＤＬ及び第２方向Ｄｙに隣接して配置された２つの第２電極ＴＤＬが切替回路１８により電気的に接続されて、１つの検出電極として機能してもよい。このように、第２電極ＴＤＬは、第１方向Ｄｘに隣接して配置された２以上の第２電極ＴＤＬ及び第２方向Ｄｙに隣接して配置された２以上の第２電極ＴＤＬで構成されていてもよい。或いは、第２電極ＴＤＬは、第１方向Ｄｘに隣接して配置された３以上の第２電極ＴＤＬ及び第２方向Ｄｙに隣接して配置された３以上の第２電極ＴＤＬで構成されていてもよい。例えば、アクティブエリア１０ａの全ての第２電極ＴＤＬが切替回路１８により電気的に接続されて、１つの第２電極ＴＤＬを構成してもよい。制御回路１１は、検出面ＤＳと被検出体との距離Ｄ１に応じて、１つの検出電極に含まれる第２電極ＴＤＬの数を変更すると、ホバー検出の解像度を変更することができる。
以上のように、センサ領域３０の検出装置は、これにより、タッチ検出とホバー検出とを良好に行うことが可能になる。
また、１つの第２電極ＴＤＬにおける電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６の位置が重ならない。このため、検出回路４０は、複数の第２電極ＴＤＬのうち相互静電容量変化があった第２電極ＴＤＬを特定し、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給された第１電極ＣＯＭＬと重なる電界透過領域ＴＤＤを特定することができれば、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙで特定される電界透過領域ＴＤＤの位置が被検出体の座標として利用できる。このため、実施形態１の検出装置は、第２電極ＴＤＬの平面視での面積を大きくしても、タッチ検出の検出感度を高めることができる。これにより、第２電極ＴＤＬの平面視での面積が大きくなり、ホバー検出における検出感度が高まる。
従って、本実施形態の表示装置１は、タッチ検出とホバー検出とで第２電極ＴＤＬを共用しつつ、良好にタッチ検出及びホバー検出を行うことが可能である。
（実施形態２）
図２６は、実施形態２に係る電界透過領域と第１電極との関係を説明するための模式図である。図２７は、実施形態２に係る第２電極を模式的に示した模式図である。図２８は、実施形態２に係る第１電極を模式的に示した模式図である。なお、実施形態１で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。
実施形態１において、第１電極ＣＯＭＬは、直線的に延びる帯状の電極であったが、実施形態２において、第１電極ＣＯＭＬは、全体として第１方向Ｄｘに延びているが、部分的に屈曲している。
図２６には、図２８に示す第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１８、・・・と、図２７に示す第２電極ＴＤＬとが重畳している状態が示されている。図２６及び図２７に示すように、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、ＴＤＬ（２，１）、ＴＤＬ（２，２）のそれぞれには、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９がある。電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９の面積は、それぞれ同じである。図２６から図２８は、部分的な例示であり、第２電極ＴＤＬ（１，１）、・・・、ＴＤＬ（１，ｎ）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，ｎ）においても、同様に、それぞれ電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９がある。なお、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９を区別して説明する必要がない場合には、単に電界透過領域ＴＤＤと表す。
図２７に示すように、１つの第２電極ＴＤＬは、平面視において９つの電界透過領域ＴＤＤの領域を内部に有する。図２７に示すように、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９は、重ならない位置に配置される。
１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。また、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。また、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。
１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ４、ＴＤＤ７は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。また、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ２、ＴＤＤ５、ＴＤＤ８は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。また、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ３、ＴＤＤ６、ＴＤＤ９は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。
以上より、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９の領域は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙ方向に、重ならないように、行列状に並んでいる。
図２８に示すように、第２方向Ｄｙに複数配列される第１電極ＣＯＭＬは、それぞれ、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１８、・・・とする。なお、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１８を区別して説明する必要がない場合は、上述と同様に、単に第１電極ＣＯＭＬとする。第１電極ＣＯＭＬは、全体として第１方向Ｄｘに延びているが、部分的に屈曲している。
第１電極Ｔｘ１、Ｔｘ１０は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ１を部分的に複数備えている。第１電極Ｔｘ２、Ｔｘ１１は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ２を部分的に複数備えている。第１電極Ｔｘ３、Ｔｘ１２は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ３を部分的に複数備えている。第１電極Ｔｘ４、Ｔｘ１３は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ４を部分的に複数備えている。第１電極Ｔｘ５、Ｔｘ１４は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ５を部分的に複数備えている。第１電極Ｔｘ６、Ｔｘ１５は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ６を部分的に複数備えている。第１電極Ｔｘ７、Ｔｘ１６は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ７を部分的に複数備えている。第１電極Ｔｘ８、Ｔｘ１７は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ８を部分的に複数備えている。第１電極Ｔｘ９、Ｔｘ１８は、他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部ＴＳ９を部分的に複数備えている。
幅広部ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。また、幅広部ＴＳ４、ＴＳ５、ＴＳ６は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。また、幅広部ＴＳ７、ＴＳ８、ＴＳ９は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。
幅広部ＴＳ１、ＴＳ４、ＴＳ７は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。また、幅広部ＴＳ２、ＴＳ５、ＴＳ８は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。また、幅広部ＴＳ３、ＴＳ６、ＴＳ９は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。
以上説明したように、第１電極ＣＯＭＬは、屈曲し、かつ他の部分に比べ第２方向Ｄｙの幅が広い幅広部を備え、隣り合う第１電極ＣＯＭＬの幅広部同士が、第１方向Ｄｘに並ぶ。これにより、図２６に示す電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９の領域は、図２８に示す幅広部ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４、ＴＳ５、ＴＳ６、ＴＳ７、ＴＳ８、ＴＳ９の領域に重畳することができるようになる。
上述したように、検出回路４０は、タッチがある場合においてタッチ入力が行われた座標を求める。この場合、検出回路４０は、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給された第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１８、・・・のいずれかの第１電極ＣＯＭＬを特定する。検出回路４０は、特定された第１電極ＣＯＭＬに重なる第２電極ＴＤＬの電界透過領域ＴＤＤにおいて、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づき、検出面に接触する被検出体を検出する。具体的には、検出回路４０は、相互静電容量変化があった、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、ＴＤＬ（２，１）、ＴＤＬ（２，２）のいずれかの第２電極ＴＤＬを特定する。検出回路４０は、この特定した第２電極ＴＤＬが有する電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９のうち、上述した特定した第１電極ＣＯＭＬと重なる電界透過領域ＴＤＤを特定し、検出回路４０は、この電界透過領域ＴＤＤの座標を被検出体の位置として出力する。
実施形態２のセンサ領域の検出装置は、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６、ＴＤＤ７、ＴＤＤ８、ＴＤＤ９が行列状に並んでいるので、被検出体の位置を行列状の位置として特定することが容易となる。
（実施形態３）
図２９は、実施形態３に係る電界透過領域と第１電極との関係を説明するための模式図である。図３０は、実施形態３に係る第２電極を模式的に示した模式図である。図３１は、実施形態３に係る第１電極を模式的に示した模式図である。図３２は、副画素の構成例を示す平面図である。図３３は、図３２のＢ１−Ｂ２線に沿う断面図である。図３４は、図２９のＣ１−Ｃ２線に沿う断面図である。なお、実施形態１及び実施形態２で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。
実施形態１において、第１電極ＣＯＭＬは、直線状の電極であったが、実施形態３において、第１電極ＣＯＭＬは、第１方向Ｄｘに延びている直線状の配線としての第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・と、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・よりも幅広な複数の電極片ＴＸｘとを備える。
図２９には、図３１に示す第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・と、図３０に示す第２電極ＴＤＬとが重畳している状態が示されている。図２９及び図３０に示すように、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、ＴＤＬ（２，１）、ＴＤＬ（２，２）のそれぞれには、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６がある。図２９から図３１は、部分的な例示であり、第２電極ＴＤＬ（１，１）、・・・、ＴＤＬ（１，ｎ）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，１）、・・・、ＴＤＬ（ｍ，ｎ）においても、同様に、それぞれ電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６がある。なお、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６を区別して説明する必要がない場合には、単に電界透過領域ＴＤＤと表す。
図３０に示すように、１つの第２電極ＴＤＬは、平面視において６つの電界透過領域ＴＤＤの領域を内部に有する。図３０に示すように、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６は、重ならない位置に配置される。電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６の面積は、それぞれ同じである。
１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。また、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。
１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ４は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。また、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ２、ＴＤＤ５は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。また、１つの第２電極ＴＤＬにおいて、電界透過領域ＴＤＤ３、ＴＤＤ６は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。
以上より、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６の領域は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙ方向に、重ならないように、行列状に並んでいる。
図３１に示すように、第２方向Ｄｙに複数配列される第１電極ＣＯＭＬは、それぞれ、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・、・・・とする。なお、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・を区別して説明する必要がない場合は、上述と同様に、単に第１電極ＣＯＭＬとする。各第１電極ＣＯＭＬは、第１方向Ｄｘに延びている。
図２９に示すように、１つの第２電極ＴＤＬと、電極片ＴＸｘ１、ＴＸｘ２、ＴＸｘ３、ＴＸｘ４、ＴＸｘ５、ＴＸｘ６の領域とは、平面視で重畳している。また、電極片ＴＸｘ１、ＴＸｘ２、ＴＸｘ３、ＴＸｘ４、ＴＸｘ５、ＴＸｘ６の領域は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙ方向に、重ならないように、行列状に並んでいる。電極片ＴＸｘ１、ＴＸｘ２、ＴＸｘ３、ＴＸｘ４、ＴＸｘ５、ＴＸｘ６の領域は、矩形である。
電極片ＴＸｘ１、ＴＸｘ２、ＴＸｘ３は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。また、電極片ＴＸｘ４、ＴＸｘ５、ＴＸｘ６は、第１方向Ｄｘの位置が異なるが、第２方向Ｄｙの位置が同じであり、第１方向Ｄｘに一列に並んでいる。
電極片ＴＸｘ１、ＴＸｘ４は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。また、電極片ＴＸｘ２、ＴＸｘ５は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。また、電極片ＴＸｘ３、ＴＸｘ６は、第２方向Ｄｙの位置が異なるが、第１方向Ｄｘの位置が同じであり、第２方向Ｄｙに一列に並んでいる。
電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６の領域のいずれか１つは、図２９に示すように、電極片ＴＸｘ１、ＴＸｘ２、ＴＸｘ３、ＴＸｘ４、ＴＸｘ５、ＴＸｘ６の領域のいずれか１つに重畳する。
次に、第１電極ＣＯＭＬと電極片ＴＸｘ１、ＴＸｘ２、ＴＸｘ３、ＴＸｘ４、ＴＸｘ５、ＴＸｘ６との電気的な接続について、図２９から図３４を用いて説明する。
図３３に示す第１基板２１には、図３２に示す各副画素ＳＰｉｘのスイッチング素子ＴｒＤ、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給するデータ線ＳＧＬ、各スイッチング素子ＴｒＤを駆動する駆動信号を供給するゲート線ＧＣＬ等の配線が設けられている。データ線ＳＧＬ及びゲート線ＧＣＬは、第１基板２１の表面と平行な平面に延在している。
図１４に示す表示領域２０には、行列状に配列された複数の副画素ＳＰｉｘが配置されている。副画素ＳＰｉｘは、図３２に示すスイッチング素子ＴｒＤをそれぞれ備える。スイッチング素子ＴｒＤは、薄膜トランジスタで構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴで構成されている。スイッチング素子ＴｒＤのソースはデータ線ＳＧＬに接続され、ゲートはゲート線ＧＣＬに接続され、ドレインは図１４に示す液晶素子６ａの一端に接続されている。図１４に示す液晶素子６ａの他端は、第１電極ＣＯＭＬに接続されている。また、画素電極２２と第１電極ＣＯＭＬとの間に絶縁層２４（図１２参照）が設けられており、これにより図１４に示す保持容量６ｂが形成される。
副画素ＳＰｉｘは、ゲート線ＧＣＬにより、表示領域２０の同じ行に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。ゲート線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２（図１参照）と接続され、ゲートドライバ１２より走査信号Ｖｓｃａｎが供給される。また、副画素ＳＰｉｘは、データ線ＳＧＬにより、表示領域２０の同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。データ線ＳＧＬは、ソースドライバ１３（図１参照）と接続され、ソースドライバ１３より画素信号Ｖｐｉｘが供給される。第１電極ＣＯＭＬの電極片ＴＸｘは、駆動回路１４（図１参照）と接続され、駆動回路１４から表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃ又は検出用の第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給される。電極片ＴＸｘは、例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料で構成されている。
図３２に示すように、ゲート線ＧＣＬとデータ線ＳＧＬとで囲まれた領域が副画素ＳＰｉｘである。副画素ＳＰｉｘは、画素電極２２と第１電極ＣＯＭＬとが重なる領域を含んで設けられる。複数の画素電極２２は、それぞれスイッチング素子ＴｒＤを介してデータ線ＳＧＬと接続される。
図３３に示すように、画素電極２２は、複数の帯状電極２２ａと、連結部２２ｂとを有する。帯状電極２２ａは、データ線ＳＧＬに沿って設けられ、ゲート線ＧＣＬに沿った方向に複数配列されている。連結部２２ｂは帯状電極２２ａの端部同士を連結する。なお、画素電極２２は、５本の帯状電極２２ａを有するが、これに限定されず、４本以下又は６本以上の帯状電極２２ａを有していてもよい。例えば、画素電極２２は、２本の帯状電極２２ａを有していてもよい。
図３３に示すように、スイッチング素子ＴｒＤは、半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３及びゲート電極６４を含む。
図３３に示すように、絶縁層５８ａは、基板１２１の上に設けられている。絶縁層５８ａの上には半導体層６１が設けられている。半導体層６１の上側に絶縁層５８ｂを介して、ゲート電極６４（ゲート線ＧＣＬ）が設けられている。ゲート電極６４（ゲート線ＧＣＬ）の上側に絶縁層５８ｃを介してドレイン電極６３及びソース電極６２（データ線ＳＧＬ）が設けられる。ドレイン電極６３及びソース電極６２（データ線ＳＧＬ）の上側に絶縁層５８ｄを介して、第１電極ＣＯＭＬが設けられる。上述のように第１電極ＣＯＭＬの上側に絶縁層２４を介して画素電極２２が設けられる。画素電極２２の上には配向膜３４が設けられる。また、液晶層６を挟んで配向膜３４と対向する側に配向膜３３が設けられる。
図３２及び図３３に示すように、画素電極２２は、コンタクトホールＨ１１を介してスイッチング素子ＴｒＤのドレイン電極６３と接続されている。半導体層６１は、コンタクトホールＨ１２を介してドレイン電極６３に接続される。半導体層６１は、平面視でゲート電極６４と交差する。ゲート電極６４はゲート線ＧＣＬに接続され、ゲート線ＧＣＬの一辺から突出している。半導体層６１は、ソース電極６２と重畳する位置まで延びて、コンタクトホールＨ１３を介してソース電極６２と電気的に接続される。ソース電極６２は、データ線ＳＧＬに接続され、データ線ＳＧＬの一辺から突出している。
図３４に示すように、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ４は、絶縁層５８ｄの上に形成され、絶縁層５８ｅで覆われている。第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ４は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）及びタングステン（Ｗ）から選ばれた１種以上の金属層で形成される。図３１に示すように、電極片ＴＸｘは、コンタクトホールＳＨＭを介して、第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・のいずれかと電気的に接続している。例えば、図３４に示すように、電極片ＴＸｘ２は、コンタクトホールＳＨＭを介して、第１電極Ｔｘ２に電気的に接続している。
以上の構造によれば、図３１に示すように、各電極片ＴＸｘ１は、コンタクトホールＳＨＭを介して、第１電極Ｔｘ１、Ｔｘ７のいずれかに電気的に接続している。各電極片ＴＸｘ２は、コンタクトホールＳＨＭを介して、第１電極Ｔｘ２、Ｔｘ８のいずれかに電気的に接続している。各電極片ＴＸｘ３は、コンタクトホールＳＨＭを介して、第１電極Ｔｘ３、Ｔｘ９のいずれかに電気的に接続している。各電極片ＴＸｘ４は、コンタクトホールＳＨＭを介して、第１電極Ｔｘ４、Ｔｘ１０のいずれかに電気的に接続している。各電極片ＴＸｘ５は、コンタクトホールＳＨＭを介して、第１電極Ｔｘ５、Ｔｘ１１のいずれかに電気的に接続している。各電極片ＴＸｘ６は、コンタクトホールＳＨＭを介して、第１電極Ｔｘ６、Ｔｘ１２のいずれかに電気的に接続している。
上述したように、検出回路４０は、タッチがある場合においてタッチ入力が行われた座標を求める。この場合、検出回路４０は、第１駆動信号Ｖｃｏｍ１が供給された第１電極Ｔｘ１、・・・、Ｔｘ１２、・・・のいずれかの第１電極ＣＯＭＬを特定する。検出回路４０は、特定された第１電極ＣＯＭＬに重なる第２電極ＴＤＬの電界透過領域ＴＤＤにおいて、第１電極ＣＯＭＬと第２電極ＴＤＬとの間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号Ｖｄｅｔ１に基づき、検出面に接触する被検出体を検出する。具体的には、検出回路４０は、相互静電容量変化があった、第２電極ＴＤＬ（１，１）、ＴＤＬ（１，２）、ＴＤＬ（２，１）、ＴＤＬ（２，２）のいずれかの第２電極ＴＤＬを特定する。検出回路４０は、この特定した第２電極ＴＤＬが有する電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６のうち、上述した特定した第１電極ＣＯＭＬと重なる電界透過領域ＴＤＤを特定し、検出回路４０は、この電界透過領域ＴＤＤの座標を被検出体の位置として出力する。
実施形態３のセンサ領域にある検出装置は、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６が行列状に並んでいるので、被検出体の位置を行列状の位置として特定することが容易となる。
（実施形態４）
図３５は、実施形態４に係る第２電極を模式的に示した模式図である。なお、実施形態１から実施形態３で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。
実施形態４において、第２電極ＴＤＬは、少なくとも１つの第１導電性細線３３Ｕと、第１導電性細線３３Ｕと交差する少なくとも１つの第２導電性細線３３Ｖと、を含む。第１導電性細線３３Ｕと、第２導電性細線３３Ｖとは、接続領域３３Ｘで電気的に接続されている。複数の第１導電性細線３３Ｕと、複数の第２導電性細線３３Ｖとがそれぞれ複数交差すると、第２電極ＴＤＬの１つの網目の形状が平行四辺形となる。第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、それぞれ、第１方向Ｄｘと平行な方向に対して互いに逆方向に傾斜している。
なお、第２電極ＴＤＬは、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖを有しているが、本開示において、第２電極ＴＤＬの面積とは、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの面積に加え、第１導電性細線３３Ｕと第２導電性細線３３Ｖとで囲まれた開口の面積も含む。つまり、第２電極ＴＤＬの面積とは、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖを囲む略矩形状の領域の面積となる。
複数の第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、それぞれ細幅である。図２２に示すアクティブエリア１０ａにおいて、複数の第１導電性細線３３Ｕは、第２方向Ｄｙに互いに間隔を設けて配置される。また、複数の第２導電性細線３３Ｖは、第２方向Ｄｙに互いに間隔を設けて配置されている。
複数の第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの延出方向の一端は、接続配線３７に接続されている。接続配線３７は、第１方向Ｄｘに対向する第２電極ＴＤＬの間を通って、アクティブエリア１０ａから周辺領域１０ｂに設けられたフレキシブル基板７２に接続される（図１５参照）。このような構成により、複数の第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは互いに電気的に接続され、１つの第２電極ＴＤＬとして機能する。本実施形態では、１つの第２電極ＴＤＬに１本の接続配線３７が接続される。第２電極ＴＤＬは、それぞれ略矩形状である。これに限定されず、第２電極ＴＤＬは、正方形状、多角形状、長円状等、他の形状であってもよい。
第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）及びタングステン（Ｗ）から選ばれた１種以上の金属層で形成される。又は、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、これらの金属材料から選ばれた１種以上を含む合金で形成される。また、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、これらの金属材料又はこれらの材料の１種以上を含む合金の導電層が複数積層された積層体としてもよい。なお、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖは、ＩＴＯ等の透光性導電酸化物の導電層が積層されていてもよい。また、上述した金属材料及び導電層を組み合わせた黒色化膜、黒色有機膜又は黒色導電有機膜が積層されていてもよい。
上述した金属材料は、ＩＴＯ等の透光性導電酸化物よりも低抵抗である。上述した金属材料は、透光性導電酸化物に比較して遮光性があるため、透過率が低下する可能性又は第２電極ＴＤＬのパターンが視認されてしまう可能性がある。本実施形態において、１つの第２電極ＴＤＬが、複数の細幅の第１導電性細線３３Ｕ及び複数の第２導電性細線３３Ｖを有しており、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖが、線幅よりも大きい間隔を設けて配置されることで、低抵抗化と、不可視化とを実現することができる。その結果、第２電極ＴＤＬが低抵抗化し、表示装置１は、薄型化、大画面化又は高精細化することができる。
第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの幅は、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、さらに１μｍ以上５μｍ以下の範囲にあることがより好ましい。第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの幅が１０μｍ以下であると、アクティブエリア１０ａのうちブラックマトリクス又はゲート線ＧＣＬ及び信号線ＳＧＬで光の透過を抑制されない領域である開口部を覆う面積が小さくなり、開口率を損なう可能性が低くなるからである。また、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖの幅が１μｍ以上であると、形状が安定し、断線する可能性が低くなるからである。
第２電極ＴＤＬは、メッシュ状の金属細線に限定されず、例えば、ジグザグ線状、或いは波線状の金属細線を複数含む構成であってもよい。また、第２電極ＴＤＬ同士の間には、検出電極として機能しないダミー電極が設けられていてもよい。ダミー電極は、第２電極ＴＤＬと類似した、メッシュ状、ジグザグ線状、或いは波線状のパターンとすることができる。ダミー電極は、電位が固定されていない。
図３５に示すように、第２電極ＴＤＬは、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６を有する。電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６の面積は、それぞれ同じである。なお、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６には、電位が固定されていないダミー電極３３Ｄが複数配置されている。複数のダミー電極３３Ｄは、互いに電気的に接続されていない。また、複数のダミー電極３３Ｄは、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖとは、電気的に接続されていない。このように、複数のダミー電極３３Ｄは、電位が固定されていない。このため、複数のダミー電極３３Ｄは、タッチ検出において、フリンジ電界（図１８）の遮蔽効果が小さい。その結果、タッチ検出において、フリンジ電界の電気力線は、第１電極ＣＯＭＬからＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６を通って第２電極ＴＤＬに向かって延びることとなる。
ダミー電極３３Ｄは、第１方向Ｄｘと平行な方向に対して第１導電性細線３３Ｕと同じ傾きを有する導電性細線と、第１方向Ｄｘと平行な方向に対して第２導電性細線３３Ｖと同じ傾きを有する導電性細線とを含む。こうすれば、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖに対して、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６が不可視化される。
電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６は、第２方向Ｄｙよりも第１方向Ｄｘの長さが長くなっている。このため、電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６は、平面視で、第１方向Ｄｘに延びる１つの第１電極ＣＯＭＬにそれぞれ重なって配置できる。
（変形例１）
図３６は、実施形態４の変形例１に係る第２電極の部分拡大図である。変形例１において、接続配線３７は、ジグザグ線状、或いは波線状に形成されている。接続配線３７は、第１方向Ｄｘと平行な方向に対して第１導電性細線３３Ｕと同じ傾きを有する導電性細線と、第１方向Ｄｘと平行な方向に対して第２導電性細線３３Ｖと同じ傾きを有する導電性細線とを含む。こうすれば、第１導電性細線３３Ｕ及び第２導電性細線３３Ｖに対して、接続配線３７が不可視化される。
変形例１において、第１導電性細線３３Ｕと第２導電性細線３３Ｖとが接続され、平行四辺形の形状を有している。電界透過領域ＴＤＤ１においては、接続領域３３Ｘには、導電性材料が無くなるスリットＧＰを有していることにより、ダミー電極３３Ｄが形成されている。電界透過領域ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６にも図３６に示すダミー電極３３Ｄと同じ構造のダミー電極がある。
（変形例２）
図３７は、実施形態４の変形例２に係る第２電極の部分拡大図である。変形例２において、２つの第１導電性細線３３Ｕと２つの第２導電性細線３３Ｖとが接続され、平行四辺形の形状の導電性細線が電界透過領域ＴＤＤ１、ＴＤＤ２、ＴＤＤ３、ＴＤＤ４、ＴＤＤ５、ＴＤＤ６（図３６参照）において、並べられている。
（変形例３）
図３８は、実施形態４の変形例３に係る第２電極の部分拡大図である。変形例３において、第１導電性細線３３Ｕと、第２導電性細線３３Ｖとがそれぞれ分離され、線状の導電性細線が電界透過領域ＴＤＤ１及び電界透過領域ＴＤＤ２（図３６参照）において、並べられている。
（実施形態５）
図３９は、実施形態５に係る検出装置及び表示装置の構成例を示す断面図である。なお、実施形態１から実施形態４で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。図３９に示すように、実施形態５に係る表示パネル１０Ａは、画素基板２Ｂと、画素基板２Ｂの表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板３Ｂと、画素基板２Ｂと対向基板３Ｂとの間に配置された液晶層６と、対向基板３Ｂの液晶層６と向かい合う面の反対側に配置された検出装置４と、を備える。
画素基板２Ｂは、第１基板２１と、第１基板２１の一方の面２１ａに設けられた共通電極ＣＯＭと、第１面２１ａ上に設けられて共通電極ＣＯＭを覆う絶縁層２４と、絶縁層２４上に設けられた画素電極２２と、第１基板２１の他方の面２１ｂに設けられた偏光板３５Ｂと、を有する。表示期間Ｐｄ（図２５参照）では、共通電極ＣＯＭに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄｃが供給される。対向基板３Ｂは、第２基板３１と、第２基板３１の第１面３１ａに設けられた偏光板３５Ａと、第２基板３１の第２面３１ｂに設けられたカラーフィルタ３２とを有する。
検出装置４は、例えば、偏光板３５Ａ上に設けられた複数の第１電極ＣＯＭＬと、偏光板３５Ａ上に設けられて複数の第１電極ＣＯＭＬを覆う絶縁層２５と、絶縁層２５上に設けられた複数の第２電極ＴＤＬと、絶縁層２５上に設けられて複数の第２電極ＴＤＬを覆うカバーガラス８１とを有する。また、検出装置４は、複数の第２電極ＴＤＬに接続する配線（図示せず）と、複数の第１電極ＣＯＭＬに接続する配線（図示せず）とを有する。このような構成であっても、実施形態１で説明したセンサ領域にある検出装置と同様に、タッチ検出とホバー検出とを良好に行うことができる。
以上、好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。
例えば、第１電極ＣＯＭＬ、第２電極ＴＤＬ、画素電極２２等の形状、配置、個数等は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。
例えば、本態様の表示装置は、以下の態様をとることができる。
（１）少なくとも１つの基板と、
前記基板の第１方向に延び、前記第１方向と交差する第２方向にそれぞれ並ぶ複数の第１電極と、
前記第１電極とは異なる層において、少なくとも第１方向に並んで配置された複数の第２電極と、を備え、
１つの前記第２電極は、平面視で複数の前記第１電極に部分的に重なり、かつ電界が前記基板に垂直な方向に前記第２電極を透過できる電界透過領域を有し、
１つの前記第２電極における１つの前記電界透過領域が１つの前記第１電極と平面視で重なっている、検出装置。
（２）１つの前記第２電極は、複数の前記電界透過領域を有し、平面視で、複数の前記電界透過領域が重ならない位置に配置される、上記（１）に記載の検出装置。
（３）前記電界透過領域には、ダミー電極が配置されている上記（１）又は上記（２）に記載の検出装置。
（４）前記ダミー電極は、電位が固定されていない導電性材料である上記（３）に記載の検出装置。
（５）前記電界透過領域の外形は、前記第２方向の長さよりも前記第１方向の方が長い上記（１）乃至上記（４）のいずれか１つに記載の検出装置。
（６）前記第１電極は、直線的に延びる帯状の電極である上記（１）乃至上記（５）のいずれか１つに記載の検出装置。
（７）１つの前記第２電極は、複数の前記電界透過領域を有し、複数の前記電界透過領域が行列状に並んでいる上記（１）乃至上記（５）のいずれか１つに記載の検出装置。
（８）前記第１電極は、屈曲し、かつ他の部分に比べ前記第２方向の幅が広い幅広部を備え、隣り合う前記第１電極の幅広部同士が、第１方向に並ぶ、上記（７）に記載の検出装置。
（９）前記第１電極は、前記第１方向に延びている直線状の複数の配線と、前記配線よりも幅広であって、前記配線と電気的に接続する電極片と、を備え、
前記電極片と、前記電界透過領域の１つとが重畳する、上記（７）に記載の検出装置。
（１０）前記第１電極に第１駆動信号を供給し、前記第２電極に第２駆動信号を供給する駆動回路と、
前記第１電極に前記第１駆動信号が供給された場合に、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号に基づいて、検出面に接触する被検出体を検出する第１検出モードと、前記第２電極に前記第２駆動信号が供給された場合に、前記第２電極の自己静電容量変化に応じた第２検出信号に基づいて、前記検出面に対して非接触状態の前記被検出体を検出する第２検出モードと、を有する制御回路を有する、上記（１）乃至上記（９）のいずれか１つに記載の検出装置。
（１１）検出回路を備え、
前記第１検出モードにおいて、前記検出回路は、前記第１駆動信号が供給された第１電極を特定し、当該第１電極と重なる第２電極の電界透過領域において、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号に基づいて、検出面に接触する被検出体を検出する、上記（１０）に記載の検出装置。
（１２）前記第２電極において、複数の金属配線がメッシュ状、ジグザグ線状、或いは波線状に形成されている、上記（１）乃至上記（１１）のいずれか１つに記載の検出装置。
（１３）前記第２検出モードにおいて、前記駆動回路は、前記第１電極に対し、前記第２駆動信号と同期した同じ電位の信号を供給する上記（１０）に記載の検出装置。
（１４）上記（１）乃至上記（１３）のいずれか１つに記載の検出装置と、表示領域とを備える表示パネルと、を備え
前記表示領域と重畳する領域に、前記第２電極が設けられている、表示装置。
１ 表示装置
６ 液晶層
１０ 表示パネル
１０ａ アクティブエリア
１０ｂ 周辺領域
１１ 制御回路
１４ 駆動回路
１８ 切替回路
１９ 表示用ＩＣ
２０ 表示領域
２１ 第１基板
２２ 画素電極
３０ センサ領域（検出装置）
３１ 第２基板
３３Ｕ 第１導電性細線
３３Ｖ 第２導電性細線
３３Ｄ ダミー電極
３７ 接続配線
４０ 検出回路
ＣＯＭＬ 第１電極
ＴＤＬ 第２電極
ＴＤＤ 電界透過領域

Claims (14)

  1. 少なくとも１つの基板と、
    前記基板の第１方向に延び、前記第１方向と交差する第２方向にそれぞれ並ぶ複数の第１電極と、
    前記第１電極とは異なる層において、少なくとも第１方向に並んで配置された複数の第２電極と、を備え、
    １つの前記第２電極は、平面視で複数の前記第１電極に部分的に重なり、かつ電界が前記基板に垂直な方向に前記第２電極を透過できる電界透過領域を有し、
    １つの前記第２電極における１つの前記電界透過領域が１つの前記第１電極と平面視で重なっている、検出装置。
  2. １つの前記第２電極は、複数の前記電界透過領域を有し、平面視で、複数の前記電界透過領域が重ならない位置に配置される、請求項１に記載の検出装置。
  3. 前記電界透過領域には、ダミー電極が配置されている請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
  4. 前記ダミー電極は、電位が固定されていない導電性材料である請求項３に記載の検出装置。
  5. 前記電界透過領域の外形は、前記第２方向の長さよりも前記第１方向の方が長い請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の検出装置。
  6. 前記第１電極は、直線的に延びる帯状の電極である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の検出装置。
  7. １つの前記第２電極は、複数の前記電界透過領域を有し、複数の前記電界透過領域が行列状に並んでいる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の検出装置。
  8. 前記第１電極は、屈曲し、かつ他の部分に比べ前記第２方向の幅が広い幅広部を備え、隣り合う前記第１電極の幅広部同士が、第１方向に並ぶ、請求項７に記載の検出装置。
  9. 前記第１電極は、前記第１方向に延びている直線状の複数の配線と、前記配線よりも幅広であって、前記配線と電気的に接続する電極片と、を備え、
    前記電極片と、前記電界透過領域の１つとが重畳する、請求項７に記載の検出装置。
  10. 前記第１電極に第１駆動信号を供給し、前記第２電極に第２駆動信号を供給する駆動回路と、
    前記第１電極に前記第１駆動信号が供給された場合に、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号に基づいて、検出面に接触する被検出体を検出する第１検出モードと、前記第２電極に前記第２駆動信号が供給された場合に、前記第２電極の自己静電容量変化に応じた第２検出信号に基づいて、前記検出面に対して非接触状態の前記被検出体を検出する第２検出モードと、を有する制御回路を有する、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の検出装置。
  11. 検出回路を備え、
    前記第１検出モードにおいて、前記検出回路は、前記第１駆動信号が供給された第１電極を特定し、当該第１電極と重なる第２電極の電界透過領域において、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量変化に応じた第１検出信号に基づいて、検出面に接触する被検出体を検出する、請求項１０に記載の検出装置。
  12. 前記第２電極において、複数の金属配線がメッシュ状、ジグザグ線状、或いは波線状に形成されている、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の検出装置。
  13. 前記第２検出モードにおいて、前記駆動回路は、前記第１電極に対し、前記第２駆動信号と同期した同じ電位の信号を供給する請求項１０に記載の検出装置。
  14. 請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の検出装置と、表示領域とを備える表示パネルと、を備え
    前記表示領域と重畳する領域に、前記第２電極が設けられている、表示装置。
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