JP6662738B2 - 入力検出装置および電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力検出装置および電子装置に関し、特に外部物体の近接を検出可能なタッチ検出機能を有する入力検出装置および電子装置に関する。

近年、入力検出装置として、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部物体の近接（以下、接触も含む）を検出可能なタッチ検出機能を有する入力検出装置が注目されている。タッチパネルは、表示装置、例えば液晶表示装置上に装着または液晶表示装置と一体化され、タッチ検出機能付き表示装置として提供される。

外部物体として、例えばペンを用いることを可能にしたタッチパネルがある。ペンを用いることにより、例えば小さな領域を指定したり、手書き文字の入力が可能となる。ペンによるタッチを検出する技術は、種々ある。種々ある技術の一つとして、電磁誘導方式がある。電磁誘導方式は、高精度、高い筆圧検出精度を実現することが可能であり、外部物体がタッチパネル表面から離間したホバリング検出機能も実現可能であるため、ペンによるタッチを検出する技術としては有力な技術である。

また、外部物体として、指等の検出が可能なタッチ検出装置がある。この場合、検出対象が、ペンと異なるため、タッチを検出する技術としては、電磁誘導方式とは異なる方式が採用される。例えば、指等のタッチにより生じる光学的な変化、抵抗値の変化、あるいは電界の変化を検出する方式が存在する。これらの方式のなかで、電界の変化を検出する方式は、例えば静電容量を用いる静電容量方式がある。静電容量方式は、比較的単純な構造を有し、低消費電力であるため、携帯情報端末などに用いられている。

電磁誘導方式のタッチパネルに関する技術は、例えば特許文献１に記載されている。

特開平１０−４９３０１号公報

電磁誘導方式のタッチパネルの場合、駆動電極の抵抗値を下げて電流量を増やすために、駆動電極に対向する金属電極を配置することが有効である。これは、静電容量方式のタッチパネルより電磁誘導方式のタッチパネルの方が、低抵抗化が必要なことによる。

この場合に、金属電極を配置する領域は遮光膜の内側に限定されてしまう。そこで、本発明者らは、金属電極と遮光膜との配置関係を考慮して、駆動電極を低抵抗化する金属電極の配置を検討した。

特許文献１には、電磁誘導方式のタッチパネルに関する技術が記載されているが、金属電極と遮光膜との配置関係において、駆動電極を低抵抗化することまでは記載も認識もされていない。

本発明の目的は、金属電極と遮光膜との配置関係において、駆動電極を低抵抗化する入力検出装置を提供することにある。

本発明の一態様に係わる入力検出装置は、複数の駆動電極と、複数の駆動電極に対向し、所定の配線パターンを有する金属電極と、遮光膜と、を備える。そして、平面視において、遮光膜の幅が太い部分に重畳する金属電極の配線パターンは、それ以外の部分より太い。

（Ａ）および（Ｂ）は、表示装置の構成を示す平面図および断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、磁界検出の原理を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、電界検出の原理を示す説明図である。 実施の形態１に係わる表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係わるモジュールの構成を示す平面図である。 実施の形態１に係わる表示領域の画素配列を示す回路図である。 実施の形態１に係わる駆動電極に対向する金属電極と遮光膜との配置関係を示す平面図である。 図７のＡ−Ｂ切断線による断面図である。 実施の形態１に対する比較例に係わる駆動電極に対向する金属電極と遮光膜との配置関係を示す平面図である。 実施の形態２に係わる表示装置の磁界発生期間の動作を説明するための平面図である。 実施の形態２に係わる表示装置の課題を説明するための図である。 実施の形態２に係わる表示装置の課題を説明するための図である。 図１１および図１２の磁界発生期間において、駆動電極を流れる電流の値を示す特性図である。 実施の形態２に係わる表示装置の遠端、中間および近端の駆動電極に対向する金属電極の幅の太さを示す説明図である。 実施の形態１および２に係わる電子装置を示す斜視図である。

以下、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、開示はあくまでも一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。以下の説明は、入力検出装置として、タッチ検出機能付き液晶表示装置を例として述べるが、これに限定されるものではない。例えば、入力検出装置は、タッチ検出機能付きＯＬＥＤ表示装置でもよいし、表示機能を有していないタッチパネル等であってもよい。

（実施の形態１）
実施の形態１では、ペンによるタッチと指によるタッチの両方を検出することが可能なタッチ検出機能付き液晶表示装置（以下、表示装置とも称する）が提供される。先ず、表示装置の基本的な構成を説明し、次に、この基本的な構成を基にして、ペンによるタッチを検出する磁界検出（以下、磁界タッチ検出、電磁誘導方式による磁界タッチ検出とも称する）および指によるタッチを検出する電界検出（以下、電界タッチ検出、静電容量方式による電界タッチ検出とも称する）の原理を説明する。

＜表示装置の基本的な構成＞
図１は、表示装置の構成を模式的に示す図である。図１において、１は、表示装置を示しており、図１（Ａ）は、表示装置１の平面を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、表示装置１の断面を示す断面図である。表示装置１は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ガラス基板（以下、絶縁性第１基板または単に第１基板とも称する）ＴＧＢと、第１基板ＴＧＢに積層されたレイヤ（層）、カラーフィルタＣＦＴ、ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）ガラス基板（以下、絶縁性第２基板または単に第２基板とも称する）ＣＧＢおよび第２基板ＣＧＢに積層されたレイヤ（層）を備えている。

図１（Ａ）において、ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）は、第１基板ＴＧＢの第１主面ＴＳＦ１に形成されたレイヤによって構成された駆動電極を示している。また、ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）は、第２基板ＣＧＢの第１主面ＣＳＦ１に形成されたレイヤによって構成された検出電極を示している。理解を容易にするために、図１（Ａ）では、第１基板ＴＧＢと第２基板ＣＧＢとが分離して、描かれているが、実際には、図１（Ｂ）に示すように、液晶層を挟んで、第１基板ＴＧＢの第１主面ＴＳＦ１と第２基板ＣＧＢの第２主面ＣＳＦ２とが対向するように配置されている。

第１基板ＴＧＢの第１主面ＴＳＦ１と、第２基板ＣＧＢの第２主面ＣＳＦ２との間には、複数のレイヤと、液晶層等が挟まれているが、図１（Ｂ）では、第１主面ＴＳＦ１と第２主面ＣＳＦ２との間に挟まれた駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｎ＋２）、液晶層およびカラーフィルタＣＦＴのみが示されている。また、第２基板ＣＧＢの第１主面ＣＳＦ１には、図１（Ａ）に示すように複数の検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）と偏光板が配置されている。また、図１（Ｂ）において、１３は検出電極ＲＬ（ｎ）に接続された単位検出回路を示している。

本明細書では、表示装置１を、図１（Ｂ）に示すように、第２基板ＣＧＢおよび第１基板ＴＧＢの第１主面ＣＳＦ１、ＴＳＦ１側から見たときの状態を、平面視として説明する。第１主面ＣＳＦ１およびＴＳＦ１側から、平面視で見たとき、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）は、第１基板ＴＧＢの第１主面ＴＳＦ１において、図１（Ａ）に示すように、行方向（横方向）に延在し、列方向（縦方向）に平行に配置されている。また、検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）は、第２基板ＣＧＢの第１主面ＣＳＦ１において、図１（Ａ）に示すように、列方向（縦方向）に延在し、行方向（横方向）に平行に配置されている。

駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）と検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）の間には、第２基板ＣＧＢ、液晶層等が介在している。そのため、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）と検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）は、平面視で見たときには、交差しているが、互いに電気的に分離されている。駆動電極と検出電極との間には、容量が存在するため、図１（Ｂ）では、この容量が容量素子として破線で示されている。

駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）と検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）とは、平面視で見たとき、直交していることが望ましいが、平面視で見たときに、駆動電極と検出電極とは傾きを持って交差していてもよい。そのため、以下の説明で用いる「直交」は「交差」も含むものと理解されるべきである。

＜磁界検出の原理＞
図２は、磁界検出の原理を示す説明図である。磁界検出の期間は、磁界を発生する磁界発生期間と磁界を検出する磁界検出期間とによって構成される。図２（Ａ）および（Ｃ）は、磁界発生期間のときの動作を示しており、図２（Ｂ）は、磁界検出期間のときの動作を示している。説明の都合上、図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１（Ａ）を９０度回転させた状態が示されている。

磁界発生期間においては、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）のうち、所定の駆動電極間の端部が、電気的に接続され、端部が接続された駆動電極に、所定の電圧（例えば接地電圧Ｖｓ）と磁界駆動信号が供給される。例えば、図１に示した駆動電極ＴＬ（０）およびＴＬ（２）のそれぞれの端部のうち、他方の端部が、図１の右側において電気的に接続される。これにより、互いに平行に配置されている駆動電極ＴＬ（０）およびＴＬ（２）が、直列的に接続される。駆動電極ＴＬ（０）の一方の端部に、図１の左側において、接地電圧Ｖｓを供給し、駆動電極ＴＬ（２）の一方の端部に、図１の左側において、磁界駆動信号を供給する。ここで、磁界駆動信号は、その電圧が周期的に変化する信号である。駆動電極ＴＬ（０）およびＴＬ（２）によって、この駆動電極により挟まれた領域（形成された領域）を内側とした磁界発生コイルが構成され、この磁界発生コイルは、磁界駆動信号の電圧の変化に応じた磁界を、その内側で発生する。

図２（Ａ）において、ＧＸ（ｎ−１）は、駆動電極ＴＬ（０）、ＴＬ（２）によって構成された磁界発生コイルを示し、ＧＸ（ｎ）〜ＧＸ（ｎ＋４）のそれぞれは、磁界発生コイルＧＸ（ｎ−１）と同様に、駆動電極ＴＬ（１）、ＴＬ（３）〜ＴＬ（ｐ）によって構成された磁界発生コイルを示している。

図２（Ａ）において、ＣおよびＬ１は、ペンＰｅｎに内蔵されている容量素子およびコイルを示している。容量素子ＣとコイルＬ１は、共振回路を構成するように、並列接続されている。磁界発生期間において、磁界発生コイルＧＸ（ｎ−１）〜ＧＸ（ｎ＋３）のそれぞれの一方の端部には、接地電圧Ｖｓが供給される。磁界駆動信号ＣＬＫが、磁界発生コイルＧＸ（ｎ）の他方の端部に供給される。これにより、磁界発生コイルＧＸ（ｎ）が、磁界駆動信号ＣＬＫの電圧変化に応じた磁界φ１を発生する。ペンＰｅｎが、磁界発生コイルＧＸ（ｎ）に近接していれば、磁界発生コイルＧＸ（ｎ）とコイルＬ１との間は電磁結合され、磁界φ１によってコイルＬ１に相互誘導による誘起電圧が発生し、容量素子Ｃが充電される。

次に、図２（Ｂ）に示す磁界検出期間に移行する。磁界検出期間においては、検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）を用いて、磁界の検出が行われる。検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）は一対の端部を有している。検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）のうち、所定の検出電極間の他方の端部が、互いに電気的に接続される。例えば、図１に示した検出電極ＲＬ（０）とＲＬ（３）のそれぞれの他方の端部が、図１の上側において電気的に接続される。これにより、平行に配置された検出電極ＲＬ（０）、ＲＬ（３）が直列的に接続される。磁界検出期間においては、検出電極ＲＬ（３）の一方の端部に所定の電圧Ｖｓが供給され、検出電極ＲＬ（０）の一方の端部が、単位検出回路に接続される。これにより、検出電極ＲＬ（０）とＲＬ（３）とによって挟まれた領域（形成された領域）を内側とした磁界検出コイルが形成され、この磁界検出コイルによって、ペンＰｅｎからの磁界の検出が行われる。

図２（Ｂ）において、ＤＹ（ｎ−２）は、検出電極ＲＬ（０）、ＲＬ（３）によって構成された磁界検出コイルを示しており、ＤＹ（ｎ−１）〜ＤＹ（ｎ＋１）は、同様に検出電極ＲＬ（２）〜ＲＬ（ｐ）によって構成された磁界検出コイルを示している。磁界検出期間のとき、磁界検出コイルＤＹ（ｎ−１）〜ＤＹ（ｎ＋１）のそれぞれの一方の端部に、所定の電圧Ｖｓが供給され、それぞれの他方の端部における信号Ｒｘ（ｎ−２）〜Ｒｘ（ｎ＋１）が、単位検出回路に供給される。

磁界発生期間において、容量素子Ｃに充電が行われていれば、磁界検出期間のとき、コイルＬ１は、容量素子Ｃに充電されている電荷に従って、共振回路の共振周波数に応じて変化する磁界φ２を発生する。図２（Ｂ）では、磁界検出コイルＤＹ（ｎ）の内側に、コイルＬ１の中心（一点鎖線）が存在している。そのため、磁界検出コイルＤＹ（ｎ）とコイルＬ１との間で電磁結合が発生し、相互誘導によって、磁界検出コイルＤＹ（ｎ）に誘起電圧が発生する。その結果、磁界検出コイルＤＹ（ｎ）の他方の端部における信号Ｒｘ（ｎ）は、容量素子Ｃに充電されている電荷量に応じて変化することになる。磁界検出コイルＤＹ（ｎ）に接続された単位検出回路は、この信号Ｒｘ（ｎ）の変化を検出信号として出力する。これにより、ペンＰｅｎが近接（タッチ）しているか否か、および座標を抽出することが可能となる。また、電荷量に応じて検出信号が変化するため、ペンＰｅｎとの距離を求めることが可能となる。

図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）に続いて移行した磁界発生期間を示している。図２（Ａ）と異なるのは、磁界発生コイルＧＸ（ｎ＋１）に磁界駆動信号ＣＬＫが供給されていることである。ペンＰｅｎの位置は変化していないため、図２（Ｃ）に示した磁界発生期間においては、コイルＬ１に誘起電圧が発生せず、容量素子Ｃは充電されない。これにより、図２（Ｃ）に続いて移行する磁界検出期間においては、ペンＰｅｎが近接していないと検出される。以降、同様にして、ペンＰｅｎの検出が行われる。

＜電界検出の原理＞
図３は、電界検出の原理を示す説明図である。図３（Ａ）において、１２−０〜１２−ｐのそれぞれは、電界駆動信号を出力する単位駆動回路を示し、１３−０〜１３−ｐのそれぞれは、単位検出回路を示している。また、図３（Ａ）において、実線の○で囲んだパルス信号は、駆動電極ＴＬ（２）へ供給される電界駆動信号Ｔｘ（２）の波形を示している。外部物体として、指がＦＧとして示されている。

駆動電極ＴＬ（２）に、電界駆動信号Ｔｘ（２）が供給されると、図３（Ｂ）に示すように、駆動電極ＴＬ（２）と、この駆動電極ＴＬ（２）と直交する検出電極ＲＬ（ｎ）との間で電界が発生する。このとき、指ＦＧが、駆動電極ＴＬ（２）の近傍をタッチしていると、指ＦＧと駆動電極ＴＬ（２）との間でも電界が発生し、駆動電極ＴＬ（２）と検出電極ＲＬ（ｎ）との間で発生している電界が減少する。これにより、駆動電極ＴＬ（２）と検出電極ＲＬ（ｎ）との間の電荷量が減少する。その結果、図３（Ｃ）に示すように、駆動信号Ｔｘ（２）の供給に応答して生じる電荷量は、指ＦＧがタッチしているときは、タッチしていないときに比べてΔＱだけ減少する。電荷量の差は、電圧の差として表れ、単位検出回路１３−ｎに供給され、検出信号として出力される。

他の駆動電極についても、同様にして、電界駆動信号を供給することにより、指ＦＧがタッチしているか否かに応じた信号の電圧変化が、検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）に生じ、検出信号として出力されることになる。これにより、指ＦＧがタッチしているか否か、および座標を抽出することが可能となる。

上記したように、磁界検出の際には、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）のうち、選択された駆動電極に磁界駆動信号が供給され、電界検出の際には、選択された駆動電極に電界駆動信号が供給される。一方、表示の際には、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）に、表示駆動信号が供給される。表示駆動信号によって、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）のそれぞれは、同じ電圧とされるため、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）は、１個の共通電極と見なすことができる。

＜表示装置の全体構成＞
図４は、実施の形態１に係わる表示装置１の構成を示すブロック図である。図４において、表示装置１は、表示パネル（液晶パネル）、制御装置３、ゲートドライバ４（ゲートドライバ４Ｌ、４Ｒ）およびタッチ制御装置５を備えている。また、表示装置１は、駆動回路ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲおよび検出回路ＤＥＴを備えている。表示パネルは、表示を行う表示領域とその周辺の額縁領域とを備えている。表示と言う観点で見た場合、表示領域はアクティブ領域であり、表示領域を包囲する額縁領域は非アクティブ領域である。図４では、２が、表示領域である。また、この表示領域２は、電磁誘導方式による磁界タッチ検出および静電容量方式による電界タッチ検出の検出領域である。

表示領域２は、複数の画素が行列状に配置された画素配列を有している。画素配列には、複数の信号線、複数の駆動電極、複数の走査線および複数の検出電極が配置されている。図４を参照して述べると、画素配列において、信号線ＳＬ（０）〜ＳＬ（ｐ）は、縦方向（列方向）に延在し、横方向（行方向）に平行に配置されている。また、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）は、横方向に延在し、縦方向に平行に配置されている。さらに、走査線は、横方向に延在し、縦方向に平行に配置され、検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）は、縦方向に延在し、横方向に平行に配置されている。この場合、画素は、かかる複数の信号線と複数の走査線とが交差することにより形成される空間に配置されている。表示の期間（表示期間）においては、信号線と走査線により、画素が選択され、選択された画素には、そのときの信号線の電圧と、駆動電極の電圧が印加され、信号線と駆動電極との間の電圧差に従った表示が行われる。

制御装置３は、外部端子Ｔｔに供給されるタイミング信号と入力端子Ｔｉに供給される画像情報とを受け、表示期間のとき、画像情報に従った画像信号を形成し、複数の信号線ＳＬ（０）〜ＳＬ（ｐ）に供給する。また、制御装置３は、外部端子Ｔｔに供給されるタイミング信号とタッチ制御装置５からの制御信号ＳＷとを受け、種々の信号を形成する。図４には、制御装置３により形成される信号のうち、説明に必要な信号のみが、代表として描かれている。すなわち、制御装置３は、同期信号ＴＳＨＤおよび制御信号ＣＮＴＬ、ＣＮＴＲを形成する。また、特に制限されないが、制御装置３は、駆動信号ＴＰＬ、ＴＳＶを形成する。

同期信号ＴＳＨＤは、表示領域２において表示を行う表示期間とタッチ検出を行うタッチ検出期間とを識別する同期信号である。制御装置３は、この同期信号ＴＳＨＤによって、タッチ制御装置５が、タッチ検出期間の際に動作するように制御する。

ゲートドライバ４は、表示のとき、制御装置３からのタイミング信号に従って走査線信号Ｖｓ０〜Ｖｓｐを形成し、表示領域２内の走査線に供給する。表示期間においては、ハイレベルの走査線信号が供給されている走査線に接続されている画素が選択され、選択された画素は、そのとき信号線ＳＬ（０）〜ＳＬ（ｐ）に供給されている画像信号に従った表示を行う。

検出回路ＤＥＴは、電磁誘導方式による磁界タッチ検出および静電容量方式による電界タッチ検出の際に、検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）における信号の変化を検出し、検出信号Ｒｘ（０）〜Ｒｘ（ｐ）として出力する。

タッチ制御装置５は、検出信号Ｒｘ（０）〜Ｒｘ（ｐ）を受け、タッチされた位置の座標を抽出し、外部端子Ｔｏから出力する。また、タッチ制御装置５は、制御信号ＳＷを出力するとともに、同期信号ＴＳＨＤを受け、制御装置３に同期して動作する。

表示領域２は、画素配列の行に平行した辺２−Ｕ、２−Ｄと、画素配列の列に平行した辺２−Ｒ、２−Ｌを有している。ここで、辺２−Ｕと辺２−Ｄは、互いに対向した辺であり、この２辺の間に、画素配列における複数の駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）と複数の走査線が配置されている。また、辺２−Ｒと辺２−Ｌも、互いに対向した辺であり、この２辺の間に、画素配列における複数の信号線ＳＬ（０）〜ＳＬ（ｐ）と複数の検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）が配置されている。

駆動回路ＤＲＶＬは、表示領域２の辺２−Ｌに沿って配置され、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）のそれぞれの一方の端部に接続されている。同様に、駆動回路ＤＲＶＲは、表示領域２の辺２−Ｒに沿って配置され、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）のそれぞれの他方の端部に接続されている。

駆動回路ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲは、磁界タッチ検出のとき、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）から、所望の駆動電極を選択し、選択した駆動電極に磁界駆動信号を供給し、電界タッチ検出のときにも、所望の駆動電極を選択し、選択した駆動電極に電界駆動信号を供給する。

図４において、ＴＰＬＬ、ＴＰＬＲおよびＴＳＶＬ、ＴＳＶＲのそれぞれは、信号配線を示している。信号配線ＴＰＬＬおよびＴＳＶＬは、表示領域２の辺２−Ｌに沿って延在している。同様に、信号配線ＴＰＬＲおよびＴＳＶＲは、表示領域２の辺２−Ｒに沿って延在している。

駆動回路ＤＲＶＬは、磁界タッチ検出および電界タッチ検出のとき、選択した駆動電極を、信号配線ＴＰＬＬまたはＴＳＶＬに接続する。同様に、駆動回路ＤＲＶＲは、磁界タッチ検出および電界タッチ検出のとき、選択した駆動電極を、信号配線ＴＰＬＲまたはＴＳＶＲに接続する。

制御装置３によって形成された駆動信号ＴＰＬおよびＴＳＶが、信号配線ＴＰＬＬ、ＴＰＬＲおよびＴＳＶＬ、ＴＳＶＲのそれぞれの端部に供給される。磁界タッチ検出のときには、信号配線ＴＰＬＬ、ＴＰＬＲおよびＴＳＶＬ、ＴＳＶＲを伝搬している駆動信号ＴＰＬおよびＴＳＶが、選択した駆動電極に供給され、磁界が発生する。また、電界タッチ検出の際には、信号配線ＴＰＬＬ、ＴＰＬＲおよびＴＳＶＬ、ＴＳＶＲを伝搬している駆動信号ＴＰＬおよびＴＳＶが、選択した駆動電極に供給され、電界が発生する。

＜表示装置のモジュール構成＞
図５は、実施の形態１に係わる表示装置１を実装したモジュール５００の全体構成を示す模式的な平面図である。模式的ではあるが、図５は、実際の配置に合わせて描かれている。同図において、５０１は、図１で示した第１基板ＴＧＢの領域を示し、５０２は、第１基板ＴＧＢと第２基板ＣＧＢとが積層された領域を示している。モジュール５００において、第１基板ＴＧＢは、領域５０１と５０２において一体となっている。また、領域５０２では、第１基板ＴＧＢの第１主面ＴＳＦ１と第２基板ＣＧＢの第２主面ＣＳＦ２とが対向するように、第１基板ＴＧＢに第２基板ＣＧＢが搭載されている。また、図５において、５００−Ｕ、５００−Ｄは、モジュール５００の短辺を示しており、５００−Ｌ、５００−Ｒは、モジュール５００の長辺を示している。

領域５０２であって、表示領域２の辺２−Ｌとモジュール５００の辺５００−Ｌとの間の左辺額縁領域には、図４で示したゲートドライバ４Ｌおよび駆動回路ＤＲＶＬが配置されている。表示領域２の辺２−Ｒとモジュール５００の辺５００−Ｒとの間の右辺額縁領域には、図４で示したゲートドライバ４Ｒおよび駆動回路ＤＲＶＲが配置されている。表示領域２の辺２−Ｄとモジュール５００の辺５００−Ｄとの間の下辺額縁領域には、図４で示した検出回路ＤＥＴおよび制御装置３が配置されている。検出回路ＤＥＴは、領域５０１の第１基板ＴＧＢの第１主面ＴＳＦ１に形成された配線および部品により構成されている。平面視で見たとき、検出回路ＤＥＴを覆うように、制御装置３が、第１基板ＴＧＢに実装されている。また、駆動回路ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲを構成する配線および部品も、領域５０２における第１基板ＴＧＢの第１主面ＴＳＦ１に形成されている。

図４において説明した検出信号Ｒｘ（０）〜Ｒｘ（ｐ）は、フレキシブルケーブルＦＢ１内の配線を介して、タッチ制御装置５に供給される。領域５０１には、フレキシブルケーブルＦＢ２が接続されており、このフレキシブルケーブルＦＢ２に設けられたコネクタＣＮを介して、タッチ制御装置５と制御装置３との間で信号の送受信が行われる。

表示領域２には、既に述べたように、複数の画素が行列状に配列された画素配列を有しており、画素配列の行に沿って配置された複数の駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）および走査線と、配列の列に沿って配置された複数の信号線ＳＬ（０）〜ＳＬ（ｐ）と複数の検出電極ＲＬ（０）〜ＲＬ（ｐ）とを備えている。図５には、例として、２個の駆動電極ＴＬ（ｎ）、ＴＬ（ｍ）と２個の信号線ＳＬ（ｋ）、ＳＬ（ｎ）と３個の検出電極ＲＬ（ｎ−２）〜ＲＬ（ｎ）が示されている。なお、図５では、走査線は、省略されているが、走査線は、例示した駆動電極ＴＬ（ｎ）、ＴＬ（ｍ）と平行して、延在している。

また、図５には、画素配列が、破線ＰＤＭとして示されており、画素配列ＰＤＭに配置されている複数の画素のうち、表示領域２の４個の角に配置されている画素と、例示した駆動電極および信号線との交差部に配置された画素が、Ｐｉｘとして示されている。

＜表示領域の画素配列＞
図６は、実施の形態１に係わる表示領域２の画素配列を示す回路図である。図６に示すように、表示領域２には、複数の画素Ｐｉｘが行列状に配置された画素配列を有している。各画素Ｐｉｘは、赤色、緑色および青色の３つの副画素ＳＰｉｘが１組の画素に対応している。画素配列には、複数の信号線、複数の走査線および複数の駆動電極が配置されている。赤色、緑色および青色の各副画素ＳＰｉｘは、複数の信号線と複数の走査線とが交差することにより形成される空間に配置されている。

図６では、例として、複数の信号線ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）、複数の走査線ＧＬ（ｍ）〜ＧＬ（ｍ＋３）および複数の駆動電極ＴＬ（ｎ）〜ＴＬ（ｎ＋２）の部分を示している。複数の信号線ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）は、列方向に延在し、行方向に平行に配置されている。複数の走査線ＧＬ（ｍ）〜ＧＬ（ｍ＋３）は、行方向に延在し、列方向に平行に配置されている。複数の駆動電極ＴＬ（ｎ）〜ＴＬ（ｎ＋２）は、行方向に延在し、列方向に平行に配置されている。赤色、緑色および青色の各副画素ＳＰｉｘは、複数の信号線ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）と複数の走査線ＧＬ（ｍ）〜ＧＬ（ｍ＋３）とが交差することにより形成される空間に配置されている。

副画素ＳＰｉｘは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子Ｔｒ、液晶素子ＬＣおよび保持容量Ｃを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴで構成されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソースは信号線ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）に接続され、ゲートは走査線ＧＬ（ｍ）〜ＧＬ（ｍ＋３）に接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端が駆動電極ＴＬ（ｎ）〜ＴＬ（ｎ＋２）に接続されている。保持容量Ｃは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端が駆動電極ＴＬ（ｎ）〜ＴＬ（ｎ＋２）に接続されている。

実施の形態１に係わる表示装置１では、図４で示したゲートドライバ４が走査線ＧＬ（ｍ）〜ＧＬ（ｍ＋３）を順次走査するように駆動することにより、１水平ライン（行列状に配置された画素Ｐｉｘのうちの１行）が順次選択される。また、表示装置１は、１水平ラインに属する画素Ｐｉｘに対して、図４で示した制御装置３が信号線ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）を介して画像信号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、図４で示した駆動回路ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲは、その１水平ラインに対応する駆動電極ＴＬ（ｎ）〜ＴＬ（ｎ＋２）に対して駆動信号を印加するようになっている。

この表示装置１の表示領域２には、平面視において、図６に示すように、複数の信号線ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）と複数の走査線ＧＬ（ｍ）〜ＧＬ（ｍ＋３）が遮光膜ＢＭと重なる領域に配置されている。また、表示領域２は、遮光膜ＢＭが配置されていない領域が開口部ＯＰとなる。遮光膜ＢＭは、各副画素ＳＰｉｘの境界に配置されることで、格子形状となる。開口部ＯＰは、遮光膜ＢＭの格子形状で形成されている開口であり、副画素ＳＰｉｘに対応して配置されている。赤色の副画素ＳＰｉｘの開口部はＯＰ（Ｒ）で示し、緑色の副画素ＳＰｉｘの開口部はＯＰ（Ｇ）で示し、青色の副画素ＳＰｉｘの開口部はＯＰ（Ｂ）で示している。

＜駆動電極に対向する金属電極と遮光膜との配置関係＞
図７〜図９は、駆動電極に対向する金属電極と遮光膜との配置関係を説明するための図であり、このうち、図７および図８は、実施の形態１を説明する図であり、図９は、実施の形態１に対する比較例を説明する図である。

実施の形態１に係わる表示装置１のように、電磁誘導方式のタッチパネルの場合、駆動電極の抵抗値を下げて電流量を増やすために、駆動電極に対向する金属電極を配置することが有効である。これは、静電容量方式のタッチパネルより電磁誘導方式のタッチパネルの方が、低抵抗化が必要なことによる。

この場合に、金属電極を配置する領域は遮光膜の内側に限定されてしまう。そこで、実施の形態１では、金属電極と遮光膜との配置関係において、駆動電極を低抵抗化する入力検出装置を有する表示装置を提供することにある。

まず、実施の形態１に係わる駆動電極に対向する金属電極と遮光膜との配置関係の特徴を分かり易くするために、実施の形態１に対する比較例について説明する。図９は、実施の形態１に対する比較例に係わる駆動電極に対向する金属電極と遮光膜との配置関係を示す平面図である。図９は、平面視で図示しており、赤色画素、緑色画素、青色画素および赤色画素の４つの画素配列の部分を示している。

表示装置１においては、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）の低抵抗化のため、駆動電極に金属電極ＭＬを対向して配置する方法がある。その場合、金属電極ＭＬによる配線層による反射を抑えるため、遮光膜ＢＭに包含される形で金属電極ＭＬを配置する必要がある。図９の例では、金属電極ＭＬを走査線ＧＬ（ｍ）に沿った直線形状にしている。すなわち、赤色画素、緑色画素および青色画素の画素配列において、金属電極ＭＬは走査線ＧＬ（ｍ）に沿って同じ太さの幅Ｌ３１で形成している。この場合に、金属電極ＭＬが重畳する遮光膜ＢＭは、金属電極ＭＬより太い幅Ｌ２１で走査線ＧＬに沿って形成している。

図９に示す実施の形態１に対する比較例では、金属電極ＭＬを配置する領域は遮光膜ＢＭの内側に限定されてしまうため、金属電極ＭＬと遮光膜ＢＭとの配置関係を考慮して、より一層、駆動電極ＴＬを低抵抗化することが求められている。

そこで、実施の形態１においては、図７および図８に示すような工夫を施している。図７は、実施の形態１に係わる駆動電極に対向する金属電極と遮光膜との配置関係を示す平面図である。図７は、平面視で図示しており、赤色画素、緑色画素、青色画素および赤色画素の４つの画素配列の部分を示している。図８は、図７のＡ−Ｂ切断線による断面図である。

図７および図８において、ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）は信号線、ＧＬ（ｍ）〜ＧＬ（ｍ＋１）は走査線、ＴＬ（ｎ）は駆動電極をそれぞれ示す。駆動電極ＴＬ（ｎ）の開口部をＴＬＯで示している。また、ＢＭは遮光膜を示し、この遮光膜ＢＭの開口部をＯＰ（Ｒ）、ＯＰ（Ｇ）およびＯＰ（Ｂ）で示している。開口部ＯＰにおける（Ｒ）は赤色画素、（Ｇ）は緑色画素、（Ｂ）は青色画素にそれぞれ対応する。また、ＭＬは金属電極、ＳＰはスペーサ、ＰＬ（Ｒ）、ＰＬ（Ｇ）およびＰＬ（Ｂ）は画素電極をそれぞれ示す。画素電極ＰＬにおける（Ｒ）は赤色画素、（Ｇ）は緑色画素、（Ｂ）は青色画素にそれぞれ対応する。また、ＣＮ１〜ＣＮ３はコンタクト、ＣＮＷはコンタクト用配線、ＩＳ１〜ＩＳ３は絶縁層をそれぞれ示す。コンタクトＣＮ１は絶縁層ＩＳ１、コンタクトＣＮ２は絶縁層ＩＳ２、コンタクトＣＮ３は絶縁層ＩＳ３のそれぞれの開口部を通じたコンタクトであり、コンタクトＣＮ２とＣＮ３はコンタクト用配線ＣＮＷを台座としている。

実施の形態１に係わる表示装置１は、図７および図８に示すように、第１基板（ＴＦＴガラス基板）ＴＧＢ、第１基板ＴＧＢに対向して配置された第２基板（ＣＦガラス基板）ＣＧＢ、および第１基板ＴＧＢと第２基板ＣＧＢとの間に挟まれた液晶層ＬＣＬを備えている。なお、第１基板ＴＧＢの液晶層ＬＣＬとは反対側の面には、図示しないバックライトが配置されている。

第２基板ＣＧＢは、ガラス基板ＧＢＣ、およびこのガラス基板ＧＢＣの一方の面に形成されたカラーフィルタＣＦＴを含む。カラーフィルタＣＦＴは、格子形状の遮光膜ＢＭと、開口部ＯＰ（Ｒ）、ＯＰ(Ｇ)、ＯＰ（Ｂ）とを有する。遮光膜ＢＭは、光の吸収率が高い材料で形成されている。カラーフィルタＣＦＴは、開口部ＯＰ（Ｒ）、ＯＰ(Ｇ)、ＯＰ（Ｂ）に赤色、緑色、青色の３色に着色された色領域を周期的に配列して、図６に示す３つの副画素ＳＰｉｘを１組とする画素Ｐｉｘに対応付けられている。

第１基板ＴＧＢは、ガラス基板ＧＢＴ、このガラス基板ＧＢＴ上に格子状に配設された複数の画素電極ＰＬ（Ｒ）、ＰＬ（Ｇ）、ＰＬ（Ｂ）、駆動電極ＴＬ（ｎ）、および絶縁層ＩＳ３を含む。駆動電極ＴＬ（ｎ）上には、金属電極ＭＬが対向して形成されている。駆動電極ＴＬ（ｎ）は、例えば酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）のような透明導電性材料で形成されている。金属電極ＭＬは、駆動電極ＴＬ（ｎ）よりも導電率が高い金属材料、例えばＴｉ（チタン）やＡＬ（アルミニウム）などの金属で形成されている。

第１基板ＴＧＢには、各画素電極ＰＬ（Ｒ）、ＰＬ（Ｇ）、ＰＬ（Ｂ）に画素信号を供給する信号線、およびＴＦＴ素子を駆動する走査線などの配線が積層して形成されている。図８では、走査線ＧＬ（ｍ）を図示している。各画素電極ＰＬ（Ｒ）、ＰＬ（Ｇ）、ＰＬ（Ｂ）はコンタクトＣＮ３、ＣＮ２を通じてコンタクト用配線ＣＮＷに接続され、さらにコンタクトＣＮ１を通じて信号線に接続されている。ＴＦＴ素子と信号線と走査線とは、コンタクトＣＮ１、ＣＮ２により接続する部分を除いて、間に絶縁層ＩＳ１、ＩＳ２が形成されている。つまり、ＴＦＴ素子と信号線と走査線とは、異なる層に形成されている。

実施の形態１においては、図７に示すように、遮光膜ＢＭを、信号線ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）および走査線ＧＬ（ｍ）を包含する形で配置する。これは、信号線ＳＬ（ｋ）〜ＳＬ（ｋ＋３）および走査線ＧＬ（ｍ）の配線層による反射を抑えるためである。その際の遮光膜ＢＭの形状は、反射を防ぐのに必要最低限の寸法にして開口率を最大化するのが通常であり、特に視認性の高い緑色画素は開口率を最大化することが多い。実施の形態１においても、遮光膜ＢＭの形状は緑色画素の開口率を最大化する。開口率は、開口部ＯＰ（Ｒ）、ＯＰ(Ｇ)、ＯＰ（Ｂ）を大きくする程、大きくなる。図７では、緑色画素の開口部ＯＰ（Ｇ）を大きくして、緑色画素の開口率を最大化している。この緑色画素において、走査線ＧＬ（ｍ）に沿った遮光膜ＢＭの幅Ｌ１は細くしている。

一方、ホワイトバランスを最適化するため、赤色画素、青色画素では緑色画素よりも遮光膜ＢＭの幅を太くして開口率を下げる手法を用いる場合がある。実施の形態１においても、赤色画素、青色画素またはその両方の画素では緑色画素よりも遮光膜ＢＭの幅を太くして開口率を下げる。図７では、左端の赤色画素において、走査線ＧＬ（ｍ）に沿った遮光膜ＢＭの幅Ｌ２を太くしている。

また、第１基板ＴＧＢと第２基板ＣＧＢとの間を保持するためのスペーサＳＰを置く必要があるが、その周辺は液晶の配向が乱れやすい。そこを遮光する必要があるため、遮光膜ＢＭの幅をさらに太くする場合がある。実施の形態１においても、スペーサＳＰの周辺の画素では遮光膜ＢＭの幅をさらに太くする。図７では、右端の赤色画素および青色画素において、走査線ＧＬ（ｍ）に沿った遮光膜ＢＭの幅Ｌ３を太くしている。

実施の形態１では、上記のような遮光膜ＢＭの幅が太い部分が存在する箇所については、図７に示すように、金属電極ＭＬの配線パターンも幅を太くして形成する。図７では、走査線ＧＬ（ｍ）に沿った遮光膜ＢＭの幅は、緑色画素の幅Ｌ１が最も細く、これに比べて、左端の赤色画素の幅Ｌ２を太くし、右端の赤色画素および青色画素の幅Ｌ３をさらに太くしている。これに対応して、金属電極ＭＬの配線パターンの幅は、緑色画素の幅Ｌ１１が最も細く、これに比べて、左端の赤色画素の幅Ｌ１２を太くし、右端の赤色画素および青色画素の幅Ｌ１３をさらに太くしている。遮光膜ＢＭの幅および金属電極ＭＬの配線パターンの幅は、走査線ＧＬ（ｍ）が延在する方向と交差する方向の寸法である。

このように、実施の形態１においては、平面視において、遮光膜ＢＭの幅が太い部分に重畳する金属電極ＭＬの配線パターンは、それ以外の部分より太い形状になっている。具体的には、遮光膜ＢＭの幅が太い部分にはスペーサＳＰが重畳し、スペーサＳＰが重畳する金属電極ＭＬの配線パターンはスペーサＳＰが重畳しない部分より太い。また、遮光膜ＢＭの幅が太い部分には赤色画素、青色画素またはその両方の画素が重畳し、赤色画素、青色画素またはその両方の画素が重畳する金属電極ＭＬの配線パターンは、赤色画素、青色画素またはその両方の画素が重畳しない部分より太い。このため、金属電極ＭＬは、図９に示した比較例のような単純な直線形状ではなく、実施の形態では、図７に示すように、遮光膜ＢＭの形状に応じた段差形状となる。

これにより、実施の形態１によれば、開口率を落とすことなく、直線形状で形成する場合よりもトータルの抵抗値を下げることができる。すなわち、金属電極ＭＬと遮光膜ＢＭとの配置関係において、駆動電極を低抵抗化することができる。この結果、電磁誘導方式のタッチパネルに適用することで、駆動電極の時定数を下げ、タッチ性能の向上を図ることができる。さらには、電磁誘導方式と静電容量方式との両方式で検出するタッチパネルに適用した場合でも、高精度なタッチ性能を得ることができる。

実施の形態１においては、図８に示すように、金属電極ＭＬは、駆動電極ＴＬ（ｎ）と別層に形成されている。すなわち、駆動電極ＴＬ（ｎ）が形成された層の上層に金属電極ＭＬが形成されている。この金属電極ＭＬと駆動電極ＴＬ（ｎ）とは、面接触でオーミック接続するように、電気的に接続されている。

この実施の形態１において、金属電極ＭＬと駆動電極ＴＬ（ｎ）との電気的な接続は、面接触でオーミック接続する場合に限られるものではない。例えば、駆動電極ＴＬ（ｎ）上に絶縁層を介して金属電極ＭＬを形成し、絶縁層の開口部を通じて金属電極ＭＬと駆動電極ＴＬ（ｎ）とを電気的に接続するようにしてもよい。この場合には、金属電極ＭＬは駆動電極ＴＬ（ｎ）と絶縁され、金属電極ＭＬと駆動電極ＴＬ（ｎ）とは開口部を通じて電気的に接続されるようになる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係わる表示装置１について、図１０〜図１４を用いて説明する。この実施の形態２では、先に説明した実施の形態１との相違点を主に説明する。実施の形態２は、実施の形態１における駆動電極の低抵抗化の考え方を、表示領域全体における遠端、中間および近端の駆動電極の配置まで考慮した例である。

＜磁界発生期間の動作＞
図１０は、実施の形態２に係わる表示装置１の磁界発生期間の動作を説明するための平面図である。前述した図２では、離間して配置された２本の駆動電極の端部を直列に接続してループ状の磁界発生コイルを構成する例により磁界タッチ検出の原理を示したが、本実施の形態２では、磁界タッチ検出の時、離間して配置された複数個の駆動電極を同時に選択し、互いに電流が反対の向きに流れるように、駆動電圧を供給する。

図１０において、ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）は、駆動電極を示している。駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）は、平面視で見たとき、互いに平行に配置されており、それぞれの駆動電極が、一対の端部ｎ１、ｎ２を備えている。

図１０において、ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲは、図４に示した駆動回路を示している。駆動回路ＤＲＶＬ、ＤＲＶＲは、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）のそれぞれに対応する選択回路ＳＥＬ（０）〜ＳＥＬ（ｐ）およびＳＥＲ（０）〜ＳＥＲ（ｐ）と、これらの選択回路のそれぞれに対応する一対のスイッチＳ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ１ＲおよびＳ２Ｒとを備えている。

選択回路ＳＥＬ（０）〜ＳＥＬ（ｐ）およびＳＥＲ（０）〜ＳＥＲ（ｐ）のそれぞれは、選択信号により、各選択回路に対応するスイッチＳ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ１ＲおよびＳ２Ｒを切り替えて、対応する駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）を選択する。各選択回路に対応するスイッチＳ１Ｌ、Ｓ２Ｌ、Ｓ１ＲおよびＳ２Ｒのそれぞれは、対応する選択回路からの選択信号によりオン状態となる。

選択回路ＳＥＬ（０）〜ＳＥＬ（ｐ）に対応するスイッチＳ１Ｌは、選択信号によりオン状態となることで、信号配線ＴＰＬＬと、対応する駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）の一方の端部ｎ１とを接続する。選択回路ＳＥＬ（０）〜ＳＥＬ（ｐ）に対応するスイッチＳ２Ｌは、選択信号によりオン状態となることで、信号配線ＴＳＶＬと、対応する駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）の一方の端部ｎ１とを接続する。

選択回路ＳＥＲ（０）〜ＳＥＲ（ｐ）に対応するスイッチＳ１Ｒは、選択信号によりオン状態となることで、信号配線ＴＰＬＲと、対応する駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）の他方の端部ｎ２とを接続する。選択回路ＳＥＲ（０）〜ＳＥＲ（ｐ）に対応するスイッチＳ２Ｒは、選択信号によりオン状態となることで、信号配線ＴＳＶＲと、対応する駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）の他方の端部ｎ２とを接続する。

この実施の形態１において、信号配線ＴＰＬＬおよびＴＰＬＲに供給する駆動信号ＴＰＬは、直流電圧である。この直流電圧の駆動信号ＴＰＬは、例えば接地電圧のような電圧Ｖｓの信号である。また、信号配線ＴＳＶＬおよびＴＳＶＲに供給する駆動信号ＴＳＶは、交流電圧である。この交流電圧の駆動信号ＴＳＶは、例えば接地電圧のような電圧Ｖｓと、この電圧Ｖｓより高い電圧Ｖｄとの間で周期的に変化する信号である。

ここでは、駆動電極ＴＬ（４）の領域において磁界を発生する場合を説明する。磁界発生期間のとき、磁界を発生する駆動電極の領域を挟むように配置された一方の複数個の駆動電極と他方の複数個の駆動電極とが選択され、選択された一方の複数個の駆動電極と他方の複数個の駆動電極とにおいて流れる電流の方向が反対になるように、一方の複数個の駆動電極と他方の複数個の駆動電極とが駆動される。

図１０においては、隣り合った３個の駆動電極が、束とされ、束の駆動電極（以下、束駆動電極とも称する）が、対を構成する駆動電極として用いられる。すなわち、駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）が束とされ、束駆動電極が構成され、駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）が束とされ、束駆動電極が構成されている。

磁界発生期間において、磁界を発生する領域に対応する駆動電極ＴＬ（４）を挟むように配置された、３個の駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）および３個の駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）が、対応する選択回路ＳＥＬ（１）〜ＳＥＬ（３）、ＳＥＲ（１）〜ＳＥＲ（３）、ＳＥＬ（５）〜ＳＥＬ（７）およびＳＥＲ（５）〜ＳＥＲ（７）によって選択される。

選択回路ＳＥＲ（１）〜ＳＥＲ（３）は、選択信号によりスイッチＳ２Ｒをオンにして、選択した駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）を、信号配線ＴＳＶＲに接続する。同様に、選択回路ＳＥＬ（１）〜ＳＥＬ（３）は、選択信号によりスイッチＳ１Ｌをオンにして、選択した駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）を、信号配線ＴＰＬＬに接続する。選択した駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）は、他方の端部ｎ２に、信号配線ＴＳＶＲから電圧Ｖｄが供給され、一方の端部ｎ１に、信号配線ＴＰＬＬから電圧Ｖｓが供給される。図１０では、電圧Ｖｄが＋で示されており、電圧Ｖｓが０で示されている。

同時に、選択回路ＳＥＬ（５）〜ＳＥＬ（７）は、選択信号によりスイッチＳ２Ｌをオンにして、選択した駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）を、信号配線ＴＳＶＬに接続する。同様に、選択回路ＳＥＲ（５）〜ＳＥＲ（７）は、選択信号によりスイッチＳ１Ｒをオンにして、選択した駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）を、信号配線ＴＰＬＲに接続する。選択した駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）は、一方の端部ｎ１に、信号配線ＴＳＶＬから電圧Ｖｄが供給され、他方の端部ｎ２に、信号配線ＴＰＬＲから電圧Ｖｓが供給される。

これにより、駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）に、その他方の端部ｎ２から一方の端部ｎ１に向けて電圧差によって矢印の電流Ｉ１が流れ、磁界φ１が発生する。同時に、駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）に、その一方の端部ｎ１から他方の端部ｎ２に向けて電圧差によって矢印の電流Ｉ２が流れ、磁界φ２が発生する。駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）によって発生した磁界φ１と、駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）によって発生した磁界φ２が、駆動電極ＴＬ（４）の領域において、重畳されることになり、強い磁界を駆動電極ＴＬ（４）の領域で発生させることが可能となる。

磁界発生期間において発生した磁界によって、ペンＰｅｎの容量素子に電荷が蓄積され、磁界検出期間において、ペンＰｅｎが発生する磁界を、磁界検出コイルで検出するのは、先に図２を用いて説明したのと同様である。

＜遠端および近端の駆動電極に対向する金属電極＞
図１１および図１２は、実施の形態２に係わる表示装置１の課題を説明するための図であり、図１１は駆動回路と遠端の駆動電極の構成を示す平面図であり、図１２は、駆動回路と近端の駆動電極の構成を示す平面図である。

図１１および図１２において、ｎＶＬ、ｎＶＲは、信号配線ＴＳＶＬ、ＴＳＶＲの端部を示しており、ｎＬＬ、ｎＬＲは、信号配線ＴＰＬＬ、ＴＰＬＲの端部を示している。信号配線ＴＳＶＬ、ＴＳＶＲ、ＴＰＬＬおよびＴＰＬＲの端部ｎＶＬ、ｎＶＲ、ｎＬＬおよびｎＬＲは、駆動信号の供給源である制御装置３に接続されている。磁界発生期間において、制御装置３が、信号配線ＴＳＶＬの端部ｎＶＬおよび信号配線ＴＳＶＲの端部ｎＶＲに、電圧Ｖｄを有する駆動信号ＴＳＶを供給し、信号配線ＴＰＬＬの端部ｎＬＬおよび信号配線ＴＰＬＲの端部ｎＬＲに、電圧Ｖｓを有する駆動信号ＴＰＬを供給する。

図１１には、表示領域２の辺２−Ｕ側に近接した駆動電極ＴＬ（４）の領域において磁界を発生する場合のスイッチＳ１Ｌ、Ｓ１Ｒ、Ｓ２ＬおよびＳ２Ｒの状態が示されている。これに対して、図１２には、表示領域２の辺２−Ｄ側に近接した駆動電極ＴＬ（ｐ−４）の領域において磁界を発生する場合のスイッチＳ１Ｌ、Ｓ１Ｒ、Ｓ２ＬおよびＳ２Ｒの状態が示されている。

図１１および図１２において、信号配線ＴＳＶＬ、ＴＳＶＲ、ＴＰＬＬおよびＴＰＬＲ上に示されているＲは、それぞれの信号配線に付随する抵抗成分を、分布定数の抵抗として示している。

図１１に示すように、駆動電極ＴＬ（４）の領域において磁界を発生するとき、駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）の端部ｎ１、ｎ２に接続されたスイッチＳ１Ｌ、Ｓ２Ｒがオン状態となり、駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）の端部ｎ１、ｎ２に接続されたスイッチＳ２Ｌ、スイッチＳ１Ｒがオン状態となる。これにより、駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）には、駆動電極ＴＬ（２）に例示しているような方向の電流Ｉ１Ｆが流れ、駆動電極ＴＬ（５）〜ＴＬ（７）には、駆動電極ＴＬ（６）に例示しているような方向の電流Ｉ２Ｆが流れることになり、駆動電極ＴＬ（４）の領域において磁界が発生することになる。

同様に、図１２に示すように、駆動電極ＴＬ（ｐ−４）の領域において磁界を発生するとき、駆動電極ＴＬ（ｐ−７）〜ＴＬ（ｐ−５）の端部ｎ１、ｎ２に接続されたスイッチＳ１Ｌ、Ｓ２Ｒがオン状態となり、駆動電極ＴＬ（ｐ−３）〜ＴＬ（ｐ−１）の端部ｎ１、ｎ２に接続されたスイッチＳ２Ｌ、Ｓ１Ｒがオン状態となる。これにより、駆動電極ＴＬ（ｐ−７）〜ＴＬ（ｐ−５）には、駆動電極ＴＬ（ｐ−６）に例示しているような方向の電流Ｉ１Ｎが流れ、駆動電極ＴＬ（ｐ−３）〜ＴＬ（ｐ−１）には、駆動電極ＴＬ（ｐ−２）に例示しているような方向の電流Ｉ２Ｎが流れることになり、駆動電極ＴＬ（ｐ−４）の領域において磁界が発生することになる。

駆動電極ＴＬ（ｐ−４）の領域において、磁界を発生する場合、駆動電極ＴＬ（ｐ−７）〜ＴＬ（ｐ−５）およびＴＬ（ｐ−３）〜ＴＬ（ｐ−１）は、駆動信号ＴＰＬ、ＴＳＶが供給される信号配線ＴＰＬＬ、ＴＰＬＲ、ＴＳＶＬおよびＴＳＶＲの端部ｎＬＬ、ｎＬＲ、ｎＶＬおよびｎＶＲに、平面視において近接しているため、これらの駆動電極の端部ｎ１、ｎ２と信号配線の端部との間に接続される抵抗Ｒは少なくなる。そのため、図１２では、磁界発生期間において、端部ｎＬＬ、ｎＬＲ、ｎＶＬおよびｎＶＲを流れる電流とほぼ同じ値の電流が、電流Ｉ１Ｎ、Ｉ２Ｎとして、これらの駆動電極を流れることになる。

これに対して、駆動電極ＴＬ（４）の領域において、磁界を発生する場合、駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）およびＴＬ（５）〜ＴＬ（７）は、信号配線の端部ｎＬＬ、ｎＬＲ、ｎＶＬおよびｎＶＲから、平面視において離れているため、これらの駆動電極の端部ｎ１、ｎ２と信号配線の端部との間に接続される抵抗Ｒが多くなる。そのため、図１１では、磁界発生期間において、図１２に比べて小さな値の電流が、電流Ｉ１Ｆ、Ｉ２Ｆとして、これらの駆動電極を流れることになる。

駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）およびＴＬ（５）〜ＴＬ（７）を流れる電流の値が、駆動電極ＴＬ（ｐ−７）〜ＴＬ（ｐ−５）およびＴＬ（ｐ−３）〜ＴＬ（ｐ−１）を流れる電流の値に比べ、小さくなるため、駆動電極ＴＬ（１）〜ＴＬ（３）およびＴＬ（５）〜ＴＬ（７）によって発生する磁界が、駆動電極ＴＬ（ｐ−７）〜ＴＬ（ｐ−５）およびＴＬ（ｐ−３）〜ＴＬ（ｐ−１）によって発生する磁界に比べて弱くなる。その結果として、駆動電極ＴＬ（４）の領域において発生する磁界が、駆動電極ＴＬ（ｐ−４）の領域において発生する磁界よりも弱くなる。すなわち、端部ｎＬＬ、ｎＬＲ、ｎＶＬおよびｎＶＲから平面視において離れた位置に配置されている駆動電極によって発生する磁界は、端部ｎＬＬ、ｎＬＲ、ｎＶＬおよびｎＶＲの近傍の位置に配置されている駆動電極によって発生する磁界よりも弱くなる。

図１３は、図１１および図１２の磁界発生期間において、駆動電極を流れる電流値を示す特性図である。図１３は、本発明者らが測定して、作成した特性図である。図１３において、横軸は、駆動電極の位置を示しており、近端は、駆動信号ＴＰＬ、ＴＳＶが供給される端部ｎＬＬ、ｎＬＲ、ｎＶＬおよびｎＶＲに近接して配置された駆動電極ＴＬ（ｐ）を示しており、遠端は、端部ｎＬＬ、ｎＬＲ、ｎＶＬおよびｎＶＲから離れて配置された駆動電極ＴＬ（０）を示している。駆動電極ＴＬ（ｐ）からＴＬ（０）の順に、信号配線の端部から離れて配置されている。図１３の縦軸は、駆動電極を流れている電流値を示している。図１３から理解されるように、磁界発生期間においては、近端から遠端に向かって、駆動電極を流れる電流値が小さくなっている。また、本発明者らが測定した結果では、近端の駆動電極を流れる電流値は、遠端の駆動電極を流れる電流に対して、約３倍の値を有している。

駆動電極を流れる電流値が、近端から遠端に向かって小さくなると、発生する磁界も、近端から遠端に向かって弱くなる。そのため、磁界発生期間において、ペンＰｅｎの容量素子に蓄積される電荷量も、タッチしている位置によって異なることになる。その結果、磁界検出期間において、磁界検出コイルにより検出される変化量も変わることになり、検出感度が位置に依存してばらつくことになる。例えば、図４に示したタッチ制御装置５において、受信した検出信号Ｒｘ（０）〜Ｒｘ（ｐ）を調整することにより、検出感度のバラツキを低減し、位置に対して一定にすることが考えられるが、図１３に示すように、駆動電極を流れる電流が３倍も異なると、発生する磁界の変化が大きく、検出感度が一定となるように、調整するのは容易ではない。

そこで、実施の形態２においては、駆動電極に対向する金属電極の幅を、遠端と近端とで異なる太さとする。図１４は、実施の形態２に係わる表示装置１の遠端、中間および近端の駆動電極に対向する金属電極の幅の太さを示す説明図である。

図１４において、Ｐｉｘ（０）〜Ｐｉｘ（３）、Ｐｉｘ（ｎ）〜Ｐｉｘ（ｎ＋３）およびＰｉｘ（ｐ−３）〜Ｐｉｘ（ｐ）は、複数の画素が行列状に配置された画素配列の各行を示しており、Ｐｉｘ（０）〜Ｐｉｘ（３）は遠端、Ｐｉｘ（ｎ）〜Ｐｉｘ（ｎ＋３）は中間、Ｐｉｘ（ｐ−３）〜Ｐｉｘ（ｐ）は近端をそれぞれ示している。Ｐｉｘ（０）が最も遠端で、Ｐｉｘ（ｐ）が最も近端である。また、Ｒ、ＧおよびＢは、赤色、緑色および青色の各副画素ＳＰｉｘに対応することを示している。行列状の各行の各画素Ｐｉｘは、赤色、緑色および青色の３つの副画素ＳＰｉｘが１組の画素に対応して、繰り返して配置されている。

図１４においては、遠端、中間および近端の駆動電極に対向する金属電極ＭＬにおいて、各金属電極ＭＬの幅を太くした部分（Ｌ４１）と細くした部分（Ｌ４２）とを示している。太くした部分（Ｌ４１）は２つの長方形を重ねて示し、細くした部分（Ｌ４２）は１つの長方形で示している。

例えば、遠端の画素配列Ｐｉｘ（０）〜Ｐｉｘ（３）では、左端の赤色（Ｒ）および緑色（Ｇ）の画素に対応する金属電極ＭＬの幅を細く、その隣の青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の画素に対応する金属電極ＭＬの幅を太く、その隣の赤色（Ｒ）および緑色（Ｇ）の画素に対応する金属電極ＭＬの幅を細く、右端の青色（Ｂ）の画素に対応する金属電極ＭＬの幅を太く形成している。これに対して、近端の画素配列Ｐｉｘ（ｐ−３）〜Ｐｉｘ（ｐ）では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の画素に対応する全ての金属電極ＭＬの幅を細く形成している。また、中間の画素配列Ｐｉｘ（ｎ）〜Ｐｉｘ（ｎ＋３）では、各行で交互に、遠端と近端とに対応する金属電極ＭＬの幅で形成している。

このように、実施の形態２においては、平面視において、金属電極ＭＬの配線パターンが太い部分は、遠端（第２端部）に位置する駆動電極から近端近（第１端部）に位置する駆動電極に近づくほど少ない。これにより、遠端から近端に向かうほど金属電極ＭＬの幅の太い部分を減らしていくことで、駆動電極の抵抗の面内差を抑えることができる。また、遠端と近端の金属電極ＭＬの疎密差はそれほど大きくはならないので、エッチングバラツキによる線幅バラツキを抑制することも可能となる。

図１４の例では、金属電極ＭＬの幅を太くした部分（Ｌ４１）と細くした部分（Ｌ４２）との２種類としたが、３種類以上に細分化することも可能である。また、遠端、中間および近端の金属電極ＭＬの幅は、スペーサＳＰ（図７）の配置密度が低い場合などのように、遮光膜ＢＭの太い領域が少ない場合を考慮して、金属電極ＭＬの幅を決定することが望ましい。

＜電子装置＞
図１５は、実施の形態１および２において説明した表示装置１を備えた電子装置１００の構成を示す斜視図である。電子装置１００は、表示装置１を備えたタブレット型のコンピュータ１０１とペンＰｅｎとを備えている。ペンＰｅｎは、図２に示したように、コイルおよび容量素子を含む指示器である。図１５において、２は、上記した表示領域を示し、１０２は、表示領域２を囲むように配置された額縁領域を示している。また、１０３は、コンピュータ１０１のボタンを示している。

上記した表示期間において、表示領域２に画像の表示が行われ、また、磁界タッチ検出期間等において、ペンＰｅｎが、表示領域２に近接しているか否か、および座標の検出が行われ、この検出の結果に応じて、コンピュータ１０１が処理を行う。

ペンＰｅｎとタブレット型のコンピュータ１０１が電気的に直接接続されている必要はない。電子装置１００がペンＰｅｎを含まなくてもよく、その場合はタブレット型コンピュータ１０１そのものが電子装置１００に相当する。電子装置１００に含まれる表示装置として、タブレット型のコンピュータの代わりにノート型もしくはデスクトップ型のパーソナルコンピュータを用いることができる。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例及び修正例に想到し得るものであり、それら変形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、前述の各実施の形態に対して、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、又は、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。

例えば、前述の実施の形態においては、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）は、行方向（横方向）に延在し、列方向（縦方向）に平行に配置されている場合を説明したが、行方向および列方向は、見る視点により変化する。見る視点を変えて、駆動電極ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ）が、列方向に延在し、行方向に平行に配置されている場合も本発明の範囲に含まれるものである。また、本明細書で用いている「平行」とは、互いに一端から他端に亘るまで交わることなく延在することを意味する。そのため、一方の線（あるいは電極）の一部又は全部が他方の線（あるいは電極）に対して傾いた状態で設けられていたとしても、これらの線が一端から他端まで交わるものでなければ、本明細書においては、この状態も「平行」であるとする。

１ 表示装置
３ 制御装置
５ タッチ制御装置
１００ 電子装置
ＢＭ 遮光膜
ＭＬ 金属電極
Ｐｉｘ 画素
ＳＰ スペーサ
ＴＬ（０）〜ＴＬ（ｐ） 駆動電極
ＴＰＬＬ、ＴＳＶＬ、ＴＰＬＲ、ＴＳＶＲ 信号配線

Claims (9)

1. 複数の駆動電極と、
   前記複数の駆動電極に対向し、所定の配線パターンを有する金属電極と、
   遮光膜と、
   を備え、
   平面視において、前記遮光膜の幅が太い部分に重畳する前記金属電極の配線パターンは、それ以外の部分より太い、入力検出装置。
2. 請求項１に記載の入力検出装置において、
   前記金属電極は、前記複数の駆動電極と別層に形成されている、入力検出装置。
3. 請求項１に記載の入力検出装置において、
   前記金属電極は、前記複数の駆動電極に電気的に接続されている、入力検出装置。
4. 請求項１に記載の入力検出装置において、
   前記金属電極は、前記複数の駆動電極と絶縁されている、入力検出装置。
5. 請求項１に記載の入力検出装置において、
   第１基板と第２基板との間を保持するスペーサをさらに備え、
   平面視において、前記遮光膜の幅が太い部分には前記スペーサが重畳し、
   平面視において、前記スペーサが重畳する前記金属電極の配線パターンは、前記スペーサが重畳しない部分より太い、入力検出装置。
6. 請求項１に記載の入力検出装置において、
   赤色画素、緑色画素および青色画素の複数の画素が行列状に配置された画素配列をさらに備え、
   平面視において、前記遮光膜の幅が太い部分には、前記赤色画素、前記青色画素またはその両方の画素が重畳し、
   平面視において、前記赤色画素、前記青色画素またはその両方の画素が重畳する前記金属電極の配線パターンは、前記赤色画素、前記青色画素またはその両方の画素が重畳しない部分より太い、入力検出装置。
7. 請求項１に記載の入力検出装置において、
   前記複数の駆動電極に駆動電圧を供給する信号配線をさらに備え、
   平面視において、前記複数の駆動電極は、第１方向に延在し前記第１方向と交差する第２方向に配列され、
   平面視において、前記信号配線は、前記第２方向に延在し前記駆動電圧の供給源に近い第１端部と、この第１端部より遠い第２端部とを含み、
   平面視において、前記金属電極の配線パターンが太い部分は、前記信号配線の前記第２端部に位置する駆動電極から前記第１端部に位置する駆動電極に近づくほど少ない、入力検出装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の入力検出装置において、
   前記複数の駆動電極は、電磁誘導方式の入力検出の駆動電極である、入力検出装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の入力検出装置を備える、電子装置。

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