WO2021079709A1 - 表示装置 - Google Patents

Abstract

本開示の目的は、観測者の位置に対応して適切な表示画像を表示することが可能な技術を提供することにある。表示装置は、検出電極と、第1面と、前記第1面と反対側の第２面と、を含む。前記検出電極と前記第1面との間の距離は、前記検出電極と前記第２面との間の距離より長い、または、前記検出電極と前記第1面との間の誘電率は、前記検出電極と前記第２面との間の誘電率より小さい、または、前記検出電極と前記第1面との間の距離は、前記検出電極と前記第２面との間の距離より長く、かつ、前記検出電極と前記第1面との間の誘電率は、前記検出電極と前記第２面との間の誘電率より小さい。

Description

表示装置

　本開示は表示装置に関し、特に、タッチ検出機能を有する透明表示装置に適用可能である。

　表示画面に画像を表示させつつ当該表示画面を通してその背面にある景色を視認できる表示装置が知られている。このような表示装置は透明ディスプレイとも呼ばれている。透明ディスプレイに、タッチパネルを取り付ける提案やタッチセンサ機能を付加する提案がある（特開２００７－３３４８２７号公報、特開２０１８－４７３３号公報、特開２０１４－２９６７３号公報等を参照）。

特開２００７－３３４８２７号公報 特開２０１８－４７３３号公報 特開２０１４－２９６７３号公報

　透明ディスプレイは、透過型ゆえに、第１面側に表示された表示画像を、第1面に対して裏側（反対側）の第２面の側から観測者（ユーザ）が見た場合、表示画像の見え方が１８０度反転してしまう。

　本開示の目的は、観測者の位置に対応して適切な表示画像を表示することが可能な技術を提供することにある。

　その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

　本発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

　すなわち、一実施の形態に係る表示装置は、
　検出電極と、
　第１面と、
　前記第１面と反対側の第２面と、を含み、
　前記検出電極と前記第１面との間の距離は、前記検出電極と前記第２面との間の距離より長い、または、
　前記検出電極と前記第１面との間の誘電率は、前記検出電極と前記第２面との間の誘電率より小さい、または、
　前記検出電極と前記第１面との間の距離は、前記検出電極と前記第２面との間の距離より長く、かつ、前記検出電極と前記第１面との間の誘電率は、前記検出電極と前記第２面との間の誘電率より小さい。

図１は、実施形態に係る表示装置の外観を概念的に示す平面図である。 図２Ａは、図１のＡ－Ａ線に沿う表示装置の断面図を概念的に示す図である。 図２Ｂは、他の構成に係る表示装置の断面図を概念的に示す図である。 図３は、図１の表示パネルの等価回路画及び素ＰＸの基本構成を示す図である。 図４は、ミューチャル検出方式の代表的な基本構成を示す図である。 図５は、セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式の代表的な基本構成を示す図である。 図６は、透明ディスプレイの性質を説明する図である。 図７は、実施形態に係る透明ディスプレイを概念的に説明する図である。 図８は、実施形態に係る表示装置の構成例およびタッチ面の検出方法を説明する図である。 図９は、変形例１に係る表示装置の構成例を説明する図である。 図１０は、タッチ面の判定が困難な場合を説明する図である。 図１１は、変形例３に係るタッチ面の検出方法を説明する図である。 図１２は、変形例４に係るタッチ面の検出方法を説明する図である。 図１３は、タッチパネルのセンサ領域と指との関係を模式的に示す図である。 図１４は、変形例５に係るタッチ面の検出方法を説明する図である。 図１５は、実施形態に係る表示装置の動作フローを説明する図である。 図１６は、表示パネルとタッチパネルの動作例を説明する図である。 図１７は、表示パネルとタッチパネルの他の動作例を説明する図である。 図１８は、実施形態に係る表示装置の制御信号の構成例を説明する図である。 図１９は、変形例６に係る表示装置の構成例を示す図である。 図２０は、変形例７に係る表示装置の構成例を示す図である。 図２１は、変形例８に係る表示装置の構成例を示す図である。 図２２は、変形例９に係る表示装置の構成例を示す図である。 図２３は、変形例１０に係る有機ＥＬ表示パネルの表示領域の画素部の等価回路である。 図２４は、変形例１１に係る表示装置の構成例を示す図である。

　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。

　本実施形態においては、表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。この液晶表示装置は、例えば、掲示板、案内板、車載装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。

　なお、本明細書及び特許請求の範囲において、図面を説明する際の「上」、「下」などの表現は、着目する構造体と他の構造体との相対的な位置関係を表現している。具体的には、側面から見た場合において、第１基板（アレイ基板）から第２基板（対向基板）に向かう方向を「上」と定義し、その逆の方向を「下」と定義する。

　「表示装置」とは、表示パネルを用いて映像を表示する表示装置全般を指す。「表示パネル」とは、電気光学層を用いて映像を表示する構造体を指す。例えば、表示パネルという用語は、電気光学層を含む表示セルを指す場合もあるし、表示セルに対して他の光学部材（例えば、偏光部材、バックライト、タッチパネル等）を装着した構造体を指す場合もある。ここで、「電気光学層」には、技術的な矛盾を生じない限り、ＰＤＬＣ層（高分子分散液晶層）等の液晶層、エレクトロクロミック（ＥＣ）層、有機ＥＬ、マイクロＬＥＤなどが含まれ得る。したがって、後述する実施形態について、表示パネルとして、液晶層を含む液晶パネルを例示して説明するが、上述した他の電気光学層を含む表示パネルへの適用を排除するものではない。

　（実施形態）
　（表示装置の全体的構成例）
　図１は、実施形態に係る表示装置の外観を概念的に示す平面図である。図１に示す様に、表示装置ＤＳＰは、透明ディスプレイであり、カバーガラスＣＧ１と、カバーガラスＣＧ２と、表示パネルＰＮＬと、タッチパネルＴＰと、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ１と、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣと、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ２と、タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣと、を備えている。

　表示パネルＰＮＬは、第１基板（アレイ基板ともいう）ＳＵＢ１と、第２基板（対向基板ともいう）ＳＵＢ２と、後述する液晶層ＬＣと、後述するシール材ＳＥと、を備えている。第２基板ＳＵＢ２は、第１基板ＳＵＢ１に対向している。第１基板ＳＵＢ１は、第２基板ＳＵＢ２よりも第２方向Ｙに延出した実装部ＭＡ１を有している。シール材ＳＥは、非表示部ＮＤＡに位置し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを接着するとともに、液晶層ＬＣを封止している。

　液晶層ＬＣは、この例では、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ）を利用することができる。尚、ＰＤＬＣは、電圧を印加しないときに不透明な白色状態または散乱状態となり、電圧を印加したときに透明状態になる材料と、電圧を印加しないときに透明状態となり電圧を印加したときに不透明な白色状態または散乱状態になる材料とがある。これにより、表示パネルＰＮＬは透明ディスプレイとして構成することができる。

　表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示部（表示領域）ＤＡと、表示部ＤＡを囲む額縁状の非表示部（非表示領域、周辺領域）ＮＤＡと、を備えている。表示部ＤＡは、第１方向Ｘ及び第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙにマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸを備えている。

　タッチパネルＴＰは、画像を表示する表示部ＤＡに重畳する様ように設けられたセンサ活性領域（以下、活性領域という）ＡＡと、活性領域ＡＡを囲む額縁状の非活性領域ＮＡＡと、を備えている。活性領域ＡＡは、第１方向Ｘに延在し、第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙに配置された複数の検出電極Ｒｘと、第２方向Ｙに延在し、第２方向Ｙと交差する第１方向Ｘに配置された複数の駆動電極Ｔｘと、を備えている。

　フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ１の一端は実装部ＭＡ１に接続され、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ１の他端は、図示されないが、ホスト装置が搭載されるプリント回路基板に接続されている。表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、この例では、表示パネルＰＮＬの実装部ＭＡ１に実装されている。表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ１に実装されてもよい。表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、画像を表示する表示モードにおいて画像表示に必要な信号を表示パネルＰＮＬへ出力する。

　フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ２の一端は、タッチパネルＴＰの実装部ＭＡ２に接続されている。タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣは、この例では、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ２に実装されている。タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣは、タッチパネルＴＰの実装部ＭＡ２に実装されてもよい。タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣは、センサモードにおいて、検出に必要な駆動信号をタッチパネルＴＰへ出力するとともに、検出信号をタッチパネルＴＰから受信する。

　カバーガラスＣＧ１は、タッチパネルＴＰを覆う様に、タッチパネルＴＰの上側に設けられている。カバーガラスＣＧ２は、表示パネルＰＮＬを覆う様に、表示パネルＰＮＬの下側に設けられている。表示パネルＰＮＬおよびタッチパネルＴＰは、カバーガラスＣＧ１とカバーガラスＣＧ２とに間に挟まれるように設けられている。カバーガラスＣＧ１とカバーガラスＣＧ２とは、一例では、透明なガラスなどの材料により構成され、同一の誘電率を有する。なお、カバーガラスＣＧ１とカバーガラスＣＧ２とは、透明な樹脂材料で構成されたフイルムによって構成されても良い。

　なお、図１では、表示パネルＰＮＬの上にタッチパネルＴＰを設けた表示装置ＤＳＰの構成例を示したが、これに限定されない。タッチ検出機能を内蔵する表示パネルＰＮＬが表示装置ＤＳＰに用いられても良い。タッチ検出機能を内蔵する表示パネルＰＮＬはインセル方式の表示パネルＰＮＬと呼ぶ。

　（表示装置の断面構成例）
　図２Ａは、図１のＡ－Ａ線に沿う表示装置の断面図を概念的に示す図である。第１基板ＳＵＢ１の下には下偏光板２００が貼り付けられ、第２基板ＳＵＢ２の上側には上偏光板２０１が貼り付けられている。シール材ＳＥは、非表示部ＮＤＡに位置し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを接着するとともに、液晶層ＬＣを封止している。表示パネルＰＮＬの背面側である下偏光板２００の下には、カバーガラスＣＧ１が接着層２０２によって貼り付けられている。第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２、下偏光板２００、上偏光板２０１、シール材ＳＥおよび液晶層ＬＣの組み合わせを、表示パネルＰＮＬと呼ぶ。なお、ＰＤＬＣ層が液晶層ＬＣとして利用された透明ディスプレイでは透明状態と散乱状態とを切り替えるが、この様な透明状態と散乱状態とを切り替える様な透明ディスプレイの場合、上偏光板２０１および下偏光板２００を削除することができる。

　上偏光板２０１の上には、センサ基板ＳＳＵＢの裏面が接着層２０３によって貼り付けられている。センサ基板ＳＳＵＢの上には、第１金属配線層２０４によって構成された複数の駆動電極Ｔｘが設けられ、複数の駆動電極Ｔｘを覆う様に、第１絶縁膜２０５が設けられる。第１絶縁膜２０５の上には、第２金属配線層２０６によって構成された複数の検出電極Ｒｘが設けられ、複数の検出電極Ｒｘを覆う様に、第２絶縁膜２０７が設けられる。第２絶縁膜２０７の上には、カバーガラスＣＧ２が接着層２０８によって貼り付けられている。センサ基板ＳＳＵＢ、駆動電極Ｔｘ、第１絶縁膜２０５、検出電極Ｒｘおよび第２絶縁膜２０７の組み合わせを、タッチパネルＴＰと呼ぶ。

　第１金属配線層２０４および第２金属配線層２０６は、たとえば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）等の透明な導電材料によって構成することができる。第１絶縁膜２０５および第２絶縁膜２０７は、たとえば、アクリル樹脂などの有機絶縁材料によって形成された有機絶縁膜によって構成することができる。なお、第２絶縁膜２０７は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などの無機絶縁材料によって形成された無機絶縁膜によって構成することができる。

　図２Ａに示す様に、この例では、カバーガラスＣＧ１の下側の面を透明ディスプレイとしての表示装置ＤＳＰの第１面ＤＰ１と定義し、カバーガラスＣＧ２の上側の面を透明ディスプレイとしての表示装置ＤＳＰの第２面ＤＰ２と定義することとする。第１面ＤＰ１は第１タッチ面と言うことができ、第２面ＤＰ２は第２タッチ面と言うことができる。

　タッチパネルＴＰに対して観測者や利用者の指或いはペン等の外部近接物体が触れていること、或いは近接していることを検出する方式として、後述されるように、ミューチャル（Ｍｕｔｕａｌ）検出方式と、セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式と、がある。ミューチャル検出方式では、タッチ検出時において、複数の駆動電極Ｔｘのおのおのが所定の周期でパルス状の駆動パルスにより順次駆動（走査）され、複数の検出電極Ｒｘのおのおのから検出パルスが得られる。駆動パルスによる電極駆動タイミングと、検出パルスの出力タイミングにより、タッチパネルＴＰの平面上における外部近接物体の２次元上の位置や座標を検出する。一方、セルフ検出方式では、複数の検出電極Ｒｘ及び複数の駆動電極Ｔｘのおのおのが所定の周期でパルス状の自己検出用駆動パルスにより順次駆動（走査）して、タッチパネルＴＰの平面上における外部近接物体の２次元上の位置や座標を検出する。セルフ検出方式におけるタッチ検出時において、複数の検出電極Ｒｘと複数の駆動電極Ｔｘとは、いずれも検出電極と見做すことが出来る。

　したがって、タッチパネルＴＰの検出方式がミューチャル検出方式とされる場合、第１面ＤＰ１と検出電極Ｒｘの間の距離ｄ１ｂは、第２面ＤＰ２と検出電極Ｒｘの間の距離ｄ２より、長くされている（ｄ１ｂ＞ｄ２）。また、タッチパネルＴＰの検出方式がセルフ検出方式とされる場合、駆動電極Ｔｘは検出電極となるので、第１面ＤＰ１と検出電極としての駆動電極Ｔｘの間の距離ｄ１ａは、第２面ＤＰ２と検出電極Ｒｘの間の距離ｄ２より、長くされている（ｄ１ａ＞ｄ２）。つまり、第１面ＤＰ１と駆動電極の間の距離ｄ１は、タッチパネルＴＰの検出方式に基づいて、距離ｄ１ａまたは距離ｄ１ｂの一方となる。

　図２Ｂは、他の構成に係る表示装置の断面図を概念的に示す図である。図１および図２Ａでは、表示パネルＰＮＬの上にタッチパネルＴＰを設けた表示装置ＤＳＰの構成例を示したが、これに限定されない。前述の様に、表示装置ＤＳＰにおいて、表示パネルＰＮＬは、タッチ検出機能が表示パネルＰＮＬの内部に内蔵されたインセル方式の表示パネルＰＮＬとされても良い。図２Ｂは、インセル方式の表示パネルＰＮＬを含む表示装置ＤＳＰの概念的な断面図を示している。図２Ｂが図２Ａと異なる点は、図２Ｂにおいて、複数の駆動電極Ｔｘが第１基板ＳＵＢ１の上側に配置されている点と、複数の検出電極Ｒｘが第２基板ＳＵＢ２の上側に配置されている点と、タッチパネルＴＰおよび上偏光板２０１および下側偏光板２００が削除されている点である。また、この例では、タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣとフレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ２とが削除され、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣにタッチセンサＩＣチップの機能が内蔵されている。図２Ｂの他の構成は、図２Ａと同じであるため、重複する説明は省略する。

　図２Ｂに示すインセル方式の表示パネルＰＮＬにおいて、ミューチャル検出方式で利用される複数の駆動電極Ｔｘは第１基板ＳＵＢ１の上側に配置された共通電極ＣＥ（ＣＥ１、ＣＥ２・・・）（図３参照）と共用される。ミューチャル検出方式で利用される複数の検出電極Ｒｘは第２基板ＳＵＢ２の上側に配置されている。

　一方、セルフ検出方式で利用される検出電極は第１基板ＳＵＢ１の上側に配置された共通電極ＣＥ（ＣＥ１、ＣＥ２・・・）（図３参照）と共用される。この場合、図２Ｂに示す駆動電極Ｔｘがセルフ検出方式における検出電極へ置き換わる。なお、図２Ｂに示す複数の検出電極Ｒｘは削除されても良い。

　（表示装置の回路構成例）
　図３は、図１の表示パネルの等価回路及び画素ＰＸの基本構成を示す図である。表示パネルＰＮＬにおいて、複数の画素ＰＸは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配置されている。複数本の走査線Ｇ（Ｇ１、Ｇ２・・・）は、走査線駆動回路ＧＤに電気的に接続されている。複数本の信号線Ｓ（Ｓ１、Ｓ２・・・）は、信号線駆動回路ＳＤに電気的に接続されている。複数本の共通電極ＣＥ（ＣＥ１、ＣＥ２・・・）は、コモン電圧（Ｖｃｏｍ）の電圧供給部ＣＤに電気的に接続され、複数の画素ＰＸに亘って配置されている。１つの画素ＰＸは、１本の走査線と、１本の信号線と、１本の共通電極と、に電気的に接続されている。なお、走査線Ｇ及び信号線Ｓは、必ずしも直線的に延出していなくてもよく、それらの一部が屈曲していてもよい。例えば、信号線Ｓは、その一部が屈曲していたとしても、全体的に第２方向Ｙに延出しているものとする。

　各画素ＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＣ等を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。走査線Ｇは、第１方向Ｘに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。信号線Ｓは、第２方向Ｙに並んだ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥの各々は、共通電極ＣＥと対向し、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって液晶層ＬＣを駆動している。保持容量ＣＳＳは、例えば、共通電極ＣＥと同電位の電極、及び、画素電極ＰＥと同電位の電極の間に形成される。

　液晶層ＬＣは、前述の様に、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ）を利用することができる。

　（タッチパネルのタッチ検出方式）
　次に、図１のタッチパネルＴＰについて説明する。タッチパネルＴＰはセンサパネルと言うこともできる。タッチパネルＴＰに対して利用者の指或いはペン等の外部近接物体が触れていること、或いは近接していることを検出する方式として、先に述べたように、ミューチャル（Ｍｕｔｕａｌ）検出方式と、セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式と、がある。

　＜ミューチャル（Ｍｕｔｕａｌ）検出方式＞
　図４は、ミューチャル検出方式の代表的な基本構成を示す図である。センサとしては、複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘとが利用される。

　複数の駆動電極Ｔｘは、例えば、ストライプ状とされる。この複数の駆動電極Ｔｘ（Ｔｘ１，Ｔｘ２、Ｔｘ３・・・・）が走査（駆動）方向（Ｙ方向またはＸ方向）に配列されている。一方、複数の検出電極Ｒｘは、複数の検出電極Ｒｘ（Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，・・・・）（駆動電極よりも細い）を含む。複数の検出電極Ｒｘは、例えば、ストライプ状とされる。この複数の検出電極Ｒｘ（Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，・・・・）は、複数の駆動電極Ｔｘと直交あるいは交差する方向（Ｘ方向またはＹ方向）に配列されている。複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘは、間隔を置いて配置される。このため、複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘとの間には、基本的に静電容量としての容量Ｃｃが存在する。

　複数の駆動電極Ｔｘは、タッチ検出期間（検出期間）にはパルス状の駆動パルス（交流信号）が印加される。すなわち、タッチ検出時期間において、複数の駆動電極Ｔｘ（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・・）のおのおのは所定の周期で駆動パルス（Ｓｉｇ）により走査される。今、ユーザの指が検出電極Ｒｘ２と駆動電極Ｔｘ２の交差部に近接して存在するものとする。この時、駆動電極Ｔｘ２に駆動パルス（Ｓｉｇ）が供給されると検出電極Ｒｘ（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、・・・・）にはパルス状の波形が得られ、検出電極Ｒｘ２からは、他の検出電極から得られるパルスよりも振幅レベルの低いパルスが得られる。複数の検出電極Ｒｘ（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、・・・・）は複数の駆動電極Ｔｘ（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３・・・・）からのフリンジ電界を監視しており、指のような導電物が近接すると、このフリンジ電界を遮蔽する効果がある。フリンジ電界が遮蔽されることで、検出電極Ｒｘの検出電位が低下する。

　ミューチャル検出方式では、この検出電位の差を、ポジションＤＥＴＰの検出パルス（検出値）として取り扱うことができる。図示される容量Ｃｘは、ユーザの指が検出電極Ｒｘに近い場合と、遠い場合とで異なる。このため、検出パルスのレベルもユーザの指が検出電極Ｒｘに近い場合と、遠い場合とで異なる。よって、タッチパネルの平面に対する指の近接度を検出パルスの振幅レベルで判断することができる。駆動パルスＳｉｇによる電極駆動タイミングと、検出パルスの出力タイミングにより、タッチパネルの平面上の指の２次元上の位置を検出することができる。

　＜セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式＞
　図５は、セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式の代表的な基本構成を示す図である。セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式では、複数の検出電極Ｒｘ及び複数の駆動電極Ｔｘのおのおのは所定の周期でパルス状の自己検出用駆動パルスにより走査し、外部近接物体であるユーザの指の位置や座標を検出する。図５には、例示的に、検出電極Ｒｘ２と駆動電極Ｔｘ２を示しており、また、検出電極Ｒｘ２と駆動電極Ｔｘ２との交点部分に、ユーザの指Ｏが接近または接触している場合を示している。ユーザの指Ｏにより、検出電極Ｒｘ２の静電容量は、Ｒｘ２の自己容量とユーザの指Ｏによる容量Ｃｘ１とが加算された値に増加する。同様に、駆動電極Ｔｘ２の静電容量は、駆動電極Ｔｘ２の自己容量とユーザの指Ｏによる容量Ｃｘ２とが加算された値となる。この状態において、例えば、最初に、検出電極Ｒｘ２が所定のインピーダンスＲ１を介して自己検出用駆動パルスＳｉｇ１（交流信号）により駆動され、検出電極Ｒｘ２の増加された静電容量が自己検出用駆動パルスＳｉｇ１により充電される。

　検出回路ＤＥＴ１は、容量Ｃｘ１により増加した充電電圧の値に基づいて検出電極Ｒｘ２にユーザの指Ｏが有ることを検出する。次に、駆動電極Ｔｘ２が所定のインピーダンスＲ２を介して自己検出用駆動パルスＳｉｇ２により駆動され、駆動電極Ｔｘ２の増加された静電容量が自己検出用駆動パルスＳｉｇ２により充電される。検出回路ＤＥＴ２は、容量Ｃｘ２により増加した充電電圧の値に基づいて検出電極Ｒｘ２にユーザの指Ｏが有ることを検出する。これにより、検出電極Ｒｘ２と駆動電極Ｔｘ２との交点にユーザの指Ｏが有ることが検出され、タッチパネルＴＰの平面上のユーザの指Ｏの位置や座標が検出される。

　図５には図示されないが、図４と同様に、センサとしては、複数の駆動電極Ｔｘと複数の検出電極Ｒｘとが利用される。自己検出用駆動パルスＳｉｇ２により順次駆動（走査）される複数の駆動電極Ｔｘは、図４と同様に、複数のストライプ状の駆動電極（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・・）を含む。この複数の駆動電極ＴｘがＹ方向またはＸ方向に配列されている。同様に、自己検出用駆動パルスＳｉｇ１により順次駆動（走査）される複数の検出電極Ｒｘは、複数のストライプ状の検出電極（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、・・・・）（実際には、図４と同様に、ストライプ状の駆動電極よりも細い）を含む。この複数の検出電極Ｒｘは、複数の駆動電極Ｔｘと直交または交差する方向（Ｘ方向またはＹ方向）に配列されている。

　図５に示されるような構成を用いて、複数の検出電極Ｒｘと複数の駆動電極Ｔｘの両方をセルフ検出方式で順次駆動(走査)することにより、複数の検出電極Ｒｘと複数の駆動電極Ｔｘの交点における外部近接物体Ｏの位置を検出できる。なお、セルフ検出方式におけるタッチ検出期間において、複数の検出電極Ｒｘと複数の駆動電極Ｔｘとは、いずれも検出電極と見做すことが出来る。

　また、このようなセルフ検出方式は、タッチセンサが低消費電力モード時において、複数の検出電極Ｒｘのみを自己検出用駆動パルスＳｉｇ１により順次駆動（走査）し、指等の外部近接物体の有無のみを検出し、その後、ミューチュアル検出方式に切り替えて、外部近接物体の座標を検出するようにしてもよい。また、検出電極Ｒｘを設けないで、複数の駆動電極Ｔｘを個別に行方向（Ｘ方向）と列方向（Ｙ方向）にマトリックス状に配置し、複数の駆動電極Ｔｘのみによるセルフ検出方式にて、指等の外部近接物体の座標を検出するようにしてもよい。

　尚、図４、図５には図示されないが、スイッチ等によりミューチャル（Ｍｕｔｕａｌ）検出方式と、セルフ（Ｓｅｌｆ）検出方式とを切り替え可能な構成にしてもよい。また、図５に示すセルフ検出方式の構成は一例であり、これに限定されるものではない。

　（透明ディスプレイの性質）
　次に、図６を用いて透明ディスプレイの性質を説明する。図６は、透明ディスプレイの性質を説明する図である。透明ディスプレイとしての表示装置ＤＳＰｒでは、表面としての第１面ＤＰ１ｒと、第１面ＤＰ１ｒと反対側の裏面としての第２面ＤＰ２ｒとがある。図６に示す様に、表示装置ＤＳＰｒに、「１　２　３　４」を表示した場合、第１面ＤＰ１ｒの側から見た場合の表示画像ＤＰ１Ｖｒは、「１　２　３　４」と同等の正しい表示となる。一方、第２面ＤＰ２ｒの側から見た場合の表示画像ＤＰ２Ｖｒは、表示装置ＤＳＰｒが透明ディスプレイであるため、「１　２　３　４」が１８０度反転された表示となる。したがって、観測者または利用者（以下では、観測者として説明する。）が第２面ＤＰ２ｒの側から表示装置ＤＳＰｒを見た場合、表示画像ＤＰ２Ｖｒが１０８度反転しているため、表示装置ＤＳＰｒに表示された表示情報を適切に利用できない、または、適切に理解できない場合が考えられる。

　（実施形態に係る透明ディスプレイの説明）
　図７は、実施形態に係る透明ディスプレイを概念的に説明する図である。透明ディスプレイとしての表示装置ＤＳＰは、タッチ面を検出ことが可能なタッチパネルＴＰが組み込まれている。表示装置ＤＳＰは、表面としての第１面ＤＰ１と、第１面ＤＰ１と反対側の裏面としての第２面ＤＰ２と、を有する。表示装置ＤＳＰには、タッチパネルＴＰが組み込まれているため、観測者により、第１面ＤＰ１がタッチされたのか、第２面ＤＰ２がタッチされたのか、をタッチパネルＴＰによるタッチ検出結果に基づいて判定することができる。表示装置ＤＳＰは、タッチ検出結果に基づいて、観測者によりタッチされた面が第１面ＤＰ１か第２面ＤＰ２かを特定し、特定された面（ＤＰ１またはＤＰ２）に適切な表示を提供する。

　ここで、表示装置ＤＳＰには、「１　２　３　４」が表示されているものとする。観測者が第１面ＤＰ１の側に位置しており、観測者の指が第１面ＤＰ１をタッチＴＣ１した場合、第１面ＤＰ１の側から見た場合の表示画像ＤＰ１Ｖは、「１　２　３　４」と同等の正しい表示となる。一方、観測者が第２面ＤＰ２の側に位置しており、観測者が第２面ＤＰ２をタッチＴＣ２した場合、第２面ＤＰ２の側から見た場合の表示画像ＤＰ２Ｖが「１
　２　３　４」と正しい表示となるように、表示装置ＤＳＰは、第１面ＤＰ１の正しい表示画像を基準として、表示画像の１８０度の反転表示などの表示制御処理を行う。

　（タッチ面の検出方法）
　図８は、実施形態に係る表示装置の構成例およびタッチ面の検出方法を説明する図である。図８に示す表示装置ＤＳＰは、図１および図２の表示装置ＤＳＰを簡素化して示している。表示装置ＤＳＰは、カバーガラスＣＧ１と、表示パネルＰＮＬと、タッチパネルＴＰと、カバーガラスＣＧ２と、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣと、タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣと、を備えている。表示パネルＰＮＬはカバーガラスＣＧ１とタッチパネルＴＰとの間に設けられており、タッチパネルＴＰは表示パネルＰＮＬとカバーガラスＣＧ２との間に設けられている。第１面ＤＰ１は、表示パネルＰＮＬの側に設けられたカバーガラスＣＧ１の面に対向するカバーガラスＣＧ１の面とされている。第２面ＤＰ２は、タッチパネルＴＰの側に設けられたカバーガラスＣＧ２の面に対向するカバーガラスＣＧ２の面とされている。カバーガラスＣＧ１の厚さは、この例では、カバーガラスＣＧ２の厚さと比較して、厚くされている。第１面ＤＰ１および第２面ＤＰ２は、タッチ面と言うこともできる。

　タッチパネルＴＰは、タッチ検出を行うための複数の検出電極が備えられている。図８には、複数の検出電極の代表例として、１本の検出電極Ｒｘが模式的に記載されている。検出電極Ｒｘには、タッチパネルＴＰの制御部としてのタッチセンサＩＣチップＴＰＩＣが電気的に接続されている。

　タッチパネルＴＰの検出電極Ｒｘと第１面ＤＰ１との距離ｄ１は、タッチパネルＴＰの検出電極Ｒｘと第２面ＤＰ２との間の距離ｄ２と比較して、長くされている（ｄ１＞ｄ２）。ここで、ｄ１は、タッチパネルＴＰの検出方式がミューチャル検出方式とされる場合、図２の距離ｄ１ｂに対応し、タッチパネルＴＰの検出方式がセルフ検出方式とされる場合、図２の距離ｄ１ａに対応する。

　したがって、第１面ＤＰ１に指がタッチした場合と第２面ＤＰ２に指がタッチした場合とで、タッチパネルＴＰによって検出される検出値では、容量値の変化量ＶＣが異なる。実施形態に係るタッチ面の検出方法では、容量値の変化量ＶＣの差を利用して、タッチ面の判定を行う。

　図８において、点線Ａ１で示す様に、指が第１面ＤＰ１にタッチした場合、容量値の変化量ＶＣは第１変化状態ＶＣ１で示す様になる。点線Ａ２で示す様に、指が第２面ＤＰ２にタッチした場合、容量値の変化量ＶＣは第２変化状態ＶＣ２の様になる。また、点線Ａ３で示す様に、指が第１面ＤＰ１と第２面ＤＰ２とにタッチした場合、容量値の変化量ＶＣは第３変化状態ＶＣ３の様になる。

　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）には、検出値のしきい値として、容量値の変化量ＶＣに対し、３つのしきい値（ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３）が設けられる。３つのしきい値は、第１しきい値ＶＴ１と、第１しきい値ＶＴ１より大きい第２しきい値ＶＴ２と、第２しきい値ＶＴ２より大きい第３しきい値ＶＴ３とにより構成される（ＶＴ１＜ＶＴ２＜ＶＴ３）。

　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、検出値が第１しきい値ＶＴ１と第２しきい値ＶＴ２との間の第１状態ＳＴＥ１の時、第１面ＤＰ１がタッチされたと判定する。検出値が第１変化状態ＶＣ１の場合、たとえば、第１変化状態ＶＣ１の最大値が第１状態ＳＴＥ１の範囲にあるため、第１面ＤＰ１がタッチされたと判定する。

　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、検出値が第２しきい値ＶＴ２と第３しきい値ＶＴ３との間の第２状態ＳＴＥ２の時、第２面ＤＰ２がタッチされたと判定する。検出値が第２変化状態ＶＣ２の時、たとえば、第２変化状態ＶＣ２の最大値が第２状態ＳＴＥ２の範囲にあるため、第２面ＤＰ２がタッチされたと判定する。

　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、検出値が第３しきい値ＶＴ３以上の第３状態ＳＴＥ３の時、第１面ＤＰ１と第２面ＤＰ２との両方の面がタッチされたと判定する。検出値が第３変化状態ＶＣ３の時、たとえば、第３変化状態ＶＣ３の最大値が第３しきい値ＶＴ３以上の範囲にあるため、第１面ＤＰ１と第２面ＤＰ２との両方の面がタッチされたと判定する。

　表示パネルＰＮＬに電気的に接続される表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、制御部（ＴＰＩＣ）からのタッチ面の判定結果に基づいて、表示パネルＰＮＬの表示の制御を行う。

　表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、第１面ＤＰ１がタッチされたと判定された時、第１面ＤＰ１側から見た場合に正しい表示画像が表示されるように、第１面ＤＰ１側に表示を行う。表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、第２面ＤＰ２がタッチされたと判定された時、第２面ＤＰ２側から見た場合に正しい表示画像が表示されるように、第２面ＤＰ２側に表示を行う。表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、前記両方の面がタッチされたと判定した時、正しい表示画像が表示される面はそのまま維持する。

　実施態様によれば、観測者の位置に対応して適切な表示画像を透明ディスプレイとされる表示装置ＤＳＰに表示することが可能である。

　（表示装置の変形例）
　次に、表示装置の変形例を説明する。

　（変形例１）
　図９は、変形例１に係る表示装置の構成例を説明する図である。図９の表示装置ＤＳＰａが図８の表示装置ＤＳＰと異なる点は、検出電極Ｒｘと第１面ＤＰ１との間の誘電率ε１が、検出電極Ｒｘと第２面ＤＰ２との間の誘電率ε２より小さい（ε１＜ε２）点である。図９の表示装置ＤＳＰａの他の構成及び動作は、図８の表示装置ＤＳＰの構成及び動作と同様であるので、重複する説明は省略する。

　変形例１に係る表示装置ＤＳＰａでも、実施態様と同様な効果を得ることができる。

　（変形例２）
　表示装置は、図８に示す表示装置ＤＳＰと図９に示す表示装置ＤＳＰａとを組み合わせた構成とされても良い。つまり、変形例２に係る表示装置は、以下の構成とされている。

　検出電極Ｒｘと第１面ＤＰ１との間の距離ｄ１は、検出電極Ｒｘと第２面ＤＰ２との間の距離ｄ２より長く（ｄ１＞ｄ２）、かつ、検出電極Ｒｘと第１面ＤＰ１との間の誘電率ε１は、検出電極Ｒｘと第２面ＤＰ２との間の誘電率ε２より小さい（ε１＜ε２）。

　変形例２に係る表示装置でも、実施態様と同様な効果を得ることができる。

　（タッチ面の検出方法の変形例）
　次に、タッチ面の検出方法の変形例を説明する。

　（変形例３）
　図８で説明したタッチ面の検出方法では、タッチ面の判定が困難な場合がある。図１０は、タッチ面の判定が困難な場合を説明する図である。

　図１０において、線ＶＣ１ａは、指Ｏ１が第１面ＤＰ１に接近し、第１面ＤＰ１に接触（タッチ）するまでの容量変化を示している。線ＶＣ２ａは、指Ｏ２が第２面ＤＰ２に接近し、第２面ＤＰ２に接触（タッチ）するまでの容量変化を示している。ここで、指Ｏ２が第２面ＤＰ２に接近して、第２面ＤＰ２に接触（タッチ）する状態において、線ＶＣ２ａに示す容量変化は第１しきい値ＶＴ１と第２しきい値ＶＴ２との間を経由して、第２しきい値ＶＴ２と第３しきい値ＶＴ３との間へ到達する。したがって、線ＶＣ２ａに示す容量変化が第１しきい値ＶＴ１と第２しきい値ＶＴ２との間に位置する状態ＲＳときに、タッチ面の判定が行われた場合、指Ｏ２が第１面ＤＰ１にタッチしたと誤判定される場合が考えられる。

　基本的に、第１面ＤＰ１または第２面ＤＰ２からある一定距離だけ離れて指Ｏ１、Ｏ２が存在する期間は、第１面ＤＰ１または第２面ＤＰ２に指Ｏ１、Ｏ２が接触している期間より短いと考えられる。そのため、タッチ面の判定期間において、判定に時間的な制約を設けるのが好ましい。

　図１１は、変形例３に係るタッチ面の検出方法を説明する図である。変形例３では、タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）のタッチ面の判定のおのおのは、容量変化の検出値が、所定時間以上、第１状態ＳＴＥ１、第２状態ＳＴＥ２または第３状態ＳＴＥ３とされる場合、に実施される。所定時間以上は、この例では、所定フレーム数以上とされている。図６では、一例として、所定フレーム数は３フレームとして説明するが、これに限定されるわけではなく、２フレーム、４フレームまたは５フレームでもよい。タッチ面の検出および判定は、フレーム単位で行われているものとする。

　図１１に示す様に、第１フレーム（１ｆｒａｍｅ）から第５フレーム（５ｆｒａｍｅ）において、タッチ面の検出および判定が行われる。第１フレーム（１ｆｒａｍｅ）では、○で示す容量変化の検出値が第１しきい値ＶＴ１以下であるため、制御部（ＴＰＩＣ）は、タッチ面の判定は行わない。第２フレーム（２ｆｒａｍｅ）では、○で示す容量変化の検出値が第１状態ＳＴＥ１であるため、制御部（ＴＰＩＣ）は、第１面ＤＰ１へのタッチがあったと判定する。ただし、この段階では、タッチ面の確定は行わない。第３フレーム（３ｆｒａｍｅ）～第５フレーム（５ｆｒａｍｅ）の３フレームでは、○で示す容量変化の検出値が連続して第２状態ＳＴＥ２であるため、制御部（ＴＰＩＣ）は、第２面ＤＰ２へのタッチがあったと判定する。第２面ＤＰ２へのタッチの判定が連続する３フレームの期間に亘って続いたので、制御部（ＴＰＩＣ）は、第２面ＤＰ２へのタッチの判定を確定する。

　変形例３によれば、タッチ面の判定を正確に行うことができる。

　（変形例４）
　変形例３では、連続する第１フレーム～第５フレーム毎にタッチ面の検出および判定を行ったが、これに限定されない。変形例４では、表示装置ＤＳＰの低消費電力化やタッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）の低消費電力化を行うため、間欠的に設けた複数のフレーム毎にタッチ面の検出および判定を行う。図１２は、変形例４に係るタッチ面の検出方法を説明する図である。

　図１２に示す様に、第１フレーム（１ｆｒａｍｅ）と第２フレーム（２ｆｒａｍｅ）との間、および第２フレーム（２ｆｒａｍｅ）と第３フレーム（３ｆｒａｍｅ）との間において、検出および判定を行うためのフレームが設けられていない。

　第１フレーム（１ｆｒａｍｅ）では、○で示す容量変化の検出値が第１しきい値ＶＴ１以下であるため、制御部（ＴＰＩＣ）は、タッチ面の判定は行わない。第２フレーム（２ｆｒａｍｅ）では、○で示す容量変化の検出値が第１状態ＳＴＥ１であるため、制御部（ＴＰＩＣ）は、第１面ＤＰ１へのタッチがあったと判定する。ただし、この段階では、タッチ面の確定は行わない。第３フレーム（３ｆｒａｍｅ）では、○で示す容量変化の検出値が第１状態ＳＴＥ１であるため、制御部（ＴＰＩＣ）は、第１面ＤＰ１へのタッチがあったと判定する。第２面ＤＰ２へのタッチの判定が、間欠的に設けられた複数のフレームにおいて、第２フレーム（２ｆｒａｍｅ）と第３フレーム（３ｆｒａｍｅ）の連続する２フレームの期間に亘って続いたので、制御部（ＴＰＩＣ）は、第１面ＤＰ１へのタッチの判定を確定する。

　変形例４によれば、表示装置ＤＳＰの低消費電力化やタッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）の低消費電力化を行いつつ、タッチ面の判定を正確に行うことができる。

　（変形例５）
　変形例３、４では、タッチ面の判定期間において、判定に時間的な制約を設けたタッチ面の検出方法を説明したが、これに限定されない。タッチ面の判定期間において、判定に検出値の面積的な制約を設けても良い。変形例５では、タッチ面の判定期間において、判定に検出値の面積的な制約を設けたタッチ面の検出方法を説明する。

　基本的に、検出値が同じ容量値の容量変化であっても、第１面ＤＰ１または第２面ＤＰ２からある一定距離だけ離れて指Ｏ１、Ｏ２が存在する場合と、第１面ＤＰ１または第２面ＤＰ２に指Ｏ１、Ｏ２が接触している場合とでは、容量値の容量変化の分布に面積的な差が出る。そのため、タッチ面の判定期間において、判定に検出値の面積的な制約を設けるのが好ましい。

　図１３は、タッチパネルのセンサ領域と指との関係を模式的に示す図である。図１４は、変形例５に係るタッチ面の検出方法を説明する図である。

　図１３に示す様に、タッチパネルＴＰは、平面視において、マトリックス状に設けられた複数のセンサ領域ＳＥＮを有している。図１３では、一例として、２５個のセンサ領域ＳＥＮが描かれている。円形で示す指Ｏ１がタッチパネルＴＰにタッチすると、９個のセンサ領域から検出値が得られることになる。

　図１４において、Ａ側には指Ｏ１が第２面ＤＰ２に接近している状態（接触していない状態）が示され、Ｂ側には指Ｏ１が第１面ＤＰ１に接触している状態が示されている。

　Ａ側において、指Ｏ１と第２面ＤＰ２との間に距離があるため、タッチパネルＴＰの複数のセンサ領域ＳＥＮの内、ハッチングで示された１つのセンサ領域ＳＥＮ１から検出値ＶＣＡが得られる。一方、Ｂ側において、指Ｏ１が第１面ＤＰ１に接触しているため、タッチパネルＴＰの複数のセンサ領域ＳＥＮの内、ハッチングで示された９つのセンサ領域ＳＥＮ２から検出値ＶＣＢが得られる。検出値ＶＣＡと検出値ＶＣＢとは、ピーク値ＰＰが同じでも、検出するセンサ数またはセンサ領域の面積に差が出る。このため、たとえば、第１しきい値ＶＴ１以上の検出値ＶＣＢの幅は、第１しきい値ＶＴ１以上の検出値ＶＣＡの幅より、広くなっている。したがって、検出するセンサ数またはセンサ領域の面積が、所定のセンサ数または所定の面積以上の場合に、タッチ面の判定を確定する。

　変形例５によれば、タッチ面の判定を正確に行うことができる。

　（表示装置の動作フロー）
　次に、図１５を用いて、表示装置ＤＳＰの動作を説明する。図１５は、実施形態に係る表示装置の動作フローを説明する図である。表示装置ＤＳＰは、タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）と通常のタッチ検出モード（ｍｏｄｅ２）とを有する。タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）では、タッチ面が第１面ＤＰ１、第２面ＤＰ２、または、第１面ＤＰ１と第２面ＤＰ２との両面なの否かの判定を行う。通常のタッチ検出モード（ｍｏｄｅ２）では、タッチパネルＴＰの２次元平面上における指やペン等の位置や座標などの検出を行う。

　（ステップＴ１０）
　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）で、第１面ＤＰ１、第２面ＤＰ２への指などのタッチ面の検出動作を実施する。タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）は、セルフ検出方式によって行うことができる。タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）は、ミューチャル検出方式とされてもよい。

　（ステップＴ１１）
　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、複数の検出電極Ｒｘからの検出値の有無を判定する。検出値が無い場合（Ｎｏ）、ステップＴ１１を繰り返す。検出値が有る場合（Ｙｅｓ）、ステップＴ１２へ移行する。

　（ステップＴ１２）
　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、検出値に基づいて、タッチ面の検出を実施する。検出値が第１しきい値ＶＴ１以下の場合（Ｎｏ）、タッチ面の検出は実施しないので、ステップＴ１１へ移行する。検出値が第１しきい値ＶＴ１以上の場合（Ｙｅｓ）、タッチ面の検出を実施する。タッチ面の検出では、ステップＴ１３、Ｔ１４、Ｔ１５へ遷移する。ステップＴ１３、Ｔ１４、Ｔ１５では、変形例３～５のいずれか１つの検出方法が利用される。

　（ステップＴ１３）
　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、検出値が第１状態ＳＴＥ１の場合、第１面ＤＰ１がタッチされたと判定する。

　（ステップＴ１４）
　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、検出値が第２状態ＳＴＥ２の場合、第１面ＤＰ１がタッチされたと判定する。

　（ステップＴ１５）
　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、検出値が第３状態ＳＴＥ３の場合、第１面ＤＰ１と第２面ＤＰ２の両面がタッチされたと判定する。

　（ステップＴ１６）
　表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、ステップＴ１３において第１面ＤＰ１がタッチ面であるとの判定に基づいて、第１面ＤＰ１側に、正しい表示画像の表示を行う。その後、ステップＴ１９へ移行する。

　（ステップＴ１７）
　表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、ステップＴ１４において第２面ＤＰ２がタッチ面であるとの判定に基づいて、第２面ＤＰ２側に、正しい表示画像の表示を行う。その後、ステップＴ１９へ移行する。

　（ステップＴ１８）
　表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、ステップＴ１５において両面がタッチされたとの判定に基づいて、前の表示の状態（第１面ＤＰ１側への表示、または、第２面ＤＰ２側への表示）を保持する。その後、ステップＴ１０へ移行する。

　（ステップＴ１９）
　タッチパネルＴＰの制御部（ＴＰＩＣ）は、タッチパネルＴＰを用いた通常のタッチ検出モード（ｍｏｄｅ２）へ移行する。このタッチ検出モードでは、タッチパネルＴＰの２次元平面上における指やペン等の位置や座標などが検出される。タッチ面の検出から所定の期間（数秒間の間）、タッチパネルＴＰに指やペン等のタッチが無い場合、ステップＴ１０へ移行し、再度、タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）となり、次の画面タッチ動作を待つ状態となる。通常のタッチ検出モード（ｍｏｄｅ２）は、ミューチャル検出方式によって行うことができる。通常のタッチ検出モード（ｍｏｄｅ２）は、セルフ検出方式とされてもよい。

　（ステップＴ２０）
　タッチ面の検出からタッチパネルＴＰに指やペン等のタッチが所定の期間以上継続された場合、あるいは、所定期間内に再び指やペン等のタッチがあった場合はステップＴ２０へ移行し、検出したタッチ座標に応じた表示動作を行う。検出したタッチ座標に応じた表示動作として、タッチ座標に応じた表示画像の切り替え、スワイプ動作による表示画像の拡大、縮小、移動等がある。表示動作の終了後、所定の期間（数秒間の間）、タッチパネルＴＰに指やペン等のタッチが無い場合、ステップＴ１０へ移行し、再度、タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）となり、次の画面タッチ動作を待つ状態となる。

　（表示パネルとタッチパネルの動作例）
　図１６は、表示パネルとタッチパネルの動作例を説明する図である。表示パネルＰＮＬは、時刻ｔ１～時刻ｔ２において、表示領域ＤＡに画像が表示されていない非表示状態（Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｏｆｆ）にされている。一方、タッチパネルＴＰは、時刻ｔ１～時刻ｔ２において、タッチ面検出モードＴＳＤＭにされており、第１タッチ面検出動作ＴＳＤ１と第２タッチ面検出動作ＴＳＤ２とを実施する。

　第１タッチ面検出動作ＴＳＤ１と第２タッチ面検出動作ＴＳＤ２の両方において、たとえば、第１面ＤＰ１へのタッチ面が検出されると、タッチパネルＴＰは、時刻ｔ２以降において、通常のタッチ検出モードＴＰＤＭへ移行する。一方、表示パネルＰＮＬは、タッチ面が検出されると、時刻ｔ２以降において、表示状態（Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｏｎ）に移行する。表示状態（Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｏｎ）では、表示パネルＰＮＬの表示領域ＤＡにタッチがあったと判定された表示面から正常な画像が表示されるように表示画像が表示される。尚、タッチ面検出モードＴＳＤＭ時に行うタッチ面検出動作の回数は３回以上あってもよい。

　時刻ｔ２以降において、タッチパネルＴＰは、第１タッチ検出動作ＴＰＤ１、第２タッチ検出動作ＴＰＤ２、第３タッチ検出動作ＴＰＤ３、第４タッチ検出動作ＴＰＤ４等を所定の周期で実行する。一方、時刻ｔ２以降において、表示パネルＰＮＬは、第１面ＤＰ１側への表示画像の表示のために、第１表示動作ＤＰ１１、第２表示動作ＤＰ１２、第３表示動作ＤＰ１３、第４表示動作ＤＰ１４等を所定の周期で実行する。

　図１６に示す様に、第１タッチ検出動作ＴＰＤ１～第４タッチ検出動作ＴＰＤ４の各検出動作の期間は、第１表示動作ＤＰ１１～第４表示動作ＤＰ１４の各表示動作の期間と時間的に重ならないように、実行される。また、時刻ｔ１～時刻ｔ２におけるタッチ面検出動作（ＴＳＤ１、ＴＳＤ２）の検出間隔は、低消費電力化のため、時刻ｔ２以降のタッチ検出動作（ＴＰＤ１～ＴＰＤ４）の検出間隔と比較して、長くされている。

　（表示パネルとタッチパネルの他の動作例）
　図１７は、表示パネルとタッチパネルの他の動作例を説明する図である。図１７が図１６と異なる点は、図１７では、時刻ｔ１～時刻ｔ２において、表示パネルＰＮＬが表示状態（Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｏｎ）にされている点である。時刻ｔ１～時刻ｔ２において、表示パネルＰＮＬは、たとえば、第２面ＤＰ２側への表示動作を行っている。表示パネルＰＮＬは、第２面ＤＰ２側への表示画像の表示のために、第１表示動作ＤＰ２１、第２表示動作ＤＰ２２、第３表示動作ＤＰ２３を所定の周期で実行する。タッチパネルＴＰは、図１６と同様に、時刻ｔ１～時刻ｔ２において、タッチ面検出モードＴＳＤＭにされており、第１タッチ面検出動作ＴＳＤ１と第２タッチ面検出動作ＴＳＤ２とを実施する。尚、タッチ面検出モードＴＳＤＭ時に行うタッチ面検出動作の回数は３回以上あってもよい。

　第１タッチ面検出動作ＴＳＤ１と第２タッチ面検出動作ＴＳＤ２の各検出動作の期間は、第１表示動作ＤＰ２１～第３表示動作ＤＰ２３の各表示動作の期間と時間的に重ならないように、実行される。

　第２タッチ面検出動作ＴＳＤ２において、たとえば、第１面ＤＰ１へのタッチ面が検出されると、タッチパネルＴＰは、時刻ｔ２以降において、タッチがあったと判断された表示面から見て画像が正常に表示されるように表示を切り替え、通常のタッチ検出モードＴＰＤＭへ移行する。一方、表示パネルＰＮＬは、タッチ面が検出されると、時刻ｔ２以降において、表示状態（Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｏｎ）を維持しながら、第２面ＤＰ２側へ表示を、第１面ＤＰ１側への表示に切り換える。図１７の他の構成及び動作は、図１６の構成及び動作と同じであるので、重複する説明は省略する。

　（表示装置の制御信号の構成例）
　図１８は、実施形態に係る表示装置の制御信号の構成例を説明する図である。図１８には、ホスト装置Ｈｏｓｔと、図１の表示装置ＤＳＰの内、表示パネルＰＮＬと、タッチパネルＴＰと、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣ、タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣと、が模式的に描かれている。なお、図１８では、理解を容易とするための、表示パネルＰＮＬとタッチパネルＴＰとを、平面的にずらして描いている。ここで、タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣは、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣから受信する同期信号ｓｙｎｃに基づいて、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣと同期して動作しているものとする。図１８では、ホスト装置Ｈｏｓｔが判定されたタッチ面に応じた表示データを生成し、表示パネルへ送付する構成例を説明する。

　タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣは、タッチパネルＴＰからタッチ面に関する容量値の変化データとしての検出値ＶＣ１（または、ＶＣ２、ＶＣ３等）を取得する。タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣは、検出値ＶＣ１（または、ＶＣ２、ＶＣ３等）に基づいて、タッチ面を判定する。タッチ面を判定は、図８で説明された検出方法や変形例３～５を利用することができる。

　タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣは、タッチ面の判定結果（または、確定結果）の信号ＳＴＳを、ホスト装置Ｈｏｓｔへ送信する。信号ＳＴＳを受信したホスト装置Ｈｏｓｔは、信号ＳＴＳに基づいて、判定されたタッチ面に対応する表示データＤＰＤを生成する。

　第１面ＤＰ１がタッチ面であることを信号ＳＴＳが示す場合、ホスト装置Ｈｏｓｔは、第１面ＤＰ１側から見た場合に正しい表示となる様な表示データＤＰＤを生成し、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣへ送信する。第２面ＤＰ２がタッチ面であることを信号ＳＴＳが示す場合、ホスト装置Ｈｏｓｔは、第２面ＤＰ２側から見た場合に正しい表示となる様な表示データＤＰＤを生成し、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣへ送信する。第１面ＤＰ１および第２面ＤＰ２の両面がタッチ面であることを信号ＳＴＳが示す場合、ホスト装置Ｈｏｓｔは、表示データＤＰＤ等のデータの作成は実施せずに、以前の表示面を維持させる制御を行う。

　表示データＤＰＤを受信した表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣは、表示データＤＰＤにしたがって表示パネルＰＮＬの表示動作を実施する。

　表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣが反転表示機能を有する場合、ホスト装置Ｈｏｓｔは表示データＤＰＤを作成せずに、タッチ面の判定結果（または、確定結果）の信号ＳＴＳに基づいて表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣの反転表示機能のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための制御信号（コマンドまたは命令）を生成し、その制御信号を表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣへ送信すればよい。

　（表示装置の全体的構成の変形例）
　次に、表示装置の全体的構成の変形例について、いくつか説明する。図１では、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣが表示パネルＰＮＬの実装部ＭＡ１に実装され、タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣがフレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ２に実装された表示装置ＤＳＰの構成例を示したが、これに限定されない。表示装置ＤＳＰの構成は、以下の変形例６～変形例９の構成とされても良い。なお、変形例６～変形例９では、理解を容易とするための、表示パネルＰＮＬとタッチパネルＴＰとを、平面的にずらして描いている。

　（変形例６）
　図１９は、変形例６に係る表示装置の構成例を示す図である。変形例６の表示装置ＤＳＰｂでは、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣが表示パネルＰＮＬの実装部ＭＡ１に実装され、タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣがタッチパネルＴＰの実装部ＭＡ２に実装されている。

　（変形例７）
　図２０は、変形例７に係る表示装置の構成例を示す図である。変形例７の表示装置ＤＳＰｃでは、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣがフレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ１に実装され、タッチセンサＩＣチップＴＰＩＣがフレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ２に実装されている。

　（変形例８）
　図２１は、変形例８に係る表示装置の構成例を示す図である。変形例８の表示装置ＤＳＰｄでは、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣとタッチセンサＩＣチップＴＰＩＣとが１つの半導体チップＤＤＩＣ（ＴＰＩＣ）により構成されており、半導体チップＤＤＩＣ（ＴＰＩＣ）がフレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ３に実装されている。フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ３は２つに枝分かれしており、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ３の一方は表示パネルＰＮＬの実装部ＭＡ１に接続され、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ３の他方はタッチパネルＴＰの実装部ＭＡ２に接続されている。

　（変形例９）
　図２２は、変形例９に係る表示装置の構成例を示す図である。変形例９の表示装置ＤＳＰｅでは、表示パネルＰＮＬに、タッチパネルＴＰの機能が組み込まれており、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣとタッチセンサＩＣチップＴＰＩＣとが１つの半導体チップＤＤＩＣ（ＴＰＩＣ）により構成されている。フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ１が表示パネル（ＰＮＬ＋ＴＰ）の実装部ＭＡ１に接続され、半導体チップＤＤＩＣ（ＴＰＩＣ）がフレキシブルプリント回路基板ＦＰＣ１に実装されている。

　（変形例１０）
　図１～図３では、液晶層ＬＣとして高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）等を用いた表示パネルＰＮＬの構成を示したが、これに限定されない。表示パネルＰＮＬは、有機ＥＬ層を用いた有機ＥＬ表示パネルＥＰＮＬの構成とされても良い。図２３は、変形例１０に係る有機ＥＬ表示パネルの表示領域の画素部の等価回路である。

　図２３において、映像信号線（ソース線）１２と電源線１４が第２方向Ｙに延在して第１方向Ｘに配列している。また、走査線（ゲート線）１１が第１方向Ｘに延在して第２方向Ｙに配列している。映像信号線１２または電源線１４と走査線１１で囲まれた領域が画素ＥＬＰＸになっている。複数の画素ＥＬＰＸが有機ＥＬ表示パネルに設けられている。複数の画素ＥＬＰＸは、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに、マトリックス状に配置されている。複数の画素ＥＬＰＸのおのおのは、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を構成する有機ＥＬ層（ＥＬ）を有している。

　図２３において、発光層としての有機ＥＬ層（ＥＬ）に流れる電流は制御ＴＦＴ（Ｔ５）によって制御される。制御ＴＦＴ（Ｔ５）のドレインは電源線１４に電気的に接続され、電源線１４と制御ＴＦＴ（Ｔ５）のゲートの間には保持容量（Ｃｈ）が電気的に接続されている。また、制御ＴＦＴ（Ｔ５）のゲートはスイッチングＴＦＴ（Ｔ３）のソースに電気的に接続されている。スイッチングＴＦＴ（Ｔ３）のゲートは走査線１１に電気的に接続され、スイッチングＴＦＴ（Ｔ３）のドレインは映像信号線１２に電気的に接続されている。

　図２３において、スイッチングＴＦＴ（Ｔ３）のゲートがオン状態になると、映像信号線１２から映像信号が保持容量Ｃｈの一方の電極に供給され、保持容量Ｃｈには、これに応じた電荷が電源線１４から供給される。その結果、制御ＴＦＴ（Ｔ５）のゲートは所定の電位に保持され、これに応じた電流が制御ＴＦＴ（Ｔ５）を介して有機ＥＬ層（ＥＬ）に流れ、有機ＥＬ層（ＥＬ）が発光することになる。

　（変形例１１）
　図２４は、変形例１１に係る表示パネルの構成例を示す概略的な平面図である。図２４に示す表示パネルＰＮＬａは、タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）と通常のタッチ検出モード（ｍｏｄｅ２）との両方をセルフ検出方式によって検出することが可能な表示パネルの構成例を示している。

　センサ用の複数の電極Ｓｘ１１、Ｓｘ１２、Ｓｘ１３，Ｓｘ２１，Ｓｘ２２、Ｓｘ２３、・・・、Ｓｘ８１，Ｓｘ８２、Ｓｘ８３が、マトリクス状に、表示領域ＤＡ上に配置された個別電極として形成される。センサ用の複数の電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３は、映像表示期間において、表示用の共通電極ＣＥとして機能し、タッチ面検出モード（ｍｏｄｅ１）と通常のタッチ検出モード（ｍｏｄｅ２）とのタッチ検出期間においては、セルフ検出方式における駆動電極および検出電極の機能を有する。以下では、センサ用の電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３を、検出電極として説明することとする。

　検出電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３と対向して、複数の画素ＰＸが形成されている。検出電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３は、複数の引き出し配線Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２、Ｗ２３、・・・、Ｗ８１，Ｗ８２、Ｗ８３によって表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣに接続される。検出電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３のおのおのは、タッチ検出期間において、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣからの指示に従って電圧供給部ＣＤから自己検出用駆動パルスにより順次駆動（走査）される。検出電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３の各個別電極からの検出信号は、引き出し配線Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２、Ｗ２３、・・・、Ｗ８１，Ｗ８２、Ｗ８３を介して表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣ内に設けられたタッチ検出回路ＴＣに供給され、直ちに、タッチ面が第1面なのか第２面なのかの検出やタッチ位置を割り出すことが出来る。一方、検出電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３は、映像表示期間において、共通電極ＣＥとして機能し、所定の電圧（ＶＣＯＭ）が電圧供給部ＣＤから印加される。

　変形例１１によれば、タッチ面検出と通常のタッチ検出との両方をセルフ検出方式によって検出できるので、表示パネルＰＮＬａの構成を簡素化することができる。また、表示駆動ＩＣチップＤＤＩＣの構成も、同様に、簡素化することができる。

　（変形例１２）
　タッチパネルＴＰは、図２４に示すセンサ用の複数の電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３を有する様に構成しても良い。つまり、図１、図２Ａに示すタッチパネルＴＰの駆動電極Ｔｘおよび検出電極Ｒｘは、図２４に示すセンサ用の複数の電極Ｓｘ１１～Ｓｘ８３へ置き換えても良い。

　本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

　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、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除も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。

　また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

　上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

　ＤＳＰ：表示装置
　ＰＮＬ：表示パネル
　ＴＰ：タッチパネル
　ＤＰ１：第１面
　ＤＰ２：第２面
　Ｒｘ：検出電極
　Ｔｘ：駆動電極
　ＥＰＮＬ：有機ＥＬ表示パネル

Claims (9)

1. 　検出電極と、
   　第１面と、
   　前記第１面と反対側の第２面と、を含み、
   　前記検出電極と前記第１面との間の距離は、前記検出電極と前記第２面との間の距離より長い、または、
   　前記検出電極と前記第１面との間の誘電率は、前記検出電極と前記第２面との間の誘電率より小さい、または、
   　前記検出電極と前記第１面との間の距離は、前記検出電極と前記第２面との間の距離より長く、かつ、前記検出電極と前記第１面との間の誘電率は、前記検出電極と前記第２面との間の誘電率より小さい、
   　表示装置。
2. 　請求項１に記載の表示装置において、
   　制御部をさらに有し、
   　前記制御部は、前記検出電極からの検出値のしきい値として、第１しきい値と、前記第１しきい値より大きい第２しきい値と、前記第２しきい値より大きい第３しきい値と、を含み、
   　前記制御部は、
   　　前記検出値が前記第１しきい値と前記第２しきい値との間の第1状態の時、前記第１面がタッチされたと判定し、
   　　前記検出値が前記第２しきい値と前記第３しきい値との間の第２状態の時、前記第２面がタッチされたと判定し、
   　　前記検出値が前記第３しきい値以上の第３状態の時、前記第１面と前記第２面との両方の面がタッチされたと判定する、表示装置。
3. 　請求項２に記載の表示装置において、
   　前記制御部の前記判定のおのおのは、前記検出値が、所定時間以上、前記第１状態、前記第２状態または前記第３状態とされる場合に実施される、表示装置。
4. 　請求項３に記載の表示装置において、
   　前記所定時間以上は、所定フレーム数以上である、表示装置。
5. 　請求項２に記載の表示装置において、
   　前記制御部の前記判定のおのおのは、所定の面積以上、タッチがある場合に実施される、表示装置。
6. 　請求項２に記載の表示装置において、
   　前記第1面がタッチされたと判定した時、前記第１面側に表示を行い、
   　前記第２面がタッチされたと判定した時、前記第２面側に表示を行い、
   　前記両方の面がタッチされたと判定した時、表示する面はそのまま維持する、表示装置。
7. 　請求項１、２、６のいずれか１項に記載の表示装置において、
   　前記第1面と前記第２面とを有する透明ディスプレイを含む、表示装置。
8. 　請求項７に記載の表示装置において、
   　前記透明ディスプレイは、ＰＤＬＣを含む、表示装置。
9. 　請求項７に記載の表示装置において、
   　前記透明ディスプレイは、ＯＬＥＤを含む、表示装置。

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