特許 7054618 近接センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-06

(45)【発行日】2022-04-14

(54)【発明の名称】近接センサ

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20220407BHJP

   H01H 36/00 20060101ALI20220407BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20220407BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20220407BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 580

H01H36/00 V

G06F3/041 422

G06F3/041 512

G06F3/041 410

G06F3/044 128

G02F1/1333

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2017228880

(22)【出願日】2017-11-29

(65)【公開番号】P2019101532

(43)【公開日】2019-06-24

【審査請求日】2020-10-13

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】中西 貴之

(72)【発明者】

【氏名】高田 直樹

(72)【発明者】

【氏名】後藤 詞貴

(72)【発明者】

【氏名】保坂 翔太

【審査官】田川 泰宏

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００１８９１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１７４６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３２４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２１９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２２６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０８７０３４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｈ０１Ｈ ３６／００

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の信号が入力される第１の電極と、
前記第１の信号とは異なる第２の信号が入力される第２の電極と、
前記第２の電極よりも前記第１の電極の近くに配置されている第３の電極と、
を備え、
前記第２の信号のパルス幅は、前記第１の信号のパルス幅よりも狭く、所定の時間当たりの前記第２の信号のパルスの数は、前記第１の信号のパルスの数よりも多い、
ことを特徴とする近接センサ。

【請求項2】

前記第２の信号は、前記第１の信号と位相が逆である、
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。

【請求項3】

前記第２の電極の面積は、前記第１の電極の面積よりも大きく、前記第２の電極の面積は、前記第３の電極の面積よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。

【請求項4】

前記第２の信号の振幅は、前記第１の信号の振幅と同等または同等よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。

【請求項5】

前記第３の電極は、前記第２の電極と、前記第１の電極との両方に対して、基板端側に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。

【請求項6】

前記第１の電極は、前記第２の電極と、前記第３の電極との両方に対して、基板端側に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。

【請求項7】

第１の信号が入力される第１の電極と、
前記第１の信号とは異なる第２の信号が入力される第２の電極と、
前記第２の電極よりも前記第１の電極の近くに配置されている第３の電極と、
定電位が印加される第４の電極と、を備え、
前記第１の電極は、前記第２の電極と、前記第３の電極との両方に対して、基板端側に配置され、
前記第４の電極は、前記第２の電極と、前記第３の電極との間に配置されている、
ことを特徴とする近接センサ。

【請求項8】

前記第３の電極は、近接センサの信号を検出する信号検出部に電気的に接続され、
前記信号検出部は少なくとも当該信号を増幅して出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。

【請求項9】

第１の信号が入力される第１の電極と、
第２の信号が入力され、前記第１の電極よりも電極の面積が大きい第２の電極と、
前記第２の電極よりも前記第１の電極の近くに配置されている第３の電極と、
を備え、
前記第２の信号のパルス幅は、前記第１の信号のパルス幅よりも狭く、所定の時間当たりの前記第２の信号のパルスの数は、前記第１の信号のパルスの数よりも多い、
ことを特徴とする近接センサ。

【請求項10】

前記第２の信号の位相は、前記第１の信号の位相と同相である、
ことを特徴とする請求項９に記載の近接センサ。

【請求項11】

前記第２の信号の振幅は、前記第１の信号の振幅と同等または同等よりも大きい、
ことを特徴とする請求項９に記載の近接センサ。

【請求項12】

前記第３の電極は、前記第２の電極と、前記第１の電極との両方に対して、基板端側に配置される、
ことを特徴とする請求項９に記載の近接センサ。

【請求項13】

前記第１の電極は、前記第２の電極と、前記第３の電極との両方に対して、基板端側に配置されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の近接センサ。

【請求項14】

第１の信号が入力される第１の電極と、
第２の信号が入力され、前記第１の電極よりも電極の面積が大きい第２の電極と、
前記第２の電極よりも前記第１の電極の近くに配置されている第３の電極と、
定電位が印加される第４の電極と、を備え、
前記第４の電極は、前記第２の電極と、前記第３の電極との間に配置されている、
ことを特徴とする近接センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、近接センサ、及び表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ユーザが表示装置に対して情報を入力するためのインターフェースとして、タッチパネルや近接センサが知られている。タッチパネルや近接センサを表示装置に設置することで、ユーザはユーザ自身の指、あるいは、タッチペンを用いて画面上に表示される入力ボタンやアイコンなどを操作する、あるいは、画面上に表示される画像をスクロールすることができる。

【0003】

例えば、特許文献１には、タッチペンのタッチパネルへ接触と、タッチペンがタッチパネルへ接触した位置と、から、タッチペンの入力を検出するシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１９７３２２号公報

【0005】

一方、近年では、ユーザが表示画面に接触することなく、表示画面から離れたユーザの手や指などの検出対象の表示画面上に投影された座標を検出し、画面上に表示される入力ボタンやアイコンなどを操作する、あるいは、画面をスクロールすることができる非接触センシング技術の需要が高まっている。

【0006】

非接触センシングにおいては、例えば、表示装置に設置された近接センサが有する電極と、表示装置から離れた位置にかざされるユーザの手や指との間の容量の変化を検出する。あるいは、非接触センシングにおいては、例えば、表示装置に設置された近接センサが有する電極間の電界を、表示装置から離れた位置にかざされるユーザの手や指が電界を遮ることで容量の変化を検出する。しかしながら、当該容量の変化はわずかであること、また、電界の強度や電極の面積によっては、特にユーザの手の影響が無視できなくなり、センシングの感度が低下するといったことが、非接触センシングを困難にしている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、本発明は、近接センサに接触することなく、近接センサから離れた検出対象を精度良く検出することができる近接センサ、及び、当該近接センサを実装した表示装置を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

近接センサであって、第１の信号が入力される第１の電極と、第１の信号とは異なる第２の信号が入力される第２の電極と、第２の電極よりも第１の電極の近くに配置されている第３の電極と、を備える。

【0009】

近接センサであって、第１の信号が入力される第１の電極と、第２の信号が入力され、第１の電極よりも電極の面積が大きい第２の電極と、第２の電極よりも第１の電極の近くに配置されている第３の電極と、を備える。

【0010】

表示装置であって、一方向及び前記一方向と交差する方向に配列された画素を含む表示領域を備える表示パネルと、上記近接センサと、を有し、近接センサが有する第２の電極は、表示領域に配置され、近接センサが有する第３の電極は、表示領域の外側に配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な平面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な平面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な平面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の電気力線の例を示す模式的な断面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の電気力線の例を示す模式的な断面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る表示装置が有する画素レイアウトの一例である。

【図9】本発明の一実施形態に係る表示装置が有する画素の一例を示す模式的な断面図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な平面図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。

【図12】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。

【図13】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。

【図14】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。

【図15】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。

【図16】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を示す模式的な平面図である。

【図17】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を示す模式的な平面図である。

【図18】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を示す模式的な平面図である。

【図19】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を説明するための図である。

【図20】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を説明するための図である。

【図21】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を説明するための図である。

【図22】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成の模式的な断面図である。

【図23】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成の模式的な断面図である。

【図24】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらに別の構成を示す模式的な平面図である。

【図25】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらにまた別の構成を示す模式的な平面図である。

【図26】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらにまた別の構成の模式的な断面図である。

【図27】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のもう一つの構成を示す模式的な平面図である。

【図28】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のもう一つの構成の模式的な断面図である。

【図29】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のもう一つの構成を示す模式的な断面図である。

【図30】本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のもう一つの構成を示す模式的な平面図である。

【図31】本発明の一実施形態に係る表示パネルのもう一つの構成の例の模式的な断面図である。

【図32】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式的な平面図である。

【図33】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式的な断面図である。

【図34】本発明の一実施形態に係る表示装置の電気力線の例を示す模式的な断面図である。

【図35】本発明の一実施形態に係る表示装置の電気力線の例を示す模式的な断面図である。

【図36】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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、各部の構成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。さらに、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（または数字の後にａ、ｂなどを付した符号）を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。なお、各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。

【0013】

（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を説明する。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置６７０の構成を示す模式的な平面図である。

【0015】

図１に示すように、表示装置６７０は、例えば、表示パネル５７０、回路基板４００、回路基板４１０、コネクタ５１２、コネクタ５１３及びコネクタ５１４を備えている。

【0016】

表示パネル５７０は、上面視において左右方向と平行に複数配置されている第１のタッチ電極５２１、上面視において上下方向と平行に複数配置されている第２のタッチ電極５２７、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂ、基板５０２、基板１１０、表示領域５０４、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び走査信号線駆動回路５１０を有する。複数の第１のタッチ電極５２１は、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び複数の第２の電極（Ｔｘｂ）５２０から構成される。複数の第２のタッチ電極５２７は、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２８から構成される。なお、表示パネル５７０は、走査信号線駆動回路５０８及び走査信号線駆動回路５１０の何れか一方を有していてもよい。

【0017】

第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂによって、所謂、投影型静電容量方式の近接センサが形成されている。第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂは、表示パネルの上面からみたとき、それぞれが重なっておらず、表示パネルの断面において、第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０が第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂよりも下に配置されてもよいし、第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０が第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂよりも上に配置されてもよい。本発明の一実施形態においては、表示パネルの断面において、第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０が第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂよりも下に配置されている。また、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂは、各電極が配置される面の端面（例えば基板端面）に対して、この順番に近くなるように配置されている。第２の電極（Ｔｘｂ）５２０は第１の電極（Ｔｘａ）５２２に隣接して配置される。第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂは第１の電極（Ｔｘａ）５２２に隣接して配置される。第１の電極（Ｔｘａ）５２２には所定の信号が入力される。第２の電極（Ｔｘｂ）５２０には当該所定の信号とは位相が異なる信号が入力される。

【0018】

また、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａによって、所謂、投影型静電容量方式の近接センサが形成されている。第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａは、表示パネルの上面からみたとき、それぞれが重なっておらず、表示パネルの断面において、第１の電極（Ｔｘａ）５２９及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２８が第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａよりも下に配置されてもよいし、第１の電極（Ｔｘａ）５２９及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２８が第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａよりも上に配置されてもよい。本発明の一実施形態においては、表示パネルの断面において、第１の電極（Ｔｘａ）５２９及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２８が第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａと同一平面上に配置されている。また、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａは、各電極が配置される面の端面（例えば基板端面）に対して、この順番に近くなるように配置されている。第２の電極（Ｔｘｂ）５２８は第１の電極（Ｔｘａ）５２９に隣接して配置される。第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａは第１の電極（Ｔｘａ）５２９に隣接して配置される。第１の電極（Ｔｘａ）５２９には所定の信号が入力される。第２の電極（Ｔｘｂ）５２８には当該所定の信号とは位相が異なる信号が入力される。投影型静電容量方式は、自己容量方式および相互容量方式に大別される。

【0019】

自己容量方式においては、人の指などの検出対象が第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂを介して表示領域５０４に触れる、又は接近する（以下、触れる場合および接近する場合をまとめてタッチと記す）ことで第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂにおける寄生容量に加え、当該検出対象と第１の電極（Ｔｘａ）５２２または第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂとの間に生ずる容量が上乗せされる。この変化を読み取ることでタッチの位置が検出される。なお、第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａの場合も、同様である。

【0020】

相互容量方式においては、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０は送信電極（Ｔｘ）、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂは受信電極（Ｒｘ）とも呼ばれる。人の指などの検出対象が第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂを介して表示領域５０４にタッチすることで第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂとが形成する容量が変化し、この変化を読み取ることでタッチの位置が検出される。人の手や指などの検出対象と、第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂの距離が離れている場合、例えば、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂと第１の電極（Ｔｘａ）５２２において、一方の電極の面積を他方の電極の面積よりも大きくすることで、検出対象の検出感度を向上させることができる。しかし、電極の面積が大きくなると、電極から生じる電界が強くなるため、人の手などの検出対象と電極とがお互いに影響を与えてしまうことになり、かえって検出感度が低下する可能性がある。なお、第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａの場合も、同様である。

【0021】

本発明の一実施形態の表示装置６７０においては、接触型センシングは、指を表示パネル５７０に接触したとき、例えば、複数の第１のタッチ電極５２１の、上面視における上の電極から順番に、時系列にパルス信号を印加し、指が表示パネル５７０に接触した位置のパルス信号の変化を複数の第２のタッチ電極５２７のいずれかの電極で、検出する。こうして、接触状態において、タッチ検出を行うことができる。例えば、特開２０１６－１２９００１号公報に記載のタッチ検出方法を用いることができる。

【0022】

また、本発明の一実施形態の表示装置６７０においては、非接触型センシングは、手を表示パネル５７０にかざしたとき、例えば、複数の第１のタッチ電極５２１の内、第１の電極（Ｔｘａ）５２２に所定の信号を入力し、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に所定の信号とは位相が異なる信号を入力することで、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の電界を手が受けて、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂで形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂに所定の信号が伝達される。検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態においても、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０、及び第３の電極（Ｒｘ）５２４を相互容量方式の近接センサとして用いることで、手をかざした位置を検出することができる。なお、第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第２の電極（Ｔｘｂ）５２０とをタッチ検出に用いる場合、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂが用いられ、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａは用いられない。同様にして、複数の第２のタッチ電極５２７の内、第１の電極（Ｔｘａ）５２９に所定の信号を入力し、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８に所定の信号とは位相が異なる信号を入力することで、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８の電界を手が受けて、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａで形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａに所定の信号が伝達される。検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態においても、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８、及び第３の電極（Ｒｘ）５２４を相互容量方式の近接センサとして用いることで、手をかざした位置を検出することができる。なお、第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８とをタッチ検出に用いる場合、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａが用いられ、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂは用いられない。なお、第１のタッチ電極５２１に含まれる複数の第２の電極（Ｔｘｂ）５２０のそれぞれに異なる信号を入力し、入力した信号の振幅の変化を検出することで、タッチの位置を検出してもよい。第１の電極（Ｔｘａ）５２２に所定の信号を入力することでタッチ検出を行うことと、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に含まれる複数の第１のタッチ電極５２１のそれぞれに異なる信号を入力することでタッチ検出を行うこととは、回路基板４００が有する信号供給回路２４によって切り替えることができるようになっていてもよい。

【0023】

図１によれば、表示パネル５７０は、基板５０２と基板１１０とによって挟持されている例を示す。基板５０２上には、表示領域５０４、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８、走査信号線駆動回路５１０、及び複数の第１のタッチ電極５２１が形成される。コネクタ５１２は基板５０２に電気的に接続される。複数の第２のタッチ電極５２７は、基板５０２と基板１１０との間、かつ、複数の第１のタッチ電極５２１と基板１１０との間に形成される。コネクタ５１３は基板１１０に電気的に接続される。映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び５１０は、そのすべてが、基板５０２上に形成されなくてもよい。例えば、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び５１０の一部、または、すべての機能を含む集積回路（ＩＣ、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）（図示せず）が、基板５０２上、或いはコネクタ５１２上に配置されてもよい。

【0024】

基板５０２及び基板１１０は、ガラス基板のような硬い基材でもよいし、可撓性を有する基材でもよい。ガラス基板のような硬い基材は、例えば、ガラス基板、石英基板、セラミックス基板に例示される材料を含むことができる。基板５０２が、ガラス基板のような硬い基材を用いることで、剛性が高い表示パネル５７０を提供することができる。可撓性を有する基材は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネートに例示される高分子材料から選択される材料を含むことができる。基板５０２及び基板１１０が、可撓性を有する基材を用いることで、軽く、かつ、薄い表示パネル５７０を提供することができる。

【0025】

表示領域５０４は、複数の画素１２０（図８に示す）を含んでいる。複数の画素１２０は、一方向及び一方向と交差する方向に沿って、配列される。複数の画素１２０の配列数は任意である。例えば、Ｘ方向にｍ個、Ｙ方向にｎ個の画素１２０が配列される。ｍとｎはそれぞれ独立に、１よりも大きい自然数である。表示領域５０４は画素１２０が一方向及び一方向と交差する方向に沿って配列される領域を含む。画素１２０の各々は、表示素子を有する。表示素子は、例えば、液晶素子、有機ＥＬ素子を含む。本明細書においては、表示パネル５７０が液晶素子を有する場合を例に説明する。

【0026】

画素１２０は、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の三原色に対応する表示素子を３つの画素の各々に設けることができる。各画素に２５６段階の電圧あるいは電流を供給することで、フルカラーの表示装置を提供することができる。また、画素１２０は、三原色に加えて白色或いは黄色に対応する表示素子を有していてもよい。また、複数の画素１２０の配列に制限はない。例えば、ストライプ配列やデルタ配列などを採用してもよい。

【0027】

回路基板４００は、少なくとも、タイミング生成回路部１６と、信号検出回路部１０と、信号供給回路２４と、電源回路２２とを有する。また、回路基板４００はコネクタ５１４を介して回路基板４１０と電気的に接続されている。

【0028】

タイミング生成回路部１６は、タッチ検出をするための信号を生成することができる。タイミング生成回路部１６は、信号を一つ以上生成することができる。また、当該生成された信号は、複数の同じ信号であってもよいし、お互いに異なる複数の信号であってもよいし、同じ信号と、お互いに異なる複数の信号であってもよい。本発明に係る構成を逸脱しない範囲において、適宜選択すればよい。当該生成された信号が第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２８に供給される。

【0029】

信号検出回路部１０は、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂに電気的に接続される。信号検出回路部１０は、近接センサあるいは表示装置において、タッチが行われたときの信号を検出することができる。当該生成された信号は、コネクタ５１２を介して、回路基板４００から表示パネル５７０へ供給することができる。また、当該生成された信号は、コネクタ５１４と回路基板４１０とコネクタ５１３とを介して、回路基板４００から表示パネル５７０へ供給することができる。さらに、タッチが行われたときの信号は、コネクタ５１２を介して、表示パネル５７０から回路基板４００へ供給することができる。また、タッチが行われたときの信号は、コネクタ５１３と回路基板４１０とコネクタ５１４とを介して、表示パネル５７０から回路基板４００へ供給することができる。

【0030】

コネクタ５１２、コネクタ５１３及びコネクタ５１４は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いることができる。

【0031】

なお、回路基板４１０が、タイミング生成回路部１６と、信号検出回路部１０と、信号供給回路２４と、電源回路２２とを有していてもよい。

【0032】

信号供給回路２４は、映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号などの表示パネルに供給される信号を生成する。また、電源回路２２は、タイミング生成回路部１６と、信号検出回路部１０、信号供給回路２４、及び表示パネル５７０に電源を供給する。コネクタ５１２は、映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などを、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び走査信号線駆動回路５１０に供給する役割も有する。

【0033】

映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び走査信号線駆動回路５１０は、供給された映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などを用いて、各画素１２０を駆動し、表示領域５０４に画像を表示する役割を有する。

【0034】

図２は、発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な平面図である。図２は、理解の促進のため、表示パネル５７０において、複数の第１のタッチ電極５２１、基板５０２、表示領域５０４、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８、走査信号線駆動回路５１０、回路基板４００及びコネクタ５１２を抜粋し、示している。なお、図２は、図１では図示されていなかった第１の接続配線４５を図示している以外は、図１と同様であるから、図１と同様の構成は説明を省略する。

【0035】

第１の接続配線４５は、複数の第１のタッチ電極５２１とコネクタ５１２とを電気的に接続する。第１の接続配線４５は、複数の第１のタッチ電極５２１の一つ一つに独立に電気的に接続されている。したがって、複数の第１のタッチ電極５２１はそれぞれが独立に制御される。

【0036】

図３は、発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な平面図である。図３は、理解の促進のため、表示パネル５７０において、複数の第２のタッチ電極５２７、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂを抜粋し、示している。なお、図３は、図１では図示されていなかった第２の接続配線３１０を図示している以外は、図１と同様であるから、図１と同様の構成は説明を省略する。

【0037】

第２の接続配線３１０は、複数の第２のタッチ電極５２７、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂとコネクタ５１３とを電気的に接続する。第２の接続配線３１０は、複数の第２のタッチ電極５２７、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂの一つ一つに独立に電気的に接続されている。したがって、複数の第２のタッチ電極５２７、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂはそれぞれが独立に制御される。

【0038】

図４及び図５は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な断面図である。図４は、図１に示したＤ１とＤ２とによって示される領域の断面を示している。図５は、図１に示したＥ１とＥ２とによって示される領域の断面を示している。表示パネル５７０は、基板２０、ＴＦＴアレイ層３０、共通電極層４０、接続配線層４８、第１の配向膜５０、液晶層６０、第２の配向膜７０、カラーフィルタ層８０、対向基板９０、第１のタッチ電極層１００、及び基板１１０を有する。なお、基板２０は図２において示した基板５０２と同じである。画素１２０が有する画素電極５２は、共通電極層４０と、第１の配向膜５０との間に備えられる。対向基板９０において、カラーフィルタ層８０が配置された面の裏面に、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂが配置されている。

【0039】

接続配線層４８は、第１の接続配線４５を有する。第１の接続配線４５は、第３開口部４６を介して、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び複数の第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と電気的に接続される。

【0040】

基板５０２の上に、ＴＦＴアレイ層３０、共通電極層４０、及び第１のタッチ電極層１００が設けられる。ＴＦＴアレイ層３０には、表示領域５０４、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び５１０が有するトランジスタ、及び端子電極５１６（図示せず）が設けられる。端子電極５１６はコネクタ５１２と電気的に接続される。共通電極層４０は、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０が設けられる。第１のタッチ電極層１００は、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂが設けられる。映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び走査信号線駆動回路５１０に電気的に接続される信号線のそれぞれは端子電極５１６に電気的に接続される。したがって、コネクタ５１２から端子電極５１６を介して、映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などが、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び走査信号線駆動回路５１０に供給されることができる。また、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂに電気的に接続される第１の接続配線４５のそれぞれも端子電極５１６に電気的に接続される。したがって、コネクタ５１２から端子電極５１６を介して、タッチ検出をするための信号、及びタッチが行われたときの信号が、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂに伝送されることができる。なお、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａに電気的に接続される第２の接続配線３１０は対向基板９０に形成される端子電極５１６（図示せず）に電気的に接続される。対向基板９０に形成される端子電極５１６（図示せず）はコネクタ５１３と電気的に接続される。したがって、コネクタ５１３から端子電極５１６を介して、タッチ検出をするための信号、及びタッチが行われたときの信号が、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａに伝送されることができる。

【0041】

ＴＦＴアレイ層３０は、複数のトランジスタ１９０、容量素子、抵抗素子、及び各種配線を含む。ＴＦＴアレイ層３０は、複数のトランジスタ１９０、容量素子、抵抗素子、及び各種配線により、表示領域５０４のトランジスタ１９０、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び走査信号線駆動回路５１０が形成された層である。ＴＦＴアレイ層３０は、表示パネル５７０を駆動する役割を有する。

【0042】

画像を表示パネル５７０に表示するとき、共通電極層４０に含まれる第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に、例えば０Ｖの共通電圧を印加し、画素電極５２に印可された電圧とから、液晶層６０に含まれる液晶素子を制御する。このとき、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂにも０Ｖの共通電圧を印加してもよい。

【0043】

図６及び図７は、本発明の一実施形態に係る表示パネルの電気力線の例を示す模式的な断面図である。図６は、図１に示したＤ１とＤ２とによって示される領域の断面を示している。図７は、図１に示したＥ１とＥ２とによって示される領域の断面を示している。

【0044】

図６は、タッチ検出をするとき、第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８との間に発生する電界によって生じる電気力線、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａとの間に発生する電界によって生じる電気力線、及び、第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａとの間に発生する電界によって生じる電気力線を示している。

【0045】

図７は、タッチ検出をするとき、第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第２の電極（Ｔｘｂ）５２０との間に発生する電界によって生じる電気力線、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂとの間に発生する電界によって生じる電気力線、及び、第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂとの間に発生する電界によって生じる電気力線を示している。タッチ検出と、新たな画像データを画素に書き込むこととは、同時には行わない。

【0046】

図８は、本発明の一実施形態に係る表示装置が有する画素レイアウトの例である。画素１２０は、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードあるいはＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードに適用可能な構成を有している。画素１２０を有する表示パネル５００は、画素電極５２及び共通電極層４０に含まれる第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の間に形成される横電界（例えば、フリンジ電界のうちの基板の主面にほぼ平行な電界）を主に利用して液晶層６０を構成する液晶分子の配向を制御する。

【0047】

図８に示す画素１２０は、トランジスタ１９０、映像信号線１９１、走査信号線１９２、画素電極５２を含む。トランジスタ１９０は、半導体膜３２、ゲート電極３４、ソースおよびドレイン電極３６及び３８、第１開口部３９ａ及び３９ｂを含む。ソースおよびドレイン電極３６及び３８は、第１開口部３９ａ及び３９ｂを介して、半導体膜３２と電気的に接続されている。画素電極５２は、第２開口部１９４を介して、ソースおよびドレイン電極３８と電気的に接続されている。ソースおよびドレイン電極３８、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び、後述する平坦化膜３１と、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、画素電極５２、及び、後述する有機膜４２とにより、容量素子が形成されている。ソースおよびドレイン電極３６と映像信号線１９１ａとは電気的に接続されている。映像信号線１９１ｂは隣接する画素の映像信号線である。ゲート電極３４と走査信号線１９２とは電気的に接続されている。第１の電極（Ｔｘａ）５２２は、表示パネル５００に画像を表示するとき、表示領域５０４に含まれるすべての画素１２０に共通の電圧を供給する役割を有する。画素電極５２と、第１の電極（Ｔｘａ）５２２の、それぞれに電圧を印加することで、画素電極５２と、第１の電極（Ｔｘａ）５２２に電界が生じ、液晶層６０に含まれる液晶素子が制御され、表示パネル５００は画像を表示することができる。なお、図８は、Ｕ字型の形状を有する半導体膜３２がゲート電極３４と交差する態様を示すが、本発明はこれに限定されない。トランジスタ１９０を形成する半導体膜３２の形状はＬ字型、Ｉ字型等各種の形状を適用することができる。また、トランジスタ１９０の構造は、ダブルゲート構造に限定されず、シングルゲート構造であっても良いし、ソースおよびまたはドレイン間に２つ以上のチャネルが直列又は並列に配列するようにゲート電極が備えられたマルチゲート構造であってもよい。また、トランジスタ１９０において、半導体膜３２は、例えば、ポリシリコン、モルファスシリコン又は酸化物半導体によって形成される。さらに、図７においては、トランジスタ１９０の構造が、トップゲート型を適用した例を示したが、ボトムゲート型を適用してもよい。仕様や用途に応じて、本発明の一実施形態を逸脱しない範囲において、適宜検討すればよい。

【0048】

本明細書中においては、タッチ検出のとき、第１の電極（Ｔｘａ）５２２は、近接センサの電極の一つである。

【0049】

図９は、本発明の一実施形態に係る表示パネルの模式的な断面図であり、図８に示した画素のＢ１とＢ２とによって示される領域の断面を含む。図９を用いて、表示パネル５７０の作製方法を説明する。なお、本発明の表示パネル５７０の作製方法は、一例であって、ここで説明する作製方法に限定されない。また、本発明の表示パネル５７０の作製方法は、表示パネルの作製において一般的に用いられるフォトリソグラフィー技術を利用することを例に説明されるが、表示パネルの作製方法であれば、フォトリソグラフィー技術に限らず、本発明の技術分野で通常使用される方法であれば採用することができる。

【0050】

はじめに、ＴＦＴアレイ層３０が、基板２０の上に形成される。ＴＦＴアレイ層３０は、下地膜１０６、半導体膜３２、ゲート絶縁膜３３、ゲート電極３４、層間膜３５、ソースおよびドレイン電極３６及び３８、第１開口部３９ａ及び３９ｂ、及び平坦化膜３１を含む。ＴＦＴアレイ層３０に、トランジスタ１９０、及び容量素子が形成されている。

【0051】

平坦化膜３１は、平坦化膜３１よりも下の層の膜、配線、トランジスタなどを形成した際の凹凸を緩和する。よって、平坦化膜３１以降に形成される膜やパターンは平坦な面の上に形成することができる。

【0052】

ＴＦＴアレイ層３０の形成方法、トランジスタ１９０及び容量素子の構造、それぞれの膜、層、及び各部材は、本発明の技術分野で通常使用されている方法、部材を採用することができる。例えば、平坦化膜３１を形成する材料は、ポリイミド系やアクリル系の樹脂を用いることができる。ポリイミド系やアクリル系の樹脂を用いることで、光を十分に透過することができる。

【0053】

平坦化膜３１の上に、共通電極層４０を形成する。共通電極層４０は、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び有機膜４２から構成される。各電極を形成した後に、有機膜４２が各電極を覆うように塗布される。有機膜４２が各電極を覆うように塗布されることで、それぞれの電極がお互いに接触し導通することがないようにすることができる。有機膜４２は、有機膜４２よりも下の層の膜、配線、トランジスタなどを形成した際の凹凸を緩和する。よって、有機膜４２以降に形成される膜やパターンは平坦な面の上に形成することができる。第１の電極（Ｔｘａ）５２２を形成する材料は、透光性を有し、かつ、導電性を有することが好ましい。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを用いることができる。また、有機膜４２を形成する材料は、平坦化膜３１を形成する材料と同様の材料を用いることができる。

【0054】

次に、第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と第１の接続配線４５を電気的に接続するための有機膜４２を開口する第３開口部４６（図６に図示）を形成する。

【0055】

次に、有機膜４２の上に、接続配線層４８を形成する。接続配線層４８は、第１の接続配線４５、及び有機膜４２から構成される。有機膜４２の上に第１の接続配線４５を形成した後に、第１の接続配線４５、有機膜４２、第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０を貫通する開口部を形成する。有機絶縁膜４７が第１の接続配線４５と当該開口部を覆うように塗布される。第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０を形成する材料は、透光性を有し、かつ、導電性を有することが好ましい。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを用いることができる。なお、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗなどの導電性金属材料の薄い膜を用いてもよい。また、有機絶縁膜４７を形成する材料は、有機膜４２及び平坦化膜３１を形成する材料と同様の材料を用いることができる。

【0056】

次に、画素電極５２と、ソースおよびドレイン電極３８とを電気的に接続するための、第２開口部１９４を形成する。第２開口部１９４は、有機絶縁膜４７を開口する。第２開口部１９４は、例えば、フッ素含有炭化水素を含むガス中でプラズマエッチングを行うことで形成することができる。

【0057】

続いて、画素電極５２を形成した後に、第１の配向膜５０が画素電極５２を覆うように塗布される。第１の配向膜５０は、水平配向性を示す材料によって形成され、基板２０が液晶層６０に対向する面に配置される。第１の配向膜が各画素電極を覆うように塗布されることで、それぞれの画素の画素電極がお互いに接触し導通することがないようにすることができる。画素電極５２は、画素のソースおよびドレイン電極３８と接続され、画像信号に相当する電圧が印加され、液晶層６０が有する液晶素子を駆動する役割を有する。画素電極５２を形成する材料は、例えば、第１の電極（Ｔｘａ）５２２を形成する材料と同様の材料を用いることができる。また、第１の配向膜５０を形成する材料は、例えば、ポリイミド系などの樹脂を用いることができる。

【0058】

以上のような製造方法により、所謂、ＴＦＴアレイ側の基板を作製することができる。

【0059】

引き続き、所謂、対向側の基板の作製方法を説明する。対向側の基板は、対向基板９０、カラーフィルタ層８０、第２の配向膜７０、第１のタッチ電極層１００及び基板１１０を有する。対向基板９０の上に、カラーフィルタ層８０形成したのちに、第２の配向膜７０を塗布する。第２の配向膜７０を形成する材料は、例えば、ポリイミド系などの樹脂を用いることができる。また、カラーフィルタ層８０の形成の順番は適宜選択すればよい。例えば、赤色カラーフィルタを形成し、緑色カラーフィルタ層を形成し、青色カラーフィルタ層を形成してもよい。カラーフィルタ層は塗布により全面に塗られた後に、フォトマスクを用いて、フォトリソグラフィー技術により形成してもよい。なお、形成方法はこの方法に限定されない。第１のタッチ電極層１００は、第２のタッチ電極５２７を構成する第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂ、及び各電極を覆う絶縁膜から構成される。対向基板９０において、カラーフィルタ層８０が配置された面とは反対側の面に、第２のタッチ電極５２７を構成する第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂが配置されている。当該絶縁膜は、有機樹脂を材料とする膜でもよいし、接着剤を含む膜でもよい。例えば、平坦化膜３１と同様に形成し、同様の材料を用いることができる。また、第２のタッチ電極５２７を構成する第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂは、第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０を形成する材料を用いて形成することができる。さらに、当該絶縁膜の上に基板１１０を配置することで、表示パネル、特にタッチ電極層が損傷することを防止することができる。第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８は、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａとともに、相互容量方式の近接センサとして、手をかざしたときの検出を行うことができる。

【0060】

図９においては、対向基板９０の上に、直接、カラーフィルタ層８０を形成する例を示しているが、例えば、対向基板９０の上に、絶縁膜を形成してもよい。絶縁膜を形成することで、対向基板９０の表面を平坦にすることができるため、その上に形成されるカラーフィルタ層８０を平坦にすることができ、隣接する画素同士の混色を抑制することができる。また、対向基板９０の上、或いは、カラーフィルタ層８０と第２の配向膜７０との間に、遮光膜が形成された層があってもよい。遮光膜が形成された層は、可視光を遮断する役割を有し、また、隣接する画素同士の混色を抑制することもできる。

【0061】

以上のような製造方法により、対向側の基板を作製することができる。

【0062】

最後に、ＴＦＴアレイ側の基板と対向側の基板とを、例えば、シール材などを用いて、液晶層６０を間に挟んで、張り合わせる。さらに、偏光板を基板２０と対向基板９０の一方あるいは両方に貼り合わせてもよい。このようにして、表示パネル５００を製造することができる。

【0063】

図１０は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の構成を示す模式的な平面図である。図１と比較して、回路基板４００を詳細にしていることと、回路基板４００と各電極の電気的な接続を明確にしたこととが異なる。図１０において、図１と同様な内容は、説明を省略する。図１１は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。図１０及び図１１を用いてタッチ検出について説明する。なお、理解の促進のため、回路基板４１０、コネクタ５１２、コネクタ５１３及びコネクタ５１４は図示を省略している。また、配線５３０、配線５３２、及び配線５３４は、対向基板９０に形成された第２の接続配線３１０、コネクタ５１３、回路基板４１０、コネクタ５１４、及び回路基板４００が電気的に接続された経路を、理解の促進のため、一つの配線として示している。

【0064】

回路基板４００は、増幅回路１８を含む。増幅回路１８は、タイミング生成回路部１６と電気的に接続される。また、増幅回路１８の一方は、第１の電極（Ｔｘａ）５２２に電気的に接続され、増幅回路１８のもう一方は、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に電気的に接続される。タッチ検出のときは、タイミング生成回路部１６から一方の増幅回路１８に所定の信号が入力され、増幅された所定の信号（Ｔｘａｓ）が配線５３２を介して一方の増幅回路１８から出力され、第１の電極（Ｔｘａ）５２２に入力される。また、タッチ検出のときは、タイミング生成回路部１６からもう一方の増幅回路１８に所定の信号と異なる信号が入力され、増幅された所定の信号と異なる信号（Ｔｘｂｓ）が配線５３０を介してもう一方の増幅回路１８から出力され、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に入力される。なお、当該所定の信号と異なる信号は、所定の信号とは位相が異なっていてもよく、具体的には、所定の信号とは位相が逆であってもよい。表示装置６７０はタッチされていないとき、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂには、配線５３４を介して、図１１のＲｘの第１の状態に示すような信号（Ｒｘｓ１）が検出される。次に、表示装置６７０に指が近接してタッチされているとき、例えば、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂを介して寄生容量５３８の容量値が変化し、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂには、図１１のＲｘの第２の状態に示すような信号（Ｒｘｓ２）が検出される。Ｒｘｓ２はＲｘｓ１と比較して、電圧振幅が小さくなっている。次に、表示装置６７０に近接して手がかざされているとき、例えば、第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂを介して、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂには、図１１のＲｘの第３の状態に示すような信号（Ｒｘｓ３）が検出される。Ｒｘｓ３はＲｘｓ２と比較して、電圧振幅が小さくなっている。なお、所定の信号の電圧振幅、及び所定の信号とは異なる信号の電圧振幅は、本発明に係る構成を逸脱しない範囲において、適宜選択すればよい。例えば、各信号の電圧振幅は、８Ｖであってもよいし、１０Ｖであってもよい。例えば、検出された信号Ｒｘｓ１は、信号検出回路部１０に含まれる演算増幅回路１２によって増幅されてもよい。検出された信号Ｒｘｓ１は演算増幅回路１２によって増幅されることで、信号の波形が明確になり、検出感度が向上する。さらに、検出された信号Ｒｘｓ１は、演算増幅回路１２によって増幅された後に、ＡＤ変換回路１４によって、デジタル信号に変換されてもよい。検出された信号Ｒｘｓ１が、アナログ信号からデジタル信号に変換されることで、デジタル信号はアナログ信号のように劣化することがないため、信号の処理を安定して行うことができる。

【0065】

図１０に示されるように、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の面積は、第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積よりも大きい。第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積は、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の面積よりも小さい。

【0066】

図１１において、Ｔｔはタッチ検出の期間である。また、Ｔｄｐは、表示装置６００に映像信号が入力され表示パネル５００に画像データが書き込まれている期間である。Ｔｄｐでは、増幅された所定の信号（Ｔｘａｓ）、及び増幅された所定の信号と異なる信号（Ｔｘｂｓ）は、共通の定電圧が印加される。例えば、０Ｖのコモン電圧が印加される。

【0067】

本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、第１の電極（Ｔｘａ）、第２の電極（Ｔｘｂ）、及び第３の電極（Ｒｘ）を相互容量方式の近接センサとして用い、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であっても、第１の電極（Ｔｘａ）の電界を手が受けて、第１の電極（Ｔｘａ）と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）に所定の信号が伝達されるため、手をかざした位置を検出することができる。また、演算増幅回路を有することで、タッチ検出の波形を明確にすることができるため、精度の高いタッチ検出を実現することができる。

【0068】

（第２実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタイミングチャートを説明する。なお、第１実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

【0069】

図１２は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。図１１においては、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号とは異なる信号（Ｔｘｂｓ）との電圧振幅は同じである例を示したが、図１２においては、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号とは異なる信号（Ｔｘｂｓ）との電圧振幅が異なる例を示している。それ以外は図１１と同様であり、説明は省略する。

【0070】

図１３は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。図１３においては、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号とは異なる信号（Ｔｘｂｓ）とは、パルス幅が異なる例を示している。例えば、Ｔｔを単位時間とした場合、所定の信号（Ｔｘａｓ）は１周期であるのに対し、所定の信号とは異なる信号（Ｔｘｂｓ）は２周期である。また、図１３においては、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号とは異なる信号（Ｔｘｂｓ）とは、パルス幅が異なり、かつ、電圧振幅が異なる例を示している。それ以外は図１１と同様であり、説明は省略する。

【0071】

図１４は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。図１４においては、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号（Ｔｘｂｓ）とは、同相である例を示している。また、図１４においては、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号（Ｔｘｂｓ）とは、同相であって、所定の信号（Ｔｘａｓ）の電圧振幅よりも、所定の信号（Ｔｘｂｓ）の電圧振幅の方が小さい例を示している。それ以外は図１１と同様であり、説明は省略する。なお、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号（Ｔｘｂｓ）とが、同相である場合、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の面積は第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積よりも大きい。または、第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積は第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の面積よりも小さい。

【0072】

図１５は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のタッチ検出を説明するためのタイミングチャートである。図１５においては、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号と異なる信号（Ｔｘｂｓ）とは、パルス幅が異なる例を示している。例えば、Ｔｔを単位時間とした場合、所定の信号（Ｔｘａｓ）は１周期であるのに対し、所定の信号と異なる信号（Ｔｘｂｓ）は２周期である。また、図１５においては、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号と異なる信号（Ｔｘｂｓ）とは、パルス幅が異なり、かつ、電圧振幅が異なる例を示している。それ以外は図１１と同様であり、説明は省略する。なお、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号と異なる信号（Ｔｘｂｓ）とが、同相である場合、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の面積は第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積よりも大きい。または、第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積は第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の面積よりも小さい方が好ましい。

【0073】

本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、第１の電極（Ｔｘａ）、第２の電極（Ｔｘｂ）、及び第３の電極（Ｒｘ）を相互容量方式の近接センサとして用い、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であっても、また、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の電圧振幅が、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号の電圧振幅より小さくても、第２の電極（Ｔｘｂ）と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）に所定の信号が伝達されることができるため、手をかざした位置検出することができる。また、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の電圧振幅が、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号の電圧振幅より小さいことから、第３の電極（Ｒｘ）に伝達される所定の信号の振幅は相対的な強度が大きくなるため、ノイズに強く、タッチ検出精度が高い近接センサ及び表示装置を提供することができる。

【0074】

本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、第１の電極（Ｔｘａ）、第２の電極（Ｔｘｂ）、及び第３の電極（Ｒｘ）を相互容量方式の近接センサとして用い、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であっても、また、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号のパルス幅と、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号のパルス幅とが異なっていても、第２の電極（Ｔｘｂ）と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）に所定の信号が伝達されることができるため、手をかざした位置を検出することができる。また、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号のパルス幅と、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号のパルス幅とが異なることで、時間方向を利用して、出力の感度を向上させることができるため、各信号の電圧振幅が小さくても、手をかざした位置、すなわち、タッチの位置を検出することができる。

【0075】

本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、第１の電極（Ｔｘａ）、第２の電極（Ｔｘｂ）、及び第３の電極（Ｒｘ）を相互容量方式の近接センサとして用い、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であっても、第２の電極（Ｔｘｂ）の面積を第１の電極（Ｔｘａ）の面積よりも大きくすることで、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号と、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の位相が同相であったとしても、第２の電極（Ｔｘｂ）と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）に所定の信号が伝達されることができるため、手をかざした位置を検出することができる。また、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号と、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の位相が同相であることによって、タイミング生成回路部が、異なる位相の信号を生成する必要がないため、タイミング生成回路部の回路規模を小さくすることができる。

【0076】

本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、第１の電極（Ｔｘａ）、第２の電極（Ｔｘｂ）、及び第３の電極（Ｒｘ）を相互容量方式の近接センサとして用い、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であっても、第２の電極（Ｔｘｂ）の面積を第１の電極（Ｔｘａ）の面積よりも大きくすることで、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号と、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の位相が同相であり、かつ、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号のパルス幅と、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号のパルス幅とが異なることで、時間方向を利用して、出力の感度を向上させることができるため、各信号の電圧振幅が小さくても、手をかざした位置を検出することができる。

【0077】

（第３実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を説明する。なお、第１実施形態または第２実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

【0078】

図１６、図１７及び図１８は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を示す模式的な平面図である。

【0079】

図１６は、図１の構成とは、複数の第１のタッチ電極５２１は、一つ一つの第１のタッチ電極が３つの電極から構成されている点が異なる。図１６は、それ以外は図１と同じであり、図１と同様の説明は省略する。

【0080】

図１７は、図２の構成とは、複数の第１のタッチ電極５２１は、一つ一つの第１のタッチ電極が３つの電極から構成されている点が異なる。図１７は、それ以外は図２と同じであり、図２と同様の説明は省略する。

【0081】

図１８は、図３と同じであるから、説明は省略する。

【0082】

図１９は、複数の第１のタッチ電極５２１において、一つ一つの第１のタッチ電極が３つの電極から構成されていることを示している。理解の促進のため、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置においては、複数の第１のタッチ電極５２１は１６個である例を説明する。図１９は、１６個の第１のタッチ電極を行、３つの電極を１列から３列の電極と見立てて、各電極をｎ行ｍ列で示し、各電極の座標を（ｎ，ｍ）で表している。例えば、図１９のほぼ中央に位置する９行２列の電極は、座標（９、２）で示しされる。第１の接続配線４５を用いることで、分割したタッチ電極のそれぞれに独立に信号を印加することができるため、タッチ検出する位置の精度を向上させることができる。

【0083】

例えば、（１、１）の電極と、（１，２）の電極と（１、３）の電極とにおいて、それぞれが接続された第１の接続配線４５を、コネクタ５１２の外部で電気的に接続する。各行の電極も同様にして電気的に接続することで、図１に示す複数の第１のタッチ電極５２１の構成を実現することができる。なお、コネクタ５１２の外部で電気的に接続する方法は、スイッチを設けることで、各配線の導通または非導通を制御してもよい。また、基板５０２に、トランジスタを形成すると同時に、スイッチも形成し、形成したスイッチを制御回路（図示せず）を用いて制御してもよい。当該制御回路は、基板５０２に形成してもよいし、コネクタ５１２の外部に設けて、制御回路が生成した制御信号によりスイッチを制御する構成としてもよい。

【0084】

他の例として、２列目の電極において、２行から１５行までの電極を電気的に接続し、面積が大きな第２の電極（Ｔｘｂ）５２０を形成する。１列目の電極の全てと、３列目の電極の全てと、１行２列の電極と、１６行２列の電極とを電気的に接続することで、面積が大きな第１の電極（Ｔｘａ）５２２を形成する。図２０に示すような、第１の電極（Ｔｘａ）５２２が第２の電極（Ｔｘｂ）５２０を囲む構成の表示装置を実現することができる。第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の面積が、第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積よりも大きいことにより、第３の電極（Ｒｘ）に伝達される信号の検出感度を向上させることができるため、タッチ検出の感度が高い表示装置を提供することができる。

【0085】

さらに他の例として、２列目の電極において、２行から１５行までの電極を電気的に接続し、さらに、１行１列の電極と、１行３列の電極と、１６行１列の電極と、１６行３列の電極とを電気的に接続し、面積が大きな第２の電極（Ｔｘｂ）５２０を形成する。１列目の２行から１５行までの電極を電気的に接続し、表示装置の画像が表示される面を上にした場合の表示装置の左側の第１の電極（Ｔｘａ）５２２を形成する。３列目の２行から１５行までの電極を電気的に接続し、表示装置の画像が表示される面を上にした場合の表示装置の右側の第１の電極（Ｔｘａ）５２２を形成する。１行２列の電極により、表示装置の画像が表示される面を上にした場合の表示装置の下側の第１の電極（Ｔｘａ）５２２を形成する。１６行２列の電極により、表示装置の画像が表示される面を上にした場合の表示装置の上側の第１の電極（Ｔｘａ）５２２を形成する。図２１に示すような、表示装置を実現することができる。表示装置の画像が表示される面を上にした場合の表示装置の上下左右に第１の電極（Ｔｘａ）５２２を設けることで、上下左右、あるいは斜め方向から手をかざしたときの検出の感度が高い表示装置を提供することができる。

【0086】

図２２及び図２３は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置の別の構成を示す模式的な断面図である。図２２は、図１６に示したＦ１とＦ２とによって示される領域の断面を示している。図２３は、図１６に示したＧ１とＧ２とによって示される領域の断面を示している。

【0087】

図２２は、図４の構成とは、第１のタッチ電極５２１が分割されている点が異なる。図２２は、それ以外は図４と同じであり、説明は省略する。

【0088】

図２３は、図５の構成と同じであり、説明は省略する。

【0089】

図２４は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらに別の構成を示す模式的な平面図である。なお、図２４の断面は、図２２及び図２３と同じであり説明は省略する。

【0090】

図２４の構成を図１９を用いて説明する。図１９において、１行から８行までの電極を電気的に接続し、第１の電極（Ｔｘａ）５２２または第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の一方を形成する。９行から１６行までの電極を電気的に接続し、第１の電極（Ｔｘａ）５２２または第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の他方を形成する。こうすることで、第１の電極（Ｔｘａ）５２２と、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０との面積が略同等の表示装置６６０を実現することができる。

【0091】

図２４において、非接触型センシングは、例えば、図１１に示すタイミングチャートを用いることができる。すなわち、手が表示パネル５６０にかざされるとき、例えば、複数の第１のタッチ電極５２１の内、半分の数の第１の電極（Ｔｘａ）５２２に所定の信号を入力し、残りの半分の数の第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に所定の信号とは位相が異なる信号を入力することで、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の電界を手が受けて、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂで形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂに所定の信号が伝達される。

【0092】

検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態において、第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積と、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の面積とが同等な場合においても、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０、及び第３の電極（Ｒｘ）５２４を相互容量方式の近接センサとして用いることで、手をかざした位置を検出することができる。なお、第１の電極（Ｔｘａ）５２２と第２の電極（Ｔｘｂ）５２０とをタッチ検出に用いる場合、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂが用いられ、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａは用いられない。

【0093】

同様にして、複数の第２のタッチ電極５２７の内、半分の数の第１の電極（Ｔｘａ）５２９に所定の信号を入力し、残りの半分の数の第２の電極（Ｔｘｂ）５２８に所定の信号とは位相が異なる信号を入力することで、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８の電界を手が受けて、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａで形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａに所定の信号が伝達される。

【0094】

検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態において、第１の電極（Ｔｘａ）５２９の面積と、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８の面積とが同等な場合においても、第１の電極（Ｔｘａ）５２９、第２の電極（Ｔｘｂ）５２８、及び第３の電極（Ｒｘ）５２４を相互容量方式の近接センサとして用いることで、手をかざした位置を検出することができる。なお、第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８とをタッチ検出に用いる場合、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａが用いられ、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂは用いられない。

【0095】

また、第１の電極（Ｔｘａ）の面積と、第２の電極（Ｔｘｂ）の面積とが同等な場合においては、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の電圧振幅が、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号の電圧振幅よりも大きいことが好ましい。第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の電圧振幅が、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号の電圧振幅よりも大きいことによって、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の電圧振幅が第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号の電圧振幅と同等、或いは小さい場合よりも、タッチ検出の感度が高い表示装置を提供することができる。

【0096】

なお、図２４において、非接触型センシングは、例えば、図１５に示すタイミングチャートを用いてもよい。すなわち、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号（Ｔｘｂｓ）とは、パルス幅が異なっていてもよい。例えば、Ｔｔを単位時間とした場合、所定の信号（Ｔｘａｓ）は１周期であるのに対し、所定の信号（Ｔｘｂｓ）は２周期である。また、所定の信号（Ｔｘａｓ）、と所定の信号（Ｔｘｂｓ）とは、パルス幅が異なり、かつ、電圧振幅が異なっていてもよい。

【0097】

本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であって、第１の電極（Ｔｘａ）の面積と、第２の電極（Ｔｘｂ）の面積とが同等であっても、また、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号のパルス幅と、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号のパルス幅とが異なっていても、第２の電極（Ｔｘｂ）と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）に所定の信号が伝達されるため、手をかざした位置を検出することができる。

【0098】

また、第１の電極（Ｔｘａ）に入力される信号のパルス幅と、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号のパルス幅とが異なることで、時間方向を利用して、出力の感度を向上させることができるため、各信号の電圧振幅が小さくても、第１の電極（Ｔｘａ）、第２の電極（Ｔｘｂ）、及び第３の電極（Ｒｘ）５２４を相互容量方式の近接センサとして用いることで、手をかざした位置を検出することができる。

【0099】

なお、第１の電極（Ｔｘａ）の面積と、第２の電極（Ｔｘｂ）の面積とは、必ずしも同等である必要はない。例えば、第２の電極（Ｔｘｂ）の面積と第１の電極（Ｔｘａ）の面積は、６対４であってもよいし、７対３であってもよい。第１の電極（Ｔｘａ）の面積と、第２の電極（Ｔｘｂ）の面積とが異なる場合は、第２の電極（Ｔｘｂ）の面積が第１の電極（Ｔｘａ）の面積よりも大きい方が好ましい。

【0100】

また、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の電圧振幅は第１の電極（Ｔｘａ）のに入力される信号の電圧振幅よりも大きいことが好ましい。第２の電極（Ｔｘｂ）の面積が第１の電極（Ｔｘａ）の面積よりも大きいこと、或いは、第２の電極（Ｔｘｂ）に入力される信号の電圧振幅は第１の電極（Ｔｘａ）のに入力される信号の電圧振幅よりも大きいことにより、第３の電極（Ｒｘ）に伝達される信号の検出感度を向上させることができるため、タッチ検出の感度が高い表示装置を提供することができる。

【0101】

（第４実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらに別の構成を説明する。なお、第１実施形態乃至第３実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

【0102】

図２５は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらに別の構成の例を示す模式的な平面図である。図２６は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらに別の構成の例の模式的な断面図であり、図２５のＣ１とＣ２とによって示される領域の断面を示している。図２５は、図１６で示した構成において、分割されている電極を電気的に接続することで実現することができる図２１を、さらに、第１の電極（Ｔｘａ）５２２が第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂと表示パネル５５０の端部との間に配置され、かつ、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び第３の電極（Ｒｘ）５２４Ｂと第２の電極（Ｔｘｂ）５２０との間には第４の電極５２６が配置されるようにしている。図２５においては、それ以外は図１６と同様であるから、図１６で説明した内容と同様の内容は説明を省略する。なお、理解の促進のため、図１６における、複数の第２のタッチ電極５２７は図示を省略している。

【0103】

第４の電極５２６は、例えば０Ｖの定電圧が印加される。第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と第３の電極（Ｒｘ）５２４との間に第４の電極５２６が配置され、第４の電極５２６に定電圧が印加されることで、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と第３の電極（Ｒｘ）５２４との間に発生する電界を遮蔽することができる。すなわち、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であっても、第２の電極（Ｔｘｂ）の電界を手が受けて、第２の電極（Ｔｘｂ）と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）に所定の信号が伝達される。検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態において、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０、及び第３の電極（Ｒｘ）５２４を相互容量方式の近接センサとして用いることで、手をかざした位置を検出することができる。

【0104】

（第５実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のもう一つの構成を説明する。なお、第１実施形態乃至第４実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

【0105】

図２７は本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらにまた別の構成の例を示す模式的な平面図である。図２８及び図２９は、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のさらにまた別の構成の模式的な断面図である。図２７のＨ１とＨ２とによって示される領域の断面を図２８に、図２７のＪ１とＪ２とによって示される領域の断面を図２９に、それぞれ示している。

【0106】

図２７によると、表示装置６８０は、表示パネル５８０、回路基板４００、及びコネクタ５１２から構成される。回路基板４００、及びコネクタ５１２は図１で説明しているため、ここでの説明は省略する。表示パネル５８０は、上面視において左右方向と平行に複数配置されている第１のタッチ電極５４１、上面視において上下方向と平行に複数配置されている第２のタッチ電極５４７、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａ及び５２４Ｂ、基板５０２、表示領域５０４、映像信号線駆動回路５０６、走査信号線駆動回路５０８及び５１０を含む。第１のタッチ電極５４１は、第１の電極（Ｔｘａ）５４２、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５４０から構成され、第２のタッチ電極５４７は、第１の電極（Ｔｘａ）５４９、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５４８から構成される。

【0107】

図２７では、通常の接触型センシングは、指を表示パネル５８０に接触したとき、例えば、複数の第１のタッチ電極５４１の、上面視における上の電極から順番に、時系列にパルス信号を印加し、指が表示パネル５８０に接触した位置のパルス信号の変化を複数の第２のタッチ電極５４７のいずれかの電極で、検出する。こうして、接触状態において、タッチ検出を行うことができる。

【0108】

図２７では、非接触型センシングは、例えば、図１０や図１５に示すタイミングチャートを用いることができる。

【0109】

図２７に示す第１のタッチ電極５４１、及び第２のタッチ電極５４７は、図９で示した第２の電極（Ｔｘｂ）５２０のように、透光性を有し、かつ、導電性を有することが好ましい。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを用いて形成することができる。タッチ検出は、第１のタッチ電極５４１と、及び第２のタッチ電極５４７とが交差している部分で行われる。

【0110】

図２８及び図２９を用いて、図２７に示す表示パネル５８０の断面を説明する。図２８及び図２９は、それぞれ図４及び図５と比較して、接続配線層４８を用いず、第２のタッチ電極層１３０が追加されている点が異なる。図４及び図５と同様な内容は説明を省略する。第２のタッチ電極層１３０は、第１の電極（Ｔｘａ）５４９、第２の電極（Ｔｘｂ）５４８、及び各電極を覆う絶縁膜から構成される。当該絶縁膜は、有機樹脂を材料とする膜でもよいし、接着剤を含む膜でもよい。例えば、図９において説明した、平坦化膜３１と同様に形成し、同様の材料を用いることができる。

【0111】

（第６実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のもう一つの構成を示す模式的な平面図である。なお、第１実施形態乃至第５実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

【0112】

図３０は、本発明の一実施形態に係る表示装置６００の構成を示す模式的な平面図である。図３０は、図１６で示した構成において、分割されている電極を電気的に接続することで実現することができる図２１を、電極を分割することなく実現した構成である。それ以外の構成は、図１６及び図２１と同様であるから説明は省略する。なお、本実施形態においては、図１６で示した第２のタッチ電極５２７を設けない例を示す。

【0113】

表示パネル５００は、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０、第３の電極（Ｒｘ）５２４を有する。第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積は、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０、及び第３の電極（Ｒｘ）５２４の面積よりも大きい。

【0114】

図３１は、図３０に示したＡ１とＡ２とによって示される領域の断面を示している。図４と同様の説明については、説明を省略する。表示パネル５００は、基板２０、ＴＦＴアレイ層３０、共通電極層４０、第１の配向膜５０、液晶層６０、第２の配向膜７０、カラーフィルタ層８０、対向基板９０、第１のタッチ電極層１００、及び基板１１０を含む。なお、基板２０は図２において示した基板５０２と同じである。画素１２０が有する画素電極５２は、共通電極層４０と、第１の配向膜５０との間に備えられる。対向基板９０において、カラーフィルタ層８０が配置された面の裏面に、第３の電極（Ｒｘ）５２４が配置されている。

【0115】

画像を表示パネル５００に表示するとき、共通電極層４０に含まれる第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に、例えば０Ｖの共通電圧を印加し、画素電極５２に印可された電圧とから、液晶層６０に含まれる液晶素子を制御する。このとき、第３の電極（Ｒｘ）５２４にも０Ｖの共通電圧を印加してもよい。

【0116】

本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、第１の電極（Ｔｘａ）、第２の電極（Ｔｘｂ）、及び第３の電極（Ｒｘ）を相互容量方式の近接センサとして用い、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であっても、第１の電極（Ｔｘａ）の電界を手が受けて、第１の電極（Ｔｘａ）と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）に所定の信号が伝達されるため、手をかざした位置を検出することができる。

【0117】

（第７実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置のもう一つの構成を示す模式的な平面図である。なお、第１実施形態乃至第６実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。

【0118】

図３２は、本発明の一実施形態に係る表示装置６９０の構成を示す模式的な平面図である。図３２は、図１６で示した構成において、分割されている電極を電気的に接続することで実現することができる図２０を、電極を分割することなく実現した構成である。それ以外の構成は、図１６及び図２０と同様であるから説明は省略する。なお、図３３は、図１６で示した第２のタッチ電極５２７を設けない例を示す。また、図３６は、図１６で示した第２のタッチ電極５２７を設ける例を示す。

【0119】

表示パネル５９０は、第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０、第３の電極（Ｒｘ）５２４を有する。第１の電極（Ｔｘａ）５２２の面積は、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０、及び第３の電極（Ｒｘ）５２４の面積よりも大きい。

【0120】

図３３は、図３２に示したＡ１とＡ２とによって示される領域の断面を示している。図３３は、図４及び図２２の構成とは、共通電極層４０と接続配線層４８との積層が異なっている。また、図１６で示した第２のタッチ電極５２７を設けない。具体的には、図３３においては、接続配線層４８は共通電極層４０よりも基板２０に近く、共通電極層４０は接続配線層４８の上に積層されている。本実施形態においては、第３開口部４６は接続配線層４８に含まれるものとする。図３３は、以上説明した以外は図４及び図２２と同じであり、説明は省略する。基板２０は図２において示した基板５０２と同じである。画素１２０が有する画素電極５２は、共通電極層４０と、第１の配向膜５０との間に備えられる。対向基板９０において、カラーフィルタ層８０が配置された面の裏面に、第３の電極（Ｒｘ）５２４が配置されている。なお、図３３を見やすくするため、画素電極５２の櫛状の線状部材のサイズを第１の電極（Ｔｘａ）５２２などと比較できるように大きく図示しているが、実際は、画素電極５２の櫛状の線状部材のサイズは、第１の電極（Ｔｘａ）５２２と比較して非常に小さい。例えば、画素電極５２は、図８に示すように、複数の幅の細い線状部材が３つ接続され、線状部材と線状部材との間はスリット状になっている。当該線状部材の数と、線状部材と線状部材との間のスリットの数とは、図８に示した例に限定されない。

【0121】

なお、本実施形態における、共通電極層４０が接続配線層４８の上に積層される構成は、本明細書における実施形態１乃至実施形態４に適用してもよい。

【0122】

図３４に、画像を表示パネル５９０に表示するときの、画素電極５２と第２の電極（Ｔｘｂ）５２０との間の電界によって生じる電気力線を示す。ＦＦＳモードでは、画素電極５２及び共通電極層４０に含まれる第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の間に形成される横電界（例えば、フリンジ電界のうちの基板の主面にほぼ平行な電界）を主に利用して液晶層６０を構成する液晶分子の配向を制御する。例えば、共通電極層４０に含まれる第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に、例えば０Ｖの共通電圧（コモン電圧）を印加する。第１の電極（Ｔｘａ）５２２、及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に印可された共通電圧と、画素電極５２に印可された電圧とから、液晶層６０に含まれる液晶素子を制御する。このとき、第３の電極（Ｒｘ）５２４にも０Ｖの共通電圧を印加してもよい。

【0123】

図３５に、タッチ検出をするときの、第１の電極（Ｔｘａ）５２２及び第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と、第３の電極（Ｒｘ）５２４との間に発生する電界によって生じる電気力線を示している。タッチ検出と、新たな画像データを画素に書き込むこととは、同時には行わない。なお、図３５において、非接触型センシングは、例えば、図１１に示すタイミングチャートを用いることができる。すなわち、手が表示パネル５９０にかざされるとき、例えば、第１の電極（Ｔｘａ）５２２に所定の信号を入力し、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０に所定の信号とは位相が異なる信号を入力することで、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０の電界を手が受けて、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）５２４で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）５２４に所定の信号が伝達される。

【0124】

図３６は、図３３の構成に加えて、図１６で示した第２のタッチ電極５２７を設ける例を示す。第２のタッチ電極５２７は、第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８とを有する。図３６に示す例においては、本発明の一実施形態における表示パネル５９０は、第２のタッチ電極５２７が有する、第１の電極（Ｔｘａ）５２９と第２の電極（Ｔｘｂ）５２８は、第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａと同様の機能を有する。すなわち、タッチ検出をするときに、人の指などの検出対象が第１の電極（Ｔｘａ）５２２又は第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と、第２のタッチ電極５２７又は第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａを介して、表示領域５０４に触れる、又は接近する（以下、触れる場合および接近する場合をまとめてタッチと記す）。こうすることで、第１の電極（Ｔｘａ）５２２又は第２の電極（Ｔｘｂ）５２０と、第２のタッチ電極５２７又は第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａにおける寄生容量に加え、当該検出対象と第１の電極（Ｔｘａ）５２２、第２の電極（Ｔｘｂ）５２０、第２のタッチ電極５２７又は第３の電極（Ｒｘ）５２４Ａとの間に生ずる容量が上乗せされる。この変化を読み取ることでタッチの位置が検出される。

【0125】

本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、第２の電極（Ｔｘｂ）が分割されていない。第２の電極（Ｔｘｂ）が第１の電極（Ｔｘａ）よりも面積が大きく、第２の電極（Ｔｘｂ）が一つの電極である。本発明の一実施形態に係る近接センサ及び表示装置は、検出対象物と近接センサ及び表示装置とが非接触な状態であって、第２の電極（Ｔｘｂ）が大きな面積を有する一つの電極であっても、第１の電極（Ｔｘａ）に所定の信号を入力し、第２の電極（Ｔｘｂ）に所定の信号とは位相が異なる信号を入力することで、第２の電極（Ｔｘｂ）の電界を手が受けて、第２の電極（Ｔｘｂ）と手で形成される容量と、手と第３の電極（Ｒｘ）で形成される容量とを介して、第３の電極（Ｒｘ）に所定の信号が伝達されるため、手をかざした位置を検出することができる。

【0126】

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。

【0127】

本明細書においては、開示例として主に画像処理装置と画像処理装置の画像処理方法とそれらを実装した表示システムを例示したが、画像処理装置が処理した画像データを表示する表示装置は、別の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。

【0128】

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる別の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測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。

【符号の説明】

【0129】

１０・・・信号検出回路部、１２・・・演算増幅回路、１４・・・ＡＤ変換回路、１６・・・タイミング生成回路部、１８・・・増幅回路、２０、１１０、５０２・・・基板、２２・・・電源回路、２４・・・信号供給回路、３０・・・ＴＦＴアレイ層、３１・・・平坦化膜、３２・・・半導体膜、３３…ゲート絶縁膜、３４…ゲート電極、３５…層間膜、３６、３８・・・ソースまたはドレイン電極、３９ａ、３９ｂ…第１開口部、４０…共通電極層、４２・・・有機膜、４５・・・第１の接続配線、４６・・・第３開口部、４７・・・有機絶縁膜、４８・・・接続配線層、５０・・・第１の配向膜、５２・・・画素電極、５４・・・有機絶縁膜、６０・・・液晶層、７０・・・第２の配向膜、８０・・・カラーフィルタ層、９０・・・対向基板、１００・・・第１のタッチ電極層、１０６・・・下地膜、１２０・・・画素、１３０・・・第２のタッチ電極層、１９０・・・トランジスタ、１９１ａ、１９１ｂ・・・映像信号線、１９２・・・走査信号線、１９４・・・第２開口部、３１０・・・第２の接続配線、４００、４１０・・・回路基板、５００、５５０、５６０、５７０、５８０、５９０・・・表示パネル、５０４・・・表示領域、５０６・・・映像信号線駆動回路、５０８、５１０・・・走査信号線駆動回路、５１２、５１３、５１４・・・コネクタ、５１６・・・端子電極、５２０、５２８、５４０、５４８・・・第２の電極（Ｔｘｂ）、５２１、５４１・・・第１のタッチ電極、５２２、５２９、５４２、５４９・・・第１の電極（Ｔｘａ）、５２４、５２４Ａ、５２４Ｂ・・・第３の電極（Ｒｘ）、５２６・・・第４の電極、５２７、５４７・・・第２のタッチ電極、５３０、５３２、５３４・・・配線、５３８・・・寄生容量、６００、６５０、６６０、６７０、６８０、６９０・・・表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】