CN102236487B - 带触摸检测的显示装置、驱动电路、驱动方法和电子单元 - Google Patents

带触摸检测的显示装置、驱动电路、驱动方法和电子单元 Download PDF

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Abstract

本发明公开了带触摸检测的显示装置、驱动电路、驱动方法和电子单元。一种显示装置，包括：多个驱动电极；多个检测电极，与多个驱动电极交叉；以及扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动。第一扫描驱动使得用于驱动显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个，第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个。

Description

带触摸检测的显示装置、驱动电路、驱动方法和电子单元
技术领域
本发明涉及具有静电电容型的触摸检测的显示装置、用于该装置的驱动电路以及驱动方法，以及具有这种具有拥有触摸检测的显示装置的电子单元。
背景技术
近年来，称为触摸面板的接触检测装置所附接或者与触摸面板集成的显示装置受到关注。用户使用显示在显示装置中的各种按钮图像等代替普通的机械按钮来输入信息。由于具有触摸面板的这种显示装置不需要诸如键盘、鼠标和小键盘的输入装置，所以显示装置不仅在计算机而且在诸如蜂窝电话的便携式信息终端中越来越多地使用。
一种触摸检测方法是电容触摸检测方法。例如，在日本未审查专利申请公开第2009-244958号中，提出了一种显示装置，其中，最初为显示装置提供的用于显示的公共电极也被用作用于触摸传感器的一对电极中的一个，并设置另一电极(触摸检测电极)以与公共电极交叉。静电电容形成在用于触摸传感器的一对电极之间，并且根据外部接近物体而变化。在显示装置中，通过向公共电极依次施加驱动信号并执行线依次扫描来执行显示操作，并且通过根据驱动信号分析出现在触摸检测电极中的触摸检测信号来执行触摸检测操作。
发明内容
由于不仅基于用于触摸检测操作的驱动信号的触摸分量而且基于用于显示操作的驱动信号(即，显示噪声)的触摸分量包括在触摸检测信号中，所以可能引起误操作。
期望提供显示操作对触摸检测操作的影响最小的具有触摸检测的显示装置、驱动电路、驱动方法和电子单元。
根据本发明第一实施方式的具有触摸检测的显示装置包括：显示元件；多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；多个检测电极，并排设置以在与公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，第一扫描驱动使得用于驱动显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个，第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个；以及检测电路，基于响应于触摸检测驱动信号的施加从检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体。当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极与被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极相重合时，扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加显示驱动信号或触摸检测驱动信号，并且当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极不同于被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极时，扫描驱动单元驱动各公共驱动电极，从而触摸检测驱动信号的波形在没有伴随显示驱动信号的波形转变的时间段内的时序处发生转变。
根据本发明第二实施方式的具有触摸检测的显示装置包括：显示元件；多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；多个检测电极，并排设置以在与公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，第一扫描驱动使得用于驱动显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个，第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个；以及检测电路，基于响应于触摸检测驱动信号的施加从检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体。扫描驱动单元驱动公共驱动电极，使得被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极不与被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极相重合，并且扫描驱动单元驱动各公共驱动电极，使得触摸检测驱动信号的波形在显示驱动信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。
根据本发明第三实施方式的具有触摸检测的显示装置包括：显示元件；多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；多个检测电极，并排设置以在与公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；扫描驱动单元，依次向多个公共驱动电极时分地施加包括DC波形和脉冲波形的驱动信号，DC波形对应于被分配用于通过显示元件执行显示的显示时间段，脉冲波形对应于被分配用于检测外部接近物体的触摸检测时间段，并且触摸检测时间段与显示时间段不同；以及检测电路，基于响应于驱动信号的施加从检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体。
根据本发明第四实施方式的具有触摸检测的显示装置包括：显示单元，显示图像，并包括显示元件、连接至显示元件的公共电极和向公共电极施加公共信号的公共信号驱动单元；以及触摸检测单元，检测外部接近物体，该触摸检测单元包括：多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；多个检测电极，并排设置以在与公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；扫描驱动单元，执行使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个的扫描驱动；以及检测电路，基于响应于触摸检测驱动信号的施加从检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体。公共信号驱动单元和扫描驱动单元驱动公共信号和触摸检测驱动信号，从而触摸检测驱动信号的波形在公共信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。
根据本发明又一实施方式的显示装置包括：多个公共驱动电极；多个检测电极，与多个公共驱动电极交叉；以及扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，第一扫描驱动使得用于驱动显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个，第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个。
根据本发明再一实施方式的显示装置包括：多个公共驱动电极；多个检测电极，与多个公共驱动电极交叉；以及扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，第一扫描驱动使得显示驱动信号被施加给多个公共驱动电极中的每个，第二扫描驱动使得触摸检测驱动信号以不同于第一扫描驱动的显示驱动信号的扫描间隔被施加给多个公共驱动电极中的每个。当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极与被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极相重合时，扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加显示驱动信号或触摸检测驱动信号。
根据本发明实施方式的驱动电路包括：扫描驱动单元，对具有触摸检测的显示单元执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，具有触摸检测的显示单元包括显示元件、并排设置以在一个方向上延伸的多个公共驱动电极、并排设置以在与公共驱动电极交叉的方向上延伸并使得在每个交叉处形成静电电容的多个检测电极，第一扫描驱动使得用于驱动显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个，第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个；以及控制单元，控制扫描驱动单元。当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极与被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极相重合时，扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加显示驱动信号或触摸检测驱动信号，并且当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极不同于被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极时，扫描驱动单元驱动各公共驱动电极，从而触摸检测驱动信号的波形在显示驱动信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。
根据本发明实施方式的驱动方法包括以下步骤：对具有触摸检测的显示单元执行第一扫描驱动；以及对具有触摸检测的显示单元执行第二扫描驱动，具有触摸检测的显示单元包括显示元件、并排设置以在一个方向上延伸的多个公共驱动电极、并排设置以在与公共驱动电极交叉的方向上延伸并允许在每个交叉处形成静电电容的多个检测电极，第一扫描驱动使得用于驱动显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个，第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个。当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极与被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极相重合时，扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加显示驱动信号或触摸检测驱动信号，并且当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极不同于被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极时，各公共驱动电极被驱动，从而触摸检测驱动信号的波形在显示驱动信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。
根据本发明实施方式的电子单元包括：具有触摸检测的显示装置；以及控制单元，利用具有触摸检测的显示装置执行操作控制。具有触摸检测的显示装置包括：显示元件；多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；多个检测电极，并排设置以在与公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，第一扫描驱动使得用于驱动显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个，第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给多个公共驱动电极中的每个；以及检测电路，基于响应于触摸检测驱动信号的施加从检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体。当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极与被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极相重合时，扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加显示驱动信号或触摸检测驱动信号，并且当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极不同于被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极时，扫描驱动单元驱动各公共驱动电极，从而触摸检测驱动信号的波形在显示驱动信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。
电子单元是具有检测触摸或接近的功能的任何显示装置，诸如电视装置、数码相机、个人计算机、摄像机和诸如蜂窝电话的便携式终端装置。
在根据本发明第一和第二实施方式的具有触摸检测的显示装置以及根据实施方式的驱动电路、驱动方法和电子单元中，施加给公共驱动电极的显示驱动信号和触摸检测驱动信号经由静电电容传输至检测电极，并且作为触摸检测信号输出。当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极不同于被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极时，驱动各公共驱动电极，从而触摸检测驱动信号的波形在显示驱动信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。从而，从时间的观点来看，与对应于显示驱动信号的信号分量相独立地输出对应于触摸检测驱动信号的触摸检测信号。
在根据本发明第三实施方式的具有触摸检测的显示装置中，施加给公共驱动电极的驱动信号经由静电电容传输至检测电极，并且作为触摸检测信号输出。驱动信号具有仅在触摸检测时间段中的脉冲波形并具有显示时间段中的DC波形。因此，只有脉冲波形部分被传输至检测电极。因此，从检测电极输出驱动信号中对应于脉冲波形部分的触摸检测信号。
在根据本发明第四实施方式的具有触摸检测的显示装置中，施加给触摸检测单元中的公共驱动电极的触摸检测信号经由静电电容传输至检测电极，并作为触摸检测信号输出。允许触摸检测驱动信号的波形在显示单元的公共信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。从而，例如，即使当公共信号经由存在于显示单元的公共电极与触摸检测单元的检测电极之间的静电电容传输至检测检测时，从时间的观点来看，与对应于公共信号的信号分量相独立地输出对应于触摸检测驱动信号的触摸检测信号。
有利地，具有触摸检测的显示装置还包括：像素信号驱动单元，在显示时间段内向每个显示元件提供像素信号，并且公共驱动电极被驱动，从而触摸检测驱动信号的波形在显示时间段以外的时序处发生转变。
有利地，显示驱动信号具有其极性针对每条扫描线反转的矩形波形。
有利地，触摸检测驱动信号是通过偏移显示驱动信号的相位而建立的信号。
有利地，检测电路在触摸检测驱动信号的波形转变时序的前时序或后时序处对触摸检测信号执行采样，并确定两个采样值之间的差。
有利地，多个公共驱动电极被分割为均包括预定数量的公共驱动电极的多个块，并且扫描驱动单元针对每个块驱动多个公共驱动电极。
有利地，在根据本发明第三实施方式的具有触摸检测的显示装置中，脉冲波形包括相对于DC波形电压的正电压部分和负电压部分。
有利地，在根据本发明第三实施方式的具有触摸检测的显示装置中，脉冲波形的时间平均电压等于DC波形的电压。
有利地，在根据本发明第三实施方式的具有触摸检测的显示装置中，脉冲波形包括相对于DC波形电压的正电压部分和负电压部分之一。
在根据本发明第一和第二实施方式的具有触摸检测的显示装置以及根据实施方式的驱动电路、驱动方法和电子单元中，当被选择将在第一扫描驱动中被驱动的公共驱动电极不同于被选择将在第二扫描驱动中被驱动的公共驱动电极时，驱动各公共驱动电极，从而触摸检测驱动信号的波形在显示驱动信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。因此，可以使触摸检测操作对显示操作的影响最小。
在根据本发明第三实施方式的具有触摸检测的显示装置中，在显示时间段中具有DC波形并且在触摸检测时间段中具有脉冲波形的驱动信号被施加给公共驱动电极。因此，可以使触摸检测操作对显示操作的影响最小。
在根据本发明第四实施方式的具有触摸检测的显示装置中，允许触摸检测驱动信号的波形在公共信号的波形无变化所伴随的时间段内的时序处发生转变。因此，可以使对触摸检测操作的显示操作的影响最小。
应该理解，前面的一般描述和以下的详细描述仅仅是示例性的，用于提供所声明的技术进一步解释。
附图说明
附图被包括以提供对本公开进一步的理解，并且结合到申请文件中并构成该申请文件的一部分。附图示出了实施方式，并且与申请文件一起用于解释技术的原理。
图1是用于说明根据本发明实施方式的具有触摸检测功能的显示装置中的触摸检测方法的基本原理并示出手指尚未接触或接近的状态的示图。
图2是用于说明根据本发明实施方式的具有触摸检测功能的显示装置中的触摸检测方法的基本原理并示出手指接触或接近的状态的示图。
图3是用于说明根据本发明实施方式的具有触摸检测功能的显示装置中的触摸检测方法的基本原理并示出驱动信号和触摸检测信号的波形实例的示图。
图4是示出根据本发明第一实施方式的具有触摸检测功能的显示装置的构造实例的框图。
图5是示出根据第一实施方式的具有触摸检测功能的显示单元的示意性截面结构的截面图。
图6是示出根据第一实施方式的具有触摸检测功能的显示单元的像素阵列的电路图。
图7是示出根据第一实施方式的具有触摸检测功能的显示单元中的驱动电极和触摸检测电极的构造实例的透视图。
图8是示出根据第一实施方式的驱动电极驱动器的操作实例的示意图。
图9是示出根据第一实施方式的驱动电极驱动器的操作实例的另一示图。
图10是示出根据第一实施方式的显示驱动信号和触摸检测驱动信号的时序的关系的示意图。
图11是示出根据第一实施方式的具有触摸检测功能的显示装置的操作实例的时序的波形图。
图12是示出根据第一实施方式的触摸检测信号的波形的实例的波形图。
图13是示出根据第一实施方式的具有触摸检测功能的显示装置的另一操作实例的时序波形图。
图14是示出根据第一实施方式的触摸检测信号的另一波形实例的波形图。
图15是示出比较例中的显示驱动信号和触摸检测驱动信号的时序的关系的说明图。
图16是示出根据比较例的具有触摸检测功能的显示装置的操作实例的时序波形图。
图17是示出根据第一实施方式的另一变形例的显示驱动信号和触摸检测驱动信号的时序的关系的说明图。
图18是示出根据第一实施方式的另一变形例的具有触摸检测功能的显示装置的操作实例的时序波形图。
图19是示出根据第一实施方式的另一变形例的驱动电极驱动器的操作实例的示意图。
图20是示出根据第一实施方式的另一变形例的驱动电极驱动器的操作实例的示意图。
图21是示出根据第二实施方式的驱动电极驱动器的操作实例的说明图。
图22是示出根据第二实施方式的具有触摸检测功能的显示装置的操作实例的时序波形图。
图23是示出根据第二实施方式的具有触摸检测功能的显示装置的操作实例的波形图。
图24是示出根据第二实施方式的变形例的具有触摸检测功能的显示装置的操作实例的时序波形图。
图25是示出根据第二实施方式的变形例的具有触摸检测功能的显示装置的操作实例的波形图。
图26是示出根据第二实施方式的另一变形例的具有触摸检测功能的显示装置的操作实例的时序波形图。
图27是示出实施方式所应用的液晶显示装置的应用实例1的外观构造的透视图。
图28A和图28B是示出应用实例2的外观构造的透视图。
图29是示出应用实例3的外观构造的透视图。
图30是示出应用实例4的外观构造的透视图。
图31A是处于打开状态的前视图，图31B是处于打开状态的侧视图，图31C是处于关闭状态的前视图，图31D是左侧视图，图31E是右侧视图，图31F是俯视图，以及图31G是仰视图，均示出了应用实例5的外观构造。
图32是示出根据本发明每个实施方式的变形例的具有触摸检测功能的显示装置的示意性截面结构的截面图。
图33A和图33B是示出根据本发明每个实施方式的变形例的驱动电极驱动器的操作实例的示图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本发明的实施方式。将按照以下顺序进行描述。
1.电容触摸检测的基本原理
2.第一实施方式
3.第二实施方式
4.应用实例
(电容触摸检测的基本原理)
首先，参照图1至图3，描述根据本发明实施方式的具有触摸检测功能的显示装置(具有触摸检测的显示装置)中的触摸检测的基本原理。触摸检测方法被实施为电容触摸传感器。例如，如图1(A)所示，通过使用被设置为在夹置电介质D的同时彼此面对的一对电极(驱动电极E1和触摸检测电极E2)来构成电容元件。将该结构被表示为图1(B)所示的等效电路。电容元件C1通过驱动电极E1、触摸检测电极E2和电介质D来构成。电容元件C1的一端连接至AC信号源(驱动信号源)S，另一端P经由电阻器R接地并连接至电压检测器(触摸检测电路)DET。当预定频率(例如，大约几kHz至几十kHz)的AV矩形波Sg(图3的(B))从AC信号源S施加至驱动电极E1(电容元件C1的一端)时，在触摸检测电极E2(电容元件C1的另一端P)中出现如图3的(A)所示的输出波形(触摸检测信号Vdet)。AC矩形波对应于稍后描述的驱动信号Vcom。
在手指未接触(或者未接近)的状态下，如图1的(A)和(B)所示，根据电容元件C1的电容值的电流I0与电容元件C1的充电/放电相关联地流动。例如，电容元件C1的另一端P处的电位波形为通过电压检测器DET检测的图3的(A)的波形V0。
另一方面，在手指接触(或者接近)的状态下，如图2所示，与电容元件C1串联地增加通过手指形成的电容元件C2。在这种状态下，电流I1和I2与电容元件C1和C2的充电/放电相关联地流动。例如，此时电容元件C1的另一端P处的电位波形为通过电压检测器DET检测的如图3的(A)所示的波形V1。此时点P处的电位为通过流入电容元件C1和C2的电流I1和I2的值所确定的分压电位。因此，波形V1具有小于非接触状态下的波形V0的值。电压检测器DET将所检测的电压与预定阈值电压Vth进行比较，当所检测的电压等于或高于阈值电压时，确定手指处于非接触状态。另一方面，当所检测的电压小于阈值电压时，电压检测器DET确定手指处于接触状态。这样，执行触摸检测。
(2.第一实施方式)
(构造实例)
(总体构造实例)
图4示出了根据本发明第一实施方式的具有触摸检测功能的显示装置(具有触摸检测的显示装置)的构造实例。通过该实施方式来实施用于根据本发明实施方式的具有触摸检测功能的显示装置的驱动电路和驱动方法，从而也对它们进行描述。具有触摸检测功能的显示装置将液晶显示元件用作显示元件，并且是通过集成由液晶显示元件构成的液晶显示单元和电容触摸检测单元所获得的所谓的内置型(in-cell-type)装置。
具有触摸检测功能的显示装置1包括控制器11、栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14、具有触摸检测功能的显示单元10以及触摸检测电路40。
控制器11是用于基于从外部提供的视频信号Vdisp将控制信号提供给栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14和触摸检测电路14以使它们彼此同步进行操作的电路。
栅极驱动器12具有基于从控制器11提供的控制信号依次选择将受到具有触摸检测功能的显示单元10的显示驱动的一条水平线的功能。具体地，如后所述，栅极驱动器12经由扫描信号线GCL向像素Pix的TFT元件Tr的栅极施加扫描信号Vscan以依次选择以矩阵形式形成在具有触摸检测功能的显示单元10的液晶显示单元20中的像素Pix的一行(一条水平线)作为显示驱动的对象。
源极驱动器13是基于从控制器11提供的控制信号将像素信号Vpix提供给具有触摸检测功能的显示单元10中的每个像素Pix(稍后进行描述)的电路。具体地，如后所述，源极驱动器13经由像素信号线SGL将像素信号Vpix施加给构成由栅极驱动器12依次选择的一条水平线的每个像素Pix。在像素Pix中，根据所提供的像素信号Vpix来执行一条水平线的显示。
驱动电极驱动器14是基于从控制器11提供的控制信号将驱动信号Vcom提供给具有触摸检测功能的显示单元10的驱动电极COML(稍后进行描述)的电路。具体地，驱动电极驱动器14以预定数量的驱动电极COML所构成的块为单位基础来驱动驱动电极COML，将显示驱动信号Vcomd提供给执行显示操作的驱动电极块B，并将触摸检测驱动信号Vcomt提供给执行触摸检测操作的驱动电极块B。在触摸检测操作中，通过以时分方式依次将触摸检测驱动信号Vcomt施加给多个驱动电极块B，依次选择对其执行触摸检测操作的块(检测块)。触摸检测单元30通过来自多个触摸检测电极TDL(稍后进行描述)的检测块输出触摸检测信号Vdet并将其提供给触摸检测电路40。
具有触摸检测功能的显示单元10是具有触摸检测功能的显示装置。具有触摸检测功能的显示单元10具有液晶显示单元20和触摸检测单元30。如后所述，液晶显示单元20是通过根据从栅极驱动器12提供的栅极信号依次执行逐水平线的扫描来执行显示的装置。触摸检测单元30基于上述电容触摸检测的基本原理进行操作，并输出触摸检测信号Vdet。如后所述，触摸检测单元30通过根据驱动电极驱动器14依次进行逐检测块的扫描来执行触摸检测。
触摸检测电路40是用于基于从控制器11提供的控制信号以及从具有触摸检测功能的显示单元10的触摸检测单元30提供的触摸检测信号Vdet来检测触摸检测单元30是否被触摸的电路。在检测到触摸的情况下，触摸检测电路40获得触摸检测区域中触摸的坐标等。触摸检测电路40具有模拟LPF(低通滤波器)42、A/D转换器43、信号处理器44、坐标提取器45和检测时序控制器46。模拟LPF42具有坐标提取单元45和检测时序控制器46。模拟LPF42是用于去除从触摸检测单元30提供的触摸检测信号Vdet中所包括的高频分量(噪声分量)、提取触摸分量并输出触摸分量的低通模拟滤波器。用于施加DC电位(0V)的电阻器R连接在模拟LPF42的每个输入端与地之间。代替电阻器R，例如，可以设置开关以通过在预定时间被设定为接通状态来施加DC电位(0V)。A/D转换器43是用于将从模拟LPF42输出的模拟信号转换为数字信号的电路。信号处理器44是用于基于A/D转换器43的输出信号来检测触摸检测装置30中的触摸的存在/不存在的逻辑电路。坐标提取器45是用于当在信号处理器44中检测到触摸时获得触摸面板坐标的逻辑电路。检测时序控制器46进行控制，使得这些电路同步操作。
(具有触摸检测功能的显示单元10)
接下来，详细描述具有触摸检测功能的显示单元10的构造实例。
图5示出了具有触摸检测功能的显示单元10中的主要部件的截面结构的实例。具有触摸检测功能的显示单元10具有像素基板2、被设置为与像素基板2相对的对向基板3以及设置在像素基板2和对向基板3之间的液晶层6。
像素基板2具有作为电路基板的TFT基板21和以矩阵形式设置在TFT基板21上的多个像素电极22。在TFT基板21上，尽管未示出，但形成了诸如像素的薄膜晶体管(TFT)、用于向每个像素电极22提供图像信号Vpix的像素信号线SGL以及用于驱动每个TFT的扫描信号线GCL的配线。
对向基板3具有玻璃基板31、形成在玻璃基板31的一面上的滤色器32以及形成在滤色器32上的多个驱动电极COML。例如，通过时间段性地设置红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的三种颜色的滤色器层并且R、G和B的三种颜色的组与每个显示像素相关联来构成滤色器32。驱动电极COML用作液晶显示单元20的公共驱动电极，并且还用作触摸检测单元30的驱动电极。驱动电极COML通过未示出的接触导电柱耦合至TFT基板21。经由接触导电柱，具有AC矩形波的驱动信号Vcom(显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt)从TFT基板21施加至驱动电极COML。尽管驱动电极COML对应于图中的两个像素电极22，但本发明不限于此。例如，驱动电极COML可以对应于一个像素电极22或者三个以上的像素电极22。在玻璃基板31的另一面上，形成作为触摸检测单元30的检测电极的触摸检测电极TDL。在触摸检测电极TDL上，设置偏光器35。
液晶层6根据电场的状态调制穿过其中的光，并以各种模式来使用液晶，诸如TN(扭曲向列)、VA(垂直配向)和ECB(电场控制双折射)模式。
在液晶层6与像素基板2之间以及在液晶层6与对向基板3之间设置配向膜，并且在像素基板2的下表面侧上设置入射侧偏光器(这些膜未示出)。
图6示出了液晶显示单元20中的像素结构的构成实例。液晶显示单元20具有以矩阵形式配置的多个像素Pix。像素Pix具有TFT元件Tr和液晶元件LC。TFT元件Tr由薄膜晶体管构成。在实例中，TFT元件Tr由n沟道MOS(金属氧化物半导体)型的TFT构成。TFT元件Tr的源极连接至像素信号线SGL，栅极连接至扫描信号线GCL，以及漏极连接至液晶元件LC的一端。液晶元件LC的一端连接至TFT元件Tr的漏极，另一端连接至驱动电极COML。
像素Pix通过扫描信号线GCL连接至属于液晶显示单元20中相同行的另一像素Pix。扫描信号线GCL连接至栅极驱动器12，并且从栅极驱动器12提供扫描信号Vscan。像素Pix通过像素信号线SGL连接至属于液晶显示单元20中相同列的另一像素Pix。像素信号线SGL连接至源极驱动器13，并且从源极驱动器13提供像素信号Vpix。
此外，像素Pix通过驱动电极COML连接至属于液晶显示单元20中相同行的另一像素Pix。驱动电极COML连接至驱动电极驱动器14，并且从驱动电极驱动器提供驱动信号Vcom(显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt)。在实例中，属于相同行的多个像素Pix共享单个驱动电极COML。如图5所示，属于多行(图5中为两行)的多个像素Pix可以共享一个驱动电极COML。
通过该构造，在液晶显示单元20中，栅极驱动器以时分方式进行驱动以线依次扫描扫描信号线GCL，从而依次选择一条水平线。源极驱动器13将像素信号Vpix提供给属于一条水平线的像素Pix，从而逐水平线地执行显示。在执行显示操作时，驱动电极驱动器14将显示驱动信号Vcomd提供给包括对应于那一条水平线的驱动电极COML的驱动电极块B。
图7透视性地示出了触摸检测单元30的构造实例。触摸检测单元30由为对向基板3设置的驱动电极COML和触摸检测电极TDL来构成。驱动电极COML由在图中的水平方向上延伸的条状电极图案构成。在执行触摸检测操作时，在每个电极图案中，通过驱动电极驱动器14向每个驱动信号块B依次提供触摸检测驱动信号Vcomt，并且如后所述，执行线依次扫描驱动。触摸检测电极TDL由在与驱动电极COML的电极图案的延伸方向垂直的方向上延伸的条状电极图案构成。触摸检测电极TDL的电极图案连接至触摸检测电路40的模拟LPF42的输入端。通过驱动电极COML和触摸检测电极TDL，在电极图案彼此交叉的交叉部处形成静电电容。
通过该构造，在触摸检测单元30中，在执行触摸检测操作时，驱动电极驱动器14以时分方式进行驱动以线依次扫描驱动电极块B，从而依次选择一个检测块。通过从触摸检测电极TDL输出触摸检测信号Vdet，执行一个检测块的触摸检测。即，在图1至图3所示触摸检测的基本原理中，驱动电极块B对应于驱动电极E1。触摸检测电极TDL对应于触摸检测电极E2，并且触摸检测单元30根据基本原理检测触摸。如图7所示，通过使电极图案交叉，以矩阵形状构成电容触摸传感器。因此，通过扫描触摸检测单元30的整个触摸检测面，检测外部物体接触所接触或接近的位置。
液晶元件LC对应于一个实施方式中“显示元件”的具体实例。驱动电极COML对应于一个实施方式中“公共驱动电极”的具体实例。触摸检测电极TDL对应于一个实施方式中“检测电极”的具体实例。驱动电极驱动器14对应于一个实施方式中“扫描驱动单元”的具体实例。触摸检测电路40对应于一个实施方式中“检测电路”的具体实例。
(操作和作用)
下面描述实施方式的具有触摸检测功能的显示装置1的操作和作用。
(总体操作的概述)
控制器11基于从外部提供的视频信号Vdisp将控制信号提供给栅极驱动器12、源极驱动器13、驱动电极驱动器14和触摸检测电路40中的每个以进行控制，使得它们彼此同步地进行操作。栅极驱动器12基于从控制器11提供的控制信号将扫描信号Vscan提供给液晶显示单元20，以依次选择一条水平线作为显示驱动的对象。源极驱动器13基于从控制器11提供的控制信号将像素信号Vpix提供给构成由栅极驱动器12选择的一条水平线的每个像素Pix。驱动电极驱动器14基于从控制器11提供的控制信号，根据显示操作中的一条水平线将显示驱动信号Vcomd施加给驱动电极块B。在触摸检测操作中，驱动电极驱动器14根据触摸检测操作依次将触摸检测驱动信号Vcomt施加给驱动电极块B，从而依次选择一个检测块。具有触摸检测功能的显示单元10基于从栅极驱动器12、源极驱动器13和驱动电极驱动器14提供的信号执行显示操作，基于从驱动电极驱动器14提供的信号执行触摸检测操作，并从触摸检测电极TDL输出触摸检测信号Vdet。模拟LPF42去除触摸检测信号Vdet中的高频分量并输出所得到的结果。A/D转换器43将从模拟LPF42输出的模拟信号转换为数字信号。信号处理器44基于A/D转换器43的输出信号检测触摸检测装置30中触摸的存在/不存在。当在信号处理器44中检测到触摸时，坐标提取器45获得触摸面板坐标。检测时序控制器46进行控制，使得模拟LPF42、A/D转换器43、信号处理器44和坐标提取器45同步进行操作。
下面将描述具有触摸检测功能的显示装置1的详细操作。
(驱动电极驱动器14的详细操作)
图8示意性示出了驱动电极驱动器14的操作实例。图8示出了在通过十个驱动电极块B1至B10构成显示触摸检测面S的情况下通过驱动电极驱动器14向驱动电极块B1至B10施加驱动信号Vcom(显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt)的操作。驱动电极块Bd是向其施加显示驱动信号Vcomd的驱动电极块B。驱动电极块Bt是向其施加触摸检测驱动信号Vcomt的驱动电极块B。在实例中，为了便于说明，驱动电极块B的数量为十，尽管不限于此。
在时间段P1至P20中，驱动电极驱动器14依次选择驱动电极块Bd作为显示操作的对象，施加显示驱动信号Vcomd，并扫描所有驱动电极块B。另一方面，在每个时间段P1至P10和时间段P11至P20中，驱动电极驱动器14依次选择驱动电极块Bt作为触摸检测操作的对象，施加触摸检测驱动信号Vcomt，并扫描所有驱动电极块B。即，驱动电极驱动器14在(是显示驱动信号Vcomd的扫描时间(1F)的一半的)时间中执行触摸检测驱动信号Vcomt的扫描。下面将详细描述每个时间段P1至P20的操作。
首先，在时间段P1中，驱动电极驱动器14选择驱动电极块B1作为显示驱动的对象(驱动电极块Bd)，并施加显示驱动信号Vcomd。因此，在具有触摸检测功能的显示单元10中，在驱动电极块B的区域中执行显示操作和触摸检测操作。即，在具有触摸检测功能的显示单元10中，如后所述，基于显示驱动信号Vcomd执行触摸检测操作。
接下来，在时间段P2中，驱动电极驱动器14依次选择驱动电极块B1作为显示驱动的对象(驱动电极块Bd)，施加显示驱动信号Vcomd，选择驱动电极块B2作为触摸检测驱动的对象(驱动电极块Bt)，并施加触摸检测驱动信号Vcomt。因此，在具有触摸检测功能的显示单元10中，在驱动电极块B1的区域中执行显示操作，并且在驱动电极块B2的区域中执行触摸检测操作。
类似地，在时间段P3至P10中，驱动电极驱动器14依次选择驱动电极块Bd并施加显示驱动信号Vcomd，并且依次选择驱动电极块Bt并施加触摸检测驱动信号Vcomt。因此，在不同驱动电极块B的区域中，分别执行显示操作和触摸检测操作。在时间段P1至P10中，驱动电极驱动器14结束时间段P1至P10中所有驱动电极块B1至B10上的用于触摸检测操作的扫描。
接下来，在时间段P11中，驱动电极驱动器14选择驱动电极块B6作为显示驱动的对象(驱动电极块Bd)并向其施加显示驱动信号Vcomd，并且选择驱动电极块B1作为触摸检测驱动的对象(驱动电极块Bt)并向其施加触摸检测驱动信号Vcomt。通过该操作，在具有触摸检测功能的显示单元10中，在驱动电极块B6的区域中执行显示操作，并且在驱动电极块B1的区域中执行触摸检测操作。这样，驱动电极驱动器14从时间段P11开始下一触摸检测操作的扫描。
类似地，在时间段P12至P19中，驱动电极驱动器14依次选择驱动电极块Bd并向其施加显示驱动信号Vcomd，以及依次选择驱动电极块Bt并向其施加触摸检测驱动信号Vcomt。通过该操作，在不同驱动电极块B的区域中分别执行显示操作和触摸检测操作。
接下来，在时间段P20中，驱动电极驱动器14选择驱动电极块B10作为显示驱动的对象(驱动电极块Bd)并向其施加显示驱动信号Vcomd。通过该操作，在具有触摸检测功能的显示单元10中，在驱动电极块B10的区域中执行显示操作和触摸检测操作。即，在具有触摸检测功能的显示单元10中，与时间段P1类似，基于显示驱动信号Vcomd执行触摸检测操作。
图9示意性示出了图8所示驱动电极块Bd和Bt的显示触摸检测面S中的移动操作。如图9所示，在依次选择驱动电极块Bd并在显示操作中扫描一次的过程中，依次选择驱动电极块Bt并在触摸检测操作中扫描两次。即，在该实例中，触摸检测操作的扫描频率为显示操作的扫描频率的两倍高。
图10示出了显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt之间的相对时序的关系。横轴表示时间段P，纵轴表示向其施加显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt的驱动电极块B。
在时间段P1中，驱动电极驱动器14向驱动电极块B1施加矩形形状显示驱动信号Vcomd。在时间段P2至P19中，驱动电极驱动器14依次选择驱动电极块B，并在每个时间段P中向不同的驱动电极块B施加显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt。触摸检测驱动信号Vcomt具有类似于显示驱动信号Vcomd的波形，并且触摸检测驱动信号Vcomt的相位超前于显示驱动信号Vcomd的相位。期望地，显示驱动信号Vomd的幅度和触摸检测驱动信号Vcomt的幅度相同，这是由于共享电路、配线、电源等，尽管不限于此。例如，在触摸检测驱动信号Vcomt的幅度大于显示驱动信号Vomd的幅度的情况下，提高了触摸检测的灵敏度。在时间段P20中，尽管未示出，但与时间段P1类似，驱动电极驱动器14向驱动电极块B10施加矩形形状显示驱动信号Vcomd。
(具有触摸检测功能的显示装置1的详细操作)
接下来，将参照某些时序波形图来描述具有触摸检测功能的显示装置1的详细操作。
图11示出了在时间段P2至P19中具有触摸检测功能的显示装置1的时序波形的实例。(A)示出了显示驱动信号Vcomd的波形，(B)示出了触摸检测驱动信号Vcomt的波形，(C)示出了扫描信号Vscan的波形，(D)示出了像素信号Vpix的波形，以及(E)示出了触摸检测信号Vdet的波形。在时间段P2至P19中，向图8和图10所示的不同驱动电极块B施加显示驱动信号Vcomd(图11的(A))和触摸检测驱动信号Vcomt(图11的(B))。为了便于说明，图11的(A)至(E)示出了时间段P2至P19的一个时间段P中的操作。即，在图11的(A)至(E)的说明中，假设驱动电极块Bd和Bt不移动。
具有触摸检测功能的显示单元10以时分方式执行触摸检测操作(触摸检测时间段Tt)和显示操作(显示时间段Td)。在时间段P2至P19中，在触摸检测操作中，当触摸检测驱动信号Vcomt改变且显示驱动信号Vcomd不改变时，基于从触摸检测电极TDL输出的触摸检测信号执行触摸检测。以下，将详细描述操作。
首先，驱动电极驱动器14选择驱动电极块Bd并向该驱动电极块Bd施加显示驱动信号Vcomd，电压电平从低电平改变为高电平(图11中的(A))。通过该改变，一个显示水平时间段(1H)开始。类似于上述触摸检测驱动信号Vcomt，将显示驱动信号Vcomd传输至触摸检测电极TDL，并且触摸检测信号Vdet发生变化(图11中的(E))。
然后，栅极驱动器12将扫描信号Vscan施加给由驱动电极驱动器14选择的驱动电极块Bd所包括的第(n-1)行中的像素的扫描信号线GCL，并且扫描信号Vscan(n-1)从低电平改变为高电平(图11中的(C))。
然后，在显示时间段Td中，源极驱动器13将像素信号Vpix施加给像素信号线SGL(图11中的(D))以执行1条水平线的显示。如图11中的(E)所示，存在像素信号Vpix的改变经由寄生电容传输至触摸检测电极TDL并且触摸检测信号Vdet发生变化的可能性。然而，A/D转换器43在显示时间段Td中不执行采样，使得像素信号Vpix对触摸检测不产生影响。在结束源极驱动器13的像素信号Vpix的提供之后，栅极驱动器12将第(n-1)行的扫描信号线GCL的扫描信号Vscan(n-1)的电平从高电平改变为低电平(图11中的(C))。
接下来，触摸检测时间段Td开始。A/D转换器43在触摸检测时间段Tr的采样时序ts1处对触摸检测信号Vdet进行A-D转换(图11中的(E))。
然后，驱动电极驱动器14向驱动电极块Bt施加触摸检测驱动信号Vcomt，并且电压电平从高电平改变为低电平(图11中的(B))。触摸检测驱动信号Vcomt经由静电电容传输至触摸检测电极TDL，并且触摸检测信号Vdet发生变化(图11中的(E))。
然后，A/D转换器43在采样时序ts2处对触摸检测信号Vdet进行A-D转换(图11中的(E))。在触摸检测电路40的信号处理器44中，基于在采样时序ts1处的A/D转换结果与在采样时序ts2处的A/D转换结果之间的差来执行触摸检测。这样，在具有触摸检测功能的显示装置1中，执行对应于驱动电极块Bt的一个检测块的触摸检测。
然后，驱动电极驱动器14向驱动电极块Bd施加显示驱动信号Vcomd(图11中的(A))。此后，栅极驱动器12向驱动电极块Bd所包括的第n行中的像素的扫描信号线GCL施加扫描信号Vscan，并且扫描信号Vscan(n)从低电平改变为高电平(图11中的(C))。
然后，在显示时间段Td中，源极驱动器13将像素信号Vpix施加给像素信号线SGL(图11中的(D))以开始一条水平线的显示。尽管具有触摸检测功能的显示装置1在该实例中执行反转驱动，但通过源极驱动器13施加的像素信号Vpix的极性从紧前的一个显示水平时间段中的像素信号Vpix的极性反转。在完成通过源极驱动器13进行的像素信号Vpix的提供之后，栅极驱动器12将第n行中的扫描信号线GCL的扫描信号Vscan(n)从高电平改变为低电平。
然后，在触摸检测时间段Tt中的采样时序ts1处，A/D转换器43对触摸检测信号Vdet(图11中的(E))进行A/D转换。驱动电极驱动器14向驱动电极块Bt施加触摸检测驱动信号Vcomt(图11中的(B))。在触摸检测信号Vdet发生变化之后(图11中的(E))，A/D转换器43在采样时序ts2处对触摸检测信号Vdet进行A/D转换(图11中的(E))。在触摸检测电路40的信号处理器44中，基于在采样时序ts1处的A/D转换结果与在采样时序ts2处的A/D转换结果之间的差来执行触摸检测。
此后通过重复上述操作，具有触摸检测功能的显示装置1通过在时间段P2至P19的每个时间段P中所选择的驱动电极块Bd中执行扫描来执行显示操作，并对与所选择的驱动电极块Bt相关的一个检测块执行触摸检测操作。在所有的时间段P2至P19中重复操作。
图12示出了在时间段P2至P19中触摸检测信号Vdet的波形。在图12中，波形L1是不存在触摸的情况下的触摸检测信号Vdet的波形。波形L2是存在触摸的情况下的触摸检测信号Vdet的波形。在具有触摸检测功能的显示装置1中，基于上述电容触摸检测的基本原理，触摸检测信号Vdet的幅度根据触摸的存在或不存在而变化。即，存在触摸的情况下的触摸检测信号Vdet的幅度小于不存在触摸的情况下的触摸检测信号Vdet的幅度。触摸检测电路40通过在触摸检测时间段中的采样时序ts1和ts2处对触摸检测信号Vdet进行采样来检测幅度的差，从而检测触摸。
图13示出了在时间段P1至P20中具有触摸检测功能的显示装置1的时序波形的实例。(A)示出了显示驱动信号Vcomd的波形，(B)示出了扫描信号Vscan的波形，(C)示出了像素信号Vpix的波形，以及(D)示出了触摸检测信号Vdet的波形。在时间段P1和P20中，如上所述，驱动电极驱动器14不输出触摸检测驱动信号Vcomt，并基于显示驱动信号Vcomd(图13中的(A))执行触摸检测操作。换言之，在时间段P1和P20中，显示驱动信号Vcomd也被用作触摸检测驱动信号Vcomt。为了便于说明，假设图13中的(A)至(D)示出了时间段P1和P20之一的操作。即，在图13中的(A)至(D)的说明中，假设驱动电极块Bd和Bt不移动。
具有触摸检测功能的显示单元10以时分方式执行触摸检测操作(触摸检测时间段Tt)和显示操作(显示时间段Td)。在时间段P1和P20中，当触摸检测驱动信号Vcomt改变时，基于从触摸检测电极TDL输出的触摸检测信号执行触摸检测。以下，将详细描述操作。
首先，驱动电极驱动器14选择驱动电极块Bd并向该驱动电极块Bd施加显示驱动信号Vcomd，电压电平从低电平改变为高电平(图13中的(A))。通过该改变，一个显示水平时间段(1H)开始。
然后，栅极驱动器12将扫描信号Vscan施加给由驱动电极驱动器14选择的驱动电极块Bd所包括的第(n-1)行中的像素的扫描信号线GCL，并且扫描信号Vscan(n-1)从低电平改变为高电平(图13中的(B))。
然后，在显示时间段Td中，源极驱动器13将像素信号Vpix施加给像素信号线SGL(图13中的(C))以开始1条水平线的显示。在完成源极驱动器13的像素信号Vpix的提供之后，栅极驱动器12将第(n-1)行的扫描信号线GCL的扫描信号Vscan(n-1)的电平从高电平改变为低电平(图3中的(B))。
接下来，触摸检测时间段Td开始。A/D转换器43在触摸检测时间段Tr的采样时序ts1处对触摸检测信号Vdet进行A-D转换(图13中的(D))。
然后，驱动电极驱动器14向驱动电极块Bd施加显示驱动信号Vcomd，并且电压电平从高电平改变为低电平(图13中的(A))。显示驱动信号Vcomd经由静电电容传输至触摸检测电极TDL，并且触摸检测信号Vdet发生变化(图13中的(D))。
然后，A/D转换器43在采样时序ts2处对触摸检测信号Vdet进行A-D转换(图13中的(D))。在触摸检测电路40的信号处理器44中，基于在采样时序ts1处的A/D转换结果与在采样时序ts2处的A/D转换结果之间的差来执行触摸检测。这样，在具有触摸检测功能的显示装置1中，执行对应于驱动电极块Bd的一个检测块的触摸检测。
然后，栅极驱动器12向驱动电极块Bd所包括的第n行中的像素的扫描信号线GCL施加扫描信号Vscan，并且扫描信号Vscan(n)从低电平改变为高电平(图13中的(B))。
然后，显示时间段Td中，源极驱动器13将像素信号Vpix施加给像素信号线SGL(图13中的(C))以开始一条水平线的显示。在完成通过源极驱动器13进行的像素信号Vpix的提供之后，栅极驱动器12将第n行中扫描信号线GCL的扫描信号Vscan(n)从高电平改变为低电平(图13中的(B))。
然后，在触摸检测时间段Tt中的采样时序ts1处，A/D转换器43对触摸检测信号Vdet进行A/D转换(图13中的(D))。驱动电极驱动器14向驱动电极块Bd施加显示驱动信号Vcomd(图13中的(A))，并且触摸检测信号Vdet发生变化(图13中的(D))。此后，A/D转换器43在采样时序ts2处对触摸检测信号Vdet进行A/D转换(图1中的(E))。在触摸检测电路40的信号处理器44中，基于在采样时序ts1处的A/D转换结果与在采样时序ts2处的A/D转换结果之间的差来执行触摸检测。
此后通过重复上述操作，具有触摸检测功能的显示装置1通过在时间段P1和P20的每个时间段P中所选择的驱动电极块Bd中执行扫描来执行显示操作，并对与驱动电极块Bd相关的一个检测块执行触摸检测操作。
图13所示的时间段P1和P20中的采样时序ts1和ts2不同于图11所示的时间段P2至P19中的采样时序ts1和ts2。即，在图13中，在显示驱动信号Vcomd的变化之前和之后分别设置采样时序ts1和ts2。在图11中，将采样时序ts1和ts2设定在显示驱动信号Vcomd改变之前。由于具有触摸检测功能的显示装置1总是掌握着作为显示操作的对象的驱动电极块B(驱动电极块Bd)以及作为触摸检测操作的对象的驱动电极块(驱动电极块Bt)，所以时间段P1和P20的操作中的采样时序ts1和ts2以及时间段P2至P19的操作中的采样时序ts1和ts2被设定为彼此不同，以控制触摸检测电路40。
图14示出了时间段P1和P20中触摸检测信号Vdet的波形。在图14中，波形L3是不存在触摸的情况下的触摸检测信号Vdet的波形。波形L4是存在触摸的情况下的触摸检测信号Vdet的波形。基于上述电容触摸检测的基本原理，触摸检测电路40通过在触摸检测时间段的采样时序ts1和ts2处对触摸检测信号Vdet进行采样来检测触摸。
这样，具有触摸检测功能的显示装置1通过在时间段P1至P20中执行如上所述的操作来在整个显示面上执行显示操作，并在整个触摸检测面上执行触摸检测操作。
(比较例)
接下来，将描述根据比较例的具有触摸检测功能的显示装置。在比较例中，显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt具有相同相位。即，在比较例中，通过使用输出具有这种相位关系的显示驱动信号Vcomd和触摸检测信号Vcomt的驱动电极驱动器14R来构成具有触摸检测功能的显示装置。其他构造与上述第一实施方式(参照图4等)的构造类似。
图15示出了根据比较例的具有触摸检测功能的显示装置中的显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt之间的相对时序关系。在根据比较例的具有触摸检测功能的显示装置中，以与根据实施方式的具有触摸检测功能的显示装置1(图10)类似的方式，驱动电极驱动器14R将具有矩形形状的显示驱动信号Vcomd施加给驱动电极块B1。在时间段P2至P19中，驱动电极驱动器14R依次选择驱动电极块B，并且在时间段P中向不同的驱动电极块B分别施加显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt。此时，在根据比较例的具有触摸检测功能的显示装置中，不同于根据实施方式的具有触摸检测功能的显示装置1，触摸检测驱动信号Vcomt具有与显示驱动信号Vcomd相同的相位。在时间段P20中，尽管未示出，但类似于时间段P1，驱动电极驱动器14R向驱动电极块B1施加具有矩形形状的显示驱动信号Vcomd。
图16示出了在时间段P2至P19中，根据比较例的具有触摸检测功能的显示装置的时序波形的实例。(A)示出了显示驱动信号Vcomd的波形，(B)示出了触摸检测驱动信号Vcomt的波形，(C)示出了扫描信号Vscan的波形，(D)示出了像素信号Vpix的波形，以及(E)示出了触摸检测信号Vdet的波形。
首先，驱动电极驱动器14R选择驱动电极块Bd，并向该驱动电极块Bd施加显示驱动信号Vcomd，电压电平从低电平改变为高电平(图16中的(A))。同时，驱动电极驱动器14R选择驱动电极块Bt并向所选择的驱动电极块Bt施加触摸检测驱动信号Vcomt，电压电平从低电平改变为高电平(图16中的(B))。通过该改变，一个显示水平时间段(1H)开始。
然后，栅极驱动器12将扫描信号Vscan施加给驱动电极块Bd所包括的第(n-1)行中的像素的扫描信号线GCL，并且扫描信号Vscan(n-1)从低电平改变为高电平(图16中的(C))。
然后，在显示时间段Td中，源极驱动器13将像素信号Vpix施加给像素信号线SGL(图16中的(D))以执行1条水平线的显示。在结束源极驱动器13的像素信号Vpix的提供之后，栅极驱动器12将第(n-1)行的扫描信号线GCL的扫描信号Vscan(n-1)的电平从高电平改变为低电平(图16中的(C))。
然后，A/D转换器43在触摸检测时间段Tr的采样时序ts1处对触摸检测信号Vdet进行A-D转换(图16中的(E))。驱动电极驱动器14R向驱动电极块Bd施加显示驱动信号Vcomd(图16中的(A))并且向驱动电极块Bt施加触摸检测驱动信号Vcomt(图16中的(B))，并且触摸检测信号Vdet发生变化(图16中的(E))。此后，A/D转换器43在采样时序ts2处对触摸检测信号Vdet进行A-D转换(图16中的(E))。在触摸检测电路40的信号处理器44中，基于在采样时序ts1处的A/D转换结果与在采样时序ts2处的A/D转换结果之间的差来执行触摸检测。
此后通过在执行反转操作的同时重复上述操作，根据比较例的具有触摸检测功能的显示装置通过在时间段P2至P19的每个时间段P中所选择的驱动电极块Bd中执行扫描来执行显示操作，并对与所选择的驱动电极块Bd和Bt相关的两个检测块执行触摸检测操作。以与上述实施方式(图13)类似的方式，在时间段P1和P20的每个时间段P中执行操作。
在比较例中，在时间段P2至P19的每个时间段P中，触摸检测驱动信号Vcomt和显示驱动信号Vcomd具有相同相位，使得对两个检测块同时执行触摸检测操作。即，在比较例中，如图8所示，对在时间段P2至P19的每个时间段P中选择的不同驱动电极块Bd和Bt同时执行触摸检测操作。此时，在时间段P11中，例如，不管在驱动电极块B1(驱动电极块Bt)和驱动电极块B6(驱动电极块Bd)的任意一个中发生触摸，触摸分量都出现在触摸检测信号Vdet中。这表示难以确定触摸发生在驱动电极块B1(驱动电极块Bt)还是驱动电极块B6(驱动电极块Bd)中。即，在根据比较例的具有触摸检测功能的显示装置中，存在无法精确检测触摸位置的可能性。换言之，除基于触摸检测驱动(驱动电极块Bt)的期望信号分量之外，基于显示驱动(驱动电极块Bd)的信号分量作为显示噪声出现在触摸检测信号Vdet中。
另一方面，在该实施方式中，在时间段P2至P19的每个时间段P中，与显示驱动信号Vcomd相比，触摸检测驱动信号Vcomt的相位超前。因此，对与所选择的驱动电极块Bt相关的一个检测块执行触摸检测操作。例如，在图8中，在时间段P11中，只有当驱动电极块B1(驱动电极块Bt)中发生触摸时，触摸分量才出现在触摸检测信号Vdet中。因此，在该实施方式中的具有触摸检测功能的显示装置1中，可以精确地检测触摸位置而不受显示噪声影响。
(效果)
在上述实施方式中，触摸检测驱动信号的相位与显示驱动信号的相位彼此偏离或交错，使得根据触摸检测驱动信号的触摸检测信号被分离，并且触摸检测操作的显示操作的影响被抑制到最小。
(变形例1-1)
在上述第一实施方式中，在时间段P2至P19中，触摸检测驱动信号Vcomt的相位超前于显示驱动信号Vcomd的相位，尽管不限于此。相反，例如，可以使触摸检测驱动信号Vcomt的相位比显示驱动信号Vcomd的相位延迟。将在以下详细描述该实例。
图17示出了根据该变形例的具有触摸检测功能的显示装置中的显示驱动信号Vcomd和触摸检测驱动信号Vcomt之间的相对时序关系。不同于根据实施方式的具有触摸检测功能的显示装置1的情况(图10)，在时间段P2至P19中，触摸检测驱动信号Vcomt的相位在显示驱动信号Vcomd的相位之后。
图18示出了在时间段P2至P19中的根据变形例的具有触摸检测功能的显示装置的时序波形的实例。(A)示出了显示驱动信号Vcomd的波形，(B)示出了触摸检测驱动信号Vcomt的波形，(C)示出了扫描信号Vscan的波形，(D)示出了像素信号Vpix的波形，以及(E)示出了触摸检测信号Vdet的波形。
首先，驱动电极驱动器14选择驱动电极块Bd并向该驱动电极块Bd施加显示驱动信号Vcomd，电压电平从低电平改变为高电平(图18中的(A))。通过该改变，一个显示水平时间段(1H)开始，并且触摸检测时间段Tt开始。显示驱动信号Vcomd经由静电电容传输至触摸检测电极TDL，并且触摸检测信号Vdet发生变化(图18中的(E))。
然后，A/D转换器43在触摸检测时间段Tt的采样时序ts1处对触摸检测信号Vdet进行A-D转换(图18中的(E))。
然后，驱动电极驱动器14选择驱动电极块Bt并向该驱动电极块Bt施加触摸检测驱动信号Vcomt，并且电压电平从低电平改变为高电平(图18中的(B))。触摸检测驱动信号Vcomt经由静电电容传输至触摸检测电极TDL，并且触摸检测信号Vdet发生变化(图18中的(E))。
然后，A/D转换器43在触摸检测时间段Tt中以采样时序ts2对触摸检测信号Vdet进行A-D转换(图18中的(E))。在触摸检测电路40的信号处理器44中，基于在采样时序ts1处的A/D转换结果与在采样时序ts2处的A/D转换结果之间的差来执行触摸检测。
然后，栅极驱动器12向由驱动电极驱动器14选择的驱动电极块Bd所包括的第(n-1)行中的像素的扫描信号线GCL施加扫描信号Vscan，并且扫描信号Vscan(n-1)从低电平改变为高电平(图18中的(C))。
然后，在显示时间段Td中，源极驱动器13将像素信号Vpix施加给像素信号线SGL(图18中的(D))以执行一条水平线的显示。在完成通过源极驱动器13进行的像素信号Vpix的提供之后，栅极驱动器12将第(n-1)行中的扫描信号线GCL的扫描信号Vscan(n-1)从高电平改变为低电平(图18中的(C))。
此后，通过在执行反转操作的同时重复上述操作，根据变形例的具有触摸检测功能的显示装置通过在时间段P2至P19的每个时间段P的驱动电极块Bd中执行扫描来执行显示操作，并对与所选择的驱动电极块Bt相关的一个检测块执行触摸检测操作。在所有的时间段P2至P19中重复操作。
(变形例1-2)
在前述实施方式中，当作为显示操作的对象的驱动电极块B与作为触摸检测操作的对象的驱动电极块B变得相同时(时间段P1和P20)，驱动电极驱动器14向该驱动电极块B施加显示驱动信号Vcomd，尽管不限于此。可选地，可以施加触摸检测驱动信号Vcomt。图19示意性示出了根据该变形例的驱动电极驱动器的操作实例。在时间段P1中，驱动电极驱动器14选择驱动电极块B1作为驱动电极块Bt并施加触摸检测驱动信号Vcomt。类似地，在时间段P20中，驱动电极驱动器14选择驱动电极块B10作为驱动电极块Bd并施加触摸检测驱动信号Vcomt。在这种情况下，可以使采样时序ts在时间段P1、P20中的操作与在时间段P2至P19中的操作之间相同。
(变形例1-3)
在前述实施方式中，在某些时候，作为显示操作的对象的驱动电极块B与作为触摸检测操作的对象的驱动电极块B相同，尽管不限于此。可选地，作为显示操作的对象的驱动电极块B与作为触摸检测操作的对象的驱动电极块B可以总是彼此不同的。在这种情况下，具有触摸检测功能的显示装置总是像根据上述实施方式的图11的时序波形图那样进行操作。即，显示装置不以图13的时序波形图进行操作，从而操作更简单。
其具体实例包括将触摸检测操作的扫描频率和显示操作的扫描频率设定为相同的方法。在这种情况下，作为显示操作的对象的驱动电极块Bd与作为触摸检测操作的对象的驱动电极块Bt在保持其间的相对间隔的同时移动，而不会彼此接近或彼此分离，使得它们总是彼此不同地操作。
例如，另一具体实例包括，当像实施方式那样在触摸检测操作的扫描频率高于显示操作的扫描频率的情况下作为显示操作的对象的驱动电极块B与作为触摸检测操作的对象的驱动电极块B可能相同时，使得在显示操作的扫描之前执行触摸检测操作的扫描。在这种情况下，相对于首先扫描的(即，在前执行的)驱动电极块B，不执行触摸检测操作。该变形例可应用于诸如手指触摸比较宽区域的情况或者触摸位置检测的精度不是所期望的情况。通过在相邻的驱动电极块B中使用触摸检测结果执行内插并在触摸检测电路40中获得与首先扫描的(即，在前执行的)驱动电极块B相关的触摸检测结果来使触摸位置精度的劣化最小。
在任意方法中，作为显示操作的对象的驱动电极块Bd与作为触摸检测操作的对象的驱动电极块Bd总是彼此不同，使得总是像前述实施方式中描述的图11的时序波形图那样来执行操作。即，由于不执行与图13的时序波形类似的操作，所以操作更简单。
(3.第二实施方式)
将描述根据本发明第二实施方式的具有触摸检测功能的显示装置9。在第二实施方式中，使用在触摸检测时间段中具有脉冲波形以及在显示时间段中具有DC波形的触摸检测信号Vcomt，并且执行所谓的(彼此相邻的像素Pix中的像素信号Vpix的极性彼此相反的)点反转驱动。具有触摸检测功能的显示装置9的结构与图4所示根据第一实施方式的具有触摸检测功能的显示装置1类似，只是驱动电极驱动器与第一实施方式不同。在第二实施方式中，通过使用输出上述触摸检测驱动信号Vcomt的驱动电极驱动器16来构成具有触摸检测功能的显示装置9。其构造构与第一实施方式(图4)类似。相同的参考标号表示与根据第一实施方式的具有触摸检测功能的显示装置基本相同的部件，并且将不再重复它们的描述。
图21示出了将触摸检测驱动信号Vcomt的脉冲波形施加给驱动电极块B的操作。在时间段P1至P20中，驱动电极驱动器16依次选择驱动电极块B，并将触摸检测驱动信号Vcomt的脉冲波形施加给驱动电极块B。尽管未示出，但在该实例中，显示时间段中触摸检测驱动信号Vcomt的电压为0V。
在该实例中，触摸检测驱动信号Vcomt的波形为由正电压和负电压构成的脉冲波形，并且其时间平均值为0V。从而，例如，液晶元件LC的两端之间的电位差的时间平均值变为0V，使得液晶元件LC中的劣化(诸如烧毁)最小。
图22示出了时间段P1至P20中具有触摸检测功能的显示装置9的时序波形的实例。(A)示出了触摸检测驱动信号Vcomt的波形，(B)示出了扫描信号Vscan的波形，(C)示出了像素信号Vpix的波形，以及(D)示出了触摸检测信号Vdet的波形。
首先，栅极驱动器12将扫描信号Vscan施加给第(n-1)行中的像素的扫描信号线GCL，并且扫描信号Vscan(n-1)从低电平改变为高电平(图22中的(B))。通过该操作，一个显示水平时间段(1H)开始。
然后，在触摸检测时间段Tt中，驱动电极驱动器16选择驱动电极块Bt，并向该驱动电极块Bt施加具有脉冲形状的触摸检测驱动信号Vcomt(图22中的(A))。触摸检测驱动信号Vcomt经由静电电容传输至触摸检测电极TDL，并且触摸检测信号Vdet发生变化(图22中的(D))。
然后，A/D转换器43在触摸检测时间段Tt的采样时序ts处对触摸检测信号Vdet进行A-D转换，从而检测触摸(图22中的(D))。这样，在具有触摸检测功能的显示装置9中，执行与驱动电极块Bt相对应的一个检测块中的触摸检测。
然后，在显示时间段Td中，源极驱动器13向像素信号线SCL施加像素信号Vpix(图22中的(C))，以执行一条水平线的显示。在完成通过源极驱动器13进行的像素信号Vpix的提供之后，栅极驱动器12将第(n-1)行中的扫描信号线GCL的扫描信号Vscan(n-1)从高电平改变为低电平(图22中的(B))，并且结束1个显示水平时间段。
然后，栅极驱动器12向不同于前述行的第(n-1)行中的像素的扫描信号线GCL施加扫描信号Vscan，并且扫描信号Vscan(n)从低电平改变为高电平(图22中的(B))。通过该操作，开始随后的一个显示水平时间段。
然后，在触摸检测时间段Tt中，驱动电极驱动器16向驱动电极块Bt施加脉冲形状的触摸检测驱动信号Vcomt(图22中的(A))。A/D转换器43对由此伴随的触摸检测信号Vdet的变化进行A-D转换(图22中的(D))，从而检测与该驱动电极块Bt相对应的一个检测块中的触摸。
然后，在显示时间段Td中，源极驱动器13向像素信号线SGL施加像素信号Vpix(图22中的(C))，并执行一条水平线的显示。在该实例中，具有触摸检测功能的显示装置9执行点反转驱动，使得通过源极驱动器13施加的像素信号Vpix的极性从在紧前的一个显示水平时间段中的极性反转。在完成显示时间段Td之后，结束一个显示水平时间段。
此后通过重复上述操作，具有触摸检测功能的显示装置9通过扫描整个显示面来执行显示操作，并通过扫描整个触摸检测面来执行触摸检测操作。
根据触摸检测驱动信号Vcomt生成触摸检测时间段Tt中的触摸检测信号Vdet。具体地，触摸检测驱动信号Vcomt的幅度越大，触摸检测时间段Tt中的触摸检测信号Vdet的幅度越大。例如，实现触摸面板更高的灵敏度。因此，在使触摸检测驱动信号Vcomt的幅度较大的情况下，期望关注耐受电压和TFT元件Tr的泄露。
图23示出了TFT元件Tr的漏极的电压波形。在显示操作中向TFT元件Tr的漏极提供像素信号Vpix。然后，TFT元件Tr截止并进入浮置状态，并且在一个显示帧时间段(1F)期间，保持像素信号Vpix的电位。在TFT元件Tr的漏极中，如图23所示，每当在一个显示帧时间段中向驱动电极块B施加触摸检测驱动信号Vcomt时，其电压变化经由并列存在的静电电容(未示出)传输至液晶元件LC，并且与触摸检测驱动信号Vcomt的脉冲波形相对应的幅度2×ΔV的脉冲波形叠加在像素信号Vpix的电位上。即，例如，在提供像素信号Vpix1之后，TFT元件Tr的漏极的电压变为±ΔV，并且最大电压变为Vpix1+ΔV。因此，期望设定触摸检测驱动信号Vcomt的脉冲波形的幅度等，使得漏极的电位不超过TFT元件Tr的耐受电压。
此外，如图23所示，在提供负像素信号Vpix2的一个显示帧时间段中，TFT元件Tr的漏极的电压变为Vpix2+ΔV，并且最小电压变为Vpix2-ΔV。此时，不仅关注TFT元件Tr的耐受电压，而且关注泄露。具体地，当将负电压短暂地施加给处于截止状态的n型TFT元件Tr的漏极时(波形C1)以及当TFT元件Tr导通时，电荷经由TFT元件Tr移动(泄露)以改变所保持的像素信号Vpix的电位，并且存在图像的质量由此劣化的可能性。因此，在这种情况下，期望设定触摸检测驱动信号Vcomt的脉冲波形的幅度等，使得TFT元件Tr不导通，或者将处于截止状态的TFT元件Tr的栅极电位设定得较低以不引起泄露。
如上所述，在该实施方式中，触摸检测驱动信号的脉冲波形仅在不同于显示时间段的触摸检测时间段中施加给驱动电极。因此，彼此完全独立地执行显示操作和触摸检测操作，并且使显示操作对触摸检测操作的影响最小。
在该实施方式中，驱动电极驱动器仅在触摸检测时间段中输出触摸检测驱动信号的脉冲波形，使得不受显示操作限制地设定触摸检测驱动信号的幅度，并且增加了检测灵敏度。
其他效果与第一实施方式的情况相同。
(变形例2-1)
尽管在前述实施方式中触摸检测驱动信号Vcomt具有由正电压和负电压构成的脉冲波形，但不限于此。可选地，例如，可以使用由正电压构成的正脉冲波形或由负电压构成的负脉冲波形。以下将详细描述触摸检测驱动信号Vcomt具有正脉冲波形的情况的实例。
图24示出了根据该变形例的具有触摸检测功能的显示装置的时序波形的实例。(A)示出了触摸检测驱动信号Vcomt的波形，(B)示出了扫描信号Vscan的波形，(C)示出了像素信号Vpix的波形，以及(D)示出了触摸检测信号Vdet的波形。如图24的(A)所示，不同于根据上述实施方式的具有触摸检测功能的显示装置的情况，触摸检测驱动信号Vcomt的波形是仅由正电压构成的脉冲波形。同样在这种情况下，以与前述实施方式类似的方式，执行显示操作和触摸检测操作。
图25示出了根据该变形例的具有触摸检测功能的显示装置中的TFT元件Tr的漏极端子的波形。如根据前述实施方式的具有触摸检测功能的显示装置9的情况(图23)一样，与触摸检测驱动信号Vcomt的波形相对应的脉冲波形被叠加在像素信号Vpix的电位上。此时，与触摸检测驱动信号Vcomt具有由正电压构成的正脉冲波形的事实相对应，正脉冲波形也叠加在TFT元件Tr的漏极端子上。即，例如，在提供负像素信号Vpix2的一个显示帧时间段中，TFT元件Tr的漏极的最小电压变为Vpix2。因此，TFT元件Tr没有瞬时导通，从而像素信号Vpix的电位没有变化。因此，保持了极好的图像质量。
该变形例是通过使用n沟道MOS型的TFT形成像素Pix的TFT元件Tr的情况。在通过使用P沟道MOS型的TFT形成像素Pix的TFT元件Tr的情况下，例如，通过使用由如触摸检测驱动信号Vcomt的脉冲波形那样的负电压构成的负脉冲波形，该变形例是可应用的。
(变形例2-2)
尽管在前述实施方式中在显示时间段Td之前设置触摸检测时间段Tt，但不限于此。可选地，例如，触摸检测时间段Tt可以设置在显示时间段Td之后或者可以设置在显示时间段Td之前和之后。图26示出了在触摸检测时间段Tt设置在显示时间段Td之后的情况下的时序波形的实例。在这种情况下，以与前述实施方式类似的方式，执行显示操作和触摸检测操作。
(4.应用实例)
现在，参照图27至图31G，描述在前述实施方式和变形例中提到的具有触摸检测功能的显示装置的应用实例。实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置可应用于所有领域中的电子单元，诸如电视装置、数码相机、笔记本型个人计算机、诸如蜂窝电话的便携式终端装置、摄像机等。换言之，实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置可应用于所有领域的电子单元，其显示从外部输入的视频信号或在内部作为图像或视频图像而生成的视频信号。
(应用实例1)
图27示出了应用根据任一实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置的电视装置的外观。例如，该电视装置具有视频显示屏幕单元510，其包括前面板511和滤色玻璃512。视频显示屏幕单元510由根据任一前述实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置来构成。
(应用实例2)
图28A和图28B示出了应用根据任一实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置的数码相机的外观。例如，该数码相机具有用于闪光的发光单元521、显示单元522、菜单开关523和快门按钮524。显示单元522由根据任一前述实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置来构成。
(应用实例3)
图29示出了应用根据任一实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置的笔记本型个人计算机的外观。例如，该笔记本型个人计算机具有主体531、用于输入字符等的操作的键盘532以及用于显示图像的显示单元533。通过根据任一实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置来构成显示单元533。
(应用实例4)
图30示出了应用根据任一实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置的摄像机的外观。例如，该摄像机具有主体541、用于拍摄物体的设置在主体541正面的镜头542、拍摄开始/停止开关543和显示单元544。显示单元544由根据任一实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置构成。
(应用实例5)
图31A至图31G示出了应用根据任一实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置的蜂窝电话的外观。例如，该蜂窝电话通过由耦合部(铰链)730耦合上壳体710和下壳体720而构成，并具有显示器740、子显示器750、画面灯760和相机770。显示器740或子显示器750由根据任一实施方式等的具有触摸检测功能的显示装置构成。
尽管上面通过实施方式、变形例和对电子单元的应用实例描述了本发明，但本发明不限于实施方式等，而是可以进行各种变形例。
在前述实施方式中，具有触摸检测功能的显示单元10通过将使用各种模式(诸如TN、VA和ECB)中的任一种的液晶的液晶显示单元20与触摸检测单元30集成而形成。可选地，可以集成使用横向电场模式(诸如FFS(边缘场切换)或IPS(面内切换))的液晶的液晶显示单元和触摸检测单元。例如，在使用横向电场模式的液晶的情况下，如图32所示地构成具有触摸检测功能的显示单元60。该图示出了具有触摸检测功能的显示单元60的主要部分的截面结构的实例，并示出了将液晶层6B夹置在像素基板2B和对向基板3B之间的状态。其他部件的名称、功能等与图5所示情况类似，将不再重复它们的描述。在该实例中，不同于图5的情况，用于显示和触摸检测的驱动电极COML直接形成在TFT基板21的上方，并用作像素基板2B的一部分。像素电极22经由绝缘层23设置在驱动电极COML的上方。在这种情况下，包括存在于驱动电极COML和触摸检测电极TDL之间的液晶层6B的所有电介质均对电容C1的形成做出贡献。
此外，在实施方式中，触摸检测操作的扫描频率被设定为显示操作的扫描频率的两倍，尽管不限于此。可选地，例如，触摸检测操作的扫描频率可以被设定为显示操作的扫描频率的三倍或四倍。图33A和图33B示意性示出了驱动电极块Bd和Bt的显示/触摸检测面S中的移动操作。图33A示出了触摸检测操作的扫描频率为显示操作的扫描频率的三倍的情况。图33B示出了触摸检测操作的扫描频率为显示操作的扫描频率的四倍的情况。在图33A中，在依次选择驱动电极块Bd并在显示操作中执行一次扫描的同时，依次选择驱动电极块Bt并在触摸检测操作中执行三次扫描。即，在该实例中，触摸检测操作的扫描频率为显示操作的扫描频率的三倍。在图33B中，在依次选择驱动电极块Bd并在显示操作中执行一次扫描的同时，依次选择驱动电极块Bt并在触摸检测操作中执行四次扫描。即，在该实例中，触摸检测操作的扫描频率为显示操作的扫描频率的四倍。
此外，在前述实施方式中，具有触摸检测功能的显示装置是所谓的通过集成液晶显示单元和电容触摸检测单元所获得的内置型装置。可选地，可以使用通过将液晶显示单元和电容触摸检测单元组装为独立构件而获得的组装型的显示装置。在这种情况下，液晶显示单元通过例如反转将施加给驱动电极(公共电极)的驱动信号(公共驱动信号)来执行显示。例如，触摸检测单元具有如图7所示的电极构造。以与实施方式类似的方式，触摸检测单元按依次向驱动电极COML施加触摸检测驱动信号Vcomt，并根据触摸检测驱动信号Vcomt基于从触摸检测电极TDL输出的触摸检测信号Vdet来检测触摸。在电容形成在液晶显示单元的公共电极与电容触摸检测单元的触摸检测电极TDL之间的情况下，以与前述实施方式类似的方式，施加给液晶显示单元的公共电极的公共驱动信号可以经由电容传输至触摸检测单元的触摸检测电极TDL。此时，通过使得触摸检测单元的触摸检测驱动信号Vcomt的波形在当液晶显示单元的公共驱动信号的波形不变化的时刻发生改变，以与前述实施方式类似的方式，分离出根据触摸检测驱动信号Vcomt的触摸检测信号Vdet，并且触摸检测操作对显示操作的影响最小。
本公开包含于2010年4月28日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP2010-104051所涉及的主题，其全部内容结合于此作为参考。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种变形、组合、再组合和变化，只要它们都在所附权利要求及其等效物的范围之内。

Claims (17)

1.一种具有触摸检测的显示装置，包括：
显示元件；
多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；
多个检测电极，并排设置以在与所述公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；
扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，所述第一扫描驱动使得用于驱动所述显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个，所述第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个；以及
检测电路，基于响应于所述触摸检测驱动信号的施加而从所述检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体，
其中，
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极与将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极相重合时，所述扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加所述显示驱动信号或所述触摸检测驱动信号，并且
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极不同于将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极时，所述扫描驱动单元驱动各公共驱动电极，从而所述触摸检测驱动信号的相位比所述显示驱动信号的相位超前或延迟，从而所述触摸检测驱动信号的波形在所述显示驱动信号的波形没有转变的时间段内的时序处发生转变，
所述检测电路在所述触摸检测驱动信号转变而所述显示驱动信号没有转变时，基于从所述检测电极输出的所述触摸检测信号进行触摸检测。
2.根据权利要求1所述的具有触摸检测的显示装置，还包括：像素信号驱动单元，在显示时间段内向每个所述显示元件提供像素信号，
其中，所述公共驱动电极被驱动，从而所述触摸检测驱动信号的波形在所述显示时间段以外的时序处发生转变。
3.根据权利要求1所述的具有触摸检测的显示装置，其中，所述显示驱动信号具有矩形波形，所述矩形波形的极性针对每条扫描线反转。
4.根据权利要求3所述的具有触摸检测的显示装置，其中，所述触摸检测驱动信号是通过偏移所述显示驱动信号的相位而建立的信号。
5.根据权利要求2所述的具有触摸检测的显示装置，其中，所述检测电路在所述触摸检测驱动信号的波形转变时序的前时序或后时序处对所述触摸检测信号执行采样，并确定两个采样值之间的差。
6.根据权利要求2所述的具有触摸检测的显示装置，其中，所述多个公共驱动电极被分割为均包括预定数量的公共驱动电极的多个块，并且
所述扫描驱动单元针对每个块驱动所述多个公共驱动电极。
7.一种具有触摸检测的显示装置，包括：
显示元件；
多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；
多个检测电极，并排设置以在与所述公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；
扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，所述第一扫描驱动使得用于驱动所述显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个，所述第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个；以及
检测电路，基于响应于所述触摸检测驱动信号的施加而从所述检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体，
其中，
所述扫描驱动单元驱动所述公共驱动电极，从而将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极不与将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极相重合，并且
所述扫描驱动单元驱动各公共驱动电极，从而所述触摸检测驱动信号的相位比所述显示驱动信号的相位超前或延迟，从而所述触摸检测驱动信号的波形在所述显示驱动信号的波形没有转变的时间段内的时序处发生转变，
所述检测电路在所述触摸检测驱动信号转变而所述显示驱动信号没有转变时，基于从所述检测电极输出的所述触摸检测信号进行触摸检测。
8.一种具有触摸检测的显示装置，包括：
显示元件；
多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；
多个检测电极，并排设置以在与所述公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；
扫描驱动单元，依次向所述多个公共驱动电极时分地施加包括DC波形和脉冲波形的驱动信号，所述DC波形对应于被分配用于通过所述显示元件执行显示的显示时间段，所述脉冲波形对应于被分配用于检测外部接近物体的触摸检测时间段，并且所述触摸检测时间段与所述显示时间段不同；以及
检测电路，基于响应于所述驱动信号的施加而从所述检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体，
所述检测电路在触摸检测驱动信号转变而用于供给至所述显示元件的显示驱动信号没有转变时，基于从所述检测电极输出的所述触摸检测信号进行触摸检测。
9.根据权利要求8所述的具有触摸检测的显示装置，其中，所述脉冲波形包括相对于所述DC波形的电压的正电压部分和负电压部分。
10.根据权利要求9所述的具有触摸检测的显示装置，其中，所述脉冲波形的时间平均电压等于所述DC波形的电压。
11.根据权利要求8所述的具有触摸检测的显示装置，其中，所述脉冲波形包括相对于所述DC波形的电压的正电压部分和负电压部分之一。
12.一种具有触摸检测的显示装置，包括：
显示单元，用于显示图像，并且包括显示元件、连接至所述显示元件的公共电极和向所述公共电极施加公共信号的公共信号驱动单元；以及
触摸检测单元，用于检测外部接近物体，
所述触摸检测单元包括：
多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；
多个检测电极，并排设置以在与所述公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；
扫描驱动单元，执行使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个的扫描驱动；以及
检测电路，基于响应于所述触摸检测驱动信号的施加而从所述检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体，其中，
所述公共信号驱动单元和所述扫描驱动单元驱动所述公共信号和所述触摸检测驱动信号，从而所述触摸检测驱动信号的相位比所述公共信号的相位超前或延迟，从而所述触摸检测驱动信号的波形在所述公共信号的波形没有转变的时间段内的时序处发生转变，
所述检测电路在所述触摸检测驱动信号转变而所述公共信号没有转变时，基于从所述检测电极输出的所述触摸检测信号进行触摸检测。
13.一种驱动电路，包括：
扫描驱动单元，对具有触摸检测的显示单元执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，所述具有触摸检测的显示单元包括显示元件、并排设置以在一个方向上延伸的多个公共驱动电极、并排设置以在与所述公共驱动电极交叉的方向上延伸并使得在每个交叉处形成静电电容的多个检测电极，所述第一扫描驱动使得用于驱动所述显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个，所述第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个；以及
控制单元，控制所述扫描驱动单元，
其中，
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极与将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极相重合时，所述扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加所述显示驱动信号或所述触摸检测驱动信号，并且
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极不同于将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极时，所述扫描驱动单元驱动各公共驱动电极，从而所述触摸检测驱动信号的相位比所述显示驱动信号的相位超前或延迟，从而所述触摸检测驱动信号的波形在所述显示驱动信号的波形没有转变的时间段内的时序处发生转变，
触摸检测电路在所述触摸检测驱动信号转变而所述显示驱动信号没有转变时，基于从所述检测电极输出的触摸检测信号进行触摸检测。
14.一种驱动方法，包括以下步骤：
对具有触摸检测的显示单元执行第一扫描驱动；以及
对所述具有触摸检测的显示单元执行第二扫描驱动，
所述具有触摸检测的显示单元包括显示元件、并排设置以在一个方向上延伸的多个公共驱动电极、并排设置以在与所述公共驱动电极交叉的方向上延伸并允许在每个交叉处形成静电电容的多个检测电极，
所述第一扫描驱动使得用于驱动所述显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个，所述第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个，
其中，
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极与将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极相重合时，所述扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加所述显示驱动信号或所述触摸检测驱动信号，并且
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极不同于将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极时，各公共驱动电极被驱动，从而所述触摸检测驱动信号的相位比所述显示驱动信号的相位超前或延迟，从而所述触摸检测驱动信号的波形在所述显示驱动信号的波形没有转变的时间段内的时序处发生转变，
触摸检测电路在所述触摸检测驱动信号转变而所述显示驱动信号没有转变时，基于从所述检测电极输出的触摸检测信号进行触摸检测。
15.一种电子单元，包括：
具有触摸检测的显示装置；以及
控制单元，利用所述具有触摸检测的显示装置执行操作控制，
所述具有触摸检测的显示装置包括：
显示元件；
多个公共驱动电极，并排设置以在一个方向上延伸；
多个检测电极，并排设置以在与所述公共驱动电极交叉的方向上延伸，并且使得在每个交叉处形成静电电容；
扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，所述第一扫描驱动使得用于驱动所述显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个，所述第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给所述多个公共驱动电极中的每个；以及
检测电路，基于响应于所述触摸检测驱动信号的施加而从所述检测电极输出的触摸检测信号来检测外部接近物体，
其中，
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极与将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极相重合时，所述扫描驱动单元向重合的公共驱动电极施加所述显示驱动信号或所述触摸检测驱动信号，并且
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极不同于将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选公共驱动电极时，所述扫描驱动单元驱动各公共驱动电极，从而所述触摸检测驱动信号的相位比所述显示驱动信号的相位超前或延迟，从而所述触摸检测驱动信号的波形在所述显示驱动信号的波形没有转变的时间段内的时序处发生转变，
所述检测电路在所述触摸检测驱动信号转变而所述显示驱动信号没有转变时，基于从所述检测电极输出的所述触摸检测信号进行触摸检测。
16.一种显示装置，包括：
多个驱动电极；
多个检测电极，与所述多个驱动电极交叉；以及
扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，所述第一扫描驱动使得用于驱动显示元件的显示驱动信号依次时分地施加给所述多个驱动电极中的每个，所述第二扫描驱动使得用于检测外部接近物体的触摸检测驱动信号依次时分地施加给所述多个驱动电极中的每个，
所述触摸检测驱动信号的相位比所述显示驱动信号的相位超前或延迟，
在所述触摸检测驱动信号转变而所述显示驱动信号没有转变时，触摸检测电路基于从所述检测电极输出的触摸检测信号进行触摸检测。
17.一种显示装置，包括：
多个驱动电极；
多个检测电极，与所述多个驱动电极交叉；以及
扫描驱动单元，执行第一扫描驱动和第二扫描驱动，所述第一扫描驱动使得显示驱动信号被施加给所述多个驱动电极中的每个，所述第二扫描驱动使得触摸检测驱动信号以不同于所述第一扫描驱动中的所述显示驱动信号的扫描间隔被施加给所述多个驱动电极中的每个，
其中，
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选驱动电极与将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选驱动电极相重合时，所述扫描驱动单元向重合的驱动电极施加所述显示驱动信号或所述触摸检测驱动信号，
当将在所述第一扫描驱动中被驱动的所选驱动电极不同于将在所述第二扫描驱动中被驱动的所选驱动电极时，所述扫描驱动单元驱动各驱动电极，从而所述触摸检测驱动信号的相位比所述显示驱动信号的相位超前或延迟，从而所述触摸检测驱动信号的波形在所述显示驱动信号的波形没有转变的时间段内的时序处发生转变，
在所述触摸检测驱动信号转变而所述显示驱动信号没有转变时，触摸检测电路基于从所述检测电极输出的触摸检测信号进行触摸检测。
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