JP2011076515A - 静電容量型入力装置付き液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】座標の検出が１フレームで１回に制限されず、ノイズ電流を除去ないし抑制する
ことなく、共通電極の電圧の切り替えに伴うノイズの影響を受けにくい静電容量型入力装
置付き液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】複数の電極の容量変化を検知するためのスイッチ・キャパシタ回路を備え、
スイッチ・キャパシタ回路の第１及び第２スイッチを互いに排他的にオン状態及びオフ状
態とする動作を繰り返すセトリング期間と、セトリング期間の後に、第１スイッチをオフ
状態とし、第２スイッチをオン状態として、ノードの電圧が予め設定された基準電圧に達
するまでの時間に基いて前記複数の検出電極におけるタッチ検出を行うカウント期間と、
を有し、複数の検出電極のそれぞれについて、セトリング期間の開始時点から予め定めた
一定時間後にコモン信号の電圧の切り替えを行うようにする。
【選択図】図１３

Description

本発明は、指の接触位置を静電容量の変化として検出可能な入力装置（タッチパネル）
付き液晶表示装置に関し、特に静電容量方式の入力装置と液晶表示装置とを近接させて使
用した際の液晶表示装置からのノイズによる誤動作を抑制した静電容量型入力装置付き液
晶表示装置に関する。

携帯電話、ナビゲーション装置、パーソナルコンピューター、券売機、銀行や郵便局等
のＡＴＭ（Automated Teller Machine）端末などの電子機器では、液晶表示装置などの表
面にタブレット型の入力装置が配置され、液晶表示装置の画像表示領域に表示された指示
画像を参照しながら、この指示画像が表示されている箇所に指などを触れることで、指示
画像に対応する情報の入力が行えるものが知られている。

このような入力装置には、抵抗膜型、静電容量型などがあるが、抵抗膜型の入力装置は
、フィルムとガラスの２枚構造でフィルムを押下してショートさせる構造のため、動作温
度範囲が狭く、経時変化に弱いという欠点を有している。これに対して、静電容量型の入
力装置は、一枚の基板に透光性導電膜を形成したものであり、寿命が長く、応答速度が早
く、分解能等に優れているという利点を有している。

例えば、下記特許文献１には、互いに交差する方向に透光性電極パターンを延在させ、
指などが接触した際の電極間の静電容量の変化を検知して入力位置を検出するタイプの静
電容量型の入力装置が開示されている。また、静電容量型の入力装置においては、透光性
導電膜の両端に同相、同電位の交流を印加し、指が接触あるいは近接してキャパシタが形
成される際に流れる微弱電流を検知して入力位置を検出するタイプのものも知られている
。

近年では、液晶表示装置を交流駆動する際に、信号線の電圧振幅を抑えるため、共通電
極の電圧を、低位側電圧及び高位側電圧に交互に切り替えることも行われているが、この
共通電極の電圧の切り替えに伴ってノイズが発生する。そのため、液晶表示装置と静電容
量型の入力装置とを組み合わせて使用すると、液晶表示装置からの表示ノイズの混入によ
って誤動作することがある。そこで、下記特許文献２に開示されている静電容量型のタブ
レット装置では、図１９に示すように、液晶表示装置の１フレーム期間を表示期間（液晶
表示装置の書き込み期間）とタッチ検出期間に分け、液晶表示装置の表示ノイズがタッチ
検出に影響を与えないようにしている。

また、下記特許文献３に開示されているタッチセンサ付き表示装置では、図２０に示す
ように、液晶表示装置の水平同期信号をストローブ信号とし、タッチパネル電流からノイ
ズ電流を差し引くことによって、液晶表示装置の駆動信号によるノイズを相殺している。
なお、図２０における（ａ）は液晶表示装置の水平同期信号ＨＳＹＮＣの波形を示し、（
ｂ）は対向電極に供給される共通電圧の波形を示し、（ｃ）は位置検出用導電膜に誘起さ
れる誘起電圧（ノイズ成分）の波形を示し、（ｄ）はストローブ信号の波形を示し、（ｅ
）は位置検出用交流電圧の波形を示し、（ｆ）はノイズ成分が重畳された電流信号波形を
示し、（ｇ）は（ｆ）に示した信号からノイズ成分が除去された電流信号波形（ノイズカ
ット電流信号波形）を示し、（ｈ）は水平同期信号の整数倍の周波数を有すると共に水平
同期信号ＨＳＹＮＣと同期した位置検出用交流電圧の波形を示し、（ｉ）は（ｈ）に示し
た位置検出用交流電圧の１周期のパルス幅のストローブ信号の波形を示し、（ｊ）は（ｉ
）に示したストローブ信号を用いてノイズ成分を除去することによって得られたノイズカ
ット電流信号の波形を示している。

特開２００７−１２２３２６号公報 特開平１０−１２４２３３号公報 国際公開２００６／０４３６６０号パンフレット

しかしながら、上記特許文献２に開示されている静電容量型のタブレット装置では、タ
ブレット装置の座標の検出期間が液晶表示装置の１フレームに１回の割合に制限され、液
晶表示装置のフレームレート以上のタッチ検出レートを実現することができないという問
題点が存在する。また、上記特許文献３に開示されているタッチセンサ付き表示装置によ
れば、タッチパネル電流からノイズ電流を差し引くことによって液晶表示装置からのノイ
ズの影響を排除した位置検出信号を得ることができるが、位置検出用電極毎にノイズ成分
を除去するためのノイズ除去回路が必要となる。そのため、上記特許文献３に開示されて
いるタッチセンサ付き表示装置を上記特許文献１に開示されているような互いに交差する
方向に透光性電極パターンを延在させ、指などが接触した際の電極間の静電容量の変化を
検知して入力位置を検出するタイプの静電容量型入力装置に対して適用すると、必要なノ
イズ除去回路数が多くなるという問題点が存在する。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくされたものであり、静電容量型
入力装置の座標の検出が１フレームで１回に制限されず、かつ、特に位置検出用信号から
ノイズ電流を除去ないし抑制することなく、共通電極の電圧の切り替えに伴うノイズの影
響を受けにくい静電容量型入力装置付き液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置の発明は、
画素電極と、前記画素電極に対向するコモン電極との差電圧に応じた階調となる画素を複
数備える液晶表示パネルと、前記画素電極にそれぞれデータ信号を供給するとともに、第
１の電圧と前記第１の電圧よりも高い第２の電圧とを交互に切り替えたコモン信号を前記
コモン電極に供給する駆動回路と、前記液晶表示パネルに積層され、複数の検出電極を有
するタッチパネル基板と、前記複数の検出電極のタッチ検出を行う容量検出回路と、を備
え、前記容量検出回路は、前記複数の検出電極のそれぞれに形成され、電源線と所定のノ
ードとの間に流れる電流を一定値とさせる定電流源と、前記検出電極と前記ノードとの間
でオン状態またはオフ状態とする第１スイッチと、前記ノードと接地線との間でオン状態
またはオフ状態とする第２スイッチと、前記ノードと前記接地線との間に介挿された容量
素子と、を有するスイッチ・キャパシタ回路を有し、前記第１及び第２スイッチを互いに
排他的にオン状態及びオフ状態とする動作を繰り返すセトリング期間と、前記セトリング
期間の後に、前記第１スイッチをオフ状態とし、前記第２スイッチをオン状態として、前
記ノードの電圧が予め設定された基準電圧に達するまでの時間に基いて前記複数の検出電
極におけるタッチ検出を行うカウント期間と、を有し、前記駆動回路は、前記複数の検出
電極のそれぞれについて、前記セトリング期間の開始時点から予め定めた一定時間後に前
記コモン信号の電圧の切り替えを行うことを特徴とする。

本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、スイッチ・キャパシタ回路
のセトリング期間におけるノードの電圧は、検出電極における容量成分に応じた電圧にセ
トリング（収束）する。検出電極における容量成分は、タッチの有無によって異なるので
、カウント期間において、定電流源による容量素子への充電によってノードが基準電圧に
達するまでの時間によって検出電極におけるタッチの有無を検出することができる。本願
発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、駆動回路は、複数の検出電極の
それぞれについてセトリング期間の開始時点から予め定めた一定時間後にコモン信号の電
圧の切り替えを行うようになされているので、容量検出回路における検出動作と液晶表示
装置のコモン信号の電圧の切り替えのタイミングが複数の検出電極のそれぞれについて同
じになる。そのため、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置によれば、複数の検
出電極のそれぞれの検出値には同じレベルの液晶表示装置のコモン信号の電圧の切り替え
に基くノイズが重畳していることになるため、座標検出動作毎の時系列的なばらつきや複
数の検出電極毎のばらつきがなくなり、特にノイズを回避ないし抑制せずとも正確なタッ
チ座標を求めることができるようになる。

本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、前記駆動回路は水平同期信
号に基いて前記コモン信号の電圧を切り替え、前記容量検出回路は前記水平同期信号に基
いて前記セトリング期間を開始するものとすることができる。

水平同期信号に基いてコモン信号の切り替え及びセトリング期間の開始を行うようにす
ると、コモン信号の切り替え及びセトリング期間の開始時期のずれが少なくなる。そのた
め、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置によれば、容量検出回路における検出
動作と液晶表示装置のコモン信号の電圧の切り替えのタイミングのズレが少ないため、座
標検出動作毎の時系列的なばらつきや複数の検出電極毎のばらつきがなくなって正確なタ
ッチ座標を求めることができるようになる。

また、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、前記容量検出回路は
前記コモン信号に基いて前記セトリング期間を開始するものとすることもできる。

コモン信号に基いてセトリング期間の開始を行うようにしても、コモン信号の切り替え
及びセトリング期間の開始時期のズレが少なくなる。そのため、本発明の静電容量型入力
装置付き液晶表示装置によれば、座標検出動作毎の時系列的なばらつきや複数の検出電極
毎のばらつきがなくなって正確なタッチ座標を求めることができるようになる。

また、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、前記容量検出回路は
マイクロプロセッサを備え、前記水平同期信号又は前記コモン信号は前記マイクロプロセ
ッサに供給され、前記マイクロプロセッサは前記セトリング期間に前記第１及び第２スイ
ッチをオン状態及びオフ状態とさせるものとしてもよい。

タッチパネルコントローラーには、マイクロプロセッサＭＰＵがスイッチ・キャパシタ
回路を起動させる形式のものがある。本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置は、
このようなタッチパネルコントローラーがマイクロプロセッサＭＰＵを備えるものであり
、かつ、ＬＣＤドライバー回路が生成する水平同期信号ＨＳＹＮＣやコモン信号ＶＣＯＭ
を利用したものである。本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においても、簡単
な構成でありながら、タッチパネルのスキャン開始時からコモン信号ＶＣＯＭの切り替わ
りまでの時間が常に一定となるように制御することができる。

また、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、前記駆動回路は水平
同期信号及びクロック信号に基いて前記コモン信号の電圧を切り替え、前記容量検出回路
は前記水平同期信号及びクロック信号に基いて前記セトリング期間を開始するものとして
もよい。

水平同期信号及びクロック信号に基いてコモン信号の切り替え及びセトリング期間の開
始を行うようにしても、コモン信号の切り替え及びセトリング期間の開始時期のずれが少
なくなる。そのため、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置によれば、座標検出
動作毎の時系列的なばらつきや複数の検出電極毎のばらつきがなくなって正確なタッチ座
標を求めることができるようになる。

また、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、前記容量検出回路は
マイクロプロセッサを備え、前記水平同期信号及び前記クロック信号は前記容量検出回路
のマイクロプロセッサに供給され、前記水平同期信号又は前記クロック信号に基いて、前
記マイクロプロセッサは前記セトリング期間を開始するものとしてもよい。

本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置によれば、タッチパネルコントローラー
には、マイクロプロセッサＭＰＵがスイッチ・キャパシタ回路を起動させる形式のもので
あり、タッチパネルコントローラー及びＬＣＤドライバー回路の発振器の安定性がよくな
い場合であっても、より座標検出動作毎の時系列的なばらつきや複数の検出電極毎のばら
つきがなくなって正確なタッチ座標を求めることができるようになる。

また、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、前記駆動回路は前記
水平同期信号を出力する発振器を備えるものとすることができる。

タッチパネルコントローラー及びＬＣＤドライバー回路の発振器の安定性がよくない場
合がある。本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置によれば、独立した水平同期信
号を出力する発振器を備えているため、水平同期信号の安定性が良好となるので、より座
標検出動作毎の時系列的なばらつきや複数の検出電極毎のばらつきがなくなって正確なタ
ッチ座標を求めることができるようになる。

また、本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置においては、前記複数の検出電極
は、前記タッチパネル基板の入力領域に形成された、第１の方向に延在する複数の第１の
透光性電極パターンと、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在する複数の第２の透
光性電極パターンとからなり、前記第１の透光性電極パターンと前記第２の透光性電極パ
ターンとは前記タッチパネル基板の同一面上に形成され、前記第１の透光性電極パターン
と前記第２の透光性電極パターンとは互いに電気的に絶縁されているものであることが好
ましい。

本発明の静電容量型入力装置付き液晶表示装置によれば、微細な検出電極を多く配置す
ることができるため、より正確なタッチ座標を求めることができるようになる。

図１Ａは本発明の実施形態に係る静電容量型入力装置付き液晶表示装置の概略斜視図であり、図１Ｂは図１Ａのタッチパネルの部分拡大平面図である。 図１Ａの液晶表示装置の電気的構成を示す図である。 図１Ａの液晶表示装置の画素の等価回路図である。 図１Ａの液晶表示装置の動作を示す図である。 図１Ｂのタッチパネルの容量検出回路を示す図である 図１Ｂのタッチパネルの容量検出回路による検出動作の割り当てを示す図である。 図１Ｂのタッチパネルの１つの電極の動作を示すタイミングチャートである。 液晶表示装置とタッチパネルとの容量の関係を示す図である。 図９Ａはセトリング期間のタッチパネルの動作を示す図であり、図９Ｂはカウント期間中のタッチパネルの動作を示す図である。 タッチパネルコントローラーの動作を示すフローチャートである。 従来のタッチパネルの容量検出回路タイミングチャートである。 従来の容量検出回路の実測波形を示す図である。 本発明の実施形態のタッチパネルの容量検出回路タイミングチャートである。 実施例１の静電容量型入力装置付き液晶表示装置のブロック図である。 実施例２の静電容量型入力装置付き液晶表示装置のブロック図である。 実施例３の静電容量型入力装置付き液晶表示装置のブロック図である。 実施例４の静電容量型入力装置付き液晶表示装置のブロック図である。 ＡＤ変換器としてσΔＡＤ変換器を用いた容量検出回路を示す図である。 従来の静電容量型のタブレット装置の座標検出タイミングを示す図である。 従来のタッチセンサ付き表示装置の各部の信号波形を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明するが、以下に示す実施形態
は、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではなく、本発明は特許
請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用
し得るものである。

本発明の実施形態の静電容量型入力装置付き液晶表示装置の具体的構成及びその動作原
理を図１〜図１３を用いて説明する。実施形態の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１
０は、図１Ａに示すように、液晶表示パネル１１と、タッチ検出用の検出電極が形成され
たタッチパネル基板１２（本発明の入力装置に対応）とを積層した構成を有している。液
晶表示パネル１１は、透過型、反射型あるいは半透過反射型のアクティブマトリクス型液
晶表示パネルからなり、透過型あるいは半透過反射型の液晶表示パネルの場合、表示光の
出射側とは反対側にバックライト装置（図示省略）が配置されている。また、液晶表示パ
ネル１１においては、液晶表示パネル１１に対して位相差板や偏光板（図示せず）が重ね
て配置される。液晶表示パネル１１は、アレイ基板１３と、アレイ基板１３に対して対向
配置された対向基板１４と、対向基板１４とアレイ基板１３との間に保持された液晶層（
図示省略）とを備えている。なお、図１Ａでは、説明のために液晶表示パネル１１とタッ
チパネル基板１２との間を離した状態で示しているが、実際には、これらは密着した状態
となっている。

図１Ｂは、本発明の実施形態に係るタッチパネル基板１２に形成した透明な第１検出電
極１５ａ及び透明な第２検出電極１５ｂの平面的な構成を示す説明図である。なお、図１
Ｂにおいては、透明な第１検出電極１５ａ及び透明な第２検出電極１５ｂの一部を抜粋し
て示してある。また、以下では、透明な第１検出電極１５ａ及び透明な第２検出電極１５
ｂを区別する必要がない場合には、共に「検出電極１５」と表す場合もある。

タッチパネル基板１２は、静電容量型のタッチパネルであり、１枚の透光性基板上に、
タッチパネル基板１２における入力位置の検出を行うための駆動回路（詳細な構成は後述
する）が接続されている。また、タッチパネル基板１２においては、透光性基板の上面の
入力領域には、矢印Ｘで示す第１の方向に延在する複数列の透明な第１検出電極１５ａと
、矢印Ｙで示す第１の方向に交差する第２の方向に延在する複数列の透明な第２検出電極
１５ｂとが形成されている。ここで、透明な第１検出電極１５ａ及び透明な第２検出電極
１５ｂは各々菱形形状をしている。

そして、透明な第１検出電極１５ａは透明な第２検出電極１５ｂとの交差部１５ｃで繋
がっているが、透明な第２検出電極１５ｂは、透明な第１検出電極１５ａとの交差部１５
ｃで途切れているが、層間絶縁膜１５ｄ上に形成された中継電極１５ｅによって電気的に
接続されている。すなわち、交差部１５ｃにおける透明な第１検出電極１５ａの上層側に
は、透光性の層間絶縁膜１５ｄが形成されているとともに、この層間絶縁膜１５ｄの上層
には、交差部１５ｃで途切れている透明な第２検出電極１５ｂ同士を電気的に接続する透
光性の中継電極１５ｅが形成されている。このため、透明な第２検出電極１５ｂは第２の
方向で電気的に接続されている状態となる。

このような構成のタッチパネル基板１２では、複数の透明な第１検出電極１５ａ及び複
数の透明な第２検出電極１５ｂに順次検出用電圧を印加して電荷を与えた際、いずれかの
箇所の導電体である指が触れると、透明な第１検出電極１５ａ及び透明な第２検出電極１
５ｂと、指との間でも容量を持ち、その結果として静電容量が低下するので、いずれの箇
所に指が触れたかを検出することができるようになる。なお、透明な第１検出電極１５ａ
及び透明な第２検出電極１５ｂについての形状は、例えば矩形形状としてマトリクス状に
配列させてもよい。

ここで、実施形態の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０における液晶表示パネル
１１及びその駆動回路１６について図２を用いて説明する。なお、図２は、液晶表示パネ
ル１１及びその駆動回路１６の構成を示す図である。図２に示されるように、実施形態の
液晶表示パネル１１では、例えば３２０行の走査線１７が行方向（Ｘ方向）に延在するよ
うに、また、２４０列の信号線１８が列方向（Ｙ方向）に延在するように、それぞれ設け
られている。そして、これらの１〜３２０行目の走査線１７と１〜２４０列目の信号線１
８との交差に対応して、画素１９がそれぞれ配列している。従って、実施形態の液晶表示
パネル１１においては、画素１９が縦３２０行×横２４０列のマトリクス状に配列するこ
とになる。また、共通電極２０には、コモン信号供給回路２１によるコモン信号ＶＣＯＭ
が供給されており、すべての画素１９にわたって共用されている。

画素１９は、図３に示されるように、ｎチャネル型の薄膜トランジスター（Thin Film
Transistor：以下単に「ＴＦＴ」という。）２２と液晶容量２３とを有している。このＴ
ＦＴ２２は、ゲート電極が走査線１７に接続され、ソース電極が信号線１８に接続され、
ドレイン電極が画素電極２４にそれぞれ接続されている。ここで、画素電極２４はアレイ
基板１３に形成される。それに対し、共通電極２０はすべての画素電極２４に対向するよ
うに対向基板１４に形成され、画素電極２４との間で液晶層２５を挟持する。従って、画
素１９毎に、画素電極２４、共通電極２０及び液晶層２５からなる液晶容量２３が構成さ
れる。

なお、このような液晶容量２３において、画素電極２４と共通電極２０との間を通過す
る光の透過率は、液晶容量２３に保持される電圧の実効値がゼロのときに最小値（最も暗
い状態）となるが、実効値が大きくなるにつれて徐々に大きくなるノーマリーブラックモ
ードに設定される。このため、バックライトユニット（図示省略）よって照射された光は
、画素１９毎に、液晶容量２３に保持された電圧の実効値に応じた比率で出射する。従っ
て、画素１９毎に、階調に応じた電圧を液晶容量２３に保持させることによって、目的の
画像を表示させることができる。

駆動回路１６は、図２に示すように、制御回路２６、コモン信号供給回路２１、走査線
駆動回路２７及び信号線駆動回路２８を有している。このうち、制御回路２６は、各種制
御信号を出力して、コモン信号供給回路２１、走査線駆動回路２７及び信号線駆動回路２
８の各部をそれぞれ制御するものである。走査線駆動回路２７は、１フレームの期間にお
いて走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ３２０を、それぞれ１、２、３、…、３２０行目
の走査線１７に供給する。詳細には、走査線駆動回路２７は、図４に示されるように、１
フレームの期間において走査線１７を１行ずつ図２において上から数えて１、２、３、…
、３２０行目という順番で水平走査期間（Ｈ）毎に選択し、選択した走査線１７への走査
信号をＨレベルに相当する選択電圧Ｖ_ＧＨとし、それ以外の走査線１７への走査信号をＬ
レベルに相当する電圧Ｖ_ＧＬとする。なお、本実施形態において１フレームとは、１枚の
画像を表示させるのに要する期間をいい、図４に示されるように、１行目の走査線１７を
選択してから３２０行目の走査線１７を選択するまでの期間をいう。

信号線駆動回路２８は、走査線駆動回路２７により選択電圧が印加された走査線１７に
位置する画素１９に対し、画素の階調に応じた電圧であって、制御回路２６で指定された
書込極性に応じた電圧のデータ信号を、１〜２４０列目の信号線１８にそれぞれ供給する
ものである。詳細には、信号線駆動回路２８は、縦３２０行×横２４０列の画素マトリク
ス配列に対応した記憶領域（図示省略）を有し、各記憶領域において、それぞれに対応す
る画素１９の階調（明るさ）を指定する表示データＤａを記憶する。ここで、信号線駆動
回路２８は、ある走査線１７に選択電圧が印加される直前において、前記走査線１７に位
置する画素１９の表示データＤａを記憶領域から読み出すとともに、前記読み出した表示
データで指定された階調及び書込極性に応じた電圧に変換し、走査線に選択電圧が印加さ
れるタイミングに合わせて、データ信号として信号線１８に供給する。この供給動作を、
信号線駆動回路２８は、選択される走査線１７に位置する１〜２４０列のそれぞれについ
て並列的に実行する。なお、記憶領域に記憶される表示データＤａは、表示内容に変更が
生じた場合に、外部上位回路（図示省略）から書込アドレスとともに変更後の表示データ
Ｄａが供給されて書き換えられる。

本実施形態において、画素への書き込み極性は、１行毎に反転する行反転（ライン反転
、走査線反転ともいう）方式としている。ここで、図４に示されるように、あるフレーム
（「ｎフレーム」と表記）の期間において、奇数（１、３、５、…、３１９）行目の走査
線１７に位置する画素１９に対しては正極性が指定され、偶数（２、４、６、…、３２０
）行目の走査線１７に位置する画素１９に対しては負極性が指定されるものとしたとき、
次のフレーム（「（ｎ＋１）フレーム」と表記）では、奇数行の画素１９では負極性が指
定され、偶数行の画素１９では正極性が指定される。このように書込極性を１フレーム毎
に反転する理由は、直流成分の印加による液晶層２５の劣化を防止するためである。

コモン信号供給回路２１は、次のような電圧のコモン信号ＶＣＯＭを共通電極２０に供
給するものである。詳細には、コモン信号供給回路２１は、ある１行の走査線が選択され
る水平走査期間（Ｈ）において、正極性書込が指定されていればコモン信号ＶＣＯＭを電
圧ＶＣＯＭＬとし、負極性書込が指定されていればコモン信号ＶＣＯＭを電圧ＶＣＯＭＨ
とする。なお、電圧ＶＣＯＭＬ、ＶＣＯＭＨは、図４に示されるように、Ｌレベルに相当
する電圧Ｖ_ＧＬと、Ｈレベルに相当する選択電圧Ｖ_ＧＨとにおいて、Ｖ_ＧＬ<ＶＣＯＭＬ<
ＶＣＯＭＨ<Ｖ_ＧＨという関係にある。

ここで、本実施形態においてフレーム周波数を６０Ｈｚとした場合、１フレームの期間
は１６．７ｍ秒となり、水平走査期間（Ｈ）は、その３２０分の１である５０μ秒となる
。従って、コモン信号供給回路２１は、１２ＭＨｚであるクロック信号Ｃｌｋを３８分周
した信号Ｃｌｋｂの１６クロック分を、１水平走査期間（Ｈ）の目安として、コモン信号
ＶＣＯＭの電圧を切り替えればよいことになる。

次に、液晶表示パネル１１の動作について説明する。上述したように本実施形態では、
ｎフレームにおいて、最初に１行目の走査線１７が選択され、走査信号Ｙ１がＨレベルに
相当する電圧Ｖ_ＧＨとなる。また、ｎフレームにおいて奇数行では正極性書込が指定され
るので、走査信号Ｙ１がＨレベルとなる水平走査期間（Ｈ）において、コモン信号ＶＣＯ
Ｍは電圧ＶＣＯＭＬとなる。さらに、ｎフレームにおいて走査信号Ｙ１がＨレベルとなる
とき、信号線駆動回路２８は、１行目であって１、２、３、…、２４０列目の画素の表示
データＤａで指定された電圧だけ、電圧ＶＣＯＭＬを基準に高位側とした電圧のデータ信
号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘ２４０を、それぞれ１、２、３、…、２４０列の信号線１８
に供給する。これにより例えば、ｊ列目の信号線１８に供給されるデータ信号Ｘｊは、１
行ｊ列の画素１９の表示データＤａで指定される階調が明るくなるにつれて、電圧ＶＣＯ
ＭＬよりも高位側とした電圧となる。走査信号Ｙ１がＨレベルになると、１行１列〜１行
２４０列の画素におけるＴＦＴ２２がオンするので、これらの画素電極２４には、データ
信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘ２４０が印加される。このため、１行１列〜１行２４０列
の液晶容量２３には、データ信号の電圧とコモン信号ＶＣＯＭの電圧ＶＣＯＭＬとの差電
圧が、すなわち階調に応じた正極性の電圧が書き込まれることになる。

次に、ｎフレームにおいて、２行目の走査線１７が選択されて、走査信号Ｙ２がＨレベ
ルとなる。また、ｎフレームにおいて偶数行では負極性書込が指定されるので、走査信号
Ｙ２がＨレベルとなる水平走査期間（Ｈ）において、コモン信号ＶＣＯＭは電圧ＶＣＯＭ
Ｈとなる。さらに、走査信号Ｙ２がＨレベルとなるとき、信号線駆動回路２８は、２行目
であって１、２、３、…、２４０列目の画素の表示データＤａで指定された電圧だけ、電
圧ＶＣＯＭＨを基準に低位側とした電圧のデータ信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘ２４０を
、それぞれ１、２、３、…、２４０列の信号線１８に供給する。これにより例えば、ｊ列
目の信号線１８に供給されるデータ信号Ｘｊは、２行ｊ列の画素１９の表示データＤａで
指定される階調が明るくなるにつれて、電圧ＶＣＯＭＨよりも低位側とした電圧となる。
走査信号Ｙ２がＨレベルになると、２行１列〜２行２４０列の画素におけるＴＦＴ２２が
オンするので、これらの画素電極２４には、データ信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘ２４０
が印加される。このため、２行１列〜２行２４０列の液晶容量２３には、階調に応じた負
極性の電圧が書き込まれることになる。

ｎフレームにおいては、以降同様な動作が繰り返され、奇数行では、階調に応じた正極
性の電圧が書き込まれて保持され、偶数行では、階調に応じた負極性の電圧が書き込まれ
て保持される。次の（ｎ＋１）フレームにおいても同様な動作が繰り返されるが、書き込
み極性が反転するので、奇数行では、階調に応じた負極性の電圧が書き込まれて保持され
、偶数行では、階調に応じた正極性の電圧が書き込まれて保持される。

図４には、ｊ列目の信号線１８に供給されるデータ信号Ｘｊの電圧波形が、走査信号Ｙ
ｉ、Ｙ（ｉ＋１）との関係において示されている。ｉ行目の走査線が選択される水平走査
期間（Ｈ）において正極性書込が指定されている場合、水平走査期間（Ｈ）では共通電極
２０に供給されるコモン信号ＶＣＯＭが電圧ＶＣＯＭＬとなる。ｊ列目の信号線１８には
、電圧ＶＣＯＭＬよりも、ｉ行ｊ列の画素の階調に応じた電圧だけ高位側の電圧（図４に
おいて上向きの矢印で示される）のデータ信号Ｘｊが供給される。これにより、ｉ行ｊ列
の液晶容量２３においては、データ信号Ｘｊの電圧と共通電極２０の電圧ＶＣＯＭＬとの
差電圧、すなわち、階調に応じた正極性電圧が書き込まれることになる。

次の（ｉ＋１）行目の走査線が選択される水平走査期間（Ｈ）では、書込極性が反転し
て負極性書込が指定されるので、走査信号Ｙ（ｉ＋１）がＨレベルとなる水平走査期間（
Ｈ）ではコモン信号ＶＣＯＭが電圧ＶＣＯＭＨとなる。ｊ列目の信号線１８には、電圧Ｖ
ＣＯＭＨよりも（ｉ＋１）行ｊ列の画素の階調に応じた電圧だけ低位側の電圧（図４にお
いて下向きの矢印で示されている）のデータ信号Ｘｊが供給される。これにより、（ｉ＋
１）行ｊ列の液晶容量２３においては、データ信号Ｘｊの電圧と共通電極２０の電圧ＶＣ
ＯＭＨとの差電圧、すなわち、階調に応じた負極性電圧が書き込まれることになる。

次に、液晶表示装置１０におけるタッチパネルについて説明する。このタッチパネルは
、タッチパネル基板１２と、タッチパネル基板１２に形成された検出電極１５の容量を検
出するための容量検出回路２９とにより構成されている。なお、図５は、ＡＤ変換器３０
として逐次比較型ＡＤ変換器３０ａを使用した容量検出回路２９の要部構成を示すブロッ
ク図である。図１Ｂに示したように、透明な第１検出電極１５ａは行毎に互いに電気的に
接続されており、また、透明な第２検出電極１５ｂは列毎に互いに電気的に接続されてい
る。そして、容量検出回路２９は、全ての行及び全ての列に対応するように個別に設けら
れたｎ個のスイッチ・キャパシタ回路３１と、定電流源３２と、容量素子３３と、逐次比
較型ＡＤ変換器３０ａを構成するコンパレータ３４と、カウンタ３５とを含んでいる。

全ての行及び全ての列に対応するように個別に設けられたｎ個のスイッチ・キャパシタ
回路３１は、構成的には同一である。そこで、１番目の行又は列に対応するもので説明す
ると、１番目のスイッチ・キャパシタ回路３１は、一端が１行目の検出電極１５に接続さ
れたスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の一端（検出電極１５側）と電位ＧＮＤの接地線
との間でオンオフするスイッチＳＷ２とを有している。スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２
とは排他的に作動し、スイッチＳＷ１がオン状態の時にはスイッチＳＷ２はオフ状態とな
り、スイッチＳＷ１がオフ状態のときにはスイッチＳＷ２はオン状態となる。２〜ｎ番目
の行又は列に対応するスイッチ・キャパシタ回路３１についても、１番目の行又は列に対
応するスイッチ・キャパシタ回路３１と同様な構成であるが、それぞれ操作するタイミン
グがずらされている。これらのタイミングは、図示省略したが、それぞれのスイッチ・キ
ャパシタ回路３１に供給されるスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２に供給されるクロック
パルスにより制御される。なお、これらの回路は周知であるので詳細な説明は省略する。

１〜ｎ番目の行又は列に対応するスイッチ・キャパシタ回路３１において、スイッチＳ
Ｗ１の他端同士は共通接続されている。説明の便宜上、この共通接続点をノードＡと表記
する。定電流源３２は、電源電圧の高位側給電線からノードＡに向けて一定の電流Ｉｄａ
ｃを流す回路である。また、容量素子３３は、ノードＡと接地線との間に介挿されている
。コンパレータ３４は、ノードＡの電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、ノードＡの電圧
が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い場合にＨレベルとなり、ノードＡの電圧が基準電圧Ｖｒｅ
ｆ以上となった場合にＬレベルとなる出力信号Ｖｃｍｐを出力する。カウンタ３５は、出
力信号ＶｃｍｐがＨレベルであるときにカウント動作が許可されて、クロック信号Ｏｓｃ
をカウントするものであり、そのカウント値Ｃｎｔを外部の制御回路（図示省略）に出力
する。なお、カウンタ３５によるカウント値Ｃｎｔは、後述するカウント期間の最初に供
給されるパルス信号Ｐｓによりゼロにリセットされる。

次に、容量検出の動作について説明する。図６は、容量検出回路２９による検出動作の
割り当てを示す図である。この図に示されるように、容量検出回路２９では、１番目、２
番目、３番目、…、ｎ番目の行又は列の容量について、この順番で検出する動作を繰り返
す。各行又は列の容量を検出するための期間は、セトリング期間とカウント期間とに分け
られる。ここで、１番目の行又は列に対応する容量検出動作について図７を参照して説明
する。

図７に示されるように、１番目の行又は列について容量を検出するための期間のうち、
セトリング期間では、信号Ｃｋ１がＨレベル及びＬレベルを交互に繰り返す。なお、セト
リング期間における信号Ｃｋ１は、例えばクロック信号Ｃｌｋを４分周したものが用いら
れ、ここでは周波数３ＭＨｚとされている。

タッチパネル基板１２は、液晶表示パネル１１に対して積層されるので、検出電極１５
には様々な容量が寄生する。例えば、図８は、１番目の行又は列についての寄生する容量
を示す図であり、Ｃ_ＬＣＤは、液晶表示パネル１１（の各種電極等）との結合容量であり
、Ｃ_Ｅは、他の電極との結合容量及び浮遊容量の合成容量を示す。このうち、容量Ｃ_ＬＣ
Ｄは、液晶表示パネル１１の各種電極、例えば共通電極２０や、走査線１７、信号線１８
等を介して電位ＧＮＤに接地されている。ここで便宜的に、１番目の行又は列に対する容
量Ｃ_ＬＣＤ及び容量Ｃ_Ｅの合成容量をＣｘと表す。なお、図８では、１番目の行又は列に
ついてのみ寄生する容量を図示しているが、２〜ｎ番目の行もしくは列についても同様に
容量が寄生する。

次にスイッチ・キャパシタ回路の動作原理を図９を用いて説明する。なお、図９Ａはセ
トリング期間の動作を示す図であり、図９Ｂはカウント期間中の動作を示す図である。図
９Ａに示すように、セトリング期間において信号Ｃｋ１がＨレベルであると、スイッチＳ
Ｗ１がオン状態となり、スイッチＳＷ２がオフ状態となるので、定電流Ｉｄａｃによって
容量Ｃｘが充電される。このとき、容量Ｃｘは十分に小さいので、容量Ｃｘに流れる電流
は、すぐにゼロとなる。次に、図９Ｂに示すように、セトリング期間において信号Ｃｋ１
がＬレベルになると、スイッチＳＷ１がオフ状態となり、スイッチＳＷ２がオン状態とな
るので、容量Ｃｘには、その放電によって放電電流が流れ、やがて完全に放電して放電電
流がゼロとなる。

ここで、セトリング期間において、信号Ｃｋ１がＨレベルであるときに容量Ｃｘに充電
される電荷と、信号Ｃｋ１がＬレベルであるときに容量Ｃｘから放電される電荷とは互い
等しいので、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のオンオフを一定周期で繰り返すと、充電による電
流平均値と放電による電流平均値とは同じ大きさとなる。すなわち、電源電圧からみた容
量Ｃｘは、充放電流の平均値が流れる抵抗素子と等価である、と考えることができる。こ
れがスイッチ・キャパシタ回路の動作原理である。このため、セトリング期間が十分に長
ければ、図７に示されるように、ノードＡの平均電圧Ｖａは、Ｉｄａｃ／（ｆｓ・Ｃｘ）
にセトリングすることになる。ここで、電圧｛Ｉｄａｃ／（ｆｓ・Ｃｘ１）｝が基準電圧
Ｖｃｍｐよりも低くなるように、周波数ｆｓ、定電流Ｉｄａｃを設定する。このように設
定したとき、セトリング期間の終了時において、コンパレータ３４による信号Ｖｃｍｐは
Ｈレベルとなる。

続いてセトリング期間が終了してカウント期間に移行すると、信号Ｃｋ１はＬレベルと
なる。これにより、スイッチＳＷ１がオフ状態に、スイッチＳＷ２がオン状態に、それぞ
れ固定されるので、検出電極１５は、ノードＡから切り離されて、電位ＧＮＤに接地され
る。このため、ノードＡは、定電流Ｉｄａｃによって容量素子３３が充電されるので、電
圧｛Ｉｄａｃ／（ｆｓ・Ｃｘ１）｝から一定の割合で上昇する。また、カウント期間の最
初にパルス信号Ｐｓが出力されるとともに、クロック信号Ｏｓｃが図示省略した別途の発
振器から出力される。このため、カウンタ３５のカウント値Ｃｎｔがゼロにリセットされ
る。さらに、信号ＶｃｍｐがＨレベルであり、カウント動作が許可されているので、カウ
ンタ３５は、クロック信号Ｏｓｃをアップカウントすることになる。ノードＡの電圧が上
昇し、やがて基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、信号ＶｃｍｐがＬレベルに変化するので、カ
ウンタ３５では、カウント動作が不許可になる。このため、カウント値Ｃｎｔは、カウン
ト期間の開始から、ノードＡが基準電圧Ｖｒｅｆに達した時点までの間におけるクロック
信号Ｏｓｃの周期数となる。

ここで、例えば１番目の検出電極１５に指等がタッチしている場合、指等との静電結合
により容量Ｃ_Ｅが見掛け上、増加して、合成容量Ｃｘも増加する。このため、セトリング
期間の終端において、ノードＡの電圧Ｖａは、図７に細線で示されるように低下するので
、基準電圧Ｖｒｅｆに達するまでの時間がそれだけ長くなり、カウント値Ｃｎｔが増加す
る。従って、外部の制御回路が、カウンタ３５によるカウント値Ｃｎｔについて、非タッ
チ時における値を基準として、大きいか否かを判断することによって、１番目の検出電極
１５において指等がタッチしているか否かを検出することができる。このような動作を、
図１０に示したように、１番目からｎ番目までの検出電極１５について順番に繰り返して
実行することによって、すべての検出電極１５についてタッチがされているか否かを検出
することができ、タッチされている行及び列の検出値からタッチされている座標を求める
ことができる。

なお、座標計算工程においては、適宜ベースラインの補正を行う。このベースラインの
補正は、逐次比較型ＡＤ変換器３０からのＡＤ変換後の値からベースライン（閾値）を引
き算し、次いで、１番目〜ｎ番目のまでのデータの得られた後、これらのデータの重心を
計算し、この重心に基いてベースラインを更新する。このように更新されたベースライン
を次回のベースラインとする。

ここで、容量検出回路２９による検出動作と、コモン信号ＶＣＯＭとの関係について説
明する。上述したように、本実施形態では水平走査期間（Ｈ）が５０μ秒である。このた
め、同一フレーム期間であれば、図４に示されるように、コモン信号ＶＣＯＭは、水平走
査期間（Ｈ）毎に、電圧ＶＣＯＭＨ、ＶＣＯＭＬで交互に切り替わる。本実施形態では、
容量検出回路２９による検出に割り当てられるセトリング期間よりも、水平走査期間（Ｈ
）が短く設定される。このため、同図に示されるように、ある１つの検出電極１５につい
て容量検出をするためのセトリング期間において、必ずコモン信号ＶＣＯＭの電圧が切り
替わる。

コモン信号ＶＣＯＭが印加される共通電極２０は、すべての画素の画素電極２４に対向
するために広面積であるので、共通電極２０の電圧切り替わりに伴うノイズは、タッチパ
ネル基板１２に形成された検出電極１５に対して容量Ｃ_ＬＣＤ（図８参照）を介して伝搬
しやすい。この現象を図１１を用いて説明する。なお、図１１はスイッチ・キャパシタ回
路３１とコモン信号ＶＣＯＭの反転のタイミングを説明するための各部の電圧波形を示す
図である。ここで、例えば１番目の検出電極１５のセトリング期間において、スイッチ・
キャパシタ回路３１のスイッチＳＷ１がオン状態となり、スイッチＳＷ２がオフ状態とな
っている際（矢印ａ部分）には、コモン信号ＶＣＯＭの電圧の切り替わりに伴うノイズは
、容量Ｃ_ＬＣＤを介してノードＡに伝搬して、セトリング電圧Ｃｍｏｄに影響を与えてし
まう。それに対し、スイッチ・キャパシタ回路３１のスイッチＳＷ１がオフ状態となり、
スイッチＳＷ２がオン状態となっている際（矢印ｂ部分）には、Ｃｘの両端は短絡されて
いるので、コモン信号ＶＣＯＭの電圧が切り替わってもノイズはほとんど生じない。

このセトリング電圧Ｃｍｏｄの実測値を図１２に示す。なお、図１２Ａは図１１の矢印
ａ部分に対応するタイミングでの実測値であり、図１２Ｂは図１１の矢印ｂ部分に対応す
るタイミングでの実測値である。図１２Ａ及び図１２Ｂを対比すると明らかなように、図
１１の矢印ａ部分ではコモン信号ＶＣＯＭの切り替わりに伴うノイズ電圧がセトリング電
圧Ｃｍｏｄに重畳しているが、図１１の矢印ｂ部分ではコモン信号ＶＣＯＭが切り替わっ
てもノイズが重畳していないことが見て取れる。従来のスイッチ・キャパシタ回路の駆動
回路、すなわちタッチパネルコントローラーは、ＬＣＤの駆動タイミングとは独立して駆
動（非同期駆動）されていたため、セトリング電圧Ｃｍｏｄにノイズが重畳する場合とノ
イズが重畳しない場合とがランダムに発生していた。このように、コモン信号ＶＣＯＭの
駆動タイミングとタッチパネルコントローラーが非同期であると、スイッチ・キャパシタ
回路３１のスイッチＳＷ１及びＳＷ２のオン状態及びオフ状態によってコモン信号ＶＣＯ
Ｍの電圧の切り替わりに伴うノイズがセトリング電圧Ｃｍｏｄにランダムに重畳してしま
うために、セトリング電圧Ｃｍｏｄが変動してしまう。このセトリング電圧Ｃｍｏｄの変
動は、カウント値Ｃｎｔが座標検出毎にランダムに変動することになり、また、１回の座
標検出動作中にも各検出電極１５から得られるカウント値のばらつきの原因となる。

そこで、本発明の実施形態の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０では、液晶表示
パネル１１の駆動のタイミングとタッチパネルコントローラーを同期させ、タッチパネル
基板１２の座標検出動作とＬＣＤによるノイズ発生時刻を固定した。これにより、本発明
の実施形態の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０によれば、１フレーム期間を表示
およびタッチ検出期間に分けることなく、また、特にノイズ成分を演算処理して除去する
ことなく、座標検出処理で毎回決まった量の液晶表示パネル１１からのノイズの影響をセ
トリング電圧Ｃｍｏｄに与えることができるので、カウント値の座標検出毎及び検出電極
ごとのばらつきを抑制することができるようになる。ここで、本発明の実施形態の静電容
量型入力装置付き液晶表示装置１０の具体的動作を、図５に示したような逐次比較ＡＤ変
換器と液晶表示装置とを組み合わせた場合を例にとり、図１３を用いて説明する。なお、
図１３は、例えば１番目及び２番目の行又は列に対応するコモン信号ＶＣＯＭとＣｘ電位
とセトリング電圧Ｃｍｏｄを示す図である。

図１３に示すように、例えば、１番目の行又は列に対応するスキャン開始時からコモン
信号ＶＣＯＭの切り替わりまでの時間をΔｔａ、２番目の行又は列に対応するスキャン開
始時からコモン信号ＶＣＯＭの切り替わりまでの時間をΔｔｂと定義する。そして、本発
明の実施形態の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０では、ΔｔａとΔｔｂをできる
だけ等しくなるようにし、また１番目の行又は列に対応するスキャン時は常にΔｔａの時
間差をもってコモン信号ＶＣＯＭの切り替わりが発生するようにする。このような構成を
、１番目〜ｎ番目の全ての行及び列に対しても適用すると、全ての行及び列に対応する検
出電極１５には、スキャン毎に実質的に同程度のノイズがセトリング電圧Ｃｍｏｄに重畳
されることになるので、特にノイズ成分を除去しなくても、ばらつきなくタッチされた検
出電極１５の座標を検知することができるようになる。

このような液晶表示パネル１１の駆動のタイミングとタッチパネルコントローラーを同
期させ、タッチパネルの座標検出動作とＬＣＤによるノイズ発生時刻を固定するようにし
た本発明の実施形態にかかる静電容量型入力装置付き液晶表示装置の具体的実施例を図１
４〜図１８を用いて説明する。なお、図１４〜図１８はそれぞれ静電容量型入力装置付き
液晶表示装置のブロック図であり、図１４〜図１７においては上記実施形態の静電容量型
入力装置付き液晶表示装置１０と共通の構成要件には同一の参照符号を付与してその詳細
な説明は省略する。

実施例１の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ａの構成を、図１４を用いて説明
する。この静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ａは、タッチパネル基板１２の検出
電極１５と、タッチパネルコントローラー３６と、液晶表示パネル１１と、走査線駆動回
路２７及び信号線駆動回路２８（図２参照）等を含むＬＣＤドライバー回路３７とを備え
ている。そして、ここでは水平同期信号ＨＳＹＮＣとして、外部で発生させた水平同期信
号ＨＳＹＮＣを利用している。この水平同期信号ＨＳＹＮＣを、必要に応じてレベルシフ
ト回路３８を経て、ＬＣＤドライバー回路３７に供給して液晶表示パネル１１を制御する
と共に、タッチパネルコントローラー３６にも供給し、この水平同期信号ＨＳＹＮＣに基
いてストローブ信号生成回路３９によって発生させたストローブ信号によりスイッチ・キ
ャパシタ回路３１を制御するようにしている。

そして、スイッチ・キャパシタ回路３１によって得られた検出信号はＡＤ変換器３０に
よってデジタルデータに変換され、マイクロプロセッサＭＰＵによってタッチされた座標
が演算される。このような構成は、タッチパネルコントローラー３６及び液晶表示パネル
１１の内蔵発振器の発信周波数が安定していない場合に有効であり、簡単な構成でありな
がら、タッチパネル基板１２の検出電極１５（図１Ｂ参照）のスキャン開始（セトリング
開始）時からコモン信号ＶＣＯＭの切り替わりまでの時間が常に一定となるように制御す
ることができるので、座標検出動作毎の時系列的なばらつきや複数の検出電極毎のばらつ
きがなくなる。そのため、実施例１の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ａによれ
ば、特にノイズを回避ないし抑制せずとも、タッチパネルコントローラー３６内に配置さ
れた容量検出回路２９及びマイクロプロセッサＭＰＵによって正確なタッチ座標を求める
ことができるようになる。

実施例２の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ｂの構成を、図１５を用いて説明
する。なお、実施例１の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ａと同一の構成部分に
は同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。この実施例２の静電容量型入力
装置付き液晶表示装置１０Ｂは、ＬＣＤドライバー回路３７が水平同期信号ＨＳＹＮＣ又
はコモン信号ＶＣＯＭに相当する信号を発生できる場合に適用したものである。ここでは
、ＬＣＤドライバー回路３７において発生された水平同期信号ＨＳＹＮＣ又はコモン信号
ＶＣＯＭを、液晶表示パネル１０Ｂに供給するとともに、必要に応じてレベルシフト回路
３８を経てタッチパネルコントローラー３６にも供給し、この水平同期信号ＨＳＹＮＣ又
はコモン信号ＶＣＯＭに基いてストローブ信号生成回路３９によって発生させたストロー
ブ信号によりスイッチ・キャパシタ回路３１を制御するようにしている。このような構成
の実施例２の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ｂも、簡単な構成でありながら、
タッチパネルのスキャン開始時からコモン信号ＶＣＯＭの切り替わりまでの時間が常に一
定となるように制御することができる。

実施例３の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ｃの構成を、図１６を用いて説明
する。この静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ｃは、タッチパネルコントローラー
３６としてマイクロプロセッサＭＰＵがスイッチ・キャパシタ回路３１を起動させる形式
の場合であり、かつ、ＬＣＤドライバー回路３７が発生する水平同期信号ＨＳＹＮＣ又は
コモン信号ＶＣＯＭを利用したものである。ここでは、ＬＣＤドライバー回路３７におい
て発生された水平同期信号ＨＳＹＮＣ又はコモン信号ＶＣＯＭを、液晶表示パネル１０Ｃ
に供給するとともに、レベルシフト回路３８を経て、タッチパネルコントローラー３６の
ＭＰＵにも供給し、このＭＰＵにおいて発生された信号に基いてストローブ信号生成回路
３９によって発生させたストローブ信号によりスイッチ・キャパシタ回路３１を制御する
ようにしている。このような構成の実施例３の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０
Ｃも、簡単な構成でありながら、タッチパネルのスキャン開始時からコモン信号ＶＣＯＭ
の切り替わりまでの時間が常に一定となるように制御することができる。

実施例４の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ｄの構成を、図１７を用いて説明
する。この静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ｄは、タッチパネルコントローラー
３６及びＬＣＤドライバー回路３７の発振器の安定性がよくない場合に適用したものであ
る。ここでは、外部回路において発生させた水平同期信号ＨＳＹＮＣ及びクロック信号Ｃ
ＬＫを共通して用い、タッチパネルコントローラー３６及びＬＣＤドライバー回路３７の
両者を確実に同期させている。すなわち、外部回路において発生させた水平同期信号ＨＳ
ＹＮＣは、必要に応じてレベルシフト回路３８を経てＬＣＤドライバー回路３７に供給す
ると共に、タッチパネルコントローラー３６のＭＰＵ及びスイッチ・キャパシタ回路３１
にも供給する。

また、外部回路において発生させたクロック信号ＣＬＫは、分周器４０及び必要に応じ
てレベルシフト回路を介してＬＣＤドライバー回路３７に例えばドットクロックとして供
給すると共に、タッチパネルコントローラー３６のＭＰＵに供給し、さらにストローブ信
号生成回路３９を経てスイッチ・キャパシタ回路３１に供給することにより、スイッチ・
キャパシタ回路３１を制御するようにしている。なお、実施例３の静電容量型入力装置付
き液晶表示装置１０Ｃの場合と同様に、タッチパネルコントローラー３６のＭＰＵにおい
て発生された信号に基いてストローブ信号生成回路３９によって発生させたストローブ信
号によりスイッチ・キャパシタ回路３１を制御するようにしてもよい。このような構成の
実施例４の静電容量型入力装置付き液晶表示装置１０Ｄも、簡単な構成でありながら、タ
ッチパネルのスキャン開始時からコモン信号ＶＣＯＭの切り替わりまでの時間が常に一定
となるように制御することができる。なお、実施例４の静電容量型入力装置付き液晶表示
装置１０Ｄにおいては、タッチパネルブロックとＬＣＤ制御ブロックとを１チップＩＣ化
し、外部回路において発生させた水平同期信号ＨＳＹＮＣ及びクロック信号ＣＬＫを共通
とするようにしてもよい。

なお、上述した実施形態では、液晶容量２３をノーマリーブラックモードとしたが、電
圧無印加状態において明るい状態となるノーマリーホワイトモードとしてもよい。また、
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３画素で１ドットを構成して、カラー表示を行うとして
もよいし、さらに、別の１色（例えばエメラルドグリーン（Ｅg）や白色（Ｗ））を追加
し、これらの４色の画素で１ドットを構成して、色再現性を向上させる構成としてもよい
。また、上述した実施形態では、容量検出回路２９で使用するＡＤ変換器３０として逐次
比較型ＡＤ変換器３０ａを使用した例を示したが、図１８に示したように、σΔＡＤ変換
器３０ｂを使用することもできる。なお、このσΔＡＤ変換器３０ｂを用いた容量検出回
路２９の動作原理は当業者に周知であるので、その詳細な説明は省略する。

なお、上述した実施形態に係る静電容量型入力装置付き液晶表示装置は、携帯電話、デ
ジタルカメラ、ノートパソコン、液晶テレビ、ビデオレコーダ、カーナビゲーション装置
、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、Ｐ
ＯＳ端末、ＡＴＭ等などの機器に対しても適用可能である。

１０、１０Ａ〜１０Ｄ…静電容量型入力装置付き液晶表示装置 １１…液晶表示パネル
１２…タッチパネル基板 １３…アレイ基板 １４…対向基板 １５…検出電極 １５
ａ…第１検出電極 １５ｂ…第２検出電極 １５ｃ…交差部 １５ｄ…層間絶縁膜 １５
ｅ…中継電極 １６…駆動回路 １７…走査線 １８…信号線 １９…画素 ２０…共通
電極 ２１…コモン信号供給回路 ２２…薄膜トランジスター（ＴＦＴ） ２３…液晶容
量 ２４…画素電極 ２５…液晶層 ２６…制御回路 ２７…走査線駆動回路 ２８…信
号線駆動回路 ２９…容量検出回路 ３０…ＡＤ変換器 ３０ａ…逐次比較型ＡＤ変換器
３０ｂ…σΔＡＤ変換器３０ｂ ３１…スイッチ・キャパシタ回路 ３２…定電流源
３３…容量素子 ３４…コンパレータ ３５…カウンタ ３６…タッチパネルコントロー
ラー ３７…ＬＣＤドライバー回路 ３８…レベルシフト回路 ３９…ストローブ信号生
成回路 ４０…分周器 ＶＣＯＭ…コモン信号 Ｄａ…表示データ ＳＷ１、ＳＷ２…ス
イッチ Ｖｒｅｆ…基準電圧 Ｖｃｍｐ…（コンパレータの）出力信号 Ｏｓｃ…クロッ
ク信号 Ｃｎｔ…カウント値 ＭＰＵ…マイクロプロセッサ

Claims (8)

1. 画素電極と、前記画素電極に対向するコモン電極との差電圧に応じた階調となる画素を
   複数備える液晶表示パネルと、
   前記画素電極にそれぞれデータ信号を供給するとともに、第１の電圧と前記第１の電圧
   よりも高い第２の電圧とを交互に切り替えたコモン信号を前記コモン電極に供給する駆動
   回路と、
   前記液晶表示パネルに積層され、複数の検出電極を有するタッチパネル基板と、
   前記複数の検出電極のタッチ検出を行う容量検出回路と、
   を備え、
   前記容量検出回路は、前記複数の検出電極のそれぞれに形成され、電源線と所定のノー
   ドとの間に流れる電流を一定値とさせる定電流源と、前記検出電極と前記ノードとの間で
   オン状態またはオフ状態とする第１スイッチと、前記ノードと接地線との間でオン状態ま
   たはオフ状態とする第２スイッチと、前記ノードと前記接地線との間に介挿された容量素
   子と、を有するスイッチ・キャパシタ回路を有し、
   前記第１及び第２スイッチを互いに排他的にオン状態及びオフ状態とする動作を繰り返
   すセトリング期間と、前記セトリング期間の後に、前記第１スイッチをオフ状態とし、前
   記第２スイッチをオン状態として、前記ノードの電圧が予め設定された基準電圧に達する
   までの時間に基いて前記複数の検出電極におけるタッチ検出を行うカウント期間と、を有
   し、
   前記駆動回路は、前記複数の検出電極のそれぞれについて、前記セトリング期間の開始
   時点から予め定めた一定時間後に前記コモン信号の電圧の切り替えを行うことを特徴とす
   る静電容量型入力装置付き液晶表示装置。
2. 前記駆動回路は水平同期信号に基いて前記コモン信号の電圧を切り替え、前記容量検出
   回路は前記水平同期信号に基いて前記セトリング期間を開始することを特徴とする請求項
   １に記載の静電容量型入力装置付き液晶表示装置。
3. 前記容量検出回路は前記コモン信号に基いて前記セトリング期間を開始することを特徴
   とする請求項１に記載の静電容量型入力装置付き液晶表示装置。
4. 前記容量検出回路はマイクロプロセッサを備え、前記水平同期信号又は前記コモン信号
   は前記マイクロプロセッサに供給され、前記マイクロプロセッサは前記セトリング期間に
   前記第１及び第２スイッチをオン状態及びオフ状態とさせることを特徴とする請求項２又
   は３に記載の静電容量型入力装置付き液晶表示装置。
5. 前記駆動回路は水平同期信号及びクロック信号に基いて前記コモン信号の電圧を切り替
   え、前記容量検出回路は前記水平同期信号及びクロック信号に基いて前記セトリング期間
   を開始することを特徴とする請求項１に記載の静電容量型入力装置付き液晶表示装置。
6. 前記容量検出回路はマイクロプロセッサを備え、前記水平同期信号及び前記クロック信
   号は前記容量検出回路のマイクロプロセッサに供給され、前記水平同期信号又は前記クロ
   ック信号に基いて、前記マイクロプロセッサは前記セトリング期間を開始することを特徴
   とする請求項５に記載の静電容量型入力装置付き液晶表示装置。
7. 前記駆動回路は前記水平同期信号を出力する発振器を備えることを特徴とする請求項２
   又は請求項５に記載の静電容量型入力装置付き液晶表示装置。
8. 前記複数の検出電極は、前記タッチパネル基板の入力領域に形成された、第１の方向に
   延在する複数の第１の透光性電極パターンと、前記第１の方向に交差する第２の方向に延
   在する複数の第２の透光性電極パターンとからなり、
   前記第１の透光性電極パターンと前記第２の透光性電極パターンとは前記タッチパネル
   基板の同一面上に形成され、
   前記第１の透光性電極パターンと前記第２の透光性電極パターンとは互いに電気的に絶
   縁されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の静電容量型入力装置付き
   液晶表示装置。