JP2012043355A - タッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器 - Google Patents

タッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】タッチ操作に対する応答を早くすることが可能なタッチ検出機能付き表示装置を得る。
【解決手段】一方向に延在するように並設された複数の共通駆動電極と、画素信号および表示駆動信号Ｖcomdに基づいて表示を行う表示素子と、タッチ検出駆動信号Ｖcomtに基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、表示駆動信号を複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第１の走査駆動と、タッチ検出駆動信号を複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動とを行う走査駆動部とを備える。上記走査駆動部は、第２の走査駆動を第１の走査駆動より速い走査速度で行い、第１の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極と第２の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極とが重なる場合には、表示駆動信号を、その重複する共通駆動電極に印加する。
【選択図】図２１

Description

本発明は、外部近接物体を検出可能な表示装置に係り、特に静電容量の変化に基づいてタッチを検出するタッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、およびタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、ならびにそれらを備えた電子機器に関する。
近年、指等の外部近接物体を検出するタッチ検出機能を液晶表示装置等の表示装置に搭載し、その表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能とした表示装置が注目されている。このようなタッチ検出機能を有する表示装置は、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。
タッチ検出方式にはいくつかの方式が存在するが、その一つとして静電容量式がある。例えば、特許文献１には、表示装置にもともと備えられている表示用の共通電極を、一対のタッチセンサ用電極のうちの一方として兼用し、他方の電極（タッチ検出電極）をこの共通電極と交差するように配置した表示装置が提案されている。この共通電極とタッチ検出電極との間には静電容量が形成され、外部近接物体に応じてその静電容量が変化する。この表示装置は、これを利用して、共通電極にタッチ検出用の駆動信号を印加したときにタッチ検出電極に現れるタッチ検出信号を解析することにより、外部近接物体を検出するようになっている。この表示装置では、共通電極に駆動信号を順次印加し、線順次走査を行うことにより表示動作が行われるとともに、その駆動信号に応じてタッチ検出電極に現れるタッチ検出信号を解析することによりタッチ検出動作が行われる。その際、複数の共通電極に対して駆動信号を印加することにより、タッチ検出におけるＳ／Ｎ比の改善、言い換えればタッチ検出の検出感度の向上を実現している。
特開２００９−２５８１８２号公報
ところで、一般にタッチ検出では、タッチ操作に対する素早い応答が望まれる。この素早い応答を実現するためには、例えば、タッチ検出動作の走査速度を速くして、タッチ操作を検出する頻度を増やす方法が考えられる。しかしながら、特許文献１に開示された表示装置では、表示動作およびタッチ検出動作において駆動信号を共用しているため、それらの走査速度を同じにせざるを得ず、走査速度を速くすることができないので、使用者がタッチ操作に違和感を覚える場合があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、タッチ操作に対する応答を早くすることが可能なタッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器を提供することにある。
本発明のタッチ検出機能付き表示装置は、複数の共通駆動電極と、表示素子と、タッチ検出素子と、走査駆動部とを備えている。複数の共通駆動電極は、一方向に延在するように並設されたものである。表示素子は、画素信号および表示駆動信号に基づいて表示を行うものである。タッチ検出素子は、タッチ検出駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するものである。走査駆動部は、表示駆動信号を複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第１の走査駆動と、タッチ検出駆動信号を複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動とを行うものである。上記走査駆動部は、第２の走査駆動を第１の走査駆動より速い走査速度で行い、第１の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極と第２の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極とが重なる場合には、表示駆動信号を、その重複する共通駆動電極に印加するものである。
本発明の駆動回路は、走査駆動部を備えている。走査駆動部は、一方向に延在するように並設された複数の共通駆動電極と、画素信号および表示駆動信号に基づいて表示を行う表示素子と、タッチ検出駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子とを備えたタッチ検出機能付き表示部に対して、表示駆動信号を複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第１の走査駆動と、タッチ検出駆動信号を複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動とを行うものである。上記走査駆動部は、第２の走査駆動を第１の走査駆動より速い走査速度で行い、第１の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極と第２の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極とが重なる場合には、表示駆動信号を、その重複する共通駆動電極に印加するものである。
本発明のタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法は、一方向に延在するように並設された複数の共通駆動電極に表示駆動信号を時分割的に順次印加するとともに、表示駆動信号の印加に同期してその表示駆動信号の印加下にある共通駆動電極に対応した画素電極に画素信号を印加する動作を時分割的に順次行うことにより、画素信号および表示駆動信号に基づく表示を行う第１の走査駆動動作と、第１の走査駆動より速い走査速度により、外部近接物体検出用のタッチ検出駆動信号を、複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動動作とを行い、第１の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極と第２の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極とが重なる場合には、表示駆動信号を、その重複する共通駆動電極に印加するものである。
本発明の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示装置を備えたものであり、例えば、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。
本発明のタッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器では、共通駆動電極に対して、表示動作の際には、第１の走査駆動として表示駆動信号が順次印加され、タッチ検出動作の際には、第２の走査駆動として、表示駆動信号とは異なるタッチ検出駆動信号が順次印加される。その際、第２の走査駆動では、第１の走査駆動よりも速い走査速度で行われることにより、タッチ検出走査が表示走査よりも速く行われる。
本発明のタッチ検出機能付き表示装置では、例えば、表示駆動信号は矩形波信号であり、第２の走査駆動は、第１の走査駆動の基本動作クロックと同一の周波数を有する基本動作クロックに基づいて動作し、走査駆動部は、第２の走査駆動において、その走査駆動の対象となる共通駆動電極を複数本同時に選択するとともに、表示駆動信号のレベル遷移に対応したタイミングでその選択された共通駆動電極を２以上の本数ずつずらすことにより走査を行うようにすることが望ましい。
例えば、走査駆動部は、第２の走査駆動を行うためのシフトレジスタ部と、シフトレジスタ部を制御する走査制御部とを有し、シフトレジスタ部が、走査制御部から供給された複数本に対応するパルス幅を有する制御信号を直列並列変換することにより、第２の走査駆動の対象となる複数の共通駆動電極を選択するようにするのが望ましい。
直列並列変換は、例えば、走査ピッチに相当する期間において、２以上の本数に対応する回数だけ遷移するクロック信号に基づいて行うようにしてもよい。この場合、走査駆動部は、例えば、直列並列変換により生成された並列出力信号のそれぞれを、走査ピッチに相当する期間の開始タイミングに対応したタイミングで出力するタイミング調整部をさらに有するようにしてもよい。
また、例えば、走査駆動部は、直列並列変換により生成された並列出力信号のそれぞれを、２以上の本数に対応する数に分配する分配手段をさらに有し、シフトレジスタ部がクロック信号に基づいて直列並列変換し、分配手段がその並列出力信号を分配することにより、第２の走査駆動の対象となる複数の共通駆動電極を選択するようにしてもよい。
また、例えば、タッチ検出駆動信号は、表示駆動信号よりも大きい振幅を有する矩形波信号であってもよい。
本発明のタッチ検出機能付き表示装置、駆動回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器によれば、第２の走査駆動において、表示駆動信号とは異なるタッチ検出駆動信号を用い、第２の走査駆動を第１の走査駆動よりも速い走査速度で行うようにしたので、タッチ操作に対する応答を早くすることができる。
本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、指が接触または近接していない状態を表す図である。 本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、指が接触または近接した状態を表す図である。 本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、駆動信号およびタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。 本発明の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。 第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。 第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。 第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極およびタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。 第１の実施の形態に係る走査駆動部の一構成例を表すブロック図である。 第１の実施の形態に係る表示走査部およびタッチ検出走査部の一構成例を表す回路図である。 第１の実施の形態に係る表示駆動信号、タッチ検出駆動信号、および直流駆動信号の一例を表す波形図である。 第１の実施の形態に係る走査駆動部の一動作例を表す模式図である。 第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を表すタイミング波形図である。 第１の実施の形態に係る表示走査部の一動作例を表すタイミング波形図である。 第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部の一動作例を表すタイミング波形図である。 第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部の他の動作例を表すタイミング波形図である。 第１の実施の形態に係る走査駆動部の一動作例を表す模式図である。 第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部の他の動作例を表すタイミング波形図である。 第１の実施の形態に係る走査駆動部の他の動作例を表す模式図である。 第１の実施の形態に係る駆動部の一動作例を表すタイミング波形図である。 第１の実施の形態に係る走査駆動部の一動作例を表すタイミング波形図である。 第１の実施の形態に係る走査駆動部の他の動作例を表すタイミング波形図である。 第２の実施の形態に係る走査駆動部の一構成例を表すブロック図である。 第２の実施の形態に係る表示走査部およびタッチ検出走査部の一構成例を表す回路図である。 第２の実施の形態に係るタッチ検出走査部の一動作例を表すタイミング波形図である。 第２の実施の形態に係るタッチ検出走査部の他の動作例を表すタイミング波形図である。 実施の形態を適用したタッチ検出機能付き表示装置のうち、適用例１の外観構成を表す斜視図である。 適用例２の外観構成を表す斜視図である。 適用例３の外観構成を表す斜視図である。 適用例４の外観構成を表す斜視図である。 適用例５の外観構成を表す正面図、側面図、上面図および下面図である。 各実施の形態等の変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．静電容量式タッチ検出の基本原理
２．第１の実施の形態
３．第２の実施の形態
４．適用例
＜１．静電容量型タッチ検出の基本原理＞
まず最初に、図１〜図３を参照して、本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出の基本原理について説明する。このタッチ検出方式は、静電容量型のタッチセンサとして具現化されるものであり、例えば図１（Ａ）に示したように、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極（駆動電極Ｅ１およびタッチ検出電極Ｅ２）を用い、容量素子を構成する。この構造は、図１（Ｂ）に示した等価回路として表される。駆動電極Ｅ１、タッチ検出電極Ｅ２および誘電体Ｄによって、容量素子Ｃ１が構成される。容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端Ｐは抵抗器Ｒを介して接地されると共に、電圧検出器（タッチ検出回路）ＤＥＴに接続される。交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇ（図３（Ｂ））を印加すると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端Ｐ）に、図３（Ａ）に示したような出力波形（タッチ検出信号Ｖdet）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述するタッチ検出駆動信号Ｖcomtに相当するものである。
指が接触（または近接）していない状態では、図１に示したように、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ０のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。
一方、指が接触（または近接）した状態では、図２に示したように、指によって形成される容量素子Ｃ２が容量素子Ｃ１に直列に追加された形となる。この状態では、容量素子Ｃ１、Ｃ２に対する充放電に伴って、それぞれ電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ１のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。このとき、点Ｐの電位は、容量素子Ｃ１、Ｃ２を流れる電流Ｉ１、Ｉ２の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ１は、非接触状態での波形Ｖ０よりも小さい値となる。電圧検出器ＤＥＴは、検出した電圧を所定のしきい値電圧Ｖthと比較し、このしきい値電圧以上であれば非接触状態と判断する一方、しきい値電圧未満であれば接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出が可能となる。
＜２．第１の実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すものである。なお、本発明の実施の形態に係る駆動回路およびタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。このタッチ検出機能付き表示装置は、表示素子として液晶表示素子を用いており、その液晶表示素子により構成される液晶表示デバイスと静電容量型のタッチ検出デバイスとを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。
タッチ検出機能付き表示装置１は、制御部１１と、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、駆動信号生成部１５と、駆動電極ドライバ１４と、タッチ検出機能付き表示デバイス１０と、タッチ検出部４０とを備えている。
制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖdispに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動信号生成部１５、駆動電極ドライバ１４、およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御するものである。
ゲートドライバ１２は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。具体的には、ゲートドライバ１２は、後述するように、走査信号Ｖscanを、走査信号線ＧＣＬを介して、画素ＰixのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Ｐixのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択するようになっている。
ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の各画素Ｐix（後述）に画素信号Ｖpixを供給するものである。具体的には、ソースドライバ１３は、後述するように、画素信号Ｖpixを、画素信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバ１２により順次選択される１水平ラインを構成する各画素Ｐixにそれぞれ供給するようになっている。
駆動信号生成部１５は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、駆動信号Ｖcomを生成するものである。具体的には、駆動信号生成部１５は、後述するように、表示動作の為の表示駆動信号Ｖcomd、およびタッチ検出動作の為のタッチ検出駆動信号Ｖcomtを生成し、後述する駆動電極ドライバ１４に供給するものである。
駆動電極ドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の駆動電極ＣＯＭＬ（後述）に、駆動信号生成部１５から供給された駆動信号Ｖcomを供給するものである。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ＣＯＭＬに対して、表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出駆動信号Ｖcomtを時分割的に順次印加する機能を有している。
ゲートドライバ１３および駆動電極ドライバ１４は、走査駆動部５０を構成する。走査駆動部５０の構成については、後ほど詳細に説明する。
タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、タッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、液晶表示デバイス２０と、タッチ検出デバイス３０とを有する。液晶表示デバイス２０は、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖscanおよび駆動電極ドライバ１４から供給される表示駆動信号Ｖcomdに従って、１水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。タッチ検出デバイス３０は、上述した静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作するものであり、駆動電極ドライバ１４から供給されるタッチ検出駆動信号Ｖcomtに基づいて、タッチ検出信号Ｖdetを出力するものである。
タッチ検出部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のタッチ検出デバイス３０から供給されたタッチ検出信号Ｖdetに基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチの有無を検出し、タッチがある場合においてタッチ検出領域におけるその座標などを求める回路である。このタッチ検出部４０はアナログＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、検出タイミング制御部４６とを有している。アナログＬＰＦ部４２は、タッチ検出デバイス３０から供給されるタッチ検出信号Ｖdetに含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去し、タッチ成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタである。アナログＬＰＦ部４２の入力端子のそれぞれと接地との間には、直流電位（０Ｖ）を与えるための抵抗Ｒが接続されている。なお、この抵抗Ｒに代えて、例えばスイッチを設け、所定の時間にこのスイッチをオン状態にすることにより直流電位（０Ｖ）を与えるようにしてもよい。Ａ／Ｄ変換部４３は、アナログＬＰＦ部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれデジタル信号に変換する回路である。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス３０におけるタッチの有無を検出する論理回路である。座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。検出タイミング制御部４６は、これらの回路が同期して動作するように制御するようになっている。
（タッチ検出機能付き表示デバイス１０）
次に、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の構成例を詳細に説明する。
図５は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の要部断面構造の例を表すものである。このタッチ検出機能付き表示デバイス１０は、画素基板２と、この画素基板２に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に挿設された液晶層６とを備えている。
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、このＴＦＴ基板２１上にマトリックス状に配設された複数の画素電極２２とを有する。ＴＦＴ基板２１には、図示していないものの、各画素の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）や、各画素電極２２に画像信号Ｖpixを供給する画素信号線ＳＧＬ、各ＴＦＴを駆動する走査信号線ＧＣＬ等の配線が形成されている。
対向基板３は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２と、このカラーフィルタ３２の上に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬとを有する。カラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ層を周期的に配列して構成したもので、各表示画素にＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能するものである。駆動電極ＣＯＭＬは、図示しないコンタクト導電柱によって画素基板２と連結され、このコンタクト導電柱を介して、画素基板２から駆動電極ＣＯＭＬに交流矩形波形の駆動信号Ｖcom（表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出駆動信号Ｖcomt）が印加されるようになっている。ガラス基板３１の他方の面には、タッチ検出デバイス３０の検出電極であるタッチ検出電極ＴＤＬが形成され、さらに、このタッチ検出電極ＴＤＬの上には、偏光板３５が配設されている。
液晶層６は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）、ＶＡ（垂直配向）、ＥＣＢ（電界制御複屈折）等の各種モードの液晶が用いられる。
なお、液晶層６と画素基板２との間、および液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設され、また、画素基板２の下面側には入射側偏光板が配置されるが、ここでは図示を省略している。
図６は、液晶表示デバイス２０における画素構造の構成例を表すものである。液晶表示デバイス２０は、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐixを有している。画素Ｐixは、ＴＦＴ素子Ｔｒおよび液晶素子ＬＣを有している。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴで構成されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソースは画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線ＧＣＬに接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。
画素Ｐixは、走査信号線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の画素Ｐixと互いに接続されている。走査信号線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２と接続され、ゲートドライバ１２より走査信号Ｖscanが供給されるようになっている。画素Ｐixは、画素信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他の画素Ｐixと互いに接続されている。画素信号線ＳＧＬは、ソースドライバ１３と接続され、ソースドライバ１３より画素信号Ｖpixが供給されるようになっている。
さらに、画素Ｐixは、駆動電極ＣＯＭＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の画素Ｐixと互いに接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ１４と接続され、駆動電極ドライバ１４より駆動信号Ｖcomが供給されるようになっている。
この構成により、液晶表示デバイス２０では、ゲートドライバ１２が走査信号線ＧＣＬを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択され、その１水平ラインに属する画素Ｐixに対して、ソースドライバ１３が画素信号Ｖpixを供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われるようになっている。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ１４は、その１水平ラインに対応する駆動電極ＣＯＭＬに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加するようになっている。
図７は、タッチ検出デバイス３０の一構成例を斜視的に表すものである。タッチ検出デバイス３０は、対向基板３に設けられた、駆動電極ＣＯＭＬおよびタッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。駆動電極ＣＯＭＬは、図の左右方向に延在する複数（Ｎ本）のストライプ状の電極パターンに分割されている。タッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ１４によってタッチ検出駆動信号Ｖcomtが順次供給され、走査駆動が行われるようになっている。タッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬの電極パターンの延在方向と直交する方向に延びるストライプ状の電極パターンから構成されている。タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンは、タッチ検出部４０のアナログＬＰＦ部４２の入力にそれぞれ接続されている。駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を形成している。
この構成により、タッチ検出デバイス３０では、タッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ１４が駆動電極ＣＯＭＬを時分割的に順次走査するように駆動し、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetを出力することにより、タッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ＣＯＭＬは、図１〜図３に示したタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応し、タッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出電極Ｅ２に対応するものであり、タッチ検出デバイス３０はこの基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。図７に示したように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出も可能となっている。
（走査駆動部５０）
次に、ゲートドライバ１２および駆動電極ドライバ１４により構成される走査駆動部５０の構成例を詳細に説明する。
図８は、走査駆動部５０の一構成例を表すものである。走査駆動部５０は、走査制御部５１と、表示走査部５２と、タッチ検出走査部５３と、駆動部５４０とを備えている。表示走査部５２と、走査制御部５１および駆動部５４０の一部はゲートドライバ１２を構成している。また、タッチ検出走査部５３と、走査制御部５１および駆動部５４０の一部は駆動電極ドライバ１４を構成している。駆動部５４０は、Ｎ個の駆動部５４(１)〜５４(Ｎ)から構成されている。以後、Ｎ個の駆動部５４(１)〜５４(Ｎ)のうちの任意の一つをさす場合には、単に駆動部５４を用いるものとする。
走査制御部５１は、制御部１１より供給された図示しない制御信号に基づいて、表示走査部５２およびタッチ検出走査部５３に対してそれぞれ制御信号を供給するものである。具体的には、走査制御部５１は、表示走査部５２に対してクロック信号ＣＣＫおよび制御信号ＶＳＴを供給するとともに、タッチ検出走査部５３に対してクロック信号ＳＣＣＫおよび制御信号ＳＶＳＴ，ＳＬＡＴＣＨを供給するようになっている。
表示走査部５２は、シフトレジスタを含んで構成され、走査信号Ｖscanを順次印加する走査信号線ＧＣＬを選択するための信号Ｓｄを生成するものである。また、この信号Ｓｄは、表示駆動信号Ｖcomdを順次印加する駆動電極ＣＯＭＬを選択するためにも用いられるようになっている。具体的には、表示走査部５２は、後述するように、走査制御部５１から供給されたクロック信号ＣＣＫおよび制御信号ＶＳＴに基づいて、それぞれが各走査信号線ＧＣＬに対応する複数の信号Ｓｄを生成する。そして、表示走査部５２が高レベルの信号をｎ番目の信号Ｓｄ(n)としてｎ番目の駆動部５４(n)に供給したときに、この駆動部５４(n)は、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬに走査信号Ｖscan(n)を印加するととともに、ｎ行目の駆動電極ＣＯＭＬ(n)に表示駆動信号Ｖcomdを印加するようになっている。すなわち、表示走査部５２は、高レベルの信号Ｓｄを出力することにより、駆動部５４０に対して表示駆動を指示するようになっている。
タッチ検出走査部５３は、シフトレジスタを含んで構成され、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを順次印加する駆動電極ＣＯＭＬを選択するための信号Ｓｔを生成するものである。具体的には、タッチ検出走査部５３は、後述するように、走査制御部５１から供給されたクロック信号ＳＣＣＫおよび制御信号ＳＶＳＴ，ＳＬＡＴＣＨに基づいて、それぞれが各駆動電極ＣＯＭＬに対応する複数の信号Ｓｔを生成する。そして、タッチ検出走査部５３が高レベルの信号をｎ番目の信号Ｓｔ(n)として駆動部５４(n)に供給したときに、この駆動部５４(n)は、ｎ行目の駆動電極ＣＯＭＬ(n)に対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加するようになっている。すなわち、タッチ検出走査部５３は、高レベルの信号Ｓｔを出力することにより、駆動部５４０に対してタッチ検出駆動を指示するようになっている。
図９は、表示走査部５２およびタッチ検出走査部５３の一構成例を表すものである。
表示走査部５２は、複数のフリップフロップ５８を有している。これらのフリップフロップ５８は直列に接続され、シフトレジスタを構成している。これらのフリップフロップ５８のクロック端子には、走査制御部５１から供給されたクロック信号ＣＣＫが入力され、シフトレジスタの初段のフリップフロップ５８（１）の入力端子Ｄには、走査制御部５１から供給された制御信号ＶＳＴが供給される。そして、各フリップフロップ５８は、その出力端子Ｏから出力する信号を次段のフリップフロップ５８の入力端子Ｄに供給するとともに、信号Ｓｄとして駆動部５４０に供給するようになっている。
フリップフロップ５８は、クロック信号ＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりの両方のタイミングで、入力端子Ｄに入力されたデータ信号をサンプリングし出力端子Ｏから出力する回路である。
タッチ検出走査部５３は、複数のフリップフロップ５９および複数のラッチ６０を有している。これらのフリップフロップ５９は直列に接続され、シフトレジスタを構成している。これらのフリップフロップ５９のクロック端子には、走査制御部５１から供給されたクロック信号ＳＣＣＫが入力され、シフトレジスタの初段のフリップフロップ５９（１）の入力端子Ｄには、走査制御部５１から供給された制御信号ＳＶＳＴが供給される。そして、各フリップフロップ５９は、その出力端子Ｏから出力する信号を次段のフリップフロップ５９の入力端子Ｄに供給するようになっている。複数のラッチ６０は、その入力端子Ｄが各フリップフロップ５９の出力端子Ｏに接続されている。これらのラッチ６０のクロック端子には、走査制御部５１から供給された制御信号ＳＬＡＴＣＨが入力される。そして各ラッチ６０は、その出力端子Ｏから出力する信号を信号Ｓｔとして駆動部５４０に供給するようになっている。
フリップフロップ５９は、フリップフロック５８と同様に、クロック信号ＳＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりの両方のタイミングで、入力端子Ｄに入力されたデータ信号をサンプリングし出力端子Ｏから出力する回路である。ラッチ６０は、制御信号ＳＬＡＴＣＨの電圧レベルが高レベルのときに、入力端子Ｄに入力されたデータ信号を出力端子Ｏから出力し、制御信号ＳＬＡＴＣＨの電圧レベルが低レベルのときには、その出力電圧を維持する機能を有している。
この構成により、表示走査部５２は、後述するように、クロック信号ＣＣＫに基づいて、シフトレジスタにおいて制御信号ＶＳＴを順次転送することにより、信号Ｓｄを生成するようになっている。また、タッチ検出走査部５３は、後述するように、クロック信号ＳＣＣＫに基づいて、シフトレジスタにおいて制御信号ＳＶＳＴを順次転送し、制御信号ＳＬＡＴＣＨに基づいて、そのシフトレジスタの各段の出力をサンプリングすることにより、信号Ｓｔを生成するようになっている。
駆動部５４０は、表示走査部５２から供給された信号Ｓｄおよびタッチ検出走査部５３から供給された信号Ｓｔに基づいて、走査信号Ｖscanを走査信号線ＧＣＬに印加するとともに、駆動信号Ｖcomを駆動電極ＣＯＭＬに印加するものである。駆動部５４は、表示走査部５１およびタッチ検出走査部５２の出力信号の組に対応して１つずつ設けられており、対応する走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖscanを印加するとともに、対応する駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖcomを印加するようになっている。駆動部５４は、ゲートバッファ５５と、表示優先回路５６と、駆動信号バッファ５７とを備えている。
ゲートバッファ５５は、表示走査部５２から供給された信号Ｓｄに基づいて、走査信号線ＧＣＬに走査信号Ｖscanを印加する回路である。具体的には、ゲートバッファ５５は、信号Ｓｄを、液晶表示デバイス２０のＴＦＴ素子Ｔｒをオンオフ制御することができる振幅レベルに増幅する機能を有している。
表示優先回路５６は、表示走査部５２から供給された信号Ｓｄおよびタッチ検出走査部５３から供給された信号Ｓｔに基づいて、駆動電極ＣＯＭＬに対する駆動信号Ｖcomの印加を制御する機能を有している。
駆動信号バッファ５７は、表示優先回路５６から供給された信号に基づいて、駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖcomを印加する回路である。具体的には、駆動信号バッファ５７は、表示優先回路５６から供給された信号に基づいて、駆動電極ＣＯＭＬに対して、表示駆動信号Ｖcomd、タッチ検出駆動信号Ｖcomt、直流駆動信号Ｖcomdcのうちのいずれか一つを印加するようになっている。
図１０（Ａ）は表示駆動信号Ｖcomdを表すものであり、図１０（Ｂ）はタッチ検出駆動信号Ｖcomtを表すものであり、図１０（Ｃ）は直流駆動信号Ｖcomdcの波形例を表すものである。表示駆動信号Ｖcomdは、図１０（Ａ）に示したように、振幅Ｖｄを有する矩形波信号である。タッチ検出駆動信号Ｖcomtは、図１０（Ｂ）に示した例では、表示駆動信号Ｖcomdと同様の矩形波信号であり、その振幅Ｖｔが表示駆動信号Ｖcomdよりも大きいものである。直流駆動信号Ｖcomdcは、図１０（Ｃ）に示した例では、０Ｖの直流信号である。
この構成により、駆動部５４(n)では、表示走査部５２から供給される信号Ｓｄ(n)が高レベルの場合には、表示優先回路５６が表示駆動の指示と解釈して、駆動信号バッファ５７が駆動電極ＣＯＭＬ(n)に表示駆動信号Ｖcomdを印加し、タッチ検出走査部５３から供給される信号Ｓｔ(m)が高レベルの場合には、表示優先回路５６がタッチ検出駆動の指示と解釈して、駆動信号バッファ５７が駆動電極ＣＯＭＬ(n)にタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する。また、表示走査部５２から供給される信号Ｓｄ(n)が高レベルであるとともに、タッチ検出走査部５３から供給される信号Ｓｔ(m)が高レベルの場合には、駆動信号バッファ５７は、駆動電極ＣＯＭＬ(n)に表示駆動信号Ｖcomdを印加する。つまり、表示優先回路５６は、表示駆動とタッチ検出駆動の両方の指示を受けた場合には、表示駆動の指示を優先するようになっている。また、表示走査部５２から供給される信号Ｓｄ(n)が低レベルであるとともに、タッチ検出走査部５３から供給される信号Ｓｔ(m)が低レベルの場合には、表示優先回路５６は表示駆動の指示でもタッチ検出駆動の指示でもないと解釈し、駆動信号バッファ５７は駆動電極ＣＯＭＬ(n)に直流駆動信号Ｖcomdcを印加する。
図１１は、走査駆動部５０の一動作例を表すものである。走査駆動部５０は、表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出駆動信号Ｖcomtを、駆動電極ＣＯＭＬに順次印加する。その際、表示駆動信号Ｖcomdを印加する対象となる駆動電極ＣＯＭＬと、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する対象となる駆動電極ＣＯＭＬとが重なった場合には（図１１（Ｂ））、上述した表示駆動を優先するしくみにより、その重なった駆動電極ＣＯＭＬに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加するようになっている。
ここで、駆動電極ＣＯＭＬは、本発明における「共通駆動電極」の一具体例に対応する。液晶素子ＬＣは、本発明における「表示素子」の一具体例に対応する。タッチ検出走査部５３は、本発明における「シフトレジスタ」の一具体例に対応する。制御信号ＳＶＳＴは、本発明における「制御信号」の一具体例に対応する。クロック信号ＳＣＣＫは、本発明における「クロック信号」の一具体例に対応する。ラッチ６０は、本発明における「タイミング調整部」の一具体例に対応する。
［動作および作用］
続いて、本実施の形態のタッチ検出機能付き表示装置１の動作および作用について説明する。
（全体動作概要）
まず、図４を参照して、タッチ検出機能付き表示装置１の全体動作概要を説明する。制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖdispに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動信号生成部１５、駆動電極ドライバ１４、およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ１２は、液晶表示デバイス２０に走査信号Ｖscanを供給し、表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する。ソースドライバ１３は、ゲートドライバ１２により選択された、１水平ラインを構成する各画素Ｐixに、画素信号Ｖpixを供給する。駆動信号生成部１５は、表示動作の為の表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出動作の為のタッチ検出駆動信号Ｖcomtを生成する。駆動電極ドライバ１４は、表示動作では、表示駆動の対象となる１水平ラインに係る駆動電極ＣＯＭＬに表示駆動信号Ｖcomdを順次印加し、タッチ検出動作では、タッチ検出動作に係る駆動電極ＣＯＭＬに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを順次印加する。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、および駆動電極ドライバ１４により供給された信号に基づいて表示動作を行うとともに、駆動電極ドライバ１４により供給されたタッチ検出駆動信号Ｖcomtに基づいてタッチ検出動作を行い、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetを出力する。アナログＬＰＦ部４２は、タッチ検出信号Ｖdetの高い周波数成分を除去して出力する。Ａ／Ｄ変換部４３は、アナログＬＰＦ部４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０に対するタッチの有無を検出する。座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める。検出タイミング制御部４６は、アナログＬＰＦ部４２、Ａ／Ｄ変換部４３、信号処理部４４、座標抽出部４５が同期して動作するように制御する。
以下に、タッチ検出機能付き表示装置１の詳細動作を説明する。
（表示動作およびタッチ検出動作）
図１２は、タッチ検出機能付き表示装置１の表示動作およびタッチ検出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は表示駆動信号Ｖcomdの波形を示し、（Ｂ）はタッチ検出駆動信号Ｖcomtの波形を示し、（Ｃ）は駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｄ）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｅ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｆ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。この例は、図１２（Ｃ）に示したように、（ｎ−２）行目から（ｎ＋２）行目の駆動電極ＣＯＭＬ(n-2)〜ＣＯＭＬ(n+2)が表示駆動の対象として順次選択されるとともに、（ｋ−４）行目から（ｋ＋５）行目の駆動電極ＣＯＭＬ(k-4)〜ＣＯＭＬ(k+5)がタッチ検出駆動の対象として順次選択される場合を示している。
タッチ検出機能付き表示装置１では、表示動作においては、ゲートドライバ１２が、走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖscanを印加し（図１２（Ｄ））、駆動電極ドライバ１４が、その走査信号線ＧＣＬに対応する駆動電極ＣＯＭＬに対して表示駆動信号Ｖcomdを順次印加することにより表示走査を行う（図１２（Ｃ）における駆動信号Ｖcom(n-2)〜Ｖcom(n+2））。そして各１水平期間（１Ｈ）では、走査信号Ｖscanおよび表示駆動信号Ｖcomdが印加された１水平ラインに対してソースドライバ１３が画素信号Ｖpixを供給することにより、その１水平ラインの表示が行われる。また、タッチ検出動作においては、駆動電極ドライバ１４が、この例では６本の駆動電極ＣＯＭＬに対して、表示駆動信号Ｖcomdよりも振幅が大きいタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し（図１２（Ｃ）における駆動信号Ｖcom(k-4)〜Ｖcom(k+5)）、そのタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する駆動電極ＣＯＭＬを、この例では１水平期間ごとに２本ずつシフトすることによりタッチ検出走査を行う。つまり、タッチ検出走査は、表示走査の２倍の走査速度で行われる。各１水平期間（１Ｈ）では、タッチ検出部４０が、タッチ検出信号Ｖdetに基づいてタッチを検出する。以下に、その詳細を説明する。
まず、駆動電極ドライバ１４は、タイミングｔ１において、駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖcomを印加する。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、（ｎ−１）行目の駆動電極ＣＯＭＬ(n-1)に対して表示駆動信号Ｖcomd（駆動信号Ｖcom(n-1)）を印加する（図１２（Ｃ））。同時に、この駆動電極ドライバ１４は、（ｋ−４）行目から（ｋ＋１）行目の６本の駆動電極ＣＯＭＬ(k-4)〜ＣＯＭＬ(k+1)に対してタッチ検出駆動信号Ｖcomt（駆動信号Ｖcom(k-4)〜Ｖcom(k+1)）を印加する（図１２（Ｃ））。これにより、１水平期間（１Ｈ）が開始する。このとき、この表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出駆動信号Ｖcomtは、静電容量を介してタッチ検出電極ＴＤＬに伝わり、タッチ検出信号Ｖdetが変化する（図１２（Ｆ））。
次に、ゲートドライバ１２は、タイミングｔ２において、（ｎ−１）行目の走査信号線ＧＣＬ(n-1)に対して走査信号Ｖscanを印加し、走査信号Ｖscan(n-1)が低レベルから高レベルに変化する（図１２（Ｄ））。
次に、ソースドライバ１３は、タイミングｔ３において、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１２（Ｅ））、１水平ラインに対する表示を行う。ソースドライバ１３による画素信号Ｖpixの供給が終了したのち、ゲートドライバ１２は、（ｎ−１）行目の走査信号線ＧＣＬ(n-1)の走査信号Ｖscan(n-1)を高レベルから低レベルに変化させる（図１２（Ｄ））。
次に、Ａ／Ｄ変換部４３は、サンプリングタイミングｔｓ１において、タッチ検出信号Ｖdetが入力されたアナログＬＰＦ部４２の出力信号をＡ／Ｄ変換する（図１２（Ｆ））。
次に、駆動電極ドライバ１４は、タイミングｔ１１において、駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖcomを印加する。具体的には、駆動信号生成部１５は、表示駆動信号Ｖcomdを反転させ（図１２（Ａ））、駆動電極ドライバ１４は、ｎ行目の駆動電極ＣＯＭＬ(n)に対してその表示駆動信号Ｖcomd（駆動信号Ｖcom(n)）を印加する（図１２（Ｃ））。同時に、駆動信号生成部１５は、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを反転させ（図１２（Ｂ））、駆動電極ドライバ１４は、（ｋ−２）行目から（ｋ＋３）行目の６本の駆動電極ＣＯＭＬ(k-2)〜ＣＯＭＬ(k+3)に対してタッチ検出駆動信号Ｖcomt（駆動信号Ｖcom(k-2)〜Ｖcom(k+3)）を印加する（図１２（Ｃ））。これにより、次の１水平期間（１Ｈ）が開始する。このとき、この表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出駆動信号Ｖcomtは、静電容量を介してタッチ検出電極ＴＤＬに伝わり、タッチ検出信号Ｖdetが変化する（図１２（Ｆ））。
次に、Ａ／Ｄ変換部４３は、サンプリングタイミングｔｓ２において、タッチ検出信号Ｖdetが入力されたアナログＬＰＦ部４２の出力信号をＡ／Ｄ変換する（図１２（Ｆ））。タッチ検出部４０の信号処理部４４では、サンプリングタイミングｔｓ１におけるＡ／Ｄ変換結果と、サンプリングタイミングｔｓ２におけるＡ／Ｄ変換結果の差に基づいて、タッチ検出を行う。
次に、ゲートドライバ１２が、タイミングｔ１２において、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬ(n)に対して走査信号Ｖscanを印加し、走査信号Ｖscan(n)が低レベルから高レベルに変化した後（図１２（Ｄ））、ソースドライバ１３が、タイミングｔ１３において、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加する（図１２（Ｅ））。なお、この例では、タッチ検出機能付き表示装置１は反転駆動を行うため、ソースドライバ１３が印加する画素信号Ｖpixは、一つ前の１水平期間のものと比べて、その極性が反転している。ソースドライバ１３による画素信号Ｖpixの供給が終了したのち、ゲートドライバ１２は、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬ(n)の走査信号Ｖscan(n)を高レベルから低レベルに変化させる（図１２（Ｄ））。
これ以降、上述した動作を繰り返すことにより、タッチ検出機能付き表示装置１は、液晶表示デバイス２０の全面にわたり順次走査することによりその全面に対する表示動作を行うとともに、タッチ検出デバイス３０の全面にわたり順次走査することによりその全面に対するタッチ検出動作を行う。
このように、タッチ検出機能付き表示装置１では、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの振幅Ｖｔを、表示駆動信号Ｖcomdの振幅Ｖｄよりも大きくしたので、表示駆動信号Ｖcomdをタッチ検出駆動信号としても共用する場合に比べて、タッチ検出信号Ｖdetの電圧変化量を大きくすることができ、タッチ検出感度を高めることができる。
次に、上述した表示動作およびタッチ検出動作を行う際の走査駆動部５０の動作について詳細に説明する。以下では、最初に走査駆動部５０の構成要素である、表示走査部５２、タッチ検出走査部５３、および駆動部５４の説明を行い、その後に走査駆動部５０の説明を行う。
（表示走査部５２の詳細動作）
図１３は、表示走査部５２の一動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＶＳＴの波形を示し、（Ｂ）はクロック信号ＣＣＫの波形を示し、（Ｃ）は信号Ｓｄの波形を示す。
走査制御部５１は、クロック信号ＣＣＫの半周期に相当するパルス幅を有する制御信号ＶＳＴを生成し、表示走査部５２に供給する（図１３（Ａ））。フリップフロップ５８から構成されるシフトレジスタは、同じく走査制御部５１から供給されたクロック信号ＣＣＫ（図１３（Ｂ））に基づいて、この制御信号ＶＳＴを直列並列変換する。具体的には、シフトレジスタの初段のフリップフロップ５８(1)は、クロック信号ＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりの両方でこの制御信号ＶＳＴをサンプリングし、出力端子Ｏから信号Ｓｄ(1)を出力する（図１３（Ｃ））。このフリップフロップ５８(1)の次段に接続されたフリップフロップ５８(2)は、クロック信号ＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりの両方でフリップフロップ５８(1)の出力信号Ｓｄ(1)をサンプリングし、出力端子Ｏから信号Ｓｄ(2)を出力する（図１３（Ｃ））。これにより、信号Ｓｄ(2)は、前段のフリップフロップ５８(1)の出力信号Ｓｄ(1)を、クロックＣＣＫの半周期分だけ遅延させたものとなる。
このようにして、シフトレジスタ内の全てのフリップフロップ５８が同様に動作することにより、制御信号ＶＳＴのパルスは、クロック信号ＣＣＫの半周期ごとにシフトレジスタ内において転送され、信号Ｓｄに順次現れる。この信号Ｓｄに基づいて、駆動部５４が、走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖscanを印加するとともに、駆動電極ＣＯＭＬに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加することにより、図１２（Ｃ）および図１２（Ｄ）に示した表示走査を行う。すなわち、走査駆動部５０は、走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖscan（図１２（Ｄ））を順次印加するとともに、駆動電極ＣＯＭＬに対して表示駆動信号Ｖcomd（図１２（Ｃ）における駆動信号Ｖcom(n-2)〜Ｖcom(n+2)）を順次印加することにより表示走査を行う。
（タッチ検出走査部５３の詳細動作）
次に、いくつかの例を用いてタッチ検出走査部５３の動作例を説明する
図１４は、タッチ検出走査部５３の一動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＶＳＴの波形を示し、（Ｂ）はクロック信号ＣＣＫの波形を示し、（Ｃ）はクロック信号ＳＣＣＫの波形を示し、（Ｄ）は制御信号ＳＬＡＴＣＨの波形を示し、（Ｅ）はフリップフロップ５９の出力信号Ｓｓの波形を示し、（Ｆ）は信号Ｓｔの波形を示す。
走査制御部５１は、表示走査部５２に供給するクロック信号ＣＣＫ（図１４（Ｂ））の立ち上がりおよび立ち下がりの両方のタイミングにおいてパルスを有する制御信号ＳＬＡＣＨを、タッチ検出走査部５３に対して供給する（図１４（Ｄ））。また、走査制御部５１は、制御信号ＳＬＡＴＣＨの３周期分に相当するパルス幅を有する制御信号ＳＶＳＴと、制御信号ＳＬＡＴＣＨの１周期において立ち上がりと立ち下がりをそれぞれ１回ずつ有するクロック信号ＳＣＣＫを生成し、それぞれタッチ検出走査部５３に供給する（図１４（Ａ），図１４（Ｃ））。フリップフロップ５９から構成されるシフトレジスタは、クロック信号ＳＣＣＫに基づいて、この制御信号ＳＶＳＴを直列並列変換する（図１４（Ｅ））。そして、ラッチ６０は、このシフトレジスタの出力信号を、制御信号ＳＬＡＴＣＨの立ち上がりのタイミング、すなわちクロック信号ＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングで、信号Ｓｔとして出力する（図１４（Ｆ））。
具体的には、シフトレジスタの初段のフリップフロップ５９(1)は、クロック信号ＳＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりの両方で制御信号ＳＶＳＴをサンプリングしてその結果を信号Ｓｓ(1)として出力し、このフリップフロップ５９(1)の次段に接続されたフリップフロップ５９(2)は、クロック信号ＳＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりの両方でフリップフロップ５９(1)の出力信号Ｓｓ(1)をサンプリングしてその結果を信号Ｓｓ(2)として出力する（図１４（Ｅ））。そして、制御信号ＳＬＡＴＣＨが高レベルのときに、ラッチ６０(1)は、フリップフロップ５９(1)の出力信号Ｓｓ(1)をサンプリングしてその結果を信号Ｓｔ(1)として出力し、ラッチ６０(2)は、フリップフロップ５９(2)の出力信号Ｓｓ(2)をサンプリングしてその結果を信号Ｓｔ(2)として出力する（図１４（Ｆ））。これにより、信号Ｓｔ(1)，Ｓｔ(2)は互いに同じ波形になる。次に、フリップフロップ５９(2)の次段に接続されたフリップフロップ５９(3)は、クロック信号ＳＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりの両方でフリップフロップ５９(2)の出力信号Ｓｓ(2)をサンプリングしてその結果を信号Ｓｓ(3)として出力し、このフリップフロップ５９(3)の次段に接続されたフリップフロップ５９(4)は、クロック信号ＳＣＣＫの立ち上がりおよび立ち下がりの両方でフリップフロップ５９(3)の出力信号Ｓｓ(3)をサンプリングしてその結果を信号Ｓｓ(4)として出力する（図１４（Ｅ））。そして、制御信号ＳＬＡＴＣＨが高レベルのときに、ラッチ６０(3)は、フリップフロップ５９(3)の出力信号Ｓｓ(3)をサンプリングしてその結果を信号Ｓｔ(3)として出力し、ラッチ６０(4)は、フリップフロップ５９(4)の出力信号Ｓｓ(4)をサンプリングしてその結果を信号Ｓｔ(4)として出力する（図１４（Ｆ））。これにより、信号Ｓｔ(3)，Ｓｔ(4)は、互いに同じ波形になるとともに、信号Ｓｔ(1)，Ｓｔ(2)を制御信号ＳＬＡＴＣＨの１周期分だけ遅延させたものとなる。
このようにして、シフトレジスタ内の全てのフリップフロップ５９が同様に動作することにより、制御信号ＳＶＳＴのパルスは、シフトレジスタ内において転送され、制御信号ＳＬＡＴＣＨに対応したタイミングで信号Ｓｔに順次現れる。この例では、制御信号ＳＶＳＴが制御信号ＳＬＡＴＣＨの３周期分のパルス幅を有することに対応して、そのパルス幅を有するパルスが各信号Ｓｔに現れる。そして、クロック信号ＳＣＣＫが制御信号ＳＬＡＴＣＨの１周期において立ち上がりと立ち下がりをそれぞれ１回ずつ有する（２つの遷移を有する）ことに対応して、２つの信号Ｓｔ（例えば信号Ｓｔ(1)および信号Ｓｔ(2)）が同じタイミングで出力される。言い換えれば、タッチ検出走査部５３は、６つ（＝３×２）の信号Ｓｔが同時に高レベルになるとともに（波形Ａ１）、その高レベルとなる信号Ｓｔが、制御信号ＳＬＡＴＣＨの周期ごとに２つずつシフトするように動作する。
この信号Ｓｔに基づいて、駆動部５４が、駆動電極ＣＯＭＬに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加することにより、図１２（Ｃ）に示したタッチ検出走査を行う。すなわち、走査駆動部５０は、６本の駆動電極ＣＯＭＬに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomt（図１２（Ｃ）における駆動信号Ｖcom(k-4)〜Ｖcom(k+5)）を印加し、そのタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する駆動電極ＣＯＭＬを１水平期間ごとに２本ずつシフトすることによりタッチ検出走査を行う。
図１５は、タッチ検出走査部５３の他の動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＶＳＴの波形を示し、（Ｂ）はクロック信号ＣＣＫの波形を示し、（Ｃ）はクロック信号ＳＣＣＫの波形を示し、（Ｄ）は制御信号ＳＬＡＴＣＨの波形を示し、（Ｅ）はフリップフロップ５９の出力信号Ｓｓの波形を示し、（Ｆ）は信号Ｓｔの波形を示す。図１４に示した例では、制御信号ＳＶＳＴは、制御信号ＳＬＡＴＣＨの３周期分に相当するパルス幅を有するとしたが、図１５に示した例では、制御信号ＳＬＡＴＣＨの４周期分に相当するパルス幅を有している。
この例では、制御信号ＳＶＳＴが制御信号ＳＬＡＴＣＨの４周期分のパルス幅を有することに対応して、そのパルス幅を有するパルスが各信号Ｓｔに現れる（図１５（Ｆ））。そして、クロック信号ＳＣＣＫが制御信号ＳＬＡＴＣＨの１周期において立ち上がりと立ち下がりをそれぞれ１回ずつ有する（２つの遷移を有する）ことに対応して、２つの信号Ｓｔ（例えば信号Ｓｔ(1)および信号Ｓｔ(2)）が同じタイミングで出力される（図１５（Ｆ））。言い換えれば、タッチ検出走査部５３は、８つ（＝４×２）の信号Ｓｔが同時に高レベルになるとともに（波形Ａ２）、その高レベルとなる信号Ｓｔが、制御信号ＳＬＡＴＣＨの周期ごとに２つずつシフトするように動作する。
これにより、走査駆動部５０は、８本の駆動電極ＣＯＭＬに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し、そのタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する駆動電極ＣＯＭＬが１水平期間ごとに２本ずつシフトすることによりタッチ検出走査を行うこととなる。
以上に示した例では、走査駆動部５０は、表示動作において、表示駆動信号Ｖcomdを駆動電極ＣＯＭＬに印加する際には、その印加対象となる駆動電極ＣＯＭＬを１水平期間ごとに１本ずつシフトすることにより順次走査を行い、タッチ検出動作において、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを駆動電極ＣＯＭＬに印加する際には、１水平期間ごとに２本ずつシフトすることにより順次走査を行う。つまり、タッチ検出走査は、表示走査の２倍の走査速度で行われている。
図１６は、表示走査およびタッチ検出走査を模式的に表すものであり、タッチ検出走査が、表示走査の２倍の走査速度で行われる場合の一例を示す。タッチ検出機能付き表示装置１では、走査駆動部５０が、表示走査Ｓcandおよびタッチ検出走査Ｓcantを独立して行うことができ、表示動作のための表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出動作の為のタッチ検出駆動信号Ｖcomtを、駆動電極ＣＯＭＬに対してそれぞれ別々に印加することができる。これにより、タッチ検出走査Ｓcantの速度と表示走査Ｓcandの速度とを別々に設定することができる。例えば、図１６に示したように、タッチ検出の走査速度を表示走査よりも速くした場合には、外部近接物体によるタッチにすぐに応答することができ、タッチ検出に対する応答特性を改善することができる。
次に、以上の例とは異なる走査速度でタッチ検出走査を行うタッチ検出走査部５３の動作例を説明する。
図１７は、タッチ検出走査部５３の他の動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＶＳＴの波形を示し、（Ｂ）はクロック信号ＣＣＫの波形を示し、（Ｃ）はクロック信号ＳＣＣＫの波形を示し、（Ｄ）は制御信号ＳＬＡＴＣＨの波形を示し、（Ｅ）はフリップフロップ５９の出力信号Ｓｓの波形を示し、（Ｆ）は信号Ｓｔの波形を示す。図１４に示した例では、クロック信号ＳＣＣＫは、制御信号ＳＬＡＴＣＨの１周期において立ち上がりと立ち下がりをそれぞれ１回ずつ有する（２つの遷移を有する）ものを用いたが、図１７に示した例では、４つの遷移を有するものを用いている。
この例では、制御信号ＳＶＳＴが制御信号ＳＬＡＴＣＨの３周期分のパルス幅を有することに対応して、制御信号ＳＬＡＴＣＨの３周期分のパルス幅を有するパルスが各信号Ｓｔに現れる（図１７（Ｆ））。そして、クロック信号ＳＣＣＫが制御信号ＳＬＡＴＣＨの１周期において４つの遷移を有することに対応して、４つの信号Ｓｔ（例えば信号Ｓｔ(1)〜Ｓｔ(4)）が同じタイミングで出力される（図１７（Ｆ））。言い換えれば、タッチ検出走査部５３は、１２個（＝３×４）の信号Ｓｔが同時に高レベルになるとともに（波形Ａ３）、その高レベルとなる信号Ｓｔが、制御信号ＳＬＡＴＣＨの周期ごとに４つずつシフトするように動作する。
これにより、走査駆動部５０は、１２本の駆動電極ＣＯＭＬに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し、そのタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する駆動電極ＣＯＭＬが１水平期間ごとに４本ずつシフトすることによりタッチ検出走査を行うこととなる。つまり、この例では、タッチ検出走査は、表示走査の４倍の走査速度で行われる。
図１８は、表示走査およびタッチ検出走査を模式的に表すものであり、タッチ検出走査が、表示走査の４倍の走査速度で行われる場合の一例を示す。このように、タッチ検出走査の速度を速くすることにより、タッチ検出に対する応答特性をさらに改善することができる。
（駆動部５４の詳細動作）
図１９は、駆動部５４(n)の一動作例を表すものであり、（Ａ）は表示駆動信号Ｖcomdの波形を示し、（Ｂ）はタッチ検出駆動信号Ｖcomtの波形を示し、（Ｃ）は直流駆動信号Ｖcomdcの波形を示し、（Ｄ）はクロック信号ＣＣＫの波形を示し、（Ｅ）は信号Ｓｄ(n)を示し、（Ｆ）は信号Ｓｔ(n)の波形を示し、（Ｇ）は走査信号Ｖscan(n)の波形を示し、（Ｈ）は駆動信号Ｖcom(n)の波形を示す。
表示動作では、駆動部５４は、表示走査部５２が出力する信号Ｓｄに基づいて、走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖscanを印加するとともに、駆動電極ＣＯＭＬに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加する。タッチ検出動作では、駆動部５４は、タッチ検出走査部５３が出力する信号Ｓｔに基づいて、駆動電極ＣＯＭＬに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する。表示駆動の対象に係る駆動電極ＣＯＭＬと、タッチ検出駆動の対象に係る駆動電極ＣＯＭＬが重なった場合には、駆動部５４は、その駆動電極ＣＯＭＬに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加する。以下に、その詳細を説明する。
駆動部５４(n)は、表示走査部５２から高レベルの信号Ｓｄ(n)が供給されたとき、タイミングｔ２１〜ｔ２２に示したように、走査信号Ｖscan(n)を高レベルにするとともに（図１９（Ｇ））、表示駆動信号Ｖcomdを駆動信号Ｖcom(n)として出力する（図１９（Ｈ））。具体的には、ゲートバッファ５５は、供給された信号Ｓｄ(n)を増幅して、走査信号Ｖscan(n)として出力する（図１９（Ｇ））。また、高レベルの信号Ｓｄ(n)と低レベルの信号Ｓｔ(n)により、表示優先回路５６は表示駆動の指示と解釈し、駆動信号バッファ５７は表示駆動信号Ｖcomd（図１９（Ａ））を駆動信号Ｖcom(n)として出力する（図１９（Ｈ））。
駆動部５４(n)は、タッチ検出走査部５３から高レベルの信号Ｓｔ(n)が供給されたとき、タイミングｔ３１〜ｔ３４に示したように、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを駆動信号Ｖcom(n)として出力する（図１９（Ｈ））。具体的には、高レベルの信号Ｓｔ(n)と低レベルの信号Ｓｄ(n)により、表示優先回路５６はタッチ検出駆動の指示と解釈し、駆動信号バッファ５７はタッチ検出駆動信号Ｖcomt（図１９（Ｂ））を駆動信号Ｖcom(n)として出力する（図１９（Ｈ））。
駆動部５４(n)は、表示走査部５２から高レベルの信号Ｓｄ(n)が供給されるとともに、タッチ検出走査部５３から高レベルの信号Ｓｔ(n)が供給されたとき、走査信号Ｖscan(n)を高レベルにするとともに（図１９（Ｇ））、表示駆動信号Ｖcomdを駆動信号Ｖcom(n)として出力する（図１９（Ｈ））。具体的には、まずタイミングｔ４１において、信号Ｓｔ(n)が高レベルになったとき、高レベルの信号Ｓｔ(n)と低レベルの信号Ｓｄ(n)により、表示優先回路５６がタッチ検出駆動の指示と解釈し、駆動信号バッファ５７がタッチ検出駆動信号Ｖcomt（図１９（Ｂ））を駆動信号Ｖcom(n)として出力する（図１９（Ｈ））。次に、タイミングｔ４２において、信号Ｓｄ(n)が高レベルになったとき、高レベルの信号Ｓｔ(n)と高レベルの信号Ｓｄ(n)により、表示優先回路５６が表示駆動の指示と解釈し、駆動信号バッファ５７が表示駆動信号Ｖcomd（図１９（Ａ））を駆動信号Ｖcom(n)として出力する（図１９（Ｈ））。すなわち、表示優先回路５６は、表示駆動とタッチ検出駆動の両方の指示を受けた場合には、表示駆動の指示を優先する。次に、タイミングｔ４３において、信号Ｓｄ(n)が低レベルになったとき、高レベルの信号Ｓｔ(n)と低レベルの信号Ｓｄ(n)により、表示優先回路５６がタッチ検出駆動の指示と解釈し、駆動信号バッファ５７がタッチ検出駆動信号Ｖcomt（図１９（Ｂ））を駆動信号Ｖcom(n)として出力する（図１９（Ｈ））。
（走査駆動部５０の詳細動作）
図２０は、走査駆動部５０のタッチ検出駆動動作の一例を表すものである。図２０に示したように、走査駆動部５０は、この例では６本の隣接する駆動電極ＣＯＭＬ（例えば（ｎ−２）行目から（ｎ＋３）行目の駆動電極ＣＯＭＬ(n-2)〜ＣＯＭＬ(n+3)）に対してタッチ検出駆動信号Ｖcomt（例えば駆動信号Ｖcom(n-2）〜Ｖcom(n+3)）を印加する。そして、走査駆動部５０は、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する駆動電極ＣＯＭＬを、１水平期間ごとに２本ずつシフトすることによりタッチ検出走査を行う。
図２１は、走査駆動部５０の表示駆動動作とタッチ検出駆動動作の一例を表すものであり、表示走査がタッチ検出走査に追い越される場合を示す。すなわち、図２１は、図１６において、タイミングＷ１付近の動作を示すものである。走査駆動部５０は、表示駆動の対象に係る駆動電極ＣＯＭＬに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加するとともに、タッチ検出駆動の対象Ａに係る駆動電極ＣＯＭＬに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する。図２１において、斜線部は、表示駆動の対象に係る駆動電極ＣＯＭＬに印加された表示駆動信号Ｖcomdを示しており、その期間において、ソースドライバ１３が、その駆動電極ＣＯＭＬに対応する１水平ラインに対して画素信号Ｖpixを供給する。表示走査がタッチ検出走査に追い越される場合には、表示駆動の対象に係る駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出駆動の対象Ａに係る駆動電極ＣＯＭＬとが重なることとなる。このとき、走査駆動部５０は、表示駆動を優先するように動作し、図２１に示したように、駆動電極ＣＯＭＬに表示駆動信号Ｖcomdを印加する。
このように、タッチ検出機能付き表示装置１では、ソースドライバ１３が画素信号Ｖpixを印加している水平ラインに係る駆動電極ＣＯＭＬには、追い越し状態であるか否かにかかわらず表示駆動信号Ｖcomdが印加される。すなわち、タッチ検出機能付き表示装置１では、走査駆動部５０が表示駆動を優先するように動作するため、追い越し状態において、画素信号Ｖpixを印加している水平ラインに係る駆動電極ＣＯＭＬにタッチ検出駆動信号Ｖcomtが印加されることがない。これにより、追い越しに起因する表示の乱れを最低限に抑えることができる。
［効果］
以上のように本実施の形態では、表示走査とタッチ検出走査を独立して行うことができるようにしたので、タッチ検出走査の走査速度を表示走査の走査速度よりも速くすることができ、タッチ検出の応答性能を改善することができる。
また、本実施の形態では、タッチ検出走査部に供給するクロック信号ＳＣＣＫの遷移の数によってタッチ検出走査の速度を変更できるようにしたので、タッチ検出機能付き表示装置の製造後においても、タッチ検出特性を調整することができる。例えば、クロック信号ＳＣＣＫにおける遷移の数を多くした場合には、タッチ検出駆動の対象となる駆動電極の１水平期間ごとのシフト量が多くなり、タッチ検出走査の速度を速くすることができ、タッチ検出の応答特性を改善することができる。
また、本実施の形態では、タッチ検出走査部に供給する制御信号ＳＶＳＴのパルス幅により、タッチ検出駆動の対象となる駆動電極ＣＯＭＬの本数を変更できるようにしたので、タッチ検出機能付き表示装置の製造後においても、タッチ検出特性を調整することができる。例えば、制御信号ＳＶＳＴのパルス幅を広くした場合には、タッチ検出駆動信号を同時に印加する駆動電極ＣＯＭＬの本数が多くなり、外部近接物体による静電容量の変化を大きくすることができ、タッチ検出感度を向上することができる。
また、本実施の形態では、駆動電極に対して、表示駆動信号とタッチ検出駆動信号とを別々に供給できるようにしたので、タッチ検出駆動信号の振幅を表示駆動信号の振幅よりも大きくすることができ、タッチ検出の検出感度を高めることができる。
また、本実施の形態では、表示駆動の対象となる駆動電極とタッチ検出駆動の対象となる駆動電極が重なった場合には、表示駆動信号Ｖcomdをその重なった駆動電極に印加するようにしたので、追い越し走査に起因する表示の乱れを最低限に抑えることができる。
＜３．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置７について説明する。タッチ検出機能付き表示装置７は、シンプルなタッチ検出走査部を有する走査駆動部７０を用いて構成されたものである。その他の構成は、上記第１の実施の形態（図１など）と同様である。なお、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図２２は、本実施の形態に係る走査駆動部７０の一構成例を表すものである。走査駆動部７０は、走査制御部７１と、タッチ検出走査部７３とを備えている。
走査制御部７１は、制御部１１より供給された図示しない制御信号に基づいて、表示走査部５２およびタッチ検出走査部７３に対してそれぞれ制御信号を供給するものである。具体的には、走査制御部７１は、表示走査部５２に対してクロック信号ＣＣＫおよび制御信号ＶＳＴを供給するとともに、タッチ検出走査部７３に対して表示走査部５２に供給したものと同じクロック信号ＣＣＫ、および制御信号ＳＶＳＴを供給するようになっている。
タッチ検出走査部７３は、よりシンプルな構成で、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部５３の図１４，図１５などに示した波形を実現するものである。すなわち、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部５３は、クロック信号ＳＣＣＫを変更することにより、タッチ検出特性を調整できるようにしたが、本実施の形態に係るタッチ検出走査部７３は、その調整自由度の代わりに、シンプルな回路構成を実現するものである。
図２３は、タッチ検出走査部７３の一構成例を表示走査部５２とともに表すものである。タッチ検出走査部７３は、シフトレジスタを含んで構成され、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを順次印加する駆動電極ＣＯＭＬを選択するための信号Ｓｔを生成するものである。走査制御部７１から供給されたクロック信号ＣＣＫおよび制御信号ＳＶＳＴに基づいて、それぞれが各駆動電極ＣＯＭＬに対応する複数の信号Ｓｔを生成する。
タッチ検出走査部７３は、複数のフリップフロップ７９を有している。これらのフリップフロップ７９は直列に接続され、シフトレジスタを構成している。これらのフリップフロップ７９のクロック端子には、走査制御部７１から供給されたクロック信号ＣＣＫが入力され、シフトレジスタの初段のフリップフロップ７９(1)の入力端子Ｄには、走査制御部７１から供給された制御信号ＳＶＳＴが供給される。そして、各フリップフロップ７９は、その出力端子Ｏから出力する信号を次段のフリップフロップ７９の入力端子Ｄに供給するとともに、信号Ｓｔとして駆動部５４に供給する。その際、各フリップフロップ７９は、２つの駆動部５４に対して信号Ｓｔを供給する。具体的には、例えば、フリップフロップ７９(n)は、図２２および図２３に示したように、その出力信号を、ｎ番目の駆動部５４(n)に対して信号Ｓｔ(n)として供給するとともに、（ｎ＋１）番目の駆動部５４(n+1)に対して信号Ｓｔ(n+1)として供給するようになっている。
タッチ検出走査部７３のシフトレジスタの長さは、各フリップフロップ７９が２つの駆動部５４に対して信号Ｓｔを供給していることに対応して、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部５３のものと比べて半分程度になっている。また、タッチ検出走査部７３では、シフトレジスタがクロック信号ＣＣＫを用いて動作するため、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部５３において、クロック信号ＣＣＫに同期して信号Ｓｔを出力するために必要だったラッチ６０を省くことが可能となっている。
図２４は、タッチ検出走査部７３の一動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＶＳＴの波形を示し、（Ｂ）はクロック信号ＣＣＫの波形を示し、（Ｃ）は信号Ｓｔの波形を示す。
走査制御部７１は、クロック信号ＣＣＫの半周期の３倍に相当するパルス幅を有する制御信号ＳＶＳＴを、タッチ検出走査部７３に対して供給する（図２４（Ａ））。フリップフロップ７９から構成されるシフトレジスタは、クロック信号ＣＣＫに基づいて、この制御信号ＳＶＳＴを直列並列変換する。そして、各フリップフロップ７９は、２つの駆動部５４に対して信号Ｓｔを供給する。具体的には、例えば、フリップフロップ７９(1)は、その出力信号を信号Ｓｔ(1)および信号Ｓｔ(2)として出力し、フリップフロップ７９(2)は、その出力信号を信号Ｓｔ(3)および信号Ｓｔ(4)として出力する（図２４（Ｃ））。これにより、信号Ｓｔ(3)，Ｓｔ(4)は、信号Ｓｔ(1)，Ｓｔ(2)をクロック信号ＣＣＫの１周期分だけ遅延させたものとなる。このようにして、シフトレジスタ内の全てのフリップフロップ７９が同様に動作することにより、制御信号ＳＶＳＴのパルスは、シフトレジスタ内において転送され信号Ｓｔに順次現れる。
この例では、制御信号ＳＶＳＴがクロック信号ＣＣＫの半周期の３倍のパルス幅を有することに対応して、そのパルス幅を有するパルスが各信号Ｓｔに現れる（図２４（Ｃ））。そして、各フリップフロップ７９が２つの駆動部５４に対して信号Ｓｔを供給していることに対応して、２つの信号Ｓｔ（例えば信号Ｓｔ(1)および信号Ｓｔ(2)）が同じタイミングで出力される（図２４（Ｃ））。言い換えれば、タッチ検出走査部７３は、６つ（＝３×２）の信号Ｓｔが同時に高レベルになるとともに（波形Ａ１）、その高レベルとなる信号Ｓｔが、クロック信号ＣＣＫの半周期ごとに２つずつシフトするように動作する。つまり、タッチ検出走査部７３は、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部５３の図１４（Ｆ）に示した波形Ｓｔと同等の波形を実現している。
図２５は、タッチ検出走査部７３の他の動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＶＳＴの波形を示し、（Ｂ）はクロック信号ＣＣＫの波形を示し、（Ｃ）は信号Ｓｔの波形を示す。図２４に示した例では、制御信号ＳＶＳＴは、クロック信号ＣＣＫの半周期の３倍に相当するパルス幅を有するとしたが、図２５に示した例では、クロック信号ＣＣＫの半周期の４倍に相当するパルス幅を有している。
この例では、制御信号ＳＶＳＴがクロック信号ＣＣＫの半周期の４倍のパルス幅を有することに対応して、そのパルス幅を有するパルスが各信号Ｓｔに現れる（図２５（Ｃ））。そして、各フリップフロップ７９が２つの駆動部５４に対して信号Ｓｔを供給していることに対応して、２つの信号Ｓｔ（例えば信号Ｓｔ(1)および信号Ｓｔ(2)）が同じタイミングで出力される（図２５（Ｃ））。言い換えれば、タッチ検出走査部７３は、８つ（＝４×２）の信号Ｓｔが同時に高レベルになるとともに（波形Ａ２）、その高レベルとなる信号Ｓｔが、クロック信号ＣＣＫの半周期ごとに２つずつシフトするように動作する。つまり、タッチ検出走査部７３は、上記第１の実施の形態に係るタッチ検出走査部５３の図１５（Ｆ）に示した波形Ｓｔと同等の波形を実現している。
以上のように、本実施の形態では、タッチ検出駆動の対象となる駆動電極ＣＯＭＬを２本ずつシフトする場合において、タッチ検出走査部７３のフリップフロップ７９の数を表示走査部５２のフリップフロップ５８の半分にし、各フリップフロップ７９から２つの駆動部に対して信号Ｓｔを供給するようにしたので、よりシンプルな構成でタッチ検出走査部を実現できる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
上記実施の形態では、タッチ検出走査部７３のフリップフロップ７９の数を表示走査部５２のフリップフロップ５８の半分にしたが、これに限定されるものではない。例えば、タッチ検出走査部のフリップフロップ７９の数を表示走査部５２のフリップフロップ５８の１／３にし、各フリップフロップ７９から３つの駆動部に対して信号Ｓｔを供給するようにした場合には、タッチ検出駆動の対象となる駆動電極ＣＯＭＬを３本ずつシフトすることができる。このように、タッチ検出走査部７３のフリップフロップ７９の数と、表示走査部５２のフリップフロップ５８の数の比を変更することにより、タッチ検出走査の走査速度を変更することができる。
＜４．適用例＞
次に、図２６〜図３０を参照して、上記実施の形態および変形例で説明したタッチ検出機能付き表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
（適用例１）
図２６は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表すものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
（適用例２）
図２７は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表すものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
（適用例３）
図２８は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表すものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１、文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
（適用例４）
図２９は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１、この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有している。そして、その表示部５４４は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
（適用例５）
図３０は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置が適用される携帯電話機の外観を表すものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０、サブディスプレイ７５０、ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
以上、いくつかの実施の形態および変形例、ならびに電子機器への適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
上記の各実施の形態等では、ＴＮやＶＡ、ＥＣＢ等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイス２０とタッチ検出デバイス３０とを一体化してタッチ検出機能付き表示デバイス１０を構成したが、これに代えて、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）やＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化しても良い。例えば、横電界モードの液晶を用いた場合には、タッチ検出機能付き表示デバイス９０を、図３１に示したように構成可能である。この図は、タッチ検出機能付き表示デバイス９０の要部断面構造の一例を表すものであり、画素基板２Ｂと対向基板３Ｂとの間に液晶層６Ｂを挟持された状態を示している。その他の各部の名称や機能等は図５の場合と同様なので、説明を省略する。この例では、図５の場合とは異なり、表示用とタッチ検出用の双方に兼用される駆動電極ＣＯＭＬは、ＴＦＴ基板２１の直ぐ上に形成され、画素基板２Ｂの一部を構成する。駆動電極ＣＯＭＬの上方には、絶縁層２３を介して画素電極２２が配置される。この場合、駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬとの間の、液晶層６Ｂをも含むすべての誘電体が容量Ｃ１の形成に寄与する。
１，７…タッチ検出機能付き表示装置、２，２Ｂ…画素基板、３，３Ｂ…対向基板、６，６Ｂ…液晶層、１０タッチ検出機能付きデバイス、１１…制御部、１２…ゲートドライバ、１３…ソースドライバ、１４…駆動電極ドライバ、１５…駆動信号生成部、２０…液晶表示デバイス、２１…ＴＦＴ基板、２２…画素電極、３０…タッチ検出デバイス、３１…ガラス基板、３２…カラーフィルタ、３５…偏光板、４０…タッチ検出部、４２…アナログＬＰＦ部、４３…Ａ／Ｄ変換部、４４…信号処理部、４５…座標抽出部、４６…検出タイミング制御部、５０，７０…走査駆動部、５１，７１…走査制御部、５２…表示走査部、５３，７３…タッチ検出走査部、５４，５４０…駆動部、５５…ゲートバッファ、５６…表示優先回路、５７…駆動信号バッファ、５８，５９，７９…フリップフロップ、６０…ラッチ、Ａ…タッチ検出駆動の対象、Ａ１，Ａ２…波形、ＣＣＫ，ＳＣＣＫ…クロック信号、ＣＯＭＬ…駆動電極、ＧＣＬ…走査信号線、ＬＣ…液晶素子、Ｏut…出力信号、Ｐix…画素、Ｓｄ，Ｓｔ…信号、ＳＧＬ…画素信号線、ＳＬＡＴＣＨ，ＳＶＳＴ，ＶＳＴ…制御信号、Ｓcand…表示走査、Ｓcant…タッチ検出走査、ＴＤＬ…タッチ検出電極、Ｔｒ…ＴＦＴ素子、ｔｓ１，ｔｓ２…サンプリングタイミング、Ｖcom…駆動信号、Ｖcomd…表示駆動信号、Ｖcomdc…直流駆動信号、Ｖcomt…タッチ検出駆動信号、Ｖdet…タッチ検出信号、Ｖdisp…映像信号、Ｖpix…画素信号、Ｖscan…走査信号。

Claims (10)

  1. 一方向に延在するように並設された複数の共通駆動電極と、
    画素信号および表示駆動信号に基づいて表示を行う表示素子と、
    タッチ検出駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、
    前記表示駆動信号を前記複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第１の走査駆動と、前記タッチ検出駆動信号を前記複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動とを行う走査駆動部と
    を備え、
    前記走査駆動部は、前記第２の走査駆動を前記第１の走査駆動より速い走査速度で行い、前記第１の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極とが重なる場合には、前記表示駆動信号を、その重複する共通駆動電極に印加する
    タッチ検出機能付き表示装置。
  2. 前記表示駆動信号は矩形波信号であり、
    前記第２の走査駆動は、前記第１の走査駆動の基本動作クロックと同一の周波数を有する基本動作クロックに基づいて動作し、
    前記走査駆動部は、前記第２の走査駆動において、その走査駆動の対象となる共通駆動電極を複数本同時に選択するとともに、前記表示駆動信号のレベル遷移に対応したタイミングでその選択された共通駆動電極を２以上の本数ずつずらすことにより走査を行う
    請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  3. 前記走査駆動部は、
    前記第２の走査駆動を行うためのシフトレジスタ部と、
    前記シフトレジスタ部を制御する走査制御部と
    を有し、
    前記シフトレジスタ部が、前記走査制御部から供給された前記複数本に対応するパルス幅を有する制御信号を直列並列変換することにより、前記第２の走査駆動の対象となる複数の共通駆動電極を選択する
    請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  4. 前記直列並列変換は、走査ピッチに相当する期間において、前記２以上の本数に対応する回数だけ遷移するクロック信号に基づいて行う
    請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  5. 前記走査駆動部は、前記直列並列変換により生成された並列出力信号のそれぞれを、前記走査ピッチに相当する期間の開始タイミングに対応したタイミングで出力するタイミング調整部をさらに有する
    請求項４に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  6. 前記走査駆動部は、
    前記直列並列変換により生成された並列出力信号のそれぞれを、前記２以上の本数に対応する数に分配する分配手段をさらに有し、
    前記シフトレジスタ部が前記クロック信号に基づいて直列並列変換し、前記分配手段がその並列出力信号を分配することにより、前記第２の走査駆動の対象となる複数の共通駆動電極を選択する
    請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  7. 前記タッチ検出駆動信号は、前記表示駆動信号よりも大きい振幅を有する矩形波信号である
    請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  8. 一方向に延在するように並設された複数の共通駆動電極と、画素信号および表示駆動信号に基づいて表示を行う表示素子と、タッチ検出駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子とを備えたタッチ検出機能付き表示部に対して、前記表示駆動信号を前記複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第１の走査駆動と、前記タッチ検出駆動信号を前記複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動とを行う走査駆動部を備え、
    前記走査駆動部は、前記第２の走査駆動を前記第１の走査駆動より速い走査速度で行い、前記第１の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極とが重なる場合には、前記表示駆動信号を、その重複する共通駆動電極に印加する
    駆動回路。
  9. 一方向に延在するように並設された複数の共通駆動電極に表示駆動信号を時分割的に順次印加するとともに、前記表示駆動信号の印加に同期してその表示駆動信号の印加下にある共通駆動電極に対応した画素電極に画素信号を印加する動作を時分割的に順次行うことにより、前記画素信号および前記表示駆動信号に基づく表示を行う第１の走査駆動動作と、
    前記第１の走査駆動より速い走査速度により、外部近接物体検出用のタッチ検出駆動信号を、前記複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動動作と
    を行い、
    前記第１の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極とが重なる場合には、前記表示駆動信号を、その重複する共通駆動電極に印加する
    タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法。
  10. タッチ検出機能付き表示装置と、
    前記タッチ検出機能付き表示装置を利用した動作制御を行う制御部と
    を備え、
    前記タッチ検出機能付き表示装置は、
    一方向に延在するように並設された複数の共通駆動電極と、
    画素信号および表示駆動信号に基づいて表示を行う表示素子と、
    タッチ検出駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、
    前記表示駆動信号を前記複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第１の走査駆動と、前記タッチ検出駆動信号を前記複数の共通駆動電極に時分割的に順次印加する第２の走査駆動とを行う走査駆動部と
    を有し、
    前記走査駆動部は、前記第２の走査駆動を前記第１の走査駆動より速い走査速度で行い、前記第１の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象として選択された共通駆動電極とが重なる場合には、前記表示駆動信号を、その重複する共通駆動電極に印加する
    電子機器。


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