JP4453710B2 - 液晶装置、電子機器および位置検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶装置において画像が表示される表示面のうち指やペンなどの物体（以下「指示体」という）が接触した位置を特定する技術に関する。

静電容量方式のタッチパネルを搭載した液晶装置が従来から提案されている。特許文献１から特許文献４に開示されるように、液晶装置の観察側には検出用電極が形成される。検出用電極の静電容量の変化を検出した信号に基づいて指示体の位置が特定される。
特開平５−１９２３３号公報 特開平８−４４４９３号公報 特開２０００−８１６１０号公報 特表２００３−５１１７９９号公報

ところで、検出用電極と液晶装置の電極や配線との間には寄生容量が付随する。したがって、液晶装置にて画像の表示に使用される各種の信号が変動すると検出用電極にノイズが誘起されるという問題がある。検出用電極のノイズは、指示体の位置を特定する精度を低下させる原因となる。以上の事情に鑑みて、本発明は、検出用電極のノイズに起因した検出精度の低下を抑制するという課題の解決をひとつの目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係る液晶装置は、相対向する素子基板と対向基板との間隙に液晶が封止され、第１電極と第２電極との間に印加される電圧に応じて前記液晶の透過率を制御する液晶パネルと、前記対向基板の前記液晶側とは逆側に配置され、複数の検出用電極を備えたタッチパネルと、前記複数の検出用電極の各々を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された検出用電極の電位を検出して検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づいて指示体の位置を示す位置信号を生成する位置特定手段とを有する位置信号生成手段と、前記選択手段によって選択されている前記検出用電極と重なる前記液晶パネルの第１表示領域に固定の輝度レベルの画像を表示させ、該液晶パネルの該第１表示領域以外の第２表示領域に入力画像データに対応する画像を表示させる表示制御手段とを備える。

液晶パネルの輝度は第１電極と第２電極との間に印加される電圧に応じて変動するところ、第１電極と検出用電極との間および第２電極と検出用電極との間には寄生容量が付随するので、表示すべき輝度レベルが変動すると、第１電極および第２電極の電位が変動する。すると寄生容量を介して容量カップリングした検出用電極の電位に影響を与えることになる。この発明によれば、特定した検出用電極の電位に基づいて指示体の位置を検出するが、特定した検出用電極と重なる表示領域が固定の輝度レベルとなるように液晶パネルの表示を制御する。すなわち、特定した検出用電極の電位を検出する期間において、第１電極と第２電極の電位を固定することができる。これにより、輝度レベルの変動に伴って検出用電極の電位が変動することを抑制することができ、位置信号を正確に生成することが可能となる。なお、固定の輝度レベルは、利用者に視認できなくする観点より、黒レベルとすることが好ましい。

特に、前記第１電極および前記第２電極が前記素子基板に形成される場合には、第１基板に電極が形成されないので、シールド効果を期待できない。このような構造の場合、輝度レベルの変動に伴って検出用電極には大きなノイズ電圧が重畳するが、本発明によれば、輝度レベルを固定とするので、ノイズ電圧の重畳を抑制することができる。

また、上述した液晶装置において、前記位置信号生成手段は、前記複数の検出用電極の各々を順次選択する選択手段と、前記選択手段によって順次選択された検出用電極の電位を検出して検出信号を出力する検出手段と、前記選択手段によって順次選択された検出用電極のうち、前記所定の規則に従って特定した検出用電極から得られた前記検出信号に基づいて指示体の位置を示す位置信号を生成する位置特定手段とを備えることが好ましい。この発明によれば、選択手段は複数の検出用電極を順次選択するが、その中から所定の規則に従って特定した検出用電極から得られた検出信号に基づいて指示体の位置を示す位置信号を生成する。すなわち、検出用電極のスキャンは高速であってもよい。この場合、特定した検出用電極に対応する表示領域では固定の輝度レベルとなるが、その他の表示領域には画像が表示される。そして、特定した検出用電極から得たれたノイズ電圧が重畳していない検出信号に基づいて位置信号を生成することができる。

ここで、前記複数の検出用電極は、第１の方向に平行に形成された複数の第１検出用電極と、前記第１の方向と交差する第２の方向に平行に形成された複数の第２検出用電極とを備えるものであってもよい。
具体的な態様としては、前記素子基板には、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して複数の画素とが形成され、前記複数の走査線を順次選択し、選択した走査線に対応する画素に前記データ線を介して表示すべき階調に応じた電圧を書き込む駆動手段を備え、前記第１の方向は、前記複数の走査線が形成される方向と同じであり、前記第２の方向は、前記複数のデータ線が形成される方向と同じであることが好ましい。
あるいは、前記素子基板には、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して複数の画素とが形成され、前記複数の走査線を順次選択し、選択した走査線に対応する画素に前記データ線を介して表示すべき階調に応じた電圧を書き込む駆動手段を備え、前記第１の方向および前記第２の方向は、前記複数の走査線が形成される方向に対して斜めの方向であってもよい。

次に、本発明に係る電子機器は、上述した液晶装置を備えることを特徴とする。このような電子機器としては、ペンや指などの指示体による入力機能を備えたパーソナルコンピュータ、携帯電話機、および携帯情報端末などが該当する。

また、本発明に係る位置検出方法は、相対向する素子基板と対向基板との間隙に液晶が封止され、第１電極と第２電極との間に印加される電圧に応じて前記液晶の透過率を制御する液晶パネルと、前記対向基板の前記液晶側とは逆側に配置され、複数の検出用電極を備えたタッチパネルとを備えた液晶装置において指示体の位置を特定する方法であって、前記複数の検出用電極の各々を選択し、前記選択された検出用電極の電位を検出して検出信号を出力し、前記検出信号に基づいて指示体の位置を検出するとともに、前記選択された検出用電極と重なる前記液晶パネルの第１表示領域に固定の輝度レベルの画像を表示させ、該液晶パネルの該第１表示領域以外の第２表示領域に入力画像データに対応する画像を表示させることを特徴とする。
この発明によれば、特定した検出用電極の電位を検出する期間において、第１電極と第２電極の電位を固定することができる。これにより、輝度レベルの変動に伴って検出用電極の電位が変動することを抑制することができ、指示体の位置を正確に検出することが可能となる。

＜１．実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る液晶装置の構成を示す分解斜視図である。液晶装置Ｄは、液晶の光学的な作用によって画像を表示する機能と、液晶装置Ｄの前面に接触または近接した指示体（指やペン）の位置を静電容量の変化に応じて検出する機能とを備えた静電容量式タッチパネル付き液晶表示装置である。図１（Ａ）に示すように、液晶装置Ｄは、液晶パネル１００とタッチパネル４０とを有する。タッチパネル４０の上面には偏光板１４が設けられており、液晶パネル１００の下面には偏光板２４が設けられている。さらに、偏光板２４の下側にはバックライト３５が設けられている。そして、バックライト３５からの光が液晶パネル１００によって光変調されるようになっている。なお、液晶装置Ｄは、図１（Ｂ）に示すようにタッチパネル４０と偏光板１４とを入れ替えて構成してもよい。

図２は、液晶装置Ｄの構成を示す断面図である。液晶パネル４０は相対向する第１基板１０と第２基板２０との間隙に液晶３０を封止した構造である。第１基板１０および第２基板２０は光透過性の板材である。第１基板１０は液晶装置Ｄの観察側（利用者側）に位置する。なお、図１においては配向膜やシール材の図示が省略されている。

第２基板２０のうち第１基板１０に対向する表面には複数の画素電極２２が相互に離間して形成される。さらに、第２基板２０には、複数のデータ線と、複数の走査線と、走査線とデータ線との交差に対応して、複数の画素が設けられる。画素において、画素電極２２とデータ線との間には薄膜トランジスタ（thin film transistor以下「ＴＦＴ」と称する）が配置されている（図示略）。ＴＦＴはスイッチング素子として機能し、対応する走査線が選択されるとオン状態となって画素電極２２にデータ線から供給される電圧が書き込まれる。第２基板２０にはＴＦＴや各種の配線が形成されることから素子基板とも呼ばれ、第１基板１０は対向基板と呼ばれることがある。また、本実施形態の液晶パネル１００は、第１基板１０のうち第２基板２０に対向する表面には対向電極が形成されない。このため、液晶に印加される電圧は横方向となるＩＰＳ（in-plane switching）方式が採用され、画素電極２２間の電圧によって液晶の配向が変化する。

図２に示すように、タッチパネル４０は、透明な基板４１の上に、複数の検出用電極４０Xと絶縁層４３と複数の検出用電極４０Yとを積層して構成される。図３は複数の検出用電極４０Xの態様を示し、図４は複数の検出用電極４０Yの態様を示す。図３および図４は、図１の観察側（上方）からみた平面図である。なお、複数の検出用電極４０Yには便宜的に斜線が付されている。また、以下では６本の検出用電極４０Xと６本の検出用電極４０Yとを備えた構成を便宜的に例示するが、検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yの本数は任意である。検出用電極４０Xの本数と検出用電極４０Yの本数とが相違してもよい。

複数の検出用電極４０Xは、第１基板１０の表面に形成されてＸ方向に並列する長尺状の導電膜であり、指示体のＸ方向における位置を検出するために使用される。図３に示すように、各検出用電極４０Xは、Ｙ方向に配列する複数の電極４５を相互に連結した導電膜である。図１に示すように、絶縁層４３は、第１基板１０の全域にわたって複数の検出用電極４０Xを被覆する光透過性の膜体である。複数の検出用電極４０Yは、Ｙ方向に並列する長尺状の導電膜であり、指示体のＹ方向における位置を検出するために使用される。複数の検出用電極４０Yは、絶縁層４３の表面に形成される。したがって、各検出用電極４０Xと各検出用電極４０Yとは絶縁層４３によって電気的に絶縁される。各検出用電極４０Xおよび各検出用電極４０Yは、光透過性の導電材料（例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide））で形成される。

図４に示すように、ひとつの検出用電極４０Yは、Ｘ方向に配列する複数の電極４６を相互に連結した導電膜である。図５に示すように、検出用電極４０Xの各電極４５と検出用電極４０Yの各電極４６とは、第１基板１０に垂直な方向からみて相互に重複しないように行列状に配列する。図２に示すように、検出用電極４０Xと検出用電極４０Yとは第１基板１０を挟んで画素電極２２に対向する。したがって、検出用電極４０Xと画素電極２２との間および検出用電極４０Yと画素電極２２との間には容量（寄生容量）ＣPが付随する。

画素電極２２には、表示すべき階調に応じた電圧が供給される。上述したように画素電極２２と検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yとは、寄生容量ＣPによって容量カップリングしているので、画素電極２２の電位が変化すると、検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yの電位が変化し、これがノイズとなる。第１基板１０に対向電極を形成するタイプの液晶装置では、対向電極がシールドとして機能するため、画素電極２２の電位変化がノイズとなって検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yの電位に重畳する度合いは小さい。しかしながら、第１基板１０に対向電極が形成されない本実施形態の液晶装置Ｄでは、大きなノイズが検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yの電位に重畳する。本実施形態の液晶装置Ｄは、指示体の位置を検知しようとする検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yの直下の映像を、例えば黒一色にする。すると、画素電極２２の電位が黒レベルに対応する電位に固定されるので、検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yにノイズ電圧が誘起されなくなる。

図５に、液晶装置Ｄの電気的な構成を示す。駆動回路１１０は、液晶パネル１００の複数の走査線を順次選択する走査信号を出力する走査線駆動回路と、液晶パネル１００の複数のデータ線に表示すべき階調に応じた電圧を供給するデータ線駆動回路とを備える。表示制御回路１２０は駆動回路１１０と位置信号生成回路６０に各種のタイミング信号を供給する。このタイミング信号には、例えば、走査線駆動回路を駆動するためのＹクロック信号およびＹ方向の転送開始を指示するＹ転送開始パルス、ならびにデータ線駆動回路を駆動するためのＸクロック信号およびＸ方向の転送開始を指示するＸ転送開始パルスがある。

位置信号生成回路６０は、タイミング信号に同期して複数の検出用電極４０Xおよび複数の検出用電極４０Yを順次選択し、選択した電極の電位を検出することによって、指示体がタッチパネル４０に接触している位置を特定して位置信号ＰXおよびＰYを生成する。さらに、位置信号生成回路６０は、選択の対象となる電極の直下にある液晶パネル１００の表示領域を指定するマスク信号を生成し、これを表示制御回路１２０に出力する。表示制御回路１２０は、マスク信号の指定する表示領域において、入力画像データＧＤ１の輝度レベルを固定レベルにした出力画像データＧＤ２を生成し、これを駆動回路１１０に供給する。この例では、固定レベルを黒レベルに設定する。黒レベルに設定したのは、視認されにくいからである。これにより、検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yに重畳するノイズ電圧を大幅に削減して、位置信号ＰXおよびＰYの信頼性を向上させることができる。

図６および図７を参照して、検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yの選択と黒表示との関係を示す。黒表示の領域は、帯状にして液晶へ印加する電圧の書き換え期間ごとに黒表示の位置をずらしながらスクロールすればよい。例えば、図６に示すように検出用電極４０Yを操作する場合には、縦方向の帯をスクロールすればよく、検出用電極４０Xを操作する場合には、図７に示すように横方向の帯をスクロールすればよい。例えば、あるフレームで上から第３番目と第４番目の検出用電極４０Yを順に選択する場合には、図６の右に示すように第３番目および第４番目の検出用電極４０Yに対応する表示領域を黒表示とする。

図８は、指示体の位置を特定する要素の具体的な構成を示すブロック図である。同図に示すように、位置信号生成回路６０は、複数の検出用電極４０Xを利用して指示体のＸ方向の位置を検出する位置信号生成回路６０Xと、複数の検出用電極４０Yを利用して指示体のＹ方向の位置を検出する位置信号生成回路６０Yと、マスク信号生成回路８０とを備える。
位置信号生成回路６０Xは、切替回路７２Xと位置特定回路７８Xとを含む。同様に、位置信号生成回路６０Yは、切替回路７２Yと位置特定回路７８Yとを含む。以上のように位置信号生成回路６０Xと位置信号生成回路６０Yとは構成が共通するから、以下では位置信号生成回路６０Xおよび位置信号生成回路６０Yの各々を識別する記号K（K＝X，Y）を使用して両者の構成や動作を一括的に説明する。

図８の切替回路７２Kは、６本の検出用電極４０Kの各々を順番に選択する手段として機能する。本形態の切替回路７２Kは、検出用電極４０Kの本数に相当する６個のスイッチＳＷ1〜ＳＷ6と、スイッチＳＷ1〜ＳＷ6を制御するための選択信号Ｓ1〜Ｓ6を生成する制御回路７２２とを具備する。制御回路７２２は、所定周期で選択信号Ｓ1〜Ｓ6を順次ハイレベル（アクティブ）にする。例えば、切替回路７２Yは、第１〜第６フレームで選択信号Ｓ1〜Ｓ6を順次ハイレベルとし、切替回路７２Xは、第７〜第１２フレームで選択信号Ｓ1〜Ｓ6を順次ハイレベルとする。この場合は、１２個のフレームで検出用電極４０Kのスキャンを完了する。

位置特定回路７８Kは、選択信号Ｓ1〜Ｓ6がローレベルからハイレベルに切り換わると、初期化電位を選択された検出用電極４０Kに所定時間だけ印加する。この後、位置特定回路７８Kは、その内部において選択された検出用電極４０Kを一端が接地された抵抗に接続し、接続点の電位を検出信号として監視する。検査用電極４０Kには寄生容量が付随するため、その容量値と抵抗値で定まる時定数で接続点の電位が変化する。

ここで、選択された検出用電極４０Kの上に指示体が位置すると、検出用電極４０Kと指示体との間に容量が発生する。この容量値をＣXとすると、検出用電極４０Kに付随する容量値は、寄生容量のＣPからＣP＋ＣXに変化する。したがって、検出用電極４０Kと抵抗との時定数が変化する。初期化電位を検査用電極４０Kに印加する期間を初期化期間とし、これに続く期間を検出期間としたとき、位置特定回路７８Kは検出期間において検出信号（接続点の電位）を監視する。このとき、検出信号は、初期化電位から接地電位に向けて時定数に従って変化する。具体的には、指示体が検出用電極４０Kの上部に位置する場合は、時定数が大きくなるので、検出信号は緩やかに変化する。位置特定回路７８Kは、検出期間において、初期化電位と接地電位との間にある基準電位と、検出信号とを比較し、検出期間の開始から両者が一致するまでの時間が予め定められた基準時間を超えるか否かを判定する。そして、基準時間を越えた場合には、指示体が検出用電極４０Kの上部に位置すると判定し、検出用電極４０Kの位置座標を示す位置信号ＰXおよびＰYを生成する。

制御回路７２２は、選択した検出用電極４０Kを示す選択信号をマスク信号生成回路８０に供給する。マスク信号生成回路８０は、位置信号生成回路６０Xおよび６０Yから供給される選択信号に基づいて、選択された検出用電極４０Kを指定するマスク信号を生成する。上述したように表示制御回路１２０は、マスク信号の指定する表示領域において、入力画像データＧＤ１の輝度レベルを固定レベルにした出力画像データＧＤ２を生成する。したがって、初期化期間および検出期間において、選択された検出用電極４０Kの直下にある画素電極２２の電位は変化しない。これにより、接続点の電位を正確に検出することができ、位置信号ＰXおよびＰYの信頼性を大幅に向上させることができる。

＜２．変形例＞
（１）上述した実施形態では、切替回路７２Kは、フレームごとに１個の検出用電極４０Kを選択したが、１フレームに複数の検出用電極４０Kを選択してもよい。例えば、切替回路７２Yは、第１フレームで選択信号Ｓ1およびＳ2を順次ハイレベルとし、第２フレームで選択信号Ｓ3およびＳ4を順次ハイレベルとし、第３フレームで選択信号Ｓ5およびＳ6を順次ハイレベルとし、切替回路７２Xは、第４フレームで選択信号Ｓ1およびＳ2を順次ハイレベルとし、第５フレームで選択信号Ｓ3およびＳ4を順次ハイレベルとし、第６フレームで選択信号Ｓ5およびＳ6を順次ハイレベルとしてもよい。この場合、マスク信号生成回路８０は、２個の検出用電極４０Kの直下にある液晶パネル１００の表示領域を指定するマスク信号を生成して表示制御回路１２０に出力する。

また、切替回路７２Kは、１フレームで６個の検出用電極４０Kをスキャンしてもよい。例えば、切替回路７２Yは、第１フレームで選択信号Ｓ1〜Ｓ6を順次ハイレベルとし、切替回路７２Xは、第２フレームで選択信号Ｓ1〜Ｓ6を順次ハイレベルとしてもよい。ただし、位置特定回路７８Kは１フレーム当たり１個の検出用電極４０Kについて指示体の位置を特定する処理を実行する。すなわち、位置特定回路７８Kは、切替回路７２Kにおいて順次選択された検出用電極４０Kのうち、所定の規則に従って特定した検出用電極４０kから得られた検出信号のみに基づいて指示体の位置を示す位置信号ＰXおよびＰYを生成する。この場合、マスク信号生成回路８０は、位置特定回路７８Kが特定の対象とする検出用電極４０Kの直下にある液晶パネル１００の表示領域を指定するマスク信号を生成する。例えば、第２フレームにおいて上から第２番目の検出用電極４０Yを切替回路７２Yが選択する場合には、マスク信号生成回路８０は、第２フレームにおいて第２番目の検出用電極４０Yの直下にある液晶パネル１００の表示領域を指定するマスク信号を生成する。
この場合、位置信号生成回路６０Kは、複数の検出用電極４０Kの各々を順次選択し、順次選択された検出用電極４０Kの電位を検出して検出信号を出力する切替回路７２Kと、順次選択された検出用電極４０Kのうち、所定の規則に従って特定した検出用電極４０Kから得られた検出信号に基づいて指示体の位置を示す位置信号ＰYおよびＰXを生成する位置特定回路７８Kとを備える。

（２）上述した実施形態では、検出用電極４０Yまたは４０Xの一方を選択したが、これを同時に選択してもよい。この場合には、図９に示すように縦横の帯を交差させ、これをスクロールさせてもよい。これにより、検出用電極４０Xおよび検出用電極４０Yを同時に選択することができるので、全ての検出用電極４０Kをスキャンする走査時間を短縮することができる。

（３）また、上述した実施形態では、検出用電極４０Yを走査線と同じＸ方向に沿って形成し、検出用電極４０Xをデータ線と同じＹ方向に沿って形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｘ方向およびＹ方向に対して斜めに検出用電極を形成してもよい。例えば、検出用電極４０Yの替わりに図１０に示す検出用電極４０Aを用い、検出用電極４０Xの替わりに図１１に示す検出用電極４０Bを用いてもよい。この場合、マスク信号は図１０および図１１の右側に示すように斜めの帯の表示領域を指定し、これをスクロールさせることによって位置特定回路78Kは位置信号を生成すればよい。さらに、検出用電極４０Aおよび４０Bを同時に選択するようにしてもよい。この場合には、図１２に示すように左下がりの帯と右下がりの帯を交差させ、これをスクロールさせる。

（４）液晶３０の配向モードは任意である。例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）型やＶＡ（Vertical Alignment）型やＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）型など各種の液晶３０を利用した液晶装置Ｄに本発明を適用できる。また、対向電極が第１基板１０に形成されてもよい。さらに、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式など対向電極が第２基板２０側に形成された液晶装置にも本発明は適用される。

（５）上述した実施形態および変形例では、黒表示の帯をスクロールさせ、黒表示に対応する検出用電極４０X、４０Y、４０A、および４０Bの電位を検出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、所定数のフレームごとに（例えば、６０フレームに１回）、画面全体を固定の輝度レベルを表示させ、当該フレームにおいて、検出用電極４０X、４０Y、４０A、および４０Bを順次選択して、位置信号ＰXおよびＰYを生成するようにしてもよい。この場合、マスク信号は固定の輝度レベルを表示させるフレーム期間においてアクティブとなる。あるいは、表示制御回路１２０が、検出用電極４０X、４０Y、４０A、および４０Bを走査するフレームを指定する制御信号を位置信号生成回路６０に供給し、当該フレームにおいて出力画像データＧＤ２の示すレベルを固定の輝度レベルとしてもよい。この場合、位置信号生成回路６０が制御信号の指定するフレームにおいて、検出用電極４０X、４０Y、４０A、および４０Bを走査して位置信号ＰXおよびＰYを生成する。

なお、固定の輝度レベルは、黒レベルであってもよいし、走査の対象となるフレームの直前のフレームにおける、画面全体の輝度レベルの平均値を表示制御回路１２０で算出しこれを用いてもよい。後者の場合は、利用者により一層視認されにくくなる。位置信号ＰX、ＰYの単位時間あたりの生成回数が大きいほど、タッチパネル４０の応答特性を向上させることができるが、位置信号ＰX、ＰYを生成するためには固定の輝度レベルを表示させる必要がある。すなわち、タッチパネル４０の応答特性と利用者に不自然な画像であると認識される視認性はトレードオフの関係にある。固定の輝度レベルを平均値とすることで、視認性を向上させることがきるので、位置信号ＰX、ＰYの単位時間あたりの生成回数を増加させ、タッチパネル４０の応答特性を向上させることができる。

＜３．応用例＞
次に、本発明に係る液晶装置を利用した電子機器について説明する。図１３ないし図１５には、以上に説明した何れかの形態に係る液晶装置Ｄを表示装置として採用した電子機器の形態が図示されている。
図１３は、液晶装置Ｄを採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する液晶装置Ｄと、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。
図１４は、液晶装置Ｄを適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する液晶装置Ｄとを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、液晶装置Ｄに表示される画面がスクロールされる。
図１５は、液晶装置Ｄを適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する液晶装置Ｄとを備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報が液晶装置Ｄに表示される。
なお、本発明の液晶装置が適用される電子機器としては、図１３から図１５に例示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤなどが挙げられる。

本発明の実施形態に係る液晶装置の構成を示す分解斜視図である。 同装置の機械的構成を示す断面図である。 指示体のＸ方向の位置を検出するための検出用電極の態様を示す平面図である。 指示体のＹ方向の位置を検出するための検出用電極の態様を示す平面図である。 同装置の電気的構成を示すブロック図である。 検出用電極４０Yの選択と黒表示との関係を示す説明図である。 検出用電極４０Xの選択と黒表示との関係を示す説明図である。 指示体の位置を特定するための要素の電気的な構成を示すブロック図である。 変形例に係る検出用電極４０Yおよび検出用電極４０Xの選択と黒表示との関係を示す説明図である。 変形例に係る検出用電極４０Aの選択と黒表示との関係を示す説明図である。 変形例に係る検出用電極４０Bの選択と黒表示との関係を示す説明図である。 変形例に係る検出用電極４０Aおよび検出用電極４０Bの選択と黒表示との関係を示す説明図である。 本発明に係る電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。

符号の説明

Ｄ……液晶装置、１００……液晶パネル、４０……タッチパネル、２２……画素電極、３０……液晶、４０X，４０Y……検出用電極、６０……位置信号生成回路、７２X，７２Y……切替回路、７８X，７８Y……位置特定回路。

Claims (8)

1. 相対向する素子基板と対向基板との間隙に液晶が封止され、第１電極と第２電極との間に印加される電圧に応じて前記液晶の透過率を制御する液晶パネルと、
   前記対向基板の前記液晶側とは逆側に配置され、複数の検出用電極を備えたタッチパネルと、
   前記複数の検出用電極の各々を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された検出用電極の電位を検出して検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づいて指示体の位置を示す位置信号を生成する位置特定手段とを有する位置信号生成手段と、
   前記選択手段によって選択されている前記検出用電極と重なる前記液晶パネルの第１表示領域に固定の輝度レベルの画像を表示させ、該液晶パネルの該第１表示領域以外の第２表示領域に入力画像データに対応する画像を表示させる表示制御手段とを備える、
   液晶装置。
2. 前記第１電極および前記第２電極は、前記素子基板に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記選択手段は、
   前記複数の検出用電極の各々を所定の規則に従って順次選択する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置。
4. 前記複数の検出用電極は、
   第１の方向に平行に形成された複数の第１検出用電極と、
   前記第１の方向と交差する第２の方向に平行に形成された複数の第２検出用電極とを備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の液晶装置。
5. 前記素子基板には、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して複数の画素とが形成され、
   前記複数の走査線を順次選択し、選択した走査線に対応する画素に前記データ線を介して表示すべき階調に応じた電圧を書き込む駆動手段を備え、
   前記第１の方向は、前記複数の走査線が形成される方向と同じであり、
   前記第２の方向は、前記複数のデータ線が形成される方向と同じである、
   ことを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
6. 前記素子基板には、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して複数の画素とが形成され、
   前記複数の走査線を順次選択し、選択した走査線に対応する画素に前記データ線を介して表示すべき階調に応じた電圧を書き込む駆動手段を備え、
   前記第１の方向および前記第２の方向は、前記複数の走査線が形成される方向に対して斜めの方向である、
   ことを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
7. 請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載した液晶装置を備えた電子機器。
8. 相対向する素子基板と対向基板との間隙に液晶が封止され、第１電極と第２電極との間に印加される電圧に応じて前記液晶の透過率を制御する液晶パネルと、前記対向基板の前記液晶側とは逆側に配置され、複数の検出用電極を備えたタッチパネルとを備えた液晶装置において指示体の位置を特定する方法であって、
   前記複数の検出用電極の各々を選択し、前記選択された検出用電極の電位を検出して検出信号を出力し、前記検出信号に基づいて指示体の位置を検出するとともに、
   前記選択された検出用電極と重なる前記液晶パネルの第１表示領域に固定の輝度レベルの画像を表示させ、該液晶パネルの該第１表示領域以外の第２表示領域に入力画像データに対応する画像を表示させる、
   位置検出方法。

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