JP5588617B2 - 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、表示部にタッチセンサとなるスイッチを備える表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器に関する。

従来、表示部分の位置をスタイラスや指等の押圧によって検出する座標検出には、主として表示部に位置検出デバイスを外付けしたものが用いられている。しかし、モバイル機器における表示装置に対する高画質化・高精細化の要求により、近年は位置検出デバイスを表示装置と一体化する提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−７５０７４号公報

このように、表示装置にセンサ機能を持たせた、入力位置検出を可能とするセンサ一体型表示装置では、位置検出デバイスの外付けと比較し画質の低下や表示品質の低下が抑えられる一方で、センサを画素に内蔵したことによる問題も生じている。

すなわち、位置検出デバイスを内蔵した結果、その検出素子のための電極、配線を、表示用駆動素子や配線、電極の近くに配置しなければならない。このため、検出素子の駆動により、表示用配線等にカップリング等のノイズが懸念され、絶縁処理やある程度の配置間隔を設ける必要が生じ、製造工程数の増加を招く原因となる。

また、表示用の駆動による検出用配線等へのカップリング等のノイズも同様に問題となる。特に、検出用配線等へのノイズは、検出回路にノイズを考慮させる必要が生じ、誤検出を招く恐れがある。

また、表示領域内に配置されるセンサの解像度を上げるためにはセンサ数の増加が必須である。このため、センサの遮光のために画質の悪化・歩留まりへの影響が発生する。しかも、この画質の悪化への対処のためにバックライトの輝度を上昇させると消費電力が増大してしまう。さらに，解像度を高めることでセンサ検出回路の駆動数が増加し、消費電力の増大を招く。

本発明は、表示装置内に多くのセンサを設けた場合でも消費電力の増加を抑制しつつ安定した検出を行うことができる技術の提供を目的とする。

本発明は、複数の画素を備える表示部と、表示部内に設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、スイッチからの信号と基準信号との比較によってスイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、検出部で検出を行う前に、スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与えるプリチャージ部と、検出部で検出を行う際に、スイッチの他方の電極と導通する配線に所定の電位を与える検出部用電位供給部とを有する表示装置である。

また、本発明は、複数の画素を備える表示部と、表示部内に設けられ、外部からの圧力よって電極が閉じるスイッチとを有する表示装置を駆動するにあたり、各画素を駆動する駆動素子のＯＮ期間より前に、スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与え、プリチャージ電位を与えた後、駆動素子のＯＮ期間であって画素に映像信号を与える前にスイッチの他方の電極と導通する配線に検出用電位を与え、スイッチが閉じているか否かの検出を行う表示装置の駆動方法である。

このような本発明では、検出部で検出を行う前に、スイッチの一方の電極と導通する配線に、プリチャージ部よりプリチャージ電位を与えているため、スイッチによる検出時の電位の初期状態を明確にすることができるようになる。また、検出部で検出を行う際に、検出部用電位供給部からスイッチの他方の電極と導通する配線に所定の電位を与えることから、スイッチを介して検出部へ送られる信号の電位を任意に設定できるようになる。

また、本発明は、複数の画素を備える表示部と、表示部内における一の画素を駆動する一の駆動素子と他の画素を駆動する他の駆動素子との間に設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、スイッチからの信号と基準信号との比較によってスイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、検出部で検出を行う前には、一の駆動素子の信号線に第１のプリチャージ電位、他の駆動素子の信号線に前記第１のプリチャージ電位と異なる第２のプリチャージ電位を与え、検出部で検出を行う際には、他の駆動素子の信号線からスイッチに第２のプリチャージ電位を与えるプリチャージ部とを有する表示装置である。

また、本発明は、複数の画素を備える表示部と、表示部内における一の画素を駆動する一の駆動素子と他の画素を駆動する他の駆動素子との間に設けられ、外部からの圧力よって電極が閉じるスイッチとを有する表示装置を駆動するにあたり、一の駆動素子の信号線に第１のプリチャージ電位を与え、他の駆動素子の信号線に第１のプリチャージ電位と異なる第２のプリチャージ電位を与え、画素に映像信号を与える前に一の駆動素子の信号線へ与えていた第１のプリチャージ電位を解除し、その後、一の駆動素子および他の駆動素子のＯＮ期間であって画素に映像信号を与える前に他の駆動素子の信号線からスイッチを介して一の駆動素子へ送られる第２のプリチャージ電位と所定の基準電位との比較によって前記スイッチが閉じているか否かの検出を行う表示装置の駆動方法である。

このような本発明では、検出部で検出を行う前に、前記一の駆動素子の信号線および前記他の駆動素子の信号線にプリチャージ電位を与えているため、スイッチによる検出時の電位の初期状態を明確にすることができるようになる。また、検出部で検出を行う際に、他の駆動素子の信号線からスイッチに第２のプリチャージ電位を与えるため、スイッチを介して第２のプリチャージ電位が一の駆動素子に送られることになる。

また、本発明は、複数の画素が縦横に配列され、１水平走査期間ごと共通電位が切り替わる表示部と、表示部内における複数の画素の縦方向および横方向の１画素おきに設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、スイッチからの信号と基準信号との比較によってスイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、検出部で検出を行う前に、スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与えるプリチャージ部と、検出部で検出を行う際に、１水平走査期間ごと複数の画素の１行おきに対応するスイッチと、間の１行おきに対応するスイッチとを交互に選択する選択部とを有する表示装置である。

また、本発明は、複数の画素が縦横に配列され、１水平走査期間ごと共通電位が切り替わる表示部と、表示部内における複数の画素の縦方向および横方向の１画素おきに設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチとを有する表示装置を駆動するにあたり、各画素を駆動する駆動素子のＯＮ期間より前に、スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与え、プリチャージ電位を与えた後、駆動素子のＯＮ期間であって、１水平走査期間ごと複数の画素の１行おきに対応するスイッチと、他の１行おきに対応する前記スイッチとを交互に選択し、その選択したスイッチが閉じているか否かの検出を行う表示装置の駆動方法である。

このような本発明では、検出部で検出を行う前に、スイッチの一方の電極と導通する配線に、プリチャージ部よりプリチャージ電位を与えているため、スイッチによる検出時の電位の初期状態を明確にすることができるようになる。また、検出部で検出を行う際に、１水平走査期間ごと、１行おきに対応するスイッチが選択されるため、検出部は１水平走査期間ごとに設定される共通電位と基準信号との比較による検出を行うことができるようになる。

本発明によれば、表示装置内に多くのセンサを設けた場合でも安定した検出を行いつつ消費電力の増加を抑制することが可能となる。

本実施形態に係る表示装置の構成例を説明する図である。 表示部の一部断面構造図である。 他のスイッチ構造の例を説明する模式断面図である。 本実施形態の表示装置における比較例に対応した回路図である。 比較例に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 検出用電位供給部を持つ構成を説明する回路図である。 第１実施形態（その１）に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 共通電位を検出部に与える構成を説明する回路図である。 第１実施形態（その２）に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 選択素子間にスイッチを設ける構成を説明する回路図である。 第２実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 １画素おきにスイッチを設ける構成を説明する回路図である。 １画素おきにスイッチを設ける構成から成る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 フラット型のモジュール形状の例を示す模式図である。 本実施形態が適用されるテレビを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるデジタルカメラを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。 本実施形態が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．表示装置の構成（全体構造、スイッチ構造の例、他のスイッチ構造の例、比較例、比較例の駆動方法）
２．第１実施形態（検出部用電位供給部を持つ構成、共通電位を検出部に与える構成、駆動方法）
３．第２実施形態（選択素子間にスイッチを設ける構成、駆動方法）
４．第３実施形態（１画素おきにスイッチを設ける構成、駆動方法）
５．電子機器（モジュール構成の例、適用例）

＜１．表示装置の構成＞
［全体構造］
図１は、本実施形態に係る表示装置の構成例を説明する図である。すなわち、本実施形態に係る表示装置は、表示部１０、センサ部１１、水平駆動部２１、垂直駆動部２２、検出部３０、位置決定部４０を備えている。

表示装置は、２枚の基板（ＴＦＴ基板１、対向基板２）が対向配置され、これらの基板間に液晶層が保持される液晶表示装置となっている。片側の基板(ＴＦＴ基板１)には、複数のゲート線とデータ線が形成され、各交点にそれぞれ選択素子を介して液晶セル（画素）が設けられている。選択素子は駆動トランジスタであり、主としてＴＦＴ（Thin Film Transistor）が用いられる。

表示部１０は、ＴＦＴ基板１と対向基板２とが対向配置された領域のうち一部に設けられた表示領域である。表示部１０には、基板間に保持された液晶層が設けられており、複数の液晶セル（画素）がマトリクス状に配置されている。

センサ部１１は、後述するセンサ構造を備えたスイッチがＴＦＴ基板１と対向基板２との間に設けられた構成となっている。スイッチは全ての画素（液晶セル）内に設けられていたり、必要な画素だけに設けられていたり、表示部１０の周辺に設けられている場合もある。本実施形態では、主として画素内にスイッチが設けられている場合を例とする。

水平駆動部２１は、所定の期間で水平方向に沿った選択素子をライン単位で駆動する。また、垂直駆動部２２は、表示部の垂直方向の駆動を行う。本実施形態では、水平走査期間内で、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各々に対応した画素を順次選択する駆動を行う。

検出部３０は、後述するセンサ構造を備えたスイッチの状態を所定のタイミングで検出する部分である。位置決定部４０は、検出部３０で検出したスイッチの状態に基づき、表示部１０上の領域でどのスイッチが選択されたかという位置情報を決定する。

ここでは、センサ構造として、ＴＦＴ基板１と対向基板２とに各々具備された検出用電極が所定の間隔で設けられたものを用いる。この２つの検出用電極の開閉によってスイッチが構成される。このスイッチによって、外部からの押圧力を入力（外部入力）として両検出用電極が電気的に閉じる状態になることにより、外部入力を検知できるようになっている。したがって、ＴＦＴ基板１内には、少なくとも１つの検出用電極と、接触を検出するための検出用配線とが設けられている。

また、もう一方の基板（対向基板２）には、画像表示のための共通電位を与える電極（共通電極）と、接触に用いられる他方側の検出用電極、およびこれと導通する配線が設けられている。

また、図示しないが、本実施形態では、上記のスイッチの一方の検出用電極と導通する配線（検出用配線）にプリチャージ電位を与えるプリチャージ部を備えている。プリチャージ部は、独立して設けられていても、例えば水平駆動部２１等の構成と兼用になっていてもよい。

プリチャージ部は、検出部３０でスイッチの状態を検出する一定期間より前にプリチャージ電位を与えている。プリチャージ電位は、例えば、画素に与える映像表示の際のＣＯＭ電位（共通電位）であったり、ＣＯＭ電位と異なる電位であったり、ＣＯＭ電位と位相反転（逆相）の電位（ＸＣＯＭ電位）であったりする。

［スイッチ構造の例］
図２は、表示部の一部断面構造図である。図２（ａ）に示すように、２枚の基板（ＴＦＴ基板１、対向基板２）間のギャップは複数の柱（スペーサ）３により規定され、柱間に基板間のギャップ以下の高さのセンサ構造（スイッチ３０ａ）が配置されている。

図２（ａ）に示す例では、ＴＦＴ基板１側に柱３と同じ材質の突起４が柱３より低く設けられ、この突起４の表面に導電膜（一方側の検出用電極３１）が形成された構造となっている。また、対向基板２には他方側の検出用電極３２が形成されている。他方側の検出用電極３２は、対向基板の共通電極と兼用となっている。このＴＦＴ基板１側の検出用電極３１と対向基板２側の検出用電極３２とでセンサ構造（スイッチ３０ａ）が構成され、通常の状態では両電極間のギャップによってセンサ構造のスイッチ３０ａが開いた状態となっている。

図２（ｂ）に示すように、指またはスタイラス等による外部からの押圧力での入力（外部入力）があると、対向基板２がその押圧力によってたわみ、この結果、センサ構造を構成する両電極（検出用電極３１、３２）が接触する。これにより、スイッチ３０ａが閉状態となる。

ここで、スイッチ３０ａは、ＴＦＴ基板１と対向基板２との両方に設けられた検出用電極３１、３２で構成される場合のみならず、ＴＦＴ基板１上、対向基板２上の少なくとも片側に構成される場合もある。いずれの場合でも、指またはスタイラス等による外部入力が無い状態では、２つの検出用電極が導通せず、外部入力があった場合に導通するようになっていればよい。また、スイッチ３０ａは全ての画素内に形成されていても、必要な画素内のみに形成されていてもよい。

センサ構造における接触する電極の少なくとも１つは検出用配線にて検出部３０へ接続されており、複数の電極が接触することによる電位変化や電流値、またはその時間変化等を検出部３０により検出する。本実施形態では、検出駆動が行われる期間の前に、検出用配線または検出用電極の少なくとも一本に対し、既知の電圧をプリチャージしている。

［他のスイッチ構造の例］
図３は、他のスイッチ構造の例を説明する模式断面図である。図３に示す例では、センサ構造（スイッチ３０ａ）が３つの電極によって構成されていている。すなわち、このセンサ構造では、ＴＦＴ基板１側に柱３より低い２つの突起４が設けられ、この突起４の表面に各々導電膜による一方側の検出用電極３１と他方側の検出用電極３２が形成されている。また、対向基板２側にはパターニングによって形成された導体パターン３３が形成されている。

通常の状態ではＴＦＴ基板１側の２つの検出用電極３１、３２と対向基板２側の導体パターン３３とのギャップによってセンサ構造のスイッチ３０ａが開いた状態となっている。

図３（ｂ）に示すように、指またはスタイラス等による外部からの押圧力での入力（外部入力）があると、対向基板２がその押圧力によってたわみ、この結果、対向基板２側の導体パターン３３がＴＦＴ基板１側の２つの検出用電極３１、３２と接触し、これによりスイッチ３０ａが閉じた状態となる。

本実施形態では、外部入力によって２つの検出用電極３１、３２が電気的に閉じるスイッチ構造であれば、どのような構成であっても適用可能である。

［比較例：センサを備えた構造の回路図］
図４は、本実施形態の表示装置における比較例に対応した回路図である。この比較例における回路構成では、外部入力により接触する一方の検出用電極３１を画素電極と兼用し、他方の検出用電極３２を対向基板上の共通電極（ＣＯＭ電極）と兼用している。また、検出用配線６０は、一方の検出用電極３１が配置されている画素の選択素子（駆動トランジスタ）５０に映像信号を与えるためのデータ線と兼用となっている。

検出用配線６０の検出部３０側の一端は分岐され、一方がスイッチＳＷ１を介してプリチャージ部２５に接続され、他方がスイッチＳＷ２を介して検出部３０に接続されている。このスイッチＳＷ１を閉じ、スイッチＳＷ２を開けた状態でプリチャージ電位が検出用配線６０に与えられる。一方、スイッチＳＷ１を開け、スイッチＳＷ２を閉じた状態でセンサ構造のスイッチ３０ａの開閉状態を検出部３０で検出することになる。

検出部３０は、例えば比較器から構成され、検出用配線６０から送られる検出信号と所定の基準値とを比較し、検出結果を出力する。検出結果によってスイッチ３０ａが閉じていると判断された場合、そのスイッチ３０ａが配置された画素の位置が選択されたことになる。図１に示す位置決定部４０は、各スイッチ３０ａの状態の検出結果とスイッチ３０ａが設けられた画素の位置に基づき、表示部１０上での選択位置を決定することになる。

［比較例に係る表示装置の駆動方法］
図５は、比較例に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。このタイミングチャートは、１水平走査期間でのタイミングを示している。Ｇａｔｅは水平方向に沿った画素の選択素子（駆動トランジスタ）の駆動タイミング、ＲＤは検出部での検出タイミング、ＳＥＬ１〜３は、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）に対応したセレクタの駆動タイミングである。

また、ＣＯＭは共通電極の電圧印加タイミング、ＳｉｇはＲ，Ｇ，Ｂ各映像信号のタイミング、ＳＣＬＫはクロック、ＤＯは映像用データ信号、プリチャージは上記説明したセンサ構造（スイッチ）の一方の検出用電極と導通する配線（検出用配線）へのプリチャージのタイミングを示している。

図５に示すタイミングにおいて、選択素子（駆動トランジスタ）がＯＮとなると、該当画素電極へ表示用電圧が書き込まれる。この際、セレクタＳＥＬ１〜３が順次ＯＮとなることで、Ｂ（青）に対応した画素、Ｇ（緑）に対応した画素、Ｒ（赤）に対応した画素が順次選択され、各々対応する映像信号Ｓｉｇが書き込まれる。

比較例では、センサ構造が設けられた画素の選択素子（駆動トランジスタ）がＯＮとなるタイミングの前に、データ線（検出用配線）に、ＣＯＭ電位と異なる電位、例えばＣＯＭ電位の逆相となる電位（ＸＣＯＭ電位）をプリチャージしている。その後、データ線（検出用配線）をフローティングとして、選択素子のＯＮ期間の前半に検出期間（ＲＤの読み出し期間）を設けている。そして、選択素子のＯＮ期間の後半を画素電極への表示用電圧書き込み期間とする。

この検出期間において、センサ構造のスイッチの状態を検出するには、スイッチを構成する一方の検出用電極の電位で判断するものとする。すなわち、スイッチを構成する複数の検出用電極が接触していた場合、スイッチの一方の検出用電極と導通する画素電極は対向の共通電極（ＣＯＭ電極）とショートしており、検出用配線をフローティングにしておくことで選択素子のＯＮ期間には検出用配線を通じてＣＯＭ電位が検出される。

外部圧力による入力の検出には、ＣＯＭ電位となったことで判断しても良いし、プリチャージの電位を利用して判断の閾値を設定しても良い。

ここで、画素電極を利用した検出方法には、少なくとも２つの問題が考えられる。１つは外部入力により少なくとも１つの検出用電極が接触していると、接触している間は必ず画素電極がその他の接触電極の電位になるため、正常な画表示に支障が生じることである。２つ目は前のタイミングで画素電極へ書き込まれた画素電位によってスイッチの状態の検出に影響が生じ、外部入力が無い場合であっても誤検出を誘発する恐れがあることである。

１つ目の問題においては、外部入力が行われている期間では表示画素は外部入力素子（指またはスタイラス等）の存在により画質は問題とならない。また、２つ目の問題においては、検出前プリチャージが有効的な対策方法となる。

つまり、検出前に検出用配線にプリチャージを行うことで、前のタイミングでの画素電位の影響、例えばデータ線に残る電位がデータ線と兼用の検出用配線に残ることによる影響を最小限に抑えることができ、プリチャージ電位を元に検出の閾値を設定することも可能となる。

＜２．第１実施形態＞
［その１：検出部用電位供給部を持つ構成］
図６は、検出用電位供給部を持つ構成を説明する回路図である。この回路構成では、液晶ＬＣによって映像を表示する画素を駆動する選択素子（駆動トランジスタ）５０が設けられ、選択素子５０に映像信号を与えるためのデータ線と検出用配線６０とが兼用となっている。

検出用配線６０の検出部３０側の一端は分岐され、一方がスイッチＳＷ１を介してプリチャージ部２５に接続され、他方がスイッチＳＷ２を介して検出部３０に接続されている。このスイッチＳＷ１を閉じ、スイッチＳＷ２を開けた状態でプリチャージ電位が検出用配線６０に与えられる。一方、スイッチＳＷ１を開け、スイッチＳＷ２を閉じた状態で検出信号が検出用配線５０から検出部３０に与えられ、基準値との比較によってスイッチ３０ａの開閉状態を検出することになる。

外部からの圧力によって閉じるスイッチ３０ａの一方側の検出用電極３１は選択素子５０に接続され、他方側の検出用電極３２は検出用配線７０に接続されている。検出用配線７０は、スイッチＳＷ３を介して検出用電位供給部７１に接続されている。

検出用電位供給部７１は、検出部３０でスイッチ３０ａの開閉状態の検出を行う際、スイッチＳＷ３を閉じて検出用配線７０に検出用電位を与える。これにより、検出タイミングでスイッチ３０ａが閉じている場合には検出用電位供給部７１から供給された検出用電位が検出用配線７０、スイッチ３０ａ、選択素子５０、検出用配線６０を介して検出信号として検出部３０に与えられることになる。

つまり、スイッチ３０ａの開閉の検出を行う際、検出部３０に与えられる検出信号として検出用電位供給部７１から任意の電位を与えることができる。図４に示す比較例では、検出信号として共通電極（ＣＯＭ電極）から与えられる共通電位（ＣＯＭ電位）を用いているため、検出信号の電位が一律に決まってしまう。これに対し、本実施形態では、検出信号の電位を任意に設定できるため、共通電位（ＣＯＭ電位）より低い電位に設定することで消費電力の低減を図ることができる。

［駆動方法：タイミングチャート］
図７は、第１実施形態（その１）に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。このタイミングチャートは、１水平走査期間でのタイミングを示している。ここで、ＨＤは水平走査信号、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲは、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の各画素に対応したセレクタの駆動タイミング、ＳＷ１はプリチャージ部２５（図６参照）と導通するスイッチＳＷ１の駆動タイミングである。また、Ｖｉｄｅｏは映像信号のタイミング、ＣＯＭは共通電位のタイミング、ＲＤは検出部によるスイッチの検出タイミング、ＥＮＢ（Ｇａｔｅ）は水平方向に沿った画素の選択素子（駆動トランジスタ）の駆動タイミングである。

図７に示すタイミングにおいて、選択素子（駆動トランジスタ）のＧａｔｅがＯＮとなると、該当画素電極へ表示用電圧が書き込まれる。この際、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲが順次ＯＮとなることで、Ｂ（青）に対応した画素、Ｇ（緑）に対応した画素、Ｒ（赤）に対応した画素が順次選択され、各々対応する映像信号Ｖｉｄｅｏが書き込まれる。

また、本実施形態では、画素の選択素子（駆動トランジスタ）がＯＮとなるタイミングの前にｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲをＯＮとし、データ線（検出用配線）に、ＣＯＭ電位と異なる電位、例えばＣＯＭ電位の逆相となる電位（ＸＣＯＭ電位）をプリチャージしている。その後、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲをＯＦＦにしてデータ線（検出用配線）をフローティングとし、選択素子のＯＮ期間の前半に検出期間（リード期間）を設けている。

この検出期間では、図６に示す検出用電位供給部７１から検出用電位を供給し、スイッチＳＷ３を閉状態（ＯＮ）することで、検出用配線７０を検出用電位に設定する。この際、検出用配線７０と選択素子５０との間に設けられたスイッチ３０ａが外部からの圧力によって閉じていると、検出用配線７０に与えられた検出用電位が選択素子５０を介してデータ線に与えられる。そして、スイッチＳＷ１を開状態（ＯＦＦ）、スイッチＳＷ２を閉状態（ＯＮ）にすると、データ線と兼用の検出用配線６０に与えられた検出用電位が検出信号として検出部３０に送られる。

検出部３０では、検出信号と基準値との比較を行う。検出部３０に与えられる基準値は、プリチャージ電位と検出用電位との間に設定されている。したがって、検出信号が検出用電位の場合には基準値を超えることになり、スイッチ３０ａが閉じていることを検出する。

一方、スイッチ３０ａが閉じていない場合には、検出用配線７０に与えられた検出用電位は選択素子５０からデータ線（検出用配線６０）には送られない。つまり、検出信号はプリチャージ電位のままとなり、検出部３０の基準値を超えず、スイッチ３０ａが開いていることを検出する。

そして、検出期間が終わった後、選択素子のＯＮ期間の後半を画素電極への表示用電圧書き込み期間とする。

本実施形態では、スイッチ３０ａの開閉の検出を行う際、検出部３０に与えられる検出信号として検出用電位供給部７１から任意の電位を与えることができる。したがって、検出信号の電位を共通電位より低くすることにより、図４に示す比較例（検出信号が共通電極（ＣＯＭ電極）となる場合）に比べ、消費電力の低減を図ることができる。

ここで、検出用電位供給部７１によって設定する検出用電位としては、プリチャージ部２５から与えるプリチャージ電位と相違する電位を与えるようにする。これにより、スイッチ３０ａの開閉検出を有効にすることができる。また、電位の絶対値をプリチャージ電位より小さくすることで、消費電力の低減を図ることができる。

一方、検出用電位供給部７１によって設定する検出用電位を、プリチャージ部２５から与えるプリチャージ電位と同じにしてもよい。検出用電位がプリチャージ電位と同じ（同電位）となることで、スイッチ３０ａの開閉にかかわらず検出信号としてプリチャージ電位と同電位が与えられることになる。これにより、スイッチ３０ａが開いていても閉じていても検出信号の電位（プリチャージ電位と同電位）は検出部３０の基準値を超えず、スイッチ３０ａが開いているのと同じ検出結果となる。

つまり、このような設定によってスイッチ３０ａの開閉検出を無効（スイッチ３０ａの無反応化）にすることができる。例えば、表示装置の製造プロセス等に起因してスイッチ３０ａに導電性異物が付着し、常時閉（ＯＮ状態）になってしまうこともある。このような場合、出荷前のキャリブレーションとしてその箇所だけ検出用電位をプリチャージ電位とし、スイッチ３０ａの開閉検出を無効にすることができる。

スイッチ３０ａの開閉を検出する検出部３０では、１点でも誤作動点が存在すると、入力が無いにもかかわらず回路駆動が行われることになる。これを防ぐことで低消費電力化を図ることができる。

また、アプリケーションによっては、表示部の任意の箇所（例えば、アイコン等のボタン表示部分）だけスイッチ３０ａを有効として、それ以外は反応しないようにしたい場合がある。このような場合にも、反応させない箇所のスイッチ３０ａについて無効とすべくその箇所の検出用電位をプリチャージ電位に設定することで対応可能となる。

これにより、入力があったとしても、ボタン等の反応すべき箇所以外はスイッチ３０ａの検出動作が行われないことにより、上記と同様の低消費電力化を図ることができる。

また、プリチャージ部２５（図６参照）から与えるプリチャージ電位を変更することにより、検出部３０であるコンパレータを用いた基準値との比較動作で充放電電流を削減でき、低消費電力化を図ることもできる。

［その２：共通電位を検出部に与える構成］
図８は、共通電位を検出部に与える構成を説明する回路図である。図８に示す構成では、ゲート線とデータ線との交点に選択素子（駆動トランジスタ）５０が設けられ、液晶セルの画素の駆動を制御している。スイッチ３０ａは、共通電極（ＣＯＭ電極）と検出用配線６０との間に配置され、スイッチ３０ａの一方の検出用電極３１がゲート線によって制御されるトランジスタ５１を介して検出用配線６０に接続され、他方の検出用電極３２が共通電極に接続されている。

この例では、検出用配線６０とデータ線とが別個に設けられている。そして、検出用配線６０の一端は分岐され、一方がスイッチＳＷ１を介してプリチャージ部２５に接続され、他方がスイッチＳＷ２を介して検出部３０に接続されている。このスイッチＳＷ１を閉じ、スイッチＳＷ２を開けることでプリチャージ電位が検出用配線に与えられる。一方、スイッチＳＷ１を開け、スイッチＳＷ２を閉じることでセンサ構造のスイッチの状態を検出部３０で検出できるようになる。

このような構成では、液晶セルに対する映像信号の書き込みタイミングと同期しても、非同期であっても検出前に検出用配線６０にプリチャージを行うことで、先と同様に安定した読み出しを行うことが可能となる。

［駆動方法：タイミングチャート］
図９は、第１実施形態（その２）に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。このタイミングチャートは、１水平走査期間でのタイミングを示している。ここで、ＨＤは水平走査信号、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲは、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の各画素に対応したセレクタの駆動タイミング、ＳＷ１はプリチャージ部２５（図８参照）と導通するスイッチＳＷ１の駆動タイミングである。また、Ｖｉｄｅｏは映像信号のタイミング、ＣＯＭは共通電位のタイミング、ＲＤは検出部によるスイッチの検出タイミング、ＥＮＢ（Ｇａｔｅ）は水平方向に沿った画素の選択素子（駆動トランジスタ）の駆動タイミング、ＥＮＢ’（Ｇａｔｅ）はトランジスタ５１（図８参照）の駆動タイミングである。

図９に示すタイミングにおいて、選択素子（駆動トランジスタ）のＧａｔｅがＯＮとなると、該当画素電極へ表示用電圧が書き込まれる。この際、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲが順次ＯＮとなることで、Ｂ（青）に対応した画素、Ｇ（緑）に対応した画素、Ｒ（赤）に対応した画素が順次選択され、各々対応する映像信号Ｖｉｄｅｏが書き込まれる。

また、本実施形態では、トランジスタ５１の動作していない期間に検出用配線６０へプリチャージ電位を与えるプリチャージ期間を設けている。プリチャージ期間では、図８に示すスイッチＳＷ１を閉状態（ＯＮ）、スイッチＳＷ２を開状態（ＯＦＦ）にして、プリチャージ部２５から検出用配線６０にプリチャージ電位を与える。

その後、トランジスタ５１をＯＮにすることで検出期間（リード期間）を設けている。この検出期間では、図８に示すスイッチＳＷ１を開状態（ＯＦＦ）、スイッチＳＷ２を閉状態（ＯＮ）にすることで、検出用配線６０に与えられた共通電位（ＣＯＭ電位が検出信号として検出部３０へ送られる。

検出部３０では、検出信号と基準値との比較を行う。検出部３０に与えられる基準値は、プリチャージ電位と共通電位との間に設定されている。したがって、検出信号が共通用電位の場合には基準値を超えることになり、スイッチ３０ａが閉じていることを検出する。

一方、スイッチ３０ａが閉じていない場合には、検出信号はプリチャージ電位のままとなり、検出部３０の基準値を超えず、スイッチ３０ａが開いていることを検出する。

このように、本実施形態では画素への映像信号の書き込みと、プリチャージおよびスイッチ３０ａの検出動作とを分離することができる。これにより、映像信号の書き込みとタイミングに合わせてスイッチ３０ａの検出動作を行う必要がなくなるため、検出動作のタイミングを自由に設定して待ち時間発生を抑制することが可能となる。図９に示すタイミングチャートでは、１水平走査期間で２回の検出動作を行っている。これにより、検出動作の処理速度を上げることや、処理速度を落としてスタンバイモード、完全に止めるなど、低消費電力化を図ることが可能となる。

＜３．第２実施形態＞
［選択素子間にスイッチを設ける構成］
図１０は、選択素子間にスイッチを設ける構成を説明する回路図である。この回路構成では、画素ｍに設けられた選択素子（駆動トランジスタ）５０ｍと画素ｍ＋１に設けられた選択素子（駆動トランジスタ）５０ｍ＋１との間に、外部からの圧力によって閉じるスイッチ３０ａが設けられている。ここでは、隣接する画素ｍ、ｍ＋１の選択素子５０ｍ、５０ｍ＋１との間にスイッチ３０ａが設けられているが、必ずしも隣接する画素間でなくてもよい。例えば、数画素離れた画素間であっても、斜めに隣接する画素間であってもよい。

各画素の信号線Ｓｉｇには、Ｗｒｉｔｅ回路８０およびＲｅａｄ回路９０が接続されている。Ｗｒｉｔｅ回路８０は、信号線Ｓｉｇへの映像信号の書き込みと、プリチャージ部２５とを備えている。Ｒｅａｄ回路９０は、スイッチ３０ａの開閉を検出する検出信号を信号線Ｓｉｇから読み取り、検出部３０へ渡す部分である。

本実施形態では、各画素の信号線Ｓｉｇによって映像信号の書き込みと、スイッチ３０ａの検出信号とを伝達するよう兼用していることから、信号線Ｓｉｇの途中がＷｒｉｔｅ回路８０とＲｅａｄ回路９０とに分岐されている。そして、Ｗｒｉｔｅ回路８０への分岐線の途中にセレクタスイッチＷｓｗが設けられ、Ｒｅａｄ回路９０への分岐線の途中に読み出しスイッチＲｓｗが設けられている。

画素間に設けられるスイッチ３０ａは、画素ｍの選択素子５０ｍのソース（もしくはドレイン）と画素ｍ＋１の選択素子５０ｍ＋１のソース（もしくはドレイン）との間に設けられている。このようなスイッチ３０ａを構成するには、例えば、図３に示すように、ＴＦＴ基板１側に設けられた検出用電極３１、３２と選択素子５０ｍ、５０ｍ＋１のソース（もしくはドレイン）とを各々導通させ、対向基板２側に設けられた導体パターン３３によって検出用電極３１、３２間を導通させる構成をとる。

このような回路構成により、スイッチ３０ａが間に設けられた画素ｍ、ｍ＋１は、各々互いの信号線Ｓｉｇｍ＋１、Ｓｉｇｍから送られるプリチャージ電位を検出信号として利用することができる。これにより、擬似的にスイッチ３０ａの検出密度を低減でき、低消費電力化を図ることができる。

［駆動方法：タイミングチャート］
図１１は、第２実施形態に係る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。このタイミングチャートは、１水平走査期間でのタイミングを示している。ここで、ＨＤは水平走査信号、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲは、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の各画素に対応したセレクタの駆動タイミング、Ｖｉｄｅｏは映像信号のタイミングである。また、ＣＯＭは共通電位のタイミング、ＥＮＢ（Ｇａｔｅ）は水平方向に沿った画素の選択素子（駆動トランジスタ）の駆動タイミングである。また、ＰｒｅＳｉｇ１、ＰｒｅＳｉｇ２は、スイッチで接続される２つの画素の各々の信号線に与えられるプリチャージ電位である。また、ＲＤは検出部によるスイッチの検出タイミング、Ｐｒｅ１、Ｐｒｅ２は、Ｗｒｉｔｅ回路８０（図１０参照）と導通する各セレクタスイッチＷｓｗの駆動タイミングである。

図１１に示すタイミングにおいて、選択素子（駆動トランジスタ）のＧａｔｅがＯＮとなると、該当画素電極へ表示用電圧が書き込まれる。この際、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲが順次ＯＮとなることで、Ｂ（青）に対応した画素、Ｇ（緑）に対応した画素、Ｒ（赤）に対応した画素が順次選択され、各々対応する映像信号Ｖｉｄｅｏが書き込まれる。

また、本実施形態では、画素の選択素子（駆動トランジスタ）がＯＮとなるタイミングの前に、スイッチ３０ａで接続される２つの画素の各信号線ＳｉｇにＷｒｉｔｅ回路８０からプリチャージ電位を与えている。すなわち、信号線Ｓｉｇｍ、Ｓｉｇｍ＋１の各分岐線に設けられるセレクタスイッチＷｓｗを閉じ、読み出しスイッチＲｓｗを開けておく。そして、Ｗｒｉｔｅ回路８０のプリチャージ部２５から信号線Ｓｉｇｍ、Ｓｉｇｍ＋１に各々プリチャージ電位を与える。ここで、信号線Ｓｉｇｍ、Ｓｉｇｍ＋１に与えられる各プリチャージ電位は、極性が反転したものとなっている。

次に、選択素子のＯＮ期間の前半に検出期間（リード期間）を設けている。この検出期間では、図１０に示すセレクタスイッチＷｓｗのうち、一方の画素（例えば、画素ｍ）のセレクタスイッチＷｓｗを閉、読み出しスイッチＲｓｗを開として、他方の画素（例えば、画素ｍ＋１）のセレクタスイッチＷｓｗを開、読み出しスイッチＲｓｗを閉とする。つまり、画素ｍの信号線Ｓｉｇｍにはプリチャージ電位が印加された状態となっている。

この状態で画素間のスイッチ３０ａが外部からの圧力により閉じていると、画素ｍの信号線Ｓｉｇｍに印加されたプリチャージ電位が選択素子５０ｍからスイッチ３０ａおよび選択素子５０ｍ＋１を介して画素ｍ＋１の信号線ｍ＋１に送られ、検出信号としてＲｅａｄ回路９０の検出部３０に送られることになる。

Ｒｅａｄ回路９０の検出部３０では、検出信号と基準値との比較を行う。すなわち、画素ｍ＋１の信号線Ｓｉｇｍ＋１から検出信号を得る場合には、画素ｍの信号線Ｓｉｇｍに印加されたプリチャージ電位（第１のプリチャージ電位）と基準値との比較となる。検出信号が基準値を超える場合にはスイッチ３０ａが閉じていることを検出する。

一方、スイッチ３０ａが閉じていない場合には、検出信号は画素ｍ＋１に印加されたプリチャージ電位（第１のプリチャージ電位と極性が反対の第２のプリチャージ電位）のままとなり、検出部３０の基準値を超えず、スイッチ３０ａが開いていることを検出する。

また、次の１水平走査期間での検出期間（リード期間）では、画素ｍ＋１の信号線Ｓｉｇｍ＋１に印加された第２のプリチャージ電位が画素ｍの信号線Ｓｉｇｍに検出信号として検出されることにより、スイッチ３０ａの閉状態を検出することになる。つまり、１水平走査期間ごとに検出部３０での検出対象となる信号線および検出信号が切り替わる状態となる。

本実施形態では、第１のプリチャージ電位と第２のプリチャージ電位とを１水平走査期間ごと反転すると、スイッチ３０ａが閉じていて検出部３０に入力される検出信号（プリチャージ電位）が固定される。これにより、検出部３０であるコンパレータを用いた際、検出信号と基準値との比較動作で、基準値の切り替え動作が不要となる。したがって、この基準値の切り替えに伴う充放電電流を削減でき、低消費電力化を図ることができる。また、一時的に第１のプリチャージ電位と第２のプリチャージ電位とを同じにすると、スイッチ３０ａの開閉に関わらず同じ検出信号（プリチャージ電位）が検出部３０に入力され、スイッチ３０ａの検出動作を無効化できる。これにより、擬似的にスイッチ３０ａの検出密度を低減でき、低消費電力化を図ることもできる。また、プリチャージ部２５（図１０参照）から与えるプリチャージ電位を変更することにより、低消費電力化を図ることもできる。

なお、図１０に示す回路構成では、信号線Ｓｉｇを検出信号の検出用配線として兼用する例を示したが、図８に示すような回路構成によって独立した検出用配線を設けるようにしてもよい。

＜４．第３実施形態＞
［１画素おきにスイッチを設ける構成］
図１２は、１画素おきにスイッチを設ける構成を説明する回路図である。この回路構成では、縦横マトリクス状に配置された複数の画素について、縦方向および横方向の１画素おきにスイッチ３０ａが設けられた構成となっている。

スイッチ３０ａは、外部入力により接触する一方の検出用電極３１を画素電極と兼用し、他方の検出用電極３２を対向基板上の共通電極（ＣＯＭ電極）と兼用している。また、検出用配線６０は、一方の検出用電極３１が配置されている画素の選択素子（駆動トランジスタ）５０に映像信号を与えるためのデータ線と兼用となっている。

各画素の信号線Ｓｉｇには、Ｗｒｉｔｅ回路８０およびＲｅａｄ回路９０が接続されている。Ｗｒｉｔｅ回路８０は、信号線Ｓｉｇへの映像信号の書き込みと、プリチャージ部２５とを備えている。Ｒｅａｄ回路９０は、スイッチ３０ａの開閉を検出する検出信号を信号線Ｓｉｇから読み取り、検出部３０へ渡す部分である。

検出用配線６０の検出部３０側の一端は分岐され、一方がスイッチＳＷ１を介してプリチャージ部２５に接続され、他方がスイッチＳＷ２（もしくはＳＷ３）を介して検出部３０に接続されている。このスイッチＳＷ１を閉じ、スイッチＳＷ２、ＳＷ３を開けた状態でプリチャージ電位が検出用配線６０に与えられる。一方、スイッチＳＷ１を開け、スイッチＳＷ２、ＳＷ３を閉じた状態でセンサ構造のスイッチ３０ａの開閉状態を検出部３０で検出することになる。ここで、スイッチＳＷ２、ＳＷ３は、図示しない選択部によって１水平走査期間ごと交互に開閉動作の対象が選択される。

このような回路構成では、１水平走査期間ごとに画素の共通電極に印加される共通電位が反転する表示装置において、同じ共通電位が印加されるタイミングで検出部３０での検出信号（共通電位）を検出することになる。したがって、検出部３０は常に同じ極性の共通電位と基準値との比較による検出動作を行うことになり、基準値の切り替えが不要となって低消費電力化を図ることが可能となる。

［駆動方法：タイミングチャート］
図１３は、１画素おきにスイッチを設ける構成から成る表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。このタイミングチャートは、２水平走査期間でのタイミングを示している。ここで、ＨＤは水平走査信号、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲは、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の各画素に対応したセレクタの駆動タイミング、ＳＷ１はＷｒｉｔｅ回路８０（図１２参照）のプリチャージ部２５と導通するスイッチＳＷ１の駆動タイミングである。また、Ｖｉｄｅｏは映像信号のタイミング、ＣＯＭは共通電位のタイミング、スイッチＳＷ２、ＳＷ３はＲｅａｄ回路９０の検出部３０と導通するスイッチＳＷ２、ＳＷ３の駆動タイミング、ＥＮＢ（Ｇａｔｅ）は水平方向に沿った画素の選択素子（駆動トランジスタ）の駆動タイミングである。

図１３に示すタイミングにおいて、選択素子（駆動トランジスタ）のＧａｔｅがＯＮとなると、該当画素電極へ表示用電圧が書き込まれる。この際、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲが順次ＯＮとなることで、Ｂ（青）に対応した画素、Ｇ（緑）に対応した画素、Ｒ（赤）に対応した画素が順次選択され、各々対応する映像信号Ｖｉｄｅｏが書き込まれる。

また、本実施形態では、初めの１水平走査期間において、画素の選択素子（駆動トランジスタ）がＯＮとなるタイミングの前にｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲをＯＮとし、信号線（検出用配線）に、ＣＯＭ電位と異なる電位、例えばＣＯＭ電位の逆相となる電位（ＸＣＯＭ電位）をプリチャージしている。その後、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲをＯＦＦにして信号線（検出用配線）をフローティングとし、選択素子のＯＮ期間の前半に検出期間（リード期間）を設けている。

この検出期間では、スイッチＳＷ１を開状態（ＯＦＦ）、スイッチＳＷ２を閉状態（ＯＮ）、スイッチＳＷ３を開状態（ＯＦＦ）にすることで、１行おきの画素の信号線Ｓｉｇｎ、Ｓｉｇｎ＋２、…がＲｅａｄ回路９０の検出部３０と導通する状態となる。

この状態でスイッチ３０ａが外部からの圧力によって閉じていると、信号線Ｓｉｇｎ、Ｓｉｇｎ＋２、…にＣＯＭ電位が与えられ、検出信号としてＲｅａｄ回路９０の検出部３０に送られる。

検出部３０では、検出信号と基準値との比較を行う。検出部３０に与えられる基準値は、ＣＯＭ電位とＸＣＯＭ電位との間に設定されている。したがって、検出信号がＣＯＭ電位の場合には基準値を超えることになり、スイッチ３０ａが閉じていることを検出する。

一方、スイッチ３０ａが閉じていない場合には、検出部３０に与えられる検出信号がプリチャージ電位、すなわちＸＣＯＭ電位となっており、検出部３０の基準値を超えず、スイッチ３０ａが開いていることを検出する。

次の１水平走査期間では、画素の選択素子（駆動トランジスタ）がＯＮとなるタイミングの前にｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲをＯＮとし、信号線（検出用配線）に、ＣＯＭ電位と異なる電位、例えばＣＯＭ電位の逆相となる電位（ＸＣＯＭ電位）をプリチャージしている。その後、ｓｅｌＢ、ｓｅｌＧ、ｓｅｌＲをＯＦＦにして信号線（検出用配線）をフローティングとし、選択素子のＯＮ期間の前半に検出期間（リード期間）を設けている。

この検出期間では、スイッチＳＷ１を開状態（ＯＦＦ）、スイッチＳＷ２を開状態（ＯＦＦ）、スイッチＳＷ３を閉状態（ＯＮ）にすることで、１行おきの画素の信号線Ｓｉｇｎ＋１、Ｓｉｇｎ＋３、…がＲｅａｄ回路９０の検出部３０と導通する状態となる。

この状態でスイッチ３０ａが外部からの圧力によって閉じていると、信号線Ｓｉｇｎ＋１、Ｓｉｇｎ＋３、…にＣＯＭ電位が与えられ、検出信号としてＲｅａｄ回路９０の検出部３０に送られる。

検出部３０では、検出信号と基準値との比較を行う。検出部３０に与えられる基準値は、ＣＯＭ電位とＸＣＯＭ電位との間に設定されている。したがって、検出信号がＣＯＭ電位の場合には基準値を超えることになり、スイッチ３０ａが閉じていることを検出する。

一方、スイッチ３０ａが閉じていない場合には、検出部３０に与えられる検出信号がプリチャージ電位、すなわちＸＣＯＭ電位となっており、検出部３０の基準値を超えず、スイッチ３０ａが開いていることを検出する。

このようなタイミングによって、１水平走査期間ごとに検出対象となるスイッチ３０ａが縦横１画素ごと切り替わる状態となる。具体的には、スイッチＳＷ２が閉状態（ＯＮ）のときは図１２に示すｍ−１行目、ｍ＋１行目と奇数列（ｎ列、ｎ＋２列）のスイッチ３０ａを検出し、スイッチＳＷ３が閉状態（ＯＮ）のときはｍ行目、ｍ＋２行目と偶数列（ｎ＋１列、ｎ＋３列）を検出する。

これにより、例えば、１水平走査期間で共通電位（ＣＯＭ電位）を反転させるモードを備えた表示装置の場合、スイッチＳＷ２がＯＮした際のＣＯＭ電位は同極性であり、スイッチＳＷ３がＯＮした際のＣＯＭ電位も同極性になる。したがって、各信号線Ｓｉｇへの読み出し電位（検出信号の電位＝プリチャージ電位）を同電位にすることができる。

つまり、スイッチ３０ａの開閉の検出を行う検出部３０としてコンパレータを使用した場合に、各信号線Ｓｉｇへのプリチャージ電位が変動しないことで低消費電力化を図ることが可能となる。

これは、Ｒｅａｄ回路９０を並列に持ち、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ３との開閉タイミングが同じとなっている場合でも同様である。また、プリチャージ部２５（図１２参照）から与えるプリチャージ電位をスイッチ３０ａに対してある一定期間、固定にすることで、検出部３０であるコンパレータを用いた基準値との比較動作で充放電電流を削減でき、低消費電力化を図ることもできる。

なお、本発明は、上記説明した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で多様に変更実施することが可能である。

＜５．電子機器＞
［モジュール構成の例］
本実施形態に係る表示装置は、図１４に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上２００２に、液晶素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量、受光素子等からなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部２００２ａを設ける。この画素アレイ部（画素マトリックス部）２００２ａを囲むように接着剤２０２１を配し、ガラス等の対向基板２００６を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板２００６には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてもよい。表示モジュールには、外部から画素アレイ部２００２ａへの信号等を入出力するためのコネクタとして例えばＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）２０２３を設けてもよい。

［適用例］
以上説明した本実施形態に係る表示装置は、図１５〜図１９に示す様々な電子機器、例えば、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、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本実施形態が適用される電子機器の一例について説明する。

図１５は、本実施形態が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作成される。

図１６は、本実施形態が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１７は、本実施形態が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１８は、本実施形態が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１９は、本実施形態が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上部筐体１４１、下部筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作製される。

本実施形態によれば、次のような効果を奏する。すなわち、センサ構造におけるスイッチの状態の検出時において、初期状態を明確に規定でき、全センサに対する条件が一致するため、安定した検出が可能となる。

また、指やスタイラス等の接触の有無やその位置を検出する方式全般に用いることができ、特定の方式に限定されない。また、光学式等、センサ一体型表示装置へ接触せずに位置を検出する方式に対しても、検出前に既知の電圧をプリチャージすることは、検出の安定性や初期状態を一致させる上で有効である。

画素電極や書き込み配線を検出用に兼用しても、各画素電位のばらつきを考慮することなく、安定した検出を行うことが可能となる。また、画素への書き込み電位とセンサ出力とが一致することによる誤検出を防止することができ、検出回路を簡略化できる。

外部入力の無い場合は、プリチャージ電位が保持されているため、例えば画素への書き込み前プリチャージを兼用することで、高精細時のタイミング確保にも効果がある。

また、プリチャージ電位をスイッチ毎に変えることで、外部入力の検出の閾値を変更することができることから、階調入力に対応することが可能となる。さらに、プリチャージ電位を信号線ごとに変えることで、不感帯を設けてスイッチの密度を擬似的に変化させたり、表示領域に映像として表示されるボタンのサイズに合わせて検出サイズを変化させたりすることが可能となり、設計の自由度が増す。

また、プリチャージ電位を検出用電位と同一にすることで、擬似的にスイッチを非駆動にすることができ、低消費電力化を図ることが可能となる。

また、信号線ごとにプリチャージ電位を変更することで反応閾値を変更することも、部分的にスイッチの密度を粗密にすることもできる。したがって、例えばスタイラスでは解像度を上げ、指押しでは解像度を下げる等の対応が可能となる。さらに、反応させるスイッチを選択可能になるため、プロセス不良により接触し続けるスイッチを無反応化することで誤検出を防ぐことも可能となる。

なお、上記説明した実施形態では、いずれも表示装置として液晶表示装置を例にしたが、本発明は液晶表示装置に限定されず、プラズマ表示デバイス、有機ＥＬ等の他の表示デバイスであっても適用可能である。また、外部入力を検出するセンサ（スイッチ）として表示部の画素内に設ける例を説明したが、表示部以外の領域で基板間に配置されるセンサについても適用可能である。

１…ＴＦＴ基板、２…対向基板、１０…表示部、１１…センサ部、２１…水平駆動部、２２…垂直駆動部、２５…プリチャージ部、３０…検出部、４０…位置決定部、５０…選択素子、６０…検出用配線、７１…検出用電位供給部

Claims (9)

1. 複数の画素を備える表示部と、
   前記表示部内に設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、
   前記スイッチからの信号と基準信号との比較によって前記スイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、
   画像表示を行う際に、前記スイッチの一方の電極と導通する画素電極と協働し、前記画素電極と自身との間に位置する液晶素子に電圧を印加する共通電極と、
   前記検出部で検出を行う前に、前記スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与えるプリチャージ部と、
   前記検出部で検出を行う際に、前記スイッチの他方の電極と導通する配線であって前記共通電極とは異なる配線である検出用配線に所定の電位を与える検出部用電位供給部と、を有し、
   前記プリチャージ部から与えるプリチャージ電位と、前記検出部用電位供給部から与える電位とが相違し、
   前記検出部で検出を行う際に、前記スイッチが開いていたら、前記スイッチの一方の電極と導通する配線に与えられた前記プリチャージ電位が前記検出部に入力され、前記スイッチが閉じていたら、前記検出用配線に与えられた前記所定の電位が前記検出部に入力される
   表示装置。
2. 複数の画素を備える表示部と、
   前記表示部内に設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、
   前記スイッチからの信号と基準信号との比較によって前記スイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、
   画像表示のための画像信号が与えられるデータ線と、
   前記データ線にソース及びドレインの内の一方が導通された第１のトランジスタと、
   前記第１のトランジスタのソース及びドレインの内の他方に導通された画素電極と、
   前記スイッチの一方の電極に導通されているとともに、画像表示を行う際に、前記画素電極と協働し、前記画素電極と自身との間に位置する液晶素子に電圧を印加する共通電極と、
   前記スイッチの他方の電極にソース及びドレインの内の一方が導通された第２のトランジスタと、
   前記第２のトランジスタのソース及びドレインの内の他方に導通された検出用配線と、
   前記検出部で検出を行う前に、前記検出用配線にプリチャージ電位を与えるプリチャージ部と、
   を有し、
   前記検出部で検出を行う際に、前記スイッチが開いていたら、前記検出用配線に与えられた前記プリチャージ電位が前記検出部に入力され、前記スイッチが閉じていたら、前記共通電極の電位が前記第２のトランジスタを経由して前記検出部に入力される
   表示装置。
3. 複数の画素を備える表示部と、
   前記表示部内における一の画素を駆動する一の駆動素子と他の画素を駆動する他の駆動素子との間に設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、
   前記スイッチからの信号と基準信号との比較によって前記スイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、
   前記検出部で検出を行う前には、前記一の駆動素子の信号線に第１のプリチャージ電位、前記他の駆動素子の信号線に前記第１のプリチャージ電位と異なる第２のプリチャージ電位を与え、前記検出部で検出を行う際には、前記他の駆動素子の信号線から前記スイッチに前記第２のプリチャージ電位を与えるプリチャージ部と
   を有する表示装置。
4. 複数の画素が縦横に配列され、１水平走査期間ごと共通電位が切り替わる表示部と、
   前記表示部内における複数の画素の縦方向および横方向の１画素おきに設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、
   前記スイッチからの信号と基準信号との比較によって前記スイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、
   前記検出部で検出を行う前に、前記スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与えるプリチャージ部と、
   前記検出部で検出を行う際に、前記１水平走査期間ごと前記複数の画素の１行おきに対応する前記スイッチと、他の１行おきに対応する前記スイッチとを交互に選択する選択部と
   を有する表示装置。
5. 複数の画素を備える表示部と、前記表示部内に設けられ、外部からの圧力によって電極が閉じるスイッチと、前記スイッチからの信号と基準信号との比較によって前記スイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、画像表示を行う際に、前記スイッチの一方の電極と導通する画素電極と協働し、前記画素電極と自身との間に位置する液晶素子に電圧を印加する共通電極と、を有する表示装置を駆動するにあたり、
   各画素を駆動する駆動素子のＯＮ期間より前に、前記スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与え、
   前記プリチャージ電位を与えた後、前記駆動素子のＯＮ期間であって前記画素に映像信号を与える前に、前記スイッチの他方の電極と導通する配線であって前記共通電極とは異なる配線である検出用配線に検出用電位を与え、
   前記検出部で検出を行う際に、前記スイッチが開いていたら、前記スイッチの一方の電極と導通する配線に与えられた前記プリチャージ電位が前記検出部に入力され、前記スイッチが閉じていたら、前記検出用配線に与えられた前記検出用電位が前記検出部に入力される
   表示装置の駆動方法。
6. 複数の画素を備える表示部と、前記表示部内に設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、前記スイッチからの信号と基準信号との比較によって前記スイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、画像表示のための画像信号が与えられるデータ線と、前記データ線にソース及びドレインの内の一方が導通された第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのソース及びドレインの内の他方に導通された画素電極と、前記スイッチの一方の電極に導通されているとともに、画像表示を行う際に、前記画素電極と協働し、前記画素電極と自身との間に位置する液晶素子に電圧を印加する共通電極と、前記スイッチの他方の電極にソース及びドレインの内の一方が導通された第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタのソース及びドレインの内の他方に導通された検出用配線と、前記検出部で検出を行う前に、前記検出用配線にプリチャージ電位を与えるプリチャージ部と、を有する表示装置を駆動するにあたり、
   前記第２のトランジスタのＯＮ期間より前に、前記検出用配線にプリチャージ電位を与え、
   前記プリチャージ電位を与えた後、前記第２のトランジスタのＯＮ期間であって前記検出部で検出を行う際に、前記スイッチが開いていたら、前記検出用配線に与えられた前記プリチャージ電位が前記検出部に入力され、前記スイッチが閉じていたら、前記共通電極の電位が前記第２のトランジスタを経由して前記検出部に入力される
   表示装置の駆動方法。
7. 複数の画素を備える表示部と、前記表示部内における一の画素を駆動する一の駆動素子と他の画素を駆動する他の駆動素子との間に設けられ、外部からの圧力によって電極が閉じるスイッチとを有する表示装置を駆動するにあたり、
   前記一の駆動素子の信号線に第１のプリチャージ電位を与え、前記他の駆動素子の信号線に前記第１のプリチャージ電位と異なる第２のプリチャージ電位を与え、前記画素に映像信号を与える前に前記一の駆動素子の信号線へ与えていた前記第１のプリチャージ電位を解除し、
   その後、前記一の駆動素子および前記他の駆動素子のＯＮ期間であって前記画素に映像信号を与える前に前記他の駆動素子の信号線から前記スイッチを介して前記一の駆動素子へ送られる前記第２のプリチャージ電位と所定の基準電位との比較によって前記スイッチが閉じているか否かの検出を行う
   表示装置の駆動方法。
8. 複数の画素が縦横に配列され、１水平走査期間ごと共通電位が切り替わる表示部と、前記表示部内における複数の画素の縦方向および横方向の１画素おきに設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチとを有する表示装置を駆動するにあたり、
   各画素を駆動する駆動素子のＯＮ期間より前に、前記スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与え、
   前記プリチャージ電位を与えた後、前記駆動素子のＯＮ期間であって、前記１水平走査期間ごと前記複数の画素の１行おきに対応する前記スイッチと、他の１行おきに対応する前記スイッチとを交互に選択し、その選択したスイッチが閉じているか否かの検出を行う
   表示装置の駆動方法。
9. 表示装置を備える電子機器であって、
   前記表示装置は、
   複数の画素を備える表示部と、
   前記表示部内に設けられ、外部からの圧力によって閉じるスイッチと、
   前記スイッチからの信号と基準信号との比較によって前記スイッチが閉じているか否かを検出する検出部と、
   画像表示を行う際に、前記スイッチの一方の電極と導通する画素電極と協働し、前記画素電極と自身との間に位置する液晶素子に電圧を印加する共通電極と、
   前記検出部で検出を行う前に、前記スイッチの一方の電極と導通する配線にプリチャージ電位を与えるプリチャージ部と、
   前記検出部で検出を行う際に、前記スイッチの他方の電極と導通する配線であって前記共通電極とは異なる配線である検出用配線に所定の電位を与える検出部用電位供給部と、を有し、
   前記プリチャージ部から与えるプリチャージ電位と、前記検出部用電位供給部から与える電位とが相違し、
   前記検出部で検出を行う際に、前記スイッチが開いていたら、前記スイッチの一方の電極と導通する配線に与えられた前記プリチャージ電位が前記検出部に入力され、前記スイッチが閉じていたら、前記検出用配線に与えられた前記所定の電位が前記検出部に入力される
   電子機器。

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