JP5856721B2 - タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、静電容量式のタッチ検出機能付き表示装置及びそのようなタッチ検出機能付き表示装置を備えた電子機器に関する。

近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる接触検出装置を液晶表示装置等の表示装置上に装着し、あるいはタッチパネルと表示装置とを一体化し、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。このようなタッチパネル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。一対のタッチセンサ用電極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。

特開２００９−２４４９５８号公報

ところで、表示動作用とタッチ検出動作用の駆動信号は、共用して常に同じ共通電極に印加するようにするほか、別々の信号を互いに異なる共通電極に印加する場合も考えられる。別々の信号を用いる場合には、表示動作とタッチ検出動作とを非同期で行うことができ、それぞれを独立に行うことが可能となるので、動作の自由度を高くすることができる。しかしながら、この場合には、タッチ検出信号には、タッチ検出動作用の駆動信号に基づくタッチ成分に加え、表示動作用の駆動信号に基づくタッチ成分（すなわち、表示ノイズ）が含まれてしまうため、タッチ検出の精度が低下するおそれや、あるいは誤動作を引き起こすおそれがある。

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、タッチ検出動作の表示動作による影響を最小限に抑えることができるタッチ検出機能付き表示装置及び電子機器を提供することにある。

本発明の一態様のタッチ検出機能付き表示装置は、表示素子と、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、前記一方向に延在するように並設された複数の走査信号線と、前記複数の共通駆動電極と交差する方向に延在するように並設され、各交差部分に静電容量を形成する複数の検出電極と、前記表示素子に供給するための交流の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していく第１の走査駆動と、外部近接物体を検出するため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していく第２の走査駆動とを行う走査駆動部と、前記タッチ検出駆動信号の印加に応じて前記検出電極から出力されるタッチ検出信号に基づき、前記外部近接物体を検出する検出回路と、表示期間において前記表示素子に画素信号を供給する画素信号駆動部と、前記複数の走査信号線を選択するための走査信号を前記複数の走査信号線に時分割的に順次印加していくゲートドライバと、を備え、前記走査駆動部は、前記表示期間以外のタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通駆動電極を駆動し、前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重なる場合には、前記表示駆動信号および前記タッチ検出駆動信号のいずれか一方を、その重複する共通駆動電極に印加し、前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重ならない場合には、前記表示駆動信号の波形が遷移しないタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記表示駆動信号の位相と前記タッチ検出駆動信号の位相とをずらし、それぞれ該当する共通駆動電極を駆動し、前記検出回路は、前記タッチ検出駆動信号の波形の遷移タイミングの前後であって前記表示駆動信号、前記走査信号及び前記画素信号の全てが遷移しないタイミングにおいて、前記タッチ検出信号をサンプリングし、その差を求める。

本発明の一態様のタッチ検出機能付き表示装置は、表示素子と、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、前記一方向に延在するように並設された複数の走査信号線と、前記複数の共通駆動電極と交差する方向に延在するように並設され、各交差部分に静電容量を形成する複数の検出電極と、前記表示素子に供給するための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していく第１の走査駆動と、外部近接物体を検出するため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していく第２の走査駆動とを行う走査駆動部と、前記タッチ検出駆動信号の印加に応じて前記検出電極から出力されるタッチ検出信号に基づき、前記外部近接物体を検出する検出回路と、表示期間において前記表示素子に画素信号を供給する画素信号駆動部と、前記複数の走査信号線を選択するための走査信号を前記複数の走査信号線に時分割的に順次印加していくゲートドライバと、を備え、前記走査駆動部は、前記表示期間以外のタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通駆動電極を駆動し、前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重ならないようにするとともに、前記表示駆動信号の波形が遷移しないタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記表示駆動信号の位相と前記タッチ検出駆動信号の位相とをずらし、それぞれ該当する共通駆動電極を駆動し、前記検出回路は、前記タッチ検出駆動信号の波形の遷移タイミングの前後であって前記表示駆動信号、前記走査信号及び前記画素信号の全てが遷移しないタイミングにおいて、前記タッチ検出信号をサンプリングし、その差を求める。

本発明の一態様のタッチ検出機能付き表示装置は、画像を表示する表示部と、外部近接物体を検出するタッチ検出部と、を備え、前記表示部は、表示素子と、前記表示素子に接続された共通電極と、一方向に延在するように並設された走査信号線と、前記共通電極に交流の共通信号を印加する共通信号駆動部と、表示期間において前記表示素子に画素信号を供給する画素信号駆動部と、前記複数の走査信号線を選択するための走査信号を前記複数の走査信号線に時分割的に順次印加していくゲートドライバと、を有し、前記タッチ検出部は、前記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、前記複数の共通駆動電極と交差する方向に延在するように並設され、各交差部分に静電容量を形成する複数の検出電極と、外部近接物体を検出するため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走査駆動を行う走査駆動部と、前記タッチ検出駆動信号の印加に応じて前記検出電極から出力されるタッチ検出信号に基づき、前記外部近接物体を検出する検出回路とを有し、前記走査駆動部は、前記表示期間以外のタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通駆動電極を駆動し、前記共通信号駆動部および前記走査駆動部は、前記共通信号の波形が遷移しないタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通信号の位相と前記タッチ検出駆動信号の位相とをずらし、前記共通信号および前記タッチ検出駆動信号をそれぞれ駆動し、前記検出回路は、前記タッチ検出駆動信号の波形の遷移タイミングの前後であって前記共通信号、前記走査信号及び前記画素信号の全てが遷移しないタイミングにおいて、前記タッチ検出信号をサンプリングし、その差を求める。

本発明の一態様の電子機器は、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、表示素子と、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、前記一方向に延在するように並設された複数の走査信号線と、前記複数の共通駆動電極と交差する方向に延在するように並設され、各交差部分に静電容量を形成する複数の検出電極と、前記表示素子に供給するための交流の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していく第１の走査駆動と、外部近接物体を検出するため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していく第２の走査駆動とを行う走査駆動部と、前記タッチ検出駆動信号の印加に応じて前記検出電極から出力されるタッチ検出信号に基づき、前記外部近接物体を検出する検出回路と、表示期間において前記表示素子に画素信号を供給する画素信号駆動部と、前記複数の走査信号線を選択するための走査信号を前記複数の走査信号線に時分割的に順次印加していくゲートドライバと、を有し、前記走査駆動部は、前記表示期間以外のタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通駆動電極を駆動し、前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重なる場合には、前記表示駆動信号および前記タッチ検出駆動信号のいずれか一方を、その重複する共通駆動電極に印加し、前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重ならない場合には、前記表示駆動信号の波形が遷移しないタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記表示駆動信号の位相と前記タッチ検出駆動信号の位相とをずらし、それぞれ該当する共通駆動電極を駆動し、前記検出回路は、前記タッチ検出駆動信号の波形の遷移タイミングの前後であって前記表示駆動信号、前記走査信号及び前記画素信号の全てが遷移しないタイミングにおいて、前記タッチ検出信号をサンプリングし、その差を求める。

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駆動電極ドライバの動作の一例を表す模式図である。 第１の実施の形態に係る駆動電極ドライバの動作の一例を表す他の図である。 第１の実施の形態に係る表示駆動信号とタッチ検出駆動信号とのタイミング関係を表す説明図である。 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タッチ検出信号の波形例を表す波形図である。 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タッチ検出信号の他の波形例を表す波形図である。 比較例に係る表示駆動信号とタッチ検出駆動信号とのタイミング関係を表す説明図である。 比較例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の実施の形態の他の変形例に係る表示駆動信号とタッチ検出駆動信号とのタイミング関係を表す説明図である。 第１の実施の形態の他の変形例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の実施の形態の他の変形例に係る駆動電極ドライバの動作の一例を表す模式図である。 第１の実施の形態の他の変形例に係る駆動電極ドライバの動作の一例を表す模式図である。 第２の実施の形態に係る駆動電極ドライバの動作の一例を表す説明図である。 第２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２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波形図である。 第２の実施の形態の変形例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２の実施の形態の変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を表す波形図である。 第２の実施の形態の他の変形例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。 実施の形態を適用した液晶表示装置のうち、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。 本発明の各実施の形態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。 本発明の各実施の形態の変形例に係る駆動電極ドライバの動作の一例を表す図である。

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〜十数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、後述する駆動信号Ｖcom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。尚、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駆動回路および駆動方法は、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。

この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、タッチ検出回路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、駆動電極ドライバ１４、およびタッチ検出回路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回路である。

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を供給する回路である。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ものである。そして、これらの画素Ｐixでは、供給される画素信号Ｖpixに応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。

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Ｖcomを供給する回路である。具体的には、駆動電極ドライバ１４は、所定の数の駆動電極ＣＯＭＬからなるブロック（駆動電極ブロックＢ）ごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動するものであり、表示動作を行う駆動電極ブロックＢに対して表示駆動信号Ｖcomdを供給し、タッチ検出動作を行う駆動電極ブロックＢに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを供給する。タッチ検出動作では、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを、複数の駆動電極ブロックＢに時分割的に順次印加することにより、タッチ検出動作を行うブロック（検出ブロック）を順次選択する。そして、タッチ検出デバイス３０は、複数のタッチ検出電極ＴＤＬ（後述）から、検出ブロックごとにタッチ検出信号Ｖdetを出力し、タッチ検出回路４０に供給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、後述するように、ゲートドライバ１２から供給されるゲート信号に従って、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し、タッチ検出信号Ｖdetを出力するものである。このタッチ検出デバイス３０は、後述するように、駆動電極ドライバ１４に従って、１検出ブロックずつ順次走査してタッチ検出を行うようになっている。

タッチ検出回路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。このタッチ検出回路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３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に対す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ＴＦＴ基板２１と連結され、このコンタクト導電柱を介して、ＴＦＴ基板２１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。なお、この図では、駆動電極ＣＯＭＬは２つの画素電極２２に対応するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、１つの画素電極２２に対応するようにしてもよく、３以上の画素電極２２に対応するようにしてもよい。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。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。

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（表示駆動信号Ｖcomdもしくはタッチ検出駆動信号Ｖcomt）が供給される。つまり、この例では、同じ一行に属する複数の画素Ｐixが一本の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。なお、図５に示したように、複数の行（図５では２行）に属する複数の画素Ｐixが、一本の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようにしてもよい。

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を含む駆動電極ブロックＢ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が駆動信号ブロックＢごとに順次供給され、後述するように時分割的に線順次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、タッチ検出回路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が駆動電極ブロックＢ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検出ブロックが順次選択され、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、１検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ブロックＢ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。

ここで、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。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。タッチ検出電極ＴＤＬは、本発明における「検出電極」の一具体例に対応する。駆動電極ドライバ１４は、本発明における「走査駆動部」の一具体例に対応する。タッチ検出回路４０は、本発明における「検出回路」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）
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、駆動電極ドライバ１４、およびタッチ検出回路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、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、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、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、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、表示動作では、１水平ラインに係る駆動電極ブロックＢに表示駆動信号Ｖcomdを印加し、タッチ検出動作では、タッチ検出動作に係る駆動電極ブロックＢに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを順次印加することにより、１検出ブロックを順次選択する。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により供給された信号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ダル信号に変換する。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス３０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。

（駆動電極ドライバ１４の詳細動作）
図８は、駆動電極ドライバ１４の一動作例を模式的に表すものである。図８では、表示・タッチ検出面Ｓが１０個の駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ１０により構成される場合の、各駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ１０に対する、駆動電極ドライバ１４による駆動信号Ｖcom（表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出駆動信号Ｖcomt）の印加動作を示している。駆動電極ブロックＢｄは、表示駆動信号Ｖcomdが印加された駆動電極ブロックＢを示し、駆動電極ブロックＢｔは、タッチ検出駆動信号Ｖcomtが印加された駆動電極ブロックＢを示している。なお、この例では、説明の便宜上、駆動電極ブロックＢの個数を１０個としているが、これに限定されるものではない。

期間Ｐ１〜Ｐ２０において、駆動電極ドライバ１４は、表示動作の対象となる駆動電極ブロックＢｄを順次選択して、表示駆動信号Ｖcomdを印加し、全ての駆動電極ブロックＢを走査する。一方、期間Ｐ１〜Ｐ１０および期間Ｐ１１〜Ｐ２０のそれぞれにおいて、駆動電極ドライバ１４は、タッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢｔを順次選択して、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し、全ての駆動電極ブロックＢを走査する。つまり、駆動電極ドライバ１４は、表示駆動信号Ｖcomdによる走査時間（１Ｆ）の半分の時間で、タッチ検出駆動信号Ｖcomtによる走査を行う。以下に、各期間Ｐ１〜Ｐ２０における動作を詳細に説明する。

まず、駆動電極ドライバ１４は、期間Ｐ１において、駆動電極ブロックＢ１を表示駆動の対象（駆動電極ブロックＢｄ）として選択し、表示駆動信号Ｖcomdを印加する。これにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０では、駆動電極ブロックＢ１の領域において、表示動作とタッチ検出動作の両方が行われる。つまり、このときタッチ検出機能付き表示デバイス１０では、後述するように、表示駆動信号Ｖcomdに基づいてタッチ検出動作が行われる。

次に、駆動電極ドライバ１４は、期間Ｐ２において、引き続き駆動電極ブロックＢ１を表示駆動の対象（駆動電極ブロックＢｄ）として選択し、表示駆動信号Ｖcomdを駆動するとともに、駆動電極ブロックＢ２をタッチ検出駆動の対象（駆動電極ブロックＢｔ）として選択し、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する。これにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０では、駆動電極ブロックＢ１の領域において表示動作が行われ、駆動電極ブロックＢ２の領域においてタッチ検出動作が行われる。

同様にして、駆動電極ドライバ１４は、期間Ｐ３〜Ｐ１０において、駆動電極ブロックＢｄを順次選択して表示駆動信号Ｖcomdを印加するとともに、駆動電極ブロックＢｔを順次選択してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する。これにより、異なる駆動電極ブロックＢの領域において、それぞれ表示動作およびタッチ検出動作が行われる。駆動電極ドライバ１４は、期間Ｐ１〜Ｐ１０において、全ての駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ１０に対してタッチ検出動作の走査を終了する。

次に、駆動電極ドライバ１４は、期間Ｐ１１において、駆動電極ブロックＢ６を表示駆動の対象（駆動電極ブロックＢｄ）として選択し、表示駆動信号Ｖcomdを印加するとともに、駆動電極ブロックＢ１をタッチ検出駆動の対象（駆動電極ブロックＢｔ）として選択し、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する。これにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０では、駆動電極ブロックＢ６の領域において表示動作が行われ、駆動電極ブロックＢ１の領域においてタッチ検出動作が行われる。このようにして、駆動電極ドライバ１４は、期間Ｐ１１から、次のタッチ検出動作の走査を開始する。

同様にして、駆動電極ドライバ１４は、期間Ｐ１２〜Ｐ１９において、駆動電極ブロックＢｄを順次選択して表示駆動信号Ｖcomdを印加するとともに、駆動電極ブロックＢｔを順次選択してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する。これにより、異なる駆動電極ブロックＢの領域において、それぞれ表示動作およびタッチ検出動作が行われる。

次に、駆動電極ドライバ１４は、期間Ｐ２０において、駆動電極ブロックＢ１０を表示駆動の対象（駆動電極ブロックＢｄ）として選択し、表示駆動信号Ｖcomdを印加する。これにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０では、駆動電極ブロックＢ１０の領域において、表示動作とタッチ検出動作の両方が行われる。つまり、このときタッチ検出機能付き表示デバイス１０では、期間Ｐ１と同様に、表示駆動信号Ｖcomdに基づいてタッチ検出動作が行われる。

図９は、図８に示した駆動電極ブロックＢｄ，Ｂｔの表示・タッチ検出面Ｓにおける移動動作を模式的に表すものである。図９に示したように、表示動作が駆動電極ブロックＢｄを順次選択し１回走査する時間に、タッチ検出動作は、駆動電極ブロックＢｔを順次選択して２回走査する。すなわち、この例では、タッチ検出動作の走査周波数は、表示動作の走査周波数の２倍になっている。

図１０は、表示駆動信号Ｖcomdとタッチ検出駆動信号Ｖcomtとの相対的なタイミング関係を表すものである。横軸は期間Ｐを示し、縦軸は表示駆動信号Ｖcomdとタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する駆動電極ブロックＢを示している。

期間Ｐ１では、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢ１に対して矩形状の表示駆動信号Ｖcomdを印加する。期間Ｐ２〜Ｐ１９では、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢを順次選択し、各期間Ｐにおいて、表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出駆動信号Ｖcomtを異なる駆動電極ブロックＢに対して印加する。タッチ検出駆動信号Ｖcomtは、表示駆動信号Ｖcomdと同様の波形であり、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの位相は、表示駆動信号Ｖcomdよりも進んでいる。表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出信号Ｖcomtの振幅は、回路、配線、電源などを供給化できるため、同じにすることが望ましいが、これに限定されるものではない。例えば、タッチ検出信号Ｖcomtの振幅を大きくした場合には、タッチ検出の感度を改善することができる。期間Ｐ２０では、駆動電極ドライバ１４は、図示していないが、期間Ｐ１と同様に、駆動電極ブロックＢ１０に対して矩形状の表示駆動信号Ｖcomdを印加する。

（タッチ検出機能付き表示装置１の詳細動作）
次に、いくつかのタイミング波形図を用いて、タッチ検出機能付き表示装置１の詳細動作を説明する。

図１１は、期間Ｐ２〜Ｐ１９における、タッチ検出機能付き表示装置１のタイミング波形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）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｄ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｅ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。期間Ｐ２〜Ｐ１９では、表示駆動信号Ｖcomd（図１１（Ａ））、およびタッチ検出駆動信号Ｖcom（図１１（Ｂ））は、図８および図１０に示したように、それぞれ異なる駆動電極ブロックＢに対して印加されている。なお、説明の便宜上、図１１（Ａ）〜（Ｅ）は、期間Ｐ２〜Ｐ１９のうちの一つの期間Ｐにおける動作を示すものとする。つまり、図１１（Ａ）〜（Ｅ）の説明では、駆動電極ブロックＢｄ，Ｂｔは移動しないものとする。

タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｔｄ）を時分割的に行う。期間Ｐ２〜Ｐ１９において、タッチ検出動作では、タッチ検出駆動信号Ｖcomtが遷移し、表示駆動信号Ｖcomdが遷移していないときに、タッチ検出電極ＴＤＬから出力されるタッチ検出信号に基づいて、タッチ検出を行う。以下に、その動作を詳細に説明する。

まず、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢｄを選択し、その駆動電極ブロックＢｄに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加し、その電圧レベルが低レベルから高レベルに変化する（図１１（Ａ））。これにより、１表示水平期間（１Ｈ）が開始する。なお、この表示駆動信号Ｖcomdは、上述したタッチ検出駆動信号Ｖcomtと同様に、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１１（Ｅ））。

次に、ゲートドライバ１２が、駆動電極ドライバ１４が選択した駆動電極ブロックＢｄに含まれる（ｎ−１）行目の画素の走査信号線ＧＣＬ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１１（Ｃ））。

次に、表示期間Ｔｄにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１１（Ｄ））、１水平ラインに対する表示を行う。なお、図１１（Ｅ）に示したように、この画素信号Ｖpixの変化が、寄生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が変化する可能性があるが、表示期間ＴｄではＡ／Ｄ変換部４３はサンプリングを行わないため、この画素信号Ｖpixがタッチ検出に影響を与えることはない。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１１（Ｃ））。

次に、タッチ検出期間Ｔｔが開始する。Ａ／Ｄ変換部４３は、このタッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ１において、タッチ検出信号ＶdetをＡ／Ｄ変換する（図１１（Ｅ））。

次に、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢｔに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し、その電圧レベルが高レベルから低レベルに変化する（図１１（Ｂ））。この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１１（Ｅ））。

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をＡ／Ｄ変換する（図１１（Ｅ））。タッチ検出回路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。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１では、駆動電極ブロックＢｔに対応する１検出ブロックのタッチ検出が行われる。

次に、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢｄに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加する（図１１（Ａ））。その後、ゲートドライバ１２が、駆動電極ブロックＢｄに含まれるｎ行目の画素の走査信号線ＧＣＬ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する（図１１（Ａ））。

次に、表示期間Ｔｄにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１１（Ｄ））、１水平ラインに対する表示を開始する。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表示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の走査信号Ｖscan（ｎ）を高レベルから低レベルに変化させる。

次に、Ａ／Ｄ変換部４３が、タッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ１において、タッチ検出信号ＶdetをＡ／Ｄ変換する（図１１（Ｅ））。そして、駆動電極ドライバ１４が、駆動電極ブロックＢｔに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し（図１１（Ｂ））、タッチ検出信号Ｖdetが変化した後（図１１（Ｅ））、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をＡ／Ｄ変換する（図１１（Ｅ））。タッチ検出回路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。

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、期間Ｐ２〜Ｐ１９の各期間Ｐにおいて、選択された駆動電極ブロックＢｄ内を走査することにより表示動作を行うとともに、選択された駆動電極ブロックＢｔに係る１検出ブロックに対するタッチ検出動作を行う。そして、期間Ｐ２〜Ｐ１９の全ての期間において、これらの動作を繰り返す。

図１２は、期間Ｐ２〜Ｐ１９におけるタッチ検出信号Ｖdetの波形を表すものである。図１２において、波形Ｌ１は、タッチが無い場合におけるタッチ検出信号Ｖdetの波形を示し、波形Ｌ２は、タッチがある場合におけるタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。タッチ検出機能付き表示装置１では、上述した静電容量型タッチ検出の基本原理に基づき、タッチの有無により、タッチ検出信号Ｖdetの振幅が異なる。すなわち、タッチがある場合には、タッチが無い場合に比べ、タッチ検出信号Ｖdetの振幅が小さくなる。タッチ検出回路４０は、タッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ１，ｔｓ２においてタッチ検出信号Ｖdetをサンプリングすることにより、この振幅の違いを検出し、タッチを検出する。

図１３は、期間Ｐ１，Ｐ２０における、タッチ検出機能付き表示装置１のタイミング波形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）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｃ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｄ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。期間Ｐ１，Ｐ２０では、上述したように、駆動電極ドライバ１４はタッチ検出駆動信号Ｖcomtを出力せず、タッチ検出動作は、表示駆動信号Ｖcomd（図１３（Ａ））に基づいて行われる。言い換えれば、期間Ｐ１，Ｐ２０では、表示駆動信号Ｖcomdは、タッチ検出駆動信号Ｖcomtとしても用いられている。なお、説明の便宜上、図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、期間Ｐ１，Ｐ２０のうちの一つの期間における動作を示すものとする。つまり、図１３（Ａ）〜（Ｄ）の説明では、駆動電極ブロックＢｄ，Ｂｔは移動しないものとする。

タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｔｄ）を時分割的に行う。期間Ｐ１，Ｐ２０において、タッチ検出動作では、表示駆動信号Ｖcomdが遷移したときに、タッチ検出電極ＴＤＬから出力されるタッチ検出信号に基づいて、タッチ検出を行う。以下に、その動作を詳細に説明する。

まず、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢｄを選択し、その駆動電極ブロックＢｄに対して、表示駆動信号Ｖcomdを印加し、その電圧レベルが低レベルから高レベルに変化する（図１３（Ａ））。これにより、１表示水平期間（１Ｈ）が開始する。

次に、ゲートドライバ１２が、駆動電極ドライバ１４が選択した駆動電極ブロックＢｄに含まれる（ｎ−１）行目の画素の走査信号線ＧＣＬ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１３（Ｂ））。

次に、表示期間Ｔｄにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１３（Ｃ））、１水平ラインに対する表示を開始する。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−１）行目の走査信号線ＧＣＬ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１３（Ｂ））。

次に、タッチ検出期間Ｔｔが開始する。Ａ／Ｄ変換部４３は、このタッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ１において、タッチ検出信号ＶdetをＡ／Ｄ変換する（図１３（Ｄ））。

次に、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢｄに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加し、その電圧レベルが高レベルから低レベルに変化する（図１３（Ａ））。この表示駆動信号Ｖcomd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１３（Ｄ））。

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をＡ／Ｄ変換する（図１３（Ｄ））。タッチ検出回路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。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１では、駆動電極ブロックＢｄに対応する１検出ブロックのタッチ検出が行われる。

次に、ゲートドライバ１２が、駆動電極ブロックＢｄに含まれるｎ行目の画素の走査信号線ＧＣＬ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する（図１３（Ｂ））。

次に、表示期間Ｔｄにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１３（Ｃ））、１水平ラインに対する表示を開始する。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１３（Ｂ））。

次に、Ａ／Ｄ変換部４３が、タッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ１において、タッチ検出信号ＶdetをＡ／Ｄ変換する（図１３（Ｄ））。そして、駆動電極ドライバ１４が、駆動電極ブロックＢｄに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加し（図１３（Ａ））、タッチ検出信号Ｖdetが変化する（図１３（Ｄ））。その後、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をＡ／Ｄ変換する（図１３（Ｄ））。タッチ検出回路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。

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、期間Ｐ１，Ｐ２０の各期間Ｐにおいて選択された駆動電極ブロックＢｄ内を走査することにより表示動作を行うとともに、その駆動電極ブロックＢｄに係る１検出ブロックに対するタッチ検出動作を行う。

なお、図１３に示した、期間Ｐ１，Ｐ２０におけるサンプリングタイミングｔｓ１，ｔｓ２は、図１１に示した、期間Ｐ２〜Ｐ１９におけるサンプリングタイミングｔｓ１，ｔｓ２と異なるものである。すなわち、図１３では、サンプリングタイミングｔｓ１，ｔｓ２は、表示駆動信号Ｖcomdが遷移する前後にそれぞれ設定されているが、図１１では、表示駆動信号Ｖcomdが遷移する前に設定されている。タッチ検出機能付き表示装置１は、表示動作の対象となっている駆動電極ブロックＢ（駆動電極ブロックＢｄ）と、タッチ検出動作の対象となっている駆動電極ブロックＢ（駆動電極ブロックＢｔ）を常に把握しているので、期間Ｐ１，Ｐ２０で動作している時と、期間Ｐ２〜Ｐ１９で動作している時とで、上記のように異なるサンプリングタイミングｔｓ１，ｔｓ２を設定しタッチ検出回路４０を制御することができる。

図１４は、期間Ｐ１，Ｐ２０におけるタッチ検出信号Ｖdetの波形を表すものである。図１４において、波形Ｌ３は、タッチが無い場合におけるタッチ検出信号Ｖdetの波形を示し、波形Ｌ４は、タッチがある場合におけるタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。タッチ検出回路４０は、タッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ１，ｔｓ２においてタッチ検出信号Ｖdetをサンプリングすることにより、上述した静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて、タッチを検出する。

以上のように、タッチ検出機能付き表示装置１は、期間Ｐ１〜Ｐ２０において、上述したような動作を行うことにより、表示面全面にわたり表示動作を行うとともに、タッチ検出面全面にわたりタッチ検出動作を行う。

（比較例）
次に、比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置について説明する。本比較例では、表示駆動信号Ｖcomdとタッチ検出駆動信号Ｖcomtとが同位相になっている。すなわち、本比較例では、このような位相関係を持つ表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出信号Ｖcomtを出力する駆動電極ドライバ１４Ｒを用いて、タッチ検出機能付き表示装置を構成している。その他の構成は、上記第１の実施の形態（図４など）と同様である。

図１５は、比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置における、表示駆動信号Ｖcomdとタッチ検出駆動信号Ｖcomtとの相対的なタイミング関係を表すものである。比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置では、本実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１の場合（図１０）と同様に、期間Ｐ１では、駆動電極ドライバ１４Ｒは、駆動電極ブロックＢ１に対して矩形状の表示駆動信号Ｖcomdを印加する。期間Ｐ２〜Ｐ１９では、駆動電極ドライバ１４Ｒは、駆動電極ブロックＢを順次選択し、各期間Ｐにおいて、表示駆動信号Ｖcomdおよびタッチ検出駆動信号Ｖcomtを、異なる駆動電極ブロックＢに対してそれぞれ印加する。このとき、比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置では、本実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１とは異なり、タッチ検出駆動信号Ｖcomtは表示駆動信号Ｖcomdと同位相になっている。期間Ｐ２０では、駆動電極ドライバ１４Ｒは、図示していないが、期間Ｐ１と同様に、駆動電極ブロックＢ１に対して矩形状の表示駆動信号Ｖcomdを印加する。

図１６は、期間Ｐ２〜Ｐ１９における、比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置のタイミング波形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）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｄ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｅ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。

まず、駆動電極ドライバ１４Ｒは、駆動電極ブロックＢｄを選択し、その駆動電極ブロックＢｄに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加し、その電圧レベルが低レベルから高レベルに変化する（図１６（Ａ））。同時に、駆動電極ドライバ１４Ｒは、駆動電極ブロックＢｔを選択し、その駆動電極ブロックＢｔに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し、その電圧レベルが低レベルから高レベルに変化する（図１６（Ｂ））。これにより、１表示水平期間（１Ｈ）が開始する。

次に、ゲートドライバ１２が、駆動電極ブロックＢｄに含まれるｎ−１行目の画素の走査信号線ＧＣＬ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１６（Ｃ））。

次に、表示期間Ｔｄにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１６（Ｄ））、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１６（Ｃ））。

次に、Ａ／Ｄ変換部４３が、タッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ１において、タッチ検出信号ＶdetをＡ／Ｄ変換する（図１６（Ｅ））。そして、駆動電極ドライバ１４が、駆動電極ブロックＢｄに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加するとともに（図１６（Ａ））、駆動電極ブロックＢｔに対してタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し（図１６（Ｂ））、タッチ検出信号Ｖdetが変化する（図１６（Ｅ））。その後、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をＡ／Ｄ変換する（図１６（Ｅ））。タッチ検出回路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。

これ以降、上述した動作を、反転動作を行いながら繰り返すことにより、本比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置は、期間Ｐ２〜Ｐ１９の各期間Ｐにおいて、選択された駆動電極ブロックＢｄ内を走査することにより表示動作を行うとともに、選択された駆動電極ブロックＢｄおよび駆動電極ブロックＢｔに係る２つの検出ブロックに対するタッチ検出動作を行う。また、期間Ｐ１，Ｐ２０の各期間Ｐにおいては、本実施の形態の場合（図１３）と同様に動作する。

この比較例では、期間Ｐ２〜Ｐ１９の各期間Ｐにおいて、タッチ検出駆動信号Ｖcomtと表示駆動信号Ｖcomdとが同位相になっているため、２つの検出ブロックに対してタッチ検出動作が同時に行われてしまう。すなわち、この比較例では、図８に示したように、期間Ｐ２〜Ｐ１９の各期間Ｐにおいて選択された異なる駆動電極ブロックＢｄおよび駆動電極ブロックＢｔに対して、同時にタッチ検出動作が行われる。このとき、例えば期間Ｐ１１において、タッチが駆動電極ブロックＢ１（駆動電極ブロックＢｔ）と駆動電極ブロックＢ６（駆動電極ブロックＢｄ）のどちらにあっても、タッチ検出信号Ｖdetにタッチ成分が現れる。このことは、タッチが、駆動電極ブロックＢ１（駆動電極ブロックＢｔ）にあるのか、駆動電極ブロックＢ６（駆動電極ブロックＢｄ）にあるのかを判別することができないことを示している。つまり、この比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置では、タッチ位置の検出を正確に行うことができないおそれがある。言い換えれば、タッチ検出駆動（駆動電極ブロックＢｔ）に基づく所望の信号成分に加え、表示駆動（駆動電極ブロックＢｄ）に基づく信号成分が表示ノイズとしてタッチ検出信号Ｖdetに現れてしまう。

一方、本実施の形態では、期間Ｐ２〜Ｐ１９の各期間Ｐにおいて、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの位相を表示駆動信号Ｖcomdに比べ進めるようにしたため、タッチ検出動作は、選択された駆動電極ブロックＢｔに係る１つの検出ブロックに対して行われる。例えば、図８において、期間Ｐ１１では、タッチが駆動電極ブロックＢ１（駆動電極ブロックＢｔ）にあるときのみタッチ検出信号Ｖdetにタッチ成分が現れる。これにより、本実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１では、表示ノイズの影響を受けることなく、タッチ位置の検出を正確に行うことができる。

［効果］
以上のように本実施の形態では、タッチ検出駆動信号と表示駆動信号の位相を互いにずらすようにしたので、タッチ検出駆動信号に応じたタッチ検出信号を分離することができ、タッチ検出動作の表示動作による影響を最小限に抑えることができる。

［変形例１−１］
上記第１の実施の形態では、期間Ｐ２〜Ｐ１９において、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの位相が表示駆動信号Ｖcomdよりも進むようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの位相が表示駆動信号Ｖcomdよりも遅れるようにしてもよい。以下に、この例を詳細に説明する。

図１７は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置における、表示駆動信号Ｖcomdとタッチ検出駆動信号Ｖcomtとの相対的なタイミング関係を表すものである。上記実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１の場合（図１０）とは異なり、期間Ｐ２〜Ｐ１９において、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの位相は、表示駆動信号Ｖcomdよりも遅れている。

図１８は、期間Ｐ２〜Ｐ１９における、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置のタイミング波形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）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｄ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｅ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。

まず、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢｄを選択し、その駆動電極ブロックＢｄに対して、表示駆動信号Ｖcomdを印加し、その電圧レベルが低レベルから高レベルに変化する（図１８（Ａ））。これにより、１表示水平期間（１Ｈ）が開始するとともに、タッチ検出期間Ｔｔが開始する。この表示駆動信号Ｖcomd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１８（Ｅ））。

次に、Ａ／Ｄ変換部４３は、このタッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ１において、タッチ検出信号ＶdetをＡ／Ｄ変換する（図１８（Ｅ））。

次に、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢｔを選択し、その駆動電極ブロックＢｔに対して、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加し、その電圧レベルが低レベルから高レベルに変化する（図１８（Ｂ））。この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１８（Ｅ））。

次に、Ａ／Ｄ変換部４３は、このタッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓ２において、タッチ検出信号ＶdetをＡ／Ｄ変換する（図１８（Ｅ））。タッチ検出回路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、駆動電極ドライバ１４が選択した駆動電極ブロックＢｄに含まれる（ｎ−１）行目の画素の走査信号線ＧＣＬ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１８（Ｃ））。

次に、表示期間Ｔｄにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１８（Ｄ））、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１８（Ｃ））。

これ以降、上述した動作を、反転動作を行いながら繰り返すことにより、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置は、期間Ｐ２〜Ｐ１９の各期間Ｐにおいて、選択された駆動電極ブロックＢｄ内の走査により表示動作を行うとともに、選択された駆動電極ブロックＢｔに係る１検出ブロックに対するタッチ検出動作を行う。そして、期間Ｐ２〜Ｐ１９の全ての期間において、これらの動作を繰り返す。

［変形例１−２］
上記実施の形態では、表示動作の対象となる駆動電極ブロックＢとタッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢとが同じになるとき（期間Ｐ１，Ｐ２０）は、駆動電極ドライバ１４は、その駆動電極ブロックＢに対して表示駆動信号Ｖcomdを印加するようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加するようにしてもよい。図１９は、この変形例に係る駆動電極ドライバ１４の一動作例を模式的に表すものである。期間Ｐ１において、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢ１を駆動電極ブロックＢｔとして選択し、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加している。同様に、期間Ｐ２０において、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ブロックＢ１０を駆動電極ブロックＢｔとして選択し、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加している。この場合は、サンプリングタイミングｔｓを、期間Ｐ１，Ｐ２で動作している時と期間Ｐ２〜Ｐ１９で動作している時とで同じにすることができる。

［変形例１−３］
上記実施の形態では、表示動作の対象となる駆動電極ブロックＢとタッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢとが同じになるときがあるようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、表示動作の対象となる駆動電極ブロックＢとタッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢとが常に異なるようにしてもよい。これにより、タッチ検出機能付き表示装置は、上記実施の形態で説明した図１１のタイミング波形図で常に動作するようになる。つまり、図１３のタイミング波形図で動作することがないため、よりシンプルに動作することができる。

その具体例としては、例えば、タッチ検出動作の走査周波数と表示動作の走査周波数とを同じにする方法がある。この場合、表示動作の対象となる駆動電極ブロックＢｄおよびタッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢｔは、互いに近づきあるいは離れることがなく、その相対的な間隔を維持したまま移動動作するため、駆動電極ブロックＢｄおよび駆動電極ブロックＢｔは、常に異なるように動作する。

別の具体例としては、図２０に示したように、例えば、上記実施の形態のように、タッチ検出動作の走査周波数が表示動作の走査周波数よりも大きい場合において、表示動作の対象となる駆動電極ブロックＢとタッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢが同じになりそうなときは、タッチ検出動作の走査が表示動作の走査を飛び越すようにする方法がある。この場合には、飛び越した駆動電極ブロックＢに関しては、タッチ検出動作は行われないが、指などの比較的広い面積でタッチを行う場合や、タッチ位置の検出精度がさほど必要ない場合に適用することができる。また、タッチ検出回路４０において、隣接した駆動電極ブロックＢにおけるタッチ検出結果を用いて補間し、この飛び越した駆動電極ブロックＢに係るタッチ検出結果を求めるようにすることにより、タッチ位置の精度の劣化を最低限に抑えることができる。

いずれの方法でも、表示動作の対象となる駆動電極ブロックＢｄとタッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢｔとが常に異なるため、上記実施の形態で説明した図１１のタイミング波形図と同様な動作を常に行うようになる。つまり、図１３のタイミング波形と同様な動作を行うことがないため、よりシンプルに動作することができる。

＜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９について説明する。本実施の形態は、タッチ検出期間にはパルス波形となり表示期間には直流波形となるタッチ検出駆動信号Ｖcomtを用い、お互いに隣接する画素Ｐixにおいて画素信号Ｖpixの極性が互いに反転する、いわゆるドット反転駆動を行うものである。タッチ検出機能付き表示装置２の構成は、図４に示した第１の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１と同様であるが、駆動電極ドライバが上記第１の実施の形態と異なっている。すなわち、第３の実施の形態では、上述したようなタッチ検出駆動信号Ｖcomtを出力する駆動電極ドライバ１６を用いて、タッチ検出機能付き表示装置９を構成している。その他の構成は、上記第１の実施の形態（図４）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２１は、駆動電極ブロックＢに対するタッチ検出駆動信号Ｖcomtのパルス波形の印加動作を表すものである。期間Ｐ１〜Ｐ２０おいて、駆動電極ドライバ１６は、駆動電極ブロックＢを順次選択し、その駆動電極ブロックＢに対して、タッチ検出駆動信号Ｖcomtのパルス波形を印加する。図示していないが、この例では、表示期間におけるタッチ検出駆動信号Ｖcomtの電圧は０Ｖである。

この例では、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの波形は、正負両方の電圧からなるパルス波形であり、その時間平均は０Ｖになっている。これにより、例えば、液晶素子ＬＣの両端間に電位差の時間平均値も０Ｖにすることができ、焼きつきなどの液晶素子ＬＣの劣化を最低限にすることができる。

図２２は、期間Ｐ１〜Ｐ２０における、タッチ検出機能付き表示装置９のタイミング波形例を表すものであり、（Ａ）はタッチ検出駆動信号Ｖcomtの波形を示し、（Ｂ）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｃ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｄ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。

まず、ゲートドライバ１２が、（ｎ−１）行目の走査信号線ＧＣＬ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２２（Ｂ））。これにより、１表示水平期間（１Ｈ）が開始する。

次に、タッチ検出期間Ｔｔにおいて、駆動電極ドライバ１６は、駆動電極ブロックＢｔを選択し、その駆動電極ブロックＢｔに対してパルス状のタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する（図２２（Ｄ））。この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２２（Ｄ））。

次に、Ａ／Ｄ変換部４３は、このタッチ検出期間Ｔｔのサンプリングタイミングｔｓにおいて、タッチ検出信号ＶdetをＡ／Ｄ変換することによりタッチ検出を行う（図２２（Ｄ））。これにより、タッチ検出機能付き表示装置９では、駆動電極ブロックＢｔに対応する１検出ブロックのタッチ検出が行われる。

次に、表示期間Ｔｄにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図２２（Ｃ））、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が、（ｎ−１）行目の走査信号線ＧＣＬの走査信号Ｖscan（ｎ−１）を高レベルから低レベルに変化させ（図２２（Ｂ））、１表示水平期間が終了する。

次に、ゲートドライバ１２は、先ほどとは異なるｎ行目の走査信号線ＧＣＬ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する（図２２（Ｂ））。これにより、次の１表示水平期間が開始する。

次に、タッチ検出期間Ｔｔにおいて、駆動電極ドライバ１６が、駆動電極ブロックＢｔに対してパルス状のタッチ検出駆動信号Ｖcomtを印加する（図２２（Ａ））。これに伴うタッチ検出信号Ｖdetの変化（図２２（Ｄ））を、Ａ／Ｄ変換部４３がＡ／Ｄ変換することにより、この駆動電極ブロックＢｔに対応する１検出ブロックのタッチ検出が行われる。

次に、表示期間Ｔｄにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図２２（Ｃ））、１水平ラインに対する表示を行う。なお、この例では、タッチ検出機能付き表示装置９はドット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、前の１表示水平期間のものと比べて、その極性が反転している。この表示期間Ｔｄが終了した後、この１表示水平期間が終了する。

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９は、表示面全面にわたる走査により表示動作を行うとともに、タッチ検出面全面にわたる走査によりタッチ検出動作を行う。

タッチ検出期間Ｔｔにおけるタッチ検出信号Ｖdetは、タッチ検出駆動信号Ｖcomtに応じて生成される。つまり、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの振幅が大きいほど、タッチ検出期間Ｔｔにおけるタッチ検出信号Ｖdetも大きくすることができ、例えば、タッチパネルの高感度化を実現することが可能となる。このように、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの振幅を大きくした場合には、ＴＦＴ素子Ｔｒの耐圧およびリークに注意する必要がある。

図２３は、ＴＦＴ素子Ｔｒのドレインの電圧波形を表すものである。ＴＦＴ素子Ｔｒのドレインは、表示動作において画素信号Ｖpixが供給されたのち、ＴＦＴ素子Ｔｒがオフ状態になることによりフローティング状態となり、１表示フレーム期間（１Ｆ）の間、その画素信号Ｖpixの電位を保持する。ＴＦＴ素子Ｔｒのドレインでは、図２３に示したように、その１表示フレーム期間において、タッチ検出駆動信号Ｖcomtが駆動電極ブロックＢに印加される度に、その電圧変化が液晶素子ＬＣに並列に存在する寄生容量（図示せず）を介して伝わり、タッチ検出駆動信号Ｖcomtのパルス波形に対応する振幅２×ΔＶのパルス波形が画素信号Ｖpixの電位に重畳される。つまり、例えば、画素信号Ｖpix1が供給された後、ＴＦＴ素子Ｔｒのドレインの電圧はＶpix1±ΔＶとなり、最大電圧はＶpix1＋ΔＶとなる。よって、このときのドレインの電位がＴＦＴ素子Ｔｒの耐圧を超えないように、タッチ検出駆動信号Ｖcomtのパルス波形の振幅などを設定する必要がある。

また、図２３に示したように、負の画素信号Ｖpix2が供給された１表示フレーム期間では、ＴＦＴ素子Ｔｒのドレインの電圧はＶpix2±ΔＶとなり、最小電圧はＶpix2−ΔＶとなる。このときは、上述したＴＦＴ素子Ｔｒの耐圧に加え、リークについても注意する必要がある。すなわち、オフ状態になっているｎ型のＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに過渡的に負の電圧が印加され（波形Ｃ１）、ＴＦＴ素子Ｔｒがオン状態になると、ＴＦＴ素子Ｔｒを介して電荷が移動（リーク）することにより、保持されていた画素信号Ｖpixの電位が変化してしまい、画像品質を劣化させてしまうおそれがある。よって、この場合には、ＴＦＴ素子Ｔｒがオン状態にならないようにタッチ検出駆動信号Ｖcomtのパルス波形の振幅などを設定し、あるいは、リークが生じないようにオフ状態になっているＴＦＴ素子Ｔｒのゲート電位を低く設定する必要がある。

以上のように本実施の形態では、表示期間とは異なるタッチ検出期間にのみ、タッチ検出駆動信号のパルス波形を駆動電極に印加するようにしたので、表示動作とタッチ検出動作とを完全に独立して行うことができ、タッチ検出動作の表示動作による影響を最小限に抑えることができる。

本実施の形態では、駆動電極ドライバは、タッチ検出期間にのみタッチ検出駆動信号のパルス波形を出力するようにしたので、表示動作に制約されることなくタッチ検出駆動信号の振幅を設定することができ、検出感度を高めることができる。

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。

［変形例２−１］
上記実施の形態では、タッチ検出駆動信号Ｖcomtは正負両方の電圧からなるパルス波形としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば正の電圧からなる正極性パルス波形としてもよいし、負の電圧からなる負極性パルス波形としてもよい。以下に、タッチ検出駆動信号Ｖcomtを正極性パルス波形としたときの例を詳細に説明する。

図２４は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置のタイミング波形例を表すものであり、（Ａ）はタッチ検出駆動信号Ｖcomtの波形を示し、（Ｂ）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｃ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｄ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。図２４（Ａ）に示したように、タッチ検出駆動信号Ｖcomtの波形は、上記実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の場合とは異なり、正の電圧のみからなるパルス波形である。この場合でも、上記実施の形態と全く同様に、表示動作およびタッチ検出動作を行うことが可能である。

図２５は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置におけるＴＦＴ素子Ｔｒのドレイン端子の波形を表すものである。上記実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置９の場合（図２３）と同様に、タッチ検出駆動信号Ｖcomtのパルス波形に対応するパルス波形が画素信号Ｖpixの電位に重畳される。その際、タッチ検出駆動信号Ｖcomtが正の電圧からなる正極性パルス波形であることに対応して、ＴＦＴ素子Ｔｒのドレイン端子にも、正極性パルス波形が重畳される。つまり、例えば、負の画素信号Ｖpix2が供給された１表示フレーム期間では、ＴＦＴ素子Ｔｒのドレインの最小電圧はＶpix2となる。これにより、ＴＦＴ素子Ｔｒが過渡的にオン状態にならないため、画素信号Ｖpixの電位は変化せず、よって、良好な画像品質が維持される。

本変形例は、画素ＰixのＴＦＴ素子ＴｒをｎチャネルのＭＯＳ型のＴＦＴを用いて構成した場合の例であるが、ｐチャネルのＭＯＳ型のＴＦＴを用いて構成した場合には、タッチ検出駆動信号Ｖcomtのパルス波形を、例えば負の電圧からなる負極性パルス波形とすることにより適用可能である。

［変形例２−２］
上記実施の形態では、表示期間Ｔｄの前にタッチ検出期間Ｔｔを設けるにようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、表示期間Ｔｄの後にタッチ検出期間Ｔｔを設けるようにしてもよいし、表示期間Ｔｄの前後にタッチ検出期間Ｔｔを設けるようにしてもよい。図２６は、表示期間Ｔｄの後にタッチ検出期間Ｔｔを設けた場合のタイミング波形例を表すものである。この場合でも、上記実施の形態と全く同様に、表示動作およびタッチ検出動作を行うことが可能である。

＜４．適用例＞
次に、図２７〜図３１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３１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。

上記実施の形態では、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６０を、図３２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６０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。

上記実施の形態では、タッチ検出動作の走査周波数は表示動作の走査周波数の２倍にしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば３倍でもよいし、４倍でもよい。図３３は、駆動電極ブロックＢｄ，Ｂｔの表示・タッチ検出面Ｓにおける移動動作を模式的に表すものであり、（Ａ）はタッチ検出動作の走査周波数が表示動作の走査周波数の３倍の場合を示し、（Ｂ）は、タッチ検出動作の走査周波数は表示動作の走査周波数の４倍の場合を示す。図３３（Ａ）では、表示動作が駆動電極ブロックＢｄを順次選択し１回走査する時間に、タッチ検出動作は、駆動電極ブロックＢｔを順次選択して３回走査する。すなわち、この例では、タッチ検出動作の走査周波数は、表示動作の走査周波数の３倍になっている。図３３（Ｂ）では、表示動作が駆動電極ブロックＢｄを順次選択し１回走査する時間に、タッチ検出動作は、駆動電極ブロックＢｔを順次選択して４回走査する。すなわち、この例では、タッチ検出動作の走査周波数は、表示動作の走査周波数の４倍になっている。

上記実施の形態では、タッチ検出機能付き表示装置は、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としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、液晶表示デバイスと静電容量型のタッチ検出デバイスを別体として組み合わせた組み込みタイプであってもよい。この場合、液晶表示デバイスは、例えば、駆動電極（共通電極）に印加される駆動信号（共通駆動信号）が反転することにより表示を行うものである。タッチ検出デバイスは、例えば、図７に示したような電極構成を有するものであり、上記実施の形態と同様に、駆動電極ＣＯＭＬに順次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に応じてタッチ検出電極ＴＤＬから出力されるタッチ検出信号Ｖdetに基づいてタッチを検出するものである。液晶表示デバイスの共通電極と、静電容量型のタッチ検出デバイスのタッチ検出電極ＴＤＬとの間に静電容量が形成されていた場合には、上記実施の形態と同様に、液晶表示デバイスの共通電極に印加された共通駆動信号が、この静電容量を介してタッチ検出デバイスのタッチ検出電極ＴＤＬに伝わってしまう。その際、液晶表示デバイスの共通駆動信号の波形が遷移しないタイミングでタッチ検出デバイスのタッチ検出駆動信号Ｖcomtの波形が遷移するようにすることにより、上記実施の形態と同様に、タッチ検出駆動信号Ｖcomtに応じたタッチ検出信号Ｖdetを分離することができ、タッチ検出動作の表示動作による影響を最小限に抑えることができる。

１，９…タッチ検出機能付き表示装置、２…画素基板、３…対向基板、６…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、１４，１６…駆動電極ドライバ、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…タッチ検出回路、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、Ｂ，Ｂｄ，Ｂｔ…駆動電極ブロック、ＣＯＭＬ…駆動電極、ＧＣＬ…走査信号線、ＬＣ…液晶素子、Ｏut…出力信号、Ｐix…画素、Ｐ１〜Ｐ２０…期間、ＳＧＬ…画素信号線、ＴＤＬ…タッチ検出電極、Ｔｄ…表示期間、Ｔｔ…タッチ検出期間、Ｔｒ…ＴＦＴ素子、ｔｓ…サンプリングタイミング、Ｖcom…駆動信号、Ｖcomd…表示駆動信号、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 (7)

1. 表示素子と、
   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、
   前記一方向に延在するように並設された複数の走査信号線と、
   前記複数の共通駆動電極と交差する方向に延在するように並設され、各交差部分に静電容量を形成する複数の検出電極と、
   前記表示素子に供給するための交流の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していく第１の走査駆動と、外部近接物体を検出するため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していく第２の走査駆動とを行う走査駆動部と、
   前記タッチ検出駆動信号の印加に応じて前記検出電極から出力されるタッチ検出信号に基づき、前記外部近接物体を検出する検出回路と、
   表示期間において前記表示素子に画素信号を供給する画素信号駆動部と、
   前記複数の走査信号線を選択するための走査信号を前記複数の走査信号線に時分割的に順次印加していくゲートドライバと、
   を備え、
   前記走査駆動部は、
   前記表示期間以外のタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通駆動電極を駆動し、
   前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重なる場合には、前記表示駆動信号および前記タッチ検出駆動信号のいずれか一方を、その重複する共通駆動電極に印加し、
   前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重ならない場合には、前記表示駆動信号の波形が遷移しないタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記表示駆動信号の位相と前記タッチ検出駆動信号の位相とをずらし、それぞれ該当する共通駆動電極を駆動し、
   前記検出回路は、
   前記タッチ検出駆動信号の波形の遷移タイミングの前後であって前記表示駆動信号、前記走査信号及び前記画素信号の全てが遷移しないタイミングにおいて、前記タッチ検出信号をサンプリングし、その差を求める、
   タッチ検出機能付き表示装置。
2. 前記表示駆動信号は走査ラインごとに極性が反転する矩形波形を有する
   請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
3. 前記タッチ検出駆動信号は、前記表示駆動信号の位相を進めたものおよび前記表示駆動信号の位相を遅らせたもののいずれか一方である
   請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
4. 前記複数の共通駆動電極は、所定数の共通駆動電極ごとにブロックを構成し、
   前記走査駆動部は、前記ブロックごとに前記複数の共通駆動電極を駆動する
   請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
5. 表示素子と、
   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、
   前記一方向に延在するように並設された複数の走査信号線と、
   前記複数の共通駆動電極と交差する方向に延在するように並設され、各交差部分に静電容量を形成する複数の検出電極と、
   前記表示素子に供給するための交流の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していく第１の走査駆動と、外部近接物体を検出するため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していく第２の走査駆動とを行う走査駆動部と、
   前記タッチ検出駆動信号の印加に応じて前記検出電極から出力されるタッチ検出信号に基づき、前記外部近接物体を検出する検出回路と、
   表示期間において前記表示素子に画素信号を供給する画素信号駆動部と、
   前記複数の走査信号線を選択するための走査信号を前記複数の走査信号線に時分割的に順次印加していくゲートドライバと、
   を備え、
   前記走査駆動部は、
   前記表示期間以外のタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通駆動電極を駆動し、
   前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重ならないようにするとともに、前記表示駆動信号の波形が遷移しないタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記表示駆動信号の位相と前記タッチ検出駆動信号の位相とをずらし、それぞれ該当する共通駆動電極を駆動し、
   前記検出回路は、
   前記タッチ検出駆動信号の波形の遷移タイミングの前後であって前記表示駆動信号、前記走査信号及び前記画素信号の全てが遷移しないタイミングにおいて、前記タッチ検出信号をサンプリングし、その差を求める、
   タッチ検出機能付き表示装置。
6. 画像を表示する表示部と、
   外部近接物体を検出するタッチ検出部と、
   を備え、
   前記表示部は、
   表示素子と、
   前記表示素子に接続された共通電極と、
   一方向に延在するように並設された走査信号線と、
   前記共通電極に交流の共通信号を印加する共通信号駆動部と、
   表示期間において前記表示素子に画素信号を供給する画素信号駆動部と、
   前記複数の走査信号線を選択するための走査信号を前記複数の走査信号線に時分割的に順次印加していくゲートドライバと、
   を有し、
   前記タッチ検出部は、
   前記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、
   前記複数の共通駆動電極と交差する方向に延在するように並設され、各交差部分に静電容量を形成する複数の検出電極と、
   外部近接物体を検出するため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走査駆動を行う走査駆動部と、
   前記タッチ検出駆動信号の印加に応じて前記検出電極から出力されるタッチ検出信号に基づき、前記外部近接物体を検出する検出回路と
   を有し、
   前記走査駆動部は、
   前記表示期間以外のタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通駆動電極を駆動し、
   前記共通信号駆動部および前記走査駆動部は、前記共通信号の波形が遷移しないタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通信号の位相と前記タッチ検出駆動信号の位相とをずらし、前記共通信号および前記タッチ検出駆動信号をそれぞれ駆動し、
   前記検出回路は、
   前記タッチ検出駆動信号の波形の遷移タイミングの前後であって前記共通信号、前記走査信号及び前記画素信号の全てが遷移しないタイミングにおいて、前記タッチ検出信号をサンプリングし、その差を求める、
   タッチ検出機能付き表示装置。
7. 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、
   表示素子と、
   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、
   前記一方向に延在するように並設された複数の走査信号線と、
   前記複数の共通駆動電極と交差する方向に延在するように並設され、各交差部分に静電容量を形成する複数の検出電極と、
   前記表示素子に供給するための交流の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していく第１の走査駆動と、外部近接物体を検出するため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していく第２の走査駆動とを行う走査駆動部と、
   前記タッチ検出駆動信号の印加に応じて前記検出電極から出力されるタッチ検出信号に基づき、前記外部近接物体を検出する検出回路と、
   表示期間において前記表示素子に画素信号を供給する画素信号駆動部と、
   前記複数の走査信号線を選択するための走査信号を前記複数の走査信号線に時分割的に順次印加していくゲートドライバと、
   を有し、
   前記走査駆動部は、
   前記表示期間以外のタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記共通駆動電極を駆動し、
   前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重なる場合には、前記表示駆動信号および前記タッチ検出駆動信号のいずれか一方を、その重複する共通駆動電極に印加し、
   前記第１の走査駆動の対象となる共通駆動電極と前記第２の走査駆動の対象となる共通駆動電極とが重ならない場合には、前記表示駆動信号の波形が遷移しないタイミングで前記タッチ検出駆動信号の波形が遷移するように、前記表示駆動信号の位相と前記タッチ検出駆動信号の位相とをずらし、それぞれ該当する共通駆動電極を駆動し、
   前記検出回路は、
   前記タッチ検出駆動信号の波形の遷移タイミングの前後であって前記表示駆動信号、前記走査信号及び前記画素信号の全てが遷移しないタイミングにおいて、前記タッチ検出信号をサンプリングし、その差を求める、
   電子機器。

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