TWI602089B - 附有觸控檢測功能之顯示裝置、其驅動方法及電子機器 - Google Patents

附有觸控檢測功能之顯示裝置、其驅動方法及電子機器 Download PDF

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TWI602089B
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Description

附有觸控檢測功能之顯示裝置、其驅動方法及電子機器
本揭示係關於一種可檢測外部接近物體之顯示裝置、其驅動方法及包括顯示裝置之電子機器，特別是關於一種可基於靜電電容之變化而檢測外部接近物體之附有觸控檢測功能之顯示裝置、其驅動方法及包括顯示裝置之電子機器。
近年來，被稱為所謂之觸控面板之可檢測外部接近物體之觸控檢測裝置受到關注。觸控面板被用於安裝或一體化於液晶顯示裝置等顯示裝置上之附有觸控檢測功能之顯示裝置。而且，附有觸控檢測功能之顯示裝置係藉由使各種按鈕圖像等顯示於顯示裝置，而以觸控面板取代通常之機械式按鈕而實現資訊輸入。具有此種觸控面板之附有觸控檢測功能之顯示裝置無需如鍵盤或滑鼠、數字小鍵盤之輸入裝置，故除電腦外，於如行動電話之個人數位助理等中亦存在擴大使用之傾向。
作為觸控檢測裝置之方式，存在光學式、電阻式、靜電電容式等幾種方式。靜電電容式觸控檢測裝置係使用於行動終端等，具有相對簡單之構造，且可實現低電力消耗。例如，於專利文獻1中，記載有如下之顯示裝置：將原本配備於顯示裝置之顯示用共用電極兼用作一對觸控感測器用電極中之一者，以與該共用電極交叉之方式配置另 一電極(觸控檢測電極)。於該共用電極與觸控檢測電極之間形成靜電電容，該靜電電容根據外部接近物體而變化。該顯示裝置係利用該情形，於對共用電極施加觸控檢測用驅動信號時，解析出現於觸控檢測電極之觸控檢測信號，藉此檢測外部接近物體。該顯示裝置係藉由對共用電極依次施加驅動信號而進行線序掃描，而進行顯示動作，並且根據該驅動信號，解析於顯示掃描之週期內出現於觸控檢測電極之觸控檢測信號，藉此進行觸控檢測動作。
於專利文獻2中，記載有如下之附有觸控檢測功能之顯示裝置：於與顯示動作期間不同之觸控檢測動作期間，以較顯示掃描之週期短之週期對來自觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，藉此進行觸控檢測。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-244958號公報
[專利文獻2]日本專利特開2012-048295號公報
另外，於附有觸控檢測功能之顯示裝置中，就動作之穩定性或觸控檢測感度之觀點而言，期望不易受到雜訊之影響。例如，於靜電電容式觸控檢測裝置連接於AC(Alternating Current，交流)電源之情形時，存在如下之可能性：因人體之接地電位與AC電源之訊號接地電位之差而將起因於AC電源等之雜訊(以下，稱為外部雜訊)直接傳輸至觸控檢測裝置。進而，於將觸控檢測功能內置於顯示裝置之情形時、或將觸控檢測裝置安裝於顯示裝置上之情形時，存在於顯示裝置中使用之各種驅動信號作為雜訊(以下，稱為內部雜訊)而傳輸至觸控檢測裝置之可能性。
專利文獻2之技術係藉由於與顯示動作期間不同之觸控檢測動作期間，以較顯示掃描之週期短之週期對來自觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，而進行觸控檢測，藉此可抑制內部雜訊對顯示裝置之影響。進而，為了抑制外部雜訊對觸控檢測裝置之影響，有於觸控檢測裝置配備針對外部雜訊之濾波器之方法。
然而，該針對外部雜訊之濾波器必須透過對來自觸控檢測元件之檢測結果進行取樣之頻率，故於外部雜訊之頻率、與對來自觸控檢測元件之檢測結果進行取樣之頻率接近之情形時，存在抑制外部雜訊之效果降低之可能性。
本揭示係鑒於該問題而完成者，其目的在於提供一種可一面抑制外部雜訊之影響，一面進行觸控檢測之附有觸控檢測功能之顯示裝置、附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法及電子機器。
本揭示之附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法於1態樣中，為一種附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法，該附有觸控檢測功能之顯示裝置包括基於像素信號及顯示驅動信號而進行顯示動作之複數個顯示元件、及基於觸控驅動信號而檢測外部接近物體之觸控檢測元件；上述附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法包括如下步驟：於顯示動作期間，將上述像素信號及上述顯示驅動信號分時性地依次供給至上述複數個顯示元件而進行顯示掃描；於與上述顯示動作期間不同之觸控檢測動作期間，將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件；以與上述觸控驅動信號同步之時序將上述觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，藉此進行觸控檢測；於進行上述觸控檢測之步驟中，檢測所取樣之頻率成分中所含之雜訊；及在上述檢測之步驟中檢測到上述雜訊之情形時，變更在上述觸控檢測動作期間供給至上述觸控檢測元件之上述觸控驅動信號之頻率。
本揭示之附有觸控檢測功能之顯示裝置於1態樣中，為一種附有觸控檢測功能之顯示裝置，該附有觸控檢測功能之顯示裝置包括：複數個顯示元件，其等基於像素信號及顯示驅動信號而進行顯示動作；觸控檢測元件，其基於觸控驅動信號而檢測外部接近物體；掃描驅動部，其於觸控檢測動作期間將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件，該觸控檢測動作期間係與將上述像素信號及上述顯示驅動信號分時性地依次供給至上述複數個顯示元件而進行顯示掃描之顯示動作期間不同；觸控檢測部，其以與上述觸控驅動信號同步之時序將上述觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，藉此進行觸控檢測；及雜訊檢測部，其檢測於上述觸控檢測部經取樣之頻率成分中所含之雜訊；且上述掃描驅動部當上述雜訊檢測部檢測到雜訊之情形時，變更上述觸控檢測動作期間中之上述觸控驅動信號之頻率而供給至上述觸控檢測元件。
本揭示之電子機器於1態樣中，為一種包括上述附有觸控檢測功能之顯示裝置者。
根據本揭示之附有觸控檢測功能之顯示裝置、附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法、及電子機器，於與顯示動作期間不同之觸控檢測動作期間，外部雜訊之頻率與觸控驅動信號被取樣之頻率不會重疊，從而可一面抑制雜訊之影響，一面進行觸控檢測。
1‧‧‧附有觸控檢測功能之顯示裝置
1F‧‧‧圖框期間
1SF‧‧‧標準期間
1TF‧‧‧1觸控報告期間
2‧‧‧像素基板
2B‧‧‧像素基板
2SF‧‧‧標準期間
3‧‧‧對向基板
3B‧‧‧對向基板
6‧‧‧液晶層
6B‧‧‧液晶層
10‧‧‧附有觸控檢測功能之顯示器件
11‧‧‧控制部
12‧‧‧閘極驅動器
13‧‧‧源極驅動器
14‧‧‧驅動電極驅動器
20‧‧‧液晶顯示器件
21‧‧‧TFT基板
22‧‧‧像素電極
23‧‧‧絕緣層
30‧‧‧觸控檢測器件
31‧‧‧玻璃基板
32‧‧‧彩色濾光片
35‧‧‧偏光板
40‧‧‧觸控檢測部
42‧‧‧觸控檢測信號放大部
43‧‧‧A/D轉換部
44‧‧‧信號處理部
45‧‧‧座標提取部
46‧‧‧雜訊檢測部
47‧‧‧檢測時序控制部
90‧‧‧附有觸控檢測功能之顯示器件
510‧‧‧影像顯示畫面部
511‧‧‧前面板
512‧‧‧濾光玻璃
521‧‧‧閃光用發光部
522‧‧‧顯示部
523‧‧‧選單開關
524‧‧‧快門按鈕
531‧‧‧本體部
532‧‧‧被攝體拍攝用透鏡
533‧‧‧開始/停止開關
534‧‧‧顯示部
541‧‧‧本體
542‧‧‧鍵盤
543‧‧‧顯示部
551‧‧‧上側殼體
552‧‧‧下側殼體
553‧‧‧連結部(鉸鏈部)
554‧‧‧顯示器
555‧‧‧子顯示器
556‧‧‧圖片燈
557‧‧‧相機
A1、A2、A3、Ai‧‧‧驅動信號施加區塊
C1‧‧‧電容元件
C1'‧‧‧電容元件
C2‧‧‧靜電電容
COML‧‧‧驅動電極
D‧‧‧介電體
DET‧‧‧電壓檢測器(觸控檢測部)
E1‧‧‧驅動電極
E2‧‧‧觸控檢測電極
GCL‧‧‧掃描信號線
GNDm‧‧‧人體之接地電位
GNDac‧‧‧AC電源之訊號接地電位
GS‧‧‧畫面
I0‧‧‧電流
I1‧‧‧電流
LC‧‧‧液晶元件
np‧‧‧無信號時間
Pd‧‧‧顯示動作期間
Pt‧‧‧觸控檢測動作期間
Pix‧‧‧像素
R‧‧‧電阻
Reset‧‧‧重置電容器之充放電之期間
S‧‧‧交流信號源(驅動信號源)
Sg‧‧‧交流矩形波
SGL‧‧‧像素信號線
STM‧‧‧時序控制信號
TDL‧‧‧觸控檢測電極
Tr‧‧‧TFT元件
V0‧‧‧波形
V1‧‧‧波形
Vcom‧‧‧驅動信號
Vcomd‧‧‧顯示驅動信號
VcomNt‧‧‧波形
VcomNt1‧‧‧波形
VcomNt2‧‧‧波形
Vcomt‧‧‧觸控驅動信號
VcomUt‧‧‧波形
Vdet‧‧‧觸控檢測信號
Vdisp‧‧‧影像信號
Vpix‧‧‧像素信號
Vscan‧‧‧掃描信號
|△V|‧‧‧絕對值
圖1係表示實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示裝置之一構成例的方塊圖。
圖2係為了說明靜電電容型觸控檢測方式之基本原理，表示手指未接觸或接近之狀態之說明圖。
圖3係表示圖2所示之手指未接觸或接近之狀態之等效電路之例 的說明圖。
圖4係為了說明靜電電容型觸控檢測方式之基本原理，表示手指接觸或接近之狀態之說明圖。
圖5係表示圖4所示之手指接觸或接近之狀態之等效電路之例的說明圖。
圖6係表示驅動信號及觸控檢測信號之波形之一例之圖。
圖7係表示實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示器件之概略剖面構造的剖面圖。
圖8係表示實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示器件之像素排列的電路圖。
圖9係表示實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示器件之驅動電極及觸控檢測電極的一構成例之立體圖。
圖10係表示實施形態1之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係之模式圖。
圖11係表示實施形態1之驅動電極驅動器之一動作例之模式圖。
圖12係表示實施形態1之驅動電極驅動器之一動作例之模式圖。
圖13係表示實施形態1之驅動電極驅動器之一動作例之模式圖。
圖14係用以說明外部雜訊之說明圖。
圖15係說明附有觸控檢測功能之顯示裝置之物體檢測圖案之例的說明圖。
圖16係說明附有觸控檢測功能之顯示裝置之雜訊檢測圖案之說明圖。
圖17係表示實施形態2之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係之模式圖。
圖18係表示實施形態2之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係之模式圖。
圖19係表示實施形態2之變化例之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係的模式圖。
圖20係表示實施形態2之變化例之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係的模式圖。
圖21係表示實施形態3之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係之模式圖。
圖22係表示實施形態3之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係之模式圖。
圖23係實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置之評估例。
圖24係實施形態2之附有觸控檢測功能之顯示裝置之評估例。
圖25係表示各實施形態等之變化例之附有觸控檢測功能之顯示器件的概略剖面構造之剖面圖。
圖26係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖27係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖28係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖29係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖30係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖31係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖32係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖33係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖34係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖35係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖36係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
圖37係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。
一面參照圖式，一面對用以實施本揭示之形態(實施形態)詳細地進行說明。本揭示並不限定於記載於以下之實施形態之內容。又，於以下所記載之構成要素中，包含業者可容易地設想者、實質上相同者。進而，以下所記載之構成要素可適當地組合。再者，說明係按照以下之順序進行。
1.實施形態(附有觸控檢測功能之顯示裝置)
1-1.實施形態1
1-2.實施形態2
1-3.實施形態3
1-4.其他變化例
2.應用例(電子機器)
上述實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置應用於電子機器之例
3.本揭示之態樣 <1-1.實施形態1> [構成例] (整體構成例)
圖1係表示實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示裝置之一構成例者。附有觸控檢測功能之顯示裝置1包括附有觸控檢測功能之顯示器件10、控制部11、閘極驅動器12、源極驅動器13、驅動電極驅動器14、及觸控檢測部40。該附有觸控檢測功能之顯示裝置1係附有觸控檢測功能之顯示器件10內置有觸控檢測功能之顯示器件。附有觸控檢測功能之顯示器件10係將使用液晶顯示元件作為顯示元件之液晶顯示器件20與靜電電容型觸控檢測器件30一體化之所謂之內嵌型(in-cell type)裝置。再者，附有觸控檢測功能之顯示器件10亦可為於使用液晶顯示元件作為顯示元件之液晶顯示器件20上安裝有靜電電容型觸控檢測器件30之所謂之外置型(on-cell type)之裝置。
如下所述，液晶顯示器件20係根據自閘極驅動器12供給之掃描信號Vscan，依次掃描每1水平線而進行顯示之器件。控制部11係以如下方式進行控制之電路：基於自外部供給之影像信號Vdisp，分別對閘極驅動器12、源極驅動器13、驅動電極驅動器14、及觸控檢測部40供給控制信號，從而該等閘極驅動器12、源極驅動器13、驅動電極驅動器14、及觸控檢測部40彼此同步地進行動作。
閘極驅動器12具有如下功能：基於自控制部11供給之控制信號，依次選擇成為附有觸控檢測功能之顯示器件10之顯示驅動之對象的1水平線。
源極驅動器13係如下之電路：基於自控制部11供給之控制信號，對附有觸控檢測功能之顯示器件10之下文將述之各像素Pix供給像素信號Vpix。
驅動電極驅動器14係如下之電路：基於自控制部11供給之控制信號，對附有觸控檢測功能之顯示器件10之下文將述之驅動電極COML 供給驅動信號Vcom。
觸控檢測部40係如下之電路：基於自控制部11供給之控制信號、及自附有觸控檢測功能之顯示器件10之觸控檢測器件30供給之觸控檢測信號Vdet，檢測相對於觸控檢測器件30之觸控(上述接觸狀態)之有無，於有觸控之情形時，求出觸控檢測區域之該觸控之座標等。該觸控檢測部40包括觸控檢測信號放大部42、A/D(Analog/Digital，類比/數位)轉換部43、附有濾波器之信號處理部44、座標提取部45、雜訊檢測部46、及檢測時序控制部47。
觸控檢測信號放大部42放大自觸控檢測器件30供給之觸控檢測信號Vdet。觸控檢測信號放大部42亦可包括低通類比濾波器，該低通類比濾波器係去除包含於觸控檢測信號Vdet中之較高之頻率成分(雜訊成分)，取出觸控成分而分別輸出。
(靜電電容型觸控檢測之基本原理)
觸控檢測器件30係基於靜電電容型觸控檢測之基本原理而動作，輸出觸控檢測信號Vdet。參照圖1~圖6，對本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之觸控檢測的基本原理進行說明。圖2係為了說明靜電電容型觸控檢測方式之基本原理，表示手指未接觸或接近之狀態之說明圖。圖3係表示圖2所示之手指未接觸或接近之狀態之等效電路之例的說明圖。圖4係為了說明靜電電容型觸控檢測方式之基本原理，表示手指接觸或接近之狀態之說明圖。圖5係表示圖4所示之手指接觸或接近之狀態之等效電路之例的說明圖。
例如，如圖2及圖4所示，電容元件C1包括隔著介電體D而彼此對向配置之一對電極、驅動電極E1及觸控檢測電極E2。如圖3所示，電容元件C1之一端連接於交流信號源(驅動信號源)S，另一端連接於電壓檢測器(觸控檢測部)DET。電壓檢測器DET係例如包含於圖1所示之觸控檢測信號放大部42之積分電路。
若自交流信號源S對驅動電極E1(電容元件C1之一端)施加特定之頻率(例如數kHz~數百kHz左右)之交流矩形波Sg，則經由連接於觸控檢測電極E2(電容元件C1之另一端)側之電壓檢測器DET而出現輸出波形(觸控檢測信號Vdet)。再者，該交流矩形波Sg係相當於下文將述之觸控驅動信號Vcomt者。
於手指未接觸(或接近)之狀態(非接觸狀態)下，如圖2及圖3所示，伴隨對電容元件C1之充放電而流通與電容元件C1之電容值對應之電流I0。如圖6所示，電壓檢測器DET係將與交流矩形波Sg對應之電流I0之變動轉換為電壓之變動(實線之波形V0)。
另一方面，於手指接觸(或接近)之狀態(接觸狀態)下，如圖4所示，由手指形成之靜電電容C2與觸控檢測電極E2相接或處於附近，藉此遮斷處於驅動電極E1與觸控檢測電極E2之間之邊緣部分之靜電電容，電容元件C1之電容值作為電容值更小之電容元件C1'而發揮作用。而且，若於圖5所示之等效電路觀察，則於電容元件C1'流通電流I1。如圖6所示，電壓檢測器DET係將與交流矩形波Sg對應之電流I1之變動轉換為電壓之變動(虛線之波形V1)。於該情形時，波形V1之振幅變得小於上述波形V0。藉此，波形V0與波形V1之電壓差之絕對值|△V|係根據手指等自外部之接近之物體之影響而發生變化。再者，電壓檢測器DET為了高精度地檢測波形V0與波形V1之電壓差之絕對值|△V|，更佳為設為如下動作：藉由電路內之切換，根據交流矩形波Sg之頻率而設置重置電容器之充放電之期間RESET。
圖1所示之觸控檢測器件30係根據自驅動電極驅動器14供給之驅動信號Vcom(下文將述之觸控驅動信號Vcomt)，依次掃描每1檢測區塊而進行觸控檢測。
觸控檢測器件30係自複數個下文將述之觸控檢測電極TDL，經由圖3或圖5所示之電壓檢測器DET而向每個檢測區塊輸出觸控檢測信號 Vdet，從而供給至觸控檢測部40之A/D轉換部43。
A/D轉換部43係如下之電路：以與觸控驅動信號Vcomt同步之時序，分別對自觸控檢測信號放大部42輸出之類比信號進行取樣而轉換成數位信號。
附有濾波器之信號處理部44包括數位濾波器，該數位濾波器係減少包含於A/D轉換部43之輸出信號中之除對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率外之頻率成分(雜訊成分)。附有濾波器之信號處理部44係如下之邏輯電路：基於A/D轉換部43之輸出信號，檢測對觸控檢測器件30之觸控之有無。附有濾波器之信號處理部44進行僅取出因手指產生之電壓之差之處理。該因手指產生之電壓之差係上述波形V0與波形V1之差之絕對值|△V|。附有濾波器之信號處理部44亦可進行將每1檢測區塊之絕對值|△V|平均化之運算而求出絕對值|△V|之平均值。藉此，附有濾波器之信號處理部44可降低因雜訊產生之影響。附有濾波器之信號處理部44係將所檢測到之因手指產生之電壓的差與特定之閾值電壓進行比較，若電壓之差為閾值電壓以上，則判斷為外部接近物體處於接觸狀態。另一方面，附有濾波器之信號處理部44係若電壓之差未達閾值電壓，則判斷為外部接近物體處於非接觸狀態。以此方式，觸控檢測部40可實現觸控檢測。
座標提取部45係於在附有濾波器之信號處理部44完成觸控檢測時，求出該觸控面板座標之邏輯電路。檢測時序控制部47係以觸控檢測信號放大部42、A/D轉換部43、附有濾波器之信號處理部44、及座標提取部45同步地進行動作之方式進行控制。雜訊檢測部46係於在附有濾波器之信號處理部44之輸出信號中包含雜訊之情形時，向控制部11輸出觸控檢測信號之雜訊通知信號。
(附有觸控檢測功能之顯示器件10)
其次，詳細地對附有觸控檢測功能之顯示器件10之構成例進行 說明。
圖7係表示附有觸控檢測功能之顯示器件10之主要部分之剖面構造之例者。圖8係表示實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示器件之像素排列的電路圖。附有觸控檢測功能之顯示器件10包括：像素基板2；對向基板3，其與該像素基板2對向配置；及液晶層6，其插設於像素基板2與對向基板3之間。
像素基板2具有：作為電路基板之TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)基板21；及複數個像素電極22，其等於該TFT基板21上配設成矩陣狀。於TFT基板21，形成有圖8所示之各像素Pix之薄膜電晶體(TFT；Thin Film Transistor)元件Tr、向各像素電極22供給圖像信號Vpix之像素信號線SGL、驅動各TFT元件Tr之掃描信號線GCL等配線。圖8所示之液晶顯示器件20具有排列成矩陣狀之複數個像素Pix。像素Pix包括TFT元件Tr及液晶元件LC。TFT元件Tr係由薄膜電晶體構成者，於該例中，包含n通道之MOS(Metal Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體)型TFT。TFT元件Tr之源極連接於像素信號線SGL，閘極連接於掃描信號線GCL，汲極連接於液晶元件LC之一端。液晶元件LC之一端連接於TFT元件Tr之汲極，另一端連接於驅動電極COML。
像素Pix係藉由掃描信號線GCL而與液晶顯示器件20之屬於相同列之其他像素Pix相互連接。掃描信號線GCL與閘極驅動器12連接，自閘極驅動器12被供給掃描信號Vscan。又，像素Pix係藉由像素信號線SGL而與液晶顯示器件20之屬於相同行之其他像素Pix相互連接。像素信號線SGL與源極驅動器13連接，自源極驅動器13被供給像素信號Vpix。進而，像素Pix係藉由驅動電極COML而與液晶顯示器件20之屬於相同列之其他像素Pix相互連接。驅動電極COML與驅動電極驅動器14連接，自驅動電極驅動器14被供給驅動信號Vcom。即，該 例中，屬於同一列之複數個像素Pix共有1個驅動電極COML。
圖1所示之閘極驅動器12係藉由將掃描信號Vscan經由圖8所示之掃描信號線GCL而施加至像素Pix之TFT元件Tr之閘極，而將於液晶顯示器件20形成為矩陣狀之像素Pix中之1列(1水平線)依次選擇作為顯示驅動之對象。圖1所示之源極驅動器13係將像素信號Vpix經由圖8所示之像素信號線SGL分別供給至構成由閘極驅動器12依次選擇之1水平線的各像素Pix。而且，該等像素Pix係根據被供給之像素信號Vpix而進行1水平線之顯示。圖1所示之驅動電極驅動器14係施加顯示驅動信號Vcomd而針對圖7及圖8所示之包含特定之個數之驅動電極COML的每個區塊(下文將述之驅動信號施加區塊)將驅動電極COML驅動。
如上所述，液晶顯示器件20係藉由閘極驅動器12以分時性地進行線序掃描之方式驅動掃描信號線GCL，而依次選擇1水平線。又，液晶顯示器件20係藉由源極驅動器13對屬於1水平線之像素Pix供給像素信號Vpix，而按照每1水平線進行顯示。於進行該顯示動作時，驅動電極驅動器14係對包含與該1水平線對應之驅動電極COML之驅動信號施加區塊施加顯示驅動信號Vcomd。
對向基板3包含玻璃基板31、形成於該玻璃基板31之一面之彩色濾光片32、及形成於與玻璃基板31為相反側之彩色濾光片32之表面上之複數個驅動電極COML。於玻璃基板31之另一面，形成有作為觸控檢測器件30之檢測電極之觸控檢測電極TDL，進而，於該觸控檢測電極TDL上，配設有偏光板35。
彩色濾光片32係例如週期性地排列紅(R)、綠(G)、藍(B)之3色彩色濾光片層，R、G、B之3色係作為1組與上述圖8所示之各像素Pix對應。
本實施形態之驅動電極COML係作為液晶顯示器件20之共用驅動電極發揮功能，並且亦作為觸控檢測器件30之驅動電極而發揮功能。 於本實施形態中，1個驅動電極COML以與1個像素電極22(構成一列之像素電極22)對應之方式配置。驅動電極COML係經由未圖示之具有導電性之接觸導電柱，自驅動電極驅動器14對驅動電極COML施加交流矩形波形之驅動信號Vcom(顯示驅動信號Vcomd及觸控驅動信號Vcomt)。
液晶層6係根據電場之狀態而調變通過此處之光者，例如使用TN(Twisted Nematic：扭轉向列)、VA(Vertical Alignment：垂直配向)、ECB(Electrically Controlled Birefringence：電場控制雙折射)等各種模式之液晶。
再者，亦可於液晶層6與像素基板2之間、及液晶層6與對向基板3之間，分別配設配向膜，又，於像素基板2之下表面側配置入射側偏光板。
圖9係立體地表示觸控檢測器件30之一構成例者。觸控檢測器件30包含設置於對向基板3之驅動電極COML及觸控檢測電極TDL。驅動電極COML被分割成向圖之左右方向延伸之複數個條紋狀之電極圖案。於進行觸控檢測動作時，對於各電極圖案，藉由驅動電極驅動器14對下文將述之驅動信號施加區塊A1至Ai中之1個，於掃描(scan)方向依次供給驅動信號Vcom(觸控驅動信號Vcomt)，從而依次進行掃描驅動。觸控檢測電極TDL包含於與驅動電極COML之電極圖案之延伸方向交叉之方向延伸的條紋狀之電極圖案。觸控檢測電極TDL之各電極圖案係分別連接於觸控檢測部40之觸控檢測信號放大部42之輸入。藉由驅動電極COML與觸控檢測電極TDL彼此交叉之電極圖案於其交叉部分產生靜電電容。
根據該構成，觸控檢測器件30中，於進行觸控檢測動作時，驅動電極驅動器14以分時性地線序掃描驅動信號施加區塊之方式進行驅動，藉此依次選擇1驅動信號施加區塊，自觸控檢測電極TDL輸出觸 控檢測信號Vdet，藉此進行1驅動信號施加區塊之觸控檢測。即，驅動信號施加區塊與上述觸控檢測之基本原理之驅動電極E1對應，觸控檢測電極TDL係與觸控檢測電極E2對應者，觸控檢測器件30係根據該基本原理而檢測觸控。如圖9所示，彼此交叉之電極圖案係將靜電電容式觸控感測器構成為矩陣狀。藉此，跨及觸控檢測器件30之觸控檢測面整體而進行掃描，藉此亦可實現發生外部接近物體之接觸或接近之位置之檢測。
此處，液晶元件LC與本揭示之「顯示元件」之一具體例對應。閘極驅動器12及驅動電極驅動器14與本揭示之「掃描驅動部」之一具體例對應。驅動電極COML與本揭示之「共用驅動電極」之一具體例對應。觸控檢測器件30與本揭示之「觸控檢測元件」之一具體例對應。觸控檢測部40與本揭示之「觸控檢測部」之一具體例對應。雜訊檢測部46與本揭示之「雜訊檢測部」之一具體例對應。
[動作及作用]
繼而，對本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置1之動作及作用進行說明。圖10係表示實施形態1之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係之模式圖。
驅動電極COML係作為液晶顯示器件20之共用驅動電極而發揮功能，並且亦作為觸控檢測器件30之驅動電極而發揮功能，故存在驅動信號Vcom彼此波及影響之可能性。因此，驅動電極COML係分為進行顯示動作之顯示動作期間Pd、與進行觸控檢測動作之觸控檢測動作期間Pt而施加驅動信號Vcom。驅動電極驅動器14係於進行顯示動作之顯示動作期間Pd，施加驅動信號Vcom作為顯示驅動信號。而且，驅動電極驅動器14係於進行觸控檢測動作之觸控檢測動作期間Pt，施加驅動信號Vcom作為觸控驅動信號。於以下之說明中，將作為顯示驅動信號之驅動信號Vcom記載為顯示驅動信號Vcomd，將作為觸控 驅動信號之驅動信號Vcom記載為觸控驅動信號Vcomt。
(整體動作概要)
控制部11係以如下方式進行控制：基於自外部供給之影像信號Vdisp，分別對閘極驅動器12、源極驅動器13、驅動電極驅動器14、及觸控檢測部40供給控制信號，從而使該等閘極驅動器12、源極驅動器13、驅動電極驅動器14、及觸控檢測部40彼此同步地進行動作。閘極驅動器12係於顯示動作期間Pd，對液晶顯示器件20供給掃描信號Vscan而依次選擇成為顯示驅動之對象之1水平線。源極驅動器13係於顯示動作期間Pd，對構成由閘極驅動器12選擇之1水平線之各像素Pix供給像素信號Vpix。
驅動電極驅動器14係於顯示動作期間Pd，對1水平線之驅動信號施加區塊施加顯示驅動信號Vcomd，於觸控檢測動作期間Pt，對觸控檢測動作之驅動信號施加區塊依次施加頻率高於顯示驅動信號Vcomd之觸控驅動信號Vcomt，從而依次選擇驅動信號施加區塊。附有觸控檢測功能之顯示器件10係於顯示動作期間Pd，基於藉由閘極驅動器12、源極驅動器13、及驅動電極驅動器14供給之信號而進行顯示動作。附有觸控檢測功能之顯示器件10係於觸控檢測動作期間Pt，基於藉由驅動電極驅動器14供給之信號而進行觸控檢測動作，從而自觸控檢測電極TDL輸出觸控檢測信號Vdet。觸控檢測信號放大部42係放大觸控檢測信號Vdet並輸出。A/D轉換部43係以與觸控驅動信號Vcomt同步之時序，將自觸控檢測信號放大部42輸出之類比信號轉換成數位信號。附有濾波器之信號處理部44係基於A/D轉換部43之輸出信號，檢測對觸控檢測器件30之觸控之有無。座標提取部45係於在附有濾波器之信號處理部44檢測到觸控時，求出該觸控面板座標。檢測時序控制部47係以觸控檢測信號放大部42、A/D轉換部43、附有濾波器之信號處理部44、座標提取部45同步地進行動作之方式進行控制。雜訊檢 測部46係於在附有濾波器之信號處理部44之輸出信號中包含雜訊之情形時，向控制部11輸出觸控檢測信號之雜訊通知信號。控制部11控制檢測時序控制部47，變更觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。
(詳細動作)
其次，對附有觸控檢測功能之顯示裝置1之詳細動作進行說明。如圖10所示，1圖框期間1F係選擇成為顯示驅動之對象之液晶顯示器件20之顯示面的總水平線而經過之期間。1觸控報告期間1TF係依次選擇觸控檢測器件30之觸控檢測面之總驅動信號施加區塊而經過之期間。如圖10所示，於圖框期間1F內，1觸控報告期間1TF包含2個區間。例如，於圖框期間1F設定為60Hz之週期之情形時，1觸控報告期間1TF係設定為120Hz之週期。
標準期間1SF係設定為特定長度之顯示動作期間Pd及特定長度之觸控檢測動作期間Pt。換言之，觸控檢測動作期間Pt係配置於無顯示動作之期間。因此，於進行觸控檢測動作之觸控檢測動作期間Pt，不對液晶顯示器件20施加用以進行顯示動作之各種信號(掃描信號Vscan及像素信號Vpix)。藉此，於觸控檢測動作期間Pt，掃描信號線GCL及像素信號線SGL成為浮動狀態、或被施加有直流電位之狀態。藉此，可降低自掃描信號線GCL及像素信號線SGL向觸控檢測電極TDL經由寄生電容傳輸雜訊之可能性。即，附有觸控檢測功能之顯示裝置1可降低因內部雜訊對觸控檢測動作造成之影響。
圖11、圖12及圖13係模式性地表示驅動電極驅動器14之一動作例者。圖11所示之附有觸控檢測功能之顯示器件10之畫面GS被自驅動信號施加區塊A1至驅動信號施加區塊Ai之例如10個驅動信號施加區塊分割。例如，於標準期間1SF之觸控檢測動作期間Pt，驅動電極驅動器14係同時對相當於驅動信號施加區塊A1之特定個數之驅動電極COML施加觸控驅動信號Vcomt。如圖12所示，於下一標準期間1SF之 觸控檢測動作期間Pt，驅動電極驅動器14係同時對相當於驅動信號施加區塊A2之特定個數之驅動電極COML施加觸控驅動信號Vcomt。而且，如圖13所示，於下一標準期間1SF之觸控檢測動作期間Pt，驅動電極驅動器14係同時對相當於驅動信號施加區塊A3之特定個數之驅動電極COML施加觸控驅動信號Vcomt。如上所述，驅動電極驅動器14係同時對該等特定個數之驅動電極COML施加觸控驅動信號Vcomt，且對驅動信號施加區塊A1至Ai依次施加觸控驅動信號Vcomt，藉此進行觸控檢測掃描。
觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt、波形VcomNt係表示觸控檢測動作期間Pt之波形之一例。圖10所示之波形VcomUt、波形VcomNt係觸控檢測動作期間Pt之觸控驅動信號Vcomt之脈衝數量同為2個。波形VcomUt較波形VcomNt提高頻率，因此存在無脈衝之無信號時間np。
圖14係用以說明外部雜訊之說明圖。於觸控檢測部40連接於AC電源之情形時，存在如下之可能性：因人體之接地電位GNDm與AC電源之訊號接地電位GNDac之差而使起因於AC電源等之外部雜訊(Noise)直接傳輸至觸控驅動信號Vcomt。觸控檢測部40中，上述附有濾波器之信號處理部44包括數位濾波器，該數位濾波器係去除包含於A/D轉換部43之輸出信號中之高於對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率的頻率成分(雜訊成分)之外部雜訊(Noise)，取出觸控成分。該數位濾波器需要取出對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率成分之觸控成分。因此，於外部雜訊之頻率與對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率接近之情形時，存在抑制外部雜訊之效果降低之可能性。
圖15係說明附有觸控檢測功能之顯示裝置之物體檢測圖案之例的說明圖。圖16係說明附有觸控檢測功能之顯示裝置之雜訊檢測圖案之說明圖。如圖9所示，彼此交叉之電極圖案係將靜電電容式觸控感 測器構成為矩陣狀。藉此，藉由跨及觸控檢測器件30之觸控檢測面整體進行掃描，發生外部接近物體之接觸或接近之位置可識別為如圖15所示之減少雜訊之影響之物體檢測圖案。然而，於外部雜訊之頻率、與對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率接近之情形時，在發生外部接近物體之接觸或接近之位置之周圍，如圖16所示般識別特有之雜訊檢測圖案。
雜訊檢測部46預先記憶圖15及圖16所示之物體檢測圖案及雜訊檢測圖案，並與附有濾波器之信號處理部44之輸出信號進行比較。雜訊檢測部46係識別圖16所示之雜訊檢測圖案，於在附有濾波器之信號處理部44之輸出信號中包含雜訊之情形時，向控制部11輸出觸控檢測信號之雜訊通知信號。其次，控制部11係將時序控制信號STM輸出至觸控檢測部40而控制檢測時序控制部47，變更觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。例如，控制部11係將觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt變更為波形VcomNt。控制部11亦可將觸控驅動信號Vcomt之波形VcomNt變更為波形VcomUt。再者，雜訊檢測部46係識別圖16所示之雜訊檢測圖案，若於附有濾波器之信號處理部44之輸出信號中包含雜訊，則向控制部11輸出雜訊通知信號，但並不限定於此。雜訊檢測部46於偵測到超過預先規定之雜訊成分之閾值之雜訊成分之情形時，若於附有濾波器之信號處理部44之輸出信號中包含雜訊，則亦可向控制部11輸出雜訊通知信號。
[效果]
如上所述，於實施形態1中，驅動電極驅動器14於雜訊檢測部46檢測到雜訊之情形時，變更觸控檢測動作期間Pt之波形VcomUt之觸控驅動信號Vcomt之頻率而向觸控檢測器件30供給波形VcomNt的觸控驅動信號Vcomt。即，於外部雜訊之頻率、與對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率接近之情形時，於觸控檢測動作期間Pt進行觸控檢測 動作，並且變更觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。藉此，可使外部雜訊之頻率、與對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率不同，附有濾波器之信號處理部44去除包含於A/D轉換部43之輸出信號中之雜訊成分，取出精度較高之觸控成分。
又，實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示裝置1係為了於與顯示動作期間Pd不同之觸控檢測動作期間Pt進行觸控檢測動作，而於觸控檢測動作期間Pt以包括無脈衝之無信號時間np之對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之波形VcomUt驅動。
<1-2.實施形態2>
其次，對實施形態2之附有觸控檢測功能之顯示裝置1進行說明。圖17及圖18係表示實施形態2之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係之模式圖。再者，對與上述實施形態1中所說明者相同之構成要素標註相同之符號並省略重複之說明。
如圖10所示，實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示裝置1必須於各標準期間設置即便為觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率中之最緩慢之取樣頻率亦成立之觸控檢測動作期間Pt。因此，實施形態1之附有觸控檢測功能之顯示裝置1中，1觸控報告期間1TF及1圖框期間1F之所需時間延長，對於將附有觸控檢測功能之顯示器件10之畫面GS高精細化、或大型化而言成為制約。
如圖17所示，於圖框期間1F內，1觸控報告期間1TF包含2個區間。例如，於圖框期間1F設定為60Hz之週期之情形時，1觸控報告期間1TF係設定為120Hz之週期。圖17所示之波形VcomUt係觸控檢測動作期間Pt之觸控驅動信號Vcomt之脈衝數量為4個。如上所述，雜訊檢測部46預先記憶圖15及圖16所示之物體檢測圖案及雜訊檢測圖案，並與附有濾波器之信號處理部44之輸出信號進行比較。雜訊檢測部46係識別圖16所示之雜訊檢測圖案，於在附有濾波器之信號處理部44之輸 出信號中包含雜訊之情形時，向控制部11輸出觸控檢測信號之雜訊通知信號。
其次，控制部11係以如下方式控制檢測時序控制部47，即，相對於圖框期間1F，1觸控報告期間1TF包含1個區間。藉此，於圖18所示之1觸控報告期間1TF，包含與圖17所示之1觸控報告期間1TF相比為2倍之觸控檢測動作期間Pt。例如，於圖框期間1F設定為60Hz之週期之情形時，1觸控報告期間1TF係自120Hz之週期變更為60Hz之週期。而且，控制部11係控制檢測時序控制部47，變更觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。例如，控制部11係將觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt變更為波形VcomNt。其結果，觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt之取樣頻率可設為波形VcomNt之取樣頻率之2倍。圖18所示之波形VcomNt係觸控檢測動作期間Pt之觸控驅動信號Vcomt之脈衝數量為2個，且2個觸控檢測動作期間Pt之觸控驅動信號Vcomt之脈衝數量可設為4個。藉此，外部雜訊之頻率、與對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率不同，附有濾波器之信號處理部44去除包含於A/D轉換部43之輸出信號中之雜訊成分，座標提取部45可取出精度較高之觸控成分。
[實施形態2之變化例]
圖19及圖20係表示實施形態2之變化例之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係的模式圖。於實施形態2中，控制部11係以如下方式控制檢測時序控制部47，即，相對於圖框期間1F，1觸控報告期間1TF包含1個區間。於實施形態2之變化例中，控制部11係以如下方式控制檢測時序控制部47，即，相對於圖框期間1F，1觸控報告期間1TF包含1.5個區間。
如圖19所示，於圖框期間1F，1觸控報告期間1TF包含2個區間。例如，於圖框期間1F以60Hz之週期設定之情形時，1觸控報告期間 1TF係設定為120Hz之週期。如上所述，雜訊檢測部46預先記憶圖15及圖16所示之物體檢測圖案及雜訊檢測圖案，並與附有濾波器之信號處理部44之輸出信號進行比較。雜訊檢測部46識別圖16所示之雜訊檢測圖案，於在附有濾波器之信號處理部44之輸出信號中包含雜訊之情形時，向控制部11輸出觸控檢測信號之雜訊通知信號。
其次，控制部11係以如下方式控制檢測時序控制部47，即，1觸控報告期間1TF相對於圖框期間1F含有1.5個區間。藉此，於圖20所示之1觸控報告期間1TF，包含與圖19所示之1觸控報告期間1TF相比為1.5倍之觸控檢測動作期間Pt。例如，於圖框期間1F以60Hz之週期設定之情形時，1觸控報告期間1TF自120Hz之週期變更為90Hz之週期。而且，控制部11控制檢測時序控制部47，變更觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。例如，控制部11係將觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt變更為波形VcomNt。其結果，觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt之取樣頻率可設為波形VcomNt之取樣頻率之1.5倍。藉此，外部雜訊之頻率、與將觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率不同，附有濾波器之信號處理部44去除A/D轉換部43之輸出信號中所含之雜訊成分，座標提取部45可取出精度較高之觸控成分。
[效果]
如上所述，實施形態2及變化例中，當雜訊檢測部46檢測到雜訊之情形時，驅動電極驅動器14變更進行1畫面之觸控檢測之1觸控報告期間1TF相對於進行1畫面之上述顯示掃描的1圖框期間1F之比率。藉此，1觸控報告期間1TF中所含之觸控檢測動作期間Pt之總時間增減。而且，驅動電極驅動器14變更為落在觸控檢測動作期間Pt之觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。藉此，可使外部雜訊之頻率、與將觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率不同，附有濾波器之信號處理部44去除A/D轉換部43之輸出信號中所含之雜訊成分，而可取出精度較高之觸 控成分。
又，實施形態2及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置1無需延長1觸控報告期間1TF及1圖框期間1F之所需時間之無信號時間np，從而可確保觸控檢測動作期間Pt之增減時間。因此，實施形態2及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置1可將附有觸控檢測功能之顯示器件10之畫面GS高精細化、或大型化。
<1-3.實施形態3>
其次，對實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1進行說明。圖21及圖22係表示實施形態3之顯示動作期間與觸控檢測動作期間之關係之模式圖。再者，對與上述實施形態1及實施形態2中所說明者相同之構成要素標註相同之符號並省略重複之說明。
如圖21及22所示，實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1係連續地設定標準期間1SF與標準期間2SF該2種。標準期間1SF係按照特定長度之顯示動作期間Pd及特定長度之觸控檢測動作期間Pt的順序設定。標準期間2SF係按照特定長度之觸控檢測動作期間Pt及特定長度之顯示動作期間Pd之順序設定。標準期間1SF與標準期間2SF之顯示動作期間Pd及觸控檢測動作期間Pt之執行順序相反。因此，若執行標準期間1SF與標準期間2SF，則連續地執行2個觸控檢測動作期間Pt。
如圖21所示，每個圖框期間1F之1觸控報告期間1TF包含2個區間。例如，於圖框期間1F設定為60Hz之週期之情形時，1觸控報告期間1TF係設定為120Hz之週期。圖21所示之波形VcomUt係觸控檢測動作期間Pt之觸控驅動信號Vcomt之脈衝數量為4個。雜訊檢測部46預先記憶圖15及圖16所示之物體檢測圖案及雜訊檢測圖案，並與附有濾波器之信號處理部44之輸出信號進行比較。雜訊檢測部46係識別圖16所示之雜訊檢測圖案，於在附有濾波器之信號處理部44之輸出信號中包 含雜訊之情形時，向控制部11輸出觸控檢測信號之雜訊通知信號。
其次，控制部11係以如下方式控制檢測時序控制部47，即，相對於圖框期間1F，1觸控報告期間1TF包含1個區間。如上所述，控制部11變更1觸控報告期間1TF相對於圖框期間1F所佔據之比率。例如，於圖框期間1F設定為60Hz之週期之情形時，1觸控報告期間1TF自120Hz之週期變更為60Hz之週期。藉此，於圖22所示之1觸控報告期間1TF，包含與圖21所示之1觸控報告期間1TF相比為2倍長度之觸控檢測動作期間Pt。而且，控制部11控制檢測時序控制部47，變更觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。例如，控制部11係將觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt變更為波形VcomNt1。其結果，觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt之取樣頻率可設為波形VcomNt之取樣頻率之2倍。關於圖22所示之波形VcomNt1，成為2倍之觸控檢測動作期間Pt之觸控驅動信號Vcomt之脈衝數量為4個。藉此，可使外部雜訊之頻率、與對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率不同，附有濾波器之信號處理部44去除包含於A/D轉換部43之輸出信號中之雜訊成分，取出精度較高之觸控成分。
或者，控制部11控制檢測時序控制部47，變更觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。例如，控制部11係將觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt變更為波形VcomNt2。關於圖22所示之波形VcomNt2，成為2倍之觸控檢測動作期間Pt之觸控驅動信號Vcomt之脈衝數量為8個。藉此，外部雜訊之頻率、與對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率不同，附有濾波器之信號處理部44可去除包含於A/D轉換部43之輸出信號中之雜訊成分，取出精度較高之觸控成分。
[實施形態3之評估例]
圖23係實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置之評估例。圖24係實施形態2之附有觸控檢測功能之顯示裝置之評估例。圖23及圖 24表示附有濾波器之信號處理部44之濾波器之特性，於橫軸表示雜訊之頻率，將外部雜訊產生時對觸控驅動信號Vcomt造成之影響之強度標準化並繪製於縱軸。如圖23及圖24所示，示出具有如下之可能性：實施形態2及實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置於例如產生起因於250MHz之AC電源等之外部雜訊之情形時，無法藉由濾波器去除外部雜訊而使外部雜訊直接穿過附有濾波器之信號處理部44。
實施形態2及實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置於雜訊檢測部46檢測到起因於250MHz之AC電源等之外部雜訊之情形時，控制部11控制檢測時序控制部47而變更觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。其結果，附有濾波器之信號處理部44之濾波器之特性保持圖23及圖24所示的分佈之狀態於橫軸方向上左右平行移動。因此，附有濾波器之信號處理部44之濾波器成為減少起因於250MHz之AC電源等之外部雜訊之影響之特性，實施形態2及實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置可一面抑制雜訊之影響，一面進行觸控檢測。
如上所述，實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1係若執行標準期間1SF與標準期間2SF，則連續地執行2個觸控檢測動作期間Pt。藉此，控制部11係即便將觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt變更為波形VcomNt，亦可不跨及顯示動作期間Pd而執行每個驅動信號施加區塊Ai之觸控檢測動作。
實施形態3之驅動電極COML係作為液晶顯示器件20之共用驅動電極而發揮功能，並且亦作為觸控檢測器件30之驅動電極而發揮功能。可不跨及顯示動作期間Pd而執行每個驅動信號施加區塊Ai之觸控檢測動作，故實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1可抑制施加於驅動電極COML之顯示驅動信號Vcomd之影響。與此相對，實施形態2之附有觸控檢測功能之顯示裝置1係跨及顯示動作期間Pd而執行每個驅動信號施加區塊Ai之觸控檢測動作。實施形態2之附有觸控檢測 功能之顯示裝置1與實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1相比，區分每1個驅動信號施加區塊Ai之取樣處理。例如，關於外部雜訊產生時對觸控驅動信號Vcomt造成之影響之強度，圖24所示之Q2附近變得大於圖23所示之Q1附近。如上所述，實施形態2之附有觸控檢測功能之顯示裝置1與實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1相比，易於受到外部雜訊之影響之頻率較廣。因此，實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1較實施形態2之附有觸控檢測功能之顯示裝置1更能抑制顯示驅動信號Vcomd之影響，從而可提高耐雜訊特性。
[效果]
如上所述，實施形態3係於雜訊檢測部46檢測到雜訊之情形時，驅動電極驅動器14變更進行1畫面之觸控檢測之1觸控報告期間1TF相對於進行1畫面之上述顯示掃描的1圖框期間1F之比率。藉此，可增減1觸控報告期間1TF中所含之觸控檢測動作期間Pt之總時間。而且，驅動電極驅動器14係變更為於觸控檢測動作期間Pt平息之觸控驅動信號Vcomt之取樣頻率。藉此，可使外部雜訊之頻率、與對觸控驅動信號Vcomt進行取樣之頻率不同，附有濾波器之信號處理部44去除包含於A/D轉換部43之輸出信號中之雜訊成分，取出精度較高之觸控成分。
又，實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1無需延長1觸控報告期間1TF及1圖框期間1F之所需時間之上述無信號時間np，從而可確保觸控檢測動作期間Pt之增減時間。因此，實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1可將附有觸控檢測功能之顯示器件10之畫面GS高精細化、或大型化。
又，實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1係於雜訊檢測部46未檢測到雜訊之情形時，以如下方式向觸控檢測器件30供給觸控驅動信號Vonmt，即，於標準期間1SF之第1顯示動作期間Pd、第1觸控檢測動作期間Pt後，在標準期間2SF之第2觸控檢測動作期間Pt及第 2顯示動作期間Pd進行動作，重複標準期間1SF及標準期間2SF之順序。實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1係於雜訊檢測部46檢測雜訊之情形時，將上述第1觸控檢測動作期間Pt及第2觸控檢測動作期間Pt設為1個觸控檢測動作期間而變更觸控驅動信號之頻率。藉此，連續地執行2個觸控檢測動作期間Pt。因此，實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1係即便將觸控驅動信號Vcomt之波形VcomUt變更為波形VcomNt，亦可不跨及顯示動作期間Pd而執行每個驅動信號施加區塊Ai之觸控檢測動作。其結果，實施形態3之附有觸控檢測功能之顯示裝置1可抑制顯示驅動信號Vcomd之影響，從而可提高耐雜訊特性。
<1-4.其他變化例>
以上，列舉一些實施形態及變化例對實施形態進行了說明，但本揭示並不限定於該等實施形態等，而可進行各種變形。
上述實施形態係如上述實施形態1所示，針對每個驅動信號施加區塊Ai將驅動電極COML驅動而進行掃描，但並不限定於此，亦可取而代之而以如下方式進行掃描：例如，驅動特定個數之驅動電極COML，並且逐一地偏移驅動電極COML。
又，上述各實施形態及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置1係可將使用有TN、VA、ECB等各種模式之液晶之液晶顯示器件20與觸控檢測器件30一體化而作為附有觸控檢測功能之顯示器件10。取而代之，附有觸控檢測功能之顯示器件10亦可將使用有FFS(Fringe Field Switching，邊緣電場切換)或IPS(In Plane Switching，共平面切換)等橫向電場模式之液晶之液晶顯示器件與觸控檢測器件一體化。
例如，附有觸控檢測功能之顯示裝置1係於使用有橫向電場模式之液晶之情形時，可如圖25所示般構成附有觸控檢測功能之顯示器件90。該圖係表示附有觸控檢測功能之顯示器件90之主要部分之剖面構 造的一例者，且表示於像素基板2B與對向基板3B之間夾持有液晶層6B之狀態。其他各部之名稱或功能等與圖7之情形相同，因此省略說明。該例與圖7之情形不同，兼用作顯示用與觸控檢測用之兩者之驅動電極COML形成於TFT基板21之正上方而構成像素基板2B之一部分。於驅動電極COML之上方，介隔絕緣層23而配置像素電極22。於該情形時，驅動電極COML與觸控檢測電極TDL之間之亦包含液晶層6B在內所有介電體有助於電容元件C1之形成。
例如，上述各實施形態係設為將液晶顯示器件與靜電電容型觸控檢測器件一體化之所謂之內嵌型，但並不限定於此，亦可取而代之為例如於液晶顯示器件安裝有靜電電容型觸控檢測器件者。於該情形時，藉由設為如上所述之構成，可一面抑制外部雜訊、或自液晶顯示器件傳輸之雜訊(與上述各實施形態之內部雜訊對應者)之影響，一面進行觸控檢測。
<2.應用例>
其次，參照圖26~圖37，對在實施形態及變化例中所說明之附有觸控檢測功能之顯示裝置1之應用例進行說明。圖26~圖37係表示應用本實施形態之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電子機器之一例的圖。實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置1可應用於電視裝置、數位相機、筆記型個人電腦、行動電話等行動終端裝置、或者攝影機等所有領域之電子機器。換言之，實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置可應用於將自外部輸入之影像信號或者於內部產生之影像信號作為圖像或者影像而顯示之所有領域之電子機器。
(應用例1)
圖26所示之電子機器係應用實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置之電視裝置。該電視裝置例如具有包含前面板 511及濾光玻璃512之影像顯示畫面部510，該影像顯示畫面部510係實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置。
(應用例2)
圖27及圖28所示之電子機器係應用實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置之數位相機。該數位相機例如具有閃光用發光部521、顯示部522、選單開關523、及快門按鈕524，該顯示部522係實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置。
(應用例3)
圖29所示之電子機器係表示應用實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置之攝影機之外觀者。該攝影機例如具有本體部531、設置於該本體部531之前方側面之被攝體拍攝用透鏡532、拍攝時之開始/停止開關533、及顯示部534。而且，顯示部534係實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置。
(應用例4)
圖30所示之電子機器係應用實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置之筆記型個人電腦。該筆記型個人電腦例如具有本體541、用以字元等之輸入操作之鍵盤542、及顯示圖像之顯示部543，顯示部543係實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置。
(應用例5)
圖31~圖37所示之電子機器係應用實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置之行動電話機。該行動電話機例如為藉由連結部(鉸鏈部)553連結上側殼體551與下側殼體552者，且具有顯示器(Display)554、子顯示器555、圖片燈556、及相機557。該顯示器554或子顯示器555係實施形態1、2、3及變化例之附有觸控檢測功能之顯示裝置。
<3.本揭示之態樣>
又，本揭示包含以下之態樣。
(1)
一種附有觸控檢測功能之顯示裝置，其包括：複數個顯示元件，其等基於像素信號及顯示驅動信號而進行顯示動作；觸控檢測元件，其基於觸控驅動信號而檢測外部接近物體；掃描驅動部，其於觸控檢測動作期間將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件，該觸控檢測動作期間與將上述像素信號及上述顯示驅動信號依次供給至上述複數個顯示元件而進行顯示掃描之顯示動作期間不同；觸控檢測部，其以與上述觸控驅動信號同步之時序將上述觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，藉此進行觸控檢測；及雜訊檢測部，其檢測在上述觸控檢測部經取樣之頻率成分中所含之雜訊；且上述掃描驅動部當上述雜訊檢測部檢測到上述雜訊之情形時，變更上述觸控檢測動作期間中之上述觸控驅動信號之頻率而供給至上述觸控檢測元件。
(2)
一種附有觸控檢測功能之顯示裝置，其中於上述雜訊檢測部檢測到上述雜訊之情形時，上述掃描驅動部變更進行上述1畫面之觸控檢測之1觸控報告期間相對於進行1畫面之上述顯示掃描的1圖框期間之比率。
(3)
一種附有觸控檢測功能之顯示裝置，其中上述掃描驅動部於上述雜訊檢測部未檢測到上述雜訊之情形時，以重複第1顯示動作期 間、第1觸控檢測動作期間、第2觸控檢測動作期間、及第2顯示動作期間之順序之方式，將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件，於上述雜訊檢測部檢測到上述雜訊之情形時，將上述第1觸控檢測動作期間及上述第2觸控檢測動作期間設為1個觸控檢測動作期間，並變更上述觸控驅動信號之頻率。
(4)
一種附有觸控檢測功能之顯示裝置，其中上述觸控檢測元件係利用基於外部接近物體之接近或接觸之靜電電容之變化而檢測該外部接近物體。
(5)
一種附有觸控檢測功能之顯示裝置，其包括以於一方向上延伸之方式並列設置之共用驅動電極，上述掃描驅動部對於上述共用驅動電極，於上述顯示動作期間施加上述顯示驅動信號，並且於上述觸控檢測動作期間，施加上述觸控驅動信號。
(6)
一種附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法，該附有觸控檢測功能之顯示裝置包括基於像素信號及顯示驅動信號而進行顯示動作之複數個顯示元件、及基於觸控驅動信號而檢測外部接近物體之觸控檢測元件；上述附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法包括如下步驟：於顯示動作期間，將上述像素信號及上述顯示驅動信號分時性地依次供給至上述複數個顯示元件而進行顯示掃描；於與上述顯示動作期間不同之觸控檢測動作期間，將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件；以與上述觸控驅動信號同步之時序將上述觸控檢測元件之檢測 結果進行取樣，藉此進行觸控檢測；檢測於進行上述觸控檢測之步驟中經取樣之頻率成分中所含之雜訊；及在上述檢測之步驟中檢測到上述雜訊之情形時，變更於上述觸控檢測動作期間供給至上述觸控檢測元件之上述觸控驅動信號之頻率。
(7)
一種電子機器，其包括可檢測外部接近物體之附有觸控檢測功能之顯示裝置，上述附有觸控檢測功能之顯示裝置包括：複數個顯示元件，其等基於像素信號及顯示驅動信號而進行顯示動作；觸控檢測元件，其基於觸控驅動信號而檢測外部接近物體；掃描驅動部，其於觸控檢測動作期間將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件，該觸控檢測動作期間與將上述像素信號及上述顯示驅動信號分時性地依次供給至上述複數個顯示元件而進行顯示掃描之顯示動作期間不同；觸控檢測部，其以與上述觸控驅動信號同步之時序對上述觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，藉此進行觸控檢測；及雜訊檢測部，其檢測在上述觸控檢測部經取樣之頻率成分中所含之雜訊；且上述掃描驅動部當上述雜訊檢測部檢測到上述雜訊之情形時，變更上述觸控檢測動作期間之上述觸控驅動信號之頻率而供給至上述觸控檢測元件。
本揭示之電子機器係包括上述附有觸控檢測功能之顯示裝置者，例如電視裝置、數位相機、個人電腦、攝影機、或者行動電話等 行動終端裝置等相當於此。
於本揭示之附有觸控檢測功能之顯示裝置、附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法及電子機器中，觸控檢測動作係於與顯示動作期間不同之觸控檢測動作期間進行。此時，於在來自觸控檢測元件之檢測結果中包含雜訊之情形時，變更觸控檢測動作期間之觸控驅動信號之頻率。因此，外部雜訊之頻率、與觸控驅動信號被取樣之頻率改變。
1F‧‧‧圖框期間
1SF‧‧‧標準期間
1TF‧‧‧1觸控報告期間
np‧‧‧無信號時間
Pd‧‧‧顯示動作期間
Pt‧‧‧觸控檢測動作期間
VcomNt‧‧‧波形
VcomUt‧‧‧波形

Claims (6)

  1. 一種附有觸控檢測功能之顯示裝置，其包括：複數個顯示元件，其等基於像素信號及顯示驅動信號而進行顯示動作；觸控檢測元件，其基於觸控驅動信號而檢測外部接近物體；掃描驅動部，其於觸控檢測動作期間將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件，該觸控檢測動作期間係與將上述像素信號及上述顯示驅動信號分時性地依次供給至上述複數個顯示元件而進行顯示掃描之顯示動作期間不同；觸控檢測部，其以與上述觸控驅動信號同步之時序將上述觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，藉此進行觸控檢測；及雜訊檢測部，其檢測在上述觸控檢測部經取樣之頻率成分中所含之雜訊；且上述掃描驅動部係於上述雜訊檢測部檢測到上述雜訊之情形時，變更上述觸控檢測動作期間中之上述觸控驅動信號之頻率而供給至上述觸控檢測元件，且變更進行1畫面之觸控檢測之1觸控報告期間相對於進行上述1畫面之上述顯示掃描之1圖框期間之比率。
  2. 如請求項1之附有觸控檢測功能之顯示裝置，其中上述掃描驅動部係於上述雜訊檢測部未檢測到上述雜訊之情形時，以重複第1顯示動作期間、第1觸控檢測動作期間、第2觸控檢測動作期間、及第2顯示動作期間之順序之方式，將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件，於上述雜訊檢測部檢測到上述雜訊之情形時，將上述第1觸控檢測動作期間及上述第2觸控檢測動作 期間設為1個觸控檢測動作期間，並變更上述觸控驅動信號之頻率。
  3. 如請求項1之附有觸控檢測功能之顯示裝置，其中上述觸控檢測元件係利用基於外部接近物體之接近或接觸之靜電電容之變化而檢測該外部接近物體。
  4. 如請求項1之附有觸控檢測功能之顯示裝置，其包括以於一方向上延伸之方式並列設置之共用驅動電極，上述掃描驅動部對於上述共用驅動電極，於上述顯示動作期間施加上述顯示驅動信號，並且於上述觸控檢測動作期間施加上述觸控驅動信號。
  5. 一種附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法，該附有觸控檢測功能之顯示裝置包括基於像素信號及顯示驅動信號而進行顯示動作之複數個顯示元件、及基於觸控驅動信號而檢測外部接近物體之觸控檢測元件；該附有觸控檢測功能之顯示裝置之驅動方法包括如下步驟：於顯示動作期間，將上述像素信號及上述顯示驅動信號分時性地依次供給至上述複數個顯示元件而進行顯示掃描；於與上述顯示動作期間不同之觸控檢測動作期間，將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件；以與上述觸控驅動信號同步之時序將上述觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，藉此進行觸控檢測；檢測於進行上述觸控檢測之步驟中經取樣之頻率成分中所含之雜訊；及在上述檢測之步驟中檢測到上述雜訊之情形時，變更於上述觸控檢測動作期間供給至上述觸控檢測元件之上述觸控驅動信號之頻率，且變更進行1畫面之觸控檢測之1觸控報告期間相對 於進行上述1畫面之上述顯示掃描之1圖框期間之比率。
  6. 一種電子機器，其包括可檢測外部接近物體之附有觸控檢測功能之顯示裝置，上述附有觸控檢測功能之顯示裝置包括：複數個顯示元件，其等基於像素信號及顯示驅動信號而進行顯示動作；觸控檢測元件，其基於觸控驅動信號而檢測外部接近物體；掃描驅動部，其於觸控檢測動作期間將上述觸控驅動信號供給至上述觸控檢測元件，該觸控檢測動作期間與將上述像素信號及上述顯示驅動信號分時性地依次供給至上述複數個顯示元件而進行顯示掃描之顯示動作期間不同；觸控檢測部，其以與上述觸控驅動信號同步之時序對上述觸控檢測元件之檢測結果進行取樣，藉此進行觸控檢測；及雜訊檢測部，其檢測在上述觸控檢測部經取樣之頻率成分中所含之雜訊；且上述掃描驅動部係於上述雜訊檢測部檢測到上述雜訊之情形時，變更上述觸控檢測動作期間之上述觸控驅動信號之頻率而供給至上述觸控檢測元件，且變更進行1畫面之觸控檢測之1觸控報告期間相對於進行上述1畫面之上述顯示掃描之1圖框期間之比率。
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