WO2016194820A1 - センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法 - Google Patents

センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法 Download PDF

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WO2016194820A1
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drive
lines
line
drl
screen
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PCT/JP2016/065744
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昌史 真弓
北川　大二
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a display device with a sensor having a screen for displaying an image and a sensor for detecting contact or approach of an object to the screen.
  • a display device with a sensor including a display having a screen for displaying an image and a touch panel for detecting contact or approach of an object such as a finger or a pen to the screen has been commercialized.
  • a display drive signal may be noise and affect the touch panel.
  • a touch panel drive signal can also cause display noise.
  • each SN (Signal Noise) ratio falls, and malfunction, detection accuracy, or a fall of display quality may arise.
  • the display drive and the touch panel drive timing are associated and controlled.
  • the display device with a touch detection function disclosed in Patent Document 1 below drives the display element so that M horizontal lines are sequentially displayed in each of a plurality of unit drive periods constituting one frame period. Further, the touch detection element is driven in N touch detection periods smaller than M provided in the unit drive period.
  • one frame period is divided into a display display period and a touch panel detection period, and the display drive and the detection drive are executed in order, thereby causing mutual interference. Can be suppressed.
  • the time required for driving the display becomes longer.
  • the period that can be assigned to the touch panel becomes shorter, and it becomes difficult to achieve both the driving of the display and the driving of the touch panel.
  • the fact that sufficient time for driving the touch panel cannot be secured is a factor that hinders improvement of the performance of the touch panel.
  • the touch panel can be driven during the display driving time. In such a case, it is preferable that the touch panel drive signal becomes noise and does not affect the display of the image on the display.
  • the present application discloses a sensor-equipped display device, a control device, and a control method that can suppress the influence of the object detection operation on the image display screen on the image display.
  • the display device with a sensor includes a screen for displaying an image and a sensor for detecting contact or approach of an object to the screen.
  • the sensor-equipped display device includes a plurality of drive lines arranged in a first direction in a region overlapping the screen, a plurality of detection lines arranged in a second direction in a region overlapped with the screen, and a plurality of drive lines, respectively.
  • a detection control unit that outputs a drive signal including a plurality of pulses and detects a signal of the detection line corresponding to the drive signal.
  • the detection control unit simultaneously outputs drive signals including a plurality of pulses to 2N (N is a natural number) drive line groups continuously arranged in the first direction. Of the 2N drive line groups, the rise of the pulses of the N drive signals and the fall of the pulses of the other N drive signals are at the same timing.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device with a sensor.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the sensor-equipped display device illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of a stacked configuration of a drive line, a detection line, a gate line G, and a data line.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a waveform of the drive signal.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of noise generated by the drive signal shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an image when the noise of the drive signal is superimposed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a modification of the common electrode.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a modified example of the drive signal.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another modified example of the drive signal.
  • the display device with a sensor includes a screen for displaying an image and a sensor for detecting contact or approach of an object to the screen.
  • the sensor-equipped display device includes a plurality of drive lines arranged in a first direction in a region overlapping the screen, a plurality of detection lines arranged in a second direction in a region overlapped with the screen, and a plurality of drive lines, respectively.
  • a detection control unit that outputs a drive signal including a plurality of pulses and detects a signal of the detection line corresponding to the drive signal.
  • the detection control unit simultaneously outputs drive signals including a plurality of pulses to 2N (N is a natural number) drive line groups continuously arranged in the first direction. Of the 2N drive line groups, the rise of the drive signal pulses of the N drive lines and the fall of the drive signal pulses of the other N drive lines have the same timing.
  • the rising timing of the N driving signal pulses in the 2N driving line groups arranged in series is the same as the falling timing of the other N driving signal pulses.
  • the sensor-equipped display device includes a scanning line arranged in one of the first direction and the second direction in the region overlapping the screen, and the other of the first direction and the second direction in the region overlapping the screen.
  • a data line arranged in a direction, a plurality of switching elements provided corresponding to each intersection of the scanning line and the data line, a plurality of pixel electrodes respectively connected to the plurality of switching elements, and the plurality of pixels You may further provide an electrode and the common electrode which opposes the said some drive line.
  • a portion of the common electrode that faces the set of 2N drive lines that simultaneously output a drive signal may be spaced apart from a portion that faces other drive lines.
  • the plurality of drive lines may include a plurality of 2N drive line sets to which the drive signals are output simultaneously. In this case, it is possible to sequentially output drive signals to the plurality of 2N drive line sets. As a result, it is possible to sequentially drive in a state where noise due to the drive signal is suppressed.
  • the common electrode may have a plurality of electrode portions facing each of the plurality of 2N drive line sets.
  • the plurality of electrode portions can be arranged apart from each other.
  • the sensor-equipped display device further includes a first substrate on which the display scanning lines, the data lines, the switching elements, and the pixel electrodes are disposed, and a second substrate provided to face the first substrate. Can do.
  • the drive line and the detection line can be arranged on at least one of the first substrate or the second substrate.
  • the sensor-equipped display device may further include the scanning line, the data line, the switching element, the pixel electrode, a scanning driving unit, and a data driving unit.
  • the scan driver repeats screen scanning for selecting the plurality of scan lines in the first direction in order.
  • the data driving unit outputs a signal to the plurality of data lines in synchronization with scanning of the scanning line by the scanning driving unit, thereby applying a voltage corresponding to a gradation to be displayed on the pixel electrode.
  • the detection control unit can perform the screen scanning of the drive lines at least in part of the time during which the screen scanning of the scanning lines is performed.
  • the drive line screen scan and the scan line screen scan can be performed simultaneously. Therefore, it becomes easy to secure sufficient time for the operation for displaying the screen and the time for the operation for detecting the object. Furthermore, with the above configuration, it is possible to suppress noise in the drive signal. Therefore, even when the drive line screen scan and the scan line screen scan are performed simultaneously, the influence of the drive signal on the screen display can be suppressed.
  • a control method includes a screen for displaying an image, a plurality of drive lines arranged in a first direction in a region overlapping the screen, and a plurality of detection lines arranged in a second direction in a region overlapping the screen. It is related with the control method of the electronic device which has.
  • the control method includes a drive step of outputting a drive signal including a plurality of pulses to each of the plurality of drive lines, and a detection step of detecting a signal of the detection line corresponding to the drive signal.
  • a driving signal including a plurality of pulses is simultaneously output to a set of 2N driving lines (N is a natural number) continuously arranged in the first direction.
  • N is a natural number
  • the electronic device includes a screen for displaying an image, a plurality of drive lines arranged in a first direction in a region overlapping the screen, and a plurality of detection lines arranged in a second direction in a region overlapping the screen.
  • the control device includes a drive unit that outputs a drive signal including a plurality of pulses to each of the plurality of drive lines, and a detection unit that detects a signal of the detection line corresponding to the drive signal.
  • the drive unit simultaneously outputs a drive signal including a plurality of pulses to a set of 2N drive lines (N is a natural number) continuously arranged in the first direction. Of the 2N drive line sets, the rise of the drive signal pulse of the N drive lines and the fall of the drive signal pulse of the other N drive lines have the same timing.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a sensor-equipped display device according to the first embodiment.
  • a sensor-equipped display device 1 shown in FIG. 1 is an electronic device having a screen for displaying an image and a sensor for detecting contact or approach of an object to the screen.
  • the sensor-equipped display device 1 includes a display device 2, a detection device 3, and a system-side controller 10.
  • the display device 2 includes a plurality of gate lines G (G (1), G (2),..., G (n),..., G arranged in a display area 2a corresponding to a screen for displaying an image. (N)) and data lines S (S (1), S (2),..., S (i),... S (M)).
  • the gate lines G are an example of display scanning lines, and are arranged in the first direction (Y direction in the example of FIG. 1).
  • the data lines S are arranged in a second direction (X direction orthogonal to the Y direction in the example of FIG. 1) different from the first direction.
  • a TFT (Thin Film Transistor) 8 is provided at a position corresponding to each intersection of the gate line G and the data line S.
  • the TFT 8 is connected to the gate line G and the data line S.
  • the pixel electrode 9 is connected to the TFT 8.
  • the TFT 8 is an example of a switching element.
  • the TFT 8 is switched on / off according to the signal of the gate line G.
  • the signal of the data line S is input to the pixel electrode 9.
  • a voltage corresponding to the gradation to be displayed in each pixel is applied to the pixel electrode 9.
  • one pixel is arranged in an area surrounded by two adjacent gate lines G and two adjacent data lines S.
  • a plurality of pixels are arranged in a matrix in the display area 2a.
  • Each pixel includes a TFT 8 and a pixel electrode 9.
  • the area where the pixels are arranged is the display area 2a, that is, the screen.
  • a common electrode 11 is provided at a position facing the plurality of pixel electrodes 9.
  • the display device 2 further includes a timing controller 7, a scanning line driving circuit (gate driver) 4, a data line driving circuit (source driver) 5, and a common electrode driving circuit 6.
  • the timing controller 7 is connected to the system-side controller 10, the scanning line driving circuit 4, the data line driving circuit 5, and the common electrode driving circuit 6.
  • the scanning line driving circuit 4 is connected to the gate line G.
  • the data line driving circuit 5 is connected to the data line S.
  • the common electrode drive circuit 6 is connected to the common electrode 11.
  • Timing controller 7 receives a video signal (arrow A) and a synchronization signal (arrow D) from system-side controller 10. The timing controller 7 outputs the video signal to the data line driving circuit 5 (arrow F). Based on the synchronization signal D, the timing controller 7 provides a reference signal for operating each circuit in synchronization with the scanning line driving circuit 4, the data line driving circuit 5, and the common electrode driving circuit 6, that is, an operation timing. A signal for controlling is output (arrows E, F, B).
  • the synchronization signal D includes, for example, a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal.
  • the vertical synchronization signal can be a signal indicating the timing of scanning the screen, that is, updating the screen display.
  • the horizontal synchronization signal can be a signal indicating the drawing timing of pixels in each row on the screen.
  • the timing controller 7 outputs a gate start pulse signal and a gate clock signal based on the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal to the scanning line driving circuit 4 (arrow E).
  • the gate start pulse signal can include, for example, a pulse generated at a timing corresponding to the pulse generation of the vertical synchronization signal.
  • the gate clock signal can include a pulse generated at a timing corresponding to the pulse generation of the horizontal synchronization signal.
  • the timing controller 7 outputs a source start pulse signal, a source latch strobe signal, and a source clock signal based on the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal to the data line driving circuit 5 (arrow F).
  • the scanning line driving circuit 4 supplies each data line S with a signal indicating an image to be displayed.
  • the scanning line driving circuit 4 repeats scanning for sequentially selecting the gate lines G in one screen in the first direction (Y direction) at a cycle indicated by the vertical synchronization signal. Specifically, the scanning line driving circuit 4 starts scanning one screen in accordance with the gate start pulse signal, and sequentially applies a selection signal to each gate line G in accordance with the gate clock signal.
  • the data line driving circuit 5 outputs a signal based on the video signal to the plurality of data lines S in synchronization with the scanning of the gate line G by the scanning line driving circuit 4. Thereby, a voltage corresponding to the gradation to be displayed on the pixel electrode 9 can be applied.
  • the data line driving circuit 5 sequentially holds digital video signals indicating voltages to be applied to the respective data lines in a register at a timing at which a pulse of the source clock signal is generated.
  • the held digital video signal is converted into an analog voltage at the timing when the pulse of the source latch strobe signal is generated.
  • the converted analog voltages are applied simultaneously to the plurality of data lines S as drive video signals.
  • the common electrode driving circuit 6 applies a predetermined voltage to the common electrode 11 based on the signal received from the timing controller 7 (arrow C).
  • the drive video signal is applied to the data line S at the timing when the selection signal is applied to each gate line, and further, a predetermined voltage is applied to the common electrode 11, whereby the display region 2a. That is, an image is displayed on the screen.
  • the detection device 3 is an example of a sensor that detects contact or approach of an object such as a finger or a pen with respect to the screen of the display device 1.
  • the detection device 3 includes a touch panel 20 and a touch panel controller (hereinafter referred to as a TP controller) 30.
  • the touch panel 20 includes a plurality of drive lines DRL (DRL (1) to DRL (P)) arranged in the first direction (Y direction in the example of FIG. 1) and a plurality of lines arranged in the second direction (X direction in this example). It has detection lines SNL (SNL (1) to SNL (Q)).
  • the drive line DRL is an electrode extending in the second direction (X direction).
  • the detection line SNL is an electrode extending in the first direction (Y direction).
  • the first direction is a direction different from the second direction. In this example, the first direction is orthogonal to the second direction.
  • the touch panel 20 and the display area 2 a of the display device 2 are drawn at positions that do not overlap in the Z direction, but in reality, the touch panel 20 is displayed on the screen of the display area 2 a of the display device 2.
  • the drive line DRL and the detection line SNL are arranged in an area overlapping the screen that is the display area 2a.
  • the drive line DRL is arranged side by side in the same direction as the gate line G (in this example, the Y direction).
  • the detection lines SNL are arranged side by side in the same direction as the data lines S (in this example, the X direction).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the sensor-equipped display device 1 shown in FIG.
  • the sensor-equipped display device 1 includes a first substrate 12 and a second substrate 16 that face each other.
  • a liquid crystal layer 14 is provided between the first substrate 12 and the second substrate 16.
  • the pixel electrode 9 is provided on the surface of the first substrate 12 facing the second substrate 16. Although not shown, the gate line G, the data line S, and the TFT 8 are disposed on the first substrate 12.
  • the common electrode 11, the color filter 15, and the drive line DRL are disposed on the surface of the second substrate 16 facing the first substrate 12.
  • the common electrode 11 is opposed to the pixel electrode 9 via the liquid crystal layer 14. Further, the common electrode 11 is also opposed to the drive line DRL through the color filter 15. That is, the common electrode 11 is disposed in a region overlapping the pixel electrode 9 and the drive line DRL when viewed from the direction perpendicular to the first substrate 12. In the example illustrated in FIG. 2, the common electrode 11 is provided between the drive line DRL and the pixel electrode 9.
  • the detection line SNL and the polarizing plate 17 are disposed on the surface of the second substrate 16 opposite to the first substrate 12. As a result, a capacitance is generated between the drive line DRL and the detection line SNL.
  • this capacity changes. That is, the capacity at the position corresponding to the intersection of the drive line DRL and the detection line SNL changes due to the approach or contact of the object.
  • This change in capacitance is detected by a signal detected by the detection line SNL when a drive signal is output to the drive line DRL. Thereby, the target object which contacts or approaches a screen is detected.
  • the drive line DRL and the detection line SNL may be formed in the same layer.
  • the display device 2 and the detection device 3 are integrally formed by the first substrate 12 and the second substrate 16.
  • the drive line DRL and the detection line SNL are both provided independently of the common electrode 11. That is, the common electrode 11 of the display device 2 is not configured to double as the drive line DRL or the detection line SNL of the touch panel 20. Thereby, the drive of the touch panel 20 becomes difficult to be restricted by the drive of the display device 2.
  • the common electrode 11 may be provided on the first substrate. In this case, for example, the common electrode 11 can be provided at a position facing the plurality of pixel electrodes 9 via the insulating layer 13.
  • the first substrate 12 and the second substrate 16 can be formed of glass or resin, for example.
  • the pixel electrode 9, the common electrode 11, the detection line SNL, and the drive line DRL can be formed by transparent electrodes such as ITO (Indium Tin Oxide), for example.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of a stacked configuration of the drive line DRL, the detection line SNL, the gate line G, and the data line S.
  • the layer of the gate line G, the layer of the data line S, the layer of the common electrode 11, the layer of the drive line DRL, and the layer of the detection line SNL are stacked in the Z direction.
  • Capacitance is formed between the plurality of drive lines DRL and the plurality of detection lines SNL.
  • the matrix composed of the plurality of drive lines DRL and the plurality of detection lines SNL is arranged so as to overlap the entire display area 2a. That is, the drive line DRL and the detection line SNL are arranged in a region overlapping the region where the gate line G and the data line S are provided.
  • the gate line G and the drive line DRL are arranged in parallel to each other.
  • the gate line G and the drive line DRL need not be completely parallel.
  • the direction of the gate line G and the direction of the drive line DRL may be slightly different.
  • a part of the drive line DRL that is not parallel to the gate line G may be included.
  • the drive signals are sequentially input to the plurality of drive lines DRL.
  • a response signal to the drive signal is output as a detection signal to the detection line SNL.
  • the detection signal includes information regarding the capacitance at the position corresponding to the intersection of the drive line DRL and the detection line SNL.
  • the TP controller 30 repeats scanning in which drive signals are sequentially applied to the plurality of drive lines DRL in the first direction (Y direction), and detects the detection signal of the detection line SNL corresponding to the drive of the drive line DRL.
  • the drive signal includes a plurality of pulses.
  • the TP controller 30 detects a signal of the detection line SNL during a period in which each drive line DRL is driven.
  • the detected signal reflects a change in capacitance around the drive line DRL and the detection line SNL. That is, a change in capacity in the display area 2a (screen) is detected as a detection signal of the detection line SNL.
  • the TP controller 30 can calculate the position of contact or approach of the object with respect to the screen based on the signal detected by the detection line SNL.
  • the TP controller 30 is an example of a detection control unit.
  • the stacked configuration of the gate line G, the data line S, the drive line DRL, and the detection line SNL is not limited to the example shown in FIGS.
  • the stacking order of the drive line DRL and the detection line SNL may be reversed.
  • the drive lines DRL and the detection lines SNL are not limited to the second substrate 16, and can be distributed and arranged on the first substrate 12 or both the first substrate 12 and the second substrate 16.
  • the TP controller 30 controls the screen scanning timing of the drive line DRL on the touch panel 20 based on the synchronization signal received from the timing controller 7. Accordingly, the screen scanning timing of the drive line DRL can be controlled based on the screen scanning timing of the gate line G. Further, based on the timing of signal output to the data line S, the timing of the pulse of the drive signal output to the drive line DRL can be controlled.
  • the TP controller 30 can control the screen scanning timing of the drive line DRL so that, for example, the gate line G and the drive line DRL that are driven simultaneously do not overlap on the screen. That is, the screen scan timing of the drive line DRL is controlled so that the drive region of the gate line G and the drive region of the drive line DRL do not overlap while performing the screen scan of the gate line G and the screen scan of the drive line DRL simultaneously. Is done.
  • the TP controller 30 can shift the start of the screen scan of the drive line DRL with respect to the start of the screen scan of the gate line G. Furthermore, it is possible to appropriately set the scanning time for one screen of the driving line DRL so that the scanning position of the gate line G and the scanning position of the driving line DRL do not overlap.
  • the TP controller 30 starts the screen scan of the gate line G between the start and end of one screen scan of the drive line DRL, and the scan time of one screen of the drive line DRL is the gate line It can be the same as or shorter than the scanning time of one screen of G.
  • the scan time for one screen is the time required for one screen scan.
  • the time taken to scan all of the drive lines DRL or gate lines G to be scanned is defined as one screen scan time.
  • the cycle of screen scanning is the time from the start of screen scanning to the start of the next screen scanning. For this reason, the scanning time for one screen and the cycle of screen scanning are not necessarily the same.
  • the TP controller 30 can generate a signal for controlling the drive timing of the drive line DRL based on a synchronization signal for controlling the timing of scanning the gate line G. For example, a signal indicating the start timing of screen scanning of the drive line DRL can be generated based on the pulse generation timing of the vertical synchronization signal received from the timing controller 7.
  • the TP controller 30 can generate a trigger signal that generates a pulse at a point in time deviated from the pulse generation of the vertical synchronization signal by a certain time.
  • the TP controller 30 starts screen scanning of the drive line DRL at the timing of the trigger signal pulse generation.
  • the screen scanning of the drive line DRL can be started at a point of time deviated from the start of the screen scanning of the gate line.
  • the drive signal applied to one drive line DRL can include, for example, a plurality of pulses generated at a predetermined frequency. By controlling the number and frequency of these pulses, the scanning time of the drive line DRL for one screen can be controlled.
  • the TP controller 30 can set the number of pulses and the frequency of the drive signal using, for example, values recorded in advance in a register (not shown) or the like. Alternatively, the TP controller 30 can control the frequency of the pulses of the drive signal using the synchronization signal used for driving the display device 1.
  • the TP controller 30 can control the timing of the pulse applied to each drive line DRL based on the horizontal synchronization signal received from the timing controller 7.
  • a signal including a pulse that is generated at the same cycle as the pulse generation cycle of the horizontal synchronization signal and that is generated at a timing shifted by a certain time from the pulse generation of the horizontal synchronization signal is driven by each drive line DRL. It can be a signal.
  • the drive line DRL can be driven at a timing shifted from the signal output to the data line S. That is, the detection scanning line can be driven at a timing that does not interfere with the signal output of the data line S.
  • the TP controller 30 can output a drive signal including a pulse generated at a frequency different from the frequency of the horizontal synchronization signal to the drive line DRL.
  • the frequency of the pulse can be determined using, for example, a value recorded in advance in a register or the like.
  • the TP controller 30 may be configured to record a plurality of frequencies in advance and select an appropriate frequency according to the noise level.
  • the TP controller 30 simultaneously outputs drive signals including a plurality of pulses to 2N drive lines DRL groups (N is a natural number) continuously arranged in the first direction. That is, 2N drive line DRL groups adjacent to each other are set as one set (group). A drive signal is simultaneously output to a set of 2N drive lines DRL.
  • the TP controller 30 controls drive signals output to the set of these 2N drive lines DRL.
  • the controller 30 rises a plurality of continuous pulses in the N drive lines DRL among the 2N drive lines DRL and a plurality of continuous pulses in the N drive lines DRL other than the N among the 2N drive lines DRL. Control so that the falling edges of the pulses are at the same timing.
  • the timing at which the signal level rises at N of the 2N drive lines DRL is substantially the same as the timing at which the signal level decreases at the other N lines. Therefore, the noise due to the N drive signals and the noise due to the other N drive signals cancel each other. As a result, noise generated in a region where a set of 2N drive lines DRL is arranged is suppressed.
  • the falling edges of the pulses in the N driving lines DRL out of the 2N driving lines DRL and the rising edges of the pulses in the other N driving lines DRL out of 2N have the same timing. It is preferable to control as described above.
  • the rising edges of the pulses of the N driving lines DRL and the falling edges of the pulses of the other N driving lines DRL are at the same timing, the rising moment and the falling moment are slightly shifted.
  • the case where noise can be reduced is also included.
  • the TP controller 30 simultaneously outputs drive signals including pulses generated at the same timing to 2N drive lines DRL.
  • the polarity of the pulse of the N drive signals out of 2N can be reversed from the polarity of the pulses of the other N drive signals. That is, the pulse generation timings in the drive signals of the 2N drive line groups are the same, and the polarity of the pulses of the N drive signals out of 2N and the polarity of the pulses of the other N drive signals are reversed. Can be controlled.
  • the TP controller 30 outputs a drive signal including a plurality of pulses to N drive lines DRL out of 2N, and the pulses of the N drive lines DRL are output to the other N drive lines DRL.
  • a drive signal including a pulse obtained by inverting the signal can be output.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the waveform of the drive signal in the detection device 3.
  • two adjacent drive lines DRL are set as one set.
  • the drive lines DRL (1) to DRL (P) include a plurality (m sets) of sets of two drive lines DRL to which drive signals are simultaneously input.
  • m is a natural number.
  • the drive signals Dr (1) and Dr (2) are simultaneously input to the drive line DRL (1) and the drive line DRL (2), respectively, which are the first set.
  • the TP controller 30 performs control so that the rise of the pulse of the drive signal Dr (1) and the fall of the pulse of the drive signal Dr (2) are at the same timing. Further, as shown in FIG. 4, the falling edge of the drive signal Dr (1) and the rising edge of the drive signal Dr (2) are controlled to have the same timing. That is, pulses having different polarities at the same timing are output to the drive line DRL (1) and the drive line DRL (2), respectively.
  • the drive signals Dr (1) and Dr (2) of the first set of drive lines DRL (1) and DRL (2) are output for a certain time DT (1). That is, a predetermined number of pulses are output to the drive lines DRL (1) and (2) at a constant period.
  • the driving signal DRL (3) and the driving signal Dr (3) and Dr (4) are transferred to the next group, that is, the second group of driving lines DRL (3) and DRL (4) for a certain time DT (2).
  • drive signals for a predetermined time are sequentially output to the drive lines DRL of a plurality of groups (from the first group to the m-th group).
  • the drive signal output times DT (1), DT (2),... DT (3) of all sets of drive lines DRL can all be the same.
  • the TP controller 30 drives the drive line DRL based on a signal detected by the detection line SNL when the drive signals Dr (1) and Dr (2) are output to the two drive lines DRL (1) and DRL (2). A change in capacity in the areas of (1) and DRL (2) is detected. At this time, the capacitance at the position corresponding to the intersection of the drive line DRL (1) and the detection lines SNL (1) to SNL (Q), the drive line DRL (2) and the detection lines SNL (1) to SNL (Q) And the capacitance at the position corresponding to the intersection with.
  • the capacitance at the position corresponding to the intersection of the drive line DRL (3) and the detection line SNL, and the drive line DRL ( The capacitance at the position corresponding to the intersection between 4) and the detection line SNL is detected.
  • each of the two drive lines DRL and the detection lines SNL (1) to SNL (Q) is detected by a signal detected according to the drive signal Dr sequentially output to the set of m drive lines DRL.
  • the capacitance at the position corresponding to each intersection with) is sequentially detected.
  • N 1
  • the TP controller 30 similarly detects the detection signal SNL when the drive signal Dr is output to the set of 2N drive lines DRL.
  • the capacitance at each of the positions corresponding to the intersections of the 2N drive lines DRL and the detection lines SNL can be detected based on the signal.
  • a period during which a drive signal is output to 2N drive lines DRL can be divided into 2N periods, and the capacitance in one drive line DRL can be detected in each divided period.
  • the period DT (1) in which the drive signals Dr (1) and Dr (2) are output to the first set of drive lines DRL (1) and DRL (2) has two periods ST. It is divided into (1) and ST (2).
  • the capacitance at the position corresponding to the drive line DRL (1) can be detected by a signal detected at a timing corresponding to the pulse of the drive signal Dr (1).
  • the pulse of the drive signal Dr (2) becomes a dummy pulse DP.
  • the TP controller 30 corresponds to the drive line DRL (2) by a signal detected at a timing corresponding to the pulse of the drive signal Dr (2).
  • the position capacity can be detected.
  • the pulse of the drive signal Dr (1) becomes a dummy pulse DP.
  • the TP controller 30 can change the timing for detecting the signal of the detection line SNL in the period ST (1) and the period ST (2). For example, in the period ST (1), the signal of the detection line SNL is detected when the drive signal Dr (1) is high level, and in the period ST (2), the signal of the detection line SNL is detected when the drive signal Dr (2) is high level. Can be detected.
  • the TP controller 30 can make the calculation of the capacitance value based on the signal detected in the period ST (1) different from the calculation of the capacitance value based on the signal detected in the period ST (2).
  • the capacitance value can be calculated using the difference between the signal detected by the detection line SNL and the reference signal.
  • the reference signal can be different between the period ST (1) and the period ST (2).
  • the TP controller 30 outputs a pulse of at least 2N times in the drive signals of 2N drive lines DRL, and uses a signal detected by the detection line SNL at least 2N times corresponding to the pulse to perform a matrix operation, etc. By executing the above, it is possible to calculate the capacitance in 2N drive lines DRL.
  • the capacitance corresponding to the intersection of the drive line DRL (i) and the detection line SNL (j) is Cij.
  • the drive signals Dr (i) to Dr (i + 2N) are output to the 2N drive lines DRL (i) to DRL (i + 2N)
  • the detection lines SNL (j) have the drive lines DRL (i) to DRL (i + 2N).
  • the detection line SNL (j) the signal value corresponding to the value obtained by adding or subtracting the capacitances Cij, C (i + 1) j,... C (i + 2N) j at each intersection.
  • Vout1 (C11 ⁇ C21) ⁇ V / Cint.
  • V / Cint can be a constant.
  • Vout2 ( ⁇ C11 + C21) ⁇ V / Cint Become.
  • 2N drive signals are output by outputting drive signals Dr that are orthogonal series to 2N drive lines DRL and performing a matrix operation such as inner product on the signals of the detection lines SNL obtained in response thereto.
  • the capacity distribution on the line DRL can be calculated.
  • the capacity calculation method is not limited to the above example.
  • the screen of the drive line DRL is scanned by sequentially outputting the drive signal Dr to the 1 to m sets of drive lines DRL.
  • scanning the drive line DRL it is possible to detect contact or approach of an object such as a finger or a pen to the screen.
  • the drive signals (Dr (1)) of the N drive lines for example, DRL (1) in FIG. 4
  • Control is performed so that the rise of the pulse and the fall of the pulse of the drive signal (Dr (2)) of the other N drive lines DRL (for example, DRL (2)) have the same timing.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of noise generated by the drive signals Dr (1) and Dr (2) of the drive lines DRL (1) and DRL (2) shown in FIG.
  • FIG. 5 shows fluctuations in the level of noise generated by the drive signals Dr (1) and Dr (2).
  • the noise fluctuates in the positive direction at the timing when the pulse of the drive signal Dr (1) rises, and fluctuates in the negative direction at the timing when the pulse falls.
  • the noise of the drive signal Dr (2) also shows the same fluctuation.
  • a noise waveform with small fluctuation is obtained as shown in FIG.
  • the potential level of the common electrode 11 is likely to vary according to the noise level of the drive line DRL.
  • the fluctuation of the potential level in the common electrode 11 can be reduced by reducing the fluctuation of noise.
  • the rising edge of the driving signal pulse of the N driving lines DRL and the falling edge of the driving signal pulse of the other N driving lines DRL are generated at the same timing. Potential level fluctuations can be prevented. As a result, voltage fluctuations applied to the liquid crystal layer during pixel writing are reduced. As a result, display noise is less likely to occur.
  • the rise and fall timings are the same for all pulses of the drive signal Dr (1) and all pulses of the drive signal Dr (2).
  • a noise reduction effect can be obtained even when the rising and falling timings of the partial pulse of the drive signal Dr (1) and the partial pulse of the drive signal Dr (2) are matched.
  • the noise reduction effect can be achieved by controlling the ratio of the number of pulses to be synchronized with the drive signal of the N drive lines and the drive signal of the other N drive lines in the set of 2N drive lines. Can be adjusted.
  • FIG. 7 is a view showing a modification of the common electrode 11.
  • the common electrode 11 has a plurality of electrode portions 11 (1) to 11 (m) corresponding to a plurality of sets (namely, 1 to m sets) of two drive lines DRL.
  • the electrode portions 11 (1) to 11 (m) are arranged at positions facing the first to m-th sets of drive lines DRL, respectively. That is, each of the electrode portions 11 (1) to 11 (m) is arranged in a region overlapping with each of the 1st to mth driving line DRL in a direction perpendicular to the screen. Each of the electrode portions 11 (1) to 11 (m) faces two adjacent drive lines DRL. The electrode portions 11 (1) to 11 (m) are arranged apart from each other.
  • the electrode portions 11 (1) to 11 (m) are electrically disconnected from each other.
  • a wiring is connected to each of the electrode portions 11 (1) to 11 (m).
  • the electrode portions 11 (1) to 11 (m) and the common electrode driving circuit 6 (see FIG. 1) are connected through these wirings.
  • the electrode portions 11 (1) to 11 (m) are arranged side by side in the same direction as the first direction in which the drive lines DRL (1) to DRL (2m) are arranged.
  • the electrode portions 11 (1) to 11 (m) are formed to extend in the same direction (second direction) as the drive lines DRL (1) to DRL (2m).
  • the electrode portion 11 (1) facing the set of the first two drive lines DRL (1) and DRL (2) has a portion facing the other drive lines DRL (3) to DRL (2m). Spaced apart.
  • the electrode part 11 (1) and the adjacent electrode part 11 (2) are not electrically connected and are arranged apart from each other.
  • the common electrode 11 can be patterned so as to form electrode portions 11 (1) to 11 (m) corresponding to 2N drive lines DRL.
  • the resistance of the common electrode 11 can be reduced by dividing the common electrode 11 into a plurality of electrode portions.
  • early stabilization of fluctuations in the potential level of the common electrode 11 due to noise or the like of the drive signal Dr can be achieved. As a result, the pixel writing operation for display is stabilized.
  • electrode portions 11 (1) to 11 (m) facing a pair of 2N drive lines DRL that simultaneously output drive signals are provided.
  • the common electrode 11 may include an electrode portion facing a plurality of sets of 2N drive lines DRL.
  • an electrode portion facing the first set and the second set of drive lines DRL (1) to DRL (4) may be provided in the common electrode 11.
  • the plurality of electrode portions 11 (1) to 11 (m) of the common electrode 11 do not necessarily have to be electrically separated.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a modified example of the drive signal.
  • pulses having the same phase are output to two adjacent drive lines DRL. That is, the rising and falling edges of the pulses of the drive signals Dr (1) and Dr (2) of two adjacent drive lines DRL (1) and DRL (2) out of the four are the same timing. The rise and fall of the pulses of the drive signals Dr (1) and Dr (2) of the drive lines DRL (1) and DRL (2) are the same timing.
  • the TP controller 30 can output a pulse having an opposite phase to the drive signal Dr of the two adjacent drive lines DRL. That is, in two adjacent drive lines DRL (1) and DRL (2) out of four, the drive signal Dr (1) pulse and the rising edge and the falling edge of the Dr (2) pulse have the same timing. You can also. That is, the rise of the pulse of the odd-numbered drive line DRL and the fall of the pulse of the even-numbered drive line DRL can be made at the same timing.
  • the four drive lines DRL (1) to (4) are driven by the signals detected by the detection line SNL in the period DT (1) during which the drive signals Dr (1) to Dr (4) are output.
  • a capacitance corresponding to each intersection of the lines DRL (1) to DRL (4) and the detection line SNL is detected.
  • Capacitors corresponding to the respective positions of the four drive lines DRL (1) to DRL (4) are detected by signals detected in each. Specifically, a capacitance corresponding to each intersection of DRL (1) and detection lines SNL (1) to (Q) based on a signal detected corresponding to drive signal Dr (1) in period ST (1). Is detected. Similarly, in the periods ST (2) to ST (4), capacitances corresponding to the respective positions of the drive lines DRL (2) to DRL (4) are detected.
  • the TP controller 30 can calculate the capacitance corresponding to each position of the drive lines DRL (1) to DRL (4) based on the signal detected at least four times during the period DT (1).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another modified example of the drive signal.
  • the timing is the same.
  • pulses having the same phase are output to three drive lines DRL (1), DRL (2), and DRL (4) among the six drive lines DRL (1) to (6).
  • the other three drive lines DRL (3), DRL (5), and DRL (6) output pulses having phases opposite to those of these three drive lines.
  • the combination of drive lines from which pulses having the same phase are output is not limited to this.
  • pulses having the same phase can be output to the drive lines DRL (1) to DRL (3).
  • each of 1) to ST (6) the capacitance corresponding to each position of the drive lines DRL (1) to DRL (6) can be detected.
  • the TP controller 30 can calculate the capacitance corresponding to each position of the drive lines DRL (1) to DRL (6) based on the signal detected at least six times during the period DT (1).
  • the relationship between the direction in which the drive line DRL and the detection line SNL are arranged and the direction in which the gate line G and the data line S are arranged is not limited to the above example.
  • the data lines S can be arranged in the first direction (Y direction), and the gate lines G can be arranged in the second direction (X direction).
  • the above embodiment is an example of a mutual capacitive touch panel, but the touch panel may be a self capacitive touch panel.
  • the display device 2 and the detection device 3 are integrally configured by the first substrate 12 and the second substrate 16. That is, the sensor-equipped display device 1 is a touch panel built-in display in which the display and the touch panel are integrated.
  • the display device with a sensor can be configured by stacking a display device and a detection device formed on different substrates. In this case, the substrate of the display device 2 and the substrate of the detection device 3 have different configurations.
  • the display device 2 is not limited to the liquid crystal display device as described above.
  • the display device 2 may be, for example, an organic EL display, a plasma display, or a display using electrophoresis or MEMS.
  • SYMBOLS 1 Display apparatus with a sensor 2 Display apparatus 3 Detection apparatus 4 Scanning line drive circuit (an example of a scanning drive part) 5 Data line drive circuit (example of data drive unit) 8 TFT (an example of a switching element) 9 Pixel electrode 11 Common electrode 20 Touch panel 30 TP controller (an example of a detection control unit) G gate line (example of display scan line) S data line DRL drive line (an example of a detection scanning line) SNL detection line

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Abstract

センサ付表示装置において、画面に対する対象物の検出動作が画像の表示に与える影響を抑制する。センサ付き表示装置（１）は、画面に重なる領域において、第１方向に並ぶ複数の駆動線（ＤＲＬ）と、第２方向に並ぶ複数の検出線（ＳＮＬ）と、複数の駆動線それぞれに、複数のパルスを含む駆動信号を出力し、駆動信号に対応して検出線の信号を検出する検出制御部（３０）とを備える。検出制御部（３０）は、第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線群に対して、複数のパルスを含む駆動信号を同時に出力する。２Ｎ本の駆動線群のうちＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち下がりとが同じタイミングである。

Description

センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法
　本願開示は、画像を表示する画面と、画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有するセンサ付き表示装置に関する。
　近年、画像を表示する画面を有するディスプレイと、指又はペン等の対象物の画面への接触又は接近を検出するタッチパネルとを備えたセンサ付き表示装置が製品化されている。センサ付き表示装置では、ディスプレイの駆動信号がノイズとなってタッチパネルへ影響を及ぼし得る。また、タッチパネルの駆動信号も、ディスプレイのノイズとなり得る。このようにディスプレイとタッチパネルが互いに干渉することで、それぞれのＳＮ（Signal Noise）比が低下し、誤作動や検出精度又は表示品質の低下が生じることがある。
　ディスプレイとタッチパネルの互いの干渉を抑制するため、ディスプレイの駆動及びタッチパネルの駆動のタイミングを関連づけて制御することが行われている。例えば、下記特許文献１に開示のタッチ検出機能付き表示デバイスは、１フレーム期間を構成する複数の単位駆動期間のそれぞれにおいて、Ｍ本の水平ラインを順次表示させるように表示素子を駆動する。さらに、その単位駆動期間内に設けられた、Ｍよりも少ないＮ個のタッチ検出期間においてタッチ検出素子を駆動する。
　このように、１フレーム期間を、ディスプレイ表示のための期間とタッチパネルの検出のための期間に分割し、表示のための駆動と検出のための駆動とを順に実行することによって、互いの干渉を抑制することができる。
特開２０１３－８４１６８号公報
　ディスプレイの解像度を高くすると、ディスプレイの駆動に要する時間が長くなる。ディスプレイの駆動に要する時間が長くなると、タッチパネルに割り当て可能な期間が短くなり、ディスプレイの駆動とタッチパネルの駆動の両立が難しくなる。また、タッチパネルが駆動できる時間を十分に確保できないことは、タッチパネルの性能の向上を妨げる要因にもなる。
　タッチパネルが駆動できる時間を確保するには、ディスプレイの駆動している時間に、タッチパネルの駆動を可能にすることが考えられる。このような場合、タッチパネルの駆動信号がノイズとなり、ディスプレイによる画像の表示に影響を与えないようにすることが好ましい。
　そこで、本願は、画像を表示する画面に対する対象物の検出動作が画像の表示に与える影響を抑制できるセンサ付き表示装置、制御装置、及び制御方法を開示する。
　本発明の一実施形態におけるセンサ付き表示装置は、画像を表示する画面と、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有する。前記センサ付き表示装置は、前記画面に重なる領域において、第１方向に並ぶ複数の駆動線と、前記画面に重なる領域において、第２方向に並ぶ複数の検出線と、前記複数の駆動線それぞれに、複数のパルスを含む駆動信号を出力し、前記駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出制御部とを備える。前記検出制御部は、前記第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線群に対して、複数のパルスを含む駆動信号を同時に出力する。前記２Ｎ本の駆動線群のうちＮ本の駆動信号のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動信号のパルスの立ち下がりとが同じタイミングである。
　本願開示によれば、画像を表示する画面に対する対象物の検出動作が画像の表示に与える影響を抑制できる。
図１は、センサ付き表示装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、図１に示すセンサ付き表示装置の構成例を示す断面図である。 図３は、駆動線、検出線、ゲート線Ｇ及びデータ線の積層構成の一例を示す斜視図である。 図４は、駆動信号の波形の一例を示す図である。 図５は、図４に示す駆動信号により発生するノイズの例を示す図である。 図６は、駆動信号のノイズを重ね合わせた場合のイメージを示す図である。 図７は、共通電極の変形例を示す図である。 図８は、駆動信号の変形例を示す図である。 図９は、駆動信号の他の変形例を示す図である。
　本発明の一実施形態におけるセンサ付き表示装置は、画像を表示する画面と、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有する。前記センサ付き表示装置は、前記画面に重なる領域において、第１方向に並ぶ複数の駆動線と、前記画面に重なる領域において、第２方向に並ぶ複数の検出線と、前記複数の駆動線それぞれに、複数のパルスを含む駆動信号を出力し、前記駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出制御部とを備える。前記検出制御部は、前記第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線群に対して、複数のパルスを含む駆動信号を同時に出力する。前記２Ｎ本の駆動線群のうちＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち下がりとが同じタイミングである。
　上記構成によれば、連続して並ぶ２Ｎ本の駆動線群のうちＮ本の駆動信号のパルスの立ち上りと、他のＮ本の駆動信号のパルスが立ち下がりのタイミングが同じになる。これにより、Ｎ本の駆動信号によるノイズと、他のＮ本の駆動信号によるノイズは打ち消し合う。２Ｎ本の駆動線群の駆動信号によるノイズは低減する。その結果、駆動信号が画面の表示に与える影響を抑制できる。
　前記センサ付き表示装置は、前記画面に重なる領域において、第１方向及び第２方向のうち一方の方向に並ぶ走査線と、前記画面に重なる領域において、第１方向及び第２方向のうち他方の方向に並ぶデータ線と、前記走査線と前記データ線との各交点に対応して設けられる複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続される複数の画素電極と、前記複数の画素電極及び前記複数の駆動線に対向する共通電極とをさらに備えてもよい。前記共通電極において同時に駆動信号が出力される前記２Ｎ本の駆動線の組に対向する部分は、他の駆動線と対向する部分と離間して配置することができる。
　上記構成によれば、２Ｎ本の駆動線の組に対向する共通電極の部分が、共通電極の他の部分と離間して配置されるので、２Ｎ本の駆動線群によるノイズが、共通電極全体に影響するのが抑えられる。これにより、駆動信号の画面表示への影響をさらに抑制することができる。
　前記複数の駆動線は、前記駆動信号が同時に出力される２Ｎ本の駆動線の組を複数含んでもよい。この場合、複数の前記２Ｎ本の駆動線の組に対して、順次、駆動信号を出力することができる。これにより、駆動信号によるノイズを抑えた状態での順次駆動が可能になる。
　前記共通電極は、前記複数の２Ｎ本の駆動線の組のそれぞれに対向する複数の電極部分を有してもよい。この場合、前記複数の電極部分は、互いに離間して配置することができる。これにより、２Ｎ本の駆動線の組によるノイズが共通電極全体に影響するのを抑えた状態で順次駆動される。そのため、駆動信号の画面表示への影響をより抑制することができる。
　前記センサ付き表示装置は、前記表示走査線、前記データ線、前記スイッチング素子及び前記画素電極が配置される第１基板と、前記第１基板に対向して設けられる第２基板とをさらに備えることができる。この場合、前記駆動線及び前記検出線は、前記第１基板又は前記第２基板の少なくとも一方に配置することができる。これにより、ディスプレイとセンサを、第１基板及び第２基板を用いて一体的に形成することができる。このように、ディスプレイとセンサを一体化した構成の場合、対象物を検出するための駆動線及び検出線と、画像を表示するための素子群すなわちデータ線、走査線、スイッチング素子、画素電極、及び共通電極が近い位置に配置される。そのため、駆動信号が、画面表示に影響を与えやすくなる。上記構成では、駆動信号のノイズの影響を抑えることができるので、ディスプレイとセンサを一体化した構成において特に効果が得られる。
　前記センサ付き表示装置は、前記走査線と、前記データ線と、前記スイッチング素子と、前記画素電極と、走査駆動部と、データ駆動部とをさらに備えることができる。前記走査駆動部は、前記複数の走査線を前記第１方向に順に選択する画面走査を繰り返す。前記データ駆動部は、前記走査駆動部による前記走査線の走査に同期して前記複数のデータ線に信号を出力することで、前記画素電極に表示すべき階調に応じた電圧を印加する。この場合、前記検出制御部は、前記走査線の画面走査が行われている時間の少なくとも一部に、前記駆動線の画面走査を行うことができる。
　上記構成によれば、駆動線の画面走査と走査線の画面走査を同時に行うことができる。そのため、画面表示のための動作の時間と、対象物の検出のための動作の時間を、いずれも十分に確保することが容易になる。さらに、上記構成では、駆動信号のノイズを抑えることができる。そのため、駆動線の画面走査と走査線の画面走査を同時に行う場合であっても、駆動信号の画面表示への影響が抑えられる。
　本発明の一実施形態における制御方法は、画像を表示する画面と、前記画面に重なる領域において第１方向に並ぶ複数の駆動線と、前記画面に重なる領域において第２方向に並ぶ複数の検出線とを有する電子機器の制御方法に関する。前記制御方法は、前記複数の駆動線それぞれに、複数のパルスを含む駆動信号を出力する駆動工程と、前記駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出工程とを有する。前記駆動工程において、前記第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線の組に対して、複数のパルスを含む駆動信号が同時に出力される。前記２Ｎ本の駆動線の組のうちＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち下がりとが同じタイミングである。
　電子機器の制御装置も、本発明の実施形態の一つである。前記電子機器は、画像を表示する画面と、前記画面に重なる領域において第１方向に並ぶ複数の駆動線と、前記画面に重なる領域において第２方向に並ぶ複数の検出線とを有する。制御装置は、前記複数の駆動線それぞれに、複数のパルスを含む駆動信号を出力する駆動部と、前記駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出部とを備える。前記駆動部は、前記第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線の組に対して、複数のパルスを含む駆動信号を同時に出力する。前記２Ｎ本の駆動線の組のうちＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち下がりとが同じタイミングである。
　以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
　＜実施形態１＞
　（センサ付き表示装置の構成例）
　図１は、実施形態１におけるセンサ付き表示装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すセンサ付き表示装置１は、画像を表示する画面と、画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有する電子機器である。センサ付き表示装置１は、表示装置２、検出装置３及びシステム側コントローラ１０を備える。
　＜表示装置の構成例＞
　表示装置２は、画像を表示する画面に対応する表示領域２ａに配置された複数のゲート線Ｇ（Ｇ（１）、Ｇ（２）、・・・、Ｇ（ｎ）、・・・、Ｇ（Ｎ））と、データ線Ｓ（Ｓ（１）、Ｓ（２）、・・・、Ｓ（ｉ）、・・・Ｓ（Ｍ））とを有する。ゲート線Ｇは、表示走査線の一例であり、第１方向（図１の例では、Ｙ方向）に並ぶ。データ線Ｓは、第１の方向とは異なる第２方向（図１の例では、Ｙ方向に直交するＸ方向）に並ぶ。
　ゲート線Ｇとデータ線Ｓの各交点に対応する位置に、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)８が設けられる。ＴＦＴ８は、ゲート線Ｇとデータ線Ｓに接続される。また、ＴＦＴ８には、画素電極９が接続される。ＴＦＴ８は、スイッチング素子の一例である。ＴＦＴ８は、ゲート線Ｇの信号に従って、オン／オフが切り替えられる。ＴＦＴ８がオンの時に、データ線Ｓの信号が、画素電極９に入力される。これにより、各画素において表示すべき階調に応じた電圧が、画素電極９に印加される。
　表示領域２ａにおいて、隣接する２本のゲート線Ｇと、隣接する２本のデータ線Ｓに囲まれる領域に１つの画素が配置される。表示領域２ａには、複数の画素がマトリクス状に配置される。各画素は、ＴＦＴ８及び画素電極９を含む。画素が配置される領域が表示領域２ａすなわち画面となる。また、複数の画素電極９に対向する位置に共通電極１１が設けられる。
　表示装置２は、さらに、タイミングコントローラ７、走査線駆動回路（ゲートドライバ）４、データ線駆動回路（ソースドライバ）５、共通電極駆動回路６を有する。タイミングコントローラ７は、システム側コントローラ１０、走査線駆動回路４、データ線駆動回路５、及び共通電極駆動回路６に接続される。走査線駆動回路４は、ゲート線Ｇに接続される。データ線駆動回路５は、データ線Ｓに接続される。共通電極駆動回路６は、共通電極１１に接続される。
　タイミングコントローラ７は、システム側コントローラ１０から映像信号（矢印Ａ）及び同期信号（矢印Ｄ）を受信する。タイミングコントローラ７は、映像信号をデータ線駆動回路５へ出力する（矢印Ｆ）。タイミングコントローラ７は、同期信号Ｄに基づき、走査線駆動回路４、データ線駆動回路５、及び共通電極駆動回路６に対して、各回路が同期して動作するための基準となる信号すなわち動作タイミングを制御するための信号を出力する（矢印Ｅ，Ｆ，Ｂ）。
　同期信号Ｄには、例えば、垂直同期信号と水平同期信号が含まれる。垂直同期信号は、画面の走査すなわち画面の表示の更新のタイミングを示す信号とすることができる。水平同期信号は、画面における各行の画素の描画のタイミングを示す信号とすることができる。
　一例として、タイミングコントローラ７は、走査線駆動回路４に、垂直同期信号及び水平同期信号に基づくゲートスタートパルス信号及びゲートクロック信号を出力する（矢印Ｅ）。ゲートスタートパルス信号は、例えば、垂直同期信号のパルス発生に対応するタイミングで発生するパルスを含むことができる。ゲートクロック信号は、水平同期信号のパルス発生に対応するタイミングで発生するパルスを含むことができる。
　タイミングコントローラ７は、データ線駆動回路５に対して、垂直同期信号及び水平同期信号に基づく、ソーススタートパルス信号、ソースラッチストローブ信号、及びソースクロック信号を出力する（矢印Ｆ）。
　走査線駆動回路４は、各データ線Ｓに、表示すべき画像を示す信号を供給する。走査線駆動回路４は、１画面におけるゲート線Ｇを第１方向（Ｙ方向）に順に選択する走査を、垂直同期信号で示される周期で繰り返す。具体的には、走査線駆動回路４は、ゲートスタートパルス信号に従って、１画面の走査を開始し、ゲートクロック信号にしたがって各ゲート線Ｇに順に選択信号を印加する。
　データ線駆動回路５は、走査線駆動回路４によるゲート線Ｇの走査に同期して複数のデータ線Ｓへ、映像信号に基づく信号を出力する。これにより、画素電極９に表示すべき階調に応じた電圧を印加することができる。具体的には、データ線駆動回路５は、ソースクロック信号のパルスが発生するタイミングで、各データ線に印加すべき電圧を示すデジタル映像信号をレジスタに順次保持する。保持されたデジタル映像信号は、ソースラッチストローブ信号のパルスが発生するタイミングで、アナログ電圧に変換される。変換されたアナログ電圧は、駆動用映像信号として複数のデータ線Ｓに一斉に印加される。
　共通電極駆動回路６は、タイミングコントローラ７から受け取った信号に基づいて、共通電極１１に所定の電圧を印加する（矢印Ｃ）。
　以上のようにして、各ゲート線に選択信号が印加されるタイミングで、データ線Ｓに駆動用映像信号が印加され、さらに、共通電極１１に所定の電圧が印加されることで、表示領域２ａすなわち画面に、画像が表示される。
　＜検出装置の構成例＞
　検出装置３は、表示装置１の画面に対する指又はペン等の対象物の接触又は接近を検出するセンサの一例である。検出装置３は、タッチパネル２０とタッチパネルコントローラ（以下ＴＰコントローラと称する）３０を有する。
　タッチパネル２０は、第１方向（図１の例ではＹ方向）に並ぶ複数の駆動線ＤＲＬ（ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（Ｐ））及び第２方向（この例では、Ｘ方向）に並ぶ複数の検出線ＳＮＬ（ＳＮＬ（１）～ＳＮＬ（Ｑ））を有する。駆動線ＤＲＬは、第２方向（Ｘ方向）に延びる電極である。検出線ＳＮＬは、第１方向（Ｙ方向）に延びる電極である。第１方向は、第２方向と異なる方向である。本例では、第１方向は、第２方向に直交している。
　図１では、説明のため、タッチパネル２０と表示装置２の表示領域２ａは、Ｚ方向において重ならない位置に描かれているが、実際は、タッチパネル２０は、表示装置２の表示領域２ａと、画面に垂直な方向から見て重なる位置に配置される。すなわち、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、表示領域２ａである画面に重なる領域に配置される。また、駆動線ＤＲＬは、ゲート線Ｇと同じ方向（本例では、Ｙ方向）に並んで配置される。検出線ＳＮＬは、データ線Ｓと同じ方向（本例では、Ｘ方向）に並んで配置される。
　図２は、図１に示すセンサ付き表示装置１の構成例を示す断面図である。図２に示す例では、センサ付き表示装置１は、互いに対向する第１基板１２及び第２基板１６を備える。第１基板１２及び第２基板１６の間には液晶層１４が設けられる。
　第１基板１２の第２基板１６に対向する面には、画素電極９が設けられる。また、図示しないが、第１基板１２には、ゲート線Ｇ、データ線Ｓ、及びＴＦＴ８が配置される。
　第２基板１６の第１基板１２に対向する面には、共通電極１１、カラーフィルタ１５及び駆動線ＤＲＬが配置される。共通電極１１は、画素電極９と液晶層１４を介して対向している。また、共通電極１１は、カラーフィルタ１５を介して駆動線ＤＲＬとも対向している。すなわち、共通電極１１は、第１基板１２に垂直な方向から見て、画素電極９及び駆動線ＤＲＬと重なる領域に配置される。図２に示す例では、共通電極１１は、駆動線ＤＲＬと、画素電極９との間に設けられる。
　第２基板１６の第１基板１２と反対側の面には、検出線ＳＮＬ及び偏光板１７が配置される。これにより、駆動線ＤＲＬと検出線ＳＮＬとの間に容量が発生する。第２基板１６の表面に指などの対象物が接近すると、この容量が変化する。すなわち、駆動線ＤＲＬと検出線ＳＮＬとの交点に対応する位置における容量は、対象物の接近又は接触により変化する。この容量の変化を、駆動線ＤＲＬに駆動信号を出力した時に検出線ＳＮＬで検出される信号によって検知する。これにより、画面に接触又は接近する対象物が検出される。なお、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、同じ層に形成されてもよい。
　本例では、第１基板１２及び第２基板１６により、表示装置２と検出装置３が一体的に形成される。駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、いずれも、共通電極１１とは独立して設けられる。すなわち、表示装置２の共通電極１１が、タッチパネル２０の駆動線ＤＲＬ又は検出線ＳＮＬを兼ねる構成にはなっていない。これにより、タッチパネル２０の駆動が、表示装置２の駆動によって制約を受けにくくなる。
　なお、共通電極１１は、第１基板に設けられてもよい。この場合、例えば、共通電極１１は、複数の画素電極９と、絶縁層１３を介して対向する位置に設けることができる。
　第１基板１２及び第２基板１６は、例えば、ガラス又は樹脂で形成することができる。画素電極９、共通電極１１、検出線ＳＮＬ、及び駆動線ＤＲＬは、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等の透明電極により形成することができる。
　図３は、駆動線ＤＲＬ、検出線ＳＮＬ、ゲート線Ｇ及びデータ線Ｓの積層構成の一例を示す斜視図である。図３に示す例では、ゲート線Ｇの層、データ線Ｓの層、共通電極１１の層、駆動線ＤＲＬの層、及び検出線ＳＮＬの層が、Ｚ方向に積層される。複数の駆動線ＤＲＬ及び複数の検出線ＳＮＬの間には容量が形成される。複数の駆動線ＤＲＬ及び複数の検出線ＳＮＬにより構成されるマトリクスは、表示領域２ａの全域と重なるように配置される。すなわち、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、ゲート線Ｇ及びデータ線Ｓが設けられた領域に重なる領域に配置される。
　図３に示す例では、ゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬは互いに平行になるよう配置される。なお、ゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬは、完全に平行でなくてもよい。例えば、ゲート線Ｇの方向と駆動線ＤＲＬの方向は若干異なっていてもよい。又は、駆動線ＤＲＬの一部に、ゲート線Ｇと平行でない部分が含まれていてもよい。
　複数の駆動線ＤＲＬには、駆動信号が順に入力される。検出線ＳＮＬには、駆動信号に対する応答信号が、検出信号として出力される。検出信号は、駆動線ＤＲＬと検出線ＳＮＬとの交点に対応する位置における容量に関する情報を含む。
　例えば、ＴＰコントローラ３０は、複数の駆動線ＤＲＬに対して、第１方向（Ｙ方向）に順に駆動信号を印加する走査を繰り返し、駆動線ＤＲＬの駆動に対応して検出線ＳＮＬの検出信号を検出する。駆動信号は、複数のパルスを含む。ＴＰコントローラ３０は、各駆動線ＤＲＬを駆動する期間において、検出線ＳＮＬの信号を検出する。検出される信号には、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬの周囲の容量の変化が反映される。すなわち、表示領域２ａ（画面）における容量の変化が、検出線ＳＮＬの検出信号として検出される。ＴＰコントローラ３０は、検出線ＳＮＬで検出される信号を基に、画面に対する対象物の接触又は接近の位置を計算することができる。ＴＰコントローラ３０は、検出制御部の一例である。
　なお、ゲート線Ｇ、データ線Ｓ、駆動線ＤＲＬ、及び検出線ＳＮＬの積層構成は、図２及び図３に示す例に限られない。例えば、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬの積層順序は逆でもよい。さらに、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬは、第２基板１６に限られず、第１基板１２又は、第１基板１２及び第２基板１６の両方に分散して配置することができる。
　再び図１を参照し、ＴＰコントローラ３０は、タイミングコントローラ７から受信する同期信号に基づいて、タッチパネル２０における駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御する。これにより、ゲート線Ｇの画面走査のタイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御することができる。また、データ線Ｓへの信号出力のタイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬへ出力する駆動信号のパルスのタイミングを制御することができる。
　ＴＰコントローラ３０は、例えば、同時に駆動されるゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬが、画面上で重ならないように、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングを制御することができる。すなわち、ゲート線Ｇの画面走査と駆動線ＤＲＬの画面走査を同時に行いながらも、ゲート線Ｇの駆動領域と、駆動線ＤＲＬの駆動領域が重ならないよう、駆動線ＤＲＬの画面走査のタイミングが制御される。
　ＴＰコントローラ３０は、例えば、ゲート線Ｇの画面走査の開始に対して、駆動線ＤＲＬの画面走査の開始をずらすことができる。さらに、駆動線ＤＲＬの１画面の走査時間を適切に設定して、ゲート線Ｇの走査位置と駆動線ＤＲＬの走査位置が重ならないようにすることができる。
　例えば、ＴＰコントローラ３０は、駆動線ＤＲＬの１回の画面走査の開始から終了までの間に、ゲート線Ｇの画面走査が開始され、かつ、駆動線ＤＲＬの１画面の走査時間は、ゲート線Ｇの１画面の走査時間と同じか又は短くすることができる。
　ここで、１画面の走査時間は、１回の画面走査に要する時間である。例えば、１回の画面走査において、走査すべき駆動線ＤＲＬ又はゲート線Ｇの全てを走査するのにかかる時間を１画面の走査時間とする。これに対して、画面走査の周期は、画面走査の開始から、次の画面走査の開始までの時間である。そのため、１画面の走査時間と画面走査の周期とは必ずしも同じにはならない。
　ＴＰコントローラ３０は、ゲート線Ｇの走査のタイミングを制御するための同期信号を基に、駆動線ＤＲＬの駆動タイミングを制御する信号を生成することができる。例えば、タイミングコントローラ７から受信した垂直同期信号のパルス発生タイミングに基づいて、駆動線ＤＲＬの画面走査の開始タイミングを示す信号を生成することができる。
　一例として、ＴＰコントローラ３０は、垂直同期信号のパルス発生から一定時間ずれた時点でパルスを発生させるトリガ信号を生成することができる。ＴＰコントローラ３０は、このトリガ信号のパルス発生のタイミングで駆動線ＤＲＬの画面走査を開始させる。これにより、ゲート線の画面走査開始時から一定時間ずれた時点で、駆動線ＤＲＬの画面走査を開始することができる。又は、トリガ信号のパルス発生を契機として所定の周期でパルスを発生させるスタートパルス信号を生成し、これを駆動線ＤＲＬの画面走査開始を指示する信号とすることができる。
　１本の駆動線ＤＲＬに印加される駆動信号は、例えば、所定の周波数で発生する複数のパルスを含むことができる。このパルスの数と周波数を制御することにより、１画面の駆動線ＤＲＬの走査時間を制御することができる。ＴＰコントローラ３０は、例えば、レジスタ（図示せず）等に予め記録された値を用いて、駆動信号のパルスの数と周波数を設定することができる。或いは、ＴＰコントローラ３０は、表示装置１の駆動に用いられる同期信号を用いて、駆動信号のパルスの周波数を制御することができる。
　例えば、ＴＰコントローラ３０は、タイミングコントローラ７から受信した水平同期信号に基づいて、各駆動線ＤＲＬに印加するパルスのタイミングを制御することができる。具体例として、水平同期信号のパルス発生の周期と同じ周期で発生するパルスであって、水平同期信号のパルス発生から一定時間ずれたタイミングで発生するパルスを含む信号を、各駆動線ＤＲＬの駆動信号とすることができる。これにより、データ線Ｓへの信号出力とずれたタイミングで、駆動線ＤＲＬを駆動することができる。すなわち、データ線Ｓの信号出力と干渉しないタイミングで、検出走査線を駆動することができる。
　また、ＴＰコントローラ３０は、水平同期信号の周波数とは異なる周波数で発生するパルスを含む駆動信号を駆動線ＤＲＬに出力することができる。パルスの周波数は、例えば、予めレジスタ等に記録された値を用いて決定することができる。ＴＰコントローラ３０は、複数の周波数を予め記録しておき、ノイズレベルに応じて、適切な周波数を選択する構成とすることもできる。
　ＴＰコントローラ３０は、第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線ＤＲＬ群に対して、複数のパルスを含む駆動信号を同時に出力する。すなわち、互いに隣接する２Ｎ本の駆動線ＤＲＬ群を１つの組（グループ）とする。２Ｎ本の駆動線ＤＲＬの組に、駆動信号が同時に出力される。ＴＰコントローラ３０は、これらの２Ｎ本の駆動線ＤＲＬの組に出力する駆動信号を制御する。コントローラ３０は、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬのうちＮ本の駆動線ＤＲＬにおける連続する複数のパルスの立ち上がりと、２Ｎ本のうち上記Ｎ本以外の他のＮ本の駆動線ＤＲＬにおける連続する複数のパルスの立ち下がりが、同じタイミングになるように制御する。
　これにより、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬのうちＮ本において信号のレベルが上がるタイミングと、他のＮ本において信号のレベルが下がるタイミングが略同じになる。そのため、Ｎ本の駆動信号によるノイズと、他のＮ本の駆動信号によるノイズとが打ち消し合う。その結果、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬの組が配置された領域において発生するノイズが抑えられる。
　ノイズ低減の観点からは、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬのうちＮ本の駆動線ＤＲＬにおけるパルスの立ち下がりと、２Ｎ本のうち他のＮ本の駆動線ＤＲＬにおけるパルスの立ち上がりも、同じタイミングになるように制御することが好ましい。
　なお、Ｎ本の駆動線ＤＲＬのパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線ＤＲＬのパルスの立ち下がりが同じタイミングである態様には、立ち上がりの瞬間と立ち下がりの瞬間が若干ずれているがノイズ低減できる程度に近い場合も含まれる。
　ＴＰコントローラ３０は、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬに対して、同じタイミングで発生するパルスを含む駆動信号を同時に出力する。このとき、２Ｎ本のうちＮ本の駆動信号のパルスの極性と、他のＮ本の駆動信号のパルスの極性を逆にすることができる。すなわち、２Ｎ本の駆動線群の駆動信号におけるパルスの発生タイミングは同じにして、２Ｎ本のうちＮ本の駆動信号のパルスの極性と、他のＮ本の駆動信号のパルスの極性が逆になるよう制御することができる。
　或いは、ＴＰコントローラ３０は、２Ｎ本のうちＮ本の駆動線ＤＲＬに、複数のパルスを含む駆動信号を出力し、他のＮ本の駆動線ＤＲＬには、上記Ｎ本の駆動線ＤＲＬのパルスを反転させたパルスを含む駆動信号を出力することができる。
　＜検出装置の動作例＞
　図４は、検出装置３における駆動信号の波形の一例を示す図である。図４に示す例では、互いに隣接する２本の駆動線ＤＲＬを１つの組とする。コントローラ３０は、隣接する２本の駆動線ＤＲＬの組に、駆動信号を同時に出力する。すなわち、図４は、Ｎ＝１の場合の例である。駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（Ｐ）には、同時に駆動信号が入力される２本の駆動線ＤＲＬの組は、複数組（ｍ組）含まれる。ここで、ｍは、自然数である。
　具体的には、まず、１番目の組である駆動線ＤＲＬ（１）と駆動線ＤＲＬ（２）に、それぞれ駆動信号Ｄｒ（１）とＤｒ（２）が同時に入力される。ＴＰコントローラ３０は、駆動信号Ｄｒ（１）のパルスの立ち上がりと駆動信号Ｄｒ（２）のパルスの立ち下りが同じタイミングになるよう制御する。また、図４に示すように、駆動信号Ｄｒ（１）のパルスの立ち下りと、駆動信号Ｄｒ（２）のパルスの立ち上がりも、同じタイミングになるよう制御される。すなわち、同じタイミングで極性の異なるパルスが、駆動線ＤＲＬ（１）と駆動線ＤＲＬ（２）にそれぞれ出力される。
　１番目の組の駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）の駆動信号Ｄｒ（１）及びＤｒ（２）は、一定の時間ＤＴ（１）出力される。すなわち、予め決められた数のパルスが一定の周期で駆動線ＤＲＬ（１）及び（２）に出力される。１番目の組の駆動が終わると、次の組すなわち２番目の組の駆動線ＤＲＬ（３）及びＤＲＬ（４）に、一定の時間ＤＴ（２）、駆動信号Ｄｒ（３）及びＤｒ（４）が出力される。このようにして、複数の組（１番目の組からｍ番目の組まで）の駆動線ＤＲＬに、順次、一定時間の駆動信号が出力される。全ての組の駆動線ＤＲＬの駆動信号の出力時間ＤＴ（１）、ＤＴ（２）、・・・ＤＴ（３）は、いずれも同じにすることができる。
　ＴＰコントローラ３０は、２本の駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）に駆動信号Ｄｒ（１）及びＤｒ（２）が出力される時に検出線ＳＮＬで検出される信号に基づき、駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）の領域における容量の変化を検出する。この時、駆動線ＤＲＬ（１）と検出線ＳＮＬ（１）～ＳＮＬ（Ｑ）との交点に対応する位置の容量と、駆動線ＤＲＬ（２）と検出線ＳＮＬ（１）～ＳＮＬ（Ｑ）との交点に対応する位置の容量とが検出される。
　同様に、駆動信号Ｄｒ（３）及びＤｒ（４）の出力時に検出される信号に基づいて、駆動線ＤＲＬ（３）と検出線ＳＮＬとの交点に対応する位置の容量と、駆動線ＤＲＬ（４）と検出線ＳＮＬとの交点に対応する位置の容量が検出される。このようにして、ｍ組の駆動線ＤＲＬの組に順次出力される駆動信号Ｄｒに応じて検出される信号によって、各組の２本の駆動線ＤＲＬと検出線ＳＮＬ（１）～ＳＮＬ（Ｑ）との各交点に対応する位置の容量が、順次、検出される。
　本例は、Ｎ＝１の例であるが、Ｎが２以上の場合も、同様に、ＴＰコントローラ３０は、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬの組への駆動信号Ｄｒの出力時に検出線ＳＮＬで検出される信号により、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬと検出線ＳＮＬとの交点に対応する位置それぞれにおける容量を検出することができる。
　例えば、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬに駆動信号を出力する期間を、２Ｎの期間の分割し、分割した各期間において１本の駆動線ＤＲＬにおける容量を検出することができる。図４に示す例では、１番目の組の駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）に駆動信号Ｄｒ（１）及びＤｒ（２）が出力される期間ＤＴ（１）が、２つの期間ＳＴ（１）及びＳＴ（２）に分割される。
　分割された２つの期間のうち１つの期間ＳＴ（１）で、検出線ＳＮＬにおいて検出される信号により、駆動線ＤＲＬ（１）と検出線ＳＮＬ（１）～ＳＮＬ（Ｑ）の交点に対応する容量が検出される。期間ＳＴ（１）では、例えば、駆動信号Ｄｒ（１）のパルスに対応するタイミングで検出される信号により、駆動線ＤＲＬ（１）に対応する位置の容量を検出することができる。この時、駆動信号Ｄｒ（２）のパルスは、ダミーパルスＤＰとなる。
　分割された２つの期間のうち他方の期間ＳＴ（２）で、ＴＰコントローラ３０は、駆動信号Ｄｒ（２）のパルスに対応するタイミングで検出される信号により、駆動線ＤＲＬ（２）に対応する位置の容量を検出することができる。期間ＳＴ（２）において、駆動信号Ｄｒ（１）のパルスは、ダミーパルスＤＰになる。
　このように、期間ＳＴ（１）で駆動線ＤＲＬ（１）に対応する容量を検出し、期間ＳＴ（２）で駆動線ＤＲＬ（２）に対応する容量を検出する。このために、ＴＰコントローラ３０は、期間ＳＴ（１）と期間ＳＴ（２）とで、検出線ＳＮＬの信号を検出するタイミングを異ならせることができる。例えば、期間ＳＴ（１）では駆動信号Ｄｒ（１）がハイレベルの時に検出線ＳＮＬの信号を検出し、期間ＳＴ（２）では駆動信号Ｄｒ（２）がハイレベルの時に検出線ＳＮＬの信号を検出することができる。
　又は、ＴＰコントローラ３０は、期間ＳＴ（１）に検出された信号に基づく容量値の演算と、期間ＳＴ（２）に検出された信号に基づく容量値の演算とを異ならせることもできる。例えば、検出線ＳＮＬで検出された信号と基準信号を比較してそれらの差分を用いて容量値を計算することができる。この場合、基準信号を、期間ＳＴ（１）と期間ＳＴ（２）とで異ならせることができる。
　なお、各駆動線ＤＲＬに対応する容量の演算は、上記例に限られない。例えば、ＴＰコントローラ３０は、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬの駆動信号において、少なくとも２Ｎ回のパルスを出力し、パルスに対応して検出線ＳＮＬで少なくとも２Ｎ回検出される信号を用いて、行列演算等を実行することで、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬにおける容量を算出することができる。
　ここで、ｉ＝１，２，・・・，Ｐ、ｊ＝１，２，・・・，Ｑとし、駆動線ＤＲＬ（ｉ）と検出線ＳＮＬ（ｊ）の交点に対応する容量をＣｉｊとする。２Ｎ本の駆動線ＤＲＬ（ｉ）～ＤＲＬ（ｉ＋２Ｎ）に駆動信号Ｄｒ（ｉ）～Ｄｒ（ｉ＋２Ｎ）が出力された場合、検出線ＳＮＬ（ｊ）では、駆動線ＤＲＬ（ｉ）～ＤＲＬ（ｉ＋２Ｎ）と検出線ＳＮＬ（ｊ）との各交点における容量Ｃｉｊ、Ｃ（ｉ＋１）ｊ、・・・Ｃ（ｉ＋２Ｎ）ｊを加算又は減算した値に対応する信号値が検出される。２Ｎ本の駆動線ＤＲＬ（ｉ）～ＤＲＬ（ｉ＋２Ｎ）を駆動する時に、Ｎ本の駆動線ＤＲＬと他のＮ本の駆動線ＤＲＬに同時に出力されるパルスの極性の組み合わせを２Ｎ通り変化させて、各組み合わせについて検出線ＳＮＬで信号を２Ｎの検出値を取得することができる。これら２Ｎの検出値を用いた演算により、容量Ｃｉｊ、Ｃ（ｉ＋１）ｊ、・・・Ｃ（ｉ＋２Ｎ）ｊを算出することができる。
　例えば、駆動線ＤＲＬ（１）に正（＋）極性のパルス、駆動線ＤＲＬ（２）に負（－）極性のパルスが同時に出力されると、検出線ＳＮＬ（１）で検出される電圧値Ｖｏｕｔ１は、Ｖｏｕｔ１＝（Ｃ１１－Ｃ２１）・Ｖ／Ｃｉｎｔとなる。ここで、Ｖ／Ｃｉｎｔは、定数とすることができる。駆動線ＤＲＬ（１）に負のパルス、ＤＲＬ（２）に正のパルスを出力した場合、検出線ＳＮＬ（１）で検出される電圧値Ｖｏｕｔ２は、Ｖｏｕｔ２＝（－Ｃ１１＋Ｃ２１）・Ｖ／Ｃｉｎｔとなる。Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２によって、Ｃｏｕｔ１＝Ｃ１１－Ｃ２１と、Ｃｏｕｔ２＝－Ｃ１１＋Ｃ２１の値が計算される。これらの値を用いてＣ１１、Ｃ１２を変数とする連立方程式を解く演算をすることにより、Ｃ１１、Ｃ１２の値を計算できる。
　また、例えば、直交系列となる駆動信号Ｄｒを２Ｎ本の駆動線ＤＲＬに出力し、これに応じて得られる検出線ＳＮＬの信号に対して内積等の行列演算を施すことで、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬにおける容量分布を計算することができる。なお、容量の演算方法は、上記例に限られない。
　このようにして、１～ｍ組の駆動線ＤＲＬの組に対して、順次、駆動信号Ｄｒを出力することで、駆動線ＤＲＬの画面走査がなされる。駆動線ＤＲＬの画面走査により、指やペン等の対象物の画面への接触又は接近を検出することができる。
　このとき、各組において２Ｎ本の駆動線ＤＲＬに同時に出力される駆動信号Ｄｒのうち、Ｎ本の駆動線（図４において、例えば、ＤＲＬ（１））の駆動信号（Ｄｒ（１））のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線ＤＲＬ（例えば、ＤＲＬ（２））の駆動信号（Ｄｒ（２））のパルスの立ち下りが同じタイミングになるよう制御される。さらに、上記Ｎ本の駆動線（ＤＲＬ（１））の駆動信号（Ｄｒ（１））のパルスの立ち下がりと、他のＮ本の駆動線（ＤＲＬ（２））の駆動信号（Ｄｒ（２））のパルスの立ち上がりが同じタイミングになるよう制御される。
　図５は、図４に示す駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）の駆動信号Ｄｒ（１）及びＤｒ（２）により発生するノイズの例を示す図である。図５は、駆動信号Ｄｒ（１）及びＤｒ（２）それぞれによって発生するノイズのレベルの変動を示している。駆動信号Ｄｒ（１）のパルスが立ち上がるタイミングで、ノイズはプラス方向に変動し、パルスが立ち下がるタイミングでマイナス方向に変動する。駆動信号Ｄｒ（２）のノイズも、同様の変動を示す。これらの駆動信号Ｄｒ（１）のノイズとＤｒ（２）のノイズを重ね合わせると、図６に示すように、変動の小さいノイズ波形となる。例えば、共通電極１１の電位レベルは、駆動線ＤＲＬのノイズレベルに応じて変動しやすい。そのため、図６に示すようにノイズの変動を小さくすることにより、共通電極１１における電位レベルの揺れを小さくすることができる。
　本実施形態によれば、Ｎ本の駆動線ＤＲＬの駆動信号のパルスの立ち上がりと他のＮ本の駆動線ＤＲＬの駆動信号のパルスの立ち下がりが同じタイミングで発生することで、共通電極１１の電位レベルの揺れを防ぐことができる。その結果、画素書き込みの際、液晶層にかかる電圧の変動が小さくなる。ひいては、ディスプレイノイズが発生しにくくなる。
　なお、上記例では、駆動信号Ｄｒ（１）の全てのパルスと駆動信号Ｄｒ（２）の全てのパルスとで立ち上がりと立ち下がりのタイミングが同じになっている。これに対して、駆動信号Ｄｒ（１）の一部のパルスと駆動信号Ｄｒ（２）の一部のパルスとで、立ち上がりと立ち下がりのタイミングを合わせる場合でも、ノイズ低減効果を得ることができる。例えば、２Ｎ本の駆動線の組のうちＮ本の駆動線の駆動信号と他のＮ本の駆動線の駆動信号とで、タイミングを合わせるパルスの数の割合を制御することで、ノイズ低減効果の度合いを調整することができる。
　＜共通電極１１の変形例＞
　図７は、共通電極１１の変形例を示す図である。図７に示す例では、共通電極１１は、複数組（すなわち１～ｍ組）の２本の駆動線ＤＲＬの組それぞれに対応する複数の電極部分１１（１）～１１（ｍ）を有する。
　電極部分１１（１）～１１（ｍ）は、それぞれ、１～ｍ番目の組の駆動線ＤＲＬの組に対向する位置に配置される。すなわち、電極部分１１（１）～１１（ｍ）のそれぞれは、１～ｍ番目の各組の駆動線ＤＲＬと、画面に垂直な方向において重なる領域に配置される。電極部分１１（１）～１１（ｍ）のそれぞれは、隣接する２本の駆動線ＤＲＬに対向する。電極部分１１（１）～１１（ｍ）は、互いに離間して配置される。
　本例では、電極部分１１（１）～１１（ｍ）は、互いに電気的に切り離されている。電極部分１１（１）～１１（ｍ）には、それぞれ配線が接続される。これらの配線それぞれを通じて、各電極部分１１（１）～１１（ｍ）と、共通電極駆動回路６（図１参照）とが接続される。
　電極部分１１（１）～１１（ｍ）は、駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（２ｍ）が並ぶ第１方向と同じ方向に並んで配置される。また、電極部分１１（１）～１１（ｍ）は、駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（２ｍ）と同じ方向（第２方向）に延びて形成される。
　例えば、１番目の２本の駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）の組に対向する電極部分１１（１）は、他の駆動線ＤＲＬ（３）～ＤＲＬ（２ｍ）と対向する部分と離間して配置される。本例では、電極部分１１（１）と、隣接する電極部分１１（２）とは、電気的に接続されず、互いに離間して配置される。
　このように、共通電極１１は、２Ｎ本の駆動線ＤＲＬに対応する電極部分１１（１）～１１（ｍ）を形成するように、パターニングすることができる。このように共通電極１１を、複数の電極部分に分割することで共通電極１１の低抵抗化が実現できる。また、駆動信号Ｄｒのノイズ等による共通電極１１の電位レベルの揺れの早期安定化を図ることができる。その結果、表示のための画素書き込み動作が安定する。
　なお、図７に示す例では、同時に駆動信号が出力される１組の２Ｎ本の駆動線ＤＲＬに対向する電極部分１１（１）～１１（ｍ）が設けられる。これに対して、共通電極１１は、複数組の２Ｎ本の駆動線ＤＲＬに対向する電極部分を含んでもよい。例えば、１番目の組及び２番目の組の駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（４）に対向する電極部分が共通電極１１に設けられてもよい。また、共通電極１１の複数の電極部分１１（１）～１１（ｍ）は、必ずしも電気的に切り離されていなくてもよい。
　＜駆動信号の変形例１＞
　図８は、駆動信号の変形例を示す図である。図８に示す例は、Ｎ＝２の場合の例である。すなわち、コントローラ３０は、４本の駆動線ＤＲＬに同時に駆動信号を出力する。４本の駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（４）のうち２本の駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）の駆動信号Ｄｒ（１）及びＤｒ（２）のパルスの立ち上がりと、他の２本の駆動線ＤＲＬ（３）及びＤＲＬ（４）の駆動信号Ｄｒ（３）及びＤｒ（４）の立ち下がりのタイミングが同じである。
　図８に示す例では、隣接する２本の駆動線ＤＲＬに同位相のパルスが出力される。すなわち、４本のうち２本の隣接する駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）の駆動信号Ｄｒ（１）及びＤｒ（２）のパルスの立ち上がりと立ち下がりが同じタイミングであり、他の２本の駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）の駆動信号Ｄｒ（１）及びＤｒ（２）のパルスの立ち上がりと立ち下がりが同じタイミングである。
　これに対して、さらなる変形例として、ＴＰコントローラ３０は、隣接する２本の駆動線ＤＲＬの駆動信号Ｄｒに逆位相のパルスを出力することもできる。すなわち、４本のうち２本の隣接する駆動線ＤＲＬ（１）及びＤＲＬ（２）において、駆動信号Ｄｒ（１）のパルスと立ち上がりとＤｒ（２）のパルスの立ち下がりを同じタイミングにすることもできる。すなわち、奇数番目の駆動線ＤＲＬのパルスの立ちあがりと、偶数番目の駆動線ＤＲＬのパルスの立ち下がりを同じタイミングにすることができる。
　４本の駆動線ＤＲＬ（１）～（４）に駆動信号Ｄｒ（１）～Ｄｒ（４）が出力される期間ＤＴ（１）において検出線ＳＮＬで検出される信号により、これら４本の駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（４）と、検出線ＳＮＬとの各交点に対応する容量が検出される。
　例えば、４本の駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（４）の駆動信号Ｄｒ（１）～Ｄｒ（４）の出力される期間ＤＴ（１）に含まれる４つの期間ＳＴ（１）～ＳＴ（４）それぞれにおいて検出される信号により、４本の駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（４）それぞれの位置に対応する容量が検出される。具体的には、期間ＳＴ（１）における駆動信号Ｄｒ（１）に対応して検出される信号により、ＤＲＬ（１）と検出線ＳＮＬ（１）～（Ｑ）との各交点に対応する容量が検出される。以下、同様に、期間ＳＴ（２）～ＳＴ（４）において、駆動線ＤＲＬ（２）～ＤＲＬ（４）それぞれの位置に対応する容量が検出される。
　或いは、ＴＰコントローラ３０は、期間ＤＴ（１）において、少なくとも４回検出される信号に基づいて、駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（４）それぞれの位置に対応する容量を計算することができる。
　＜駆動信号の変形例２＞
　図９は、駆動信号の他の変形例を示す図である。図９に示す例は、Ｎ＝３の場合の例である。すなわち、コントローラ３０は、６本の駆動線ＤＲＬに同時に駆動信号を出力する。６本の駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（６）のうち３本の駆動線ＤＲＬ（１）、ＤＲＬ（２）及びＤＲＬ（４）の駆動信号Ｄｒ（１）、Ｄｒ（２）及びＤｒ（４）のパルスの立ち上がりと、他の３本の駆動線ＤＲＬ（３）、ＤＲＬ（５）及びＤＲＬ（６）の駆動信号Ｄｒ（３）、Ｄｒ（５）及びＤｒ（６）の立ち下がりのタイミングが同じである。
　図９に示す例では、６本の駆動線ＤＲＬ（１）～（６）のうち、３本の駆動線ＤＲＬ（１）、ＤＲＬ（２）、ＤＲＬ（４）に同位相のパルスが出力され、その他の３本の駆動線ＤＲＬ（３）、ＤＲＬ（５）、ＤＲＬ（６）にこれらとは逆位相のパルスが出力される。なお、同位相のパルスが出力される駆動線の組み合わせはこれに限られない。例えば、駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（３）に同位相のパルスを出力することもできる。
　図９に示す場合も、６本の駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（６）に駆動信号Ｄｒ（１）～Ｄｒ（６）が出力される期間ＤＴ（１）に含まれる６つの期間ＳＴ（１）～ＳＴ（６）それぞれにおいて、駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（６）それぞれの位置に対応する容量を検出することができる。または、ＴＰコントローラ３０は、期間ＤＴ（１）において、少なくとも６回検出される信号に基づいて、駆動線ＤＲＬ（１）～ＤＲＬ（６）それぞれの位置に対応する容量を計算することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。
　駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬの並ぶ方向と、ゲート線Ｇとデータ線Ｓの並ぶ方向との関係は、上記例に限られない。例えば、データ線Ｓを第１方向（Ｙ方向）に並べて配置し、ゲート線Ｇを、第２方向（Ｘ方向）に並べて配置することができる。
　上記実施形態において、Ｎ＝１、Ｎ＝２及びＮ＝３の場合の駆動信号の例を示したが、Ｎの値はこれに限られず、Ｎを４以上とする駆動も可能である。
　上記実施形態は、相互容量方式のタッチパネルの例であるが、タッチパネルは、自己容量方式であってもよい。
　上記実施形態のセンサ付き表示装置１は、表示装置２と検出装置３を第１基板１２及び第２基板１６で一体的に構成したものであった。すなわち、センサ付き表示装置１は、ディスプレイとタッチパネルを一体化したタッチパネル内蔵型ディスプレイであった。これに対して、センサ付き表示装置は、それぞれ異なる基板に形成された表示装置と検出装置を積層して構成することもできる。この場合、表示装置２の基板と、検出装置３の基板は異なる構成となる。
　また、表示装置２は、上記のような液晶表示装置に限定されない。表示装置２は、例えば、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、或は、電気泳動又はＭＥＭＳを用いたディスプレイなどであってもよい。
１　センサ付き表示装置
２　表示装置
３　検出装置
４　走査線駆動回路（走査駆動部の一例）
５　データ線駆動回路（データ駆動部の一例）
８　ＴＦＴ（スイッチング素子の一例）
９　画素電極
１１　共通電極
２０　タッチパネル
３０　ＴＰコントローラ（検出制御部の一例）
Ｇ　ゲート線（表示走査線の一例）
Ｓ　データ線
ＤＲＬ　駆動線（検出走査線の一例）
ＳＮＬ　検出線

Claims (8)

  1. 　画像を表示する画面と、前記画面に対する対象物の接触又は接近を検出するセンサとを有するセンサ付き表示装置であって、
    　前記画面に重なる領域において、第１方向に並ぶ複数の駆動線と、
    　前記画面に重なる領域において、第２方向に並ぶ複数の検出線と、
    　前記複数の駆動線それぞれに、複数のパルスを含む駆動信号を出力し、前記駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出制御部とを備え、
    　前記検出制御部は、前記複数の駆動線のうち前記第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線の組に対して、複数のパルスを含む駆動信号を同時に出力し、
    　前記２Ｎ本の駆動線の組のうちＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち下がりとが同じタイミングである、センサ付き表示装置。
  2. 　前記画面に重なる領域において、第１方向及び第２方向のうち一方の方向に並ぶ走査線と、
    　前記画面に重なる領域において、第１方向及び第２方向のうち他方の方向に並ぶデータ線と、
    　前記走査線と前記データ線との各交点に対応して設けられる複数のスイッチング素子と、
    　前記複数のスイッチング素子にそれぞれ接続される複数の画素電極と、
    　前記複数の画素電極及び前記複数の駆動線に対向する共通電極とをさらに備え、
    　前記共通電極において前記２Ｎ本の駆動線の組に対向する部分は、他の駆動線と対向する部分と離間して配置される、請求項１に記載のセンサ付き表示装置。
  3. 　前記複数の駆動線は、前記駆動信号が同時に出力される２Ｎ本の駆動線の組を複数含み、
    　複数の前記２Ｎ本の駆動線の組に対して、順次、駆動信号が出力される、請求項１又は２に記載のセンサ付き表示装置。
  4. 　前記共通電極は、前記複数の２Ｎ本の駆動線の組のそれぞれに対向する複数の電極部分を有し、
    　前記複数の電極部分は、互いに離間して配置される、請求項２及び３に記載のセンサ付き表示装置。
  5. 　前記表示走査線、前記データ線、前記スイッチング素子及び前記画素電極が配置される第１基板と、
    　前記第１基板に対向して設けられる第２基板とをさらに備え、
    　前記駆動線及び前記検出線は、前記第１基板又は前記第２基板の少なくとも一方に配置される、請求項１～４のいずれか１項に記載のセンサ付き表示装置。
  6. 　前記画面に重なる領域において、第１方向及び第２方向のうち一方の方向に並ぶ走査線と、
    　前記画面に重なる領域において、第１方向及び第２方向のうち他方の方向に並ぶデータ線と、
    　前記走査線と前記データ線との各交点に対応して設けられる複数のスイッチング素子と、
    　前記複数のスイッチングにそれぞれ接続される複数の画素電極と、
    　前記複数の走査線を前記第１方向に順に選択する画面走査を繰り返す走査駆動部と、
    　前記走査駆動部による前記走査線の走査に同期して前記複数のデータ線に信号を出力することで、前記画素電極に表示すべき階調に応じた電圧を印加するデータ駆動部と、をさらに備え、
    　前記検出制御部は、前記走査線の画面走査が行われている時間の少なくとも一部に、前記駆動線の画面走査を行う、請求項１～５のいずれか１項に記載のセンサ付き表示装置。
  7. 　画像を表示する画面と、前記画面に重なる領域において第１方向に並ぶ複数の駆動線と、前記画面に重なる領域において第２方向に並ぶ複数の検出線とを有する電子機器の制御方法であって、
    　前記複数の駆動線それぞれに、複数のパルスを含む駆動信号を出力する駆動工程と、
    　前記駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出工程とを有し、
    　前記駆動工程において、前記第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線の組に対して、複数のパルスを含む駆動信号が同時に出力され、
    　前記２Ｎ本の駆動線の組のうちＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち下がりとが同じタイミングである、制御方法。
  8. 　画像を表示する画面と、前記画面に重なる領域において第１方向に並ぶ複数の駆動線と、前記画面に重なる領域において第２方向に並ぶ複数の検出線とを有する電子機器の制御装置であって、
    　前記複数の駆動線それぞれに、複数のパルスを含む駆動信号を出力する駆動部と、
    　前記駆動信号に対応して前記検出線の信号を検出する検出部とを備え、
    　前記駆動部は、前記第１方向に連続して並ぶ２Ｎ本（Ｎは自然数）の駆動線の組に対して、複数のパルスを含む駆動信号を同時に出力し、
    　前記２Ｎ本の駆動線の組のうちＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち上がりと、他のＮ本の駆動線の駆動信号のパルスの立ち下がりとが同じタイミングである、制御装置。
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