(57)【要約】【課題】表示装置の表示がタッチ検出に与える影響を抑えつつタッチ検出期間を確保できるタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器を提供する。【解決手段】タッチ検出機能付き表示装置の駆動電極ドライバは、ゲートドライバに１つの走査信号で選択されている複数の画素電極のうち、ソースセレクタ部により信号線への画素信号の印加が選択されていない非選択信号線に対応する画素電極のみに対向する駆動電極に、タッチ検出用の駆動信号を印加する。【選択図】図１４
2014134900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板と平行な面上に行列配置された複数の画素電極と、
前記基板の表面と平行な平面に延在し、前記画素電極に画像を表示するための画素信号を供給する複数の信号線と、
前記画素信号に基づいて画像表示機能を発揮する表示機能層と、
前記基板の表面と直交する垂直方向において前記複数の画素電極に対向し、かつ前記信号線が延在する方向と異なる方向に走査可能なように、複数に分割された駆動電極と、
前記垂直方向において前記駆動電極と対向し、かつ前記駆動電極と容量結合する、複数に分割されたタッチ検出電極と、
前記複数の画素電極を選択する走査信号を印加するゲートドライバと、
前記駆動電極にタッチ検出用の駆動信号を印加する駆動電極ドライバと、
前記画素電極に前記画素信号を印加するソースドライバと、
前記ソースドライバが前記画素信号を印加する前記信号線を選択するソースセレクタ部を備え、
前記駆動電極ドライバは、
前記ゲートドライバに１つの走査信号で選択されている複数の画素電極のうち、前記ソースセレクタ部により前記信号線への前記画素信号の印加が選択されていない非選択信号線に対応する画素電極のみに対向する駆動電極に、前記タッチ検出用の駆動信号を印加する、
タッチ検出機能付き表示装置。
【請求項２】
前記駆動電極ドライバは、
前記ゲートドライバに１つの走査信号で選択されている複数の画素電極のうち、前記ソースセレクタ部により前記信号線への前記画素信号の印加が選択される選択信号線に対応する画素電極に対向する駆動電極にタッチ検出用の駆動信号が印加されない、
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項３】
前記駆動電極ドライバが走査する前記駆動電極の数は、前記ソースセレクタ部が選択可能な信号線の数より少ない、請求項１または２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項４】
前記駆動電極は、前記選択信号線に対応する画素電極が表示する画素が前記信号線の延在する方向と直交する幅と同じ長さで分割されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項５】
前記画素が、単色の色表示を行う副画素であって、前記ソースセレクタ部は、組み合わせにより画像を表示する複数の副画素を順次選択する、請求項１から４のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項６】
前記駆動電極ドライバが前記タッチ検出用の駆動信号を印加する前記駆動電極を選択する駆動信号セレクタ部を備え、
前記駆動信号セレクタ部は、
前記タッチ検出用の駆動信号を印加する駆動電極と、該駆動電極が対向する副画素と同じ色表示を行う副画素とを電気的に接続する、
請求項５に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項７】
前記駆動電極ドライバは、
複数の画素電極がゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間において、前記ソースセレクタ部が前記信号線への前記画素信号の印加を選択する前に、前記画素電極に対向する駆動電極に、タッチ検出用の駆動信号を印加する、
請求項１から６のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項８】
前記ソースセレクタ部により前記信号線への前記画素信号の印加が選択された選択信号線に対応する画素電極に対向する駆動電極に、タッチ検出用の駆動信号を印加しない、請求項７に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項９】
前記駆動電極ドライバは、前記タッチ検出用の駆動信号を印加した前記駆動電極と前記垂直方向に対向する画素電極の信号線に前記タッチ検出用の駆動信号を印加する、
請求項２から８のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１０】
前記駆動電極ドライバは、
前記表示用の前記駆動信号の平均電位と、前記タッチ検出用の駆動信号の平均電位が等しくなるように制御する、
請求項２から９のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１１】
前記タッチ検出電極は、外部から近接する外部近接物体の近接または接触に基づく静電容量の変化に基づいて、前記外部近接物体を検出する、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１２】
前記垂直方向に前記基板をみたときに、前記駆動信号セレクタ部と前記ソースセレクタ部とが、前記駆動電極が延在する方向の両端を挟むように配置されている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１３】
前記駆動電極が、前記信号線が延在する方向と平行な方向に延在し、前記タッチ検出電極は、前記信号線が延在する方向と異なる方向に延在する、請求項１から１２のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１４】
複数の画素電極に対してゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間において、ソースセレクタ部により信号線への画素信号の印加が選択される場合に駆動電極に表示用の駆動信号を印加し、ソースセレクタ部により信号線への画素信号の印加が選択されていない場合に駆動電極にタッチ検出用の駆動信号を印加し、前記駆動電極と立体交差し、立体交差部分に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極から、外部から近接する外部近接物体に応じたタッチ検出信号を出力する、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器であって、
前記タッチ検出機能付き表示装置は、
基板と、
前記基板と平行な面上に行列配置された複数の画素電極と、
前記基板の表面と平行な平面に延在し、前記画素電極に画像を表示するための画素信号を供給する複数の信号線と、
前記画素信号に基づいて画像表示機能を発揮する表示機能層と、
前記基板の表面と直交する垂直方向において前記複数の画素電極に対向し、かつ前記信号線が延在する方向と異なる方向に走査可能なように、複数に分割された駆動電極と、
前記垂直方向において前記駆動電極と対向し、かつ前記駆動電極と容量結合する、複数に分割されたタッチ検出電極と、
前記複数の画素電極を選択する走査信号を印加するゲートドライバと、
前記駆動電極にタッチ検出用の駆動信号を印加する駆動電極ドライバと、
前記画素電極に前記画素信号を印加するソースドライバと、
前記ソースドライバが前記画素信号を印加する前記信号線を選択するソースセレクタ部を備え、
前記駆動電極ドライバは、
前記ゲートドライバに１つの走査信号で選択されている複数の画素電極のうち、前記ソースセレクタ部により前記信号線への前記画素信号の印加が選択されていない非選択信号線に対応する画素電極のみに対向する駆動電極に、前記タッチ検出用の駆動信号を印加する、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部近接物体を検出可能な表示装置に係り、特に静電容量の変化に基づいて外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能なタッチ検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着または一体化される、タッチ検出機能付き表示装置に用いられている。そして、タッチ検出機能付き表示装置は、表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、タッチパネルを通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能としている。このようなタッチパネルを有する、タッチ検出機能付き表示装置は、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。
【０００３】
タッチ検出装置の方式として、光学式、抵抗式、静電容量式などいくつかの方式が存在する。静電容量式のタッチ検出装置は、携帯端末などに用いて、比較的単純な構造をもち、かつ低消費電力が実現できる。例えば、特許文献１及び特許文献２には、静電容量式のタッチパネルが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３３０１８号公報
【特許文献２】特開２０１２−０４７８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タッチ検出機能付き表示装置を薄型化させる技術として例えば、表示用の駆動電極と、タッチ検出の駆動電極とを兼用することが知られているが、このような場合にはゲートドライバから走査信号が印加される表示期間には駆動電極に表示駆動信号とタッチ駆動信号とを印加することはできないため表示期間とタッチ検出期間とを別に設けていた。
【０００６】
また、上記のような構成に限らず、タッチ検出機能付き表示装置を薄型化させると信号線とタッチ検出電極の距離が短くなるため同一の領域で同時に表示とタッチ検出を行うと表示装置の表示がタッチ検出装置のタッチ検出に影響を与える場合があった。
【０００７】
しかし、表示装置の大画面化または高精細化するには、表示装置の表示に要する時間が増える。このため、表示装置を大画面化または高精細化する場合、タッチ検出機能付き表示装置は、表示装置の表示期間が相対的に増えタッチ検出装置のタッチ検出期間が確保できないため、タッチ検出を十分に行えず、ノイズなどに対して弱くなる可能性がある。上述した特許文献１及び特許文献２に記載のタッチ検出機能付き表示装置は、表示装置の表示期間が相対的に増えタッチ検出装置のタッチ検出期間が確保できないため、タッチ検出を十分に行えず、ノイズなどに対して弱くなることに対し、考慮されていない。
【０００８】
本開示は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、表示装置の表示がタッチ検出に与える影響を抑えつつタッチ検出期間を確保できるタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のタッチ検出機能付き表示装置は、基板と、前記基板と平行な面上に行列配置された複数の画素電極と、前記基板の表面と平行な平面に延在し、前記画素電極に画像を表示するための画素信号を供給する複数の信号線と、前記画素信号に基づいて画像表示機能を発揮する表示機能層と、前記基板の表面と直交する垂直方向において前記複数の画素電極に対向し、かつ前記信号線が延在する方向と異なる方向に走査可能なように、複数に分割された駆動電極と、前記垂直方向において前記駆動電極と対向し、かつ前記駆動電極と容量結合する、複数に分割されたタッチ検出電極と、前記複数の画素電極を選択する走査信号を印加するゲートドライバと、前記駆動電極にタッチ検出用の駆動信号を印加する駆動電極ドライバと、前記画素電極に前記画素信号を印加するソースドライバと、前記ソースドライバが前記画素信号を印加する前記信号線を選択するソースセレクタ部を備え、前記駆動電極ドライバは、前記ゲートドライバに１つの走査信号で選択されている複数の画素電極のうち、前記ソースセレクタ部により前記信号線への前記画素信号の印加が選択されていない非選択信号線に対応する画素電極のみに対向する駆動電極に、前記タッチ検出用の駆動信号を印加する、ものである。
【００１０】
本開示のタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法は、複数の画素電極に対してゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間において、ソースセレクタ部により信号線への画素信号の印加が選択される場合に駆動電極に表示用の駆動信号を印加し、ソースセレクタ部により信号線への画素信号の印加が選択されていない場合に駆動電極にタッチ検出用の駆動信号を印加し、前記駆動電極と立体交差し、立体交差部分に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極から、外部から近接する外部近接物体に応じたタッチ検出信号を出力する、駆動方法である。
【００１１】
本開示の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示装置を備えたものであり、例えば、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。
【００１２】
本開示のタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器は、ゲートドライバから走査信号が印加されていても、表示と、タッチ検出とを行うことができる。このため、本開示のタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器は、表示装置を大画面化または高精細化しても、タッチ検出の時間を確保することができる。また、本開示のタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器は、タッチ検出を行う時間を確保できることから、ノイズなどに対して弱くなる可能性を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本開示のタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器によれば、薄型化、大画面化または高精細化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２】図２は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。
【図３】図３は、図２に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図４】図４は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。
【図５】図５は、図４に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
【図６】図６は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図７】図７は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールにおいて、駆動電極と、画素信号線との関係を説明する模式図である。
【図９】図９は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。
【図１１】図１１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールにおいて、駆動電極と、画素信号線と、画素電極との関係を説明する断面の模式図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態１に係る駆動電極ドライバの一動作例を表す模式図である。
【図１４】図１４は、実施形態１に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。
【図１５】図１５は、実施形態１の変形例１に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。
【図１６】図１６は、実施形態１の変形例２に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。
【図１７】図１７は、実施形態２に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。
【図１８】図１８は、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置の評価を説明する説明図である。
【図１９】図１９は、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。
【図２０】図２０は、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールにおいて、駆動電極と、画素信号線との関係を説明する模式図である。
【図２１】図２１は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図２９】図２９は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図３０】図３０は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図３１】図３１は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【図３２】図３２は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施形態（タッチ検出機能付き表示装置）
１−１．実施形態１
１−２．実施形態２
１−３．実施形態３
２．適用例（電子機器）
上記実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置が電子機器に適用されている例
【００１６】
＜１−１．実施形態１＞
［構成例］
（全体構成例）
図１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０と、制御部１１と、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、ソースセレクタ部１３Ｓと、駆動電極ドライバ１４と、駆動信号セレクタ部１４Ｓと、タッチ検出部４０とを備えている。このタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０がタッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス２０と静電容量型のタッチ検出デバイス３０とを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。なお、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス２０の上に、静電容量型のタッチ検出デバイス３０を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。
【００１７】
液晶表示デバイス２０は、後述するように、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖｓｃａｎに従って、１水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４、及びタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。
【００１８】
ゲートドライバ１２は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。
【００１９】
ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の、後述する各画素Ｐｉｘ（副画素ＳＰｉｘ）に画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。ソースドライバ１３は、後述するように、１水平ライン分の映像信号から、液晶表示デバイス２０の複数の副画素ＳＰｉｘの画素信号Ｖｐｉｘを時分割多重化した画素信号を生成し、ソースセレクタ部１３Ｓに供給する。また、ソースドライバ１３は、画像信号Ｖｓｉｇに多重化された画素信号Ｖｐｉｘを分離するために必要なスイッチ制御信号ＳＬＳを生成し、画素信号Ｖｐｉｘとともにソースセレクタ部１３Ｓに供給する。ソースセレクタ部１３Ｓは、後述するカラーフィルタの各色に対応する副画素ＳＰｉｘ毎に、順次書き込みを行うように、画素信号Ｖｐｉｘを供給する、マルチプレクサ駆動を行う。なお、ソースセレクタ部１３Ｓは、マルチプレクサ駆動により、ソースドライバ１３と制御部１１との間の配線数を少なくすることができる。このため、ソースセレクタ部１３Ｓは、カラーフィルタ３２における、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域毎に、３つの副画素ＳＰｉｘ毎に、順次書き込みを行う時間を要するものの、ドライバＩＣの面積を低減することができる。
【００２０】
駆動電極ドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の、後述する駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。駆動信号セレクタ部１４Ｓは、駆動電極ドライバ１４が生成するスイッチ制御信号ＳＬＣに応じて、駆動信号Ｖｃｏｍを供給する後述する駆動電極ＣＯＭＬを選択する。
【００２１】
（静電容量型タッチ検出の基本原理）
タッチ検出デバイス３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力する。図１〜図６を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１におけるタッチ検出の基本原理について説明する。図２は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。図３は、図２に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図４は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図５は、図４に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
【００２２】
例えば、図２及び図４に示すように、容量素子Ｃ１は、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２を備えている。図３及び図５に示すように、容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端Ｐは抵抗Ｒを介して接地されると共に、電圧検出器（タッチ検出部）ＤＥＴに接続される。
【００２３】
交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇを印加すると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端Ｐ）に、出力波形（タッチ検出信号Ｖｄｅｔ）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述するタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔに相当するものである。
【００２４】
指が接触（または近接）していない状態（非接触状態）では、図２及び図３に示すように、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図６に示す波形Ｖ０のようになり、図３に示す電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ０を検出する。
【００２５】
一方、指が接触（または近接）した状態（接触状態）では、図４に示すように、指によって形成される静電容量があたかも容量素子Ｃ２として容量素子Ｃ１に付加するように作用する。そして、図５に示す等価回路でみると、容量素子Ｃ２は容量素子Ｃ１に直列に追加された形となる。この状態では、容量素子Ｃ１、Ｃ２に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１、Ｃ２に電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図６の波形Ｖ１のようになり、電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ１を検出する。このとき、他端Ｐの電位は、容量素子Ｃ１、Ｃ２を流れる電流Ｉ１、Ｉ２の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ１は、非接触状態での波形Ｖ０よりも小さい値となる。電圧検出器ＤＥＴは、検出した電圧を所定のしきい値電圧Ｖｔｈと比較し、このしきい値電圧以上であれば非接触状態と判断する一方、しきい値電圧Ｖｔｈ未満であれば接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出が可能となる。
【００２６】
図１に示すタッチ検出デバイス３０は、駆動信号セレクタ部１４Ｓを介して駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｃｏｍをタッチ検出用の駆動信号Ｖｃｏｍｔ（以下、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔという。）として駆動電極ＣＯＭＬに供給し、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔに従って、１検出ブロックずつ順次走査してタッチ検出を行うようになっている。
【００２７】
タッチ検出デバイス３０は、複数の後述するタッチ検出電極ＴＤＬから、検出ブロックごとにタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力し、タッチ検出部４０に供給するようになっている。
【００２８】
タッチ検出部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のタッチ検出デバイス３０から供給されたタッチ検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチ（上述した接触状態）の有無を検出し、タッチがある場合においてタッチ検出領域におけるその座標などを求める回路である。このタッチ検出部４０はアナログＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、検出タイミング制御部４６とを備えている。
【００２９】
アナログＬＰＦ部４２は、タッチ検出デバイス３０から供給されたタッチ検出信号Ｖｄｅｔを入力とし、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去し、タッチ成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタである。アナログＬＰＦ部４２の入力端子のそれぞれと接地との間には、直流電位（０Ｖ）を与えるための抵抗Ｒが接続されている。なお、この抵抗Ｒに代えて、例えばスイッチを設け、所定の時間にこのスイッチをオン状態にすることにより直流電位（０Ｖ）を与えるようにしてもよい。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換部４３は、駆動信号Ｖｃｏｍに同期したタイミングで、アナログＬＰＦ部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する回路である。
【００３１】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に含まれる、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔをサンプリングした周波数よりも高い周波数成分（ノイズ成分）を除去し、タッチ成分を取り出すデジタルフィルタを備えている。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。
【００３２】
座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。検出タイミング制御部４６は、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５とが同期して動作するように制御する。座標抽出部４５は、タッチパネル座標を信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。
【００３３】
（モジュール）
図７は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。図７に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、液晶表示デバイス２０と、駆動電極ドライバ１４と、ＣＯＧ（Chip  On  Glass）１９とを含む。ＣＯＧ１９は、上述したソースドライバ１３及びソースセレクタ部１３Ｓを含む。なお、駆動信号セレクタ部１４Ｓは、図示を省略しているが、駆動電極ドライバ１４と同じ位置に配置されている。駆動電極ドライバ１４は、ガラス基板であるＴＦＴ基板２１に形成されている。ＣＯＧ１９は、ＴＦＴ基板２１に実装されたチップであり、図１に示した制御部１１、ソースドライバ１３など、表示動作に必要な各回路を内蔵したものである。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、ＣＯＧ（Chip  On  Glass）に駆動電極ドライバ１４、ゲートドライバ１２などの回路を内蔵してもよい。
【００３４】
このタッチ検出機能付き表示装置１の液晶表示デバイス２０は、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向（平面視）において、駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬと立体交差するように形成されたゲートドライバ１２に接続される走査信号線ＧＣＬとを模式的に示している。また、液晶表示デバイス２０は、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬと交差せず平行な方向に延びるように形成された走査信号線ＧＣＬとを模式的に示している。
【００３５】
駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の一辺に沿った方向に形成されており、後述するタッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の短辺方向に形成されている。タッチ検出電極ＴＤＬの出力は、液晶表示デバイス２０の短辺側に設けられ、フレキシブル基板などにより構成された端子部Ｔを介して、このモジュールの外部に実装されたタッチ検出部４０（図示省略）と接続されている。
【００３６】
このように、図７に示すタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを、液晶表示デバイス２０の短辺側から出力する。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１は、端子部Ｔを介してタッチ検出部４０に接続する際の配線の引き回しが容易になる。
【００３７】
（タッチ検出機能付き表示デバイス）
次に、上述したタッチ検出機能付き表示デバイス１０の構成例を詳細に説明する。図８は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールにおいて、駆動電極と、画素信号線との関係を説明する模式図である。図９は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。図１０は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。
【００３８】
図８に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、画素信号線ＳＧＬが、ソースセレクタ部１３Ｓを介してＣＯＧ１９に内蔵したソースドライバ１３に接続されている。ソースセレクタ部１３Ｓは、スイッチ制御信号ＳＬＳに応じて開閉動作する。タッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬが、ＣＯＧ１９に内蔵した駆動電極ドライバ１４に、接続されている。カラーフィルタ３２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の異なる色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを含む。カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ基板２１と垂直な方向において、ＣＯＧ１９と対向しており、ＴＦＴ基板２１の表面と垂直な方向にみて重なり合う。
【００３９】
駆動電極ＣＯＭＬは、カラーフィルタ３２における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂごとに並列に延在している。カラーフィルタ３２における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂごとに対応する駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極配線ＣＯＭＬｒ、駆動電極配線ＣＯＭＬｇ及び駆動電極配線ＣＯＭＬｂによりそれぞれ電気的に接続されている。このため、駆動電極ＣＯＭＬは、電気抵抗を下げることができる。このため、駆動電極ＣＯＭＬの延在方向と直交する幅を細くすることができる。これにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、液晶表示デバイス２０を高精細にすることができる。
【００４０】
図９に示すように、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、画素基板２と、この画素基板２の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に挿設された液晶層６とを備えている。
【００４１】
液晶層６は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、ＴＮ（Twisted  Nematic：ツイステッドネマティック）、ＶＡ（Vertical  Alignment：垂直配向）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence：電界制御複屈折）等の各種モードの液晶が用いられる。なお、図９に示す液晶層６と画素基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設されてもよい。
【００４２】
また、対向基板３は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２とを含む。ガラス基板３１の他方の面には、タッチ検出デバイス３０の検出電極であるタッチ検出電極ＴＤＬが形成され、さらに、このタッチ検出電極ＴＤＬの上には、偏光板３５Ａが配設されている。
【００４３】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、このＴＦＴ基板２１上にマトリックス状に配設された複数の画素電極２２と、ＴＦＴ基板２１及び画素電極２２の間に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層２４と、ＴＦＴ基板２１の下面側には入射側偏光板３５Ｂとを含む。
【００４４】
ＴＦＴ基板２１には、図１０に示す各副画素ＳＰｉｘの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）素子Ｔｒ、各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給する画素信号線ＳＧＬ、各ＴＦＴ素子Ｔｒを駆動する走査信号線ＧＣＬ等の配線が形成されている。このように、画素信号線ＳＧＬは、ＴＦＴ基板２１の表面と平行な平面に延在し、画素に画像を表示するための画素信号Ｖｐｉｘを供給する。画素信号線ＳＧＬは、ＧＮＤには接続されず、フローティング状態にある。図１０に示す液晶表示デバイス２０は、マトリックス状に配列した複数の副画素ＳＰｉｘを有している。副画素ＳＰｉｘは、ＴＦＴ素子Ｔｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴで構成されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソースは画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線ＧＣＬに接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。
【００４５】
副画素ＳＰｉｘは、走査信号線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。走査信号線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２と接続され、ゲートドライバ１２より走査信号Ｖｓｃａｎが供給される。また、副画素ＳＰｉｘは、画素信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。画素信号線ＳＧＬは、ソースドライバ１３と接続され、ソースドライバ１３より画素信号Ｖｐｉｘが供給される。さらに、副画素ＳＰｉｘは、駆動電極ＣＯＭＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ１４と接続され、駆動電極ドライバ１４より駆動信号Ｖｃｏｍが供給される。つまり、この例では、同じ一列に属する複数の副画素ＳＰｉｘが一本の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。
【００４６】
図１に示すゲートドライバ１２は、走査信号Ｖｓｃａｎを、図１０に示す走査信号線ＧＣＬを介して、副画素ＳＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。図１に示すソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘを、図１０に示す画素信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバ１２により順次選択される１水平ラインを構成する各副画素ＳＰｉｘにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。図１に示す駆動電極ドライバ１４は、駆動信号Ｖｃｏｍを印加し、図９及び図１０に示す、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬからなる駆動電極ブロックごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。
【００４７】
上述したように、液晶表示デバイス２０は、ゲートドライバ１２が走査信号線ＧＣＬを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択される。また、液晶表示デバイス２０は、１水平ラインに属する副画素ＳＰｉｘに対して、ソースドライバ１３が画素信号Ｖｐｉｘを供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ１４は、その１水平ラインに対応する駆動電極ＣＯＭＬを含む駆動電極ブロックに対して、表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加するようになっている。このように、駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極（コモン電極）として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能する。以下の説明では、表示駆動信号としての駆動信号Ｖｃｏｍを、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄとして記載し、タッチ駆動信号としての駆動信号Ｖｃｏｍを、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして記載する。
【００４８】
図９に示すカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタの色領域を周期的に配列して、上述した図１０に示す各副画素ＳＰｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ（図８参照）が１組として画素Ｐｉｘとして対応付けられている。このように、副画素Ｓｐｉｘは、単色の色表示を行うことができる。カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ基板２１と垂直な方向において、液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。カラーフィルタ３２は、なくてもよい。このように、カラーフィルタが存在しない領域、すなわち透明な副画素があってもよい。
【００４９】
本実施形態に係る駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能する。図１１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールにおいて、駆動電極と、画素信号線と、画素電極との関係を説明する断面の模式図である。図１２は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。図１１に示すように、駆動電極ＣＯＭＬは、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、画素電極２２に対向している。図１１及び図８に示すように、一つの駆動電極ＣＯＭＬが１つの画素電極２２（１列を構成する画素電極２２）に対応するように配置されている。絶縁層２４は、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとを絶縁するとともに、画素電極２２とＴＦＴ基板２１の表面に形成された画素信号線ＳＧＬとを絶縁する。
【００５０】
また、図８に示すように、駆動電極ＣＯＭＬは、上述した画素信号線ＳＧＬが延在する方向と平行な方向に延在している。なお、駆動電極ＣＯＭＬは、画素信号線ＳＧＬが延在する方向と直交する方向、すなわち走査信号線ＧＣＬが延在する方向において、平面視で画素（副画素）を１つ以上含む幅にて分割されていれば、上述した画素信号線ＳＧＬが延在する方向と異なる方向に延在していてもよい。駆動電極ＣＯＭＬが画素信号線ＳＧＬが延在する方向と平行な方向に延在する場合には、駆動電極ＣＯＭＬのパターニングが容易となるため、好ましい。駆動電極ＣＯＭＬは、図示しない導電性を有するコンタクト導電柱を介して、駆動電極ドライバ１４から駆動電極ＣＯＭＬに交流矩形波形の駆動信号Ｖｃｏｍが印加されるようになっている。なお、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔは交流矩形波形であることが好ましく、表示用駆動信号Ｖｃｏｍｄは交流矩形波形であっても直流電圧であっても良い。画素Ｐｉｘは、上述した図１０に示す各副画素ＳＰｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが割り当てられている。そして、図８に示すように、隣り合う画素Ｐｉｘの間に、隣り合う駆動電極ＣＯＭＬの隙間が位置している。このように、駆動電極ＣＯＭＬは、カラーフィルタ３２の赤（Ｒ）の色領域３２Ｒ、緑（Ｇ）の色領域３２Ｇ及び青（Ｂ）の色領域３２Ｂを一組とする画素Ｐｉｘごとに、並列に延在している。これにより、隣り合う駆動電極ＣＯＭＬの隙間は、画素Ｐｉｘ単位で周期的に配列されるため、隣り合う駆動電極ＣＯＭＬの隙間に伴うスジが人間に認識されてしまう可能性を低減できる。
【００５１】
一般に、カラーフィルタ３２は、緑（Ｇ）の色領域３２Ｇの輝度が、赤（Ｒ）の色領域３２Ｒ及び青（Ｂ）の色領域３２Ｂの輝度よりも高い。また、駆動電極ＣＯＭＬは、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等の透明導電材料（透明導電酸化物）で形成される透明電極である。駆動電極ＣＯＭＬは、透明ではあるが、隣り合う駆動電極ＣＯＭＬの隙間はスジとして人間の目に認識されやすい。このため、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、相対的に輝度の低い赤（Ｒ）の色領域３２Ｒ及び青（Ｂ）の色領域３２Ｂの間に、隣り合う駆動電極ＣＯＭＬの隙間が位置している。これにより、隣り合う駆動電極ＣＯＭＬの隙間は、画素Ｐｉｘ単位で周期的に配列されるため、隣り合う駆動電極ＣＯＭＬの隙間に伴うスジが人間に認識されてしまう可能性を低減できる。また、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、赤（Ｒ）の色領域３２Ｒ及び青（Ｂ）の色領域３２Ｂよりも輝度の高い緑（Ｇ）の色領域３２Ｇの開口率が維持される。
【００５２】
図１２は、タッチ検出デバイス３０の一構成例を斜視的に表すものである。図１３は、実施形態１に係る駆動電極ドライバの一動作例を表す模式図である。タッチ検出デバイス３０は、対向基板３に設けられた、駆動電極ＣＯＭＬ及びタッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。また、駆動電極ＣＯＭＬは、一方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンに分割されている。駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、櫛歯形状であってもよい。あるいは駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、複数に分割されていればよく、駆動電極ＣＯＭＬを分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であってもよい。駆動電極ＣＯＭＬは、選択信号線に対応する画素電極が表示する副画素Ｓｐｉｘが画素信号線ＳＧＬの延在する方向と直交する幅と同じ長さで分割されていてもよい。タッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ１４によって駆動信号Ｖｃｏｍが順次供給され、後述するように時分割的に線順次走査駆動が行われるようになっている。タッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びるストライプ状の電極パターンから構成されている。そして、タッチ検出電極ＴＤＬは、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直な方向において、駆動電極ＣＯＭＬと対向している。タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンは、タッチ検出部４０のアナログＬＰＦ部４２の入力にそれぞれ接続されている。駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を生じさせている。
【００５３】
この構成により、タッチ検出デバイス３０では、タッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ１４が駆動電極ブロックとして時分割的に線順次走査するように駆動する。駆動電極ドライバ１４は、例えば選択した駆動電極ブロックＳｔｘだけ、駆動信号Ｖｃｏｍを供給し、選択されていない駆動電極ブロックＮｔｘには、駆動信号Ｖｃｏｍを供給しない。図１２に示すように、これにより、走査方向Ｓｃａｎに駆動電極ＣＯＭＬの１検出ブロックが順次選択され、タッチ検出デバイス３０は、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力する。例えば、上述した駆動電極ＣＯＭＬは、画素信号線ＳＧＬが延在する方向と異なる方向に走査可能なように複数分割されている。このため、駆動電極ブロックも、画素信号線ＳＧＬが延在する方向と異なる方向に走査可能なように複数分割されている。走査Ｓｃａｎ方向は、画素信号線ＳＧＬが延在する方向と異なる方向になっている。このようにタッチ検出デバイス３０は、１検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。タッチ検出デバイス３０は、図１３に示す駆動電極ブロックＴｘ１から駆動電極ブロックＴｘｉの１つが、上述したタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応する。タッチ検出デバイス３０は、タッチ検出電極ＴＤＬの検出ブロックＲｘ１〜Ｒｘｑの一つが、タッチ検出電極Ｅ２に対応する。タッチ検出デバイス３０は、上述した基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。そして、図１２に示すように、互いに立体交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出も可能となっている。
【００５４】
ここで、ＴＦＴ基板２１は、本開示における「基板」の一具体例に対応する。画素電極２２は、本開示における「画素電極」の一具体例に対応する。画素信号線ＳＧＬは、本開示における「信号線」の一具体例に対応する。駆動電極ＣＯＭＬは、本開示における「駆動電極」の一具体例に対応する。液晶素子ＬＣは、本開示における「表示機能層」の一具体例に対応する。ゲートドライバ１２は、本開示における「ゲートドライバ」の一具体例に対応する。ソースドライバ１３は、本開示における「ソースドライバ」の一具体例に対応する。ソースセレクタ部１３Ｓは、本開示における「ソースセレクタ部」の一具体例に対応する。駆動電極ドライバ１４は、本開示における「駆動電極ドライバ」の一具体例に対応する。タッチ検出電極ＴＤＬは、本開示における「タッチ検出電極」に対応する。カラーフィルタ３２は、本開示における「カラーフィルタ」に対応する。
【００５５】
［動作及び作用］
続いて、実施形態１のタッチ検出機能付き表示装置１の動作及び作用について説明する。図１４は、実施形態１に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。
【００５６】
駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能するため、駆動信号Ｖｃｏｍが互いに影響を及ぼす可能性がある。このため、駆動電極ドライバ１４は、ゲートドライバ１２からゲートオン信号が発信され、画素信号線ＳＧＬを介して、複数の画素電極２２（副画素ＳＰｉｘ）が選択される。そして、ゲートドライバに１つの走査信号で選択されている複数の画素電極２２（副画素ＳＰｉｘ）のうち、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択されていない非選択信号線に対応する画素電極２２（副画素ＳＰｉｘ）に対向する駆動電極ＣＯＭＬにタッチ検出用の駆動信号Ｖｃｏｍを印加する。駆動電極ＣＯＭＬは、カラーフィルタ３２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに対応する副画素ＳＰｉｘに分けてタッチ検出用の駆動信号ＶｃｏｍＲ、ＶｃｏｍＧ及びＶｃｏｍＢが印加される。駆動電極ドライバ１４は、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択される選択信号線に対応する画素電極２２（副画素ＳＰｉｘ）に対向する駆動電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加する。例えば、図１４に示すように、ソースセレクタ部１３Ｓは、カラーフィルタ３２における、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域毎に、画素信号Ｖｐｉｘを３つの副画素ＳＰｉｘ毎に画素信号ＳＥＬとして、ソース信号ＳｅｌＲ、ＳｅｌＧ、ＳｅｌＢの順に順次書き込みを行う。以下の説明では、ソース信号ＳｅｌＲ、ＳｅｌＧ、ＳｅｌＢと同期して、駆動電極ドライバ１４が印加した表示用の駆動信号としての駆動信号Ｖｃｏｍを、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄとして記載し、タッチ検出用の駆動信号としての駆動信号Ｖｃｏｍを、タッチ駆動信号ＶｃｏｍＲ、ＶｃｏｍＧ、ＶｃｏｍＢとして記載する。
【００５７】
（全体動作概要）
制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４、及びタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ１２は、図１４に示す期間（表示動作期間）ＧＡＴＥにおいて、液晶表示デバイス２０に走査信号Ｖｓｃａｎを供給し、表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する。ソースドライバ１３は、ゲートドライバ１２により選択された１水平ラインを構成する各副画素ＳＰｉｘに、画素信号Ｖｐｉｘのソース信号ＳｅｌＲ、ＳｅｌＧ、ＳｅｌＢを供給する。
【００５８】
駆動電極ドライバ１４は、図８に示す各副画素ＳＰｉｘに、画素信号Ｖｐｉｘとして図１４に示すソース信号ＳｅｌＲ、ＳｅｌＧ、ＳｅｌＢが供給されている、それぞれの画素電極２２（副画素ＳＰｉｘ）と垂直方向に対向する駆動電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加する。駆動電極ドライバ１４は、ゲートドライバ１２から走査信号が印加される複数の画素電極２２（副画素ＳＰｉｘ）のうち、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択されていない非選択信号線に対応する画素電極２２（副画素ＳＰｉｘ）に対向する駆動電極ＣＯＭＬにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する。駆動電極ドライバ１４は、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加した駆動電極ＣＯＭＬをタッチ検出動作に係る駆動電極ブロックＴｘ２とし、タッチ検出動作に係る駆動電極ブロックＴｘ２に対して表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄよりも周波数の高いタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを順次印加し、１検出ブロックを順次選択する。
【００５９】
タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、及び駆動電極ドライバ１４により供給された信号に基づいて表示動作を行う。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、駆動電極ドライバ１４により供給されたタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔに基づいてタッチ検出動作を行い、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力する。アナログＬＰＦ部４２は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換部４３は、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔに同期したタイミングで、アナログＬＰＦ部４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチの有無を検出する。座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求め、タッチパネル座標を信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。
【００６０】
（詳細動作）
次に、タッチ検出機能付き表示装置１の詳細動作を説明する。液晶表示デバイス２０は、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖｓｃａｎに従って、走査信号線ＧＣＬのうちの、隣接する走査信号線ＧＣＬの１水平ラインずつ順次走査して表示を行う。同様に、駆動電極ドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の、駆動電極ＣＯＭＬのうちの、図１３に示す隣接する駆動電極ブロックＴｘ２列目、駆動電極ブロックＴｘ３列目、・・・、駆動電極ブロックＴｘｉ列目に供給する。
【００６１】
図１４に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、複数の画素電極がゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間ＧＡＴＥにおいて、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択される場合に駆動電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加する。タッチ検出機能付き表示装置１は、複数の画素電極に対して走査信号を印加するゲートドライバ１２が動作している期間ＧＡＴＥにおいて、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択されていない場合に駆動電極ＣＯＭＬにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして、駆動信号ＶｃｏｍＧ、ＶｃｏｍＢを印加する。
【００６２】
例えば、図８に示すソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬとしてソース信号ＳｅｌＲの印加が選択される場合、駆動信号セレクタ部１４Ｓは、駆動電極配線ＣＯＭＬｒに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加し、駆動電極配線ＣＯＭＬｇ、ＣＯＭＬｂにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして、図１４に示す駆動信号ＶｃｏｍＧ、駆動信号ＶｃｏｍＢを印加する。また、図８に示すソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬとしてソース信号ＳｅｌＧの印加が選択される場合、駆動信号セレクタ部１４Ｓは、駆動電極配線ＣＯＭＬｇに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加し、駆動電極配線ＣＯＭＬｂにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして、図１４に示す駆動信号ＶｃｏｍＢを印加する。また、図８に示すソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬとしてソース信号ＳｅｌＢの印加が選択される場合、駆動信号セレクタ部１４Ｓは、駆動電極配線ＣＯＭＬｂに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加し、駆動電極配線ＣＯＭＬｒ、ＣＯＭＬｂにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加しない。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔが印加される駆動電極ＣＯＭＬは走査され、走査された駆動電極ＣＯＭＬと立体交差し、立体交差部分に指によって形成される静電容量の変化を検出し、外部近接物体に応じたタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力することができる。
【００６３】
立体交差部分に指によって形成される静電容量が生じる範囲は、画素Ｐｉｘまたは副画素ＳＰｉｘと比較して大きい。このため、タッチ検出機能付き表示装置１は、全ての駆動電極ＣＯＭＬに対して個々に、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する必要はない。上述したように、カラーフィルタ３２における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂごとに対応する駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極配線ＣＯＭＬｒ、駆動電極配線ＣＯＭＬｇ及び駆動電極配線ＣＯＭＬｂによりそれぞれ電気的に接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極配線ＣＯＭＬｒ、駆動電極配線ＣＯＭＬｇ及び駆動電極配線ＣＯＭＬｂによりそれぞれ電気的に接続されている組み合わせで、図１３に示す駆動印加ブロックＴｘ１から駆動電極ブロックＴｘｉの１つとなっている。駆動信号セレクタ部１４Ｓは、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する駆動電極ＣＯＭＬと、該駆動電極が対向する副画素Ｓｐｉｘと同じ色表示を行う副画素Ｓｐｉｘとを電気的に接続する。この構造により、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択されていない非選択信号線に対応する画素電極２２（副画素ＳＰｉｘ）に対向する駆動電極ＣＯＭＬにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する場合において、駆動信号セレクタ部１４Ｓは、ゲートドライバ１２から走査信号が印加されていない画素電極に対向する駆動電極ＣＯＭＬと、前述したタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する駆動電極とを電気的に接続することができる。これにより、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、低抵抗の駆動電極ＣＯＭＬにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加することができる。このため、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、消費電力を抑制することができる。
【００６４】
図１４に示すように、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ＣＯＭＬにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして、駆動信号ＶｃｏｍＲは信号を印加せず、駆動信号ＶｃｏｍＧ、ＶｃｏｍＢを印加する。複数の画素電極がゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間ＧＡＴＥにおいて、上述したソースセレクタ部により選択された選択信号線（画素信号線ＳＧＬ）へのソース信号ＳｅｌＲの印加がされた後、選択された選択信号線（画素信号線ＳＧＬ）に対応する画素電極に対向する駆動電極ＣＯＭＬに、タッチ検出用の駆動信号ＶｃｏｍＲを印加しない。そして、駆動電極ドライバ１４は、ソース信号ＳｅｌＧが供給されている間に同期して駆動電極ＣＯＭＬに印加される表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄの前に、タッチ検出用の駆動信号ＶｃｏｍＧを印加する。また、駆動電極ドライバ１４は、ソース信号ＳｅｌＢが供給されている間に同期して駆動電極ＣＯＭＬに印加される表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄの前に、タッチ検出用の駆動信号ＶｃｏｍＢを印加する。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１は、駆動信号ＶｃｏｍＧ、ＶｃｏｍＢを印加した影響で、液晶層６に生じる影響を表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄで打ち消すことができる。このため、タッチ検出機能付き表示装置１は、液晶表示デバイス２０の表示品位を高めることができる。
【００６５】
図１３及び図１４に示すように、タッチ検出動作では、駆動電極ブロックＴｘ１から駆動電極ブロックＴｘｉの異なる駆動電極ＣＯＭＬを選択してタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔの矩形波を印加することにより、タッチ検出の走査を行う。
【００６６】
例えば、図１３に示すように、駆動電極ブロックＴｘ１から駆動電極ブロックＴｘｉのうち駆動電極ブロックＴｘ２が選択された駆動電極ブロックＳｔｘとなり、図１４に示すタッチ用の駆動信号ＶｃｏｍＧの矩形波が供給される。そして、駆動電極ブロックＴｘ１、駆動電極ブロックＴｘ３からＴｘｉが選択されていない駆動電極ブロックＮｔｘとなっており、選択されていない駆動電極ブロックＮｔｘの駆動電極ＣＯＭＬの電位がＧＮＤに固定される。また、駆動電極ブロックＳｔｘとなる駆動電極ＣＯＭＬと、基板に対して垂直な方向に対向する画素信号線ＳＧＬの電位もＧＮＤに固定される。
【００６７】
この動作は、図１３に示すように、駆動電極ブロックＴｘ１から駆動電極ブロックＴｘｉまで順次繰り返される。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１は、表示面全面にわたる走査により表示動作を行うとともに、タッチ検出面全面にわたる走査によりタッチ検出動作を行う。
【００６８】
［実施形態１の変形例１］
図１５に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、複数の画素電極がゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間ＧＡＴＥにおいて、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択される場合に駆動電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加する。タッチ検出機能付き表示装置１は、複数の画素電極に対して走査信号を印加するゲートドライバ１２が動作している期間ＧＡＴＥにおいて、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択されていない場合に駆動電極ＣＯＭＬにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして、駆動信号、ＶｃｏｍＲ、ＶｃｏｍＧ、ＶｃｏｍＢを印加する。このため、タッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬと立体交差し、立体交差部分に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極ＴＤＬから、外部近接物体に応じたタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力することができる。
【００６９】
また、駆動電極ドライバ１４は、ソース信号ＳｅｌＢが供給されている間に同期して駆動電極ＣＯＭＬに印加される表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄの後に、タッチ検出用の駆動信号ＶｃｏｍＲを印加する。これにより、駆動電極ドライバ１４は、カラーフィルタ３２の色領域ごとに、対応して並列に延在している駆動電極ＣＯＭＬの全てに同じタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔのパルス数を印加することができる。このため、実施形態１の変形例１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出のノイズの影響を抑制することができる。
【００７０】
［実施形態１の変形例２］
図１６に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、複数の画素電極がゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間ＧＡＴＥにおいて、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択される場合に駆動電極ＣＯＭＬに表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加する。タッチ検出機能付き表示装置１は、複数の画素電極に対して走査信号を印加するゲートドライバ１２が動作している期間ＧＡＴＥにおいて、ソースセレクタ部１３Ｓにより画素信号線ＳＧＬへの画素信号ＳＥＬの印加が選択されていない場合に駆動電極ＣＯＭＬにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして、駆動信号ＶｃｏｍＲ、ＶｃｏｍＧ、ＶｃｏｍＢを印加する。このため、タッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬと立体交差し、立体交差部分に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極ＴＤＬから、外部近接物体に応じたタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力することができる。
【００７１】
また、駆動電極ドライバ１４は、ソース信号ＳｅｌＢが供給されている間に同期して駆動電極ＣＯＭＬに印加される表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄの後に、タッチ検出用の駆動信号ＶｃｏｍＲを印加する。そして、駆動電極ドライバ１４は、駆動信号ＶｃｏｍＲ、ＶｃｏｍＧ、ＶｃｏｍＢのそれぞれを、上述した駆動電極ＣＯＭＬに印加される表示用の駆動信号Ｖｃｏｍｄの平均電位と等しくなるように、矩形波のパルス数を制御する。このため、実施形態１の変形例２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬが画素電極２２に加える電位の変動が小さくなり、駆動信号ＶｃｏｍＲを印加した影響で、液晶層６に生じる影響を低減することができる。また、駆動電極ドライバ１４は、カラーフィルタ３２の色領域ごとに、対応して並列に延在している駆動電極ＣＯＭＬの全てに同じタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔのパルス数を印加することができる。このため、実施形態１の変形例２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出のノイズの影響を抑制することができる。
【００７２】
［効果］
タッチ検出機能付き表示装置１は、ゲートドライバから走査信号が印加されていても、表示と、タッチ検出とを行うことができる。このため、タッチ検出機能付き表示装置１は、表示装置を大画面化または高精細化しても、タッチ検出の時間を確保することができる。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出を行う時間を確保できることから、ノイズなどに対して弱くなる可能性を抑制することができる。その結果、タッチ検出機能付き表示装置１は、薄型化、大画面化または高精細化することができる。
【００７３】
＜１−２．実施形態２＞
次に、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１について説明する。図１７は、実施形態２に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。図１８は、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置の評価を説明する説明図である。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７４】
実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加するとともに、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加した駆動電極ＣＯＭＬと上述した垂直方向に重なり合うように対向する画素信号線ＳＧＬにタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを供給する。実施形態２の駆動電極ＣＯＭＬは、図８に示すように、上述した画素信号線ＳＧＬが延在する方向と平行な方向に延在している。このため、図１７に示すように、駆動電極ドライバ１４は、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加した駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬとＴＦＴ基板２１に垂直な方向において重なり合う画素信号線ＳＧＬと、の両方に同じタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔの矩形波を供給することができる。その結果、タッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとの間の寄生容量を低減することができる。
【００７５】
例えば、図１７に示すように、駆動電極ドライバ１４は、各副画素ＳＰｉｘに、画素信号Ｖｐｉｘのソース信号ＳｅｌＲが供給されている間に、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして駆動信号ＶｃｏｍＧを印加した駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬとＴＦＴ基板２１に垂直な方向において重なり合う画素信号線ＳＧＬと、の両方に同じタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔの矩形波を供給することができる。図１７に示すように、駆動電極ドライバ１４は、各副画素ＳＰｉｘに、画素信号Ｖｐｉｘのソース信号ＳｅｌＲ及びＳｅｌＧが供給されている間に、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして駆動信号ＶｃｏｍＢを印加した駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬとＴＦＴ基板２１に垂直な方向において重なり合う画素信号線ＳＧＬと、の両方に同じタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔの矩形波を供給することができる。複数の画素電極がゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間ＧＡＴＥにおいて、上述したソースセレクタ部により選択された選択信号線（画素信号線ＳＧＬ）へのソース信号ＳｅｌＲの印加がされた後、選択された選択信号線（画素信号線ＳＧＬ）に対応する画素電極に対向する駆動電極ＣＯＭＬに、タッチ検出用の駆動信号ＶｃｏｍＲを印加しない。選択信号線（画素信号線ＳＧＬ）は、ソース信号ＳｅｌＲの印加がされた後、電位が固定されていないフローティング状態となる。
【００７６】
図１８に示すように、上述したタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして入力サンプリング波形ＶｃｏｍｔＷＩｎを駆動電極ＣＯＭＬに印加した場合、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出電極ＴＤＬで、タッチ検出信号Ｖｄｅｔとして、検出波形ＶｄｅｔＷ１を検出する。図１８に示すように、上述したタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔとして入力サンプリング波形ＶｃｏｍｔＷＩｎを駆動電極ＣＯＭＬに印加した場合、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出電極ＴＤＬで、タッチ検出信号Ｖｄｅｔとして、検出波形ＶｄｅｔＷ２を検出する。
【００７７】
実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬと、が立体交差していると、駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとの間の寄生容量の影響により、駆動電極ＣＯＭＬの充放電に時間がかかる可能性がある。実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加した駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬとＴＦＴ基板２１に垂直な方向において重なり合う画素信号線ＳＧＬと、の両方に同じタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔの矩形波を供給するので、駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとの間の寄生容量が抑制される。
【００７８】
駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとの間の寄生容量が抑制されると、入力サンプリング波形ＶｃｏｍｔＷＩｎを駆動電極ＣＯＭＬに印加した場合、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出電極ＴＤＬで、タッチ検出信号Ｖｄｅｔとして、検出波形の時定数が小さくなり、タッチ検出用の駆動信号の周波数を高めることができる。例えば、図１８に示すように、検出波形ＶｄｅｔＷ２は、検出波形ＶｄｅｔＷ１よりも、入力サンプリング波形ＶｃｏｍｔＷＩｎよりも形状が近いので、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔのサンプリング周波数を高めても、タッチ検出電極ＴＤＬで、タッチ検出信号Ｖｄｅｔとして、検出することができる。このように、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとの間の寄生容量が抑制されると、充放電の影響を抑えることができる。このため、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔの矩形波の周波数を高周波化することができる。その結果、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、ＡＣ電源に起因するような低周波ノイズの影響を抑制することができる。また、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬへ供給するタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔの矩形波の周波数を高め、タッチ検出を短時間で検出できるようになる。これにより、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出デバイス３０の面積を大画面化または高精細化しても、対応することができる。また、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとの距離が短くなっても、駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとの間の寄生容量が低減できているので、タッチ検出機能付き表示デバイス１０を薄型化することができる。
【００７９】
［効果］
実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、ゲートドライバから走査信号が印加されていても、表示と、タッチ検出とを行うことができる。このため、タッチ検出機能付き表示装置１は、表示装置を大画面化または高精細化しても、タッチ検出の時間を確保することができる。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出を行う時間を確保できることから、ノイズなどに対して弱くなる可能性を抑制することができる。その結果、タッチ検出機能付き表示装置１は、薄型化、大画面化または高精細化することができる。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔのサンプリング周波数を高めてタッチ検出の消費電力を抑制することができる。このため、タッチ検出部４０に供給する電力を抑制できることから、ドライバＩＣを小型化することができる。その結果、実施形態２のタッチ検出機能付き表示装置１を備える電子機器を小型化することができる。
【００８０】
＜１−３．実施形態３＞
次に、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１Ａについて説明する。図１９は、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。図２０は、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールにおいて、駆動電極と、画素信号線との関係を説明する模式図である。なお、上述した実施形態１及び実施形態２で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８１】
このタッチ検出機能付き表示装置１Ａの液晶表示デバイス２０は、上述したＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬと立体交差するように形成されたゲートドライバ１２に接続される走査信号線ＧＣＬとを模式的に示している。また、液晶表示デバイス２０は、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、駆動電極ＣＯＭＬと、駆動電極ＣＯＭＬと交差せず平行な方向に延びるように形成された走査信号線ＧＣＬとを模式的に示している。そして、駆動信号セレクタ部１４Ｓと駆動電極ドライバ１４とは、駆動電極ＣＯＭＬの延在方向の両端を挟むように配置されている。
【００８２】
図２０に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１Ａは、画素信号線ＳＧＬが、ソースセレクタ部１３Ｓを介してＣＯＧ１９に内蔵したソースドライバ１３に接続されている。ソースセレクタ部１３Ｓは、スイッチ制御信号ＳＬＳに応じて開閉動作する。駆動信号セレクタ部１４Ｓと、ソースセレクタ部１３Ｓとは、駆動電極ＣＯＭＬの延在方向の両端を挟むように配置されている。駆動信号セレクタ部１４Ｓもスイッチ制御信号ＳＬＣに応じて開閉動作する。タッチ検出機能付き表示装置１Ａは、駆動電極ＣＯＭＬが、ＣＯＧ１９に内蔵した駆動電極ドライバ１４に、接続されている。カラーフィルタ３２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを含む。カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ基板２１と垂直な方向において、ＣＯＧ１９と対向しており、ＴＦＴ基板２１の表面と垂直な方向にみて重なり合う。
【００８３】
実施形態３の駆動電極ＣＯＭＬは、図２０に示すように、上述した画素信号線ＳＧＬが延在する方向と平行な方向に延在している。例えば、タッチ検出機能付き表示装置１Ａは、スイッチ制御信号ＳＬＣに応じて駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとを非接続とし、駆動電極ＣＯＭＬに対して表示用の駆動信号ｖｃｏｍｄを印加するとともに、画素信号線ＳＧＬに、画素電極に画像を表示するための画素信号Ｖｐｉｘを供給する。また、タッチ検出機能付き表示装置１Ａは、スイッチ制御信号ＳＬＣに応じて駆動電極ＣＯＭＬと画素信号線ＳＧＬとを接続する。
【００８４】
［効果］
以上のように実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１Ａは、駆動信号セレクタ部１４Ｓと、ソースセレクタ部１３Ｓとは、駆動電極ＣＯＭＬの延在方向の両端を挟むように配置されている。これにより、配線を省くことができることから額縁が狭くなり、タッチ検出機能付き表示デバイス１０を、大画面化または高精細化することができる。
【００８５】
以上、いくつかの実施形態及び変形例を挙げて実施形態を説明したが、本開示はこれらの実施形態等には限定されず、種々の変形が可能である。上記の各実施形態及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１、１Ａは、駆動電極ＣＯＭＬが、カラーフィルタ３２における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂごとに並列に延在している。変形例としてタッチ検出機能付き表示装置は、駆動電極ＣＯＭＬが、カラーフィルタ３２における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂのうち、色領域３２Ｒ及び３２Ｇの幅と、色領域３２Ｂの幅ごとに並列に延在していてもよい。またはタッチ検出機能付き表示装置は、駆動電極ＣＯＭＬが、色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂのうち、色領域３２Ｇ及び３２Ｂの幅と、色領域３２Ｒの幅ごとに並列に延在していてもよい。あるいは、タッチ検出機能付き表示装置は、駆動電極ＣＯＭＬが、色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂのうち、色領域３２Ｒ及び３２Ｂの幅と、色領域３２Ｇの幅ごとに並列に延在していてもよい。
【００８６】
また例えば４つの副画素Ｓｐｉｘで１つの画素を表示する場合に平面視で２つずつの副画素を含む幅となるように分割されていてもよい。すなわち、駆動電極ＣＯＭＬは画素信号線ＳＧＬが延在する方向と直交する方向において、１以上かつ１つのソースセレクタ部１３Ｓが選択可能な画素信号線ＳＧＬの本数よりも少ない数の副画素Ｓｐｉｘが平面視で含まれるような幅で分割されていればよい。これにより、駆動電極ドライバ１４Ｓが走査する駆動電極ＣＯＭＬの数は、ソースセレクタ部１３Ｓが選択可能な画素信号線ＳＧＬの数より少なくなる。このような場合には、分割された駆動電極ＣＯＭＬには、対向する画素電極のいずれにもソースセレクタ部１３Ｓより画素信号の印加が選択されない場合にのみ、駆動電極ドライバ１４はタッチ駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加することができる。
【００８７】
また、上記の各実施形態及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１、１Ａは、ＴＮ、ＶＡ、ＥＣＢ等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイス２０とタッチ検出デバイス３０とを一体化してタッチ検出機能付き表示デバイス１０とすることができる。これに代えて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）またはＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化してもよい。
【００８８】
例えば、タッチ検出機能付き表示装置１、１Ａは、横電界モードの液晶を用いてもよい。また、上記各実施形態では、タッチ駆動電極と表示駆動電極を兼用する構成としたが、これらを兼用せず別々に設置して駆動する場合であっても、タッチ駆動電極と表示駆動電極が対向する同一領域内にて、上述したような構成にすることにより、外部ノイズや、液晶表示デバイスから伝わるノイズ（上記各実施形態における内部ノイズに対応するもの）の影響を抑えつつタッチ検出を行うことができる。
【００８９】
このような場合、タッチ駆動電極と表示駆動電極とタッチ検出電極の配置される場所は、本実施例に限定されるものではなく、タッチ駆動電極とタッチ検出電極の両方が液晶表示デバイスの上に装着されたオンセルタイプであってもよく、両方とも液晶表示デバイスの内部に配置されたものであってもよい。なお、本発明における表示デバイスは、液晶表示デバイスに限定されず、有機ＥＬ表示デバイスであってもよい。
【００９０】
＜２．適用例＞
次に、図２１〜図３２を参照して、実施形態及び変形例で説明したタッチ検出機能付き表示装置１の適用例について説明する。図２１〜図３２は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００９１】
（適用例１）
図２１に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用されるテレビジョン装置である。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１及びフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【００９２】
（適用例２）
図２２及び図２３に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用されるデジタルカメラである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３及びシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【００９３】
（適用例３）
図２４に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５３１、この本体部５３１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５３３及び表示部５３４を有している。そして、表示部５３４は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【００９４】
（適用例４）
図２５に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５４１、文字等の入力操作のためのキーボード５４２及び画像を表示する表示部５４３を有しており、表示部５４３は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【００９５】
（適用例５）
図２６〜図３２に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用される携帯電話機である。この携帯電話機は、例えば、上側筐体５５１と下側筐体５５２とを連結部（ヒンジ部）５５３で連結したものであり、ディスプレイ５５４、サブディスプレイ５５５、ピクチャーライト５５６及びカメラ５５７を有している。そのディスプレイ５５４またはサブディスプレイ５５５は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【００９６】
＜３．本開示の構成＞
また、本開示は、以下の構成をとることもできる。
【００９７】
（１）基板と、
前記基板と平行な面上に行列配置された複数の画素電極と、
前記基板の表面と平行な平面に延在し、前記画素電極に画像を表示するための画素信号を供給する複数の信号線と、
前記画素信号に基づいて画像表示機能を発揮する表示機能層と、
前記基板の表面と直交する垂直方向において前記複数の画素電極に対向し、かつ前記信号線が延在する方向と異なる方向に走査可能なように、複数に分割された駆動電極と、
前記垂直方向において前記駆動電極と対向し、かつ前記駆動電極と容量結合する、複数に分割されたタッチ検出電極と、
前記複数の画素電極を選択する走査信号を印加するゲートドライバと、
前記駆動電極にタッチ検出用の駆動信号を印加する駆動電極ドライバと、
前記画素電極に前記画素信号を印加するソースドライバと、
前記ソースドライバが前記画素信号を印加する前記信号線を選択するソースセレクタ部を備え、
前記駆動電極ドライバは、
前記ゲートドライバに１つの走査信号で選択されている複数の画素電極のうち、前記ソースセレクタ部により前記信号線への前記画素信号の印加が選択されていない非選択信号線に対応する画素電極のみに対向する駆動電極に、前記タッチ検出用の駆動信号を印加する、
タッチ検出機能付き表示装置。
【００９８】
（２）前記駆動電極ドライバは、
前記ゲートドライバに１つの走査信号で選択されている複数の画素電極のうち、前記ソースセレクタ部により前記信号線への前記画素信号の印加が選択される選択信号線に対応する画素電極に対向する駆動電極にタッチ検出用の駆動信号が印加されない、前記（１）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【００９９】
（３）前記駆動電極ドライバが走査する前記駆動電極の数は、前記ソースセレクタ部が選択可能な信号線の数より少ない、前記（１）または前記（２）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１００】
（４）前記駆動電極は、前記選択信号線に対応する画素電極が表示する画素が前記信号線の延在する方向と直交する幅と同じ長さで分割されている、前記（１）から前記（３）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０１】
（５）前記画素が、単色の色表示を行う副画素であって、前記ソースセレクタ部は、組み合わせにより画像を表示する複数の副画素を順次選択する、前記（１）から前記（４）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０２】
（６）前記駆動電極ドライバが前記タッチ検出用の駆動信号を印加する前記駆動電極を選択する駆動信号セレクタ部を備え、
前記駆動信号セレクタ部は、
前記タッチ検出用の駆動信号を印加する駆動電極と、該駆動電極が対向する副画素と同じ色表示を行う副画素とを電気的に接続する、前記（５）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０３】
（７）前記駆動電極ドライバは、複数の画素電極がゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間において、前記ソースセレクタ部が前記信号線への前記画素信号の印加を選択する前に、前記画素電極に対向する駆動電極に、タッチ検出用の駆動信号を印加する、前記（１）から前記（６）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０４】
（８）前記ソースセレクタ部により前記信号線への前記画素信号の印加が選択された選択信号線に対応する画素電極に対向する駆動電極に、タッチ検出用の駆動信号を印加しない、前記（７）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０５】
（９）前記駆動電極ドライバは、前記タッチ検出用の駆動信号を印加した前記駆動電極と前記垂直方向に対向する画素電極の信号線に前記タッチ検出用の駆動信号を印加する、
前記（２）から前記（８）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０６】
（１０）前記駆動電極ドライバは、
前記表示用の前記駆動信号の平均電位と、前記タッチ検出用の駆動信号の平均電位が等しくなるように制御する、前記（２）から前記（９）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０７】
（１１）前記タッチ検出電極は、外部から近接する外部近接物体の近接または接触に基づく静電容量の変化に基づいて、前記外部近接物体を検出する、前記（１）から前記（１０）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０８】
（１２）前記垂直方向に前記基板をみたときに、前記駆動信号セレクタ部と前記ソースセレクタ部とが、前記駆動電極が延在する方向の両端を挟むように配置されている、前記（１）から前記（１１）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１０９】
（１３）前記駆動電極が、前記信号線が延在する方向と平行な方向に延在し、前記タッチ検出電極は、前記信号線が延在する方向と異なる方向に延在する、前記（１）から前記（１２）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【０１１０】
（１４）複数の画素電極に対してゲートドライバにより１つの走査信号で選択されている期間において、ソースセレクタ部により信号線への画素信号の印加が選択される場合に駆動電極に表示用の駆動信号を印加し、ソースセレクタ部により信号線への画素信号の印加が選択されていない場合に駆動電極にタッチ検出用の駆動信号を印加し、前記駆動電極と立体交差し、立体交差部分に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極から、外部から近接する外部近接物体に応じたタッチ検出信号を出力する、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法。
【０１１１】
（１５）外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器であって、前記タッチ検出機能付き表示装置は、前記（１）から前記（１３）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置である、電子機器。
【符号の説明】
【０１１２】
１  タッチ検出機能付き表示装置
２  画素基板
３  対向基板
６  液晶層
１０  タッチ検出機能付き表示デバイス
１１  制御部
１２  ゲートドライバ
１３  ソースドライバ
１３Ｓ  ソースセレクタ部
１４  駆動電極ドライバ
１４Ｓ  駆動信号セレクタ部
２０  液晶表示デバイス
２１  ＴＦＴ基板
２２  画素電極
３０  タッチ検出デバイス
３１  ガラス基板
３２  カラーフィルタ
３５  偏光板
４０  タッチ検出部
４２  アナログＬＰＦ部
４３  Ａ／Ｄ変換部
４４  信号処理部
４５  座標抽出部
４６  検出タイミング制御部
ＣＯＭＬ  駆動電極
ＧＣＬ  走査信号線
ＬＣ  液晶素子
Ｐｉｘ  画素
Ｒ  抵抗
ＳＧＬ  画素信号線
ＳＰｉｘ  副画素
ＴＤＬ  タッチ検出電極
Ｔｒ  ＴＦＴ素子
Ｖｃｏｍ  駆動信号
Ｖｄｅｔ  タッチ検出信号
Ｖｄｉｓｐ  映像信号
Ｖｐｉｘ  画素信号
Ｖｓｃａｎ  走査信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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