(57)【要約】【課題】描画性能とタッチ検出性能とを向上させること。【解決手段】複数の表示素子に表示動作を実施させるための画素信号が印加される画素電極と、外部物体が接触又は近接したかを検出するためのタッチ検出電極と、画素電極に対して、表示駆動信号と同期した画素信号を出力して表示動作を実施する表示駆動部と、表示動作期間に、表示駆動信号を印加して表示動作を実施し、タッチ検出期間に、タッチ検出駆動信号を印加してタッチ検出動作を実施する動作駆動部と、タッチ検出電極から出力される検出信号を検出するタッチ検出部と、表示動作期間とタッチ検出期間とを時分割で実行させる制御部と、を備え、前記タッチ検出部は、前記表示動作期間に、前記タッチ検出電極にのった外乱ノイズを検出するノイズ検出動作を実施する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示素子に表示動作を実施させるための画素信号が印加される画素電極と、
外部物体が接触又は近接したかを検出するためのタッチ検出電極と、
前記画素電極に対して、表示駆動信号と同期した前記画素信号を出力して前記表示動作を実施する表示駆動部と、
表示動作期間に、前記表示駆動信号を印加して前記表示動作を実施し、タッチ検出期間に、タッチ検出駆動信号を印加してタッチ検出動作を実施する動作駆動部と、
前記タッチ検出電極から出力される検出信号を検出するタッチ検出部と、
前記表示動作期間と前記タッチ検出期間とを時分割で実行させる制御部と、を備え、
前記タッチ検出部は、前記表示動作期間に、前記タッチ検出電極にのった外乱ノイズを検出するノイズ検出動作を実施するタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項２】
前記表示動作時に前記表示駆動信号が印加され、前記タッチ検出動作時に前記タッチ検出駆動信号が印加される駆動電極と、をさらに有し、
前記動作駆動部は、前記表示動作期間に、前記駆動電極に対して前記表示駆動信号を印加し、前記タッチ検出期間に、前記駆動電極に対して前記タッチ検出駆動信号を印加する請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項３】
前記表示動作時に前記表示駆動信号が印加される第１駆動電極と、
前記タッチ検出動作時に前記タッチ検出駆動信号が印加される第２駆動電極と、をさらに有し
前記動作駆動部は、前記表示動作期間に、前記第１駆動電極に対して前記表示駆動信号を印加し、前記タッチ検出期間に、前記第２駆動電極に対して前記タッチ検出駆動信号を印加する請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記表示動作期間と前記タッチ検出期間とを交互に実行させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチ検出器能付き表示装置。
【請求項５】
前記タッチ検出部は、前記ノイズ検出動作において、
前記タッチ検出電極から検出される前記検出信号から、前記表示駆動部及び前記動作駆動部が実施する前記表示動作によって発生するノイズであるＬＣＤノイズを除去し、
前記検出信号の周波数成分のうち、現時点の前記タッチ検出駆動信号の周波数と同じ又は近傍の周波数成分のみを通過させるフィルタ機能を有し、該フィルタ機能によって前記検出信号から該周波数成分をフィルタリング後周波数成分として抽出し、
該フィルタリング後周波数成分に基づいて、前記外乱ノイズが現時点の前記タッチ検出駆動信号の周波数と同じ又は近傍の周波数成分を有するかを検出し、
前記外乱ノイズが現時点の前記タッチ検出駆動信号の周波数と同じ又は近傍の周波数成分を有する場合、ノイズ報知信号を出力する請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項６】
前記タッチ検出部は、前記ノイズ検出動作において、前記検出信号から抽出した前記フィルタリング後周波数成分の信号強度を、所定のしきい値と比較することによって、現時点の前記タッチ検出駆動信号の周波数と同じ又は近傍の周波数成分を有する前記外乱ノイズの有無を検出する請求項５に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ノイズ報知信号を取得した場合、前記タッチ検出駆動信号の周波数を異なる周波数に変更する請求項５または６に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項８】
前記タッチ検出駆動信号の周波数は、前記ＬＣＤノイズの周波数スペクトルのピークと異なる周波数である請求項１から７のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項９】
前記タッチ検出駆動信号の周波数は、前記表示駆動信号の周波数と異なる周波数である請求項１から８のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１０】
前記タッチ検出電極は、外部近接物体の近接または接触に基づく前記タッチ検出電極及び前記駆動電極との間の静電容量の変化を利用して前記外部近接物体を検出する請求項１から９のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１１】
前記タッチ検出部は、前記画素信号から演算により算出されたＬＣＤノイズを取得する請求項１から１０のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置と、
前記タッチ検出機能付き表示装置で検出した操作に基づいて処理を実行し、かつ、前記タッチ検出機能付き表示装置に映像信号を供給する制御装置と、を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部近接物体の検出を静電容量の変化に基づいて検出することを可能とするタッチ検出機能付き表示装置、及びそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれるタッチ検出装置を液晶表示装置等の表示装置上に装着し、又は、タッチパネルと表示装置とを一体化し、その表示装置に各種のボタン画像等を表示させることによって、通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能とするタッチ検出機能付き表示装置が注目されている。このようなタッチパネルを有する表示装置は、キーボード、マウス、又は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等でも使用が拡大している。
【０００３】
タッチ検出動作の方式としては、光学式及び抵抗式等のいくつかの方式が存在するが、特に携帯端末等においては、比較的単純な構造をもち、かつ低消費電力が実現できる静電容量式が採用される傾向がある。この静電容量式のタッチ検出装置は、駆動信号が印加される駆動電極とタッチ検出電極との間に静電容量を形成し、外部物体が接触又は近接することによる静電容量の変化、すなわち、タッチ検出電極に現れる電圧波形の変化を検出することによって、タッチ検出の有無を判定するものである。
【０００４】
ここで、タッチ検出装置は、タッチ検出電極に外乱によるノイズ（外乱ノイズ）が伝播して、タッチパネルのタッチ検出動作に誤動作を生じる可能性がある。ここで、図３５は、タッチ検出の駆動信号の周波数と外乱ノイズとの関係を説明するための説明図である。例えば、駆動電極に対して、２５０［ｋＨｚ］の駆動信号を印加している場合に、図３５に示す２５０［ｋＨｚ］周辺の強度が高い外乱ノイズ、つまり外乱ノイズピーク部１０１を備える外乱ノイズがタッチ検出電極に伝播されると、誤作動が生じる恐れがある。具体的には、外乱ノイズによってタッチ検出電極に現れる電圧波形の変化を、外部物体が接触又は近接したことによる変化であると判定してしまい、実際には外部物体が接触又は近接していない状態で、外部物体が接触又は近接したと判定してしまう、タッチ検出動作の誤動作が生じる恐れがある。
【０００５】
これに対しては、例えば、特許文献１に外乱ノイズの強度を検出し、当該外乱ノイズの周波数の近傍の周波数とならないように、外乱ノイズによるタッチ検出動作の誤動作を抑制する静電容量式のタッチ検出装置がある（参照）。例えば、図３５に示すように、駆動信号の周波数を２５０［ｋＨｚ］から選択駆動周波数１０２に切り替えることで誤作動の発生を抑止する。
【０００６】
ここで、外乱ノイズの成分に応じてタッチ検出の動作を制御する場合、外乱ノイズの成分を検出する必要がある。特許文献２には、タッチ検出期間とは別に外乱ノイズを検出するためのノイズ測定期間を設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−０１５２６２号公報
【特許文献２】特表２０１２−５０３８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、タッチ検出機能付き表示装置は、外乱ノイズを検出するノイズ計測期間を、液晶表示装置による画像の書き込み動作が実施される表示動作期間と、タッチ検出装置による外部物体がタッチパネルに接触又は近接したか否かを検出するタッチ検出動作が実施されるタッチ検出期間とは、別の期間に設定することが想定される。この場合、タッチ検出機能付き表示装置は、ノイズ計測期間で外乱ノイズを計測したら、その結果に基づいて、タッチ検出の駆動周波数を決定し、一定回数、表示動作期間とタッチ検出期間とを交互に実行する。タッチ検出機能付き表示装置は、表示動作期間とタッチ検出期間とを一定回数実行したら、ノイズ計測期間で外乱ノイズを計測する。
【０００９】
表示動作期間とタッチ検出期間とノイズ計測期間とを時分割で設けると、１フレームの中で、表示動作期間及びタッチ検出期間のいずれも実行していない時間が増加してしまい、表示動作期間及びタッチ検出期間に割り当てられる時間が短くなる。表示動作期間及びタッチ検出期間の時間が短くなると、描画性能とタッチ検出性能とを向上させにくくなる。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、描画性能とタッチ検出性能とを向上させることができるタッチ検出機能付き表示装置、及びそれを備える電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示のタッチ検出機能付き表示装置は、複数の表示素子に表示動作を実施させるための画素信号が印加される画素電極と、外部物体が接触又は近接したかを検出するためのタッチ検出電極と、前記画素電極に対して、前記表示駆動信号と同期した前記画素信号を出力して前記表示動作を実施する表示駆動部と、表示動作期間に、前記表示駆動信号を印加して前記表示動作を実施し、タッチ検出期間に、前記タッチ検出駆動信号を印加して前記タッチ検出動作を実施する動作駆動部と、前記タッチ検出電極から出力される検出信号を検出するタッチ検出部と、前記表示動作期間と前記タッチ検出期間とを時分割で実行させる制御部と、を備え、前記タッチ検出部は、前記表示動作期間に、前記タッチ検出電極にのった外乱ノイズを検出するノイズ検出動作を実施する。
【００１２】
本開示の電子機器は、上記に記載のタッチ検出機能付き表示装置と、前記タッチ検出機能付き表示装置で検出した操作に基づいて処理を実行し、かつ、前記タッチ検出機能付き表示装置に映像信号を供給する制御装置と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るタッチ検出機能付き表示装置、及びこれを備える電気機器は、表示動作期間にノイズ検出動作を行うことで、ノイズ検出の期間を、表示動作期間及びタッチ検出期間とは別に設ける必要がなくなる。これにより、表示動作期間及びタッチ検出期間の時間をより長くすることが出来るため、表示動作、及び、タッチ検出動作の性能を維持することができる。また、外乱ノイズを検出することで、タッチの検出精度も高くすることが出来る。これにより、ノイズの検出をしつつ、画像の書き込み動作及びタッチ検出動作の性能を向上させることができ、描画性能とタッチ検出性能とを向上させることができる。
【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示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示す図である。
【図７】図７は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
【図８】図８は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。
【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１０】図１０は、表示動作期間とタッチ検出期間との関係を表す模式図である。
【図１１】図１１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１２】図１２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、表示動作期間における各信号のタイミングの一例を示す波形図である。
【図１５】図１５は、タッチ検出期間における各信号のタイミングの一例を示す波形図である。
【図１６】図１６は、表示動作期間及びタッチ検出期間の繰り返しにおける各信号の波形を示す模式図である。
【図１７】図１７は、特定の周波数を選択的に抽出するフィルタの一例である。
【図１８】図１８は、表示動作期間の検出信号Ｖｄｅｔの一例を示す説明図である。
【図１９】図１９は、表示動作期間の検出信号Ｖｄｅｔのフーリエ変換の結果の一例を示す模式図である。
【図２０】図２０は、各実施の形態等の変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置の他の概略構成を示す模式図である。
【図２２】図２２は、変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。
【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。
【図３３】図３３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３４】図３４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３５】図３５は、タッチ検出の駆動信号の周波数と外乱ノイズとの関係を説明するための説明図である。
【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
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
３．本開示の構成
【００１６】
＜１−１．実施形態１＞
［構成例］
（全体構成例）
図１は、本発明の実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を示すブロック図である。以下、図１を参照しながら、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１の全体構成について説明する。また、図１で示されるタッチ検出機能付き表示装置１は、表示素子として液晶表示素子を用いており、その液晶表示素子により構成される液晶表示デバイス２０と静電容量式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。
【００１７】
図１で示されるように、本実施形態に係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、駆動電極ドライバ１４と、タッチ検出部４０と、を備える。
【００１８】
タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、タッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。このタッチ検出機能付き表示デバイス１０は、液晶表示デバイス２０と、タッチ検出デバイス３０とを有する。液晶表示デバイス２０は、後述するように、ゲートドライバ１２から供給される走査信号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。タッチ検出デバイス３０のタッチ検出動作の基本原理は、後ほど説明する。
【００１９】
制御部１１は、外部から入力した映像信号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出力し、これらが互いに同期して動作するように制御する。
【００２０】
ゲートドライバ１２は、制御部１１から出力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の液晶表示デバイス２０の表示動作の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有する。具体的には、ゲートドライバ１２は、走査信号線ＧＣＬを介して、走査信号Ｖｓｃａｎを、画素ＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することによって、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Ｐｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示動作の対象として順次選択する。
【００２１】
ソースドライバ１３は、制御部１１から出力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の液晶表示デバイス２０の各画素Ｐｉｘに画素信号Ｖｐｉｘを出力する回路である。具体的には、ソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘを、画素信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバ１２によって順次選択される１水平ラインを構成する各画素Ｐｉｘにそれぞれ出力するものである。そして、１水平ラインを構成する各画素Ｐｉｘでは、画素信号Ｖｐｉｘを入力することによって表示動作を実施する。
【００２２】
駆動電極ドライバ１４は、制御部１１から出力される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の駆動電極ＣＯＭＬ（後述）に駆動信号Ｖｃｏｍを出力する回路である。
【００２３】
（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、検出信号Ｖｄｅｔを出力する。図２〜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。
【００２４】
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は抵抗器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。
【００２５】
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（検出信号Ｖｄｅｔ）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述するタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔに相当するものである。
【００２６】
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。
【００２７】
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Ｖｔｈ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。
【００２８】
図１に示すタッチ検出デバイス３０は、駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｃｏｍ（後述するタッチ検出駆動信号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。
【００２９】
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。
【００３０】
タッチ検出部４０は、制御部１１から出力される制御信号、及び、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出電極ＴＤＬから出力された検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、タッチ検出期間において、タッチ検出デバイス３０に対するタッチの有無を検出し、タッチがある場合においてタッチ検出領域におけるその座標等を求める回路である。タッチ検出部４０は、ノイズ検出期間において、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出電極ＴＤＬから入力した検出信号Ｖｄｅｔに対して、液晶表示デバイス２０の表示動作において発生するＬＣＤノイズ（後述）を除去し、外乱ノイズのうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数に相当する周波数成分を抽出する回路でもある。タッチ検出部４０は、アナログフィルタ部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、ノイズ検出部４６と、検出タイミング制御部４７とを有している。
【００３１】
アナログフィルタ部４２は、検出信号Ｖｄｅｔから、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数成分を抽出するフィルタである。これにより、アナログフィルタ部４２は、タッチ検出期間においては、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号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として機能する。また、アナログフィルタ部４２は、ノイズ検出期間においては、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出電極ＴＤＬから入力した検出信号Ｖｄｅｔに対して、液晶表示デバイス２０の表示動作において発生するＬＣＤノイズ（後述）を除去し、外乱ノイズのうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数に相当する周波数成分のみを通過させるフィルタとして機能する。アナログフィルタ部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器Ｒが接続されている。なお、アナログフィルタとしては、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、各種フィルタの組み合わせ等、種々のフィルタを用いることができる。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換部４３は、適正なタイミングで、アナログフィルタ部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。例えば、Ａ／Ｄ変換部４３は、タッチ検出期間において、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔに同期したタイミング、又は、そのタイミングよりも高い周波数のサンプリング周波数によって、アナログフィルタ部４２から出力されるアナログ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するものとすればよい。なお、タッチ検出部４０は、アナログフィルタ部４２を通過した後、Ａ／Ｄ変換部４３でアナログ信号をデジタル信号に変換したが、これに限定されない。タッチ検出部４０は、Ａ／Ｄ変換後にデジタル処理としてフィルタ処理を実行してもよい。この場合は、フィルタ部としてデジタルフィルタを用いる。デジタルフィルタとしては、デジタルＬＰＤ（Low-pass filter、ローパスフィルタ）、デジタルＢＰＦ（Band-pass filter、バンドパスフィルタ）、デジタルＨＰＦ（High-pass filter、ハイパスフィルタ）等、アナログ処理時と同様の性能を備えるデジタルフィルタを用いることができる。
【００３３】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出期間において、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。また、信号処理部４４は、ノイズ検出期間においては、外乱ノイズのうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数に相当する周波数成分の有無を検出する論理回路である。
【００３４】
座標抽出部４５は、タッチ検出期間において、信号処理部４４によってタッチ検出がなされたときに、そのタッチ検出デバイス３０上の座標を求めて、その座標データを出力信号Ｏｕｔとして出力する論理回路である。ノイズ検出部４６は、信号処理部４４の出力信号に、ノイズが含まれている場合、制御部１１にタッチ検出信号のノイズ報知信号を出力する。検出タイミング制御部４７は、タッチ検出部４０を構成する各回路が同期して動作するように制御する。
【００３５】
なお、ソースドライバ１３は、本発明の「表示駆動部」に相当し、駆動電極ドライバ１４は、本発明の「動作駆動部」に相当し、そして、液晶表示デバイス２０は、本発明の「表示デバイス」に相当する。
【００３６】
（タッチ検出機能付き表示デバイス１０）
次に、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の構成例を詳細に説明する。
【００３７】
図７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の例を表すものである。図８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。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、画素基板２と、この画素基板２に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に挿設された液晶層６とを備えている。
【００３８】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、このＴＦＴ基板２１上にマトリックス状に配設された複数の画素電極２２とを有する。ＴＦＴ基板２１には、図８に示す各画素Ｐｉｘ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。図１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画素Ｐｉｘを有している。画素Ｐｉｘ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。
【００３９】
画素Ｐｉｘは、走査信号線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の画素Ｐｉｘと互いに接続されている。走査信号線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２と接続され、ゲートドライバ１２より走査信号Ｖｓｃａｎが供給される。また、画素Ｐｉｘは、画素信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他の画素Ｐｉｘと互いに接続されている。画素信号線ＳＧＬは、ソースドライバ１３と接続され、ソースドライバ１３より画素信号Ｖｐｉｘが供給される。さらに、画素Ｐｉｘは、駆動電極ＣＯＭＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の画素Ｐｉｘと互いに接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ１４と接続され、駆動電極ドライバ１４より駆動信号Ｖｃｏｍが供給される。つまり、この例では、同じ一行に属する複数の画素Ｐｉｘが１本の駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。
【００４０】
図１に示すゲートドライバ１２は、走査信号Ｖｓｃａｎを、図８に示す走査信号線ＧＣＬを介して、画素ＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Ｐｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。図１に示すソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘを、図８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画素Ｐｉｘにそれぞれ供給する。そして、これらの画素Ｐｉｘでは、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。図１に示す駆動電極ドライバ１４は、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加し、図７及び図８に示す、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬからなるブロック（後述する駆動信号印加ブロック）ごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。
【００４１】
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画素Ｐｉｘに対して、ソースドライバ１３が画素信号Ｖｐｉｘを供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われる。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を含む駆動信号印加ブロックに対して表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加するようになっている。
【００４２】
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、ガラス基板３１とは反対側にあるカラーフィルタ３２の表面上に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬ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３５が配設されている。
【００４３】
カラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ層を周期的に配列して、上述した図８に示す各画素ＰｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。
【００４４】
本実施形態に係る駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能する。すなわち、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極とタッチ検出デバイス３０の駆動電極が兼用される。このような構成を用いると、装置の薄型化を図ることができ、かつ液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスの同期をとることが容易になる。本実施形態では、１つの駆動電極ＣＯＭＬが１つの画素電極２２（一行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。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（表示駆動信号Ｖｃｏｍｄ及びタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔ）が印加されるようになっている。
【００４５】
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（Virtical  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。
【００４６】
なお、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、また、画素基板２の下面側には入射側偏光板が配置されてもよい。
【００４７】
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。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。駆動電極ＣＯＭＬは、図の左右方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンに分割されている。タッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ１４によって駆動信号Ｖｃｏｍ（タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔ）が後述する駆動信号印加ブロックＡ１からＡｉの１つに対してスキャン方向に順次供給され、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。タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンは、タッチ検出部４０のアナログフィルタ部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。
【００４８】
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を時分割的に線順次走査するように駆動することにより、１検出ブロックが順次選択され、タッチ検出電極ＴＤＬから検出信号Ｖｄｅｔを出力することにより、１検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ブロックは、上述したタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応し、タッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出電極Ｅ２に対応するものであり、タッチ検出デバイス３０はこの基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。図９に示すように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出も可能となっている。
【００４９】
（全体動作の概要）
本発明の実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１の動作について、まず、全体動作の概要について説明する。図１０は、表示動作期間とタッチ検出期間との関係を表す模式図である。
【００５０】
図１０に示すように、１フレーム期間（１Ｆ）は、表示動作期間Ｐｄ及びタッチ検出期間Ｐｔによって構成されている。すなわち、タッチ検出期間Ｐｔは、表示動作における垂直ブランキング期間に配置されている。そして、タッチ検出機能付き表示装置１は、表示動作期間Ｐｄにおいては画面ＧＳにおける表示動作、及び、タッチ検出期間Ｐｔにおいては画面ＧＳにおけるタッチ検出動作を繰り返し実施する。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、各表示動作期間Ｐｄにおいて、画面ＧＳの１画面分の表示動作を実施し、各タッチ検出期間Ｐｔにおいて、画面ＧＳの１画面分のタッチ検出動作を実施する。
【００５１】
まず、制御部１１は、外部から入力された映像信号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出力し、これらが互いに同期して動作するように制御する。このうち、ゲートドライバ１２は、表示動作期間Ｐｄにおいて、液晶表示デバイス２０に走査信号Ｖｓｃａｎを出力し、液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Ｐｉｘのうち表示動作の対象となる１水平ラインを順次選択する。
【００５２】
ソースドライバ１３は、表示動作期間Ｐｄにおいて、ゲートドライバ１２によって選択された１水平ラインを構成する各画素Ｐｉｘに、画素信号Ｖｐｉｘを出力する。駆動電極ドライバ１４は、表示動作期間Ｐｄにおいては、ゲートドライバ１２によって選択された各１水平ラインに対応する所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬから構成される駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉに順番に表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加する。このように、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示動作期間Ｐｄにおいて、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によって出力された信号に基づいて、表示動作を実施する。
【００５３】
また、次に、駆動電極ドライバ１４は、タッチ検出期間Ｐｔにおいては、タッチ検出動作を実施する駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉにタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔを順次印加することで、タッチを検出する１つの駆動電極ブロックを順次選択する。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、タッチ検出期間Ｐｔでは、駆動電極ドライバ１４によって出力された信号に基づいて、タッチ検出動作を実施し、タッチ検出電極ＴＤＬから検出信号Ｖｄｅｔを出力する。アナログフィルタ部４２は、タッチ検出期間Ｐｔにおいては、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号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として機能する。信号処理部４４は、タッチ検出期間Ｐｔにおいては、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。また、信号処理部４４は、表示動作期間Ｐｄにおいては、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、外乱ノイズの周波数成分のうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数に相当する周波数成分の有無を検出する。座標抽出部４５は、タッチ検出期間Ｐｔにおいて、信号処理部４４によってタッチ検出がなされたときに、そのタッチ検出デバイス３０上の座標を求めて、その座標データを出力信号Ｏｕｔとして出力する。
【００５４】
また、検出タイミング制御部４７は、アナログフィルタ部４２、Ａ／Ｄ変換部４３、信号処理部４４、座標抽出部４５及びノイズ検出部４６が同期して動作するように制御する。
【００５５】
なお、タッチ検出機能付き表示装置１は、各期間において、画面ＧＳの１画面分についての動作を実施するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、画面ＧＳの１画面分以上、又は、１画面分以下の動作が実施されるものとしてもよい。
【００５６】
また、タッチ検出動作が実施されるタッチ検出期間Ｐｔにおいて、液晶表示デバイス２０には、表示動作を実施するための各種信号（走査信号Ｖｓｃａｎ及び画素信号Ｖｐｉｘ）は出力されない。したがって、タッチ検出期間Ｐｔにおいて、画素基板２に形成された図示しない走査信号線ＧＣＬ及び画素信号線ＳＧＬは、フローティング状態、又は、直流電位が印加された状態になる。これによって、走査信号線ＧＣＬ及び画素信号線ＳＧＬからタッチ検出電極ＴＤＬへ、寄生容量を介してノイズが伝わる可能性を低減することができる。すなわち、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１においては、内部ノイズがタッチ検出動作に与える影響を低減することができる。
【００５７】
図１１、図１２及び図１３は、実施形態１に係る駆動電極ドライバの一動作例を模式的に表すものである。図１１に示すタッチ検出機能付き表示デバイス１０の画面ＧＳは、駆動信号印加ブロックＡ１から駆動信号印加ブロックＡｉまでの、例えば１０個の駆動信号印加ブロックにより分割されている。例えば、１フレーム期間（１Ｆ）のタッチ検出期間Ｐｔで駆動電極ドライバ１４は、駆動信号印加ブロックＡ１に相当する所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時にタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する。図１２に示すように、次の１フレーム期間（１Ｆ）のタッチ検出期間Ｐｔで、駆動電極ドライバ１４は、駆動信号印加ブロックＡ２に相当する所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時にタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する。そして、図１３に示すように、次の１フレーム期間（１Ｆ）のタッチ検出期間Ｐｔで駆動電極ドライバ１４は、駆動信号印加ブロックＡ３に相当する所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時にタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する。このように、駆動電極ドライバ１４は、これらの所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時にタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加し駆動信号印加ブロックＡ１からＡｉに対してタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔを順次印加することによりタッチ検出走査を行う。
【００５８】
（表示動作期間Ｐｄにおける表示動作）
以下、図１４を参照しながら、表示動作期間Ｐｄにおける表示動作について詳述する。
図１４は、表示動作期間における各信号のタイミングの一例を示す波形図である。図１４は、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄの波形と、走査信号Ｖｓｃａｎの波形と、画素信号Ｖｐｉｘの波形と、を示している。図１４は、表示動作期間Ｐｄの駆動をライン反転駆動とした場合の例である。以下、画面ＧＳの駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのうち、特定の駆動信号印加ブロックＡ１を駆動対象とした場合として説明する。
【００５９】
タイミングｔ１において、駆動電極ドライバ１４は、駆動信号印加ブロックＡ１に対して表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加し、その電圧レベルを低レベルから高レベルに変化させる。この表示駆動信号Ｖｃｏｍｄの電圧レベルの変化点から１水平期間（１Ｈ）が開始される。
【００６０】
次に、タイミングｔ２において、ゲートドライバ１２は、駆動信号印加ブロックＡ１に含まれる（ｎ−１）行目の１水平ラインの複数の画素Ｐｉｘに対応する走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖｓｃａｎを印加し、その電圧レベルを低レベルから高レベルに変化させる。
【００６１】
次に、タイミングｔ３において、ソースドライバ１３は、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖｐｉｘを印加し、その電圧レベルを低レベルに変化させ、（ｎ−１）行目の１水平ラインの複数の画素Ｐｉｘにおける表示動作を開始する。
【００６２】
次に、タイミングｔ４において、ゲートドライバ１２は、（ｎ−１）行目の１水平ラインの複数の画素Ｐｉｘに対応する走査信号線ＧＣＬに印加している走査信号Ｖｓｃａｎの電圧レベルを高レベルから低レベルに変化させる。その後、タイミングｔ５において、ソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘの印加を終了する。
【００６３】
次に、タイミングｔ１１において、駆動電極ドライバ１４は、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄの電圧レベルを高レベルから低レベルに変化させる。これによって、１水平期間（１Ｈ）が終了し、次の１水平期間（１Ｈ）が開始する。
【００６４】
次の１水平期間（１Ｈ）において、タイミングｔ１２において、ゲートドライバ１２は、駆動信号印加ブロックＡ１に含まれるｎ行目の１水平ラインの複数の画素Ｐｉｘに対応する走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖｓｃａｎを印加し、その電圧レベルを低レベルから高レベルに変化させる。
【００６５】
次に、タイミングｔ１３において、ソースドライバ１３は、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖｐｉｘを印加し、その電圧レベルを高レベルに変化させ、ｎ行目の１水平ラインの複数の画素Ｐｉｘにおける表示動作を開始する。なお、この例では、タッチ検出機能付き表示装置１は反転駆動を実施するため、ソースドライバ１３が印加する画素信号Ｖｐｉｘは、一つ前の１水平期間（１Ｈ）のものと比べて、その極性が反転している。
【００６６】
その後、タイミングｔ１４において、ゲートドライバ１２は、ｎ行目の１水平ラインの複数の画素Ｐｉｘに対応する走査信号線ＧＣＬに印加している走査信号Ｖｓｃａｎの電圧レベルを高レベルから低レベルに変化させる。その後、タイミングｔ１５において、ソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘの印加を終了する。
【００６７】
タッチ検出機能付き表示装置１は、以降、上記動作を繰り返すことによって、画面ＧＳの駆動信号印加ブロックＡ１における表示動作を実施する。タッチ検出機能付き表示装置１は、上述したように、駆動信号を印加するブロックを駆動信号印加ブロックＡ１から下側に順次シフトしつつ、各駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉに対して上記の表示動作を実施することによって、画面ＧＳの全面に対する表示動作を実施する。
【００６８】
タッチ検出機能付き表示装置１は、この表示動作期間Ｐｄの期間に、上記のような画面ＧＳに対する表示動作を実施すると同時に、タッチの検出時にノイズとなる画面ＧＳに対する外乱ノイズを検出する。具体的には、タッチ検出機能付き表示装置１は、画面ＧＳに対する外乱ノイズのうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数に相当する周波数成分を検出し、次回のタッチ検出期間Ｐｔにおけるタッチ検出動作時に、駆動電極ドライバ１４が出力するタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数を、異なる周波数に変更する動作（ノイズ検出動作）が実施する。
【００６９】
（タッチ検出期間Ｐｔにおけるタッチ検出動作）
以下、図１５を参照しながら、タッチ検出期間Ｐｔにおけるタッチ検出動作について詳述する。図１５は、タッチ検出期間における各信号のタイミングの一例を示す波形図である。図１５には、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの波形と、検出信号Ｖｄｅｔの波形とを示している。以下、画面ＧＳの駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのうち、特定の駆動信号印加ブロックＡ１を駆動対象とした場合として説明する。
【００７０】
駆動電極ドライバ１４は、タッチ検出期間Ｐｔにおいて、駆動信号印加ブロックＡ１に対してタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔを印加する。なお、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数は、表示動作期間Ｐｄにおける表示駆動信号Ｖｃｏｍｄの周波数と異なるようにすることが望ましい。
【００７１】
この駆動信号印加ブロックＡ１に印加されたタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔは、静電容量を介してタッチ検出電極ＴＤＬに伝わり、検出信号Ｖｄｅｔが変化する。
【００７２】
次に、Ａ／Ｄ変換部４３は、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔに同期したサンプリングタイミングｔｓ（又は、そのサンプリングタイミングｔｓよりも高い周波数のサンプリング周波数）によって、検出信号Ｖｄｅｔが入力されたアナログフィルタ部４２の出力信号をＡ／Ｄ変換する。すなわち、Ａ／Ｄ変換部４３は、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周期よりも短い周期でサンプリングを実施する。
【００７３】
次に、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。このタッチの有無を検出する方法は、例えば、上述したようにしきい値に基づく判定によって検出する。
【００７４】
次に、座標抽出部４５は、信号処理部４４によってタッチ検出がなされたときに、そのタッチ検出デバイス３０上の座標を求めて、その座標データを出力信号Ｏｕｔとして出力する。
【００７５】
以上のような動作によって、タッチ検出機能付き表示装置１は、画面ＧＳの駆動信号印加ブロックＡ１におけるタッチ検出動作を実施する。タッチ検出機能付き表示装置１は、上述したように、駆動信号を印加するブロックを駆動信号印加ブロックＡ１から下側に順次シフトしつつ、各駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉに対して上記のタッチ検出動作を実施することによって、画面ＧＳの全面に対するタッチ検出動作を実施する。
【００７６】
（表示動作期間Ｐｄにおけるノイズ検出動作）
図１６は、表示動作期間及びタッチ検出期間の繰り返しにおける各信号の波形を示す模式図である。タッチ検出機能付き表示装置１は、図１６に示すように、表示動作期間Ｐｄとタッチ検出期間Ｐｔとが交互に設定されている。タッチ検出機能付き表示装置１は、表示動作期間Ｐｄに画素信号Ｖｐｉｘ及び表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを出力し、上述した動作を実行することで、ＲＢＧ表示動作を実行する。
【００７７】
さらに本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、表示動作期間Ｐｄにノイズ検出期間Ｐｎを設け、表示動作期間Ｐｄに検出信号Ｖｄｅｔを検出し、ノイズの検出動作を実行する。つまり、タッチ検出機能付き表示装置１は、表示動作期間Ｐｄとタッチ検出期間Ｐｔとの関係と同様に、ノイズ検出期間Ｐｎとタッチ検出期間Ｐｔとも交互に設定される。タッチ検出機能付き表示装置１は、ノイズ検出期間Ｐｎにノイズ検出のための検出信号Ｖｄｅｔを取得し、タッチ検出期間Ｐｔにタッチ検出のための検出信号Ｖｄｅｔを取得する。
【００７８】
次に、ノイズ検出期間Ｐｎつまり表示動作期間Ｐｄにおけるノイズ検出動作を具体的に説明する。なお、図１６に示すように、ノイズ検出期間Ｐｎは、表示動作期間Ｐｄでもあるため、画像を描画される処理も並行して実施されている。まず、タッチ検出部４０は、アナログフィルタ部４２にタッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔが入力される。この検出信号Ｖｄｅｔには、駆動電極ドライバ１４が出力する表示駆動信号Ｖｃｏｍｄに伴って現れる周波数成分、ＬＣＤノイズ、及び、外乱ノイズが含まれている。アナログフィルタ部４２は、検出信号Ｖｄｅｔから、外乱ノイズの周波数成分のうち、現在のタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数を含む所定の範囲の周波数成分を通過させる。これにより、当該所定の範囲に含まれない周波数の、駆動電極ドライバ１４が出力する表示駆動信号Ｖｃｏｍｄに伴って現れる成分、及び、ＬＣＤノイズ成分は、アナログフィルタ部４２によって除去、低減される。
【００７９】
次に、タッチ検出部４０は、Ａ／Ｄ変換部４３によってアナログフィルタ部４２から出力されるアナログ信号を表示駆動信号Ｖｃｏｍｄに同期したタイミング、又は、そのタイミングよりも高い周波数のサンプリング周波数によってサンプリングしてデジタル信号に変換する。
【００８０】
ここで、タッチ検出部４０は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）やＢＰＦ（バンドパスフィルタ）等を用いたフィルタ処理、サンプリング時に、単純にデータを加算してもよいが、必要なタップ数に応じて重み付けをして特定の周波数のみを選択的に通すようにしてサンプリングしたデジタル信号を取得してもよい。なお、この場合、アナログ信号をデジタル信号に変換した後、フィルタ処理を行い、サンプリングしたデジタル信号を取得する。ここで、図１７は、特定の周波数を選択的に抽出するフィルタの一例である。図１７は、５０タップのＦＩＲ（finite impulse response）フィルタである。図１７に示すフィルタは、インパルス応答の入力に対して、重み付けを行い選択的に抽出することで出力信号を取得することができる。
【００８１】
次に、タッチ検出部４０は、信号処理部４４によって、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に、現在設定されているタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数と同じ又は近傍の周波数成分が所定強度（しきい値強度）以上であるかを検出する。これにより、外乱ノイズにタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数成分が所定強度以上含まれているかを判定することができる。
【００８２】
そして、タッチ検出部４０は、信号処理部４４によって外乱ノイズの周波数成分のうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数と同じ又は近傍の周波数成分が検出された場合、つまり、外乱ノイズにタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数成分が所定強度以上含まれていると判定した場合、ノイズ検出部４６によって、制御部１１にタッチ検出信号のノイズ報知信号を出力する。制御部１１は、ノイズ報知信号を検出したら、記憶された選択候補周波数の中から、当該周波数とは異なる周波数を選択し、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数が選択した選択候補周波数に変更する。したがって、ノイズ報知信号は、記憶された選択候補周波数の中から、当該周波数とは異なる周波数を選択し、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数が選択した選択候補周波数に変更するための信号となる。
【００８３】
ここで、図１８は、表示動作期間の検出信号Ｖｄｅｔの一例を示す説明図である。図１９は、表示動作期間の検出信号Ｖｄｅｔのフーリエ変換の結果の一例を示す模式図である。なお、図１８及び図１９は、外乱ノイズが重畳されていない検出結果、つまり、画像の表示動作（画素の書き込み動作）によって発生した信号の検出結果である。なお、図１９は、横軸を周波数、縦軸をノイズ強度とした。
【００８４】
上述したように、タッチ検出期間Ｐｔにおいて、駆動電極ドライバ１４から駆動電極ＣＯＭＬに対して、所定の周波数の表示駆動信号Ｖｃｏｍｄが印加されることによって、静電容量を介して、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄと同様の周波数の検出信号Ｖｄｅｔがタッチ検出電極ＴＤＬから出力されるのと同様に、表示動作期間Ｐｄにおいて、駆動電極ドライバ１４から駆動電極ＣＯＭＬに対して、所定の周波数のタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔが印加されることによって、静電容量を介して、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔと同様の周波数の検出信号Ｖｄｅｔがタッチ検出電極ＴＤＬから出力される。また、前述したように、表示動作期間Ｐｄにおける表示動作においては、ゲートドライバ１２から走査信号線ＧＣＬに印加される走査信号ＶｓｃａｎのＯＮ／ＯＦＦ動作、及び、ソースドライバ１３から画素信号線ＳＧＬに印加される画素信号Ｖｐｉｘについての電圧レベルの高レベル及び低レベルの繰り返し動作によって、駆動電極ＣＯＭＬ及びタッチ検出電極ＴＤＬの電圧にはノイズ（ＬＣＤノイズ）が発生することになる。
【００８５】
図１８は、タッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号ＶｄｅｔにＬＣＤノイズがのっている状態を示している。したがって、タッチ検出電極ＴＤＬに伝播した外乱ノイズを検出するためには、タッチ検出電極ＴＤＬにのっているＬＣＤノイズを除去する必要がある。ここで、図１９は、ＬＣＤノイズをフーリエ変換して周波数スペクトルとして示した図である。タッチ検出機能付き表示装置１は、図１９に示すようなＬＣＤノイズの周波数スペクトルを予め算出し、ＬＣＤノイズの周波数成分が低い周波数、例えば、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６を、選択候補周波数に設定する。これにより、選択したタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数がＬＣＤノイズの周波数と重なることを防ぐことができる。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、選択候補周波数に合わせてアナログフィルタ部４２を結成することで、ＬＣＤノイズの周波数成分のうちノイズ強度がピークとして現れる周波数成分を通過させない構成とすることができる。なお、選択候補周波数、ＬＣＤノイズが３０ｄｂ以下となる周波数とすることが好ましく、ＬＣＤノイズが１０ｄｂ以下となる周波数とすることがより好ましい。ＬＣＤノイズが３０ｄｂ以下とすることで、ジッター値を１％以下とすることができる。ＬＣＤノイズが１０ｄｂ以下とすることで、ＬＣＤノイズの影響を確実に低減することができる。
【００８６】
また、タッチ検出部４０は、信号処理部４４によって外乱ノイズの周波数成分のうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数と同じ又は近傍の周波数成分が検出されない場合、ノイズ検出部４６によって、ノイズ報知信号を出力しない。これにより、駆動周波数は、現行の周波数で維持される。
【００８７】
なお、選択候補周波数から、いずれの周波数を選択するかは、制御部１１で決定してもよいし、ノイズ検出部４６で検出してもよい。
【００８８】
以上のような動作によって、タッチ検出機能付き表示装置１は、画面ＧＳの駆動印加信号ブロックＡ１〜Ａｉのブロックごとに表示動作と共に、ノイズ検出動作を実施する。ここで、駆動信号印加ブロックＡ１に含まれる駆動電極ＣＯＭＬの電極パターンは、複数のストライプ状の電極パターンとして延在するタッチ検出電極ＴＤＬと交差している。したがって、駆動電極ブロックごとにノイズ検出動作が実施される場合、タッチ検出電極ＴＤＬの電極パターンの数だけ、検出信号Ｖｄｅｔがアナログフィルタ部４２に入力される。この場合、例えば、複数の検出信号Ｖｄｅｔのうち、少なくとも１つ以上に、外乱ノイズの周波数成分のうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数と同じ又は近傍の周波数成分が検出された場合、周波数を変更するものとしてもよく、あるいは、複数の検出信号Ｖｄｅｔのうち、所定数以上で検出された場合、周波数を変更するものとしてよい。そして、駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのブロックを下側に順次シフトしつつ、各駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのブロックに対して上記のノイズ検出動作が実施されることによって、画面ＧＳの全面に対するノイズ検出動作が実施されることになる。本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄをラインことに変化させるライン反転駆動として説明するが、これに限定されず、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを映像期間中に変化させないドット反転駆動やカラム反転駆動としてもよい。すなわち、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄとしては、交流矩形波形に限定されず、任意のレベルの直流電圧信号を用いてもよい。
【００８９】
（実施形態１の効果）
タッチ検出機能付き表示装置１は、ノイズ検出期間Ｐｎにノイズ検出動作を実行し、外乱ノイズのタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数を検出することで、外乱ノイズによってタッチ検出動作の精度が低減することを抑制することができる。例えば、本実施形態のように、検出信号Ｖｄｅｔから外乱ノイズの周波数成分のうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数と同じ又は近傍の周波数成分が検出された場合、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数を、異なる周波数に変更することによって、タッチ検出動作における外乱ノイズによる誤動作の発生を抑制することができる。
【００９０】
また、表示動作期間Ｐｄにおける表示動作と共にノイズ検出動作が実施可能となるので、表示動作期間Ｐｄ及びタッチ検出期間Ｐｔが時間的に圧迫することを防ぐことができる。これにより、表示動作期間Ｐｄ及びタッチ検出期間Ｐｔを長くすることができ、表示動作、及び、タッチ検出動作の性能を向上させることができる。
【００９１】
また、タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数を、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄの周波数と異なるようにすることが望ましい。これにより、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄの成分がアナログフィルタ部４２を通過することを抑制することができる。したがって、アナログフィルタ部４２を通過する信号が、表示駆動信号Ｖｃｏｍｄに伴う信号成分なのか、外乱ノイズの周波数成分のうちタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数と同じ又は近傍の周波数成分なのかを区別することができないということを防止することができ、外乱ノイズを的確に検出することができる。
【００９２】
なお、ノイズ検出動作は、表示動作期間Ｐｄに毎回実施することに限定されるものではなく、所定回数の表示動作期間Ｐｄごとに実施されるものとしてもよい。
【００９３】
また、表示動作期間Ｐｄおよびタッチ検出期間Ｐｔは、１フレーム期間（１Ｆ）の間に交互に複数回、設けられていてもよい。すなわち、表示走査を中断することにより表示動作期間Ｐｄを複数に分断し、表示走査が中断する期間にタッチ検出動作期間を設けてもよい。タッチ検出期間Ｐｔは、垂直ブランキング期間に限定されず、水平ブランキング期間に配置されていてもよい。上記以外の期間に、表示動作を実施しない期間を表示のブランキング期間として１フレーム期間内に任意に配置し、タッチ検出期間Ｐｔとしてもよい。
【００９４】
上記実施の形態では、上記実施形態１に示したように、駆動信号印加ブロックＡｉごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動し走査したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬを駆動するとともに、駆動電極ＣＯＭＬを１本ずつシフトすることにより走査してもよい。
【００９５】
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。
【００９６】
例えば、タッチ検出機能付き表示装置１ａは、横電界モードの液晶を用いた場合、タッチ検出機能付き表示デバイス１０ａを、図２０に示したように構成可能である。図２０は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０ａの概略断面構造の一例を表すものであり、画素基板２ａと対向基板３ａとの間に液晶層６ａを挟持された状態を示している。その他の各部の名称や機能等は図７の場合と同様なので、説明を省略する。この例では、図７の場合とは異なり、表示用とタッチ検出用の双方に兼用される駆動電極ＣＯＭＬは、ＴＦＴ基板２１の直ぐ上に形成され、画素基板２ａの一部を構成する。駆動電極ＣＯＭＬの上方には、絶縁層２３を介して画素電極２２が配置される。この場合、駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬとの間の、液晶層６ａをも含むすべての誘電体が容量素子Ｃ１の形成に寄与する。
【００９７】
例えば、上記各実施の形態では、液晶表示デバイスと静電容量型のタッチ検出デバイスとを一体化したいわゆるインセルタイプとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば液晶表示デバイスに静電容量型のタッチ検出デバイスを装着したものであってもよい。この場合でも、前述したような構成及び動作を採用することによって、上記の効果を得ることができる。
【００９８】
＜１−２．実施形態２＞
本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１ｂについて、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１と相違する点を中心に説明する。
【００９９】
（タッチ検出機能付き表示デバイスの構成）
図２１は、本発明の実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置の他の概略構成を示す模式図である。図２１で示すタッチ検出機能付き表示装置１ｂは、駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍを印加し、ＬＣＤノイズ情報についての演算機能を有するドライバＩＣ５１、及び、タッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔを入力するタッチＩＣ５２を備えている。このドライバＩＣ５１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１の駆動電極ドライバ１４（又は、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の全て）に相当し、タッチＩＣ５２は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１のタッチ検出部４０に相当するものである。また、このドライバＩＣ５１及びタッチＩＣ５２は、互いに通信可能となるように電気的に接続されている。
【０１００】
（表示動作期間Ｐｄにおけるノイズ検出動作）
次に、表示動作期間Ｐｄにおけるノイズ検出動作について説明する。なお、表示動作期間Ｐｄにおける表示動作、及び、タッチ検出期間Ｐｔにおけるタッチ検出動作については、実施形態１と同様である。
【０１０１】
本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１ｂは、実施形態１と同様に、画面ＧＳの駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのブロックごとに表示動作と共に、ノイズ検出動作を実施する。また、上述した図１８において、タッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号ＶｄｅｔにＬＣＤノイズがのっている状態を示したが、駆動電極ＣＯＭＬにも同一のＬＣＤノイズがのっている。ドライバＩＣ５１は、表示動作期間Ｐｄにおいて、駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのブロックに対して表示駆動信号Ｖｃｏｍｄを印加すると共に、駆動信号印加ブロックを構成する複数の駆動電極ＣＯＭＬに対して入力する信号に基づいて、ＬＣＤノイズの演算値を算出し、情報を記憶する。具体的には、ドライバＩＣ５１は、画像信号の成分（例えば、ＲＧＢの点灯の割合、信号線からの書き込み諧調レベルや信号の電圧方向などを考慮して算出される係数）と当該画像信号の表示により、タッチ検出電極ＴＤＬで発生する信号成分（ＬＤＣノイズ）との関係をテーブルやマップで記憶しておく。ドライバＩＣ５１は、駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのブロックに対する画像信号を検出したら、その画像信号をテーブルやマップを用いて解析することでＬＣＤノイズ成分を算出することができる。このＬＣＤノイズの演算値は、タッチ検出電極ＴＤＬの電極パターンの延在方向と交差する方向（矢印９０の方向）に延在する同一の駆動電極ＣＯＭＬにおいては、均一化されるが、並列にならんだ各駆動電極ＣＯＭＬの方向（矢印９２の方向）においては、それぞれ異なる値となる。ドライバＩＣ５１は、駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのブロックにおいて表示動作が実施されている際に、各駆動電極ＣＯＭＬで検出されるＬＣＤノイズを演算によって算出した値を記憶し、その記憶したＬＣＤノイズの演算値を加算していく。そして、駆動信号印加ブロックＡ１〜Ａｉのブロックを順次シフトしつつ、各ブロックにおいて、ＬＣＤノイズの演算値を記憶し、同様に、その記憶したノイズの演算値を加算していく。これによって、画面ＧＳの全面におけるＬＣＤノイズが算出される。
【０１０２】
次に、ドライバＩＣ５１は、ＬＣＤノイズの加算値をタッチＩＣ５２に送信する。タッチＩＣ５２は、各タッチ検出電極ＴＤＬから出力される検出信号Ｖｄｅｔを検出し、各検出信号Ｖｄｅｔから、ドライバＩＣ５１から受信した加算値を差し引いた信号であるＬＣＤノイズ除去信号を抽出する。この抽出処理については、例えば、タッチＩＣ５２を構成するアナログフィルタ部４２が実施するものとしてもよく、あるいは、図１で示されるアナログフィルタ部４２の前段側に、当該抽出処理を実施する回路を設けてもよい。このＬＣＤノイズ除去信号は、ＬＣＤノイズの波形成分が除去されると共に、検出信号Ｖｄｅｔの周波数成分のうち、駆動電極ドライバ１４が出力する表示駆動信号Ｖｃｏｍｄに伴って現れる周波数成分も除去されるので、外乱ノイズのみの波形信号となる。
【０１０３】
そして、アナログフィルタ部４２は、ＬＣＤノイズ除去信号における外乱ノイズの周波数成分のうち、現在のタッチ検出駆動信号Ｖｃｏｍｔの周波数と同じ又は近傍の周波数成分のみを通過させる。以降の処理は、実施形態１におけるノイズ検出動作と同様である。
【０１０４】
（実施形態２の効果）
以上のような構成及び動作によって、アナログフィルタ部４２のフィルタ機能として、実施形態１のような、ＬＣＤノイズの周波数成分のうちノイズ強度がピークとして現れる周波数成分を通過させないようにする機能、及び、検出信号Ｖｄｅｔの周波数成分のうち、駆動電極ドライバ１４が出力する表示駆動信号Ｖｃｏｍｄに伴って現れるタッチ検出電極ＴＤＬにおける信号の周波数成分を通過させないようにする機能を備えなくても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
［変形例］
図２２は、変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。変形例では、上述した駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極として機能し、駆動電極ＣＯＭＬｔは、タッチ検出デバイス３０の駆動電極として機能する。つまり、本実施形態では、液晶表示デバイス２０の共通駆動電極とタッチ検出デバイスの駆動電極を兼用しない形態である。そして、駆動電極ドライバ１４は、表示動作を行う表示期間において、表示駆動信号として駆動信号Ｖｃｏｍを駆動電極ＣＯＭＬに印加する。そして、駆動電極ドライバ１４は、タッチ検出動作を行うタッチ検出期間Ｐｔにおいてはタッチ駆動信号として駆動信号Ｖｃｏｍを駆動電極ＣＯＭＬｔに印加する。また、タッチ検出部は、表示動作期間Ｐｄに、タッチ検出電極にのった外乱ノイズを検出するノイズ検出動作を実施する。
【０１０６】
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。また、対向基板３は、ガラス基板３１Ａの一方の面と、ガラス基板３１Ｂの一方の面とが接着層３１Ｐで接合される。カラーフィルタ３２は、このガラス基板３１Ｂの他方の面に形成される。複数の駆動電極ＣＯＭＬｔは、カラーフィルタ３２の表面上に形成される。タッチ検出電極ＴＤＬは、ガラス基板３１Ａの一方の面に形成され、このガラス基板３１Ａの他方の面には、偏光板３５Ａが配設されている。ガラス基板３１Ｂと、ガラス基板３１Ａとが接着層３１Ｐで接合されることにより、タッチ検出電極ＴＤＬがガラス基板３１Ｂと、ガラス基板３１Ａとに挟まれる。
【０１０７】
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、ＴＦＴ基板２１の下面側には入射側偏光板３５Ｂとを含む。なお、タッチ検出電極ＴＤＬ、駆動電極ＣＯＭＬ、駆動電極ＣＯＭＬｔが配置される場所は、上記構成に限定されず、どこに配置されていてもよい。
例えば、タッチ検出電極ＴＤＬと、駆動電極ＣＯＭＬｔの両方がＴＦＴ基板２１と基板３１Ｂの間に配置された構成であってもよく、ガラス基板３１Ｂ又はガラス基板３１Ａの上（偏光板３５Ａの方の面上）にタッチ検出電極ＴＤＬと駆動電極ＣＯＭＬｔとが配置された構成であってもよい。
【０１０８】
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の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【０１０９】
＜２．適用例＞
次に、図２３〜図３４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２３〜図３４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及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、タッチ検出機能付き表示装置で検出した操作に基づいて処理を実行し、かつ、タッチ検出機能付き表示装置に映像信号を供給する制御装置を備える。
【０１１０】
（適用例１）
図２３に示す電子機器は、実施形態１、２及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用されるテレビジョン装置である。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及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【０１１１】
（適用例２）
図２４及び図２５に示す電子機器は、実施形態１、２及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用されるデジタルカメラである。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及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【０１１２】
（適用例３）
図２６に示す電子機器は、実施形態１、２及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部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及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【０１１３】
（適用例４）
図２７に示す電子機器は、実施形態１、２及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。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及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
【０１１４】
（適用例５）
図２８〜図３４に示す電子機器は、実施形態１、２及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置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及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置により構成されている。
【０１１５】
＜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。
（１）
複数の表示素子に表示動作を実施させるための画素信号が印加される画素電極と、
外部物体が接触又は近接したかを検出するためのタッチ検出電極と、
前記画素電極に対して、表示駆動信号と同期した前記画素信号を出力して前記表示動作を実施する表示駆動部と、
表示動作期間に、前記表示駆動信号を印加して前記表示動作を実施し、タッチ検出期間に、タッチ検出駆動信号を印加してタッチ検出動作を実施する動作駆動部と、
前記タッチ検出電極から出力される検出信号を検出するタッチ検出部と、
前記表示動作期間と前記タッチ検出期間とを時分割で実行させる制御部と、を備え、
前記タッチ検出部は、前記表示動作期間に、前記タッチ検出電極にのった外乱ノイズを検出するノイズ検出動作を実施するタッチ検出機能付き表示装置。
（２）
前記表示動作時に前記表示駆動信号が印加され、前記タッチ検出動作時に前記タッチ検出駆動信号が印加される駆動電極と、をさらに有し、
前記動作駆動部は、前記表示動作期間に、前記駆動電極に対して前記表示駆動信号を印加し、前記タッチ検出期間に、前記駆動電極に対して前記タッチ検出駆動信号を印加する（１）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
（３）
前記表示動作時に前記表示駆動信号が印加される第１駆動電極と、
前記タッチ検出動作時に前記タッチ検出駆動信号が印加される第２駆動電極と、をさらに有し
前記動作駆動部は、前記表示動作期間に、前記第１駆動電極に対して前記表示駆動信号を印加し、前記タッチ検出期間に、前記第２駆動電極に対して前記タッチ検出駆動信号を印加する（１）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
（４）
前記制御部は、前記表示動作期間と前記タッチ検出期間とを交互に実行させることを特徴とする（１）から（３）のいずれか１つに記載のタッチ検出器能付き表示装置。
（５）
前記タッチ検出部は、前記ノイズ検出動作において、
前記タッチ検出電極から検出される前記検出信号から、前記表示駆動部及び前記動作駆動部が実施する前記表示動作によって発生するノイズであるＬＣＤノイズを除去し、
前記検出信号の周波数成分のうち、現時点の前記タッチ検出駆動信号の周波数と同じ又は近傍の周波数成分のみを通過させるフィルタ機能を有し、該フィルタ機能によって前記検出信号から該周波数成分をフィルタリング後周波数成分として抽出し、
該フィルタリング後周波数成分に基づいて、前記外乱ノイズが現時点の前記タッチ検出駆動信号の周波数と同じ又は近傍の周波数成分を有するかを検出し、
前記外乱ノイズが現時点の前記タッチ検出駆動信号の周波数と同じ又は近傍の周波数成分を有する場合、ノイズ報知信号を出力する（１）から（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。
（６）
前記タッチ検出部は、前記ノイズ検出動作において、前記検出信号から抽出した前記フィルタリング後周波数成分の信号強度を、所定のしきい値と比較することによって、現時点の前記タッチ検出駆動信号の周波数と同じ又は近傍の周波数成分を有する前記外乱ノイズの有無を検出する（５）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
（７）
前記制御部は、前記ノイズ報知信号を取得した場合、前記タッチ検出駆動信号の周波数を異なる周波数に変更する（５）または（６）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
（８）
前記タッチ検出駆動信号の周波数は、前記ＬＣＤノイズの周波数スペクトルのピークと異なる周波数である（１）から（７）のいずれか一つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
（９）
前記タッチ検出駆動信号の周波数は、前記表示駆動信号の周波数と異なる周波数である（１）から（８）のいずれか一つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
（１０）
前記タッチ検出電極は、外部近接物体の近接または接触に基づく前記タッチ検出電極及び前記駆動電極との間の静電容量の変化を利用して前記外部近接物体を検出する（１）から（９）のいずれか一つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
（１１）
前記タッチ検出部は、前記画素信号から演算により算出されたＬＣＤノイズを取得する（１）から（１０）のいずれか一つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
（１２）
（１）から（１１）のいずれか一つに記載のタッチ検出機能付き表示装置と、
前記タッチ検出機能付き表示装置で検出した操作に基づいて処理を実行し、かつ、前記タッチ検出機能付き表示装置に映像信号を供給する制御装置と、を備えることを特徴とする電子機器。
【符号の説明】
【０１１６】
１、１ａ、１ｂ  タッチ検出機能付き表示装置
２、２ａ  画素基板
３、３ａ  対向基板
６、６ａ  液晶層
１０、１０ａ  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
１４  駆動電極ドライバ
２０  液晶表示デバイス
２１  ＴＥＴ基板
２２  画素電極
２３  絶縁層
３０  タッチ検出デバイス
３１、３１Ａ、３１Ｂ  ガラス基板
３１Ｐ  接着層
３２  カラーフィルタ
３５、３５Ａ  偏光板
３５Ｂ  入射側偏光板
４０  タッチ検出部
４２  アナログフィルタ部
４３  Ａ／Ｄ変換部
４４  信号処理部
４５  座標抽出部
４６  ノイズ検出部
４７  検出タイミング制御部
５１  ドライバＩＣ
５２  タッチＩＣ
９０、９２  矢印
１０１  外乱ノイズピーク部
１０２  選択駆動周波数
５１０  映像表示画面部
５１１  フロントパネル
５１２  フィルターガラス
５２１  発光部
５２２  表示部
５２３  メニュースイッチ
５２４  シャッターボタン
５３１  本体部
５３２  レンズ
５３３  スタート／ストップスイッチ
５３４  表示部
５４１  本体
５４２  キーボード
５４３  表示部
５５１  上側筐体
５５２  下側筐体
５５３  連結部
５５４  ディスプレイ
５５５  サブディスプレイ
５５６  ピクチャーライト
５５７  カメラ
Ａ１〜Ａｉ  駆動信号印加ブロック
Ｃ１、Ｃ２  容量素子
ＣＯＭＬ、ＣＯＭＬｔ  駆動電極
Ｄ  誘電体
ＤＥＴ  電圧検出器
Ｅ１  駆動電極
Ｅ２  タッチ検出電極
ＧＣＬ  走査信号線
ＧＳ  画面
Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２  電流
ＬＣ  液晶素子
Ｏｕｔ  出力信号
Ｐｄ  表示動作期間
Ｐｎ  ノイズ検出期間
Ｐｔ  タッチ検出期間
Ｐｉｘ  画素
Ｒ  抵抗器
Ｓ  交流信号源
Ｓｇ  交流矩形波
ＳＧＬ  画素信号線
ＴＤＬ  タッチ検出電極
Ｔｒ  ＴＦＴ素子
ｔｓ  サンプリングタイミング
Ｖ０、Ｖ１  波形
Ｖｃｏｍ  駆動信号
Ｖｃｏｍｄ  表示駆動信号
Ｖｃｏｍｔ  タッチ検出駆動信号
Ｖｄｅｔ  検出信号
Ｖｄｉｓｐ  映像信号
Ｖｐｉｘ  画素信号
Ｖｓｃａｎ  走査信号
Ｖｔｈ  しきい値電圧
【図１】
2014119919.tif 000003
【図２】
2014119919.tif 000004
【図３】
2014119919.tif 000005
【図４】
2014119919.tif 000006
【図５】
2014119919.tif 000007
【図６】
2014119919.tif 000008
【図７】
2014119919.tif 000009
【図８】
2014119919.tif 000010
【図９】
2014119919.tif 000011
【図１０】
2014119919.tif 000012
【図１１】
2014119919.tif 000013
【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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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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