(57)【要約】  センサ付き表示装置において、表示のための駆動と、対象物の検出のための駆動の互いの干渉を抑制しつつ、それぞれの駆動期間を確保する。前記センサ付き表示装置は、複数の表示走査線（Ｇ）を第１方向に順に選択する走査を繰り返す走査駆動部（４）と、複数のデータ線（Ｓ）に電圧を印加するデータ駆動部（５）とを備える。さらに、センサ付き表示装置は、複数の検出走査線（ＤＲＬ）を第１方向に順に駆動する走査を繰り返し、検出線（ＳＮＬ）の信号を検出する検出制御部（３０）を備える。検出走査線（Ｇ）の１回の画面走査の開始から終了までの間に、表示走査線（ＤＲＬ）の画面走査が開始され、かつ、検出走査線（ＤＲＬ）の１画面の走査時間は、表示走査線（Ｇ）の１画面の走査時間と同じか又は短い。
2016181966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
第１方向に並ぶ複数の表示走査線と、
前記第１方向と異なる第２方向に並ぶ複数のデータ線と、
前記表示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、
前記複数の表示走査線を前記第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表示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、
前記第１方向に並ぶ複数の検出走査線と、
前記第２方向に並ぶ複数の検出線と、
前記複数の検出走査線を前記第１方向に順に駆動する画面走査を繰り返し、前記検出走査線の駆動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有し、
前記検出走査線の１回の画面走査の開始から終了までの間に、前記表示走査線の画面走査が開始され、かつ、前記検出走査線の１画面の走査時間は、前記表示走査線の１画面の走査時間と同じか又は短い、センサ付き表示装置。
【請求項２】
前記検出走査線の画面走査の開始は、前記表示走査線の画面走査の開始より前であって、かつ、前記表示走査線の前回の画面走査の終了の前である、請求項１に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項３】
前記検出走査線の１画面の走査時間は、前記表示走査線の１画面の走査時間の２分の１以下である、請求項１又は２に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項４】
前記検出走査線の画面走査の周期は、前記表示走査線の画面走査の周期と異なる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項５】
前記検出走査線の画面走査の周期は、前記表示走査線の画面走査の周期の２分の１であり、前記表示走査線の画面走査の終了から次の画面走査開始までの期間において、前記検出走査線の画面走査が終了し次の画面走査が開始される、請求項４に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項６】
前記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査のタイミングを制御するための同期信号を基に生成された信号に従って、前記検出走査線の画面走査を開始する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサ付表示装置。
【請求項７】
前記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査開始のタイミングを制御するための垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始タイミングを制御し、
前記各表示走査線の駆動タイミングを制御するための水平同期信号に基づいて、前記各検出走査線の駆動タイミングを制御する、請求項６に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項８】
前記表示走査線、前記データ線及び前記スイッチング素子が配置される第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、
前記複数の画素電極に対向して設けられる共通電極とさらに備え、
前記検出走査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、前記共通電極とは独立して設けられる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項９】
複数の画素を有する画面と、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電子機器を制御する制御装置であって、
前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための同期信号を受け付ける信号取得部と、
前記同期信号に基づいて、前記対象物の接触又は接近を検出するための前記画面の検出走査のタイミングを制御する信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部で生成された信号又は前記信号に基づく前記センサの駆動信号を出力する出力部とを備え、
前記信号生成部は、前記画面の前記検出走査の開始から終了までの間に、前記画面の表示の更新が開始され、かつ、前記検出走査の１画面における走査時間は、１画面の表示の更新時間と同じか又は短くなるよう、前記信号を生成する、制御装置。
【請求項１０】
複数の画素を有する画面と、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電子機器を制御する制御方法であって、
同期信号に基づいて、画面の表示の更新を開始するタイミングを制御する表示制御ステップと、
前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための前記同期信号に基づいて、前記対象物の接触又は接近を検出するための前記画面の検出走査を制御する検出制御ステップとを有し、
前記検出制御ステップにおいて、前記画面の前記検出走査の開始から終了までの間に、前記画面の表示の更新が開始され、かつ、前記検出走査の１画面における走査時間は、１画面の表示の更新時間と同じか又は短くなるよう、前記検出走査を制御する、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
このように、１フレーム期間を、ディスプレイ表示に割り当てる駆動期間とタッチパネルの検出に割り当てる駆動期間に分割し、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−８４１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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時間が長くなる。ディスプレイの駆動時間が長くなると、タッチパネルに割り当て可能な駆動期間が少なくなり、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、タッチパネルの駆動期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。【０００７】
そこで、本願は、表示のための駆動と、対象物の検出のための駆動の互いの干渉を抑制しつつ、それぞれの駆動期間を確保することができる、センサ付きタッチパネル、制御装置及び制御方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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センサ付き表示装置に関する。前記センサ付き表示装置は、第１方向に並ぶ複数の表示走査線と、前記第１方向と異なる第２方向に並ぶ複数のデータ線と、前記表示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を備える。【０００９】
また、センサ付き表示装置は、前記複数の表示走査線を前記第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表示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備える。【００１０】
さらに、センサ付き表示装置は、前記第１方向に並ぶ複数の検出走査線と、前記第２方向に並ぶ複数の検出線と、前記複数の検出走査線を前記第１方向に順に駆動する画面走査を繰り返し、前記検出走査線の駆動に同期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。前記検出走査線の１回の画面走査の開始から終了までの間に、前記表示走査線の画面走査が開始され、かつ、前記検出走査線の１画面の走査時間は、前記表示走査線の１画面の走査時間と同じか又は短い。
【発明の効果】
【００１１】
本願開示によれば、センサ付き表示装置において、表示のための駆動と、対象物の検出のための駆動の互いの干渉を抑制しつつ、それぞれの駆動期間を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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】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】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】図４は、表示装置及び検出装置の駆動信号の波形の一例を示す図である。
【図５】図５は、画面におけるゲート線の駆動場所及び駆動線の駆動場所の遷移の一例を示す図である。
【図６】図６は、ゲート線と駆動線の走査進行の関係を説明するためのグラフである。
【図７】図７は、ゲート線及び駆動線の画面走査の速度と開始時間の差を説明するためのグラフである。
【図８】図８は、表示装置及び検出装置の駆動信号の波形の変形例を示す図である。
【図９】図９は、画面におけるゲート線の駆動場所及び駆動線の駆動場所の遷移の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、ゲート線と駆動線の走査進行の関係を説明するためのグラフである。
【図１１】図１１は、ＴＰコントローラの構成例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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センサ付き表示装置に関する。前記センサ付き表示装置は、第１方向に並ぶ複数の表示走査線と、前記第１方向と異なる第２方向に並ぶ複数のデータ線と、前記表示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を備える。
【００１４】
また、センサ付き表示装置は、前記複数の表示走査線を前記第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表示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備える。
【００１５】
さらに、センサ付き表示装置は、前記第１方向に並ぶ複数の検出走査線と、前記第２方向に並ぶ複数の検出線と、前記複数の検出走査線を前記第１方向に順に駆動する画面走査を繰り返し、前記検出走査線の駆動に同期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。前記検出走査線の１回の画面走査の開始から終了までの間に、前記表示走査線の画面走査が開始され、かつ、前記検出走査線の１画面の走査時間は、前記表示走査線の１画面の走査時間と同じか又は短い。
【００１６】
上記構成によれば、表示走査線の画面走査が開始された時点で、すでに、検出走査線の画面走査が開始されているので、選択される表示走査線の画面上の位置と、それと同時に駆動される検出走査線の画面上の位置は、第１方向において異なっている。さらに、検出走査線の１画面の走査に要する時間は、表示走査線の１画面の走査に要する時間より短いので、表示走査線の画面走査において、選択される表示走査線の位置は、同時に駆動される検出走査線の位置と、重なることはないか、もしくは重なる可能性が低い。すなわち、表示走査線の走査と検出走査線の走査が、画面上の異なる位置において同時に実行される。そのため、表示走査線の駆動と検出走査線の駆動を、互いに干渉しにくい状態で、同時に実行することができる。その結果、表示のための駆動と、対象物の検出のための駆動の互いの干渉を抑制しつつ、それぞれの駆動期間を確保することができる。
【００１７】
前記検出走査線の画面走査の開始は、前記表示走査線の画面走査の開始より前であって、かつ、前記表示走査線の前回の画面走査の終了の前の時点とすることができる。すなわち、繰り返される複数回の前記検出走査線の画面走査には、前記表示走査線の画面走査の開始より前であって、かつ、前記表示走査線の前回の画面走査の終了の前の時点に開始されるものが含まれてもよい。これにより、検出走査線の画面走査の時間に割り当て可能な時間が長くなり、検出のための駆動の時間が確保しやすくなる。
【００１８】
前記検出走査線の１画面の走査時間は、前記表示走査線の１画面の走査時間の２分の１以下とすることができる。これにより、表示走査線の駆動と検出走査線の駆動との干渉をより抑えることができる。
【００１９】
前記検出走査線の画面走査の周期は、前記表示走査線の画面走査の周期と異なっていてもよい。これにより、検出のための駆動の設計自由度が高くなる。
【００２０】
前記検出走査線の画面走査の周期は、前記表示走査線の画面走査の周期の２分の１とし、前記表示走査線の画面走査の終了から次の画面走査開始までの期間において、前記検出走査線の画面走査を終了し次の画面走査を開始させることができる。これにより、検出走査線の画面走査を、表示走査線の画面の走査の２倍のレート（頻度）で行うことができる。また、走査において選択される表示走査線の位置と、同時に駆動される検出走査線の位置とが重ならないように、検出走査線の走査と、表示走査線の走査を、同時に実行することができる。
【００２１】
前記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査のタイミングを制御するための同期信号を基に生成された信号に従って、前記検出走査線の画面走査を開始することができる。これにより、表示走査線の画面走査の開始タイミングに基づいて、検出走査線の画面走査の開始タイミングを制御することが容易になる。
【００２２】
記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査開始のタイミングを制御するための垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始タイミングを制御し、前記各表示走査線の駆動タイミングを制御するための水平同期信号に基づいて、前記各検出走査線の駆動タイミングを制御することができる。
【００２３】
これにより、表示走査線の走査の開始タイミングに基づく検出走査線の走査の開始タイミングを制御、及び、各表示走査線の駆動タイミングに基づく各検出走査線の駆動タイミングの制御が容易になる。
【００２４】
前記センサ付き表示装置は、前記表示走査線、前記データ線及び前記スイッチング素子が配置される第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、前記複数の画素電極に対向して設けられる共通電極とをさらに備えることができる。この場合、前記検出走査線及び前記検出線を、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し、前記共通電極とは独立して設けることができる。
【００２５】
表示のための表示走査線、データ線、及びスイッチング素子が配置される第１基板及びこれに対向する第２基板の少なくとも一方に、検出のための検出走査線及び検出線を配置することで、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。また、検出走査線及び検出線を、画素電極と対向する共通電極とは独立して設けることにより、検出走査線の駆動と、表示走査線の駆動とが、互いに制約を受けにくくなる。そのため、駆動方法の設計自由度が高くなる。
【００２６】
本発明の実施形態における制御装置は、複数の画素を有する画面と、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電子機器を制御する制御装置に関する。制御装置は、前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための同期信号を受け付ける信号取得部と、前記同期信号に基づいて、前記対象物の接触又は接近を検出するための前記画面の検出走査のタイミングを制御する信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部で生成された信号又は前記信号に基づく前記センサの駆動信号を出力する出力部とを備える。前記信号生成部は、前記画面の前記検出走査の開始から終了までの間に、前記画面の表示の更新が開始され、かつ、前記検出走査の１画面における走査時間は、１画面の表示の更新時間と同じか又は短くなるよう、前記信号を生成する。
【００２７】
上記構成によれば、表示の更新が開始された時点で、すでに、検出走査が開始されているので、画面上の表示更新の位置と、検出走査の位置は、異なっている。さらに、１画面の検出走査に要する時間は、１画面の表示の更新に要する時間と同じか又は短いので、１画面の表示の更新において、表示の更新位置が、検出走査の位置と重なることはないか、もしくは、重なる可能性が低い。すなわち、表示の更新と検出走査が、画面上の異なる位置において同時に実行される。そのため、表示の更新と、検出のための走査を、互いに干渉しにくい状態で、同時に実行することができる。その結果、表示のための駆動と、対象物の検出のための駆動の互いの干渉を抑制しつつ、それぞれの駆動期間を確保することができる。
【００２８】
本発明の実施形態における制御方法は、複数の画素を有する画面と、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電子機器を制御する制御方法に関する。前記制御方法は、同期信号に基づいて、画面の表示の更新を開始するタイミングを制御する表示制御ステップと、前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための前記同期信号に基づいて、前記対象物の接触又は接近を検出するための前記画面の検出走査を制御する検出制御ステップとを有する。前記検出制御ステップにおいて、前記画面の前記検出走査の開始から終了までの間に、前記画面の表示の更新が開始され、かつ、前記検出走査の１画面における走査時間は、１画面の表示の更新時間と同じか又は短くなるよう、前記検出走査が制御される。
【００２９】
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。
【００３０】
＜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。
【００３１】
＜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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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）。
【００３９】
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。
【００４０】
なお、１画面の走査は、１画面の全てのゲート線Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）を順次選択するプログレッシブ(progressive)方式であってもよいし、例えば、１本おきにゲート線Ｇを選択する等、一部のゲート線を飛び越して選択するインターレース(interlace)方式のものであってもよい。
【００４１】
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１１に表示すべき画像に応じた電圧を印加することができる。すなわち、各画素電極に表示すべき階調に応じた電圧が印加される。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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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。
【００４４】
＜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。
【００４５】
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、Ｙ方向に直交する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。駆動線ＤＲＬは、検出走査線の一例である。
【００４６】
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である画面に重畳して配置される。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。
【００４７】
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。
【００４８】
第１基板１２の第２基板１６に対向する面には、共通電極１１及び画素電極９が設けられる。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。
【００４９】
第２基板１６の第１基板１２に対向する面には、カラーフィルタ１５及び駆動線ＤＲＬが配置される。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。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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、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。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。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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。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。
【００５５】
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。また、駆動線ＤＲＬ及び検出線ＳＮＬを同じ層に形成することもできる。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。
【００５６】
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とができる。具体的には、ＴＰコントローラ３０は、ゲート線Ｇの画面走査の開始より前に、駆動線ＤＲＬの画面走査を開始する。さらに、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なるように制御される。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。このように、垂直同期信号のパルスからずれたタイミングを示すトリガ信号を用いて駆動線ＤＲＬの画面走査開始を制御することで、ゲート線の画面走査開始より前に、駆動線ＤＲＬの画面走査を開始させることができる。
【００６０】
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。
【００６１】
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への信号の印加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。
【００６２】
＜検出装置の動作例＞
図４は、表示装置２及び検出装置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、一定の周期でパルスを発生する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃにより、表示装置２の駆動タイミングが制御される。
【００６３】
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの間隔は、１フレーム期間となる。１フレーム期間において、１画面のゲート線Ｇが走査される。例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスがゲート線Ｇの画面走査開始の契機となる。水平同期信号Ｈｓｙｎｃは、各行の画素の書き込みタイミングを制御する。例えば、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのパルス発生のタイミングで、１本のゲート線Ｇに選択信号が印加され、複数のデータ線Ｓに一斉に映像信号が印加される。
【００６４】
ＴＰコントローラ３０は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃによりゲート線Ｇの画面走査が開始されるタイミングを把握することができる。さらに、水平同期信号Ｈｓｙｎｃにより各ゲート線が選択されデータ線Ｓに信号が入力されるタイミング、すなわち書き込みのタイミングを把握することができる。ＴＰコントローラ３０は、例えば、タイミングコントローラ７又はシステム側コントローラ１０から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃを受け取ることができる。
【００６５】
トリガ信号Ｔｒｇは、ＴＰコントローラ３０において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃを基に生成される信号である。トリガ信号Ｔｒｇは、タッチパネルの駆動線ＤＲＬの画面走査開始タイミングを制御する。
【００６６】
図４に示す例では、トリガ信号Ｔｒｇのパルスの周期（周波数）は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと同じ（１６ｍｓ）である。トリガ信号Ｔｒｇのパルスは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスより一定時間（Ｗｖｔ）だけ早いタイミングで発生する。ＴＰコントローラ３０は、このトリガ信号Ｔｒｇのパルスと垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルス発生との間の時間Ｗｖｔ（すなわちＶｓｙｎｃ―Ｔｒｇ間の調整幅）を予め設定することができる。
【００６７】
ＴＰコントローラ３０は、トリガ信号Ｔｒｇのパルスを検出すると、駆動線ＤＲＬの画面走査を開始する。各駆動線ＤＲＬの駆動信号は、例えば、水平同期信号Ｈｓｙｎｃのパルスから一定時間（Ｗｈｔ）経過後に発生するパルスとすることができる。１本の駆動線ＤＲＬにつき、複数のパルスが、駆動信号として印加される。１本の駆動線ＤＲＬに印加する駆動信号のパルス数は、ＴＰコントローラ３０により制御される。
【００６８】
画面における全ての駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）へ順次駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（Ｐ）を印加すると、１画面の走査が終了する。ここで、１画面の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の走査の時間は、１画面のゲート線Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）の走査の時間より短くなるようにＴＰコントローラ３０によって制御される。ＴＰコントローラ３０は、例えば、各駆動線ＤＲＬに印加する駆動信号のパルス数や周波数等を制御することにより、１画面の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の走査時間を制御することができる。
【００６９】
本実実施形態では、一例として、１画面の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の走査時間は、１画面のゲート線Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）の走査の時間の２分の１以下とすることができる。これにより、駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の画面走査と、次の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の画面走査との間の時間を十分に確保することができる。そのため、ＴＰコントローラ３０による検出信号の処理（例えば、検出信号を用いた検出位置の計算等）の時間を十分に確保することができる。
【００７０】
上記のように、表示装置２のゲート線Ｇの画面走査開始すなわち画面の書き込み開始と、タッチパネル２０の画面走査開始とをずらすことで、表示装置２による画面の書き込みを行う場所と、タッチパネル２０の駆動する箇所とを異ならせることができる。これにより、互いの干渉が抑制される。
【００７１】
図５は、画面におけるゲート線Ｇの駆動場所及び駆動線ＤＲＬの駆動場所の遷移の一例を示す図である。図５は、図４に示す信号で表示装置２及びタッチパネル２０が駆動された場合の例である。図５において、長方形は画面を表し、画面におけるゲート線Ｇの駆動場所すなわち画像の書き込みが行われている場所は矢印で示し、駆動線ＤＲＬの駆動場所（ＡＴ）は、ドットパターンで示している。
【００７２】
図５に示す例では、時刻ｔ１において、駆動線ＤＲＬの画面走査が開始された時点では、ゲート線Ｇの画面走査は開始されていない。駆動線ＤＲＬの画面走査開始後、走査が進むにしたがって、駆動線ＤＲＬの駆動場所は、画面の下方向（Ｙ方向にプラスの方向）へ移動する。ゲート線Ｇの画面走査が開始される時刻ｔ２では、駆動線ＤＲＬの駆動場所は、ゲート線Ｇの駆動場所より下になっている。すなわち、時刻ｔ２において、駆動線ＤＲＬの画面走査における駆動場所は、ゲート線Ｇの駆動場所と異なっている。
【００７３】
駆動線ＤＲＬの画面走査のＹ方向における速度は、ゲート線Ｇの走査速度より速い。そのため、時刻ｔ２から、駆動線ＤＲＬの駆動場所が画面の下端に達して、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了する時刻ｔ５までの間（時刻ｔ２〜ｔ５）に、ゲート線Ｇの駆動場所が、駆動線ＤＲＬの駆動場所に追いつくことはない。すなわち、ゲート線Ｇの画面走査の終了前に、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了し、次の画面走査が開始される（時刻ｔ６）。ゲート線Ｇの画面走査の終了時（時刻ｔ７）には、すでに、次の駆動線ＤＲＬの画面走査が開始されている。
【００７４】
このように、ゲート線Ｇの画面走査と駆動線ＤＲＬの画面走査が同時に行われる期間において、ゲート線Ｇの駆動場所と駆動線ＤＲＬの駆動場所が重ならないように、表示装置２及びタッチパネル２０が制御される。これにより、互いの干渉が抑制される。
【００７５】
図６は、ゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬの走査進行の関係を説明するためのグラフである。図６のグラフにおいて、縦軸は、走査した画素の行数（line数）、横軸は時間を表す。図６は、図４に示す信号で表示装置２及びタッチパネル２０が駆動された場合の例である。図６において、線Ｌｄｒは、駆動線ＤＲＬの画面走査のＹ方向の進行度合い、線Ｌｇは、ゲート線Ｇの画面走査のＹ方向の進行度合いを示す。走査の進行度合いは、画素の行数で表している。
【００７６】
図６に示すように、時刻ｔ１において、駆動線ＤＲＬの画面走査は、ゲート線Ｇの画面走査の開始（時刻ｔ２）より時間Ｗｖｔだけ早く開始される。そして、ゲート線Ｇの画面走査の開始後であって終了前に、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了する（時刻ｔ５）。また、駆動線ＤＲＬの画面走査の開始時ｔ１は、ゲート線Ｇの画面走査の開始時ｔ２より前であって、かつ、ゲート線Ｇの前回の画面走査の終了時ｔ１２の前となっている。
【００７７】
このように、本例では、駆動線ＤＲＬの画面走査が、２つの連続するゲート線Ｇの画面走査期間にまたがって行われる。すなわち、２つの連続するゲート線Ｇの画面走査のうち前の画面走査の終了前に、駆動線ＤＲＬの画面走査が開始され、後のゲート線Ｇの画面走査の開始後に、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了する。
【００７８】
ここで、画面の画素の全ての行に渡って駆動線ＤＲＬの走査を行う時間ＴＳｄｒは、画面の画素の全ての行に渡ってゲート線Ｇの走査を行う時間ＴＳｇより短い。すなわち、駆動線ＤＲＬのＹ方向の走査の速度は、ゲート線ＧのＹ方向の書き込みの速度より速い。そのため、線Ｌｄｒは、線Ｌｇと交わることがない。同じ時間に同じ行に対応する駆動線ＤＲＬとゲート線Ｇが駆動されることはない。
【００７９】
図６に示す例では、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期は、ゲート線Ｇの画面走査の周期と同じとなっている。いずれの画面走査も１フレーム期間を周期としている。これにより、駆動線ＤＲＬの駆動とゲート線Ｇの駆動との干渉をより確実に抑えることできる。なお、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期とゲート線Ｇの画面走査の周期は、必ずしも同じでなくてもよい。例えば、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期をゲート線Ｇの画面走査の周期より短くすることで、検出のレスポンス性能を高めることができる。
【００８０】
なお、図６に示す例では、１フレーム期間に、ゲート線Ｇが走査を行う期間と、ゲート線Ｇ及びデータ線Ｓを駆動させない休止期間（垂直帰線期間）とが含まれる。本例では、ゲート線Ｇの駆動と駆動線ＤＲＬの駆動を同時に行うことができるので、駆動線ＤＲＬの駆動は、休止期間に限定されない。そのため、１フレーム期間において、ゲート線Ｇの画面走査期間すなわち画素書き込み動作の期間を長く確保し、休止期間を短くすることができる。或いは、１フレーム期間を全てゲート線Ｇの走査期間、すなわち書き込み期間に割り当て、休止期間をなくすこともできる。これにより、表示画像の高解像度化と、検出性能の向上を、干渉の抑制しつつ両立させることが容易になる。
【００８１】
図７は、ゲート線Ｇ及び駆動線ＤＲＬの画面走査の速度と開始時間の差を説明するためのグラフである。図７のグラフにおいて、縦軸は、走査した画素の行数（line数）、横軸は時間を表す。ここでは、一例として、駆動線ＤＲＬの走査速度ｃ及びゲート線Ｇの走査速度ａを、単位時間あたりに走査する画素の行数とする。画面走査において、走査した画素の行数をＬ、ゲート線Ｇの画面走査開始からの経過時間をｔとする。また、ゲート線Ｇの走査開始時においてすでに走査がされた駆動線ＤＲＬの領域に対応する画素の行数をｄとする。
【００８２】
この場合、図７に示すように、ゲート線Ｇの画面走査における走査行数Ｌは、Ｌ＝ａｔ、駆動線ＤＲＬの走査行数Ｌは、Ｌ＝ｃｔ＋ｄで表すことができる。ゲート線Ｇの駆動と駆動線ＤＲＬの駆動とが互いに干渉しないようにするためには、Ｌ＝ａｔの直線及びＬ＝ｃｔ＋ｄの直線が交わらないように、ａ、ｃ、及びｄを設定すればよい。例えば、ａ＜＝Ｃ、ｄ＞＝０とすることにより、より確実に駆動干渉を抑えることができる。これは、ゲート線Ｇの画面走査開始より前に駆動線ＤＲＬの画面走査を開始し、かつ、ゲート線Ｇの走査速度ａより駆動線ＤＲＬの走査速度ｃの方が速くなるよう駆動線ＤＲＬ及びゲート線Ｇの駆動信号を制御することに対応する。
【００８３】
また、ゲート線Ｇの走査開始時と駆動線ＤＲＬの走査開始時との差Ｗｖｔは、ゲート線Ｇの走査開始時に、走査の最初に選択されるゲート線Ｇと、その時の駆動線ＤＲＬの駆動場所との距離を十分に確保する観点から決めることができる。例えば、ゲート線Ｇの走査開始時における、ゲート線Ｇの駆動場所すなわち１行目の画素に接続されるゲート線Ｇ（１）と、駆動線ＤＲＬの駆動場所すなわちｄ行目の画素に対応する駆動線ＤＲＬとの間で干渉が生じない程度に、Ｗｖｔを設定することができる。例えば、Ｗｖｔは、駆動線ＤＲＬの画面走査に要する時間ＴＳｄｒの０．３〜０．６倍程度に設定することができる。
【００８４】
＜検出装置の動作の変形例＞
図８は、表示装置２及び検出装置３の駆動信号の波形の変形例を示す図である。図８に示す例では、トリガ信号Ｔｒｇのパルスの周期（８．３ｍｓ）が、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの周期（１６．６ｍｓ）の２分の１になっている。これにより、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期が、ゲート線Ｇの画面走査の周期の２分の１になる。すなわち、タッチパネル２０における対象物の検出のための画面走査のレート（１２０Ｈｚ）は、表示装置２における画面の表示の更新のレート（refresh rate）（６０Ｈｚ）の２倍になる。
【００８５】
トリガ信号Ｔｒｇは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスより一定時間（Ｗｖｔ）早い時点で発生する第１パルスと、第１パルスの次に発生する第２パルスを含む。第１パルスと第２パルスとの間の時間は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの周期の２分の１となっている。この第１パルスと第２パルスとの間の時間が、トリガ信号Ｔｒｇの周期となっている。本例では、第１パルスは、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと同じ周期で発生する。
【００８６】
ＴＰコントローラ３０は、このトリガ信号Ｔｒｇのパルス発生から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルス発生までの時間Ｗｖｔ及びトリガ信号Ｔｒｇの周期を予めレジスタ等に記録された値に基づいて決定することができる。
【００８７】
ＴＰコントローラ３０は、トリガ信号Ｔｒｇのパルスを検出すると、駆動線ＤＲＬの画面走査を開始する。具体的には、トリガ信号Ｔｒｇのパルス検出後に発生する水平同期信号Ｈｓｙｎｃのパルスに対応するタイミングで、駆動信号のパルスを、駆動線ＤＲＬに印加する。
【００８８】
画面における全ての駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）へ順次駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（Ｐ）を印加すると、１画面の走査が終了する。ここで、１画面の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の走査に要する時間は、トリガ信号Ｔｒｇの周期より短くなるよう、ＴＰコントローラ３０によって制御される。一例として、１画面の駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）の走査時間は、１画面のゲート線Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）の走査の時間の２分の１以下とすることができる。
【００８９】
図８に示す動作では、駆動線ＤＲＬの画面走査を、ゲート線Ｇの画面走査の２倍のレートで、ゲート線Ｇの画面走査と同時に行うことができる。これらの同時に実行される画面走査において、表示装置２による画面の書き込みを行う場所すなわちゲート線Ｇの駆動場所と、タッチパネル２０の駆動線ＤＲＬの駆動場所は常に異なる。これにより、互いの干渉が抑制される。
【００９０】
図９は、画面におけるゲート線Ｇの駆動場所及び駆動線ＤＲＬの駆動場所の遷移の一例を示す図である。図９は、図８に示す信号で表示装置２及びタッチパネル２０が駆動された場合の例である。図９において、長方形は画面を表し、画面におけるゲート線Ｇの駆動場所すなわち画像の書き込みが行われている場所は矢印で示し、駆動線ＤＲＬの駆動場所（ＡＴ）は、ドットパターンで示している。
【００９１】
図９に示す例では、時刻ｔ１において、駆動線ＤＲＬの画面走査が開始された時点では、ゲート線Ｇの画面走査は開始されていない。駆動線ＤＲＬの画面走査開始後、走査が進むにしたがって、駆動線ＤＲＬの駆動場所は、画面の下方向（Ｙ方向にプラスの方向）へ移動する。ゲート線Ｇの画面走査が開始される時刻ｔ２では、駆動線ＤＲＬの駆動場所は、ゲート線Ｇの駆動場所より下になっている。駆動線ＤＲＬの画面走査のＹ方向における速度は、ゲート線Ｇの走査速度より速い。そのため、駆動線ＤＲＬの駆動場所が画面の下端に達して、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了するまでの間、すなわち時刻ｔ２からｔ３の間に、ゲート線Ｇの駆動場所が、駆動線ＤＲＬの駆動場所に追いつくことはない。また、ゲート線Ｇの画面走査が終了する前の時刻ｔ４に、駆動線ＤＲＬの次の画面走査が開始される。
【００９２】
ゲート線Ｇの駆動場所が画面の下端に達する時刻ｔ６では、駆動線ＤＲＬの駆動場所は、画面の中間に達している。ゲート線Ｇの画面走査が終了して、次のゲート線Ｇの画面走査が開始されるまでの間に、駆動線ＤＲＬの画面走査も終了（時刻ｔ７）し、さらに、駆動線ＤＲＬの次の画面走査が開始される（時刻ｔ８）。次のゲート線Ｇの画面走査が開始される時刻ｔ９では、駆動線ＤＲＬの駆動場所は、ゲート線Ｇの駆動場所より下になっている。
【００９３】
このように、ゲート線Ｇの画面走査とその２倍のレートの駆動線ＤＲＬの画面走査が同時に行われ、かつ、その間、ゲート線Ｇの駆動場所と駆動線ＤＲＬの駆動場所は重ならない。これにより、ゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬの間の干渉を抑制しながらも、高いレートの検出動作と、高解像度画像の画面更新との両立が可能になる。
【００９４】
図１０は、ゲート線Ｇと駆動線ＤＲＬの走査進行の関係を説明するためのグラフである。図１０のグラフにおいて、縦軸は、走査した画素の行数（line数）Ｌ、横軸は時間ｔを表す。図１０は、図８に示す信号で表示装置２及びタッチパネル２０が駆動された場合の例である。図１０において、線Ｌｄｒは、駆動線ＤＲＬの画面走査のＹ方向の進行度合い、線Ｌｇは、ゲート線Ｇの画面走査のＹ方向の進行度合いを示す。走査の進行度合いは、画素の行数Ｌで表している。
【００９５】
図１０に示すように、駆動線ＤＲＬの画面走査は、ゲート線Ｇの画面走査より時間Ｗｖｔだけ早く開始される。そして、ゲート線Ｇの画面走査の開始後かつ終了前に、駆動線ＤＲＬの画面走査が終了し、次の画面走査が開始される。ここで、画面の画素の全ての行に渡って駆動線ＤＲＬの走査を行う時間ＴＳｄｒは、画面の画素の全ての行に渡ってゲート線Ｇの走査を行う時間ＴＳｇの２分の１以下となっている。すなわち、駆動線ＤＲＬのＹ方向の走査の速度は、ゲート線ＧのＹ方向の書き込みの速度の２倍以上である。
【００９６】
ゲート線Ｇの画面走査が終了してから次のゲート線Ｇの画面走査が開始されるまでの間、すなわち垂直帰線期間（休止期間）Ｋにおいて、駆動線ＤＲＬの画面走査の終了と、次の駆動線ＤＲＬの画面走査の開始とが行われる。ここで、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期ＤＴは、ゲート線Ｇの画面走査の周期すなわち１フレーム期間ＦＴの２分の１（ＤＴ＝ＦＴ／２）である。そのため、１フレーム期間ＦＴにおいて、１回のゲート線Ｇの画面走査と、２回分の駆動線ＤＲＬの画面走査が行われる。
【００９７】
図１０に示す例では、線Ｌｄｒと線Ｌｇは交わらない。すなわち、画面走査において、駆動される駆動線ＤＲＬに対応する画素の行と、同時に駆動されるゲート線Ｇの画素の行とが重なることがない。そのため、駆動線ＤＲＬの駆動と、ゲート線Ｇの駆動とが互いに干渉しにくくなる。
【００９８】
なお、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期ＤＴは、１フレーム期間ＦＴの２分の１に限られない。例えば、駆動線ＤＲＬの画面走査の周期ＤＴを、１フレーム期間ＦＴの４分１、３分の１、又は３分の２、又は４分の３等とすることができる。駆動線ＤＲＬの画面走査の周期ＤＴは、例えば、ＴＰコントローラ３０で生成されるトリガ信号Ｔｒｇの周期を調整することにより制御することができる。
【００９９】
＜ＴＰコントローラの構成例＞
ここで、タッチパネル２０を制御して、上記の動作を実現するＴＰコントローラ３０の構成例を説明する。図１１は、ＴＰコントローラ３０の構成例を示す機能ブロック図である。
【０１００】
図１１に示す例では、ＴＰコントローラ３０は、信号取得部３１、信号生成部３２、出力部３３、及び座標検出回路３４を備える。信号生成部３２は、信号選択部３２１及びタイマー３２２を含む。
【０１０１】
信号取得部３１は、タイミングコントローラ７から、画面の表示の更新のタイミング制御に用いられる同期信号を受け付ける。信号取得部３１は、例えば、信号を入力するポートを含む。同期信号には、例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃが含まれる。
【０１０２】
信号生成部３２は、信号取得部３１が受け付けた同期信号に基づいて、画面の検出走査のタイミングを制御する信号を生成する。検出走査では、複数の駆動線ＤＲＬに対して順に駆動信号が印加される。これは、タッチパネル２０に対する対象物の接触又は接近を検出するための走査である。
【０１０３】
信号生成部３２は、画面の検出走査の開始から終了までの間に、画面の表示の更新が開始され、かつ、検出走査の１画面における走査時間は、１画面の表示の更新時間と同じか又は短くなるよう制御する信号を生成する。
【０１０４】
出力部３３は、信号生成部３２で生成された信号又はこの信号に基づく駆動信号を、タッチパネル２０に出力する。出力部３３は、信号生成部３２で生成された信号にしたがって、各駆動線ＤＲＬに駆動信号を印加する。
【０１０５】
座標検出回路３４は、タッチパネル２０の検出線ＳＮＬで検出された検出信号に基づいて、対象物が接触又は接近した画面における位置（タッチパネル２０上の位置）を示す座標を計算する。
【０１０６】
信号生成部３２において、タイマー３２２は、信号取得部３１が受け付けた同期信号に基づいて、内部信号を生成し、信号選択部３２１へ出力する。信号選択部３２１は、タイマー３２２が生成する内部生成信号及び信号取得部３１が受け付けた同期信号から少なくとも１つの信号を選択し、出力部３３に送信する。
【０１０７】
タイマー３２２は、入力された信号のパルスの立ち上がり又は立ち下がりから予め設定された時間経過後にパルスを発生させることができる。これにより、例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスから一定時間（例えば、図１、図８のＷｖｔ、Ｗｈｔ等）だけずれた時点のパルスを含む信号を生成することができる。また、例えば、図１、図８のＴｒｇ又はＤｒ（１）〜Ｄｒ（ｐ）のパルスの周期のように、所定の周期のパルスを含む信号を生成することができる。
【０１０８】
そのため、タイマー３２２は、入力信号のパルスのエッジ（立ち上がり又は立ち下がり）を検出するエッジ検出回路、一定周波数のクロック信号を生成するクロック生成回路、及び、エッジ検出後のクロック信号のクロックパルス数をカウントするカウンタ、カウンタによるカウント数に応じてパルスを発生させる内部信号生成回路（いずれも図示せず）を備えることができる。
【０１０９】
内部信号生成回路は、カウンタのカウント数を、レジスタ等に予め設定された値と比較し、カウント数が予め設定された値に達するとパルスを発生させる。この場合、図１、図８のＷｖｔ、Ｗｈｔ、もしくは、Ｔｒｇ又はＴｒｇ又はＤｒ（１）〜Ｄｒ（ｐ）のパルス周期等を、予め設定することができる。
【０１１０】
タイマー３２２は、内部信号として、例えば、図１、図８に示すトリガ信号Ｔｒｇ、駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（Ｐ）の基となるパルス信号、又は、１本の駆動線ＤＲＬの駆動時間を制御する駆動同期信号等を生成することができる。
【０１１１】
信号選択部３２１は、タイマー３２２で生成された信号のうち出力部３３へ供給する信号を少なくとも１つ選択する。例えば、信号選択部３２１は、タイマー３２２で生成された各駆動線ＤＲＬの駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（ｐ）を選択することができる。又は、駆動信号Ｄｒ（１）〜Ｄｒ（ｐ）の基となるパルス信号と、駆動タイミングを示すトリガ信号Ｔｒｇとを選択することができる。さらに、各駆動線ＤＲＬの駆動タイミングを示す駆動同期信号が選択されてもよい。出力部３３は、信号選択部３２１から出力される信号にしたがって、駆動線ＤＲＬ（１）〜ＤＲＬ（Ｐ）に駆動信号を印加する。
【０１１２】
なお、ＴＰコントローラ３０の構成は、図１１に示す例に限られない。例えば、座標検出回路３４は、ＴＰコントローラ３０の外部に配置することもできる。また、信号取得部３１が受信する信号は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃに限られず、これらの代わりに又はこれらに加えて、その他の表示画面の更新タイミングを制御する信号を受信してもよい。例えば、信号取得部３１は、ＧＰＩＯ（General Purpose Input Output）をタイミングコントローラ７から受信することができる。また、信号取得部３１は、タイミングコントローラ７ではなく、システム側コントローラ１０から同期信号を受信してもよい。
【０１１３】
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。例えば、上記実施形態は、複数の駆動線ＤＲＬに対して、１本ずつ順にパルス信号を入力する駆動の例であるが、２本以上の駆動線ＤＲＬに同時にパルス信号を入力する駆動であってもよい。また、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。
【０１１４】
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。
【符号の説明】
【０１１５】
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
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月10日(2017.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、
第１方向に並ぶ複数の表示走査線と、
前記第１方向と異なる第２方向に並ぶ複数のデータ線と、
前記表示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、
前記複数の表示走査線を前記第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表示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、
前記第１方向に並ぶ複数の検出走査線と、
前記第２方向に並ぶ複数の検出線と、
前記複数の検出走査線を前記第１方向に順に駆動する画面走査を繰り返し、前記検出走査線の駆動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有し、
前記検出走査線の１回の画面走査の開始から終了までの間に、前記表示走査線の画面走査が開始され、かつ、前記検出走査線の１画面の走査時間は、前記表示走査線の１画面の走査時間と同じか又は短く、
前記検出走査線の画面走査の周期は、前記表示走査線の画面走査の周期の２分の１であり、前記表示走査線の画面走査の終了から次の画面走査開始までの期間において、前記検出走査線の画面走査が終了し次の画面走査が開始される、センサ付き表示装置。
【請求項２】
前記検出走査線の画面走査の開始は、前記表示走査線の画面走査の開始より前であって、かつ、前記表示走査線の前回の画面走査の終了の前である、請求項１に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項３】
前記検出走査線の１画面の走査時間は、前記表示走査線の１画面の走査時間の２分の１以下である、請求項１又は２に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項４】
前記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査のタイミングを制御するための同期信号を基に生成された信号に従って、前記検出走査線の画面走査を開始する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ付表示装置。
【請求項５】
前記検出制御部は、前記走査駆動部による前記表示走査線の画面走査開始のタイミングを制御するための垂直同期信号に基づいて、前記検出走査線の画面走査開始タイミングを制御し、
前記各表示走査線の駆動タイミングを制御するための水平同期信号に基づいて、前記各検出走査線の駆動タイミングを制御する、請求項４に記載のセンサ付き表示装置。
【請求項６】
前記表示走査線、前記データ線及び前記スイッチング素子が配置される第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、
前記複数の画素電極に対向して設けられる共通電極とさらに備え、
前記検出走査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、前記共通電極とは独立して設けられる、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。
【請求項７】
複数の画素を有する画面と、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電子機器を制御する制御装置であって、
前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための同期信号を受け付ける信号取得部と、
前記同期信号に基づいて、前記対象物の接触又は接近を検出するための前記画面の検出走査のタイミングを制御する信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部で生成された信号又は前記信号に基づく前記センサの駆動信号を出力する出力部とを備え、
前記信号生成部は、前記画面の前記検出走査の開始から終了までの間に、前記画面の表示の更新が開始され、かつ、前記検出走査の１画面における走査時間は、１画面の表示の更新時間と同じか又は短くなるよう、かつ、前記画面の検出走査の周期が、１画面の表示の更新の周期の２分の１であり、１画面の表示の更新から次の更新までの期間において、前記画面の検出走査が終了し次の検出走査が開始されるよう、前記信号を生成する、制御装置。
【請求項８】
複数の画素を有する画面と、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電子機器を制御する制御方法であって、
同期信号に基づいて、画面の表示の更新を開始するタイミングを制御する表示制御ステップと、
前記画面の表示の更新を開始するタイミングを制御するための前記同期信号に基づいて、前記対象物の接触又は接近を検出するための前記画面の検出走査を制御する検出制御ステップとを有し、
前記検出制御ステップにおいて、前記画面の前記検出走査の開始から終了までの間に、前記画面の表示の更新が開始され、かつ、前記検出走査の１画面における走査時間は、１画面の表示の更新時間と同じか又は短くなるよう、かつ、前記画面の検出走査の周期が、１画面の表示の更新の周期の２分の１であり、１画面の表示の更新から次の更新までの期間において、前記画面の検出走査が終了し次の検出走査が開始されるよう、前記検出走査を制御する、制御方法。
【国際調査報告】
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