(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示動作とタッチ検出動作とを時分割で行う表示装置であって、
基板と、
前記基板の表示領域に配置された複数の画素電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
複数の前記画素電極と対向して設けられた複数の駆動電極と、
前記駆動電極と対向して設けられたタッチ検出電極と、
前記表示動作を行う表示動作期間と、前記表示動作を停止する表示停止期間とを切り替える制御信号を生成する制御部を有し、
１フレーム期間において、前記表示動作期間は複数の分割表示動作期間に時分割され、前記表示停止期間は複数の分割表示停止期間に時分割され、前記複数の分割表示動作期間と前記複数の分割表示停止期間とは１つずつ交互に配置され、
前記制御信号は第１の周波数を有する第１の制御信号と、前記第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の制御信号とを含み、
前記第１の制御信号によって、前記表示動作期間と前記表示停止期間とを前記第１の周波数で切り替える第１の動作モードを有し、
前記第２の制御信号によって、前記表示動作期間と前記表示停止期間とを前記第２の周波数で切り替える第２の動作モードを有し、
前記第１の動作モードにおける１フレーム期間内の前記複数の分割表示動作期間の数は、前記第２の動作モードにおける１フレーム期間内の前記複数の分割表示動作期間の数と異なるタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項２】
前記第１の動作モードの前記第１の制御信号で制御される前記表示停止期間において第１のタッチ検出動作が行われ、
前記第２の動作モードの前記第２の制御信号で制御される前記表示停止期間において前記第１のタッチ検出動作が行われない、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】
前記第２の周波数が、人間の可聴領域外の周波数である請求項１または請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項４】
前記第２の周波数が、２０ｋＨｚ以上である請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項５】
前記第２の周波数が、６０Ｈｚ以下である請求項１または請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項６】
前記第２の動作モードは前記第１の動作モードよりも消費電力が小さい請求項１から請求項５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７】
前記第２の動作モードは、前記第２の制御信号によって前記表示動作期間と前記表示停止期間とが切り替えられていない期間をさらに含み、かつ前記期間において、少なくとも１回、前記表示領域に対する外部の導体の接触または近接を検出する第２のタッチ検出動作が行われる請求項１から請求項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】
前記第１の動作モードにおいて、前記表示領域に対する外部の導体の接触または近接を検出するタッチ検出部と、
前記第２の動作モードにおいて、前記接触または前記近接を検出するタッチ検出制御部とを備え、
前記制御部は、前記タッチ検出制御部からの検出信号に基づいて、前記第１の制御信号と、前記第２の制御信号とを切り替える請求項１から請求項７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９】
前記第１の動作モードにおいて、前記駆動電極と前記タッチ検出電極との相互静電容量に基づいて、タッチ入力の位置を検出する請求項１から請求項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】
前記第２の動作モードにおいて、前記タッチ検出電極の自己静電容量に基づいて、外部の導体の接触または近接を検出する請求項１から請求項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】
前記第１の動作モードにおける１フレーム期間内の前記複数の分割表示停止期間の数は、前記第２の動作モードにおける１フレーム期間内の前記複数の分割表示停止期間の数と異なる請求項１から請求項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】
複数の画素と、
駆動電極と、
前記駆動電極に対向するタッチ検出電極と、
第１の周波数を有する第１の制御信号と記第１の周波数とは異なる第２の周波数を有する第２の制御信号とが入力され、前記第１の制御信号又は前記第２の制御信号に基づいて前記駆動電極へ駆動信号を出力するドライバとを有し、
前記第１の制御信号によって、１フレーム期間に複数の表示動作期間と複数の第１のタッチ検出期間とを前記第１の周波数で切り替える第１の動作モードを有し、
前記第２の制御信号によって、１フレーム期間に少なくとも１つの前記表示動作期間と少なくとも１つの表示停止期間とを前記第２の周波数で切り替える第２の動作モードを有し、
前記複数の画素は、前記表示動作期間に画像を表示し、前記表示停止期間に画像を表示せず、
前記第１の動作モードの前記１フレーム期間において、前記複数の表示動作期間と前記複数の第１のタッチ検出期間とは１つずつ交互に配置され、
前記第１の動作モードにおける１フレーム期間内の前記複数の表示動作期間の数は、前記第２の動作モードにおける１フレーム期間内の前記少なくとも１つの表示動作期間の数と異なるタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１３】
前記第１の動作モードにおける１フレーム期間内の前記複数の第１のタッチ検出期間の数は、前記第２の動作モードにおける１フレーム期間内の前記少なくとも１つの表示停止期間の数と異なる請求項１２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１４】
前記第２の動作モードの前記１フレーム期間は、前記表示動作期間と前記表示停止期間とが全て終了した後に位置する、第２のタッチ検出期間を含み、
前記第２のタッチ検出期間におけるタッチ検出に基づいて、前記第２の制御信号を第１の制御信号へ切り替える請求項１２または請求項１３に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１５】
前記第１の動作モードの前記１フレーム期間は、前記表示動作期間と前記第１のタッチ検出期間とが全て終了した後に位置する、第３のタッチ検出期間を含み、
前記第３のタッチ検出期間の全期間にタッチ検出が無かったとき、前記第１の制御信号を前記第２の制御信号へ切り替える請求項１２から請求項１４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１６】
基板と、
前記基板の表示領域に配置された複数の画素電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
複数の前記画素電極と対向して設けられた複数の駆動電極と、
前記駆動電極と対向して設けられたタッチ検出電極と、
表示動作を行う表示動作期間と、前記表示動作を停止する表示停止期間とを切り替える制御信号を生成する制御部を有し、
１フレーム期間において、前記表示動作期間と前記表示停止期間とは、それぞれ時分割され、かつ交互に配置され、
前記制御信号は第１の周波数を有する第１の制御信号と、前記第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の制御信号とを含み、
前記第１の制御信号によって、前記表示動作期間と前記表示停止期間とを前記第１の周波数で切り替える第１の動作モードを有し、
前記第２の制御信号によって、前記表示動作期間と前記表示停止期間とを前記第２の周波数で切り替える第２の動作モードを有し、
前記第２の動作モードは、前記第２の制御信号によって前記表示動作期間と前記表示停止期間とが切り替えられていない期間をさらに含み、かつ前記期間において、少なくとも１回、前記表示領域に対する外部の導体の接触または近接を検出するタッチ検出動作が行われるタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１７】
前記タッチ検出動作が行われる第１タッチ検出期間は、前記第２の動作モードの前記１フレーム期間において、前記表示動作期間と前記表示停止期間とが全て終了した後に位置し、
前記第１タッチ検出期間におけるタッチ検出に基づいて、前記第２の制御信号を第１の制御信号へ切り替える請求項１６に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１８】
前記第１の動作モードの前記１フレーム期間は、前記表示動作期間と前記表示停止期間とが全て終了した後に位置し、タッチ検出動作が行われる第２タッチ検出期間を含み、
前記第２タッチ検出期間の全期間にタッチ検出が無かったとき、前記第１の制御信号を前記第２の制御信号へ切り替える請求項１６または１７に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項１９】
複数の画素と、
駆動電極と、
前記駆動電極に対向するタッチ検出電極と、
第１の周波数を有する第１の制御信号と記第１の周波数とは異なる第２の周波数を有する第２の制御信号とが入力され、前記第１の制御信号又は前記第２の制御信号に基づいて前記駆動電極へ駆動信号を出力するドライバとを有し、
前記第１の制御信号によって、１フレーム期間に表示動作期間と第１のタッチ検出期間とを前記第１の周波数で切り替える第１の動作モードを有し、
前記第２の制御信号によって、１フレーム期間に前記表示動作期間と表示停止期間とを前記第２の周波数で切り替える第２の動作モードを有し、
前記複数の画素は、前記表示動作期間に画像を表示し、前記表示停止期間に画像を表示せず、
前記第１の動作モードの前記１フレーム期間において、前記表示動作期間と前記第１のタッチ検出期間とは、それぞれ時分割され、かつ交互に配置され、
前記第２の動作モードの前記１フレーム期間は、前記表示動作期間と前記表示停止期間とが全て終了した後に位置する、第２のタッチ検出期間を含み、
前記第２のタッチ検出期間におけるタッチ検出に基づいて、前記第２の制御信号を第１の制御信号へ切り替えるタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項２０】
前記第１の動作モードの前記１フレーム期間は、前記表示動作期間と前記第１のタッチ検出期間とが全て終了した後に位置する、第３のタッチ検出期間を含み、
前記第３のタッチ検出期間の全期間にタッチ検出が無かったとき、前記第１の制御信号を前記第２の制御信号へ切り替える請求項１９に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【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タッチ検出機能付き表示装置に関する。
【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。
【０００３】
下記特許文献１には、タッチセンサが一体化されたディスプレイモジュールが記載されている。特許文献１のディスプレイモジュールは、タッチセンサからの検出信号を解析して雑音レベルを検知し、タッチセンサに対する駆動信号のモードを変更することにより雑音の発生を抑制することが可能である。下記特許文献２は、導電性の薄板を含む入力装置と表示装置とから構成されるディスプレイシステムが記載されている。特許文献２のディスプレイシステムは、表示装置へ印加される駆動信号と同振幅・同位相の信号を音鳴り改善信号として入力装置へ印加することによって、表示装置と入力装置との間に存在する電荷が受ける電界が時間的に変化することを抑制して、ノイズ、振動、騒音の軽減を図る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６５３０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているディスプレイモジュールにおいて、タッチセンサに供給される駆動信号は、タッチ入力の位置検出を行うために駆動周波数等の制約がある。このため、雑音の発生を抑制するように駆動信号を変更することが困難となる場合が生じる。また、特許文献２に記載のディスプレイシステムは、駆動信号を生成する回路に加え、音鳴り改善信号を発生させる改善信号発生器を含む。このため、消費電力が増大する可能性がある。また、音鳴り改善信号が入力された部材（例えば導電性の薄板）ではノイズが低減するものの、駆動信号を発生させる電源回路等ではノイズが発生する場合がある。
【０００６】
本発明は、ノイズの発生を抑制することが可能なタッチ検出機能付き表示装置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】
【０００７】
本発明の一態様のタッチ検出機能付き表示装置は、１画面分の画像の表示動作とタッチ検出動作とを時分割で行う表示装置であって、基板と、前記基板と平行な面上において、画像が表示される表示領域に行列配置された複数の画素電極と、前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、複数の前記画素電極と対向して設けられた複数の駆動電極と、前記駆動電極との間に静電容量を形成するタッチ検出電極と、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用信号を印加する表示動作期間と、前記表示動作を停止する表示停止期間とを切り替える制御信号を生成する制御部を有し、前記制御部は第１の周波数を有する第１の制御信号と、前記第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の制御信号を生成し、前記第１の制御信号で制御される期間を含む第１の動作モードと、前記第２の制御信号で制御される期間を含む第２の動作モードとを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態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、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、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、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、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、相互静電容量方式のタッチ検出の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、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、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８】図８は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態を表す説明図である。
【図９】図９は、自己静電容量方式のタッチ検出の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１０】図１０は、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平面図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部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１４】図１４は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の、通常動作モード及びスリープモードの一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の表示動作及びタッチ検出動作を表すフローチャートである。
【図１６】図１６は、図１４に示す通常動作モードの一動作例を示すタイミング波形図である。
【図１７】図１７は、図１４に示すスリープモードの一動作例を示すタイミング波形図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の、通常動作モード及びスリープモードの一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１９】図１９は、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の、通常動作モード及びスリープモードの一動作例を表すタイミング波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明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発明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、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態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。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部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とを備えている。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部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部１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている表示パネル２０と、タッチ入力を検出するタッチ検出装置であるタッチパネル３０とを一体化した表示デバイスである。なお、タッチ検出機能付き表示部１０は、表示パネル２０の上にタッチパネル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。なお、表示パネル２０は、例えば、有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【００１１】
本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、通常動作モードと、通常動作モードよりも消費電力を低減して動作するスリープモードとを有する。タッチ検出機能付き表示装置１は、通常動作モードにおいて、画像表示を行う表示動作と、表示領域に対するタッチ入力の位置を検出する第１のタッチ検出動作とを時分割で行う。タッチ検出機能付き表示装置１は、スリープモードにおいて、第１のタッチ検出動作を停止し、表示動作と、表示動作を停止する表示停止動作とを時分割で行う。タッチ検出機能付き表示装置１は、通常動作モードで一定期間タッチ入力がないと、スリープモードに移行する。タッチ検出機能付き表示装置１は、スリープモードで、第１のタッチ検出動作を停止するが、１フレーム（１Ｆ）の画像表示期間の内、少なくとも１回は、指などの導体の接触または近接を検出する第２のタッチ検出動作を行う。タッチ検出機能付き表示装置１は、第２のタッチ検出動作により、指などの導体の接触または近接が検出されると、通常動作モードに移行する。
【００１２】
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部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。
【００１３】
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部１０の、後述する各副画素ＳＰｉｘに画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。
【００１４】
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部１０の、後述する駆動電極ＣＯＭＬに第１の駆動信号Ｖｃｏｍを供給する回路である。
【００１５】
表示パネル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表示素子である。
【００１６】
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。制御部１１は、映像信号Ｖｄｉｓｐの映像情報を一時記憶するメモリ１１ａを有している。メモリ１１ａは、通常動作モードの表示動作を時分割で行う周波数に応じて、１フレーム分の映像情報を分割したデータ量を記憶できる容量である。制御部１１は、画素信号Ｖｐｉｘを時分割多重した画像信号Ｖｓｉｇをソースドライバ１３に供給する。
【００１７】
タッチパネル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、相互静電容量方式にてタッチ検出を行う第１のタッチ検出モードと、自己容量方式にてタッチ検出を行う第２のタッチ検出モードとを有する。タッチパネル３０は、通常動作モードにおいて、相互静電容量方式のタッチ検出により、指などの外部の導体が接触または近接する位置を検出することができる。タッチパネル３０は、通常動作モードにおいてタッチ入力を検出した場合に第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１を出力し、タッチ検出部４０に第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１が供給される。
【００１８】
また、タッチパネル３０は、スリープモードにおいて、自己静電容量方式のタッチ検出により、指などの外部の導体の接触または近接を検出することができる。タッチパネル３０は、スリープモードにおいて指などの外部の導体の接触または近接を検出した場合に、第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２を出力し、タッチ検出部４０に第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２が供給される。
【００１９】
タッチ検出部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、タッチパネル３０から供給される第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、タッチパネル３０に対するタッチの有無を検出する回路である。また、タッチ検出部４０は、タッチがある場合において表示領域における座標などを求める。このタッチ検出部４０は、タッチ検出信号増幅部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。通常動作モードにおいて、タッチ検出信号増幅部４２、Ａ／Ｄ変換部４３、信号処理部４４、及び座標抽出部４５が動作して、第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１に基づいてタッチ入力位置座標が検出される。
【００２０】
タッチ検出部４０は、さらにタッチ検出制御部１００と、タッチ検出電極ドライバ１０２とを備える。通常動作モードにおいて、タッチ検出制御部１００は、信号処理部４４からのタッチ入力の有無の情報を受け取って、所定の期間タッチ入力が無い場合、動作モード制御信号ＶｔをＯＮにして制御部１１に出力する。制御部１１は、動作モード制御信号ＶｔがＯＮの期間、スリープモードに移行する。スリープモードにおいて、主にタッチ検出制御部１００と、タッチ検出電極ドライバ１０２とが動作し、第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて、外部の導体の接触又は近接を検出する。タッチ検出制御部１００が外部の導体の接触又は近接を検出すると、動作モード制御信号ＶｔをＯＦＦにして制御部１１に出力する。制御部１１は、動作モード制御信号ＶｔがＯＦＦの期間、通常動作モードに移行する。
【００２１】
上述のとおり、タッチパネル３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作する。ここで、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１の第１のタッチ検出モードにおける相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明する。図２は、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、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、相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、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。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。なお、以下の説明では、指が接触または近接する場合を説明するが、指に限られず、例えばスタイラスペン等の導体を含む物体であってもよい。
【００２２】
例えば、図２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、他端は電圧検出器（タッチ検出部）ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図１に示すタッチ検出信号増幅部４２に含まれる積分回路である。
【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が印加されると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端）側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、図６に示すような出力波形（第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、駆動電極ドライバ１４から入力される第１の駆動信号Ｖｃｏｍ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。図３に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ０の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ０（図６参照））に変換する。
【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Ｃ２が、タッチ検出電極Ｅ２と接触しているまたは近傍にあることにより、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られる。このため、容量素子Ｃ１は、非接触状態での容量値よりも容量値の小さい容量素子Ｃ１’として作用する。そして、図５に示す等価回路でみると、容量素子Ｃ１’に電流Ｉ１が流れる。図６に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１）に変換する。この場合、波形Ｖ１は、上述した波形Ｖ０と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指などの外部から近接する導体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Ｓｇの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Ｒｅｓｅｔを設けた動作とすることがより好ましい。
【００２６】
図１に示すタッチパネル３０は、駆動電極ドライバ１４から供給される第１の駆動信号Ｖｃｏｍに従って、１検出ブロックずつ順次走査して、相互静電容量方式によるタッチ検出を行う。
【００２７】
タッチパネル３０は、複数の後述するタッチ検出電極ＴＤＬから、図３または図５に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、検出ブロック毎に第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１を出力し、タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２に供給する。
【００２８】
タッチ検出信号増幅部４２は、相互静電容量方式のタッチ検出により、タッチパネル３０から供給される第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１を増幅する。なお、タッチ検出信号増幅部４２は、第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１に含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去して出力する低域通過アナログフィルタであるアナログＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を備えていてもよい。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換部４３は、第１の駆動信号Ｖｃｏｍに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部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。
【００３０】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に含まれる、第１の駆動信号Ｖｃｏｍをサンプリングした周波数以外の周波数成分（ノイズ成分）を低減する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、タッチパネル３０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理部４４は、指による検出信号の差分のみ取り出す処理を行う。この指による差分の信号は、上述した波形Ｖ０と波形Ｖ１との差分の絶対値｜ΔＶ｜である。信号処理部４４は、１検出ブロック当たりの絶対値｜ΔＶ｜を平均化する演算を行い、絶対値｜ΔＶ｜の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部４４は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部４４は、検出した指による差分の信号を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧未満であれば、外部近接物体が非接触状態であると判断する。一方、信号処理部４４は、検出したデジタル電圧を所定の閾値電圧と比較し、しきい値電圧以上であれば、外部近接導体の接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出部４０はタッチ検出が可能となる。
【００３１】
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検出信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。
【００３２】
次に、図７〜図９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の第２のタッチ検出モードにおける自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明する。図７は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、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８は、自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理を説明するための、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図９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。なお、図７及び図８は、検出回路を併せて示している。
【００３３】
図７に示すように、指が接触または近接していない状態において、タッチ検出電極Ｅ２に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇが印加される。タッチ検出電極Ｅ２は、静電容量Ｃ３を有しており、静電容量Ｃ３に応じた電流が流れる。電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ２（図９参照））に変換する。
【００３４】
次に、図８に示すように、指が接触または近接した状態において、指とタッチ検出との間の静電容量Ｃ４が、タッチ検出電極Ｅ２の静電容量Ｃ３に加わる。したがって、タッチ検出電極Ｅ２に交流矩形波Ｓｇが印加されると、静電容量Ｃ３及びＣ４に応じた電流が流れる。図９に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ３）に変換する。そして、得られた波形Ｖ２及び波形Ｖ３の電圧値をそれぞれ積分し、これらの値を比較することで、タッチ検出電極Ｅ２への、指の接触または近接の有無を判別することができる。なお、図９では、波形Ｖ２と波形Ｖ３について、所定の基準電圧に低下するまでの期間を求めて、これらの期間を比較する等の方法であってもよい。
【００３５】
具体的には、図７及び図８に示すように、タッチ検出電極Ｅ２はスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２で切り離すことが可能な構成となっている。図９において、時刻Ｔ０１のタイミングで交流矩形波Ｓｇは電圧Ｖ０に相当する電圧レベルを上昇させる。このときスイッチＳＷ１はオンしておりスイッチＳＷ２はオフしている。このためタッチ検出電極Ｅ２の電圧も電圧Ｖ０に上昇する。次に時刻Ｔ１１のタイミングの前にスイッチＳＷ１をオフとする。このときタッチ検出電極Ｅ２はフローティング状態であるが、タッチ検出電極Ｅ２の容量Ｃ３（図７参照）、あるいはタッチ検出電極Ｅ２の容量Ｃ３に指等の接触または近接よる容量Ｃ４を加えた容量（Ｃ３＋Ｃ４、図８参照）によって、タッチ検出電極Ｅ２の電位はＶ０が維持される。さらに、時刻Ｔ１１のタイミングの前にスイッチＳＷ３をオンさせ所定の時間経過後にオフさせ電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。このリセット動作により出力電圧はＶｒｅｆと略等しい電圧となる。
【００３６】
続いて、時刻Ｔ１１のタイミングでスイッチＳＷ２をオンさせると、電圧検出器ＤＥＴの反転入力部がタッチ検出電極Ｅ２の電圧Ｖ０となり、その後、タッチ検出電極Ｅ２の容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）と電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ５の時定数に従って電圧検出器ＤＥＴの反転入力部は基準電圧Ｖｒｅｆまで低下する。このとき、タッチ検出電極Ｅ２の容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）に蓄積されていた電荷が電圧検出器ＤＥＴ内の容量Ｃ５に移動するため、電圧検出器ＤＥＴの出力が上昇する（Ｖｄｅｔ２）。電圧検出器ＤＥＴの出力（Ｖｄｅｔ２）は、タッチ検出電極Ｅ２に指等が近接していないときは、実線で示す波形Ｖ４となり、Ｖｄｅｔ２＝Ｃ３・Ｖ０／Ｃ５となる。指等の影響による容量が付加されたときは、点線で示す波形Ｖ５となり、Ｖｄｅｔ２＝（Ｃ３＋Ｃ４）・Ｖ０／Ｃ５となる。
【００３７】
その後、タッチ検出電極Ｅ２の容量Ｃ３（またはＣ３＋Ｃ４）の電荷が容量Ｃ５に十分移動した後の時刻Ｔ３１のタイミングでスイッチＳＷ２をオフさせ、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３をオンさせることにより、タッチ検出電極Ｅ２の電位を交流矩形波Ｓｇと同電位のローレベルにするとともに電圧検出器ＤＥＴをリセットさせる。なお、このとき、スイッチＳＷ１をオンさせるタイミングは、スイッチＳＷ２をオフさせた後、時刻Ｔ０２以前であればいずれのタイミングでもよい。また、電圧検出器ＤＥＴをリセットさせるタイミングは、スイッチＳＷ２をオフさせた後、時刻Ｔ１２以前であればいずれのタイミングとしてもよい。以上の動作を所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）で繰り返す。波形Ｖ４と波形Ｖ５との差分の絶対値｜ΔＶ｜に基づいて、外部近接物体の有無（タッチの有無）を測定することができる。なお、タッチ検出電極Ｅ２の電位は、図９に示すように、指等が近接していないときはＶ２の波形となり、指等の影響による容量Ｃ４が付加されるときはＶ３の波形となる。波形Ｖ２と波形Ｖ３とが、それぞれ所定の電圧ＶＴＨまで下がる時間を測定することにより外部近接物体の有無（タッチの有無）を測定することも可能である。
【００３８】
図１に示すタッチパネル３０は、タッチ検出電極ドライバ１０２から供給される第２の駆動信号Ｖｘに従って、複数の後述するタッチ検出電極ＴＤＬに電荷が供給され、自己静電容量方式によるタッチ検出を行う。
【００３９】
タッチパネル３０は、複数の後述するタッチ検出電極ＴＤＬから、図７または図８に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２を出力する。第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２は、タッチ検出部４０のタッチ検出制御部１００に供給される。
【００４０】
タッチ検出制御部１００は、タッチ検出信号増幅部や、Ａ／Ｄ変換部（図示しない）を備えていてもよい。タッチ検出電極ＴＤＬから出力された第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２は、タッチ検出制御部１００から信号処理部４４に供給される。信号処理部４４は指による差分の電圧のみ取り出す処理を行う。信号処理部４４は、検出した指による差分の電圧を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧以上であれば、外部から近接する外部近接物体の接触状態と判断し、しきい値電圧未満であれば、外部近接物体の非接触状態と判断する。信号処理部４４は、外部の導体の接触又は近接の有無についての情報をタッチ検出制御部１００に供給する。このようにして、タッチ検出部４０は、第２のタッチ検出モードにおいて自己静電容量方式によるタッチ検出が可能となる。
【００４１】
自己静電容量方式によるタッチ検出において、外部の導体の接触又は近接の有無について検出する場合には、座標抽出部４５は動作せずＶｏｕｔを出力しない。例えば、自己静電容量方式によるタッチ検出において、所定のジェスチャ等を判定する場合には、座標抽出部４５は、ジェスチャ等に対する入力位置座標を算出し、Ｖｏｕｔを出力してもよい。なお、駆動電極ドライバ１４が第１の駆動信号Ｖｃｏｍを駆動電極ＣＯＭＬに供給し、タッチ検出電極ドライバ１０２が第２の駆動信号Ｖｘをタッチ検出電極ＴＤＬに供給しているが、これに限定されない。相互静電容量方式によるタッチ検出動作の間は駆動電極ＣＯＭＬと接続して駆動信号を供給し、自己静電容量方式によるタッチ検出動作の間だけタッチ検出電極ＴＤＬと接続して駆動信号を供給する、１つの駆動ドライバを設けて駆動してもよい。
【００４２】
図１０は、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１０に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、ＴＦＴ基板２１と、フレキシブルプリント基板１１２とを備えている。ＴＦＴ基板２１は、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）１９を搭載し、表示パネル２０（図１参照）の表示領域１０１ａと、表示領域１０１ａを囲む額縁領域１０１ｂに対応する領域が形成されている。ＣＯＧ１９は、ＴＦＴ基板２１に実装されたＩＣドライバのチップであり、図１に示す制御部１１、ゲートドライバ１２、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、本実施形態において、駆動電極ドライバ１４は、ガラス基板であるＴＦＴ基板２１に形成してもよい。ＣＯＧ１９及び駆動電極ドライバ１４は、額縁領域１０１ｂに設けられる。なお、ＣＯＧ１９は、駆動電極ドライバ１４を内蔵していてもよい。この場合、額縁領域１０１ｂを狭くすることが可能である。
【００４３】
また、ＣＯＧ１９には、電源回路２００が接続されている。電源回路２００には、バッテリや電子機器のメイン基板等から電源電圧Ｖ２が供給され、電源回路に含まれる昇圧回路やＤＣ／ＤＣコンバータ等により電源電圧Ｖ２を所定の電圧値に変換して電源電圧Ｖｃｃ又はＶｄｄを生成する。そして、タッチ検出機能付き表示部１０を駆動するための電源電圧Ｖｃｃ又はＶｄｄが、電源回路２００からＣＯＧ１９に供給される。また、ＣＯＧ１９は、電源回路２００の駆動及び停止を制御する制御信号Ｌ２を供給する。なお、本実施形態において、電源回路２００は、モジュールの外部に配置しているが、モジュール内部に配置しても良く、例えば、フレキシブルプリント基板１１２に実装してもよい。
【００４４】
フレキシブルプリント基板１１２は、表示領域１０１ａの短辺側に設けられ、フレキシブルプリント基板１１２の上にタッチＩＣ１１０が実装されている。タッチＩＣ１１０は、タッチ検出部４０（図１参照）を含む。タッチＩＣ１１０は、並設された複数のタッチ検出電極ＴＤＬのそれぞれと接続されており、タッチ検出電極ＴＤＬのタッチ検出信号（上述した第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２）が、タッチＩＣ１１０に供給される。なお、フレキシブルプリント基板１１２は、フレキシブルプリント基板に限られず、端子であればよい。この場合、モジュールの外部にタッチＩＣ１１０が備えられる。
【００４５】
図１０に示すように、タッチ検出機能付き表示部１０は、表示パネル２０（図１参照）の表示領域１０１ａに重畳する領域に複数の駆動電極ＣＯＭＬと、複数のタッチ検出電極ＴＤＬとが設けられている。駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬとは、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、立体交差するように形成されている。複数の駆動電極ＣＯＭＬは、表示領域１０１ａの短辺に沿う方向に延出しており、複数のタッチ検出電極ＴＤＬは、表示領域１０１ａの長辺に沿う方向に延出している。
【００４６】
図１０に示すタッチ検出機能付き表示装置１は、上述した第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１及び第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２を、表示領域１０１ａ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、端子部であるフレキシブルプリント基板１１２を介してタッチＩＣ１１０に接続する際の配線の引き回しが容易になる。
【００４７】
次に、タッチ検出機能付き表示部１０の構成例を詳細に説明する。図１１は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の概略断面構造を表す断面図である。図１２は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部の画素配列を表す回路図である。
【００４８】
図１１に示すように、タッチ検出機能付き表示部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。なお、タッチ検出機能付き表示部１０を保護する等の観点から、タッチ検出機能付き表示部１０の表面に、ガラス基板や遮光層などを含むカバー部材（図示しない）を設けてもよい。
【００４９】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）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、を含む。
【００５０】
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、タッチパネル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が設けられている。
【００５１】
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、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）を含む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表示パネルが用いられる。なお、図１１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。
【００５２】
図１１に示すＴＦＴ基板２１には、図１２に示す各副画素ＳＰｉｘの薄膜トランジスタ素子（以下、ＴＦＴ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。画素信号線ＳＧＬ及び走査信号線ＧＣＬは、ＴＦＴ基板２１の表面と平行な平面に延在する。
【００５３】
図１２に示す表示パネル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、それぞれ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のソース又はドレインの一方は画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線ＧＣＬに接続され、ソース又はドレインの他方は液晶素子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のソース又はドレインの他方に接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。
【００５４】
副画素ＳＰｉｘは、走査信号線ＧＣＬにより、表示パネル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（図１参照）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、表示パネル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（図１参照）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、同じ行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（図１参照）と接続され、駆動電極ドライバ１４より第１の駆動信号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。
【００５５】
図１に示すゲートドライバ１２は、走査信号線ＧＣＬを順次走査するように駆動する。走査信号Ｖｓｃａｎ（図１参照）が、走査信号線ＧＣＬを介して、副画素ＳＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加され、副画素ＳＰｉｘのうちの１水平ラインが表示駆動の対象として順次選択される。また、タッチ検出機能付き表示装置１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に対して第１の駆動信号Ｖｃｏｍを印加する。
【００５６】
図１１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１２に示す各副画素ＳＰｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂが１組として画素Ｐｉｘとして対応付けられている。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。また、カラーフィルタ３２は、３色の組み合わせに限定されず、４色以上の組み合わせであってもよい。
【００５７】
本実施形態に係る駆動電極ＣＯＭＬは、表示パネル２０の複数の画素に共通の電位を与える共通電極として機能するとともに、タッチパネル３０の相互静電容量方式によるタッチ検出を行う際の駆動電極としても機能する。また、駆動電極ＣＯＭＬは、自己静電容量方式によるタッチ検出を行う際の検出電極としてもよい。図１３は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示部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。タッチパネル３０は、画素基板２に設けられた駆動電極ＣＯＭＬと、対向基板３に設けられたタッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。
【００５８】
駆動電極ＣＯＭＬは、図１３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（図１１参照）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のタッチ検出信号増幅部４２及びタッチ検出制御部１００の入力にそれぞれ接続されるとともに、タッチ検出電極ドライバ１０２の出力に接続されている（図１参照）。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。
【００５９】
タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬは、例えば、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等の透光性を有する導電性材料が用いられる。なお、タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極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、タッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬは、櫛歯形状であってもよい。あるいはタッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬ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。
【００６０】
この構成により、タッチパネル３０では、相互静電容量方式の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順次走査するように駆動することにより、駆動電極ＣＯＭＬの１検出ブロックが順次選択される。そして、タッチ検出電極ＴＤＬから第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１が出力されることにより、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、上述した静電容量方式の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、タッチパネル３０はこの基本原理に従ってタッチ入力を検出するようになっている。図１３に示すように、タッチパネル３０において、互いに交差したタッチ検出電極ＴＤＬ及び駆動電極ＣＯＭＬ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、タッチパネル３０のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接導体の接触または近接が生じた位置の検出が可能となっている。
【００６１】
タッチパネル３０では、自己静電容量方式のタッチ検出動作を行う際、複数のタッチ検出電極ＴＤＬに第２の駆動信号Ｖｘがそれぞれ供給され、タッチ検出電極ＴＤＬから第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２が出力される。スリープモードにおいて、ユーザがタッチパネル３０の表示領域に指等を接触または近接させた場合に、タッチ検出電極ＴＤＬとの間に静電容量が形成され、タッチ検出電極ＴＤＬの自己静電容量が変化する。これにより、指などの外部の導体の接触または接近を検出することができる。タッチ検出電極ＴＤＬは、上述した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理におけるタッチ検出電極Ｅ２に対応する。タッチパネル３０はこの基本原理に従ってタッチ入力を検出するようになっている。自己静電容量方式のタッチ検出において、タッチ検出電極ドライバ１０２は、複数のタッチ検出電極ＴＤＬに同時に第２の駆動信号Ｖｘを供給してもよく、複数のタッチ検出電極ＴＤＬを時分割に順次選択して第２の駆動信号Ｖｘを供給してもよい。
【００６２】
次に、タッチ検出機能付き表示装置１の動作を詳細に説明する。図１４は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の通常動作モード及びスリープモードの一動作例を表すタイミング波形図である。図１５は、第１の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の表示動作及びタッチ検出動作を表すフローチャートである。
【００６３】
図１４に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、通常動作モードとスリープモードとを有する。通常動作モードにおいて、１フレーム期間内に、第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ（ｎ＝１、２…）と第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）とが、時分割で交互に配置される。タッチ検出機能付き表示装置１は、第１のタッチ検出期間Ｐｍｎにおいて、相互静電容量方式の第１のタッチ検出動作が行われ（図１５、ステップＳ１１）、第１の表示期間Ｐｄ１ｎで１フレーム分の映像情報の表示動作が行われる（図１５、ステップＳ１２）。
【００６４】
図１４に示す検出期間制御信号Ｖｓｐは、スリープモードにおける、自己静電容量方式によるタッチ検出の期間を設定するための信号である。検出期間制御信号Ｖｓｐは、１フレーム分の画像情報の表示動作を行う期間を設定するための垂直同期信号（図示しない）と同期された信号としてもよい。この場合、図１４に示すように、１フレーム（１Ｆ）の期間は、検出期間制御信号Ｖｓｐが供給されるタイミングと同期される。これに限られず、検出期間制御信号Ｖｓｐは垂直同期信号と異なる周波数を有する信号であってもよい。
【００６５】
切り替え制御信号Ｖｓｗは、表示動作を行う表示動作期間と、表示動作を停止する表示停止期間とを切り替えるための制御信号である。切り替え制御信号Ｖｓｗは、通常動作モードにおける第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１と、スリープモードにおける第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２とを含む。第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１は、第１の周波数で周期的に配置されたパルス状の信号を含む。第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２は、第１の周波数と異なる第２の周波数で周期的に配置されたパルス状の信号を含む。図１４に示すように第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１がＯＮの期間が、表示動作を停止してタッチ検出動作を行う第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ（ｎ＝１、２…）であり、第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１がＯＦＦの期間が、第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）である。切り替え制御信号Ｖｓｗは、例えば、１水平ラインの表示動作期間を制御する水平同期信号（図示しない）と同期された信号としてもよい。
【００６６】
制御部１１は、通常動作モードにおいて、第１の周波数を有する第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１を、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に供給する。通常動作モードにおいて、第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１に基づいて、第１の周波数で、表示動作と第１のタッチ検出動作とが時分割で行われる。第１の周波数は、例えば数ｋＨｚから１０ｋＨｚ程度である。
【００６７】
各第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）では、１フレーム分の映像情報をＮ分割したデータに基づいて１水平ラインずつ順に表示動作が行われる。図１に示すメモリ１１ａは、１フレーム分の映像情報のうち、１／Ｎのデータの書き込みと読み出しを行い、１／Ｎのデータごとにソースドライバ１３に画素信号Ｖｐｉｘを供給する。メモリ１１ａは、書き込み期間よりも短い期間で読み出しを行う。このため、タッチ検出機能付き表示装置１は、表示動作を行う期間を短くして、表示動作を行う期間と、表示動作を行わない期間とを時分割で行うことができる。表示動作を行う期間が、第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）であり、表示動作を停止する表示停止動作の期間に第１のタッチ検出動作を実行し、第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ（ｎ＝１〜Ｎ）を確保することができる。１つの第１の表示期間Ｐｄ１ｎで１表示水平期間が繰り返し行われ、上述のように１フレーム分の映像情報をＮ分割した１／Ｎ分の画像情報について表示動作が行われる。
【００６８】
タッチ検出機能付き表示装置１は、第１のタッチ検出期間Ｐｍｎにおいて第１のタッチ検出動作を行う。第１のタッチ検出動作は、タッチ検出電極ＴＤＬと駆動電極ＣＯＭＬとの相互静電容量に基づく相互静電容量方式によるタッチ検出である。タッチ検出電極ＴＤＬから出力された第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１は、タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２に供給される。タッチ検出信号増幅部４２は、第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１を増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換部４３は、第１の駆動信号Ｖｃｏｍに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部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、タッチパネル３０に対するタッチの有無を検出する（図１５、ステップＳ１３）。
【００６９】
信号処理部４４において相互静電容量式のタッチ検出があったと判断された場合（図１５、ステップＳ１３、Ｙｅｓ）、座標抽出部４５は、タッチパネル座標を演算して求め、タッチパネル座標を検出信号出力Ｖｏｕｔとして出力する（図１５、ステップＳ１４）。そして、次の１フレーム期間（１Ｆ）の表示動作及び第１のタッチ検出動作を実行する（図１５、ステップＳ１５）。
【００７０】
信号処理部４４においてタッチ検出が無かったと判断された場合（図１５、ステップＳ１３、Ｎｏ）、タッチ検出制御部１００は、信号処理部４４からの情報を受け取って、タッチ入力が行われていない期間が所定の期間を経過したかどうかを判断する（図１５、ステップＳ２１）。所定の期間を経過していない場合（図１５、ステップＳ２１、Ｎｏ）、タッチ検出制御部１００は、通常動作モードを継続し、次の１フレーム期間（１Ｆ）の表示動作及び第１のタッチ検出動作を実行する。タッチ入力が行われない期間が所定の期間を経過した場合（図１５、ステップＳ２１、Ｙｅｓ）、タッチ検出制御部１００は、動作モード制御信号ＶｔをＯＮ状態にして制御部１１に出力し、タッチ検出機能付き表示装置１は、スリープモードに移行する（図１５、ステップＳ２２）。
【００７１】
スリープモードにおいて、制御部１１は、タッチパネル３０の、第１のタッチ検出動作を停止する。制御部１１は、第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１を、第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２に変更して、第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２をゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４に供給する。図１４に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、スリープモードにおいて、表示動作を行う第２の表示期間Ｐｄ２ｎ（ｎ＝１、２…）と、表示動作を停止する表示停止期間Ｐｅｎ（ｎ＝１〜Ｎ２）とが交互に配置される。
【００７２】
スリープモードにおいて、第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２に基づいて、第１の周波数と異なる第２の周波数で、表示動作と表示停止動作とが時分割で実行される（図１５、ステップＳ２３）。本実施形態において、制御部１１は、第２の周波数を第１の周波数よりも高くして、人間の可聴領域外の周波数としている。人間の可聴領域の周波数は、２０Ｈｚよりも大きく２０ｋＨｚよりも小さい周波数範囲であり、本実施形態において、第２の周波数は、例えば２０ｋＨｚ以上である。
【００７３】
各第２の表示期間Ｐｄ２ｎ（ｎ＝１、２…）では、１フレーム分の映像情報をＮ´分割したデータに基づいて１水平ラインずつ順に表示動作が行われる。図１に示すメモリ１１ａは、１フレーム分の映像情報のうち、１／Ｎ´のデータの書き込みと読み出しを行い、１／Ｎ´のデータごとにソースドライバ１３に画素信号Ｖｐｉｘを供給する。
【００７４】
表示停止期間Ｐｅｎ（ｎ＝１、２…）では、第１のタッチ検出動作が停止され、相互静電容量によるタッチ検出を行わないため、タッチ検出部４０の動作も停止する。したがって、タッチ検出機能付き表示装置１の消費電力が低減する。また、タッチＩＣ１１０（図１０参照）等の制約が少なくなり、スリープモードにおける第２の周波数の自由度が向上する。
【００７５】
タッチ検出機能付き表示装置１に電源電圧を供給する電源回路２００（図１０参照）は、コンデンサなどの電子部品を有しており、人間の可聴領域の周波数で連続して駆動すると、電子部品の振動でノイズ（音鳴り）が発生する場合がある。また、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、第１のタッチ検出動作を行わないスリープモードを利用して、第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２の第２の周波数を人間の可聴領域外の周波数（例えば２０ｋＨｚ）とすることができる。すなわち、スリープモードにおける表示動作（第２の表示期間Ｐｄ２ｎ）と、表示停止動作（表示停止期間Ｐｅｎ）との時分割の周波数が人間の可聴領域外の周波数となる。このため、電源回路２００等が、可聴領域の周波数で連続して駆動されることが抑制され、ノイズ（音鳴り）の発生を抑制することができる。
【００７６】
図１４に示すように、スリープモードにおいて、第２の表示期間Ｐｄ２ｎ（ｎ＝１、２…）で、１フレーム分の表示動作が終了した後、検出期間制御信号ＶｓｐがＯＮとなる。検出期間制御信号ＶｓｐがＯＮの期間は、第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２による表示動作の制御が行われず、表示動作が行われない。検出期間制御信号ＶｓｐがＯＮの期間が、スリープモードにおける自己静電容量方式によるタッチ検出を行うタッチ検出期間（１Ｓ）であり、タッチ検出期間（１Ｓ）に第２のタッチ検出期間Ｐｓ１〜Ｐｓ３が配置されている。タッチ検出機能付き表示装置１は、第２のタッチ検出期間Ｐｓ１〜Ｐｓ３で、第２のタッチ検出動作を実行する。第２のタッチ検出動作は、自己静電容量方式によるタッチ検出を行い、タッチ検出電極ＴＤＬの自己静電容量に基づいて、表示領域に対する指などの外部の導体の接触または近接の有無を検出する（図１５、ステップＳ２４）。第２のタッチ検出動作は、通常動作モードにおける第１の周波数と同じ周波数で複数回実行される。なお、本実施形態では、検出期間制御信号ＶｓｐがＯＮの期間中に、第２のタッチ検出動作を３回実行しているが、これに限定されず、１フレーム期間中に少なくとも１回実行すればよく、また３回以上実行してもよい。
【００７７】
第２のタッチ検出動作により、外部の導体の接触または近接が検出されない場合（図１５、ステップＳ２４、Ｎｏ）、タッチ検出制御部１００は、動作モード制御信号ＶｔをＯＮ状態で維持する。タッチ検出機能付き表示装置１は、スリープモードを継続し、次の１フレーム分の表示動作を実行する（図１５、ステップＳ２６）。第２のタッチ検出動作により、外部の導体の接触または近接が検出された場合（図１５、ステップＳ２４、Ｙｅｓ）、タッチ検出制御部１００は、動作モード制御信号ＶｔをＯＦＦ状態にして制御部１１に出力し、タッチ検出機能付き表示装置１は、通常動作モードに移行する（図１５、ステップＳ２５）。制御部１１は、第２の周波数を有する第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２を、第１の周波数を有する第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１に変更して、表示動作と表示停止動作とを時分割で行う周波数を、第２の周波数から第１の周波数に切り替える（図１５、ステップＳ２７）。第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）の表示動作と第１のタッチ検出期間Ｐｍｎの第１のタッチ検出動作を時分割で実行する。
【００７８】
以上のように、タッチ検出機能付き表示装置１は、一定期間、タッチ入力が行われない場合、スリープモードに移行し第１のタッチ検出動作を停止して消費電力を低減することができる。また、スリープモードでは、第１のタッチ検出動作が行われないため、タッチ検出部４０やタッチＩＣ１１０（図１０参照）による制約が低減され、第２の周波数を容易に変更することができる。タッチ検出機能付き表示装置１の表示パネル２０やタッチパネル３０の駆動周波数が、少なくともスリープモードの期間で変更される。このため、電源回路２００（図１０参照）等が可聴領域の周波数で連続して駆動されることが抑制され、ノイズの発生を抑制することができる。
【００７９】
次に、図１、図１２、図１６を参照して、通常動作モードにおける動作例を詳細に説明する。図１６は、図１４に示す通常動作モードの一動作例を示すタイミング波形図である。タッチ検出機能付き表示装置１では、１表示水平期間（１Ｈ）ごとに、第１のタッチ検出動作を行う第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ（ｎ＝１、２…）と、表示動作を行う第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）とを時分割的に行う。
【００８０】
まず、第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１がＯＮ（高レベル）になると第１のタッチ検出期間Ｐｍｎが開始される。第１のタッチ検出期間Ｐｍｎにおいて、駆動電極ドライバ１４が、ｎ行目の駆動電極ＣＯＭＬに対して第１の駆動信号Ｖｃｏｍを印加し、第１の駆動信号Ｖｃｏｍが低レベルから高レベルに変化する。この第１の駆動信号Ｖｃｏｍは、静電容量を介してタッチ検出電極ＴＤＬに伝わり、第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１が変化する。次に、第１の駆動信号Ｖｃｏｍが高レベルから低レベルに変化すると、第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１は同様に変化する。この第１のタッチ検出期間Ｐｍｎにおける第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１の波形は、上述した相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理における、第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１に対応するものである。Ａ／Ｄ変換部４３は、この第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ（ｎ＝１、２…）における第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１をＡ／Ｄ変換することによりタッチ検出を行う。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１では、１検出ラインのタッチ検出が行われる。
【００８１】
次に第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１がＯＦＦ（低レベル）になると第１の表示期間Ｐｄ１ｎが開始される。第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１がＯＦＦ（低レベル）になるとゲートドライバ１２が、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖｓｃａｎを印加し、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬの走査信号ＶｓｃａｎがＯＮ（高レベル）に変化する。第１の表示期間Ｐｄ１ｎにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖｐｉｘを印加し、１水平ラインに対する表示を行う。なお、この画素信号Ｖｐｉｘの変化が、寄生容量を介してタッチ検出電極ＴＤＬに伝わり、第１のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ１が変化し得るが、第１の表示期間Ｐｄ１ｎではＡ／Ｄ変換部４３がＡ／Ｄ変換を行わないようにすることにより、この画素信号Ｖｐｉｘの変化のタッチ検出に対する影響を抑えることができる。ソースドライバ１３による画素信号Ｖｐｉｘの供給が終了したのち、ゲートドライバ１２が、１行目の走査信号線ＧＣＬの走査信号ＶｓｃａｎをＯＦＦ（低レベル）に変化させ、１表示水平期間が終了する。この１表示水平期間が順次繰り返され１／Ｎ分の画像情報について表示動作が行われる。
【００８２】
次に第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１がＯＮ（高レベル）になると、第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ＋１が開始され、次の検出ラインの第１のタッチ検出動作が行われ、第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１がＯＦＦ（低レベル）になると第１の表示期間Ｐｄ１ｎ＋１が開始される。これにより、次の１水平表示期間（１Ｈ）の表示動作が実行される。この動作を繰り返すことにより、タッチ検出機能付き表示装置１は、第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）で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、第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ（ｎ＝１、２…）でタッチ検出面全面にわたる走査により第１のタッチ検出動作を行う。
【００８３】
なお第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）において、駆動電極ドライバ１４は、選択される駆動電極ＣＯＭＬに対して表示用駆動信号として第１の駆動信号Ｖｃｏｍを印加する。この例においては、第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）には０Ｖの直流電圧が印加されている。
【００８４】
すなわち、この例ではタッチ駆動信号としての第１の駆動信号Ｖｃｏｍは、低レベル部と高レベル部を有する矩形波信号であり、表示用駆動信号はタッチ駆動信号の低レベル部と等しいレベルの直流電圧信号である。
【００８５】
なお、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ＣＯＭＬがゲートドライバ１２に選択されていない期間にも表示用駆動信号と同レベルの直流電圧信号を印加するが、電圧信号を印加せず、電位が固定されていないフローティングとしても良い。
【００８６】
図１６に示すように、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１はドット反転駆動を行うため、ソースドライバ１３が印加する画素信号Ｖｐｉｘは、前の１表示水平期間（１Ｈ）のものと比べて、その極性が反転している。
【００８７】
図１６に示すように、第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ（ｎ＝１、２…）及び第１の表示期間Ｐｄ１ｎ（ｎ＝１、２…）が終了した後に、第３のタッチ検出期間Ｐｔ１、Ｐｔ２を配置してもよい。第３のタッチ検出期間Ｐｔ１、Ｐｔ２では、自己静電容量方式による第３のタッチ検出動作が実行される。第３のタッチ検出期間Ｐｔ１、Ｐｔ２において、タッチ検出電極ドライバ１０２は、タッチ検出電極ＴＤＬに第２の駆動信号Ｖｘを供給し、第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２がタッチ検出電極ＴＤＬから出力される。タッチ検出制御部１００は、第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２に基づいて指等の導体の接触または近接を検出する。所定の期間、指等の導体の接触または近接がない場合、タッチ検出制御部１００は、動作モード制御信号ＶｔをＯＮ（高レベル）にして出力し、スリープモードに移行させてもよい。第３のタッチ検出動作は、表示領域とは別に設けられた、例えばボタン部（図示しない）に対する入力を検出することもできる。
【００８８】
次に、図１、図１２、図１７を参照して、スリープモードにおける動作例を詳細に説明する。図１７は、図１４に示すスリープモードの一動作例を示すタイミング波形図である。タッチ検出機能付き表示装置１は、スリープモードにおいて、１表示水平期間（１Ｈ）ごとに、表示動作を行う第２の表示期間Ｐｄ２ｎ（ｎ＝１、２…）と、表示動作を停止する表示停止動作と行う表示停止期間Ｐｅｎ（ｎ＝１、２…）とを時分割的に行う。スリープモードにおいて、通常動作モードの第１の周波数よりも高い第２の周波数で、表示動作と表示停止動作とが時分割で実行される。
【００８９】
第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２がＯＮ（高レベル）になると表示動作を行わない表示停止期間Ｐｅｎが開始される。表示停止期間Ｐｅｎでは、相互静電容量方式による第１のタッチ検出動作が行われない。すなわち、タッチ検出部４０及び駆動電極ドライバ１４が動作せず、第１の駆動信号Ｖｃｏｍは駆動電極ＣＯＭＬに印加されない。
【００９０】
次に第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２がＯＦＦ（低レベル）になると第２の表示期間Ｐｄ２ｎが開始される。第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２がＯＦＦ（低レベル）になるとゲートドライバ１２が、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖｓｃａｎを印加し、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬの走査信号ＶｓｃａｎがＯＮ（高レベル）に変化する。第２の表示期間Ｐｄ２ｎにおいて、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖｐｉｘを印加し、１水平ラインに対する表示を行う。ソースドライバ１３による画素信号Ｖｐｉｘの供給が終了したのち、ゲートドライバ１２が、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬの走査信号ＶｓｃａｎをＯＦＦ（低レベル）に変化させ、１表示水平期間（１Ｈ）が終了する。
【００９１】
第２の表示期間Ｐｄ２ｎ（ｎ＝１、２…）において、駆動電極ドライバ１４は、選択される駆動電極ＣＯＭＬに対して０Ｖの直流電圧が印加されている。なお、スリープモードにおいて、駆動電極ドライバ１４は、駆動電極ＣＯＭＬがゲートドライバ１２に選択されていない期間にも表示用駆動信号と同レベルの直流電圧信号を印加するが、電圧信号を印加せず、電位が固定されていないフローティングとしても良い。
【００９２】
表示停止期間Ｐｅｎと第２の表示期間Ｐｄ２ｎとを繰り返すことにより、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。その後、検出期間制御信号ＶｓｐがＯＮ（高レベル）になると、第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２は、通常動作モードにおける第１の周波数に変更して出力される。
【００９３】
検出期間制御信号ＶｓｐがＯＮ（高レベル）の状態で、第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２がＯＮ（高レベル）になると、第２のタッチ検出期間Ｐｓ１〜Ｐｓ３が開始される。第２のタッチ検出期間Ｐｓ１〜Ｐｓ３では、第２のタッチ検出動作が実行され、タッチ検出電極ドライバ１０２からタッチ検出電極ＴＤＬに第２の駆動信号Ｖｘが供給される。第２の駆動信号Ｖｘは、複数のタッチ検出電極ＴＤＬに対して、同時に印加される。タッチ検出電極ＴＤＬの自己静電容量により、タッチ検出電極ＴＤＬから出力される第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２が変化する。タッチ検出制御部１００は、第２のタッチ検出信号Ｖｄｅｔ２の変化に基づいて、指などの導体の接触または近接の有無を検出する。第２のタッチ検出動作では、表示領域に対するタッチ入力を検出してもよく、表示領域とは別に設けられた、例えばボタン部（図示しない）に対する入力を検出することもできる。
【００９４】
指などの導体の接触または近接が検出されない場合、図１７に示すように、検出期間制御信号ＶｓｐがＯＦＦ（低レベル）となり、制御部１１は、第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２を第２の周波数に変更して、表示停止期間Ｐｅｎと第２の表示期間Ｐｄ２ｎとを繰り返す。指などの導体の接触または近接が検出された場合、図１６に示す通常動作モードに移行する。
【００９５】
なお、第２のタッチ検出期間Ｐｓ１〜Ｐｓ３において、駆動電極ＣＯＭＬは、電圧信号を印加せず、電位が固定されていないフローティングとしてもよい。また、駆動電極ＣＯＭＬは、タッチ検出電極ＴＤＬに印加される第２の駆動信号Ｖｘと、同レベルの電圧信号を第２の駆動信号Ｖｘと同時に印加してもよい。また、第２のタッチ検出期間Ｐｓ１〜Ｐｓ３において表示動作は行われない。このため、走査信号線ＧＣＬ及び画素信号線ＳＧＬ（図１４参照）は、フローティングとしてもよく、または、第２の駆動信号Ｖｘと同レベルの電圧信号を第２の駆動信号Ｖｘと同時に印加してもよい。
【００９６】
以上のように、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、画像信号Ｖｓｉｇに基づいて、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとの間に画素信号Ｖｐｉｘを印加して表示機能層（液晶素子ＬＣ）の画像表示機能を発揮させる表示動作（第１の表示期間Ｐｄ１ｎ、第２の表示期間Ｐｄ２ｎ）と、表示動作を行わない表示停止動作（第１のタッチ検出期間Ｐｍｎ、表示停止期間Ｐｅｎ）とが時分割で行われる。スリープモードにおいて、通常動作モードの第１の周波数と異なる第２の周波数を有する第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２に基づいて、第２の表示期間Ｐｄ２ｎの表示動作が実行される。第２の周波数は、第１の周波数よりも高い周波数であり、人間の可聴領域外の周波数とすることが好ましい。これにより、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１は、例えば、電源回路２００（図１０参照）等でのノイズ（音鳴り）の発生を抑制することができる。
【００９７】
（第２の実施形態）
図１８は、第２の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の、通常動作モード及びスリープモードの一動作例を表すタイミング波形図である。第２の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置は、通常動作モードの動作は第１の実施形態と同様であるが、スリープモードにおいて、１フレーム（１Ｆ）の動作期間に、第２の表示期間Ｐｄ２ｎと表示停止期間Ｐｅｎとを１回ずつ実行している。すなわち、制御部１１は、スリープモードにおける第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２の第２の周波数を、第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１の第１の周波数よりも低い周波数としている。このため、スリープモードにおいて表示動作と表示停止動作とを時分割で行う第２の周波数が、第１の周波数よりも低い周波数となっている。例えば、本実施形態において、第２の周波数は６０Ｈｚ以下である。
【００９８】
この場合、第２の周波数を、人間の聴覚の感度が高い４ｋＨｚ近傍の周波数からずらすことで、ノイズの発生を低減し、またはノイズが発生してもユーザにとって不快にならないようにすることができる。
【００９９】
（第３の実施形態）
図１９は、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の、通常動作モード及びスリープモードの一動作例を表すタイミング波形図である。第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置は、通常動作モードの動作は第１の実施形態と同様であるが、スリープモードにおいて、相互静電容量方式による第１のタッチ検出動作を停止するとともに、表示動作も停止する。第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２は、第１の切り替え制御信号Ｖｓｗ１の低レベル部と等しいレベルの直流電圧信号となる。スリープモードにおいて、表示動作の駆動を行うゲートドライバ１２及びソースドライバ１３が停止するため、より消費電力を低減することができる。また、ゲートドライバ１２及びソースドライバ１３に供給される電源電圧も停止できるため、ノイズの発生を確実に低減することができる。
【０１００】
スリープモードにおいて、検出期間制御信号ＶｓｐがＯＮのタッチ検出期間（１Ｓ）中に、少なくとも１回、第２のタッチ検出期間Ｐｓが設けられる。本実施形態において、第２の切り替え制御信号Ｖｓｗ２は、タッチ検出期間（１Ｓ）中に、第１の周波数で周期的に繰り返されるパルス状の信号を含み、第２のタッチ検出期間Ｐｓ１〜Ｐｓ３が設けられている。第２のタッチ検出期間Ｐｓ１〜Ｐｓ３において、第２のタッチ検出動作が実行され、指などの導体の接触または近接が検出されると、タッチ検出制御部１００は、動作モード制御信号ＶｔをＯＦＦにして制御部１１に出力し、制御部１１は通常動作モードに復帰する。
【０１０１】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【０１０２】
例えば、通常動作モードとスリープモードとで、表示動作の周波数を異ならせているが、通常動作モードの複数のフレーム間で、表示動作と表示停止動作とを時分割で行う周波数を変更してもよい。また、駆動電極ＣＯＭＬ、表示パネル２０の複数の画素に共通の電位を与える共通電極として機能するとともに、タッチパネル３０の駆動電極としても機能しているが、表示パネル２０の上にタッチパネル３０を装着し、表示パネル２０の共通電極と、タッチパネル３０の駆動電極とをそれぞれ設けた構成であってもよい。自己静電容量方式による第２のタッチ検出動作及び第３のタッチ検出動作では、駆動電極ＣＯＭＬの自己静電容量に基づいて、外部の導体の接触または近接を検出してもよい。この場合、駆動電極ドライバ１４が、第２の駆動信号Ｖｘを駆動電極に供給してもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
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部
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
１９  ＣＯＧ
２０  表示パネル
２１  ＴＦＴ基板
２２  画素電極
３０  タッチパネル
３１  ガラス基板
３２  カラーフィルタ
４０  タッチ検出部
４２  タッチ検出信号増幅部
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
１００  タッチ検出制御部
１０２  タッチ検出電極ドライバ
１１０  タッチＩＣ
ＣＯＭＬ  駆動電極
ＧＣＬ  走査信号線
Ｐｄ１ｎ  第１の表示期間
Ｐｄ２ｎ  第２の表示期間
Ｐｅｎ  表示停止期間
Ｐｍｎ  第１のタッチ検出期間
Ｐｓ１、Ｐｓ２、Ｐｓ３  第２のタッチ検出期間
Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔ３  第３のタッチ検出期間
Ｐｉｘ  画素
ＳＰｉｘ  副画素
ＳＧＬ  画素信号線
ＴＤＬ  タッチ検出電極
Ｔｒ  ＴＦＴ素子
Ｖｃｏｍ  第１の駆動信号
Ｖｓｗ  切り替え制御信号
Ｖｓｗ１  第１の切り替え制御信号
Ｖｓｗ２  第２の切り替え制御信号
Ｖｔ  動作モード制御信号
Ｖｘ  第２の駆動信号
Ｖｄｅｔ１  第１のタッチ検出信号
Ｖｄｅｔ２  第２のタッチ検出信号
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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