【手続補正書】
【提出日】平成24年3月16日(2012.3.16)
【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】
複数の表示画素電極と、
前記表示画素電極と対向して設けられた複数の共通電極と、
表示層と、
画像信号に基づいて、前記表示画素電極と前記共通電極との間に表示用電圧を印加して前記表示層を動作させるように画像表示制御を行う表示制御回路と、
前記共通電極と対向して、または並んで設けられ、前記共通電極との間に静電容量を形成するタッチ検出電極と、
前記表示制御回路により前記共通電極に印加される表示用コモン駆動電圧をタッチセンサ用駆動信号として利用し、前記タッチ検出電極から得られる検出信号に基づき、外部近接物体を検出するタッチ検出回路と
を備え、
前記タッチ検出回路は、
前記タッチ検出電極から得られる検出信号を、３つ以上の互いに異なるサンプリング周波数を用いてそれぞれサンプリングすることにより、３つ以上のサンプリング検出信号を生成するＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部と、
前記３つ以上のサンプリング検出信号に基づいて検出動作を行う検出部と
を有する表示装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記３つ以上のサンプリング検出信号を用いて多数決演算を行うと共に、前記多数決演算により得られたサンプリング検出信号を用いて検出動作を行う
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
各サンプリング周波数が、前記タッチセンサ用駆動信号における基本周波数のＮ倍（Ｎ：２以上の整数）の周波数となっている
請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
各サンプリング周波数において、前記Ｎがいずれも素数である
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記タッチ検出回路は、
前記３つ以上のサンプリング検出信号のうち、前記タッチセンサ用駆動信号における基本周波数と同じ周波数の基本波検出信号をそれぞれ通過させて前記検出部へと供給するフィルタ部を有する
請求項３または請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記Ａ／Ｄ変換部は、前記表示制御回路による画像信号の書き込み動作に起因した内部ノイズの発生タイミングを避けて、前記検出信号のサンプリングを行う
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記タッチセンサ用駆動信号における基本周波数が、外部ノイズ周波数よりも低い
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記共通電極が、帯状の複数の電極パターンに分割されている
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示制御回路は、前記複数の電極パターンのうちの一部の電極パターンを選択してそれらを同時に駆動すると共に、その選択すべき電極パターンを順次シフトするようにして、前記共通電極の走査駆動を行う
請求項９に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表示制御回路が形成された回路基板と、
前記回路基板と対向して配設された対向基板と
を備え、
前記表示画素電極が、前記回路基板の、前記対向基板に近い側に配設され、
前記共通電極が、前記対向基板の、前記回路基板に近い側に配設され、
前記回路基板の前記表示画素電極と、前記対向基板の前記共通電極との間に、前記表示層が挿設されている
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記表示層が液晶層である
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記表示制御回路が形成された回路基板と、
前記回路基板と対向して配設された対向基板と
を備え、
前記回路基板に前記共通電極および前記表示画素電極が絶縁層を介して順に積層され、
前記回路基板の前記表示画素電極と、前記対向基板との間に、前記表示層が挿設されている
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記表示層が液晶層であり、横電界モードでの液晶表示が行われる
請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
複数のタッチ駆動電極と、
前記タッチ駆動電極と対向して、または並んで設けられ、前記タッチ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、
前記タッチ駆動電極にタッチセンサ用駆動信号を印加することにより前記タッチ検出電極から得られる検出信号に基づき、外部近接物体を検出するタッチ検出回路と
を備え、
前記タッチ検出回路は、
前記タッチ検出電極から得られる検出信号を、３つ以上の互いに異なるサンプリング周波数を用いてそれぞれサンプリングすることにより、３つ以上のサンプリング検出信号を生成するＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部と、
前記３つ以上のサンプリング検出信号に基づいて検出動作を行う検出部と
を有するタッチセンサ。
【請求項１５】
タッチセンサ付きの表示装置を備え、
前記表示装置は、
複数の表示画素電極と、
前記表示画素電極と対向して設けられた複数の共通電極と、
表示層と、
画像信号に基づいて、前記表示画素電極と前記共通電極との間に表示用電圧を印加して前記表示層を動作させるように画像表示制御を行う表示制御回路と、
前記共通電極と対向して、または並んで設けられ、前記共通電極との間に静電容量を形成するタッチ検出電極と、
前記表示制御回路により前記共通電極に印加される表示用コモン駆動電圧をタッチセンサ用駆動信号として利用し、前記タッチ検出電極から得られる検出信号に基づき、外部近接物体を検出するタッチ検出回路と
を備え、
前記タッチ検出回路は、
前記タッチ検出電極から得られる検出信号を、３つ以上の互いに異なるサンプリング周波数を用いてそれぞれサンプリングすることにより、３つ以上のサンプリング検出信号を生成するＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部と、
前記３つ以上のサンプリング検出信号に基づいて検出動作を行う検出部と
を有する電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の表示装置は、複数の表示画素電極と、この表示画素電極と対向して設けられた複数の共通電極と、表示層と、画像信号に基づいて、表示画素電極と共通電極との間に表示用電圧を印加して表示層を動作させるように画像表示制御を行う表示制御回路と、共通電極と対向して、または並んで設けられ、共通電極との間に静電容量を形成するタッチ検出電極と、表示制御回路により共通電極に印加される表示用コモン駆動電圧をタッチセンサ用駆動信号として利用し、タッチ検出電極から得られる検出信号に基づき、外部近接物体を検出するタッチ検出回路とを備えたものである。また、このタッチ検出回路は、上記タッチ検出電極から得られる検出信号を、３つ以上の互いに異なるサンプリング周波数を用いてそれぞれサンプリングすることにより、３つ以上のサンプリング検出信号を生成するＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部と、これら３つ以上のサンプリング検出信号に基づいて検出動作を行う検出部とを有している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の表示装置および電子機器では、元々表示用駆動電圧の印加用に設けられた複数の共通電極と、新たに設けたタッチ検出電極との間に、静電容量が形成される。この静電容量は、物体の接触または近接の有無によって変化する。したがって、表示制御回路により共通電極に印加される表示用コモン駆動電圧を、タッチセンサ用駆動信号としても利用（兼用）することにより、静電容量の変化に応じた検出信号がタッチ検出電極から得られる。そして、この検出信号をタッチ検出回路に入力することにより、外部近接物体（物体の接触または近接の有無等）が検出される。ここで、このタッチ検出回路では、タッチ検出電極から得られる検出信号が、３つ以上の互いに異なるサンプリング周波数を用いてそれぞれサンプリングされることにより、３つ以上のサンプリング検出信号が生成される。そして、これらの３つ以上のサンプリング検出信号に基づいて、検出動作がなされる。これにより、外部ノイズの折り返しノイズが上記検出信号の周波数領域付近で発生した場合であっても、各サンプリング検出信号では、その折り返しノイズが発生する周波数（折り返し周波数）が、互いに異なり易くなる。言い換えると、上記３つ以上のサンプリング検出信号において、複数のサンプリング検出信号同士で上記折り返し周波数が一致するような外部ノイズの周波数が、一部の周波数領域（例えば、検出信号よりも高周波側の一部の周波数領域）に限定されることになる。したがって、検出信号と外部ノイズの折り返しノイズとが区別（切り分け）し易くなり、従来のように検出用の駆動周波数（タッチセンサ用駆動信号の周波数）を変化させることなく、外部ノイズの影響を抑えた検出動作を行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明のタッチセンサは、複数のタッチ駆動電極と、このタッチ駆動電極と対向して、または並んで設けられ、タッチ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、タッチ駆動電極にタッチセンサ用駆動信号を印加することによりタッチ検出電極から得られる検出信号に基づき、外部近接物体を検出するタッチ検出回路とを備えたものである。また、このタッチ検出回路は、上記Ａ／Ｄ変換部と上記検出部とを有している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明のタッチセンサでは、複数のタッチ駆動電極とタッチ検出電極との間に、静電容量が形成される。この静電容量は、物体の接触または近接の有無によって変化する。したがって、タッチ駆動電極にタッチセンサ用駆動信号を印加することにより、静電容量の変化に応じた検出信号がタッチ検出電極から得られる。そして、この検出信号をタッチ検出回路に入力することにより、外部近接物体（物体の接触または近接の有無等）が検出される。このタッチ検出回路では、上記本発明の表示装置および電子機器におけるタッチ検出回路と同様の作用により、検出信号と外部ノイズの折り返しノイズとが区別（切り分け）し易くなり、従来のように検出用の駆動周波数（タッチセンサ用駆動信号の周波数）を変化させることなく、外部ノイズの影響を抑えた検出動作を行うことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明のタッチセンサ、表示装置および電子機器によれば、静電容量の変化に応じてタッチ検出電極から得られる検出信号に基づいて外部近接物体を検出すると共に、この検出の際に、検出信号を３つ以上の互いに異なるサンプリング周波数を用いてそれぞれサンプリングすることにより３つ以上のサンプリング検出信号を生成し、これら３つ以上のサンプリング検出信号に基づいて検出動作を行うようにしたので、検出信号と外部ノイズの折り返しノイズとを区別（切り分け）し易くすることができ、検出用の駆動周波数を変化させることなく、外部ノイズの影響を抑えた検出動作を行うことができる。よって、簡易な構成で、外部環境によらずに安定した物体検出を行うことが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図６に示した例では、表示画素２０には、ゲートドライバ２６Ｄに接続されたゲート線２６と、図示しないソースドライバに接続された信号線（ソース線）２５と、共通電極ドライバ４３Ｄに接続された共通電極４３１〜４３ｎとが接続されている。共通電極ドライバ４３Ｄは、前述したように、共通電極４３１〜４３ｎに対してコモン駆動信号Ｖcom（Ｖcom(1)〜Ｖcom(n)）を順次供給するものである。この共通電極ドライバ４３Ｄは、例えば、シフトレジスタ４３Ｄ１と、ＣＯＭセレクト部４３Ｄ２と、レベルシフタ４３Ｄ３と、ＣＯＭバッファ４３Ｄ４とを有している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
検出回路８（電圧検出器ＤＥＴ）は、増幅部８１と、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部８３と、信号処理部８４と、フレームメモリ８６と、座標抽出部８５と、前述した抵抗器Ｒとを有している。なお、この検出回路８の入力端子Ｔinは、各容量素子Ｃ１１〜Ｃ１ｎの他端側（センサ用検出電極４４側）に共通して接続されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
信号処理部８４は、Ａ／Ｄ変換部８３から出力されるサンプリング後の検出信号Ｓin（Ｓin４，Ｓin５，Ｓin６）に対し、所定の信号処理（例えば、デジタル的なノイズ除去処理や、周波数情報を位置情報に変換する処理などの信号処理）を施すものである。この信号処理部８４はまた、各検出信号Ｓin４，Ｓin５，Ｓin６において、（下記の外部ノイズの）折り返しノイズが発生する周波数（折り返し周波数ｆｉ）が互いに異なり易くなることを利用して、ノイズの影響を除去（抑制）するための所定の演算処理を行っている。ここで、このようなノイズとしては、画像信号の書き込み動作に起因したノイズ（内部ノイズ）と、外部環境に起因したノイズ（外部ノイズ）との２種類に大別することができる。なお、信号処理部８４の詳細構成については、後述する（図９，図１０）。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
サンプリング部８３４は、タイミング制御信号ＣＴＬ２４による制御に従って、増幅部８１から供給される検出信号Ｖdetを所定のサンプリングタイミングｔｓでサンプリングし、サンプリング後の検出信号Ｓin４を信号処理部８４へ供給するものである。同様に、サンプリング部８３５は、タイミング制御信号ＣＴＬ２５による制御に従って、検出信号Ｖdetを所定のサンプリングタイミングｔｓでサンプリングし、サンプリング後の検出信号Ｓin５を信号処理部８４へ供給するものである。また、サンプリング部８３６は、タイミング制御信号ＣＴＬ２６による制御に従って、検出信号Ｖdetを所定のサンプリングタイミングｔｓでサンプリングし、サンプリング後の検出信号Ｓin６を信号処理部８４へ供給するものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
この多数決演算部８４０は、図１０（Ａ）に示したように、２つのＯＲ（論理和）回路８４０Ａ，８４０Ｄと、２つのＡＮＤ（論理積）回路８４０Ｂ，８４０Ｃとを有している。ＯＲ回路８４０ＡおよびＡＮＤ回路８４０Ｂにおける２つの入力端子には、信号Ｂ，Ｃがそれぞれ入力されている。ＡＮＤ回路８４０Ｃにおける２つの入力端子には、信号Ａと、ＯＲ回路８４０Ａからの出力信号とが入力されている。ＯＲ回路８４０Ｄにおける２つの入力端子には、ＡＮＤ回路８４０Ｂからの出力信号と、ＡＮＤ回路８４０Ｃからの出力信号とがそれぞれ入力されている。そして、このＯＲ回路８４０Ｄからの出力信号が、信号Ｏ（検出信号Ｓout）となっている。このようにして、図１０（Ｂ），（Ｃ）からも分かるように、論理「１」の多数決とした場合、および論理「０」の多数決とした場合のいずれにおいても、同じ回路構成となり、容易に回路を構築することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
対向基板４Ｂは、ガラス基板４１と、このガラス基板４１の一方の面に形成されたカラーフィルタ４２とを有する。ガラス基板４１の他方の面には、センサ用検出電極４４が形成され、さらに、このセンサ用検出電極４４の上に偏光板４５が配設されている。センサ用検出電極４４は、タッチセンサの一部を構成するもので、図１における検出電極Ｅ２に相当する。センサ用検出電極４４は、図５に示したように、複数の電極パターンに分割されて構成される。センサ用検出電極４４は、薄膜プロセスにより対向基板４Ｂの上に直接形成してもよいが、間接的に形成してもよい。この場合には、センサ用検出電極４４を図示しないフィルム基体上に形成すると共に、このタッチ検出電極４４の形成されたフィルム基体を対向基板４Ｂの表面に貼り付けるようにすればよい。この場合、ガラスと偏光板の間だけでなく偏光板の上面に貼り付けることも可能であり、さらには偏光板を構成するフィルム内に作成してもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
ここで、図１９を参照して、より詳細に説明する。ここに示したようなＦＦＳモードの液晶素子においては、画素基板２Ｂ上に形成された共通電極４３の上に、絶縁層２３を介して、櫛歯状にパターニングされた画素電極２２が配置され、これを覆うように配向膜２７が形成される。この配向膜２７と、対向基板４Ｂ側の配向膜４６との間に、液晶層６が挟持される。２枚の偏光板２４，４５は、クロスニコルの状態で配置される。２枚の配向膜２７，４６のラビング方向は、２枚の偏光板２４，４５の一方の透過軸と一致している。ここでは、ラビング方向が出射側の偏光板４５の透過軸と一致している場合を図示してある。さらに、２枚の配向膜２７，４６のラビング方向および偏光板４５の透過軸の方向は、液晶分子が回転する方向が規定される範囲で、画素電極２２の延設方向（櫛歯の長手方向）とほぼ平行に設定されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
特に、本実施の形態では、タッチセンサ用駆動電極としての共通電極４３が画素基板２Ｂの側（ＴＦＴ基板２１の上）に設けられた構造を有していることから、ＴＦＴ基板２１から共通電極４３にコモン駆動信号Ｖcomを供給することが極めて容易であると共に、必要な回路や電極パターンおよび配線等を画素基板２Ｂに集中させることができ、回路の集積化が図られる。したがって、上記第１の実施の形態において必要であった、画素基板２Ｂ側から対向基板４Ａ側へのコモン駆動信号Ｖcomの供給経路（コンタクト導電柱７）が不要となり、構造がより簡単になる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2011008725.tif 000001