【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通過させる第１フィルタと、
前記検出信号のうち、前記タッチセンサ用駆動信号における２以上の高調波周波数とそれぞれ同じ周波数の複数の高調波検出信号を個別に通過させる複数の第２フィルタと、
前記基本波検出信号と前記複数の高調波検出信号と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、前記基本波検出信号と前記複数の高調波検出信号と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】
前記タッチセンサ用駆動信号が矩形波であり、
各第２フィルタは、前記タッチセンサ用駆動信号における基本周波数の３以上の奇数倍の周波数と同じ高調波周波数を有する高調波検出信号を通過させる
請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記タッチセンサ用駆動信号が鋸波であり、
各第２フィルタは、前記タッチセンサ用駆動信号における基本周波数の２以上の整数倍の周波数と同じ高調波周波数を有する高調波検出信号を通過させる
請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記タッチ検出回路は、
前記検出信号を所定のタイミングでサンプリングすると共に、そのサンプリング後の検出信号を前記第１フィルタおよび前記複数の第２フィルタへとそれぞれ供給するＡ／Ｄ変換部を有し、
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４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
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５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
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６に記載の表示装置。
【請求項８】
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７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示層が液晶層である
請求項８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７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り、横電界モードでの液晶表示が行われる
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
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通過させる第１フィルタと、
前記検出信号のうち、前記タッチセンサ用駆動信号における２以上の高調波周波数とそれぞれ同じ周波数の複数の高調波検出信号を個別に通過させる複数の第２フィルタと、
前記基本波検出信号と前記複数の高調波検出信号と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１３】
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通過させる第１フィルタと、
前記検出信号のうち、前記タッチセンサ用駆動信号における２以上の高調波周波数とそれぞれ同じ周波数の複数の高調波検出信号を個別に通過させる複数の第２フィルタと、
前記基本波検出信号と前記複数の高調波検出信号と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、上記検出信号のうち、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通過させる第１フィルタと、上記検出信号のうち、タッチセンサ用駆動信号における２以上の高調波周波数とそれぞれ同じ周波数の複数の高調波検出信号を個別に通過させる複数の第２フィルタと、上記基本波検出信号と上記複数の高調波検出信号と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、第１フィルタにおいて、上記検出信号のうち、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信号（基本波検出信号）が通過する。一方、複数の第２フィルタでは、上記検出信号のうち、タッチセンサ用駆動信号における２以上の高調波周波数とそれぞれ同じ周波数の信号（複数の高調波検出信号）が個別に通過する。そして、これらのフィルタを通過した基本波検出信号および複数の高調波検出信号に基づいて、検出動作が行われる。これにより、物体の検出信号（例えば、矩形波や鋸波など）と外部ノイズ信号（例えば、正弦波や三角波など）との高調波特性（例えば、高調波が発生する周波数や、その周波数での信号レベルなど）の違いを利用して、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、上記第１フィルタと、上記複数の第２フィルタと、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、物体の検出信号と外部ノイズ信号との高調波特性の違いを利用して、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、タッチ検出電極から得られる検出信号のうち、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信号（基本波検出信号）と、タッチセンサ用駆動信号における２以上の高調波周波数とそれぞれ同じ周波数の信号（複数の高調波検出信号）とに基づいて検出動作を行うようにしたので、物体の検出信号と外部ノイズ信号との高調波特性の違いを利用して、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、詳細は後述するが、検出用のコモン駆動信号Ｖcomの波形（例えば、矩形波または鋸波）および基本周波数ｆ０が既知であることを利用して、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うようになっている。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】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ＢＰＦ８４３Ａは、サンプリング後の検出信号Ｓinのうち、コモン駆動信号Ｖcomにおける基本周波数ｆ０の３倍の周波数（高調波周波数３ｆ０）を有する信号（検出信号Ｓ１３；高調波検出信号）を選択的に通過させるフィルタである。ＢＰＦ８４５Ａは、サンプリング後の検出信号Ｓinのうち、コモン駆動信号Ｖcomにおける基本周波数ｆ０の５倍の周波数（高調波周波数５ｆ０）を有する信号（検出信号Ｓ１５；高調波検出信号）を選択的に通過させるフィルタである。これらのＢＰＦ８４３Ａ，８４５Ａが、本発明における「複数の第２フィルタ」の一具体例に対応する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
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】
ここで、図１８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１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
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１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2011008726.tif 000001