(57)【要約】 【課題】画像を表示する電気光学パネルと、タッチ操作を行うタッチパネルとを有する電気光学装置を簡易な構成で実現する。【解決手段】Ｙシフトレジスタ３０は、転送開始パルスＤYをクロック信号ＣlkCで順次シフトして、信号Ｙt1、Ｙt2、…、Ｙt160を出力する。Ｙバースト信号選択回路３２は、信号Ｙt1、Ｙt2、…、Ｙt160をイネーブル信号ＥnbYのパルス幅に狭めるとともに、狭めたパルス幅の期間にバースト信号を１、２、…、１６０番目の送信側トランスデューサー３４に供給する。ここで、転送開始パルスＤYおよびクロック信号ＣlkCは、液晶パネルにおいて走査線を順番に選択するためのＹレジスタに供給される信号と兼用されている。【選択図】図３
2007178653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学パネルと、タッチパネルと、を有する電気光学装置であって、
前記電気光学パネルは、
複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素と、
第１転送開始パルスをクロック信号に応じて順次シフトして、当該シフト結果に応じて前記複数の走査線を順番に選択する第１シフトレジスタと、
選択された走査線に位置する画素の階調に応じたデータ信号を、画素に対応するデータ線にそれぞれ供給するデータ線駆動回路と、
を有し、
前記タッチパネルは、
操作面の周縁部においてＹ方向で対面配列して表面弾性波を送受信する複数組の送信側Ｙトランスデューサー及び受信側Ｙトランスデューサーと、
前記操作面の周縁部においてＸ方向で対面配列して表面弾性波を送受信する複数組の送信側Ｘトランスデューサー及び受信側Ｘトランスデューサーと、
前記第１転送開始パルスを前記クロック信号に応じて順次シフトして、当該シフト結果に応じて、前記Ｙ、Ｘ送信側トランスデューサーの少なくとも一方を所定の順番で選択する第２シフトレジスタと、
前記第２シフトレジスタにより選択された送信側トランスデューサーに表面弾性波を発生させる信号を供給する選択回路と、
前記表面弾性波を発生させる信号が送信側トランスデューサーに供給されてから、所定時間の経過後、前記受信側トランスデューサーの出力信号に、当該表面弾性波に相当する成分の有無を判別し、有の場合に当該送信トランスデューサーの配列位置においてタッチ操作がなされていないと判別する一方、無の場合に、当該送信トランスデューサーの配列位置においてタッチ操作がなされたと判別する位置検出回路と、
を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第２シフトレジスタが、前記ＹまたはＸ送信側トランスデューサーの一方を所定の順番で選択した後に、第２転送開始パルスを前記クロック信号に応じて順次シフトして、当該シフト結果に応じて、前記ＹまたはＸ送信側トランスデューサーの他方を所定の順番で選択する第３シフトレジスタを、さらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記位置検出回路は、
前記受信側トランスデューサーの出力信号の振幅が予め定められたしきい値以上であれば、前記表面弾性波に相当する成分が有であると判別し、
前記受信側トランスデューサーの出力信号の振幅が予め定められたしきい値を下回れば、前記表面弾性波に相当する成分が無であると判別する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記選択回路は、
前記第２シフトレジスタによりシフトされた転送開始パルスのパルス幅をさらに狭めた期間に前記表面弾性波を発生させる信号を供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項５】
複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を有する電気光学パネルと、
操作面の周縁部においてＹ方向で対面配列して表面弾性波を送受信する複数組の送信側Ｙトランスデューサー及び受信側Ｙトランスデューサーと、
操作面の周縁部においてＸ方向で対面配列して表面弾性波を送受信する複数組の送信側Ｘトランスデューサー及び受信側Ｘトランスデューサーと、
を有するタッチパネルと、
を具備する電気光学装置の駆動方法であって、
前記電気光学パネルに対し、
転送開始パルスをクロック信号に応じて順次シフトして、当該シフト結果に応じて前記複数の走査線を順番に選択し、
選択した走査線に位置する画素の階調に応じたデータ信号を、画素に対応するデータ線にそれぞれ供給し、
前記タッチパネルに対し、
前記転送開始パルスを前記クロック信号に応じて順次シフトして、当該シフト結果に応じて、前記Ｙ、Ｘ送信側トランスデューサーの少なくとも一方を所定の順番で選択し、
選択した送信側トランスデューサーに表面弾性波を発生させる信号を供給し、
前記表面弾性波を発生させる信号を送信側トランスデューサーに供給してから、所定時間の経過後、前記受信側トランスデューサーの出力信号に、当該表面弾性波に相当する成分の有無を判別し、有の場合に当該送信トランスデューサーの配列位置においてタッチ操作がなされていないと判別する一方、無の場合に、当該送信トランスデューサーの配列位置においてタッチ操作がなされたと判別する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電気光学装置を備える
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、画像を表示する電気光学パネルと、タッチ操作を行うタッチパネルとを有する電気光学装置を簡易な構成で実現するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯情報端末などの電子機器において、液晶表示装置などの電気光学装置が表示部に用いられる。これらの電子機器は、テンキーや十字キーなどの入力部を備えるタイプが通常であったが、近年では、表示部の表示面にタッチパネルを備えるタイプも登場しつつある。
タッチパネルにおける位置検出方式についてはいくつかに分類することができるが、一例として、振動伝達板の周辺部に複数の振動発振手段及び振動受振手段を設けるとともに、振動発振手段から振動受振手段までの振動伝達経路の各組について振動伝達板への入力点が存在しない場合の基準振動波形を予め記憶しておく一方、複数の振動発振手段それぞれを時分割駆動して、振動受振手段で検出した検出振動波形と、記憶した基準振動波形との比較によって、入力点の座標を演算して出力する方式が挙げられる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２８２６１５号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この技術では、基準振動波形を予め記憶するために、メモリ容量を多く必要とする。このため、タッチパネルの構成がそれだけ複雑化し、高コスト化を招く、という問題がある。さらに、上記技術に限られず、タッチパネルの時分割駆動は、電気光学装置の走査制御との連携を考慮していないので、構成の簡易化に図る余地が残されている、といえる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、画像を表示する電気光学パネルと、タッチ操作を行うタッチパネルとの双方を有する場合に、構成の簡易化を図ることが可能な電気光学装置、その駆動方法および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、電気光学パネルと、タッチパネルと、を有する電気光学装置であって、前記電気光学パネルは、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素と、第１転送開始パルスをクロック信号に応じて順次シフトして、当該シフト結果に応じて前記複数の走査線を順番に選択する第１シフトレジスタと、選択された走査線に位置する画素の階調に応じたデータ信号を、画素に対応するデータ線にそれぞれ供給するデータ線駆動回路と、を有し、前記タッチパネルは、操作面の周縁部においてＹ方向で対面配列して表面弾性波を送受信する複数組の送信側Ｙトランスデューサー及び受信側Ｙトランスデューサーと、前記操作面の周縁部においてＸ方向で対面配列して表面弾性波を送受信する複数組の送信側Ｘトランスデューサー及び受信側Ｘトランスデューサーと、前記第１転送開始パルスを前記クロック信号に応じて順次シフトして、当該シフト結果に応じて、前記Ｙ、Ｘ送信側トランスデューサーの少なくとも一方を所定の順番で選択する第２シフトレジスタと、前記第２シフトレジスタにより選択された送信側トランスデューサーに表面弾性波を発生させる信号を供給する選択回路と、前記表面弾性波を発生させる信号が送信側トランスデューサーに供給されてから、所定時間の経過後、前記受信側トランスデューサーの出力信号に、当該表面弾性波に相当する成分の有無を判別し、有の場合に当該送信トランスデューサーの配列位置においてタッチ操作がなされていないと判別する一方、無の場合に、当該送信トランスデューサーの配列位置においてタッチ操作がなされたと判別する位置検出回路と、を有することを特徴とする。この発明によれば、第１転送開始パルスとクロック信号とは、電気光学パネルの水平走査と、タッチパネルにおける時分割駆動とにおいて併用されるので、その分、構成の簡易化を図ることが可能となる。
【０００５】
本発明において、第２シフトレジスタが、前記ＹまたはＸ送信側トランスデューサーの一方を所定の順番で選択した後に、第２転送開始パルスを前記クロック信号に応じて順次シフトして、当該シフト結果に応じて、前記ＹまたはＸ送信側トランスデューサーの他方を所定の順番で選択する第３シフトレジスタを、さらに備える構成としても良い。
また、本発明において、前記位置検出回路は、前記受信側トランスデューサーの出力信号の振幅が予め定められたしきい値以上であれば、前記表面弾性波に相当する成分が有であると判別し、前記受信側トランスデューサーの出力信号の振幅が予め定められたしきい値を下回れば、前記表面弾性波に相当する成分が無であると判別する構成としても良い。
さらに、本発明において、前記選択回路は、前記第２シフトレジスタによりシフトされた転送開始パルスのパルス幅をさらに狭めた期間に前記表面弾性波を発生させる信号を供給する構成としても良い。
なお、本発明は、電気光学装置のみならず、駆動方法や、当該電気光学装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示すための分解斜視図であり、図２は、図１において電気光学装置をＸ方向に沿って破断したときの略断面図である。
これらの図に示されるように、電気光学装置１は、観察側（図において上側）にタッチパネル１０を、枠状の部材１４を介して液晶パネル１００に接着した構成となっている。液晶パネル１００は、対向基板１０２と素子基板１０４とを、一定の間隙を保ちつつ枠状のシール材１０７（図１では省略）を介して貼り合わせるとともに、この間隙に液晶１０８を封入した構成となっている。液晶パネル１００の観察側には偏光子１０５が、背面側には偏光子１０６が、それぞれ貼付されている。液晶パネル１００では、素子基板１０４が、対向基板１０２よりも若干大きいので、素子基板１０４の一部が対向基板１０２からはみ出す形となる。このはみだした領域１０９において、駆動回路がＣＯＧ（chip on glass）等によって実装されるとともに、ＦＰＣ基板が接続されて外部との接続が図られる。なお、図１および図２においては、駆動回路やＦＰＣ基板等について簡略化のために省略している。
タッチパネル１０は、透明性を有するガラス基板等である。このタッチパネル１０は、液晶パネル１００の観察側となる操作面１２に、表面弾性波をＸ、Ｙ（列）方向に時分割に伝搬させる一方、タッチ操作による表面波の消滅（減衰）を検出して、当該タッチ位置のＸ、Ｙ座標を求めるものである。
なお、タッチパネル１０を構成する基板には、後述する周辺回路が設けられ、さらに、電気光学装置１の背面側には、照明光を照射して観察側に透過させるバックライトユニットが設けられるが、図１および図２において省略している。
【０００７】
図３は、タッチパネル１０を含む電気光学装置１の電気的な構成を示すブロック図であり、図７は、このうち、液晶パネル１００の構成を示す図である。
図７に示されるように、本実施形態では、液晶パネル１００の表示領域１００ａにおいて、画素１２０が縦３２０行×横２４０列のマトリクス状に配列するが、タッチパネル１０の分解能は、図３に示されるように、画素１２０の配列に対し、本実施形態では半分の縦１６０行×横１２０列に設定されている。このため、タッチパネル１０の操作面１２では、表示領域１００ａにおける画素１２０の２行に対して送信側トランスデューサー３４および受信側トランスデューサー３６の１組が対向し、表示領域１００ａにおける画素１２０の２列に対して、送信側トランスデューサー４４および受信側トランスデューサー４６が対向するように分割された構成となっている。
【０００８】
まず、説明の便宜上、液晶パネル１００の構成について説明すると、図７に示されるように、液晶パネル１００は、表示領域１００ａ、Ｙシフトレジスタ１５０およびデータ線駆動回路１６０を含む。このうち、表示領域１００ａでは、３２０行の走査線１１２が行（Ｘ）方向に延在する一方、２４０列のデータ線１１４が列（Ｙ）方向に延在するように、互いに電気的な絶縁を保ちつつ設けられている。そして、画素１２０が３２０行の走査線１１２と２４０列のデータ線１１４との交差に対応して、それぞれ配列している。したがって、上述したように本実施形態では、画素１２０が縦３２０行×横２４０列でマトリクス状に配列することになるが、この配列に本発明を限定する趣旨ではない。
【０００９】
画素１２０の詳細な構成について図８を参照して説明する。図８は、画素１２０の構成を示す図であり、ｉ行及びこれに隣接する（ｉ＋１）行と、ｊ列及びこれに隣接する（ｊ＋１）列との交差に対応する２×２の計４画素分の構成が示されている。
なお、ｉ、（ｉ＋１）は、画素１２０が配列する行を一般的に示すときの記号であって、１以上３２０以下の整数であり、ｊ、（ｊ＋１）は、画素１２０が配列する列を一般的に示すときの記号であって、１以上２４０以下の整数である。
【００１０】
図８に示されるように、各画素１２０は、液晶容量１３０と、ｎチャネル型のＴＦＴ（thin film transistor、以下「ＴＦＴ」と略称する）１１６とを有する。各画素１２０については互いに同一構成なので、ｉ行ｊ列に位置するもので代表して説明すると、当該ｉ行ｊ列の画素１２０において、ＴＦＴ１１６のゲートはｉ行目の走査線１１２に接続される一方、そのソースはｊ列目のデータ線１１４に接続され、そのドレインは液晶容量１３０の一端たる画素電極１１８に接続されている。また、液晶容量１３０の他端は、すべての画素１２０にわたって共通の対向電極１１０であり、時間的に一定の電圧ＬＣcomが印加されている。
【００１１】
ここで、対向電極１１０は、対向基板１０２に形成される一方、走査線１１２や、データ線１１４、ＴＦＴ１１６および画素電極１１８は、素子基板１０４に形成されるとともに、電極形成面が互いに対向するように対向基板１０２と素子基板１０４とが貼り合わせられる。このため、液晶容量１３０は、画素電極１１８と対向電極１１０とが液晶１０８を挟持することによって構成される。
また、両基板の各対向面には、液晶分子の長軸方向が両基板間で例えば約９０度連続的に捻れるようにラビング処理された配向膜がそれぞれ設けられる一方、両基板の各背面側に貼り合わせられる偏光子１０５、１０６の吸収軸は、配向方向に一致するように設定される。
このため、画素電極１１８から対向電極１１０に向かう光は、液晶容量１３０に保持される電圧実効値がゼロであれば、液晶分子の捻れに沿って約９０度旋光する一方、当該電圧実効値が大きくなるにつれて、液晶分子が電界方向に傾く結果、その旋光性が消失する。このため、当該電圧実効値がゼロに近ければ、光の透過率が最大となって白色表示になる一方、電圧実効値が大きくなるにつれて透過する光量が減少して、ついには透過率が最小である黒色表示になる（ノーマリーホワイトモード）。
【００１２】
図３において、制御回路２０は、タッチパネル１０および液晶パネル１００を制御するために、各種のクロック信号や制御信号を出力する。なお、これらの信号については適宜後述するものとする。また、この制御回路２０は、タッチパネル１０からの信号に基づいてタッチパネルの操作面１２に対するタッチ操作の有無およびタッチ操作された場合のタッチ座標を求める位置検出回路２２を含む。
液晶パネル１００において、Ｙシフトレジスタ（第１シフトレジスタ）１５０は、転送開始パルス（第１転送開始パルス）ＤYを、クロック信号ＣlkCが立ち上がる毎に順次シフトさせ、走査信号Ｙp1、Ｙp2、Ｙp3、…、Ｙp320として、１、２、３、…、３２０行目の走査線１１２に供給する。ここで、走査信号Ｙp1、Ｙp2、Ｙp3、…、Ｙp320のうち、Ｈレベルの走査信号が供給される走査線１１２が選択状態にある。
また、転送回路パルスＤY、信号ＣlkCは、それぞれ制御回路２０から供給されるものであって、このうち、転送開始パルスＤYは、液晶パネル１００に対する垂直走査（フレーム期間）の開始時を規定するものであり、クロック信号ＣlkCとともに、タッチパネル１０におけるＹシフトレジスタ３０にも供給される。
【００１３】
データ線駆動回路１６０は、縦３２０行×横２４０列の画素配列に対応した記憶領域を有し、各記憶領域には、それぞれ対応する画素１２０の階調（明るさ）を指定する階調データＤaを記憶する一方、Ｙシフトレジスタ１５０によって走査線１１２が選択されるとき、選択走査線に位置する１行分の画素１２０であって、１、２、３、…、２４０列目の階調データをパルスＬpの供給を契機として読み出し、極性指示信号Ｐolで指定された極性のアナログ電圧に変換したデータ信号Ｘp1、Ｘp2、Ｘp3、…、Ｘp240を、１、２、３、…、２４０列目のデータ線１１４に供給するものである。
ここで、極性指示信号Ｐolは、制御回路２０によって生成されるとともに、液晶容量１３０の書込極性を指定する信号であり、Ｈレベルであれば、液晶容量１３０に対し画素電極１１８を高位側とする正極性書込を指定し、Ｌレベルであれば、画素電極１１８を低位側とする負極性書込を指定する信号である。本実施形態では、極性指示信号Ｐolの論理レベルが１フレーム期間毎に反転する面反転方式とする。また、パルスＬpは、制御回路２０によって生成されるとともに、その立ち上がりによって走査線が選択される期間の開始時を規定するものである。
なお、表示内容が変更される場合、制御回路２０から、書込アドレスとともに変更後の階調値を指定する階調データＤaが供給されて、対応する領域に記憶された階調データが書き換えられる構成となっている。
【００１４】
説明を再び図３に戻すと、バースト信号発生回路５０は、クロック信号ＣlkCを基に、転送開始パルスＤYが供給されてから時間Ｔyが経過するまでの期間にわたってバースト信号ＢstYを生成するとともに、転送開始パルスＤXが供給されてから時間Ｔxが経過するまでの期間にわたってバースト信号ＢstXを生成する。ここで、転送開始パルスＤXは、制御回路２０からフレーム期間の途中で供給されるものである。
【００１５】
Ｙシフトレジスタ（第２シフトレジスタ）３０は、液晶パネル１００におけるＹシフトレジスタ１５０と同様に、転送開始パルスＤYを、クロック信号ＣlkCが立ち上がる毎に順次シフトさせて、送信側トランスデューサー３４の各々に対応させた信号Ｙt1、Ｙt2、Ｙt3、…、Ｙt160を出力するものである。
Ｙバースト信号選択回路３２は、信号Ｙt1、Ｙt2、Ｙt3、…、Ｙt160におけるパルスを、それぞれ制御回路２０から供給されるイネーブル信号ＥnbYのパルス幅である期間Ｔpに狭めるとともに、狭めたパルス幅の期間に限ってバースト信号を対応する送信側トランスデューサー３４に供給するものである。したがって、１、２、３、…、１６０番目の送信側トランスデューサー３４に供給される信号Ｂy1、Ｂy2、Ｂy3、…、Ｂy160は、バースト信号ＢstYを、それぞれ信号Ｙt1、Ｙt2、Ｙt3、…、Ｙt160において狭められた期間Ｔpで抜き出したものとなる。
【００１６】
１、２、３、…、１６０番目の送信側（Ｙ）トランスデューサー３４は、それぞれ信号Ｂy1、Ｂy2、Ｂy3、…、Ｂy160を、電圧および周波数に応じた機械的振動に変換して、操作面１２に表面弾性波を水平方向（Ｘ方向）に発生させるものである。
１、２、３、…、１６０番目の受信側（Ｙ）トランスデューサー３６は、対をなす送信側トランスデューサー３４から到達した表面弾性波を、それぞれ電気信号に変換して出力するものである。
各受信側トランスデューサー３６によって変換された電気信号は、ログアンプ６２による対数増幅を経て、Ａ／Ｄ変換回路６６によってデジタル信号に変換された後、位置検出回路２２に供給される。
【００１７】
一方、Ｘシフトレジスタ（第３シフトレジスタ）４０は、転送開始パルス（第２転送開始パルス）ＤXを、クロック信号ＣlkCが立ち上がる毎に順次シフトさせて、送信側トランスデューサー４４の各々に対応させた信号Ｘt1、Ｘt2、Ｘt3、…、Ｘt120を出力するものである。
Ｘバースト信号選択回路４２は、信号Ｘt1、Ｘt2、Ｘt3、…、Ｘt120におけるパルスを、それぞれ制御回路２０から供給されるイネーブル信号ＥnbXのパルス幅である期間Ｔpに狭めるとともに、狭めたパルス幅の期間に限ってバースト信号を対応する送信側トランスデューサー４４に供給するものである。したがって、１、２、３、…、１２０番目の送信側トランスデューサー４４に供給される信号Ｂx1、Ｂx2、Ｂx3、…、Ｂx120は、バースト信号ＢstXを、それぞれ信号Ｘt1、Ｘt2、Ｘt3、…、Ｘt120において狭められたパルス幅である期間Ｔpで抜き出したものとなる。
【００１８】
１、２、３、…、１２０番目の送信側（Ｘ）トランスデューサー４４は、それぞれ信号Ｂx1、Ｂx2、Ｂx3、…、Ｂx120を、電圧および周波数に応じた機械的振動に変換して、操作面１２に表面弾性波を垂直方向（Ｙ方向）に発生させるものである。１、２、３、…、１２０番目の受信側（Ｘ）トランスデューサー４６は、対をなす送信側トランスデューサー４４から到達した表面弾性波を、それぞれ電気信号に変換して出力するものである。各受信側トランスデューサー４６によって変換された電気信号は、ログアンプ６４による対数増幅を経て、Ａ／Ｄ変換回路６８によってデジタル信号に変換された後、位置検出回路２２に供給される。
【００１９】
ここで、本実施形態におけるタッチパネル１０の位置検出の原理について図４を参照して説明する。
操作面１２において、ある送信側トランスデューサー３４にバースト信号を供給したときに、当該送信側トランスデューサー３４によって発生した表面弾性波Ａは、図４（ａ）に示されるようにタッチ操作がなされていなければ、当該バースト信号を供給してから伝搬に必要な時間の経過後に、一定の減衰を経て受信側トランスデューサー３６に到達する。このため、図５に示されるように、送信側トランスデューサー３４に供給される信号Ｂyが期間Ｔpにおいてバースト信号となるとき、受信側トランスデューサー３６による信号（Ａ／Ｄ変換回路６６による出力信号）Ｂrの包絡線は、一定の時間Ｔgの経過後にバースト信号に応じた波形となる。
一方、表面弾性波Ａは、図４（ｂ）に示されるように、ペンなどによりタッチ操作がなされると、タッチ操作をしたペン等に吸収されるので、受信側トランスデューサー３６には、ほとんど到達しない。このため、図５に示されるように、受信側トランスデューサー３６による信号Ｂrの包絡線は、時間Ｔgの経過後であってもほとんどバースト信号に応じた信号の成分が現れない。
ここで、転送開始パルスＤYが出力されてから、１、２、３、…、１６０番目の送信側トランスデューサー３４にバースト信号が供給されるまでの期間Ｔdは、それぞれＹシフトレジスタの転送動作とイネーブル信号ＥnbYで決まっており、また、送信側トランスデューサー３４から受信側トランスデューサー３６まで伝搬時間Ｔgも実験的に求められる。
【００２０】
したがって、送信側トランスデューサー３４にバースト信号が供給されるタイミングから時間Ｔg経過した後に、Ａ／Ｄ変換回路６６による（包絡線の）振幅値がしきい値ｔh以上であるか否かによって、バースト信号を供給した送信側トランスデューサー３４の配設位置におけるタッチ操作の有無を検出することができる。そして、この検出を、１、２、３、…、１６０番目の送信側トランスデューサー３４について順番に実行することによって、Ｙ方向におけるタッチ走査の有無をそれぞれ判別することができる。
なお、ここではＹ方向に対する検出について説明したが、Ｘ方向についても、１、２、３、…、１２０番目の送信側トランスデューサー４４について順番に実行することによって同様にＸ方向におけるタッチ走査の有無をそれぞれ判別することができる。
【００２１】
次に、上述した構成の電気光学装置１の動作について説明する。図６は、電気光学装置１におけるタッチパネル１０の動作を示すタイミングチャートであり、図９は、液晶パネル１００の動作を示すタイミングチャートである。
まず、制御回路２０は、フレーム（Ｆ）の最初に転送開始パルスＤYを供給する。ここで、本実施形態において、フレームとは、液晶パネル１００において、縦３２０行×横２４０列で配列する画素１２０のすべてに対し階調に応じた電圧のデータ信号を書き込んで、１枚の画像を構成するのに要する期間をいう。
【００２２】
まず、液晶パネル１００の動作について説明すると、図９に示されるように、クロック信号ＣlkCの１周期分に相当するパルス幅の転送開始パルスＤYが、Ｙシフトレジスタ１５０によって、当該クロック信号ＣlkCが立ち上がる毎に順次シフトされる。このため、走査信号Ｙp1は、転送開始パルスＤYをクロック信号Ｃlk Cの立ち上がりで取り込んだものとなり、走査信号Ｙp2、Ｙp3、Ｙp4、…、Ｙp320は、以下、走査信号Ｙp1をクロック信号ＣlkCの周期Ｔa毎に順次遅延させた関係となる。
一方、制御回路２０は、クロック信号ＣlkCの立ち上がり時においてパルス幅が十分に短いパルスＬpをデータ線駆動回路１６０に供給する。データ線駆動回路１６０は、パルスＬpの供給を受けると、Ｙシフトレジスタ１５０によって選択される走査線（走査信号がＨレベルとなる走査線）に位置する１行分の階調データを読み出して、極性指示信号Ｐolで指定された極性のアナログ電圧に変換し、データ信号Ｘp1、Ｘp2、Ｘp3、…、Ｘp240として一斉に出力する。
なお、図９は、データ信号について列を特定しないｊ列目のデータ線に供給されるデータ信号Ｘpjおける電圧波形の例を示している。このデータ信号Ｘpjでは、正極性書込が指定されていれば、白色に相当する電圧Ｖw(+)から黒色に相当する電圧Ｖb(+)までの範囲のうち、選択される行とｊ列との交差に対応する階調データに応じた電圧（図において↑））となる一方、負極性書込が指定されていれば、白色に相当する電圧Ｖw(-)から黒色に相当する電圧Ｖb(-)までの範囲のうち、選択される行とｊ列との交差に対応する階調データに応じた電圧（図において↓）となる。ここで、正極性書込における電圧Ｖw(+)と、負極性書込における電圧Ｖw(-)とは、それぞれ対向電極１１０に印加される電圧ＬＣcomに中心に対称の関係にある。正極性書込における電圧Ｖb(+)と、負極性書込における電圧Ｖb(-)とについても同様である。
ただし、これはＴＦＴ１１６が理想的なスイッチとしてみた場合であり、実際には、ＴＦＴ１１６のゲート・ドレイン間の寄生容量に起因して、オンからオフ時にドレイン（画素電極１１８）の電位が低下する現象（プッシュダウン、突き抜け、フィールドスルーなどと呼ばれる）が発生する。液晶の劣化を防止するため、液晶容量１３０に対しては交流駆動が原則であるが、対向電極１１０に印加される電圧ＬＣcomを書込極性の基準として交流駆動すると、プッシュダウンのために、負極性書込による液晶容量１３０の電圧実効値が、正極性書込による実効値よりも若干大きくなってしまう（ＴＦＴ１１６がｎチャネルの場合）。そこで、プッシュダウンの影響が相殺されるように、実際には、書込極性の基準は、コモン電極１１０の電圧ＬＣcomよりも高位側にシフトさせて設定される。
【００２３】
さて、ｉ行目の走査信号ＹpiがＨレベルになると、当該ｉ行目の画素１２０におけるＴＦＴ１１６がオン状態になるので、例えば当該ｉ行目であってｊ列目に位置する画素電極１１８には、データ信号Ｘpjが印加される。このため、当該ｉ行ｊ列の画素１２０は、データ信号Ｘpjの電圧に応じた階調、すなわち、当該ｉ行ｊ列の画素に対応する階調データで指定された階調となる。走査信号ＹpiがＬレベルになると、当該ｉ行目の画素１２０におけるＴＦＴ１１６がオフ状態となるが、書き込まれた電圧は液晶容量１３０において保持されることになる。
このような画素電極１１８へのデータ信号の印加（画素への書き込み）は、当該ｉ行目の１〜２４０列の画素について同時並行的に実行される。
さらに、画素への書き込みが、１、２、３、…、３２０行目に対して順番に実行される結果、１フレームにおいて、目的とする１枚の画像が表示されることになる。
【００２４】
次に、タッチパネル１０の動作について説明すると、図６に示されるように、転送開始パルスＤYが、Ｙシフトレジスタ３０によって、クロック信号ＣlkCが立ち上がる毎に順次シフトされる。このため、信号Ｙt1は、転送開始パルスＤYをクロック信号ＣlkCの立ち上がりで取り込んだものとなり、信号Ｙt2、Ｙt3、Ｙp4、…、Ｙt160は、以下、信号Ｙt1をクロック信号ＣlkCの周期Ｔa毎に順次遅延させた関係となる。ここで、転送開始パルスＤYおよびクロック信号ＣlkCは、液晶パネル１００におけるＹシフトレジスタ１５０に供給されるものと同一であるので、タッチパネル１０における信号Ｙt1、Ｙt2、Ｙt3、…、Ｙt160は、液晶パネル１００における走査信号Ｙp1、Ｙp2、Ｙp3、…、Ｙp160とそれぞれ同じタイミングで同じ幅だけＨレベルとなる。
【００２５】
また、制御回路２０は、転送開始パルスＤYを出力してから、クロック信号ＣlkCの立ち下がるタイミングを跨ぐようなパルスであって、パルス幅がクロック信号のＣlkCの周期Ｔaよりも短い期間Ｔpであるイネーブル信号ＥnbYを１６０回出力する。一方、バースト信号発生回路５０は、転送開始パルスＤYが出力されてから、信号Ｙt160がＨレベルからＬレベルに変化するタイミングまでの期間Ｔy、詳細には、転送開始パルスＤYが出力されてからクロック信号ＣlkCの立ち上がりを１６１回カウントするまでの期間Ｔyにわたって、バースト信号ＢstYを出力する。
上述したように、１、２、３、…、１６０番目の送信側トランスデューサー３４に供給される信号Ｂy1、Ｂy2、Ｂy3、…、Ｂy160は、バースト信号ＢstYを、それぞれ信号Ｙt1、Ｙt2、Ｙt3、…、Ｙt160において狭められた期間Ｔpで抜き出したものであるので、図６に示されるように出力される。
したがって、制御回路２０（位置検出回路２２）では、転送開始パルスＤYによってカウント結果をゼロにリセットするとともに、イネーブル信号ＥnbYの立ち上がりをアップカウントする一方、イネーブル信号ＥnbYが出力（Ｈレベルのパルスの出力）されてから、時間Ｔg経過後において、Ａ／Ｄ変換器６６の出力信号にバースト信号に対応する信号が存在するか否かによって、操作面１２におけるＹ方向のタッチ操作の有無を検出することができる。
例えば、３番目の送信側トランスデューサー３４にバースト信号Ｂy3が供給されるタイミングは、上記カウント結果が「３」になるとともに、イネーブル信号ＥnbYがＨレベルとなるタイミングであるので、制御回路２０（位置検出回路２２）は、当該タイミングから時間Ｔgを経過したタイミングにおいて、Ａ／Ｄ変換器６６の出力に信号Ｂy3に対応する信号が存在するために、振幅値がしきい値ｔh以上であれば、３番目の送信側トランスデューサー３４の位置、すなわち、表示領域１００ａにおいて５および６行目に相当する位置にタッチ操作がなされていないと判別することができる一方、Ａ／Ｄ変換器６６の出力に信号Ｂy3に対応する信号が存在しないために、振幅値がしきい値ｔhを下回れば、表示領域１００ａにおいて５および６行目に相当する位置にタッチ操作がなされたと判別することができる。
【００２６】
さらに、制御回路２０は、イネーブル信号ＥnbYの出力後に、転送開始パルスＤXを出力する。
当該転送開始パルスＤXは、Ｘシフトレジスタ４０によって、クロック信号ＣlkCが立ち上がる毎に順次シフトされる。このため、図６に示されるように、信号Ｘt1は、転送開始パルスＤXをクロック信号ＣlkCの立ち上がりで取り込んだものとなり、信号Ｘt2、Ｘt3、Ｘt4、…、Ｘt120は、以下、信号Ｘt1をクロック信号ＣlkCの周期Ｔa毎に順次遅延させた関係となる。
一方、制御回路２０は、当該転送開始パルスＤXを出力してから、クロック信号ＣlkCの立ち下がりを含むようなパルスであって、パルス幅が期間Ｔpであるイネーブル信号ＥnbXを１２０回出力する。また、バースト信号発生回路５０は、転送開始パルスＤXが出力されてから、信号Ｘt120がＨレベルからＬレベルに変化するタイミングまでの期間Ｔx、詳細には、転送開始パルスＤXが出力されてからクロック信号ＣlkCの立ち上がりを１２１回カウントするまでの期間Ｔxにわたって、バースト信号ＢstXを出力する。
上述したように、１、２、３、…、１２０番目の送信側トランスデューサー４４に供給される信号Ｂx1、Ｂx2、Ｂx3、…、Ｂx120は、バースト信号ＢstXを、それぞれ信号Ｘt1、Ｘt2、Ｘt3、…、Ｘt120のパルスを狭めた期間Ｔpで抜き出したものであるので、図６に示されるように出力される。
したがって、制御回路２０（位置検出回路２２）では、Ｙ方向と同様にして、転送開始パルスＤXによってカウント結果をゼロにリセットするとともに、イネーブル信号ＥnbXの立ち上がりをアップカウントする一方、イネーブル信号ＥnbXの出力期間（Ｈレベルとなる期間）において、Ａ／Ｄ変換器６８の出力信号にバースト信号に対応する信号が存在するか否かによって、操作面１２におけるＸ方向のタッチ操作の有無を検出することができる。
例えば、２番目の送信側トランスデューサー４４にバースト信号Ｂx2が供給されるタイミングは、上記カウント結果が「２」となるとともに、イネーブル信号ＥnbXがＨレベルとなるタイミングであるので、制御回路２０（位置検出回路２２）は、当該タイミングから時間Ｔgを経過したタイミングにおいて、Ａ／Ｄ変換器６８の出力に信号Ｂx2に対応する信号が存在するために、振幅値がしきい値ｔh以上であれば、２番目の送信側トランスデューサー４４の位置、すなわち、表示領域１００ａでいえば３および４列目に相当する位置にタッチ操作がなされていないと判別することができる一方、Ａ／Ｄ変換器６８の出力に信号Ｂx2に対応する信号が存在しないために、振幅値がしきい値ｔhを下回れば、３および４列目に相当する位置にタッチ操作がなされたと判別することができる。
なお、ここでは説明簡略化のために、Ｘ方向の遅延時間をＹ方向と遅延時間Ｔgと同一として説明しているが、厳密にいうと、Ｘ、Ｙ方向で縦横比が異なるため、Ｘ方向の遅延時間は、Ｙ方向の遅延時間Ｔgと一致しない。
【００２７】
このように、本実施形態では、液晶パネル１００における１フレームの期間で、タッチパネル１０に対するタッチ操作の有無を、Ｙ方向およびＸ方向のそれぞれについて判別することができる。
本実施形態では、タッチパネル１０におけるＹシフトレジスタ３０に供給する転送開始パルスＤY、および、当該Ｙシフトレジスタ３０およびＸシフトレジスタ４０に双方に供給するクロック信号ＣlkCを、液晶パネル１００におけるＹシフトレジスタ１５０に供給するもので兼用しているので、タッチパネル１０の制御用に別途生成する信号が削減される結果、制御回路２０の構成をその分、簡略化することができる。
さらに、本実施形態において、送信側トランスデューサー３４、４４には、走査線１１２が選択される期間に相当する期間Ｔaではなく、当該期間Ｔaをさらに狭めた期間Ｔpにおいてバースト信号が供給される。このため、ＹまたはＸ方向に隣接する送信側トランスデューサー３４、４４には、時間的に隔絶されたバースト信号が供給されるために、その受信信号が断続的となる結果、位置検出精度が向上するとともに、操作面１２に表面弾性波を送受信する期間が限られるので、その分、消費電力を抑えることが可能となる。
【００２８】
また、実施形態では、Ｙシフトレジスタ３０とＸシフトレジスタ４０とを説明の便宜上に別体としたが、１つのシフトレジスタを、表示領域１００ａにおいて互いに接する二片に沿ってＬ字状に配設すれば、転送開始パルスＤXを別途生成する必要もなくすることも可能である。すなわち、転送開始パルスＤYをクロック信号ＣlkCによって順次転送することによって、信号Ｙt1、Ｙt2、…、Ｙt1 60、Ｘt1、Ｘt2、…、Ｘt120のように連続して出力する構成としても良い。
上記実施形態等では、操作面１２に対するタッチの有無を、１フレームにおいて最初にＹ方向とし、次にＸ方向としたが、この逆であっても構わない。
【００２９】
実施形態では、タッチパネル１０の分解能を画素１２０の配列に対して半分の縦１６０行×横１２０列としたが、それよりも低下させても良いし、反対に高めても良い。タッチパネル１０の分解能を高める場合、例えば、画素１２０の配列と同じ縦３２０行×横２４０列とする場合、このままでは、１フレームの期間において、Ｘ方向のタッチ操作の有無を検出することができなくなる。そこで、１フレームの期間を、３２０行の走査線１１２をすべて選択するのに要する３２０Ｔa（クロック信号ＣlkCの周期Ｔaの３２０倍）の有効表示期間に、２４０Ｔaに相当する帰線期間を付加して、当該帰線期間においてＸ方向のタッチ操作の有無を検出するようにしても良い。
また、帰線期間を設けないで、２フレームに分けて、いずれか一方のフレームでＹ方向のタッチ操作の有無を検出し、いずれか他方のフレームでＸ方向のタッチ操作の有無を検出する構成としても良い。さらに、ＹまたはＸ方向のタッチ操作の有無を、２フレーム以上に分けて検出する構成としても良い。
【００３０】
さらに、実施形態において、液晶パネル１００が画素１２０のすべてを用いて表示を行う構成で説明したが、画素の一部だけを用いて表示を行う一方、他の画素についてはオフ表示（ノーマリーホワイトモードであれば白色表示）とする、いわゆる部分駆動を併用しても良い。部分駆動とする場合、制御回路２０は、表示画素に対応する送信側トランスデューサー３４、４４のみにバースト信号を供給するように、イネーブル信号ＥnbY、ＥnbXのパルスタイミングを規定すれば良い。
【００３１】
くわえて、透過型に限られず、反射型や、両者の中間的な半透過半反射型であっても良い。さらに、ＴＮ型のほか、ＳＴＮ型など、分子の長軸方向と短軸方向とで可視光の吸収に異方性を有する染料（ゲスト）を一定の分子配列の液晶（ホスト）に溶解して、染料分子を液晶分子と平行に配列させたゲストホスト型などの液晶を用いても良い。くわえて、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する、という垂直配向（ホメオトロピック配向）の構成や、いわゆるＩＰＳ（面内スイッチング方式、ＦＦＳを含む）方式としても良い。
また、液晶容量１３０の書込極性反転方法については面反転に限られず、行反転や、列反転、さらには両者を組み合わせたドット反転  として良い。さらに、本発明においてタッチパネル１０と組み合わせられる電気光学パネルとして、電気光学素子として液晶容量１３０を用いた液晶パネル１００のほかに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子や、電気泳動素子、電子放出素子、プラズマディスプレイなどのパネルにも適用可能である。
【００３２】
＜電子機器＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１を表示装置として有する電子機器について説明する。図１０は、実施形態に係る電気光学装置１を用いた携帯電話１２００の構成を示す斜視部である。
この図に示されるように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６とともに、上述した電気光学装置１を備えるものである。
これにより、操作ボタン１２０２に以外でも、液晶パネル１００によって表示されるキーを、タッチパネル１０で操作するソフトキーの実現が可能となる。
【００３３】
なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図１０に示される携帯電話の他にも、デジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダ型（またはモニタ直視型）のビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示装置として、上述した電気光学装置１が適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る電気光学装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】同電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図３】同電気光学装置におけるタッチパネルの構成を示すブロック図である。
【図４】同タッチパネルの位置検出の原理を示す図である。
【図５】同タッチパネルの位置検出の原理を示す図である。
【図６】同タッチパネルの位置検出動作を示す図である。
【図７】同電気光学装置における液晶パネルの構成を示すブロック図である。
【図８】同電気光学装置における画素の例を示すブロック図である。
【図９】同液晶パネルの動作を示す図である。
【図１０】実施形態に係る電気光学装置を適用した携帯電話の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…電気光学装置、１０…タッチパネル、２０…制御回路、２２…位置検出回路、３０、１５０…Ｙシフトレジスタ、４０…Ｘシフトレジスタ、３４、４４…送信側トランスデューサー、３６、４６…受信側トランスデューサー、５０…バースト波形発生回路、１００…液晶パネル、１１０…対向電極、１１２…走査線、１１４…データ線、１１６…ＴＦＴ、１１８…画素電極、１２０…画素、１３０…液晶容量、１６０…データ線駆動回路
【図１】
2007178653.tif 000003
【図２】
2007178653.tif 000004
【図３】
2007178653.tif 000005
【図４】
2007178653.tif 000006
【図５】
2007178653.tif 000007
【図６】
2007178653.tif 000008
【図７】
2007178653.tif 000009
【図８】
2007178653.tif 000010
【図９】
2007178653.tif 000011
【図１０】
2007178653.tif 000012