(57)【要約】【課題】表示動作に起因して発生するパネルノイズ及び外部から混入する外来ノイズの影響によるタッチ位置の誤検出を防ぐ。【解決手段】タッチパネル付表示装置は、複数の送信電極及び複数の受信電極と、複数の送信電極に、タッチ位置を検出するための駆動パルスを送信する送信部と、複数の送信電極に印加された駆動パルスの立ち上がりと立ち下がりのタイミングに基づいて複数の受信電極の電圧をデータとして取り込み、取り込んだデータの変動量に基づいてタッチ位置を検出する受信部とを、含み、受信部は、複数の受信電極のそれぞれに対して、特定周波数のノイズの周期の整数倍の周期で受信電極の電圧をデータとして取り込み、受信部に取り込まれた複数のデータには、互いの間隔がノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータが少なくとも１つずつ含まれる。【選択図】図６
2016200886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに容量結合された複数の送信電極及び複数の受信電極と、
前記複数の送信電極に、タッチ位置を検出するための駆動パルスを送信する送信部と、
前記複数の送信電極に印加された前記駆動パルスの立ち上がりと立ち下がりのタイミングに基づいて前記複数の受信電極の電圧をデータとして取り込み、取り込んだデータの変動量に基づいてタッチ位置を検出する受信部とを、含み、
前記受信部は、前記複数の受信電極のそれぞれに対して、特定周波数のノイズの周期の整数倍の周期で該受信電極の電圧をデータとして取り込み、
前記受信部に取り込まれた複数のデータには、互いの間隔が前記ノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータが少なくとも１つずつ含まれる、
ことを特徴とするタッチパネル付表示装置。
【請求項２】
互いの間隔が前記ノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータについて、前記正極性のデータのノイズ成分と前記負極性のデータのノイズ成分とが相殺される、
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル付表示装置。
【請求項３】
１垂直同期期間において、１つの受信電極に対して取り込まれた複数のデータには、互いの間隔が前記ノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータがそれぞれ同じ数だけ含まれる、
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル付表示装置。
【請求項４】
前記ノイズの特定周波数と前記データを取り込むタイミングとは非同期である、
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル付表示装置。
【請求項５】
前記送信部は、前記ノイズの周期と、前記駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングとが予め関連付けられたルックアップテーブルを参照して、前記ノイズに対応する前記駆動パルスを送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル付表示装置。
【請求項６】
前記送信部は、前記駆動パルスと前記特定周波数との位相差を予め設定する位相差設定レジスタ回路から出力される信号に同期して、前記ノイズに対応する前記駆動パルスを送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル付表示装置。
【請求項７】
前記受信部は、画像表示期間外に前記受信電極の電圧をデータとして取り込む、
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル付表示装置。
【請求項８】
前記受信部は、前記駆動パルスがハイレベルの期間に前記受信電極の電圧を前記正極性のデータとして取り込み、前記駆動パルスがローレベルの期間に前記受信電極の電圧を前記負極性のデータとして取り込む、
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル付表示装置。
【請求項９】
互いに容量結合された複数の送信電極及び複数の受信電極と、
前記複数の送信電極に、タッチ位置を検出するための駆動パルスを送信する送信部と、
前記複数の送信電極に印加された前記駆動パルスの立ち上がりと立ち下がりのタイミングに基づいて前記複数の受信電極の電圧をデータとして取り込み、取り込んだデータの変動量に基づいてタッチ位置を検出する受信部と、
を含むタッチパネル付表示装置の駆動方法であって、
前記受信部は、前記複数の受信電極のそれぞれに対して、特定周波数のノイズの周期の整数倍の周期で該受信電極の電圧をデータとして取り込み、
前記受信部に取り込まれた複数のデータには、互いの間隔が前記ノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータが少なくとも１つずつ含まれる、
ことを特徴とするタッチパネル付表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル付表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示パネルの前面に入力装置としてのタッチパネルを配置したタッチパネル付表示装置が広く用いられている。パッチパネルには、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、タッチにより遮蔽された部分の光量変化を検出する光センサ方式、タッチに起因する容量変化を検出する静電容量結合方式などが知られている。静電容量結合方式は、パネルの透過率が高く表示画質を低下させない点、他の電極との接触がなく耐久性が高い点等から広く用いられている。
【０００３】
また近年、情報通信端末に対する小型化・薄型化の要請により、タッチパネル付表示装置もより薄型のものが求められている。特許文献１には、液晶表示装置の共通電極をタッチパネルの駆動電極として用いることにより、より薄型化された静電容量結合方式のタッチパネル付表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
静電容量結合方式のタッチパネル付表示装置におけるタッチパネルでは、表示動作に起因して発生するパネルノイズの影響を回避するために、表示に使用される水平同期信号Ｈｓｙｎｃのタイミング（駆動タイミング）を参照してタッチパネルの電極の走査を行っている。このためタッチパネルの駆動周波数は水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数となるため、この水平同期信号Ｈｓｙｎｃの整数倍のノイズの影響によりタッチ位置の誤検出を起こす可能性がある。また、特にＡＣチャージャー、モーター等の外部回路から混入するノイズや人体を介して混入するノイズ等の外来ノイズは、表示動作における駆動タイミングと同期が取れていないため外来ノイズが混入するタイミングを予測できず、外来ノイズの影響によるタッチ位置の誤検出を回避することが困難である。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、表示動作に起因して発生するパネルノイズ及び外部から混入する外来ノイズの影響によるタッチ位置の誤検出を防ぐことができるタッチパネル付表示装置及びその駆動方法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】
本発明に係るタッチパネル付表示装置は、上記課題を解決するために、互いに容量結合された複数の送信電極及び複数の受信電極と、前記複数の送信電極に、タッチ位置を検出するための駆動パルスを送信する送信部と、前記複数の送信電極に印加された前記駆動パルスの立ち上がりと立ち下がりのタイミングに基づいて前記複数の受信電極の電圧をデータとして取り込み、取り込んだデータの変動量に基づいてタッチ位置を検出する受信部とを、含み、前記受信部は、前記複数の受信電極のそれぞれに対して、特定周波数のノイズの周期の整数倍の周期で該受信電極の電圧をデータとして取り込み、前記受信部に取り込まれた複数のデータには、互いの間隔が前記ノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータが少なくとも１つずつ含まれる、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るタッチパネル付表示装置では、互いの間隔が前記ノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータについて、前記正極性のデータのノイズ成分と前記負極性のデータのノイズ成分とが相殺されてもよい。
【０００９】
本発明に係るタッチパネル付表示装置では、１垂直同期期間において、１つの受信電極に対して取り込まれた複数のデータには、互いの間隔が前記ノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータがそれぞれ同じ数だけ含まれてもよい。
【００１０】
本発明に係るタッチパネル付表示装置では、前記ノイズの特定周波数と前記データを取り込むタイミングとは非同期でもよい。
【００１１】
本発明に係るタッチパネル付表示装置では、前記送信部は、前記ノイズの周期と、前記駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングとが予め関連付けられたルックアップテーブルを参照して、前記ノイズに対応する前記駆動パルスを送信してもよい。
【００１２】
本発明に係るタッチパネル付表示装置では、前記送信部は、前記駆動パルスと前記特定周波数との位相差を予め設定する位相差設定レジスタ回路から出力される信号に同期して、前記ノイズに対応する前記駆動パルスを送信してもよい。
【００１３】
本発明に係るタッチパネル付表示装置では、前記受信部は、画像表示期間外に前記受信電極の電圧をデータとして取り込んでもよい。
【００１４】
本発明に係るタッチパネル付表示装置では、前記受信部は、前記駆動パルスがハイレベルの期間に前記受信電極の電圧を前記正極性のデータとして取り込み、前記駆動パルスがローレベルの期間に前記受信電極の電圧を前記負極性のデータとして取り込んでもよい。
【００１５】
本発明に係るタッチパネル付表示装置の駆動方法は、互いに容量結合された複数の送信電極及び複数の受信電極と、前記複数の送信電極に、タッチ位置を検出するための駆動パルスを送信する送信部と、前記複数の送信電極に印加された前記駆動パルスの立ち上がりと立ち下がりのタイミングに基づいて前記複数の受信電極の電圧をデータとして取り込み、取り込んだデータの変動量に基づいてタッチ位置を検出する受信部と、を含むタッチパネル付表示装置の駆動方法であって、前記受信部は、前記複数の受信電極のそれぞれに対して、特定周波数のノイズの周期の整数倍の周期で該受信電極の電圧をデータとして取り込み、前記受信部に取り込まれた複数のデータには、互いの間隔が前記ノイズの周期の整数倍となる正極性のデータ及び負極性のデータが少なくとも１つずつ含まれる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るタッチパネル付表示装置及びその駆動方法によれば、表示動作に起因して発生するパネルノイズ及び外部から混入する外来ノイズの影響によるタッチ位置の誤検出を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】駆動パルス生成回路の構成を示すブロック図である。
【図４】ＬＵＴの一例を示す図である。
【図５】センサ部の模式的な構成と受信部の一部の構成を示す図である。
【図６】タッチパネル付き表示装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】タッチパネル付き表示装置の動作の他の例を示すタイミングチャートである。
【図８】駆動パルス生成回路の他の構成を示すブロック図である。
【図９】図８の駆動パルス生成回路により生成された駆動パルスを用いたタイミングチャートである。
【図１０】タッチパネル付き表示装置の動作の他の例を示すタイミングチャートである。
【図１１】タッチパネル付き表示装置の概念を模式的に示したタイミングチャートである。
【図１２】比較例におけるノイズの伝達周波数特性を示すグラフである。
【図１３】本実施形態におけるノイズの伝達周波数特性を示すグラフである。
【図１４】周波数ホッピングの概要を説明する概念図である。
【図１５】周波数ホッピング方式を採用した場合のノイズ量及び周波数遷移の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態について、図面を用いて以下に説明する。本発明の実施形態では、表示装置として、液晶表示装置を例に挙げるが、本発明はこれに限定されず、例えば有機ＥＬ表示装置等であってもよい。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置の概略構成を示す図である。タッチパネル付液晶表示装置１００は、表示部２００、センサ部３００、制御回路４００、送信部５００、受信部６００、表示駆動回路７００、及び、バックライト装置（図示せず）を含んで構成されている。タッチパネル付液晶表示装置１００は、画像を表示する一般的な画像表示機能と、タッチ位置を検出する位置検出機能とを有する。表示部２００及びセンサ部３００は、一体に形成されたパネル（センサ表示パネル）（インセル型）に含まれて構成されてもよいし、互いに異なるパネル（表示パネル及びタッチパネル）（アウトセル型）で構成されてもよい。以下では、インセル型のパネルを例に挙げて説明する。
【００２０】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。表示部２００及びセンサ部３００を含むセンサ表示パネルは、薄膜トランジスタ基板２１０と、カラーフィルタ基板２２０と、これら両基板間に挟持される液晶層２３０とを含む。薄膜トランジスタ基板２１０では、ガラス基板２１１上に、行方向に延在する複数のゲート線（図示せず）、列方向に延在する複数のデータ線（図示せず）、複数のデータ線を介してデータ信号が供給される複数の画素電極２１２、行方向に延在する複数の送信電極３２０（Ｔｘ電極）、絶縁膜（図示せず）等が形成される。１つの送信電極３２０は、１又は複数の共通電極で構成される。画像表示を行う際には、複数の送信電極３２０（共通電極）に共通電圧（Ｖｃｏｍ）が供給される。カラーフィルタ基板２２０では、ガラス基板２２１上に、カラーフィルタ（図示せず）、ブラックマトリクス（図示せず）、列方向に延在する受信電極３１０（Ｒｘ電極）が形成される。送信電極３２０及び受信電極３１０は、短冊状に形成されてもよいし、菱形状に形成されてもよいし、格子状に形成されてもよい。送信電極３２０及び受信電極３１０の間には静電容量が形成される。画像表示機能は、周知の構成により実現されるため、以下では位置検出機能を実現するための構成について説明する。
【００２１】
図１に示すように、送信部５００は、駆動パルス生成回路５１０、クロック生成回路５２０、送信電極選択回路５３０、及び駆動パルス出力回路５４０を含む。駆動パルス生成回路５１０は、外部から入力された同期信号（水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ）とクロック生成回路５２０で生成されたクロック信号ＣＬＫに基づいて駆動パルスＴｘを生成する。送信電極選択回路５３０は、複数の送信電極３２０を順次選択する。駆動パルス出力回路５４０は、送信電極選択回路５３０により選択された送信電極３２０に、駆動パルス生成回路５１０により生成された駆動パルスＴｘを出力する。
【００２２】
図３は、駆動パルス生成回路５１０の構成を示すブロック図である。駆動パルス生成回路５１０は、駆動パルスタイミング生成回路５１１、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）５１２、及び出力選択信号生成回路５１３を含む。ＬＵＴ５１２には、ノイズの周波数と、駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりタイミングを規定する駆動タイミングＴａ・Ｔｂとが予め関連付けられている。ＬＵＴ５１２に登録される値は、例えば、ＡＣチャージャーのノイズやモーターのノイズ等の外来ノイズに対応する値である。これらのノイズは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと同一の周波数である場合もあるし異なる周波数である場合もある。図４は、ＬＵＴ５１２の一例を示す図である。駆動パルスタイミング生成回路５１１は、同期信号Ｈｓｙｎｃ、Ｖｓｙｎｃ、クロック信号ＣＬＫに基づいて、ＬＵＴ５１２を参照して駆動パルスの出力タイミングを生成し、送信電極選択回路５３０に出力する。出力選択信号生成回路５１３は、送信電極を選択するための選択信号を生成し、送信電極選択回路５３０に出力する。駆動パルス出力回路５４０は、生成された駆動パルスの出力タイミングと選択信号に基づいて、各送信電極３２０に順次、駆動パルスＴｘ０〜Ｔｘｎを出力する。
【００２３】
受信部６００は、増幅回路６１０、Ａ／Ｄ変換回路６２０、及び位置検出回路６３０を含む。増幅回路６１０は、複数の受信電極３１０から検出信号Ｒｘ０〜Ｒｘｍを受信し、受信した検出信号Ｒｘ０〜Ｒｘｍに基づいて積分処理を行い、送信電極３２０との間の静電容量の変化に応じた受信電極３１０の電圧（変動電圧）を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路６２０は、送信部５００から入力されるＡ／Ｄ変換タイミング信号に基づいて、増幅回路６１０により増幅された電圧（アナログデータ）をデジタルデータに変換する。位置検出回路６３０は、記憶回路６４０と位置算出回路６５０とを含む。記憶回路６４０は、Ａ／Ｄ変換回路６２０により変換されたデジタルデータを内部メモリに取り込む。位置算出回路６５０は、記憶回路６４０に記憶されたデジタルデータの変動量に基づいて、タッチパネル面において指やペンが接触している座標（位置）を算出する。なお、図１では、受信部６００の内部に、増幅回路６１０、Ａ／Ｄ変換回路６２０、記憶回路６４０、位置算出回路６５０を設ける構成としているが、これらの回路は制御回路４００の内部に設けても構わない。
【００２４】
図５は、センサ部３００の模式的な構成と受信部６００の一部の構成を示す図である。センサ部３００は、駆動パルスＴｘが印加される送信電極３２０と、送信電極３２０との間で容量Ｃｍ（静電容量）を形成する受信電極３１０で構成される。増幅回路６１０には、受信電極３１０から容量Ｃｍの変化に応じた電流（検出信号Ｒｘ）が入力される。また、増幅回路６１０には、積分器を構成するコンデンサに充電された電荷を放電するためのスイッチが設けられ、送信部５００から、放電タイミングを規定する放電タイミング信号が入力される。増幅回路６１０は、検出信号Ｒｘを積分し、容量変化に応じた電圧（変動電圧）を生成し増幅する。Ａ／Ｄ変換回路６２０には、受信電極３１０ごとにＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）が設けられている。ＡＤＣは、Ａ／Ｄ変換タイミング信号に基づいて、増幅回路６１０により増幅された電圧（アナログ電圧）を取り込む。図５の増幅回路６１０によれば、駆動パルスＴｘがハイレベルのタイミングでは正極性電圧がＡＤＣに取り込まれ、駆動パルスＴｘがローレベルのタイミングでは負極性電圧がＡＤＣに取り込まれる。ＡＤＣは、取り込んだ電圧（アナログ電圧）をデジタルデータに変換する。
【００２５】
図６は、タッチパネル付き表示装置１００の動作（駆動方法）の一例を示すタイミングチャートである。図６は、１つの送信電極３２０に印加される駆動パルスＴｘ０に関連するタイミングチャートを示している。また、図６では、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期した同一周波数Ｆ１のノイズ（ＡＣチャージャーノイズ）に対する動作例を示している。
【００２６】
駆動パルス出力回路５４０は、ＬＵＴ５１２に登録された駆動タイミングＴａ１、Ｔｂ１に基づいて、駆動パルスＴｘ０を送信電極３２０（Ｔｘ０電極）に出力する。具体的には、駆動パルス出力回路５４０は、第１水平同期期間Ｈ１の開始時から、パネルノイズが発生し得る期間（画像表示期間）終了時までの期間Ｔａ１が終了するタイミングで立ち上がり、所定期間ハイレベルを維持し、第１水平同期期間Ｈ１の開始時から期間Ｔｂ１が終了するタイミングで立ち下がる駆動パルスＴｘ０を出力し、第２水平同期期間Ｈ２の開始時から、パネルノイズが発生し得る期間（画像表示期間）終了時までの期間Ｔａ１が終了するタイミングで立ち下がり、所定期間ローレベルを維持し、第１水平同期期間Ｈ１の開始時から期間Ｔｂ１が終了するタイミングで立ち上がる駆動パルスＴｘ０を出力する。なお、第２水平同期期間Ｈ２では、期間Ｔａ１内で立ち上がり、期間Ｔａ１が終了する時までハイレベルを維持する駆動パルスＴｘ０を出力し、期間Ｔｂ１が終了するタイミングで立ち上がり、所定期間ハイレベルを維持した後に立ち下がる駆動パルスＴｘ０を出力する。駆動パルス出力回路５４０は、第３水平同期期間Ｈ３では第１水平同期期間Ｈ１と同一の駆動パルスＴｘ０を出力し、第４水平同期期間Ｈ４では第２水平同期期間Ｈ２と同一の駆動パルスＴｘ０を出力する。以降の水平同期期間では、第１水平同期期間Ｈ１の駆動パルスＴｘ０、及び、第２水平同期期間Ｈ２の駆動パルスＴｘ０と同一タイミングの駆動パルスが交互に出力される。
【００２７】
放電タイミング信号は、駆動パルスＴｘ０の立ち上がりの直前のタイミングと立ち下がりの直前のタイミングで出力される。これにより、増幅回路６１０において、積分処理を実行する前に、積分器のコンデンサ（図５参照）に充電された電荷が放電される。Ａ／Ｄ変換タイミング信号は、駆動パルスＴｘ０の立ち上がりの直後（ハイレベル期間）のタイミングと立ち下がりの直後（ローレベル期間）のタイミングで出力される。これにより、駆動パルスＴｘ０のハイレベル期間に受信電極３１０の電圧（検出信号Ｒｘ）が正極性のデジタルデータ（正極データ）ＡＤ０に変換されて、記憶回路６４０に取り込まれる。また、駆動パルスＴｘ０のローレベル期間に受信電極３１０の電圧（検出信号Ｒｘ）が負極性のデジタルデータ（負極データ）ＡＤ１に変換されて、記憶回路６４０に取り込まれる。同様にして、正極データＡＤ２、ＡＤ４、ＡＤ６、ＡＤ８、ＡＤ１０、ＡＤ１２が記憶回路６４０に取り込まれ、負極データＡＤ３、ＡＤ５、ＡＤ７、ＡＤ９、ＡＤ１１、ＡＤ１３が記憶回路６４０に取り込まれる。
【００２８】
位置算出回路６５０は、上記データＡＤ１〜ＡＤ１３に基づいてタッチ位置の座標を算出する。ここで、期間Ｔａ１はパネルノイズが発生し得る期間（画像表示期間）を含むため、この期間Ｔａ１に取り込まれたデータＡＤ２、ＡＤ５、ＡＤ８、ＡＤ１１は破棄する。これにより、表示動作に起因して発生するパネルノイズの影響によるタッチ位置の誤検出を防ぐことができる。図６の例では、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期した同一周波数Ｆ１の外来ノイズが存在するため、記憶回路６４０に取り込まれた各データにはノイズ成分が含まれる。しかし、本実施形態によれば、１水平同期期間（特定周波数）ごとに正極データと負極データが取り込まれるため、正極データにおけるノイズ成分が負極データにおけるノイズ成分と相殺される。すなわち、互いに水平同期期間の間隔を有する正極データと負極データの２つのデータ（１ペア）により、ノイズ成分がキャンセルされる。図６の例では、正極データＡＤ０と負極データＡＤ３のペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされ、正極データＡＤ１と負極データＡＤ４のペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされ、正極データＡＤ６と負極データＡＤ９のペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされ、正極データＡＤ７と負極データＡＤ１０のペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされる。これにより、外来ノイズの影響を回避することができるため、外来ノイズの影響によるタッチ位置の誤検出を防ぐことができる。また、図６の例では、既存のタッチパネル付き表示装置の構成をそのまま採用しつつソフト変更を行うことにより、上記タッチ位置の誤検出を防ぐことができる。
【００２９】
タッチパネル付き表示装置１００の動作（駆動方法）は、図６に示す方法に限定されない。
【００３０】
図７は、タッチパネル付き表示装置１００の動作の他の例を示すタイミングチャートである。図７の例では、Ａ／Ｄ変換タイミング信号が、パネルノイズが発生し得る期間（画像表示期間）（期間Ｔａ１）が経過した後において、駆動パルスＴｘ０の立ち上がりの直後（ハイレベル期間）のタイミングと立ち下がりの直後（ローレベル期間）のタイミングで出力される。これにより、期間Ｔａ１では、デジタルデータは記憶回路６４０に取り込まれず、図６の例に示すように、取り込んだデータを破棄する必要がない。このため、タッチ位置の誤検出を防ぐことができるとともに、装置全体の消費電力を低減することができる。
【００３１】
駆動パルス生成回路５１０の構成は、図３に示す構成に限定されない。図８は、駆動パルス生成回路５１０の他の構成を示すブロック図である。図９は、図８の駆動パルス生成回路５１０により生成された駆動パルスＴｘを用いたタイミングチャートである。駆動パルス生成回路５１０は、ＰＬＬ回路５１４、出力選択信号生成回路５１３及び位相差設定レジスタ回路５１５を含む。位相差設定レジスタ回路５１５には、位相差設定値Ｔｃが設定されている。すなわち、図８の駆動パルス生成回路５１０は、図３に示すＬＵＴ５１２を用いずに、駆動パルスＴｘを生成する。具体的には、ＰＬＬ回路５１４は、位相差設定レジスタ回路５１５に予め設定された位相差設定値Ｔｃを用いて、同期信号Ｈｓｙｎｃ、Ｖｓｙｎｃに基づいて位相及び周波数をロックし、一定周期の駆動パルスＴｘを生成する。この構成の場合、図７の動作と同様に、Ａ／Ｄ変換タイミング信号は、期間Ｔａ１が経過した後において、駆動パルスＴｘ０の立ち上がりの直後（ハイレベル期間）のタイミングと立ち下がりの直後（ローレベル期間）のタイミングで出力される。また、この構成の場合、ＰＬＬ回路５１４は、同期信号Ｖｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃに同期して、駆動パルスＴｘの波形の周期を変更する。例えば、同期信号Ｖｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃが６０Ｈｚから４８Ｈｚに変更された場合、ＰＬＬ回路５１４が、駆動パルスＴｘ０の位相と同期信号Ｈｓｙｎｃの位相を同期させるように動作する。このため、期間Ｔａ１では、デジタルデータは記憶回路６４０に取り込まれず、図６の例に示すように、取り込んだデータを破棄する必要がない。このため、タッチ位置の誤検出を防ぐことができるとともに、装置全体の消費電力を低減することができる。また本実施例の場合、ＰＬＬ回路５１４の機能により、表示する映像に応じて自動的に駆動パルスＴｘのタイミングが変更されることとなる。すなわち、映像のフレーム周波数が、例えば６０Ｈｚから４８Ｈｚに変更された場合、ＬＵＴ５１２を使用する構成（図３参照）の場合は設定値を変更する必要があったが、図８に示す上記構成では自動的に追従することができる。
【００３２】
図１０は、タッチパネル付き表示装置１００の動作の他の例を示すタイミングチャートである。図１０に示す例では、駆動パルス出力回路５４０は、ＬＵＴ５１２に登録された駆動タイミングＴａ１に基づいて、駆動パルスＴｘ０を送信電極３２０（Ｔｘ０電極）に出力する。具体的には、駆動パルス出力回路５４０は、第１水平同期期間Ｈ１の開始時から、パネルノイズが発生し得る期間（画像表示期間）終了時までの期間Ｔａ１が終了するタイミングで立ち上がり、第２水平同期期間Ｈ２の開始時から期間Ｔａ１が終了するタイミングで立ち下がる駆動パルスＴｘ０を出力する。すなわち、駆動パルスＴｘ０は、１水平同期期間、ハイレベルを維持する。また駆動パルスＴｘ０は、第２水平同期期間Ｈ２で期間Ｔａ１が終了するタイミングで立ち下がってから、第３水平同期期間Ｈ３の開始時から期間Ｔａ１が終了するタイミングで立ち上がるまでの１水平同期期間、ローレベルを維持する。同様に、駆動パルス出力回路５４０は、第３水平同期期間Ｈ３の開始時から期間Ｔａ１が終了するタイミングで立ち上がり、第４水平同期期間Ｈ４の開始時から期間Ｔａ１が終了するタイミングで立ち下がる駆動パルスＴｘ０を出力する。図１０に示す例によれば、駆動パルスＴｘのパルス数を減らすことができるため、タッチ位置の誤検出を防ぐことができるとともに、装置全体の消費電力をより低減することができる。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係るタッチパネル付液晶表示装置１００では、受信部６００は、複数の受信電極３１０のそれぞれに対して、特定周波数Ｆのノイズの周期Ｔｆ（＝１／Ｆ）の整数倍（Ｔｆ×ｎ；ｎは整数）の周期で該受信電極３１０の電圧（デジタルデータ）を取り込む。また、受信部６００に取り込まれた複数の受信電極３１０の電圧（デジタルデータ）には、互いの間隔が上記ノイズの周期の整数倍となる正極性電圧（正極データ）及び負極性電圧（負極データ）が少なくとも１つずつ含まれる。また、ノイズの周波数は、表示動作における駆動周波数（水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数Ｆ１）と同一又は高調波（Ｆ１×ｎ；ｎは整数）であればよい。
【００３４】
図１１は、上記の概念を模式的に示したタイミングチャートである。図１１には、周波数Ｆのノイズの波形を示している。取り込みデータ例１では、正極データｄと負極データｄの１ペアを示している。正極データｄを期間Ｔａ後に先に取り込んだ場合、これに対応する負極データｄを、ノイズの周期Ｔｆの整数倍Ｔｆ×ｎ（図１１では１倍；ｎ＝１）のタイミングで取り込む。これにより、正極データｄと負極データｄのペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされる。なお、時間的に、負極データｄを先に取り込み、正極データｄを後に取り込んでもよい。また、ノイズの周波数とデータの取り込みタイミングは非同期でも良く、取り込みタイミングＴａは任意に設定することができる。
【００３５】
取り込みデータ例２では、正極データｄ１〜ｄ４と負極データｄ１〜ｄ４の４ペアを示している。この例では、正極データｄ１と負極データｄ１のペアは互いの間隔がノイズの周期Ｔｆの３倍であり、正極データｄ２と負極データｄ２のペアは互いの間隔がノイズの周期Ｔｆの３倍であり、正極データｄ３と負極データｄ３のペアは互いの間隔がノイズの周期Ｔｆの１倍であり、正極データｄ４と負極データｄ４のペアは互いの間隔がノイズの周期Ｔｆの１倍である。よって、正極データｄ１と負極データｄ１のペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされ、正極データｄ２と負極データｄ２のペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされ、正極データｄ３と負極データｄ３のペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされ、正極データｄ４と負極データｄ４のペアにより両データのノイズ成分がキャンセルされる。なお、期間Ａ〜Ｄは任意に設定することができる。取り込みデータ例２に示すように、正極データと負極データのペアが複数で構成される場合、ペア同士は任意のタイミングで配置されてもよい。
【００３６】
図１２及び図１３は、ノイズの伝達周波数特性を示すグラフである。ここでは、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数が８０ｋＨｚの場合を示している。図１２は、受信部における積分結果が８０ｋＨｚ非反転となる場合を示し、図１３は、受信部における積分結果が８０ｋＨｚ反転となる場合を示している。すなわち、図１３は本実施形態に対応する結果を示し、図１２は比較例の結果を示している。
【００３７】
図１２に示すように、比較例によれば、８０ｋＨｚとその高調波成分に関してノイズ伝達は最大となる。従って、水平同期信号Ｈｓｙｎｃが８０ｋＨｚで、外来ノイズが８０ｋＨｚ及びその高調波の場合は、ノイズの影響を避けることができない。
【００３８】
これに対して、図１３に示すように、本実施形態によれば、８０ｋＨｚとその高調波成分に関してノイズ伝達はゼロになる。具体的には、抑圧したいノイズ周波数の整数倍の周期で極性を反転させることで該当周波数８０ｋＨｚとその高調波（８０ｋＨｚ×ｎ；ｎは整数）成分のノイズ伝達周波数特性をゼロにすることができる。なお、正極データ及び負極データのＡ／Ｄ変換数を一致させることにより、ノイズの影響を確実に回避することができる。
【００３９】
ここで、外来ノイズは、たまたま８０ｋＨｚの場合もあるし、１２０ｋＨｚの場合もある。このような場合を想定して、本実施形態の構成と、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期して同じタイミングで駆動パルスＴｘを生成する従来の構成を備え、ノイズの周波数の状況に応じて２つの構成を切り替えてもよい。これにより、周波数全域についてノイズ耐性を向上させることができる。上記の２つの構成を切り替える方式の場合、図１２及び図１３に示すように、Ｓｉｎ波状のノイズに対しては、ほぼ完全に外来ノイズを抑圧することができる。
【００４０】
また、矩形波状のノイズに対するノイズ耐性を向上させるために、駆動パルスＴｘの周波数を変更する、いわゆる周波数ホッピング方式を採用してもよい。図１４は、周波数ホッピングの概要を説明する概念図である。具体的には、各フィールドにおいてタッチセンシング期間経過後のノイズ量測定期間に、複数の周波数でセンシングを行い、それぞれのノイズ量を常にモニターする。そして、周波数ホッピング時は最もノイズ量の小さい周波数を選択する。例えば、ノイズ閾値が２５０に設定されている場合、周波数Ａのノイズ量が５００のとき（ノイズ量５００＞閾値２５０）、周波数ホッピングを行い、ノイズ量が最も小さい周波数Ｇが選択される。図１５は、上記周波数ホッピング方式を採用した場合のノイズ量及び周波数遷移の測定結果を示すグラフである。このように、常にノイズの周波数特性をモニターし、周波数ホッピング時に瞬時に最適な周波数を選択することで、ノイズ量が規定値内に低減するまでのタイムラグを減らし、耐ノイズ性能も向上させることができる。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施形態から当業者が適宜変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
１００  タッチパネル付液晶表示装置、２００  表示部、２１０  薄膜トランジスタ基板、２１１  ガラス基板、２１２  画素電極、２２０  カラーフィルタ基板、２２１  ガラス基板、２３０  液晶層、３００  センサ部、３１０  受信電極、３２０  送信電極、４００  制御回路、５００  送信部、５１０  駆動パルス生成回路、５１１  駆動パルスタイミング生成回路、５１２  ＬＵＴ、５１３  出力選択信号生成回路、５１４  ＰＬＬ回路、５１５  位相差設定レジスタ回路、５２０  クロック生成回路、５３０  送信電極選択回路、５４０  駆動パルス出力回路、６００  受信部、６１０  増幅回路、６２０  Ａ／Ｄ変換回路、６３０  位置検出回路、６４０  記憶回路、６５０  位置算出回路、７００  表示駆動回路。
【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１４】
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【図１５】
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【図１２】
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【図１３】
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