特許 5809991 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5809991

(24)【登録日】2015年9月18日

(45)【発行日】2015年11月11日

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20151022BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20151022BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20151022BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20151022BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20151022BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20151022BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 412

   G09F9/30 338

   G09F9/30 349Z

   G09F9/00 366A

   G02F1/133 530

   G02F1/1333

   G06F3/041 512

   G06F3/041 520

   G06F3/044 120

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-11402(P2012-11402)

(22)【出願日】2012年1月23日

(65)【公開番号】特開2013-149211(P2013-149211A)

(43)【公開日】2013年8月1日

【審査請求日】2014年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100159651

【弁理士】

【氏名又は名称】高倉 成男

(74)【代理人】

【識別番号】100091351

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 哲

(74)【代理人】

【識別番号】100088683

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100095441

【弁理士】

【氏名又は名称】白根 俊郎

(74)【代理人】

【識別番号】100084618

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 貞男

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100119976

【弁理士】

【氏名又は名称】幸長 保次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(74)【代理人】

【識別番号】100134290

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 将訓

(72)【発明者】

【氏名】富田 暁

(72)【発明者】

【氏名】多田 正浩

(72)【発明者】

【氏名】岡田 隆史

(72)【発明者】

【氏名】高橋 英幸

(72)【発明者】

【氏名】石川 美由紀

(72)【発明者】

【氏名】中村 卓

【審査官】 ▲高▼瀬 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９０６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７７１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００９７０７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０２Ｆ １／１３３

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｇ０９Ｆ ９／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マトリクス状に配置された表示画素と、容量結合の強弱を読み取るセンサ回路とを有する表示装置において、
前記表示装置の表示面を複数の表示画素と複数のセンサ回路とからなる複数の領域に区分し、それぞれの領域の一部のセンサ回路に容量結合の強弱を読み取る通常動作を実行させる手段と、
同じ領域の他のセンサ回路に容量結合の強弱を読み取らない補正動作を実行させる手段と、
それぞれの領域からの前記通常動作を実行するセンサ回路からの出力信号と、前記補正動作を実行するセンサ回路からの出力信号と、の差分を用いて、容量結合の強弱を判断する手段と、
前記通常動作と前記補正動作とを略同時に実行させる手段と、
それぞれの領域において、前記通常動作を実行するセンサ回路と補正動作とを実行するセンサ回路の動作を逆にして、前記通常動作と前記補正動作とを実行させる手段とを備える、表示装置。

【請求項2】

前記それぞれの領域において、前記センサ回路に前記通常動作と補正動作とを実行させた後で、前記表示画素に画像を表示させる手段を更に備えた、請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記センサ回路は、容量結合を生じさせるカップリング容量と、前記カップリング容量の一端の電位を変化させる手段と、前記カップリング容量の他端に接続された検知電極と、前記検知電極の電位を読み出す手段とを有し、
前記補正動作を実行させる手段は、前記補正動作の際、前記カップリング容量の一端の電位を変化させない、請求項１に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ユーザインタフェースの形としてタッチパネル機能を具備した表示装置を搭載した携帯電話や携帯情報端末、パーソナルコンピュータなどの電子機器が開発されている。このようなタッチパネル機能を具備した電子機器では、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などの表示装置に、別途タッチパネル基板を貼り合わせることでタッチパネル機能を付加することが検討されている。

【0003】

また、近年、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によりガラス基板等の透明な絶縁基板上にさまざまな材料で薄膜を形成し、切削や研削等の作業を繰り返し行うことにより、走査線や信号線からなる表示素子や、光センサ素子等を形成して、画像読み取り装置を製造する技術が研究されている。

【0004】

また、画像読み取り装置の読み取り方式として、光センサ素子等に替えて導電性の電極を配置し、この電極と指等との間の容量変化によりパネル表面の指等の情報を検知するいわゆる静電容量方式により接触位置を検出する技術が研究されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−９３８９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そして静電容量方式を用いた表示装置では、液晶などの表示パネル中にセンサ機能を組み込む、いわゆるインセル技術が盛んに開発されている。インセル技術によれば、別途作成したタッチパネルを液晶等に貼り合わせる必要がないため、電子機器全体の厚さや重量の増加を回避することが可能になる。さらに液晶等とタッチパネルの間に界面が存在しないため、界面で生じやすい光の反射が発生しないので、表示品位の点でも優れている。

【0007】

ところで、一般に指の容量は非常に微小なため、指の接触有無を容量結合の強弱としてセンサ回路が正確に読み取ることは容易ではない。さらに、センサ回路に使われるＴＦＴの特性バラツキ、温度等の環境変化などがノイズとして作用し、正確な読み取りは困難になる。インセル技術においては、センサ回路周辺の表示画素の信号が新たなノイズとして作用するため、正確な読み取りは一層困難になる。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、センサ回路と表示回路とを備えた入力機能付き表示装置の接触位置検知精度を向上することのできる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】

【0009】

本発明の一態様による表示装置は、マトリクス状に配置された表示画素と、容量結合の強弱を読み取るセンサ回路とを有する表示装置において、前記表示装置の表示面を複数の表示画素と複数のセンサ回路とからなる複数の領域に区分し、それぞれの領域の一部のセンサ回路に容量結合の強弱を読み取る通常動作を実行させる手段と、同じ領域の他のセンサ回路に容量結合の強弱を読み取らない補正動作を実行させる手段と、それぞれの領域からの前記通常動作を実行するセンサ回路からの出力信号と、前記補正動作を実行するセンサ回路からの出力信号と、の差分を用いて、容量結合の強弱を判断する手段と、前記通常動作と前記補正動作とを略同時に実行させる手段と、それぞれの領域において、前記通常動作を実行するセンサ回路と補正動作とを実行するセンサ回路の動作を逆にして、前記通常動作と前記補正動作とを実行させる手段とを備える、表示装置。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態の表示装置の構成を示す概略の平面図。

【図2】本実施の形態の表示装置の一断面を示す図。

【図3】本実施の形態におけるセンサ回路の等価回路を示す図。

【図4】本実施形態に係る表示装置の駆動方法の一例を説明するためのタイミングチャート。

【図5】本実施の形態の表示装置におけるセンサの配置を模式的に示す図。

【図6】本実施の形態の表示装置におけるセンサの動作を示すタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態に係る表示装置および表示装置の駆動方法について、図面を参照して説明する。

【0012】

図１は、本実施の形態の表示装置の構成を示す概略の平面図である。
本実施形態に係る表示装置１は、液晶表示パネルＰＮＬ、及び回路基板６０を備えている。液晶表示パネルＰＮＬの端部には、フレキシブル基板ＦＣ１、ＦＣ２の一端が電気的に接続されている。フレキシブル基板ＦＣ１、ＦＣ２の他端には回路基板６０が電気的に接続されている。

【0013】

液晶表示パネルＰＮＬは、マトリクス状に配置された複数の画素からなる表示部ＤＹＰと、表示部ＤＹＰの周囲に配置された走査線駆動回路ＹＤと信号線駆動回路ＸＤと、を備えている。そして、回路基板６０は、表示装置の表示動作を制御すると共に、液晶表示パネルＰＮＬに設けられたセンサ回路（後述する）を制御する。即ち、回路基板６０は、外部信号源ＳＳから取得した映像信号を液晶表示パネルＰＮＬに出力する。また回路基板６０は、センサ回路を動作させる信号を供給するとともに、センサ回路から取得した出力信号を制御部６５へ出力する。

【0014】

図２は、本実施の形態の表示装置の一断面を示す図である。
本実施形態に係る表示装置１は、液晶表示パネルＰＮＬ、照明ユニット、フレーム４０、ベゼルカバー５０、回路基板６０、及び保護ガラスＰＧＬを備えている。

【0015】

照明ユニットは、液晶表示パネルＰＮＬの背面側に配置される。フレーム４０は、液晶表示パネルＰＮＬと照明ユニットとを支持する。ベゼルカバー５０は、液晶表示パネルＰＮＬの表示部ＤＹＰを露出させるようにフレーム４０に取り付けられる。回路基板６０は、フレーム４０の背面側に配置される。保護ガラスＰＧＬは、ベゼルカバー５０上に接着剤７０により固定される。

【0016】

液晶表示パネルＰＮＬは、アレイ基板１０と、アレイ基板１０と対向するように配置された対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０との間に挟持された液晶層ＬＱとを備えている。アレイ基板１０は液晶層ＬＱと反対側の主面に取り付けられた偏光板１０Ａを備えている。対向基板２０は液晶層ＬＱと反対側の主面に取り付けられた偏光板２０Ａを備えている。

【0017】

照明ユニットは、図示しない光源、導光体３２、プリズムシート３４、拡散シート３６、及び反射シート３８を備えている。
導光体３２は、光源から入射された光を液晶表示パネルＰＮＬ側に向けて出射する。プリズムシート３４および拡散シート３６は、液晶表示パネルＰＮＬと導光体３２との間に配置された光学シートである。反射シート３８は、液晶表示パネルＰＮＬとは反対側の導光体３２の主面と対向するように配置される。プリズムシート３４および拡散シート３６は、導光体３２から出射された光を集光および拡散する。

【0018】

保護ガラスＰＧＬは、液晶表示パネルＰＮＬの表示部ＤＹＰを外部からの衝撃から保護している。なお、保護ガラスＰＧＬは、省略することも可能である。

【0019】

続いて、図１に示す表示装置について詳細に説明する。

【0020】

液晶表示パネルＰＮＬは、一対の電極基板であるアレイ基板１０および対向基板２０間に液晶層ＬＱを挟持した構造である。アレイ基板１０に設けられた画素電極ＰＥおよび対向基板２０に設けられた共通電極ＣＥから液晶層ＬＱに印加される液晶駆動電圧により液晶表示パネルＰＮＬの透過率が制御される。

【0021】

アレイ基板１０では、複数の画素電極ＰＥが透明絶縁基板（不図示）上において略マトリクス状に配置される。また、複数のゲート線ＧＬが複数の画素電極ＰＥの行に沿って配置され、複数の信号線ＳＬが複数の画素電極ＰＥの列に沿って配置される。

【0022】

各画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極材料からなり、それぞれ配向膜ＡＬで覆われる。画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは液晶層ＬＱの一部である画素ブロックと共に液晶画素ＰＸを構成する。

【0023】

ゲート線ＧＬおよび信号線ＳＬの交差位置近傍には、複数の画素スイッチＳＷＰが配置される。各画素スイッチＳＷＰは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ : Thin Film Transistor）であって、ゲートがゲート線ＧＬに接続され、ソース−ドレインパスが信号線ＳＬおよび画素電極ＰＥ間に接続され、対応ゲート線ＧＬを介して駆動されたときに対応信号線ＳＬおよび対応画素電極ＰＥ間で導通する。

【0024】

更に、アレイ基板１０には、センサ回路１２が設けられ、このセンサ回路１２を駆動するためのカップリングパルス線ＣＰＬ、プリチャージゲート線ＰＧ、および、読み出しゲート線ＲＧが、複数の画素電極ＰＥの行に沿って配置される。
なお、本実施形態では、信号線ＳＬは、センサ回路１２を駆動する信号を供給するプリチャージ線ＰＲＬ、および、読み出し線ＲＯＬとしても用いられる。この詳細の動作については後述する。

【0025】

走査線駆動回路ＹＤは、複数のゲート線ＧＬに画素スイッチＳＷＰをオンする（ソース−ドレインパスを導通させる）ためのゲート電圧を供給して、ゲート線ＧＬを順次駆動する。また、走査線駆動回路ＹＤは、複数のカップリングパルス線ＣＰＬ、複数のプリチャージゲート線ＰＧおよび複数の読み出しゲート線ＲＧを所定のタイミングで駆動して、センサ回路１２を駆動させる。

【0026】

信号線駆動回路ＸＤは、ソース−ドレインパスが導通した画素スイッチＳＷＰを介して、信号線ＳＬから画素電極ＰＥへ映像信号を供給する。

【0027】

また、不図示の共通電極駆動回路は、共通電極ＣＥに共通電圧Ｖｃｏｍを供給する。共通電極駆動回路は、必要に応じて、共通電極ＣＥに供給する共通電圧Ｖｃｏｍの極性を反転させて、表示装置１の極性反転方式に対応するように液晶層ＬＱに印加される電圧の極性を反転させる。

【0028】

回路基板６０は、マルチプレクサＭＵＸ、Ｄ／Ａ変換部ＤＡＣ、Ａ／Ｄ変換部ＡＤＣ、インタフェース部Ｉ／Ｆ、及びタイミングコントローラＴＣＯＮＴを備えている。

【0029】

タイミングコントローラＴＣＯＮＴは、回路基板６０に搭載される各部の動作、走査線駆動回路ＹＤ、信号線駆動回路ＸＤ、共通電極駆動回路及びセンサ回路１２の動作を制御する。

【0030】

外部信号源ＳＳからインタフェース部Ｉ／Ｆを介して取り込まれたデジタル映像信号は、Ｄ／Ａ変換部ＤＡＣによってアナログ信号に変換され、所定のタイミングでマルチプレクサＭＵＸにより信号線ＳＬに出力される。

【0031】

センサ回路１２からの出力信号は、マルチプレクサＭＵＸにより所定のタイミングでＡ／Ｄ変換部ＡＤＣへ供給され、デジタル信号に変換されて、インタフェース部Ｉ／Ｆに供給される。インタフェース部Ｉ／Ｆは、受信したデジタル信号を制御部６５へ出力する。制御部６５は、受信したデジタル信号により接触有無の検知、及び座標計算を行なって、指先やペン先等が接触した座標位置を検出する。

【0032】

図３は、本実施の形態におけるセンサ回路１２の等価回路を示す図である。
センサ回路１２は、検知電極１２Ｅ、プリチャージ線ＰＲＬ、読み出し線ＲＯＬ、プリチャージゲート線ＰＧ、カップリングパルス線ＣＰＬ、読み出しゲート線ＲＧ、プリチャージスイッチＳＷＡ、カップリング容量Ｃ１、増幅用スイッチＳＷＢ、および、読み出し用スイッチＳＷＣを備えている。

【0033】

検知電極１２Ｅは、接触体の有無による検知容量の変化を検出する。プリチャージ線ＰＲＬは、検知電極１２Ｅにプリチャージ電圧を供給する。読み出し線ＲＯＬは、検知電極１２Ｅの電圧を取り出す。プリチャージゲート線ＰＧ、カップリングパルス線ＣＰＬ、読み出しゲート線ＲＧは、センサ回路１２の動作を駆動するための信号を供給する。

【0034】

プリチャージスイッチＳＷＡは、プリチャージ電圧を検知電極１２Ｅへ書き込み、かつ保持するためのスイッチである。カップリング容量Ｃ１は、検知電極１２Ｅに検知容量の変化による電圧差を生じさせる。増幅用スイッチＳＷＢは、検知電極１２Ｅに生じた電圧差を増幅するためのスイッチである。読み出し用スイッチＳＷＣは、増幅された電圧差を読み出し線ＲＯＬへ出力し、かつ保持するためのスイッチである。

【0035】

プリチャージ線ＰＲＬ、および、読み出し線ＲＯＬは信号線ＳＬと共通の配線を用いている。なお、センサ回路１２は複数の画素ＰＸに対して１つ配置されるため、信号線ＳＬの一部が共用されることになる。

【0036】

プリチャージスイッチＳＷＡは例えばｐ型の薄膜トランジスタであって、ゲート電極がプリチャージゲート線ＰＧと電気的に接続され（あるいは一体に構成され）、ソース電極がプリチャージ線ＰＲＬと電気的に接続され（あるいは一体に構成され）、ドレイン電極が検知電極１２Ｅと電気的に接続され（あるいは一体に構成され）ている。

【0037】

増幅用スイッチＳＷＢは例えばｐ型の薄膜トランジスタであって、ゲート電極が検知電極１２Ｅと電気的に接続され（あるいは一体に構成され）、ソース電極がカップリングパルス線ＣＰＬと電気的に接続され（あるいは一体に構成され）、ドレイン電極が読み出し用スイッチＳＷＣのソース電極と電気的に接続され（あるいは一体に構成され）ている。

【0038】

読み出し用スイッチＳＷＣは例えばｐ型の薄膜トランジスタであって、ゲート電極が読み出しゲート線ＲＧと電気的に接続され（あるいは一体に構成され）、ソース電極が増幅用スイッチＳＷＢのドレイン電極と電気的に接続され（あるいは一体に構成され）、ドレイン電極が読み出し線ＲＯＬと電気的に接続され（あるいは一体に構成され）ている。

【0039】

図４は、本実施形態に係る表示装置１の駆動方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。

【0040】

プリチャージゲート線駆動波形（プリチャージゲート信号波形）は、プリチャージゲート線ＰＧに印加され、プリチャージ用スイッチＳＷＡのゲ−ト電極端子に入力される。この結果、プリチャージパルスがオンレベル（ローレベル）のタイミングでプリチャージ線ＰＲＬからプリチャージ電圧Ｖｐｒｃがプリチャージ用スイッチＳＷＡを通じて検知電極１２Ｅに書き込まれる。

【0041】

カップリングパルス線駆動波形は、カップリングパルス線ＣＰＬに印加され、カップリング容量Ｃ１を介して接触体の有無により検知電極１２Ｅの電位を変動させる。検知電極電位波形は検知電極１２Ｅの電位変動を示したものであり、検知電極電位(指なし)と、検知電極電位(指あり)との間に電圧差を生じさせることができる。

【0042】

増幅用スイッチＳＷＢのゲート−ソース（ＧＳ）間電圧波形は検知電極１２Ｅで生じた電圧差が増幅用スイッチＳＷＢの動作点の差に反映されることを示している。ゲート−ソース（ＧＳ）間電圧(指なし)とゲート−ソース（ＧＳ）間電圧(指あり)とで電圧差が生じる。読み出しゲート線駆動波形は、読み出しゲート線ＲＧに印加され、読み出し用スイッチＳＷＣのゲ−ト電極端子に入力される。

【0043】

この結果、読み出しゲート線ＲＧに印加されたパルスがオンレベルのタイミングでカップリングパルスの変動後の電位が増幅用スイッチＳＷＢ、および読み出し用スイッチＳＷＣを介して読み出し線ＲＯＬに出力される。読出し線ＲＯＬに出力される電圧波形はこの電圧変動を示したものであり、出力電圧(指あり)と出力電圧(指なし)との間には電圧差が生じる。

【0044】

センサ回路１２を駆動する場合、まず、タイミングコントローラＴＣＯＮは走査線駆動回路ＹＤを制御して、プリチャージゲート線ＰＧに印加する電圧をロー（Ｌ）レベルにしてプリチャージスイッチＳＷＡをオンさせる。タイミングコントローラＴＣＯＮは信号線駆動回路ＸＤを制御してプリチャージ線ＰＲＬにプリチャージ電圧を印加して、スイッチＳＷＡを介して検知電極１２Ｅにプリチャージ電圧を印加する。

【0045】

次に、タイミングコントローラＴＣＯＮは、プリチャージスイッチＳＷＡをオフさせた後、走査線駆動回路ＹＤを制御して、カップリングパルス線ＣＰＬをハイ（Ｈ）レベルとする。カップリングパルスがローレベルからハイレベルへ変化すると、カップリング容量Ｃ１により検知電極１２Ｅの電位に電圧が重畳される。このとき、検知電極１２Ｅに重畳される電圧の大きさは、検知電極１２Ｅと接触体との間の容量によって異なる。

【0046】

例えば、検知電極１２Ｅの上方の対向基板２０に指やペン先等が接触している場合には、検知電極１２Ｅと指との間に容量が生じる。検知電極１２Ｅの上方において指先やペン先等が接触している場合には、指先やペン先等が無い場合と比較して検知電極１２Ｅに重畳される電圧の大きさが小さくなる。

【0047】

検知電極１２Ｅの電位に応じて、増幅用スイッチＳＷＢのオン抵抗が異なる。本実施形態では、検知電極１２Ｅの上方において指先やペン先等が接触している場合には増幅用スイッチＳＷＢのオン抵抗が低下し、検知電極１２Ｅの上方において指先やペン先等が接触していない場合には増幅用スイッチＳＷＢのオン抵抗が比較的高くなる。

【0048】

次に、タイミングコントローラＴＣＯＮは走査線駆動回路ＹＤを制御して、読み出しゲート線ＲＧの電圧をローレベルとして読み出し用スイッチＳＷＣをオンさせる。検知電極１２Ｅの上方において指先やペン先等が接触している場合には、読み出し用スイッチＳＷＣがオンすると、増幅用スイッチＳＷＢおよび読み出し用スイッチＳＷＣを介してカップリングパルスが読み出し線ＲＯＬへ供給される方向に働く。

【0049】

したがって、指先やペン先等が接触している場合には、読み出し線ＲＯＬの電位がカップリングパルス電位に向かって変化する。指先やペン先等が接触していない場合には、指先やペン先等が接触している場合よりも読み出し線ＲＯＬの電位の変化が小さくなる。

【0050】

そこで、読み出しゲート線ＰＧがオンしてからの出力期間Ｔｒｅａｄ経過時での出力電圧(指あり)と出力電圧(指なし)との出力電圧差を検出することにより指先やペン先等が接触している位置を検出することが可能となる。

【0051】

図５は、本実施の形態の表示装置におけるセンサの配置を模式的に示す図である。図５に示す配置では、８００（ｘＲＧＢ）ｘ４８０の表示画素（不図示）と、５０ｘ３０のセンサ１００とが設けられている。そして、複数の表示画素に対して一つのセンサ１００が対応している。

【0052】

図５の点線で囲まれたブロック１１０が、１つの繰り返し単位である。このブロック１１０の中に、１６（ｘＲＧＢ）ｘ１６の表示画素と、１つのセンサ１００とが含まれる。従って、表示部ＤＹＰ全体で、ブロック１１０が５０ｘ３０繰り返し配置されている。

【0053】

なお、図５では１つのブロック１１０にセンサ回路１２が４箇所に描かれている。これらのセンサ回路１２は電気的に接続されて１つのセンサ１００として機能する。なお、１ブロック１１０内のセンサ回路１２の数は４個に限られない。また、センサ回路１２は、ブロック１１０内に等間隔で配置されている必要はなく、ブロック内に適宜に配置されていれば良い。更に、隣接するブロック１１０で、センサ回路１２の配置が異なっているが、図示の配置に限られず、ブロック内に適宜に配置されていれば良い。なお、図５では、簡略のため２つのブロック１１０と２つのセンサ１００とを示し、他のブロック１１０及びセンサ１００の表示は省略している。

【0054】

次に、上述のように構成されたセンサの動作について説明する。以下の説明では、それぞれのセンサを区別するため、適宜、図５に示すように２つのセンサ１００を、センサ１００ａ及びセンサ１００ｂと呼ぶ。

【0055】

本実施の形態の表示装置では、隣接する２つのセンサ１００ａ、１００ｂが協働して接触検知動作を実行する。即ち、センサ１００ａが容量結合の強弱を読み取る動作（通常動作）を行う際には、センサ１００ｂが容量結合の強弱を読み取らない動作（補正動作）を実行する。通常動作するセンサ１００ａには、カップリングパルス線ＣＰＬにカップリングパルスがセンサ用ＹドライバＹＤＳから供給されるが、補正動作するセンサ１００ｂには、カップリングパルスは供給されず、カップリングパルス線ＣＰＬには固定電位がセンサ用ＹドライバＹＤＳから供給される。

【0056】

通常動作を行うセンサ１００ａの出力信号は、容量結合の強弱の信号成分に加えて、上述した様々なノイズ成分を含んでいる。一方、補正動作を行うセンサ１００ｂの出力信号は、容量結合の強弱を読み取らないため、ノイズ成分のみを含んでいる。
即ち、センサの出力信号は、以下の式で表される成分を含んでいる。
通常動作時のセンサ出力信号＝容量結合強弱の信号成分＋ノイズ成分
補正動作時のセンサ出力信号＝ノイズ成分
従って、通常動作時と補正動作時のセンサ出力信号の差分信号を用いれば、ノイズを除去あるいは低減することが可能になり、容量結合の強弱をより正確に読み取ることができるため、指接触有無をより正確に判定できる。

【0057】

両センサ１００ａ、１００ｂの出力信号は、表示兼センサ用ＸドライバＸＤＤＳ、回路基板６０を介して制御部６５に送られる。制御部６５は、差分処理を実行して、容量結合の強弱、即ち指接触の有無をノイズの影響を避けて正確に読み取ることが可能になる。

【0058】

ところで、上述の動作においては、２つのセンサ１００ａ、１００ｂを１組としてセンサ動作を実行しているため、センサの分解能が低下する恐れがある。これを避けるため、両センサ１００ａ、１００ｂの役割を逆とする動作を追加して設ける。即ち、センサ１００ａが補正動作、センサ１００ｂが通常動作を追加して実行する。

【0059】

図６は、本実施の形態の表示装置におけるセンサの動作を示すタイミングチャートである。

【0060】

上述のように、ブロック１１０は表示部ＤＹＰ中に、水平方向に５０個（列）、垂直方向に３０個（行）存在する。即ち、センサ１００は、表示部ＤＹＰ中に３０行存在する。一方、表示画素は表示部ＤＹＰ中に、水平方向に８００個（列）、垂直方向に４８０個（行）存在する。従って、１ブロック１１０には、１６行（＝４８０／３０）の表示画素が存在する。

【0061】

図６に示すタイミングチャートでは、１行のセンサ動作と１６行の表示動作によってセンサ・表示動作繰り返し単位が構成される。センサ・表示動作繰り返し単位は１フレーム（通常１６．７ｍｓｅｃ）の間に３０回繰り返され、全３０行のセンサと全４８０行の表示画素が選択される。

【0062】

センサ動作は、各センサ・表示動作繰り返し単位の前半に行われる。最初に１組の隣接するセンサ１００ａ、１００ｂのうち左（Ｌ）側のセンサ１００ａが通常動作を実行し、右（Ｒ）側のセンサ１００ｂが補正動作を実行する。続いて、Ｌ側とＲ側のセンサが役割を逆にして動作する。その後、１６行分の表示動作が行われる。

【0063】

以上のセンサ・表示動作を逐次、単位を進めて繰り返して実行し、両センサの出力信号の差分を取ることにより、センサ出力信号に含まれるノイズ成分を除去あるいは低下することができる
なお、Ｌ側とＲ側のセンサ出力信号に含まれるノイズ成分が同一となるように、Ｌ側とＲ側のセンサ動作タイミングは、略同一となることが望ましい。

【0064】

[本実施の形態のバリエーション]
上述の実施の形態は、種々のバリエーションの形態として構成することができる。

【0065】

（１）上述の実施の形態においては、センサ動作は、各センサ・表示動作繰り返し単位の前半に行われたが、各センサ・表示動作繰り返し単位の後半に実行しても良い。

【0066】

（２）上述の実施の形態においては、アクティブ型のセンサ回路を有するタッチパネルについて説明したが、アクティブ型のセンサ回路は上述の構成に限られない。またパッシブ型のセンサ回路を有するタッチパネルについても同様に適用することができる。

【0067】

（３）上記実施形態に係る表示装置１は、ＴＮ(Twisted Nematic)モード、ＩＰＳモード、ＯＣＢ(Optically Compensated Bend)モード等の表示モードを採用する液晶表示装置であってもよい。

【0068】

（４）上記実施形態に係る表示装置は、カラー表示タイプ、白黒表示タイプの表示装置にも適用可能である。

【0069】

（５）センサ回路１２は、読み出し用スイッチＳＷＣおよび読み出しゲート線ＲＧを省略してもよい。その場合には、増幅用スイッチＳＷＢのドレイン電極と読み出し線ＲＯＬとが電気的に接続される。

【0070】

（６）カップリングパルスはゲート線ＧＬから供給しなくても良く、例えば信号線ＳＬと並行した配線を追加してカップリングパルス線としても良い。

【0071】

（７）なお、タイミングコントローラＴＣＯＮは、回路基板６０に設けられる態様に限られず、外部に設けられても良く、ＴＦＴ基板上に設けられても良い。

【0072】

（８）増幅用スイッチＳＷＢは、実施の形態に限られず増幅器（アンプ）を用いて構成しても良い。

【0073】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0074】

ＤＹＰ…表示部、ＰＮＬ…液晶表示パネル、ＬＱ…液晶層、ＹＤ…走査線駆動回路、ＸＤ…信号線駆動回路、１０…アレイ基板、１２…センサ回路、１２Ｅ…検知電極、２０…対向基板、ＰＸ…表示画素、ＰＥ…画素電極、ＳＷＰ…画素スイッチ、ＣＥ…共通電極、ＧＬ…走査線、ＳＬ…信号線、ＰＧ…プリチャージゲート線、ＲＧ…読み出しゲート線、ＣＰＬ…カップリングパルス線、ＲＯＬ…読み出し線、ＰＲＬ…プリチャージ線、ＳＷＡ…プリチャージスイッチ、Ｃ１…カップリング容量、ＳＷＢ…増幅用スイッチ、ＳＷＣ…読み出し用スイッチ、ＴＣＯＮ…タイミングコントローラ、１００…センサ、１１０…ブロック。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】