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(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】5980157
(24)【登録日】2016年8月5日
(45)【発行日】2016年8月31日
(54)【発明の名称】タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20160818BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20160818BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 412
G06F3/041 512
G06F3/044 120
【請求項の数】10
【全頁数】40
(21)【出願番号】特願2013-75087(P2013-75087)
(22)【出願日】2013年3月29日
(65)【公開番号】特開2014-199605(P2014-199605A)
(43)【公開日】2014年10月23日
【審査請求日】2015年3月24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】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(74)【代理人】
【識別番号】100118762
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 順
(72)【発明者】
【氏名】水橋 比呂志
(72)【発明者】
【氏名】勝田 忠義
(72)【発明者】
【氏名】木田 芳利
【審査官】
山崎 慎一
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１２−２３０６５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−２２１４２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−１５９８１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−０４３３５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−０４２８６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／００１９４７４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０６Ｆ ３／０４１
Ｇ０６Ｆ ３／０４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に複数の画素電極がマトリックス状に配置された表示領域と、
前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行う制御装置と、
前記駆動電極と対向して、前記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、
前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、近接する物体の位置を検出するタッチ検出部と、
前記表示領域の外側に位置する額縁領域に配設される電源配線と、
前記制御装置の選択信号により、前記電源配線と接続する前記駆動電極を選択する、複数の駆動電極走査部と、を備え、
前記駆動電極走査部が前記電源配線の数以上の前記駆動電極を同時選択する場合、前記制御装置は、所定の符号に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号を選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する、タッチ検出機能付き表示装置。
前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行う制御装置と、
前記駆動電極と対向して、前記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、
前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、近接する物体の位置を検出するタッチ検出部と、
前記表示領域の外側に位置する額縁領域に配設される電源配線と、
前記制御装置の選択信号により、前記電源配線と接続する前記駆動電極を選択する、複数の駆動電極走査部と、を備え、
前記駆動電極走査部が前記電源配線の数以上の前記駆動電極を同時選択する場合、前記制御装置は、所定の符号に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号を選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する、タッチ検出機能付き表示装置。
【請求項2】
前記駆動電極走査部は、前記駆動電極を同時選択する第１走査信号出力回路と、
前記第１走査信号出力回路で選択された複数の駆動電極に、前記タッチ用駆動信号を印加するため、前記タッチ用駆動信号の位相を決定する走査信号を出力する第２走査信号出力回路と、
を備える、請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
前記第１走査信号出力回路で選択された複数の駆動電極に、前記タッチ用駆動信号を印加するため、前記タッチ用駆動信号の位相を決定する走査信号を出力する第２走査信号出力回路と、
を備える、請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項3】
前記電源配線は、所定の電圧を供給する第１電源配線と、所定の波形を有する電圧を供給する第２電源配線と、を備え、
前記第２走査信号出力回路の少なくとも１つは、前記所定の符号に基づいて、所定の波形の位相を変更する、請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
前記第２走査信号出力回路の少なくとも１つは、前記所定の符号に基づいて、所定の波形の位相を変更する、請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項4】
前記電源配線は、第１電圧を供給する第１電源配線と、第２電圧を供給する第２電源配線と、を備え、
前記第２走査信号出力回路は、所定の符号に基づいて、前記第１電圧と前記第２電圧とを交互に繰り返し前記タッチ用駆動信号を生成する、請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
前記第２走査信号出力回路は、所定の符号に基づいて、前記第１電圧と前記第２電圧とを交互に繰り返し前記タッチ用駆動信号を生成する、請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項5】
前記第１走査信号出力回路及び前記第２走査信号出力回路は、シフトレジスタを含み、前記選択信号の転送に応じて前記駆動電極を所定本数毎に選択する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項6】
前記第１走査信号出力回路及び前記第２走査信号出力回路は、デコーダを含み、前記選択信号に含まれる入力コードの組み合わせを判定し該当する出力し、前記駆動電極を所定本数毎に選択する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項7】
前記制御装置は、前記駆動電極走査部が選択していない駆動電極に対して、電位を固定しないフローティング状態にする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項8】
前記制御装置は、前記駆動電極走査部が前記電源配線の数以上の前記駆動電極を同時選択する場合と、前記駆動電極走査部が前記電源配線の数より少ない前記駆動電極を選択する場合とを切り換える、請求項１又は６に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項9】
前記制御装置は、前記電源配線から前記表示用駆動電圧を前記駆動電極に供給し、前記表示用駆動電圧の供給と時間をずらして、前記タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【請求項10】
外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器であって、
前記タッチ検出機能付き表示装置は、
基板上に複数の画素電極がマトリックス状に配置された表示領域と、
前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行う制御装置と、
前記駆動電極と対向して、前記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、
前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、近接する物体の位置を検出するタッチ検出部と、
前記表示領域の外側に位置する額縁領域に配設される電源配線と、
前記制御装置の選択信号により、前記電源配線と接続する前記駆動電極を選択する、複数の駆動電極走査部と、を備え、
前記駆動電極走査部が前記電源配線の数以上の前記駆動電極を同時選択する場合、前記制御装置は、所定の符号に基づいて多重化処理されたタッチ用駆動信号を選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する、
電子機器。
前記タッチ検出機能付き表示装置は、
基板上に複数の画素電極がマトリックス状に配置された表示領域と、
前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行う制御装置と、
前記駆動電極と対向して、前記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、
前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、近接する物体の位置を検出するタッチ検出部と、
前記表示領域の外側に位置する額縁領域に配設される電源配線と、
前記制御装置の選択信号により、前記電源配線と接続する前記駆動電極を選択する、複数の駆動電極走査部と、を備え、
前記駆動電極走査部が前記電源配線の数以上の前記駆動電極を同時選択する場合、前記制御装置は、所定の符号に基づいて多重化処理されたタッチ用駆動信号を選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外部近接物体を検出可能な表示装置に係り、特に静電容量の変化に基づいて外部から近接する外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能なタッチ検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着または一体化される、タッチ検出機能付き表示装置に用いられている。そして、タッチ検出機能付き表示装置は、表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、タッチパネルを通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能としている。このようなタッチパネルを有する、タッチ検出機能付き表示装置は、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。
【0003】
タッチ検出装置の方式として、光学式、抵抗式、静電容量式などいくつかの方式が存在する。静電容量式のタッチ検出装置は、携帯端末などに用いて、比較的単純な構造をもち、かつ低消費電力が実現できる。例えば、特許文献１には、静電容量式のタッチパネルが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１２−２３０６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、タッチ検出機能付き表示装置では、近年、表示パネルの高精細化や大型化が進んでいる。例えば、表示パネルとタッチパネルとを同期して動作させる場合には、水平ラインが増加することに伴い、１フレーム期間における、画素信号の書込期間の占める割合が多くなるため、タッチ検出のための時間が短くなってしまう。よって、タッチパネルでは、本来の目的であるタッチ検出精度を維持しつつ、短い時間でタッチ検出を行うことが望まれている。
【0006】
特許文献１に記載のタッチ検出機能付き表示パネルは、複数の駆動電極ブロックを同時に選択する機能をも有することが記載されているが、複数の駆動電極ブロックを同時に選択しても検出精度を高めつつ、額縁を狭小化できることの考慮がなされていない。
【0007】
本開示は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、駆動信号を印加する複数の駆動電極を同時選択する場合であっても、検出精度を高め、かつ額縁を狭小化できるタッチ検出機能付き表示装置及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】
【0008】
本開示に係る表示装置は、基板上に複数の画素電極がマトリックス状に配置された表示領域と、前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行う制御装置と、前記駆動電極と対向して、前記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、前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、近接する物体の位置を検出するタッチ検出部と、前記表示領域の外側に位置する額縁領域に配設される電源配線と、前記制御装置の選択信号により、前記電源配線と接続する前記駆動電極を選択する、複数の駆動電極走査部と、を備え、前記駆動電極走査部が前記電源配線の数以上の前記駆動電極を同時選択する場合、前記制御装置は、所定の符号に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号を選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する。
【0009】
本開示の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示装置を備えたものであり、例えば、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。
【発明の効果】
【0010】
本開示のタッチ検出機能付き表示装置及び電子機器によれば、駆動信号を印加する駆動電極を選択する選択スイッチの接続抵抗を抑え、かつ額縁を狭小化できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、説明は以下の順序で行う。１．実施形態（タッチ検出機能付き表示装置）
１−１．実施形態１
１−２．実施形態２
１−３．実施形態３
２．適用例（電子機器）
上記実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置が電子機器に適用されている例
３．本開示の構成
【0013】
＜１−１．実施形態１＞［構成例］
（全体構成例）
図１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。タッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０と、制御部１１と、ゲートドライバ１２と、ソースドライバ１３と、ソースセレクタ部１３Ｓと、駆動電極ドライバ１４と、タッチ検出部４０とを備えている。このタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０がタッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス２０と静電容量型のタッチ検出デバイス３０とを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。なお、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス２０の上に、静電容量型のタッチ検出デバイス３０を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。
【0014】
液晶表示デバイス２０は、後述するように、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Ｖｓｃａｎに従って、１水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖｄｉｓｐに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４、及びタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。本開示における制御装置は、制御部１１、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４を含む。
【0015】
ゲートドライバ１２は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。
【0016】
ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の、後述する各画素Ｐｉｘ（副画素ＳＰｉｘ）に画素信号Ｖｐｉｘを供給する回路である。ソースドライバ１３は、後述するように、１水平ライン分の映像信号Ｖｄｉｓｐから、液晶表示デバイス２０の複数の副画素ＳＰｉｘの画素信号Ｖｐｉｘを時分割多重化した画素信号を生成し、ソースセレクタ部１３Ｓに供給する。また、ソースドライバ１３は、画像信号Ｖｓｉｇに多重化された画素信号Ｖｐｉｘを分離するために必要なスイッチ制御信号Ｖｓｅｌを生成し、画素信号Ｖｐｉｘとともにソースセレクタ部１３Ｓに供給する。なお、ソースセレクタ部１３Ｓは、ソースドライバ１３と制御部１１との間の配線数を少なくすることができる。
【0017】
駆動電極ドライバ１４は、制御部１１から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の、後述する駆動電極ＣＯＭＬにタッチ検出用の駆動信号（タッチ用駆動信号、以下駆動信号という。）ＶｃｏｍＡＣ、表示用の電圧である表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを供給する回路である。以下の説明では、表示用の駆動信号としての駆動信号Ｖｃｏｍを、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣとして記載し、タッチ検出用の駆動信号としての駆動信号Ｖｃｏｍを、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣとして記載することがある。
【0018】
タッチ検出部４０は、制御部１１から供給される制御信号と、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のタッチ検出デバイス３０から供給されたタッチ検出信号Ｖｄｅｔに基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチ（上述した接触状態）の有無を検出し、タッチがある場合においてタッチ検出領域におけるその座標などを求める回路である。このタッチ検出部４０はタッチ検出信号増幅部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、検出タイミング制御部４６とを備えている。
【0019】
タッチ検出信号増幅部４２は、タッチ検出デバイス３０から供給されるタッチ検出信号Ｖｄｅｔを増幅する。タッチ検出信号増幅部４２は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに含まれる高い周波数成分（ノイズ成分）を除去し、タッチ成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタを備えていてもよい。
【0020】
（静電容量型タッチ検出の基本原理）タッチ検出デバイス３０は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力する。図１〜図６を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置１におけるタッチ検出の基本原理について説明する。図２は、静電容量型タッチ検出の基本原理を説明するため、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。図３は、図２に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図４は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図５は、図４に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図６は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【0021】
例えば、図２に示すように、容量素子Ｃ１は、誘電体Ｄを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２を備えている。図３に示すように、容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端は電圧検出器（タッチ検出部）ＤＥＴに接続される。電圧検出器ＤＥＴは、例えば図１に示すタッチ検出信号増幅部４２に含まれる積分回路である。
【0022】
交流信号源Ｓから駆動電極Ｅ１（容量素子Ｃ１の一端）に所定の周波数（例えば数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇを印加すると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端）側に接続された電圧検出器ＤＥＴを介して、出力波形（タッチ検出信号Ｖｄｅｔ）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述する駆動信号ＶｃｏｍＡＣに相当するものである。
【0023】
指が接触（または近接）していない状態（非接触状態）では、図２及び図３に示すように、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。図５に示す電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ０の変動を電圧の変動（実線の波形Ｖ０）に変換する。
【0024】
一方、指が接触（または近接）した状態（接触状態）では、図４に示すように、指によって形成される静電容量Ｃ２がタッチ検出電極Ｅ２と接しているまたは近傍にあることにより、駆動電極Ｅ１及びタッチ検出電極Ｅ２の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られ、容量素子Ｃ１の容量値よりも容量値の小さい容量素子Ｃ１’として作用する。そして、図５に示す等価回路でみると、容量素子Ｃ１’に電流Ｉ１が流れる。図６に示すように、電圧検出器ＤＥＴは、交流矩形波Ｓｇに応じた電流Ｉ１の変動を電圧の変動（点線の波形Ｖ１）に変換する。この場合、波形Ｖ１は、上述した波形Ｖ０と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜は、指などの外部から近接する物体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器ＤＥＴは、波形Ｖ０と波形Ｖ１との電圧差分の絶対値｜ΔＶ｜を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Ｓｇの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Ｒｅｓｅｔを設けた動作とすることがより好ましい。
【0025】
図１に示すタッチ検出デバイス３０は、駆動電極ドライバ１４から供給される駆動信号Ｖｃｏｍ（後述する駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）に従って、１検出ブロックずつ順次走査してタッチ検出を行うようになっている。
【0026】
タッチ検出デバイス３０は、複数の後述するタッチ検出電極ＴＤＬから、図３または図５に示す電圧検出器ＤＥＴを介して、検出ブロック毎にタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力し、タッチ検出部４０のＡ／Ｄ変換部４３に供給するようになっている。
【0027】
Ａ／Ｄ変換部４３は、駆動信号ＶｃｏｍＡＣに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部４２から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する回路である。
【0028】
信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に含まれる、駆動信号Ｖｃｏｍをサンプリングした周波数以外の周波数成分（ノイズ成分）を低減するデジタルフィルタを備えている。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理部４４は、指による差分の電圧のみ取り出す処理を行う。この指による差分の電圧は、上述した波形Ｖ０と波形Ｖ１との差分の絶対値｜ΔＶ｜である。信号処理部４４は、１検出ブロック当たりの絶対値｜ΔＶ｜を平均化する演算を行い、絶対値｜ΔＶ｜の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部４４は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部４４は、検出した指による差分の電圧を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧以上であれば、外部から近接する外部近接物体の接触状態と判断し、しきい値電圧未満であれば、外部近接物体の非接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出部４０はタッチ検出が可能となる。
【0029】
座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。検出タイミング制御部４６は、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５とが同期して動作するように制御する。座標抽出部４５は、タッチパネル座標を信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。
【0030】
（モジュール）図７は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。図７に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、後述する画素基板２（ＴＦＴ基板２１）と、フレキシブルプリント基板Ｔとを備えている。画素基板２（ＴＦＴ基板２１）は、ＣＯＧ（Chip On Glass）１９を搭載し、上述した液晶表示デバイスの表示領域Ａｄと、額縁Ｇｄとが形成されている。ＣＯＧ１９は、ＴＦＴ基板２１に実装されたＩＣドライバのチップであり、図１に示した制御部１１、ソースドライバ１３など、表示動作に必要な各回路を内蔵した制御装置である。本実施形態では、上述したソースドライバ１３及びソースセレクタ部１３Ｓは、ＴＦＴ基板２１上に形成されている。ソースドライバ１３及びソースセレクタ部１３Ｓは、ＣＯＧ１９に内蔵されていてもよい。また、駆動電極ドライバ１４の一部である、駆動電極走査部１４Ａ、１４Ｂは、ＴＦＴ基板２１に形成されている。また、ゲートドライバ１２は、ゲートドライバ１２Ａ、１２Ｂとして、ＴＦＴ基板２１に形成されている。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、ＣＯＧ１９に駆動電極走査部１４Ａ、１４Ｂ、ゲートドライバ１２などの回路を内蔵してもよい。
【0031】
図７に示すように、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、駆動電極ＣＯＭＬの駆動電極ブロックＢと、タッチ検出電極ＴＤＬとは、駆動電極ブロックＢ（駆動電極ＣＯＭＬ）と立体交差するように形成されている。
【0032】
また、駆動電極ＣＯＭＬは、一方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンに分割されている。タッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ１４によって駆動信号ＶｃｏｍＡＣが順次供給される。同時に駆動信号ＶｃｏｍＡＣが供給される、駆動電極ＣＯＭＬの複数のストライプ状の電極パターンが図７に示す駆動電極ブロックＢである。駆動電極ブロックＢ（駆動電極ＣＯＭＬ）は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の長辺方向に形成されており、後述するタッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の短辺方向に形成されている。タッチ検出電極ＴＤＬの出力は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の短辺側に設けられ、フレキシブルプリント基板Ｔを介して、フレキシブルプリント基板Ｔに実装されたタッチ検出部４０と接続されている。このように、タッチ検出部４０は、フレキシブルプリント基板Ｔ上に実装され、並設された複数のタッチ検出電極ＴＤＬのそれぞれと接続されている。フレキシブルプリント基板Ｔは、端子であればよく、フレキシブルプリント基板に限られず、この場合、モジュールの外部にタッチ検出部４０が備えられる。
【0033】
後述する駆動信号生成部は、ＣＯＧ１９に内蔵されている。ソースセレクタ部１３Ｓは、ＴＦＴ基板２１上の表示領域Ａｄの近傍に、ＴＦＴ素子を用いて形成されている。表示領域Ａｄには、後述する画素Ｐｉｘがマトリックス状（行列状）に多数配置されている。額縁Ｇｄ、Ｇｄは、ＴＦＴ基板２１の表面を垂直な方向からみて画素Ｐｉｘが配置されていない領域である。ゲートドライバ１２と、駆動ドライバ１４のうち駆動電極走査部１４Ａ、１４Ｂとは、額縁Ｇｄ、Ｇｄに配置されている。
【0034】
ゲートドライバ１２は、ゲートドライバ１２Ａ、１２Ｂを備え、ＴＦＴ基板２１上にＴＦＴ素子を用いて形成されている。ゲートドライバ１２Ａ、１２Ｂは、表示領域Ａｄに、後述する副画素ＳＰｉｘ（画素）がマトリックス状に配置された、表示領域Ａｄを挟んで両側から駆動することができるようになっている。以下の説明では、ゲートドライバ１２Ａを第１ゲートドライバ１２Ａとし、ゲートドライバ１２Ｂを第２ゲートドライバ１２Ｂとする。また、後述する走査線ＧＣＬは、第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂとの間に配列する。このため、後述する走査線ＧＣＬは、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、駆動電極ＣＯＭＬの延在方向と平行な方向に延びるように設けられている。
【0035】
駆動電極走査部１４Ａ、１４Ｂは、ＴＦＴ基板２１上にＴＦＴ素子を用いて形成されている。駆動電極走査部１４Ａ、１４Ｂは、駆動信号生成部から、第１電源配線ＰＳＬ１を介して、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣの供給を受けるとともに、第２電源配線ＰＳＬ２を介して駆動信号ＶｃｏｍＡＣの供給を受ける。駆動電極走査部１４Ａ、１４Ｂは、額縁Ｇｄにおいて、一定の幅Ｇｄｖを占める。そして、駆動電極走査部１４Ａ、１４Ｂは、並設された複数の駆動電極ブロックＢのそれぞれを、両側から駆動することができるようになっている。表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを供給する第１電源配線ＰＳＬ１と、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを供給する第２電源配線ＰＳＬ２とは、並列に額縁Ｇｄ、Ｇｄに配置されている。第１電源配線ＰＳＬ１は、第２電源配線ＰＳＬ２よりも表示領域Ａｄ側に配置されている。この構造により、第１電源配線ＰＳＬ１により供給される表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣが、表示領域Ａｄの端部の電位状態を安定させる。このため、特に、横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスにおいて、表示が安定する。
【0036】
図７に示すタッチ検出機能付き表示装置１は、上述したタッチ検出信号Ｖｄｅｔを、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の短辺側から出力する。これにより、タッチ検出機能付き表示装置１は、端子部であるフレキシブルプリント基板Ｔを介してタッチ検出部４０に接続する際の配線の引き回しが容易になる。
【0037】
（タッチ検出機能付き表示デバイス）次に、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の構成例を詳細に説明する。図８は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。図９は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置の制御装置の一例を示す図である。図１０は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。
【0038】
図８に示すように、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、画素基板２と、この画素基板２の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板３と、画素基板２と対向基板３との間に挿設された液晶層６とを備えている。
【0039】
液晶層６は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）またはＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスが用いられる。なお、図８に示す液晶層６と画素基板２との間、及び液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設されてもよい。
【0040】
また、対向基板３は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の一方の面に形成されたカラーフィルタ３２とを含む。ガラス基板３１の他方の面には、タッチ検出デバイス３０の検出電極であるタッチ検出電極ＴＤＬが形成され、さらに、このタッチ検出電極ＴＤＬの上には、偏光板３５が配設されている。
【0041】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、このＴＦＴ基板２１上にマトリックス状に配設された複数の画素電極２２と、ＴＦＴ基板２１及び画素電極２２の間に形成された複数の駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２と駆動電極ＣＯＭＬとを絶縁する絶縁層２４と、を含む。
【0042】
（表示装置のシステム構成例）画素基板２は、ＴＦＴ基板２１上に、表示領域Ａｄと、インターフェース（Ｉ／Ｆ）及びタイミングジェネレータの機能を備えるＣＯＧ１９と、第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂ及びソースドライバ１３とを備えている。上述した図７に示すフレキシブルプリント基板Ｔは、図７に示すＣＯＧ１９として配置された図９に示すＣＯＧ１９への外部信号またはＣＯＧ１９を駆動する駆動電力を伝送する。画素基板２は、透明絶縁基板（例えばガラス基板）のＴＦＴ基板２１の表面にあり、液晶セルを含む画素がマトリックス状（行列状）に多数配置されてなる表示領域Ａｄと、ソースドライバ（水平駆動回路）１３と、ゲートドライバ（垂直駆動回路）１２Ａ、１２Ｂと、を備えている。ゲートドライバ（垂直駆動回路）１２Ａ、１２Ｂは、第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂとして、表示領域Ａｄを挟むように配置されている。
【0043】
表示領域Ａｄは、液晶層を含む副画素ＳＰｉｘが、ｍ行×ｎ列に配置されたマトリックス（行列状）構造を有している。なお、この明細書において、行とは、一方向に配列されるｍ個の副画素ＳＰｉｘを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるｎ個の副画素ＳＰｉｘを有する画素列をいう。そして、ｍとｎとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。表示領域Ａｄは、画素Ｐｉｘのｍ行ｎ列の配列に対して行毎に走査線ＧＣＬｍ＋１、ＧＣＬｍ＋２、ＧＣＬｍ＋３・・・が配線され、列毎に信号線ＳＧＬｎ＋１、ＳＧＬｎ＋２、ＳＧＬｎ＋３、ＳＧＬｎ＋４、ＳＧＬｎ＋５・・・が配線されている。以後、実施形態においては、走査線ＧＣＬｍ＋１、ＧＣＬｍ＋２、ＧＣＬｍ＋３・・・を代表して走査線ＧＣＬのように表記し、信号線ＳＧＬｎ＋１、ＳＧＬｎ＋２、ＳＧＬｎ＋３、ＳＧＬｎ＋４、ＳＧＬｎ＋５・・・を代表して信号線ＳＧＬのように表記することがある。
【0044】
画素基板２には、外部から外部信号である、マスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号が入力され、ＣＯＧ１９に与えられる。ＣＯＧ１９は、外部電源の電圧振幅のマスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号を、液晶の駆動に必要な内部電源の電圧振幅にレベル変換（昇圧）し、マスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号としてタイミングジェネレータを通し、垂直スタートパルスＶＳＴ、垂直クロックパルスＶＣＫを生成する。ＣＯＧ１９は、垂直スタートパルスＶＳＴ、垂直クロックパルスＶＣＫを第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂに与える。ＣＯＧ１９は、副画素ＳＰｉｘ毎の画素電極に対して各画素共通に与えて、コモン電位とよばれる表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを生成して上述した駆動電極ＣＯＭＬに与える。
【0045】
第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂは、後述するシフトレジスタを含み、さらにラッチ回路等を含んでもよい。第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂは、上述した垂直スタートパルスＶＳＴが与えられることで、ラッチ回路が、垂直クロックパルスＶＣＫに同期する。第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂは、ラッチ回路においてラッチされた１ライン分のデジタルデータを垂直走査パルスとして順に出力し、走査線ＧＣＬに与えることによって副画素ＳＰｉｘを行単位で順次選択する。第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂは、走査線ＧＣＬの延在方向に走査線ＧＣＬを挟むように配置されている。第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂは、表示領域Ａｄの上寄り、垂直走査上方向から、表示領域Ａｄの下寄り、垂直走査下方向へ順に出力する。
【0046】
ソースドライバ１３には、例えば６ビットのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のデジタル画像信号Ｖｓｉｇが与えられる。ソースドライバ１３は、第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂによる垂直走査によって選択された行の各副画素ＳＰｉｘに対して、画素毎に、もしくは複数画素毎に、あるいは全画素一斉に、信号線ＳＧＬを介して表示データを書き込む。
【0047】
ＴＦＴ基板２１には、図９及び図１０に示す各副画素ＳＰｉｘの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）素子Ｔｒ、図８に示す各画素電極２２に画素信号Ｖｐｉｘを供給する信号線ＳＧＬ、各ＴＦＴ素子Ｔｒを駆動する走査線ＧＣＬ等の配線が形成されている。このように、信号線ＳＧＬは、ＴＦＴ基板２１の表面と平行な平面に延在し、画素に画像を表示するための画素信号Ｖｐｉｘを供給する。図１０に示す液晶表示デバイス２０は、マトリックス状に配列した複数の副画素ＳＰｉｘを有している。副画素ＳＰｉｘは、ＴＦＴ素子Ｔｒ及び液晶素子ＬＣを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴで構成されている。ＴＦＴ素子Ｔｒのソースは信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査線ＧＣＬに接続され、ドレインは液晶素子ＬＣの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端が駆動電極ＣＯＭＬに接続されている。
【0048】
図９に示す第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂは、垂直走査パルスを、図１０に示す走査線ＧＣＬを介して、副画素ＳＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、表示領域Ａｄにマトリックス状に形成されている副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。ソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘを、ＳＧＬを介して、第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂにより順次選択される１水平ラインを含む各副画素ＳＰｉｘにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号に応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。駆動電極ドライバ１４は、表示用の駆動信号（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ）を印加して、駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。
【0049】
上述したように、タッチ検出機能付き表示装置１は、第１ゲートドライバ１２Ａ、第２ゲートドライバ１２Ｂが走査線ＧＣＬｍ＋１、ＧＣＬｍ＋２、ＧＣＬｍ＋３を順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択される。また、タッチ検出機能付き表示装置１は、１水平ラインに属する画素Ｐｉｘに対して、ソースドライバ１３が画素信号Ｖｐｉｘを供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ１４は、その１水平ラインに対応する駆動電極ＣＯＭＬに対して駆動信号Ｖｃｏｍを印加するようになっている。
【0050】
図８に示すカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタの色領域を周期的に配列して、上述した図１０に示す各副画素ＳＰｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色の色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ（図１０参照）が１組として画素Ｐｉｘとして対応付けられている。カラーフィルタ３２は、ＴＦＴ基板２１と垂直な方向において、液晶層６と対向する。なお、カラーフィルタ３２は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。
【0051】
図１０に示す副画素ＳＰｉｘは、走査線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。走査線ＧＣＬは、ゲートドライバ１２と接続され、ゲートドライバ１２より走査信号Ｖｓｃａｎが供給される。また、副画素ＳＰｉｘは、信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。信号線ＳＧＬは、ソースドライバ１３と接続され、ソースドライバ１３より画素信号Ｖｐｉｘが供給される。
【0052】
図１１は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールにおいて、ソースドライバと、信号線との関係を説明する模式図である。図１１に示すように、タッチ検出機能付き表示装置１は、信号線ＳＧＬが、ソースセレクタ部１３Ｓを介して上述したＣＯＧ１９に内蔵したソースドライバ１３に接続されている。ソースセレクタ部１３Ｓは、スイッチ制御信号Ｖｓｅｌに応じて開閉動作する。
【0053】
図１１に示すように、ソースドライバ１３は、制御部１１から供給される画像信号Ｖｓｉｇ及びソースドライバ制御信号に基づいて、画素信号Ｖｐｉｘを生成し出力する。ソースドライバ１３は、１水平ライン分の画像信号Ｖｓｉｇから、タッチ検出機能付き表示装置１が備える液晶表示デバイス２０の複数（この例では３つ）の副画素ＳＰｉｘに与える画素信号Ｖｐｉｘ（ＶｐｉｘＲ、ＶｐｉｘＧ、ＶｐｉｘＢ）を生成し、ソースセレクタ部１３Ｓに与える。また、ソースドライバ１３は、画素信号ＶｐｉｘＲ、ＶｐｉｘＧ、ＶｐｉｘＢが多重化された画像信号Ｖｓｉｇからそれぞれの画素信号ＶｐｉｘＲ、ＶｐｉｘＧ、ＶｐｉｘＢを分離するために必要なセレクタスイッチ制御信号Ｖｓｅｌ（ＶｓｅｌＲ、ＶｓｅｌＧ、ＶｓｅｌＢ）を生成し、画像信号Ｖｓｉｇとともにソースセレクタ部１３Ｓに与える。前述した通り、この多重化により、ソースドライバ１３とソースセレクタ部１３Ｓとの間の配線数が少なくなる。
【0054】
ソースセレクタ部１３Ｓは、ソースドライバ１３から与えられた表示データとしての画像信号Ｖｓｉｇ及びセレクタスイッチ制御信号Ｖｓｅｌに基づいて、時分割され多重化された画像信号Ｖｓｉｇから画素信号Ｖｐｉｘを分離し、タッチ検出機能付き表示装置１の液晶表示デバイス２０に与える。ソースセレクタ部１３Ｓは、例えば、３個のスイッチＳＷＲ、ＳＷＧ、ＳＷＢを備えている。３個のスイッチＳＷＲ、ＳＷＧ、ＳＷＢのそれぞれの一端は、互いに接続されソースドライバ１３から画像信号Ｖｓｉｇが供給される。３個のスイッチＳＷＲ、ＳＷＧ、ＳＷＢのそれぞれの他端は、液晶表示デバイス２０の信号線ＳＧＬを介して、副画素ＳＰｉｘにそれぞれ接続されている。
【0055】
制御部１１は、ソースドライバ１３に表示のための信号を与える。この信号に基づき、ソースドライバ１３はセレクタスイッチ制御信号Ｖｓｅｌ（ＶｓｅｌＲ、ＶｓｅｌＧ、ＶｓｅｌＢ）を生成する。３個のスイッチＳＷＲ、ＳＷＧ、ＳＷＢは、ソースドライバ１３から与えられたセレクタスイッチ制御信号Ｖｓｅｌ（ＶｓｅｌＲ、ＶｓｅｌＧ、ＶｓｅｌＢ）によってそれぞれ開閉される。このような構造により、ソースセレクタ部１３Ｓは、セレクタスイッチ制御信号Ｖｓｅｌに応じて、スイッチＳＷＲ、ＳＷＧ、ＳＷＢを時分割で順次切り替えてオン（ＯＮ）状態にすることができる。ソースセレクタ部１３Ｓは、このような動作により、表示データとしての多重化された画像信号Ｖｓｉｇから、表示データとしての画素信号Ｖｐｉｘ（ＶｐｉｘＲ、ＶｐｉｘＧ、ＶｐｉｘＢ）を分離する。ソースセレクタ部１３Ｓは、画素信号Ｖｐｉｘを、３個の副画素ＳＰｉｘにそれぞれ供給する。
【0056】
上述した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは、副画素ＳＰｉｘにそれぞれ対応付けられている。このため、色領域３２Ｒに対応する副画素ＳＰｉｘには、画素信号ＶｐｉｘＲが与えられる。色領域３２Ｇに対応する副画素ＳＰｉｘには、画素信号ＶｐｉｘＧが与えられる。色領域３２Ｂに対応する副画素ＳＰｉｘには、画素信号ＶｐｉｘＢが与えられる。
【0057】
副画素ＳＰｉｘは、駆動電極ＣＯＭＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他の副画素ＳＰｉｘと互いに接続されている。駆動電極ＣＯＭＬは、駆動電極ドライバ１４と接続され、駆動電極ドライバ１４より表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣが供給される。つまり、この例では、同じ一行に属する複数の副画素ＳＰｉｘが駆動電極ＣＯＭＬを共有するようになっている。
【0058】
図１に示すゲートドライバ１２は、走査信号Ｖｓｃａｎを、図１０に示す走査線ＧＣＬを介して、副画素ＳＰｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている副画素ＳＰｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。図１に示すソースドライバ１３は、画素信号Ｖｐｉｘを、図１０に示す信号線ＳＧＬを介して、ゲートドライバ１２により順次選択される１水平ラインを構成する各副画素ＳＰｉｘにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素ＳＰｉｘでは、供給される画素信号Ｖｐｉｘに応じて、１水平ラインの表示が行われるようになっている。図１に示す駆動電極ドライバ１４は、駆動信号Ｖｃｏｍを印加し、図７及び図９に示す、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬからなる駆動電極ブロックＢ毎に駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。
【0059】
上述したように、液晶表示デバイス２０は、ゲートドライバ１２が走査線ＧＣＬを時分割的に順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択される。また、液晶表示デバイス２０は、１水平ラインに属する副画素ＳＰｉｘに対して、ソースドライバ１３が画素信号Ｖｐｉｘを供給することにより、１水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ１４は、その１水平ラインに対応する駆動電極ＣＯＭＬを含む駆動電極ブロックＢに対して表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを印加するようになっている。
【0060】
本実施形態に係る駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示デバイス２０の駆動電極（共通電極）として機能するとともに、タッチ検出デバイス３０の駆動電極としても機能する。図１２は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。図１２に示す駆動電極ＣＯＭＬは、図８に示すように、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直方向において、画素電極２２に対向している。タッチ検出デバイス３０は、画素基板２に設けられた駆動電極ＣＯＭＬと、対向基板３に設けられたタッチ検出電極ＴＤＬにより構成されている。タッチ検出電極ＴＤＬは、駆動電極ＣＯＭＬの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びるストライプ状の電極パターンから構成されている。そして、タッチ検出電極ＴＤＬは、ＴＦＴ基板２１の表面に対する垂直な方向において、駆動電極ＣＯＭＬと対向している。タッチ検出電極ＴＤＬの各電極パターンは、タッチ検出部４０のタッチ検出信号増幅部４２の入力にそれぞれ接続されている。駆動電極ＣＯＭＬとタッチ検出電極ＴＤＬにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を生じさせている。なお、タッチ検出電極ＴＤＬ又は駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロックＢ）は、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、タッチ検出電極ＴＤＬ又は駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、櫛歯形状であってもよい。あるいはタッチ検出電極ＴＤＬ又は駆動電極ＣＯＭＬ（駆動電極ブロック）は、複数に分割されていればよく、駆動電極ＣＯＭＬを分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であってもよい。
【0061】
この構成により、タッチ検出デバイス３０では、タッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ１４が、図７に示す駆動電極ブロックＢを時分割的に線順次走査するように駆動する。これにより、スキャン方向Ｓｃａｎに駆動電極ＣＯＭＬの駆動電極ブロックＢ（１検出ブロック）は、順次選択される。そして、タッチ検出デバイス３０は、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖｄｅｔを出力する。このようにタッチ検出デバイス３０は、１検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。
【0062】
図１３、図１４及び図１５は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出の動作例を表す模式図である。図１３、図１４及び図１５に示す駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４は、例えば５組走査方向に並んでおり、図７に示す駆動電極ＣＯＭＬの駆動電極ブロックＢが、例えば２０個ある状態である。選択駆動電極ブロックＳＴＸは、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣが印加された、図７に示す駆動電極ＣＯＭＬの駆動電極ブロックＢを示している。非選択駆動電極ブロックＮＴＸは、図７に示す駆動電極ＣＯＭＬの駆動電極ブロックＢに電圧が印加されず、電位が固定されていない状態、いわゆるフローティング状態となっている。非選択駆動電極ブロックＮＴＸは、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣが印加され、電位が固定されていてもよい。図１に示す駆動電極ドライバ１４は、図１３に示すタッチ検出動作の対象となる全駆動電極ブロックＢ（図７参照）のうち、選択駆動電極ブロックＢｋｎ−１の駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を同時選択して、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加する。次に、駆動電極ドライバ１４は、図１４に示す全駆動電極ブロックＢ（図７参照）のうち、選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を選択して、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加する。次に、駆動電極ドライバ１４は、図１５に示す全駆動電極ブロックＢ（図７参照）のうち、選択駆動電極ブロックＢｋｎ＋ｐの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を選択して、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加する。このように、駆動電極ドライバ１４は、全駆動電極ブロックＢ（図７参照）のうち所定数（実施形態１では４つ）毎に選択駆動電極ブロックＢｋｎ−１、Ｂｋｎ・・・Ｂｋｎ＋ｐを順次選択して、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを符号分割選択（ＣＤＭ：Code Division Multiplexing）駆動で印加し、全ての駆動電極ブロックＢにわたって走査する。なお、選択駆動電極ブロックＳＴＸとして同時選択される所定数毎に選択駆動電極ブロックＢｋｎ−１、Ｂｋｎ・・・Ｂｋｎ＋ｐは、代表して選択駆動電極ブロックＢｋｎとして示すことがある。また、各選択駆動電極ブロックＢｋｎ−１、Ｂｋｎ・・・Ｂｋｎ＋ｐは、４つ毎に駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４が選択される例を示した。本実施形態において、選択駆動電極ブロックＳＴＸとして同時選択される所定数は、４つに限られず、２つ、３つ又は５つなどであってもよい。また、全ての駆動電極ブロックＢの個数は、２０個に限定されるものではない。
【0063】
タッチ検出デバイス３０は、図１３から図１５に示す駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ２０の１つが、上述した静電容量型タッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応する。タッチ検出デバイス３０は、タッチ検出電極ＴＤＬの１つが、タッチ検出電極Ｅ２に対応する。タッチ検出デバイス３０は、上述した基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。そして、図１２に示すように、互いに立体交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出面全体にわたって駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ２０の１つ毎を走査する時分割選択（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）駆動により、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出も可能となっている。
【0064】
（符号分割選択（ＣＤＭ）駆動）図１６は、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置における符号分割選択駆動の動作の一例を説明する説明図である。図１６に示すように、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、駆動電極ドライバ１４が、選択駆動電極ブロックＢｋｎの４つの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を同時選択して所定の符号に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを供給する。例えば、所定の符号は、下記式（１）の正方行列で定義され、正方行列の次数は選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の数である４になる。下記式（１）の正方行列の対角成分「−１」は、当該正方行列の対角成分以外の成分「１」と異なる。駆動電極ドライバ１４は、下記式（１）の正方行列に基づいて、正方行列の対角成分以外の成分「１」に対応する上述した交流矩形波Ｓｇの位相と、正方行列の対角成分「−１」に対応する上述した交流矩形波Ｓｇの位相とは、反転するように、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加する。また、符号「−１」は、符号「１」とは位相が異なるように決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを供給する符号である。
【0065】
選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の走査上流から２番目の位置である駆動電極ブロックＴｘ２に、指などの外部近接物体ＣＱがある場合、相互誘導により外部近接物体ＣＱによる差分の電圧が生じる（例えば差分の電圧は２０％とする）。タッチ検出部４０が、第１時間帯で検出するタッチ検出信号（Sensor Output Signal）は、（−１）＋（０．８）＋（１）＋（１）＝１．８になる。次に、タッチ検出部４０は、第２時間帯で検出するタッチ検出信号（Sensor Output Signal）は、（１）＋（−０．８）＋（１）＋（１）＝２．２になる。次に、タッチ検出部４０は、第３時間帯で検出するタッチ検出信号（Sensor Output Signal）は、（１）＋（０．８）＋（−１）＋（１）＝１．８になる。次に、タッチ検出部４０は、第４時間帯で検出するタッチ検出信号（Sensor Output Signal）は、（１）＋（０．８）＋（１）＋（−１）＝１．８になる。
【0066】
座標抽出部４５は、信号処理部４４において検出されたタッチ検出信号を、下記式（１）の正方行列で掛け合わせ、選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックＴｘ２の位置に、指などの外部近接物体ＣＱがあることを、電圧を上げることなく時分割選択（ＴＤＭ）駆動の４倍の検出感度で検出する。そして、座標抽出部４５は、タッチパネル座標を信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。
【0067】
【数1】
【0068】
実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出のための検出感度が高まり、タッチ検出精度を向上させ、かつ短い時間でタッチ検出を行うことができる。
【0069】
ここで、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、駆動電極ドライバ１４が、選択駆動電極ブロックＢｋｎの４つの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を同時選択して所定の符号に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを供給する。このため、タッチ用駆動信号を供給する電源供給ラインが、選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックの数だけ少なくとも必要になる。電源供給ラインが増えると、額縁Ｇｄが広がってしまう。
【0070】
（駆動信号生成部及び駆動電極ドライバ）そこで、実施形態１に係る駆動電極走査部１４Ａ（１４Ｂ）は、電源配線の数、２以上の駆動電極ブロックを同時選択する場合、駆動電極ドライバ１４は、上述した式（１）の正方行列で定義される所定の符号に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号を選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する。図１７は、実施形態１に係る駆動電極ドライバの駆動信号生成部を示すブロック図である。駆動信号生成部１４Ｑは、高レベル電圧生成部６１と、低レベル電圧生成部６２と、バッファ６３、６４、６６と、スイッチング回路６５とを備えている。
【0071】
高レベル電圧生成部６１は、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの高レベル電圧を生成する。低レベル電圧生成部６２は、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣの直流電圧を生成する。この低レベル電圧生成部６２が生成した電圧は、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの低レベル電圧としても使用される。バッファ６３は、高レベル電圧生成部６１から供給された電圧を、インピーダンス変換を行いつつ出力し、スイッチング回路６５に供給する。バッファ６４は、低レベル電圧生成部６２から供給された電圧を、インピーダンス変換を行いつつ出力し、スイッチング回路６５に供給する。スイッチング回路６５は、駆動制御信号ＥＸＶＣＯＭに基づいて、駆動制御信号ＥＸＶＣＯＭが高レベルの場合と駆動制御信号ＥＸＶＣＯＭが低レベルの場合とを交互に繰り返し、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを生成する。スイッチング回路６５は、駆動制御信号ＥＸＶＣＯＭが高レベルの場合に、バッファ６３から供給された電圧を出力し、駆動制御信号ＥＸＶＣＯＭが低レベルの場合に、バッファ６４から供給された電圧を出力する。スイッチング回路６５は、駆動制御信号ＥＸＶＣＯＭに基づいて、駆動制御信号ＥＸＶＣＯＭが低レベルの場合に、バッファ６４から供給された電圧を表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣの直流電圧として出力する。バッファ６３、６４は、例えばボルテージフォロワにより構成される。なお、スイッチング回路６５の出力する電圧は、出力端子６５Ｅに出力される。バッファ６６は、低レベル電圧生成部６２から供給された電圧を、インピーダンス変換を行いつつ出力し、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣの直流電圧を出力端子６６Ｅに供給する。
【0072】
図１８は、実施形態１に係る駆動電極ドライバを示すブロック図である。図１９は、タッチ検出機能付き表示装置のタイミング波形例を示す説明図である。図１８及び図１９は、駆動電極走査部１４Ａ側の構成を説明するが、駆動電極走査部１４Ｂの構成も同様である。上述した選択駆動電極ブロックＢｋｎは、４つの駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４である。駆動電極走査部１４Ａ、１４Ｂは、走査制御部５１と、タッチ検出走査部５２と、駆動部５３とを備えている。駆動部５３は、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４と同じ数の駆動部５３（ｋ＋１）〜５３（ｋ＋４）を備えている。走査制御部５１は、ＣＯＧ１９に実装されている。また、タッチ検出走査部５２と、駆動部５３とは、表示領域Ａｄの周囲にある額縁Ｇｄに配置されている。以後、複数の駆動部５３（ｋ＋１）〜５３（ｋ＋４）のうちの任意の１つをさす場合には、単に駆動部５３を用いるものとする。
【0073】
走査制御部５１は、制御部１１より供給された制御信号に基づいて、タッチ検出走査部５２に対して制御信号ＳＤＣＫ（ＳＲ１ＣＫ１、ＳＲ１ＣＫ２、ＳＲ２ＣＫ１、ＳＲ２ＣＫ２）、走査開始信号ＳＤＳＴ（ＳＤＳＴ１、ＳＤＳＴ２）を供給する。また、第１電源配線ＰＳＬ１には、上述した駆動信号生成部１４Ｑから出力端子６６Ｅを介して出力された、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣが供給される。第２電源配線ＰＳＬ２は、上述した駆動信号生成部１４Ｑから出力端子６５Ｅを介して出力された、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣが供給される。走査制御部５１は、駆動信号生成部１４Ｑからタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣが供給されている駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬを、駆動部５３に対して供給する。
【0074】
タッチ検出走査部５２は、複数の駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を同時選択する第１走査信号出力回路５２ＳＲ１と、第２走査信号出力回路５２ＳＲ２とを備えている。第１走査信号出力回路５２ＳＲ１は、駆動電極用シフトレジスタ１ｓｔＳＲを含んで構成され、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加する駆動電極ＣＯＭＬを選択するための走査信号ＳＲ１ｏｕｔ、ＳＲ２ｏｕｔ、ＳＲ３ｏｕｔ、ＳＲ４ｏｕｔ・・・を生成するものである。具体的には、タッチ検出走査部５２は、シフトレジスタ５２ＳＲが走査制御部５１から供給された走査開始信号ＳＤＳＴ１をトリガーとして制御信号ＳＲ１ＣＫ１、ＳＲ１ＣＫ２に同期させて、順次シフトレジスタ５２ＳＲの転送段毎に転送され、順次選択される。選択されたシフトレジスタ１ｓｔＳＲは、図１９示す走査信号ＳＲ１ｏｕｔ、ＳＲ２ｏｕｔ、ＳＲ３ｏｕｔ、ＳＲ４ｏｕｔ・・・を、駆動部５３の各論理積回路５４へ送出する。以後、走査信号ＳＲ１ｏｕｔ、ＳＲ２ｏｕｔ、ＳＲ３ｏｕｔ、ＳＲ４ｏｕｔ・・・のうち任意の１つをさす場合には、走査信号ＳＲｏｕｔを用いることがある。
【0075】
駆動部５３は、タッチ検出走査部５２から供給された走査信号ＳＲｏｕｔ及び走査制御部５１から供給された駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬに基づいて、駆動信号生成部１４Ｑから供給された表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣまたはタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを駆動電極ＣＯＭＬに印加する回路である。駆動部５３は、タッチ検出走査部５２の出力信号に対応して１つずつ設けられており、対応する駆動電極ブロックＢに対して駆動信号Ｖｃｏｍを印加するようになっている。
【0076】
駆動部５３は、論理積回路５４と、駆動電極ブロックＢ毎に選択スイッチｓｗ１、ｓｗ２、ｓｗ３を備えている。論理積回路５４は、タッチ検出走査部５２から供給された走査信号ＳＲｏｕｔ及び走査制御部５１から供給された駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの論理積（ＡＮＤ）を生成して出力する。選択スイッチｓｗ２は、論理積回路５４から供給される信号に基づいて動作が制御される。選択スイッチｓｗ２の一端は、駆動電極ブロックＢが含む複数の駆動電極ＣＯＭＬに接続され、選択スイッチｓｗ２の他端は、第２電源配線ＰＳＬ２と接続されている。選択スイッチｓｗ１は、論理積回路５４から供給される信号を反転するインバータ５６に基づいて動作が制御される。選択スイッチｓｗ１の一端は、駆動電極ブロックＢが含む複数の駆動電極ＣＯＭＬに接続され、選択スイッチｓｗ１の他端は、第１電源配線ＰＳＬ１と接続されている。
【0077】
第２走査信号出力回路５２ＳＲ２は、駆動電極用シフトレジスタ２ｎｄＳＲを含んで構成され、第１走査信号出力回路５２ＳＲ１で選択された、選択駆動電極ブロックＢｋｎに、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加するため、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの位相を反転する駆動電極Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４のいずれか１つを選択する走査信号を生成するものである。具体的には、タッチ検出走査部５２は、シフトレジスタ２ｎｄＳＲが走査制御部５１から供給された走査開始信号ＳＤＳＴ２をトリガーとして制御信号ＳＲ２ＣＫ１、ＳＲ２ＣＫ２に同期させて、順次シフトレジスタ２ｎｄＳＲの転送段毎に転送され、順次選択される。選択されたシフトレジスタ２ｎｄＳＲは、走査信号を、駆動部５３の各論理積回路５５へ送出する。
【0078】
論理積回路５５は、第２走査信号出力回路５２ＳＲ２から供給された走査信号及び論理積回路５４から供給される信号の論理積（ＡＮＤ）を生成して選択スイッチｓｗ３に出力する。第２走査信号出力回路５２ＳＲ２は、選択されたシフトレジスタ２ｎｄＳＲが例えば高レベルの信号をｋ＋２番目の走査信号としてｋ＋２番目の駆動部５３（ｋ＋２）に供給し、かつ論理積回路５４が例えば高レベルの信号を供給した場合に、選択スイッチｓｗ１、選択スイッチｓｗ２がオフになり、選択スイッチｓｗ３がオンになる。この駆動部５３（ｋ＋２）は、ｋ＋２番目の駆動電極ブロックＢ（ｋ＋２）に属する複数の駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号ＶｃｏｍＡＣの波形ＴＳＶＣＯＭをインバータ５７で反転させた反転波形ｘＴＳＶＣＯＭを印加する。
【0079】
図１９に示すように、駆動部５３は、走査信号ＳＲｏｕｔが高レベル、かつ駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬが高レベルの場合に、４つの駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４に対してタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを駆動信号Ｖｃｏｍとして出力する。第２走査信号出力回路５２ＳＲ２から供給された走査信号がローレベルの場合、駆動部５３は、選択スイッチｓｗ１、選択スイッチｓｗ３がオフになり、選択スイッチｓｗ２がオンになる。例えば、駆動部５３（ｋ＋１）、（ｋ＋３）及び（ｋ＋４）は、駆動電極ブロックＢ（ｋ＋２）に属する複数の駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号ＶｃｏｍＡＣの波形ＴＳＶＣＯＭを印加する。
【0080】
図１９に示すように、第２走査信号出力回路５２ＳＲ２から供給された走査信号がハイレベルの場合、駆動部５３は、選択スイッチｓｗ１、選択スイッチｓｗ２がオフになり、選択スイッチｓｗ３がオンになる。例えば、駆動部５３（ｋ＋２）は、駆動電極ブロックＢ（ｋ＋２）に属する複数の駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号ＶｃｏｍＡＣの波形ＴＳＶＣＯＭの反転波形ｘＴＳＶＣＯＭを印加する。第２走査信号出力回路５２ＳＲ２から供給された走査信号は、上述した（１）の正方行列の対角成分「−１」の符号に基づいて、出力される。このため、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４まで順次、波形ＴＳＶＣＯＭの反転波形ｘＴＳＶＣＯＭを印加するタイミングがずれていくことになる。
【0081】
駆動部５３は、走査信号ＳＲｏｕｔが低レベル、かつ駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬが高レベルの場合に、駆動電極ブロックＢを第２電源配線ＰＳＬ２から切り離し、第１電源配線ＰＳＬ１に接続する。ここで、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの出力先として選択された駆動電極ブロックＢは、選択駆動電極ブロックＢｋｎである。タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの出力先として選択されていない駆動電極ブロックＢは、上述したように非選択駆動電極ブロックＮＴＸである。駆動部５３は、選択スイッチｓｗ１、選択スイッチｓｗ２及び選択スイッチｓｗ３をオフにすることで、非選択駆動電極ブロックＮＴＸを電位が固定されていないフローティング状態にすることができる。駆動部５３は、選択スイッチｓｗ１をオン、選択スイッチｓｗ２及び選択スイッチｓｗ３をオフにすることで、非選択駆動電極ブロックＮＴＸの電位を表示用電圧ＶｃｏｍＤＣにすることもできる。
【0082】
また、液晶表示デバイス２０が表示動作している場合、駆動部５３は、走査信号ＳＲｏｕｔが低レベルであって、駆動電極ブロックＢ毎に１つの選択スイッチｓｗ１を介して全て第１電源配線ＰＳＬ１に接続し、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを駆動信号Ｖｃｏｍとして出力する。実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給する。上述したように、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、１表示水平期間において、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給するようにしてもよい。また、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、１表示水平期間において、複数のタッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と複数の表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給するようにしてもよい。実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、１つの表示期間Ｄｔで複数の水平期間分の表示動作を処理してもよい。
【0083】
ここで、ＴＦＴ基板２１は、本開示における「基板」の一具体例に対応する。画素電極２２は、本開示における「画素電極」の一具体例に対応する。信号線ＳＧＬは、本開示における「信号線」の一具体例に対応する。駆動電極ＣＯＭＬは、本開示における「駆動電極」の一具体例に対応する。液晶素子ＬＣは、本開示における「表示機能層」の一具体例に対応する。ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３及び駆動電極ドライバ１４は、本開示における「制御装置」の一具体例に対応する。タッチ検出電極ＴＤＬは、本開示における「タッチ検出電極」に対応する。第１電源配線ＰＳＬ１は、本開示における「第１電源配線」の一具体例に対応する。第２電源配線ＰＳＬ２は、本開示における「第２電源配線」の一具体例に対応する。
【0084】
以上説明したように、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１では、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを駆動電極ＣＯＭＬに供給する第１電源配線ＰＳＬ１及びタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを駆動電極ＣＯＭＬに供給する第２電源配線ＰＳＬ２を額縁領域に引き回している。額縁領域に引き回している電源配線の数が第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の２本のみで、第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の数以上の駆動電極ブロックを駆動することができる。
【0085】
例えば、第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２は、ＴＦＴ基板２１の表面に平行な面に沿って配置される場合、駆動電極ブロックＢの寄生容量を考慮する必要がある。ＣＯＧ１９（駆動信号生成部）から離れた位置に配置された駆動電極ブロックＢでは、駆動信号ＶｃｏｍＡＣのパルスの遷移時間が長くなる可能性があるため、配線幅を広く、例えば１００μｍ以上２００μｍ以下程度にして第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の抵抗を下げることが有効である。このため、複数の駆動電極ブロックを同時選択して、ＣＤＭ駆動しても、額縁領域に引き回している電源配線の数が第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の２本のみであり、額縁Ｇｄの図７に示す幅Ｇｄｖを抑制できる。その結果、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、第２電源配線ＰＳＬ２の末端部付近に配置された駆動電極ブロックＢで駆動信号ＶｃｏｍＡＣのパルスの遷移時間が長くなる可能性を抑制することができる。
【0086】
以上説明したように、実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極走査部１４Ａ（１４Ｂ）が電源配線の数である２以上の駆動電極ブロックを同時選択する場合、駆動電極ドライバ１４は、所定の符号（例えば上記式（１）に示す正方行列の符号）に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの波形ＴＳＶＣＯＭ及び反転波形ｘＴＳＶＣＯＭを選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する。実施形態１に係るタッチ検出機能付き表示装置は、タッチ検出のための検出感度が高まり、タッチ検出精度を向上させ、かつ短い時間でタッチ検出を行うことができる。
【0087】
＜１−２．実施形態２＞次に、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１について説明する。図２０は、実施形態２に係る駆動電極ドライバを示すブロック図である。図２１は、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置のタイミング波形例を示す説明図である。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図２０及び図２１は、駆動電極走査部１４Ａ側の構成を説明するが、駆動電極走査部１４Ｂの構成も同様である。
【0088】
高レベル電圧生成部６１は、バッファ６３を介して第２電源配線ＰＳＬ２に供給するタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの高レベル電圧ＶｃｏｍＤＣＨを生成する。低レベル電圧生成部６２は、バッファ６６を介して第２電源配線ＰＳＬ２に供給する表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣの直流電圧を生成する。この低レベル電圧生成部６２が生成した電圧は、バッファ６３を介して第２電源配線ＰＳＬ２に供給するタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの低レベル電圧ＶｃｏｍＤＣＬとしても使用される。
【0089】
駆動部５３は、論理積回路５４と、排他的論理和回路５８と、インバータ５６と、駆動電極ブロックＢ毎に選択スイッチｓｗ４、ｓｗ５を備えている。論理積回路５４は、タッチ検出走査部５２から供給された走査信号ＳＲｏｕｔ及び走査制御部５１から供給された駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの論理積（ＡＮＤ）を生成して出力する。選択スイッチｓｗ４は、論理積回路５４から供給される信号に基づいて動作が制御される。選択スイッチｓｗ４の一端は、駆動電極ブロックＢが含む複数の駆動電極ＣＯＭＬに接続され、選択スイッチｓｗ４の他端は、第１電源配線ＰＳＬ１と接続されている。選択スイッチｓｗ５は、論理積回路５４から供給される信号を反転するインバータ５６に基づいて動作が制御される。選択スイッチｓｗ５の一端は、駆動電極ブロックＢが含む複数の駆動電極ＣＯＭＬに接続され、選択スイッチｓｗ５の他端は、第２電源配線ＰＳＬ２と接続されている。
【0090】
第２走査信号出力回路５２ＳＲ２は、駆動電極用シフトレジスタ２ｎｄＳＲを含んで構成され、第１走査信号出力回路５２ＳＲ１で選択された、選択駆動電極ブロックＢｋｎに、タッチ用駆動信号を印加するため、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの位相を反転する駆動電極Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４のいずれか１つを選択する走査信号ＳＲ２ｏｕｔ１〜ＳＲ２ｏｕｔ４を生成するものである。具体的には、タッチ検出走査部５２は、シフトレジスタ２ｎｄＳＲが走査制御部５１から供給された走査開始信号ＳＤＳＴ２をトリガーとして制御信号ＳＲ２ＣＫ１、ＳＲ２ＣＫ２に同期させて、順次シフトレジスタ２ｎｄＳＲの転送段毎に転送され、順次選択される。選択されたシフトレジスタ２ｎｄＳＲは、走査信号を反転した上で、駆動部５３の各排他的論理和回路５８へ送出する。
【0091】
排他的論理和回路５８は、第２走査信号出力回路５２ＳＲ２から供給された走査信号及び駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの排他的論理和（ＸＯＲ）を生成して選択スイッチｓｗ４出力する。駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬは、図２１に示すように、所定の周波数の交流矩形波である。
【0092】
図２１に示すように、駆動部５３は、走査信号ＳＲｏｕｔが高レベルであって、４つの駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４のうち第２走査信号出力回路５２ＳＲ２に選択されていない駆動電極ブロックに対して、駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの交流矩形波に応じた、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを駆動信号Ｖｃｏｍとして出力する。図２１に示すように、駆動部５３は、走査信号ＳＲｏｕｔが高レベルであって、４つの駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４うち第２走査信号出力回路５２ＳＲ２に選択された駆動電極ブロックに対して、駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの交流矩形波の反転波形に応じた、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを駆動信号Ｖｃｏｍとして出力する。
【0093】
第２走査信号出力回路５２ＳＲ２から供給された走査信号がローレベルの場合、駆動部５３は、選択スイッチｓｗ４、選択スイッチｓｗ５が駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの交流矩形波に応じてスイッチングされる。第２走査信号出力回路５２ＳＲ２から供給された走査信号がハイレベルの場合、第２走査信号出力回路５２ＳＲ２から供給された走査信号は、上述した（１）の正方行列の対角成分「−１」の符号に基づいて、出力される。このため、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４まで順次、波形ＴＳＶＣＯＭの反転波形ｘＴＳＶＣＯＭを印加するタイミングがずれていくことになる。
【0094】
また、液晶表示デバイス２０が表示動作している場合、駆動部５３は、走査信号ＳＲｏｕｔが低レベルであって、駆動電極ブロックＢ毎に１つの選択スイッチｓｗ５を介して全て第１電源配線ＰＳＬ１に接続し、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを駆動信号Ｖｃｏｍとして出力する。実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給する。
【0095】
上述したように、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、１表示水平期間において、複数のタッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と複数の表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給するようにしてもよい。
【0096】
図２２は、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置のタイミング波形の他の例を示す説明図である。図２２に示すように、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、１表示水平期間において、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給するようにしてもよい。また、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、１つの表示期間Ｄｔで複数の水平期間分の表示動作を処理してもよい。
【0097】
以上説明したように、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１では、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを駆動電極ＣＯＭＬに供給する第１電源配線ＰＳＬ１及びタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを駆動電極ＣＯＭＬに供給する第２電源配線ＰＳＬ２を額縁領域に引き回している。額縁領域に引き回している電源配線の数が第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の２本のみで、第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の数以上の駆動電極ブロックを駆動することができる。
【0098】
例えば、第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２は、ＴＦＴ基板２１の表面に平行な面に沿って配置される場合、寄生容量を考慮する必要がある。ＣＯＧ１９（駆動信号生成部）から離れた位置に配置された駆動電極ブロックＢでは、駆動信号ＶｃｏｍＡＣのパルスの遷移時間が長くなる可能性があるため、配線幅を広く、例えば１００μｍ以上２００μｍ以下程度にして第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の抵抗を下げることが有効である。このため、複数の駆動電極ブロックを同時選択して、ＣＤＭ駆動しても、額縁領域に引き回している電源配線の数が第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の２本のみであり、額縁Ｇｄの図７に示す幅Ｇｄｖを抑制できる。その結果、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、第２電源配線ＰＳＬ２の末端部付近に配置された駆動電極ブロックＢで駆動信号ＶｃｏｍＡＣのパルスの遷移時間が長くなる可能性を抑制することができる。
【0099】
以上説明したように、実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極走査部１４Ａ（１４Ｂ）が電源配線の数である２以上の駆動電極ブロックを同時選択する場合、駆動電極ドライバ１４は、所定の符号（例えば上記式（１）に示す正方行列の符号）に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの波形ＴＳＶＣＯＭ及び反転波形ｘＴＳＶＣＯＭを選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する。実施形態２に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出のための検出感度が高まり、タッチ検出精度を向上させ、かつ短い時間でタッチ検出を行うことができる。
【0100】
＜１−３．実施形態３＞次に、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１について説明する。図２３は、実施形態３に係る駆動電極ドライバを示すブロック図である。図２４は、実施形態３に係る駆動電極走査部の制御信号の一例を示す説明図である。図２５は、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置のタイミング波形例を示す説明図である。図２６は、実施形態３に係る第１走査信号出力回路を示すブロック図である。図２７は、実施形態３に係る第２走査信号出力回路を示すブロック図である。図２８は、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出動作を示すフローチャートである。図２９は、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置の駆動回路を示すブロック図である。図２３から図２６は、第１ゲートドライバ１２Ａ側の駆動電極ドライバを説明するが、第２ゲートドライバ１２Ｂの構成も同様である。
【0101】
高レベル電圧生成部６１は、バッファ６３を介して第２電源配線ＰＳＬ２に供給するタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの高レベル電圧ＶｃｏｍＤＣＨを生成する。低レベル電圧生成部６２は、バッファ６６を介して第２電源配線ＰＳＬ２に供給する表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣの直流電圧を生成する。この低レベル電圧生成部６２が生成した電圧は、バッファ６３を介して第２電源配線ＰＳＬ２に供給するタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの低レベル電圧ＶｃｏｍＤＣＬとしても使用される。
【0102】
タッチ検出走査部７０は、複数の駆動電極を同時選択する第１走査信号出力回路７１と、第２走査信号出力回路７２を備えている。第１走査信号出力回路７１は、デコーダ１ｓｔＤＲを含んで構成され、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加する駆動電極ＣＯＭＬを選択するための、後述する走査信号Ｄｅｃ１（Ｘｄｅｃ１）・・・を生成するものである。具体的には、タッチ検出走査部７０は、デコーダ１ｓｔＤＲが走査制御部５１から供給された走査入力信号Ｄ２〜Ｄ４の３ビット信号の入力の組み合わせを図２４に例示する判定表に基づいて、順次判断し、走査信号Ｄｅｃ１（Ｘｄｅｃ１）・・・を生成する。選択されたシフトレジスタ１ｓｔＤＲは、走査信号Ｄｅｃ１（Ｘｄｅｃ１）・・・を、駆動部５３の各スイッチング回路ＳＣＣ１、ＳＣＣ２、ＳＣＣ３及びＳＣＣ４へ送出する。
【0103】
駆動部５３は、スイッチング回路ＳＣＣ１、ＳＣＣ２、ＳＣＣ３及びＳＣＣ４と、駆動電極ブロックＢ毎に選択スイッチｓｗ４、ｓｗ５とを備えている。選択スイッチｓｗ４は、スイッチング回路ＳＣＣ１、ＳＣＣ２、ＳＣＣ３及びＳＣＣ４から供給される信号に基づいて動作が制御される。選択スイッチｓｗ４の一端は、駆動電極ブロックＢが含む複数の駆動電極ＣＯＭＬに接続され、選択スイッチｓｗ４の他端は、第１電源配線ＰＳＬ１と接続されている。選択スイッチｓｗ５は、スイッチング回路ＳＣＣ１、ＳＣＣ２、ＳＣＣ３及びＳＣＣ４から供給される信号に基づいて動作が制御される。選択スイッチｓｗ５の一端は、駆動電極ブロックＢが含む複数の駆動電極ＣＯＭＬに接続され、選択スイッチｓｗ５の他端は、第２電源配線ＰＳＬ２と接続されている。
【0104】
第２走査信号出力回路７２は、デコーダ２ｎｄＤＲを含んで構成され、第１走査信号出力回路７１で選択された、選択駆動電極ブロックＢｋｎに、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加するため、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの位相を反転する駆動電極Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４のいずれか１つを選択する走査信号を生成するものである。具体的には、デコーダ２ｎｄＤＲが走査制御部５１から供給された走査入力信号Ｄ０及びＤ１の２ビット信号の入力の組み合わせを図２４に例示する判定表に基づいて、順次判断し、走査信号Ｄｅｃ２（ＸＤｅｃ２）・・・を生成する。
【0105】
図２６に示すように第１走査信号出力回路７１は、インバータ７１１、７１３、７１５、７１７と、否定論理積回路７１２、７１４、７１６と、を含み、上述した走査入力信号Ｄ２〜Ｄｎ（実施形態３ではｎ＝４）と、タッチ検出イネーブルパルスＶＣＯＭＦＬとが入力されている。図２６に示すように第１走査信号出力回路７１は、走査入力信号Ｄ２〜Ｄｎ（実施形態３ではｎ＝４）と、タッチ検出イネーブルパルスＶＣＯＭＦＬとから、図２４に示す判断表に基づいて、走査信号Ｄｅｃ１（Ｘｄｅｃ１）・・・を生成する。駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬは、図２５に示すように、所定の周波数の交流矩形波である。駆動電極選択信号ＸＶＣＯＭＳＥＬは、図２５に示すように、駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの交流矩形波の反転波形である。図２５に示すモード切替信号ＳＥＬＣＤＭは、後述するように、ハイレベルでＣＤＭ駆動を行い、ローレベルでＴＤＭ駆動を行う制御信号である。
【0106】
図２７に示すように第２走査信号出力回路７２は、インバータ７２１、７２３、７２５、７２６と、否定論理積回路７２２、７２４と、を含み、上述した走査入力信号Ｄ０〜Ｄ１と、タッチ検出イネーブルパルスＶＣＯＭＦＬとが入力されている。図２７に示すように第２走査信号出力回路７２は、走査入力信号Ｄ０及びＤ１と、タッチ検出イネーブルパルスＶＣＯＭＦＬとから、図２４に示す判断表に基づいて、走査信号Ｄｅｃ２（ＸＤｅｃ２）・・・を生成する。
【0107】
上述したように、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、ＣＤＭ駆動をすることでタッチ検出のための検出感度が高まり、タッチ検出精度を向上させ、かつ短い時間でタッチ検出を行うことができる。しかしながら、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、複数の駆動電極ブロックを駆動するために、第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２に供給する電力を多くしなくてはならない。そこで、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、上述したＴＤＭ駆動と、ＣＤＭ駆動とを切り換えて、駆動することができる。
【0108】
図２８に示すように、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、ＴＤＭ駆動を処理する（ステップＳ１）。図２９に示すように、駆動部５３に含まれるスイッチング回路ＳＣＣ１、ＳＣＣ２、ＳＣＣ３及びＳＣＣ４のうち、スイッチング回路ＳＣＣ１について説明する。スイッチング回路ＳＣＣ２、ＳＣＣ３及びＳＣＣ４は、スイッチング回路ＳＣＣ１と同じ構成であるので、説明を省略する。
【0109】
スイッチング回路ＳＣＣ１は、例えば、回路ブロックＤｅｃＢ１、ＤｅｃＢ２、ＤｅｃＢ３、ＤｅｃＢ４を含み、インバータ８８１〜８８６を介して、選択スイッチｓｗ４及びｓｗ５を動作させる。スイッチング回路ＳＣＣ１は、回路ブロックＤｅｃＢ１、ＤｅｃＢ２、ＤｅｃＢ３又はＤｅｃＢ４が図３０に示す真理値表に基づいて、選択スイッチｓｗ４及びｓｗ５を動作させる。その結果、選択スイッチｓｗ４及びｓｗ５は、駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬに基づくスイッチング動作をする場合がある。また、選択スイッチｓｗ４及びｓｗ５は、駆動電極選択信号ＸＶＣＯＭＳＥＬに基づくスイッチング動作をする場合がある。また、選択スイッチｓｗ４及びｓｗ５は、駆動電極ブロックＴｘ１に接続せず、駆動電極ブロックＴｘ１の電位を固定しないフローティング（Ｆｌｏａｔｉｎｇ）状態にする場合がある。また、選択スイッチｓｗ４及びｓｗ５は、駆動電極ブロックＴｘ１に固定の電位（ＣＯＭＤＣＬ）のみを供給する場合がある。
【0110】
回路ブロックＤｅｃＢ１は、否定論理積回路８１１、インバータ８１２、８１３、スイッチｓｗ１１、ｓｗ１２を含む。回路ブロックＤｅｃＢ１は、走査信号Ｄｅｃ１及び走査信号Ｄｅｃ２が入力されている場合に動作する回路である。
【0111】
回路ブロックＤｅｃＢ２は、否定論理積回路８２１、インバータ８２２、８２３、スイッチｓｗ２１、ｓｗ２２を含む。回路ブロックＤｅｃＢ２は、走査信号Ｄｅｃ１及び走査信号ＸＤｅｃ２が入力されている場合に動作する回路である。
【0112】
回路ブロックＤｅｃＢ３は、否定論理積回路８３３、８３４、インバータ８３１、８３３、トランジスタＴＴｒ１、ＴＴｒ２、を含む。回路ブロックＤｅｃＢ３は、走査信号ＸＤｅｃ１及び走査信号ＸＤｅｃ２が入力されている場合に上述したフローティング状態に動作する回路である。回路ブロックＤｅｃＢ３は、走査信号Ｄｅｃ１が入力されていても走査信号ＸＤｅｃ２及びモード切替信号ＳＥＬＣＤＭがローレベル入力されている場合に上述したフローティング状態に動作する回路である。
【0113】
回路ブロックＤｅｃＢ４は、インバータ８４１、トランジスタＤＴｒ１、ＤＴｒ２、を含む。回路ブロックＤｅｃＢ４は、液晶表示デバイス２０が表示動作している場合（タッチ検出イネーブルパルスＶＣＯＭＦＬがローレベル（Ｌ）の場合）に上述した駆動電極ブロックＴｘ１に固定の電位（ＣＯＭＤＣＬ）のみを供給する動作する回路である。
【0114】
以上説明したように、スイッチング回路ＳＣＣ１は、例えば、回路ブロックＤｅｃＢ１、ＤｅｃＢ２、ＤｅｃＢ３、ＤｅｃＢ４を含み、インバータ８８１〜８８６を介して、選択スイッチｓｗ４及びｓｗ５を動作させる。このため、例えば駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの通過するゲートが少なくなるので、駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬのゲート遅延量を抑制することができる。
【0115】
上述したステップＳ１において、モード切替信号ＳＥＬＣＤＭは、「Ｌ」である。そこで、第１走査信号出力回路７１が走査信号Ｄｅｃ１を入力し、Ｄｅｃ１が「Ｈ」となり、例えば４つの駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４を選択する。他の第１走査信号出力回路７１が走査信号ＸＤｅｃ１を入力し、他の駆動電極ブロックはフローティング状態になる。そして４つの駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４は、順次、第２走査信号出力回路７２が走査信号Ｄｅｃ２を入力することで、Ｄｅｃ２が「Ｈ」になり、ＶＣＯＭＳＥＬに応じた駆動信号ＶｃｏｍＡＣが出力される。この駆動信号ＶｃｏｍＡＣは、静電容量を介してタッチ検出電極ＴＤＬに伝わり、タッチ検出信号Ｖｄｅｔが変化する。
【0116】
また、液晶表示デバイス２０が表示動作している場合、駆動部５３は、走査信号ＳＲｏｕｔが低レベルであって、駆動電極ブロックＢ毎に１つの選択スイッチｓｗ５を介して全て第１電源配線ＰＳＬ１に接続し、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを駆動信号Ｖｃｏｍとして出力する。実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給する。
【0117】
図２８に示すように、制御部１１は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに含まれるノイズがしきい値以下の場合、ステップＳ１を継続する（ステップＳ２、Ｎｏ）。図２８に示すように、制御部１１は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに含まれるノイズがしきい値を超える場合、ステップＳ３を実行する（ステップＳ２、Ｙｅｓ）。制御部１１は、ゲートドライバ１４にＣＤＭ駆動を処理させる（ステップＳ３）。実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、ＣＤＭ駆動をすることでタッチ検出のための検出感度が高まり、タッチ検出精度を向上させ、かつ短い時間でタッチ検出を行うことができる。
【0118】
第２走査信号出力回路７２から供給された走査信号ＸＤｅｃ２は、上述した式（１）の正方行列の対角成分「−１」の符号に基づいて、出力される。また、符号「−１」は、符号「１」とは位相が異なるように決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを供給するための符号である。このため、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４のいずれか３つに駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬに応じた所定の周波数の交流矩形波が印加され、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４の残る１つに駆動電極選択信号ＸＶＣＯＭＳＥＬに応じた駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの交流矩形波の反転波形が印加される。駆動電極選択信号ＸＶＣＯＭＳＥＬに応じた駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの交流矩形波の反転波形印加するタイミングは、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４毎にずれていくことになる。
【0119】
図２８に示すように、制御部１１は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに含まれるノイズがしきい値を超える場合、ステップＳ３を継続する（ステップＳ４、Ｙｅｓ）。図２８に示すように、制御部１１は、タッチ検出信号Ｖｄｅｔに含まれるノイズがしきい値以下の場合、ステップＳ５を実行する（ステップＳ４、Ｎｏ）。
【0120】
実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、ＴＤＭ駆動をする（ステップＳ５）。このため、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出のための消費電力が抑制できる。
【0121】
実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、１表示水平期間において、複数のタッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と複数の表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給するようにしてもよい。実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、１表示水平期間において、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、時分割的に駆動電極ＣＯＭＬに駆動信号Ｖｃｏｍ（表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣ及び駆動信号ＶｃｏｍＡＣ）を供給するようにしてもよい。また、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出動作（タッチ検出動作期間Ｔｔ）と表示動作（表示期間Ｄｔ）とに分けて、１つの表示期間Ｄｔで複数の水平期間分の表示動作を処理してもよい。
【0122】
以上説明したように、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１では、表示用駆動電圧ＶｃｏｍＤＣを駆動電極ＣＯＭＬに供給する第１電源配線ＰＳＬ１及びタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを駆動電極ＣＯＭＬに供給する第２電源配線ＰＳＬ２を額縁領域に引き回している。額縁領域に引き回している電源配線の数が第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の２本のみで、第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の数以上の駆動電極ブロックを駆動することができる。
【0123】
例えば、第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２は、ＴＦＴ基板２１の表面に平行な面に沿って配置される場合、寄生容量を考慮する必要がある。ＣＯＧ１９（駆動信号生成部）から離れた位置に配置された駆動電極ブロックＢでは、駆動信号ＶｃｏｍＡＣのパルスの遷移時間が長くなる可能性があるため、配線幅を広く、例えば１００μｍ以上２００μｍ以下程度にして第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の抵抗を下げることが有効である。このため、複数の駆動電極ブロックを同時選択して、ＣＤＭ駆動しても、額縁領域に引き回している電源配線の数が第１電源配線ＰＳＬ１及び第２電源配線ＰＳＬ２の２本のみであり、額縁Ｇｄの図７に示す幅Ｇｄｖを抑制できる。その結果、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、第２電源配線ＰＳＬ２の末端部付近に配置された駆動電極ブロックＢで駆動信号ＶｃｏｍＡＣのパルスの遷移時間が長くなる可能性を抑制することができる。
【0124】
以上説明したように、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、駆動電極走査部１４Ａ（１４Ｂ）が電源配線の数である２以上の駆動電極ブロックを同時選択する場合、駆動電極ドライバ１４は、所定の符号（例えば上記式（１）に示す正方行列の符号）に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣの波形ＶＣＯＭＳＥＬ及び反転波形ＸＶＣＯＭを選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する。実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置は、タッチ検出のための検出感度が高まり、タッチ検出精度を向上させ、かつ短い時間でタッチ検出を行うことができる。ここで、所定の符号は、上記式（１）に示す正方行列の符号に限られない。
【0125】
図３１は、実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置における符号分割選択駆動の動作の他の例を説明する説明図である。図３１に示すように、タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、駆動電極ドライバ１４が、選択駆動電極ブロックＢｋｎの４つの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４を同時選択して所定の符号に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを供給する。例えば、所定の符号は、下記式（２）の正方行列で定義され、正方行列の次数は選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の数である４になる。下記式（２）の正方行列は、各行が含む複数の符号のうち１つの列の符号が「−１」であり、当該行の他列の符号が全て「１」である。また、下記式（２）の正方行列は、各列が含む符号「−１」が各列に均等に配分されている。駆動電極ドライバ１４は、下記式（２）の正方行列に基づいて、正方行列の対角成分以外の成分の符号「１」に対応する上述した交流矩形波Ｓｇの位相と、正方行列の符号「−１」に対応する上述した交流矩形波Ｓｇの位相とは、反転するように、タッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを印加する。
【0126】
第２走査信号出力回路７２から供給された走査信号ＸＤｅｃ２は、下記式（２）の正方行列の符号「−１」に基づいて、出力される。また、符号「−１」は、符号「１」とは位相が異なるように決められたタッチ用駆動信号ＶｃｏｍＡＣを供給するための符号である。このため、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４のいずれか３つに駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬに応じた所定の周波数の交流矩形波が印加され、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４の残る１つに駆動電極選択信号ＸＶＣＯＭＳＥＬに応じた駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの交流矩形波の反転波形が印加される。駆動電極選択信号ＸＶＣＯＭＳＥＬに応じた駆動電極選択信号ＶＣＯＭＳＥＬの交流矩形波の反転波形印加するタイミングは、駆動電極ブロックＴｘ１〜駆動電極ブロックＴｘ４毎に下記式（２）の正方行列の符号「−１」に応じてずれていくことになる。
【0127】
選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４の走査上流から２番目の位置である駆動電極ブロックＴｘ２に、指などの外部近接物体ＣＱがある場合、相互誘導により外部近接物体ＣＱによる差分の電圧が生じる（例えば差分の電圧は２０％とする）。タッチ検出部４０が、第１時間帯で検出するタッチ検出信号（Sensor Output Signal）は、（−１）＋（０．８）＋（１）＋（１）＝１．８になる。次に、タッチ検出部４０は、第２時間帯で検出するタッチ検出信号（Sensor Output Signal）は、（１）＋（０．８）＋（−１）＋（１）＝１．８になる。次に、タッチ検出部４０は、第３時間帯で検出するタッチ検出信号（Sensor Output Signal）は、（１）＋（−０．８）＋（１）＋（１）＝２．２になる。次に、タッチ検出部４０は、第４時間帯で検出するタッチ検出信号（Sensor Output Signal）は、（１）＋（０．８）＋（１）＋（−１）＝１．８になる。
【0128】
座標抽出部４５は、信号処理部４４において検出されたタッチ検出信号を、下記式（２）の正方行列で掛け合わせ、選択駆動電極ブロックＢｋｎの駆動電極ブロックＴｘ２の位置に、指などの外部近接物体ＣＱがあることを、電圧を上げることなく時分割選択（ＴＤＭ）駆動の４倍の検出感度で検出する。そして、座標抽出部４５は、タッチパネル座標を信号出力Ｖｏｕｔとして出力する。
【0129】
【数2】
【0130】
実施形態３に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、タッチ検出のための検出感度が高まり、タッチ検出精度を向上させ、かつ短い時間でタッチ検出を行うことができる。
【0131】
以上、いくつかの実施形態及び変形例を挙げて説明したが、本開示はこれらの実施形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【0132】
また、上記の各実施形態及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、ＦＦＳ、ＩＰＳ等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイス２０とタッチ検出デバイス３０とを一体化してタッチ検出機能付き表示デバイス１０とすることができる。図３２は、変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。これに代えて、図３１に示す変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイス１０は、ＴＮ（Twisted Nematic：ツイステッドネマティック）、ＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence：電界制御複屈折）等の各種モードの液晶とタッチ検出デバイスとを一体化してもよい。
【0133】
図３２に示すように、対向基板３に駆動電極ＣＯＭＬがある場合、第２電源配線ＰＳＬ２、第１電源配線ＰＳＬ１は、対向基板３に備えられるようにしてもよい。この構造により、駆動電極ＣＯＭＬと、第２電源配線ＰＳＬ２（第１電源配線ＰＳＬ１）との距離が短くなる。そして、ＴＦＴ基板２１に備えられた走査線ＧＣＬは、上述した実施形態１、２、及び３と同様に、第２電源配線ＰＳＬ２、第１電源配線ＰＳＬ１と、立体交差している。その結果、第２電源配線ＰＳＬ２は、ＴＦＴ基板２１に対して垂直な方向において表示領域Ａｄの外側に位置する額縁領域Ｇｄに配設されている。
【0134】
また、上記各実施形態では、液晶表示デバイス２０と静電容量型のタッチ検出デバイス３０とを一体化したいわゆるインセルタイプとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば液晶表示デバイス２０と静電容量型のタッチ検出デバイス３０を装着したオンセルタイプであってもよい。オンセルタイプの場合、図８に示す画素基板２の駆動電極ＣＯＭＬを第１の駆動電極ＣＯＭＬとし、これに加えて、対向基板３における、ガラス基板３１の表面にも第２の駆動電極ＣＯＭＬを備えており、第１の駆動電極ＣＯＭＬと第２の駆動電極ＣＯＭＬとが電気的に接続されている。この場合でも、上述したような構成にすることにより、外部ノイズや、液晶表示デバイスから伝わるノイズ（上記各実施形態における内部ノイズに対応するもの）の影響を抑えつつタッチ検出を行うことができる。
【0135】
＜２．適用例＞次に、図３３〜図４５を参照して、実施形態及び変形例で説明したタッチ検出機能付き表示装置１の適用例について説明する。図３３〜図４５は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【0136】
（適用例１）図３３に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用されるテレビジョン装置である。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１及びフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【0137】
（適用例２）図３４及び図３５に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用されるデジタルカメラである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３及びシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【0138】
（適用例３）図３６に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５３１、この本体部５３１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５３３及び表示部５３４を有している。そして、表示部５３４は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【0139】
（適用例４）図３７に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５４１、文字等の入力操作のためのキーボード５４２及び画像を表示する表示部５４３を有しており、表示部５４３は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【0140】
（適用例５）図３８〜図４４に示す電子機器は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１が適用される携帯電話機である。この携帯電話機は、例えば、上側筐体５５１と下側筐体５５２とを連結部（ヒンジ部）５５３で連結したものであり、ディスプレイ５５４、サブディスプレイ５５５、ピクチャーライト５５６及びカメラ５５７を有している。そのディスプレイ５５４またはサブディスプレイ５５５は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
【0141】
（適用例６）図４５に示す電子機器は、携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータ又は通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。この情報携帯端末は、例えば筐体５６１の表面に表示部５６２を有している。この表示部５６２は、実施形態１、２、３及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置１である。
【0142】
＜３．本開示の構成＞また、本開示は、以下の構成をとることもできる。
【0143】
（１）基板上に複数の画素電極がマトリックス状に配置された表示領域と、前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行う制御装置と、
前記駆動電極と対向して、前記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、
前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、近接する物体の位置を検出するタッチ検出部と、
前記表示領域の外側に位置する額縁領域に配設される電源配線と、
前記制御装置の選択信号により、前記電源配線と接続する前記駆動電極を選択する、複数の駆動電極走査部と、を備え、
前記駆動電極走査部が前記電源配線の数以上の前記駆動電極を同時選択する場合、前記制御装置は、所定の符号に基づいて位相が決められたタッチ用駆動信号を選択された当該駆動電極にそれぞれ供給する、タッチ検出機能付き表示装置。
【0144】
（２）前記駆動電極走査部は、前記駆動電極を同時選択する第１走査信号出力回路と、前記第１走査信号出力回路で選択された複数の駆動電極に、前記タッチ用駆動信号を印加するため、前記タッチ用駆動信号の位相を決定する走査信号を出力する第２走査信号出力回路と、
を備える、前記（１）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【0145】
（３）前記電源配線は、所定の電圧を供給する第１電源配線と、所定の波形を有する電圧を供給する第２電源配線と、を備え、前記第２走査信号出力回路の少なくとも１つは、前記所定の符号に基づいて、所定の波形の位相を変更する、前記（２）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【0146】
（４）前記電源配線は、第１電圧を供給する第１電源配線と、第２電圧を供給する第２電源配線と、を備え、前記第２走査信号出力回路は、所定の符号に基づいて、前記第１電圧と前記第２電圧とを交互に繰り返し前記タッチ用駆動信号を生成する、前記（２）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【0147】
（５）前記制御装置は、前記駆動電極走査部が選択していない駆動電極に対して、電位を固定しないフローティング状態にする、前記（４）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【0148】
（６）前記第１走査信号出力回路及び前記第２走査信号出力回路は、シフトレジスタを含み、前記選択信号の転送に応じて前記駆動電極を所定本数毎に選択する、前記（２）から前記（５）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【0149】
（７）前記第１走査信号出力回路及び前記第２走査信号出力回路は、デコーダを含み、前記選択信号に含まれる入力コードの組み合わせを判定し該当する出力し、前記駆動電極を所定本数毎に選択する、前記（２）から前記（５）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【0150】
（８）前記制御装置は、前記駆動電極走査部が前記電源配線の数以上の前記駆動電極を同時選択する場合と、前記駆動電極走査部が前記電源配線の数より少ない前記駆動電極を選択する場合とを切り換える、前記（１）又は前記（７）に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【0151】
（９）前記制御装置は、前記電源配線から前記表示用駆動電圧を前記駆動電極に供給し、前記表示用駆動電圧の供給と時間をずらして、前記タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給する、前記（１）から前記（８）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
【0152】
（１０）外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器であって、前記タッチ検出機能付き表示装置は、前記（１）から前記（９）のいずれか１つに記載のタッチ検出機能付き表示装置である、電子機器。
【符号の説明】
【0153】
１ タッチ検出機能付き表示装置２ 画素基板
３ 対向基板
６ 液晶層
１０ タッチ検出機能付き表示デバイス
１１ 制御部
１２ ゲートドライバ
１３ ソースドライバ
１４ 駆動電極ドライバ
２０ 液晶表示デバイス
２１ ＴＦＴ基板
２２ 画素電極
３０ タッチ検出デバイス
３１ ガラス基板
３２ カラーフィルタ
３５ 偏光板
４０ タッチ検出部
４２ タッチ検出信号増幅部
４３ Ａ／Ｄ変換部
４４ 信号処理部
４５ 座標抽出部
４６ 検出タイミング制御部
５１ 走査制御部
５２ タッチ検出走査部
５３ 駆動部
５４ 論理積回路
６１ 高レベル電圧生成部
６２ 低レベル電圧生成部
ＶｃｏｍＡＣ 駆動信号
ＶｃｏｍＤＣ 表示用駆動電圧
ＣＯＭＬ 駆動電極
ＴＤＬ タッチ検出電極
Ｖｄｅｔ タッチ検出信号