特許 6869786 表示装置及び方法

(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】6869786

(24)【登録日】2021年4月16日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】表示装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20210426BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 422

   G06F3/041 512

   G06F3/044 120

   G06F3/041 412

【請求項の数】14

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-79910(P2017-79910)

(22)【出願日】2017年4月13日

(65)【公開番号】特開2018-180954(P2018-180954A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年3月26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

(72)【発明者】

【氏名】高田 直樹

(72)【発明者】

【氏名】倉澤 隼人

【審査官】 木内 康裕

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／００１７３２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／０３００８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１４９１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２９００１（ＪＰ，Ａ）

(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】

画像を表示する表示部と、
前記表示部の表示領域に設けられ、外部物体のタッチ検出のための電極部と、
前記表示部の表示領域外に設けられ、前記電極部を駆動する駆動手段と、を具備する表示装置であって、
前記電極部は表示のための電極を兼ねる共通電極であり、
前記共通電極は複数のストライプ電極からなり、
前記駆動手段は第１駆動回路と、第２駆動回路と、第３駆動回路と、第４駆動回路と、前記複数のストライプ電極のそれぞれと前記第３駆動回路と前記第４駆動回路とを接続するための複数の補助配線を具備し、
前記第１駆動回路と前記第２駆動回路は前記複数のストライプ電極の両短辺に沿って配置され、
前記第３駆動回路は前記複数のストライプ電極の１つの長辺に沿って配置され、
前記第４駆動回路は前記複数のストライプ電極の他の長辺に沿って配置され、
前記複数のストライプ電極のそれぞれは前記第１駆動回路と前記第２駆動回路と前記第３駆動回路と前記第４駆動回路により駆動される表示装置。

【請求項2】

前記表示部に映像信号を供給する信号線をさらに具備し、
前記信号線と前記補助配線とは平行であり、
前記補助配線は前記信号線の上部に配置され、前記信号線と重なる請求項１記載の表示装置。

【請求項3】

前記表示部に映像信号を供給する信号線をさらに具備し、
前記信号線と前記補助配線とは共通の信号配線により構成され、
前記共通の信号配線はスイッチング素子を介して映像信号源に接続される請求項１記載の表示装置。

【請求項4】

前記複数のストライプ電極の短辺は前記表示部に映像信号を供給する信号線と平行である請求項１記載の表示装置。

【請求項5】

前記複数のストライプ電極の長辺は前記表示部に映像信号を供給する信号線と平行である請求項１記載の表示装置。

【請求項6】

前記複数のストライプ電極のそれぞれは第１配線に接続され、
前記第１配線は前記複数のストライプ電極の長辺方向に沿って配置され、
前記第１配線の前記表示領域外の両端は前記第１駆動回路と前記第２駆動回路に接続される請求項１記載の表示装置。

【請求項7】

画像を表示する表示部と、
前記表示部の表示領域に設けられ、外部物体のタッチ検出のための電極部と、
前記表示部の表示領域外に設けられ、前記電極部を駆動する駆動手段と、を具備する表示装置であって、
前記電極部は表示のための電極を兼ねる共通電極であり、
前記共通電極は複数のストライプ電極からなり、
前記駆動手段は第１駆動回路と第２駆動回路と第３駆動回路と、前記複数のストライプ電極のうちの少なくとも１つのストライプ電極と前記第３駆動回路とを接続するための複数の補助配線を具備し、
前記第１駆動回路と前記第２駆動回路は前記複数のストライプ電極の両短辺に沿って配置され、
前記第３駆動回路は前記複数のストライプ電極の１つの長辺に沿って配置され、
前記少なくとも１つのストライプ電極は、前記複数のストライプ電極のうちの映像信号源あるいはタッチ検出部までの距離が長い一部のストライプ電極であり、
前記少なくとも１つのストライプ電極は前記第１駆動回路と前記第２駆動回路と前記第３駆動回路により駆動される表示装置。

【請求項8】

前記表示部に映像信号を供給する信号線をさらに具備し、
前記信号線と前記補助配線とは平行であり、
前記補助配線は前記信号線の上部に配置され、前記信号線と重なる請求項７記載の表示装置。

【請求項9】

前記表示部に映像信号を供給する信号線をさらに具備し、
前記信号線と前記補助配線とは共通の信号配線により構成され、
前記共通の信号配線はスイッチング素子を介して映像信号源に接続される請求項７記載の表示装置。

【請求項10】

前記複数のストライプ電極の短辺は前記表示部に映像信号を供給する信号線と平行である請求項７記載の表示装置。

【請求項11】

前記複数のストライプ電極の長辺は前記表示部に映像信号を供給する信号線と平行である請求項７記載の表示装置。

【請求項12】

前記複数のストライプ電極のそれぞれは第１配線に接続され、
前記第１配線は前記複数のストライプ電極の長辺方向に沿って配置され、
前記第１配線の前記表示領域外の両端は前記第１駆動回路と前記第２駆動回路に接続される請求項７記載の表示装置。

【請求項13】

画像を表示する表示部と、
前記表示部の表示領域に設けられ、外部物体のタッチ検出のための電極部と、
前記表示部の表示領域外に設けられ、前記電極部を駆動する駆動手段と、を具備し、
前記電極部は表示のための電極を兼ねる共通電極であり、
前記共通電極は複数のストライプ電極からなり、
前記駆動手段は第１駆動回路と、第２駆動回路と、第３駆動回路と、第４駆動回路と、前記前記複数のストライプ電極のそれぞれと前記第３駆動回路と前記第４駆動回路とを接続するための複数の補助配線を具備し、
前記第１駆動回路と前記第２駆動回路は前記複数のストライプ電極の両短辺に沿って配置され、
前記第３駆動回路は前記複数のストライプ電極の１つの長辺に沿って配置され、
前記第４駆動回路は前記複数のストライプ電極の他の長辺に沿って配置される表示装置における方法であって、
前記複数のストライプ電極のそれぞれを前記第１駆動回路と前記第２駆動回路と前記第３駆動回路と前記第４駆動回路により駆動する方法。

【請求項14】

前記共通電極は、表示期間に一定の電圧が供給され、タッチ検出期間に前記駆動手段からの駆動信号が供給される請求項１３記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態はタッチ検出機能を備える表示装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォン、タブレットパーソナルコンピュータ及びノート型パーソナルコンピュータ等の携帯端末が普及している。携帯端末は液晶又は有機ＥＬ素子などを用いた平面型表示装置を備える。表示装置は、画素データやコマンド等を出力するホスト装置と接続され、表示パネルとコマンドを処理し表示パネルを駆動するドライバとを備える。

【0003】

表示装置では、表示パネルに２次元配列された画素が共通電極と画素電極を備え、共通電極と画素電極との間に液晶又は有機ＥＬ素子が配置される。ドライバが表示パネルの画素に画素信号を書き込むと、共通電極及び画素電極との間の液晶又は有機ＥＬ素子が制御され、画像が表示される。

【0004】

一方、画面に指やタッチペン（スタイラスペンとも称する）等の入力物体が近接又は接触していることを検出する表示装置が広く使用されている。画面に入力物体を近接又は接触させる動作をタッチ動作又はタッチと称し、入力物体の位置検出をタッチ検出と称する。タッチ検出方式には光学式、抵抗式、静電容量方式、電磁誘導方式等の種々の方式がある。静電容量方式は一対の電極（駆動電極と検出電極と称する）間の静電容量が入力物体の近接又は接触により変化することを利用する検出方式であり、比較的単純な構造であることと、消費電力が少ない利点がある。

【0005】

タッチ検出機能付き表示装置は、表示装置とタッチ機能を実現するタッチパネルを別々に製造し、表示装置の画面にタッチパネルを貼り付けるオンセルタイプ（外付けタイプとも称する）及び表示装置とタッチパネルが一体となっているインセルタイプ（内蔵タイプとも称する）を含む。インセルタイプの表示装置では、例えばカラーフィルタと偏光板の間に検出電極が形成され、ＴＦＴ基板上に形成される共通電極が駆動電極としても使用される。インセルタイプの表示装置は、外付けタッチパネルが無いので、全体が薄型・軽量化されるとともに、表示の視認性も向上する。しかし、インセルタイプの表示装置では、表示期間とタッチ検出期間を別々にしなければならず、表示駆動とタッチ検出の両立が課題である。

【0006】

近年、タッチパネル付きの表示装置は大型化している。例えば車のダッシュボードに設けられ、カーナビゲーションシステムにおける道案内情報等を表示するための表示装置として機能するＣＩＤユニット（Center Information Display）ユニットのように横長の表示装置が開発されている。ＣＩＤユニットは、道案内情報以外に、スピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計、距離計等の計器類や、それらと同様の情報を表示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開2015-201175号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

インセルタイプの表示装置は、配線層が多く、寄生容量や寄生抵抗が多く、ＣＲの時定数が大きくなり、駆動電極を所望の波形で駆動することが困難である。正確にタッチ検出するためには、駆動電極を所望の波形で駆動することが必要である。そのため、インセルタイプの表示装置では、タッチ検出期間を長くする要望がある。しかし、表示のフレームレートを保つためには、タッチ検出時間を自由に長くできない。

【0009】

このように、従来のインセルタイプのタッチ検出機能を備える表示装置は、寄生容量や寄生抵抗の影響を受け、駆動電極を適切に駆動することが困難であった。
本発明の目的は、駆動電極を適切に駆動することができるインセルタイプのタッチ検出機能を備える表示装置及び方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態によれば、表示装置は、画像を表示する表示部と、表示部の表示領域に設けられ、外部物体のタッチ検出のための電極部と、表示部の表示領域外に設けられ、前記電極部を駆動する駆動手段とを具備する。前記電極部は表示のための電極を兼ねる共通電極であり、前記共通電極は複数のストライプ電極からなる。前記駆動手段は第１駆動回路と、第２駆動回路と、第３駆動回路と、第４駆動回路と、前記複数のストライプ電極のそれぞれと前記第３駆動回路と前記第４駆動回路とを接続するための複数の補助配線を具備する。前記第１駆動回路と前記第２駆動回路は前記複数のストライプ電極の両短辺に沿って配置され、前記第３駆動回路は前記複数のストライプ電極の１つの長辺に沿って配置され、前記第４駆動回路は前記複数のストライプ電極の他の長辺に沿って配置される。前記複数のストライプ電極のそれぞれは前記第１駆動回路と前記第２駆動回路と前記第３駆動回路と前記第４駆動回路により駆動される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は実施形態によるタッチ検出機能付きの表示装置の一例の全体的な概略構成を示す斜視図である。

【図2】図２は相互容量方式の表示パネルの基本構成の一例を示す。

【図3】図３は実施形態の表示装置の一例を示す回路図である。

【図4】図４は表示駆動部２６とタッチセンサ駆動回路３２の平面レイアウトの一例を示す。

【図5】図５は表示領域に含まれる画素アレイの回路図である。

【図6】図６はタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂと補助駆動回路３４の回路図の一例である。

【図7】図７は図６に示すタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂと補助駆動回路３４の動作の一例を示すタイミングチャートである。

【図8】図８は第１基板ＳＵＢ_１の平面図である。

【図9】図９（ａ）は図８のＡ−Ａ´線に沿った断面図、図９（ｂ）は図８のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。

【図10】図１０は第２実施形態における表示駆動部２６とタッチセンサ駆動回路３２のレイアウトの一例を示す。

【図11】図１１は図１０の表示領域ＤＡに含まれる画素アレイの回路図である。

【図12】図１２はタッチセンサ駆動回路３２ｃ、３２ｄの回路図の一例である。

【図13】図１３は第２実施形態におけるタッチセンサ駆動回路３２ｃ、３２ｄ、補助駆動回路３４の動作の一例を示すタイミングチャートである。

【図14】図１４は第１基板ＳＵＢ_１の平面図である。

【図15】図１５（ａ）は図１４のＡ−Ａ´線に沿った断面図、図１５（ｂ）は図１４のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。

【図16】図１６は第１の変形例のブロック回路である。

【図17】図１７は第２の変形例のブロック回路である。

【図18】図１８は第３の変形例のブロック回路である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実物通りではなく変更して模式的に表す場合もあるし、構造物を区別するために付したハッチングを省略する場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して詳細な説明を省略する場合もある。

【0013】

実施形態として、静電容量方式のタッチ検出機能付きの表示装置を説明する。しかし、タッチ検出方式は静電容量方式に限らず、電磁誘導方式等の他の方式も採用可能である。静電容量方式は、互いに離間した状態で対向配置された２つの検出電極の間の静電容量を検出する相互容量方式（Mutual Capacitive Sensing）及び１つの検出電極と例えば接地電位等の基準電位との間の静電容量を検出する自己容量方式（Self Capacitive Sensing）を含む。一例として相互容量方式を説明するが、本発明は自己容量方式のタッチ検出を行う表示装置にも適用可能である。自己容量方式においては、基準電位が供給される電極は、検出電極との間で検出可能な静電容量を形成できる程度の離間距離で検出電極の周囲に配置される導体パターンであって、固定電位の供給経路が接続されていればよく、形状等は特に限定されない。タッチ検出機能を有する表示装置は、入力装置の一態様であって、指、タッチペン等の入力器具がタッチ面に近づく又は接触すると入力信号を検出すると共にタッチ位置を算出する。タッチ位置はタッチ面の入力信号を検出した点の座標である。

【0014】

表示装置は液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ表示装置等を利用することができるが、一例として、液晶表示装置を用いた実施形態を説明するが、本発明は有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ表示装置等にも適用可能である。液晶表示装置の表示モードは、表示機能層である液晶層の液晶分子の配向を変化させるための電界の印加方向により大きく２つに分類される。第１は表示装置の厚さ方向（あるいは面外方向）に電界が印加される所謂縦電界モードである。縦電界モードは、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モードや、ＶＡ（Vertical Alignment）モード等を含む。第２は表示装置の平面方向（あるいは面内方向）に電界が印加される所謂横電界モードである。横電界モードは、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）モードや、ＩＰＳモードの一つであるＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード等を含む。以下で説明する技術は縦電界モードおよび横電界モードのいずれにも適用できるが、実施形態としては、横電界モードの表示装置を説明するが、本発明は縦電界モードの表示装置にも適用可能である。

【0015】

［第１実施形態（概略構成）］
図１は実施形態によるタッチ検出機能付きの表示装置の一例の全体的な概略構成を示す斜視図である。表示装置はタッチ検出機構を有する表示パネル２８とタッチ検出部２４と表示駆動部２６と備える。表示パネル２８は、ガラスや樹脂等の透明な第１基板ＳＵＢ_１と、第１基板ＳＵＢ_１に対向配置されたガラスや樹脂等の透明な第２基板ＳＵＢ_２と、第１基板ＳＵＢ_１と第２基板ＳＵＢ_２との間に配置された液晶層（図示せず）とを備える。第１基板ＳＵＢ_１には画素（図５に示す）がＸ方向およびＹ方向に２次元アレイ状（マトリクス状とも称する）に配置されるので、第１基板ＳＵＢ_１は画素基板又はアレイ基板とも称する。第２基板ＳＵＢ_２は対向基板とも称する。表示パネル２８は第２基板ＳＵＢ_２側から観察される。このため、第２基板ＳＵＢ_２は上側基板、第１基板ＳＵＢ_１は下側基板と称することもある。

【0016】

表示パネル２８は矩形の平板形状であり、短辺が沿う方向をＸ方向、長辺が沿う方向をＹ方向とする。第１基板ＳＵＢ_１と第２基板ＳＵＢ_２は短辺のサイズは略同じであるが、長辺のサイズは異なる。第１基板ＳＵＢ_１の長辺は第２基板ＳＵＢ_２の長辺より長い。長辺が沿うＹ方向において第１基板ＳＵＢ_１の一端と第２基板ＳＵＢ_２の一端の位置が揃っているので、第１基板ＳＵＢ_１の他端は第２基板ＳＵＢ_２の他端より突出する。Ｙ方向において第２基板ＳＵＢ_２より突出している第１基板ＳＵＢ_１の部分には表示パネル２８を画像表示のために駆動する表示駆動部２６が搭載される。表示駆動部２６はドライバＩＣ又は表示コントローラＩＣとも称する。画素が２次元アレイ状に配置される領域は表示領域又はアクティブエリアＤＡと称し、表示領域ＤＡ以外の領域は額縁領域と称する。

【0017】

表示装置はホスト装置２２に接続され得る。表示パネル２８とホスト装置２２とは２つのフレキシブル配線基板ＦＰＣ_１、ＦＰＣ_２を介して接続される。ホスト装置２２はフレキシブル配線基板ＦＰＣ_１を介して第１基板ＳＵＢ_１に接続される。ホスト装置２２はフレキシブル配線基板ＦＰＣ_２を介して第２基板ＳＵＢ_２に接続される。タッチ検出を制御するタッチ検出部２４はフレキシブル配線基板ＦＰＣ_２上に配置されるＣＯＦチップである。タッチ検出部２４はタッチ検出ＩＣ又はタッチコントローラＩＣとも称する。タッチ検出部２４はフレキシブル配線基板ＦＰＣ_２上ではなく、第１基板ＳＵＢ_１上に配置されるＣＯＧチップでもよい。

【0018】

表示駆動部２６とタッチ検出部２４はタイミングパルス等で互いに電気的に接続され、動作タイミングが連携している。表示駆動部２６とタッチ検出部２４は別々のＩＣではなく、同一のＩＣとして構成されても良い。この場合、単一のＩＣは第１基板ＳＵＢ_１上に配置しても良いし、フレキシブル配線基板ＦＰＣ_１上に配置しても良い。表示駆動部２６も第１基板ＳＵＢ_１上ではなく、フレキシブル配線基板ＦＰＣ_１上に配置しても良い。

【0019】

第１基板ＳＵＢ_１の裏側（つまり、表示パネル２８の背面側）には表示パネル２８を照明する照明装置としてのバックライトユニットＢＬが設けられる。ホスト装置２２はフレキシブル配線基板ＦＰＣ_３を介してバックライトユニットＢＬに接続される。バックライトユニットＢＬとして、種々の形態のバックライトユニットが利用可能であり、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したもの及び冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したもの等がある。バックライトユニットＢＬとして、表示パネル２８の背面側に配置される導光板とその側面側に配置されるＬＥＤ又は冷陰極管を用いた照明装置が使用可能であるし、表示パネル２８の背面側に発光素子を平面的に配列した点状光源を用いた照明装置も使用可能である。照明装置としては、バックライトに限らず、表示パネル２８の表示面側に配置されるフロントライトも使用可能である。表示装置が反射型の表示装置である場合、又は表示パネル２８が有機ＥＬを用いる場合、照明装置を備えない構成でも良い。図示していないが、表示装置は２次電池と電源回路等を備える。

【0020】

なお、図１の例はＹ方向の長さがＸ方向の長さより長く、Ｘ方向を左右方向とした場合の縦長の画面を説明したが、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さより長い横長の画面に応用しても良い。
［タッチ検出原理］
図２は相互容量方式の表示パネル２８の基本構成の一例を示す。第２基板ＳＵＢ_２に検出電極１２_１、１２_２、…（１２と総称することもある）が形成される。検出電極１２_１、１２_２、…はＹ方向に延びるストライプ状の電極であり、Ｘ方向に配列される。第１基板ＳＵＢ_１に共通電極１４_１、１４_２、…（１４と総称することもある）が形成される。共通電極１４_１、１４_２、…はＸ方向に延びるストライプ状の電極であり、Ｙ方向に配列される。すなわち、表示パネル２８上で共通電極１４は検出電極１２と直交する。後述するが、画素に映像信号を供給する信号線（ソース線とも称する）はＹ方向に延びており、共通電極１４と直交する。この配置を横ＣＯＭ型と称する。すなわち、横ＣＯＭ型では、信号線の延びる方向に共通電極１４が配列される。検出電極１２と共通電極１４の配列は図２の逆に、検出電極１２をＸ方向に延びるストライプ形状とし、Ｙ方向に配列し、共通電極１４をＹ方向に延びるストライプ形状とし、Ｘ方向に配列してもよい。この場合、信号線と共通電極１４は平行である。この配置を縦ＣＯＭ型と称する。すなわち、縦ＣＯＭ型では、信号線の延びる方向に検出電極１２が配列される。以下の説明は、横ＣＯＭ型を例にとるが、本発明は縦ＣＯＭ型にも同様に適用可能である。

【0021】

第１基板ＳＵＢ_１と第２基板ＳＵＢ_２との間には液晶層があり、検出電極１２と共通電極１４とは間隔をあけて配置される。このため、検出電極１２と共通電極１４との間には静電容量Ｃが存在する。検出電極１２は画素アレイの各列（Ｙ方向に延びる）に対して１つ設ける必要は無く、任意の複数列に対して１つ設けてもよい。共通電極１４も画素アレイの各行（Ｘ方向に延びる）の画素に対して１つ設ける必要は無く、画素アレイの任意の複数行の画素に対して１つ設けてもよい。

【0022】

共通電極１４_１、１４_２、…が高周波のパルス信号である駆動信号により順次駆動される。例えば、人間の指が検出電極１２_３と共通電極１４_４との交差部近傍に接触あるいは近接していると、共通電極１４_４に駆動信号が供給されたときに、検出電極１２_３からは他の検出電極１２_１、１２_２、１２_４、１２_５、…から得られる信号よりも低レベルのパルス状の検出信号が出力される。検出電極１２は共通電極１４からのフリンジ電界をモニターしており、指のような導電性の物体が近接すると、このフリンジ電界が遮蔽され、静電容量Ｃの値が変化し、検出電極１２の検出電位が低下する。相互容量方式のタッチ検出は、この検出電位の差をタッチ位置の検出信号として取り扱う。

【0023】

静電容量Ｃの値は、指が検出電極１２に近い場合と遠い場合とで異なる。このため、検出信号のレベルも指が検出電極１２に近い場合と遠い場合とで異なる。従って、表示パネル２８の画面に対する指の近接度を検出信号のレベルで判断することができる。駆動信号による共通電極１４の駆動タイミングと、低レベルの検出信号が出力される検出電極１２の位置とに応じて画面上の指のタッチ位置を検出することができる。

【0024】

共通電極１４は、タッチ検出のための電極として用いられるとともに、表示のため液晶を駆動する駆動電極としても用いられる。このため、１フレーム期間に複数の表示期間が設定され、表示期間と次の表示期間の間にタッチ検出期間（非表示期間とも称する）が設定され、表示動作とタッチ検出動作とが時分割的に行われる。

【0025】

表示期間に、表示用の一定の直流電圧である駆動信号が全ての共通電極１４に供給され、ホスト装置２２から１又は複数行の映像信号が画素に書込まれ、映像信号に応じた画像が表示される。
タッチ検出期間に、駆動信号が共通電極１４_１、１４_２、１４_３、…に順次供給され、共通電極１４の電圧が変化する。１タッチ検出期間に駆動されるのは１つの共通電極に限らず、複数の共通電極が纏めて１タッチ検出期間に駆動されてもよく、その数は、任意に設定可能である。相互容量方式のタッチセンサでは、全ての共通電極を同時に駆動することはなく、１又は複数の共通電極ずつ順次駆動する。前者を同時駆動、後者を順次駆動と称する。順次駆動は、複数の共通電極を順番に駆動することに限らず、ランダムに駆動することも含む。

【0026】

［回路構成］
図３は実施形態の表示装置の一例を示す回路図である。表示パネル２８は表示部＆タッチセンサ部３０とタッチセンサ駆動回路３２とゲート駆動回路４４と備える。表示部＆タッチセンサ部３０は図２に示す検出電極１２、共通電極１４を含み、検出電極１２から出力される検出信号が複数のセンサ線を介してタッチ検出部２４に供給され、共通電極１４は複数の信号線（ソース線とも称する）とコモン線を介して表示駆動部２６に接続される。表示駆動部２６はゲート制御信号をゲート駆動回路４４に供給し、タッチセンサ制御信号をタッチセンサ駆動回路３２に供給する。ゲート駆動回路４４は表示部＆タッチセンサ部３０を表示期間に駆動する。タッチセンサ駆動回路３２は表示部＆タッチセンサ部３０をタッチ検出期間に駆動する。タッチ検出部２４は座標信号をホスト装置２２と通信する。

【0027】

図４は、表示駆動部２６とタッチセンサ駆動回路３２の平面レイアウトの一例を示す。実施形態は２つのタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂと１つの補助駆動回路３４を備える。補助駆動回路３４はタッチセンサ駆動回路３２ａ，３２ｂと等価である。タッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂは表示領域ＤＡの左右（Ｘ方向）の額縁領域にそれぞれ配置される。Ｙ方向は上下方向であり、表示駆動部２６の配置される側が上側である。補助駆動回路３４は表示領域ＤＡの下の額縁領域に配置される。表示駆動部２６は表示領域ＤＡの上の額縁領域に配置される。表示駆動部２６は垂直同期信号ＴＳＶＤと水平同期信号ＴＳＨＤをタッチ検出部２４に供給し、タッチ検出部２４は駆動同期信号ＥＸＶＣＯＭを表示駆動部２６に供給する。表示駆動部２６はタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４に、スタートパルス、クロック、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬ、直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣ、駆動パルスＴｘＶＣＯＭを供給する。

【0028】

表示領域ＤＡはタッチ検出のためのｎ個の共通電極ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_ｎ（ＣＯＭと総称することもある）を含む。共通電極ＣＯＭは図２の共通電極１４に対応する。共通電極ＣＯＭはＸ方向に延びるストライプ状の電極であり、１又は複数の画素行毎に設けられている。しかし、共通電極ＣＯＭはＹ方向に延びる縦長のストライプ状の電極で、１又は複数の画素列毎に設けられていてもよい。タッチセンサ駆動回路３２ａはｎ個の共通電極ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_ｎにタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ_１〜Ｌ−Ｔｘ_ｎ（Ｌ−Ｔｘと総称することもある）を順次供給する。タッチセンサ駆動回路３２ｂは、クロックに基づいてタッチセンサ駆動回路３２ａと同期して、ｎ個の共通電極ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_ｎにタッチ駆動信号Ｒ−Ｔｘ_１〜Ｒ−Ｔｘ_ｎ（Ｒ−Ｔｘと総称することもある）を順次供給する。補助駆動回路３４とｎ個の共通電極ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_ｎとは補助配線により接続され、補助駆動回路３４は、クロックに基づいてタッチセンサ駆動回路３２ａ、タッチセンサ駆動回路３２ｂと同期して、補助配線を介してｎ個の共通電極ＣＯＭ_１〜ＣＯＭ_ｎに補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１〜Ｂ−Ｔｘ_ｎ（Ｂ−Ｔｘと総称することもある）を順次供給する。タッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘ、Ｂ−Ｔｘは図２の駆動信号に対応する。このように、共通電極ＣＯＭにタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘ、Ｂ−Ｔｘが同時に供給され、駆動信号のレベルはタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘ、Ｂ−Ｔｘの総和である。共通電極ＣＯＭは左、右、下の３カ所あるいは３方向から駆動され、１つの駆動回路により駆動される場合の３倍の駆動能力で駆動される。
タッチ検出のための共通電極ＣＯＭは表示のための電極を兼ね、複数のストライプ電極からなる。タッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂは複数のストライプ電極の両短辺に沿って配置され、補助駆動回路３４は複数のストライプ電極の１つの長辺に沿って配置される。複数のストライプ電極のそれぞれはタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４により駆動される。

【0029】

図４に示すように、Ｘ方向において補助駆動回路３４は共通電極ＣＯＭと略同じ長さであり、補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１〜Ｂ−Ｔｘ_ｎ線は共通電極ＣＯＭの略全長において配置される。すなわち、１番目（最も左）の補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１は共通電極ＣＯＭの略左端に配置され、ｎ番目（最も右）の補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_ｎは共通電極ＣＯＭの略右端に配置され、１番目の補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１は１行目の共通電極ＣＯＭ_１の略左端に接続され、ｎ番目の補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_ｎはｎ行目の共通電極ＣＯＭ_ｎの略右端に接続される。

【0030】

図５は表示領域ＤＡに含まれる画素アレイの回路図である。各画素は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）からなるスイッチング素子４６と、画素電極４８と、共通電極５０を有する。回路図では、各画素がそれぞれ共通電極５０を含むように表されているが、実際には画素毎に個別の共通電極５０_１、５０_２、…（５０と総称することもある）が設けられるのではない。図４に示す共通電極ＣＯＭ_１が図５の１行目の画素の共通電極５０_１、５０_１、…に対応し、共通電極ＣＯＭ_２が２行目の画素の共通電極５０_２、５０_２、…に対応する。便宜上、共通電極ＣＯＭと共通電極５０を使い分ける場合があるが、両者は同じものを意味する。

【0031】

各行の画素のスイッチング素子４６のゲート端子はゲート線Ｇに共通に接続される。各行のゲート線Ｇ_１、Ｇ_２、…の両端は表示領域ＤＡの左右の額縁領域まで引き出され、額縁領域に配置されたゲート駆動回路４４ａ、４４ｂに接続される。ゲート駆動回路４４ａ、４４ｂは、表示期間に、画素を行毎に選択的にオンさせる。なお、表示領域ＤＡの左右にゲート駆動回路４４ａ、４４ｂを配置しないで、片側だけにゲート駆動回路４４を配置してもよい。

【0032】

各列の画素のスイッチング素子４６のドレイン端子は信号線Ｓに共通に接続される。各列の信号線Ｓ_１、Ｓ_２、…の一端は表示領域ＤＡの上の額縁領域まで引き出され、額縁領域に配置された表示駆動部２６内のソース増幅器４２に接続される。ソース増幅器４２は表示期間に選択的にオンされている画素行の各列の画素に表示のための映像信号を供給する。映像信号は赤、緑、青の３色の色成分の映像信号からなり、ホスト装置２２から表示駆動部２６に供給される映像信号は、赤、緑、青の３色の色成分の映像信号が多重化された信号である。そのため、図示しないが、表示駆動部２６は、多重化信号を赤、緑、青の３色の色成分の映像信号に分離するマルチプレクサを含み、各画素には赤、緑、青の３色の色成分の映像信号のいずれかが供給される。

【0033】

各列の画素のスイッチング素子４６のソース端子は画素電極４８に接続される。画素電極４８と共通電極５０との間に液晶層が設けられる。タッチセンサ駆動回路３２ａは各行の画素の共通電極５０にタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ_１、Ｌ−Ｔｘ_２、…を供給する。タッチセンサ駆動回路３２ｂは各行の画素の共通電極５０にタッチ駆動信号Ｒ−Ｔｘ_１、Ｒ−Ｔｘ_２、…を供給する。補助駆動回路３４は各行の多数の画素のうちの１つの画素の共通電極５０に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１、Ｂ−Ｔｘ_２、…を供給する。例えば、補助駆動回路３４は１行目の画素のうちの１列目の画素の共通電極５０_１に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１を供給し、２行目の画素のうちの２列目の画素の共通電極５０_２に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１を供給する。このように、共通電極５０は等価な３つの駆動回路３２ａ、３２ｂ、３４により駆動される。そのため、共通電極５０は１つの駆動回路により駆動される場合の３倍の駆動能力で駆動される。

【0034】

補助駆動回路３４の数を１つとしたが、タッチセンサ駆動回路３２と同様に２つの補助駆動回路３４を用意し、上下の額縁領域にそれぞれ配置してもよい。その場合、共通電極５０は上下左右の４カ所あるいは４方向から駆動され、１つの駆動回路により駆動される場合の４倍の駆動能力で駆動される。

【0035】

３つ又は４つの駆動回路を表示領域の上下左右の額縁領域のいずれか複数の領域に配置したが、駆動回路は１か所に配置し、表示領域に沿って配線を引き廻して表示領域の上下左右の額縁領域のいずれか複数の領域から駆動信号線を共通電極に接続して、共通電極に複数の位置あるいは方向から駆動信号を供給しても良い。

【0036】

タッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂと補助駆動回路３４は同じ構造であるが、便宜上、表示領域の左右に配置されるものをタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂと称し、表示領域の下に配置されるものを補助駆動回路３４と称する。図６はタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４の回路図の一例である。タッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４は、スタートパルスとクロックが供給されるスキャナ回路５２を備える。スキャナ回路５２はスタートパルスとクロックを受けてクロックと同じ信号である複数のイネーブル信号ＥＮ_１、ＥＮ_２、…（ＥＮと総称することもある）を順次出力する。イネーブル信号ＥＮの数は共通電極ＣＯＭの数と等しい。共通電極ＣＯＭはスキャナ回路５２によりスキャンされる。

【0037】

図４に示すように、表示駆動部２６はスタートパルス、クロック、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬ、直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣ、駆動パルスＴｘＶＣＯＭを出力するポートを２つ備え、２つの出力ポートがタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂにそれぞれ接続される。タッチセンサ駆動回路３２ａに供給されたスタートパルス、クロック、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬ、直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣ、駆動パルスＴｘＶＣＯＭは、タッチセンサ駆動回路３２ａから補助駆動回路３４にも供給される。

【0038】

各イネーブル信号ＥＮは同じ構成の回路を介してタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘ又はＢ−Ｔｘとして共通電極ＣＯＭに供給される。イネーブル信号ＥＮは第１アンドゲート５４の第１入力端子に入力されると共にインバータ５８を介して第２アンドゲート５６の第１入力端子に入力される。選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬが第１、第２アンドゲート５４、５６の第２入力端子に入力される。駆動パルスＴｘＶＣＯＭがスイッチ６０を介してタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘ又はＢ−Ｔｘとして出力される。あるいは、直流電圧ＶＣＯＭＤＣがスイッチ６２を介してタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘ又はＢ−Ｔｘとして出力される。第１アンドゲート５４の出力がスイッチ６０をオン／オフし、第２アンドゲート５６の出力がスイッチ６２をオン／オフする。スイッチ６０、６２はアンドゲート５４、５６の出力が“１”レベルの時オンし、“０”レベルの時オフする。

【0039】

［動作波形］
図７は、図６に示すタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４の動作の一例を示すタイミングチャートである。表示駆動部２６は垂直同期信号ＴＳＶＤに同期して水平同期信号ＴＳＨＤを発生する。タッチ検出部２４は表示駆動部２６から垂直同期信号ＴＳＶＤと水平同期信号ＴＳＨＤを受信すると、内部の図示しない基準周波数発振器から高周波パルスである駆動同期信号ＥＸＶＣＯＭを発生させ、駆動同期信号ＥＸＶＣＯＭを表示駆動部２６に供給する。表示駆動部２６は垂直同期信号ＴＳＶＤが立ち下がると、水平同期信号の１周期のパルス幅のスタートパルスと、水平同期信号と同じ波形のクロックと選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬをタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４に供給する。クロックと選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬは、垂直同期信号ＴＳＶＤが出力される間は、出力されない。さらに、表示駆動部２６は一定のＶＣＯＭ電位である直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣと、タッチ検出部２４から供給された駆動同期信号ＥＸＶＣＯＭと同じ波形の駆動パルスＴｘＶＣＯＭをタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４に供給する。

【0040】

タッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４はスタートパルスが供給されると、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬと同じ波形のイネーブル信号ＥＮ_１、ＥＮ_２、ＥＮ_３、…をクロックに同期して順次出力する。イネーブル信号ＥＮはタッチ検出期間に出力される。すなわち、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬが“１”レベルの期間はタッチ検出期間であり、“０”レベルの期間は表示期間である。

【0041】

イネーブル信号ＥＮ_１、ＥＮ_２、ＥＮ_３、…が出力されるタッチ検出期間、第１アンドゲート５４は選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬを通過させスイッチ６０をオンさせる。そのため、タッチ検出期間に駆動パルスＴｘＶＣＯＭがタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ_１、Ｒ−Ｔｘ_１、Ｂ−Ｔｘ_１；Ｌ−Ｔｘ_２、Ｒ−Ｔｘ_２、Ｂ−Ｔｘ_２；Ｌ−Ｔｘ_３、Ｒ−Ｔｘ_３、Ｂ−Ｔｘ_３…として出力される。これにより、タッチ検出期間に共通電極ＣＯＭにタッチ検出用の高周波パルスが供給される。

【0042】

イネーブル信号ＥＮ_１、ＥＮ_２、ＥＮ_３、…が出力されない表示期間、第２アンドゲート５６は選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬを通過させスイッチ６２をオンさせる。そのため、表示期間に駆動パルスＴｘＶＣＯＭのタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ_１、Ｒ−Ｔｘ_１、Ｂ−Ｔｘ_１；Ｌ−Ｔｘ_２、Ｒ−Ｔｘ_２、Ｂ−Ｔｘ_２；Ｌ−Ｔｘ_３、Ｒ−Ｔｘ_３、Ｂ−Ｔｘ_３…ではなく、一定の直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣが共通電極ＣＯＭに供給される。

【0043】

［断面構造］
図８は第１基板ＳＵＢ_１の平面図である。図９（ａ）は図８のＡ−Ａ´線に沿った断面図、図９（ｂ）は図８のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。図８に示すように、信号線Ｓと補助駆動回路３４に接続される補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線がＹ方向に延びて形成され、ゲート線ＧがＸ方向に延びて形成される。信号線Ｓ又は補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線とゲート線Ｇで囲まれた領域に画素（ＴＦＴ）が形成される。ｎ列目の画素の補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_ｎ線は（ｎ＋１）列目の画素の信号線Ｓ_ｎ＋１と重なって形成される。

【0044】

図９に示すように、第１基板ＳＵＢ_１のガラス基板（TFT Glass）１０２上にＰ−Ｓｉ層１０３及びＳｉＮｘ／ＳｉＯ２層１０４が形成される。ゲート線Ｇ_ｎがＳｉＮｘ／ＳｉＯ２層１０４を介してＰ−Ｓｉ層１０３上に形成されＴＦＴ４６が構成される。信号線Ｓ_２はビアホール１２０を介してＴＦＴ４６のドレイン端子と導通される。

【0045】

図示しないが、第２基板ＳＵＢ_２にカラーフィルタやブラックマトリクスが形成される。ブラックマトリクスは各画素を区画するように配置される遮光部である。信号線Ｓはブラックマトリクスで遮光されている領域に形成される。表示パネルの配線抵抗を低減するために第３メタル配線と称するメタル配線１０８がブラックマトリクスで遮光されている領域に配置される。第３メタル配線１０８により補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１線が形成される。

【0046】

第３メタル配線（補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線）１０８はＳｉＮｘ／ＳｉＯ２層１０４の上に形成された有機平坦化膜（ＨＲＣ膜）１０６により覆われる。ＨＲＣ膜１０６の上に共通電極ＣＯＭを構成する第１ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層１１０が形成される。第１ＩＴＯ層１１０の両端がタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂに接続される。第１ＩＴＯ層１１０には第３メタル配線（補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線）１０８とのコンタクト領域１１８が設けられる。第１ＩＴＯ層１１０の上にＳｉＮ層１１２を介して画素電極４８を構成する第２ＩＴＯ層１１４が形成される。第２ＩＴＯ層１１４はビアホール１２２をＴＦＴ４６のソース端子と導通される。

【0047】

［第１実施形態の纏め］
以上説明したように、第１実施形態では、タッチ検出のための共通電極は少なくとも３つの駆動回路により駆動される。そのため、寄生容量や寄生抵抗によるＣＲの時定数が大きい場合でも、共通電極を所望の波形で駆動することが可能であり、正確にタッチ検出をすることができる。少なくとも３つの駆動回路は基板の表示領域以外の額縁領域に配置される。少なくとも３つの駆動回路を設ける必要はなく、駆動能力の高い１つ又は２つの駆動回路を設ける変形が可能である。駆動回路から共通電極に駆動信号を供給する信号線を少なくとも３種類設け、少なくとも３種類の信号線を共通電極の周囲の少なくとも３カ所あるいは３方向から供給電極に配線してもよい。実施例によれば、画面サイズが大型化、特に横長（Ｘ方向に長い）となっても、タッチ検出期間を長くしなくてもタッチ検出が可能となる。タッチ検出時間を長くすることがないので、表示のフレームレートを高くすることができる。

【0048】

［第２実施形態］
［回路構成］
図１０は第２実施形態における表示駆動部２６とタッチセンサ駆動回路３２のレイアウトの一例を示す。第２実施形態も２つのタッチセンサ駆動回路３２ｃ、３２ｄと１つの補助駆動回路３４を備える。第１実施形態では、補助駆動回路３４に接続されＹ方向に延びる補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線と、ソース増幅器４２に接続されＹ方向に延びる信号線Ｓとを別々に設けた。そのため、補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線は第３メタル配線により形成される。補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線はタッチ検出期間に使用され、信号線Ｓは表示期間に使用され、両信号線は同時に使用されることはないので、第２実施形態では、１本の配線が両者を兼用する。共通電極ＣＯＭはＹ方向に延びる配線に接続され、その配線の一端は補助駆動回路３４に接続される補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線となり、他端はスイッチ素子を介して表示駆動部（ソース増幅器）に接続される信号線Ｓとなる。

【0049】

図１１は図１０の表示領域ＤＡに含まれる画素アレイの回路図である。各画素は、ＴＦＴからなる第１スイッチング素子４６と、画素電極４８と、共通電極７０を有する。補助駆動回路３４は各行の多数の画素のうちの１つの画素の共通電極７０にＴＦＴからなる第２スイッチング素子７２を介して補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１、Ｂ−Ｔｘ_２、…を供給する。例えば、補助駆動回路３４は１行目の画素のうちの１列目の画素の共通電極7０_１に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１を供給し、２行目の画素のうちの２列目の画素の共通電極7０_２に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ_１を供給する。第１スイッチング素子４６は第１実施形態と同様に表示期間に映像信号を画素に書き込むためのスイッチング素子であり、第２スイッチング素子７２はタッチ検出期間に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘを画素に書き込むためのスイッチング素子である。共通電極５０と同様に、図４に示す共通電極ＣＯＭ_１が図１１の１行目の画素の共通電極７０_１、７０_１、…に対応し、共通電極ＣＯＭ₂が２行目の画素の共通電極７０₂、７０₂、…に対応する。

【0050】

第１実施形態と同様に、各行の画素の第１スイッチング素子４６のゲート端子はゲート線Ｇに共通に接続される。各行のゲート線Ｇ_１、Ｇ₂、…の両端は表示領域ＤＡの左右の額縁領域まで引き出され、額縁領域に配置されたゲート駆動回路４４ａ、４４ｂに接続される。ゲート駆動回路４４ａ、４４ｂは、表示期間に、画素を行毎にオンさせる。各列の画素の第１スイッチング素子４６のソース端子は信号線Ｓ／補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線に共通に接続される。各列の信号線Ｓ／補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線の一端は表示領域ＤＡの上の額縁領域まで引き出され、スイッチング素子７４を介して、額縁領域に配置された表示駆動部２６内のソース増幅器４２に信号線Ｓとして接続される。スイッチング素子７４は表示駆動部２６から出力され、インバータ７６を介した選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬによりオン／オフされる。選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬはタッチ検出期間に“１”レベル、表示期間に“０”レベルであるので、スイッチング素子７４は表示期間にオンされ、タッチ検出期間にオフされる。このため、表示期間にソース増幅器４２の出力信号が信号線Ｓを介して各画素に書き込まれる。タッチ検出期間に信号線Ｓはフローティング状態となる。各列の信号線Ｓ／補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線の他端は表示領域ＤＡの下の額縁領域まで引き出され、額縁領域に配置された補助駆動回路３４に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線として接続される。

【0051】

各列の画素のスイッチング素子４６のソース端子は画素電極４８に接続される。画素電極４８と共通電極７０との間に液晶層が設けられる。タッチセンサ駆動回路３２ｃは各行の画素の共通電極７０_１、７０_２、…にタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ_１、Ｌ−Ｔｘ_２、…を供給する。タッチセンサ駆動回路３２ｄは各行の画素の共通電極７０_１、７０_２、…にタッチ駆動信号Ｒ−Ｔｘ_１、Ｒ−Ｔｘ_２、…を供給する。各列の画素の第２スイッチング素子７２のドレイン端子は信号線Ｓ／補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線に共通に接続され、ソース端子は共通電極７０に接続される。

【0052】

タッチセンサ駆動回路３２ｃは各行の画素の第２スイッチング素子７２のゲートにセンサ線選択ゲート信号Ｌ−ＴＧ_１、Ｌ−ＴＧ_２、…を供給する。タッチセンサ駆動回路３２ｄは各行の画素の第２スイッチング素子７２のゲートにセンサ線選択ゲート信号Ｒ−ＴＧ_１、Ｒ−ＴＧ_２、…を供給する。第２スイッチング素子７２は、タッチ検出期間に共通電極７０に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘを供給するためのスイッチング素子である。

【0053】

図１０は１つの共通電極７Ｏに対して１つの第２スイッチング素子７２が接続されることを想定しているが、１つの共通電極７Ｏに対して複数の第２スイッチング素子７２を介して複数の補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘを供給してもよい。この場合、複数の第２スイッチング素子７２は共通電極７Ｏに対して並列接続抵抗となり、抵抗値が下がる。

【0054】

図１２はタッチセンサ駆動回路３２ｃ、３２ｄの回路図の一例である。タッチセンサ駆動回路３２ｃ、３２ｄは、スタートパルスとクロックが供給されるスキャナ回路８２を備える。スキャナ回路８２はスタートパルスとクロックを受けてクロックと同じ信号である複数のイネーブル信号ＥＮ_１、ＥＮ_２、…（ＥＮと総称することもある）を順次出力する。イネーブル信号ＥＮの数は共通電極ＣＯＭの数と等しい。共通電極ＣＯＭはスキャナ回路８２によりスキャンされる。各イネーブル信号ＥＮは同じ構成の回路を介してタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ又はＲ−Ｔｘ及びセンサ線選択ゲート信号Ｌ−ＴＧ又はＲ−ＴＧとして補助駆動回路３２ｃ、３２ｄから出力される。イネーブル信号ＥＮはアンドゲート８４の第１入力端子に入力される。選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬがアンドゲート８４の第２入力端子に入力される。アンドゲート８４の出力がセンサ線選択ゲート信号Ｌ−ＴＧ又はＲ−ＴＧとなる。

【0055】

駆動パルスＴｘＶＣＯＭがスイッチ８６を介してタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ又はＲ−Ｔｘとして出力される。あるいは、直流電圧ＶＣＯＭＤＣがスイッチ８８を介してタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ又はＲ−Ｔｘとして出力される。アンドゲート８４の出力がスイッチ８６をオン／オフし、アンドゲート８４の出力がインバータ９０を介してスイッチ８８をオン／オフする。スイッチ８６、８８は制御信号が“１”レベルの時オンし、“０”レベルの時オフする。

【0056】

補助駆動回路３４は第１実施形態の補助駆動回路と同一の構成である。
図１３は、第２実施形態におけるタッチセンサ駆動回路３２ｃ、３２ｄ、補助駆動回路３４の動作の一例を示すタイミングチャートである。信号線Ｓと兼用される補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線以外の波形は図７に示す第１実施形態と同じである。

【0057】

選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬはタッチ検出期間に“１”レベルであり、表示期間に“０”レベルである。タッチ検出期間でイネーブル信号ＥＮが“１”の場合、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬがアンドゲート８４を通過するので、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬがセンサ線選択ゲート信号Ｌ−ＴＧ、Ｒ−ＴＧとして各行の画素の第２スイッチング素子７２のゲートに供給され、スイッチング素子７２がオンし、各行の画素の共通電極７０が補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線に接続される。タッチ検出期間に補助駆動回路３４は駆動パルスＴｘＶＣＯＭをタッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘとして出力するので、共通電極７０にタッチ検出用の高周波パルスが供給される。また、タッチ検出期間でイネーブル信号ＥＮが“１”の場合、スイッチ８６がオンし、タッチセンサ駆動回路３２ｃ、３２ｄは駆動パルスＴｘＶＣＯＭをタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘとして出力するので、共通電極ＣＯＭにタッチ検出用の高周波パルスが供給される。

【0058】

表示期間にアンドゲート８４の出力が“０”レベルであるので、スイッチ８８がオンし、駆動パルスＴｘＶＣＯＭであるタッチ駆動信号Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘではなく、一定の直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣが共通電極ＣＯＭに供給される。表示期間にスイッチング素子７４がオンであるので、ソース増幅器４２から出力される表示書き込み用の映像信号が信号線Ｓを介して行毎の画素電極４８に供給され、画像が表示される。

【0059】

［断面構造］
図１４は第１基板ＳＵＢ_１の平面図である。図１５（ａ）は図１４のＡ−Ａ´線に沿った断面図、図１５（ｂ）は図１４のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。図１４に示すように、信号線Ｓ／補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線がＹ方向に延びて形成され、ゲート線Ｇとセンサ線選択ゲート信号Ｌ−ＴＧ／Ｒ−ＴＧ線がＸ方向に延びて形成される。信号線Ｓ／補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線とゲート線Ｇ（またはセンサ線選択ゲート信号Ｌ−ＴＧ／Ｒ−ＴＧ線）で囲まれた領域に画素（ＴＦＴ）が形成される。ｎ行目の画素のゲート線Ｇ_ｎは（ｎ＋１）行目の画素のセンサ線選択ゲート信号Ｌ−ＴＧ_ｎ＋１／Ｒ−ＴＧ_ｎ＋１線の近傍に形成される。

【0060】

図１５に示すように、第１基板ＳＵＢ_１のガラス基板（TFT Glass）１０２上にＰ−Ｓｉ層１０３及びＳｉＮｘ／ＳｉＯ２層１０４が形成される。ゲート線Ｇ_ｎがＳｉＮｘ／ＳｉＯ２層１０４を介してＰ−Ｓｉ層１０３上に形成されＴＦＴ４６が構成される。信号線Ｓ_１はビアホール１２０を介してＴＦＴ４６のドレイン端子と導通される。

【0061】

第１実施形態では、第３メタル配線１０８により補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線が形成されるが、第２実施形態では、補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線は信号線Ｓと兼用されるので、第３メタル配線１０８は使用されない。

【0062】

ＨＲＣ膜１０６の上に共通電極ＣＯＭを構成する第１ＩＴＯ層１１０が形成される。第１ＩＴＯ層１１０の両端がタッチセンサ駆動回路３２ｃ、３２ｄに接続される。第１ＩＴＯ層１１０はビアホール１２８を介してＴＦＴ７２のドレイン端子と接続される。第１ＩＴＯ層１１０の上にＳｉＮ層１１２を介して画素電極４８を構成する第２ＩＴＯ層１１４が形成される。第２ＩＴＯ層１１４はビアホール１２２をＴＦＴ４６のソース端子と導通される。

【0063】

［第２実施形態の纏め］
以上説明したように、第２実施形態は、第１実施形態におけるＹ方向に延びる補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘ線と同じくＹ方向に延びる信号線Ｓとを共通としたものであり、第１実施形態の作用効果に加えて、信号配線の数を減らすことができる。信号配線の数が減ると、配線スペースに余裕ができるとともに、寄生抵抗、寄生容量が減る効果がある。

【0064】

［変形例］
上述の実施形態では、表示駆動部２６はスタートパルス、クロック、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬ、直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣ、駆動パルスＴｘＶＣＯＭをタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂに供給する２つの出力ポートを備え、補助駆動回路３４にはタッチセンサ駆動回路３２ａからスタートパルス、クロック、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬ、直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣ、駆動パルスＴｘＶＣＯＭが供給されている。図１６はこの変形に関するものであり、表示駆動部２６ａはスタートパルス、クロック、選択電圧信号ＶＣＯＭＳＥＬ、直流電圧信号ＶＣＯＭＤＣ、駆動パルスＴｘＶＣＯＭをタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂ、補助駆動回路３４に供給する３つの出力ポートを備える。表示駆動部２６が駆動回路３２ａ、３２ｂ、３４をそれぞれ駆動することにより、駆動能力を向上させることができるとともに、駆動回路３２ａ、３２ｂ、３４を確実に同期させることができる。

【0065】

次に、複数の補助駆動回路３４を設ける変形例を図１７に示す。図１７（ａ）に示すように、表示領域の上下の額縁領域に２つの補助駆動回路３４ｂ、３４ａがそれぞれ設けられ、左右上下から共通電極ＣＯＭが駆動されてもよい。上述の実施形態では、表示領域の下側の額縁領域に設けた補助駆動回路３４は、図４に示すようにＸ方向において共通電極ＣＯＭと略同じ長さであるが、上下に額縁領域に設けた２つの補助駆動回路３４ｂ、３４ａはＸ方向において共通電極ＣＯＭより短くてもよい。これにより、額縁領域の実装スペースを有効に活用することができる。

【0066】

図１７（ａ）では、表示領域の上下に一対の補助駆動回路３４ｂ、３４ａが設けられたが、この対の数は複数でもよい。例えば、図１７（ｂ）に示すように、表示領域の上側の額縁領域に複数、例えば３つの補助駆動回路３４ｂ_１、３４ｂ_２、３４ｂ_３が設けられ、下側の額縁領域に複数、例えば３つの補助駆動回路３４ａ_１、３４ａ_２、３４ａ_３が設けられてもよい。図１７（ｂ）の変形例によれば、各共通電極ＣＯＭの３カ所に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘが供給され、駆動能力が向上する。

【0067】

インセルタイプの表示パネルは回路数、配線数が大きいので、額縁領域に補助駆動回路３４を実装するスペースの余裕が無い場合がある。そのような場合には、図１７（ｃ）に示すように、寄生容量、寄生抵抗が大きく時定数が大きい部分にだけ補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘを供給してもよい。例えば、表示駆動部２６から遠い共通電極（図では下側）は表示駆動部２６からの配線長が長いので、寄生容量、寄生抵抗が大きいと考えられる。そのため、図１７（ｃ）では、表示領域の下側の額縁領域に複数、例えば３つの補助駆動回路３４ａ_１、３４ａ_２、３４ａ_３が設けられ、下側の共通電極、例えば（ｎ−１）番目、ｎ番目の共通電極ＣＯＭ_ｎ−１、ＣＯＭ_ｎの３カ所に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘが供給される。なお、図１７（ｃ）で、補助駆動回路対の数は１つでもよい。

【0068】

図１８は、図１７を信号線と共通電極は平行である縦ＣＯＭ型の表示パネルに適用した場合の変形例である。縦ＣＯＭ型の表示パネルでは、共通電極ＣＯＭはＹ方向に延びるストライプ形状であり、Ｘ方向に配列され、表示領域の上下の額縁領域にタッチセンサ駆動回路３２ａ、３２ｂが配置される。図１８（ａ）の変形例では、表示領域の左右の額縁領域に２つの補助駆動回路３４ａ、３４ｂがそれぞれ設けられ、左右上下から共通電極ＣＯＭが駆動されてもよい。左右の額縁領域に設ける２つの補助駆動回路３４ａ、３４ｂはＹ方向において共通電極ＣＯＭより短くてもよい。これにより、額縁領域の実装スペースを有効に活用することができる。

【0069】

図１８（ａ）は、表示領域の左右に一対の補助駆動回路３４ａ、３４ｂを設けたが、この対の数は複数でもよい。例えば、図１８（ｂ）に示すように、表示領域の左側の額縁領域に複数、例えば３つの補助駆動回路３４ａ_１、３４ａ_２、３４ａ_３を設け、右側の額縁領域に複数、例えば３つの補助駆動回路３４ｂ_１、３４ｂ_２、３４ｂ_３を設けてもよい。図１８（ｂ）の変形例によれば、各共通電極ＣＯＭの３カ所に補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘが供給され、駆動能力が向上する。

【0070】

図１８（ｃ）に示すように、表示領域の左側の額縁領域に複数、例えば３つの補助駆動回路３４ａ_１、３４ａ_２、３４ａ_３が設けられ、右側の額縁領域に複数、例えば３つの補助駆動回路３４ｂ_１、３４ｂ_２、３４ｂ_３が設けられてもよい。各補助駆動回路は全ての共通電極ＣＯＭに補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘを供給するのではなく、図１７（ｃ）と同様に時定数が大きい部分、例えば中央部の共通電極にだけ補助タッチ駆動信号Ｂ−Ｔｘを供給してもよい。なお、図１８（ｃ）で、補助駆動回路対の数は１つでもよい。

【0071】

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

【符号の説明】

【0072】

２４…タッチ検出部、２６…表示駆動部、３２…タッチセンサ駆動回路、３４…補助駆動回路、４４…ゲート駆動回路、ＣＯＭ、５０、７０…共通電極、４８…画素電極、Ｓ…信号線、Ｌ−Ｔｘ、Ｒ−Ｔｘ…タッチ駆動信号、Ｂ−Ｔｘ…補助タッチ駆動信号。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】