タッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、および電子機器
【課題】タッチ検出に係る多くの機能を設けることが可能なタッチ検出機能付き表示パネルを得る。
【解決手段】１または複数の表示素子と、一方向に延在する１または複数の駆動電極と、チップに集積化され、駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部（走査部５１および駆動電極ドライバ５２）と、前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極とを備える。このタッチ検出機能付き表示パネルでは、チップに集積化された電極駆動部により、駆動信号が駆動電極に対して印加され、その駆動信号に応じた検出信号がタッチ検出電極から出力される。
【解決手段】１または複数の表示素子と、一方向に延在する１または複数の駆動電極と、チップに集積化され、駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部（走査部５１および駆動電極ドライバ５２）と、前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極とを備える。このタッチ検出機能付き表示パネルでは、チップに集積化された電極駆動部により、駆動信号が駆動電極に対して印加され、その駆動信号に応じた検出信号がタッチ検出電極から出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、外部近接物体によるタッチを検出する機能を有するタッチ検出機能付き表示パネルおよびその駆動回路、ならびにそのようなタッチ検出機能付き表示パネルを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる接触検出装置を液晶表示装置等の表示装置上に装着し、あるいはタッチパネルと表示装置とを一体化し、その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、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た表示パネルが注目されている。このようなタッチパネルを有する表示パネルは、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】
タッチパネルの方式としては、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。例えば、特許文献１には、静電容量式のタッチパネルにおいて、表示装置にもともと備えられている表示用の共通電極を、一対のタッチセンサ用電極のうちの一方として兼用し、他方の電極（タッチ検出電極）をこの共通電極と交差するように配置した、いわゆるインセルタイプのタッチ検出機能付き表示パネルが提案されている。このタッチ検出機能付き表示パネルでは、この共通電極に印加された交流信号が、共通電極とタッチ検出電極との間の静電容量を介してタッチ検出電極に伝わる。そして、そのタッチ検出電極から出力される検出信号に基づいてタッチが検出されるようになっている。この交流信号を共通電極に対して印加し駆動する駆動回路は、ガラスなどにより構成されるＴＦＴ基板上に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５８１８２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、このようなタッチ検出機能付き表示パネルは、タッチ検出に係るより多くの機能を有することが望まれている。しかしながら、特許文献１には、多機能化についての具体的な記述がない。
【０００６】
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、タッチ検出に係る多くの機能を実現可能なタッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１のタッチ検出機能付き表示パネルは、１または複数の表示素子と、１または複数の駆動電極と、電極駆動部と、１または複数のタッチ検出電極とを備えている。１または複数の駆動電極は、一方向に延在するものである。電極駆動部は、チップに集積化され、駆動電極に駆動信号を印加するものである。１または複数のタッチ検出電極は、駆動電極の延在方向と交差する方向に延在するものである。
【０００８】
本開示の第２のタッチ検出機能付き表示パネルは、１または複数の表示素子と、１または複数のタッチ検出素子と、駆動部とを備えている。駆動部は、１または複数の駆動電極は、一方向に延在するものである。電極駆動部は、チップに集積化され、１または複数のタッチ検出素子を駆動するものである。
【０００９】
本開示の駆動回路は、表示駆動部と、電極駆動部とを備えている。表示駆動部は、１または複数の表示素子を駆動するものである。電極駆動部は、チップに集積化され、一方向に延在する１または複数のタッチ検出電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数の駆動電極に対して駆動信号を印加するものである。
【００１０】
本開示の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示パネル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。
【００１１】
本開示の第１および第２のタッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、ならびに電子機器では、駆動信号が電極駆動部により駆動電極に対して印加され、その駆動信号に応じた検出信号がタッチ検出電極から出力される。この電極駆動部は、チップに集積化されている。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の第１および第２のタッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、および電子機器によれば、電極駆動部をチップに集積化したので、タッチ検出に係る多くの機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示のタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、指が接触または近接していない状態を表す図である。
【図２】本開示のタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、指が接触または近接した状態を表す図である。
【図３】本開示のタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、駆動信号およびタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図４】本開示の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネルの一構成例を表すブロック図である。
【図５】図４に示した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６】図４に示したタッチ検出機能付き表示デバイスにおける画素配列を表す回路図である。
【図７】図４に示したタッチ検出機能付き表示デバイスにおける駆動電極およびタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。
【図８】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出走査の一動作例を表す模式図である。
【図９】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルの実装例を表す模式図である。
【図１０】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルの一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１１】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出動作の一例を表すタイミング波形図である。
【図１２】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出動作の他の例を表すタイミング波形図である。
【図１３】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルにおける電源制御の例を表す説明図である。
【図１４】タッチ検出機能付き表示パネルの実装例を表す模式図である。
【図１５】実施の形態の変形例に係るタッチ検出機能付き表示パネルの一構成例を表すブロック図である。
【図１６】実施の形態の他の変形例に係るタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出走査の一動作例を表す模式図である。
【図１７】実施の形態の他の変形例に係るタッチ検出機能付き表示パネルの実装例を表す模式図である。
【図１８】実施の形態を適用したタッチ検出機能付き表示パネルのうち、適用例１の外観構成を表す斜視図である。
【図１９】適用例２の外観構成を表す斜視図である。
【図２０】適用例３の外観構成を表す斜視図である。
【図２１】適用例４の外観構成を表す斜視図である。
【図２２】適用例５の外観構成を表す正面図、側面図、上面図および下面図である。
【図２３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．静電容量式タッチ検出の基本原理
２．実施の形態
３．適用例
【００１５】
＜１．静電容量式タッチ検出の基本原理＞
まず最初に、図１〜図３を参照して、本開示のタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出の基本原理について説明する。このタッチ検出方式は、静電容量式のタッチセンサとして具現化されるものであり、例えば図１（Ａ）に示したように、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およびタッチ検出電極Ｅ２）を用い、容量素子を構成する。この構造は、図１（Ｂ）に示した等価回路として表される。駆動電極Ｅ１、タッチ検出電極Ｅ２および誘電体Ｄによって、容量素子Ｃ１が構成される。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Ｐは抵抗器Ｒを介して接地されると共に、電圧検出器（タッチ検出回路）ＤＥＴに接続される。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〜数十ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇ（図３（Ｂ））を印加すると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端Ｐ）に、図３（Ａ）に示したような出力波形（タッチ検出信号Ｖdet）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述する交流駆動信号ＶcomACに相当するものである。
【００１６】
指が接触（または近接）していない状態では、図１に示したように、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。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ０のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。
【００１７】
一方、指が接触（または近接）した状態では、図２に示したように、指によって形成される容量素子Ｃ２が容量素子Ｃ１に直列に追加された形となる。この状態では、容量素子Ｃ１、Ｃ２に対する充放電に伴って、それぞれ電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ１のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。このとき、点Ｐの電位は、容量素子Ｃ１、Ｃ２を流れる電流Ｉ１、Ｉ２の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ１は、非接触状態での波形Ｖ０よりも小さい値となる。電圧検出器ＤＥＴは、検出した電圧を所定のしきい値電圧Ｖthと比較し、このしきい値電圧以上であれば非接触状態と判断する一方、しきい値電圧未満であれば接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出が可能となる。
【００１８】
＜２．実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図４は、実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネル１の一構成例を表すものである。このタッチ検出機能付き表示パネルは、表示素子として液晶表示素子を用いており、その液晶表示素子により構成される液晶表示デバイスと静電容量式のタッチ検出デバイスとを一体化した、いわゆるインセルタイプの表示パネルである。
【００１９】
このタッチ検出機能付き表示パネル１は、駆動部５０と、ゲートドライバ１２と、タッチ検出機能付き表示デバイス１０と、タッチ検出部４０とを備えている。
【００２０】
駆動部５０は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０を駆動するものである。この駆動部５０は、例えばシリコンプロセスなどにより集積化されチップ化されたものであり、後述するように、画素基板２上に、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）として実装されたものである。
【００２１】
駆動部５０は、表示制御部１１と、ソースドライバ１３と、走査部５１と、駆動電極ドライバ５２と、電源制御部５３とを備えている。
【００２２】
表示制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖdispに基づいて、ソースドライバ１３、ゲートドライバ１２およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。具体的には、表示制御部１１は、ソースドライバ１３に対して画素信号Ｖsigおよびソースドライバ制御信号を供給し、ゲートドライバ１２に対してゲートドライバ制御信号を供給し、タッチ検出部４０に対して水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncを供給するようになっている。
【００２３】
ソースドライバ１３は、表示制御部１１から供給される画素信号Ｖsigおよ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、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の画素信号線ＳＧＬに対して供給するものである。画素信号線ＳＧＬに供給された画素信号Ｖpixは、後述するように、タッチ検出機能付き表示デバイス１０においてマトリックス状に構成された画素Ｐixのうち、ゲートドライバ１２により選択された１行分の画素Ｐix（１水平ライン）に書き込まれ、表示が行われるようになっている。
【００２４】
走査部５１は、シフトレジスタを含んで構成され、タッチ検出部４０から供給されたＴＸ同期信号Ｖtxに基づいて、複数の走査信号を生成し、駆動電極ドライバ５２に供給するものである。各走査信号は、後述するように、駆動電極ドライバ５２が駆動する複数の駆動電極ブロックＢ（後述）にそれぞれ対応するものであり、これにより、駆動電極ドライバ５２は、これらの駆動電極ブロックＢを順次走査して駆動するようになっている。
【００２５】
駆動電極ドライバ５２は、走査部５１から供給される走査信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の駆動電極ＣＯＭＬ（後述）に駆動信号Ｖcomを供給する回路である。具体的には、駆動電極ドライバ５２は、走査部５１から供給される走査信号を増幅するとともに、インピーダンス変換を行うことにより駆動信号Ｖcomを生成する。この駆動信号Ｖcomは、パルス状の波形（交流駆動信号ＶcomAC）を含む信号であり、駆動電極ドライバ５２は、タッチ検出動作において、駆動電極ＣＯＭＬに対してその交流駆動信号ＶcomACを印加する。そして、駆動電極ドライバ５２は、表示動作においては、駆動電極ＣＯＭＬに対して直流電圧（直流駆動信号ＶcomDC）を印加するようになっている。この直流駆動信号ＶcomDCの直流電圧は、例えば０Ｖであり、交流駆動信号ＶcomACの高レベル電圧ＶＨは、例えば５．５Ｖに設定可能である。後述するように、駆動電極ドライバ５２は、駆動電極ＣＯＭＬを駆動する際、所定の数の駆動電極ＣＯＭＬからなるブロック（後述する駆動電極ブロックＢ）ごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。
【００２６】
電源制御部５３は、供給された表示用電源電圧ＶＤＤＤおよびタッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴに基づいて、駆動部５０の各ブロック（表示制御部１１、ソースドライバ１３、走査部５１、および駆動電極ドライバ５２）への電源供給を制御するものである。また、電源制御部５３は、表示用電源電圧ＶＤＤＤが供給されているかどうかを示す表示用電源フラグ信号Ｖpdを、タッチ検出部４０に対して供給する。表示用電源フラグ信号Ｖpdは、具体的には、表示用電源電圧ＶＤＤＤが供給されている場合に高レベル（例えば１．８Ｖ）となり、表示用電源電圧ＶＤＤＤが供給されていない場合に低レベル（０Ｖ）となる論理信号である。
【００２７】
ゲートドライバ１２は、表示制御部１１から供給されるゲートドライバ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。具体的には、ゲートドライバ１２は、後述するように、表示制御部１１から供給される制御信号に基づいて走査信号Ｖscanを生成し、その走査信号Ｖscanを、走査信号線ＧＣＬを介して、画素ＰixのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Ｐix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。このゲートドライバ１２には、表示用電源電圧ＶＤＤＤが供給されるようになっている。
【００２８】
このゲートドライバ１２は、後述するタッチ検出機能付き表示デバイス１０のＴＦＴ基板２１上に形成されるものであり、液晶表示デバイス２０のＴＦＴ素子Ｔｒ（後述）を形成する際に、同じプロセスを用いて形成されるようになっている。
【００２９】
タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、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、液晶表示デバイス２０と、タッチ検出デバイス３０とを有する。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。タッチ検出デバイス３０は、上述した静電容量式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を出力するものである。このタッチ検出デバイス３０は、後述するように、駆動電極ドライバ５２から供給される交流駆動信号ＶcomACに従って順次走査してタッチ検出を行うようになっている。
【００３０】
タッチ検出部４０は、表示制御部１１から供給されるタッチ検出制御信号と、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には、タッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴが供給されるようになっている。
【００３１】
タッチ検出部４０は、ＬＰＦ（Low Pass Filter）部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、タッチ検出制御部４６とを有している。ＬＰＦ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である。Ａ／Ｄ変換部４３は、交流駆動信号ＶcomACに同期したタイミングで、ＬＰＦ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。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。座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。タッチ検出制御部４６は、表示制御部１１から供給された水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、ＬＰＦ部４２、Ａ／Ｄ変換部、信号処理部４４、および座標抽出部４５が同期して動作するように制御するものである。また、タッチ検出制御部４６は、水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、走査部５１に対してＴＸ同期信号Ｖtxを生成し供給する機能も有している。このＴＸ同期信号Ｖtxは、例えば、低レベル（例えば０Ｖ）と高レベル（例えば１．８Ｖ）の間で遷移する論理信号である。具体的には、タッチ検出制御部４６は、表示用電源フラグ信号Ｖpdが高レベルの場合には、表示制御部１１から供給された水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、ＴＸ同期信号Ｖtxを生成し、表示用電源フラグ信号Ｖpdが低レベルの場合には、自らＴＸ同期信号Ｖtxを生成するようになっている。
【００３２】
（タッチ検出機能付き表示デバイス１０）
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。
【００３３】
図５は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の要部断面構造の例を表すものである。この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。
【００３４】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２とを有している。ＴＦＴ基板２１は、各種電極や配線、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）などが形成される回路基板として機能するものである。ＴＦＴ基板２１は例えばガラスにより構成されるものである。ＴＦＴ基板２１の上には、駆動電極ＣＯＭＬが形成される。駆動電極ＣＯＭＬは、複数の画素Ｐix（後述）に共通の電圧を供給するための電極である。この駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示動作のための共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出動作のための駆動電極としても機能するものである。駆動電極ＣＯＭＬの上には絶縁層２３が形成され、その上に画素電極２２が形成される。画素電極２２は、表示を行うための画素信号を供給するための電極であり、透光性を有するものである。駆動電極ＣＯＭＬおよび画素電極２２は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）により構成される。
【００３５】
対向基板３は、ガラス基板３１と、カラーフィルタ３２と、タッチ検出電極ＴＤＬとを有している。カラーフィルタ３２は、ガラス基板３１の一方の面に形成されている。このカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ層を周期的に配列して構成したもので、各表示画素にＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。また、ガラス基板３１の他方の面には、タッチ検出電極ＴＤＬが形成されている。タッチ検出電極ＴＤＬは、例えばＩＴＯにより構成され、透光性を有する電極である。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。
【００３６】
液晶層６は、表示機能層として機能するものであり、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る。この電界は、駆動電極ＣＯＭＬの電圧と画素電極２２の電圧との電位差により形成される。液晶層６には、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）やＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶が用いられる。
【００３７】
なお、液晶層６と画素基板２との間、および液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設され、また、画素基板２の下面側には入射側偏光板が配置されるが、ここでは図示を省略している。
【００３８】
図６は、液晶表示デバイス２０における画素構造の構成例を表すものである。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画素Ｐixを有している。各画素Ｐixは、３つのサブ画素ＳＰixにより構成される。この３つのサブ画素ＳＰixは、図５に示したカラーフィルタ３２の３色（ＲＧＢ）にそれぞれ対応するように配置されている。サブ画素ＳＰixは、ＴＦＴ素子Ｔｒおよび液晶素子ＬＣを有している。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のソースは画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線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。
【００３９】
サブ画素ＳＰixは、走査信号線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。走査信号線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、サブ画素ＳＰixは、画素信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。画素信号線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。
【００４０】
さらに、サブ画素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サブ画素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５２と接続され、駆動電極ドライバ５２より駆動信号Ｖcomが供給される。
【００４１】
この構成により、液晶表示デバイス２０では、ゲートドライバ１２が走査信号線ＧＣＬを時分割的に線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、その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および選択スイッチ部１４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ようになっている。
【００４２】
図７は、タッチ検出デバイス３０の一構成例を斜視的に表すものである。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、および対向基板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。駆動電極ＣＯＭＬは、図の左右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５２によって交流駆動信号ＶcomACが順次供給され、後述するように時分割的に順次走査駆動が行われるようになっている。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直交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。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ＬＰＦ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形成している。
【００４３】
この構成により、タッチ検出デバイス３０では、駆動電極ドライバ５２が駆動電極ＣＯＭＬに対して交流駆動信号ＶcomACを印加することにより、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetを出力し、タッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ＣＯＭＬは、図１〜図３に示したタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応し、タッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出電極Ｅ２に対応するものであり、タッチ検出デバイス３０はこの基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。図７に示したように、互いに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、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出領域全体にわたって走査することにより、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。
【００４４】
図８は、タッチ検出走査を模式的に表すものである。図８では、表示領域・タッチ検出領域が２０個の駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ２０により構成される場合の、各駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ２０に対する交流駆動信号ＶcomACの印加動作を示している。駆動信号印加ブロックＢＡＣは、交流駆動信号ＶcomACが印加された駆動電極ブロックＢを示しており、その他の駆動電極ブロックＢには、直流駆動信号ＶcomDCが印加されるようになっている。駆動電極ドライバ５２は、図８に示したように、タッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢを順次選択して、交流駆動信号ＶcomACを印加し、全ての駆動電極ブロックＢにわたって走査する。その際、駆動電極ドライバ５２は、後述するように、各駆動電極ブロックＢに対して、所定の複数の水平期間にわたって、交流駆動信号ＶcomACを印加するようになっている。なお、この例では、説明の便宜上、駆動電極ブロックＢの個数を２０個としているが、これに限定されるものではない。
【００４５】
（タッチ検出機能付き表示パネル１の実装例）
図９は、タッチ検出機能付き表示パネル１の実装例を模式的に表すものである。図９に示したように、駆動部５０は、画素基板２上にＣＯＧとして実装され、並設された複数の駆動電極ブロックＢのそれぞれと、配線Ｌを介して接続されている。この例では、配線Ｌは、図９において、駆動電極ブロックＢの上側および下側に設けられており、駆動部５０が、各駆動電極ブロックＢを両側から駆動することができるようになっている。そしてゲートドライバ１２（１２Ａ，１２Ｂ）は、ＴＦＴ基板２１上にＴＦＴ素子を用いて形成され、駆動部５０と接続されている。この例では、ゲートドライバ１２は、図９において、画素基板２の上側（１２Ａ）と下側（１２Ｂ）に配置されており、表示領域Ａｄにマトリックス状に配置された図示しない画素Ｐixを、両側から駆動することができるようになっている。また、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。
【００４６】
この駆動部５０は、図９に示したように、タッチ検出機能付き表示パネル１において、ゲートドライバ１２Ａ，１２Ｂが配置された辺とは異なる辺（右側）の画素基板２上に配置されている。これにより、例えばフレキシブル基板Ｔに配置する場合に比べて、配線Ｌの長さを短くすることができ、駆動部５０が駆動電極ブロックＢを駆動しやすくすることができる。
【００４７】
なお、この例では、図９において、配線Ｌを駆動電極ブロックＢの上側および下側に設けたが、これに限定されるものではなく、配線Ｌを駆動電極ブロックＢの上側または下側の一方のみに設けるようにしてもよい。同様に、この例では、２つのゲートドライバ１２Ａ，１２Ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、一方のゲートドライバ１２により構成してもよい。
【００４８】
ここで、液晶素子ＬＣは、本開示における「表示素子」の一具体例に対応する。交流駆動信号ＶcomACは、本開示における「駆動信号」の一具体例に対応する。走査部５１および駆動電極ドライバ５２は、本開示における「電極駆動部」の一具体例に対応する。表示制御部１１およびソースドライバ１３は、本開示における「表示駆動部」の一具体例に対応する。水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncは、本開示における「表示同期信号」の一具体例に対応する。ＴＸ同期信号Ｖtxは、本開示における「タッチ検出同期信号」の一具体例に対応する。
【００４９】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態のタッチ検出機能付き表示パネル１の動作および作用について説明する。
【００５０】
まず、図４を参照して、タッチ検出機能付き表示パネル１の全体動作概要を説明する。表示制御部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、およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ１２は、液晶表示デバイス２０に走査信号Ｖscanを供給し、表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する。ソースドライバ１３は、画素信号Ｖpixを生成し、１水平ラインを構成する各サブ画素ＳＰixに供給する。タッチ検出機能付き表示デバイス１０の液晶表示デバイス２０は、表示動作を行う。
【００５１】
タッチ検出部４０のタッチ検出制御部４６は、表示制御部１１から供給された水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、ＴＸ同期信号Ｖtxを生成する。走査部５１は、このＴＸ同期信号Ｖtxに基づいて走査信号を生成し、駆動電極ドライバ５２は、この走査信号に基づいて、駆動信号Ｖcomを生成し、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の駆動電極ＣＯＭＬに対して供給する。タッチ検出デバイス３０は、駆動信号Ｖcomに基づいて、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetを出力する。タッチ検出部４０のＬＰＦ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出力する。Ａ／Ｄ変換部４３は、ＬＰＦ部４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０に対するタッチの有無を検出する。座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める。
【００５２】
駆動部５０の電源制御部５３は、供給された表示用電源電圧ＶＤＤＤおよびタッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴに基づいて、駆動部５０内の各ブロックに対する電源供給を制御する。
【００５３】
（詳細動作）
次に、タッチ検出機能付き表示パネル１の詳細動作を説明する。
【００５４】
図１０は、タッチ検出機能付き表示パネル１のタイミング波形例を表すものであり、（Ａ）は垂直同期信号Ｖsyncの波形を示し、（Ｂ）は水平同期信号Ｈsyncの波形を示し、（Ｃ）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｄ）は画素信号Ｖsigの波形を示し、（Ｅ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｆ）はＴＸ同期信号Ｖtxの波形を示し、（Ｇ）は駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｈ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。
【００５５】
タッチ検出機能付き表示パネル１では、各１水平期間（１Ｈ）において、タッチ検出動作および表示動作が行われる。表示動作では、ゲートドライバ１２が、走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖscanを順次印加することにより表示走査を行う。タッチ検出動作では、駆動電極ドライバ５２が、駆動電極ブロックＢごとに交流駆動信号ＶcomACを順次印加することによりタッチ検出走査を行い、タッチ検出部４０が、タッチ検出電極ＴＤＬから出力されるタッチ検出信号Ｖdetに基づいてタッチを検出する。以下にその詳細を説明する。
【００５６】
まず、タイミングｔ０において、表示制御部１１が、水平同期信号Ｈsyncとしてパルスを生成し、タッチ検出制御部４６に対して供給する（図１０（Ｂ））。これにより、１水平期間（１Ｈ）が開始する。また、表示制御部１１は、このタイミングｔ０において、１水平期間に対応する幅のパルスを生成し、同様にタッチ検出制御部４６に対して供給する（図１０（Ａ））。すなわち、この例では、タイミングｔ０において、１フレーム期間（１Ｆ）が開始する。
【００５７】
次に、タイミングｔ１〜ｔ２の期間において、タッチ検出制御部４６が、ＴＸ同期信号Ｖtxとしてパルスを生成する（図１０（Ｆ））。これに応じて、駆動部５０の走査部５１は、タッチ検出動作に係る駆動電極ブロックＢを選択して（ここではｋ番目の駆動電極ブロックＢ(ｋ)）、その駆動電極ブロックＢ(ｋ)に対応する走査信号としてパルスを生成する。駆動電極ドライバ５２は、この走査信号を増幅するとともにインピーダンス変換することにより駆動信号Ｖcom（Ｂ(ｋ)）としてパルス（交流駆動信号ＶcomAC）を生成し、駆動電極ブロックＢ(ｋ)に印加する（図１０（Ｇ））。この交流駆動信号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（図１０（Ｈ））。そして、タッチ検出部４０のＡ／Ｄ変換部４３が、サンプリングタイミングｔｓにおいて、このタッチ検出信号Ｖdetが入力されたＬＰＦ部４２の出力信号をＡ／Ｄ変換する（図１０（Ｈ））。タッチ検出部４０の信号処理部４４は、後述するように、複数の水平期間において収集したこのＡ／Ｄ変換結果に基づいて、タッチ検出を行う。
【００５８】
次に、タイミングｔ３において、ゲートドライバ１２が、表示動作に係るｎ行目の走査信号線ＧＣＬ(n)に対して、走査信号Ｖscanを印加し、走査信号Ｖscan(n)が低レベルから高レベルに変化する（図１０（Ｃ））。そして、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１０（Ｅ））、そのｎ行目の走査信号線ＧＣＬ(n)に係る１水平ラインの画素Ｐixの表示が行われる。
【００５９】
具体的には、まず、タイミングｔ３において、ゲートドライバ１２が、走査信号Ｖscan(n)を低レベルから高レベルに変化させることにより、表示動作に係る１水平ラインを選択する。そして、表示制御部１１が、画素信号Ｖsigとして、赤色のサブ画素ＳＰixのための画素電圧ＶＲをソースドライバ１３に対して供給する（図１０（Ｄ））。ソースドライバ１３は、ソースドライバ１３から供給された画素電圧ＶＲを画素信号Ｖsigから分離し、画素信号ＶpixRとして、画素信号線ＳＧＬを介して、１水平ラインに係る赤色のサブ画素ＳＰixに対して供給する（図１０（Ｅ））。同様に、表示制御部１１は、画素信号Ｖsigとして、緑色のサブ画素ＳＰixのための画素電圧ＶＧをソースドライバ１３に対して供給し（図１０（Ｄ））、ソースドライバ１３は、この画素電圧ＶＧを画素信号Ｖsigから分離して、画素信号ＶpixGとして、１水平ラインに係る緑色のサブ画素ＳＰixに供給する（図１０（Ｅ））。その後、同様に、表示制御部１１は、青色のサブ画素Ｓpixのための画素電圧ＶＢをソースドライバ１３に対して供給し（図１０（Ｄ））、ソースドライバ１３は、この画素電圧ＶＢを画素信号Ｖsigから分離して、画素信号ＶpixBとして、１水平ラインに係る青色のサブ画素ＳＰixに供給する（図１０（Ｅ））。
【００６０】
次に、タイミングｔ４において、ゲートドライバ１２は、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬの走査信号Ｖscan(n)を高レベルから低レベルに変化させる（図１０（Ｃ））。これにより、表示動作に係る１水平ラインのサブ画素Ｓpixは、画素信号線ＳＧＬから電気的に切り離される。
【００６１】
これ以降、上述した動作を繰り返すことにより、タッチ検出機能付き表示パネル１では、線順次走査により、表示画面全体における表示動作が行われるとともに、以下に示すように駆動電極ブロックＢずつ走査することにより、タッチ検出領域全体におけるタッチ検出動作が行われる。
【００６２】
図１１は、タッチ検出走査の動作例を表すものであり、（Ａ）は垂直同期信号Ｖsyncの波形を示し、（Ｂ）はＴＸ同期信号Ｖtxの波形を示し、（Ｃ）は駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｄ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。
【００６３】
駆動電極ドライバ５２は、図１１に示したように、ＴＸ同期信号Ｖtxに同期した交流駆動信号ＶcomACを生成し、駆動電極ＣＯＭＬに対して、駆動電極ブロックＢごとに順次印加してタッチ検出走査を行う。その際、駆動電極ドライバ５２は、各駆動電極ブロックＢに対して、所定の複数の水平期間にわたり、交流駆動信号ＶcomACを印加する（図１１（Ｃ））。タッチ検出デバイス３０は、各１水平期間において、この交流駆動信号ＶcomACに基づくタッチ検出信号Ｖdetを出力し（図１１（Ｄ））、タッチ検出部４０が、このタッチ検出信号Ｖdetをサンプリングする。タッチ検出部４０では、この所定の複数の水平期間のうちの最後の水平期間におけるサンプリングが終了した後に、信号処理部４４が、これらの複数のサンプリング結果に基づいて、その駆動電極ブロックＢに対応する領域に対するタッチの有無などを検出する。このように、複数のサンプリング結果に基づいてタッチ検出を行うようにしたので、サンプリング結果を統計的に解析することが可能となり、サンプリング結果のばらつきに起因するＳ／Ｎ比の劣化を抑えることができ、タッチ検出の精度を高めることができる。
【００６４】
タッチ検出機能付き表示パネル１では、タッチ検出動作に係る走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、表示動作に係る表示制御部１１およびソースドライバ１３とともに集積化し、１チップ化している。以下に、この集積化による作用について説明する。
【００６５】
（多機能化）
タッチ検出機能付き表示パネル１では、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、集積化しチップ化したので、より多機能の回路を形成することができる。すなわち、例えば、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、ゲートドライバ１２と同様に、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のＴＦＴ基板２１上に、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて形成した場合には、加工精度が、例えば３［ｕｍ］のように低いため、回路面積が大きくなってしまう。一方、走査部５１および駆動電極ドライバ５２をシリコンプロセスなどにより１チップ化してＣＯＧとして実装する場合には、加工精度が、例えば８０［ｎｍ］のように高いため、回路面積をより小さくすることができる。いいかえれば、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて走査部５１および駆動電極ドライバ５２を形成した場合には、回路面積の制約から、多機能な回路を形成することが難しいが、１チップ化することにより、単位面積あたりでより多くの回路を形成することができるようになるため、多機能な回路が実現できる。
【００６６】
この多機能化により、タッチ検出機能付き表示パネル１では、例えば、より複雑なタッチ検出走査や、より細かな電源制御が可能となる。以下に、その例について詳細に説明する。
【００６７】
図１２は、より複雑なタッチ検出走査の例を表すものであり、（Ａ）は垂直同期信号Ｖsyncの波形を示し、（Ｂ）はＴＸ同期信号Ｖtxの波形を示し、（Ｃ）は駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｄ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。
【００６８】
この例では、駆動電極ドライバ５２は、奇数番目に係る駆動電極ブロックＢ（Ｂ(1)，Ｂ(3)，Ｂ(5)，…）に対してのみ、交流駆動信号ＶcomACを印加している。これにより、タッチ検出領域にタッチがなされているかどうかを、短期間で検出することができる。すなわち、図１１では、全ての駆動電極ブロックＢを順次駆動することにより、タッチ検出領域におけるタッチの位置を詳細に求めることができ、この例（図１２）では、全駆動電極ブロックＢのうち、奇数番目に係る駆動電極ブロックＢのみを順次駆動することにより、単にタッチがなされているかどうかだけを検出することができる。
【００６９】
図１２に示したようなタッチ検出走査は、図１１のタッチ検出走査を行うように構成した走査部５１において、例えばそのシフトレジスタに入力する信号の波形を変更するだけで実現できるものではない。すなわち、図１１，１２の両方の走査を行うためには、多機能化のための専用の回路を付加する必要がある。タッチ検出機能付き表示パネル１では、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、集積化しチップ化したので、小さい回路面積で、このような多機能化を実現することができる。
【００７０】
図１３は、電源制御の例を表すものであり、（Ａ）は表示動作およびタッチ検出動作の両方を行う場合を示し、（Ｂ）は表示動作のみを行う場合を示し、（Ｃ）はタッチ検出動作のみを行う場合を示す。図１３において、実線で囲まれたブロックは電源供給されているブロックを示し、破線で囲まれたブロックは電源供給がなされていないブロックを示す。
【００７１】
駆動部５０の電源制御部５３は、図１３（Ａ）に示したように、表示用電源電圧ＶＤＤＤおよびタッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴの両方が供給された場合には、駆動部５０内の各ブロック（表示制御部１１、ソースドライバ１３、走査部５１、および駆動電極ドライバ５２）に対して電源供給を行う。これにより、タッチ検出機能付き表示パネル１は、上述したような表示動作およびタッチ検出動作を行う。
【００７２】
また、電源制御部５３は、図１３（Ｂ）に示したように、表示用電源電圧ＶＤＤＤのみが供給された場合には、駆動部５０内の各ブロックのうち、表示制御部１１、ソースドライバ１３、そして駆動電極ドライバ５２に対して電源供給を行う。このとき、駆動電極ドライバ５２は、全ての駆動電極ＣＯＭＬに対して、直流駆動信号ＶcomDCを供給する。言い換えれば、駆動電極ドライバ５２は、駆動電極ＣＯＭＬに対して交流駆動信号ＶcomACを印加しない。そして、ソースドライバ１３は、ゲートドライバ１２が選択した１水平ラインに対して、画素信号Ｖpixを供給する。このようにして、タッチ検出機能付き表示パネル１は、この場合には、表示動作のみを行う。
【００７３】
また、電源制御部５３は、図１３（Ｃ）に示したように、タッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴのみが供給された場合には、駆動部５０内の各ブロックのうち、走査部５１および駆動電極ドライバ５２に対して電源供給を行う。このとき、電源制御部５３は、低レベルの表示用電源フラグ信号Ｖpdを生成して、タッチ検出部４０のタッチ検出制御部４６に対して供給する。そして、タッチ検出制御部４６は、自らＴＸ同期信号Ｖtxを生成し走査部５１に対して供給する。これにより、走査部５１および駆動電極ドライバ５２は、駆動信号Ｖcomを生成し、駆動電極ＣＯＭＬに対して供給する。そして、タッチ検出部４０は、この駆動信号Ｖcomに応じたタッチ検出信号Ｖdetに基づいて、タッチを検出する。このようにして、タッチ検出機能付き表示パネル１は、この場合には、タッチ検出動作のみを行う。
【００７４】
このように、タッチ検出機能付き表示パネル１では、駆動部５０に電源制御部５３を設け、電源制御を行う機能を内蔵したので、その用途などに応じた電源制御が可能となり、消費電力の削減を実現することができる。
【００７５】
（額縁領域の低減）
次に、タッチ検出機能付き表示パネル１の額縁領域の低減について、比較例と対比して説明する。本比較例に係るタッチ検出機能付き表示パネル１Ｒは、走査部および駆動電極ドライバを、駆動部５０のチップではなく、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のＴＦＴ基板２１上に、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて形成したものである。その他の構成は、本実施の形態（図４など）と同様である。
【００７６】
図１４（Ａ）は、本実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネル１の実装例を模式的に表すものであり、図１４（Ｂ）は、比較例に係るタッチ検出機能付き表示パネル１Ｒの実装例を模式的に表すものである。
【００７７】
タッチ検出機能付き表示パネル１Ｒは、図１４（Ｂ）に示したように、駆動部５０Ｒと、走査部５１Ｒ（５１ＲＡ，５１ＲＢ）と、駆動電極ドライバ５２Ｒ（５２ＲＡ，５２ＲＢ）とを備えている。駆動部５０Ｒは、本実施の形態に係る駆動部５０から、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を省いたものである。走査部５１Ｒおよび駆動電極ドライバ５２Ｒは、本実施の形態に係る走査部５１および駆動電極ドライバ５２と同等の機能を有する回路であり、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のＴＦＴ基板２１上に、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて形成したものである。この例では、走査部５１ＲＡおよび駆動電極ドライバ５２ＲＡは、駆動電極ブロックＢとゲートドライバ１２Ａとの間に形成され、走査部５１ＲＢおよび駆動電極ドライバ５２ＲＢは、駆動電極ブロックＢとゲートドライバ１２Ｂとの間に形成されている。なお、この構成は、特許文献１の図１５に対応するものである。すなわち、この図において、Ｖcom駆動回路９は、ＴＦＴ基板上に形成されており、ＴＦＴ素子と同じプロセスを用いて形成されていると考えられる。
【００７８】
図１４（Ｂ）に示したように、タッチ検出機能付き表示パネル１Ｒでは、走査部５１Ｒおよび駆動電極ドライバ５２Ｒは、ゲートドライバ１２と同様に、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて形成されており、その加工精度が低いため、回路面積が大きくなっている。これにより、タッチ検出機能付き表示パネル１Ｒの幅ｄ（図１４における上下方向の幅）が、本実施の形態の場合（図１４（Ａ））に比べて大きくなってしまう。言い換えれば、タッチ検出機能付き表示パネル１Ｒでは、表示領域Ａｄの外側の領域（額縁領域）が、本実施の形態の場合（図１４（Ａ））に比べて広くなってしまう。これにより、例えば、このタッチ検出機能付き表示パネル１Ｒを搭載した電子機器のサイズが大きくなり、あるいは、その電子機器のデザインの自由度が低下するそれがある。
【００７９】
一方、本実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネル１では、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、集積化しチップ化したので、その加工精度が高いため、回路面積を小さくすることができ、図１４（Ａ）に示したように、額縁領域を狭くすることができる。これにより、例えば、タッチ検出機能付き表示パネル１を搭載した電子機器のサイズを小さくすることができ、あるいは、その電子機器のデザインの自由度を高めることができる。
【００８０】
［効果］
以上のように本実施の形態では、走査部および駆動電極ドライバを集積化し１チップ化したので、多機能な回路を実現することができる。これにより、例えば、より複雑なタッチ検出走査や、より細かな電源制御が可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態では、走査部および駆動電極ドライバを１チップ化し、ゲートドライバが配置された辺とは異なる辺に配置したので、タッチ検出機能付き表示パネルの幅を小さくすることができるとともに、額縁領域を狭くすることができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、駆動電極ドライバを駆動電極ブロックの近くに配置したので、駆動電極ブロックを駆動しやすくすることができる。
【００８３】
［変形例１−１］
上記実施の形態では、タッチ検出機能付き表示パネル１を構成する各ブロックに対して、表示用電源ＶＤＤＤとタッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴとを別々に供給したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、共通の電源電圧ＶＤＤを供給してもよい。この例を、以下に詳細に説明する。
【００８４】
図１５は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示パネル１Ｂの一構成例を表すものである。タッチ検出機能付き表示パネル１Ｂは、駆動部５０Ｂと、タッチ検出部４０Ｂとを備えている。タッチ検出機能付き表示パネル１Ｂでは、単一の電源電圧ＶＤＤが外部より供給され、各ブロックに分配される。
【００８５】
駆動部５０Ｂは、電源制御部５３Ｂを有している。電源制御部５３Ｂは、電源制御信号Ｖpowに基づいて、駆動部５０Ｂの各ブロック（表示制御部１１、ソースドライバ１３、走査部５１、および駆動電極ドライバ５２）への電源供給を制御するものである。具体的には、例えば電源制御信号Ｖpowが、表示動作およびタッチ検出動作の両方を指示する信号である場合には、図１３（Ａ）のように各ブロックへの電源供給を制御し、表示動作のみを指示する信号である場合には、図１３（Ｂ）のように各ブロックへの電源供給を制御し、タッチ検出動作のみを指示する信号である場合には、図１３（Ｃ）のように各ブロックへの電源供給を制御する。また、電源制御部５３Ｂは、表示動作に係るブロック（表示制御部１１およびソースドライバ１３）に対して電源電圧が供給されているかどうかを示す表示用電源フラグ信号Ｖpdを、タッチ検出部４０Ｂに対して供給するとともに、タッチ検出動作に係るブロック（走査部５１）に対して電源電圧が供給されているかどうかを示すタッチ検出用電源フラグ信号Ｖptを、タッチ検出部４０Ｂに対して供給する。このタッチ検出用電源フラグ信号Ｖptは、具体的には、タッチ検出動作に係るブロックに対して電源電圧が供給されている場合に高レベル（例えば１．８Ｖ）となり、このブロックに対して電源電圧が供給されていない場合に低レベル（０Ｖ）となる論理信号である。
【００８６】
タッチ検出部４０Ｂは、タッチ検出制御部４６Ｂを有している。タッチ検出制御部４６Ｂは、上記実施の形態に係るタッチ検出制御部４６と同様に、水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、ＬＰＦ部４２、Ａ／Ｄ変換部、信号処理部４４、および座標抽出部４５が同期して動作するように制御するとともに、走査部５１に対してＴＸ同期信号Ｖtxを生成し供給する。また、タッチ検出制御部４６Ｂは、タッチ検出用電源フラグ信号Ｖptが低レベルの場合には、ＬＰＦ部４２、Ａ／Ｄ変換部、信号処理部４４、および座標抽出部４５への電源供給を停止する機能をも有している。
【００８７】
この場合でも、タッチ検出機能付き表示パネル１Ｂでは、電源制御信号Ｖpowに基づいて電源制御部５３Ｂが電源制御を行うことにより、消費電力の削減を実現することができる。
【００８８】
［変形例１−２］
上記実施の形態では、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬからなる駆動電極ブロックＢごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動し走査したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬを同時に駆動するとともに、その駆動する駆動電極ＣＯＭＬを１本ずつシフトすることにより走査してもよい。以下に、その詳細を説明する。
【００８９】
図１６は、本変形例に係る駆動電極ドライバ５２Ｃの一動作例を模式的に表すものである。駆動電極ドライバ５２Ｃは、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時に交流駆動信号ＶcomACを印加する。具体的には、駆動電極ドライバ５２Ｃは、所定の本数（この例では５本）の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時に交流駆動信号ＶcomACを印加する（駆動信号印加電極ＬＡＣ）。そして、駆動電極ドライバ５２Ｃは、交流駆動信号ＶcomACを印加する駆動電極ＣＯＭＬを１本ずつシフトすることによりタッチ検出走査を行う。なお、この例では、５本の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時に交流駆動信号ＶcomACを印加したが、これに限定されるものではなく、これに代えて４本以下もしくは６本以上の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時に交流駆動信号ＶcomACを印加してもよい。また、この例では交流駆動信号ＶcomACを印加する駆動電極ＣＯＭＬを１本ずつシフトするようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、２以上の本数ずつシフトしてもよい。
【００９０】
［変形例１−３］
上記実施の形態では、タッチ検出部４０と駆動部５０とを別々のチップに集積化したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、図１７に示したように、タッチ検出部４０と駆動部５０とを同じチップに集積化してもよい。
【００９１】
［その他の変形例］
上記実施の形態では、駆動電極ブロックＢは複数の駆動電極ＣＯＭＬから構成されるものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、その複数の駆動電極ＣＯＭＬを一体として太く形成し、これを駆動電極ブロックＢとして駆動してもよい。
【００９２】
＜３．適用例＞
次に、図１８〜図２２を参照して、上記実施の形態および変形例で説明したタッチ検出機能付き表示パネルの適用例について説明する。上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルは、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、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルは、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。
【００９３】
（適用例１）
図１８は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルが適用されるテレビジョン装置の外観を表すものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およ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、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９４】
（適用例２）
図１９は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルが適用されるデジタルカメラの外観を表すものである。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およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９５】
（適用例３）
図２０は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルが適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表すものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１、文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９６】
（適用例４）
図２１は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネル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５４１、この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有している。そして、その表示部５４４は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９７】
（適用例５）
図２２は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルが適用される携帯電話機の外観を表すものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０、サブディスプレイ７５０、ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９８】
以上、実施の形態および変形例、ならびに電子機器への適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【００９９】
例えば、上記実施の形態等では、ＦＦＳやＩＰＳ等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化したが、これに代えて、ＴＮ（ツイステッドネマティック）、ＶＡ（垂直配向）、ＥＣＢ（電界制御複屈折）等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化してもよい。このような液晶を用いた場合には、タッチ検出機能付き表示デバイスを、図２３にしめしたように構成可能である。図２３は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイス１０Ｅの要部断面構造の一例を表すものであり、画素基板２Ｂと対向基板３Ｂとの間に液晶層６Ｂを挟持された状態を示している。その他の各部の名称や機能等は図５の場合と同様なので、説明を省略する。この例では、図５の場合とは異なり、表示用とタッチ検出用の双方に兼用される駆動電極ＣＯＭＬは、対向基板３Ｂに形成されている。
【０１００】
また、例えば、上記各実施の形態では、液晶表示デバイスと静電容量式のタッチ検出デバイス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の表面に静電容量式のタッチ検出デバイスを形成した、いわゆるオンセルタイプであってもよい。
【０１０１】
また、例えば、上記各実施の形態では、タッチ検出デバイスは静電容量式としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば光学式であってもよいし、抵抗膜式であってもよい。
【０１０２】
また、例えば、上記各実施の形態では、表示素子は液晶素子としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばＥＬ（Electro Luminescence）素子であってもよい。
【０１０３】
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。
【０１０４】
（１）１または複数の表示素子と、
一方向に延在する１または複数の駆動電極と、
チップに集積化され、前記駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部と、
前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０５】
（２）前記表示素子を駆動する表示駆動部をさらに備え、
前記表示駆動部が前記電極駆動部とともに集積化されている
前記（１）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０６】
（３）前記電極駆動部は、前記表示駆動部から供給された表示同期信号に基づいて、前記駆動電極に駆動信号を印加する
前記（２）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０７】
（４）タッチ検出動作を制御するタッチ検出制御部をさらに備え、
前記タッチ検出制御部は、前記表示同期信号に基づいてタッチ検出同期信号を生成し、
前記電極駆動部は、前記タッチ検出同期信号に基づいて、前記駆動電極に前記駆動信号を印加する
前記（３）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０８】
（５）前記タッチ検出制御部は、前記電極駆動部とともに集積化されている
前記（４）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０９】
（６）各駆動電極と各タッチ検出電極との間には静電容量が形成され、
前記駆動電極に印加された前記駆動信号に応じた検出信号が、前記タッチ検出電極から出力される
前記（１）から（５）のいずれかに記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１０】
（７）前記電極駆動部は、複数の前記駆動電極のうちの１または複数本を駆動対象電極として順次選択して走査し、その駆動対象電極に対して前記駆動信号を印加する
前記（１）から（６）のいずれかに記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１１】
（８）前記電極駆動部は、前記駆動対象電極を順次選択する方法が互いに異なる複数の走査モードを有する
前記（７）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１２】
（９）前記電極駆動部および前記表示駆動部に対する電源供給を制御する、前記電極駆動部とともに集積化された電源制御部をさらに備えた
前記（２）から（５）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１３】
（１０）１または複数の表示素子と、
１または複数のタッチ検出素子と、
チップに集積化され、前記１または複数のタッチ検出素子を駆動する駆動部と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１４】
（１１）１または複数の表示素子を駆動する表示駆動部と、
チップに集積化され、一方向に延在する１または複数のタッチ検出電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数の駆動電極に対して駆動信号を印加する電極駆動部と、
を備えた駆動回路。
【０１１５】
（１２）タッチ検出機能付き表示パネルと、
前記タッチ検出機能付き表示パネルを利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記タッチ検出機能付き表示パネルは、
１または複数の表示素子と、
一方向に延在する１または複数の１または複数の駆動電極と、
チップに集積化され、前記駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部と、
前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極と
を有する
電子機器。
【符号の説明】
【０１１６】
１，１Ｂ…タッチ検出機能付き表示パネル、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…表示制御部、１２，１２Ａ，１２Ｂ…ゲートドライバ、１３…ソースドライバ、２０…液晶表示デバイス、２１…ＴＦＴ基板、２２…画素電極、２３…絶縁層、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、４０，４０Ｂ…タッチ検出部、４２…ＬＰＦ部、４３…Ａ／Ｄ変換部、４４…信号処理部、４５…座標抽出部、４６，４６Ｂ…タッチ検出制御部、５０，５０Ｂ…駆動部、５１…走査部、５２…駆動電極ドライバ、５３，５３Ｂ…電源制御部、Ａｄ…表示領域、Ｂ…駆動電極ブロック、ＣＯＭＬ…駆動電極、ＧＣＬ…走査信号線、Ｈsync…水平同期信号、Ｌ…配線、ＬＣ…液晶素子、Ｏut…出力信号、Ｐix…画素、ＳＧＬ…画素信号線、ＳＰix…サブ画素、Ｔ…フレキシブルプリント基板、ＴＤＬ…タッチ検出電極、Ｔｒ…ＴＦＴ素子、Ｖcom…駆動信号、ＶcomAC…交流駆動信号、ＶcomDC…直流駆動信号、ＶＤＤ…電源電圧、ＶＤＤＤ…表示用電源電圧、ＶＤＤＴ…タッチ検出用電源電圧、Ｖdet…タッチ検出信号、Ｖdisp…映像信号、Ｖpd…表示用電源フラグ信号、Ｖpt…タッチ検出用電源フラグ信号、Ｖpow…電源制御信号、Ｖpix，Ｖsig…画素信号、Ｖscan…走査信号、Ｖsync…垂直同期信号、Ｖtx…ＴＸ同期信号。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、外部近接物体によるタッチを検出する機能を有するタッチ検出機能付き表示パネルおよびその駆動回路、ならびにそのようなタッチ検出機能付き表示パネルを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる接触検出装置を液晶表示装置等の表示装置上に装着し、あるいはタッチパネルと表示装置とを一体化し、その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、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た表示パネルが注目されている。このようなタッチパネルを有する表示パネルは、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】
タッチパネルの方式としては、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。例えば、特許文献１には、静電容量式のタッチパネルにおいて、表示装置にもともと備えられている表示用の共通電極を、一対のタッチセンサ用電極のうちの一方として兼用し、他方の電極（タッチ検出電極）をこの共通電極と交差するように配置した、いわゆるインセルタイプのタッチ検出機能付き表示パネルが提案されている。このタッチ検出機能付き表示パネルでは、この共通電極に印加された交流信号が、共通電極とタッチ検出電極との間の静電容量を介してタッチ検出電極に伝わる。そして、そのタッチ検出電極から出力される検出信号に基づいてタッチが検出されるようになっている。この交流信号を共通電極に対して印加し駆動する駆動回路は、ガラスなどにより構成されるＴＦＴ基板上に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５８１８２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、このようなタッチ検出機能付き表示パネルは、タッチ検出に係るより多くの機能を有することが望まれている。しかしながら、特許文献１には、多機能化についての具体的な記述がない。
【０００６】
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、タッチ検出に係る多くの機能を実現可能なタッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１のタッチ検出機能付き表示パネルは、１または複数の表示素子と、１または複数の駆動電極と、電極駆動部と、１または複数のタッチ検出電極とを備えている。１または複数の駆動電極は、一方向に延在するものである。電極駆動部は、チップに集積化され、駆動電極に駆動信号を印加するものである。１または複数のタッチ検出電極は、駆動電極の延在方向と交差する方向に延在するものである。
【０００８】
本開示の第２のタッチ検出機能付き表示パネルは、１または複数の表示素子と、１または複数のタッチ検出素子と、駆動部とを備えている。駆動部は、１または複数の駆動電極は、一方向に延在するものである。電極駆動部は、チップに集積化され、１または複数のタッチ検出素子を駆動するものである。
【０００９】
本開示の駆動回路は、表示駆動部と、電極駆動部とを備えている。表示駆動部は、１または複数の表示素子を駆動するものである。電極駆動部は、チップに集積化され、一方向に延在する１または複数のタッチ検出電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数の駆動電極に対して駆動信号を印加するものである。
【００１０】
本開示の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示パネル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。
【００１１】
本開示の第１および第２のタッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、ならびに電子機器では、駆動信号が電極駆動部により駆動電極に対して印加され、その駆動信号に応じた検出信号がタッチ検出電極から出力される。この電極駆動部は、チップに集積化されている。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の第１および第２のタッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、および電子機器によれば、電極駆動部をチップに集積化したので、タッチ検出に係る多くの機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示のタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、指が接触または近接していない状態を表す図である。
【図２】本開示のタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、指が接触または近接した状態を表す図である。
【図３】本開示のタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出方式の基本原理を説明するための図であり、駆動信号およびタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
【図４】本開示の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネルの一構成例を表すブロック図である。
【図５】図４に示した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６】図４に示したタッチ検出機能付き表示デバイスにおける画素配列を表す回路図である。
【図７】図４に示したタッチ検出機能付き表示デバイスにおける駆動電極およびタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。
【図８】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出走査の一動作例を表す模式図である。
【図９】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルの実装例を表す模式図である。
【図１０】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルの一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１１】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出動作の一例を表すタイミング波形図である。
【図１２】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出動作の他の例を表すタイミング波形図である。
【図１３】図４に示したタッチ検出機能付き表示パネルにおける電源制御の例を表す説明図である。
【図１４】タッチ検出機能付き表示パネルの実装例を表す模式図である。
【図１５】実施の形態の変形例に係るタッチ検出機能付き表示パネルの一構成例を表すブロック図である。
【図１６】実施の形態の他の変形例に係るタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出走査の一動作例を表す模式図である。
【図１７】実施の形態の他の変形例に係るタッチ検出機能付き表示パネルの実装例を表す模式図である。
【図１８】実施の形態を適用したタッチ検出機能付き表示パネルのうち、適用例１の外観構成を表す斜視図である。
【図１９】適用例２の外観構成を表す斜視図である。
【図２０】適用例３の外観構成を表す斜視図である。
【図２１】適用例４の外観構成を表す斜視図である。
【図２２】適用例５の外観構成を表す正面図、側面図、上面図および下面図である。
【図２３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．静電容量式タッチ検出の基本原理
２．実施の形態
３．適用例
【００１５】
＜１．静電容量式タッチ検出の基本原理＞
まず最初に、図１〜図３を参照して、本開示のタッチ検出機能付き表示パネルにおけるタッチ検出の基本原理について説明する。このタッチ検出方式は、静電容量式のタッチセンサとして具現化されるものであり、例えば図１（Ａ）に示したように、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およびタッチ検出電極Ｅ２）を用い、容量素子を構成する。この構造は、図１（Ｂ）に示した等価回路として表される。駆動電極Ｅ１、タッチ検出電極Ｅ２および誘電体Ｄによって、容量素子Ｃ１が構成される。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Ｐは抵抗器Ｒを介して接地されると共に、電圧検出器（タッチ検出回路）ＤＥＴに接続される。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〜数十ｋＨｚ程度）の交流矩形波Ｓｇ（図３（Ｂ））を印加すると、タッチ検出電極Ｅ２（容量素子Ｃ１の他端Ｐ）に、図３（Ａ）に示したような出力波形（タッチ検出信号Ｖdet）が現れる。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述する交流駆動信号ＶcomACに相当するものである。
【００１６】
指が接触（または近接）していない状態では、図１に示したように、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。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ０のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。
【００１７】
一方、指が接触（または近接）した状態では、図２に示したように、指によって形成される容量素子Ｃ２が容量素子Ｃ１に直列に追加された形となる。この状態では、容量素子Ｃ１、Ｃ２に対する充放電に伴って、それぞれ電流Ｉ１、Ｉ２が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３（Ａ）の波形Ｖ１のようになり、これが電圧検出器ＤＥＴによって検出される。このとき、点Ｐの電位は、容量素子Ｃ１、Ｃ２を流れる電流Ｉ１、Ｉ２の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ１は、非接触状態での波形Ｖ０よりも小さい値となる。電圧検出器ＤＥＴは、検出した電圧を所定のしきい値電圧Ｖthと比較し、このしきい値電圧以上であれば非接触状態と判断する一方、しきい値電圧未満であれば接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出が可能となる。
【００１８】
＜２．実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図４は、実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネル１の一構成例を表すものである。このタッチ検出機能付き表示パネルは、表示素子として液晶表示素子を用いており、その液晶表示素子により構成される液晶表示デバイスと静電容量式のタッチ検出デバイスとを一体化した、いわゆるインセルタイプの表示パネルである。
【００１９】
このタッチ検出機能付き表示パネル１は、駆動部５０と、ゲートドライバ１２と、タッチ検出機能付き表示デバイス１０と、タッチ検出部４０とを備えている。
【００２０】
駆動部５０は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０を駆動するものである。この駆動部５０は、例えばシリコンプロセスなどにより集積化されチップ化されたものであり、後述するように、画素基板２上に、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）として実装されたものである。
【００２１】
駆動部５０は、表示制御部１１と、ソースドライバ１３と、走査部５１と、駆動電極ドライバ５２と、電源制御部５３とを備えている。
【００２２】
表示制御部１１は、外部より供給された映像信号Ｖdispに基づいて、ソースドライバ１３、ゲートドライバ１２およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。具体的には、表示制御部１１は、ソースドライバ１３に対して画素信号Ｖsigおよびソースドライバ制御信号を供給し、ゲートドライバ１２に対してゲートドライバ制御信号を供給し、タッチ検出部４０に対して水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncを供給するようになっている。
【００２３】
ソースドライバ１３は、表示制御部１１から供給される画素信号Ｖsigおよ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、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の画素信号線ＳＧＬに対して供給するものである。画素信号線ＳＧＬに供給された画素信号Ｖpixは、後述するように、タッチ検出機能付き表示デバイス１０においてマトリックス状に構成された画素Ｐixのうち、ゲートドライバ１２により選択された１行分の画素Ｐix（１水平ライン）に書き込まれ、表示が行われるようになっている。
【００２４】
走査部５１は、シフトレジスタを含んで構成され、タッチ検出部４０から供給されたＴＸ同期信号Ｖtxに基づいて、複数の走査信号を生成し、駆動電極ドライバ５２に供給するものである。各走査信号は、後述するように、駆動電極ドライバ５２が駆動する複数の駆動電極ブロックＢ（後述）にそれぞれ対応するものであり、これにより、駆動電極ドライバ５２は、これらの駆動電極ブロックＢを順次走査して駆動するようになっている。
【００２５】
駆動電極ドライバ５２は、走査部５１から供給される走査信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の駆動電極ＣＯＭＬ（後述）に駆動信号Ｖcomを供給する回路である。具体的には、駆動電極ドライバ５２は、走査部５１から供給される走査信号を増幅するとともに、インピーダンス変換を行うことにより駆動信号Ｖcomを生成する。この駆動信号Ｖcomは、パルス状の波形（交流駆動信号ＶcomAC）を含む信号であり、駆動電極ドライバ５２は、タッチ検出動作において、駆動電極ＣＯＭＬに対してその交流駆動信号ＶcomACを印加する。そして、駆動電極ドライバ５２は、表示動作においては、駆動電極ＣＯＭＬに対して直流電圧（直流駆動信号ＶcomDC）を印加するようになっている。この直流駆動信号ＶcomDCの直流電圧は、例えば０Ｖであり、交流駆動信号ＶcomACの高レベル電圧ＶＨは、例えば５．５Ｖに設定可能である。後述するように、駆動電極ドライバ５２は、駆動電極ＣＯＭＬを駆動する際、所定の数の駆動電極ＣＯＭＬからなるブロック（後述する駆動電極ブロックＢ）ごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動する。
【００２６】
電源制御部５３は、供給された表示用電源電圧ＶＤＤＤおよびタッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴに基づいて、駆動部５０の各ブロック（表示制御部１１、ソースドライバ１３、走査部５１、および駆動電極ドライバ５２）への電源供給を制御するものである。また、電源制御部５３は、表示用電源電圧ＶＤＤＤが供給されているかどうかを示す表示用電源フラグ信号Ｖpdを、タッチ検出部４０に対して供給する。表示用電源フラグ信号Ｖpdは、具体的には、表示用電源電圧ＶＤＤＤが供給されている場合に高レベル（例えば１．８Ｖ）となり、表示用電源電圧ＶＤＤＤが供給されていない場合に低レベル（０Ｖ）となる論理信号である。
【００２７】
ゲートドライバ１２は、表示制御部１１から供給されるゲートドライバ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。具体的には、ゲートドライバ１２は、後述するように、表示制御部１１から供給される制御信号に基づいて走査信号Ｖscanを生成し、その走査信号Ｖscanを、走査信号線ＧＣＬを介して、画素ＰixのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加することにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Ｐix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。このゲートドライバ１２には、表示用電源電圧ＶＤＤＤが供給されるようになっている。
【００２８】
このゲートドライバ１２は、後述するタッチ検出機能付き表示デバイス１０のＴＦＴ基板２１上に形成されるものであり、液晶表示デバイス２０のＴＦＴ素子Ｔｒ（後述）を形成する際に、同じプロセスを用いて形成されるようになっている。
【００２９】
タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、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、液晶表示デバイス２０と、タッチ検出デバイス３０とを有する。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。タッチ検出デバイス３０は、上述した静電容量式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を出力するものである。このタッチ検出デバイス３０は、後述するように、駆動電極ドライバ５２から供給される交流駆動信号ＶcomACに従って順次走査してタッチ検出を行うようになっている。
【００３０】
タッチ検出部４０は、表示制御部１１から供給されるタッチ検出制御信号と、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には、タッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴが供給されるようになっている。
【００３１】
タッチ検出部４０は、ＬＰＦ（Low Pass Filter）部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、信号処理部４４と、座標抽出部４５と、タッチ検出制御部４６とを有している。ＬＰＦ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である。Ａ／Ｄ変換部４３は、交流駆動信号ＶcomACに同期したタイミングで、ＬＰＦ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。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。座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。タッチ検出制御部４６は、表示制御部１１から供給された水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、ＬＰＦ部４２、Ａ／Ｄ変換部、信号処理部４４、および座標抽出部４５が同期して動作するように制御するものである。また、タッチ検出制御部４６は、水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、走査部５１に対してＴＸ同期信号Ｖtxを生成し供給する機能も有している。このＴＸ同期信号Ｖtxは、例えば、低レベル（例えば０Ｖ）と高レベル（例えば１．８Ｖ）の間で遷移する論理信号である。具体的には、タッチ検出制御部４６は、表示用電源フラグ信号Ｖpdが高レベルの場合には、表示制御部１１から供給された水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、ＴＸ同期信号Ｖtxを生成し、表示用電源フラグ信号Ｖpdが低レベルの場合には、自らＴＸ同期信号Ｖtxを生成するようになっている。
【００３２】
（タッチ検出機能付き表示デバイス１０）
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。
【００３３】
図５は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の要部断面構造の例を表すものである。この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。
【００３４】
画素基板２は、回路基板としてのＴＦＴ基板２１と、駆動電極ＣＯＭＬと、画素電極２２とを有している。ＴＦＴ基板２１は、各種電極や配線、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）などが形成される回路基板として機能するものである。ＴＦＴ基板２１は例えばガラスにより構成されるものである。ＴＦＴ基板２１の上には、駆動電極ＣＯＭＬが形成される。駆動電極ＣＯＭＬは、複数の画素Ｐix（後述）に共通の電圧を供給するための電極である。この駆動電極ＣＯＭＬは、液晶表示動作のための共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出動作のための駆動電極としても機能するものである。駆動電極ＣＯＭＬの上には絶縁層２３が形成され、その上に画素電極２２が形成される。画素電極２２は、表示を行うための画素信号を供給するための電極であり、透光性を有するものである。駆動電極ＣＯＭＬおよび画素電極２２は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）により構成される。
【００３５】
対向基板３は、ガラス基板３１と、カラーフィルタ３２と、タッチ検出電極ＴＤＬとを有している。カラーフィルタ３２は、ガラス基板３１の一方の面に形成されている。このカラーフィルタ３２は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルタ層を周期的に配列して構成したもので、各表示画素にＲ、Ｇ、Ｂの３色が１組として対応付けられている。また、ガラス基板３１の他方の面には、タッチ検出電極ＴＤＬが形成されている。タッチ検出電極ＴＤＬは、例えばＩＴＯにより構成され、透光性を有する電極である。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。
【００３６】
液晶層６は、表示機能層として機能するものであり、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る。この電界は、駆動電極ＣＯＭＬの電圧と画素電極２２の電圧との電位差により形成される。液晶層６には、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）やＩＰＳ（インプレーンスイッチング）等の横電界モードの液晶が用いられる。
【００３７】
なお、液晶層６と画素基板２との間、および液晶層６と対向基板３との間には、それぞれ配向膜が配設され、また、画素基板２の下面側には入射側偏光板が配置されるが、ここでは図示を省略している。
【００３８】
図６は、液晶表示デバイス２０における画素構造の構成例を表すものである。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画素Ｐixを有している。各画素Ｐixは、３つのサブ画素ＳＰixにより構成される。この３つのサブ画素ＳＰixは、図５に示したカラーフィルタ３２の３色（ＲＧＢ）にそれぞれ対応するように配置されている。サブ画素ＳＰixは、ＴＦＴ素子Ｔｒおよび液晶素子ＬＣを有している。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のソースは画素信号線ＳＧＬに接続され、ゲートは走査信号線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。
【００３９】
サブ画素ＳＰixは、走査信号線ＧＣＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ行に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。走査信号線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、サブ画素ＳＰixは、画素信号線ＳＧＬにより、液晶表示デバイス２０の同じ列に属する他のサブ画素ＳＰixと互いに接続されている。画素信号線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。
【００４０】
さらに、サブ画素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サブ画素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５２と接続され、駆動電極ドライバ５２より駆動信号Ｖcomが供給される。
【００４１】
この構成により、液晶表示デバイス２０では、ゲートドライバ１２が走査信号線ＧＣＬを時分割的に線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、その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および選択スイッチ部１４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ようになっている。
【００４２】
図７は、タッチ検出デバイス３０の一構成例を斜視的に表すものである。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、および対向基板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。駆動電極ＣＯＭＬは、図の左右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５２によって交流駆動信号ＶcomACが順次供給され、後述するように時分割的に順次走査駆動が行われるようになっている。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直交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。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ＬＰＦ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形成している。
【００４３】
この構成により、タッチ検出デバイス３０では、駆動電極ドライバ５２が駆動電極ＣＯＭＬに対して交流駆動信号ＶcomACを印加することにより、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetを出力し、タッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ＣＯＭＬは、図１〜図３に示したタッチ検出の基本原理における駆動電極Ｅ１に対応し、タッチ検出電極ＴＤＬは、タッチ検出電極Ｅ２に対応するものであり、タッチ検出デバイス３０はこの基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。図７に示したように、互いに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、タッチ検出デバイス３０のタッチ検出領域全体にわたって走査することにより、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。
【００４４】
図８は、タッチ検出走査を模式的に表すものである。図８では、表示領域・タッチ検出領域が２０個の駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ２０により構成される場合の、各駆動電極ブロックＢ１〜Ｂ２０に対する交流駆動信号ＶcomACの印加動作を示している。駆動信号印加ブロックＢＡＣは、交流駆動信号ＶcomACが印加された駆動電極ブロックＢを示しており、その他の駆動電極ブロックＢには、直流駆動信号ＶcomDCが印加されるようになっている。駆動電極ドライバ５２は、図８に示したように、タッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックＢを順次選択して、交流駆動信号ＶcomACを印加し、全ての駆動電極ブロックＢにわたって走査する。その際、駆動電極ドライバ５２は、後述するように、各駆動電極ブロックＢに対して、所定の複数の水平期間にわたって、交流駆動信号ＶcomACを印加するようになっている。なお、この例では、説明の便宜上、駆動電極ブロックＢの個数を２０個としているが、これに限定されるものではない。
【００４５】
（タッチ検出機能付き表示パネル１の実装例）
図９は、タッチ検出機能付き表示パネル１の実装例を模式的に表すものである。図９に示したように、駆動部５０は、画素基板２上にＣＯＧとして実装され、並設された複数の駆動電極ブロックＢのそれぞれと、配線Ｌを介して接続されている。この例では、配線Ｌは、図９において、駆動電極ブロックＢの上側および下側に設けられており、駆動部５０が、各駆動電極ブロックＢを両側から駆動することができるようになっている。そしてゲートドライバ１２（１２Ａ，１２Ｂ）は、ＴＦＴ基板２１上にＴＦＴ素子を用いて形成され、駆動部５０と接続されている。この例では、ゲートドライバ１２は、図９において、画素基板２の上側（１２Ａ）と下側（１２Ｂ）に配置されており、表示領域Ａｄにマトリックス状に配置された図示しない画素Ｐixを、両側から駆動することができるようになっている。また、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。
【００４６】
この駆動部５０は、図９に示したように、タッチ検出機能付き表示パネル１において、ゲートドライバ１２Ａ，１２Ｂが配置された辺とは異なる辺（右側）の画素基板２上に配置されている。これにより、例えばフレキシブル基板Ｔに配置する場合に比べて、配線Ｌの長さを短くすることができ、駆動部５０が駆動電極ブロックＢを駆動しやすくすることができる。
【００４７】
なお、この例では、図９において、配線Ｌを駆動電極ブロックＢの上側および下側に設けたが、これに限定されるものではなく、配線Ｌを駆動電極ブロックＢの上側または下側の一方のみに設けるようにしてもよい。同様に、この例では、２つのゲートドライバ１２Ａ，１２Ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、一方のゲートドライバ１２により構成してもよい。
【００４８】
ここで、液晶素子ＬＣは、本開示における「表示素子」の一具体例に対応する。交流駆動信号ＶcomACは、本開示における「駆動信号」の一具体例に対応する。走査部５１および駆動電極ドライバ５２は、本開示における「電極駆動部」の一具体例に対応する。表示制御部１１およびソースドライバ１３は、本開示における「表示駆動部」の一具体例に対応する。水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncは、本開示における「表示同期信号」の一具体例に対応する。ＴＸ同期信号Ｖtxは、本開示における「タッチ検出同期信号」の一具体例に対応する。
【００４９】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態のタッチ検出機能付き表示パネル１の動作および作用について説明する。
【００５０】
まず、図４を参照して、タッチ検出機能付き表示パネル１の全体動作概要を説明する。表示制御部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、およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ１２は、液晶表示デバイス２０に走査信号Ｖscanを供給し、表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する。ソースドライバ１３は、画素信号Ｖpixを生成し、１水平ラインを構成する各サブ画素ＳＰixに供給する。タッチ検出機能付き表示デバイス１０の液晶表示デバイス２０は、表示動作を行う。
【００５１】
タッチ検出部４０のタッチ検出制御部４６は、表示制御部１１から供給された水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、ＴＸ同期信号Ｖtxを生成する。走査部５１は、このＴＸ同期信号Ｖtxに基づいて走査信号を生成し、駆動電極ドライバ５２は、この走査信号に基づいて、駆動信号Ｖcomを生成し、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の駆動電極ＣＯＭＬに対して供給する。タッチ検出デバイス３０は、駆動信号Ｖcomに基づいて、タッチ検出電極ＴＤＬからタッチ検出信号Ｖdetを出力する。タッチ検出部４０のＬＰＦ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出力する。Ａ／Ｄ変換部４３は、ＬＰＦ部４２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。信号処理部４４は、Ａ／Ｄ変換部４３の出力信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０に対するタッチの有無を検出する。座標抽出部４５は、信号処理部４４においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める。
【００５２】
駆動部５０の電源制御部５３は、供給された表示用電源電圧ＶＤＤＤおよびタッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴに基づいて、駆動部５０内の各ブロックに対する電源供給を制御する。
【００５３】
（詳細動作）
次に、タッチ検出機能付き表示パネル１の詳細動作を説明する。
【００５４】
図１０は、タッチ検出機能付き表示パネル１のタイミング波形例を表すものであり、（Ａ）は垂直同期信号Ｖsyncの波形を示し、（Ｂ）は水平同期信号Ｈsyncの波形を示し、（Ｃ）は走査信号Ｖscanの波形を示し、（Ｄ）は画素信号Ｖsigの波形を示し、（Ｅ）は画素信号Ｖpixの波形を示し、（Ｆ）はＴＸ同期信号Ｖtxの波形を示し、（Ｇ）は駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｈ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。
【００５５】
タッチ検出機能付き表示パネル１では、各１水平期間（１Ｈ）において、タッチ検出動作および表示動作が行われる。表示動作では、ゲートドライバ１２が、走査信号線ＧＣＬに対して走査信号Ｖscanを順次印加することにより表示走査を行う。タッチ検出動作では、駆動電極ドライバ５２が、駆動電極ブロックＢごとに交流駆動信号ＶcomACを順次印加することによりタッチ検出走査を行い、タッチ検出部４０が、タッチ検出電極ＴＤＬから出力されるタッチ検出信号Ｖdetに基づいてタッチを検出する。以下にその詳細を説明する。
【００５６】
まず、タイミングｔ０において、表示制御部１１が、水平同期信号Ｈsyncとしてパルスを生成し、タッチ検出制御部４６に対して供給する（図１０（Ｂ））。これにより、１水平期間（１Ｈ）が開始する。また、表示制御部１１は、このタイミングｔ０において、１水平期間に対応する幅のパルスを生成し、同様にタッチ検出制御部４６に対して供給する（図１０（Ａ））。すなわち、この例では、タイミングｔ０において、１フレーム期間（１Ｆ）が開始する。
【００５７】
次に、タイミングｔ１〜ｔ２の期間において、タッチ検出制御部４６が、ＴＸ同期信号Ｖtxとしてパルスを生成する（図１０（Ｆ））。これに応じて、駆動部５０の走査部５１は、タッチ検出動作に係る駆動電極ブロックＢを選択して（ここではｋ番目の駆動電極ブロックＢ(ｋ)）、その駆動電極ブロックＢ(ｋ)に対応する走査信号としてパルスを生成する。駆動電極ドライバ５２は、この走査信号を増幅するとともにインピーダンス変換することにより駆動信号Ｖcom（Ｂ(ｋ)）としてパルス（交流駆動信号ＶcomAC）を生成し、駆動電極ブロックＢ(ｋ)に印加する（図１０（Ｇ））。この交流駆動信号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（図１０（Ｈ））。そして、タッチ検出部４０のＡ／Ｄ変換部４３が、サンプリングタイミングｔｓにおいて、このタッチ検出信号Ｖdetが入力されたＬＰＦ部４２の出力信号をＡ／Ｄ変換する（図１０（Ｈ））。タッチ検出部４０の信号処理部４４は、後述するように、複数の水平期間において収集したこのＡ／Ｄ変換結果に基づいて、タッチ検出を行う。
【００５８】
次に、タイミングｔ３において、ゲートドライバ１２が、表示動作に係るｎ行目の走査信号線ＧＣＬ(n)に対して、走査信号Ｖscanを印加し、走査信号Ｖscan(n)が低レベルから高レベルに変化する（図１０（Ｃ））。そして、ソースドライバ１３が、画素信号線ＳＧＬに対して画素信号Ｖpixを印加し（図１０（Ｅ））、そのｎ行目の走査信号線ＧＣＬ(n)に係る１水平ラインの画素Ｐixの表示が行われる。
【００５９】
具体的には、まず、タイミングｔ３において、ゲートドライバ１２が、走査信号Ｖscan(n)を低レベルから高レベルに変化させることにより、表示動作に係る１水平ラインを選択する。そして、表示制御部１１が、画素信号Ｖsigとして、赤色のサブ画素ＳＰixのための画素電圧ＶＲをソースドライバ１３に対して供給する（図１０（Ｄ））。ソースドライバ１３は、ソースドライバ１３から供給された画素電圧ＶＲを画素信号Ｖsigから分離し、画素信号ＶpixRとして、画素信号線ＳＧＬを介して、１水平ラインに係る赤色のサブ画素ＳＰixに対して供給する（図１０（Ｅ））。同様に、表示制御部１１は、画素信号Ｖsigとして、緑色のサブ画素ＳＰixのための画素電圧ＶＧをソースドライバ１３に対して供給し（図１０（Ｄ））、ソースドライバ１３は、この画素電圧ＶＧを画素信号Ｖsigから分離して、画素信号ＶpixGとして、１水平ラインに係る緑色のサブ画素ＳＰixに供給する（図１０（Ｅ））。その後、同様に、表示制御部１１は、青色のサブ画素Ｓpixのための画素電圧ＶＢをソースドライバ１３に対して供給し（図１０（Ｄ））、ソースドライバ１３は、この画素電圧ＶＢを画素信号Ｖsigから分離して、画素信号ＶpixBとして、１水平ラインに係る青色のサブ画素ＳＰixに供給する（図１０（Ｅ））。
【００６０】
次に、タイミングｔ４において、ゲートドライバ１２は、ｎ行目の走査信号線ＧＣＬの走査信号Ｖscan(n)を高レベルから低レベルに変化させる（図１０（Ｃ））。これにより、表示動作に係る１水平ラインのサブ画素Ｓpixは、画素信号線ＳＧＬから電気的に切り離される。
【００６１】
これ以降、上述した動作を繰り返すことにより、タッチ検出機能付き表示パネル１では、線順次走査により、表示画面全体における表示動作が行われるとともに、以下に示すように駆動電極ブロックＢずつ走査することにより、タッチ検出領域全体におけるタッチ検出動作が行われる。
【００６２】
図１１は、タッチ検出走査の動作例を表すものであり、（Ａ）は垂直同期信号Ｖsyncの波形を示し、（Ｂ）はＴＸ同期信号Ｖtxの波形を示し、（Ｃ）は駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｄ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。
【００６３】
駆動電極ドライバ５２は、図１１に示したように、ＴＸ同期信号Ｖtxに同期した交流駆動信号ＶcomACを生成し、駆動電極ＣＯＭＬに対して、駆動電極ブロックＢごとに順次印加してタッチ検出走査を行う。その際、駆動電極ドライバ５２は、各駆動電極ブロックＢに対して、所定の複数の水平期間にわたり、交流駆動信号ＶcomACを印加する（図１１（Ｃ））。タッチ検出デバイス３０は、各１水平期間において、この交流駆動信号ＶcomACに基づくタッチ検出信号Ｖdetを出力し（図１１（Ｄ））、タッチ検出部４０が、このタッチ検出信号Ｖdetをサンプリングする。タッチ検出部４０では、この所定の複数の水平期間のうちの最後の水平期間におけるサンプリングが終了した後に、信号処理部４４が、これらの複数のサンプリング結果に基づいて、その駆動電極ブロックＢに対応する領域に対するタッチの有無などを検出する。このように、複数のサンプリング結果に基づいてタッチ検出を行うようにしたので、サンプリング結果を統計的に解析することが可能となり、サンプリング結果のばらつきに起因するＳ／Ｎ比の劣化を抑えることができ、タッチ検出の精度を高めることができる。
【００６４】
タッチ検出機能付き表示パネル１では、タッチ検出動作に係る走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、表示動作に係る表示制御部１１およびソースドライバ１３とともに集積化し、１チップ化している。以下に、この集積化による作用について説明する。
【００６５】
（多機能化）
タッチ検出機能付き表示パネル１では、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、集積化しチップ化したので、より多機能の回路を形成することができる。すなわち、例えば、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、ゲートドライバ１２と同様に、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のＴＦＴ基板２１上に、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて形成した場合には、加工精度が、例えば３［ｕｍ］のように低いため、回路面積が大きくなってしまう。一方、走査部５１および駆動電極ドライバ５２をシリコンプロセスなどにより１チップ化してＣＯＧとして実装する場合には、加工精度が、例えば８０［ｎｍ］のように高いため、回路面積をより小さくすることができる。いいかえれば、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて走査部５１および駆動電極ドライバ５２を形成した場合には、回路面積の制約から、多機能な回路を形成することが難しいが、１チップ化することにより、単位面積あたりでより多くの回路を形成することができるようになるため、多機能な回路が実現できる。
【００６６】
この多機能化により、タッチ検出機能付き表示パネル１では、例えば、より複雑なタッチ検出走査や、より細かな電源制御が可能となる。以下に、その例について詳細に説明する。
【００６７】
図１２は、より複雑なタッチ検出走査の例を表すものであり、（Ａ）は垂直同期信号Ｖsyncの波形を示し、（Ｂ）はＴＸ同期信号Ｖtxの波形を示し、（Ｃ）は駆動信号Ｖcomの波形を示し、（Ｄ）はタッチ検出信号Ｖdetの波形を示す。
【００６８】
この例では、駆動電極ドライバ５２は、奇数番目に係る駆動電極ブロックＢ（Ｂ(1)，Ｂ(3)，Ｂ(5)，…）に対してのみ、交流駆動信号ＶcomACを印加している。これにより、タッチ検出領域にタッチがなされているかどうかを、短期間で検出することができる。すなわち、図１１では、全ての駆動電極ブロックＢを順次駆動することにより、タッチ検出領域におけるタッチの位置を詳細に求めることができ、この例（図１２）では、全駆動電極ブロックＢのうち、奇数番目に係る駆動電極ブロックＢのみを順次駆動することにより、単にタッチがなされているかどうかだけを検出することができる。
【００６９】
図１２に示したようなタッチ検出走査は、図１１のタッチ検出走査を行うように構成した走査部５１において、例えばそのシフトレジスタに入力する信号の波形を変更するだけで実現できるものではない。すなわち、図１１，１２の両方の走査を行うためには、多機能化のための専用の回路を付加する必要がある。タッチ検出機能付き表示パネル１では、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、集積化しチップ化したので、小さい回路面積で、このような多機能化を実現することができる。
【００７０】
図１３は、電源制御の例を表すものであり、（Ａ）は表示動作およびタッチ検出動作の両方を行う場合を示し、（Ｂ）は表示動作のみを行う場合を示し、（Ｃ）はタッチ検出動作のみを行う場合を示す。図１３において、実線で囲まれたブロックは電源供給されているブロックを示し、破線で囲まれたブロックは電源供給がなされていないブロックを示す。
【００７１】
駆動部５０の電源制御部５３は、図１３（Ａ）に示したように、表示用電源電圧ＶＤＤＤおよびタッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴの両方が供給された場合には、駆動部５０内の各ブロック（表示制御部１１、ソースドライバ１３、走査部５１、および駆動電極ドライバ５２）に対して電源供給を行う。これにより、タッチ検出機能付き表示パネル１は、上述したような表示動作およびタッチ検出動作を行う。
【００７２】
また、電源制御部５３は、図１３（Ｂ）に示したように、表示用電源電圧ＶＤＤＤのみが供給された場合には、駆動部５０内の各ブロックのうち、表示制御部１１、ソースドライバ１３、そして駆動電極ドライバ５２に対して電源供給を行う。このとき、駆動電極ドライバ５２は、全ての駆動電極ＣＯＭＬに対して、直流駆動信号ＶcomDCを供給する。言い換えれば、駆動電極ドライバ５２は、駆動電極ＣＯＭＬに対して交流駆動信号ＶcomACを印加しない。そして、ソースドライバ１３は、ゲートドライバ１２が選択した１水平ラインに対して、画素信号Ｖpixを供給する。このようにして、タッチ検出機能付き表示パネル１は、この場合には、表示動作のみを行う。
【００７３】
また、電源制御部５３は、図１３（Ｃ）に示したように、タッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴのみが供給された場合には、駆動部５０内の各ブロックのうち、走査部５１および駆動電極ドライバ５２に対して電源供給を行う。このとき、電源制御部５３は、低レベルの表示用電源フラグ信号Ｖpdを生成して、タッチ検出部４０のタッチ検出制御部４６に対して供給する。そして、タッチ検出制御部４６は、自らＴＸ同期信号Ｖtxを生成し走査部５１に対して供給する。これにより、走査部５１および駆動電極ドライバ５２は、駆動信号Ｖcomを生成し、駆動電極ＣＯＭＬに対して供給する。そして、タッチ検出部４０は、この駆動信号Ｖcomに応じたタッチ検出信号Ｖdetに基づいて、タッチを検出する。このようにして、タッチ検出機能付き表示パネル１は、この場合には、タッチ検出動作のみを行う。
【００７４】
このように、タッチ検出機能付き表示パネル１では、駆動部５０に電源制御部５３を設け、電源制御を行う機能を内蔵したので、その用途などに応じた電源制御が可能となり、消費電力の削減を実現することができる。
【００７５】
（額縁領域の低減）
次に、タッチ検出機能付き表示パネル１の額縁領域の低減について、比較例と対比して説明する。本比較例に係るタッチ検出機能付き表示パネル１Ｒは、走査部および駆動電極ドライバを、駆動部５０のチップではなく、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のＴＦＴ基板２１上に、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて形成したものである。その他の構成は、本実施の形態（図４など）と同様である。
【００７６】
図１４（Ａ）は、本実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネル１の実装例を模式的に表すものであり、図１４（Ｂ）は、比較例に係るタッチ検出機能付き表示パネル１Ｒの実装例を模式的に表すものである。
【００７７】
タッチ検出機能付き表示パネル１Ｒは、図１４（Ｂ）に示したように、駆動部５０Ｒと、走査部５１Ｒ（５１ＲＡ，５１ＲＢ）と、駆動電極ドライバ５２Ｒ（５２ＲＡ，５２ＲＢ）とを備えている。駆動部５０Ｒは、本実施の形態に係る駆動部５０から、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を省いたものである。走査部５１Ｒおよび駆動電極ドライバ５２Ｒは、本実施の形態に係る走査部５１および駆動電極ドライバ５２と同等の機能を有する回路であり、タッチ検出機能付き表示デバイス１０のＴＦＴ基板２１上に、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて形成したものである。この例では、走査部５１ＲＡおよび駆動電極ドライバ５２ＲＡは、駆動電極ブロックＢとゲートドライバ１２Ａとの間に形成され、走査部５１ＲＢおよび駆動電極ドライバ５２ＲＢは、駆動電極ブロックＢとゲートドライバ１２Ｂとの間に形成されている。なお、この構成は、特許文献１の図１５に対応するものである。すなわち、この図において、Ｖcom駆動回路９は、ＴＦＴ基板上に形成されており、ＴＦＴ素子と同じプロセスを用いて形成されていると考えられる。
【００７８】
図１４（Ｂ）に示したように、タッチ検出機能付き表示パネル１Ｒでは、走査部５１Ｒおよび駆動電極ドライバ５２Ｒは、ゲートドライバ１２と同様に、ＴＦＴ素子Ｔｒと同じプロセスを用いて形成されており、その加工精度が低いため、回路面積が大きくなっている。これにより、タッチ検出機能付き表示パネル１Ｒの幅ｄ（図１４における上下方向の幅）が、本実施の形態の場合（図１４（Ａ））に比べて大きくなってしまう。言い換えれば、タッチ検出機能付き表示パネル１Ｒでは、表示領域Ａｄの外側の領域（額縁領域）が、本実施の形態の場合（図１４（Ａ））に比べて広くなってしまう。これにより、例えば、このタッチ検出機能付き表示パネル１Ｒを搭載した電子機器のサイズが大きくなり、あるいは、その電子機器のデザインの自由度が低下するそれがある。
【００７９】
一方、本実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネル１では、走査部５１および駆動電極ドライバ５２を、集積化しチップ化したので、その加工精度が高いため、回路面積を小さくすることができ、図１４（Ａ）に示したように、額縁領域を狭くすることができる。これにより、例えば、タッチ検出機能付き表示パネル１を搭載した電子機器のサイズを小さくすることができ、あるいは、その電子機器のデザインの自由度を高めることができる。
【００８０】
［効果］
以上のように本実施の形態では、走査部および駆動電極ドライバを集積化し１チップ化したので、多機能な回路を実現することができる。これにより、例えば、より複雑なタッチ検出走査や、より細かな電源制御が可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態では、走査部および駆動電極ドライバを１チップ化し、ゲートドライバが配置された辺とは異なる辺に配置したので、タッチ検出機能付き表示パネルの幅を小さくすることができるとともに、額縁領域を狭くすることができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、駆動電極ドライバを駆動電極ブロックの近くに配置したので、駆動電極ブロックを駆動しやすくすることができる。
【００８３】
［変形例１−１］
上記実施の形態では、タッチ検出機能付き表示パネル１を構成する各ブロックに対して、表示用電源ＶＤＤＤとタッチ検出用電源電圧ＶＤＤＴとを別々に供給したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、共通の電源電圧ＶＤＤを供給してもよい。この例を、以下に詳細に説明する。
【００８４】
図１５は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示パネル１Ｂの一構成例を表すものである。タッチ検出機能付き表示パネル１Ｂは、駆動部５０Ｂと、タッチ検出部４０Ｂとを備えている。タッチ検出機能付き表示パネル１Ｂでは、単一の電源電圧ＶＤＤが外部より供給され、各ブロックに分配される。
【００８５】
駆動部５０Ｂは、電源制御部５３Ｂを有している。電源制御部５３Ｂは、電源制御信号Ｖpowに基づいて、駆動部５０Ｂの各ブロック（表示制御部１１、ソースドライバ１３、走査部５１、および駆動電極ドライバ５２）への電源供給を制御するものである。具体的には、例えば電源制御信号Ｖpowが、表示動作およびタッチ検出動作の両方を指示する信号である場合には、図１３（Ａ）のように各ブロックへの電源供給を制御し、表示動作のみを指示する信号である場合には、図１３（Ｂ）のように各ブロックへの電源供給を制御し、タッチ検出動作のみを指示する信号である場合には、図１３（Ｃ）のように各ブロックへの電源供給を制御する。また、電源制御部５３Ｂは、表示動作に係るブロック（表示制御部１１およびソースドライバ１３）に対して電源電圧が供給されているかどうかを示す表示用電源フラグ信号Ｖpdを、タッチ検出部４０Ｂに対して供給するとともに、タッチ検出動作に係るブロック（走査部５１）に対して電源電圧が供給されているかどうかを示すタッチ検出用電源フラグ信号Ｖptを、タッチ検出部４０Ｂに対して供給する。このタッチ検出用電源フラグ信号Ｖptは、具体的には、タッチ検出動作に係るブロックに対して電源電圧が供給されている場合に高レベル（例えば１．８Ｖ）となり、このブロックに対して電源電圧が供給されていない場合に低レベル（０Ｖ）となる論理信号である。
【００８６】
タッチ検出部４０Ｂは、タッチ検出制御部４６Ｂを有している。タッチ検出制御部４６Ｂは、上記実施の形態に係るタッチ検出制御部４６と同様に、水平同期信号Ｈsyncおよび垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、ＬＰＦ部４２、Ａ／Ｄ変換部、信号処理部４４、および座標抽出部４５が同期して動作するように制御するとともに、走査部５１に対してＴＸ同期信号Ｖtxを生成し供給する。また、タッチ検出制御部４６Ｂは、タッチ検出用電源フラグ信号Ｖptが低レベルの場合には、ＬＰＦ部４２、Ａ／Ｄ変換部、信号処理部４４、および座標抽出部４５への電源供給を停止する機能をも有している。
【００８７】
この場合でも、タッチ検出機能付き表示パネル１Ｂでは、電源制御信号Ｖpowに基づいて電源制御部５３Ｂが電源制御を行うことにより、消費電力の削減を実現することができる。
【００８８】
［変形例１−２］
上記実施の形態では、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬからなる駆動電極ブロックＢごとに駆動電極ＣＯＭＬを駆動し走査したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬを同時に駆動するとともに、その駆動する駆動電極ＣＯＭＬを１本ずつシフトすることにより走査してもよい。以下に、その詳細を説明する。
【００８９】
図１６は、本変形例に係る駆動電極ドライバ５２Ｃの一動作例を模式的に表すものである。駆動電極ドライバ５２Ｃは、所定の本数の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時に交流駆動信号ＶcomACを印加する。具体的には、駆動電極ドライバ５２Ｃは、所定の本数（この例では５本）の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時に交流駆動信号ＶcomACを印加する（駆動信号印加電極ＬＡＣ）。そして、駆動電極ドライバ５２Ｃは、交流駆動信号ＶcomACを印加する駆動電極ＣＯＭＬを１本ずつシフトすることによりタッチ検出走査を行う。なお、この例では、５本の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時に交流駆動信号ＶcomACを印加したが、これに限定されるものではなく、これに代えて４本以下もしくは６本以上の駆動電極ＣＯＭＬに対して同時に交流駆動信号ＶcomACを印加してもよい。また、この例では交流駆動信号ＶcomACを印加する駆動電極ＣＯＭＬを１本ずつシフトするようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、２以上の本数ずつシフトしてもよい。
【００９０】
［変形例１−３］
上記実施の形態では、タッチ検出部４０と駆動部５０とを別々のチップに集積化したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、図１７に示したように、タッチ検出部４０と駆動部５０とを同じチップに集積化してもよい。
【００９１】
［その他の変形例］
上記実施の形態では、駆動電極ブロックＢは複数の駆動電極ＣＯＭＬから構成されるものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、その複数の駆動電極ＣＯＭＬを一体として太く形成し、これを駆動電極ブロックＢとして駆動してもよい。
【００９２】
＜３．適用例＞
次に、図１８〜図２２を参照して、上記実施の形態および変形例で説明したタッチ検出機能付き表示パネルの適用例について説明する。上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルは、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、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルは、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。
【００９３】
（適用例１）
図１８は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルが適用されるテレビジョン装置の外観を表すものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およ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、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９４】
（適用例２）
図１９は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルが適用されるデジタルカメラの外観を表すものである。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およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９５】
（適用例３）
図２０は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルが適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表すものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１、文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９６】
（適用例４）
図２１は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネル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５４１、この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有している。そして、その表示部５４４は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９７】
（適用例５）
図２２は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネルが適用される携帯電話機の外観を表すものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０、サブディスプレイ７５０、ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示パネルにより構成されている。
【００９８】
以上、実施の形態および変形例、ならびに電子機器への適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【００９９】
例えば、上記実施の形態等では、ＦＦＳやＩＰＳ等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化したが、これに代えて、ＴＮ（ツイステッドネマティック）、ＶＡ（垂直配向）、ＥＣＢ（電界制御複屈折）等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化してもよい。このような液晶を用いた場合には、タッチ検出機能付き表示デバイスを、図２３にしめしたように構成可能である。図２３は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイス１０Ｅの要部断面構造の一例を表すものであり、画素基板２Ｂと対向基板３Ｂとの間に液晶層６Ｂを挟持された状態を示している。その他の各部の名称や機能等は図５の場合と同様なので、説明を省略する。この例では、図５の場合とは異なり、表示用とタッチ検出用の双方に兼用される駆動電極ＣＯＭＬは、対向基板３Ｂに形成されている。
【０１００】
また、例えば、上記各実施の形態では、液晶表示デバイスと静電容量式のタッチ検出デバイス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の表面に静電容量式のタッチ検出デバイスを形成した、いわゆるオンセルタイプであってもよい。
【０１０１】
また、例えば、上記各実施の形態では、タッチ検出デバイスは静電容量式としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば光学式であってもよいし、抵抗膜式であってもよい。
【０１０２】
また、例えば、上記各実施の形態では、表示素子は液晶素子としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばＥＬ（Electro Luminescence）素子であってもよい。
【０１０３】
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。
【０１０４】
（１）１または複数の表示素子と、
一方向に延在する１または複数の駆動電極と、
チップに集積化され、前記駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部と、
前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０５】
（２）前記表示素子を駆動する表示駆動部をさらに備え、
前記表示駆動部が前記電極駆動部とともに集積化されている
前記（１）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０６】
（３）前記電極駆動部は、前記表示駆動部から供給された表示同期信号に基づいて、前記駆動電極に駆動信号を印加する
前記（２）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０７】
（４）タッチ検出動作を制御するタッチ検出制御部をさらに備え、
前記タッチ検出制御部は、前記表示同期信号に基づいてタッチ検出同期信号を生成し、
前記電極駆動部は、前記タッチ検出同期信号に基づいて、前記駆動電極に前記駆動信号を印加する
前記（３）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０８】
（５）前記タッチ検出制御部は、前記電極駆動部とともに集積化されている
前記（４）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１０９】
（６）各駆動電極と各タッチ検出電極との間には静電容量が形成され、
前記駆動電極に印加された前記駆動信号に応じた検出信号が、前記タッチ検出電極から出力される
前記（１）から（５）のいずれかに記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１０】
（７）前記電極駆動部は、複数の前記駆動電極のうちの１または複数本を駆動対象電極として順次選択して走査し、その駆動対象電極に対して前記駆動信号を印加する
前記（１）から（６）のいずれかに記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１１】
（８）前記電極駆動部は、前記駆動対象電極を順次選択する方法が互いに異なる複数の走査モードを有する
前記（７）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１２】
（９）前記電極駆動部および前記表示駆動部に対する電源供給を制御する、前記電極駆動部とともに集積化された電源制御部をさらに備えた
前記（２）から（５）に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１３】
（１０）１または複数の表示素子と、
１または複数のタッチ検出素子と、
チップに集積化され、前記１または複数のタッチ検出素子を駆動する駆動部と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
【０１１４】
（１１）１または複数の表示素子を駆動する表示駆動部と、
チップに集積化され、一方向に延在する１または複数のタッチ検出電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数の駆動電極に対して駆動信号を印加する電極駆動部と、
を備えた駆動回路。
【０１１５】
（１２）タッチ検出機能付き表示パネルと、
前記タッチ検出機能付き表示パネルを利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記タッチ検出機能付き表示パネルは、
１または複数の表示素子と、
一方向に延在する１または複数の１または複数の駆動電極と、
チップに集積化され、前記駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部と、
前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極と
を有する
電子機器。
【符号の説明】
【０１１６】
１，１Ｂ…タッチ検出機能付き表示パネル、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…表示制御部、１２，１２Ａ，１２Ｂ…ゲートドライバ、１３…ソースドライバ、２０…液晶表示デバイス、２１…ＴＦＴ基板、２２…画素電極、２３…絶縁層、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、４０，４０Ｂ…タッチ検出部、４２…ＬＰＦ部、４３…Ａ／Ｄ変換部、４４…信号処理部、４５…座標抽出部、４６，４６Ｂ…タッチ検出制御部、５０，５０Ｂ…駆動部、５１…走査部、５２…駆動電極ドライバ、５３，５３Ｂ…電源制御部、Ａｄ…表示領域、Ｂ…駆動電極ブロック、ＣＯＭＬ…駆動電極、ＧＣＬ…走査信号線、Ｈsync…水平同期信号、Ｌ…配線、ＬＣ…液晶素子、Ｏut…出力信号、Ｐix…画素、ＳＧＬ…画素信号線、ＳＰix…サブ画素、Ｔ…フレキシブルプリント基板、ＴＤＬ…タッチ検出電極、Ｔｒ…ＴＦＴ素子、Ｖcom…駆動信号、ＶcomAC…交流駆動信号、ＶcomDC…直流駆動信号、ＶＤＤ…電源電圧、ＶＤＤＤ…表示用電源電圧、ＶＤＤＴ…タッチ検出用電源電圧、Ｖdet…タッチ検出信号、Ｖdisp…映像信号、Ｖpd…表示用電源フラグ信号、Ｖpt…タッチ検出用電源フラグ信号、Ｖpow…電源制御信号、Ｖpix，Ｖsig…画素信号、Ｖscan…走査信号、Ｖsync…垂直同期信号、Ｖtx…ＴＸ同期信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の表示素子と、
一方向に延在する１または複数の駆動電極と、
チップに集積化され、前記駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部と、
前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項２】
前記表示素子を駆動する表示駆動部をさらに備え、
前記表示駆動部が前記電極駆動部とともに集積化されている
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項３】
前記電極駆動部は、前記表示駆動部から供給された表示同期信号に基づいて、前記駆動電極に駆動信号を印加する
請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項４】
タッチ検出動作を制御するタッチ検出制御部をさらに備え、
前記タッチ検出制御部は、前記表示同期信号に基づいてタッチ検出同期信号を生成し、
前記電極駆動部は、前記タッチ検出同期信号に基づいて、前記駆動電極に前記駆動信号を印加する
請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項５】
前記タッチ検出制御部は、前記電極駆動部とともに集積化されている
請求項４に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項６】
各駆動電極と各タッチ検出電極との間には静電容量が形成され、
前記駆動電極に印加された前記駆動信号に応じた検出信号が、前記タッチ検出電極から出力される
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項７】
前記電極駆動部は、複数の前記駆動電極のうちの１または複数本を駆動対象電極として順次選択して走査し、その駆動対象電極に対して前記駆動信号を印加する
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項８】
前記電極駆動部は、前記駆動対象電極を順次選択する方法が互いに異なる複数の走査モードを有する
請求項７に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項９】
前記電極駆動部および前記表示駆動部に対する電源供給を制御する、前記電極駆動部とともに集積化された電源制御部をさらに備えた
請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項１０】
１または複数の表示素子と、
１または複数のタッチ検出素子と、
チップに集積化され、前記１または複数のタッチ検出素子を駆動する駆動部と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項１１】
１または複数の表示素子を駆動する表示駆動部と、
チップに集積化され、一方向に延在する１または複数のタッチ検出電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数の駆動電極に対して駆動信号を印加する電極駆動部と、
を備えた駆動回路。
【請求項１２】
タッチ検出機能付き表示パネルと、
前記タッチ検出機能付き表示パネルを利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記タッチ検出機能付き表示パネルは、
１または複数の表示素子と、
一方向に延在する１または複数の１または複数の駆動電極と、
チップに集積化され、前記駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部と、
前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極と
を有する
電子機器。
【請求項１】
１または複数の表示素子と、
一方向に延在する１または複数の駆動電極と、
チップに集積化され、前記駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部と、
前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項２】
前記表示素子を駆動する表示駆動部をさらに備え、
前記表示駆動部が前記電極駆動部とともに集積化されている
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項３】
前記電極駆動部は、前記表示駆動部から供給された表示同期信号に基づいて、前記駆動電極に駆動信号を印加する
請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項４】
タッチ検出動作を制御するタッチ検出制御部をさらに備え、
前記タッチ検出制御部は、前記表示同期信号に基づいてタッチ検出同期信号を生成し、
前記電極駆動部は、前記タッチ検出同期信号に基づいて、前記駆動電極に前記駆動信号を印加する
請求項３に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項５】
前記タッチ検出制御部は、前記電極駆動部とともに集積化されている
請求項４に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項６】
各駆動電極と各タッチ検出電極との間には静電容量が形成され、
前記駆動電極に印加された前記駆動信号に応じた検出信号が、前記タッチ検出電極から出力される
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項７】
前記電極駆動部は、複数の前記駆動電極のうちの１または複数本を駆動対象電極として順次選択して走査し、その駆動対象電極に対して前記駆動信号を印加する
請求項１に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項８】
前記電極駆動部は、前記駆動対象電極を順次選択する方法が互いに異なる複数の走査モードを有する
請求項７に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項９】
前記電極駆動部および前記表示駆動部に対する電源供給を制御する、前記電極駆動部とともに集積化された電源制御部をさらに備えた
請求項２に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項１０】
１または複数の表示素子と、
１または複数のタッチ検出素子と、
チップに集積化され、前記１または複数のタッチ検出素子を駆動する駆動部と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
【請求項１１】
１または複数の表示素子を駆動する表示駆動部と、
チップに集積化され、一方向に延在する１または複数のタッチ検出電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数の駆動電極に対して駆動信号を印加する電極駆動部と、
を備えた駆動回路。
【請求項１２】
タッチ検出機能付き表示パネルと、
前記タッチ検出機能付き表示パネルを利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記タッチ検出機能付き表示パネルは、
１または複数の表示素子と、
一方向に延在する１または複数の１または複数の駆動電極と、
チップに集積化され、前記駆動電極に駆動信号を印加する電極駆動部と、
前記駆動電極の延在方向と交差する方向に延在する１または複数のタッチ検出電極と
を有する
電子機器。
【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】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−２２１４２２（Ｐ２０１２−２２１４２２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９４３０（Ｐ２０１１−８９４３０）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（５９８１７２３９８）株式会社ジャパンディスプレイウェスト (90)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（５９８１７２３９８）株式会社ジャパンディスプレイウェスト (90)
【Ｆターム（参考）】
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