液晶表示装置
【課題】２つのセンサ電極の意図しない接触の発生を防止または抑制する。
【解決手段】カラーフィルタ基板２０１と、ＴＦＴアレイ基板２０２と、両基板間の液晶層２０３と、画素電極２１０および画素短絡電極２２３と、センサ駆動回路とを有する。画素短絡電極２２３は、外からの押圧により、近接する複数の画素電極２１０に接触可能に配置されている。センサ駆動回路は、画素短絡電極２２３が接触する複数の画素電極２１０のうち、一の画素電極２１０と電気的に接続されている信号線に電圧を印加し、他の画素電極２１０と電気的に接続されている他の信号線の電位変化を検出する。
【解決手段】カラーフィルタ基板２０１と、ＴＦＴアレイ基板２０２と、両基板間の液晶層２０３と、画素電極２１０および画素短絡電極２２３と、センサ駆動回路とを有する。画素短絡電極２２３は、外からの押圧により、近接する複数の画素電極２１０に接触可能に配置されている。センサ駆動回路は、画素短絡電極２２３が接触する複数の画素電極２１０のうち、一の画素電極２１０と電気的に接続されている信号線に電圧を印加し、他の画素電極２１０と電気的に接続されている他の信号線の電位変化を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１基板と第２基板との間に形成されている液晶層を挟んで接触センサ電極が配置されることで、接触センサの機能をもつ液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置において、液晶表示装置の画面上に表示されたアイコン等を利用してユーザの指示を入力する“タッチパネル”と呼ばれるセンサ機能を有する液晶表示装置が実現されている。
タッチパネルは、液晶表示装置の画面上に示す指示内容を人の手または物体（たとえばスタイラスペン）で選択できるように液晶表示装置の表示面側に設置される。人の手または物体がタッチパネルに直接、接触すると、タッチパネルは手または物体が接触するパネル面内の位置を検出する。液晶表示装置は、接触が検出された位置に応じて指示された内容を入力信号として受け入れ、この入力信号に基づく動作を実行する。
【０００３】
タッチパネルの検出方式としては、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式が知られている。
抵抗膜方式において、液晶表示パネルとタッチパネルを一体化して形成することが検討されている。
【０００４】
抵抗膜方式で液晶表示パネルとタッチパネルを一体化するために、ユーザが指などでパネル表面を押したときに互いに接触する一対の電極（以下、第１および第２のセンサ電極、または、タッチ（接触）電極という）を、液晶層を挟む２つの基板に形成する接触センサ付きの液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
液晶表示装置では、２つの基板間に液晶が封入されて表示パネルが形成される。また、液晶表示装置では、２つの基板の対向距離（セルギャップ）を一定にするスペーサを、２つの基板間に適度な大きさや密度で配置して、表示面側を押圧時に表示パネルが備えるべき強度を調整している。スペーサのトータルな配置面積が大きいと押圧力に対して表示面側の基板が撓みにくい反面、第１および第２のセンサ電極の接触も容易でなくなる。これに対し、スペーサのトータルな配置面積が小さいと、第１および第２のセンサ電極が接触しやすいが表示パネルの強度が不足する。
【０００６】
所望のパネル強度が得られるように適度にスペーサを配置した状態で、第１および第２のセンサ電極が接触しやすいようにしなければならない。このため、上述した特許文献１〜３では、第１および第２のセンサ電極の少なくとも一方側に、高さ（液晶の厚さ方向の寸法）がスペーサより小さい“高さ調整層”を形成している。セルギャップと、高さ調整層の高さおよび電極厚等とによって、センサ電極間のギャップ（以下、センサギャップという）が決定される。
【０００７】
上記センサギャップが小さいほど、小さい外圧での接触でも感知できる。したがって、感度向上のためにはセンサギャップはある程度小さいほうがよい。
その一方、センサギャップが余りに小さいと感度が高すぎる。そこで、抵抗膜式では、主にスペーサと高さ調整層の高低差で最適なセンサギャップが設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−５２３６９号公報
【特許文献２】特開２００７−９５０４４号公報
【特許文献３】特開２００１−７５０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
センサギャップが最適に設定されている場合でも、その大きさはセルギャップの数分の１と小さいため、センサ電極間に異物が挟み込まれてスイッチが不良になることがある。このスイッチの不良の確率は、センサギャップが小さくなると急に上がり、このことが表示パネル一体型の抵抗膜式接触センサの感度や検出精度の向上を妨げている。
【００１０】
本発明は、２つのセンサ電極の意図しない接触が発生しにくい接触センサを表示パネル内に含む液晶表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に関わる液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に形成されている液晶層と、第１および第２センサ電極と、センサ駆動回路とを有する。
上記第１センサ電極は、前記第１基板に形成されている。
前記第２センサ電極は、前記第２基板に形成され、前記第１基板または前記第２基板の側からの押圧力によって、近接する複数の前記第１センサ電極に接触可能に配置されている。
前記センサ駆動回路は、前記第２センサ電極が前記押圧によって接触する前記複数の第１センサ電極のうち、一の第１センサ電極と電気的に接続されている第１配線に電圧を印加し、他の第１センサ電極と電気的に接続されている第２配線の電位変化を検出する。
【００１２】
上記構成によれば、複数の第１センサ電極間のショート、オープンを、センサ駆動回路が第２配線の電位変化で検出可能である。
ここで、一例として第１センサ電極が２つの場合を考える。２つの第１センサ電極全てが第２センサ電極と接触している場合、第１配線から設定された電圧が、一方の第１センサ電極、第２センサ電極、他方の第１センサ電極を通って第２配線に伝達される。このため、フローティング状態の第２配線の電位に変化が生じる。
これに対し、２つの第１センサ電極の１つでも第２センサ電極と非接触（接触センサがオフ）の場合、上記電圧が接触センサを介して伝達されない。そのため、第２配線の電位変化が生じない。
【００１３】
ここで接触センサがオフの場合は、外からの押圧力が不足している場合と、押圧力は十分であるが、異物が電極間に挟まっている場合の２通りがある。そのうち、後者の場合は正常なスイッチングを妨げている場合で極力防止する必要がある。
この異物が導電性の場合、電極間の接点が２点以上あると、その接点の数が多いほど、異物に起因したスイッチ不良（意図しない電極間ショート）の確率は小さい。なぜなら、全ての接点に導電性の異物が挟まっていないとスイッチがオンしないため、それ以外ではスイッチの正常動作は確保されるからである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２つのセンサ電極の意図しない接触が発生しにくい接触センサを表示パネル内に含む液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に関わる液晶表示装置の概略断面図
【図２】第１の実施の形態に関わる液晶表示装置の２画素分の等価回路とセンサ駆動回路の構成図
【図３】第２の実施の形態に関わる液晶表示装置の画素とセンサ駆動回路の構成図
【図４】第２の実施の形態に関わる液晶表示装置のセンサ駆動と表示書き込み制御を示すタイミングチャート
【図５】第３の実施の形態に関わる液晶表示装置の画素とセンサ駆動回路の構成図
【図６】第３の実施の形態に関わる液晶表示装置のセンサ駆動と表示書き込み制御を示すタイミングチャート
【図７】第４の実施の形態に関わる液晶表示装置のセンサ駆動と表示書き込み制御を示すタイミングチャート
【図８】第１〜第４の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図
【図９】第１〜第４の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図
【図１０】第１〜第４の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えた携帯端末装置の開状態と閉状態を示す正面図
【図１１】第１〜第４の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
以下、次の順で説明を行う。
１．第１の実施の形態：基本構成
２．第２の実施の形態：具体例１
３．第３の実施の形態：具体例２
４．第４の実施の形態：具体例３（具体例２の制御変更例）
５．変形例
６．適用例（電子機器の実施例）
【００１７】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、ＦＦＳ(Field Fringe Switching)モードの液晶表示装置の概略的な断面図である。
図１に図解する液晶表示装置１００は、液晶パネル２００と、バックライト（不図示）と、液晶パネルやバックライトを駆動する駆動部（不図示）とを有する。
図１に示す液晶パネル２００は、図の上側が「表示面側」、図の下側が「背面側」である。バックライトは背面側に液晶パネル２００と近接配置される。
【００１８】
液晶パネル２００においては、「第１基板または第２基板」としての、カラーフィルタ基板２０１とＴＦＴアレイ基板２０２とが間隔を隔てるように対面している。ＴＦＴアレイ基板２０２は「駆動基板」とも呼ばれ、カラーフィルタ基板２０１は「対向基板」とも呼ばれる。
ＴＦＴアレイ基板２０２は、詳細は後述するが、画素電極、配線、トランジスタがマトリクス配置されている。これにより、液晶パネル２００を、例えば表示面側から見ると複数の画素ＰＩＸがマトリクス配置される。画素は階調変化が可能な最小単位である。
【００１９】
図１に示すように、カラーフィルタ基板２０１とＴＦＴアレイ基板２０２との間に挟まれるように、液晶層２０３が形成されている。
カラーフィルタ基板２０１とＴＦＴアレイ基板２０２のそれぞれに所定の機能層を積層して形成した後に、互いに対向して２枚の基板を配置し、その間に液晶を注入して封止することで、液晶層２０３が形成される。
【００２０】
ＴＦＴアレイ基板２０２は、例えばガラスなどの透明度が高い材料から形成され、その上にトランジスタＴｒのゲート電極（不図示）が形成されている。ゲート電極上に薄いゲート絶縁膜（不図示）を介して、トランジスタＴｒのボディ領域となるＴＦＴ層２０６が形成されている。詳細は図示を省略しているが、ＴＦＴ層２０６に不純物を注入してソース領域とドレイン領域を形成している。
【００２１】
なお、不図示のゲート電極は、図１に示す断面に沿って長く配線されて走査線を兼用してよい。ゲート電極はモリブデンなどの高融点金属材料からなるため、その配線抵抗を下げたい場合は、図示しない上層の配線に適宜接続されている。
【００２２】
このように形成されたトランジスタＴｒを埋め込むように多層絶縁膜２０７が、ＴＦＴアレイ基板２０２に形成されている。
多層絶縁膜２０７内に導電層、例えばトランジスタのプラグ２０８、あるいは、アルミニウム等の金属配線からなる信号線（不図示）が埋め込まれている。信号線は、後述するようにゲート電極（走査線）と直交する方向に長く配線されている。
多層絶縁膜２０７内に、図１に示すように、透明電極材料からなる共通電極２２２が埋め込まれている。共通電極２２２は画素ごとに分離されていてもよいが、少なくとも表示ラインに対応する画素行で一括して同一電位で駆動される。
【００２３】
多層絶縁膜２０７上に、プラグ２０８上に接続し「第１センサ電極」を兼用する画素電極２１０が形成されている。画素電極２１０は透明電極材料からなる。
第１実施形態の液晶表示装置１００は、ＦＦＳ(Field Fringe Switching)モードの液晶表示装置である。このため、図１に示すように、画素電極２１０は、短冊状にパターンニングされている。透明材料からなる画素電極２１０と、その周囲の何も光を遮る部材がない領域が「光透過領域」、ゲート電極や信号線２０９の配線、さらには、トランジスタＴｒ等によって光の透過が遮られる領域が「遮光領域」と呼ばれる。
【００２４】
透明電極材料から形成された画素電極２１０は、複数のスリットを有している。画素電極２１０は、画素ごとに液晶層２０３に対して電界を印加するための電極である。この電界印加時の画素電極２１０の電位（表示画素電位）は、画素階調を決めるため、表示画素電位を与えるために信号線（不図示）から映像信号が供給され、その映像信号の所定の電位をトランジスタＴｒでサンプリングする。
【００２５】
ＦＦＳモードでは、ＴＦＴアレイ基板２０２上に形成された共通電極２２２と、さらにその上に絶縁膜を介して形成された画素電極２１０との間に画素階調に応じた大きさの電界が印加される。液晶層２０３に対し、共通電極２２２が画素電極２１０のスリットを通して対峙する位置に形成されている。したがって、液晶層２０３にほぼ横方向の電界が印加される。
【００２６】
画素電極２１０の一部分の下に、高さ調整層２１１が形成され、画素電極２１０の上に、不図示の第２配向膜が予め形成されている。
【００２７】
カラーフィルタ基板２０１は、その液晶層側の面に、複数の機能膜が積層されている。
より詳細には、カラーフィルタ基板２０１は、例えばガラスなどの透明度が高い材料から形成され、その上にカラーフィルタ層２２０が形成されている。カラーフィルタ層２２０は、例えば赤(Ｒ)などの所定の色が染色されたフィルタ領域を有する。フィルタ領域の色は１画素に１色が指定され、その色配列は所定のパターンで決められている。例えば、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の３色の配列を１単位として、この色配列がマトリクス状に繰り返されている。
フィルタ領域間に非フィルタ領域を設ける場合と、設けない場合がある。非フィルタ領域は遮光のためのブラックマトリクス領域としてもよいし、カラーフィルタ膜を局所的に除去した構成でもよい。
【００２８】
カラーフィルタ層２２０上に平坦化膜２２１が形成され、その上に、「対向電極」とも呼ばれスイッチ片となる「第２センサ電極」としての画素短絡電極２２３が形成されている。画素短絡電極２２３は、例えば透明電極材料からなり、複数の画素、例えば本例では２画素で共通なストライプ状の電極として形成されている。
なお、画素短絡電極２２３は、３画素以上の画素で共通な構成としてもよく、その場合、適宜、適したパターン形状にて形成される。
【００２９】
外からの力でカラーフィルタ基板２０１が押されると、画素短絡電極２２３が、隣接する２画素に設けられた２つの画素電極２１０に接触して、画素間ショートを発生させ、その画素間ショートの発生に応じてタッチセンサによる押圧位置の検出が行われる。この検出方法の詳細は後述する。
【００３０】
なお、液晶層２０３を厚さ方向に支えるスペーサ２３０が複数画素ごと、あるいは、画素ごとに配置されているため、外からの力がかかってもある程度までしか液晶層２０３が変形しない。
スペーサ２３０は、望ましくは、２つの画素電極２１０と画素短絡電極２２３との接触箇所で最も大きく液晶層２０３が変形する（カラーフィルタ基板２０１が撓む）ように適宜、その配置箇所と大きさ（強度）が決められる。また、この箇所での基板の撓みの程度に応じて適当な高さ調整層２１１の高さ（基板対向方向の寸法）が決められる。
【００３１】
ここで高さ調整層２１１は、どのような平面形状でもよいが、例えば円や楕円の孤立パターンとして形成される。高さ調整層２１１を設けた目的は、画素電極２１０と画素短絡電極２２３との接触を良好なものとすることと、不図示の（ＴＦＴアレイ基板２０２側の）配向膜が、画素電極２１０の画素短絡電極２２３との接触部分に形成されないようにすることである。プロセスにも依存するが、高さ調整層２１１の高さが２[μm]以上とすることが望ましい。また、この高さ調整層２１１を光透過領域に設けると、光透過の妨げとなるため、遮光部（例えばブラックマトリクスや配線の影となる遮光領域）に設けることが望ましい。ゲート電極の影となる部分に高さ調整層２１１を形成する、あるいは、信号線の影となる領域などに、これを形成してもよい。
【００３２】
なお、画素電極２１０と共通電極２２２は絶縁膜２０７を介して対抗しているため、これにより保持容量が形成されている。
【００３３】
図２に、隣接する２画素の等価回路を、タッチ検出やデータ書き込みのための回路とともに示す。図２では２点接触のタッチ検出構成を示す。
図２に図解する画素ＰＩＸ＿ｍ,ＰＩＸ＿ｍ＋１の等価回路において、図１に図示して既に説明した構成を同一符号で示している。
ここで液晶層２０３をキャパシタ誘電体とするキャパシタの一方電極が画素電極２１０により形成され、他方電極が共通電極２２２により形成されている。
この液晶層２０３によるキャパシタでは電圧保持能力が不足する場合、図示のように保持容量Ｃｓが接続されている。保持容量Ｃｓは前述したとおり画素電極２１０、共通電極２２２、絶縁膜２０７より構成されている。
【００３４】
画素ＰＩＸ＿ｍ,ＰＩＸ＿ｍ＋１の２つの画素電極２１０間に、センサスイッチＳＷｓが形成されている。このセンサスイッチＳＷｓは、操作片（スイッチ片）が孤立した２つ端子に接触し、あるいは非接触となるスイッチである。操作片（スイッチ片）は、実際には液晶層２０３を挟んで対向する画素短絡電極２２３から構成される。２つの端子が画素ＰＩＸ＿ｍ,ＰＩＸ＿ｍ＋１の各画素電極２１０に接続されている。
図２に示すように外から指などで押すときの圧力（押圧力）でオンし、圧力が解除されるとオフに復帰する。
【００３５】
トランジスタＴｒのソースとドレインの一方が画素電極２１０に接続され、ソースとドレインの他方が信号線２０９に接続されている。図２では、全ての信号線２０９のうち、特に、画素ＰＩＸ＿ｍに接続された信号線を符号“２０９＿ｍ”により示し、画素ＰＩＸ_ｍ+１に接続された信号線を符号“２０９＿ｍ＋１”により示す。
２つのトランジスタＴｒのゲートはゲート制御線２０４に接続されている。不図示の垂直ドライバ等の走査回路からゲート制御線２０４を介してゲート電圧Ｖgateが供給される。トランジスタＴｒはゲート電圧Ｖgateの電位によって制御される。
【００３６】
共通電極２２２は、共通電圧Ｖｃｏｍの供給線（Ｖｃｏｍ配線２１２）に接続されている。Ｖｃｏｍ配線２１２は、共通電圧Ｖｃｏｍと、その反転電圧（反転共通電圧ｘＶｃｏｍ）とが、Ｖｃｏｍ駆動回路（不図示）から交互に与えられる。なお、垂直ドライバ等の一部の駆動回路は液晶パネル２００内に形成されるが、Ｖｃｏｍ駆動回路は、通常、液晶パネル２００の外に配置される。
【００３７】
表示装置の水平駆動部内の構成回路として、書き込み回路（ＷＲＩＴＥ.Ｃ）３０１と、読み出し回路（ＲＥＡＤ.Ｃ）３０２が設けられている。書き込み回路（ＷＲＩＴＥ.Ｃ）３０１と、読み出し回路（ＲＥＡＤ.Ｃ）３０２は、液晶パネル２００内に設けてもよいが、通常、液晶パネル２００の外にＩＣとして配置される。
また、書き込み回路３０１および読み出し回路３０２と画素アレイとの間に、映像信号Ｖｉｄｅｏ（…,Ｖｉｄｅｏ＿ｍ,Ｖｉｄｅｏ＿ｍ＋１,…）の供給タイミングを制御する水平セレクタ３０３が設けられている。水平セレクタ３０３は、通常、ＴＦＴトランジスタの形成プロセスによって液晶パネル２００内に形成される。
【００３８】
読み出し回路３０２はタッチ検出の機能をもつ回路である。書き込み回路３０１は、画像表示のために映像信号Ｖｉｄｅｏを発生、供給する機能をもつ回路であり、また、タッチ検出時に予め設定する電圧、例えばプリチャージ電圧の供給機能も有する。そのため、本実施の形態では書き込み回路３０１が「電圧設定回路」の機能を併せ持つ。
水平セレクタ３０３は、映像信号Ｖｉｄｅｏやプリチャージ電圧の供給時にオンする書込スイッチＷｓｗを有する。また、水平セレクタ３０３は、センサスイッチＳＷｓのオン、オフの情報を信号線２０９から読み出し回路３０２に伝達させるときにオンする読出スイッチＲｓｗを有する。
【００３９】
なお、図２にはこれらのスイッチの接続が図示されているが、この図示は、水平セレクタ３０３は、この２種類のスイッチの機能を有すればよいとの意味を持ち、具体的な回路の接続は、図２に限定されない。また、映像信号Ｖｉｄｅｏとプリチャージ電圧のスイッチを分けてもよい。さらに、書き込み回路３０１と読み出し回路３０２を、画素アレイを挟んで一方と他方に離して配置する場合、水平セレクタ３０３の機能を適宜分散して配置してよい。
このような実施形態の多様性については後述する。
【００４０】
図２に示す接触検出の構成は画素ごとにおいてもよい。その場合、書込スイッチＷｓｗと読出スイッチＲｓｗが、信号線２０９の各々に並列に接続される。
【００４１】
しかし、接触検出の対象は指など、画素サイズより十分大きいため、そこまでの接触位置検出の精度は不要である。また、接触検出機能の付加は表示に無関係なスイッチ数を増やす。このため、接触検出機能の付加に当たっては、センサスイッチＳＷｓ自体の配置スペース、ならびに、水平セレクタ３０３内のスイッチ数が画素配置の制約事項とならないようにする配慮も必要である。言い換えると、接触位置検出の精度（最小の検出ピッチ）は、画素ピッチより大きい最適な値を有する。
以上の理由から、水平、垂直の各方向で、例えばＲ,Ｇ,Ｂの１色に対し、その色が割り当てられた画素ピッチの１倍以上の所定倍数ごとに図２の構成を配置するとよい。
【００４２】
図２における動作の基本を簡単に述べると、以下のごとくである。
図２に示す構成では、接触検出に当たって、書込みスイッチＷｓｗを介してＶｃｏｍ配線２１２と同極性の電位Ｖｃｏｍをセンサ出力の検出を行う信号線２０９＿ｍの隣の２０９＿ｍ＋１に予め与えておき、さらに反対極性の電圧ｘＶｃｏｍを、センサ出力の検出を行う信号線２０９＿ｍに予め与えておく。この電圧の設定を“プリチャージ”と呼ぶ。この後信号線２０９＿ｍ側の書込みスイッチＷｓｗはオフとし信号線２０９＿ｍはｘＶｃｏｍレベルで電気的フローティング状態となる。
【００４３】
プリチャージ後に、ゲート制御線２０４のゲート電圧Ｖgateが活性レベル（本例では“Ｈ”）に遷移すると２つの画素ＰＩＸ＿ｍ,ＰＩＸ＿ｍ＋１内の２つのトランジスタＴｒがオンする。このとき外圧により液晶パネル２００（図１）に押圧力が印加されると、液晶パネル２００が撓み、共通電極２２２を介して、隣接する２画素の２つの画素電極２１０が電気的に短絡し、信号線２０９＿ｍ＋１から信号線２０９＿ｍへ、センサスイッチＳＷｓを介して電流が流れる。その結果、フローティング状態にある信号線２０９＿ｍの電位に変化が生じる。
一方、センサスイッチＳＷｓがオンしない場合、信号線２０９＿ｍに電位変化は生じない。
【００４４】
センサスイッチＳＷｓのオンとオフによる信号線２０９＿ｍの電位変化が確定した段階で、読出スイッチＲｓｗをオンして、読み出し回路３０２内のセンスアンプで上記電位変化の有無を検出する。
これにより接触の有無（および、接触があった場合の位置）が検出可能である。
【００４５】
一方、画素電極２１０への映像信号Ｖｉｄｅｏを書き込む表示制御は、書込スイッチＷｓｗを介して行なう。このときセンサスイッチＳＷｓがオンしていると、隣接画素間で表示階調が同じになるが、指の下なので表示階調が映像信号Ｖｉｄｅｏと異なっても不都合はない。
【００４６】
本実施形態によれば、センサスイッチＳＷｓが１点接触ではなく、２点接触スイッチとなっている。１点接触のスイッチでは、この接触箇所に異物があり、常時ショートとなると、そのものが機能しない。しかし、図１および図２に示す２点接触式のセンサスイッチＳＷｓでは、画素短絡電極２２３と片方の画素電極２１０が常時ショートなっても、外圧が加わらない限り、２つの画素電極２１０間はオープン状態を維持できる。
そのため、特に導電性の異物でセンサスイッチＳＷｓの機能が発揮されない不良の確率が大幅に低減できる。
また、プリチャージ電圧の供給を隣の画素の信号線２０９から行うため、特別にプリチャージのためだけに配線が不要である。また、センサスイッチＳＷｓそのものも、図１に示すように、２つの高さ調整層２１１を並べて、その２つの高さ調整層２１１の配置に対応した局部に画素短絡電極２２３を形成するだけで済む。したがって、センサスイッチＳＷｓを１点接触式から２点接触式にしたことによる面積の増大は極力抑制されて、画素の表示特性にほとんど影響しないレベルである。
【００４７】
＜２．第２の実施の形態＞
本実施の形態では、上記した第１の実施の形態の具体例を示す。
図３に、第２の実施の形態に関わる液晶表示装置の構成を示す。
図３に図解する液晶表示装置は、各表示ラインをなす画素の行（ロウ）ごとに、Ｒ,Ｇ,Ｂの色が繰り返され、同じ画素の列（カラム）では同色の色配列となっている。この色配列は、図１のカラーフィルタ層２２０で決められている。
【００４８】
図３に示す構成も、図１と同様に、ある色（Ｂ画素）の信号線をプリチャージしておき、当該（Ｂ）画素に隣接する他の色の（Ｒ）画素から接触検出を読み出すための構成となっている。ただし、電位供給する信号線と検出する信号線が、図２と図３では左右逆になっている。つまり、図３では、信号線２０９＿ｍ＋１で接触センサの出力が得られる。
【００４９】
ここで「３ラインセレクタ方式」とは、Ｒ,Ｇ,Ｂの水平画素配列において、色ごとに順次、信号線２０９への電荷供給を制御する方式を言う。
より詳細には、映像信号Ｖｉｄｅｏの供給線が複数Ｍ系統に分離され、Ｍ本の供給線に映像信号Ｖｉｄｅｏが短い持続時間の線順次のパルス列として繰り返し与えられる。
【００５０】
図３では、あるｍ番目の系統の映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍ（０≦ｍ≦Ｍ）と、次の（ｍ＋１）番目の系統の映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍ＋１との２本の供給線を示す。なお、ｍ＝Ｍの場合、ｍ＋１＝０となるようにｍの値が変化する。
【００５１】
より詳細に、図３に示す６×２画素のうち、左半分の３×２画素は、その信号線２０９が映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍの供給線に書込スイッチＷｓｗを介して接続されている。また、右半分の３×２画素は、その信号線２０９が映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍ＋１の供給線に書込スイッチＷｓｗを介して接続されている。なお、図３における書込スイッチＷｓｗは、系統が異なるＢ画素のものに符号“Ｗｓｗ＿１”を付し、Ｒ画素のものに符号“Ｗｓｗ＿２”を付して、この２つ書込スイッチＷｓｗのみ符号を付して図示している。
図２に示す書き込み回路３０１は、
【００５２】
図３では省略しているが、図２に示す書き込み回路３０１は、映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍ,Ｖｉｄｅｏ＿ｍ＋１の供給線側に配置される。
読み出し回路３０２は、書き込み回路が配置された側と、画素アレイを挟んで反対の側に配置されている。このため、水平セレクタ３０３の機能の一部である読出スイッチＲｓｗが書込スイッチＷｓｗとは離れて配置されている。
読出スイッチＲｓｗは、センサ出力が得られるＲ画素に対応する信号線２０９＿ｍ＋１にのみ接続されている。
【００５３】
なお、３ラインセレクタ方式では、色ごとに書込スイッチＷｓｗの点順次駆動が可能である。Ｒ画素列に対応した書込スイッチＷｓｗはセレクト信号（ｓｅｌＲ）により制御される。同様に、Ｇ画素列に対応した書込スイッチＷｓｗはセレクト信号（ｓｅｌＧ）により制御され、Ｂ画素列に対応した書込スイッチＷｓｗはセレクト信号（ｓｅｌＢ）により制御される。
一方、読出スイッチＲｓｗは読出し信号ＲＤにより制御される。
これらセレクト信号および読み出し信号は、例えば、液晶パネル２００の外に液晶表示装置１００内に設けられたＣＰＵやＩＣ等から与えられる。
【００５４】
図３は、２行目のＢ画素（ＰＩＸ＿ｍ）と、その隣のＲ画素（ＰＩＸ＿ｍ＋１）とに着目している。
この２つの画素の２つの高さ調整層２１１に重ねて画素短絡電極２２３が配置され、センサスイッチＳＷｓが形成されている。図３では、センサスイッチＳＷｓが１行目のＢ画素とＲ画素でも同様に形成されている。ただし、列方位に複数画素おきにセンサスイッチＳＷｓを配置することも許容される。
【００５５】
一方、スペーサ２３０は、行方向ではセンサスイッチＳＷｓから等距離で離れた２箇所に配置されている。列方向では、各行に設けてもよいが、ここでは２行目のみスペーサ２３０が形成されている例を示す。
このようにスペーサ２３０の配置箇所の中央付近にセンサスイッチＳＷｓを形成すると、この箇所で基板の撓みが最も大きいため好ましい。
ただし、画素配列に対するセンサやスペーサの配置は、図３に限定されるものではない。本実施例での特徴は信号線Ｓｉｇ上に書き込みスイッチＷｓｗの他にプリチャージ・スイッチＰｓｗが接続されている点であり、また読出スイッチＲｓｗはR画素に対応する信号線に接続されておりRead回路とR用信号線との接続を制御している。
【００５６】
本実施の形態の構成上の特徴として、信号線２０９ごとに、水平セレクタ３０３（図２）内のスイッチとして、プリチャージ・スイッチＰｓｗが設けられている。
図３では着目２画素に対応して、Ｂ画素の信号線２０９＿ｍに接続されたプリチャージ・スイッチＰｓｗ１と、Ｒ画素の信号線２０９＿ｍ＋１に接続されたプリチャージ・スイッチＰｓｗ２とを、符号を付して示している。
【００５７】
なお、プリチャージ電圧の供給線は、映像信号Ｖｉｄｅｏの供給に対応したｍ系統に分かれて供給可能となっている。具体的には、図３の左側３列には、プリチャージ信号（電圧）Ｐｒｅｓｉｇ１の供給線からのプリチャージ電圧を信号線に設定する際に、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ１の制御で同時にオンする３つのプリチャージ・スイッチＰｓｗ１が形成されている。また、図３の右側３列には、プリチャージ信号（電圧）Ｐｒｅｓｉｇ２の供給線からのプリチャージ電圧を信号線に設定する際に、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ２の制御で同時にオンする３つのプリチャージ・スイッチＰｓｗ２が形成されている。
【００５８】
図４（Ａ）〜図４（Ｈ２）に、図３に示す構成を３ラインセレクタ方式で駆動した場合のタイミングチャートを示している。
【００５９】
図４（Ａ）に示す水平同期信号ＨＤは、時間Ｔ１を始点として、所定期間だけハイレベル（以下、“Ｈ”と表記）からローレベル（以下、“Ｌ”と表記）に遷移することを水平期間（１Ｈ）のサイクルタイムで繰り返す信号である。
水平同期信号ＨＤが時間Ｔ１で“Ｌ”に遷移することに応じて、図４（Ｄ）に示すように、共通電極２２２の電位（共通電圧Ｖｃｏｍ）が“Ｈ”または“Ｌ”で確定する。共通電圧Ｖｃｏｍが水平期間（１Ｈ）ごとに“Ｈ”と“Ｌ”が反転される。このとき逆位相で、反転共通電圧ｘＶｃｏｍが駆動される。図３（Ｄ）の時間Ｔ２のタイミングでは、共通電圧Ｖｃｏｍが“Ｈ”に確定された場合を例示している。
【００６０】
図４（Ｆ１）と図４（Ｆ２）に示すように、時間Ｔ２とほぼ同時に、プリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ１,Ｐｒｅｓｉｇ２が、互いに逆位相で確定される。ここではプリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ１が“Ｈ”、プリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ２が“Ｌ”で確定する。
【００６１】
これらの電圧確定後の電位が安定した時間Ｔ３において、図４（Ｈ１）と図４（Ｈ２）に示すように、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ１とＰｒｅ２が共に活性化（本例では“Ｈ”に遷移）する。このため、図３に示すプリチャージ・スイッチＰｓｗ１とＰｓｗ２が共にオンする。すると、プリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ１,Ｐｒｅｓｉｇ２が、信号線２０９＿ｍと２０９＿ｍ＋１に与えられ、プリチャージが実行される。
このプリチャージは“リードプリチャージ”と呼ばれ、時間Ｔ４まで続く。
【００６２】
時間Ｔ４では、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ２のみ“Ｌ”に遷移するため、プリチャージ・スイッチＰｓｗ２がオフし、Ｒ画素の信号線２０９＿ｍ＋１がフローティングとなる。ただし、この時点でプリチャージ・スイッチＰｓｗ１はオンしたままである。
続く時間Ｔ５にて、図４（Ｅ）に示すように、ゲート電圧Ｖgateが“Ｈ”で活性化する。そのため、トランジスタＴｒ＿ｍ,Ｔｒ＿ｍ＋１がオンする。
【００６３】
このとき外圧がある程度大きいと、センサスイッチＳＷｓがオンし、図３に示すＢ画素（ＰＩＸ＿ｍ）の画素電極２１０と、Ｒ画素（ＰＩＸ＿ｍ＋１）の画素電極２１０とが短絡する。そのため、“Ｌ”のフローティング状態であった信号線２０９＿ｍが、トランジスタＴｒ＿ｍ＋１、画素電極２１０（Ｒ画素）、画素短絡電極２２３、画素電極２１０（Ｂ画素）、トランジスタＴｒ＿ｍを経由して、“Ｈ”固定の信号線２０９＿ｍ＋１に接続される。その結果、信号線２０９＿ｍが“Ｈ”に遷移する。
一方、外圧が無い、あるいは、検出感度より小さい場合、センサスイッチＳＷｓがオフのままとなり、信号線２０９＿ｍも“Ｌ”のフローティング状態を維持する。
【００６４】
時間Ｔ６で、図４（Ｇ）に示す読出し信号ＲＤが活性化すると、図３の読出スイッチＲｓｗがオンし、信号線２０９＿ｍ＋１の電位を読み出し回路３０２に出力する。読み出し回路３０２内のセンスアンプが、信号線２０９＿ｍ＋１の電位を、例えば所定の参照電位と比較するなどの手法で検出し、接触の有無判定を行う。
【００６５】
その後は、共通電圧Ｖｃｏｍと同相のプリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ１の印加を持続するため、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ１は“Ｈ”（図４（Ｈ２））のまま、時間Ｔ７で、信号線への共通電圧Ｖｃｏｍ設定が行われる。
このときＢ画素（ＰＩＸ＿ｍ）が属するＲ,Ｇ,Ｂ画素トリオの信号線では、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ１と共通電圧Ｖｃｏｍといった“Ｈ”同士の電位設定であるため電荷の充放電はほとんど発生しない。そのため、無駄な電力消費が抑制される。
一方、Ｒ画素（ＰＩＸ＿ｍ＋１）が属するＲ,Ｇ,Ｂ画素トリオのＶｃｏｍ配線２１２には、接触検出によって電位が“Ｌ”となっている場合もあるため、“Ｈ”の共通電圧Ｖｃｏｍの設定を行う必要がある。
【００６６】
その後、青(Ｂ),緑(Ｇ),赤(Ｒ)の順に、セレクト信号（ｓｅｌＢ〜ｓｅｌＲ）を順次立ち上げて、色ごとの信号電荷の画素への入力（書き込み）を行う。ただし、その最初の青(Ｂ)のセレクト信号（ｓｅｌＢ）のパルス先頭部分（時間Ｔ１０〜Ｔ１１）で全てのセレクト信号を短時間立ち上げて、映像信号の基準電位で信号線電位を揃える、ライトプリチャージを行う。
その後、Ｂ画素書き込みパルスＰ（Ｂ）のみ持続し、その間に、映像信号の基準電位から所定の波高値のＢ画素信号が、表示ラインのＢ画素に一斉に書き込まれる。続いて、Ｇ画素書き込みパルスＰ（Ｇ）、Ｒ画素書き込みパルスＰ（Ｒ）が順番に与えられて、その間に、それぞれＧ画素信号、Ｒ画素信号が書き込まれる。
これによりＲ,Ｇ,Ｂの画素信号の電圧比に応じた色で、各画素トリオが発光する。
【００６７】
第２の実施の形態ではプリチャージ・スイッチＰｓｗと書込スイッチＷｓｗを分けて形成し、リードプリチャージ後の電位から余り充放電を行わないで済むように共通電圧Ｖｃｏｍの設定を行い、その後、書き込みのためのプリチャージを別途行っている。
【００６８】
このような方法でも、導電性異物によるスイッチング不能の確率が低減される２点接触式のタッチセンサと、その駆動回路が実現できる。
駆動回路では、第１の実施の形態と同様に、隣接する信号線をプリチャージ線として用いることが可能となる。そのため、画素配置で行方向に配線を増やす必要がなく、また、センサスイッチＳＷｓも簡素な構成とすることができる。また、画素アレイの両側に水平セレクタ３０３を構成するスイッチを分散配置するため、スイッチ配置の行方向の余裕があり、回路設計が容易である。
【００６９】
＜３．第３の実施の形態＞
本実施の形態では、前記した第１の実施の形態の他の具体例を示す。
図５に、第３の実施の形態に関わる液晶表示装置の構成を示す。
図５に図解する液晶表示装置が図３（第２の実施の形態）と異なるのは、プリチャージ・スイッチＰｓｗを、書込スイッチＷｓｗが兼用することである。
したがって、第３の実施の形態に関わる液晶表示装置は、その分、回路的な負担が軽くて済むという利点がある。他の構成は、図１〜図３と同一符号を付し、ここでの説明を省略する。
【００７０】
図６（Ａ）〜図６（Ｆ）に、３ラインセレクタ方式であるが、セレクト信号でリードプリチャージを制御する駆動方法のタイミングチャートを示す。
図６において時間Ｔ１〜時間Ｔ１１の意味、つまり期間の始点や終点、さらには、電位確定や配線接続の意味は、図４と基本的に変わらない。
【００７１】
図６が図４と異なる点は、主に、リードプリチャージの期間（Ｔ３〜Ｔ４）が、図６（Ｂ１）に示すセレクト信号（ｓｅｌＢ）と図６（Ｂ３）に示すセレクト信号（ｓｅｌＲ）の“Ｈ”が重なる期間で規定されていることである。
また、他の相違点として、セレクト信号でリードプリチャージを制御するため、映像信号Ｖｉｄｅｏの供給線を用いていることである。
【００７２】
さらに、リードプリチャージの期間（時間Ｔ３〜Ｔ４）に先立って、Ｒ画素側とＢ画素の隣接する２本の信号線２０９＿ｍと２０９＿ｍ＋１で反転信号を供給する必要がある。具体的には、図６（Ｃ１）で共通電圧ＶｃｏｍをＢ画素が接続された信号線２０９＿ｍに設定する場合、図６（Ｃ２）に示すように、その逆極性（逆位相）の反転共通電圧ｘＶｃｏｍを隣接する信号線２０９＿ｍ＋１に設定する必要がある。
【００７３】
信号線２０９＿ｍ＋１の電位（Ｓｉｇ＿ｍ＋１）は、図６（Ｃ２）に示すように、リードプリチャージ後の時間Ｔ５付近で共通電圧Ｖｃｏｍに反転しておく必要がある。一方、信号線２０９＿ｍは共通電圧Ｖｃｏｍが設定されているので、そのままでよい。
また、少なく後もリード期間の終了（時間Ｔ８）まではセレクト信号（ｓｅｌＢ）を活性化してセンサスイッチＳＷｓに対する電荷供給経路を確保する必要がある。
時間Ｔ１０以後の書き込みは、図４と同じである。
【００７４】
このような方法でも、導電性異物によるスイッチング不能の確率が低減される２点接触式のタッチセンサと、その駆動回路が実現できる。
第３の実施形態の駆動回路では、書込スイッチＷｓｗがプリチャージ・スイッチＰｓｗを兼用するため回路構成が簡素である。その一方で、セレクト信号の制御による信号線の逆極性電圧駆動をリードプリチャージのために行う必要があるため、制御の複雑さや時間の面で図４の場合よりやや不利であり、充放電による電力消費も若干増える。
このように第２の実施形態と第３の実施形態では一長一短がある。
【００７５】
＜４．第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第３の実施の形態の変形例に該当する。
第４の実施の形態では、回路構成は第３の実施の形態（図５）と共通する。
【００７６】
図７に、図６に示す駆動方法の変形例のタイミングチャートを示す。
図７が図６と異なる第１の点は、図７（Ｃ１）のリードプリチャージに映像信号Ｖｉｄｅｏから与えられる信号線電位Ｓｉｇ＿ｍ＋１を、共通電圧Ｖｃｏｍとは別電源の電源電圧ＶＤＤとしていることである。また、第２の相違点は、隣接する信号線電位Ｓｉｇ＿ｍを、反転共通電圧ｘＶｃｏｍとは別の基準電圧ＶＳＳとしていることである。
【００７７】
例えば、共通電圧Ｖｃｏｍと反転共通電圧ｘＶｃｏｍの電位差（Ｖｃｏｍ反転振幅）が、電源電圧ＶＤＤと基準電圧ＶＳＳの電位差（電源振幅）より大きい場合がある。一方で、接触センサ検出のためには電源振幅で十分な場合もあり、その場合、Ｖｃｏｍ反転振幅を行うと電力的にも無駄が多い場合がある。
そのような場合、接触検出は電源振幅を用いて行い、その後、時間Ｔ８からＶｃｏｍ設定を行う変形も可能である。
【００７８】
このようにプリチャージレベルを電源振幅レベルとすることで共通電極の確定を待たずに信号線のプリチャージを開始することが可能となる。その結果、その後の読出し動作や書込み動作にマージンがもてる。またリードプリチャージ時の充放電電流が大幅に削減されることになる。
【００７９】
なお、導電性異物によるスイッチング不能の確率が低減される２点接触式のタッチセンサと、その駆動回路が実現できるという第１〜第３の実施形態と同様な効果が、このような制御でも得られる。また、第３の実施の形態と同様、回路構成がシンプルである。
【００８０】
＜５．変形例＞
上述した第１〜第４の実施形態では、いずれも、センサスイッチＳＷｓの片側の電極が画素電極２１０であった。しかし、その必要は必ずしもない。
つまり、センサスイッチＳＷｓの画素短絡電極２２３と異なるもう一方の電極は、画素電極２１０のような表示のための電荷を蓄積する電極とは別に、画素ごとに設けてよい。また、表示のためにトランジスタＴｒを制御するゲート制御線２０４、信号線２０９とは別に、センサ用の配線を設けてもよい。それらの配線を別途設けた場合、接続制御素子もトランジスタＴｒと別に設けてもよい。
【００８１】
ただし、第１〜第４の実施形態のように、タッチ検出のための構成を、可能な限り表示用の画素構成と兼用することが面積増大の抑制の面では望ましい。
【００８２】
また、接触検出のための電荷供給画素は、隣接画素には限定されず、数画素離れたものでもよい。たとえば、２画素間の（画素電極２１０）の接続が、合計３画素にわたって２箇所で達成されたときに初めてセンサ検出電流が流れる構成としてもよい。その場合、２接点のスイッチが２つ同時にオンして初めて接触が検出されるため、さらに導電性異物によるスイッチング不良の確率が各段に低下する。
【００８３】
さらにＦＦＳモード以外の液晶表示装置に、本発明の適用も可能である。たとえば、「ＶＡ ＥＣＢモード」など、共通電極２２２が液晶層２０３をカラーフィルタ基板２０１側に形成されている液晶表示装置でも、本発明の適用が可能である。
【００８４】
＜６．適用例（電子機器の実施例）＞
図８は本発明が適用されたデジタルカメラを示し、（Ａ）が正面図であり（Ｂ）が背面図である。
図８に図解するデジタルカメラ３１０は、保護カバー３１４内の撮像レンズ、フラッシュ用の発光部３１１、表示部３１３、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター３１２等を有する。デジタルカメラ３１０は、上記第１〜第４の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、表示部３１３に用いることにより作製される。
【００８５】
図９は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータを示す。
図９に図解するパーソナルコンピュータ３４０は、本体３４１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード３４２を有し、本体カバーには画像を表示する表示部３４３を有する。パーソナルコンピュータ３４０は、上記第１〜第４の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、表示部３４３に用いることにより作製される。
【００８６】
図１０は本発明が適用された携帯端末装置を示し、（Ａ）が開いた状態を表し、（Ｂ）が閉じた状態を表している。
図１０に図解する携帯端末装置３３０は、上側筐体３３１、下側筐体３３２、連結部（ここではヒンジ部）３３３、ディスプレイ３３４、サブディスプレイ３３５、ピクチャーライト３３６、カメラ３３７等を有する。携帯端末装置３３０は、上記第１〜第４の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、ディスプレイ３３４やサブディスプレイ３３５に用いることにより作製される。
【００８７】
図１１は本発明が適用されたビデオカメラを示す。
図１１に図解するビデオカメラ３２０は、本体部３２１、前方を向いた側面に設けられた被写体撮影用のレンズ３２２、撮影時のスタート／ストップスイッチ３２３、モニター３２４等を有する。ビデオカメラ３２０は、上記第１〜第４の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、モニター３２４に用いることにより作製される。
【００８８】
以上の各種実施の形態、変形例および適用例によれば、以下の効果が得られる。
上記各種実施の形態では、近接（または隣接）する一方の信号線には電位を供給し他方の信号線は電気的にフローティング状態としておく。これにより、フローティング状態の信号線レベルの変化を検出することで対向電極と近接する２画素間の２点接触（または３画素以上の画素で、３点以上での接触）を検出が可能となる。
【００８９】
上記構成において一方の信号線を電気的にフローティング状態とする前に一方の信号線レベルとは異なるレベルにチャージしておくことで動作マージンが向上する。
【００９０】
上記構成において異なるレベルが供給可能な電位供給線をスイッチを介して前記信号線と接続させそれらスイッチを異なるタイミングでオンまたはオフ可能な制御線を付加することで、上記のような信号線制御が可能となる。
【００９１】
上記構成において外部から供給される映像信号線と上記信号線を接続するスイッチを有しておりこれらスイッチを異なるタイミングでオンまたはオフさせ、それらに接続される前記映像信号線から異なる電位を供給することで上記のような信号線制御が可能となる。
【００９２】
上記構成において信号線のプリチャージレベルを共通電極とは異なる電位に設定することで共通電極の確定を待たずに信号線のプリチャージを開始することが可能となりその後の読出し動作や書き込み動作にマージンがもてる。またプリチャージレベルをＤＣ（例えば電源振幅レベル）とすることでリードプリチャージ時の充放電電流が大幅に削減されることになる。
【００９３】
このように、本発明の実施の形態と変形例では、導電性の異物や工程バラツキ等によるショート確率の減少を図るため、回路の追加を極力抑制した接触センサの出力読出し方式が実現できる。
【符号の説明】
【００９４】
１００…液晶表示装置、２００…液晶パネル、２０１…カラーフィルタ基板、２０２…ＴＦＴアレイ基板、２０３…液晶層、２０６…ＴＦＴ層、２０４…ゲート制御線、２０９…信号線、２１０…画素電極、２１２…Ｖｃｏｍ配線、２２２…共通電極、２２３…画素短絡電極、２３０…スペーサ、３０１…書き込み回路、３０２…読み出し回路、３０３…水平セレクタ、ＰＩＸ…画素、Ｖｉｄｅｏ…映像信号、ＳＷｓ…センサスイッチ、Ｗｓｗ…書込スイッチ、Ｒｓｗ…読出スイッチ、Ｐｓｗ…プリチャージ・スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１基板と第２基板との間に形成されている液晶層を挟んで接触センサ電極が配置されることで、接触センサの機能をもつ液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置において、液晶表示装置の画面上に表示されたアイコン等を利用してユーザの指示を入力する“タッチパネル”と呼ばれるセンサ機能を有する液晶表示装置が実現されている。
タッチパネルは、液晶表示装置の画面上に示す指示内容を人の手または物体（たとえばスタイラスペン）で選択できるように液晶表示装置の表示面側に設置される。人の手または物体がタッチパネルに直接、接触すると、タッチパネルは手または物体が接触するパネル面内の位置を検出する。液晶表示装置は、接触が検出された位置に応じて指示された内容を入力信号として受け入れ、この入力信号に基づく動作を実行する。
【０００３】
タッチパネルの検出方式としては、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式が知られている。
抵抗膜方式において、液晶表示パネルとタッチパネルを一体化して形成することが検討されている。
【０００４】
抵抗膜方式で液晶表示パネルとタッチパネルを一体化するために、ユーザが指などでパネル表面を押したときに互いに接触する一対の電極（以下、第１および第２のセンサ電極、または、タッチ（接触）電極という）を、液晶層を挟む２つの基板に形成する接触センサ付きの液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
液晶表示装置では、２つの基板間に液晶が封入されて表示パネルが形成される。また、液晶表示装置では、２つの基板の対向距離（セルギャップ）を一定にするスペーサを、２つの基板間に適度な大きさや密度で配置して、表示面側を押圧時に表示パネルが備えるべき強度を調整している。スペーサのトータルな配置面積が大きいと押圧力に対して表示面側の基板が撓みにくい反面、第１および第２のセンサ電極の接触も容易でなくなる。これに対し、スペーサのトータルな配置面積が小さいと、第１および第２のセンサ電極が接触しやすいが表示パネルの強度が不足する。
【０００６】
所望のパネル強度が得られるように適度にスペーサを配置した状態で、第１および第２のセンサ電極が接触しやすいようにしなければならない。このため、上述した特許文献１〜３では、第１および第２のセンサ電極の少なくとも一方側に、高さ（液晶の厚さ方向の寸法）がスペーサより小さい“高さ調整層”を形成している。セルギャップと、高さ調整層の高さおよび電極厚等とによって、センサ電極間のギャップ（以下、センサギャップという）が決定される。
【０００７】
上記センサギャップが小さいほど、小さい外圧での接触でも感知できる。したがって、感度向上のためにはセンサギャップはある程度小さいほうがよい。
その一方、センサギャップが余りに小さいと感度が高すぎる。そこで、抵抗膜式では、主にスペーサと高さ調整層の高低差で最適なセンサギャップが設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−５２３６９号公報
【特許文献２】特開２００７−９５０４４号公報
【特許文献３】特開２００１−７５０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
センサギャップが最適に設定されている場合でも、その大きさはセルギャップの数分の１と小さいため、センサ電極間に異物が挟み込まれてスイッチが不良になることがある。このスイッチの不良の確率は、センサギャップが小さくなると急に上がり、このことが表示パネル一体型の抵抗膜式接触センサの感度や検出精度の向上を妨げている。
【００１０】
本発明は、２つのセンサ電極の意図しない接触が発生しにくい接触センサを表示パネル内に含む液晶表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に関わる液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に形成されている液晶層と、第１および第２センサ電極と、センサ駆動回路とを有する。
上記第１センサ電極は、前記第１基板に形成されている。
前記第２センサ電極は、前記第２基板に形成され、前記第１基板または前記第２基板の側からの押圧力によって、近接する複数の前記第１センサ電極に接触可能に配置されている。
前記センサ駆動回路は、前記第２センサ電極が前記押圧によって接触する前記複数の第１センサ電極のうち、一の第１センサ電極と電気的に接続されている第１配線に電圧を印加し、他の第１センサ電極と電気的に接続されている第２配線の電位変化を検出する。
【００１２】
上記構成によれば、複数の第１センサ電極間のショート、オープンを、センサ駆動回路が第２配線の電位変化で検出可能である。
ここで、一例として第１センサ電極が２つの場合を考える。２つの第１センサ電極全てが第２センサ電極と接触している場合、第１配線から設定された電圧が、一方の第１センサ電極、第２センサ電極、他方の第１センサ電極を通って第２配線に伝達される。このため、フローティング状態の第２配線の電位に変化が生じる。
これに対し、２つの第１センサ電極の１つでも第２センサ電極と非接触（接触センサがオフ）の場合、上記電圧が接触センサを介して伝達されない。そのため、第２配線の電位変化が生じない。
【００１３】
ここで接触センサがオフの場合は、外からの押圧力が不足している場合と、押圧力は十分であるが、異物が電極間に挟まっている場合の２通りがある。そのうち、後者の場合は正常なスイッチングを妨げている場合で極力防止する必要がある。
この異物が導電性の場合、電極間の接点が２点以上あると、その接点の数が多いほど、異物に起因したスイッチ不良（意図しない電極間ショート）の確率は小さい。なぜなら、全ての接点に導電性の異物が挟まっていないとスイッチがオンしないため、それ以外ではスイッチの正常動作は確保されるからである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２つのセンサ電極の意図しない接触が発生しにくい接触センサを表示パネル内に含む液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に関わる液晶表示装置の概略断面図
【図２】第１の実施の形態に関わる液晶表示装置の２画素分の等価回路とセンサ駆動回路の構成図
【図３】第２の実施の形態に関わる液晶表示装置の画素とセンサ駆動回路の構成図
【図４】第２の実施の形態に関わる液晶表示装置のセンサ駆動と表示書き込み制御を示すタイミングチャート
【図５】第３の実施の形態に関わる液晶表示装置の画素とセンサ駆動回路の構成図
【図６】第３の実施の形態に関わる液晶表示装置のセンサ駆動と表示書き込み制御を示すタイミングチャート
【図７】第４の実施の形態に関わる液晶表示装置のセンサ駆動と表示書き込み制御を示すタイミングチャート
【図８】第１〜第４の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図
【図９】第１〜第４の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図
【図１０】第１〜第４の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えた携帯端末装置の開状態と閉状態を示す正面図
【図１１】第１〜第４の実施の形態に関わる液晶表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
以下、次の順で説明を行う。
１．第１の実施の形態：基本構成
２．第２の実施の形態：具体例１
３．第３の実施の形態：具体例２
４．第４の実施の形態：具体例３（具体例２の制御変更例）
５．変形例
６．適用例（電子機器の実施例）
【００１７】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、ＦＦＳ(Field Fringe Switching)モードの液晶表示装置の概略的な断面図である。
図１に図解する液晶表示装置１００は、液晶パネル２００と、バックライト（不図示）と、液晶パネルやバックライトを駆動する駆動部（不図示）とを有する。
図１に示す液晶パネル２００は、図の上側が「表示面側」、図の下側が「背面側」である。バックライトは背面側に液晶パネル２００と近接配置される。
【００１８】
液晶パネル２００においては、「第１基板または第２基板」としての、カラーフィルタ基板２０１とＴＦＴアレイ基板２０２とが間隔を隔てるように対面している。ＴＦＴアレイ基板２０２は「駆動基板」とも呼ばれ、カラーフィルタ基板２０１は「対向基板」とも呼ばれる。
ＴＦＴアレイ基板２０２は、詳細は後述するが、画素電極、配線、トランジスタがマトリクス配置されている。これにより、液晶パネル２００を、例えば表示面側から見ると複数の画素ＰＩＸがマトリクス配置される。画素は階調変化が可能な最小単位である。
【００１９】
図１に示すように、カラーフィルタ基板２０１とＴＦＴアレイ基板２０２との間に挟まれるように、液晶層２０３が形成されている。
カラーフィルタ基板２０１とＴＦＴアレイ基板２０２のそれぞれに所定の機能層を積層して形成した後に、互いに対向して２枚の基板を配置し、その間に液晶を注入して封止することで、液晶層２０３が形成される。
【００２０】
ＴＦＴアレイ基板２０２は、例えばガラスなどの透明度が高い材料から形成され、その上にトランジスタＴｒのゲート電極（不図示）が形成されている。ゲート電極上に薄いゲート絶縁膜（不図示）を介して、トランジスタＴｒのボディ領域となるＴＦＴ層２０６が形成されている。詳細は図示を省略しているが、ＴＦＴ層２０６に不純物を注入してソース領域とドレイン領域を形成している。
【００２１】
なお、不図示のゲート電極は、図１に示す断面に沿って長く配線されて走査線を兼用してよい。ゲート電極はモリブデンなどの高融点金属材料からなるため、その配線抵抗を下げたい場合は、図示しない上層の配線に適宜接続されている。
【００２２】
このように形成されたトランジスタＴｒを埋め込むように多層絶縁膜２０７が、ＴＦＴアレイ基板２０２に形成されている。
多層絶縁膜２０７内に導電層、例えばトランジスタのプラグ２０８、あるいは、アルミニウム等の金属配線からなる信号線（不図示）が埋め込まれている。信号線は、後述するようにゲート電極（走査線）と直交する方向に長く配線されている。
多層絶縁膜２０７内に、図１に示すように、透明電極材料からなる共通電極２２２が埋め込まれている。共通電極２２２は画素ごとに分離されていてもよいが、少なくとも表示ラインに対応する画素行で一括して同一電位で駆動される。
【００２３】
多層絶縁膜２０７上に、プラグ２０８上に接続し「第１センサ電極」を兼用する画素電極２１０が形成されている。画素電極２１０は透明電極材料からなる。
第１実施形態の液晶表示装置１００は、ＦＦＳ(Field Fringe Switching)モードの液晶表示装置である。このため、図１に示すように、画素電極２１０は、短冊状にパターンニングされている。透明材料からなる画素電極２１０と、その周囲の何も光を遮る部材がない領域が「光透過領域」、ゲート電極や信号線２０９の配線、さらには、トランジスタＴｒ等によって光の透過が遮られる領域が「遮光領域」と呼ばれる。
【００２４】
透明電極材料から形成された画素電極２１０は、複数のスリットを有している。画素電極２１０は、画素ごとに液晶層２０３に対して電界を印加するための電極である。この電界印加時の画素電極２１０の電位（表示画素電位）は、画素階調を決めるため、表示画素電位を与えるために信号線（不図示）から映像信号が供給され、その映像信号の所定の電位をトランジスタＴｒでサンプリングする。
【００２５】
ＦＦＳモードでは、ＴＦＴアレイ基板２０２上に形成された共通電極２２２と、さらにその上に絶縁膜を介して形成された画素電極２１０との間に画素階調に応じた大きさの電界が印加される。液晶層２０３に対し、共通電極２２２が画素電極２１０のスリットを通して対峙する位置に形成されている。したがって、液晶層２０３にほぼ横方向の電界が印加される。
【００２６】
画素電極２１０の一部分の下に、高さ調整層２１１が形成され、画素電極２１０の上に、不図示の第２配向膜が予め形成されている。
【００２７】
カラーフィルタ基板２０１は、その液晶層側の面に、複数の機能膜が積層されている。
より詳細には、カラーフィルタ基板２０１は、例えばガラスなどの透明度が高い材料から形成され、その上にカラーフィルタ層２２０が形成されている。カラーフィルタ層２２０は、例えば赤(Ｒ)などの所定の色が染色されたフィルタ領域を有する。フィルタ領域の色は１画素に１色が指定され、その色配列は所定のパターンで決められている。例えば、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の３色の配列を１単位として、この色配列がマトリクス状に繰り返されている。
フィルタ領域間に非フィルタ領域を設ける場合と、設けない場合がある。非フィルタ領域は遮光のためのブラックマトリクス領域としてもよいし、カラーフィルタ膜を局所的に除去した構成でもよい。
【００２８】
カラーフィルタ層２２０上に平坦化膜２２１が形成され、その上に、「対向電極」とも呼ばれスイッチ片となる「第２センサ電極」としての画素短絡電極２２３が形成されている。画素短絡電極２２３は、例えば透明電極材料からなり、複数の画素、例えば本例では２画素で共通なストライプ状の電極として形成されている。
なお、画素短絡電極２２３は、３画素以上の画素で共通な構成としてもよく、その場合、適宜、適したパターン形状にて形成される。
【００２９】
外からの力でカラーフィルタ基板２０１が押されると、画素短絡電極２２３が、隣接する２画素に設けられた２つの画素電極２１０に接触して、画素間ショートを発生させ、その画素間ショートの発生に応じてタッチセンサによる押圧位置の検出が行われる。この検出方法の詳細は後述する。
【００３０】
なお、液晶層２０３を厚さ方向に支えるスペーサ２３０が複数画素ごと、あるいは、画素ごとに配置されているため、外からの力がかかってもある程度までしか液晶層２０３が変形しない。
スペーサ２３０は、望ましくは、２つの画素電極２１０と画素短絡電極２２３との接触箇所で最も大きく液晶層２０３が変形する（カラーフィルタ基板２０１が撓む）ように適宜、その配置箇所と大きさ（強度）が決められる。また、この箇所での基板の撓みの程度に応じて適当な高さ調整層２１１の高さ（基板対向方向の寸法）が決められる。
【００３１】
ここで高さ調整層２１１は、どのような平面形状でもよいが、例えば円や楕円の孤立パターンとして形成される。高さ調整層２１１を設けた目的は、画素電極２１０と画素短絡電極２２３との接触を良好なものとすることと、不図示の（ＴＦＴアレイ基板２０２側の）配向膜が、画素電極２１０の画素短絡電極２２３との接触部分に形成されないようにすることである。プロセスにも依存するが、高さ調整層２１１の高さが２[μm]以上とすることが望ましい。また、この高さ調整層２１１を光透過領域に設けると、光透過の妨げとなるため、遮光部（例えばブラックマトリクスや配線の影となる遮光領域）に設けることが望ましい。ゲート電極の影となる部分に高さ調整層２１１を形成する、あるいは、信号線の影となる領域などに、これを形成してもよい。
【００３２】
なお、画素電極２１０と共通電極２２２は絶縁膜２０７を介して対抗しているため、これにより保持容量が形成されている。
【００３３】
図２に、隣接する２画素の等価回路を、タッチ検出やデータ書き込みのための回路とともに示す。図２では２点接触のタッチ検出構成を示す。
図２に図解する画素ＰＩＸ＿ｍ,ＰＩＸ＿ｍ＋１の等価回路において、図１に図示して既に説明した構成を同一符号で示している。
ここで液晶層２０３をキャパシタ誘電体とするキャパシタの一方電極が画素電極２１０により形成され、他方電極が共通電極２２２により形成されている。
この液晶層２０３によるキャパシタでは電圧保持能力が不足する場合、図示のように保持容量Ｃｓが接続されている。保持容量Ｃｓは前述したとおり画素電極２１０、共通電極２２２、絶縁膜２０７より構成されている。
【００３４】
画素ＰＩＸ＿ｍ,ＰＩＸ＿ｍ＋１の２つの画素電極２１０間に、センサスイッチＳＷｓが形成されている。このセンサスイッチＳＷｓは、操作片（スイッチ片）が孤立した２つ端子に接触し、あるいは非接触となるスイッチである。操作片（スイッチ片）は、実際には液晶層２０３を挟んで対向する画素短絡電極２２３から構成される。２つの端子が画素ＰＩＸ＿ｍ,ＰＩＸ＿ｍ＋１の各画素電極２１０に接続されている。
図２に示すように外から指などで押すときの圧力（押圧力）でオンし、圧力が解除されるとオフに復帰する。
【００３５】
トランジスタＴｒのソースとドレインの一方が画素電極２１０に接続され、ソースとドレインの他方が信号線２０９に接続されている。図２では、全ての信号線２０９のうち、特に、画素ＰＩＸ＿ｍに接続された信号線を符号“２０９＿ｍ”により示し、画素ＰＩＸ_ｍ+１に接続された信号線を符号“２０９＿ｍ＋１”により示す。
２つのトランジスタＴｒのゲートはゲート制御線２０４に接続されている。不図示の垂直ドライバ等の走査回路からゲート制御線２０４を介してゲート電圧Ｖgateが供給される。トランジスタＴｒはゲート電圧Ｖgateの電位によって制御される。
【００３６】
共通電極２２２は、共通電圧Ｖｃｏｍの供給線（Ｖｃｏｍ配線２１２）に接続されている。Ｖｃｏｍ配線２１２は、共通電圧Ｖｃｏｍと、その反転電圧（反転共通電圧ｘＶｃｏｍ）とが、Ｖｃｏｍ駆動回路（不図示）から交互に与えられる。なお、垂直ドライバ等の一部の駆動回路は液晶パネル２００内に形成されるが、Ｖｃｏｍ駆動回路は、通常、液晶パネル２００の外に配置される。
【００３７】
表示装置の水平駆動部内の構成回路として、書き込み回路（ＷＲＩＴＥ.Ｃ）３０１と、読み出し回路（ＲＥＡＤ.Ｃ）３０２が設けられている。書き込み回路（ＷＲＩＴＥ.Ｃ）３０１と、読み出し回路（ＲＥＡＤ.Ｃ）３０２は、液晶パネル２００内に設けてもよいが、通常、液晶パネル２００の外にＩＣとして配置される。
また、書き込み回路３０１および読み出し回路３０２と画素アレイとの間に、映像信号Ｖｉｄｅｏ（…,Ｖｉｄｅｏ＿ｍ,Ｖｉｄｅｏ＿ｍ＋１,…）の供給タイミングを制御する水平セレクタ３０３が設けられている。水平セレクタ３０３は、通常、ＴＦＴトランジスタの形成プロセスによって液晶パネル２００内に形成される。
【００３８】
読み出し回路３０２はタッチ検出の機能をもつ回路である。書き込み回路３０１は、画像表示のために映像信号Ｖｉｄｅｏを発生、供給する機能をもつ回路であり、また、タッチ検出時に予め設定する電圧、例えばプリチャージ電圧の供給機能も有する。そのため、本実施の形態では書き込み回路３０１が「電圧設定回路」の機能を併せ持つ。
水平セレクタ３０３は、映像信号Ｖｉｄｅｏやプリチャージ電圧の供給時にオンする書込スイッチＷｓｗを有する。また、水平セレクタ３０３は、センサスイッチＳＷｓのオン、オフの情報を信号線２０９から読み出し回路３０２に伝達させるときにオンする読出スイッチＲｓｗを有する。
【００３９】
なお、図２にはこれらのスイッチの接続が図示されているが、この図示は、水平セレクタ３０３は、この２種類のスイッチの機能を有すればよいとの意味を持ち、具体的な回路の接続は、図２に限定されない。また、映像信号Ｖｉｄｅｏとプリチャージ電圧のスイッチを分けてもよい。さらに、書き込み回路３０１と読み出し回路３０２を、画素アレイを挟んで一方と他方に離して配置する場合、水平セレクタ３０３の機能を適宜分散して配置してよい。
このような実施形態の多様性については後述する。
【００４０】
図２に示す接触検出の構成は画素ごとにおいてもよい。その場合、書込スイッチＷｓｗと読出スイッチＲｓｗが、信号線２０９の各々に並列に接続される。
【００４１】
しかし、接触検出の対象は指など、画素サイズより十分大きいため、そこまでの接触位置検出の精度は不要である。また、接触検出機能の付加は表示に無関係なスイッチ数を増やす。このため、接触検出機能の付加に当たっては、センサスイッチＳＷｓ自体の配置スペース、ならびに、水平セレクタ３０３内のスイッチ数が画素配置の制約事項とならないようにする配慮も必要である。言い換えると、接触位置検出の精度（最小の検出ピッチ）は、画素ピッチより大きい最適な値を有する。
以上の理由から、水平、垂直の各方向で、例えばＲ,Ｇ,Ｂの１色に対し、その色が割り当てられた画素ピッチの１倍以上の所定倍数ごとに図２の構成を配置するとよい。
【００４２】
図２における動作の基本を簡単に述べると、以下のごとくである。
図２に示す構成では、接触検出に当たって、書込みスイッチＷｓｗを介してＶｃｏｍ配線２１２と同極性の電位Ｖｃｏｍをセンサ出力の検出を行う信号線２０９＿ｍの隣の２０９＿ｍ＋１に予め与えておき、さらに反対極性の電圧ｘＶｃｏｍを、センサ出力の検出を行う信号線２０９＿ｍに予め与えておく。この電圧の設定を“プリチャージ”と呼ぶ。この後信号線２０９＿ｍ側の書込みスイッチＷｓｗはオフとし信号線２０９＿ｍはｘＶｃｏｍレベルで電気的フローティング状態となる。
【００４３】
プリチャージ後に、ゲート制御線２０４のゲート電圧Ｖgateが活性レベル（本例では“Ｈ”）に遷移すると２つの画素ＰＩＸ＿ｍ,ＰＩＸ＿ｍ＋１内の２つのトランジスタＴｒがオンする。このとき外圧により液晶パネル２００（図１）に押圧力が印加されると、液晶パネル２００が撓み、共通電極２２２を介して、隣接する２画素の２つの画素電極２１０が電気的に短絡し、信号線２０９＿ｍ＋１から信号線２０９＿ｍへ、センサスイッチＳＷｓを介して電流が流れる。その結果、フローティング状態にある信号線２０９＿ｍの電位に変化が生じる。
一方、センサスイッチＳＷｓがオンしない場合、信号線２０９＿ｍに電位変化は生じない。
【００４４】
センサスイッチＳＷｓのオンとオフによる信号線２０９＿ｍの電位変化が確定した段階で、読出スイッチＲｓｗをオンして、読み出し回路３０２内のセンスアンプで上記電位変化の有無を検出する。
これにより接触の有無（および、接触があった場合の位置）が検出可能である。
【００４５】
一方、画素電極２１０への映像信号Ｖｉｄｅｏを書き込む表示制御は、書込スイッチＷｓｗを介して行なう。このときセンサスイッチＳＷｓがオンしていると、隣接画素間で表示階調が同じになるが、指の下なので表示階調が映像信号Ｖｉｄｅｏと異なっても不都合はない。
【００４６】
本実施形態によれば、センサスイッチＳＷｓが１点接触ではなく、２点接触スイッチとなっている。１点接触のスイッチでは、この接触箇所に異物があり、常時ショートとなると、そのものが機能しない。しかし、図１および図２に示す２点接触式のセンサスイッチＳＷｓでは、画素短絡電極２２３と片方の画素電極２１０が常時ショートなっても、外圧が加わらない限り、２つの画素電極２１０間はオープン状態を維持できる。
そのため、特に導電性の異物でセンサスイッチＳＷｓの機能が発揮されない不良の確率が大幅に低減できる。
また、プリチャージ電圧の供給を隣の画素の信号線２０９から行うため、特別にプリチャージのためだけに配線が不要である。また、センサスイッチＳＷｓそのものも、図１に示すように、２つの高さ調整層２１１を並べて、その２つの高さ調整層２１１の配置に対応した局部に画素短絡電極２２３を形成するだけで済む。したがって、センサスイッチＳＷｓを１点接触式から２点接触式にしたことによる面積の増大は極力抑制されて、画素の表示特性にほとんど影響しないレベルである。
【００４７】
＜２．第２の実施の形態＞
本実施の形態では、上記した第１の実施の形態の具体例を示す。
図３に、第２の実施の形態に関わる液晶表示装置の構成を示す。
図３に図解する液晶表示装置は、各表示ラインをなす画素の行（ロウ）ごとに、Ｒ,Ｇ,Ｂの色が繰り返され、同じ画素の列（カラム）では同色の色配列となっている。この色配列は、図１のカラーフィルタ層２２０で決められている。
【００４８】
図３に示す構成も、図１と同様に、ある色（Ｂ画素）の信号線をプリチャージしておき、当該（Ｂ）画素に隣接する他の色の（Ｒ）画素から接触検出を読み出すための構成となっている。ただし、電位供給する信号線と検出する信号線が、図２と図３では左右逆になっている。つまり、図３では、信号線２０９＿ｍ＋１で接触センサの出力が得られる。
【００４９】
ここで「３ラインセレクタ方式」とは、Ｒ,Ｇ,Ｂの水平画素配列において、色ごとに順次、信号線２０９への電荷供給を制御する方式を言う。
より詳細には、映像信号Ｖｉｄｅｏの供給線が複数Ｍ系統に分離され、Ｍ本の供給線に映像信号Ｖｉｄｅｏが短い持続時間の線順次のパルス列として繰り返し与えられる。
【００５０】
図３では、あるｍ番目の系統の映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍ（０≦ｍ≦Ｍ）と、次の（ｍ＋１）番目の系統の映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍ＋１との２本の供給線を示す。なお、ｍ＝Ｍの場合、ｍ＋１＝０となるようにｍの値が変化する。
【００５１】
より詳細に、図３に示す６×２画素のうち、左半分の３×２画素は、その信号線２０９が映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍの供給線に書込スイッチＷｓｗを介して接続されている。また、右半分の３×２画素は、その信号線２０９が映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍ＋１の供給線に書込スイッチＷｓｗを介して接続されている。なお、図３における書込スイッチＷｓｗは、系統が異なるＢ画素のものに符号“Ｗｓｗ＿１”を付し、Ｒ画素のものに符号“Ｗｓｗ＿２”を付して、この２つ書込スイッチＷｓｗのみ符号を付して図示している。
図２に示す書き込み回路３０１は、
【００５２】
図３では省略しているが、図２に示す書き込み回路３０１は、映像信号Ｖｉｄｅｏ＿ｍ,Ｖｉｄｅｏ＿ｍ＋１の供給線側に配置される。
読み出し回路３０２は、書き込み回路が配置された側と、画素アレイを挟んで反対の側に配置されている。このため、水平セレクタ３０３の機能の一部である読出スイッチＲｓｗが書込スイッチＷｓｗとは離れて配置されている。
読出スイッチＲｓｗは、センサ出力が得られるＲ画素に対応する信号線２０９＿ｍ＋１にのみ接続されている。
【００５３】
なお、３ラインセレクタ方式では、色ごとに書込スイッチＷｓｗの点順次駆動が可能である。Ｒ画素列に対応した書込スイッチＷｓｗはセレクト信号（ｓｅｌＲ）により制御される。同様に、Ｇ画素列に対応した書込スイッチＷｓｗはセレクト信号（ｓｅｌＧ）により制御され、Ｂ画素列に対応した書込スイッチＷｓｗはセレクト信号（ｓｅｌＢ）により制御される。
一方、読出スイッチＲｓｗは読出し信号ＲＤにより制御される。
これらセレクト信号および読み出し信号は、例えば、液晶パネル２００の外に液晶表示装置１００内に設けられたＣＰＵやＩＣ等から与えられる。
【００５４】
図３は、２行目のＢ画素（ＰＩＸ＿ｍ）と、その隣のＲ画素（ＰＩＸ＿ｍ＋１）とに着目している。
この２つの画素の２つの高さ調整層２１１に重ねて画素短絡電極２２３が配置され、センサスイッチＳＷｓが形成されている。図３では、センサスイッチＳＷｓが１行目のＢ画素とＲ画素でも同様に形成されている。ただし、列方位に複数画素おきにセンサスイッチＳＷｓを配置することも許容される。
【００５５】
一方、スペーサ２３０は、行方向ではセンサスイッチＳＷｓから等距離で離れた２箇所に配置されている。列方向では、各行に設けてもよいが、ここでは２行目のみスペーサ２３０が形成されている例を示す。
このようにスペーサ２３０の配置箇所の中央付近にセンサスイッチＳＷｓを形成すると、この箇所で基板の撓みが最も大きいため好ましい。
ただし、画素配列に対するセンサやスペーサの配置は、図３に限定されるものではない。本実施例での特徴は信号線Ｓｉｇ上に書き込みスイッチＷｓｗの他にプリチャージ・スイッチＰｓｗが接続されている点であり、また読出スイッチＲｓｗはR画素に対応する信号線に接続されておりRead回路とR用信号線との接続を制御している。
【００５６】
本実施の形態の構成上の特徴として、信号線２０９ごとに、水平セレクタ３０３（図２）内のスイッチとして、プリチャージ・スイッチＰｓｗが設けられている。
図３では着目２画素に対応して、Ｂ画素の信号線２０９＿ｍに接続されたプリチャージ・スイッチＰｓｗ１と、Ｒ画素の信号線２０９＿ｍ＋１に接続されたプリチャージ・スイッチＰｓｗ２とを、符号を付して示している。
【００５７】
なお、プリチャージ電圧の供給線は、映像信号Ｖｉｄｅｏの供給に対応したｍ系統に分かれて供給可能となっている。具体的には、図３の左側３列には、プリチャージ信号（電圧）Ｐｒｅｓｉｇ１の供給線からのプリチャージ電圧を信号線に設定する際に、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ１の制御で同時にオンする３つのプリチャージ・スイッチＰｓｗ１が形成されている。また、図３の右側３列には、プリチャージ信号（電圧）Ｐｒｅｓｉｇ２の供給線からのプリチャージ電圧を信号線に設定する際に、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ２の制御で同時にオンする３つのプリチャージ・スイッチＰｓｗ２が形成されている。
【００５８】
図４（Ａ）〜図４（Ｈ２）に、図３に示す構成を３ラインセレクタ方式で駆動した場合のタイミングチャートを示している。
【００５９】
図４（Ａ）に示す水平同期信号ＨＤは、時間Ｔ１を始点として、所定期間だけハイレベル（以下、“Ｈ”と表記）からローレベル（以下、“Ｌ”と表記）に遷移することを水平期間（１Ｈ）のサイクルタイムで繰り返す信号である。
水平同期信号ＨＤが時間Ｔ１で“Ｌ”に遷移することに応じて、図４（Ｄ）に示すように、共通電極２２２の電位（共通電圧Ｖｃｏｍ）が“Ｈ”または“Ｌ”で確定する。共通電圧Ｖｃｏｍが水平期間（１Ｈ）ごとに“Ｈ”と“Ｌ”が反転される。このとき逆位相で、反転共通電圧ｘＶｃｏｍが駆動される。図３（Ｄ）の時間Ｔ２のタイミングでは、共通電圧Ｖｃｏｍが“Ｈ”に確定された場合を例示している。
【００６０】
図４（Ｆ１）と図４（Ｆ２）に示すように、時間Ｔ２とほぼ同時に、プリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ１,Ｐｒｅｓｉｇ２が、互いに逆位相で確定される。ここではプリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ１が“Ｈ”、プリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ２が“Ｌ”で確定する。
【００６１】
これらの電圧確定後の電位が安定した時間Ｔ３において、図４（Ｈ１）と図４（Ｈ２）に示すように、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ１とＰｒｅ２が共に活性化（本例では“Ｈ”に遷移）する。このため、図３に示すプリチャージ・スイッチＰｓｗ１とＰｓｗ２が共にオンする。すると、プリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ１,Ｐｒｅｓｉｇ２が、信号線２０９＿ｍと２０９＿ｍ＋１に与えられ、プリチャージが実行される。
このプリチャージは“リードプリチャージ”と呼ばれ、時間Ｔ４まで続く。
【００６２】
時間Ｔ４では、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ２のみ“Ｌ”に遷移するため、プリチャージ・スイッチＰｓｗ２がオフし、Ｒ画素の信号線２０９＿ｍ＋１がフローティングとなる。ただし、この時点でプリチャージ・スイッチＰｓｗ１はオンしたままである。
続く時間Ｔ５にて、図４（Ｅ）に示すように、ゲート電圧Ｖgateが“Ｈ”で活性化する。そのため、トランジスタＴｒ＿ｍ,Ｔｒ＿ｍ＋１がオンする。
【００６３】
このとき外圧がある程度大きいと、センサスイッチＳＷｓがオンし、図３に示すＢ画素（ＰＩＸ＿ｍ）の画素電極２１０と、Ｒ画素（ＰＩＸ＿ｍ＋１）の画素電極２１０とが短絡する。そのため、“Ｌ”のフローティング状態であった信号線２０９＿ｍが、トランジスタＴｒ＿ｍ＋１、画素電極２１０（Ｒ画素）、画素短絡電極２２３、画素電極２１０（Ｂ画素）、トランジスタＴｒ＿ｍを経由して、“Ｈ”固定の信号線２０９＿ｍ＋１に接続される。その結果、信号線２０９＿ｍが“Ｈ”に遷移する。
一方、外圧が無い、あるいは、検出感度より小さい場合、センサスイッチＳＷｓがオフのままとなり、信号線２０９＿ｍも“Ｌ”のフローティング状態を維持する。
【００６４】
時間Ｔ６で、図４（Ｇ）に示す読出し信号ＲＤが活性化すると、図３の読出スイッチＲｓｗがオンし、信号線２０９＿ｍ＋１の電位を読み出し回路３０２に出力する。読み出し回路３０２内のセンスアンプが、信号線２０９＿ｍ＋１の電位を、例えば所定の参照電位と比較するなどの手法で検出し、接触の有無判定を行う。
【００６５】
その後は、共通電圧Ｖｃｏｍと同相のプリチャージ電圧Ｐｒｅｓｉｇ１の印加を持続するため、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ１は“Ｈ”（図４（Ｈ２））のまま、時間Ｔ７で、信号線への共通電圧Ｖｃｏｍ設定が行われる。
このときＢ画素（ＰＩＸ＿ｍ）が属するＲ,Ｇ,Ｂ画素トリオの信号線では、プリチャージ制御信号Ｐｒｅ１と共通電圧Ｖｃｏｍといった“Ｈ”同士の電位設定であるため電荷の充放電はほとんど発生しない。そのため、無駄な電力消費が抑制される。
一方、Ｒ画素（ＰＩＸ＿ｍ＋１）が属するＲ,Ｇ,Ｂ画素トリオのＶｃｏｍ配線２１２には、接触検出によって電位が“Ｌ”となっている場合もあるため、“Ｈ”の共通電圧Ｖｃｏｍの設定を行う必要がある。
【００６６】
その後、青(Ｂ),緑(Ｇ),赤(Ｒ)の順に、セレクト信号（ｓｅｌＢ〜ｓｅｌＲ）を順次立ち上げて、色ごとの信号電荷の画素への入力（書き込み）を行う。ただし、その最初の青(Ｂ)のセレクト信号（ｓｅｌＢ）のパルス先頭部分（時間Ｔ１０〜Ｔ１１）で全てのセレクト信号を短時間立ち上げて、映像信号の基準電位で信号線電位を揃える、ライトプリチャージを行う。
その後、Ｂ画素書き込みパルスＰ（Ｂ）のみ持続し、その間に、映像信号の基準電位から所定の波高値のＢ画素信号が、表示ラインのＢ画素に一斉に書き込まれる。続いて、Ｇ画素書き込みパルスＰ（Ｇ）、Ｒ画素書き込みパルスＰ（Ｒ）が順番に与えられて、その間に、それぞれＧ画素信号、Ｒ画素信号が書き込まれる。
これによりＲ,Ｇ,Ｂの画素信号の電圧比に応じた色で、各画素トリオが発光する。
【００６７】
第２の実施の形態ではプリチャージ・スイッチＰｓｗと書込スイッチＷｓｗを分けて形成し、リードプリチャージ後の電位から余り充放電を行わないで済むように共通電圧Ｖｃｏｍの設定を行い、その後、書き込みのためのプリチャージを別途行っている。
【００６８】
このような方法でも、導電性異物によるスイッチング不能の確率が低減される２点接触式のタッチセンサと、その駆動回路が実現できる。
駆動回路では、第１の実施の形態と同様に、隣接する信号線をプリチャージ線として用いることが可能となる。そのため、画素配置で行方向に配線を増やす必要がなく、また、センサスイッチＳＷｓも簡素な構成とすることができる。また、画素アレイの両側に水平セレクタ３０３を構成するスイッチを分散配置するため、スイッチ配置の行方向の余裕があり、回路設計が容易である。
【００６９】
＜３．第３の実施の形態＞
本実施の形態では、前記した第１の実施の形態の他の具体例を示す。
図５に、第３の実施の形態に関わる液晶表示装置の構成を示す。
図５に図解する液晶表示装置が図３（第２の実施の形態）と異なるのは、プリチャージ・スイッチＰｓｗを、書込スイッチＷｓｗが兼用することである。
したがって、第３の実施の形態に関わる液晶表示装置は、その分、回路的な負担が軽くて済むという利点がある。他の構成は、図１〜図３と同一符号を付し、ここでの説明を省略する。
【００７０】
図６（Ａ）〜図６（Ｆ）に、３ラインセレクタ方式であるが、セレクト信号でリードプリチャージを制御する駆動方法のタイミングチャートを示す。
図６において時間Ｔ１〜時間Ｔ１１の意味、つまり期間の始点や終点、さらには、電位確定や配線接続の意味は、図４と基本的に変わらない。
【００７１】
図６が図４と異なる点は、主に、リードプリチャージの期間（Ｔ３〜Ｔ４）が、図６（Ｂ１）に示すセレクト信号（ｓｅｌＢ）と図６（Ｂ３）に示すセレクト信号（ｓｅｌＲ）の“Ｈ”が重なる期間で規定されていることである。
また、他の相違点として、セレクト信号でリードプリチャージを制御するため、映像信号Ｖｉｄｅｏの供給線を用いていることである。
【００７２】
さらに、リードプリチャージの期間（時間Ｔ３〜Ｔ４）に先立って、Ｒ画素側とＢ画素の隣接する２本の信号線２０９＿ｍと２０９＿ｍ＋１で反転信号を供給する必要がある。具体的には、図６（Ｃ１）で共通電圧ＶｃｏｍをＢ画素が接続された信号線２０９＿ｍに設定する場合、図６（Ｃ２）に示すように、その逆極性（逆位相）の反転共通電圧ｘＶｃｏｍを隣接する信号線２０９＿ｍ＋１に設定する必要がある。
【００７３】
信号線２０９＿ｍ＋１の電位（Ｓｉｇ＿ｍ＋１）は、図６（Ｃ２）に示すように、リードプリチャージ後の時間Ｔ５付近で共通電圧Ｖｃｏｍに反転しておく必要がある。一方、信号線２０９＿ｍは共通電圧Ｖｃｏｍが設定されているので、そのままでよい。
また、少なく後もリード期間の終了（時間Ｔ８）まではセレクト信号（ｓｅｌＢ）を活性化してセンサスイッチＳＷｓに対する電荷供給経路を確保する必要がある。
時間Ｔ１０以後の書き込みは、図４と同じである。
【００７４】
このような方法でも、導電性異物によるスイッチング不能の確率が低減される２点接触式のタッチセンサと、その駆動回路が実現できる。
第３の実施形態の駆動回路では、書込スイッチＷｓｗがプリチャージ・スイッチＰｓｗを兼用するため回路構成が簡素である。その一方で、セレクト信号の制御による信号線の逆極性電圧駆動をリードプリチャージのために行う必要があるため、制御の複雑さや時間の面で図４の場合よりやや不利であり、充放電による電力消費も若干増える。
このように第２の実施形態と第３の実施形態では一長一短がある。
【００７５】
＜４．第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第３の実施の形態の変形例に該当する。
第４の実施の形態では、回路構成は第３の実施の形態（図５）と共通する。
【００７６】
図７に、図６に示す駆動方法の変形例のタイミングチャートを示す。
図７が図６と異なる第１の点は、図７（Ｃ１）のリードプリチャージに映像信号Ｖｉｄｅｏから与えられる信号線電位Ｓｉｇ＿ｍ＋１を、共通電圧Ｖｃｏｍとは別電源の電源電圧ＶＤＤとしていることである。また、第２の相違点は、隣接する信号線電位Ｓｉｇ＿ｍを、反転共通電圧ｘＶｃｏｍとは別の基準電圧ＶＳＳとしていることである。
【００７７】
例えば、共通電圧Ｖｃｏｍと反転共通電圧ｘＶｃｏｍの電位差（Ｖｃｏｍ反転振幅）が、電源電圧ＶＤＤと基準電圧ＶＳＳの電位差（電源振幅）より大きい場合がある。一方で、接触センサ検出のためには電源振幅で十分な場合もあり、その場合、Ｖｃｏｍ反転振幅を行うと電力的にも無駄が多い場合がある。
そのような場合、接触検出は電源振幅を用いて行い、その後、時間Ｔ８からＶｃｏｍ設定を行う変形も可能である。
【００７８】
このようにプリチャージレベルを電源振幅レベルとすることで共通電極の確定を待たずに信号線のプリチャージを開始することが可能となる。その結果、その後の読出し動作や書込み動作にマージンがもてる。またリードプリチャージ時の充放電電流が大幅に削減されることになる。
【００７９】
なお、導電性異物によるスイッチング不能の確率が低減される２点接触式のタッチセンサと、その駆動回路が実現できるという第１〜第３の実施形態と同様な効果が、このような制御でも得られる。また、第３の実施の形態と同様、回路構成がシンプルである。
【００８０】
＜５．変形例＞
上述した第１〜第４の実施形態では、いずれも、センサスイッチＳＷｓの片側の電極が画素電極２１０であった。しかし、その必要は必ずしもない。
つまり、センサスイッチＳＷｓの画素短絡電極２２３と異なるもう一方の電極は、画素電極２１０のような表示のための電荷を蓄積する電極とは別に、画素ごとに設けてよい。また、表示のためにトランジスタＴｒを制御するゲート制御線２０４、信号線２０９とは別に、センサ用の配線を設けてもよい。それらの配線を別途設けた場合、接続制御素子もトランジスタＴｒと別に設けてもよい。
【００８１】
ただし、第１〜第４の実施形態のように、タッチ検出のための構成を、可能な限り表示用の画素構成と兼用することが面積増大の抑制の面では望ましい。
【００８２】
また、接触検出のための電荷供給画素は、隣接画素には限定されず、数画素離れたものでもよい。たとえば、２画素間の（画素電極２１０）の接続が、合計３画素にわたって２箇所で達成されたときに初めてセンサ検出電流が流れる構成としてもよい。その場合、２接点のスイッチが２つ同時にオンして初めて接触が検出されるため、さらに導電性異物によるスイッチング不良の確率が各段に低下する。
【００８３】
さらにＦＦＳモード以外の液晶表示装置に、本発明の適用も可能である。たとえば、「ＶＡ ＥＣＢモード」など、共通電極２２２が液晶層２０３をカラーフィルタ基板２０１側に形成されている液晶表示装置でも、本発明の適用が可能である。
【００８４】
＜６．適用例（電子機器の実施例）＞
図８は本発明が適用されたデジタルカメラを示し、（Ａ）が正面図であり（Ｂ）が背面図である。
図８に図解するデジタルカメラ３１０は、保護カバー３１４内の撮像レンズ、フラッシュ用の発光部３１１、表示部３１３、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター３１２等を有する。デジタルカメラ３１０は、上記第１〜第４の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、表示部３１３に用いることにより作製される。
【００８５】
図９は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータを示す。
図９に図解するパーソナルコンピュータ３４０は、本体３４１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード３４２を有し、本体カバーには画像を表示する表示部３４３を有する。パーソナルコンピュータ３４０は、上記第１〜第４の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、表示部３４３に用いることにより作製される。
【００８６】
図１０は本発明が適用された携帯端末装置を示し、（Ａ）が開いた状態を表し、（Ｂ）が閉じた状態を表している。
図１０に図解する携帯端末装置３３０は、上側筐体３３１、下側筐体３３２、連結部（ここではヒンジ部）３３３、ディスプレイ３３４、サブディスプレイ３３５、ピクチャーライト３３６、カメラ３３７等を有する。携帯端末装置３３０は、上記第１〜第４の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、ディスプレイ３３４やサブディスプレイ３３５に用いることにより作製される。
【００８７】
図１１は本発明が適用されたビデオカメラを示す。
図１１に図解するビデオカメラ３２０は、本体部３２１、前方を向いた側面に設けられた被写体撮影用のレンズ３２２、撮影時のスタート／ストップスイッチ３２３、モニター３２４等を有する。ビデオカメラ３２０は、上記第１〜第４の実施形態で説明したタッチセンサ付の表示パネルを有する表示装置を、モニター３２４に用いることにより作製される。
【００８８】
以上の各種実施の形態、変形例および適用例によれば、以下の効果が得られる。
上記各種実施の形態では、近接（または隣接）する一方の信号線には電位を供給し他方の信号線は電気的にフローティング状態としておく。これにより、フローティング状態の信号線レベルの変化を検出することで対向電極と近接する２画素間の２点接触（または３画素以上の画素で、３点以上での接触）を検出が可能となる。
【００８９】
上記構成において一方の信号線を電気的にフローティング状態とする前に一方の信号線レベルとは異なるレベルにチャージしておくことで動作マージンが向上する。
【００９０】
上記構成において異なるレベルが供給可能な電位供給線をスイッチを介して前記信号線と接続させそれらスイッチを異なるタイミングでオンまたはオフ可能な制御線を付加することで、上記のような信号線制御が可能となる。
【００９１】
上記構成において外部から供給される映像信号線と上記信号線を接続するスイッチを有しておりこれらスイッチを異なるタイミングでオンまたはオフさせ、それらに接続される前記映像信号線から異なる電位を供給することで上記のような信号線制御が可能となる。
【００９２】
上記構成において信号線のプリチャージレベルを共通電極とは異なる電位に設定することで共通電極の確定を待たずに信号線のプリチャージを開始することが可能となりその後の読出し動作や書き込み動作にマージンがもてる。またプリチャージレベルをＤＣ（例えば電源振幅レベル）とすることでリードプリチャージ時の充放電電流が大幅に削減されることになる。
【００９３】
このように、本発明の実施の形態と変形例では、導電性の異物や工程バラツキ等によるショート確率の減少を図るため、回路の追加を極力抑制した接触センサの出力読出し方式が実現できる。
【符号の説明】
【００９４】
１００…液晶表示装置、２００…液晶パネル、２０１…カラーフィルタ基板、２０２…ＴＦＴアレイ基板、２０３…液晶層、２０６…ＴＦＴ層、２０４…ゲート制御線、２０９…信号線、２１０…画素電極、２１２…Ｖｃｏｍ配線、２２２…共通電極、２２３…画素短絡電極、２３０…スペーサ、３０１…書き込み回路、３０２…読み出し回路、３０３…水平セレクタ、ＰＩＸ…画素、Ｖｉｄｅｏ…映像信号、ＳＷｓ…センサスイッチ、Ｗｓｗ…書込スイッチ、Ｒｓｗ…読出スイッチ、Ｐｓｗ…プリチャージ・スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に形成されている液晶層と、
前記第１基板に形成されている第１センサ電極と、
前記第２基板に形成され、前記第１基板または前記第２基板の側からの押圧によって、近接する複数の前記第１センサ電極に接触可能に配置された第２センサ電極と、
前記第２センサ電極が前記押圧によって接触する前記複数の第１センサ電極のうち、一の第１センサ電極と電気的に接続されている第１配線に電圧を印加し、他の第１センサ電極と電気的に接続されている第２配線の電位変化を検出するセンサ駆動回路と、
を有する液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１センサ電極は、表示時に映像信号が画素内のトランジスタを介して信号線から与えられる画素電極であり、
前記第２センサ電極は、前記押圧力の印加に応じて、隣接する２画素の２つの前記画素電極をショートする、少なくとも１つの短絡切片である
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１配線と前記第２配線は、前記トランジスタを介して画素ごとの前記画素電極と接続される信号線である
請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記センサ駆動回路は、
前記第１配線に電圧を印加する電圧設定部と、
前記第２配線を、前記電圧と電位差がある状態でフローティングにする配線制御部と、
前記フローティング状態の第２配線の電位変化から、前記複数の第１センサ電極間が前記第２センサ電極を介して電気的に接続されたことを読み出す読み出し部と、
を含む請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
画素ごとの前記画素電極との間で電位差が生じることによって前記液晶層を駆動する共通電極を有し、
前記センサ駆動回路は、前記共通電極を駆動する共通電圧と同じ電圧を前記第１配線に設定し、前記共通電圧の反転電圧を前記第２配線に印加した後、当該第２配線をフローティング状態とする
請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
画素ごとの前記画素電極との間で電位差が生じることによって前記液晶層を駆動する共通電極を有し、
前記センサ駆動回路は、前記共通電極を駆動する共通電圧と異なる同極性の第１電圧を前記第１配線に設定し、前記共通電圧の反転電圧と当該共通電圧との電位差よりも、前記第１電圧との電位差が小さい第２電圧を前記第２配線に印加した後、当該第２配線をフローティング状態とする
請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記センサ駆動回路は、センサ駆動制御に続いて表示書き込み制御を行う回路を兼用しており、
当該センサ駆動回路は、前記第１配線の電圧を、前記表示書き込み制御時の基準電圧として用いることとし、前記第２配線に対する前記基準電圧の設定を書き込みに先立って行う
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
画素がマトリクス配置された画素アレイと、
複数Ｍ本の映像信号線からの映像信号の前記画素アレイへの供給を、Ｍ相駆動のスイッチ回路を介して制御する書き込み回路と、
を有し、
前記センサ駆動回路は、前記書き込み回路によって駆動される前記Ｍ本の映像信号線のうち、異なる２本の映像信号線の一方から、前記第１配線に対し前記電圧の供給を受けると共に、前記異なる２本の映像信号線の他方と接続されていた前記第２配線を、前記Ｍ相駆動のスイッチ回路によって前記書き込み制御回路から切り離すことでフローティング状態とし、当該フローティング状態の第２配線で、センサ電極間の接触に基づく電位変化を検出する
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に形成されている液晶層と、
前記第１基板に形成されている第１センサ電極と、
前記第２基板に形成され、前記第１基板または前記第２基板の側からの押圧によって、近接する複数の前記第１センサ電極に接触可能に配置された第２センサ電極と、
前記第２センサ電極が前記押圧によって接触する前記複数の第１センサ電極のうち、一の第１センサ電極と電気的に接続されている第１配線に電圧を印加し、他の第１センサ電極と電気的に接続されている第２配線の電位変化を検出するセンサ駆動回路と、
を有する液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１センサ電極は、表示時に映像信号が画素内のトランジスタを介して信号線から与えられる画素電極であり、
前記第２センサ電極は、前記押圧力の印加に応じて、隣接する２画素の２つの前記画素電極をショートする、少なくとも１つの短絡切片である
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１配線と前記第２配線は、前記トランジスタを介して画素ごとの前記画素電極と接続される信号線である
請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記センサ駆動回路は、
前記第１配線に電圧を印加する電圧設定部と、
前記第２配線を、前記電圧と電位差がある状態でフローティングにする配線制御部と、
前記フローティング状態の第２配線の電位変化から、前記複数の第１センサ電極間が前記第２センサ電極を介して電気的に接続されたことを読み出す読み出し部と、
を含む請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
画素ごとの前記画素電極との間で電位差が生じることによって前記液晶層を駆動する共通電極を有し、
前記センサ駆動回路は、前記共通電極を駆動する共通電圧と同じ電圧を前記第１配線に設定し、前記共通電圧の反転電圧を前記第２配線に印加した後、当該第２配線をフローティング状態とする
請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
画素ごとの前記画素電極との間で電位差が生じることによって前記液晶層を駆動する共通電極を有し、
前記センサ駆動回路は、前記共通電極を駆動する共通電圧と異なる同極性の第１電圧を前記第１配線に設定し、前記共通電圧の反転電圧と当該共通電圧との電位差よりも、前記第１電圧との電位差が小さい第２電圧を前記第２配線に印加した後、当該第２配線をフローティング状態とする
請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記センサ駆動回路は、センサ駆動制御に続いて表示書き込み制御を行う回路を兼用しており、
当該センサ駆動回路は、前記第１配線の電圧を、前記表示書き込み制御時の基準電圧として用いることとし、前記第２配線に対する前記基準電圧の設定を書き込みに先立って行う
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
画素がマトリクス配置された画素アレイと、
複数Ｍ本の映像信号線からの映像信号の前記画素アレイへの供給を、Ｍ相駆動のスイッチ回路を介して制御する書き込み回路と、
を有し、
前記センサ駆動回路は、前記書き込み回路によって駆動される前記Ｍ本の映像信号線のうち、異なる２本の映像信号線の一方から、前記第１配線に対し前記電圧の供給を受けると共に、前記異なる２本の映像信号線の他方と接続されていた前記第２配線を、前記Ｍ相駆動のスイッチ回路によって前記書き込み制御回路から切り離すことでフローティング状態とし、当該フローティング状態の第２配線で、センサ電極間の接触に基づく電位変化を検出する
請求項１に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１７５５９５（Ｐ２０１０−１７５５９５Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５１２９（Ｐ２００９−１５１２９）
【出願日】平成２１年１月２７日（２００９．１．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２７日（２００９．１．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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