JP6518576B2 - 表示装置及び表示装置のタッチ検出方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、表示装置及び表示装置のタッチ検出方法に関する。

一般に、スマートフォンと呼ばれる携帯通信端末やタブレットＰＣ（パーソナルコンピュータ）に適用可能な表示装置は、画像を表示する表示面にペンやヒトの指等の入力手段を接触させることで操作可能な構成が採用されている。この種の表示装置としては、表示パネルの内部にタッチ検出機能の一部又は全部を組み込んだインセル型の表示装置や、表示パネルの表示面上にタッチ検出機能を有するセンサを備え付けたオンセル型の表示装置を挙げることができる。

上記のインセル型のタッチ検出機能付き表示装置として、画像を表示する表示領域内にＩＴＯ等の透明導電膜から形成されるセンサ電極をマトリクス状に配置し、各センサ電極に対応した検知回路を設けると共に、当該センサ電極と検出回路とを金属細線で接続した構成が知られている（特許文献１乃至特許文献３）。

米国特許出願公開第2014/0049486号明細書 米国特許出願公開第2013/0342498号明細書 米国特許出願公開第2014/0049508号明細書

しかしながら、上記特許文献の如きタッチ検出機能付き表示装置は、マトリクス状に配置されたセンサ電極の数だけ検知回路が必要となり、検知性能を向上や表示パネルの大型化に伴うセンサ電極の増加に対応しにくいという問題がある。

そこで、本発明の実施形態は、センサ電極の数と同じ数だけの検知回路を必要としない表示装置及び表示装置のタッチ検出方法を提供する。

一実施形態に係る表示装置は、複数のゲート線と、該複数のゲート線に交差して設けられる複数のデータ線と、当該複数のゲート線とデータ線とによって区画される領域に設けられる複数の画素電極と、該複数の画素電極に対向して設けられる複数の共通電極を備えると共に、該複数の共通電極を用いてタッチを検出するセンサ駆動制御部を備え、
該センサ駆動制御部は、少なくとも１の共通電極をセンサ電極として選択すると共に当該センサ電極を用いてタッチを検出し、且つ、残りの共通電極には、当該残りの共通電極と前記センサ電極との間での容量発生を抑制するガード信号を入力する。

一実施形態に係る表示装置は、複数のゲート線と、該複数のゲート線に交差して設けられる複数のデータ線と、当該複数のゲート線とデータ線とによって区画される領域に設けられる複数の画素電極と、該複数の画素電極に対向して設けられる複数の共通電極を備えると共に、該複数の共通電極を用いてタッチを検出するセンサ駆動制御部を備え、
前記センサ駆動制御部は、前記共通電極にセンサ信号を入力するセンサ信号発生部と、前記共通電極にガード信号を入力するガード信号発生部と、これらのいずれかの信号発生部と前記共通電極とを選択的に導通させる選択回路とを備え、
前記選択回路は、前記複数の共通電極に沿って設けられると共に前記センサ信号発生部に接続される一方の第３配線と、前記複数の共通電極に沿って設けられると共に前記ガード信号発生部に接続される他方の第３配線と、これら一対の第３配線と前記共通電極の接続状態を切り替えるスイッチ部とを備え、
前記スイッチ部は、前記一方の第３配線と共通電極とを接続する一方の選択スイッチング素子と、前記他方の第３配線と共通電極とを接続する他方の選択スイッチング素子と、これら一対の選択スイッチング素子にスイッチ信号を入力するスイッチ線とを備え、
前記スイッチ線は、前記一対の選択スイッチング素子夫々に接続されており、これらスイッチ線に接続された一対の選択スイッチング素子は、それぞれ互いに逆相に設定されており、前記スイッチ線からの信号を受けていずれか一方の選択スイッチング素子がオン状態の時は他方の選択スイッチング素子はオフ状態となるもので、
該センサ駆動制御部は、少なくとも１の共通電極をセンサ電極として選択すると共に当該センサ電極を用いてタッチを検出し、且つ、残りの共通電極には、当該残りの共通電極と前記センサ電極との間での容量発生を抑制するガード信号を入力する。

また、さらに別の一実施形態に係る表示装置は、複数のゲート線と、該複数のゲート線に交差して設けられる複数のデータ線と、当該複数のゲート線とデータ線とによって区画される領域に設けられる複数の画素電極と、該複数の画素電極に対向して設けられる複数の共通電極を備えると共に、該複数の共通電極を用いてタッチを検出するセンサ駆動制御部を備え、
該センサ駆動制御部は、タッチを検出するための複数の検知回路と、当該検知回路と特定の共通電極とを選択的に接続する複数の選択回路とを備え、前記共通電極の数よりも検知回路の数の方が少ない。

また、一実施形態に係る表示装置のタッチ検出方法は、複数のゲート線と、該複数のゲート線に交差して設けられる複数のデータ線と、当該複数のゲート線とデータ線とによって区画される領域に設けられる複数の画素電極と、該複数の画素電極に対向して設けられる複数の共通電極を備える表示装置のタッチ検出方法であって、
少なくとも１の共通電極をセンサ電極として選択し、
当該センサ電極を用いてタッチを検出し、
残りの共通電極に、当該残りの共通電極と前記センサ電極との間での容量発生を抑制するガード信号を入力する。

また、別の一実施形態に係る表示装置のタッチ検出方法は、複数のゲート線と、該複数のゲート線に交差して設けられる複数のデータ線と、当該ゲート線とデータ線とによって区画される領域に設けられる複数の画素電極と該複数の画素電極に対向して設けられる複数の共通電極を備える表示装置のタッチ検出方法であって、
少なくとも１の共通電極をセンサ電極として選択し、その後、
当該センサ電極にセンサ信号を供給すると共に当該センサ信号の容量変化を検出する自己容量方式でタッチを検出する。

図１は、自己容量方式によるタッチ検出の概要を示す図である。 図２は、自己容量方式によるタッチ検出のタッチ検出時の容量変化を示すグラフである。 図３は、第１の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の構成を概略的に示す平面図である。 図４は、第１の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の画素構造を示す平面図である。 図５は、図４のＸ−Ｘ’破線に沿って示される、第１の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の層構成を示す断面図である。 図６は、第１の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の制御部の構成を概略的に示す平面図である。 図７は、第１の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置のセンサ駆動制御部の回路構成を概略的に示す平面図である。 図８は、第１の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の一部の構成を拡大して概略的に示す平面図である。 図９は、第１の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の一部の構成を拡大して概略的に示す別の平面図である。 図１０は、第１の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の駆動順序を示すタイミングチャートである。 図１１は、第２の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の一部の構成を拡大して概略的に示す平面図である。 図１２は、第３の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の一部の構成を拡大して概略的に示す平面図である。 図１３は、第４の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の一部の構成を拡大して概略的に示す平面図である。 図１４は、第５の実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置の一部の構成を拡大して概略的に示す平面図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

（自己容量方式によるタッチ検出）
はじめに、本発明の各実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置において用いられる、自己容量方式によるタッチ検出の基本原理について説明する。
図１は自己容量方式（「セルフ検出方式」ともいう）によるタッチ検出の概略を示している。当該タッチ検出とは、検出電極を用いて当該センサ電極への被検出物の接触又は近接を検出することをいう。
図１に示す如く、自己容量方式によるタッチ検出は、センサ電極１００にセンサ信号１０１を供給すると共に、ヒトの指やペン等の誘電体と見做せる被検出物（以下、これらを単に被検出物と称する）Ｏのセンサ電極１００への接触又は近接に伴う当該センサ信号の変化を読取ることにより行われる。
当該自己容量方式によるタッチ検出は、センサ電極が有する容量Ｃｘ１を利用すると共に、センサ電極１００に近接する被検出物Ｏにより生じる容量Ｃｘ２を利用する。

図２の実線Ａは、センサ電極１００に被検出物Ｏが接触も近接もしていない状態を示している。このため、センサ電極ＳＥと被検出物Ｏとの間に容量は生じておらず、Ｃｘ１のみの容量が生じ、センサ信号１０１のセンサ電極１００への入力に応じて実線Ａに示されるような時間変化を示す。

この状態から被検出物Ｏがセンサ電極１００に近接又は接触すると、センサ電極１００と被検出物Ｏとの間に容量Ｃｘ２が生じることとなり、その分だけセンサ電極ＳＥに多くの電流が流れることとなる。図２の破線は、被検出物Ｏをセンサ電極１００に近接させたときの電荷量の変化であり、被検出物Ｏが存在していないときよりもΔＱだけ電荷量が大きくなる。かかる差分を検知回路に認識させることにより、タッチの有無が判断されるのである。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら第１の実施形態に係るタッチ機能付き表示装置及びその駆動方法について詳細に説明する。

図３に示す如く、本実施形態に係るタッチ機能付き表示装置１は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２の背面側に設けられるバックライトユニット（図示省略）とを備えている。該タッチ機能付き表示装置１は、バックライトユニットが設けられる背面とは反対側の面となる面を表示面１１として、バックライトユニットからの出射光を用いて画像を表示する。
なお、以下では、表示面１１の法線方向から該表示面１１を視認する状態を平面視と称する。

液晶表示パネル２は、第１基板３と、第１基板３に対向配置された第２基板４と、第１基板３と第２基板４との間に設けられた液晶層（後述する液晶層５）と、を備えている。
また、液晶表示パネル２には、表示面１１に画像を表示させる矩形状の表示領域１２が設けられていると共に、当該表示領域１２を包囲して非表示領域１３が設けられている。
なお、本実施形態においては、表示領域１２は矩形状とされているが、当該表示領域１２はその他の多角形状や円形状、楕円形状等、他の形状を採用することも可能である。また、当該液晶表示パネル２も平面視で矩形状とされているが、表示面１１に合わせてその他の多角形状や円形状、楕円形状等の形状を採用可能である。また、液晶表示パネル２と表示面１１の形状は同じ種類の形状を呈している必要はなく、それぞれが別の形状を呈している構成も採用可能である。加えて、液晶表示パネル２を面外方向に変形させた曲面パネルとする構成も採用可能である。

当該液晶表示パネル２は、表示面１１に画像を表示させるだけではなく、当該表示面１１への被検出部Ｏのタッチを検出するタッチ検出機能を備えている。これら２つの機能を実現すべく、当該液晶表示パネル２は駆動制御部４０を有しており、該駆動制御部４０は、表示面１１に画像を表示させるための駆動を制御する表示駆動制御部５０と、表示面１１への被検出物Ｏのタッチの検出するための駆動を制御するセンサ駆動制御部６０とを備えている。
以下では、表示領域１２、表示駆動制御部５０及びセンサ駆動制御部６０について順次説明する。

第１基板３の内面側には、表示領域１２と対応する位置にｎ本のゲート線２０と、ｍ本のデータ線２１とが形成されると共に、複数の画素電極２２及び共通電極２６が形成されている。
ゲート線２０は、第１方向Ｘに向けて延出し、該第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに間隔を空けて並べられている。
データ線２１は、第２方向Ｙに向けて延出し、第１方向Ｘに間隔を空けて並べられており、これによって平面視で複数のゲート線２０と交差する状態となっている。
このように、これら複数のゲート線２０とデータ線２１とが平面視で互いに交差した状態で配置されることにより、表示領域１２には、これらゲート線２０とデータ線２１によって区画される複数の画素領域２７が形成される。これら複数の画素領域２７は、表示領域１２内で第１方向Ｘと第２方向Ｙに向かってマトリクス状に設けられる。したがって、当該表示領域１２には、ｍ×ｎ個の画素領域２７が形成される（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。
なお、当該第１方向Ｘと第２方向Ｙとは互いに交差していればよく、上述の如き直交状態のみならず、略直交等、直交以外の状態で交差している場合も含む。
また、上述の如く、本実施形態では画素領域２７がマトリクス状に配置されている点に鑑み、以下では当該第１方向Ｘを行方向、第２方向Ｙを列方向とも称する。
また、ゲート線２０やデータ線２１は、本実施形態はそれぞれの方向に直線状に延出して形成されているが、画素領域２７単位で波型に折れ曲がっている等、一部又は複数個所で屈曲している構成を採用することも可能である。

図４に示す如く、各画素領域２７には、画素電極２２と、該画素電極２２とデータ線２１とを接続する画素スイッチング素子２８とが設けられている。また、各共通電極２６は、複数の画素電極２２に対向した状態で設けられている。
画素スイッチング素子２８は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）により形成されており、該薄膜トランジスタのベースがゲート線２０に接続され、ソース側がデータ線２１に接続され、ドレイン側が画素電極２２に接続されている。

図５は、液晶表示パネル２の層構成を概略的に示す断面図である。
図５に示す如く、第１基板３と第２基板４とは所定のセルギャップＧを設けた状態でシール材（図示省略）を介して貼り合わされている。シール材は、非表示領域１３にて表示領域１２に沿って矩形状に周回して設けられている。液晶層５は、これら第１基板３、第２基板４及びシール材で囲われた空間に封入されている。また、液晶層５には、これら一対の基板３、４のセルギャップＧを一定に保つ複数のスペーサ７が設けられている。

第１基板３は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第１絶縁基板３ａを用いて形成されている。第１絶縁基板３ａ上には、第２基板４に対向する側の面（内面）に、金属からなる複数の遮光層３１が島状に設けられている。また、第１基板３の内面及び複数の遮光層３１を覆って第１絶縁層３２が形成されている。

また、第１絶縁層３２上には、遮光層３１と対応する位置にチャネル層となる半導体層３３が形成されると共に、該半導体層３３を覆ってゲート絶縁膜３４が形成されている。そして、該ゲート絶縁膜３４上には、半導体層３３と対向する位置にゲート線２０がそれぞれ形成される。
第１基板３の内面上には、さらに、ゲート線２０及びゲート絶縁膜３４を覆って第２絶縁層３５が設けられており、該第２絶縁層３５の上に複数のデータ線２１が形成されている。また、当該データ線２１と同層には、半導体層３３と対向する位置に一対の電極部３６が形成されており、当該一対の電極部３６が第２絶縁層３５及びゲート絶縁膜３４を介して半導体層３３とコンタクトしている。これらゲート線２０、半導体層３３及び一対の電極部３６によって、画素スイッチング素子２８が形成される。
なお、本実施形態では、画素スイッチング素子２８として、所謂トップゲート型ＴＦＴが採用されているが、半導体層３３とゲート線２０の上下関係を入れ替えたボトムゲート型ＴＦＴを採用することも可能である。また、画素スイッチング素子２８の半導体層３３は、ポリシリコンによって形成されているが、アモルファスシリコンによって形成されていても良い。

データ線２１、画素スイッチング素子２８の一対の電極部３６及び第２絶縁層３５を覆って平坦化膜３７が設けられ、該平坦化膜３７上にさらに第３絶縁層３８が設けられ、当該第３絶縁層３８上に共通電極２６が設けられている。
図３〜図５に示す如く、共通電極２６は、表示領域１２内において、複数（例えば２０画素領域×２０画素領域）の画素領域２７に対向可能な大きさを有する四角形状に形成されており、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに向かってマトリクス状に並べられている。
本実施形態では、このように複数の共通電極２６をマトリクス状に並べた配置とすることにより、当該共通電極２６をタッチ検出のセンサ電極としても用いる。タッチ検出ための具体的構成については後述する。

さらに第４絶縁層３９がタイル状に敷設された複数の共通電極２６及び第３絶縁層３８の上に形成されており、該第４絶縁層３９上に画素電極２２が形成されている。
画素電極２２は、平面視でゲート線２０とデータ線２１とで区画される画素領域２７ごとに設けられており、第４絶縁層３９を介して共通電極２６と対向している。また、画素電極２２は、スリット２４とライン部２５とを交互に有する櫛歯状に形成されており、第３絶縁層３８を介して画素スイッチング素子２８の電極部３６にコンタクトしている。
共通電極２６及び画素電極２２は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成されている。また、上記複数種の絶縁層３２、３５、３８、３９やゲート絶縁膜３４、平坦化膜３７は、いずれもポリイミド樹脂などの有機絶縁材料、窒化珪素、酸化珪素等の無機絶縁材料等で形成されている。
さらに、液晶層５を構成する液晶分子のプレチルト角を規定する第１配向膜（図示省略）が、画素電極２２及び第４絶縁層３９を覆って設けられている。

一方、第２基板４は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第２絶縁基板４ａを用いて形成されている。第２絶縁基板４ａは、第１基板３に対向する側に、ゲート線２０やデータ線２１と対向する位置に設けられるブラックマトリクス８、カラーフィルタ１０、オーバーコート層や第２配向膜ＡＬ２（いずれも図示省略）などを備えている。

かかる画素構成においては、画素電極２２と共通電極２６との間に電界を発生させることにより、画素電極２２のスリット２４を介してこれら間にフリンジ電界が発生する。当該フリンジ電界の影響を受けることで、液晶層５の液晶分子は配向の向きを変化させ、これによって液晶層５の光学特性が画素領域２７ごとに変化する。この結果、表示面１１での画像の表示が実現される。なお、かかるフリンジ電界を利用した表示モードをＦＦＳモード（Fringe Field Switching）と称する。

図３に示す如く、駆動制御部４０の表示駆動制御部５０は、ゲート線２０を駆動させるゲート線駆動回路５１と、データ線２１へ送信される画像信号を制御するマルチプレクサ５３と、これらゲート線駆動回路５１やマルチプレクサ５３を制御するメイン制御部５４が設けられている。これらの回路のうち、ゲート線駆動回路５１とマルチプレクサ５３とは第１基板３に形成されており、メイン制御部５４はＩＣチップとして形成され、第１基板３上に実装されている。ゲート線駆動回路５１及びマルチプレクサ５３は、制御線５６ａ、制御線５６ｂを介してメイン制御部５４に電気的に接続されている。
図６に示す如く、メイン制御部５４は、データ線２１を駆動するためのデータ線駆動回路５５を備えると共に、これらデータ線駆動回路５５、ゲート線駆動回路５１、及びマルチプレクサ５３を制御するためのタイミングコントローラ（制御部）５７を備えている。

表示領域１２に形成されている複数のゲート線２０は非表示領域１３まで引き出され、ゲート線駆動回路５１に接続されている。該ゲート線駆動回路５１は、互いに電気的に接続された複数のゲート用シフトレジスタ５２を備え、各ゲート線２０は、ゲート用シフトレジスタ５２に一対一で接続されている。
また、複数のデータ線２１は、表示領域１２の外側まで引き出され、マルチプレクサ５３に接続されている。

また、図３に示す如く、第１基板３には、メイン制御部５４と対向する位置に、外付けのアプリケーションプロセッサなどの外部制御モジュール（図示省略）とメイン制御部５４とを接続するフレキシブル配線５８が設けられている。

本実施形態に係る液晶表示パネル２は、さらに、被検出物Ｏの表示面１１へのタッチを検出するためのセンサ駆動制御部６０が形成されている。より具体的には、表示に寄与する複数の共通電極２６をセンサ電極ＳＥとして用いると共に、当該共通電極２６をセンサ電極ＳＥとして機能させるべく駆動させるための構成が表示領域１２と非表示領域１３に亘って形成されている。

図３及び図６に示す如く、該センサ駆動制御部６０は、非表示領域１３に設けられて共通電極２６をセンサ電極ＳＥとして機能させるべく共通電極２６にセンサ信号を供給すると共に、当該センサ信号に基づいてタッチの有無を検出するセンシング回路６１と、表示領域１２上に設けられた複数の共通電極２６のいずれかをセンサ電極ＳＥとして選択する選択回路６２とを備えている。さらには、センサ駆動制御部６０は、センシング回路６１とは別に共通電極２６に信号を供給するための共通電極駆動回路７３が設けられている。

選択回路６２は、共通電極２６に対向して設けられる一対の第３配線７７ａ、７７ｂと、該一対の第３配線７７ａ、７７ｂと共通電極２６とを接続するスイッチ部７８と、該スイッチ部７８に接続されたスイッチ線７９と、該スイッチ線７９に非表示領域１３で接続されるスイッチ駆動回路８０とを備えている。かかるスイッチ部７８は、共通電極２６ごとに形成されるものとなっている。

ここで、図３及び図４に示す如く、表示領域１２には、データ線２１と同じ第２方向Ｙに向かって延出すると共に第１方向Ｘに所定の間隔を有して複数の第３配線７７が配置されている。本実施形態においては、第３配線７７は、平面視でデータ線２１と重なる位置或いはほとんど重なる位置に設けられている。このように第３配線７７をデータ線２１と重ねて配置すべく、当該第３配線７７は、平坦化膜３７上に形成され、当該平坦化膜３７と共に第３絶縁層３８に覆われている（図５参照）。
なお、図４等では全体の構成を把握すべく、あえてデータ線２１に重ならない位置に第３配線７７を示している。
このように第３配線７７がデータ線２１と重ねて配置されることにより、各共通電極２６は、データ線２１と同じ数だけの第３配線７７と対向する。
なお、第３配線７７は、上記構成に限定されず、共通電極２６に対して少なくとも一対の第３配線７７ａ、７７ｂが設けられる構成であれば、いかなる数の第３配線７７が設けられていてもよい。

スイッチ部７８は、一対の第３配線７７ａ、７７ｂと共通電極２６との間に形成される一対の選択スイッチング素子８１ａ、８１ｂを備えている。
図４に示す如く、各共通電極２６に設けられる一対の選択スイッチング素子８１ａ、８１ｂは、それぞれ画素領域２７内に設けられている。当該選択スイッチング素子８１が設けられる画素領域２７は、その分だけ画素電極２２の大きさが小さなものとなっている。より具体的には、選択スイッチング素子８１に対応する部分のライン部２５が短小化されて形成されており、これによって生じたスペースに選択スイッチング素子８１が形成されるものとなっている。
このように、当該選択スイッチング素子８１が設けられる画素領域２７は、その分だけ表示に供する開口率が低下し、ひいては輝度が低下する。かかる観点から、当該選択スイッチング素子８１が設けられる画素としては、青（Ｂ）に対応した画素領域２７が好ましい。

図５に示す如く、各選択スイッチング素子８１は、上記画素電極２２とデータ線２１とを接続する画素スイッチング素子２８と同じような構成を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）により形成されている。
より具体的には、選択スイッチング素子８１は、画素スイッチング素子２８の半導体層３３と同層に形成された半導体層８２を備えると共に、当該画素スイッチング素子２８の一対の電極部３６ａ、３６ｂと同層に一対の電極部８３ａ、８３ｂを備えている。これら一対の電極部８３ａ、８３ｂは、ゲート絶縁膜３４を介して半導体層８２にコンタクトされている。また、当該選択スイッチング素子８１の半導体層８２と対向する位置にも、遮光層８４が設けられている。当該遮光層８４は、画素スイッチング素子２８の遮光層３１と同層に形成されている。
なお、本実施形態では、選択スイッチング素子８１の遮光層８４、半導体層８２、一対の電極部８３ａ、８３ｂを画素スイッチング素子２８の各構成と同層に形成している。これにより、画素スイッチング素子２８を形成する工程でかかる選択スイッチング素子８１を形成することができ、当該選択スイッチング素子８１を形成することによる工程の増加を抑制することができる。一方、当該選択スイッチング素子８１の各構成を画素スイッチング素子２８の各構成とは異なる層に形成する構成や別途設ける構成を採用することも可能である。

そして、当該選択スイッチング素子８１に対し、第３配線７７が平坦化膜３７を介してソース側の電極部８３ａにコンタクトされ、共通電極２６が第３絶縁層３８及び平坦化膜３７を介してドレイン側の電極部８３ｂにコンタクトされている。これにより、各共通電極２６に接続される一対の選択スイッチング素子８１ａ、８１ｂが形成される。
ここで、一方の選択スイッチング素子８１ａが一方の第３配線７７ａに接続され、他方の選択スイッチング素子８１ｂが他方の第３配線７７ｂに接続されるものとなるが、これら一方の選択スイッチング素子８１ａと他方の選択スイッチング素子８１ｂとは、互いに逆相となる状態で形成されている。

より具体的には、一方の選択スイッチング素子８１ａはｎ-ＴＦＴとして形成されると共に、他方の選択スイッチング素子８１ｂはｐ-ＴＦＴとして形成される。これらを互いに逆にする構成も採用可能である。
また、図４に示す如く、これら一対の選択スイッチング素子８１ａ、８１ｂはいずれもスイッチ線７９に接続されている。
該スイッチ線７９は、ゲート線２０と同層に形成されており、ゲート線２０と同じく第２絶縁層３５に覆われている（図５参照）。
また、図３に示す如く、スイッチ線７９は、ゲート線２０と同じく第１方向Ｘに向けて延出する共に、第２方向Ｙに向けて所定の間隔を有して設けられている。より具体的には、スイッチ線７９は、行方向に並ぶ複数の共通電極２６ごとに１本ずつ設けられている。

かかる構成により、スイッチ部７８は以下のように第３配線７７と共通電極２６との接続状態を切り替える。
先ず、スイッチ線７９にスイッチ信号が入力されると、一方の選択スイッチング素子８１ａは当該信号を受けてオン状態となり、これによって、共通電極２６と一方の第３配線７７ａとが接続状態となる。この時、他方の選択スイッチング素子８１ｂは当該スイッチ信号を受けることによりオフ状態となり、これによって、共通電極２６と他方の第３配線７７ｂとは非接続状態となる。
同様に、当該スイッチ線７９にスイッチ信号が供給されていない状態では、一方の選択スイッチング素子８１ａはオフ状態となり、これによって、共通電極２６と一方の第３配線７７ａとは非接続状態となる。この時、他方の選択スイッチング素子８１ｂはオン状態となり、これによって、共通電極２６と他方の第３配線７７ｂとが接続状態となる。
また、スイッチ線７９は行方向に並ぶ複数の共通電極２６ごとに設けられており、当該スイッチ線７９が各共通電極２６のスイッチ部７８と接続されているので、上述の如くスイッチ信号が１本のスイッチ線７９に入力されることにより、複数の共通電極２６のうち、当該スイッチ線７９に対応する一行の共通電極（或いは共通電極群）２６が選択されて一方の第３配線７７ａに接続され、残りが非選択状態となって他方の第３配線７７ｂに接続される。

また、非表示領域１３には、図３及び図６に示す如く、センサ駆動制御部６０の他の構成が形成されている。
より具体的には、非表示領域１３には、センサ駆動制御部６０のスイッチ線駆動回路８０と、共通電極駆動回路７３と、センシング回路６１とを備えている。かかる回路のうち、スイッチ線駆動回路８０は、ゲート線駆動回路５１に沿って非表示領域１３に形成されている。また、共通電極駆動回路７３とセンシング回路６１とは、メイン制御部５４たるＩＣチップに組み込まれて形成されている。

スイッチ線駆動回路８０は、制御線８６を介してメイン制御部５４に接続されている。また、表示領域１２に形成されているスイッチ線７９は非表示領域１３まで引き出されており、スイッチ線駆動回路８０に接続されている。

また、一対の第３配線７７ａ、７７ｂは、メイン制御部５４まで引き出され、一方の第３配線７７ａはセンシング回路６１に接続されている。また、他方の第３配線７７ｂは共通電極駆動回路７３に接続されている。

図７に示す如く、共通電極駆動回路７３は、ＧＮＤ電圧等所定の電圧値に設定された共通信号発生部７４と、所定のパルス波を発生させるガード信号発生部７５とを備えると共に、他方の第３配線７７ｂとこれら２つの信号発生部７４、７５との接続状態を切り替える共通信号選択スイッチ７６を備えている。該共通信号選択スイッチ７６が共通信号発生部７４に接続されることにより、該他方の第３配線７７ｂには所定の電圧値に設定された共通信号が入力されることとなる。一方、該共通信号選択スイッチ７６がガード信号発生部７５に接続されることにより、該他方の第３配線７７ｂには所定のパルス波からなるガード信号が入力される。

該センシング回路６１は、自己容量方式によりタッチ検出を実現する回路であって、センサ信号発生部６４と、ミラー回路６５と、検知回路６６とを備えている。センサ信号発生部６４は、センサ信号として所定のパルス波を発生させる。当該パルス波は、ガード信号発生部７５のパルス波と同じ波形を有している。
ミラー回路（カレントミラー回路）６５は、上流側がセンサ信号発生部６４に接続され、下流側が一方の第３配線７７ａに接続されると共に、検知回路６６に接続されている。当該ミラー回路６５がかかる接続状態にあることにより、センサ信号発生部６４から一方の第３配線７７ａに向けてセンサ信号が供給されると、当該センサ信号と同じ信号がそのまま検知回路６６にも入力される。

検知回路６６は、スイッチ７０ａと、比較器６７と、Ａ／Ｄ変換器６８と、フィルタ６９とを備えている。
比較器６７は、ミラー回路６５を介してセンサ信号を受信し、当該ミラー回路６５からの信号を受信して閾値Ｒｅｆとの差分を出力する。比較器６７はその前段に配置されたスイッチ７０ａによりセンサ電極ＳＥとして選択される共通電極２６との接続が切り替えられる。また、比較器６７には、コンデンサ７２とスイッチ７０ｂとが並列に接続されている。比較器６７の出力はスイッチ７０ｂを切り替えることによりリセットされる。スイッチ７０ａおよびスイッチ７０ｂの切り替えはタイミングコントローラ５７により制御される。
Ａ／Ｄ変換器６８は、比較器６７から出力された値をデジタル信号に変換した後に外部の処理回路（図示省略）へ出力する。処理回路にて各検出回路６６からのデータに基づいて演算処理がなされ、タッチの位置が特定される。

上述の如く、センシング回路６１の検知回路６６は、選択回路６２に対して１個設けられる。より具体的には、当該一対の第３配線７７ａ、７７ｂに接続されることとなる１列の共通電極（或いは共通電極群）２６に対して１個の検知回路６６が設けられる。すなわち、複数の共通電極２６が表示領域１２にマトリクス状に配置されるものの、各列に対して少なくとも１個の検知回路６６が設けられていればよく、当該検知回路６６の数は共通電極２６の数よりも少ないものとなる。

本実施形態に係るタッチ機能付き表示装置１は以上の構成からなるもので、次に、図８、図９及び図１０のタイムチャートを用いて当該タッチ機能付き表示装置１の駆動方法を説明する。

図１０に示す如く、本実施形態に係るタッチ機能付き表示装置１は、駆動制御部４０に制御されることにより、表示面１１に画像を表示させる表示期間（Ｄｉｓｐｌａｙ）と表示面１１のタッチを検出するセンサ期間（Ｔｏｕｃｈ）とが交互に設けられる。これらの制御は駆動制御部４０のタイミングコントローラ５７からのクロック信号に基づいて順次実行される。

表示期間においては、先ず、センサ駆動制御部６０の共通電極駆動回路７３の共通信号選択スイッチ７６にタイミングコントローラ５７からのクロック信号が入力され、該クロック信号に基づいて当該共通信号選択スイッチ７６が共通信号発生部７４に接続される。これによって、共通信号発生部７４と他方の第３配線７７ｂとが電気的に接続される。また、スイッチ駆動回路８０にはいずれの信号も供給されていないため、スイッチ部７８の一方の選択スイッチング素子８１ａがオフ状態となり、他方の選択スイッチング素子８１ｂがオン状態となっている。これによって、一対の第３配線７７ａ、７７ｂのうちの一方の第３配線７７ａと共通電極２６とがオフ状態となる共に、他方の第３配線７７ｂと共通電極２６とがオン状態となっている。
これによって、当該他方の第３配線７７ｂと接続されている共通電極２６には、共通信号発生部７４からの信号が供給される。前述の通り、スイッチ線駆動回路８０には、スイッチ信号が供給されていない状態であるので、表示領域１２内の全ての共通電極２６に共通信号発生部７４からの共通信号が供給され、これによって、各共通電極２６は所定の電圧値に設定される。

この時、表示駆動制御部５０のゲート線駆動回路５１のゲート用シフトレジスタ５２に信号が時分割で入力される。これによって、当該ゲート信号がゲート線２０を介して各表示領域１２の画素スイッチング素子２８に供給され、当該画素スイッチング素子２８がオン状態となる。このタイミングで、画像信号がデータ線駆動回路５５及びマルチプレクサ５３を介して時分割でこれらオン状態の画素電極２２に供給され、当該画像信号が画素電極２２に書き込まれる。
これによって、共通電極２６とオン状態の画素電極２２との間にフリンジ電界が発生することとなり、当該フリンジ電界により液晶層５の光学特性が変化し、当該画素領域２７における画像の表示が実現される。
当該表示期間においては、上下に隣り合うゲート用シフトレジスタ５２が上から順に動作することにより、マトリクス状に配置される画素領域２７のうち、数十行〜数百行の画素領域２７が線順次で走査され、画像が順次表示されることになる。

かかる表示期間が終了した後、センサ期間が開始される。当該センサ期間においては、先ず、タイミングコントローラ５７からのクロック信号に基づいて共通電極駆動回路７３の共通信号選択スイッチ７６が共通信号発生部７４からガード信号発生部６４に切り替えられる。これにより、他方の第３配線７７ｂと接続されている共通電極２６には、ガード信号発生部７５からのパルス信号が入力される。

同時に、制御線８６を介してスイッチ駆動回路８０にタイミングコントローラ５７からのクロック信号が送られ、当該クロック信号に基づいて１のスイッチ線７９にスイッチ信号が供給され、当該スイッチ線７９に接続されているスイッチ部７８のスイッチング状態が切り替わる。
より具体的には、スイッチ線７９を介して当該スイッチ部７８にスイッチ信号が供給されることにより、オフ状態であった一方の選択スイッチング素子８１ａがオン状態となり、オン状態であった他方の選択スイッチング素子８１ｂがオフ状態となる。これによって、当該スイッチ部に対応する共通電極２６は、他方の第３配線７７ｂとの接続状態がオフ状態となると共に一方の第３配線７７ａとの接続状態がオン状態となり、これによって、当該共通電極２６は、共通電極駆動回路７３から切り離され、センシング回路６１に接続される。

各スイッチ線７９は行単位で複数の共通電極２６が接続されている。このため、上述の如く１のスイッチ線７９からスイッチ信号が供給されることにより、センサ期間では当該スイッチ線７９に対応する行の共通電極２６がセンシング回路６１にそれぞれ接続され、これらの共通電極２６がセンサ電極ＳＥとして選択される。他方、残りの共通電極２６は、共通電極駆動回路７３のガード信号発生部７５に接続されることになる。

該センサ期間においては、スイッチ信号により特定された行の共通電極２６がセンサ電極ＳＥとなり、これらセンサ電極ＳＥによってタッチ検出が実行される。具体的には、各センサ電極ＳＥにセンシング回路６１のセンサ信号発生部６４からのパルス信号が供給されると共に、ミラー回路６５を介して検知回路６６にも当該パルス信号と同じ信号が入力される。

そして、被検出物Ｏがセンサ電極ＳＥに対向する表示面１１をタッチすると、当該被検出物Ｏの影響を受けてセンサ信号発生部６４からのパルス信号が変化するものとなり、かかるパルス信号の変化は、検知回路６６の比較器６７によっても検知される。当該検知回路６６での検知結果は、Ａ／Ｄ変換器６８でデジタルデータに変換されて以降の処理回路に送信される。

このようにセンサ電極ＳＥにてタッチ検出が実行されている間、残りの共通電極２６には、ガード信号発生部７５からのガード信号が入力される。
当該ガード信号は、センサ信号発生部６４で生成されたパルス信号と同じ波形を有するパルス信号で、当該センサ信号が特定の共通電極２６に書き込まれるのと同じタイミングで（同期して）残りの共通電極２６に書き込まれる。
したがって、残りの共通電極２６には、センシング回路６１に接続されていない状態でセンシング回路６１のセンサ信号と同じ信号が供給されるものとなる。これによって、センサ電極ＳＥと当該センサ電極ＳＥと隣り合う共通電極２６との間での容量発生を可及的抑制することができる。
自己容量方式によるタッチ検出はセンサ電極ＳＥの容量変化に伴う電荷量の変化を検出することによりなされるが、かかる容量変化は、タッチ検出に必要な被検出物Ｏとセンサ電極ＳＥの間の容量変化のみならず、タッチ検出に不要なセンサ電極ＳＥと周囲の他の電極等の間の容量変化も含まれてしまう。そこで、上述の如くセンサ電極ＳＥ以外の共通電極２６にガード信号を入力することで、かかる不要な容量変化の発生を可及的抑制し、タッチ検出の容量変化に含まれる不要な容量変化の割合を低減させることができる。これにより、検知回路６６は、不要な容量変化の混入を可及的抑制した純度の高い容量変化に基づいてタッチ検出を検出することができる。結果として検知精度がより向上するものとなる。

また、このようにセンサ電極ＳＥとこれに隣り合う共通電極２６とに同じパルス波が同じタイミングで書き込まれることにより、いずれの共通電極２６からも同じ大きさの電気力線が各共通電極２６の上方に向けて形成される。
電気力線は一般に互いに斥力を有しているので、これによって、センサ電極ＳＥからの電気力線を、隣の共通電極２６から同じパルス波が発生されていない場合よりもより上方にまで及ぼすことができ、これによって、比較的遠い位置にある被検出物Ｏの検出も可能となるのである。結果として、当該液晶表示パネル２の上方にカバーガラス等を設けることでセンサ電極ＳＥと被検出物Ｏとがある程度離間してしまう場合でも、十分な検知精度が維持される。或いは、かかるセンサ電極ＳＥを表示面１１に対してより奥方（バックライト側）に設ける場合でも、十分な検知精度が維持される。

図１０に示す如く、本実施形態においては、当該一回のセンサ期間に一行の共通電極２６を用いたタッチ検出が実行される。
当該センサ期間の経過の後、再び表示期間が開始される。当該センサ期間から表示期間への切り替えにおいては、先ず、スイッチ線駆動回路８０へのスイッチ信号の供給が中断される。これによって、センサ電極ＳＥとして選択されている共通電極２６のスイッチ部７８の接続状態が切り替えられ、一方の第３配線７７ａに接続される一方の選択スイッチング素子８１ａがオン状態からオフ状態となると共に、他方の第３配線７７ｂに接続される他方の選択スイッチング素子８１ｂがオフ状態からオン状態となる。これよって、センサ電極ＳＥとして選択されていた共通電極２６と残りの共通電極２６の第３配線に対する接続状態が同じとなる。また、これと同時に、共通電極駆動回路７３の共通信号選択スイッチ７６が切り替えられ、他方の第３配線７７ｂはガード信号発生部７５から共通信号発生部７４に接続される。
これによって、すべての共通電極２６が他方の第３配線７７ｂを介して共通信号発生部７４に接続されることとなり、同時に画素電極２２に画像信号が書き込まれることにより表示が実行される。また、当該表示期間の経過の後、先のセンサ期間で選択された共通電極とは別の行（本実施形態においては、一行だけ下方の行）の共通電極を用いたセンシングが実行される。これら表示期間及びセンサ期間における各回路の動作は上記の表示期間と同じなので、以降の説明を省略する。

本実施形態に係るタッチ機能付き表示装置１においては、選択回路６２が設けられることにより、センサ期間ごとに特定の共通電極２６がセンサ電極ＳＥとして選択されると共に、当該センサ電極ＳＥとセンシング回路６１とが接続されるものとなっているので、これにより、共通電極２６の数と同じ数だけの検知回路６６とを設ける必要がなく、共通電極２６よりも少ない数の検知回路６６を設ければよい。この結果、タッチ検出の高精度化や表示領域１２の大型化に伴う共通電極２６の数の増大や、非表示領域１３の幅を小さくする狭額縁化に柔軟に対応できる。

また、かかる共通電極２６とセンシング回路６１との切り替えは選択回路６２のスイッチ部７８にてなされるが、当該スイッチ部７８を表示領域１２内に設けることで、当該スイッチ部７８の存在による非表示領域１３の大型化が回避される。また、当該スイッチ部７８は、通常の表示領域１２を形成していく工程の中で形成されるので、スイッチ部７８の形成に伴う製造工程の増大も抑制される。

また、センサ期間においては、センサ電極ＳＥとして選択された共通電極２６以外の残りの共通電極２６にセンサ信号と同じ波形を有するガード信号が供給されるので、センサ電極ＳＥとそれ以外の共通電極２６との間での容量発生等が抑制され、これによってもタッチの検知精度の向上が図られる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１５について説明する。該タッチ検出機能付き表示装置１５は、スイッチ駆動回路８０の構成が第１の実施形態と異なるものの、その他の構成は第１の実施形態と同じである。したがって、当該第１実施形態と同じ構成のものは、当該第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

図１１は、本実施形態に係るタッチ機能付き液晶表示装置１５の一部を概略的に示す平面図である。
該図１１に示す如く、スイッチ線７９は、非表示領域１３まで引き出されてスイッチ線用のシフトレジスタ８７に接続されている。
また、当該スイッチ線用のシフトレジスタ８７は、ゲート線駆動回路５１の各行に対応したゲート用シフトレジスタ５２の途中に設けられており、隣り合うゲート用シフトレジスタ５２に連結されている。

本実施形態の駆動方法は、ゲート線用シフトレジスタ５２が順次駆動されている状態では、表示領域１１を線順次走査することで画像が表示される表示期間となる。そして、ゲート用シフトレジスタ５２からスイッチ線用のシフトレジスタ８７に信号が供給されると、当該スイッチ線７９に対応する行の共通電極２６のスイッチ部７８が起動し、これによって当該行の共通電極２６がセンサ電極ＳＥとして選択され、センサ期間が開始される。このとき、同時に共通電極駆動回路７３の共通信号選択スイッチ７６が共通信号発生部７４からガード信号発生部７５に切り替えられるのは上記第１の実施形態と同じである。

本実施形態によれば、ゲート線駆動回路５１の複数のゲート用シフトレジスタ５２の間にスイッチ線７９に接続されたスイッチ線用のシフトレジスタ８７が組み込まれることとなる。このため、第１の実施形態のようにゲート線駆動回路５１の外側にさらにスイッチ線駆動回路８０を設ける必要がなく、さらなる狭額縁化を図ることができる。また、ゲート線駆動回路５１内のシフトレジスタによって自動的に表示期間と非表示期間とが切り替えられることとなり、駆動制御部４０の回路構成の簡易化が図られる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１６について説明する。該タッチ検出機能付き表示装置１６は、共通電極２６及び第３配線７７の構成等が第１の実施形態と異なるものの、その他の構成は第１の実施形態と同じである。したがって、当該第１実施形態と同じ構成のものは、第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

図１２に示す如く、本実施形態においては、第２方向Ｙに隣り合う一対のスイッチ線７９が互いに連結されている。より具体的には、一方のスイッチ線７９ａの一方の端部が非表示領域１３まで引き出され、スイッチ線駆動回路８０に接続されている。また、当該一方のスイッチ線７９の他方の端部が非表示領域まで引き出されている。そして、当該一方のスイッチ線７９に隣り合う他方のスイッチ線７９ｂの他方の端部も非表示領域１３まで引き出され、一方のスイッチ線７９の他方の端部と接続されている。

また、これらスイッチ線７９は、いずれも複数の共通電極２６に第１方向Ｘで対向しており、スイッチ部７８を介して各共通電極２６に接続されている（第１の実施形態と同じ）。また、各共通電極２６には一対の第３配線７７ａ、７７ｂが設けられており、一方の第３配線７７ａがセンシング回路６１に接続され、他方の第３配線７７ｂが共通電極駆動回路７３に接続されている。また、これら一対の第３配線７７ａ、７７ｂは、これら隣り合う共通電極２６において、互いに交互に設けられている。

本実施形態によれば、センサ期間においては、互いに接続された２行の共通電極２６をまとめてセンサ電極ＳＥとして選択することができ、結果としてセンサ期間を半分にすることができる。
なお、本実施形態では互いに隣り合う２本のスイッチ線７９を接続する構成を採用したが、３本以上のスイッチ線７９を接続する構成を採用することができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１７について説明する。該タッチ検出機能付き表示装置１７は、共通電極２６及び第３配線７７の構成等が第１の実施形態と異なるものの、その他の構成は第１の実施形態と同じである。したがって、当該第１実施形態と同じ構成のものは、第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
また、以下では、一方の選択スイッチング素子８１ａを正の選択スイッチング素子８１ａ、他方の選択スイッチング素子８１ｂを負の選択スイッチング素子８１ｂと称する。

図１３に示す如く、本実施形態に係る表示装置１は、共通電極２６に対して一対以上の第３配線７７が共通電極２６にスイッチング素子を介して接続されている。図１３では、１個の共通電極２６に対して４本の第３配線７７が選択スイッチング素子８１を介して接続されている。より具体的には、これら４本の第３配線７７のうち、いずれかの２本の第３配線７７が正の選択スイッチング素子８１ａを介して共通電極２６に接続されていると共に、他方の２本の第３配線７７が他方の負の選択スイッチング素子８１ｂを介して共通電極２６に接続されている。
また、正の選択スイッチング素子８１ａに接続されている２本の第３配線７７は、非表示領域１３まで引き出されて互いに接続されると共に、センシング回路６１に接続されている。また、負の選択スイッチング素子８１ｂに接続されている２本の第３配線７７は、非表示領域１３まで引き出されて互いに接続されると共に、共通電極駆動回路７３に接続されている。

また、いずれか複数の選択スイッチング素子８１のうち少なくとも正の選択スイッチング素子８１ａと負の選択スイッチング素子８１ｂの一組が、１本のスイッチ線７９に接続されており、正の選択スイッチング素子８１ａと負の選択スイッチング素子８１ｂの他の一組が、別のスイッチ線７９に接続されている。したがって、本実施形態においては、１行の共通電極２６に対して２本のスイッチ線７９が設けられることとなる。
そしてこれら一対のスイッチ線７９は、非表示領域１３まで引き出されて互いに接続されると共に、スイッチ線駆動回路８０に接続されている。

本実施形態によれば、複数の第３配線７７が正の選択スイッチング素子８１ａを介して共通電極２６に接続されると共に、複数の第３配線７７が負の選択スイッチング素子８１ｂを介して共通電極２６に接続されることとなり、１の選択スイッチング素子８１の不良等の不具合が発生したとしても、当該共通電極２６のタッチ検出機能が損なわれることない。結果として、タッチ機能付き表示装置１７の歩留りが抑制され、また、使用時の故障の割合も低下する。
なお、本実施形態においては、４本の複数の第３配線７７を共通電極２６に接続させる構成を採用したが、６本、８本等、４本以上の第３配線７７を共通電極２６に接続させる構成を採用することができる。また、本実施形態では、４本の第３配線７７のいずれか２本を正の選択スイッチング素子８１ａに接続し、他方の２本を負の選択スイッチング素子８１ｂに接続させる構成を採用しているが、いずれか１本を正の選択スイッチング素子８１ａに接続し、残りの３本を負の選択スイッチング素子８１ｂに接続する構成も採用可能であり、これら正の選択スイッチング素子８１ａに接続される第３配線と負の選択スイッチング素子８１ｂを介して接続される第３配線７７との数は等しいものでなくてもよい。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置１８について説明する。該タッチ検出機能付き表示装置１８は、第１基板３側の構成は第１の実施形態と同じである。したがって、当該第１実施形態と同じ構成のものは、当該第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

図１４に示す如く、本実施形態においては、平面視で選択スイッチング素子８１と重なる位置にスペーサ７が設けられている。
また、第２基板４には、ブラックマトリクス８が設けられている。当該ブラックマトリクス８は、ゲート線２０及びデータ線２１を遮光すべく、これらと重なる位置に設けられることで格子状に形成されている。また、当該ブラックマトリクス８は、スペーサ７と対応する位置も遮蔽部９が設けられている。当該スペーサ７と対応する遮蔽部９は、当該スペーサ７の形状よりも一回り大きい形状に形成されている。

本実施形態においては、選択スイッチング素子８１がスペーサ７に重なり、当該スペーサ７がブラックマトリクス８の遮蔽部９に覆われることとなるので、当該選択スイッチング素子８１もブラックマトリクス８により遮光される。この結果、選択スイッチング素子８１を表示領域１１に設けるものの、その視認性を低下させるものとなる。

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

例えば、本実施形態では、マトリクス状に配置された複数の共通電極２６の全てを選択回路６２に接続し、これによっていずれの共通電極２６もセンサ電極ＳＥとして選択可能な構成を採用したが、いずれかの共通電極２６には選択回路を設けず、当該共通電極２６をあえてセンサ電極ＳＥとして選択できない構成を採用することも可能である。

また、本実施形態では、１期間のセンサ期間に一行の共通電極２６のみをセンサ電極ＳＥとして選択する構成を採用しているが、当該センサ期間に複数行或いはすべての行の共通電極２６を順次センサ電極ＳＥとして選択する構成を採用することも可能である。

上述した実施形態では、表示装置１及びその駆動方法として、液晶表示装置１及びその駆動方法を例に開示した。しかし、実施形態に係る表示装置１としては、有機ＥＬ（electro-luminescent）表示装置１、その他の自発光型表示装置１、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパ型表示装置１等、あらゆるフラットパネル型の表示装置１が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。

１…表示装置、２…液晶表示パネル、３…第１基板、４…第２基板、５…液晶層、８…ブラックマトリクス、９…遮蔽部、１１…表示面、１２…表示領域、１３…非表示領域、２０…ゲート線、２１…データ線、２２…画素電極、２６…共通電極、２７…画素領域、４０…駆動制御部、５０…表示駆動制御部、５１…ゲート線駆動回路、５２…ゲート用シフトレジスタ、５４…メイン制御部、５５…データ線駆動回路、５７…タイミングコントローラ、５８…フレキシブル配線、６０…センサ駆動制御部、６１…センシング回路、６２…選択回路、６４…センサ信号発生部、６５…ミラー回路、６６…検知回路、６７…比較器、７３…共通電極駆動回路、７４…共通信号発生部、７５…ガード信号発生部、７６…共通信号選択スイッチ、７７…第３配線、７８…スイッチ部、７９…スイッチ線、８０…スイッチ線駆動回路、８１…選択スイッチング素子、８７…スイッチ線用のシフトレジスタ、Ｏ…被検出物、ＳＥ…センサ電極。

Claims (10)

1. 複数のゲート線と、該複数のゲート線に交差して設けられる複数のデータ線と、当該複数のゲート線とデータ線とによって区画される領域に設けられる複数の画素電極と、該複数の画素電極に対向して設けられる複数の共通電極を備えると共に、該複数の共通電極を用いてタッチを検出するセンサ駆動制御部を備え、
   前記センサ駆動制御部は、
   前記共通電極にセンサ信号を入力するセンサ信号発生部と、
   前記共通電極にガード信号を入力するガード信号発生部と、
   これらのいずれかの信号発生部と前記共通電極とを選択的に導通させる選択回路とを備え、
   前記選択回路は、
   前記複数の共通電極に沿って設けられると共に前記センサ信号発生部に接続される一方の第３配線と、
   前記複数の共通電極に沿って設けられると共に前記ガード信号発生部に接続される他方の第３配線と、
   これら一対の第３配線と前記共通電極の接続状態を切り替えるスイッチ部と
   を備え、
   前記スイッチ部は、
   前記一方の第３配線と共通電極とを接続する一方の選択スイッチング素子と、
   前記他方の第３配線と共通電極とを接続する他方の選択スイッチング素子と、
   これら一対の選択スイッチング素子にスイッチ信号を入力するスイッチ線とを備え、
   前記スイッチ線は、前記一対の選択スイッチング素子夫々に接続されており、
   これらスイッチ線に接続された一対の選択スイッチング素子は、それぞれ互いに逆相に設定されており、前記スイッチ線からの信号を受けていずれか一方の選択スイッチング素子がオン状態の時は他方の選択スイッチング素子はオフ状態となるもので、
   該センサ駆動制御部は、少なくとも１の共通電極をセンサ電極として選択すると共に当該センサ電極を用いてタッチを検出し、且つ、残りの共通電極には、当該残りの共通電極と前記センサ電極との間での容量発生を抑制するガード信号を入力する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記センサ駆動制御部は、前記センサ電極にセンサ信号を入力すると共に当該センサ信号の変化を検出する自己容量方式としてタッチを検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記ガード信号は、センサ信号と同じ波形を有しており、前記センサ電極として選択された共通電極以外の共通電極に当該センサ信号と同じタイミングで入力されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記画素電極及び共通電極に対向する液晶層と、これら画素電極及び共通電極の間に電界を発生させて当該液晶層の光学状態を変化させる表示駆動制御部を備えると共に、当該表示駆動制御部及び前記センサ駆動制御部を制御するメイン制御部を備え、
   該メイン制御部は、前記表示駆動制御部を制御して前記液晶層を駆動させる表示期間と、前記センサ駆動制御部を制御してタッチを検出するセンサ期間とを交互に設ける設定とされていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 前記センサ駆動制御部は、前記表示期間時に所定の電圧を各共通電極に供給することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記複数のゲート線を順次走査するゲート線駆動回路を備え、
   該ゲート線駆動回路は、各ゲート線に接続されるゲート用シフトレジスタを複数備えると共に、当該複数のゲート用シフトレジスタに接続されて当該ゲート用シフトレジスタに続けて前記スイッチ線を走査するスイッチ線用のシフトレジスタが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記スイッチ線が別のスイッチ線に電気的に接続されており、これらスイッチ線に対するスイッチ信号が共有されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
8. 液晶層のセルギャップを維持するスペーサが設けられると共に、当該スペーサを遮蔽する遮蔽部が設けられており、前記選択スイッチング素子は、当該スペーサに重なり合う位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
9. 複数のゲート線と、該複数のゲート線に交差して設けられる複数のデータ線と、当該複数のゲート線とデータ線とによって区画される１つ１つの区画に１つずつ設けられる複数の画素電極と、所定数の前記画素電極に対して１つずつ対向して設けられる複数の共通電極と、前記複数のゲート線と平行して複数配置され、前記複数の共通電極を、前記ゲート線方向の配列単位で駆動する複数のスイッチ線と、を備える表示装置のタッチ検出方法であって、
   前記複数の共通電極のそれぞれの共通電極を、一方がオフのときは他方がオンとなり、前記一方がオンのときは他方がオフとなるように前記スイッチ線を介して制御される一方の選択スイッチ素子と他方のスイッチ素子により駆動し、
   前記一方の選択スイッチ素子がオンのときは、この選択スイッチ素子に接続された一方の配線を介してタッチ検出信号を検出回路に取り込み、前記他方の選択スイッチ素子がオンのときは他方の配線を介してガード信号発生部からガード信号を該当する共通電極に供給し、
   複数の前記スイッチ線の動作に応じて、
   少なくとも１の前記共通電極をセンサ電極として選択し、当該センサ電極を用いて前記タッチ検出信号を検出し、
   残りの前記共通電極に、当該残りの前記共通電極と前記センサ電極との間での容量発生を抑制する前記ガード信号を入力するようにした、表示装置のタッチ検出方法。
10. 前記タッチの検出は、前記センサ電極にセンサ信号を供給すると共に当該センサ信号の変化を検出する自己容量方式により行うことを特徴とする請求項９に記載の表示装置のタッチ検出方法。

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