CN103970388B - 触摸显示控制装置及信息终端装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够避免显示面板的驱动显示动作的噪声和触摸传感器的驱动检测动作的噪声相互影响对方、且有助于在显示帧内抑制伴随着非显示的亮度差的明显化的触摸显示控制装置，而且还提供一种信息终端装置。采用能够按所述帧同步信号的单个周期或多个周期而改变显示帧的帧同步信号的周期内的显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时的所述显示控制器、和在所述非显示期间进行触摸面板的驱动和触摸检测的触摸面板控制器。
Description
技术领域
本发明涉及进行显示面板的显示控制和触摸面板的驱动检测控制的触摸显示控制装置，而且，还涉及使用该触摸显示控制装置的信息终端装置，例如涉及适用于平板电脑或智能手机等移动信息终端装置的有效技术。
背景技术
在平板电脑或智能手机等移动信息终端的表面上，显示面板和触摸面板重叠地配置或一体形成，根据基于与显示面板的画面显示相应地通过触摸面板进行的多点触摸而产生的触摸坐标，能够判断该操作。关于与多点触摸对应的互电容方式的触摸面板，在交叉配置的驱动电极与检测电极的交叉位置处矩阵状地形成有大量的检测电容，在对驱动电极依次进行驱动时，对经由检测电容而显现在检测电极上的电位变化进行积分而形成检测信号。当在检测电容附近存在手指时，由于其杂散电容而导致与检测电容的合成电容值减小，根据与该电容值的变化相应的检测信号的不同来区分触摸和非触摸。关于这种触摸面板，例如在专利文献1中有所记载。
另外，液晶面板在交叉配置的扫描电极与信号电极的各交点处配置有被称作TFT的薄膜晶体管，在薄膜晶体管的栅极上连接有扫描电极，在薄膜晶体管的源极上连接有信号电极，而且在薄膜晶体管的漏极上，在漏极与公共电极之间连接有成为子像素的液晶单元及存储电容，从而形成各像素。在显示控制中依次驱动扫描电极，以扫描电极单位使薄膜晶体管成为导通状态，由此使电流在源极与漏极之间流动，此时，对源极电极线施加的各个信号电压施加在液晶单元上而使其成为透过状态。关于TFT液晶面板，例如在专利文献2中有所记载。
在专利文献3中记载有，由于重叠配置或一体形成的显示面板与触摸面板之间的电容性耦合等，当升高驱动触摸面板的扫描电极的驱动脉冲电压时，其噪声通过上述电容性耦合而对液晶面板带来不良影响。在该文献中采取了能够对驱动扫描电极的驱动脉冲波形进行选择的对策。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国公开专利2007/0257890A1号说明书
专利文献2：日本特开2006-301655号公报
专利文献3：日本特开2012-234475号公报
发明内容
本发明人研究了由重叠配置或一体形成的显示面板与触摸面板之间的电容性耦合等而产生的噪声影响从显示面板也波及到触摸面板的情况。根据该研究，只要相对于上述帧同步信号的周期内的显示面板的显示期间而在其非显示期间驱动触摸面板来进行触摸检测，就能够避免显示面板的驱动显示动作的噪声和触摸传感器的驱动检测动作的噪声相互影响。
但是，与在帧周期的整个期间进行触摸传感的情况相比，在仅于非显示期间进行触摸传感的情况下，存在触摸传感的响应动作降低的隐患。总之，仅能够以在帧周期内进行一次的频率进行使用了基于触摸传感的检测数据的坐标运算。而且，若显示期间和非显示期间的关系在帧同步信号的周期内固定，则导致在显示帧中观察到亮度差。尤其是，在帧周期中设定多个非显示期间来提高触摸传感的响应动作的情况下，显示帧内的亮度差进一步明显化。
本发明的目的在于，提供一种能够避免显示面板的驱动显示动作的噪声和触摸传感器的驱动检测动作的噪声相互影响对方、且有助于在显示帧内抑制伴随着非显示的亮度差的明显化的触摸显示控制装置，而且提供一种信息终端装置。
上述课题以及其他课题和新的特征能够从本说明书的记载及附图得以明确。
简单说明本申请所公开的实施方式中的具有代表性的方案的概要，如下所述。
即，采用能够按上述帧同步信号的单个周期或多个周期而改变显示帧的帧同步信号的周期内的显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时的上述显示控制器、和在上述非显示期间进行触摸面板的驱动和触摸检测的触摸面板控制器。
发明效果
简单说明根据本申请所公开的实施方式中的具有代表性的方案而得到的效果，如下所述。
即，显示面板的驱动显示动作的噪声和触摸传感器的驱动检测动作的噪声互不影响对方。而且，由于显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时可变，所以能够有助于抑制在显示帧内的固定部分观察到由非显示导致的不期望的亮度差。尤其是，在显示帧内设定多个非显示定时的情况下，上述由非显示导致的不期望的亮度差容易被看作闪烁，但上述非显示定时的可变控制也抑制了这样的由亮度差导致的闪烁。
附图说明
图1是例示适用了触摸显示控制装置的平板电脑或智能手机等移动信息终端装置的结构的框图。
图2是例示对显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时进行可变控制的状态的说明图。
图3是例示在以图2的非显示可变定时设定的非显示期间进行触摸检测动作的情况下的主要的动作定时的时序图。
图4是表示以显示帧单位使显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时周期性地不同的控制逻辑器的具体例的框图。
图5是表示非显示期间的缓冲功能的实现例的说明图。
图6是例示对显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时进行可变控制的其他状态的说明图。
图7是例示在以图6的非显示可变定时设定的非显示期间进行触摸检测动作的情况下的主要的动作定时的时序图。
图8是例示以非显示可变定时设定的一个非显示期间被分配于帧周期的最后部分的情况下的动作定时的时序图。
图9是表示以显示帧单位使显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时周期性地不同的控制逻辑器的其他例子的框图。
附图标记说明
1移动信息终端装置
2液晶面板（LCD）
3触摸面板（TP）
4控制器件（CNTDEV）
5主处理器（HST）
6触摸面板控制器（TPC)
7副处理器（MPU）
8液晶驱动器（LCDD）
10驱动电路（TxD）
11检测电路（RxD）
12模数转换电路（ADC）
13RAM
14第2控制部（TCNT）
20扫描驱动电路（SCND）
21灰阶驱动电路（SIGD）
22帧缓存器（FBMRY）
23线锁存电路（LTCH）
24电源电路
25系统接口电路（SYSIF）
26第1控制电路（LCNT）
VSYNC垂直同步信号
HSYNC水平同步信号
F1、F2、F3显示帧
T1_Gri非显示期间NDP1_Gri的开始定时
T2_Gri显示期间DP2_Gri的开始定时
T3_Gri非显示期间NDP2_Gri的开始定时
T4_Gri显示期间DP3_Gri的开始定时
DST显示状态信号
30帧计数器（FCOUNT）
31线计数器（LCOUNT）
32预期值寄存器电路
33选择器（SEL）
34显示非显示的期间控制逻辑器（TLGC）
35指令控制逻辑器（CLGC）
EXPGr1、EXPGr2、EXPGr预期值组数据
BUF1～BUF8缓冲区域
37模式寄存器（MDREG）
具体实施方式
1.实施方式的概要
首先，说明本申请所公开的实施方式的概要。在对实施方式进行的概要说明中，标以括号参照的附图中的附图标记只不过是例示其包含在标以括号的结构要素的概念中。
〔1〕＜在帧周期内对显示和非显示的定时进行可变控制并在非显示中进行触摸检测＞
触摸显示控制装置（1）具有：与显示帧的帧同步信号同步地对显示面板（2）进行显示控制的显示控制器（4）、和驱动触摸面板（3）来进行触摸检测的触摸面板控制器（6）。上述显示控制器具有第1控制部（26），按上述帧同步信号的单个周期或多个周期而改变上述帧同步信号（VSYNC）的周期内的显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时。上述触摸面板控制器具有第2控制部（14），在上述非显示期间进行上述触摸面板的驱动和触摸检测。
由此，由于显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时可变，所以显示面板的驱动显示动作的噪声和触摸传感器的驱动检测动作的噪声互不影响对方。而且，由于非显示开始定时在显示帧内不固定，所以能够抑制在显示帧内的固定部分观察到由非显示导致的不期望的亮度差。尤其是，在显示帧内设定多个非显示定时的情况下，由上述非显示导致的不期望的亮度差容易被看作闪烁，但通过对上述非显示定时进行可变控制，也难以观察到这样的由亮度差导致的闪烁。
〔2〕＜在帧同步信号的周期内形成三个显示期间和两个非显示期间＞
在项1中，上述第1控制部在上述帧同步信号的周期内形成三个显示期间（图2的PD1_Gri、PD2_Gri、PD3_Gri）和两个非显示期间（图2的NPD1_Gri、NPD2_Gri）。
由此，能够在帧周期内采取两个非显示期间，能够在帧周期中以两次的频率进行使用了基于触摸传感的检测数据的坐标运算，能够提高对于触摸传感的响应速度。而且，由于非显示期间的开始定时可变，所以即使在显示帧内具有多个非显示定时，也难以观察到基于上述非显示的不期望的亮度差所导致的闪烁。
〔3〕＜在帧同步信号的周期内形成两个显示期间和一个非显示期间＞
在项1中，上述第1控制部在上述帧同步信号的周期内形成两个显示期间（图6的PD1_Gri、PD2_Gri）和一个非显示期间（图6的NPD1_Gri）。
由此，在帧周期内采取一个非显示期间的情况下，由于非显示期间的开始定时可变，所以也难以在显示帧内观察到基于非显示的不期望的亮度差所导致的闪烁。
〔4〕＜以在帧同步信号的多个周期中环绕一轮的方式改变显示期间和非显示期间的配置＞
在项1至3的任一项中，上述第1控制部以在上述帧同步信号的多个周期内环绕一轮的方式以周期单位改变显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时（图2、图6）。
由此，由于周期性地改变显示和非显示的开始定时，所以能够高效地进行上述可变控制。
〔5〕＜使用作为帧缓存器的缓存器时的非显示期间的形成＞
在项2或项3中，上述显示控制器具有缓存器（22）。上述第1控制部读取被写入到上述缓存器中的显示帧单位的数据而进行显示控制，在上述非显示期间中暂停从上述缓存器读取显示帧单位的数据的动作。
由此，通过在显示控制中使用作为帧缓存器的缓存器的情况下暂时停止从缓存器读取显示用的数据的动作的控制，能够比较简单地进行非显示定时的控制。
〔6〕＜使用作为延迟缓存器的缓存器时的非显示期间的形成＞
在项2中，上述显示控制器具有缓存器（BUF1～BUF8）。上述第1控制部将上述缓存器作为用于使显示数据的显示控制与上述非显示期间相应地延迟的延迟缓存器来使用，作为上述延迟缓存器的控制，从显示帧的在先的显示期间到最初的非显示期间，不向上述缓存器写入显示数据，从该最初的非显示期间开始向上述缓存器写入显示数据的动作，在该最初的非显示期间结束之后开始读取被写入到上述缓存器中的显示数据，与下一个显示期间的开始相应地，中断从上述缓存器的读取，然后在下一个非显示期间结束之后再次开始从上述缓存器的读取。
由此，不在帧缓存器中记述显示数据地跟随显示数据流而进行显示那样的情况下，通过在非显示期间进行将显示数据暂时保持于作为延迟缓存器的缓存器中的控制，能够比较简单地进行在帧周期内形成多个非显示定时的控制。
〔7〕＜使用作为延迟缓存器的缓存器时的非显示期间的形成＞
在项3中，上述显示控制器具有缓存器（BUF1～BUF8）。上述第1控制部将上述缓存器作为用于使显示数据的显示控制与上述非显示期间相应地延迟的延迟缓冲器来使用，作为上述延迟缓冲器的控制，从显示帧的在先的显示期间到最初的非显示期间，不向上述缓存器写入显示数据，从该最初的非显示期间开始向上述缓存器写入显示数据的动作，在该最初的非显示期间结束之后，开始读取被写入到上述缓存器中的显示数据。
由此，不在帧缓存器中记述显示数据地跟随显示数据流而进行显示那样的情况下，通过在非显示期间进行将显示数据暂时保持于作为延迟缓存器的缓存器中的控制，能够比较简单地进行在帧周期内形成一个非显示定时的控制。
〔8〕＜确定使用了帧计数器和线计数器的显示期间和非显示期间的配置＞
在项4中，上述第1控制部具有：根据帧同步信号对显示帧进行计数的帧计数器（30）；根据显示帧中的显示线同步信号对显示线进行计数的线计数器（31）；和逻辑电路（33、34），其根据基于线计数器的计数值与其预期值的比较结果及基于帧计数器的计数值来确定显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时。基于上述线计数器的计数值的预期值根据基于上述帧计数器的计数值而不同。
由此，能够使用帧计数器和线计数器的计数值比较简单地实现以在帧同步信号的多个周期中环绕一轮的方式以周期单位改变显示和非显示的开始定时的控制。
〔9〕＜根据线计数器的预期值组确定非显示期间的开始线和结束线＞
在项8中，上述逻辑电路根据基于帧计数器的计数值来选择预期值组，所述预期值组分别具有多个基于线计数器的计数值的预期值，以与所选择的预期值组的预期值一致的线计数器的计数定时来确定非显示期间的开始线位置和结束线位置。
由此，能够比较简单地构成上述逻辑电路。
〔10〕＜选择与模式寄存器的设定值相应的预期值组＞
在项9中，上述第1控制部还具有模式寄存器（37），能够改写地设定用于从多个预期值组中选择成为上述线计数器的比较对象的规定的预期值组的模式数据。
由此，能够根据显示图像的性质、或触摸面板和显示面板的特性等来选择最佳的显示及非显示定时。
〔11〕＜半导体器件＞
在项1中，触摸显示控制装置为形成在一个半导体基板上的半导体器件（4）。
由此，即使是单一器件，也能够抑制被单芯片化的显示控制器和触摸面板控制器彼此的一方对另一方的噪声影响。
〔12〕＜在帧周期内对显示和非显示的定时进行可变控制并在非显示中进行触摸检测＞
一种信息终端装置，具有：显示面板、与上述显示面板重叠且能够进行基于互电容方式的触摸检测的触摸面板、与显示帧的帧同步信号同步地对显示面板进行显示控制的显示控制器、和驱动触摸面板来进行触摸检测的触摸面板控制器。上述显示控制器能够按上述帧同步信号的单个周期或多个周期而改变上述帧同步信号的周期内的显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时。上述触摸面板控制器在上述非显示期间进行上述触摸面板的驱动和触摸检测。
由此，由于显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时可变，所以显示面板的驱动显示动作的噪声和触摸传感器的驱动检测动作的噪声互不影响对方。而且，由于非显示开始定时在显示帧内不固定，所以能够有助于抑制在显示帧内的固定部分观察到由非显示导致的不期望的亮度差。尤其是，在显示帧内设定多个非显示定时的情况下，由上述非显示导致的不期望的亮度差容易被看作闪烁，但通过对上述非显示定时进行可变控制，也难以观察到这样的由亮度差导致的闪烁。因此，能够有助于提高显示面板的显示品质和触摸面板的检测性能双方。
〔13〕＜在帧周期内对显示和非显示的定时进行可变控制并在非显示中进行触摸检测＞
一种信息终端装置，具有：显示面板、与上述显示面板重叠且能够进行基于互电容方式的触摸检测的触摸面板、与显示帧的帧同步信号同步地对显示面板进行显示控制的显示控制器、和驱动触摸面板来进行触摸检测的触摸面板控制器。上述显示控制器能够按上述帧同步信号的单个周期或多个周期而改变上述帧同步信号的周期内的显示期间和非显示期间的配置。上述触摸面板控制器在上述非显示期间进行上述触摸面板的驱动和触摸检测。
由此，得到与项12相同的作用效果。
2.实施方式的详细情况
进一步详细说明实施方式。
图1例示适用了触摸显示控制装置的平板电脑或智能手机等移动信息终端装置的结构。该图所示的移动信息终端装置1在壳体的表面上重叠地形成有点阵型的显示面板例如液晶面板（LCD）2、和能够进行基于互电容方式的触摸检测的触摸面板（TP）3。可以采用例如触摸面板3与液晶面板2的显示面重叠配置的外置构造、或将触摸面板3制入液晶面板2中的内置构造等任意构造。
液晶面板2虽然没有特别图示，但例如，在交叉配置的扫描电极和信号电极的各交点处配置有被称作TFT的薄膜晶体管，在薄膜晶体管的栅极上连接有扫描电极，在薄膜晶体管的源极上连接有信号电极，而且在薄膜晶体管的漏极上，在漏极与公共电极之间连接有成为子像素的液晶单元及存储电容，从而形成各像素。在显示控制中依次驱动扫描电极，以扫描电极单位使薄膜晶体管成为导通状态，由此使电流在源极与漏极之间流动，此时，经由信号电极而对源极施加的各个信号电压施加在液晶单元上并使其成为透过状态。
与多点触摸对应的互电容方式的触摸面板3虽然没有特别图示，但例如，在交叉配置的驱动电极与检测电极的交叉位置处矩阵状地形成有大量的检测电容，在对驱动电极依次进行驱动时，对经由检测电容而显现在检测电极上的电位变化进行积分而形成检测信号。当在检测电容附近存在手指时，由于其杂散电容而导致与检测电容的合成电容值减小，根据与该电容值的变化相应的检测信号的不同来区分触摸和非触摸。通过使用与液晶面板2重叠的触摸面板3，根据基于与显示面板2的画面显示相应地通过触摸面板3进行的多点触摸而产生的触摸坐标，能够判断该操作。控制器件（CNTDEV）4和主处理器（HST）5对此进行控制和运算处理。虽然没有特别限制，但通过在主处理器5上连接分别省略了图示的通信控制单元、图像处理单元、声音处理单元及其他加速器等，构成了移动信息终端装置。
在图1中，触摸显示控制装置没有特别限制，实现为控制上述液晶面板2和触摸面板3的控制器件4。控制器件4虽然没有特别限制，但具有触摸面板控制器（TPC)6、副处理器（MPU）7及液晶驱动器（LCDD）8，并通过CMOS集成电路制造技术而形成在单晶硅这样的一个半导体基板上。
触摸面板控制器6驱动上述触摸面板3来进行触摸检测。副处理器7根据从主处理器（HST）5提供的指令来指示触摸面板控制器6的动作，并使用触摸面板控制器6从触摸面板3获取的检测数据来进行触摸位置的坐标运算。主处理器（HMPU）5生成显示数据，液晶驱动器8进行用于将从主处理器5接收到的显示数据显示在液晶面板2上的显示控制。主处理器5从副处理器7获取对触摸面板3产生了触摸时的位置坐标的数据，根据该位置坐标的数据与提供给液晶驱动器8而显示的显示画面的关系，分析基于触摸面板3的操作而进行的输入。
在图1中，触摸面板控制器6例如具有：驱动电路（TxD）10、检测电路（RxD）11、模数转换电路（ADC）12、RAM13、以及第2控制部（TCNT）14。驱动电路10向触摸面板3的多个驱动电极依次输出驱动脉冲。经由与被驱动的驱动电极连接的检测电容而显现在各个检测电极上的电压变化分别存储在检测电路11的积分电路中并按检测电极形成检测信号。检测信号通过ADC12而从模拟信号转换成数字信号。转换后的数字信号作为检测数据而存储在RAM13中。第2控制电路14控制驱动电路10的驱动定时，并且与其同步地控制检测电路11及ADC12的动作定时和RAM13的写入动作。在将通过针对触摸面板3整个面的驱动电极的驱动和检测动作、即针对触摸面板3的帧单位的驱动检测动作而得到的检测数据存储到RAM13中后，第2控制电路14根据该检测数据判断有无触摸，对触摸面板2的触摸位置的位置坐标进行运算，并将其结果提供给主处理器5。
在图1中，液晶驱动器8例如具有：扫描驱动电路（SCND）20、灰阶驱动电路（SIGD）21、帧缓存器（FBMRY）22、线锁存电路（LTCH）23、电源电路24、系统接口电路（SYSIF）25、以及进行液晶驱动器8的整体控制的第1控制电路（LCNT）26，并与帧同步信号同步地对液晶面板2进行显示控制。在图1中使帧同步信号为例如垂直同步信号VSYNC。在垂直同步信号VSYNC的1个周期即帧周期中，包含与触摸面板2的扫描电极数对应的循环数的水平同步信号HSYNC。虽然没有特别限制，但垂直同步信号VSYNC及水平同步信号HSYNC从控制器件4的外部供给到第1控制电路26。
系统接口25从主处理器5接收显示指令及显示数据。接收到的显示数据根据其显示方式而与显示定时同步地直接输送到线锁存电路23，或者以显示帧单位在帧缓存器22中记载之后以显示线单位输送到线锁存电路23。详细情况在后叙述，在此，设想帧缓存器22也作为延迟缓冲器而利用。
显示数据向线锁存电路23的输送按与水平同步信号同步的水平扫描期间而进行。灰阶驱动电路21根据锁存于线锁存电路23中的显示数据而并行地向液晶面板2的多个信号电极输出灰阶电压。扫描驱动电路20按帧周期与水平同步信号HSYNC同步地依次驱动液晶面板2的扫描电极。由此，以扫描电极单位使薄膜晶体管成为导通状态，从而使电流在源极与漏极之间流动，此时，按水平扫描期间根据锁存于线锁存电路23中的显示数据，使灰阶驱动电路21经由信号电极向源极施加作为灰阶电压的信号电压并施加于液晶单元。由此，通过灰阶数据以显示线单位驱动液晶单元，该显示线单位与以帧周期单位依次对扫描电极进行的扫描驱动同步。灰阶驱动电路21所输出的灰阶电压及扫描驱动电路20所输出的操作驱动电压等由电源电路24生成。
第1控制电路26根据从主处理器5提供的显示指令来进行上述的显示控制等液晶驱动器8的整体控制。附图标记CNT1是针对扫描驱动电路20的驱动控制信号，附图标记CNT2是针对灰阶驱动电路21的驱动控制信号，附图标记CNT3是针对线锁存电路23的锁存控制信号，附图标记CNT4是针对帧缓存器22的存取控制信号，附图标记CNT4是针对系统接口电路25的输入输出控制信号。尤其是，第1控制电路26具有控制功能，按垂直同步信号VSYNC的单个周期或多个周期而改变垂直同步信号VSYNC的周期内的显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时。例如图2例示对显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时进行可变控制的状态。在此按三个显示帧F1、F2、F3而重复地进行可变控制，各显示帧具有三个显示期间和两个非显示期间，在显示帧F1、F2、F3之间，各个期间的开始定时不同。在显示帧中，最初的显示期间DP1_Gr1的开始与垂直同步信号的循环的开始同步，继此的最初的非显示期间NDP1_Gr1的开始定时（最初的显示期间的结束定时）为T1_Gr1，接着，显示期间DP2_Gr1的开始定时（最初的非显示期间的结束定时）为T2_Gr1，其接下来的非显示期间NDP2_Gr1的开始定时为T3_Gr1，对于最后的显示期间DP3_Gr1，开始定时（第二个非显示期间的结束定时）为T4_Gr1。显示帧F2中的各定时为T1_Gr2、T2_Gr2、T3_Gr2、T4_Gr2，各期间为DP1_Gr2、NDP1_Gr2、DP2_Gr2、NDP2_Gr2、DP3_Gr2。显示帧F3中的各定时为T1_Gr3、T2_Gr3、T3_Gr3、T4_Gr3，各期间为DP1_Gr3、NDP1_Gr3、DP2_Gr3、NDP2_Gr3、DP3_Gr3。各个定时为帧周期内的时刻，分别有所不同。虽然没有特别限制，但显示期间PD1_Gri、PD2_Gri、PD3_Gri（i=1，2，3）分别不同，非显示期间NPD1_Grj、NPD2_Grj（j=1，2）分别相同。在本说明书中，显示期间与显示动作期间意义相同，非显示期间与非显示动作期间及显示动作停止期间意义相同。
上述第1控制电路26根据显示状态信号DST向触摸面板控制器6的第2控制电路14通知液晶面板2为非显示期间这一情况。第2控制电路14在由上述显示状态信号DST通知的非显示期间进行触摸面板3的驱动和触摸检测。第2控制电路14虽然没有特殊限制，但执行如下动作：按非显示期间对触摸面板3的多个驱动电极环绕一轮地进行扫描驱动，获取触摸面板3的整面的检测数据（针对触摸帧的触摸检测动作）。
图3例示在以图2的非显示可变定时设定的非显示期间进行触摸检测动作的情况下的主要的动作定时。
在图3中，输入数据栏示出从主机装置5向液晶驱动器8提供显示数据时的动作定时，在该图中，输出数据栏示出液晶驱动器8向液晶面板2输出显示数据时的动作定时。输入数据栏的定时和输出数据栏的定时在时间上不必一致，为方便起见，使1帧期间（垂直同步信号VSYNC的周期）对应。在暂时将显示数据存储于帧缓存器22中之后向显示处理转移的情况下，输出数据栏的数据输出定时相对于输入数据栏的数据输入定时大幅度延迟。另一方面，在直接将从主处理器5供给的显示数据实时地显示的情况等下，输出数据栏的数据输出定时相对于输入数据栏的数据输入定时为基于内部动作的延迟程度。在图示的显示动作中，附图标记ON为显示期间，附图标记OFF为非显示期间，表示触摸面板的驱动及检测期间（TPC动作期间）。非显示期间按显示帧F1、F2、F3而不同。
图4示出在以显示帧单位使显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时周期性地不同的控制逻辑器的具体例。第1控制电路26具有：帧计数器（FCOUNT）30、线计数器（LCOUNT）31、预期值寄存器电路32、选择器（SEL）33、显示/非显示的期间控制逻辑器（TLGC）34、以及进行显示动作的整体控制的指令控制逻辑器（CLGC）35。
帧计数器30是对显示帧进行计数即对垂直同步信号VSYNC进行计数的计数器，在此构成为从初始值0计数至2后返回到初始值而反复计数的环绕式计数器（wrap aroundcounter）。
线计数器31是对显示帧中的显示线进行计数即对水平同步信号HSYNC进行计数的计数器，按垂直同步信号VSYNC的循环而将计数值归零。
预期值寄存器电路32设定成能够改写分别具有多个基于线计数器31的计数值的预期值的三种预期值组数据EXPGr1、EXPGr2、EXPGr3。预期值组数据EXPGr1是用于分别对图2的帧F1中的定时T1_Gr1、T2_Gr1、T3_Gr1、T4_Gr1进行规定的显示线数的数据（显示线数数据）。预期值组数据EXPGr2是用于分别对图2的帧F2中的定时T1_Gr2、T2_Gr2、T3_Gr2、T4_Gr2进行规定的显示线数的数据（显示线数数据）。预期值组数据EXPGr3是用于分别对图2的帧F3中的定时T1_Gr3、T2_Gr3、T3_Gr3、T4_Gr3进行规定的显示线数的数据（显示线数数据）。
选择器33根据帧计数器30的计数值来选择预期值组数据。即，在计数值为初始值0时选择预期值组数据EXPGr1，在计数值为初始值1时选择预期值组数据EXPGr2，在计数值为初始值2时选择预期值组数据EXPGr3。
期间控制逻辑器34根据基于线计数器31的计数值（LCOUNTd）与选择器33所选择的预期值组数据EXP_Gri（i=1，2，3）的预期值的大小关系，如下所示地确定显示状态信号DST的电平。即，
（1）在LCOUNTd＜EXP1_Gri时，DST=H电平，
（2）在EXP1_Gri≦LCOUNTd＜EXP2_Gri时，DST=L电平，
（3）在EXP2_Gri≦LCOUNTd＜EXP3_Gri时，DST=H电平，
（4）在EXP3_Gri≦LCOUNTd＜EXP4_Gri时，DST=L电平，
（5）在EXP4_Gri≦LCOUNTd时，DST=H电平。
因此，通过该期间控制逻辑器34，以与选择器33所选择的预期值组的预期值一致的线计数器的计数定时来确定非显示期间的开始线位置和结束线位置。总之，显示状态信号DST的高电平表示显示期间，低电平表示非显示期间。
被提供显示状态信号DST的指令控制逻辑器35被从主处理器5供给指令CMD及指令参数CPM，使用指令CMD的译码结果和指令参数CPM，生成上述控制信号CNT1、CNT2、CNT3、CNT4、CNT5。上述控制信号CNT1、CNT2、CNT3、CNT4、CNT5根据其控制功能而与垂直同步信号VSYNC及水平同步信号HSYNC同步地生成，但尤其在显示状态信号DST的非显示期间，由于基于扫描驱动电路20进行的新的扫描电极的驱动、基于灰阶驱动电路21进行的信号电极的驱动、以及基于线锁存电路23进行的新的显示数据的锁存动作等的暂停，在该期间显示动作停止。而且，被提供显示状态信号DST的触摸面板控制器6的第2控制电路14在显示状态信号DST的非显示期间对上述触摸帧进行触摸检测动作。
在上述指令控制电路35以将显示数据暂时存储于帧缓存器22中之后再将其供给到线锁存23的方式进行显示控制的情况下，只要在上述非显示期间中，使从上述帧缓存器22读取显示帧单位的数据的动作在上述非显示期间中暂停即可。
与之相对，在进行尽量不使用帧缓存器22地将显示数据流实时地锁存于线锁存电路23中而显示的控制的情况下，需要具有在上述非显示期间暂时存储从主处理器5供给的显示数据等的缓冲功能。关于这样的缓冲功能，考虑利用帧缓存器22的一部分的存储区域的方法、或在线锁存电路23中事先准备锁存电路的串联电路而加以利用的方法。
图5示出非显示期间的缓冲功能的实现例。准备例如分别具有1显示线的量的存储电容的、8线的量的缓冲区域BUF1～BUF8。缓冲区域BUF1～BUF8如上述那样可以为帧缓存器22的一部分的存储区域，也可以为在线锁存电路23中事先准备的锁存电路的串联电路。虽然没有特别限制，但为方便起见，在此将在1显示帧中设置两个非显示期间、使各非显示期间为4显示线的量的期间的情况作为一例。根据图5，在显示状态信号DST的高电平期间，对于从主处理器5供给的显示数据不使用缓冲区域BUF1～BUF8，而是将其提供到线锁存电路23的输出锁存级（未图示）并从信号驱动电路21输出灰阶电压（S1）。接着，在显示状态信号DST反转成低电平时，将从主处理器5持续供给的显示数据从最前端的缓冲区域BUF1开始依次向后级输送而进行存储（S2）。该期间为非显示期间，显示动作停止，在该期间从主处理器5供给来的显示数据暂时存储在缓冲区域BUF1～BUF4中。此时，通过使显示状态信号DST再次成为高电平，开始进行使用缓冲区域BUF4的输出将显示数据提供到线锁存电路23的输出级的动作，由此，在经过4显示线的量的延迟时间后，能够不缺失后续的显示数据地使用该显示数据从信号驱动电路21输出灰阶电压（S3）。接着，在显示状态信号DST反转成低电平时，将从主处理器5持续供给的显示数据从下一个缓冲区域BUF5开始依次向后级输送而进行存储（S4）。该期间为非显示期间，显示动作停止，在该期间从主处理器5供给来的显示数据暂时存储在缓冲区域BUF5～BUF8中。此时，通过使显示状态信号DST再次成为高电平，开始进行使用缓冲区域BUF8的输出将显示数据提供到线锁存电路23的输出级的动作，由此，在又经过4显示线的量（共计8显示线的量）的延迟时间后，能够不缺失后续的显示数据地使用该显示数据从信号驱动电路21输出灰阶电压（S5）。
图6例示对显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时进行可变控制的其他状态。在此按两个显示帧F1、F2来重复地进行可变控制，各显示帧具有两个显示期间和一个非显示期间，在显示帧F1、F2之间，各个期间的开始定时不同。在显示帧中，最初的显示期间DP1_Gr1的开始与垂直同步信号的循环的开始同步，继此的最初的非显示期间NDP1_Gr1的开始定时（最初的显示期间的结束定时）为T1_Gr1，接着，显示期间DP2_Gr1的开始定时（最初的非显示期间的结束定时）为T2_Gr1。显示帧F2中的各定时为T1_Gr2、T2_Gr2、T3_Gr2，各期间为DP1_Gr2、NDP1_Gr2、DP2_Gr2。各个定时为帧周期内的时刻，分别有所不同。虽然没有特别限制，但显示期间PD1_Gri、PD2_Gri（i=1，2）分别不同。
图7例示在以图6的非显示可变定时设定的非显示期间进行触摸检测动作的情况下的主要的动作定时。在图7中，输入数据栏示出从主机装置5向液晶驱动器8提供显示数据时的动作定时，在该图中，输出数据栏示出液晶驱动器8向液晶面板2输出显示数据时的动作定时。输入数据栏的定时和输出数据栏的定时在时间上不必一致，为方便起见，使1帧期间（垂直同步信号VSYNC的周期）对应。在将显示数据暂时存储于帧缓存器22中之后向显示处理转移的情况下，输出数据栏的数据输出定时相对于输入数据栏的数据输入定时大幅度延迟。另一方面，在直接将从主处理器5供给的显示数据实时地显示的情况等下，输出数据栏的数据输出定时相对于输入数据栏的数据输入定时为基于内部动作的延迟程度。在图示的显示动作中，附图标记ON为显示期间，附图标记OFF为非显示期间，表示触摸面板的驱动及检测期间（TPC动作期间）。非显示期间按显示帧F1、F2而不同。
关于图6及图7的动作方式也没有特别图示，但能够通过采用与图4相同的结构来实现。只要使预期值寄存器电路32的预期值组数据为两种即可。
图8例示以非显示可变定时设定的一个非显示期间被分配于帧周期的最后部分的情况下的动作定时。非显示期间相对于帧周期的分配能够按照与线计数器31进行比较的预期值而设定在任何位置。
图9示出以显示帧单位使显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时周期性地不同的控制逻辑器的其他例子。与图4不同点在于，设有模式寄存器（MDREG）37，该模式寄存器37设定用于从多个预期值组中选择成为线计数器31的比较对象的规定的预期值组的模式数据。例如根据模式寄存器37的设定数据来选择选择器33的输入。模式寄存器37能够通过主处理器5而改写。按照在模式寄存器37中设定的模式数据，能够简单地选择图2和图6那样非显示期间的数量不同的显示方式。在该情况下，也能够根据在预期值组中设定的预期值的设定值来自由地确定显示和非显示的开始定时。其他结构与图4相同，因此标注相同的附图标记并省略其详细说明。
根据以上实施方式，起到以下的作用效果。
（1）由于显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时可变，所以显示面板2的驱动显示动作的噪声和触摸传感器3的驱动检测动作的噪声互不影响对方。而且，由于在显示帧内非显示开始定时不固定，所以能够抑制在显示帧内的固定部分观察到由非显示导致的不期望的亮度差。尤其如图2那样在显示帧内设定多个非显示定时的情况下，由上述非显示导致的不期望的亮度差容易被看作闪烁，但通过对上述非显示定时进行可变控制，能够使这样的由亮度差导致的闪烁也难以被观察到。
（2）由于能够如图2例示那样在帧周期内采取两个非显示期间，所以能够在帧周期内以两次的频率进行使用了基于触摸传感的检测数据的坐标运算。因此，与在帧周期内以一次的频率进行坐标运算的情况相比，能够提高对于触摸传感的响应速度。而且，由于非显示期间的开始定时可变，所以即使在显示帧内具有多个非显示定时，也能够使基于上述非显示的不期望的亮度差所导致的闪烁难以被观察到。在帧周期内采取一个非显示期间的情况下，由于非显示期间的开始定时可变，所以也难以在显示帧内观察到基于非显示的不期望的亮度差所导致的闪烁。
（3）如在图2等中说明那样，以在上述垂直同步信号VSYNC的多个周期内环绕一轮的方式以周期单位改变显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时，由此，由于能够使显示和非显示的开始定时周期性地变化，所以能够高效地进行非显示定时的可变控制。
（4）在将从主处理器5供给的显示数据暂时存储于帧缓存器22中之后再将其依次显示的显示方式中，在上述非显示期间中暂停从帧缓存器22读取显示帧单位的数据的动作，由此，能够不使承接非显示期间的显示数据消失地比较简单地进行非显示定时的控制。
（5）如在图5中说明那样，在尽量不经由帧缓存器22地将显示数据实时地供给到线锁存电路23而进行显示控制的方式中，在帧缓存器22或线锁存电路23中准备用于使显示数据的显示控制与非显示期间相应地延迟的延迟缓冲器（缓冲区域BUF1～BUF8），在非显示期间，进行作为延迟缓冲器而在缓冲区域暂时保持显示数据的控制，由此，能够比较简单地进行在帧周期内形成多个非显示定时的控制。
（6）如在图4中说明那样，使用帧计数器30和线计数器31，对线计数器的计数值和预期值进行比较来确定显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时，由此，能够具有灵活性地比较简单地实现该定时控制。尤其是，根据基于帧计数器30的计数值来选择分别具有多个基于线计数器31的计数值的预期值的预期值组，只要以与所选择的预期值组的预期值一致的线计数器31的计数定时来确定非显示期间的开始线位置和结束线位置，就能够使用大小比较电路而比较简单地构成定时逻辑器34的控制逻辑。
（7）如图9那样，通过采用能够改写地设定用于从多个预期值组中选择规定的预期值组的模式数据的模式寄存器37，能够根据显示图像的性质、或触摸面板和显示面板的特性等而容易地选择最佳的显示及非显示定时。
本发明不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。
例如，帧同步信号不限定于垂直同步信号，只要具有该同步功能即可。另外，点阵型的显示面板不限定于液晶面板，也可以是场致发光面板等。本发明不仅适用于平板电脑或智能手机等移动信息端，也能够广泛地适用于其他信息终端装置等。液晶驱动器、触摸面板控制器及副处理器不限定由单芯片构成，也可以由多芯片构成或分别独立地半导体集成电路化。
Claims (13)
1.一种触摸显示控制装置，具有：
可操作地与显示帧的帧同步信号同步地对显示面板进行显示控制的显示控制器；和
可操作地驱动触摸面板来进行触摸检测的触摸面板控制器，
其中，所述显示控制器具有第1控制部，按所述帧同步信号的单个周期或多个周期而改变所述帧同步信号的周期内的显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时，并且所述触摸面板控制器具有在所述非显示期间进行所述触摸面板的驱动和触摸检测的第2控制部，
其中，所述显示期间的开始定时开始于所述显示控制器通过驱动扫描电极和向信号电极加载灰阶电压来驱动所述显示面板，以及
其中，所述非显示期间的开始定时开始于所述显示控制器停止驱动所述显示面板，
其中，所述显示期间或所述非显示期间的开始定时是可变的。
2.如权利要求1所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述第1控制部在所述帧同步信号的周期内形成三个显示期间和两个非显示期间。
3.如权利要求1所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述第1控制部在所述帧同步信号的周期内形成两个显示期间和一个非显示期间。
4.如权利要求1至3中任一项所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述第1控制部以在所述帧同步信号的多个周期内环绕一轮的方式以周期单位改变显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时。
5.如权利要求2或3所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述显示控制器具有缓存器，并且所述第1控制部读取被写入到所述缓存器中的显示帧单位的数据而进行显示控制，并且在所述非显示期间中暂停从所述缓存器读取显示帧单位的数据的动作。
6.如权利要求2所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述显示控制器具有缓存器，并且所述第1控制部将所述缓存器作为用于使显示数据的显示控制与所述非显示期间相应地延迟的延迟缓存器来使用，并且作为所述延迟缓存器的控制，从显示帧的在先的显示期间到最初的非显示期间，不向所述缓存器写入显示数据，从该最初的非显示期间开始向所述缓存器写入显示数据的动作，在该最初的非显示期间结束之后开始读取被写入到所述缓存器中的显示数据，与下一个显示期间的开始相应地，中断从所述缓存器的读取，然后在下一个非显示期间结束之后再次开始从所述缓存器的读取。
7.如权利要求3所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述显示控制器具有缓存器，并且所述第1控制部将所述缓存器作为用于使显示数据的显示控制与所述非显示期间相应地延迟的延迟缓冲器来使用，并且作为所述延迟缓冲器的控制，从显示帧的在先的显示期间到最初的非显示期间，不向所述缓存器写入显示数据，从该最初的非显示期间开始向所述缓存器写入显示数据的动作，在该最初的非显示期间结束之后，开始读取被写入到所述缓存器中的显示数据。
8.如权利要求4所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述第1控制部具有：可操作地根据帧同步信号对显示帧进行计数的帧计数器；可操作地根据显示帧中的显示线同步信号对显示线进行计数的线计数器；和逻辑电路，其可操作地根据线计数器的计数值与其预期值的比较结果及帧计数器的计数值来确定显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时，其中所述线计数器的计数值的预期值根据所述帧计数器的计数值而不同。
9.如权利要求8所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述逻辑电路根据帧计数器的计数值来选择其中一个预期值组，所述预期值组具有线计数器的计数值的预期值，并以与所选择的预期值组的预期值一致的线计数器的计数定时来确定非显示期间的开始线位置和结束线位置。
10.如权利要求9所述的触摸显示控制装置，其特征在于，所述第1控制部还具有模式寄存器，能够改写地设定用于从多个预期值组中选择成为所述线计数器的计数值的比较对象的规定的预期值组的模式数据。
11.如权利要求1所述的触摸显示控制装置，其特征在于，该触摸显示控制装置形成在一个半导体基板上。
12.一种信息终端装置，具有：
显示面板；
与所述显示面板重叠且能够进行基于互电容方式的触摸检测的触摸面板；
可操作地与显示帧的帧同步信号同步地对显示面板进行显示控制的显示控制器；和
可操作地驱动触摸面板来进行触摸检测的触摸面板控制器，
其中，所述显示控制器能够按所述帧同步信号的单个周期或多个周期而改变所述帧同步信号的周期内的显示期间的开始定时和非显示期间的开始定时，并且所述触摸面板控制器在所述非显示期间进行所述触摸面板的驱动和触摸检测，
其中，所述显示期间的开始定时开始于所述显示控制器通过驱动扫描电极和向信号电极加载灰阶电压来驱动所述显示面板，以及
其中，所述非显示期间的开始定时开始于所述显示控制器停止驱动所述显示面板，
其中，所述显示期间或所述非显示期间的开始定时是可变的。
13.一种信息终端装置，具有：
显示面板；
与所述显示面板重叠且能够进行基于互电容方式的触摸检测的触摸面板；
可操作地与显示帧的帧同步信号同步地对显示面板进行显示控制的显示控制器；和
可操作地驱动触摸面板来进行触摸检测的触摸面板控制器，
其中，所述显示控制器能够按所述帧同步信号的单个周期或多个周期而改变所述帧同步信号的周期内的显示期间和非显示期间的配置，并且所述触摸面板控制器在所述非显示期间进行所述触摸面板的驱动和触摸检测，
其中，所述显示期间的开始定时开始于所述显示控制器通过驱动扫描电极和向信号电极加载灰阶电压来驱动所述显示面板，以及
其中，所述非显示期间的开始定时开始于所述显示控制器停止驱动所述显示面板，
其中，所述显示期间或所述非显示期间的开始定时是可变的。
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