CN104517574A - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体装置，涉及抑制由于电源噪声而变动的基准电压对多个电路单元的不良影响。本发明的半导体装置由基准电压发生电路生成基准电压，将所生成的相同基准电压用于在多个电路单元中生成电压，其中，为了向电路单元施加基准电压而设置基准电压的采样保持电路，在控制采样保持电路的采样保持控制电路中，在所述基准电压发生电路的电源噪声收敛于规定范围的状态下所述半导体装置动作时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作，在所述电源噪声超过规定范围的状态下所述半导体装置动作时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及对由电源噪声引起的基准电压变动所产生的影响进行缓和的技术，涉及例如从一个基准电压发生电路向电源不同的多个电路分配基准电压而使用的半导体装置，更具体地说，涉及有效应用于驱动液晶显示面板的LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)控制器LSI(Large Scale Integrated circuit：大规模集成电路)等的技术。
背景技术
在具有多个使用基准电压生成所期望的电压的信号的电路的情况下，如果在多个电路共用基准电压发生电路，则能够不仅减少基准电压发生电路的数量，还能够减少其修整电路(trimming circuit)的数量，能够有助于减小电路规模。例如，用于驱动液晶显示面板的LCD控制器LSI具有：生成液晶显示面板的公共电极驱动电压而驱动公共电极的电路；生成液晶显示面板的源电极驱动电压而驱动源电极的电路；以及生成用于驱动触摸面板及检测触摸的电压而控制触摸面板的电路等，它们都利用基准电压而生成所需的电压。在专利文献1中记载有下述LCD控制器LSI，其使用基准电压而生成这样的公共电极驱动电压及源电极驱动电压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－316328号公报
以LCD控制器LSI为一个例子，在向生成液晶显示面板的公共电极驱动电压而驱动公共电极的电路、生成液晶显示面板的源电极驱动电压而驱动源电极的电路、以及生成用于驱动触摸面板及检测触摸的电压而控制触摸面板的电路等供给利用一个基准电压发生电路生成的基准电压的情况下，本发明人发现存在下述问题点。
例如在LCD控制器LSI中，假如对驱动公共电极的电路、驱动源电极的电路、以及控制触摸面板的电路分别单独设置基准电压发生电路，则一个电路中产生的电源噪声的影响难以直接影响到其他电路的基准电压发生电路。但是，如果向驱动公共电极的电路、驱动源电极的电路、以及控制触摸面板的电路供给的基准电压发生变动，则全部电路受到影响而显示状态紊乱，另外，触摸检测精度也降低。特别是，作为基准电压的变动如果着眼于基准电压发生电路的电源噪声，则由使用与其为相同电源的电路的动作引起基准电压变动。这样的电源变动在与显示定时非同步地产生的情况下显示紊乱相对于显示画面是随机的且是局部的，从而显示质量明显降低。在这里所称的电源噪声，是指电路元件的消耗电流流过基板或组件的电源路径中而产生的电源变动噪声，能够举出IR压降或地弹(Ground Bounce)等。由这样的电源噪声产生的影响不仅存在于各个电源作为外部电源而独立的情况，在对这些电路分配将从外部施加的电源进行升压而生成的若干内部电源的情况下也基本相同。
上述内容及其他课题和新特征，能够根据本说明书的记载及附图得以明确。
发明内容
简单说明本申请所公开的实施方式中代表性部分的概要，则如下述所示。
即，一种半导体装置，其利用基准电压发生电路生成基准电压，将所生成的相同基准电压用于在多个电路单元中生成电压，在该半导体装置中，设置有基准电压的采样保持电路，其用于向电路单元施加基准电压。在对采样保持电路进行控制的采样保持控制电路中，在所述基准电压发生电路的电源噪声收敛于规定范围内的状态下所述半导体装置动作时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作，在所述电源噪声超过规定范围的状态下所述半导体装置动作时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作。
发明的效果
简单说明根据本申请所公开的实施方式中代表性部分所得到的效果，则如下述所示。
即，能够抑制由于电源噪声而发生了变动的基准电压对多个电路单元产生的不良影响。
附图说明
图1是例示作为半导体装置的一个例子的LCD控制器LSI的框图。
图2是例示其他LCD控制器的框图。
图3是从原理上例示对电源噪声检测而进行采样保持控制的结构的说明图。
图4是表示噪声检测电路的具体例子的电路图。
图5是从原理上例示根据成为噪声源的电路的非激活/激活来进行采样保持控制的结构的说明图。
图6是表示利用逻辑电路进行采样保持控制的具体例子的框图。
图7是例示图6的动作定时的时序图。
图8是例示着眼于显示期间和非显示期间的采样保持控制的原理的说明图。
图9是表示图2的升压电源调节器的一个例子的电路图。
图10是例示将采样保持电路的电容外置且一个电极与接地电源连接的情况的电路图。
图11是例示将采样保持电路的电容外置且一个电极与高压电源连接的情况的电路图。
附图标记说明
1、1A LCD控制器LSI
2 液晶显示面板
3 触摸面板
10 显示扫描电极驱动电路
11 信号电极驱动电路
12 触摸检测控制电路
20 系统接口
21 基准电压发生电路
23 逻辑电路用电源调节器
30 显示控制电路
31 显示帧存储器
32 锁存电路
IOVCC、Iovcc 外部输入输出用的高电位电源
GND、Gnd 外部输入输出用的低电位电源
VCI、Vci 显示扫描电极驱动用的高电位电源
AGND、Agnd 显示扫描电极驱动用的低电位电源
VCL、Vcl 显示扫描电极驱动用的高电位负电源
VSP、Vsp 信号电极驱动用的高电位电源
VSN、Vsn 信号电极驱动用的高电位负电源
AVDD、Avdd 触摸检测用的高电位电源
SAGND、Sagnd 触摸检测用的低电位电源
Vref 基准电压
50 升压电源调节器
40 采样保持电路
SW1 开关
C1 电容
60 噪声检测电路
61 采样保持控制信号
70 逻辑电路
70A 存储器写入逻辑电路
71 控制信号
71A 写入使能信号
80A、80B 屏蔽信号
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。在针对实施方式的概要说明中，添加括号进行参照的附图中的附图标记，仅为例示包含在添加了该括号的构成要素的概念中。
〔1〕<<基准电压的采样保持>>
半导体装置(1、1A)含有：第1电路单元(20、30、31、32)；基准电压发生电路(21)，其产生基准电压(Vref)；所述基准电压的采样保持电路(40)；采样保持控制电路(60、70、70A)，其对所述采样保持电路进行控制；以及多个第2电路单元(10cct、11cct、12cct)，其输入由所述采样保持电路进行了采样保持的基准电压而进行动作。所述采样保持控制电路，当所述半导体装置在所述基准电压发生电路的电源噪声收敛于规定范围内的状态下动作时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作，当所述半导体装置在所述电源噪声超过规定范围的状态下动作时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作。
由此，由于在基准电压发生电路的电源噪声没有收敛于规定范围内的情况下，采样保持电路保持变动前的基准电压，所以第2电路单元能够继续利用因基准电压发生电路的电源噪声而发生变动之前的基准电压。由此，能够抑制由于电源噪声而变动的基准电压对第2电路单元的不良影响。另外，由于不需要对多个第2电路单元分别单独设置基准电压发生电路，所以能够减小电路规模，并且能够减少对基准电压发生电路进行修整调整的工夫。
〔2〕<<使用多个电源>>
在第1项中，所述基准电压发生电路使用第1电源(Iovcc)，所述第1电路单元使用第1电源(Iovcc)或将所述第1电源降压后的电源(Lvcc)，所述第2电路单元使用与所述第1电源相比绝对值更高压的第2电源(Vci、Vcl、Vsp、Vsn)。
由此，即使在基于高电位电源进行动作的第2电路单元中使用由低电位电源生成的基准电压的情况下，也能够同样地抑制基准电压变动的影响。第1电源和第2电源可以是从半导体装置的外部分别施加的外部电源，另外，第2电源也可以是将从半导体装置的外部施加的第1电源在半导体装置内部升压而形成的电源。
〔3〕<<对电源噪声进行检测而进行Vref的采样保持控制>>
在第2项中，所述采样保持控制电路(60)对所述基准电压发生电路的电源是否产生了规定的电源变动进行判断，在检测出规定的电源变动的情况下，针对该变动而在以规定的时间常数决定的期间中，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在没有检测出所述电源变动时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
由此，能够直接掌握所述基准电压发生电路的电源噪声而进行采样保持控制。
〔4〕<<与成为噪声源的电路的非激活/激活对应的采样保持控制>>
在第2项中，所述采样保持控制电路(70、70A)在所述第1电路单元的规定动作的激活期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在所述规定动作的非激活期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
由此，通过着眼于第1电路单元中的电流消耗量较大的动作，能够预估所需的时序余量(timing margin)等，能够提高针对基准电压的变动所产生的波及的防止精度。
〔5〕<<存储器和访问控制电路>>
在第4项中，所述第1电路单元是存储显示数据的存储器(31)，所述第2电路单元包括显示用电极驱动电路(10cct、11cct)，其通过使用所述基准电压生成的驱动电压，驱动显示用的扫描电极及信号电极。所述采样保持控制电路(70A)是对所述存储器进行访问控制的逻辑电路，所述规定动作的激活期间是由所述逻辑电路对所述存储器的访问期间。
由此，即使显示数据存储等的存储器访问与显示用电极驱动电路的显示动作不同步发生，基准电压的变动也不会波及到显示用电极驱动电路，能够防止由于基准电压发生电路的电源噪声所导致的显示状态局部恶化这一事态。
〔6〕<<与非显示/显示期间对应的采样保持控制>>
半导体装置(1、1A)含有：第1电路单元(20、30、3、1、32)；基准电压发生电路(21)，其产生基准电压(Vref)；所述基准电压的采样保持电路(40)；采样保持控制电路(30)，其控制所述采样保持电路；以及多个第2电路单元(10cct、11cct、12cct)，其输入由所述采样保持电路进行了采样保持的基准电压而进行动作。所述第2电路单元包括显示用电极驱动电路(10cct、11cct)，其通过使用所述基准电压生成的驱动电压，生成驱动显示用的扫描电极及信号电极的多个驱动电压。在对所述扫描电极及信号电极进行驱动的显示期间，所述采样保持控制电路指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在非显示期间，所述采样保持控制电路指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
由此，即使由于在显示期间的显示驱动中消耗的较大消耗电流的影响而在基准电压发生电路中产生电源噪声，显示用电极驱动电路也很难受到由此发生的基准电压的变动的影响。
〔7〕<<对进行显示控制和触摸检测控制的半导体装置的适用>>
在第6项中，所述第2电路单元还含有触摸检测控制电路(12cct)，其通过使用所述基准电压生成的电压，在所述非显示期间控制触摸面板的驱动及触摸检测。
由此，即使由于在显示期间的显示驱动中消耗的较大消耗电流的影响而在基准电压发生电路中产生电源噪声，触摸检测控制电路也很难受到由此发生的基准电压的变动的影响，从而保证较高的触摸检测精度。
〔8〕<<对噪声源电路的动作进行检测而进行Vref的采样保持控制>>
半导体装置(1、1A)含有：第1电路块(13)，其使用第1电源(Vref)或对所述第1电源降压而得到的电源(Lvcc)；以及多个第2电路块(10、11、12)，其使用与所述第1电源相比绝对值更高压的电源(Vsp、Vsn、Vci、Vcl)。所述第1电路块含有产生基准电压的基准电压发生电路(21)。所述第2电路块含有所述基准电压的采样保持电路(40)，使用由自身的采样保持电路进行了采样保持的基准电压进行动作。所述第1电路块还含有逻辑电路(70、70A)，其在所述第1电路块自身的规定的内部电路的激活期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在所述内部电路的非激活期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
由此，由于着眼于第1电路块中的电流消耗量较大的内部电路动作，在该内部电路动作的激活期间，第2电路块的采样保持电路将所述基准电压保持在变动前，所以能够使第2电路块继续利用由于基准电压发生电路的电源噪声而发生变动之前的基准电压。由此，能够抑制由于电源噪声而变动的基准电压对第2电路块的不良影响。特别地，通过着眼于第1电路块中的电流消耗量较大的动作，能够预估所需的时序余量等，能够提高针对基准电压的变动所产生的波及的防止精度。另外，由于不需要对多个第2电路块分别单独设置基准电压发生电路，所以能够减小电路规模，并且能够减少对基准电压发生电路进行修整调整的工夫。此外，由于如果电源不同，则电源之间的电源噪声的传播原本不会出现，因此，即使将基准电压共用化也能够保证该状态。
〔9〕<<与存储器非访问/存储器访问对应的采样保持控制>>
在第8项中，所述规定的内部电路是存储器(31)，所述逻辑电路包含对所述存储器多位并行地访问的访问控制电路(70A)。所述激活期间为由所述逻辑电路对所述存储器的写入访问期间。
由此，即使存储器访问与第2电路块的动作不同步发生，基准电压的变动也不会波及到第2电路块，能够防止由于基准电压发生电路的电源噪声所导致的第2电路块的动作状态局部恶化这一事态。
〔10〕<<在采样保持控制中移用写入使能信号>>
在第9项中，所述逻辑电路将针对所述存储器的写入使能信号(71A)向所述第2电路块供给。所述采样保持电路在所述写入使能信号的使能期间进行所述基准电压的保持动作，在所述写入使能信号的非使能期间进行所述基准电压的采样动作。
由此，通过将原本具有的写入使能信号移用为存储器访问控制信号，能够容易地实现采样保持电路的采样保持控制。
〔11〕<<向电源调节器供给参考电压的基准电压发生电路>>
在第9项中，还具有升压调节器(50)，其输入外部电源并进行升压，作为与所述第1电源相比绝对值更高压的电源而生成升压电源，所述第2电路块将由所述升压调节器生成的升压电源用于动作电源。
由此，在第2电路块使用升压电源的情况下，也能够防止基准电压发生电路的电源噪声产生的不良影响。
〔12〕<<与升压调节器的升压动作期间/非升压动作期间对应的采样/保持控制>>
在第11项中，所述逻辑电路在所述非使能期间，在所述升压调节器的升压动作期间，也指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作。
能够预先防止由于升压电路的升压动作导致的较大电流消耗所产生的电源噪声波及到基准电压发生电路而对第2电路块产生不良影响的可能性。
〔13〕<<检测出电源噪声而对Vref的采样保持控制>>
半导体装置含有：第1电路块，其使用第1电源或将所述第1电源降压后的电源；以及多个第2电路块，其使用与第1电源相比绝对值较高压的电源。所述第1电路块含有产生基准电压的基准电压发生电路(21)、和采样保持控制电路(60)。所述第2电路块含有所述基准电压的采样保持电路(40)，使用由自身的采样保持电路进行了采样保持的基准电压进行动作。所述采样保持控制电路判断所述基准电压发生电路的电源是否发生规定的电源变动，在检测出规定的电源变动的情况下，针对该变动而在规定期间中，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在没有检测出所述电源变动时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
由此，直接掌握基准电压发生电路的电源噪声，通过检测规定的电源变动而采样保持电路将所述基准电压保持为变动前的基准电压，所以第2电路块能够继续利用由于基准电压发生电路的电源噪声而发生变动之前的基准电压。由此，能够抑制由于电源噪声而变动的基准电压对第2电路块的不良影响。另外，由于不需要对多个第2电路块分别单独设置基准电压发生电路，所以能够减小电路规模，并且能够减少对基准电压发生电路进行修整调整的工夫。此外，如果电源不同，则电源之间的电源噪声的传播原本不会出现，因此，即使将基准电压共用化也能够保证该状态。
〔14〕<<与电源变动对应的采样保持控制的收敛性>>
在第13项中，所述采样保持控制电路在检测出规定的电源变动的情况下，针对该变动而在以规定的时间常数决定的期间中，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作。
由此，即使是很小的电源变动，也能够保证控制的收敛性。
2.实施方式的详细
进一步详细记述实施方式。
<<LCD控制器LSI 1>>
在图1中，作为半导体装置的一个例子而例示出LCD控制器LSI1。在图1中，与LCD控制器LSI 1一起图示了液晶显示面板2和触摸面板3。液晶显示面板2使用例如TFT型的晶体管形成，像素配置为矩阵状而构成显示帧。触摸面板3并没有特别限制，具有与液晶显示面板2一体形成的内嵌(In-Cell)构造，叠放在显示帧上而形成触摸检测帧，根据静电电容的不同而能够进行触摸检测。
该图所示的LCD控制器LSI 1具有：电路(显示扫描电极驱动电路)10，其生成对液晶显示面板2的显示扫描电极进行驱动的驱动电压而驱动显示扫描电极；电路(信号电极驱动电路)11，其生成对液晶显示面板2的信号电极进行驱动的驱动电压而驱动信号电极；以及电路(触摸检测控制电路)12，其生成用于对触摸面板3进行驱动及检测触摸的电压而控制触摸面板。显示扫描电极驱动电路10、信号电极驱动电路11及触摸检测控制电路12是电路块的一个例子。显示扫描电极表示与像素晶体管的栅极连接的栅极线，还表示像素晶体管的公共电极线。信号电极表示与像素晶体管的源极连接的源极线。
系统接口20从省略图示的主处理器接受显示指令、写入指令及触摸检测指令等，并且接受显示数据，另外，将触摸检测数据向主处理器输出。
显示指令供给至显示控制电路30。显示控制电路30响应写入指令而将供给至系统接口20的显示数据存储在显示帧存储器31中。显示控制电路30响应显示指令而从显示帧存储器31读出显示数据，并传送至锁存电路32，基于垂直同步定时而使显示扫描电极驱动电路10驱动液晶显示面板2的显示扫描电极。与此并行地，显示控制电路30使用锁存电路32的显示数据而使信号电极驱动电路11驱动信号电极。
触摸检测指令供给至触摸检测控制电路12。触摸检测控制电路12对顺序驱动触摸面板3的扫描线时的静电电容的变化所对应的信号进行检测，通过将检测信号与阈值进行比较，从而判别触摸检测帧中的各个检测位置处是否存在触摸。判断结果的数据以触摸检测帧为单位而经由系统接口20发送至主处理器。
LCD控制器LSI 1的电源根据其电路部分而不同。
LCD控制器LSI 1并没有特别限制，作为外部电源而输入外部输入输出用的高电位电源IOVCC及低电位电源GND；显示扫描电极驱动用的高电位电源VCI、低电位电源AGND及高电位负电源VCL；信号电极驱动用的高电位电源VSP及高电位负电源VSN；以及触摸检测用的高电位电源AVDD及低电位电源SAGND。
外部输入输出用的电源IOVCC、GND作为Iovcc、Gnd而供给至内部的电源配线，并从其发送至系统接口20、基准电压发生电路21、逻辑电路用电源调节器23。例如Iovcc为1.8V，Gnd为0V。
基准电压发生电路30利用例如硅的带隙、或者利用n沟道型MOS晶体管和p沟道型MOS晶体管的阈值电压之差，从电源IOVCC、GND生成1.2～1.3V左右的基准电压Vref。
逻辑电路用电源调节器23将基准电压Vref作为参考电压而从电源IOVCC、GND生成逻辑电路用的高电位电源Lvcc。电源Lvcc例如为0.8V。电源Lvcc和低电位电源Gnd一起经由电源配线供给至显示控制电路30、显示帧存储器31及锁存电路32。
显示扫描电极驱动用的高电位电源VCI、低电位电源AGND及高电位负电源VCL作为Vci、Agnd、Vcl供给至内部的电源配线，并从其供给至显示扫描电极驱动电路10。例如Vci为3.0V，Vcl为－3.0V，Agnd为0V。显示扫描电极驱动电路10将基准电压Vref作为参考电压对电源Vci、Vcl进行放大，而生成用于驱动液晶显示面板的扫描电极的多个正、负驱动电压，使用所生成的驱动电压驱动扫描电极。
信号电极驱动用的高电位电源VSP及高电位负电源VSN作为Vsp、Vsn供给至内部的电源配线，并从其供给至信号电极驱动电路11。例如Vsp为6.0V，Vsn为－6.0V，Agnd为0V。信号电极驱动电路11将基准电压Vref作为参考电压而从电源Vsp、Vsn生成多个灰度电压电平，使用生成的灰度电压驱动液晶显示面板2的信号电极。信号电极驱动电路11基于对应于显示数据按每个像素选择的灰度电压，驱动液晶显示面板2的信号电极。
触摸检测用的高电位电源AVDD及低电位电源SAGND作为Avdd、Sagnd供给至内部的电源配线，并从其交付至触摸检测控制电路12。例如Avdd为5.0V，Sagnd为0V。触摸检测控制电路12将基准电压Vref作为参考电压而从电源Avdd、Sagnd放大至所需要的电压电平，生成触摸面板的扫描驱动电压及触摸检测电压，使用所生成的扫描驱动电压及触摸检测电压进行触摸检测控制。
基准电压Vref是在显示扫描电极驱动电路10、信号电极驱动电路11及触摸检测控制电路12共用的基准电压发生电路21中生成，并供给至各电路10、11、12。基准电压发生电路21的电源为Iovcc、Gnd，电源Iovcc、Gnd的电源噪声对基准电压Vref发生影响。例如能够考虑到如果在显示控制电路30将显示数据写入显示帧存储器31时，较大的消耗电流从电源Lvcc的配线向Gnd的配线流动，则波及电源Iovcc、Gnd，基准电压发生电路21中产生电源噪声。另外，能够考虑到如果系统接口20将触摸检测帧的触摸检测数据向外部输出而使得较大的消耗电流从电源Iovcc的配线向Gnd的配线流动，则与上述相同地，在基准电压发生电路21中产生电源噪声。
在将基准电压Vref作为参考电压而生成电压的显示扫描电极驱动电路10、信号电极驱动电路11及触摸检测控制电路12中，为了不使用发生了变动的基准电压Vref，各个电路具有采样保持电路40，在基准电压Vref发生变动的情况下，事先保持基准电压。
图2示出其他LCD控制器1A的例子。与图1不同点在于，作为外部电源输入外部输入输出用的高电位电源IOVCC及低电位电源GND、和显示扫描电极驱动用的高电位电源VCI及低电位电源AGND，与其对应地，新采用了将高电位电源VCI及低电位电源AGND作为动作电源的升压电源调节器50。在此情况下，升压电源调节器50将高电位电源VCI及低电位电源AGND作为动作电源，生成前述高电位负电源Vcl、高电位电源Vsp、高电位负电源Vsn、触摸检测用的高电位电源Avdd及低电位电源Sagnd，供给至各部。
在该情况下，也与上述相同地，在将基准电压Vref作为参考电压而生成电压的显示扫描电极驱动电路10、信号电极驱动电路11及触摸检测控制电路12中，为了不使用发生了变动的基准电压Vref，各个电路具有采样保持电路40，在基准电压Vref发生变动的情况下，事先保持基准电压。
虽然未特别图示，但也能够考虑系统接口20、显示控制电路30、显示帧存储器31及锁存电路32将电源Iovcc、Gnd作为动作电源的情况。在该情况下，当然也在显示扫描电极驱动电路10、信号电极驱动电路11及触摸检测控制电路12中，为了不使用发生了变动的基准电压Vref，各个电路具有采样保持电路40，在基准电压Vref发生变动的情况下，事先保持基准电压。
<<对电源噪声进行检测而进行采样保持控制>>
图3从原理上例示了对电源噪声进行检测而进行采样保持控制的结构。在这里，将信号电极驱动电路11的采样保持电路作为一个例子。采样保持电路40由配置在从基准电压发生电路21供给基准电压Vref的路径上的开关SW1、和配置在开关SW1的后级且开关SW1与低电位电源Agnd之间的电容C1构成。11cct是相对于作为电路块的信号电极驱动电路11为除去采样保持电路40以外的电路单元(信号电极驱动单元)。21cct是对基准电压发生电路21的电路构成的总称。
噪声检测电路60表示采样保持控制电路，对高电位电源Iovcc的电源噪声、即基准电压发生电路的电源噪声是否收敛于规定范围或者超出规定范围的情况进行判别。在该电源噪声收敛于规定范围中时，通过采样保持控制信号61使采样保持电路40的开关SW1接通而指示基准电压Vref的采样动作。在前述电源噪声超过规定范围的情况下，使采样保持电路40的开关SW1断开而指示基准电压Vref的保持动作。噪声检测电路60配置在基准电压发生电路21附近为好。
通过在高电位电源Iovcc中产生噪声的定时，断开开关SW1而在采样保持电路40中保持基准电压Vref，能够使得下一段电路11cct的基准电压保持为不受到电源Iovcc的噪声影响的稳定的电压。不仅在信号电极驱动电路11中，在显示扫描电极驱动电路10及触摸检测控制电路12中也是同样的，即使由于系统接口电路20或显示帧存储器31等其他电路的动作影响而使得电源Iovcc中产生噪声，在接收基准电压Vref而进行动作的信号电极驱动电路11、显示扫描电极驱动电路10及触摸检测控制电路12中，也能够以没有受到噪声影响的稳定的基准电压Vref使电路动作。
另外，由于能够如上述那样在不同的电源块之间进行没有受到电源噪声影响的稳定的基准电压Vref的授受，所以无需将基准电压发生电路21按各个电源块的每一个单独搭载，通过将由一个基准电压发生电路21产生的电压在电路块之间交付，就能够将基准电压发生电路21的电路规模控制在较小规模，在修整电路22等中需要进行输出调整的情况下，也能够通过对多个电路块的基准电压进行集中修整调整，而使LCD控制器LSI的制造成本的负担成为最小限度。
图4示出噪声检测电路60的具体例子。在图4中，在高电位电源Iovcc和低电位电源Agnd之间串联配置电阻R1和电容C2，设置有在由于高电位电源Iovcc上升而在电阻R1两端形成电位差时流过电流的p沟道型MOS晶体管M1、以及在由于高电位电源Iovcc降低而在电阻R1两端形成电位差时流过电流的p沟道型MOS晶体管M2。流过MOS晶体管M1或M2的电流经由n沟道型MOS晶体管M3而控制n沟道型MOS晶体管M4的电导，根据MOS晶体管M4的电导并依照该MOS晶体管M4和电阻R2的结合节点处的电压，生成采样保持控制信号61。在采样保持控制信号61为高电平时，接通开关SW1而对基准电压Vref进行采样，在低电平时，断开开关SW1而保持基准电压Vref。保持期间是由电阻R1和电容C2的时间常数确定的时间。
<<与成为噪声源的电路的非激活/激活对应的采样保持控制>>
图5从原理上例示了根据成为噪声源的电路的非激活/激活而进行采样保持控制的结构。在这里，将信号电极驱动电路11的采样保持电路作为一个例子。采样保持电路40由配置在从基准电压发生电路21供给基准电压Vref的路径上的开关SW1、和配置在开关SW1的后级且开关SW1与低电位电源Agnd之间的电容C1构成。11cct是除去采样保持电路40以外的信号电极驱动电路11的电路构成的总称，21cct是对基准电压发生电路21的电路构成的总称。
在这里，作为进行采样保持控制的采样保持控制电路的逻辑电路70，对于在基准电压发生电路Vref的电源噪声收敛于规定范围内的范围内消耗电流的LCD控制器LSI 1(1A)的动作，利用控制信号71指示采样保持电路40进行基准电压Vref的采样动作，对于估计为电源噪声超过规定范围的程度地消耗电流的LCD控制器LSI 1(1A)的动作，利用控制信号71指示采样保持电路40进行基准电压Vref的保持动作。
由于与检测实际的电源噪声而进行应对的情况相比，预先预测产生不期望的电源噪声的动作来进行应对，所以能够预估所需的时间余量等，能够提高针对变动的基准电压Vref所产生的波及的防止精度。
图6示出逻辑电路进行的采样保持控制的具体例子。在图6中，13是使用电源Iovcc以及将电源Iovcc由逻辑电路用电源调节器23降压后的降压电源Lvcc进行动作的第1电路块的一个例子。与其相对，显示扫描电极驱动电路10、信号电极驱动电路11及触摸检测控制电路12作为使用与电源Iovcc相比绝对值更高压的电源进行动作的第2电路单元的一个例子。在图6中，12cct为相对于作为电路块的触摸检测控制电路12除去其采样保持电路40后的电路单元(触摸检测控制单元)。相同地，10cct为相对于作为电路块的显示扫描电极驱动电路10除去其采样保持电路40后的电路单元(显示扫描电极驱动单元)。
在这里，作为逻辑电路70而使用显示控制电路30中含有的存储器写入逻辑电路70A。存储器写入逻辑电路70A对来自主处理器的访问指令进行响应而对由例如SRAM等构成的显示帧存储器31进行写入控制。存储器写入逻辑电路70A在每次向显示帧存储器31写入显示数据时，使写入使能信号71A成为有效(激活电平)。显示帧存储器31在写入使能信号71A有效时，进行将供给来的显示数据依照写入地址写入存储器阵列的动作。在写入动作中，使多个写入放大器等并行动作而将多字节的显示数据并行写入。在该写入动作中，能够预想到会有较大消耗电流流过电源线，会在电源Iovcc、Gnd中产生电源噪声。
此时，将写入使能信号71A移用为采样保持电路40的采样保持控制信号。通过写入使能信号71A的非使能(非激活)电平而指示采样保持电路40进行采样动作，通过写入使能信号71A的使能电平而指示采样保持电路40进行保持动作。在图7中例示了其动作定时。
由此，即使由于向显示帧存储器31写入显示数据的写入动作导致基准电压Vref变动，显示扫描电极驱动电路10、信号电极驱动电路11及触摸检测控制电路12也不会受到其影响。由此，即使与显示动作非同步地从主处理器请求写入显示数据，也能够防止显示画面产生局部紊乱的事态。总之，能够阻止由于与显示动作不同步地基准电压Vref发生变动而导致显示画面突发且不连续地发生紊乱的事态。
<<与非显示/显示期间对应的采样保持控制>>
图8示出着眼于显示期间和非显示期间的采样保持控制的原理。由于信号电极驱动电路11中的液晶显示用的源极输出在驱动液晶显示面板2的显示期间，输出与显示图像对应的各种电压，所以因输出电压的振幅极端变换而容易产生电源噪声，有可能对基准电压发生电路产生影响。与之相对，在如垂直回归期间这种不驱动液晶显示面板2的非显示期间中，按正极、负极的极性输出固定电压、或者电源Gnd输出、或者成为高阻抗(Hi-z)状态，所以难以产生电源噪声，不会对基准电压发生电路产生影响。着眼于该情况，显示控制电路30通过使得采样保持电路40在垂直回归期间这种非显示期间处于采样状态，在显示期间处于保持状态，从而供给噪声较少的基准电压。即，即使由于在显示期间的显示驱动中消耗的较大消耗电流的影响而在基准电压发生电路21中产生电源噪声，显示扫描电极驱动电路10、信号电极驱动电路11及触摸检测控制电路12也不会受到由此产生的基准电压变动的影响。该与非显示/显示期间对应的采样保持控制的方式可以单独使用，也可以与基于上述电源变动的检测结果进行的控制、基于可否进行上述存储器写入访问的控制一起使用。在一起使用控制方法的情况下，只要在指示冲突时使保持指示优先即可。
与此同时，触摸检测控制电路12在垂直回归期间这种非显示期间，控制触摸面板3的驱动及触摸检测。由此，即使由于在显示期间的显示驱动中消耗的较大消耗电流的影响而在基准电压发生电路21中产生电源噪声，触摸检测控制电路12也很难受到由此产生的基准电压Vref变动的影响，能够保证较高的触摸检测精度。
<<与升压调节器的升压动作期间/非升压动作期间对应的采样保持控制>>
图9示出图2的升压电源调节器50的一个例子。在这里，示出基于外部电源VCI对高压正电源Vsp和高压负电源Vsn进行升压的电路例。在电源Vsp、Vsn均为负载电流较少、不存在电压降的状态下，利用屏蔽信号80A、80B使动作时钟81停止。在这里，将屏蔽信号80A、80B转用为采样保持控制信号，在升压电源调节器50动作中指示采样保持电路40进行保持动作，在升压电源调节器50停止中指示采样保持电路40进行采样动作。由此，能够避免由于升压电源调节器50的动作所产生的电源噪声对基准电压发生电路21施加的影响。
着眼于该升压动作的采样保持控制的方式，能够与基于上述电源变动的检测结果的控制、基于可否进行存储器写入访问的控制、基于显示/非显示的控制一起使用。在一起使用控制方法的情况下，只要在指示冲突时使保持指示优先即可。
<<采样保持电路的保持电容>>
采样保持电路40的用于保持的电容C1可以是半导体装置1、1A的内置电容，也可以如图10及图11所例示那样为半导体装置1、1A的外置电容。在为外置电容的情况下，可以如图10所示，将电容C1的一个电极与外部的接地电源AGND、SAGND连接，也可以如图11所示，将电容C1的一个电极与高压电源Vsp、Avdd连接。特别地，将与外置电容C1连接的接地电源或高压电源，设置为与供给基准电压Vref的电路共同的接地电源或高压电源。
本发明并不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
例如，基于电源变动的检测结果的控制和基于可否进行存储器写入访问的控制可以各自单独使用，也可以同时使用。在后者的情况下，只要在指示冲突时使保持指示优先即可。
本发明的半导体装置并不限定于LCD驱动器LSI。在LCD驱动器LSI的情况下，也可以不具有触摸面板的驱动及检测功能。本发明能够广泛地应用于具有使用基准电压生成内部电压的功能的半导体装置中。半导体装置并不限定于单芯片，也可以是将多芯片模块化的半导体装置。

Claims (14)

1.一种半导体装置，含有：
第1电路单元；
基准电压发生电路，其产生基准电压；
所述基准电压的采样保持电路；
采样保持控制电路，其控制所述采样保持电路；以及
多个第2电路单元，其输入由所述采样保持电路进行了采样保持的基准电压而进行动作，
所述半导体装置的特征在于，
当所述半导体装置在所述基准电压发生电路的电源噪声收敛于规定范围的状态下动作时，所述采样保持控制电路指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作，当所述半导体装置在所述电源噪声超过规定范围的状态下动作时，所述采样保持控制电路指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述基准电压发生电路使用第1电源，所述第1电路单元使用第1电源或将所述第1电源降压后的电源，所述第2电路单元使用与所述第1电源相比绝对值更高压的第2电源。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，
所述采样保持控制电路对所述基准电压发生电路的电源是否产生了规定的电源变动进行判断，在检测到规定的电源变动的情况下，针对该变动而在以规定的时间常数决定的期间中，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在没有检测到所述电源变动时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
4.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，
所述采样保持控制电路在所述第1电路单元的规定动作的激活期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在所述规定动作的非激活期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，
所述第1电路单元是存储显示数据的存储器，
所述第2电路单元包括显示用电极驱动电路，该显示用电极驱动电路通过使用所述基准电压生成的多个驱动电压，来驱动显示用的扫描电极及信号电极，
所述采样保持控制电路是对所述存储器进行访问控制的逻辑电路，
所述规定动作的激活期间是由所述逻辑电路对所述存储器的访问期间。
6.一种半导体装置，含有：
第1电路单元；
基准电压发生电路，其产生基准电压；
所述基准电压的采样保持电路；
采样保持控制电路，其控制所述采样保持电路；以及
多个第2电路单元，其输入由所述采样保持电路进行了采样保持的基准电压而进行动作，
所述半导体装置的特征在于，
所述第2电路单元包括显示用电极驱动电路，该显示用电极驱动电路通过使用所述基准电压生成的驱动电压，生成用于驱动显示用的扫描电极及信号电极的多个驱动电压，
在对所述扫描电极及信号电极进行驱动的显示期间，所述采样保持控制电路指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在非显示期间，所述采样保持控制电路指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
7.根据权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，
所述第2电路单元还含有触摸检测控制电路，该触摸检测控制电路通过使用所述基准电压生成的电压，在所述非显示期间控制触摸面板的驱动及触摸检测。
8.一种半导体装置，含有：
第1电路块，其使用第1电源或对所述第1电源降压后的电源；以及多个第2电路块，其使用与所述第1电源相比绝对值更高压的电源，
所述半导体装置的特征在于，
所述第1电路块含有产生基准电压的基准电压发生电路，
所述第2电路块含有所述基准电压的采样保持电路，并使用由自身的采样保持电路进行了采样保持的基准电压进行动作，
所述第1电路块还含有逻辑电路，该逻辑电路在所述第1电路块自身的规定的内部电路的激活期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在所述内部电路的非激活期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，
所述规定的内部电路是存储器，
所述逻辑电路包含对所述存储器多位并行地访问的访问控制电路，
所述激活期间为由所述逻辑电路对所述存储器的写入访问期间。
10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，
所述逻辑电路将针对所述存储器的写入使能信号向所述第2电路块供给，
所述采样保持电路在所述写入使能信号的使能期间进行所述基准电压的保持动作，在所述写入使能信号的非使能期间进行所述基准电压的采样动作。
11.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，
还具有升压调节器，该升压调节器输入外部电源并进行升压，作为与所述第1电源相比绝对值更高压的电源而生成升压电源，
所述第2电路块将由所述升压调节器生成的升压电源用于动作电源。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，
所述逻辑电路即使在所述非使能期间，在所述升压调节器的升压动作期间，也指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作。
13.一种半导体装置，含有：
第1电路块，其使用第1电源或将所述第1电源降压后的电源；以及
多个第2电路块，其使用与第1电源相比绝对值更高压的电源，
所述半导体装置的特征在于，
所述第1电路块含有产生基准电压的基准电压发生电路和采样保持控制电路，
所述第2电路块含有所述基准电压的采样保持电路，并使用由自身的采样保持电路进行了采样保持的基准电压进行动作，
所述采样保持控制电路对所述基准电压发生电路的电源是否产生了规定的电源变动进行判断，在检测到规定的电源变动的情况下，针对该变动而在规定期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作，在没有检测到所述电源变动时，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的采样动作。
14.根据权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，
所述采样保持控制电路在检测到规定的电源变动的情况下，针对该变动而在以规定的时间常数决定的期间，指示所述采样保持电路进行所述基准电压的保持动作。
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