JP5885232B2 - タッチセンサパネルコントローラ及び半導体装置 - Google Patents
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Description
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
本発明の代表的な実施の形態に係るタッチセンサパネルコントローラ(3)は、複数のY電極(Y1〜YM)とX電極(X1〜XN)によって複数の交点に容量が形成されたタッチセンサパネルの前記Y電極を駆動する駆動回路(300)と、前記X電極から信号を入力して前記交点の容量の容量値を検出する検出回路(301)と、前記駆動回路及び前記検出回路を制御する制御部(308)とを有する。前記駆動回路はローレベルが負電圧とされたパルス状の交流駆動電圧を前記Y電極に印加する。
項1のタッチセンサパネルコントローラにおいて、前記制御回路は、外部から与えられる選択データ(VGLVLのデータ)に基づいて前記負電圧のレベルを決定する。
本発明の別の実施の形態に係る半導体装置はタッチセンサパネルコントローラ(3)とディスプレイドライバ(4)とを有する。タッチセンサパネルコントローラは複数のY電極(Y1〜YM)とX電極(X1〜XN)によって複数の交点に容量(Cxy)が形成されたタッチセンサパネル(1)の前記Y電極を駆動すると共に前記X電極から信号を入力して前記交点の容量の容量値を検出する。ディスプレイドライバは、複数の走査電極(G1〜G640)と信号電極(D1〜D1440)との交差部分に表示セルが配置されたアクティブマトリクス型のディスプレイパネル(2)に表示駆動電圧を供給する。前記タッチセンサパネルコントローラは、ローレベルが負電圧のパルス状の交流駆動電圧を前記Y電極に印加する駆動回路(300)を有する。
項3の半導体装置において、前記ディスプレイドライバは、前記走査電極と前記信号電極の駆動に用いる複数の電圧を生成する昇圧回路(400)を有する。前記駆動回路は前記交流駆動電圧のハイレベルとローレベルの双方又は一方の電圧に前記昇圧回路で生成された電圧(VYL)を用いる。
項3の前記タッチセンサパネルコントローラは、外部から与えられる選択データ(VGLVLのデータ)に基づいて前記負電圧のレベルを決定する制御部を更に有する。
項3の半導体装置において、前記タッチセンサパネルコントローラ(3)と前記ディスプレイドライバ(4)は共通の半導体基板に形成されたシングルチップ又は別々の半導体基板に形成されたマルチチップを有する。
本発明の更に別の実施の形態に係る半導体装置は、タッチセンサパネルコントローラ(3)とディスプレイドライバ(4)とを有する。タッチセンサパネルコントローラは、複数のY電極(Y1〜YM)とX電極(X1〜XN)によって複数の交点に容量(Cxy)が形成されたタッチセンサパネル(1)の前記Y電極を駆動すると共に前記X電極から信号を入力して前記交点の容量の容量値を検出する。ディスプレイドライバは、複数の走査電極(G1〜G640)と信号電極(D1〜D1440)との交差部分に表示セルが配置されたアクティブマトリクス型のディスプレイパネル(2)に表示駆動電圧を供給する。前記タッチセンサパネルコントローラは前記Y電極に第1のパルス波形を印加する第1の駆動回路(300)を有し、前記ディスプレイドライバは、前記液晶ディスプレイパネルの前記走査電極に第2のパルス波形を印加する第2の駆動回路(AMPvf)を有する。前記第1の駆動回路及び第2の駆動回路は、前記第1のパルス波形のハイレベル期間を前記第2のパルス波形のハイレベル期間内とし、前記第1のパルス波形のハイレベルの幅を前記第2のパルス波形のハイレベルの幅に比べて小さくする(図8参照)。
項7の半導体装置において、前記第2の駆動回路は前記ディスプレイパネルの駆動タイミングを基準に第2のパルス波形を生成する。前記第1の駆動回路は前記ディスプレイパネルの駆動タイミングを基準に、前記第1のパルス波形のハイレベル期間が前記第2のパルス波形のハイレベル期間内に設定され、前記第1のパルス波形のハイレベルの幅が前記第2のパルス波形のハイレベルの幅に比べて小さく設定された、第2のパルス波形を生成する(図8参照)。
項8の半導体装置において、前記第1のパルス波形の変化タイミングは、前記第2のパルス波形の立ち上がりタイミングに対して、ウェイト時間を経過した時間(t1)と、前記第2のパルス波形の立ち下がりタイミングに対して、セット時間を経過する前の時間(t3)と、によって前記第1の駆動回路に設定される。
本発明の更に別の実施の形態に係るタッチセンサパネルコントローラ(3A)は、複数のY電極(Y1〜YM)とX電極(X1〜XN)によって複数の交点に容量(Cxy)が形成されたタッチセンサパネル(1)の前記Y電極を駆動する駆動回路(300)と、前記X電極から信号を入力して前記交点の容量の容量値を検出する検出回路(301)と、前記駆動回路及び前記検出回路を動作させるための電源電圧を生成する昇圧回路(309)とを有する。前記駆動回路は前記Y電極毎に複数のパルス波形を印加してY電極の駆動を行なう。前記昇圧回路は、複数相のチャージクロック信号(CCK1〜CCK4)のパルス変化に同期してチャージポンプ動作を行う。前記複数相のチャージクロック信号は前記Y電極毎の複数のパルス波形による駆動サイクル単位(YNSCAN_ST)で初期化される。
項10のタッチセンサパネルコントローラにおいて、前記昇圧回路はクロック信号を計数して所要の複数桁の出力に基づいて前記複数相のチャージクロック信号を生成するカウンタ(410)を有し、前記カウンタは前記Y電極毎の複数のパルス波形による駆動サイクル単位(YNSCAN_ST)で初期化される。
本発明の更に別の実施の形態に係る半導体装置はタッチセンサパネルコントローラ(3)、ディスプレイドライバ(4)及び昇圧回路(700)を有する。前記タッチセンサパネルコントローラは、複数のY電極(Y1〜YM)とX電極(X1〜XN)によって複数の交点に容量(Cxy)が形成されたタッチセンサパネル(1)の前記Y電極を駆動する駆動回路(300)及び前記X電極から信号を入力して前記交点の容量の容量値を検出する検出回路(301)を有する。前記ディスプレイドライバは、複数の走査電極(G1〜G640)と信号電極(D1〜D1440)との交差部分に表示セルが配置されたアクティブマトリクス型のディスプレイパネル(2)に表示駆動電圧を供給する。前記駆動回路は前記Y電極毎に複数のパルス波形を印加してY電極の駆動を行う。前記昇圧回路は、前記駆動回路、前記検出回路及び前記ディスプレイドライバを動作させるための電源電圧を生成し、複数相のチャージクロック信号(CCK1〜CCK4)のパルス変化に同期してチャージポンプ動作をおこなう。前記複数相のチャージクロック信号は前記Y電極毎の複数のパルスによる駆動サイクル単位(YNSCAN_ST)で初期化される。
項12の半導体装置において、前記昇圧回路は、クロック信号を計数して所要の複数の桁の出力に基づいて前記複数相のチャージクロック信号を生成するカウンタ(410)を有し、前記カウンタは前記Y電極毎の複数のパルス波形による駆動サイクル単位で計数値が初期化される。
実施の形態について更に詳述する。
図1には本発明が適用された表示及び入力装置の全体的な構成を示す説明図である。同図に示される表示及び入力装置は例えばPDAや携帯電話機などの携帯端末の一部を構成し、タッチセンサパネル(TP)1、ディスプレイパネルとしての液晶ディスプレイパネル(DSP)2、タッチセンサパネルコントローラ(TPC)3、及びディスプレイドライバとしての液晶ドライバ(DSPD)4を備える。
次に本発明の実施の形態2として、液晶ディスプレイの駆動波形とタッチセンサパネルの駆動パルス波形との関係について説明する。実施の形態1ではタッチセンサパネル1のY電極Y1〜YMへの駆動パルスの電圧を高電圧化することによって検出感度の向上若しくは高S/N化を実現した。Y電極Y1〜YMへの高電圧化された駆動パルスは液晶ディスプレイパネル2や液晶ドライバ4に対してノイズとなる場合が想定される。本実施の形態2では、Y電極への駆動パルスの高電圧化によるタッチセンサパネルの高S/N比と液晶ディスプレイパネルの表示劣化の回避とを両立するのに好適な制御タイミングを提供するものである。
実施の形態3では昇圧回路による昇圧動作タイミングをタッチセンサパネルによる検出動作に最適化する構成について説明する。
2 液晶ディスプレイパネル(DSP)
3 タッチセンサパネルコントローラ(TPC)
4 液晶ドライバ(DSPD)
5 サブシステム用のマイクロプロセッサ(SMPU)
6 ホストプロセッサ(HMPU)
Y1〜YM Y電極
X1〜XN X電極
G1〜G640 走査電極としてのゲート電極
D1〜D1440 信号電極としてのドレイン電極
300 駆動回路(YDRV)
301 検出回路としての積分回路(INTGR)
302 サンプルホールド回路(SH)
303 セレクタ(SLCT)
304 AD変換回路(ADC)
305 RAM
306 バスインタフェース回路(BIF)
308 シーケンス制御回路(SQENC)
Csig1〜Csig7 制御信号
Vbst 駆動電圧
VHSP X電極の初期化電圧
AMPit オペアンプ
Cs 積分コンデンサ
SW1 リセットスイッチ
309,400,700 昇圧回路
Twait,Tydrv,Tset 設定レジスタ
CLK 基準クロック
CCK1、CCK2,CCK3、CCK4 チャージクロック信号
DC1_SW1〜DC1_SW4、DC2_SW1〜DC2_SW4 スイッチ素子
C11,C12 容量素子
YNSCAN_ST タイミングパルス
Claims (6)
- 複数のY電極とX電極によって複数の交点に容量が形成されたタッチセンサパネルの前記Y電極に、ローレベルが負電圧とされたパルス状の交流駆動電圧を印加する駆動回路と、
前記X電極から信号を入力して前記交点の容量に基づいて電圧信号を検出する検出回路と、
前記駆動回路及び前記検出回路を制御する制御部とを有し、
前記駆動回路は、負電圧のローレベルから正電圧のハイレベルに立ちあがって前記ハイレベルから前記ローレベルに立ち下がる駆動パルスを複数パルス有するパルス状の交流駆動電圧を、前記Y電極に印加し、
前記検出回路は、前記パルス状の交流駆動電圧の前記駆動パルスの期間で前記電圧信号を検出し、前記交流駆動電圧のローレベルの期間で前記電圧信号を非検出とし、
前記制御部は、外部から与えられる選択データに基づいて前記パルス状の交流駆動電圧のローレベルを決定する、タッチセンサパネルコントローラ。 - 前記検出回路は前記X電極の電圧信号を積分する積分アンプを有し、
前記制御部は、前記容量を検出する前に前記パルス状の交流駆動電圧のローレベルのパルス期間を用いて前記X電極をプリチャージし、
前記積分アンプは前記パルス状の交流駆動電圧のハイレベルのパルス期間で積分動作を行う、請求項1記載のタッチセンサパネルコントローラ。 - 複数のY電極とX電極によって複数の交点に容量が形成されたタッチセンサパネルの前記Y電極に、ローレベルが負電圧とされたパルス状の交流駆動電圧を印加すると共に前記X電極から信号を入力して前記交点の容量に基づいて電圧信号を検出するタッチセンサパネルコントローラと、
複数の走査電極と信号電極との交差部分に表示セルが配置されたアクティブマトリクス型のディスプレイパネルに表示駆動電圧を供給するディスプレイドライバと、を有する半導体装置であって、
前記タッチセンサパネルコントローラは、負電圧のローレベルから正電圧のハイレベルに立ちあがって前記ハイレベルから前記ローレベルに立ち下がる駆動パルスを複数パルス有するパルス状の交流駆動電圧を、前記Y電極に印加する駆動回路と、
前記パルス状の交流駆動電圧の前記駆動パルスの期間で前記電圧信号を検出し、前記交流駆動電圧のローレベルの期間で前記電圧信号を非検出とする検出回路と、
外部から与えられる選択データに基づいて前記パルス状の交流駆動電圧のローレベルを決定する制御部とを有する、半導体装置。 - 前記検出回路は前記X電極の電圧信号を積分する積分アンプを有し、
前記X電極は、前記容量を検出する前に前記パルス状の交流駆動電圧のローレベルのパルス期間を用いてプリチャージされ、
前記積分アンプは前記パルス状の交流駆動電圧のハイレベルのパルス期間で積分動作を行う、請求項3記載の半導体装置。 - 前記ディスプレイドライバは、前記走査電極と前記信号電極の駆動に用いる複数の電圧を生成する昇圧回路を有し、
前記駆動回路は前記パルス状の交流駆動電圧のハイレベルとローレベルの双方又は一方の電圧に前記昇圧回路で生成された電圧を用いる、請求項3記載の半導体装置。 - 前記タッチセンサパネルコントローラと前記ディスプレイドライバは共通の半導体基板に形成されたシングルチップ又は別々の半導体基板に形成されたマルチチップを有する、請求項3記載の半導体装置。
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