JP6480749B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。
一般的に、携帯端末（例えば、スマートフォンやＰＤＡ、タブレットコンピュータなど）には、液晶や有機ＥＬといった表示装置が設けられている。近年、この表示装置には、タッチセンサなどの付加機能が追加されている。
ところで、例えばタッチセンサ機能を表示パネルに内蔵した液晶表示装置では、液晶表示駆動のブランク期間にタッチセンサを動作させるものが知られているが、液晶の表示駆動期間（以下、表示期間と称する）とタッチセンサのセンシング動作期間（以下、非表示期間と称する）とではパネル駆動負荷が異なるため、表示期間とタッチ期間とが周期的に設定されている場合には、表示パネルに周期的に負荷変動が生じる場合がある。このとき、液晶駆動のための昇圧回路やレギュレータが負荷変動に追従できず、電源電圧にリップル（ノイズ）が発生する。このリップルは、液晶表示装置に様々な弊害をもたらす恐れがある。
特開２０１３−１０１４２７号公報
本発明の一態様における目的は、表示・非表示の周期的な負荷変動に起因した電源電圧のリップルを抑制し得る表示装置を提供することである。
実施形態に係る表示装置は、画像を表示する表示部と、画像の表示を行う表示期間に前記表示部に対し画像を表示させる駆動を実行し、該表示期間に続く非表示期間に前記表示部に対し画像を表示させる駆動とは異なる駆動を実行するドライバ部とを具備し、前記ドライバ部は、前記表示部に電源を供給する電源供給部と、前記電源供給部に供給する負荷を形成する負荷部と、前記電源供給部の出力線と前記負荷部とを接続するスイッチ部と、前記スイッチ部を制御する第１の制御部とを備え、前記負荷部は、複数の負荷抵抗と、前記各負荷抵抗にそれぞれ接続された複数のスイッチと、前記各スイッチを制御する第２の制御部とを備え、前記第１の制御部は、前記表示期間とその次の表示期間との間に前記非表示期間を設け、当該非表示期間の間に亘って、前記電源供給部の出力線と前記負荷部とを接続する制御を実行し、前記第２の制御部は、前記非表示期間に前記電源供給部に与える負荷の大きさを調整するために、前記各負荷抵抗に接続された前記各スイッチをそれぞれ切り替える制御を実行し、最初の非表示期間に前記電源供給部に生じるリップルを検出し、次の非表示期間から、前記検出されたリップルを抑制するために好適な負荷を前記電源供給部に与えるように、前記各負荷抵抗に接続された前記各スイッチをそれぞれ切り替える制御を実行する。
図１は、実施形態が適用された携帯端末の全体ブロック図を示す構成図である。 図２は、図１の一部である主な回路ブロックを取り出して示す図である。 図３は、液晶表示パネルの第１基板上の一部の等価回路を概略的に示す図である。 図４は、図３の画素ＰＸの等価回路を示す図である。 図５Ａは、ミューチュアル検出方式のタッチセンサＳＥの基本構成例を示す図である。 図５Ｂは、液晶表示パネルにおいて、図５ＡのタッチセンサＳＥの駆動タイミングと表示期間との関係を示すタイミングチャートである。 図６は、実施形態に係る液晶ドライバＩＣ１の内部のブロック構成例を示す図である。 図７は、図６の液晶ドライバＩＣ１の内部の電源供給部の構成例を示す図である。 図８は、第１の実施形態に係る負荷抵抗回路ＬＲの回路構成の一例を示す図である。 図９は、図８の負荷抵抗回路ＬＲの動作の一例を示すタイミングチャートである。 図１０は、第２の実施形態に係る負荷抵抗回路ＬＲの回路構成の一例を示す図である。 図１１は、図１０の負荷抵抗回路ＬＲの動作の一例を示すフローチャートである。 図１２は、図１０の負荷抵抗回路ＬＲの動作の一例を示すタイミングチャートである。 図１３は、第３の実施形態に係る負荷抵抗回路ＬＲの回路構成の一例を示す図である。 図１４は、図１３の負荷抵抗回路ＬＲの動作の一例を示すフローチャートである。 図１５は、図１３の負荷抵抗回路ＬＲの動作の一例を示すタイミングチャートである。
いくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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、実施の態様に比べて、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。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素については符号を省略することがある。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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
＜第１の実施形態＞
図１は、実施形態が適用された携帯端末の全体ブロック図を示す構成図である。図１において、タッチセンサ一体型の液晶表示パネルＬＣＤは、第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向配置された第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に形成された液晶層と、を備えている。なお、第１基板ＳＵＢ１をアレイ基板、第２基板ＳＵＢ２を対向基板と称しても良い。液晶表示パネルＬＣＤを駆動する液晶ドライバＩＣ１は、第１基板ＳＵＢ１上に搭載されている。液晶ドライバＩＣ１は、第１のＩＣチップ或いはドライブ回路と称されても良い。
液晶表示パネルＬＣＤは、その表示領域（アクティブエリアと称しても良い）ＤＡ内に、例えば容量変化検出型のタッチセンサＳＥを一体化して備えている。タッチセンサＳＥは、第１基板ＳＵＢ１に設けられた共通電極Ｃ（後述する）と第２基板ＳＵＢ２に設けられたタッチ検出電極（タッチ検出素子と称しても良い）Ｒｘとにより構成される。このタイプのタッチセンサＳＥは、インセル型と称される。インセル型のタッチセンサＳＥの動作原理については、後で説明することにする。なおタッチ検出素子Ｒｘは、液晶表示に支障を与えないように、透明な例えばＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）や２μｍ〜５μｍほどの幅を有する金属細線を利用して形成することができる。
上記のタッチセンサＳＥは、液晶ドライバＩＣ１からの駆動信号により駆動され、その出力信号は、タッチパネルコントローラＩＣ２（第２のＩＣチップ或いはセンサ回路と称しても良い）により検出される。
また、アプリケーションプロセッサ（第１の制御部と称しても良い）ＨＯＳが設けられ、アプリケーションプロセッサＨＯＳはフレキシブル配線基板ＦＰＣ１、液晶ドライバＩＣ１を介して、液晶表示パネルＬＣＤに接続され、またフレキシブル配線基板ＦＰＣ２、タッチパネルコントローラＩＣ２を介してタッチセンサＳＥに接続されている。液晶ドライバＩＣ１とタッチパネルコントローラＩＣ２とは、相互に動作タイミングが連携しており、タイミングパルスなどで互いに電気的に接続されている。なお液晶ドライバＩＣ１と、タッチパネルコントローラＩＣ２とは、同一チップ内に構成されても良い。
液晶表示パネルＬＣＤを照明するバックライトユニットＢＬは、第２基板ＳＵＢ２の下側に配置されている。フレキシブル配線基板ＦＰＣ３は、バックライトユニットＢＬとアプリケーションプロセッサＨＯＳとを接続している。バックライトユニットＢＬは、種々の形態のバックライトユニットＢＬが適用可能であり、光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものや冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したバックライトユニットＢＬなどがある。
図２は、図１の一部である主な回路ブロックを取り出して示す。図２の破線で囲む部分が、第１基板ＳＵＢ１の部分である。第１基板ＳＵＢ１の非表示領域の例えば左側領域にゲート駆動回路ＧＤが形成されている。ゲート駆動回路ＧＤは、ゲート線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）を駆動するものである（ゲート線Ｇは図３に示されている）。また、ゲート駆動回路ＧＤに併設して共通電極駆動回路ＣＤが構成されている。共通電極駆動回路ＣＤは、共通電極Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）を駆動するものである（共通電極Ｃは図３に示されている）。また、ソース選択回路（マルチプレクサと称される場合もある）ＭＵＰが第１基板ＳＵＢ１の下側の非表示領域に構成されている。
液晶ドライバＩＣ１は、ゲート回路ＧＤ、共通電極駆動回路ＣＤなどを制御する。また液晶ドライバＩＣ１は、ソース選択回路ＭＵＰを介して表示領域ＤＡの画素（表示素子と称しても良い）に画素信号を書き込むことができる。
タッチパネルコントローラＩＣ２は、タッチ検出素子Ｒｘから得られたタッチ検出信号Ｒｘｓを処理し、液晶表示パネルＬＣＤの表示面に対するユーザの指などの被検知物の接触位置の座標データを得ることができる。液晶ドライバＩＣ１は、アプリケーションプロセッサＨＯＳと相互通信を行い、データの要求・受信などを行う。
アプリケーションプロセッサＨＯＳは、液晶ドライバＩＣ１に対して映像データ、コマンド、同期信号などを供給する。
図３は、液晶表示パネルＬＣＤの第１基板ＳＵＢ１上の一部の等価回路を概略的に示す。液晶表示パネルＬＣＤは、画像を表示する表示領域ＤＡを備える。第１の基板ＳＵＢ１において、第１の基板ＳＵＢ１の非表示領域に、ソース選択回路ＭＵＰ、ゲート駆動回路ＧＤ、共通電極駆動回路ＣＤ及びアウタリードボンディング（Outer Lead Bonding）のパッド群（以下、ＯＬＢパッド群と称する）ｐＧ１が形成されている。
液晶ドライバＩＣ１は、ソース選択回路ＭＵＰ、ゲート駆動回路ＧＤ、共通電極駆動回路ＣＤ及びＯＬＢパッド群ｐＧ１に接続されている。全てを図示しないが、液晶ドライバＩＣ１とゲート駆動回路ＧＤとはパネル制御信号を出力する制御線で接続されている。液晶ドライバＩＣ１は、制御線を介して制御スイッチング素子ＣＳＷ１に制御信号を与えることができる。
第１基板ＳＵＢ１には、表示領域ＤＡにおいて、第１方向Ｘに沿って延出した複数のゲート線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに沿って延出した複数のソース線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）を備えている。また、複数のゲート線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）は、第２方向Ｙに所定の間隔で並べられている。複数のソース線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）も、第１方向Ｘに所定の間隔で並べられている。
また、表示領域ＤＡにおいて、ゲート線Ｇとソース線Ｓの各交差部付近であって、第１基板ＳＵＢ１と第２基板（図示せず）との間には、マトリックス状に複数の画素ＰＸが位置している。したがって、複数の画素ＰＸは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリックス状に、ｍ×ｎ個配置されている（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。さらにまた、第１方向Ｘに沿って、共通電極Ｃ（Ｃ１・・・Ｃｎ）などが形成され、この共通電極Ｃ（Ｃ１・・・Ｃｎ）は、画素ＰＸを駆動するための電極として利用されるとともに、後で説明するようにタッチセンサＳＥを駆動するための電極として利用される。
ゲート線Ｇは、第１方向Ｘに沿って延出し、表示領域ＤＡの外側に引き出され、ゲート駆動回路ＧＤに接続されている。ゲート駆動回路ＧＤは、複数の制御スイッチング素子ＣＳＷ１を備え、ゲート線Ｇ（Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎ）は、制御スイッチング素子ＣＳＷ１に一対一で接続されている。
ソース線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）は、第２方向Ｙに沿って延出し、平面視でゲート線Ｇ（Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎ）と交差している。ソース線Ｓは、第１方向Ｘに所定の間隔で並べられている。ソース線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）は、表示領域ＤＡの外側に引き出され、ソース選択回路ＭＵＰに接続されている。
共通電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎ）は、第１方向Ｘに延在し、第２方向Ｙに間隔を置いて並べられている。これにより、共通電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎ）は、ゲート線Ｇ（Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎ）に沿って延在し、ソース線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）と平面視で交差するものとなる。
共通電極ＣＥは、例えば複数本（例えば３本）毎に束ねられた分割電極であっても良い。例えば、共通電極Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）は、（ｎ／３）個の分割電極Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ／３）として構成される。
共通電極Ｃは、表示領域ＤＡの外側に引き出され、共通電極駆動回路ＣＤに接続されている。なお、ゲート線Ｇ、ソース線Ｓ及び共通電極ＣＥは、図示の如く直線的に延出していなくても良く、一部が屈曲していても良い。
ゲート駆動回路ＧＤは、ｎ個の制御スイッチング素子ＣＳＷ１を備える。ｎ個の制御スイッチング素子ＣＳＷ１は、それぞれ選択的にオン又はオフされて、対応する画素ＰＸへの画像信号の書き込み許可又は書き込み禁止を制御することができる。
画素信号は、選択されているゲート線に接続されている複数の画素ＰＸにソース選択回路ＭＵＰを介して一斉に書き込まれる。
図４は、図３に示した画素ＰＸを示す等価回路図である。画素ＰＸは、画素スイッチング素子ＰＳＷ、透明な画素電極ＰＥ、透明な共通電極Ｃなどを備えている。画素スイッチング素子ＰＳＷは、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）で形成されている。画素スイッチング素子ＰＳＷは、ゲート線Ｇ及びソース線Ｓと電気的に接続されている。画素スイッチング素子ＰＳＷは、トップゲート型ＴＦＴ或いはボトムゲート型ＴＦＴのいずれであっても良い。また、画素スイッチング素子ＰＳＷの半導体層は、例えば、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。
画素電極ＰＥは、画素スイッチング素子ＰＳＷに電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、絶縁膜を介して共通電極Ｃと対向している。共通電極Ｃ、絶縁膜及び画素電極ＰＥは、保持容量ＣＳを形成している。ゲート線Ｇからの制御信号により画素スイッチング素子ＰＳＷがオンしたとき、ソース選択回路ＭＵＰからソース線Ｓに出力された画素信号が、保持容量ＣＳに書き込まれ保持される。この保持容量ＣＳに生じた電圧に応じて液晶ＬＱの液晶分子の配向状態が変化し、当該液晶を透過するバックライト光の変調が実現される。図４では、１つの画素ＰＸを代表して示しているが、図３に示した制御スイッチング素子ＣＳＷ１の１つがオンしたとき、対応するゲート線Ｇに接続されている複数の画素の各画素スイッチング素子ＰＳＷが一斉にオンする。したがって、この各画素スイッチング素子ＰＳＷに接続されている各ソース線Ｓからの画素信号が、対応する各画素ＰＸの保持容量ＣＳに書き込まれる。
図５Ａと図５Ｂは、上記したインセル型のタッチセンサＳＥの基本動作を説明するための図である。
図５Ａにミューチュアル（相互容量）検出方式のタッチセンサＳＥを示す。複数のタッチ検出素子Ｒｘは、第２基板ＳＵＢ２に第２方向Ｙにストライプ状に形成され、第１基板ＳＵＢ１に共通電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・）が形成されている。複数のタッチ検出素子Ｒｘと共通電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・）とは、交差する関係である。
共通電極Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・は、後述する複数のタッチ検出期間ＴＤＴに順次駆動される。例えば第１のタッチ検出期間ＴＤＴに、共通電極Ｃ１が駆動信号Ｔｘ１により駆動され、第２のタッチ検出期間ＴＤＴに共通電極Ｃ２が駆動信号Ｔｘ２により駆動され、第３のタッチ検出期間ＴＤＴにＣ３が駆動信号Ｔｘ３により駆動される。駆動信号は、順次高周波パルス状の駆動信号、或いは走査信号と称しても良い。
この走査期間において、例えば指などの被検知物が近接しているタッチ検出素子Ｒｘからは、他のタッチ検出素子Ｒｘからの出力に比べて、レベルの低い検出信号Ｒｘｓが検出される。これは指が近接しているタッチ検出素子Ｒｘと共通電極との間に生じている第１容量に加えて、当該タッチ検出素子Ｒｘと指との間にも第２容量が発生しているからである。他のタッチ検出素子Ｒｘと共通電極との間には、指による第２容量が生じておらず、第１容量のみである。
上記の共通電極Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・の駆動タイミングと、レベルの低い検出信号Ｒｘｓを出力したタッチ検出素子Ｒｘの位置とから、指の座標位置を判定することができる。
図５Ｂは、共通電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・）が駆動信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・により駆動されるときのタイミングチャートを示している。図５Ｂに示すように、１フレーム期間内が複数の表示期間ＤＷＴ（画素信号ＳｉｇＸの書き込み期間も含む）に分割されており、表示期間ＤＷＴと表示期間ＤＷＴの間に、タッチ検出期間ＴＤＴ（この期間は、非表示期間ＴＤＴと称しても良い）が設定されている。タッチ検出期間ＴＤＴでは、共通電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・）が駆動信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・により駆動される。
なお、本実施形態では、非表示期間としてタッチ検出期間を開示しているが、非表示期間としては当該タッチ検出期間にとどまらず、例えば、表示期間と表示期間の間に各画素への信号入力状態をリセットする等、タッチ検出期間以外の期間も含まれる。
共通電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・）が駆動信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・により駆動されたとき、表示面にユーザの指などが近接していた場合、指の位置に対応するタッチ検出素子Ｒｘからレベルの低い検出信号Ｒｘｓが出力される。図５Ｂに示すように表示期間ＤＷＴとタッチ検出期間ＴＤＴは、１フレーム内の複数個所に分散している。インセル型のタッチセンサＳＥの基本構成及び動作は、上記した通りである。
なお上記の説明では、複数の共通電極Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・が順次対応する駆動信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・により駆動されるものとして説明した。しかしこの駆動方法に限定されるものではなく、１つの駆動信号、例えばＴｘ１が２乃至３個の複数の共通電極を一斉に駆動し、Ｔｘ２が次の２乃至３個の複数の共通電極を一斉に駆動する、と言う方法であっても良い。或いは、１つの駆動信号、例えばＴｘ１がタッチ検出期間に全ての共通電極を駆動する方法であってもよい。
次に、図６を参照して、ＩＣチップである液晶ドライバＩＣ１の内部のブロック構成例を具体的に説明する。
図６において、アプリケーションプロセッサＨＯＳからの映像データは、インタフェースレシーバ２０１を介して、映像メモリ２０２に入力される。映像メモリ２０２から読み出された映像データは、ラインラッチ回路２０３にラッチされる。ラインラッチ回路２０３は、液晶表示パネルＬＣＤの１ライン或いは複数ライン分の映像データをラッチすることができる。
ラインラッチ回路２０３から読み出された各画素ＰＸに対応する映像データは、ソース増幅器２０４にてデジタルアナログ変換され、増幅器によりガンマ補正などを施されて画素信号となる。この画素信号が液晶表示パネルＬＣＤの画素アレイ部２４０ａに配列されている画素ＰＸに書き込まれる。具体的には、図２で示したソース選択回路ＭＵＰを介して表示領域ＤＡに２次元配列されている画素ＰＸに入力される。そして、画素信号が、図４で説明した保持容量ＣＳに書き込まれる。
上記の映像メモリ２０２、ラインラッチ回路２０３、ソース増幅器２０４などのブロックをまとめて映像データ処理部２４１と称しても良い。
さらにまた、アプリケーションプロセッサＨＯＳからの同期信号、コマンドなどは、インタフェースレシーバ２０１により取り込まれる。インタフェースレシーバ２０１により取り込まれた同期信号は、タイミングコントローラ２１３に入力される。また、インタフェースレシーバ２０１を介して取り込まれたコマンドは、レジスタ（図示せず）に一旦入力されて解釈され、その結果がタイミングコントローラ２１３のタイミングパルス生成などに反映される。なお、上記したインタフェースレシーバ２０１は、アプリケーションプロセッサＨＯＳから送られてくるデジタルデータの外部クロックレートを、内部のデジタルデータのための内部クロックレートに変換している。例えばインタフェースレシーバ２０１の書き込み動作は外部クロックに同期し、読み出し動作は内部クロックに同期している。
タイミングコントローラ２１３は、複数のロジック回路とこのロジック回路を制御するアプリケーションで構成されても良いし、或いはロジック回路及びカウンタなどを備えたハードウェア構成により構成されても良い。タイミングコントローラ２１３は、液晶ドライバＩＣ１の動作モード及び動作シーケンスを設定し、また動作モードの切り替えを行うことができる。動作モードとしては、画素信号が各水平ラインの画素に書き込まれる書き込み期間を含む表示期間ＤＷＴ、及びタッチ検出期間ＴＤＴ（非表示期間）などがある。このために、タイミングコントローラ２１３は、インタフェースレシーバ２０１からの外部水平同期信号ＨＳＹＮＣを参照し、外部水平同期信号ＨＳＹＮＣに同期することができる。そしてタイミングコントローラ２１３は、発振器２１４からの内部クロックに基づいて、各種の動作を実現するために各種のタイミングパルスを生成している。
タイミングコントローラ２１３から出力される表示制御のための各種のタイミングパルスは、映像メモリ２０２、ラインラッチ回路２０３、ソース増幅器２０４、パネル制御信号生成部２２０に入力される。さらにまた、タイミングコントローラ２１３からのセンサ用の各種のタイミングパルスは、タッチ検出素子制御信号生成部２３１、タッチインタフェース２３２にも入力される。
パネル制御信号生成部２２０は、ゲート駆動回路ＧＤ、共通電極駆動回路ＣＤに対する駆動信号を生成し、液晶表示パネルＬＣＤによる映像表示を実現する。
タッチ検出素子制御信号生成部２３１は、共通電極Ｃに駆動信号Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、・・・を供給することができる。共通電極Ｃに駆動信号が供給されたとき、タッチ検出素子Ｒｘから被接触物の検出信号Ｒｘｓを得ることができる。この検出信号Ｒｘｓは、タッチパネルコントローラＩＣ２に入力される。タッチパネルコントローラＩＣ２は、共通電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・）の駆動タイミングと、指などが近接している場合に出力されるレベルの低い検出信号Ｒｘｓを出力したタッチ検出素子Ｒｘｓの位置とから、指の座標位置を判定することができる。タッチパネルコントローラＩＣ２とタッチインタフェース２３２とは、電気的に接続され互いの動作タイミングの同期が取られている。すなわち、タッチパネルコントローラＩＣ２は、タッチ検出期間ＴＤＴを把握し、このタッチ検出期間ＴＤＴ内に検出信号Ｒｘｓを受け取ることができる。タッチパネルコントローラＩＣ２は、タッチインタフェース２３２を介して、タッチ検出素子制御信号生成部２３１と交信し、タッチ検出素子制御信号生成部２３１の動作状況（例えば、タッチ検出素子の駆動状況など）を把握している。
上記の構成において、パネル制御信号生成部２２０、タッチ検出素子制御信号生成部２３１、タイミングコントローラ２１３、発振器２４１などのブロックは、まとめて走査駆動部２４２と称されても良い。したがって、走査駆動部２４２は、第２クロック生成部（発振器２１４）を備え、第２クロック生成部のクロックに同期して画素信号及び表示駆動信号を複数の表示素子に時分割的に順次供給して表示走査を行うことができる。さらに走査駆動部２４２は、タッチ検出用の駆動信号をタッチ検出素子に供給する。
また、上記の構成において、タッチインタフェース２３２、タッチパネルコントローラＩＣ２などのブロックは、タッチ検出部２４３と称しても良い。このタッチ検出部２４３は、タッチ検出素子Ｒｘからの検出信号Ｒｘｓをサンプリングすることによりタッチ検出を行うことができる。すなわち、タッチ検出部２４３においては、表示面のどの位置にユーザの指先或いはペンが触れているか、その座標位置が求められる。
液晶ドライバＩＣ１は、内部回路の電源供給部として、レギュレータ２５１，２５３及び昇圧回路（チャージポンプと称しても良い）２５２を備えている。レギュレータ２５１は、例えば図７（ａ）に示すように、バッテリＢＡＴＴからの電源供給を受けて、出力アンプ２５１Ａで駆動電圧を生成し安定化出力する。ここで、レギュレータ２５１は、バッテリＢＡＴＴから複数（例えば２つの）の電位電圧を選択的に取り込むことができる。すなわち、レギュレータ２５１は、切替スイッチ２５１Ｂと、出力安定化用の増幅器２５１Ａとを有しており、切替スイッチ２５１Ｂにおいて、制御信号により入力電位を切り替え選択する。レギュレータ２５１から出力される駆動電圧は、インタフェースレシーバ２０１、映像メモリ２０２、ラインラッチ回路２０３、タイミングコントローラ２１３及び発振器２１４に送られる。昇圧回路２５２は、例えばＤＣＤＣコンバータにより構成され、図７（ｂ）に示すように、電源供給をレギュレータ２５１から受けて、昇圧周波数を制御することで直流電圧を予め決められた電圧に昇圧し、これをソース増幅器２０４に出力する。また、昇圧回路２５２から電源供給を受ける図６のレギュレータ２５３は駆動電圧を生成し、これをパネル制御信号生成部２２０及びタッチ検出素子制御信号生成部２３１に出力する。これにより、液晶ドライバＩＣ１内において、個々の回路ブロックが適切に動作する。
ここで、実施形態に係る表示装置に組み込まれる負荷抵抗回路の機能構成について説明する。上述の如きインセルタイプの一般的なタッチパネル機能付き表示装置（液晶表示装置）では、液晶駆動のブランク期間にタッチセンサを動作させるが、表示期間と非表示期間（タッチ検出期間）とではパネル駆動負荷が異なるため、周期的に負荷変動が生じる。このとき、液晶駆動のための昇圧回路やレギュレータが負荷変動に追従できず、液晶駆動用電源にリップルが発生してしまう。このリップルはフレキシブル配線基板に伝搬し、フレキシブル配線基板上のコンデンサ或いはコンデンサ近傍を振動させ、高周波による弊害を発生させる可能性があり、好ましくない。そこで、本実施形態に係る表示装置には、図６に示したように、上述のリップルを低減するための負荷抵抗回路ＬＲがレギュレータ２５３内に設けられている。
図８は、第１の実施形態に係る負荷抵抗回路ＬＲの回路構成の一例を示す図である。負荷抵抗回路ＬＲは、出力安定化用の増幅回路Ａ（液晶ドライバ内部電源）から出力される液晶駆動用の電源電圧に負荷を与える回路であり、図８に示すように、複数の負荷抵抗Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，・・・Ｚｎ）と、各負荷抵抗Ｚとの接続／非接続をそれぞれ切り替えるための複数の第１の切り替えスイッチＳＷ１（ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，・・・ＳＷ１ｎ）と、増幅回路Ａとの接続／非接続を切り替えるための第２の切り替えスイッチＳＷ２とを備える。各負荷抵抗Ｚの一端はＧＮＤに接続され、他端は各第１の切り替えスイッチＳＷ１にそれぞれ接続されている。なお、各第１の切り替えスイッチＳＷ１のオン／オフは、例えば各パネルの個体検査を行うパネル検査時にパネル検査に併せて設定される等され、表示装置の出荷前までに予め切り替え設定が完了している。すなわち、出荷前までにオンされた第１の切り替えスイッチＳＷ１はその後も常にオンのままとなるし、出荷前までにオフされた第１の切り替えスイッチＳＷ１は常にオフのままとなる。つまり、負荷抵抗回路ＬＲが液晶駆動用の電源電圧に与えることが可能な負荷の大きさは、出荷前までに予め決められていることになる。なお、図８では、複数の負荷抵抗Ｚと、複数の第１の切り替えスイッチＳＷ１と、増幅回路Ａと、第２の切り替えスイッチＳＷ２が、液晶ドライバＩＣ１内に構成された例を示している。しかしこの実施形態に限定されるものではなく、液晶ドライバＩＣ１の外に設けられても良いことは勿論である。後述する図１３の実施形態でも同様である。
各第１の切り替えスイッチＳＷ１は、第２の切り替えスイッチＳＷ２に接続されている。第２の切り替えスイッチＳＷ２のオン／オフは、タイミングコントローラ２１３によって制御され、第２の切り替えスイッチＳＷ２がオンの場合、増幅回路Ａと負荷抵抗回路ＬＲとは接続状態となり、第２の切り替えスイッチＳＷ２がオフの場合、増幅回路Ａと負荷抵抗回路ＬＲとは非接続状態となる。
負荷抵抗回路ＬＲと接続する増幅回路Ａは、昇圧回路２５２からの電源供給を受けると、駆動電圧を生成し安定化出力する。増幅回路Ａから出力される駆動電圧は、パネル制御信号生成部２２０やフレキシブル配線基板ＦＰＣ１に設けられたコンデンサＣＦＰＣなどに供給される。
次に、図９のタイミングチャートを参照して、以上のように構成された負荷抵抗回路ＬＲの動作について説明する。
図９は、表示期間（Display period）及び非表示期間（TP period）における液晶駆動用の電源電圧の変動と、第２の切り替えスイッチＳＷ２のオン／オフとの関係を示すタイミングチャートである。図９（ａ）の破線部分は、一般的な表示装置（換言すると、負荷抵抗回路ＬＲが設けられていない表示装置）における電源電圧の変動を示し、図９（ａ）の実線部分は、本実施形態に係る表示装置（換言すると、負荷抵抗回路ＬＲが設けられている表示装置）における電源電圧の変動を示す。
図９（ａ）の破線部分により示されるように、負荷抵抗回路ＬＲが設けられていない一般的な表示装置では、表示期間と非表示期間とではパネル駆動負荷が異なるため（具体的には、非表示期間の方が表示期間よりパネル駆動負荷が軽いため）、非表示期間において、増幅回路Ａから出力される液晶駆動用の電源電圧にリップルが発生してしまっている。
一方、本実施形態に係る表示装置においては、図９（ｂ）に示すように、表示期間と非表示期間との切り替え時に、負荷抵抗回路ＬＲの第２の切り替えスイッチＳＷ２のオン／オフが切り替えられている。具体的には、表示期間から非表示期間に切り替えられた際に、第２の切り替えスイッチＳＷ２はオフからオンに切り替えられ、非表示期間から表示期間に切り替えられた際に、第２の切り替えスイッチＳＷ２はオンからオフに切り替えられる。第２の切り替えスイッチＳＷ２がオンに切り替えられると、上記したように、増幅回路Ａの出力側の電源ライン（出力線）と負荷抵抗回路ＬＲとが接続状態になるため、液晶駆動用の電源電圧には、負荷抵抗回路ＬＲに設けられた負荷が与えられることになる。これにより、液晶駆動用の電源電圧には電圧降下が発生する。すなわち、図９（ａ）の実線部分に示されるように、非表示期間に発生してしまっていたリップルを抑制することができる。ひいては、上記したリップルに起因して生じるフレキシブル配線基板ＦＰＣ１上のコンデンサＣＦＰＣ或いはコンデンサＣＦＰＣ近傍の振動による高周波による弊害の恐れを抑制することができる。
以上説明した第１の実施形態によれば、表示装置は、非表示期間に液晶駆動用の電源電圧に負荷を与えることが可能な負荷抵抗回路ＬＲを備えているので、表示・非表示の周期的な負荷変動に起因して電源電圧に生じるリップルを抑制することができる。ひいては、上記したリップルに起因して生じる高周波による弊害の恐れを抑制することができる。
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なり、負荷抵抗回路ＬＲ内にリップル量検出回路ＲＤがさらに設けられた場合について説明する。以下では、主に、第１の実施形態とは異なる構成・動作について説明する。
図１０は、第２の実施形態に係る負荷抵抗回路ＬＲの回路構成の一例を示す図である。負荷抵抗回路ＬＲは、図１０に示すように、第１の実施形態で示した複数の負荷抵抗Ｚ、複数の第１の切り替えスイッチＳＷ１、第２の切り替えスイッチＳＷ２に加えて、液晶駆動用の電源電圧に生じるリップルの量（リップル量）を検出するリップル量検出回路ＲＤを備える。なお、第１の実施形態とは異なり、第１の切り替えスイッチＳＷ１は表示装置の出荷前までに予め切り替えられているのではなく、リップル量検出回路ＲＤによって制御され、切り替えられる。
リップル量検出回路ＲＤは、増幅回路Ａの出力側の電源ラインに接続される。なお、図１０では、リップル量検出回路ＲＤが、第２の切り替えスイッチＳＷ２よりフレキシブル配線基板ＦＰＣ１側の位置に接続された場合を例示しているが、リップル量検出回路ＲＤが接続される位置は、第２の切り替えスイッチＳＷ２より増幅回路Ａ側であっても良い。このリップル量検出回路ＲＤは、液晶駆動用の電源電圧に生じるリップル量を検出する機能と、検出されたリップル量に応じて第１の切り替えスイッチＳＷ１のオン／オフを制御する機能とを有している。
ここで、図１１のフローチャートと、図１２のタイミングチャートとを参照して、第２の実施形態に係る負荷抵抗回路ＬＲの動作について説明する。なお、図１２（ａ）の破線部分は、一般的な表示装置（換言すると、負荷抵抗回路ＬＲが設けられていない表示装置）における電源電圧の変動を示し、図１２（ａ）の実線部分は、本実施形態に係る表示装置（換言すると、負荷抵抗回路ＬＲが設けられている表示装置）における電源電圧の変動を示す。
まず、１フレーム期間が始まると（ステップＳ１）、リップル量検出回路ＲＤは、最初の非表示期間（図１２中の1st TP period）において電源電圧に生じるリップル量を検出する（ステップＳ２）。より詳しくは、リップル量検出回路ＲＤは、液晶駆動用の電源電圧の変動を監視し、この電源電圧の変動を示すアナログデータを所定のサンプリング間隔でサンプリングしてデジタル化することにより、電源電圧に生じるリップル量を検出する。
続いて、リップル量検出回路ＲＤは、電源電圧に生じたリップルを抑制するために、メモリＭ１に格納されたスイッチ切り替えパターン情報を参照して、複数の第１の切り替えスイッチＳＷ１のオン／オフを制御する（すなわち、メモリに格納されている複数の負荷抵抗のうち、検出したリップルに対して最も適切な電源電圧に負荷を与えるものとなる負荷抵抗を選択する）（ステップＳ３）。上記したスイッチ切り替えパターン情報とは、リップル量と、複数の第１の切り替えスイッチＳＷ１のオン／オフの組み合わせとが関連付けられた情報であり、例えば出荷時に予め用意されている情報である。すなわち、リップル量検出回路ＲＤは、このスイッチ切り替えパターン情報を参照することにより、検出されたリップル量を抑制するにあたって好適な負荷を与え得る負荷抵抗Ｚの組み合わせを知ることができ、第１の切り替えスイッチＳＷ１のオン／オフ制御を好適に行うことができる。
次に、タイミングコントローラ２１３からの指示に従って、第２の切り替えスイッチＳＷ２のオン／オフが制御される（ステップＳ４）。具体的には、第２の切り替えスイッチＳＷ２は、図１２（ｂ）に示すように、２回目以降の非表示期間（2nd TP period〜Last TP period）には毎回オフからオンに切り替えられる。その後、１フレーム期間が終わると（すなわち、Last TP periodまで終わると）（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻り、次の１フレーム期間においても、上記した処理が繰り返し実行される。これにより、図１２（ａ）の実線部分により示されるように、２回目以降の非表示期間に発生してしまっていたリップル（図１２（ａ）の破線部分参照）を抑制することができる。
以上説明した第２の実施形態によれば、表示装置は、１フレーム期間内の最初の非表示期間において発生したリップルの量を検出し、この検出されたリップル量に応じた負荷抵抗の選択（換言すると、第１の切り替えスイッチＳＷ１のオン／オフ制御）を行うリップル量検出回路ＲＤをさらに備えているので、電源電圧に生じたリップルを抑制するにあたって、より細やかな調整（チューニング）を行うことができる。
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第１及び第２の実施形態とは異なり、負荷抵抗回路ＬＲ内にリップル制御回路ＲＣがさらに設けられた場合について説明する。以下では、主に、第１及び第２の実施形態とは異なる構成・動作について説明する。
図１３は、第３の実施形態に係る負荷抵抗回路ＬＲの回路構成の一例を示す図である。負荷抵抗回路ＬＲは、図１３に示すように、第２の実施形態で示した複数の負荷抵抗Ｚ、複数の第１の切り替えスイッチＳＷ１、第２の切り替えスイッチＳＷ２、リップル量検出回路ＲＤに加えて、共通電極Ｃの束ね数の変化に応じてリップル量検出回路ＲＤを制御するリップル制御回路ＲＣを備える。
ここで、図１４のフローチャートと、図１５のタイミングチャートとを参照して、第３の実施形態に係る負荷抵抗回路ＬＲの動作について説明する。なお、図１５（ａ）の破線部分は、一般的な表示装置（換言すると、負荷抵抗回路ＬＲが設けられていない表示装置）における電源電圧の変動を示し、図１５（ａ）の実線部分は、本実施形態に係る表示装置（換言すると、負荷抵抗回路ＬＲが設けられている表示装置）における電源電圧の変動を示す。
まず、リップル制御回路ＲＣは、図示しないメモリに格納された束ね数設定情報を参照する（ステップＳ１１）。これにより、リップル制御回路ＲＣは、１フレーム期間が始まる前に、共通電極Ｃの束ね数が途中で変化しているかどうかを認識することができる。共通電極Ｃの束ね数が途中で変化するとは、例えば、共通電極Ｃ１〜Ｃｎのうち、共通電極Ｃ１〜Ｃｍ（但し、ｍ＜ｎである）は束ね数が２である（すなわち、２つずつ束ねられている）が、共通電極Ｃｍ＋１〜Ｃｎは束ね数が４である（すなわち、４つずつ束ねられている）といった状況を指す。なお、共通電極Ｃの束ね数が途中で変化していないとリップル制御回路ＲＣによって認識された場合、以降の処理は、上記した第２の実施形態と同様であるため、ここではその詳しい説明は省略する。以下では、共通電極Ｃの束ね数が途中で変化しているとリップル制御回路ＲＣによって認識された場合の処理について説明する。なお、リップル制御回路ＲＣは、共通電極Ｃの束ね数が途中で変化していると認識した場合、束ね数が変化するまでにどれだけの非表示期間が来るかを束ね数設定情報により確認し、非表示期間が来る度に、非表示期間が来た回数をカウントする処理を実行する。
１フレーム期間が始まると（ステップＳ１２）、リップル量検出回路ＲＤは、最初の非表示期間（例えば、図１５中の束ね数ｎ期間の1st TP period）において電源電圧に生じるリップル量を検出する（ステップＳ１３）。次に、リップル量検出回路ＲＤは、電源電圧に生じたリップルを抑制するために、図示しないメモリに格納されたスイッチ切り替えパターン情報を参照して、複数の第１の切り替えスイッチＳＷ１のオン／オフを制御する（すなわち、電源電圧に負荷を与える負荷抵抗を選択する）（ステップＳ１４）。
続いて、第２の切り替えスイッチＳＷ２が、タイミングコントローラ２１３からの指示に従って、図１５（ｂ）に示すように、次の非表示期間（例えば、図１５中の束ね数ｎ期間の2nd TP period）ではオフからオンに切り替えられる（ステップＳ１５）。
次に、リップル制御回路ＲＣは、カウントした非表示期間の回数に基づいて、束ね数が変化するまでに来るとされる非表示期間が来たかどうか（すなわち、カウントした非表示期間の回数が規定回数に達したかどうか）を判定する（ステップＳ１６）。カウントした非表示期間の回数が規定回数に達していないと判定された場合（ステップＳ１６のＮＯ）、上記したステップＳ１５の処理に戻り、図１５（ｂ）に示すように、次の非表示期間（例えば、図１５中の束ね数ｎ期間のLast TP period）に第２の切り替えスイッチＳＷ２が再度オフからオンに切り替えられる。
一方で、カウントした非表示期間の回数が規定回数に達していると判定された場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、リップル制御回路ＲＣは、１フレーム期間内にまだ束ね数が変化することがあるかどうかを判定する（ステップＳ１７）。まだ束ね数が変化することがあると判定された場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）、リップル制御回路ＲＣは、次の束ね数期間（例えば、図１５中の束ね数ｍ期間）についても上記したステップＳ１３〜ステップＳ１５の処理を実行するようリップル量検出回路ＲＤを制御する。
一方で、束ね数がこれ以上変化することがないと判定された場合（ステップＳ１７のＮＯ）、１フレーム期間は終わる（ステップＳ１８）。１フレーム期間が終わると、ステップＳ１１に戻り、次の１フレーム期間においても、上記した処理が繰り返し実行される。これにより、図１５（ａ）の実線部分により示されるように、共通電極Ｃの束ね数が変化した場合であっても、各期間ｎ，ｍにおいて２回目以降の非表示期間に発生してしまっていたリップル（図１５（ａ）の破線部分参照）を抑制することができる。
以上説明した第３の実施形態によれば、表示装置は、共通電極Ｃの束ね数の変化に応じてリップル量検出回路ＲＤを制御するリップル制御回路ＲＣをさらに備えているので、共通電極Ｃの束ね数が途中で変化する場合であっても、電源電圧に生じたリップルを好適に抑制することができる。
なお、第３の実施形態では、共通電極Ｃの束ね数が変化する場合にフォーカスして説明したが、上記した第３の実施形態に示した構成であれば、タッチ周波数が途中で変化した場合であっても、電源電圧に生じたリップルを好適に抑制することができる。
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。
ＩＣ１…液晶ドライバ、ＬＲ…負荷抵抗回路、Ｚ…負荷抵抗、ＳＷ１…第１の切り替えスイッチ、ＳＷ２…第２の切り替えスイッチ、Ａ…増幅回路、ＲＤ…リップル量検出回路、ＲＣ…リップル制御回路、Ｃ…共通電極。

Claims (3)

  1. 画像を表示する表示部と、
    画像の表示を行う表示期間に前記表示部に対し画像を表示させる駆動を実行し、該表示期間に続く非表示期間に前記表示部に対し画像を表示させる駆動とは異なる駆動を実行するドライバ部と
    を具備し、
    前記ドライバ部は、
    前記表示部に電源を供給する電源供給部と、
    前記電源供給部に供給する負荷を形成する負荷部と、
    前記電源供給部の出力線と前記負荷部とを接続するスイッチ部と、
    前記スイッチ部を制御する第１の制御部と
    を備え、
    前記負荷部は、
    複数の負荷抵抗と、
    前記各負荷抵抗にそれぞれ接続された複数のスイッチと、
    前記各スイッチを制御する第２の制御部と
    を備え、
    前記第１の制御部は、
    前記表示期間とその次の表示期間との間に前記非表示期間を設け、当該非表示期間の間に亘って、前記電源供給部の出力線と前記負荷部とを接続する制御を実行し、
    前記第２の制御部は、
    前記非表示期間に前記電源供給部に与える負荷の大きさを調整するために、前記各負荷抵抗に接続された前記各スイッチをそれぞれ切り替える制御を実行し、
    最初の非表示期間に前記電源供給部に生じるリップルを検出し、次の非表示期間から、前記検出されたリップルを抑制するために好適な負荷を前記電源供給部に与えるように、前記各負荷抵抗に接続された前記各スイッチをそれぞれ切り替える制御を実行する表示装置。
  2. 画像を表示する表示部と、
    画像の表示を行う表示期間に前記表示部に対し画像を表示させる駆動を実行し、該表示期間に続く非表示期間に前記表示部に対し画像を表示させる駆動とは異なる駆動を実行するドライバ部と
    を具備し、
    前記ドライバ部は、
    前記表示部に電源を供給する電源供給部と、
    前記電源供給部に供給する負荷を形成する負荷部と、
    前記電源供給部の出力線と前記負荷部とを接続するスイッチ部と、
    前記スイッチ部を制御する第１の制御部と
    を備え、
    前記表示部は、
    前記非表示期間中に駆動される複数の電極
    を備え、
    前記負荷部は、
    複数の負荷抵抗と、
    前記各負荷抵抗にそれぞれ接続された複数のスイッチと、
    前記各スイッチを制御する第２の制御部と
    を備え、
    前記第１の制御部は、
    前記表示期間とその次の表示期間との間に前記非表示期間を設け、当該非表示期間の間に亘って、前記電源供給部の出力線と前記負荷部とを接続する制御を実行し、
    前記第２の制御部は、
    前記非表示期間に前記電源供給部に与える負荷の大きさを調整するために、前記各負荷抵抗に接続された前記各スイッチをそれぞれ切り替える制御を実行し、
    前記複数の電極の束ね数が第１の期間と第２の期間とで変化する場合、前記第１の期間に含まれる複数の第１の非表示期間のうちの最初の第１の非表示期間に前記電源供給部に生じる第１のリップルを検出し、次の第１の非表示期間から、前記検出された第１のリップルを抑制するために好適な負荷を与えるように、前記各負荷抵抗に接続された前記各スイッチをそれぞれ切り替える制御を実行し、
    前記第１の期間が終了し、前記第２の期間が開始されると、前記第２の期間に含まれる複数の第２の非表示期間のうちの最初の第２の非表示期間に前記電源供給部に生じる第２のリップルを検出し、次の第２の非表示期間から、前記検出された第２のリップルを抑制するために好適な負荷を与えるように、前記各負荷抵抗に接続された前記各スイッチをそれぞれ切り替える制御を実行する表示装置。
  3. 前記非表示期間は、
    前記表示部に設けられるタッチセンサのセンシング動作期間である請求項１または請求項２に記載の表示装置。
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