驱动器ic及显示输入装置制造方法

驱动器ic及显示输入装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种驱动器IC及显示输入装置，即使在公共电压的最佳值中存在偏差也能够确保使用了公共电压基准的驱动脉冲的触摸检测所需要的检测精度。采用以下驱动器IC：根据用于保持向上述显示面板的像素的公共电极施加的公共电压的电压指定数据、和在上述触摸面板的驱动电极的脉冲驱动中使用的脉冲电压的振幅指定数据的存储区域的保持数据，生成上述公共电压，并且以上述公共电压为低电平而生成上述脉冲电压的高电平，与显示面板的动作定时同步地向驱动端子输出上述公共电压，并与上述触摸面板的动作定时同步地向上述驱动端子输出相对于上述公共电压而将上述高电平持为振幅的脉冲电压。
【专利说明】驱动器IC及显示输入装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及驱动显示面板和触摸面板的驱动器1C、以及将该驱动器IC搭载于面板模块的显示输入装置，例如涉及适用于智能手机等移动信息终端装置的有效技术。
【背景技术】
[0002]在平板终端和智能手机等移动信息终端装置的用户界面中大多利用触摸面板，近年来，作为能够薄型化的移动信息终端装置，显示面板例如液晶显示面板和触摸面板一体化的内嵌(in-cell)方式正在普及。关于内嵌方式的液晶显示面板，在例如专利文献I中有所记载。
[0003]在内嵌方式中，液晶显示面板的像素的公共电极(VC0M电极)以能够兼用作触摸面板的驱动电极(Tx电极)的方式构成，在I显示帧中的显示驱动期间，对兼用电极施加公共电压来进行显示动作，在非显示驱动期间，对兼用电极施加驱动脉冲来进行触摸检测动作。在触摸检测中，当对兼用电极施加驱动脉冲时，其脉冲变化经由触摸检测电容而给检测电极带来电位变化，通过对该电位变化进行积分而得到触摸检测信号。当在触摸检测电容附近因手指而形成有杂散电容时，由于其导致合成电容值降低而使检测信号发生变化。能够根据有无该信号变化来判断有无触摸。因此，为了得到触摸检测所需要的精度，需要将驱动脉冲的振幅保持于恒定。在该方面，在专利文献I中使公共电压(VcomDC)为0V，并使用OV的公共电压和恒定的高电平(VcomH)来生成驱动脉冲。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2012-230657号公报
【发明内容】

[0007]本发明人对将在触摸检测中使用的驱动脉冲的振幅保持于恒定进行了研究。根据该研究，由于液晶显示面板的制造偏差等而在公共电压的最佳值中存在个体差，无法成为OV那样的恒定电压而产生偏差。而且，还由于相对于显示线的升序驱动或降序驱动等显示模式而在公共电压的最佳值中产生差异。在这样的情况下，通过本发明人明确了，若使用具有偏差的公共电压(VcomDC)和恒定的高电平(VcomH)来生成用于触摸检测的驱动脉冲，则难以将驱动脉冲的振幅保持于恒定。在该研究过程中，研究了在显示驱动期间对兼用电极的驱动使用公共电压(VcomDC)，在触摸检测动作期间取代公共电压(VcomDC)，使用OV那样的恒定电压而在恒定电压与规定的高电平(VcomH)之间生成驱动脉冲。由此，即使在公共电压(VcomDC)中存在偏差等也能够将驱动脉冲的振幅保持于恒定。但是，明确存在如下问题:在切换显示动作和触摸检测动作时，兼用电极必然需要在OV与公共电压(VcomDC)之间充放电，由此，耗电增大，在I显示帧期间中能够用于显示及触摸检测的余裕时间不期所望地缩短，另外，由于芯片专有面积较大的驱动电路的输出电压增加至三种而导致电路规模增大。[0008]本发明的目的在于，提供一种驱动器1C、以及显示输入装置，即使在公共电压的最佳值中存在偏差，也容易确保使用了公共电压基准的驱动脉冲的触摸检测所需要的检测精度。
[0009]上述课题以及其他课题和新型特征可以从本说明书的记述及附图得以明确。
[0010]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。
[0011]即，根据用于保持向显示面板的像素的公共电极施加的公共电压的电压指定数据、和在上述触摸面板的驱动电极的脉冲驱动中使用的脉冲电压的振幅指定数据的存储区域的保持数据，生成上述公共电压，并且以上述公共电压为低电平而生成上述脉冲电压的高电平。与显示面板的动作定时同步地向驱动端子输出上述公共电压，并与上述触摸面板的动作定时同步地向上述驱动端子输出相对于上述公共电压而将上述高电平持为振幅的脉冲电压。
[0012]发明效果
[0013]简单说明通过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。
[0014]S卩，即使在公共电压的最佳值中存在个体偏差，也会将其反映到电压指定数据，并将最适于触摸检测的驱动脉冲的振幅反映到振幅指定数据，由此，即使在公共电压的最佳值中存在偏差，也能够确保使用了公共电压基准的驱动脉冲的触摸检测所需要的检测精度。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1是例示驱动器IC的结构的框图。
[0016]图2是概略地例示与驱动器IC 一起构成显示装置的面板模块的电极结构的说明图。
[0017]图3是例示使用了电压指定数据Dvcom和振幅指定数据Dampt的电压生成动作的说明图。
[0018]图4是取代振幅指定数据Dampt，将对驱动脉冲的高电平电压进行指定的情况下的电压生成动作作为比较例而示出的说明图。
[0019]图5是与存储区域的具体例一起，整理驱动脉冲PLStx和公共电压VcomDC的生成系统而示出的框图。
[0020]图6是与以模拟电路为主体的电压生成电路的具体例一起，整理驱动脉冲PLStx和公共电压VcomDC的生成系统而示出的框图。
[0021]附图标记说明
[0022]I面板模块
[0023]2液晶显示面板
[0024]3触摸面板
[0025]GLl?GLmk扫描电极
[0026]SLl?SLj信号电极
[0027]Tr薄膜晶体管
[0028]VCOM公共电极[0029]Cpx液晶元件
[0030]TXl?TXm驱动电极
[0031]RXl?RXn检测电极
[0032]Ctp触摸检测电容
[0033]TXl?TXm兼用电极
[0034]4驱动器IC
[0035]5主处理器
[0036]6栅极驱动器IC
[0037]10液晶显示驱动器
[0038]11触摸面板控制器
[0039]20栅极驱动器驱动电路
[0040]21源极驱动电路
[0041]22液晶显示控制电路
[0042]30 RX检测电路
[0043]31 TX脉冲输出电路
[0044]32触摸检测控制电路
[0045]40主机接口
[0046]41存储电路
[0047]42电压生成电路
[0048]42a 电压生成电路
[0049]VcomDC公共电压
[0050]PLStx驱动脉冲
[0051]Pxt驱动脉冲PLStx或公共电压VcomDC的输出端子
[0052]Prx显现于检测电极RXl?RXn的检测信号的输入端子
[0053]Psc相对于信号电极SLl?SLj的输出端子(驱动端子)
[0054]VtxH驱动脉冲PLStx的高电平电压
[0055]50 VCOM电压生成电路
[0056]51 TXH电压生成电路
[0057]52电压电平决定电路
[0058]53 TX振幅电压生成电路
[0059]54 电压相加电路
[0060]60存储区域
[0061]60A.60B第I非易失性寄存器
[0062]60C第2非易失性寄存器
【具体实施方式】
[0063]1.实施方式的概要
[0064]首先，对本发明所公开的实施方式说明概要。在对实施方式进行的概要说明中，标注括号参照的附图中的附图标记只不过是例示其包含在标注括号的结构要素的概念中。[0065]〔I〕<驱动器IC ;以公共电极电压为基准使用扫描驱动振幅数据来生成扫描驱动电压>
[0066]一种驱动器IC (4)，用于使显示面板(2)和触摸面板(3)动作，具有:存储区域
(60)，其用于保持向上述显示面板的像素的公共电极(VCOM)施加的公共电压(VcomDC)的电压指定数据(Dvcom)、和在上述触摸面板的驱动电极(TAl?TXm)的脉冲驱动中使用的脉冲电压(PLStx)的振幅指定数据(Dampt);电压生成电路(42、42a)，其根据上述存储区域所保持的电压指定数据及上述振幅指定数据，生成上述公共电压，并且以上述公共电压为低电平而生成上述脉冲电压的高电平；驱动电路(31)，其与上述显示面板的动作定时同步地输出上述电压生成电路所生成的公共电压，并与上述触摸面板的动作定时同步地输出相对于上述电压生成电路所生成的上述公共电压而将上述高电平持为振幅的脉冲电压。
[0067]由此，即使在公共电压的最佳值中存在个体偏差，也会将其反映到电压指定数据，并将最适于触摸检测的驱动脉冲的振幅反映到振幅指定数据，由此，即使在公共电压的最佳值中存在偏差，也能够确保使用了公共电压基准的驱动脉冲的触摸检测所需要的检测精度。由于不需要对驱动脉冲的DC基准电平采用接地电平那样的恒定电压，所以不会增加驱动电路的输出电压的种类，不会增大耗电，不会缩短在I显示帧期间中能够用于显示及触摸检测的余裕时间，另外，也不会增大驱动电路的电路规模。
[0068]〔2〕<显示驱动及非显示驱动的分割控制>
[0069]在项I中，上述驱动器IC还具有液晶显示控制电路(22),该液晶显示控制电路将上述显示面板的I帧期间分成显示驱动期间和非显示驱动期间，并控制上述显示面板和触摸面板的动作定时。上述液晶显示控制电路在上述显示驱动期间使上述驱动电路输出公共电压，在上述非显示驱动期间使上述驱动电路输出脉冲电压。
[0070]由此，能够容易地与显示驱动期间和非显示驱动期间相应地控制驱动电路的输出动作。
[0071]〔3〕<第I及第2存储区域为非易失性寄存器>
[0072]在项2中，上述存储区域是存储上述电压指定数据的第I非易失性寄存器(60A、60B)和存储上述振幅指定数据的第2非易失性寄存器(60C)。
[0073]由此，关于与显示面板及触摸面板相应的公共电压的最佳值，大体情况为，能够在基于驱动器IC对面板模块进行的模块测试的阶段确定，且一旦确定则随后不需要更改。另夕卜，设想驱动脉冲的振幅因与触摸面板的检测灵敏度或省电模式之间的关系而在系统动作方面需要适当变更的情况。在考虑到该差异时，对于使存储双方数据的存储区域为不同的非易失性寄存器，在使用方面比较方便。
[0074]〔4〕<主机接 口>
[0075]在项3中，上述第2非易失性寄存器为能够经由主机接口(40)从外部电写入的寄存器。
[0076]由此，能够为振幅指定数据的重写提供方便。对于能够电写入的寄存器，例如采用MONOS (Metal Oxide Nitride Oxide Semiconductor)构造等的闪存用存储兀件即可。不以重写为前提的第I非易失性寄存器若仅写入一次即可，则可以由使用电熔丝的修调电路构成。
[0077]〔5〕<多个电压指定数据>[0078]在项4中，上述第I非易失性寄存器具有分别存储多个上述电压指定数据的存储区域(60A、60B)。上述液晶显示控制电路根据显示模式，从上述第I非易失性寄存器选择所需要的电压指定数据并提供到上述电压生成电路。
[0079]由此，即使由于相对于显示线的升序驱动或降序驱动等显示模式的不同而在公共电压的最佳值中产生差异的情况下，也能够根据显示模式而采用最佳的公共电压，公共电压的切换完全不会对驱动脉冲的脉冲振幅带来影响。
[0080]〔6〕<振幅数据等经由数字运算处理而生成扫描驱动电压>
[0081]在项I中，上述电压生成电路具有:数字运算电路(52)，其输入上述振幅数据和上述电压指定数据，并使上述电压指定数据的值与上述振幅数据的值相加；高电平生成电路
(51)，其将上述数字运算电路所运算出的相加数据转换成模拟电压而生成上述高电平；和公共电压生成电路(50 )，其将上述电压指定数据转换成模拟电压而生成上述公共电压。
[0082]由此，能够通过数字数据的处理来实现将数字信号转换成模拟信号的转换动作以外的动作。适于减少混载在驱动器IC上的模拟电路部分的情况。
[0083]〔7〕<振幅数据等经由模拟转换电压的相加处理而生成扫描驱动电压>
[0084]在项I中，上述电压生成电路具有:振幅电压生成电路(53)，其将上述振幅数据转换成模拟电压而生成振幅电压；公共电压生成电路(50)，其将上述电压指定数据转换成模拟电压而生成上述公共电压；和模拟相加电路(54)，其使上述公共电压生成电路所生成的公共电压与上述振幅电压生成电路所生成的振幅电压模拟相加而生成上述高电平。
[0085]由此，能够将数字信号转换成模拟信号并通过模拟处理来实现所需要的电压相加等。适于增加混载在驱动器IC上的模拟电路部分的情况。
[0086]〔8〕<驱动器IC ;以公共电极电压为基准使用扫描驱动振幅数据来生成扫描驱动电压>
[0087]一种驱动器IC (4)，用于驱动显示面板(2)和触摸面板(3)，具有:第I驱动电路
(21)，其使用第I驱动端子(Psc)来驱动上述显示面板的像素的信号电极;第2驱动电路
(31)，其使用第2驱动端子(Ptx)来驱动兼用作上述显示面板的像素的公共电极(VCOM)和上述触摸面板的驱动电极(TXl?TXm)的兼用电极(TXl?TXm);检测电路(30)，其检测从上述触摸面板的检测电极得到的电压变化；液晶显示控制电路(22)，其将上述显示面板的I帧期间分成显示驱动期间和非显示驱动期间，并控制上述第I驱动电路、上述第2驱动电路及上述检测电路的动作定时；存储区域(60)，其用于保持在上述兼用电极的驱动中使用的公共电压的电压指定数据(Dvcom)、和在上述兼用电极的驱动中使用的脉冲电压的振幅指定数据(Dampt);以及电压生成电路(42、42a)，其根据上述存储区域所保持的电压指定数据及上述振幅指定数据，生成上述公共电压，并且以上述公共电压为低电平而生成上述脉冲电压的高电平。上述液晶显示控制电路在上述显示驱动期间，使上述第I驱动电路驱动上述信号电极，并且，使上述第2驱动电路通过在上述电压生成电路中产生的公共电压来驱动上述第2驱动端子，在上述非显示驱动期间，停止基于上述第I驱动电路对上述信号电极的驱动，并且，使上述检测电路进行检测动作并使上述第2驱动电路通过相对于上述电压生成电路所生成的上述公共电压而将上述高电平持为振幅的脉冲电压来驱动上述第2驱动端子。
[0088]由此，即使在公共电压的最佳值中存在个体偏差，也会将其反映到电压指定数据，并将最适于触摸检测的驱动脉冲的振幅反映到振幅指定数据，由此，即使在公共电压的最佳值中存在偏差，也能够确保使用了公共电压基准的驱动脉冲的触摸检测所需要的检测精度。由于不需要对驱动脉冲的DC基准电平采用接地电平那样的恒定电压，所以不会增加驱动电路的输出电压的种类，不会增大耗电，不会缩短在I显示帧期间中能够用于显示及触摸检测的余裕时间，另外，也不会增大驱动电路的电路规模。
[0089]〔9〕<显示输入装置>
[0090]一种显示输入装置，在显示面板(2)上组入有触摸面板(3)的面板模块(I)中，搭载有用于驱动显示面板及触摸面板的驱动器IC (4)而构成。上述触摸面板的驱动电极(TXl?TXm)兼用作上述显示面板的像素的公共电极(VC0M)。在与上述驱动电极的交叉位置处形成有触摸检测电容(Ctp)的上述触摸面板的检测电极(RXl?RXn)、和与上述公共电极连接的显示面板的像素的扫描电极(GLl?GLmk)及信号电极(SLl?SLj)分别独立化。上述驱动器IC具有:第I驱动电路(21)，其驱动上述显示面板的像素的信号电极；第2驱动电路(31 )，其驱动兼用作上述公共电极和上述驱动电极的兼用电极；检测电路(30)，其检测从上述触摸面板的检测电极得到的电压变化；存储区域(60)，其用于保持在上述兼用电极的驱动中使用的公共电压的电压指定数据、和在上述兼用电极的驱动中使用的脉冲电压的振幅指定数据；以及电压生成电路(42、42a)，其根据上述存储区域所保持的电压指定数据及上述振幅指定数据，生成上述公共电压，并且以上述公共电压为低电平而生成上述脉冲电压的高电平。上述第2驱动电路与基于上述第I驱动电路对上述信号电极的驱动相应地，通过上述电压生成电路所生成的公共电压来驱动上述兼用电极，并与基于上述第I驱动电路对上述信号电极的驱动停止及基于上述检测电路的检测动作相应地，通过相对于上述电压生成电路所生成的上述公共电压而将上述高电平持为振幅的脉冲电压来驱动上述兼用电极。
[0091]由此，即使在公共电压的最佳值中存在个体偏差，也会将其反映到电压指定数据，并将最适于触摸检测的驱动脉冲的振幅反映到振幅指定数据，由此，即使在公共电压的最佳值中存在偏差，也能够确保使用了公共电压基准的驱动脉冲的触摸检测所需要的检测精度。由于不需要对驱动脉冲的DC基准电平采用接地电平那样的恒定电压，所以不会增加驱动电路的输出电压的种类，不会增大耗电，不会缩短在I显示帧期间中能够用于显示及触摸检测的余裕时间，另外，也不会增大驱动电路的电路规模。因此，能够容易在内嵌型面板模块中实现高触摸检测精度。
[0092]2.实施方式的详细情况
[0093]更详细地说明实施方式。
[0094]《显示输入装置》
[0095]图2例示出具有面板模块I和驱动该面板模块I的驱动器IC4的显示输入装置。面板模块I以在作为显示面板的一例的液晶显示面板2中组入触摸面板3的所谓内嵌方式形成，例如具有在玻璃基板上矩阵状地配置TFT和像素电极而成的TFT阵列基板，在其上层叠地构成有液晶层、相对于像素电极的公共电极层、彩色滤光片、触摸检测电极及表面玻璃等。在图2中，为方便起见，将液晶显示面板2和触摸面板3沿左右分开地图示，但实际上两者重合。
[0096]根据图2，液晶显示面板2例如在交叉配置的扫描电极GLl?GLmk (m、k为正整数)与信号电极SLl?SLj (j为正整数)的各交点处配置有称作TFT的薄膜晶体管Tr，并设有与薄膜晶体管Tr的栅极对应的扫描电极GLl?GLmk、与薄膜晶体管Tr的源极对应的信号电极SLl?SLj，而且在薄膜晶体管Tr的漏极上且在漏极与公共电极VCOM之间连接有成为子像素的液晶元件及存储电容器(在附图中以一个电容器Cpx代表液晶元件及存储电容器)，从而形成各像素。将沿着各个扫描电极GLl?GLmk的像素的线称作显示线。在显示控制中依次驱动扫描电极GLl?GLmk，以扫描电极单位使薄膜晶体管Tr为接通状态，由此使电流在源极与漏极之间流动，此时，通过向液晶元件Cpx施加经由信号电极SLl?SLj而赋予源极的各个信号电压来控制液晶的状态。
[0097]触摸面板3为静电电容方式，例如，在交叉配置的驱动电极TXl?TXm与检测电极RXl?RXn的交叉位置处矩阵状地形成有大量的触摸检测电容Ctp。虽然没有特别限制，但在图2中以k条显示线单位将公共电极分割成m个，并与对应的驱动电极TXl?TXm共用化来谋求面板模块I的薄型化。驱动电极TXl?TXm是兼用作公共电极VCOM的兼用电极，为方便起见将与驱动电极TXl?TXm对应的公共电极VCOM也称作兼用电极TXl?TXm。在依次对驱动电极TXl?TXm进行驱动时，经由触摸检测电容Ctp而在检测电极RXl?RXn中显现电位变化，通过按每一个检测电极RXl?RXn对该电位变化进行积分，能够形成检测信号。当在检测电容附近存在手指时，由于该杂散电容而导致与检测电容Ctp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。通过使用与液晶显示面板2重合的触摸面板3，能够根据与液晶显示面板2的画面显示相应地以触摸面板3进行的触摸操作所产生的触摸坐标来判断该操作。
[0098]驱动器IC4作为对液晶显示面板2进行显示驱动及对触摸面板3进行触摸驱动检测的控制器器件或驱动器器件而发挥功能。该驱动器IC4以COG (Chip on Glass)等方式安装在上述面板模块的TFT基板上。驱动器IC4例如与将面板模块I作为用户界面而搭载的智能手机等信息终端装置的主处理器(HSTMCU) 5连接，并在与主处理器5之间进行动作指令、显示数据,触摸检测坐标数据等的输入输出。
[0099]驱动器IC4没有特别限制，搭载有液晶显示驱动器(IXDDRV)1及触摸面板控制器(TPC) 11并使之半导体集成电路化。半导体集成电路化后的驱动器IC4例如通过CMOS集成电路制造技术等而形成在单晶硅等半导体基板上。虽然没有特别限制，但在图2的例子中，驱动扫描电极GLl?GLmk的电路作为栅极驱动器IC (⑶RV) 6而搭载在液晶显示面板2上。驱动器IC4与垂直同步信号等帧同步信号同步地驱动信号电极SLl?SLj，并且向栅极驱动器IC6提供扫描电极GLl?GLmk的驱动定时等。栅极驱动器IC6根据从驱动器IC4提供的定时来进行扫描电极GLl?GLmk的驱动。
[0100]液晶显示驱动器10没有特别限制，但在一显示帧期间中，分为显示驱动期间及接着显示驱动期间的非显示驱动期间来控制液晶显示面板2。显示驱动期间和非显示驱动期间的分割数分别为两次分割等适当的分割数即可。例如将扫描电极GLl?GLmk以kX i( i为正整数)条单位分割成m/i个块而分割成m/i个显示驱动期间，按顺序驱动与分割而成的每一个显示驱动期间对应的块的kXi条扫描电极，并与各扫描电极的驱动定时相应地通过对应的显示线的显示数据来驱动信号电极SLl?SLj。液晶显示驱动器10将相对于与显示驱动期间对应的块的扫描电极的驱动定时提供到栅极驱动器IC6。另外，液晶显示驱动器10在非显示驱动期间停止信号电极SLl?SLj的驱动，并向触摸面板控制器11通知能够进行触摸检测动作。触摸面板控制器11在每一个非显示驱动期间，对驱动电极TXl?TXm中的规定范围依次进行脉冲驱动，并对经由触摸检测电容Ctp而显现在检测电极RXl?RXn中的电位变化进行积分，由此形成检测信号，将所获取的检测信号提供到主处理器5。主处理器5根据所提供的检测信号进行触摸坐标的运算，解释触摸操作相对于显示图像的意义。虽然没有图示，但也能够将受理触摸面板控制器11所获取的检测信号而进行触摸坐标运算的子处理器集成(片装:on chip)于驱动器IC中。
[0101]《驱动器1C》
[0102]图1例示出驱动器IC4的结构。在图1中，将液晶显示驱动器10和触摸面板控制器11浑然一体地示出，输出栅极驱动器IC6的栅极驱动定时信号等的栅极驱动器驱动电路20、用于驱动信号电极SLl?SLj的源极驱动电路21、以及液晶显示控制电路22主要为液晶显示驱动器10的结构要素。驱动兼用作驱动电极TXl?TXm和公共电极VCOM的兼用电极TXl?TXm的TX脉冲输出电路31、通过对显现于检测电极RXl?RXn的电位变化进行积分而形成检测信号的RX检测电路30、以及触摸检测控制电路32主要为触摸面板控制器11的结构要素。主处理器5和输入输出指令及数据等的主机接口(HSTIF)40、存储电路41、电压生成块42为与液晶显示驱动器10及触摸面板控制器11双方的功能相关的结构要素。
[0103]存储电路41由指令寄存器、数据寄存器、非易失性寄存器等构成。液晶显控制电路22输入作为帧同步信号的垂直同步信号VSYNC，例如使其规定I帧期间。I帧例如为60Hz等周期。I巾贞期间除后沿(back porch)及前沿(front porch)以外,包括上述的多个显示驱动期间及非显示驱动期间。各期间例如通过主处理器5以显示线的线周期等为单位而定义于存储电路41的寄存器电路中。
[0104]液晶显示控制电路22具有显示线计数器等，对该计数值与显示驱动期间及非显示驱动期间的设定值进行比较，在显示驱动期间，将根据该计数值的显示线的显示数据提供到源极驱动电路21来驱动信号电极SLl?SLj，并且，向栅极驱动器驱动电路20提供栅极驱动器IC6的栅极驱动定时信号来驱动与本次的显示线对应的扫描电极(GLl?GLmk)。而且，经由触摸检测控制电路32与显示驱动期间对应地从兼用电极TXl?TXm向TX脉冲输出电路31输出公共电压VcomDC，并将液晶显示面板2的公共电极VCOM的电位驱动为公共电压VcomDC。
[0105]另一方面，液晶显示控制电路22在非显示驱动期间，使源极驱动电路21停止信号电极SLl?SLj的驱动(维持即将停止之前的输出、高输出阻抗状态、或恒定灰阶电压输出)，并且，使栅极驱动器驱动电路20不选择扫描电极GLl?GLmk (薄膜晶体管Tr的切断、断开)。在该状态下，液晶显示控制电路22与非显示驱动期间对应地使触摸检测控制电路32开始触摸检测动作。在触摸检测动作中，参照显示线计数器的计数值从TX脉冲输出电路31向本次的触摸检测线的兼用电极(TXl?TXm)输出驱动脉冲PLStx，并与此同步地对显现于检测电极RXl?RXn的电位变化进行积分而在RX检测电路30中形成检测信号。检测信号存储在存储电路41中，将与规定的触摸检测线相应的每一个信号提供到主计算机5而用于坐标运算。
[0106]Ptx是相对于兼用电极TXl?TXm的驱动脉冲PLStx或公共电压VcomDC的输出端子的总称。Prx是显现于检测电极RXl?RXn的检测信号的输入端子的总称。Psc是相对于信号电极SLl?SLj的输出端子(驱动端子)的总称。Pgt是栅极驱动器IC6的栅极驱动定时信号的输出端子的总称。
[0107]电压生成电路42根据存储电路41的设定值及液晶显示控制电路22的指示，生成驱动脉冲PLStx的高电平电压VtxH、公共电压VcomDC、相对于RX检测电路30的检测节点的预充电电压、驱动信号电极SLl?SLj的灰阶电压、栅极驱动定时信号的电压等，并向对应部输出。以下，详细说明用于生成驱动脉冲PLStx的高电平电压VtxH和公共电压VcomDC的结构。
[0108]《生成高电平电压VtxH和公共电压VcomDC》
[0109]图1例示出在电压生成电路42中生成高电平电压VtxH和公共电压VcomDC的结构。S卩，例示出用于生成驱动脉冲PLStx的高电平电压VtxH和公共电压VcomDC的VCOM电压生成电路50、TXH电压生成电路51及作为数字运算电路的电压电平决定电路52。存储电路41具有用于保持电压指定数据Dvcom和振幅指定数据Dampt的存储区域60，其中，电压指定数据Dvcom用于设定公共电压VcomDC,振幅指定数据Dampt用于设定脉冲电压PLStx的振幅。电压指定数据Dvcom例如是表示接地电平基准的电压值的数字数据。振幅指定数据Dampt是表示电位差的数字数据。双方数据的分辨能力可以相同，另外，若在电压电平决定电路52中设有译码电路则双方数据的分辨能力也可以不同。
[0110]电压电平决定电路52根据液晶显示控制电路22的指示，使存储区域60的电压指定数据Dvcom与振幅指定数据Dampt相加,通过TXH电压生成电路51将相加值转换成模拟电压而生成驱动脉冲PLStx的高电平电压VtxH，并且，通过VCOM电压生成电路50将电压指定数据Dvcom转换成模拟电压而生成公共电压VcomDC。TX脉冲生成电路31在显示驱动期间向兼用电极TXl?TXm输出公共电压VcomDC，在非显示驱动期间，从兼用电极TXl?TXm中对触摸检测线的兼用电极依次输出以公共电压VcomDC为低电平且以电压VtxH为高电平的驱动脉冲PLStx。
[0111]图3示出使用了电压指定数据Dvcom和振幅指定数据Dampt的电压生成例。例如在使用电压指定数据Dvcom— I和振幅指定数据Dampt时,作为公共电压而生成VcomDC—I，作为驱动脉冲PLStx — I的高电平电压而生成VtxH — I，驱动脉冲PLStx — I在以VcomDC—I为低电平且以VtxH—I为高电平的振幅下变化。另一方面，在作为最佳公共电压而使用与电压指定数据Dvcom— I不同的电压指定数据Dvcom—2的情况下，作为公共电压而生成VcomDC — 2，作为驱动脉冲PLStx — 2的高电平电压而生成VtxH — 2，驱动脉冲PLStx — 2在以VcomDC — 2为低电平且以VtxH — 2为高电平的振幅下变化。即使最佳公共电压不同，驱动脉冲PLStx — I和PLStx —2的振幅也相同，因此能够在两者之间实现相同的触摸检测精度。
[0112]在图4中，取代振幅指定数据Dampt，将对驱动脉冲的高电平电压进行指定的情况下的电压生成例作为比较例而示出。为便于说明，使对驱动脉冲的高电平电压进行指定的数据为Dvtxh，该数据是以接地电平GND为基准的电压指定数据。例如在使用电压指定数据Dvcom— I和高电平指定数据Dvtxh时,作为公共电压而生成VcomDC— I,作为驱动脉冲PLStx的高电平电压而生成VtxH，驱动脉冲PLStx — 3在以VcomDC — I为低电平且以VtxH为高电平的振幅下变化。另一方面，在作为最佳公共电压而使用与电压指定数据Dvcom —I不同的电压指定数据Dvcom —2的情况下，作为公共电压而生成VcomDC —2，作为驱动脉冲PLStx的高电平电压而生成VtxH，驱动脉冲PLStx —4在以VcomDC —2为低电平且以VtxH为高电平的振幅下变化。若最佳公共电压不同，则驱动脉冲PLStx — 3和PLStx — 4的振幅也不同，无法在两者之间实现相同的触摸检测精度。
[0113]因此，若使用电压指定数据Dvcom和振幅指定数据Dampt来生成驱动脉冲PLStx的低电平电压Vcom和高电平电压VtxH，则即使在公共电压Vcom的最佳值中存在个体偏差，也会将其反映到电压指定数据Dvcom，并将最适于触摸检测的驱动脉冲的振幅反映到振幅指定数据Dampt，由此，即使在公共电压的最佳值中存在偏差，也能够确保使用了以公共电压Vcom为基准的驱动脉冲PLStx的触摸检测所需要的检测精度。由于不需要对驱动脉冲的DC基准电平采用接地电平那样的恒定电压(图4)，因此，不会增加作为驱动电路的TX脉冲输出电路31的输出电压的种类(Vcom、VtxH这两种即可，不包括接地电平GND)，不会增大耗电，不会缩短在I显示帧期间中能够用于显示及触摸检测的余裕时间，另外，也不会增大TX脉冲输出电路31的电路规模。
[0114]在图5中，与存储区域60的具体例一起，整理而示出驱动脉冲PLStx和公共电压VcomDC的生成系统。存储区域60没有特别限制，由存储上述电压指定数据Dvcom的第I非易失性寄存器60A、60B和存储上述振幅指定数据Dampt的第2非易失性寄存器60C构成。关于与液晶显示面板2及触摸面板3相应的公共电压Vcom的最佳值，大体情况为，例如，能够在通过驱动器IC4实际驱动面板模块I的模块测试的阶段确定，且一旦确定则随后不需要变更。另外，设想驱动脉冲的振幅因与触摸面板3的检测灵敏度或省电模式之间的关系而在系统动作方面需要适当变更的情况。在考虑到该差异时，对于使存储双方数据的存储区域60为不同的非易失性存储器60A、60B和非易失性存储器60C，在使用方面比较方便。尤其是，上述第2非易失性寄存器60C是能够经由主机接口 40从外部电写入的寄存器。因此，能够为基于主处理器5进行的振幅指定数据Dampt的重写提供方便。对于能够电写入的寄存器，采用例如MONOS构造等的闪存用存储元件即可。不以重写为前提的第I非易失性寄存器60A、60B若仅写入一次即可，则可以由使用电熔丝的修调电路构成，但与第2寄存器60C同样地，第I非易失性寄存器60A、60B也由能够电重写的非易失性寄存器构成，这样更优选。由此，能够将存储区域60分配在闪存器那样的能够电重写的一个非易失性存储器中。在图3的例子中，上述第I非易失性寄存器60A、60B为分别存储多个上述电压指定数据Dvcom—UDvcom—2的存储区域。上述液晶显示控制电路22根据显示模式,通过上述电压电平决定电路52中的选择器61来选择上述第I非易失性寄存器60A或60B的一方的电压指定数据。因此，在由于相对于显示线的升序驱动或降序驱动等显示模式而也在公共电压Vcom的最佳值中产生差异的情况下，也能够根据显示模式而采用最佳的公共电压Vcom—I或Vcom— 2，公共电压的切换完全不会对驱动脉冲的脉冲振幅带来影响。
[0115]图6是与以模拟电路为主体的电压生成电路的具体例一起，整理而示出驱动脉冲PLStx和公共电压VcomDC的生成系统的框图。图6所例示的电压生成电路42a具有:将振幅数据Dampt转换成模拟电压而生成振幅电压Vampt的TX振幅电压生成电路53 ;将电压指定数据Dvcom— I或Dvcom— 2转换成模拟电压而生成上述公共电压Vcom的VCOM电压生成电路50 ;和使VCOM电压生成电路50所生成的公共电压Vcom与所述TX振幅电压生成电路53所生成的振幅电压Vampt模拟相加而生成驱动脉冲PLStx的高电平VtxH的、作为模拟相加电路的电压相加电路54。非易失性寄存器60A、60B、60C等其他结构与上述结构相同，对具有相同功能的结构要素标注与其相同的附图标记并省略其详细说明。[0116]根据图6的例子，能够将数字信号转换成模拟信号并通过模拟处理来实现所需要的电压相加等。适于增加混载在驱动器IC上的模拟电路部分的情况。图5的结构适于减少混载在驱动器IC上的模拟电路部分的情况。
[0117]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。
[0118]例如，显示面板不限定于液晶面板，也可以是EL (Electro-Luminescence)面板。公共电压的电压指定数据的基准电平不限定于电路的接地电平基准，只要是合适的基准即可。将显示和触摸检测分开的结构不限定于将显示的I帧期间分成显示驱动期间和非显示驱动期间，也可以插入其他期间。振幅指定数据的存储区域不限定于非易失性寄存器，也可以是易失性寄存器。振幅指定数据和电压指定数据也可以通过通电复位从非易失性存储器加载至电压生成电路而利用。使用振幅指定数据等来生成驱动脉冲的高电平电压等的电路结构不限定于上述实施方式，能够适当变更。另外，存储电压数据或振幅数据的存储区域60形成于非易失性存储器，在这些数据以地址信号寻址而从该非易失性存储器读取的情况下，存储电路41具有上述选择器61的功能。
[0119]另外，驱动器IC不仅如图2说明那样集成(片装)有液晶显示驱动器(IXDDRV)Ji摸面板控制器(TPC)，也可以集成(片装)有子处理器等。而且还可以搭载有栅极驱动器6。
【权利要求】
1.一种驱动器1C，用于使显示面板和触摸面板动作，其特征在于，具有: 存储区域，其用于保持向所述显示面板的像素的公共电极施加的公共电压的电压指定数据、和在所述触摸面板的驱动电极的脉冲驱动中使用的脉冲电压的振幅指定数据； 电压生成电路，其根据所述存储区域所保持的电压指定数据及所述振幅指定数据，生成所述公共电压，并且以所述公共电压为低电平而生成所述脉冲电压的高电平；以及 驱动电路，其与所述显示面板的动作定时同步地输出由所述电压生成电路生成的公共电压，并与所述触摸面板的动作定时同步地输出相对于由所述电压生成电路生成的所述公共电压而将所述高电平保持为振幅的脉冲电压。
2.如权利要求1所述的驱动器1C，其特征在于， 具有液晶显示控制电路，该液晶显示控制电路将所述显示面板的I帧期间分为显示驱动期间和非显示驱动期间，并控制所述显示面板和触摸面板的动作定时， 所述液晶显示控制电路在所述显示驱动期间使所述驱动电路输出公共电压，在所述非显示驱动期间使所述驱动电路输出脉冲电压。
3.如权利要求2所述的驱动器1C，其特征在于， 所述存储区域是存储所述电压指定数据的第I非易失性寄存器和存储所述振幅指定数据的第2非易失性寄存器。
4.如权利要求3所述的驱动器1C，其特征在于， 所述第2非易失性寄存器是能够经由主机接口从外部进行电写入的寄存器。
5.如权利要求4所述的驱动器1C，其特征在于， 所述第I非易失性寄存器具有分别存储多个所述电压指定数据的存储区域， 所述液晶显示控制电路根据显示模式，从所述第I非易失性寄存器选择所需要的电压指定数据并提供到所述电压生成电路。
6.如权利要求1所述的驱动器1C，其特征在于， 所述电压生成电路具有:数字运算电路，其输入所述振幅数据和所述电压指定数据，并使所述电压指定数据的值与所述振幅数据的值相加；高电平生成电路，其将由所述数字运算电路运算出的相加数据转换成模拟电压而生成所述高电平；和公共电压生成电路，其将所述电压指定数据转换成模拟电压而生成所述公共电压。
7.如权利要求1所述的驱动器1C，其特征在于， 所述电压生成电路具有:振幅电压生成电路，其将所述振幅数据转换成模拟电压而生成振幅电压；公共电压生成电路，其将所述电压指定数据转换成模拟电压而生成所述公共电压；和模拟相加电路，其使由所述公共电压生成电路生成的公共电压与由所述振幅电压生成电路生成的振幅电压模拟相加而生成所述高电平。
8.—种驱动器1C，用于驱动显示面板和触摸面板，其特征在于，具有: 第I驱动电路，其使用第I驱动端子来驱动所述显示面板的像素的信号电极； 第2驱动电路，其使用第2驱动端子来驱动兼用作所述显示面板的像素的公共电极和所述触摸面板的驱动电极的兼用电极； 检测电路，其检测从所述触摸面板的检测电极得到的电压变化； 液晶显示控制电路，其将所述显示面板的I帧期间分为显示驱动期间和非显示驱动期间，并控制所述第I驱动电路、所述第2驱动电路及所述检测电路的动作定时；存储区域，其用于保持在所述兼用电极的驱动中使用的公共电压的电压指定数据、和在所述兼用电极的驱动中使用的脉冲电压的振幅指定数据；以及 电压生成电路，其根据所述存储区域所保持的电压指定数据及所述振幅指定数据，生成所述公共电压，并且以所述公共电压为低电平而生成所述脉冲电压的高电平， 所述液晶显示控制电路在所述显示驱动期间，使所述第I驱动电路驱动所述信号电极，并且，使所述第2驱动电路通过由所述电压生成电路产生的公共电压来驱动所述第2驱动端子；在所述非显示驱动期间，停止基于所述第I驱动电路对所述信号电极的驱动，并且，使所述检测电路进行检测动作并使所述第2驱动电路通过相对于由所述电压生成电路生成的所述公共电压而将所述高电平保持为振幅的脉冲电压来驱动所述第2驱动端子。
9.一种显示输入装置，在显示面板上组入触摸面板而成的面板模块中，搭载有用于驱动显示面板及触摸面 板的驱动器1C，其特征在于， 所述触摸面板的驱动电极兼用作所述显示面板的像素的公共电极， 在与所述驱动电极的交叉位置处形成有触摸检测电容的所述触摸面板的检测电极、和与所述公共电极连接的显示面板的像素的扫描电极及信号电极分别独立化， 所述驱动器IC具有:第I驱动电路，其驱动所述显示面板的像素的信号电极； 第2驱动电路，其驱动兼用作所述公共电极和所述驱动电极的兼用电极； 检测电路，其检测从所述触摸面板的检测电极得到的电压变化； 存储区域，其用于保持在所述兼用电极的驱动中使用的公共电压的电压指定数据、和在所述兼用电极的驱动中使用的脉冲电压的振幅指定数据；以及 电压生成电路，其根据所述存储区域所保持的电压指定数据及所述振幅指定数据，生成所述公共电压，并且以所述公共电压为低电平而生成所述脉冲电压的高电平， 所述第2驱动电路与基于所述第I驱动电路对所述信号电极的驱动相应地，通过由所述电压生成电路生成的公共电压来驱动所述兼用电极，并与基于所述第I驱动电路对所述信号电极的驱动停止及基于所述检测电路的检测动作相应地，通过相对于由所述电压生成电路生成的所述公共电压而将所述高电平保持为振幅的脉冲电压来驱动所述兼用电极。
【文档编号】G09G3/36GK104036736SQ201410075807
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】本多秀章, 园山浩史, 冈村和浩 申请人:瑞萨Sp驱动器公司