JP2016061848A - 表示装置及びその表示駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】この実施形態によれば、表示装置の表示・非表示の周期性による負荷変動を緩和して電源供給電圧のリップルを抑圧する。【解決手段】一実施形態によると、画像を表示する表示部と、前記表示部を駆動するドライバ部とを具備する。前記ドライバ部は、前記表示部に電源を供給し、その供給量により前記表示部を表示状態、非表示状態で選択的に駆動する表示駆動部と、前記表示駆動部に電源を供給する電源供給部と、前記表示駆動部及び電源供給部を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記表示駆動部に前記表示部に画像を表示させる表示期間と画像を表示させない非表示期間を指示し、前記非表示期間にて前記表示期間との間での前記表示駆動部の電気的負荷の差を緩和する緩和駆動を電源供給部に指示する。【選択図】図５

Description

この実施形態は周期的に表示期間と非表示期間を繰り返す表示装置及びその表示駆動方法に関する。
携帯端末（スマートフォーンやパーソナルアシスタントデバイス（ＰＡＤ），タブレットコンピュータ等）は、液晶、有機ＥＬ等による表示装置を備える。また、携帯端末に使用される表示装置には、一般にタッチセンサ等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追加した液晶表示装置では、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）で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回路が負荷変動に追従できず、電源供給電圧にリップルが発生する。このリップルは、画質に影響を与えたり、部品の振動によるノイズを発生させたりするといった弊害を招く。
特開２０１３−１０１４２７号公報
以上のように、表示期間と非表示期間とを繰り返す表示装置にあっては、周期的な負荷変動により電源出力にリップルが発生し、画質に影響を与え、ノイズ発生の要因となる課題があった。
そこでこの実施形態の目的は、表示・非表示の周期性による負荷変動を緩和して電源出力のリップルを抑圧することのできる表示装置及びその表示駆動方法を提供することにある。
一実施形態によると、表示装置は、画像を表示する表示部と、前記表示部を駆動するドライバ部とを具備する。前記ドライバ部は、前記表示部に電源を供給し、その供給量により前記表示部を表示状態、非表示状態で選択的に駆動する表示駆動部と、前記表示駆動部に電源を供給する電源供給部と、前記表示駆動部及び前記電源供給部を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記表示駆動部に前記表示部に画像を表示させる表示期間と画像を表示させない非表示期間を指示し、前記非表示期間にて前記表示期間との間での前記表示駆動部の電気的負荷の差を緩和する緩和駆動を前記電源供給部に指示する。
前記電源供給部が前記表示部の表示状態で駆動するための電源出力として昇圧回路を備えるとき、前記制御部は、前記緩和駆動として、前記昇圧回路の昇圧を停止するように指示する、または前記昇圧回路の昇圧周波数を変更するように指示する、または前記昇圧回路の非表示期間における基準電位を表示期間における基準電位よりも低くするように指示する。
前記電源供給部が前記表示部の表示状態で駆動するための電源出力としてレギュレータを備えるとき、前記制御部は、前記緩和駆動として、前記レギュレータの非表示期間における基準電位を表示期間における基準電位よりも低くするように指示する。
また、前記制御部は、前記緩和駆動として、前記非表示期間の後段で次の表示期間の昇圧を表示開始に先立って行うように指示する。または、前記表示期間と前記非表示期間の少なくともいずれか一方の長さを可変するように指示する。
また、一実施形態によると、画像を表示する表示部に電源を供給し、その供給量により前記表示部を表示状態、非表示状態で選択的に駆動する表示駆動方法では、前記表示部に画像を表示させる表示期間と画像を表示させない非表示期間を決定し、前記非表示期間にて前記表示期間との間での表示駆動の電気的負荷の差を緩和するように電源を供給させる。
図１は、一実施形態が適用されたセンサ付き表示装置の概略構成を示す斜視図である。 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、液晶表示パネルにおいて、第１基板の構成及び等価回路を概略的に示す図である。 図４は、図３の画素ＰＸの等化回路を示す図である。 図５は、一実施形態が適用されたＩＣチップである液晶ドライバ内部のブロック構成例を示す図である。 図６は、図５の液晶ドライバ内部の電源供給部の構成例を示す図である。 図７は、図５の液晶ドライバ内部のタイミングコントローラの構成例を示す図である。 図８は、負荷変動軽減のための第１の実施例として、図７に示したシーケンサで処理される制御内容を示すフローチャートである。 図９は、図８の制御内容を示すタイミング図である。 図１０は、負荷変動軽減のための第２の実施例として、図７に示したシーケンサで処理される制御内容を示すフローチャートである。 図１１は、図１０の制御内容を示すタイミング図である。 図１２は、負荷変動軽減のための第３の実施例として、図７に示したシーケンサで処理される制御内容を示すフローチャートである。 図１３は、図１２の制御内容を示すタイミング図である。 図１４は、負荷変動軽減のための第４の実施例として、図７に示したシーケンサで処理される制御内容を示すフローチャートである。 図１５は、図１４の制御内容を示すタイミング図である。
以下この実施形態を説明する。この実施形態によると、画像を表示する表示部と、前記表示部を駆動するドライバ部とを具備する。前記ドライバ部は、前記表示部に電源を供給し、その供給量により前記表示部を表示状態、非表示状態で選択的に駆動する表示駆動部と、前記表示駆動部に電源を供給する電源供給部と、前記表示駆動部及び前記電源供給部を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記表示駆動部に前記表示部に画像を表示させる表示期間と画像を表示させない非表示期間を指示し、前記非表示期間にて前記表示期間との間での前記表示駆動部の電気的負荷の差を緩和する緩和駆動を前記電源供給部に指示する。
上記の構成によると、表示装置の表示・非表示の周期性による負荷変動を緩和して電源出力のリップルを抑圧することができる。
さらに具体的に図面を参照して説明する。図１は、一実施形態が適用された携帯端末の全体ブロックを示す構成図である。
図１は、一実施形態に係るセンサ付き表示装置ＤＳＰの概略構成を示す斜視図である。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よい。液晶表示パネルＬＣＤを駆動する液晶ドライバＩＣ１は、例えば第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よい。
液晶表示パネルＬＣＤは、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。図の例は、液晶表示パネルＬＣＤの表示領域（アクティブエリアと称してもよい）ＤＡの面上にタッチセンサＳＥを形成する検出素子（検出電極と称してもよい）Ｒｘが設けられる。このタイプのセンサ付き表示装置ＤＳＰはオンセル型の装置と称される。しかしタッチセンサＳＥを形成する電極が液晶表示パネルＬＣＤの内部に設けられるタイプのインセル型の装置であってもよい。タッチセンサＳＥ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よい）により制御される。
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よい）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。上記の液晶ドライバ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よい。
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１基板ＳＵＢ１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等がある。
センサ付き表示装置ＤＳＰは、バッテリ（２次電池）ＢＡＴＴの他、電源回路などを備えるが図１では図示していない。
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２基板ＳＵＢ２の非表示領域にゲート回路ＧＤが構成されている。またゲート回路ＧＤに併設して共通電極駆動回路ＣＤが構成されている。
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２基板ＳＵＢ２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を制御することができる。また液晶ドライバＩＣ１は、ソース選択回路ＭＵＰを介して液晶表示パネルＬＣＤの画素（表示素子と称してもよい）に画素信号を書き込むことができる。これにより液晶表示パネルＬＣＤは、画素への書込み期間、タッチ検出期間を設定することができる。
タッチパネルコントローラＩＣ２は、タッチ検出電極から得られたタッチ検出信号を処理し、表示面に対するユーザの指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ことができる。
アプリケーションプロセッサＨＯＳ、液晶ドライバＩＣ１、タッチパネルコントローラＩＣ２は、バッテリＢＡＴＴからの電源供給によって駆動する。
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基板ＳＵＢ１において、第１基板ＳＵＢ１の非表示領域に、ソース選択回路ＭＵＰ、ゲート回路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。
表示領域ＤＡにおいて、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板間（図示せず）には、複数の画素ＰＸが位置している。複数の画素ＰＸは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に設けられ、ｍ×ｎ個配置されている（但し、ｍ及びｎは正の整数である）。
表示領域ＤＡにおいて、第１基板ＳＵＢ１には、ｎ本のゲート線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）、ｍ本のソース線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）、共通電極ＣＥ（Ｃ１・・・Ｃｎ）などが形成されている。
ゲート線Ｇは、第１方向Ｘに略直線的に延出し、表示領域ＤＡの外側に引き出され、ゲート回路ＧＤに接続されている。ゲート線Ｇは、第２方向Ｙに間隔を置いて並べられている。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は、第２方向Ｙに略直線的に延出し、ゲート線Ｇと交差している。ソース線Ｓは、第１方向Ｘに間隔を置いて並べられている。ソース線Ｓ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ＣＥ（Ｃ１、Ｃ２、・・・Ｃｎ）は、第１方向Ｘに略直線的に延在し、第２方向Ｙに間隔を置いて並べられている。
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よい。この場合、共通電極ＣＥ（Ｃ１〜Ｃｎ）は、（ｎ／３）個の分割電極Ｃ（Ｃ１〜Ｃn／３）として構成される。以下、実施形態は、共通電極ＣＥが構成されているものとして説明する。
共通電極ＣＥ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、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。
ゲート回路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への画像信号の書込み許可又は書込み禁止を制御することができる。また、ｎ個の制御スイッチング素子ＣＳＷ１は、例えば非常時（特異制御動作の時）に一斉にオンされて、全画素ＰＸに例えば黒レベルの画像信号の書込みを許可することもできる。
画素信号は、選択されているゲート線に接続されている画素にソース選択回路ＭＵＰを介して順次書き込まれる。
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ＣＥ等を備えている。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あるいはボトムゲート型ＴＦＴのいずれであってもよい。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よい。
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ＣＥと対向している。共通電極ＣＥ、絶縁膜及び画素電極ＰＥは、保持容量ＣＳを形成している。保持容量ＣＳに画素信号が書き込まれると、その電圧に応じて画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間の液晶ＬＱの光空間変調が実現される。
図５は、特に、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示している。
アプリケーションプロセッサＨＯＳからの映像データは、インターフェースレシーバ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、増幅によりガンマ補正等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（表示素子）に書き込まれる。具体的には、図４に示した保持容量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と称してもよい。映像データ処理部２４１で生成された画素信号は、表示素子アレイ部２４０ａに入力される。表示素子アレイ部２４０ａはタッチ検出素子アレイ部２４０ｂと一体化されている。
一方、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、インターフェースレシーバ２０１により取り込まれる。インターフェースレシーバ２０１により取り込まれた同期信号などは、タイミングコントローラ２１３に入力する。
タイミングコントローラ２１３は、コマンドに応じて、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する、また動作モードの切替えを行うことができる。動作モードは、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、画素の表示期間、及びタッチ検出期間（非表示期間）などがある。
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、上記したシーケンス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。
尚、上記したインターフェースレシーバ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。例えばインターフェースレシーバ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。
上記したタイミングコントローラ２１３は、インターフェースレシーバ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。
タイミングコントローラ２１３の表示用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、パネル制御信号成生部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、タッチインターフェース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の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、センサＳＥを駆動するための所謂タッチ検出駆動信号を生成している。
これにより、液晶ドライバＩＣ１は、液晶表示パネルＬＣＤにおける、画素への書込み期間、タッチ検出期間を設定することができる。
タッチインターフェース２３２は、検出素子Ｒｘからの検出信号Ｒｘｓを受け取り、タッチパネルコントローラＩＣ２に受け渡す。タッチパネルコントローラＩＣ２は、検出素子Ｒｘからの検出信号Ｒｘｓを用いて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を判定する。
尚、検出素子Ｒｘは、透明な例えばＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）を利用して形成することができる。
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２１４などのブロックは、まとめて走査駆動部２４２と称されてもよい。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２１４のクロックに同期して画素信号およ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、タッチインターフェース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と称してもよい。このタッチ検出部２４３は、タッチ検出素子に基づく検出出力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。この動作により、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が判定される。
上記液晶ドライバＩＣ１は、内部回路の電源供給部として、レギュレータ２５１及び昇圧回路（チャージポンプ）２５２を備える。レギュレータ２５１は、例えば図６（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、バッテリＢＡＴＴからは２段階の電位電圧を取り込み、切替スイッチ２５１Ｂにより制御指示に基づいて選択的に入力し、駆動電圧を段階的に制御可能となっている。この駆動電圧はインターフェースレシーバ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、発振器２１４に送る。昇圧回路２５２は、例えばＤＣＤＣコンバータにより構成され、電源供給を図６（ｂ）に示すようにレギュレータ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、ソース増幅器２０４、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、上記構成による表示装置では、液晶駆動のブランク期間にタッチセンサを動作させる。本実施形態に係る表示装置においては、表示期間にすべての共通電極を所定の電圧に固定すると共に、各ゲート線と信号線を通じて各画素に信号を順次供給するものである一方、ブランク期間にはタッチ検出に寄与する共通電極にのみ順次信号を供給するものであるので、表示駆動期間（表示期間）のパネル駆動負荷はタッチセンサのセンシング動作期間（タッチ検出期間）のパネル駆動負荷よりも著しく大きい。。このため、表示期間とタッチ検出期間による周期的な負荷変動により、液晶駆動のためのレギュレータ２５１や昇圧回路２５２が負荷変動に追従できず、電源供給電圧にリップルが発生する。このリップルは、画質に影響を与えたり、部品の振動によるノイズを発生させたりするといった弊害を招く。
そこで、実施形態では、負荷の異なる期間で動的にレギュレータ２５１、昇圧回路２５２の一方または両方を制御する。この制御は、タイミングコントローラ２１３で電源制御信号を生成し、レギュレータ２５１、昇圧回路２５２に出力する。レギュレータ２５１及び昇圧回路２５２は、電源制御信号に基づいて出力先への駆動電圧を制御して、電気的負荷の差を緩和するように緩和駆動する。
具体的には、タイミングコントローラ２１３は、図７に示すように、表示期間生成部２１３ａと、タッチ検出期間生成部２１３ｂと、シーケンサ２１３ｃと、電源制御部２１３ｄを備える。上記表示期間生成部２３１ａは、シーケンサ２１３ｃからの指示により、予め決められた期間を映像の表示期間とするように、映像データ処理部２４１及びパネル制御信号生成部２２０に制御信号を送る。また、上記タッチ検出期間生成部２３１ｂは、シーケンサ２１３ｃからの指示により、予め決められた期間をタッチ検出期間とするように、タッチ検出素子制御信号生成部２３１及びタッチインターフェース２３２に制御信号を送る。さらに、電源制御部２１３ｄは、シーケンサ２１３ｃからの指示により、表示期間及びタッチ検出期間を判別し、負荷変動を軽減するように、それぞれの期間の駆動電圧を設定するための制御信号を生成してレギュレータ２５１及び昇圧回路２５２に送る。
（第１の実施例）
図８及び図９を参照して、負荷変動軽減のための第１の実施例を説明する。第１の実施例では、負荷の異なる期間で動的に昇圧回路（チャージポンプ）を停止もしくは昇圧周波数を変更するものとする。図８は上記シーケンサ２１３ｃで処理される第１の実施例の制御内容を示すフローチャート、図９は図８の制御内容を示すタイミング図である。
まず、表示装置の電源がオンされると、表示期間・タッチ検出期間の設定が行われる（ステップＳ１１）。表示期間が開始されると、昇圧回路２５２をオンする、または表示駆動用に第１昇圧周波数に設定する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。次に、タッチ検出期間が開始されると、昇圧回路２５２をオフする、または表示停止用に第２昇圧周波数に設定する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。以後、電源オフにより制御の終了が指示されるまで上記ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理を繰り返し（ステップＳ１６）、制御終了が指示された場合には一連の動作を完了する。
この様子を図９に示す。図９（ａ）は負荷期間Ａ（表示期間）、負荷期間Ｂ（タッチ検出期間）の電源変動の様子を示している。また、図９（ｂ）は、負荷期間Ａ（表示期間）、負荷期間Ｂ（タッチ検出期間）のいずれも制御しない場合を示している。この場合、電源出力は図９（ａ）中、一点鎖線で示すように、周期的に大きく変動する。これに対し、図９（ｃ）に示すように、負荷期間Ａの表示期間では通常通りの昇圧電圧とし、負荷期間Ｂのタッチ検出期間では昇圧出力を停止する。または、図９（ｄ）に示すように、負荷期間Ａの表示期間では通常通りの昇圧周波数（第１昇圧周波数）とし、負荷期間Ｂのタッチ検出期間では第１昇圧周波数より低い第２昇圧周波数とする。これによって、負荷期間Ａ，Ｂで生じる電源電圧の変動を図９（ａ）中、実線で示すように、十分に抑圧することが可能である。
（第２の実施例）
図１０及び図１１を参照して負荷変動軽減のための第２の実施例を説明する。第２の実施例では、レギュレータ２５１もしくは昇圧回路２５２がフィードバック回路付きの場合、動的に基準電位を変更するものとする。図９は上記シーケンサ２１３ｃで処理される第２の実施例の制御内容を示すフローチャート、図１１は図１０の制御内容を示すタイミング図である。
まず、表示装置の電源がオンされると、表示期間・タッチ検出期間の設定が行われる（ステップＳ２１）。表示期間が開始されると、昇圧回路２５２の基準電位を表示期間指定の第１電圧レベルに設定する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。次に、タッチ検出期間が開始されると、昇圧回路２５２の基準電位を第１電圧レベルより低い第２電圧レベルに設定する（ステップＳ２４，Ｓ２５）。以後、電源オフにより制御の終了が指示されるまで上記ステップＳ２２〜Ｓ２５の処理を繰り返し（ステップＳ２６）、制御終了が指示された場合には一連の動作を完了する。
この様子を図１１に示す。図１１（ａ）は負荷期間Ａ（表示期間）、負荷期間Ｂ（タッチ検出期間）の電源変動の様子を示している。また、図１１（ｂ）は、負荷期間Ａ（表示期間）、負荷期間Ｂ（タッチ検出期間）のいずれも制御しない場合を示している。この場合、電源出力は図１１（ａ）中、一点鎖線で示すように、周期的に大きく変動する。これに対し、図１１（ｃ）に示すように、負荷期間Ａの表示期間では昇圧回路２５２の基準電位を表示期間における通常通りの第１の電圧レベルとし、負荷期間Ｂのタッチ検出期間では第１の電圧レベルより低い第２の電圧レベルとする。これによって、負荷期間Ａ，Ｂで生じる電源電圧の変動を図１１（ａ）中、実線で示すように、十分に抑圧することが可能である。
尚、上記実施例では、昇圧回路２５２の基準電位を制御する場合について説明したが、レギュレータ２５１の基準電位を制御するようにしてもよい。すなわち、図１１（ｄ）に示すように、負荷期間Ａの表示期間ではレギュレータ２５１の基準電位を第１の電圧レベルとし、負荷期間Ｂのタッチ検出期間ではレギュレータ２５１の基準電位を第１の電圧レベルより低い第２の電圧レベルとするようにしても同様の効果を得ることができる。勿論、レギュレータ２５１と昇圧回路２５２を共に制御するようにしてもよい。
（第３の実施例）
上記第１及び第２の実施例では、いずれも表示期間Ａとタッチ検出期間Ｂを固定するようにしたが、期間の切り換え毎に負荷が大きく変動し、応答や画質への影響に影響を及ぼすことがある。これは、昇圧回路２５２の昇圧切替時に顕著である。そこで、第３の実施例では、応答や画質への影響を考慮して、負荷変動境界の昇圧切り替えタイミングを制御するものとする。図１２は上記シーケンサ２１３ｃで処理される第３の実施例の制御内容を示すフローチャート、図１３は図１２の制御内容を示すタイミング図である。
まず、表示装置の電源がオンされると、表示期間Ａ・タッチ検出期間Ｂについて図１３（ａ）に示すように標準設定すると共に、図１３（ｂ）に示すようにタッチ検出期間Ｂの終了すなわち表示期間Ａの開始のタイミングをシフトする時間ｔを設定する（ステップＳ３１）。表示期間Ａが開始されると、昇圧オンまたは第１昇圧周波数に設定し（ステップＳ３２，Ｓ３３）、表示期間Ａの経過を例えばクロックのカウントにより監視して表示期間Ａの終了を判別する（ステップＳ３４）。表示期間Ａの終了が検出された場合には、タッチ検出期間Ｂを開始して昇圧オフまたは第２昇圧周波数に設定し（ステップＳ３５，Ｓ３６）、シフト時間ｔに合わせてタッチ検出期間Ｂの経過を例えばクロックのカウントにより監視し、タッチ検出期間Ｂの終了を判別する（ステップＳ３７）。以後、電源オフにより制御の終了が指示されるまで上記ステップＳ３２〜Ｓ３７の処理を繰り返し（ステップＳ３８）、制御終了が指示された場合には一連の動作を完了する。
上記の処理によれば、図１３（ｂ）に示すように、標準設定された表示期間Ａよりも時間tだけ早く表示を開始することができる。すなわち、非表示期間から表示期間に切り替わる際に昇圧を行うため、図１３（ａ）に示すようにタッチ検出期間（非表示期間）Ｂから表示期間Ａに遷移する際に、図１３（ｂ）に示すようにタッチ検出期間（非表示期間）Ｂの時に、その後の表示期間Ａの開始時点より時間ｔ（ｔ：昇圧開始のシフト時間）だけ先立って表示期間の時の周波数を入力してプレチャージし、その後の表示期間Ａの表示を開始時点からスムーズに動作させる。これにより、急激な負荷変動を緩和することが可能となる。
尚、上記のシフト時間ｔは、固定でもよいがランダムにあるいは周期的に変化させるようにしてもよい。また、タッチ検出期間（非表示期間）Ｂから表示期間Ａに遷移するときだけでなく、表示期間Ａからタッチ検出期間Ｂに切り替わるときも昇圧のタイミングを制御するようにしてもよい。
（第４の実施例）
上記第３の実施例では、表示期間とタッチ検出期間の切り換え毎に負荷が大きく変動して、応答や画質へ及ぼす影響を考慮して、負荷変動境界の昇圧切り替えタイミングを制御するものとしたが、第４の実施形態では、ＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-silicon：低温ポリシリコン）表示パネルの場合に、タッチ検出期間（非表示期間）において、表示期間との切り替え時におけるＬＴＰＳ駆動信号を変調制御することで急峻な負荷変動を抑制する。図１４は上記シーケンサ２１３ｃで処理される第４の実施例の制御内容を示すフローチャート、図１５は図１４の制御内容を示すタイミング図である。ここでは、ＬＴＰＳ駆動信号は１Ｈ水平期間のパルス幅を可変するパルス幅変調方式であり、表示期間はデューティ比２０％、タッチ検出期間はデューティ比１００％で変調されるものとする。従来のＬＴＰＳ駆動信号の変調波形を図１５（ａ）に示し、その時のパネル負荷の変化を図１５（ｂ）に示す。このように、従来では表示期間とタッチ検出期間との境で急激な負荷変動が生じている。
これに対して、第４の実施例では、まず、表示装置の電源がオンされると、表示期間、タッチ検出期間について図１４（ａ）に示すように標準設定すると共に、タッチ検出期間の開始から一定期間後（以下、ＩＮ期間）とタッチ検出期間の終了から一定期間前（以下、ＯＵＴ期間）をそれぞれ設定する（ステップＳ４１）。表示期間が開始されると、デューティ比２０％に設定し（ステップＳ４２，Ｓ４３）、表示期間の経過を例えばクロックのカウントにより監視して表示期間の終了を判別する（ステップＳ４４）。表示期間の終了が検出された場合には、タッチ検出期間の開始後、ＩＮ期間内にデューティ比を２０％から１００％に連続的にアップさせる（ステップＳ４５）。続いて、タッチ検出期間の経過を例えばクロックのカウントにより監視し、タッチ検出期間のＯＵＴ期間内にデューティ比を１００％から２０％に連続的にダウンさせる（ステップＳ４６）。以後、電源オフにより制御の終了が指示されるまで上記ステップＳ４２〜Ｓ４６の処理を繰り返し（ステップＳ４７）、制御終了が指示された場合には一連の動作を完了する。
なお、タッチ検出期間と表示期間のデューティ比の大きさや順次変化させるときの変化率や変化の量は、上記に限定されず、表示装置の性能やＩＣの性能等に応じた数値を採用することができる。
上記構成によれば、ＬＴＰＳ駆動信号は、図１５（ｃ）に示すようにタッチ検出期間のＩＮ期間でデューティ比を２０％から１００％に連続アップさせ、ＯＵＴ期間でデューティ比を１００％から２０％に連続ダウンさせるようにしているので、パネル負荷は図１５（ｄ）に示すようにタッチ検出期間のＩＮ期間、ＯＵＴ期間で緩やかに増減されるようになり、急激な負荷変動を抑制することができる。
なお、上記第４の実施例では、ＬＴＰＳｈ駆動信号がパルス幅変調方式であるものとして説明したが、これに限らず、周波数変調方式の場合でも同様に実施可能である。周波数変調方式の場合は、表示期間の１Ｈ水平期間を第１の周波数とし、タッチ検出期間の１Ｈ水平期間を第２の周波数とし、タッチ水平期間のＩＮ期間で第１の周波数から第２の周波数に伸長または短縮し、ＯＵＴ期間で第２の周波数から第１の周波数に短縮または伸長するようにすればよい。
（その他の実施例）
上記の第２乃至第４の実施例において、表示期間、タッチ検出期間(非表示期間）それぞれの長さを毎回変える。これにより、個々の期間の周期性による電源電圧のリップルが低減されるため、負荷変動を抑制することが可能となる。
また、上記の各実施例では、いずれも非表示期間として指によるタッチ検出期間を例として説明したが、非表示期間の他の構成として、アクティブスタイラスペンのタッチ検出期間、スキャナディスプレイによる光学検出期間、近接センサによる耳当て検知期間等がある。さらには、例えば防犯用として、近接センサによる近接検知期間を非表示状態とし、撮像カメラで近接体（人）の顔認識（Face Detection）の処理を行うアプリケーションでの適用もある。
その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
ＤＳＰ…センサ付き表示装置、ＬＣＤ…液晶表示パネル、ＳＵＢ１…第１基板（アレイ基板）、ＳＵＢ２…第２基板（対向基板）、ＩＣ１…液晶ドライバ（第１のＩＣチップ或いはドライブ回路）、ＳＥ…タッチセンサ、ＤＡ…表示領域（アクティブエリア）、Ｒｘ…検出素子、ＩＣ２…タッチパネルコントローラ（第２のＩＣチップ或いはセンサ回路）、ＨＯＳ…アプリケーションプロセッサ（第１の制御部）、ＦＰＣ１…フレキシブル配線基板、ＦＰＣ２…フレキシブル配線基板、ＢＬ…バックライトユニット、ＦＰＣ３…フレキシブル配線基板、ＢＡＴＴ…バッテリ（２次電池）、ＧＤ１，ＧＤ２…第１、第２のゲート回路、ＣＤ…共通電極駆動回路、ＴＤ…タッチ検出走査回路、ＭＵＰ…ソース選択回路（マルチプレクサ）、ｐＧ１…アウタリードボンディング（Outer Lead Bonding）パッド群、ＣＳＷ１…制御スイッチング素子、Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）…ｎ本のゲート線、Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）…ｍ本のソース線、ＣＥ（Ｃ１〜Ｃｎ）…共通電極、ＰＸ…画素、ＰＳＷ…画素スイッチング素子、ＰＥ…画素電極、ＣＥ…共通電極、ＣＳ…保持容量、ＬＱ…液晶、２０１…インターフェースレシーバ、２０２…映像メモリ、２０３…ラインラッチ回路、２０４…ソース増幅器、２１３…タイミングコントローラ、２１４…発振器、２４０ａ…表示素子アレイ部、２４０ｂ…タッチ検出素子アレイ部、２４１…映像データ処理部、２４２…走査駆動部第２クロック生成部（発振器２１４）、２４３…タッチ検出部、２５１…レギュレータ、２５１Ａ…出力アンプ、２５１Ｂ…切替スイッチ、２５２…昇圧回路（チャージポンプ）。

Claims (8)

  1. 画像を表示する表示部と、
    前記表示部を駆動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し、その供給量により前記表示部を表示状態、非表示状態で選択的に駆動する表示駆動部と、
    前記表示駆動部に電源を供給する電源供給部と、
    前記表示駆動部及び前記電源供給部を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記表示駆動部に前記表示部に画像を表示させる表示期間と画像を表示させない非表示期間を指示し、
    前記非表示期間にて前記表示期間との間での前記表示駆動部の電気的負荷の差を緩和する緩和駆動を前記電源供給部に指示する表示装置。
  2. 前記電源供給部が前記表示部の表示状態で駆動するための電源出力として昇圧回路を備えるとき、前記制御部は、前記緩和駆動として、前記昇圧回路の昇圧を停止するように指示する請求項１記載の表示装置。
  3. 前記電源供給部が前記表示部の表示状態で駆動するための電源出力として昇圧回路を備えるとき、前記制御部は、前記緩和駆動として、前記昇圧回路の昇圧周波数を変更するように指示する請求項１記載の表示装置。
  4. 前記電源供給部が前記表示部の表示状態で駆動するための電源出力として昇圧回路を備えるとき、前記制御部は、前記緩和駆動として、前記昇圧回路の前記非表示期間における基準電位を前記表示期間における基準電位から変更するように指示する請求項１記載の表示装置。
  5. 前記電源供給部が前記表示部の表示状態で駆動するための電源出力としてレギュレータを備えるとき、前記制御部は、前記緩和駆動として、前記レギュレータの前記非表示期間における基準電位を前記表示期間における基準電位から変更するように指示する請求項１記載の表示装置。
  6. 前記制御部は、前記緩和駆動として、前記非表示期間の後段で次の前記表示期間の昇圧を表示開始に先立って行うように指示する請求項１記載の表示装置。
  7. 前記制御部は、前記緩和駆動として、前記表示期間と前記非表示期間の少なくともいずれか一方の長さを可変するように指示する請求項１記載の表示装置。
  8. 画像を表示する表示部に電源を供給し、その供給量により前記表示部を表示状態、非表示状態で選択的に駆動する表示駆動方法であって、
    前記表示部に画像を表示させる表示期間と画像を表示させない非表示期間を決定し、
    前記非表示期間にて前記表示期間との間での表示駆動の電気的負荷の差を緩和するように電源を供給させる表示駆動方法。
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