(57)【要約】【課題】チップシュリンクする。【解決手段】駆動回路１００は、複数のドライバユニット１０を備える。ドライバユニット１０はデータ線ＤＬごとに設けられ、対応するデータ線ＤＬに駆動信号Ｓ１を印加するとともに、対応するデータ線ＤＬに接続されたセンサからの検出信号Ｓ２を受ける。Ａ／Ｄコンバータ３０は、複数のドライバユニット１０が受けた検出信号Ｓ３をデジタル信号に変換する。第１セレクタＳＥＬ１は、Ｄ／Ａコンバータ１２からの駆動信号Ｓ４およびサンプルホールド回路１４によりホールドされた検出信号Ｓ５を受け、一方を選択して出力する。バッファアンプ１６は、第１セレクタＳＥＬ１の出力信号Ｓ６を受ける。第２セレクタＳＥＬ２は、バッファアンプ１６の出力信号Ｓ７を受け、対応するデータ線ＤＬおよびＡ／Ｄコンバータ３０のいずれかに選択的に出力する。【選択図】図２
2011081313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチセンサ付きディスプレイパネルの駆動回路であって、前記ディスプレイパネルは、
マトリクス状に配置され、駆動信号に応じた輝度で発光する複数の画素と、
ユーザがタッチしたことを検出し、検出結果を示す検出信号を出力する複数のセンサと、
それぞれが、少なくともひとつの前記画素と少なくともひとつの前記センサに接続された複数のデータ線と、
を有するものであり、
前記駆動回路は、
それぞれが前記データ線ごとに設けられ、対応する前記データ線に前記駆動信号を印加するとともに、対応する前記データ線に接続されたセンサからの前記検出信号を受ける複数のドライバユニットと、
前記複数のドライバユニットが受けた前記検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、
を備え、
前記複数のドライバユニットはそれぞれ、
対応するデータ線に与えるべき前記駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータと、
対応する前記データ線に接続された前記センサからの前記検出信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
前記Ｄ／Ａコンバータからの駆動信号および前記サンプルホールド回路によりホールドされた前記検出信号を受け、一方を選択して出力する第１セレクタと、
前記第１セレクタの出力信号を受けるバッファアンプと、
前記バッファアンプの出力信号を受け、対応する前記データ線および前記Ａ／Ｄコンバータのいずれかに選択的に出力する第２セレクタと、
を含むことを特徴とする駆動回路。
【請求項２】
タッチセンサ付きディスプレイパネルの駆動回路であって、前記ディスプレイパネルは、
マトリクス状に配置され、駆動信号に応じた輝度で発光する複数の画素と、
ユーザがタッチしたことを検出し、検出結果を示す検出信号を出力する複数のセンサと、
それぞれが、少なくともひとつの前記画素と少なくともひとつの前記センサに接続された複数のデータ線と、
を有するものであり、
前記駆動回路は、
それぞれが前記データ線ごとに設けられ、対応する前記データ線に駆動信号を印加するとともに、対応する前記データ線に接続されたセンサからの検出信号を受ける複数のドライバユニットを備え、
前記複数のドライバユニットはそれぞれバッファアンプを含み、当該バッファアンプを前記データ線に前記駆動信号を印加するソースドライバおよび前記センサからの前記検出信号を受けるセンスアンプとして切りかえ可能に構成されることを特徴とする駆動回路。
【請求項３】
タッチセンサ付きディスプレイパネルの駆動回路であって、前記ディスプレイパネルは、
マトリクス状に配置され、駆動信号に応じた輝度で発光する複数の画素と、
ユーザがタッチしたことを検出し、検出結果を示す検出信号を出力する複数のセンサと、
それぞれが、少なくともひとつの前記画素と少なくともひとつの前記センサに接続された複数のデータ線と、
を有するものであり、
前記駆動回路は、それぞれが前記データ線ごとに設けられ、対応する前記データ線に前記駆動信号を印加するとともに、対応する前記データ線に接続されたセンサからの前記検出信号を受ける複数のドライバユニットを備え、
前記複数のドライバユニットはそれぞれ、
対応するデータ線に与えるべき前記駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータと、
前記Ｄ／Ａコンバータからの前記駆動信号を受け、対応する前記データ線に出力するソースドライバと、
対応する前記データ線に接続された前記センサからの前記検出信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
所定の電位差を有する複数のしきい値電圧を生成する電圧源と、
前記しきい値電圧ごとに設けられ、それぞれが、前記サンプルホールド回路によりホールドされた前記検出信号を、対応する前記しきい値電圧と比較する複数のコンパレータと、
を含むことを特徴とする駆動回路。
【請求項４】
前記電圧源は、前記複数のしきい値電圧を時間とともにステップ状に変化させることを特徴とする請求項３に記載の駆動回路。
【請求項５】
タッチセンサ付きディスプレイパネルの駆動回路であって、前記ディスプレイパネルは、
マトリクス状に配置され、駆動信号に応じた輝度で発光する複数の画素と、
ユーザがタッチしたことを検出し、検出結果を示す検出信号を出力する複数のセンサと、
それぞれが、少なくともひとつの前記画素と少なくともひとつの前記センサに接続された複数のデータ線と、
を有するものであり、
前記駆動回路は、それぞれが前記データ線ごとに設けられ、対応する前記データ線に前記駆動信号を印加するとともに、対応する前記データ線に接続されたセンサからの前記検出信号を受ける複数のドライバユニットを備え、
前記複数のドライバユニットはそれぞれ、
対応するデータ線に与えるべき前記駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータと、
前記Ｄ／Ａコンバータからの前記駆動信号を受け、対応する前記データ線に出力するソースドライバと、
対応する前記データ線に接続された前記センサからの前記検出信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
時間とともにステップ状に変化するしきい値電圧を生成する電圧源と、
前記サンプルホールド回路によりホールドされた前記検出信号を、前記しきい値電圧と比較するコンパレータと、
を含むことを特徴とする駆動回路。
【請求項６】
タッチセンサ付きディスプレイパネルの駆動回路であって、前記ディスプレイパネルは、
マトリクス状に配置され、駆動信号に応じた輝度で発光する複数の画素と、
ユーザがタッチしたことを検出し、検出結果を示す検出信号を出力する複数のセンサと、
それぞれが、少なくともひとつの前記画素と少なくともひとつの前記センサに接続された複数のデータ線と、
を有するものであり、
前記駆動回路は、
それぞれが前記データ線ごとに設けられ、対応する前記データ線に前記駆動信号を印加するとともに、対応する前記データ線に接続されたセンサからの前記検出信号を受ける複数のドライバユニットを備え、
前記複数のドライバユニットはそれぞれ、
当該駆動回路の実装状態において、共通のパターン配線を介して対応する前記データ線と接続されるべき第１、第２パッドと、
対応するデータ線に与えるべき前記駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータと、
前記Ｄ／Ａコンバータからの前記駆動信号を受け、前記第１パッドを介して対応する前記データ線に出力するソースドライバと、
前記第２パッドを介して、対応する前記データ線に接続された前記センサからの前記検出信号を受け、それをサンプルホールドするサンプルホールド回路と、
を含み、
前記駆動回路は単一の半導体基板上に一体集積化されており、
各ドライバユニットにおいて、
前記第１、第２パッド、前記サンプルホールド回路、前記ソースドライバおよび前記Ｄ／Ａコンバータは、前記ソースドライバおよび前記Ｄ／Ａコンバータが隣接した状態で、前記半導体基板の１辺に垂直方向に並んで配置されることを特徴とする駆動回路。
【請求項７】
前記第１パッドは、前記ソースドライバとオーバーラップする位置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の駆動回路。
【請求項８】
前記第２パッドは、前記半導体基板の一辺に最も近い位置に配置されることを特徴とする請求項６または７に記載の駆動回路。
【請求項９】
タッチセンサ付きディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルを駆動する請求項１から８のいずれかに記載の駆動回路と、
を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子を利用したディスプレイパネルの駆動技術に関し、特にタッチセンサが一体化されたパネルの駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルや有機ＥＬディスプレイパネル（以下、ディスプレイパネルと総称する）は、複数のデータ線と、データ線と直交するように配置される複数の走査線と、データ線および走査線の交点にマトリクス状に配置された複数の画素回路を備える。
【０００３】
近年、タッチセンサ付きのディスプレイパネルが開発されている。図１は、タッチセンサ付きディスプレイパネルの構成例を示す図である。パネル２は、パネル面内にマトリクス状に配置された画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、パネル面内に規則的に配置された複数のセンサ（受光素子）４とを備える。ゲートドライバ６は、複数の画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のうち、同じ列（もしくは行）に配置される画素のグループを順に選択する。センサスキャンドライバ８は、複数のセンサ４を順に選択していく。
【０００４】
パネル２の行ごとに設けられたデータ線ＤＬには、少なくともひとつのセンサ４と、少なくともひとつの画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が接続されている。各センサ４は受光強度に応じた検出信号を生成し、対応するデータ線ＤＬに出力する。また、あるデータ線ＤＬに接続された画素は、そのデータ線を介して印加される駆動信号に応じた輝度で発光する。
【０００５】
パネル２には、駆動回路２００が接続される。駆動回路２００は、データ線ＤＬごとに、センサ処理部２０２と発光制御部２０４のセットを備える。
【０００６】
ユーザがパネル面内のある点に接触すると、接触点の直下にあるセンサ４とその他の位置にあるセンサ４とで受光強度に差が生ずる。センサ処理部２０２は、対応するデータ線ＤＬに接続されるセンサ４からの検出信号を受け、ユーザが触れたセンサ４を特定する。発光制御部２０４は、対応するデータ線ＤＬに接続される画素に対して、駆動信号を印加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２８３７９４号公報
【特許文献２】特開平８−７７７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなタッチセンサ付きディスプレイパネルを駆動する駆動回路は、データ線ごとにセンサ処理部と発光制御部を設ける必要があるため、回路規模が大きくなる。本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、駆動回路のチップシュリンクにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１．  本発明のある態様は、タッチセンサ付きディスプレイパネルの駆動回路に関する。ディスプレイパネルは、マトリクス状に配置され、駆動信号に応じた輝度で発光する複数の画素と、ユーザがタッチしたことを検出し、検出結果を示す検出信号を出力する複数のセンサと、それぞれが、少なくともひとつの画素と少なくともひとつのセンサに接続された複数のデータ線と、を有する。駆動回路は、それぞれがデータ線ごとに設けられ、対応するデータ線に駆動信号を印加するとともに、対応するデータ線に接続されたセンサからの検出信号を受ける複数のドライバユニットと、複数のドライバユニットが受けた検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、を備える。複数のドライバユニットはそれぞれ、対応するデータ線に与えるべき駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータと、対応するデータ線に接続されたセンサからの検出信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、Ｄ／Ａコンバータからの駆動信号およびサンプルホールド回路によりホールドされた検出信号を受け、一方を選択して出力する第１セレクタと、第１セレクタの出力信号を受けるバッファアンプと、バッファアンプの出力信号を受け、対応するデータ線およびＡ／Ｄコンバータのいずれかに選択的に出力する第２セレクタと、を含む。
【００１０】
この態様によると、データ線ごとに単一のバッファアンプを、センスアンプおよびソースドライバとして利用できるため、回路面積を削減できる。
【００１１】
本発明の別の態様もまた、駆動回路である。駆動回路は、それぞれがデータ線ごとに設けられ、対応するデータ線に駆動信号を印加するとともに、対応するデータ線に接続されたセンサからの検出信号を受ける複数のドライバユニットと、を備える。複数のドライバユニットはそれぞれバッファアンプを含む。各ドライバユニットは、バッファアンプをデータ線に駆動信号を印加するソースドライバおよびセンサからの検出信号を受けるセンスアンプとして切りかえ可能に構成される。
【００１２】
この態様によると、データ線ごとに単一のバッファアンプを、センスアンプおよびソースドライバとして利用できるため、回路面積を削減できる。
【００１３】
２．  本発明のさらに別の態様もまた、駆動回路である。この駆動回路は、それぞれがデータ線ごとに設けられ、対応するデータ線に駆動信号を印加するとともに、対応するデータ線に接続されたセンサからの検出信号を受ける複数のドライバユニットを備える。複数のドライバユニットはそれぞれ、対応するデータ線に与えるべき駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータからの駆動信号を受け、対応するデータ線に出力するソースドライバと、対応するデータ線に接続されたセンサからの検出信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、所定の電位差を有する複数のしきい値電圧を生成する電圧源と、しきい値電圧ごとに設けられ、それぞれが、サンプルホールド回路によりホールドされた検出信号を、対応するしきい値電圧と比較する複数のコンパレータと、を含む。
【００１４】
この態様によると、ドライバユニットの内部に設けられた電圧源と複数のコンパレータによって検出信号がデジタル値に変換される。デジタルの検出信号を信号処理回路へと伝送することで、ノイズに対する耐性を高めることができる。
【００１５】
電圧源は、複数のしきい値電圧を時間とともにステップ状に変化させてもよい。この場合、ダイナミックレンジを広げることができる。
【００１６】
ある態様の駆動回路において、複数のドライバユニットはそれぞれ、対応するデータ線に与えるべき駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータからの駆動信号を受け、対応する前記データ線に出力するソースドライバと、対応するデータ線に接続されたセンサからの検出信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、時間とともにステップ状に変化するしきい値電圧を生成する電圧源と、サンプルホールド回路によりホールドされた検出信号を、しきい値電圧と比較するコンパレータと、を含む。
【００１７】
この態様によると、ドライバユニットの内部に設けられた電圧源とコンパレータによって検出信号がデジタル値に変換される。デジタルの検出信号を信号処理回路へと伝送することで、ノイズに対する耐性を高めることができる。
【００１８】
３．  本発明のさらに別の態様もまた、駆動回路に関する。この駆動回路は、それぞれがデータ線ごとに設けられ、対応するデータ線に駆動信号を印加するとともに、対応するデータ線に接続されたセンサからの検出信号を受ける複数のドライバユニットを備える。複数のドライバユニットはそれぞれ、当該駆動回路の実装状態において、共通のパターン配線を介して対応するデータ線と接続されるべき第１、第２パッドと、対応するデータ線に与えるべき駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータからの動信号を受け、第１パッドを介して対応するデータ線に出力するソースドライバと、第２パッドを介して、対応する前記データ線に接続されたセンサからの検出信号を受け、それをサンプルホールドするサンプルホールド回路と、を含む。各ドライバユニットにおいて、第２パッド、サンプルホールド回路、ソースドライバおよびＤ／Ａコンバータは、ソースドライバおよびＤ／Ａコンバータが隣接した状態で、半導体基板の１辺に垂直方向に配置される。
【００１９】
ドライバユニットごとに単一のパッドのみを設け、そのパッドにサンプルホールド回路およびソースドライバを共通に接続する場合、ソースドライバからの駆動信号がサンプルホールド回路にノイズとして混入するおそれがある。この態様の駆動回路では、サンプルホールド回路およびソースドライバの間は、半導体基板の外部のパターン配線を介して接続されるため、サンプルホールド回路に混入するノイズを低減でき、センサとしての精度を高めることができる。
【００２０】
第１パッドは、ソースドライバとオーバーラップする位置に配置されてもよい。
【００２１】
第２パッドは、半導体基板の一辺に最も近い位置に配置されてもよい。
【００２２】
本発明のさらに別の態様は、ディスプレイ装置である。この装置は、タッチセンサ付きディスプレイパネルと、上述のいずれかの態様のディスプレイパネルを駆動する駆動回路と、を備える。
【００２３】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のある態様によれば、駆動回路をチップシュリンクできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】タッチセンサ付きディスプレイパネルの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る駆動回路の構成を示す回路図である。
【図３】図２の駆動回路の動作を示すタイムチャートである。
【図４】比較技術に係るドライバユニットの構成を示す回路図である。
【図５】第２の実施の形態に係るドライバユニットの構成を示す回路図である。
【図６】図５のドライバユニットのセンス期間の動作を示すタイムチャートである。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ、第３の実施の形態に係る駆動回路および比較技術に係る駆動回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２７】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２８】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１で説明したタッチセンサ付きディスプレイパネルを駆動する駆動回路の小型化に関する技術を説明する。
【００２９】
図２は、第１の実施の形態に係る駆動回路１００の構成を示す回路図である。駆動対象のディスプレイパネル２は図１と同様であるため説明を省略し、ｎ本（ｎは自然数）のデータ線ＤＬ１〜ＤＬｎのみを示す。
【００３０】
駆動回路１００は、データ線ＤＬごとに設けられた複数のドライバユニット１０と、Ａ／Ｄコンバータ３０を備える。
ｉ番目（１≦ｉ≦ｎ）のドライバユニット１０＿ｉは、対応するデータ線ＤＬｉに駆動信号Ｓ１ｉを印加するとともに、対応するデータ線ＤＬｉに接続されたセンサ（不図示）からの検出信号Ｓ２ｉを受ける。
マルチプレクサ３２はＡ／Ｄコンバータ３０の前段に設けられ、複数のドライバユニット１０＿１〜１０＿ｎから出力される複数の検出信号Ｓ３１〜Ｓ３ｎを受け、そのひとつを選択してＡ／Ｄコンバータ３０に出力する。Ａ／Ｄコンバータ３０は、マルチプレクサ３２により選択された検出信号Ｓ３をデジタル信号に変換し、後段の信号処理回路４０へと出力する。
【００３１】
続いて、ドライバユニット１０の構成を説明する。各ドライバユニット１０は同様に構成されている。
【００３２】
ドライバユニット１０は、Ｄ／Ａコンバータ１２、サンプルホールド回路１４、バッファアンプ１６を備える。Ｄ／Ａコンバータ１２は、対応するデータ線ＤＬに与えるべき駆動信号Ｓ４を生成する。サンプルホールド回路１４は、対応するデータ線ＤＬに接続されたセンサ（不図示）からの検出信号Ｓ２をサンプルホールドする。
【００３３】
第１セレクタＳＥＬ１は、２つの入力端子ＩＮ１、ＩＮ２にそれぞれＤ／Ａコンバータ１２からの駆動信号Ｓ４とサンプルホールド回路１４によりホールドされた検出信号Ｓ５を受ける。第１セレクタＳＥＬ１は、２つの信号の一方を選択し、出力端子ＯＵＴから出力する。たとえば第１セレクタＳＥＬ１は、それぞれの一端が出力端子ＯＵＴに共通に接続された複数のスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ２ａを含む。第１スイッチＳＷ１ａがオンのとき、第１入力端子ＩＮ１の駆動信号Ｓ４が選択され、第２スイッチＳＷ１ｂがオンのとき、第２入力端子ＩＮ２の検出信号Ｓ５が選択される。つまり第１セレクタＳＥＬ１は、マルチプレクサとして機能する。
【００３４】
バッファアンプ１６は、第１セレクタＳＥＬ１の出力信号Ｓ６を受ける。バッファアンプ１６はたとえば演算増幅器を用いた利得１の非反転増幅器（ボルテージフォロア）である。なおバッファアンプ１６は、１より大きい、あるいは１より小さい利得を有してもよい。
【００３５】
第２セレクタＳＥＬ２は、その入力端子ＩＮにバッファアンプ１６の出力信号Ｓ７を受ける。第２セレクタＳＥＬ２は、対応するデータ線ＤＬに接続される第１出力端子ＯＵＴ１と、Ａ／Ｄコンバータ３０と接続される第２出力端子ＯＵＴ２を有し、バッファアンプ１６の出力信号Ｓ７を、データ線ＤＬおよびＡ／Ｄコンバータ３０のいずれか一方に選択的に出力する。たとえば第２セレクタＳＥＬ２は、それぞれの一端が入力端子ＩＮに共通に接続された２つのスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂを含む。第１スイッチＳＷ２ａがオンのとき、信号Ｓ７は第１出力端子ＯＵＴ１から出力され、第２スイッチＳＷ２ｂがオンのとき、信号Ｓ７は第２出力端子ＯＵＴ２から出力される。つまり第１セレクタＳＥＬ１はデマルチプレクサとして機能する。
【００３６】
以上が図２の駆動回路１００の構成である。続いてその動作を説明する。図３は、図２の駆動回路１００の動作を示すタイムチャートである。
【００３７】
駆動回路１００は、駆動期間（書き込み期間）φ１と、センス期間（読み出し期間）φ２を時分割的に交互に繰り返す。
【００３８】
駆動期間φ１において、第１セレクタＳＥＬ１は第１入力端子ＩＮ１側にオンする（ＳＷ１ａがオン）。また第２セレクタＳＥＬ２は、第１出力端子ＯＵＴ１側にオンする（ＳＷ２ａがオン）。この状態においては、Ｄ／Ａコンバータ１２から出力される駆動信号Ｓ４が、バッファアンプ１６を経由して対応するデータ線ＤＬへと出力される。図３のタイムチャートは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのサブピクセルを順に駆動する状況を示す。
【００３９】
センス期間φ２において、第２セレクタＳＥＬ２は第２入力端子ＩＮ２側にオンする（ＳＷ１ｂがオン）。また第２セレクタＳＥＬ２は第２出力端子ＯＵＴ２側にオンする（ＳＷ２ｂがオン）。ディスプレイパネル２のセンサ（不図示）から出力される検出信号Ｓ２は、データ線ＤＬを介してサンプルホールド回路１４に入力される。センス期間φ２にサンプルホールド回路１４がアクティブとなる。このときホールドされた検出信号Ｓ５は、第１セレクタＳＥＬ１、バッファアンプ１６、第２セレクタＳＥＬ２を経由して、Ａ／Ｄコンバータ３０へと出力される。
【００４０】
以上が駆動回路１００の動作である。
この駆動回路１００によれば、データ線ＤＬを介して画素に駆動信号Ｓ１を印加するためのソースドライバと、センサから出力される検出信号Ｓ２を受けるためのセンスアンプを共通化することができ、回路面積を大幅に削減できる。この効果は、比較技術との対比によって明確となる。
【００４１】
図４は、比較技術に係るドライバユニット３１０の構成を示す回路図である。ドライバユニット３１０は、Ｄ／Ａコンバータ３１２、ソースドライバ３１６、スイッチＳＷ１１、サンプルホールド回路３１４、センスアンプ３１８、スイッチＳＷ１３を含む。
駆動期間φ１の間、スイッチＳＷ１１がオンする。センス期間φ２の間、サンプルホールド回路３１４のスイッチＳＷ１２がオンすると、キャパシタＣ１が検出信号Ｓ２で充電され、その後オフすることでキャパシタＣ１に検出信号Ｓ５がホールドされる。なおサンプルホールド回路３１４の構成はこれに限定されない。センスアンプ３１８は、ホールドされた検出信号Ｓ５を出力する（Ｓ８）。
【００４２】
図４においては、ソースドライバ３１６とセンスアンプ３１８が別々のアンプ（演算増幅器）を用いて構成される。つまり、Ｎ（データ線の本数）×２個の演算増幅器が必要となる。これに対して図２の駆動回路１００によれば、演算増幅器の個数を１／２に削減できることがわかる。
【００４３】
図２の駆動回路１００を別の観点からみると、以下のように把握できる。すなわち、複数のドライバユニット１０はそれぞれバッファアンプ１６を含む。各ドライバユニット１０は、バッファアンプ１６をデータ線ＤＬに駆動信号Ｓ１を印加するソースドライバおよびセンサ（不図示）からの検出信号Ｓ２を受ける読み出しドライバとして切りかえ可能に構成される。この構成によって、回路面積が大幅に削減できる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
図４のドライバユニット３１０はアナログの検出信号Ｓ８を出力する。検出信号Ｓ８は駆動回路内の伝送線路３２０を伝搬してＡ／Ｄコンバータ３０に入力される。アナログの検出信号Ｓ８にノイズが混入すると、Ａ／Ｄコンバータ３０により正確な受光量を検出できないという問題がある。第２の実施の形態では、ノイズ耐性を高めるための技術を説明する。
【００４５】
図５は、第２の実施の形態に係るドライバユニット１０ａの構成を示す回路図である。図５のドライバユニット１０ａは、基本的な構成は図４のそれと同様である。
図４との相違点は、センスアンプ３１８に代えて複数のコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ４および電圧源２０を備える点である。
【００４６】
電圧源２０は、Ｄ／Ａコンバータ２２からの基準電圧Ｖｒｅｆにもとづき、所定の電位差を有する複数（ここでは４）のしきい値電圧Ｖｒｅｆ［０］〜Ｖｒｅｆ［３］を生成する。たとえば、
Ｖｒｅｆ[ｉ]＝Ｖｒｅｆ＋ΔＶ×ｉ
なる関係が成立してもよい。複数のコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ４はしきい値電圧Ｖｒｅｆ［０］〜Ｖｒｅｆ［３］ごとに設けられる。ｉ番目（１≦ｉ＜４）のコンパレータＣＭＰｉは、サンプルホールド回路３１４によりホールドされた検出信号Ｓ５の電位ＶＳ５を、対応するしきい値電圧Ｖｒｅｆ［ｉ−１］と比較する。比較結果Ｄｉは、ＶＳ５＜Ｖｒｅｆ［ｉ−１］のときハイレベルとなる。
【００４７】
ドライバユニット１０ａは、デジタル信号Ｄ１〜Ｄ４を、後段の信号処理回路４０へと出力する。
【００４８】
電圧源２０は、複数のしきい値電圧Ｖｒｅｆ［０］〜［３］を時間とともにステップ状に変化させてもよい。この処理は、Ｄ／Ａコンバータ２２から出力する基準電圧Ｖｒｅｆをステップ状に変化させることで実現できる。
【００４９】
図６は、図５のドライバユニット１０ａのセンス期間の動作を示すタイムチャートである。所定の時間間隔Δｔごとに、基準電圧Ｖｒｅｆが上昇していき、これに応じてしきい値電圧Ｖｒｅｆ［０］〜［３］も上昇する。
あるタイミングにおいて、しきい値電圧Ｖｒｅｆ［０］〜［３］と検出信号Ｓ５の電圧ＶＳ５の大小関係が変化すると、比較結果Ｄ１〜Ｄ４の値が遷移する。
【００５０】
図５のドライバユニット１０ａによれば、比較結果Ｄ１〜Ｄ４それぞれが変化したタイミングにもとづいて、検出信号Ｓ５のレベルを判定することができる。
図４の構成では、アナログの検出信号Ｓ５が伝送線路３２０を伝搬し、その際に混入するノイズが問題となるが、図５の構成によれば、デジタルの判定結果Ｄ１〜Ｄ４が伝搬するため、ノイズの影響を受けにくいという利点がある。
【００５１】
なお、図５のドライバユニット１０ａにおいては、検出信号Ｓ５のレベルを判定する分解能は、基準電圧Ｖｒｅｆのステップ幅ΔＶｒｅｆとコンパレータＣＭＰの個数に応じて決まり、両者はトレードオフの関係にある。
つまり同じ分解能を得るためには、コンパレータＣＭＰの個数を増やすことで、ステップ幅Ｖｒｅｆを大きくすることができ、つまりステップの回数を減らすことができる。このことは、検出信号Ｓ５のレベル判定に要する時間を短縮できることを意味する。
【００５２】
反対に、ステップ幅Ｖｒｅｆを小さくすることで、コンパレータＣＭＰの個数を減らすことができる。この場合、同じ分解能を得るためには基準電圧Ｖｒｅｆのステップ数が増えるためレベル判定に要する時間は長くなるが、回路面積を小さくできる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
上述したように、図４のドライバユニット３１０においては、検出信号Ｓ８が駆動回路内の伝送線路３２０を伝搬する際に混入するノイズが問題となる。第３の実施の形態では、第２の実施の形態とは別のアプローチによって、具体的にはレイアウトを工夫することによりノイズ耐性を高めるための技術を説明する。
【００５４】
図７（ａ）〜（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ、第３の実施の形態および比較技術に係る駆動回路を示す図である。
【００５５】
図７（ａ）は、第３の実施の形態に係る駆動回路１００ｂの回路図である。図７（ａ）には単一のドライバユニット１０ｂのみが示される。
各ドライバユニット１０は、Ｄ／Ａコンバータ１２ｂ、ソースドライバ１６ｂ、サンプルホールド回路１４ｂ、第１パッドＰＡＤ１、第２パッドＰＡＤ２を備える。Ｄ／Ａコンバータ１２ｂ、ソースドライバ１６ｂ、サンプルホールド回路１４ｂはそれぞれ、図４のＤ／Ａコンバータ３１２、ソースドライバ３１６、サンプルホールド回路３１４に対応し、同等の機能を有するブロックである。以下の説明においてスイッチＳＷ１１は、ソースドライバ１６ｂの一部と捉えるものとする。
【００５６】
図４のドライバユニット３１０は、単一のパッドＰＡＤ３のみを備えるのに対して、図７（ａ）のドライバユニット１０ｂは２つのパッドＰＡＤ１、ＰＡＤ２を備えることを特徴とする。
【００５７】
図７（ｂ）は、第３の実施の形態に係る駆動回路１００ｂの平面のレイアウト図である。駆動回路１００ｂは、複数のドライバユニット１０（駆動セル）を備え、それらは駆動回路１００ｂが集積化される半導体基板５０の少なくともひとつ辺５２に沿って配置されている。
【００５８】
駆動回路１００ｂは、ＣＯＦ（Chip On Film）もしくはＣＯＧ（Chip On Glass）の態様で、ディスプレイパネル２に実装される。すなわち、駆動回路１００ｂは、フィルム上もしくはガラス基板上に形成されたパターン配線５４と電気的、物理的に接続されるのが一般的である。
【００５９】
第１パッドＰＡＤ１、第２パッドＰＡＤ２は、駆動回路１００ｂの実装状態において、共通のパターン配線５４を介して、対応するデータ線（不図示）と接続される。
Ｄ／Ａコンバータ１２ｂは、対応するデータ線に与えるべき駆動信号を生成する。ソースドライバ１６ｂは、Ｄ／Ａコンバータ１２ｂからの駆動信号を受け、第１パッドＰＡＤ１を介して、対応するデータ線に出力する。サンプルホールド回路１４ｂは、第２パッドＰＡＤ２を介して、対応するデータ線に接続されたセンサからの検出信号を受け、それをサンプルホールドする。
【００６０】
第２パッドＰＡＤ２、サンプルホールド回路１４ｂ、ソースドライバ１６ｂおよびＤ／Ａコンバータ１２ｂは、ソースドライバ１６ｂおよびＤ／Ａコンバータ１２ｂが隣接した状態で、半導体基板５０の１辺５２に垂直方向に一列に配置される。第１パッドＰＡＤ１は、ソースドライバ１６ｂとオーバーラップする位置に配置される。
【００６１】
図７（ｃ）は、図７（ｂ）のドライバユニット１０ｂの７Ｂ−７Ｂ線の断面図である。第１パッドＰＡＤ１および第２パッドＰＡＤ２は、パターン配線５４を介して互いに接続される。
【００６２】
以上が第３の実施の形態に係る駆動回路１００ｂの構成である。この駆動回路１００ｂの効果は、次に説明する比較技術との対比で明確となる。図７（ｄ）は、図４の比較技術に係る駆動回路３００のひとつのドライバユニット３１０のレイアウト図である。
【００６３】
この比較技術においては、単一のパッドＰＡＤ３のみが設けられる。サンプルホールド回路３１４は半導体基板５０内に形成された配線６０を介してパッドＰＡＤ３と接続され、ソースドライバ３１６は、配線６２を介してパッドＰＡＤ３と接続される。配線６２は、サンプルホールド回路３１４を跨いで横切るため、ソースドライバ３１６からの駆動信号が、サンプルホールド回路３１４に混入するおそれがある。サンプルホールド回路３１４にノイズが混入すると、センサとしての精度が悪化する。
【００６４】
これに対して、図７（ａ）〜（ｃ）に示す駆動回路１００ｂによれば、駆動回路１００ｂの外部のパターン配線５４を介して、サンプルホールド回路１４ｂとソースドライバ１６ｂが接続されるため、ノイズの混入を抑制できる。
【００６５】
図７（ｄ）の配線６２とサンプルホールド回路３１４の間には、薄い絶縁層が設けられる。これに対して、図７（ｃ）では、ソースドライバ１６ｂからの駆動信号が伝搬するパターン配線５４と、サンプルホールド回路１４ｂの間には、より厚い絶縁層が存在することになるため、ノイズの混入量が低減されるのである。
【００６６】
図７（ｂ）では、第１パッドＰＡＤ１がソースドライバ１６ｂとオーバーラップする位置に配置される。これにより、図７（ｄ）に比べてパッドがひとつ増加したことによる面積の増加を抑制できる。
なお、回路面積に余裕がある場合には、パッドＰＡＤ１をソースドライバ１６ｂとオーバーラップさせず、隣接する位置に配置してもよい。
【００６７】
以上、実施の形態にもとづき、本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
１００…駆動回路、ＤＬ…データ線、２…ディスプレイパネル、４…センサ、１０…ドライバユニット、１２…Ｄ／Ａコンバータ、１４…サンプルホールド回路、１６…バッファアンプ、２０…電圧源、３０…Ａ／Ｄコンバータ、３２…マルチプレクサ、Ｓ１，Ｓ４…駆動信号、Ｓ２，Ｓ３…検出信号、ＳＥＬ１…第１セレクタ、ＳＥＬ２…第２セレクタ、ＣＭＰ…コンパレータ、５０…半導体基板、５２…辺、５４…パターン配線、ＰＡＤ１…第１パッド、ＰＡＤ２…第２パッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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