(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチディスプレイパネルのタッチ電極とディスプレイ電極との間における寄生容量の影響を低減し、タッチ感度を向上させて、不要な消費電力を低減できるタッチディスプレイ駆動回路を提供する。【解決手段】タッチディスプレイ駆動回路において、タッチ検知回路５２は、タッチ検知周期において、タッチディスクプレイパネル６０上複数のセンシング信号を検知することにより、タッチディスプレイパネルへのタッチを検知する。少なくとも１つの電流源は、タッチ検知周期において、少なくとも１つの電流信号を出力することにより、走査信号のレベルまたはソース信号のレベルを所定レベルに維持し、かつ、タッチディスプレイパネルのディスプレイ電極をフローティング状態に維持する。【選択図】図１
2019053722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチディスプレイ駆動回路であって、
複数の走査信号を生成するゲート駆動回路と、
複数のソース信号を生成するソース駆動回路と、
タッチ検知周期において、駆動信号を生成するとともに、複数のセンシング信号を検知するタッチ検知回路と、
前記ゲート駆動回路に接続された少なくとも１つのゲート電流源と、を含んでおり、
前記少なくとも１つのゲート電流源は、前複数の記走査信号のレベルを所定レベルに維持するために、前記タッチ検知周期において少なくとも１つの電流信号を出力する、タッチディスプレイ駆動回路。
【請求項２】
前記少なくとも１つのゲート電流源は、第１電流源を含んでおり、
前記第１電流源は、前記ゲート駆動回路によって受信される第１入力電圧のレベルの平均値を、所定のカットオフ電圧にするよう制御するために、前記タッチ検知周期において第１電流信号を出力し、
前記ゲート駆動回路は、前記所定のカットオフ電圧に基づいて、前記複数の走査信号のレベルをカットオフレベルに維持する、請求項１に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【請求項３】
前記少なくとも１つのゲート電流源は、第２電流源をさらに含んでおり、
前記第２電流源は、前記ゲート駆動回路によって受信される第２入力電圧のレベルの平均値を、所定の走査電圧とするよう制御するために、前記タッチ検知周期において第２電流信号を出力し、
前記ゲート駆動回路は、前記所定の走査電圧に基づいて、前記複数の走査信号のレベルを走査レベルに維持する、請求項１または２に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【請求項４】
複数のソースラインに接続されたソース電流源をさらに含んでおり、
前記ソース電流源は、前記複数のソースラインに所定のソース電圧を供給するために、前記タッチ検知周期においてソース電流信号を出力し、
前記所定のソース電圧は、前記複数のソースラインにおける前記複数のソース信号のレベルの平均値を、別の所定レベルに維持する、請求項３に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【請求項５】
複数のソースラインに接続されたソース電流源をさらに含んでおり、
前記ソース電流源は、前記複数のソースラインに所定のソース電圧を供給するために、前記タッチ検知周期においてソース電流信号を出力し、
前記所定のソース電圧は、前記複数のソースラインにおける前記複数のソース信号のレベルの平均値を、別の所定レベルに維持する、請求項１に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【請求項６】
前記ソース電流源と前記複数のソースラインとの間に接続されたスイッチング回路をさらに含んでおり、
前記ソース電流源は、前記タッチ検知周期において、前記スイッチング回路を介して前記複数のソースラインに前記所定のソース電圧を供給する、請求項５に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【請求項７】
第１電圧および第２電圧を生成する電圧供給回路と、
前記電圧供給回路と前記ゲート駆動回路との間に接続されたスイッチング回路と、をさらに含んでおり、
前記第１電圧は、前記第２電圧よりも低く、
前記電圧供給回路は、前記スイッチング回路を介して、前記第１電圧または／および前記第２電圧を前記ゲート駆動回路に供給し、
表示周期において、前記ゲート駆動回路は、前記第１電圧および前記第２電圧に基づいて前記複数の走査信号を生成し、
前記タッチ検知周期において、
前記スイッチング回路は、前記電圧供給回路と前記ゲート駆動回路との間の導通路を開放し、
前記少なくとも１つのゲート電流源は、前記複数の走査信号のレベルを前記所定レベルに維持するために、前記少なくとも１つの電流信号を出力する、請求項１に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【請求項８】
前記ゲート電流源は、
前記走査信号を受信するために前記ゲート駆動回路に結合的に接続されているとともに、前記走査信号のレベルに基づいて制御信号を生成するローパスフィルタ回路と、
前記制御信号を受信するために前記ローパスフィルタ回路に接続されているとともに、ある電圧に接続されたスイッチと、を含んでおり、
前記制御信号は、前記スイッチの導通状態を制御し、
前記電流信号は、前記スイッチの導通状態および前記電圧に基づいて生成される、請求項１に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【請求項９】
タッチディスプレイ駆動回路であって、
複数の走査信号を生成するとともに、該複数の走査信号を複数の走査ラインに供給するゲート駆動回路と、
複数のソース信号を生成するとともに、該複数のソース信号を複数のソースラインに供給するソース駆動回路と、
タッチ検知周期において、駆動信号を生成するとともに、複数のセンシング信号を検知するタッチ検知回路と、
前記複数のソースラインに接続されたソース電流源と、を含んでおり
前記ソース電流源は、前記複数のソースラインにおける前記複数のソース信号のレベルを所定レベルに維持するために、前記タッチ検知周期においてソース電流信号を出力する、タッチディスプレイ駆動回路。
【請求項１０】
前記ソース電流源は、前記複数のソースラインに所定のソース電圧を供給するために、前記タッチ検知周期において前記ソース電流信号を出力し、
前記所定のソース電圧は、前記複数のソースラインにおける前記複数のソース信号のレベルの平均値を、前記所定レベルに維持する、請求項９に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【請求項１１】
前記ソース電流源と前記複数のソースラインとの間に接続されたスイッチング回路をさらに含んでおり、
前記ソース電流源は、前記タッチ検知周期において、前記スイッチング回路を介して、前記複数のソースラインに前記所定のソース電圧を供給する、請求項１０に記載のタッチディスプレイ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的にはタッチディスプレイ駆動回路に関し、特に、寄生容量の干渉および消費電力を低減できるタッチディスプレイ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型装置（例えば、スマートフォンまたはタブレットコンピュータ）の著しい発展により、タッチおよび表示のヒューマンマシンインターフェースが多く利用されるようになっている。さらに、タッチディスプレイ装置には、軽量化、コンパクト化、および省電力が求められている。インセル式タッチ（In‐Cell Touch）技術を採用するタッチディスプレイパネルは、軽量化、コンパクト化、および省電力についての要求を満たすために開発された製品である。しかし、インセル式タッチディスプレイパネルには、タッチ制御動作と表示動作とが互いに影響を及ぼしやすいという問題点が一般的に存在する。前記問題点を解決するための一般的な方法はタッチ周期と表示周期とを分割するための時間分割多重化（time-division multiplexing）を採用することである。これにより、タッチと表示との間のクロストークを抑制できる。
【０００３】
しかしながら、時間分割多重化の手法では、タッチディスプレイパネル内の寄生容量の影響を抑制することができない。該影響は、タッチ検知感度を低減させ、表示品質を低下させ、寄生容量の充放電による不要な消費電力を増加させうる。中華人民共和国国家知識産権局による公告番号ＣＮ１０２６０９１３２ＢおよびＣＮ１０５０２２５４１Ｂの特許公報は、前記問題点に対する解決策が提案している。寄生容量の影響の問題を解決するためには、通常、アクティブガード信号（Active Guard signal）が伝送され、寄生容量の両端に印加される該アクティブガード信号と、タッチを検知するための駆動信号（Ｔｘ）とが互いに同じまたは近い値となるように設定される。これにより、寄生容量の影響を抑制できる。しかし、この解決策は、アクティブガード信号を伝送するための追加のキャパシタを設ける必要があるため、タッチディスプレイ装置の製造コストの増加を招く。さらに、アクティブガード信号と駆動信号とが互いに同じまたは近い値となるように制御するには、高い精度（たとえば、厳密な位相制御）が要求されるため、回路の制御がより困難となる。
【０００４】
そこで、本発明は、寄生容量の影響を抑制するための追加のキャパシタを設けることなく、タッチ検知感度および表示品質を向上させるとともに、不要な消費電力を低減できるタッチディスプレイ駆動回路を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一目的は、タッチ検知周期において少なくとも１つの電流信号を供給し、タッチディスプレイパネルのディスプレイ電極をフローティングさせるために、少なくとも１つの電流源を含む、タッチディスプレイ駆動回路を提供することにある。これにより、タッチ検知周期において、タッチディスプレイパネルのタッチ電極とディスプレイ電極との間における寄生容量の影響を低減できる。そして、タッチディスプレイパネルのタッチ感度を向上させるとともに、不要な消費電力を低減できる。
【０００６】
また、本発明の別の目的は、タッチディスプレイパネルに出力される走査信号のレベルまたはソース信号のレベルの平均値を所定レベルに維持するために、少なくとも１つの電流源を用いて、タッチ検知周期において少なくとも１つの電流信号を供給することにある。これにより、タッチディスプレイパネルのディスプレイ電極が表示に必要とされる状態に維持され、フレーム表示時における、タッチ検知への影響を低減できる。
【０００７】
本発明は、ゲート駆動回路と、ソース駆動回路と、タッチ検知回路と、少なくとも１つのゲート電流源とを含んだタッチディスプレイ駆動回路を開示する。ゲート駆動回路は、複数の走査信号を生成する。ソース駆動回路は、複数のソース信号を生成する。タッチ検知回路は、タッチ検知周期において、駆動信号を生成するとともに、複数のセンシング信号を検知する。１つ以上のゲート電流源は、ゲート駆動回路に接続されており、複数の走査信号のレベルの平均値を所定レベルに維持するために、タッチ検知周期において少なくとも１つの電流信号を出力する。
【０００８】
本発明は、ゲート駆動回路と、ソース駆動回路と、タッチ検知回路と、ソース電流源とを含んだタッチディスプレイ駆動回路をさらに開示する。ゲート駆動回路およびソース駆動回路は、複数の走査信号および複数のソース信号をそれぞれ生成する。複数の走査信号および複数のソース信号は、複数の走査ラインおよび複数のソースラインにそれぞれ供給される。タッチ検知回路は、タッチ検知周期において、駆動信号を生成するとともに、複数のセンシング信号を検知する。ソース電流源は、複数のソースラインに接続されており、複数のソースラインにおける複数のソース信号のレベルの平均値を所定レベルに維持するために、タッチ検知周期においてソース電流信号を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係るタッチディスプレイ駆動回路の概略図を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態２に係るタッチディスプレイ駆動回路を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態３に係るタッチディスプレイ駆動回路を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態４に係るタッチディスプレイ駆動回路を示す概略図である。
【図５】画素の寄生容量を示す概略図である。
【図６Ａ】本発明のタッチディスプレイ駆動回路により駆動されるタッチディスプレイパネルにユーザがタッチした場合の等価回路を示す図である。
【図６Ｂ】本発明のタッチディスプレイ駆動回路により駆動されるタッチディスプレイパネルにユーザがタッチしていない場合の等価回路を示す図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態における駆動信号およびセンシング信号の波形を示す図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態におけるゲート電流源の回路を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の別の実施形態におけるゲート電流源の回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書および後掲の特許請求の範囲には、特定のデバイスを指す用語が使用されているが、製造者によっては異なる名称を用いて同一のデバイスを呼ぶことがあることは、当業者であれば認識できるであろう。本明細書および後掲の特許請求の範囲は、名称の相違を以って各デバイスを区別するのでなく、機能上の相違をデバイスの区別の基準とする。また、本明細書全体および後掲の特許請求の範囲に記載されている「含む」という文言は、オープンランゲージであり、「〜を含むが、これに限定されない」と解釈すべきである。また、「接続する」という文言は、直接的および間接的な、いかなる電気的接続をも含む。よって、例えば「第１装置が第２装置に接続されている」と記載されている場合、該第１装置が直接的に該第２装置に電気的に接続されていてもよいし、あるいは、該第１装置が他の装置または他の接続手段を介して該第２装置に電気的に接続されていてもよいことを意味する。
【００１１】
以下では、本発明の構成および構造、ならびに本発明によって奏する効果が、より一層理解および認識されるよう、各実施形態および添付の図面に沿って、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
図１を参照する。図１は、本発明の実施形態１に係るタッチディスプレイ駆動回路を示す。図示のように、タッチディスプレイ駆動回路は、タッチディスプレイパネル６０に接続されている。該タッチディスプレイ駆動回路は、ゲート駆動回路５０と、ソース駆動回路５１と、タッチ検知回路５２とを含んでもよい。ゲート駆動回路５０は、タッチディスプレイパネル６０の複数の走査ライン６２に接続されている。また、ゲート駆動回路５０は、タッチディスプレイパネル６０の複数の画素６４を走査し、かつ、ソース駆動回路５１によって出力された複数のソース信号ＶＳを受信できるように画素６４を制御するために、複数の走査信号ＶＧを走査ライン６２に出力する。ソース駆動回路５１は、タッチディスプレイパネル６０の複数のソースライン６６に接続されており、ソース信号ＶＳをソースライン６６に提供する。タッチ検知回路５２は、複数の画素６４のコモン電極ＣＯＭに接続されている。コモン電極ＣＯＭは、画面表示に必要なコモン信号ＶＣＯＭを表示周期において提供する電極であるとともに、タッチ検知周期におけるタッチ検知を行うためのタッチ電極でもある。タッチ検知回路５２は、タッチ検知周期において、複数のセンシング信号（Ｒｘ）を生成するために、画素６４のコモン電極ＣＯＭ（タッチ電極）に対する駆動信号（Ｔｘ）を生成する。また、タッチ検知回路５２は、センシング信号を検知することにより、タッチディスプレイパネル６０上においてユーザによるタッチが施された位置を検知する。また、表示周期においては、コモン電極ＣＯＭにコモン信号ＶＣＯＭ（図５参照）が印加される。本発明の一実施形態において、コモン信号ＶＣＯＭをコモン電極ＣＯＭに供給するために、コモン信号生成回路が採用されてもよい。但し、本発明は、前記実施形態に限定されない。このように、ゲート駆動回路５０、ソース駆動回路５１、およびタッチ検知回路５２は、表示およびタッチ検知を行うことができるように、タッチディスプレイパネル６０を駆動できる。
【００１３】
図１を再び参照する。電圧供給回路は、第１電圧ＶＧＬ（カットオフ電圧）および第２電圧ＶＧＨ（走査電圧）を生成できる。該電圧供給回路は、電源１０と、複数のチャージポンプ１１・１２とを含んでいてもよい。電源１０は、チャージポンプ１１・１２に接続されており、チャージポンプ１１・１２に出力電圧を供給する。チャージポンプ１１・１２は、前記出力電圧に基づいて、第１電圧ＶＧＬおよび第２電圧ＶＧＨを生成する。ゲート駆動回路５０は、チャージポンプ１１・１２に接続されている。ゲート駆動回路５０は、第１電圧ＶＧＬおよび第２電圧ＶＧＨに基づき、走査信号ＶＧを生成する。走査信号ＶＧは、複数の画素６４内の各トランジスタのオンおよびオフを制御する。図１の実施形態では、ゲート駆動回路５０は、第２電圧ＶＧＨに基づいて、複数の走査信号ＶＧのレベルを高レベル（ハイレベル）にすることにより、複数の画素６４内のトランジスタをそれぞれオンにする。これに対し、ゲート駆動回路５０は、第１電圧ＶＧＬに基づいて、複数の走査信号ＶＧのレベルを低レベル（ローレベル）にすることにより、複数の画素６４内のトランジスタをそれぞれオフにする。言い換えれば、本実施形態では、第１電圧ＶＧＬのレベルが第２電圧ＶＧＨのレベルよりも低くなるように設定されている。
【００１４】
また、タッチディスプレイパネル６０のタッチディスプレイ駆動回路は、制御回路２０、スイッチング回路３０、およびゲート電流源４０を含んでいてもよい。制御回路２０は、スイッチング回路３０に接続されている。制御回路２０は、スイッチング回路３０のオンおよびオフ（開路，open circuit）を制御するために、スイッチング回路３０に対する制御信号を生成する。スイッチング回路３０は、チャージポンプ１２とゲート駆動回路５０との間に接続されている。言い換えれば、スイッチング回路３０は、電圧供給回路とゲート駆動回路５０との間に接続されている。電圧供給回路は、スイッチング回路３０を介して、第１電圧ＶＧＬをゲート駆動回路５０に供給する。表示周期において、制御回路２０は、電圧供給回路とゲート駆動回路５０とが互いに導通するようにスイッチング回路３０を制御することにより、第１電圧ＶＧＬを第１入力電圧ＶＧＬＯとして伝送する。ゲート駆動回路５０は、第１入力電圧ＶＧＬＯを使用し、複数の走査信号ＶＧを生成する。本発明の一実施形態では、制御回路２０は必ずしも設けられなくともよい。その代りに、タッチ検知回路５２がスイッチング回路３０を直接的に制御してもよい。
【００１５】
ゲート電流源４０は、電圧供給回路のチャージポンプ１２とゲート駆動回路５０との間に接続された、制御可能な電流源である。タッチ検知周期において、制御回路２０は、電圧供給回路とゲート駆動回路５０との間の導通路を開放させるように、スイッチング回路３０を制御する。ゲート電流源４０は、第１入力電圧ＶＧＬＯのレベルの平均値を制御するための電流信号を生成する。本実施形態では、ゲート電流源４０は、第１入力電圧ＶＧＬＯのレベルの平均値を所定のカットオフ電圧にするよう制御する。つまり、ゲート電流源４０は、所定のカットオフ電圧を供給するために用いられる。使用上の要求に応じ、所定のカットオフ電圧は、第１電圧ＶＧＬと同じであってもよいし、あるいは第１電圧ＶＧＬと異なっていてもよい。また、ゲート駆動回路５０は、ゲート電流源４０に接続されており、第１入力電圧ＶＧＬＯに基づいて複数の走査信号ＶＧを生成する。そのため、タッチ検知周期において、複数の走査信号ＶＧのレベルを低レベルにすることが要求される場合、ゲート駆動回路５０は、該所定のカットオフ電圧に基づいて、複数の走査信号ＶＧの低レベルをカットオフレベルに維持できる。つまり、複数の走査信号ＶＧのレベルを所定レベルに維持できる。このように、ゲート電流源４０は、複数の走査信号ＶＧの低レベルを制御できる。本実施形態では、ゲート電流源４０は、第１入力電圧ＶＧＬＯのレベルの平均値を所定のカットオフ電圧にするよう制御することにより、複数の走査信号ＶＧの低レベルをカットオフレベルにするよう制御できる。なお、本実施形態では、カットオフレベルは、所定のカットオフ電圧のレベルであってもよい。
【００１６】
タッチ検知周期において、タッチ検知回路５２は、駆動信号をコモン電極ＣＯＭ（タッチ電極）に出力する。しかし、コモン電極ＣＯＭとディスプレイ電極との間の寄生容量に起因して、該駆動信号によって、複数の走査信号ＶＧのレベルが影響を受ける可能性がある。つまり、複数の走査信号ＶＧのレベルが所定レベル（たとえば、カットオフレベル）からシフトする可能性がある。その結果、表示フレームが乱される可能性がある。なお、上述のディスプレイ電極は、画素６４のトランジスタのゲートに接続された電極であってもよい。上述の問題に対処するために、ゲート電流源４０によって生成された電流信号は、第１入力電圧ＶＧＬＯのレベルを調整できる。つまり、第１入力電圧ＶＧＬＯを、所定のカットオフ電圧とするよう調整できる。これにより、複数の走査信号ＶＧのレベルを所定レベルに維持できる。ゲート電流源４０は、第１入力電圧ＶＧＬＯのレベルの平均値を調整するために、複数の走査信号ＶＧのレベルに基づいて電流信号のレベルを決定してもよい。言い換えれば、複数の走査信号ＶＧの低レベルが駆動信号の結合（接続）によって上昇した場合、ゲート電流源４０は、電流信号のレベルを調整して第１入力電圧ＶＧＬＯのレベルを低下させる。その結果、寄生容量の影響によるフレーム乱れの発生を避けるように、複数の走査信号ＶＧの低レベルを、カットオフレベルとするよう調整できる。それゆえ、表示品質が維持される。
【００１７】
図１を再び参照する。実施形態１のゲート電流源４０は制御可能な電流源であるため、ゲート電流源４０の出力インピーダンスが大きくなりうる。このため、複数の走査信号ＶＧを伝送するための電気的経路（走査ライン６２）は、略フローティング（floating）状態となる。従って、タッチ検知周期において、複数のセンシング信号の検知時におけるタッチ検知回路５２の感度に対する、コモン電極ＣＯＭとディスプレイ電極との間の寄生容量の影響を軽減できる。さらに、該電気的経路は、ほぼフローティングさせられるため、複数の画素６４内において、寄生容量の影響によって生じる充放電電流を減少させることができる。その結果、消費電力を低減させることができる。言い換えれば、実施形態１では、第１入力電圧ＶＧＬＯのレベルの平均値を制御することにより、ディスプレイ電極の直流電圧の値を効果的に制御できる。このため、寄生容量の影響によって生じるフレーム乱れ現象を避けることができる。さらに、実施形態１では、電流源の特性を利用することにより、交流の変動信号が印加されている場合に、ディスプレイ電極をフローティング状態に設定できる。その結果、タッチ検知感度に対する、コモン電極ＣＯＭとディスプレイ電極との間の寄生容量の影響を効果的に軽減できる。さらに、消費電力を低減させることもできる。
【００１８】
図２を参照する。図２は、本発明の実施形態２に係るタッチディスプレイ駆動回路を示す。図示のように、タッチ検知周期において複数の走査信号ＶＧの高レベルを走査レベルに維持するために、実施形態１の制御回路２０、スイッチング回路３０、およびゲート電流源４０は、チャージポンプ１１とゲート駆動回路５０との間に配置されてもよい。この場合、タッチ検知周期において、ゲート電流源４０は、第２入力電圧ＶＧＨＯのレベルを調整し、かつ、第２入力電圧ＶＧＨＯのレベルの平均値を所定の走査電圧とするために、異なるレベルの電流信号を生成する。従って、複数の走査信号ＶＧのレベルを高レベルとすることが要求される場合、ゲート駆動回路５０は、所定の走査電圧に基づいて、複数の走査信号ＶＧの高レベルを走査レベルに維持できる。なお、本実施形態では、走査レベルは、所定の走査電圧のレベルであってもよい。
【００１９】
図３を参照する。図３は、本発明の実施形態３に係るタッチディスプレイ駆動回路を示す概略図である。図示のように、タッチ検知周期において複数のソースライン６６における複数のソース信号ＶＳのレベルを維持するために、実施形態１の制御回路２０、スイッチング回路３０、およびゲート電流源４０は、ソース駆動回路側に代替的に適用されてもよい。なお、ゲート電流源４０は、ソース電流源４１に置き換えられている。この場合、ソース電流源４１は、ソースライン６６に接続されている。さらに、タッチ検知周期において、ソース電流源４１は、所定のソース電圧ＶＳＨを複数のソースライン６６に供給するために、ソース電流信号を出力する。上述の例と同様に、複数のソース信号ＶＳのレベルの平均値は、所定のソース電圧ＶＳＨによって制御され、所定のレベルとなる。換言すれば、該所定のソース電圧ＶＳＨは、複数のソースライン６６における複数のソース信号ＶＳのレベルの平均値を、所定のレベルに維持する。
【００２０】
図３を再び参照する。スイッチング回路３０は、ソース電流源４１と複数のソースライン６６との間に接続されていてもよい。さらに、タッチ検知周期において、ソース電流源４１は、スイッチング回路３０を介して、所定のソース電圧ＶＳＨを複数のソースライン６６に供給する。あるいは、スイッチング回路３０は、ソース駆動回路５０と複数のソースライン６６との間に接続されていてもよい。ソース駆動回路５０は、スイッチング回路３０を介して、複数のソース信号ＶＳを複数のソースライン６６に供給する。但し、本発明は、これらの実施形態に限定されない。
【００２１】
図４を参照する。図４は、本発明の実施形態４に係るタッチディスプレイ駆動回路を示す概略図である。図示のように、走査信号ＶＧのレベルを走査レベルまたは前記カットオフレベルに維持するために、ゲート電流源は、実施形態４のゲート駆動回路５０と電圧供給回路との間に設けられてもよい。実施形態４のゲート電流源は、第１電流源４２および第２電流源４３を含む。第１電流源４２の技術的な要旨は、実施形態１のゲート電流源４０と同じである。第１電流源４２は、第１入力電圧ＶＧＬＯを調整するために使用される。すなわち、タッチ検知周期において、第１電流源４２は、第１入力電圧ＶＧＬＯをカットオフ電圧するよう調整するために、第１電流信号を出力する。このように、ゲート駆動回路５０は、第１入力電圧ＶＧＬＯに基づき、複数の走査信号ＶＧの低レベルをカットオフレベルに維持する。
【００２２】
第２電流源４３の技術的な要旨は、実施形態２のゲート電流源４０と同じである。第２電流源４３は、第２入力電圧ＶＧＨＯを調整するために使用される。すなわち、タッチ検知周期において、第２電流源４３は、第２入力電圧ＶＧＨＯを走査電圧とするよう調整するために、第２電流信号を出力する。このように、ゲート駆動回路５０は、第２入力電圧ＶＧＨＯに基づき、走査信号ＶＧの高レベルを走査レベルに維持する。なお、その他の技術的な要旨は、図１の実施形態において説明した通りである。このため、詳細な説明をここでは繰り返さない。
【００２３】
さらに、実施形態４では、複数の走査信号ＶＧのレベルを維持することに加え、複数のソースライン６６の電圧レベルを維持するソース電流源４１が含まれていてもよい。すなわち、タッチ検知周期において、ソース電流源４１は、ソース電流信号を出力することにより、所定のソース電圧ＶＳＨを複数のソースライン６６に供給する。このように、所定のソース電圧ＶＳＨは、複数のソースライン６６における複数のソース信号ＶＳのレベルの平均値を所定のレベルに維持する。なお、図４のスイッチング回路は、複数のスイッチ３０・３１・３２を含む。
【００２４】
図５を参照する。図５は、画素の寄生容量を示す概略図である。図示のように、寄生容量Ｃｇｓは、画素のトランジスタＴ１のゲートとソースとの間に位置している。トランジスタＴ１のゲートおよびソースはそれぞれ、走査ライン６２およびソースライン６６に接続されている。寄生容量Ｃｇｄは、トランジスタＴ１のゲートとドレインとの間に位置している。液晶容量Ｃｌｃおよび蓄積容量Ｃｓは、ドレインとコモン電極ＣＯＭとの間に接続されている。寄生容量Ｃｍｇは、コモン電極ＣＯＭとトランジスタＴ１のゲート（走査ライン６２）との間に位置している。寄生容量Ｃｍｓは、コモン電極ＣＯＭとトランジスタＴ１のソース（ソースライン６６）との間には位置している。本発明のゲート電流源４０をタッチディスプレイ駆動回路に設けない構成では、タッチ検知周期において、タッチ検知回路５２が駆動信号をコモン電極ＣＯＭに出力すると、駆動信号は、寄生容量Ｃｍｇおよび他の経路上の容量を介してトランジスタＴ１のゲートに接続（結合）される。このため、該駆動信号は、走査信号ＶＧのレベルに影響を及ぼす。なお、コモン電極ＣＯＭに対して、走査信号ＶＧのレベルは、参照電圧レベル（接地レベルに等しい）である。従って、駆動信号は、寄生容量Ｃｍｇおよび他の経路上の容量を充放電する。このため、ユーザがタッチディスプレイパネル６０をタッチした時とタッチしなかった時との間での、複数のセンシング信号のレベル変化が小さくなる。その結果、該センシング信号のレベル変化を検知することが困難となる。つまり、寄生容量の結合作用は、タッチ検知回路５２のタッチ検知感度を低下させる。さらに、充放電による不要な消費電流も発生する。同様に、トランジスタＴ１のソースとコモン電極ＣＯＭとの間にも寄生容量の結合作用が生じ、タッチ検知回路５２のタッチ検知感度を低下させる。さらに、寄生容量Ｃｍｓの経路における充放電による、不要な消費電力が発生する。
【００２５】
そこで、本発明は、ゲート電流源４０を用い、トランジスタＴ１のゲートをコモン電極ＣＯＭに対してフローティングさせている。これにより、複数の走査信号ＶＧのレベルに対する駆動信号の影響を改善するとともに、タッチ検知回路５２のタッチ検知感度を向上させることができる。図６Ａには、図５における複数の寄生容量Ｃｇｓ、Ｃｇｄ、Ｃｍｓ、およびＣｍｇの等価容量ＣＴが示されている。図６Ａは、本発明のタッチディスプレイ駆動回路によって駆動されるタッチディスプレイパネルにユーザがタッチした場合の等価回路を示す。図示のように、ＣＴは上述の全ての寄生容量の等価容量であり、ＲＴは等価抵抗である。加えて、等価容量ＣＴの一端（ディスプレイ電極）は、ゲート電流源４０によってフローティングさせられる。等価容量ＣＴの他端は、伝送容量ＣＴＸを介して、駆動信号（本実施形態のＶＴＸと）接続されてもよい。タッチ検知周期において、物体（たとえば指）がタッチディスプレイパネル６０に接触した場合、容量ＣＦが存在する。該容量ＣＦは、信号ＶＦのレベルを低下させる。その結果、タッチ検知回路５２によって検知されるセンシング信号（本実施形態のＶＤＥＴ）が、信号ＶＦのレベルの低下に伴って低下する。
【００２６】
図６Ｂを参照する。図６Ｂは、本発明のタッチディスプレイ駆動回路によって駆動されるタッチディスプレイパネルにユーザがタッチしていない場合の等価回路を示す。図示のように、物体が表示パネルに接触していない場合には、等価回路には容量ＣＦが存在しない。従って、信号ＶＮＦのレベルは、駆動信号ＶＴＸのレベルに近い状態に維持される。そして、タッチ検知回路５２によって検知されたセンシング信号ＶＤＥＴのレベルは、物体がタッチディスプレイパネルに接触していないことを意味する。
【００２７】
図６Ｃを参照する。図６Ｃは、本発明の一実施形態における駆動信号およびセンシング信号の波形を示す。図示のように、物体がタッチディスプレイパネルに接触していない場合のセンシング信号ＶＤＥＴのレベルは、物体が該タッチディスプレイパネルに接触している場合のセンシング信号ＶＤＥＴのレベルよりも高い。図６Ｃに示されるように、駆動信号ＶＴＸは、矩形波であってもよい。あるいは、駆動信号ＶＴＸは、正弦波またはその他の波形であってもよい。本発明において、駆動信号ＶＴＸは、矩形波に限定されない。
【００２８】
図７Ａを参照する。図７Ａは、本発明の一実施形態におけるゲート電流源の回路図を示す。図示のように、実施形態１・４に基づき、ゲート電流源４０・４２は、制御可能な電流源であり、かつ、ローパスフィルタ回路およびスイッチＳＷを含んでもよい。図７Ａのゲート電流源４０は、説明のための例である。本実施形態において、ゲート電流源４０のローパスフィルタ回路は、複数のコンパレータ４０１・４０２と、複数の抵抗Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３と、キャパシタＣ１とを含む。複数のコンパレータ４０１・４０２の正入力端子は、参照信号ＶＲＥＦ１にそれぞれ接続されている。参照信号ＶＲＥＦ１は、設定されるべき所定のカットオフ電圧に関連する。コンパレータ４０１の負入力端子は、抵抗Ｒ１を介してゲート駆動回路５０に接続されており、第１入力電圧ＶＧＬＯを受信（取得）する。また、コンパレータ４０１の出力端子は、抵抗Ｒ３を介してコンパレータ４０２の負入力端子に接続されている。抵抗Ｒ２は、コンパレータ４０１の負入力端子と出力端子との間に接続されている。キャパシタＣ１は、コンパレータ４０２の負入力端子と出力端子との間に接続されている。従って、ローパスフィルタ回路は、第１入力電圧ＶＧＬＯに基づいて、制御信号を生成する。スイッチＳＷは、ローパスフィルタ回路に接続されており、該制御信号を受信する。なお、スイッチＳＷの両端子は、第１電圧ＶＧＬおよび第１入力電圧ＶＧＬＯにそれぞれ接続されている。制御信号は、スイッチＳＷの導通状態を制御する。その結果、ゲート電流源４０によって生成される電流信号は、スイッチＳＷの導通状態および第１電圧ＶＧＬに基づいて生成される。なお、電流信号とは、導通状態のスイッチＳＷを流れる電流を指す。
【００２９】
図７Ｂを参照する。図７Ｂは、本発明の別の実施形態におけるゲート電流源の回路図を示す。図示のように、図２および図４における例と同様に、ゲート電流源４０・４３は、制御可能な電流源であってよい。但し、本例では、スイッチＳＷの両端子は、第２電圧ＶＧＨおよび第２入力電圧ＶＧＨＯにそれぞれ接続されている。また、必要に応じ、図７Ａに示された参照信号ＶＲＥＦ１は、別の参照信号ＶＲＥＦ２に変更されてもよい。参照信号ＶＲＥＦ２は、設定されるべき所定の走査電圧に関連する。コンパレータ４０１の負入力端子は、第２入力電圧ＶＧＨＯを受信するために、抵抗Ｒ１を介してゲート駆動回路５０に接続されている。なお、その他の回路構成および動作は、図７Ａに示したゲート電流源と同じである。このため、詳細な説明をここでは繰り返さない。
【００３０】
総括すれば、本発明は、ゲート駆動回路と、ソース駆動回路と、タッチ検知回路と、少なくとも１つのゲート電流源とを含んだタッチディスプレイ駆動回路を開示している。ゲート駆動回路は、複数の走査信号を生成する。ソース駆動回路は、複数のソース信号を生成する。タッチ検知回路は、タッチ検知周期において、駆動信号を生成するとともに、複数のセンシング信号を検知する。少なくとも１つのゲート電流源は、ゲート駆動回路に接続されている。そして、少なくとも１つのゲート電流源は、タッチ検知周期において、走査信号のレベルを所定のレベルに維持するために、少なくとも１つの電流信号を出力する。これにより、タッチディスプレイパネルのディスプレイ電極が、表示のために必要とされる状態に維持され、フレーム表示時におけるタッチ検知に対する影響が軽減される。さらに、電流信号を供給するためのゲート電流源を使用することにより、タッチディスプレイパネルのディスプレイ電極を、フローティングさせることができる。このため、タッチ検知周期において、タッチディスプレイパネルのタッチ電極とディスプレイ電極との間の寄生容量の作用を低減できる。その結果、タッチディスプレイパネルのタッチ感度を向上させるととともに、不要な消費電力を低減できる。
【００３１】
本発明の別の実施形態では、タッチディスプレイ駆動回路は、ゲート駆動回路と、ソース駆動回路と、タッチ検知回路と、ソース電流源とを含んでいる。ソース電流源は、複数のソースラインに接続されている。そして、ソース電流源は、複数のソースラインにおけるソース信号のレベルを所定レベルに維持するために、タッチ検知周期においてソース電流信号を出力する。これにより、タッチディスプレイパネルのディスプレイ電極が、表示に必要とされる状態に維持され、フレーム表示時におけるタッチ検知に対する影響が軽減される。
【００３２】
以上に説明した内容は、本発明の数多くの実施例のうち一部の実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。従って、本発明の特許請求の範囲に記載の構造、回路、特徴および精神に基づいて成される均等的な変更および修正は、全て本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３３】
１０    電源
１１    チャージポンプ
１２    チャージポンプ
２０    制御回路
２１    制御回路
２２    制御回路
３０    スイッチング回路
３１    スイッチング回路
３２    スイッチング回路
４０    ゲート電流源
４０１    コンパレータ
４０２    コンパレータ
４１    ソース電流源
４２    第１電流源
４３    第２電流源
５０    ゲート駆動回路
５１    ソース駆動回路
５２    タッチ検知回路
６０    タッチディスプレイパネル
６２    走査ライン
６４    画素
６６    ソースライン
Ｃ１    キャパシタ
ＣＦ    容量
Ｃｇｄ    寄生容量
Ｃｇｓ    寄生容量
Ｃｌｃ    液晶容量
Ｃｍｇ    寄生容量
Ｃｍｓ    寄生容量
ＣＯＭ    コモン電極
Ｃｓ    蓄積容量
ＣＴ    等価容量
ＣＴＸ  伝送容量
Ｒ１    抵抗
Ｒ２    抵抗
Ｒ３    抵抗
ＲＴ    等価抵抗
ＳＷ    スイッチ
ＶＯＣＭ  コモン信号
ＶＤＥＴ    センシング信号
ＶＦ    信号
ＶＧ    走査信号
ＶＧＨ    第２電圧
ＶＧＨＯ    第２入力電圧
ＶＧＬ    第１電圧
ＶＧＬＯ    第１入力電圧
ＶＮＦ    信号
ＶＲＥＦ１    参照信号
ＶＲＥＦ２    参照信号
ＶＳ    ソース信号
ＶＳＨ    所定のソース電圧
ＶＴＸ    駆動信号
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【外国語明細書】
2019053722000001.pdf