(57)【要約】【課題】本実施形態は、消費電力を低減し、電池充電回数を低減できる入力センサ付き表示装置及び表示装置の制御方法を提供する。【解決手段】一実施形態によれば、表示装置は、表示パネルと、駆動電極と検出電極を有し、検出信号を前記検出電極から出力するセンサとを備える。また表示装置は、前記表示パネルに書き込むための画像信号を出力する画像処理部と、パネル駆動信号を出力するパネル制御部と、センサ駆動信号を出力するセンサドライバと、電源電圧を出力する内部電源回路とを備える。さらに表示装置は、１フレーム期間内に、前記検出電極から前記検出信号を取り込む第１の期間と、前記第１の期間を除きゼロ期間を含む第２の期間を設定し、前記第１の期間では、少なくとも画像処理部及びパネル制御部の電源電圧、及び内部電源回路から前記表示パネルに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御する電力節約制御部とを備える。【選択図】図１３
2015201014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するための表示素子配列を含む表示パネルと、
前記表示パネルに設けられ、駆動電極と検出電極を有し、検出信号を前記検出電極から出力する入力センサと、
前記表示パネルに書き込むための画像信号を出力する画像処理部と、
前記表示パネルを駆動するためのパネル駆動信号を出力するパネル制御部と、
前記入力センサを駆動するためのセンサ駆動信号を出力するセンサドライバと、
前記画像処理部、前記パネル制御部、前記表示パネル、及び前記センサドライバにそれぞれ供給するための電源電圧を出力する内部電源回路と、
前記入力センサの前記検出電極から前記検出信号を取り込む第１の期間と、前記第１の期間を除きゼロ期間を含む第２の期間を設定し、前記第１の期間では、少なくとも前記画像処理部及び前記パネル制御部の電源電圧、及び前記内部電源回路から前記表示パネルに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御する電力節約制御部と、を備える入力センサ付き表示装置。
【請求項２】
さらに前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路を備え、
前記センサ回路が前記電力節約制御部に含まれ、
表示装置のスリープ状態のとき、前記センサ回路が、
外部電源回路からの外部電圧により動作し、
前記検出電極を駆動するセルフセンシングを実行し、
前記セルフセンシングの実行中は、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記センサドライバ及び前記内部電源回路に電源電圧を供給するスイッチをオフする、
請求項１に記載の入力センサ付き表示装置。
【請求項３】
さらに前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路及びホストデバイスを備え、
センサ回路とホストデバイスが前記電力節約制御部に含まれ、
表示装置のスリープ状態のとき、前記センサ回路が、
外部電源回路からの外部電圧により動作し、
前記検出電極を駆動するセルフセンシングを実行し、
前記セルフセンシングの実行中は前記ホストデバイスが、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記センサドライバ及び前記内部電源回路に電源電圧を供給するスイッチをオフする、
請求項１に記載の入力センサ付き表示装置。
【請求項４】
さらに前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路、タイミング制御部及び外部電源回路を備え、
前記センサ回路と前記タイミング制御部が前記電力節約制御部に含まれ、
表示装置のスリープ状態のとき、前記センサ回路が、前記外部電源回路からの外部電圧で動作し、前記検出電極を駆動するセルフセンシングを実行し、
前記内部電源回路の一部若しくは全部が、前記外部電源回路からの外部電圧を受けて動作し、
前記タイミング制御部が、前記内部電源回路からの電源電圧を受けて動作し、前記セルフセンシングの実行中、前記タイミング制御部が、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記センサドライバの何れか若しくは全部を電源電圧オフ若しくは低電圧動作状態に制御する、
請求項１に記載の入力センサ付き表示装置。
【請求項５】
さらにガンマ電圧生成回路、前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路、タイミング制御部及びセンサドライバを備え、
前記センサ回路と前記タイミング制御部が前記電力節約制御部に含まれ、
前記内部電源回路の一部若しくは全部が、外部電源回路からの外部電圧により動作し、
前記センサドライバと前記タイミング制御部が前記内部電源回路からの電源電圧で動作し、
前記タイミング制御部の制御に基づいて、
前記センサドライバが、前記内部電源回路からの電源電圧により動作し、前記センサの共通電極を駆動するミューチャルセンシングを実行し、前記ミューチャルセンシングの期間は、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記ガンマ電圧生成回路を低電圧動作及び又は低周波数の動作状態に制御する、
請求項１に記載の入力センサ付き表示装置。
【請求項６】
さらにガンマ電圧生成回路、前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路、タイミング制御部及びセンサドライバを備え、
前記第１の期間と、前記第２の期間を１フレーム期間内に設定し、
前記１フレーム期間内に前記第１の期間と前記第２の期間を設定し、
前記第１の期間を、前記センサドライバを駆動して操作入力を検出するミューチャルセンシング期間とし、
前記第２の期間を、画像信号を画素回路に書き込むための書込み期間とし、
前記第１の期間は、少なくとも前記画像処理部及び前記パネル制御部の電源電圧、及び前記内部電源回路から前記表示パネルに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御し、
前記第２の期間は、少なくとも前記画像処理部及び前記パネル制御部の電源電圧、及び前記内部電源回路から前記表示パネルに供給される電源電圧を通常電圧に制御する、
請求項１に記載の入力センサ付き表示装置。
【請求項７】
前記画像処理部と、前記パネル制御部と、前記センサドライバと、前記内部電源回路とは第１のＩＣチップに備えられ、
前記センサの前記検出電極から前記検出信号を取り込むセンサ回路が、第２のＩＣチップに備えられ、
前記電力節約制御部は、前記第１のＩＣチップ及び又は前記第２のＩＣチップに設けられている請求項１記載の入力センサ付き表示装置。
【請求項８】
画像を表示するための表示素子配列を含む表示パネルと、前記表示パネルに設けられ、駆動電極と検出電極を有し、検出信号を前記検出電極から出力する入力センサと、前記表示パネルに書き込むための画像信号を出力する画像処理部と、前記表示パネルを駆動するためのパネル駆動信号を出力するパネル制御部と、前記入力センサを駆動するためのセンサ駆動信号を出力するセンサドライバと、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記表示パネル、及び前記センサドライバにそれぞれ供給するための電源電圧を出力する内部電源回路と、を備える表示装置の制御方法であって、
前記入力センサの前記検出電極から前記検出信号を取り込む第１の期間と、前記第１の期間を除きゼロ期間を含む第２の期間を設定し、
前記第１の期間では、少なくとも前記画像処理部及び前記パネル制御部の電源電圧、及び前記内部電源回路から前記表示パネルに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御する、
ことを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項９】
前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路が、外部電源回路からの外部電圧により動作し、表示装置のスリープ状態のとき、
前記検出電極を駆動するセルフセンシングを実行し、
前記セルフセンシングの実行中は、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記センサドライバ及び前記内部電源回路に電源電圧を供給するスイッチをオフする、
請求項８に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１０】
前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路と、制御用のコマンドと前記画像処理部に供給する画像データとを用意するホストデバイスが、外部電源回路からの外部電圧により動作し、表示装置のスリープ状態のとき、
前記センサ回路が、前記検出電極を駆動するセルフセンシングを実行し、
前記セルフセンシングの実行中は、前記ホストデバイスが、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記センサドライバ及び前記内部電源回路に電源電圧を供給するスイッチをオフする、
請求項８に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１１】
前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路が、外部電源回路からの外部電圧により動作し、表示装置のスリープ状態のとき、
前記センサ回路が、前記検出電極を駆動するセルフセンシングを実行し、
前記内部電源回路の一部若しくは全部が、前記外部電源回路からの外部電圧を受けて動作し、
タイミング制御部が、前記内部電源回路からの電源電圧を受けて動作し、前記セルフセンシングの実行中、前記タイミング制御部が、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記センサドライバの何れか若しくは全部を電源電圧オフ若しくは低電圧動作状態に制御する、
請求項８に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１２】
前記内部電源回路の一部若しくは全部が、外部電源回路からの外部電圧により動作し、
前記画像処理部で用いるガンマ電圧を生成するガンマ電圧生成回路、前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路、タイミング信号を生成するタイミング制御部、及び前記センサの共通電極を駆動するセンサドライバが、前記内部電源回路からの電源電圧で動作し、
前記タイミング制御部の制御に基づいて、
前記センサドライバが、前記内部電源回路からの電源電圧により動作し、前記センサの共通電極を駆動するミューチャルセンシングを実行し、前記ミューチャルセンシングの期間は、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記ガンマ電圧生成回路を低電圧動作及び又は低周波数の動作状態に制御する、
請求項８に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１３】
前記画像処理部で用いるガンマ電圧を生成するガンマ電圧生成回路、前記検出電極の出力を受け取るセンサ回路、タイミング信号を生成するタイミング制御部、及び前記センサの共通電極を駆動するセンサドライバが前記内部電源回路からの電源電圧で動作し、
タイミング制御部が、
前記第１の期間と、前記第２の期間を１フレーム期間内に設定し、
前記１フレーム期間内に前記第１の期間と前記第２の期間を設定し、
前記第１の期間を、前記センサドライバを駆動して操作入力を検出するミューチャルセンシング期間とし、
前記第２の期間を、画像信号を画素回路に書き込むための書込み期間とし、
前記第１の期間は、少なくとも前記画像処理部及び前記パネル制御部の電源電圧、及び前記内部電源回路から前記表示パネルに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御し、
前記第２の期間は、少なくとも前記画像処理部及び前記パネル制御部の電源電圧、及び前記内部電源回路から前記表示パネルに供給される電源電圧を通常電圧に制御する、
請求項８に記載の表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、入力センサ付き表示装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近普及している携帯装置（スマートフォーン、タブレット・パーソナル・コンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント、等）は、電力源として一般に２次電池を使用している。
また上記携帯装置は、静電容量の変化を検出する入力センサを装備している。入力センサは、携帯装置の表示パネルの面に例えば利用者の指などの導体が近接したとき、前記指の位置情報を操作入力として検出する。
【０００３】
入力センサとしては、表示パネルの内部に組み込まれたインセル型のセンサや、表示パネルの面上に配置されたオンセル型のセンサがある。
また、携帯装置は、ウェイクアップ機能を有する。ウェイクアップ機能は、装置がスリープ状態にあるとき、前記入力センサが利用者の指などの導体を検出した場合、内部の電源回路を本格的な動作状態にし、そして表示パネルを表示状態に移行させる。
【０００４】
しかし入力センサが利用者の指などの導体を検出したときに、必ずしも利用者が携帯装置の使用を意図しているとは限らない。利用者が携帯装置に単に触れるだけの機会は、数多くある。例えば利用者が単に携帯装置をバッグに格納する場合、或いは利用者が単に携帯装置を持ち替える場合、或いは利用者が単にポケット内の携帯装置に触れた場合、などがある。また、携帯装置は、利用者により実際に頻繁に使用される場合もある。
【０００５】
上記のように携帯装置の２次電池の電力が消耗される多くの機会がある。このため、現状では、携帯装置は、ほぼ毎日のように２次電池への充電を必要とし、利用者は煩わしさを感じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−４８２９５号公報
【特許文献２】特表２０１３−５０１２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本実施形態は、消費電力を低減し、電池充電回数を低減できる入力センサ付き表示装置及び表示装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に係る入力センサ付き表示装置は、画像を表示するための表示素子配列を含む表示パネルと、前記表示パネルに設けられ、駆動電極と検出電極を有し、検出信号を前記検出電極から出力する入力センサとを備える。また表示装置は、前記表示パネルに書き込むための画像信号を出力する画像処理部と、前記表示パネルを駆動するためのパネル駆動信号を出力するパネル制御部と、前記入力センサを駆動するためのセンサ駆動信号を出力するセンサドライバと、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記表示パネル、及び前記センサドライバにそれぞれ供給するための電源電圧を出力する内部電源回路とを備える。さらに表示装置は、１フレーム期間内に、前記センサの前記検出電極から前記検出信号を取り込む第１の期間と、前記第１の期間を除きゼロ期間を含む第２の期間を設定し、前記第１の期間では、少なくとも前記画像処理部及び前記パネル制御部の電源電圧、及び前記内部電源回路から前記表示パネルに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御する電力節約制御部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係る表示装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は図１に示したドライブＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＩＣ）チップ内の概略構成を示す図である。
【図３】図３は図２の画像処理部及びその周辺回路を取り出して示す図である。
【図４】図４は図２の電源部その周辺回路を取り出して示す図である。
【図５Ａ】上記表示装置がスリープ状態からウェイクアップ状態に移行する際の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図５Ｂ】上記表示装置がスリープ状態からウェイクアップ状態に移行する際の他の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図５Ｃ】上記表示装置がウェイクアップ状態のときの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは、上記表示装置に適用できるセルフ検出方式を説明するための図であり、検出電極と指との間に静電容量結合が生じていない場合に、検出電極が充電されている状態を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに続く、上記セルフ検出方式を説明するための図であり、検出電極から放電されている状態を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、上記表示装置に適用できるセルフ検出方式を説明するための図であり、検出電極と指との間に静電容量結合が生じている場合に、検出電極が充電されている状態を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに続く、上記セルフ検出方式を説明するための図であり、検出電極から放電されている状態を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、上記セルフ検出方式を実現する基本構成の例を示す回路図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示した容量を示す等価回路図であり、容量Ｃｃの電荷が、容量Ｃｐ及びＣｘに移動した状態を示す図である。
【図９】図９は、図８Ａ及び８Ｂに示した、容量Ｃｘの電圧Ｖｘの値の変化を棒グラフで示し、容量Ｃｃの電圧Ｖｃの値の変化を線グラフで示した図である。
【図１０】図１０は、上記表示装置に適用できるミューチャル検出方式の一構成例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、上記表示装置に適用できるミューチャル検出方式を他の構成例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、上記表示装置に適用できるミューチャル検出方式のさらに他の構成例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、上記した表示装置に含まれる特徴的な概念の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態の基本構想について説明する。本実施形態によると、入力センサ付表示装置の消費電力を低減可能とし、電力源としての電池の容量を長持ちさせることができる。また本実施形態によると、電池の充電回数を低減させることができる。
一実施形態に係る入力センサ付き表示装置は、基本的に表示パネルと入力センサを備える。前記表示パネルは、画像を表示するための表示素子配列を含む。前記入力センサは、前記表示パネルに設けられ、駆動電極と検出電極を有し、前記検出電極から検出信号を出力する。そして、さらに、画像処理部、パネル制御部、内部電源回路、電力節約制御部を備える。
【００１１】
前記画像処理部は、前記表示パネルに書き込むための画像信号を出力する。前記パネル制御部は、前記表示パネルを駆動するためのパネル駆動信号を出力する。前記センサドライバは、前記入力センサを駆動するためのセンサ駆動信号を出力する。前記内部電源回路は、前記画像処理部、前記パネル制御部、前記表示パネル、及び前記センサドライバにそれぞれ供給するための電源電圧を出力する。
【００１２】
ここで、前記電力節約制御部は、前記センサの前記検出電極から前記検出信号を取り込む第１の期間と、前記第１の期間を除く第２の期間を設定し、前記第２の期間では、少なくとも前記画像処理部及び前記パネル制御部の電源電圧、及び前記内部電源部から前記表示パネルに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御することができる。
【００１３】
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る入力センサ付き表示装置及びその駆動方法について詳細に説明する。本実施形態において、表示装置は液晶表示装置である。
図１は、一実施形態に係る入力センサ付き表示装置の概略構成を示す斜視図である。図１において、液晶表示装置ＤＳＰは、例えばアクティブマトリクス型の表示パネルＰＮＬ、表示パネルＰＮＬを駆動するドライブＩＣチップＩＣ１（第１のＩＣチップ或いはドライブ回路と称してもよい）、容量変化検出型のセンサＳＥ、センサＳＥを駆動するタッチＩＣチップＩＣ２（第２のＩＣチップ或いはセンサ回路と称しても良い）、表示パネルＰＮＬを照明するバックライトユニットＢＬ、ホストデバイス（システム制御ブロックと称しても良い）ＨＯＳ、フレキシブル配線基板ＦＰＣ１，ＦＰＣ２，ＦＰＣ３などを備えている。
【００１４】
上記のドライブＩＣチップＩＣ１と、タッチＩＣチップＩＣ２とは、同一チップであっても良い。
図の例では、表示パネルＰＮＬの表示面上にセンサＳＥを形成する検出電極Ｒｘが設けられる。このタイプの表示装置ＤＳＰはオンセル型の装置と称される。しかし後述する別の実施形態でも説明するが、センサＳＥを形成する電極が表示パネルＰＮＬ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。
【００１５】
表示パネルＰＮＬ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。表示パネルＰＮＬを駆動するドライブＩＣチップＩＣ１は、例えば第２基板ＳＵＢ２上に搭載されている。
【００１６】
フレキシブル配線基板ＦＰＣ１は、表示パネルＰＮＬとホストデバイスＨＯＳとを接続している。フレキシブル配線基板ＦＰＣ２は、センサＳＥとホストデバイスＨＯＳとを接続している。ドライブＩＣチップＩＣ２はフレキシブル配線基板ＦＰＣ２上に搭載されている。フレキシブル配線基板ＦＰＣ３は、バックライトユニットＢＬとホストデバイスＨＯＳとを接続している。ホストデバイスＨＯＳはアプリケーションプロセッサと称されてもよい。
【００１７】
表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域（アクティブエリア）ＤＡを備える。この表示領域ＤＡ内に、複数の検出電極Ｒｘが、例えば直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに配列されている。つまり複数の検出電極Ｒｘが、マトリクス状に配列されている。
【００１８】
バックライトユニットＢＬは、第１基板ＳＵＢ１の背面側に配置されている。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。
【００１９】
電池ＢＡＴＴは、図示しない筐体に収容されて液晶表示装置ＤＳＰの電源端子を介して外部電源回路に接続されている。電池ＢＡＴＴは２次電池であり、この電池ＢＡＴＴは、商用交流（ＡＣ）電源電圧を直流（ＤＣ）に変換する充電器、或いは他の電子機器の直流電源を適正電圧に変換する充電回路、を介して充電されることができる。
【００２０】
図２は、図１に示した液晶表示装置ＤＳＰの信号系統及び電源系統を取り出して概略的に示す図である。特に、ドライブＩＣチップＩＣ１内の機能ブロックが詳しく示されている。
ドライブＩＣチップＩＣ１と表示パネルＰＮＬとを接続する端子としては、端子Ｓ−ＯＵＴ、端子ＳＥ−ＯＵＴ、端子ＶＧＨＯＴ、端子ＶＧＬＯＴ、端子ＶｃｏｍＴ、端子ＴＳＶｃｏｍＴなどが存在する。
【００２１】
端子Ｓ−ＯＵＴは、画像信号（ソース信号と称しても良い）を出力する。つまり表示するための画像信号は、この端子Ｓ−ＯＵＴを介して表示パネルＰＮＬの画素回路に書き込まれる。実際には、画像信号として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像信号が存在する。したがって画素回路としては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタに対応した画素回路が存在する。
【００２２】
端子ＳＥ−ＯＵＴは、表示パネルＰＮＬを駆動するためのパネル制御信号（パネル駆動信号と称しても良い）を出力する。このパネル制御信号に基づいて表示パネルＰＮＬの走査線に接続されているゲート素子、及びソース線に接続されているゲート素子が制御されることにより、画像信号の書込み動作と保持動作が得られる。
【００２３】
端子ＶＧＨＯＴは直流の正電圧、端子ＶＧＬＯＴは、直流の負電圧を出力する。この電圧は、ゲート素子及び画素回路を駆動するために利用される。後述するように、この正電圧と負電圧は、製品や仕様に応じて±３ボルトＶ乃至±９ボルトの電圧であり、電源回路内で昇圧されている。
【００２４】
端子ＶｃｏｍＴは、直流のコモン電圧を出力している。このコモン電圧は、表示パネルＰＮＬ内の共通電極に供給される。
端子ＴＳＶｃｏｍＴからは、センサＳＥを駆動するための信号が出力される。この信号は、センサ駆動信号Ｔｘと称される。なおこの端子ＴＳＶｃｏｍＴと、端子ＶｃｏｍＴは、一体化されている場合もある。
【００２５】
次に、ドライブＩＣチップＩＣ１内部について説明する。入力インターフェース２１１は、端子Ｐ１、Ｐ２を介してホストデバイスＨＯＳに接続される。ホストデバイスＨＯＳは、電源端子ＶＴ３を有し、この電源端子ＶＴ３を介して外部電源回路１００から電源電圧を供給される。
【００２６】
ホストデバイスＨＯＳは、端子Ｐ１を介して外部クロックを入力インターフェース２１１及び入力信号処理部２１２に供給する。またホストデバイスＨＯＰは、入力端子Ｐ２を介して入力インターフェース２１１と相互通信を行い、入力インターフェース２１１に画像データ及びコマンドを送信することができる。尚、ホストデバイスＨＯＳとドライブＩＣチップＩＣ１との通信は、例えば、ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）等のインターフェース規格に基づいて行われる。
【００２７】
入力インターフェース２１１は、画像データを入力信号処理部２１２に転送し、コマンドをタイミング制御部２２２に転送する。
入力信号処理部２１２の出力側は、画像処理部２１３に接続される。画像処理部２１３は、画像データをデジタル処理し、画像データの合成処理、サイズ処理、及び画質調整処理などを施すことが可能である。また画像処理部２１３は、デジタル処理した画像データをアナログ変換して画像信号を得る。この画像信号が、画像処理部２１３内部のソースアンプを介して、先の出力端子ＳＯＵＴに出力される。
【００２８】
画像処理部２１３からの画像信号の出力タイミングは、タイミング制御部２２２からのタイミング信号に基づいて決定されている。画像処理部２１３は、端子ＶＴ１及びスイッチＳＷ２を介して電源電圧Ｖｃｃを受け取っている。
端子ＶＴ１には、例えば、メインのスイッチＳＷ１を介して外部電源回路１００からの電源電圧Ｖｃｃが導入されている。上記のスイッチＳＷ１は、例えばタッチＩＣチップＩＣ２からの制御信号でオンオフ制御されることができる。他の実施形態によると、タイミング制御部２２２からのタイミング信号あるいはホストデバイスＨＯＳからの制御信号によりオンオフ制御されてもよい。
【００２９】
タイミング制御部２２２は、ホストデバイスＨＯＳから受けたコマンドに基づいて、ドライブＩＣチップＩＣ１内部の全ての回路ブロック全体を同期させて動作させることができる。例えば、タイミング制御部２２２は、画像処理部２１３、パネル制御部２２３などにタイミング信号を与える。これにより、タイミング制御部２２２は、画像信号の出力タイミング及び表示パネルＰＮＬを駆動するパネル制御信号の出力タイミング、及びパネル制御信号の出力モードなどを決定することができる。
【００３０】
つまり、タイミング制御部２２２は、パネル制御部２２３に対して、画像信号の書込み期間を示すタイミング信号を与える。またタイミング制御部２２２は、パネル制御部２２３の出力モードを指定或いは切替えすることができる。出力モードとは、表示パネルＰＮＬに対する画像信号を書き込む方法或いは形態である。出力モードに応じて、画像信号が表示エリアの一部に書込まれる、或いは、表示エリアの全体に書き込まれることができる。
【００３１】
タイミング制御部２２２は、ドライブＩＣチップＩＣ１内部の局部発振器（ＯＳＣ）２３０から基本クロックを受ける。タイミング制御部２２２は、基本クロックに基づいて、各種のタイミング信号を生成する。またタイミング制御部２２２は、局部発振器２３０の発振周波数を増加或いは低下制御することも可能である。
【００３２】
タイミング制御部２２２は、入力インターフェース２２１に接続されている。入力インターフェース２２１は、端子Ｐ３を介してホストデバイスＨＯＳと接続される。そして入力インターフェース２２１は、ホストデバイスＨＯＳと相互通信を行うことができる。また入力インターフェース２２１は、端子Ｐ４を介してタッチＩＣチップＩＣ２と接続される。そして入力インターフェース２２１は、タッチＩＣチップＩＣ２と相互通信を行うことができる。
【００３３】
従って、入力インターフェース２２１は、ホストデバイスＨＯＳからコマンドを受け取り、このコマンドをタイミング制御部２２２へ及びまたはタッチＩＣチップＩＣ２へ転送することができる。したがって、ホストデバイスＨＯＳからのコマンドに基づいて、タッチＩＣチップＩＣ２の動作が制御されることが可能である。
【００３４】
タッチＩＣチップＩＣ２は、外部電源回路１００から電源電圧Ｖｃｃを受け取るための電源端子ＶＴ３を有する。
次に、ドライブＩＣチップＩＣ１内部の電圧生成系統について説明する。電圧生成系統としては、内部電源回路４０１とガンマ電圧生成回路４０２が示されている。
【００３５】
内部電源回路４０１は、複数の電圧生成部を有するが、後で説明する（図４）。内部電源回路４０１は、端子Ｐ５，Ｐ６を介して平滑した電圧を保持するコンデンサＶＣ１，ＶＣ２に接続される。尚、図２では２つの端子Ｐ５，Ｐ６及び２つのコンデンサＶＣ１，ＶＣ２を記載しているがこれらの端子数及びコンデンサの数は内部電源回路数に応じて決定される。また内部電源回路４０１は、外部電圧を昇圧する昇圧回路を含む。内部電源回路４０１は、昇圧動作のための端子Ｐ７１−Ｐ７ｎを介して複数のコンデンサに接続されている。
【００３６】
ガンマ電圧生成回路４０２は、内部電源回路４０１内で生成された電圧を、スイッチＳＷ３を介して受け取る。ガンマ電圧生成回路４０２は、受け取った電圧をガンマパラメータに基づいて補正し、補正した電圧を画像処理部２１３内のソースアンプに供給している。ガンマパラメータは、不揮発性メモリ（図示せず）に格納されている。或いは、ガンマパラメータは、入力インターフェース２１１を介して、ホストデバイスＨＯＳから受け取ることができる。
【００３７】
上記内部電源回路４０１は、各種電圧を生成するために、端子ＶＴ１を介して外部電圧Ｖｃｃを取得している。そして内部電源回路４０１は、外部電圧を、レギュレータで変換する、及び直流−直流変換器（ＤＣ−ＤＣコンバータ）で昇圧するなど行い、所望の複数の電源電圧を生成する（内部電源回路４０１の内部構成は図４に示されている）。
【００３８】
内部電源回路４０１は、生成した電源電圧をタッチセンサドライバ２４５に供給することができる。タッチ検センサドライバ２４５は、端子ＴＳＶｃｏｍＴを介してセンサ駆動信号Ｔｘを出力することができる。センサ駆動信号Ｔｘは、センサＳＥの駆動電極（共通電極と称されてもよい）に供給される。タッチセンサドライバ２４５の動作タイミングは、タイミング制御部２２２からのタイミング信号に基づいて制御される。
【００３９】
センサＳＥの検出電極Ｒｘから出力された検出信号Ｒｘｓは、タッチＩＣチップＩＣ２に入力する。タッチＩＣチップＩＣ２は、検出信号Ｒｘｓを解析して、操作入力を判断する。タッチＩＣチップＩＣ２とセンサＳＥの検出電極との接続線は、後述するセルフ検出の場合に利用されることができる。
【００４０】
上記の内部電源回路４０１及びガンマ電圧生成回路４０２は、タイミング制御部２２２からのタイミング信号に基づいて、動作期間が制御される、及び又は、出力電圧が制御されることができる。
上記のドライブＩＣチップＩＣ１内の画像処理部２１３、ガンマ電圧生成回路４０２、内部電源回路４０１の内部のレギュレータ（後述する）は、定電流源回路を有し、ここで生成された定電流はドライバＩＣチップ内の必要なブロックに供給される。
【００４１】
図では、複数の定電流源回路を１つのブロックにまとめて、定電流源回路２６１として示している。ここで定電流源回路２６１は、タイミング制御部２２２からタイミング信号が与えられている期間、動作電流を低下させることができる。これにより画像処理部２１３、ガンマ電圧生成回路４０２、内部電源回路４０１の内部のレギュレータなどの電源電圧が低下し、画像処理部２１３、ガンマ電圧生成回路４２、レギュレータは、通常動作から低消費電力動作に移行することができる。また、定電流源回路２６１の動作電流をオフにすることで、出力電源電圧もオフするように構成してもよい。
【００４２】
図３は画像処理部２１３の内部と周辺の回路ブロックを示している。画像データは、外部クロックに同期して動作する入力インターフェース２１１、入力信号処理部２１２により、ドライブＩＣチップＩＣ１内に取り込まれる。入力信号処理部２１２内の画像データは、内部クロックに同期して表示ＲＡＭ２１３１に転送される。ここで、画像データは、外部クロックに同期したデータから内部クロックに同期したデータとなる。
【００４３】
表示ＲＡＭ２１３１から読み出された画像データは、デジタル信号処理部２１３２において、画質の調整処理などが施される。また画像データは、デジタル信号処理部２１３２において、データ補間処理などが施される場合もある。
デジタル信号処理部２１３２から出力された画像データは、デジタルアナログ変換回路２１３３でデジタルアナログ変換され、画像信号となる。
なお表示ＲＡＭ２１３１を搭載しない場合もある。この場合は、入力信号処理部２１２からデジタル信号処理部２１３２に直接つながる。
【００４４】
このとき、画像信号はガンマ補正されて出力される。デジタルアナログ変換回路２１３３は、電源電圧Ｖｃｃをバイアス電源として用いる。またデジタルアナログ変換回路２１３３とソースアンプ２１３４は、ガンマ補正した画像信号を生成する場合、画像データの値に応じてガンマ補正パラメータを選択し、この選択されたガンマ補正パラメータに応じてガンマ用電圧の値を制御し、制御されたガンマ用電圧を画像信号として出力する。画像信号は、ソースアンプ２１３４にて利得制御されて、端子ＳＯＵＴより出力され、表示パネルＰＮＬに供給される。
【００４５】
表示ＲＡＭ２１３１、デジタル信号処理部２１３２、デジタルアナログ変換回路２１３３は、局部発振器２３０で生成されている内部クロックをスイッチＳＷ５を介して受け取っている。
局部発振器２３０は、内部に分周器を備えて、出力クロックの周波数を切り替えられることができる。この切替え制御は、タイミング制御器２２２からのタイミング信号により実施される。また、タイミング制御器２２２からのタイミング信号により、スイッチＳＷ５を制御し、表示ＲＡＭ２１３１、デジタル信号処理部２１３２、デジタルアナログ変換回路２１３３の動作クロックをオフすることも可能である。
【００４６】
デジタルアナログ変換回路２１３３、ソースアンプ２１３４の電源電圧は、電源電圧値を決める定電流源回路２６１により一定値となるように構成してもよい。この場合、定電流源回路２６１の定電流を切り替えることにより、デジタルアナログ変換回路２１３３、ソースアンプ２１３４などの電源電圧の値を切り替え制御することができる。
【００４７】
定電流源回路２６１から出力される定電流は、図２で説明したように、内部電源回路４０１の内部のレギュレータ、ガンマ電圧生成回路４０２にも供給されており、この定電流に基づいて電源電圧を設定するような構成にしてもよい。この場合、定電流源回路２６１の定電流を切り替えることにより、内部電源回路４０１の内部のレギュレータ、ガンマ電圧生成回路４０２の電源電圧の値を切り替え制御することができる。即ち、この場合、定電流源回路２６１の定電流を切り替えることにより、画像処理部２１３、内部電源回路４０１、ガンマ電圧生成回路４０２などを低電圧動作、通常電圧動作、オフに切り替えることができる。
【００４８】
ガンマ電圧生成回路４０２の電源オフは、スイッチＳＷ３がタイミング信号によりオフされることで実現される。
図４は、内部電源回路４０１の内部と周辺の回路ブロックを示している。内部電源回路４０１は、内部回路用シリーズレギュレータ４０１１、ガンマ電圧用シリーズレギュレータ４０１２、及びパネル用ＤＣ−ＤＣコンバータ４０１３を有する。パネル用ＤＣ−ＤＣコンバータ４０１３は、外部電源回路１００からの電源電圧Ｖｃｃを昇圧し、パネル用の正電圧と負電圧を生成し、端子ＶＧＨＯＴと端子ＶＧＬＯＴに出力する。また表示パネルＰＮＬの共通電極用のコモン電圧を生成して端子ＶｃｏｍＴに出力している。
【００４９】
ガンマ電圧用シリーズレギュレータ４０１２は、外部電源回路１００からの電源電圧Ｖｃｃを利用して、ガンマ電圧用の電圧を生成する。このガンマ電圧用の電圧はスイッチＳＷ３を介してガンマ電圧生成回路４０２に入力する。
内部回路用シリーズレギュレータ４０１１は、ドライブＩＤチップＩＣ１内部の各部の回路に供給するための電源電圧を生成している。例えば内部回路用シリーズレギュレータ４０１１で生成された電源電圧は、センサドライバ２４５に供給される。内部回路用シリーズレギュレータ４０１１は、入力インターフェース２１１、入力信号処理部２１２、局部発振器２３０、入力インターフェース２２１、タイミング制御部２２２、パネル制御部２２３などの電源電圧も生成することができる。
【００５０】
ここで、内部回路用シリーズレギュレータ４０１１、ガンマ電圧用シリーズレギュレータ４０１２、及びパネル用ＤＣ−ＤＣコンバータ４０１３は、タイミング制御部２２２からのタイミング信号により、動作オンオフ制御されることが可能である。また、内部回路用シリーズレギュレータ４０１１、ガンマ電圧用シリーズレギュレータ４０１２、及びパネル用ＤＣ−ＤＣコンバータ４０１３は、定電流源回路２６１の定電流が制御されることにより、低電圧動作、通常動作或、オフに切り替えられる構成にしてもよい。さらにまた、パネル用ＤＣ−ＤＣコンバータ４０１３は、局部発振器２３０からのクロック周波数が切り替えられることにより、低速動作し、電力消費を抑制することが可能である。またパネル用ＤＣ−ＤＣコンバータ４０１３は、動作周波数を通常の１／２，１／４，１／８，１／１６，１／３２などに選択的に切り替えられることも可能である。或いは局部発振器２３０の発振周波数が通常の１／２，１／４，１／８，１／１６，１／３２などに選択的に切り替えられてもよい。
【００５１】
また、内部回路用シリーズレギュレータ４０１１、ガンマ電圧用シリーズレギュレータ４０１２、及びパネル用ＤＣ−ＤＣコンバータ４０１３は、タイミング制御部２２２により、個別に上記した制御がなされることが可能である。
次に上記した表示装置がスリープ状態からウェイクアップ動作に移行するときの動作を説明する。
【００５２】
図５Ａのタイムチャートの時間軸ＴＩＭＡにおいて、時点ｔ１まで表示装置ＤＳＰがスリープ状態にあるものとする。表示装置ＤＳＰは、スリープ状態のときはセルフセンシング（状態５Ａ１）を行う。このセルフセンシングは、タッチＩＣチップＩＣ２の動作に基づいて実施される。セルフセンシングとは、後述するように、センサＳＥの検出電極を駆動しその容量変化を検出する検出方法である。例えば利用者の指などの物体が表示面の近くに近接した場合（状態５Ａ２）、検出電極の容量が変化する。この容量変化が検出されるまでは、ドライブＩＣチップＩＣ１の内部の回路は全てオフでよい。したがって、このときはスイッチＳＷ１がタッチＩＣチップＩＣ２の制御、或いはホストデバイスＨＯＳの制御に基づいて電源オフされている。この場合、タッチＩＣチップＩＣ２とホストデバイスＨＯＳが相互に通信できるように直接接続されていてもよい。
【００５３】
時点ｔ１で検出電極の容量変化がタッチＩＣチップＩＣ２により検出された場合、ドライブＩＣチップＩＣ１内の例えばタッチセンサドライバ２４５がオンされる（状態５Ａ３）。タッチＩＣチップＩＣ２は、セルフセンシングにより検出電極の容量を検出した場合、このことをホストデバイスＨＯＳに通知する。
【００５４】
これにより、タッチＩＣチップＩＣ２或いはホストデバイスＨＯＳは、スイッチＳＷ１をオンする。またタイミング制御部２２２にコマンドを送る。タイミング制御部２２２は、内部電源回路４０１全体若しくはその一部を起動し、タッチセンサドライバ２４５の動作を可能とする。この段階では、パネル制御部２２３、画像処理部２１３の電源はオフである。
【００５５】
タッチセンサドライバ２４５が起動した場合、ミューチャルセンシングが可能となる（状態５Ａ４）。ミューチャルセンシングとは後述するように、駆動電極と検出電極が近接して配置され、駆動電極を駆動し、検出電極の電位の変化状態を検出する検出方法である。駆動電極と検出電極が各々交叉してマチリックス状に配置されている場合、センサＳＥの動作は、操作入力の座標位置を検出可能となる。このミューチャルセンシングが、例えば時点ｔ３で開始される。時点ｔ２から時点ｔ３までは、ドライブＩＣチップＩＣ１の準備期間である。
【００５６】
タッチＩＣチップＩＣ２は、検出信号Ｒｘｓの状態をモニタし、操作入力の有無を判断する。タッチＩＣチップＩＣ２は、操作入力の有無をホストデバイスＨＯＳに通知する。
ミューチャルセンシング状態が一定時間経過して、時点ｔ５まで続き、この時点ｔ５までに操作入力が検出されなかった場合（状態５Ａ５）、タッチＩＣチップＩＣ２或いはホストデバイスＨＯＳは、ドライブＩＣチップＩＣ１をオフする（つまりスイッチＳＷ１をオフする）。この後は、再び、タッチＩＣチップＩＣ２のみによるセルフセンシング（状態５Ａ１）、つまりスリープ状態となる。又このときは、ドライブＩＣチップＩＣ１は、電源オフ状態である。
【００５７】
よって上記のような動作が実行された場合、電池の消耗を低減できる。
【００５８】
図５Ｂは、タイムチャートの時間軸ＴＩＭＢの時点ｔ５以内に、ミューチャルセンシングにおいて、操作入力が検出された場合の例を示している。
したがって、図５Ｂにおいて時点ｔ３までは、先の図５Ａに示した例と同じである。経過時点ｔ３の後、ミューチャルセンシングにおいて例えば時点ｔ４で操作入力が検出されたとする（状態５Ｂ１）。すると、ミューチャルセンシングが維持され、ドライブＩＣチップＩＣ１内の各回路が、本格的動作状態に制御される。つまりドライブＩＣチップＩＣ１は、ホストデバイスＨＯＳからのコマンドに基づいて、起動され、タイミング制御部２２２が各部の回路の動作タイミングを制御する。
【００５９】
図５Ｃは、装置が通常動作状態、つまり画像信号の書込みと表示及び操作入力検出状態に移行したときの動作のタイムチャートを示している。１フレーム期間内の画像信号の書込み期間が複数に時分割され、書込み期間ＷＰと書込み期間ＷＰの間にミューチャルセンシング期間ＳＰが設定されている。画素回路に書き込まれる画像信号として赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素信号が示されている。また、各画素信号を対応する画素回路に書き込むためのタイミングパルスＰｒ，Ｐｇ，Ｐｂが示されている。
【００６０】
書込み期間ＷＰと書込み期間ＷＰの間は、また、書き込んだ画素信号の保持期間でもある。
ここで表示装置は、ミューチャルセンシング期間ＳＰは、画像処理部２１３は電源電圧がオフ又は低電圧動作に切り替わり、パネル制御部２２３は電源電圧がオフ又は低電圧動作に切り替わる構成にしてもよい。電源電圧をオフするためのタイミング信号、低電圧動作に切り替えるためのタイミング信号は、タイミング制御部２２２から出力されている。
【００６１】
またミューチャルセンシング期間ＳＰの表示パネルＰＬＮの消費電力と、書込み期間ＷＰの表示パネルＰＮＬの消費電力とを比較すると、約１対１０の比率である。よって、上記した図５Ｃに示すような節電動作が実行された場合、電池の消耗を低減できる。
【００６２】
＜セルフセンシングとミューチャルセンシング＞
ここで図６Ａ−図９を参照してセルフセンシングを説明し、図１０−図１３を参照してミューチャルセンシングについて説明する。
＜セルフ検出方式＞
セルフ検出方式の原理を説明する。セルフ検出方式は、検出電極Ｒｘが有する容量Ｃｘ１を利用する。またセルフ検出方式は、検出電極Ｒｘに近接している利用者の指等により生じる容量Ｃｘ２を利用する。
【００６３】
図６Ａ及び図６Ｂは、表示パネルの上面面に、利用者の指が接触も近接もしていない状態を示している。このため、検出電極Ｒｘと指との間の静電容量Ｃｘ２は生じていない。図６Ａは、制御スイッチＳＷｃにより電源Ｖｄｄと検出電極Ｒｘが接続された状態を示す。図６Ｂは、制御スイッチＳＷｃにより、電源Ｖｄｄと検出電極Ｒｘがオフされ、検出電極ＲｘがコンデンサＣｃｐに接続された状態を示す。
【００６４】
図６Ａの状態で、容量Ｃｘ１は充電され、図６Ｂの状態で、容量Ｃｘ１は放電される。ここで、容量Ｃｘ１が充電されることとは、検出電極Ｒｘに対して一定の書込み信号が書込まれることである。また、容量Ｃｘ１が放電されることとは、検出電極Ｒｘに生じた静電容量の変化を示す読取り信号を読取ることである。上記した書込み及び読み取り信号は、図１に示した検出信号Ｒｘｓを取得するためのラインが利用されている。
【００６５】
一方、図７Ａ及び図７Ｂは、表示パネルＰＮＬの上面に、利用者の指が接触又は近接している状態を示している。よって、検出電極Ｒｘと指との間に静電容量Ｃｘ２が生じている。図７Ａは、制御スイッチＳＷｃにより電源Ｖｄｄと検出電極Ｒｘが接続された状態を示す。図７Ｂは、制御スイッチＳＷｃにより、電源Ｖｄｄと検出電極Ｒｘがオフされ、検出電極ＲｘがコンデンサＣｃｐに接続された状態を示す。
【００６６】
図７Ｂの状態で、容量Ｃｘ１は充電され、図７Ｂの状態で、容量Ｃｘ１は放電される。
ここで、図６Ｂに示す放電時の容量Ｃｃｐの電圧変化特性に対して、図７Ｂに示す放電時の容量Ｃｃｐの電圧変化特性は、容量Ｃｘ２が存在するために、明らかに異なる。したがって、セルフ検出方式では、容量Ｃｃｐの電圧変化特性が、容量Ｃｘ２の有り無しにより、異なることを利用して、入力位置情報（例えば、操作入力の有無）を判断している。
【００６７】
図８Ａは、セルフ検出方式を実現する基本回路の例を示している。この回路は、例えば図１に示したタッチＩＣチップＩＣ２に設けられている。
図８Ａに示すように、検出電極Ｒｘは、分圧用の容量Ｃｐの一方の端子に接続されるとともに、比較器ＣＯＭＰの一方の入力端子に接続される。検出電極Ｒｘは、自己の容量Ｃｘを有する。比較器ＣＯＭＰの他方の入力端子は、比較電圧Ｖｒｅｆの供給端子に接続されている。
【００６８】
容量Ｃｐの他方の端子は、スイッチＳＷ１を介して電圧Ｖｃｃの電源ラインに接続される。また容量Ｃｐの他方の端子は、抵抗Ｒｃを介して容量Ｃｃの一方の端子に接続されている。容量Ｃｃの他方の端子は、基準電位（例えばアース電位）に接続される。
スイッチＳＷ２は、容量Ｃｐの他方の端子と基準電位間に接続され、スイッチＳＷ３は、容量Ｃｐの一方の端子と基準電位間に接続されている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３及び比較器ＣＯＭＰは、タッチＩＣチップＩＣ２内の制御回路内に設けられている。
【００６９】
次に動作を説明する。スイッチＳＷ１は、一定の周期でオンし、容量Ｃｃを充電することができる。容量Ｃｃが充電されるときは、スイッチＳＷ２，ＳＷ３はオフされる。容量Ｃｃが充電されると、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が全てオフされ、容量Ｃｃの電荷が保持される。
【００７０】
続いて、スイッチＳＷ２，ＳＷ３が一定時間オンされる（なおスイッチＳＷ１はオフを維持する）。すると、容量Ｃｐ、Ｃｘの電荷のほとんどが放電されるとともに、容量Ｃｃの電荷の一部が、抵抗Ｒｃを介して放電される。
次いで、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が全てオフされる。すると、容量Ｃｃの電荷が、容量Ｃｐ，Ｃｘに移動する、このときの等価回路は、図８Ｂのように表すことができる。その後、容量Ｃｘの電圧Ｖｘが比較器ＣＯＭＰにおいて、比較電圧Ｖｒｅｆ又は閾値電圧Ｖｔｈと比較される。
【００７１】
図８Ｂの等価回路に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が全てオフ状態にされると、容量Ｃｃの電荷が容量Ｃｐ，Ｃｘに移動し、次に、容量Ｃｘの電圧Ｖｘの変化が比較器ＣＯＭＰにおいて、比較電圧Ｖｒｅｆと比較される。上記したような動作がＶｘ＜Ｖｒｅｆとなるまで繰り返される。
【００７２】
即ち、容量Ｃｃに充電が実行された後、スイッチＳＷ２，ＳＷ３が一定時間オンされる（なおスイッチＳＷ１はオフを維持する）。すると、容量Ｃｐ，Ｃｘの電荷のほとんどが放電されるとともに、容量Ｃｃの電荷の一部が、抵抗Ｒｃを介して放電される。そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が全てオフされる。すると、容量Ｃｃの電荷が、容量Ｃｐ，Ｃｘに移動する。
【００７３】
電圧Ｖｐ，Ｖｃ，Ｖｘと、容量Ｃｐ，Ｃｃ，Ｃｘの関係は、次の式（１）乃至（３）で表される。
Ｖｃ＝Ｖｐ＋Ｖｘ    ・・・（１）  
Ｖｐ：Ｖｘ＝（１／Ｃｐ）：（１／Ｃｘ）    ・・・（２）  
Ｖｘ＝（Ｃｐ／（Ｃｐ＋Ｃｘ））×Ｖｃ    ・・・（３）  
上記のように、スイッチＳＷ１を介して容量Ｃｃが電圧Ｖｃまで充電された後、スイッチＳＷ１がオフされたまま，スイッチＳＷ２，ＳＷ３が繰り返しオンとオフを繰り返すと、次第に、容量Ｃｃの電圧Ｖｃが低下し、容量Ｃｘの電圧Ｖｘも低下する。この動作、つまり容量Ｃｃが電圧Ｖｃまで充電された後、スイッチＳＷ２，ＳＷ３が繰り返しオンとオフを繰り返す動作は、電圧Ｖｘが比較電圧Ｖｒｅｆよりも小さくなるまで続けられる。
【００７４】
図９は、容量Ｃｃの電圧Ｖｃの変化波形と、比較器ＣＯＭＰの出力波形の例を示している。横方向は時間を示し、縦方向は電圧を示す。
スイッチＳＷ１がオンすると、容量Ｃｃは、電圧Ｃｃｃに充電される。その後、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が全てオフ状態となり、容量Ｃｃの電荷が、容量Ｃｐ，Ｃｘに移動する。次に、容量Ｃｘの電圧Ｖｘの変化が比較器ＣＯＭＰにおいて、比較電圧Ｖｒｅｆと比較される。
【００７５】
電圧Ｖｃの変化の特性または変換の度合いは、容量Ｃｐと容量Ｃｘの合計値に応じて変化する。また容量Ｃｃの変化は、容量Ｃｘの電圧Ｖｘに対しても影響を与える。また容量Ｃｘの値は、検出電極Ｒｘに対する利用者の指の接近の程度に応じて異なる。
このために図９に示すように、指が検出電極Ｒｘから遠い場合は、ゆっくりした変化を伴う特性ＶＣＰ１となり、指が検出電極Ｒｘに近い場合は、すばやい変化を伴う特性ＶＣＰ２となる。指が検出電極Ｒｘに近い場合に、遠い場合に比べて、Ｖｃの低下率が大きいのは、容量Ｃｃの値が指の容量により増加したからである。
【００７６】
比較器ＣＯＭＰは、スイッチＳＷ２，ＳＷ３が繰り返してオン／オフするのに同期して、電圧Ｖｐを比較電圧Ｖｒｅｆ又は閾値電圧Ｖｔｈと比較する。そしてＶｐ＞Ｖｒｅｆのときは、比較器ＣＯＭＰは、出力パルスを得る。しかし比較器ＣＯＭＰは、Ｖｐ＜Ｖｒｅｆになると出力パルスを停止する。
【００７７】
比較器ＣＯＭＰの出力パルスは、タッチＩＣチップＩＣ２内の図示しない計測回路或いは計測アプリケーションにより監視される。つまり、容量Ｃｃに対する１回の充電の後、上記したスイッチＳＷ１，ＳＷ２による短期間の繰り返し放電が実行され、電圧Ｖｐの値が繰り返し計測される。
【００７８】
このとき、比較器ＣＯＭＰの出力パルが得られる期間（ＭＰ１或いはＰ２）が計測されてもよいし、比較器ＣＯＭＰの出力パル数（Ｃｃの充電後からＶｐ＜Ｖｒｅｆになるまでのパルス数）が計測されてもよい。
指が検出電極Ｒｘから遠い場合は、期間が長く、指が検出電極Ｒｘに近い場合は、期間が短い。または、指が検出電極Ｒｘから遠い場合は、比較器ＣＯＭＰの出力パルス数が多く、指が検出電極Ｒｘに近い場合は、比較器ＣＯＭＰの出力パルス数が少ない。
【００７９】
よって、センサＳＥの平面に対する指の近接度を検出パルスのレベルで判断することができる。また、同時に検出電極Ｒｘが２次元的（マトリックス）に配列されることにより、センサＳＥの平面上の指の２次元上の位置を検出することができる。
上記のように、利用者の指が検出電極Ｒｘに影響しているか否かが検出されるが、その検出時間は、数十μｓ乃至数ｍｓオーダーである。
【００８０】
＜ミューチャル検出方式＞
図１０−図１２は、ミューチャル検出方式の例を示している。入力位置情報の判断は、共通電極ＣＥ（分割されているタイプの場合は、分割電極Ｃ（Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３・・・）として示している）に対して書込み信号を書込み、各々の検出電極Ｒｘに生じた静電容量の変化を示す読取り信号を読取ることにより行われる。
【００８１】
図１０に示す例では、共通電極ＣＥと検出電極Ｒｘとが利用される。共通電極ＣＥは、複数のストライプ状分割電極Ｃ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・）を含む。この複数の分割電極Ｃ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・）が走査（駆動）方向（ここでは、第２方向Ｙ）に配列されている。
【００８２】
一方、検出電極Ｒｘは、マトリクス状検出電極を含む。ここでは、検出電極Ｒｘは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに配列されている。複数の検出電極Ｒｘは、分割電極Ｃ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・）に間隔を置いて対向している。このために、分割電極Ｃと検出電極Ｒｘとの間には、基本的に容量Ｃｃが存在する。
【００８３】
分割電極Ｃは所定の周期でパルス状の書込み信号Ｔｘにより走査される。今、利用者の指が特定の検出電極Ｒｘに近接して存在するものとする。すると、分割電極Ｃ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・）にパルス状の書込み信号Ｔｘが供給されたときに、特定の検出電極Ｒｘからは、他の検出電極から得られるパルスよりもレベルの低いパルス状の読取り信号（検出信号）Ｒｘｓが得られる。
【００８４】
ミューチャル検出方式では、この検出レベルの低いパルス状の読取り信号Ｒｘｓを、指による入力位置ＤＥＴＰの情報（検出パルス）として取り扱うことができる。
上記の容量Ｃｘは、指が検出電極Ｒｘに近い場合と、遠い場合とで異なる。このために検出パルスのレベルも指が検出電極Ｒｘに近い場合と、遠い場合とで異なる。よって、センサＳＥの平面に対する指の近接度をパルス状の読取り信号Ｒｘｓの電圧レベルで判断することができる。勿論、パルス状の書込み信号による電極駆動タイミングと、パルス状の読取り信号Ｒｘｓの出力タイミングにより、センサＳＥの平面上の指の２次元情報（座標位置と称しても良い）を検出することができる。
【００８５】
なお、検出電極Ｒｘはマトリクス状に分割されている必要がない。検出電極Ｒｘは、分割電極Ｃと交差する方向にスイッチ等を使って電気的に接続した方が望ましい。これにより、ミューチャル検出方式にて読取り信号Ｒｘｓの検出に利用する検出器の数を大幅に減らすことが可能である。
【００８６】
即ち、図１１に示すように、共通電極ＣＥは複数に分断されていなくともよい。共通電極ＣＥは、単一の電極で形成され、全ての画素ＰＸで共用されている。この場合も、共通電極ＣＥに書込み信号Ｔｘを与えることにより、液晶表示装置ＤＳＰは、ミューチャル検出方式に切替えて入力位置情報を判断することができる。勿論、液晶表示装置ＤＳＰは、セルフ検出方式に切替えて入力位置情報を判断することもできる。
【００８７】
図１２は、上記表示装置に適用できるミューチャル検出方式のさらに他の構成例を示している。
この例はストライプ（或いは短冊状）状の検出電極Ｒｘが複数個配列されている。個々の検出電極Ｒｘから検出信号Ｒｘｓを得ることができる。この各検出電極からの検出信号Ｒｓｘは、分割電極Ｃ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・）が操作されることにより出力される。利用者の指が近接している検出電極は、他の検出電極よりもレベルの低い検出信号を出力することができる。従って、分割電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・）の走査タイミングと、レベルの低い検出信号を出力した検出電極の位置とから、センサＳＥの平面上の指の２次元情報（座標位置と称しても良い）を検出することができる。
【００８８】
＜特徴の基本的概念＞
図１３は、上記した表示装置に含まれる代表的な概念を説明する図である。即ち、一実施形態に、表示パネルＰＮＬ、入力センサＳＥが含まれる。表示パネルは、画像を表示するための表示素子配列を含む。入力センサは、前記表示パネルに設けられ、駆動電極と検出電極を有し、検出信号を前記検出電極から出力する。
【００８９】
また、一実施形態には、画像処理部２１３、パネル制御部２２３、内部電源回路４０１、タッチセンサドライバ２４５が含まれる。ガンマ電圧生成回路４０２は、画像処理部２１３に含まれることができる。
画像処理部２１３は、前記表示パネルＰＮＬに書き込むための画像信号を出力する。パネル制御部２２３は、前記表示パネルＰＮＬを駆動するためのパネル駆動信号を出力する。タッチセンサドライバ２４５は、少なくとも前記入力センサＳＥを駆動するためのセンサ駆動信号を出力する。内部電源回路４０１は、前記画像処理部２１３、前記パネル制御部２２３、前記表示パネルＰＮＬ、及び前記センサドライバ２４５にそれぞれ供給するための電源電圧を出力する。
【００９０】
ここで、電力節約制御部５００が設けられている。この電力節約制御部５００は、図で説明したホストデバイスＨＯＳ，タッチＩＣチップＩＣ２，タイミング制御部２２２、局部発振器２３０、定電流源回路２６１の全部及びまたはこれらの組み合わせを含むことができる。
【００９１】
＜電力節約制御部５００の代表的な複数の実施態様＞
（１）実施例の第１の態様・・・上記電力節約制御部５００は、次の制御を行うことができる。即ち、１フレーム期間内に前記入力センサの前記検出電極から前記検出信号を取り込む第１の期間と、前記第１の期間を除きゼロ期間も含む第２の期間（ゼロ期間または有限の期間を有する第２の期間と称しても良い）を設定することができる。そして、前記第１の期間では、少なくとも前記画像処理部２１３、及び前記パネル制御部２２３の電源電圧、及び前記内部電源回路４０１から前記表示パネルＰＮＬに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御することができる。
【００９２】
（２）実施例の第２の態様・・・タッチＩＣチップＩＣ２は、表示装置がスリープ状態のとき、外部電源回路１００からの外部電圧を受けて、図５Ａ，図５Ｂで説明したセルフセンシングを実行することができる。タッチＩＣチップＩＣ２は、セルフセンシング実行中は、スイッチＳＷ１をオフすることができる。これにより、ドライブＩＣチップＩＣ１は、オフ状態となり、電力節約する。スイッチＳＷ１は、ドライブＩＣチップＩＣ１の内部に設けられていてもよい。つまりスリープ状態では、タッチＩＣチップＩＣ２のみが外部電源回路１００（電池電源と称しても良い）からの電力で動作する。
【００９３】
（３）実施例の第３の態様・・・タッチＩＣチップＩＣ２は、表示装置がスリープ状態のとき、外部電源回路１００からの外部電圧を受けて、図５Ａ，図５Ｂで説明したセルフセンシングを実行することができる。セルフセンシング実行中は、ホストデバイスＨＯＳがスイッチＳＷ１をオフし、ドライブＩＣチップＩＣ１の電力節約状態を設定することができる。
【００９４】
（４）実施例の第４の態様・・・スイッチＳＷ１が省略されている場合もある。この場合は、内部電源回路４０１が動作状態である。したがって、このときは、タイミング制御部２２２が動作状態となる。タッチＩＣチップＩＣ２は、タイミング制御部２２２にセルフセンシング実行中であること通知することができる。
【００９５】
タッチＩＣチップＩＣ２がセルフセンシング実行中は、タイミング制御部２２２は、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフすることができる。さらにまた、タイミング制御部２２２は、パネル制御部２２３及び内部電源回路４０１を低電圧動作及び又は低周波数の動作状態に制御することができる。このパネル制御部２２３及び内部電源回路４０１の動作状態は、タイミング制御部２２２が、定電流源回路２６１及びまたは局部発振器２３０を制御することにより実行される。
【００９６】
これにより、ドライブＩＣチップＩＣ１内部の画像処理部２１３、パネル制御部２２３、内部電源回路４０１、センサドライバ２４５の消費電力が大きく節約される。
（５）実施例の第５の態様・・・ミューチャルセンシング期間において、タッチセンサドライバ２４５は、内部電源回路４０１からの電源電圧で動作する。ミューチャルセンシング期間では、タイミング制御部２２２の制御に基づいて、内部電源回路４０１からタッチセンサドライバ２４５に電源電圧が供給される。しかし、画像処理部２１３、パネル制御部２２３、ガンマ電圧生成回路４０２は、タイミング制御部２２２の制御に基づいて、低電圧動作及び又は低周波数の動作状態に制御される。
【００９７】
したがって、ミューチャルセンシング状態においても、ドライブＩＣチップＩＣ１内部の画像処理部２１３、パネル制御部２２３、内部電源回路４０１、センサドライバ２４５の消費電力が大きく節約される。
（６）実施例の第６の態様・・・通常動作期間においても、消費電力が節約される。通常動作期間は、１フレーム期間内に操作入力を検出するためのセンシング期間（第１の期間）と、画像信号を画素回路に書き込むための書込み期間（第２の期間）とを含む。
【００９８】
前記センシング期間（第１の期間）では、タイミング制御部２２２の制御に基づいて、少なくとも前記画像処理部２１３及び前記パネル制御部２２３の電源電圧、及び前記内部電源回路４０１から前記表示パネルＰＮＬに供給される電源電圧をオフ又は低電圧に制御する。前記書込み期間（第２の期間）では、タイミング制御部２２２の制御に基づいて、少なくとも前記画像処理部２１３及び前記パネル制御部２２３の電源電圧、及び前記内部電源回路４０１から前記表示パネルＰＮＬに供給される電源電圧を通常電圧に制御する。
【００９９】
（７）またタイミング制御部２２２の動作が分類された場合、種々の条件に基づいて以下のような動作を実行することができる。種々の条件は、節電が実行されるときの条件である即ち、
（７−１）タイミング制御部２２２は、内部電源回路４０１の少なくとも一部、画像処理部２１３及びパネル制御部２２３の動作を停止させることができる、
（７−２）タイミング制御部２２２は、内部電源回路４０１の少なくとも一部、画像処理部及びパネル制御部２２３の動作速度を低速化させることができる、
（７−３）タイミング制御部は、内部電源回路４０１の少なくとも一部、画像処理部２１３及びパネル制御部２２３の動作を停止または動作速度を低速化するために、各部の定電流を制御することができる、
（７−４）タイミング制御部２２２は、内部電源回路４０１の少なくとも一部、画像処理部２１３及びパネル制御部２２３の動作速度を低速化するために、局部発振器の動作周波数を制御することができる、
（７−５）タイミング制御部２２２は、内部電源回路４０１の一部の動作を切り替えて、該ドライバ内の低電力状態を得ることができる、
（７−６）タイミング制御部２２２は、画像処理部の電源電圧を生成しているガンマ電圧生成回路４０２を低電力状態に制御することができる、などである。
【符号の説明】
【０１００】
ＰＮＬ・・・表示パネル、ＳＥ・・・センサ、ＩＣ１・・・ドライブＩＣチップ、ＩＣ２・・・タッチＩＣチップ、ＢＬ・・・バックライトユニット、ＨＯＳ・・・ホストデバイス、ＦＰＣ１，ＦＰＣ２，ＦＰＣ３・・・フレキシブル配線基板、ＢＡＴＴ・・・電池、１００・・・外部電源回路、２１１・・・入力インターフェース、２１２・・・入力信号処理部、２３１・・・画像処理部、２２１・・・入力インターフェース、２２２・・・タイミング制御部、２２３・・・パネル制御部、２３０・・・局部発振器、２４５・・・センサドライバ、４０１・・・内部電源回路、４０２・・・ガンマ電圧生成回路、５００・・・電力節約制御部
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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