JP6034161B2 - 半導体装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルを制御するタッチパネルコントローラと表示パネルを制御する表示ドライバとを有する半導体装置に関し、例えば表示パネルに重ねられたタッチパネルを入力装置として有する携帯端末に適用して有効な技術に関する。

相互容量方式によるマルチポイントタッチに対応するタッチパネルは例えば駆動電極と検出電極が誘電体を介在して例えば直交するように配置され、それぞれの交差部分のクロス結合容量が交点容量を構成する。交点容量の近傍に指や手によるキャパシタンスが存在することになると当該ノードの相互キャパシタンスは指や手による合成キャパシタンスの分だけ減少する。タッチパネルコントローラは、この相互キャパシタンスの変化がどの交点容量で発生したかを検出するために、駆動電極を順次パルス駆動して、駆動電極に容量結合する検出電極に現れる電圧変化を信号として積分し、検出電極毎に積分した信号を、マトリクス配置された交点容量の相互キャパシタンスの変化に応ずる信号として取得する。このような相互容量方式を用いてタッチパネルを駆動して信号を検出するコントローラについて例えば特許文献１に記載がある。

携帯端末等においてタッチパネルは表示パネルに重ねて配置され、メニュー表示などの表示位置とタッチ座標位置との関係などを把握することによって入力装置としての機能が実現される。このようなタッチパネルの駆動制御に用いるタッチパネルコントロータと共にディスプレイパネルの駆動制御を行う表示ドライバを搭載したドライバＬＳＩにおいては、タッチパネルコントローラで検出した検出信号からタッチ位置座標の演算を行う演算回路も搭載したドライバＬＳＩが提供されており、例えば特許文献２に記載がある。

米国特許公開第２００７／０２５７８９０Ａ１号明細書 特開２０１１−１３９９６号公報

本発明者は、タッチパネルコントローラと共に表示ドライバ及びタッチ位置座標の演算を行うプロセッサを搭載したドライバＬＳＩについて検討した。ここで、前記プロセッサはドライバＬＳＩを制御するホストプロセッサの負担を軽減するためのサブプロセッサとして位置づけられ、専らタッチパネルによる検出信号に基づいて座標位置の演算を行うと共に、ホストプロセッサからのコマンドに基づいてタッチセンサを制御する。表示ドライバに対する駆動制御はホストプロセッサが担うことになる。例えば、表示ドライバはレジスタ回路を備え、このレジスタ回路にホストプロセッサから表示パネルを駆動制御するための制御データが書き込まれることにより、表示ドライバによる表示パネルの駆動形態が制御される。このように、タッチパネルコントローラ及び表示ドライバの制御は第一義的には外部からホストプロセッサが行う。

しかしながら、タッチパネルコントローラ及び表示ドライバの制御を外部からホストプロセッサだけで行うことは非効率的であることが本発明者によって見出された。すなわち、タッチパネルによる入力操作は、タッチパネルによる位置検出と表示パネルへの表示との関係において意義を持つことがほとんどであり、双方を関連して制御することが低消費電力や検出動作の信頼性の点で得策になり、これを外部の制御に全て委ねることは非効率であり、外部のホストプロセッサの負担軽減も不十分になる。

本発明はタッチパネルコントローラ及び表示ドライバに対する外部の制御負担を軽減することができると共にその制御の非効率を解消することにある。

上記並びにその他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施の形態のうち代表的ものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、半導体装置は、タッチパネルコントローラ、プロセッサ、及び表示ドライバを有し、前記表示ドライバは半導体装置の外部から表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路を有し、前記プロセッサは、前記半導体装置の外部から与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、前記半導体装置の内部を制御するために前記記憶回路の制御データをアクセス可能にされる。これにより、プロセッサは、リードした制御データに基づいてタッチパネルに対して表示ドライバの制御に見合った制御が可能になり、制御データをライトすることによってタッチパネルの制御状態に見合った表示パネルの制御をさせることが可能になる。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、タッチパネルコントローラ及び表示ドライバに対する外部の制御負担を軽減することができると共にその制御の非効率を解消することができる。

図１は本発明に係る半導体装置の第１の実施の形態を適用した携帯端末を例示するブロック図である。 図２は液晶ドライバのレジスタ回路が保有する制御データを例示する説明図である。 図３は本発明に係る半導体装置の第２の実施の形態を適用した携帯端末を例示するブロック図である。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される実施の形態について概要を説明する。実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕＜表示ドライバ内の制御データをＭＰＵがアクセス可能＞
半導体装置（１，１ｍ）は、タッチパネル（３）の駆動電極に対するパルス駆動制御と前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御とを行なうタッチパネルコントローラ（２０）と、前記タッチパネルコントローラを制御するプロセッサ（１０，１０ｍ）と、表示パネルの駆動制御を行う表示ドライバ（３０）と、を有する。前記表示ドライバは半導体装置の外部から前記表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路（３０１）を有する。前記プロセッサは、前記半導体装置の外部から与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、前記半導体装置の内部を制御するために前記記憶回路の制御データをアクセス可能にされる。

これによれば、プロセッサは、リードした制御データに基づいてタッチパネルに対して表示ドライバの制御に見合った制御が可能になり、制御データをライトすることによってタッチパネルの制御状態に見合った表示パネルの制御をさせることが可能になる。したがって、タッチパネルコントローラ及び表示ドライバに対する外部の制御負担を軽減することができると共に外部を介さず自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

〔２〕＜ＭＰＵが表示ドライバ内の制御データをタッチパネルコントローラの制御に流用＞
項１において、前記プロセッサ（１０，１０ｍ）は、前記半導体装置の外部から与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、前記記憶回路の制御データを参照して前記タッチパネルコントローラの動作制御に用いる。

これによれば、前記;プロセッサは前記記憶回路の制御データを参照することにより、参照した制御コマンドに応じて自律的に前記タッチパネルコントローラの動作制御を行うことが可能になり、それと同じ制御を実行させるために半導体装置の外部に接続されたホストプロセッサが改めてタッチパネルコントローラに動作指示コマンドを発行することを要しない。したがって、半導体装置の外部に接続されたホストプロセッサの制御負担を軽減することができると共に外部を介さず自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

〔３〕＜ＭＰＵが表示ドライバに制御データを書き込んで制御する＞
項２において、前記プロセッサ（１０ｍ）はタッチパネルコントローラに対する所定の制御に応じて前記記憶回路に制御データを書き込んで表示ドライバを制御する。

これによれば、前記プロセッサはタッチパネルコントローラに対する制御に見合う状態に表示ドライバを制御する指示を制御データの記憶回路へ書き込むことが可能になり、それと同じ制御を実行させるために半導体装置の外部に接続されたホストプロセッサが改めて表示パネルの記憶回路に同じ制御データを書き込むことを要しない。したがって、半導体装置の外部に接続されたホストプロセッサの制御負担を軽減することができると共に外部を介さず自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

〔４〕＜低消費電力モードの指示データ参照＞
項２において、前記プロセッサは前記制御データとして低消費電力モードの指示データを参照し、参照した指示データが表示パネルの低消費電力モードを指示しているとき、タッチパネルコントローラを低消費電力モードとする。

これによれば、半導体装置は外部から表示コントローラに低消費電力モードが指示されているとき自律的にタッチパネルコントローラを低消費電力モードとすることによって、半導体装置全体としての低消費電力を自律的に促進することができる。

〔５〕＜パルス駆動制御とタッチ信号の検出制御の頻度を低下させるモード＞
項４において、前記低消費電力モードは、タッチパネルコントローラによる前記パルス駆動制御とタッチ信号の検出制御の頻度を低下させるモードである。

これによれば、前記パルス駆動制御と前記タッチ信号の検出制御の頻度を低下させることによってタッチパネルコントローラにおける電力消費を低減させることができる。

〔６〕＜表示イネーブル／ディスエーブルの指示データ参照＞
項２において、前記プロセッサは前記制御データとして表示イネーブル／ディスエーブルの指示データを参照し、参照した指示データが表示パネルの表示ディスエーブルを指示しているとき、タッチパネルコントローラの駆動を停止する。

これによれば、半導体装置は外部から表示コントローラに非表示が指示されているとき自律的にタッチパネルコントローラに駆動停止を指示することによって、半導体装置全体としての低消費電力を自律的に促進することができる。

〔７〕＜駆動方向の指示データ参照＞
項２において、前記プロセッサは前記制御データとして表示パネルの駆動走査線の選択方向を指示する指示データを参照し、参照した指示データが表示する駆動走査線の選択方向と同じ方向に前記駆動電極の選択方向を制御する。

これによれば、半導体装置は選択された駆動走査線と選択された駆動電極との位置が重なることによって駆動電極の電位が駆動走査線の電位変化の影響を強く受けてタッチ検出精度を低下させる事態の防止に役立つ。

〔８〕＜低消費電力モードを指示する制御データの書き込み＞
項３において、前記プロセッサは、前記タッチパネルコントローラからの検出信号によってタッチ有りの判別結果が所定期間なかったとき、タッチパネルコントローラに低消費電力モードを指示するとともに、前記記憶回路に表示ドライバの低消費電力モードを指示する制御データを書き込む。

これによれば、半導体装置は非タッチの検出期間に応じてタッチパネルコントローラを低消費電力モードに制御するとき自律的に表示ドライバに低消費電力モードを指示することによって、半導体装置全体としての低消費電力を自律的に促進することができる。

〔９〕＜昇圧電圧の生成条件の指示データ＞
項８において、前記表示ドライバの低消費電力モードは表示制御に用いる高電圧を生成する昇圧回路の昇圧動作サイクルを長くし、又は昇圧動作を停止する動作モードである。

これによれば、前記昇圧動作サイクルを長くし、又は昇圧動作を停止することによって表示コントローラでの電力消費を低減させることができる。

〔１０〕＜ＭＰＵがタッチパネルコントローラの状態に応じた制御データを表示ドライバに書き込む＞
半導体装置（１ｍ）は、タッチパネルの駆動電極に対するパルス駆動制御と前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御を行なうタッチパネルコントローラ（２０）と、前記タッチパネルコントローラを制御するプロセッサ（１０ｍ）と、表示パネルの駆動制御を行う表示ドライバ（３０）と、を有する。前記表示ドライバは半導体装置の外部から前記表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路（３０１）を有する。前記プロセッサ（１０ｍ）は、前記半導体装置の外部から与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、タッチパネルコントローラに対する所定の制御に応じて前記記憶回路に制御データを書き込んで表示ドライバを制御する。

これによれば、前記プロセッサはタッチパネルコントローラに対する制御に見合う状態に表示ドライバを制御する指示を制御データの記憶回路へ書き込むことが可能になり、それと同じ制御を実行させるために半導体装置の外部に接続されたホストプロセッサが改めて表示パネルの記憶回路に同じ制御データを書き込むことを要しない。したがって、半導体装置の外部に接続されたホストプロセッサの制御負担を軽減することができると共に外部を介さず自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

〔１１〕＜ＭＰＵが表示ドライバ内の制御データをタッチパネルコントローラの制御に流用する＞
電子機器（ＰＤＡ，ＰＤＡｍ）は、ホストプロセッサ（２）と、複数の駆動電極と複数の検出電極との交差部に容量成分が形成されたタッチパネル（３）と、タッチパネルの駆動電極に対するパルス駆動制御と（前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御とを行なうタッチパネルコントローラ（２０）と、前記ホストプロセッサに接続され、前記タッチパネルコントローラを制御するプロセッサ（１０，１０ｍ）と、表示パネル（４）と、前記ホストプロセッサに接続され、表示パネルの駆動制御を行う表示ドライバ（３０）と、を有する。前記表示ドライバは前記ホストプロセッサから前記表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路（３０１）を有する。前記プロセッサは、前記ホストプロセッサから与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、前記記憶回路の制御データを参照して前記タッチパネルコントローラの動作制御に用いる。

これによれば、前記;プロセッサは前記記憶回路の制御データを参照することにより、参照した制御コマンドに応じて自律的に前記タッチパネルコントローラの動作制御を行うことが可能になり、それと同じ制御を実行させるためにホストプロセッサが改めてタッチパネルコントローラに動作指示コマンドを発行することを要しない。したがって、ホストプロセッサの制御負担を軽減することができると共に外部を介さず自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

〔１２〕＜ＭＰＵが表示ドライバに制御データを書き込んで制御する＞
項１１において、前記プロセッサ（１０ｍ）はタッチパネルコントローラに対する所定の制御に応じて前記記憶回路に制御データを書き込んで表示ドライバを制御する。

これによれば、前記プロセッサはタッチパネルコントローラに対する制御に見合う状態に表示ドライバを制御する指示を制御データの記憶回路へ書き込むことが可能になり、それと同じ制御を実行させるためにホストプロセッサが改めて表示パネルの記憶回路に同じ制御データを書き込むことを要しない。したがって、ホストプロセッサの制御負担を軽減することができると共に外部を介さず自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

〔１３〕＜ＭＰＵがタッチパネルコントローラの状態に応じた制御データを表示ドライバに書き込む＞
電子機器（ＰＤＡｍ）は、ホストプロセッサ（２）と、複数の駆動電極と複数の検出電極との交差部に容量成分が形成されたタッチパネルと、タッチパネルの駆動電極に対するパルス駆動制御と前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御とを行なうタッチパネルコントローラ（２０）と、前記ホストプロセッサに接続され、前記タッチパネルコントローラを制御するプロセッサ（１０ｍ）と、表示パネル（４）と、前記ホストプロセッサに接続され、表示パネルの駆動制御を行う表示ドライバ（３０）と、を有する。前記表示ドライバは前記ホストプロセッサから前記表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路（３０１）を有する。前記プロセッサは、前記ホストプロセッサから与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、タッチパネルコントローラに対する所定の制御に応じて前記記憶回路に制御データを書き込んで表示ドライバを制御する。

これによれば、前記プロセッサはタッチパネルコントローラに対する制御に見合う状態に表示ドライバを制御する指示を制御データの記憶回路へ書き込むことが可能になり、それと同じ制御を実行させるためにホストプロセッサが改めて表示パネルの記憶回路に同じ制御データを書き込むことを要しない。したがって、ホストプロセッサの制御負担を軽減することができると共に外部を介さず自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。

図１には本発明に係る半導体装置の第１の実施の形態を適用した携帯端末が例示される。同図に示される携帯情報端末ＰＤＡは本発明に係る電子機器の一例であり、例えばスマートフォンや携帯電話機などを構成し、半導体装置の一例であるコントローラドライバ１、タッチパネル（ＴＰ）３、表示パネルの一例である液晶パネル（ＤＬＣＰ）４、ホストプロセッサ（ＨＳＴ）２及び前記ホストプロセッサ２に接続されたそれぞれ図示を省略する通信装置や周辺装置を備えて構成される。

コントローラデバイス１はタッチパネルコントローラ（ＴＰＣ）２０、表示ドライバの一例である液晶ドライバ（ＬＣＤＤ）３０、及びサブプロセッサ（ＭＰＵ）１０を備え、例えばＣＭＯＳ集積回路製造技術によって単結晶シリコンのような１個の半導体基板に形成されている。コントローラデバイス１はマルチチップを１個のパッケージに搭載してモジュール化したデバイスとして実現することも可能である。

タッチパネル３の詳細については特に図示はしないが、ここではマルチタッチ検出を可能にする相互容量方式のタッチパネルを一例とする。タッチパネル３は、複数の駆動電極（Ｙ電極）と複数の検出電極（Ｘ電極）によって形成された複数の交差部を備える。交差部には容量成分が形成されている。タッチパネルコントローラ２０はタッチパネル３の駆動電極に対するパルス駆動制御と前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御とを行なう。すなわち、駆動電極に順次駆動パルスを供給し、これによって検出電極から順次得られる信号を積分して各交差部における容量成分の変動に応ずる検出データを得る。サブシステム用のマイクロプロセッサであるサブプロセッサ１０はタッチパネルコントローラ２０の制御と共に、タッチパネル３によるタッチの検出信号に基づいてタッチ位置の座標演算を行う。すなわち、タッチパネルコントローラ２０が取得した検出データに対してディジタルフィルタ演算を行い、これによってノイズが除去されたデータに基づいて容量変動が生じた交差部の位置座標を演算する。要するに、交差部のどの位置で浮遊容量が変化したか、即ち、交差部のどの位置で指が近接したか（タッチされたか、接種イベントが発生したか）を示すために、接触イベントが発生したときの位置座標を演算する。

タッチパネル３は透過性（透光性）の電極や誘電体膜を用いて構成され、例えば液晶パネル４の表示面に重ねて配置される。タッチパネル３と液晶パネル４の組み合わせの形態は別部品としてのタッチパネルを液晶パネルに外付けする外着け形態、及び、液晶パネルにタッチパネルを作り込んだインセル形態に大別され、何れであってもよい。

ホストプロセッサ２は携帯情報端末ＰＤＡの全体的な制御を行い、コントローラデバイス１に対してタッチパネル３によるタッチ検出のためのコマンドや液晶パネル４の表示コマンドを発行し、また、コントローラデバイス１から受け取ったタッチ検出位置座標のデータを受け取って、タッチ検出位置と表示画面との関係から、タッチパネル３の操作による入力を解析する。

液晶パネル４の詳細については特に図示はしないが、ゲート電極とドレイン電極がマトリクス状に配置され、その交差部分には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）スイッチが形成される。ＴＦＴスイッチのソース側にはサブピクセルとなる液晶容量の液晶画素電極が接続され、その液晶容量の反対側の電極は共通電極になっている。ドレイン電極には例えば液晶ドライバから出力されるＲＧＢの階調電圧が供給される。ゲート電極には例えば電極の配列順に走査パルスが供給される。

前記タッチパネルコントローラ２０は、駆動回路（ＴｘＤ）２０１、検出回路（ＲｘＲ）２０３、ＲＡＭ２０１、及び駆動検出制御回路（ＣＮＴ）２００を有する。駆動回路２０１は駆動検出制御回路２００からの制御信号に基づいて駆動電極に駆動パルスを出力する。検出回路２０３は、駆動検出制御回路２００からの制御信号に基づいて、駆動パルスのエッジ変化に同期してこれに容量結合する検出電極に現れる電位変動を駆動パルスの複数回の変化に亘って積分し、積分した信号をアナログディジタル変換して検出データを出力する。ＲＡＭ２０１は検出データをタッチパネル３の全面に亘る駆動検出動作単位（検出フレーム単位）で一時的に保持する。駆動検出制御回路２００は駆動回路（ＴｘＤ）２０１及び検出回路（ＲｘＲ）２０３に対する動作のタイミング制御、及びＲＡＭ２０１に対するアクセス制御を行う。

プロセッサ１０は代表的に示された中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）１００、割り込みコントローラ（ＩＮＴＣ）１０１、外部インタフェースの一例であるシリアルパラレルインタフェース（ＳＰＩＦ）１０２、汎用入力力回路（ＧＰＩＯ）１０３を有し、それらが内部バス１０４で接続される。シリアルパラレルインタフェース１０２はホストプロセッサ２からタッチパネルの動作を指示するためのコマンドを受け取り、ＣＰＵ１００がそのタッチパネル動作指示コマンドコマンドを実行することによりタッチパネルコントローラ２０にタッチパネルを駆動させて検出信号を取得させ、検出信号をディジタル変換してフレーム単位の検出データを取得させる。フレーム単位の検出データはＣＰＵによって座標演算に用いられ、演算されたタッチ位置の座標データがホストプロセッサ２に与えられる。汎用入出力回路１０３はＣＰＵ１００による入出力機能が設定され、ホストプロセッサ２などと野間で特定の情報を入出力する。割り込みコントローラ１０１は代表的に示された割り込み要求信号ＩＲＱｉに応答してＣＰＵ１００に割り込み信号ＩＮＴを出力する制御と割り込み要因をＣＰＵ１００に伝える制御を行なう。尚、汎用入出力回路１０３は割り込み要求信号ＩＲＱｊをホストプロセッサ２に外部割込み要求として出力する。

タッチパネルコントローラ２０によるタッチパネル３の動作制御の内容は第一義的にはプロセッサプロセッサ２からサブプロセッサ１０に与えられるコマンドによって決まる。コマンドには例えばタッチ検出コマンド、演算コマンド、低消費電力コマンドなどがあり、夫々のコマンドパラメータによって動作の詳細が規定される。例えば、タッチ検出コマンドには駆動電極の駆動方向、駆動電極に対する駆動パルスのパルス数、駆動パルスの周波数、駆動パルスのパルス幅などを示すコマンドパラメータが付随される。低消費電力コマンドには検出フレームを得るための検出動作のインターバルを設定するインターバルパラメータ、スリープモードを設定するスリープパラメータなどがある。

液晶ドライバ３０は、ホストインタフェース（ＨＳＴＩＦ）３００、レジスタ回路３０１、タイミングジェネレータ（ＴＭＧＧ）３０２、チャージポンプを用いた電源回路（ＰＷＲＳ）３０３、及び液晶パネル４に駆動電圧及び階調電圧を供給する駆動回路（ＳＤＲＶ）３０４を有する。ホストインタフェース３００はホストプロセッサ２に接続され、ホストプロセッサ２からから液晶パネル４を駆動制御するための制御データを受け取り、受け取った制御データはレジスタ回路３０１に書き換え可能に格納される。更にホストインタフェース３００はホストプロセッサ２から表示データを入力して、駆動回路３０４に与える。タイミングジェネレータ３０２は制御データの指示に従って動作態様でタッチパネルの走査電極の駆動順序や駆動タイミングを制御し、且つ、表示データに応じた階調電圧を走査電極に駆動タイミングに合わせて表示電極に供給するタイミング制御を行う。電源回路は昇圧クロック信号ＣＫｂｓｔに同期して昇圧動作を行う昇圧回路（ＢＳＴ）３０３Ａを有し、昇圧された階調電圧を及び走査駆動電圧を駆動回路３０４などに与える。昇圧回路３０４の液晶ドライバのイネーブル／ディスエーブル、昇圧クロック信号周波数などはレジスタ回路３０１の制御データによって指示される。このように、液晶ドライバ３０による液晶パネル４の動作制御内容は第一義的にはホストプロセッサ２からレジスタ回路３０１に書き込まれる制御データによって決まる。

図２には例えばレジスタ回路３０１の具体例が示される。レジスタ回路３０１は、特に制限されないが、スリープモードレジスタ３０１Ａ、表示イネーブルレジスタ３０１Ｂ、駆動方向レジスタ３０１Ｃ、及び昇圧周波数レジスタ３０１Ｄなどを有する。スリープモードレジスタ３０１Ａは低消費電力モードの指示データの一つとして液晶ドライバのスリープモードを指示する制御データ（液晶ドライバスリープモード制御データ）が設定される。液晶ドライバスリープモード制御データが設定されると、タイミングジェネレータ３０２はスリープモードが解除されるまでスリープ表示を継続する。表示イネーブルレジスタ３０１Ｂは表示イネーブル／ディスエーブルの指示データ（表示イネーブル／ディスエーブル制御データ）が設定される。表示ディスエーブルが設定されると、表示イネーブルに反転されるまで表示動作を停止して液晶パネル４を非表示に制御する。駆動方向レジスタ３０１Ｃは表示パネル４の駆動走査線の選択方向を指示する指示データ（駆動走査線選択方向制御データ）が設定される。この指示データにしたがって、駆動走査線選択方向を、液晶パネル４のトップサイドからボトムサイドの方向、又はボトムサイドからトップサイドの方向に決定する。昇圧周波数レジスタ３０１Ｄは低消費電力モードの別の指示データとして昇圧クロックＣＫｂｓｔを低くする指示データ（昇圧クロック低下制御データ）が設定される。この制御データが活性化されることにより昇圧クロックＣＫｂｓｔの周波数が待機状態の周波数まで低下される。

上述の如く、コントローラドライバ１の制は、第一義的にはホストプロセッサ２からサブプロセッサ１０へのコマンド発行、ホストプロセッサ２から液晶ドライバ３０への制御データの書き込みにより行なわれる。更にコントローラドライバ１は、サブプロセッサ１０がレジスタ回路３０１の制御データを汎用入出力回路１０３を介してアクセス可能にされる。ここではそのアクセス形態は、汎用入出力回路１０３からレジスタ回路３０１への制御データの書き込みと、レジスタ回路３０１から汎用入出力回路１０３による制御データの読み出しと、の双方とされる。

このサブプロセッサ１０によるレジスタ回路３０１に対する制御データの参照機能の追加により、サブプロセッサ１０は、ホストプロセッサ２から与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラ３の制御を行う他に、レジスタ回路３０１の制御データを参照してタッチパネルコントローラ３の動作制御に用いることが可能になる。

（１）サブプロセッサ１０による制御データの参照と利用の形態として例えばサブプロセッサは以下の制御を行なう。

第１の例として、サブプロセッサ１０は制御データとして低消費電力モードの指示データとしてスリープモードレジスタ３０１Ａからスリープモード制御データを参照し、参照したスリープモード制御データが活性化されていて液晶ドライバ３０のスリープモードが指示しているとき、タッチパネルコントローラ２０を低消費電力モードとし、例えば、ＣＰＵ１００がタッチパネルコントローラ２０による前記パルス駆動制御とタッチ信号の検出制御の頻度を低下させる指示を駆動検出制御回路２００に与える。

これによれば、コントローラドライバ１はホストプロセッサ２から液晶ドライバ３０にスリープモードのような低消費電力モードが指示されているとき自律的にタッチパネルコントローラ２０を低消費電力モードとすることによって、コントローラドライバ１における全体としての低消費電力を自律的に促進することができる。

第２の例として、サブプロセッサ１０は、表示イネーブルレジスタ３０１Ｂから表示イネーブル／ディスエーブル制御データを参照し、参照した制御データが表示パネル４の表示ディスエーブルを指示しているとき、タッチパネルコントローラ２０にタッチパネル３の駆動を停止させる。この制御は例えばＣＰＵ１００が駆動検出制御回路２００にタッチパネル３の駆動検出動作の停止を指示することによって実現される。

これによれば、コントローラドライバ１はホストプロセッサ２から液晶ドライバ３０に液晶パネル４の非表示が指示されているとき自律的にタッチパネルコントローラ２０にタッチパネル３のタッチ検出駆動を停止を指示させることによって、コントローラドライバ１における全体としての低消費電力を自律的に促進することができる。

第３の例として、サブプロセッサ１０のＣＰＵ１００は駆動方向レジスタ３０１Ｃから駆動走査線選択方向制御データを参照し、参照した駆動走査線選択方向制御データが示す液晶パネル４の駆動走査線の選択方向と同じ方向になるようにタッチパネルコントローラ２０にタッチパネル３の駆動電極の選択方向を制御させる。この制御は、例えばＣＰＵ１００が駆動検出制御回路２００に駆動電極の選択方向を指示する制御データを与えることによって実現される。

これによれば、コントローラドライバ１は選択された駆動走査線と選択された駆動電極との位置が重なることによってタッチパネル３の駆動電極の電位が駆動走査線の電位変化の影響を強く受けてタッチ検出精度を低下させる事態の防止に役立つ。

上記第１乃至第３の例の如く、サブプロセッサ１０はレジスタ回路３０１の制御データを参照することにより、参照した制御データに応じて自律的に前記タッチパネルコントローラ２０の動作制御を行うことが可能になり、それと同じ制御を実行させるためにコントローラドライバ１の外部に接続されたホストプロセッサ２が改めてタッチパネルコントローラ２０のために動作指示コマンドを発行することを要しない。したがって、コントローラドライバ１等を制御するホストプロセッサ２の制御負担を軽減することができると共にコントローラドライバ１は自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

（２）また、上記サブプロセッサ１０によるレジスタ回路３０１に対する制御データの書き込み機能の追加により、サブプロセッサ１０はタッチパネルコントローラ３に対する所定の制御に応じてレジスタ回路３０１に制御データを書き込んで表示ドライバ３０を制御することが可能になる。

サブプロセッサ１０によるタッチパネルコントローラ２０に対する制御に応じてレジスタ回路に制御データを書き込んで液晶ドライバを制御する形態として例えばサブプロセッサは次の制御を行なう。

例えば、サブプロセッサ１０は、タッチパネルコントローラ３からの検出信号によってタッチ有りの判別結果が所定期間なかったとき、タッチパネルコントローラ３に低消費電力モードを指示するとともに、レジスタ回路３０１に表示ドライバ３０の低消費電力モードとして、例えば昇圧周波数レジスタ３０１Ｄに、昇圧クロック低下制御データを書き込んで、昇圧回路３０３Ａによる昇圧電圧を待機状態の電流供給能力まで低下させて昇圧回路による電力消費を低下させる制御を行なう。

これによれば、コントローラドライバ１は非タッチの検出期間に応じてタッチパネルコントローラ２０を低消費電力モードに制御するとき自律的に液晶ドライバ３０に低消費電力モードを指示することによって、コントローラドライバ１における全体としての低消費電力を自律的に促進することができる。

このように、サブプロセッサ１０はタッチパネルコントローラ２０に対する制御に見合う状態に液晶ドライバ３０を制御する指示を与える制御データのレジスタ回路３０１へ書き込むことが可能になり、それと同じ制御を実行させるためにコントローラドライバ１を制御するホストプロセッサ２が改めて表示パネル３のレジスタ回路３０１に同じ制御データを書き込むことを要しない。したがって、コントローラドライバ１を制御するホストプロセッサ２の制御負担を軽減することができると共にホストプロセッサ２を介さず自律的制御が可能になるので制御にタイムラグを生ぜず、その制御の非効率を解消することができる。

図３には本発明に係る半導体装置の第２の実施の形態を適用した携帯端末が例示される。同図に示される携帯情報端末ＰＤＡｍは本発明に係る電子機器の別の例であり、図１の携帯情報端末ＰＤＡｍに対して、サブプロセッサ１０はレジスタ回路３０１を参照し、レジスタ回路３０１に対する書き込み経路が汎用入出力回路１０３に設定されていない点が相違される。また、図１の場合には上記サブプロセッサ１０によるレジスタ回路３０１の参照はＣＰＵ１００がその動作プログラムに従って定期的に３０１Ａ乃至３０１Ｄ等の所定のレジスタを参照するポーリング方式の場合について説明したが、図３の場合にはレジスタ３０１Ａ乃至３０１Ｄの書き換えによって汎用入出力回路１０３ｍはレジスタ毎に異なる割り込み要求信号ＩＲＱａ乃至ＩＲＱｄを出力するようになっている。割り込みコントローラ１０１は割り込み要求信号ＩＲＱａ乃至ＩＲＱｄの何れかが活性化されると、ＣＰＵ１００に割り込み信号ＩＮＴと割り込み要因を出力する。ＣＰＵ１００はレジスタ３０１Ａ乃至３０１Ｄの内その割り込み要因に応ずるレジスタを参照する。したがって、図１のポーリング方式に比べて割る込み方式はレジスタ３０１Ａ乃至３０１Ｄに設定変更があったとき即時にその内容を参照することができ、制御の応答性を増すことができる。

その他については図１と同様であるのでその詳細な説明は省略する。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、レジスタ回路の参照手法については上記ポーリング方式又は割り込み方式を適宜選択することができ、例えば図１において割り込み方式を採用しても良い。

液晶ドライバの低消費電力モードは昇圧クロックの周波数を低くする場合に限定されず昇圧動作を停止する動作モードであってもよい。

ＣＰＵによるレジスタ回路３０１の参照結果を利用したタッチパネルの制御形態、ＣＰＵによるタッチパネルの制御形態に応じてレジスタ回路に制御データを書き込んで指示する液晶ドライバに対する制御形態は上記実施の形態に限定されず適宜変更可能である。

液晶ドライバは走査電極の駆動機能だけを有し階調電圧の出力機能を別の回路に委ねる性質のものであっても良い。

表示パネルは液晶パネルに限定されず、ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルなど、その他の表示形式を有するものであっても良い。

１ ＰＤＡ、ＰＤＡｍ 携帯情報端末
１ コントローラドライバ（半導体装置）
２ ホストプロセッサ（ＨＳＴ）
３ タッチパネル（ＴＰ）
４ 液晶パネル（ＤＬＣＰ）
１０ サブプロセッサ（ＭＰＵ）
２０ タッチパネルコントローラ（ＴＰＣ）
３０ 液晶ドライバ（ＬＣＤＤ）
１００ 中央処理装置（ＣＰＵ）
１０１ 割り込みコントローラ（ＩＮＴＣ）
１０２ シリアルパラレルインタフェース（ＳＰＩＦ）
１０３，１０３ｍ 汎用入力力回路（ＧＰＩＯ）
１０４ 内部バス
２００ 駆動検出制御回路（ＣＮＴ）
２０１ 駆動回路（ＴｘＤ）
２０３ 検出回路（ＲｘＲ）
３００ ホストインタフェース（ＨＳＴＩＦ）
３０１ レジスタ回路３０１
３０１Ａ スリープモードレジスタ
３０１Ｂ 表示イネーブルレジスタ
３０１Ｃ 駆動方向レジスタ
３０１Ｄ 昇圧周波数レジスタ
３０２ タイミングジェネレータ（ＴＭＧＧ）
３０３ 電源回路（ＰＷＲＳ）
３０３Ａ 昇圧回路（ＢＳＴ）
３０４ 駆動回路（ＳＤＲＶ）
ＣＫｂｓｔ 昇圧クロック

Claims (13)

1. タッチパネルの駆動電極に対するパルス駆動制御と前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御とを行なうタッチパネルコントローラと、前記タッチパネルコントローラを制御するプロセッサと、表示パネルの駆動制御を行う表示ドライバと、を有する半導体装置であって、
   前記表示ドライバは半導体装置の外部から前記表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路を有し、
   前記プロセッサは、前記半導体装置の外部から与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、前記半導体装置の内部を制御するために前記記憶回路の制御データをアクセス可能にされる、半導体装置。
2. 請求項１において、前記プロセッサは、前記半導体装置の外部から与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、前記記憶回路の制御データを参照して前記タッチパネルコントローラの動作制御に用いる、半導体装置。
3. 請求項２において、前記プロセッサはタッチパネルコントローラに対する所定の制御に応じて前記記憶回路に制御データを書き込んで表示ドライバを制御する、半導体装置。
4. 請求項２において、前記プロセッサは前記制御データとして低消費電力モードの指示データを参照し、参照した指示データが表示パネルの低消費電力モードを指示しているとき、タッチパネルコントローラを低消費電力モードとする、半導体装置。
5. 請求項４において、前記低消費電力モードは、タッチパネルコントローラによる前記パルス駆動制御とタッチ信号の検出制御の頻度を低下させるモードである、半導体装置。
6. 請求項２において、前記プロセッサは前記制御データとして表示イネーブル／ディスエーブルの指示データを参照し、参照した指示データが表示パネルの表示ディスエーブルを指示しているとき、タッチパネルコントローラの駆動を停止する、半導体装置。
7. 請求項２において、前記プロセッサは前記制御データとして表示パネルの駆動走査線の選択方向を指示する指示データを参照し、参照した指示データが表示する駆動走査線の選択方向と同じ方向に前記駆動電極の選択方向を制御する、半導体装置。
8. 請求項３において、前記プロセッサは、前記タッチパネルコントローラからの検出信号によってタッチ有りの判別結果が所定期間なかったとき、タッチパネルコントローラに低消費電力モードを指示するとともに、前記記憶回路に表示ドライバの低消費電力モードを指示する制御データを書き込む、半導体装置。
9. 請求項８において、前記表示ドライバの低消費電力モードは表示制御に用いる高電圧を生成する昇圧回路の昇圧動作サイクルを長くし、又は昇圧動作を停止する動作モードである、半導体装置。
10. タッチパネルの駆動電極に対するパルス駆動制御と前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御を行なうタッチパネルコントローラと、前記タッチパネルコントローラを制御するプロセッサと、表示パネルの駆動制御を行う表示ドライバと、を有する半導体装置であって、
    前記表示ドライバは半導体装置の外部から前記表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路を有し、
    前記プロセッサは、前記半導体装置の外部から与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、タッチパネルコントローラに対する所定の制御に応じて前記記憶回路に制御データを書き込んで表示ドライバを制御する、半導体装置。
11. ホストプロセッサと、
    複数の駆動電極と複数の検出電極との交差部に容量成分が形成されたタッチパネルと、
    タッチパネルの駆動電極に対するパルス駆動制御と（前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御とを行なうタッチパネルコントローラと、
    前記ホストプロセッサに接続され、前記タッチパネルコントローラを制御するプロセッサと、
    表示パネルと、
    前記ホストプロセッサに接続され、表示パネルの駆動制御を行う表示ドライバと、を有する電子機器であって、
    前記表示ドライバは前記ホストプロセッサから前記表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路を有し、
    前記プロセッサは、前記ホストプロセッサから与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、前記記憶回路の制御データを参照して前記タッチパネルコントローラの動作制御に用いる、電子機器。
12. 請求項１１において、前記プロセッサはタッチパネルコントローラに対する所定の制御に応じて前記記憶回路に制御データを書き込んで表示ドライバを制御する、電子機器。
13. ホストプロセッサと、
    複数の駆動電極と複数の検出電極との交差部に容量成分が形成されたタッチパネルと、
    タッチパネルの駆動電極に対するパルス駆動制御と前記駆動電極に容量結合される検出電極に現れるタッチ信号の検出制御とを行なうタッチパネルコントローラと、
    前記ホストプロセッサに接続され、前記タッチパネルコントローラを制御するプロセッサと、
    表示パネルと、
    前記ホストプロセッサに接続され、表示パネルの駆動制御を行う表示ドライバと、を有する電子機器であって、
    前記表示ドライバは前記ホストプロセッサから前記表示パネルを駆動制御するための制御データが書き換え可能に格納される記憶回路を有し、
    前記プロセッサは、前記ホストプロセッサから与えられコマンドに基づいてタッチパネルコントローラの制御を行うと共に、タッチパネルコントローラに対する所定の制御に応じて前記記憶回路に制御データを書き込んで表示ドライバを制御する、電子機器。

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