JP5709830B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置及びその駆動方法に関し、特に、タッチスクリーンがパネルに内蔵している表示装置及びその駆動方法に関する。

タッチスクリーンは、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、電界発光表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＥＬＤ）、電気泳動表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＥＰＤ）などのような表示装置に設けられ、ユーザーが表示装置を見ながら指やペンなどで画面を直接に接触して情報を入力する入力装置の一種である。

特に、最近は、スマートフォン 、タブレットＰＣなどのような携帯用端末のスリム化のため、表示装置のパネルの内部にタッチスクリーンを構成する素子が内蔵される、インセルタイプのタッチスクリーン一体型表示装置に対する需要が増加している。

このようなインセルタイプのタッチスクリーン一体型表示装置は、米国特許７,８５９,５２１号公報（特許文献１）に開示されているように、ディスプレイ用共通電極を複数のタッチ駆動領域と、複数のタッチセンシング領域に分割して、タッチ駆動領域とタッチセンシング領域との間に相互静電容量（ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が発生するようにすることで、タッチする時に発生する相互静電容量の変化量を測定してタッチの有無を認識する。

言い換えれば、従来のインセルタイプのタッチスクリーン一体型表示装置は、ディスプレイ機能とタッチ機能を同時に奏するために、ディスプレイ用共通電極は、パネルがタッチ駆動モードで動作する時にはタッチ電極の機能を共に奏する。

このように、従来の共通電極を用いる相互静電容量方式のインセルタイプのタッチスクリーン一体型表示装置では、共通電極がタッチ駆動に必要な駆動電極及びセンシング電極としても使われており、ディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間が時間的に分離されているため、ディスプレイ駆動期間から発生するノイズ成分がタッチ駆動に影響を与えない。

すなわち、ディスプレイ駆動期間では、駆動電極及びセンシング電極が共通電極の役割をし、タッチ駆動期間では、駆動電極に周期的な駆動パルスが印加され、センシング電極を通じて受信されるセンシング信号を用いて、タッチＩＣがタッチの有無を感知する。

図１は、従来の表示装置の駆動電極及びセンシング電極に印加される電圧を示すタイミング図であり、インセルタイプのタッチスクリーン一体型表示装置の構成を示すものである。

例えば、図１に示すように、ディスプレイ駆動期間では、駆動電極ＴＸとセンシング電極ＲＸとの両方共にＺ（Ｖ）の共通電圧Ｖｃｏｍが印加され、駆動電極とセンシング電極との間に同一な電圧が形成されるため、電極間の輝度の差によるブロックディム（Ｂｌｏｃｋ Ｄｉｍ）現象のような画質の不良が発生しない。

しかし、タッチ駆動期間では、駆動電極ＴＸに、Ｘ（Ｖ）を最高電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨとして有し、Ｙ（Ｖ）を最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷとして有する駆動パルスが印加され、センシング電極ＲＸと接続されるタッチＩＣの受信部には、一定の直流電圧（Ｒ（Ｖ））を有する基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦが印加される。

一方、図１に示すように、最高電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨと最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷがスイングする駆動パルスは、タッチ駆動期間の一部期間のみで駆動電極に印加され、大部分のタッチ駆動期間では、最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷが駆動電極に印加される。

前記のような従来の表示装置は、以下のような問題点を有している。

第一に、タッチ駆動期間では、駆動電極に印加される電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨ、ＶＴＸ_ＬＯＷと、センシング電極に印加される電圧ＶＲＸ_ＲＥＦとの間で差が発生し、これにより、タッチ駆動期間では、駆動電極として用いられる共通電極ブロック、及びセンシング電極として用いられる共通電極ブロックに他の電圧が印加され、パネル上で各ブロック間の輝度の差が発生するブロックディム（Ｂｌｏｃｋ Ｄｉｍ）現象が発生する。

すなわち、共通電極を活用するインセル（Ｉｎ−Ｃｅｌｌ）タイプのタッチスクリーン一体型表示装置のパネルでは、共通電極が、駆動電極Ｔｘとセンシング電極Ｒｘに分けられる。この場合、ディスプレイ駆動期間では、共通電圧Ｖｃｏｍが駆動電極とセンシング電極との両方共に印加され、タッチ駆動期間では、駆動パルスＶＴＸ_ＨＩＧＨ、ＶＴＸ_ＬＯＷが駆動電極ＴＸに印加され、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦがセンシング電極ＲＸに印加される。

この場合、タッチ駆動期間では、駆動パルスの平均電圧と基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦとの間で差が発生するため、駆動電極ＴＸとセンシング電極ＲＸとの間でブロックディム（Ｂｌｏｃｋ Ｄｉｍ）現象が発生し、これにより画像の不良が発生する。

第二に、駆動電極に印加される駆動パルスの振幅（Ａ）が、駆動パルスの最大振幅（６Ｖ）より小さいため、タッチの性能が低下する。すなわち、一般的に、駆動パルスは共通電圧（-３Ｖ〜０Ｖ）に比べて最大６Ｖの差が発生するように生成され得る。しかし、図１に示すように、駆動パルスの最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷが共通電圧より高く形成されているため、駆動パルスの振幅が６Ｖより小さくなり、これによってタッチの感知機能が低下する。

米国特許７,８５９,５２１号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためのものであって、タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には、共通電圧を最小電圧として有する駆動パルスを駆動電極に印加し、タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、タッチの感知のために用いられる基準電圧を前記駆動電極に印加する表示装置及びその駆動方法を提供することを技術的課題としている。

上述した目的を達成するための本発明による表示装置は、複数の駆動電極及び複数のセンシング電極を含むパネルと、ディスプレイ駆動期間では、共通電圧を前記駆動電極及び前記センシング電極に出力し、タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、基準電圧を前記駆動電極に出力し、前記タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には、前記基準電圧を基準としてスイングする駆動パルスを前記駆動電極に出力し、前記センシング電極からセンシング信号を受信するディスプレイドライバーＩＣと、前記ディスプレイドライバーＩＣが前記駆動パルスを前記各駆動電極に順次出力するようにする制御信号及び前記タッチ感知期間と前記タッチ未感知期間とを選択するための選択信号を前記ディスプレイドライバーＩＣに伝送し、前記センシング信号と前記基準電圧とを用いてタッチの有無を感知するタッチＩＣと、を含む。

上述した目的を達成するための本発明による表示装置駆動方法は、ディスプレイ駆動期間において共通電圧を、パネルに形成されている駆動電極及びセンシング電極に出力するステップと、タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、基準電圧を前記駆動電極に印加し、前記タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には、前記基準電圧を基準としてスイングする駆動パルスを前記駆動電極に出力して前記センシング電極からセンシング信号を受信するステップと、前記センシング信号を用いてタッチの有無を感知するステップと、を含む。

本発明は、タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には共通電圧を最小電圧として有する駆動パルスを駆動電極に印加し、タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、タッチ感知のために用いられる基準電圧を前記駆動電極に印加することで、タッチ駆動期間中、駆動電極とセンシング電極との電圧差を最小化して、ブロックディム現象を防止することができる。

また、本発明は、駆動パルスの最小電圧を共通電圧として用いることで、駆動パルスの振幅を最大にしてタッチ感知機能を向上することができる。

従来の表示装置の駆動電極及びセンシング電極に印加される電圧を示すタイミング図である。 本発明による表示装置の構成を概略的に示す図である。 本発明による表示装置の細部構成を示す例示図である。 本発明による表示装置駆動方法を説明するための様々なタイミング図である。 本発明による表示装置駆動方法を説明するための様々なタイミング図である。 本発明による表示装置駆動方法を説明するための様々なタイミング図である。 本発明による表示装置駆動方法を説明するための様々なタイミング図である。 本発明による表示装置駆動方法を説明するための様々なタイミング図である。 本発明による表示装置駆動方法を説明するための様々なタイミング図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施例について詳細に説明する。

さらに、以下では、説明の便宜上、液晶表示装置を本発明の一例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、共通電極及び共通電圧を用いて映像を表示することができる様々な表示装置に適用されることができる。

図２は、本発明による表示装置の構成を概略的に示す図である。

本発明による表示装置は、図２に示すように、複数の駆動電極１３１及び複数のセンシング電極１３２を含むパネル１００、ディスプレイ駆動期間では、共通電圧Ｖｃｏｍを駆動電極及びセンシング電極に出力し、タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを駆動電極１３１に出力し、タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを基準としてスイングする駆動パルスを駆動電極に出力して、センシング電極１３２からセンシング信号を受信するディスプレイドライバーＩＣ２００及びディスプレイドライバーＩＣ２００が駆動パルスを各駆動電極１３１に順次出力する制御信号と、タッチ感知期間とタッチ未感知期間を選択するための選択信号Ｔｘ_ＳＥＬをディスプレイドライバーＩＣ２００に伝送し、センシング信号と基準電圧とを用いてタッチの有無を感知するタッチＩＣ３００と、を含む。

先ず、パネル１００は、複数の駆動電極１３１及び複数のセンシング電極１３２から構成されるタッチスクリーン１３０を備える。

表示装置が液晶表示装置である場合、パネル１００は２枚のガラス基板の間に液晶層が形成される形態で構成されることができる。

この場合、パネル１００の下部ガラス基板には、多数のデータラインと、データラインと交差される多数のゲートラインと、データラインとゲートラインの交差部に形成される多数のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ ＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と、ピクセルにデータ電圧を充電させるための多数のピクセル電極と、ピクセル電極と共に液晶層に充填された液晶を駆動するための共通電極と、を含み、データラインとゲートラインの交差構造によりピクセルがマトリックス状に配置される。

パネル１００の上部ガラス基板には、ブラックマトリックス（ＢＭ）とカラーフィルターが形成される。

パネル１００の上部ガラス基板と下部ガラス基板とのそれぞれには、偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２が取り付けられ、液晶と接する内面に液晶のプレチルト角を設定するための背向膜が形成される。パネル１１０の上部ガラス基板と下部ガラス基板との間には、セルギャップ（Ｃｅｌｌ ｇａｐ）を維持するためのコラムスペーサー（ＣＳ）が形成されることができる。

すなわち、本発明は、上述のように、パネル１００の表示領域（Ａ）の内に、タッチスクリーン１３０を構成する駆動電極１３１及びセンシング電極１３２が含まれているインセルタイプのタッチスクリーン一体型液晶表示装置に関するものである。しかし、本発明は、液晶表示装置の他にも、共通電極と共通電圧とを用いて駆動される様々な形態の表示装置に適用することができる。

タッチスクリーン１３０は、ユーザーのタッチの有無を感知する機能を奏するものであって、特に、本発明に適用されるタッチスクリーン１３０は、相互容量方式を適用した静電容量方式のタッチスクリーンである。このようなタッチスクリーン１３０は、駆動電極１３１及びセンシング電極１３２を含む。

駆動電極１３１及びセンシング電極１３２のそれぞれは、ゲートライン及びデータラインのそれぞれと平行しながら格子状にパネル１００上に形成される。

駆動電極１３１と連結されている駆動電極配線１３３ 及びセンシング電極と連結されているセンシング電極配線１３４は非表示領域（Ｂ）に形成されており、非表示領域でディスプレイドライバーＩＣ１２０と連結される。以下では、駆動電極１３１の数がｎ個であり、センシング電極１３２の数がｍ個である場合を一例として本発明を説明する。

次に、前記ディスプレイドライバーＩＣ２００は、パネル１００がタッチ駆動モードに動作されるタッチ駆動期間においては、駆動電極１３１に駆動パルスを印加し、複数のセンシング電極１３２からセンシング信号を受信し、パネル１００がディスプレイ駆動モードに動作されるディスプレイ駆動期間においては、共通電圧Ｖｃｏｍを駆動電極１３１及びセンシング電極１３２に印加する。

また、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、パネル１００に映像を出力するために、外部のシステムから伝送されてくるタイミング信号を用いて、ゲート制御信号及びデータ制御信号等を生成し、入力された映像データ信号をパネルの構造に合わせて再整列する機能を有する。このため、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、ゲートラインにスキャン信号を印加するゲート駆動部と、データラインに映像信号を印加するデータ駆動部と、ゲート駆動部と前記データ駆動部を制御する制御部とを含むことができる。

特に、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には、共通電圧を最小電圧として有する駆動パルスを駆動電極１３１に印加し、タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、タッチ感知のために用いられる基準電圧を駆動電極１３１に印加する機能を有する。すなわち、ディスプレイドライバーＩＣ２００は以下のような機能を奏する。

第一に、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、ディスプレイ駆動期間において、共通電圧をパネル１００に形成されている駆動電極１３１及びセンシング電極１３２に出力する。

第二に、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、基準電圧を駆動電極１３１に印加し、タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを基準としてスイングする駆動パルスを駆動電極１３１に出力してセンシング電極１３２からセンシング信号を受信する。

タッチ感知期間とは、タッチ駆動期間中、実質的に駆動パルスが駆動電極１３１に印加され、センシング電極１３２を通じてセンシング信号が受信される期間を言う。タッチ未感知期間とは、タッチ駆動期間の中、駆動パルスが駆動電極１３１に出力されるタッチ感知期間を除いた全ての期間を言う。すなわち、タッチ駆動期間の中、駆動パルスが駆動電極１３１に印加される期間はタッチ感知期間であり、その他の期間はタッチ未感知期間である。

ここで、２番目の過程（タッチ駆動期間で行われる過程）は、詳細には、ディスプレイ駆動期間が終り、タッチ駆動期間が始まると、基準電圧を駆動電極１３１に出力するステップと、タッチ駆動中、基準電圧が出力される間、選択信号が受信されると、基準電圧より低い最小電圧と、基準電圧より高い最大電圧とを有する駆動パルスを駆動電極１３１に出力し、センシング電極１３２からセンシング信号を受信するステップと、タッチ駆動期間中、選択信号の受信が遮られると、基準電圧を前記駆動電極に出力するステップとを含む。

ここで、選択信号は、タッチＩＣ３００からディスプレイドライバーＩＣ２００に伝送される信号であって、ディスプレイドライバーＩＣ３００は、選択信号によって基準信号または共通電圧を駆動電極１３１に出力する。

また、ディスプレイドライバーＩＣ２００が駆動パルスを駆動電極１３１に出力してセンシング信号を受信するステップは、詳細には、選択信号が受信されると、最小電圧を駆動電極に出力するステップと、最小電圧を出力させた後、最大電圧と最小電圧とが繰り返される駆動パルスを駆動電極に出力するステップと、センシング電極からセンシング信号を受信するステップとを含む。

第三に、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、上述の過程を経て受信されたセンシング信号をタッチＩＣ３００に伝送し、タッチＩＣ３００は、センシング信号を用いてタッチの有無を感知する。

一方、２番目の過程、すなわち、ディスプレイドライバーＩＣ２００が、タッチ未感知期間に基準電圧を駆動電極に印加し、タッチ感知期間には駆動パルスを駆動電極に出力してセンシング信号を受信するステップは、また別の駆動電極１３１に対して順次行われる。

すなわち、駆動パルスは、タッチ駆動期間中、駆動電極１３１に順次入力され、この時、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、タッチ未感知期間には基準電圧を駆動電極に印加し、タッチ感知期間には駆動パルスを駆動電極に出力する。

最後に、タッチＩＣ３００は、ディスプレイドライバーＩＣ２００が駆動パルスを各駆動電極１３１に順次出力するようにする制御信号と、タッチ感知期間とタッチ未感知期間を選択するための選択信号Ｔｘ_ＳＥＬとを前記ディスプレイドライバーＩＣ２００に伝送し、センシング信号と基準電圧を用いてタッチの有無を感知する機能を奏する。

上述の機能を有するディスプレイドライバーＩＣ２００及びタッチＩＣ３００の細部構成を、図３を参照しながら以下に説明する。

図３は、本発明による表示装置の細部構成を示す例示図であり、特に、ディスプレイドライバーＩＣ２００及びタッチＩＣ３００の構成を詳細に示している。

先ず、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、ディスプレイ駆動期間が終わり、タッチ駆動期間が始まると、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを駆動電極１３１に出力し、タッチ駆動期間中、選択信号Ｔｘ_ＳＥＬが受信されるタッチ感知期間には、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦより低い最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷと、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦより高い最大電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨとを有する駆動パルスを駆動電極に出力し、タッチ駆動期間中、タッチ感知期間が終わると、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを駆動電極に出力する。

このために、ディスプレイドライバーＩＣ２００は、図３に示すように、駆動パルスの最大電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨを発生させる最大電圧発生部２１０と、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを発生させる基準電圧発生部２２０と、駆動パルスの最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷであり、駆動電極１３１とセンシング電極１３２に印加される共通電圧Ｖｃｏｍを発生させる共通電圧発生部２３０と、制御信号によって最大電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨと最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷを有する駆動パルスを発生させるレベルシフタ２４０と、選択信号Ｔｘ_ＳＥＬによって基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦまたは共通電圧Ｖｃｏｍをレベルシフタ２４０に出力させる選択スイッチング部２６０と、ディスプレイ駆動期間では共通電圧発生部２３０と駆動電極１３１を連結させ、タッチ駆動期間ではレベルシフタ部２４０と駆動電極１３１を連結させる駆動電極連結部２７０と、ディスプレイ駆動期間では共通電圧発生部２３０とセンシング電極１３２を連結させ、タッチ駆動期間ではタッチＩＣ３００とセンシング電極１３２を連結させるセンシング電極連結部２８０と、ディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間とを区分するタッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）を駆動電極連結部２７０及びセンシング電極連結部２８０に出力するタッチ同期部２５０とを含む。

次に、タッチＩＣ３００は、制御信号をレベルシフタに伝送するタッチ駆動部３１０と、選択信号Ｔｘ_ＳＥＬを選択スイッチング部２６０に伝送する選択信号生成部３３０と、センシング信号を受信してタッチの有無を判断するタッチセンシング部３２０と、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦをタッチセンシング部３２０に伝送する基準電圧伝送部３４０とを含む。

最大電圧発生部２１０は、駆動パルスの最大電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨを発生させるためのものであって、最大電圧発生部２１０から発生した最大電圧は、レベルシフタ２４０で駆動パルス状に変換されて駆動電極１３１に印加される。

基準電圧発生部２２０は、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを発生させる。基準電圧は、タッチＩＣ３００のタッチセンシング部３２０に印加され、センシング信号と共にタッチ感知に用いられる電圧である。本発明は、タッチセンシング部３２０に印加され、タッチセンシング部３２０と連結されているセンシング電極１３２に影響を及ぼす、上述のような基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを駆動電極１３１にも印加させている。すなわち、基準電圧発生部２２０は、基準電圧を生成して、レベルシフタ２４０を通じて基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを駆動電極１３１に伝送することができ、タッチセンシング部３２０にも印加させることができる。この場合、タッチＩＣ３００に形成されている基準電圧伝送部３４０は、基準電圧発生部２２０から伝送されて来た基準電圧をタッチセンシング部３２０に出力する機能を奏する。しかし、基準電圧伝送部３４０は、基準電圧発生部２２０から生成される基準電圧と同一な大きさの基準電圧を独自的に生成してタッチセンシング部３２０に出力することもできる。

共通電圧発生部２３０は、駆動電極１３１とセンシング電極１３２に印加される共通電圧Ｖｃｏｍを発生させる。駆動電極１３１に出力される駆動パルスの最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷは、共通電圧Ｖｃｏｍと同一である。すなわち、タッチ駆動期間のタッチ感知期間、駆動電極１３１に出力される駆動パルスの最小電圧は、実質的には共通電圧発生部２３０から生成された共通電圧Ｖｃｏｍである。

レベルシフタ２４０は、タッチ駆動部３３０から伝送される制御信号によって最大電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨと最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷを有する駆動パルスを発生させる機能を有する。

選択スイッチング部２６０は、選択信号生成部３３０から伝送される選択信号Ｔｘ_ＳＥＬによって基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦまたは共通電圧Ｖｃｏｍをレベルシフタ２４０に出力させる機能を奏する。

選択スイッチング部２６０は、タッチ駆動期間中、選択信号がハイに変わる前、及びディスプレイ駆動期間では前ベルシフタ２４０を基準電圧発生部２２０と連結させる。

すなわち、図４に示すように、ディスプレイ駆動期間では、選択スイッチング部２６０によってレベルシフタ２４０が基準電圧発生部２２０と連結されていても、駆動電極スイッチ２７１とレベルシフタ２４０が連結されていないため、基準電圧発生部２２０から発生した基準電圧がレベルシフタ２４０を通じて共通電極に出力されない。この場合、駆動電極は、駆動電極スイッチ２７１によって共通電圧発生部２３０と連結されているため、駆動電極には共通電圧が出力される。

また、図５に示すように、タッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）がハイであり、選択信号Ｔｘ_ＳＥＬがローである場合、選択スイッチング部２６０は基準電圧発生部２２０とレベルシフタ２４０を連結させることで、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦがパネル１００の駆動電極１３１に出力されるようにする。

しかし、図４に示すように、タッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）がハイであり、選択信号Ｔｘ_ＳＥＬがハイである場合、選択スイッチング部２６０は共通電圧発生部２３０とレベルシフタ２４０を連結させることで、共通電圧Ｖｃｏｍが駆動パルスの最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷで駆動電極１３１に出力されるようにする。

駆動電極連結部２７０は、ディスプレイ駆動期間では共通電圧発生部２３０と駆動電極１３１を連結させ、タッチ駆動期間ではレベルシフタ部２４０と駆動電極１３１を連結させるために、それぞれの駆動電極１３１と連結されている駆動電極配線１３３と、レベルシフタ２４０の間に形成される複数の駆動電極スイッチ２７１とで構成される。駆動電極スイッチ２７１は、タッチ同期部２５０から出力されるタッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）がハイである場合には、駆動電極配線１３３がレベルシフタ２４０と連結されるようにし、タッチ同期信号がローである場合には、駆動電極配線１３３が共通電圧生成部２３０に連結されるようにする。

センシング電極連結部２８０は、ディスプレイ駆動期間では共通電圧発生部２３０とセンシング電極１３２を連結させ、タッチ駆動期間ではタッチＩＣ３００とセンシング電極１３２を連結させるために、それぞれのセンシング電極１３２と連結されているセンシング電極配線１３４と、タッチセンシング部３２０の間に形成される複数のセンシング電極スイッチ２８１で構成される。センシング電極スイッチ２８１は、タッチ同期部２５０から出力されるタッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）がハイである場合には、センシング電極配線１３４がタッチセンシング部３２０と連結されるようにし、タッチ同期信号がローである場合には、センシング電極配線１３４が共通電圧生成部２３０に連結されるようにする。

タッチ同期部２５０は、ディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間とを区分するタッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）を、選択スイッチング部 ２６０、駆動電極連結部２７０、及びセンシング電極連結部２８０に出力する。

以下、図２乃至図９を参照して、本発明による表示装置駆動方法を詳細に説明する。

図４乃至図９は、本発明による表示装置駆動方法を説明するための様々なタイミング図である。図４乃至図９において、Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃはタッチ同期信号を示し、Ｔｘ_ＳＥＬは選択信号を示し、ＤＤＩ ｆｒｏｍ ＴＩＣは制御信号を示し、ＰＮＬ ｆｒｏｍ ＤＤＩは駆動パルスを示し、ＰＮＬ ｆｒｏｍ ＤＤＩは基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを示す。

ＤＤＩ ｆｒｏｍ ＴＩＣは、タッチＩＣ３００からディスプレイドライバーＩＣ（ＤＤＩ）２００のレベルシフタ２４０に印加される制御信号であって、制御信号は駆動電極１３１の数（ｎ）だけ生成される。

ＰＮＬ ｆｒｏｍ ＤＤＩは、ディスプレイドライバーＩＣ（ＤＤＩ）２００のレベルシフタ２４０からパネル（ＰＮＬ）１００の駆動電極１３１に印加される駆動パルスを示すものであって、駆動電極１３１の数（ｎ）だけ生成される。

ＰＮＬ ｆｒｏｍ ＤＤＩは、ディスプレイドライバーＩＣ（ＤＤＩ）２００のレベルシフタ２４０からパネル（ＰＮＬ）１００のセンシング電極１３２に印加される信号を示すものであって、駆動パルスが駆動電極１３１に印加されるタッチ感知期間には、センシング信号がセンシング電極１３２からディスプレイドライバーＩＣ（ＤＤＩ）２００に受信され、タッチ未感知期間には、基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦがセンシング電極１３２に印加され、ディスプレイ駆動期間では、センシング電極１３２に共通電圧Ｖｃｏｍが印加される。

第一に、図４を参照すれば、ディスプレイ駆動期間では、ディスプレイドライバーＩＣ２００からパネル１００の駆動電極１３１とセンシング電極１３２に共通電圧Ｖｃｏｍが出力される。すなわち、ディスプレイ駆動期間は、パネルに映像が出力される期間であって、パネルは共通電圧Ｖｃｏｍを用いて映像を出力する。パネルが液晶パネルである場合、駆動電極１３１とセンシング電極１３２に印加される共通電圧Ｖｃｏｍと、パネルに印加されるデータ電圧によって、液晶パネルに形成されている液晶の透過率が変化して映像が出力される。

第二に、図５を参照すれば、ディスプレイ駆動期間で、ローの状態であったタッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）がハイに切り換えられると、選択スイッチング部２６０は基準電圧生成部２２０をレベルシフタ２４０に連結させる。

しかし、上述のように、選択スイッチング部２６０は、ディスプレイ駆動期間から持続的に基準電圧生成部２２０に連結されることができるため、この場合には、選択スイッチング部２６０は別途の動作を行わないこともある。

この際、駆動電極連結部２７０は、駆動電極配線１３３をレベルシフタ２４０に連結させ、センシング電極連結部２８０は、センシング電極配線１３４をタッチセンシング部３２０に連結させる。

従って、駆動電極１３１には基準電圧生成部２２０から出力された基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦが印加され、センシング電極１３２には基準電圧伝送部３４０を通じてタッチセンシング部３２０に印加された基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦが印加される。すなわち、駆動電極１３１とセンシング電極１３２の両方共に、同一な大きさを有する基準電圧が印加される。

第三に、図６を参照すれば、タッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）がハイの状態で、選択信号生成部３３０からハイの状態の第１の選択信号Ｔｘ_ＳＥＬ１がディスプレイドライバーＩＣ３００に受信されると、駆動電極１３１のうち、第１の駆動電極ＴＸ１＝Ｒｏｗ１には共通電圧Ｖｃｏｍが印加され、その他の駆動電極ＴＸ２乃至ＴＸｎには持続的に基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦが印加される。

第四に、図７を参照すれば、タッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）がハイの状態で、第１の選択信号がハイの状態に維持される間（タッチ感知期間）に、レベルシフタ２４０は第１の駆動電極ＴＸ１＝Ｒｏｗ１では共通電圧Ｖｃｏｍを最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷとして有する駆動パルスを印加させ、その他の駆動電極ＴＸ２乃至ＴＸｎには持続的に基準電圧ＶＲＸ_ＲＥＦを印加させる。

この際、駆動パルスの最大電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨと最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷとの間の電圧差は、駆動パルスが有することのできる最大値となる。すなわち、駆動パルスは、共通電圧より６Ｖ程大きな範囲内の最大電圧ＶＴＸ_ＨＩＧＨを有することができ、最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷが共通電圧であるため、駆動パルスの最大電圧と最小電圧は駆動パルスが有することのできる最大値となる。

一方、駆動パルスが第１の駆動電極に印加される間に、センシング信号がセンシング電極１３２からディスプレイドライバーＩＣ（ＤＤＩ）２００に印加される。

第五に、図８を参照すれば、タッチ同期信号がハイの状態で、第１の選択信号がローの状態に切り換えられると、レベルシフタ２４０は第１の駆動電極ＴＸ１＝Ｒｏｗ１及びその他の全ての駆動電極に基準電圧を印加する。

第１の駆動電極では、タッチ駆動期間のその他の全ての期間（タッチ未感知期間）に基準電圧が印加される。

第六に、図９を参照すれば、タッチ同期信号（Ｔｏｕｃｈ Ｓｙｎｃ）がハイの状態で、選択信号生成部３３０からハイの状態の第２の選択信号Ｔｘ_ＳＥＬ２がディスプレイドライバーＩＣ３００に受信されると、駆動電極１３１のうち、第２の駆動電極ＴＸ２＝Ｒｏｗ２に対して、図６乃至図８を参照して説明した処理が行われる。

以後、第３の駆動電極ＴＸ３＝Ｒｏｗ３乃至第ｎの駆動電極ＴＸｎ＝Ｒｏｗｎに対しても、図６乃至図８を参照して説明した処理が順次行われる。

この時、ディスプレイドライブ ＩＣ２００を通じて、センシング電極１３２からタッチセンシング部３２０にセンシング信号が入力され、タッチセンシング部はセンシング信号を用いてタッチの有無を判断する。

選択信号Ｔｘ_ＳＥＬは、タッチＩＣ３００から生成される信号であって、１ビットロジック（ｂｉｔ Ｌｏｇｉｃ）信号であり、各チャンネル別のパルス駆動期間情報を有している。また、選択信号は、駆動電極１３１で電圧の切り換えに必要なスタンバイ時間を含んでいる。すなわち、スタンバイ時間によって、図６に示すように、第１の選択信号Ｔｘ_ＳＥＬ１がハイの状態に切り換えられたとしても、駆動パルスが直ちに出力されることはなく、また、図７に示すように、第１の選択信号がローの状態に切り換えられたとしても、基準電圧が直ちに出力されることはない。

上述の本発明によれば、タッチ駆動期間の大部分の期間を占めるタッチ未感知期間、それぞれの駆動電極１３１で、センシング電極１３２に印加される基準電圧と同一な基準電圧を印加させることで、駆動電極１３１とセンシング電極１３２との間の電圧差を小さくして、パネルからのブロックディム現象の発生を防止することができる。

さらに、本発明は、駆動パルスの最小電圧ＶＴＸ_ＬＯＷが共通電圧になるようにすることで、駆動パルスの振幅を最大にして、タッチ感知機能を向上させることができる。

本発明の属する技術の分野における当業者には、本発明がその技術的思想や必須特徴から逸脱することなく他の形態に具体化可能であるということが理解されるであろう。したがって、以上に記述した実施例はいずれの面においても例示的なもので、限定的なものとして解釈してはならない。本発明の範囲は、上記の詳細な説明に限定されず、添付の特許請求の範囲によって定められ、よって、特許請求の範囲及びその同等範囲から導出される変更または変形はいずれも、本発明の範囲に含まれるものと理解すべきである。

１００ パネル
１２０ ディスプレイドライバーＩＣ
３００ タッチＩＣ
１３１ 駆動電極
１３２ センシング電極
２１０ 最大電圧発生部
２２０ 基準電圧発生部
２３０ 共通電圧発生部
２４０ レベルシフタ
２６０ 選択スイッチング部
２７０ 駆動電極連結部
２８０ センシング電極連結部
２５０ タッチ同期部

Claims (8)

1. 複数の駆動電極及び複数のセンシング電極を含むパネルと、
   ディスプレイ駆動期間において、共通電圧を前記駆動電極及び前記センシング電極に出力し、タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、基準電圧を前記駆動電極に出力し、前記タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には、前記基準電圧を基準としてスイングする駆動パルスを前記駆動電極に出力し、前記センシング電極からセンシング信号を受信するディスプレイドライバーＩＣと、
   前記ディスプレイドライバーＩＣが前記駆動パルスを前記各駆動電極に順次出力するようにする制御信号及び前記タッチ感知期間と前記タッチ未感知期間とを選択するための選択信号を前記ディスプレイドライバーＩＣに伝送し、前記センシング信号と前記基準電圧とを用いてタッチの有無を感知するタッチＩＣと、を含み、
   前記駆動パルスの最小電圧は、前記共通電圧と同一であることを特徴とする、表示装置
2. 前記ディスプレイドライバーＩＣは、
   前記ディスプレイ駆動期間が終わり、前記タッチ駆動期間が始まると、前記基準電圧を前記駆動電極に出力し、前記タッチ駆動期間中、前記選択信号が受信される前記タッチ感知期間には、前記基準電圧より低い最小電圧と、前記基準電圧より高い最大電圧と、を有する前記駆動パルスを前記駆動電極に出力し、前記タッチ駆動期間中、前記タッチ感知期間が終わると、前記基準電圧を前記駆動電極に出力することを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記ディスプレイドライバーＩＣは、
   前記駆動パルスの最大電圧を発生させる最大電圧発生部と、
   前記基準電圧を発生させる基準電圧発生部と、
   前記駆動パルスの最小電圧である前記共通電圧を発生させる共通電圧発生部と、
   前記タッチ感知期間には、前記制御信号によって前記最大電圧と前記最小電圧を有する前記駆動パルスを前記駆動電極に出力し、前記タッチ未感知期間には、前記基準電圧を前記駆動電極に出力するレベルシフタと、
   前記選択信号によって前記基準電圧または前記共通電圧を前記レベルシフタに出力させる選択スイッチング部と、
   前記ディスプレイ駆動期間では前記共通電圧発生部と前記駆動電極を連結させ、前記タッチ駆動期間では前記レベルシフタと前記駆動電極を連結させる駆動電極連結部と、
   前記ディスプレイ駆動期間では前記共通電圧発生部と前記センシング電極に連結させ、前記タッチ駆動期間では前記タッチＩＣと前記センシング電極を連結させるセンシング電極連結部と、
   前記ディスプレイ駆動期間と前記タッチ駆動期間とを区分するタッチ同期信号を前記駆動電極連結部及び前記センシング電極連結部に出力するタッチ同期部と、を含み、
   前記駆動パルスの最小電圧は、前記共通電圧と同一で、前記タッチ感知期間と前記タッチ未感知期間が前記選択信号によって選択される、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記タッチＩＣは、
   前記制御信号を前記レベルシフタに伝送するタッチ駆動部と、
   前記選択信号を前記選択スイッチング部に伝送する選択信号生成部と、
   前記センシング信号を受信してタッチの有無を判断するタッチセンシング部と、
   前記基準電圧を前記タッチセンシング部に伝送する基準電圧伝送部と、を含む、請求項３に記載の表示装置。
5. ディスプレイ駆動期間において、共通電圧を、パネルに形成されている駆動電極及びセンシング電極に出力するステップと、
   タッチ駆動期間中、タッチ未感知期間には、基準電圧を前記駆動電極に印加し、前記タッチ駆動期間中、タッチ感知期間には、前記基準電圧を基準としてスイングする駆動パルスを前記駆動電極に出力して前記センシング電極からセンシング信号を受信するステップと、
   前記センシング信号を用いてタッチの有無を感知するステップと、を含み、
   前記駆動パルスの最小電圧は、前記共通電圧と同一で、前記タッチ感知期間と前記タッチ未感知期間が選択信号によって選択される、表示装置駆動方法。
6. 前記タッチ未感知期間に前記基準電圧を前記駆動電極に印加し、前記タッチ感知期間には前記駆動パルスを前記駆動電極に出力して前記センシング信号を受信するステップは、
   前記ディスプレイ駆動期間が終わり、前記タッチ駆動期間が始まると、前記基準電圧を前記駆動電極に出力するステップと、
   前記タッチ駆動期間中、前記基準電圧が出力される間に、選択信号が受信されると、前記基準電圧より低い最小電圧と、前記基準電圧より高い最大電圧とを有する駆動パルスを前記駆動電極に出力し、前記センシング電極からセンシング信号を受信するステップと、
   前記タッチ駆動期間の中、前記選択信号の受信が遮られると、前記基準電圧を前記駆動電極に出力する段階と、を含む、請求項５に記載の表示装置駆動方法。
7. 前記駆動パルスを前記駆動電極に出力して前記センシング信号を受信するステップは、
   前記選択信号が受信されると、前記最小電圧を前記駆動電極に出力するステップと、
   前記最小電圧を出力させた後、前記最大電圧と前記最小電圧とが繰り返される前記駆動パルスを前記駆動電極に出力するステップと、
   前記センシング電極から前記センシング信号を受信するステップと、を含む、請求項６に記載の表示装置駆動方法。
8. 前記タッチ未感知期間の間に前記基準電圧を前記駆動電極に印加し、前記タッチ感知期間には前記駆動パルスを前記駆動電極に出力して前記センシング信号を受信するステップは、
   また別の駆動電極に対して順次行われることを特徴とする、請求項５−７のいずれか１項に記載の表示装置駆動方法。

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