JP6312788B2 - タッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法 - Google Patents

タッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法 Download PDF

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Description

本実施形態は、タッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法に関する。
情報化社会が発展するに伴って画像を表示するための表示装置への要求が様々な形態で増加しており、近来は、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)、プラズマ表示装置(PDP:Plasma Display Panel)、有機発光表示装置(OLED:Organic Light Emitting Display Device)等のような様々な表示装置が活用されている。
このような表示装置は、ボタン、キーボード、マウス等の通常の入力方式から脱皮して、ユーザが容易に情報あるいは命令を直観的かつ便利に入力できるようにするタッチベースの入力方式を提供する。
このようなタッチベースの入力方式を提供するためには、ユーザのタッチ有無を把握し、タッチ座標が正確に検出できなければならない。
このために、従来は、抵抗膜方式、キャパシタンス方式、電磁気誘導方式、赤外線方式、超音波方式等の様々なタッチ方式のうち一つのタッチ方式を採用してタッチセンシングを提供する。
また、表示装置にタッチスクリーンを適用するにあたって、表示装置内にタッチセンサを内蔵する開発が行われているが、特に、下部基板に形成された共通電極をタッチ電極として活用するイン−セル(In−Cell)タイプの表示装置が開発されている。
また、表示装置は、ゲートライン(GL)を駆動するためのゲートドライバとデータライン(DL)を駆動するためのデータドライバを含むが、特に、データドライバは、他の部品に比べて相対的に高価なため、データドライバ内の集積回路(IC)を小さくすることができるDRD(Double Rate Driving)構造が提案されている。
このような、DRD構造の表示装置は、従来に比べ、ゲートライン(GL)の個数は、2倍(n個−>2n個)に増やす代わりに、データライン(DL)の個数は1/2倍に減らすことができる(m個−>(m/2)個)。
しかし、DRD構造をタッチ電極が内蔵されたタッチスクリーン内蔵型表示装置に適用した場合、データライン(DL)とタッチセンシングラインが交互に配置されることにより、タッチ電極間にタッチセンシングラインが位置し、タッチ電極間の境界にムラ不良が発生する問題がある。
本実施形態は、表示パネルに第1および第2のダミーサブピクセルを配置し、タッチ電極をシフトさせることにより、タッチ電極の境界にタッチセンシングライン(SL)が位置しないようにしたタッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法を提供することにその目的がある。
また、本実施形態は、DRD(Double Rate Driving)方式で駆動し、Zインバージョンと逆Z(S)インバージョンの混在方式で駆動し、データドライバの出力チャンネル数(データライン数)を減らし、かつ消費電力を節減したタッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法を提供することにもう一つの目的がある。
また、本実施形態は、表示パネルに配置されるサブピクセルのうち、強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに対応するカラーを調節することによって、横方向に沿って発生する横線不良を改善したタッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法を提供することにもう一つの目的がある。
本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、表示領域を備える基板、表示領域内に備えられるm個のサブピクセルを備えるM*n個のピクセル(mは3または4、Mはmが3である場合、偶数であり、mが4である場合、自然数)、基板上に(M*m/2)+1個のデータライン、基板上に前記データラインと交差する2n個(nは自然数)のゲートライン、基板上に複数のタッチ電極を含むことができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、サブピクセルのn行は2n個のゲートラインの連続した奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインで画定され、サブピクセルのn行と対応する各水平ラインには、(M*m/2)−1個のデータラインが一対のサブピクセルを共有するように接続されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、タッチ電極間にデータラインが配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、基板の表示領域の両側端には、第1番目と第(M*m/2)+1番目のデータラインが配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、表示領域の両側端に配置された第1番目と第(M*m/2)+1番目のデータラインの外側にそれぞれ配置された第1および第2のダミーサブピクセルをさらに含むことができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、各水平ラインの両側端には、第1および第2のダミーサブピクセルが配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、各水平ラインの第1番目のデータラインには、サブピクセルのうち、赤色サブピクセルが偶数番目のゲートラインと連結されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、第1および第2のダミーサブピクセルは、ゲートラインおよび第1回目と第(M*m/2)+1番目のデータラインと電気的に分離されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、サブピクセルは、複数のタッチ電極とそれぞれ重畳し、第1および第2のダミーサブピクセルは、タッチ電極と一部が重畳されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、複数のタッチ電極にタッチ駆動信号を供給するために、データラインと列方向のサブピクセルを間にして交互に配置された複数のタッチセンシングラインをさらに含むことができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、タッチ電極間の境界には、タッチセンシングラインが位置しないことがある。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、サブピクセルのうち、青色(B)のサブピクセルは、強充電サブピクセルと、弱充電サブピクセルに交互に配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、各水平ラインに配置されたサブピクセルのうち、赤色(R)のサブピクセルは、強充電サブピクセルに配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、各水平ラインに配置されたサブピクセルのうち、緑色(G)のサブピクセルは、弱充電サブピクセルに配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、表示領域を備える基板と、上記表示領域内に備えられるm個のサブピクセルを備えるM*n個のピクセル(mは3または4、Mはmが3である場合、偶数であり、mが4である場合、自然数)と、基板上に(M*m/2)+1個のデータラインと、基板上にデータラインと交差する2n個(nは自然数)のゲートラインおよび基板上に複数のタッチ電極とを含むことができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、サブピクセルのn行は、2n個のゲートラインの連続した奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインで画定され、サブピクセルのn行と対応する各水平ラインには、(M*m/2)−1個のデータラインが一対のサブピクセルを共有するように接続することができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、各水平ラインに配置されたサブピクセルは、各データラインを基準に左側から右側方向への駆動と右側から左側方向への駆動が混在して駆動するステップを含むことができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、表示領域の両側端に配置された第1番目と第(M*m/2)+1番目のデータラインの外側にそれぞれ配置された第1および第2のダミーサブピクセルをさらに含み、第1および第2のダミーサブピクセルには、駆動中、データ電圧が供給されないことがある。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、サブピクセルのうち、青色(B)のサブピクセルは、強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに交互に配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、各水平ラインに配置されたサブピクセルのうち、赤色(R)のサブピクセルは、強充電サブピクセルに配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、各水平ラインに配置されたサブピクセルのうち、緑色(G)のサブピクセルは、弱充電サブピクセルに配置されることができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法は、表示パネルに配置されるサブピクセルのうち、強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに対応するカラーを調節することによって、横方向に沿って発生する横線不良を改善することができる。
本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法は、表示パネルに第1および第2のダミーサブピクセルを配置し、タッチ電極をシフトさせることにより、タッチ電極の境界にタッチセンシングライン(SL)が位置しないようにした効果がある。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法は、DRD(Double Rate Driving)方式で駆動し、Zインバージョンと逆Z(S)インバージョンの混在方式で駆動し、データドライバの出力チャンネル数(データライン数)を減らしながら、消費電力を節減した効果がある。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置およびこれの駆動方法は、表示パネルに配置されるサブピクセルのうち、強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに対応するカラーを調節することによって、横方向に沿って発生する横線不良を改善した効果がある。
本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の構成図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置において、タッチモード時に発生するキャパシタンス成分(Cself、Cpara1、Cpara2を示す図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置に含まれた表示パネルの平面図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置が液晶表示装置である場合、表示パネルの断面図を例示的に示す図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置に含まれた表示パネルのもう一つの平面図である。 タッチスクリーン内蔵型表示装置のサブピクセルの構造を示す図である。 タッチスクリーン内蔵型表示装置に配置されたタッチ電極間に配置されたタッチセンシングラインが位置する場合の図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置のサブピクセルの構造を示す図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置に配置されたタッチ電極間の領域を示す図である。 本実施形態に係るサブピクセルにおいて充填量が異なる原理を説明するための図である。 本実施形態に係るサブピクセルにおいて充填量が異なる原理を説明するための図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方式と各サブピクセルのカラー関係を説明するための図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置において横線不良が除去される原理を説明するための図である。 本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法を示す図である。
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面とともに詳細に後述する実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は、以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現されるものであり、ただ本実施形態においては、本発明の開示が完全なものとなるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項のカテゴリによって定義されるだけである。
本発明の実施形態を説明するための図に開示された形状、大きさ、割合、角度、個数などは例示的なものであるため、本発明が示す事項に限定されるものではない。明細書全体にわたって同一参照符号は同一の構成要素を指す。また、本発明を説明するに当たって、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断された場合、その詳細な説明は省略する。
本明細書上にて言及する「含む」、「有する」、「なされる」などが用いられる場合は、「〜のみ」が用いられていない以上、他の部分が追加され得る。構成要素を単数で表現した場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
構成要素を解釈するに当たり、別途の明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものと解釈する。
位置関係についての説明において、例えば、「〜上に」、「〜上部に」、「〜下部に」、「〜の隣に」などと、2つの部分の位置関係が説明されている場合、「直ぐ(真)」または「直接」が用いられていない以上、2つの部分の間に1つ以上の他の部分が位置することもできる。
時間関係についての説明において、例えば、「〜の後に」、「〜に続いて」、「〜の次に」、「〜の前に」などと時間的前後関係が説明されている場合、「すぐに」または「直接」が使用されていない以上、連続していない場合も含むことができる。
第1、第2などがさまざまな構成要素を叙述するために用いられるが、これらの構成要素はこれらの用語によって制限されない。これらの用語は、ただ一つの構成要素をもう一つの構成要素と区別するために用いられるものである。したがって、以下に言及する第1の構成要素は、本発明の技術的思想内で第2の構成要素であるとすることができる。
本発明の数々の実施形態のそれぞれの特徴が部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能で、技術的に様々な連動と駆動が可能であり、各実施形態は、互いに対して独立して実施することもでき、関連関係から一緒に実施することもできる。
以下、本発明の実施形態は、図面を参照して詳細に説明する。また、図面において、装置の大きさや厚さなどは便宜のために誇張して表現されることもある。明細書全体にわたって同じ参照番号は同じ構成要素を示す。
図1は、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100の構成図である。
図1を参照すると、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100は、画像表示機能(ディスプレイ機能)とタッチセンシング機能を提供することができる表示装置である。
このような本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100は、一例として、タッチ入力へのタッチセンシング機能を有するTV、モニターなどの中大型デバイスまたは、スマートフォン、タブレットなどのモバイルデバイスであってもよい。
図1を参照すると、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100は、ディスプレイ機能を提供するために、表示パネル110、データドライバ120、ゲートドライバ130およびコントローラ140などを含む。
表示パネル110は、第1の方向(例えば、列方向)に配置された多数のデータライン(DL)と、第2の方向(例えば、行方向)に配置された多数のゲートライン(GL)を含むことができる。
データドライバ120は、多数のデータライン(DL)を駆動する。ここで、データドライバ120は、「ソースドライバ」とも呼ばれる。
ゲートドライバ130は、多数のゲートライン(GL)を駆動する。ここで、ゲートドライバ130は、「スキャンドライバ」とも呼ばれる
コントローラ140は、データドライバ120およびゲートドライバ130を制御するが、そのために、データドライバ120およびゲートドライバ130に各種制御信号を供給する。
このようなコントローラ140は、各フレームで具現するタイミングに応じて、スキャンを始め、外部から入力される入力画像データをデータドライバ120で用いられるデータ信号の形式に合わせて変換して変換された画像データを出力し、スキャンに合わせて適宜時間にデータ駆動を統制する。
このようなコントローラ140は、通常のディスプレイ技術で利用されるタイミングコントローラ(Timing Controller)であってもよく、タイミングコントローラ(Timing Controller)を含んで他の制御機能もさらに行う制御装置であってもよい。
ゲートドライバ130は、コントローラ140の制御に応じて、オン(On)電圧またはオフ(Off)電圧のスキャン信号を多数のゲートライン(GL)に順次供給する。
データドライバ120は、ゲートドライバ130により、特定のゲートラインが開けば、コントローラ140から受信した画像データをアナログ形式のデータ電圧に変換して、多数のデータライン(DL)に供給する。
データドライバ120は、図1において表示パネル110の一側(例えば、上側または下側)にのみ位置しているが、駆動方式、パネル設計方式などに応じて表示パネル110の両側(例えば、上側と下側)のいずれにも位置することができる。
ゲートドライバ130は、図1にて表示パネル110の一側(例えば、左側または右側)にのみ位置しているが、駆動方式、パネル設計方式などに応じて表示パネル110の両側(例えば、左側と右側)のいずれにも位置することができる。
前述したコントローラ140は、入力画像データとともに、垂直同期信号(Vsync)、水平同期信号(Hsync)、入力データイネーブル(DE:Data Enable)信号、クロック信号(CLK)などを含む各種のタイミング信号を外部(例えば、ホストシステム)から受信する。
本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device)、有機発光表示装置(Organic Light Emitting Display Device)、プラズマ表示装置(Plasma Display Device)などの様々なタイプの装置であってもよい。一例として、液晶分子を水平に配列して、これを元の位置で回転させながら、画面を表現する方法で、高解像度、低電力、広視野角などに有利な長所を有するIPS(In−Plane Switching)方式の液晶表示装置であってもよい。さらに具体的には、AH−IPS(Advanced High Performance−IPS)方式の液晶表示装置であってもよい。
表示パネル110に配置される各サブピクセル(SP)は、トランジスタなどの回路素子を含んで構成されることができる。
一方、本発明に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100は、タッチセンシング機能を提供するためのタッチシステムを含むことができる。
図1を参照すると、タッチシステムは、タッチセンサー(Touch Sensor)としての役割をする多数のタッチ電極(TE)と、多数のタッチ電極(TE)を駆動して、タッチをセンシングするタッチ回路150などを含むことができる。
タッチ回路150は、タッチ駆動信号を多数のタッチ電極(TE)に順次供給することにより、多数のタッチ電極(TE)を順次駆動することができる。
それから、タッチ回路150は、タッチ駆動信号が印加されたタッチ電極からタッチセンシング信号を受信する。
タッチ回路150は、多数のタッチ電極(TE)のそれぞれから受信されたタッチセンシング信号に基づいて、タッチの有無やタッチの座標を算出することができる。
ここで、タッチ駆動信号は、一例として、二つ以上の電圧レベルを有するパルス変調信号の波形を有することができる。
多数のタッチ電極(TE)のそれぞれから受信されたタッチセンシング信号は、当該タッチ電極の周辺で指、ペンなどのポインタによるタッチ発生の有無に応じて変わり得る。
タッチ回路150は、タッチセンシング信号に基づいてタッチ電極(TE)におけるキャパシタンス変化量(または電圧変化量または電荷量の変化)などを見出し、タッチの有無やタッチ座標を得ることができる。
図1を参照すると、多数のタッチ電極(TE)のそれぞれに、タッチ駆動信号を供給するために、各タッチ電極(TE)にはタッチセンシングライン(SL)が連結されている。
また、多数のタッチ電極(TE)のそれぞれに、タッチ駆動信号を順次供給するために、タッチシステムは、多数のタッチ電極(TE)のそれぞれに連結されたタッチセンシングライン(SL)をタッチ回路150に順次連結するスイッチ回路160をさらに含むことができる。
このようなスイッチ回路160は、少なくとも一つのマルチプレクサ(Multiplexer)から構成されることができる。
一方、図1を参照すると、多数のタッチ電極(TE)のそれぞれは、ブロック(Block)の形態であってもよい。
また、各タッチ電極(TE)は、一つのサブピクセル(SP)領域の大きさと同じであってもよく、対応する大きさであってもよい。
これとは別に、各タッチ電極(TE)は、図1に示すように、サブピクセル(SP)領域の大きさよりも大きいサイズであってもよい。
すなわち、各タッチ電極(TE)の領域は、少なくとも2つ以上のサブピクセル(SP)の領域と対応するサイズを有することができる。
一方、図1を参照すると、前述した多数のタッチ電極(TE)は、表示パネル110に内蔵されて配置されることができる。
このような意味で、表示パネル110は、タッチスクリーンまたはタッチスクリーンパネルを内蔵するといえる。すなわち、表示パネル110は、イン−セル(In−cell)タイプまたはオン−セル(On−cell)タイプのタッチスクリーン内蔵型表示パネルであってもよい。
一方、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100は、ディスプレイ機能を提供するために、ディスプレイモードで動作することもでき、タッチセンシング機能を提供するために、タッチモードで動作することもできる。
これと関連し、多数のタッチ電極(TE)は、タッチモード区間では、タッチセンサとして動作するが、ディスプレイモード区間では、ディスプレイモード電極として用いられることもできる。
たとえば、ディスプレイモード区間で、多数のタッチ電極(TE)は、ディスプレイモード電極の一例として、共通電圧(Vcom)が印加される共通電極として動作することができる。
ここで、共通電圧(Vcom)は、画素電極に印加される画素電圧と対応する電圧である。
図2は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100においてタッチモード時に発生するキャパシタンス成分(Cself、Cparal、Cpara2)を示す図である。
図2を参照すると、タッチモードでは、タッチ電極の役割をし、ディスプレイモードでは、画素電極と液晶キャパシタを形成する共通電極(Vcom電極)の役割をする複数のタッチ電極(TE)は、タッチモードにおけるタッチの有無およびタッチ座標などを検出するために、指およびペンなどのポインタと自己キャパシタンス(Cself)を形成する。
一方、共通電極の役割をする複数のタッチ電極(TE)は、ゲートラインおよびデータラインとも寄生キャパシタンス(Cparal1、Cpara2)を形成することができるが、自己キャパシタンスに比べて非常に小さく、無視することができる。
以下では、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100に含まれた表示パネル110、共通電極およびタッチ電極の役割をいずれもする複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)への共通電圧およびタッチ駆動信号の印加方式、データライン(DL)へのデータ電圧およびタッチ駆動信号(またはこれに対応する信号)の印加方式、ゲートライン(GL)へのデータ電圧およびタッチ駆動信号(またはこれに対応する信号)の印加方式等について、さらに詳細に説明する。
図3は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置に含まれた表示パネルの平面図である。
図3を参照すると、表示パネル110は、前述したように、複数のデータライン(DL)、複数のゲートライン(GL)および複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)が形成されている。
また、このような表示パネル110は、前述したように、ディスプレイモードで動作することもでき、タッチモードで動作することもできる。
これに関連し、表示パネル110に形成された複数のデータライン(DL)および複数のゲートライン(GL)は、表示パネル110が画像を表示するパネルの役割をするための構成である。
また、表示パネル110に形成された複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)は、表示パネル110が、ディスプレイパネルの役割とタッチスクリーンパネルの役割をする構成である。
さらに詳細に説明すると、表示パネル110が、ディスプレイパネルの役割をする場合、すなわち、表示パネル110の駆動モードがディスプレイモードの場合、複数の電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)は、共通電圧(Vcom:Common Voltage)が印加され、画素電極(図示しない)と対向する「共通電極(Common Electrode、または「Vcom電極」とも呼ばれる)」となる。
また、表示パネル110が、タッチスクリーンパネルの役割をする場合、すなわち、表示パネル110の駆動モードがタッチモードである場合、複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)は、タッチ駆動電圧が印加され、タッチポインタ(例えば、指、ペンなど)とキャパシタを形成し、このように形成されたキャパシタのキャパシタンスが測定される「タッチ電極」となる。
すなわち、複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)は、ディスプレイモードでは、共通電極(Vcom電極)の役割をし、タッチモードでは、タッチ電極の役割をするものである。
このような複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)には、ディスプレイモード時、共通電圧(Vcom)が印加され、タッチモード時、タッチ駆動信号が印加される。
したがって、図3に示すように、複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)への共通電圧またはタッチ駆動信号を伝達するために、複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)には、タッチセンシングライン(SL11〜SL14、SL21〜SL24、SL31〜SL34)が連結されることができる。
これにより、タッチモード時、タッチセンシングライン(SL11〜SL14、SL21〜SL24、SL31〜SL34)を介して、タッチ回路150とスイッチング回路160で生成されたタッチ駆動信号(Vtd)が複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)の全体または一部へ伝達され、ディスプレイモード時、タッチセンシングライン(SL11〜SL14、SL21〜SL24、SL31〜SL34)を介して、共通電圧供給部(図示しない)から供給された共通電圧(Vcom)が複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)に印加される。
図3を参照すると、表示パネル110に形成された複数のデータライン(DL)および複数のゲートライン(GL)の交差地点ごとに対応して一つのサブピクセル(SP:Sub pixel)で画定される。ここで、各サブピクセルは、赤色(R)のサブピクセル、緑(G)のサブピクセル、青色(B)のサブピクセル、白色(W)のサブピクセルなどのうちのいずれかであってもよい。
図3を参照すると、共通電極およびタッチ電極の役割をする複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のそれぞれが形成される領域には、少なくとも2つ以上のサブピクセル(SP)が定義されることができる。すなわち、複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のうちのいずれかの電極は、二個以上のサブピクセル(SP)と対応される。
例えば、共通電極およびタッチ電極の役割をする複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のそれぞれが形成された1つの領域(単位タッチ電極領域)には、24*3個のデータライン(DL)と24個のゲートライン(GL)が配置され、24*3*24個のサブピクセル(SP)が定義されることができる。
一方、共通電極およびタッチ電極の役割をする複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のそれぞれは、図3に示すように、ブロック(Block)状のパターンであってもよく、場合によっては、各サブピクセル(SP)と対応する領域に櫛状のパターンを含むパターンであってもよい。
共通電極およびタッチ電極の役割をする複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のそれぞれが櫛状の部分を含むパターンである場合であっても、本実施形態を適用することができる。
図4は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100が液晶表示装置の場合、表示パネルの断面図を例示的に示す図である。
図4は、共通電極およびタッチ電極の役割をする複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のうちのいずれかの電極が形成された領域に対して示す断面図である。
図4を参照すると、タッチスクリーン内蔵型表示装置100に含まれた表示パネル110には、一例として、下部基板400にゲートライン402が第1の方向(横方向、図3で左右方向)に形成され、その上にゲート絶縁層(Gate Insulator、404)が形成される。
ゲート絶縁層404上にデータライン406が第2の方向(縦方向、図3にて地面への垂直方向)に形成され、その上に、第1の保護層408が形成される。
第1の保護層408上に、各サブピクセル領域の画素電極410と、タッチセンシングライン412が形成され、その上に、第2の保護層414が形成されることができる。
ここで、タッチセンシングライン412は、共通電極およびタッチ電極の役割をする複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のそれぞれからスイッチング回路160まで連結され、ディスプレイモードでは、共通電圧供給部で生成された共通電圧(Vcom)を複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)へ伝達し、タッチモードでは、タッチ回路150、スイッチ回路160で生成されたタッチ駆動信号を複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)へ伝達される。
第2の保護層414上に、共通電極およびタッチ電極の役割をする一つの電極416が形成され、その上に、液晶層418が形成される。ここで、共通電極およびタッチ電極の役割をする一つの電極416は、複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のうちの一つとして、ブロック状を有するパターンであってもよい。
液晶層418上に、ブラックマトリクス(Black Matrix、419a)、カラーフィルタ(Color Filter、419b)などが形成される上部基板420が位置する。
図4において、液晶表示装置について説明をしているが、本実施形態は、これに限定されず、タッチパネルと組み合わせ可能な様々な表示装置に適用することができる。
図5は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100に含まれた表示パネルのもう一つの平面図である。
図5を参照すると、図3は異なり、複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)のそれぞれに連結され、タッチ駆動信号または共通電圧を伝達するタッチセンシングライン(SL11〜SL14、SL21〜SL24、SL31〜SL34)がゲートライン(GL)が形成される第2の方向(例えば、横方向)と平行に形成されることもできる。
このような場合、図1のタッチ回路150およびスイッチ回路160で生成されたタッチ駆動信号または共通電圧供給部で生成または供給された共通電圧は、ゲートラインと平行に形成されたタッチセンシングライン(SL11〜SL14、SL21〜SL24、SL31〜SL34)を介して、複数のタッチ電極(TE11〜TE14、TE21〜TE24、TE31〜TE34)の全体または一部へ伝達されることができる。
図6は、タッチスクリーン内蔵型表示装置のサブピクセルの構造を示す図である。
図6を参照すると、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100は、赤色(R)のサブピクセルに、緑色(G)のサブピクセルおよび青色(B)のサブピクセルを含むことができる。すなわち、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置100は、表示領域(アクティブ領域)と非表示領域(パッド領域)に区画された基板と、表示領域には、複数のサブピクセルが配置される。本明細書では、表示パネルまたは基板に表示領域と非表示領域に区画されたもので説明することができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、DRD(Double Rate Driving)方式で駆動し、Zインバージョン方式で駆動し、データドライバの出力チャンネル数(データライン数)を減らしながら、消費電力を節減する。
参考までに、DRD方式は、(M*m/2)個のデータライン(DL1、...、DL(M*m/2)、mは3または4、Mはmが3である場合、偶数であり、mが4である場合、自然数、ここでMは、RGBまたはRGBWをサブピクセルとして有する単位ピクセルを意味する)と2n個のゲートラインを利用して、m個のサブピクセルを備えるM*n個のピクセルを駆動する方式であり、データラインの数を減らし、データドライバの出力チャンネル数を減らす技術である。また、Zインバージョン駆動は、1フレーム期間の間、隣接するデータラインに互いに異なる極性のデータ電圧を印加しつつも、2列のサブピクセルが1つのデータラインを共有し、ジグザグ状に接続されるようにすることにより、サブピクセルをドットインバージョン方式で駆動しつつも、ラインインバージョン方式で駆動されるようにし、データドライバの消費電力を節減する技術である。本明細書では、Mは、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)のサブピクセルから構成されたものを中心に説明する。しかし、Mは赤色(R)、緑色(G)、青色(B)および白色(W)のサブピクセルから構成された場合であっても同様に適用することができる。
本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置に配置された各サブピクセルの連結構造を見ると、表示パネル内に(M*m/2)個のデータライン(DL1、...、DL(M*m/2))と2n個(nは自然数)のゲートラインが交差し、m*n個のサブピクセルが定義される。
第1の方向(列方向)に沿ってデータライン(DL1、DL2、...、DL(M*m/2))が配置され、第2の方向(行方向)に沿ってゲートライン(GL1、GL2、。..、GL(2n))が配置され、タッチセンシングライン(SL1、SL2、...、SLK)(kは自然数)は、データライン(DL1、DL2、...、DL(M*m/2))と、第1の方向に沿って配置された一つの列に配置されたサブピクセルを間にして交互に配置される。
また、サブピクセルと重畳するように配置された複数のタッチ電極(TE1、TE2、...)を含み、各タッチ電極(TE1、TE2、...)は、少なくとも一つ以上のサブピクセルと重畳するように配置される。すなわち、サブピクセルは、少なくとも1個以上の複数のサブピクセルのグループに区分することができ、これらのグループと重畳するようタッチ電極(TE1、TE2、...)が配置される。
各サブピクセルの連結構造を具体的に見ると、2n個のゲートライン(GL)は、一対ずつ、第2の方向(行方向)のいずれか一つのサブピクセル行(水平ラインに画定)を間に順次配置される。
したがって、第1水平ライン(H1)は、第1および第2のゲートライン(GL1、GL2)によって定義され、第2の水平ライン(H2)は、第3および第4ゲートライン(GL3、GL4)によって順次定義される。したがって、任意の水平ラインには必ず前端ゲートラインと後端ゲートラインが存在し、前端ゲートラインが任意の奇数番目のラインだとすれば、後端ゲートラインは、偶数番目のラインとなる。すなわち、任意の水平ラインのそれぞれは、奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインを有する。
また、2n個のゲートラインは、奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインから構成されたn個の水平ラインで画定することができる。
図6を参照すると、第1水平ライン(H1)において第1のゲートライン(GL1)に接続された赤色(R)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)に接続された緑色(G)のサブピクセルと隣接して第1データライン(DL1)に共通に接続される。第1のゲートライン(GL1)に接続された青色(B)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)に接続された赤色(R)のサブピクセルと隣接して第2データライン(DL2)に共通に接続される。
また、第1のゲートライン(GL1)に接続された緑色(G)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)に接続された青色(B)のサブピクセルと隣接して第3のデータライン(DL3)に共通に接続される。
また、第1のゲートライン(GL1)に接続された赤色(R)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)に接続された緑色(G)のサブピクセルと隣接して第4のデータライン(DL4)に共通に接続される。
また、第1のゲートライン(GL1)に接続された青色(B)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)に接続された赤色(R)のサブピクセルと隣接して第5のデータライン(DL5)に共通して接続される。
第2の水平ライン(H2)もやはり、第1の水平ラインと同様の方式で第3のゲートライン(GL3)と第4のゲートライン(GL4)にそれぞれのサブピクセルが交互に接続され、かつデータライン(DL)を共有する。
纏めとして、それぞれのデータライン(D1、D2、D3、...、DL(m/2))は、左側のサブピクセルと右側のサブピクセルを共有する構造に連結されており、共有データラインのそれぞれを間にして隣接する2個のサブピクセルが駆動されることができる。一例として、第1ないし第M*m/2データライン(D1、D2、D3、...、DL(M*m/2))は、それぞれ左側サブピクセルから右側のサブピクセルの順にサブピクセルが駆動されることができる。この方式をDRD構造表示装置でZZZ駆動方式と称する。
本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置を駆動するとき、フリッカ(flicker)を最小化するとともに、消費電力を減らすために、垂直2ドットインバージョン(Vertical2 dot inversion)方式で駆動する場合、以下の通りである。
このような、ドットインバージョン方式でタッチスクリーン内蔵型表示装置を駆動すると、液晶の両端(共通電極(タッチ電極)と画素電極)に直流電圧が印加されると、液晶は分極される。この状態が続く場合、液晶内のイオン性不純物が電気場によって固着し、プレチルト(Pre−tilt)を変化させることによって残像が発生するなど、液晶の特性を弱化させる。その状態が続く場合、結局は液晶としての特性が失われてしまい、表示装置としての役割ができなくなる。これを防止するために、分極状態を周期的に反転させることによって、イオン性不純物が固着することを防ぐことができるが、ドットインバージョンの方法で表示装置を駆動する場合、分極状態を反転させることができる。
すなわち、液晶の分極は、両端間の電位差によって、相対的に正(+)の値と、負(−)の値が存在し、これにより、分極されるため、システムから供給される直流電源を利用して、周期的に相対値を反転させることによって液晶には、交流電源が供給されたのと同じ分極反転の効果がみられる。
図6に示すように、垂直2ドットインバージョンは、隣接する二つのゲートライン(GL1/GL2、GL3/GL4、...GL((2n)-1)/GL(2n))毎に極性を反転させるとともに、データライン(DL)1ラインずつ極性を反転させ、その状態をフレーム毎に反転駆動する。
したがって、図6において第1のデータライン(DL1)の第1の水平ライン(H1)に配置されている赤色(R)のサブピクセルと緑色(G)のサブピクセルは陽(+)の値を有し、第1のデータライン(DL1)の第2の水平ライン(H2)に配置されている赤色(R)のサブピクセルと緑色(G)のサブピクセルは負(−)の値を有する反転駆動をする。
このように、本実施形態に係るDRD構造を有するタッチスクリーン内蔵型表示装置は、一つのデータラインに2個のサブピクセルが共有するため、m個のサブピクセルを備えるM*n個のピクセルに信号を供給することができるが、データライン(DL)は、半分に減らすことができる。
また、本実施形態にもう一つのDRD構造を有するタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ドットインバージョン方式のZZZ駆動をすることによって、分極状態を反転させて残像不良を改善することができる。
しかし、DRD構造をタッチスクリーン内蔵型表示装置に適用した場合、以下のようにタッチ電極の境界において、タッチセンシングラインが重畳することによって、タッチ電極とタッチセンシングライン間の寄生キャパシタンスの差により二つのタッチ電極間の輝度差が発生するという問題がある。
図7を参照すると、図7は、タッチスクリーン内蔵型表示装置に配置されたタッチ電極間に配置されたタッチセンシングラインが位置する場合の図である。
図6のタッチスクリーン内蔵型表示装置は、タッチ電極がブロック状に配置されており、データライン(DL)とタッチセンシングライン(SL)が一つのサブピクセルの列を間にして交互に配置されている。したがって、第1のタッチ電極(TE1)と第2のタッチ電極(TE2)との間(境界)にタッチセンシングライン(SL3)が配置され、タッチセンシングライン(SL3)は、隣接する第1のタッチ電極(TE1)と第2のタッチ電極(TE2)に所定の領域が互いに重畳する。
しかし、第1のタッチ電極(TE1)および第2のタッチ電極(TE2)とタッチセンシングライン(SL3)の形成層が互いに異なるため(例えば、タッチ電極とタッチセンシングラインは少なくとも一つ以上の絶縁層を間にして形成される)、第1のタッチ電極(TE1)とタッチセンシングライン(SL3)の重畳面積と第2のタッチ電極(TE2)とタッチセンシングライン(SL3)の重畳面積が互いに異なるため、輝度差が発生する。
図7に示すように、第1のタッチ電極(TE1)とタッチセンシングライン(SL3)の重畳による第1の寄生キャパシタンス(CS1)と第2のタッチ電極(TE2)とタッチセンシングライン(SL3)の重畳による第2の寄生キャパシタンス(CS2)が互いに異なり、第1のタッチ電極(TE1)の第1のキャパシタンス(Ct1)と第2のタッチ電極(TE2)の第2のキャパシタンス(Ct2)が異なる。
このように、第1および第2のタッチ電極(TE1、TE2)のキャパシタンスが互いに異なれば、タッチ電極間の輝度差が発生してムラ不良を引き起こす。
本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ダミーサブピクセルをさらに配置し、タッチ電極をシフトさせて、タッチ電極の境界にタッチセンシングラインが位置しないようにして、タッチ電極間の輝度不良を根本的に防止するようにした。
図8は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置のサブピクセルの構造を示す図である。
図8を参照すると、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、赤色(R)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル、青色(B)のサブピクセル、第1のダミーサブピクセルに(D1)および第2のダミーサブピクセル(D2)を含むことができる。
本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、第1の方向(列方向)に配置された(M*m/2)+1個のデータライン(DL1、DL2、...、DL(M*m/2)、DL((M*m/2)+1)、mは3または4、Mはmが3である場合、偶数であり、mが4である場合、自然数)と第2の方向(行方向)に配置されたゲートライン(GL1、GL2、...、GL(2n))がサブピクセルを定義し、第1の方向(列方向)に沿って(M*m/2)+1個のデータライン(DL1、DL2、...、DL(M*m/2)、DL((M*m/2)+1)と交互にサブピクセルを間にしてタッチセンシングライン(SL1、SL2、...、SLK)が交互に配置される
表示パネルの両側端、すなわち第1番目のデータライン(DL1)の左側と第(M*m/2)+1番目のデータライン(DL(M*m/2)+1)の右側には、第1の方向(列方向)に沿って、第1のダミーサブピクセルの(D1)と第2のダミーサブピクセルの(D2)が配置される。第1および第2のダミーサブピクセルの(D1、D2)は、2n個のゲートライン(GL)の一対のゲートラインによって定義される水平ラインに配置されるため、第1のダミーサブピクセル(D1)と第2のダミーサブピクセル(D2)は、それぞれn個ずつ配置され、計ダミーサブピクセルの個数は、2n個となる。
したがって、表示パネルに具現されるサブピクセルの個数は、m*n個に2n個のダミーサブピクセルの和となる。
また、表示パネルには、複数のサブピクセルと対応するように、タッチ電極(TE1、TE2、...、TEl)がブロック状に配置されている。
各サブピクセルの連結構造をみると、第1の水平ライン(H1)は、第1のゲートライン(GL1)と第2のゲートライン(GL2)によって定義されるが、第1番目のデータライン(DL1)の左側には、第1のダミーサブピクセル(D1)が配置され、第1のデータライン(DL1)の右側には、赤色(R)のサブピクセルが配置される。
第1のデータライン(DL1)の右側に配置される赤色(R)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)に接続され、第1のダミーサブピクセル(D1)と赤色(R)のサブピクセルは、第1のデータライン(DL1)を共有する。しかし、第2のダミーサブピクセル(D1)は、第1のゲートライン(GL1)と第1のデータライン(DL1)と電気的に分離された構造に配置され、隣接する赤色(R)のサブピクセルのみ第1のデータライン(DL1)と第2のゲートライン(GL2)に接続される。
また、第2のデータライン(DL1)は、緑色(G)のサブピクセルと青色(B)のサブピクセルが左右側に隣接して配置されるが、緑色(G)のサブピクセルは、第1のゲートライン(GL1)に接続され、青色(B)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)に接続される。
また、第3のデータライン(DL3)に共通に接続された赤色(R)のサブピクセルと緑色(G)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)と第1のゲートライン(GL1)にそれぞれ接続される。
また、第4のデータライン(DL4)に共通に接続された青色(B)のサブピクセルと赤色(R)のサブピクセルは、第1のゲートライン(GL1)と第2のゲートライン(GL2)にそれぞれ接続される。
また、第5のデータライン(DL5)に共通に接続された緑色(G)のサブピクセルと青色(B)のサブピクセルは、第1のゲートライン(GL1)と第2のゲートライン(GL2)にそれぞれ接続される。
また、第(M*m/2)+1番目のデータライン(DL(M*m/2)+1)の左側には、青色(B)のサブピクセルが第1のゲートライン(GL1)と接続され、第(M*m/2)+1番目のデータライン((M*m/2)+1)の右側には、第2のダミーサブピクセル(D2)が配置される。第2のダミーサブピクセル(D2)は、第1または第2のゲートライン(GL1、GL2)および第(d/2)+1個のデータライン(DL(m/2)+1)と電気的に接続されない。すなわち、本実施形態では、サブピクセルのn行と対応する各水平ラインには、(M*m/2)−1個のデータラインが一対のサブピクセルを共有するように配置される。すなわち、各水平ラインに配置されるデータラインの中、左右側端に配置される第1番目のデータライン(DL1)と第(M*m/2)+1番目のデータライン(DL(M*m/2)+1)を除き、一つのデータラインを一対のサブピクセルが共有する。
第2の水平ライン(H2)もやはり、第1の水平ラインと同様の方式で第3のゲートライン(GL3)と第4のゲートライン(GL4)にそれぞれのサブピクセルが交互に接続され、かつデータライン(DL)を共有する。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、複数のタッチ電極(TE1、TE2、...、TEl)(lは自然数)が配置される第1のタッチ電極(TE1)を見ると、左側端で第1のダミーサブピクセル(D1)の一部と重畳し、第1のタッチ電極(TE1)と第2のタッチ電極(TE2)との間に第4のデータライン(DL4)が位置し、タッチセンシングライン(SL)は位置しない。
すなわち、本実施形態では、第1および第2のダミーサブピクセル(D1、D2)を配置して表示パネルに配置されるタッチ電極(TE)をシフト(Shift)させて、タッチ電極(TE)の境界にタッチセンシングライン(SL)が位置しないようにすることによって、タッチ電極(TE)とタッチセンシングライン(SL)との間の寄生キャパシタンスの差が発生しないようにした。
このように、タッチ電極(TE)間に寄生キャパシタンスの差が発生しないようにすると、タッチ電極間に発生する輝度ムラを根本的に防止することができる。
また、本発明のタッチスクリーン内蔵型表示装置に配置されたそれぞれのサブピクセルの連結構造を図8で説明したように、変更すると、第1および第2の水平ライン(H1、H2)のサブピクセルがドットインバージョン方式のZZ逆Z(S)駆動を行うことができる。
すなわち、本実施形態では、各水平ラインに配置されるサブピクセルがデータラインを中心に左側から右側方向または右から左側方向への駆動が混在する。
これは、後述するが、水平ライン(横方向)に沿って発生する横線不良を改善するために、各水平ラインに配置されるサブピクセルは、奇数番目のゲートラインに緑色(G)のサブピクセル(弱充電サブピクセル)が接続されるようにし、偶数番目のゲートラインに赤色(R)のサブピクセル(強充電サブピクセル)が接続されるようにする。
また、青色(B)のサブピクセルは、奇数番目のゲートライン(弱充電サブピクセル)と偶数番目のゲートラインに交互に接続されるようにする。ここで、強充電サブピクセルと、弱充電サブピクセルは、図10および図11にて具体的に説明する。
したがって、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ZZ逆Z(S)駆動を具現することができる。
さらに具体的にみると、第1の水平ライン(H1)の第1のデータライン(DL1)に配置された第1のダミーサブピクセル(D1)と赤色(R)のサブピクセルは左側から右側の方向へ駆動をし(実際の第1のダミーサブピクセルは、動作しない)、第2の水平ライン(H2)の第1のデータライン(DL1)に配置された第1のダミーサブピクセル(D1)と赤色(R)のサブピクセルも左側から右側方向へ駆動する(実際の第1のダミーサブピクセルは、動作しない)(Z方向駆動)。
次に、第1の水平ライン(H1)と第2の水平ライン(H2)において第2のデータライン(DL2)に共通に接続された緑色(G)のサブピクセルと青色(B)のサブピクセルは、左側から右側の方向へ駆動する(Z方向駆動)。
次に、第1の水平ライン(H1)と第2の水平ライン(H2)で第3のデータライン(DL3)に共通に接続された赤色(R)のサブピクセルと緑色(G)のサブピクセルは、右側から左側方向へ駆動する(逆Z(S)方向駆動)。
このように、本実施形態に別のDRD構造を有するタッチスクリーン内蔵型表示装置は、ドットインバージョン方式のZZ逆Z(S)駆動をすることによって、分極状態を反転させて残像不良を改善することができる。
また、DRD構造を有する表示装置は、構造的に一つのデータラインに共通に接続される一対のサブピクセルは、強充電と弱充電となるが、強充電されたサブピクセルに同じ色が繰り返されると横線不良が発生する。
本実施形態では、横線不良を改善するために透過率の低い青色(B)のサブピクセルが横方向(H1、H2、...)に沿って強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに交互に配置されるようすることによって、横線不良を防止した。これと関連しては図10および図11にて、さらに詳細に説明する。
特に、本実施形態のタッチスクリーン内蔵型表示装置は、第1および第2のダミーサブピクセルを配置し、タッチ電極をシフトさせることにより、タッチ電極の境界にタッチセンシングライン(SL)が位置しないようにした。
図8を参照すると、タッチ電極は、基本的に赤色(R)、緑色(G)および青色(B)のサブピクセルとは重畳するように配置されるが、第1および第2のダミーサブピクセル(D1、D2)とは、一部の領域でのみ重畳するように配置される。すなわち、第1および第2のダミーサブピクセル(D1、D2)とタッチ電極(TE)を一部の領域でのみ重畳するようにすることにより、隣接するタッチ電極をシフトさせ、結果的にタッチ電極の境界にタッチセンシングラインが位置しないようにする。
したがって、タッチ電極の境界領域においてタッチ電極とタッチセンシングライン(SL)が重畳しないようにすることによって、タッチセンシングラインとタッチ電極間の寄生キャパシタンスの発生を根本的に遮断して輝度ムラを改善した。
図9は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置に配置されたタッチ電極間の領域を示す図である。
図9を参照すると、図8にて第1のタッチ電極(TE1)と第2のタッチ電極(TE2)の境界にタッチセンシングラインが位置せず、第4のデータライン(DL4)にのみ位置することが見られる。
本実施形態では、第4のデータライン(DL4)と交互に配置される第3のタッチセンシングライン(SL3)と第4のタッチセンシングライン(SL4)は、それぞれ第1のタッチ電極(TE1)と第2のタッチ電極(TE2)内に位置し、タッチセンシングラインと第1のタッチ電極(TE1)および第2のタッチ電極(TE2)間の重畳領域の差が発生しない。
これは、図8にて説明したように、本実施形態では、表示パネルの左側と右側端に第1の方向(列方向)により第1のダミーサブピクセルの(D1)と第2のダミーサブピクセル(D2)をそれぞれ配置し、これらと重畳するタッチ電極の重畳領域を調節した。
したがって、第1のダミーサブピクセル(D1)と第2のダミーサブピクセル(D2)との間に配置されるタッチ電極の位置をシフトさせることができ(第2の方向(行方向))、タッチ電極(TE)の境界にタッチセンシングライン(SL)が位置しないようにした。
すなわち、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、タッチ電極間にデータラインにのみ配置され、タッチセンシングライン(SL)は、いずれもタッチ電極と重畳するように配置される。したがって、タッチ電極間には、データライン(DL)が配置され、データライン(DL)を共有するトランジスタは、両側(左側と右側方向)方向のサブピクセルとそれぞれ接触する。
これにより、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、タッチ電極と対応する領域別の輝度ムラを防止した。
図10および図11は、本実施形態に係るサブピクセルにおいて充電が異なる原理を説明するための図である。
図10および図11を参照すると、データラインの数を減らすためのDRD構造は、構造的に2個のサブピクセルが一つのデータライン(DL)を共有する。図10に示すように、データライン(DL)を中心に左側には、赤色(R)のサブピクセルが配置され、右側には緑色(G)のサブピクセルが配置される。
赤色(R)のサブピクセルは、第1のゲートライン(GL1)とデータライン(DL)に接続され、緑色(G)のサブピクセルは、第2のゲートライン(GL2)とデータライン(DL)に接続される。このような連結構造でデータライン(DL)を介してデータ信号が供給されると、図11に示すように、赤色(R)のサブピクセルよりも緑色(G)のサブピクセルで強充電される。
DRD構造を有する表示パネルは、2n個のゲートラインが順次配置され、一対のゲートラインが一つの水平ラインを定義するが、各水平ラインには、必ず奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートライン(任意のn+1回目)を含む。すなわち、各水平ラインに配置される一対のゲートラインは、奇数番目のゲートラインで偶数番目のゲートラインに順次ゲート信号(スキャン信号)が供給される。
さらに具体的には、図11を参照すると、第1のゲートライン(GL1)を介して供給されるゲート信号(奇数番目(前端)スキャン信号)と第2のゲートライン(GL2)を介して供給されるゲート信号(偶数番目(後端)スキャン信号)が、一部重畳するが、第1のゲートライン(GL1)に連結された赤色(R)のサブピクセルは、フリーチャージング(Pre−charging)区間がないため、データ電圧(Data)が弱充電される。すなわち、奇数番目のゲートライン(GL1)に接続されるサブピクセルは、弱充電サブピクセルとなる
これに対し、第2のゲートライン(GL2)を介して供給されるデータ電圧(Data)は、ゲート信号の重畳区間でフリーチャージング(Pre−charging)された後、緑色(G)のサブピクセルにデータ電圧(Data)が充電されるため、強充電される。すなわち、偶数番目のゲートライン(GL2)に接続されるサブピクセルは、強充電サブピクセルとなる。
このように、一対のサブピクセルが一つのデータラインを共有するDRD構造では、強充電サブピクセルと、弱充電サブピクセルが必ず存在するが、このような充電程度の差は輝度の差を発生させる。
したがって、視感的に認知しやすいカラーが強充電サブピクセルと、弱充電サブピクセルに配置されると、輝度差により画質不良として認識される問題がある。
本実施形態では、透過率の低い青色(B)のサブピクセルが強充電のサブピクセルと弱充電サブピクセルに交互に配置されるようすることにより、横線不良を防止するようにした。
図8を参照すると、第1の水平ライン(H1)と第2の水平ライン(H2)に沿って、第1のダミーサブピクセル(D1)/赤色(R)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル/青色(B)のサブピクセル、赤色(R)のサブピクセル/緑色(G)のサブピクセル、青色(B)のサブピクセル/赤色(R)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル/青色(B)のサブピクセル、赤色(R)のサブピクセル/緑色(G)のサブピクセルの順に配置されている。
図10および図11の原理に基づいて強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルとを区分すると、青色(B)のサブピクセルは、第1および第2の水平ライン(H1、H2)方向に沿って、強充電サブピクセル/弱充電サブピクセル/強充電サブピクセル/弱充電サブピクセルの順に配置されたことを見ることができる。
すなわち、本実施形態の表示パネルにおいて水平ラインに配置される青色(B)のサブピクセルは、水平ラインを定義する奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインに交互に接続される。
また、赤色(R)のサブピクセルは、第1および第2の水平ライン(H1、H2)方向に沿って強充電サブピクセルと対応するサブピクセルを配置した。
すなわち、本実施形態の表示パネルにおいて水平ラインに配置される赤色(R)のサブピクセルは、水平ラインを定義するゲートラインのうち、偶数番目のゲートラインと接続される。
また、輝度差による視感の敏感度が最も大きい緑色(G)のサブピクセルは、弱充電サブピクセルと対応するサブピクセルに配置した。
すなわち、本実施形態の表示パネルにおいて水平ラインに配置される緑色(G)のサブピクセルは、水平ラインを定義するゲートラインのうち、奇数番目のゲートラインと接続される。
したがって、本実施形態に係るDRD構造のタッチスクリーン内蔵型表示装置は、強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに対応するカラーを調節することによって、横方向に沿って発生する横線不良を改善した効果がある。
図12は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方式と各サブピクセルのカラーの関係を説明するための図であり、図13は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置において横線不良が除去される原理を説明するための図である。
図12および図13を参照すると、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、図8で説明したように、第1および第2の水平ライン(H1、H2、...)の方向に沿って第1のダミーサブピクセル/赤色(R)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル/青色(B)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル/赤色(R)のサブピクセル、青色(B)のサブピクセル/赤色(R)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル/青色(B)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル/赤色(R)のサブピクセル、青色(B)のサブピクセル/赤色(R)のサブピクセル、...、青色(B)のサブピクセル/赤色(R)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル/青色(B)のサブピクセル、緑色(G)のサブピクセル/赤色(R)のサブピクセル、青色(B)のサブピクセル/第2のダミーサブピクセル(D2)に配置される。
すなわち、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、水平ライン(H1、H2、...)の方向に沿って赤色(R)のサブピクセルは、強充電サブピクセルに対応し、緑色(G)のサブピクセルは弱充電サブピクセルに対応する。また、横線不良を改善するために、青色(B)のサブピクセルは、強充電サブピクセルと、弱充電サブピクセルと対応するように交互に配置する。
前述した本実施形態に係る赤色(R)、緑色(G)および青色(B)のサブピクセルの配列構造は、ドットインバージョンZZh逆Z(S)駆動を行いながら、タッチ電極(TE)の境界にタッチセンシングライン(SL)が位置しないようにすることができ、輝度ムラ不良を防止することができる。
図12に示すように、表示パネルの第1の水平ライン(H1)と第2の水平ライン(H2)に沿って駆動方向を見ると、次の通りである。第1のデータライン(DL1)に配置された第1のダミーサブピクセル(D1)と赤色(R)のサブピクセルは、左側から右側方向へ駆動をし(実際の第1のダミーサブピクセルには、信号の供給がされない)、第2の水平ライン(H2)の第1のデータライン(DL1)に配置された第1のダミーサブピクセル(D1)と赤色(R)のサブピクセルも左側から右側方向へ駆動する(実際の第1のダミーサブピクセルには、信号が供給されない)(Z方向駆動)。
図10および図11にて説明したように、第1および第2のゲートライン(GL1、GL2)に供給されるゲート信号によって、第1のデータライン(DL1)に接続された赤色(R)のサブピクセルは、強充電サブピクセルとなる。
次に、第2のデータライン(DL2)に共通に接続された緑色(G)のサブピクセルと青色(B)のサブピクセルは、左側から右側方向へ駆動するため、緑色(G)のサブピクセルは、弱充電サブピクセルとなり、青色(B)のサブピクセルは、強充電サブピクセルとなる。
次に、第3のデータライン(DL3)に共通に接続された赤色(R)のサブピクセルと緑色(G)のサブピクセルは、右側から左側方向へ駆動するため、赤色(R)のサブピクセルは、弱充電サブピクセルとなり、緑色(G)のサブピクセルは、弱充電サブピクセルとなる。
このように、本実施形態に別のDRD構造を有するタッチスクリーン内蔵型表示装置は、第1および第2の水平ライン(H1、H2、...)の方向に沿ってZZ逆Z(S)駆動を繰り返すため、分極状態を反転させて残像不良を改善することができる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、第1および第2の水平ライン(H1、H2、...)の方向に沿って赤色(R)のサブピクセルはすべて強充電サブピクセルに対応し、緑色(G)のサブピクセルはすべて弱充電サブピクセルに対応し、青色(B)のサブピクセルは強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに交互に対応するようにして横線不良を改善した。
図14は、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法を示す図である。
図14を参照すると、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、表示領域を備える基板、表示領域内に備えられるm個のサブピクセルを備えるM*n個のピクセル(mは3または4、Mはmが3である場合、偶数であり、mが4である場合、自然数)、基板上に(M*m/2)+1個のデータライン、基板上に前記データラインと交差する2n個(nは自然数)のゲートラインおよび基板上に複数のタッチ電極を含む表示パネルを提供するステップを含む(S1401)。
上記表示パネルは、図8にて説明したDRD構造を有し、サブピクセル、第1および第2のダミーサブピクセルと対応するように配置された複数のタッチ電極と複数のタッチ電極にタッチ駆動信号を供給するために、データラインとサブピクセルを間にして交互に配置された複数のタッチセンシングラインを含む。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法は、表示パネルの水平ライン方向に配置されたサブピクセルをデータラインを基準に左側から右側方向または右側から左側方向への駆動を混在して駆動するステップを含む(S1402)。
水平ラインは、2n個のゲートラインで奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインからなる一対のゲートラインで画定され、それぞれのデータラインには、左側と右側にそれぞれサブピクセルが配置される。
特に、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置は、各水平ラインに配置された赤色(R)、緑色(G)および青色(B)のサブピクセルが、前述した混在駆動を具現する時に、第1および第2のダミーサブピクセル(D1、D2)は、データ電圧が供給されない。すなわち、第1および第2のダミーサブピクセルの(D1、D2)は、実際に動作しない。
このように、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置およびその駆動方法は、表示パネルに第1および第2のダミーサブピクセルを配置し、タッチ電極をシフトさせることにより、タッチ電極の境界にタッチセンシングライン(SL)が位置しないようにし、タッチ電極間のキャパシタンスの差が発生しないようにした効果がある。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置およびその駆動方法は、DRD(Double Rate Driving)方式で駆動し、Zインバージョンと逆Z(S)インバージョンの混在方式で駆動して、データドライバの出力チャンネル数(データライン数)を減らしながら、消費電力を節減した効果がある。
また、本実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型表示装置およびその駆動方法は、表示パネルに配置されるサブピクセルのうち、強充電サブピクセルと弱充電サブピクセルに対応するカラーを調節することによって、横方向に沿って発生する横線不良を改善した効果がある。
以上の説明および添付の図面は、本発明の技術思想を例示的に示したものに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で構成の組み合わせ、分離、置換および変更などの様々な修正および変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施形態により、本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、以下の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
100:表示装置
110:表示パネル
120:データドライバ
130:ゲートドライバ
140:コントローラ
150:タッチ回路

Claims (16)

  1. 表示領域を備える基板と、
    前記表示領域内に備えられるm個のサブピクセルを備えるM*n個のピクセル(mは3または4、Mはmが3である場合、偶数であり、mが4である場合、自然数)と、
    前記基板上の(M*m/2)+1個のデータラインと、
    前記基板上の前記データラインと交差する2n個(nは自然数)のゲートラインと、
    前記基板上の複数のタッチ電極と
    前記複数のタッチ電極にタッチ駆動信号を供給するために、前記データラインと列方向のサブピクセルを間にして交互に配置された複数のタッチセンシングラインとを含み、
    前記サブピクセルのn行は、前記2n個のゲートラインの連続した奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインで画定され、
    前記サブピクセルのn行と対応する各水平ラインには、(M*m/2)−1個のデータラインが一対のサブピクセルを共有するように接続され
    前記タッチ電極間の境界には、前記タッチセンシングラインが位置しない、タッチスクリーン内蔵型表示装置。
  2. 前記タッチ電極間に前記データラインが配置される、請求項1に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  3. 前記基板の表示領域の両側端には、第1番目と第(M*m/2)+1番目のデータラインが配置される、請求項1に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  4. 前記表示領域の両側端に配置された前記第1番目と第(M*m/2)+1番目のデータラインの外側にそれぞれ配置された第1および第2のダミーサブピクセルをさらに含む、請求項3に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  5. 各水平ラインの両側端に、前記第1および第2のダミーサブピクセルが配置される、請求項4に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  6. 偶数番目のゲートラインと接続された赤色サブピクセルが、第1番目のデータラインと接続された、請求項5に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  7. 前記第1および第2のダミーサブピクセルは、前記ゲートラインおよび前記第1番目と第(M*m/2)+1番目のデータラインと電気的に分離された、請求項4に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  8. 前記サブピクセルは、複数のタッチ電極とそれぞれ重畳し、前記第1および第2のダミーサブピクセルは、タッチ電極と一部が重畳する、請求項4に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  9. 各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと、偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、
    前記サブピクセルのうち、青色(B)のサブピクセルは、前記強充電サブピクセルと前記弱充電サブピクセルに交互に配置される、請求項1に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  10. 各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと、偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、
    各水平ラインに配置されたサブピクセルのうち、赤色(R)のサブピクセルは、前記強充電サブピクセルに配置される、請求項1に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  11. 各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと、偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、
    各水平ラインに配置されたサブピクセルのうち、緑色(G)のサブピクセルは、前記弱充電サブピクセルに配置される、請求項1に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置。
  12. 表示領域を備える基板と、前記表示領域内に備えられるm個のサブピクセルを備えるM*n個のピクセル(mは3または4、Mはmが3である場合、偶数であり、mが4である場合自然数)と、前記基板上の(M*m/2)+1個のデータラインと、前記基板上の前記データラインと交差する2n個(nは自然数)のゲートラインおよび前記基板上の複数のタッチ電極と、前記複数のタッチ電極にタッチ駆動信号を供給するために、前記データラインと列方向のサブピクセルを間にして交互に配置された複数のタッチセンシングラインとを含み、
    前記サブピクセルのn行は、前記2n個のゲートラインの連続した奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインで画定され、
    前記サブピクセルのn行と対応する各水平ラインには、(M*m/2)-1個のデータラインが一対のサブピクセルを共有するように接続され、前記タッチ電極間の境界には、前記タッチセンシングラインが位置しない、タッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法において、
    各水平ラインに配置されたサブピクセルは、各データラインを基準に左側から右側方向への駆動と右側から左側方向への駆動が混在して駆動するステップを含む、タッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法。
  13. 前記表示領域の両側端に配置された第1番目と第(M*m/2)+1番目のデータラインの外側にそれぞれ配置された第1および第2のダミーサブピクセルをさらに含み、
    前記第1および第2のダミーサブピクセルには、駆動中のデータ電圧が供給されない、請求項12に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法。
  14. 各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと、偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、
    前記サブピクセルのうち、青色(B)のサブピクセルは、前記強充電サブピクセルと前記弱充電サブピクセルに交互に配置される、請求項12に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法。
  15. 各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと、偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、
    各水平ラインに配置されたサブピクセルのうち、赤色(R)のサブピクセルは前記強充電サブピクセルに配置される、請求項12に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法。
  16. 各水平ラインに配置されたサブピクセルは、奇数番目のゲートラインと接続される弱充電サブピクセルと、偶数番目のゲートラインと接続される強充電サブピクセルとに区分され、
    各水平ラインに配置されたサブピクセルのうち、緑色(G)のサブピクセルは、前記弱充電サブピクセルに配置される、請求項12に記載のタッチスクリーン内蔵型表示装置の駆動方法。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103698927B (zh) * 2013-12-31 2017-05-10 敦泰电子有限公司 触摸显示装置、驱动电路及驱动方法
CN106652948B (zh) * 2016-12-27 2019-04-12 深圳市华星光电技术有限公司 一种驱动电路及显示面板
CN107515689B (zh) * 2017-06-29 2020-11-03 成都天马微电子有限公司 显示面板、显示设备和显示面板的驱动方法
TWI665589B (zh) * 2018-06-26 2019-07-11 友達光電股份有限公司 觸控顯示結構
KR102591836B1 (ko) * 2018-09-11 2023-10-20 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 패널, 터치 디스플레이 장치
TWI687911B (zh) * 2018-12-11 2020-03-11 友達光電股份有限公司 畫素陣列基板及其驅動方法
KR102599759B1 (ko) * 2018-12-24 2023-11-07 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치
CN109521609A (zh) * 2018-12-25 2019-03-26 上海中航光电子有限公司 阵列基板、显示面板和显示装置
KR102589890B1 (ko) * 2018-12-31 2023-10-13 엘지디스플레이 주식회사 터치 일체형 전계 발광 조명장치
CN111402824B (zh) * 2019-01-03 2022-04-01 矽创电子股份有限公司 显示驱动电路
TWI692748B (zh) * 2019-02-25 2020-05-01 友達光電股份有限公司 內嵌式觸控顯示面板以及畫素陣列基板
JP7219648B2 (ja) * 2019-03-22 2023-02-08 株式会社ジャパンディスプレイ センサ付き表示装置
CN111752056B (zh) * 2019-03-26 2023-05-30 和鑫光电股份有限公司 面板及其像素结构
JP7231825B2 (ja) * 2019-04-18 2023-03-02 日本電信電話株式会社 映像処理装置、映像処理方法及び映像処理プログラム
TWI695367B (zh) * 2019-05-10 2020-06-01 友達光電股份有限公司 畫素陣列基板
KR102637057B1 (ko) * 2019-09-24 2024-02-14 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
CN210442782U (zh) * 2019-11-22 2020-05-01 北京京东方显示技术有限公司 一种阵列基板、显示面板、显示装置
KR102664342B1 (ko) * 2019-12-27 2024-05-09 주식회사 엘엑스세미콘 디스플레이 구동 장치
TWI735184B (zh) * 2020-03-17 2021-08-01 友達光電股份有限公司 顯示驅動電路與相關的顯示裝置
TWI738432B (zh) * 2020-07-23 2021-09-01 友達光電股份有限公司 內嵌式觸控顯示面板
CN111951727B (zh) * 2020-08-25 2022-10-18 昆山国显光电有限公司 显示面板及显示装置
US11367373B1 (en) * 2021-02-04 2022-06-21 Novatek Microelectronics Corp. Driver integrated circuit
CN113724604B (zh) * 2021-09-14 2023-08-15 北京京东方技术开发有限公司 一种显示基板及电子设备
US11816285B2 (en) * 2022-03-29 2023-11-14 Synaptics Incorporated Devices and methods for enhancing proximity sensing performance in input-display devices

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3302625B2 (ja) 1997-08-07 2002-07-15 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR101039023B1 (ko) 2004-04-19 2011-06-03 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
JP2006030529A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Seiko Epson Corp 電気光学装置用駆動回路及び電気光学装置用駆動方法、並びに電気光学装置及び電子機器
KR101061854B1 (ko) 2004-10-01 2011-09-02 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101171176B1 (ko) 2004-12-20 2012-08-06 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 표시 장치
JP4860699B2 (ja) * 2006-08-31 2012-01-25 シャープ株式会社 表示パネルおよびそれを備えた表示装置
KR101429905B1 (ko) * 2006-09-29 2014-08-14 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP5100450B2 (ja) 2007-11-29 2012-12-19 三菱電機株式会社 画像表示装置及びその駆動方法
WO2011093243A1 (ja) 2010-01-29 2011-08-04 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR101761861B1 (ko) * 2010-06-18 2017-07-27 삼성디스플레이 주식회사 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치
TW201200935A (en) 2010-06-18 2012-01-01 Hannstar Display Corp Touch panel and pixel array thereof
KR101778650B1 (ko) 2011-02-23 2017-09-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
TW201312526A (zh) * 2011-09-02 2013-03-16 Wintek Corp 觸控顯示面板
EP2630943A1 (de) * 2012-02-21 2013-08-28 Astrium GmbH Therapiegerät
KR101926521B1 (ko) * 2012-03-26 2018-12-10 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN103186307B (zh) 2013-03-26 2015-10-14 合肥京东方光电科技有限公司 一种电容式内嵌触摸屏及显示装置
KR101633654B1 (ko) 2013-12-20 2016-06-27 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 패널 일체형 표시장치, 터치스크린 패널 일체형 표시패널, 데이터 구동 집적회로, 게이트 구동 집적회로 및 터치스크린 패널 일체형 표시장치의 구동 방법
KR102046848B1 (ko) 2013-12-20 2019-11-20 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US9098161B2 (en) 2013-12-20 2015-08-04 Lg Display Co., Ltd. Display device integrated with touch screen panel and method of driving the same
CN103744239A (zh) 2013-12-26 2014-04-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种内嵌式触控阵列基板结构
KR102141542B1 (ko) 2013-12-31 2020-09-14 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
KR101633175B1 (ko) * 2014-04-29 2016-06-24 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 일체형 표시장치
KR102223438B1 (ko) 2014-07-03 2021-03-05 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 패널 일체형 표시장치 및 표시패널
KR101648571B1 (ko) 2014-07-16 2016-08-18 엘지디스플레이 주식회사 인 셀 터치 타입의 표시장치
KR102207037B1 (ko) * 2014-09-17 2021-01-26 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치
KR101520588B1 (ko) * 2014-11-07 2015-05-15 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US9703439B2 (en) * 2014-12-26 2017-07-11 Lg Display Co., Ltd. Touch sensor integrated type display device
CN104934006B (zh) * 2015-07-01 2017-09-29 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其驱动方法、显示装置
JP2017151277A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置、配線基板、及び、センサ付き表示装置
CN106201072B (zh) * 2016-06-30 2019-09-17 厦门天马微电子有限公司 一种触控显示装置

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