JP6501750B2 - 駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置 - Google Patents

駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置 Download PDF

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Description

本実施例は、駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置に関するものである。
情報化社会が発展するにつれて画像を表示するための表示装置に対する要求が多様な形態で増加しており、最近では液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display Device)、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)など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の中には、ボタン、キーボード、マウスなどの通常の入力方式から脱皮し、使用者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基盤の入力方式を提供できるタッチ表示装置がある。
このようなタッチ表示装置がタッチ基盤の入力方式を提供するためには、使用者のタッチ有無を把握し、タッチ座標(タッチ位置)を正確に検出できなければならない。
このために、タッチパネル(タッチスクリーンパネル)にタッチセンサ(Touch Sensor)として配置された複数のタッチ電極を通じて、タッチ電極間のキャパシタンスまたはタッチ電極と指などのポインタ間のキャパシタンスの変化に基づいてタッチ有無およびタッチ座標などを検出するキャパシタンスタッチ方式が多く採用されている。
一方、タッチセンシング機能を有するタッチ表示装置などの電子機器は電磁妨害雑音(EMI:Electro Magnetic Interference、以下「EMI」という)に対する水準が一定水準以下とならなければならない条件を満足しなければならない。
しかし、既存のタッチ表示装置はタッチセンシングのためのタッチ駆動信号によってEMI水準が非常に大きくなる問題点があった。
特に、タッチセンシングのためにタッチ電極に印加されるタッチ駆動信号が所定の周波数を有するパルスタイプの信号である場合、EMIの影響がさらに大きくなり得る。
このようなEMIの影響により、タッチ表示装置のシステム安定性を低下させ、タッチセンシング時に得られるセンシング電圧などに影響を及ぼしてタッチセンシング性能を低下させるか、ディスプレイに必要な他の電圧にも影響を及ぼしてディスプレイ性能を低下させる問題点が引き起こされる可能性がある。
本実施例の目的は、EMI(Electro Magnetic Interference)水準を改善できる駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置を提供することである。
本実施例の他の目的は、タッチ区間でEMI水準を改善しながらも不要な寄生キャパシタンスの発生を防止できる駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置を提供することである。
本実施例のさらに他の目的は、EMI改善を可能にするマルチ周波数駆動方式のタッチ駆動を遂行できる駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置を提供することである。
一側面において、本実施例は、複数のデータラインおよび複数のゲートラインが配置され、複数のデータラインおよび複数のゲートラインによって定義される複数のサブピクセルが配列された表示パネルを含み、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを有するタッチ表示装置を提供することができる。
このようなタッチ表示装置は、表示パネルの外部または内部に配置された複数のタッチ電極と、複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力してタッチ有無またはタッチ位置をセンシングするタッチセンシング回路を含むことができる。
このようなタッチ表示装置において、タッチモードのための各タッチ区間はn(nは2以上の自然数)個以上の単位タッチ区間を含むことができる。
各タッチ区間に含まれたk個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号は一定の周波数を有することができる。
k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
他の側面において、本実施例は、複数のデータラインおよび複数のゲートラインが配置され、複数のデータラインおよび複数のゲートラインによって定義される複数のサブピクセルが配列された表示パネルを含み、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを有するタッチ表示装置の駆動方法を提供することができる。
このような駆動方法は、ディスプレイモードのためのディスプレイ区間の間、データラインおよびゲートラインを駆動するディスプレイ駆動段階と、タッチモードのためのタッチ区間の間、表示パネルの内部または外部に配置された複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力するタッチ駆動段階とを含むことができる。
タッチ駆動段階において、一つのタッチ区間はk個以上の単位タッチ区間を含むことができる。
k個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号は一定の周波数を有することができる。
k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
さらに他の側面において、本実施例は、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを有するタッチ表示装置に含まれたタッチセンシング回路を提供することができる。
このようなタッチセンシング回路は、複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力する駆動回路と、複数のタッチ電極のそれぞれからキャパシタンス変化を検出してタッチ有無またはタッチ位置をセンシングするセンシング回路を含むことができる。
タッチモードのための一つのタッチ区間は、k個以上の単位タッチ区間を含むことができる。
k個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号は、一定の周波数を有することができる。
k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
さらに他の側面において、本実施例は、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを有するタッチ表示装置に含まれたタッチセンシング回路を提供することができる。
このようなタッチセンシング回路は、タッチセンシングのための複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力する信号出力部と、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のための信号を検出する信号検出部を含むことができる。
タッチモードのための一つのタッチ区間は、k個以上の単位タッチ区間を含むことができる。
k個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号は、一定の周波数を有することができる。
k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
さらに他の側面で、本実施例は、ディスプレイ区間の間、映像信号に該当するデータ電圧が印加される複数のデータラインと、ディスプレイ区間の間、スキャン信号が印加される複数のゲートラインと、タッチ区間の間、のパルスタイプのタッチ駆動信号が印加される複数のタッチ電極を含む表示パネルを提供することができる。
各タッチ区間はk個以上の単位タッチ区間を含むことができる。
k個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号は一定の周波数を有することができる。
k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
以上で説明したような本実施例によれば、EMI(Electro Magnetic Interference)水準を改善できる駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置を提供することができる。
これを通じて、EMIによるシステム安定性、ディスプレイ性能およびタッチセンシング性能の低下を防止できる。
本実施例によれば、タッチ区間でEMI水準を改善しながらも不要な寄生キャパシタンスの発生を防止できる駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置を提供することができる。
本実施例によれば、EMI改善を可能にするマルチ周波数駆動方式(周波数変更方式)のタッチ駆動を遂行できる駆動方法、タッチセンシング回路、表示パネルおよびタッチ表示装置を提供することができる。
本実施例に係るタッチ表示装置の概略的なシステム構成図である。 本実施例に係るタッチ表示装置で、ディスプレイ区間とタッチ区間でタッチ電極に印加される信号を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のV−センシング方式に係るディスプレイ区間とタッチ区間を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のH−センシング方式に係るディスプレイ区間とタッチ区間を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置で発生する寄生キャパシタンス成分を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置の無負荷駆動を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のタッチ区間でEMI(Electro Magnetic Interference)測定結果を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のEMI改善のためのマルチ周波数駆動を説明するための図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のマルチ周波数駆動特性を説明するために、単一周波数のタッチ駆動信号が出力される単位タッチ区間でのタッチ駆動信号の信号特性を説明するための図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がタッチ区間別にタッチ駆動信号の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がタッチ区間別にタッチ駆動信号の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、単位タッチ区間でのパルス個数に基づいた周波数変更方式を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がタッチ区間別にタッチ駆動信号の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、単位タッチ区間の区間長さに基づいた周波数変更方式を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がタッチ区間別にタッチ駆動信号の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、無負荷駆動を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がタッチ区間内でタッチ駆動信号の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がタッチ区間内でタッチ駆動信号の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、単位タッチ区間でのパルス個数に基づいた周波数変更方式を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がタッチ区間内でタッチ駆動信号の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、単位タッチ区間の区間長さに基づいた周波数変更方式を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がタッチ区間内でタッチ駆動信号の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、無負荷駆動を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がV−センシング方式下でマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がV−センシング方式下でマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がH−センシング方式下でマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置がH−センシング方式下でマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のマルチ周波数基盤のタッチ駆動を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のマルチ周波数基盤のタッチ駆動を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のV−センシング方式のマルチ周波数基盤のタッチ駆動を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のH−センシング方式のマルチ周波数基盤のタッチ駆動を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のH−センシング方式のマルチ周波数基盤のタッチ駆動を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のマルチ周波数基盤のタッチ駆動のための周波数変更方式を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のマルチ周波数基盤のタッチ駆動のための他の周波数変更方式を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のマルチ周波数基盤のタッチ駆動のための周波数変更特性を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置の駆動方法に対するフローチャートである。 本実施例に係るタッチ表示装置のタッチセンシング回路を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のタッチセンシング回路を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のタッチセンシング回路の駆動回路を示した図面である。 本実施例に係るタッチ表示装置のEMI改善効果を示した図面である。
以下、本発明の一部の実施例を例示的な図面を参照して詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同じ構成要素に対しては仮に他の図面上に表示されてもできるだけ同じ符号を有し得る。また、本発明を説明するにおいて、関連した公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする可能性があると判断される場合にはその詳細な説明は省略し得る。
また、本発明の構成要素を説明するにおいて、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって該当構成要素の本質、順序または個数などは限定されない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結されるかまたは接続され得るが、各構成要素の間に他の構成要素が「介在」されるか、各構成要素が他の構成要素を通じて「連結」、「結合」または「接続」されることもあると理解されるべきである。
図1は本実施例に係るタッチ表示装置100の概略的なシステム構成図である。図2は本実施例に係るタッチ表示装置100で、ディスプレイ区間(DS)とタッチ区間(TS)でタッチ電極(TE)に印加される信号を示した図面である。
本実施例に係るタッチ表示装置100は、映像信号に該当するデータ電圧が印加される複数のデータライン(DL)と、スキャン信号が印加される複数のゲートライン(GL)とが配置され、複数のデータライン(DL)および複数のゲートライン(GL)により定義される複数のサブピクセル(SP)が配列された表示パネル110を含む。
本実施例に係るタッチ表示装置100は、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを含む二つの動作モードを有する。
ディスプレイモードのためのディスプレイ区間の間、複数のデータラインには映像信号に該当するデータ電圧が印加され、複数のゲートラインにはスキャン信号が順次印加される。
本実施例に係るタッチ表示装置100はディスプレイモードで動作するためにデータ駆動回路(図示されず)およびゲート駆動回路(図示されず)などを含むことができる。
本実施例に係るタッチ表示装置100がディスプレイモードで動作するディスプレイ区間(DS)の間、データ駆動回路(図示されず)は複数のデータライン(DL)を駆動し、ゲート駆動回路(図示されず)は複数のゲートライン(GL)を駆動する。
本実施例に係るタッチ表示装置100は、タッチモードで動作するためにタッチセンシング回路120などを含むことができる。
本実施例に係るタッチ表示装置100がタッチモードで動作するタッチ区間(TS)の間、タッチセンシング回路120は信号ライン(SL)を通じて電気的に連結された複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプ(例:PWM(Pulse Width Modulation)信号タイプ)のタッチ駆動信号(TDS)を出力してタッチ有無またはタッチ位置をセンシングすることができる。
タッチセンシング回路120は、タッチ電極駆動方式において、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つを順次駆動することもでき(順次駆動方式)、すべてのタッチ電極(TE)を同時に駆動することもできる(同時駆動方式)。
タッチセンシング回路120は、タッチ電極駆動方式が順次駆動方式または同時駆動方式であっても、タッチ有無および/またはタッチ位置をセンシング(検出)するセンシング処理方式においては、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つから受信される信号を利用してセンシング処理することができる。
一方、タッチセンシング回路120はキャパシタンス変化を検出し、検出されたキャパシタンス変化に基づいてタッチ有無および/またはタッチ位置をセンシングすることができる。すなわち、本実施例に係るタッチ表示装置100は、キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式でタッチをセンシングすることができる。
このようなキャパシタンス基盤のタッチセンシング方式としては、指、ペンなどのポインタとタッチ電極(TE)との間のキャパシタンス変化を検出してタッチをセンシングするセルフ−キャパシタンス(Self−Capacitance)基盤のタッチセンシング方式と、2種類のタッチセンサ間のキャパシタンス変化を検出してタッチをセンシングするミューチュアル−キャパシタンス(Mutual−Capacitance)基盤のタッチセンシング方式などがあり得る。
前述したミューチュアル−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式の場合、タッチ駆動信号(TDS)が印加される駆動電極(Tx電極ともいう)とこのような駆動電極と対応する受信電極(Rx電極という)を利用して、二つのタッチセンサ(駆動電極、受信電極)間のキャパシタンス変化を検出してタッチをセンシングする方式である。
このようなミューチュアル−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式の場合、二つのタッチセンサの中でタッチ駆動信号(TDS)が印加される駆動電極(Tx電極)は本明細書で言及されるタッチ電極(TE)に該当し得る。
前述したセルフ−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式の場合、タッチ電極(TE)にタッチ駆動信号を印加し、タッチ駆動信号が印加されたタッチ電極(TE)での信号を検出してキャパシタンス変化を検出する方式であって、1種類のタッチセンサに該当するタッチ電極(TE)が、ミューチュアルキャパシタンス基盤のタッチセンシング方式で利用される駆動電極と受信電極の役割を兼ねているといえる。
本実施例に係るタッチ表示装置100は、セルフ−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式でタッチ駆動およびタッチセンシングを遂行することもでき、ミューチュアル−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式でタッチ駆動およびタッチセンシングを遂行することもできる。
しかし、以下では、説明の便宜のために、セルフ−キャパシタンス基盤のタッチセンシング方式でタッチ駆動およびタッチセンシングを遂行するものと仮定して説明する。
したがって、タッチセンシング回路120は、一例として、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つを駆動して各タッチ電極(TE)を通じて受信される信号に基づいて各タッチ電極(TE)でのキャパシタンス変化を検出してタッチ有無および/またはタッチ位置をセンシングすることができる。
一方、タッチセンサ(Touch Sensor)の役割をする複数のタッチ電極(TE)は、表示パネル110の外部に別途存在するタッチパネル(図示されず)に配置されることもあり、表示パネル110の内部に内蔵されて配置されることもある。
このように、複数のタッチ電極(TE)が表示パネル110に内蔵される場合、複数のタッチ電極(TE)はイン−セル(In−Cell)タイプまたはオン−セル(On−Cell)タイプで配置され得る。
一方、本実施例に係るタッチ表示装置100がディスプレイモードで動作する時、すべてのサブピクセルに共通電圧(Vcom)が印加され得る。
このために、表示パネル110には共通電圧(Vcom)が印加される共通電圧電極が配置され得る。
複数のタッチ電極(TE)が表示パネル110に内蔵される場合、複数のタッチ電極(TE)はディスプレイ区間(DS)の間、共通電圧(Vcom)が印加される共通電圧電極として活用され得る。
ここで、タッチ表示装置100が液晶表示装置である場合、共通電圧(Vcom)は、各サブピクセルのピクセル電圧(データ電圧と対応)と電位差を作って各サブピクセルの階調を表現するのに利用される。
前述した通り、複数のタッチ電極(TE)が共通電圧電極として活用される場合、図2に図示された通り、本実施例に係るタッチ表示装置100で、複数のタッチ電極(TE)は、ディスプレイ区間(DS)の間は共通電圧電極の役割をし、タッチ区間(TS)の間はタッチセンサの役割をすることができる。
図2を参照すれば、ディスプレイ区間(DS)とタッチ区間(TS)は一フレーム区間が時分割されて定義され得る。
一フレーム区間をディスプレイ区間(DS)とタッチ区間(TS)に時分割する方式により、タッチセンシング方式は、図3のようなV−センシング方式と、図4のようなH−センシング方式などを含むことができる。
図3は、本実施例に係るタッチ表示装置100のV−センシング方式に係るディスプレイ区間(DS)とタッチ区間(TS)を示した図面で、図4は、本実施例に係るタッチ表示装置100のH−センシング方式に係るディスプレイ区間(DS)とタッチ区間(TS)を示した図面である。
図3を参照すれば、V−センシング方式の場合、一フレーム区間を1個のディスプレイ区間(DS)と1個以上のタッチ区間(TS)に時分割する。
1個のディスプレイ区間(DS)の間、タッチ表示装置100は、一フレームに対するディスプレイ駆動を遂行する。
1個以上のタッチ区間(TS)の間、タッチ表示装置100は、一フレーム領域でのタッチ有無またはタッチ位置をセンシングする。
図4を参照すれば、H−センシング方式の場合、一フレーム区間を2個以上のディスプレイ区間(DS)と1個以上のタッチ区間(TS)に時分割する。
2個以上のディスプレイ区間(DS)の間、タッチ表示装置100は、一フレームに対するディスプレイ駆動を遂行する。
2個以上のタッチ区間(TS)の間、タッチ表示装置100は、一フレーム領域でのタッチ有無またはタッチ位置をセンシングする。
図3および図4を参照すれば、ディスプレイ区間(DS)とタッチ区間(TS)は同期化信号(SYNC)により定義され得る。
このような同期化信号(SYNC)はタイミングコントローラ(Timing Controller)などのような制御構成で生成されて、ディスプレイ駆動のための回路(例:データ駆動回路、ゲート駆動回路など)およびタッチ駆動のための回路(例:タッチセンシング回路120など)に伝達され得る。
図3および図4を参照すれば、同期化信号(SYNC)で、ハイレバル区間(またはローレベル区間)はディスプレイ区間(DS)に該当し、ローレベル区間(またはハイレバル区間)はタッチ区間(TS)に該当し得る。
図5は本実施例に係るタッチ表示装置100で発生する寄生キャパシタンス成分(Cp1、Cp2、Cp3)を示した図面である。
図5を参照すれば、タッチ区間(TS)の間、いずれか一つまたは二以上のタッチ電極(TEs)にタッチ駆動信号(TDS)が印加されている時、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)は、データライン(DL)と寄生キャパシタンス(Cp1)を形成し、ゲートライン(GL)と寄生キャパシタンス(Cp2)を形成し、タッチ駆動信号(TDS)が印加されない他のタッチ電極(TEo)と寄生キャパシタンス(Cp3)を形成することができる。
このように、タッチ区間(TS)の間発生する寄生キャパシタンス(Cp1、Cp2、Cp3)は、タッチセンシング時に負荷(Load)として作用してセンシング正確度を低下させる主要要因となり得る。
したがって、本実施例に係るタッチ表示装置100は、タッチ区間(TS)の間複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つを駆動する時、タッチセンシング時にロード(Load)として作用する寄生キャパシタンス(Cp1、Cp2、Cp3)が発生することを防止するか減らす無負荷駆動(Load Free Driving)を遂行できる。
図6は、本実施例に係るタッチ表示装置100の無負荷駆動を示した図面である。
図6を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100は、タッチ区間(TS)の間少なくとも一つのタッチ電極(TEs)にタッチ駆動信号(TDS)を印加する時、複数のデータライン(DL)の全体または一部に無負荷駆動信号(D_LFDS)を印加することができる。
複数のデータライン(DL)の中で無負荷駆動信号(D_LFDS)が印加される一部のデータライン(DL)は、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と対応する位置に配置されたデータラインであり得る。
データライン(DL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(D_LFDS)は、タッチ駆動信号(TDS)であるか、タッチ駆動信号(TDS)と対応する信号であり得る。
無負荷駆動信号(D_LFDS)がタッチ駆動信号(TDS)と対応する場合、無負荷駆動信号(D_LFDS)はタッチ駆動信号(TDS)の周波数と同じ周波数を有し、タッチ駆動信号(TDS)の位相と同じ位相を有することができ、また、タッチ駆動信号(TDS)の振幅と同じ振幅を有することもできる。
これによって、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(D_LFDS)が印加されたデータライン(DL)の間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(D_LFDS)が印加されたデータライン(DL)の間に寄生キャパシタンス(Cp1)が形成されることが防止され得る。
図6を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100は、タッチ区間(TS)の間少なくとも一つのタッチ電極(TEs)にタッチ駆動信号(TDS)を印加する時、複数のゲートライン(GL)の全体または一部に無負荷駆動信号(G_LFDS)を印加することができる。
複数のゲートライン(GL)の中で無負荷駆動信号(G_LFDS)が印加される一部のゲートライン(GL)は、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と対応する位置に配置されたゲートラインであり得る。
ゲートライン(GL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(G_LFDS)は、タッチ駆動信号(TDS)であるか、タッチ駆動信号(TDS)と対応する信号であり得る。
無負荷駆動信号(G_LFDS)がタッチ駆動信号(TDS)と対応する場合、無負荷駆動信号(G_LFDS)は、タッチ駆動信号(TDS)の周波数と同じ周波数を有し、タッチ駆動信号(TDS)の位相と同じ位相を有することができ、また、タッチ駆動信号(TDS)の振幅と同じ振幅を有することもできる。
これによって、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(G_LFDS)が印加されたゲートライン(GL)の間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(G_LFDS)が印加されたゲートライン(GL)の間に寄生キャパシタンス(Cp2)が形成されることが防止され得る。
図6を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100は、タッチ区間(TS)の間少なくとも一つのタッチ電極(TEs)にタッチ駆動信号(TDS)を印加する時、タッチ駆動信号(TDS)が印加されない他のタッチ電極(TEo)に無負荷駆動信号(T_LFDS)を印加することができる。
複数のタッチ電極(TE)の中で無負荷駆動信号(T_LFDS)が印加される他のタッチ電極(TEo)は、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と隣接するように配置されたタッチ電極(TE)であるか、他のすべてのタッチ電極(TE)であり得る。
他のタッチ電極(TEo)に印加される無負荷駆動信号(T_LFDS)は、タッチ駆動信号(TDS)であるか、タッチ駆動信号(TDS)と対応する信号であり得る。
無負荷駆動信号(T_LFDS)がタッチ駆動信号(TDS)と対応する場合、無負荷駆動信号(T_LFDS)はタッチ駆動信号(TDS)の周波数と同じ周波数を有し、タッチ駆動信号(TDS)の位相と同じ位相を有することができ、また、タッチ駆動信号(TDS)の振幅と同じ振幅を有することもできる。
これによって、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(T_LFDS)が印加された他のタッチ電極(TEo)の間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(T_LFDS)が印加された他のタッチ電極(TEo)の間に寄生キャパシタンス(Cp3)が形成されることが防止され得る。
前述したような無負荷駆動(Load Free Driving)時、データライン(DL)、ゲートライン(GL)およびタッチ電極(TEo)中の少なくとも一種類で無負荷駆動信号(D_LFDS、G_LFDS、T_LFDS中の少なくとも一つ)は、タッチ駆動信号(TDS)と完全に同じ信号であり得、寄生キャパシタンスを除去することさえできれば、タッチ駆動信号(TDS)と異なるか類似の信号であり得る。
タッチセンシング回路120がタッチ駆動信号(TDS)と完全に同じ無負荷駆動信号を出力しても、負荷およびRC遅延(Resistive−Capacitive Delay)などのパネル特性により、データライン(DL)、ゲートライン(GL)、またはタッチ電極(TEo)に実際に印加された無負荷駆動信号の周波数、位相、電圧(振幅)、または信号波形(信号の形状)などが、タッチ駆動信号(TDS)の周波数、位相、電圧(振幅)、または信号波形(信号の形状)などと異なり得る。
このように、無負荷駆動信号の出力状態と実際の印加状態が異なる程度は、パネル位置(すなわち、無負荷駆動信号が印加されるデータライン(DL)、ゲートライン(GL)、またはタッチ電極(TEo)の水平または垂直位置)により異なり得る。
このように、パネル特性および印加位置などにより、無負荷駆動信号の出力状態と実際の印加状態が異なることを考慮して、実際に印加された無負荷駆動信号が実際に印加されたタッチ駆動信号と同一となるように、タッチ駆動信号または無負荷駆動信号の出力状態を調節して出力することができる。
したがって、タッチセンシング回路120から出力されるタッチ駆動信号と、無負荷駆動回路(例:タッチセンシング回路、データドライバー、またはゲートドライバーなど)から出力される無負荷駆動信号は、周波数、位相、電圧(振幅)および信号波形(信号の形状)などがすべて同一である場合もあり得、周波数、位相、電圧(振幅)および信号波形(信号の形状)などのうち少なくとも一つが互いに異なることもあり得る。
一方、タッチ表示装置100は、タッチ区間(TS)の間、単一周波数(例:数十KHz〜数百KHz)のパルスタイプからなるタッチ駆動信号(TDS)を利用して複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つを駆動すると、タッチ駆動信号(TDS)の電圧レベルが変化により、ハーモニック(Harmonic)周波数成分でEMI(Electro Magnetic Interference)が発生する可能性がある。
特に、タッチ表示装置100は、タッチ区間(TS)の間、単一周波数(例:数十KHz〜数百KHz)のパルスタイプからなるタッチ駆動信号(TDS)を利用して複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つを駆動し、この時、他のタッチ電極(TEo)、データライン(DL)およびゲートライン(GL)中の少なくとも一つに対する無負荷駆動をさらに遂行すると、タッチ駆動信号(TDS)によるEMIがさらに深刻化されて発生する可能性がある。
図7は、本実施例に係るタッチ表示装置100のタッチ区間(TS)でEMI(Electro Magnetic Interference)測定結果を示した図面である。
図7を参照すれば、一例として、タッチ表示装置100が100KHzの単一周波数を有するタッチ駆動信号(TDS)を利用してタッチ電極(TE)を駆動する場合、タッチ駆動信号(TDS)によりAM(Amplitude Modulation)周波数領域(例:概略500KHz〜概略1,605KHz)でEMIが発生する可能性がある。
図7は、周波数別EMI信号の信号強度を測定して、EMI信号の測定上限値710と測定平均値720を周波数別に示したグラフである。
測定の結果、EMI信号の測定上限値710がAM周波数領域でEMI条件を満足させるための最小上限値である基準上限値711より大きく現れる地点712があることを確認することができる。
また、測定の結果、EMI信号の測定平均値720がAM周波数領域でEMI条件を満足させるための最小平均値である基準平均値721より大きく現れる地点722があることを確認することができる。
すなわち、測定の結果、AM周波数領域で、EMI信号の測定上限値710および測定平均値720がEMI条件を満足させることができない状況が発生する可能性がある。
そこで、本実施例に係るタッチ表示装置100は、タッチ駆動信号(TDS)によるEMI現象を減らすために、マルチ周波数駆動(Multi Frequency Driving)方式を提供することができる。
図8は、本実施例に係るタッチ表示装置100のEMI改善のためのマルチ周波数駆動を説明するための図面である。
図8を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100のタッチセンシング回路120は、タッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更しながら二つ以上の周波数を有するタッチ駆動信号(TDS)を利用してタッチ電極(TE)を駆動する。
このようなタッチ駆動方式は、タッチ電極(TE)を駆動するためのタッチ駆動信号(TDS)の周波数が二つ以上となる「マルチ周波数駆動(Multi Frequency Driving)」方式に該当する。
このようなマルチ周波数駆動によれば、タッチセンシング回路120から出力されるタッチ駆動信号(TDS)は、周波数が変更され得る。
前述した通り、マルチ周波数駆動によれば、タッチセンシング回路120から出力されるタッチ駆動信号(TDS)の周波数が変更されることによってEMI分散現象が発生し、タッチ駆動信号(TDS)によるEMI現象が緩和され得る。
換言すれば、本実施例は、EMI水準を改善させることができ、このために、マルチ周波数駆動方式のタッチ駆動を遂行できるタッチセンシング方法、タッチセンシング回路120およびタッチ表示装置100を開示する。
ここで、マルチ周波数駆動方式はタッチ駆動信号の周波数変更を通してのタッチ駆動方式であって、タッチ駆動信号の周波数変更は単一周波数を使用する区間(単位タッチ区間)の区間の長さを調節する技法、または単一周波数を使用する区間でパルス個数を調節する技法を通じてなされ得る。
以下では、タッチ駆動信号(TDS)の周波数変更を通じて、二つ以上の周波数を有するタッチ駆動信号(TDS)を利用してタッチ電極(TE)を駆動するマルチ周波数駆動についてさらに詳細に説明する。
図9は、本実施例に係るタッチ表示装置100のマルチ周波数駆動特性を説明するために、単一周波数のタッチ駆動信号(TDS)が出力される単位タッチ区間(UTS)でのタッチ駆動信号(TDS)の信号特性を説明するための図面である。
タッチ駆動信号(TDS)の周波数変更を通じて、二つ以上の周波数を有するタッチ駆動信号(TDS)を利用してタッチ電極(TE)をマルチ周波数駆動する時、単一周波数のタッチ駆動信号(TDS)を利用してタッチ電極(TE)を駆動する区間が存在する。このような区間を単位タッチ区間(UTS)という。
図9は、単位タッチ区間(UTS)でのタッチ駆動信号(TDS)を示した図面である。
図9を参照すれば、単位タッチ区間(UTS)は、定められた区間長さ(T)を有する。そして、単位タッチ区間(UTS)でタッチセンシング回路120から出力されるパルスタイプのタッチ駆動信号(TDS)は、定められた周波数(F)とパルス個数(N)を有する。
そして、単位タッチ区間(UTS)でタッチセンシング回路120から出力されるパルスタイプのタッチ駆動信号(TDS)は、ハイレバル区間の長さ(x)とローレベル区間の長さ(y)により定義されるデューティ比(Duty Ratio)を有する。
タッチ駆動信号(TDS)のデューティ比は、x/(x+y)であって、単位タッチ区間(UTS)ごとに異なる場合もあれば、すべての単位タッチ区間(UTS)で同一の場合もある。
以下では、一例として、タッチ駆動信号(TDS)のデューティ比は50%であって、すべての単位タッチ区間(UTS)で同一であると仮定する。すなわち、タッチ駆動信号(TDS)でハイレバル区間の長さ(x)とローレベル区間の長さ(y)が同一であると仮定する。
図10〜図13は、本実施例に係るタッチ表示装置100がタッチ区間(TS)別にタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面で、図14〜図17は、本実施例に係るタッチ表示装置100がタッチ区間(TS)内でタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面である。
マルチ周波数駆動方式は、単位タッチ区間(UTS)をいかに割り当てるかによって異なり得る。
図10〜図13に図示された通り、一つのタッチ区間(TS)は、一つの単位タッチ区間(UTS)と対応することができる。
このように、一つのタッチ区間(TS)に一つの単位タッチ区間(UTS)が存在する場合、一つの単位タッチ区間(UTS)と対応する一つのタッチ区間(TS)では、タッチ駆動信号(TDS)の周波数は同一であり、タッチ区間(TS)別にタッチ駆動信号(TDS)の周波数が変更され得る。
これとは異なり、図14〜図17に図示された通り、一つのタッチ区間(TS)は、k(kは2以上の自然数)個以上の単位タッチ区間(UTS)と対応することができる。
このように、一つのタッチ区間(TS)に二以上の単位タッチ区間(UTS)が存在する場合、一つのタッチ区間(TS)内で単位タッチ区間(UTS)別にタッチ駆動信号(TDS)の周波数が変更され得る。
マルチ周波数駆動により、同じ周波数のタッチ駆動信号(TDS)が出力される二以上の単位タッチ区間(UTS)が存在する場合、二以上の単位タッチ区間(UTS)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDS)の周波数が互いに異なる。
二以上の単位タッチ区間(UTS)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDS)の周波数は、該当単位タッチ区間(UTS)の区間長さ(T)および該当単位タッチ区間(UTS)でのタッチ駆動信号(TDS)のパルス個数(N)により定義され得る。
周波数変更のための第1技法によれば、二以上の単位タッチ区間(UTS)それぞれの区間長さ(T)が同一であり、二以上の単位タッチ区間(UTS)それぞれでのタッチ駆動信号(TDS)のパルス個数(N)が互いに異なり得る。
周波数変更のための第2技法によれば、二以上の単位タッチ区間(UTS)それぞれの区間長さ(T)が互いに異なり、二以上の単位タッチ区間(UTS)それぞれでのタッチ駆動信号(TDS)のパルス個数(N)が同一であり得る。
以下では、単位タッチ区間(UTS)の割り当て方式によるマルチ周波数駆動方式をさらに詳細に説明する。
まず、図10〜図13を参照して、一つのタッチ区間(TS)が一つの単位タッチ区間(UTS)と対応する場合に対するマルチ周波数駆動方式を説明する。
図10を参照すれば、第1周波数(F1)のタッチ駆動信号(TDS1)が出力される第1単位タッチ区間(UTS1)と第2周波数(F2)のタッチ駆動信号(TDS2)が出力される第2単位タッチ区間(UTS2)が第1タッチ区間(TS1)と第2タッチ区間(TS2)にそれぞれ対応して存在する。
第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)と第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)は互いに異なる。
第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)は、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)および第1単位タッチ区間(UTS1)でのパルス個数(N1)により下記の数学式1のように定義され得る。
Figure 0006501750
第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)は、第2単位タッチ区間(UTS2)の区間長さ(T2)および第2単位タッチ区間(UTS2)でのパルス個数(N2)により下記の数学式2のように定義され得る。
Figure 0006501750
前述したことによれば、各単位タッチ区間(UTS)でタッチ駆動信号(TDS)のパルス個数(N)または各単位タッチ区間(UTS)の区間長さ(T)を調節して、各単位タッチ区間(UTS)でタッチ駆動信号(TDS)の周波数(F)を効率的に変更することができる。
図11に図示された通り、各単位タッチ区間(UTS)でタッチ駆動信号(TDS)のパルス個数(N)を調節してタッチ駆動信号(TDS)の周波数(F)を変更することができる。
このようなパルス個数に基づいた周波数変更方式によれば、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)と第2単位タッチ区間(UTS2)の区間長さ(T2)は同一であり、第1単位タッチ区間(UTS1)でのタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)と第2単位タッチ区間(UTS2)でのタッチ駆動信号(TDS2)のパルス個数(N2)は異なる。
図11を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)と同じ区間長さ(T2)の第2単位タッチ区間(UTS2)の間、第1単位タッチ区間(UTS1)でのタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)よりも少ないパルス個数(N2)のタッチ駆動信号(TDS2)を出力することによって、第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)を第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)より低くすることができる。
前述した通り、パルス個数に基づいた周波数変更方式によれば、各単位タッチ区間(UTS)の区間長さ(T)が同一であるため各周波数成分が時間的に均一に分散する効果があり、これによってEMI成分の効果的な分散によるEMI低減効果をさらに得ることができる。
一方、図12に図示された通り、各単位タッチ区間(UTS)の区間長さ(T)を調節してタッチ駆動信号(TDS)の周波数(F)を変更することができる。
このような区間長さに基づいた周波数変更方式によれば、第1単位タッチ区間(UTS1)でのタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)と第2単位タッチ区間(UTS2)でのタッチ駆動信号(TDS2)のパルス個数(N2)は同一であり、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)と第2単位タッチ区間(UTS2)の区間長さ(T2)は異なる。
図12を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)より長い区間長さ(T2)の第2単位タッチ区間(UTS2)の間、第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)と同じパルス個数(N2)のタッチ駆動信号(TDS2)を出力することによって、第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)を第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)より低くすることができる。
前述した通り、区間長さに基づいた周波数変更方式によれば、各単位タッチ区間(UTS)のパルス個数(N)が同一であるため周波数変更のためのパルス生成が容易である長所がある。
図13は、本実施例に係るタッチ表示装置100がタッチ区間(TS)別にタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、無負荷駆動(LFD)を示した図面である。
タッチ区間(TS)別にタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つにタッチ駆動信号(TDS)が印加されるタッチ区間の間、複数のデータライン(DL)の全体または一部に無負荷駆動信号(D_LFDS)が印加され得る。
ここで、複数のデータライン(DL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(D_LFDS)は、タッチ駆動信号(TDS)であるか、タッチ駆動信号(TDS)の周波数、位相、または振幅が対応する信号であり得る。
マルチ周波数駆動によりタッチ駆動信号(TDS)の周波数がF1からF2に変わる場合、複数のデータライン(DL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(D_LFDS)の周波数もF1からF2にともに変更され得る。
図13を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)から出力されるタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)により第1単位タッチ区間(UTS1)でデータライン(DL)から出力される無負荷駆動信号(D_LFDS1)の周波数が決定され、第2単位タッチ区間(UTS2)から出力されるタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)により第2単位タッチ区間(UTS2)でデータライン(DL)から出力される無負荷駆動信号(D_LFDS2)の周波数が決定される。
したがって、マルチ周波数駆動が進行されても、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TE)と無負荷駆動信号(D_LFDS)が印加されたデータライン(DL)の間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)とデータライン(DL)の間に寄生キャパシタンス(Cp1)が形成されることが防止され得る。
また、タッチ区間(TS)別にタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つにタッチ駆動信号(TDS)が印加されるタッチ区間の間、複数のゲートライン(GL)の全体または一部に無負荷駆動信号(G_LFDS)が印加され得る。
複数のゲートライン(GL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(G_LFDS)は、タッチ駆動信号(TDS)であるか、タッチ駆動信号(TDS)の周波数、位相、または振幅が対応する信号であり得る。
マルチ周波数駆動によりタッチ駆動信号(TDS)の周波数が変わる場合、複数のゲートライン(GL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(G_LFDS)の周波数もともに変更され得る。
図13を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)から出力されるタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)により第1単位タッチ区間(UTS1)でゲートライン(GL)から出力される無負荷駆動信号(G_LFDS1)の周波数が決定され、第2単位タッチ区間(UTS2)から出力されるタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)により第2単位タッチ区間(UTS2)でゲートライン(GL)から出力される無負荷駆動信号(G_LFDS2)の周波数が決定され得る。
したがって、マルチ周波数駆動が進行されても、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(G_LFDS)が印加されたゲートライン(GL)との間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)とゲートライン(GL)の間に寄生キャパシタンス(Cp2)が形成されることが防止され得る。
また、タッチ区間(TS)別にタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つにタッチ駆動信号(TDS)が印加される間、残りのタッチ電極(TE)の全体または一部に無負荷駆動信号(T_LFDS)が印加され得る。
残りのタッチ電極(TE)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(T_LFDS)は、タッチ駆動信号(TDS)であるか、タッチ駆動信号(TDS)の周波数、位相、または振幅が対応する信号であり得る。
マルチ周波数駆動によりタッチ駆動信号(TDS)の周波数が変わる場合、残りのタッチ電極(TE)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(T_LFDS)の周波数もともに変更され得る。
図13を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)から出力されるタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)により第1単位タッチ区間(UTS1)で他のタッチ電極(TE)から出力される無負荷駆動信号(T_LFDS1)の周波数が決定され、第2単位タッチ区間(UTS2)から出力されるタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)により第2単位タッチ区間(UTS2)で他のタッチ電極(TE)から出力される無負荷駆動信号(T_LFDS2)の周波数が決定され得る。
したがって、マルチ周波数駆動が進行されても、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(T_LFDS)が印加された他のタッチ電極(TEo)の間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と他のタッチ電極(TEo)の間に寄生キャパシタンス(Cp3)が形成されることが防止され得る。
次に、図14〜図17を参照して、一つのタッチ区間(TS)が二以上の単位タッチ区間(UTS)と対応する場合に対するマルチ周波数駆動方式を説明する。
ただし、以下では、一つのタッチ区間(TS)が3個の単位タッチ区間(UTS1、UTS2、UTS3)と対応する場合を例にして説明する。また、第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)と、第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)と、第3単位タッチ区間(UTS3)でタッチ駆動信号(TDS3)の第3周波数(F3)がすべて異なる場合を例にして説明する。
図14を参照すれば、一つのタッチ区間(TS)に、第1周波数(F1)のタッチ駆動信号(TDS1)が出力される第1単位タッチ区間(UTS1)と、第2周波数(F2)のタッチ駆動信号(TDS2)が出力される第2単位タッチ区間(UTS2)と、第2周波数(F3)のタッチ駆動信号(TDS3)が出力される第2単位タッチ区間(UTS3)が存在する。
第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)と、第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)と、第3単位タッチ区間(UTS3)でタッチ駆動信号(TDS3)の第3周波数(F3)がすべて同じであることはない。
すなわち、第1周波数(F1)、第2周波数(F2)および第3周波数(F3)がすべて異なるか、第1周波数(F1)、第2周波数(F2)および第3周波数(F3)中の二つ(F1とF2、F1とF3、またはF2とF3)は同一で一つ(F3、F2、またはF1)は異なることもある。
第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)は、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)および第1単位タッチ区間(UTS1)でのパルス個数(N1)により定義され得る。
第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)は、第2単位タッチ区間(UTS2)の区間長さ(T2)および第2単位タッチ区間(UTS2)でのパルス個数(N2)により定義され得る。
第3単位タッチ区間(UTS3)でタッチ駆動信号(TDS3)の第3周波数(F3)は、第3単位タッチ区間(UTS3)の区間長さ(T3)および第3単位タッチ区間(UTS3)でのパルス個数(N3)により定義され得る。
前述したことによれば、各単位タッチ区間(UTS)でタッチ駆動信号(TDS)のパルス個数(N)または各単位タッチ区間(UTS)の区間長さ(T)を調節して、各単位タッチ区間(UTS)でタッチ駆動信号(TDS)の周波数(F)を効率的に変更することができる。
図15に図示された通り、各単位タッチ区間(UTS)でタッチ駆動信号(TDS)のパルス個数(N)を調節してタッチ駆動信号(TDS)の周波数(F)を変更することができる。
このようなパルス個数に基づいた周波数変更方式によれば、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)と第2単位タッチ区間(UTS2)の区間長さ(T2)と第3単位タッチ区間(UTS3)の区間長さ(T3)は同一であり得る。
しかし、第1単位タッチ区間(UTS1)でのタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)と第2単位タッチ区間(UTS2)でのタッチ駆動信号(TDS2)のパルス個数(N2)と第3単位タッチ区間(UTS3)でのタッチ駆動信号(TDS3)のパルス個数(N3)は、すべて同じであることはない。
すなわち、N1、N2およびN3がすべて異なるか、N1、N2およびN3中の2個は同一で1個は異なることもある。
図15を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)と同じ区間長さ(T2)の第2単位タッチ区間(UTS2)の間、第1単位タッチ区間(UTS1)でのタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)よりも少ないパルス個数(N2)のタッチ駆動信号(TDS2)を出力することによって、第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)を第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)より低くすることができる。
また、第2単位タッチ区間(UTS2)の区間長さ(T2)と同じ区間長さ(T3)の第3単位タッチ区間(UTS3)の間、第1単位タッチ区間(UTS1)でのタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)より少ない、第2単位タッチ区間(UTS2)でのタッチ駆動信号(TDS2)のパルス個数(N2)よりも多くパルス個数(N3)のタッチ駆動信号(TDS3)を出力することによって、第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)より高く、第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)より低くすることができる。
前述した通り、パルス個数に基づいた周波数変更方式によれば、各単位タッチ区間(UTS)の区間長さ(T)が同一であるため各周波数成分が時間的に同一に分散する効果があり、これによってEMI成分の分散によるEMI低減効果をさらに得ることができる。
一方、図16に図示された通り、各単位タッチ区間(UTS)の区間長さ(T)を調節してタッチ駆動信号(TDS)の周波数(F)を変更することができる。
このような区間長さに基づいた周波数変更方式によれば、第1単位タッチ区間(UTS1)でのタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)と、第2単位タッチ区間(UTS2)でのタッチ駆動信号(TDS2)のパルス個数(N2)と、第3単位タッチ区間(UTS3)でのタッチ駆動信号(TDS3)のパルス個数(N3)はすべて同一であり得る。
第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)と、第2単位タッチ区間(UTS2)の区間長さ(T2)と、第3単位タッチ区間(UTS3)の区間長さ(T3)はすべて同一でないこともある。
すなわち、T1、T2およびT3がすべて異なるか、T1、T2およびT3中の2個は同一で1個は異なることもある。
図16を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)より長い区間長さ(T2)の第2単位タッチ区間(UTS2)の間、第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)のパルス個数(N1)と同じパルス個数(N2)のタッチ駆動信号(TDS2)を出力することによって、第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)を第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)より低くすることができる。
また、第2単位タッチ区間(UTS2)の区間長さ(T2)より短く、第1単位タッチ区間(UTS1)の区間長さ(T1)より長い区間長さ(T3)の第3単位タッチ区間(UTS3)の間、第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)のパルス個数(N2)と同じパルス個数(N3)のタッチ駆動信号(TDS3)を出力することによって、第3単位タッチ区間(UTS3)でタッチ駆動信号(TDS3)の第3周波数(F3)を第2単位タッチ区間(UTS2)でタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)より高く、第1単位タッチ区間(UTS1)でタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)より低くすることができる。
前述した通り、区間長さに基づいた周波数変更方式によれば、各単位タッチ区間(UTS)のパルス個数(N)が同一であるため周波数変更のためのパルス生成が容易である長所がある。
図17は本実施例に係るタッチ表示装置100がタッチ区間内でタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、無負荷駆動を示した図面である。
タッチ区間(TS)内で、単位タッチ区間(UTS1、UTS2、UTS2)別にタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つにタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS2)が印加されるタッチ区間(TS)の間、複数のデータライン(DL)の全体または一部に無負荷駆動信号(D_LFDS1、D_LFDS2、D_LFDS3)が印加され得る。
ここで、複数のデータライン(DL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(D_LFDS1、D_LFDS2、D_LFDS3)は、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)であるか、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数および位相が対応する信号であり得る。
マルチ周波数駆動によりタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数がF1、F2およびF3に変わる場合、複数のデータライン(DL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(D_LFDS1、D_LFDS2、D_LFDS3)の周波数もF1、F2およびF3にともに変更され得る。
すなわち、単位タッチ区間変更によりタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数が変更されると、複数のデータライン(DL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(D_LFDS1、D_LFDS2、D_LFDS3)の周波数も同期化されて変更され得る。
図17を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)から出力されるタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)により第1単位タッチ区間(UTS1)でデータライン(DL)から出力される無負荷駆動信号(D_LFDS1)の周波数が決定され、第2単位タッチ区間(UTS2)から出力されるタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)により第2単位タッチ区間(UTS2)でデータライン(DL)から出力される無負荷駆動信号(D_LFDS2)の周波数も決定され、第3単位タッチ区間(UTS3)から出力されるタッチ駆動信号(TDS3)の第3周波数(F3)により第3単位タッチ区間(UTS3)でデータライン(DL)から出力される無負荷駆動信号(D_LFDS3)の周波数も決定され得る。
したがって、マルチ周波数駆動が進行されても、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)が印加されたタッチ電極(TE)と無負荷駆動信号(D_LFDS1、D_LFDS2、D_LFDS3)が印加されたデータライン(DL)の間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(D_LFDS1、D_LFDS2、D_LFDS3)が印加されたデータライン(DL)の間に寄生キャパシタンス(Cp1)が形成されることが防止され得る。
また、タッチ区間(TS)内で、単位タッチ区間(UTS1、UTS2、UTS3)別にタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つにタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)が印加されるタッチ区間(TS)の間、複数のゲートライン(GL)の全体または一部に無負荷駆動信号(G_LFDS1、G_LFDS2、G_LFDS3)が印加され得る。
複数のゲートライン(GL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(G_LFDS1、G_LFDS2、G_LFDS3)は、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)であるか、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数および位相が対応する信号であり得る。
マルチ周波数駆動によりタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数が変わる場合、複数のゲートライン(GL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(G_LFDS1、G_LFDS2、G_LFDS3)の周波数もともに変更され得る。
すなわち、単位タッチ区間変更によりタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数が変更されると、複数のゲートライン(GL)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(G_LFDS1、G_LFDS2、G_LFDS3)の周波数も同期化されて変更され得る。
図17を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)から出力されるタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)により第1単位タッチ区間(UTS1)でゲートライン(GL)から出力される無負荷駆動信号(G_LFDS1)の周波数が決定され、第2単位タッチ区間(UTS2)から出力されるタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)により第2単位タッチ区間(UTS2)でゲートライン(GL)から出力される無負荷駆動信号(G_LFDS2)の周波数が決定され、第3単位タッチ区間(UTS3)から出力されるタッチ駆動信号(TDS3)の第3周波数(F3)により第3単位タッチ区間(UTS3)でゲートライン(GL)から出力される無負荷駆動信号(G_LFDS3)の周波数が決定され得る。
したがって、マルチ周波数駆動が進行されても、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(G_LFDS1、G_LFDS2、G_LFDS3)が印加されたゲートライン(GL)の間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(G_LFDS1、G_LFDS2、G_LFDS3)が印加されたゲートライン(GL)の間に寄生キャパシタンス(Cp2)が形成されることが防止され得る。
また、タッチ区間(TS)内で、単位タッチ区間(UTS)別にタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行する場合、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つにタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)が印加されるタッチ区間(TS)の間、残りのタッチ電極(TE)の全体または一部に無負荷駆動信号(T_LFDS、T_LFDS2、T_LFDS3)が印加され得る。
残りのタッチ電極(TE)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(T_LFDS、T_LFDS2、T_LFDS3)は、タッチ駆動信号(TDS)やタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数および位相が対応する信号であり得る。
マルチ周波数駆動によりタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数が変わる場合、残りのタッチ電極(TE)の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(T_LFDS、T_LFDS2、T_LFDS3)の周波数もともに変更され得る。
すなわち、単位タッチ区間変更によりタッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)の周波数が変更されると、残りのタッチ電極の全体または一部に印加される無負荷駆動信号(T_LFDS、T_LFDS2、T_LFDS3)の周波数も同期化されて変更され得る。
図17を参照すれば、第1単位タッチ区間(UTS1)から出力されるタッチ駆動信号(TDS1)の第1周波数(F1)により第1単位タッチ区間(UTS1)で他のタッチ電極(TE)から出力される無負荷駆動信号(T_LFDS1)の周波数が決定され、第2単位タッチ区間(UTS2)から出力されるタッチ駆動信号(TDS2)の第2周波数(F2)により第2単位タッチ区間(UTS2)で他のタッチ電極(TE)から出力される無負荷駆動信号(T_LFDS2)の周波数が決定され、第3単位タッチ区間(UTS3)から出力されるタッチ駆動信号(TDS3)の第3周波数(F3)により第3単位タッチ区間(UTS3)で他のタッチ電極(TE)から出力される無負荷駆動信号(T_LFDS3)の周波数が決定され得る。
したがって、マルチ周波数駆動が進行されても、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(T_LFDS、T_LFDS2、T_LFDS3)が印加された他のタッチ電極(TEo)との間に電位差が発生しないため、タッチ駆動信号(TDS1、TDS2、TDS3)が印加されたタッチ電極(TEs)と無負荷駆動信号(T_LFDS、T_LFDS2、T_LFDS3)が印加された他のタッチ電極(TEo)の間に寄生キャパシタンス(Cp3)が形成されることが防止され得る。
前述した通り、ディスプレイモードのためのディスプレイ区間(DS)とタッチモードのためのタッチ区間(TS)は、時間的に分離されて存在することができる。
一方、ディスプレイモードとタッチモードが同時に進行されることもある。
このように、ディスプレイモードとタッチモードが同時に進行される場合、ディスプレイモードのためのディスプレイ区間(DS)とタッチモードのためのタッチ区間(TS)は、一致することもある。
この場合、ディスプレイモードとタッチモードが同時に進行される区間をディスプレイ区間(DS)ということもでき、タッチ区間(TS)とも、共通モード区間または同時モード区間などともいうことができる。
ディスプレイモードとタッチモードが同時に進行される区間で、タッチ電極(TE)はタッチセンサとしての役割とディスプレイ駆動電極(例:共通電圧(Common Voltage)が印加される共通電極)の役割を同時に遂行する。
同じ周波数のタッチ駆動信号(TDS)が出力される単位タッチ区間(UTS)が二以上存在することができる。
二以上の単位タッチ区間(UTS)は、一つのタッチ区間(TS)にすべて存在することもでき、それぞれ異なるタッチ区間(TS)に分離されて存在することもできる。
例えば、図10に図示された通り、第1単位タッチ区間(UTS1)と第2単位タッチ区間(UTS2)は、それぞれ異なるタッチ区間(TS1、TS2)に分離されて存在することができる。すなわち、第1単位タッチ区間(UTS1)は、第1タッチ区間(TS1)と対応して存在し、第2単位タッチ区間(UTS2)は、第2タッチ区間(TS2)と対応して存在することができる。
図14に図示された通り、第1単位タッチ区間(UTS1)と第2単位タッチ区間(UTS2)は、一つのタッチ区間(TS)に一緒に存在することができる。
前述した通り、単一周波数のタッチ駆動信号(TDS)を利用してタッチ電極(TE)を駆動する区間である単位タッチ区間(UTS)の割り当て方式を異ならせることによって、タッチ駆動信号(TDS)の周波数が変更される周期と、タッチ駆動信号(TDS)の周波数が同一に維持される区間の長さ(単位タッチ区間(UTS)の区間長さ)を調節することができる。これを通じて、周波数変更を実行する構成の性能またはタッチセンシング性能などを考慮して効果的なマルチ周波数駆動を提供することができる。
図10〜図13を参照して説明したタッチ区間別周波数変更を通してのマルチ周波数駆動は、図3のV−センシング方式と図4のH−センシング方式のそれぞれにすべて適用することができる。
図14〜図17を参照して説明したタッチ区間内周波数変更を通してのマルチ周波数駆動は、図3のV−センシング方式と図4のH−センシング方式のそれぞれにすべて適用することができる。
図18は実施例に係るタッチ表示装置100がV−センシング方式下でタッチ区間別周波数変更を通してのマルチ周波数駆動(図10〜図13)を遂行する場合を示した図面で、図19は、本実施例に係るタッチ表示装置100がV−センシング方式下でタッチ区間内周波数変更を通してのマルチ周波数駆動(図14〜図17)を遂行する場合を示した図面である。
図18および図19を参照すれば、V−センシング方式でタッチ駆動およびセンシングをする場合、一フレーム区間に一つのディスプレイ区間(DS)が存在することができ、一つまたは二以上のタッチ区間(TS)が存在することができる。
V−センシング方式は、ディスプレイ駆動されない区間でタッチ駆動がなされるためV−Blank駆動ともいう。
図18に図示された通り、一フレーム区間に一つのタッチ区間が存在する場合、すなわち、タッチセンシング回路120がV−センシング方式をタッチ駆動およびセンシングを遂行する場合に、タッチ区間別で周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行すると、二以上の単位タッチ区間(UTS1、UTS2)は、それぞれ異なるタッチ区間(TS1、TS2)に分離されて存在することができる。
図19に図示された通り、一フレーム区間に一つのタッチ区間が存在する場合、すなわち、タッチセンシング回路120がV−センシング方式をタッチ駆動およびセンシングを遂行する場合に、タッチ区間内で周波数を変更してマルチ周波数駆動を遂行すると、二以上の単位タッチ区間(UTS1、UTS2、UTS3)は、一つのタッチ区間(TS)にすべて存在することができる。
換言すれば、一フレーム区間に含まれた一つのタッチ区間(TS)を3個の単位タッチ区間(UTS1、UTS2、UTS3)に分割すると、第1周波数(F1)のタッチ駆動信号(TDS1)を利用してタッチ駆動が進行される第1単位タッチ区間(UTS1)と、第2周波数(F12)のタッチ駆動信号(TDS2)を利用してタッチ駆動が進行される第2単位タッチ区間(UTS2)と、第3周波数(F3)のタッチ駆動信号(TDS3)を利用してタッチ駆動が進行される第3単位タッチ区間(UTS3)は、一つのタッチ区間(TS)に一緒に存在することができる。
前述したマルチ周波数駆動を通じて、本実施例に係るタッチ表示装置100がディスプレイ性能およびタッチ性能などを考慮してV−センシング方式でタッチ駆動およびセンシングを遂行しながらもEMI改善効果を得ることができる。
図20および図21は、本実施例に係るタッチ表示装置100がH−センシング方式下でマルチ周波数駆動を遂行する場合を示した図面である。
図20を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100がH−センシング方式でタッチ駆動およびセンシングを遂行すると、一フレーム区間に二以上のディスプレイ区間と二以上のタッチ区間が存在することができる。
この時、タッチ区間(TS)別にタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更する場合、二以上の単位タッチ区間(UTS1、UTS2)は、二以上のタッチ区間(TS1、TS2)に分離されて存在することができる。
前述したマルチ周波数駆動を通じて、本実施例に係るタッチ表示装置100は、ディスプレイ性能およびタッチ性能などを考慮してH−センシング方式でタッチ駆動およびセンシングを遂行しながらも、EMIの影響を減らすことができる。
図21を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100がH−センシング方式でタッチ駆動およびセンシングを遂行すると、一フレーム区間に二以上のディスプレイ区間と二以上のタッチ区間が存在することができる。
この時、各タッチ区間(TS1)内でタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更する場合、二以上の単位タッチ区間(UTS1、UTS2、UTS3)は、各タッチ区間(TS1)にすべて存在することができる。
前述したマルチ周波数駆動を通じて、本実施例に係るタッチ表示装置100は、ディスプレイ性能およびタッチ性能などを考慮してH−センシング方式でタッチ駆動およびセンシングを遂行しながらも、EMIの影響をさらに分散させることによってEMIの影響をさらに多く減らすことができる。
図19および図21を参照すれば、二以上の単位タッチ区間(UTS1、UTS2、UTS3)が一つのタッチ区間に一緒に存在する場合、二以上の単位タッチ区間(UTS1、UTS2、UTS3)の区間の長さの合計(T1+T2+T3)は、一つのタッチ区間(TS)の区間長さ以下であり得る。
前述したことによれば、タッチ表示装置100は、所望の全体的なディスプレイおよびタッチ性能条件を満足させながらも、EMI改善のためのマルチ周波数駆動を効率的に提供することができる。
以下では、以上で前述したマルチ周波数駆動によるタッチ駆動を遂行してタッチをセンシングする方法を簡略に再度説明する。
以下では、以上で説明したマルチ周波数基盤のタッチ駆動方法に対する具体的な実施例をさらに詳細に説明する。
図22および図23は、本実施例に係るタッチ表示装置のマルチ周波数基盤のタッチ駆動を示した図面である。
図22は、タッチモードのための1個のタッチ区間(TS)を図示したものである。
図22を参照すれば、タッチモードのための各タッチ区間(TS1)は、二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)を含む。
二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSa、TDSb、TDSc)は、一定の周波数(Fa、Fb、Fc)を有する。
二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)中の少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
このようなマルチ周波数基盤のタッチ駆動によれば、一つのタッチ区間(TS1)の間タッチセンシング回路120から出力されるタッチ駆動信号(TDSa、TDSb、TDSc)の周波数(Fa、Fb、Fc)中の少なくとも一つが異なるように変更されることによってEMI分散現象が発生するため、タッチ駆動によって発生するEMI現象が緩和され得る。
二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSa、TDSb、TDSc)の周波数(Fa、Fb、Fc)は、該当単位タッチ区間の区間の長さと、該当単位タッチ区間でのタッチ駆動信号のパルス個数によって定義され得る。
前述した通り、本実施例に係るタッチ表示装置100は、二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)中の少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数を他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なるようにするために、二つの周波数変更技法を提供する。
二つの周波数変更技法として、タッチ駆動信号のパルス個数を調節して周波数を変更する第1技法と、単位タッチ区間の区間の長さを調節して周波数を変更する第2技法がある。
第1周波数変更技法によれば、二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)それぞれの区間長さ(Ta、Tb、Tc)が同一であり、二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)それぞれでのタッチ駆動信号(TDSa、TDSb、TDSc)のパルス個数(Na、Nb、Nc)が互いに異なり得る。
第2周波数変更技法によれば、二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)それぞれの区間長さ(Ta、Tb、Tc)が互いに異なり、二以上の単位タッチ区間のそれぞれでのタッチ駆動信号(TDSa、TDSb、TDSc)のパルス個数(Na、Nb、Nc)が同一であり得る。
二以上の単位タッチ区間(UTSa、UTSb、UTSc)の区間長さ(Ta、Tb、Tc)の合計は、一つのタッチ区間(TS1)の区間長さ以下であり得る。
図23は、タッチモードのための2個のタッチ区間(TS1、TS2)を図示した図面であって、すなわち、2個のタッチ区間(TS1、TS2)は、時間的に分離された区間であって、その間に少なくとも一つのディスプレイ区間が存在することができる。
図23を参照すれば、第1タッチ区間(TS1)と同様に、第2タッチ区間(TS2)も、連続する二以上の単位タッチ区間(UTSx、UTSy、UTSz)を含む。
二以上の単位タッチ区間(UTSx、UTSy、UTSz)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSx、TDSy、TDSz)は、一定の周波数(Fx、Fy、Fz)を有する。
二以上の単位タッチ区間(UTSx、UTSy、UTSz)中の少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
図23を参照すれば、第1タッチ区間(TS1)で順に使用されるm1個の周波数(Fa、Fb、Fc)と、第2タッチ区間(TS2)で順に使用されるm2個の周波数(Fx、Fy、Fz)は、すべて同一であるか少なくとも一対は互いに異なり得る。ここで、m1は、2以上で単位タッチ区間個数k以下の自然数であり、m2は、2以上で単位タッチ区間個数k以下の自然数である。m1とm2は同一または違う値であり得る。
すなわち、FaとFxが一対で、FbとFyが他の一対、FcとFzがさらに他の一対であるとする時、各対をなす2個の周波数は、すべて同一であり得る(Fa=Fx、Fb=Fy、Fc=Fz)。
これとは違って、3対の中で少なくとも一対をなす2つの周波数は異なり得る。
例えば、Fa=Fx、Fb≠Fy、Fc=Fzや、Fa=Fx、Fb=Fy、Fc≠Fzや、Fa=Fx、Fb≠Fy、Fc≠Fzや、Fa≠Fx、Fb≠Fy、Fc≠Fzなどであり得る。
前述したことによれば、EMI改善効果を得るために、互いに異なるタッチ区間(TS1、TS2)で周波数を多様に変更して使用することができる。
図23に図示された通り、第1タッチ区間(TS1)の1番目の単位タッチ区間(UTSa)から出力されるタッチ駆動信号(TDSa)の周波数(Fa)と、第2タッチ区間(TS2)の1番目の単位タッチ区間(UTSx)から出力されるタッチ駆動信号(TDSx)の周波数(Fx)は、互いに同一であり得る(Fa=Fx)。
このように、各タッチ区間で最初に使用する周波数を同一にすることによって、最初の使用周波数を基準としてタッチ区間内で周波数を効率的に変更することができる。
図24は、本実施例に係るタッチ表示装置100のV−センシング方式のマルチ周波数基盤のタッチ駆動を示した図面で、図25および図26は、本実施例に係るタッチ表示装置100のH−センシング方式のマルチ周波数基盤のタッチ駆動を示した図面である。
図24および図25を参照すれば、ディスプレイモードのためのディスプレイ区間(DS1、DS2)とタッチモードのためのタッチ区間(TS1、TS2)は時間的に分離されて存在することができる。
図24に図示された通り、V−センシング方式でタッチセンシングをする場合、一フレーム区間は、一つのディスプレイ区間(DS1)と一つのタッチ区間(TS1)を含むことができる。
図25に図示された通り、H−センシング方式でタッチセンシングをする場合、一フレーム区間は二以上のディスプレイ区間(DS1、DS2)と一つ以上のタッチ区間(TS1、TS2)を含むことができる。
ディスプレイ性能およびタッチ性能などを考慮してV−センシング方式とH−センシング方式のうちいかなる方式でタッチセンシングをしても、EMI改善のためのマルチ周波数基盤のタッチ駆動方式をすべて適用することができる。
図25は一フレーム区間に2個のディスプレイ区間(DS1、DS2)と2個のタッチ区間(TS1、TS2)を割り当てる方式であり、このような割り当て方式をより一般化して示した図面が図26である。
図26を参照すれば、1番目のフレーム区間からm番目のフレーム区間まで、各フレーム区間は、n個のタッチ区間(TS1、…、TSn)を含む。
1番目のフレーム区間で、n個のタッチ区間(TS1、…、TSn)中の1番目のタッチ区間(TS1)は、二以上の単位タッチ区間(UTSa1、UTSb1、UTSc1)を含むことができる。
ここで、二以上の単位タッチ区間(UTSa1、UTSb1、UTSc1)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSa1、TDSb1、TDSc1)の周波数(Fa1、Fb1、Fc1)中の少なくとも一つは、周波数変更処理によって残りと異なり得る。
このような周波数変更処理は、二以上の単位タッチ区間(UTSa1、UTSb1、UTSc1)それぞれの区間長さ(Ta1、Tb1、Tc1)を調節するか、二以上の単位タッチ区間(UTSa1、UTSb1、UTSc1)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSa1、TDSb1、TDSc1)のパルス個数(Na1、Nb1、Nc1)を調節することによって、行われ得る。
1番目のフレーム区間で、n個のタッチ区間(TS1、…、TSn)中のn番目のタッチ区間(TSn)は、二以上の単位タッチ区間(UTSx1、UTSy1、UTSz1)を含むことができる。
ここで、二以上の単位タッチ区間(UTSx1、UTSy1、UTSz1)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSx1、TDSy1、TDSz1)の周波数(Fx1、Fy1、Fz1)中の少なくとも一つは、周波数変更処理によって残りと異なり得る。
このような周波数変更処理は、二以上の単位タッチ区間(UTSx1、UTSy1、UTSz1)それぞれの区間長さ(Tx1、Ty1、Tz1)を調節するか、二以上の単位タッチ区間(UTSx1、UTSy1、UTSz1)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSx1、TDSy1、TDSz1)のパルス個数(Nx1、Ny1、Nz1)を調節することによって、行われ得る。
m番目のフレーム区間で、n個のタッチ区間(TS1、…、TSn)中の1番目のタッチ区間(TS1)は、二以上の単位タッチ区間(UTSam、UTSbm、UTScm)を含むことができる。
ここで、二以上の単位タッチ区間(UTSam、UTSbm、UTScm)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSam、TDSbm、TDScm)の周波数(Fam、Fbm、Fcm)中の少なくとも一つは、周波数変更処理によって残りと異なり得る。
このような周波数変更処理は、二以上の単位タッチ区間(UTSam、UTSbm、UTScm)それぞれの区間長さ(Tam、Tbm、Tcm)を調節するか、二以上の単位タッチ区間(UTSam、UTSbm、UTScm)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSam、TDSbm、TDSc1m)のパルス個数(Nam、Nbm、Ncm)を調節することによって、行われ得る。
m番目のフレーム区間で、n個のタッチ区間(TS1、…、TSn)中のn番目のタッチ区間(TSn)は、二以上の単位タッチ区間(UTSxm、UTSym、UTSzm)を含むことができる。
ここで、二以上の単位タッチ区間(UTSx1、UTSy1、UTSz1)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSx1、TDSy1、TDSz1)の周波数(Fx1、Fy1、Fz1)中の少なくとも一つは、周波数変更処理によって残りと異なり得る。
このような周波数変更処理は、二以上の単位タッチ区間(UTSxm、UTSym、UTSzm)それぞれの区間長さ(Txm、Tym、Tzm)を調節するか、二以上の単位タッチ区間(UTSxm、UTSym、UTSzm)それぞれから出力されるタッチ駆動信号(TDSxm、TDSym、TDSzm)のパルス個数(Nxm、Nym、Nzm)を調節することによって、行われ得る。
図27は、本実施例に係るタッチ表示装置100のマルチ周波数基盤のタッチ駆動のための周波数変更方式を示した図面である。
図27を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100は、タッチセンシングのために、マルチ周波数基盤のタッチ駆動を遂行し、このために、タッチ駆動信号の周波数を変更する処理をすることができる。
このような周波数変更処理のために、本実施例に係るタッチ表示装置100は、使用可能周波数を保存する周波数テーブル2700をさらに含むことができる。
周波数テーブル2700は、周波数変更処理のために変更可能な使用可能周波数を含む使用可能周波数リストを保存している。
また、周波数テーブル2700に保存された使用可能周波数リストは、タッチ区間別または単位タッチ区間別に分類されていることもある。
タッチセンシング回路120は、このような周波数テーブル2700を参照してタッチ駆動信号の周波数を変更する。
したがって、各タッチ区間内の二以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号の周波数は、周波数テーブル2700に保存された使用可能周波数中の抽出された周波数であり得る。
前述した通り、周波数テーブル2700に周波数変更時に使用可能な使用可能周波数リストをあらかじめ設定しておき、これに基づいて変更する周波数を決定することによって、本実施例に係るタッチ表示装置100は、迅速な周波数変更処理を遂行できる長所がある。
二以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号の周波数が変更される場合、周波数テーブル2700に保存された使用可能周波数リストから定められた順にまたはランダムに抽出して変更され得る。
周波数テーブル2700に保存された使用可能周波数リスト上の使用可能周波数を順に選択して周波数変更処理に活用する場合、変更する周波数を速かに決定することができる。
ただし、EMI改善のために、使用可能周波数リスト上の使用可能周波数は、順序上、隣接した周波数間の間隔を一定間隔以上有するように整列されていなければならない。
たとえば、一つのタッチ区間が3個以上の単位タッチ区間を含む場合、一つのタッチ区間内の3個以上の単位タッチ区間のそれぞれの周波数は、一定の大きさに変化され得る。
そして、周波数テーブル2700に保存された使用可能周波数リスト上の使用可能周波数中の一つの周波数を任意に選択して周波数変更処理に活用する場合、任意に選択される周波数は、互いに異なる確率が高いため、EMI改善に役に立ち得る。
前述した通り、周波数テーブル2700を活用した周波数変更処理時、変更される周波数は、EMI改善に役立つように決定されなければならない。
したがって、マルチ周波数基盤のタッチ駆動のための周波数変更特性を示した図29に図示された通り、一つのタッチ区間(TS)で使用されるm(mは2以上の自然数、ここで、m=3)個の周波数(F1、F2、F3)は、周波数テーブル2700に保存された使用可能周波数リストから抽出される時、周波数間隔(D12、D23)が一定間隔以上となるように抽出されなければならない。
EMI改善効果の最大化のためには、一つのタッチ区間(TS)で使用される二以上の周波数(F1、F2、F3)間の周波数間隔が最大限大きくなるように、周波数変更処理されなければならない。
このように、周波数テーブル2700であらかじめ定義された使用可能周波数リストを参照して周波数間の間隔が最大限大きくなるように周波数を変更することによって、EMI発生可能性およびEMI発生程度を著しく低下させることができる。
さらに他の周波数変更処理方式として、ノイズ測定結果を利用した周波数ホッピング(Frequency Hopping)技法を利用して周波数変更処理をすることができる。
これと関連して、タッチセンシング回路120は、タッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更する時、ノイズ測定結果によりノイズが回避される周波数に変更することができる。
ここで、ノイズ測定結果は、タッチ表示装置100の内部に搭載されたノイズ測定装置(図示されず)から出力されてタッチセンシング回路120に入力された情報であり得、外部のノイズ測定装置(図示されず)からタッチ表示装置100に入力された情報であり得る。
タッチ駆動信号(TDS)の周波数をノイズ回避周波数に変更する具体的な方法を説明する。
ノイズ測定結果によりノイズを誘発させる周波数と確認されたノイズ誘発周波数を、あらかじめ設定された使用可能周波数リストから除去するか、あらかじめ設定された使用可能周波数範囲から除去する。
このようにすれば、ノイズ誘発周波数が除去された使用可能周波数リストまたはノイズ誘発周波数が除去された使用可能周波数範囲を参照してタッチ駆動信号(TDS)の周波数を変更する時、自然に、ノイズ誘発周波数を除いた周波数が選択されてタッチ駆動信号(TDS)の変更周波数に設定される。
一方、ノイズ誘発周波数は、あらかじめ設定された一定時間の間、使用可能周波数リストまたは使用可能周波数範囲から除去されて再び含まれるか、ノイズ測定結果獲得時点から電源がオフ(Off)されるまで、使用可能周波数リストまたは使用可能周波数範囲から除去されて、電源がオン(On)される時、使用可能周波数リストまたは使用可能周波数範囲に再び含まれ得る。
またはノイズ誘発周波数は、使用可能周波数リストまたは使用可能周波数範囲から除去され、次に入力されたノイズ測定結果でノイズを誘発させない周波数と確認されると、使用可能周波数リストまたは使用可能周波数範囲に再び含まれることもある。
一方、ノイズ測定は、タッチセンシング期間(タッチ区間を含む)と他の期間(ノイズ測定期間)で表示パネル110内のタッチ電極(TE)の電圧などをセンシングしてノイズを測定することができる。
図28は本実施例に係るタッチ表示装置100のマルチ周波数基盤のタッチ駆動のための他の周波数変更方式を示した図面である。
図28を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100は、周波数変更処理時、変更可能な周波数の範囲(使用可能周波数範囲)をあらかじめ設定しておき、あらかじめ設定された使用可能周波数範囲内で変更する周波数を決定することができる。
これによって、一つのタッチ区間内の二以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号の周波数は、あらかじめ設定された使用可能周波数範囲内で決定され得る。
前述した方式によれば、使用可能周波数範囲内で変更する周波数を自由に決定することによって、変更される周波数のランダム性を高めることができ、これを通じて、EMI改善効果をさらに高めることができる。
一方、図29に図示された通り、一つのタッチ区間(TS)で使用される二以上の周波数(F1、F2、F3)は、使用可能周波数範囲内から抽出される時、周波数間隔が一定間隔以上となるように決定され得る。
EMI改善効果最大化のためには、一つのタッチ区間(TS)で使用される二以上の周波数(F1、F2、F3)間の周波数間隔は、最大限大きくなるように、使用可能周波数範囲内で周波数が選択されて周波数変更処理されなければならない。
このように、あらかじめ設定された使用可能周波数範囲内で周波数間の間隔が最大限大きくなるように周波数を決定して変更することによって、EMI発生可能性およびEMI発生程度を著しく低下させることができる。
以上で説明した本実施例に係るタッチ表示装置100の駆動方法について簡略に再度説明する。
図30は、本実施例に係るタッチ表示装置100の駆動方法に対するフローチャートである。
図30を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100は、複数のデータラインおよび複数のゲートラインが配置され、複数のデータラインおよび複数のゲートラインによって定義される複数のサブピクセルが配列された表示パネルを含み、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを含む二つの動作モードを有しており、このような二つの動作モードのための駆動方法を提供することができる。
図30を参照すれば、本実施例に係るタッチ表示装置100の駆動方法は、ディスプレイモードのためのディスプレイ区間の間、データラインおよびゲートラインを駆動するディスプレイ駆動段階(S3010)と、タッチモードのためのタッチ区間の間、表示パネルの内部または外部に配置された複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力するタッチ駆動段階(S3020)などを含むことができる。
このようなディスプレイ駆動段階(S3010)およびタッチ駆動段階(S3020)は、その順序が反対となることもでき、繰り返し遂行され得る。
一方、一つのタッチ区間は、連続する二以上の単位タッチ区間を含むことができる。
また、二以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号は、一定の周波数を有することができる。
また、二以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
前述した駆動方法によれば、タッチ駆動時、マルチ周波数基盤のタッチ駆動を遂行することによって、一つのタッチ区間の間、タッチ電極から出力されるタッチ駆動信号の周波数のうち少なくとも一つが異なるように変更することができ、これによって、EMI分散現象が発生するため、タッチ駆動によって発生するEMI現象が緩和され得る。
以下では、前述したマルチ周波数基盤のタッチ駆動のためのタッチセンシング回路120を説明する。
図31および図32は本実施例に係るタッチ表示装置100のタッチセンシング回路120を示した図面である。
図31および図32を参照すれば、タッチセンシング回路120は、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを含む二つの動作モードを有するタッチ表示装置100でタッチセンシングのための回路である。
図31および図32を参照すれば、タッチセンシング回路120は、複数のタッチ電極(TE)中の少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力する駆動回路3110と、複数のタッチ電極(TE)それぞれでキャパシタンス変化を検出してタッチ有無またはタッチ位置をセンシングするセンシング回路3120などを含むことができる。
駆動回路3110は、各タッチ電極(TE)と信号ライン(SL)を通じて電気的に連結され得る。
ここで、各タッチ電極(TE)は他の層(Layer)に位置した信号ライン(SL)とコンタクトホール(CNT)を通じて連結され得る。
駆動回路3110は前述したマルチ周波数基盤のタッチ駆動を遂行する。
タッチモードのための一つのタッチ区間は、連続する二以上の単位タッチ区間を含むことができる。
二以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号は、一定の周波数を有することができる。
二以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
前述したタッチセンシング回路120を利用すれば、マルチ周波数基盤のタッチ駆動を通じて、EMI改善効果を得ることができる。
図31を参照すれば、タッチセンシング回路120は、周波数変更処理を通じて、二つ以上の周波数を有するタッチ駆動信号を生成する信号生成回路3130をさらに含むことができる。
前述した通り、一つの信号生成回路3130だけで周波数のタッチ駆動信号(TDS)を生成してマルチ周波数駆動を遂行できるようになることによって、信号生成構成個数を減らすことができる。
図32を参照すれば、タッチセンシング回路120は、二つ以上の周波数のうち一つの周波数のタッチ駆動信号を生成する信号生成回路3130と、周波数変更処理を通じて、信号生成回路3130で生成されたタッチ駆動信号を異なる周波数のタッチ駆動信号に変換する信号変換回路3200をさらに含むことができる。
前述した通り、信号生成回路3130が一つの周波数(基準となる周波数)のタッチ駆動信号を生成し、信号変換回路3200が異なる周波数のタッチ駆動信号を生成することによって、マルチ周波数駆動を遂行できるようになることによって、信号生成構成の個数が増えることがあり得るが、信号変換回路3200だけを追加すれば、単一周波数だけを使用する既存の信号生成回路3130をそのまま活用できる長所がある。
駆動回路3110、センシング回路3120、信号生成回路3130および信号変換回路3200は、別途の集積回路または別途の部品で具現され得る。
このような場合、信号生成回路3130はパワー集積回路で具現され得る。
そして、駆動回路3110は、マルチプレクサー、積分器、アナログデジタルコンバータ(Analog to Digital Converter)などを含むリード−アウト集積回路(Read−Out IC)で具現することができ、ディスプレイ区間の間、タッチ電極(TE)に共通電圧を出力して、タッチ区間の間、タッチ電極(TE)にタッチ駆動信号(TDS)を出力することができる。
また、駆動回路3110は、リード−アウト集積回路(Read−Out IC)の機能部とデータライン(DL)を駆動するためのデータ駆動部(図示されず)をともに含む統合型集積回路で具現することもできる。
そして、センシング回路3120は、マイクロコントロールユニット(MCU:Micro Control Unit)で具現され得る。
信号変換回路3200は、周波数転換器で具現され得る。
一方、駆動回路3110、センシング回路3120、信号生成回路3130および信号変換回路3200などのうち二以上は、一つの集積回路内に含まれて具現され得る。
一例として、信号生成回路3130と駆動回路3110が一つの集積回路または一つの部品内に含まれて具現され得る。
他の例として、信号生成回路3130、駆動回路3110およびセンシング回路3120のすべてが一つの集積回路または一つの部品内に含まれて具現されることもある。
前述した通り、タッチセンシング回路120を多様な個数の集積回路または部品で具現することによって、中/大型表示装置、小型表示装置、またはモバイル装置などに適合したタッチセンシング回路120を具現することができる。
図33は、本実施例に係るタッチ表示装置100のタッチセンシング回路120の駆動回路3110を示した図面である。
図33を参照すれば、本実施例に係る駆動回路3110は、タッチセンシングのための複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力する信号出力部3310と、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のための信号を検出する信号検出部3320などを含むことができる。
信号検出部3320により検出された信号は、センシング回路3120に伝達されてタッチセンシングに利用される。
前述した駆動回路3110は、マルチ周波数基盤のタッチ駆動を遂行する回路である。
タッチモードのための一つのタッチ区間は、連続する二以上の単位タッチ区間を含むことができる。
二以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号は、一定の周波数を有することができる。
そして、二以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり得る。
前述した駆動回路3110を利用すれば、マルチ周波数基盤のタッチ駆動を通じて、EMI改善効果を得ることができる。
前述した駆動回路3110は、マルチプレクサー、積分器、アナログデジタルコンバータ(Analog to Digital Converter)、アナログフロントエンド(AFE:Analog Front End)などを含んで信号出力および信号検出機能を遂行することができる。
このような駆動回路3110は、リード−アウト集積回路(Read−Out IC)で具現され得る。
また、このような駆動回路3110は、ディスプレイ区間の間、ディスプレイ駆動のための共通電圧をタッチ電極(TE)に出力し、タッチ区間の間、タッチ駆動信号(TDS)を少なくとも一つのタッチ電極(TE)に出力することができる。
また、駆動回路3110は、リード−アウト集積回路(Read−Out IC)の機能部とデータライン(DL)を駆動するためのデータ駆動部(図示されず)をともに含む統合型集積回路で具現することもできる。
図34は、本実施例に係るタッチ表示装置100のEMI改善効果を示した図面である。
図34を参照すれば、タッチ表示装置100が100KHzの単一周波数を有するタッチ駆動信号(TDS)を利用してタッチ電極(TE)を駆動する場合にタッチ駆動信号(TDS)によりAM(Amplitude Modulation)周波数領域(例:概略500KHz〜概略1,605KHz)で発生したEMIがマルチ周波数駆動によって除去されたことを確認することができる。
図34は、周波数別EMI信号の信号強度を測定して、EMI信号の測定上限値3410と測定平均値3420を周波数別に示したグラフである。
測定の結果、EMI信号の測定上限値3410がAM周波数領域でEMI条件を満足させるための最小上限値である基準上限値711より大きく現れる地点(図7の712、EMIに該当する)がなくなったことを確認することができる。
また、測定の結果、EMI信号の測定平均値3420がAM周波数領域でEMI条件を満足させるための最小平均値である基準平均値721より大きく現れる地点(図7の722、EMIに該当する)がなくなったことを確認することができる。
すなわち、マルチ周波数駆動を通じて、AM周波数領域でEMI信号の測定上限値3410および測定平均値3420がEMI条件を満足させることができる。
以上で説明したような本実施例によれば、EMI(Electro Magnetic Interference)水準を改善できる駆動方法、タッチセンシング回路120、表示パネル110およびタッチ表示装置100を提供することができる。
これを通じて、EMIによるシステム安定性、ディスプレイ性能およびタッチセンシング性能の低下を防止できる。
本実施例によれば、タッチ区間でEMI水準を改善しながらも不要な寄生キャパシタンスの発生を防止できる駆動方法、タッチセンシング回路120、表示パネル110およびタッチ表示装置100を提供することができる。
本実施例によれば、EMI改善を可能にするマルチ周波数駆動方式のタッチ駆動を遂行できる駆動方法、タッチセンシング回路120、表示パネル110およびタッチ表示装置100を提供することができる。
ここで、マルチ周波数駆動方式は、タッチ駆動信号の周波数変更を通したタッチ駆動方式であって、タッチ駆動信号の周波数変更は、単一周波数を使用する区間(単位タッチ区間)の区間長さを調節する技法、または単一周波数を使用する区間でパルス個数を調節する技法を通じてなされ得る。
以上での説明および添付された図面は、本発明の技術思想を例示的に表わしたものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した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結合、分離、置換および変更などの多様な修正および変形が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施例は、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、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲は限定されない。本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な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と解釈されるべきである。
100:タッチ表示装置
110:表示パネル
120:タッチセンシング回路
3110:駆動回路
3120:センシング回路
3130:信号生成回路
3200:信号変換回路
3310:信号出力部
3320:信号検出部

Claims (24)

  1. 複数のデータラインおよび複数のゲートラインが配置され、前記複数のデータラインおよび前記複数のゲートラインによって定義される複数のサブピクセルが配列された表示パネルを含み、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを有するタッチ表示装置において、
    前記表示パネルの外部または内部に配置された複数のタッチ電極;および
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力してタッチ有無またはタッチ位置をセンシングするタッチセンシング回路を含み、
    各フレーム区間は、表示モードのための複数のディスプレイの区間と、前記タッチモードのための複数のタッチ区間を交互して含み、
    フレーム領域でのタッチの有無やタッチ位置が表示区間によって時間的に分離された前記複数のタッチ区間で分割されてセンシングされ、
    前記複数のタッチ区間それぞれはk(kは2以上の自然数)個以上の単位タッチ区間を含み、
    前記複数のタッチ区間それぞれについて、一つのタッチ区間中にタッチ駆動信号の周波数が変更され、
    一つのタッチ区間に含まれている前記k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも1つを駆動するための前記タッチ駆動信号が出力されると、他の全ての電極に無負荷駆動信号が印加され、
    前記無負荷駆動信号は、前記タッチ駆動信号であるかまたは前記タッチ駆動信号に対応する信号であり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つから受信された信号を利用して前記タッチの有無およびタッチ位置をセンシングすることを特徴とする、タッチ表示装置。
  2. 前記k個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号の周波数は、
    該当単位タッチ区間の区間長さと、該当単位タッチ区間でのタッチ駆動信号のパルス個数によって定義される、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  3. 前記k個以上の単位タッチ区間のそれぞれの区間長さが同一であり、
    前記k個以上の単位タッチ区間のそれぞれでのタッチ駆動信号のパルス個数が互いに異なる、請求項2に記載のタッチ表示装置。
  4. 前記k個以上の単位タッチ区間のそれぞれの区間長さが互いに異なり、
    前記k個以上の単位タッチ区間のそれぞれでのタッチ駆動信号のパルス個数が同じである、請求項2に記載のタッチ表示装置。
  5. 前記k個以上の単位タッチ区間の区間長さの合計は、前記一つのタッチ区間の区間長さ以下である、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  6. 前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つに前記タッチ駆動信号が印加される前記タッチ区間の間、
    前記複数のデータラインの全体または一部に前記タッチ駆動信号と位相または振幅が対応する無負荷駆動信号が印加され、
    前記単位タッチ区間の変更により前記タッチ駆動信号の周波数が変更されると、
    前記複数のデータラインの全体または一部に印加される無負荷駆動信号の周波数も同期化されて変更される、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  7. 前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つに前記タッチ駆動信号が印加される前記タッチ区間の間、
    前記複数のゲートラインの全体または一部に前記タッチ駆動信号と位相または振幅が対応する無負荷駆動信号が印加され、
    前記単位タッチ区間の変更により前記タッチ駆動信号の周波数が変更されると、
    前記複数のゲートラインの全体または一部に印加される無負荷駆動信号の周波数も同期化されて変更される、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  8. 前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つに前記タッチ駆動信号が印加される前記タッチ区間の間、
    残りのタッチ電極の全体または一部に前記タッチ駆動信号と位相または振幅が対応する無負荷駆動信号が印加され、
    前記単位タッチ区間の変更により前記タッチ駆動信号の周波数が変更されると、
    前記残りのタッチ電極の全体または一部に印加される無負荷駆動信号の周波数も同期化されて変更される、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  9. 互いに異なるタッチ区間に該当する第1タッチ区間と第2タッチ区間において、
    前記第1タッチ区間で順に使用されるm1(m1は2以上でk以下の自然数)個の周波数と、前記第2タッチ区間で順に使用されるm2(m2は2以上でk以下の自然数)個の周波数は、
    すべて同一であるか少なくとも一対は互いに異なる、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  10. 前記第1タッチ区間の1番目の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と、前記第2タッチ区間の1番目の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、互いに同じである、請求項9に記載のタッチ表示装置。
  11. 使用可能周波数を保存する周波数テーブルをさらに含み、
    前記k個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号の周波数は、前記周波数テーブルに保存された使用可能周波数中の抽出された周波数である、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  12. 前記k個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号の周波数が変更される場合、
    前記周波数テーブルに保存された使用可能周波数リストから定められた順にまたはランダムに抽出して変更される、請求項11に記載のタッチ表示装置。
  13. 前記一つのタッチ区間で使用されるm(mは2以上でk以下の自然数)個の周波数は、
    前記周波数テーブルに保存された使用可能周波数リストから抽出される時、周波数間隔が一定間隔以上となるように抽出される、請求項11に記載のタッチ表示装置。
  14. 前記k個以上の単位タッチ区間のそれぞれから出力されるタッチ駆動信号の周波数は、あらかじめ設定された使用可能周波数範囲内で決定される、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  15. 前記一つのタッチ区間で使用されるm個以上の周波数は、
    前記使用可能周波数範囲内で抽出される時、周波数間隔が一定間隔以上となるように決定される、請求項14に記載のタッチ表示装置。
  16. 前記タッチ区間が3個以上の単位タッチ区間を含む場合、
    前記3個以上の単位タッチ区間のそれぞれの周波数は、一定の大きさに変化される、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  17. 前記タッチセンシング回路は、
    前記タッチ駆動信号の周波数を変更する時、ノイズ測定結果によりノイズが回避される周波数に変更する、請求項1に記載のタッチ表示装置。
  18. 前記タッチセンシング回路は、
    前記ノイズ測定結果により把握されたノイズ誘発周波数を、あらかじめ設定された使用可能周波数リストまたは使用可能周波数範囲から除去する、請求項17に記載のタッチ表示装置。
  19. 複数のデータラインおよび複数のゲートラインが配置され、前記複数のデータラインおよび前記複数のゲートラインによって定義される複数のサブピクセルが配列された表示パネルを含み、映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを有するタッチ表示装置の駆動方法において、
    前記ディスプレイモードのためのディスプレイ区間の間、データラインおよびゲートラインを駆動するディスプレイ駆動段階;および
    前記タッチモードのためのタッチ区間の間、前記表示パネルの内部または外部に配置された複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力するタッチ駆動段階を含み、
    各フレーム区間は、表示モードのための複数のディスプレイの区間と、前記タッチモードのための複数のタッチ区間を交互して含み、
    フレーム領域でのタッチの有無やタッチ位置が表示区間によって時間的に分離された前記複数のタッチ区間で分割されてセンシングされ、
    前記複数のタッチ区間それぞれはk(kは2以上の自然数)個以上の単位タッチ区間を含み、前記複数のタッチ区間それぞれについて、
    一つのタッチ区間中にタッチ駆動信号の周波数が変更され、
    一つのタッチ区間に含まれている前記k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも1つを駆動するための前記タッチ駆動信号が出力されると、他の全ての電極に無負荷駆動信号が印加され、
    前記無負荷駆動信号は、前記タッチ駆動信号であるかまたは前記タッチ駆動信号に対応する信号であり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つから受信された信号を利用して前記タッチの有無およびタッチ位置をセンシングすることを特徴とする、駆動方法。
  20. 映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを有するタッチ表示装置に含まれたタッチセンシング回路において、
    複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力する駆動回路;および
    前記複数のタッチ電極のそれぞれからキャパシタンス変化を検出してタッチ有無またはタッチ位置をセンシングするセンシング回路を含み、
    各フレーム区間は、表示モードのための複数のディスプレイの区間と、前記タッチモードのための複数のタッチ区間を交互して含み、
    フレーム領域でのタッチの有無やタッチ位置が表示区間によって時間的に分離された前記複数のタッチ区間で分割されてセンシングされ、
    前記複数のタッチ区間それぞれはk(kは2以上の自然数)個以上の単位タッチ区間を含み、前記複数のタッチ区間それぞれについて、
    一つのタッチ区間中にタッチ駆動信号の周波数が変更され、
    一つのタッチ区間に含まれている前記k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも1つを駆動するための前記タッチ駆動信号が出力されると、他の全ての電極に無負荷駆動信号が印加され、
    前記無負荷駆動信号は、前記タッチ駆動信号であるかまたは前記タッチ駆動信号に対応する信号であり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つから受信された信号を利用して前記タッチの有無およびタッチ位置をセンシングすることを特徴とする、タッチセンシング回路。
  21. 前記二つ以上の周波数を有するタッチ駆動信号を生成する信号生成回路をさらに含む、請求項20に記載のタッチセンシング回路。
  22. 前記二つ以上の周波数のうち一つの周波数のタッチ駆動信号を生成する信号生成回路;および
    前記信号生成回路で生成されたタッチ駆動信号を異なる周波数のタッチ駆動信号に変換する信号変換回路をさらに含む、請求項20に記載のタッチセンシング回路。
  23. 映像表示のためのディスプレイモードとタッチセンシングのためのタッチモードとを有するタッチ表示装置に含まれたタッチセンシング回路において、
    タッチセンシングのための複数のタッチ電極のうち少なくとも一つを駆動するためのパルスタイプのタッチ駆動信号を出力する信号出力部;および
    前記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のための信号を検出する信号検出部を含み、
    各フレーム区間は、表示モードのための複数のディスプレイの区間と、前記タッチモードのための複数のタッチ区間を交互して含み、
    フレーム領域でのタッチの有無やタッチ位置が表示区間によって時間的に分離された前記複数のタッチ区間で分割されてセンシングされ、
    前記複数のタッチ区間それぞれはk(kは2以上の自然数)個以上の単位タッチ区間を含み、前記複数のタッチ区間それぞれについて、
    一つのタッチ区間中にタッチ駆動信号の周波数が変更され、
    一つのタッチ区間に含まれている前記k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも1つを駆動するための前記タッチ駆動信号が出力されると、他の全ての電極に無負荷駆動信号が印加され、
    前記無負荷駆動信号は、前記タッチ駆動信号であるかまたは前記タッチ駆動信号に対応する信号であり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つから受信された信号を利用して前記タッチの有無およびタッチ位置をセンシングすることを特徴とする、タッチセンシング回路。
  24. ディスプレイ区間の間、映像信号に該当するデータ電圧が印加される複数のデータライン;
    前記ディスプレイ区間の間、スキャン信号が印加される複数のゲートライン;および
    タッチ区間の間、パルスタイプのタッチ駆動信号が印加される複数のタッチ電極を含み、
    各フレーム区間は、表示モードのための複数のディスプレイの区間と、タッチモードのための複数のタッチ区間を交互して含み、
    フレーム領域でのタッチの有無やタッチ位置が表示区間によって時間的に分離された前記複数のタッチ区間で分割されてセンシングされ、
    前記複数のタッチ区間それぞれはk(kは2以上の自然数)個以上の単位タッチ区間を含み、前記複数のタッチ区間それぞれについて、
    一つのタッチ区間中にタッチ駆動信号の周波数が変更され、
    一つのタッチ区間に含まれている前記k個以上の単位タッチ区間のうち少なくとも一つの単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数は、他の単位タッチ区間から出力されるタッチ駆動信号の周波数と異なり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも1つを駆動するための前記タッチ駆動信号が出力されると、他の全ての電極に無負荷駆動信号が印加され、
    前記無負荷駆動信号は、前記タッチ駆動信号であるかまたは前記タッチ駆動信号に対応する信号であり、
    前記複数のタッチ電極のうち少なくとも一つから受信された信号を利用して前記タッチの有無およびタッチ位置をセンシングすることを特徴とする、表示パネル。
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