JP6893956B2 - タッチ表示パネル、タッチ表示装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、タッチ表示パネルと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表示装置に対する要求が増加しており、液晶表示装置、有機発光表示装置などの多様な類型の表示装置が活用されている。

このような表示装置はユーザに一層多様な機能を提供するために、表示パネルに対するユーザのタッチを認識し、認識されたタッチに基づいて入力処理を遂行する機能を提供している。

このようなタッチ認識が可能な表示装置は、このようなタッチセンシング機能を通じてユーザに便宜を提供することができるが、表示装置がディスプレイ駆動とタッチセンシングを共に遂行することによってディスプレイ駆動性能やタッチセンシング性能が低下する問題点が存在する。

一例に、ディスプレイ駆動とタッチセンシングを互いに区分された期間に遂行する場合、ディスプレイ駆動期間が不足するか、またはタッチセンシング期間を十分に確保できないことがある。また、ディスプレイ駆動のための信号が印加される電極とタッチセンシングのための信号が印加される電極との間に形成される寄生キャパシタンスによりタッチセンシングの正確度が低下する問題点が存在する。

本発明の実施形態の目的は、ディスプレイ駆動が遂行される期間にかかわらずタッチセンシングを遂行することができるタッチ表示パネル及び装置を提供することにある。

本発明の実施形態の目的は、ディスプレイ駆動とタッチセンシングを同時に遂行しても、ディスプレイ駆動性能やタッチセンシング性能の低下を防止することができるタッチ表示パネル及び装置を提供することにある。

本発明の実施形態の目的は、ディスプレイ駆動とタッチセンシングを同時に遂行するタッチ表示パネル及び装置の電力消耗を低減させることができる駆動が可能なタッチ表示パネル及び装置を提供することにある。

一態様において、本発明の実施形態は、１次グラウンドに接地されたディスプレイコントローラに電源を供給する第１電源と、１次グラウンドに接地されたタッチコントローラに電源を供給する第２電源と、１次グラウンドと異なる２次グラウンドに接地された少なくとも１つの駆動回路と、第１電源から電源の供給を受けて、１次グラウンドの１次グラウンド電圧及び２次グラウンドの２次グラウンド電圧のうちの１つが残りの１つに対比して変調されたグラウンド電圧になるように１次グラウンドまたは２次グラウンドに変調信号を印加するグラウンド変調回路を含み、第１電源は第１駆動モードでオン状態であり、第２駆動モードでオフ状態であり、第２電源は第１駆動モードと第２駆動モードでオン状態であるタッチ表示装置を提供する。

他の態様において、本発明の実施形態は、１次グラウンドに接地されたディスプレイコントローラに電源を供給する第１電源と、１次グラウンドに接地されたタッチコントローラに電源を供給する第２電源と、１次グラウンドと異なる２次グラウンドに接地された少なくとも１つの駆動回路と、第１電源または第２電源から電源の供給を受けて、１次グラウンドの１次グラウンド電圧及び２次グラウンドの２次グラウンド電圧のうちの１つが残りの１つに対比して変調されたグラウンド電圧になるように１次グラウンドまたは２次グラウンドに変調信号を印加するグラウンド変調回路と、グラウンド変調回路と第１電源及び第２電源の連結を制御するパワースイッチを含み、第１電源は第１駆動モードでオン状態であり、第２駆動モードでオフ状態であり、第２電源は第１駆動モードと第２駆動モードでオン状態であるタッチ表示装置を提供する。

他の態様において、本発明の実施形態は、１次グラウンドに接地されたディスプレイコントローラに電源を供給する第１電源と、１次グラウンドに接地されたタッチコントローラに電源を供給する第２電源と、１次グラウンドと異なる２次グラウンドに接地された少なくとも１つの駆動回路と、第１電源または第２電源から電源の供給を受けて、１次グラウンドの１次グラウンド電圧及び２次グラウンドの２次グラウンド電圧のうちの１つが残りの１つに対比して変調されたグラウンド電圧になるように１次グラウンドまたは２次グラウンドに変調信号を印加するグラウンド変調回路と、グラウンド変調回路と第１電源及び第２電源の連結を制御するパワースイッチを含み、第１電源は第１駆動モードでオン状態であり、第２駆動モードと第３駆動モードでオフ状態であり、第２電源は第１駆動モード、第２駆動モード及び第３駆動モードでオン状態であるタッチ表示パネルを提供する。

本発明の実施形態によれば、タッチ電極に印加されるタッチ駆動信号と対応するようにタッチ表示パネルのグラウンド電圧を変調させることによって、ディスプレイ駆動とタッチセンシングを同時に遂行することができるようにする。

本発明の実施形態によれば、タッチ表示パネルのグラウンド電圧の変調を通じてディスプレイ駆動のためのゲート電圧、データ電圧などが変調されるようにすることによって、ディスプレイ駆動とタッチセンシングを同時に遂行してもディスプレイ駆動性能やタッチセンシング性能が低下しないようにする。

本発明の実施形態によれば、ディスプレイコントローラとタッチコントローラを駆動する電源を分離し、各々の電源を独立的に制御することによって、タッチ表示装置の駆動モードによって電力消耗を低減させることができるようにする。また、グラウンド変調回路を駆動する電源を駆動モードによってスイッチングさせることによって、より多様な駆動モードで作動できるタッチ表示パネルと装置を提供する。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置におけるディスプレイパートを示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置における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のためのタッチセンシングパートを示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置におけるセルフキャパシタンス基盤のタッチセンシングのためのタッチセンシングパートを示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置におけるタッチスクリーンパネルが内蔵された表示パネルを示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置の時間分割駆動方式を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置の時間フリー駆動方式を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置のグラウンド変調技法を用いた時間フリー駆動方式を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置のグラウンド変調技法とグラウンド変調回路を説明するための図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置のグラウンド変調回路を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置における１次グラウンド基準に、タッチ駆動信号、１次グラウンド電圧、及び２次グラウンド電圧を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置における各主要部品別グラウンド接地状態を例示的に示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置における各主要部品とこれを駆動する電源構成の例示を示した図である。 図１６に図示されたタッチ表示装置の駆動モードに従う作動方式の例示を示した図である。 本発明の実施形態に従うタッチ表示装置における各主要部品とこれを駆動する電源構成の他の例示を示した図である。 図１９に図示されたタッチ表示装置の駆動モードに従う作動方式の例示を示した図である。

以下、本発明の一部の実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一な構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一な符号を有することができる。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知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ことがあると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。

また、本発明の構成要素を説明するに当たって、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であり、その用語により当該構成要素の本質や回順序または順序などが限定されない。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または接続できるが、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”されることもできると理解されるべきである。

図１は、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００を示した図である。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、映像表示機能を提供するだけでなく、指及び／又はペンなどによるタッチセンシング機能を提供することができる。

ここで、‘ペン’は信号送受信機能を有するか、タッチ表示装置１００と連動動作を遂行することができるか、または自体電源を含むアクティブペン（Active Pen）と、信号送受信機能及び自体電源などのないパッシブペン（Passive Pen）などを含むことができる。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、一例に、テレビ（ＴＶ）、モニターなどでありえ、タブレット、スマートフォンなどのモバイルデバイスでありうる。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、映像表示機能を提供するためのディスプレイパート（Display Part）とタッチセンシングのためのタッチセンシングパート（Touch Sensing Part）を含むことができる。

以下では、図２から図４を参照して、タッチ表示装置１００のディスプレイパート（Display Part）とタッチセンシングパート（Touch Sensing Part）に対する構造を簡略に説明する。

図２は、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００におけるディスプレイパート（Display Part）を示した図である。

図２を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のディスプレイパート（Display Part）は、表示パネルＤＩＳＰ、データ駆動回路ＤＤＣ、ゲート駆動回路ＧＤＣ、及びディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲなどを含むことができる。

表示パネルＤＩＳＰは、多数のデータラインＤＬと多数のゲートラインＧＬが配置され、多数のデータラインＤＬと多数のゲートラインＧＬにより定義される多数のサブピクセルＳＰが配列されている。

データ駆動回路ＤＤＣは、多数のデータラインＤＬにデータ電圧を供給して多数のデータラインＤＬを駆動する。

ゲート駆動回路ＧＤＣは、多数のゲートラインＧＬにスキャン信号を順次に供給して多数のゲートラインＧＬを駆動する。

ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲは、データ駆動回路ＤＤＣ及びゲート駆動回路ＧＤＣに各種の制御信号（ＤＣＳ、ＧＣＳ）を供給して、データ駆動回路ＤＤＣ及びゲート駆動回路ＧＤＣの動作を制御する。

ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲは、各フレームで具現するタイミングによってスキャンを始めて、外部から入力される入力映像データ(Data)をデータ駆動回路ＤＤＣで使用するデータ信号形式に合うように転換して、転換された映像データ（Data）を出力し、スキャンに合せて適当な時間に少なくとも１つのデータラインＤＬの駆動を統制する。

ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲは、通常のディスプレイ技術で用いられるタイミングコントローラであるか、または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遂行する制御装置でありうる。

このようなディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲは、データ駆動回路ＤＤＣと別途の部品で具現されることもでき、データ駆動回路ＤＤＣと共に集積回路で具現されることもできる。

データ駆動回路ＤＤＣは、少なくとも１つのソースドライバ集積回路（Source Driver Integrated Circuit）を含んで具現できる。

各ソースドライバ集積回路は、シフトレジスタ（Shift Register）、ラッチ回路（Latch Circuit）、ディジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ：Digital to Analog Converter）、出力バッファ（Output Buffer）などを含むことができる。

各ソースドライバ集積回路は、場合によって、アナログディジタルコンバータ（Analog to Digital Converter）をさらに含むことができる。

ゲート駆動回路ＧＤＣは、少なくとも１つのゲートドライバ集積回路（Gate Driver Integrated Circuit）を含んで具現できる。

各ゲートドライバ集積回路は、シフトレジスタ（Shift Register）、レベルシフタ（Level Shifter）などを含むことができる。

データ駆動回路ＤＤＣは、表示パネルＤＩＳＰの一側（例：上側または下側）のみに位置することもでき、場合によっては、駆動方式、パネル設計方式などによって表示パネルＤＩＳＰの両側（例：上側と下側）に全て位置することもできる。

ゲート駆動回路ＧＤＣは、表示パネルＤＩＳＰの一側（例：左側または右側、または上側または下側）のみに位置することもでき、場合によっては、駆動方式、パネル設計方式などによって表示パネルＤＩＳＰの両側（例：左側と右側）全てに位置することもできる。

一方、表示パネルＤＩＳＰは、液晶表示パネル、有機発光表示パネル、及びプラズマ表示パネルなどの多様なタイプの表示パネルでありうる。

図３及び図４は本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００における２つ類型のタッチセンシングパート（Touch Sensing Part）を示した図であり、図５は本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００におけるディスプレイパネルＤＩＳＰでの信号配線ＤＬ、ＧＬとタッチスクリーンパネルＴＳＰでのタッチ電極ＴＥの関係を示した図である。

図３及び図４に示したように、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、指及び／又はペンによるタッチ入力をセンシングするために、タッチ電極ＴＥが配置されたタッチスクリーンパネルＴＳＰとこれを駆動するためのタッチ回路３００を含むことができる。

タッチ表示装置１００は、図３に例示されたタッチスクリーンパネルＴＳＰで２つタッチ電極（Ｔｘ＿ＴＥ、Ｒｘ＿ＴＥ）の間に形成されるキャパシタンスまたはその変化を測定してタッチ入力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機能を提供することができる。

または、タッチ表示装置１００は、図４に例示されたタッチスクリーンパネルＴＳＰで各タッチ電極ＴＥ毎に形成されたキャパシタンスまたはその変化を測定してタッチ入力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機能を提供することができる。

図３を参照すると、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のために、タッチスクリーンパネルＴＳＰにはタッチ駆動信号が印加される第１タッチ電極ライン（Ｔ１〜Ｔ５、“タッチ駆動ライン”ともいう）とタッチセンシング信号がセンシングされる第２タッチ電極ライン（Ｒ１〜Ｒ６、“タッチセンシングライン”ともいう）が交差して配置される。

第１タッチ電極ラインＴ１〜Ｔ５の各々は横方向に延びる１つのバー（Bar）型の電極でありえ、第２タッチ電極ラインＲ１〜Ｒ６の各々は縦方向に延びる１つのバー（Bar）型の電極でありうる。

これとは異なり、図３に示すように、第１タッチ電極ラインＴ１〜Ｔ５の各々は同一な行に配置された第１タッチ電極（Ｔｘ＿ＴＥ、“タッチ駆動電極”ともいう）が電気的に連結されて形成できる。第２タッチ電極ラインＲ１〜Ｒ６の各々は同一な列に配置された第２タッチ電極（Ｒｘ＿ＴＥ、“タッチセンシング電極”ともいう）が電気的に連結されて形成できる。

第１タッチ電極ラインＴ１〜Ｔ５の各々は１つ以上のタッチラインＴＬを通じてタッチ回路３００と電気的に連結できる。第２タッチ電極ラインＲ１〜Ｒ６の各々は１つ以上のタッチラインＴＬを通じてタッチ回路３００と電気的に連結できる。

図４を参照すると、セルフキャパシタンス基盤のタッチセンシングのために、タッチスクリーンパネルＴＳＰには多数のタッチ電極ＴＥが配置できる。

多数のタッチ電極ＴＥの各々はタッチ駆動信号が印加され、タッチセンシング信号がセンシングできる。

多数のタッチ電極ＴＥの各々は１つ以上のタッチラインＴＬを通じてタッチ回路３００と電気的に連結できる。

タッチ電極ＴＥとタッチラインＴＬの構造を説明するために、同一なコラム（Column）方向に位置した第１タッチ電極と第２タッチ電極を例示として挙げる。

第１タッチ電極と連結された第１タッチラインは、第２タッチ電極と重畳し、かつ第２タッチ電極とタッチスクリーンパネルＴＳＰ内で絶縁できる。

第２タッチ電極と連結された第２タッチラインは、タッチスクリーンパネルＴＳＰ内で第１タッチラインと絶縁できる。

以下では、説明の便宜のために、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を提供し、タッチスクリーンパネルＴＳＰもセルフキャパシタンス基盤のタッチセンシングのために図４のように設計された場合を仮定する。

図３及び図４に図示された１つのタッチ電極ＴＥの形状は例示であり、多様に設計できる。

１つのタッチ電極ＴＥが形成される領域のサイズは１つのサブピクセルＳＰが形成される領域のサイズと対応されることもできる。

これとは異なり、図５に示すように、１つのタッチ電極ＴＥが形成される領域のサイズは１つのサブピクセルＳＰが形成される領域のサイズより大きいことがある。

この場合、１つのタッチ電極ＴＥは２つ以上のデータラインＤＬ及び２つ以上のゲートラインＧＬと重畳できる。

多数のタッチ電極ＴＥで同一なコラム（Column）方向に位置する第１タッチ電極及び第２タッチ電極に対して配置構造を説明すると、第１タッチ電極は２つ以上のデータラインＤＬ及び２つ以上のゲートラインＧＬと重畳し、第２タッチ電極は２つ以上のデータラインＤＬ及び２つ以上のゲートラインＧＬと重畳する。

第１タッチ電極と重畳する２つ以上のデータラインＤＬと第２タッチ電極と重畳する２つ以上のデータラインＤＬは互いに同一でありうる。第１タッチ電極と重畳する２つ以上のゲートラインＧＬと前記第２タッチ電極と重畳する２つ以上のゲートラインＧＬは互いに異なることがある。

多数のタッチ電極ＴＥで同一なロー（Row）方向に位置する第３タッチ電極及び第４タッチ電極に対して配置構造を説明すると、第３タッチ電極は２つ以上のデータラインＤＬ及び２つ以上のゲートラインＧＬと重畳し、第４タッチ電極は２つ以上のデータラインＤＬ及び２つ以上のゲートラインＧＬと重畳する。

第３タッチ電極と重畳する２つ以上のデータラインＤＬと第４タッチ電極と重畳する２つ以上のデータラインＤＬは互いに異なることがある。第３タッチ電極と重畳する２つ以上のゲートラインＧＬと第４タッチ電極と重畳する２つ以上のゲートラインＧＬは同一でありうる。

１つのタッチ電極ＴＥが形成される領域のサイズが大きい場合、数個乃至数十個のサブピクセルＳＰ領域のサイズと対応されることもできる。

一方、タッチスクリーンパネルＴＳＰは表示パネルＤＩＳＰと別途に製作されて表示パネルＤＩＳＰに結合される外裝型（“アド−オン（Add-On）タイプ”ともいう）であるか、または表示パネルＤＩＳＰに内蔵される内蔵型（“イン−セル（In-Cell）タイプ”または“オン−セル（On-Cell）タイプ”ともいう）でありうる。

タッチスクリーンパネルＴＳＰが表示パネルＤＩＳＰに内蔵されるということは、表示パネルＤＩＳＰにタッチ電極ＴＥ及びタッチラインＴＬが内蔵されるということを意味する。

一方、タッチ回路３００は、図３及び図４に示すように、タッチスクリーンパネルＴＳＰにタッチ駆動信号を供給し、タッチスクリーンパネルＴＳＰからタッチセンシング信号を検出（受信）するための１つ以上のタッチ駆動回路ＴＤＣと、タッチ駆動回路ＴＤＣのタッチセンシング信号検出結果を用いてタッチ入力の有無及び／又は位置などを突き止めるタッチコントローラＴ−ＣＴＲなどを含むことができる。

１つ以上のタッチ駆動回路ＴＤＣ及びタッチコントローラＴ−ＣＴＲは個別部品で具現されるか、または１つの部品で具現できる。

一方、タッチ駆動回路ＴＤＣは、データ駆動回路ＤＤＣと共に、１つ以上の統合集積回路ＳＲＩＣに統合されて具現されることもできる。即ち、タッチ表示装置１００は１つ以上の統合集積回路ＳＲＩＣを含むことができるが、各統合集積回路ＳＲＩＣは１つ以上のタッチ駆動回路ＴＤＣと１つ以上のデータ駆動回路ＤＤＣを含むことができる。

このように、タッチ駆動のためのタッチ駆動回路ＴＤＣとデータ駆動のためのデータ駆動回路ＤＤＣの統合具現は、タッチスクリーンパネルＴＳＰが表示パネルＤＩＳＰに内蔵される内蔵型であり、タッチ電極ＴＥと連結されたタッチラインＴＬがデータラインＤＬと平行に配置された場合に、タッチ駆動及びデータ駆動を効果的に遂行することができる。

一方、タッチスクリーンパネルＴＳＰが表示パネルＤＩＳＰに内蔵される内蔵型（例：イン−セルタイプまたはオン−セルタイプ）の場合、タッチ電極ＴＥは多様に作られることができる。

タッチ表示装置１００が液晶表示装置などのタイプで具現された場合、タッチ電極ＴＥは各サブピクセルＳＰ内のピクセル電極と電界を形成する共通電極でありうる。

一例に、映像表示のためのディスプレイ駆動とタッチセンシングのためのタッチ駆動が時分割されて進行される場合、タッチ駆動期間の間タッチ駆動信号が印加されるか、またはタッチセンシング信号が検出され、ディスプレイ駆動期間の間共通電圧が印加されるブロック化された共通電極でありうる。

この場合、ディスプレイ駆動期間の間、タッチ電極ＴＥはタッチ回路３００の内部で全て電気的に連結され、共通に共通電圧の印加を受けることができる。

そして、タッチ駆動期間の間、タッチ回路３００の内部でタッチ電極ＴＥのうちの一部または全体が選択され、選択された１つ以上のタッチ電極ＴＥはタッチ回路３００のタッチ駆動回路ＴＤＣからタッチ駆動信号が印加されるか、またはタッチ回路３００のタッチ駆動回路ＴＤＣによりタッチセンシング信号が検出できる。

他の例に、映像表示のためのディスプレイ駆動とタッチセンシングのためのタッチ駆動が同時に進行される場合、第１タッチ電極と第２タッチ電極に印加されるタッチ駆動信号は、第１タッチ電極と重畳する２つ以上のサブピクセルＳＰの各々に供給されるデータ電圧とキャパシタンスを形成する電圧で、かつ第２タッチ電極と重畳する２つ以上のサブピクセルＳＰの各々に供給されるデータ電圧とキャパシタンスを形成する電圧でありうる。

また、各タッチ電極ＴＥは重畳する多数のサブピクセルＳＰ内のピクセル電極と電界を形成するために多数のスリット（ホール（Hole）ともいう）が存在することができる。

一方、タッチ表示装置１００が有機発光表示装置で具現された場合、多数のタッチ電極ＴＥ及び多数のタッチラインＴＬは、表示パネルＤＩＳＰでの封止層（Encapsulation Layer）上に位置することができる。ここで、封止層は表示パネルＤＩＳＰの前面に配置され、共通電圧が印加される共通電極（例：カソード電極）上に配置できる。

ここで、表示パネルＤＩＳＰの前面に配置された共通電極は、一例に、各サブピクセルＳＰ内の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）のアノード電極（ピクセル電極に該当する）とカソード電極のうち、カソード電極でありえ、共通電圧はカソード電圧でありうる。

この場合、多数のタッチ電極ＴＥの各々はオープン領域のないバルク型電極形態でありうる。この際、多数のタッチ電極ＴＥの各々はサブピクセルＳＰでの発光のために透明電極でありうる。

または、多数のタッチ電極ＴＥの各々は多数個のオープン領域があるメッシュタイプの電極でありうる。この際、多数のタッチ電極ＴＥの各々で各オープン領域はサブピクセルＳＰの発光領域（例：アノード電極の一部が位置した領域）に対応できる。

以下では、タッチスクリーンパネルＴＳＰが表示パネルＤＩＳＰに内蔵される場合を仮定する。以下では、タッチスクリーンパネルＴＳＰが内蔵された表示パネルＤＩＳＰをタッチ表示パネルともいう。

図６は、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００の時間分割駆動方式を示した図である。

図６を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００はディスプレイ駆動とタッチ駆動を時間分割して遂行することができる。このような駆動方式を時間分割駆動方式という。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、ディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間を区分するために、同期化信号（ＴＳＹＮＣ）を用いることができる。

例えば、同期化信号（ＴＳＹＮＣ）で、第１レベル（例：ハイレベル）はディスプレイ駆動期間を示し、第２レベル（例：ローレベル）はタッチ駆動期間を示すことができる。

タッチ駆動期間の間、タッチ電極ＴＥの全体または一部はタッチ駆動信号（ＴＤＳ）の印加を受ける。ディスプレイ駆動期間の間、タッチ電極ＴＥはフローティングされるか、グラウンドに接地されるか、または特定ＤＣ電圧が印加できる。

仮に、タッチ電極ＴＥがディスプレイ駆動のための共通電極の役割もする場合、タッチ電極ＴＥは、ディスプレイ駆動期間の間ディスプレイ駆動のための共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受けて、タッチ駆動期間の間タッチ駆動信号（ＴＤＳ）の印加を受けることができる。

タッチ駆動期間の間タッチ電極ＴＥに印加されるタッチ駆動信号（ＴＤＳ）はＤＣ電圧でありえ、電圧レベルが変更される信号でありうる。タッチ駆動信号（ＴＤＳ）が電圧レベルが変更される信号である場合、タッチ駆動信号（ＴＤＳ）は変調信号、パルス信号、またはＡＣ信号などともいう。

一方、タッチ駆動期間の間、共通電極でありうるタッチ電極ＴＥにタッチ駆動信号（ＴＤＳ）が印加される間、タッチ電極ＴＥは周辺の他の電極と寄生キャパシタンスを形成することができる。このような寄生キャパシタンスはタッチ感度を低下させることがある。

したがって、タッチ表示装置１００は、タッチ駆動期間の間、共通電極でありうるタッチ電極ＴＥにタッチ駆動信号（ＴＤＳ）を印加する間、タッチ電極ＴＥの周辺の他の電極にロードフリー駆動信号（ＬＦＤ）を印加することができる。

ロードフリー駆動信号（ＬＦＤ）はタッチ駆動信号（ＴＤＳ）であるか、またはタッチ駆動信号（ＴＤＳ）と周波数、位相、電圧極性、及び振幅などのうち、少なくとも１つ以上が対応する信号でありうる。

タッチ電極ＴＥの周辺の他の電極はデータラインＤＬ、ゲートラインＧＬ、または他のタッチ電極ＴＥなどでありえ、これだけでなく、周辺にある全ての電極や信号配線などでありうる。

タッチ駆動期間の間、タッチ電極ＴＥにタッチ駆動信号（ＴＤＳ）が印加される間、タッチ電極ＴＥの周辺に位置した１つ以上のデータラインＤＬまたは表示パネルＤＩＰＳでの全てのデータラインＤＬにロードフリー駆動信号（ＬＦＤ＿ＤＡＴＡ）が印加できる。

タッチ駆動期間の間、タッチ電極ＴＥにタッチ駆動信号（ＴＤＳ）が印加される間、タッチ電極ＴＥの周辺に位置した１つ以上のゲートラインＧＬまたは表示パネルＤＩＰＳでの全てのゲートラインＧＬにロードフリー駆動信号（ＬＦＤ＿ＧＡＴＥ）が印加できる。

タッチ駆動期間の間、タッチ電極ＴＥにタッチ駆動信号（ＴＤＳ）が印加される間、タッチ電極ＴＥの周辺に位置した１つ以上のタッチ電極ＴＥまたは表示パネルＤＩＰＳでの残りの全てのタッチ電極ＴＥにロードフリー駆動信号（ＬＦＤ＿Ｖｃｏｍ）が印加できる。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００が時間分割駆動方式により駆動する場合、フレーム時間をディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間とに分けて使用しなければならないので、駆動時間が不足することがある。

このようなディスプレイ駆動時間の不足は、映像表示のためのキャパシタ（例：ピクセル電極と共通電極との間のキャパシタなど）を必要なだけ充電させない状況が発生することがある。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００が時間分割駆動方式により駆動する場合、ディスプレイ駆動時間の不足だけでなく、タッチ駆動時間も不足することになって、タッチセンシング速度及び正確度が落ちることがある。

また、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００が時間分割駆動方式により駆動する場合、タッチ駆動信号（ＴＤＳ）、ロードフリー駆動信号（ＬＦＤ）を作ってくれるためのパワー集積回路が別途に必要になる短所もある。

ここに、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は時間分割駆動方式と異なる駆動方式によりディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に遂行することができる。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００がディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に遂行するためには、ディスプレイ駆動及びタッチ駆動の間の悪い相互影響がないように駆動動作を遂行しなければならない。以下では、これに対して詳細に記述する。

図７は、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００の時間フリー駆動方式を示した図である。

図７を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００はディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に遂行することもできる。このような駆動方式を時間フリー駆動（ＴＦＤ：Time Free Driving）方式という。

ここに、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、ディスプレイ駆動期間とタッチ駆動期間を区分するための同期化信号（ＴＳＹＮＣ）を必要としないことがある。

本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、時間フリー駆動を遂行する場合、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）により定義されるアクティブ時間とブランク時間のうち、アクティブ時間の間、ディスプレイ駆動とタッチ駆動を遂行することができる。ここで、１つのアクティブ時間は１つのディスプレイフレーム（Display Frame）時間と対応できる。

これによって、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、時間フリー駆動を遂行する場合、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）により定義されるアクティブ時間の間、ディスプレイ駆動のために多数のゲートラインＧＬを順次に駆動しながらデータラインＤＬに映像表示のためのデータ電圧を供給し、これと同時に、タッチ駆動のために多数のタッチ電極ＴＥにタッチ駆動信号（ＴＤＳ）を供給することができる。

したがって、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、時間フリー駆動方式により駆動動作を遂行することによって、ディスプレイ駆動を通じて映像を表示する間、指及び／又はペンによるタッチをセンシングすることができる。

一方、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、全てのフレーム時間（即ち、全てのアクティブ時間）でディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に遂行することもできる。

これとは異なり、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、一部のフレーム時間（アクティブ時間）ではディスプレイ駆動のみ遂行し、他の一部のフレーム時間（アクティブ時間）ではディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に遂行することができ、場合によって、如何なる一部のフレーム時間（アクティブ時間）ではタッチ駆動のみを遂行することもできる。

一方、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、アクティブ時間の間、電圧レベルが可変するタッチ駆動信号（ＴＤＳ）をタッチ電極ＴＥに供給するが、ブランク時間の間にも電圧レベルが可変するタッチ駆動信号（ＴＤＳ）をタッチ電極ＴＥに供給することができる（Case１）。

これとは異なり、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、ブランク時間の間、タッチ電極ＴＥをフローティングさせるか、ＤＣ電圧を供給するか、または特定基準電圧（例：グラウンド電圧）を供給することもできる（Case２）。これは、ブランク時間をペンタッチ駆動などのための特殊時間に活用する場合に適用できる。

図８は、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のグラウンド変調技法を用いた時間フリー駆動方式を示した図である。

図８を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００で、ディスプレイ駆動が遂行される間（即ち、アクティブ時間の間）、電圧レベルが可変するタッチ駆動信号（ＴＤＳ）がタッチ電極ＴＥに供給される時、表示パネルＤＩＳＰが接地されたグラウンドＧＮＤのグラウンド電圧はタッチ駆動信号（ＴＤＳ）と周波数、位相、電圧極性、及び振幅などのうち、１つ以上が対応できる。

図８の例を参照すると、ディスプレイ駆動とタッチ駆動が同時に遂行される間（即ち、アクティブ時間の間）、表示パネルＤＩＳＰが接地されたグラウンドＧＮＤのグラウンド電圧はΔＶの振幅を有し、Ｖ０とＶ０＋ΔＶの間に電圧レベルが変動できる。タッチ電極ＴＥに印加されるタッチ駆動信号（ＴＤＳ）はΔＶの振幅を有し、Ｖ１とＶ１＋ΔＶの間に電圧レベルが変動できる。

図８の例示によれば、表示パネルＤＩＳＰが接地されたグラウンドＧＮＤのグラウンド電圧とタッチ電極ＴＥに印加されるタッチ駆動信号（ＴＤＳ）は、周波数、位相、及び振幅は同一でありうる。但し、電圧レベルの変動時、ハイレベル電圧とローレベル電圧は互いに同一であることもあり（Ｖ０＝Ｖ１）、互いに異なることもある（Ｖ０≠Ｖ１）。

図９から図１２は本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のグラウンド変調技法とグラウンド変調回路ＧＭＣを説明するための図であり、図１３は本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のグラウンド変調回路ＧＭＣを示した図である。

図９を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、多数のデータラインＤＬ及び多数のゲートラインＧＬが配置され、多数のタッチ電極ＴＥが配置され、多数のタッチ電極ＴＥと対応して電気的に連結された多数のタッチラインＴＬが配置された表示パネルＤＩＳＰと、多数のタッチ電極ＴＥのうちの１つ以上を駆動するタッチ駆動回路ＴＤＣと、タッチ駆動回路ＴＤＣから受信されたタッチセンシングデータに基づいて指及びペンのうちの１つ以上に対するタッチ有無またはタッチ位置を感知するタッチコントローラＴ−ＣＴＲなどを含むことができる。

図９を参照すると、タッチコントローラＴ−ＣＴＲは、１次グラウンドＧＮＤ１に接地できる。表示パネルＤＩＳＰは、１次グラウンドＧＮＤ１と異なるグラウンドである２次グラウンドＧＮＤ２に接地できる。

例えば、１次グラウンドＧＮＤ１は表示パネルＤＩＳＰに配置されるグラウンド配線またはグラウンド電極であるか、表示パネルＤＩＳＰの外部カバーなどの外部構造物であるか、またはこのような外部構造物に配置される配線または電極でありうる。そして、２次グラウンドＧＮＤ２は表示パネルＤＩＳＰに配置されるグラウンド配線またはグラウンド電極であるか、表示パネルＤＩＳＰの外部カバーなどの外部構造物であるか、またはこのような外部構造物に配置される配線または電極でありうる。

図９及び図１０を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、１次グラウンドＧＮＤ１の１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）及び２次グラウンドＧＮＤ２の２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）のうちの１つが残りの１つに対比して変調されたグラウンド電圧になるように、１次グラウンドＧＮＤ１または２次グラウンドＧＮＤ２に変調信号ＰＷＭを印加するグラウンド変調回路ＧＭＣをさらに含むことができる。

図９を参照すると、２次グラウンドＧＮＤ２の２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）は１次グラウンドＧＮＤ１の１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）に対比して変調されたグラウンド電圧であると見ることができる。また、１次グラウンドＧＮＤ１の１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）は２次グラウンドＧＮＤ２の２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）に対比して変調されたグラウンド電圧であると見ることもできる。

即ち、１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）を基準に２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）を見ると、２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）は電圧レベルが可変する変調信号（変調されたグラウンド電圧）に見える。２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）を基準に１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）を見ると、１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）は電圧レベルが可変する変調信号（変調されたグラウンド電圧）に見える。

表示パネルＤＩＳＰを変調された信号形態の２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）を有する２次グラウンドＧＮＤ２に接地させることによって、表示パネルＤＩＳＰ内のタッチ電極ＴＥに印加されたタッチ駆動信号（ＴＤＳ）を２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）のようにスイング（Swing）させることができる。

前述したように、タッチ表示装置１００は、２つグラウンド（ＧＮＤ１、ＧＮＤ２）を用いて、時間フリー駆動方式によりディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に安定的に遂行することができる。

タッチ表示装置１００が時間フリー駆動方式によりディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に遂行することによって、多数のタッチ電極ＴＥのうちの１つ以上にタッチ駆動信号（ＴＤＳ）が印加される間、多数のデータラインＤＬにデータ電圧が印加できる。

この場合、多数のタッチ電極ＴＥのうちの１つ以上に印加されたタッチ駆動信号（ＴＤＳ）は、表示パネルＤＩＳＰが接地された２次グラウンドＧＮＤ２の２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）と周波数、位相、電圧極性、及び振幅などの信号特性のうちの１つ以上が対応できる。

一方、多数のタッチ電極ＴＥがディスプレイ駆動に用いられる共通電圧Ｖｃｏｍが印加される分割された共通電極である場合、多数のタッチ電極ＴＥのうちの１つ以上に印加されたタッチ駆動信号（ＴＤＳ）はディスプレイ駆動に必要な共通電圧Ｖｃｏｍでありうる。

図１１及び図１２を参照すると、タッチ表示装置１００はグラウンド変調のために基準変調信号（ＰＷＭ）を出力するモジュレータＭＯＤをさらに含むことができる。

グラウンド変調回路ＧＭＣは、モジュレータＭＯＤから出力された基準変調信号（例：ＰＷＭ）または基準変調信号（例：ＰＷＭ）を増幅した変調信号（例：ＰＷＭ’）を１次グラウンドＧＮＤ１または２次グラウンドＧＮＤ２に印加することができる。

図１１を参照すると、モジュレータＭＯＤが１次グラウンドＧＮＤ１に接地されていれば、グラウンド変調回路ＧＭＣはモジュレータＭＯＤから出力された基準変調信号（例：ＰＷＭ）または基準変調信号（例：ＰＷＭ）を増幅した変調信号（例：ＰＷＭ’）を２次グラウンドＧＮＤ２に印加することができる。

この場合、モジュレータＭＯＤは１次グラウンドＧＮＤ１に接地されたタッチコントローラＴ−ＣＴＲでありうる。

図１２を参照すると、モジュレータＭＯＤが２次グラウンドＧＮＤ２に接地されていれば、グラウンド変調回路ＧＭＣはモジュレータＭＯＤから出力された基準変調信号（例：ＰＷＭ）または基準変調信号（例：ＰＷＭ）を増幅した変調信号（例：ＰＷＭ’）を１次グラウンドＧＮＤ１に印加することができる。

これによって、タッチ表示装置１００はグラウンド変調（Ground Modulation）を環境に合うように効率よく遂行することができる。

図１３を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のグラウンド変調回路ＧＭＣは電源分離回路１４１０及び電圧変調回路１４２０などを含むことができる。

グラウンド変調回路ＧＭＣは１次グラウンドＧＮＤ１と２次グラウンドＧＮＤ２全てに連結できる。

電源分離回路１４１０は１次グラウンドＧＮＤ１と２次グラウンドＧＮＤ２を電気的に分離するための回路であって、１次グラウンドＧＮＤ１側の電源電圧（ＶＣＣ１）を２次グラウンドＧＮＤ２側に伝達してくれる機能もすることができる。

電圧変調回路１４２０は、１次グラウンドＧＮＤ１の１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）及び２次グラウンドＧＮＤ２の２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）のうちの１つ（例：Ｖｇｎｄ１またはＶｇｎｄ２）が残りの１つ（例：Ｖｇｎｄ２またはＶｇｎｄ１）に対比して変調されたグラウンド電圧になるように、１次グラウンドＧＮＤ１または２次グラウンドＧＮＤ２に変調信号（例：ＰＷＭ）または変調信号（例：ＰＷＭ）を増幅した変調信号（例：ＰＷＭ’）を印加することができる。

このような電圧変調回路１４２０は、図１１及び図１２のようなモジュレータＭＯＤから変調信号（例：ＰＷＭ）の入力を受けて増幅させて、増幅された変調信号（例：ＰＷＭ’）を出力する増幅器ＶＡＭＰなどを含むことができる。このような増幅器ＶＡＭＰはレベルシフタなどで具現されることもできる。

増幅器ＶＡＭＰから出力される増幅した変調信号（例：ＰＷＭ’）は１次グラウンドＧＮＤ１または２次グラウンドＧＮＤ２に印加できる。

前述したように、グラウンド変調回路ＧＭＣが１次グラウンドＧＮＤ１と２次グラウンドＧＮＤ２を電気的に分離するための電源分離回路１４１０を含むことによって、タッチ表示装置１００内の２つのグラウンド（ＧＮＤ１、ＧＮＤ２）が混在しても、２つのグラウンド（ＧＮＤ１、ＧＮＤ２）の混在に従う駆動動作などに異常を発生させず、安定的で、かつ正常な駆動動作を可能にすることができる。

例えば、前述した電源分離回路１４１０は、トランスフォーマー（Transformer）、結合インダクタ（Coupled Inductor）、及びコンバータ（Converter）などのうち、１つ以上を含むことができる。

例えば、コンバータは、フライバックコンバータ（Fly-back Converter）、フライバックコンバータ（Fly-buck Converter）及びバック−ブーストコンバータ（Buck-boost Converter）などのうち、１つ以上を含むことができる。

図１３の例示の場合、電源分離回路１４１０はフライバックコンバータ（Fly-back Converter）で具現された場合である。

図１３を参照すると、電源分離回路１４１０は、１次グラウンドＧＮＤ１と連結され、１次側電源電圧（例：ＶＣＣ１）の入力を受ける入力部１４１１と、電源電圧（例：ＶＣＣ１）の値を維持または変換して出力する伝達部１４１２と、２次グラウンドＧＮＤ２と連結され、伝達部１４１２から出力された２次側電源電圧（ＶＣＣ２）を出力する出力部１４１３などを含むことができる。

伝達部１４１２は定まった巻線比で１次巻線と２次巻線を有するトランスフォーマーＴＲＡＮＳを含む。

入力部１４１１は、トランスフォーマーＴＲＡＮＳの１次巻線と連結される。

入力部１４１１は、トランスフォーマーＴＲＡＮＳの１次巻線の一端に電源電圧（例：ＶＣＣ１）を入力させることができ、トランスフォーマーＴＲＡＮＳの１次巻線の他端に１次グラウンドＧＮＤ１を連結させることができる。

入力部１４１１は、トランスフォーマーＴＲＡＮＳの１次巻線の他端と１次グラウンドＧＮＤ１との間の連結を制御するスイッチＳＷを含むことができる。

出力部１４１３は、トランスフォーマーＴＲＡＮＳの２次巻線と連結される。

出力部１４１３は、トランスフォーマーＴＲＡＮＳの２次巻線の一端と２次側電源電圧ＶＣＣ２の出力地点との間に連結されたダイオードＤと、２次側電源電圧ＶＣＣ２の出力地点とトランスフォーマーＴＲＡＮＳの２次巻線の他端との間に連結されたキャパシタＣなどを含むことができる。

出力部１４１３で、トランスフォーマーＴＲＡＮＳの２次巻線の他端と連結された地点（または、トランスフォーマーＴＲＡＮＳの２次巻線の他端）は、２次グラウンドＧＮＤ２と連結される。

電源分離回路１４１０で、入力部１４１１及び出力部１４１３は伝達部１４１２により絶縁できる。

電圧変調回路１４２０から出力された変調信号（例：ＰＷＭ’）は、入力部１４１１に連結された１次グラウンドＧＮＤ１または出力部１４１３に連結された２次グラウンドＧＮＤ２に印加できる。

図１３の例示は、図１１のように、モジュレータＭＯＤに該当するタッチコントローラＴ−ＣＴＲが１次グラウンドＧＮＤ１に接地された場合であるので、電圧変調回路１４２０から出力された変調信号（例：ＰＷＭ’）は、出力部１４１３に連結された２次グラウンドＧＮＤ２に印加できる。

図１４は、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００で、１次グラウンドＧＮＤ１を基準と見る時、タッチ駆動信号（ＴＤＳ）、１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）、及び２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）を示した図である。

図１４を参照すると、１次グラウンドＧＮＤ１を基準と見る時、１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）はＤＣグラウンド電圧であり、タッチ駆動信号（ＴＤＳ）及び２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）は、１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）と対比する時、電圧レベルが変更された信号（変調信号）に見えることができる。

即ち、１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）の基準下で、２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）とタッチ電極ＴＥに印加されるタッチ駆動信号（ＴＤＳ）は変調された信号でありうる。この場合、２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）とタッチ駆動信号（ＴＤＳ）は周波数、位相、電圧極性、及び振幅などの信号特性のうちの１つ以上が同一または類似するように対応できる。

また、１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）の基準下で、２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）とデータラインＤＬに印加されるデータ電圧は変調された信号でありうる。この場合、２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）とデータ電圧は、周波数、位相、電圧極性、及び振幅などの信号特性のうち、１つ以上が同一または類似するように対応できる。

一方、２次グラウンドＧＮＤ１を基準と見る時、１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）は電圧レベルが変更された信号（変調信号）と見えることができる。しかしながら、２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）及びタッチ駆動信号（ＴＤＳ）はＤＣグラウンド電圧のように見えることができる。

したがって、表示パネルＤＩＳＰでのデータラインＤＬ及びタッチ電極ＴＥに印加されるデータ電圧及びタッチ駆動信号ＴＤＳが表示パネルＤＩＳＰが接地された２次グラウンドＧＮＤ２の２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）と対応するので、ディスプレイ駆動及びタッチ駆動が同時に遂行できる。

図１５は、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００における各主要部品別グラウンド接地状態を例示的に示した図である。

図１５を参照すると、データ駆動回路ＤＤＣ及びゲート駆動回路ＧＤＣを制御するディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲは、１次グラウンドＧＮＤ１に接地される部品でありうる。

したがって、ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲは安定した制御動作を遂行することができる。

一方、多数のデータラインＤＬを駆動するためのデータ駆動回路ＤＤＣと、多数のゲートラインＧＬを駆動するためのゲート駆動回路ＧＤＣは、２次グラウンドＧＮＤ２と接地されることができ、１次グラウンドＧＮＤ１ともさらに接地できる。

また、前述したように、タッチコントローラＴ−ＣＴＲは１次グラウンドＧＮＤ１に接地できる。グラウンド変調回路ＧＭＣは、１次グラウンドＧＮＤ１及び２次グラウンドＧＮＤ２全てと接地できる。

ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲ及びタッチコントローラＴ−ＣＴＲはタッチ表示装置１００のシステム（System）と通信することができる。システム（System）は、メインボード、パワー装置、及び各種の電子装置をさらに含むことができる。

このようなシステムは、システムグラウンドでありうる１次グラウンドＧＮＤ１と接地できる。

このように、タッチ表示装置１００に含まれた主要部品が１次グラウンドＧＮＤ１に接地されるか、または１次グラウンドＧＮＤ１と異なる２次グラウンドＧＮＤ２に接地されるようにすることで、主要部品が安定した制御動作を遂行することができるようにし、ディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に遂行することができるようにする。

一方、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、ディスプレイ駆動とタッチ駆動を遂行することによって、消耗される電力が増加することがある。これによって、本発明の実施形態は、ディスプレイ駆動とタッチ駆動のための電源を分離し、各々の電源を駆動モードによって独立的に制御することによって、消費電力を低減させることができる方案を提供する。

図１６は本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００における各主要部品とこれを駆動する電源構成の例示を示した図であって、タッチ表示装置１００がアクティブモードとスリープモードで駆動することができる構造の例示を示したものである。

ここで、アクティブモードを“第１駆動モード”といい、スリープモードを“第２駆動モード”ということができる。

図１６を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲなどを駆動するための電源を供給する第１電源（Ｐ１）と、タッチコントローラＴ−ＣＴＲなどを駆動するための電源を供給する第２電源（Ｐ２）を含むことができる。

このような第１電源（Ｐ１）と第２電源（Ｐ２）は、システム（System）により制御されることができ、互いに独立的にオン−オフできる。

具体的に、第１電源（Ｐ１）は、ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲにディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲの駆動のために用いられる各種の電源（ＤＶ１８／ＡＶＤＤ１８、ＡＶＤＤ１０など）を供給する。そして、グラウンド電圧変調のための変調信号を出力するモジュレータＭＯＤにモジュレータＭＯＤの駆動のために用いられる各種の電源（ＡＶＤＤ、ＭＤＶ１８など）を供給することができる。このような各種の電源のうちの少なくとも一部は、ブースター（AVDD Booster）やバックコンバータ（Buck）を経て供給されることもできる。

また、第１電源（Ｐ１）は、第１グラウンドＧＮＤ１または第２グラウンドＧＮＤ２に変調信号を印加してグラウンド変調を遂行するグラウンド変調回路ＧＭＣに電源を供給することができる。

そして、グラウンド変調回路ＧＭＣは第１電源Ｐ１により駆動され、パワー管理集積回路ＰＭＩＣ、タッチパワー集積回路ＴＰＩＣ、統合集積回路ＳＲＩＣなどの駆動のための各種の電圧を供給することができる。

ここで、第１電源Ｐ１と各種の駆動回路との間の矢印は電源が供給される方向を意味し、実線は１次グラウンドＧＮＤ１に接地された回路に供給される電源を示し、点線は２次グラウンドＧＮＤ２に接地された回路に供給される電源を示す。

即ち、パワー管理集積回路ＰＭＩＣ、タッチパワー集積回路ＴＰＩＣ、統合集積回路ＳＲＩＣと、パワー管理集積回路ＰＭＩＣとタッチパワー集積回路ＴＰＩＣから電圧の供給を受けるゲート駆動回路ＧＤＣなどは、グラウンド変調回路ＧＭＣにより変調された２次グラウンドＧＮＤ２の２次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ２）に基づいて作動することができる。

そして、第２電源（Ｐ２）は、タッチコントローラＴ−ＣＴＲにタッチコントローラＴ−ＣＴＲの駆動のために用いられる各種の電源（ＡＣＣ３３、ＡＶＤＤ３３、ＶＤＤ１２、ＭＤＶ１８など）を供給することができる。このような各種の電源のうちの一部は、バックコンバータ（Dual Buck）を経てタッチコントローラＴ−ＣＴＲに供給できる。

このように、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、第１電源Ｐ１と第２電源Ｐ２から供給される電源によりグラウンド変調に基づいたディスプレイ駆動とタッチ駆動を遂行することができる。

また、互いに分離された第１電源Ｐ１と第２電源Ｐ２により駆動されることによって、駆動モードによってタッチ表示装置１００の消費電力を低減させることができるようにする。

図１７及び図１８は図１６に図示されたタッチ表示装置１００の駆動モードに従う作動方式の例示を示した図であって、図１７はアクティブモードに従う作動方式を示し、図１８はスリープモードに従う作動方式を示す。

図１７を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のアクティブモードで、第１電源Ｐ１と第２電源Ｐ２がシステム（System）の制御によりオン状態となる。

したがって、第１電源Ｐ１から供給される電源によりディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲ、モジュレータＭＯＤ、及びグラウンド変調回路ＧＭＣなどが駆動できる。

そして、グラウンド変調回路ＧＭＣから供給される電圧に基づいて、パワー管理集積回路ＰＭＩＣ、タッチパワー集積回路ＴＰＩＣ、統合集積回路ＳＲＩＣ、及びゲート駆動回路ＧＤＣなどが駆動できる。

また、第２電源Ｐ２から供給される電源によりタッチコントローラＴ−ＣＴＲが駆動できる。

このように、アクティブモードでタッチ表示装置１００は、第１電源Ｐ１と第２電源Ｐ２から供給される電源によりディスプレイ駆動とタッチ駆動を遂行することができる。

そして、スリープモードで電源の一部をオフさせることによって、消費電力を低減させることができるようにする。

図１８を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のスリープモードで、第１電源Ｐ１はシステム（System）の制御によりオフ状態となり、第２電源Ｐ２はオン状態を維持する。

したがって、スリープモードで第１電源Ｐ１から電源の供給を受けるディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲ、モジュレータＭＯＤ、及びグラウンド変調回路ＧＭＣなどは駆動を中止することができる。

そして、第２電源Ｐ２から電源の供給を受けるタッチコントローラＴ−ＣＴＲのみ駆動できる。

このように、第１電源Ｐ１がスリープモードでオフ状態となることによって、タッチ表示装置１００は、消費電力を最小化して待機消耗電力を減少させることができるようにする。

一方、前述した例示のように、アクティブモードとスリープモードで駆動するタッチ表示装置１００は、スリープモードを通じて待機消耗電力を低減させることができるが、タッチセンシングを遂行しないので、外部入力でないシステム（System）の制御信号によりアクティブモードに転換できる。

本発明の実施形態は、タッチ表示装置１００の消費電力を低減させ、タッチセンシングを遂行することができるようにすることによって、タッチセンシングによるアクティブモードへの転換を可能にする方案を提供する。

図１９は本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００における各主要部品とこれを構成する電源構成の他の例示を示した図であって、タッチ表示装置１００がアクティブモードと低電力モード（ＬＰＷＧ：Low Power Wake-up Gesture）で駆動できる構造の例示を示す。また、このような構造でスリープモードで駆動できる方案も提供する。

ここで、アクティブモードを“第１駆動モード”といい、低電力モードＬＰＷＧを“第２駆動モード”ということができる。また、スリープモードを“第３駆動モード”ということができる。

図１９を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲなどを駆動するための電源を供給する第１電源Ｐ１と、タッチコントローラＴ−ＣＴＲなどを駆動するための電源を供給する第２電源Ｐ２を含むことができる。

また、グラウンド変調回路ＧＭＣと第１電源Ｐ１が連結されるように制御するか、またはグラウンド変調回路ＧＭＣと第２電源Ｐ２が連結されるように制御するパワースイッチ（Power Switch）をさらに含むことができる。

このような第１電源Ｐ１と第２電源Ｐ２は、システム（System）により制御されることができ、互いに独立的にオン−オフできる。

第１電源Ｐ１は、ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲとモジュレータＭＯＤの駆動のために用いられる各種の電源を供給する。

そして、第２電源Ｐ２は、タッチコントローラＴ−ＣＴＲの駆動のために用いられる各種の電源を供給する。

ここで、グラウンド変調回路ＧＭＣは、パワースイッチ（Power Switch）の制御により第１電源Ｐ１から電源の供給を受けるか、または第２電源Ｐ２から電源の供給を受けることができる。

グラウンド変調回路ＧＭＣは、第１電源Ｐ１または第２電源Ｐ２から供給される電源により駆動できる。そして、グラウンド変調回路ＧＭＣから供給される電圧に基づいてパワー管理集積回路ＰＭＩＣ、タッチパワー集積回路ＴＰＩＣ、統合集積回路ＳＲＩＣ、及びゲート駆動回路ＧＤＣなどが駆動できる。

この際、グラウンド変調回路ＧＭＣが第１電源Ｐ１または第２電源Ｐ２により駆動されることによって、パワースイッチ（Power Switch）の制御を通じてタッチ表示装置１００の消費電力を低減させ、タッチセンシングが遂行されるようにすることができる。

図２０から図２２は、図１９に図示されたタッチ表示装置１００の駆動モードに従う作動方式の例示を示したものである。ここで、図２０はアクティブモードに従う作動方式を示し、図２１は低電力モードＬＰＷＧに従う作動方式を示す。そして、図２２はスリープモードに従う作動方式を示す。

図２０を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のアクティブモードで、第１電源Ｐ１と第２電源Ｐ２がシステム（System）の制御によりオン状態となる。

パワースイッチ（Power Switch）は、アクティブモードでグラウンド変調回路ＧＭＣと第１電源Ｐ１が連結されるように制御する。

これによって、第１電源Ｐ１から供給される電源によりディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲとモジュレータＭＯＤが駆動できる。また、第１電源Ｐ１によりグラウンド変調回路ＧＭＣが駆動できる。

そして、グラウンド変調回路ＧＭＣから供給される電圧に基づいて、パワー管理集積回路ＰＭＩＣ、タッチパワー集積回路ＴＰＩＣ、統合集積回路ＳＲＩＣ、及びゲート駆動回路ＧＤＣなどが駆動できる。

また、第２電源Ｐ２から供給される電源によりタッチコントローラＴ−ＣＴＲが駆動できる。

したがって、アクティブモードで第１電源Ｐ１から供給される電源と第２電源Ｐ２から供給される電源によりグラウンド変調に基づいたディスプレイ駆動とタッチ駆動が遂行できる。

そして、タッチ表示装置１００は、低電力モードＬＰＷＧで電源の一部をオフさせることによって、消費電力を低減させることができるようにする。

この際、パワースイッチ（Power Switch）の制御によりグラウンド変調回路ＧＭＣを駆動する電源を変更させることによって、低電力モードＬＰＷＧで消費電力を低減させ、タッチセンシングを可能にすることができる。

図２１を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００の低電力モードで、第１電源Ｐ１がシステム（System）の制御によりオフ状態になることができる。そして、第２電源Ｐ２はオン状態を維持することができる。

この際、パワースイッチ（Power Switch）は、低電力モードＬＰＷＧでグラウンド変調回路ＧＭＣと第２電源Ｐ２が連結されるように制御する。

第１電源Ｐ１がオフ状態になるにつれて、第１電源Ｐ１から電源の供給を受けるディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲとモジュレータＭＯＤは作動を中止することができる。

そして、第２電源Ｐ２はオン状態を維持するので、第２電源Ｐ２から電源の供給を受けるタッチコントローラＴ−ＣＴＲは駆動できる。

また、パワースイッチ（Power Switch）の制御により、グラウンド変調回路ＧＭＣが第２電源Ｐ２から電源の供給を受けることができる。したがって、グラウンド変調回路ＧＭＣから供給される電圧に基づいて作動するパワー管理集積回路ＰＭＩＣ、タッチパワー集積回路ＴＰＩＣ、統合集積回路ＳＲＩＣなどが駆動できる。

したがって、低電力モードＬＰＷＧで第２電源Ｐ２から供給される電源に基づいてタッチコントローラＴ−ＣＴＲとグラウンド変調回路ＧＭＣが駆動されることによって、タッチセンシングを遂行することができるようにする。

ここで、グラウンド変調回路ＧＭＣはモジュレータＭＯＤが作動を中止することによって、１次グラウンドＧＮＤ１の１次グラウンド電圧（Ｖｇｎｄ１）に基づいてグラウンド電圧を供給することができる。

即ち、低電力モードＬＰＷＧでパワー管理集積回路ＰＭＩＣ、タッチパワー集積回路ＴＰＩＣ、統合集積回路ＳＲＩＣなどは、１次グラウンドＧＮＤ１に接地された状態と見ることもでき、ディスプレイ駆動を遂行する期間でないので、正常にタッチセンシングを遂行することができるようになる。

このように、低電力モードＬＰＷＧで第１電源Ｐ１がオフ状態になるので、タッチ表示装置１００の消費電力を低減させることができる。

また、低電力モードＬＰＷＧでタッチ駆動が遂行できるので、表示パネルＤＩＳＰに対するタッチが感知されれば、低電力モードＬＰＷＧからアクティブモードに切り替えるウエイク−アップ（Wake-up）機能を提供することができる。

即ち、低電力モードＬＰＷＧでタッチが感知されれば、第１電源Ｐ１がオフ状態からオン状態に変更され、ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲなどが駆動できるようにする。

そして、パワースイッチ（Power Switch）は、アクティブモードに転換されれば、 グラウンド変調回路ＧＭＣと第１電源Ｐ１を互いに連結するようにすることによって、グラウンド変調回路ＧＭＣが第１電源Ｐ１により駆動されるようにすることができる。

したがって、パワースイッチ（Power Switch）を通じてグラウンド変調回路ＧＭＣに供給される電源を制御することによって、低電力モードＬＰＷＧで消費電力を低減させ、タッチ駆動が遂行できるようにしてタッチセンシングに基づいたモード転換機能を提供することができるようにする。

また、このようなパワースイッチ（Power Switch）を含む構造で、タッチ表示装置１００がスリープモードで駆動されるようにすることもできる。

図２２を参照すると、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００のスリープモードで、第１電源Ｐ１はシステム（System）の制御によりオフ状態となり、第２電源Ｐ２はオン状態を維持する。

パワースイッチ（Power Switch）は、スリープモードでグラウンド変調回路ＧＭＣと第１電源Ｐ１が連結されるように制御する。

したがって、スリープモードで第１電源Ｐ１と連結されたディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲ、モジュレータＭＯＤ、及びグラウンド変調回路ＧＭＣなどは駆動を中止する。

そして、第２電源Ｐ２と連結されたタッチコントローラＴ−ＣＴＲのみスリープモードで駆動されるようにすることによって、タッチ表示装置１００の待機消費電力を低減させることができるようにする。

このように、本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、アクティブモードと低電力モードＬＰＷＧで駆動することができる構造で、スリープモードで駆動されることもできるので、タッチ表示装置１００の待機時間などによって低電力モードＬＰＷＧ、スリープモードに順次に駆動されることにすることによって、タッチ表示装置１００の電力を効率よく消費することができるようにする。

前述した本発明の実施形態に従うタッチ表示装置１００は、グラウンド変調回路ＧＭＣにより変調されたグラウンド電圧に基づいてディスプレイ駆動とタッチ駆動を遂行することによって、ディスプレイ駆動性能とタッチ駆動性能を低下させない、かつディスプレイ駆動とタッチ駆動を同時に遂行することができるようにする。

また、ディスプレイコントローラＤ−ＣＴＲ、グラウンド変調回路ＧＭＣ、及びタッチコントローラＴ−ＣＴＲなどを駆動する電源を分離し、各々の電源を独立的に制御することによって、タッチ表示装置１００の消費電力を低減させることができるようにする。

また、グラウンド変調回路ＧＭＣを駆動する電源を駆動モードによって変更してくれることによって、消費電力を減少させ、タッチセンシング可能にするか、または消費電力を最小化できるようにして、タッチ表示装置１００の駆動状態によって電力を効率よく消費することができるようにする。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したこと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外れない範囲で多様な修正及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のではない。本発明の保護範囲は請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全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。

Claims (19)

1. １次グラウンドに接地されたディスプレイコントローラに電源を供給する第１電源と、
   前記１次グラウンドに接地されたタッチコントローラに電源を供給する第２電源と、
   前記１次グラウンドと異なる２次グラウンドに接地された少なくとも１つの駆動回路と、
   前記第１電源から電源の供給を受けて、前記１次グラウンドの１次グラウンド電圧及び前記２次グラウンドの２次グラウンド電圧のうちの１つが残りの１つに対比して変調されたグラウンド電圧になるように、前記１次グラウンドまたは前記２次グラウンドに変調信号を印加するグラウンド変調回路を含み、
   前記第１電源は第１駆動モードでオン状態であり、第２駆動モードでオフ状態であり、
   前記第２電源は前記第１駆動モードと前記第２駆動モードでオン状態であり、
   前記第１駆動モードはアクティブモードであり、前記第２駆動モードはスリープモードであり、
   前記グラウンド変調回路は、前記第１駆動モードで前記第１電源と電気的に連結され、前記第２駆動モードで前記第２電源と電気的に連結される、
   タッチ表示装置。
2. 前記少なくとも１つの駆動回路は、前記２次グラウンドの前記２次グラウンド電圧に基づいて作動し、前記第２駆動モードで作動を中止する、請求項１に記載のタッチ表示装置。
3. 前記少なくとも１つの駆動回路はデータ駆動回路とタッチ駆動回路を含み、
   前記タッチ駆動回路がタッチ駆動信号を出力する期間中、少なくとも一部期間に前記データ駆動回路がデータ電圧を出力する、請求項１に記載のタッチ表示装置。
4. 前記タッチ駆動信号は、前記２次グラウンド電圧と、周波数、位相、電圧極性、及び振幅のうちの少なくとも１つが対応する、請求項３に記載のタッチ表示装置。
5. 前記データ電圧は、前記２次グラウンド電圧と、周波数、位相、電圧極性、及び振幅のうちの少なくとも１つが対応する、請求項３に記載のタッチ表示装置。
6. 前記１次グラウンドに接地され、前記第１電源から電源の供給を受けて、基準変調信号を出力するモジュレータをさらに含む、請求項１に記載のタッチ表示装置。
7. 前記グラウンド変調回路は、前記モジュレータから出力された前記基準変調信号または前記基準変調信号を増幅させた変調信号を前記１次グラウンドまたは前記２次グラウンドに印加する、請求項６に記載のタッチ表示装置。
8. １次グラウンドに接地されたディスプレイコントローラに電源を供給する第１電源と、
   前記１次グラウンドに接地されたタッチコントローラに電源を供給する第２電源と、
   前記１次グラウンドと異なる２次グラウンドに接地された少なくとも１つの駆動回路と、
   前記第１電源または前記第２電源から電源の供給を受けて、前記１次グラウンドの１次グラウンド電圧及び前記２次グラウンドの２次グラウンド電圧のうちの１つが残りの１つに対比して変調されたグラウンド電圧になるように、前記１次グラウンドまたは前記２次グラウンドに変調信号を印加するグラウンド変調回路と、
   前記グラウンド変調回路と前記第１電源及び前記第２電源の連結を制御するパワースイッチとを含み、
   前記第１電源は、第１駆動モードでオン状態であり、第２駆動モードでオフ状態であり、
   前記第２電源は、前記第１駆動モードと前記第２駆動モードでオン状態であり、
   前記第１駆動モードはアクティブモードであり、前記第２駆動モードはスリープモードである、
   タッチ表示装置。
9. 前記パワースイッチは、前記第１駆動モードで前記グラウンド変調回路と前記第１電源を互いに電気的に連結し、前記第２駆動モードで前記グラウンド変調回路と前記第２電源を互いに電気的に連結する、請求項８に記載のタッチ表示装置。
10. 前記パワースイッチは、前記第２駆動モードで前記タッチコントローラによりタッチが感知されれば、前記グラウンド変調回路と前記第１電源を互いに電気的に連結する、請求項９に記載のタッチ表示装置。
11. 前記第１電源は第３駆動モードでオフ状態であり、前記第２電源は前記第３駆動モードでオン状態であり、
    前記パワースイッチは、前記第３駆動モードで前記グラウンド変調回路と前記第１電源を互いに電気的に連結する、請求項８に記載のタッチ表示装置。
12. 前記少なくとも１つの駆動回路はデータ駆動回路とタッチ駆動回路を含み、
    前記タッチ駆動回路がタッチ駆動信号を出力する期間中、少なくとも一部期間に前記データ駆動回路がデータ電圧を出力する、請求項８に記載のタッチ表示装置。
13. 前記タッチ駆動信号は、前記２次グラウンド電圧と、周波数、位相、電圧極性、及び振幅のうちの少なくとも１つが対応する、請求項１２に記載のタッチ表示装置。
14. 前記データ電圧は、前記２次グラウンド電圧と、周波数、位相、電圧極性、及び振幅のうちの少なくとも１つが対応する、請求項１２に記載のタッチ表示装置。
15. 前記１次グラウンドに接地され、前記第１電源から電源の供給を受けて、基準変調信号を出力するモジュレータをさらに含む、請求項８に記載のタッチ表示装置。
16. 前記グラウンド変調回路は、前記モジュレータから出力された前記基準変調信号または前記基準変調信号を増幅させた変調信号を前記１次グラウンドまたは前記２次グラウンドに印加する、請求項１５に記載のタッチ表示装置。
17. １次グラウンドに接地されたディスプレイコントローラに電源を供給する第１電源と、
    前記１次グラウンドに接地されたタッチコントローラに電源を供給する第２電源と、
    前記１次グラウンドと異なる２次グラウンドに接地された少なくとも１つの駆動回路と、
    前記第１電源または前記第２電源から電源の供給を受けて、前記１次グラウンドの１次グラウンド電圧及び前記２次グラウンドの２次グラウンド電圧のうちの１つが残りの１つに対比して変調されたグラウンド電圧になるように、前記１次グラウンドまたは前記２次グラウンドに変調信号を印加するグラウンド変調回路と、
    前記グラウンド変調回路と前記第１電源及び前記第２電源の連結を制御するパワースイッチとを含み、
    前記第１電源は、第１駆動モードでオン状態であり、第２駆動モードと第３駆動モードでオフ状態であり、
    前記第２電源は、前記第１駆動モード、前記第２駆動モード、及び前記第３駆動モードでオン状態であり、
    前記第１駆動モードはアクティブモードであり、前記第２駆動モードは低電力モードであり、前記第３駆動モードはスリープモードである、
    タッチ表示パネル。
18. 前記パワースイッチは、前記第１駆動モード及び前記第３駆動モードで前記グラウンド変調回路と前記第１電源を互いに電気的に連結し、前記第２駆動モードで前記グラウンド変調回路と前記第２電源を互いに電気的に連結する、請求項１７に記載のタッチ表示パネル。
19. 前記パワースイッチは、前記第２駆動モードで前記タッチコントローラによりタッチが感知されれば、前記グラウンド変調回路と前記第１電源を互いに電気的に連結する、請求項１８に記載のタッチ表示パネル。

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