KR101487700B1 - 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 터치전극으로도 이용되는 복수의 공통전극들이 블럭 형태로 형성되어 있으며, 보호막을 사이에 두고, 제1공통전극과 연결된 제1공통전극배선과 이격되어 있는 제2공통전극이, 상기 제1공통전극배선을 경계로 좌우로 분리되어 있는, 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 표시장치는, 블럭 형태로 서로 이격되어 있으며, 영상출력기간에는 공통전압을 공급받고, 터치감지기간에는 터치구동전압을 공급받는 복수의 공통전극들 중, 제1공통전극과 연결되어 있으며, 상기 공통전극들이 형성되어 있는 패널에 형성되어 있는 데이터라인과 중첩되게 형성되어 있는 제1공통전극배선; 및 상기 공통전극들 중, 보호막을 사이에 두고, 상기 제1공통전극배선과 이격되어 있으며, 상기 제1공통전극배선을 경계로 좌우로 분리되어 있는 두 개의 제2공통전극판들로 구성되는 제2공통전극을 포함한다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히, 터치패널이 패널에 내장되어 있는, 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
터치패널은 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광표시장치(OLED : Organic Light Emitting Display Device), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display, EPD) 등과 같은 표시장치에 형성되어, 사용자가 표시장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력할 수 있도록 하는, 입력장치의 한 종류이다.
특히, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해, 표시장치의 패널 내부에 터치패널을 구성하는 소자들이 내장되는, 인셀 타입 표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
인셀 타입 표시장치는, 뮤추얼 방식과 셀프캡 방식으로 구분될 수 있다.
도 1은 종래의 뮤츄얼 방식 표시장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 종래의 셀프캡 방식 표시장치의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 C-C' 라인 방향으로 절단된 단면을 나타낸 예시도이다.
뮤추얼 방식 표시장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 패널의 표시영역(A)에서 데이터라인과 평행하게 하나의 블럭 형태로 형성되는 수신전극(RX), 상기 표시영역(A) 내에서 상기 수신전극을 사이에 두고 배치되는 복수의 구동전극부(11)로 구성되어 게이트라인과 평행하게 형성되는 구동전극(TX), 상기 패널의 비표시영역(B)에 형성되어 데이터라인과 게이트라인을 제어하며, 상기 구동전극(TX)과 상기 수신전극(RX)에 공통전압 또는 터치구동전압을 인가하기 위한 디스플레이 드라이버(19), 상기 수신전극(RX)에서 연장되어 상기 디스플레이 드라이버와 연결되는 수신전극배선(15), 상기 구동전극부(11)에서 상기 데이터라인과 평행하게 연장되어 상기 디스플레이 드라이버와 연결되는 구동전극배선(12) 및 상기 디스플레이 드라이버를 통해 연결된 상기 구동전극과 수신전극을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치 드라이버(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
셀프캡 방식 표시장치(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 패널의 표시영역(A)에 형성되어 있는 복수의 터치전극(21)들, 상기 패널의 비표시영역(B)에 형성되어 상기 터치전극(21)들을 구동하기 위한 디스플레이 드라이버(29) 및 상기 디스플레이 드라이버(29)를 통해 상기 터치전극(21)들과 연결되어 터치여부를 감지하기 위한 터치 드라이버(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 각각의 터치전극(21)에서, 데이터라인에 평행하게 터치전극배선(22)이 형성되어 있다. 또한, 가로방향의 터치전극 개수가 Q이고, 세로방향 터치전극의 개수가 P인 경우, 상기 터치 드라이버(미도시)에는, 총 Q x P = n개의 감지기가 형성된다.
상기한 바와 같은 표시장치에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시된 C-C' 라인 방향으로 절단된 단면은, 도 3에 도시된 바와 같다. 도 3을 참조하면, 상기 인셀 타입 표시장치는, 베이스기판(10a or 20a) 상에 게이트 절연막(10b or 20b)(GI)이 도포되고, 그 위에 데이터 라인(10c or 20c)이 형성된다. 상기 데이터 라인(10c or 20c)에는 버퍼층(10d or 20d)(Buffer PAS)이 도포되고, 그 위에는 절연막(10e or 20e)(PAC)이 형성된다. 상기 절연막(10e or 20e)에는 상기 구동전극배선(12) 또는 상기 터치전극배선(22) 및 픽셀전극(10f or 20f)이 형성되고, 그 위에는 보호막(10g or 20g)이 도포되며, 그 위에는 상기 구동전극부(11) 또는 상기 터치전극(21)이 형성된다. 도 3에서, 10번대 단위들은, 도 1에 도시된 뮤추얼 방식 표시장치의 구성들을 나타낸 것이며, 20번대 단위들은, 도 2에 도시된 셀프캡 방식 표시장치의 구성들을 나타낸 것이다. 또한, 도 3에는 상기 구동전극부(11)들의 일예로서, 도 1에 도시된 #(m,1)번째 구동전극부(11b)가 도시되어 있으며, 상기 터치전극(21)들의 일예로서, 도 3에 도시된 #P번째 터치전극(21b)이 도시되어 있다.
여기서, 도 1 내지 도 3을 참조하면, #(1,1)번째 구동전극부(11a)와 연결되어 있는 상기 구동전극배선(12)은 #(m,1)번째 구동전극부(11b)와 상기 보호막(10g)을 사이에 두고 배치되어 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, #1번째 터치전극(21a)과 연결되어 있는 상기 터치전극배선(22)은, #P번째 터치전극(21b)과 상기 보호막(20g)을 사이에 두고 배치되어 있다.
터치감지기간 중, 상기 #(1,1)번째 구동전극부(11a)와, 상기 #(m,1)번째 구동전극부(11b)에는 서로 다른 터치구동전압이 공급되기 때문에, 상기 #(1,1)번째 구동전극부(11a)와 연결되어 있는 상기 구동전극배선(12)과, 상기 #(m,1)번째 구동전극부(11b) 사이에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기생캐패시턴스(D)가 생성된다.
또한, 상기 터치감지기간 중 상기 #1번째 터치전극(21a)과, 상기 #P번째 터치전극(21b)에는 동일한 터치구동전압이 공급되나, 상기 #1번째 터치전극(21a)과 연결되어 있는 상기 터치전극배선(22)과, 상기 #P번째 터치전극(21b)이 서로 인접되어 있기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 기생캐패시턴스(D)가 생성된다.
상기 기생캐패시턴스(D)는 노이즈를 발생시키는 원인이 될 수 있으며, 상기 노이즈에 의해, 터치감도가 줄어들거나 또는 터치오류가 발생될 수 있다.
즉, 종래의 뮤추얼 방식 표시장치 및 셀프캡 방식 표시장치에서는, 상기 터치감지기간 중에, 상기 구동전극부(11)와 상기 구동전극배선(12), 또는, 상기 터치전극(21)과 상기 터치전극배선(22)이, 보호막(10g or 10g)을 사이에 두고 나란하게 배치되어 있기 때문에, 상기 두 개의 구성요소들 간에, 노이즈의 원인이 되는 기생캐패시턴스(D)가 발생되고 있다.
도 4는 종래의 인셀 타입 표시장치에서 영상출력기간과 터치감지기간을 나타낸 일실시예 파형도이며, 도 5는 종래의 뮤추얼 방식 표시장치에서 구동전극과 수신전극으로 공급되는 터치구동전압의 파형을 나타낸 예시도이다.
상기한 바와 같은, 종래의 뮤추얼 방식 표시장치 및 셀프캡 방식 표시장치에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 영상출력기간(Display)과 터치감지기간(Touch)이 분리되어 있다.
특히, 도 1에 도시된 바와 같은, 상기 뮤추얼 방식 표시장치에 적용되는 터치패널은, 영상출력기간에는 공통전압이 공급되고 터치감지기간에는 터치구동전압이 공급되는 구동전극(TX), 및 영상출력기간에는 공통전압이 공급되고 터치감지기간에는 기준전압이 공급되는 수신전극(RX)으로 구성된다.
이 경우, 상기 뮤추얼 방식 표시장치의 터치감지기간에는, 상기 구동전극(TX) 및 상기 수신전극(RX)으로 입력되는 전압의 실효값(Vrms)의 차이로 인하여, 상기 뮤추얼 방식 표시장치의 패널에서 블록 딤(Block Dim)이 발생될 수 있다.
즉, 상기 영상출력기간(Display) 중에는, 상기 구동전극(TX)과 상기 수신전극(RX) 모두에 공통전압(Vcom)이 공급된다.
그러나, 상기 터치감지기간(Touch) 중에는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 구동전극(TX)으로 펄스형태의 터치구동전압이 공급되며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 수신전극(RX)으로 기준전압(VRX_REF)이 공급된다. 상기 터치구동전압은, 최대값(VTX_HIGH) 및 최소값(VTX_LOW) 사이에서 스윙한다.
이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 터치구동전압의 실효값(TX_RMS)은, 상기 공통전압(Vcom)과 상기 최대값(VTX_HIGH) 사이의 값이 되고, 상기 기준전압(VRX_REF)은 상기 기준전압의 실효값(RX_RMS)과 동일하며, 상기 터치구동전압의 실효값(TX_RMS)과 상기 기준전압의 실효값(RX_RMS)은 서로 다른 값을 갖는다.
따라서, 상기 뮤추얼 방식 표시장치의 패널에서는, 상기 실효값들의 차이로 인하여, 블록딤이 발생될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치전극으로도 이용되는 복수의 공통전극들이 블럭 형태로 형성되어 있으며, 보호막을 사이에 두고, 제1공통전극과 연결된 제1공통전극배선과 이격되어 있는 제2공통전극이, 상기 제1공통전극배선을 경계로 좌우로 분리되어 있는, 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은, 데이터전압을 생성하는 데이터전압 생성부 또는 게이트전압을 생성하는 게이트전압 생성부로부터 공급되는 전압을 이용하여, 터치감지기간 동안 상기 공통전극에 공급될 터치구동전압의 최대값과, 최소값 및 상기 최대값과 상기 최소값의 중간값을 생성할 수 있는, 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는, 블럭 형태로 서로 이격되어 있으며, 영상출력기간에는 공통전압을 공급받고, 터치감지기간에는 터치구동전압을 공급받는 복수의 공통전극들 중, 제1공통전극과 연결되어 있으며, 상기 공통전극들이 형성되어 있는 패널에 형성되어 있는 데이터라인과 중첩되게 형성되어 있는 제1공통전극배선; 및 상기 공통전극들 중, 보호막을 사이에 두고, 상기 제1공통전극배선과 이격되어 있으며, 상기 제1공통전극배선을 경계로 좌우로 분리되어 있는 두 개의 제2공통전극판들로 구성되는 제2공통전극을 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치 구동방법은, 데이터전압을 공급받는 데이터라인들과, 게이트전압을 공급받는 게이트라인들이 형성되어 있는 패널에, 블럭 형태로 서로 이격되어 있는 복수의 공통전극들로, 영상출력기간 동안, 공통전압을 공급하는 단계; 터치감지기간 중 터치감지구간에는, 상기 데이터전압을 생성하는 데이터전압 생성부 또는 상기 게이트전압을 생성하는 게이트전압 생성부로부터 공급되는 전압을 이용하여 생성된 최대값과 최소값을 갖는 터치구동전압을, 상기 공통전극들 중 구동전극으로 공급하며, 상기 터치감지기간 중 터치미감지구간에는, 상기 최대값과 상기 최소값의 중간값을 상기 구동전극으로 공급하는 단계; 및 상기 터치감지구간에, 상기 공통전극들 중 수신전극으로부터 수신된 감지신호를 이용하여 터치 여부를 감지하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 블럭형태로 서로 이격되어 있는 제1공통전극과 제2공통전극을 포함하는 공통전극들 중, 상기 제1공통전극과 연결된 제1공통전극배선과, 상기 제2공통전극이 중첩되는 부분이 줄어들기 때문에, 상기 제1공통전극배선과 상기 제2공통전극 사이에서 발생되는 기생캐패시턴스가 감소될 수 있다. 이로 인해, 터치감도가 향상될 수 있으며, 터치오류가 감소될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 터치감지기간 중, 블럭 형태로 형성되는 공통전극들에 공급되는 전압들의 실효값들의 차이에 의해 발생되는 블럭 딤 현상이 감소될 수 있다.
도 1은 종래의 뮤츄얼 방식 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 종래의 셀프캡 방식 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 C-C' 라인 방향으로 절단된 단면을 나타낸 예시도.
도 4는 종래의 인셀 타입 표시장치에서 영상출력기간과 터치감지기간을 나타낸 일실시예 파형도.
도 5는 종래의 뮤추얼 방식 표시장치에서 구동전극과 수신전극으로 공급되는 터치구동전압의 파형을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 8은 6 및 도 7에 도시된 E-E' 라인 방향으로 절단된 단면을 나타낸 예시도.
도 9는 도 6 및 도 7에서 E-E' 라인으로 표시된 부분을 확대시킨 예시도.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서 공통전극들로 공급되는 전압들의 파형을 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버의 구성을 나타낸 예시도.
도 12는 도 11에 도시된 디스플레이 드라이버에서 생성되는 터치구동전압을 나타낸 예시도.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버의 구성을 나타낸 또 다른 예시도.
도 14는 도 13에 도시된 디스플레이 드라이버에서 생성되는 터치구동전압을 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
이하에서는 설명의 편의상, 액정표시장치가 본 발명의 일예로서 설명되겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 공통전극 및 공통전압을 이용하여 영상을 표시할 수 있는 다양한 표시장치에 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 구성을 나타낸 예시도로서, 뮤추얼 방식 표시장치를 나타내고 있다. 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 구성을 나타낸 예시도로서, 셀프캡 방식 표시장치를 나타내고 있다. 도 8은 6 및 도 7에 도시된 E-E' 라인 방향으로 절단된 단면을 나타낸 예시도이며, 도 9는 도 6 및 도 7에서 E-E' 라인으로 표시된 부분을 확대시킨 예시도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 블럭 형태로 서로 이격되어 있으며, 영상출력기간에는 공통전압을 공급받고, 터치감지기간에는 터치구동전압을 공급받는 공통전극(111)들이 형성되어 있는 패널(110), 상기 터치감지기간 동안, 상기 터치구동전압을 생성하기 위한 선택신호를 생성하며, 상기 공통전극들로부터 수신된 감지신호를 이용하여 터치여부를 감지하는 터치 드라이버(610) 및 상기 선택신호에 따라, 상기 터치구동전압을 생성하여 상기 공통전극(111)들로 공급하며, 상기 공통전극(111)들로부터 수신된 감지신호를 상기 터치 드라이버(610)로 전송하는 디스플레이 드라이버(119)를 포함한다.
우선, 상기 패널(110)은, 상기 영상출력기간에는 영상을 출력하고, 터치감지기간에는 터치여부를 감지하는 기능을 수행한다.
상기 패널(110)은, 영상패널과, 터치패널을 포함한다.
상기 영상패널은, 상기 공통전극(111)에 공급되는 공통전압에 의해 영상을 출력하는 것으로서, 예를 들어, 액정표시패널로 구성될 수 있다.
상기 터치패널은, 블럭 형태로 서로 이격되어 있으며, 영상출력기간에는 공통전압을 공급받고, 터치감지기간에는 펄스형태의 터치구동전압을 공급받는 복수의 공통전극(111)들을 포함한다.
또한, 상기 터치패널은, 상기 공통전극(111)들 중, 제1공통전극(111a)과 연결되어 있으며, 상기 공통전극들이 형성되어 있는 패널에 형성되어 있는 데이터라인과 중첩되게 형성되어 있는 제1공통전극배선(112) 및 상기 공통전극(111)들 중, 보호막(110g)을 사이에 두고, 상기 제1공통전극배선(112)과 이격되어 있으며, 상기 제1공통전극배선(112)을 경계로 좌우로 분리되어 있는 두 개의 제2공통전극판(111b-1, 111b-2)들로 구성되는 제2공통전극(111b)을 포함한다.
이하에서는, 설명의 편의상, 상기 제1공통전극(111a)은, 도 6에 도시된 공통전극(111)들 중 #(1,1)번째 공통전극이고, 상기 제2공통전극(111b)은, 도 6에 도시된 공통전극들(111)들 중 #(m,1)번째 공통전극이고, 상기 제1공통전극배선(112)은, 도 6에 도시된 공통전극배선(112)들 중, 상기 제1공통전극(111a)과 연결되어 있는 공통전극배선인 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. 또한, 상기 제1공통전극(111a) 및 상기 제2공통전극(111b)들 각각은, 두 개의 공통전극판들로 구성되며, 특히, 상기 제2공통전극(111b)을 구성하는 공통전극판들은 상기 제2공통전극판(111b-1, 111b-2)들로 표현된다.
부연하여 설명하면, 상기 패널(110)을 구성하는 상기 터치패널은, 복수의 공통전극(111)들을 포함하고, 각각의 공통전극(111)은 상기 디스플레이 드라이버(119)와 연결되어 있는 공통전극배선(112)과 연결되어 있으며, 각각의 공통전극(111)은 두 개의 공통전극판(111b-1, 111b-2)들을 포함한다.
또한, 상기 공통전극(111)들은, 상기 데이터라인과 평행하게 하나의 블럭 형태로 형성되는 복수의 수신전극들(RX1 내지 RXn) 및 상기 패널(110) 내에서 상기 수신전극을 사이에 두고 배치되며 블럭 형태로 형성되는 복수의 구동전극부들을 포함한다.
즉, 도 6에 도시된 상기 공통전극(111)들 중, 세로 방향의 긴 블럭 형태의 공통전극들은, 수신전극들(RX1 내지 RXn)이며, 상기 수신전극들(RX1 내지 RXn) 사이에 형성되어 있는 공통전극들은 상기 구동전극부들이다. 상기 구동전극부들에는, 상기 터치감지기간 동안 터치구동전압이 공급되며, 상기 수신전극들에는, 상기 터치감지기간 동안 기준전압이 공급된다.
상기 구동전극부들에는 상기 제1공통전극(111a)과 상기 제2공통전극(111b)이 포함된다.
상기 패널(110)에 형성되어 있는 게이트라인과 평행하게 형성되는 상기 구동전극부들은 하나의 구동전극(TX)을 형성한다. 즉, 도 6에 도시된 상기 패널(110)에는 총 m개의 구동전극들(TX1 내지 TXm)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 제1공통전극(111a)과 상기 제2공통전극(111b)은, 서로 다른 구동전극들에 형성되어 있다. 즉, 상기 제1공통전극(#1,1)(111a)은 제1구동전극(TX1)에 형성되어 있으며, 상기 제2공통전극(#m,1)(111b)은 제m구동전극(TXm)에 형성되어 있다.
상기 터치패널의 구성을 다시 한번 설명하면 다음과 같다.
상기 터치패널을 구성하는 상기 공통전극(111)들 중, 상기 수신전극(RX)은 상기 데이터라인(미도시)을 따라, 예를 들어 수직(Column)방향으로 하나의 블럭(Block)으로 형성된다.
상기 터치패널을 구성하는 상기 공통전극(111)들 중, 상기 구동전극부들은, 상기 수신전극(RX)들 사이에 바둑판 형태의 블럭으로 형성되며, 상기 패널(110)에 형성되어 있는 게이트라인(미도시)을 따라, 예를 들어 수평방향으로 형성되어 있는 복수의 상기 구동전극부들은, 하나의 상기 구동전극(TX)을 형성한다.
상기 수신전극들(RX1 내지 RXn) 각각과 연결되어 있는 공통전극배선은 상기 디스플레이 드라이버(119)와 인접되어 있는 비표시영역(B)에 형성되어, 상기 수신전극들(RX1 내지 RXn) 각각과 상기 디스플레이 드라이버(119)를 연결시킨다.
즉, 제1수신전극(RX1) 내지 제n수신전극(RXn)들 각각과 연결되어 있는 상기 공통전극배선들은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 드라이버(119)와 연결되어 있다. 한편, 도 6에서는 상기 수신전극과 연결되어 있는 상기 공통전극배선이 상기 수신전극(RX1 내지 RXn)의 상단으로부터 연결되어 있는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 실질적으로는, 상기 수신전극들(RX1 내지 RXn)의 말단, 즉, 상기 비표시영역(B)과 인접되어 있는 부분에서, 상기 공통전극배선들이 상기 수신전극(RX1 내지 RXn)과 연결된 형태로 구성될 수 있다.
상기 구동전극부(111)들 각각과 연결되어 있는 상기 공통전극배선(112)들은, 상기 각각의 구동전극부(111)로부터 상기 데이터라인 또는 상기 수신전극과 평행한 방향으로 연장되어, 상기 비표시영역(B)까지 형성되며, 상기 비표시영역(B)에서 상기 디스플레이 드라이버(119)와 연결된다.
하나의 수평라인(ROW line)으로 배치되어, 하나의 구동전극(TX)을 형성하는 상기 구동전극부(111)들은 전기적으로 연결되어야 한다. 따라서, 본 발명은 상기 구동전극부(111)들을 전기적으로 연결하기 위해, 하나의 구동전극(TX)을 형성하는 구동전극부(111)들 각각과 연결되어 있는 공통전극배선(112)을 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 데이터라인 또는 상기 수신전극과 평행하게 형성하고 있으며, 상기 공통전극배선(112)들은 상기 비표시영역(B) 또는 상기 디스플레이 드라이버(119) 내부에서 연결된다.
부연하여 설명하면, 본 발명은 하나의 구동전극(TX)을 형성하는 구동전극부(111)들을 연결하기 위해, 상기 구동전극부(111)들 각각에 연결되어 있는 상기 공통전극배선(112)들을 상기 데이터라인 또는 상기 수신전극과 평행한 방향으로 연장시켜 상기 패널(110) 하단의 상기 비표시영역(B)에 형성시킨 후, 상기 비표시영역(B) 또는 상기 디스플레이 드라이버(119) 내부에서 하나로 연결시키고 있다. 즉, 하나의 구동전극(TX)을 구성하는 구동전극부(111)들과 연결되어 있는 상기 공통전극배선(112)들은 하나의 선으로 연결되어 있다. 하나의 선으로 연결된 공통전극배선(112)들과 연결되어 있는 상기 구동전극부(111)들에는 동일한 시간에 동일한 신호가 인가된다.
상기한 바와 같이 하나의 구동전극(TX)을 형성하는 공통전극부(111)들에 동일한 신호가 인가되는 방법 및 이를 위한 상기 공통전극배선(112)들의 연결 방법은, 도 11 내지 도 14를 참조하여 설명된다.
본 발명에 적용되는 상기 구동전극(TX) 및 상기 수신전극(RX)은 상기 패널(110)에 공통전압을 인가하는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명은, 상기 패널(110)에 영상을 출력하는 영상출력기간에는 상기 구동전극(TX) 및 상기 수신전극(RX)에 공통전압(Vcom)을 인가하고, 터치를 감지하는 터치감지기간에는 상기 구동전극(TX)에 터치구동전압을 인가하며 상기 수신전극(RX)을 통해 감지신호를 수신한다.
즉, 본 발명은 상기 공통전극(111)들과 픽셀전극들이 모두 하부기판에 형성되어 있는 상기 패널(110) 적용되는 것으로서, 상기 공통전극(111)들은, 구동전극(TX)을 형성하는 구동전극부, 및 수신전극(RX)으로도 이용될 수 있다.
다음, 상기 디스플레이 드라이버(119)는 상기 데이터라인과 상기 게이트라인을 제어하며, 상기 구동전극(TX)과 수신전극(RX)에 공통전압 또는 터치구동전압을 인가하기 위한 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 공통전극배선(112)을 통해 상기 구동전극(TX) 및 상기 수신전극(RX)과 연결되어 있으며, 미도시된 데이터라인과 게이트라인과도 연결되어 있다.
즉, 상기 디스플레이 드라이버(119)는 상기 패널(110)에 영상을 출력하기 위해, 외부 시스템으로부터 전송되어오는 타이밍신호를 이용하여 게이트제어신호(GCS) 및 데이터제어신호(DCS) 등을 생성하며, 입력된 영상데이터신호를 상기 패널(110)의 구조에 맞게 재정렬하는 기능을 수행한다.
상기 디스플레이 드라이버(119)는 영상을 출력하는 영상출력기간에는 상기 구동전극(TX)과 상기 수신전극(RX)으로 공통전압을 인가한다.
또한, 상기 디스플레이 드라이버(119)는 상기 수신전극(RX)을 상기 터치 드라이버(610)와 연결시키는 기능을 수행한다. 즉, 상기 수신전극(RX)을 통해 감지된 감지신호는 상기 디스플레이 드라이버(119)를 통해 상기 터치 드라이버(610) 전송되어 분석된다.
상기 디스플레이 드라이버(119)의 내부 구성 및 기능은, 도 11 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명된다.
마지막으로, 상기 터치 드라이버(610)는, 상기 터치구동전압을 생성하기 위한 선택신호 및 터치구동펄스를 생성하여 상기 디스플레이 드라이버(119)로 공급하며, 상기 수신전극(RX)을 통해 수신되는 감지신호를 이용하여 터치여부 및 터치위치 등을 분석하는 기능을 수행한다.
상기 터치 드라이버(610)의 내부 구성 및 기능은, 도 11 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치는, 도 7에 도시된 바와 같이, 블럭 형태로 서로 이격되어 있으며, 영상출력기간에는 공통전압을 공급받고, 터치감지기간에는 터치구동전압을 공급받는 공통전극(121)들이 형성되어 있는 패널(120), 상기 터치감지기간 동안, 상기 터치구동전압을 생성하기 위한 선택신호를 생성하며, 상기 공통전극들로부터 수신된 감지신호를 이용하여 터치여부를 감지하는 터치 드라이버(620) 및 상기 선택신호에 따라, 상기 터치구동전압을 생성하여 상기 공통전극들로 공급하며, 상기 공통전극들로부터 수신된 감지신호를 상기 터치 드라이버(620)로 전송하는 디스플레이 드라이버(129)를 포함한다. 이하의 설명 중 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 대한 설명과 동일한 설명 및 유사한 설명은 생략되거나 또는 간단히 설명된다.
우선, 상기 패널(120)은, 상기 영상출력기간에는 영상을 출력하고, 터치감지기간에는 터치여부를 감지하는 기능을 수행한다.
상기 패널(120)은, 영상패널과, 터치패널을 포함한다.
상기 영상패널은, 상기 공통전극(121)에 공급되는 공통전압에 의해 영상을 출력하는 것으로서, 예를 들어, 액정표시패널로 구성될 수 있다.
상기 터치패널은, 블럭 형태로 서로 이격되어 있으며, 영상출력기간에는 공통전압을 공급받고, 터치감지기간에는 터치구동전압을 공급받는 복수의 공통전극(121)들을 포함한다.
또한, 상기 터치패널은, 상기 공통전극(121)들 중, 제1공통전극(121a)과 연결되어 있으며, 상기 공통전극들이 형성되어 있는 패널에 형성되어 있는 데이터라인과 중첩되게 형성되어 있는 제1공통전극배선(122) 및 상기 공통전극(121)들 중, 보호막(120g)을 사이에 두고, 상기 제1공통전극배선(122)과 이격되어 있으며, 상기 제1공통전극배선(122)을 경계로 좌우로 분리되어 있는 두 개의 제2공통전극판(121b-1, 121b-2)들로 구성되는 제2공통전극(121b)을 포함한다.
이하에서는, 설명의 편의상, 상기 제1공통전극(121a)은, 도 7에 도시된 공통전극(121)들 중 #1번째 공통전극이고, 상기 제2공통전극(121b)은, 도 7에 도시된 공통전극들(121)들 중 #P번째 공통전극이고, 상기 제1공통전극배선(122)은, 도 7에 도시된 공통전극배선(122)들 중, 상기 제1공통전극(121a)과 연결되어 있는 공통전극배선인 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. 또한, 상기 제1공통전극(121a) 및 상기 제2공통전극(121b)들 각각은, 두 개의 공통전극판들로 구성되며, 특히, 상기 제2공통전극(121b)을 구성하는 공통전극판들은 상기 제2공통전극판들(121b-1, 121-2b)로 표현된다.
부연하여 설명하면, 상기 패널(120)을 구성하는 상기 터치패널은, 복수의 공통전극(121)들을 포함하고, 각각의 공통전극(121)은 상기 디스플레이 드라이버(129)와 연결되어 있는 공통전극배선(122)과 연결되어 있으며, 각각의 공통전극(121)은 두 개의 공통전극판(121b-1, 121b-2)들을 포함한다.
상기 공통전극(121)들 각각과 연결되어 있는 상기 공통전극배선(122)들은, 상기 디스플레이 드라이버(129)와 인접되어 있는 상기 비표시영역(B)에 형성되어, 상기 공통전극(121)들 각각과 상기 디스플레이 드라이버(129)를 연결시킨다.
본 발명에 적용되는 상기 공통전극(121)들은 상기 패널(110)에 공통전압 또는 터치구동전압을 인가하는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명은, 상기 패널(120)에 영상을 출력하는 영상출력기간에는 상기 공통전극(121)들 모두에 공통전압(Vcom)을 인가하고, 터치를 감지하는 터치감지기간에는 상기 공통전극(121)들 모두에 터치구동전압을 인가하며 상기 공통전극(121)들을 통해 감지신호를 수신한다.
즉, 본 발명은 상기 공통전극(121)들과 픽셀전극들이 모두 하부기판에 형성되어 있는 상기 패널(110) 적용되는 것으로서, 상기 공통전극(121)들에는, 공통전압 또는 터치구동전압이 공급된다.
다음, 상기 디스플레이 드라이버(129)는 상기 데이터라인과 상기 게이트라인을 제어하며, 상기 공통전극(121)들에 공통전압 또는 터치구동전압을 인가하기 위한 것으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 공통전극배선(122)을 통해 상기 공통전극(121)들과 연결되어 있으며, 미도시된 데이터라인과 게이트라인과도 연결되어 있다.
즉, 상기 디스플레이 드라이버(129)는 상기 패널(110)에 영상을 출력하기 위해, 외부 시스템으로부터 전송되어오는 타이밍신호를 이용하여 게이트제어신호(GCS) 및 데이터제어신호(DCS) 등을 생성하며, 입력된 영상데이터신호를 상기 패널(120)의 구조에 맞게 재정렬하는 기능을 수행한다.
상기 디스플레이 드라이버(129)는 영상을 출력하는 영상출력기간에는 상기 공통전극(121)들에 공통전압을 인가하며, 터치를 감지하는 터치감지기간에는 상기 공통전극(121)들에 터치구동전압을 인가한 후 상기 공통전극(121)들로부터 수신되는 감지신호를 상기 터치 드라이버(160)로 전송하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 터치감지기간 중, 상기 공통전극(121)들을 통해 감지된 감지신호는 상기 디스플레이 드라이버(129)를 통해 상기 터치 드라이버(620) 전송되어 각각의 분석기(621)에서 분석된다.
이를 위해, 상기 디스플레이 드라이버(129)는, 현재 제공되고 있는 셀프캡 방식 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버(129)를 포함한 다양한 형태로 구성될 수 있다.
마지막으로, 상기 터치 드라이버(620)는, 상기 터치감지기간 동안, 상기 공통전극(121)들로 펄스형태의 터치구동전압을 인가하며, 상기 터치구동전압의 최대값 또는 최소값이 기설정된 센싱전압으로 변환되는 시간을 이용하여 상기 패널(120)의 터치를 감지하는 기능을 수행한다.
상기 터치 드라이버(620)는, 현재 제공되고 있는 셀프캡 방식 표시장치에 적용되는 터치 드라이버(620)를 포함한 다양한 형태로 구성될 수 있다.
이하에서는, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치 및 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 상기 패널(110, 120)의 구조가 설명된다.
우선, 도 6 및 도 7에 도시된 E-E' 라인 방향으로 절단된 단면은, 도 8에 도시된 바와 같다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 상기 패널(110, 120)은, 베이스기판(110a or 120a) 상에 게이트 절연막(110b or 120b)(GI)이 도포되고, 그 위에 데이터 라인(110c or 120c)이 형성된다. 상기 데이터 라인(110c or 120c)에는 버퍼층(110d or 120d)(Buffer PAS)이 도포되고, 그 위에는 절연막(110e or 120e)(PAC)이 형성된다. 상기 절연막(110e or 120e)에는 상기 공통전극배선(112 or 122) 및 픽셀전극(110f or 120f)이 형성되고, 그 위에는 보호막(110g or 120g)이 도포되며, 그 위에는 상기 공통전극(111 or 121)이 형성된다. 도 8에서, 110번대 단위들은, 도 6에 도시된 뮤추얼 방식 표시장치의 구성들을 나타낸 것이며, 120번대 단위들은, 도 7에 도시된 셀프캡 방식 표시장치의 구성들을 나타낸 것이다.
또한, 도 8에는 상기 공통전극(111 or 121)들의 일예로서, 도 6에 도시된 #(m,1)번째 공통전극(111b) 및 도 3에 도시된 #P번째 공통전극(121b)이 도시되어 있다.
도 6 및 도 8을 참조하면, #(1,1)번째 상기 공통전극(제1공통전극)(111a)과 연결되어 있는 상기 공통전극배선(제1공통전극배선)(112)은 #(m,1)번째 상기 공통전극(111b)(제2공통전극)과 상기 보호막(110g)을 사이에 두고 배치되어 있다.
또한, 도 7 및 도 8을 참조하면, #1번째 상기 공통전극(121a)(제1공통전극)과 연결되어 있는 상기 공통전극배선(122)(제1공통전극배선)은, #P번째 상기 공통전극(121b)(제2공통전극)과 상기 보호막(120g)을 사이에 두고 배치되어 있다.
여기서, 상기 보호막(110g or 120g)을 사이에 두고, 상기 제1공통전극배선(112 or 122)과 이격되어 있는, 상기 제2공통전극(111b or 121b)은, 상기 제1공통전극배선(112 or 122)을 경계로 좌우로 분리되어 있는 두 개의 제2공통전극판들(111b-1 및 111b-2, 또는 121b-1 및 121b-2)로 구성되어 있다.
즉, 상기 제2공통전극(111b or 121b)은, 상기 제1공통전극배선(112 or 122)과 중첩되는 개구부(G)를 경계로하여, 두 개의 제2공통전극판들(111b-1 및 111b-2, 또는 121b-1 및 121b-2)로 나뉘어진다.
여기서, 상기 제2공통전극판들(111b-1 및 111b-2, 또는 121b-1 및 121b-2) 간의 폭, 즉, 상기 개구부(G)의 폭은, 상기 제1공통전극배선(112 or 122)의 폭보다 작게 형성될 수 있다.
상기 두 개의 제2공통전극판들(111b-1 및 111b-2, 또는 121b-1 및 121b-2)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1공통전극배선(112 or 122)과 중첩되는 상기 개구부(G)의 적어도 어느 하나의 영역에서 연결부(118 or 128)에 의해 서로 연결되어 있다.
또한, 도 8 및 도 9에서, 상기 두 개의 제2공통전극판들(111b-1 및 111b-2, 또는 121b-1 및 121b-2)은 그 좌우에 배치되어 있는 제2공통전극(111b or 121b)들과도 전기적으로 연결되어 있다.
한편, 상기 터치감지기간 중, 상기 #(1,1)번째 공통전극(제1공통전극)(111a)과, 상기 #(m,1)번째 공통전극(제2공통전극)(111b)에는, 서로 다른 터치구동전압이 공급된다.
또한, 상기 터치감지기간 중, 상기 #1번째 공통전극(제1공통전극)(121a)과, 상기 #P번째 공통전극(제2공통전극)(121b)에는 동일한 터치구동전압이 공급된다.
이 경우, 상기 개구부(G)에 의해, 상기 제1공통전극과 연결된 상기 제1공통전극배선(112 or 122)과, 상기 제2공통전극(111b or 121b)이 중첩되는 영역은 최소화될 수 있다.
따라서, 상기 제1공통전극(111a or 121a)에 공급되는 터치구동전압이 상기 제2공통전극(111b or 121b)에 미치는 영향이 최소화될 수 있으며, 상기 제2공통전극에 공급되는 터치구동전압이 상기 제1공통전극에 미치는 영향이 최소화될 수 있다.
따라서, 상기 제1공통전극(111a or 121a) 및 상기 제2공통전극(111b or 121b)을 통해 수신되는 감지신호에 포함된 노이즈는 최소화될 수 있다. 이로 인해, 상기 터치 드라이버(610 or 620)의 터치감도는 향상될 수 있으며, 터치오류는 감소될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서 공통전극들로 공급되는 전압들의 파형을 나타낸 예시도로서, (a)는 상기 공통전극들 중 구동전극으로 공급되는 터치구동전압을 나타내고 있으며, (b)는 상기 공통전극들 중 수신전극으로 공급되는 기준전압을 나타내고 있다. 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 12는 도 11에 도시된 디스플레이 드라이버에서 생성되는 터치구동전압을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치는 뮤추얼 방식 표시장치이다.
상기한 바와 같이, 뮤추얼 방식 표시장치 및 셀프캡 방식 표시장치에서는, 영상출력기간(Display)과 터치감지기간(Touch)이 분리되어 있다.
특히, 도 6에 도시된 바와 같은, 본 발명의 제1실시예에 따른 뮤추얼 방식 표시장치에 적용되는 터치패널(110)은, 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 영상출력기간(Display)에는 공통전압(Vcom)이 공급되고 터치감지기간(Touch)에는 펄스형태의 터치구동전압이 공급되는 구동전극(TX), 및 영상출력기간(Display)에는 공통전압(Vcom)이 공급되고 터치감지기간(Touch)에는 기준전압(VRX_REF)이 공급되는 수신전극(RX)으로 구성된다.
상기 터치감지기간에 상기 구동전극(TX)으로 공급되는 펄스형태의 상기 터치구동전압(VTX)의 최대값(VTX_HIGH)과 최소값(VTX_LOW) 및 상기 최대값과 상기 최소값의 중간값(VTX_REF)은, 상기 데이터라인으로 공급되는 데이터전압을 생성하는 데이터전압 생성부 또는 상기 게이트라인으로 공급되는 게이트전압(스캔신호)을 생성하는 게이트전압 생성부로부터 공급되는 전압을 이용하여 생성될 수 있다.
상기 터치구동전압(VTX)은, 상기 중간값(VTX_REF)을 기준으로, 상기 최대값과 상기 최소값의 사이에서 스윙한다.
따라서, 상기 터치구동전압의 실효값(TX_RMS)은 상기 중간값(VTX_REF)이된다.
여기서, 상기 터치구동전압(VTX)의 상기 중간값(VTX_REF)은, 상기 공통전극(TX)들 중 상기 터치구동전압이 공급되지 않는 공통전극들, 즉, 상기 수신전극(RX)들에 인가되는 전압(VRX)인 상기 기준전압(VRX_REF)과 동일한 값을 갖는다.
상기 수신전극(RX)들에 인가되는 상기 기준전압(VRX_REF)은 직류이기 때문에, 상기 기준전압(VRX_REF)의 실효값(RX_RMS)은 상기 기준전압이 된다.
따라서, 상기 터치구동전압(VTX)의 실효값(TX_RMS)과 상기 기준전압의 실효값(RX_RMS)은 동일한 값을 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에서는, 블록 딤(Block Dim)이 발생되지 않는다.
이하에서는, 상기 터치구동전압(VTX) 및 상기 기준전압(VRX=VRX_REF)을 생성하기 위한, 상기 디스플레이 드라이버(119) 및 상기 터치 드라이버(610)의 구성 및 기능이, 도 11 및 도 12를 참조하여 상세히 설명된다.
첫째, 상기 디스플레이 드라이버(119)는, 상기 영상출력기간이 끝나고 상기 터치감지기간이 시작되면, 상기 터치감지기간 중 선택신호(TX_SEL)가 수신되는 터치감지기구간에는, 상기 기준전압(VRX_REF)과 동일한 값을 실효값으로 갖는, 펄스형태의 상기 터치구동전압을 상기 공통전극(111)들 중 어느 하나의 구동전극(TX)에 포함되는 공통전극들로 출력하며, 상기 터치감지기간 중 상기 터치감지구간이 끝나면 상기 기준전압(VRX_REF)을 상기 구동전극(TX)에 포함되는 상기 공통전극들로 출력한다.
이를 위해, 상기 디스플레이 드라이버(119)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 파지티브 극성(+)의 전압을 생성하는 파지티브전압 생성부(138), 네가티브 극성(-1)의 전압을 생성하는 네가티브전압 생성부(142), 상기 파지티브 극성의 전압을 이용하여 상기 터치구동전압의 상기 중간값(VTX_REF)을 생성하기 위한 중간값 생성부(139), 상기 파지티브 극성의 전압을 이용하여 상기 터치구동전압의 상기 최대값(VTX_HIGH)을 생성하기 위한 최대값 생성부(140), 상기 네가티브 극성의 전압을 이용하여 상기 터치구동전압의 상기 최소값(VTX_LOW)을 생성하기 위한 최소값 생성부(141), 상기 공통전극(TX)들로 공급될 공통전압(Vcom)을 생성하기 위한 공통전압 생성부(137), 상기 터치 드라이버(610)로부터 전송되어온 상기 선택신호에 따라 상기 최대값, 상기 최소값, 상기 중간값들 중 어느 하나를 상기 공통전극들로 전송하기 위한 선택부(131), 상기 구동전극(TX)과 상기 선택부(131)를 연결시키거나 상기 구동전극(TX)과 상기 공통전압 생성부(137)를 연결시키기 위한 구동전극 스위치(134)들을 포함하는 구동전극 연결부(133), 상기 수신전극(RX)과 상기 터치 드라이버(610)를 연결시키거나 상기 수신전극(RX)과 상기 공통전압 생성부(137)를 연결시키기 위한 수신전극 스위치(136)들을 포함하는 수신전극 연결부(135) 및 상기 영상출력기간과 상기 터치감지기간을 구분하는 터치동기신호(Touch Sync)를 상기 구동전극 연결부(133)와 상기 수신전극 연결부(135)로 출력하는 터치동기부(132)를 포함한다.
우선, 상기 파지티브전압 생성부(138) 및 상기 네가티브전압 생성부(142)는, 상기 터치구동전압(VTX)의 최대값, 최소값 및 중간값의 생성에 이용될 전압들을 생성하는 기능을 수행한다. 여기서, 파지티브와 네가티브는 서로 상대적인 의미를 갖는다. 즉, 상기 파지티브전압 생성부(138)에서 생성된 전압이 상기 네가티브전압 생성부(138)로부터 생성된 전압보다 크다.
상기 파지티브전압 생성부(138) 및 상기 네가티브전압 생성부(142)는, 상기 패널(110)에 형성되어 있는 데이터라인으로 공급될 데이터전압을 생성하는 데이터전압 생성부가 될 수도 있으며, 또는, 상기 패널(110)에 형성되어 있는 게이트라인으로 공급될 게이트전압(스캔신호)을 생성하는 게이트전압 생성부가 될 수도 있다.
다음, 상기 중간값 생성부(139)는 상기 파지티브전압 생성부(138)로부터 공급되는 전압을 이용하여, 상기 터치구동전압(VTX)의 상기 중간값(VTX_REF)을 생성하고, 상기 최대값 생성부(140)는 상기 파지티브전압 생성부(138)로부터 공급되는 전압을 이용하여, 상기 터치구동전압(VTX)의 상기 최대값(VTX_HIGH)을 생성하며, 상기 최소값 생성부(141)는, 상기 네가티브전압 생성부(142)로부터 공급되는 전압을 이용하여, 상기 터치구동전압(VTX)의 상기 최소전압(VTX_LOW)을 생성한다.
다음, 상기 공통전압 생성부(137)는 상기 구동전극(TX)과 상기 수신전극(RX)으로 인가될 공통전압(Vcom)을 생성한다.
다음, 상기 구동전극 연결부(133)는 상기 영상출력기간에서는 상기 공통전압 생성부(137)와 상기 구동전극(TX)들을 연결시키고, 상기 터치감지기간에서는 상기 선택부(131)와 상기 구동전극(TX)들을 연결시키기 위해, 상기 구동전극(TX)과 상기 선택부(131) 사이에 형성되는, 복수의 구동전극 스위치(134)들로 구성된다. 상기 구동전극 스위치(134)는, 예를 들어, 상기 터치동기부(132)로부터 출력되는 상기 터치동기신호(Touch Sync)가 하이인 경우에는 상기 구동전극(TX)들이 상기 공통전압 생성부(137)에 연결되도록 하며, 상기 터치동기신호가 로우인 경우에는 상기 터치전극(TX)들이 상기 선택부(131)와 순차적으로 연결되도록 한다.
다음, 상기 수신전극 연결부(135)는 상기 영상출력기간에서는 상기 공통전압 생성부(137)와 상기 수신전극(RX)들을 연결시키고, 상기 터치감지기간에서는 상기 터치 드라이버(610)와 상기 수신전극(RX)들을 연결시키기 위해, 상기 수신전극(RX)과 상기 터치 드라이버(610) 사이에 형성되는 복수의 수신전극 스위치(136)들로 구성된다. 상기 수신전극 스위치(136)는, 예를 들어, 상기 터치동기부(132)로부터 출력되는 상기 터치동기신호(Touch Sync)가 하이인 경우에는 상기 수신전극(RX)들이 상기 공통전압 생성부(137)에 연결되도록 하며, 상기 터치동기신호가 로우인 경우에는, 상기 수신전극(RX)들이 상기 터치 드라이버(610)와 연결되도록 한다.
다음, 상기 터치동기부(132)는 상기 영상출력기간과 상기 터치감지기간을 구분하는 상기 터치동기신호(Touch Sync)를 상기 구동전극 연결부(133) 및 상기 수신전극 연결부(135)로 출력한다.
마지막으로, 상기 선택부(131)는, 상기 터치 드라이버(160)로부터 전송되어온 상기 선택신호(TX_SEL) 및 터치구동펄스(PTX)에 따라, 상기 중간값, 상기 최대값, 상기 최소값들 중 어느 하나를 선택하여, 상기 구동전극 연결부(133)로 공급한다.
둘째, 상기 터치 드라이버(610)는, 상기 선택신호 및 상기 터치구동펄스를 상기 선택부(131)로 전송하는 터치구동부(611), 상기 수신전극(RX)들로부터 상기 감지신호를 수신하여 터치여부를 판단하는 수신부(612) 및 상기 기준전압(VRX_REF)을 생성하여 상기 수신부(612)로 공급하는 기준전압 생성부(613)를 포함한다.
이하에서는, 도 6 및 도 8 내지 도 12를 참조하여, 본 발명에 따른 표시장치 구동방법이 상세히 설명된다.
본 발명에 따른 표시장치 구동방법은, 데이터전압을 공급받는 데이터라인들과, 게이트전압을 공급받는 게이트라인들이 형성되어 있는 상기 패널(110)에, 블럭 형태로 서로 이격되어 있는 복수의 상기 공통전극(111)들로, 영상출력기간 동안, 공통전압(Vcom)을 공급하는 단계, 상기 터치감지기간 중 상기 터치감지구간에는, 상기 데이터전압을 생성하는 데이터전압 생성부(138, 142) 또는 상기 게이트전압을 생성하는 게이트전압 생성부(138, 142)로부터 공급되는 전압을 이용하여 생성된 최대값과 최소값을 갖는 터치구동전압(VTX)을, 상기 공통전극(111)들 중 상기 구동전극(TX)으로 공급하며, 상기 터치감지기간 중 상기 터치미감지구간에는, 상기 최대값과 상기 최소값의 중간값을 상기 구동전극(TX)으로 공급하는 단계 및 상기 터치감지구간에, 상기 공통전극(111)들 중 상기 수신전극(RX)으로부터 수신된 감지신호를 이용하여 터치 여부를 감지하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 터치감지기간에, 상기 수신전극(RX)으로는, 상기 중간값과 동일한 값을 갖는 상기 기준전압이 인가된다.
상기 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선, 도 12에 기재되어 있는 부호들을 간단히 정리하면 다음과 같다.
즉, 도 12에서, Display는 상기 영상출력기간을 나타내고, Touch는 상기 터치감지기간을 나타내고, Touch Sync는 상기 터치동기신호를 나타내고, TX_SEL from TIC는, 상기 터치 드라이버(TIC)(610)로부터 상기 디스플레이 드라이버(DDI)(119)의 상기 선택부(131)로 공급되는 상기 선택신호(TX_SEL)를 나타내고, DDI from TIC(PTX1 내지 PTXm)들은 상기 터치 드라이버(TIC)(610)로부터 상기 디스플레이 드라이버(DDI)(119)의 상기 선택부(131)로 공급되는 상기 터치구동펄스(PTX)들을 나타내며, PNL from DDI(VTX1 내지 VTXm)는 상기 디스플레이 드라이버(DDI)(119)로부터 상기 패널(PNL)(110)에 형성되어 있는 각각의 상기 구동전극(TX)으로 공급되는 상기 터치구동전압(VTX)을 나타낸다.
상기 DDI from TIC(PTX1 내지 PTXm)들은, 상기한 바와 같이, 상기 터치구동펄스(PTX)를 나타내며, 상기 터치구동펄스들은 상기 구동전극(TX)들의 숫자(m)만큼 생성된다. 상기 터치구동펄스들은, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 구동전극(TX)들 별로 순차적으로 발생되어 상기 선택부(131)로 공급된다.
상기 PNL from DDI(VTX1 내지 VTXm)들은, 상기한 바와 같이, 상기 터치구동전압(VTX)을 나타내며, 상기 터치구동전압들은, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 구동전극(TX)들로 순차적으로 공급된다. 이를 위해, 상기 구동전극 스위치(134)들은, 순차적으로 상기 선택부(131)에 연결된다.
첫째, 상기 영상출력기간(Display)에서는, 상기 디스플레이 드라이버(119)로부터 상기 패널(110)의 상기 구동전극(TX)들과 상기 센싱전극(RX)들로 공통전압(VCOM)이 공급된다. 즉, 상기 영상출력기간은, 상기 패널(110)로 영상이 출력되는 기간으로서, 상기 패널(110)은 상기 공통전압(VCOM)을 이용하여 영상을 출력한다. 상기 패널(110)이 액정패널인 경우, 상기 구동전극(TX)들과 상기 수신전극(RX)들에 인가되는 상기 공통전압(VCOM)과, 상기 패널로 인가되는 상기 데이터전압에 따라, 상기 액정패널에 형성되어 있는 액정의 투과율이 변화되어, 영상이 출력된다.
둘째, 도 12를 참조하면, 상기 영상출력기간에서 하이(High) 상태였던 상기 터치동기신호(Touch Sync)가 로우(Low)로 전환되면, 상기 구동전극 스위치(134)들은 상기 구동전극(TX)들과 상기 선택부(131)를 연결시키며, 상기 수신전극 스위치(136)들은, 상기 수신전극(RX)들과 상기 수신부(612)를 연결시킨다.
이 경우, 상기 선택신호(TX_SEL1)이 로우상태라면, 상기 선택부(131)는 상기 구동전극(TX)들로 상기 중간값(VTX_REF)을 갖는 터치구동전압(VTX)을 공급한다.
셋째, 상기 터치동기신호(Touch Sync)가 로우(Low)인 상태에서, 상기 터치구동부(611)로부터 하이(High) 상태의 제1선택신호(TX_SEL1)가 수신되면, 상기 선택부(131)는 상기 구동전극(TX)들 중 제1구동전극(TX1)으로는, 제1터치구동펄스(PTX1)에 대응되는 펄스형태의 제1터치구동전압(VTX1)을 공급하며, 나머지 구동전극들(TX2 내지 TXm)로는 지속적으로 상기 중간값(VTX_REF)을 공급한다. 상기 제1터치구동전압(VTX1)은, 상기 최대값과 상기 최소값 사이에서 스윙한다.
넷째, 상기 터치동기신호가 로우인 상태에서, 상기 제1선택신호가 로우 상태로 전환되면, 상기 선택부(131)는 상기 제1구동전극(TX1) 및 나머지 구동전극(TX)들 모두로 상기 중간값(VTX_REF)을 인가한다.
상기 제1구동전극(TX1)으로는, 상기 터치감지기간의 나머지 모든 기간 동안(터치미감지기간) 상기 중간값(VTX_REF)이 지속적으로 공급된다.
다섯째, 상기 터치동기신호(Touch Sync)가 로우인 상태에서, 하이(High) 상태의 제2선택신호(TX_SEL2)가 상기 디스플레이 드라이버(119)로 수신되면, 상기 디스플레이 드라이버(119)는, 상기 첫 번째 내지 네 번째 과정에서 설명된 동일한 방법으로, 제2구동전극(TX2)에 제2터치구동전압(VTX2)을 공급한다.
이후, 제3구동전극(TX3) 내지 제m구동전극(TXm)들에 대하여도, 상기에서 설명된 과정들이 순차적으로 수행된다.
상기 터치감지기간(Touch) 동안, 상기 디스플레이 드라이버(119)를 통해, 상기 수신전극(RX)들로부터 상기 수신부(612)로 감지신호들이 입력되며, 상기 터치 드라이버(610)는, 상기 감지신호들을 이용하여 터치여부를 판단한다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 상기 터치감지기간의 대부분의 기간을 차지하는 터치미감지구간 동안, 각각의 상기 구동전극(TX)들로, 상기 수신전극(RX)들에 인가되는 상기 기준전압(VRX_REF)과 동일하며, 상기 최대값과 최소값의 중간값(VTX_REF)을 인가시킴으로써, 상기 구동전극(TX)들과 상기 수신전극(RX)들 간의 전압차이를 작게 하여, 상기 패널에서 블록 딤 현상의 발생을 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버의 구성을 나타낸 또 다른 예시도이며, 도 14는 도 13에 도시된 디스플레이 드라이버에서 생성되는 터치구동전압을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버의 구성 및 기능은, 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버의 구성 및 기능과 대부분 동일하다.
따라서, 이하에서는, 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 디스플레이 드라이버의 구성 및 기능과 상이한 부분에 대하여만 설명된다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 적용되는 디스플레이 드라이버(610)에서는, 상기 터치 구동부(611)와 상기 선택부(131)가 직렬로 연결되어 있다.
따라서, 상기 터치구동펄스(PTX)들은 하나의 터치구동펄스 배선(611a)을 통해, 도 14에 도시된 바와 같이, 순차적으로 상기 선택부(131)로 공급된다. 이 경우, 상기 선택신호(TX_SEL)는 선택신호 배선(611b)를 통해 상기 선택부(131)로 공급된다.
이에 반하여, 본 발명의 제1실시예에 적용되는 디스플레이 드라이버(610)에서는, 상기 터치 구동부(611)와 상기 선택부(131)가 복수의 터치구동펄스 배선(611a)들로 연결되어 있다. 따라서, 각각의 터치전극(TX)에 대응되는 터치구동펄스(PTX)들은, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 터치구동펄스 배선(611a)을 통해 개별적으로 상기 선택부(131)로 공급된다. 이 경우, 상기 선택신호(TX_SEL)는 상기 선택신호 배선(611b)을 통해 상기 선택부(131)로 공급된다.
부연하여 설명하면, 본 발명의 제2실시예에 적용되는 디스플레이 드라이버(610)는 상기 터치구동펄스(PTX)들이 하나의 상기 터치구동펄스 배선(611a)을 통해 순차적으로 상기 선택부(131)로 공급된다는 점을 제외하고는, 본 발명의 제1실시예에 적용되는 디스플레이 드라이버(610)와 동일한 구성을 포함하고 있으며, 동일한 기능을 수행하고 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110, 120 : 패널 119, 129 : 디스플레이 드라이버
111, 121, 111a, 111b, 121a, 121b : 공통전극
112, 122 : 공통전극배선

Claims (10)

  1. 블럭 형태로 서로 이격되어 있으며, 영상출력기간에는 공통전압을 공급받고, 터치감지기간에는 터치구동전압을 공급받는 복수의 공통전극들 중, 제1공통전극과 연결되어 있으며, 상기 공통전극들이 형성되어 있는 패널에 형성되어 있는 데이터라인과 중첩되게 형성되어 있는 제1공통전극배선; 및
    상기 공통전극들 중, 보호막을 사이에 두고, 상기 제1공통전극배선과 이격되어 있으며, 상기 제1공통전극배선을 경계로 좌우로 분리되어 있는 두 개의 제2공통전극판들로 구성되는 제2공통전극을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 두 개의 제2공통전극판들은, 상기 제1공통전극배선과 중첩되는 적어도 어느 하나의 영역에서 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2공통전극판들 간의 폭은, 상기 제1공통전극배선의 폭보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치감지기간에, 상기 제1공통전극과 상기 제2공통전극을 포함하는 상기 공통전극들에는, 동일한 크기의 상기 터치구동전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전극들은, 상기 데이터라인과 평행하게 하나의 블럭 형태로 형성되는 복수의 수신전극들; 및 상기 패널 내에서 상기 수신전극을 사이에 두고 배치되며 블럭 형태로 형성되는 복수의 구동전극부들을 포함하고,
    상기 구동전극부들에는 상기 제1공통전극과 상기 제2공통전극이 포함되고,
    상기 패널에 형성되어 있는 게이트라인과 평행하게 형성되는 상기 구동전극부들은 하나의 구동전극을 형성하고,
    상기 패널에는 상기 구동전극이 복수 개 형성되어 있으며,
    상기 제1공통전극과 상기 제2공통전극은, 서로 다른 구동전극에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전극들은, 상기 터치감지기간 동안, 상기 터치구동전압이 공급되는 구동전극들 및 상기 터치구동전압에 의해 유도되는 감지신호가 전송되는 수신전극들을 포함하며,
    상기 터치감지기간 동안, 상기 터치구동전압을 생성하기 위한 선택신호를 생성하는 터치 드라이버는, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호를 이용하여 터치여부를 감지하며,
    상기 선택신호에 따라, 상기 터치구동전압을 생성하여 상기 구동전극들로 공급하는 디스플레이 드라이버는, 상기 수신전극들로부터 수신된 상기 감지신호를 상기 터치 드라이버로 전송하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디스플레이 드라이버는, 상기 데이터라인으로 공급되는 데이터전압을 생성하는 데이터전압 생성부 또는 상기 패널에 형성되어 있는 게이트라인으로 공급되는 게이트전압을 생성하는 게이트전압 생성부로부터 공급되는 전압을 이용하여, 펄스형태의 상기 터치구동전압의 최대값과 최소값 및 상기 최대값과 상기 최소값의 중간값을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중간값은, 상기 터치감지기간 동안 상기 수신전극들에 인가되는 기준전압과 동일한 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 데이터전압을 공급받는 데이터라인들과, 게이트전압을 공급받는 게이트라인들이 형성되어 있는 패널에, 블럭 형태로 서로 이격되어 있는 복수의 공통전극들로, 영상출력기간 동안, 공통전압을 공급하는 단계;
    터치감지기간 중 터치감지구간에는, 상기 데이터전압을 생성하는 데이터전압 생성부 또는 상기 게이트전압을 생성하는 게이트전압 생성부로부터 공급되는 전압을 이용하여 생성된 최대값과 최소값을 갖는 터치구동전압을, 상기 공통전극들 중 구동전극으로 공급하며, 상기 터치감지기간 중 터치미감지구간에는, 상기 최대값과 상기 최소값의 중간값을 상기 구동전극으로 공급하는 단계; 및
    상기 터치감지구간에, 상기 공통전극들 중 수신전극으로부터 수신된 감지신호를 이용하여 터치 여부를 감지하는 단계를 포함하는 표시장치 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 터치감지기간에, 상기 수신전극으로는, 상기 중간값과 동일한 값을 갖는 기준전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 표시장치 구동방법.
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