KR101612205B1

KR101612205B1 - 통합형 터치 스크린을 위한 전력 관리

Info

Publication number: KR101612205B1
Application number: KR1020147009700A
Authority: KR
Inventors: 크리스토프 호르스트 크라하; 케빈 제이. 화이트; 야페이 비
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2016-04-26
Also published as: AU2012101369A4; US9760195B2; CN103019485A; US20130076648A1; KR20140061526A; AU2012216455A1; EP2758854B1; TW201316218A; EP2758854A1; CN202976038U; AU2012216455B2; TWI493397B; WO2013043337A1; JP2014505298A; CN103019485B; JP5444518B2; AU2012101369B4

Abstract

터치 스크린의 게이트 라인에 전압을 인가하는 게이트 라인 전압 시스템과 같은, 터치 스크린 장치의 전력 시스템에 의해 생성될 수 있는 노이즈의 효과를 줄이거나 제거하는 것이 제공된다. 한 예에서, 전하 펌프와 같은 전원은 활성 터치 감지 동안에 디스에이블되어, 전하 펌프로부터의 노이즈가 터치 감지 동안에 생성되지 않도록 할 수 있다. 일부 예에서, 전압 조정기(voltage regulator)는 게이트 전압 레벨을 원하는 임계치나 그 위로 유지하는 것을 도울 수 있다. 일부 경우에, 터치 감지 시스템에 들어가는 노이즈는, 노이즈 소스가 디스에이블된 후에도 노이즈-민감 컴포넌트에 지속적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 경우에, 노이즈의 지속적 영향을 줄이거나 제거하는 것을 도울 수 있는, 터치 감지 시스템의 노이즈-민감 컴포넌트를 안정화, 리셋 등을 하기 위해 사후-노이즈 안정화 시스템이 포함될 수 있다.

Description

통합형 터치 스크린을 위한 전력 관리{POWER MANAGEMENT FOR INTEGRATED TOUCH SCREENS}

본 발명은 대체로 터치 감지에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 통합된 디스플레이 터치 제어기를 위한 전력 관리에 관한 것이다.

버튼 또는 키, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 터치 센서 패널, 터치 스크린 등과 같은, 컴퓨팅 시스템에서의 동작을 수행하기 위한 많은 타입의 입력 장치들이 현재 이용가능하다. 특히, 터치 스크린은, 그 가격 하락과 더불어 동작의 용이성과 융통성으로 인해 갈수록 인기가 높아지고 있다. 터치 스크린은, 터치-감응면을 갖춘 클리어 패널일 수 있는 터치 센서 패널과, 터치-감응면이 디스플레이 장치의 가시 영역의 적어도 일부를 덮을 수 있도록 부분적으로 또는 전체적으로 상기 패널의 뒤쪽에 위치할 수 있는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 터치 스크린은, 종종 디스플레이 장치에 의해 표시되는 사용자 인터페이스(UI; User Interface)에 의해 지시받는 장소에서 손가락, 스타일러스 또는 기타의 물체를 사용해 터치 센서 패널을 터치함으로써 사용자가 다양한 기능을 수행하는 것을 허용할 수 있다. 일반적으로, 터치 스크린은, 터치와, 터치 센서 패널 상의 터치의 위치를 인식할 수 있으며, 그러면, 컴퓨팅 시스템은 터치시에 나타나는 표시에 따라 터치를 해석할 수 있고, 그 후, 터치에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다. 일부 터치 감지 시스템의 경우, 터치를 검출하기 위해 디스플레이 상의 물리적 터치가 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 일부 용량식 터치 감지 시스템에서, 터치를 검출하는데 이용되는 가장자리 전계(fringing field)가 디스플레이의 표면을 넘어 확장될 수 있고, 표면 부근에 접근하는 물체는 실제로 표면을 터치하지 않고도 표면 부근에서 검출될 수 있다.

용량식 터치 센서 패널은, 종종, 실질적으로 투명한 기판상에 수평 방향 및 수직 방향의 행 및 열로 배치된, 산화 인듐 주석(ITO)과 같은 실질적으로 투명한 도전성 재료의 구동 라인들 및 감지 라인들의 매트릭스로부터 형성될 수 있다. 전술된 바와 같이, 용량식 터치 센서 패널들이 디스플레이 상에 오버레이되어 터치 스크린을 형성할 수 있는 것은 부분적으로 그들의 실질적 투명성에 기인한다. 일부 터치 스크린은, 터치 감지 회로를 디스플레이 화소 스택업(즉, 디스플레이 화소들을 형성하는 적층된 재료층들) 내에 통합함으로써 형성될 수 있다.

이하의 설명은, 터치 스크린의 게이트 라인에 전압을 인가하는 게이트 라인 전압 시스템과 같은, 터치 스크린 장치의 전력 시스템에 의해 생성될 수 있는 노이즈의 효과를 줄이거나 제거하는 예들을 포함한다. 한 예에서, 전하 펌프와 같은 전원은 활성 터치 감지 동안에 디스에이블되어, 전하 펌프로부터의 노이즈가 터치 감지 동안에 생성되지 않도록 할 수 있다. 일부 예에서, 전압 조정기(voltage regulator)는 게이트 전압 레벨을 원하는 임계치나 그 위로 유지하는 것을 도울 수 있다. 일부 예는, 터치 감지 단계 동안에 게이트 전압 레벨을 유지하는 것을 도울 수 있는, 터치 감지 단계 동안에 게이트 라인에 인가되는 전압의 크기를 증가시킬 수 있는 전압 부스트 시스템(voltage boost system)을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 터치 감지 시스템에 들어가는 노이즈는, 예를 들어, 노이즈 소스가 디스에이블된 후에도 노이즈-민감 컴포넌트에 지속적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 경우에, 예를 들어, 노이즈의 지속적 영향을 줄이거나 제거하는 것을 도울 수 있는, 터치 감지 시스템의 노이즈-민감 컴포넌트를 안정화, 리셋 등을 하기 위해 사후-노이즈 안정화 시스템이 포함될 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 개시의 예에 따른 예시의 터치 스크린을 각각 포함하는 예시의 모바일 전화, 예시의 미디어 재생기, 및 예시의 개인용 컴퓨터를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 예에 따른 예시의 터치 스크린의 한 구현을 나타내는 예시의 컴퓨팅 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 예에 따른 구동 라인 및 감지 라인의 예시의 구성을 도시하는 도 2의 터치 스크린의 더 상세한 도면이다.
도 4는 본 개시의 예에 따라 터치 감지 회로가 공통 전극(Vcom)을 포함하는 예시의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 개시의 예에 따른 예시의 디스플레이 화소 스택업의 분해도를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 예에 따른 예시의 터치 감지 동작을 나타낸다.
도 7은 다양한 예에 따른 예시의 터치 스크린 장치를 나타낸다.
도 8은 다양한 예에 따른 터치 감지 시스템의 예시의 전력 관리 방법을 나타낸다.
도 9는 다양한 예에 따른 예시의 터치 스크린 장치의 회로 부분의 도면이다.
도 10은 다양한 예에 따른 터치 스크린 장치의 예시적 동작의 플로차트이다.
도 11은 다양한 예에 따른 터치 스크린 장치의 예시의 터치 감지 단계 동작의 더 상세한 사항을 나타낸다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 예에 따른 디스플레이 단계로부터 터치 단계로의 예시적 천이와 터치 단계로부터 디스플레이 단계로의 예시적 천이를 나타낸다.
도 13은 다양한 예에 따른 예시의 충전 및 방전 프로세스에 대한 예시의 타이밍도를 도시한다.

예들의 이하의 설명에서, 명세서의 일부를 형성하며 본 개시의 예가 실시될 수 있는 구체적인 예를 예시에 의해 보여주는 첨부된 도면들을 참조한다. 다른 예들이 이용될 수 있으며 본 개시의 예의 범위로부터 벗어나지 않고 구조적 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

이하의 설명은, 터치 스크린의 게이트 라인에 전압을 인가하는 게이트 라인 전압 시스템과 같은, 터치 스크린 장치의 전력 시스템에 의해 생성될 수 있는 노이즈의 효과를 줄이거나 제거하는 예들을 포함한다. 한 예에서, 전하 펌프와 같은 전력 시스템은 활성 터치 감지 동안에 디스에이블되어, 전하 펌프로부터의 노이즈가 터치 감지 동안에 생성되지 않도록 할 수 있다. 일부 예에서, 전압 조정기(voltage regulator)는 게이트 전압 레벨을 원하는 임계치나 그 위로 유지하는 것을 도울 수 있다. 일부 예는, 터치 감지 단계 동안에 게이트 전압 레벨을 유지하는 것을 도울 수 있는, 터치 감지 단계 동안에 게이트 라인에 인가되는 전압의 크기를 증가시킬 수 있는 전압 부스트 시스템(voltage boost system)을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 터치 감지 시스템에 들어가는 노이즈는, 예를 들어, 노이즈 소스가 디스에이블된 후에도 노이즈-민감 컴포넌트에 지속적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 경우에, 예를 들어, 터치 감지 시스템의 노이즈-민감 컴포넌트를 안정화, 리셋 등을 하여, 노이즈의 지속적 영향을 줄이거나 제거하는 것을 도울 수 있는 사후-노이즈 안정화 시스템이 포함될 수 있다.

터치 감지 회로가 다른 시스템의 회로와 더욱 근접하게 통합됨에 따라, 상이한 시스템들의 회로 요소들간의 바람직하지 않은 상호작용이 더욱 발생하기 쉽게 될 수 있다. 예를 들어, 터치 감지 회로는 통합형 터치 스크린의 디스플레이 화소 스택업 내에 통합될 수 있다. 디스플레이 화소 스택업은 통상적으로, 도전성 재료(예를 들어, 금속, 실질적으로 투명한 도전체), 반도체 재료(예를 들어, 다결정성 실리콘(Poly-Si)), 및 유전체 재료(예를 들어, SiO2, 유기 재료, SiNx)와 같은 재료의 피착, 마스킹, 에칭, 도핑 등을 포함한 프로세스에 의해 제조된다. 디스플레이 화소 스택업 내에 형성된 다양한 요소들은 디스플레이 시스템의 회로로서 동작하여 디스플레이 상에 이미지를 생성할 수 있는 반면, 다른 요소들은 디스플레이 상에서 또는 그 부근에서 하나 이상의 터치를 감지하는 터치 감지 시스템의 회로로서 동작할 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 개시의 예에 따른 터치 스크린이 구현될 수 있는 예시의 시스템을 도시한다. 도 1a는 터치 스크린(124)을 포함하는 예시의 모바일 전화(136)를 나타낸다. 도 1b는 터치 스크린(126)을 포함하는 예시의 디지털 미디어 재생기(140)를 나타낸다. 도 1c는 터치 스크린(128)을 포함하는 예시의 개인용 컴퓨터(144)를 나타낸다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 개인용 컴퓨터(144)는 터치-감응 디스플레이를 갖춘 태블릿 컴퓨터 또는 데스크탑 컴퓨터일 수도 있다. 터치 스크린(124, 126 및 128)은, 예를 들어, 자기-커패시턴스(self-capacitance) 또는 상호 커패시턴스, 또는 다른 터치 감지 기술에 기초할 수도 있다. 예를 들어, 자기 커패시턴스 기반의 터치 시스템에서, 터치 감지를 위한 터치 화소를 형성하기 위해 접지에 대해 자기-커패시턴스를 갖는 개개의 전극이 이용될 수 있다. 터치 화소에 물체가 접근할 때, 그 물체와 터치 화소 사이에는 접지에 대한 추가적 커패시턴스가 형성될 수 있다. 접지에 대한 이 추가적 커패시턴스는 터치 화소 입장에서 본 자기-커패시턴스의 순 증가(net increase)를 야기할 수 있다. 자기-커패시턴스에서의 이러한 증가가 터치 감지 시스템에 의해 검출 및 측정되어 복수의 물체가 터치 스크린에 터치할 때 이들의 위치를 결정할 수 있다. 상호 커패시턴스 기반의 터치 시스템은, 예를 들어, 구동 라인 및 감지 라인과 같은, 구동 영역 및 감지 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 라인은 행으로 형성될 수 있는 반면 감지 라인은 열로(예를 들어, 직교) 형성될 수 있다. 터치 화소들은 행과 열의 교차부에 형성될 수 있다. 동작 동안에, 행은 AC 파형으로 여기될 수 있고, 상호 커패시턴스가 터치 화소의 행과 열 사이에 형성될 수 있다. 물체가 터치 화소에 접근할 때, 터치 화소의 행과 열 사이에서 결합중인 전하의 일부는 그 대신에 물체 상으로 결합될 수 있다. 터치 화소 양단의 전하 결합에서의 이러한 감소는 행과 열 사이의 상호 커패시턴스의 순 감소와 터치 화소 양단에 결합중인 AC 파형에서의 감소를 야기할 수 있다. 전하-결합된 AC 파형에서의 이러한 감소가 터치 감지 시스템에 의해 검출 및 측정되어 복수의 물체가 터치 스크린에 터치할 때 이들의 위치를 결정할 수 있다. 일부 예에서, 터치 스크린은 멀티-터치, 단일 터치, 프로젝션 스캔, 풀-이미징 멀티-터치, 또는 임의의 용량성 터치일 수 있다.

도 2는 본 개시의 예에 따른 예시의 터치 스크린(220)의 한 구현을 나타내는 예시의 컴퓨팅 시스템(200)의 블록도이다. 컴퓨팅 시스템(200)은, 예를 들어, 모바일 전화(136), 디지털 미디어 재생기(140), 개인용 컴퓨터(144), 또는 터치 스크린을 포함하는 임의의 모바일 또는 비-모바일 컴퓨팅 장치에 포함될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(200)은, 하나 이상의 터치 프로세서(202), 주변장치(204), 터치 제어기(206), 및 (이하에서 더 상세히 설명되는) 터치 감지 회로를 포함하는 터치 감지 시스템을 포함할 수 있다. 주변장치(204)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 타입의 메모리 또는 스토리지, 와치독 타이머 등을 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 터치 제어기(206)는, 하나 이상의 감지 채널(208), 채널 스캔 로직(210), 및 구동기 로직(214)을 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 채널 스캔 로직(210)은, RAM(212)을 액세스하고, 감지 채널로부터 데이터를 자율적으로 판독하며, 감지 채널에 제어를 제공할 수 있다. 또한, 채널 스캔 로직(210)은, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 터치 스크린(220)의 터치 감지 회로의 구동 영역에 선택적으로 인가될 수 있는 여기 신호(216)를 다양한 주파수와 단계들에서 생성하도록 구동기 로직(214)을 제어할 수 있다. 일부 예들에서, 터치 제어기(206), 터치 프로세서(202), 및 주변장치(204)는 하나의 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC) 내에 통합될 수 있다.

컴퓨팅 시스템(200)은 또한, 터치 프로세서(202)로부터의 출력을 수신하고 출력에 기초하여 동작을 수행하기 위한 호스트 프로세서(228)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 호스트 프로세서(228)는, 프로그램 스토리지(232), 및 LCD 구동기(234)와 같은 디스플레이 제어기에 접속될 수 있다. 호스트 프로세서(228)는 사용자 인터페이스(UI)의 이미지와 같은 이미지를 터치 스크린(220) 상에 생성하기 위해 LCD 구동기(234)를 이용할 수 있고, 디스플레이된 UI에 입력되는 터치와 같은, 터치 스크린(220) 상의 또는 그 부근의 터치를 검출하기 위해 터치 프로세서(202)와 터치 제어기(206)를 이용할 수 있다. 터치 입력은, 커서나 포인터와 같은 객체를 이동시키는 것, 스크롤링 및 팬닝, 제어 설정 조정, 파일이나 문서의 오픈, 메뉴 보기, 선택하기, 명령 실행, 호스트 장치에 접속된 주변장치 동작시키기, 전화 통화에 응답하기, 전화 걸기, 전화 통화 종료, 볼륨이나 오디오 설정 변경, 주소, 자주 거는 번호, 수신된 통화, 못받은 통화와 같은 전화 통신에 관한 정보 저장하기, 컴퓨터나 컴퓨터 네트워크에 로그인하기, 컴퓨터나 컴퓨터 네트워크의 제한된 영역에 대한 인증된 개별 액세스 허용하기, 컴퓨터 데스크탑의 사용자 선호 배치와 연관된 사용자 프로파일 로딩, 웹 콘텐츠로의 액세스 허용하기, 특정한 프로그램의 론칭, 메시지의 암호화 또는 암호해독 및/또는 등을 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는 동작들을 수행하기 위해 프로그램 스토리지(232)에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 이용될 수 있다. 호스트 프로세서(228)는 또한 터치 처리에 관련되지 않을 수도 있는 추가 기능을 수행할 수도 있다.

터치 스크린(220)은 복수의 구동 라인(222) 및 복수의 감지 라인(223)을 갖는 용량식 감지 매체를 포함할 수 있는 터치 감지 회로를 포함할 수 있다. 용어 "라인"은 여기서 때때로 당업자가 손쉽게 이해하는 바와 같이 단순히 도전성 경로를 의미하기 위해 사용되는 것이지만, 엄격하게 선형인 요소들로 제한되는 것은 아니며, 방향을 바꾸는 경로를 포함하고, 상이한 크기, 형상, 재료 등의 경로를 포함한다는 점에 주목해야 한다. 구동 라인(222)은 구동 인터페이스(224)를 통한 구동기 로직(214)으로부터의 여기 신호(216)에 의해 구동될 수 있고, 감지 라인(223)에서 생성된 결과적인 감지 신호(217)는 감지 인터페이스(225)를 통해 터치 제어기(206) 내의 (이벤트 검출 및 복조 회로라고도 하는) 감지 채널(208)에 전송될 수 있다. 이런 방식으로, 구동 라인 및 감지 라인들은, 터치 화소(226 및 227)와 같은 터치 화상 요소(터치 화소)라고 간주될 수 있는 용량식 감지 노드를 형성하기 위해 상호작용할 수 있는 터치 감지 회로의 일부가 될 수 있다. 이러한 이해 방식은, 터치 스크린(220)이 터치의 "이미지"를 포착하는 것으로서 간주될 때 특히 유용할 수 있다. 즉, 터치 제어기(206)가 터치 스크린의 각각의 터치 화소에서 터치가 검출되었는지를 판정한 후에, 터치가 발생한 터치 스크린의 터치 화소들의 패턴은 터치의 "이미지"(예를 들어, 터치 스크린을 터치하는 손가락의 패턴)로서 간주될 수 있다.

일부 예에서, 터치 스크린(220)은, 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로 요소들이 디스플레이의 디스플레이 화소 스택업 내에 통합될 수 있는 통합형 터치 스크린일 수 있다. 본 개시의 예가 구현될 수 있는 예시의 통합형 터치 스크린이 이제 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명될 것이다. 도 3은 본 개시의 예에 따른 구동 라인(222) 및 감지 라인(223)의 예시의 구성을 도시하는 터치 스크린(220)의 더 상세한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각 구동 라인(222)은, 접속부(305)에서 구동 라인 링크(303)에 의해 전기적으로 접속될 수 있는 하나 이상의 구동 라인 세그먼트(301)로 형성될 수 있다. 구동 라인 링크(303)는 감지 라인(223)에 전기적으로 접속되지 않고, 오히려, 구동 라인 링크는 바이패스(307)를 통해 감지 라인을 바이패스할 수 있다. 구동 라인(222) 및 감지 라인(223)은 용량적으로 상호작용하여 터치 화소(226 및 227)와 같은 터치 화소를 형성할 수 있다. 구동 라인(222)(즉, 구동 라인 세그먼트(301) 및 대응하는 구동 라인 링크(303))와 감지 라인(223)은 터치 스크린(220) 내의 전기 회로 요소들로 형성될 수 있다. 도 3의 예시의 구성에서, 터치 화소들(226 및 227) 각각은 하나의 구동 라인 세그먼트(301)의 일부, 감지 라인(223)의 일부, 및 또 다른 구동 라인 세그먼트(301)의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 화소(226)는, 감지 라인의 일부(311)의 한편(one side) 상의 구동 라인 세그먼트의 우반부(right-half portion; 309)와, 감지 라인의 일부(311)의 반대편(opposite side) 상의 구동 라인 세그먼트의 좌반부(left-half portion; 313)를 포함할 수 있다.

회로 요소들은, 예를 들어, 전술된 바와 같이, 종래의 LCD 디스플레이에 존재할 수 있는 요소들을 포함할 수 있다. 회로 요소들은, 전체 커패시터, 전체 트랜지스터 등과 같은 전체 회로 컴포넌트들로 제한되지 않고, 평행판 커패시터의 2개의 판 중 단 하나와 같은, 회로의 일부를 포함할 수도 있다는 점에 주목해야 한다. 도 4는 공통 전극(Vcom)이 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로의 일부를 형성할 수 있는 예시의 구성을 나타낸다. 각 디스플레이 화소는, 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 시스템의 일부로서 동작할 수 있는, 가장자리 전계 스위칭(FFS; fringe field switching) 디스플레이와 같은, 소정 타입의 종래의 LCD 디스플레이의 디스플레이 화소의 화소 스택업(즉, 디스플레이 화소를 형성하는 적층된 재료층) 내의 디스플레이 시스템 회로의 회로 요소인 공통 전극(401)을 포함한다.

도 4에 도시된 예에서, 각각의 공통 전극(Vcom)(401)은, 터치 스크린(220)의 디스플레이 시스템의 디스플레이 회로로서 동작할 수 있고 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로로서도 동작할 수 있는 다기능 회로 요소로서 역할할 수 있다. 이 예에서, 각각의 공통 전극(401)은 터치 스크린의 디스플레이 회로의 공통 전극으로서 동작할 수 있고, 또한 다른 공통 전극들과 함께 그룹화될 때 터치 스크린의 터치 감지 회로로서 함께 동작할 수도 있다. 예를 들어, 한 그룹의 공통 전극(401)은 터치 감지 단계 동안에 터치 감지 회로의 구동 라인 또는 감지 라인의 용량성 부분으로서 함께 동작할 수 있다. 터치 스크린(220)의 다른 회로 요소들은, 예를 들어, 한 영역의 공통 전극(401)들을 함께 전기적으로 접속하고 전기 접속들을 스위칭하는 등에 의해, 터치 감지 회로의 일부를 형성할 수 있다. 일반적으로, 터치 감지 회로 요소들 각각은 터치 감지 회로의 일부를 형성할 수 있고 디스플레이 회로의 일부를 형성하는 것과 같은 하나 이상의 다른 기능을 수행할 수 있는 다기능 회로 요소이거나, 터치 감지 회로로서만 동작할 수 있는 단일 기능 회로 요소일 수도 있다. 마찬가지로, 디스플레이 회로 요소들 각각은 디스플레이 회로로서 동작할 수 있고 터치 감지 회로로서 동작하는 것과 같은 하나 이상의 다른 기능을 수행할 수 있는 다기능 회로 요소이거나, 디스플레이 회로로서만 동작할 수 있는 단일 기능 회로 요소일 수도 있다. 따라서, 일부 예에서, 디스플레이 화소 스택업 내의 회로 요소들의 일부는 다기능 회로 요소일 수 있고 기타의 회로 요소들은 단일 기능 회로 요소들일 수도 있다. 다른 예들에서, 디스플레이 화소 스택업의 회로 요소들 모두는 단일 기능 회로 요소들일 수 있다.

또한, 여기서의 예들은 디스플레이 회로를 디스플레이 단계 동안에 동작하는 것으로 기술하고, 터치 감지 회로를 터치 감지 단계 동안에 동작하는 것으로 기술할 수 있지만, 디스플레이 단계와 터치 감지 단계가 동시에 동작, 예를 들어 부분적으로 또는 완전히 중첩하거나, 디스플레이 단계와 터치 단계가 상이한 시간들에서 동작할 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 또한, 여기서의 예들은 소정의 회로 요소들이 다기능이고 다른 회로 요소들은 단일 기능인 것으로 설명하고 있지만, 다른 예들에서 회로 요소들은 특정한 기능으로 제한되는 것은 아니라는 점을 이해하여야 한다. 즉, 여기서 한 예에서 단일 기능 회로 요소로서 설명되는 회로 요소는 다른 예에서 다기능 회로 요소로서 구성될 수도 있고, 그 반대도 마찬가지이다.

예를 들어, 도 4는 함께 그룹화되어 일반적으로 각각 구동 라인 세그먼트(301)와 감지 라인(223)에 대응하는 구동 영역 세그먼트(403)와 감지 영역(405)을 형성하는 공통 전극(401)을 도시하고 있다. 디스플레이 화소들의 다기능 회로 요소들을 한 영역 내에 그룹화한다는 것은, 그 영역의 공통 기능을 수행하기 위해 디스플레이 화소들의 다기능 회로 요소들을 함께 동작시킨다는 것을 의미할 수 있다. 기능 영역들로의 그룹화는, 하나의 접근법 또는 접근법들의 조합, 예를 들어, 시스템의 구조적 구성(예를 들어, 물리적 단절 및 바이패스, 전압 라인 구성), 시스템의 동작 구성(예를 들어, 회로 요소들의 스위칭 온/오프, 전압 라인들 상의 전압 레벨 및/또는 신호의 변경) 등을 통해 달성될 수도 있다.

터치 스크린의 디스플레이 화소들의 다기능 회로 요소들은 디스플레이 단계와 터치 단계 모두에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 터치 단계 동안에, 공통 전극(401)은 함께 그룹화되어, 구동 영역 및 감지 영역과 같은 터치 신호 라인들을 형성할 수 있다. 일부 예에서, 회로 요소들은 그룹화되어 한 타입의 연속적인 터치 신호 라인과 또 다른 타입의 세그먼트화된 터치 신호 라인을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 4는 구동 영역 세그먼트(403)와 감지 영역(405)이 터치 스크린(220)의 구동 라인 세그먼트(301)와 감지 라인(223)에 대응하는 한 예를 도시한다. 다른 예에서는 다른 구성이 가능하다; 예를 들어, 공통 전극(401)들은, 구동 라인들 각각이 연속적인 구동 영역으로 형성되고 감지 라인들 각각이 구동 영역을 바이패스하는 접속을 통해 함께 링크된 복수의 감지 영역 세그먼트들로 구성되도록, 함께 그룹화될 수 있다.

도 3의 예에서의 구동 영역은 도 4에서 디스플레이 화소들의 복수의 공통 전극을 포함하는 직사각형 영역으로서 도시되어 있고, 도 3의 감지 영역이 도 4에서 LCD의 수직 길이를 연장시키는 디스플레이 화소들의 복수의 공통 전극을 포함하는 직사각형 영역으로서 도시되어 있다. 일부 예에서, 도 4의 구성의 터치 화소는, 예를 들어, 디스플레이 화소의 64x64 영역을 포함할 수 있다. 그러나, 구동 및 감지 영역은 도시된 형상, 배향, 및 위치로 제한되는 것은 아니고, 본 개시의 예에 따라 임의의 적절한 구성을 포함할 수 있다. 터치 화소를 형성하는데 이용되는 디스플레이 화소들은 전술된 것들로 제한되는 것은 아니고, 본 개시의 예에 따라 터치 능력을 허용하는 임의의 적절한 크기 또는 형상일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 5는 예시의 통합형 터치 스크린(550)의 화소 스택업 내의 요소들의 일부를 도시하는 예시의 디스플레이 화소 스택업(500)의 분해도(z 방향으로 분해)의 3차원 도면이다. 스택업(500)은, 공통 전극(401)과 같은, 공통 전극들을 도 4에 도시된 바와 같은 구동 영역 세그먼트와 감지 영역 내로 그룹화하고 구동 영역 세그먼트들을 링크하여 구동 라인들을 형성하는데 이용될 수 있는 도전성 라인들의 구성을 포함할 수 있다.

스택업(500)은, 제1 금속(M1) 층(501), 제2 금속(M2) 층(503), 공통 전극(Vcom) 층(505), 및 제3 금속(M3) 층(507)에서 요소들을 포함할 수 있다. 각각의 디스플레이 화소는, Vcom 층(505)에 형성되는 도 4의 공통 전극(401)과 같은, 공통 전극(509)을 포함할 수 있다. M3 층(507)은 공통 전극(509)들을 함께 전기적으로 접속할 수 있는 접속 요소(511)를 포함할 수 있다. 일부 디스플레이 화소에서, 접속 요소(511)에 단절(513)이 포함되어 공통 전극(509)들의 상이한 그룹들을 분리시켜 각각 구동 영역 세그먼트(403)와 감지 영역(405)과 같은 구동 영역 세그먼트(515)와 감지 영역(517)을 형성할 수 있다. 단절(513)은, 구동 영역 세그먼트(515)를 감지 영역(517)으로부터 분리시킬 수 있는 x-방향의 단절들과, 하나의 구동 영역 세그먼트(515)를 또 다른 구동 영역 세그먼트로부터 분리시킬 수 있는 y-방향의 단절들을 포함할 수 있다. M1 층(501)은 터널 라인(519)을 구동 영역 세그먼트 디스플레이 화소들 내의 그룹화된 공통 전극들에 전기적으로 접속할 수 있는, 도전성 비아(521)와 같은, 접속을 통해 구동 영역 세그먼트(515)를 전기적으로 함께 접속할 수 있는 터널 라인(519)을 포함할 수 있다. 터널 라인(519)은, 감지 영역 내의 그룹화된 공통 전극들로의 접속없이, 예를 들어, 감지 영역 내의 어떠한 비아(521)도 없이, 감지 영역(517) 내의 디스플레이 화소들을 통해 이어질 수 있다. M1 층은 또한 게이트 라인(520)을 포함할 수 있다. M2 층(503)은 데이터 라인(523)을 포함할 수 있다. 명료성을 위해 단 하나의 게이트 라인(520)과 하나의 데이터 라인(523)이 도시되어 있다; 그러나, 터치 스크린은 디스플레이 화소들의 각 수평 행을 통해 이어지는 게이트 라인과, 디스플레이 화소들의 각 수직 행을 통해 이어지는 복수의 데이터 라인, 예를 들어, RGB 디스플레이 통합형 터치 스크린의 수직 행에서의 각 화소 내의 각 적, 녹, 청(RGB) 컬러 부화소에 대해 하나의 데이터 라인을 포함할 수 있다.

접속 요소(511), 터널 라인(519), 및 도전성 비아(521)와 같은 구조들은, 터치 스크린의 터치 감지 단계 동안에 터치를 검출하기 위해 터치 감지 시스템의 터치 감지 회로로서 동작할 수 있다. 데이터 라인(523)과 같은 구조들은, (도시되지 않은) 트랜지스터, 화소 전극, 공통 전압 라인, 데이터 라인 등과 같은 다른 화소 스택업 요소들과 함께, 디스플레이 단계 동안에 터치 스크린 상에 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 시스템의 디스플레이 회로로서 동작할 수 있다. 공통 전극(509)과 같은 구조들은, 터치 감지 시스템과 디스플레이 시스템 양쪽 모두의 일부로서 동작할 수 있는 다기능 회로 요소들로서 동작할 수 있다.

예를 들어, 터치 감지 단계 동안의 동작에서, 게이트 라인(520)은 고정된 전압으로 유지될 수 있는 반면 터널 라인(519)과 도전성 비아(521)에 의해 접속된 한 행의 구동 영역 세그먼트(515)를 통해 여기 신호가 전송되어 도 2의 터치 화소(226)와 같은 터치 화소를 생성하도록 여기된 구동 영역 세그먼트와 감지 영역(517) 사이에 전계를 형성할 수 있다. 이런 방식으로, 한 행의 함께 접속된 구동 영역 세그먼트(515)는 구동 라인(222)과 같은 구동 라인으로서 동작할 수 있고, 감지 영역(517)은 감지 라인(223)과 같은 감지 라인으로서 동작할 수 있다. 손가락과 같은 물체가 터치 화소에 접근하거나 터치할 때, 이 물체는 구동 영역 세그먼트(515)와 감지 영역(517) 사이의 연장되는 전계에 영향을 미쳐, 감지 영역에 용량적으로 결합된 전하량을 감소시킬 수 있다. 이러한 전하의 감소는, 도 2에 도시된 터치 제어기(206)와 같은 터치 스크린에 접속된 터치 감지 제어기의 감지 채널에 의해 감지되어, 다른 터치 화소들의 유사한 정보와 함께 메모리에 저장되어 터치의 "이미지"를 생성할 수 있다.

본 개시의 예에 따른 터치 감지 동작이 도 6을 참조하여 설명될 것이다. 도 6은 본 개시의 예들에 따른 예시의 터치 스크린의 구동 영역 세그먼트(601)와 감지 영역(603)의 디스플레이 화소들 내의 터치 감지 회로의 일부의 부분 회로도를 도시한다. 명료성을 위해, 단 하나의 구동 영역 세그먼트가 도시된다. 역시 명료성을 위해, 도 6은, 일부 회로 요소들은 터치 감지 회로가 아니라 주로 디스플레이 회로의 일부로서 동작한다는 것을 의미하기 위해 점선으로 나타낸 회로 요소들을 포함한다. 또한, 주로 구동 영역 세그먼트(601)의 단일 디스플레이 화소(601a)와 감지 영역(603)의 단일 디스플레이 화소(603a)의 관점에서 터치 감지 동작이 설명된다. 그러나, 구동 영역 세그먼트(601)의 다른 디스플레이 화소들은 디스플레이 화소(601a)에 대해 이하에서 설명되는 바와 같이 동일한 터치 감지 회로를 포함할 수 있고, 감지 영역(603)의 다른 디스플레이 화소들은 디스플레이 화소(603a)에 대해 이하에서 설명되는 바와 같이 동일한 터치 감지 회로를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 디스플레이 화소(601a) 및 디스플레이 화소(603a)의 동작의 설명은 각각 구동 영역 세그먼트(601)와 감지 영역(603)의 동작의 설명으로서 간주될 수 있다.

도 6을 참조하면, 구동 영역 세그먼트(601)는 디스플레이 화소(601a)를 포함한 복수의 디스플레이 화소를 포함한다. 디스플레이 화소(601a)는, TFT(607), 게이트 라인(611), 데이터 라인(613), 화소 전극(615), 및 공통 전극(617)을 포함할 수 있다. 도 6은, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 터치 감지에 이용되는 구동 영역 세그먼트(601)의 디스플레이 화소들 내의 접속 요소(619)를 통해 구동 영역 세그먼트(601)의 다른 디스플레이 화소들 내의 공통 전극들에 접속된 공통 전극(617)을 도시한다. 감지 영역(603)은 디스플레이 화소(603a)를 포함한 복수의 디스플레이 화소를 포함한다. 디스플레이 화소(603a)는, TFT(609), 데이터 라인(614), 화소 전극(616), 및 공통 전극(618)을 포함한다. TFT(609)는 TFT(607)와 동일한 게이트 라인(611)에 접속될 수 있다. 도 6은, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 터치 감지에 이용되는 감지 영역(603)의 디스플레이 화소들 내의 요소를 형성하기 위해, 예를 들어, 터치 스크린의 가장자리 영역(border region)에서 접속될 수 있는 접속 요소(620)를 통해 감지 영역(603)의 다른 디스플레이 화소들 내의 공통 전극들에 접속된 공통 전극(618)을 도시한다.

터치 감지 단계 동안에, 게이트 라인(611)은, TFT(609)를 "오프" 상태로 유지하는 전압을 인가할 수 있는, 전하 펌프와 같은, 전원에 접속될 수 있다. 구동 신호는, 구동 영역 세그먼트(601)의 디스플레이 화소(601b) 내의 접속 요소(619)의 일부에 전기적으로 접속된 터널 라인(621)을 통해 공통 전극(617)에 인가될 수 있다. 접속 요소(619)를 통해 구동 영역 세그먼트(601) 내의 디스플레이 화소들의 모든 공통 전극(617)에 전송되는 구동 신호는, 전하 증폭기(626)와 같은 감지 증폭기에 접속될 수 있는, 감지 영역(603)의 공통 전극(618)과 구동 영역 세그먼트의 공통 전극 사이에 전계(623)를 생성할 수 있다. 전하는 감지 영역(603)의 접속된 공통 전극들의 구조 내에 주입될 수 있고, 전하 증폭기(626)는 주입된 전하를 측정될 수 있는 전압으로 변환한다. 주입된 전하의 양, 및 결과적으로 측정되는 전압은, 구동 및 감지 영역들에 대한, 손가락(627)과 같은 터치 물체의 근접성에 의존할 수 있다. 이런 방식으로, 측정된 전압은 터치 스크린 상에 또는 그 부근의 터치의 표시를 제공할 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 도 5로부터 터치 스크린(550)의 일부 디스플레이 화소는 다른 디스플레이 화소들과는 상이한 요소들을 포함한다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 화소(551)는 x-방향 및 y-방향으로 단절(513)을 갖는 접속 요소(511)의 일부를 포함할 수 있고, 디스플레이 화소(551)는 터널 라인(519)을 포함하지 않는다. 디스플레이 화소(553)는 x-방향으로는 단절(513)을 갖지만 y-방향으로는 단절을 갖지 않는 접속 요소(511)의 일부를 포함할 수 있고, 터널 라인(519)의 일부와 비아(521)를 포함할 수 있다. 다른 디스플레이 화소들은, 예를 들어, 접속 요소(511)에서 무 단절(513)(no breaks), 비아(521)없는 터널 라인(519)의 일부 등을 포함한, 일부 스택업 요소들의 구성에서 기타의 차이점을 포함할 수 있다.

터치 스크린(550)과 같은 통합형 터치 스크린의 다양한 회로 요소들의 근접성은 터치 스크린의 상이한 시스템들간의 신호의 결합을 초래할 수 있다. 예를 들어, 터치 감지 단계 동안에 터치 스크린의 게이트 라인에 전압을 인가하는 게이트 라인 시스템과 같은, 전력 시스템에 의해 생성되는 노이즈는 터치 감지 시스템 내에 결합될 수 있어, 터치 감지 신호를 잠재적으로 훼손시킬 수 있다.

도 7 및 도 8은 각각, 다양한 예에 따른 터치 감지 시스템에 미치는 전력 시스템 노이즈의 효과를 줄이거나 제거할 수 있는, 예시의 터치 스크린 장치(700)와 예시의 전력 관리 방법을 나타낸다. 도 7은 터치 스크린(701)과 터치 스크린 제어기(703)를 포함할 수 있는 터치 스크린 장치(700)를 나타낸다. 터치 스크린(701)은, 공통 전극들이 디스플레이 단계 동안에 공통 전압 소스로서 동작할 수 있고 터치 감지 단계 동안에 구동 라인 및 감지 라인으로서 동작할 수 있는, 터치 스크린(550)과 같은, 통합형 터치 스크린일 수 있다. 명료성을 위해, 단 하나의 구동 Vcom 라인(705)과 감지 Vcom 라인(707)이 도면에 예시되어 있다. 터치 스크린(701)은 또한 게이트 구동기(709) 및 게이트 라인(711)을 포함할 수 있다.

터치 스크린 제어기(703)는 결합된 터치 및 디스플레이 제어기일 수 있고, 터치 스크린(701)의 터치 감지 동작을 제어할 수 있는 터치 제어기(713)와, 터치 스크린의 디스플레이 동작을 제어할 수 있는 LCM 제어기(715)와 같은 디스플레이 제어기 양쪽 모두를 포함할 수 있다. 이 점에서, 터치 스크린 제어기(703)의 컴포넌트들 중 일부는 LCM 제어기(715)와 터치 제어기(713) 사이에서 공유될 수 있다. 예를 들어, 전하 펌프 클록 선택기(717), 음전하 펌프(719), 및 양전하 펌프(721)를 포함한 전하 펌프 시스템은 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 디스플레이 단계와 터치 단계 양쪽 모두 동안에 이용될 수 있다. LCM 제어기(715)와 터치 제어기(713) 사이의 동기화 신호(BSYNC)(723)는 디스플레이와 터치 감지 동작을 동기화하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 단계는 낮은 BSYNC(723) 신호에 대응할 수 있고, 터치 단계는 높은 BSYNC(723) 신호에 대응할 수 있다.

디스플레이 단계 동안에, 제1 Vcom 멀티플렉서(VCOM MUX I)(725)와 제2 Vcom 멀티플렉서(VCOM MUX II)(727)는 터치 스크린(701)의 공통 전극(미도시)을 LCM 제어기(715)에 의해 제어되는 (도시되지 않은) Vcom 전압 소스에 접속하므로, LCM 제어기(715)가 Vcom 전압(VCOM)(729)을 공통 전극에 인가하는 것을 허용한다. LCM 제어기(715)는 게이트 라인(711)들을 쭉 스캐닝하면서 데이터 라인(731)에 데이터 전압을 인가함으로써 터치 스크린(701) 상에 디스플레이된 이미지를 업데이트할 수 있다. LCM 제어기(715)는 게이트 구동기(709)를 제어하기 위해 타이밍 신호(733)를 이용하여 게이트 라인들을 스캐닝할 수 있고, 전하 펌프 클록 선택기(717)는 게이트 구동기(709)를 통해 게이트 라인(711)에 VGL(735)(낮은 게이트 전압) 및 VGH(737)(높은 게이트 전압)를 인가하도록 음전하 펌프(719) 및 양전하 펌프(721)를 제어하기 위해 LCM 제어기를 선택할 수 있다. 구체적으로는, 전하 펌프 클록 선택기(717)는, 음전하 펌프(719) 및 양전하 펌프(721)를 제어하기 위해, 각각 음전하 펌프 클록 신호(VGL_CP_CLK)(743) 및 양전하 펌프 클록 신호(VGH_CP_CLK)(745)로서, LCM 제어기(715)로부터 신호들 LCM_CPL_CLK(739) 및 LCM_CPH_CLK(741)을 선택할 수 있다. 명료성을 위해, 단일의 전하 펌프 시스템이 도 7에 도시되어 있지만, 일부 게이트 라인(711)이 터치 스크린의 한 편으로부터 구동되고 다른 게이트 라인(711)은 터치 스크린의 다른 편으로부터 구동될 수 있도록, 터치 스크린(701)의 반대편 상의 추가의 게이트 구동기(709)에 전압을 인가하는데 제2 전하 펌프 시스템이 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 일부 예에서, 양 및 음전하 펌프 대신에 양 및 음의 유도성 부스트 조정기(inductive boost regulator)가 이용될 수 있다. 양쪽 예시의 구성에서, LDO(low dropout regulator)와 같은 후속하는 전압 조정기들이 VGL 및/또는 VGH 레일을 안정화하기 위해 이용될 수 있다. 이 예에서, 화소 TFT(미도시)는 VGL(735)(예를 들어, -10V)에 의해 스위치 오프될 수 있고 VGH(737)(예를 들어, +10V)에 의해 스위치 온될 수 있다. 그러나, 당업자라면, 예를 들어, 화소 TFT에 이용되는 특정한 타입의 트랜지스터에 따라 상이한 전압 레벨들이 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

터치 감지 단계 동안에, 전하 펌프 시스템은 터치 제어기(713)에 의해 이용될 수 있다. 구체적으로는, 전하 펌프 클록 선택기(717)는, 음전하 펌프(719) 및 양전하 펌프(721)를 제어하여 게이트 구동기(709)를 통해 게이트 라인(711)에 VGL(735) 및 VGH(737)를 인가하기 위해, 각각 음전하 펌프 클록 신호(VGL_CP_CLK)(743) 및 양전하 펌프 클록 신호(VGH_CP_CLK)(745)로서, 터치 제어기(713)로부터 신호들 TOUCH_CPL_CLK(747) 및 TOUCH_CPH_CLK(749)을 선택할 수 있다. 이 예에서, 게이트 라인들 모두는 터치 감지 단계 동안에 화소 TFT들 모두를 스위칭 오프하기 위하여 낮은 게이트 전압으로 유지될 수 있다. 즉, VGL(735)은 현재의 예에서 터치 감지 단계 동안에 게이트 라인들 모두에 인가될 수 있다.

터치 제어기(713)는 또한, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 전하 펌프가 인에이블될 것인지 디스에이블될 것인지를 선택하기 위해 전하 펌프 클록 선택기(717)에 신호 TOUCH_CP_EN(751)을 전송할 수 있다.

VCOM MUX II(727)는 각각의 감지 Vcom 라인(707)과 연관된 공통 전극들을 대응하는 감지 채널(753)에 접속할 수 있다. 터치 제어기(713)는, 구동 Vcom 라인(705)에 구동 신호(VSTM)(757)를 인가하면서 구동 Vcom 라인들과 연관된 공통 전극들을 구동 채널들(755)에 접속하는 VCOM MUX I(725)를 제어함으로써 구동 Vcom 라인(705)을 특정한 스캔 순서로 스캔할 수 있다. 각 구동 신호(757)는, 감지 Vcom 라인 상에 감지 신호를 야기하는, 손가락과 같은 터치 물체의 근접성에 따라 달라질 수 있는 신호 커패시턴스(CSIG)(759)를 통해 감지 Vcom 라인(707)에 결합될 수 있다. 터치 제어기(713)는 감지 채널(753)을 통해 감지 Vcom 라인(707)으로부터 감지 신호(VSENSE)(761)를 수신할 수 있다. 각 감지 채널(753)은 감지 신호(761)를 증폭하는 감지 증폭기(763)를 포함할 수 있다. 증폭된 감지 신호는 터치 스크린(701) 상의 터치를 결정하기 위해 터치 제어기(713)에 의해 추가로 처리될 수 있다.

그러나, 게이트 라인(711)에 VGL(735)을 인가하는 것은 감지 신호(761) 내에 노이즈를 도입할 수 있다. 예를 들어, 각 게이트 라인(711)과 각 감지 Vcom 라인(707) 사이에는 기생 게이트-감지 결합(765)이 존재할 수 있다. VGL(735)에서 전압 리플과 같은 노이즈는 게이트-감지 결합(765)을 통해 감지 Vcom 라인(707) 내로 결합될 수 있다. 구동 신호(757)가 인가되고 있고 감지 신호(761)가 수신되고 있는 동안 노이즈가 발생한다면, 그 노이즈는 감지 신호 내로 결합되어 감지 증폭기(763)에 의해 증폭되어, 아마도 터치 감지 결과를 훼손시킬 수 있다.

도 8은 다양한 예에 따른 터치 스크린 장치(700)의 터치 감지 단계 동안의 예시적 전력 관리 타이밍 방법을 나타낸다. 도 8은 BSYNC(723), TOUCH_CP_EN(751), VGL_CP_CLK(743), VGL(735), VGH_CP_CLK(745), 및 VGH(737)의 예시적 타이밍을 도시한다. 도 8은 터치 감지 단계 동안에 구동 신호(757)일 수 있는 VCOM MUX I(725)의 출력을 나타낸다. 특히, 터치 스크린(701)은 단일 터치 감지 단계에서 복수의 터치 스캔 단계(801)를 이용하여 스캔될 수 있고, 하나 이상의 구동 신호(757)가 각 터치 스캔 단계 동안에 인가된다. 각 터치 스캔 단계 동안에, 터치 제어기(713)는 TOUCH_CP_EN을 로우 상태(low state)로 설정하여, 음전하 펌프(719) 및 양전하 펌프(721)가 디스에이블되도록 할 수 있다. 즉, 전하 펌프는 활성 터치 감지 동안에 차단(shut off)될 수 있어서, 그렇지 않았다면 감지 신호 내에 결합되어 전하 펌프의 전압 리플과 같은 한 노이즈의 소스를 감지 신호(761)에서 제거하는 것을 도울 수 있다.

터치 스캔 단계(801)들 사이에서, 터치 제어기(713)는 구동 신호(757)의 인가를 보류, 즉, 활성 터치 감지를 보류할 수 있고, TOUCH_CP_EN을 하이 상태로 설정하여 전하 펌프 클록을 인에이블할 수 있어서 전하 펌프가, 터치 스캔 동안에 접지쪽으로 떨어질 수 있는 VGL 및 VGH 전압 레벨을 복구하는 것을 허용한다. 전하 펌프 전압은 터치 스캔 동안에도 여전히 공급될 수 있고, 전하 펌프 전압은 터치 스캔 동안에 접지쪽으로 떨어질 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. TOUCH_CP_EN을 하이 상태로 설정하는 것은 전하 펌프가 VGL/VGH 전압 레벨을 스위칭 및 복구하는 것을 허용할 수 있다. 이런 방식으로, 예를 들어, 게이트 라인(711) 상의 전압은, 터치 감지 단계 동안에 전하 펌프가 디스에이블되는 동안에 발생할 수도 있는 게이트 라인(711) 상의 전압에서의 임의의 강하를 보정하도록 터치 스캔 단계(801)들 사이의 갭(803) 동안에 전하 펌프를 활성화함으로써 터치 감지 단계 내내 허용가능한 레벨로 유지될 수 있다.

이 점에서, 터치 스캔 단계(801)들 사이의 각 갭(803) 동안에, 터치 제어기(713)는 필요하다면 음 및/또는 양전하 펌프를 제어하여 게이트 라인에 전압을 인가하여 원하는 게이트 라인 전압 레벨을 유지할 수 있다. 도 8에 나타낸 예에서, 2개의 클록 천이가 음전하 펌프(719)로의 신호 VGL_CP_CLK(743) 상에 발생하여 게이트 구동기에 인가되는 VGL(735) 전압 레벨을 복구할 수 있다. 마찬가지로, 2개의 클록 천이가 신호 VGH_CP_CLK(745) 상에 발생하여 게이트 구동기로의 VGH(737) 전압 레벨을 복구할 수 있다. VGL_CP_CLK 및 VGH_CP_CLK 상의 클록 천이의 개수는, 예를 들어, VGL 및 VGH로부터 끌어낸 부하 전류의 함수일 수 있다. 도 8에 나타낸 VGL(735) 및 VGH(737)의 전압 레벨들은, 각각 주기적으로 클록킹되는 음전하 펌프(719)와 양전하 펌프(721)에 의해 전압 레벨들이 어떻게 영향받을 수 있는지를 도시한다. VGL 레벨을 참조하면, 예를 들어, VGL_CP_CLK 상의 클록 천이가 발생하고 있지 않는 때에, VGL의 전압 레벨은, 예를 들어, 게이트 구동기에 의해 VGL 상에 부과되는 부하 전류로 인해, 접지쪽으로 떨어져 원하는 전압 레벨로부터 멀어질 수 있다. 일부 예에서, 터치 제어기(713)는 게이트 전압을 부스팅하여, 터치 감지 단계 동안에 인가되는 VGL(735) 및 VGH(737)의 전압 레벨들이 디스플레이 단계 동안에 인가되는 대응하는 전압 크기보다 낮게 되도록 할 수 있다.

음전하 펌프(719)가 VGL_CP_CLK(743)에 의해 클록킹될 때, VGL(735)의 레벨 및 그에 따라 게이트 라인 상의 전압은 VGL_LCM(805) 전압 레벨로 복구될 수 있다. 마찬가지로, 양전하 펌프(721)가 VGH_CP_CLK(745)에 의해 클록킹될 때, VGH(737)의 레벨은 VGL_LCM(807) 전압 레벨로 복구될 수 있다. 일부 경우에, 음전하 펌프(719)에 의해 생성된 노이즈는, 감지 증폭기의 출력에 교란을 유발하는 등의, 터치 감지에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 교란은, 예를 들어, 감지 증폭기의 유한한 안정화 시간으로 인해 전하 펌프가 디스에이블된 후에 계속될 수 있다. 일부 예에서, 사후-노이즈 안정화가 적용되어 교란을 줄이거나 제거할 수 있다. 예를 들어, 감지 증폭기 교란은, 감지 증폭기의 피드백 네트워크를 단락시켜 감지 증폭기를 리셋함으로써 줄이거나 제거될 수 있다.

도 9는 본 개시의 다양한 예에 따른 예시의 터치 스크린 장치(900)의 회로 부분의 더 상세한 도면이다. 터치 스크린 장치(900)의 회로 부분은, 게이트 라인 상의 노이즈를 터치 감지 시스템 내에 결합시킬 수 있는, 전술된 바와 같은, 노이즈 결합 메커니즘의 요소들을 나타낸다. 명료성을 위해, 터치 스크린 장치(900)의 다른 요소들은 도 9에서 생략되었다. 터치 스크린 장치(900)는, 예를 들어, 상기 터치 스크린 제어기(703)와 같은, 결합된 터치 및 디스플레이 제어기일 수 있는 터치 스크린 제어기(901)를 포함할 수 있다. 터치 스크린 제어기(901)는, 음전하 펌프(902), 및 전하 펌프의 상태에 관계없이 게이트 라인 전압(VGL)(905) 레벨을 안정적으로 유지할 수 있는 음의 LDO(low dropout regulator)(903)와 같은 전압 조정기를 포함할 수 있다. 음전하 펌프(902)는 접지(910)에 접속될 수 있는 출력 커패시터 Cvcpl(908)을 가질 수 있다. 터치 스캔 동안, 음전하 펌프(VCPL)(912)의 출력 전압은 Cvcpl(908) 내로 전류를 싱크(sink)시키는 게이트 구동기로 인해 접지쪽으로 떨어질 수 있다. 드룹(droop)의 양은 부하 전류의 크기에 의존할 수 있다. 터치 스캔들 사이에서, 음전하 펌프(902)는 인에이블되어 VCPL(912) 레벨을 터치 단계에 대한 원하는 전하 펌프 전압 레벨, VCPL_TOUCH로 복구할 수 있다. LDO는 VCPL(912)에 의해 전력공급될 수 있고, VCPL 상의 노이즈를 거부하면서 VGL_TOUCH 전압 레벨과 같을 수 있는 안정된 출력 전압 VGL을 제공할 수 있다. Vcpl_ref(914)는 음전하 펌프(902)에 대한 기준 전압일 수 있고, VCPL(912) 전압 레벨을 제어할 수 있다. Vgl_ref(916)는 음의 LDO(903)에 대한 기준 전압일 수 있고, VGL(905) 전압 레벨을 제어할 수 있다. Vcpl_ref(914)는, 음의 LDO(903)가 조정 중에 있게끔 음전하 펌프 전압 레벨 VCPL(912)이 VGL(905) 전압 레벨 위에 있도록 조정될 수 있다. VCPL(912)과 VGL(905) 사이의 차이, 즉, 음의 LDO(903) 내로의 전압과 음의 LDO의 출력 전압 사이의 차이는 음의 LDO에 대한 최소 드랍아웃 전압(dropout voltage) 요건 Vdo_ldo, 전하 펌프 비활성 Tcp_off 및 VGL 공급 전류 Ivgl에 의존할 수 있다. VCPL(912)과 VGL(905) 사이의 차이는 과전압(Vdo)이라 불리고 다음과 같이 정의된다:

Vdo = Vdo_ldo+Ivgl*Tcp_off/Cvcpl.

방정식에서 마지막 항은 게이트 구동기로부터 출력 커패시터로의 전류로 인한 Cvcpl(908) 양단의 전압 변화량이다.

터치 스크린 제어기(901)는 또한, 피드백 저항(RFB)(907)과 피드백 커패시터(CFB)(909)를 포함할 수 있는 감지 증폭기(906)를 포함할 수 있다. 터치 스크린 제어기(901)는, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 피드백 저항(907) 및 피드백 커패시터(909)와 병렬 접속될 수 있는 피드백 바이패스 스위치(SW)(911)와, 감지 증폭기(906)의 피드백 루프를 단락시키도록 피드백 바이패스 스위치(911)를 제어할 수 있는 피드백 바이패스 제어기(FBK_BP)(913)를 포함할 수 있는 사후-노이즈 안정화 시스템(910)을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 피드백 바이패스 제어기(913)는, 예를 들어, 터치 스크린 제어기(901)의 터치 제어기(미도시)에 포함될 수 있다.

도 9는 게이트 라인(915)과 감지 라인(917)을 포함한, 터치 스크린 장치(900)의 터치 스크린의 일부 요소들을 도시한다. 감지 라인(917)은, 예를 들어, 도 7을 참조하여 전술된 바와 같은, 감지 Vcom 라인을 포함할 수 있다. 게이트 라인(915)과 감지 라인(917) 사이의 게이트-감지 결합 커패시턴스(919)는, 음의 LDO(903)로부터의 노이즈와 같은, 게이트 라인 상의 노이즈(920)를 감지 라인 내에 결합시킬 수 있다. 게이트-감지 결합 커패시턴스(919)는, 예를 들어, 게이트 라인(915) 및 감지 라인(917)의 구조적 구성과 재료 조성, 다른 회로 구조물들의 구조와 재료, 터치 스크린 장치의 하나 이상의 회로 요소들의 특정한 동작 모드 등으로부터 나올 수 있다. 도 9는 또한, 외부 노이즈 결합 커패시턴스(922)에 의해 감지 라인(917) 내에 결합될 수 있는 외부 노이즈를 생성할 수 있는 외부 노이즈 소스(921)를 도시하고 있다.

이 노이즈에 기인한 감지 증폭기의 출력 상의 노이즈 Vnz_o, 게이트-감지 라인 커패시턴스 Cvs를 통해 감지 증폭기 내에 결합되는 VGL 상의 Vnz는 다음과 같이 정의될 수 있다: Vnz_o = Vnz * Gvs. Gvs는 VGL로부터 감지 증폭기의 출력으로의 노이즈 이득이고 다음과 같이 정의된다: Gvs = - Cvs/Cfb. Vnz_o는 대역내 성분들, 즉, 터치 서브시스템의 복조 대역폭 내에서 발생하는 성분들, 및/또는 대역외 성분들을 포함할 수 있다. 대역외 노이즈 성분은 터치 성능에 해로울 수 있고 감지 증폭기에서 동적인 출력 범위를 점유할 수 있어서, 그에 따라, 감지 증폭기가 수용할 수 있는 외부 노이즈의 양을 제한한다. 예를 들어, 감지 증폭기는 4Vpp의 동적 출력 범위를 가질 수 있다. 터치 신호는 1 Vpp를 점유할 수 있으므로, 감지 증폭기 출력 범위의 25%를 점유할 수 있다. 이것은 외부 노이즈에 대해 감지 증폭기의 출력 범위의 75%를 남겨둘 수 있다. 따라서, 예를 들어, 노이즈 이득 Gvs가 25 V/V이고, VGL 상의 잔여 노이즈가 40 mV이면, VGL 노이즈 성분은 감지 증폭기의 출력에서 (25V/V x 0.04Vpp) = 1Vpp를 점유할 것이므로, 외부 노이즈에 대한 감지 증폭기의 출력 범위를 75%로부터 50%로 감소시킬 것이다. 따라서, 전하 펌프에 의해 도입된 임의의 노이즈를 줄이기 위해 LDO(903)를 이용하는 것이 이롭다.

음전하 펌프(902)가 오프일 때, 외부 노이즈 소스(921) 및 LDO(903)는 게이트-감지 결합 커패시턴스 Cvs(919)로 인해 감지 증폭기 내로의 유일한 노이즈 소스일 수 있다. 그러나, 음전하 펌프(902)가 (도 9에 나타낸 바와 같이) 동작중일 때, 감지 라인 노이즈(923)는 또한, 예를 들어, LDO의 유한한 전력 공급 거부로 인해, 잔여 전하 펌프 노이즈를 포함할 수 있다.

전술된 바와 같이, 터치 단계 및 디스플레이 단계 동안의 VGL 전압 레벨은 상이할 수 있다. 일부 예에서, 디스플레이 시스템 및 터치 감지 시스템 사이의 크로스토크를 줄이거나 제거할 수 있는, 터치 단계 동안에 VGL 전압 레벨을 낮추는 것이 유익할 수 있다. 터치 통합 시간을 증가(즉, 통합 대역폭을 줄이기 및 그에 따라 터치 신호-대-잡음비를 증가)시키기 위해, BSYNC의 상승 엣지에서 터치 단계에 진입한 후에 VGL 전압 레벨이 VGL_LCM로부터 VGL_TOUCH로 안정화되는데 걸리는 시간을 줄이는 것이 유익할 수 있으며, 여기서, VGL_LCM은 디스플레이 단계 동안 VGL 전압 레벨이고 VGL_TOUCH은 터치 단계 동안 VGL 전압 레벨이다. 통상적으로, 전하 펌프 안정화 시간은 터치 단계의 지속기간보다 길 수 있으므로 원하는 시간에 VGL을 VGL_LCM로부터 VGL_TOUCH로 충전하는데 필요한 안정화 시간을 상당히 초과할 수 있다. 따라서, Cvgl을 VGL_TOUCH 전압 레벨로 신속하게 충전하기 위해 Cvcpl(908)로부터 LDO 출력 커패시터 Cvgl(925)로의 전하 전송에 의존하는 것이 유익할 수 있다.

도 12a 및 도 12b는, 다양한 예에 따른 디스플레이 단계로부터 터치 단계로의 천이 동안(도 12a) 및 터치 단계로부터 디스플레이 단계로의 천이 동안(도 12b) 예시적인 음의 LDO(903)와 Cvgl(925)로부터의 또는 Cvgl(925)로의 전류 흐름의 더 상세한 도면을 도시한다. 음의 LDO(903)는, P-채널 FET(field effect transistor; 전계 효과 트랜지스터)(1203)와 N-채널 FET(1205)를 포함한, 푸시-풀 출력단(1201)을 가질 수 있다. 음의 LDO(903)의 이득은, 입력 저항 Ri(1207)와 피드백 저항 Rf(1209)를 포함한 피드백 네트워크에 의해 설정될 수 있다. 이 예에서, 음의 LDO의 출력 전압은 VGL = -Vgl_ref * Rf/Ri.

이제 도 12a를 참조하면, 디스플레이 단계로부터 터치 단계로의 천이 동안에, Vgl_ref(916)는 제1 전압 레벨로부터 제2 전압 레벨로 천이할 수 있고, 제2 전압 레벨은 통상적으로 제1 전압 레벨보다 높을 수 있다. 이것은 푸시-풀 출력단(1201)의 N-채널 FET(1205)가 도통되도록 할 수 있고, 그 결과 (Cvgl로부터 Cvcpl로의 경로를 따라 화살표 라인으로 도 12a에 표시된 바와 같이) Cvgl(925)로부터 Cvcpl(908)로 전하가 전송되므로, VGL 전압 레벨을 VGL_LCM으로부터 VGL_TOUCH로 낮출 수 있다. 터치 드랍-아웃 전압 요건을 유지하기 위하여, Vdo_touch, 전하 펌프 기준 전압 Vcpl_ref(914)가 그에 따라 조정될 수 있다. (도 13을 참조하여 이하에서 더 상세히 설명되는) 안정화 시간 Tsettle은, 커패시터 Cvgl(925) 및 Cvcpl(908)의 크기, 과충전의 양 Vdo, 및 N-채널 FET(1205)의 ON 저항, RON에 의존할 수 있다. 일부 예에서, 2개의 병렬 N-채널 FET들, 즉, 항상 활성일 수 있는 제1 N-채널 FET, 및 터치 단계로부터 디스플레이 단계로의 천이 동안 안정화 단계 동안에만 인에이블될 수 있는 제2 N-채널 FET가 이용될 수 있다. 제2 N-채널 FET는, 디스플레이 단계로부터 터치 단계로의 천이시에 VGL_TOUCH 전압 레벨로의 VGL의 안정화를 가속하도록 Cvgl과 Cvcpl 사이의 임피던스를 낮추는데 이용될 수 있다.

이제 도 12b를 참조하면, 터치 단계로부터 디스플레이 단계로의 천이 동안에, Vgl_ref(916)는 제1 전압 레벨 VGL_TOUCH로부터 제2 전압 레벨 VGL_LCM으로 천이할 수 있고, 제2 전압 레벨은 통상적으로 제1 전압 레벨보다 높을 수 있다. 이것은 음의 LDO(903)의 푸시-풀 출력단(1201)의 P-채널 FET(1203)이 도통되게 할 수 있고, 결과적으로, (접지로부터 Cvgl로의 경로를 따라 화살표 라인으로 도 12b에 표시된 바와 같이) 전하가 접지로부터 Cvgl(925)로 전송되게 할 수 있다. LDO 드랍-아웃 요건을 유지하기 위하여, Vdo_lcm, 전하 펌프 기준 전압 Vcpl_ref(914)가 그에 따라 조정될 수 있다. 이 예에서, 안정화 시간은 주로 Cvgl(925)과 P-채널 FET(1203)의 ON 저항에 의존할 수 있다.

도 13은 다양한 예에 따른 예시의 VGL 충전 및 방전 프로세스에 대한 예시의 타이밍도를 도시한다. BSYNC 신호(1301)의 상승 엣지에서, 전하 펌프 기준 전압 Vcpl_ref(1303)는 제1 전압 레벨 Vcpl_ref_lcm(1305)으로부터 제2 전압 레벨 Vcpl_ref_touch(1307)로 천이할 수 있고, LDO 기준 전압 Vgl_ref(1309)는 제1 전압 레벨 Vgl_ref_lcm(1311)으로부터 제2 전압 레벨 Vgl_ref_touch(1313)로 천이할 수 있다. 전하 펌프 인에이블 신호 CP_CLK_EN(1315)는, 전하 펌프 기준 전압의 새로운 전압 레벨 Vcpl_ref_touch(1307)에 따라, 전하 펌프의 출력 전압 레벨 VCPL(1317)을 터치 단계에 대한 원하는 전하 펌프 전압 레벨 VCPL_TOUCH로 낮추기 위하여, 음전하 펌프가 Cvcpl(908)로부터 전류를 끌어내게 할 수 있는 HIGH일 수 있다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 단계 1 동안에 LDO의 출력 전압 레벨 VGL(1319)은 (예를 들어, 전술된 바와 같이) N-채널_FET를 통해 Cvgl로부터 Cvcpl로의 전하 전송으로 인해 급속하게 강하될 수 있다. 음전하 펌프(902)는 VGL 레벨 변화에 거의 기여할 수 없다. 단계 1의 끝에서, VGL = VCPL이고 VGL > VGL_TOUCH인 평형 지점에 도달될 수 있다. 단계 2에서, VCPL(1317) 및 VGL(1319) 둘 다 저하될 수 있다. VCPL = VGL = VGL_TOUCH + Vdo일 때 단계 2와 단계 3 사이의 천이가 발생할 수 있고, 이 때 음의 LDO(902)는 VGL 전압 레벨의 조정을 개시할 수 있다. 단계 3에서, VGL(1319) 전압 레벨은, 음전하 펌프(902)가 VCPL = VCPL_TOUCH = VGL_TOUCH + Vdo_touch일 때까지 VCPL(1317) 전압 레벨을 감소시키는 동안, VGL_TOUCH에 머물 수 있다. 과충전 레벨 Vdo_lcm에 따라, 단계 1은 단계 3으로 바로 천이할 수 있는데, 즉, VGL(1319)은 단계 1의 끝에서 VGL_TOUCH로 이미 충전될 수 있다.

BSYNC 신호(1301)의 하강 엣지에서, 전하 펌프로의 기준 전압 Vcpl_ref(1303)는 Vcpl_ref_touch(1307)로부터 Vcpl_ref_lcm(1305)으로 천이할 수 있고, 음의 LDO로의 기준 전압 Vgl_ref(1309)는 Vgl_ref_touch(1313)로부터 Vgl_ref_lcm(1311)으로 천이할 수 있다. 신호 CP_CLK_EN(1315)은 HIGH일 수 있고, 이것은 음전하 펌프 기준 전압 Vcpl_ref_lcm(1305)의 새로운 전압 레벨에 따라 VCPL(1317) 전압 레벨을 VCPL_LCM으로 낮추기 위하여, 음전하 펌프(902)가 Cvcpl로부터 전류를 이끌어 내게 할 수 있다. 단계 4 동안에, VGL(1319) 전압 레벨은, (예를 들어, 전술된 바와 같이) 음의 LDO에서 P-채널_FET를 통한 접지로부터 Cvgl로의 전하 전송으로 인해 접지쪽으로 신속하게 증가할 수 있다. 디스플레이 단계는 터치 단계보다 길 수 있기 때문에, 예를 들어, 일부 예에서, 디스플레이 단계는 터치 단계보다 3배 더 길 수 있기 때문에, VCPL(1317)은, 디스플레이로부터 터치 단계로의 천이 동안의 안정화 시간 Tsettle(1321) 동안에 빠른 안정화를 달성하도록 디스플레이 단계 동안에 충분하게 과충전될 수 있다.

일부 예에서, VGH 및 VCPH는 전술된 바와 유사한 방식으로 조정될 수 있는데, 예를 들어, 터치 모드 동안에 VGH는 전압 레벨 VGH_TOUCH를 가질 수 있고, 디스플레이 모드 동안의 VGH는 전압 레벨 VGH_LCM을 가질 수 있으며, VGH_TOUCH는 VGH_LCM보다 낮을 수 있다. 일부 예에서, 예를 들어, 양의 LDO는 BSYNC 신호의 상승 엣지에서 N-채널 FET를 통해 접지로 커패시턴스 Cvgh를 방전하여 VGH 전압 레벨을 낮출 수 있고, P-채널 FET는 VGH 전압 레벨을 증가시키도록 BSYNC 신호의 하강 엣지에서 커패시턴스 Cvcph로부터 Cvgh로 전하를 전송할 수 있다. 일부 예에서, VGH 및 VGL은, 게이트 구동기와 같은 시스템의 다른 컴포넌트에 의해 용인가능한 전압 제한 내에서 동작하도록, 터치 단계 및 디스플레이 단계에서 동일한 전압차(예를 들어, VGH_TOUCH - VGL_TOUCH ~ VGH_LCM - VGL_LCM)를 유지하도록 함께 조정될 수 있다. VCPH, VGH 등에 대한 전압 레벨들의 상이한 조합들도 가능하며 모든 전압 레벨들은 주어진 응용에 의해 필요한대로 프로그램가능할 수 있다는 점도 역시 이해하여야 한다. VGH 및 VGL이 함께 조정될 수 있는, 즉, VGL 및 VGH가 디스플레이 단계로부터 터치 단계로의 천이 동안에는 낮추어질 수 있고 VGL 및 VGH가 터치 단계로부터 디스플레이 단계로의 천이 동안에는 증가될 수 있는 일부 예에서, Cvcph 및 Cvgh로부터의 전하는 디스플레이 단계로부터 터치 단계로의 천이 동안에는 Cvcpl 및 Cvgl로 리사이클될 수 있고, Cvcpl 및 Cvgl로부터의 전하는 터치 단계로부터 디스플레이 단계로의 천이 동안에 Cvcph 및 Cvgh로 리사이클될 수 있어서, 예를 들어, 전력 절감을 산출할 수 있다.

도 10은 본 개시의 다양한 예에 따른 터치 스크린 장치(900)와 같은 터치 스크린 장치의 예시적 동작의 플로차트이다. 도 10의 예시적 동작의 한 예시적 구현을 나타내기 위해 터치 스크린 장치(900)에 대한 참조가 이루어진다. 디스플레이 단계 동안에, 장치의 터치 스크린 상에서 이미지가 업데이트될 수 있다(1001). BSYNC 신호의 상승 엣지가 검출될 수 있고(1002), 예를 들어, 디스플레이의 업데이트 이후에 터치 스크린의 블랭킹 기간 동안에, 응답하여 터치 감지 단계가 수행될 수 있다. 터치 감지 단계에서, 모든 게이트 라인은 디스플레이 TFT를 디스에이블하도록 LOW로 설정될 수 있다(1003). 게이트 라인들을 LOW로 설정하는 것은 본질적으로 게이트 라인들을, 전술된 바와 같이 예를 들어 음의 LDO의 출력 전압일 수 있는, 음의 게이트 구동 공급 전압 VGL로 풀링할 수 있다. 전하 펌프가 인에이블될 수 있다(1004). VGL 및 VGH 전압 레벨들이, 예를 들어, 전술된 예시의 전하 전송 메커니즘을 이용함으로써, VGL_LCM 및 VGH_LCM로부터 VGL_TOUCH 및 VGH_TOUCH로 낮추어질 수 있다(1005). 전하 펌프들이 디스에이블된 후에, 첫 번째 터치 스캔 이전에 안정화를 가속하도록 이후의 소정 시간에 감지 증폭기 피드백 스위치가 적용 및 릴리스될 수 있다(1006). 시간 TSCAN 동안에 터치 감지 스캔이 수행될 수 있다(1007). 터치 감지 스캔 후에, VGL 및 VGH 전압 레벨을 원하는 레벨 VGL_TOUCH 및 VGH_TOUCH로 복구하기 위해 시간 TGAP 동안에 전하 펌프들이 인에이블될 수 있다(1008). 모든 터치 스캔이 완료되고(1009) BSYNC 신호의 하강 엣지가 검출된 후(1010), 전하 펌프가 인에이블될 수 있고(1011), 예를 들어, 다음 디스플레이 업데이트에 대한 준비로서 전술된 예시적 전하 전송 메커니즘을 이용함으로써, VGL 및 VGH 전압 레벨들이 VGL_TOUCH 및 VGH_TOUCH로부터 VGL_LCM 및 VGH_LCM으로 상승될 수 있다. 1009에서, 모든 터치 스캔이 완료되지 않는다면, 프로세스는 전하 펌프들을 다시 디스에이블할 수 있고(1005), 다음 터치 감지 스캔을 위한 준비로서 신속한 안정화를 위해 감지 증폭기 피드백 스위치를 적용 및 릴리스(1006)할 수 있다.

도 11은 본 개시의 다양한 예에 따른 터치 스크린 장치(900)의 예시의 터치 감지 단계 동작의 더 상세한 사항을 나타낸다. 도 11은 활성 터치 감지의 기간들을 포함한 터치 스크린 장치(900)의 터치 감지 단계의 일부를 도시하며, 활성 터치 감지 기간 동안에, 터치 제어기(미도시)의 터치 스캔 제어(1101)는 터치 스크린을 능동적으로 스캔하기 위해 터치 스캔 단계들을 수행할 수 있다. 활성 터치 감지들 사이의 스캔 갭 동안에, 터치 제어기의 전하 펌프 인에이블 제어 신호(1103)는 스캔 갭의 일부 동안에 음전하 펌프(902)를 인에이블할 수 있다. 음전하 펌프(902)가 인에이블되어 있는 동안, 전하 펌프 클록 신호(1105)는 게이트 라인(915)으로의 VGL(905)의 복수회 인가에 대응하는 복수회만큼 음전하 펌프를 클록킹할 수 있다. 전하 펌프 인에이블 제어 신호(1103)는 음전하 펌프(902)를 디스에이블할 수 있고, 피드백 바이패스 제어기(913)는 피드백 바이패스 제어 신호(1107)를 전송하여 피드백 바이패스 스위치(911)를 닫아 감지 증폭기(906)의 피드백 루프를 단락시킬 수 있다. 피드백 바이패스 제어 신호(1107)는 다음 터치 스캔 단계 이전에 피드백 바이패스 스위치(911)을 개방할 수 있고, 그 동안에 감지 증폭기(906)는 추가 처리를 위해 감지 신호를 수신 및 증폭하여 터치를 판정할 수 있다.

본 개시의 예들이 첨부된 도면들을 참조하여 완전히 설명되었지만, 상이한 예들의 특징들의 결합, 한 특징이나 특징들의 생략 등을 포함하지만 이것으로 제한되지 않는 다양한 변경이나 수정이 본 설명 및 도면들에 비추어 당업자에게 명백할 것이라는 점에 주목해야 한다. 예를 들어, 상기 사항은 커패시터(예를 들어, 게이트 라인 커패시터(925)), 전압 부스트 시스템, 및 사후-노이즈 안정화기 시스템(예를 들어, 피드백 바이패스 스위치(911) 및 피드백 바이패스 제어기(913))를 더 포함할 수 있는 LDO와 같은, 터치 감지에서 노이즈의 효과를 줄이거나 제거하는데 이용될 수 있는 복수의 요소들과, 대응하는 동작 방법(예를 들어, 도 10을 참조하여 설명된 다양한 프로세스)을 포함할 수 있는 예들을 설명하고 있지만, 이들 요소들 각각은 서로 독립적으로 이용될 수 있다는 점에 주목해야 한다. 즉, 본 개시에 비추어 당업자라면 용이하게 이해하는 바와 같이, 일부 예는 이들 요소들 및/또는 프로세스들 중 단 하나만을 포함할 수 있는 반면, 다른 예들은 이들 요소들 및/또는 프로세스들 중 2개 이상의 다양한 조합을 포함할 수 있다.

당업자라면 이해하는 바와 같이, 전술된 바와 같은 터치 감지를 수행하는 것, 게이트 라인 전압을 제어하는 것 등의 기능들 중 하나 이상은, 메모리와 같은 매체에 상주하며 프로세서에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어/펌웨어와 같은, 컴퓨터-실행가능한 명령어에 의해 수행될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 소프트웨어/펌웨어는 또한, 컴퓨터-기반의 시스템, 프로세서-포함 시스템, 또는 명령어 실행 시스템, 장치 또는 디바이스로부터 명령을 가져와 그 명령을 실행할 수 있는 기타의 시스템과 같은, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 사용되거나 이들과 연계하여 사용되는 임의의 컴퓨터-판독가능한 매체 내에 저장 및/또는 이송될 수 있다. 본 명세서의 정황에서, "비일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체"는, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 사용되거나 이와 연계하여 사용되는 프로그램을 포함하거나 저장할 수 있는 임의의 물리적 매체일 수 있다. 비일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체는, 전자적, 자기적, 광학적, 전자기적, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 포터블 컴퓨터 디스켓(자기적), RAM(random access memory)(자기적), ROM(read-only memory)(자기적), EPROM(erasable programmable read-only memory)(자기적), CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R 또는 DVD-RW와 같은 포터블 광학 디스크, 또는 컴팩트 플래시 카드, 보안 디지털 카드, USB 메모리 디바이스, 메모리 스틱 등과 같은 플래시 메모리를 포함할 수 있지만, 이것으로만 제한되는 것은 아니다. 본 명세서의 정황에서, "비일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체"는 신호를 포함하지 않는다. 대조적으로, 본 문서의 정황에서, "컴퓨터-판독가능한 매체"는 전술된 모든 매체를 포함할 수 있고, 또한 신호를 포함할 수 있다.

따라서, 상기에 따르면, 본 개시의 일부 예는 복수의 디스플레이 화소 ―복수의 디스플레이 화소는 복수의 도전성 라인을 포함하는 어드레싱 시스템을 포함함― 를 포함하는 터치 스크린과, 디스플레이 단계 동안에 디스플레이 화소들에 의해 디스플레이된 이미지를 업데이트 ―이미지의 업데이트는 도전성 라인에 전압을 인가하여 디스플레이 화소를 어드레싱하도록 능동적으로 전원을 작동하는 것을 포함함― 하는 디스플레이 시스템과, 터치 감지 단계 ―터치 감지 단계는 전원이 비활성인 동안 터치 감지 시스템이 활성 터치를 감지를 수행하는 복수의 활성 감지 기간을 포함하며, 터치 감지 단계는 활성 감지 기간들 사이에 적어도 하나의 갭 기간을 더 포함하고, 전원은 활성 터치 감지가 수행되고 있지 않은 동안 적어도 하나의 갭 기간 동안에 도전성 라인들에 전압을 인가하도록 능동적으로 작동됨― 동안에 터치를 감지하는 터치 감지 시스템을 포함하는 통합형 터치 스크린 시스템에 관한 것이다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 각 디스플레이 화소는 화소 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하고, 도전성 라인은 게이트 라인을 포함하며, 각 화소 TFT는 하나의 게이트 라인에 접속된다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 전원은 전하 펌프와 유도성 부스트 조정기 중 하나를 포함한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 디스플레이 시스템은 디스플레이 단계의 적어도 일부 동안에 도전성 라인에 전압을 인가하도록 전원을 제어하고, 터치 감지 시스템은 터치 감지 단계의 적어도 일부 동안에 도전성 라인에 전압을 인가하도록 전원을 제어한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 통합형 터치 스크린 시스템은 터치 감지 단계 동안에 전원에 의해 공급되는 전압을 부스팅하여, 터치 감지 단계 동안에 도전성 라인에 인가되는 전압의 크기가 디스플레이 단계 동안에 도전성 라인에 인가되는 전압의 크기보다 크게 하는, 전압 부스트 시스템을 더 포함한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 전원의 출력 전압 레벨은 디스플레이 단계 동안에 제1 기준 전압에 기초하고, 이 전원의 출력 전압 레벨은 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제2 기준 전압에 기초한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 통합형 터치 스크린 시스템은 도전성 라인에 인가되는 전압을 조정하는 전압 조정기를 더 포함한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 전원의 출력 전압 레벨은 디스플레이 단계 동안에 제1 기준 전압에 기초하고, 이 전원의 출력 전압 레벨은 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제2 기준 전압에 기초하며, 전압 조정기의 출력 전압 레벨은 디스플레이 단계 동안에 제3 기준 전압에 기초하고, 이 전압 조정기의 출력 전압 레벨은 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제4 기준 전압에 기초한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 전압 조정기는 디스플레이 단계 동안에 충전되는 커패시터를 포함하고, 터치 단계 동안에 커패시터로부터 전원으로 전하가 전송된다. 추가적으로, 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 전압 조정기는 LDO(low dropout regulator)를 포함한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 전원은 적어도 하나의 갭 기간의 제1 부분 동안 도전성 라인에, 활성 감지 기간 동안 구동 신호로 여기되는 복수의 구동 라인을 포함하는 터치 감지 시스템에, 및 하나 이상의 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 수신하는 감지 증폭기에 전압을 인가하고, 통합된 터치 감지 시스템은 적어도 하나의 갭 기간의 제2 부분 동안에 감지 증폭기를 리셋하는 사후-노이즈 안정화 시스템을 더 포함하며, 제2 부분은 제1 부분 이후에 있다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 사후-노이즈 안정화 시스템은 감지 증폭기의 피드백 루프에 접속된 스위치를 포함하고, 감지 증폭기를 리셋하는 것은 피드백 루프를 단락시키도록 스위치를 닫는 것을 포함한다.

본 개시의 일부 예는 복수의 디스플레이 화소 ―복수의 디스플레이 화소는 복수의 도전성 라인을 포함하는 어드레싱 시스템을 포함함― 를 포함하는 터치 스크린을 포함하는 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은, 디스플레이 단계 동안에 디스플레이 화소들에 의해 디스플레이된 이미지를 업데이트 ―이미지의 업데이트는 도전성 라인에 전압을 인가하여 디스플레이 화소를 어드레싱하도록 능동적으로 전원을 작동하는 것을 포함함― 하는 단계와, 터치 감지 단계 ―터치 감지 단계는 전원이 비활성인 동안 터치 감지 시스템이 활성 터치를 감지를 수행하는 복수의 활성 감지 기간을 포함하며, 터치 감지 단계는 활성 감지 기간들 사이에 적어도 하나의 갭 기간을 더 포함하고, 전원은 활성 터치 감지가 수행되고 있지 않은 동안 적어도 하나의 갭 기간 동안에 도전성 라인들에 전압을 인가하도록 능동적으로 작동됨― 동안에 터치를 감지하는 단계를 포함한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 디스플레이 시스템은 디스플레이 단계의 적어도 일부 동안에 도전성 라인에 전압을 인가하도록 전원을 제어하고, 터치 감지 시스템은 터치 감지 단계의 적어도 일부 동안에 도전성 라인에 전압을 인가하도록 전원을 제어하며, 이 방법은 디스플레이 시스템과 터치 감지 시스템 사이에 동기화 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고, 전원의 제어는 동기화 신호에 기초한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 이 방법은, 터치 감지 단계 동안에 전원에 의해 공급되는 전압을 부스팅하여, 터치 감지 단계 동안에 도전성 라인에 인가되는 전압의 크기가 디스플레이 단계 동안에 도전성 라인에 인가되는 전압의 크기보다 크게 하는 단계를 더 포함한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 전원의 출력 전압 레벨은 디스플레이 단계 동안에 제1 기준 전압에 기초하고, 이 전원의 출력 전압 레벨은 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제2 기준 전압에 기초한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 이 방법은 도전성 라인에 인가되는 전압을 조정하는 전압 조정기를 작동하는 단계를 더 포함하고, 전원의 출력 전압 레벨은 디스플레이 단계 동안에 제1 기준 전압에 기초하며, 이 전원의 출력 전압 레벨은 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제2 기준 전압에 기초하고, 전압 조정기의 출력 전압 레벨은 디스플레이 단계 동안에 제3 기준 전압에 기초하고, 이 전압 조정기의 출력 전압 레벨은 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제4 기준 전압에 기초한다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 전압 조정기는 디스플레이 단계 동안에 충전되는 커패시터를 포함하고, 터치 단계 동안에 커패시터로부터 전원으로 전하가 전송된다. 추가적으로 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 터치 스크린 시스템은, 활성 감지 기간 동안에 구동 신호로 여기되는 복수의 구동 라인들을 포함하는 터치 감지 시스템, 및 하나 이상의 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 수신하는 감지 증폭기를 포함하고, 적어도 하나의 갭 기간 동안에 전압을 인가하는 것은 적어도 하나의 갭 기간의 제1 부분 동안에 전압을 인가하는 것을 포함하고, 이 방법은 적어도 하나의 갭 기간의 제2 부분 동안에 감지 증폭기를 리셋하는 단계를 더 포함하며, 제2 부분은 제1 부분 이후에 있다. 추가적으로, 또는 전술된 예들 중 하나 이상에 대한 대안으로서, 일부 예에서, 감지 증폭기를 리셋하는 것은 감지 증폭기의 피드백 루프를 단락시키는 것을 포함한다.

다양한 예들이 디스플레이 화소에 관하여 설명되었지만, 당업자라면 디스플레이 화소들이 부화소들로 구분되는 예에서 용어 디스플레이 화소는 용어 디스플레이 부화소와 교환가능하게 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, RGB 디스플레이에 관한 일부 예는 적색, 녹색, 및 청색 부화소로 구분되는 디스플레이 화소를 포함할 수 있다. 당업자라면 다른 유형의 디스플레이 스크린이 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 예에서, 부화소는 광의 다른 색상들 또는 전자기 복사(예를 들어, 적외선)의 다른 파장들에 기초하거나, 부화소로서 도면에 도시된 각 구조가 단일 색상의 화소일 수 있는 단색 구성에 기초할 수도 있다.

Claims

통합형 터치 스크린 시스템으로서,
복수의 디스플레이 화소를 포함하는 터치 스크린 - 상기 복수의 디스플레이 화소는 복수의 도전성 라인을 포함하는 어드레싱 시스템을 포함함 -;
디스플레이 단계 동안에 상기 디스플레이 화소에 의해 디스플레이된 이미지를 업데이트하는 디스플레이 시스템 - 이미지의 업데이트는 상기 도전성 라인에 전압을 인가하여 상기 디스플레이 화소를 어드레싱하도록 능동적으로 전원을 작동하는 것을 포함함 -; 및
터치 감지 단계 동안에 터치를 감지하는 터치 감지 시스템 - 상기 터치 감지 단계는 상기 전원이 상기 도전성 라인에 능동적으로 전압을 인가하지 않는 동안 상기 터치 감지 시스템이 활성 터치 감지를 수행하는 복수의 활성 감지 기간을 포함하고, 상기 터치 감지 단계는 활성 감지 기간들 사이에 적어도 하나의 갭 기간을 더 포함하며, 상기 전원은 활성 터치 감지가 수행되고 있지 않은 동안 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 상기 도전성 라인에 전압을 인가하도록 능동적으로 작동됨 -
을 포함하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제1항에 있어서, 각 디스플레이 화소는 화소 박막 트랜지스터(thin-film transistor; TFT)를 포함하고, 상기 도전성 라인은 게이트 라인을 포함하며, 각 화소 TFT는 하나의 게이트 라인에 접속되는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전원은 전하 펌프와 유도성 부스트 조정기 중 하나를 포함하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이 시스템은 상기 디스플레이 단계의 적어도 일부 동안에 상기 도전성 라인에 전압을 인가하도록 상기 전원을 제어하고, 상기 터치 감지 시스템은 상기 터치 감지 단계의 적어도 일부 동안에 상기 도전성 라인에 전압을 인가하도록 상기 전원을 제어하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 터치 감지 단계 동안에 상기 전원에 의해 공급되는 전압을 부스팅하여, 상기 터치 감지 단계 동안에 도전성 라인에 인가되는 전압의 크기가 상기 디스플레이 단계 동안에 도전성 라인에 인가되는 전압의 크기보다 크게 하는 전압 부스트 시스템을 더 포함하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전원의 출력 전압 레벨은 상기 디스플레이 단계 동안에 제1 기준 전압에 기초하고, 상기 전원의 출력 전압 레벨은 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제2 기준 전압에 기초하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 도전성 라인에 인가되는 전압을 조정하는 전압 조정기를 더 포함하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제7항에 있어서, 상기 전원의 출력 전압 레벨은 상기 디스플레이 단계 동안에 제1 기준 전압에 기초하고, 상기 전원의 출력 전압 레벨은 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제2 기준 전압에 기초하며, 상기 전압 조정기의 출력 전압 레벨은 상기 디스플레이 단계 동안에 제3 기준 전압에 기초하고, 상기 전압 조정기의 출력 전압 레벨은 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제4 기준 전압에 기초하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제8항에 있어서, 상기 전압 조정기는 상기 디스플레이 단계 동안에 충전되는 커패시터를 포함하고, 상기 터치 감지 단계 동안에 상기 커패시터로부터 상기 전원으로 전하가 전송되는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제7항에 있어서, 상기 전압 조정기는 LDO(low dropout regulator)를 포함하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전원은 상기 적어도 하나의 갭 기간의 제1 부분 동안 상기 도전성 라인에, 상기 활성 감지 기간 동안 구동 신호로 여기되는 복수의 구동 라인을 포함하는 상기 터치 감지 시스템에, 및 하나 이상의 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 수신하는 감지 증폭기에 전압을 인가하고,
상기 통합형 터치 스크린 시스템은, 상기 적어도 하나의 갭 기간의 제2 부분 동안에 상기 감지 증폭기를 리셋하는 사후-노이즈 안정화 시스템을 더 포함하고, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분 이후인, 통합형 터치 스크린 시스템.
제11항에 있어서, 상기 사후-노이즈 안정화 시스템은 상기 감지 증폭기의 피드백 루프에 접속된 스위치를 포함하고, 감지 증폭기를 리셋하는 것은 상기 피드백 루프를 단락시키도록 상기 스위치를 닫는 것을 포함하는, 통합형 터치 스크린 시스템.
복수의 도전성 라인을 포함하는 어드레싱 시스템을 포함하는 복수의 디스플레이 화소를 포함하는 터치 스크린을 포함하는 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법으로서,
디스플레이 단계 동안에 상기 디스플레이 화소에 의해 디스플레이된 이미지를 업데이트하는 단계 - 이미지의 업데이트는 상기 도전성 라인에 전압을 인가하여 상기 디스플레이 화소를 어드레싱하도록 능동적으로 전원을 작동하는 것을 포함함 -; 및
터치 감지 단계 동안에 터치를 감지하는 단계 - 상기 터치 감지 단계는 상기 전원이 상기 도전성 라인에 능동적으로 전압을 인가하지 않는 동안 터치 감지 시스템이 활성 터치 감지를 수행하는 복수의 활성 감지 기간을 포함하고, 상기 터치 감지 단계는 활성 감지 기간들 사이에 적어도 하나의 갭 기간을 더 포함하며, 상기 전원은 활성 터치 감지가 수행되고 있지 않은 동안 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 상기 도전성 라인에 전압을 인가하도록 능동적으로 작동됨 -
를 포함하는, 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법.
제13항에 있어서, 디스플레이 시스템은 상기 디스플레이 단계의 적어도 일부 동안에 상기 도전성 라인에 전압을 인가하도록 상기 전원을 제어하고, 터치 감지 시스템은 상기 터치 감지 단계의 적어도 일부 동안에 상기 도전성 라인에 전압을 인가하도록 상기 전원을 제어하며, 상기 방법은:
상기 디스플레이 시스템과 상기 터치 감지 시스템 사이에 동기화 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 전원의 제어는 상기 동기화 신호에 기초하는, 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 터치 감지 단계 동안에 도전성 라인에 인가되는 전압의 크기가 상기 디스플레이 단계 동안에 도전성 라인에 인가되는 전압의 크기보다 크도록, 상기 터치 감지 단계 동안에 상기 전원에 의해 인가되는 전압을 부스팅하는 단계를 더 포함하는, 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 전원의 출력 전압 레벨은 상기 디스플레이 단계 동안에 제1 기준 전압에 기초하고, 상기 전원의 출력 전압 레벨은 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제2 기준 전압에 기초하는, 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 도전성 라인에 인가되는 전압을 조정하는 전압 조정기를 작동하는 단계를 더 포함하고, 상기 전원의 출력 전압 레벨은 상기 디스플레이 단계 동안에 제1 기준 전압에 기초하고, 상기 전원의 출력 전압 레벨은 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제2 기준 전압에 기초하며, 상기 전압 조정기의 출력 전압 레벨은 상기 디스플레이 단계 동안에 제3 기준 전압에 기초하고, 상기 전압 조정기의 출력 전압 레벨은 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 제4 기준 전압에 기초하는, 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 전압 조정기는 상기 디스플레이 단계 동안에 충전되는 커패시터를 포함하고, 상기 터치 감지 단계 동안에 상기 커패시터로부터 상기 전원으로 전하가 전송되는, 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 터치 스크린 시스템은, 상기 활성 감지 기간 동안에 구동 신호로 여기되는 복수의 구동 라인들을 포함하는 터치 감지 시스템, 및 하나 이상의 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 수신하는 감지 증폭기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 갭 기간 동안에 전압을 인가하는 것은 상기 적어도 하나의 갭 기간의 제1 부분 동안에 전압을 인가하는 것을 포함하고, 상기 방법은:
상기 적어도 하나의 갭 기간의 제2 부분 동안에 상기 감지 증폭기를 리셋하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분 이후인, 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 감지 증폭기를 리셋하는 단계는 상기 감지 증폭기의 피드백 루프를 단락시키는 단계를 포함하는, 터치 스크린 시스템에서 전력을 관리하는 방법.