KR101643483B1 - 터치 디스플레이 회로, 그 구동 방법, 어레이 기판, 및 디스플레이 장치 - Google Patents

터치 디스플레이 회로, 그 구동 방법, 어레이 기판, 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 터치 디스플레이 제품의 생산 절차 동안의 프로세스를 감소시키고, 제품의 개구율 및 부가가치를 증가시키면서 비용을 절감할 수 있는 터치 디스플레이 회로, 그 구동 방법, 어레이 기판, 및 디스플레이 장치를 제공한다. 터치 디스플레이 회로는 서로 접속된 터치 유닛과 디스플레이 유닛; 디스플레이 유닛에 접속된 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인, 제3 스캔 라인, 신호 제어 라인, 데이터 라인, 제1 레벨 단자, 및 제2 레벨 단자; 터치 유닛에 접속된 제2 스캔 라인, 제3 스캔 라인, 및 신호 수집 라인을 포함한다. 본 개시의 실시예들은 디스플레이의 제조에 적용될 수 있다.

Description

터치 디스플레이 회로, 그 구동 방법, 어레이 기판, 및 디스플레이 장치{TOUCH DISPLAY CIRCUIT, DRIVING METHOD THEREOF, ARRAY SUBSTRATE AND DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 디스플레이 기술 분야에 관한 것으로서, 더 상세하게는 터치 디스플레이 회로, 그 구동 방법, 어레이 기판, 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

현재의 패널 디스플레이의 연구에서 능동형 유기 발광 다이오드(Active Matrix Organic Light Emitting Diode; AMOLED)는 중요 관심 분야 중 하나였으며, 액정 디스플레이(LCD)에 비해, 유기 발광 다이오드(OLED)는 전력 소비가 낮고, 생산 비용이 낮고, 자체 발광 능력을 갖고, 시야각이 넓고, 응답 속도가 빠르다. 현재, 휴대폰, PDA, 디지털 카메라 등과 같은 디스플레이 분야에서 OLED는 종래의 LCD를 대체하기 시작했다. 최근, 인셀 터치(In Cell Touch) 기법은 LCD 디스플레이에 성공적으로 적용되어 왔고, 대형 제조업체들의 대부분은 성공적으로 대량 생산하기 시작했다. 그러나, 기법 및 생산성에 대한 제한으로 인해, 인셀 터치 기법은 시장에서 대규모로 완전히 애드온(Add On)(디스플레이 장치의 사출 측에 터치를 위한 커패시턴스 필름을 추가하는 기법) 제품 및 OGS(One Glass Solution) 제품을 여전히 대체할 수 없다. 또한, AMOLED 및 인셀 터치가 결합된 제품은 아직 완성도가 높지 않고, 이러한 제품의 프로세스에 여러 문제점이 있는데, 예를 들어, 프로세스가 너무 복잡하고, 제품의 개구율(aperture ratio)이 낮다.

본 개시의 실시예들은 터치 디스플레이 제품의 생산 절차 동안의 프로세스를 감소시키고, 제품의 개구율 및 부가가치를 증가시키면서 비용을 절감할 수 있는 터치 디스플레이 회로, 그 구동 방법, 어레이 기판, 및 디스플레이 장치를 제공한다.

이러한 관점에서, 본 개시의 실시예들은 다음과 같은 해결 방안을 이용한다.

서로 접속된 터치 유닛과 디스플레이 유닛; 디스플레이 유닛에 접속된 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인, 제3 스캔 라인, 신호 제어 라인, 데이터 라인, 제1 레벨 단자, 및 제2 레벨 단자; 및 터치 유닛에 접속된 제2 스캔 라인, 제3 스캔 라인, 및 신호 수집 라인을 포함하는 터치 디스플레이 회로가 제공되고;

디스플레이 유닛은 구동 모듈 및 발광 모듈을 포함하고;

구동 모듈은 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인, 신호 제어 라인, 데이터 라인, 제1 레벨 단자, 및 터치 유닛에 접속되고;

발광 모듈은 구동 모듈, 제3 스캔 라인, 및 제2 레벨 단자에 접속되고; 구동 모듈은 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인, 신호 제어 라인, 및 데이터 라인의 제어 하에서 터치 유닛에 제1 레벨을 제공하고; 터치 유닛은 제1 레벨을 증폭함으로써 획득되는 제1 증폭 신호를 신호 수집 라인에 출력하거나, 터치 유닛은 터치됨에 따라 제2 증폭 신호를 신호 수집 라인에 출력하고; 구동 모듈은 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인, 신호 제어 라인, 및 데이터 라인의 제어 하에서 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자를 통해 발광 모듈에 발광 신호를 제공하고; 그리고 제3 스캔 라인은 발광 모듈을 구동하여 빛을 방출하도록 발광 신호를 제어한다.

옵션으로서, 터치 유닛은 제1 스위치 트랜지스터, 제2 스위치 트랜지스터, 제1 커패시터, 및 증폭 트랜지스터를 포함하고;

제1 스위치 트랜지스터의 게이트는 제2 스캔 라인에 접속되고, 제1 스위치 트랜지스터의 소스는 디스플레이 유닛의 구동 모듈에 접속되고;

증폭 트랜지스터의 게이트는 제1 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 증폭 트랜지스터의 소스는 제1 커패시터의 제1 전극에 접속되고;

제1 커패시터의 제2 전극은 터치 전극으로서 제1 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 제1 커패시터의 제1 전극은 접지 단자에 접속되고; 그리고

제2 스위치 트랜지스터의 게이트는 제3 스캔 라인에 접속되고, 제2 스위치 트랜지스터의 소스는 증폭 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 제2 스위치 트랜지스터의 드레인은 상기 신호 수집 라인에 접속된다.

옵션으로서, 구동 모듈은 제2 커패시터, 구동 트랜지스터, 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 및 제6 스위치 트랜지스터를 포함하고;

제3 스위치 트랜지스터의 게이트는 제2 스캔 라인에 접속되고, 제3 스위치 트랜지스터의 소스는 제1 레벨 단자에 접속되고;

제4 스위치 트랜지스터의 게이트는 제1 스캔 라인에 접속되고, 제4 스위치 트랜지스터의 소스는 제3 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고;

제5 스위치 트랜지스터의 게이트는 제1 스캔 라인에 접속되고, 제5 스위치 트랜지스터의 소스는 데이터 라인에 접속되고, 제5 스위치 트랜지스터의 드레인은 터치 유닛에 접속되고;

제2 커패시터의 제1 전극은 제5 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 제2 커패시터의 제2 전극은 제4 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고;

제6 스위치 트랜지스터의 게이트는 신호 제어 라인에 접속되고, 제6 스위치 트랜지스터의 소스는 제1 레벨 단자에 접속되고, 제6 스위치 트랜지스터의 드레인은 제5 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고;

구동 트랜지스터의 게이트는 제2 커패시터의 제2 전극에 접속되고, 구동 트랜지스터의 소스는 제3 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고; 그리고

구동 트랜지스터의 드레인은 발광 모듈에 접속되고, 제1 레벨 단자는 발광 신호를 구동 트랜지스터의 드레인 및 제2 레벨 단자를 통해 발광 모듈에 제공하고, 제3 스캔 라인은 발광 모듈을 구동하여 빛을 방출하도록 발광 신호를 제어한다.

옵션으로서, 발광 모듈은 제7 스위치 트랜지스터 및 발광 디바이스를 포함하고;

제7 스위치 트랜지스터의 게이트는 제3 스캔 라인에 접속되고, 제7 스위치 트랜지스터의 소스는 구동 모듈에 접속되고, 제7 트랜지스터의 드레인은 제2 레벨 단자에 접속되고; 그리고

발광 디바이스의 일 전극은 구동 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 발광 디바이스의 다른 일 전극은 제2 레벨 단자에 접속된다.

옵션으로서, 발광 모듈은 제7 스위치 트랜지스터 및 발광 디바이스를 포함하고;

제7 스위치 트랜지스터의 게이트는 제3 스캔 라인에 접속되고, 제7 스위치 트랜지스터의 소스는 구동 모듈에 접속되고; 그리고

발광 디바이스의 일 전극은 제7 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 발광 디바이스의 다른 일 전극은 제2 레벨 단자에 접속된다.

옵션으로서, 터치 디스플레이 회로의 트랜지스터들의 전부는 동일한 타입의 트랜지스터이다.

일 양태에서,

제1 스테이지에서, 구동 모듈이 제1 레벨을 터치 유닛에 제공하고, 터치 유닛이 제1 레벨을 증폭함으로써 획득되는 제1 증폭 신호를 신호 수집 라인에 출력하는 단계;

제2 스테이지에서, 터치 유닛이 터치되고, 터치 유닛이 제2 증폭 신호를 신호 수집 라인에 출력하는 단계;

제3 스테이지에서, 구동 모듈이 동작 전압을 저장하는 단계; 및

제4 스테이지에서, 터치 유닛이 중단(suspend)되고, 구동 모듈이 동작 전압 하에서 발광 신호를 발광 모듈에 인가하는 단계를 포함하는, 터치 디스플레이 회로를 위한 구동 방법이 제공된다.

옵션으로서, 터치 유닛이 제1 스위치 트랜지스터, 제2 스위치 트랜지스터, 제1 커패시터, 및 증폭 트랜지스터를 포함하는 경우, 구동 방법은,

제1 스테이지에서, 터치 유닛의 제1 스위치 트랜지스터, 제2 스위치 트랜지스터, 및 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 구동 모듈이 제1 스위치 트랜지스터의 소스에 제1 레벨을 제공하고, 증폭 트랜지스터의 드레인이 제2 스위치 트랜지스터를 통해 신호 수집 라인에 제1 증폭 신호를 출력하는 단계;

제2 스테이지에서, 제1 커패시터의 제2 전극이 터치되면, 터치 유닛의 제2 스위치 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 제1 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 증폭 트랜지스터의 드레인이 제2 스위치 트랜지스터를 통해 신호 수집 라인에 제2 증폭 신호를 출력하는 단계;

제3 스테이지에서, 터치 유닛의 제2 스위치 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 제1 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 구동 모듈이 동작 전압을 저장하는 단계; 및

제4 스테이지에서, 터치 유닛의 제2 스위치 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터가 턴오프되고, 제1 스위치 트랜지스터가 턴온되고, 구동 모듈이 발광 모듈에 발광 신호를 인가하는 단계를 더 포함한다.

옵션으로서, 구동 모듈은 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 제6 스위치 트랜지스터, 제2 커패시터, 및 구동 트랜지스터를 포함하고, 구동 방법은,

제1 스테이지에서, 구동 모듈의 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 및 구동 트랜지스터가 턴온되고, 제6 트랜지스터가 턴오프되고, 데이터 라인이 고레벨 리셋 신호를 입력하고, 제1 레벨 단자가 제2 커패시터를 충전시키는 단계;

제2 스테이지에서, 구동 모듈의 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 및 구동 트랜지스터가 턴온되고, 제3 스위치 트랜지스터 및 제6 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 제2 커패시터의 제2 전극의 전압 값이 구동 트랜지스터의 임계 전압과 동일해질 때까지 제2 커패시터가 방전되는 단계;

제3 스테이지에서, 구동 모듈의 제6 스위치 트랜지스터 및 구동 트랜지스터가 턴온되고, 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 및 제5 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 제2 커패시터 점프의 2개의 전극의 전압이 동등하게 점프하고, 제2 커패시터가 동작 전압을 저장하는 단계; 및

제4 스테이지에서, 구동 모듈의 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 및 제6 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 제3 스위치 트랜지스터가 턴온되고, 구동 트랜지스터를 턴온하기 위해 제2 커패시터의 제2 전극이 구동 트랜지스터의 게이트에 동작 전압을 제공하고, 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자가 발광 모듈에 발광 신호를 인가하는 단계를 더 포함한다.

옵션으로서, 발광 모듈은 제7 스위치 트랜지스터 및 발광 디바이스를 포함하고, 제7 스위치 트랜지스터의 소스 및 드레인이 발광 디바이스의 2개의 전극과 병렬로 접속되는 경우, 구동 방법은,

제1 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계;

제2 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계;

제3 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계; 및

제4 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 구동 모듈이 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자를 통해 발광 모듈에 발광 신호를 제공하는 단계를 더 포함한다.

옵션으로서, 발광 모듈은 제7 스위치 트랜지스터 및 발광 디바이스를 포함하고, 제7 스위치 트랜지스터의 소스 및 드레인이 발광 디바이스의 2개의 전극과 직렬로 접속되는 경우, 구동 방법은,

제1 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계;

제2 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계;

제3 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계; 및

제4 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되고, 구동 모듈이 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자를 통해 발광 모듈에 발광 신호를 제공하는 단계를 더 포함한다.

일 양태에서, 전술한 터치 디스플레이 회로들 중 어느 하나를 포함하는 어레이 기판이 제공된다.

일 양태에서, 전술한 어레이 기판을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.

본 개시의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 회로, 그 구동 방법, 어레이 기판, 및 디스플레이 장치에서, 터치 구조를 갖는 회로 및 디스플레이 유닛의 회로가 함께 통합되어, 본 개시의 실시예들에 따른 터치 구조는 디스플레이 유닛을 위한 제조 프로세스에 의해 동시에 제조될 수 있는데, 이는 터치 디스플레이 제품의 생산 절차 중에 프로세스를 줄일 수 있으며, 제품의 개구율 및 부가가치를 증가시키면서 비용을 절감할 수 있다.

본 개시 또는 종래 기술의 실시예들에서의 해결 방안을 더 명확하게 설명하기 위해, 본 개시 또는 종래 기술의 실시예들을 설명하는데 요구되는 도면을 아래와 같이 간단히 설명할 것이다. 명확히, 도면들은 본 개시의 일부 실시예만을 설명하고 있지만, 당업자는 임의의 창의적인 노력 없이 이들 도면에 따라 다른 도면들을 획득할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 터치 디스플레이 회로의 구조를 예시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 회로의 구조를 예시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 회로의 구조를 예시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 도 2에 도시된 터치 디스플레이 회로의 신호 타이밍 상태를 예시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 회로의 터치 전극에서의 전압 변화를 예시한 도면이다.

이하, 본 개시의 실시예들의 해결 방안들은 본 개시의 실시예들의 도면과 함께 명확하고 완벽하게 설명될 것이지만, 명확히 설명된 실시예들은 본 개시의 실시예들의 전부가 아닌 단지 일부이다. 창의적인 노력 없이 본 개시의 실시예들에 기반하여 당업자에 의해 얻어지는 임의의 다른 실시예들은 본 개시의 보호 범위 내에 있어야 한다.

본 개시의 모든 실시예들에 이용되는 스위치 트랜지스터, 증폭 트랜지스터, 및 구동 트랜지스터의 전부는 박막 트랜지스터 또는 전계 효과 트랜지스터 또는 동일한 특성을 갖는 임의의 다른 디바이스일 수 있고, 여기에 이용된 스위치 트랜지스터의 소스 및 드레인은 대칭적이기 때문에, 소스 및 드레인은 상호 교환될 수 있다. 본 개시의 실시예들에서, 트랜지스터의 게이트를 제외한 2개의 전극을 구별하기 위해, 하나의 전극은 소스라고 지칭하고, 다른 일 전극은 드레인이라고 지칭한다. 도면에 도시된 패턴들에 따르면, 트랜지스터의 중간 단자는 게이트라고 지정되고, 신호 입력 단자는 소스라고 지정되고, 신호 출력 단자는 드레인이라고 지정된다. 또한, 본 개시의 실시예들에서 이용되는 스위치 트랜지스터들은 2개의 타입, 즉 P-타입 스위치 트랜지스터 및 N-타입 스위치 트랜지스터를 포함하는데, 여기서 P-타입 스위치 트랜지스터는 게이트가 저레벨이 되면 턴온되고, 게이트가 고레벨이 되면 턴오프되는 반면, N-타입 스위치 트랜지스터는 게이트가 고레벨이 되면 턴온되고, 게이트가 저레벨이 되면 턴오프되며; 증폭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터는 P-타입 및 N-타입을 포함하는데, 여기서 P-타입 증폭 트랜지스터 또는 구동 트랜지스터는 게이트 전압이 저레벨이고(게이트 전압이 소스 전압보다 낮음) 게이트와 소스 간의 전압차의 절댓값이 임계 전압보다 큰 경우 증폭 상태이고, 이 동안 소스로부터의 입력 전압은 증폭되어 드레인으로부터 출력될 수 있고, N-타입 증폭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터는 게이트 전압이 고레벨이고(게이트 전압이 소스 전압보다 큼) 게이트와 소스 간의 전압차의 절댓값이 임계 전압보다 큰 경우 증폭 상태이며, 이 동안 소스로부터의 입력 전압은 증폭되어 드레인으로부터 출력될 수 있다. 본 개시의 실시예들은 일례로서 P-타입 증폭 트랜지스터 및 P-타입 구동 트랜지스터만을 이용함은 물론이다.

도 1을 참조하면, 터치 디스플레이 회로는,

서로 접속된 터치 유닛(1)과 디스플레이 유닛(2);

디스플레이 유닛(2)에 접속된 제1 스캔 라인(S1), 제2 스캔 라인(S2), 제3 스캔 라인(S3), 신호 제어 라인(K1), 데이터 라인(Dn), 제1 레벨 단자(V1), 및 제2 레벨 단자(V2); 및

터치 유닛(1)에 접속된 제2 스캔 라인(S2), 제3 스캔 라인(S3), 및 신호 수집 라인(L1)을 포함하고;

디스플레이 유닛(2)은 구동 모듈(21) 및 발광 모듈(22)을 포함하고;

구동 모듈(21)은 제1 스캔 라인(S1), 제2 스캔 라인(S2), 신호 제어 라인(K1), 데이터 라인(Dn), 및 제1 레벨 단자(V1)에 접속되고, 또한 터치 유닛(1)에 접속되고;

발광 모듈(22)은 구동 모듈(21), 제3 스캔 라인(S3), 및 제2 레벨 단자(V2)에 접속되고; 여기서 구동 모듈(21)은 제1 스캔 라인(S1), 제2 스캔 라인(S2), 신호 제어 라인(K1), 및 데이터 라인(Dn)의 제어 하에서 터치 유닛(1)에 제1 레벨을 제공하고; 터치 유닛(1)은 제1 레벨을 증폭함으로써 획득되는 제1 증폭 신호를 신호 수집 라인(L1)에 출력하거나, 터치 유닛(1)은 터치됨에 따라 제2 증폭 신호를 신호 수집 라인(L1)으로 출력하고; 구동 모듈(21)은 제1 스캔 라인(S1), 제2 스캔 라인(S2), 신호 제어 라인(K1), 및 데이터 라인(Dn)의 제어 하에서 제1 레벨 단자(V1) 및 제2 레벨 단자(V2)를 통해 발광 모듈(22)에 발광 신호를 제공하고; 제3 스캔 라인(S3)은 발광 모듈(22)을 구동하여 빛을 방출하도록 발광 신호를 제어한다.

옵션으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예들은 터치 유닛의 예시적인 구조를 제공하는데, 여기서 터치 유닛(1)은 제1 스위치 트랜지스터(T1), 제2 스위치 트랜지스터(T2), 제1 커패시터(C1), 및 증폭 트랜지스터(M1)를 포함하고;

제1 스위치 트랜지스터(T1)의 게이트는 제2 스캔 라인(S2)에 접속되고, 제1 스위치 트랜지스터(T1)의 소스는 디스플레이 유닛(2)의 구동 모듈(21)에 접속되고(도 1 및 도 2에서, 제1 스위치 트랜지스터(T1)의 소스를 제5 스위치 트랜지스터(T5)의 드레인에 접속함으로써 구현됨);

증폭 트랜지스터(M1)의 게이트는 제1 스위치 트랜지스터(T1)의 드레인에 접속되고, 증폭 트랜지스터(M1)의 소스는 제1 커패시터(C1)의 제1 전극에 접속되고;

제1 커패시터(C1)의 제2 전극은 터치 전극으로서 제1 스위치 트랜지스터(T1)의 드레인에 접속되고, 제1 커패시터(C1)의 제1 전극은 접지 단자(VSS)에 접속되고; 그리고

제2 스위치 트랜지스터(T2)의 게이트는 제3 스캔 라인(S3)에 접속되고, 제2 스위치 트랜지스터(T2)의 소스는 증폭 트랜지스터(M1)의 드레인에 접속되고, 제2 스위치 트랜지스터(T2)의 드레인은 신호 수집 라인(L1)에 접속된다.

일례로서, 도 2에 예시된 바와 같이, 본 개시의 실시예들은 구동 모듈의 예시적인 구조를 제공하는데,

구동 모듈(21)은 제2 커패시터(C2), 구동 트랜지스터(DTFT), 제3 스위치 트랜지스터(T3), 제4 스위치 트랜지스터(T4), 제5 스위치 트랜지스터(T5), 및 제6 스위치 트랜지스터(T6)를 포함하고;

제3 스위치 트랜지스터(T3)의 게이트는 제2 스캔 라인(S2)에 접속되고, 제3 스위치 트랜지스터(T3)의 소스는 제1 레벨 단자(V1)에 접속되고;

제4 스위치 트랜지스터(T4)의 게이트는 제1 스캔 라인(S1)에 접속되고, 제4 스위치 트랜지스터(T4)의 소스는 제3 스위치 트랜지스터(T3)의 드레인에 접속되고;

제5 스위치 트랜지스터(T5)의 게이트는 제1 스캔 라인(S1)에 접속되고, 제5 스위치 트랜지스터(T5)의 소스는 데이터 라인(Dn)에 접속되고, 제5 스위치 트랜지스터(T5)의 드레인은 터치 유닛(1)에 접속되고(도 1 및 도 2에서, 제5 스위치 트랜지스터(T5)의 드레인을 제1 스위치 트랜지스터(T1)의 소스에 접속함으로써 구현됨);

제2 커패시터(C2)의 제1 전극은 제5 스위치 트랜지스터(T5)의 드레인에 접속되고, 제2 커패시터(C2)의 제2 전극은 제4 스위치 트랜지스터(T4)의 드레인에 접속되고;

제6 스위치 트랜지스터(T6)의 게이트는 신호 제어 라인(K1)에 접속되고, 제6 스위치 트랜지스터(T6)의 소스는 제1 레벨 단자(V1)에 접속되고, 제6 스위치 트랜지스터(T6)의 드레인은 제5 스위치 트랜지스터(T5)의 드레인에 접속되고;

구동 트랜지스터(DTFT)의 게이트는 제2 커패시터(C2)의 제2 전극에 접속되고, 구동 트랜지스터(DTFT)의 소스는 제3 스위치 트랜지스터(T3)의 드레인에 접속되고; 그리고

구동 트랜지스터(DTFT)의 드레인은 발광 모듈(22)에 접속되고, 제1 레벨 단자(V1)는 발광 신호를 구동 트랜지스터(DTFT)의 드레인 및 제2 레벨 단자(V2)를 통해 발광 모듈(22)에 제공하고, 제3 스캔 라인(S3)은 발광 모듈(22)을 구동하여 빛을 방출하도록 발광 신호를 제어한다.

옵션으로서, 도 2를 참조하면, 발광 모듈(22)은 제7 스위치 트랜지스터(T7) 및 발광 디바이스(O1)를 포함하고;

제7 스위치 트랜지스터(T7)의 게이트는 제3 스캔 라인(S3)에 접속되고, 제7 스위치 트랜지스터(T7)의 소스는 구동 모듈(21)에 접속되고(도 2에서, 구동 모듈(21)의 구동 트랜지스터(DTFT)의 드레인에 접속함으로써 구현됨), 제7 스위치 트랜지스터(T7)의 드레인은 제2 레벨 단자(V2)에 접속되고; 그리고

발광 디바이스(O1)의 일 전극은 구동 전극(DTFT)의 드레인에 접속되고, 발광 디바이스(O1)의 다른 일 전극은 제2 레벨 단자(V2)에 접속된다.

옵션으로서, 도 3에 예시된 바와 같이, 발광 모듈(21)은 제7 스위치 트랜지스터(T7) 및 발광 디바이스(O1)를 포함하고;

제7 스위치 트랜지스터(T7)의 게이트는 제3 스캔 라인(S3)에 접속되고, 제7 스위치 트랜지스터(T7)의 소스는 구동 모듈(21)에 접속되고(도 3에서, 구동 모듈(21)의 구동 트랜지스터(DTFT)의 드레인에 접속함으로써 구현됨); 그리고

발광 디바이스(O1)의 일 전극은 제7 스위치 트랜지스터(T7)의 드레인에 접속되고, 발광 디바이스(O1)의 다른 일 전극은 제2 레벨 단자(V2)에 접속된다.

도 2 및 도 3의 발광 디바이스(O1)는 능동형 발광 다이오드(OLED)일 수 있음은 물론이다. OLED가 하단 방출식(bottom-emission type) OLED인 경우, 제2 레벨 단자(V2)의 레벨(V2)은 제1 레벨 단자(V1)의 레벨(V1)보다 낮으며; 일례에서 저레벨은 접지 단자(VSS)이다. 도 2 및 도 3은 하단 방출식 OLED를 일례로 든다.

또한, 터치 디스플레이 회로의 트랜지스터들의 전부는 동일한 타입의 트랜지스터일 수 있다. 특히, 제1 스위치 트랜지스터(T1), 제2 스위치 트랜지스터(T2), 제3 스위치 트랜지스터(T3), 제4 스위치 트랜지스터(T4), 제5 스위치 트랜지스터(T5), 제6 스위치 트랜지스터(T6), 구동 트랜지스터(DTFT), 및 증폭 트랜지스터(M1)는 동일한 타입의 트랜지스터일 수 있고, 여기에서는 N-타입 트랜지스터일 수 있다. 이때, 발광 모듈(21)이 제7 스위치 트랜지스터(T7) 및 발광 디바이스(O1)를 포함하고, 제7 스위치 트랜지스터(T7)의 소스 및 드레인이 발광 디바이스(O1)의 2개의 전극과 병렬로 접속되면, 제7 스위치 트랜지스터(T7)도 N-타입 트랜지스터일 수 있다. 따라서, 개별 트랜지스터들의 타입의 일관성도 제조 프로세서를 줄이고, 컴포넌트 성능의 통일성을 보장한다는 이점을 갖는다. 물론, 발광 모듈(21)이 제7 스위치 트랜지스터(T7) 및 발광 디바이스(O1)를 포함하고, 제7 스위치 트랜지스터(T7)의 소스 및 드레인이 발광 디바이스(O1)의 2개의 전극과 직렬로 접속되면, 제7 스위치 트랜지스터(T7)는 P-타입 트랜지스터이어야 한다.

전술한 개별 스위치 트랜지스터들의 타입에 대한 제한은 없으며, N-타입 또는 P-타입 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 도 2는 스위치 트랜지스터 모두가 N-타입인 경우를 일례로 들어 설명하지만, 물론 이러한 타입은 적절히 바뀔 수 있으며, 대응하는 게이트에 접속된 신호 라인 상의 신호들은 대응 스위치 트랜지스터들의 타입이 변경된 후에 조정될 필요가 있다. 이러한 변형은 본 개시에 의한 보호 범위 내에 있는 것으로서 간주되어야 한다.

본 개시의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 회로에서, 터치 구조를 갖는 회로 및 디스플레이 유닛의 회로가 함께 통합되어, 본 개시의 실시예들에 따른 터치 구조는 디스플레이 유닛을 위한 제조 프로세스에 의해 동시에 제조될 수 있는데, 이는 터치 디스플레이 제품의 생산 절차 중에 프로세스를 줄일 수 있으며, 제품의 개구율 및 부가가치를 증가시키면서 비용을 절감할 수 있다. 특히, 본 개시의 실시예들은 디스플레이 유닛의 AMOLED 구동 회로와 함께 이 회로에 요구되는 신호 스캔 라인 및 데이터 라인(Vdata)을 인셀 터치 구조와 함께 통합시키고, AMOLED 디스플레이 및 인셀 터치 기능의 효과적인 조합을 실현한다. 게다가, 디스플레이 유닛은 전압 보상 방식으로 구동 트랜지스터의 임계 전압의 시프트에 의해 일어나는 능동형 발광 디바이스의 구동 전류에 대한 영향을 회피할 수 있는데, 이는 디스플레이된 이미지의 균일성을 보장할 수 있다.

도 1에 도시된 터치 디스플레이 회로의 구조를 참조하면, 본 개시의 실시예들은 터치 디스플레이 회로를 위한 구동 방법을 제공하는데, 이러한 구동 방법은,

제1 스테이지에서, 구동 모듈이 제1 레벨을 터치 유닛에 제공하고, 터치 유닛이 제1 레벨을 증폭함으로써 획득되는 제1 증폭 신호를 신호 수집 라인에 출력하는 단계;

제2 스테이지에서, 터치 유닛이 터치되는 경우 터치 유닛이 제2 증폭 신호를 신호 수집 라인에 출력하는 단계;

제3 스테이지에서, 구동 모듈이 동작 전압을 저장하는 단계; 및

제4 스테이지에서, 터치 유닛이 중단되고 구동 모듈이 동작 전압 하에서 발광 신호를 발광 모듈에 인가하는 단계를 포함한다.

또한, 터치 디스플레이에 포함된 터치 유닛이 도 2 또는 도 3에 예시된 바와 같은 터치 유닛인 경우, 즉 터치 유닛이 제1 스위치 트랜지스터, 제2 스위치 트랜지스터, 제1 커패시터, 및 증폭 트랜지스터를 포함하는 경우, 구동 방법은,

제1 스테이지에서, 터치 유닛의 제1 스위치 트랜지스터, 제2 스위치 트랜지스터, 및 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 구동 모듈이 제1 스위치 트랜지스터의 소스에 제1 레벨을 제공하고, 증폭 트랜지스터의 드레인이 제2 스위치 트랜지스터를 통해 신호 수집 라인에 제1 증폭 신호를 출력하는 단계;

제2 스테이지에서, 제1 커패시터의 제2 전극이 터치되면, 터치 유닛의 제2 스위치 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 제1 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 증폭 트랜지스터의 드레인이 제2 스위치 트랜지스터를 통해 신호 수집 라인에 제2 증폭 신호를 출력하는 단계;

제3 스테이지에서, 터치 유닛의 제2 스위치 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 제1 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 구동 모듈이 동작 전압을 저장하는 단계; 및

제4 스테이지에서, 터치 유닛의 제2 스위치 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터가 턴오프되고, 제1 스위치 트랜지스터가 턴온되고, 구동 모듈이 발광 모듈에 발광 신호를 인가하는 단계를 더 포함한다.

또한, 터치 디스플레이 회로에 포함되는 구동 모듈이 도 2 또는 도 3에 예시된 바와 같은 구동 모듈인 경우, 즉 구동 모듈이 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 제6 스위치 트랜지스터, 제2 커패시터, 및 구동 트랜지스터를 포함하는 경우, 구동 방법은,

제1 스테이지에서, 구동 모듈의 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 및 구동 트랜지스터가 턴온되고, 제6 트랜지스터가 턴오프되고, 데이터 라인이 고레벨 리셋 신호를 입력하고, 제1 레벨 단자가 제2 커패시터를 충전시키는 단계;

제2 스테이지에서, 구동 모듈의 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 및 구동 트랜지스터가 턴온되고, 제3 스위치 트랜지스터 및 제6 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 제2 커패시터의 제2 전극의 전압 값이 구동 트랜지스터의 임계 전압과 동일해질 때까지 제2 커패시터가 방전되는 단계;

제3 스테이지에서, 구동 모듈의 제6 스위치 트랜지스터 및 구동 트랜지스터가 턴온되고, 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 및 제5 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 제2 커패시터의 2개의 전극의 전압이 동등하게 점프하고, 제2 커패시터가 동작 전압을 저장하는 단계; 및

제4 스테이지에서, 구동 모듈의 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 및 제6 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 제3 스위치 트랜지스터가 턴온되고,구동 트랜지스터를 턴온하기 위해 제2 커패시터의 제2 전극이 구동 트랜지스터의 게이트에 동작 전압을 제공하고, 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자가 발광 모듈에 발광 신호를 인가하는 단계를 더 포함한다.

또한, 도 2에 예시된 바와 같은 발광 모듈이 이용되는 경우, 발광 모듈(21)은 제7 스위치 트랜지스터(T7) 및 발광 디바이스(O1)를 포함하고, 제7 스위치 트랜지스터(T7)의 소스 및 드레인이 발광 디바이스(O1)의 2개의 전극과 병렬로 접속되는 경우, 구동 방법은,

제1 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계;

제2 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계;

제3 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계; 및

제4 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 구동 모듈이 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자를 통해 발광 모듈에 발광 신호를 제공하는 단계를 더 포함한다.

또한, 도 3에 예시된 바와 같은 발광 모듈이 이용되는 경우, 발광 모듈(21)은 제7 스위치 트랜지스터(T7) 및 발광 디바이스(O1)를 포함하고, 제7 스위치 트랜지스터(T7)의 소스 및 드레인이 발광 디바이스(O1)의 2개의 전극과 직렬로 접속되는 경우 구동 방법은,

제1 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계;

제2 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계;

제3 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계; 및

제4 스테이지에서 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되고, 구동 모듈이 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자를 통해 발광 모듈에 발광 신호를 제공하는 단계를 더 포함한다.

또한, 제1 스위치 트랜지스터, 제2 스위치 트랜지스터, 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 제6 스위치 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 및 증폭 트랜지스터는 동일한 타입의 트랜지스터일 수 있다.

여기에서, 제1 스위치 트랜지스터(T1), 제2 스위치 트랜지스터(T2), 제3 스위치 트랜지스터(T3), 제4 스위치 트랜지스터(T4), 제5 스위치 트랜지스터(T5), 제6 스위치 트랜지스터(T6), 제7 스위치 트랜지스터(T7), 증폭 트랜지스터(M1), 및 구동 트랜지스터(DTFT)가 모두 N-타입 트랜지스터인 경우가 일례로서 설명된다. 도 2에 예시된 회로도 및 도 4의 신호 타이밍 상태를 예시한 도면을 참조하여, 본 개시의 실시예에 따른 터치 디스플레이 회로의 구동 방법이 상세하게 후술될 것이다.

제1 스테이지, 즉 도 4의 예시적인 타이밍 상태 차트의 제1 구간에서, 제1 신호 제어 라인(K1)은 저레벨 신호를 인가하고, 제1 스캔 라인(S1), 제2 스캔 라인(S2), 제3 스캔 라인(S3), 및 데이터 라인(Dn)은 고레벨 신호를 인가하고, 터치 유닛(1)의 제1 스위치 트랜지스터(T1)가 턴온되고, 디스플레이 유닛(2)의 제3 스위치 트랜지스터(T3)가 턴온된다. 이때, 데이터 라인(Dn)에 인가된 고레벨 리셋 신호가 제1 커패시터(C1)를 충전하고, 터치 전극(즉, 도면에서 노드 D에 접속된 전극)인 제1 커패시터(C1)의 일 전극의 전압이 Vg까지 상승하고(물론, Vg는 터치 전극이 터치될 때 전압이 변경된 후 증폭 트랜지스터(M1)의 임계 전압보다 큰 전압 신호를 여전히 제공할 수 있도록 충분히 큼), 증폭 트랜지스터(M1)의 게이트 전압과 소스 전압 사이의 차이의 절대값은 트랜지스터의 턴온 임계 전압(Vth1)보다 크고, 제1 증폭 신호가 신호 수집 라인에 출력되고, 제1 증폭 신호는 초기 기준 증폭 신호로서 다음 스테이지에서 손가락들에 의한 터치의 발생에 대비한다.

제1 스테이지에서, 디스플레이 유닛(2)의 제3 스위치 트랜지스터(T3), 제4 스위치 트랜지스터(T4), 제5 스위치 트랜지스터(T5), 및 제7 스위치 트랜지스터(T7)가 턴온되고, 제6 스위치 트랜지스터(T6)가 턴오프되고, 제1 레벨 단자(V1)가 제2 커패시터(C2)를 충전시키고, 노드 A의 전압이 상승한다. 이 프로세스 중에, 제2 커패시터(C2)의 제2 전극, 즉 도면에서의 노드 A의 전압이 제1 레벨 단자(V1)의 전압과 동일하도록 충전되는데, 이때 노드 A의 전압(VA)이 제1 레벨 단자(V1)의 전압(V1)과 동일하고; 제2 커패시터(C2)의 제1 전극은 데이터 라인(Dn)에 접속되고, 그의 제2 전극, 즉 노드 B의 전압은 VB = Vdata인데, 여기서 Vdata는 데이터 라인에 제공되는 전압 값이고; 유사하게, 도 3에 예시된 바와 같은 디스플레이 유닛(21)이 이용되면, 제7 스위치 트랜지스터(T7)는 이때 턴오프되고, 유기 발광 다이오드(OLED)는 절연되고, 여기에서의 기능들은 도 2에서의 기능들과 동일하며, 상세 설명은 생략된다.

제2 스테이지, 즉 도 4의 예시적인 타이밍 상태 차트의 제2 구간에서, 제1 스캔 라인(S1), 제3 스캔 라인(S3), 및 데이터 라인(Dn)은 고레벨 신호들을 인가하고, 제2 스캔 라인(S2) 및 신호 제어 라인(K1)은 저레벨 신호들을 인가하고, 터치 유닛(1)의 제1 스위치 트랜지스터(T1)는 턴오프되고, 제2 스위치 트랜지스터(T2) 및 증폭 트랜지스터(M1)는 턴온된다. 손가락이 제1 커패시터(C1)의 터치 전극(즉, 제1 커패시터(C1)의 제2 전극)을 터치하면, 노드 D에서의 전위가 감소한다. 도 5를 참조하면, 제1 커패시터(C1)가 제1 스테이지에서 충전됨에 따라 Vg(즉, 노드 D의 전압)가 터치 전극에 축적되기 때문에, 손가락이 터치 전극(N1) 위를 터치할 때 터치 전극의 전압은 강하될 수 있고, 이러한 강하를 겪는 전압은 도 5에 예시된 바와 같이 Vd = Vg-ΔV이다. 물론, Vd≥Vth1의 관계는 제1 커패시터의 터치 전극 및 증폭 트랜지스터를 위한 제조 프로세스들을 제어함으로써 충족될 수 있는데, 여기서 Vth1는 증폭 트랜지스터(M1)의 임계 전압이고; (즉, 터치가 발생할 때, 증폭 트랜지스터(M1)의 게이트 전압과 소스 전압 간의 절댓값의 최솟값이 그 트랜지스터의 턴온 임계 전압(Vth1) 이상일 때 - 이는 제1 스테이지와 제2 스테이지 모두에서 드레인을 통해 신호 수집 라인(L1)에 증폭 신호가 출력될 수 있음을 보장할 수 있음 -) 이때, 제2 증폭 신호는 제2 스테이지에서의 신호 수집 라인에 출력되는데, 그 이유는 노드 D의 전압은 제1 스테이지에서 Vg로부터 Vd로 강하되지만, 증폭 트랜지스터(M1)의 게이트와 소스 간의 전압차는 턴온 조건을 여전히 충족시키기 때문이다. 여기에서, 터치가 일어난 후 제2 증폭 신호의 전류는 제1 증폭 신호에 비해 낮을 수 있다.

이때, 제1 좌표 방향은 제2 스캔 라인(S2)에 의해 결정될 수 있고, 제1 좌표 방향과 수직인 제2 좌표 방향은 신호 수집 라인(L1)에서 출력되는 신호의 변화값(제1 증폭 신호가 제2 증폭 신호로 변경됨)에 의해 결정될 수 있으며, 따라서 터치 위치가 정해질 수 있다. 여기에서, 제2 스캔 라인(S2)로부터의 신호는 X축 좌표 방향에서의 신호로서 지정되고, 신호 수집 라인(L1)으로부터의 신호가 Y축 좌표 방향에서의 신호로서 지정된다. 제1 스캔 라인(S1)이 신호를 입력하는 경우, X축 방향에서의 좌표가 결정되고, 이때, 제2 스위치 트랜지스터(T2)가 턴온되기 때문에 증폭 트랜지스터(M1)는 변경된 제2 증폭 신호를 신호 수집 라인(L1)에 출력할 수 있으며, 이로써 신호 수집 라인(L1) 상의 신호의 변화가 검출되면 2개의 좌표 축, X축 및 Y축에서의 좌표 위치들이 동시에 결정될 수 있으며, 이로써 터치 위치가 결정된다.

이러한 제2 스테이지 중에, 디스플레이 유닛(2)의 제4 스위치 트랜지스터(T4), 제5 스위치 트랜지스터(T5), 및 제7 스위치 트랜지스터(T7)가 턴온되는 반면에, 제3 스위치 트랜지스터(T3) 및 제6 스위치 트랜지스터(T6)가 턴오프된다. 이때 제7 스위치 트랜지스터(T7)를 턴온하는 것은 능동형 발광 다이오드(OLED)의 2개의 단자를 여전히 단락시키고, 노드 A의 전압이 구동 트랜지스터(DTFT)의 임계 전압에 도달할 때까지 제2 커패시터(C2)가 방전되고; 이러한 프로세스에서, 제2 커패시터(C2)의 제2 전극, 즉 도면에서 노드 A는 VA = Vth2일 때까지 방전되기 시작하며, 여기서 VA는 구동 트랜지스터(DTFT)의 게이트 전압이고, 이때 VB = Vdata인데, 여기서 Vdata는 데이터 라인에 제공되는 전압 값이고, Vth2는 이때 구동 트랜지스터(DTFT)의 임계 전압이고, 마지막으로 노드 A의 전압은 VA = Vth2가 된다. 이 스테이지는 보상 스테이지로서 다음 스테이지에 대비하기 위한 버퍼링 기능을 한다. 유사하게, 도 3에 예시된 디스플레이 모듈(21)이 이용되면, 능동형 발광 다이오드(OLED)를 절연시키기 위해 이때 제7 스위치 트랜지스터(T7)가 턴오프되는데, 그 기능은 도 2에서의 기능과 동일하기 때문에 상세 설명은 생략된다.

제3 스테이지, 즉 도 4의 예시적인 타이밍 상태 차트의 제3 구간에서, 제1 스캔 라인(S1), 제2 스캔 라인(S2), 및 데이터 라인(Dn)은 저레벨들을 인가하고, 신호 제어 라인(K1) 및 제3 스캔 라인(S3)은 고레벨들을 인가하고, 터치 유닛(1)의 제1 스위치 트랜지스터(T1)은 턴오프되고, 제2 스위치 트랜지스터(T2) 및 증폭 트랜지스터(M1)는 턴온된다. 이 스테이지에서의 터치 유닛(1)의 기능들은 제2 스테이지에서와 동일하며, 따라서 상세 설명은 생략된다. 다시 말하면, 터치 감지도 제3 스테이지에서 수행될 수 있으며, 이로써 터치 감지를 수집할 수 있는 시간의 확률은 전체 기간 동안 증가될 수 있으며, 결국 터치 스캔의 정확도가 증가된다.

이러한 제3 스테이지 중에, 디스플레이 유닛(2)의 제3 스위치 트랜지스터(T3), 제4 스위치 트랜지스터(T4), 및 제5 스위치 트랜지스터(T5)가 턴오프되는 반면에, 제6 스위치 트랜지스터(T6) 및 제7 스위치 트랜지스터(T7), 및 구동 트랜지스터(DTFT)가 턴온된다. 이때, 제7 스위치 트랜지스터(T7)를 턴온하는 것은 능동형 발광 다이오드(OLED)의 2개의 단자를 여전히 단락시키고, 노드 B는 제1 레벨 단자(V1)에 접속된다. 이때, 노드 A가 플로팅 되기 때문에, 노드 A 및 노드 B의 전압은 동등하게 점프하여, 다시 말하면, 노드 B의 전압은 VB = V1이고, 노드 A의 전압은 VA = V1 + Vth2 - Vdata인데, 이들은 다음 스테이지에서의 발광에 대비한다. 유사하게, 도 3에 예시된 디스플레이 모듈(21)이 이용되면, 이때 능동형 발광 다이오드(OLED)를 절연시키기 위해 제7 스위치 트랜지스터(T7)가 턴오프되고, 그 기능은 도 2에서의 기능과 동일하기 때문에 상세 설명은 생략된다. 노드 A의 전압은 구동 모듈에 의해 저장된 동작 전압, 즉 구동 트랜지스터의 임계 전압의 시프트를 회피하기 위한 임계 보상 전압이라고 이해될 수 있다. 구동 트랜지스터를 턴온하기 위한 전압을 보장할 수 있는 한 구동 모듈에 의해 저장된 동작 전압에 대한 제한이 없음은 물론이다.

제4 스테이지, 즉 도 4의 예시적인 타이밍 상태 차트의 제4 구간에서, 제1 스캔 라인(S1), 제3 스캔 라인(S3), 신호 제어 라인(K1), 및 데이터 라인(Dn)은 저레벨 신호들을 인가하고, 제2 스캔 라인(S2)은 고레벨 신호들을 인가하고, 터치 유닛(1)은 중단 스테이지에 있고, 신호 수집 라인(L1)은 제2 스위치 트랜지스터(T2)가 턴오프되기 때문에 신호를 출력하지 않는다.

제4 스테이지 중에, 디스플레이 유닛(2)의 제3 스위치 트랜지스터(T3)는 턴온되는 반면에 다른 스위치 트랜지스터들은 턴오프되고, 제1 레벨 단자(V1) 및 제2 레벨 단자(V2)는 턴온 신호를 발광 디바이스(O1)에 인가한다. 유사하게, 도 3에 예시된 디스플레이 모듈(22)이 이용되면, 제1 레벨 단자(V1) 및 제2 레벨 단자(V2)가 턴온 신호를 발광 디바이스(O1)에 인가하도록 이때 제7 스위치 트랜지스터(T7)가 턴오프되는데, 그 기능은 도 2에서와 동일하기 때문에 상세 설명은 생략한다. 이 프로세스 중에, 능동형 발광 디바이스는 빛을 방출하기 시작하고, 그 구동 전류는 다음과 같은 수학식을 따른다.

Figure 112014037753004-pct00001

구동 전류(IOLED)는 데이터 라인 상의 전압(Vdata)에만 관련되어 있으며, 따라서 Vth2에 의해 영향을 받지 않을 수 있다는 점을 전술한 수학식으로부터 알 수 있으며, 여기서 VGS는 TFT의 게이트와 소스 사이의 전압이고,

Figure 112014037753004-pct00002
, μ, 및 Cox는 프로세스 상수이고, W는 TFT의 채널 폭이고, L는 TFT의 채널 길이이고, W 및 L 양자 모두는 선택적으로 설계될 수 있는 상수이다.

발광 디바이스가 하단 방출식(bottom-emission type) OLED인 경우를 일례로 들어 전술한 설명이 행해지며, 즉 제1 레벨 단자의 레벨은 제2 레벨 단자의 레벨보다 높다. 또한, 발광 디바이스가 하단 방출식 OLED인 경우 제2 레벨 단자가 접지 단자의 저레벨과 직접 접속될 수 있고, 즉 OLED의 음극은 접지 단자에 접속된다고 생각할 수 있고, 이로써 회로의 설계 곤란성은 감소될 수 있는데, 이는 회로의 레이아웃에 더 편리하다. 물론, 전술한 실시예들은 또한 제2 레벨 단자(V2)가 접지 단자에 접속된 경우에 기반하여 설명된다.

전술한 실시예들은 제1 스위치 트랜지스터(T1), 제2 스위치 트랜지스터(T2), 제3 스위치 트랜지스터(T3), 제4 스위치 트랜지스터(T4), 제5 스위치 트랜지스터(T5), 제6 스위치 트랜지스터(T6), 제7 스위치 트랜지스터(T7), 증폭 트랜지스터(M1), 및 구동 트랜지스터(DTFT)가 모두 N-타입 트랜지스터인 경우를 들어 예시된다. 명백히, 디스플레이 장치의 프로세스에서의 모든 N-타입 스위치 트랜지스터들의 이용은 제조 프로세스를 줄이고 디바이스 성능의 통일성을 보장하는 이점이 있을 수 있다. 여기에서, LTPS 프로세스의 우수성은 이러한 프로세스에 의해 형성된 트랜지스터 디바이스가 높은 캐리어(carrier) 이동 속도뿐 아니라 증폭 트랜지스터(M1)에 대한 높은 항복 전압을 더 가질 수 있다는 점에서 반영된다.

전술한 개별 스위치 트랜지스터들의 타입에 대한 제한은 없으며, N-타입 또는 P-타입 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 도 1은 스위치 트랜지스터 모두가 N-타입인 경우를 일례로 들어 설명하지만, 물론 이러한 타입은 적절히 바뀔 수 있으며, 대응하는 게이트에 접속된 신호 라인 상의 신호들은 대응 스위치 트랜지스터들의 타입이 변경된 후에 조정될 필요가 있다. 이러한 변형은 본 개시에 의한 보호 범위 내에 있는 것으로서 간주되어야 한다. 당업자는 T1과 T3이 제2 스캔 라인(S2)을 공유하고, T4와 T5는 제1 스캔 라인(S1)을 공유하고, T2와 T7이 제3 스캔 라인(S3)을 공유하기 때문에 T1 내지 T7의 게이트들이 별도의 신호 라인에 의해 제어될 수도 있다고 용이하게 생각할 수 있지만, 본 개시의 실시예들에서 스위치 트랜지스터들의 게이트들을 위한 신호 스캔 라인들을 공유하는 방식은 배선의 설계 곤란성을 감소시키는 것을 용이하게 하고, 디스플레이 패널의 개구율을 보장할 수 있다. 다시 말하면, 본 개시의 실시예들은 스위치 트랜지스터들의 타입이 조정될 때 대응 신호 라인 또는 대응 신호 라인에 인가된 레벨 신호가 대응적으로 조정되는 한, 개별 스위치 트랜지스터들의 타입에 대해 한정되지 않지만, 본 개시의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 회로를 위한 구동 방법의 구현 가능성이 보장되어야 한다. 본 개시의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 회로를 위한 구동 방법에 기반하여 용이하게 당업자에 의해 고려 및 실현되는 임의의 다른 조합은 본 개시의 보호 범위 내에 있다.

본 개시의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 회로를 위한 구동 방법에서, 터치 구조를 갖는 회로 및 디스플레이 유닛의 회로가 함께 통합되어, 본 개시의 실시예들에 따른 터치 구조는 디스플레이 유닛을 위한 제조 프로세스에 의해 동시에 제조될 수 있는데, 이는 터치 디스플레이 제품의 생산 절차 중에 프로세스를 줄일 수 있으며, 제품의 개구율 및 부가가치를 증가시키면서 비용을 절감할 수 있다. 게다가, 디스플레이 유닛은 전압 보상 방식으로 구동 트랜지스터의 임계 전압의 시프트에 의해 일어나는 능동형 발광 디바이스의 구동 전류에 대한 영향을 회피할 수 있으며, 이는 디스플레이된 이미지의 균일성을 보장할 수 있다.

일 양태에서, 전술한 터치 디스플레이 회로들 중 어느 하나를 포함하는 어레이 기판이 제공된다.

본 개시의 실시예들에 따른 어레이 기판에서, 터치 구조를 갖는 회로 및 디스플레이 유닛의 회로가 함께 통합되어, 본 개시의 실시예들에 따른 터치 구조는 디스플레이 유닛을 위한 제조 프로세스에 의해 동시에 제조될 수 있는데, 이는 터치 디스플레이 제품의 생산 절차 중에 프로세스를 줄일 수 있으며, 제품의 개구율 및 부가가치를 증가시키면서 비용을 절감할 수 있다. 게다가, 디스플레이 유닛은 전압 보상 방식으로 구동 트랜지스터의 임계 전압의 시프트에 의해 일어나는 능동형 발광 디바이스의 구동 전류에 대한 영향을 회피할 수 있으며, 이는 디스플레이된 이미지의 균일성을 보장할 수 있다.

일 양태에서, 전술한 어레이 기판을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다. 또한, 디스플레이 장치는 또한 한 장의 전자 종이, 휴대폰, TV, 디지털 사진 프레임 등과 같은 다른 디스플레이 디바이스일 수 있다.

본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 터치 구조를 갖는 회로 및 디스플레이 유닛의 회로가 함께 통합되어, 본 개시의 실시예들에 따른 터치 구조는 디스플레이 유닛을 위한 제조 프로세스에 의해 동시에 제조될 수 있는데, 이는 터치 디스플레이 제품의 생산 절차 중에 프로세스를 줄일 수 있으며, 제품의 개구율 및 부가가치를 증가시키면서 비용을 절감할 수 있다. 게다가, 디스플레이 유닛은 전압 보상 방식으로 구동 트랜지스터의 임계 전압의 시프트에 의해 일어나는 능동형 발광 디바이스의 구동 전류에 대한 영향을 회피할 수 있으며, 이는 디스플레이된 이미지의 균일성을 보장할 수 있다.

전술한 설명들은 단지 본 발명의 특정 실시예만을 예시하고, 본 발명의 보호 범위는 이로 제한되지 않는다. 여기에 개시된 교시를 고려하면, 임의의 당업자에게 용이하게 생각이 떠오를 수 있는 변경예 및 대체예는 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 청구항에 의해 정의된다.

Claims (13)

  1. 터치 디스플레이 회로로서,
    서로 접속된 터치 유닛과 디스플레이 유닛; 상기 디스플레이 유닛에 접속된 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인, 제3 스캔 라인, 신호 제어 라인, 데이터 라인, 제1 레벨 단자, 및 제2 레벨 단자; 및 상기 터치 유닛에 접속된 상기 제2 스캔 라인, 상기 제3 스캔 라인, 및 신호 수집 라인을 포함하고,
    상기 디스플레이 유닛은 구동 모듈 및 발광 모듈을 포함하고;
    상기 구동 모듈은 상기 제1 스캔 라인, 상기 제2 스캔 라인, 상기 신호 제어 라인, 상기 데이터 라인, 상기 제1 레벨 단자, 및 상기 터치 유닛에 접속되고;
    상기 발광 모듈은 상기 구동 모듈, 상기 제3 스캔 라인, 및 상기 제2 레벨 단자에 접속되고;
    상기 구동 모듈은 상기 제1 스캔 라인, 상기 제2 스캔 라인, 상기 신호 제어 라인, 및 상기 데이터 라인의 제어 하에서 상기 터치 유닛에 제1 레벨을 제공하고;
    상기 터치 유닛은 상기 제1 레벨을 증폭함으로써 획득되는 제1 증폭 신호를 상기 신호 수집 라인에 출력하거나, 상기 터치 유닛은 터치됨에 따라 제2 증폭 신호를 상기 신호 수집 라인에 출력하고;
    상기 구동 모듈은 상기 제1 스캔 라인, 상기 제2 스캔 라인, 상기 신호 제어 라인, 및 상기 데이터 라인의 제어 하에서 상기 제1 레벨 단자 및 상기 제2 레벨 단자를 통해 상기 발광 모듈에 발광 신호를 제공하고;
    상기 제3 스캔 라인은 상기 발광 모듈을 구동하여 빛을 방출하도록 상기 발광 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 유닛은 제1 스위치 트랜지스터, 제2 스위치 트랜지스터, 제1 커패시터, 및 증폭 트랜지스터를 포함하고;
    상기 제1 스위치 트랜지스터의 게이트는 상기 제2 스캔 라인에 접속되고, 상기 제1 스위치 트랜지스터의 소스는 상기 디스플레이 유닛의 상기 구동 모듈에 접속되고;
    상기 증폭 트랜지스터의 게이트는 상기 제1 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 상기 증폭 트랜지스터의 소스는 상기 제1 커패시터의 제1 전극에 접속되고;
    상기 제1 커패시터의 제2 전극은 터치 전극으로서 상기 제1 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 상기 제1 커패시터의 제1 전극은 접지 단자에 접속되고;
    상기 제2 스위치 트랜지스터의 게이트는 상기 제3 스캔 라인에 접속되고, 상기 제2 스위치 트랜지스터의 소스는 상기 증폭 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 상기 제2 스위치 트랜지스터의 드레인은 상기 신호 수집 라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모듈은 제2 커패시터, 구동 트랜지스터, 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 및 제6 스위치 트랜지스터를 포함하고;
    상기 제3 스위치 트랜지스터의 게이트는 상기 제2 스캔 라인에 접속되고, 상기 제3 스위치 트랜지스터의 소스는 상기 제1 레벨 단자에 접속되고;
    상기 제4 스위치 트랜지스터의 게이트는 상기 제1 스캔 라인에 접속되고, 상기 제4 스위치 트랜지스터의 소스는 상기 제3 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고;
    상기 제5 스위치 트랜지스터의 게이트는 상기 제1 스캔 라인에 접속되고, 상기 제5 스위치 트랜지스터의 소스는 상기 데이터 라인에 접속되고, 상기 제5 스위치 트랜지스터의 드레인은 상기 터치 유닛에 접속되고;
    상기 제2 커패시터의 제1 전극은 상기 제5 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 상기 제2 커패시터의 제2 전극은 상기 제4 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고;
    상기 제6 스위치 트랜지스터의 게이트는 상기 신호 제어 라인에 접속되고, 상기 제6 스위치 트랜지스터의 소스는 상기 제1 레벨 단자에 접속되고, 상기 제6 스위치 트랜지스터의 드레인은 상기 제5 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트는 상기 제2 커패시터의 제2 전극에 접속되고, 상기 구동 트랜지스터의 소스는 상기 제3 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고;
    상기 구동 트랜지스터의 드레인은 상기 발광 모듈에 접속되고, 상기 제1 레벨 단자는 상기 발광 신호를 상기 구동 트랜지스터의 드레인 및 상기 제2 레벨 단자를 통해 상기 발광 모듈에 제공하고, 상기 제3 스캔 라인은 상기 발광 모듈을 구동하여 빛을 방출하도록 상기 발광 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광 모듈은 제7 스위치 트랜지스터 및 발광 디바이스를 포함하고;
    상기 제7 스위치 트랜지스터의 게이트는 상기 제3 스캔 라인에 접속되고, 상기 제7 스위치 트랜지스터의 소스는 상기 구동 모듈에 접속되고, 상기 제7 스위치 트랜지스터의 드레인은 상기 제2 레벨 단자에 접속되고;
    상기 발광 디바이스의 일 전극은 상기 제7 스위치 트랜지스터의 소스에 접속되고, 상기 발광 디바이스의 다른 일 전극은 상기 제2 레벨 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발광 모듈은 제7 스위치 트랜지스터 및 발광 디바이스를 포함하고;
    상기 제7 스위치 트랜지스터의 게이트는 상기 제3 스캔 라인에 접속되고, 상기 제7 스위치 트랜지스터의 소스는 상기 구동 모듈에 접속되고;
    상기 발광 디바이스의 일 전극은 상기 제7 스위치 트랜지스터의 드레인에 접속되고, 상기 발광 디바이스의 다른 일 전극은 상기 제2 레벨 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 회로.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 디스플레이 회로의 트랜지스터들 전부가 동일한 타입을 갖는 트랜지스터들인 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 회로.
  7. 터치 디스플레이 회로를 위한 구동 방법으로서,
    제1 스테이지에서, 구동 모듈이 제1 레벨을 터치 유닛에 제공하고, 상기 터치 유닛이 상기 제1 레벨을 증폭함으로써 획득되는 제1 증폭 신호를 신호 수집 라인에 출력하는 단계;
    제2 스테이지에서, 상기 터치 유닛이 터치되고, 상기 터치 유닛이 제2 증폭 신호를 상기 신호 수집 라인에 출력하는 단계;
    제3 스테이지에서, 상기 구동 모듈이 동작 전압을 저장하는 단계; 및
    제4 스테이지에서, 상기 터치 유닛이 중단(suspend)되고, 상기 구동 모듈이 상기 동작 전압 하에서 발광 신호를 발광 모듈에 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 터치 유닛은 제1 스위치 트랜지스터, 제2 스위치 트랜지스터, 제1 커패시터, 및 증폭 트랜지스터를 포함하고, 상기 구동 방법은,
    상기 제1 스테이지에서, 상기 터치 유닛의 상기 제1 스위치 트랜지스터, 상기 제2 스위치 트랜지스터, 및 상기 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 상기 구동 모듈이 상기 제1 스위치 트랜지스터의 소스에 상기 제1 레벨을 제공하고, 상기 증폭 트랜지스터의 드레인이 상기 제2 스위치 트랜지스터를 통해 상기 신호 수집 라인에 상기 제1 증폭 신호를 출력하는 단계;
    상기 제2 스테이지에서, 상기 터치 유닛의 상기 제2 스위치 트랜지스터 및 상기 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 상기 제1 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 상기 제1 커패시터의 제2 전극이 터치되면, 상기 증폭 트랜지스터의 드레인이 상기 제2 스위치 트랜지스터를 통해 상기 신호 수집 라인에 상기 제2 증폭 신호를 출력하는 단계;
    상기 제3 스테이지에서, 상기 터치 유닛의 상기 제2 스위치 트랜지스터 및 상기 증폭 트랜지스터가 턴온되고, 상기 제1 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 상기 구동 모듈이 상기 동작 전압을 저장하는 단계; 및
    상기 제4 스테이지에서, 상기 터치 유닛의 상기 제2 스위치 트랜지스터 및 상기 증폭 트랜지스터가 턴오프되고, 상기 제1 스위치 트랜지스터가 턴온되고, 상기 구동 모듈이 상기 발광 모듈에 상기 발광 신호를 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 구동 모듈은 제3 스위치 트랜지스터, 제4 스위치 트랜지스터, 제5 스위치 트랜지스터, 제6 스위치 트랜지스터, 제2 커패시터, 및 구동 트랜지스터를 포함하고, 상기 구동 방법은,
    상기 제1 스테이지에서, 상기 구동 모듈의 상기 제3 스위치 트랜지스터, 상기 제4 스위치 트랜지스터, 상기 제5 스위치 트랜지스터, 및 상기 구동 트랜지스터가 턴온되고, 상기 제6 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 데이터 라인이 고레벨 리셋 신호를 입력하고, 제1 레벨 단자가 상기 제2 커패시터를 충전시키는 단계;
    상기 제2 스테이지에서, 상기 구동 모듈의 상기 제4 스위치 트랜지스터, 상기 제5 스위치 트랜지스터, 및 상기 구동 트랜지스터가 턴온되고, 상기 제3 스위치 트랜지스터 및 상기 제6 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 상기 제2 커패시터의 제2 전극의 전압 값이 상기 구동 트랜지스터의 임계 전압과 동일해질 때까지 상기 제2 커패시터가 방전되는 단계;
    상기 제3 스테이지에서, 상기 구동 모듈의 상기 제6 스위치 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터가 턴온되고, 상기 제3 스위치 트랜지스터, 상기 제4 스위치 트랜지스터, 및 상기 제5 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 상기 제2 커패시터의 2개의 전극들의 전압이 동등하게 점프하고, 상기 제2 커패시터가 상기 동작 전압을 저장하는 단계; 및
    상기 제4 스테이지에서, 상기 구동 모듈의 상기 제4 스위치 트랜지스터, 상기 제5 스위치 트랜지스터, 및 상기 제6 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 상기 제3 스위치 트랜지스터가 턴온되고, 상기 구동 트랜지스터를 턴온하기 위해 상기 제2 커패시터의 상기 제2 전극이 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 상기 동작 전압을 제공하고, 상기 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자가 상기 발광 모듈에 상기 발광 신호를 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 모듈은 제7 스위치 트랜지스터 및 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제7 스위치 트랜지스터의 소스 및 드레인이 상기 발광 디바이스의 2개의 전극과 병렬로 접속되는 경우, 상기 구동 방법은,
    상기 제1 스테이지에서 상기 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계;
    상기 제2 스테이지에서 상기 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계;
    상기 제3 스테이지에서 상기 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되는 단계; 및
    상기 제4 스테이지에서 상기 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되고, 상기 구동 모듈이 상기 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자를 통해 상기 발광 모듈에 상기 발광 신호를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 방법.
  11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 모듈은 제7 스위치 트랜지스터 및 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제7 스위치 트랜지스터의 소스 및 드레인이 상기 발광 디바이스의 2개의 전극과 직렬로 접속되는 경우, 상기 구동 방법은,
    상기 제1 스테이지에서 상기 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계;
    상기 제2 스테이지에서 상기 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계;
    상기 제3 스테이지에서 상기 제7 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 단계; 및
    상기 제4 스테이지에서 상기 제7 스위치 트랜지스터가 턴온되고, 상기 구동 모듈이 상기 제1 레벨 단자 및 제2 레벨 단자를 통해 상기 발광 모듈에 상기 발광 신호를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 방법.
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 터치 디스플레이 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  13. 제12항의 어레이 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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