KR101711591B1

KR101711591B1 - 데이터 구동 집적회로, 게이트 구동 집적회로 및 터치 집적회로

Info

Publication number: KR101711591B1
Application number: KR1020160021256A
Authority: KR
Inventors: 신승록; 정지현; 이득수; 김태윤
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2017-03-03
Also published as: KR20160028430A

Abstract

본 발명은 터치 구동의 부하를 커지게 하고 터치 센싱 정확도를 떨어뜨리거나 터치 센싱 자체를 불가능하게 할 수 있는 기생 캐패시턴스가 형성되는 것을 방지하는 터치스크린 패널 일체형 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

Description

데이터 구동 집적회로, 게이트 구동 집적회로 및 터치 집적회로{DATA DRIVER INTEGRATED CIRCUIT, GATE INTEGRATED CIRCUIT, AND TOUCH INTEGRATED CIRCUIT}

본 발명은 데이터 구동 집적회로, 게이트 구동 집적회로 및 터치 집적회로 에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.

이러한 표시장치는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공한다.

이러한 터치 기반의 입력 방식을 제공하기 위해서는, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치 좌표를 정확하게 검출할 수 있어야 한다.

이를 위해, 종래에는, 저항막 방식, 캐패시턴스 방식, 전자기 유도 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등의 다양한 터치 방식 중 하나의 터치 방식을 채용하여 터치 센싱을 제공한다.

이러한 여러 가지의 터치 방식 중에서, 터치스크린 패널에 형성된 다수의 터치전극(예: 가로 방향 전극, 세로 방향 전극)을 통해 터치전극 간의 캐패시턴스 또는 터치전극과 손가락 등의 포인터 간의 캐패시턴스의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 캐패시턴스 터치 방식이 많이 채용되고 있다.

이러한 캐패시턴스 터치 방식의 경우, 터치 센싱에 필요한 캐패시턴스 이외에, 터치전극 주변의 다른 전압 라인 또는 전극에 의해 불필요한 기생 캐패시턴스(Parasitic Capacitance)가 형성된다.

이와 같이, 불필요하게 형성되는 기생 캐패시턴스는, 터치 구동의 부하(Load)를 크게 하고, 터치 센싱의 정확도를 떨어뜨리거나, 심한 경우, 터치 센싱 자체가 불가능하게 하는 문제점을 야기한다.

이러한 불필요한 기생 캐패시턴스에 의한 문제점은 중대형 이상의 디스플레이에서 더욱 심각하게 발생한다.

또한, 이러한 불필요한 기생 캐패시턴스에 의한 문제점은, 터치스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel)이 인 셀(In-Cell) 타입으로 디스플레이 패널에 내장된 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서 흔히 발생하고 있으며, 중대형 이상의 인 셀 타입의 터치스크린 패널 구현을 불가능하게 하는 요인이 된다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 터치 구동의 부하를 커지게 하고 터치 센싱 정확도를 떨어뜨리거나 터치 센싱 자체를 불가능하게 할 수 있는 기생 캐패시턴스의 형성을 방지하는 터치스크린 패널 일체형 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 기존에는 기생 캐패시턴스로 인해, 구현할 수 없었던 중대형 이상의 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 패널 위치의 차이로 인해 RC(Resistor Capacitor) 부하 편차가 존재하더라도, 기생 캐패시턴스의 형성을 방지할 수 있는 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, RC 부하 편차를 고려하여, 터치전극(또는 데이터라인 또는 게이트라인)에 터치구동신호(또는 터치데이터신호 또는 터치게이트신호)에 인가함에 있어서, 일정 시간 이내에 원하는 수준의 전압이 터치전극(또는 데이터라인 또는 게이트라인)에서 형성되어 터치 센싱 효율을 높일 수 있는 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 제공하는 데 있다.

일 측면에 따르면, 본 실시예들은, 디스플레이 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인으로 데이터 전압을 공급하고, 터치 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호를 공급하며, 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 터치데이터신호를 공급하고, 디스플레이 구동모드인 경우 복수의 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하고, 터치 구동모드인 경우 복수의 데이터 라인의 전체 또는 일부로 터치데이터신호를 공급하는 데이터라인 멀티플렉서와, 터치 구동모드인 경우 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호를 공급하는 터치전극 멀티플렉서를 포함하고, 터치구동신호 및 터치데이터신호는 동일한 전압 파형을 갖는 신호인 데이터 구동 집적회로를 제공할 수 있다.

다른 측면에 따르면, 본 실시예들은, 디스플레이 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 게이트라인으로 스캔 신호를 공급하고, 터치 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호가 인가되는 동안, 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 터치구동신호와 대응되는 터치게이트신호를 공급하며, 디스플레이 구동모드인 경우 복수의 게이트라인으로 스캔 신호를 공급하고, 터치 구동모드인 경우 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 터치게이트신호를 공급하는 게이트라인 멀티플렉서를 포함하고, 터치구동신호 및 터치게이트신호는 동일한 전압 파형을 갖는 신호인 게이트 구동 집적회로를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 본 실시예들은, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 공급할 터치구동신호를 생성하고, 복수의 전극의 전체 또는 일부로 생성된 터치구동신호를 공급하며, 생성된 터치구동신호는, 정해진 시간 동안, 신호 세기가 기준 전압보다 큰 파형의 신호인 터치 집적회로를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 본 실시예들은, 디스플레이 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인으로 데이터 전압을 공급하고, 터치 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호를 공급하며, 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 터치데이터신호를 공급하고, 터치구동신호 및 터치데이터신호는, 전압 수준이 상이한 두 단계의 하이 레벨과 전압 수준이 상이한 두 단계의 로우 레벨을 갖는 신호인 데이터 구동 집적회로를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 본 실시예들은, 디스플레이 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 게이트라인으로 스캔 신호를 공급하고, 터치 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호가 인가되는 동안, 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 터치구동신호와 대응되는 터치게이트신호를 공급하며,

터치구동신호 및 터치게이트신호는, 전압 수준이 상이한 두 단계의 하이 레벨과 전압 수준이 상이한 두 단계의 로우 레벨을 갖는 신호인 게이트 구동 집적회로를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 본 실시예들은, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 공급할 터치구동신호를 생성하고, 터치 구동모드에서, 복수의 전극의 전체 또는 일부로 생성된 터치구동신호를 공급하며, 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 터치구동신호와 동일한 전압파형의 터치데이터신호를 공급하고, 터치구동신호 및 터치데이터신호 각각은, 전압 수준이 상이한 두 단계의 하이 레벨과 전압 수준이 상이한 두 단계의 로우 레벨을 갖는 신호인 터치 집적회로를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 본 실시예들은, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 공급할 터치구동신호를 생성하고, 터치 구동모드에서, 복수의 전극의 전체 또는 일부로 생성된 터치구동신호를 공급하며, 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 터치구동신호와 동일한 전압파형의 터치게이트신호를 공급하고, 터치구동신호 및 터치게이트신호 각각은, 전압 수준이 상이한 두 단계의 하이 레벨과 전압 수준이 상이한 두 단계의 로우 레벨을 갖는 신호인 터치 집적회로를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 본 실시예들은, 디스플레이 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인으로 데이터 전압을 공급하고, 터치 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 공급할 터치구동신호를 생성하여 출력하고, 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 공급할 터치데이터신호를 생성하여 출력하거나, 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 공급할 터치게이트신호를 생성하여 출력하거나, 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 공급할 터치데이터신호를 생성하여 출력하고 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 공급할 터치게이트신호를 생성하여 출력하며, 터치구동신호, 터치데이터신호 및 터치게이트신호 중 적어도 하나는 나머지와 다른 전압 파형인 데이터 구동 집적회로를 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 터치 구동의 부하를 커지게 하고 터치 센싱 정확도를 떨어뜨리거나 터치 센싱 자체를 불가능하게 할 수 있는 기생 캐패시턴스의 형성을 방지하는 터치스크린 패널 일체형 표시장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 기존에는 기생 캐패시턴스로 인해, 구현할 수 없었던 중대형 이상의 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 패널 위치의 차이로 인해 RC 부하 편차가 존재하더라도, 기생 캐패시턴스의 형성을 방지할 수 있는 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, RC 부하 편차를 고려하여, 터치전극(또는 데이터라인 또는 게이트라인)에 터치구동신호(또는 터치데이터신호 또는 터치게이트신호)에 인가함에 있어서, 일정 시간 이내에 원하는 수준의 전압이 터치전극(또는 데이터라인 또는 게이트라인)에서 형성되어 터치 센싱 효율을 높일 수 있는 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서 발생하는 캐패시턴스 성분을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에 포함된 패널의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에 포함된 패널의 다른 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에 포함된 패널에서 단위 터치전극 영역에서의 등가회로도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치의 구동 방법과 관련하여, 각종 전압의 공급 방법을 설명하기 위한 단위 터치전극 영역에서의 등가회로도이다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 터치전극 열(세로방향의 터치전극 그룹) 별로 터치 센싱을 하는 경우, 터치전극 역할을 하는 공통전극으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 터치전극 행(가로방향의 터치전극 그룹) 별로 터치 센싱을 하는 경우, 터치전극 역할을 하는 공통전극으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 터치전극 열(세로방향의 터치전극 그룹) 별로 터치 센싱을 하는 경우, 데이터라인 및 게이트라인으로 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 터치전극 행(가로방향의 터치전극 그룹) 별로 터치 센싱을 하는 경우, 데이터라인 및 게이트라인으로 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 터치전극에 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom), 데이터라인에 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 게이트라인에 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 예시도이다.
도 18은 도 17에서와 같이 동일한 전압 파형으로 만들어진 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인에 각각 인가되었을 때, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각에서의 전압파형을 나타낸 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 패널 위치에 따른 RC 부하의 편차를 나타낸 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 터치전극에 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom), 데이터라인에 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 게이트라인에 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 다른 예시도이다.
도 21은, 도 17의 인가신호파형을 도 20의 인가신호파형으로 변경한 경우, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 터치전극, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인 각각에서의 전압파형의 변화를 나타낸 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 터치전극 역할을 하는 공통전극의 2가지 위치 각각에 대하여, 공통전극에 인가된 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 2가지 유형에 따른 공통전극의 전압 변화를 나타낸 도면이다.
도 23은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 데이터라인의 2가지 위치 각각에 대하여, 데이터라인에 인가된 터치데이터신호(Vtouch_data)의 2가지 유형에 따른 해당 위치에서의 데이터라인의 전압 변화를 나타낸 도면이다.
도 24는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 게이트라인의 2가지 위치 각각에 대하여, 게이트라인에 인가된 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 2가지 유형에 따른 해당 위치에서의 게이트라인의 전압 변화를 나타낸 도면이다.
도 25는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서 터치전극 역할을 하는 복수의 전극 각각이 빗살 모양을 포함하는 패턴인 경우, 단위 터치전극 영역에 대한 평면도이다.
도 26은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서 터치전극 역할을 하는 복수의 전극 각각이 빗살 모양을 포함하는 패턴인 경우, 단위 터치전극 영역에 대한 단면도이다.
도 27a 및 도 27b는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치를 나타낸 다른 도면이다.
도 28은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치의 구동 방법에 대한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)는, 패널(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130) 및 터치 집적회로(140) 등을 포함한다.

패널(110)에는, 복수의 데이터라인(DL)이 제1방향(예: 세로방향 또는 가로방향)으로 형성되고, 복수의 게이트라인(GL)이 제2방향(예: 가로방향 또는 세로방향)으로 형성되어, 복수의 데이터라인(DL)과 복수의 게이트라인(GL)의 교차 지점마다 대응되어 다수의 화소(P: Pixel)가 정의된다.

이러한 각 화소(P)의 화소 영역에는 소스 전극 또는 드레인 전극이 데이터라인(DL)과 연결되고, 게이트 전극이 게이트라인(GL)과 연결되며, 드레인 전극 또는 소스 전극이 화소 전극과 연결되는 트랜지스터(Transistor)가 형성된다.

또한, 패널(110)에는, 복수의 전극 그룹으로 그룹화되는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)이 서로 이격되어 더 형성된다.

이러한 패널(110)은 "디스플레이 패널(Display Panel)" 역할을 하면서도 "터치스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel)" 역할도 함께한다.

즉, 패널(110)은, 디스플레이 패널과 터치스크린 패널이 하나로 통합된 패널이라고 할 수도 있고, 또는, 터치스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel)이 인 셀(In-Cell) 타입으로 내장된 디스플레이 패널이라고도 할 수 있다.

이러한 패널(110)이 디스플레이 패널 역할을 하는 경우, 패널(110)의 구동모드를 "디스플레이 구동모드"라고 하고, 패널(110)이 터치스크린 패널 역할을 하는 경우, 패널(110)의 구동모드를 "터치 구동모드"라고 한다.

데이터 구동부(120)는, 패널(110)의 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 복수의 데이터라인(DL)으로 디스플레이 용도의 데이터전압(Vdata)을 공급한다.

게이트 구동부(130)는, 패널(110)의 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 복수의 게이트라인(GL)으로 디스플레이 용도의 스캔신호(Scan Signal)를 순차적으로 공급한다.

터치 집적회로(140)는, 패널(110)의 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 신호라인들을 통해 직접 연결된 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Touch Driving Signal, Vtouch_vcom)를 인가한다. 여기서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, "터치 센싱 신호" 또는 "터치 센싱 전압" 또는 "터치 구동 전압(Touch Driving Voltage)"이라고도 한다.

예를 들어, 터치 집적회로(140)는, 패널(110)의 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)이 그룹화된 복수의 전극 그룹의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가한다.

한편, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)는, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller, 미도시)를 더 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)는, 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)을 통해 터치 집적회로(140)가 측정한 센싱 데이터(예: 캐패시턴스, 캐패시턴스의 변화량, 전압 등)를 전달받아 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 터치 컨트롤러(미도시) 등을 더 포함할 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 패널(110)은 디스플레이 구동모드 및 터치 구동모드를 반복하면서 구동되는데, 이러한 디스플레이 구동모드 및 터치 구동모드의 타이밍은, 타이밍 컨트롤러 또는 터치 컨트롤러 등에서 출력된 제어 신호에 의해 제어될 수 있고, 경우에 따라서는, 타이밍 컨트롤러와 터치 컨트롤러의 연동에 의해 제어될 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)는, 터치 방식으로서, 터치스크린 패널에 형성된 다수의 터치전극(예: 가로 방향 전극, 세로 방향 전극)을 통해 캐패시턴스(정전용량)의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 캐패시턴스 터치 방식을 채용하고 있다.

이러한 캐패시턴스 터치 방식은, 일 예로, 상호 캐패시턴스(Mutual Capacitance) 터치 방식과 자체 캐패시턴스(Self Capacitance) 터치 방식 등으로 나눌 수 있다.

캐패시턴스 터치 방식의 한 종류인 상호 캐패시턴스 터치 방식은, 가로 방향 전극 및 세로 방향 전극 중 한 방향의 전극이 구동 전압이 인가되는 Tx 전극(구동 전극이라고도 함)이 되고, 다른 한 방향의 전극이 구동 전압을 센싱하고 Tx 전극과 캐패시턴스를 형성하는 Rx 전극(센싱 전극이라고도 함)이 되어, 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 Tx 전극과 Rx 전극 간의 캐패시턴스(상호 캐패시턴스)의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 터치 방식이다.

캐패시턴스 터치 방식의 다른 한 종류인 자체 캐패시턴스 터치 방식은, 각 터치전극이 손가락, 펜 등의 포인터와 캐패시턴스(자체 캐패시턴스)를 형성하고, 손가락, 펜 등의 포인터의 유무에 따른 각 터치전극과 포인트 간의 캐패시턴스 값을 측정하여 이를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 방식이다. 이러한 자체 캐패시턴스 터치 방식은, 상호 캐패시턴스 터치 방식과는 다르게, 각 터치전극을 통해 구동 전압(터치구동신호(Vtouch_vcom))이 인가되고 동시에 센싱된다. 따라서, 자체 캐패시턴스 터치 방식에서는, Tx 전극과 Rx 전극의 구분이 없다.

일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)는, 전술한 2가지의 캐패시턴스 터치 방식(상호 캐패시턴스 터치 방식, 자체 캐패시턴스 터치 방식) 중 하나를 채용할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 자체 캐패시턴스 터치 방식이 채용된 것으로 가정하여 실시예를 설명한다.

전술한 데이터 구동부(120)는 적어도 하나의 데이터 구동 집적회로(Data Driver IC; "소스 구동 집적회로"라고도 함)를 포함할 수 있는데, 이러한 적어도 하나의 데이터 구동 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다.

전술한 게이트 구동부(130)는, 구동 방식에 따라서, 도 1에서와 같이 패널(110)의 한 측에만 위치할 수도 있고, 2개로 나누어져 패널(110)의 양측에 위치할 수도 있다.

또한, 게이트 구동부(130)는, 적어도 하나의 게이트 구동 집적회로(Gate Driver IC)를 포함할 수 있는데, 이러한 적어도 하나의 게이트 구동 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다.

전술한 터치 집적회로(140)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)와는 별도의 구성으로서, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)의 외부에 있을 수도 있지만, 구현 방식에 따라서, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130) 등 중 적어도 하나를 포함할 수도 있는 다른 별도의 드라이버 IC(예: 디스플레이 드라이버 IC)의 내부 구성으로 구현될 수도 있으며, 또는, 데이터 구동부(120) 또는 게이트 구동부(130)의 내부 구성으로 구현될 수도 있을 것이다.

따라서, 터치 구동모드에서, 터치 집적회로(140)가 터치 구동모드에서 터치전극 역할을 하는 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 것은, 터치 집적회로(140)를 포함하는 별도의 드라이버 IC가 터치전극 역할을 하는 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 것으로도 볼 수 있고, 설계 방식에 따라서는, 터치 집적회로(140)를 포함하는 데이터 구동부(120) 또는 게이트 구동부(130)가 터치전극 역할을 하는 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 것으로도 볼 수 있다.

이러한 터치 집적회로(140)의 구현 및 설계 방식에 제한되지 않고, 본 명세서에서 기재되는 그 수행 기능만 동일 또는 유사하다면, 다른 그 어떠한 구성 그 자체이거나 내부 또는 외부의 구성일 수도 있을 것이다.

또한, 터치 집적회로(140)는, 도 1에서 한 개인 것으로 도시되어 있으나, 둘 이상으로 구현될 수도 있다.

한편, 터치 집적회로(140)가 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 복수의 전극(예: S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부로 인가하기 위하여, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에 연결되는 별도의 신호라인 구성이 필요하다.

복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에 연결되어 구동모드에 따라 터치구동신호(Vtouch_vcom) 또는 공통 전압(Vcom)을 전달하는 적어도 하나의 신호라인이 제1방향(예: 세로방향) 또는 제2방향(예: 가로방향)으로 패널(110)에 형성될 수 있다.

복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에 연결되는 적어도 하나의 신호라인은, 개구율 감소를 방지하기 위하여, 일 예로, 패널(110)의 제1기판(예: 상부기판, 컬러필터 기판)에 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix)의 영역과 대항하는 패널(110)의 제2기판(예: 하부 기판, TFT 어레이 기판)의 영역에 형성될 수 있다.

복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에 연결되는 신호라인을 2개 이상으로 하는 경우, 저항을 줄일 수 있는 효과가 있다.

한편, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에 연결되는 적어도 하나의 신호라인이 형성되는 방향은, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)을 데이터라인이 형성되는 제1방향(예: 세로방향)으로 그룹화하여 센싱할지, 아니면, 게이트라인이 형성되는 제2방향(예: 가로방향)으로 그룹화하여 센싱할지에 따라 달라질 수 있다.

만약, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)을 데이터라인이 형성되는 제1방향(예: 세로방향)으로 그룹화하여 센싱하는 경우, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에 연결되는 적어도 하나의 신호라인은, 데이터라인이 형성되는 제1방향(예: 세로방향)으로 형성될 수 있다(도 3 참조).

만약, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)을 게이트라인이 형성되는 제2방향(예: 가로방향)으로 그룹화하여 센싱하는 경우, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에 연결되는 적어도 하나의 신호라인은, 데이터라인이 형성되는 제2방향(예: 가로방향)으로 형성될 수 있다(도 5 참조).

본 명세서에서 언급되는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)은, 전술한 바와 같이, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 터치구동신호가 전체 또는 일부에 인가되는 "터치전극" 역할을 하고, 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 패널에 형성된 화소 전극(Pixel Electrode)과 액정 캐패시터를 형성하기 위한 공통 전압(Vcom)이 인가되는 "공통전극" 역할을 한다.

여기서, 디스플레이 구동모드 시, 화소 전극과 공통전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 사이에 수평 전계가 형성되도록, 화소 전극과 공통전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)은 동일 기판에 형성될 수 있다.

이러한 의미에서, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)는, 일 예로, 액정 분자를 수평으로 배열해, 이를 제자리에서 회전시키며 화면을 표현하는 방식으로, 고해상도, 저전력, 광시야각 등에 유리한 장점을 가지는 IPS(In-Plane Switching) 방식의 액정표시장치일 수 있다. 더욱 구체적으로는, AH-IPS(Advanced High Performance-IPS) 방식의 액정표시장치일 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 터치 구동 모드 시 발생하는 캐패시턴스 성분(Cself, Cpara1, Cpara2)을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 터치 구동모드에서는 터치전극 역할을 하고, 디스플레이 구동모드에서는 화소 전극과 액정 캐패시터를 형성하는 공통전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)은, 터치 구동모드에서, 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하기 위해, 손가락 및 펜 등의 포인터와 캐패시턴스(Cself)를 형성하기도 하지만, 디스플레이 용도의 데이터라인(DL) 및 게이트라인(GL)과도 기생 캐패시턴스(Cpara: Parasitic Capacitance, Cpara1, Cpara2)를 불필요하게 형성할 수 있다.

이러한 터치 구동모드 시 발생하는 기생 캐패시턴스(Cpara)는, 터치 구동의 큰 부하(Load)로 작용하며, 터치 센싱 정확도를 떨어뜨리거나 터치 센싱 자체를 불가능하게 하기도 한다. 이러한 기생 캐패시턴스(Cpara)는 표시장치(100) 또는 표시패널(110)의 크기가 커질수록 더욱 커져, 터치 센싱에 더욱 큰 문제를 야기할 수 있다.

이에, 본 실시예에서는, 터치 구동모드에서는 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)과 게이트라인(GL) 사이에 불필요한 기생 캐패시턴스(Cpara1)가 형성되지 않도록 하기 위하여, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가되는 동안, 게이트 구동부(130)는 복수의 게이트라인(GL)의 전체 또는 일부로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 더 인가할 수 있다.

이와 같이, 터치 구동모드 시, 터치 집적회로(140)가 터치전극으로 사용되는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부에 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 동안, 게이트 구동부(130)가 복수의 게이트라인(GL)의 전체 또는 일부로도 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 더 인가해주면, 터치전극으로 사용되는 전극과 게이트라인(GL) 사이에 전위차가 발생하지 않아, 터치전극으로 사용되는 전극과 게이트라인(GL)에 기생 캐패시턴스(Cpara1)가 형성되지 않는다.

또한, 터치 구동모드에서는 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)과 데이터라인(DL) 사이에 불필요한 기생 캐패시턴스(Cpara2)가 형성되지 않도록 하기 위하여, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가되는 동안, 데이터 구동부(120)는 복수의 데이터라인(DL)의 전체 또는 일부로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 더 인가해줄 수 있다.

이와 같이, 터치 구동모드 시, 터치 집적회로(140)가 터치전극으로 사용되는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부에 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 동안, 데이터 구동부(120)가 복수의 데이터라인(DL)의 전체 또는 일부로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 더 인가해주면, 터치전극으로 사용되는 전극과 데이터라인(DL) 사이에 전위차가 발생하지 않아, 터치전극으로 사용되는 전극과 데이터라인(DL)에 기생 캐패시턴스(Cpara2)가 형성되지 않는다.

한편, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가되는 동안, 데이터 구동부(120)도 복수의 데이터라인(DL)의 전체 또는 일부로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 더 인가하고, 게이트 구동부(130)도 복수의 게이트라인(GL)의 전체 또는 일부로도 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 더 인가해줄 수 있다.

전술한 바와 같이, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 터치전극 역할을 하는 공통전극(들)로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 동안, 복수의 데이터라인(DL)의 전체 또는 일부로 터치데이터신호(Vtouch_data)가 더 인가되고, 복수의 게이트라인(GL)의 전체 또는 일부로 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 더 인가됨에 따라, 터치전극으로 사용되는 전극이 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)과 형성하는 기생 캐패시턴스(Cpara1, Cpara2)에 의한 RC 부하((Resistor Capacitor Load)를 없애주고, 센싱 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 소형의 디스플레이는 물론, 중대형 이상의 디스플레이에서도, 인 셀(In-Cell) 방식의 터치스크린 패널 구현이 가능해질 수 있다.

아래에서는, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 패널(110), 공통전극 및 터치전극 역할을 모두 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로의 공통 전압 및 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 인가 방식, 데이터라인(DL)으로의 데이터전압 및 터치데이터신호(Vtouch_data)의 인가 방식, 게이트라인(GL)으로의 데이터전압 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 인가 방식 등에 대하여, 더욱 상세하게 설명한다.

먼저, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 패널(110)에 대하여, 도 3 내지 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 패널(110)은, 전술한 바와 같이, 복수의 데이터라인(DL), 복수의 게이트라인(GL) 및 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)이 형성되어 있다.

또한, 이러한 패널(110)은, 전술한 바와 같이, 디스플레이 구동모드로 동작할 수도 있고, 터치 구동모드로 동작할 수도 있다.

이와 관련하여, 패널(110)에 형성된 복수의 데이터라인(DL) 및 복수의 게이트라인(GL)은, 패널(110)이 디스플레이 패널 역할을 하기 위한 구성이다.

그리고, 패널(110)에 형성된 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)은, 패널(110)이 디스플레이 패널 역할과 터치스크린 패널 역할을 모두 하기 위한 구성이다.

더욱 상세하게 설명하면, 패널(110)이 디스플레이 패널 역할을 하는 경우, 즉, 패널(110)의 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)은, 공통 전압(Vcom: Common Voltage)이 인가되어, 화소 전극(미도시)과 액정 캐패시터를 형성하는 "공통전극(Common Electrode, 이하, "Vcom 전극"이라고도 함)"이 된다.

그리고, 패널(110)이 터치스크린 패널 역할을 하는 경우, 즉, 패널(110)의 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)은, 터치 구동 전압이 인가되고, 터치 포인터(예: 손가락, 펜 등)와 캐패시터를 형성하며, 이렇게 형성된 캐패시터의 캐패시턴스가 측정되는 "터치전극"이 된다.

다시 말해, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)은, 디스플레이 구동모드에서는 "공통전극(Vcom 전극)" 역할을 하고, 터치 구동모드에서는 "터치전극" 역할을 하는 것이다.

이러한 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로는, 디스플레이 구동모드 시, 공통 전압(Vcom)이 인가되고, 터치 구동모드 시, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로의 공통 전압 또는 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전달을 위해, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)에는, 데이터라인 형성 방향과 평행한 방향으로 형성된 신호라인들(SL11~SL14, SL21~SL24, SL31~SL34)이 연결될 수 있다.

이에 따라, 터치 구동모드 시, 신호라인들(SL11~SL14, SL21~SL24, SL31~SL34)을 통해, 터치 집적회로(140)에서 생성된 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부로 전달되고, 디스플레이 구동모드 시, 신호라인들(SL11~SL14, SL21~SL24, SL31~SL34)을 통해, 공통 전압 공급부(미도시)에서 공급된 공통 전압(Vcom)이 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 인가된다.

도 3을 참조하면, 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 데이터 구동부(120)는 복수의 데이터라인(DL)으로 데이터전압을 공급하고, 게이트 구동부(130)는 복수의 게이트라인(GL)으로 스캔신호를 순착적으로 공급한다.

도 3을 참조하면, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 데이터 구동부(120)는 복수의 데이터라인(DL) 중 적어도 하나로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 공급하거나, 게이트 구동부(130)는 복수의 게이트라인(GL) 중 적어도 하나로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 공급할 수 있다.

도 3을 참조하면, 패널(110)에 형성된 복수의 데이터라인(DL) 및 복수의 게이트라인(GL)의 교차 지점마다 대응되어 하나의 화소(P: Pixel)가 정의된다. 여기서, 각 화소는 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 청색(B) 화소 등 중 하나일 수 있다.

도 3을 참조하면, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각이 형성되는 영역(이하에서는, 단위 터치전극 영역이라고도 함)에는, 둘 이상의 화소(P)가 정의될 수 있다. 즉, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 하나의 전극은 둘 이상의 화소(P)와 대응된다.

예를 들어, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각이 형성된 1개의 영역(단위 터치전극 영역)에는, 24*3 개의 데이터라인(DL)과 24 개의 게이트라인(GL)이 배치되어, 24*3*24 개의 화소(P)가 정의될 수 있다.

한편, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각은, 도 3에 도시된 바와 같이, 블록 모양의 패턴일 수도 있고, 경우에 따라서는, 빗살 모양 부분을 포함하는 패턴일 수도 있다.

공통전극 및 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각이 빗살 모양 부분을 포함하는 패턴인 경우는, 도 25의 평면도 및 도 26의 단면도를 통해 확인해볼 수 있다.

본 명세서에서 언급되는 터치전극 및 공통전극 역할을 모두 하는 복수의 전극은, 여러 도면에서, 3행 4열의 매트릭스 형태로 배치되고 12개인 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100) 및 패널(110)의 크기, 터치 시스템 설계 기준 등을 고려하여, 터치전극 및 공통전극 역할을 모두 하는 복수의 전극을 다양한 매트릭트 형태와 다양한 개수로 형성할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 패널(110)의 단면도를 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 4는 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 하나의 전극이 형성된 영역(단위 터치전극 영역)에 대하여 나타낸 단면도이다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 패널(110)에는, 일 예로, 하부 기판(400)에 게이트라인(402)이 제2방향(가로방향, 도 4에서 좌우 방향)으로 형성되고, 그 위에 게이트 절연층(404)이 형성된다.

게이트 절연층(404) 위에 데이터라인(406)이 제1방향(세로방향, 도 4에서 지면에 대한 수직방향)으로 형성되고, 그 위에, 제1보호층(Passivation Layer, 408)이 형성된다.

제1보호층(408) 위에, 각 화소 영역의 화소 전극(410)과 신호라인(412)이 형성되고, 그 위에, 제2보호층(414)이 형성될 수 있다. 여기서, 신호라인(412)은 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에서 터치 집적회로(140)까지 연결되어, 디스플레이 구동모드에서는, 공통 전압 공급부에서 생성된 공통 전압(Vcom)을 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 전달해주고, 터치 구동모드에서는, 터치 집적회로(140)에서 생성된 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 전달해준다.

제2보호층(414) 위에, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 하나의 전극(416)이 형성되고, 그 위에, 액정층(418)이 형성된다. 여기서, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 하나의 전극(416)은, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 하나로서, 블록 모양을 갖는 패턴일 수 있다.

액정층(418) 위에, 블랙 매트릭스(Black Matrix), 칼라 필터(Color Filter) 등이 형성되는 상부 기판(420)이 위치한다.

도 5는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 패널(110)의 다른 평면도이다.

도 5를 참조하면, 도 3과 다르게, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에 연결되어 터치구동신호(Vtouch_vcom) 또는 공통 전압(Vcom)을 전달해주는 신호라인(SL11~SL14, SL21~SL24, SL31~SL34)이 게이트라인(GL)이 형성되는 제2방향(예: 가로방향)과 평행하게 형성될 수도 있다.

이러한 경우, 터치 집적회로(140)에서 생성된 터치구동신호(Vtouch_vcom) 또는 공통 전압 공급부에서 생성 또는 공급된 공통 전압(Vcom)은, 게이트라인과 평행하게 형성된 신호라인들(SL11~SL14, SL21~SL24, SL31~SL34)을 통해, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부로 전달될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 패널(110)에서 단위 터치전극 영역(600)에서의 등가회로도이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 패널(110)에서 하나의 터치전극 역할을 하는 하나의 공통전극이 형성된 단위 터치전극 영역(600)에는, 다수의 단위 화소(Unit Pixel)가 정의되어 있을 수 있다.

도 6을 참조하면, 단위 터치전극 영역(600)에는, i개의 데이터라인(DL1~DLi)과 j개의 게이트라인(GL1~GLj)이 형성되어, i*j 개의 단위 화소(Unit Pexel; Sub-Pixel)가 정의된다.

도 6을 참조하면, 각 화소 영역(단위 화소 영역)에는 소스 전극(또는 드레인 전극)이 데이터라인(DL1~DLi 중 하나)과 연결되고, 게이트 전극이 게이트라인(GL1~GLj 중 하나)과 연결되며, 드레인 전극(또는 소스 전극)이 화소 전극(621)과 연결되는 트랜지스터(610)가 배치된다.

도 6을 참조하면, 각 화소 영역에 배치된 트랜지스터(610)의 드레인 전극(또는 소스 전극)에 연결된 화소 전극(621)은, 다른 전극(622)과 액정 캐패시터(620)를 형성한다.

위에서 언급한 각 화소 영역에서의 다른 전극(622)은, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 하나로서, 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통전극이며, 터치 구동모드 시에는 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가되는 전극이다.

아래에서는, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 구동 방법을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하고, 공통전극 및 터치전극 역할을 모두 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로의 공통 전압(Vcom) 및 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 인가 방식, 데이터라인(DL)으로의 데이터전압(Vdata) 및 터치데이터신호(Vtouch_data)의 인가 방식, 게이트라인(GL)으로의 스캔신호(VGH/VGL) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 인가 방식 등에 대하여, 도 9 내지 도 16을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 7은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)는, 구동모드가 디스플레이 구동모드(Display Driving Mode)와 터치 구동모드(Touch Driving Mode)로 번갈아 바뀌면서 동작할 수 있다. 경우에 따라서는, 특정 시간 동안은 디스플레이 구동모드와 터치 구동모드 중 하나로만 동작할 수도 있다.

도 7을 참조하면, 디스플레이 구동모드의 동작 시간(Td)과 터치 구동모드의 동작 시간(Tt)은 동일하게 설정될 수도 있고, 어느 하나가 더 길게 설정될 수도 있다. 경우에 따라서, 디스플레이 구동모드의 동작 시간(Td)과 터치 구동모드의 동작 시간(Tt)이 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 현 상황에 맞게 적응적(Adaptive)으로 변경 설정될 수도 있다.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 구동 방법은, 기본적으로, 디스플레이 구동 타이밍 시, 복수의 공통전극(Vcom 전극; S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 공통 전압(Vcom)을 인가하고, 복수의 데이터라인(DL) 각각에 해당 데이터전압(Vdata)을 공급하고, 복수의 게이트라인(GL) 각각으로 해당 스캔신호(VGL 또는 VGH)를 순차적으로 공급하는 디스플레이 구동 단계(Diplay Driving Step)와, 터치 구동 타이밍 시, 복수의 공통전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 전체 또는 일부로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 터치 구동 단계(Touch Driving Step) 등을 포함한다.

전술한 터치 구동 단계에서, 터치 집적회로(140)가 복수의 공통전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 적어도 하나의 공통전극으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 것과 동시에, 데이터 구동부(120)가 복수의 데이터라인(DL) 중 적어도 하나의 데이터라인으로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 더 인가하거나, 게이트 구동부(130)가 복수의 게이트라인(GL) 중 적어도 하나의 게이트라인으로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 더 인가할 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 구동 방법과 관련하여, 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 공통전극(S11), 데이터라인(DL1~DLi) 및 게이트라인(GL1~GLj) 각각으로 공통전압(Vcom), 데이터전압(Vdata) 및 스캔신호(VGH 또는 VGL)을 공급(인가)하고, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 공통전극(S11), 데이터라인(DL1~DLi) 및 게이트라인(GL1~GLj) 각각으로 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 공급(인가)하기 위한 단위 터치전극 영역(600)에서의 등가회로도이다.

도 8을 참조하면, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 하나의 형성 영역에 해당하는 하나의 단위 터치전극 영역(600)에는, i개의 데이터라인(DL1~DLi)과 j개의 게이트라인(GL1~GLj)이 지나간다.

따라서, 도 8을 참조하면, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 하나(S11)의 형성 영역에 해당하는 하나의 단위 터치전극 영역(600)에는 i*j 개의 화소(P)가 정의된다.

또한, 도 8을 참조하면, 각 화소(P)의 화소 영역마다, 한 개의 트랜지스터(610)가 배치되고, 디스플레이 구동모드 시, 하나의 액정 캐패시터(620)가 형성된다.

먼저, 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 각종 신호(데이터전압, 스캔신호, 공통 전압)의 인가(공급)에 대하여 설명한다.

도 8을 참조하면, 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 데이터 구동부(120)는, i개의 데이터라인 멀티플렉서(MUXd1~MUXdi)를 통해, i개의 데이터라인(DL1~DLi)으로 해당 데이터전압(Vdata; "화소 전압"이라고도 함)을 공급한다.

도 8을 참조하면, 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 게이트 구동부(130)는, j개의 게이트라인 멀티플렉서(MUXg1~MUXgj)를 통해, j개의 게이트라인(GL1~GLj) 중 하나의 게이트라인에는 턴 온 전압 레벨의 스캔신호(예: VGH)를 공급하고, 나머지의 게이트라인에는 턴 오프 전압 레벨의 스캔신호(예: VGL)을 공급하여, j개의 게이트라인(GL1~GLj)을 순차적으로 구동시킨다.

도 8을 참조하면, 구동모드가 디스플레이 구동모드인 경우, 공통 전압 공급부는, 일 예로, 데이터 구동부(120)의 공통전극(또는 터치전극) 멀티플렉서(MUXs)를 통해, 해당 단위 터치전극 영역(600)에 해당하는 전극(S11)을 포함하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 모두에 공통 전압(Vcom)을 공급한다.

다음으로, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 각종 신호(터치구동신호, 터치데이터신호, 터치게이트신호)의 인가(공급)에 대하여 설명한다.

도 8을 참조하면, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 터치 집적회로(140)는, 일 예로, 터치전극(또는 공통전극) 멀티플렉서(MUXs)를 통해, 필요한 경우, 해당 단위 터치전극 영역(600)에 해당하는 전극(S11)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 공급한다.

또한, 도 8을 참조하면, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 게이트 구동부(130)는, j개의 게이트라인 멀티플렉서(MUXg1~MUXgj)를 통해, 필요한 경우, 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 j개의 게이트라인(GL1~GLj)으로 공급한다.

또한, 도 8을 참조하면, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 데이터 구동부(120)는 i개의 데이터라인 멀티플렉서(MUXd1~MUXdi)를 통해, 필요한 경우, 터치데이터신호(Vtouch_data)를 i개의 데이터라인(DL1~DLi)으로 공급한다.

한편, 도 8에 도시된 j개의 게이트라인 멀티플렉서(MUXg1~MUXgj)는, 하나의 게이트라인 멀티플렉서로 구현될 수도 있다.

아래에서는, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 방법에 대하여 설명한다.

단, 도 9 및 도 10은 터치전극 역할을 하는 공통전극에 해당하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)이 세로방향으로 그룹화되어 세로방향 터치 센싱이 이루어지는 경우를 나타낸 도면이고, 도 11 및 도 12은 터치전극 역할을 하는 공통전극에 해당하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)이 가로방향으로 그룹화되어 가로방향 터치 센싱이 이루어지는 경우를 나타낸 도면이다.

도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 방법에 대하여 간단하게 설명한다.

구동모드가 터치 구동모드인 경우, 터치 집적회로(140)는, 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 모두로 터치구동신호를 동시에 인가하거나, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 일부로 터치구동신호를 인가할 수 있다.

터치 집적회로(140)가 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 일부로 터치구동신호를 인가하는 경우, 터치 집적회로(140)는, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)이 그룹화된 복수의 전극 그룹 중 하나의 전극 그룹을 "터치 센싱 전극 그룹"으로서 순차적으로 선택하여 터치 센싱 전극 그룹에 터치구동신호를 인가한다.

이때, 터치 집적회로(140)는, 터치 센싱 정확도 향상을 위해, 터치 센싱 전극 그룹에 이웃한 적어도 하나의 전극 그룹에 터치구동신호를 더 인가할 수 있다.

도 9 및 도 10은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 터치전극 열(세로방향의 터치전극 그룹; Gc1, Gc2, Gc3, Gc4) 별로 터치 센싱을 하는 경우, 터치전극 역할을 하는 공통전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 9 및 도 10에서는, 세로방향의 4개의 터치전극 그룹(Gc1~Gc4) 중 터치 센싱이 이루어지는 터치 센싱 전극 그룹(동일한 열 라인(Column Line)의 전극의 집합)이 S12, S22 및 S32를 포함하는 Gc2인 것으로 예로 든다.

도 9를 참조하면, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 신호라인들(SL11, SL21, SL31, SL12, SL22, SL32, SL13, SL23, SL33, SL14, SL24, SL34)을 통해 모두 인가될 수 있다. 즉, 세로방향의 4개의 터치전극 그룹(Gc1~Gc4)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 모두 인가될 수 있다.

또 다른 인가 방식으로는, 도 10에 도시된 바와 같이, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 일부로만 인가될 수 있다.

더욱 상세하게는, 도 10을 참조하면, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, 터치 센싱 전극 그룹(Gc2)에 포함된 S12, S22, S32로 해당 신호라인들(SL12, SL22, SL32)을 통해 인가된다.

이때, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, 터치 센싱 전극 그룹(Gc2)을 제외한 나머지 전극 그룹(Gc1, Gc3, Gc4)에 포함된 전극들(S11, S21, S31, S13, S23, S33, S14, S24, S34)로는 인가되지 않을 수도 있다.

한편, 도 10을 참조하면, 터치 센싱 효율을 위해, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, 터치 센싱 전극 그룹(Gc2)에 포함된 S12, S22, S32로 인가되는 것과 동시에, 터치 센싱 전극 그룹(Gc2)에 이웃하는 전극 그룹(Gc1, Gc3)에 포함된 전극들(S11, S21, S31, S13, S23, S33)로도 인가될 수도 있다.

이때, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는 터치 센싱 전극 그룹(Gc2)에 이웃하지 않는 전극 그룹(Gc4)에 포함된 전극들(S14, S24, S34)로는 인가되지 않는다.

도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 터치전극 행(가로방향의 터치전극 그룹; Gr1, Gr2, Gr3) 별로 터치 센싱을 하는 경우, 터치전극 역할을 하는 공통전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 11 및 도 12에서는, 가로방향의 3개의 터치전극 그룹(Gr1~Gr3) 중 터치 센싱이 이루어지는 터치 센싱 전극 그룹(동일한 행 라인(Row Line)의 전극의 집합)이 S11, S12, S13 및 S14를 포함하는 Gr1인 것으로 예로 든다.

도 11을 참조하면, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 신호라인들(SL11, SL21, SL31, SL12, SL22, SL32, SL13, SL23, SL33, SL14, SL24, SL34)을 통해 모두 인가될 수 있다. 즉, 세로방향의 3개의 터치전극 그룹(Gr1~Gr3)으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 모두 인가될 수 있다.

또 다른 인가 방식으로는, 도 12에 도시된 바와 같이, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34)의 일부로만 인가될 수 있다.

더욱 상세하게는, 도 12를 참조하면, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, 터치 센싱 전극 그룹(Gr1)에 포함된 S11, S12, S13 및 S14로 해당 신호라인들(SL11, SL12, SL13 및 SL14)을 통해 인가된다.

이때, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, 터치 센싱 전극 그룹(Gr1)을 제외한 나머지 전극 그룹(Gr2, Gr3)에 포함된 전극들(S21, S22, S23, S24, S31, S32, S33, S34)로는 인가되지 않을 수도 있다.

한편, 도 12를 참조하면, 터치 센싱 효율을 위해, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, 터치 센싱 전극 그룹(Gr1)에 포함된 S11, S12, S13 및 S14로 인가되는 것과 동시에, 터치 센싱 전극 그룹(Gr1)에 이웃하는 전극 그룹(Gr2)에 포함된 전극들(S21, S22, S23, S24)로도 해당 신호라인들(SL21, SL22, SL23, SL24)을 통해 인가될 수도 있다.

이때, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는, 터치 센싱 전극 그룹(Gr1)에 이웃하지 않는 전극 그룹(Gr3)에 포함된 전극들(S31, S32, S33, S34)로는 인가되지 않는다.

도 10 및 도 12에서와 같이, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 일부로만 인가됨으로써, 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 소비 전력을 상당히 줄일 수 있다.

아래에서는, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 데이터라인 및 게이트라인으로 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 각각 인가하는 방법에 대하여 설명한다.

도 13 및 도 14는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 터치전극 열(세로방향의 터치전극 그룹) 별로 터치 센싱을 하는 경우, 데이터라인 및 게이트라인으로 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 13 및 도 14에서는, 세로방향의 4개의 터치전극 그룹(Gc1~Gc4) 중 터치 센싱이 이루어지는 터치 센싱 전극 그룹(동일한 열 라인(Column Line)의 전극의 집합)이 S12, S22 및 S32를 포함하는 Gc2인 것으로 예로 든다.

도 13을 참조하면, 공통전극(S11~S34)과 데이터라인(DL) 간에 기생 캐패시터(Cpara)가 형성되지 않도록, 데이터 구동부(120)는, 패널(110)에 형성된 복수의 데이터라인(DL) 모두로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 인가할 수 있다. 즉, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 세로방향의 4개의 터치전극 그룹(Gc1~Gc4)에 대응되는 모든 데이터라인(DL)으로 인가될 수 있다.

또한, 공통전극(S11~S34)과 게이트라인(GL) 간에 기생 캐패시터(Cpara)가 형성되지 않도록, 게이트 구동부(130)는, 패널(110)에 형성된 복수의 게이트라인(GL) 모두로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가할 수 있다. 즉, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 세로방향의 4개의 터치전극 그룹(Gc1~Gc4)에 대응되는 모든 게이트라인(GL)으로 인가될 수 있다.

도 13의 전체 인가 방식과 다른 부분 인가 방식으로서, 도 14를 참조하면, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 데이터 구동부(120)는 터치데이터신호(Vtouch_data)를 복수의 데이터라인(DL)의 일부로 인가할 수 있다.

도 14를 참조하면, 데이터 구동부(120)가 터치구동신호 또는 터치구동신호에 대응되는 신호를 복수의 데이터라인(DL)의 일부로 인가하는 경우, 복수의 전극 그룹(Gc1~Gc4) 중 선택된 터치 센싱 전극 그룹(Gc2)에 대응되는 적어도 하나의 데이터라인(1400)으로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 인가할 수 있다. 이러한 부분 인가 방식은, 도 13의 전체 인가 방식에 비해, 소비 전력을 크게 줄여줄 수 있다.

한편, 도 14를 참조하면, 데이터 구동부(120)는, 터치 센싱 전극 그룹(Gc2)에 대응되는 적어도 하나의 데이터라인(1400)으로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 인가할 때, 터치 센싱 전극 그룹(Gc2)에 이웃한 전극 그룹(Gc1, Gc3)에 대응되는 적어도 하나의 데이터라인(1410, 1420)으로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 더 인가해줄 수 있다. 이에 따라, 터치 센싱 정확도가 더욱 향상될 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(120)가 터치데이터신호(Vtouch_data)를 복수의 데이터라인(DL)의 일부로 인가하는 경우, 게이트 구동부(130)는 복수의 게이트라인(GL)의 전체로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가할 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(120)가 터치데이터신호(Vtouch_data)를 복수의 데이터라인(DL)의 일부로 인가하는 경우, 복수의 전극 그룹(Gc1~Gc4) 각각은 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중에서 제1방향(세로방향)으로 동일한 열(Column)에 형성된 둘 이상의 전극의 집합이다.

도 15 및 도 16은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 터치전극 행(가로방향의 터치전극 그룹; Gr1, Gr2, Gr3) 별로 터치 센싱을 하는 경우, 데이터라인 및 게이트라인으로 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 15 및 도 16에서는, 가로방향의 3개의 터치전극 그룹(Gr1~Gr3) 중 터치 센싱이 이루어지는 터치 센싱 전극 그룹(동일한 행 라인(Row Line)의 전극의 집합)이 S11, S12, S13 및 S14를 포함하는 Gr1인 것으로 예로 든다. 도 15를 참조하면, 공통전극(S11~S34)과 데이터라인(DL) 간에 기생 캐패시터(Cpara)가 형성되지 않도록, 데이터 구동부(120)는 패널(110)에 형성된 복수의 데이터라인(DL) 모두로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 인가할 수 있다. 즉, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 가로방향의 3개의 터치전극 그룹(Gr1~Gr3)에 대응되는 모든 데이터라인(DL)으로 인가될 수 있다.

또한, 공통전극(S11~S34)과 게이트라인(GL) 간에 기생 캐패시터(Cpara)가 형성되지 않도록, 게이트 구동부(130)는 패널(110)에 형성된 복수의 게이트라인(GL) 모두로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가할 수 있다. 즉, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 가로방향의 3개의 터치전극 그룹(Gr1~Gr3)에 대응되는 모든 게이트라인(GL)으로 인가될 수 있다.

도 15의 전체 인가 방식과 다른 부분 인가 방식으로서, 도 16을 참조하면, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 게이트 구동부(130)는 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 복수의 게이트라인(GL)의 일부로 인가할 수 있다.

도 16을 참조하면, 게이트 구동부(130)는 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 복수의 게이트라인(GL)의 일부로 인가하는 경우, 복수의 전극 그룹(Gr1~Gr3) 중 선택된 터치 센싱 전극 그룹(Gr1)에 대응되는 적어도 하나의 게이트라인(1600)으로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가할 수 있다. 이러한 부분 인가 방식은, 도 15의 전체 인가 방식에 비해, 소비 전력을 크게 줄여줄 수 있다.

한편, 도 16을 참조하면, 게이트 구동부(130)는 터치 센싱 전극 그룹(Gr1)에 대응되는 적어도 하나의 게이트라인(1600)으로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가할 때, 터치 센싱 전극 그룹(Gr1)에 이웃한 전극 그룹(Gr2)에 대응되는 적어도 하나의 게이트라인(1610)으로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 더 인가해줄 수 있다. 이에 따라, 터치 센싱 정확도가 더욱 향상될 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 게이트 구동부(130)가 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 복수의 게이트라인(GL)의 일부로 인가하는 경우, 데이터 구동부(120)는 복수의 데이터라인(DL)의 전체로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 인가할 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 게이트 구동부(130)가 터치구동신호 또는 터치구동신호에 대응되는 신호를 복수의 게이트라인(GL)의 일부로 인가하는 경우, 복수의 전극 그룹(Gr1~Gr3) 각각은 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중에서 제2방향(가로방향)으로 동일한 행(Row)에 형성된 둘 이상의 전극의 집합이다.

이하에서는, 도 17 내지 도 24를 참조하여, 터치 구동모드와 관련된 신호들(Vtouch_vcom, Vtouch_data, Vtouch_gate)의 생성 방식과 그 신호 특성에 대하여 설명한다.

도 17은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치에서, 터치전극에 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom), 데이터라인에 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 게이트라인에 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 예시도이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 구동모드가 터치 구동모드인 경우, 터치전극 역할을 하는 공통전극으로 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom), 데이터라인으로 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 게이트라인으로 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)는 모두 동일한 전압 파형으로 만들어진 신호일 수 있다. 즉, 3개의 신호(Vtouch_vcom, Vtouch_data, Vtouch_gate)는 주파수, 위상, 전압 값이 모두 동일할 수 있다.

도 18은 도 17에서와 같이 동일한 전압 파형으로 만들어진 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인에 각각 인가되었을 때, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각에서의 전압파형을 나타낸 도면이다.

한편, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각의 위치에 따라, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각의 RC(Resistor Capacitor) 부하가 서로 다를 수 있다. 또한, 데이터라인에서도, 공통전극과 대응되는 위치에 따라, RC(Resistor Capacitor) 부하가 서로 다를 수 있으며, 게이트라인에서도, 공통전극과 대응되는 위치에 따라, RC(Resistor Capacitor) 부하가 서로 다를 수 있다.

따라서, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각으로 동일한 전압 파형의 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가되더라도, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각의 위치에 따라, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각에 실제로 형성되는 전압은, 도 18에 도시된 바와 같이, RC 지연(Delay)이 발생할 수 있다.

도 18의 예시는, 터치전극 역할을 하는 공통전극으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하는 신호라인의 특성 상, 공통전극에 전압이 형성될 때, 가장 큰 RC 지연이 발생하고, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가되는 데이터라인의 특성 상, 데이터라인에 전압이 형성될 때, 가장 작은 RC 지연이 발생한 것으로 가정하여 도시한 것이다.

따라서, 도 18에 도시된 바와 같이, 도 18에서와 같이, 터치 구동모드 시, 터치전극(공통전극)에 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가할 때, 기생 캐패시터 형성을 방지하기 위하여, 터치구동신호(Vtouch_vcom)와 동일한 전압 파형의 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 데이터라인 및 게이트라인 각각으로 인가되더라도, 신호 전압 레벨이 하이 레벨에서 로우 레벨로 바뀌는 지점(A)과 로우 레벨에서 하이 레벨로 바뀌는 지점(B)에서, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각에 실제로 형성되는 전압은 RC 지연의 편차로 인해 서로 달라질 수 있다.

또한, 도 18의 예시의 경우, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate) 각각의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(A 지점, B 지점)에서, 터치전극(공통전극) 및 게이트라인에서 실제로 형성되는 전압은, 원하는 수준의 전압에 도달하지 못한다.

여기서, 원하는 수준의 전압은, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate) 각각의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(A 지점, B 지점)에서, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate) 각각의 전압이다.

이러한 점들로 인해, 공통전극과 데이터라인 사이의 기생 캐패시터 및/또는 공통전극과 게이트라인 사이의 기생 캐패시터가 제거되지 못하는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 현상은, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가되는 위치의 길이에 따라 RC 부하가 달라지기 때문이다.

이러한 RC 부하의 편차는, 공통전극, 데이터라인 및 게이트라인 간에도 발생하고, 공통전극 간에도 발생하며, 데이터라인 상의 서로 다른 위치 간에도 발생하며, 게이트라인 상의 서로 다른 위치 간에도 발생할 수 있다.

아래에서는, 도 19를 참조하여, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가되는 경로의 길이의 차이로 인해 RC 부하의 편차가 발생하는 현상과, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가되는 지점의 위치의 차이로 인해 각 지점에서의 RC 부하의 편차가 발생하는 현상과, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가되는 지점의 위치의 차이로 인해 각 지점에서의 RC 부하의 편차가 발생하는 현상을 설명한다.

도 19는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 패널 위치에 따른 RC 부하의 편차를 나타낸 도면이다.

도 19의 (a)를 참조하면, 1행에 있는 공통전극(S11, S12, S13, S14)은 L1의 길이를 갖는 신호라인(SL11, SL12, SL13, SL14)으로 터치 집적회로(140)와 연결되고, 2행에 있는 공통전극(S21, S22, S23, S24)은 L2의 길이를 갖는 신호라인(SL21, SL22, SL23, SL24)으로 터치 집적회로(140)와 연결되고, 3행에 있는 공통전극(S31, S32, S33, S34)은 L3의 길이를 갖는 신호라인(SL31, SL32, SL33, SL34)으로 터치 집적회로(140)와 연결된다. 여기서, L1의 길이를 갖는 신호라인(SL11, SL12, SL13, SL14)이 RC 지연이 가장 큰 신호라인이고, L3의 길이를 갖는 신호라인(SL31, SL32, SL33, SL34)이 RC 지연이 가장 작은 신호라인이다.

도 19의 (a)를 참조하면, L1>L2>L3이기 때문에, 1행에 있는 공통전극(S11, S12, S13, S14)이 터치 집적회로(140)로부터 가장 멀리 위치하여 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가받고, 3행에 있는 공통전극(S31, S32, S33, S34)이 터치 집적회로(140)로부터 가장 가깝게 위치하여 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가받는다.

따라서, 1행에 있는 공통전극(S11, S12, S13, S14)에서 형성된 전압은, 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨과 로우 레벨 간에 바뀌는 지점(A, B)에서 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압과 가장 큰 차이를 보일 수 있다. 만약, 1행에 있는 공통전극(S11, S12, S13, S14)에 대응되는 데이터라인 및/또는 게이트라인 상의 위치에서의 전압은 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압과 동일한 경우, 데이터라인 및/또는 게이트라인과 공통전극 간의 기생 캐패시터는 제거되지 못하고 발생하게 된다.

또는, 1행에 있는 공통전극(S11, S12, S13, S14)에서 형성된 전압은 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압과 동일해지더라도 가장 늦게 동일해질 수 있다.

도 19의 (b)를 참조하면, 하나의 데이터라인에서, 1행에 있는 공통전극(S11, S12, S13, S14)과 대응되는 위치, 2행에 있는 공통전극(S21, S22, S23, S24)과 대응되는 위치, 3행에 있는 공통전극(S31, S32, S33, S34)과 대응되는 위치는, 데이터 구동부(120)로부터 떨어진 거리가 서로 다르다.

즉, 하나의 데이터라인에서 1행에 있는 공통전극(S11, S12, S13, S14)과 대응되는 위치는 데이터 구동부(120)로부터 y1 거리만큼 떨어져 있고, 하나의 데이터라인에서 2행에 있는 공통전극(S21, S22, S23, S24)과 대응되는 위치는 데이터 구동부(120)로부터 y2 거리만큼 떨어져 있고, 하나의 데이터라인에서 3행에 있는 공통전극(S31, S32, S33, S34)과 대응되는 위치는 데이터 구동부(120)로부터 y3 거리만큼 떨어져 있다.

여기서, y3>y2>y1이기 때문에, 3행에 있는 공통전극(S31, S32, S33, S34)과 대응되는 데이터라인 상의 위치에서 형성된 전압이, 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨과 로우 레벨 간에 바뀌는 지점(A, B)에서 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압과 가장 큰 차이를 보일 수 있다. 만약, 3행에 있는 공통전극(S31, S32, S33, S34)에서의 전압은 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압과 동일한 경우, 데이터라인과 공통전극 간의 기생 캐패시터는 제거되지 못하고 발생하게 된다.

또는, 3행에 있는 공통전극(S31, S32, S33, S34)과 대응되는 데이터라인 상의 위치에서 형성된 전압이, 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압과 동일해지더라도 가장 늦게 동일해질 수 있다.

도 19의 (c)를 참조하면, 하나의 게이트라인에서, 1열에 있는 공통전극(S11, S21, S31)과 대응되는 위치, 2열에 있는 공통전극(S12, S22, S32)과 대응되는 위치, 3열에 있는 공통전극(S13, S23, S33)과 대응되는 위치, 4열에 있는 공통전극(S14, S24, S34)과 대응되는 위치는, 게이트 구동부(130)로부터 떨어진 거리가 서로 다르다.

즉, 하나의 게이트라인에서, 1열에 있는 공통전극(S11, S21, S31)과 대응되는 위치는 게이트 구동부(130)로부터 x1 거리만큼 떨어져 있고, 하나의 게이트라인에서 2열에 있는 공통전극(S12, S22, S32)과 대응되는 위치는 게이트 구동부(130)로부터 x2 거리만큼 떨어져 있고, 하나의 게이트라인에서 3열에 있는 공통전극(S13, S23, S33)과 대응되는 위치는 게이트 구동부(130)로부터 x3 거리만큼 떨어져 있고, 하나의 게이트라인에서 4열에 있는 공통전극(S14, S24, S34)과 대응되는 위치는 게이트 구동부(130)로부터 x4 거리만큼 떨어져 있다.

여기서, x4>x3>x2>x1이기 때문에, 4열에 있는 공통전극(S14, S24, S34)과 대응되는 게이트 라인 상의 위치에 형성된 전압이, 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨과 로우 레벨 간에 바뀌는 지점(A, B)에서 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압과 가장 큰 차이를 보일 수 있다. 만약, 4열에 있는 공통전극(S14, S24, S34)에서의 전압은 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압과 동일한 경우, 게이트라인과 공통전극 간의 기생 캐패시터는 제거되지 못하고 발생하게 된다.

또는, 4열에 있는 공통전극(S14, S24, S34)과 대응되는 게이트 라인 상의 위치에 형성된 전압이, 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압과 동일해지더라도 가장 늦게 동일해질 수 있다.

전술한 바와 같이, 공통전극, 데이터라인 및 게이트라인 간의 RC 부하 편차, 공통전극 간의 RC 부하 편차, 데이터라인 상의 서로 다른 위치 간의 RC 부하 편차, 또는 게이트라인 상의 서로 다른 위치 간의 RC 부하 편차가 발생하여 기생 캐패시터를 제거하지 못하는 문제를 해결하기 위하여, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 모두 동일한 전압 파형으로 만들지 않고, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate) 중 적어도 하나를 나머지와 다른 전압 파형이 되도록 신호 파형을 가변하는 방안과 새로운 신호 형태를 더 제안한다.

아래에서는, 신호 가변 방안과 새로운 신호 형태에 대하여 도 20 내지 도 24를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 20은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 터치전극에 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom), 데이터라인에 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 게이트라인에 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 다른 예시도이다.

도 20의 (a)는 터치전극 역할을 하는 공통전극에 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 파형을 나타낸 도면이고, 도 20의 (b)는 데이터라인에 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 파형을 나타낸 도면이고, 도 20의 (c)는 게이트라인에 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호 전압 파형을 나타낸 도면이다.

도 20의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate) 각각은 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)과 로우 레벨(LOW)을 교번하는 신호이다.

도 20의 (a), (b) 및 (c)를 참조하면, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate) 중 적어도 하나는, 전압 수준이 상이한 두 단계(HIGH1, HIGH2, …)의 하이 레벨(HIGH)과 전압 수준이 상이한 두 단계(LOW1, LOW2, …)의 로우 레벨(LOW)을 갖는 신호일 수 있다.

도 20의 (a)를 참조하면, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는 터치전극 오버 구동시간(ΔTover_vcom) 동안, 신호 세기(Amplitude)가 터치기준전압(Vtouch_ref)보다 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)의 2배만큼 큰 파형을 갖는다.

터치전극 오버 구동시간(ΔTover_vcom)은 영(Zero) 이상의 시간 값으로 미리 설정되어 있다.

터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)은 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정되어 있다.

터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)은 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수를 결정하는 정보이다.

터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)이 영(Zero)로 설정되어 있으면, 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수가 1개가 된다. 이때, 터치구동신호(Vtouch_vcom)는 도 17의 (a)와 동일한 신호 파형이 된다.

터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)이 영(Zero)보다 큰 전압 값으로 설정되어 있으면, 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수가 2개가 된다.

도 20의 (b)를 참조하면, 터치데이터신호(Vtouch_data)는 데이터라인 오버 구동시간(ΔTover_data) 동안, 신호 세기(Amplitude)가 터치기준전압(Vtouch_ref)보다 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)의 2배만큼 큰 파형을 갖는다.

데이터라인 오버 구동시간(ΔTover_data)은 영(Zero) 이상의 시간 값으로 설정되어 있다.

데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)은 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정되어 있다.

데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)은 터치데이터신호(Vtouch_data)의 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수를 결정하는 정보이다.

데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)이 영(Zero)로 설정되어 있으면, 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수가 1개가 된다. 이때, 터치데이터신호(Vtouch_data)는 도 17의 (b)와 동일한 신호 파형이 된다.

데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)이 영(Zero)보다 큰 전압 값으로 설정되어 있으면, 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수가 2개가 된다.

도 20의 (c)를 참조하면, 터치게이트신호(Vtouch_gate)는, 게이트라인 오버 구동시간(ΔTover_gate) 동안, 신호 세기가 터치기준전압(Vtouch_ref)보다 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)의 2배만큼 큰 파형을 갖는다.

게이트라인 오버 구동시간(ΔTover_gate)은 영(Zero) 이상의 시간 값으로 설정되어 있다.

게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)은 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정되어 있다.

게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)은 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수를 결정하는 정보이다.

게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)이 영(Zero)로 설정되어 있으면, 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수가 1개가 된다. 이때, 터치게이트신호(Vtouch_gate)는 도 17의 (c)와 동일한 신호 파형이 된다.

게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)이 영(Zero)보다 큰 전압 값으로 설정되어 있으면, 하이 레벨(HIGH) 및 로우 레벨(LOW)의 단계 개수가 2개가 된다.

터치구동신호(Vtouch_vcom)의 터치전극 오버 구동시간(ΔTover_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data)의 데이터라인 오버 구동시간(ΔTover_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 게이트라인 오버 구동시간(ΔTover_gate)은 서로 별도로 설정될 수 있다.

이러한 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 터치전극 오버 구동시간(ΔTover_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data)의 데이터라인 오버 구동시간(ΔTover_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 게이트라인 오버 구동시간(ΔTover_gate) 각각은 영(Zero) 이상의 시간 값으로 설정되되, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)각각의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH) 또는 로우 레벨(LOW)로 변경된 시점(P1(HIGH->LOW), P2(LOW->HIGH))에서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극의 전압, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인의 전압 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인의 전압이 모두 동일해지도록, 영(Zero) 이상의 시간 값으로 설정될 수 있다.

예를 들어, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극(공통전극) 중에서 RC 지연이 가장 큰 전극("최악(Worst)의 공통전극"이라고 함)의 전압이 상승하는 정도가 느리면 느릴수록, 터치전극 오버 구동시간(ΔTover_vcom)을 보다 길게 하여 원하는 전압 수준까지 상승할 수 있는 시간적인 여력을 만들어준다. 여기서, 원하는 전압 수준은 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인의 전압 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인의 전압과 동일해지는 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(P1 지점의 전압, P2 지점의 전압)일 수 있다.

예를 들어, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 상의 여러 지점(다수의 공통전극과 대응되는 여러 지점) 중에서 RC 지연이 가장 큰 지점("최악(Worst)의 데이터라인 지점"이라고 함)의 전압이 상승하는 정도가 느리면 느릴수록, 데이터라인 오버 구동시간(ΔTover_data)을 보다 길게 하여 원하는 전압 수준까지 상승할 수 있는 시간적인 여력을 만들어준다. 여기서, 원하는 전압 수준은 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극의 전압 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인의 전압과 동일해지는 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(P1 지점의 전압, P2 지점의 전압)일 수 있다.

예를 들어, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인 상의 여러 지점(다수의 공통전극과 대응되는 여러 지점) 중에서 RC 지연이 가장 큰 지점("최악(Worst)의 게이트라인 지점"이라고 함)의 전압이 상승하는 정도가 느리면 느릴수록, 게이트라인 오버 구동시간(ΔTover_gate)을 보다 길게 하여 원하는 전압 수준까지 상승할 수 있는 시간적인 여력을 만들어준다. 여기서, 원하는 전압 수준은 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극의 전압 및 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인의 전압과 동일해지는 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(P1 지점의 전압, P2 지점의 전압)일 수 있다.

한편, 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data)의 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)은 각기 별도로 설정될 수 있다.

이러한 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data)의 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)은 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정되되, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)각각의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH) 또는 로우 레벨(LOW)로 변경된 시점(P1(HIGH->LOW), P2(LOW->HIGH))에서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극의 전압, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인의 전압 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인의 전압이 모두 동일해지도록, 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정될 수 있다.

예를 들어, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극(공통전극) 중에서 RC 지연이 가장 큰 전극("최악(Worst)의 공통전극"이라고 함)의 전압이 상승하는 정도가 느리면 느릴수록, 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)을 보다 크게 하여 원하는 전압 수준까지 상승할 수 있는 전압 상의 여력을 만들어준다. 여기서, 원하는 전압 수준은 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인의 전압 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인의 전압과 동일해지는 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(P1 지점의 전압, P2 지점의 전압)일 수 있다.

예를 들어, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 상의 여러 지점(다수의 공통전극과 대응되는 여러 지점) 중에서 RC 지연이 가장 큰 지점("최악(Worst)의 데이터라인 지점"이라고 함)의 전압이 상승하는 정도가 느리면 느릴수록, 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)을 보다 크게 하여 원하는 전압 수준까지 상승할 수 있는 전압 상의 여력을 만들어준다. 여기서, 원하는 전압 수준은 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극의 전압 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인의 전압과 동일해지는 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(P1 지점의 전압, P2 지점의 전압)일 수 있다.

예를 들어, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인 상의 여러 지점(다수의 공통전극과 대응되는 여러 지점) 중에서 RC 지연이 가장 큰 지점("최악(Worst)의 게이트라인 지점"이라고 함)의 전압이 상승하는 정도가 느리면 느릴수록, 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)을 보다 크게 하여 원하는 전압 수준까지 상승할 수 있는 전압 상의 여력을 만들어준다. 여기서, 원하는 전압 수준은 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극의 전압 및 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인의 전압과 동일해지는 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(P1 지점의 전압, P2 지점의 전압)일 수 있다.

한편, 도 20의 인가신호파형에서, ΔVover_vcom=0, ΔVover_data=0, ΔVover_data=0 인 경우를 도 17의 인가신호파형으로도 볼 수 있다. 즉, 도 17의 인가신호파형은 도 20의 인가신호파형의 특수한 경우(ΔVover_vcom=0, ΔVover_data=0, ΔVover_data=0)이다.

도 21은, 도 17의 인가신호파형을 도 20의 인가신호파형으로 변경한 경우, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 터치전극, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인 각각에서의 전압파형의 변화를 나타낸 도면이다.

단, 터치전극(공통전극) 중 RC 지연이 가장 큰 최악(Worst)의 터치전극과, 데이터라인 상의 여러 지점 중 RC 지연이 가장 큰 최악(Worst)의 데이터라인 지점과, 게이트라인 상의 여러 지점 중 RC 지연이 가장 큰 최악(Worst)의 게이트라인 지점 중에서, 최악(Worst)의 터치전극, 최악(Worst)의 게이트라인 지점, 최악(Worst)의 데이터라인 지점 순으로 RC 지연(RC 부하)이 큰 것으로 가정한다.

도 21의 (a)는 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 동일한 전압 파형(도 17의 인가신호파형)으로 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각으로 인가된 경우, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인 각각에서 실제로 형성된 전압을 나타낸 도면이다.

도 21의 (a)를 참조하면, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate) 각각의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(A 지점, B 지점)에서, 터치전극(공통전극), 데이터라인 및 게이트라인에 실제로 형성되는 전압은 서로 다르고, 또한, 터치전극(공통전극) 및 게이트라인에서 실제로 형성되는 전압은, 원하는 수준의 전압에 도달하지 못한다.

도 21의 (b)를 참조하면, 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호파형을 도 20의 (a)와 같이 변경하게 되면, 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(도 20의 P1, P2 지점)에서, RC 지연이 가장 큰 최악의 터치전극(공통전극)에서 조차 실제 형성되는 전압이 원하는 수준의 전압에 도달할 수 있다. 여기서, 원하는 수준의 전압은 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(도 20의 P1, P2 지점)에서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(HIGH1 단계의 전압, LOW1 단계의 전압)이다.

도 21의 (b)를 참조하면, 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호파형을 도 20의 (b)와 같이 변경하게 되면, 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(도 20의 P1, P2 지점)에서, RC 지연이 가장 큰 최악의 데이터라인 지점에서 조차 실제 형성되는 전압이 원하는 수준의 전압에 도달할 수 있다. 여기서, 원하는 수준의 전압은 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(도 20의 P1, P2 지점)에서, 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(HIGH1 단계의 전압, LOW1 단계의 전압)이다.

도 21의 (b)를 참조하면, 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호파형을 도 20의 (c)와 같이 변경하게 되면, 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(도 20의 P1, P2 지점)에서, RC 지연이 가장 큰 최악의 게이트라인 지점에서 조차 실제 형성되는 전압이 원하는 수준의 전압에 도달할 수 있다. 여기서, 원하는 수준의 전압은 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호전압레벨이 바뀌는 시점(도 20의 P1, P2 지점)에서, 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압으로서, 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(HIGH1 단계의 전압, LOW1 단계의 전압)이다.

도 21의 (a), (b) 및 (c)를 참조하면, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)각각의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(도 20의 P1 지점, 즉, 도 21의 A' 지점)과 로우 레벨(LOW)에서 하이 레벨(HIGH)로 바뀌는 시점(도 20의 P2 지점, 즉, 도 21의 B' 지점)에서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 터치전극(공통전극)의 전압, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인의 전압 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인의 전압이 모두 동일해지기까지 걸리는 시간이, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 둘 이상의 게이트라인 중 적어도 하나에서 다를 수 있다.

즉, 터치전극(공통전극; S11~S34), 데이터라인 및 그 지점, 게이트라인 및 그 지점의 위치에 따라 각 위치에서의 RC 지연(RC 부하)가 서로 다를 수 있다.

더욱 상세하게 설명하면, 도 21의 (b)를 참조하면, 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(도 20의 P1 지점, 즉, 도 21의 A' 지점)과 로우 레벨(LOW)에서 하이 레벨(HIGH)로 바뀌는 시점(도 20의 P2 지점, 즉, 도 21의 B' 지점)에서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극의 전압이 모두 동일해지기까지 걸리는 시간(RC Delay에 해당함)은, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극 중에서 적어도 하나의 전극에서 다를 수 있다.

터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(도 20의 P1 지점, 즉, 도 21의 A' 지점)과 로우 레벨(LOW)에서 하이 레벨(HIGH)로 바뀌는 시점(도 20의 P2 지점, 즉, 도 21의 B' 지점)에서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전압이 모두 동일해지기까지 걸리는 시간(RC Delay에 해당함)은, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 전극 중에서, 터치 집적회로(140)로부터 먼 곳에 형성된 전극이 가까운 곳에 형성된 전극에 비해 길 수 있다.

또한, 도 21의 (b)를 참조하면, 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(도 20의 P1 지점, 즉, 도 21의 A' 지점)과 로우 레벨(LOW)에서 하이 레벨(HIGH)로 바뀌는 시점(도 20의 P2 지점, 즉, 도 21의 B' 지점)에서, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 및 각 지점의 전압이 모두 동일해지기까지 걸리는 시간(RC Delay에 해당함)은, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 상의 여러 지점 중에서 적어도 하나의 지점에서 서로 다를 수 있다.

터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(도 20의 P1 지점, 즉, 도 21의 A' 지점)과 로우 레벨(LOW)에서 하이 레벨(HIGH)로 바뀌는 시점(도 20의 P2 지점, 즉, 도 21의 B' 지점)에서, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 상의 여러 지점의 전압이 모두 동일해지기까지 걸리는 시간(RC Delay에 해당함)은, 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 데이터라인 상의 여러 지점 중에서, 데이터 구동부(120)로부터 먼 지점이 가까운 지점에 비해 길 수 있다.

또한, 도 21의 (b)를 참조하면, 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(도 20의 P1 지점, 즉, 도 21의 A' 지점)과 로우 레벨(LOW)에서 하이 레벨(HIGH)로 바뀌는 시점(도 20의 P2 지점, 즉, 도 21의 B' 지점)에서, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인 상의 여러 지점의 전압이 모두 동일해지기까지 걸리는 시간(RC Delay에 해당함)은, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인 상의 여러 지점 중에서 적어도 하나의 지점에서 서로 다를 수 있다.

터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(도 20의 P1 지점, 즉, 도 21의 A' 지점)과 로우 레벨(LOW)에서 하이 레벨(HIGH)로 바뀌는 시점(도 20의 P2 지점, 즉, 도 21의 B' 지점)에서, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인 상의 여러 지점의 전압이 모두 동일해지기까지 걸리는 시간(RC Delay에 해당함)은, 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 게이트라인 상의 여러 지점 중에서, 게이트 구동부(130)로부터 먼 지점이 가까운 지점에 비해 길 수 있다.

전술한 바와 같이, 터치전극(공통전극; S11~S34), 데이터라인 및 그 지점, 게이트라인 및 그 지점의 위치에 따라 각 위치에서의 RC 부하(RC 지연)의 편차가 존재하더라도, 도 21의 (b) 및 도 21의 (c)에 도시된 바와 같이, 터치구동신호(Vtouch_vcom), 터치데이터신호(Vtouch_data) 및 터치게이트신호(Vtouch_gate) 각각의 신호전압레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(도 20의 P1 지점, 즉, 도 21의 A' 지점)과 로우 레벨(LOW)에서 하이 레벨(HIGH)로 바뀌는 시점(도 20의 P2 지점, 즉, 도 21의 B' 지점)에서, 터치구동신호(Vtouch_vcom)가 인가된 모든 터치전극(공통전극), 터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가된 모든 데이터라인 지점 및 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가된 모든 게이트라인 지점의 전압이 터치기준전압(Vtouch_ref)에 해당하는 전압(HIGH1 단계의 전압, LOW1 단계의 전압)으로 모두 동일해짐을 알 수 있다.

따라서, 터치전극(공통전극; S11~S34), 데이터라인 및 그 지점, 게이트라인 및 그 지점의 위치에 따라 각 위치에서의 RC 부하(RC 지연)의 편차가 존재하더라도, 각 위치에서의 전압이 동일하게 되어, 공통전극과 데이터라인 간의 기생 캐패시터, 공통전극과 게이트라인 간의 기생 캐패시터가 형성되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 22는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 터치전극 역할을 하는 공통전극의 2가지 위치(최선(Best)의 위치, 최악(Worst)의 위치) 각각에 대하여, 공통전극에 인가된 터치구동신호 2가지 유형에 따른 공통전극의 전압 변화를 나타낸 도면이다.

도 22의 (a)를 참조하면, 터치 구동모드에서, 터치집적회로(140)는 터치 구동신호(Vtouch_vcom)를 터치전극 역할을 하는 공통전극(S11~S34)의 전체 또는 일부로 인가한다.

터치 구동신호(Vtouch_vcom)가 인가되는 공통전극의 위치에 따라 공통전극 별로 RC 부하(RC 지연)가 달라질 수 있다.

예를 들어, 1번째 행의 전극들(S11, S12, S13, S14)의 경우, 터치 집적회로(140)로부터 가장 멀리 떨어져 있어져 있어, RC 지연이 가장 길다. 따라서, 1번째 행의 전극들(S11, S12, S13, S14)이 RC 지연이 가장 긴 최악(Worst)의 전극이 된다. 또한, 3번째 행의 전극들(S31, S32, S33, S34)의 경우, 터치 집적회로(140)로부터 가장 멀리 떨어져 있어져 있어, RC 지연이 가장 짧다. 따라서, 3번째 행의 전극들(S31, S32, S33, S34)이 RC 지연이 가장 짧은 최선(Best)의 전극이 된다.

도 22의 (b)는, 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)이 영(Zero)인 경우의 도 17의 (a)의 신호 파형의 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 최악의 전극 중 S11 전극에 인가한 경우와, 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)이 영(Zero)이 아닌 경우의 도 20의 (a)의 신호 파형의 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 최악의 전극 중 S11 전극에 인가한 경우 각각에 대하여, S11 전극에서 실제로 형성된 전압 변화(점선)를 나타낸 도면이다.

도 22의 (b)를 참조하면, S11 전극은 RC 지연이 가장 긴 최악(Worst)의 전극이기 때문에, 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)이 영(Zero)인 신호 파형의 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 S11 전극에 인가하게 되면, 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 레벨이 바뀌는 시점에서, S11 전극의 전압이 인가된 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압까지 도달하지 못한다.

하지만, 도 22의 (b)를 참조하면, 터치전극 오버 구동시간(ΔTover_vcom) 동안 추가로 인가되는 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)이 영(Zero)이 아닌 신호 파형의 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 S11 전극에 인가하게 되면, 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(P1 지점)에서, S11 전극의 전압이 인가된 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압까지 도달할 수 있게 된다.

도 22의 (c)를 참조하면, S31 전극은 RC 지연이 가장 짧은 최선(Best)의 전극이기 때문에, 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)이 영(Zero)인 신호 파형의 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 S11 전극에 인가하게 되면, 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 레벨이 바뀌는 시점에서, S11 전극의 전압이 인가된 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압까지 도달할 수 있다.

도 22의 (c)를 참조하면, 터치전극 오버 구동시간(ΔTover_vcom) 동안 추가로 인가되는 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)이 영(Zero)이 아닌 신호 파형의 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 S11 전극에 인가하게 되더라도, 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(P1 지점)에서, S11 전극의 전압이 인가된 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압까지 더 빨리 도달할 수 있게 된다.

여기서, 터치전극 오버 구동시간(ΔTover_vcom) 및 터치전극 오버 구동전압(ΔVover_vcom)은 도 22의 (b)와 같은 최악(Worst)의 전극에서의 전압이 원하는 시점(터치구동신호(Vtouch_vcom)의 신호 전압 레벨의 변경 시점)에 원하는 수준(원하는 시점에서의 터치구동신호(Vtouch_vcom)의 전압)까지 도달할 수 있도록 설정되어 있다.

도 23은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 데이터라인의 2가지 위치(최선(Best)의 위치, 최악(Worst)의 위치) 각각에 대하여, 데이터라인에 인가된 터치데이터신호 2가지 유형에 따른 해당 위치에서의 데이터라인의 전압 변화를 나타낸 도면이다.

도 23의 (a)를 참조하면, 터치 구동모드에서, 데이터 구동부(120)는 터치데이터신호(Vtouch_data)를 데이터라인(DL)의 전체 또는 일부로 인가한다.

터치데이터신호(Vtouch_data)가 인가되는 데이터라인 상의 여러 지점의 위치에 따라 각 지점 별로 RC 부하(RC 지연)가 달라질 수 있다.

예를 들어, 데이터라인 DLm에서 3번째 행의 공통전극과 대응되는 P2 지점의 경우, 데이터 구동부(120)로부터 가장 멀리 떨어져 있어져 있어, RC 지연이 가장 길다. 따라서, 데이터라인 DLm에서 P2 지점이 RC 지연이 가장 긴 최악(Worst)의 데이터라인 지점이 된다. 또한, 데이터라인 DLm에서 1번째 행의 공통전극과 대응되는 P1 지점의 경우, 데이터 구동부(120)로부터 가장 가깝게 떨어져 있어져 있어, RC 지연이 가장 짧다. 따라서, 데이터라인 DLm에서 P1 지점이 RC 지연이 가장 짧은 최선(Best)의 데이터라인 지점이 된다.

도 23의 (b)는, 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)이 영(Zero)인 경우의 도 17의 (b)의 신호 파형의 터치데이터신호(Vtouch_data)를 데이터라인 DLm에 인가한 경우와, 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)이 영(Zero)이 아닌 경우의 도 20의 (b)의 신호 파형의 터치데이터신호(Vtouch_data)를 데이터라인 DLm에 인가한 경우 각각에 대하여, 데이터라인 DLm 상의 최악의 데이터라인 지점(P2)에서 실제로 형성된 전압 변화(점선)를 나타낸 도면이다.

도 23의 (b)를 참조하면, 데이터라인 DLm 상의 여러 지점 중 P2 지점은 RC 지연이 가장 긴 최악(Worst)의 데이터라인 지점이기 때문에, 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)이 영(Zero)인 신호 파형의 터치데이터신호(Vtouch_data)를 데이터라인 DLm에 인가하게 되면, 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨이 바뀌는 시점에서, 데이터라인 DLm 상의 최악의 데이터라인 지점(P2)에서의 전압(DLm(P=P2) 전압)이 인가된 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압까지 도달하지 못한다.

하지만, 도 23의 (b)를 참조하면, 데이터라인 오버 구동시간(ΔTover_data)동안 추가로 인가되는 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)이 영(Zero)이 아닌 신호 파형의 터치데이터신호(Vtouch_data)를 데이터라인 DLm에 인가하게 되면, 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(P1 지점)에서, 데이터라인 DLm 상의 최악의 데이터라인 지점(P2)에서의 전압(DLm(P=P2) 전압)이 인가된 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압까지 도달할 수 있게 된다.

도 23의 (c)를 참조하면, 데이터라인 DLm 상에서 P1 지점은, RC 지연이 가장 짧은 최선(Best)의 데이터라인 지점이기 때문에, 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)이 영(Zero)인 신호 파형의 터치데이터신호(Vtouch_data)를 데이터라인 DLm에 인가하게 되면, 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨이 바뀌는 시점에서, 최선(Best)의 데이터라인 지점(P1)의 전압이 인가된 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압까지 도달할 수 있다.

도 23의 (c)를 참조하면, 데이터라인 오버 구동시간(ΔTover_data) 동안 추가로 인가되는 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)이 영(Zero)이 아닌 신호 파형의 터치데이터신호(Vtouch_data)를 데이터라인 DLm에 인가하게 되더라도, 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(P1 지점)에서, 최선(Best)의 데이터라인 지점(P1)의 전압이 인가된 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압까지 더 빨리 도달할 수 있게 된다.

여기서, 데이터라인 오버 구동시간(ΔTover_data) 및 데이터라인 오버 구동전압(ΔVover_data)은 도 23의 (b)와 같은 최악(Worst)의 데이터라인 지점(P2)에서의 전압이 원하는 시점(터치데이터신호(Vtouch_data)의 신호 전압 레벨의 변경 시점)에 원하는 수준(원하는 시점에서의 터치데이터신호(Vtouch_data)의 전압)까지 도달할 수 있도록 설정되어 있다.

도 24는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서, 게이트라인의 2가지 위치(최선(Best)의 위치, 최악(Worst)의 위치) 각각에 대하여, 게이트라인에 인가된 터치게이트신호 2가지 유형에 따른 해당 위치에서의 게이트라인의 전압 변화를 나타낸 도면이다.

도 24의 (a)를 참조하면, 터치 구동모드에서, 게이트 구동부(130)는 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 데이터라인(DL)의 전체 또는 일부로 인가한다.

터치게이트신호(Vtouch_gate)가 인가되는 데이터라인 상의 여러 지점의 위치에 따라 각 지점 별로 RC 부하(RC 지연)가 달라질 수 있다.

예를 들어, 게이트라인 GLn에서 4번째 열의 공통전극과 대응되는 P2 지점의 경우, 게이트 구동부(130)로부터 가장 멀리 떨어져 있어져 있어, RC 지연이 가장 길다. 따라서, 게이트라인 GLn에서 P2 지점이 RC 지연이 가장 긴 최악(Worst)의 게이트라인 지점이 된다. 또한, 게이트라인 GLn에서 1번째 열의 공통전극과 대응되는 P1 지점의 경우, 게이트 구동부(130)로부터 가장 가깝게 떨어져 있어져 있어, RC 지연이 가장 짧다. 따라서, 게이트라인 GLn에서 P1 지점이 RC 지연이 가장 짧은 최선(Best)의 게이트라인 지점이 된다.

도 24의 (b)는, 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)이 영(Zero)인 경우의 도 17의 (c)의 신호 파형의 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 게이트라인 GLn에 인가한 경우와, 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)이 영(Zero)이 아닌 경우의 도 20의 (c)의 신호 파형의 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 게이트라인 GLn에 인가한 경우 각각에 대하여, 게이트라인 GLn 상의 최악의 게이트라인 지점(P2)에서 실제로 형성된 전압 변화(점선)를 나타낸 도면이다.

도 24의 (b)를 참조하면, 게이트라인 GLn 상에서 여러 지점 중 P2 지점은 RC 지연이 가장 긴 최악(Worst)의 게이트라인 지점이기 때문에, 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)이 영(Zero)인 신호 파형의 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 게이트라인 GLn에 인가하게 되면, 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호 전압 레벨이 바뀌는 시점에서, 게이트라인 GLn 상의 최악의 게이트라인 지점(P2)에서의 전압(DLm(P=P2) 전압)이 인가된 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압까지 도달하지 못한다.

하지만, 도 24의 (b)를 참조하면, 게이트라인 오버 구동시간(ΔTover_gate)동안 추가로 인가되는 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)이 영(Zero)이 아닌 신호 파형의 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 게이트라인 GLn에 인가하게 되면, 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(P1 지점)에서, 게이트라인 GLn 상의 최악의 게이트라인 지점(P2)에서의 전압(GLn(P=P2) 전압)이 인가된 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압까지 도달할 수 있게 된다.

도 24의 (c)를 참조하면, 게이트라인 GLn 상에서 P1 지점은, RC 지연이 가장 짧은 최선(Best)의 게이트라인 지점이기 때문에, 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)이 영(Zero)인 신호 파형의 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 게이트라인 GLn에 인가하게 되면, 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호 전압 레벨이 바뀌는 시점에서, 최선(Best)의 게이트라인 지점(P1)의 전압이 인가된 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압까지 도달할 수 있다.

도 24의 (c)를 참조하면, 게이트라인 오버 구동시간(ΔTover_gate) 동안 추가로 인가되는 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)이 영(Zero)이 아닌 신호 파형의 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 게이트라인 GLn에 인가하게 되더라도, 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호 전압 레벨이 하이 레벨(HIGH)에서 로우 레벨(LOW)로 바뀌는 시점(P1 지점)에서, 최선(Best)의 게이트라인 지점(P1)의 전압이 인가된 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압까지 더 빨리 도달할 수 있게 된다.

여기서, 게이트라인 오버 구동시간(ΔTover_gate) 및 게이트라인 오버 구동전압(ΔVover_gate)은 도 24의 (b)와 같은 최악(Worst)의 게이트라인 지점(P2)에서의 전압이 원하는 시점(터치게이트신호(Vtouch_gate)의 신호 전압 레벨의 변경 시점)에 원하는 수준(원하는 시점에서의 터치게이트신호(Vtouch_gate)의 전압)까지 도달할 수 있도록 설정되어 있다.도 25은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각이 빗살 모양을 포함하는 패턴인 경우, S11 전극이 형성된 단위 터치전극 영역에 대한 평면도이다.

공통전극 및 터치전극 역할을 모두 할 수 있는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각은, 도 1 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 블록 모양의 패턴일 수도 있지만, 도 25에 도시된 S11 전극과 같이, 높은 개구율, 넓은 광시야각 등을 위해, 빗살 모양의 패턴으로 되어 있을 수도 있다.

또한, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 전극(S11)에는 공통전압(Vcom) 또는 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 전달하기 위한 신호라인이 적어도 하나 연결될 수 있다.

도 25의 예시도에서는, 저항 감소를 위해, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 전극(S11)에 2개의 신호라인(SL11, SL11')이 연결되어 있다.

도 26은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에서 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각이 빗살 모양을 포함하는 패턴인 경우, 단위 터치전극 영역에 대한 단면도이다.

도 26을 참조하면, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 패널(110)에는, 일 예로, 하부 기판(2600)에 게이트라인(2402)이 제2방향(가로방향, 도 26에서 좌우 방향)으로 형성되고, 그 위에 게이트 절연층(2604)이 형성된다.

게이트 절연층(2604) 위에 데이터라인(2606)이 제1방향(세로방향, 도 26에서 지면에 대한 수직방향)으로 형성되고, 그 위에, 제1보호층(Passivation Layer, 408)이 형성된다.

제1보호층(2608) 위에, 각 화소 영역의 화소 전극(2610)과 신호라인(2612)이 형성되고, 그 위에, 제2보호층(2614)이 형성될 수 있다. 여기서, 신호라인(2612)은 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 각각에서 터치 집적회로(140)까지 연결되어, 터치 구동모드에서 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 전달하는 라인이다.

제2보호층(2614) 위에, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 하나의 전극(2616)이 형성되고, 그 위에, 액정층(2618)이 형성된다. 여기서, 공통전극 및 터치전극 역할을 하는 하나의 전극(2616)은, 복수의 전극(S11~S14, S21~S24, S31~S34) 중 하나로서, 각 빗살 부분이 여러 개로 나뉘어져 도 26에 표시되어 있다.

액정층(2618) 위에, 블랙 매트릭스(Black Matrix), 칼라 필터(Color Filter) 등이 형성되는 상부 기판(2620)이 위치한다.

한편, 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)에 포함된 터치 집적회로(140)는 이상의 도면들에서 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)의 외부에 포함되어 구현될 수도 있으나, 도 27에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(120) 또는 게이트 구동부(130)의 내부에 포함되어 구현될 수도 있다.

도 27a 및 도 27b는 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)를 나타낸 다른 도면이다.

도 27a는 터치 집적회로(140)가 데이터 구동부(120)에 포함된 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)를 나타낸 도면이고, 도 27의 (b)는 터치 집적회로(140)가 게이트 구동부(130)에 포함된 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)를 나타낸 도면이다.

도 27a의 경우, 터치 구동모드 시, 터치전극 역할을 하는 공통전극으로 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom)와 데이터라인으로 인가되는 터치데이터신호(Vtouch_data)가 데이터 구동부(120)에서 최종적으로 출력되는 형태이다.

도 27b의 경우, 터치 구동모드 시, 터치전극 역할을 하는 공통전극으로 인가되는 터치구동신호(Vtouch_vcom)와 게이트라인으로 인가되는 터치게이트신호(Vtouch_gate)가 게이트 구동부(130)에서 최종적으로 출력되는 형태이다.

이상에서 설명한 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 구동 방법을 도 28을 참조하여 간략하게 다시 설명한다.

도 28은 일 실시예에 따른 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 구동 방법에 대한 흐름도이다.

도 28을 참조하면, 복수의 데이터라인(DL) 및 복수의 게이트라인(GL)이 형성되어 다수의 화소(P)가 정의되고 복수의 공통전극(S11~S34)이 형성된 패널(110)과 터치 집적회로(140)를 포함하는 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)의 구동방법은, 디스플레이 구동 타이밍 시, 복수의 데이터라인(DL)으로 데이터전압(Vdata)을 공급하고, 복수의 게이트라인(GL)으로 스캔신호(SCAN)를 순차적으로 공급하며, 복수의 공통전극으로 공통 전압(Vcom)을 인가하는 디스플레이 구동 단계(S2810)와, 터치 구동 타이밍 시, 복수의 공통전극 중 적어도 하나의 공통전극으로 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 인가하며, 복수의 데이터라인(DL) 중 적어도 하나의 데이터라인으로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 더 인가하거나, 복수의 게이트라인(GL) 중 적어도 하나의 게이트라인으로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 더 인가하는 터치 구동 단계(S2820) 등을 포함할 수 있다.

도 28을 참조하면, 디스플레이 구동 단계(S2810) 및 터치 구동 단계(S2820)는 반복적으로 수행될 수 있다.

터치 구동 단계(S2820)에서, 정해진 시간(ΔTover_vcom) 동안, 신호 세기가 기준 전압(Vtouch_ref)보다 정해진 전압(2*ΔVover_vcom)만큼 큰 파형을 갖는 터치구동신호(Vtouch_vcom)를 복수의 공통전극 중 적어도 하나의 공통전극으로 인가할 수 있다.

또한, 터치 구동 단계(S2820)에서, 복수의 데이터라인 중 적어도 하나의 데이터라인으로 터치데이터신호(Vtouch_data)를 더 인가하는 경우, 정해진 시간(ΔTover_data) 동안, 신호 세기가, 기준 전압(Vtouch_ref)보다 정해진 전압(2*ΔVover_data)만큼 큰 파형의 터치데이터신호(Vtouch_data)를 인가할 수 있다.

또한, 터치 구동 단계(S2820)에서, 복수의 게이트라인 중 적어도 하나의 게이트라인으로 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 더 인가하는 경우, 정해진 시간(ΔTover_gate) 동안, 신호 세기가 기준 전압(Vtouch_ref)보다 정해진 전압(2*ΔVover_gate)만큼 큰 파형의 터치게이트신호(Vtouch_gate)를 인가할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 터치 구동의 부하를 커지게 하고 터치 센싱 정확도를 떨어뜨리거나 터치 센싱 자체를 불가능하게 할 수 있는 기생 캐패시턴스의 형성을 방지하는 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100) 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 기존에는 기생 캐패시턴스로 인해, 구현할 수 없었던 중대형 이상의 터치스크린 패널 일체형 표시장치(100)를 제공할 수 있다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 터치스크린 패널 일체형 표시장치 110: 패널
120: 데이터 구동부 130: 게이트 구동부
140: 터치 집적회로 400: 하부 기판
402: 게이트라인 406: 데이터라인
410: 화소 전극 412: 신호라인
416: 전극(공통전극, 터치전극) 418: 액정층
420: 상부 기판

Claims

디스플레이 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인으로 데이터 전압을 공급하고,
터치 구동모드인 경우, 상기 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호를 공급하며, 상기 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 터치데이터신호를 공급하고,
상기 디스플레이 구동모드인 경우 상기 복수의 데이터 라인으로 상기 데이터 전압을 공급하고, 상기 터치 구동모드인 경우 상기 복수의 데이터 라인의 전체 또는 일부로 상기 터치데이터신호를 공급하기 위한 데이터라인 멀티플렉서와,
상기 터치 구동모드인 경우 상기 복수의 전극의 전체 또는 일부로 상기 터치구동신호를 공급하기 위한 터치전극 멀티플렉서를 포함하고,
상기 터치구동신호 및 상기 터치데이터신호는 동일한 전압 파형을 갖는 신호이고,
상기 복수의 데이터라인 중 상기 터치데이터신호가 인가되는 일부의 데이터라인은, 상기 터치구동신호가 인가되는 전극에 대응되어 위치하는 데이터 구동 집적회로.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이 구동모드인 경우 상기 터치전극 멀티플렉서를 통해 디스플레이 구동에 필요한 공통전압을 상기 복수의 전극 모두로 공급하는 데이터 구동 집적회로.
삭제
제1항에 있어서,
상기 터치구동신호 및 상기 터치데이터신호는, 정해진 시간 동안, 신호 세기가 기준 전압보다 큰 파형의 신호인 데이터 구동 집적회로.
제4항에 있어서,
상기 터치구동신호가 인가되는 전극의 위치에 따라, 상기 터치구동신호에서, 상기 정해진 시간이 다르게 설정되거나, 상기 기준 전압보다 높게 하는 신호세기의 정도가 다르게 설정되고,
상기 터치데이터신호가 인가되는 데이터라인의 위치에 따라, 상기 터치데이터신호에서, 상기 정해진 시간이 다르게 설정되거나, 기준전압보다 높게 하는 신호세기의 정도가 다르게 설정되는 데이터 구동 집적회로.
디스플레이 구동모드인 경우, 표시패널에 배치된 복수의 게이트라인으로 스캔 신호를 공급하고,
터치 구동모드인 경우, 상기 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호가 인가되는 동안, 상기 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 상기 터치구동신호와 대응되는 터치게이트신호를 공급하며,
상기 디스플레이 구동모드인 경우 상기 복수의 게이트라인으로 상기 스캔 신호를 공급하고, 상기 터치 구동모드인 경우 상기 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 상기 터치게이트신호를 공급하기 위한 게이트라인 멀티플렉서를 포함하고,
상기 터치구동신호 및 상기 터치게이트신호는 동일한 전압 파형을 갖는 신호이고,
상기 복수의 게이트라인 중 상기 터치게이트신호가 인가되는 일부의 게이트라인은, 상기 터치구동신호가 인가되는 전극에 대응되어 위치하는 게이트 구동 집적회로.
삭제
제6항에 있어서,
상기 터치구동신호 및 상기 터치게이트신호는, 정해진 시간 동안, 신호 세기가 기준 전압보다 큰 파형의 신호인 게이트 구동 집적회로.
제8항에 있어서,
상기 터치구동신호가 인가되는 전극의 위치에 따라, 상기 터치구동신호에서, 상기 정해진 시간이 다르게 설정되거나, 상기 기준 전압보다 높게 하는 신호세기의 정도가 다르게 설정되고,
상기 터치게이트신호가 인가되는 데이터라인의 위치에 따라, 상기 터치게이트신호에서, 상기 정해진 시간이 다르게 설정되거나, 기준전압보다 높게 하는 신호세기의 정도가 다르게 설정되는 게이트 구동 집적회로.
표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 생성된 터치구동신호를 공급하기 위한 터치전극 멀티플렉서를 포함하고,
상기 터치전극 멀티플렉서를 통해 공급되는 터치구동신호는, 정해진 시간 동안, 신호 세기가 기준 전압보다 큰 파형의 신호인 터치 집적회로.
제10항에 있어서,
상기 터치구동신호가 인가되는 전극의 위치에 따라, 상기 터치구동신호에서, 상기 정해진 시간이 다르게 설정되거나, 기준전압보다 높게 하는 신호세기의 정도가 다르게 설정되는 터치 집적회로.
제10항에 있어서,
상기 터치구동신호와 동일한 전압 파형을 갖는 터치데이터신호가 데이터 구동 집적회로를 통해 복수의 데이터라인 중 전체 또는 일부로 인가되도록 하는 터치 집적회로.
제10항에 있어서,
상기 터치구동신호와 동일한 전압 파형을 갖는 터치게이트신호가 게이트 구동 집적회로를 통해 복수의 게이트라인 중 전체 또는 일부로 인가되도록 하는 터치 집적회로.
제10항에 있어서,
데이터 구동 집적회로의 외부에 포함되거나,
상기 데이터 구동 집적회로의 내부에 포함되거나,
상기 데이터 구동 집적회로와 함께 별도의 드라이버 집적회로에 포함되는 터치 집적회로.
터치 구동모드인 경우 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호를 공급하기 위한 터치전극 멀티플렉서; 및
디스플레이 구동모드인 경우 상기 표시패널에 배치된 복수의 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하고, 상기 터치 구동모드인 경우 상기 복수의 데이터 라인의 전체 또는 일부로 상기 터치구동신호와 대응되는 터치데이터신호를 공급하기 위한 데이터라인 멀티플렉서를 포함하고,
상기 터치구동신호 및 상기 터치데이터신호는,
전압 수준이 상이한 두 단계의 하이 레벨과 전압 수준이 상이한 두 단계의 로우 레벨을 갖는 신호인 데이터 구동 집적회로.
제15항에 있어서,
상기 터치구동신호 및 상기 터치데이터신호 각각은,
일정 시간 동안 상기 두 단계의 하이 레벨 중 높은 하이 레벨의 전압을 갖고 이후 상기 두 단계의 하이 레벨 중 낮은 하이 레벨의 전압을 가지며, 상기 일정 시간 동안 상기 두 단계의 로우 레벨 중 낮은 로우 레벨의 전압을 갖고, 이후 상기 두 단계의 로우 레벨 중 높은 로우 레벨의 전압을 갖는 데이터 구동 집적회로.
제16항에 있어서,
상기 터치구동신호는,
상기 일정 시간으로서 터치전극 오버 구동시간 동안, 신호세기가 터치기준전압보다 터치전극 오버 구동전압의 2배만큼 큰 파형을 갖되,
상기 터치구동신호에서 상기 터치기준전압은 상기 터치구동신호에서 두 단계의 하이 레벨 중 낮은 하이 레벨과 두 단계의 로우 레벨 중 높은 로우 레벨 간의 전압 차이이고,
상기 터치구동신호에서 상기 터치전극 오버 구동전압은 상기 터치구동신호에서의 두 단계의 하이 레벨 간의 전압 차이 또는 상기 터치구동신호에서의 두 단계의 로우 레벨 간의 전압 차이이며,
상기 터치데이터신호는,
상기 일정 시간으로서 데이터라인 오버 구동시간 동안, 신호세기가 상기 터치기준전압보다 데이터라인 오버 구동전압의 2배만큼 큰 파형을 갖되,
상기 터치데이터신호에서 데이터라인 오버 구동전압은 상기 터치데이터신호에서의 두 단계의 하이 레벨 간의 전압 차이 또는 상기 터치데이터신호에서의 두 단계의 로우 레벨 간의 전압 차이인 데이터 구동 집적회로.
제17항에 있어서,
하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된 시점에서,
상기 터치구동신호가 인가된 전극의 전압과 상기 터치데이터신호가 인가된 데이터라인의 전압이 동일해지도록, 상기 터치전극 오버 구동시간 및 상기 데이터라인 오버 구동시간을 영(Zero) 이상의 시간 값으로 설정하는 데이터 구동 집적회로.
제18항에 있어서,
상기 터치구동신호가 인가될 전극이 신호지연이 큰 위치에 있는 전극일 수록, 상기 터치전극 오버 구동시간을 길게 설정하고,
상기 터치데이터신호가 인가될 데이터라인이 신호지연이 큰 위치에 있는 데이터라인일 수록, 상기 데이터라인 오버 구동시간을 길게 설정하는 데이터 구동 집적회로.
제17항에 있어서,
하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된 시점에서,
상기 터치구동신호가 인가된 전극의 전압과 상기 터치데이터신호가 인가된 데이터라인의 전압이 동일해지도록, 상기 터치전극 오버 구동전압 및 상기 데이터라인 오버 구동전압을 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정하는 데이터 구동 집적회로.
제20항에 있어서,
상기 터치구동신호가 인가될 전극이 신호지연이 큰 위치에 있는 전극일 수록, 상기 터치전극 오버 구동전압을 크게 설정하고,
상기 터치데이터신호가 인가될 데이터라인이 신호지연이 큰 위치에 있는 데이터라인일 수록, 상기 데이터라인 오버 구동전압을 크게 설정하는 데이터 구동 집적회로.
디스플레이 구동모드인 경우 표시패널에 배치된 복수의 게이트라인으로 스캔 신호를 공급하고, 터치 구동모드인 경우 상기 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 터치게이트신호를 공급하기 위한 게이트라인 멀티플렉서를 포함하고,
상기 게이트라인 멀티플렉서는,
상기 터치 구동모드인 경우, 상기 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호가 인가되는 동안, 상기 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 상기 터치구동신호와 대응되는 상기 터치게이트신호를 공급하며,
상기 터치구동신호 및 상기 터치게이트신호는,
전압 수준이 상이한 두 단계의 하이 레벨과 전압 수준이 상이한 두 단계의 로우 레벨을 갖는 신호인 게이트 구동 집적회로.
제22항에 있어서,
상기 터치구동신호 및 상기 터치게이트신호 각각은,
일정 시간 동안 상기 두 단계의 하이 레벨 중 높은 하이 레벨의 전압을 갖고 이후 상기 두 단계의 하이 레벨 중 낮은 하이 레벨의 전압을 가지며, 상기 일정 시간 동안 상기 두 단계의 로우 레벨 중 낮은 로우 레벨의 전압을 갖고 이후 상기 두 단계의 로우 레벨 중 높은 로우 레벨의 전압을 갖는 게이트 구동 집적회로.
제23항에 있어서,
상기 터치구동신호는,
상기 일정 시간으로서 터치전극 오버 구동시간 동안, 신호세기가 터치기준전압보다 터치전극 오버 구동전압의 2배만큼 큰 파형을 갖되,
상기 터치구동신호에서 터치기준전압은 상기 터치구동신호에서 두 단계의 하이 레벨 중 낮은 하이 레벨과 두 단계의 로우 레벨 중 높은 로우 레벨 간의 전압 차이이고,
상기 터치구동신호에서 터치전극 오버 구동전압은 상기 터치구동신호에서의 두 단계의 하이 레벨 간의 전압 차이 또는 상기 터치구동신호에서의 두 단계의 로우 레벨 간의 전압 차이이며,
상기 터치게이트신호는,
상기 일정 시간으로서 게이트라인 오버 구동시간 동안, 신호세기가 상기 터치기준전압보다 게이트라인 오버 구동전압의 2배만큼 큰 파형을 갖되,
상기 터치구동신호에서 상기 게이트라인 오버 구동전압은 상기 터치게이트신호에서의 두 단계의 하이 레벨 간의 전압 차이 또는 상기 터치게이트신호에서의 두 단계의 로우 레벨 간의 전압 차이인 게이트 구동 집적회로.
제24항에 있어서,
하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된 시점에서,
상기 터치구동신호가 인가된 전극의 전압과 상기 터치게이트신호가 인가된 게이트라인의 전압이 동일해지도록, 상기 게이트라인 오버 구동시간을 영(Zero) 이상의 시간 값으로 설정하는 게이트 구동 집적회로.
제25항에 있어서,
상기 터치게이트신호가 인가될 게이트라인이 신호지연이 큰 위치에 있는 게이트라인일 수록, 상기 게이트라인 오버 구동시간이 길게 설정된 게이트 구동 집적회로.
제24항에 있어서,
하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된 시점에서,
상기 터치구동신호가 인가된 전극의 전압과 상기 터치게이트신호가 인가된 게이트라인의 전압이 동일해지도록, 상기 게이트라인 오버 구동전압을 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정하는 게이트 구동 집적회로.
제27항에 있어서,
상기 터치게이트신호가 인가될 데이터라인이 신호지연이 큰 위치에 있는 게이트라인일 수록, 상기 게이트라인 오버 구동전압이 크게 설정된 게이트 구동 집적회로.
터치 구동모드에서, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호를 공급하기 위한 터치전극 멀티플렉서; 및
상기 터치 구동모드에서, 상기 표시패널에 배치된 복수의 데이터라인의 전체 또는 일부로 상기 터치구동신호와 동일한 전압파형의 터치데이터신호를 공급하기 위한 데이터라인 멀티플렉서를 포함하고,
상기 터치구동신호 및 상기 터치데이터신호 각각은, 전압 수준이 상이한 두 단계의 하이 레벨과 전압 수준이 상이한 두 단계의 로우 레벨을 갖는 신호인 터치 집적회로.
제29항에 있어서,
상기 터치구동신호 및 상기 터치데이터신호 각각은,
일정 시간 동안 상기 두 단계의 하이 레벨 중 높은 하이 레벨의 전압을 갖고 이후 상기 두 단계의 하이 레벨 중 낮은 하이 레벨의 전압을 가지며, 상기 일정 시간 동안 상기 두 단계의 로우 레벨 중 낮은 로우 레벨의 전압을 갖고, 이후 상기 두 단계의 로우 레벨 중 높은 로우 레벨의 전압을 갖는 터치 집적회로.
제30항에 있어서,
상기 터치구동신호는,
상기 일정 시간으로서 터치전극 오버 구동시간 동안, 신호세기가 터치기준전압보다 터치전극 오버 구동전압의 2배만큼 큰 파형을 갖되,
상기 터치구동신호에서 터치기준전압은 상기 터치구동신호에서 두 단계의 하이 레벨 중 낮은 하이 레벨과 두 단계의 로우 레벨 중 높은 로우 레벨 간의 전압 차이이고,
상기 터치구동신호에서 터치전극 오버 구동전압은 상기 터치구동신호에서의 두 단계의 하이 레벨 간의 전압 차이 또는 상기 터치구동신호에서의 두 단계의 로우 레벨 간의 전압 차이이며,
상기 터치데이터신호는,
상기 일정 시간으로서 데이터라인 오버 구동시간 동안, 신호세기가 상기 터치기준전압보다 데이터라인 오버 구동전압의 2배만큼 큰 파형을 갖되,
상기 터치데이터신호에서 데이터라인 오버 구동전압은 상기 터치데이터신호에서의 두 단계의 하이 레벨 간의 전압 차이 또는 상기 터치데이터신호에서의 두 단계의 로우 레벨 간의 전압 차이인 터치 집적회로.
제31항에 있어서,
하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된 시점에서,
상기 터치구동신호가 인가된 전극의 전압과 상기 터치데이터신호가 인가된 데이터라인의 전압이 동일해지도록, 상기 터치전극 오버 구동시간 및 상기 데이터라인 오버 구동시간을 영(Zero) 이상의 시간 값으로 설정하는 표시장치용 터치 집적회로.
제32항에 있어서,
상기 터치구동신호가 인가될 전극이 신호지연이 큰 위치에 있는 전극일 수록, 상기 터치전극 오버 구동시간을 길게 설정하고,
상기 터치데이터신호가 인가될 데이터라인이 신호지연이 큰 위치에 있는 데이터라인일 수록, 상기 데이터라인 오버 구동시간을 길게 설정하는 표시장치용 터치 집적회로.
제31항에 있어서,
하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된 시점에서,
상기 터치구동신호가 인가된 전극의 전압과 상기 터치데이터신호가 인가된 데이터라인의 전압이 동일해지도록, 상기 터치전극 오버 구동전압 및 상기 데이터라인 오버 구동전압을 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정하는 터치 집적회로.
제34항에 있어서,
상기 터치구동신호가 인가될 전극이 신호지연이 큰 위치에 있는 전극일 수록, 상기 터치전극 오버 구동전압을 크게 설정하고,
상기 터치데이터신호가 인가될 데이터라인이 신호지연이 큰 위치에 있는 데이터라인일 수록, 상기 데이터라인 오버 구동전압을 크게 설정하는 표시장치용 터치 집적회로.
터치 구동모드에서, 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호를 공급하기 위한 터치전극 멀티플렉서; 및
상기 터치 구동모드에서, 상기 표시패널에 배치된 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 상기 터치구동신호와 동일한 전압 파형의 터치게이트신호를 공급하기 위한 게이트라인 멀티플렉서를 포함하고,
상기 터치구동신호 및 상기 터치게이트신호 각각은, 전압 수준이 상이한 두 단계의 하이 레벨과 전압 수준이 상이한 두 단계의 로우 레벨을 갖는 신호인 터치 집적회로.
제36항에 있어서,
상기 터치구동신호 및 상기 터치게이트신호 각각은,
일정 시간 동안 상기 두 단계의 하이 레벨 중 높은 하이 레벨의 전압을 갖고 이후 상기 두 단계의 하이 레벨 중 낮은 하이 레벨의 전압을 가지며, 상기 일정 시간 동안 상기 두 단계의 로우 레벨 중 낮은 로우 레벨의 전압을 갖고 이후 상기 두 단계의 로우 레벨 중 높은 로우 레벨의 전압을 갖는 터치 집적회로.
제37항에 있어서,
상기 터치구동신호는,
상기 일정 시간으로서 터치전극 오버 구동시간 동안, 신호세기가 터치기준전압보다 터치전극 오버 구동전압의 2배만큼 큰 파형을 갖되,
상기 터치구동신호에서 터치기준전압은 상기 터치구동신호에서 두 단계의 하이 레벨 중 낮은 하이 레벨과 두 단계의 로우 레벨 중 높은 로우 레벨 간의 전압 차이이고,
상기 터치구동신호에서 터치전극 오버 구동전압은 상기 터치구동신호에서의 두 단계의 하이 레벨 간의 전압 차이 또는 상기 터치구동신호에서의 두 단계의 로우 레벨 간의 전압 차이이며,
상기 터치게이트신호는,
상기 일정 시간으로서 게이트라인 오버 구동시간 동안, 신호세기가 상기 터치기준전압보다 게이트라인 오버 구동전압의 2배만큼 큰 파형을 갖되,
상기 터치게이트신호에서 게이트라인 오버 구동전압은 상기 터치게이트신호에서의 두 단계의 하이 레벨 간의 전압 차이 또는 상기 터치게이트신호에서의 두 단계의 로우 레벨 간의 전압 차이인 터치 집적회로.
제38항에 있어서,
하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된 시점에서,
상기 터치구동신호가 인가된 전극의 전압과 상기 터치게이트신호가 인가된 게이트라인의 전압이 동일해지도록, 상기 게이트라인 오버 구동시간을 영(Zero) 이상의 시간 값으로 설정하는 터치 집적회로.
제39항에 있어서,
상기 터치게이트신호가 인가될 게이트라인이 신호지연이 큰 위치에 있는 게이트라인일 수록, 상기 게이트라인 오버 구동시간이 길게 설정된 터치 집적회로.
제38항에 있어서,
하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된 시점에서,
상기 터치구동신호가 인가된 전극의 전압과 상기 터치게이트신호가 인가된 게이트라인의 전압이 동일해지도록, 상기 게이트라인 오버 구동전압을 영(Zero) 이상의 전압 값으로 설정하는 터치 집적회로.
제41항에 있어서,
상기 터치게이트신호가 인가될 데이터라인이 신호지연이 큰 위치에 있는 게이트라인일 수록, 상기 게이트라인 오버 구동전압이 크게 설정된 터치 집적회로.
터치 구동모드인 경우 표시패널에 배치된 복수의 전극의 전체 또는 일부로 터치구동신호를 공급하기 위한 터치전극 멀티플렉서;
디스플레이 구동모드인 경우 상기 표시패널에 배치된 복수의 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하고, 상기 터치 구동모드인 경우 상기 복수의 데이터 라인의 전체 또는 일부로 터치데이터신호를 공급하기 위한 데이터라인 멀티플렉서; 및
상기 디스플레이 구동모드인 경우 상기 표시패널에 배치된 복수의 게이트라인으로 스캔 신호를 공급하고, 상기 터치 구동모드인 경우 상기 복수의 게이트라인의 전체 또는 일부로 터치게이트신호를 공급하기 위한 게이트라인 멀티플렉서를 더 포함하고,
상기 터치구동신호, 상기 터치데이터신호 및 상기 터치게이트신호는 모두 동일한 전압 파형이거나, 상기 터치구동신호, 상기 터치데이터신호 및 상기 터치게이트신호 중 적어도 하나는 나머지와 다른 전압 파형인 데이터 구동 집적회로.