KR101926525B1 - 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101926525B1
KR101926525B1 KR1020120113460A KR20120113460A KR101926525B1 KR 101926525 B1 KR101926525 B1 KR 101926525B1 KR 1020120113460 A KR1020120113460 A KR 1020120113460A KR 20120113460 A KR20120113460 A KR 20120113460A KR 101926525 B1 KR101926525 B1 KR 101926525B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
horizontal
horizontal period
touch sensor
period
driving
Prior art date
Application number
KR1020120113460A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130039704A (ko
Inventor
카츠요시 히라키
김성철
타카유키 스즈키
토모노리 미요카와
유병삼
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Publication of KR20130039704A publication Critical patent/KR20130039704A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101926525B1 publication Critical patent/KR101926525B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04184—Synchronisation with the driving of the display or the backlighting unit to avoid interferences generated internally
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2092—Details of a display terminals using a flat panel, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • G09G3/2096—Details of the interface to the display terminal specific for a flat panel
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/08—Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 디스플레이로부터의 노이즈 영향을 저감하여 오동작을 방지하고 조작감을 향상시킬 수 있는 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명의 터치 센서를 구비한 표시 장치는 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 제1 수평 기간과, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 조합한 수평 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 수평 제어 신호에 기초하여 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간에서 터치 센서를 센싱하는 터치 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE HAVING TOUCH SENSOR AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정전 용량 방식의 터치 센서은 손가락의 접촉 등에 의한 정전 용량의 변화를 측정하는 것에 의해 터치 위치를 검출하는 것이며, 예를 들면 휴대 전화나 태블릿 PC 등에 적용되고 있다.
도 1은 종래의 일반적인 터치 센서를 구비한 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 1에서 액정 표시 장치는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; 이하 LCD)(10)와, LCD(10) 표면에 설치된 터치 센서(20)를 구비한다.
LCD(10)는 제1 편광판(11), TFT(Thin Film Transistor)측 유리 기판(12), TFT측 유리 기판(12)에 형성된 액정 구동 전극(13), 칼라 필터측 유리 기판(14), 제2 편광판(15)이 적층되어 구성되어 있다. 액정은 TFT측 유리 기판(12)과 칼라 필터측 유리 기판(14) 사이에 형성되지만 도시를 생략하고 있다. 또한, 칼라 필터 및 배향막도 도시를 생략하고 있다.
패널형 터치 센서(20)는 제2 편광판(12)과 에어갭을 개재하여 설치된 쉴드 ITO(Indium Tin Oxide)(21), 센서 기판(22), 센서 기판(22)의 표면에 형성된 센서 ITO(23), 접착제(24)에 의해 LCD(10) 및 센서 기판(22)과 접착되는 커버 유리(25)가 적층되어 구성되어 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 액정 표시 장치의 구동 회로를 나타낸 회로 블록도이다.
도 2에서 액정 표시 장치의 구동 회로는 LCD(10)에 접속된 타이밍 컨트롤러(30)와, 터치 센서(20)에 접속된 터치 컨트롤러(40)와, 타이밍 컨트롤러(30) 및 터치 컨트롤러(40)에 접속된 호스트 컨트롤러(50)를 구비하고 있다.
타이밍 컨트롤러(30)는 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 제1 클럭 신호와, 화상 데이터 신호 및 수평 동기 신호에 기초하여 LCD(10)로 LCD 제어 신호를 출력하고, LCD(10)의 액정 구동을 실행한다.
터치 컨트롤러(40)는 터치 센서(20)에 구동 신호(구형파)(Tx)를 출력하여 터치 센서(20)을 구동함과 동시에, 터치 센서(20)로부터 리드아웃 신호(Rx)를 입력한다. 터치 컨트롤러(40)는 입력된 리드아웃 신호(Rx)에 기초하여 좌표 데이터 신호를 산출하고, 좌표 데이터를 호스트 컨트롤러(50)로 출력한다. 터치 컨트롤러(40)의 동작 타이밍은 타이밍 컨트롤러(30)의 동작 타이밍으로부터 독립하고 있다(GND는 공통).
일반적으로, 액정 표시 장치에서는 LCD(10)의 액정 구동에 수반하여 LCD 노이즈가 발생한다. 또한, 가장 큰 LCD 노이즈는 액정 구동 전극(13)에 공급되는 공통 전압(Vcom)의 변동에 의한 노이즈이다.
도 1에 나타낸 액정 표시 장치에서 칼라 필터측 유리 기판(14)은 약 0.4mm, 제2 편광판(15)은 약 0.2mm, 에어갭은 약 0.5mm, 센서 기판(22)은 약 0.5mm의 두께를 각각 갖고 있다.
이에 따라, LCD 노이즈 발생원이 되는 액정 구동 전극(13)으로부터 터치 센서(20)의 센서 ITO(23)까지는 약 1.6mm의 거리가 확보되어 있다. 쉴드 ITO(21)가 존재하는 것과 동시에 쉴드 ITO(21)가 그라운드(GND)에 접속되어 있으므로, 도 1에 나타낸 터치 센서(20)는 LCD 노이즈에 대한 강한 구성이다.
한편, 최근에는 정전 용량 방식의 터치 센서의 박형화가 진행되고 있고, 디스플레이의 상부 기판과 그 위의 편광판 사이에 터치 센서를 형성한 온 셀(on cell) 방식의 터치 센서가 제안되고 있다. (예를 들면, 특허 문헌 1 참조)
도 3은 종래의 박형 터치 센서를 구비한 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3에서 액정 표시 장치는 LCD(10A)와, LCD(10A)의 내부에 센서 ITO(23)가 형성된 터치 센서(20A)로 구성되어 있다.
LCD(10A)는 제1 편광판(11), TFT측 유리 기판(12), 액정 구동 전극(13), 칼라 필터측 유리 기판(14), 제2 편광판(15)이 적층되어 구성되어 있다. 액정은 TFT측 유리 기판(12)과 칼라 필터측 유리 기판(14) 사이에 형성되지만 도시를 생략하고 있다. 또한, 칼라 필터 및 배향막도 도시를 생략하고 있다.
터치 센서(20A)는 칼라 필터측 유리 기판(14)과 제2 편광판(15) 사이에 형성된 센서 ITO(23), 접착제(24)에 의해 제2 편광판(15)의 표면에 접착되는 커버 유리(25)가 적층되어 구성되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개 특개2010-232162호
그러나, 종래의 박형 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치는 아래와 같은 문제점이 있다.
도 3에 나타낸 종래의 박형 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치에서 칼라 필터측 유리 기판(14)이 약 0.4mm의 두께이므로, LCD 노이즈 발생원인이 되는 액정 구동 전극(13)으로부터 터치 센서(20A)의 센서 ITO(23)까지의 거리가 약 0.4mm가 된다.
즉, 도 3에 나타낸 종래의 액정 표시 장치는, 도 1에 나타낸 액정 표시 장치와 대비하여, 액정 구동 전극(13)과 센서 ITO(23)의 거리가 가깝게 된다. 또한, 도 1에 나타낸 쉴드 ITO가 생략되어 있으므로, LCD 노이즈의 영향을 받기 쉬운 구성이 되고 있다. 이로 인하여, LCD 노이즈의 영향에 의해 오동작이 발생함과 동시에 조작감이 저하하여 터치 센서(20A)의 퍼포먼스가 저하되는 문제가 있었다.
예를 들면, 도 3에 나타낸 박형 터치 센서(20A)에서는 최대 840mV의 피크 노이즈가 발생하고 15.6㎲ 동안 노이즈가 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 디스플레이로부터의 노이즈 영향을 저감함으로써 오동작을 방지하고 조작감을 향상시킬 수 있는 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 표시 장치는, 화상 데이터를 표시하는 디스플레이와, 상기 디스플레이의 내부 또는 외부에 부가된 터치 센서와, 상기 디스플레이 구동을 제어하고, 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 제1 수평 기간과, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 조합한 수평 제어 신호를 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 수평 제어 신호를 이용하여 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간에서, 상기 디스플레이의 구동 기간과 중첩되지 않도록 상기 터치 센서를 구동 및 센싱하는 터치 컨트롤러를 구비한다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 상기 화상 데이터를 복수 라인분 기억하는 라인 메모리와, 상기 호스트 컨트롤러로부터의 제1 클럭 신호 보다 주파수가 높은 제2 클럭 신호를 생성하는 발진기와, 상기 수평 동기 신호와 동기하는 타이밍으로 상기 라인 메모리에 상기 화상 데이터를 기억시킴과 아울러, 상기 제2 클럭 신호를 이용하여 상기 수평 제어 신호를 생성하는 메모리 컨트롤 회로와, 상기 수평 제어 신호에 동기하는 타이밍으로 상기 라인 메모리로부터 상기 화상 데이터를 읽어냄과 아울러, 상기 디스플레이를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤 신호 생성부를 구비한다.
상기 터치 컨트롤러가 상기 수평 제어 신호의 펄스 n(n은 자연수)회 마다 1회씩 상기 터치 센서를 구동 및 센싱할 때, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간을 T_h_in로, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 상기 제1 수평 기간을 T_h_out_a로, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 상기 제2 수평 기간을 T_h_out_b로 정의하고, (n-1)×T_h_out_a + T_h_out_b = n×T_h_in의 관계를 갖는다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 수평 제어 신호에서 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 상기 제2 수평 기간을 기준으로, 상기 터치 컨트롤러로 상기 터치 센서를 구동하는 타이밍을 통지한다.
상기 디스플레이는 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널, 전기 영동 디스플레이 중 어느 하나이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 표시 장치의 구동 방법은 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 제1 수평 기간과, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 조합한 수평 제어 신호를 생성하는 단계와, 상기 수평 제어 신호를 이용하여 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간에서, 디스플레이의 구동 기간과 중첩하지 않도록 터치 센서를 구동 및 센싱하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법에 의하면, 타이밍 컨트롤러는 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 제1 수평 기간과, 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 조합한 수평 제어 신호를 생성함으로써 제2 수평 기간에서 디스플레이의 구동 기간과 중첩되지 않으면서도 충분한 터치 센서의 구동 및 센싱 기간을 확보할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이로부터의 노이즈 영향을 저감함으로써 터치 센서의 오동작을 방지하고 조작감을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 일반적인 터치 센서를 구비한 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 액정 표시 장치의 구동 회로를 나타내는 회로 블록도이다.
도 3은 종래의 박형 터치 센서를 구비한 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 액정 표시 장치에서 LCD 노이즈 영향을 저감하기 위한 본 발명과 관련된 액정 표시 장치의 구동 회로를 나타내는 회로 블록도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 구동 회로의 구동 파형도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 타이밍 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 타이밍 컨트롤러의 동작을 나타내는 설명도이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서서, 본 발명과 직접 관련된 선행 기술을 설명한다.
LCD 노이즈 영향을 저감하기 위하여, 수평 동기 신호에 동기하는 수평 제어 신호를 이용하여 터치 컨트롤러의 동작 타이밍을 제어하는 기술이 제안되고 있다. 즉, LCD 노이즈의 영향을 저감하기 위하여 터치 컨트롤러가 노이즈 기간을 회피하여 구동 신호(Tx)를 출력하는 것이 제안되고 있다.
도 4는 도 3에 나타낸 액정 표시 장치에서 LCD 노이즈의 영향을 저감하기 위한 구동 회로를 나타내는 회로 블록도이다. 도 4의 구동 회로의 블록 구성은 도 2에 나타낸 것과 동일하므로 중복되는 부분의 설명을 생략한다.
타이밍 컨트롤러(30)는 터치 컨트롤러(40)로 수평 동기 신호에 동기하는 수평 제어 신호를 출력한다. 터치 컨트롤러(40)는 수평 제어 신호의 펄스 n회(n은 자연수, 예를 들면 n=4) 마다 1회, 노이즈 기간을 회피하여 터치 센서(20A)에 구동 신호 Tx를 출력한다.
그러나, 예를 들면 1280×800 해상도를 갖는 LCD에서 1 수평 기간이 20㎲정도이고, 이 1 수평 기간에 도 5에 나타낸 바와 같이 노이즈 기간 16.5㎲도 포함되어 있으므로, 터치 센서(20A)를 구동(스캔) 및 센싱 가능한 시간은 4.4㎲ 정도 밖에 확보할 수 없다. 이로 인하여, 도 5에 나타낸 바와 같이 터치 센서(20A)의 구동 및 센싱 기간을 충분하게 확보하지 못하여 LCD 노이즈 영향을 완전하게 저감할 수 없는 문제가 있다.
이 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법에서 LCD 노이즈와 중첩되지 않으면서도 터치 센서의 구동 및 센싱 기간을 충분히 확보할 수 있는 구동 기술을 제시한다.
이하, 본 발명에 따른 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 이용하여 설명하지만 본 발명이 바람직한 실시예로만 한정되는 것은 아니다. 각 도면에서 동일하거나 상응하는 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 표시 장치의 구성은 도 3에 나타낸 것과 동일하므로 설명을 생략하고, 도 3에 나타낸 온 셀 방식으로 터치 센서를 구비한 표시 장치로만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 애드-온(Add-on) 방식으로 터치 센서를 구비한 표시 장치나, 터치 센서가 표시 장치의 내부에 형성된 인-셀(In-cell) 방식으로 터치 센서를 구비한 표시 장치도 이용될 수 있다. 또한, 디스플레이는 아래에서 설명하는 LCD로만 한정되지 않으며, 예를 들면 유기 발광 다이오드 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널, 전자 종이로 이용되는 전기 영동 디스플레이 등이 이용될 수 있다. 또한, 터치 센서도 아래에서 설명하는 정전 용량 방식으로만 한정되지 않으며 광학 방식, 저항막 방식, 초음파 방식 등이 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 액정 표시 장치의 구동 회로는 도 4에 나타낸 타이밍 컨트롤러(30)을 대신하여 타이밍 컨트롤러(30A)를 구비하고, 이외의 블록 구성은 도 4에 나타낸 것과 동일하므로 중복 구성에 대한 설명을 생략한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 타이밍 컨트롤러(30A)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6에서 타이밍 컨트롤러(30A)는 메모리 컨트롤 회로(31), 라인 메모리(32), 발진기(OSC; Oscillator)(33), LCD 타이밍 컨트롤 신호 생성부(34)를 구비한다.
메모리 컨트롤 회로(31)는 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 제1 클럭 신호 및 수평 동기 신호를 이용하여 수평 동기 신호에 동기하는 라이트 이네이블(write enable) 신호를 라인 메모리(32)로 출력하고, 라인 메모리(32)를 라이트 가능 상태로 한다.
라인 메모리(32)는 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되어 LCD(10A)에 표시될 화상 데이터를 복수 라인분 기억하는 메모리이다. 라인 메모리(32)는 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 제1 클럭 신호와, 메모리 컨트롤 회로(31)로부터 입력되는 라이트 이네이블 신호를 이용하여 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 화상 데이터를 기억한다.
OSC(33)는 호스트 컨트롤러(50)로부터의 제1 클럭 신호 보다 주파수가 높은 제2 클럭 신호를 발생시키고, 제2 클럭 신호를 메모리 컨트롤 회로(31), 라인 메모리(32) 및 LCD 타이밍 컨트롤 신호 생성부(34)로 출력한다.
메모리 컨트롤 회로(31)는 OSC(33)로부터 입력되는 제2 클럭 신호를 이용하여 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 제1 수평 기간과, 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 조합한 수평 제어 신호를 생성하고, 수평 제어 신호를 터치 컨트롤러(40)로 출력한다.
메모리 컨트롤 회로(31)는 생성한 수평 제어 신호에 동기하는 리드 이네이블(read enable) 신호를 라인 메모리(32)로 출력하여 라인 메모리(32)를 리드 가능 상태로 하는 것과 동시에 리드 이네이블 신호를 LCD 타이밍 컨트롤 신호 생성부(34)로 출력한다.
LCD 타이밍 컨트롤 신호 생성부(34)는 메모리 컨트롤 회로(31)로부터 입력되는 리드 이네이블 신호와, OSC(33)로부터 입력되는 제2 클럭 신호와, 라인 메모리(32)로부터 읽어낸 화상 데이터를 이용하여, LCD(10A)의 액정 구동을 실행하기 위한 LCD 제어 신호를 생성하고, LCD 제어 신호를 LCD(10A)로 출력한다.
터치 컨트롤러(40)는 수평 제어 신호의 펄스 n회 마다 1회씩, 노이즈 기간을 회피하여 터치 센서(20A)에 구동 신호(Tx)를 출력함과 동시에 터치 센서(20A)로부터의 리드아웃 신호(Rx)를 입력한다.
타이밍 컨트롤러(30A)가 전술한 수평 제어 신호에서 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 기준으로, 터치 컨트롤러(40)로 구동 신호(Tx)를 출력하는 타이밍을 통지할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 도 6에 나타낸 타이밍 컨트롤러(30A)의 동작에 대하여 도 4에 나타낸 선행 기술의 것과 비교하면서 설명한다. 도 7에서 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간을 T_h_in으로 정의한다.
우선, 도 4에 나타낸 선행 기술의 구동 회로에서 수평 제어 신호가 수평 동기 신호와 동기하고 있으므로, 타이밍 컨트롤러(30)로부터 터치 컨트롤러(40)로 출력되는 수평 제어 신호의 수평 기간(T_h_out)은 호스트 컨트롤러(50)로부터 타이밍 컨트롤러(30)로 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간(T_h_in)과 동일하다(T_h_out = T_h_in). 이로 인하여, 전술한 바와 같이 충분한 터치 센서(20A)의 구동 기간을 충분히 확보하지 못하여 LCD 노이즈 영향을 완전하게 저감할 수 없다.
이에 대하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 회로는 메모리 컨트롤 회로(31)가 제2 클럭 신호를 이용하여 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간(T_h_in) 보다 짧은 제1 수평 기간(T_h_out_a < T_h_in)과, 그 수평 동기 신호의 수평 기간(T_h_in) 보다 긴 제2 수평 기간(T_h_out_b > T_h_in)을 조합한 수평 제어 신호를 생성한다.
이에 따라, 수평 제어 신호에서 수평 동기 신호의 수평 기간(T_h_in) 보다 긴 제2 수평 기간(T_h_out_b)에서, LCD 노이즈를 수습한 후에, 즉 LCD 노이즈가 발생되는 LCD 구동 기간(표시 장치의 구동 기간)과 중첩되지 않게, 터치 센서의 충분한 구동 및 센싱 기간을 확보할 수 있다. 터치 컨트롤러(40)는 이 구동 및 센싱 기간에 터치 센서(20A)에 구동 신호(Tx)를 출력함과 아울러 터치 센서(20A)로부터의 리드아웃 신호(Rx)를 입력한다.
여기서, 수평 동기 신호의 수평 기간(T_h_in)과, 짧은 제1 수평 기간(T_h_out_a)과, 긴 제2 수평 기간(T_h_out_b)은, 터치 컨트롤러(40)가 수평 제어 신호의 펄스 n회 마다 1회씩 구동 신호(Tx)를 출력하는 경우 ((n-1)×T_h_out_a + T_h_out_b = n×T_h_in의 관계가 성립한다.
즉, 호스트 컨트롤러(50)로부터의 제1 클럭 신호 보다 주파수가 높은 제2 클럭 신호를 이용하여 종래 보다 짧은 주기로 화상 데이터를 읽어내서 LCD(10A)의 액정 구동을 실행한다. 이때 수평 동기 신호의 수평 기간(T_h_in)과, 짧은 제1 수평 기간(T_h_out_a)과, 긴 제2 수평 기간(T_h_out_b)을 조합한 수평 제어 신호를 생성할 수 있으므로 충분한 터치 센서(20A)의 구동 기간을 확보할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 타이밍 컨트롤러는 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 제1 수평 기간과, 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 조합한 수평 제어 신호를 생성한다. 이에 따라, LCD 노이즈와 중첩되지 않는 충분한 터치 센서의 스캔 기간을 확보하여, LCD 노이즈의 영향을 저감하는 것으로 터치 센서의 오동작을 방지하고 조작감을 향상시킬 수 있다.
10, 10A: LCD 11: 제1 편광판
12: TFT측 유리 기판 13: 액정 구동 전극
14: 칼라 필터측 유리 기판 15: 제2 편광판
20, 20A: 터치 센서 21: 쉴드 ITO
22: 센서 기판 23: 센서 ITO
24: 접착제 25: 커버 유리
30, 30A: 타이밍 컨트롤러 31: 메모리 컨트롤 회로
32: 라인 메모리 33: OSC
34: 타이밍 컨트롤 신호 생성부 40: 터치 컨트롤러
50: 호스트 컨트롤러

Claims (6)

  1. 화상 데이터를 표시하는 디스플레이와,
    상기 디스플레이의 내부 또는 외부에 부가된 터치 센서와,
    상기 디스플레이 구동을 제어하고, 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 제1 수평 기간과, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 조합한 수평 제어 신호를 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러와,
    상기 타이밍 컨트롤러로부터의 수평 제어 신호를 이용하여 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간에서, 상기 디스플레이의 구동 기간과 중첩되지 않도록 상기 터치 센서를 구동 및 센싱하는 터치 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 구비한 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 상기 화상 데이터를 복수 라인분 기억하는 라인 메모리와,
    상기 호스트 컨트롤러로부터의 제1 클럭 신호 보다 주파수가 높은 제2 클럭 신호를 생성하는 발진기와,
    상기 수평 동기 신호와 동기하는 타이밍으로 상기 라인 메모리에 상기 화상 데이터를 기억시킴과 아울러, 상기 제2 클럭 신호를 이용하여 상기 수평 제어 신호를 생성하는 메모리 컨트롤 회로와,
    상기 수평 제어 신호에 동기하는 타이밍으로 상기 라인 메모리로부터 상기 화상 데이터를 읽어냄과 아울러, 상기 디스플레이를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤 신호 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 구비한 표시 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러가 상기 수평 제어 신호의 펄스 n(n은 자연수)회 마다 1회씩 상기 터치 센서를 구동 및 센싱할 때,
    상기 수평 동기 신호의 수평 기간을 T_h_in로, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 상기 제1 수평 기간을 T_h_out_a로, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 상기 제2 수평 기간을 T_h_out_b로 정의하고,
    (n-1)×T_h_out_a + T_h_out_b = n×T_h_in의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 구비한 표시 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 수평 제어 신호에서 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 상기 제2 수평 기간을 기준으로, 상기 터치 컨트롤러로 상기 터치 센서를 구동하는 타이밍을 통지하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 구비한 표시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이는 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널, 전기 영동 디스플레이 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치 센서를 구비한 표시 장치.
  6. 터치 센서를 구비한 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    호스트 컨트롤러로부터 입력되는 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 짧은 제1 수평 기간과, 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간을 조합한 수평 제어 신호를 생성하는 단계와,
    상기 수평 제어 신호를 이용하여 상기 수평 동기 신호의 수평 기간 보다 긴 제2 수평 기간에서, 디스플레이의 구동 기간과 중첩하지 않도록 상기 터치 센서를 구동 및 센싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 구비한 표시 장치의 구동 방법.
KR1020120113460A 2011-10-12 2012-10-12 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법 KR101926525B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-224875 2011-10-12
JP2011224875A JP5911050B2 (ja) 2011-10-12 2011-10-12 タッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130039704A KR20130039704A (ko) 2013-04-22
KR101926525B1 true KR101926525B1 (ko) 2018-12-10

Family

ID=48439800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120113460A KR101926525B1 (ko) 2011-10-12 2012-10-12 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5911050B2 (ko)
KR (1) KR101926525B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102081253B1 (ko) 2013-12-09 2020-02-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
KR102110390B1 (ko) 2014-01-17 2020-06-08 삼성전자주식회사 전자 센서 모듈의 노이즈 회피를 위한 디스플레이 구동 주파수 시프트 방법 및 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145360A1 (ja) 2010-05-21 2011-11-24 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法、ならびに表示システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145360A1 (ja) 2010-05-21 2011-11-24 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法、ならびに表示システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013084195A (ja) 2013-05-09
JP5911050B2 (ja) 2016-04-27
KR20130039704A (ko) 2013-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2977867B1 (en) Display device having touch panel
KR102260600B1 (ko) 터치 스크린 장치
US10216971B2 (en) Display device including sensor screen and method of driving the same
KR101819678B1 (ko) 터치센서를 가지는 표시장치와 그 구동방법
US10698506B2 (en) Input system and method for detecting touch using the same
KR101424331B1 (ko) 터치 센싱 장치와 그 구동 방법
TWI499948B (zh) 觸控感應裝置及驅動該觸控感應裝置的方法
KR101419250B1 (ko) 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
CN107450766B (zh) 镜子显示器和镜子显示器面板
KR101756663B1 (ko) 터치 센서가 내장된 표시 패널의 구동 장치 및 방법
JP2007334606A (ja) 表示装置、表示装置の駆動装置及び駆動方法
JP2008090623A (ja) 表示装置、表示装置の駆動装置及び駆動方法
KR101862397B1 (ko) 터치 센서 내장형 표시장치
JP5885237B2 (ja) タッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法
KR20160083636A (ko) 터치 스크린 장치
US11467679B2 (en) Touch screen device
KR101419251B1 (ko) 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101731115B1 (ko) 터치센서 내장형 평판표시장치 및 그 구동방법
KR101926525B1 (ko) 터치 센서를 구비한 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101902564B1 (ko) 터치센서를 가지는 표시장치 및 그의 터치 성능 향상방법
KR102506658B1 (ko) 터치 스크린 장치 및 그의 구동 방법
KR101773971B1 (ko) 터치 감지 장치와 그 데이터 전송 방법
KR20170071685A (ko) 터치 센서를 갖는 전자장치와 이의 구동 방법
JP2014149770A (ja) センサモジュールの駆動方法及び電子機器の駆動方法
KR20150069396A (ko) 터치스크린 일체형 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant