KR101954731B1

KR101954731B1 - 액정표시장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR101954731B1
Application number: KR1020120060980A
Authority: KR
Inventors: 김성철; 서성모; 이정섭
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2019-03-06
Also published as: KR20130137403A

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 셀프캡 방식을 이용할 때, 하나의 구동펄스에 대해 두 개 이상의 센싱전압에서 추출된 시간차를 이용하여 터치여부를 판단할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널; 상기 액정패널에 내장되어 있는 복수의 터치전극들과, 상기 복수의 터치전극들 각각에 연결되어 있는 터치전극배선들로 형성되는 셀프캡 방식의 터치패널; 및 1프레임기간 중 영상출력기간에는 상기 터치전극들에 공통전압을 인가하고, 터치감지기간에는 상기 터치전극들 각각에 구동펄스를 인가하여, 상기 터치전극들로부터 상기 구동펄스들에 대응되는 감지신호들을 수신하며, 수신된 상기 감지신호들 각각에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치감지부를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 셀프캡 방식의 터치패널이 내장되어 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판표시장치(Flat Panel DIPSlay Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치 중, 액정표시장치(Liquid Crystal DISPLAY DEVICE)는 양산 기술, 구동수단의 용이성, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 인해 적용 분야가 확대되고 있다.

최근 들어, 액정표시장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드 등의 입력 장치를 대체하여, 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 직접 정보를 입력할 수 있는 터치패널이 이용되고 있다.

액정패널에 터치패널을 구성하는 방법으로는, 온 셀 타입(On Cell Type), 인 셀 타입(In-Cell Type) 및 하이브리드 인 셀 타입(Hybrid In-Cell Type) 등이 있으며, 인 셀 타입 및 하이브리드 인 셀 타입을 이용한 액정표시장치는 터치패널 내장형 액정표시장치라 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 종래의 액정표시장치에서 공통전압과 구동펄스가 터치전극에 인가되는 타이밍을 나타낸 예시도이며, 도 3은 종래의 액정표시장치에서 터치를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

종래의 터치패널 내장형 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 터치패널(60)이 내장되어 있는 액정패널(10) 및 터치패널을 구동하기 위한 터치감지부(30)를 포함하고 있다. 터치패널을 구동하는 방법은, 저항식 방식과 정전용량 방식이 있으며, 정전용량 방식은 다시 셀프캡(Self Cap) 방식과 뮤츄얼(mutual) 방식으로 구분될 수 있다.

이중, 셀프캡(Self Cap) 방식을 이용하고 있는 종래의 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 터치전극(61)에서 터치전극배선(62)을 독립적으로 뽑아내어, 가로방향 터치전극 개수(q)와 세로방향 터치전극 개수(p)를 고려하여 q x p = n개의 감지기(31)가 요구된다. 감지기(31)의 숫자가 적은 경우, 터치감지부(30) 자체가 하나의 집적회로(IC)로 구성될 수 있으며, 감지기가 많이 요구되는 경우에는 복수 개의 감지기(31)로 구성된 집적회로(터치IC)가 복수 개 모여 터치감지부(30)가 구성될 수도 있다.

한편, 상기한 바와 같은 셀프캡 방식의 터치패널 내장형 액정표시장치에서는 구동펄스가 입력되는 터치전극이 공통전극으로도 이용되고 있기 때문에, 영상출력(display)과 터치감지(Touch)가 동시에 구동될 수 없다. 따라서, 수직동기신호(Vsync)에 의해 정해지는 1프레임기간은 도 2에 도시된 바와 같이, 영상출력 기간(display)과, 터치감지기간(Touch)으로 구분된다.

감지기(31)들 각각은, 터치감지기간 동안 적어도 두 개 이상(도 2에서는 세 개)의 구동펄스를 터치전극(61)으로 인가하며, 터치전극으로부터 수신되는 감지신호를 분석하여 해당 터치전극이 터치되었는지의 여부를 판단한다.

셀프캡 방식의 감지기(31)가 터치를 감지하는 방법은 도 3에 도시된 바와 같다.

셀프캡 방식에서의 터치여부판단(Sensing)은 구동펄스의 충전(Charging) 또는 방전(Discharging)을 이용하게 된다. 즉, 셀프캡 방식은, 터치했을 때와 터치하지 않았을 경우의 캐패시턴스(Cap)값 변화에 따라 RC Delay가 달라지는 것을 이용하여 터치여부를 감지한다.

예를 들어, 도 3에 도시된 그래프는 방전(Discharging)을 이용한 경우를 나타낸 것으로서, 이 경우, 종래의 셀프캡 방식은, RC Delay를 측정할 때 Vo에서 Vx(센싱전압)까지 떨어지는 시간차를 감지하여 터치여부를 판단하고 있다. 손가락 등에 의한 터치가 이루어지면, 손가락의 캐패시턴스(Cf)에 의해, 구동펄스전압(Vo)으로부터 센싱전압(Vx)에 이르는 센싱시간이 증가되어, 터치가 없는 경우에 구동펄스전압(Vo)으로부터 센싱전압(Vx)에 이르는 기준시간과의 시간차(△t)가 발생된다. 이러한 시간차가 일정 범위를 벗어나면 터치가 이루어졌다고 판단된다.

상기한 바와 같은 종래의 셀프캡 방식은, 하나의 구동펄스에 대하여 하나의 센싱전압에서 한 번의 시간차를 감지하고 있다. 그러나, 하나의 구동펄스에 대한 한 번의 시간차를 감지하는 것으로는 정확한 터치여부를 판단하기 어렵다. 따라서, 종래의 셀프캡 방식은 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 터치감지기간 중에 세 개의 구동펄스를 인가하여, 각각의 구동펄스에 대하여 한 번의 시간차를 감지한 후, 세 개의 시간차에 대한 정보를 종합적으로 분석하여 터치여부를 판단하고 있다.

종래의 셀프캡 방식의 터치패널 내장형 액정표시장치는 상기한 바와 같이, 충전(Charging) 또는 방전(Discharging)을 이용하여 터치여부를 감지하는데, 센싱하는 전압이 한 개로 구성되어 있기 때문에, 하나의 구동펄스에 대해 한 번의 감지만이 이루어지게 된다. 따라서, 정확한 터치여부 판단을 위해서는 복수 개의 구동펄스에 대한 감지가 요구된다. 터치감지기간이 긴 경우, 이러한 방법은 큰 문제가 되지 않는다. 그러나, 터치감지와 영상출력을 시간적으로 분리하여 구동하는 터치패널 내장형 액정표시장치에서는 터치감지시간이 한정되어 있기 때문에, 구동펄스의 인가 횟수를 계속해서 증가시킬 수 없게 된다. 따라서, 전체적으로, 터치패널에 대한 터치여부를 판단하는 터치감도가 감소된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 셀프캡 방식을 이용할 때, 하나의 구동펄스에 대해 두 개 이상의 센싱전압에서 추출된 시간차를 이용하여 터치여부를 판단할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널; 상기 액정패널에 내장되어 있는 복수의 터치전극들과, 상기 복수의 터치전극들 각각에 연결되어 있는 터치전극배선들로 형성되는 셀프캡 방식의 터치패널; 및 1프레임기간 중 영상출력기간에는 상기 터치전극들에 공통전압을 인가하고, 터치감지기간에는 상기 터치전극들 각각에 구동펄스를 인가하여, 상기 터치전극들로부터 상기 구동펄스들에 대응되는 감지신호들을 수신하며, 수신된 상기 감지신호들 각각에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치감지부를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 구동 방법은, 1프레임기간 중 영상출력기간 동안 액정패널에 내장되어 있는 복수의 터치전극들에 공통전압을 인가하는 단계; 및 상기 1프레임기간 중 터치감지기간 동안 상기 복수의 터치전극들 각각에 구동펄스를 인가하여, 상기 터치전극들로부터 상기 구동펄스들에 대응되는 감지신호들을 수신하며, 수신된 상기 감지신호들 각각에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하는 단계를 포함한다.

본 발명은 셀프캡 방식을 이용할 때, 하나의 구동펄스에 대해 두 개 이상의 센싱전압에서 추출된 시간차를 이용하여 터치여부를 판단함으로써, 터치감지기간을 줄이면서도 터치감도를 향상시킬 수 있다는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 터치감지기간을 줄이는 대신, 복수의 터치전극들에 대해 순차적으로 터치여부를 판단함으로써, 터치감지부를 구성하는 집적회로의 수를 줄일 수 있다는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 종래의 액정표시장치에서 공통전압과 구동펄스가 터치전극에 인가되는 타이밍을 나타낸 예시도.
도 3은 종래의 액정표시장치에서 터치를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 감지기의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 터치를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 공통전압(Vcom)과 구동펄스(Vd)가 터치전극에 인가되는 타이밍을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 터치감지부의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에서 공통전압(Vcom)과 구동펄스(Vd)가 터치전극에 인가되는 타이밍을 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명은 하이브리드 인 셀(Hybrid In-Cell) 또는 인 셀(In-Cell) 타입의 액정표시장치에 관한 것으로서, 이러한 터치패널 내장형 액정표시장치에서 터치패널을 구동하는 방법은, 저항식 방식과 정전용량 방식이 있다. 정전용량 방식은 다시 셀프캡(Self Cap) 방식과 뮤츄얼(mutual) 방식으로 구분될 수 있으며, 이 중, 본 발명은 셀프캡(Self Cap) 방식을 이용하고 있다. 셀프캡 방식을 이용하여 터치패널을 구동하는 방법으로는, 구동펄스의 충전(Charging) 또는 방전(Discharging)을 이용하는 방법이 있다. 이하의 설명에서는, 방전을 이용하는 방법을 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

즉, 본 발명은 셀프캡 방식을 이용한 터치패널 내장형 액정표시장치에 관한 것으로서, 하나의 구동펄스에 대하여 서로 다른 두 개 이상의 센싱전압들에서 시간차들을 측정하고, 이를 이용하여 터치여부를 판단함으로써, 터치감도를 향상시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다.

이를 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터라인과 게이트라인의 교차에 의해 정의되는 픽셀이 형성되어 있는 액정패널(100), 액정패널에 내장되어 있는 복수의 터치전극(510)들과, 복수의 터치전극들 각각에 연결되어 있는 터치전극배선(520)들로 형성되는 셀프캡 방식의 터치패널(500), 1프레임기간 중 영상출력기간에는 상기 터치전극들에 공통전압을 인가하고, 터치감지기간에는 상기 터치전극들 각각에 구동펄스를 인가하여, 상기 터치전극들로부터 상기 구동펄스들에 대응되는 감지신호들을 수신하며, 수신된 상기 감지신호들 각각에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치감지부(600), 패널 내에 형성되어 있는 데이터라인과 게이트라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 구동부(200, 300, 400), 터치전극으로 인가될 공통전압(Vcom)을 생성하기 위한 공통전압 생성부(700) 및 터치전극으로 인가될 구동펄스(Vd)를 생성하기 위한 구동펄스 생성부(800)를 포함하고 있다.

우선, 액정패널(100)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성되는 형태로 구성될 수 있다. 액정패널(100)의 하부 유리기판에는 다수의 데이터라인들, 데이터라인들과 교차되는 다수의 게이트라인들, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin FilmTransistor), 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극(화소전극)들 및 픽셀전극과 함께 액정층에 충전된 액정을 구동하기 위한 터치전극(510)을 포함하며, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차 구조에 의해 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 또한, 액정패널(100)의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터가 형성된다. 본 발명은 상기한 바와 같이 액정패널(100) 내에 터치패널(500)을 구성하는 터치전극(510)이 포함되어 있는 터치패널 내장형 액정표시장치에 관한 것이다.

다음, 터치패널(500)은 사용자의 터치여부를 감지하는 기능을 수행하는 것으로서, 특히, 본 발명에 적용되는 터치패널(500)은 셀프캡(Self Cap) 방식을 적용한 정전용량 방식을 이용하고 있다. 이러한 터치패널(500)은 복수의 터치전극(510)과 복수의 터치전극배선(520)을 포함하고 있다.

복수의 터치전극(510)들 각각은 패널에 형성된 복수의 픽셀들에 걸쳐 형성될 수 있다. 이러한 터치전극(510)은 터치감지기간 동안에는 터치감지부(600)로부터 인가되는 구동펄스에 의해 터치여부를 감지하는 기능을 수행하며, 영상표시기간 동안에는 각 픽셀에 형성되어 있는 픽셀전극과 함께 액정을 구동하는 기능을 수행한다.

복수의 터치전극배선(520)들 각각은 터치전극(510)과 연결되어 있으며, 그 끝단은 터치감지부(600)와 연결되어 있다.

본 발명에 적용되는 터치패널(500)은, 상기한 바와 같이, 정전용량 방식을 이용하는 것으로서, 액정패널에 내장되어 있다. 즉, 본 발명에 적용되는 터치패널의 터치전극(510)은, 픽셀전극과 함께 액정을 구동하기 위한 공통전극의 기능을 수행하기 위해, 액정패널 내부에 형성되어 있다.

다음, 구동부는, 게이트라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 게이트 구동부(200), 데이터라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 데이터 구동부(300) 및 게이트 구동부와 데이터 구동부를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(400)로 구성될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(400)는 외부시스템으로부터 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동부(300)와 게이트 구동부(200)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들(GCS, DCS)을 발생한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 외부시스템으로부터 입력된 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터를 데이터 구동부(300)로 출력하는 기능을 수행한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 데이터 구동부(300)와 게이트 구동부(200)를 제어함과 아울러, 터치감지부(600)의 입/출력 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호 및 터치감지부가 공통전압 또는 구동펄스 중 어느 하나를 터치전극에 인가하도록 하기 위한 제어신호들을 발생하여 터치감지부(600)로 전송할 수 있다.

데이터 구동부(300)는 타이밍 컨트롤러로부터 입력된 영상데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터 전압을 데이터라인들에 공급한다.

게이트 구동부(200)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔신호를 공급한다.

다음, 공통전압 생성부(700)는 영상출력을 위해 터치전극(510)에 공급될 공통전압(Vcom)을 생성한다. 공통전압 생성부에서 생성된 공통전압(Vcom)은 터치감지부(600)를 통해 터치전극(510)으로 공급된다.

다음, 구동펄스 생성부(800)는 터치감지를 위해 터치전극(510)에 공급될 구동펄스(Vd)를 생성한다. 구동펄스 생성부에서 생성된 구동펄스는 터치감지부(600)를 통해 터치전극(510)으로 공급된다. 공통전압 생성부(700)와 구동펄스 생성부(800)는 하나의 전압생성 유닛으로 형성될 수 있다. 또한, 공통전압과 구동펄스의 크기는 다를 수 있으며, 특히, 터치감지를 위한 구동펄스가 영상출력을 위한 공통전압보다 큰 값을 가질 수 있다. 이 경우, 구동펄스는 공통전압에 해당되는 전압을 로우레벨전압으로 갖고, 그 보다 큰 전압을 하이레벨전압으로 가질 수 있다.

마지막으로, 터치감지부(600)는 상기한 바와 같이, 터치패널의 터치전극(510)으로부터 수신되는 감지신호(전압 값)를 이용하여 사용자에 의한 터치를 감지하는 기능을 수행한다. 이를 위해 터치감지부(600)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 터치전극배선(520)과 연결되어 있으며, 터치전극배선(520)과 연결된 터치전극(510)으로부터 수신된 감지신호에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 복수의 감지기(610)들 및 1프레임기간 중 영상출력기간에는 공통전압을 복수의 감지기(610)들로 전송하여 공통전압이 터치전극(510)들로 전송되도록 하며, 1프레임기간 중 터치감지기간에는 구동펄스를 복수의 감지기(610)들로 전송하여 구동펄스가 터치전극(510)들로 전송되도록 하기 위한 선택기(620)를 포함하고 있다.

선택기(620)는 타이밍 컨트롤러(400) 또는 터치감지부(600)에 구비되어 있는 별도의 제어기 등에 의해 구동되어, 공통전압 생성부(700)로부터 생성된 공통전압(Vcom) 또는 구동펄스 생성부(800)에서 생성된 구동펄스(Vd)를 감지기(610)들로 전송한다. 감지기들은 수신된 공통전압 또는 구동펄스를 터치전극(510)으로 전송한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 감지기(610)의 구성 및 기능은 이하에서 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 감지기의 내부 구성을 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 터치를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 공통전압(Vcom)과 구동펄스(Vd)가 터치전극에 인가되는 타이밍을 나타낸 예시도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 감지기(610)들 각각은, 도 5에 도시된 바와 같이, 공통전압(Vcom) 또는 구동펄스(Vd)를 입력받아, 터치전극배선(520)을 통해 터치전극(510)으로 전송하기 위한 구동펄스출력기(630), 터치전극배선(520)을 통해 수신된 감지신호에 대해 제1센싱전압이 측정된 제1센싱시간을 측정하여, 제1센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제1기준시간과의 제1시간차를 추출하는 제1시간차추출기(640), 터치전극배선(520)을 통해 수신된 감지신호에 대해 제1센싱전압보다 작은 제2센싱전압이 측정된 제2센싱시간을 측정하여, 제2센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제2기준시간과의 제2시간차를 추출하는 적어도 하나 이상의 제2시간차추출기(640) 및 제1시간차와 상기 제2시간차들을 이용하여, 터치전극(510)에 대한 터치여부를 판단하기 위한 판단기(650)를 포함한다.

우선, 구동펄스출력기(630)는 선택기(620)로부터 전송되어온 공통전압(Vcom) 또는 구동펄스(Vd)를 터치전극(510)으로 전송하는 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 수직동기신호(Vsync)에 의해 구분되는 1프레임기간 중 영상출력기간에는 공통전압(Vcom)을 터치전극(510)으로 전송하며, 1프레임기간 중 터치감지기기간에는 구동펄스(Vd)를 터치전극(510)으로 전송한다. 즉, 각각의 감지기(610)에 형성되어 있는 구동펄스출력기(630)는, 이와 연결되어 있는 터치전극(510)으로 공통전압 또는 구동펄스를 공급한다. 도 7에 도시된 파형은 터치감지를 위한 구동펄스(Vd)가 영상출력을 위한 공통전압(Vcom)보다 큰 값을 가지고 있는 경우를 나타낸 것으로서, 이 경우, 구동펄스(Vd)는 공통전압에 해당되는 전압을 로우레벨전압으로 갖고, 그 보다 큰 전압을 하이레벨전압(도 6의 Vo)으로 가질 수 있다. 따라서, 터치전극(510)은 도 7에 도시된 바와 같은 펄스 형태의 구동펄스가 입력되지 않는 동안에는 공통전압(Vcom)으로 유지될 수 있으며, 구동펄스(Vd)는 1프레임기간 중 터치감지기간에만 터치전극으로 인가된다.

다음, 제1시간차추출기(640)는 도 6에 도시된 바와 같이, 터치전극배선(520)을 통해 수신된 감지신호에 대해 제1센싱전압(V1)이 측정된 제1센싱시간을 측정하여, 제1센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제1기준시간과의 제1시간차(△t1)를 추출하는 기능을 수행한다.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 터치가 없는 상태에서, 구동펄스(Vd)의 최대값(Vo)으로부터 특정 센싱전압(Vx)으로 떨어지는 기준시간(t)은 [수학식 1]과 같고, 터치가 있는 상태에서, 구동펄스의 최대값(Vo)으로부터 특정 센싱전압(Vx)으로 떨어지는 센싱시간(t')은 [수학식 2]와 같으며, 기준시간과 센싱시간의 차이 값인 시간차(△t)는 [수학식 3]과 같다. [수학식 1] 내지 [수학식 3]에서, C는 터치전극(510)의 초기 캐패시턴스이며, Cf는 손가락의 캐패시턴스를 나타낸다.

즉, 터치가 없는 상태라면, 시간차(△t)가 없기 때문에, 터치감지부(600)는 터치가 없다고 판단할 수 있다. 그러나, 터치가 있는 상태라면, 시간차(△t)가 발생될 것이며, 터치감지부(600)는 시간차가 터치에 의한 것인지, 아니면 노이즈에 의한 것인지의 여부를 판단하여 최종적으로 터치여부를 판단할 수 있다.

한편, 제1시간차추출기(640)는 상기에서 설명된 센싱전압을 V1(=Vx)으로 한 상태에서, 제1시간차(△t1)를 추출하는 기능을 수행한다. 이 경우, 제1시간차(△t1)는 [수학식 4]와 같이 추출된다.

다음, 제2시간차추출기(640) 역시 센싱전압만을 달리하여, 상기한 바와 같은 시간차(△t)를 구하는 기능을 수행한다. 여기서, 제2시간차추출기에서 적용되는 제2센싱전압(V2)은 제1시간차추출기에서 적용되는 제1센싱전압(V1)보다 작은 값으로 설정될 수 있다.

또한, 제2시간차추출기는 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2시간차추출기가 두 개인 경우, 각각의 제2시간차추출기에서 이용되는 제2센싱전압들은, 서로 다른 값을 가지고 있다.

제1시간차추출기 및 적어도 하나 이상의 제2시간차추출기는 시간차를 추출하기 위한 센싱전압(Vx)만이 다르기 때문에, 도 5에서는 동일한 도면번호(640)를 기재하였다.

한편, 상기한 바와 같은 시간차추출기(640)가 세 개인 경우를 일예로 하여 본 발명의 제1실시예를 설명하면, 제2시간차추출기(640)에서 추출된 제2시간차(△t2) 및 제3시간차(△t3)는 각각 [수학식 5] 및 [수학식 6]과 같다. [수학식 5]에서의 Vx는 V2가 되며, [수학식 6]에서의 Vx=V3가 된다.

마지막으로, 판단기(650)는 제1시간차(△t1)와 제2시간차(△t2, △t3)들을 이용하여, 터치전극(510)에 대한 터치여부를 판단하는 기능을 수행한다. 판단기가 제1시간차 내지 제3시간차를 이용하여 터치여부를 판단하는 방법으로는 다음과 같은 두 가지 방법이 적용될 수 있다.

첫 번째 방법으로서, 판단기(650)는 제1시간차 내지 제3시간차를 합한 합산시간차(△t=△t1+△t2+△t3)를 기준시간차와 비교하여 터치여부를 판단할 수 있다. 여기서, 기준시간차는 이상적인 상태에서 터치가 이루어진 경우에, 세 개의 센싱전압에서 추출되는 시간차들의 합을 말한다.

상기한 바와 같이 터치가 없다면, 합산시간차는 없을 것이며, 따라서 이러한 경우, 판단기(650)는 터치가 없다고 판단한다. 그러나, 합산시간차(△t)가 추출되었다고 하더라도, 추출된 합산시간차가 기준시간차의 오차 범위 내에 포함되는 경우에만, 판단기(650)는 터치가 있다고 판단한다. 즉, 다양한 형태의 노이즈에 의해서도, 상기한 바와 같은 합산시간차가 발생될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이상적인 상태에서 터치가 이루어진 경우에, 세 개의 센싱전압(V1, V2, V3)에서 추출된 시간차를 합한 값을 기준시간차로 저장하고 있다가, 기준시간차를 제1시간차추출기 및 제2시간차추출기에서 추출된 시간차들의 합인 합산시간차와 비교하여, 합산시간차가 기준시간차의 오차 범위 내에 포함되는 경우에만, 이를 터치로 판단할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 하나의 구동펄스에 대해, 세 개의 센싱전압에서 시간차들을 추출함으로써, 터치여부를 판단하는 기능인 터치감도를 향상시킬 수 있다. 즉, 종래와 같이, 하나의 센싱전압에서 추출된 시간차를 기준시간차와 비교하는 경우, 하나의 센싱전압에서 추출된 시간차의 크기가 작기 때문에, 기준시간차와의 차이를 통해 터치여부를 판단하는 것이 어렵다.

그러나, 본 발명은 세 개의 센싱전압에서 추출된 시간차들을 합한 합산시간차를 기준시간차와 비교하기 때문에, 비교 대상이 되는 합산시간차와 기준시간차의 값이 크며, 따라서, 오차 범위를 더욱 세밀하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 보다 우수한 터치감도를 얻을 수 있다.

두 번째 방법으로서, 판단기(650)는 제1시간차 내지 제3시간차의 평균값인 평균시간차를 기준시간차와 비교하여 터치여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 기준시간차는, 이상적인 상태에서 터치가 이루어진 경우에 추출된 시간차들의 평균값이다. 두 번째 방법 역시, 세 개의 시간차들의 평균값을 이용하고 있기 때문에, 보다 정밀하게 터치여부가 판단될 수 있다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치는, 하나의 펄스에 대해 세 개의 센싱전압에서 추출된 시간차를 이용하여 터치여부를 판단할 수 있기 때문에, 도 7에 도시된 바와 같이, 터치감지기간 동안 하나의 구동펄스만을 터치전극에 인가하더라도, 종래의 액정표시장치에서 얻을 수 있는 터치감도를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명에서도 터치감지기간 동안 두 개 이상의 구동펄스가 터치전극(510)으로 인가될 수 있지만, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 구동펄스가 인가될 수도 있다. 이 경우, 본 발명은 하나의 구동펄스에 대하여 상기한 바와 같이, 세 개의 센싱전압(V1, V2, V3)을 이용하여 터치여부를 판단할 수 있기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 터치감지기간 동안 세 개의 구동펄스를 인가하여 터치여부를 판단하는 경우와 대응되는 터치감도를 얻을 수 있다.

이 경우, 본 발명은 동일한 시간을 갖는 1프레임기간 동안 터치감지기간을 줄이고, 영상출력기간을 늘림으로써, 보다 우수한 품질의 영상을 출력할 수 있다. 즉, 도 2(종래의 액정표시장치)에 도시된 1프레임기간과 도 7(본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치)에 도시된 1프레임기간이 동일하다고 가정할 때, 도 2에서는 세 개의 구동펄스가 터치전극으로 인가되어야 하나, 도 7에서는 하나의 구동펄스만 인가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치는 종래의 액정표시장치와 비교할 때, 동일한 터치감도를 가지면서도 터치감지기간을 줄이고, 영상출력기간을 늘려, 보다 우수한 품질의 영상을 출력시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 구동 방법을 정리하면 다음과 같다. 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치 구동방법은 크게 두 개의 단계로 구분될 수 있다.

첫 번째 단계에서는, 1프레임기간 중 영상출력기간 동안 액정패널에 내장되어 있는 복수의 터치전극들에 공통전압을 인가한다.

두 번째 단계에서는, 1프레임기간 중 터치감지기간 동안 복수의 터치전극들 각각에 구동펄스를 인가하여, 터치전극들로부터 구동펄스들에 대응되는 감지신호들을 수신하며, 수신된 상기 감지신호들 각각에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지한다.

두 번째 단계는 다시 다음과 같이 세분화될 수 있다.

우선, 터치전극들 중 어느 하나의 터치전극에 구동펄스를 인가한 후, 어느 하나의 터치전극으로부터 수신된 감지신호에 대해 제1센싱전압이 측정된 제1센싱시간을 측정하여, 제1센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제1기준시간과의 제1시간차를 추출한다. 이러한 과정은 제1시간차추출기(640)에서 이루어진다. 여기서, 제1기준시간은 이상적인 상태에서 터치가 이루어진 경우에, 구동펄스(Vd)의 최대값(Vo)으로부터 제1센싱전압이 감지될 때까지의 시간이며, 제1센싱시간은 일반적인 이용상태에 있는 액정표시장치에서 구동펄스의 최대값으로부터 제1센싱전압이 감지될 때까지의 시간이다. 이하에서 설명될 제2센싱시간 및 제2기준시간 역시 동일한 개념으로 사용된다.

다음, 상기 어느 하나의 터치전극으로부터 수신된 상기 감지신호에 대해 제1센싱전압보다 작은 제2센싱전압이 측정된 제2센싱시간을 측정하여, 제2센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제2기준시간과의 제2시간차를 추출한다. 이러한 과정은 제2시간차추출기(640)에서 이루어진다. 이 경우, 제2시간차를 추출하는 과정은 상기한 바와 같이, 서로 다른 전압값을 갖는 제2센싱전압을 이용하여 적어도 2회 이상 반복적으로 수행되어, 적어도 2개 이상의 상기 제2시간차를 추출할 수 있다.

다음, 제1시간차와 상기 제2시간차들을 이용하여, 터치전극에 대한 터치여부를 판단한다. 이러한 과정은 판단기(650)에서 이루어질 수 있다. 이 경우, 판단기는 상기한 바와 같은 두 가지 방법 중 어느 하나를 이용하여 터치여부를 판단할 수 있다. 또한, 제2시간차가 복수 개 존재하는 경우, 판단기는, 제1시간차와, 적어도 2개 이상의 제2시간차를 이용하여 터치전극에 대한 터치여부를 판단할 수 있다.

마지막으로, 또 다른 감지기(610)에서도 상기한 바와 같은 과정을 수행하여, 해당 감지기와 연결되어 있는 터치전극에 대한 터치여부를 판단한다. 즉, 상기에서, 제1시간차, 제2시간차를 추출하여 터치여부를 판단하는 것은 어느 하나의 감지기(610)에서 이루어지는 것이며, 또 다른 감지기(610)들 각각에서도, 제1시간차를 추출하는 과정과, 제2시간차를 추출하는 과정과, 터치여부를 판단하는 과정을 수행하여, 각각의 감지기와 연결되어 있는 또 다른 터치전극들 각각에 대한 터치여부를 판단한다.

이 경우, 각각의 감지기(610)에서 상기한 바와 같은 터치여부를 판단하는 과정은 병렬적으로 동시에 수행될 수 있다. 즉, 셀프캡 방식에서는 터치전극(510)과 감지기(610)가 1대1로 연결되어 있기 때문에, 각각의 감지기(610)에 구비된 구동펄스출력기(630)들 각각은 도 7에 도시된 바와 같이, 터치감지기간 중 동일한 시간에 구동펄스를 터치전극으로 인가시킬 수 있다.

한편, 터치전극(510)과 감지기(610)가 n개 존재하는 경우, 구동펄스출력기(630) 역시 n개가 존재할 수 있다. 또한, 각각의 감지기(610)는 개별적인 집적회로(IC)로 구성될 수도 있으나, 적어도 두 개 이상의 감지기가 하나의 집적회로(IC)로 구성될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 터치감지부의 내부 구성을 나타낸 예시도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에서 공통전압(Vcom)과 구동펄스(Vd)가 터치전극에 인가되는 타이밍을 나타낸 예시도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 적용되는 터치감지부(600)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 두 개 이상의 터치전극배선(520)들과 연결되어 있으며, 두 개 이상의 터치전극배선들과 각각 연결되어 있는 터치전극들로부터 순차적으로 수신된 감지신호들 각각에 대해, 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 복수의 감지기(610)들, 영상출력기간에는 공통전압을 복수의 감지기들로 전송하여 공통전압이 터치전극들로 전송되도록 하며, 터치감지기간에는 구동펄스를 복수의 감지기(610)들로 전송하여 구동펄스가 터치전극(510)들로 전송되도록 하기 위한 선택기(620) 및 영상출력기간에는 두 개 이상의 터치전극배선들을 감지기에 모두 연결시켜, 공통전압이 감지기로부터 터치전극들로 동시에 전송되도록 하며, 터치감지기간에는 두 개 이상의 터치전극배선(520)들을 순차적으로 감지기(610)에 연결시키기 위해, 감지기들 각각에 연결되어 있는 스위칭기(660)를 포함한다.

선택기(620)의 기능은 제1실시예에서 설명된 선택기(620)의 기능과 동일함으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

감지기(610)의 내부 구성 및 기능 역시 제1실시예에서 도 5를 참조하여 설명된 감지기의 내부 구성 및 기능과 유사하다.

그러나, 제2실시예에 적용되는 감지기(610)는 하나의 터치전극(510)이 아닌, 적어도 두 개 이상의 터치전극(510)에 대한 터치여부를 감지한다는 특징을 가지고 있다. 즉, 제1실시예에 적용되는 감지기는, 터치전극(510)과 1대1로 연결되어 있어서, 하나의 터치전극에 대한 터치여부를 감지한다. 복수의 감지기들이 하나의 집적회로로 구성된 경우에도, 각 터치전극에 대한 터치여부는 개별적으로 이루어진다. 이에 반하여, 제2실시예에 적용되는 감지기는 적어도 두 개 이상의 터치전극에 대한 터치여부를 감지한다.

또한, 제2실시예에 적용되는 감지기는, 두 개 이상의 터치전극에 대하여 순차적으로 터치여부를 감지한다는 특징을 가지고 있다. 즉, 제1실시예에 적용되는 감지기는, 터치전극과 1대1로 대응되어 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 모든 감지기들에 구비되어 있는 구동펄스출력기(630)가 터치감지기간 동안, 동시에 구동펄스를 터치전극에 인가시키고, 그에 따른 방전 중에 추출되는 시간차를 이용하여 터치여부를 감지하고 있다. 이에 반하여, 제2실시예에 적용되는 감지기는, 스위칭기(660)를 이용하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 터치감지기간에 터치전극들로 순차적으로 구동펄스를 인가하여 각 터치전극에 대한 터치여부를 순차적으로 감지한다.

부연하여 설명하면, 도 9에 도시된 타이밍도는, 하나의 구동펄스출력기(630)가 터치감지기간 동안, 세 개의 구동펄스를 세 개의 터치전극에 순차적으로 출력하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이러한 기능은 스위칭기(660)에 의해 달성 될 수 있다.

스위칭기(660)들 각각은, 스위칭기가 연결되어 있는 감지기의 제어에 따라 스위칭되거나, 또는, 액정패널에 형성된 데이터라인과 게이트라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러에 의해 스위칭되거나, 또는, 스위칭기들을 제어하기 위해 터치감지부(600)에 구비된 제어기에 의해 제어되어, 하나의 감지기(610)에 연결되어 있는 복수의 터치전극들에 순차적으로 구동펄스를 전송한다. 도 8에 도시된 터치감지부(600)에서는, 세 개의 터치전극배선(520)이 하나의 스위칭기(660)를 통해 하나의 감지기(610)와 연결되어 있다.

따라서, 감지기(610)는 세 개의 터치전극에 순차적으로 구동펄스를 인가하여 각각의 터치전극의 터치여부를 순차적으로 감지할 수 있다.

감지기(610)가 터치여부를 감지하는 방법은 제1실시예에서 설명된 방법이 적용될 수 있다.

제2실시예에서와 같이, 하나의 감지기(610)가 복수 개의 터치전극(510)의 터치여부를 감지할 수 있기 때문에, 감지기의 갯수가 줄어들 수 있다.

예를 들어, 도 1에 도시된 종래의 액정표시장치에서는, 터치전극이 9개가 있으며, 9개의 터치전극에 대한 터치여부를 감지하기 위해 9개의 감지기(610)가 터치감지부(600)에 형성되어 있다. 여기서, 감지기의 숫자는 직접회로(IC)의 숫자와 관련될 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 제2실시예에 적용되는 터치감지부(600) 역시, 9개의 터치전극(510)과 연결되어 있는 9개의 터치전극배선(520)과 연결되어 있으나, 터치여부를 실질적으로 감지하기 위한 감지기(610)는 세 개만이 형성되어 있다. 이 경우, 각각의 감지기(610)는 상기한 바와 같이, 터치감지기간 동안 순차적으로 세 개의 터치전극에 대한 터치여부를 감지한다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 의하는 경우, 터치감지부(600)를 구성하는 집적회로의 숫자가 줄어들 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 구동 방법을 정리하면 다음과 같다.

본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치 구동방법이 크게 두 개의 단계로 구분되는 것은 제1실시예와 동일하다.

따라서, 첫 번째 단계에서는, 1프레임기간 중 영상출력기간 동안 액정패널에 내장되어 있는 복수의 터치전극들에 공통전압을 인가하며, 두 번째 단계에서는, 1프레임기간 중 터치감지기간 동안 복수의 터치전극들 각각에 구동펄스를 인가하여, 터치전극들로부터 구동펄스들에 대응되는 감지신호들을 수신하며, 수신된 상기 감지신호들 각각에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지한다.

또한, 두 번째 단계의 세부 단계 역시 제1실시예와 동일하다.

따라서, 우선, 제1시간차추출기(640)가 제1시간차를 추출하고, 제2시간차추출기(640)가 제2시간차를 추출하고, 판단기(650)가 제1시간차와 상기 제2시간차들을 이용하여, 터치전극에 대한 터치여부를 판단하며, 마지막으로, 또 다른 터치전극에 대한 터치여부를 판단하는 과정이 수행된다.

여기서, 또 다른 터치전극에 대한 터치여부를 판단하는 과정이 제1실시예와 상이하다.

즉, 제1실시예에서는, 어느 하나의 터치전극에 대한 터치여부를 판단하는 동일한 과정이, 모든 터치전극들에 대해 병렬적으로 수행된다.

그러나, 제2실시예에서는, 하나의 감지기에 연결되어 있는 터치전극들에 대하여는 순차적으로 터치여부가 판단되며, 각각의 감지기들에서는 동일한 과정이 병렬적으로 수행된다.

즉, 또 다른 터치전극들 각각에 대해 터치여부를 판단하는 단계는 다음과 같이 세분화될 수 있다.

우선, 복수의 터치전극들 중에서 적어도 두 개 이상의 터치전극들로 구성된 적어도 두 개 이상의 터치전극그룹들 중, 어느 하나의 터치전극과 또 다른 터치전극을 포함하고 있는 제1터치전극그룹에서, 상기 어느 하나의 터치전극에 대해 터치여부를 판단하는 판단 단계 이후에, 상기 또 다른 터치전극에 구동펄스를 인가하는 단계가 수행된다. 즉, 하나의 감지기(610)에 연결되어 있는 터치전극들을 총칭하여 터치전극그룹이라고 할 때, 이중 제1터치전극그룹에서, 어느 하나의 터치전극에 대한 터치여부가 판단되면, 감지기는 제1터치전극그룹 중 또 다른 터치전극으로 구동펄스를 인가한다.

다음, 상기 또 다른 터치전극으로부터 수신된 감지신호에 대해, 제1시간차를 추출하는 과정과, 제2시간차를 추출하는 과정과, 터치여부를 판단하는 과정을 수행하여, 또 다른 터치전극에 대한 터치여부를 판단한다.

다음, 상기 또 다른 터치전극에 대한 터치여부를 판단한 이후에, 상기 제1터치전극그룹에 포함되어 있는 또 다른 터치전극들 각각에 순차적으로 구동펄스를 인가하여, 상기 또 다른 터치전극들 각각에 대한 터치여부를 순차적으로 판단한다. 즉, 감지기는 감지기에 연결되어 있는 제1터치전극그룹에 속한 모든 터치전극들에 대하여 순차적으로 구동펄스를 인가하여 순차적으로 터치여부를 판단한다.

마지막으로, 상기한 바와 같이, 상기 제1터치전극그룹 이외의 또 다른 터치전극그룹들 각각에 포함된 터치전극들에 순차적으로 구동펄스를 인가하여 터치여부를 판단하는 과정을, 상기 터치전극그룹들에 대하여 병렬적으로 수행한다. 즉, 각각의 감지기들은, 병렬적으로 동시에 구동을 시작하며, 내부적으로는, 각각의 터치전극들에 대해 순차적으로 터치여부를 감지한다.

상기한 바와 같은 본 발명은 하나의 구동펄스에 대해 복수의 센싱전압에서 시간차를 추출하여, 여러 개의 로우 데이터(Raw Data)를 취득할 수 있기 때문에, 전체적으로 센싱타임(Sensing Time)을 줄일 수 있으며, 동일시간에 다수의 터치감지가 이루어 지기 때문에 터치감도를 향상시킬 수 있다.

또한, 종래와 동일한 터치감지기간 동안 복수의 터치전극을 순차적으로 센싱할 수 있기 때문에, 감지기 즉, 감지를 위한 집적회로의 숫자를 줄일 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 액정패널 200 : 게이트 구동부
300 : 데이터 구동부 400 : 타이밍 컨트롤러
500 : 터치패널 600 : 터치감지부
700 : 공통전압 생성부 800 : 구동펄스 생성부
510 : 터치전극 520 : 터치전극배선
610 : 감지기 620 : 선택기
630 : 구동펄스 출력기 640 : 시간차출력기
650 : 판단기 660 : 스위칭기

Claims

액정패널;
상기 액정패널에 내장되어 있는 복수의 터치전극들과, 상기 복수의 터치전극들 각각에 연결되어 있는 터치전극배선들로 형성되는 셀프캡 방식의 터치패널; 및
1프레임기간 중 영상출력기간에는 상기 터치전극들에 공통전압을 인가하고, 터치감지기간에는 상기 터치전극들 각각에 구동펄스를 인가하여, 상기 터치전극들로부터 상기 구동펄스들에 대응되는 감지신호들을 수신하며, 수신된 상기 감지신호들 각각에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치감지부를 포함하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치감지부는,
상기 터치전극배선과 연결되어 있으며, 상기 터치전극배선과 연결된 터치전극으로부터 수신된 감지신호에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 복수의 감지기들; 및
상기 영상출력기간에는 상기 공통전압을 상기 복수의 감지기들로 전송하여 상기 터치전극들로 전송되도록 하며, 상기 터치감지기간에는 상기 구동펄스를 상기 복수의 감지기들로 전송하여 상기 터치전극들로 전송되도록 하기 위한 선택기를 포함하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치감지부는,
두 개 이상의 상기 터치전극배선들과 연결되어 있으며, 두 개 이상의 상기 터치전극배선들과 각각 연결되어 있는 터치전극들로부터 순차적으로 수신된 감지신호들 각각에 대해, 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 복수의 감지기들;
상기 영상출력기간에는 상기 공통전압을 상기 복수의 감지기들로 전송하여 상기 터치전극들로 전송되도록 하며, 상기 터치감지기간에는 상기 구동펄스를 상기 복수의 감지기들로 전송하여 상기 터치전극들로 전송되도록 하기 위한 선택기; 및
상기 영상출력기간에는 두 개 이상의 상기 터치전극배선들을 상기 감지기에 모두 연결시켜, 상기 공통전압이 상기 감지기로부터 상기 터치전극들로 동시에 전송되도록 하며, 상기 터치감지기간에는 두 개 이상의 상기 터치전극배선들을 순차적으로 상기 감지기에 연결시키기 위해, 상기 감지기들 각각에 연결되어 있는 스위칭기를 포함하는 액정표시장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 복수의 감지기들 각각은,
상기 공통전압 또는 상기 구동펄스를 입력받아, 상기 터치전극배선을 통해 상기 터치전극으로 전송하기 위한 구동펄스출력기;
상기 터치전극배선을 통해 수신된 상기 감지신호에 대해 제1센싱전압이 측정된 제1센싱시간을 측정하여, 상기 제1센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제1기준시간과의 제1시간차를 추출하는 제1시간차추출기;
상기 터치전극배선을 통해 수신된 상기 감지신호에 대해 상기 제1센싱전압보다 작은 제2센싱전압이 측정된 제2센싱시간을 측정하여, 상기 제2센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제2기준시간과의 제2시간차를 추출하는 적어도 하나 이상의 제2시간차추출기; 및
상기 제1시간차와 상기 제2시간차들을 이용하여, 상기 터치전극에 대한 터치여부를 판단하기 위한 판단기를 포함하며,
적어도 하나 이상의 상기 제2시간차추출기 각각에 적용되는 상기 제2센싱전압들은, 서로 다른 값을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 스위칭기들 각각은,
상기 스위칭기가 연결되어 있는 상기 감지기의 제어에 따라 스위칭되거나,
상기 액정패널에 형성된 데이터라인과 게이트라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러에 의해 스위칭되거나,
상기 스위칭기들을 제어하기 위해 상기 터치감지부에 구비된 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
1프레임기간 중 영상출력기간 동안 액정패널에 내장되어 있는 복수의 터치전극들에 공통전압을 인가하는 단계; 및
상기 1프레임기간 중 터치감지기간 동안 상기 복수의 터치전극들 각각에 구동펄스를 인가하여, 상기 터치전극들로부터 상기 구동펄스들에 대응되는 감지신호들을 수신하며, 수신된 상기 감지신호들 각각에 대해 적어도 두 개 이상의 센싱전압에서 측정된 시간차들을 이용하여 터치여부를 감지하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 터치여부를 감지하는 단계는,
상기 터치전극들 중 어느 하나의 터치전극에 구동펄스를 인가한 후, 상기 어느 하나의 터치전극으로부터 수신된 감지신호에 대해 제1센싱전압이 측정된 제1센싱시간을 측정하여, 상기 제1센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제1기준시간과의 제1시간차를 추출하는 단계;
상기 어느 하나의 터치전극으로부터 수신된 상기 감지신호에 대해 상기 제1센싱전압보다 작은 제2센싱전압이 측정된 제2센싱시간을 측정하여, 상기 제2센싱전압에 대해 기 설정되어 있는 제2기준시간과의 제2시간차를 추출하는 단계;
상기 제1시간차와 상기 제2시간차들을 이용하여, 상기 터치전극에 대한 터치여부를 판단하는 단계; 및
또 다른 터치전극들 각각으로부터 수신된 감지신호에 대해, 상기 제1시간차를 추출하는 과정과, 상기 제2시간차를 추출하는 과정과, 상기 터치여부를 판단하는 과정을 수행하여, 상기 또 다른 터치전극들 각각에 대한 터치여부를 판단하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제2시간차를 추출하는 단계는,
서로 다른 전압값을 갖는 상기 제2센싱전압을 이용하여 적어도 2회 이상 반복적으로 수행되어, 적어도 2개 이상의 상기 제2시간차를 추출하며,
상기 터치여부를 판단하는 단계는,
상기 제1시간차와, 적어도 2개 이상의 상기 제2시간차를 이용하여 상기 터치전극들 각각에 대한 터치여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 어느 하나의 터치전극에 대해 터치여부를 판단하는 단계와, 상기 또 다른 터치전극들 각각에 대해 터치여부를 판단하는 단계는, 병렬적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 또 다른 터치전극들 각각에 대해 터치여부를 판단하는 단계는,
상기 복수의 터치전극들 중에서 적어도 두 개 이상의 터치전극들로 구성된 적어도 두 개 이상의 터치전극그룹들 중, 상기 어느 하나의 터치전극과 상기 또 다른 터치전극을 포함하고 있는 제1터치전극그룹에서, 상기 어느 하나의 터치전극에 대해 터치여부를 판단한 이후에, 상기 또 다른 터치전극에 구동펄스를 인가하는 단계;
상기 또 다른 터치전극으로부터 수신된 감지신호에 대해, 상기 제1시간차를 추출하는 과정과, 상기 제2시간차를 추출하는 과정과, 상기 터치여부를 판단하는 과정을 수행하여, 상기 또 다른 터치전극에 대한 터치여부를 판단하는 단계;
상기 또 다른 터치전극에 대한 터치여부를 판단한 이후에, 상기 제1터치전극그룹에 포함되어 있는 또 다른 터치전극들 각각에 순차적으로 구동펄스를 인가하여, 상기 또 다른 터치전극들 각각에 대한 터치여부를 순차적으로 판단하는 단계; 및
상기 제1터치전극그룹 이외의 또 다른 터치전극그룹들 각각에 포함된 터치전극들에 순차적으로 구동펄스를 인가하여 터치여부를 판단하는 과정을, 상기 터치전극그룹들에 대하여 병렬적으로 수행하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동 방법.