KR102112528B1

KR102112528B1 - 표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR102112528B1
Application number: KR1020130152781A
Authority: KR
Inventors: 강성규; 김훈배; 한성수
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2020-05-19
Also published as: EP2884374A1; JP2015115070A; TW201523412A; US9805690B2; JP5881808B2; KR20150067432A; EP2884374B1; TWI544396B; CN104699368A; CN104699368B; US20150161963A1

Abstract

본 발명은 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히, 차등 구동방식을 이용하여 최외곽 구동전극의 터치여부를 감지하는 경우, 상기 최외곽 구동전극으로 공급되는 구동전압과, 상기 최외곽 구동전극에 인접되어 있는 또 다른 구동전극으로 입력되는 구동전압의 순서를 변경시키는, 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 표시장치는, s개의 수신전극들 및, 상기 수신전극들과 교차되도록 형성되어 있으며 s개 보다 작은 k개의 구동전극들을 포함하는 터치패널이, 인셀 타입으로 형성되어 있는 패널; 및 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하며, 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 제k-1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 터치감지부를 포함한다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}

본 발명은 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히, 터치패널을 포함하는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

터치패널은, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP : Plasma Display Panel Device), 유기발광표시장치(OLED : Organic Light Emitting Display Device), 전기영동표시장치(EPD : Electrophoretic Display Device) 등과 같은 표시장치에 설치되며, 사용자가 표시장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력할 수 있도록 하는, 입력장치의 한 종류이다.

터치패널은, 표시장치를 구성하는 패널과 독립적으로 제조된 후 상기 패널의 상단면에 부착될 수도 있으며, 상기 패널에 일체로 형성될 수도 있다.

예를 들어, 터치패널은, 영상이 표시되는 패널의 픽셀 내에 내재되는 인셀(in cell) 타입, 상기 패널의 상부에 형성되는 온셀(on cell) 타입 및 상기 패널과 별도로 제조된 후 상기 패널의 상부에 합착되는 애드온(add on) 타입 등으로 구분될 수 있다.

최근 들어, 디자인 및 슬림화의 장점이 있는 인셀 방식을 이용한 터치패널의 적용이 확대되고 있다. 즉, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해, 표시장치의 패널 내부에 터치패널을 구성하는 소자들이 내장되는, 인셀 타입 표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.

도 1은 종래의 터치패널의 구동 방법을 설명하기 위한 예시도이며, 도 2는 종래의 터치패널에서 터치를 감지하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

터치패널은 사용자에 의한 터치를 감지하기 위한 것으로서, 저항막 방식, 정전용량 방식 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 이하에서는, 도 1을 참조하여, 정전용량 방식을 이용하는 터치패널이 설명된다.

이하에서 설명되는 터치패널(10)은, 특히, 인셀 타입 터치패널로서, 구동전압이 공급되며, 상기 터치패널(10)이 내장되는 패널에 형성된 게이트 라인들과 나란하게 형성되어 있는 구동전극(TX) 및 상기 구동전압에 의해 생성된 감지신호를 터치감지부로 전송하는 수신전극(RX)을 포함한다. 상기 터치감지부는 상기 구동전압을 상기 구동전극(TX)으로 공급하기 위한 구동부 및 상기 수신전극을 통해 수신된 상기 감지신호를 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 수신부를 포함한다.

상기 터치패널(10)을 이용한 종래의 표시장치에서는, 상기 터치패널(10)에서의 터치여부를 검출하기 위하여, 상기 구동전극(TX)들에 순차적으로 상기 구동전압을 공급하며, 상기 각각의 구동전극(TX)에 상기 구동전압이 인가되는 동안, 상기 모든 수신전극(RX)들을 통해 상기 감지신호를 수신한다.

상기 감지신호는, 상기 구동전압에 의해, 상기 구동전극(TX)과 상기 수신전극(RX) 사이에서 발생되는 정전용량으로서, 상기 터치감지부는 상기 정전용량의 변화량을 분석하여, 상기 터치패널에서의 터치여부를 판단한다.

인셀 타입 표시장치의 경우, 상기 구동전극(TX)들 및 상기 수신전극(RX)들은 상기 패널에 형성되어 있는 픽셀로, 공통전압을 공급하는 공통전극의 기능을 수행하고 있다.

따라서, 영상출력기간에는, 상기 구동전극 및 상기 수신전극이, 공통전압을 상기 픽셀에 공급하는 공통전극의 역할을 수행한다. 또한, 터치감지기간에는, 상기 터치감지부가 상기 구동전극으로 구동전압을 공급하며, 상기 수신전극을 통해 수신되는 감지신호를 이용하여, 상기 터치패널에서의 터치여부를 판단한다.

예를 들어, 종래의 인셀 타입 표시장치를 구동하기 위해서는, 1프레임(1Frame)에 대응되는 기간(이하, 간단히 '1프레임기간'이라 함)이, 영상출력기간(Display)과 터치감지기간(Touch)으로 분리되어 있다.

이 경우, 상기 영상출력기간에는 공통전압이 상기 구동전극(TX)들 및 상기 상기 수신전극(RX)들로 공급되고, 상기 터치감지기간에는 펄스형태의 구동전압이 상기 구동전극(TX)들로 공급되며, 상기 수신전극(RX)들을 통해 상기 터치감지부로 상기 감지신호가 전송된다.

상기한 바와 같은, 인셀 타입 표시장치에 적용되는 터치패널에 있어서, 상기 구동전극(TX)들과 상기 수신전극(RX)들이 동일 평면 상에 형성되어 있고, 상기 전극들 사이의 거리가 가까우며, 상기 전극들이 상기 픽셀 내부에 형성되어 있기 때문에, 상기 구동전극(TX)들과 상기 수신전극(RX)들 사이에 발생되는 기생 정전 용량의 크기가 커진다.

현재, 상기 터치패널(10)을 이용하는 표시장치는, 스마트폰, 테블릿PC, 노트북, 모니터 등과 같은 소형이 대부분이다. 따라서, 상기 기생 정전 용량이 센싱 성능의 저하에 미치는 영향은 크지 않다.

그러나, 최근에는 대형 텔레비젼, 대형 모니터 또는 전자칠판과 같은 대형 표시장치에도 상기 터치패널(40)이 이용되고 있으며, 이 경우, 상기 기생 정전 용량이 기하 급수적으로 증가하며, 이에 따라, 상기 기생 정전 용량(Cp)이 커진다. 상기 기생 정전 용량이 커지면, 상기 수신전극의 로드가 커지게 되며, 이에 따라, 상기 터지감지부(60)에서의 센싱 성능이 저하된다. 즉, 대면적을 갖는 대형 표시장치에, 종래의 인셀 타입 터치패널이 그대로 적용되면, 상기 기생 정전 용량에 의해, 상기 수신전극의 로드가 커지게 되며, 이에 따라, 상기 터치감지부에서의 센싱 성능이 저하된다.

또한, 차등 구동(differential driving) 방식을 이용하는 종래의 인셀 타입 터치패널에 있어서는, 서로 인접되어 있는 두 개의 구동전극들로 제1구동전압과 제2구동전압을 공급한 후, 수신전극들을 통해 수신된 감지신호들을 비교하여, 상기 두 개의 구동전극들 중 어느 하나의 구동전극에 대한 터치여부가 감지되고 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 상기 구동전극(TX1 to TX4)들이 상기 게이트 라인들과 나란하게 상기 터치패널(10)에 형성되어 있는 경우, 상기 터치감지부는, 제1터치감지기간에, 제1구동전극(TX1)으로 제1구동전압을 공급하고, 제2구동전극(TX2)으로 제2구동전압을 공급한 후, 각각의 수신전극들로부터 수신되는 감지신호들의 크기를 분석하여, 상기 제1구동전극에서의 터치여부를 판단한다. 또한, 상기 터치감지부는, 제3터치감지기간, 제3구동전극(TX3)으로 제1구동전압을 공급하고, 제4구동전극(TX4)으로 제2구동전압을 공급한 후, 각각의 수신전극들로부터 수신되는 감지신호들의 크기를 분석하여, 상기 제3구동전극에서의 터치여부를 판단한다. 그러나, 상기 구동전극들 중 상기 터치패널의 최하단에 형성되어 있는 최하단 구동전극(TX4)에 대한 터치여부 감지시, 상기 최하단 구동전극(TX4)과 비교 대상이 되는 구동전극이 없다. 따라서, 상기 최하단 구동전극(TX4)에 대한 터치여부 판단을 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 터치패널의 표시영역에 형성되어 있지 않은 별도의 구동전극(TXa)으로 입력된 제2구동전압에 의한 감지신호가 이용되거나, 또는 상기 최하단 구동전극(TX4)과 정반대의 위치에 형성되어 있는 최상단 구동전극(TX1)으로 입력된 제2구동전압에 의한 감지신호가 이용되거나, 또는 임의의 감지신호가 이용되고 있다. 따라서, 상기 최하단 구동전극(TX4)의 터치여부는 부정확하게 판단되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차등 구동방식을 이용하여 최외곽 구동전극의 터치여부를 감지하는 경우, 상기 최외곽 구동전극으로 공급되는 구동전압과, 상기 최외곽 구동전극에 인접되어 있는 또 다른 구동전극으로 입력되는 구동전압의 순서를 변경시키는, 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차등 구동방식을 이용하여 제1터치전극그룹의 최외곽 구동전극의 터치여부를 감지하는 경우, 상기 최외곽 구동전극과 인접되어 있으며 제2터치전극그룹을 구성하는 구동전극으로 구동전압을 공급하는, 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는, s개의 수신전극들 및, 상기 수신전극들과 교차되도록 형성되어 있으며 s개 보다 작은 k개의 구동전극들을 포함하는 터치패널이, 인셀 타입으로 형성되어 있는 패널; 및 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하며, 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 제k-1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 터치감지부를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 표시장치는, s개의 수신전극들과 s개 보다 작은 k개의 구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제1터치전극그룹과, s개의 또 다른 수신전극들과 제k+1구동전극 내지 제2k구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제2터치전극그룹을 포함하는 터치패널이, 인셀 타입으로 형성되어 있는 패널; 및 상기 제1터치전극그룹과 상기 제2터치전극그룹 각각에서, 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(n은 1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하며, 상기 제1터치전극그룹을 구성하는 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 상기 제k+1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 터치감지부를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치 구동방법은, 패널에 인셀 타입으로 형성되어 있는 터치패널에 형성되어 있는, s개의 수신전극들 및, 상기 수신전극들과 교차되도록 형성되어 있으며 s개 보다 작은 k개의 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하는 단계; 및 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 제k-1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 단계를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 표시장치 구동방법은, 패널에 인셀 타입으로 형성되어 있는 터치패널에 형성되어 있는, s개의 수신전극들과 k개의 구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제1터치전극그룹과, s개의 또 다른 수신전극들과 제k+1구동전극 내지 제2k구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제2터치전극그룹 각각에서, 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(n은 1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하는 단계; 및 상기 제1터치전극그룹을 구성하는 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 상기 제k+1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 패널의 게이트 라인들과 나란하게 형성되어 있는 구동전극들 중 상기 패널의 최하단에 형성되어 있는 구동전극에 대한 터치감도가 향상될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 두 개의 터치전극그룹들이 인접되어 있는 경계영역에서의 터치감도가 향상될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 터치패널의 기생 정전 용량이 줄어들 수 있으며, 이에 따라 터치 성능이 향상될 수 있기 때문에, 대면적 표시장치에 적용되는 패널에도, 터치패널이 인셀 타입으로 내장될 수 있다.

도 1은 종래의 터치패널의 구동 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 종래의 터치패널에서 터치를 감지하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치의 일실시예 구성도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 패널과 터치감지부의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 구동전압들의 파형을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 터치감지부의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 패널과 터치감지부의 구성을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 구동전압들의 파형을 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 터치감지부의 내부 구성을 나타낸 예시도.

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

도 3은 본 발명에 따른 표시장치의 일실시예 구성도이다.

본 발명에 따른 표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수신전극들(RX1 to RXs)과, 구동전극들(TX1 to TXk)이 교차되도록 형성되어 있는 터치패널이, 인셀 타입으로 형성되어 있는 패널(100), 1프레임기간에 포함되어 있는 복수의 터치감지기간들 동안, 인접되어 있는 두 개의 구동전극들로 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하는 차등 구동방식을 이용하여, 상기 터치패널의 터치여부를 판단하는 터치감지부(600) 및 상기 패널(100)이 영상을 출력하도록 상기 패널(100)을 구동하는 패널구동부를 포함한다.

우선, 상기 패널(100)은, 액정패널, 유기발광패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 영동표시패널 등이 될 수 있다. 상기 패널(100)은, 제1기판과 제2기판이 합착공정을 거쳐 합착된 것이다. 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에는 중간층이 형성되어 있다.

상기 제1기판과 상기 제2기판은 글래스(Glass), 플라스틱(Plastic), 메탈(Metal) 등으로 제조될 수 있다.

상기 중간층은 본 발명에 따른 표시장치의 종류에 따라 서로 다른 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시장치가, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device)인 경우, 상기 중간층은 액정(Liquid Crystal)을 포함할 수 있다. 상기 표시장치가 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device)인 경우, 상기 중간층은 광을 출력하는 유기화합물 등을 포함할 수 있다. 상기 표시장치가 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel Device)인 경우, 상기 중간층은 불활성기체 등을 포함할 수 있다. 상기 표시장치가 영동표시장치(EPD: Electrophoretic Display Device)인 경우, 상기 중간층은 전기영동 분산액 등을 포함할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의상, 상기 패널(100)이 액정패널인 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. 즉, 본 발명은 모든 픽셀들에 공통전압을 공급하는 공통전극이 형성되어 있는 다양한 종류의 표시장치에 적용될 수 있으나, 이하에서는, 액정표시장치를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

상기 패널(100)이 액정패널인 경우, 상기 패널(100)은, 제1기판, 제2기판 및 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성되는 액정층을 포함한다.

상기 패널(100)의 상기 제1기판은 박막트랜지스터 기판(TFT기판)이 될 수 있다. 상기 제1기판에는 다수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLd), 상기 데이터 라인들과 교차되는 다수의 게이트 라인들(GL1 내지 GLd), 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLd)과 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLg)의 교차영역마다 형성되는 픽셀들에 형성되는 다수의 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)들, 상기 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극 등이 형성된다. 즉, 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLd)과 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLg)의 교차 구조에 의해 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다.

상기 패널(100)의 상기 제2기판은 컬러필터 기판이 될 수 있다. 상기 제2기판에는 블랙매트릭스(BM), 컬러필터 등이 형성된다.

상기 패널(100)에는 영상이 출력되는 표시영역과, 영상이 출력되지 않는 비표시영역이 형성되어 있으며, 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들의 교차에 의해 형성되는 상기 픽셀들은 상기 표시영역에 형성되어 있다.

상기 패널(100)에 형성되어 있는 상기 표시영역과 상기 비표시영역은, 상기 터치패널의 표시영역 및 비표시영역과 대응되는 위치에 형성되어 있다.

다음, 상기 터치패널은, 수신전극극들(RX1 to RXs)과 구동전극들(TX1 to TXk)을 포함한다.

상기 터치패널은, 정전 용량 방식을 이용하고 있으며, 상기 패널(100)에 내장되어 있다. 즉, 상기 터치패널은 인셀 타입 터치패널이다.

상기 수신전극들(RX1 to TXs)과 상기 구동전극들(TX1 to TXk)은, 서로 수직하게 교차되도록 상기 패널(100)에 형성되어 있다.

1프레임(1Frame)에 대응되는 기간(이하, 간단히 '1프레임기간'이라 함) 중, 영상출력기간들에서는, 상기 수신전극들과 상기 구동전극들로는 공통전압이 공급된다. 1프레임기간 중 터치감지기간들에서는, 상기 구동전극들로는 제1구동전압 또는 제2구동전압이 순차적으로 공급되며, 상기 수신전극들로부터 감지신호가 수신된다.

즉, 본 발명에 따른 표시장치에서는, 1프레임기간 중에, 영상출력기간과 터치감지기간들이 상기 가로전극들의 갯수에 대응되는 횟수만큼 반복된다.

다음, 상기 터치감지부(600)는, 상기 1프레임기간에 포함되어 있는 복수의 터치감지기간들 동안, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 구동전극들에서의 터치여부를 판단한다.

이를 위해, 상기 터치감지부(600)는, 상기 구동전극들로 제1구동전압 또는 제2구동전압을 출력하는 구동부 및 상기 수신전극들로부터 상기 감지신호를 수신하는 수신부를 포함한다.

특히, 상기 터치감지부(600)는 종래기술에서 설명된, 차등 구동(differential driving) 방식을 이용하여, 상기 터치패널에서의 터치여부를 판단한다.

예를 들어, 차등 구동(differential driving) 방식을 이용하는 상기 터치감지부(600)는, 서로 인접되어 있는 두 개의 구동전극들로 제1구동전압과 제2구동전압을 공급한 후, 수신전극들을 통해 수신된 감지신호들을 비교하여, 상기 두 개의 구동전극들 중 어느 하나의 구동전극에 대한 터치여부를 감지한다. 상기 제1구동전압과 상기 제2구동전압으로는, 크기는 갖고, 극성 또는 위상은 서로 다른 두 개의 전압들이 이용될 수 있다.

마지막으로, 상기 패널 구동부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(400), 게이트 드라이버(200) 및 데이터 드라이버(300) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

첫째, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 외부시스템으로부터 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 상기 데이터 드라이버(300)와 상기 게이트 드라이버(200)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들(GCS, DCS)을 발생한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 외부시스템으로부터 입력된 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터를 상기 데이터 드라이버(300)로 출력하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 데이터 드라이버(300)와 상기 게이트 드라이버(200)를 제어함과 아울러, 상기 터치감지부(600)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 생성하여 상기 터치감지부(600)를 제어할 수도 있다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력영상데이터(Input Data) 및 타이밍 신호들을 수신하기 위한 수신부, 각종 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부, 상기 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터(Data)를 출력하기 위한 데이터 정렬부 및 상기 제어신호들과 상기 영상데이터를 출력하기 위한 출력부를 포함한다.

둘째, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 입력된 상기 영상데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에 공급한다. 즉, 상기 데이터 드라이버(300)는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 데이터 전압으로 변환시킨 후 상기 데이터 라인들로 출력시킨다.

상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 영상 데이터(RGB)를 샘플링 신호에 따라 래치하여, 데이터 전압으로 변경한 후, 상기 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에 공급한다.

이를 위해, 상기 데이터 드라이버(300)는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼 등을 포함하여 구성될 수 있다.

셋째, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLg)에 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔신호를 공급한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버(200)는 게이트 온 전압(Von)의 스캔신호가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 오프 전압(Voff)을 공급한다.

본 발명에 적용되는 상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 패널(100)과 독립되게 형성되어, 다양한 방식으로 상기 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 구성될 수 있으나, 상기 패널(100) 내에 실장되어 있는 게이트 인 패널(Gate In Panel : GIP)방식으로 구성될 수도 있다.

또한, 상기 설명에서는, 상기 데이터 드라이버(300), 상기 게이트 드라이버(200) 및 상기 타이밍 컨트롤러(400)가 독립적으로 구성된 것으로서 설명되었으나, 상기 데이터 드라이버(300) 또는 상기 게이트 드라이버(200)들 중 적어도 어느 하나는 상기 타이밍 컨트롤러(400)와 일체로 구성될 수도 있다.

이하에서는, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1실시에 따른 표시장치 및 그 구동방법 상세히 설명된다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 패널과 터치감지부의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 구동전압들의 파형을 나타낸 예시도이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치에 적용되는 터치감지부의 내부 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, s개의 수신전극(121)들(RX1 to RXs) 및, 상기 수신전극(121)들과 교차되도록 형성되어 있으며 s개 보다 작은 k개의 구동전극(111)들(TX1 to TXk)을 포함하는 터치패널이, 인셀 타입으로 형성되어 있는 패널(100), 상기 구동전극(111)들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압(DV1)과 제2구동전압(DV2)을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하며, 제k구동전극(TXk)에 상기 제1구동전압(DV1)을 공급하고 제k-1구동전극(TXk-1)에 상기 제2구동전압(DV2)을 공급하여 상기 제k구동전극(TXk)의 터치여부를 판단하는 터치감지부(600) 및 상기 패널(100)이 영상을 출력하도록 상기 패널(100)을 구동하는 패널구동부(200, 300, 400)를 포함한다. 상기 패널구동부(200, 300, 400)의 구성은 상기에서 설명되었음으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

상기 패널(100)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)과 나란하게 형성되어 있는 s개의 수신전극(121)들(RX1 to RXs)과, s개 보다 작은 k개의 구동전극(121)들(TX1 to TXk)이 교차되도록 형성되어 있다.

여기서, 상기 구동전극들(TX1 to TXk)은, 상기 패널에 형성되어 있는 게이트 라인들(GL1 to GLg)과 나란하게 형성되어 있다. 즉, 상기 구동전극들(TX1 to TXk)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 패널(100)의 가로방향으로 형성되어 있다.

이하의 설명 중, 구체적인 예가 필요한 경우, 상기 수신전극(121)들의 갯수인 s는 27이고, 상기 구동전극(111)들의 갯수인 k는 24인 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

1프레임기간에는, 영상출력기간들과 터치감지기간들이 반복된다.

영상출력기간들에서는, 상기 구동전극(111)들 및 상기 수신전극(121)들로, 공통전압이 공급된다. 이 경우, 상기 구동전극(111)들 및 상기 수신전극(121)들은 공통전극의 기능을 수행한다.

상기 터치감지기간들 각각에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 터치감지부(600)가 인접되어 있는 두 개의 구동전극(111)들로, 제1구동전압(DV1) 및 제2구동전압(DV2)을 공급한 후, 상기 수신전극(121)들로부터 수신되는 감지신호를 분석하여, 상기 두 개의 구동전극들 중 상기 제1구동전압(DV1)이 공급되는 구동전극에서의 터치여부를 판단한다.

예를 들어, 상기 터치감지부(600)는, 상기 구동전극(111)들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압(DV1)과 제2구동전압(DV2)을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하며, 제k구동전극(TXk)에 상기 제1구동전압(DV1)을 공급하고 제k-1구동전극(TXk-1)에 상기 제2구동전압(DV2)을 공급하여 상기 제k구동전극(TXk)의 터치여부를 판단한다. 여기서, 상기 n은 1보다 크고 k보다 작은 자연수이다.

첫째, 도 5를 참조하면, 상기 n이 3인 경우, 상기 터치감지부(600)는, 제3터치감지기간(Touch #3)에, 제3구동전극(TX3)으로 상기 제1구동전압(DV1)을 공급하고, 제4구동전극(TX4)으로 상기 제2구동전압(DV2) 공급한다.

상기 터치감지부(600)는, 상기 제1구동전압(DV1)과 상기 제2구동전압(DV2)에 의해, 제1수신전극(RX1) 내지 제27수신전극(RX27)들로 수신된 감지신호들을 분석하여, 상기 제3구동전극(TX3)에서의 터치여부를 판단하다. 예를 들어, 상기 제1구동전압과 상기 제2구동전압으로, 크기는 갖고, 극성은 서로 다른 두 개의 전압들이 이용되는 경우, 상기 제2구동전극(TX3)에 터치가 없다면, 상기 두 개의 전압들에 의해 수신된 감지신호들의 크기 또는 파형 등은, 모든 수신전극들에서 동일하거나, 또는 일정한 범위내에 포함된다. 그러나, 상기 제3구동전극(TX3)이 터치된다면, 상기 수신전극들 중 상기 터치가 일어난 영역에 형성된 수신전극으로 수신된 감지신호는 다른 수신전극들과 다른 값을 갖게 된다. 따라서, 상기 터치감지부(600)는 상기 감지신호들의 변화량을 분석하여 상기 제3구동전극(TX3)에서의 터치여부를 판단할 수 있다.

이 경우, 제1구동전극(TX1) 내지 제23구동전극(TX23) 까지는, 상기에서 설명된 바와 같은 방법을 통해, 터치여부가 판단될 수 있다.

둘째, 상기한 바와 같은 방법에 의해, 제1터치감지기간(Touch #1) 내지 제23터치감지기간(Touch #23) 동안, 제1구동전극(TX1) 내지 제23구동전극(TX23)들에 대한 터치여부가 판단된다.

그러나, 종래기술에서 설명된 바와 같이, 종래의 기술에 의하면, 마지막 구동전극인 제24구동전극(TX24)에서의 터치여부를 판단하는 경우, 상기 제2구동전압이 공급될 구동전극이 없다. 따라서, 종래에는, 상기 터치패널의 비표시영역에 형성되어 있는 별도의 구동전극으로 인가된 제2구동전압에 의해 수신된 감지신호, 또는 제1구동전극(TX1)으로 인가된 제2구동전압에 의해 수신된 감지신호, 또는 가상의 데이터가, 상기 제2구동전압에 의한 감지신호로 이용되었다. 따라서, 상기 제24구동전극(TX24)에 대한 터치여부는 정확하게 이루어지지 않았다.

본 발명에서는, 상기 제24구동전극(TX24)에 대한 보다 정확한 터치여부를 판단하기 위해, 상기 제24구동전극(TX24)에서의 터치여부가 판단되는 제24터치감지기간(Touch #24)에서는, 상기 터치감지부(600)가, 도 5에 도시된 바와 같이, 제24구동전극(TX24 = TXk)으로 상기 제1구동전압(DV1)을 공급하며, 제23구동전극(TX23 = TXk-1)으로 상기 제2구동전압(DV2)을 공급한다.

상기 터치감지부(600)는, 상기 제1구동전압과 상기 제2구동전압에 의해, 상기 수신전극들로부터 수신되는 감지신호들을 분석하여, 상기 제24구동전극에서의 터치여부를 판단한다.

따라서, 상기 제24구동전극에 대해서도, 정확한 터치여부 판단이 이루어질 수 있다.

상기에서 설명된 내용을 정리하면 다음과 같다.

첫째, 상기 터치감지부(600)는, 1프레임기간에 포함되어 있는 제1터치감지기간(Touch #1) 내지 제k-1터치감지기간(Touch #k-1)에는, 인접되어 있는 상기 제n구동전극과 상기 제n+1구동전극으로 제1구동전압과 제2구동전압을 전송하며, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여, 제1구동전극 내지 제k-1구동전극에서의 터치여부를 판단한다.

예를 들어, 상기 터치감지부(600)는, 제1터치감지기간부터 제23터치감지기간들 각각에서, 인접되어 있는 제n구동전극으로 제1구동전압(DV1)을 공급하고, 제n+1구동전극으로 제2구동전압(DV2)을 공급한 후, 상기 수신전극들을 통해 수신된 감지신호들을 이용하여, 상기 제n구동전극에서의 터치여부를 판단한다.

둘째, 상기 터치감지부(600)는, 제k터치감지기간에는 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제k-1구동전극에 상기 제2구동전압을 전송하며, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제k구동전극에서의 터치여부를 판단한다.

예를 들어, 상기 터치감지부는, 제24터치감지기간에는, 제24구동전극으로 상기 제1구동전압을 공급하고, 제23구동전극으로 상기 제2구동전압을 공급한 후, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여, 상기 제24구동전극에서의 터치여부를 판단한다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 터치감지부(600)는, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1구동전압과 상기 제2구동전압을 생성하는 구동부(610) 및 상기 감지신호들을 수신하여 각각의 구동전극 및 수신전극에서의 터치여부를 판단하는 수신부(620)를 포함한다.

상기 구동부(610)는, 상기 제1구동전압을 생성하는 제1구동전압 생성부(611), 상기 제2구동전압을 생성하는 제2구동전압 생성부(612), 제1제어신호(CS1)에 따라 상기 제1구동전압 생성부와 상기 제2구동전압 생성부를 상기 구동전극들에 연결시키는 연결부(613) 및 제2제어신호(CS2)에 따라 제k구동전극(TXk)에 상기 제1구동전압을 공급하고 제k-1구동전극(TXk-1)에 상기 제2구동전압을 공급하기 위한 스위칭부(630)를 포함한다.

첫째, 상기 연결부(613)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400) 또는 상기 터치감지부(600) 내부에서 생성된 상기 제1제어신호에 따라, 상기 제1구동전압 생성부(611) 및 상기 제2구동전압 생성부(611)를 상기 스위칭부(630)에 연결시키거나, 또는 상기 스위칭부(630)와 차단시킨다.

예를 들어, 상기 제1제어신호(CS1)가 상기 영상출력기간임을 알리는 신호인 경우, 상기 연결부(613)는, 상기 제1구동전압 생성부(611) 및 상기 제2구동전압 생성부(612)와 상기 스위칭부(613) 간의 연결을 차단한다.

상기 제1제어신호(CS1)가 상기 터치감지기간임을 알리는 신호인 경우, 상기 연결부는(613)는, 상기 제1구동전압 생성부(611) 및 상기 제2구동전압 생성부(612)와 상기 스위칭부(613)를 연결시킨다.

둘째, 상기 스위칭부(630)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400) 또는 상기 터치감지부(600) 내부에서 생성된 상기 제2제어신호가, 제k-1터치감지기간임을 알리는 신호인 경우, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 제k-1구동전극(TXk-1)에 상기 제1구동전압이 공급될 수 있도록 상기 제k-1구동전극(TXk-1)을 상기 제1구동전압 생성부(611)와 연결시키며, 제k구동전극(TXk)에 상기 제2구동전압이 공급될 수 있도록, 상기 제k구동전극(TXk)을 상기 제2구동전압 생성부(612)와 연결시킨다.

상기 제2제어신호가, 제k터치감지기간임을 알리는 신호인 경우, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭부(630)는, 제k-1구동전극(TXk-1)에 상기 제2구동전압(DV2)이 공급될 수 있도록 상기 제k-1구동전극(TXk-1)을 상기 제2구동전압 생성부(612)와 연결시키며, 제k구동전극(TXk)에 상기 제1구동전압(DV1)이 공급될 수 있도록, 상기 제k구동전극(TXk)을 상기 제1구동전압 생성부(611)와 연결시킨다.

상기와 같은 동작을 수행하기 위해, 도 6의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭부(630) 중, 상기 제1구동전압 생성부(611)와 연결되어 있는 라인에는 제1스위칭기(631)가 형성되어 있으며, 상기 제2구동전압 생성부(612)와 연결되어 있는 라인에는 제2스위칭기(632)가 형성되어 있다.

상기에서는, 상기 구동전극들(TX1 to TXk)이, 상기 패널에 형성되어 있는 게이트 라인들(GL1 to GLg)과 나란하게 형성되어 있는 경우를 일예로 하여, 본 발명의 제1실시예가 설명되었다. 그러나, 상기 구동전극들은, 상기 게이트 라인들과 수직하게 형성될 수도 있으며, 이 경우, 상기 수신전극들이 상기 게이트 라인들과 나란하게 형성될 수 있다. 상기 구동전극들이 상기 게이트 라인들과 수직하게 형성되는 경우, 상기 구동전극들의 갯수(k)는, 상기 수신전극들의 갯수(s) 보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2실시에 따른 표시장치 및 그 구동방법 상세히 설명된다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 패널과 터치감지부의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 구동전압들의 파형을 나타낸 예시도이며, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 터치감지부의 내부 구성을 나타낸 예시도이다. 이하의 설명 중 상기에서 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 간단히 설명된다. 특히, 상기 패널구동부(200, 300, 400)의 구성은 상기에서 설명되었음으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치는, 도 7에 도시된 바와 같이, s개의 수신전극들(RX_L1 to RX_Ls)과 s개 보다 작은 k개의 구동전극들(TX1 to TXk)이 교차되게 형성되어 있는 제1터치전극그룹(TG1)과, s개의 또 다른 수신전극들(RX_R1 to RX_Rs)과 제k+1구동전극 내지 제2k구동전극들(TXk+1 to TX2k)이 교차되게 형성되어 있는 제2터치전극그룹(TG2)을 포함하는 터치패널이, 인셀 타입으로 형성되어 있는 패널(100), 상기 제1터치전극그룹(TG1)과 상기 제2터치전극그룹(TG2) 각각에서, 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(n은 1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압(DV1)과 제2구동전압(DV2)을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하며, 상기 제1터치전극그룹(TG1)을 구성하는 제k구동전극(TXk)에 상기 제1구동전압(DV2)을 공급하고 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 상기 제k+1구동전극(TXk+1)에 상기 제2구동전압(DV2)을 공급하여 상기 제k구동전극(TXk)의 터치여부를 판단하는 터치감지부(600) 및 상기 패널(100)이 영상을 출력하도록 상기 패널(100)을 구동하는 패널구동부(200, 300, 400)를 포함한다.

즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치에 적용되는 상기 패널(100)에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 라인들의 일측 방향(도 7에서는 좌측 방향)에서, 상기 게이트 라인들과 나란하게 형성되어 있는 s개의 수신전극들(RX_L1 to RX_Ls)과, s개 보다 작은 k개의 구동전극들(TX1 to TX2k)이 교차되도록 형성되어 있는 제1터치전극그룹(TG1) 및 상기 게이트 라인들의 타측 방향(도 7에서는 우측 방향)에서, 상기 게이트 라인들과 나란하게 형성되어 있는 s개의 또 다른 가로전극들(RX_R1 to RX_Rs)과, k개의 또 다른 세로전극들(TXk+1 to TX2k)이 교차되도록 형성되어 있는 제2터치전극그룹(TG2)을 포함한다. 이하의 설명 중, 구체적인 예가 필요한 경우, 상기 두 개의 터치전극그룹들 각각에 형성되어 있는 상기 수신전극들의 갯수인 s는 27이고, 상기 구동전극(111)들의 갯수인 k는 24인 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

본 발명의 제2실시예에 적용되는 상기 패널(100)에서는, 상기 패널의 장축(도 7에서는 가로축)이 이등분되어 있으며, 상기 장축의 일측(도 7에서는 좌측)에는 상기 제1터치전극그룹(TG1)이 형성되어 있고, 상기 장축의 타측(도 7에서는 우측)에는 상기 제2터치전극그룹(TG2)이 형성되어 있다.

이 경우, 실질적으로 상기 가로전극의 길이가 짧아지는 효과가 있다. 종래기술에서 언급된 바와 같이, 도 4에 도시된 패널(100)의 좌우폭이 커져, 상기 가로전극의 길이가 길어지면, 상기 패널(100) 내부에서 발생되는 기생 정전 용량에 의해, 상기 수신전극의 로드가 커지게 되며, 이에 따라, 상기 터치감지부(600)에서의 센싱 성능이 저하된다.

이를 방지하기 위해, 본 발명은, 가로축의 길이가 길어지는 대면적 패널에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 수신전극들을 상기 가로축 방향으로 이등분시키고 있으며, 이등분된 각각의 수신전극들을, 서로 다른 터치전극그룹에 포함시키고 있다. 이 경우, 상기 터치감지부(600)는, 상기 두 개의 터치전극그룹들(TG1, TG2)을, 개별적으로 구동시킬 수도 있으며, 서로 연동되도록 구동시킬 수도 있다.

첫째, 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치 및 그 구동방법에서, 상기 터치감지부(600)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 1프레임기간에 포함되어 있는 제1터치감지기간(Touch #1) 내지 제k-1터치감지기간(Touch #k-1)에는, 상기 제1터치전극그룹(TG1)과 상기 제2터치전극그룹(TG2) 각각에서, 인접되어 있는 제n구동전극과 제n+1구동전극으로 제1구동전압(DV1)과 제2구동전압(DV2)을 전송하고, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여, 제1구동전극(TX1) 내지 제k-1구동전극(TXk-1)에서의 터치여부를 판단한다.

상기 제1터치감지기간(Touch #1) 내지 상기 제k-1터치감지기간(Touch #k-1) 동안의 상기 터치감지부(600)의 동작 방법은, 본 발명의 제1실시예에서 설명된 상기 제1터치감지기간(Touch #1) 내지 상기 제k-1터치감지기간(Touch #k-1) 동안의 상기 터치감지부(600)의 동작 방법과 동일하다.

예를 들어, 상기 터치감지부(600)는, 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압(DV1)과 제2구동전압(DV2)을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단한다.

보다 구체적인 예로서, 상기 n이 3인 경우, 상기 터치감지부(600)는, 제3터치감지기간(Touch #3)에, 제3구동전극(TX3)으로 상기 제1구동전압(DV1)을 공급하고, 제4구동전극(TX4)으로 상기 제2구동전압(DV2) 공급한다.

둘째, 상기한 바와 같은 방법에 의해, 제1터치감지기간(Touch #1) 내지 제23터치감지기간(Touch #23) 동안, 상기 제1터치전극그룹(TG1)의 제1구동전극(TX1) 내지 제23구동전극(TX23)과, 상기 제2터치전극그룹(TG2)의 제24구동전극(TX24) 내지 제47구동전극(TX47)들에 대한 터치여부가 판단된다.

그러나, 제1실시예에서도 설명된 바와 같이, 종래의 기술에 의하면, 제48터치감지기간(Touch #48)에 각 터치전극그룹들(TG1, TG2)에서, 마지막 구동전극인 제24구동전극(TX24) 및 제48구동전극(TX48)에서의 터치여부를 판단하는 경우, 상기 제2구동전압이 공급될 구동전극이 없다. 따라서, 종래에는, 상기 터치패널의 비표시영역에 형성되어 있는 별도의 구동전극으로 인가된 제2구동전압에 의해 수신된 감지신호, 또는 제1구동전극(TX1)으로 인가된 제2구동전압에 의해 수신된 감지신호, 또는 가상의 데이터가, 상기 제2구동전압에 의한 감지신호로 이용되었다. 따라서, 상기 제24구동전극(TX24)에 대한 터치여부는 정확하게 이루어지지 않았다.

본 발명에서는, 상기 제1터치전극그룹(TG1)과 상기 제2터치전극그룹(TG2)의 경계에 위치되어 있으며, 상기 제1터치전극그룹(TG1)을 구성하는 상기 제24구동전극(TX24)에 대한 보다 정확한 터치여부를 판단하기 위해, 상기 터치감지부(600)가, 상기 1프레임기간에 포함되어 있는 터치감지기간들 중 제k터치감지기간 이후의 적어도 어느 하나의 터치감지기간에는, 상기 제1터치전극그룹(TG1)을 구성하는 상기 제k구동전극(TXk)에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 상기 제k+1구동전극(TXk+1)에 상기 제2구동전압을 전송하고, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제k구동전극(TXk)에서의 터치여부를 판단한다.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 제24터치감지기간(Touch #24)에는, 상기 제1터치전극그룹(TG1)을 구성하는 상기 제24구동전극(TX24) 및 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 상기 제48구동전극(TX24)들에 상기 제1구동전압이 공급된다.

제5터치감지기간(Touch #25)에는, 상기 제1터치전극그룹(TG1)을 구성하는 상기 제24구동전극(TX24)으로 상기 제1구동전압(DV1)이 공급되며, 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 상기 제25구동전극(TX25)으로 상기 제2구동전압(DV2)이 공급되며, 상기 터치감지부(600)는, 상기 수신전극들로부터 수신되는 감지신호들을 이용하여 상기 제25구동전극(TX25)에서의 터치여부를 판단한다.

그러나, 상기 제24구동전극(TX24)과 상기 제25구동전극(TX25)은, 서로 다른 터치전극그룹에 포함되어 있다. 따라서, 상기 제24구동전극(TX24)과 연결되어 있는 수신전극들(RX_L1 to TX_Ls) 및 상기 제25구동전극(TX25)과 연결되어 있는 수신전극들(RX_R1 to TX_Rs)은 서로 다르다.

따라서, 상기 제25터치감지기간(Touch #25)에 판단된, 상기 제24구동전극(TX24)의 터치여부에 오차가 발생될 수도 있다.

상기 오차를 방지하기 위해, 상기 터치감지부(600)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제26터치감지기간(Touch #26)에는, 상기 제24구동전극(TX24)으로 상기 제2구동전압(DV2)을 공급하고, 상기 제25구동전극(TX25)으로 상기 제1구동전압(DV1)을 공급한 후, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제24구동전극(TX24)에서의 터치여부를 판단할 수 있다.

이 경우, 상기 터치감지부(600)는, 상기 제25터치감지기간(Touch #25)에 판단된 값과, 상기 제26터치감지기간(Touch #26)에서 판단된 두 개의 값을 이용하여, 최종적으로 상기 제24구동전극(TX24)에서의 터치여부를 판단할 수 있다.

부연하여 설명하면, 상기 터치감지부(600)는, 상기 제k터치감지기간 이후의 적어도 어느 하나의 터치감지기간(예를 들어, 제26터치감지기간(Touch #26)에는, 상기 제k구동전극(TXk)에 상기 제2구동전압(DV2)을 공급하고 상기 제k+1구동전극(TXk+1_에 상기 제1구동전압(DV1)을 공급하고, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제k구동전극(TXk)에서의 터치여부를 판단할 수 있다.

상기한 바와 같이, 상기 제25터치감지기간 및 상기 제26터치감지기간에서, 상기 제24구동전극 및 상기 제25구동전극으로 공급되는 구동전압의 위상을, 서로 다르게 한 후, 판단된 정보를 이용하여 최종적으로 상기 제24구동전극(TX24)에서의 터치여부를 판단함으로써, 상기 제1터치전극그룹(TG1) 및 상기 제2터치전극그룹(TG2)에서 발생하는 오프셋(Offset)을 줄일 수 있다.

또한, 상기 터치감지부(600)는, 상기 1프레임기간에 포함되어 있는 터치감지기간들 중 제k터치감지기간 이후의 적어도 어느 하나의 터치감지기간에는 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 제2k구동전극(TX2k)에 상기 제2구동전압(DV2)을 공급하고, 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 제2k-1구동전극(TX2k-1)에 상기 제1구동전압(DV1)을 공급하고, 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제2k구동전극(TX2k)의 터치여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 상기 제24터치감지기간(Touch #24)에, 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 상기 제48구동전극(TX48 = TX2k)에 대한 터치여부는, 상기 제24구동전극(TX24)에 대한 터치여부와 마찬가지로, 정확하지 않을 수 있다

이 경우, 상기 제24구동전극(TX24)의 터치여부는, 상기 제25터치감지기간(Touch #25) 및 상기 제6터치감지기간(Touch #26)에서의 추가적인 판단에 의해 정확하게 판단될 수 있다. 그러나, 상기 제48구동전극(TX)에 대해서는, 상기 제24구동전극(TX24)에 대해 수행된 방법이 적용될 수 없다.

따라서, 상기 터치감지부(600)는, 본 발명의 제2실시예에 적용되는 상기 제48구동전극에 대해서는, 본 발명의 제1실시예에 적용되는 방법을 이용하여, 터치여부를 판단한다.

즉, 상기 터치감지부(600)는, 상기 1프레임기간에 포함되어 있는 터치감지기간들 중 제k터치감지기간 이후의 적어도 어느 하나의 터치감지기간, 예를 들어, 도 8에서는 제27터치감지기간(Touch #27)에는 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 제48구동전극(TX48)에 상기 제2구동전압(DV2)을 공급하고, 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 제47구동전극(TX47)에 상기 제1구동전압(DV1)을 공급하고, 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제48구동전극(TX48)의 터치여부를 판단할 수 있다.

상기한 바와 같은 과정들에 의해, 상기 제1터치전극그룹(TG1) 및 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 모든 구동전극들의 터치여부 판단이 정확하게 이루어질 수 있다.

상기에서 설명된 본 발명을 정리하면 다음과 같다.

상기 제1터치전극그룹(TG1)을 구성하는 상기 수신전극들의 숫자 및 상기 구동전극들의 숫자는, 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 상기 수신전극들의 숫자 및 상기 구동전극들의 숫자와 동일하다. 이 경우, 각각의 터치전극그룹에서, 상기 수신전극들의 갯수 s는 상기 세로전극들의 갯수 k보다 많다.

본 발명에서는, s-k에 대응되는 갯수의 터치감지기간들 동안, 상기 제1터치전극그룹(TG1)과 상기 제2터치전극그룹(TG2) 사이에 형성되어 있으며, 상기 제1터치전극그룹(TG1)을 구성하는 제k구동전극(TXk)에 대한 추가적인 터치여부 판단이 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제2터치전극그룹(TG2)을 구성하는 제2k구동전극(TX2k)에 대해서도 추가적인 터치여부 판단이 이루어질 수 있다.

예를 들어, s가 30이고, k가 24인 경우, 총 6회의 터치감지기간이 여분으로 남는다.

따라서, 상기 터치감지부(600)는, 상기 6회의 잔여 터치감지기간들 동안, 상기 제k구동전극(TXk)에 대하여, 상기 방법을 이용해 추가적인 터치여부 판단을 할 수 있다. 이 경우, 제24터치감지기간(Touch #24)에서, 상기 제24구동전극에 제1구동전압을 공급하고, 상기 제25구동전극에 제2구동전압을 공급하여, 상기 제24구동전극에 대한 터치여부가 판단될 수 있다. 그러나, 상기 제24터치감지기간에는, 상기 제48구동전극으로 상기 제1구동전압이 공급되어야 하기 때문에, 실질적으로 상기 제24구동전극의 터치여부 판단은, 상기 제25터치감지기간에서 이루어질 수 있다.

그러나, 상기 제48구동전극의 터치여부 판단이, 상기에서 설명된 추가적인 방법에 의해 수행되는 경우, 상기 제24구동전극에 대한 터치여부 판단은 상기 제24터치감지기간에서 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 제24구동전극에서의 터치여부 판단의 정확도를 높이기 위해, 상기 제24구동전압에 상기 제2구동전압이 공급되고, 상기 제25구동전극에 상기 제1구동전압이 공급되는 과정이 추가적으로 수행될 수 있다.

또한, 상기 터치감지부(600)는, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 6회의 잔여 터치감지기간 중 상기 제24구동전극의 터치여부를 추가적으로 판단한 후, 상기 제48구동전극의 터치여부를 추가적으로 판단할 수도 있다.

또한, 상기 터치감지부(600)는, 여분의 터치감지기간들 동안, 상기 제24구동전극 및 상기 제48구동전극들 이외에도, 추가적으로 터치여부를 판단해야할 필요가 있는 구동전극들에 대해, 추가적인 터치여부 판단 과정을 수행할 수도 있다.

이 경우, 상기 여분의 터치감지기간들 동안, 추가적으로 터치여부가 판단되는 구동전극들에 대한 정보는 상기 터치감지부(600) 또는 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 저장될 수 있다.

즉, 상기 터치감지부(600)는, 상기 터치감지부(600) 또는 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 저장되어 있는 상기 정보들로부터, 추가적으로 터치여부를 판단할 구동전극들에 대한 정보를 수집한 후, 여분의 터치감지기간들 동안, 상기 구동전극들에 대하여 터치여부를 판단한다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 터치감지부(600)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1구동전압(DV1)과 상기 제2구동전압(DV2)을 생성하는 구동부(610) 및 상기 감지신호들을 수신하여 각각의 구동전극 및 수신전극에서의 터치여부를 판단하는 수신부(620)를 포함한다.

상기 구동부(610)는, 상기 제1구동전압을 생성하는 제1구동전압 생성부(611), 상기 제2구동전압을 생성하는 제2구동전압 생성부(612), 제3제어신호(CS3)에 따라 상기 제1구동전압 생성부와 상기 제2구동전압 생성부를 상기 구동전극들에 연결시키는 연결부(613) 및 제4제어신호(CS4)에 따라 제k구동전극(TXk)에 상기 제1구동전압을 공급하고 제k+1구동전극(TXk+1)에 상기 제2구동전압을 공급하기 위한 스위칭부(630)를 포함한다.

첫째, 상기 연결부(613)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400) 또는 상기 터치감지부(600) 내부에서 생성된 상기 제3제어신호에 따라, 상기 제1구동전압 생성부(611) 및 상기 제2구동전압 생성부(611)를 상기 스위칭부(630)에 연결시키거나, 또는 상기 스위칭부(630)와 차단시킨다.

예를 들어, 상기 제3제어신호(CS3)가 상기 영상출력기간임을 알리는 신호인 경우, 상기 연결부(613)는, 상기 제1구동전압 생성부(611) 및 상기 제2구동전압 생성부(612)와 상기 스위칭부(613) 간의 연결을 차단한다.

상기 제3제어신호(CS3)가 상기 터치감지기간임을 알리는 신호인 경우, 상기 연결부는(613)는, 상기 제1구동전압 생성부(611) 및 상기 제2구동전압 생성부(612)와 상기 스위칭부(613)를 연결시킨다.

둘째, 상기 스위칭부(630)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400) 또는 상기 터치감지부(600) 내부에서 생성된 상기 제4제어신호가, 제k+1터치감지기간임을 알리는 신호인 경우, 제k구동전극(TXk)에 상기 제1구동전압(DV1)이 공급될 수 있도록 상기 제k구동전극(TXk)을 상기 제1구동전압 생성부(611)와 연결시키며, 제k+1구동전극(TXk+1)에 상기 제2구동전압(DV2)이 공급될 수 있도록, 상기 제k+2구동전극(TXk+2)을 상기 제2구동전압 생성부(612)와 연결시킨다.

또한, 상기 스위칭부(630)는, 상기 제2제어신호가, 제k+2터치감지기간임을 알리는 신호인 경우, 제k구동전극(TXk)에 상기 제2구동전압(DV2)이 공급될 수 있도록 상기 제k구동전극(TXk)을 상기 제2구동전압 생성부(612)와 연결시키며, 제k+1구동전극(TXk+1)에 상기 제1구동전압(DV1)이 공급될 수 있도록, 상기 제k+1구동전극(TXk+1)을 상기 제1구동전압 생성부(611)와 연결시킨다.

또한, 상기 스위칭부(630)는, 상기 제2제어신호가, 상기 제2k구동전극(TX2k)의 터치여부를 판단하도록 설정되어 있는 터치감지기간임을 알리는 신호인 경우, 상기 제2k구동전극(TX2k)에 상기 제1구동전압이 공급될 수 있도록, 상기 제2k구동전극을 상기 제1구동전압 생성부(111)와 연결시키며, 제2k-1구동전극(TXk-1)에 상기 제2구동전압(DV2)이 공급될 수 있도록, 상기 제k-1구동전극을 상기 제2구동전압 생성부(611)와 연결시킨다.

즉, 상기 스위칭부(630)는 상기 제2제어신호에 따라, 상기 제1구동전압 생성부(611) 및 상기 제2구동전압 생성부(612)를 상기 구동전극들과 연결시키는 기능을 수행한다.

본 발명에 따른 표시장치 구동방법을 간단히 정리하면 다음과 같다.

즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치 구동방법은, 패널(100)에 인셀 타입으로 형성되어 있는 터치패널에 형성되어 있는, s개의 수신전극들 및, 상기 수신전극들과 교차되도록 형성되어 있으며 s개 보다 작은 k개의 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에, 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하는 단계 및 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 제k-1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치 구동방법은, 패널(100)에 인셀 타입으로 형성되어 있는 터치패널에 형성되어 있는, s개의 수신전극들과 k개의 구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제1터치전극그룹(TG1)과, s개의 또 다른 수신전극들과 제k+1구동전극 내지 제2k구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제2터치전극그룹(TG2) 각각에서, 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(n은 1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하는 단계 및 상기 제1터치전극그룹을 구성하는 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 상기 제k+1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 단계를 포함한다.

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 : 패널 200 : 게이트 드라이버
300 : 데이터 드라이버 400 : 타이밍 컨트롤러
600 : 터치감지부 610 : 구동부
620 : 수신부 630 : 제어부
611 : 구동스위치 622 : 수신스위치
640 : 구동전압 공급부

Claims

s개의 수신전극들 및, 상기 수신전극들과 교차되도록 형성되어 있으며 s개 보다 작은 k개의 구동전극들을 포함하는 터치패널이, 인셀 타입으로 형성되어 있는 패널; 및
상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하며, 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 제k-1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 터치감지부를 포함하는 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동전극들은, 상기 패널에 형성되어 있는 게이트 라인들과 나란하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치감지부는,
1프레임기간에 포함되어 있는 제1터치감지기간 내지 제k-1터치감지기간에는, 인접되어 있는 상기 제n구동전극과 상기 제n+1구동전극으로 제1구동전압과 제2구동전압을 전송하며, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여, 제1구동전극 내지 제k-1구동전극에서의 터치여부를 판단하며,
제k터치감지기간에는 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제k-1구동전극에 상기 제2구동전압을 전송하며, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제k구동전극에서의 터치여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
s개의 수신전극들과 s개 보다 작은 k개의 구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제1터치전극그룹과, s개의 또 다른 수신전극들과 제k+1구동전극 내지 제2k구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제2터치전극그룹을 포함하는 터치패널이, 인셀 타입으로 형성되어 있는 패널; 및
상기 제1터치전극그룹과 상기 제2터치전극그룹 각각에서, 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(n은 1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하며, 상기 제1터치전극그룹을 구성하는 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 상기 제k+1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 터치감지부를 포함하고,
상기 터치감지부는,
1프레임기간에 포함되어 있는 제1터치감지기간 내지 제k-1터치감지기간에는, 상기 제1터치전극그룹과 상기 제2터치전극그룹 각각에서, 인접되어 있는 제n구동전극과 제n+1구동전극으로 제1구동전압과 제2구동전압을 전송하고, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여, 제1구동전극 내지 제k-1구동전극에서의 터치여부를 판단하며,
상기 1프레임기간에 포함되어 있는 터치감지기간들 중 제k터치감지기간 이후의 적어도 어느 하나의 터치감지기간에는 상기 제1터치전극그룹을 구성하는 상기 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 상기 제k+1구동전극에 상기 제2구동전압을 전송하고, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제k구동전극에서의 터치여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 수신전극들은, 상기 패널에 형성되어 있는 게이트 라인들과 나란하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
삭제
제 4 항에 있어서,
상기 터치감지부는,
상기 제k터치감지기간 이후의 적어도 어느 하나의 터치감지기간에는, 상기 제k구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하고 상기 제k+1구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제k구동전극에서의 터치여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 터치감지부는,
상기 1프레임기간에 포함되어 있는 터치감지기간들 중 제k터치감지기간 이후의 적어도 어느 하나의 터치감지기간에는 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 제2k구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하고, 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 제2k-1구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고, 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제2k구동전극의 터치여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
패널에 인셀 타입으로 형성되어 있는 터치패널에 형성되어 있는, s개의 수신전극들 및, 상기 수신전극들과 교차되도록 형성되어 있으며 s개 보다 작은 k개의 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하는 단계; 및
제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 제k-1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 단계를 포함하는 표시장치 구동방법.
패널에 인셀 타입으로 형성되어 있는 터치패널에 형성되어 있는, s개의 수신전극들과 k개의 구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제1터치전극그룹과, s개의 또 다른 수신전극들과 제k+1구동전극 내지 제2k구동전극들이 교차되게 형성되어 있는 제2터치전극그룹 각각에서, 상기 구동전극들 중 인접되어 있는 제n(n은 1보다 크고 k보다 작은 수)구동전극과 제n+1구동전극에 제1구동전압과 제2구동전압을 공급하여 상기 제n구동전극의 터치여부를 판단하는 단계; 및
상기 제1터치전극그룹을 구성하는 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 상기 제k+1구동전극에 상기 제2구동전압을 공급하여 상기 제k구동전극의 터치여부를 판단하는 단계를 포함하고,
1프레임기간에 포함되어 있는 제1터치감지기간 내지 제k-1터치감지기간에는, 상기 제1터치전극그룹과 상기 제2터치전극그룹 각각에서, 인접되어 있는 제n구동전극과 제n+1구동전극으로 제1구동전압과 제2구동전압을 전송하고, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여, 제1구동전극 내지 제k-1구동전극에서의 터치여부를 판단하며,
상기 1프레임기간에 포함되어 있는 터치감지기간들 중 제k터치감지기간 이후의 적어도 어느 하나의 터치감지기간에는 상기 제1터치전극그룹을 구성하는 상기 제k구동전극에 상기 제1구동전압을 공급하고 상기 제2터치전극그룹을 구성하는 상기 제k+1구동전극에 상기 제2구동전압을 전송하고, 상기 수신전극들로부터 수신된 감지신호들을 이용하여 상기 제k구동전극에서의 터치여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시장치 구동방법.