KR102354204B1 - 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법 - Google Patents

터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은, 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 터치스크린 패널의 일부 영역에 해당하는 제1영역을 터치감지영역으로 하는 이벤트가 발생하면, 터치감지구간 동안, 제1영역에 대응되어 위치한 터치전극으로 터치구동신호가 출력되는 동안, 제1영역을 제외한 제2영역에 대응되어 위치한 터치전극은, 터치구동신호와 다른 신호를 인가 받거나 전기적으로 오픈(Open) 되어 있음으로써, 터치표시장치의 화면 일부 영역만이 터치감지영역인 경우, 다른 영역에 의해 터치감도가 저하되는 현상을 방지해줄 수 있다.

Description

터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법{TOUCH DISPLAY DEVICE, TOUCH DRIVING CIRCUIT, AND TOUCH SENSING METHOD}
본 실시예들은 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중에는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공할 수 있는 터치표시장치가 있다.
이러한 터치표시장치가 터치기반의 입력 방식을 제공하기 위해서는, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치좌표(터치 위치)를 정확하게 감지할 수 있어야 한다.
이를 위해, 터치스크린 패널에 터치센서(Touch Sensor)로서 배치된 다수의 터치전극을 통해 터치전극 간의 캐패시턴스 또는 터치전극과 손가락 등의 포인터 간의 캐패시턴스의 변화를 토대로 터치유무 및 터치좌표 등을 검출하는 캐패시턴스 기반의 터치감지방식이 많이 채용되고 있다.
한편, 터치표시장치의 화면 일부 영역만을 터치감지영역으로 하는 경우, 터치감지영역과 터치감지영역이 아닌 영역 모두에서 터치가 발생하는 상황에서, 터치감지영역에서 발생된 터치에 대한 터치감도가 크게 떨어지는 문제점이 발생하고 있다.
본 실시예들의 목적은, 화면 일부 영역만을 터치감지영역으로 하는 경우, 터치감지영역과 터치감지영역이 아닌 영역 모두에서 터치가 발생하는 상황에서도, 터치감지영역에서 발생된 터치에 대한 터치감도가 크게 떨어지는 않도록 해주는 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 다른 목적은, 터치표시장치의 화면을 덮은 케이스 커버에서 일부 커버 영역을 통해 화면 일부 영역만이 노출되는 상황에서, 케이스 커버의 일부 영역만을 통해 터치감지가 정확하게 이루어질 수 있는 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법을 제공하는 데 있다
일 측면에서, 본 실시예들은, 다수의 터치전극이 배치된 터치스크린 패널과, 터치감지구간 동안, 다수의 터치전극의 일부 또는 모두를 구동하기 위한 터치구동회로를 포함하는 터치표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 터치표시장치에서, 터치구동회로는 다수의 터치전극의 일부 또는 모두를 구동하기 위하여 터치스크린 패널로 터치구동신호 또는 다른 신호를 출력할 수 있다.
이러한 터치표시장치에서, 터치감지구간 동안, 터치스크린 패널의 일부 영역에 해당하는 하나 이상의 제1영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 터치구동신호가 인가되고, 터치스크린 패널에서 하나 이상의 제1영역과 다른 영역인 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나 전기적으로 오픈(Open) 상태일 수 있다.
터치감지구간 동안, 제2영역에서의 터치전극에 인가되는 신호는 제1영역에서의 터치전극에 인가되는 터치구동신호와 진폭, 위상 및 주파수 등 중 적어도 하나가 다를 수 있다.
터치표시장치에서, 미리 정의된 이벤트가 발생하면, 하나 이상의 제1영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 터치구동신호가 인가되고, 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나 전기적으로 오픈 상태로 되어 있을 수 있다.
예를 들어, 전술한 터치구동회로는, 제1영역에 대응되는 제1커버영역과 제2영역에 대응되는 제2커버영역을 포함하는 케이스 커버에 의해 터치스크린 패널이 커버되면, 이벤트의 발생을 인식할 수 있다.
터치표시장치에서, 하나 이상의 제1영역은 터치감지영역에 해당하고, 하나 이상의 제2영역은 터치감지영역에서 제외될 수 있다.
터치스크린 패널은 표시패널에 내장되고, 제1영역은, 적어도 하나 존재하며, 이벤트의 발생 시 정해진 화상이 표시되는 표시영역에 대응될 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 터치스크린 패널에 배치된 다수의 터치전극을 구동하는 터치구동회로를 제공할 수 있다.
이러한 터치구동회로는, 터치감지구간 동안, 다수의 터치전극의 일부 또는 모두를 구동하기 위한 터치구동신호를 출력하는 출력부와, 터치스크린 패널의 일부 영역에 해당하는 하나 이상의 제1영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극으로 터치구동신호가 인가되도록 제어하고, 터치스크린 패널에서 하나 이상의 제1영역과 다른 영역인 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극으로 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극이 전기적으로 오픈(Open) 상태가 되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
터치구동회로의 제어부는, 미리 정의된 이벤트가 발생하면, 하나 이상의 제1영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 터치구동신호가 인가되도록 제어하고, 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나 전기적으로 오픈 상태가 되도록 제어할 수 있다. 여기서, 터치구동신호와 다른 신호는, 터치구동신호와 진폭, 위상 및 주파수 등 중 적어도 하나가 다를 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 실시예들은, 터치감지구간 동안, 터치스크린 패널에 배치된 다수의 터치전극의 일부 또는 전체를 터치구동신호로 구동하여 터치를 감지하는 단계와, 터치감지구간과 다른 타이밍에서의 터치감지구간 동안, 터치스크린 패널의 일부 영역에 해당하는 하나 이상의 제1영역과 다른 영역인 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극을 터치구동신호와 다른 신호로 구동하거나 오픈(Open) 상태로 만들어준 상태에서, 제1영역에 대응되어 배치된 하나 이상의 터치전극을 상기 터치구동신호로 구동하여 터치를 감지하는 단계를 포함하는 터치감지방법을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 화면 일부 영역만을 터치감지영역으로 하는 경우, 터치감지영역과 터치감지영역이 아닌 영역 모두에서 터치가 발생하는 상황에서도, 터치감지영역에서 발생된 터치에 대한 터치감도가 크게 떨어지는 않도록 해주는 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 터치표시장치의 화면을 덮은 케이스 커버에서 일부 커버 영역을 통해 화면 일부 영역만이 노출되는 상황에서, 케이스 커버의 일부 영역만을 통해 터치감지가 정확하게 이루어질 수 있는 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치감지방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 터치표시장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널에 배치된 다수의 터치 전극과 신호 라인을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 터치표시장치의 터치구동회로를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 터치구동방식을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 표시패널의 2가지 영역을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제1구동방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제1구동방식에 따른 터치감도 저하 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식을 적용하기 위한 제1기법을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식을 적용하기 위한 제2기법을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식을 위한 터치구동회로를 나타낸 도면이다.
도 14 내지 도 17은 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식을 위한 터치구동회로의 구현 예시들이다.
도 18은 본 실시예들에 따른 터치표시장치와, 이에 장착된 케이스의 커버를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널을 커버가 덮고 있는 상태에서, 사용자가 제2 커버영역을 잡고 제1 커버영역을 터치하는 상황을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널을 커버가 덮고 있는 상태에서, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식의 제1기법을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널을 커버가 덮고 있는 상태에서, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식의 제2기법을 나타낸 도면이다.
도 22 내지 도 25는 본 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널의 제1영역과 제2영역의 배치 예시들이다.
도 26은 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서 각 영역별 데이터 라인에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다.
도 27은 본 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 28은 본 실시예들에 따른 터치감지방법에 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 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 표시패널(110) 및 각종 회로들 등을 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 영상을 표시하기 위한 디스플레이 기능(Display Function)과 손가락, 펜 등의 포인터에 의한 터치를 감지하는 터치 기능(Touch Function)을 수행할 수 있다.
본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 터치 기능을 수행하기 위하여, 터치스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel)을 포함할 수 있다.
이러한 터치스크린 패널(TSP)은, 표시패널(110)의 외부에 존재하는 형태일 수 있으며, 이 경우, 터치스크린 패널(TSP)은 표시패널(110)에 부착되는 애드-온(Add-On) 타입일 수 있다.
또한, 터치스크린 패널(TSP)은, 표시패널(110)의 내부에 존재하는 내장형일 수 있으며, 이 경우, 터치스크린 패널(TSP)은 인-셀(In-cell) 또는 온-셀(On-cell) 타입 등으로 표시패널(110)에 내장될 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위해, 터치스크린 패널(TSP)이 표시패널(110)에 내장되는 내장형인 것으로 가정하여 설명한다. 따라서, 아래에서는, 터치스크린 패널(TS0) 대신에 표시패널(110)이라고 기재한다. 즉, 아래에 기재된 표시패널(110)에는 터치스크린 패널(TSP)의 의미도 포함하고 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 디스플레이 기능과 터치 기능을 서로 다른 시간을 할애하여 수행할 수도 있다.
다시 말해, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 디스플레이 기능을 수행하는 디스플레이 구간과, 터치 기능을 수행하기 위한 터치 구간은, 시간적으로 분리되어 존재할 수 있다.
이 경우, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 영상 표시를 위한 디스플레이 구동과 터치감지를 위한 터치 구동을 시분할하여 수행한다고 한다.
이와 다르게, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 디스플레이 기능과 터치 기능을 서로 다른 시간을 할애하여 수행하는 것이 아니라, 디스플레이 기능과 터치 기능을 동시에 수행할 수도 있다.
다시 말해, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 디스플레이 기능을 수행하는 디스플레이 구간과, 터치 기능을 수행하기 위한 터치 구간은 완전히 또는 일부 중첩될 수 있다.
이 경우, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 영상 표시를 위한 디스플레이 구동과 터치감지를 위한 터치 구동을 동시에 수행한다고 한다.
본 실시예들에 따른 표시패널(110)에는, 디스플레이 기능을 위한 다수의 데이터라인(DL)과 다수의 게이트라인(GL)이 배치되고, 다수의 데이터라인(DL)과 다수의 게이트라인(GL)에 의해 정의될 수 있는 다수의 서브픽셀들(SP)이 배열될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 표시패널(110)은, 터치스크린 패널(TSP)의 역할도 동시에 수행하기 때문에, 터치 센서로서 역할을 하는 다수의 터치전극(TE)이 내장되어 배치될 수 있다.
이러한 의미에서, 본 실시예들에 따른 표시패널(110)은 터치스크린 패널(TSP)을 내장한다고 하고, "터치스크린 내장형 디스플레이 패널"이라고도 한다.
도 1을 참조하면, 터치표시장치(100)는, 디스플레이 기능을 위하여, 표시패널(110)에 배치된 다수의 데이터라인(DL)을 구동하기 위한 데이터 신호를 출력하는 데이터구동회로(120)와, 표시패널(110)에 배치된 다수의 게이트라인(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호를 출력하는 게이트구동회로(130) 등을 포함할 수 있다.
또한, 터치표시장치(100)는, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)의 동작 타이밍 또는 전원 공급 등을 제어하기 위한 적어도 하나의 컨트롤러(Controller)를 더 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 터치표시장치(100)는, 터치 기능을 수행하기 위하여, 표시패널(110)에 내장되어 배치된 다수의 터치전극(TE)을 구동하기 위한 터치구동회로(140)와, 구동된 터치전극(TE)으로부터 수신되는 신호(TSS)를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 위치를 결정하는 터치 프로세서(150) 등을 포함할 수 있다.
터치구동회로(140)는 다수의 터치전극(TE)을 구동하기 위하여 다수의 터치전극(TE)으로 터치구동신호(TDS: Touch Driving Signal)를 공급할 수 있다.
또한, 터치구동회로(140)는 터치구동신호(TDS)가 공급된 각 터치전극(TE)으로부터 터치감지신호(TSS: Touch Sensing Signal)을 수신할 수 있다.
터치구동신호(TDS)는, 수신한 터치감지신호(TSS) 또는 이를 신호 처리한 감지 데이터를 터치 프로세서(150)로 전달해준다.
터치 프로세서(150)는, 터치감지신호(TSS) 또는 감지 데이터를 이용하여 터치 알고리즘(터치감지 처리)을 실행하고 이를 통해 터치 유무 및/또는 터치 위치를 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 각 터치전극(TE)과 포인터 사이의 캐패시턴스의 변화를 파악하여 터치 유무 및/또는 터치 위치를 알아내는 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance) 기반의 터치감지 방식을 채용할 수 있다.
즉, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서는, 각 터치전극(TE)에 터치구동신호(TDS)가 인가되고 각 터치전극(TE)으로부터 터치감지신호(TSS)가 검출된다.
한편, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 다수의 터치전극(TE)이 구동 전극(Tx 전극이라고도 함)과 감지 전극(Rx 전극이라고도 함)으로 분류되고, 구동 전극으로 터치구동신호(TDS)를 인가하고, 감지 전극에서 터치감지신호(TSS)를 수신하여, 구동 전극과 감지 전극 간의 캐패시턴스의 변화를 터치 유무 및/또는 터치 위치를 알아내는 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance) 기반의 터치감지 방식을 채용할 수도 있다.
다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치감지 방식을 채용한 경우를 가정하여 설명한다.
셀프-캐패시턴스 기반의 터치감지 방식의 경우, 본 실시예들에 따른 터치스크린 내장형 표시패널(110)에는, 터치구동신호(TDS)가 인가되어 터치 구동이 되는 전극(구동 전극 또는 Tx 전극이라고 함)과 터치감지신호(TSS)가 검출되는 전극(감지 전극 또는 Rx 전극이라고 함)이 별도로 배치될 필요가 없기 때문에, 패널 공정이 쉬어질 수 있다.
한편, 위에서 언급한 데이터구동회로(120), 게이트구동회로(130), 터치구동회로(140), 터치 프로세서(150)는 기능상의 분류로서, 별도로 구현될 수도 있고, 경우에 따라서, 데이터구동회로(120), 게이트구동회로(130), 터치구동회로(140), 터치 프로세서(150) 중 둘 이상이 통합되어 구현될 수도 있다.
본 실시예들에서, 1개의 터치전극(TE)은 1개의 서브픽셀(SP)의 크기보다 클 수 있다. 즉, 1개의 터치전극(TE)은 복수 개의 서브픽셀(SP)이 차지하는 영역의 크기에 대응되거나 큰 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 1개의 터치전극(TE, 단위 터치전극)은 1개의 서브픽셀(SP)보다 수 배에서 수백 배의 크기를 가질 수 있다.
터치전극 크기와 서브픽셀 크기 간의 비율은 터치감지 효율 및 성능, 또는 터치감지에 의한 디스플레이 영향성 등을 종합적으로 고려하여 조절될 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예들에서, 1개의 터치전극(TE)은 1개의 통 전극(벌크 전극)으로 되어 있을 수도 있다.
1개의 터치전극(TE)에 해당하는 1개의 통 전극은 개구부가 없는 판 전극일 수도 있고, 하나 이상의 개구부가 있는 전극일 수도 있다.
이와 다르게, 복수의 서브 전극(Sub Electrode)이 메쉬(Mesh) 형태로 배열되고 전기적으로 연결되어, 1개의 터치전극(TE)을 이룰 수도 있다.
또는, 복수의 서브 전극(Sub Electrode)이 라인(Line) 형태로 배열되고 전기적으로 연결되어, 1개의 터치전극(TE)을 이룰 수도 있다.
이와 같이, 터치전극(TE)은 다양한 형태와 크기로 설계될 수 있다. 도 1에 예시된 각 터치전극(TE)은 터치 구동 및 터치감지가 되는 단위 영역으로 이해해도 괜찮을 것이다.
한편, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 디스플레이 기능 관점에서, 액정표시장치, 유기발광표시장치 등의 다양한 타입의 디스플레이 장치일 수 있다.
만약, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 액정표시장치인 경우, 다수의 터치전극(TE)은 공통 전압이 인가되는 공통 전극 역할을 할 수 있다.
본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 시분할 구동을 수행하는 경우, 디스플레이 구간 동안, 다수의 터치전극(TE) 모두에는 공통 전압이 인가될 수 있다. 터치 구간 동안, 다수의 터치전극(TE) 중 적어도 하나에는 터치구동신호(TDS)가 인가될 수 있다.
본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 동시 구동을 수행하는 경우, 중첩되는 디스플레이 구간 및 터치 구간 동안, 다수의 터치전극(TE) 모두에는 공통 전압 역할을 하는 터치구동신호(TDS)가 인가될 수 있다.
한편, 터치구동회로(140)에 의해 다수의 터치전극(TE)이 동시에 구동되더라도, 즉, 터치구동신호(TDS)가 모든 터치전극(TE)으로 인가되더라도, 터치 프로세서(150)는, 각 터치전극(TE)으로부터 수신되는 신호(TSS)를 개별적으로 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 얻어낸다.
전술한 바와 같이, 다수의 터치전극(TE)이 영상 표시를 위한 공통 전압이 공통으로 인가되는 공통 전극 역할도 하는 경우, 다수의 터치전극(TE)은 터치구동회로(140)의 내부 또는 외부에서 전기적으로 모두 연결될 수 있다.
도 2는 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)에 내장된 터치스크린 패널(TSP)을 나타낸 도면으로서, 즉, 표시패널(110)에 배치된 다수의 터치전극(TE)과 신호라인(SL)을 나타낸 도면이다. 단, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치감지 구조를 예로 든 것이다.
도 2를 참조하면, 표시패널(110)에는, 다수의 터치전극(TE)과 터치구동회로(140)를 전기적으로 연결해주는 다수의 신호라인(SL)이 배치될 수 있다.
셀프-캐패시턴스 기반의 터치감지 구조에서는, 다수의 터치전극(TE) 각각은 서로 중첩되지 않고, 표시패널(110) 내에서 적어도 터치 기간(터치 구간) 중에는 서로 전기적으로 연결되지 않는다.
또한, 디스플레이 구간에서는, 다수의 터치전극(TE)은, 일 예로, 터치구동회로(140)의 내부에서 전기적으로 연결되어 공통전압을 인가 받을 수 있다.
또한, 다수의 신호라인(SL) 각각은 서로 중첩되지 않고, 표시패널(110) 내에서 적어도 터치 구간 중에는 서로 전기적으로 연결되지 않는다.
또한, 디스플레이 구간에서는, 다수의 신호라인(SL)은, 일 예로, 터치구동회로(140)의 내부에서 전기적으로 연결되어 공통전압을 인가 받을 수 있다.
다수의 터치전극(TE)과 다수의 신호라인(SL)은 동일한 층에 배치될 수도 있고 서로 다른 층에 배치될 수도 있다.
다수의 터치전극(TE)과 다수의 신호라인(SL)이 동일한 층에 배치되는 경우, 다수의 신호라인(SL)은 다수의 터치전극(TE)이 배치되지 않는 영역에 배치되어야 한다.
다수의 터치전극(TE)과 다수의 신호라인(SL)이 서로 다른 층에 배치되는 경우, 다수의 신호라인(SL)은 다수의 터치전극(TE)이 배치되지 않는 영역에 배치될 수도 있고, 다수의 터치전극(TE)이 배치되는 영역에 배치될 수도 있다.
도 3은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 터치구동회로(140)를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 터치구동회로(140)는, 증폭기(310), 적분기(320), 샘플 앤 홀드 회로(Sample and Hold Circuit, 330) 및 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter, 340) 등을 포함할 수 있다.
증폭기(310)는, 터치파워집적회로(TPIC, 300)로부터 터치구동신호(TDS)가 입력되는 제1단(b)과, 제1단(b)으로 입력된 터치구동신호(TDS)를 터치전극(TE)으로 출력되는 제2단(a)과, 사용자의 터치 대상 체(예: 손가락, 펜 등)와 터치전극(TE) 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단(c)을 가질 수 있다.
적분기(320)는, 증폭기(310)의 제3단(c)에 출력되는 신호를 적분하여 적분값을 출력할 수 있다.
샘플 앤 홀드 회로(330)는, 적분기(320)에서 출력된 적분값을 저장할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(340)는, 샘플 앤 홀드 회로(330)에 저장된 적분값을 디지털 값에 해당하는 감지 값으로 변환하여 출력할 수 있다.
전술한 증폭기(310)에 의해 터치 전극(TE)에 인가된 터치구동신호(TDS)가 인가됨으로써, 터치 유무에 따라, 터치전극(TE)과 터치 대상체 사이에 캐패시터가 형성된다.
이러한 캐패시터의 형성에 따라, 증폭기(310)의 제2단(a)과 제3단(c)에 연결된 피드백 캐패시터(Cfb)에 대응되어 전하가 충전된다. 충전되는 전하량은 터치에 따라 변화가 발생한다.
적분기(320)는 증폭기(310)에 출력되는 신호를 소정의 적분 횟수만큼 적분하여 출력하고, 샘플 앤 홀드 회로(330)는 적분기(320)에서 출력된 신호를 샘플링하고 저장한다.
아날로그 디지털 컨버터(340)는 샘플 앤 홀드 회로(330)에 의해 저장된 신호를 읽어와 디지털 값에 해당하는 감지값으로 변환하여 터치 프로세서(150)로 출력한다.
터치 프로세서(150)는 감지값들을 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 산출한다.
전술한 증폭기(310) 및 적분기(320) 등을 포함하여 아날로그 프런트 엔드(AFE: Analog Front End)라고 할 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 터치구동방식을 나타낸 도면이다. 단, 표시패널(110)에 24개의 터치전극(TE)이 6행 4열로 배치된 경우를 가정한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치구동회로(140)는, 어느 한 시점에, 케이스 A와 같이 하나의 터치전극(TE)만을 구동할 수도 있고, 케이스 B와 같이 복수의 터치전극(TE)을 구동할 수도 있다.
케이스 A의 경우, 24개의 터치전극(TE) 중 하나를 선택하는 멀티플렉서가 필요하고, 멀티플렉서는 1개의 아날로그 프런트 엔드(AFE)와 대응된다.
케이스 B의 경우, 24개의 터치전극(TE)를 4개의 터치전극들이 1개의 그룹으로 그룹화 되어 동시에 구동되는 경우를 나타낸다. 이 경우, 동시에 구동되는 4개의 터치전극(TE) 각각에 하나의 멀티플렉서가 전기적으로 연결된다. 이때, 4개의 멀티플렉서는 각각 하나의 아날로그 프런트 엔드(AFE)와 대응된다. 따라서, 4개의 멀티플렉서 각각은 해당 그룹에 속하는 4개의 터치전극(TE) 중 하나의 터치전극(TE)과 연결되고, 4개의 터치전극(TE)에 동시에 터치구동신호(TDS)가 인가될 수 있게 된다.
케이스 A 및 케이스 B의 경우, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)만이 구동되는 구동방식이다.
이 경우, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)에 터치구동신호(TDS)가 인가될 때, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)과 그 주변에 위치한 터치전극(TE) 사이에는 불필요한 전압 차이가 발생할 수 있다. 이에 따라, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)과 그 주변에 위치한 터치전극(TE) 사이에 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있다.
이러한 기생 캐패시턴스는, 터치전극(TE)에 형성되는 RC 로드(Resistor - Capacitor Load)를 커지게 하고, 터치전극(TE)과 터치 대상 체 사이에 형성되는 캐패시턴스를 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 터치감도가 크게 떨어질 수 있다.
따라서, 본 실시예들에 따른 터치구동회로(140)는, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)에 터치구동신호(TDS)를 인가할 때, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)의 주변에 위치한 터치전극(TE)에도 터치구동신호(TDS)와 동일하거나 대응되는 신호를 인가해줄 수 있다.
이에 따라, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)과 그 주변에 위치한 터치전극(TE) 사이에 전압 차이가 없어져서 불필요한 기생 캐패시턴스의 형성이 방지될 수 있다.
전술한 바와 같이, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)과 그 주변에 위치한 터치전극(TE) 사이의 기생 캐패시턴스의 형성을 방지해주기 위하여, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)의 주변에 위치한 터치전극(TE)에 터치구동신호(TDS)와 동일하거나 대응되는 신호를 인가해주는 것을 로드 프리 구동(Load Free Driving, 이하, LFD 구동이라고도 함)이라고 한다.
또한, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)의 주변에 위치한 터치전극(TE)에 인가되는 신호는, 터치구동신호(TDS)와 동일하거나 대응되는 신호로서, 로드 프리 구동 신호라고 한다. 터치구동신호(TDS) 또한, 로드 프리 구동 신호라고 할 수 있다.
이러한 로드 프리 구동 시, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)의 주변에 위치한 일부의 터치전극(TE)에만 로드 프리 구동 신호가 인가될 수도 있고, 모든 터치전극(TE)에 로드 프리 구동 신호가 인가될 수도 있다.
케이스 C는, 어느 한 시점에, 표시패널(110)에 배치된 다수의 터치전극(TE) 모두로 터치구동신호(TDS)가 인가되는 경우이다.
이 경우, 다수의 터치전극(TE) 중에서, 하나 또는 복수의 터치전극(TE)은 터치감지처리 대상이 되는 터치전극(TE)이고, 나머지의 터치전극(TE)은 로드 프리 구동이 되는 터치전극(TE)일 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 터치구동회로(140)는, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)에 터치구동신호(TDS)를 인가할 때, 터치감지처리 대상이 되는 터치전극(TE)의 주변에 위치한 게이트라인(GL) 또는 모든 게이트라인(GL)에 터치구동신호(TDS)와 동일하거나 대응되는 신호(로드 프리 구동 신호)를 인가해줄 수 있다.
이에 따라, 터치전극(TE)과 게이트라인(GL) 사이에 기생 캐패시턴스가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 터치구동회로(140)는, 터치감지 처리가 되는 터치전극(TE)에 터치구동신호(TDS)를 인가할 때, 터치감지처리 대상이 되는 터치전극(TE)의 주변에 위치한 데이터라인(DL) 또는 모든 데이터라인(DL)에 터치구동신호(TDS)와 동일하거나 대응되는 신호(로드 프리 구동 신호)를 인가해줄 수 있다.
이에 따라, 터치전극(TE)과 데이터라인(DL) 사이에 기생 캐패시턴스가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 실시예들에 따른 표시패널(110)의 2가지 영역(A1, A2)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시패널(110)은, 적어도 하나의 제1영역(A1)과 적어도 하나의 제2영역(A2)을 포함할 수 있다.
일반적인 상황일 때, 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 모두는 터치감지영역 및 표시영역에 해당한다.
즉, 일반적인 상황일 때, 표시패널(110)의 전 영역은 터치감지영역 및 표시영역에 해당한다.
특정 이벤트가 발생하면, 표시패널(110)의 제2영역(A2)은 터치가 감지되지 않는 영역이고, 표시패널(110)의 제1영역(A1)은 터치가 감지되는 영역(터치감지영역)일 수 있다. 즉, 제1영역(A1)은 터치감지영역에 해당하고, 제2영역(A2)은 터치감지영역에서 제외된다. 여기서, 터치감지영역은 손가락(Finger)에 의한 터치유무 또는 터치위치를 감지하기 위한 터치감지영역일 수 있으며, 펜(Pen)의 위치 또는 틸트(tilt)를 감지하거나 펜(Pen)에 대한 펜 데이터를 수신하기 위한 터치감지영역일 수도 있다.
또한, 특정 이벤트가 발생한 경우, 표시패널(110)의 제2영역(A2)은 화상이 미 표시되는 영역이고, 표시패널(110)의 제1영역(A1)은 화상이 표시되는 영역(표시영역)일 수 있다.
아래에서는, 특정 이벤트에 대한 몇 가지 예시를 설명한다.
일 예로, 터치표시장치(100)가 스마트 폰 등의 모바일 단말인 경우, 하나 이상의 제1영역(A1)에 대한 커버상태(예: 미 커버된 상태 또는 터치감지가 가능한 커버상태 또는 투명한 커버상태 등)와 하나 이상의 제2영역(A2)에 대한 커버상태(예: 커버된 상태 또는 터치감지가 불 가능한 커버상태 또는 불투명한 커버상태 등)를 서로 다르게 해주는 커버 케이스가 표시패널(110)을 커버하는 경우에, 터치표시장치(100)는 특정 이벤트가 발생한 것으로 인식할 수 있다.
다른 예로, 터치표시장치(100)는, 펜의 위치를 감지하거나 펜의 정보(데이터)를 인식하기 위한 펜 터치감지모드에서, 손가락 이외의 인체(예: 손바닥, 팔 등)가 표시패널(110)에 닿는 것이 감지되면, 특정 이벤트가 발생한 것으로 인식될 수 있다. 예를 들면, 손가락 보다 넓은 면적의 크기를 갖는 신체의 일부가 표시패널(110)에 접촉되는 경우, 특정 이벤트가 발생한 것으로 인식될 수 있다. 이러한 특정 이벤트의 발생이 인식되면, 터치표시장치(100)는, 손가락 이외의 인체(예: 손바닥, 팔 등)가 닿은 것으로 감지된 영역을 하나 이상의 제2영역(A2)으로 할당하여 터치감지영역에서 배제하고, 하나 이상의 제2영역(A2)을 제외하는 나머지 영역을 터치감지영역에 해당하는 제1영역(A1)으로 할당할 수 있다. 여기서, 터치감지영역은 손가락(Finger)에 의한 터치유무 또는 터치위치를 감지하기 위한 터치감지영역일 수 있으며, 펜(Pen)의 위치 또는 틸트(tilt)를 감지하거나 펜(Pen)에 대한 펜 데이터를 수신하기 위한 터치감지영역일 수도 있다.
또 다른 예로서, 터치표시장치(100)는, 화면 일부 영역에서만 영상이 표시되는 경우, 특정 이벤트가 발생한 것으로 인식할 수 있다. 이에 따라, 터치표시장치(100)는 영상이 표시되는 일부 영역을 터치감지가 되지 않는 제2영역(A2)으로 할당하고, 제2영역(A2)을 제외한 나머지 영역을 터치감지영역에 해당하는 제1영역(A1)으로 할당할 수 있다. 이는, 영상 시청 중 다른 애플리케이션 사용을 가능하게 하는 멀티태스크 기능에 관한 것일 수 있다.
또 다른 예로서, 터치표시장치(100)는, 영화, 음악, 사진 및 TV 등에 관한 영상 재생 화면의 터치가 불가능하도록 하는 화면 잠금 버튼 이미지 등에 대한 입력이 발생하는 경우, 특정 이벤트가 발생한 것으로 인식할 수 있다. 이에 따라, 터치표시장치(100)는 화면 잠금 버튼 이미지 등이 표시된 영역을 터치감지영역에 해당하는 제1영역(A1)으로 할당하고, 영상 재생 화면을 포함하는 제2영역(A2)을 터치감지영역에서 제외할 수 있다. 이는, 영상 시청 중에 불필요한 터치가 발생하는 것을 방지하기 위한 기능에 관한 것일 수 있다.
위에서 예시한 특정 이벤트들뿐만 아니라, 화면 전 영역 중 일부 영역만이 터치감지가 안 되게 하는 다양한 종류의 상황 또는 화면 전 영역 중 일부 영역의 구동을 다르게 해야 하는 다양한 종류의 상황을 특정 이벤트로 미리 정의해둘 수 있다.
도 6은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 표시패널(110)의 일부 영역인 제1영역(A1)에서의 터치감지를 위한 제1구동방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치구동회로(140)는, 모든 터치전극(TE)에 대한 로드 프리 구동(LFD 구동)을 수행할 수 있다.
이 경우, 특정 이벤트가 발생하기 이전에는, 터치감지를 위한 터치 구간(디스플레이 구간과 다르거나 중첩될 수 있음) 동안, 임의의 한 시점에, 모든 터치전극(TE)이 구동될 수 있다.
즉, 표시패널(110)의 모든 영역(A1, A2)은, 터치감지를 위한 터치 구동(LFD 구동)이 되는 영역에 해당한다.
또한, 특정 이벤트가 발생하기 이전에, 표시패널(110)의 모든 영역(A1, A2)에서의 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 검출한다.
즉, 표시패널(110)의 모든 영역(A1, A2)은 터치감지영역에 해당한다.
특정 이벤트가 발생하면, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에 배치된 터치전극(TE)을 통해 수신된 신호만을 이용하여 터치유무 및/또는 터치좌표를 검출하는 터치감지처리를 수행할 수 있다.
즉, 특정 이벤트의 발생 시, 표시패널(110)의 하나 이상의 제1영역(A1)은 터치감지영역에 해당하고, 표시패널(110)의 하나 이상의 제2영역(A2)은 터치감지영역에 해당하지 않는다.
이와 같이, 특정 이벤트의 발생 시, 표시패널(110)의 제1영역(A1)만인 터치감지영역에 해당하는 경우, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 표시패널(110)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 모두를 LFD 구동 영역으로 하는 제1구동방식으로 다수의 터치전극(TE)을 구동할 수 있다.
다시 말해, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 제1구동방식에 따르면, 표시패널(110)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 모두에 배치된 터치전극(TE)에 터치구동신호(TDS)와 동일하거나 대응되는 신호가 인가될 수 있다.
여기서, LFD 구동 영역은, 터치구동신호(TDS)와 동일하거나 또는 대응되는 신호(로드 프리 구동 신호)가 인가되는 영역이다. 터치구동신호(TDS)도 로드 프리 구동 신호에 포함된다고 볼 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 표시패널(110)의 일부 영역인 제1영역(A1)에서의 터치감지를 위한 제1구동방식에 따른 터치감도 저하 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 사용자가 표시패널(110)의 제2영역(A2)을 잡고, 제1영역(A1)을 실질적으로 의도적으로 터치한 상황을 나타낸 경우를 도시한 것이다.
그리고, 도 8은 사용자가 표시패널(110)의 제2영역(A2)을 잡지 않고 제1영역(A1)만을 터치한 상황을 모델링 한 간략한 회로이고, 도 9는 사용자가 표시패널(110)의 제2영역(A2)을 잡고, 제1영역(A1)을 실질적으로 의도적으로 터치한 상황을 모델링 한 간략한 회로이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 특정 이벤트가 발생하여, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서만 터치감지를 하되, 표시패널(110)의 전 영역(A1, A2)에 대한 LFD 구동을 수행하는 경우, 예를 들어, 사용자가 표시패널(110)의 제1영역(A1)만을 오른손의 손가락(X)으로 터치한 상황일 때, 사용자의 오른손의 손가락(X)과, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에 위치하고 터치구동신호(TDS)가 인가된 터치전극(TE)은, 사용자의 오른손의 손가락(X)과 캐패시턴스(Cfin)을 형성할 수 있다.
이에 따라, 증폭기(310)의 제3단(c)에서 출력되는 신호 변화량 ΔVout는, 하기의 수학식 1로 표현될 수 있다.
Figure 112017089978159-pat00001
상기 수학식 1에서, ΔVout은 증폭기(310)의 제3단(c)에서 출력되는 신호 변화량이고, Cfin은 제1영역(A1)을 터치한 사용자의 오른손의 손가락(X)과 제1영역(A1)의 터치전극(TE) 사이에 형성된 캐패시턴스이며, Cfb은 피드백 캐패시턴스이며, Vlfd는 터치구동신호(TDS)의 진폭(전압)일 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 특정 이벤트가 발생하여, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서만 터치감지를 하되, 표시패널(110)의 전 영역(A1, A2)에 대한 LFD 구동을 수행하는 경우, 예를 들어, 사용자가 표시패널(110)의 제2영역(A2)을 왼손(Y)으로 잡고, 제1영역(A1)을 오른 손의 손가락(X)으로 실질적으로 의도적으로 터치한 상황일 때, 사용자의 왼손(Y)과, 표시패널(110)의 제2영역(A2)에 위치하는 n(n은 1이상의 자연수)개의 터치전극(TE)은 사용자의 왼손(Y)과 캐패시턴스(Cfin)을 형성할 수 있으며, LFD 구동에 의해 로드 프리 구동 신호에 해당하는 터치구동신호(TDS)가 인가될 수 있다.
이에 따라, 도 7 및 도 9를 참조하면, 표시패널(110)의 제2영역(A2)을 잡고 있는 사용자의 왼손(Y)에는 커플링 전압(Vcouple)이 유도될 수 있다.
또한, 표시패널(110)의 제2영역(A2)의 n개의 터치전극(TE)과 사용자의 왼손(Y) 사이에 형성되는 캐패시턴스의 총합은 n*Cfin에 해당한다.
표시패널(110)의 제2영역(A2)을 잡고 있는 사용자의 왼손(Y)에 유도된 커플링 전압(Vcouple)은 사용자의 오른손의 손가락(X)에도 전달될 수 있다.
이에 따라, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에 위치하며 터치감지처리 대상에 해당하며 터치감지처리를 위하여 터치구동신호(TDS)가 인가된 터치전극(TE)과, 사용자의 오른손의 손가락(X) 사이의 전압 차이가 변화될 수 있다.
따라서, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에 위치하며 터치감지처리 대상에 해당하는 터치전극(TE)을 통해 수신되는 신호(TSS)의 세기가 감쇄할 수 있다.
이러한 신호 감쇄는, 터치감도를 떨어뜨리는 요인이 될 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 7 및 도 9를 참조하면, 특정 이벤트가 발생하여, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서만 터치감지를 하되, 표시패널(110)의 전 영역(A1, A2)에 대한 LFD 구동을 수행하는 경우, 예를 들어, 사용자가 표시패널(110)의 제2영역(A2)을 왼손(Y)으로 잡고(터치하고), 제1영역(A1)을 오른 손의 손가락(X)으로 실질적으로 의도적으로 터치한 상황일 때, 제1영역(A1)을 터치한 손가락(X)과 제1영역(A1)의 터치전극(TE) 사이의 캐패시턴스 Cfin와, 제2영역(A2)을 잡은(터치한) 왼손(Y)과 제2영역(A2)의 n개의 터치전극(TE) 사이의 캐패시턴스 n*Cfin을 합한 전체 캐패시턴스 Cfin'가 형성될 수 있다.
이에 따라, 증폭기(310)의 제3단(c)에서 출력되는 신호 변화량 ΔVout는, 하기의 수학식 2로 표현될 수 있다.
Figure 112017089978159-pat00002
상기 수학식 2에서, ΔVout은 증폭기(310)의 제3단(c)에서 출력되는 신호이고, Vcouple은 제2영역(A2)에 대한 LFD 구동에 의해 로드 프리 구동 신호에 해당하는 터치구동신호(TDS)가 인가된 터치전극(TE)에 의해, 제2영역(A2)을 터치한 사용자의 왼손(Y)에 커플링 된 커플링 전압이다. Vlfd는 터치구동신호(TDS)의 진폭(전압)일 수 있다. Cfb은 피드백 캐패시턴스이다. 그리고, Cfin'은, 사용자가 표시패널(110)의 제2영역(A2)을 왼손(Y)으로 잡고(터치하고), 제1영역(A1)을 오른 손의 손가락(X)으로 실질적으로 의도적으로 터치한 상황에서 사용자와 터치전극(TE) 사이에 형성된 총 캐패시턴스이다.
상기 수학식 2에서, [(Cfin' / Cfb) * Vlfd] 는 제1영역(A1)의 터치로 인한 터치감도에 해당하고, [(Cfin' / Cfb) * Vcouple] 은 제2영역(A2)의 터치로 인한 터치감도에 해당한다.
전술한 바와 같이, 특정 이벤트의 발생 시, 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서만 터치감지를 하는 경우, 터치감도 효율성을 높여줄 수 있다.
하지만, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서만 터치감지를 하더라도, 표시패널(110)의 전 영역(A1, A2)에 대한 LFD 구동을 수행하는 제1구동방식에 따르면, 표시패널(110)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2)에서 동시에 터치가 발생하는 경우, 표시패널(110)의 제2영역(A2)에서의 LFD 구동에 의해, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서의 터치감도가 저하되는 단점이 있다.
이러한 단점을 줄여주기 위하여, 아래에서는, 특정 이벤트의 발생에 따라, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서만 터치를 감지하는 경우, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서만 LFD 구동(터치구동신호 인가)을 수행하는 제2구동방식을 설명한다.
도 10은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식을 적용하기 위한 제1기법을 나타낸 도면이고, 도 12는 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식을 적용하기 위한 제2기법을 나타낸 도면이다.
본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 터치구동회로(140)는, 터치감지구간(간단히,"터치구간"이라고도 함) 동안, 다수의 터치전극(TE)의 일부 또는 모두로 터치구동신호(TDS)를 출력할 수 있다.
도 10을 참조하면, 표시패널(110)의 일부 영역에 해당하는 제1영역(A1)을 터치감지영역으로 하는 특정 이벤트가 발생하면, 터치감지구간 동안, 제1영역(A1)에 배치된 터치전극(TE)은 LFD 구동(터치 구동)이 되지만, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)은 LFD 구동(터치 구동)이 되지 않거나 제1영역(A1)에 배치된 터치전극(TE)과는 다르게 구동될 수 있다.
예를 들어, 특정 이벤트 발생 시, 터치감지구간 동안, 터치구동신호(TDS)가 하나 이상의 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극(TE)으로 출력된다. 그리고, 터치구동신호(TDS)와 다른 신호가 하나 이상의 제1영역(A1)과 다른 영역인 하나 이상의 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극(TE)으로 출력되거나, 하나 이상의 제1영역(A1)과 다른 하나 이상의 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극(TE)이 전기적으로 오픈(Open) 될 수 있다.
터치감지구간 동안, 제2영역(A2)에서의 터치전극(TE)에 인가되는 신호는 제1영역(A1)에서의 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호(TDS)와 진폭, 위상, 전압의 극성 및 주파수 등 신호의 속성들 중 적어도 하나 이상이 다를 수 있다.
도 11을 참조하면, 특정 이벤트 발생 시, 터치감지구간 동안, 터치구동신호(TDS)가 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)으로 출력되는 동안, 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)은 전기적으로 오픈(Open) 되는 플로팅(Floating) 상태일 수 있다.
도 12를 참조하면, 특정 이벤트 발생 시, 터치감지구간 동안, 터치구동신호(TDS)가 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)으로 출력되는 동안, 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)에는, 펄스 타입의 터치구동신호(TDS)와는 다른 신호로서, DC 전압이 인가될 수 있다.
여기서, 특정 이벤트 발생에 따라 터치전극(TE)에 인가되는 DC 전압은, 일 예로, 그라운드 전압 또는 공통 전압(Vcom)일 수 있으며, 이뿐만 아니라, 미리 설정된 특정 전압일 수 있다.
전술한 바에 따르며, 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)을 통해 수신되는 신호(TSS)의 신호감쇄가 발생하지 않아 터치감도를 개선해줄 수 있다.
다시 말해, 제1영역(A1)에 대해서만 터치를 감지하는 터치감지구간 동안, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)으로 터치구동과 관련된 신호(터치구동신호와 동일 또는 유사한 신호)가 인가되지 않도록 함으로써, 표시패널(110)의 제2영역(A2)에서의 LFD 구동(터치구동)에 의해, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서의 터치감도가 저하되는 현상을 방지해줄 수 있다.
한편, 특정 이벤트가 발생한 이후, 터치감지 구간(터치 구간) 동안, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)이 DC 전압을 인가 받거나 플로팅 되어 있는 경우, 데이터 라인 또는 게이트 라인은 DC 전압을 인가 받거나 플로팅 되어 있을 수 있다.
도 13은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2구동방식을 위한 터치구동회로(140)를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치구동회로(140)는, 터치감지구간 동안, 입력된 터치구동신호(TDS)를 다수의 터치전극(TE)의 일부 또는 모두로 출력하는 출력부(1310)와, 터치스크린 패널(TSP) 또는 이를 내장한 표시패널(110)의 일부 영역에 해당하는 제1영역(A1)을 터치감지영역으로 하는 이벤트가 발생하면, 터치구동신호(TDS)와 다른 신호가 제1영역(A1)을 제외한 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)으로 출력되거나, 제1영역(A1)을 제외한 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)이 전기적으로 오픈(Open) 되도록 제어하고, 터치감지구간 동안, 터치구동신호(TDS)가 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)으로 출력되도록 제어하는 제어부(1320) 등을 포함할 수 있다.
전술한 터치구동회로(140)를 이용하면, 터치스크린 패널(TSP) 또는 이를 내장한 표시패널(110)의 일부 영역인 제1영역(A1)에 대해서만 터치를 감지하는 터치감지구간에서는, 터치감지영역인 제1영역(A1)에서는 LFD 구동을 수행하고, 터치감지영역이 아닌 제2영역(A2)에서는 LFD 구동이 수행되지 않도록 하여, 제1영역(A1)에서의 불필요한 터치감도저하를 방지할 수 있다.
전술한 터치구동회로(140)에서, 출력부(1310)는, 도 3의 증폭기(310) 등을 포함하여 구현될 수 있으며, 제어부(1320)는 1개 이상의 스위치로 구현될 수 있다.
제어부(1320)의 제어위치(제어지점)는, 출력부(1310)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 출력지점(a) 또는 출력부(1310)로 터치구동신호(TDS)가 입력되는 입력지점(b)일 수 있다.
제어부(1320)의 제어기법은, 출력부(1310)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 출력지점(a) 또는 출력부(1310)로 터치구동신호(TDS)가 입력되는 입력지점(b)을 전기적으로 오픈(Open)시키는 제1기법과, 출력부(1310)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 출력지점(a) 또는 출력부(1310)로 터치구동신호(TDS)가 입력되는 입력지점(b)을 DC 전압 노드와 연결해주는 제2기법 등이 있다.
전술한 터치구동회로(140)를 도 14 내지 17을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 14는 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식을 위한 터치구동회로(140)의 구현 예시들로서, 제어부(1320)의 제어지점이 출력부(1310)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 출력지점(a)이고, 제어부(1320)의 제어기법이 제1기법(플로팅 기법)인 경우, 터치구동회로(140)의 구현 예시들이다.
도 14를 참조하면, 제어부(1320)의 제어지점이 출력부(1310)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 출력지점(a)이고, 제어부(1320)의 제어기법이 제1기법인 경우, 제어부(1320)는, 출력부(1310)와 터치전극(TE) 간의 연결 여부를 제어하는 제1스위치(SW1)를 포함하여 구현될 수 있다.
이벤트의 발생 이전에는, 제1스위치(SW1)는, 턴-온 되어 출력부(1310)와 터치전극(TE)을 연결할 수 있다.
이벤트의 발생 이후에는, 제1스위치(SW1)는, 턴-오프 되어 출력부(1310)와 터치전극(TE) 간의 연결을 해제할 수 있다.
다시 말해, 제1스위치(SW1)는 터치구동회로(140)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 지점(a)과 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL) 간의 연결 여부를 제어할 수 있다.
제1스위치(SW1)는, 이벤트 발생 이전에는 턴-온 상태가 되어 터치구동회로(140)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 지점(a)과 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL)을 전기적으로 연결해주고, 이벤트의 발생에 따라 턴-오프 되어 터치구동회로(140)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 지점(a)과 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL) 간의 연결을 해제할 수 있다.
도 14를 참조하면, 터치구동회로(140)에 포함된 증폭기(310)는, 출력부(1310)에 포함될 수 있다.
이러한 증폭기(310)는, 터치구동신호(TDS)가 입력되는 제1단(b)과, 제1단(b)으로 입력된 터치구동신호(TDS)를 터치전극(TE)으로 출력되는 제2단(a)과, 사용자의 터치 대상 체와 터치전극(TE) 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단(c)을 갖는다.
제1스위치(SW1)는, 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL)과 터치구동회로(140)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 지점에 해당하는 제2단(a) 사이에 연결될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 특정 이벤트의 발생 시, 제1스위치(SW1)의 턴-오프를 통해, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)에 LFD 구동을 위한 터치구동신호(TDS)가 공급되는 것을 방지해줄 수 있다. 이 경우, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)은 전기적인 오픈 상태인 플로팅 상태가 될 수 있다.
도 15는 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식을 위한 터치구동회로(140)의 구현 예시들로서, 제어부(1320)의 제어지점이 출력부(1310)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 출력지점(a)이고, 제어부(1320)의 제어기법이 제2기법인 경우, 터치구동회로(140)의 구현 예시들이다.
도 15를 참조하면, 제어부(1320)의 제어지점이 출력부(1310)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 출력지점(a)이고, 제어부(1320)의 제어기법이 제2기법인 경우, 제어부(1320)는, 제1스위치(SW1)와 함께, 터치전극(TE)과 DC 전압 노드(Ndc) 간의 연결 여부를 제어하는 제2스위치(SW2)를 더 포함할 수 있다.
이벤트의 발생 이전에는, 제2스위치(SW2)는, 턴-오프 되어 터치전극(TE)과 DC 전압 노드(Ndc) 간의 연결을 해제할 수 있다.
이벤트의 발생 이후에는, 제2스위치(SW2)는, 턴-온 되어 터치전극(TE)과 DC 전압 노드(Ndc)를 연결해줄 수 있다.
다시 말해, 제2스위치(SW2)는 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL)과 DC 전압 노드(Ndc) 간의 연결 여부를 제어할 수 있다.
제2스위치(SW2)는, 이벤트 발생 전에는 턴-오프 되어 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL)과 DC 전압 노드(Ndc) 간의 연결을 해제할 있으며, 이벤트 발생에 따라 턴-온 되어 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL)과 DC 전압 노드(Ndc)를 전기적으로 연결해줄 수 있다.
도 15를 참조하면, 터치구동회로(140)에 포함된 증폭기(310)는, 터치구동신호(TDS)가 입력되는 제1단(b)과, 제1단(b)으로 입력된 터치구동신호(TDS)를 터치전극(TE)으로 출력되는 제2단(a)과, 사용자의 터치 대상 체와 터치전극(TE) 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단(c)을 갖는다.
제1스위치(SW1)는, 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL)과 터치구동회로(140)에서 터치구동신호(TDS)가 출력되는 지점에 해당하는 제2단(a) 사이에 연결될 수 있다.
제2스위치(SW2)는, 터치전극(TE)에 연결된 신호라인(SL)과 DC 전압 노드(Ndc) 사이에 연결될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 특정 이벤트의 발생 시, 제1스위치(SW1)의 턴-오프와, 제2스위치(SW2)의 턴-온을 통해, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)에 LFD 구동을 위한 펄스 타입(AC 타입)의 터치구동신호(TDS)가 공급되는 것을 방지해줄 수 있다.
도 16은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식을 위한 터치구동회로(140)의 구현 예시들로서, 제어부(1320)의 제어지점이 출력부(1310)로 터치구동신호(TDS)가 입력되는 입력지점(b)이고, 제어부(1320)의 제어기법이 제1기법인 경우, 터치구동회로(140)의 구현 예시들이다.
도 16을 참조하면, 제어부(1320)의 제어지점이 출력부(1310)로 터치구동신호(TDS)가 입력되는 입력지점(b)이고, 제어부(1320)의 제어기법이 제1기법인 경우, 제어부(1320)는, 출력부(1310)로 터치구동신호(TDS)가 입력되는 것을 제어하는 제3스위치(SW3)를 포함할 수 있다.
이벤트의 발생 이전에는, 제3스위치(SW3)는, 턴-온 되어 터치구동신호(TDS)가 출력부(1310)로 입력되도록 제어할 수 있다.
이벤트의 발생 이후에는, 제3스위치(SW3)는, 턴-오프 되어 터치구동회로(140)가 출력부(1310)로 미 입력되도록 제어할 수 있다.
다시 말해, 제3스위치(SW3)는, 터치구동신호(TDS)를 공급하는 터치파워집적회로(300)와 터치구동회로(140) 간의 연결 여부를 제어할 수 있다.
제3스위치(SW3)는, 이벤트 발생 전에는, 턴-온 되어, 터치파워집적회로(300)와 터치구동회로(140)를 연결해주지만, 이벤트 발생에 따라, 턴-오프 되어, 터치파워집적회로(300)와 터치구동회로(140) 간의 연결을 해제할 수 있다.
도 16을 참조하면, 터치구동회로(140)의 출력부(1310)에 포함되는 증폭기(310)는, 터치구동신호(TDS)가 입력되는 제1단(b)과, 제1단(b)으로 입력된 터치구동신호(TDS)를 터치전극(TE)으로 출력되는 제2단(a)과, 사용자의 터치 대상 체와 터치전극(TE) 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단(c)을 갖는다.
제3스위치(SW3)는, 증폭기(310)의 제1단(b)과 터치파워집적회로(300) 사이에 연결될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 특정 이벤트의 발생 시, 제3스위치(SW3)의 턴-오프를 통해, 터치구동회로(140)의 출력부(1310)는 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)에 대한 LFD 구동을 위한 터치구동신호(TDS)를 입력 받지 못한다. 이에 따라, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)은 전기적인 오픈 상태인 플로팅 상태가 될 수 있다.
도 17은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식을 위한 터치구동회로(140)의 구현 예시들로서, 제어부(1320)의 제어지점이 출력부(1310)로 터치구동신호(TDS)가 입력되는 입력지점(b)이고, 제어부(1320)의 제어기법이 제2기법인 경우, 터치구동회로(140)의 구현 예시들이다.
도 17을 참조하면, 제어부(1320)의 제어지점이 출력부(1310)로 터치구동신호(TDS)가 입력되는 입력지점(b)이고, 제어부(1320)의 제어기법이 제2기법인 경우, 제어부(1320)는, 제3스위치(SW3) 이외에, 출력부(1310)로 DC 전압이 입력되는 것을 제어하는 제4스위치(SW4)를 더 포함할 수 있다.
이벤트의 발생 이전에는, 제4스위치(SW4)는, 턴-오프 되어 출력부(1310)로 DC 전압이 미 입력되도록 제어할 수 있다.
이벤트의 발생 이후에는, 제4스위치(SW4)는, 턴-온 되어 출력부(1310)로 DC 전압이 입력되도록 제어할 수 있다.
다시 말해, 제4스위치(SW4)는 터치구동회로(140)에 터치구동신호(TDS)가 공급되는 지점(b)과 DC 전압 노드(Ndc) 간의 연결여부를 제어할 수 있다. 즉, 제4스위치(SW4)는, 출력부(1310)와 DC 전압 노드(Ndc) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
제4스위치(SW4)는, 이벤트 발생 이전에는 턴-오프 되어 터치구동회로(140)에 터치구동신호(TDS)가 공급되는 지점(b)과 DC 전압 노드(Ndc) 간의 연결을 해제하고, 이벤트 발생 이후에는 턴-온 되어 터치구동회로(140)에 터치구동신호(TDS)가 공급되는 지점(b)과 DC 전압 노드(Ndc)를 연결해줄 수 있다.
도 17을 참조하면, 터치구동회로(140)의 출력부(1310)에 포함되는 증폭기(310)는, 터치구동신호(TDS)가 입력되는 제1단(b)과, 제1단(b)으로 입력된 터치구동신호(TDS)를 터치전극(TE)으로 출력되는 제2단(a)과, 사용자의 터치 대상 체와 터치전극(TE) 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단(c)을 갖는다.
제3스위치(SW3)는, 터치구동회로(140)에 터치구동신호(TDS)가 공급되는 지점(b)에 해당하는 제1단(b)과 터치파워집적회로(300) 사이에 연결될 수 있다.
그리고, 제4스위치(SW4)는, 터치구동회로(140)에 터치구동신호(TDS)가 공급되는 지점(b)과 DC 전압 노드(Ndc) 사이에 연결될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 특정 이벤트의 발생 시, 제3스위치(SW3)의 턴-오프와 제4스위치(SW4)의 턴-온을 통해, 터치구동회로(140)의 출력부(1310)는 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)에 대한 LFD 구동을 위한 터치구동신호(TDS)와는 다른 DC 전압을 입력 받는다. 이에 따라, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)은 LFD 구동이 되지 못한다.
도 18은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)와, 이에 장착된 케이스의 케이스 커버(1800)를 나타낸 도면이다.
이러한 케이스의 케이스 커버(1800)는, 표시패널(110)의 제1영역(A1)의 위를 커버할 수 있는 제1커버영역(CA1)과, 표시패널(110)의 제2영역(A2)의 위치를 커버할 수 있는 제2커버영역(CA2)을 포함할 수 있다.
터치표시장치(100)는, 이러한 케이스의 케이스 커버(1800)가 표시패널(110)을 덮는지 덮지 않는지를 인식할 수 있다.
표시패널(110)의 제1영역(A1)이 케이스 커버(1800)의 제1커버영역(CA1)에 의해 덮이면(커버되면), 표시패널(110)의 제1영역(A1)은 터치감지영역이면서도 표시영역이 될 수 있다.
표시패널(110)의 제1영역(A1)에는, 일 예로, 날짜 정보, 각종 상태 정보, 애플리케이션 정보 등의 정보가 표시될 수 있다.
따라서, 케이스 커버(1800)의 제1커버영역(CA1)은 투명영역일 수 있다.
하지만, 케이스 커버(1800)의 제2커버영역(CA2)은 불투명영역일 수 있다.
도 19는 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)을 케이스 커버(1800)가 덮고 있는 상태에서, 사용자가 제2커버영역(CA2)을 잡고 제1커버영역(CA1)을 터치하는 상황을 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 터치구동회로(140)는, 제1영역(A1)에 대응되는 제1커버영역과 제2영역(A2)에 대응되는 제2부분을 포함하는 케이스 커버(1800)에 의해 표시패널(110)이 커버되면, 이벤트가 발생한 것을 직접 인식하거나 입력된 신호(예: 제어 신호, 모드 신호 등)로부터 이벤트가 발생한 것을 인식할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 케이스 커버(1800)가 터치표시장치(100)의 표시패널(110)을 덮은 상태에서도, 사용자는 케이스 커버(1800)의 제1커버영역(CA1)을 통해 정확한 터치 입력을 할 수 있다.
추가적으로, 케이스 커버(1800)가 터치표시장치(100)의 표시패널(110)을 덮은 상태에서도, 사용자는 케이스 커버(1800)의 제1커버영역(CA1)을 통해 표시되는 각종 정보를 확인할 수 있다.
도 20은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)을 커버가 덮고 있는 상태에서, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식의 제1기법(플로팅 기법)을 나타낸 도면이고, 도 21은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)을 커버가 덮고 있는 상태에서, 일부 영역에서의 터치감지를 위한 제2 구동방식의 제2기법(DC 전압 인가 기법)을 나타낸 도면이다.
도 20 및 도21을 참조하면, 케이스 커버(1800)가 표시패널(110)을 덮게 되면, 터치표시장치(100)는, 제1영역(A1)만을 터치감지영역으로 하는 특정 이벤트의 발생을 인식한다.
이에 따라, 터치표시장치(100)는, 터치감지구간 동안, 제1영역(A1)에 배치된 터치전극(TE)에 대해서는 LFD 구동(터치 구동)을 수행하지만, 제2영역(A2)에 배치된 터치전극(TE)에 대해서는 LFD 구동(터치 구동)을 수행하지 않는다.
케이스 커버(1800)가 표시패널(110)을 덮게 됨으로써 이벤트가 발생함에 따라, 터치감지구간 동안, 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)으로는 터치구동신호(TDS)가 인가되지만, 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)으로는 터치구동신호(TDS)가 인가되지 않는다.
일 예로, 도 20에 도시된 바와 같이, 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)은 전기적으로 오픈(Open) 되어 어떠한 전압을 인가되지 않는 플로팅 상태가 된다.
이 경우, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1영역(A1)과 제2영역(A2)에 대응되는 제1커버영역(CA1)과 제2커버영역(CA2) 모두에서 터치가 발생하더라도, 출력부(1310)에서 출력되는 신호 변화량(ΔVout)은, 아래 수학식 3과 같으며, 이는 사용자가 표시패널(110)의 제1영역(A1)만을 오른손의 손가락(X)으로 터치한 상황일 때 출력되는 신호 변화량(ΔVout)을 나타낸 수학식 1과 동일하다.
Figure 112017089978159-pat00003
다른 예로서, 도 21에 도시된 바와 같이, 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)에는, 펄스 타입(AC 타입)의 터치구동신호(TDS)와 다른 신호로서 DC 전압이 인가될 수 있다.
이 경우, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1영역(A1)과 제2영역(A2)에 대응되는 제1커버영역(CA1)과 제2커버영역(CA2) 모두에서 터치가 발생하더라도, 출력부(1310)에서 출력되는 신호 변화량(ΔVout)은 하기 수학식 4와 같다. 수학식 4는, 커플링 전압(Vcouple)이 0(zero)가 되어 수학식 2에서 오른쪽 항 [(Cfin' / Cfb) * Vcouple] 이 제거된 식과 대응된다.
Figure 112017089978159-pat00004
도 22 내지 도 25는 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 표시패널(110)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2)의 배치 예시들이다.
도 22 내지 도 25를 참조하면, 표시패널(110)의 제1영역(A1)은 적어도 하나 존재할 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이, 표시패널(110)이 1개의 제1영역(A1)과 1개의 제2영역(A2)으로 분할되고, 1개의 제1영역(A1)은 1개의 제2영역(A2)의 우측(또는 좌측)에 존재할 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이, 표시패널(110)이 1개의 제1영역(A1)과 1개의 제2영역(A2)으로 분할되고, 1개의 제1영역(A1)은 1개의 제2영역(A2)의 상측(또는 하측)에 존재할 수 있다.
도 24에 도시된 바와 같이, 표시패널(110)이 2개의 제1영역(A1)과 1개의 제2영역(A2)으로 분할되고, 2개의 제1영역(A1)은 1개의 제2영역(A2)의 상측(또는 좌측)과 하측(또는 우측)에 존재할 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, 표시패널(110)이 1개의 제1영역(A1)과 1개의 제2영역(A2)으로 분할되고, 1개의 제1영역(A1)은 1개의 제2영역(A2)에 의해 둘러 쌓여 있을 수 있다.
한편, 표시패널(110)의 제1영역(A1)은 이벤트의 발생 시 정해진 화상이 표시되는 표시영역일 수 있다.
표시패널(110)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2)이 케이스 커버(1800)의 제1커버영역(CA1)과 제2커버영역(CA2)에 의해 덮이면, 특정 이벤트가 발생된 것으로 인식된다.
제1커버영역(CA1)은 캐패시턴스 기반의 터치감지에 장애가 되지 않는 물질로 되어 있으며, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에 표시되는 것이 노출될 수 있게 하는 투명물질로 되어 있다.
전술한 바에 따르면, 사용자는 케이스 커버(1800)가 덮인 상태에서도, 제1커버영역(CA1)을 통해 필요한 정보를 확인하거나 제1커버영역(CA1)을 통해 터치를 하여 필요한 입력 처리를 할 수 있다.
한편, 이벤트의 발생 이후의 터치감지 구간 동안에 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호(TDS)의 신호세기는, 이벤트의 발생 이전의 터치감지 구간 동안 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호(TDS)의 신호세기와 다른 크기일 수 있다.
예를 들어, 케이스 커버(1800)가 표시패널(110)을 덮으면, 이벤트가 발생한 것으로 인식되는 경우, 이벤트의 발생 이후의 터치감지 구간 동안에 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호(TDS)의 신호세기는, 이벤트의 발생 이전의 터치감지 구간 동안 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호(TDS)의 신호세기보다 더 크게(예: 2배) 함으로써, 사용자가 케이스 커버(1800)의 제1커버영역(CA1) 위를 터치 조작하더라도, 향상된 터치 감도를 제공해줄 수 있다.
또 다른 예로서, 실제로 제1커버영역(CA1)의 터치감도가 높지 않아도 되는 경우에는, 이벤트의 발생 이후의 터치감지 구간 동안에 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호(TDS)의 신호세기는, 이벤트의 발생 이전의 터치감지 구간 동안 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호(TDS)의 신호세기보다 더 작을 수 있다. 이에 따라 터치표시장치(100)의 소비전력을 줄일 수 있다.
도 22 내지 도 25에 예시된 표시패널(110)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2)는 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들어, 도 22 내지 도 25에 예시된 표시패널(110)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2)는 서로 바뀔 수 있다. 도 22 내지 도 25에 예시된 표시패널(110)의 제1영역(A1)과 제2영역(A2) 각각의 크기, 위치 및 개수 등 중 한가지 이상이 다양하게 변형될 수 있다.
도 26은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서 각 영역(A1, A2)별 데이터 라인(DL)에 대한 구동 타이밍 다이어그램이다.
도 26을 참조하면, 특정 이벤트의 발생 이후, 터치감지 구간 동안, 제1영역(A1)에 배치된 데이터 라인은 터치구동신호(TDS)와 동일하거나 대응되는 신호(로드 프리 구동 신호)를 인가 받으며, 제2영역(A2)에 배치된 데이터 라인은 터치구동신호(TDS)와 다른 신호를 인가 받거나 전기적으로 오픈 상태일 수 있다.
도 26을 참조하면, 이벤트의 발생 이후, 디스플레이 구간 동안, 제1영역(A1)에 배치된 데이터 라인에는 영상 표시를 위한 이미지 데이터(Image Data)에 해당하는 영상 데이터 전압이 입력되고, 제2영역(A2)에 배치된 데이터 라인에는 블랙 데이터(Black Data)에 해당하는 블랙 데이터 전압이 입력될 수 있다.
도 27은 본 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서, 특정 이벤트 발생 시, 일부 영역인 제1영역(A1)에서의 터치감지를 위한 제2구동방식의 다른 예를 나타낸 도면이다.
전술한 바에 따르면, 특정 이벤트의 발생 이후, 터치감지구간 동안, 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 모든 터치전극(TE)은 LFD 구동에 따라 터치구동신호(TDS)를 인가 받을 수 있다.
이와 다르게, 도 27에 도시된 바와 같이, 특정 이벤트의 발생 이후, 터치감지구간 동안, 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)들 중에서 제2영역(A2)에 가장 인접한 하나 이상의 열에 배치된 터치전극(TE)들은 LFD 구동이 되지 않을 수 있다.
즉, 특정 이벤트의 발생 이후, 터치감지구간 동안, 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)들 중에서 제2영역(A2)에 가장 인접한 적어도 하나의 열에 배치된 터치전극(TE)들은 터치구동신호(TDS)와 다른 신호가 인가되거나 전기적으로 오픈 상태일 수 있다.
이렇게 함으로써, 제1영역(A1)과 제2영역(A2)의 경계영역에서 발생될 수 있는 커플링 현상을 방지할 수 있다.
도 28은 본 실시예들에 따른 터치감지방법에 대한 흐름도이다.
도 28을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치감지방법은, 화면의 전 영역에 대응되어 배치된 다수의 터치전극(TE)의 일부 또는 모두로 터치구동신호(TDS)를 출력하고, 화면의 전 영역에서의 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하는 단계(S2810)와, 화면의 일부 영역에 해당하는 제1영역(A1)을 터치감지영역으로 하는 이벤트의 발생을 인식하는 단계(S2820)와, 이벤트의 발생 인식 시, 화면의 제1영역(A1)을 제외한 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)으로 터치구동신호(TDS)와 다른 신호를 출력하거나, 화면의 제1영역(A1)을 제외한 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)을 전기적으로 오픈(Open) 시키고, 화면의 제1영역(A1)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)으로 터치구동신호(TDS)가 출력하여 화면의 제1 영역에서의 터치 유무 또는 터치 좌표를 감지하는 단계(S2830) 등을 포함할 수 있다.
전술한 터치감지방법을 이용하면, 표시패널(110)의 일부 영역에서만 터치감지를 하는 경우, 터치감지영역이 아닌 다른 영역(A2)에 터치구동신호(TDS) 또는 이와 대응되는 신호가 인가되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해, 표시패널(110)의 제1영역(A1)에서의 터치감도 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 실시예들은, 터치표시장치(100), 터치구동회로(140) 및 터치감지방법에 관한 것으로서, 터치스크린 패널(TSP)의 일부 영역에 해당하는 제1영역(A1)을 터치감지영역으로 하는 이벤트가 발생하면, 터치감지구간 동안, 제1영역에 대응되어 위치한 터치전극(TE)으로 터치구동신호(TDS)가 출력되는 동안, 제1영역(A1)을 제외한 제2영역(A2)에 대응되어 위치한 터치전극(TE)은, 터치구동신호(TDS)와 다른 신호를 인가 받거나 전기적으로 오픈(Open) 되어 있음으로써, 터치표시장치(100)의 화면 일부 영역만이 터치감지영역인 경우, 다른 영역에 의해 터치감도가 저하되는 현상을 방지해줄 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 화면 일부 영역(A2)만을 터치감지영역으로 하는 경우, 터치감지영역과 터치감지영역이 아닌 영역 모두에서 터치가 발생하는 상황에서도, 터치감지영역에서 발생된 터치에 대한 터치감도가 크게 떨어지는 않도록 해주는 터치표시장치(100), 터치구동회로(140) 및 터치감지방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 터치표시장치(100)의 화면을 덮은 케이스 커버(1800)에서 일부 커버 영역(CA2)을 통해 화면 일부 영역만이 노출되는 상황에서, 케이스 커버(1800)의 일부 영역(CA2)만을 통해 터치감지가 정확하게 이루어질 수 있는 터치표시장치(100), 터치구동회로(140) 및 터치감지방법을 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: 터치표시장치
110: 표시패널
120: 데이터구동회로
130: 게이트구동회로
140: 터치구동회로
TSP: 터치스크린 패널

Claims (25)

  1. 터치표시장치에 있어서,
    다수의 터치전극이 배치된 터치스크린 패널; 및
    터치감지구간 동안, 상기 다수의 터치전극의 일부 또는 모두를 구동하고, 터치구동신호가 입력되는 제1단과 상기 제1단으로 입력된 상기 터치구동신호가 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극으로 출력되게 하는 제2단을 포함하는 출력부와 상기 터치구동신호가 상기 출력부로부터 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극으로 공급되는 것을 제어하는 제어부를 포함하는 터치구동회로를 포함하고,
    상기 터치감지 구간 동안,
    상기 터치스크린 패널의 일부 영역에 해당하는 하나 이상의 제1영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 상기 터치구동신호가 인가되고,
    상기 터치스크린 패널에서 상기 하나 이상의 제1영역과 다른 영역인 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 상기 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나 전기적으로 오픈(Open) 상태이며,
    상기 제어부는 상기 제2단과 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 연결을 제어하는 제1스위치와, DC 전압 노드와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 연결을 제어하는 제2스위치를 포함하며,
    미리 정의된 이벤트가 발생하기 전에는, 상기 제2스위치는 턴-오프되고, 상기 이벤트가 감지되면, 상기 제2스위치가 턴-온되어, 상기 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극이 상기 DC 전압 노드에 연결되는 터치표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이벤트가 발생하면, 상기 하나 이상의 제1영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 상기 터치구동신호가 인가되고,
    상기 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 상기 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나 전기적으로 오픈 상태인 터치표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 터치구동회로는,
    상기 제1영역에 대응되는 제1커버영역과 상기 제2영역에 대응되는 제2커버영역을 포함하는 케이스 커버에 의해 상기 터치스크린 패널이 커버되면, 상기 이벤트의 발생을 인식하고,
    상기 하나 이상의 제1영역은 터치감지영역에 해당하고,
    상기 하나 이상의 제2영역은 터치감지영역에서 제외되는 터치표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1스위치는 상기 터치구동신호가 출력되는 지점과 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인 간의 연결 여부를 제어하고,
    상기 제1스위치는,
    상기 이벤트의 발생 이전에는,
    턴-온 되어 상기 터치구동회로에서 상기 터치구동신호가 출력되는 지점과 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인을 연결하고,
    상기 이벤트의 발생 이후에는,
    턴-오프 되어 상기 터치구동회로에서 상기 터치구동신호가 출력되는 지점과 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인 간의 연결을 해제하는 터치표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 터치구동회로는,
    상기 제1단과, 상기 제2단과, 사용자의 터치 대상 체와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단을 갖는 증폭기와,
    상기 증폭기의 제3단에 출력되는 신호를 적분하여 적분값을 출력하는 적분기와,
    상기 적분기에서 출력된 적분값을 디지털 값에 해당하는 감지 값으로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하고,
    상기 제1스위치는,
    상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인과 상기 터치구동회로에서 상기 터치구동신호가 출력되는 지점에 해당하는 상기 제2단 사이에 연결되는 터치표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2스위치는 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인과 상기 DC 전압 노드 간의 연결 여부를 제어하고,
    상기 제2스위치는,
    상기 이벤트의 발생 이전에는,
    턴-오프 되어 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인과 상기 DC 전압 노드 간의 연결을 해제하고,
    상기 이벤트의 발생 이후에는,
    턴-온 되어 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인과 상기 DC 전압 노드를 연결해주는 터치표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 터치구동회로는,
    상기 제1단과, 상기 제2단과, 사용자의 터치 대상 체와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단을 갖는 증폭기와,
    상기 증폭기의 제3단에 출력되는 신호를 적분하여 적분값을 출력하는 적분기와,
    상기 적분기에서 출력된 적분값을 디지털 값에 해당하는 감지 값으로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하고,
    상기 제1스위치는,
    상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인과 상기 터치구동회로에서 상기 터치구동신호가 출력되는 지점에 해당하는 상기 제2단 사이에 연결되고,
    상기 제2스위치는,
    상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 연결된 신호라인과 상기 DC 전압 노드 사이에 연결되는 터치표시장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 터치구동신호를 상기 터치구동회로로 공급하는 터치파워집적회로를 더 포함하고,
    상기 터치구동회로와 상기 터치파워집적회로 간의 연결 여부를 제어하는 제3스위치를 포함하고,
    상기 제3스위치는,
    상기 이벤트의 발생 이전에는,
    턴-온 되어 상기 터치구동회로와 상기 터치파워집적회로를 연결하고,
    상기 이벤트의 발생 이후에는,
    턴-오프 되어 상기 터치구동회로와 상기 터치파워집적회로 간의 연결을 해제하는 터치표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 터치구동회로는,
    상기 제1단과, 상기 제2단과, 사용자의 터치 대상 체와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단을 갖는 증폭기와,
    상기 증폭기의 제3단에 출력되는 신호를 적분하여 적분값을 출력하는 적분기와,
    상기 적분기에서 출력된 적분값을 디지털 값에 해당하는 감지 값으로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하고,
    상기 제3스위치는,
    상기 증폭기의 상기 제1단과 상기 터치파워집적회로 사이에 연결되는 터치표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 터치구동회로에 상기 터치구동신호가 공급되는 지점과 상기 DC 전압 노드 간의 연결 여부를 제어하는 제4스위치를 포함하고,
    상기 제4스위치는,
    상기 이벤트의 발생 이전에는,
    턴-오프 되어 상기 터치구동회로에 상기 터치구동신호가 공급되는 지점과 상기 DC 전압 노드 간의 연결을 해제하고,
    상기 이벤트의 발생 이후에는,
    턴-온 되어 상기 터치구동회로에 상기 터치구동신호가 공급되는 지점과 상기 DC 전압 노드를 연결해주는 터치표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 터치구동회로는,
    상기 제1단과, 상기 제2단과, 사용자의 터치 대상 체와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 캐패시턴스 변화에 대응되는 신호가 출력되는 제3단을 갖는 증폭기와,
    상기 증폭기의 제3단에 출력되는 신호를 적분하여 적분값을 출력하는 적분기와,
    상기 적분기에서 출력된 적분값을 디지털 값에 해당하는 감지 값으로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하고,
    상기 제3스위치는,
    상기 터치구동회로에 상기 터치구동신호가 공급되는 지점에 해당하는 상기 제1단과 상기 터치파워집적회로 사이에 연결되고,
    상기 제4스위치는,
    상기 터치구동회로에 상기 터치구동신호가 공급되는 지점과 상기 DC 전압 노드 사이에 연결되는 터치표시장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 터치스크린 패널은 표시패널에 내장되고,
    상기 제1영역은, 적어도 하나 존재하며, 상기 이벤트의 발생 시 정해진 화상이 표시되는 표시영역에 대응되는 터치표시장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 이벤트의 발생 이후, 상기 터치감지 구간 동안,
    상기 제1영역에 배치된 데이터 라인은 상기 터치구동신호와 동일하거나 대응되는 신호를 인가 받고,
    상기 제2영역에 배치된 데이터 라인은 상기 터치구동신호와 다른 신호를 인가 받거나 전기적으로 오픈 상태인 터치표시장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 이벤트의 발생 이후, 디스플레이 구간 동안,
    상기 제1영역에 배치된 데이터 라인에는 영상 데이터 전압이 입력되고,
    상기 제2영역에 배치된 데이터 라인에는 블랙 데이터 전압이 입력되는 터치표시장치.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 이벤트의 발생 이후, 상기 터치감지 구간 동안,
    상기 제1영역에 대응되어 위치한 터치전극들 중에서 상기 제2영역에 가장 인접한 적어도 하나의 열에 배치된 터치전극들은,
    상기 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나, 전기적으로 오픈 상태인 터치표시장치.
  16. 제2항에 있어서,
    상기 이벤트의 발생 이후의 터치감지 구간 동안에 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 인가되는 터치구동신호의 신호세기는,
    상기 이벤트의 발생 이전의 터치감지 구간 동안 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극에 인가되는 터치구동신호의 신호세기와 다른 크기를 갖는 터치표시장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 터치구동신호와 다른 신호는,
    상기 터치구동신호와 진폭, 위상, 전압 극성 및 주파수 중 적어도 하나가 다른 터치표시장치.
  18. 터치스크린 패널에 배치된 다수의 터치전극을 구동하는 터치구동회로에 있어서,
    터치감지구간 동안, 상기 다수의 터치전극의 일부 또는 모두를 구동하기 위한 터치구동신호를 출력하되, 상기 터치구동신호가 입력되는 제1단과 상기 제1단으로 입력된 상기 터치구동신호가 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극으로 출력되게 하는 제2단을 포함하는 출력부; 및
    상기 터치스크린 패널의 일부 영역에 해당하는 하나 이상의 제1영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극으로 상기 터치구동신호가 인가되도록 제어하고, 상기 터치스크린 패널에서 상기 하나 이상의 제1영역과 다른 영역인 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극으로 상기 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나 상기 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극이 전기적으로 오픈(Open) 상태가 되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제2단과 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 연결을 제어하는 제1스위치와, DC 전압 노드와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 연결을 제어하는 제2스위치를 포함하며,
    미리 정의된 이벤트가 발생하기 전에는, 상기 제2스위치는 턴-오프되고, 상기 이벤트가 감지되면, 상기 제2스위치가 턴-온되어, 상기 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극이 상기 DC 전압 노드에 연결되는 터치구동회로.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이벤트가 발생하면, 상기 하나 이상의 제1영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 상기 터치구동신호가 인가되도록 제어하고,
    상기 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극은 상기 터치구동신호와 다른 신호가 인가되거나 전기적으로 오픈 상태가 되도록 제어하는 터치구동회로.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1스위치는,
    상기 이벤트의 발생 이전에는,
    턴-온 되어 상기 출력 부와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극을 연결하고,
    상기 이벤트의 발생 이후에는,
    턴-오프 되어 상기 출력 부와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 연결을 해제하는 터치구동회로.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제2스위치는,
    상기 이벤트의 발생 이전에는,
    턴-오프 되어 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극과 상기 DC 전압 노드 간의 연결을 해제하고,
    상기 이벤트의 발생 이후에는,
    턴-온 되어 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극과 상기 DC 전압 노드를 연결해주는 터치구동회로.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 제어 부는,
    상기 출력 부로 상기 터치구동신호가 입력되는 것을 제어하는 제3스위치를 포함하고,
    상기 제3스위치는,
    상기 이벤트의 발생 이전에는,
    턴-온 되어 상기 터치구동신호가 상기 출력 부로 입력되도록 제어하고,
    상기 이벤트의 발생 이후에는,
    턴-오프 되어 상기 터치구동회로가 상기 출력 부로 미 입력되도록 제어하는 터치구동회로.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제어 부는,
    상기 출력 부로 DC 전압이 입력되는 것을 제어하는 제4스위치를 더 포함하고,
    상기 제4스위치는,
    상기 이벤트의 발생 이전에는,
    턴-오프 되어 상기 출력 부로 DC 전압이 미 입력되도록 제어하고,
    상기 이벤트의 발생 이후에는,
    턴-온 되어 상기 출력 부로 DC 전압이 입력되도록 제어하는 터치구동회로.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 터치구동신호와 다른 신호는,
    상기 터치구동신호와 진폭, 위상, 전압 극성 및 주파수 중 적어도 하나가 다른 터치구동회로.
  25. 터치구동회로를 사용한 터치감지방법에 있어서,
    터치감지구간 동안, 터치스크린 패널에 배치된 다수의 터치전극의 일부 또는 전체를 터치구동신호로 구동하여 터치를 감지하는 단계; 및
    상기 터치감지구간과 다른 타이밍에서의 터치감지구간 동안, 상기 터치스크린 패널의 일부 영역에 해당하는 하나 이상의 제1영역과 다른 영역인 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극을 상기 터치구동신호와 다른 신호로 구동하거나 오픈(Open) 상태로 만들어준 상태에서, 상기 제1영역에 대응되어 배치된 하나 이상의 터치전극을 상기 터치구동신호로 구동하여 터치를 감지하는 단계를 포함하고,
    상기 터치구동회로는 상기 터치구동신호가 입력되는 제1단, 상기 제1단으로 입력된 상기 터치구동신호가 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극으로 출력되게 하는 제2단, 상기 제2단과 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 연결을 제어하는 제1스위치, 및 DC 전압 노드와 상기 다수의 터치전극 중 적어도 하나의 터치전극 간의 연결을 제어하는 제2스위치를 포함하여,
    미리 정의된 이벤트가 발생하기 전에는, 상기 제2스위치는 턴-오프되고, 상기 이벤트가 감지되면, 상기 제2스위치가 턴-온되어, 상기 하나 이상의 제2영역에 대응되어 위치한 하나 이상의 터치전극이 상기 DC 전압 노드에 연결되는 터치감지방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106293299B (zh) * 2016-08-16 2018-01-12 北京集创北方科技股份有限公司 用于电容感应识别系统的装置和方法
JP7009923B2 (ja) * 2017-10-31 2022-01-26 セイコーエプソン株式会社 物理量測定装置、電子機器及び移動体
US11140349B2 (en) * 2018-09-07 2021-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor incuding CMOS image sensor pixel and dynamic vision sensor pixel
EP3674861B1 (en) * 2018-12-28 2022-05-04 LG Display Co., Ltd. Touch display device, touch panel, touch sensing circuit, and touch sensing method
KR20200142343A (ko) * 2019-06-12 2020-12-22 주식회사 하이딥 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
KR20220087753A (ko) 2020-12-18 2022-06-27 주식회사 엘엑스세미콘 터치 디스플레이 장치
CN112631459B (zh) * 2020-12-25 2022-06-28 湖北长江新型显示产业创新中心有限公司 一种显示装置及电子设备
US11640802B2 (en) * 2021-05-20 2023-05-02 E Ink Holdings Inc. Display device and display device driving method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150002441A1 (en) * 2013-06-26 2015-01-01 Samuel Brunet Method for Changing the Detection Range of a Touch Sensor
KR101588983B1 (ko) * 2014-12-24 2016-01-27 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치와 그 구동 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140114721A (ko) * 2013-03-13 2014-09-29 삼성전자주식회사 터치스크린 운영 방법 및 이를 구현하는 전자장치
AU2014201384A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for operating touch screen
KR102089317B1 (ko) * 2013-07-31 2020-03-17 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
EP3037931B1 (en) * 2014-12-22 2018-06-20 LG Display Co., Ltd. Touch sensing device and method for driving touch display device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150002441A1 (en) * 2013-06-26 2015-01-01 Samuel Brunet Method for Changing the Detection Range of a Touch Sensor
KR101588983B1 (ko) * 2014-12-24 2016-01-27 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치와 그 구동 장치

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