KR102380343B1 - 센싱부를 포함하는 표시장치 및 그를 이용한 센싱방법 - Google Patents

센싱부를 포함하는 표시장치 및 그를 이용한 센싱방법 Download PDF

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Abstract

본 실시예에 의하면, 복수의 화소를 포함하는 표시패널, 표시패널의 터치를 감지하고 제1센싱신호를 출력하는 제1센싱부, 빛을 감지하고 제2센싱신호를 출력하는 제2센싱부, 제1센싱부와 제2센싱부로부터 전달받은 제1센싱신호와 제2센싱신호를 센싱전압으로 출력하는 센싱 드라이브 IC, 및, 센싱 드라이브 IC로부터 전달받은 센싱전압으로부터 제1센싱신호와 제2센싱신호를 구분하는 제어부를 포함하는 표시장치 및 센싱방법을 제공하는 것이다.

Description

센싱부를 포함하는 표시장치 및 그를 이용한 센싱방법{DISPLAY DEVICE INCLUDING SENSING UNIT AND SENSING METHOD USING THE SAME}
본 실시예들은 센싱부를 포함하는 표시장치 및 그를 이용한 센싱방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Device), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 타입의 표시장치가 활용되고 있다.
키보드, 마우스 등의 다양한 입력장치를 통해 사용자의 명령을 입력받아 동작할 수 있는데, 표시장치의 화면을 터치하여 직관적이고 편리하게 사용자의 명령을 입력할 있도록 하는 입력장치가 개발되고 있다.
또한, 표시장치는 다양한 환경에서 사용되며 포인터와 같은 장치를 이용하여 표시장치의 입력신호를 발생하도록 하는 것이 필요로 한다.
따라서, 터치와 빛을 모두 감지하는 센싱부를 구비하는 표시장치가 필요하다.
본 실시예들의 목적은 터치와 빛의 감지할 수 있는 센싱부를 포함하는 표시장치 및 그를 이용한 센싱방법을 제공하는 것이다.
일측면에서 본 실시예들은, 복수의 화소를 포함하는 표시패널, 표시패널의 터치를 감지하고 제1센싱신호를 출력하는 제1센싱부, 빛을 감지하고 제2센싱신호를 출력하는 제2센싱부, 제1센싱부와 제2센싱부로부터 전달받은 제1센싱신호와 제2센싱신호를 센싱전압으로 출력하는 센싱 드라이브 IC, 및, 센싱 드라이브 IC로부터 전달받은 센싱전압으로부터 제1센싱신호와 제2센싱신호를 구분하는 제어부를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
다른 일측면에서 본 실시예들은, 제1전극과 제2전극에 인가되는 전압에 대응하여 영상을 표시하는 복수의 화소, 제2전극에 제1구동신호를 전달하고, 제2전극으로부터 제1구동신호에 대응하여 제1센싱신호를 전달받는 제1신호라인, 및, 제1신호라인와 포토트랜지스터와 연결되고, 포토트랜지스터로부터 제2센싱신호를 전달받는 제2신호라인을 포함하는 표시패널 제공하는 것이다.
또 다른 일측면에서 본 실시예들은, 포토센서를 포함하는 센싱부에서 터치와 빛을 감지하는 센싱방법으로, 터치에 대응하는 제1센싱신호와 상기 빛에 대응하는 제2센싱신호에 대응하여 센싱전압을 생성하는 단계, 센싱전압을 감지하는 단계, 및, 센싱전압이 제1센싱신호 또는 제2센싱신호를 구분하여 터치를 구분하는 단계를 포함하는 센싱방법를 제공하는 것이다.
본 실시예들에 의하면, 터치와 빛의 감지할 수 있는 센싱부를 포함하는 표시장치 및 그를 이용한 센싱방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 1b는 도 1에 도시된 센싱유닛과 서브 화소들간의 관계의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 1c는 센싱유닛의 연결관계의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 실시예들에 의한 표시장치에서 센싱방식의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 3a는 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3b는 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 4a는 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 4b는 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 5a는 본 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법의 일 실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 5b는 본 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법의 일 실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 6a은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 센싱전압을 나타내는 그래프이다.
도 6b은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 센싱전압을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 표시장치에서 채용된 제2제어부의 일 실시예를 나타내는 구조도이다
도 8은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 터치를 감지하는 센싱방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
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. 한, 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 1a은 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이고, 도 1b는 도 1에 도시된 센싱유닛과 서브 화소들간의 관계의 일 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 1c는 센싱유닛의 연결관계의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 1a을 참조하면, 표시장치(100)는 표시패널(110), 복수의 구동 드라이버 IC(120), 복수의 센싱드라이버 IC(130), 제1제어부(140), 제2제어부(150), 전원제어부(160)를 포함할 수 있다. 제1제어부(140)는 타이밍컨트롤러(Timing controller)이고, 제2제어부(150)는 마이크로컨트롤러(Micro controller unit)이고, 전원제어부(160)는 PMIC(Power management intergrated circuit)일 수 있다.
표시패널(110)은 영상을 표시하는 액티브 영역(AA)에 터치를 감지하는 복수의 센싱유닛(SU)을 포함하는 센싱부가 배치될 수 있다. 센싱부는 표시패널(110)의 터치를 감지하고 제1센싱신호를 출력하는 제1센싱부와 빛을 감지하고 제2센싱신호를 출력하는 제2센싱부를 포함할 수 있다. 표시패널(110)의 크기가 대형인 경우 표시패널(110)을 상하 두개의 영역(AA1,AA2)으로 구분하고 복수의 드라이버 IC(120)와 복수의 센싱 드라이버 IC(130)가 표시패널(110)의 상부와 하부에 배치할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하나의 센싱유닛(SU)의 하부에는 도 1b에 도시되어 있는 것과 같이 복수의 서브화소(R,G,B)가 배치되어 있다. 복수의 서브화소(R,G,B)는 데이터신호와 게이트신호에 대응하여 빛을 발광할 수 있다. 또한, 복수의 서브화소(R,G,B)는 각각 화소전극을 포함할 수 있다. 센싱유닛(SU)은 터치전극을 포함할 수 있다. 터치전극은 복수의 서브화소(R,G,B)에 대응하는 공통전극일 수 있다. 또한, 센싱유닛(SU)는 빛을 감지하는 포토센서를 포함할 수 있다. 포토센서는 포토트랜지스터일 수 있다.
따라서, 표시패널(110)은 터치를 감지할 수 있고 조사되는 빛을 감지할 수 있다. 여기서, 터치는 손 또는 스타일러스 펜으로 표시패널(110)을 터치하는 것을 의미할 수 있다. 여기서, 터치는 손 또는 스타일러스 펜이 표시패널(110)과 근접하여 호버링하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 빛이 조사되는 것은 레이저 포인터와 같은 디바이스로부터 방출되는 빛이 표시패널(110)에 조사되는 것일 수 있다.
제1제어부(140), 제2제어부(150), 전원제어부(160)은 제1보드(101) 상에 배치될 수 있고, 복수의 드라이버 IC(120)과 복수의 센싱드라이버(130)은 제2보드(102) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 드라이버 IC(120)과 복수의 센싱드라이버(130)의 수는 표시패널(110)의 크기와 해상도에 대응하여 결정될 수 있다.
제1제어부(140)은 복수의 드라이브 IC(120)을 제어하고 드라이브 IC(120)에 영상신호를 공급할 수 있다. 제2제어부(150)는 복수의 센싱드라이브 IC(130)을 제어할 수 있고 센싱드라이브 IC(130)에서 제1구동신호와 제2구동신호를 공급하게 할 수 있다. 또한, 제2제어부(150)는 센싱드라이브 IC(130)로부터 센싱신호에 대응하는 센싱전압을 수신하여 터치위치 또는 빛이 조사된 위치를 파악할 수 있다. 전원제어부(160)은 외부에서 전원을 공급받아, 표시패널(110) 복수의 드라이브 IC(120), 복수의 센싱드라이브 IC(130), 제1제어부(140), 제2제어부(150)에 공급되는 전원을 생성하고 공급할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 표시패널(110)에는 복수의 제1신호라인(M3)이 배치될 수 있다. 복수의 제1신호라인(M3)는 센싱유닛(SU)과 연결될 수 있다. 센싱유닛(SU)는 터치전극을 포함할 수 있고, 터치전극은 복수의 제1신호라인(M3)과 다른 레이어 상에서 중첩되게 배치되고 적어도 일 지점에 형성된 제1컨텍홀(CNT1)을 통해 연결될 수 있다.
또한, 도 1c에 도시되어 있는 것과 같이 하나의 센싱유닛(SU)은 제1신호라인(M3)과 제1컨텍홀(CNT1)을 통해 연결되는 터치전극(TE)과, 제1신호라인(M3)과 제2컨텍홀(CNT2)를 통해 연결되는 복수의 제2신호라인(ReadOut)을 포함할 수 있다. 또한, 제2신호라인(ReadOut)은 포토트랜지스터(미도시)와 연결되어 포토트랜지스터에서 생성된 제2센싱신호를 전달받을 수 있다. 따라서, 하나의 센싱유닛(SU)은 터치를 감지하는 터치전극과 조사된 빛을 감지하는 포토트랜지스터를 포함할 수 있어 터치와 빛을 모두 센싱할 수 있다. 또한, 모든 제2신호라인은 제2컨텍홀(CNT2)를 통해 모든 제1신호라인(M3)와 연결되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 터치전극(TE)는 제1센싱부라고 칭하고, 포토트랜지스터를 제2센싱부라고 칭할 수 있다. 또한, 터치전극(TE)는 복수의 화소에 대응되는 공통전극일 수 있다.
도 2는 본 실시예들에 의한 표시장치에서 센싱방식의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2를 참조하면, 복수의 센싱유닛(SU)이 배치되어 있고, 각 터치전극은 제1신호라인(M3)와 센싱구동IC(130)와 연결될 수 있다. 여기서는 하나의 센싱유닛(SU)에 하나의 제1신호라인(M3)이 연결되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 설명을 위한 것으로 신호라인이 연결되어 있는 센싱유닛(SU)은 구동신호가 인가되고 있는 센싱유닛(SU)을 의미한다.
펄스파 형태로 구동신호가 제1신호라인(M3)을 통해 센싱유닛(SU)로 인가될 수 있다. 센싱유닛(SU)은 구동신호를 공급받으면 구동될 수 있다. 여기서, 센싱유닛(SU)은 터치전극과 포토트랜지스터를 포함할 수 있고, 구동신호 중 터치전극을 구동하는 구동신호는 제1구동신호라고 칭하고 포토트랜지스터를 구동하는 구동신호는 제2구동신호라고 칭할 수 있다. 제1구동신호의 전압레벨과 제2구동신호의 전압레벨을 다를 수 있다. 또한, 제2구동신호의 전압레벨은 제1구동신호의 전압레벨보다 높을 수 있다.
또한, 센싱유닛(SU)은 구동신호에 대응하여 센싱신호를 출력할 수 있다. 센싱신호는 터치전극으로부터 전달되는 제1센싱신호일 수 있고 포토트랜지스터로부터 전달되는 제2센싱신호일 수 있다. 제1센싱신호는 제1신호라인(M3)로 곧바로 전달될 수 있고, 제2센싱신호는 제2신호라인(ReadOut)를 통해 제1신호라인(M3)로 전달될 수 있다. 제1신호라인(M3)에 전달된 센싱신호는 센싱드라이브 IC(130)로 전달될 수 있다. 센싱드라이브 IC(130)는 적분기(131)를 포함할 수 있고 센싱신호를 전달받아 센싱전압을 생성할 수 있다. 센싱전압은 제1센싱신호 또는 제2센싱신호에 대응하여 생성될 수 있다. 제1센싱신호와 제2센싱신호는 전압레벨이 다르게 때문에 센싱전압의 전압 역시 다를 수 있다. 또한, 제2센싱신호의 전압레벨이 제1센싱신호의 전압레벨보다 높을 수 있다.
도 3a는 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3a을 참조하면, 표시장치는 제1방향으로 연장되고 데이터신호를 전달하는 데이터라인(D1,D2)과, 데이터라인(D1,D2)과 평행하며 제1구동신호와 제1센싱신호를 전송하는 제1신호라인(M31,M32)을 포함할 수 있다. 그리고, 표시장치는 제2방향으로 연장되고 게이트신호를 인가하는 게이트라인(G1)과, 게이트라인(G1)과 평행한 제2신호라인(ReadOut), 게이트라인(G1)과 평행한 제1전압을 전달하는 제1전원선(Vsto) 및 게이트라인(G1)과 평행한 제2구동신호를 공급하는 제3신호라인(Vdrv)을 포함할 수 있다.
데이터라인(D1,D2)와 게이트라인(G1)이 교차되는 영역에 구동트랜지스터(M1a,M1b)가 배치될 수 있다. 또한, 구동트랜지스터(M1a,M1b)는 화소전극(PXLa, PXLb)과 연결될 수 있다. 화소전극(PXLa, PXLb)의 형상은 도시된 것과 같이 한정되는 것은 아니다. 구동트랜지스터(M1a,M1b)는 제1전극이 데이터라인(D1,D2)에 연결되고 제2전극이 화소전극(PXLa, PXLb)에 연결될 수 있다. 그리고, 구동트랜지스터(M1a,M1b)는 게이트라인(G1)에 게이트전극이 연결될 수 있다.
그리고, 제1신호라인(M31,M32)은 제1컨텍홀(CNT1)을 통해 상부에 배치되어 있는 터치전극(TE)과 연결되고 제1신호라인(M31,M32)을 통해 터치전극(TE)에 제1구동신호가 전달될 수 있다. 또한, 제1구동신호에 대응하여 터치전극(TE)으로부터 제1센싱신호가 제1신호라인(M31,M32)으로 전달될 수 있다.
또한, 표시장치는 제1전극과 게이트전극이 연결되고 제2신호라인(ReadOut)에 제2전극이 연결되는 포토트랜지스터(PTa,PTb)를 포함할 수 있다. 제1전원라인(Vsto)를 통해 전달되는 제1전압은 포토트랜지스터(PTa,PTb)의 문턱전압보다 낮은 전압일 수 있다. 또한, 제1전압은 -5V 일 수 있다. 그리고, 제3신호라인(Vdrv)을 통해 전달되는 제2구동신호는 펄스파 형태로 전달될 수 있다. 포토트랜지스터(PTa,PTb)는 제1전압에 의해 오프상태를 유지하게 될 수 있다. 하지만, 포토트랜지스터(PTa,PTb)는 빛이 조사되면 턴온될 수 있다. 빛이 조사되어 턴온되면 제3신호라인(Vdrv)을 통해 전달되는 제2구동신호에 대응되는 제2센싱신호가 제2신호라인(ReadOut)으로 전달되게 될 수 있다.
제1신호라인(M31,M32)과 제2신호라인(ReadOut)은 각각 제2컨텍홀(CNT2a,CNT2b)를 통해 연결될 수 있다. 제1신호라인(M31,M32)과 제2신호라인(ReadOut)이 연결되어 있고 제2신호라인(ReadOut)과 포토트랜지스터(PTa,PTb)는 연결되어 있기 때문에 제1신호라인(M31,M32)에서 전달되는 제1센싱신호와 포토트랜지스터(PTa,PTb)에서 전달되는 제2센싱신호는 제2신호라인(ReadOut)에 전달될 수 있다.
도 3b는 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3b를 참조하면, 표시장치는 제1방향으로 연장되고 데이터신호를 전달하는 데이터라인(D1,D2)과, 데이터라인(D1,D2)과 평행하며 제1구동신호와 제1센싱신호를 전송하는 제1신호라인(M31,M32)을 포함할 수 있다. 그리고, 표시장치는 제2방향으로 연장되고 게이트신호를 인가하는 게이트라인(G1)과, 게이트라인(G1)과 평행한 제2신호라인(ReadOut) 및 게이트라인(G1)과 평행한 제1전압을 전달하는 제1전원선(Vsto)을 포함할 수 있다.
데이터라인(D1,D2)와 게이트라인(G1)이 교차되는 영역에 구동트랜지스터(M1a,M1b)가 배치될 수 있다. 또한, 구동트랜지스터(M1a,M1b)는 화소전극(PXLa, PXLb)과 연결될 수 있다. 화소전극(PXLa, PXLb)의 형상은 도시된 것과 같이 한정되는 것은 아니다. 구동트랜지스터(M1a,M1b)는 제1전극이 데이터라인(D1,D2)에 연결되고 제2전극이 화소전극(PXLa, PXLb)에 연결될 수 있다. 그리고, 구동트랜지스터(M1a,M1b)는 게이트라인(G1)에 게이트전극이 연결될 수 있다.
그리고, 제1신호라인(M31,M32)은 제1컨텍홀(CNT1)을 통해 상부에 배치되어 있는 터치전극(TE)과 연결되고 제1신호라인(M31,M32)을 통해 터치전극(TE)에 제1구동신호가 전달될 수 있다. 또한, 제1구동신호에 대응하여 터치전극(TE)으로부터 제1센싱신호가 제1신호라인(M31,M32)으로 전달될 수 있다.
또한, 표시장치는 제1전극과 게이트전극이 연결되고 제2신호라인(ReadOut)에 제2전극이 연결되는 포토트랜지스터(PTa,PTb)를 포함할 수 있다. 포토트랜지스터(PTa,PTb)는 제1전극과 게이트전극이 연결되고 제1전원라인(Vsto)를 통해 포토트랜지스터(PTa,PTb)의 문턱전압 보다 낮은 제1전압을 공급받아 오프상태를 유지할 수 있다. 하지만, 포토트랜지스터(PTa,PTb)는 빛이 조사되면 턴온될 수 있다. 빛이 조사되어 턴온되면, 포토트랜지스터(PTa,PTb)에서 전류가 발생되고 발생된 전류에 대응하는 제2센싱신호가 제2신호라인(ReadOut)으로 전달되게 될 수 있다. 제2센싱신호가 제2신호라인(ReadOut)에 전달되면 제2신호라인(ReadOut)의 전압이 상승할 수 있다.
제1신호라인(M31,M32)과 제2신호라인(ReadOut)은 각각 제2컨텍홀(CNT2a,CNT2b)를 통해 연결될 수 있다. 제1신호라인(M31,M32)과 제2신호라인(ReadOut)이 연결되어 있고 제2신호라인(ReadOut)과 포토트랜지스터(PTa,PTb)는 연결되어 있기 때문에 제1신호라인(M31,M32)에서 전달되는 제1센싱신호와 포토트랜지스터(PTa,PTb)에서 전달되는 제2센싱신호는 제2신호라인(ReadOut)에 전달될 수 있다. 또한, 제2신호라인(ReadOut)에 전달된 제2센싱신호는 제1신호라인(M31,M32)에 전달될 수 있다. 제1신호라인(M31,M32)에 전달된 제1센싱신호와 제2센싱신호는 센싱 드라이브 IC(130)로 전달될 수 있다.
도 4a와 도 4b는 본 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 4a를 참조하면, 표시장치에 배치되어 있는 제2신호라인(ReadOut)에는 데이터라인에 의해 형성되는 제1캐패시터(Cdata)와 게이트라인에 의해 형성되는 제2캐패시터(Cgate), 터치전극과 화소전극 사이에 형성되는 제3캐패시터(CTs), 터치전극을 터치한 손가락에 의해 발생한 터치캐패시터(Cf)가 형성될 수 있다. 따라서, 터치전극을 터치하지 않으면 터치캐패시터(Cf)는 존재하지 않고 터치전극을 터치하는 경우 터치캐패시터(Cf)가 발생하게 된다. 터치전극을 터치하여 터치캐패시터(Cf)가 발생하게 되면 제1캐패시터(Cdata), 제2캐패시터(Cgate), 제3캐패시터(CTs)에 충전된 전압은 터치캐패시터(Cf)로 전달되어 캐패시터에 충전된 전압이 변화하게 되어 터치를 인식할 수 있다.
또한, 제2신호라인(ReadOut)에는 포토트랜지스터(PT)가 연결될 수 있다. 포토트랜지스터(PT)는 제1전극을 통해 제2구동신호가 전달되고 게이트전극은 제1전원라인(Vsto)을 통해 제1전압이 전달될 수 있다. 제1전압은 포토트랜지스터(PT)의 문턱전압보다 낮은 전압이 인가되고 있기 때문에 포토트랜지스터(PT)는 오프상태를 유지할 수 있다. 하지만, 빛이 조사되면 포토트랜지스터(PT)가 턴온되어 제2구동신호가 전달되고 이로 인해 제2구동신호에 대응하는 제2센싱신호가 제2신호라인(ReadOut)로 전달될 수 있다. 따라서, 제2신호라인(ReadOut)을 통해 전달되는 전압을 이용하여 센싱드라이브 IC(130)는 제2센싱신호에 대응한 센싱전압을 생성할 수 있다.
또한, 도 4b에 도시되어 있는 표시장치는 포토트랜지스터(PT)가 제1전극과 게이트전극이 제1전원라인(Vsto)에 연결되고 제2전극은 제2신호라인(ReadOut)에 연결되는 점에서 도 4a와 차이가 있다. 따라서, 제3신호라인(Vdrv)를 포함하지 않아 개구율이 더 높아질 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법의 일 실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 5a를 참조하면, 표시장치는 디스플레이모드(T1)와 터치모드(T2)로 구분되어 동작할 수 있다. 표시장치가 디스플레이모드(T1)와 터치모드(T2)로 구분되어 동작하는 것은 도 1에 도시된 제1제어부(140)과 제2제어부(150)에 의해 이루어질 수 있다. 디스플레이모드(T1)에서는 터치전극(TE)을 구동하는 제1구동신호(Tdrv)와 빛의 조사를 센싱하는 포토트랜지스터(PT)를 구동하는 제2구동신호(Vdrv)가 전달되지 않는다. 그리고, 디스플레이모드(T1) 에서 영상신호(RGB)가 공급되고 영상신호에 대응하여 데이터라인에 데이터신호가 전달되어 표시패널은 영상을 표시할 수 있다.
그리고, 터치모드(T2)에서는 영상신호(RGB)가 공급되지 않고 제1구동신호(Tdrv)와 제2구동신호(Vdrv)가 전달될 수 있다. 이때, 제1구동신호(Tdrv)와 제2구동신호(Vdrv)는 동기하여 발생할 수 있지만, 제1구동신호(Tdrv)와 제2구동신호(Vdrv)의 전압레벨은 다를 수 있다. 또한, 제2구동신호(Vdrv)의 전압레벨은 제1구동신호(Tdrv)의 전압레벨보다 높을 수 있다.
또한, 도 5b에 도시되어 있는 것과 같이 제1구동신호(Tdrv)와 제2구동신호(Vdrv)는 순차적으로 발생할 수 있다. 제1구동신호(Tdrv)와 제2구동신호(Vdrv)의 전압레벨은 다를 수 있다. 또한, 제2구동신호(Vdrv)의 전압레벨은 제1구동신호(Tdrv)의 전압레벨보다 높을 수 있다.
하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이모드(T1)에서는 영상신호가 전달되고 터치모드(T2)에서는 제1구동신호만 전달되도록 할 수 있다. 이 경우 포토트랜지스터(PT)는 제2구동신호를 전달받지 않더라도 빛이 조사되면 누설전류가 발생할 수 있다.
도 6a은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 센싱전압을 나타내는 그래프이다.
도 6a를 참조하면, 터치전극은 제1구동신호를 전달받고 포토트랜지스터는 제2구동신호를 전달받을 수 있다.
빛이 조사되지 않아 제2신호라인(ReadOut)에 제1구동신호(Tdrv)에 대응한 제1센싱신호가 전달될 수 있다. 그리고, 제1센싱신호에 의해 센싱드라이브 IC(130)에서 센싱전압을 생성할 수 있다. 터치가 발생하지 않은 경우 센싱전압은 제1시간(T0)이 경과하여야 전압이 기설정된 전압으로 낮아질 수 있다. 하지만, 터치가 발생하는 경우 발생된 터치캐패시터(Cf)에 의해 지연이 발생하게 되어 센싱전압은 제2시간(Ttouch)가 경과하여야 전압이 기설정된 전압으로 낮아질 수 있다.
그리고, 빛이 조사되는 경우 제2신호라인(ReadOut)에 제2구동신호에 대응하는 제2센싱신호가 전달되는 경우 제2센싱신호의 전압은 제1센싱신호의 전압보다 센싱전압은 제2시간(Ttouch)보다 더 늦은 제3시간(Tlaser)이 경과하여야 기설정된 전압으로 낮아질 수 있다. 즉, 터치와 빛의 조사에 의해 센싱전압이 지연될 수 있다.
그리고, 지연된 시간차이를 이용하여 터치와 빛이 조사되었는지의 여부를 센싱할 수 있다. 즉, 지연시간이 제1시간(T0)이면 터치와 빛의 조사가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있고 지연시간이 제2시간(Ttouch)이면 터치가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 지연시간이 제3시간(Tlaser)이면 빛이 조사된 것으로 판단할 수 있다.
도 6b은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 센싱전압을 나타내는 그래프이다.
도 6b를 참조하면, 터치전극은 제1구동신호를 전달받고 포토트랜지스터는 제1전극과 게이트전극이 연결되어 제1전원라인(Vsto)을 통해 제1전압을 공급받는 경우를 나타낸다. 포토트랜지스터는 제1전극과 게이트전극이 문턱전압보다 낮은 제1전압을 공급받게 되어 오프상태일 수 있다.
빛이 조사되지 않으면, 포토트랜지스터(PT)는 오프상태를 유지하게 된다. 그리고, 제2신호라인(ReadOut)에는 제1구동신호에 대응한 제1센싱신호가 전달될 수 있다. 터치가 발생되지 않은 경우 제2신호라인(ReadOut)의 전압은 일정한 기울기를 갖고 증가할 수 있다. 기울기는 하기의 수학식 1에 대응할 수 있다.
Figure 112017079013316-pat00001
여기서, slop는 기울기, iinit는 초기 전류량, Cinit는 초기 캐패시터의 정전용량을 의미할 수 있다.
그리고, 터치가 발생되면, 터치캐패시터(Cf)가 발생하게 되어 제2신호라인(ReadOut)의 전압은 하기의 수학식 2에 대응할 수 있다.
Figure 112017079013316-pat00002
여기서, slop는 기울기, iinit는 초기 전류량, Cinit는 초기 캐패시터의 정전용량, Cf는 터치에 의해 발생된 터치개캐패시터를 의미할 수 있다.
터치 캐패시터(Cf)에 의해 제2신호라인(ReadOut)의 전압이 증가하는 속도는 낮아져 기울기는 터치가 발생한 경우보다 낮아지게 될 수 있다.
반면, 빛이 조사되게 되면, 포토트랜지스터(PT)는 턴온상태가 될 수 있다. 포토트랜지스터(PT)는 턴온상태가 되면 포토트랜지스터(PT)에서 제2신호라인(ReadOut)로 누설전류가 흘러 제2신호라인(ReadOut)의 전압이 높아지게 된다. 따라서, 제2신호라인(ReadOut)의 전압은 하기의 수학식 3에 대응할 수 있다.
Figure 112017079013316-pat00003
여기서, slop는 기울기, iinit는 초기 전류량, ilaysor는 포토트랜지스터(PT)에서 제2신호라인(ReadOut)로 흐르는 누설전류의 양, Cinit는 초기 캐패시터의 정전용량을 의미할 수 있다.
따라서, 제2신호라인(ReadOut)의 전압이 증가하는 속도가 증가하여 기울기는 터치가 발생한 경우보다 높아지게 될 수 있다.
그리고, 기울기에 대응하여 초기전압(Vi)과 터치에 의해 발생된 전압간의 차이(ΔV1)과, 초기전압(Vi)과 빛의 조사로 인해 발생된 누설전류에 의해 증가된 전압간의 차이(ΔV2)를 파악할 수 있다.
또한, 제2신호라인(ReadOut)의 전압이 도달하는 속도를 측정하여 터치가 발생하였는지, 빛이 조사되었는지를 판단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 표시장치에서 채용된 제2제어부의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 7을 참조하면, 제2제어부(750)는 연산부(751)와 카운터(752)를 포함할 수 있다. 연산부는 센싱신호를 전달받을 수 있다. 센싱신호는 제2신호라인(ReadOut)에 인가된 전압에 대응할 수 있다. 그리고, 연산부(751)는 카운터(752)를 이용하여 제어신호를 생성할 수 있다.
카운터(752)는 클럭카운터일 수 있고 카운터 클럭을 발생시켜 연산부(751)에 전달할 수 있다. 연산부(751)는 카운트 클럭을 이용하여 도 6a 또는 도 6b의 지연시간 또는 전압 증가시간을 파악할 수 있다. 따라서, 연산부(751)는 터치가 발생하였는지 또는 빛이 조사되었는지를 판단할 수 있다.
도 8은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 터치를 감지하는 센싱방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 센싱방법은 구동신호를 인가할 수 있다.(S800) 구동신호는 터치를 구동하는 제1구동신호와 포토트랜지스터를 구동하는 제2구동신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있고 도 1에 도시된 제2제어부(150)에서 제1구동신호 및/또는 제2구동신호를 전달되어 터치전극과 포토트랜지스터가 구동할 수 있다. 포토트랜지스터는 제1전압이 게이트전극에 인가되어 턴오프 상태를 유지하고 빛이 조사되면 턴온될 수 있다. 포토트랜지스터는 빛이 조사되면 일 실시예에 있어서, 제2구동신호가 전달되지 않더라도 빛이 조사되면 포토트랜지스터는 구동할 수 있다. 터치전극과 포토트랜지스터는 터치와 빛이 조사되면 각각 제1센싱신호와 제2센싱신호를 출력할 수 있다. 제1구동신호의 전압레벨과 제2구동신호의 전압레벨은 다를 수 있다. 또한, 제2구동신호의 전압레벨은 제1구동신호의 전압레벨보다 높을 수 있다.
터치전극은 표시패널의 공통전극일 수 있다. 터치는 표시패널을 손 또는 스타일러스 펜과 같은 디바이스로 터치한 것을 의미하고 빛이 조사되는 것은 레이져 포인터와 같은 디바이스로 표시패널을 비추는 것일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 제1센싱신호 및/또는 제2센싱신호가 출력되면, 제1센싱신호 및/또는 제2센싱신호에 대응하여 센싱전압을 생성할 수 있다. 제1구동신호의 전압레벨과 제2구동신호의 전압레벨이 다르기 때문에 제1센싱신호와 제2센싱신호의 전압레벨은 다를 수 있다. 또한, 제2센싱신호의 전압레벨은 제1센싱신호의 전압레벨보다 높을 수 있다.
센싱전압에 대응하여 시간을 측정할 수 있다.(S810) 터치가 발생되면 터치캐패시터가 발생하고 터치캐패시터에 의해 센싱전압이 지연되게 된다. 따라서, 센싱전압이 지연된 시간을 측정하여 터치가 발생하였는지를 판단할 수 있다. 또한, 빛이 조사되어 발생된 제2센싱신호는 제1센싱신호와 전압레벨이 다르기 때문에 센싱전압이 제2센싱신호에 대응하여 생성된 경우 센싱전압이 지연되는 속도가 제1센싱신호에 의해 생성된 경우와 다를 수 있다. 또한, 제2센싱신호의 전압이 제1센싱신호의 전압보다 높은 경우 지연시간은 더 길어질 수 있다. 따라서, 센싱전압에 대응하여 시간을 측정할 수 있다.
또한, 제2구동신호가 발생되지 않는 경우에는 센싱신호에 대응하여 전압이 상승하는 시간을 측정하고 측정된 시간을 이용하여 센싱전압에 대응한 시간을 측정할 수 있다. 만약, 터치가 발생하게 되면 터치 캐패시터에 의해 전류가 흐르는 시간이 낮아져 전압이 상승하는 시간이 터치가 발생하지 않은 경우보다 길어지지만 빛이 조사되어 포토트랜지스터에 의해 누설전류가 발생하게 되면 흐르는 전류의 양이 많아져 전압이 상승하는 시간이 더 짧아지게 될 수 있다. 이러한 전압이 상승하는 시간을 측정할 수 있다
시간의 측정은 클럭카운터에서 발생되는 카운터 클럭을 이용할 수 있다.
제2제어부(150)는 지연시간을 이용하여 제1위치 또는 제2위치를 검출할 수 있다.(S820) 제1위치는 제1센싱신호에 대응하는 위치이고, 제2위치는 제2센싱신호에 대응하는 위치일 수 있다. 또한, 제2제어부(150)는 상승하는 시간을 이용하여 제1위치 또는 제2위치를 센싱할 수 있다.
제2제어부(150)는 센싱전압이 지연된 시간에 대응하여 제1센싱신호와 제2센싱신호를 구분하고 이를 이용하여 제1위치 또는 제2위치를 센싱할 수 있다. 또한, 제2제어부(150)는 센싱전압이 상승하는 시간에 대응하여 제1센싱신호와 제2센싱신호를 구분하고 이를 이용하여 제1위치 또는 제2위치를 센싱할 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: 표시장치
110: 표시패널
120: 드라이브 IC
130: 센싱 드라이브 IC
140: 제1제어부
150: 제2제어부
160: 전원제어부
SU: 센싱유닛
M3: 제1신호라인
AA1,AA2: 액티브 영역

Claims (16)

  1. 복수의 화소를 포함하는 표시패널;
    상기 표시패널의 터치를 감지하고 제1센싱신호를 출력하는 제1센싱부;
    빛을 감지하고 제2센싱신호를 출력하는 제2센싱부;
    상기 제1센싱부와 상기 제2센싱부로부터 전달받은 제1센싱신호와 제2센싱신호를 각각 전압레벨이 다른 센싱전압으로 출력하는 센싱 드라이브 IC; 및
    상기 센싱 드라이브 IC로부터 전달받은 상기 센싱전압으로부터 상기 제1센싱신호와 상기 제2센싱신호를 구분하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 전압레벨 차이로 인해 서로 다른 전압이 기설정된 전압에 도달되는 지연시간 차이를 이용하여 상기 센싱전압을 상기 제1센싱신호에 대응하는 센싱전압과 상기 제2센싱신호에 대응하는 센싱전압으로 구분하고,
    상기 제어부는 상기 제1센싱신호에 대응하는 센싱전압과 상기 제2센싱신호에 대응하는 센싱전압으로 구분한 결과에 대응하여 상기 센싱 드라이브 IC가 상기 제1센싱부와 상기 제2센싱부 중 어느 하나로부터 상기 제1센싱신호 또는 상기 제2센싱신호를 전달받았는지를 판단하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1센싱부는 제1구동신호를 전달받아 상기 제1센싱신호를 출력하는 터치전극을 포함하고,
    상기 제2센싱부는 상기 빛이 감지되면 제2구동신호를 전달받아 제2센싱신호를 출력하는 포토트랜지스터를 포함하는 표시장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1센싱부는 제1구동신호를 전달받아 상기 제1센싱신호를 출력하는 터치전극을 포함하고,
    상기 제2센싱부는 상기 빛이 감지되면 상기 제2센싱신호를 출력하는 포토트랜지스터를 포함하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센싱전압의 상승시간을 측정하여 상기 센싱전압이 상기 상기 제1센싱신호와 상기 제2센싱신호 중 어느 하나에 대응하는지를 판단하는 표시장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 표시패널은 디스플레이모드와과 터치모드로 구분되어 동작하며, 상기 터치모드에서 상기 터치전극은 상기 제1구동신호를 입력받는 표시장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 표시패널은 디스플레이모드와 터치모드로 구분되어 동작하며, 상기 터치모드에서 상기 터치전극은 상기 제1구동신호를 입력받고 상기 포토트랜지스터는 상기 제2구동신호를 전달받는 표시장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 터치전극은 상기 표시패널의 공통전극인 표시장치.
  9. 제1전극과 제2전극에 인가되는 전압에 대응하여 영상을 표시하는 복수의 화소;
    상기 제2전극에 제1구동신호를 전달하고, 상기 제2전극으로부터 상기 제1구동신호에 대응하여 제1센싱신호를 전달받는 제1신호라인; 및
    상기 제1신호라인과 포토트랜지스터와 연결되고, 상기 포토트랜지스터로부터 제2센싱신호를 전달받는 제2신호라인을 포함하되,
    상기 제1신호라인은 제1컨텍홀을 통해 상기 제2전극과 연결되고 상기 제2신호라인은 제2컨텍홀을 통해 상기 제1신호라인과 연결되며,
    디스플레이모드와 터치모드로 구분되며 상기 터치모드에서, 상기 제2전극은 상기 제1구동신호를 입력받고, 상기 포토트랜지스터는 상기 제1구동신호와 다른 제2구동신호를 입력받으며,
    상기 터치모드에서 상기 제2구동신호는 상기 제1구동신호와 동기하되, 상기 제1구동신호와 상기 제2구동신호는 전압레벨이 다른 표시패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 포토트랜지스터는 제1전극과 게이트전극이 제1전압을 공급하는 제1전원라인에 연결되고 제2전극이 상기 제2신호라인과 연결되는 표시패널.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2구동신호를 전달하는 제3신호라인을 더 포함하고, 상기 포토트랜지스터는 제1전극이 상기 제3신호라인에 연결되고 게이트전극이 제1전압을 공급하는 제1전원라인에 연결되고 제2전극이 상기 제2신호라인과 연결되는 표시패널.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 터치전극과 포토센서를 포함하는 센싱부에서 감지된 터치와 빛을 구분하여 처리하는 센싱방법으로,
    상기 터치전극에서 터치에 대응하여 제1센싱신호에 의해 센싱전압을 생성하고 상기 포토센서에 의해 감지된 빛에 대응하여 생성되는 제2센싱신호에 의해 센싱전압을 생성하는 단계;
    생성된 상기 센싱전압을 감지하는 단계; 및
    전압레벨 차이로 인해 서로 다른 전압이 기설정된 전압에 도달되는 지연 시간 차이를 이용하여 감지된 상기 센싱전압이 상기 제1센싱신호 또는 상기 제2센싱신호에 대응하는 것인지 구분하여 터치와 빛을 구분하는 단계를 포함하는 센싱방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 터치와 빛을 구분하는 단계는 상기 센싱전압이 하강하여 상기 기설정된 전압에 도달되는 지연된 시간의 차이에 대응하여 감지된 상기 센싱전압이 상기 제1센싱신호와 상기 제2센싱신호에 대응하는 것인지를 구분하는 센싱방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 터치와 빛을 구분하는 단계는 상기 센싱전압이 상승하여 상기 기설정된 전압에 도달되는 지연된 시간의 차이에 대응하여 상기 제1센싱신호와 상기 제2센싱신호를 구분하는 센싱방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102571923B1 (ko) * 2019-10-02 2023-08-29 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 구동회로
KR20210052656A (ko) 2019-10-29 2021-05-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 표시 장치
DE102020000278A1 (de) 2020-01-20 2021-07-22 Marquardt Gmbh Bedien-und/oder Anzeigevorrichtung
CN112256156B (zh) * 2020-11-17 2023-10-13 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示装置和压力感应检测方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120200539A1 (en) * 2009-10-22 2012-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and display device driving method

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009064074A (ja) 2007-09-04 2009-03-26 Mitsubishi Electric Corp 入力装置
TWI430148B (zh) 2008-07-17 2014-03-11 Samsung Display Co Ltd 顯示裝置及判斷在其上之接觸位置的方法
US8803846B2 (en) * 2009-12-17 2014-08-12 Lg Display Co., Ltd. Method for detecting touch and optical touch sensing system
TW201201076A (en) * 2010-06-30 2012-01-01 Au Optronics Corp Flat display with touch function and touch panel
KR101759928B1 (ko) * 2011-01-17 2017-07-21 삼성디스플레이 주식회사 표시패널
TWI441061B (zh) * 2011-05-18 2014-06-11 Au Optronics Corp 適用於光學式觸控顯示面板的光感測裝置及其應用
KR101819980B1 (ko) * 2011-09-09 2018-01-19 삼성전자주식회사 광센싱 장치 및 그 구동 방법, 광센싱 장치를 포함하는 광터치 스크린 장치
TWI526899B (zh) * 2011-10-24 2016-03-21 友達光電股份有限公司 光感式觸控電路及其液晶顯示器
JP5761526B2 (ja) * 2012-03-01 2015-08-12 コニカミノルタ株式会社 操作表示装置
KR101364075B1 (ko) * 2012-03-14 2014-02-20 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 표시장치
TW201346516A (zh) 2012-05-11 2013-11-16 Pixart Imaging Inc 具省電功能之感測模組及其方法
KR101906971B1 (ko) * 2012-09-27 2018-10-11 삼성전자주식회사 하이브리드 터치 패널, 하이브리드 터치 스크린 장치 및 이의 구동 방법
KR101906968B1 (ko) * 2012-12-28 2018-12-07 삼성전자주식회사 이종 센싱 터치스크린 장치 및 그 구동 방법
KR102132867B1 (ko) * 2013-11-26 2020-07-10 엘지디스플레이 주식회사 터치 및 제스쳐 센싱 시스템과 그 구동 방법
KR102185256B1 (ko) * 2013-12-31 2020-12-02 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
EP3037931B1 (en) * 2014-12-22 2018-06-20 LG Display Co., Ltd. Touch sensing device and method for driving touch display device
KR101667163B1 (ko) * 2014-12-26 2016-10-19 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 일체형 표시장치
KR101788853B1 (ko) * 2014-12-31 2017-10-20 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
KR102411560B1 (ko) 2015-01-10 2022-06-21 레이아 인코포레이티드 격자 결합 광 가이드
CN104850292B (zh) 2015-06-01 2017-09-29 京东方科技集团股份有限公司 一种内嵌式触摸屏、其驱动方法及显示装置
KR102324661B1 (ko) * 2015-07-31 2021-11-10 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 일체형 표시장치와 그 구동방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120200539A1 (en) * 2009-10-22 2012-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and display device driving method

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