KR102385631B1 - 터치 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메인 전원과 USB 전원의 공급 시퀀스와 상관없이 정상적인 터치 구동 및 센싱이 가능하고 화면 불량을 방지할 수 있는 터치 디스플레이 장치에 관한 것으로, 일 실시예는 제1 전원 라인을 통해 공급된 메인 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러와 게이트 드라이버를 구동하는 제1 전원 회로와, 제2 전원 라인을 통해 공급된 USB 전압과 제1 전원 라인을 통해 공급된 메인 전압 중 어느 하나를 출력하는 멀티플렉서와, 멀티플렉서의 출력 전압을 이용하여 터치/데이터 드라이버와 게이트 드라이버 및 MCU를 구동하는 제2 전원 회로와, 멀티플렉서의 출력과 제2 전원 라인 사이에 접속되고, MCU의 제어에 응답하여 멀티플렉서의 출력을 제2 전원 라인과 접속시키는 스위치를 포함한다.

Description

터치 디스플레이 장치{TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 발명은 메인 전원과 보조 전원의 공급 시퀀스와 관계없이 정상적인 터치 구동 및 센싱이 가능하고 화면 불량을 방지할 수 있는 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이의 화면상에서 터치로 정보 입력이 가능한 터치 센서는 스마트 폰과 같은 휴대용 정보 기기뿐만 아니라 노트북, 모니터, 가전 제품 등의 다양한 디스플레이에 확대 적용되고 있다.
디스플레이에 적용된 터치 기술은 디스플레이 패널 위에 터치 패널을 부착한 애드 온(Add on) 타입과, 디스플레이 패널에 터치 전극을 내장한 인 셀(In-cell) 타입이 있다. 인 셀 타입은 액정 디스플레이의 공통 전극을 분할하여 터치 전극으로 활용하는 어드밴스드 인 셀 터치(Advanced In-cell Touch; 이하 AIT) 타입으로 진보되고 있다.
AIT 디스플레이 장치는 각 프레임 기간을 픽셀들에 영상 데이터를 기입하는 적어도 하나의 데이터 기입 기간과, 터치 전극들에 터치 구동 신호를 인가하고 터치 여부를 센싱하는 적어도 하나의 터치 구동 기간으로 시분할하여 터치 디스플레이 패널을 구동한다.
AIT 디스플레이 장치는 터치 구동 기간 동안 터치 전극에 터치 구동 신호를 인가할 때 터치 전극의 로드를 감소시키기 위하여, 터치 구동 신호와 동일 위상의 신호들을 데이터 라인들과 게이트 라인들에 인가하는 로드 프리 구동(Load Free Driving: LFD) 방식을 이용한다. 즉, 터치 구동 기간 동안, 터치 회로를 내장한 터치/데이터 드라이버는 터치 전원 회로로부터 공급받은 공통전압 LFD(VCOM_LFD) 신호를 데이터 라인들 및 터치 전극들에 공급하고, 게이트 드라이버는 터치 전원 회로로부터 공급받은 게이트 로우 LFD(VGL_LFD) 신호를 게이트 라인들에 공급한다.
한편, 노트북 컴퓨터 등의 전자기기는 소비 전력 감소를 위하여, 슬립 모드(Sleep Mode)일 때 메인 전원은 오프시키고 USB(Universal Serial Bus) 전원만 공급 상태를 유지한다. 이러한 노트북 컴퓨터 등에 적용된 AIT 디스플레이 장치는 통상 구동일 때 메인 전원을 이용하고, 슬립 모드일 때 메인 전원 대신 USB 전원을 이용하여 터치 동작에 필요한 회로들을 구동하는 반면, 터치 동작에 불필요한 회로들은 메인 전원의 차단에 의해 오프되어 소비 전력을 감소시키고 있다.
그런데, 세트 업체의 테스트 과정이나 모듈 셋업 과정 등에서 메인 전원은 오프되고 USB 전원만 이용하는 슬립 모드 조건에서, USB 전원이 오프되었다가 다시 공급되는 경우 구동 불량이 발생할 수 있다. 또한, 세트의 파워 시퀀스에 따라 메인 전원이 공급되기 이전에 USB 전원이 먼저 공급되는 경우에도 구동 불량이 발생할 수 있다.
예를 들면, 메인 전원이 오프되고 USB 전원만 공급되는 슬립 모드 조건에서 USB 전원이 오프되었다가 다시 공급되는 경우, 터치/데이터 드라이버가 메인 전원을 이용하는 타이밍 컨트롤러의 오프에 의해 초기화 과정을 수행하지 못함으로써 터치 전원 회로 등의 출력을 공급받더라도 데이터 드라이버의 출력 스위치들이 정상적인 동작을 할 수 없게 된다.
이에 따라, 슬립 모드에서 터치/데이터 드라이버의 비정상 구동에 의해 정상적인 VCOM_LFD 신호를 출력하지 못하여 터치 구동 및 센싱 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 또한, 터치/데이터 드라이버의 비정상 구동에 의해 데이터 라인에는 그라운드가 공급되는 반면 터치 전극에는 그라운드보다 높은 특정 전압이 인가되어 액정에 DC 전압이 인가될 수 있다. 이 경우 시간이 경과할수록 DC 전압의 누적에 의해 액정이 켜진 상태가 지속되어 화면 백화 현상과 같은 화면 불량이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 메인 전원과 USB 전원의 공급 시퀀스와 상관없이 정상적인 터치 구동 및 센싱이 가능하고 화면 불량을 방지할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 픽셀 어레이에 분할 배치되는 복수의 터치 전극들을 포함하는 패널과, 패널의 데이터 라인들과 터치 전극들을 구동하고 터치 전극들의 커패시턴스 변화를 리드아웃하여 센싱 데이터를 출력하는 터치/데이터 드라이버와, 패널의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와, 터치/데이터 드라이버 및 게이트 드라이버의 디스플레이 동작을 제어하는 타이밍 컨트롤러와, 터치/데이터 드라이버의 터치 구동 및 센싱 동작을 제어하는 MCU를 포함한다. 또한, 터치 디스플레이 장치는 제1 전원 라인을 통해 공급된 메인 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러와 게이트 드라이버를 구동하는 제1 전원 회로와, 제2 전원 라인을 통해 공급된 USB 전압과 제1 전원 라인을 통해 공급된 메인 전압 중 어느 하나를 출력하는 멀티플렉서와, 멀티플렉서의 출력 전압을 이용하여 터치/데이터 드라이버와 게이트 드라이버 및 MCU를 구동하는 제2 전원 회로와, 멀티플렉서의 출력과 제2 전원 라인 사이에 접속되고, MCU의 제어에 응답하여 멀티플렉서의 출력을 제2 전원 라인과 접속시키는 스위치를 포함한다.
멀티플렉서는 메인 전압과 USB 전압이 모두 입력될 때 메인 전압을 선택하여 출력하고, 메인 전압이 공급되지 않고 USB 전압만 입력될 때 USB 전압을 선택하여 출력한다.
MCU는 제1 전원 라인을 통해 공급되는 메인 전압을 모니터링하여 메인 전압이 공급되지 않는 경우, 스위치를 설정 시간 동안 턴-온시켜서 멀티플렉서의 출력 전압을 제1 전원 회로에 공급되게 한다.
메인 전압이 공급되기 이전에 USB 전압이 먼저 공급되거나, 메인 전압이 오프되고 USB 전압만 공급되는 슬립 모드 조건에서 USB 전압이 오프되었다가 다시 공급되는 경우, 제1 전원 회로는 설정 시간 동안 스위치를 통해 멀티플렉서의 출력 전압을 공급받아 타이밍 컨트롤러를 구동시키고, 터치/데이터 드라이버는 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 초기화 동작을 수행한다. 설정 시간 이후 스위치가 턴-오프된 다음 메인 전압이 공급되기 이전까지 제1 전원 회로는 오프된다.
제1 전원 회로는 제1 전원 라인의 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러의 구동 전압을 생성하여 공급하는 복수의 벅 회로와, 제1 전원 라인의 전압을 이용하여 게이트 오프 전압 및 공통 전압을 생성하여 제2 전원 회로로 공급하고, 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 기본 타이밍 신호들을 이용하여 복수의 게이트 제어 신호를 생성하여 게이트 드라이버로 공급하는 전원 관리 집적 회로를 포함할 수 있다.
제2 전원 회로는 멀티플렉서의 출력 전압을 이용하여 터치/데이터 드라이버의 아날로그 회로 구동 전압을 생성하여 공급하는 부스터 회로와, 멀티플렉서의 출력 전압을 이용하여 MCU와 터치/데이터 드라이버의 디지털 회로 구동 전압을 생성하여 공급하는 복수의 벅 회로와, 터치 파워 집적 회로를 포함할 수 있다.
터치 파워 집적 회로는 부스터 회로로부터 아날로그 회로 구동 전압을 공급받고, 제1 전원 관리 집적 회로로부터 게이트 오프 전압 및 공통 전압을 공급받고, MCU로부터 제어 신호를 공급받는다. 터치 파워 집적 회로는 데이터 기입 기간에는 공통 전압을 터치/데이터 드라이버로 공급하고 게이트 로우 전압을 게이트 드라이버로 공급한다. 터치 파워 집적 회로는 터치 구동 기간에는 MCU의 제어에 따라 터치 구동 신호를 생성하여 터치/데이터 드라이버로 공급하고 터치 구동 신호와 동일 위상 및 동일 진폭을 갖는 게이트 오프 변조 신호를 생성하여 게이트 드라이버로 공급한다.
터치/데이터 드라이버는 데이터 기입 기간 동안 데이터 라인들에는 데이터 신호를 공급하고 터치 전극들에는 라우팅 라인들을 통해 공통 전압을 공급하고, 터치 구동 기간 동안 터치 구동 신호를 데이터 라인들 및 라우팅 라인들에 공급한다. 게이트 드라이버는 데이터 기입 기간 동안 해당 게이트 라인들에 스캔 신호와 게이트 오프 전압을 공급하고, 터치 구동 기간 동안 상기 게이트 라인들에 게이트 오프 변조 신호를 공급한다.
일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 슬립 모드로 진입하거나, USB 전원이 메인 전원보다 먼저 공급되는 경우, USB 전원을 메인 전원 라인에 설정 시간 동안 공급함으로써 타이밍 컨트롤러를 설정 시간 동안 구동하여 타이밍 컨트롤러가 터치/데이터 드라이버를 초기화할 수 있는 시간을 확보할 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 USB 전원이 메인 전원보다 먼저 공급되더라도, USB 전원을 이용하여 타이밍 컨트롤러가 구동되는 설정 시간 동안 터치/데이터 드라이버를 초기화함으로써, 터치/데이터 드라이버의 출력 스위치들이 정상 동작하여 정상적인 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 데이터 라인 및 터치 전극에 출력할 수 있다.
이 결과, 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 메인 전원과 USB 전원의 공급 시퀀스와 관계없이 정상적인 터치 구동 및 센싱 동작을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 전원 시퀀스 역전으로 인한 화면 백화 현상과 같은 화면 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널에서 터치 전극 및 서브픽셀의 구성을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 일부 기간에 대한 구동 파형도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구성을 전원 회로 중심으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 메인 전원과 USB 전원의 다양한 공급 시퀀스를 예시한 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 스위치의 턴-온 설정 시간에 따른 터치 구동 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 파형도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널에서 터치 전극 및 서브픽셀의 구성을 예시한 도면이다. 도 3은 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 일부 기간에 대한 구동 파형도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구성을 전원 회로 중심으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 터치 디스플레이 장치는 패널(100), 게이트 드라이버(200), 터치/데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(Timing Controller; 이하 TCON)(400), 제1 전원 회로(500), 제2 전원 회로(600), 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit; 이하 MCU)(700) 등을 구비한다.
패널(100)은 터치 및 디스플레이 기능을 갖는 것으로, 서브픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이(PA)를 통해 영상을 표시하고, 공통 전극 겸용 터치 전극(TE)을 이용하여 커패시턴스 방식으로 터치 여부를 감지한다. 커패시턴스 터치 센싱 방식은 상호 커패시턴스(Mutual Capacitance) 터치 센싱 방식과, 셀프 커패시턴스(Self-Capacitance) 터치 센싱 방식 중 어느 하나를 이용할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 셀프 커패시턴스 터치 센싱 방식을 예로 들어 설명한다.
패널(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 서브픽셀들(SP)이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이를 통해 영상을 표시한다. 기본 픽셀은 화이트(W), 레드(R), 그린(G), 블루(B) 서브픽셀들 중 컬러 혼합으로 화이트 표현이 가능한 적어도 3개 서브픽셀들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 기본 픽셀은 R/G/B 조합의 서브픽셀들, W/R/G 조합의 서브픽셀들, B/W/R 조합의 서브픽셀들, G/B/W 조합의 서브픽셀들로 구성되거나, W/R/G/B 조합의 서브픽셀들로 구성될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT)와, 박막 트랜지스터(TFT) 및 공통 전극(COM)인 터치 전극(TE)과 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 터치 전극(TE)에 공급된 공통 전압과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다.
패널(100)은 픽셀 어레이(PA)에 포함되는 복수의 터치 전극 그룹을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 터치 전극 그룹 각각은 데이터 라인(DL)의 방향으로 배열된 복수의 터치 전극들(TE)과, 복수의 터치 전극들(TE) 각각을 개별적으로 터치/데이터 드라이버(300)와 접속시키는 복수의 라우팅 라인(RL)을 포함한다. 복수의 터치 전극들(TE)은 픽셀 어레이에 위치하는 공통 전극이 분할된 것으로, 각 터치 전극(TE)은 터치점 크기를 고려하여 복수의 서브픽셀(SP)을 포함하는 일정 크기로 형성된다.
TCON(400)은 시스템(미도시)으로부터 영상 데이터와, 타이밍 신호들을 공급받는다. 타이밍 신호들은 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호를 포함한다.
TCON(400)은 시스템으로부터 공급받은 타이밍 신호들과 내부 레지스터에 저장된 타이밍 정보를 이용하여 터치/데이터 드라이버(300)의 동작 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호들을 생성하여 터치/데이터 드라이버(300)로 공급한다. 예를 들면, 데이터 제어 신호들은 데이터의 래치 타이밍을 제어하는데 이용되는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 데이터의 출력 타이밍을 제어하는 소스 출력 인에이블 신호, 데이터 신호의 극성을 제어하는 극성 제어 신호 등을 포함한다.
TCON(400)은 호스트 시스템으로부터 공급받은 타이밍 신호들과 내부 레지스터에 저장된 타이밍 정보를 이용하여, 제1 전원 회로(500)에 내장된 레벨 쉬프터에서 게이트 제어 신호들을 생성하는데 이용되는 온 클럭, 오프 클럭, 스타트 신호 등과 같은 기본 타이밍 신호를 생성하여 제1 전원 회로(500)로 공급한다.
TCON(400)은 MCU(500)로부터 터치 동기 신호(Tsync)를 공급받는다. 한편, TCON(400)은 터치 동기 신호(Tsync)를 생성하여 MCU(700) 및 제2 전원 회로(600)로 공급할 수 있다.
터치 동기 신호(Tsync)는 도 3에 도시된 바와 같이 각 프레임 기간을 시분할하는 적어도 하나의 데이터 기입 기간(DW)과 적어도 하나의 터치 구동 기간(TD)을 나타낸다. 데이터 기입 기간(DW)은 패널(100)의 서브픽셀들을 스캔하면서 각 서브픽셀에 영상 데이터를 충전함으로써 영상 데이터를 기입하는 기간을 의미한다. 터치 구동 기간(TD)은 패널(100)의 터치 전극들(TE)에 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 인가하고 터치 여부를 센싱하는 기간을 의미한다.
TCON(400)은 시스템으로부터 공급받은 영상 데이터를 화질 보상 및 소비 전력 감소 등을 위한 다양한 영상 처리를 수행하여 메모리에 저장한다. TCON(400)은 데이터 기입 기간(DW) 동안, 메모리로부터 영상 데이터를 라이팅 속도보다 빠른 리딩 속도로 읽어내고, 영상 데이터 및 데이터 제어 신호들을 포함하는 디스플레이 정보를 터치/데이터 드라이버(300)로 공급한다.
TCON(400)과 터치/데이터 드라이버(300)는 다양한 인터페이스 중 어느 하나를 이용하여 데이터를 송수신한다. 예를 들면, TCON(400)은 다양한 제어 정보 및 영상 데이터를 클럭을 포함하는 직렬 형태로 변환하여 패킷 단위로 포인트-투-포인트(Point-to-Point) 방식으로 전송하는 임베디드 포인트-투-포인트 인터페이스(Embedded Point-to-point Interface; EPI)를 이용한다.
TCON(400)은 EPI 프로토콜을 이용하여 제어 정보와, 영상 데이터 등을 포함하는 디스플레이 정보를 클럭을 포함하는 EPI 패킷으로 변환하고 전송 라인 쌍을 통해 EPI 패킷을 터치/데이터 드라이버(300)로 전송한다. EPI 패킷은 터치/데이터 드라이버(300)의 내부 클럭 록킹(locking)을 위한 클럭 트레이닝 패턴, 얼라인 트레이닝 패턴, 클럭과 데이터 제어 정보를 직렬 형태로 포함하는 제어 패킷, 클럭과 영상(픽셀) 데이터를 직렬 형태로 포함하는 데이터 패킷 등을 포함한다.
TCON(400) 및 터치/데이터 드라이버(300)에 전원이 공급되면, 터치/데이터 드라이버(300)는 TCON(400)으로부터 공급되는 클럭 트레이닝 패턴 등을 이용하여 내부 클럭을 록킹하는 EPI 초기화 과정을 수행한다. 그 다음, 터치/데이터 드라이버(300)는 데이터 라이팅 기간(DW) 동안 TCON(400)으로부터 공급받은 EPI 패킷으로부터 클럭, 제어 정보, 영상 데이터 등의 디스플레이 정보를 복원하고, 영상 데이터를 복수의 감마 전압들을 이용하여 아날로그 데이터 신호(Vdata)로 변환하여 패널(100)의 데이터 라인들(DL)로 공급한다. 터치/데이터 드라이버(300)는 데이터 라이팅 기간(DW) 동안, 제2 전원 회로(600)로부터 공급받은 공통 전압(VCOM)을 라우팅 라인들(RL)을 통해 터치 전극들(TE)로 공급하여 터치 전극들(TE)이 공통 전극 역할을 하게 한다.
터치/데이터 드라이버(300)는 터치 구동 기간(TD) 동안, 제2 전원 회로(600)로부터 공급받은 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 패널(100)의 라우팅 라인들(RL) 및 데이터 라인들(DL)에 동시에 공급한다.
터치/데이터 드라이버(300)는 리드아웃 회로를 내장하고, 터치 구동 기간(TD) 동안 라우팅 라인들(RL)을 통해 터치 전극들(TE)로 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 공급한 후 그 터치 전극들(TE) 각각으로부터 개별의 라우팅 라인(RL)을 통해 피드백되는 신호를 리드아웃한다. 터치/데이터 드라이버(300)는 각 터치 전극(TE)에 대한 터치 구동 신호(VCOM_LFD)와 리드아웃 신호를 차동 증폭하여 터치로 인한 각 터치 전극(TE)의 셀프 커패시턴스 변화(신호 지연량)를 센싱하고 신호 처리를 통해 센싱 데이터(터치 센싱 정보)를 생성하여 MCU(500)로 공급한다.
터치/데이터 드라이버(300)는 복수의 터치/데이터 IC로 구성되고, 각 IC가 COF(Chip On Film) 등과 같이 회로 필름에 개별적으로 실장되어 패널(100)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 본딩되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 패널(100) 상에 실장될 수 있다.
게이트 드라이버(200)는 제1 전원 회로(500)로부터 복수의 게이트 제어 신호 및 구동 전압을 공급받고, 제2 전원 회로(600)로부터 게이트 오프 전압(VGL) 및 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD)를 포함하는 게이트 오프 신호를 공급받는다. 게이트 드라이버(200)는 데이터 기입 기간(DW) 동안 게이트 제어 신호에 따라 스캔 펄스를 생성하여 게이트 라인들(GL)을 개별 구동한다. 게이트 드라이버(200)는 데이터 기입 기간(DW) 동안 각 게이트 라인(GL)의 구동 기간마다 게이트 온 전압(VGH)의 스캔 펄스를 해당 게이트 라인에 공급하고, 각 게이트 라인(GL)의 비구동 기간에는 게이트 오프 전압(VGL)을 해당 게이트 라인에 공급한다.
게이트 드라이버(200)는 터치 구동 기간(TD) 동안 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD)를 게이트 라인들(GL)에 공급한다.
게이트 드라이버(200)는 패널(100)의 픽셀 어레이(PA)를 구성하는 박막 트랜지스터 어레이와 함께 기판에 형성됨으로써 패널(100)의 비표시 영역에 GIP(Gate In Panel) 타입으로 내장되어 구성될 수 있다. GIP 타입의 게이트 드라이버(200)는 패널(100)의 일측부에 위치하거나 패널(100)의 양측부에 위치할 수 있다.
한편, 게이트 드라이버(200)는 복수의 게이트 IC로 구성되고, 각 IC가 COF 등과 같이 회로 필름에 개별적으로 실장되어 패널(100)에 TAB 방식으로 본딩되거나, COG 방식으로 패널(100) 상에 실장될 수 있다.
MCU(500)는 터치 동기 신호(Tsync)를 생성하여 TCON(400) 및 제2 전원 회로(600)로 공급하고, 터치 구동 및 센싱에 필요한 다양한 타이밍 제어 신호들을 생성하여 터치/데이터 드라이버(300) 및 제2 전원 회로(600)로 공급한다. MCU(500)는 터치/데이터 드라이버(300)로부터 터치 센싱 정보를 공급받고, 터치 센싱 정보를 신호 처리하여 터치 여부를 판단하여 터치 영역을 검출하며, 터치 영역의 좌표를 생성하여 시스템으로 공급한다.
제1 전원 회로(500)는 유저 커넥터와 접속된 제1 전원 라인(PL1)을 통해 시스템으로부터 제1 입력 전압에 해당하는 메인 전압(VIN)을 공급받아 복수의 구동 전압들을 생성하여 공급한다. 제1 전원 회로(500)는 메인 전압(VIN)을 이용하여 TCON(400), 게이트 드라이버(200), 메모리 등에서 필요한 복수의 구동 전압들을 생성하여 공급할 수 있다. 제1 전원 회로(500)는 게이트 오프 전압(VGL), 공통 전압(VCOM) 등을 생성하여 제2 전원 회로(600)에 공급할 수 있다.
또한, 제1 전원 회로(500)는 레벨 쉬프터를 내장하고, TCON(400)으로부터 온 클럭, 오프 클럭, 스타트 신호 등을 포함하는 기본 타이밍 신호를 공급받아 복수의 게이트 제어 신호를 생성하여 게이트 드라이버(200)로 공급할 수 있다. 예를 들면, 제1 전원 회로(500)는 TCON(400)로부터 공급받은 온 클럭에 동기하는 라이징 타이밍과 오프 클럭에 동기하는 폴링 타이밍이 서로 다른 복수의 클럭들을 생성하여 게이트 드라이버(200)로 출력하고, TCON(400)로부터 공급받은 스타트 신호, 리셋 신호 등을 레벨 쉬프팅하여 게이트 드라이버(200)로 출력한다.
멀티플렉서(Multiplexer; 이하 MUX)(800)는 제1 전원 라인(PL1)을 통해 공급되는 메인 전원 전압(VIN)을 공급받고, USB 커넥터와 접속된 제2 전원 라인(PL2)을 통해 시스템으로부터 제2 입력 전압에 해당하는 USB 전압(VIN_USB)을 공급받고, 어느 하나의 입력 전압을 제2 전원 회로(600)로 출력한다. MUX(800)는 시스템의 동작 모드에서 메인 전압(VIN)과 USB 전압(VIN_USB)이 동시에 공급되면 USB 전압(VIN_USB) 보다 큰 메인 전압(VIN)을 제2 전원 회로(600)로 출력하고, 시스템의 슬립 모드에서 메인 전압(VIN)이 공급되지 않으므로 USB 전압(VIN_USB)을 제2 전원 회로(600)로 출력한다.
제2 전원 회로(600)는 MUX(800)의 출력 전압을 공급받아 게이트 드라이버(200), 터치/데이터 드라이버(300), MCU(700) 등과 같이 터치 구동 및 센싱과 관련된 구동 회로들에서 필요한 복수의 구동 전압을 생성하여 출력한다.
제2 전원 회로(600)는 MUX(800)의 출력을 이용하여 터치/데이터 드라이버(300), MCU(700) 등에 공급되는 디지털 회로 구동 전압, 터치/데이터 드라이버(300)에 공급되는 아날로그 회로 구동 전압(AVDD), 터치 구동 신호(VCOM_LFD), 게이트 드라이버(200)에 공급되는 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD) 등을 생성하여 출력할 수 있고, 제1 전원 회로(500)로부터 공급받은 공통 전압(VCOM)을 터치/데이터 드라이버(300)에 출력하고 게이트 오프 전압(VGL)을 게이트 드라이버(200)에 출력할 수 있다.
시스템은 동작 모드일 때 메인 전압(VIN) 및 USB 전압(VIN_USB)을 모두 공급하고, 슬립 모드일 때 메인 전압(VIN)은 오프시키고 USB 전압(VIN_USB)만 공급을 유지한다.
이에 따라, 시스템으로부터 메인 전압(VIN) 및 USB 전압(VIN_USB)이 모두 공급되는 동작 모드일 때, 제1 전원 회로(500)는 제1 전원 라인(PL1)을 통해 공급된 메인 전압(VIN)을 이용하여 복수의 구동 전압들을 생성하여 출력하고, 제2 전원 회로(600)는 제1 전원 라인(PL1) 및 MUX(800)를 통해 공급된 메인 전압(VIN)을 이용하여 복수의 구동 전압들을 생성하여 출력한다. 이에 따라, 터치 디스플레이 장치는 동작 모드일 때 디스플레이 기능 및 터치 센싱 기능을 교번적으로 모두 실행할 수 있다.
반면, 시스템으로부터 USB 전압(VIN_USB)만 공급되는 슬립 모드일 때, 제1 전원 라인(PL1)과 접속된 제1 전원 회로(500)는 오프되고, 제2 전원 회로(600)는 제2 전원 라인(PL2) 및 MUX(800)를 통해 공급된 USB 전압(VIN_USB)을 이용하여 터치 구동 및 센싱에 필요한 복수의 구동 전압을 생성하여 공급한다. 이에 따라, 터치 디스플레이 장치는 시스템의 슬립 모드일 때 터치 센싱 기능만 실행할 수 있다.
특히, MCU(700)는 제1 전원 라인(PL1)으로부터 공급되는 메인 전압(VIN)을 모니터링하여 메인 전압(VIN)이 공급되지 않으면, MUX(800)와 제1 전원 라인(PL1) 사이에 접속된 스위치(SW)를 설정 시간 동안 턴-온시킴으로써 MUX(800)의 출력 전압이 제1 전원 라인(PL1)에 공급될 수 있게 한다.
이에 따라, 제1 전원 회로(500)는 스위치(SW)를 통해 MUX(800)로부터 출력되는 USB 전압(VIN_USB)을 공급받아 TCON(400)을 설정 시간 동안 동작시킬 수 있다. 따라서, 메인 전압(VIN)이 공급되기 이전에 USB 전압(VIN_USB)이 먼저 공급되거나, USB 전압(VIN_USB)만 공급되는 슬립 모드 조건에서 USB 전압(VIN_USB)도 오프되었다가 다시 공급되는 경우, TCON(400)은 스위치(SW)의 턴-온 시간 동안 USB 전압(VIN_USB)을 이용하는 제1 전원 회로(500)에 의해 동작하여 터치/데이터 드라이버(300)에 클럭 트레이닝 패턴 등을 공급함으로써 터치/데이터 드라이버(300)는 EPI 초기화 과정을 수행하고 정상 동작할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 전원 회로(500)는 제1 전원 라인(PL1)과 접속된 전원 관리 집적 회로(Power Management Integrated Circuit; 이하 PMIC)(510) 및 복수의 벅(BUCK) 회로(502, 504)를 포함할 수 있다. 복수의 벅 회로(502, 504)는 제1 전원 라인(PL1)을 통해 공급받은 전압을 다운 레벨로 감소시켜서 TCON(400) 구동에 필요한 복수의 디지털 회로 구동 전압을 생성하여 공급한다. PMIC(510)는 제1 전원 라인(PL1)을 통해 공급받은 전압을 이용하여 복수의 구동 전압을 생성하여 메모리 및 게이트 드라이버(200) 등에 공급하고, 게이트 오프 전압(VGL) 및 공통 전압(VCOM)을 생성하여 제2 전원 회로(600)로 공급하며, TCON(400)으로부터 공급된 기본 타이밍 신호들을 이용하여 게이트 제어 신호를 생성하여 게이트 드라이버(200)로 공급한다.
도 4를 참조하면, 제2 전원 회로(600)는 터치 파워 집적 회로(Touch Power Integrated Circuit; 이하 TPIC)(610), 부스터(Booster) 회로(620), 복수의 벅(BUCK) 회로(602, 604, 606, 608), 복수의 차지 펌프 회로(CP1, CP2)를 포함할 수 있다. 복수의 벅 회로(602, 604, 606, 608)는 MUX(800)의 출력 전압을 다운 레벨로 감소시켜서 터치/데이터 드라이버(300)와 MCU(700) 구동에 필요한 복수의 디지털 회로 구동 전압을 생성하여 출력한다. 부스터 회로(620)는 MUX(800)의 출력 전압을 업 레벨로 승압시켜서 TPIC(610), 터치/데이터 드라이버(300), 복수의 차지 펌프 회로(CP1, CP2)에서 필요로 하는 아날로그 회로 구동 전압(AVDD)을 생성하여 공급한다. 복수의 차지 펌프 회로(CP1, CP2)는 부스터 회로(620)의 출력 전압을 차지 펌핑함으로써 게이트 온 전압(VGH), 제2 게이트 오프 전압(VGL2)을 각각 생성하여 TPIC(610)로 공급한다.
TPIC(610)는 MCU(700)로부터 터치 동기 신호(Tsync) 및 타이밍 제어 신호들을 공급받고, PMIC(510)로부터 게이트 오프 전압(VGL) 및 공통 전압(VCOM)을 공급받고, 부스터 회로(620)로부터 아날로그 회로 구동 전압(AVDD)을 공급받는다. TPIC(610)는 터치 동기 신호(Tsync) 및 타이밍 제어 신호에 응답하여, 데이터 기입 기간(DW) 동안 공통 전압(VCOM)을 터치/데이터 드라이버(300)로 공급하고 게이트 오프 전압(VGL)을 게이트 드라이버(200)로 공급한다. TPIC(610)는 터치 동기 신호(Tsync) 및 타이밍 제어 신호에 응답하여, 터치 구동 기간(TD) 동안 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 생성하여 터치/데이터 드라이버(300)로 공급하고, 터치 구동 신호(VCOM_LFD)와 동일 위상 및 동일 진폭을 갖는 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD)를 생성하여 게이트 드라이버(200)로 공급한다.
MCU(700)는 제1 전원 라인(PL1)으로부터 공급되는 메인 전압(VIN)을 모니터링하여 메인 전압(VIN)이 공급되지 않으면, 제어 신호를 스위치(SW)에 공급하여 설정 시간 동안 턴-온시킴으로써 MUX(800)의 출력 전압이 제1 전원 라인(PL1)에 공급될 수 있게 한다. 스위치(SW)는 NMOS 트랜지스터 및 PMOS 트랜지스터 중 어느 하나가 적용될 수 있고, 예를 들면 PMOS FET가 적용될 수 있다. 또한, MCU(700)와 스위치(SW) 사이에는 MCU(700)의 제어 신호의 논리 레벨을 스위치(SW)를 턴-온시킬 수 있는 전압으로 레벨 쉬프팅시키는 레벨 쉬프터(LS)가 추가로 위치할 수 있다.
메인 전압(VIN)이 공급되기 이전에 USB 전압(VIN_USB)이 먼저 공급되거나, USB 전압(VIN_USB)만 공급되는 슬립 모드 조건에서 USB 전압(VIN_USB)도 오프되었다가 다시 공급되는 경우, MCU(700)의 제어에 응답하여 스위치(SW)는 설정 시간 동안 MUX(800)로부터 출력되는 USB 전압(VIN_USB)을 제1 전원 라인(PL1)에 공급한다. 이에 따라, 벅 회로(502, 504) 및 PMIC(510)를 포함하는 제1 전원 회로(500)는 제1 전원 라인(PL1)에 공급된 USB 전압(VIN_USB)을 이용하여 TCON(400)을 설정 시간 동안 동작시킴으로써 터치/데이터 드라이버(300)가 TCON(400)의 제어에 따라 EPI 초기화 과정을 수행하고 정상 동작할 수 있게 된다.
이에 따라, USB 전압(VIN_USB)이 메인 전압(VIN) 보다 먼저 공급되더라도, USB 전압(VIN_USB)을 이용하여 TCON(400)의 제어에 의해 터치/데이터 드라이버(300)를 초기화할 수 있으므로, 전원 시퀀스 역전으로 인한 터치/데이터 드라이버(300)의 구동 불량 및 화면 백화 현상과 같은 화면 불량을 방지할 수 있다.
그리고, MCU(700)의 제어에 의해 스위치(SW)가 오프되면 제1 전원 라인(PL1)에 대한 전원 공급이 차단되어 제1 전원 회로(500) 및 TCON(400)의 동작이 오프됨으로써 슬립 모드에서 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 데이터 기입 기간(DW) 동안, 터치/데이터 드라이버(300)는 TCON(400)으로부터 공급받은 데이터 제어 신호에 따라, TCON(400)로부터 전송된 영상 데이터를 아날로그 데이터 신호(Vdata)로 변환하여 패널(100)의 데이터 라인들(DL)로 공급하고, TPIC(610)로부터 공급된 공통 전압(VCOM)을 라우팅 라인들(RL)을 통해 터치 전극들(TE)로 공급한다. 데이터 기입 기간(DW) 동안, 게이트 드라이버(200)는 PMIC(510)로부터 공급된 게이트 제어 신호에 따라 해당 게이트 라인들(GL)을 순차 구동한다.
도 3을 참조하면, 터치 구동 기간(TD) 동안, 터치/데이터 드라이버(300)는 TPIC(610)로부터 공급된 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 데이터 라인들(DL) 및 라우팅 라인들(RL)에 동시에 공급하고, 게이트 드라이버(200)는 TPIC(610)로부터 공급된 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD)를 게이트 라인들(GL)에 공급한다. 터치 구동 기간(TD) 동안, 터치/데이터 드라이버(300)는 라우팅 라인들(RL)을 통해 터치 전극(TE)의 커패시턴스 변화를 리드아웃하여 터치 여부를 나타내는 센싱 데이터를 MUC(700)로 출력한다.
터치 구동 기간(TD) 동안, 터치 구동 신호(VCOM_LFD)는 공통 하이 전압(VCOM_H)과 공통 로우 전압(VCOM_L)을 주기적으로 교번하는 펄스 형태로 공급되고, 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD)는 게이트 오프 하이 전압(VGL_H)과 게이트 오프 로우 전압(VGL_L)이 터치 구동 신호(VCOM_LFD)와 동기하여 동일 주기로 교번하는 펄스 형태로 공급된다.
TPIC(610)는 공통 전압(VCOM) 및 게이트 오프 전압(VGL)은 PMIC(510)로부터 공급받고, 공통 하이 전압(VCOM_H), 공통 로우 전압(VCOM_L), 게이트 오프 하이 전압(VGL_H), 게이트 오프 로우 전압(VGL_L)은 내부 메모리에 저장된 디지털 데이터를 아날로그 전압으로 변환하여 이용할 수 있다. 터치 구동 신호(VCOM_LFD)로 이용되는 공통 하이 전압(VCOM_H)은 공통 전압(VCOM) 보다 높고, 공통 로우 전압(VCOM_L)은 공통 전압(VCOM) 보다 낮은 전압일 수 있다. 한편, 공통 로우 전압(VCOM_L)은 공통 전압(VCOM)과 동일한 전압일 수 있다. 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD)로 이용되는 게이트 오프 하이 전압(VGL_H)은 게이트 하이 전압(VGH) 보다 낮고 게이트 오프 전압(VGL) 보다 높으며, 게이트 오프 로우 전압(VGL_L)은 게이트 오프 전압(VGL) 보다 낮은 전압일 수 있다. 한편, 게이트 오프 로우 전압(VGL_L)은 게이트 오프 전압(VGL)과 동일한 전압일 수 있다. 공통 하이 전압(VCOM_H)과 공통 로우 전압(VCOM_L)의 스윙폭은 게이트 오프 하이 전압(VGL_H)과 게이트 오프 로우 전압(VGL_L)의 스윙폭과 동일하다.
터치 구동 기간(TD) 동안, 패널(100)의 데이터 라인들(DL) 및 터치 전극들(TE)로 공급되는 터치 구동 신호(VCOM_LFD)와 게이트 라인들(GL)로 공급되는 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD)는 동일 위상 및 동일 진폭을 갖음으로써 터치 전극들(TE)은 로드 프리 구동을 할 수 있다. 즉, 로드 프리 구동에 의해 터치 구동 기간(TD) 동안 패널(100)에서 터치 전극(TE)과 게이트 라인(GL), 터치 전극(TE)과 데이터 라인(DL) 간의 초기 커패시턴스를 최소화하여 터치 전극들(TE)의 RC 로드(Resistor Capacitor Load)를 최소화할 수 있으므로 RC 로드로 인한 신호 왜곡을 최소화하여 터치 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
터치 구동 신호(VCOM_LFD) 및 게이트 오프 변조 신호(VGL_LFD)의 파형은 도 3에 도시된 구형파 이외에도 사다리꼴(trapezoid)파 또는 사인(sine)파 등과 같은 다양한 파형이 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 메인 전원과 USB 전원의 다양한 공급 시퀀스를 예시한 타이밍도이다.
도 5를 참조하면, 시스템 전원이 턴-온되면, 케이스1 및 케이스2와 같이 터치 디스플레이 장치에는 시스템으로부터 메인 전압(VIN)이 먼저 공급된 후 이어서 USB 전압(VIN_USB)이 공급되고, 슬립 모드에서는 메인 전압(VIN)이 오프되고 USB 전압(VIN_USB)만 공급될 수 있다.
도 5를 참조하면, 케이스3 및 케이스4와 같이 터치 디스플레이 장치에는 시스템으로부터 USB 전압(VIN_USB)이 공급된 후 이어서 메인 전압(VIN)이 공급되거나, 케이스4와 같이 메인 전압(VIN)이 오프된 슬립 모드에서 USB 전압(VIN_USB)도 오프되었다가 다시 공급될 수 있다.
이러한 케이스3 및 케이스4와 같이 메인 전압(VIN)과 USB 전압(VIN_USB)의 공급 순서가 역전되는 경우, USB 전압(VIN_USB)이 먼저 공급된 후 메인 전압(VIN)이 공급되기 이전까지의 기간(N) 동안, 선행 기술에서는 메인 전압(VIN)을 이용하는 TCON의 오프에 의해 터치/데이터 드라이버가 초기화 과정을 수행하지 못하기 때문에 비정상적인 터이 구동 신호가 패널에 공급되어 구동 불량이 발생할 수 있다.
반면, 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 도 1 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 제1 전원 라인(PL1)에 메인 전압(VIN)의 공급이 오프되면, 스위치(SW)를 통해 제1 전원 라인(PL1)에 USB 전압(VIN_USB)을 설정 시간(T) 동안 공급하여 TCON(400)을 구동시켜서 터치/데이터 드라이버(300)를 초기화함으로써, 터치/데이터 드라이버(300)의 출력 스위치들이 정상 동작하여 정상적인 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 데이터 라인(DL) 및 터치 전극(TE)에 출력할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 메인 전압(VIN)과 USB 전압(VIN_USB)의 공급 시퀀스와 관계없이 정상적인 터치 구동 및 센싱 동작을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 전원 시퀀스 역전으로 인한 화면 백화 현상과 같은 화면 불량을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 스위치의 턴-온 설정 시간에 따른 터치 구동 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 메인 전원이 오프되고 USB 전원만 사용하는 슬립 모드 조건에서, USB 전원이 오프되었다가 다시 공급된 경우, 스위치(SW)의 턴-온 시간(T)에 따라 터치/데이터 드라이버에서 출력되는 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 나타낸 것이다. 도 6(A) 및 (B)와 같이, 스위치(SW)의 턴-온 시간(T)이 120ms 이상일 때, 터치/데이터 드라이버는 정상적인 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 출력하는 반면, (C)와 같이 스위치(SW)의 턴-온 시간(T)이 120ms 보다 작은 경우, 터치/데이터 드라이버는 비정상적인 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 출력함을 알 수 있다. 한편, 스위치(SW)의 최소 턴-온 시간(T)은 패널에 따라 달라질 수 있는 것이므로, 도 6에서 설명한 120ms로 한정되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 슬립 모드 진입시 메인 전원 대신 USB 전원을 이용하여 전원 회로를 특정 시간 동안 구동함으로써 타이밍 컨트롤러가 터치/데이터 드라이버를 초기화할 수 있는 시간을 확보할 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 슬립 모드 조건에서 USB 전원이 메인 전원보다 먼저 공급되더라도, USB 전원을 기초하여 타이밍 컨트롤러가 구동되는 특정 시간 동안 터치/데이터 드라이버를 초기화하여 출력 스위치들이 정상 동작하여 정상적인 터치 구동 신호(VCOM_LFD)를 데이터 라인 및 터치 전극에 출력함으로써 비정상적인 출력으로 인한 화면 불량을 방지할 수 있다.
이 결과, 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 메인 전원과 USB 전원의 공급 시퀀스와 관계없이 슬립 모드 조건에서 정상적인 터치 구동 및 센싱 동작을 수행함으로써 전원 시퀀스 역전으로 인한 구동 불량을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 패널 200: 게이트 드라이버
300: 터치/데이터 드라이버 400: 타이밍 컨트롤러(TCON)
500: 제1 전원 회로 600: 제2 전원 회로
700: 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 800: MUX

Claims (7)

  1. 픽셀 어레이에 분할 배치되는 복수의 터치 전극들을 포함하는 패널과,
    상기 패널의 데이터 라인들과 상기 터치 전극들을 구동하고 상기 터치 전극들의 커패시턴스 변화를 리드아웃하여 센싱 데이터를 출력하는 터치/데이터 드라이버와,
    상기 패널의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와,
    상기 터치/데이터 드라이버 및 게이트 드라이버의 디스플레이 동작을 제어하는 타이밍 컨트롤러와,
    상기 터치/데이터 드라이버의 터치 구동 및 센싱 동작을 제어하는 MCU와,
    제1 전원 라인을 통해 공급된 메인 전압을 이용하여 상기 타이밍 컨트롤러와 상기 게이트 드라이버를 구동하는 제1 전원 회로와,
    제2 전원 라인을 통해 공급된 USB 전압과 상기 제1 전원 라인을 통해 공급된 상기 메인 전압 중 어느 하나를 출력하는 멀티플렉서와,
    상기 멀티플렉서의 출력 전압을 이용하여 상기 터치/데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버 및 MCU를 구동하는 제2 전원 회로와,
    상기 멀티플렉서의 출력과 상기 제2 전원 라인 사이에 접속되고, 상기 MCU의 제어에 응답하여 상기 멀티플렉서의 출력을 상기 제2 전원 라인과 접속시키는 스위치를 포함하고,
    상기 멀티플렉서는 상기 메인 전압과 상기 USB 전압이 모두 입력될 때 상기 메인 전압을 선택하여 출력하고, 상기 메인 전압이 공급되지 않고 상기 USB 전압만 입력될 때 상기 USB 전압을 선택하여 출력하는 터치 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 MCU는 상기 제1 전원 라인을 통해 공급되는 상기 메인 전압을 모니터링하여 상기 메인 전압이 공급되지 않는 경우, 상기 스위치를 설정 시간 동안 턴-온시켜서 상기 멀티플렉서의 출력 전압을 상기 제1 전원 회로에 공급되게 하는 터치 디스플레이 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 메인 전압이 공급되기 이전에 상기 USB 전압이 먼저 공급되거나, 상기 메인 전압이 오프되고 상기 USB 전압만 공급되는 슬립 모드 조건에서 상기 USB 전압이 오프되었다가 다시 공급되는 경우,
    상기 제1 전원 회로는 상기 설정 시간 동안 상기 스위치를 통해 상기 멀티플렉서의 출력 전압을 공급받아 상기 타이밍 컨트롤러를 구동시키고,
    상기 터치/데이터 드라이버는 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 의해 초기화 동작을 수행하며,
    상기 설정 시간 이후 상기 스위치가 턴-오프된 다음 상기 메인 전압이 공급되기 이전까지 상기 제1 전원 회로는 오프되는 터치 디스플레이 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 전원 회로는
    상기 제1 전원 라인의 전압을 이용하여, 상기 타이밍 컨트롤러의 구동 전압을 생성하여 공급하는 복수의 벅 회로와,
    상기 제1 전원 라인의 전압을 이용하여 게이트 오프 전압 및 공통 전압을 생성하여 상기 제2 전원 회로로 공급하고, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 타이밍 신호들을 이용하여 복수의 게이트 제어 신호를 생성하여 상기 게이트 드라이버로 공급하는 전원 관리 집적 회로를 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 전원 회로는
    상기 멀티플렉서의 출력 전압을 이용하여 상기 터치/데이터 드라이버의 아날로그 회로 구동 전압을 생성하여 공급하는 부스터 회로와,
    상기 멀티플렉서의 출력 전압을 이용하여 상기 MCU와 상기 터치/데이터 드라이버의 디지털 회로 구동 전압을 생성하여 공급하는 복수의 벅 회로와,
    상기 부스터 회로로부터 상기 아날로그 회로 구동 전압을 공급받고, 상기 전원 관리 집적 회로로부터 상기 게이트 오프 전압 및 공통 전압을 공급받고, 상기 MCU로부터 제어 신호를 공급받는 터치 파워 집적 회로를 포함하고,
    상기 터치 파워 집적 회로는 상기 MCU의 제어에 응답하여,
    데이터 기입 기간에는 상기 공통 전압을 상기 터치/데이터 드라이버로 공급하고 상기 게이트 오프 전압을 상기 게이트 드라이버로 공급하고,
    터치 구동 기간에는 터치 구동 신호를 생성하여 상기 터치/데이터 드라이버로 공급하고 상기 터치 구동 신호와 동일 위상 및 동일 진폭을 갖는 게이트 오프 변조 신호를 생성하여 상기 게이트 드라이버로 공급하는 터치 파워 집적 회로를 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 터치/데이터 드라이버는 상기 데이터 기입 기간 동안 상기 데이터 라인들에는 데이터 신호를 공급하고 상기 터치 전극들에는 라우팅 라인들을 통해 상기 공통 전압을 공급하고, 상기 터치 구동 기간 동안 상기 데이터 라인들 및 상기 라우팅 라인들에 상기 터치 구동 신호를 공급하며,
    상기 게이트 드라이버는 상기 데이터 기입 기간 동안 해당 게이트 라인들에 스캔 신호와 상기 게이트 오프 전압을 공급하고, 상기 터치 구동 기간 동안 상기 게이트 라인들에 상기 게이트 오프 변조 신호를 공급하는 터치 디스플레이 장치.
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