KR102416710B1 - 터치표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은, 터치표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 디스플레이 구동 기간 동안 소스 멀티플렉싱 구동 방식으로 통해, 어느 한 종류의 서브픽셀 그룹에 대한 데이터 전압 공급을 스킵(Skip)하거나, 다른 서브픽셀 그룹에 대한 데이터 전압을 중복하여 공급하는 터치표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 이를 통해, 시간 분할 구동 방식 하에서 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있다.

Description

터치표시장치 및 그 구동방법{TOUCH DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 터치표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 터치 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기발광표시장치 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공하는 터치표시장치가 있다.
종래의 터치표시장치에서는, 터치 구동 기간 동안, 감지대상이 되는 터치전극은 그 주변 전극이나 배선들로부터 영향을 받게 되어 터치감도가 크게 떨어지는 문제점이 발생하곤 한다.
또한, 종래의 터치표시장치는, 영상표시 기능 및 터치감지 기능을 모두 제공해야 하기 때문에, 프레임 시간 등의 구동 시간을 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간으로 시 분할하고, 디스플레이 구동 기간에서 디스플레이 구동을 수행하고, 디스플레이 구동 기간 이후에 진행되는 터치 구동 기간에서 터치 구동 및 터치 감지를 수행한다.
한편, 고해상도, 대화면 등으로 인해, 디스플레이 구동 시간이 더 많이 필요해질 수 있으며, 터치전극의 개수 증가로 인해 화면 전 영역에서 터치를 센싱하기 위해 더 많은 터치 센싱 시간(터치 구동 시간)을 필요로 할 수 있다. 하지만, 시간 분할 구동 방식 하에서는 터치 센싱 시간을 길게 할 수 없는 제한 사항이 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 다른 목적은 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 디스플레이 품질의 저하 없이, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 구동 회로 또는 표시패널의 큰 설계 변경 없이, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 터치 전극이 배치된 표시패널과, 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동하는 게이트 구동 회로와, 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 구동 회로와, 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 포함하는 터치표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 터치표시장치에서, 영상 표시를 위한 디스플레이 구동 기간과 터치 센싱을 위한 터치 구동 기간은 시분할 될 수 있다.
디스플레이 구동 기간 동안, 게이트 구동 회로는 게이트 라인으로 스캔 신호를 공급하고, 소스 구동 회로는 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급할 수 있다.
터치 구동 기간 동안, 터치 구동 회로는 터치 전극으로 터치 구동 신호를 공급할 수 있다.
이러한 표시장치에서, 다수의 서브픽셀들은, 제1 색상 서브픽셀들을 포함하는 제1 서브픽셀 그룹 및 제2 서브픽셀 그룹과, 제2 색상 서브픽셀들을 포함하는 제3 서브픽셀 그룹 및 제4 서브픽셀 그룹과, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹 및 제6 서브픽셀 그룹으로 분류될 수 있다.
제1 프레임 기간 내 디스플레이 구동 기간 동안, 제1 게이트 라인으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹 및 제6 서브픽셀 그룹 중에서, 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고, 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되거나, 제5 서브픽셀 그룹으로 공급되는 데이터 전압이 제6 서브픽셀 그룹으로 공급될 수 있다. 터치표시장치.
제3 색상 서브픽셀들은 청색 서브픽셀들인 터치표시장치.
제1 프레임 기간 내 디스플레이 구동 기간 동안, 제1 게이트 라인으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제1 서브픽셀 그룹, 제3 서브픽셀 그룹, 제4 서브픽셀 그룹, 제5 서브픽셀 그룹 및 제6 서브픽셀 그룹 각각으로 데이터 전압이 공급되는 순서는 다를 수 있다.
터치표시장치는, 다수의 데이터 라인 중 선택된 데이터 라인으로 데이터 전압을 전달하기 위한 멀티플렉싱 스위치 회로를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 멀티플렉싱 스위치 회로는, 제1 서브픽셀 그룹 및 제2 서브픽셀 그룹에 대응되는 제1 멀티플렉서 회로 및 제2 멀티플렉서 회로와, 제3 서브픽셀 그룹 및 제4 서브픽셀 그룹에 대응되는 제3 멀티플렉서 회로 및 제4 멀티플렉서 회로와, 제5 서브픽셀 그룹 및 제6 서브픽셀 그룹에 대응되는 제5 멀티플렉서 회로 및 제6 멀티플렉서 회로를 포함할 수 있다.
멀티플렉싱 스위치 회로는 표시패널의 액티브 영역의 외곽 영역에 배치될 수 있다.
경우에 따라서, 멀티플렉싱 스위치 회로는 소스 구동 회로에 포함될 수 있다.
소스 구동 회로 및 터치 구동 회로는 통합 집적회로에 포함될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 터치 전극이 배치된 표시패널과, 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동하는 게이트 구동 회로와, 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 구동 회로와, 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 포함하는 터치표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다.
이러한 구동방법은, 제1 프레임 기간 내 디스플레이 구동 기간 동안, 게이트 라인과 데이터 라인을 구동하는 제1 디스플레이 구동 단계와, 제1 프레임 기간 내 디스플레이 구동 기간과 시분할 된 터치 구동 기간 동안, 터치 전극을 구동하는 제1 터치 구동 단계를 포함할 수 있다.
다수의 서브픽셀들은, 제1 색상 서브픽셀들을 포함하는 제1 서브픽셀 그룹 및 제2 서브픽셀 그룹과, 제2 색상 서브픽셀들을 포함하는 제3 서브픽셀 그룹 및 제4 서브픽셀 그룹과, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹 및 제6 서브픽셀 그룹으로 분류될 수 있다.
제1 디스플레이 구동 단계에서, 제1 프레임 기간 내 디스플레이 구동 기간 동안, 제1 게이트 라인으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹 및 제6 서브픽셀 그룹 중에서, 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고, 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되거나, 제5 서브픽셀 그룹으로 공급되는 데이터 전압이 제6 서브픽셀 그룹으로 공급될 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 영상 표시를 위한 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위한 터치 구동을 시분할하여 수행하고, 디스플레이 구동 기간 동안, 다수의 게이트 라인 중 임의의 제1 게이트 라인이 구동될 때, 구동되는 제1 게이트 라인과 대응되는 서브픽셀 행에 포함된 서브픽셀들은 제1 색상 서브픽섹들과 제2 색상 서브픽셀들을 포함하고, 제1 색상 서브픽셀들 중 일부와 제2 색상 서브픽셀들은 서로 다른 타이밍에 데이터 전압이 공급되고, 제1 색상 서브픽셀들 중 다른 일부는, 데이터 전압이 미 공급되거나 제1 색상 서브픽셀 중 일부에 공급된 데이터 전압이 동시에(함께) 공급될 수 있다.
위에서 언급된 제1 색상 서브픽셀들은 일 에로 청색 서브픽셀들일 수 있으며, 다른 예로 녹색 서브픽셀들 또는 적색 서브픽셀들일 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 디스플레이 품질의 저하 없이, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 구동 회로 또는 표시패널의 큰 설계 변경 없이, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 터치패널의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 소스 멀티플렉싱 구동을 위한 시스템 구성도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 제1 소스 멀티플렉싱 구동에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도들이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치가 극성반전 구동을 하는 경우, 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도들이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도들이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치가 극성반전 구동을 하는 경우, 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도들이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 제2, 제3 소스 멀티플렉싱 구동을 위한 제3 색상과 관련한 멀티플렉서 구조의 예시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 구동방법에 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 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 개략적인 시스템 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 터치패널의 예시도이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 영상 표시 기능과 터치 감지 기능 (터치 입력 기능)을 수행할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 영상 표시 기능을 제공하기 위하여, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)이 배치되고, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열된 표시패널(DISP)과, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 소스 구동 회로(SDC)와, 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 구동 회로(GDC)와, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하는 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 등을 포함한다.
표시패널(DISP)에는, 각 서브픽셀 내 픽셀 전극이 배치될 수 있다.
각 서브픽셀의 픽셀 전극에는 픽셀 전압이 인가될 수 있다.
또한, 표시패널(DISP)에는, 공통 전압이 인가되는 하나 또는 둘 이상의 공통 전극이 배치될 수 있다.
하나의 공통 전극은 표시패널(DISP)의 전면에 형성된 1개의 통 전극이다.
둘 이상의 공통 전극은 1개의 통 전극을 둘 이상으로 분할한 전극으로 볼 수 있다. 둘 이상의 공통 전극 각각은, 1개의 서브픽셀 영역 크기보다 큰 크기를 가질 수 있다.
각 서브픽셀에서는, 해당 픽셀 전극에 인가된 픽셀 전압(데이터 전압일 수 있음)과 공통 전극에 인가된 공통 전압에 의해, 해당 전계(Electric Field)가 형성될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)로 각종 구동 제어신호(DCS, GCS)를 공급하여, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어한다.
이러한 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 소스 구동 회로(SDC)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
전술한 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 입력 영상 데이터와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 외부(예: 호스트 시스템)로부터 수신한다.
디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 외부로부터 입력된 입력 영상 데이터를 소스 구동 회로(SDC)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하는 것 이외에, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 신호를 입력 받아, 각종 구동 제어 신호(DCS, GCS)을 생성하여 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)로 출력한다.
예를 들어, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 구동 제어 신호(GCS)를 출력할 수 있다.
또한, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 소스 구동 회로(SDC)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 구동 제어 신호(DCS)를 출력할 수 있다.
이러한 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있다.
이러한 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 소스 구동 회로(SDC)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 소스 구동 회로(SDC)와 함께 통합되어 집적회로로 구현될 수 있다.
소스 구동 회로(SDC)는, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)로부터 영상 데이터(Data)를 입력 받아 다수의 데이터 라인(DL)로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다. 여기서, 소스 구동 회로(SDC)는 데이터 구동 회로라고도 한다.
이러한 소스 구동 회로(SDC)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 시프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 표시패널(DISP)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(DISP)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(DISP)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 표시패널(DISP)에 연결된 필름 상에 실장 되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 다수의 게이트 라인(GL)로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 구동 회로(GDC)는 스캔 구동 회로라고도 한다.
이러한 게이트 구동 회로(GDC)는, 적어도 하나의 게이트 구동회로 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다.
각 게이트 구동회로 집적회로(GDIC)는 시프트 레지스터(Shift Register), 레벨 쉬프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(DISP)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(DISP)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(DISP)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는 표시패널(DISP)과 연결된 필름 상에 실장 되는 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인(GL)로 순차적으로 공급한다.
소스 구동 회로(SDC)는, 게이트 구동 회로(GDC)에 의해 특정 게이트 라인이 열리면, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)로부터 수신한 영상 데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)로 공급한다.
소스 구동 회로(SDC)는, 표시패널(DISP)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시패널(DISP)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 표시패널(DISP)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시패널(DISP)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 터치 감지 기능을 제공하기 위하여, 터치패널(TSP), 터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(TCTR) 등을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 터치패널(TSP)에는 다수의 터치 전극(TE)이 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다.
셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 경우, 터치패널(TSP)에 배치된 다수의 터치전극(TE) 각각은 터치 구동 신호가 인가되고 터치 센싱 신호가 검출될 수 있다. 터치 구동 회로(TDC)는 터치 센싱 신호를 검출하여 센싱 데이터를 출력하고, 터치 컨트롤러(TCTR)는 센싱 데이터를 토대로 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 알아낼 수 있다.
뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱하는 경우, 터치패널(TSP)에 배치된 다수의 터치전극(TE)은 구동 터치전극과 센싱 터치전극으로 분류되고, 구동 터치전극으로는 터치 구동 신호가 인가되고 센싱 터치전극으로부터는 터치 센싱 신호가 검출될 수 있다. 터치 구동 회로(TDC)는 터치 센싱 신호를 검출하여 센싱 데이터를 출력하고, 터치 컨트롤러(TCTR)는 센싱 데이터를 토대로 토대로 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 알아낼 수 있다.
다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는 셀프-캐패시턴스에 기반하여 터치를 감지하는 것을 예로 들어 설명한다.
또한, 터치패널(TSP)에는, 다수의 터치 전극(TE)과 터치 구동 회로(TDC)을 전기적으로 연결해주기 위한 신호 라인(미도시)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 하나의 터치 전극(TE)은 하나 이상의 컨택홀(Contact Hole) 등을 통해 하나 또는 둘 이상의 신호 라인들과 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 터치패널(TSP)을 구동하고 터치 센싱 신호를 검출하여 센싱 데이터를 생성하여 출력할 수 있다.
일 예로, 터치 구동 회로(TDC)는, 터치패널(TSP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)들의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호를 공급하고, 적어도 하나의 터치 전극(TE)으로부터 신호를 검출하여 센싱 데이터(터치 로우 데이터(Touch Raw Data))를 생성하여 출력할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 하나 이상의 신호 라인을 통해 하나 이상의 터치 전극(TE)들로 터치 구동 신호를 공급하고 신호를 검출할 수 있다.
터치 컨트롤러(TCTR)는 터치 구동 회로(TDC)에서 출력된 센싱 데이터를 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 획득할 수 있다.
터치패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)과 별도로 제작되어 디스플레이 패널(DISP)과 본딩될 수도 있고, 디스플레이 패널(DISP)에 내장될 수도 있다.
터치패널(TSP)이 디스플레이 패널(DISP)에 내장되는 경우, 터치패널(TSP)은 다수의 터치 전극(TE)들 및 다수의 신호 라인들의 집합체로 볼 수 있다.
다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 터치패널(TSP)이 디스플레이 패널(DISP)에 내장되는 경우를 가정하여 설명한다.
한편, 터치패널(TSP)에 배치된 다수의 터치전극(TE)은 디스플레이 구동을 위한 사용되는 분할된 공통전극들일 수 있다.
이 경우, 디스플레이 구동 시, 다수의 터치전극(TE)에는 공통전압이 인가될 수 있다. 여기서, 공통전압은 각 서브픽셀 내 픽셀 전극에 인가된 데이터 전압과 전계를 형성하는 대응 전압일 수 있다. 터치 구동 시, 다수의 터치전극(TE)에는 터치구동신호가 인가될 수 있다.
예를 들어, 공통전압은 전압 레벨이 일정한 전압(DC 전압)일 수 있으며, 터치구동신호는 전압 레벨이 가변 되는 펄스 신호(또는 AC 신호, 변조 신호 등이라고도 할 수 있음)일 수 있다.
터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(TCTR)는 터치 감지를 위한 2가지 회로로써, 서로 분리되어 구현될 수도 있고, 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 터치 구동 회로(TDC) 및 소스 구동 회로(SDC)는 하나 이상의 집적회로 형태로 통합되어 구현될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는 영상 표시를 위한 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위한 터치 구동을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는 디스플레이 구동과 터치 구동을 시간 분할 구동 방식으로 수행할 수 있다.
이에 따라, 영상 표시를 위한 디스플레이 구동 기간(DP)과 터치 센싱을 위한 터치 구동 기간(TP)은 시분할 될 수 있다.
예를 들어, 시 분할된 디스플레이 구동 기간(DP)과 터치 구동 기간(TP)은 한 프레임 기간 내에 1개씩만 존재할 수도 있고 2개 이상씩 존재할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 구동 기간(DP)과 터치 구동 기간(TP)은 동기 신호(TSYNC)에 의해 정의될 수 있다.
예를 들어, 동기 신호(TSYNC)가 하이 레벨(또는 로우 레벨)인 경우에는 디스플레이 구동 기간(DP)에 해당하고, 동기 신호(TSYNC)가 로우 레벨(또는 하이 레벨)인 경우에는 터치 구동 기간(TP)에 해당할 수 있다.
이러한 동기 신호(TSYNC)는 디스플레이 컨트롤러(DCTR)에서 출력되어, 터치 컨트롤러(TCTR)와 각종 구동 회로(SDC, GDC, TDC)로 공급될 수 있다. 또는, 동기 신호(TSYNC)는 터치 컨트롤러(TCTR)에서 생성되어, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)와 각종 구동 회로(SDC, GDC, TDC)로 공급될 수도 있다.
한편, 고해상도, 대화면 등으로 인해, 디스플레이 구동 시간이 더 많이 필요해질 수 있으며, 터치전극의 개수 증가로 인해 화면 전 영역에서 터치를 센싱하기 위해 더 많은 터치 센싱 시간(터치 구동 시간)을 필요로 할 수 있다. 하지만, 시간 분할 구동 방식 하에서는 터치 센싱 시간을 길게 할 수 없는 제한 사항이 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 소스 멀티플렉싱 구동(Source Multiplexing Driving)을 위한 시스템 구성도이다.
도 4를 참조하면, 표시패널(DISP)은 영상이 표시되는 표시 영역에 해당하는 액티브 영역(A/A)과, 그 외곽 영역인 넌-액티브 영역으로 포함한다.
액티브 영역(A/A)에는, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀이 배열될 수 있다.
넌-액티브 영역에는, 다수의 데이터 라인(DL), 다수의 게이트 라인(GL), 각종 신호 배선들이 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 넌-액티브 영역에는, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)가 전기적으로 연결될 수 있다.
소스 구동 회로(SDC)는 TCP (Tape Carrier Package) 타입, COG (Chip On Glass) 타입 또는 COF (Chip On Film) 타입 등으로 구현되어, 표시패널(DISP)의 넌-액티브 영역에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 소스 구동 회로(SDC)는 연성인쇄회로(연성인쇄회로기판)을 통해 표시패널(DISP)의 넌-액티브 영역에 전기적으로 연결될 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는 TCP (Tape Carrier Package) 타입, COG (Chip On Glass) 타입 또는 COF (Chip On Film) 타입 등으로 구현되어, 표시패널(DISP)의 넌-액티브 영역에 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(GDC)는 GIP (Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(DISP)의 넌-액티브 영역에 실장될 수도 있다.
도 4는 게이트 구동 회로(GDC)가 GIP (Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(DISP)의 넌-액티브 영역의 GIP 영역에 실장된 경우를 예로 들어 도시한 것이다.
한편, 터치 구동 회로(TDC)는 TCP (Tape Carrier Package) 타입, COG (Chip On Glass) 타입 또는 COF (Chip On Film) 타입 등으로 구현되어, 표시패널(DISP)의 넌-액티브 영역에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 소스 구동 회로(SDC)는 연성인쇄회로(연성인쇄회로기판)을 통해 표시패널(DISP)의 넌-액티브 영역에 전기적으로 연결될 수도 있다.
한편, 소스 구동 회로(SDC) 및 터치 구동 회로(TDC)는 통합되어 통합 집적회로(SRIC)에 포함될 수도 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 통합 집적회로(SRIC) 내에 1개의 소스 구동 회로(SDC)와, 서로 다른 터치 전극들(TE)을 구동하여 센싱하는 2개의 터치 구동 회로(TDC)가 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 소스 구동 회로(SDC) 및 터치 구동 회로(TDC)가 통합되어 통합 집적회로(SRIC)로 구현되는 경우, 부품 수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 넌-액티브 영역에서의 회로 연결 영역의 크기를 줄일 수 있어 베젤 크기를 크게 줄일 수 있는 이점도 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 게이트 라인(GL)의 턴-온 기간 동안, 턴-온 된 게이트 라인(GL)과 대응되는 모든 서브픽셀들로 해당 데이터 전압(Vdata)을 동시에 공급할 수 있다.
이와 다르게, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 게이트 라인(GL)의 턴-온 기간 동안, 턴-온 된 게이트 라인(GL)과 대응되는 모든 서브픽셀들로 해당 데이터 전압(Vdata)을 동시에 공급하는 것이 아니라, 서브픽셀 그룹별로 해당 데이터 전압(Vdata)을 순차적으로 공급할 수 있다.
이러한 소스 구동을 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 다수의 데이터 라인(DL) 중 선택된 데이터 라인으로 데이터 전압(Vdata)을 전달하기 위한 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)를 이용하여, 턴-온 된 게이트 라인(GL)과 대응되는 모든 서브픽셀들이 그룹화 된 다수의 서브픽셀 그룹을 순차적으로 구동하는 방식을 "소스 멀티플렉싱 구동 (Source Multiplexing Driving) 방식 "이라고 한다.
전술한 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)를 이용한 소스 멀티플렉싱 구동 (Source Multiplexing Driving) 방식을 이용하는 경우, 어느 한 시점에서 표시패널(DISP)로 공급되는 데이터 신호(즉, 데이터 전압(Vdata))를 감소시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)는 표시패널(DISP)의 액티브 영역(표시 영역)의 외곽 영역에 배치될 수 있다.
이러한 경우, 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)는 표시패널(DISP)의 제작 시, 함께 생성될 수 있게 되어, 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)에 대한 제작 및 회로적인 연결 등의 별도의 공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.
또한, 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)는 소스 구동 회로(SDC)에 포함될 수 있다.
이러한 경우, 부품 수의 증가 없이, 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)에 대한 제작 및 회로적인 연결 등의 별도의 공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.
아래에서는, 전술한 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)를 이용한 소스 멀티플렉싱 구동 (Source Multiplexing Driving) 방식에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.
아래에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널(DISP)에 배치된 서브픽셀들은 3가지 또는 4가지 이상의 빛을 내도록 설계될 수도 있지만, 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 3가지 색상의 빛을 내는 것으로 가정하여 설명한다.
또한, 설명의 편의를 위하여, 제1 색상은 적색이고, 제2 색상은 녹색이고, 제3 색상은 청색인 것으로 예를 들어 설명한다. 하지만 이에 제한되지 않고, 다른 예로, 제1 색상은 녹색 또는 청색일 수도 있으며, 제2 색상은 청색 또는 적색일 수도 있으며, 제3 색상은 적색 또는 녹색일 수도 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널(DISP)에 배치된 서브픽셀들은 제1 색상 서브픽셀들, 제2 색상 서브픽셀들 및 제3 색상 서브픽셀들을 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널(DISP)에 배치된 서브픽셀들은, 제1 색상 서브픽셀들을 포함하는 제1 서브픽셀 그룹(PCG1) 및 제2 서브픽셀 그룹(PCG2)과, 제2 색상 서브픽셀들을 포함하는 제3 서브픽셀 그룹(PCG3) 및 제4 서브픽셀 그룹(PCG4)과, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 분류될 수 있다.
다만, 이러한 서브픽셀 그룹의 개수 등은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 더 적은 개수의 서브픽셀 그룹 또는 더 많은 개수의 서브픽셀 그룹이 존재할 수도 있다.
각 서브픽셀 행(또는 각 서브픽셀 열)에 배열된 서브픽셀들은, 제1 색상 서브픽셀들, 제2 색상 서브픽셀들 및 제3 색상 서브픽셀들을 포함할 수 있다.
다시 말해, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널(DISP)에서, 각 서브픽셀 행은, 해당 서브픽셀 행에 배치된 서브픽셀들 중 제1 색상 서브픽셀들이 나누어져 포함된 제1 서브픽셀 그룹(PCG1) 및 제2 서브픽셀 그룹(PCG2)을 포함하고, 해당 서브픽셀 행에 배치된 서브픽셀들 중 제2 색상 서브픽셀들이 나누어져 포함된 제3 서브픽셀 그룹(PCG3) 및 제4 서브픽셀 그룹(PCG4)을 포함하며, 해당 서브픽셀 행에 배치된 서브픽셀들 중 제3 색상 서브픽셀들이 나누어져 포함된 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 다수의 서브픽셀 행 중 어느 하나의 서브픽셀 행에 대응되는 게이트 라인(GL)의 턴-온 기간 동안, 해당 서브픽셀 행에 배열된 6개의 서브픽셀 그룹(PCG1, PCG2, PCG3, PCG4, PCG5, PCG6)으로 해당 데이터 전압(Vdata)이 순차적으로 공급될 수 있다.
즉, 어느 한 시점에서는, 6개의 서브픽셀 그룹(PCG1, PCG2, PCG3, PCG4, PCG5, PCG6) 중 어느 하나의 서브픽셀 그룹으로만 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)는, 어느 한 시점에서, 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 하나의 서브픽셀 그룹을 6개의 서브픽셀 그룹(PCG1, PCG2, PCG3, PCG4, PCG5, PCG6) 중 선택할 수 있다.
따라서, 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)는 6:1 멀티플렉싱을 수행한다고 볼 수 있다.
이러한 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)의 멀티플렉싱 동작은 소스 구동 회로(SDC)에 의해 제어될 수 있다.
예를 들어, 소스 구동 회로(SDC)는 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)로 멀티플렉싱 제어신호(MUX_CON)를 공급하여, 플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)의 멀티플렉싱 동작을 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 예를 들어, 멀티플렉싱 스위치 회로(MUX_SW)는, 회로 설계적으로 또는 기능적으로, 제1 서브픽셀 그룹(PCG1) 및 제2 서브픽셀 그룹(PCG2)에 대응되는 제1 멀티플렉서 회로(MUX1) 및 제2 멀티플렉서 회로(MUX2)와, 제3 서브픽셀 그룹(PCG3) 및 제4 서브픽셀 그룹(PCG4)에 대응되는 제3 멀티플렉서 회로(MUX3) 및 제4 멀티플렉서 회로(MUX4)와, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 대응되는 제5 멀티플렉서 회로(MUX5) 및 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)를 포함할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 6개의 서브픽셀 그룹(PCG1, PCG2, PCG3, PCG4, PCG5, PCG6) 각각에 대한 소스 구동(Source Driving)을 효율적으로 제어할 수 있다.
아래에서는, 이상에서 설명한 소스 멀티플렉싱 구동에 대한 몇 가지 실시예들을 예시적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 제1 소스 멀티플렉싱 구동에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도이다.
도 7의 구동 타이밍 다이어그램은 제1 내지 제6 멀티플렉서 회로(MUX1 ~ MUX6) 각각의 스위칭 동작 타이밍을 나타낸 것일 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따르면, 다수의 서브픽셀 행 중 어느 하나의 서브픽셀 행에 대응되는 제1 게이트 라인(GL[i])의 턴-온 기간 동안, 해당 서브픽셀 행에 배열된 6개의 서브픽셀 그룹(PCG1, PCG2, PCG3, PCG4, PCG5, PCG6)으로 해당 데이터 전압(Vdata)이 순차적으로 공급될 수 있다.
예를 들어, 제1 게이트 라인(GL[i])의 턴-온 기간 동안, 해당 서브픽셀 행에 배열된 6개의 서브픽셀 그룹(PCG1, PCG2, PCG3, PCG4, PCG5, PCG6) 중에서, 제1 멀티플렉서 회로(MUX1)를 통해, 제1 서브픽셀 그룹(PCG1)에 포함된 제1 색상 서브픽셀들(R11)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제2 멀티플렉서 회로(MUX2)를 통해, 제2 서브픽셀 그룹(PCG2)에 포함된 제1 색상 서브픽셀들(R13)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제3 멀티플렉서 회로(MUX3)를 통해, 제3 서브픽셀 그룹(PCG3)에 포함된 제2 색상 서브픽셀들(G12)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제4 멀티플렉서 회로(MUX4)를 통해, 제4 서브픽셀 그룹(PCG4)에 포함된 제2 색상 서브픽셀들(G12)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)를 통해, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B11)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)를 통해, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B13)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
예를 들어, 제1 게이트 라인(GL[i])의 다음 순서의 제2 게이트 라인(GL[i+1])의 턴-온 기간 동안, 해당 서브픽셀 행에 배열된 6개의 서브픽셀 그룹(PCG1, PCG2, PCG3, PCG4, PCG5, PCG6) 중에서, 제1 멀티플렉서 회로(MUX1)를 통해, 제1 서브픽셀 그룹(PCG1)에 포함된 제1 색상 서브픽셀들(R21)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제2 멀티플렉서 회로(MUX2)를 통해, 제2 서브픽셀 그룹(PCG2)에 포함된 제1 색상 서브픽셀들(R23)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제3 멀티플렉서 회로(MUX3)를 통해, 제3 서브픽셀 그룹(PCG3)에 포함된 제2 색상 서브픽셀들(G22)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제4 멀티플렉서 회로(MUX4)를 통해, 제4 서브픽셀 그룹(PCG4)에 포함된 제2 색상 서브픽셀들(G24)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)를 통해, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B21)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이후, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)를 통해, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B23)로 해당 데이터 전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
전술한 제1 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따르면, 제1 내지 제6 멀티플렉서 회로(MUX1 ~ MUX6) 각각의 스위칭 동작(멀티플렉싱 동작)으로 인해, 디스플레이 구동 기간(DP)이 길어질 수밖에 없다.
이는 대화면 또는 고해상도의 표시패널(DISP)을 구동할 때, 더욱 심화될 수 있다.
따라서, 터치 센싱 기간(TP)의 길이를 줄일 수 밖에 없는 상황이 발생하거나, 터치 센싱 기간(TP)의 길이를 줄이지 않는 경우, 화면 전 영역을 센싱하는데 많은 시간이 걸리게 되어(또는 많은 개수의 터치 센싱 기간(TP)이 필요하게 되어) 터치 센싱 속도가 늦어지는 상황이 초래될 수도 있다.
이에, 본 발명의 실시예들은 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보하여 터치 센싱 속도를 향상시킬 수 있는 제2, 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 제공할 수 있다. 아래에서는, 이에 대하여 설명한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도들이다. 도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도들이다.
단, 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치가 극성반전 구동을 하는 경우, 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도들이고, 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치가 극성반전 구동을 하는 경우, 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 구동 타이밍 다이어그램의 예시도들이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)이 배치되고, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)에 의해 정의된 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 터치 전극(TE)이 배치된 표시패널(DISP)과, 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동하는 게이트 구동 회로(GDC)와, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 소스 구동 회로(SDC)와, 다수의 터치 전극(TE)을 구동하는 터치 구동 회로(TDC)를 포함할 수 있다.
영상 표시를 위한 디스플레이 구동 기간(DP)과 터치 센싱을 위한 터치 구동 기간(TP)은 시분할 될 수 있다.
디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 게이트 구동 회로(GDC)는 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 공급하고, 소스 구동 회로(SDC)는 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)을 공급할 수 있다.
터치 구동 기간(TP) 동안, 터치 구동 회로(TDC)는 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 공급할 수 있다.
전술한 바와 같이, 다수의 서브픽셀들은, 제1 색상 서브픽셀들을 포함하는 제1 서브픽셀 그룹(PCG1) 및 제2 서브픽셀 그룹(PCG2)과, 제2 색상 서브픽셀들을 포함하는 제3 서브픽셀 그룹(PCG3) 및 제4 서브픽셀 그룹(PCG4)과, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 분류될 수 있다.
도 8, 도 10, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 홀수 번째 프레임(Odd Frame)일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i], i=1, 2, 3, ...)으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 대하여, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)를 통해, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B11 또는 B12)로 데이터 전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
한편, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 홀수 번째 프레임(Odd Frame)일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i], i=1, 2, 3, ...)으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 대하여서는, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)를 통해, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들로는 데이터 전압(Vdata)의 공급이 차단될 수 있다.
이러한 데이터 전압 공급 차단 방식(데이터 전압 공급 스킵(Skip) 방식)을 이용하는 소스 멀티플렉싱 구동 방식은 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식이라고 한다.
이와 다르게, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 홀수 번째 프레임(Odd Frame)일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i], i=1, 2, 3, ...)으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 대하여서는, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5) 및 제6 멀티플렉서 회로(MUX6) 중 하나 이상을 통해, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B11 또는 B12)로 공급되는 데이터 전압(Vdata)이 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B13 또는 B14)로 공급될 수도 있다.
이러한 데이터 전압 중복 공급 방식(데이터 전압 듀얼(Dual) 공급 방식이라고도 할 수 있음)을 이용하는 소스 멀티플렉싱 구동 방식은 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식이라고 한다.
전술한 제2 소스 멀티플렉서 구동 방식 또는 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 이용하는 경우, 멀티플렉싱 동작 시간을 줄일 수 있어서, 디스플레이 구동 시간을 절감하여 터치 센싱 시간을 더욱더 많이 확보할 수 있다.
도 8, 도 10, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 홀수 번째 프레임(Odd Frame)일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제1 서브픽셀 그룹(PCG1), 제3 서브픽셀 그룹(PCG3), 제4 서브픽셀 그룹(PCG4), 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 각각으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 순서는 서로 다를 수 있다.
또한, 도 8, 도 10, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 홀수 번째 프레임(Odd Frame)일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제1 서브픽셀 그룹(PCG1), 제3 서브픽셀 그룹(PCG3), 제4 서브픽셀 그룹(PCG4), 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 각각으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 순서는 가변될 수 있다.
이에 따라, 디스플레이 구동 상황이나 각 색상 별 서브픽셀의 특성 등에 맞게 효과적인 소스 구동을 수행하여, 화상 품질을 개선시킬 수 있다.
한편, 홀수 번째 프레임(Odd Frame)일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])과 다른 제2 게이트 라인(GL[i+1])에 제2 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 대해서는, 도 8, 도 10, 도 11, 도 13에 도시된 바와 같이, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)를 통해 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B23 또는 B24)로 데이터 전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
한편, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 홀수 번째 프레임(Odd Frame)일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])과 다른 제2 게이트 라인(GL[i+1])에 제2 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 대해서는, 도 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들로 데이터 전압(Vdata)의 공급이 차단될 수 있다.
이와 다르게, 도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 홀수 번째 프레임(Odd Frame)일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])과 다른 제2 게이트 라인(GL[i+1])에 제2 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 대해서는, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B23 또는 B24)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)이 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들(B21 또는 B22)로 공급될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 제2 소스 멀티플렉서 구동 방식 또는 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 이용하여, 멀티플렉싱 동작 시간을 줄여 디스플레이 구동 시간을 절감하여 터치 센싱 시간을 더욱더 많이 확보할 수 있으면서도, 서브픽셀 행(서브픽셀 라인 또는 게이트 라인)별로 제5 멀티플렉서 회로(MUX5) 및 제6 멀티플렉서 회로(MUX6) 각각의 멀티플렉싱 동작 순서가 반대가 됨으로써, 제2 소스 멀티플렉서 구동 방식 또는 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 디스플레이 구동 시간 절감에 의한 화상 품질 저하를 방지할 수 있다.
전술한 홀수 번째 프레임일 수 있는 제1 프레임(1st Frame) 기간 동안의 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식 또는 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식은 짝수 번째 프레임일 수 있는 제2 프레임(2nd Frame) 기간 동안에도 동일하게 적용될 수 있다. 다만, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5) 및 제6 멀티플렉서 회로(MUX6) 각각의 멀티플렉싱 동작 순서가 반대일 수 있다.
도 9, 도 10, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(1st Frame) 기간 이후 제2 프레임(2nd Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 중 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 대해서는, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
하지만, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(1st Frame) 기간 이후 제2 프레임(2nd Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 중 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 대해서는, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 데이터 전압(Vdata)의 공급이 차단될 수 있다.
또는, 이와 다르게, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(1st Frame) 기간 이후 제2 프레임(2nd Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 중 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 대하여, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)이 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 공급될 수도 있다.
전술한 바에 따르면, 제2 소스 멀티플렉서 구동 방식 또는 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 이용하여, 멀티플렉싱 동작 시간을 줄여 디스플레이 구동 시간을 절감하여 터치 센싱 시간을 더욱더 많이 확보할 수 있으면서도, 프레임 별로 제5 멀티플렉서 회로(MUX5) 및 제6 멀티플렉서 회로(MUX6) 각각의 멀티플렉싱 동작 순서가 반대가 됨으로써, 제2 소스 멀티플렉서 구동 방식 또는 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 디스플레이 구동 시간 절감에 의한 화상 품질 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 언급한 제3 색상 서브픽셀들은 전체 영상에 대한 각 색상 별 기여도(영향력)가 가장 낮은 색상의 서브픽셀들일 수 있다.
예를 들어, 제3 색상 서브픽셀들은 청색 서브픽셀들일 수 있으며, 경우에 따라서, 적색 서브픽셀들 또는 녹색 서브픽셀들 또는 다른 색상의 서브픽셀들일 수 있다.
이에 따르면, 데이터 전압 공급 생략(Skip) 또는 데이터 전압 듀얼(Dual) 공급에 따른 영향을 감소시켜, 제2 또는 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식에 따른 디스플레이 품질 저하를 방지해줄 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 제2, 제3 소스 멀티플렉싱 구동을 위한 제3 색상과 관련한 멀티플렉서 구조(MUX5, MUX6)의 예시도이다.
도 14를 참조하면, 제3 색상과 관련된 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)는 소스 구동 회로(SDC)로부터 데이터 전압을 입력받는 입력단(MUX5_IN)과 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들과 연결된 데이터 라인들(DL)로 데이터 전압을 출력하는 출력단(MUX5_OUT)을 포함할 수 있다.
제3 색상과 관련된 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)는 소스 구동 회로(SDC)로부터 데이터 전압을 입력받는 입력단(MUX6_IN)과 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들과 연결된 데이터 라인들(DL)로 데이터 전압을 출력하는 출력단(MUX6_OUT)을 포함할 수 있다.
한편, 홀수/짝수 구동(Odd/Even Driving)의 경우, 이를 위하여, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)는 홀수 번째 프레임 기간 동안 입력된 데이터 전압을 전달하는 홀수 전달 트랜지스터(To)와, 짝수 번째 프레임 기간 동안 입력된 데이터 전압을 전달하는 짝수 전달 트랜지스터(Te)를 포함할 수 있다.
그리고, 홀수/짝수 구동(Odd/Even Driving)의 경우, 이를 위하여, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)는 홀수 번째 프레임 기간 동안 입력된 데이터 전압을 전달하는 홀수 전달 트랜지스터(Mo)와, 짝수 번째 프레임 기간 동안 입력된 데이터 전압을 전달하는 짝수 전달 트랜지스터(Me)를 포함할 수 있다.
한편, 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 위하여, 홀수/짝수 구동(Odd/Even Driving)의 경우, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)는 멀티플렉싱 제어신호(MUX_CON) 중 하나인 스킵 제어 신호(MUX_Sip)에 따라, 홀수 전달 트랜지스터(To) 또는 짝수 전달 트랜지스터(Te)에서 출력된 데이터 전압을 차단할 수 있는 스킵 트랜지스터(Tos, Tes)를 포함할 수 있다.
그리고, 홀수/짝수 구동(Odd/Even Driving)의 경우, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)는 멀티플렉싱 제어신호(MUX_CON) 중 하나인 스킵 제어 신호(MUX_Sip)에 따라, 홀수 전달 트랜지스터(Mo) 또는 짝수 전달 트랜지스터(Me)에서 출력된 데이터 전압을 차단할 수 있는 스킵 트랜지스터(Mos, Mes)를 포함할 수 있다.
한편, 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 위하여, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)는 출력단(MUX5_OUT)으로 출력되는 데이터 전압을 제6 멀티플렉서(MUX6)의 출력단(MUX6_OUT)으로 출력해주는 듀얼 트랜지스터(Td)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들로 공급되는 데이터 전압이 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들로도 함께 공급될 수도 있다.
제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 위하여, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)는 출력단(MUX6_OUT)으로 출력되는 데이터 전압을 제5 멀티플렉서(MUX5)의 출력단(MUX5_OUT)으로 출력해주는 듀얼 트랜지스터(Md)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들로 공급되는 데이터 전압이 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 포함된 제3 색상 서브픽셀들로도 함께 공급될 수도 있다.
도 14를 참조하면, 제1 프레임(1st Frame)을 예를 들어, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 멀티플렉싱 제어신호(MUX_CON) 중 하나인 스킵 제어 신호(MUX_Skip)에 따라, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)를 통해 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
그리고, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 멀티플렉싱 제어신호(MUX_CON) 중 하나인 스킵 제어 신호(MUX_Skip)에 따라, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)를 통해 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 데이터 전압(Vdata)의 공급이 차단될 수도 있다.
전술한 바에 따르면, 데이터 전압 공급 차단 방식(데이터 전압 공급 스킵(Skip) 방식)을 이용하는 제2 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 효과적으로 제공할 수 있다.
한편, 도 14를 참조하면, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 멀티플렉싱 제어신호(MUX_CON) 중 하나인 듀얼 제어 신호(MUX_Dual)에 따라, 제5 멀티플렉서 회로(MUX5)를 통해 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
그리고, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 멀티플렉싱 제어신호(MUX_CON) 중 하나인 듀얼 제어 신호(MUX_Dual)에 따라, 제6 멀티플렉서 회로(MUX6)를 통해 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)이 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로도 동시에 공급될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 데이터 전압 중복 공급 방식(데이터 전압 듀얼(Dual) 공급 방식이라고도 할 수 있음)을 이용하는 제3 소스 멀티플렉싱 구동 방식을 효과적으로 제공할 수 있다.
아래에서는, 이상에 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 구동방법을 다시 간략하게 설명한다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 구동방법에 대한 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 구동방법은, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)을 구동하는 제1 디스플레이 구동 단계(S1511)와, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP)과 시분할 된 터치 구동 기간(TP) 동안, 터치 전극(TE)을 구동하는 제1 터치 구동 단계(S1512) 등을 포함할 수 있다.
다수의 서브픽셀들은, 제1 색상 서브픽셀들을 포함하는 제1 서브픽셀 그룹(PCG1) 및 제2 서브픽셀 그룹(PCG2)과, 제2 색상 서브픽셀들을 포함하는 제3 서브픽셀 그룹(PCG3) 및 제4 서브픽셀 그룹(PCG4)과, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 분류될 수 있다.
제1 디스플레이 구동 단계(S1511)에서, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 데이터 전압(Vdata)의 공급이 차단되거나, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)이 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 공급될 수 있다.
제1 디스플레이 구동 단계(S1511)에서, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제1 서브픽셀 그룹(PCG1), 제3 서브픽셀 그룹(PCG3), 제4 서브픽셀 그룹(PCG4), 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 각각으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 순서는 다를 수 있으며, 가변될 수도 있다.
제1 디스플레이 구동 단계(S1511)에서, 제1 프레임(1st Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])과 다른 제2 게이트 라인(GL[i+1])에 제2 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 데이터 전압(Vdata)의 공급이 차단되거나, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)이 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 공급될 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 구동방법은, 제1 프레임(1st Frame) 기간 이후 제2 프레임(2nd Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)을 구동하는 제2 디스플레이 구동 단계(S1521)와, 제2 프레임(2nd Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP)과 시분할 된 터치 구동 기간(TP) 동안, 터치 전극(TE)을 구동하는 제2 터치 구동 단계(S1522) 등을 포함할 수 있다.
제2 디스플레이 구동 단계(S1521)에서, 제2 프레임(2nd Frame) 기간 내 디스플레이 구동 기간(DP) 동안, 제1 게이트 라인(GL[i])으로 제1 스캔 신호가 공급될 때, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹(PCG5) 및 제6 서브픽셀 그룹(PCG6) 중에서, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 데이터 전압(Vdata)의 공급이 차단되거나, 제6 서브픽셀 그룹(PCG6)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)이 제5 서브픽셀 그룹(PCG5)으로 공급될 수 있다.
이상에서 전술한 바에 따르면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 영상 표시를 위한 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위한 터치 구동을 시분할하여 수행하고, 디스플레이 구동 기간 동안, 다수의 게이트 라인 중 임의의 제1 게이트 라인이 구동될 때, 제1 게이트 라인과 대응되는 서브픽셀 행에 포함된 서브픽셀들 제1 색상 서브픽셀들과 제2 색상 서브픽셀들을 포함하고, 제1 색상 서브픽셀들 중 일부와 제2 색상 서브픽셀들로는 다른 타이밍에 데이터 전압이 공급되고, 제1 색상 서브픽셀들 중 다른 일부에는 데이터 전압이 미 공급되거나 제1 색상 서브픽셀 중 일부에 공급된 데이터 전압이 동시에 (함께) 공급될 수 있다.
여기서, 위에서 언급된 제1 색상 서브픽셀들은 일 에로 청색 서브픽셀들일 수 있으며, 다른 예로 녹색 서브픽셀들 또는 적색 서브픽셀들일 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 디스플레이 품질의 저하 없이, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시 분할하여 진행함에 있어서, 소스 구동 회로(SDC) 또는 표시패널(DISP)의 큰 설계 변경 없이, 터치 센싱 시간을 더욱 많이 확보할 수 있도록 해주는 터치표시장치 및 그 구동방법을 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.
DISP: 표시패널
TSP: 터치패널
SDC: 소스 구동 회로
GDC: 게이트 구동 회로
TDC: 터치 구동 회로
DCTR: 디스플레이 컨트롤러
TCTR: 터치 컨트롤러

Claims (19)

  1. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인 및 상기 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 터치 전극이 배치된 표시패널;
    상기 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동하는 게이트 구동 회로;
    상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 구동 회로; 및
    상기 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 포함하고,
    영상 표시를 위한 디스플레이 구동 기간과 터치 센싱을 위한 터치 구동 기간은 시분할 되고,
    상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 게이트 구동 회로는 상기 게이트 라인으로 스캔 신호를 공급하고, 상기 소스 구동 회로는 상기 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하고,
    상기 터치 구동 기간 동안, 상기 터치 구동 회로는 상기 터치 전극으로 터치 구동 신호를 공급하고,
    상기 다수의 서브픽셀들은,
    제1 색상 서브픽셀들을 포함하는 제1 서브픽셀 그룹 및 제2 서브픽셀 그룹과, 제2 색상 서브픽셀들을 포함하는 제3 서브픽셀 그룹 및 제4 서브픽셀 그룹과, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹 및 제6 서브픽셀 그룹으로 분류되고,
    제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 제1 게이트 라인으로 제1 스캔 신호가 공급될 때,
    상기 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제6 서브픽셀 그룹 중에서,
    상기 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되거나, 상기 제5 서브픽셀 그룹으로 공급되는 데이터 전압이 상기 제6 서브픽셀 그룹으로 공급되는 터치표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 색상 서브픽셀들은 청색 서브픽셀들인 터치표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 제1 게이트 라인으로 상기 제1 스캔 신호가 공급될 때,
    상기 제1 서브픽셀 그룹, 상기 제3 서브픽셀 그룹, 상기 제4 서브픽셀 그룹, 상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제6 서브픽셀 그룹 각각으로 데이터 전압이 공급되는 순서는 다른 터치표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 제1 게이트 라인과 다른 제2 게이트 라인에 제2 스캔 신호가 공급될 때,
    상기 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제6 서브픽셀 그룹 중에서,
    상기 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되거나, 상기 제6 서브픽셀 그룹에 공급되는 데이터 전압이 상기 제5 서브픽셀 그룹으로 공급되는 터치표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임 기간 이후 제2 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 제1 게이트 라인으로 상기 제1 스캔 신호가 공급될 때,
    상기 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제5 서브픽셀 그룹 중에서,
    상기 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되거나, 상기 제6 서브픽셀 그룹으로 공급되는 데이터 전압이 상기 제5 서브픽셀 그룹으로 공급되는 터치표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 라인 중 선택된 데이터 라인으로 데이터 전압을 전달하기 위한 멀티플렉싱 스위치 회로를 더 포함하는 터치표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 멀티플렉싱 스위치 회로는,
    상기 제1 서브픽셀 그룹 및 상기 제2 서브픽셀 그룹에 대응되는 제1 멀티플렉서 회로 및 제2 멀티플렉서 회로;
    상기 제3 서브픽셀 그룹 및 상기 제4 서브픽셀 그룹에 대응되는 제3 멀티플렉서 회로 및 제4 멀티플렉서 회로; 및
    상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제6 서브픽셀 그룹에 대응되는 제5 멀티플렉서 회로 및 제6 멀티플렉서 회로를 포함하는 터치표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 제1 게이트 라인으로 상기 제1 스캔 신호가 공급될 때, 스킵 제어 신호에 따라,
    상기 제5 멀티플렉서 회로를 통해 상기 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제6 멀티플렉서 회로를 통해 상기 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되는 터치표시장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 제1 게이트 라인으로 상기 제1 스캔 신호가 공급될 때, 듀얼 제어 신호에 따라,
    상기 제5 멀티플렉서 회로를 통해 상기 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제6 멀티플렉서 회로를 통해 상기 제5서브픽셀 그룹에 공급되는 데이터 전압이 상기 제6 서브픽셀 그룹으로도 동시에 공급되는 터치표시장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 멀티플렉싱 스위치 회로는 상기 표시패널의 액티브 영역의 외곽 영역에 배치되는 터치표시장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 멀티플렉싱 스위치 회로는 상기 소스 구동 회로에 포함되는 터치표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 소스 구동 회로 및 상기 터치 구동 회로는 통합 집적회로에 포함된 터치표시장치.
  13. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인 및 상기 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 터치 전극이 배치된 표시패널과, 상기 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동하는 게이트 구동 회로와, 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 구동 회로와, 상기 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 포함하는 터치표시장치의 구동방법에 있어서,
    제1 프레임 기간 내 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인을 구동하는 제1 디스플레이 구동 단계; 및
    상기 제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간과 시분할 된 상기 터치 구동 기간 동안, 상기 터치 전극을 구동하는 제1 터치 구동 단계를 포함하고,
    상기 다수의 서브픽셀들은,
    제1 색상 서브픽셀들을 포함하는 제1 서브픽셀 그룹 및 제2 서브픽셀 그룹과, 제2 색상 서브픽셀들을 포함하는 제3 서브픽셀 그룹 및 제4 서브픽셀 그룹과, 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 제5 서브픽셀 그룹 및 제6 서브픽셀 그룹으로 분류되고,
    상기 제1 디스플레이 구동 단계에서,
    상기 제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 제1 게이트 라인으로 제1 스캔 신호가 공급될 때,
    상기 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제6 서브픽셀 그룹 중에서,
    상기 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되거나, 상기 제5 서브픽셀 그룹으로 공급되는 데이터 전압이 상기 제6 서브픽셀 그룹으로 공급되는 터치표시장치의 구동방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 색상 서브픽셀들은 청색 서브픽셀들인 터치표시장치의 구동방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 구동 단계에서,
    상기 제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 제1 게이트 라인으로 상기 제1 스캔 신호가 공급될 때,
    상기 제1 서브픽셀 그룹, 상기 제3 서브픽셀 그룹, 상기 제4 서브픽셀 그룹, 상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제6 서브픽셀 그룹 각각으로 데이터 전압이 공급되는 순서는 다른 터치표시장치의 구동방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 구동 단계에서,
    상기 제1 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 제1 게이트 라인과 다른 제2 게이트 라인에 제2 스캔 신호가 공급될 때,
    상기 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제6 서브픽셀 그룹 중에서,
    상기 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되거나, 상기 제6 서브픽셀 그룹에 공급되는 데이터 전압이 상기 제5 서브픽셀 그룹으로 공급되는 터치표시장치의 구동방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 프레임 기간 이후 제2 프레임 기간 내 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인을 구동하는 제2 디스플레이 구동 단계; 및
    상기 제2 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간과 시분할 된 상기 터치 구동 기간 동안, 상기 터치 전극을 구동하는 제2 터치 구동 단계를 포함하고,
    상기 제2 디스플레이 구동 단계에서,
    상기 제2 프레임 기간 내 상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 제1 게이트 라인으로 상기 제1 스캔 신호가 공급될 때,
    상기 제3 색상 서브픽셀들을 포함하는 상기 제5 서브픽셀 그룹 및 상기 제6 서브픽셀 그룹 중에서,
    상기 제6 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제5 서브픽셀 그룹으로 데이터 전압의 공급이 차단되거나, 상기 제6 서브픽셀 그룹으로 공급되는 데이터 전압이 상기 제5 서브픽셀 그룹으로 공급되는 터치표시장치의 구동방법.
  18. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인 및 상기 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 터치 전극이 배치된 표시패널;
    상기 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동하는 게이트 구동 회로;
    상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 구동 회로; 및
    상기 다수의 터치 전극을 구동하는 터치 구동 회로를 포함하고,
    영상 표시를 위한 디스플레이 구동 기간과 터치 센싱을 위한 터치 구동 기간은 시분할 되고,
    상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 게이트 구동 회로는 상기 게이트 라인으로 스캔 신호를 공급하고, 상기 소스 구동 회로는 상기 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하고,
    상기 터치 구동 기간 동안, 상기 터치 구동 회로는 상기 터치 전극으로 터치 구동 신호를 공급하고,
    상기 디스플레이 구동 기간 동안, 상기 다수의 게이트 라인 중 제1 게이트 라인이 구동될 때,
    상기 제1 게이트 라인과 대응되는 서브픽셀 행에 포함된 서브픽셀들은 제1 색상 서브픽섹들과 제2 색상 서브픽셀들을 포함하고,
    상기 제1 색상 서브픽셀들 중 일부와 상기 제2 색상 서브픽셀들은 서로 다른 타이밍에 데이터 전압이 공급되고,
    상기 제1 색상 서브픽셀들 중 다른 일부는,
    데이터 전압이 미 공급되거나, 상기 제1 색상 서브픽셀들 중 상기 일부에 공급된 데이터 전압이 공급되는 터치표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 색상 서브픽셀들은 청색 서브픽셀들인 터치표시장치.
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