KR102424871B1 - 터치 감지 표시장치와 그 구동 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 감지 표시장치에 관한 것으로, 센서 배선과 게이트 구동부의 게이트 구동 전압 배선 사이에 연결된 커패시터와, 제1 노드를 통해 게이트 구동 전압을 입력 받고 제2 노드를 통해 상기 게이트 구동 전압 배선에 연결된 스위치를 구비한다. 이 스위치는 디스플레이 기간 동안 게이트 구동 전압 배선에 게이트 구동 전압을 공급하고, 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 사이의 기간에 턴-오프되어 제1 노드와 제2 노드 사이의 전류 패스를 차단한다.

Description

터치 감지 표시장치와 그 구동 회로{TOUCH SENSITIVE DISPLAY AND DRIVING CIRCUIT}

본 발명은 터치 센서들이 픽셀 어레이에 내장된 터치 감지 표시장치와 그 구동 회로에 관한 것이다.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.

터치 UI는 표시패널 상에 터치 스크린을 구현하여 터치 입력을 감지하여 사용자 입력을 전자기기에 전송한다. 터치 UI는 스마트 폰과 같은 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있으며, 노트북 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, 가전 제품 등에 확대 적용되고 있다.

최근, 터치 센서들을 표시패널의 픽셀 어레이에 내장하는 기술(이하, "인셀 터치 센서(In-cell touch sensor)"라 함)을 이용하여 터치 감지 표시장치를 구현하는 방법이 적용되고 있다. 터치 센서들은 터치 전후 정전 용량의 변화를 바탕으로 터치 입력을 감지하는 정전 용량 타입의 터치 센서로 구현될 수 있다.

인셀 터치 센서 기술은 터치 감지 표시장치의 두께 증가 없이 표시패널에 터치 센서들을 배치할 수 있다. 인셀 터치 센서 기술은 표시패널의 픽셀들에 연결된 전극을 터치 센서 전극으로 활용할 수 있다. 인셀 터치 센서 기술은 액정표시장치의 픽셀들에 공통 전압을 공급하기 위한 공통 전극을 분할하여 터치 센서 전극으로 활용할 수 있다. 터치 센서 전극들에는 센서 배선들이 연결된다. 터치 센서들이 표시패널의 픽셀 어레이에 내장되기 때문에 터치 센서들은 기생 용량을 통해 픽셀들에 커플링(coupling)된다. 픽셀들과 터치 센서들의 커플링으로 인한 상호 영향을 줄이기 위하여, 인셀 터치 센서 기술은 1 프레임 기간을 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간으로 시분할한다. 디스플레이 기간 동안 터치 센서 전극들에 픽셀의 기준 전압인 공통 전압이 공급되고, 터치 센싱 기간 동안 터치 센서가 구동되어 터치 입력이 감지된다.

표시장치는 표시패널의 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부, 표시패널의 게이트 라인들에 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 공급하는 게이트 구동부(또는 스캔 구동부), 터치 센서들을 구동하여 터치 입력을 감지하는 터치 센싱부를 포함한다.

터치 센싱부는 ROIC(Read Out Integrated Circuit 이하, “ROIC”라 함)와, MCU(Micro Control Unit)를 포함할 수 있다. ROIC는 센서 배선의 신호 변화를 바탕으로 터치 센서의 정전 용량 변화를 검출하여 디지털 데이터로 변환한다. ROIC로부터 출력된 디지털 데이터는 터치 로 데이터(Touch Raw Data, 이하 “터치 데이터”라 함)로서 MCU로 전송된다. MCU는 터치 로 데이터를 분석하는 연산 로직 회로를 포함한다. MCU는 SPI(Serial Peripheral Interface)를 통해 ROIC로부터 수신된 터치 로 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 문턱값 이상의 데이터를 터치 입력으로 판정한다. MCU는 터치 입력 위치 각각의 좌표 정보와 터치 입력 각각을 구분하는 식별 코드(ID)를 포함한 터치 리포트(Touch Report)를 출력한다.

터치 감지 표시장치의 표시패널에 인셀 터치 센서를 배치하고, 이 표시패널을 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간으로 시분할 구동할 때 가청 주파수의 음향 소음(acoustic noise)이 발생될 수 있다.

본 발명은 픽셀들과 터치 센서를 시분할 구동할 때 음향 소음을 방지할 수 있는 터치 감지 표시장치와 그 구동 회로를 제공한다.

본 발명의 터치 감지 표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이 내에 터치 센서와 상기 터치 센서에 연결된 센서 배선을 포함한 표시패널, 상기 표시패널 상에 배치되어 상기 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동부, 상기 센서 배선과 상기 게이트 구동부의 게이트 구동 전압 배선 사이에 연결된 커패시터, 및 제1 노드를 통해 게이트 구동 전압을 입력 받고 제2 노드를 통해 상기 게이트 구동 전압 배선에 연결된 스위치를 구비한다. 상기 스위치는 디스플레이 기간 동안 상기 게이트 구동 전압 배선에 상기 게이트 구동 전압을 공급하고, 상기 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 사이의 기간에 턴-오프되어 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 차단한다.

본 발명은 센서 배선과 게이트 구동부 사이에 리플 차단용 스위치를 배치함으로써 디스플레이 기간으로부터 터치 센싱 기간으로 전환될 때, 그리고 터치 센싱 기간으로부터 디스플레이 기간으로 전환될 때 차지 펌프의 커패시터 진동으로 인한 음향 소음을 방지할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 표시장치를 보여 주는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인셀 타입 터치 센서들의 평면 배치와 터치 센싱부의 회로 구성을 보여 주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 인셀 터치 센서의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동 신호를 보여 주는 파형도들이다.
도 8은 GIP 회로의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 9 내지 도 12는 음향 소음이 발생되는 원인을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 리플 차단용 스위치를 보여 주는 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 리플 차단용 스위치의 동작 타이밍을 보여 주는 타이밍도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플 차단용 스위치를 보여 주는 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 리플 차단용 스위치의 동작 타이밍을 보여 주는 타이밍도이다.
도 17a 및 도 17b는 리플 차단용 스위치가 없을 때 도 13 및 도 15에서 노드 A 및 C의 전압을 보여 주는 파형도들이다.
도 18a 및 도 18b는 파워 IC에 리플 차단용 스위치가 추가될 때 도 13 및 도 15에서 노드 A 및 C의 전압을 보여 주는 파형도들이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 터치 감지 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED Display) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서 액정표시장치를 중심으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 표시장치는 인셀 터치 센서 기술이 적용 가능한 어떠한 표시장치도 가능하다.

본 발명의 터치 센서는 픽셀 어레이에 내장 가능한 정전 용량 타입의 터치 센서 예를 들면, 상호 용량(mutual capacitance) 센서 또는 자기 용량(Self capacitance) 센서로 구현될 수 있다. 이하에서 터치 센서를 자기 용량 센서 중심으로 설명하지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 터치 감지 표시장치는 표시패널(100), 디스플레이 구동회로, 터치 센싱부(110) 등을 포함한다.

표시패널(100)의 1 프레임 기간은 하나 이상의 디스플레이 기간과, 하나 이상의 터치 센싱 기간으로 시분할될 수 있다. 표시패널(100)의 화면이 둘 이상의 블록들(B1~BM)로 시분할 구동된다. 여기서, 블록들(B1, B2)은 물리적으로 분할될 필요가 없다. 도 1은 표시패널(100)의 화면이 두 개의 블록들(B1, B2)로 분할된 예이고, 도 2는 표시패널(100)의 화면이 M(M은 3이상의 양의 정수) 개의 블록들(B1~BM)로 분할된 예이다. 표시패널(100)의 블록들은 터치 센싱 기간을 사이에 두고 시분할 된다. 예를 들어, 제1 디스플레이 기간 동안 제1 블록(B)의 픽셀들(11)이 구동되어 그 픽셀들(11)에 현재 프레임 데이터가 기입된 후, 제1 터치 센싱 기간 동안 터치 입력이 센싱된다. 제1 터치 센싱 기간에 이어서, 제2 디스플레이 기간 동안 제2 블록(B)의 픽셀들(11)이 구동되어 그 픽셀들(11)에 현재 프레임 데이터가 기입된다.

표시패널(100)의 화면은 입력 영상이 재현되는 픽셀 어레이(pixel array)를 포함한다. 픽셀 어레이는 표시패널(100)의 하판에 형성된 TFT 어레이와, 표시패널(100)의 상판 상에 형성된 컬러필터 어레이로 나뉘어질 수 있다. TFT 어레이는 m(m은 양의 정수) 개의 데이터라인들(S1~Sm)과 n(n은 양의 정수) 개의 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성된 m×n 개의 픽셀 전극들(11)을 포함한다. 픽셀들(11) 각각은 데이터라인들(S1~Sm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성된 TFT들(Thin Film Transistor), 데이터전압을 충전하는 픽셀 전극(11), 픽셀 전극(11)에 접속되어 데이터 전압을 유지하는 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함하여 입력 영상을 표시한다. 평판 표시장치의 구동 특성에 따라 픽셀들(11)의 구조는 변경될 수 있다.

표시패널(100)의 TFT 어레이에 인셀 타입 터치 센서들이 내장된다. 따라서, 표시패널(100)의 TFT 어레이는 터치 센서들(Cs)과, 터치 센서 전극들(C1~C4)과 연결된 센서 배선들(L1~Li, i는 m, n 보다 작은 양의 정수)을 더 포함한다.

터치 센서 전극들(C1~C4)은 다수의 픽셀들(11)에 연결되는 공통 전극을 분할하는 방법으로 구현될 수 있다. 하나의 터치 센서 전극(C1~C4)은 다수의 픽셀들(11)에 공통으로 연결되고, 하나의 터치 센서(Cs)를 형성한다. 터치 센서들은 디스플레이 기간 동안 픽셀들(11)에 동일 전위의 공통전압(Vcom)을 공급하고, 터치 센싱 기간 동안 터치 센싱부(110)에 의해 구동된다.

TFT 어레이에 내장된 터치 센서들은 정전 용량(capacitance) 타입의 터치 센서들로 구현될 수 있다. 정전 용량 방식은 자기 정전 용량(Self capacitance)이나 상호 정전 용량(Mutual capacitance)으로 나뉘어질 수 있다. 자기 정전 용량은 한 방향으로 형성된 단층의 도체 배선을 따라 형성된다. 상호 정전 용량은 직교하는 두 도체 배선들 사이에 형성된다. 도 3은 자기 정전 용량 타입의 터치 센서를 도시하였으나, 터치 센서들은 이에 한정되지 않는다.

표시패널(100)의 상부 기판에는 블랙 매트릭스(black matrix), 컬러 필터(color filter) 등이 형성될 수 있다.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104) 및 타이밍 콘트롤러(106)를 포함하여 디스플레이 기간 동안 입력 영상의 데이터를 표시패널(100)의 픽셀들(11)에 기입한다. 데이터 구동부(102)는 디스플레이 기간 동안 타이밍 콘트롤러(106)로부터 입력되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 출력 채널들을 통해 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동부(102)로부터 출력된 데이터전압은 디스플레이 기간 동안 데이터라인들(S1~Sm)에 공급된다. 데이터 구동부(102)의 출력 채널들은 터치 센싱 기간 동안 데이터 라인들(S1~Sm)과 분리되어 하이 임피던스(high impedance) 상태를 유지할 수 있다. 픽셀들(11)의 전압은 터치 센싱 기간 동안 TFT들이 턴-온(turn-on)되지 않으므로 이전 디스플레이 기간 동안 스토리지 커패시터에 저장된 데이터 전압을 유지한다.

데이터 구동부(102)와 데이터 라인들(S1~Sm) 사이에 도시하지 않은 멀티플렉서(Multiplexer)가 배치될 수 있다. 이 멀티플렉서는 표시패널(100)의 기판 상에 형성되거나 데이터 구동부(102)와 함께 드라이브 IC 내에 집적될 수 있다. 멀티플렉서는 타이밍 콘트롤러(106)의 제어 하에 데이터 구동부(102)로부터 입력되는 데이터 전압을 데이터 라인들(S1~Sm)에 분배한다. 1:2 멀티플렉서의 경우에, 멀티플렉서는 데이터 구동부(102)의 한 개 출력 채널을 통해 입력되는 데이터 전압을 시분할하여 두 개의 데이터 라인들(S1, S2)로 시분할 공급한다. 따라서, 1:2 멀티플렉서를 사용하면, 드라이브 IC의 채널 수를 1/2로 줄일 수 있다. 데이터 구동부(102)는 COG(Chip on glass) 공정으로 표시패널(100)의 기판 상에 직접 접착될 수 있다.

게이트 구동부(104)는 응답하여 디스플레이 기간 동안 표시패널(100)의 게이트 라인들(G1~Gn)에 게이트 펄스를 순차적으로 출력하는 시프트 레지스터를 포함한다. 게이트 구동부(104)는 디스플레이 기간 동안 시프트 레지스터를 이용하여 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 게이트 라인들(G1~Gm)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(100)의 라인을 선택한다. 터치 센싱 기간 동안, 게이트 구동부(104)에는 시프트 클럭이 입력되지 않는다. 그 결과, 게이트 구동부(104)는 터치 센싱 기간 동안 게이트 펄스를 출력하지 않는다. 게이트 라인들에 게이트 펄스가 공급되지 않으면 픽셀들의 TFT가 턴-온될 없기 때문에 픽셀들의 픽셀 전극에 데이터 라인의 전압이 공급될 수 없다. 따라서, 픽셀들은 터치 센싱 기간 동안 이전 디스플레이 기간 동안 스토리지 커패시터에 저장된 데이터 전압을 유지한다. 게이트 구동부(104)는 표시패널(100)의 하부 기판 상에서 TFT 어레이와 함께 형성되는 GIP(Gate In Panel) 회로로 구현될 수 있고, 별도의 IC로 접착될 수 있다.

타이밍 콘트롤러(106)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 수신되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동부(12)로 전송한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(106)는 입력 영상 데이터에 동기하여 수신되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력 받아 데이터 구동부(102)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호와, 게이트 구동부(104)의 동작 타이밍을 동작 타이밍을 제어시키기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 출력한다. 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED Display)는 데이터 전압의 극성이 반전되지 않으므로 데이터 전압의 극성을 반전시키기 위한 극성제어신호(Polarity, POL)가 필요 없다.

도시하지 않은 파워 IC는 차지 펌프(Charge pump), 레귤레이터(regulator)) 등을 이용하여 고전위 게이트 구동 전압(GVDD), 저전위 게이트 구동 전압(GVSS), 게이트 하이 전압(VGH), 게이트 로우 전압(VGL) 등 표시패널(100)의 구동에 필요한 전압을 발생한다. 도 13 및 도 15와 같이, VGH는 GVDD 보다 높고, VGL은 GVSS 보다 낮은 전압이다.

호스트 시스템은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(106)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템은 터치 센싱부(110)로부터 수신된 터치 입력의 좌표 정보와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

터치 센싱부(110)는 타이밍 콘트롤러(106) 또는 호스트 시스템으로부터 입력되는 동기 신호(Tsync)에 응답하여 터치 센싱 기간 동안 터치 센서들을 구동한다. 터치 센싱부(110)는 터치 센싱 기간 동안 터치 구동 신호를 센서 배선들(L1~Li)에 공급하여 터치 입력을 감지한다. 터치 센싱부(110)는 터치 입력 유무에 따라 달라지는 터치 센서의 전하 변화량을 분석하여 터치 입력을 판단하고, 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. 터치 입력 위치의 좌표 정보는 호스트 시스템으로 전송된다. 터치 센싱부(110)는 ROIC로 구현될 수 있다. 터치 센싱부(110)는 SPI 인터페이스를 통해 MCU(120)에 연결될 수 있다. 터치 센싱부(110)의 적어도 일부는 데이터 구동부(102)와 함께 하나의 IC에 집적될 수 있다.

도 3은 인셀 타입 터치 센서들의 평면 배치와 터치 센싱부의 회로 구성을 보여 주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 터치 센서 전극들(COM1~COM4) 각각은 다수의 픽셀들에 연결되는 공통 전극으로 형성될 수 있다.

터치 센싱부(110)는 멀티플렉서(111)와 센싱 회로(112)를 포함한다. 멀티플렉서(111)는 MCU(120)의 제어 하에 센싱 회로(112)에 연결될 센서 배선들(L1~L3)을 미리 정해진 순서대로 순차적으로 선택한다. 멀티플렉서(111)는 MCU(113)의 제어 하에 공통 전압(Vcom)을 공급할 수 있다. 멀티플렉서(111) 각각은 N 개의 센서 배선들(L1~L4)을 센싱 회로(112)의 채널에 순차적으로 함으로써 센싱 회로(112)의 채널 개수를 줄일 수 있다.

센싱 회로(112)는 멀티플렉서(111)를 통해 수신되는 터치 센서 신호의 전하량을 증폭하여 적분하고 디지털 데이터로 변환한다. 센싱 회로(112)는 수신된 터치 센서 신호를 증폭하는 증폭기, 증폭기의 출력 전압을 누적하는 적분기, 적분기의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 변한기(Analog-to-Digital Converter, 이하 "ADC"라 함)를 포함한다. ADC로부터 출력된 디지털 데이터는 터치 로 데이터로서 MCU(120)로 전송된다.

MCU(120)는 SPI 인터페이스를 통해 터치 센싱부(110)에 연결된다. MCU(120)는 멀티플렉서(111)를 제어하여 센서 배선들(L1~L4)을 센싱 회로(112)에 연결한다. MCU(120)는 센싱 회로(112)로부터 수신된 터치 로 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 터치 입력을 판정한다. MCU(113)는 미리 설정된 터치 센싱 알고리즘을 실행하여 터치 입력 위치 각각에 대하여 좌표를 계산하여 터치 좌표 데이터(XY)를 생성하고 그 데이터(XY)와 함께 터치 입력 각각의 식별 코드(ID)를 포함한 터치 리포트(Touch report)를 호스트 시스템(108)으로 전송한다.

도 4는 인셀 터치 센서의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 표시패널(100)의 하판은 하부 기판 상에 배치된 TFT 어레이를 포함한다. 표시패널(100)의 상판은 상부 기판 상에 배치된 컬러필터 어레이를 포함한다. 표시패널(10)의 상판과 하판 사이에 액정층이 형성된다.

TFT 어레이의 인셀 터치 센서는 센서 배선(M3L)과, 절연층(PASSI) 상에 형성된 터치 센서 전극(COM)을 포함한다. 센서 배선(M3L)과 터치 센서 전극(COM)은 도시하지 않은 콘택홀(Contact hole)을 통해 연결된다. 도 4에서, PXL은 픽셀 전극이다. INT와 PAC은 절연층이다. DL은 데이터 라인이다.

센서 배선(M3L)과 데이터 라인(DL) 사이에 기생 용량(parasitic capacitance, Cdc)이 존재한다. 센서 배선(M3L)과 도시하지 않은 게이트 라인 사이에도 기생 용량이 존재한다. 이러한 기생 용량에 충전되는 전하는 터치 센싱 기간 동안 터치 센서에 유입되어 터치 감도 저하를 초래한다. 본 발명은 터치 센싱 기간 동안 터치 센서(Cs)에 인가되는 터치 구동 신호와 같은 위상과 같은 전압의 교류 신호(이하, “LFD 신호”라 함)를 인하여 기생 용량을 최소화한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동 신호를 보여 주는 파형도들이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 1 프레임 기간은 다수의 디스플레이 기간(Td1, Td2)과 다수의 터치 센싱 기간(Tt1, Tt2)으로 시분할될 수 있다. 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)는 제1 디스플레이 기간(Td1) 동안 제1 블록(B1)의 픽셀들에 표시될 입력 영상의 데이터를 그 픽셀들에 기입하여 제1 블록(B1)에 현재 프레임 데이터를 업데이트한다.

제1 디스플레이 기간(Td1) 동안 제1 블록(B1)을 제외한 나머지 블록(B2)은 이전 프레임 데이터를 유지한다. 터치 센서 구동부(110)는 제1 디스플레이 기간(Td1) 동안 터치 센서들을 구동하지 않는다. 이어서, 터치 센서 구동부(110)는 제1 터치 센싱 기간(Tt1) 동안 모든 터치 센서들을 순차적으로 구동하여 터치 입력을 감지하여 터치 입력 각각에 대한 좌표 정보와 식별 정보(ID)를 포함한 터치 리포트를 발생하여 호스트 시스템으로 전송한다.

터치 센싱부(110)는 제1 터치 센싱 기간(Tt1) 동안 센서 배선들(L1~Li)을 통해 터치 센서 전극들(C1~C4)에 터치 센서 구동 신호(TDS)를 공급하여 터치 센서들을 구동한다. 터치 센싱부(110)는 제1 터치 센싱 기간(Tt1) 동안 터치 입력 전후 터치 센서의 전하량을 검출하고 그 전하량을 문턱전압과 비교하여 터치 입력을 판정한다. 터치 센싱부(110)는 제1 터치 센싱 기간(Tt1)에 이전 터치 센싱 기간에 얻어진 터치 좌표 정보와 식별 코드를 SPI 인터페이스를 통해 MCU(120)로 전송할 수 있다.

이어서, 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)는 제2 디스플레이 기간(Td2) 동안 제2 블록(B2)의 픽셀들에 표시될 입력 영상의 데이터를 그 픽셀들에 기입하여 제2 블록(B2)에 현재 프레임 데이터를 업데이트한다. 제2 디스플레이 기간(Td2) 동안 제1 블록(B1)은 현재 프레임 데이터를 유지한다. 터치 센서 구동부(110)는 제2 디스플레이 기간(Td2) 동안 터치 센서들을 구동하지 않는다.

이어서, 터치 센서 구동부(110)는 제2 터치 센싱 기간(Tt2) 동안 모든 터치 센서들을 순차적으로 구동하여 터치 입력을 감지하여 터치 입력 각각에 대한 좌표 정보와 식별 정보(ID)를 포함한 터치 리포트를 발생하여 호스트 시스템으로 전송한다.

터치 센싱부(110)는 제2 터치 센싱 기간(Tt2) 동안 센서 배선들(L1~Li)을 통해 터치 센서 전극들(C1~C4)에 터치 센서 구동 신호(TDS)를 공급하여 터치 센서들을 구동한다. 터치 센싱부(110)는 제2 터치 센싱 기간(Tt2) 동안 터치 입력 전후 터치 센서의 전하량을 검출하고 그 전하량을 문턱전압과 비교하여 터치 입력을 판정한다. 터치 센싱부(110)는 제2 터치 센싱 기간(Tt2)에 제1 터치 센싱 기간에 얻어진 터치 좌표 정보와 식별 코드를 SPI 인터페이스를 통해 MCU(120)로 전송할 수 있다.

터치 센싱부(110)는 디스플레이 프레임 레이트(Display Frame rate) 보다 높은 터치 리포트 레이트(Touch report rate)로 터치 리포트를 호스트 시스템으로 전송할 수 있다. 화면이 도 1과 같이 두 개의 블록들(B1, B2)로 분할 구동되는 경우에, 디스플레이 프레임 레이트가 60Hz 일 때 터치 리포트 레이트는 120Hz 이상일 수 있다. 디스플레이 프레임 레이트가 60Hz 일 때 1 프레임 기간은 약 16.67 ms 이다. 디스플레이 프레임 레이트는 1 프레임 이미지가 픽셀 어레이에 업데이트되는 주파수이다. 터치 리포트 레이트는 터치 입력의 좌표 정보가 업데이트되는 주파수이다. 터치 리포트 레이트가 높을 수록 터치 입력의 좌표 인식 속도가 빨라지므로 터치 감도가 좋아진다.

터치 센싱 기간 동안, 터치 센서와 픽셀 간의 커플링을 줄이기 위하여 그들 사이의 기생 용량(parasitic capacitance)을 최소로 제어하는 것이 바람직하다. 이는 터치 센서와 픽셀 간에 존재하는 기생 용량 양단의 전위차가 최소이면, 그 기생 용량에 충전되는 전하가 없다. 이 기생 용량의 전하가 없다면 기생 용량이 터치 센서 신호에 영향을 줄 수 없기 때문에 터치 센서 신호에서 노이즈가 최소화되어 터치 센서 신호의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio,　SNR)가 커져 터치 센서의 감도를 높일 수 있다. 터치 센서와 픽셀 간의 기생 용량을 최소화하기 위하여, 데이터 구동부(102)는 터치 센싱 기간(Tt1, Tt2) 동안 터치 센서 전극들(C1~C4)에 인가되는 터치 센서 구동 신호(TDS)와 같은 위상과 같은 전압의 LFD 신호를 데이터 라인들(S1~Sm)에 공급할 수 있다. 마찬가지로, 게이트 구동부(102)는 터치 센싱 기간(Tt1, Tt2) 동안 터치 센서 구동 신호(TDS)와 같은 위상과 같은 전압의 LFD 신호를 게이트 라인들(G1~Gn)에 공급할 수 있다.

도 7에서, Cf는 손가락이 터치 센서에 근접할 때 발생하는 용량이이다. Cf로 인하여 터치 센서의 용량이 변하기 때문에 이를 바탕으로 터치 입력이 감지될 수 있다. Cgc는 터치 센서 전극(C1~C4)과 게이트 라인(G1~Gn) 간의 기생 용량이고, Cdc는 터치 센서 전극(C1~C4)과 데이터 라인(S1~Sm) 간의 기생 용량이다. 터치 센서에 연결된 기생 용량(Cgc, Cdc)에 충전된 전하양이 커지면, 그 만큼 터치 센서 신호의 노이즈가 커지므로 이를 최소화하여야 한다.

도 8은 GIP 회로의 일 예를 보여 주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 게이트 구동부(104)는 표시패널(100)의 하부 기판 상에서 TFT 어레이와 함께 형성되는 GIP 회로(GIP_L, GIP_R)로 구현될 수 있다. GIP 회로(GIP_L, GIP_R)는 표시패널(100)의 양측에 배치되거나 일측에 배치될 수 있다.

GIP 회로는 시프트 레지스터(Shift register)를 포함한다. 이 시프트 레지스터는 디스플레이 기간 동안 게이트 스타트 펄스(VST), 게이트 시프트 클럭(CLK), 및 고전위 게이트 구동 전압(GVDD), 저전위 게이트 구동 전압(GVSS)을 입력 받아 구동하여 순차적으로 시프트되는 게이트 펄스를 한다. 따라서, 디스플레이 기간 동안, GIP 회로로부터 출력되는 게이트 펄스는 게이트 라인들에 공급된다.

터치 센싱 기간 동안, GIP 회로(GIP_L, GIP_R)에 게이트 스타트 펄스(VST)와 게이트 시프트 클럭(CLK)이 공급되지 않는다. 이로 인하여, GIP 회로 GIP 회로(GIP_L, GIP_R)는 터치 센싱 기간 동안 구동되지 않기 때문에 게이트 펄스를 출력하지 않는다. 터치 센싱 기간 동안, GVDD 배선과 GVSS 배선을 통해 LFD 신호가 GIP 회로에 공급되고, LFD 신호는 GIP 회로를 통해 게이트 라인들(G1~Gn)로 전달된다. 따라서, 터치 센싱 기간 동안, GIP 회로는 시프트 레지스터의 구동 없이 GVDD 배선과 GVSS 배선을 통해 수신된 LFD 신호를 게이트 라인들에 공급한다.

GVDD 배선과 GVSS 배선은 표시패널(100)의 하부 기판 상에 직접 형성된 LOG(Line on glass) 배선이다. GVDD 배선과 GVSS 배선은 커패시터(capacitor)를 통해 센서 배선(M3L)에 연결된다.

터치 센싱 기간 동안, GVDD와 GVSS 각각에 센서 배선(M3L)에 공급되는 터치 센서 구동 신호(TDS)의 전압이 더해짐으로써 게이트 라인들에 LFD 신호가 공급된다. 따라서, GIP 회로(GIP_L, GIP_R)는 도 15 ~ 도 17과 같이 LFD 신호를 발생하기 위한 별도의 회로 없이 센서 배선에 연결된 커패시터만으로 LFD 신호를 발생할 수 있다.

디스플레이 기간과 터치 센싱 기간을 시분할할 때, 가청 주파수의 음향 소음이 발생될 수 있다. 특히, 디스플레이 기간으로부터 터치 센싱 기간으로 전환될 때, 그리고 터치 센싱 기간으로부터 디스플레이 기간으로 전환될 때 기생 용량(Cdc)의 양단 간에 전위차가 발생하고, 이러한 전위차는 차지 펌프의 커패시터 진동을 유발하여 음향 소음을 발생할 수 있다. 도 9에서 't0'는 음향 소음이 발생되는 전환 초기 기간이다. 이러한 음향 소음이 발생되는 원인에 대하여 도 9 내지 도 12를 결부하여 설명하기로 한다.

도 9는 디스플레이 기간으로부터 터치 센싱 기간으로 전환되는 시점 전후의 데이터 라인(S+, S-)과 센서 배선(M3L)의 전압을 보여 주는 파형도이다. 도 10은 센서 배선(M3L)과 커패시터(C1, C2)를 통해 GVDD 배선(21)과 GVSS 배선(22)에 LFD 신호가 공급되는 경로를 보여 주는 도면이다. 도 11은 디스플레이 기간으로부터 터치 센싱 기간으로 전환될 때 음향 소음이 발생되는 시간을 보여 주는 파형도이다. 도 12는 적층 세라믹 콘덴서(Multi-Layer Ceramic Capacitor, MLCC)의 수축 및 팽창을 보여 주는 도면이다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 디스플레이 기간으로부터 터치 센싱 기간으로 전환될 때(t0), 그리고 터치 센싱 기간으로부터 디스플레이 기간으로 전환될 때, 기생 용량(Cdc)의 양단 간에 전위차가 발생한다.

GVDD 배선(21)과 GVSS 배선(22)은 도 10과 같이 스위치(SW1, SW2)에 연결된다. 스위치(SW1, SW2)는 디스플레이 기간(Td1, Td2) 동안 턴-온되어 GVDD와 GVSS를 GVDDDR 단자와 GVSSDR 단자를 통해 GIP 회로에 연결된 GVDD 배선과 GVSS 배선에 공급한다. 커패시터(C1)는 GVDDDR 단자와 센서 배선(M3L) 사이에 연결되어 디스플레이 기간 동안 GVDD 전압을 충전하고, 커패시터(C2)는 GVSSDR 단자와 센서 배선(M3L)에 연결되어 디스플레이 기간 동안 GVSS 전압을 충전한다. 스위치(SW1, SW2)는 터치 센싱 기간 동안 오프 상태를 유지한다. 센서 배선(M3L)을 통해 공급되는 터치 센서 구동 신호(TDS)가 공급되면, GVDDDR 단자와 GVSSDR 단자를 통해 GVDD 배선과 GVSS 배선에 LFD 신호가 공급된다.

도 9의 예에서, S+는 정극성 데이터 전압이 공급되는 제1 데이터 라인이고, S-는 부극성 데이터 전압이 공급되는 제2 데이터 라인이다. 터치 센싱 기간이 시작되는 t0에 제2 데이터 라인(S-)은 부극성 전압으로 낮아진 후에 LFD 신호가 공급된다. t0에 제2 데이터 라인(S-)의 전압은 부극성 전압이고 센서 배선(M3L)의 전압은 그라운드 전압(GND)이다. 따라서, 도 4에 도시된 기생 용량(Cdc)의 양단에 전압차가 발생하여, 센서 배선(M3L)에 순간적으로 리플(ripple)이 발생된다.

터치 센싱 기간 동안, 터치 센싱부(110)는 제3 스위치(SW3)를 제어하여 센서 배선(M3L)을 통해 터치 센서들(Cs)에 터치 구동 신호(TDS)를 공급한다. 제3 스위치(SW3)는 터치 센서 전극(COM)과 센서 배선(M3L)에 연결된다. 제3 스위치(SW3)는 터치 센싱 기간 동안 제1 터치 구동 전압(VCOM1)과 제2 터치 구동 전압(VCOM2)을 교대로 공급하여 터치 센서 구동 신호(TDS)를 터치 센서 전극(COM)과 센서 배선(M3L)에 공급한다.

t0 기간에 기생 용량(Cdc)의 양단 전압차로 인하여 도 11과 같은 리플이 발생하면, 그 리플로 인하여 발생되는 전류가 다이오드들(D)을 통해 VGH와 VGL을 발생하는 차지 펌프로 흘러 차지 펌프의 콘덴서의 전하가 급격히 변동한다.

그 결과, 차지 펌프의 콘덴서가 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)의 전하가 변동하여 t0 기간에 도 12와 같이 수축 및 팽창하고, 이 때 발생하는 힘(F)에 의해 콘덴서(MLCC)가 실장된 FPC(Flexible Printed Circuit)가 진동한다. 이러한 콘덴서(MLCC)와 FPC의 진동으로 인하여, 음향 소음이 발생된다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 리플 차단용 스위치를 보여 주는 도면이다. 도 14는 도 13에 도시된 리플 차단용 스위치의 동작 타이밍을 보여 주는 타이밍도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 파워 IC는 스위치들(SW01, SW02, SW1, SW2, SW3)을 포함한다.

스위치(SW1)는 GVDD 단자와 제1 노드(n1) 사이에 연결되어 디스플레이 기간(Td1) 동안 턴-온되고, 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지된다. 제1 노드(n1)는 제1 및 제2 다이오드들을 통해 차지 펌프와 연결된다. 제1 다이오드의 애노드는 제1 노드(n1)에 연결되고, 제1 다이오드의 캐소드는 차지 펌프의 VGH 출력 단자에 연결된다. 제2 다이오드의 캐소드는 제1 노드(n1)에 연결되고, 제2 다이오드의 애노드는 차지 펌프의 VGL 출력 단자에 연결된다. VGH와 VGL는 동작 마진을 확보하기 위하여 제1 노드(n1)에 공급된다.

스위치(SW01)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 연결되어 t0 기간에 턴-오프되고, 그 이외의 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 동안 온 상태로 유지된다. 제2 노드(n2)는 GVDDDR 단자와 GVDD 배선을 통해 GIP 회로에 연결된다. 스위치(SW01)는 음향 소음이 발생되는 t0 기간 동안 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이의 전류 패스를 차단하여 차지 펌프로 흐르는 리플 전류를 차단한다. 따라서, 스위치(SW01)로 인하여 t0 기간 동안 차지 펌프의 전하 변동이 없으므로 음향 소음을 방지할 수 있다. 커패시터(C2)는 t0 이전에 GVSS와 센서 배선(M3L)의 전압 간의 차 전압 t0 기간에 스위치(SW01)가 턴-오프되어 그 전압을 유지한다.

스위치(SW2)는 GVSS 단자와 제3 노드(n3) 사이에 연결되어 디스플레이 기간(Td1) 동안 턴-온되고, 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지된다. 제3 노드(n1)는 제3 및 제4 다이오드들을 통해 차지 펌프와 연결된다. 제3 다이오드의 애노드는 제3 노드(n3)에 연결되고, 제3 다이오드의 캐소드는 차지 펌프의 VGH 출력 단자에 연결된다. 제4 다이오드의 캐소드는 제3 노드(n3)에 연결되고, 제4 다이오드의 애노드는 차지 펌프의 VGL 출력 단자에 연결된다.

스위치(SW02)는 제3 노드(n3)와 제4 노드(n4) 사이에 연결되어 t0 기간에 오프되고, 그 이외의 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 동안 온 상태로 유지된다. 제4 노드(n4)는 GVSSDR 단자와 GVSS 배선을 통해 GIP 회로에 연결된다. 스위치(SW02)는 음향 소음이 발생되는 t0 기간 동안 제3 노드(n3)와 제4 노드(n4)를 분리하여 차지 펌프로 흐르는 리플 전류를 차단한다. 따라서, 스위치(SW02)로 인하여 t0 기간 동안 차지 펌프의 전하 변동이 없으므로 음향 소음을 방지할 수 있다. 커패시터(C1)는 t0 이전에 GVDD와 센서 배선(M3L)의 전압 간의 차 전압을 충전하였고 t0 기간에 스위치(SW01)가 턴-오프되어 플로팅되므로 그 전압을 유지한다.

도 14에서 Power_ON은 터치 감지 표시장치의 전원이 턴-온된 직후 파워 온 시퀀스(power on sequence)이다. 디스플레이 기간(Td1)으로부터 터치 센싱 기간(Tt1)으로 전환되기 시작하는 t0에, 스위치들(SW01, SW02)이 턴-오프된다. 커패시시터들(C1, C2)은 t0에 플로팅된다. 커패시시터들(C1, C2)의 전압은 t0에 변동되지 않는다. 스위치들(SW01, SW02)로 인하여, 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이의 전류 경로가 차단되어 제1 노드(n1)의 전압 변동이 없고 차지 펌프 내의 커패시터 전하 변동도 없다. t0 이후 터치 센싱 기간의 LFD 신호 구간 동안, 스위치들(SW01, SW02)이 턴-온되어 그 기간 동안 온 상태로 유지된다. LFD 신호 구간 동안 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2)는 등 전위이기 때문에 전위차가 없고 제1 노드(n1)의 전압 변동과 차지 펌프의 커패시터 전하 변동도 없다. LFD 신호 구간 동안, 데이터 라인들(S1~Sm)과 게이트 라인들(G1~Gn)에 터치 구동 신호(TDS)와 같은 위상과 같은 전압의 LFD 신호가 공급된다. 이 때, GVDD 배선의 전압은 GVDD에 스위치(SW3)를 통해 공급되는 전압(VCOM2, VCOM1)이 더해진 교류 전압이다. GVSS 배선의 전압은 GVSS에 스위치(SW3)를 통해 공급되는 전압(VCOM2, VCOM1)이 더해진 교류 전압이다. 도 14에서 DATA는 디스플레이 기간(Td1) 동안 데이터 라인들(S+, S-)에 공급되는 데이터 전압이다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플 차단용 스위치를 보여 주는 도면이다. 도 16은 도 15에 도시된 리플 차단용 스위치의 동작 타이밍을 보여 주는 타이밍도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 파워 IC는 스위치들(SW01, SW02, SW3)을 포함한다. 이 실시예는 전술한 도 13의 실시예에 비하여 SW1, SW2가 필요 없다.

스위치(SW01)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 연결되어 디스플레이 기간 동안 턴-온되어 GVDD 전압을 제2 노드(n1)를 통해 GIP 회로에 공급한다. GVDD 전압은 제1 노드(n1)에 직접 인가된다. 스위치(SW01)는 t0 기간을 포함한 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지된다. 따라서, 스위치(SW01)로 인하여 t0 기간 동안 차지 펌프의 전하 변동이 없으므로 음향 소음을 방지할 수 있다. 커패시터(C2)는 t0 이전에 GVSS와 센서 배선(M3L)의 전압 간의 차 전압 t0 기간에 스위치(SW01)가 턴-오프되어 그 전압을 유지한다.

스위치(SW02)는 제3 노드(n3)와 제4 노드(n4) 사이에 연결되어 디스플레이 기간 동안 턴-온되어 GVSS 전압을 제4 노드(n4)를 통해 GIP 회로에 공급한다. GVSS 전압은 제3 노드(n3)에 직접 인가된다. 스위치(SW2)는 t0 기간을 포함한 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지된다. 따라서, 스위치(SW02)로 인하여 t0 기간 동안 차지 펌프의 전하 변동이 없으므로 음향 소음을 방지할 수 있다. 커패시터(C2)는 t0 이전에 GVSS와 센서 배선(M3L)의 전압 간의 차 전압 t0 기간에 스위치(SW01)가 턴-오프되어 그 전압을 유지한다.

도 17a 및 도 17b는 리플 차단용 스위치(SW01, SW02)가 없을 때 도 13 및 도 15에서 노드 A 및 C의 전압을 보여 주는 파형도들이다. 도 18a 및 도 18b는 파워 IC에 리플 차단용 스위치가 추가될 때 도 13 및 도 15에서 노드 A 및 C의 전압을 보여 주는 파형도들이다.

스위치(SW01, SW02)가 없으면, t0 기간에 리플이 C 노드로 전달된다. 도 17b의 시뮬레이션 결과에 의하면, 부극성 전압이 공급되는 데이터 라인(S-)의 전압이 -1.5V 일 때, t0 기간 동안 약 0.3V의 리플이 발생된다. 이에 비하여, 파워 IC의 GVDDDR 단자와 GVSSDR 단자에 스위치(SW01, SW01)를 추가하여 실험한 결과, 커패시터(C1, C2)가 플로팅되어 리플이 C 노드에 거의 전달되지 않기 때문에 A 노드와 C 노드의 전압이 같거나 유사하다. 스위치(SW01, SW02)를 파워 IC에 적용하고 그 외 도 17b와 동일한 조건에서 행해진 시뮬레이션 결과에 의하면, -1.5V 일 때, t0 기간 동안 약 0.01V로 피크 전압이 낮아졌다. 도 17b 및 도 18b에서, x 축은 시간이고, y축은 전압이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

11 : 픽셀 전극 12 : 터치 센서 전극
100 : 표시패널 102 : 데이터 구동부
104 : 스캔 구동부 106 : 타이밍 콘트롤러
110 : 터치 센싱부 SW01, SW02, SW1~SW4 : 스위치

Claims (17)

1. 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이 내에 터치 센서와 상기 터치 센서에 연결된 센서 배선을 포함한 표시패널;
   상기 표시패널 상에 배치되어 상기 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동부;
   상기 센서 배선과 상기 게이트 구동부의 게이트 구동 전압 배선 사이에 연결된 커패시터; 및
   제1 노드를 통해 게이트 구동 전압을 입력 받고 제2 노드를 통해 상기 게이트 구동 전압 배선에 연결된 스위치를 구비하고,
   상기 스위치는 디스플레이 기간 동안 상기 게이트 구동 전압 배선에 상기 게이트 구동 전압을 공급하고, 상기 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 사이의 기간에 턴-오프되어 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 차단하는 터치 감지 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 노드에 연결된 다이오드들; 및
   상기 다이오드들에 연결되어 상기 게이트 구동 전압과 다른 전압을 공급하는 차지 펌프를 더 구비하는 터치 감지 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치 센싱 기간은,
   상기 데이터 라인들 중 적어도 일부와 상기 센서 배선 사이에 전압차가 발생되는 전환 초기 기간; 및
   상기 센서 배선을 통해 상기 터치 센서에 터치 센서 구동 신호가 공급되고, 상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들에 상기 터치 센서 구동 신호와 같은 위상과 같은 전압의 교류 신호가 공급되는 교류 신호 구간을 포함하고,
   상기 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 사이의 기간은 상기 전환 초기 기간을 포함하는 터치 감지 표시장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 스위치는,
   상기 게이트 구동 전압을 입력 받고 상기 제1 노드에 연결되어 상기 디스플레이 기간 동안 턴-온되고 상기 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지되는 제1 스위치; 및
   상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되어 상기 전환 초기 기간에 턴-오프되고, 상기 디스플레이 기간과 상기 교류 신호 구간 동안 온 상태로 유지되는 제2 스위치를 더 구비하는 터치 감지 표시장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 스위치는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되어 상기 디스플레이 기간 동안 온 상태로 유지되고, 상기 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지되는 터치 감지 표시장치.
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 게이트 구동부는
   상기 디스플레이 기간 동안 상기 데이터 라인들에 공급되는 데이터 전압과 동기되는 게이트 펄스를 공급하고,
   상기 교류 신호 구간 동안 상기 게이트 구동 전압 배선과 상기 커패시터를 통해 공급되는 상기 교류 신호를 상기 게이트 라인들에 공급하는 터치 감지 표시장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 커패시터는 상기 전환 초기 기간에 플로팅되어 이전에 충전된 전압을 유지하는 터치 감지 표시장치.
8. 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이 내에, 터치 센서와 상기 터치 센서에 연결된 센서 배선을 포함한 표시패널;
   상기 표시패널 상에 배치되어 상기 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동부;
   상기 센서 배선과 상기 게이트 구동부의 제1 게이트 구동 전압 배선 사이에 연결된 제1 커패시터;
   상기 센서 배선과 상기 게이트 구동부의 제2 게이트 구동 전압 배선 사이에 연결된 제2 커패시터;
   제1 노드를 통해 제1 게이트 구동 전압을 입력 받고 제2 노드를 통해 상기 제1 게이트 구동 전압 배선에 연결된 제1 스위치; 및
   제3 노드를 통해 상기 제1 게이트 구동 전압 보다 낮은 제2 게이트 구동 전압을 입력 받고 제4 노드를 통해 상기 제2 게이트 구동 전압 배선에 연결된 제2 스위치를 구비하고,
   상기 제1 스위치는 디스플레이 기간 동안 상기 게이트 구동부에 상기 제1 게이트 구동 전압을 공급하고, 상기 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 사이의 기간에 턴-오프되어 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 차단하고,
   상기 제2 스위치는 상기 디스플레이 기간 동안 상기 게이트 구동부에 상기 제2 게이트 구동 전압을 공급하고, 상기 디스플레이 기간과 상기 터치 센싱 기간 사이의 기간에 턴-오프되어 상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이의 전류 패스를 차단하는 터치 감지 표시장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제1 노드와 상기 제3 노드에 연결된 다이오드들; 및
   상기 다이오드들에 상기 제1 게이트 구동 전압 보다 높은 게이트 하이 전압과, 상기 제2 게이트 구동 전압 보다 낮은 게이트 로우 전압을 인가하는 차지 펌프를 더 구비하는 터치 감지 표시장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 터치 센싱 기간은,
    상기 데이터 라인들 중 적어도 일부와 상기 센서 배선 사이에 전압차가 발생되는 전환 초기 기간; 및
    상기 센서 배선을 통해 상기 터치 센서에 터치 센서 구동 신호가 공급되고, 상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들에 상기 터치 센서 구동 신호와 같은 위상과 같은 전압의 교류 신호가 공급되는 교류 신호 구간을 포함하고,
    상기 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 사이의 기간은 상기 전환 초기 기간을 포함하는 터치 감지 표시장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 스위치는,
    상기 제1 게이트 구동 전압을 입력 받고 상기 제1 노드에 연결되어 상기 디스플레이 기간 동안 턴-온되고 상기 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지되는 제1a 스위치; 및
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되어 상기 전환 초기 기간에 턴-오프되고, 상기 디스플레이 기간과 상기 교류 신호 구간 동안 온 상태로 유지되는 제1b 스위치를 더 구비하고,
    상기 제2 스위치는,
    상기 제2 게이트 구동 전압을 입력 받고 상기 제3 노드에 연결되어 상기 디스플레이 기간 동안 턴-온되고 상기 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지되는 제2a 스위치; 및
    상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되어 상기 전환 초기 기간에 턴-오프되고, 상기 디스플레이 기간과 상기 교류 신호 구간 동안 온 상태로 유지되는 제2b 스위치를 더 구비하는 터치 감지 표시장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 스위치는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되어 상기 디스플레이 기간 동안 온 상태로 유지되고, 상기 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지되고,
    상기 제2 스위치는 상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되어 상기 디스플레이 기간 동안 온 상태로 유지되고, 상기 터치 센싱 기간 동안 오프 상태로 유지되는 터치 감지 표시장치.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 게이트 구동부는
    상기 디스플레이 기간 동안 상기 데이터 라인들에 공급되는 데이터 전압과 동기되는 게이트 펄스를 공급하고,
    상기 교류 신호 구간 동안 상기 제1 및 제2 게이트 구동 전압 배선들과 상기 제1 및 제2 커패시터들을 통해 공급되는 상기 교류 신호를 상기 게이트 라인들에 공급하는 터치 감지 표시장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 커패시터들은 상기 전환 초기 기간에 플로팅되어 이전에 충전된 전압을 유지하는 터치 감지 표시장치.
15. 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이 내에 터치 센서와 상기 터치 센서에 연결된 센서 배선이 배치되고, 상기 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 구동부를 포함한 터치 감지 표시장치의 구동 회로에 있어서,
    상기 센서 배선과 상기 게이트 구동부의 게이트 구동 전압 배선 사이에 연결된 커패시터; 및
    제1 노드를 통해 게이트 구동 전압을 입력 받고 제2 노드를 통해 상기 게이트 구동 전압 배선에 연결된 스위치를 구비하고,
    상기 스위치는 디스플레이 기간 동안 상기 게이트 구동 전압 배선에 상기 게이트 구동 전압을 공급하고, 상기 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 사이의 기간에 턴-오프되어 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 차단하는 터치 감지 표시장치의 구동 회로.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 노드에 연결된 다이오드들; 및
    상기 다이오드들에 연결되어 상기 게이트 구동 전압과 다른 전압을 공급하는 차지 펌프를 더 구비하는 터치 감지 표시장치의 구동 회로.
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 터치 센싱 기간은,
    상기 데이터 라인들 중 적어도 일부와 상기 센서 배선 사이에 전압차가 발생되는 전환 초기 기간; 및
    상기 센서 배선을 통해 상기 터치 센서에 터치 센서 구동 신호가 공급되고, 상기 게이트 라인들과 상기 데이터 라인들에 상기 터치 센서 구동 신호와 같은 위상과 같은 전압의 교류 신호가 공급되는 교류 신호 구간을 포함하고,
    상기 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간 사이의 기간은 상기 전환 초기 기간을 포함하는 터치 감지 표시장치의 구동 회로.

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