KR102547506B1 - 터치표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

터치표시장치 및 이의 구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102547506B1
KR102547506B1 KR1020160045745A KR20160045745A KR102547506B1 KR 102547506 B1 KR102547506 B1 KR 102547506B1 KR 1020160045745 A KR1020160045745 A KR 1020160045745A KR 20160045745 A KR20160045745 A KR 20160045745A KR 102547506 B1 KR102547506 B1 KR 102547506B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
blocks
block
detection signals
driver
Prior art date
Application number
KR1020160045745A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170117824A (ko
Inventor
권기태
김규진
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160045745A priority Critical patent/KR102547506B1/ko
Publication of KR20170117824A publication Critical patent/KR20170117824A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102547506B1 publication Critical patent/KR102547506B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

터치블록의 개수를 감소시켜 터치라인의 수를 절감함으로써, 터치라인으로 인해 터치표시패널의 개구율이 감소하는 것을 방지할 수 있는 터치표시장치가 제공된다. 터치표시장치는, 제1 터치블록 및 상기 제1 터치블록에 어긋나게 인접된 터치블록을 포함하는 터치표시패널 및 상기 다수의 터치블록과 터치라인을 통해 연결되며, 터치를 검출하는 터치구동부를 포함한다.

Description

터치표시장치 및 이의 구동방법{TOUCH DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 터치표시장치에 관한 것으로, 특히 터치라인을 감소시켜 개구율을 향상할 수 있는 터치표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
터치표시장치는 터치표시장치, 전계방출표시장치, 플라즈마 디스플레이패널, 유기발광표시장치 등과 같은 화상표시장치에 터치패널을 설치하고, 사용자에 의해 터치패널이 가압되어 미리 정해진 정보가 출력되는 표시장치이다.
상기 터치표시장치는 그 구조에 따라 상판 부착형(add-on type), 상판 내장형(on-cell type) 및 내장형(in-cell type)으로 나눌 수 있다. 이들 중 내장형 터치표시장치는 공통전극을 터치전극으로 공용할 수 있어 두께를 얇게 할 수 있고, 터치표시장치의 내부에 터치소자가 형성되어 내구성을 높일 수 있기 때문에 비교적 널리 이용되고 있다.
도 1은 종래의 내장형 터치표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 내장형 터치표시장치(10)는 터치표시패널(12) 및 터치구동부(16)를 포함한다.
터치표시패널(12)은 기판(미도시) 상에 다수의 화소(미도시)가 형성되고, 상기 화소의 화소전극(미도시)에 대향하는 공통전극(미도시)이 분할되어 다수의 터치블록(TB)이 형성된다. 상기 터치블록(TB)은 하나 이상의 화소에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 예컨대, 하나의 터치블록(TB)은 가로 및 세로방향으로 각각 대략 32개의 화소에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 그리고, 모든 터치블록(TB)은 터치라인(TL)을 통해 각각 터치구동부(16)와 전기적으로 접속된다.
상기 터치표시패널(12)은 데이터를 표시하는 디스플레이구간과 터치를 인식하는 터치구간으로 1프레임을 시분할하여 구동된다. 상기 터치블록(TB)은 디스플레이구간에는 공통전극으로서 동작하고, 터치구간에는 터치전극(미도시)로 동작한다. 상기 터치구간에서, 터치전극은 사용자의 터치로 인한 캐패시턴스의 변화에 따른 터치전압(Vt)의 변화를 터치라인(TL)을 통해 터치구동부(16)로 출력한다.
터치구동부(16)는 상기 디스플레이구간에는 직류파형의 공통전압(Vcom)을 터치라인(TL)을 통해 각 터치블록(TB)에 인가하고, 상기 터치구간에는 센싱파형의 공통전압(Vcom)을 터치라인(TL)을 통해 각 터치블록(TB)에 인가한다. 그리고, 터치구동부(16)는 터치구간 동안 사용자의 터치에 따라 변화되는 각 터치블록(TB)의 터치전압(Vt) 차이로부터 사용자의 터치유무를 검출한다.
그런데, 상기 터치표시장치(10)는 시간적, 구조적 문제점이 있다.
첫째, 시간적 문제점으로는, 터치표시패널(12)은 터치구간과 디스플레이구간으로 시분할 구동을 하기 때문에, 다른 형태의 터치표시패널에 비해 상대적으로 디스플레이구간의 폭이 감소되어 각 터치표시패널(12)의 화소 충전시간이 감소된다. 따라서, 화소 충전시간 감소로 인해 화소 충전불량으로 인한 화질불량이 발생하게 된다.
둘째, 구조적 문제점으로는, 터치라인(TL)으로 인한 투과율감소이다. 즉, 모든 터치표시패널(12)의 터치블록(TB)은 터치라인(TL)을 통해 각각 터치구동부(16)에 전기적으로 접속되기 때문에, 상기 터치라인(TL)으로 인해 터치표시패널(12)의 투과율이 감소된다.
본 발명은 터치표시패널에 배치되는 터치라인으로 인해, 터치표시패널의 개구율이 감소하는 것을 방지할 수 있는 터치표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치표시장치는 터치표시패널, 터치구동부를 포함한다.
터치표시패널은 제1 터치블록 및 상기 제1 터치블록에 어긋나게 인접된 터치블록을 포함한다.
터치구동부는 상기 다수의 터치블록과 터치라인을 통해 연결되며, 터치를 검출한다.
본 발명에 따른 터치표시장치는, 터치블록의 개수를 감소시켜 터치라인의 수를 절감함으로써, 터치라인으로 인해 터치표시패널의 개구율이 감소하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 내장형 터치표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 터치표시패널의 일부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시패널에 대한 사용자의 터치를 예시한 도면이다.
도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ라인에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 구동방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 동작을 나타내는 신호 파형도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 동작 예시도들이다.
도 9a는 종래의 터치표시장치의 동작을 나타내는 도면이고, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 동작을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치표시장치 및 이의 구동방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 터치표시패널의 일부분을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(100)는 터치표시패널(110), 타이밍제어부(120), 게이트구동부(130), 데이터구동부(140), 먹스구동부(150), 터치구동부(160) 및 마이크로컨트롤유닛(Micro Control Unit; MCU, 170)을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 터치표시패널(110)은 글라스 또는 플라스틱을 이용한 기판(미도시) 상에 다수의 게이트라인(GL)과 다수의 데이터라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차 형성되어 있다. 그리고 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)의 교차지점에 다수의 화소(PX)가 정의 되어 있다. 그리고, 상기 화소(PX)의 화소전극(미도시)에 대향하는 공통전극(미도시)이 분할되어 다수의 터치블록(TB)이 형성된다. 각각의 터치블록(TB)은 터치라인(TL)을 통해 터치구동부(160)와 전기적으로 접속되어 있다. 이러한 터치라인(TL)은 모두 동일한 폭과 동일한 라인저항을 가지며, 투과율이 낮은 물질로 구성될 수 있다.
또한, 터치표시패널(110)은 디스플레이구간과 터치구간으로 시분할되어 구동될 수 있다. 즉, 다수의 터치블록(TB) 각각은 디스플레이구간에서 공통전극으로 동작될 수 있고, 터치구간에서 사용자의 터치를 검출하는 터치전극으로 동작될 수 있다.
다수의 화소(PX) 각각은 박막트랜지스터(미도시)및 액정캐패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 박막트랜지스터는 게이트전극이 게이트라인(GL)에 연결되고, 소스전극이 데이터라인(DL)에 연결되며, 드레인전극이 화소전극에 연결된다. 상기 디스플레이구간에서, 박막트랜지스터는 게이트라인(GL)을 통해 제공된 게이트전압에 의해 턴온되고, 데이터라인(DL)을 통해 제공된 데이터전압을 화소전극에 전달한다. 액정캐패시터에서는 박막트랜지스터를 통해 화소전극에 제공된 데이터전압과 터치라인(TL)을 통해 터치블록에 제공된 공통전압(Vcom)이 전계를 이루며, 이에 따라 액정의 배열상태를 변화시켜 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 터치블록(TB)은 하나 이상의 화소(PX)에 대응되는 크기로 형성되며, 사각형태로 이루어질 수 있다. 일례로, 사각형의 제1 변과 이에 접하는 제2 변의 길이가 상이한 직사각형태로 이루어 질 수 있다. 그리고 32개의 화소(PX)에 대응하는 크기인 종래의 터치블록보다 큰 크기의 터치블록(TB)으로 형성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 터치표시패널(110)에 배치된 전체 터치블록(TB)의 개수를 절감할 수 있다. 이에 따라 각각의 터치블록(TB)을 터치구동부(160)와 전기적으로 연결시키는 터치라인(TL)의 개수도 절감 할 수 있다. 이로써, 종래의 터치표시패널보다 개구율이 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시패널에 대한 사용자의 터치를 예시한 도면이다.
여기서 상기 다수의 터치블록(TB)들은 지그재그형태로 배치될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 다수의 터치블록(TB)은 사용자의 손가락과 직접 접촉된 제1 터치블록(TB1), 상기 손가락과 가까이 위치한 제2 터치블록(TB22, TB21, TB23) 및 상기 손가락과 멀리 위치한 제3 터치블록(TB32, TB31, TB33)를 포함한다. 여기서, 제1 터치블록(TB1)과 인접된 제2 터치블록(TB21, TB22, TB23) 및 제3 터치블록(TB31, TB32, TB33)은 어긋나게 배치된다. 일례로, 제1 터치블록(TB1)에 수직방향으로 인접한 제2 터치블록(TB21, TB23) 및 제3 터치블록(TB31, TB33)은 어긋나게 배치된다. 또한, 기수행의 터치블록(TB)들은 동일 수직선 상에 배치되며, 우수행의 터치블록(TB)들은 상기 터치표시패널에서 상기 동일 수직선과 다른 수직선 상에 배치된다. 기수열의 터치블록(TB)들은 동일 수평선 상에 배치되며, 우수열의 터치블록(TB)들은 상기 터치표시패널에서 상기 동일 수평선과 다른 수평선 상에 배치된다. 즉, 상기 다수의 터치블록(TB)들은 기수행 또는 열의 터치블록(TB)들끼리 동일한 패턴으로 터치블록(TB)을 배치하며, 우수행 또는 열의 터치블록(TB)들끼리 동일한 패턴으로 터치블록(TB)을 배치할 수 있다. 이렇게 지그재그형태로 다수의 터치블록(TB)의 배열함으로써, 후술할 터치검출과정에 이용되는 터치블록(TB)의 수를 절감하여, 터치검출과정을 효과적으로 수행할 수 있도록 한다.
도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ라인에 따른 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 터치표시패널(110)은 게이트라인(GL)이 형성된 하판(111), 하판(111)상에 이격되어 배치되는 화소전극(112), 다수의 화소전극(112)에 대향하는 터치블록(TB), 터치블록(TB) 상에 형성된 액정(LC) 및 액정(LC)을 덮는 상판(113)으로 구성된다.
상기 구조에 따라, 본 발명의 터치표시장치(100)는 각종 캐패시턴스(Cf, CT, Cp, CG)가 발생한다. 즉, 터치블록(TB)과 인접터치블록(TB)간의 캐패시턴스(CT), 터치블록(TB)과 화소전극 간의 캐패시턴스(Cp), 터치블록(TB)과 게이트라인(GL) 간의 캐패시턴스(CG), 터치블록(TB)과 손가락 간의 캐패시턴스(Cf)이다. 이중 터치블록(TB)과 손가락 간의 캐패시턴스는 손가락과 터치블락의 접촉여부 및 거리에 따라, 그 캐패시턴스 값이 달라진다. 즉, 제1 터치블록(TB1)과 손가락 간의 캐패시턴스(Cf1), 제2 터치블록(TB21, TB22, TB23)과 손가락 간의 캐패시턴스(Cf2), 제3 터치블록(TB31, TB32, TB33)과 손가락 간의 캐패시턴스(Cf3)순으로 캐패시턴스가 크다. 이에 따라, 제1 터치블록(TB1)의 캐패시턴스, 제2 터치블록(TB21, TB22, TB23)의 캐패시턴스, 제3 터치블록(TB31, TB32, TB33)의 캐패시턴스 순으로 캐패스턴스가 크다. 상기 각 터치블록(TB)의 캐패시턴스 차이로 인해 후술할 터치전압(Vt) 및 센싱신호(SS)가 달라지게 되어, 이를 이용하여 터치를 검출하게 된다.
도 2를 참조하면, 타이밍제어부(120)는 외부시스템(미도시)으로부터 전송되는 타이밍신호(TS)를 인가 받아, 게이트제어신호(GCS), 데이터제어신호(DCS), 터치제어신호(TCS) 및 먹스제어신호(MCS)를 생성한다. 게이트제어신호(GCS)는 게이트구동부(130)로 출력되고, 데이터제어신호(DCS)는 데이터구동부(140)로 출력된다. 그리고, 터치제어신호(TCS)는 터치구동부(160)로 출력되고, 먹스제어신호(MCS)는 먹스구동부(150)로 출력된다.
여기서, 상기 타이밍신호(TS)는 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync), 데이터인에이블신호(DE) 및 클록신호(CLK)일 수 있다. 또한, 타이밍제어부(120)는 외부시스템에서 전송된 영상신호(VS)로부터 디지털형태의 영상데이터(RGB)를 생성하고, 이를 데이터구동부(140)로 출력한다.
게이트구동부(130)는 타이밍제어부(120)로부터 제공된 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 디스플레이구간에서 게이트라인(GL)을 통해 1 수평기간씩 순차적으로 게이트전압을 출력할 수 있다. 이에 따라, 각 게이트라인(GL)에 연결된 박막트랜지스터는 1 수평기간씩 턴온(turnon)한다. 여기서, 게이트구동부(130)는 다수의 게이트라인(GL)에 연결된 다수의 쉬프트레지스터(미도시)로 이루어질 수 있으며, 터치표시패널(110)내부에 실장되는 GIP(Gate In Panel)형태로 구성될 수 있다.
여기서, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트스타트펄스(GSP), 게이트쉬프트클록(GSC) 및 게이트출력인에이블 신호(GOE)를 포함한다. 게이트 스타트펄스(GSP)는 첫번째 게이트라인(GL)에 게이트전압을 출력하는 시기를 결정하는 신호로서 게이트구동부(130)의 쉬프트레지스터에 인가된다. 게이트 쉬프트클록(GSC)은 각 쉬프트레지스터에 공통으로 인가되며, 차기 쉬프트레지스터(미도시)를 인에이블하는 클록신호다. 게이트출력인에이블 신호(GOE)는 쉬프트레지스터의 출력을 제어한다.
데이터구동부(140)는 타이밍제어부(120)로부터 제공된 디지털형태의 영상데이터(RGB)를 데이터제어신호(DCS)에 따라, 아날로그 데이터전압으로 변환한다. 그리고, 데이터구동부(140)는 상기 아날로그 데이터전압을 디스플레이구간에서 데이터라인(DL)을 통해 각 화소(PX)의 화소전극에 인가한다.
또한, 상기 데이터제어신호(DCS)는 소스스타트펄스(SSP), 소스쉬프트클록(SSC) 및 소스출력인에이블 신호(SOE)를 포함한다. 소스스타트펄스(SSP)는 데이터구동부(140)의 영상데이터(RGB)의 샘플링 시작 타이밍을 결정한다. 소스쉬프트클록(SSC)은 데이터구동부(140)에서 데이터 샘플링동작을 제어하는 클록신호다. 소스 출력인에이블신호(SOE)는 데이터구동부(140)의 출력 제어한다.
터치구동부(160)는 타이밍제어부(120)로부터 제공된 터치제어신호(TCS)에 응답하여, 터치라인(TL) 및 먹스구동부(150)을 통해 각 터치블록(TB)에 공통전압(Vcom)을 출력할 수 있다. 보다 상세하게는, 터치구동부(160)는 디스플레이구간에서 직류파형의 공통전압(Vcom)을 각 터치블록(TB)에 출력한다. 이로써, 화소전극에 인가된 데이터전압과 공통전극인 터치블록(TB)에 인가된 공통전압(Vcom)으로 인한 전계를 통해 액정을 움직힌다. 또한 터치구동부(160)는 터치구간에서 센싱파형의 공통전압(Vcom)(이하 터치구동전압이라 명명한다.)을 각 터치블록(TB)에 출력한다. 이로써, 터치전극인 터치블록(TB)에 터치전압(Vt)이 충전되게 된다.
또한, 터치구동부(160)는 타이밍제어부(120)로부터 제공된 터치제어신호(TCS)에 따라 터치구간에서 각 터치블록(TB)의 터치전압(Vt)을 제공받아, 이를 검출신호(SS)로 변환할 수 있다. 상기 검출신호(SS)는 MCU(170)에 출력되어, 터치좌표를 생성할 수 있게 한다. 여기서, 상기 터치전압(Vt)은 사용자의 터치유무에 따른 터치블록(TB)의 캐패시턴스 변화로 인해 터치블록(TB)마다 상이할 수 있으며, 이러한 터치전압(Vt)의 차이를 이용하여 터치를 검출한다.
먹스구동부(150)는 타이밍제어부(120)로부터 제공된 먹스제어신호(MCS)에 따라 터치구간에서 터치구동부(160)로부터 제공된 터치구동전압을 다수의 터치라인(TL)을 통해 터치블록(TB)으로 출력할 수 있다. 또한, 먹스구동부(150)는 먹스제어신호(MCS)에 따라 터치구간에서 다수의 터치라인(TL) 각각을 통해 제공된 터치전압(Vt)을 터치구동부(160)로 출력할 수 있다.
상기 먹스구동부(150)는 다수의 멀티플렉서(미도시)로 구성될 수 있다. 그리고, 먹스구동부(150)는 터치라인(TL)과 터치구동부(160) 사이에서, 터치구동부(160)의 하나의 출력채널에 두개 이상의 터치라인(TL)을 연결하여, 터치구동부(160)의 출력채널의 수를 감소시킬 수 있다.
MCU(170)는 터치구동부(160)로부터 전송된 상기 다수의 검출신호(SS)를 비교하여, 터치좌표를 생성한다. 보다 상세하게는, 상기 터치구동부(160)로부터 전송된 상기 다수의 검출신호(SS)들은 적어도 4개 이상의 검출신호(SS)로 구성될 수 있다. 사용자의 터치유무에 따라 터치블록(TB)에 인가된 터치전압(Vt)이 상이하므로, 각각의 검출신호(SS)들은 서로 다른 신호의 폭을 가지게 된다. 이러한 다수의 검출신호(SS)의 폭을 비교하여, 최종적으로 터치좌표를 생성하게 된다. 자세한 검출신호(SS) 비교과정은 후술한다.
이하, 상기 구성으로 구성되는 터치표시패널(110)의 구동방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 구동방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(100)의 구동방법은 터치전압 인가단계(S100), 검출신호(SS) 생성단계(S200), 제1 터치블록(TB1) 선택단계(S300) 및 터치좌표 생성단계(S400)를 포함한다.
터치구동전압 인가단계(S100)는 터치구동부(160)가 터치구간에서 터치표시패널(110)에 배치된 다수의 터치블록(TB)에 터치구동전압을 터치라인(TL)을 통해 인가하는 단계이다. 상기 인가되는 터치구동전압은 터치블록(TB)의 수만큼의 주기를 가지게 된다. 본 발명에 따른 터치블록(TB)은 전술한 바와 같이, 종래의 터치블록보다 큰 크기의 터치블록(TB)으로 형성되므로, 터치블록(TB)의 수는 터치블록(TB)의 크기에 반비례하여 감소되게 된다. 따라서, 감소된 터치블록(TB)개수만큼 터치구동전압의 파형주기가 적어지게 되고, 이는 터치구간의 감소로 이어진다. 이에 따라, 일정한 시간인 1프레임동안에 디스플레이 구간은 길어지게 되어, 데이터전압의 충전시간을 충분히 확보할 수 있다.
검출신호(SS) 생성단계(S200)는 터치표시패널(110)의 다수의 터치블록(TB)에 인가된 터치구동전압에 의해, 터치블록(TB)의 캐패시턴스에 따라 터치전압(Vt)이 충전된 후, 데이터구동부(140)에서 상기 터치전압(Vt)과 기준전압(Vref)을 비교하여 다수의 검출신호(SS)를 생성하는 단계이다.
전술한 터치블록(TB)의 캐패시턴스 차이로 인해, 터치표시패널(110)의 각 터치블록(TB)에 같은 터치구동전압이 인가되더라도, 각 터치블록(TB)에 충전되는 터치전압(Vt)이 차이가 발생한다. 즉, 제1 터치블록(TB1)에 충전된 제1 터치전압(Vt1), 제2 터치블록(TB21, TB22, TB23)에 충전된 제2 터치전압(Vt2), 제3 터치블록(TB31, TB32, TB33)에 충전된 제3 터치전압(Vt3) 순으로, 전압이 낮다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 동작을 나타내는 신호 파형도이다.
이어서, 상기 데이터구동부(140)는 상기 다수의 터치전압(Vt)과 기준전압(Vref)을 비교하여, 다수의 검출신호(SS)를 생성한다. 보다 상세하게는, 상기 다수의 터치전압(Vt)이 기준전압(Vref)보다 낮으면 하이레벨의 검출신호(SS)를 출력하고, 상기 다수의 터치전압(Vt)이 기준전압(Vref)보다 높으면 로우레벨의 검출신호(SS)를 출력한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 터치전압(Vt)이 낮을수록 검출신호(SS)의 폭이 넓고, 상기 터치전압(Vt)이 낮을수록 검출신호(SS)의 폭이 넓다. 따라서 제1 터치전압(Vt1)이 변환된 제1 검출신호(SS1), 제2 터치전압(Vt2)이 변환된 제2 검출신호(SS2), 제3 터치전압(Vt3)이 변환된 제3 검출신호(SS3), 제4 터치전압(Vt4)이 변환된 제4 검출신호(SS4) 순으로, 검출신호(SS)의 폭이 넓게 생성된다. 여기서, 제4 터치전압(Vt4)은 사용자의 터치에 대한 영향을 받지 않은 터치블록(TB)의 터치전압(Vt)을 말한다. 이렇게 생성된 다수의 검출신호(SS)를 비교하여, 터치좌표를 생성하기 위해, 상기 다수의 검출신호(SS)를 MCU(170)로 출력한다.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 제1 터치블록 선택단계를 설명하기 위한 도면이다.
제1 터치블록 선택단계(S300)는 검출신호(SS) 추출단계, 제1 터치블록(TB1)을 포함하는 행 또는 열 선택단계 및 제1 터치블록(TB1) 선택단계를 포함한다.
검출신호(SS) 추출단계는 MCU(170)에서 상기 터치구동부(160)로부터 제공된 다수의 검출신호(SS) 중에서, 검출신호(SS)의 폭이 기준시간(Tref) 이상인 선택검출신호(SS1, SS2, SS3)를 추출하는 단계이다. 여기서 기준시간(Tref)이란 상기 제4 검출신호(SS4)의 폭에 해당하는 시간을 말한다. 상기 검출신호(SS) 추출단계를 통해, 검출신호(SS)의 폭이 기준시간(Tref) 이상인 제1 검출신호(SS1), 제2 검출신호(SS2) 및 제3 검출신호(SS3)가 추출된다.
터치블록(TB)의 행 또는 열 선택단계는 상기 다수의 선택검출신호(SS1, SS2, SS3)의 폭을 비교하여, 사용자에 의해 접촉된 제1 터치블록(TB1)을 포함하는 행 또는 열을 선택하는 단계이다. 즉, 도 8a를 참조하면, 제1 행의 터치블록(TB21, TB31)의 검출신호(SS)의 폭, 제2 행의 터치블록(TB32, TB1, TB22)의 검출신호(SS)의 폭 및 제3 행의 터치블록(TB23, TB33)의 검출신호(SS)의 폭의 길이를 비교하여, 폭의 길이가 가장 긴 터치블록(TB)의 행을 선택하게 된다. 상기 선택검출신호(SS1, SS2, SS3)의 폭의 길이를 비교하는 과정에서, 상기 선택검출신호(SS1, SS2, SS3)를 각 행의 검출신호(SS)의 평균 폭으로 비교할 수 있다. 본 단계를 통해, 접촉점(A)이 위치된 제2 행이 선택된다.
이어서, 제1 터치블록(TB1) 선택단계는 상기 선택된 제1 터치블록(TB1)을 포함하는 행 또는 열에서, 상기 선택검출신호(SS1, SS2, SS3)를 비교하여, 제1 터치블록(TB1)을 선택하는 단계이다. 즉, 도 8b를 참조하면, 제2 행의 터치블록(TB32, TB1, TB22)의 검출신호(SS)의 폭을 비교하여, 검출신호(SS)의 폭의 길이가 가장 긴 터치블록(TB)을 선택하게 된다. 본 단계를 통해, 접촉점(A)이 위치된 제1 터치블록(TB1)이 선택된다.
도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 터치좌표 생성단계를 설명하기 위한 도면이다.
마지막으로, 터치좌표 생성단계(S400)는 검출신호 선택단계 및 터치좌표 생성단계를 포함한다.
검출신호 선택단계는 상기 제1 터치블록(TB1)에 인접된 다수의 터치블록(TB)의 검출신호(SS2, SS3)의 폭을 비교하여, 폭의 길이가 가장 긴 검출신호를 선택하는 단계이다. 즉, 도 8c를 참조하면, 상기 제2 행의 제2 터치블록(TB22) 및 제2 행의 제3 터치블록(TB32)의 검출신호(SS2, SS3)의 폭을 비교하여, 폭의 길이가 긴 제2 터치블록(TB22)의 검출신호(SS2)를 선택하게 된다.
이어서 터치좌표 생성단계는 상기 선택된 검출신호(SS2)에 대응하는 터치블록 즉, 제2 터치블록(TB2)에 인접된 제1 터치블록(TB1)의 내부영역을 터치영역으로 판단하여 터치좌표를 생성한다.
일례로, 도 8c를 참조하면, 제1 터치블록(TB1)의 내부영역은 좌측영역(TB1a) 및 우측영역(TB1b)로 나뉠 수 있다. 상기 선택된 검출신호(SS2)에 대응 하는 제2 행의 제2 터치블록(TB22)에 인접된 제1 터치블록(TB1)의 우측영역을 선택하게 되고, 상기 영역에 해당하는 터치좌표를 생성한다. 본 단계를 통해 접촉점(A)이 위치된 제1 터치블록(TB1)의 우측영역에 해당하는 좌표가 생성되게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(100)의 구동방법은 본 발명에 따른 터치표시장치(100)의 터치블록(TB)이 종래의 터치표시장치(100)의 터치블록의 크기보다 크게 되어 터치감도가 감소되는 것을 방지 할 수 있다. 즉, 하나의 터치블록(TB)에서 하나의 터치좌표가 생성되는 종래의 구동방법과는 달리, 하나의 터치블록(TB)에서 다수의 터치좌표를 생성하여 터치감도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(100) 및 이의 구동방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 9a 및 도 9b는 종래의 터치표시장치에 인가되는 공통전압 및 본 발명의 실시예에 따른 공통전압의 파형을 나타내는 도면이다.
첫째, 시간적인 효과로서, 충분한 데이터전압 충전시간 확보로 인해, 정확한 계조를 구현할 수 있다. 보다 상세하게는, 종래의 터치블록보다 큰 크기의 터치블록(TB)으로 형성되므로, 터치블록(TB)의 수는 터치블록(TB)의 크기에 반비례하여 감소되게 된다. 따라서, 감소된 터치블록(TB)개수만큼 터치구동전압의 파형주기가 적어지게 되고, 이는 터치구간의 감소로 이어진다. 이에 따라, 일정한 시간인 1프레임동안에 디스플레이 구간은 길어지게 되어, 데이터전압의 충전시간을 충분히 확보할 수 있다.
즉, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 종래의 터치표시장치에 인가되는 공통전압(Vcom)은 T시간만큼의 터치구간을 가지게 되는 반면, 본 발명에 따른 공통전압(Vcom)은 T/2시간만큼의 터치구간을 가지게 된다. 1프레임은 일정하므로, 종래의 터치표시패널의 디스플레이구간보다 본 발명에 따른 터치표시패널(110)의 디스플레이구간이 T/2시간만큼 길게 된다. 일례로, 86인치 UHD 패널기준으로, 1프레임은 16.7ms이고, 종래의 터치표시패널의 디스플레이구간은 10.7ms, 종래의 터치표시패널의 터치구간은 6ms이다. 이와 대비하여, 본 발명에 따른 터치표시패널(110)의 디스플레이 구간은 13.7ms, 터치구간은 3ms이다. 따라서 종래 터치표시패널에 비해 본 발명의 터치표시패널(110)은 3ms의 추가적인 디스플레이구간을 확보하여, 데이터전압이 각 화소(PX)에 충분히 인가되게 하여, 정확한 계조를 구현할 수 있게 한다.
둘째, 구조적인 효과로서, 터치라인(TL) 감소로 인해 개구율이 확보된다. 보다 상세하게는, 터치블록(TB)의 크기가 종래의 터치블록 크기에 비해 증가함으로 인해, 터치표시패널(110)에 배치된 전체 터치블록(TB)의 개수를 절감할 수 있다. 이에 따라 각각의 터치블록(TB)을 터치구동부(160)와 전기적으로 연결시키는 터치라인(TL)의 개수도 절감 할 수 있다. 이로써, 종래의 터치표시패널보다 개구율이 향상될 수 있다.
또한 부가적인 효과로서, 터치라인(TL)의 감소 및 이에 따른 터치구동부(160)의 간소화로 인해, 터치표시장치 제작공정의 간소화 및 비용절감을 도모할 수 있다.
전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
100: 터치표시장치 110: 터치표시패널
120: 타이밍제어부 130: 게이트구동부
140: 데이터구동부 150: 먹스구동부
160: 터치구동부 170: MCU

Claims (11)

  1. 다수의 터치블록을 포함하는 터치표시패널; 및
    상기 다수의 터치블록과 터치라인을 통해 연결된 터치구동부를 포함하고,
    상기 다수의 터치블록은 제1 터치블록 및 상기 제1 터치블록에 어긋나게 인접된 터치블록을 포함하고,
    상기 각각의 터치라인은, 상기 다수의 터치블록 중 적어도 하나 이상과 중첩하고,
    상기 터치구동부는, 상기 다수의 터치블록에 제공된 다수의 검출신호 중에서 선택검출신호를 비교하여 터치 블록을 선택하고, 상기 선택된 터치 블록 내에서의 영역을 구분하여 구분된 영역 중 하나의 영역의 좌표를 터치 위치로 인식하는 터치표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터치블록 중
    기수행의 터치블록들은 상기 터치표시패널에서 제1 수직선 상에 배치되며,
    우수행의 터치블록들은 상기 터치표시패널에서 상기 제1 수직선과 다른 수직선 상에 배치되는 터치표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터치블록 중
    기수열의 터치블록들은 상기 터치표시패널에서 제1 수평선 상에 배치되며,
    우수열의 터치블록들은 상기 터치표시패널에서 상기 제1 수평선과 다른 수평선 상에 배치되는 터치표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    터치제어신호를 생성하는 타이밍제어부를 더 포함하고;
    상기 터치구동부는,
    상기 터치제어신호에 응답하여, 터치구동전압을 상기 터치라인을 통해 상기 다수의 터치블록에 출력하고
    상기 다수의 터치블록으로부터 터치전압을 제공받아, 다수의 검출신호를 생성하는 터치표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 터치구동부로부터 제공된 상기 다수의 검출신호를 이용하여, 터치좌표를 생성하는 MCU를 더 포함하는 터치표시장치; 및
    상기 다수의 터치블록으로부터 상기 터치라인을 통해 제공된 상기 터치전압을 상기 터치구동부에 출력하는 먹스구동부를 더 포함하는 터치표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터치블록은 사각형태로 이루어진 터치표시장치.
  7. 터치표시패널에 배치된 다수의 터치블록에 각각의 터치라인을 통해 터치구동전압을 인가하는 단계;
    상기 다수의 터치블록으로부터 터치전압을 제공받아 다수의 검출신호를 생성하는 단계;
    상기 다수의 검출신호를 제공받아 제1 터치블록을 선택하는 단계; 및
    상기 제1 터치블록 내부의 터치영역을 판단하여 터치좌표를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 다수의 터치블록은 지그재그 형태로 배치되며,
    상기 각각의 터치라인은, 상기 다수의 터치블록 중 적어도 하나 이상과 중첩하고,
    상기 제1 터치블록을 선택하는 단계는 상기 다수의 검출신호 중에서 선택검출신호를 비교하여 상기 제1 터치 블록을 선택하고,
    상기 터치좌표를 생성하는 단계는 상기 선택된 제1 터치블록 내에서의 영역을 구분하고 구분된 영역 중 하나의 영역을 상기 터치영역으로 판단하여, 상기 하나의 영역에 대해 생성된 상기 터치좌표를 터치 위치로 인식하는, 터치표시장치의 구동방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다수의 검출신호는 넷 이상의 검출신호로 구성되는 터치표시장치의 구동방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 터치블록을 선택하는 단계는,
    상기 다수의 검출신호 중 신호의 폭이 기준시간 이상인 다수의 선택검출신호를 추출하는 단계;
    상기 다수의 선택검출신호의 폭을 비교하여, 상기 제1 터치블록을 포함하는 열을 선택하는 단계;
    상기 제1 터치블록을 포함하는 열에서, 상기 다수의 선택검출신호의 폭을 비교하여, 상기 다수의 터치블록 중 상기 제1 터치블록을 선택하는 단계를 포함하는 터치표시장치의 구동방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 터치블록을 선택하는 단계는,
    상기 다수의 검출신호 중 신호의 폭이 기준시간 이상인 다수의 선택검출신호를 추출하는 단계;
    상기 다수의 선택검출신호의 폭을 비교하여, 상기 제1 터치블록을 포함하는 행을 선택하는 단계;
    상기 제1 터치블록을 포함하는 행에서, 상기 다수의 선택검출신호의 폭을 비교하여, 상기 다수의 터치블록 중 상기 제1 터치블록을 선택하는 단계를 포함하는 터치표시장치의 구동방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 터치좌표를 생성하는 단계는,
    상기 제1 터치블록에 인접된 상기 다수의 터치블록에서, 상기 다수의 검출신호의 폭을 비교하여, 폭의 길이가 가장 긴 검출신호를 선택하는 단계;
    상기 제1 터치블록 내부에서 상기 선택된 검출신호에 대응하는 터치블록에 인접된 터치영역을 판단하여 상기 터치좌표를 생성하는 단계를 포함하는 터치표시장치의 구동방법.
KR1020160045745A 2016-04-14 2016-04-14 터치표시장치 및 이의 구동방법 KR102547506B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160045745A KR102547506B1 (ko) 2016-04-14 2016-04-14 터치표시장치 및 이의 구동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160045745A KR102547506B1 (ko) 2016-04-14 2016-04-14 터치표시장치 및 이의 구동방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170117824A KR20170117824A (ko) 2017-10-24
KR102547506B1 true KR102547506B1 (ko) 2023-06-23

Family

ID=60299611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160045745A KR102547506B1 (ko) 2016-04-14 2016-04-14 터치표시장치 및 이의 구동방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102547506B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101966861B1 (ko) * 2012-07-23 2019-04-09 삼성디스플레이 주식회사 터치스크린 패널, 이를 갖는 터치 센싱 장치 및 이의 구동 방법
KR101920767B1 (ko) * 2012-08-16 2018-11-22 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 갖는 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101464172B1 (ko) * 2012-09-27 2014-11-21 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170117824A (ko) 2017-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101602199B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
KR101404960B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
KR102270988B1 (ko) 터치표시장치 및 그 구동방법
KR101480315B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
KR101480314B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
KR101570455B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
US9865219B2 (en) Liquid crystal display device with an integrated touch panel and method of driving the same
KR102350727B1 (ko) 지문 센서를 구비한 터치 스크린 표시장치
KR101455314B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치
US10635208B2 (en) Display panel having built-in touchscreen and touch display device including the same
KR101434453B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
KR102020282B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
US10203800B2 (en) Display device with touch detection function
US20190155431A1 (en) Display device with built-in touch sensors
KR102276866B1 (ko) 게이트 구동회로와 이를 포함하는 터치 스크린 일체형 표시장치
KR20160094541A (ko) 표시장치 및 그 구동방법
KR20200029834A (ko) 터치 디스플레이 패널, 터치 디스플레이 장치
KR102420490B1 (ko) 표시 장치와 그 구동방법
KR101798098B1 (ko) 표시장치 및 그 구동방법
US10241608B2 (en) Display device and driving method for display device using the same
KR102547506B1 (ko) 터치표시장치 및 이의 구동방법
KR102556404B1 (ko) 터치표시장치
KR102591948B1 (ko) 터치표시장치
KR102198495B1 (ko) 터치스크린 일체형 표시장치
KR101688428B1 (ko) 디스플레이 드라이버 ic, 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant