KR102555832B1 - 터치 표시 장치 - Google Patents

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KR102555832B1
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Abstract

본 발명의 실시예들은 손가락에 의한 터치 입력 또는 펜에 의한 터치 입력을 정확히 구분하고, 터치 센싱 시간을 획기적으로 줄일 수 있으며, 소비 전력 저감 구동이 가능한 터치 표시장치를 제공한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 터치 센싱으로 인한 표시 패널의 영상 표시 시간에 제약이 없고, 표시 패널 내부의 데이터 라인 또는 게이트 라인 등과 같은 전극 등에 의한 기생 커패시턴스로 인한 터치 성능에 저하 없이 터치 입력을 센싱 할 수 있는 터치 표시장치를 제공한다.

Description

터치 표시 장치{TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 출원은 터치 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device), 퀀텀닷 디스플레이(Quantum Dot Display), 마이크로 LED (Micro LED) 등과 같은 여러 가지 표시 장치가 활용되고 있다.
이러한 표시 장치 중에는 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식을 벗어나, 사용자가 손쉽게 정보 또는 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식의 터치 표시 장치가 있다.
이러한 터치 표시 장치가 터치 기반의 입력 방식을 제공하기 위해서는, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치 좌표(터치 위치)를 정확하게 검출할 수 있어야 한다.
이를 위해, 터치 패널(터치스크린 패널)에 터치 센서(Touch Sensor)로서 배치된 다수의 터치 전극을 통해 터치 전극 간의 커패시턴스 또는 터치 전극과 손가락 등의 포인터 간의 커패시턴스의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 커패시턴스 터치 방식이 많이 채용되고 있다.
이러한 커패시턴스 터치 방식의 터치 장치는 터치 유무를 판단하기 위해서, 다수의 터치 전극을 센싱 해야 하고, 이를 위해서, 터치 구동 신호를 다수의 터치 전극들에 인가하여야 한다.
한편, 터치 표시 장치의 제작 편리성 향상 및 사이즈 축소 등을 위하여, 터치 전극들을 표시 장치에 내장하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다.
또한, 손가락 등 이외에도, 정교한 터치 입력을 요구하는 장치에서는 펜과 같은 도구 등을 이용하여 터치 입력을 하고 있는데, 서로 다른 구조적, 물리적 특성 때문에 손가락의 터치 입력과 펜과 같은 도구 등의 터치 입력을 동시에 인식하는데 기술적으로 상당한 어려움이 있다.
본 발명은 손가락에 의한 터치 입력 또는 펜에 의한 터치 입력을 정확히 구분하고, 터치 센싱 시간을 획기적으로 줄일 수 있으며, 디스플레이 표시와 터치 센싱을 동시에 수행하며, 소비 전력 저감 구동이 가능한 터치 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들 및 다수의 터치 라인들이 배치된 표시 패널; 및 다수의 터치 전극들과 손가락과의 커패시턴스 변화를 검출하거나, 다수의 터치 전극들과 펜과의 커패시턴스 변화를 검출하는 터치 구동 회로를 포함하고, 표시 패널은 펜 탐색 모드 및 로컬 스캔 모드로 구분되어 구동되고, 표시 패널의 펜 탐색 모드 및 로컬 스캔 모드는 각각 복수의 영상 표시 구간과 복수의 블랭크 구간을 포함하고, 표시 패널의 펜 탐색 모드의 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 터치 구동 회로는 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나 이상의 터치 전극으로 펜 통신 정보 신호를 출력하고, 복수의 영상 표시 구간 중 적어도 하나 이상의 영상 표시 구간 동안, 펜 통신 정보 신호에 응답하여 출력된 펜 출력 신호를 센싱하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드의 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간 동안, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들로 펜 통신 정보 신호가 인가되는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드의 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간의 횟수는 펜 통신 정보 신호를 출력하지 않는 블랭크 구간의 횟수 보다 더 적은 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드의 펜 통신 정보 신호를 출력하지 않는 블랭크 구간이 반복되는 주기는 일정하지 않은 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드의 펜 통신 정보 신호를 출력하지 않는 블랭크 구간 이후에 바로 이어지는 영상 표시 구간에는 펜 출력 신호를 센싱하지 않는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드의 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간 이후에 바로 이어지는 영상 표시 구간 동안, 터치 구동 회로는 하나 이상의 터치 전극으로 펜 동기신호를 출력하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드의 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간 이후에 바로 이어지는 영상 표시 구간 동안, 터치 구동 회로는 펜 출력 신호를 센싱하기 위해 하나 이상의 터치 전극으로 미리 정해진 DC 전압을 인가하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드 또는 표시 패널의 로컬 스캔 모드의 영상 표시 구간은 펜에 의한 터치를 센싱하기 위한 구간과 손가락에 의한 터치를 센싱하기 위한 구간이 시간적으로 분리된 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드에서 펜 출력 신호가 검출되면, 표시 패널의 영상 표시 영역 중 펜 출력 신호가 검출된 영역을 집중적으로 센싱하는 로컬 스캔 모드로 변경되는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드에서 펜 출력 신호를 센싱하는 횟수는 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 펜 출력 신호를 센싱하는 횟수보다 적은 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드 동안, 터치 구동 회로는 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 표시 패널의 표시 영역 중 적어도 일부 영역에 대응되는 터치 전극들로 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 펜 통신 정보 신호를 출력하는 표시 패널의 적어도 일부 영역은 펜 통신 정보 신호가 동시에 출력되는 복수의 터치 전극들을 포함하는 터치 그룹에 해당하는 영역인 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 펜 통신 정보 신호를 출력하는 표시 패널의 일부 영역은 복수의 블랭크 구간마다 순차적으로 변경되는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 복수의 블랭크 구간 중 제 1 블랭크 구간의 펜 통신 정보 신호를 출력하는 표시 패널의 일부 영역은 복수의 블랭크 구간 중 제 2 블랭크 구간의 펜 통신 정보 신호를 출력하는 표시 패널의 일부 영역보다 넓은 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 복수의 블랭크 구간 중 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간 이후에 바로 이어지는 영상 표시 구간 동안, 터치 구동 회로는 펜 출력 신호를 센싱하기 위해 펜 통신 정보 신호를 출력하는 표시 패널의 일부 영역에 해당하는 터치 전극들로 미리 정해진 DC 전압을 인가하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 펜 탐색 모드에서 펜 출력 신호가 검출되면, 표시 패널의 영상 표시 영역 중 펜 출력 신호가 검출된 영역을 집중적으로 센싱하는 표시 패널의 로컬 스캔 모드로 변경되는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 표시 패널의 영상 표시 영역에 해당하는 모든 터치 전극들로 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 펜 출력 신호가 검출된 영역 또는 펜 출력 신호가 예상되는 영역으로 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 펜 출력 신호가 검출된 영역 및 그 주변 영역으로 펜 통신 정보 신호를 출력하거나, 펜 출력 신호가 예상되는 영역 및 그 주변 영역으로 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 터치 파워부; 및 다수의 터치 라인들과 터치 파워부를 전기적으로 연결하는 적어도 하나 이상의 제어 스위치부;를 더욱 포함하고, 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 제어 스위치부를 제어하여, 다수의 터치 전극들 중 복수의 터치 전극들을 포함하는 제 1 터치 그룹으로 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 펜 출력 신호가 지속적으로 검출되고, 손가락에 의한 터치 신호가 검출되는 경우, 표시 패널은 로컬 스캔 모드를 유지하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 손가락에 의한 터치 입력 및 펜에 의한 터치 입력에 대한 센싱 이후 터치 입력을 판단하는 시간을 줄이고, 상황에 따라 필요한 터치 영역을 먼저 센싱하는 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 구동 소비전력이 저감된 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 펜 센싱 감도가 향상된 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 손가락에 의한 터치 입력 및 펜에 의한 터치 입력에 대한 구분을 명확히 하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 손가락에 의한 터치 입력 및 펜에 의한 터치 입력에 대한 센싱 진행 시, 주변 전극 또는 라인들로부터 발생되는 기생 커패시턴스의 영향이 저감되는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 영상 표시와 손가락에 의한 터치 입력 또는 펜에 의한 터치 입력 센싱을 동시에 진행하여 영상 표시 시간을 늘려주는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 표시 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 전극들을 포함하는 터치 표시 장치의 개략적인 도면이다.
도 5는 도 4의 A영역을 확대하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4의 B영역을 확대하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 멀티플렉서 내외부 구조 및 터치 센서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8a는 본 발명의 실시예들에 따른 제 1 센싱 기간 동안 인접 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8b는 본 발명의 실시예들에 따른 제 1 센싱 기간 동안 인접 터치 전극들에 대한 차동 센싱 도표를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9a는 본 발명의 실시예들에 따른 제 2 센싱 기간 동안 인접 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 제 2 센싱 기간 동안 인접 터치 전극들에 대한 차동 센싱 도표를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10a는 본 발명의 실시예들에 따른 제 1 센싱 기간 동안 원거리 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10b는 본 발명의 실시예들에 따른 제 1 센싱 기간 동안 원거리 터치 전극들에 대한 차동 센싱 도표를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11a는 본 발명의 실시예들에 따른 제 2 센싱 기간 동안 원거리 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11b는 본 발명의 실시예들에 따른 제 2 센싱 기간 동안 원거리 터치 전극들에 대한 차동 센싱 도표를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 펜 탐색 모드 및 로컬 스캔 모드의 순환을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 펜 탐색 모드에서, 타임 프레임에 따른 타임 슬롯을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 로컬 스캔 모드에서, 타임 프레임에 따른 타임 슬롯을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 펜 탐색 모드 또는 로컬 스캔 모드에서, 타임 슬롯에 따른 펜 출력 신호, 터치 그룹별 출력 신호, 데이터라인 출력 신호 및 게이트라인 출력 신호를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 펜 탐색 모드에서, 타임 슬롯에 따른 펜 통신 정보 신호의 출력 타이밍을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 펜 탐색 모드에서, 타임 슬롯에 따른 터치 그룹별 펜 통신 정보 신호의 출력 타이밍을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 로컬 스캔 모드에서, 타임 슬롯에 따른 터치 그룹별 펜 통신 정보 신호의 출력 타이밍을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 그룹 및 제어 스위치를 포함하는 터치 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 제 1펜팁 및 제 2펜팁을 포함하는 펜을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 출원의 일부 예들을 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. 또한, 어떤 구성 요소의 "상부" 또는 "하부",에 다른 구성 요소가 위치하는 경우, 이는 각 구성 요소간에 직접 접촉하면서 위치하는 경우를 이야기 할 수도 있지만, 각 구성 요소가 직접 접촉하지 않으면서 위치할 수 있다는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략될 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "구비한다", "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수로 해석될 수 있다. 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 예들에 따른 터치 표시 장치는 다양한 방식의 디스플레이 장치로 구현이 가능하다. 예를 들어, '액정표시장치' 또는 '유기발광표시장치' 또는 '전계발광표시장치' 또는 '플라즈마표시장치' 또는 '퀀텀닷 표시장치' 또는 '마이크로 LED'등 다양한 방식의 디스플레이 장치에 본 출원의 예들에 해당하는 범위의 터치 제어 회로 및 터치 센서를 구비하여 구현이 가능하다. 이하 설명에서는 '액정표시장치'에 적용되는 구체적인 예들을 중심으로 설명하기로 한다.
또한, 본 출원의 예들은 다양한 방식의 터치 방식의 디스플레이 장치에서 구현이 가능하다. 예를 들어, 커패시턴스 변화를 센싱하는 정전용량 방식의 터치 표시장치나 및 저항막 방식이 터치 표시장치에서도 구현이 가능하다. 즉, 터치 구동 신호를 이용하여 터치 유무 및 터치 위치를 판단하는 방식의 터치 표시장치면 어떠한 방식도 적용이 가능할 것이다. 이하, 설명에서는 정전용량 방식의 터치 표시 장치에서 적용되는 구체적인 예들을 중심으로 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 표시 장치(100)의 개략적인 도면이다. 일반적인 표시 장치(100)는 표시 패널(10), 데이터 구동 회로(20), 게이트 구동 회로(30), 타이밍 제어 회로(40)를 포함할 수 있다.
도1에 도시하지는 않았지만, 일반적인 표시 장치(100)는 다수의 데이터 라인, 다수의 게이트 라인 및 다수의 서브 픽셀 등을 포함할 수 있다.
또한, 일반적인 표시 장치(100)는 영상 표시 기능을 제공하기 위하여, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 표시 패널(10)에 배치되고, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브 픽셀들이 표시 패널(10)에 배치될 수 있다. 다수의 데이터 라인들은 상기 데이터 구동 회로(20)에 의해 제어되고, 다수의 게이트 라인들은 상기 게이트 구동 회로(30)에 의해 제어되고, 데이터 구동 회로(20) 및 게이트 구동 회로(30)는 타이밍 제어 회로(40)에 의해 제어 된다.
또한, 일반적인 표시 장치(100)의 표시 패널(10) 내부에는 다수의 서브픽셀이 배치되고, 다수의 서브 픽셀은 다수의 데이터 라인으로부터 픽셀 전압을 인가 받아서, 상대 전극인 공통 전극과 전계를 형성하여 영상이 표시될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 표시 패널(DP), 게이트 구동부(GD), 터치 구동부(STIC), 타이밍 제어부(TCON), 터치 제어부(TCU), 터치 파워부(TPIC) 및 패널 파워부(PMIC) 등을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 표시 패널(DP)은 영상을 표시 하기 위한 액티브 영역(A/A)과 및 영상이 표시되지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 또한, 표시 패널(DP)은 복수의 데이터 라인(DL) 및 복수의 게이트 라인(GL)을 포함하고, 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)으로 정의되거나 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)사이에 배치되는 픽셀 영역(PXA)을 포함한다.
터치 구동부(STIC)는 터치 구동 및 센싱을 위한 회로부가 내장되어 있다. 또한, 터치 구동부(STIC)는 표시 패널(DP)에 영상 표시를 위한 데이터 라인(DL)들을 제어하기 위한 데이터 구동 회로부가 함께 내장되어 있을 수 있다. 이때, 터치 구동부(STIC)는 도 2에 나타난 것처럼, 표시 패널(DP)의 구동 영역(PD)에 배치될 수 있다. 이렇게 배치되는 경우, 터치 구동부(STIC)는 칩 온 글라스(COG) 타입으로 형성된다.
게이트 구동부(GD)는 표시 패널(DP)에 배치되는 게이트 라인(GL)과 연결된다. 또한, 게이트 구동부(GD)는 표시 패널(DP)의 영상 표시를 위한 데이터 라인(DL)들이 픽셀영역(PXA)으로 데이터 전압이 인가되도록 제어하는 구동 트랜지스터(TFT, Thin Film transistor)의 턴-온 및 턴-오프를 제어한다. 게이트 구동부(GD)는 표시 패널(DP) 내부에 배치되는 게이트 인 패널(GIP, Gate in Panel) 타입으로 구현할 수도 있고, 별도의 필름 타입의 회로로(예를 들면, 칩 온 필름(COF)) 구성되어 표시 패널(DP)과 연결될 수 있다.
패널 파워부(PMIC)는 표시 패널(DP)의 구동에 필요로 하는 전원 또는 전압들을 생성하여 표시 패널(DP)로 인가할 수 있다. 또한, 패널 파워부(PMIC)는 터치 파워부(TPIC)가 필요로 하는 전원을 생성하여 공급할 수 있다.
터치 파워부(TPIC)는 터치 구동부(STIC)에 필요한 전원 또는 전압들을 생성하여 터치 구동부(STIC)로 전달할 수 있다. 또한, 터치 파워부(TPIC)는 터치 구동 및 터치 센싱에 필요한 전원 또는 전압들을 생성하고, 이를 터치 구동부(STIC) 또는 게이트 구동부(GD) 또는 표시 패널(DP)로 전달한다.
터치 제어부(TCU)는 터치 파워부(TPIC)를 제어하여 터치 구동부(STIC)에 필요한 전원 또는 전압을 터치 구동부(STIC)로 입력되도록 한다. 또한, 터치 제어부(TCU)는 터치 구동부(STIC)를 제어하여 표시 패널(DP)에 입력된 터치를 센싱하도록 한다. 또한, 터치 제어부(TCU)는 터치 구동부(STIC) 통해 센싱된 터치 로 데이터(Touch Raw Data)를 연산하여 터치 좌표를 산출해 낸다.
터치 제어부(TCU)는 터치 파워부(TPIC)를 제어하여 터치 구동부(STIC)에 필요한 전원 또는 전압을 터치 구동부(STIC)로 입력되도록 한다. 또한, 터치 제어부(TCU)는 터치 구동부(STIC)를 제어하여 표시 패널(DP)에 입력된 터치를 센싱하도록 한다.
이때, 터치 제어부(TCU)는 터치 구동에 필요한 터치 소스 신호를 생성하여 터치 파워부(TPIC)에 출력할 수 있다. 터치 소스 신호란, 예를 들면, 손가락 터치 센싱을 위한 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호를 만들기 위한 소스 신호일 수 있다. 또한, 터치 전극과 표시 패널(DP) 내부의 다른 전극들과의 기생 커패시턴스를 줄이기 위한 로드 저감 신호를 만들기 위한 소스 신호 일 수 있다. 또한, 펜과 표시 패널(DP)과의 통신을 위한 펜 통신 정보 신호를 만들기 위한 소스 신호 일 수 있다. 또한, 펜과 표시 패널(DP) 간의 통신을 위한 펜 동기화 신호를 만들기 위한 소스 신호 일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 파워부(TPIC)는 터치 제어부(TCU)로부터 터치 소스 신호를 수신하여, 다양한 신호 또는 전압을 생성하여 출력할 수 있다. 터치 파워부(TPIC)는 손가락 터치 센싱을 위한 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호를 생성하여 터치 구동부(STIC)로 출력할 수 있다. 또한, 터치 전극과 표시 패널(DP) 내부의 다른 전극들과의 기생 커패시턴스를 줄이기 위한 로드 저감 신호를 터치 구동부(STIC)로 출력할 수 있다. 이때, 로드 저감 신호는 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호와 동일한 신호 일 수 있다. 또한, 펜과 표시 패널(DP)과의 통신을 위한 펜 통신 정보 신호를 터치 구동부(STIC)로 출력하거나, 펜과 표시 패널(DP) 간의 통신을 위한 펜 동기화 신호를 터치 구동부(STIC)로 출력할 수 있다. 또한, 게이트 라인(GL)에 인가될 로드 저감 신호를 게이트 구동부(GD)로 출력할 수 있다. 게이트 라인(GL)에 인가될 로드 저감 신호는 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호와 동일한 전압 변화량 및 동일한 위상을 가지는 신호이지만, 다른 전압 레벨을 가지는 신호 일 수 있다. 즉, 터치 구동 신호 또는 터치 센싱 신호가 2V에서 8V로 반복적으로 스윙하며 변화하는 신호인 경우, 게이트 라인(GL)에 인가될 로드 저감 신호는 -2v에서 -8V로 반복적으로 스윙하며 변화하는 신호 일 수 있다. 왜냐하면, 게이트 라인(GL)에 로드 저감 신호가 인가되는 동안 표시 패널(DP)의 픽셀영역(PXA)의 구동 트랜지스터(TFT, Thin Film transistor)가 턴-오프 상태를 유지해야 표시 패널(DP)의 표시 영상에 영향을 주지 않기 때문이다.
타이밍 제어부(TCON)는 게이트 구동부(GD) 및 터치 구동부(STIC) 내의 데이터 구동부를 제어 할수 있으며, 외부로부터 인가되는 영상 정보를 데이터 구동부로 전달한다. 또한, 표시 패널(DP)의 영상 표시를 위해 적절한 타이밍으로 게이트 구동부(GD)를 제어한다. 또한, 터치 제어부(TCU)와 통신하여 터치 구동을 제어할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 단면도를 나타낸다. 도 3에서, 표시 패널(DP)은 제 1기판(DP1) 및 제 2기판(DP2)을 포함할 수 있다. 제 1기판(DP1) 및 제 2기판(DP2) 사이의 각 픽셀 영역에는 액정(LC)이 배치되고, 픽셀 전극(PE)과 공통 전극(CE)에 적절한 타이밍에 적절한 전압을 인가하면 픽셀 전극(PE)과 공통 전극(CE)에 전계가 형성되고, 그러한 전계(C3)로 인해 액정(LC)이 제어된다. 제어된 액정(LC)에 의해 각 픽셀 영역별 빛의 투과량이 제어된다. 그에 따라 적절한 영상이 표시될 수 있다. 이때, 공통 전극(CE)은 영상 표시를 위한 전극으로 사용될 수 있으며, 손가락이나, 펜의 터치 입력을 센싱하기 위한 터치 전극(TE)으로도 사용될 수 있다. 즉, 표시 패널(DP) 내부에 배치된 공통 전극(CE)은 터치 라인(TL)과 연결되고, 터치 라인(TL)은 터치 구동부(STIC)와 연결되어, 손가락(FG)과 공통전극(CE)사이에 형성된 커패시턴스(C1)를 센싱하거나, 펜(PEN)과 공통 전극(CE) 사이에 형성된 커패시턴스(C2)를 센싱하여 터치 입력의 유무를 판단할 수 있다. 또한, 표시 패널(DP)은 표시 패널(DP) 내부의 액정(LC)이 외부로 유출되지 않도록 하는 실링층(RSL)을 더욱 포함할 수 있다.
도 4을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 표시 패널(DP) 내부에 복수의 터치 전극들(TE) 및 복수의 터치 라인들(TL)을 포함한다. 또한, 적어도 하나 이상의 터치 구동부(STIC)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 터치 전극들(TE)은 복수의 터치 라인들(TL)과 1:1로 매칭되어 연결될 수 있다. 즉, 하나의 터치 전극(TE)은 하나의 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결되어 각 터치 전극(TE)이 위치한 영역의 터치 입력을 터치 라인(TL)을 통해 센싱할 수 있다. 이때, 터치 라인(TL)은 터치 전극(TE)과 중첩되어 배치될 수 있다. 즉, 터치 라인(TL)은 터치 전극(TE)과 다른 층에 배치되어 터치 전극(TE)과 중첩되면서 배치된다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 터치 전극들은 하나의 터치 전극(TE)과 2개 이상의 터치 라인들(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 터치 전극(TE)과 터치 라인(TL)의 컨택(contact) 저항을 줄이거나, 터치 구동 신호의 전달 또는 터치 센싱 신호 전달의 향상을 위해 하나의 터치 전극(TE)에 2개 이상의 터치 라인들(TL)을 연결하여 배치할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 터치 라인(TL)은 터치 구동부(STIC)와 전기적으로 연결된다. 터치 구동부(STIC)는 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)을 통해서 표시 패널(DP) 내부에 배치된 각각의 터치 전극(TE)에 발생되는 터치 입력에 대해 센싱할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는, 표시 패널(DP) 내부에 내장된 다수의 터치 전극(TE)을 포함한다. 이때, 표시 패널(DP) 내부에 디스플레이 영상 표시를 위해 공통 전극(CE)이 형성되는데, 이러한 공통 전극(CE)을 터치 센싱을 위한 터치 전극(TE)으로 활용할 수 있다. 공통 전극(CE)을 디스플레이 구동을 위한 전극과 터치 센싱을 위한 전극으로 활용하는 경우, 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간을 시간적으로 분할하여 구동하는 시분할 구동으로 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간을 시간적으로 분할하지 않고, 각각 별도로 제어 가능하도록 구동하는 분리 구동으로 구현될 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예들에서는 분리 구동하는 내용 위주로 설명하기로 한다. 즉, 표시 패널(DP)이 영상이 표시되는 기간 동안에 동시에 손가락에 의한 터치 또는 펜에 의한 터치를 센싱하는 구동 방법 위주로 설명하고자 한다.
도 5는 도 4의 A영역을 확대하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 동일한 열(예, 도 5의 좌측열)로 배치되는 제 1터치 전극(TE1) 및 제 2터치 전극(TE2)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치(200)는 동일한 열(예, 도 5의 우측열)로 배치되는 제 3터치 전극(TE3) 및 제 4터치 전극(TE4)을 포함한다.
또한, 터치 표시 장치(200)는 제 1터치 전극(TE1)과 적어도 하나 이상의 콘택홀(CH1, CH2)을 통해 전기적으로 연결되는 제 1 터치 라인(TL1)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치(200)는 제 2터치 전극(TE2)과 적어도 하나 이상의 콘택홀(CH1, CH2)을 통해 전기적으로 연결되는 제 2 터치 라인(TL2)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치(200)는 제 3터치 전극(TE3)과 적어도 하나 이상의 콘택홀(CH1, CH2)을 통해 전기적으로 연결되는 제 3 터치 라인(TL3)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치(200)는 제 4터치 전극(TE4)과 적어도 하나 이상의 콘택홀(CH1, CH2)을 통해 전기적으로 연결되는 제 4 터치 라인(TL4)을 포함한다. 이때, 제 1 터치 라인(TL1)은 제 1터치 전극(TE1) 및 제 2터치 전극(TE2)과 중첩되어 배치될 수 있다. 또한, 제 2 터치 라인(TL2)은 제 2터치 전극(TE2)과 중첩되어 배치될 수 있다. 또한, 제 3 터치 라인(TL3)은 제 3터치 전극(TE3) 및 제 4터치 전극(TE4)과 중첩되어 배치될 수 있다. 또한, 제 4 터치 라인(TL4)은 제 4터치 전극(TE4)과 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 터치 표시 장치(200)의 제 1터치 전극(TE1)은 복수의 데이터 라인들(DL1, … DLi)과 중첩되어 배치될 수 있으며, 복수의 게이트 라인들(GL1, … GLm)과 중첩되어 배치될 수 있다. 같은 열에 배치되는 제 2터치 전극(TE2)은 복수의 데이터 라인들(DL1, … DLi)과 중첩되어 배치될 수 있으며, 복수의 게이트 라인들(GLn, … GLx)과 중첩되어 배치될 수 있다.
또한, 터치 표시 장치(200)의 제 3터치 전극(TE3)은 복수의 데이터 라인들(DLj, … DLy)과 중첩되어 배치될 수 있으며, 복수의 게이트 라인들(GL1, … GLm)과 중첩되어 배치될 수 있다. 같은 열에 배치되는 제 4터치 전극(TE4)은 복수의 데이터 라인들(DLj, … DLy)과 중첩되어 배치될 수 있으며, 복수의 게이트 라인들(GLn, … GLx)과 중첩되어 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 1터치 전극(TE1)의 크기는 서브 픽셀 영역(PXL)의 크기보다 수배 이상 크게 설정될 수 있다. 즉, 제 1터치 전극(TE1)의 내부에 복수개의 서브 픽셀 영역(PXL)이 존재하도록 설정하여 터치 전극(TE)의 크기를 손가락 또는 펜 터치 입력을 센싱할 수 있는 정도의 적당한 크기로 설정되어 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 터치 구동부(STIC)는 적어도 하나의 채널 스위치부(CSW), 다수의 터치 멀티플렉서(MX1, MX2, … MXk), 다수의 터치 센서(TS1, TS2, … TSk), 적어도 하나의 선택 멀티플렉서(SMX1), 적어도 하나의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 터치 구동부(STIC)는 복수의 리드아웃 채널부(ROC), 복수의 출력 채널부(OTC), 적어도 하나 이상의 신호 입력부(IN1, IN2)를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동부(STIC)의 복수의 리드아웃 채널부(ROC)는 복수의 터치 라인(TL)과 연결된다. 이때, 복수의 리드아웃 채널부(ROC)는 표시 패널(DP) 내부에 배치된 터치 전극들(TE)과 터치 라인을 통해 전기적으로 연결된다. 다수의 터치 센서(TS1, TS2, … TSk)는 리드아웃 채널부(ROC)를 통해 터치 전극들(TE)과 전기적으로 연결되고, 터치 전극들(TE)에서 발생되는 커패시턴스 변화를 감지하지 할 수 있게 된다.
또한, 터치 구동부(STIC)의 복수의 출력 채널부(OTC)는 터치 제어부(TCU)와 연결된다. 터치 구동부(STIC)는 적어도 하나 이상의 입력부(IN1, IN2)를 통해 터치 파워부(TPIC)로부터 여러가지 신호들을 입력 받을 수 있다.
예를 들면, 제 1입력부(IN1)에는 손가락 센싱 신호(FSS), 로드 저감 신호(LFDS), 펜 센싱 신호(PSS), 센 통신 정보 신호(BCS), 펜 동기 신호(PS) 등을 입력 받을 수 있다. 또한 제 2입력부에(IN2)에는 공통 전압(Vcom)을 입력 받을 수 있다. 또한, 터치 구동부(STIC)는 터치 파워부(TPIC)로부터 손가락 센싱 신호(FSS), 로드 저감 신호(LFDS), 펜 센싱 신호(PSS), 센 통신 정보 신호(BCS), 펜 동기 신호(PS) 및 공통 전압(Vcom)을 제 1입력부(IN1) 또는 제 2입력부(IN2) 중 하나의 입력부를 통해 전달 받을 수 있다.
각각의 터치 멀티플렉서(MX1, … MXk)는 채널 스위치부(CSW)를 통해 터치 라인들과 연결되는 복수의 멀티플렉서 채널들(MC1,… MC6) 및 터치 센서(TS1)와 연결되는 복수의 센서 채널들(MO1, MO2)을 포함한다.
터치 구동부(STIC)의 채널 스위치부(CSW)는 연결이 필요한 터치 멀티플렉서의 채널들과 터치 라인(TL)과 적절하게 전기적으로 연결한다. 예를 들면, 도 6을 참조하면, 제 1 터치 라인(TL1)은 제 1 터치 멀티플렉서(MX1)의 첫번째 멀티플렉서 채널(MC1)과 전기적으로 연결되고, 제 2 터치 라인(TL2)은 제 1 터치 멀티플렉서(MX1)의 두번째 멀티플렉서 채널(MC2)과 전기적으로 연결되고, 제 3 터치 라인(TL3)은 제 2 터치 멀티플렉서(MX2)의 여섯번째 멀티플렉서 채널(MC6)과 전기적으로 연결되고, 제 4 터치 라인(TL4)은 제 k 터치 멀티플렉서(MXk)의 첫번째 멀티플렉서 채널(MC1)과 전기적으로 연결된다. 즉, 채널 스위치부(CSW)는 터치 라인(TL)들과 복수의 터치 멀티플렉서의 채널간의 전기적인 연결을 필요에 따라 적절히 수행할 수 있다.
이러한 채널 스위치부(CSW)의 특징은 차동 센싱(Differential Sensing)에서 필요한 기능을 수행하기 위해 필요한데, 상세한 내용은 향후 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들에 다른 터치 센서(TS)는 터치 전극(TE) 주변에 발생되는 터치를 센싱하는 역할을 한다.
이러한 터치 센서(TS)는 차동 센싱 방식으로 센싱하여, 터치 전극(TE)이 주변 신호에 받는 영향을 최소화하고 터치를 센싱할 수 있다.
선택 멀티플렉서(SMX1)는 터치 센서(TS)가 센싱하여 출력하는 있는 터치 로 데이터들을 선택적으로 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 전달한다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)은 선택 멀티플렉서(SMX1)로부터 전달 받은 터치 로 데이터를 아날로그 전압에서 디지털로 변환하여 출력 채널부(OTC)로 출력한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 1터치 멀티플렉서(MX1)는 복수의 멀티플렉서 스위치(SWa, SWb, Swc, SWd, SWe, SWf)와 하나 이상의 신호 입력핀(IP1, IP2)을 포함한다.
제 1터치 멀티플렉서(MX1)는 제 1신호 입력핀(IP1)을 통해서, 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되는 펜 통신 정보 신호(BCS), 로드 저감 신호(LFDS), 펜 동기 신호(PS)등을 입력 받을 수 있다. 또한, 제 1터치 멀티플렉서(MX1)는 제 2신호 입력핀(IP2)을 통해서, 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되는 공통 전압(Vcom) 등을 입력 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 제 1터치 멀티플렉서(MX1) 내부에 배치되는 복수의 멀티플렉서 스위치(SWa, SWb, Swc, SWd, SWe, SWf)의 제어를 통해서, 복수의 멀티플렉서 채널들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6)과 신호 입력핀들(IP1, IP2)을 연결하거나 또는 복수의 멀티플렉서 채널들(MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6)과 복수의 센서 채널(MO1, MO2)를 연결한다.
또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 1터치 센서(TS1)는 제 1터치 멀티플렉서(MX1)의 복수의 센서 채널들(MO1, MO2)과 전기적으로 연결된다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 제 1터치 센서(TS1)는 제 1증폭기(PAMP1), 제 2증폭기(PAMP2) 및 차동 증폭 처리부(DPU)를 포함한다. 또한, 제 1증폭기(PAMP1)는 제 1 피드백 커패시터(Cfb1)와 연결되고, 제 2증폭기(PAMP2)는 제 2 피드백 커패시터(Cfb2)와 연결된다. 차동 증폭 처리부(DPU)는 제 1증폭기(PAMP1) 및 제 2증폭기(PAMP2)의 출력 신호를 입력 받아 차동 센싱된 터치 로 데이터에 대한 적분 연산 등을 수행한다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 1터치 센서(TS1)는 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되는 손가락 센싱 신호(FSS) 또는 펜 센싱 신호(PSS)를 입력 받아서, 터치 전극(TE)에 발생되는 손가락 터치 입력 또는 펜 터치 입력을 센싱할 수 있게 된다. 이때, 손가락 센싱 신호(FSS) 또는 펜 센싱 신호(PSS)는 제 1증폭기(PAMP1)의 비반전 단자(+) 및 제 2증폭기(PAMP2) 비반전 단자(+)로 입력 될 수 있다.
도 8a 및 8b을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 1 센싱 기간 동안 인접한 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법을 개시한다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 A열의 제 1내지 제 5 터치 전극들, B열의 제 1내지 제 5 터치 전극들, C열의 제 1내지 제 5 터치 전극들, D열의 제 1내지 제 5 터치 전극들을 포함하는 제 1 터치 그룹(GR1)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치는 A열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, B열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, C열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, D열의 제 6내지 제 10 터치 전극들을 포함하는 제 2 터치 그룹(GR2)을 포함한다.
도 8b의 표 A를 참조하면 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 A열 제 1터치 센서(TSA1)는 제 1 센싱 기간(1SP) 동안, A열의 제 1 터치 전극 및 A열의 제 2 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 1 터치 전극은 센싱되는 전극(Sensing)으로 하고, A열의 제 2 터치 전극은 참조되는 전극(Reference)으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 2터치 센서(TSA2)는 제 1 센싱 기간동안, A열의 제 3 터치 전극 및 A열의 제 4 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 3 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 4 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 3터치 센서(TSA3)는 제 1 센싱 기간동안, A열의 제 5 터치 전극 및 A열의 제 6 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 5 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 6 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 4터치 센서(TSA4)는 제 1 센싱 기간동안, A열의 제 7 터치 전극 및 A열의 제 8 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 7 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 8 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 5터치 센서(TSA5)는 제 1 센싱 기간동안, A열의 제 9 터치 전극 및 A열의 제 10 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 9 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 10 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
이와 같이 A열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSA1, …TSA5)는 제 1 센싱 기간 동안 동시에 A열의 인접한 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
도 8b의 표 B를 참조하면 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 B열 제 1터치 센서(TSB1)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 1 터치 전극 및 B열의 제 2 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 1 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 2 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 2터치 센서(TSB2)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 3 터치 전극 및 B열의 제 4 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 3 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 4 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 3터치 센서(TSB3)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 5 터치 전극 및 B열의 제 6 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 5 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 6 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 4터치 센서(TSB4)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 7 터치 전극 및 B열의 제 8 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 7 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 8 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 5터치 센서(TSB5)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 9 터치 전극 및 B열의 제 10 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 9 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 10 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
이와 같이 B열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSB1, …TSB5)는 제 1 센싱 기간 동안 동시에 B열의 인접한 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
마찬가지로, C열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSC1, …TSC5)는 제 1 센싱 기간 동안 동시에 C열의 인접한 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
마찬가지로, D열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSD1, …TSD5)는 제 1 센싱 기간 동안 동시에 D열의 인접한 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
따라서, 도 8a 및 도8b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 제 1기간동안 동시에 제 1 터치 그룹(GR1) 및 제 2 터치 그룹(GR2)에 해당하는 복수의 터치 전극들을 차동 센싱 할 수 있다.
도 9a 및 9b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 2 센싱 기간 동안 인접한 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법을 개시한다.
도 9a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 A열의 제 2내지 제 5 터치 전극들, B열의 제 2내지 제 5 터치 전극들, C열의 제 2내지 제 5 터치 전극들, D열의 제 2내지 제 5 터치 전극들을 포함하는 제 1 터치 그룹(GR1)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치는 A열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, B열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, C열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, D열의 제 6내지 제 10 터치 전극들을 포함하는 제 2 터치 그룹(GR2)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치는 A열의 제 11 터치 전극들, B열의 제 11 터치 전극들, C열의 제 11 터치 전극들, D열의 제 11 터치 전극들을 포함하는 제 3 터치 그룹(GR3)을 포함한다.
도 9b의 표 A를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 A열 제 1터치 센서(TSA1)는 제 2 센싱 기간(2SP)동안, A열의 제 2 터치 전극 및 A열의 제 3 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 2 터치 전극은 센싱되는 전극(Sensing)으로 하고, A열의 제 3 터치 전극은 참조되는 전극(Reference)으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 2터치 센서(TSA2)는 제 2 센싱 기간동안, A열의 제 4 터치 전극 및 A열의 제 5 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 4 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 5 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 3터치 센서(TSA3)는 제 2 센싱 기간동안, A열의 제 6 터치 전극 및 A열의 제 7 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 6 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 7 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 4터치 센서(TSA4)는 제 2 센싱 기간동안, A열의 제 8 터치 전극 및 A열의 제 9 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 8 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 9 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 5터치 센서(TSA5)는 제 2 센싱 기간동안, A열의 제 10 터치 전극 및 A열의 제 11 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 10 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 11 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
이와 같이 A열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSA1, …TSA5)는 제 2 센싱 기간 동안 동시에 A열의 인접한 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
도 9b의 표 B를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 B열 제 1터치 센서(TSB1)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 2 터치 전극 및 B열의 제 3 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 2 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 3 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 2터치 센서(TSB2)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 4 터치 전극 및 B열의 제 5 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 4 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 5 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 3터치 센서(TSB3)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 6 터치 전극 및 B열의 제 7 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 6 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 7 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 4터치 센서(TSB4)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 8 터치 전극 및 B열의 제 9 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 8 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 9 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 5터치 센서(TSB5)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 10 터치 전극 및 B열의 제 11 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 10 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 11 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
이와 같이 B열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSB1, …TSB5)는 제 2 센싱 기간 동안 동시에 B열의 인접한 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
마찬가지로, C열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSC1, …TSC5)는 제 2 센싱 기간 동안 동시에 C열의 인접한 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
마찬가지로, D열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSD1, …TSD5)는 제 2 센싱 기간 동안 동시에 D열의 인접한 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
따라서, 도 9a 및 9b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 제 2기간동안 동시에 제 1 터치 그룹(GR1), 제 2 터치 그룹(GR2) 및 제 3터치 그룹(GR3)에 해당하는 복수의 터치 전극들을 차동 센싱 할 수 있다.
결과적으로, 제 1센싱 기간 및 제 2센싱 기간 동안 제 1 터치 그룹(GR1) 및 제 2 터치 그룹(GR2)의 모든 터치 전극들은 센싱되는 전극으로 차동 센싱되므로, 제 1센싱 기간 및 제 2센싱 기간 동안 제 1 터치 그룹(GR1) 및 제 2 터치 그룹(GR2)의 모든 터치 전극들의 터치 로 데이터를 추출할 수 있게 된다.
도 10a 및 10b을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 1 센싱 기간 동안 원거리의 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법을 개시한다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 원거리의 터치 전극들에 대한 차동 센싱을 수행함으로써, 인접한 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법보다 조금 더 빠른 시간내에 해당하는 터치 그룹내의 터치 전극들의 터치 로 데이트를 추출해 낼 수 있다. 즉, 제 1센싱 기간 동안에 해당하는 터치 그룹내의 터치 전극들을 센싱되는 터치 전극으로 설정되기 때문에 인접한 터치 전극들의 차동 센싱하는 방법보다 빠르게 센싱하여 터치 로 데이터를 추출한다.
도 10a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 A열의 제 1내지 제 5 터치 전극들, B열의 제 1내지 제 5 터치 전극들, C열의 제 1내지 제 5 터치 전극들, D열의 제 1내지 제 5 터치 전극들을 포함하는 제 1 터치 그룹(GR1)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치(200)는 A열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, B열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, C열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, D열의 제 6내지 제 10 터치 전극들을 포함하는 제 2 터치 그룹(GR2)을 포함한다.
도 10b의 표 A를 참조하면 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 A열 제 1터치 센서(TSA1)는 제 1 센싱 기간(1SP)동안, A열의 제 1 터치 전극 및 A열의 제 6 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 1 터치 전극은 센싱되는 전극(Sensing)으로 하고, A열의 제 6 터치 전극은 참조되는 전극(Reference)으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 2터치 센서(TSA2)는 제 1 센싱 기간동안, A열의 제 2 터치 전극 및 A열의 제 7 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 2 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 7 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 3터치 센서(TSA3)는 제 1 센싱 기간동안, A열의 제 3 터치 전극 및 A열의 제 8 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 3 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 8 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 4터치 센서(TSA4)는 제 1 센싱 기간동안, A열의 제 4 터치 전극 및 A열의 제 9 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 4 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 9 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 5터치 센서(TSA5)는 제 1 센싱 기간동안, A열의 제 5 터치 전극 및 A열의 제 10 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 5 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 10 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
이와 같이 A열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSA1, …TSA5)는 제 1 센싱 기간 동안 동시에 A열의 원거리의 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
도 10b의 표 B를 참조하면 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 B열 제 1터치 센서(TSB1)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 1 터치 전극 및 B열의 제 6 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 1 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 6 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 2터치 센서(TSB2)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 2 터치 전극 및 B열의 제 7 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 2 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 7 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 3터치 센서(TSB3)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 3 터치 전극 및 B열의 제 8 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 3 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 8 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 4터치 센서(TSB4)는 제 1 센싱 기간동안, B열의 제 4 터치 전극 및 B열의 제 9 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 4 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 9 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 5터치 센서(TSB5)는 제 5 센싱 기간동안, B열의 제 9 터치 전극 및 B열의 제 10 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 5 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 10 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
이와 같이 B열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSB1, …TSB5)는 제 1 센싱 기간 동안 동시에 B열의 원거리의 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
마찬가지로, C열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSC1, …TSC5)는 제 1 센싱 기간 동안 동시에 C열의 원거리의 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
마찬가지로, D열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSD1, …TSD5)는 제 1 센싱 기간 동안 동시에 D열의 원거리의 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
따라서, 도 10a 및 도10b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 제 1기간동안 동시에 제 1 터치 그룹(GR1) 및 제 2 터치 그룹(GR2)에 해당하는 복수의 터치 전극들을 차동 센싱 할 수 있다.
도 11a 및 11b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 2 센싱 기간 동안 원거리의 터치 전극들에 대한 차동 센싱 방법을 개시한다.
도 11a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 A열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, B열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, C열의 제 6내지 제 10 터치 전극들, D열의 제 6내지 제 10 터치 전극들을 포함하는 제 2 터치 그룹(GR2)을 포함한다. 또한, 터치 표시 장치는 A열의 제 11내지 제 15 터치 전극들, B열의 제 11내지 제 15 터치 전극들, C열의 제 11내지 제 15 터치 전극들, D열의 제 11내지 제 15 터치 전극들을 포함하는 제 3 터치 그룹(GR3)을 포함한다.
도 11b의 표 A를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 A열 제 1터치 센서(TSA1)는 제 2 센싱 기간(2SP)동안, A열의 제 6 터치 전극 및 A열의 제 11 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 6 터치 전극은 센싱되는 전극(Sensing)으로 하고, A열의 제 11 터치 전극은 참조되는 전극(Reference)으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 2터치 센서(TSA2)는 제 2 센싱 기간동안, A열의 제 7 터치 전극 및 A열의 제 12 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 7 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 12 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 3터치 센서(TSA3)는 제 2 센싱 기간동안, A열의 제 8 터치 전극 및 A열의 제 13 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 8 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 13 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 4터치 센서(TSA4)는 제 2 센싱 기간동안, A열의 제 9 터치 전극 및 A열의 제 14 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 9 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 14 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, A열 제 5터치 센서(TSA5)는 제 2 센싱 기간동안, A열의 제 10 터치 전극 및 A열의 제 15 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, A열의 제 10 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, A열의 제 15 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
이와 같이 A열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSA1, …TSA5)는 제 2 센싱 기간 동안 동시에 A열의 원거리의 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
도 11b의 표 B를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 B열 제 1터치 센서(TSB1)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 6 터치 전극 및 B열의 제 11 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 6 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 11 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 2터치 센서(TSB2)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 7 터치 전극 및 B열의 제 12 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 7 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 12 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 3터치 센서(TSB3)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 8 터치 전극 및 B열의 제 13 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 8 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 13 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 4터치 센서(TSB4)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 9 터치 전극 및 B열의 제 14 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 9 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 14 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
또한, B열 제 5터치 센서(TSB5)는 제 2 센싱 기간동안, B열의 제 10 터치 전극 및 B열의 제 15 터치 전극을 차동 센싱한다. 이때, B열의 제 10 터치 전극은 센싱되는 전극으로 하고, B열의 제 15 터치 전극은 참조되는 전극으로 센싱 할 수 있다.
이와 같이 B열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSB1, …TSB5)는 제 2 센싱 기간 동안 동시에 B열의 원거리의 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
마찬가지로, C열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSC1, …TSC5)는 제 2 센싱 기간 동안 동시에 C열의 원거리의 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
마찬가지로, D열의 제 1내지 제 5터치 센서(TSD1, …TSD5)는 제 2 센싱 기간 동안 동시에 D열의 원거리의 터치 전극들을 각각 차동 센싱할 수 있다.
따라서, 도 11a 및 11b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 제 2기간동안 동시에 제 1 터치 그룹(GR1) 및 제 2 터치 그룹(GR2)에 해당하는 복수의 터치 전극들을 차동 센싱 할 수 있다.
결과적으로, 제 1센싱 기간 및 제 2센싱 기간 동안 제 1 터치 그룹(GR1) 및 제 2 터치 그룹(GR2)의 모든 터치 전극들은 센싱되는 전극으로 차동 센싱되므로, 제 1센싱 기간 및 제 2센싱 기간 동안 제 1 터치 그룹(GR1) 및 제 2 터치 그룹(GR2)의 모든 터치 전극들의 터치 로 데이터를 추출할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 펜 탐색 모드 및 로컬 스캔 모드의 순환을 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 펜 탐색 모드에서 펜이 탐지 되면, 일정 시간 경과 후에 로컬 스캔 모드로 변경되어 구동 될 수 있다. 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드에서, 펜이 터치 표시 장치에 인접하여 펜 터치 입력이 발생하였는지, 주기적 또는 비주기적으로 탐색하고 만일 펜이 감지되면, 터치 표시 장치(200)의 표시 영역 중 펜이 감지된 영역에 해당하는 터치 전극(TE)을 집중적으로 센싱하고, 펜의 위치 및 펜이 주는 정보를 센싱할 수 있는 로컬 스캔 모드로 진입할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드 중에 미리 정해진 시간 동안 펜의 위치가 감지되지 않고, 펜의 출력 신호가 센싱 되지 않는 경우에, 다시 펜 탐색 모드로 변경되어 구동 될 수 있다. 이때, 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드 중에 펜이 감지되면, 다시 로컬 스캔 모드로 변경될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드 중에 펜 출력 신호가 검출되지 않고, 손가락에 의한 터치 신호가 검출되면, 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드로 변경되어 구동 될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드 중에 펜 출력 신호가 계속적으로 검출되면, 손가락에 의한 터치 신호가 검출된다고 하더라도, 계속적으로 로컬 스캔 모드를 유지하며 구동 될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드에서 미리 정해진 시간에, 예를 들면 1프레임동안, 손가락에 의한 터치를 센싱하는 시간 또는 그 횟수는 펜 탐색 모드에서 미리 정해진 시간에, 예를 들면 1프레임동안, 손가락에 의한 터치를 센싱하는 시간 또는 그 횟수보다 적을 수 있다. 즉, 로컬 스캔 모드에서는 펜에 의한 출력 신호 검출을 위한 시간이 더 필요할 수 있으므로, 펜 출력 신호 검출을 위한 시간을 더욱 할당하고, 손가락에 의한 터치를 센싱하는 시간을 상대적으로 적게 할당 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드에서는 펜에 의한 출력 신호 검출 위한 시간은 펜 탐색만을 위한 시간이므로, 손가락에 의한 터치를 센싱하는 시간을 더욱 할당하고, 펜 출력 신호 검출을 위한 시간을 상대적으로 적게 할당 할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 펜 탐색 모드에서 타임 슬롯(Time Slot)을 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 터치 표시 장치(200)는 영상이 업데이트 되고 영상이 표시되는 영상 표시 구간과 영상이 업데이트 되지 않는 블랭크 구간을 포함하여 하나의 프레임으로 정의 될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 블랭크 구간을 활용하여 펜 통신 정보 신호를 출력할 수 있다. 펜 통신 정보 신호는 표시 패널(DP)에 배치된 터치 전극들을 통해 출력 될 수 있다.
또한, 터치 표시 장치(200)의 터치 전극들은 영상 표시 구간 동안 공통 전압이 인가될 수 있다. 즉, 터치 전극들은 터치 입력을 센싱 하기 위한 터치 전극뿐만 아니라, 영상 표시를 위한 공통 전극의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 이때, 터치 표시 장치(200)의 영상 표시와 터치 입력에 대한 센싱을 동시에 수행할 수 있다. 즉, 터치 전극이 공통 전극 역할을 수행하면서, 동일한 시간 동안에 터치 센싱을 위한 터치 전극 역할을 수행할 수 있다.
도면에 나타나지는 않았지만, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 터치 전극이 공통 전극 역할을 수행하는 기간과, 터치 전극이 터치 센싱을 위한 터치 전극 역할을 수행하는 기간을 분할하여 구동 할 수도 있다. 즉, 영상 표시 기간과 터치 센싱 기간을 시간적으로 분할하여 구동 할 수도 있다.
도 13을 참조하면, 터치 표시 장치(200)가 펜 탐색 모드 동안에 영상 표시 구간의 타임 슬롯에는 펜 출력 신호를 탐지하는 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSk)을 포함할 수 있다. 또한, 펜 탐색 모드 동안에 영상 표시 구간의 타임 슬롯에는 손가락에 의한 터치 입력을 검출하는 핑거 센싱 구간(FS1, FS2, …FSn)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드 동안의 영상 표시 구간에 복수의 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSk)과 복수의 핑거 센싱 구간(FS1, FS2, …FSn)을 시간적으로 분할하여 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드 동안의 영상 표시 구간에 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSk)보다 핑거 센싱 구간(FS1, FS2, …FSn)을 더 많이 포함하여 시간적으로 분할하여 수행될 수 있다. 이렇게 수행 하는 경우 핑거 센싱에 대한 터치 레포트 주기를 빠르게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드 동안의 영상 표시 구간에 핑거 센싱 구간(FS1, FS2, …FSn)보다 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSk)을 더 많이 포함하여 시간적으로 분할하여 수행될 수 있다. 이렇게 수행 하는 경우 펜 센싱에 대한 빈도가 높아져 펜 위치를 더욱 빠르게 파악할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 로컬 스캔 모드에서 타임 슬롯을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 터치 표시 장치(200)가 로컬 스캔 모드 동안에 영상 표시 구간의 타임 슬롯에는 펜 출력 신호를 탐지하는 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSm)을 포함할 수 있다. 또한, 로컬 스캔 모드 동안에 영상 표시 구간의 타임 슬롯에는 손가락에 의한 터치 입력을 검출하는 핑거 센싱 구간(FS1, FS2, …FSn)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드 동안의 영상 표시 구간에 복수의 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSm)과 복수의 핑거 센싱 구간(FS1, FS2, …FSn)을 시간적으로 분할하여 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드 동안의 영상 표시 구간에 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSm)보다 핑거 센싱 구간(FS1, FS2, …FSn)을 더 많이 포함하여 시간적으로 분할하여 수행될 수 있다. 이렇게 수행 하는 경우 핑거 센싱에 대한 터치 레포트 주기를 빠르게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드 동안의 영상 표시 구간에 핑거 센싱 구간(FS1, FS2, …FSn)보다 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSm)을 더 많이 포함하여 시간적으로 분할하여 수행될 수 있다. 이렇게 수행 하는 경우 펜 센싱에 대한 빈도가 높아져 펜 위치를 더욱 빠르게 파악할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드 동안의 복수의 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSm)에는 펜 위치를 센싱하기 위한 구간, 펜의 기울기를 센싱하기 위한 구간, 펜의 압력 정보를 센싱하기 위한 구간, 펜으로부터 출력되는 펜 상태 정보를 센싱하기 위한 구간 등을 포함할 수 있다. 또한, 펜 위치를 센싱하기 위한 구간, 펜의 기울기를 센싱하기 위한 구간, 펜의 압력 정보를 센싱하기 위한 구간, 펜으로부터 출력되는 펜 상태 정보를 센싱하기 위한 구간 등은 서로 다른 구간에 수행될 수도 있고, 서로 같은 구간에 동시에 수행될 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 로컬 스캔 모드 동안의 복수의 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSm)은 펜 탐색 모드 동안의 복수의 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSk)보다 더 많은 횟수로 수행될 수 있다. 즉, 터치 표시 장치(200)의 로컬 스캔 모드 동안에는 펜의 위치 뿐만 아니라 펜으로부터 출력되는 다양한 정보를 센싱해야 하기 때문에 로컬 스캔 모드 동안에는 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSm)을 펜 탐색 모드 동안의 펜 센싱 구간(PS1, PS2, … PSk) 보다 더 많이 할당하여 수행될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 펜 탐색 모드 또는 로컬 스캔 모드에서, 타임 슬롯에 따른 펜 출력 신호, 터치 그룹별 출력 신호, 데이터라인 출력 신호 및 게이트라인 출력 신호를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 펜 탐색 모드 또는 로컬 스캔 모드에서 펜, 터치 전극들을 포함하는 터치 그룹(GR1, GR2, GR3), 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)의 상태 또는 출력 신호들에 대해서 아래에 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 타임 슬롯은 도 15에 나타낸 것과 같은 순서로 설정 될 수 도 있지만, 터치 표시 장치(200)의 필요에 따라서 타임 슬롯의 순서를 변경하여 구성할 수도 있다. 이하에서는 도 15를 참고하여 설명하기로 한다.
<BC 구간>
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 비콘 구간(BC)은 블랭크 구간 동안에 수행 될 수 있다. 비콘 구간(BC)은 펜이 표시 패널(DP)과 통신에 필요한 펜 통신 정보 신호(BCS)를 전달 받는 구간으로 활용된다.
비콘 구간(BC) 동안에, 펜은 펜 통신 정보 신호(BCS)를 수신하기 위해 신호 수신 모드로 동작한다. 펜 통신 정보 신호(BCS)에는 펜과 표시 패널(DP)과 통신하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 펜의 구동 주파수(Frequency), 펜 출력 신호의 펄스(Pulse)의 개수, 표시 패널(DP)의 각각의 타임 슬롯 구간에 대한 정의 등을 포함할 수 있다.
비콘 구간(BC) 동안에, 펜 통신 정보 신호(BCS)는 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되어 복수의 터치 전극들을 포함하는 제 1터치 그룹(GR1), 제 2터치 그룹(GR2) 및 제 3터치 그룹(GR3)으로 전달되어 표시 패널(DP) 외부로 방사되어 출력 될 수 있다. 이때, 펜 통신 정보 신호(BCS)는 제 1전압 레벨(V1)을 갖으며 스윙하는 신호 일 수 있다.
비콘 구간(BC) 동안에, 펜 통신 정보 신호(BCS)는 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(DSSS: Direct Sequence Spread Spectrum), 주파수 도약 확산 스펙트럼(FHSS: Frequency Hopping Spread Spectrum) 등의 통신 방식을 이용한 신호 일 수 있다.
비콘 구간(BC) 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)은 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 제 1전압 레벨(V1)을 갖으며 스윙하는 신호 일 수 있다. 마찬가지로, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 게이트 라인들(GL)은 로우 게이트 전압(VGL)을 기준으로 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 제 1전압 레벨(V1)을 갖으며 스윙하는 신호 일 수 있다. 이러한 경우, 표시 패널(DP) 외부로 출력되는 펜 통신 정보 신호(BCS)의 신호 지연을 방지하거나, 출력 저하를 방지할 수 있다. 즉, 복수의 터치 그룹(GR1, GR2, GR3)으로 인가되는 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 전압 변화를 데이터 라인들(DL) 또는 게이트 라인들(GL)에 인가함으로서, 복수의 터치 그룹과 데이터 라인들(DL) 사이의 기생 커패시턴스를 저감할 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 비콘 구간(BC) 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)은 플로팅(Floating) 상태 또는 미리 정해진 DC 전압 또는 AC 전압 등으로 설정될 수 있다. 또한, 게이트 라인(GL)도 플로팅(Floating) 상태 또는 미리 정해진 DC 전압 또는 AC 전압 등으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 비콘 구간(BC) 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL) 또는 게이트 라인들(GL)에 인가되는 신호를 제어하여 소비전력을 저감할 수 있다.
<PS1, FS1 구간>
도 15를 참조하여, 이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 제 1펜 센싱 구간(PS1) 및 제 1핑거 센싱 구간(FS2)에 대해 설명한다.
제 1펜 센싱 구간(PS1)은 영상 표시 구간(Display On) 동안에 수행된다. 이때, 펜 동기 신호(PS) 없이 제 1펜 센싱 구간(PS1)은 시작될 수 있다. 그러한 경우, 펜 통신 정보 신호(BCS)로부터 동기화하여 구동할 수 있다. 펜 센싱 구간(PS1)은 펜의 위치를 센싱하거나, 펜의 기울기 등을 센싱하거나, 펜으로부터 출력되는 펜 상태 정보를 센싱하는 구간 등으로 활용될 수 있다.
제 1펜 센싱 구간(PS1) 동안에, 펜은 펜 출력 신호(POS)를 펜 외부로 방출하는 출력 모드로 동작한다. 펜 출력 신호(POS)에는 제 2 전압레벨(V2)로 스윙하며 변경되는 전압의 신호일 수 있다. 이때, 펜 출력 신호(POS)는 터치 센서(TS)가 센싱할 수 있도록 터치 센서 동작 주파수와 동일하게 설정 될 수 있다.
제 1펜 센싱 구간(PS1) 동안에, 공통 전압(Vcom)은 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되고 제 1터치 그룹(GR1) 및 제 3터치 그룹(GR3)에 인가 될 수 있다. 펜이 제 2터치 그룹(GR2)에 위치하는 경우, 펜 센싱 신호(PSS)는 제 2터치 그룹(GR2)으로 인가되어 펜 출력 신호(POS)를 센싱할 수 있도록 한다. 이때, 펜 센싱 신호(PSS)는 미리 설정된 DC 전압이거나 공통 전압(Vcom)과 같은 전압일 수 있다. 펜에서 출력되는 펜 출력 신호(POS)는 전압 레벨이 변동하는 신호 이므로, 이를 센싱하는 터치 센서(TS)에서는 DC로 설정된 기준 전압을 유지 한 상태로 센싱이 가능하다.
제 1펜 센싱 구간(PS1) 동안에, 펜 센싱 신호(PSS)와 공통 전압(Vcom)이 동일한 전압으로 설정되는 경우, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)은 영상 전압(VD1)을 유지하거나 원래의 전압 레벨을 유지 하는 것으로 설정되고, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 게이트 라인들(GL)은 게이트 하이 전압(VGH) 또는 게이트 로우 전압(VGL)을 유지하는 것으로 설정 될 수 있다. 또한, 펜 센싱 신호(PSS)와 공통 전압(Vcom)이 동일한 전압이 아닌 경우라면, 복수의 데이터 라인들(DL)은 영상 전압(VD1)에 펜 센싱 신호(PSS)와 공통 전압(Vcom)의 차이만큼 더해진 신호로 설정 될 수 있다. 예를 들면, 제 2터치 그룹(GR2)을 센싱하기 위해 제 2터치 그룹(GR2)은 펜 센싱 신호(PSS)가 인가될 때, 제 2터치 그룹(GR2)에 해당하는 공통 전극들(CE)에 전압 변화가 발생한 만큼 픽셀 전극(PE)의 전압에 변화를 발생시켜서, 원래 표시하고자 하는 영상을 유지하도록 할 수 있다. 또한, 펜 센싱 신호(PSS)와 공통 전압(Vcom)이 동일한 전압이 아닌 경우라면, 복수의 게이트 라인들(GL)은 게이트 하이 전압(VGH) 또는 게이트 로우 전압(VGL)에 펜 센싱 신호(PSS)와 공통 전압(Vcom)의 차이만큼 더해진 신호로 설정 되거나, 원래의 게이트 전압(VGH or VGL)으로 설정 될 수 있다.
제 1핑거 센싱 구간(FS1)은 영상 표시 구간(Display On) 동안에 수행된다. 핑거 센싱 구간(FS1)은 손가락 등에 의한 터치 입력을 센싱하기 위한 기간 등으로 활용된다.
제 1핑거 센싱 구간(FS1) 동안에, 펜은 외부로부터 신호를 수신하기 위한 수신 모드로 동작하거나, 대기 상태로 동작하게 된다.
제 1핑거 센싱 구간(FS1) 동안에, 로드 저감 신호(LFDS)는 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되어 제 2터치 그룹(GR2) 및 제 3터치 그룹(GR3)에 인가 될 수 있다. 핑거 센싱 신호(FSS)는 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되어 제 1터치 그룹(GR1)으로 인가되어 터치 센서(TS)가 손가락 등의 터치 입력을 센싱할 수 있도록 한다. 이때, 핑거 센싱 신호(FSS)는 제 3 전압 레벨로 스윙하며 변동하는 전압일 수 있다. 로드 저감 신호(LFDS)는 핑거 센싱 신호(FSS)와 동일한 전압일 수 있다. 즉, 로드 저감 신호(LFDS)는 핑거 센싱 신호(FSS)와 동일한 주파수, 동일한 진폭, 동일한 위상을 갖는 신호 일 수 있다. 여기서 동일하다는 의미는 신호 자체가 완전히 동일한 것을 의미하는 것 뿐만 아니라, 신호 자체가 완전히 동일하지 않지만 필요로 하는 효과를 발생시키기 위한 범위내의 신호까지 포함한다. 즉, 센싱하는 제 1터치 그룹(GR1)의 주변에서 발생될 수 있는 기생 커패시턴스를 저감하기 위한 신호에 해당하면 적절하다. 다시 말하면, 센싱하지 않는 제 2터치 그룹(GR2) 및 제 3터치 그룹(GR3)에는 로드 저감 신호(LFDS)를 인가하여, 센싱하는 제 1터치 그룹(GR1)에 기생 커패시턴스가 발생하지 않도록 할 수 있다.
제 1핑거 센싱 구간(FS1) 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)은 영상 전압(VD2)에 핑거 센싱 신호(FSS)의 변동량(V3)이 추가된 전압(VD2+V3)으로 설정될 수 있다. 즉, 핑거 센싱 신호(FSS)가 제 3전압 레벨로 스윙하며 변경하는 동안에 복수의 데이터 라인들(DL)에 인가되는 전압은 DC 전압인 영상 전압(VD2)에 제 3전압 레벨만큼 스윙하며 변하는 레벨이 더해진 전압으로 설정 될 수 있다. 따라서, 핑거 센싱 신호(FSS)가 제 2터치 그룹(GR2)으로 인가되어 제 2터치 그룹(GR2)에 해당하는 공통 전극(CE)에 전압 레벨 변화가 발생하는 동안, 공통 전극(CE)에 전압 레벨 변화가 발생한 만큼 데이터 라인들(DL)에도 동일한 전압 레벨 변화를 발생시켜서, 픽셀 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이의 전압은 영상 표시를 위한 전압 레벨로 유지되도록 할 수 있다. 또한, 복수의 데이터 라인들(DL)이 핑거 센싱 신호(FSS)의 변동량(V3)이 추가된 전압(VD2+V3)으로 설정되므로, 센싱하는 제 2터치 그룹(GR2)의 주변에 발생할 수 있는 기생 커패시턴스가 저감될 수 있는 것이다.
제 1핑거 센싱 구간(FS1) 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 게이트 라인들(GL)은 게이트 로우 전압(VGL)에 핑거 센싱 신호(FSS)의 변동량(V3)이 추가된 전압(VGL+V3)으로 설정될 수 있다. 즉, 핑거 센싱 신호(FSS)가 제 3전압 레벨로 스윙하며 변경하는 동안에 복수의 게이트 라인들(GL)에 인가되는 전압은 DC 전압인 게이트 로우 전압(VGL)에 제 3전압 레벨만큼 스윙하며 변하는 레벨이 더해진 전압으로 설정 된다. 따라서, 복수의 게이트 라인들(GL)이 핑거 센싱 신호(FSS)의 변동량(V3)이 추가된 전압(VLG+V3)으로 설정되므로, 센싱하는 제 2터치 그룹(GR2)의 주변에 발생할 수 있는 기생 커패시턴스가 저감될 수 있게 된다.
<P2, PS2, FS2 구간>
도 15를 참조하여, 이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 펜 동기 신호 구간(P2), 제 2펜 센싱 구간(PS2) 및 제 2핑거 센싱 구간(FS2)에 대해 설명한다. 여기서 제 1펜 센싱 구간(PS1) 및 제 1핑거 센싱 구간(FS1)과 동일한 내용에 대해서는 생략한다.
제 2펜 동기 신호 구간(P2)은 영상 비표시 구간(Display Off) 동안에 수행 될 수 있다. 제 2펜 동기 신호 구간(P2)은 펜이 표시 패널(DP)과 통신에 필요한 동기화 신호를 전달 받는 구간으로 활용된다.
제 2펜 동기 신호 구간(P2) 동안에, 펜은 펜 동기 신호(PS)를 수신하기 위해 신호 수신 모드로 동작한다. 펜 동기 신호(PS)에는 펜과 표시 패널(DP)과 통신하기 동기화 정보를 포함할 수 있다.
제 2펜 동기 신호 구간(P2) 동안에, 펜 동기 신호(PS)는 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되고 제 1터치 그룹(GR1), 제 2터치 그룹(GR2) 및 제 3터치 그룹(GR3)으로 전달되어 표시 패널(DP) 외부로 출력 될 수 있다. 이때, 펜 동기 신호(PS)는 제 4전압 레벨(V4)을 갖으며 스윙하는 신호 일 수 있다.
제 2펜 동기 신호 구간(P2) 동안에, 펜 동기 신호(PS)는 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되어, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)에 인가될 수 있다. 이때, 표시 패널(DP)은 영상 비표시 구간으로 설정되어 있으므로, 데이터 라인들(DL)에 펜 동기 신호(PS)를 인가할 수 있다.
또한, 제 2펜 동기 신호 구간(P2) 동안에, 펜 동기 신호(PS)는 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되어, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 게이트 라인들(GL)에 인가될 수 있다. 이때, 표시 패널(DP)은 영상 비표시 구간으로 설정되어 있으므로, 게이트 라인들(GL)에 인가되는 펜 동기 신호(PS)는 게이트 로우 전압(VGL)을 기준으로 제 4전압 레벨(V4)을 갖으며 스윙하는 신호 일 수 있다. 그렇게 함으로써, 표시 패널(DP) 내부의 픽셀 영역(PXA)에 배치된 구동 트랜지스터를 턴 오프 상태를 유지 할 수 있게 된다.
제 2펜 센싱 구간(PS2) 동안에, 펜의 동작, 제 1터치 그룹(GR1), 제 2터치 그룹(GR2), 제 3터치 그룹(GR3)의 동작, 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)의 동작은 제 1펜 센싱 구간(PS1)과 동일하므로 생략한다.
또한, 제 2핑거 센싱 구간(FS2) 동안에, 센싱되는 터치 그룹만 다르고, 펜의 동작, 제 1터치 그룹(GR1), 제 2터치 그룹(GR2), 제 3터치 그룹(GR3)의 동작, 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)의 동작은 제 1핑거 센싱 구간(FS1)과 동일하므로 생략한다.
<P3, PS3, FS3 구간>
도 15를 참조하여, 이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 펜 동기 신호 구간(P3), 제 3펜 센싱 구간(PS3) 및 제 3핑거 센싱 구간(FS3)에 대해 설명한다. 여기서, 앞서 기재한 제 2펜 동기 신호 구간(P2), 제 2펜 센싱 구간(PS2) 및 제 1핑거 센싱 구간(FS2)과 동일한 내용에 대해서는 생략한다.
제 3펜 동기 신호 구간(P3)은 영상 표시 구간(Display On) 동안에 수행 될 수 있다. 제 3펜 동기 신호 구간(P3)은 펜이 표시 패널(DP)과 통신에 필요한 동기화 신호를 전달 받는 구간으로 활용된다.
제 3펜 동기 신호 구간(P3) 동안에, 펜은 펜 동기 신호(PS)를 수신하기 위해 신호 수신 모드로 동작한다. 펜 동기 신호(PS)에는 펜과 표시 패널(DP)과 통신하기 동기화 정보를 포함할 수 있다.
제 3펜 동기 신호 구간(P3) 동안에, 펜 동기 신호(PS)는 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되고 제 1터치 그룹(GR1), 제 2터치 그룹(GR2) 및 제 3터치 그룹(GR3)으로 전달되어 표시 패널(DP) 외부로 출력 될 수 있다. 이때, 펜 동기 신호(PS)는 제 4전압 레벨(V4)을 갖으며 스윙하는 신호 일 수 있다.
제 3펜 동기 신호 구간(P3) 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)은 영상 전압(VD4)에 펜 동기 신호(PS)의 변동량(V4)이 추가된 전압(VD4+V4)으로 설정될 수 있다. 즉, 펜 동기 신호(PS)가 제 4전압 레벨로 스윙하며 변경하는 동안에 복수의 데이터 라인들(DL)에 인가되는 전압은 DC 전압인 영상 전압(VD4)에 제 4전압 레벨만큼 스윙하며 변하는 레벨이 더해진 전압으로 설정 될 수 있다. 따라서, 펜 동기 신호(PS)가 복수의 터치 그룹으로 인가되어 복수의 터치 그룹에 해당하는 공통 전극(CE)에 전압 레벨 변화가 발생하는 동안, 공통 전극(CE)에 전압 레벨 변화가 발생한 만큼 데이터 라인들(DL)에도 동일한 전압 레벨 변화를 발생시켜서, 픽셀 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이의 전압은 영상 표시를 위한 전압 레벨로 유지되도록 할 수 있다. 또한, 복수의 데이터 라인들(DL)이 펜 동기 신호(PS)의 변동량(V4)이 추가된 전압(VD4+V4)으로 설정되므로, 복수의 터치 그룹을 통해 출력되는 펜 동기 신호(PS)는 신호 지연 없이 펜으로 전달 될 수 있다.
제 3펜 동기 신호 구간(P3) 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 게이트 라인들(GL)은 게이트 로우 전압(VGL) 또는 게이트 하이 전압(VGH)에 펜 동기 신호(PS)의 변동량(V4)이 추가된 전압(VGL+V4 or VGH+V4)으로 설정될 수 있다. 즉, 펜 동기 신호(PS)가 제 4전압 레벨로 스윙하며 변경하는 동안에 복수의 게이트 라인들(GL)에 인가되는 전압은 DC 전압인 게이트 로우 전압(VGL) 또는 게이트 하이 전압(VGH)에 제 4전압 레벨만큼 스윙하며 변하는 레벨이 더해진 전압으로 설정 된다. 따라서, 복수의 게이트 라인들(GL)이 펜 동기 신호(PS)의 변동량(V4)이 추가된 전압(VLG+V4 or VGH+V4)으로 설정되므로, 복수의 터치 그룹을 통해 출력되는 펜 동기 신호(PS)는 신호 지연 없이 펜으로 전달 될 수 있다.
제 3펜 센싱 구간(PS3) 동안에, 펜의 동작, 제 1터치 그룹(GR1), 제 2터치 그룹(GR2), 제 3터치 그룹(GR3)의 동작, 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)의 동작은 제 2펜 센싱 구간(PS2)과 동일하므로 생략한다.
또한, 제 3핑거 센싱 구간(FS3) 동안에, 센싱되는 터치 그룹만 다르고, 펜의 동작, 제 1터치 그룹(GR1), 제 2터치 그룹(GR2), 제 3터치 그룹(GR3)의 동작, 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)의 동작은 제 2핑거 센싱 구간(FS2)과 동일하므로 생략한다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 펜 탐색 모드에서, 타임 슬롯에 따른 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력 타이밍을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드에서 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력을 하지 않는 블랭크 구간을 가질 수 있다. 도 16의 A)에 나타낸 것처럼, 미리 정해진 기간동안의 마지막 프레임(Nth Frame)의 블랭크 구간동안에 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력하지 않는다. 이러한 경우, 펜 통신 정보 신호(BCS) 횟수를 줄이므로 터치 표시 장치(200)의 소비전력을 저감할 수 있다.
또한, 도 16의 B)에 나타낸 것처럼, 미리 정해진 기간에 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력하지 않을 수 있다. 예를 들면, 짝수 번째 프레임 또는 홀수 번째 프레임에서는 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력하지 않을 수 있다. 또 다른 예로, 터치 표시 장치(200)의 60프레임중 25%에 해당하는 15개의 프레임에서만 펜 통신 정보 신호(BCS)을 출력 할 수 있다. 또는 4의 배수에 해당하는 프레임에서만 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력하거나 출력하지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 비주기적으로 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력 할 수 있다. 반복적으로 동일한 주기에 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되면, 특정 주파수 대역에서 전자 방해 잡음(EMI, Electro Magnetic Interference) 성분이 크게 발생될 수 있다. 이러한 경우, 터치 표시 장치(200)의 동작뿐만 아니라 주변 전자기기 장치에도 영향을 줄 수 있다. 따라서, 터치 표시 장치(200)의 펜 통신 정보 신호(BCS) 출력 주기를 비주기적으로 출력되도록 설정하거나, 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력 주파수가 가변 될 수 있도록 설정하여 전자 방해 잡음(EMI)을 줄일 수 있다. 또는 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력을 미리 설정된 범위에서 랜덤(Random)하게 출력되도록 설정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력되지 않는 구간에도 펜 출력 신호(POS)를 센싱할 수 있도록 설정될 수 있다. 즉, 도 16의 C)에 나타난 것처럼, 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력되지 않는 구간인 두번째 프레임(2nd Frame) 및 N번째 프레임(Nth Frame)에서도 펜 출력 신호(POS)를 센싱한다. 이러한 경우, 터치 표시 장치(200)의 펜 센싱 감도를 향상 시킬 수 있게 된다.
도 16에 나타나지는 않았지만, 본 발명의 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되지 않는 프레임의 블랭크 구간 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)은 플로팅(Floating) 상태 또는 미리 정해진 DC 전압 또는 AC 전압 등으로 설정될 수 있다. 또한, 게이트 라인들(GL)도 마찬가지로 플로팅(Floating) 상태 또는 미리 정해진 DC 전압 또는 AC 전압 등으로 설정될 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 펜 탐색 모드에서, 타임 슬롯에 따른 터치 그룹별 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력 타이밍을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 펜 탐색 모드에서 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력을 하지 않는 터치 그룹을 가질 수 있다. 도 16의 A)에 나타낸 것처럼, 미리 정해진 순서대로 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력이 필요한 터치 그룹에만 펜 통신 정보 신호(BCS)를 인가할 수 있다. 이러한 경우, 표시 패널(DP)의 모든 터치 그룹에 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력하지 않아도 되므로, 터치 표시 장치(200)의 소비전력을 저감할 수 있다. 이때, 펜 출력 신호(POS)에 대한 센싱은 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력된 터치 그룹에 대해서만 수행할 수 있다.
또한, 도 17의 B)에 나타낸 것처럼, 미리 정해진 터치 그룹 및 미리 정해진 터치 그룹의 개수로만 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 첫번째 프레임(1st Frame)에서는 제 1터치 그룹(GR1) 및 제 2터치 그룹(GR2)에만 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력한다. 그리고, 두번째 프레임(2nd Frame)에서는 제 2터치 그룹(GR2) 및 제3터치 그룹(GR3)에만 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력한다. 그리고, 세번째 프레임(3rd Frame)에서는 제 2터치 그룹(GR2), 제3터치 그룹(GR3) 및 제 4터치 그룹(GR4)에만 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력한다. 만일 제 2터치 그룹(GR2)에 펜이 위치하는 경우, 연속된 프레임에서 제 2터치 그룹(GR2)에 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력하여 펜을 센싱하여, 펜 센싱 감도를 향상 시킬 수 있다. 또한, 미리 정해진 프레임에서는 모든 터치 그룹에 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력 할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력되지 않는 터치 그룹에서도 펜 출력 신호(POS)를 센싱할 수 있도록 설정될 수 있다. 즉, 도 17의 C)에 나타난 것처럼, 첫번째 프레임(1st Frame)에서는 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력되지 않는 제3터치 그룹(GR3) 및 제 4터치 그룹(GR4)에서도 펜 출력 신호(POS)를 센싱한다. 이러한 경우, 터치 표시 장치(200)의 펜 센싱 감도를 향상 시킬 수 있게 된다.
도 17에 나타나지는 않았지만, 본 발명의 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 블랭크 구간 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)은 플로팅(Floating) 상태 또는 미리 정해진 DC 전압 또는 AC 전압 등으로 설정될 수 있다. 또한, 게이트 라인들(GL)도 마찬가지로 플로팅(Floating) 상태 또는 미리 정해진 DC 전압 또는 AC 전압 등으로 설정될 수 있다.
또한, 도 17에 나타나지는 않았지만, 본 발명의 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 블랭크 구간 동안에, 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 신호가 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)로 인가될 수 있다. 또한, 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 신호가 게이트 라인들(GL)로 인가 될 수 있다.
본 발명의 따른 다른 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 블랭크 구간 동안에, 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 신호가 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL) 중 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 터치 그룹과 대응되는 데이터 라인들(DL)로 인가될 수 있다. 또한, 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 신호가 게이트 라인들(GL) 중 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 터치 그룹과 대응되는 게이트 라인들(GL)로 인가 될 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)의 로컬 스캔 모드에서, 타임 슬롯에 따른 터치 그룹별 펜 통신 정보 신호의 출력 타이밍을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18의 A)를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 각 프레임마다 펜의 위치(PP)가 변화할 때, 변화하는 위치를 예측하여 해당하는 위치의 터치 그룹에만 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력 할 수 있다. 이때, 변화되는 펜의 위치(PP)는 펜이 움직이는 속도 및 방향 등을 미리 계산하여, 알고리즘적으로 연산하여 펜의 위치(PP)를 미리 예측 할 수 있다.
도 18의 B)를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 각 프레임마다 펜의 위치(PP)가 변화할 때, 펜이 위치하는 터치 그룹뿐만 아니라 그 주변의 터치 그룹에서도 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력 할 수 있도록 설정 할 수 있다. 이러한 경우, 펜이 펜 통신 정보 신호(BCS)를 수신할 확률을 높일 수가 있으므로, 펜 센싱 감도를 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력되지 않는 터치 그룹에서도 펜 출력 신호(POS)를 센싱할 수 있도록 설정될 수 있다. 즉, 도 18의 C)에 나타난 것처럼, 첫번째 프레임(1st Frame)에서는 펜 통신 정보 신호(BCS)를 출력되지 않는 제 1터치 그룹(GR1), 제 3터치 그룹(GR3) 및 제 4터치 그룹(GR4)에서도 펜 출력 신호(POS)를 센싱한다. 이러한 경우, 터치 표시 장치(200)의 펜 센싱 감도를 향상 시킬 수 있게 된다.
도 18에 나타나지는 않았지만, 본 발명의 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 블랭크 구간 동안에, 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)은 플로팅(Floating) 상태 또는 미리 정해진 DC 전압 또는 AC 전압 등으로 설정될 수 있다. 또한, 게이트 라인들(GL)도 마찬가지로 플로팅(Floating) 상태 또는 미리 정해진 DC 전압 또는 AC 전압 등으로 설정될 수 있다.
또한, 도 18에 나타나지는 않았지만, 본 발명의 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 블랭크 구간 동안에, 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 신호가 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL)로 인가될 수 있다. 또한, 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 신호가 게이트 라인들(GL)로 인가 될 수 있다.
본 발명의 따른 다른 실시예들에 터치 표시 장치(200)는 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 블랭크 구간 동안에, 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 신호가 표시 패널(DP)에 배치된 복수의 데이터 라인들(DL) 중 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 터치 그룹과 대응되는 데이터 라인들(DL)로 인가될 수 있다. 또한, 펜 통신 정보 신호(BCS)와 동일한 신호가 게이트 라인들(GL) 중 펜 통신 정보 신호(BCS)가 출력되는 터치 그룹과 대응되는 게이트 라인들(GL)로 인가 될 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 그룹 및 복수의 연결 제어 스위치를 포함하는 터치 표시 장치(200)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(200)는 A 터치 그룹(GRA), B 터치 그룹(GRB), C 터치 그룹(GRC), D 터치 그룹(GRD)을 포함하고, A 연결 제어 스위치(SWA), B 연결 제어 스위치(SWB), C 연결 제어 스위치(SWC), D 연결 제어 스위치(SWD)를 포함한다. 이때, A 연결 제어 스위치(SWA), B 연결 제어 스위치(SWB), C 연결 제어 스위치(SWC), D 연결 제어 스위치(SWD)는 표시 패널(DP)에 배치되거나, 터치 구동 회로(STIC) 내부에 배치될 수 있다.
표시 패널(DP)에 배치된 A 터치 그룹(GRA)으로 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력이 필요한 경우, A 인에이블 신호(ESA)를 통해서 A 연결 제어 스위치(SWA)들을 제어하여, 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되는 펜 통신 정보 신호(BCS)를 A 터치 그룹(GRA)으로 전달할 수 있다. 이때, 터치 제어부(TCU)는 A 인에이블 신호(ESA)의 출력 신호를 제어하여 A 연결 제어 스위치(SWA)들을 제어한다.
마찬가지로, 표시 패널(DP)에 배치된 B 터치 그룹(GRB)으로 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력이 필요한 경우, B 인에이블 신호(ESB)를 통해서 B 연결 제어 스위치(SWB)들을 제어하여, 터치 파워부(TPIC)로부터 출력되는 펜 통신 정보 신호(BCS)를 B 터치 그룹(GRB)으로 전달할 수 있다. 이때, 터치 제어부(TCU)는 B 인에이블 신호(ESB)의 출력 신호를 제어하여 B 연결 제어 스위치(SWB)들을 제어한다.
또한, C 터치 그룹(GRC) 또는 D 터치 그룹(GRD)으로 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력을 제어 하는 방법은 앞서 설명한 A 터치 그룹(GRA) 및 B 터치 그룹(GRB)으로 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력을 제어 하는 방법과 동일하게 제어 할 수 있다.
따라서, 각 터치 그룹으로 전달되는 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력을 각 터치 그룹별로 제어가 가능하므로, 필요에 따라 적절한 터치 그룹을 선택하여 펜 통신 정보 신호(BCS)의 출력을 수행할 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 제 1펜팁(PT1) 및 제 2펜팁(PT1)을 포함하는 펜을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 펜은 제 1펜팁(PT1), 제 2펜팁(PT2), 펜 제어부(PCU) 및 펜 바디부(PB)를 포함한다. 펜 제어부(PCU)는 펜 바디부(PB)에 내장되어 있고, 제 1펜팁(PT1) 또는 제 2펜팁(PT2)는 펜 바디부(PB)의 외부로 노출되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 펜은 제 1펜팁(PT1) 또는 제 2펜팁(PT2) 또는 제 1펜팁(PT1) 및 제 2펜팁(PT2)을 동시에 이용하여, 펜 제어부(PCU)로부터 출력되는 펜 출력 신호(POS)를 펜 외부로 출력 할 수 있다. 또한, 펜은 제 1펜팁(PT1) 또는 제 2펜팁(PT2) 또는 제 1펜팁(PT1) 및 제 2펜팁(PT2)을 동시에 이용하여 터치 표시 장치(200)로부터 출력되는 펜 통신 정보 신호(BCS) 또는 펜 동기 신호(PS)를 수신할 수 있다. 펜 제어부(PCU)는 수신된 신호를 바탕으로 펜 출력 신호(POS)를 생성하거나, 펜 동작 상태를 제어한다. 예를 들어, 터치 표시 장치(200)로부터 수신된 펜 통신 정보 신호(BCS)에 터치 표시 장치(200)가 현재 펜 탐색 모드로 동작하고 있는지 또는 로컬 스캔 모드로 동작하고 있는지에 대한 정보가 포함되어 있는 경우, 펜은 그에 따른 펜 출력 신호(POS)를 생성하여 출력하거나 펜 동작 상태를 그에 따라 적절히 변경하도록 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 펜의 펜 제어부(PCU)는 제 1펜팁(PT1) 및 제 2펜팁(PT2)를 서로 전기적으로 연결하거나, 서로 절연되도록 제어할 수 있다.
또한, 팬 제어부(PCU)는 제 1펜팁(PT1) 및 제 2펜팁(PT1)의 출력을 제어 하여 터치 표시 장치(200)로 하여금 펜의 기울기를 산출해 낼 수 있도록 한다. 즉, 터치 표시 장치(200)는 펜의 제 1펜팁(PT1) 및 제 2펜팁(PT1)에서 출력되는 신호에 기초하여 펜의 기울진 정도를 계산할 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 출원의 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 출원의 예들에 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.
200: 터치 표시 장치
DP: 표시 패널
TCU: 터치 제어부
STIC: 터치 구동부
TPIC: 터치 파워부
BCS: 펜 통신 정보 신호
FSSS: 핑거 센싱 신호
PSS: 펜 센싱 신호

Claims (21)

  1. 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들 및 다수의 터치 라인들이 배치된 표시 패널; 및
    상기 다수의 터치 전극들과 손가락과의 커패시턴스 변화를 검출하거나, 상기 다수의 터치 전극들과 펜과의 커패시턴스 변화를 검출하는 터치 구동 회로를 포함하고,
    상기 표시 패널은 펜 탐색 모드 및 로컬 스캔 모드로 구분되어 구동되고,
    상기 표시 패널의 상기 펜 탐색 모드 및 상기 로컬 스캔 모드는 각각 복수의 영상 표시 구간과 복수의 블랭크 구간을 포함하고,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드의 상기 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 상기 터치 구동 회로는 상기 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나 이상의 터치 전극으로 펜 통신 정보 신호를 출력하고, 상기 복수의 영상 표시 구간 중 적어도 하나 이상의 영상 표시 구간 동안, 상기 펜 통신 정보 신호에 응답하여 출력된 펜 출력 신호를 센싱하며,
    상기 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 상기 펜 출력 신호가 지속적으로 검출되고, 손가락에 의한 터치 신호가 검출되는 경우, 상기 표시 패널은 로컬 스캔 모드를 유지하고,
    상기 표시 패널의 로컬 스캔 모드 중에 상기 펜 출력 신호가 검출되지 않고, 손가락에 의한 터치 신호가 검출되면, 상기 표시 패널은 펜 탐색 모드로 변경되어 구동되는 터치 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드의 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간 동안, 상기 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들로 상기 펜 통신 정보 신호가 인가되는 터치 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드의 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간의 횟수는 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하지 않는 블랭크 구간의 횟수 보다 더 적은 터치 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드의 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하지 않는 블랭크 구간이 반복되는 주기는 일정하지 않은 터치 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드의 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하지 않는 블랭크 구간 이후에 바로 이어지는 영상 표시 구간에는 펜 출력 신호를 센싱하지 않는 터치 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드의 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간 이후에 바로 이어지는 영상 표시 구간 동안, 상기 터치 구동 회로는 상기 하나 이상의 터치 전극으로 펜 동기신호를 출력하는 터치 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드의 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간 이후에 바로 이어지는 영상 표시 구간 동안, 상기 터치 구동 회로는 펜 출력 신호를 센싱하기 위해 상기 하나 이상의 터치 전극으로 미리 정해진 DC 전압을 인가하는 터치 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드 또는 상기 표시 패널의 로컬 스캔 모드의 상기 영상 표시 구간은 펜에 의한 터치를 센싱하기 위한 구간과 손가락에 의한 터치를 센싱하기 위한 구간이 시간적으로 분리된 터치 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드에서 상기 펜 출력 신호가 검출되면, 상기 표시 패널의 영상 표시 영역 중 상기 펜 출력 신호가 검출된 영역을 집중적으로 센싱하는 상기 로컬 스캔 모드로 변경되는 터치 표시 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드에서 상기 펜 출력 신호를 센싱하는 횟수는 상기 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 상기 펜 출력 신호를 센싱하는 횟수보다 적은 터치 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드 동안, 상기 터치 구동 회로는 상기 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 상기 표시 패널의 표시 영역 중 적어도 일부 영역에 대응되는 터치 전극들로 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 상기 표시 패널의 적어도 일부 영역은 상기 펜 통신 정보 신호가 동시에 출력되는 복수의 터치 전극들을 포함하는 터치 그룹에 해당하는 영역인 터치 표시 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 상기 표시 패널의 일부 영역은 상기 복수의 블랭크 구간마다 순차적으로 변경되는 터치 표시 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 블랭크 구간 중 제 1 블랭크 구간의 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 상기 표시 패널의 일부 영역은 상기 복수의 블랭크 구간 중 제 2 블랭크 구간의 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 상기 표시 패널의 일부 영역보다 넓은 터치 표시 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 블랭크 구간 중 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 블랭크 구간 이후에 바로 이어지는 영상 표시 구간 동안, 상기 터치 구동 회로는 상기 펜 출력 신호를 센싱하기 위해 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 상기 표시 패널의 일부 영역에 해당하는 터치 전극들로 미리 정해진 DC 전압을 인가하는 터치 표시 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 표시 패널의 펜 탐색 모드에서 상기 펜 출력 신호가 검출되면, 상기 표시 패널의 영상 표시 영역 중 상기 펜 출력 신호가 검출된 영역을 집중적으로 센싱하는 상기 표시 패널의 로컬 스캔 모드로 변경되는 터치 표시 장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 상기 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 상기 표시 패널의 영상 표시 영역에 해당하는 모든 터치 전극들로 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 상기 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 상기 펜 출력 신호가 검출된 영역 또는 펜 출력 신호가 예상되는 영역으로 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 표시 패널의 로컬 스캔 모드에서 상기 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 상기 펜 출력 신호가 검출된 영역 및 그 주변 영역으로 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하거나, 펜 출력 신호가 예상되는 영역 및 그 주변 영역으로 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치.
  20. 제 11항에 있어서,
    터치 파워부; 및
    상기 다수의 터치 라인들과 상기 터치 파워부를 전기적으로 연결하는 적어도 하나 이상의 제어 스위치부;를 더욱 포함하고,
    상기 복수의 블랭크 구간 중 적어도 하나 이상의 블랭크 구간 동안, 상기 제어 스위치부를 제어하여, 상기 다수의 터치 전극들 중 복수의 터치 전극들을 포함하는 제 1 터치 그룹으로 상기 펜 통신 정보 신호를 출력하는 터치 표시 장치.
  21. 삭제
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