KR102605367B1 - 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 표시패널에 배치된 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하고, 표시패널에 배치된 다수의 공통 전극들로 공통 전압을 공급하고, 표시패널을 통해 영상을 표시하고, 다수의 공통 전극들 중 적어도 하나로부터 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하되, 데이터 전압에 동기화 된 변조 신호이거나 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압을 공통 전극들로 공급함으로써, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행하면서도, 터치 감도가 디스플레이 구동에 의해 영향을 받지 않도록 해줄 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로에 관한 것이다.

Description

터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로{TOUCH DISPLAY DEVICE, DRIVING METHOD, AND DRIVING CIRCUIT}
본 발명은 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 터치 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기발광표시장치 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공하는 터치 표시 장치가 있다.
이러한 터치 표시 장치는 영상 표시 기능 및 터치 감지 기능을 모두 제공해야 하기 때문에, 프레임 시간 등의 구동 시간을 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간으로 분할하고, 디스플레이 구동 기간에서 디스플레이 구동을 수행하고, 디스플레이 구동 기간 이후에 진행되는 터치 구동 기간에서 터치 구동 및 터치 감지를 수행한다.
전술한 시간 분할 구동 방식의 경우, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시간 분할하여 진행하기 위해서는, 상당히 정교한 타이밍 제어가 필요하고 이를 위한 고가의 부품이 필요할 수 있다.
또한, 시간 분할 구동 방식의 경우, 디스플레이 구동 시간 및 터치 구동 시간이 모두 부족할 수 있어, 영상 품질 및 터치 감도가 모두 저하되는 문제점이 있어 왔다. 특히, 시간 분할 구동으로 인해, 고해상도의 영상 품질을 제공해주지 못하는 문제점이 있어 왔다.
이러한 배경에서, 본 발명의 실시예들의 목적은, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 다른 목적은, 터치 감도가 디스플레이 구동에 의해 영향을 받지 않도록 해주는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 데이터 구동에 영향을 받지 않고 터치 감지를 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 데이터 전압의 전압 상태가 변경되더라도, 이에 의해 터치 감지가 불가능해지거나 터치 감도가 저하되는 것을 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 특정 디스플레이 패턴에서 터치 감지가 불가능해지거나 터치 감도가 저하되는 것을 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행하면서도, 디스플레이 구동에 의해 터치 관련 신호가 왜곡되는 디스플레이 터치 크로스토크를 방지할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 공통 전극들이 배치된 표시패널을 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
이러한 터치 표시 장치는, 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하고, 데이터 전압에 동기화 된 변조 신호이거나 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압을 다수의 공통 전극들로 공급하며, 다수의 공통 전극들 중 적어도 하나로부터 신호를 검출하는 제1 회로를 포함할 수 있다.
터치 표시 장치는, 제1 회로에서 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 제2 회로를 포함할 수 있다.
공통 전압은, 전압 레벨이 스윙 되는 변조 신호일 수 있다.
공통 전압은 데이터 전압 또는 데이터 동기 신호의 제1 상태 변경 지점에서 미리 정해진 지연 시간 이후에 전압 레벨이 변경될 수 있다.
공통 전압은, 데이터 전압 또는 데이터 동기 신호의 제1 상태 변경 지점에서 미리 정해진 지연 시간 이후에 1차로 전압 레벨이 변경된 이후, 데이터 전압 또는 데이터 동기 신호의 제2 상태 변경 지점 또는 제2 상태 변경 지점보다 정해진 제어 시간만큼 앞선 지점에서 2차로 전압 레벨이 다시 변경될 수 있다.
공통 전압의 전압 레벨 변경과 관련하여, 1차 전압 레벨과 관련된 지연 시간은 일정하고, 2차 전압 레벨과 관련된 제어 시간은 가변 될 수 있다.
공통 전압은 주파수가 일정할 수 있다.
공통 전압은 듀티사이클 또는 듀티비가 가변 될 수 있다.
터치 표시 장치는, 펄스 변조 신호를 출력하는 펄스 변조 회로와, 펄스 변조 신호에 따라 변조된 그라운드 전압을 출력하는 그라운드 변조 회로를 더 포함할 수 있다.
공통 전압은 변조된 그라운드 전압과 대응될 수 있다.
공통 전압은 변조된 그라운드 전압의 주파수 및 위상과 대응되는 주파수 및 위상을 가질 수 있다.
펄스 변조 신호는 데이터 전압 또는 데이터 동기 신호에 동기화 될 수 있다.
그라운드 변조 회로는, DC 전압인 제1 그라운드 전압과, 변조된 그라운드 전압이고 AC 전압인 제2 그라운드 전압을 분리하기 위한 전원 분리 회로를 포함할 수 있다.
표시패널과 제2 회로는 서로 다른 그라운드 전압에 접지될 수 있다.
제2 회로는 DC 전압인 제1 그라운드 전압에 접지될 수 있다.
표시패널은 AC 전압인 제2 그라운드 전압에 접지될 수 있다.
제1 회로는 DC 전압인 제1 그라운드 전압 및 AC 전압인 제2 그라운드 전압에 모두 접지될 수 있다.
제1 회로는 제1 그라운드 전압과 제2 그라운드 전압을 분리하는 회로를 포함할 수 있다.
데이터 동기 신호는, 타이밍 컨트롤러가 제1 회로로 공급하는 데이터 구동 제어 신호일 수 있다.
또는, 데이터 동기 신호는, 타이밍 컨트롤러가 게이트 구동 회로로 공급하는 게이트 구동 제어 신호일 수 있다.
데이터 전압과 동기화 된 변조 신호이거나 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압이 다수의 공통 전극들로 공급되는 동안, 표시패널을 통해 표시되는 영상은 인버전 방식의 디스플레이 패턴일 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 공통 전극들이 배치된 표시패널을 포함하는 터치 표시 장치의 구동 방법을 제공할 수 있다.
구동 방법은, 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하고, 다수의 공통 전극들로 데이터 전압에 동기화 된 변조 신호이거나 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압을 공급하는 단계와, 표시패널을 통해 영상을 표시하고, 다수의 공통 전극들 중 적어도 하나로부터 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
구동 방법은, 데이터 전압 및 공통 전압을 공급하는 단계 이전에, 공통 전압의 주파수 및 위상과 대응되는 변조 신호인 그라운드 전압을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 공통 전극들이 배치된 표시패널을 포함하는 터치 표시 장치의 구동 회로를 제공할 수 있다.
구동 회로는, 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 제1 구동 회로와, 데이터 전압에 동기화 된 변조 신호이거나 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압을 다수의 공통 전극들로 공급하고, 다수의 공통 전극들 중 적어도 하나로부터 터치 감지를 위한 신호를 검출하는 제2 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 공통 전극들이 배치된 표시패널을 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
터치 표시 장치는, 다수의 공통 전극들로 공통 전압을 공급하며, 다수의 공통 전극들 중 적어도 하나로부터 신호를 검출하는 제1 회로와, 표시패널을 통해 영상이 표시되는 동안, 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 제2 회로를 포함할 수 있다.
공통 전압은, 전압 레벨이 스윙되는 변조 신호로서, 데이터 전압의 전압 레벨이 미 변경되는 타이밍에, 전압 레벨이 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 터치 전극들이 배치된 표시패널을 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
이러한 터치 표시 장치는, 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하고, 다수의 터치 전극들로 터치 구동 신호를 공급하며, 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 신호를 검출하는 제1 회로를 포함할 수 있다.
이러한 터치 표시 장치는, 표시패널을 통해 영상이 표시되는 동안, 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 제2 회로를 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
표시패널은 소정의 주파수를 갖고 변조된 그라운드 전압에 접지될 수 있다.
터치 구동 신호는, 전압 레벨이 스윙 되는 변조 신호일 수 있다.
터치 구동 신호는 변조된 그라운드 전압의 주파수 및 위상과 대응되는 주파수 및 위상을 가질 수 있다.
터치 구동 신호는, 데이터 전압의 전압 레벨이 미 변경되는 타이밍에 전압 레벨이 변경될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 감도가 디스플레이 구동에 의해 영향을 받지 않도록 해주는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 데이터 구동에 영향을 받지 않고 터치 감지를 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 데이터 전압의 전압 상태가 변경되더라도, 이에 의해 터치 감지가 불가능해지거나 터치 감도가 저하되는 것을 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 특정 디스플레이 패턴에서 터치 감지가 불가능해지거나 터치 감도가 저하되는 것을 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행하면서도, 디스플레이 구동에 의해 터치 관련 신호가 왜곡되는 디스플레이 터치 크로스토크를 방지할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시스템 구성도들이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치표시장치의 표시패널이 터치스크린 패널을 내장하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 분할 구동을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동 시, 데이터 전압 및 공통 전압 간의 비 동기화를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 데이터 전압 및 공통 전압 간의 비 동기화 시, 데이터 전압의 상태 변경에 따라 공통 전극에서 발생하는 전압 변동 현상을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 공통 전압에서의 전압 변동 현상에 따른 디스플레이 터치 크로스토크(Display Touch Crosstalk)를 발생시키는 영상 패턴의 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 공통 전압에서의 전압 변동 현상에 따른 디스플레이 터치 크로스토크에 의해 터치 신호 왜곡 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동 시, 데이터 전압 및 공통 전압 간의 동기화를 나타낸 도면이다.
도 12a는 본 발명의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동 시, 공통 전압의 신호 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 12b는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 공통 전압을 데이터 전압에 동기화시키기 위한 데이터 동기 신호로 활용될 수 있는 디스플레이 구동 제어 신호의 예시들이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서의 2가지 그라운드 전압과 이들을 사용하기 위한 그라운드 변조 회로를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 그라운드 변조 회로를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 터치 구동 신호인 공통 전압의 데이터 동기화를 위한 그라운드 변조 기능을 수행하는 구성도이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서의 전원 분리 회로의 예시도이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 구동 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시스템 구성도들이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 영상 표시 기능과 터치 감지 기능 (터치 입력 기능)을 수행할 수 있다.
아래에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치가 영상 표시 기능을 제공하기 위한 구성들을 도 1을 참조하여 설명하고, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치가 터치 감지 기능 (터치 입력 기능)을 제공하기 위한 구성들을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 영상 표시 기능을 제공하기 위하여, 다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)이 배치되고, 다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들(SP)이 배열된 표시패널(DISP)과, 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동하는 소스 구동 회로(SDC)와, 다수의 게이트 라인들(GL)을 구동하는 게이트 구동 회로(GDC)와, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(TCON) 등을 포함한다.
표시패널(DISP)에는, 각 서브픽셀(SP) 내 픽셀 전극이 배치될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)의 픽셀 전극에는 픽셀 전압이 인가될 수 있다.
또한, 표시패널(DISP)에는, 공통 전압이 인가되는 하나 또는 둘 이상의 공통 전극이 배치될 수 있다.
하나의 공통 전극은 표시패널(DISP)의 전면에 형성된 1개의 통 전극이다.
둘 이상의 공통 전극은 1개의 통 전극을 둘 이상으로 분할한 전극으로 볼 수 있다. 둘 이상의 공통 전극 각각은, 1개의 서브픽셀 영역 크기보다 큰 크기를 가질 수 있다.
각 서브픽셀(SP)에서는, 해당 픽셀 전극에 인가된 픽셀 전압(데이터 전압일 수 있음)과 공통 전극에 인가된 공통 전압에 의해, 해당 전계(Electric Field)가 형성될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(TCON)는, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)로 각종 구동 제어신호(DCS, GCS)를 공급하여, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어한다.
이러한 타이밍 컨트롤러(TCON)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 소스 구동 회로(SDC)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
전술한 타이밍 컨트롤러(TCON)는, 입력 영상 데이터와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 외부(예: 호스트 시스템)로부터 수신한다.
타이밍 컨트롤러(TCON)는, 외부로부터 입력된 입력 영상 데이터를 소스 구동 회로(SDC)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하는 것 이외에, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 신호를 입력 받아, 각종 구동 제어 신호들을 생성하여 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)로 출력한다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(TCON)는, 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 구동 제어 신호(GCS)를 출력할 수 있다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(GDC)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(TCON)는, 소스 구동 회로(SDC)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 구동 제어 신호(DCS)를 출력할 수 있다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 소스 구동 회로(SDC)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 소스 구동 회로(SDC)의 출력 타이밍을 제어한다.
이러한 타이밍 컨트롤러(TCON)는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있다.
이러한 타이밍 컨트롤러(TCON)는, 소스 구동 회로(SDC)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 소스 구동 회로(SDC)와 함께 통합되어 집적회로로 구현될 수 있다.
소스 구동 회로(SDC)는, 타이밍 컨트롤러(TCON)로부터 영상 데이터(Data)를 입력 받아 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동한다. 여기서, 소스 구동 회로(SDC)는 데이터 구동 회로라고도 한다.
이러한 소스 구동 회로(SDC)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 시프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 표시패널(DISP)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(DISP)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(DISP)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 표시패널(DISP)에 연결된 필름 상에 실장 되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 다수의 게이트 라인들(GL)로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인들(GL)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 구동 회로(GDC)는 스캔 구동 회로라고도 한다.
이러한 게이트 구동 회로(GDC)는, 적어도 하나의 게이트 구동회로 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다.
각 게이트 구동회로 집적회로(GDIC)는 시프트 레지스터(Shift Register), 레벨 쉬프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(DISP)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(DISP)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(DISP)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는 표시패널(DISP)과 연결된 필름 상에 실장 되는 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 타이밍 컨트롤러(TCON)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인들(GL)로 순차적으로 공급한다.
소스 구동 회로(SDC)는, 게이트 구동 회로(GDC)에 의해 특정 게이트 라인이 열리면, 타이밍 컨트롤러(TCON)로부터 수신한 영상 데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인들(DL)로 공급한다.
소스 구동 회로(SDC)는, 표시패널(DISP)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시패널(DISP)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 표시패널(DISP)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시패널(DISP)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 터치 감지 기능을 제공하기 위하여, 터치스크린 패널(TSP), 터치 구동 회로(TDC) 및 마이크로 컨트롤 유닛(MCU) 등을 포함할 수 있다.
터치스크린 패널(TSP)에는 다수의 터치 전극(TE)들과, 다수의 터치 전극(TE)들에 전기적으로 연결된 다수의 신호 라인(SL)들이 배치될 수 있다.
예를 들어, 하나의 터치 전극(TE)은 하나 이상의 컨택홀(Contact Hole) 등을 통해 하나 또는 둘 이상의 신호 라인(SL)들과 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 터치스크린 패널(TSP)을 구동하여 센싱 데이터(터치 로우 데이터)를 생성하여 출력할 수 있다.
일 예로, 터치 구동 회로(TDC)는, 터치스크린 패널(TSP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)들의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호를 공급하고, 적어도 하나의 터치 전극(TE)으로부터 신호를 검출하여 센싱 데이터(터치 로우 데이터(Touch Raw Data))를 생성하여 출력할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 하나 이상의 신호 라인(SL)들을 통해 하나 이상의 터치 전극(TE)들로 터치 구동 신호를 공급하고 신호를 검출할 수 있다.
마이크로 컨트롤 유닛(MCU)는 터치 구동 회로(TDC)에서 출력된 센싱 데이터를 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 셀프-캐패시턴스에 기반하여 터치를 감지할 수도 있고, 뮤추얼-캐패시턴스에 기반하여 터치를 감지할 수도 있다. 다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 셀프-캐패시턴스에 기반하여 터치를 감지하는 것을 예로 들어 설명한다.
터치스크린 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)과 별도로 제작되어 디스플레이 패널(DISP)과 본딩될 수도 있고, 디스플레이 패널(DISP)에 내장될 수도 있다.
터치스크린 패널(TSP)이 디스플레이 패널(DISP)에 내장되는 경우, 터치스크린 패널(TSP)은 다수의 터치 전극(TE)들 및 다수의 신호 라인(SL)들의 집합체로 볼 수 있다.
터치 구동 회로(TDC) 및 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)는 터치 감지를 위한 2가지 회로로써, 터치 구동 회로(TDC)는 제1 회로라고도 하고, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)은 제2 회로라고도 한다.
터치 구동 회로(TDC) 및 소스 구동 회로(SDC)는 통합되어 구현될 수도 있다. 이 경우, 터치 구동 회로(TDC) 및 소스 구동 회로(SDC)를 모두 포함하는 통합 구동 회로를 제1 회로라고도 한다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 표시패널(DISP)이 터치스크린 패널(TSP)을 내장하는 경우를 나타낸 도면이다.
터치스크린 패널(TSP)이 디스플레이 패널(DISP)에 내장되는 경우, 디스플레이 패널(TSP)에 배치된 다수의 공통 전극(COM)들을 다수의 터치 전극(TE)들로 활용할 수 있다.
따라서, 영상 표시를 위해서 다수의 공통 전극(COM)들에는 공통 전압이 인가되고, 터치 감지를 위해서 다수의 공통 전극(COM)들의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호가 인가될 수 있다.
다수의 공통 전극(COM)들 각각의 영역은 2개 이상의 서브픽셀(SP)의 영역과 중첩될 수 있다.
즉, 1개의 공통 전극(COM)의 영역 크기는 2개 이상의 서브픽셀(SP)의 영역 크기와 대응될 수 있다.
이에 따라, 1개의 공통 전극(COM)의 영역에는, 2개 이상의 게이트 라인(GL)이 지나갈 수 있다.
전술한 바에 따르면, 공통 전극(COM)의 크기를 조절하여, 터치 구동 및 터치 감도의 속도, 효율성, 또는 성능 등을 조절할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 분할 구동을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 시간 분할 구동(Time Division Driving) 방식 및/또는 시간 프리 구동(Time Free Driving) 방식으로 구동 동작을 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 시간 분할 구동(Time Division Driving) 방식으로 구동 동작을 하는 경우, 영상 표시 기능을 제공하기 위한 디스플레이 구동과 터치 감지 기능을 제공하기 위한 터치 구동을 시분할 된 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간에서 각각 수행할 수 있다.
디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간은 터치 동기 신호(TSYNC)에 의해 타이밍이 제어될 수 있다.
디스플레이 구동 기간 동안, 다수의 공통 전극(COM)들에는 DC 전압인 공통 전압(VCOM)이 인가될 수 있다.
터치 구동 기간 동안, 다수의 공통 전극(COM)들의 전체 또는 일부로 AC 전압(변조 신호)의 터치 구동 신호(LFD)가 인가될 수 있다. 이때, 데이터 라인(DL)들의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호(LFD) 또는 이와 대응되는 신호가 인가될 수 있다. 게이트 라인(GL)들의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호(LFD) 또는 이와 대응되는 신호가 더 인가될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 시간 프리 구동(Time Free Driving) 방식으로 구동 동작을 하는 경우, 영상 표시 기능을 제공하기 위한 디스플레이 구동과 터치 감지 기능을 제공하기 위한 터치 구동을 동시에 수행할 수 있다. 이러한 시간 프리 구동 방식을 동시 구동 방식이라고도 한다.
하나의 프레임 시간은 하나의 액티브 시간과 하나의 블랭크 시간에 대응될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치가 시간 프리 구동(Time Free Driving) 방식으로 구동 동작을 하는 경우, 매 프레임 시간에서의 액티브 시간 동안, 데이터 전압(VDATA)을 데이터 라인(DL)으로 공급하고, 이때, 다수의 공통 전극(COM)들로 터치 구동 신호(LFD)의 역할도 하는 공통 전압(VCOM)을 공급할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 시간 분할 구동(Time Division Driving) 방식을 항상 구동 동작을 할 수도 있고, 시간 프리 구동(Time Free Driving) 방식으로 항상 구동 동작을 할 수 있으며, 시간 분할 구동(Time Division Driving) 방식과 시간 프리 구동(Time Free Driving) 방식을 모두 이용하여 구동 동작을 할 수도 있다.
아래에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치가 시간 프리 구동(Time Free Driving) 방식으로 구동 동작을 하는 경우를 예로 들어, 설명한다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치가 시간 프리 구동(Time Free Driving) 방식으로 구동 동작을 하는 경우, 다수의 공통 전극(COM)들은 다수의 터치 전극(TE)들로 볼 수 있고, 공통 전압(VCOM)은 터치 구동 신호(LFD)로 볼 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동 시, 데이터 전압(VDATA) 및 공통 전압(VCOM) 간의 비 동기화를 나타낸 도면이고, 도 7은 데이터 전압(VDATA) 및 공통 전압(VCOM) 간의 비 동기화 시, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 따라 공통 전극(COM)에서 발생하는 전압 변동 현상을 나타낸 도면이다.
단, 도 7은 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 따른 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동을 알아보기 위하여, 공통 전극(COM)에 DC 전압이 인가된 상태에서, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경이 발생하는 경우, 공통 전극(COM)에서 전압 변동이 발생하는 현상을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동 시, 영상 표시를 위해 데이터 라인(DL)을 픽셀 전극에 인가되는 데이터 전압(VDATA)과, 영상 표시 및 터치 감지를 위한 공통 전극(COM)들에 인가되는 공통 전압(VCOM)은 서로 다른 주파수를 가지고 있고 서로 동기화 되지도 않을 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 특성 인버전(Inversion) 방식의 특정 패턴에서, 데이터 전압(VDATA)는 전압 레벨이 크게 변하는 상태 변경(Transition)이 발생할 수 있다.
이로 인해, 도 7에 도시된 바와 같이, DC 전압이 인가되고 있는 공통 전극(COM)은, DC 전압 상태가 유지되는 것이 아니라, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경 시점에서 전압 상태가 변동(Fluctuation)될 수 있다.
데이터 전압(VDATA)의 전압 값이 높아지면, 즉, 데이터 전압(VDATA)이 라이징(rising) 되면, DC 전압이 인가되던 공통 전극(COM)은, 해당 DC 전압에서 순간적으로 상당히 높아졌다가 다시 해당 DC 전압으로 복귀하는 전압 상태 변동이 발생할 수 있다.
데이터 전압(VDATA)의 전압 값이 낮아지면, 즉, 데이터 전압(VDATA)이 폴링(falling) 되면, DC 전압이 인가되던 공통 전극(COM)은 해당 DC 전압에서 순간적으로 상당히 낮아졌다가 다시 해당 DC 전압으로 복귀하는 전압 상태 변동이 발생할 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 따라, 터치 전극(TE)의 역할을 하는 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동이 발생하면, 공통 전압(VOM)이 인가된 공통 전극(COM)에서 검출되는 신호도 왜곡될 수 있다.
이에 따라, 터치 구동 회로(TDC)는 왜곡된 신호를 검출하여 센싱 로우 데이터(Sensing Raw Data)를 생성하고, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)은 왜곡된 신호를 토대로 생성된 센싱 로우 데이터(Sensing Raw Data)를 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 알아내기 때문에, 터치 유무 및 터치 좌표를 알아내지 못하거나 잘못 알아낼 수도 있다. 즉, 터치 감지 오류가 발생하거나 터치 감도가 낮아질 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 따라 터치 전극(TE)의 역할을 하는 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동이 발생하여 터치 감지 오류가 발생하거나 터치 감도가 낮아지는 현상을 디스플레이 터치 크로스토크(DTX: Display Touch Crosstalk)라고 한다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 공통 전압(VCOM)에서의 전압 변동 현상에 따른 디스플레이 터치 크로스토크(Display Touch Crosstalk)를 발생시키는 영상 패턴의 예시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 공통 전압(VCOM)에서의 전압 변동 현상에 따른 디스플레이 터치 크로스토크에 의해 터치 신호 왜곡 현상을 설명하기 위한 도면이다.
디스플레이 터치 크로스토크를 발생시킬 수 있는 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경 및 이에 따른 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동은, 특정 디스플레이 패턴에 의해 발생할 수 있다.
예를 들어, 인버전(Inversion) 방식을 영상을 구동할 때, 디스플레이 터치 크로스토크가 발생할 수 있다.
디스플레이 터치 크로스토크를 발생시킬 수 있는 인버전 방식으로는, 일 예로, 프레임 인버전(Frame Inversion) 방식, 라인 인버전(Line Inversion) 방식, 컬럼 인버전(Column Inversion) 방식, 또는 도트 인버전(Dot Inversion) 방식 등이 있으며, Z-인버전(Z-Inversion) 방식도 있다.
여기서, 프레임 인버전 방식, 라인 인버전 방식 및 컬럼 인버전 방식은 도트 인버전 방식에 비해 소비 전력을 감소시킬 수 있으나, 크로스토크(crosstalk) 현상이 발생하거나 상하 휘도 차가 발생하는 등의 화질 저하 문제가 있었다. 한편, 도트 인버전 방식의 경우엔 상기와 같은 화질 저하 문제를 줄일 수 있어 프레임 인버전 방식, 라인 인버전 방식 및 컬럼 인버전 방식에 비하여 더 뛰어난 화질의 화상을 제공할 수 있다. 하지만, 도트 인버전 방식은 라인 인버전 방식이나 컬럼 인버전 방식에 비해 전력 소모가 너무 큰 문제가 있다.
도 8을 참조하면, Z-인버전 방식은, 전술한 다른 인버전 방식들의 문제를 개선하기 위한 인버전 방식으로서, 트랜지스터와 픽셀 전극이 좌측과 우측으로 교번하며 배열되는 데이터 라인들에, 컬럼 인버전 방식으로 데이터 전압을 공급하는 방법이다.
도 8을 참조하면, Z-인버전 방식은, 컬럼 인버전 방식의 개선된 구조로서, 회로 구동 방식은 컬럼 인버전 방식을 이용하고 있으나, 표시패널(DISP)의 트랜지스터의 방향을 각 라인(Line)마다 반대로 형성하여, 화면 표시는 도트 인버전 방식(Dot inversion System)과 동일하게 구현하고 있다. 부연하여 설명하면, Z-인버전 방식은 화질적으로는 도트 인버전 방식과 유사한 효과를 가지면서도, 데이터(Data) 측면에서는 컬럼 인버전 방식을 이용한 것으로서, 화질적으로 우수할 뿐만 아니라, 소비전력을 절감시킬 수 있는 방법이다.
이러한 Z-인버전 방식으로 영상 구동을 하는 경우, 즉, Z 인버전 방식의 디스플레이 패턴이 표시되는 경우, 다른 인버전 방식에 비해, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경을 더 심하게 발생시킬 수도 있다. 이에 따라, 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동이 더 심하게 발생하여, 디스플레이 터치 크로스토크가 더 심하게 발생할 수 있다.
데이터 전압(VDATA)의 상태 변경은, Z-인버전 방식으로 영상 구동을 한다고 해서, 심하게 발생하는 것은 아니고, 특정 디스플레이 패턴에서 심하게 발생할 수 있다.
도 9의 (a), (b) 및 (c)에서, 각 서브픽셀 연결 표식(910, 920, 930)은, Z-인버전 방식의 경우, 동일한 데이터 라인(DL)과 연결된 서브픽셀(SP)들을 나타낸 것이다.
도 9의 (a), (b) 및 (c)에서, 설명의 편의를 위하여, 255 계조에 해당하는 데이터 전압(VDATA)은, 극성 반전에 따라, 8 (포지티브)과 0 (네거티브)으로 표시하고, 0 계조에 해당하는 데이터 전압(VDATA)은, 3.9 또는 4.1로 표시한다.
로우 데이터(Touch Raw Data)는, 터치 구동 회로(TDC)에서 얻어진 센싱 데이터로서, 각 위치 별 센싱값을 포함하는데, 도 9의 (a), (b) 및 (c)에서 터치 로우 데이터(Touch Raw Data)에 대한 그래픽은, 평면 상에 각 위치 별 센싱 값의 크기를 높이로 표현한 것이다.
도 9의 (a)를 참조하면, 일 예로, 화이트(255, 255, 255)를 표현하기 위하여, 적색 서브픽셀 열, 녹색 서브픽셀 열 및 청색 서브픽셀 열이 모두 온(on) 되는 경우, 동일한 데이터 라인(DL)과 연결된 서브픽셀들(910)에 공급되는 데이터 전압(VDATA)의 전압 차이가 전부 0[V]이 된다. 즉, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경이 발생하지 않는다.
이에 따라, 터치 구동 회로(TDC)에서 얻어진 터치 로우 데이터(Touch Raw Data)에서, 터치가 실제로 발생한 위치에서 센싱 값(912)은 다른 위치들에서의 센싱 값들과는 다른 크기를 갖는다. 따라서, 도 9의 (a)의 경우에는, 터치를 정확하게 감지할 수 있다.
도 9의 (b)를 참조하면, 일 예로, 적색(255, 0, 0)를 표현하기 위하여, 적색 서브픽셀 열만 온(on)이 되고, 녹색 서브픽셀 열 및 청색 서브픽셀 열은 오프(off) 되는 경우, 동일한 데이터 라인(DL)과 연결된 서브픽셀들(920)에 공급되는 데이터 전압(VDATA)의 전압 차이는 3.9[V] 또는 -3.9[V]이 되거나, 0[V]이 될 수 있다.
하나의 라인(하나의 서브픽셀 행)에서 데이터 전압(VDATA)의 전압 차이의 합은 0[V]가 된다.
하지만, 일부의 컬럼(서브픽셀 열) (921)에서, 데이터 전압(VDATA)은 3.9[V]에서 -3.9[V]로 변경되거나, -3.9[V]에서 3.9[V]로 변동된다.
즉, 일부의 컬럼(서브픽셀 열) (921)에서, 데이터 전압(VDATA)의 전압 상태 변경 폭은 7.8[V]로서, 데이터 전압(VDATA)의 전압 상태 변경은 매우 크게 발생한다.
이에 따라, 터치 구동 회로(TDC)에서 얻어진 터치 로우 데이터(Touch Raw Data)에서, 터치가 실제로 발생한 위치에서 센싱 값(922)은 다른 위치들에서의 센싱 값들과 비슷한 크기를 가지게 된다. 따라서, 도 9의 (b)의 경우에는, 일부의 컬럼 위치에서는 터치를 감지할 수 없다.
도 9의 (c)를 참조하면, 일 예로, 적색 서브픽셀 열은 온(on)이 되고 녹색 서브픽셀 열은 오프(off)되고 청색 서브픽셀 열은 온(on)이 되는 경우(255, 0, 255), 또는 적색 서브픽셀 열은 오프(off) 되고 녹색 서브픽셀 열은 온(on)이 되고 청색 서브픽셀 열은 오프(off) 되는 경우(0, 255, 0), 동일한 데이터 라인(DL)과 연결된 서브픽셀들(930)에 공급되는 데이터 전압(VDATA)의 전압 차이는 3.9[V] 또는 -3.9[V]이 될 수 있다.
따라서, 모든 컬럼(서브픽셀 열) (931)에서, 데이터 전압(VDATA)은 3.9[V]에서 -3.9[V]로 변경되거나, -3.9[V]에서 3.9[V]로 변동된다.
즉, 모든 컬럼(서브픽셀 열) (931)에서, 데이터 전압(VDATA)의 전압 상태 변경 폭은 7.8[V]로서, 데이터 전압(VDATA)의 전압 상태 변경은 매우 크게 발생한다.
또한, 도 9의 (c)의 예시에서는, 하나의 라인(하나의 서브픽셀 행)에서 데이터 전압(VDATA)의 전압 차이의 합은 23.4[V] 또는 -23.4[V]가 된다.
따라서, 라인들 간의 데이터 전압(VDATA)의 전압 차이 합은 23.4[V]에서 -23.4[V]으로 크게 변경되고, 23.4[V]에서 -23.4[V]으로 크게 변경될 수 있다. 이는 공통 전극(COM)에 인가되는 공통 전압(VCOM)의 전압 상태가 크게 변동된다는 것을 의미한다.
이에 따라, 터치 구동 회로(TDC)에서 얻어진 터치 로우 데이터(Touch Raw Data)에서, 터치가 실제로 발생한 위치에서 센싱 값(932)은 다른 위치들에서의 센싱 값들과 구별될 수 없는 정도로 비슷한 크기를 가지게 된다. 따라서, 도 9의 (c)의 경우에는, 터치를 감지할 수 없다.
전술한 바와 같이, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 따라, 터치 전극(TE)에 해당하는 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동이 발생한다. 이는, 터치 전극(TE)에 해당하는 공통 전극(COM)이 데이터 라인(DL)에 의해 영향을 받는다는 것을 의미한다.
이에 따라, 터치 감도가 떨어지거나 디스플레이 터치 크로스토크(DTX: Display Touch Crosstalk)가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 데이터 라인(DL)에서의 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 따라 터치 전극(TE)에 해당하는 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동이 발생하더라도, 터치 감도가 떨어지지 않고 디스플레이 터치 크로스토크를 제거해줄 수 있는 구동 방법을 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들은 데이터 라인(DL)에 의해 터치 전극(TE)에 해당하는 공통 전극(COM)이 받는 영향을 최소화 해줄 수 있는 구동 방법을 제공할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동 시, 데이터 전압(VDATA) 및 공통 전압(VCOM) 간의 동기화를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치가 시간 프리 구동 방식으로 구동 동작을 하는 경우, 매 프레임 시간마다 액티브 시간 동안, 소스 구동 회로(SDC)는 다수의 데이터 라인(DL)들로 데이터 전압(VDATA)을 공급할 수 있고, 터치 구동 회로(TDC)는 공통 전압(VCOM)을 다수의 공통 전극(COM)들로 공급할 수 있다.
다수의 공통 전극(COM)들은 픽셀 전극과 대응되어 전계를 형성하는 디스플레이 구동 관련 전극이고, 터치 감지를 위한 터치 전극(TE)들이기도 하다.
따라서, 다수의 공통 전극(COM)들에 인가되는 공통 전압(VCOM)은 디스플레이 구동 관련 전압이기도 하고 터치 구동 신호(LFD)이기도 하다.
이러한 공통 전압(VCOM)은, 데이터 전압(VDATA)에 동기화 된 변조 신호이거나, 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 된 변조 신호일 수 있다.
여기서, 데이터 동기 신호(SYNCON)는, 데이터 전압(VDATA)에 동기화 된 신호일 수 있다.
한편, 터치 구동 회로(TDC)는 다수의 공통 전극(COM)들 중 적어도 하나로부터 터치 감지를 위한 신호를 검출할 수 있고, 검출된 신호를 토대로 센싱 데이터(터치 로우 데이터(Touch Raw Data))를 생성하여 출력할 수 있다.
마이크로 컨트롤 유닛(MCU)은 터치 구동 회로(TDC)로부터 센싱 데이터(터치 로우 데이터)를 수신하고, 수신된 센싱 데이터를 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 알아낼 수 있다.
한편, 소스 구동 회로(SDC)는 1개 또는 2개 이상의 소스 구동 집적회로로 구현될 수 있다. 터치 구동 회로(TDC)는 1개 또는 2개 이상의 터치 구동 집적회로로 구현될 수 있다.
또한, 소스 구동 회로(SDC)를 구현한 소스 구동 집적회로 및 터치 구동 회로(TDC)를 구현한 터치 구동 집적회로는 통합되어 통합 구동 집적회로로 구현될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 1개 이상의 통합 구동 집적회로를 포함할 수 있고, 각 통합 구동 집적회로는 소스 구동 집적회로와 터치 구동 집적회로를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 터치 구동 신호(LFD)일 수 있는 공통 전압(VCOM)이 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 됨으로써, 데이터 라인(DL)에서의 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 따라 터치 전극(TE)에 해당하는 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동이 발생하더라도, 터치 감도가 떨어지지 않고, 디스플레이 터치 크로스토크를 제거해줄 수 있다. 즉, 데이터 라인(DL)에 의해 터치 전극(TE)에 해당하는 공통 전극(COM)이 받는 영향을 최소화 해줄 수 있다.
도 11을 참조하면, 터치 구동 신호(LFD)인 공통 전압(VCOM)은 전압 레벨이 스윙 되는 변조 신호일 수 있다.
공통 전압(VCOM)은 전압 레벨이 변하는 AC 전압 신호이고, 다수의 펄스들을 포함하는 펄스 신호이다.
공통 전압(VCOM)은 펄스의 폭, 진폭, 또는 위상 등을 변화시킨 변조 신호일 수 있다.
예를 들어, 공통 전압(VCOM)은 PAM(펄스 진폭 변조) 신호, PWM(펄스 폭 변조) 신호, PPM(펄스 위치 변조) 신호, PFM(펄스 주파수 변조) 신호 등 중 하나의 변조 신호일 수 있다.
다만, 아래에서, 공통 전압(VCOM)은 PWM(펄스 폭 변조) 신호인 것으로 가정하여 설명한다.
도 11을 참조하면, 공통 전압(VCOM)은 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)의 제1 상태 변경 지점에서 미리 정해진 지연 시간(T1) 이후에 1차로 전압 레벨이 변경(도 11의 경우, Low Level에서 High Level로 변경)될 수 있다.
여기서, 제1 상태 변경 지점에서, 데이터 전압(VDATA)은 제1 레벨(예: 로우 레벨)에서 제2 레벨(예: 하이 레벨)로 변경되고, 데이터 동기 신호(SYNCON)는 제2 레벨(예: 하이 레벨)에서 제1 레벨(예: 로우 레벨)로 변경될 수 있다.
도 11을 참조하면, 공통 전압(VCOM)은, 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)의 제1 상태 변경 지점에서 미리 정해진 지연 시간(T1) 이후에 전압 레벨이 변경되고, 이후, 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)의 제2 상태 변경 지점 또는 제2 상태 변경 지점보다 일정 제어 시간(T2, T2는 0이상임)만큼 앞선 지점에서 2차로 전압 레벨이 다시 변경(도 11에서, High Level에서 Low Level로 변경)될 수 있다.
여기서, 제2 상태 변경 지점에서, 데이터 전압(VDATA)은 제2 레벨(예: 하이 레벨)에서 제1 레벨(예: 로우 레벨)로 변경되고, 데이터 동기 신호(SYNCON)는 제2 레벨(예: 하이 레벨)에서 제1 레벨(예: 로우 레벨)로 변경될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경(Low 레벨 <-> High 레벨)에 따라 공통 전극(COM)에서 불필요한 전압 변동(예: 순간적인 피크 전압)이 발생하는 기간을 회피하여, 공통 전압(VCOM)에 해당하는 터치 구동 신호(LFD)의 하이 레벨 전압이 공통 전극(COM)에 인가되기 때문에, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 의해 터치 감도가 저하되는 것을 방지해줄 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터 전압(VDATA)과 동기화 된 변조 신호이거나 데이터 전압(VDATA)에 동기화 된 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압(VCOM)이 다수의 공통 전극(COM)들로 공급되는 동안, 표시패널(DISP)을 통해 표시되는 영상은 인버전 방식의 디스플레이 패턴일 수 있다.
전술한 바와 같이, 디스플레이 터치 크로스토크가 발생하기 쉬운 디스플레이 패턴에서, 데이터 전압(VDATA) 및 공통 전압(VCOM) 간의 동기화를 통해, 디스플레이 터치 크로스토크의 발생이 방지될 수 있다.
도 12a는 본 발명의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동 시, 공통 전압(VCOM)의 신호 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 12a를 참조하면, 시간 프리 구동 시, 로드 프리 구동 신호 역할을 하는 공통 전압(VCOM)은, (1) 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)의 제1 상태 변경 지점(a)에서 미리 정해진 지연 시간 (T1) 이후에 전압 레벨이 1차로 변경(예: 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경)되고, (2) 변경된 전압 레벨(예: 하이 레벨)은 일정 시간 (W) 동안 유지되고, (3) 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)의 제2 상태 변경 지점(b)보다 정해진 제어 시간 (T2)만큼 앞선 지점에서 전압 레벨이 2차로 변경(예: 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경)될 수 있다.
여기서, 공통 전압(VCOM)에서, 하이 레벨이 유지되는 시간(W)은 공통 전압(VCOM)의 펄스 폭에 해당한다. 이러한 공통 전압(VCOM)의 펄스 폭(W)은 터치 센싱 시간(터치 구동 시간)에 해당한다.
데이터 동기 신호(SYNCON)/데이터 전압(VDATA)와 공통 전압(VCOM)의 신호 파형 관계를 보면, 데이터 동기 신호(SYNCON) 또는 데이터 전압(VDATA)에 동기화 되어 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨이 변경됨에 있어서, 공통 전압(VCOM)의 1차 전압 레벨 변경(예: 로우 레벨 -> 하이 레벨)과 관련된 지연 시간(T1)은 일정할 수 있다.
이와 같이, 공통 전압(VCOM)의 1차 전압 레벨 변경과 관련된 지연 시간(T1)이 일정함에 따라, 공통 전압(VCOM)은 일정한 주파수를 갖는 변조 신호일 수 있다.
데이터 동기 신호(SYNCON)/데이터 전압(VDATA)와 공통 전압(VCOM)의 신호 파형 관계를 보면, 공통 전압(VCOM)의 2차 전압 레벨 변경(예: 하이 레벨 -> 로우 레벨)과 관련된 제어 시간(T2)은 가변 될 수 있다.
공통 전압(VCOM)의 2차 전압 레벨 변경과 관련된 제어 시간(T2)은 공통 전압(VCOM)의 펄스 폭(W)을 제어할 수 있는 시간에 해당한다.
이러한 제어 시간(T2)이 가변 됨에 따라, 공통 전압(VCOM)의 펄스 폭(W)이 가변 될 수 있다. 여기서, 공통 전압(VCOM)의 펄스 폭(W)은 하이 레벨 구간의 시간적인 길이로서, 터치 센싱 시간(터치 구동 시간)을 의미할 수 있다. 이러한 펄스 폭(W)의 가변은 터치 구동(터치 센싱)에 영향을 끼칠 수 있다.
전술한 바와 같이, 공통 전압(VCOM)의 펄스 폭(W)이 가변 됨에 따라, 공통 전압(VCOM)은 주파수가 일정하되 듀티사이클(Duty Cycle) 또는 듀티비(Duty Ratio)가 가변 될 수 있다.
여기서, 공통 전압(VCOM)의 듀티사이클은 공통 전압(VCOM)의 한 주기(= 터치 센싱 온 시간(W) + 터치 센싱 오프 시간(T1+T2))에 대한 터치 센싱 온 시간(W)의 비를 의미할 수 있다. 듀티비는 터치 센싱 오프 시간(T1+T2)에 대한 터치 센싱 온(W)의 비를 의미할 수 있다.
도 12a를 참조하면, 공통 전압(VCOM)의 펄스 폭(W)은 b 지점까지 넓어질 수 있다.
한편, 터치 표시 장치에서는 각종 노이즈가 발생할 수 있으며, 이러한 노이즈의 영향을 받지 않으면서 디스플레이 구동 및 터치 구동을 정상적으로 하기 위해서는, 변조 신호(예: PWM) 형태인 공통 전압(VCOM)의 주파수를 가변 해주는 것이 도움이 될 수 있다.
하지만, 디스플레이 구동 및 터치 구동이 동시에 진행되는 시간 프리 구동 방식의 경우, 공통 전압(VCOM)이 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 되는 것이 필요하며, 이 경우, 공통 전압(VCOM)의 주파수 가변에 한계가 있다.
따라서, 전술한 바와 같이, 공통 전압(VCOM)의 주파수는 유지하면서, 공통 전압(VCOM)의 듀티사이클 또는 듀티비를 가변 하는 것은 노이즈 회피를 가능하게 하여 디스플레이 성능 및 터치 성능을 향상시켜줄 수 있다.
이러한 점을 고려할 때, 공통 전압(VCOM)의 펄스 폭(W)의 가변을 통한 공통 전압(VCOM)의 듀티사이클 또는 듀티비의 조절은 노이즈 수준에 따라 적응적으로 조절될 수 있다.
노이즈 수준은 표시패널(DISP)의 터치 전극(TE)에서 측정되는 신호의 크기를 토대로 평가될 수 있다.
예를 들어, 터치 표시 장치는, 터치가 없을 때 터치 전극(TE)에서 측정되는 신호의 기준 크기를 미리 저장해두고, 현재의 노이즈 수준을 평가하기 위하여 터치가 없을 때 터치 전극(TE)에서 신호의 크기를 센싱하고, 이렇게 센싱된 신호의 크기를 저장된 기준 크기와 비교하여, 그 차이 값의 정도에 따라 노이즈 수준을 평가할 수 있다.
가령, 터치 표시 장치는 차이 값이 크면 클수록 노이즈 수준이 크다고 평가할 수 있다. 터치 표시 장치는 평가된 노이즈 수준이 클수록, 공통 전압(VCOM)의 듀티사이클 또는 듀티비의 변화량을 크게 할 수 있으며, 노이즈 수준의 변화가 잦은 경우, 공통 전압(VCOM)의 듀티사이클 또는 듀티비를 더욱 빈번하게 변경할 수 있다.
도 12b는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 공통 전압(VCOM)을 데이터 전압(VDATA)에 동기화시키기 위한 데이터 동기 신호(SYNCON)로 활용될 수 있는 디스플레이 구동 제어 신호의 예시들이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 시간 프리 구동 방식으로 구동 동작을 하기 때문에, 공통 전압(VCOM)은 픽셀 전압과 대응되는 디스플레이 구동 관련 전압이면서, 터치 감지를 위한 터치 구동 신호(LFD)이기도 하다.
이러한 공통 전압(VCOM)은 데이터 전압(VDATA)과 동기화된다.
이에 따라, 공통 전압(VCOM)은 데이터 전압(VDATA)에서 전압 값이 크게 변경되는 타이밍을 피해서 전압 레벨이 변경된다.
이를 위해, 데이터 전압(VDATA)의 전압 상태 변경 타이밍을 기준으로, 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨이 스윙 될 수 있다.
이와 다르게, 데이터 전압(VDATA)이 아닌 다른 신호(SYNCON), 즉, 데이터 전압(VDATA)와 동기화 되는 데이터 동기 신호(SYNCON)을 기준으로, 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨이 스윙 될 수 있다.
데이터 동기 신호(SYNCON)는, 데이터 전압(VDATA)와 동기화 되는 신호로서, 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨 변경 타이밍을 제어하기 위한 전용 제어 신호일 수 있다.
이와 다르게, 데이터 동기 신호(SYNCON)는, 디스플레이 구동 제어를 위한 내부 동작 제어 신호를 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨 변경 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호로 활용할 수 있다.
디스플레이 구동 제어를 위한 내부 동작 제어 신호는, 데이터 전압(VDATA)의 전압 상태 변경 타이밍에 이미 동기화 되어 있다.
일 예로, 데이터 동기 신호(SYNCON)로 활용되는 내부 동작 제어 신호로서는, 타이밍 컨트롤러(TCON)가 소스 구동 회로(SDC)로 공급하는 데이터 구동 제어 신호(DCS)일 수 있다.
예를 들어, 데이터 구동 제어 신호(DCS)는, 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 샘플링 클럭(SSC), 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등을 포함할 수 있다.
다른 예로, 데이터 동기 신호(SYNCON)로 활용되는 내부 동작 제어 신호로서는, 타이밍 컨트롤러(TCON)가 게이트 구동 회로(GDC)로 공급하는 게이트 구동 제어 신호(GCS)일 수 있다.
예를 들어, 게이트 구동 제어 신호(GCS)는, 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 클럭 신호(GCLK) 등일 수 있다.
도 12b에 도시된 바와 같이, 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경 타이밍을 회피하기 위한 T1 지연 시간은 데이터 동기 신호(SYNCON)의 종류별로 다를 수 있다.
전술한 바와 같이, 디스플레이 구동 제어를 위한 기존의 내부 동작 제어 신호를 데이터 동기 신호(SYNCON)로 활용함으로써, 별도의 제어 신호를 이용하지 않아도 되는 장점이 있다.
아래에서는, 그라운드 변조 기능과, 이를 이용하여 터치 구동 신호(LFD)인 공통 전압(VCOM)을 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 시켜주는 방법을 설명한다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서의 2가지 그라운드 전압(GND A, GND B)과 이들을 사용하기 위한 그라운드 변조 회로(GMC)를 나타낸 도면이다. 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 그라운드 변조 회로(GMC)를 나타낸 도면이다. 도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 터치 구동 신호(LFD)인 공통 전압(VCOM)의 데이터 동기화를 위한 그라운드 변조(Ground Modulation) 기능을 수행하는 구성도이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 서로 다른 2가지 그라운드 전압(GND A, GND B)을 활용할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에 포함되는 여러 구성들은 2가지 그라운드 전압(GND A, GND B) 중 1가지 또는 2가지 모두에 접지될 수 있다.
이에 따라, 터치 표시 장치는 DC 전압인 그라운드 전압(GND)에 해당하는 제1 그라운드 전압(GND A)에 접지된 구성들과, AC 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)에 접지된 구성들과, 제1 그라운드 전압(GND A) 및 제2 그라운드 전압(GND B) 모두에 접지된 구성들을 포함할 수 있다.
제1 그라운드 전압(GND A)에 접지된 영역인 제1 그라운드 전압 영역(GND A Area)에는, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU), 타이밍 컨트롤 유닛(TCON) 등이 존재할 수 있다. 즉, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU), 타이밍 컨트롤 유닛(TCON) 등은 DC 전압인 제1 그라운드 전압(GND A)에 접지될 수 있다.
제2 그라운드 전압(GND B)에 접지된 영역인 제2 그라운드 전압 영역(GND B Area)에는, 표시패널(DISP), 게이트 구동 회로(GDC), 레벨 쉬프터 등이 존재할 수 있다. 즉, 표시패널(DISP), 게이트 구동 회로(GDC), 레벨 쉬프터 등은 AC 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)에 접지될 수 있다.
소스 구동 회로(SDC)는, AC 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)에 접지된 표시패널(DISP)과 신호 전달을 하고, DC 전압인 제1 그라운드 전압(GND A)에 접지된 타이밍 컨트롤 유닛(TCON)과도 신호 전달을 하기 때문에, DC 전압인 제1 그라운드 전압(GND A)과 AC 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)에 모두 접지되어야 한다.
또한, 터치 구동 회로(TDC)는, AC 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)에 접지된 표시패널(DISP)과 신호 전달을 하고, DC 전압인 제1 그라운드 전압(GND A)에 접지된 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)과도 신호 전달을 하기 때문에, DC 전압인 제1 그라운드 전압(GND A)과 AC 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)에 모두 접지되어야 한다.
전술한 바에 따르면, 하나의 터치 표시 장치 내에서 2가지의 그라운드 전압(GND A, GND B)를 효율적으로 사용할 수 있다. 이를 통해, 시간 프리 구동을 효율적으로 수행하여 영상 표시 및 터치 감지를 동시에 수행할 수 있다.
이뿐만 아니라, 표시패널(DISP)에 배치된 여러 가지 전극들 및 배선들 등에 인가되는 전압들도 제2 그라운드 전압(GND B)과 함께 스윙 됨으로써, 터치 전극(TE)인 공통 전극(COM)이 다른 전극들 또는 배선들과 불필요한 기생 캐패시턴스를 형성하지 않게 되어, 터치 감도를 더욱더 향상시켜 줄 수 있다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, AC 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성하기 위하여, 펄스 변조 회로(PMC) 및 그라운드 변조 회로(GMC: Ground Modulation Circuit) 등을 더 포함할 수 있다.
펄스 변조 회로(PMC)는 펄스 변조 신호(예: PWM)를 그라운드 변조 회로(GMC)로 출력할 수 있다.
펄스 변조 회로(PMC)는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)의 외부 또는 내부에 포함될 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는 펄스 변조 회로(PMC)로부터 입력된 펄스 변조 신호(예: PWM)에 따라 변조된 그라운드 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)을 출력할 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는, 펄스 변조 신호(PWM)에 근거하여 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성할 때, 펄스 변조 신호(PWM)와 주파수 및 위상 등이 대응되게 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성할 수 있다.
하지만, 그라운드 변조 회로(GMC)는, 펄스 변조 신호(PWM)에 근거하여 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성할 때, 펄스 변조 신호(PWM)의 진폭(Va)과 관계 없이, 원하는 진폭(Vb)을 갖는 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성할 수 있다.
따라서, 제2 그라운드 전압(GND B)의 진폭(Vb)은 펄스 변조 신호(PWM)의 진폭(Va)과 동일하거나 작거나 클 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는 레벨 쉬프터 등의 전압 레벨 변경 회로를 포함할 수 있다.
이러한 그라운드 변조 회로(GMC)는 펄스 변조 신호(PWM)에 근거하여 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성할 때, DC 전압인 제1 그라운드 전압(GND A)의 전압 레벨을 기준으로 생성할 수 있다.
또한, 그라운드 변조 회로(GMC)에서 생성된 제2 그라운드 전압(GND B)은, 제1 그라운드 전압(GND A)을 기준으로 볼 때, 전압이 일정하지 않고 둘 이상의 전압 레벨을 가지고 변조된 신호처럼 보일 수 있다.
터치 전극(TE)들의 역할도 하는 공통 전극(COM)들로 인가되는 공통 전압(VCOM)은 그라운드 변조 회로(GMC)에서 출력되는 변조된 그라운드 전압인 제2 그라운드 전압(GND B)과 대응될 수 있다.
예를 들어, 공통 전압(VCOM)은 제2 그라운드 전압(GND B)의 주파수 및 위상 등과 대응되는 주파수 및 위상 등을 가질 수 있다.
전술한 그라운드 변조 회로(GMC)를 이용하여, AC 신호 형태의 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성하고, 생성된 제2 그라운드 전압(GND B)이 공통 전압(VCOM)과 대응됨으로써, 공통 전극(COM)들에 인가되는 공통 전압(VCOM)이 변조된 제2 그라운드 전압(GND B)과 같이 스윙이 될 수 있다.
한편, 소스 구동 회로(SDC) 등의 회로에서 출력되는 공통 전압(VCOM)은 DC 전압 형태일 수 있지만, 표시패널(DISP)이 제2 그라운드 전압(GND B)에 접지됨으로써, 표시패널(DISP)에 배치된 공통 전극(COM)에 인가된 공통 전압(VCOM)도 제2 그라운드 전압(GND B)과 같이 흔들리는 전압 상태를 보일 수 있다.
이 경우, 공통 전극(COM)에 인가된 공통 전압(VCOM)은, 제2 그라운드 전압(GND B)과 동일 또는 유사한 신호 파형을 가질 수 있다.
또한, 공통 전극(COM)에 인가된 공통 전압(VCOM)은 제1 그라운드 전압(GND A)을 기준으로 볼 때, 전압이 일정하지 않고 둘 이상의 전압 레벨을 가지고 변조된 신호처럼 보일 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 그라운드 변조 회로(GMC)는, 하나 이상의 전원 전압(VCC, VSS)과, DC 전압인 그라운드 전압(GND)인 제1 그라운드 전압(GND A)과, 펄스 변조 신호(PWM)를 입력 받을 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는, 펄스 변조 신호(PWM)에 따라 변조된 하나 이상의 변조 전원 전압(VCC_M, VSS_M)을 출력할 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는, 펄스 변조 신호(PWM)에 따라 변조된 그라운드 전압(GND_M)인 제2 그라운드 전압(GND B)을 출력할 수 있다.
하나 이상의 변조 전원 전압(VCC_M, VSS_M) 및 제2 그라운드 전압(GND B)은, 펄스 변조 신호(PWM)와 대응될 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 변조 전원 전압(VCC_M, VSS_M) 및 제2 그라운드 전압(GND B)은, 펄스 변조 신호(PWM)에 근거하여 생성되기 때문에, 펄스 변조 신호(PWM)의 주파수 및 위상 등과 동일한 주파수 및 위상 등을 가지거나, 펄스 변조 신호(PWM)의 주파수 및 위상 등으로 일정 비율로 커지거나 작아진 주파수 및 위상 등을 가질 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는, 하나 이상의 변조 전원 전압(VCC_M, VSS_M) 및 제2 그라운드 전압(GND B)을 소스 구동 회로(SDC) 및/또는 터치 구동 회로(TDC)로 출력할 수 있고, 소스 구동 회로(SDC) 및 터치 구동 회로(TDC)가 통합되어 구현된 통합 구동 회로(SRIC)로 출력할 수도 있다.
전술한 바에 따르면, 그라운드 변조 회로(GMC)는 펄스 변조 신호(PWM)를 이용하여 AC 전압 형태의 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성 및 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 소스 구동 및/또는 터치 구동에 이용하기 위한 하나 이상의 변조 전원 전압(VCC_M, VSS_M)을 생성 및 공급할 수 있다.
한편, 도 15를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(TCON)는 데이터 동기 신호(SYNCON)를 펄스 변조 회로(PMC)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 펄스 변조 회로(PMC)는, 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 된 펄스 변조 신호(예: PWM)를 생성하여 출력할 수 있다.
즉, 펄스 변조 회로(PMC)에서 출력된 펄스 변조 신호(PWM)는 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 될 수 있다.
전술한 바와 같이, 그라운드 변조에 이용되는 펄스 변조 신호(PWM)가 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 됨으로써, 펄스 변조 신호(PWM)에 따라 변조된 제2 그라운드 전압(GND B) 또한 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 될 수 있다. 또한, 이에 따라, 제2 그라운드 전압(GND B)에 접지된 표시패널(DIPS)에 배치된 다수의 공통 전극(COM)들에 인가되며 터치 구동 신호(LFD)인 공통 전압(VCOM)이 제2 그라운드 전압(GND B)과 같이 흔들리게 되어 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 될 수 있다.
한편, 도 13 및 도 16을 참조하면, 그라운드 변조 회로(GMC)는, DC 전압 형태인 제1 그라운드 전압(GND A)과 AC 전압 형태인 제2 그라운드 전압(GND B)을 분리하기 위한 전원 분리 기능을 가질 수 있다.
이를 위해, 그라운드 변조 회로(GMC)는, 플라이백 컨버터(Flyback Converter), 플라이벅 컨버터(Flybuck Converter), 트랜스포머(Transformer) 등 중 하나 이상을 포함하는 전원 분리 회로를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 서로 다른 2가지 그라운드 전압(GND A, GND B)을 접지 전원으로 활용할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서의 전원 분리 회로의 예시도이다.
도 16은 전원 분리 회로의 예시로서, 플라이백 컨버터(Flyback Converter)이다.
플라이백 컨버터(Flyback Converter)는 트랜스포머(Transformer, TRANS), 스위치(SW), 다이오드(D) 및 출력 캐패시터(C) 등을 포함할 수 있다.
스위치(SW)는 트랜스포머(TRANS)의 1차 권선과 제1 그라운드 전압(GND A) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 출력 캐패시터(C)의 양단에는 출력 전압(Vo)과 제2 그라운드 전압(GND B)이 걸린다.
스위치(SW)가 닫히면, 트랜스포머(TRANS)의 1 차 측이 입력 전압 원(Vi)에 직접 연결된다. 트랜스포머(TRANS)의 1 차 전류 및 자속이 증가한다. 트랜스포머(TRANS)의 2차 권선에는 1차 권선과 반대 극성의 전압이 유도되므로, 2 차 권선에 유도 된 전압은 음이 된다. 이에 따라, 다이오드(D)는 역 바이어스 된다. 즉, 다이오드(D)는 차단된다. 따라서, 2차 권선에는 전류가 흐르지 않고, 1차 권선으로만 전류가 흘러, 트랜스포머(TRANS)에 에너지가 축적된다. 그리고, 출력 캐패시터(C)는 출력 부하인 파워 관리 회로(PMIC)로 에너지를 공급할 수 있다.
스위치(SW)가 열리면, 1 차 전류와 자속이 떨어진다. 2차 권선에는 전 상태와 반대 극성의 전압이 유도된다. 즉, 2 차 전압은 양극이 된다. 이에 따라, 다이오드(D)는 순방향 바이어싱 되어 도통 되고, 트랜스포머(TRANS)예서 전류가 흐른다. 트랜스포머(TRANS)로부터의 에너지는 캐패시터(C)를 재 충전시키고 출력 부하인 파워 관리 회로(PMIC)에 전력을 공급할 수 있다.
트랜스포머(TRANS)는 입출력간 절연 등의 전원 분리 역할뿐만 아니라, 필터의 인덕터 역할도 할 수 있다.
위에서 언급된 제1 그라운드 전압(GND A) 및 제2 그라운드 전압(GND B)과, 공통 전압(VCOM)에 대하여 다시 한번 설명한다.
제1 그라운드 전압(GND A)은 일정 전압을 유지하는 DC 형태의 전압이지만, 제2 그라운드 전압(GND B)은 제1 그라운드 전압(GND A)에 대비하여 변조되는(Modulation) 전압일 수 있다. 즉, 제2 그라운드 전압(GND B)의 전압 레벨은 제1 그라운드 전압(GND A) 대비 일정 전압 레벨로 유지되는 것이 아니고, 시간이 변함에 따라 전압 레벨이 변경되는 변조(Modulation) 신호인 전압일 수 있다.
제2 그라운드 전압(GND B)이 변조(Modulation) 된 신호 형태이기 때문에, 그것에 따라서, 표시패널(DISP)에 인가되는 공통 전압(VCOM)도 함께 변조(Modulation)되는 것으로 인식 될 수 있다.
즉, 공통 전압(VCOM)은 제1 그라운드 전압(GND A)에 대비하여 시간이 변함에 따라 전압 레벨이 변경되는 변조(Modulation)되는 것으로 인식 될 수 있다.
하지만, 공통 전압(VCOM)은 제2 그라운드 전압(GND B)에 대비하여 볼 때, 시간이 변함에 따라 전압 레벨이 변경되지 않는 DC 전압인 것으로 인식될 수 있다. 즉, 공통 전압(VCOM)은, 제1 그라운드 전압(GND A) 측에서 볼 때 시간에 따라 전압 레벨이 변경되는 신호이지만, 제2 그라운드 전압(GND B) 측에서 볼 때 시간에 따라 전압 레벨이 변경되지 않고 일정한 전압 레벨을 갖는 신호일 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 구동 방법에 대한 흐름도이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 구동 방법은, 다수의 데이터 라인(DL)들로 데이터 전압(VDATA)을 공급하고, 다수의 공통 전극(COM)들로 공통 전압(VCOM)을 공급하는 단계(S1720)와, 표시패널(DISP)을 통해 영상을 표시하고, 다수의 공통 전극(COM)들 중 적어도 하나로부터 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 단계(S1730) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치가 시간 프리 구동(동시 구동)을 수행하는 경우, 다수의 공통 전극(COM)들은 터치 전극(TE)들의 역할 도 할 수 있다.
따라서, 공통 전압(VCOM)은, 영상 표시를 위해 픽셀 전압과 전계를 형성하는 전압일 뿐만 아니라, 터치 감지를 위해 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호(LFD)일 수 있다.
특정 디스플레이 패턴에서 발생하는 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 의한 디스플레이 터치 크로스토크를 방지하기 위하여, 공통 전압(VCOM)은, 데이터 전압(VDATA)과 동기화 된 변조 신호(다수의 펄스들을 포함하는 펄스 신호)이거나, 데이터 전압(VDATA)에 동기화 된 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 된 변조 신호(다수의 펄스들을 포함하는 펄스 신호)일 수 있다.
전술한 구동 방법을 이용하면, 터치 구동 신호(LFD)일 수 있는 공통 전압(VCOM)이 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 됨으로써, 데이터 라인(DL)에서의 데이터 전압(VDATA)의 상태 변경에 따라 터치 전극(TE)에 해당하는 공통 전극(COM)의 전압 상태 변동이 발생하더라도, 터치 감도가 떨어지지 않고, 디스플레이 터치 크로스토크를 제거해줄 수 있다. 즉, 데이터 라인(DL)에 의해 터치 전극(TE)에 해당하는 공통 전극(COM)이 받는 영향을 최소화 해줄 수 있다.
표시패널(DISP)은 AC 신호 형태의 제2 그라운드 전압(GDN B)에 접지될 수 있다. 여기서, 본 명세서에서 기재된 AC 신호 또는 AC 전압은 시간이 지남에 따라 전압이 일정하지 않은 상태의 신호 또는 전압을 모두 포함할 수 있다. 또한, AC 신호 또는 AC 전압은, 전압 극성이 바뀌면서 전압이 일정하지 않은 신호 또는 전압과, 전압 극성이 바뀌지 않으면서 전압이 일정하지 않은 신호 또는 전압을 모두 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 구동 방법은, S1720 단계 이전에, 공통 전압(VCOM)의 주파수 및 위상과 대응되는 변조 신호이고 AC 신호인 제2 그라운드 전압(GND B)을 생성하는 단계(S1710)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 제2 그라운드 전압(GND B)이 생성되고, 표시패널(DISP)이 제2 그라운드 전압(GDN B)에 접지됨으로써, 표시패널(DISP)에 배치된 공통 전극(COM)들에 인가된 DC 전압인 공통 전압(VCOM)이 제2 그라운드 전압(GDN B)처럼 흔들리게 되어, 공통 전압(VCOM)이 제2 그라운드 전압(GDN B)과 동일 또는 유사한 AC 신호가 된다.
S1710 단계에서, 제2 그라운드 전압(GND B)은 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)와 동기화 되어 생성된다.
따라서, 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 된 제2 그라운드 전압(GND B)이 표시패널(DISP)에 접지됨으로써, 표시패널(DISP)에 배치된 공통 전극(COM)들에 인가된 DC 전압인 공통 전압(VCOM)이 제2 그라운드 전압(GDN B)처럼 흔들리게 되어, 공통 전압(VCOM)이 제2 그라운드 전압(GDN B)과 마찬가지로, 데이터 전압(VDATA) 또는 데이터 동기 신호(SYNCON)와 동기화 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들을 간략하게 정리하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들이 배치되고, 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀(SP)들이 배열되며, 다수의 공통 전극(COM)들이 배치된 표시패널(DISP)과, 다수의 데이터 라인(DL)들로 데이터 전압(VDATA)을 공급하고, 데이터 전압(VDATA)에 동기화 된 변조 신호이거나 데이터 전압(VDATA)에 동기화 된 데이터 동기 신호(SYNCON)에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압(VCOM)을 다수의 공통 전극(COM)들로 공급하며, 다수의 공통 전극(COM)들 중 적어도 하나로부터 신호를 검출하는 제1 회로(예: SRIC)와, 제1 회로(예: SRIC)에 의해 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 제2 회로(예: MCU) 등을 포함할 수 있다.
제1 회로(예: SRIC)는 소스 구동 회로(SDC) 및 터치 구동 회로(TDC)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 구동 회로는, 다수의 데이터 라인(DL)들로 데이터 전압(VDATA)을 공급하는 제1 구동 회로(예: SDC)와, 데이터 전압(VDATA)과 동기화 된 변조 신호이거나 데이터 전압(VDATA)에 동기화 된 데이터 동기 신호(SYNCON)와 동기화 된 변조 신호인 공통 전압(VCOM)을 다수의 공통 전극(COM)들로 공급하고, 다수의 공통 전극(COM)들 중 적어도 하나로부터 터치 감지를 위한 신호를 검출하는 제2 구동 회로(예: TDC) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들이 배치되고, 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀(SP)들이 배열되며, 다수의 공통 전극(COM)들이 배치된 표시패널(DISP)과, 다수의 공통 전극(COM)들로 공통 전압(VCOM)을 공급하며, 다수의 공통 전극(COM)들 중 적어도 하나로부터 신호를 검출하는 제1 회로(예: SRIC)와, 표시패널(DISP)을 통해 영상이 표시되는 동안, 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 제2 회로(예: MCU) 등을 포함할 수 있다.
데이터 전압(VDATA)의 전압 레벨이 미 변경되는 타이밍에, 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨이 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들이 배치되고, 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀(SP)들이 배열되며, 다수의 터치 전극(TE)들이 배치된 표시패널(DISP)과, 다수의 데이터 라인(DL)들로 데이터 전압(VDATA)을 공급하고, 다수의 터치 전극(TE)들로 터치 구동 신호(LFD)를 공급하며, 다수의 터치 전극(TE)들 중 적어도 하나로부터 신호를 검출하는 제1 회로(예: SRIC)와, 표시패널(DISP)을 통해 영상이 표시되는 동안, 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 제2 회로(MCU)를 포함할 수 있다.
표시패널(DISP)은 소정의 주파수를 갖고 변조된 제2 그라운드 전압(GND B)에 접지될 수 있다.
터치 구동 신호(LFD)는, 전압 레벨이 스윙 되는 변조 신호로서, 변조된 제2 그라운드 전압(GND B)의 주파수 및 위상과 대응되는 주파수 및 위상을 가질 수 있다.
터치 구동 신호(LFD)는 제2 그라운드 전압(GND B)과 동일한 신호일 수도 있다.
터치 구동 신호(LFD)는 데이터 전압(VDATA)의 전압 레벨이 미 변경되는 타이밍에 전압 레벨이 변경될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 감도가 디스플레이 구동에 의해 영향을 받지 않도록 해주는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 데이터 구동에 영향을 받지 않고 터치 감지를 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 데이터 전압의 전압 상태가 변경되더라도, 이에 의해 터치 감지가 불가능해지거나 터치 감도가 저하되는 것을 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 특정 디스플레이 패턴에서 터치 감지가 불가능해지거나 터치 감도가 저하되는 것을 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행하면서도, 디스플레이 구동에 의해 터치 관련 신호가 왜곡되는 디스플레이 터치 크로스토크를 방지할 수 있는 터치 표시 장치, 구동 방법 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DISP: 표시패널
SDC: 소스 구동 회로
GDC: 게이트 구동 회로
TCON: 타이밍 컨트롤러
TSP: 터치스크린 패널
TDC: 터치 구동 회로
MCU: 마이크로 컨트롤 유닛
TE: 터치 전극
COM: 공통 전극

Claims (22)

  1. 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인들과 상기 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 공통 전극들이 배치된 표시패널;
    상기 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하고, 상기 데이터 전압에 동기화 된 변조 신호이거나 상기 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압을 상기 다수의 공통 전극들로 공급하며, 상기 다수의 공통 전극들 중 적어도 하나로부터 신호를 검출하는 제1 회로; 및
    상기 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 제2 회로를 포함하고,
    상기 데이터 동기 신호는, 타이밍 컨트롤러가 상기 제1 회로로 공급하는 데이터 구동 제어 신호 또는 상기 타이밍 컨트롤러가 게이트 구동 회로로 공급하는 게이트 구동 제어 신호를 포함하는 터치 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공통 전압은,
    전압 레벨이 스윙 되는 신호이고,
    상기 데이터 전압 또는 상기 데이터 동기 신호의 제1 상태 변경 지점에서 미리 정해진 지연 시간 이후에 1차로 전압 레벨이 변경되고,
    이후, 상기 데이터 전압 또는 상기 데이터 동기 신호의 제2 상태 변경 지점 또는 상기 제2 상태 변경 지점보다 정해진 제어 시간만큼 앞선 지점에서 2차로 전압 레벨이 다시 변경되는 터치 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 상태 변경 지점에서, 상기 데이터 전압은 제1 레벨에서 제2 레벨로 변경되고, 상기 데이터 동기 신호는 상기 제2 레벨에서 상기 제1 레벨로 변경되며,
    상기 제1 상태 변경 지점과 상기 제2 상태 변경 지점 사이에, 상기 데이터 동기 신호는 상기 제1 레벨에서 상기 제2 레벨로 변경되고,
    상기 제2 상태 변경 지점에서, 상기 데이터 전압은 상기 제2 레벨에서 상기 제1 레벨로 변경되고, 상기 데이터 동기 신호는 상기 제2 레벨에서 상기 제1 레벨로 변경되는 터치 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 회로는 상기 제어 시간을 가변하도록 구성된 터치 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로는 상기 공통 전압의 듀티사이클 또는 듀티비를 가변하도록 구성된 터치 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    펄스 변조 신호를 출력하는 펄스 변조 회로; 및
    상기 펄스 변조 신호에 따라 변조된 그라운드 전압을 출력하는 그라운드 변조 회로를 더 포함하고,
    상기 공통 전압은 변조된 그라운드 전압과 동일한 신호 파형을 갖는 터치 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 공통 전압은 변조된 그라운드 전압의 주파수 및 위상과 동일한 주파수 및 위상을 갖는 터치 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 펄스 변조 신호는,
    상기 데이터 전압 또는 상기 데이터 동기 신호에 동기화 된 터치 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 그라운드 변조 회로는,
    DC 전압인 제1 그라운드 전압과, 변조된 그라운드 전압이고 AC 전압인 제2 그라운드 전압을 분리하기 위한 전원 분리 회로를 포함하는 터치 표시 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 그라운드 변조 회로는,
    하나 이상의 전원 전압과, DC 전압인 제1 그라운드 전압과, 상기 펄스 변조 신호를 입력 받고,
    상기 펄스 변조 신호에 따라 변조된 하나 이상의 변조 전원 전압을 출력하고, 상기 펄스 변조 신호에 따라 변조된 그라운드 전압인 제2 그라운드 전압을 출력하는 터치 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 그라운드 변조 회로는,
    상기 하나 이상의 변조 전원 전압을 상기 제1 회로로 출력하는 터치 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 회로는 DC 전압인 제1 그라운드 전압에 접지되고,
    상기 표시패널은 AC 전압인 제2 그라운드 전압에 접지되는 터치 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로는 DC 전압인 제1 그라운드 전압 및 AC 전압인 제2 그라운드 전압에 모두 접지되는 터치 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 공통 전극들 각각의 영역은 2개 이상의 서브픽셀 영역과 중첩되는 터치 표시 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 전압과 동기화 된 변조 신호이거나 상기 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압이 상기 다수의 공통 전극들로 공급되는 동안,
    상기 표시패널을 통해 표시되는 영상은 인버전 방식의 디스플레이 패턴인 터치 표시 장치.
  16. 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인들과 상기 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 공통 전극들이 배치된 표시패널을 포함하는 터치 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하고, 상기 다수의 공통 전극들로 상기 데이터 전압에 동기화 된 변조 신호이거나 상기 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압을 공급하는 단계; 및
    상기 표시패널을 통해 영상을 표시하고, 상기 다수의 공통 전극들 중 적어도 하나로부터 검출된 신호를 토대로 터치를 감지하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 동기 신호는, 타이밍 컨트롤러가 데이터 구동 회로로 공급하는 데이터 구동 제어 신호 또는 상기 타이밍 컨트롤러가 게이트 구동 회로로 공급하는 게이트 구동 제어 신호를 포함하는 터치 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 공급하는 단계 이전에,
    상기 공통 전압의 주파수 및 위상과 동일한 주파수 및 위상을 갖는 변조 신호인 그라운드 전압을 생성하는 단계를 더 포함하는 터치 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 공급하는 단계에서, 상기 터치 표시 장치는, 상기 공통 전압의 듀티사이클 또는 듀티비를 가변하도록 구성된 터치 표시 장치의 구동 방법.
  19. 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인들과 상기 다수의 게이트 라인들에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들이 배열되며, 다수의 공통 전극들이 배치된 표시패널을 포함하는 터치 표시 장치의 구동 회로에 있어서,
    상기 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 제1 구동 회로; 및
    상기 데이터 전압에 동기화 된 변조 신호이거나 상기 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호인 공통 전압을 상기 다수의 공통 전극들로 공급하고, 상기 다수의 공통 전극들 중 적어도 하나로부터 터치 감지를 위한 신호를 검출하는 제2 구동 회로를 포함하고,
    상기 데이터 동기 신호는, 타이밍 컨트롤러가 공급하는 데이터 구동 제어 신호 또는 게이트 구동 제어 신호를 포함하는 구동 회로.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 구동 회로는 상기 공통 전압의 듀티사이클 또는 듀티비를 가변하도록 구성된 구동 회로.
  21. 다수의 서브픽셀들과 상기 다수의 서브픽셀들로 데이터 전압을 공급하기 위한 다수의 데이터 라인들; 및
    다수의 터치 전극들과 상기 다수의 터치 전극들과 전기적으로 연결된 다수의 신호 라인들을 포함하고,
    영상 표시를 위해 상기 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압이 공급되는 동안, 상기 다수의 터치 전극들 중 하나 이상에 공급되는 터치 구동 신호는,
    상기 데이터 전압에 동기화 된 변조 신호이거나 상기 데이터 전압에 동기화 된 데이터 동기 신호에 동기화 된 변조 신호이고,
    상기 데이터 동기 신호는 타이밍 컨트롤러가 공급하는 데이터 구동 제어 신호 또는 게이트 구동 제어 신호를 포함하는 터치 표시 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호는 주파수가 일정하고 듀티사이클 또는 듀티비의 가변이 가능한 변조 신호인 터치 표시 장치.
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