KR102613842B1

KR102613842B1 - 터치구동장치 및 디스플레이구동장치

Info

Publication number: KR102613842B1
Application number: KR1020180089955A
Authority: KR
Inventors: 최정민; 장문호; 동방식; 오평근
Original assignee: 주식회사 엘엑스세미콘
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2023-12-13
Also published as: KR20200014591A

Abstract

일 실시예는 디스플레이구간과 터치구간을 시간적으로 구분하여 구동하는 디스플레이구동장치에 있어서, 터치구간들 내에 터치구동구간들이 포함되도록 터치구동구간들을 지시하는 터치동기화신호를 생성하고, 이러한 터치구동구간들 내에서 터치구동신호를 송신하는 디스플레이구동장치를 제공한다.

Description

터치구동장치 및 디스플레이구동장치{TOUCH DRIVING DEVICE AND DISPLAY DRIVING DEVICE}

본 실시예는 터치센서를 구동하는 기술 및 디스플레이장치를 구동하는 기술에 관한 것이다.

디스플레이패널과 터치패널이 복합적으로 배치되는 패널에서 구동장치들은 디스플레이구간과 터치구간을 시간적으로 구분하여 구동할 수 있다.

시간적인 구분은 동기화신호에 의해 유도될 수 있는데, 예를 들어, 구동장치들은 시분할신호에 따라 디스플레이구간과 터치구간을 구분하고 각각의 구간에서 미리 설정된 기능-디스플레이구동, 터치구동-을 수행할 수 있다.

한편, 전술한 시분할신호가 구동장치들 내에서의 시분할구동의 용도로만 사용되지 않고, 액티브펜 등과의 외부 장치와의 신호 송수신에 사용되는 경우, 지터에 의한 위상 편차의 문제가 발생할 수 있다.

다양한 원인에 의해 시분할신호에 지터가 유발될 수 있는데, 예를 들어, 시분할신호가 생성되는 과정에서 내/외부 노이즈에 의해 시분할신호에 지터가 유발될 수 있다. 다른 예로서, 시분할신호가 송신되는 과정에서 내/외부 노이즈에 의해 시분할신호에 지터가 유발될 수 있다.

시분할신호에 지터가 발생하면 시분할신호에 연동하여 액티브펜과 신호를 송수신하는 구동장치는 액티브펜과 미리 약속된 시점에서 신호를 송수신하기 어렵기 때문에 전술한 위상 편차의 문제가 발생하게 된다.

이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 터치센서를 구동함에 있어서, 동기화신호에 개입되는 지터의 영향을 최소화시키는 기술을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 프레임을 지시하는 수직동기화신호를 수신하고, 터치구간들을 지시하는 제1터치동기화신호를 수신하며, 상기 수직동기화신호를 기준으로 내부클럭에 따라 제2터치동기화신호를 생성하는 신호생성부; 상기 제2터치동기화신호가 지시하는 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호를 생성하는 신호변조부; 및 상기 터치구동변조신호에 동기화된 터치구동신호를 터치센서로 공급하는 센서구동부를 포함하고, 상기 터치구동구간의 길이는, 상기 제1터치동기화신호의 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 상기 터치구간의 길이보다 짧게 형성되는 터치구동장치를 제공한다.

상기 터치구동장치에서, 상기 터치구동구간들은 업링크구간과 다운링크구간을 포함하고, 상기 센서구동부는 상기 업링크구간에서 상기 터치구동신호를 통해 액티브펜으로 업링크신호를 송신하고, 상기 다운링크구간에서 상기 액티브펜에서 송신되는 다운링크신호를 상기 터치센서를 통해 수신할 수 있다. 그리고, 상기 액티브펜은 상기 업링크신호에 따라 상기 액티브펜과 상기 터치센서 사이의 상기 다운링크신호의 송수신시간을 동기화할 수 있다.

상기 터치구동장치에서, 상기 신호생성부 및 상기 센서구동부는 일 집적회로에 형성되고, 상기 신호변조부는 다른 일 집적회로에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 신호변조부는 상기 터치구동변조신호와 위상이 동기화된 보조구동변조신호를 더 생성하고, 상기 센서구동부는 상기 보조구동변조신호에 동기화된 보조구동신호를 게이트라인으로 공급하거나 상기 게이트라인을 구동하는 레벨시프터로 공급할 수 있다.

상기 터치구동장치에서, 상기 신호변조부는, 상기 터치구동변조신호와 위상이 동기화된 보조구동변조신호를 더 생성하고, 상기 보조구동변조신호를 게이트라인을 구동하는 레벨시프터로 공급할 수 있다.

다른 실시예는, 디스플레이구간과 터치구간을 시간적으로 구분하여 구동하는 디스플레이구동장치에 있어서, 프레임을 지시하는 수직동기화신호를 수신하고, 상기 수직동기화신호를 기준으로 디스플레이구간들 및 터치구간들을 교대로 할당하고, 터치구동구간들이 상기 터치구간들에 포함되도록 상기 터치구동구간들을 지시하는 터치동기화신호를 생성하되, 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 상기 터치구동구간들의 길이를 상기 터치구간들의 길이보다 짧게 형성하는 통합구동집적회로; 및 상기 터치동기화신호가 지시하는 상기 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호를 생성하는 신호변조집적회로를 포함하고, 상기 터치구동변조신호에 동기화된 터치구동신호를 터치센서로 공급하는 센서구동집적회로를 더 포함하거나, 상기 통합구동집적회로가 상기 터치구동변조신호에 동기화된 상기 터치구동신호를 상기 터치센서로 공급하는 디스플레이구동장치를 제공한다.

상기 디스플레이구동장치에서, 상기 센서구동집적회로는, 상기 통합구동집적회로로부터 영상데이터를 수신하고 상기 영상데이터에 따라 생성되는 데이터전압을 상기 디스플레이구간들에서 각 화소로 공급하고, 상기 터치센서에 형성되는 센서신호에 따라 생성되는 터치데이터를 상기 통합구동집적회로로 송신할 수 있다.

상기 디스플레이구동장치에서, 상기 신호변조집적회로는 상기 터치구동변조신호와 위상이 동기화된 보조구동변조신호를 더 생성하고, 상기 통합구동집적회로는, 상기 터치구동구간들에서 상기 보조구동변조신호에 동기화된 보조구동신호를 게이트라인으로 공급하거나 상기 게이트라인을 구동하는 레벨시프터로 공급하고, 상기 디스플레이구간들에서 영상데이터에 따라 생성되는 데이터전압을 각 화소로 공급할 수 있다.

또 다른 실시예는, 디스플레이구간과 터치구간을 시간적으로 구분하여 구동하는 디스플레이구동장치에 있어서, 디스플레이구간들 및 터치구간들을 구분하여 지시하는 시분할신호를 수신하며, 상기 터치구간들 내에 터치구동구간들이 포함되도록 상기 터치구동구간들을 지시하는 터치동기화신호를 생성하는 신호생성부; 상기 터치동기화신호가 지시하는 상기 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호를 생성하는 신호변조부; 및 상기 터치구동변조신호에 동기화된 터치구동신호를 터치센서로 공급하는 센서구동부를 포함하고, 상기 터치구동구간들의 길이는, 상기 시분할신호의 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 상기 터치구간들의 길이보다 짧게 형성되는 터치구동장치를 제공한다.

상기 터치구동장치에서, 상기 신호생성부는, 상기 시분할신호의 일부 구간을 기준으로 내부클럭에 따라 상기 터치동기화신호를 생성할 수 있다.

상기 터치구동장치에서, 상기 터치구간들은 액티브펜으로 업링크신호를 송신하는 업링크구간과 상기 액티브펜으로부터 다운링크신호를 수신하는 다운링크구간을 포함하고, 상기 신호생성부는, 상기 업링크구간을 기준으로 상기 내부클럭에 따라 상기 터치동기화신호를 생성할 수 있다.

상기 터치구동장치에서, 상기 신호생성부는, 프레임을 지시하는 수직동기화신호를 수신하고, 상기 수직동기화신호를 기준으로 내부클럭에 따라 상기 터치동기화신호를 생성할 수 있다.

상기 터치구동장치에서, 상기 신호변조부는, 상기 신호생성부로부터 PWM(pulse width modulation)신호를 더 수신하고, 상기 PWM신호의 파형에 대응되도록 상기 터치구동변조신호의 파형을 형성할 수 있다.

상기 터치구동장치에서, 상기 신호변조부는 상기 터치구동변조신호와 위상이 동기화된 보조구동변조신호를 더 생성하고, 상기 보조구동변조신호를 신호의 레벨을 증폭시켜 게이트라인으로 출력하는 레벨시프터로 공급할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 터치센서를 구동함에 있어서, 동기화신호에 개입되는 지터의 영향을 최소화시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성도이다.
도 2는 패널의 구동에 관계되는 동기화신호의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 액티브펜과의 신호 송수신에 관계되는 동기화신호의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에서 다운링크신호가 송수신되는 구간을 확대한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 주요 신호들의 파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제1예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제2예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제3예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제4예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제5예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

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 본질이나 차례 또는 순서 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 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 디스플레이장치(100)는 패널(110), 데이터구동장치(120), 게이트구동장치(130), 터치구동장치(140), 데이터처리장치(150), 호스트(160) 등을 포함할 수 있다.

데이터구동장치(120), 게이트구동장치(130), 터치구동장치(140) 및 데이터처리장치(150) 중 적어도 하나의 구동장치를 디스플레이구동장치라 호칭할 수 있다. 예를 들어, 데이터구동장치(120)를 디스플레이구동장치라 호칭할 수 있고, 데이터구동장치(120)와 터치구동장치(140)를 포함하는 구동장치를 디스플레이구동장치라 호칭할 수 있다. 일 구동장치는 다른 일 구동장치에 포함될 수 있다. 예를 들어, 데이터구동장치(120)는 터치구동장치(140)에 포함될 수 있다. 혹은 게이트구동장치(130)는 데이터구동장치(120)에 포함될 수 있다. 실시예에 따라서는 일 구동장치의 일부 구성만 다른 일 구동장치에 포함될 수 있다.

데이터구동장치(120)는 화소(P)와 연결되는 데이터라인(DL)을 구동하고, 게이트구동장치(130)는 화소(P)와 연결되는 게이트라인(GL)을 구동할 수 있다. 그리고, 터치구동장치(140)는 패널(110)에 배치되는 터치센서(TS)를 구동할 수 있다.

데이터구동장치(120)는 패널(110)의 각 화소(P)에 영상을 표시하기 위해 데이터라인(DL)으로 데이터전압을 공급할 수 있다. 데이터구동장치(120)는 적어도 하나의 데이터드라이버집적회로를 포함할 수 있는데, 이러한 적어도 하나의 데이터드라이버집적회로는, 테이프 오토메이티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 데이터구동장치(120)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.

데이터구동장치(120)는 데이터처리장치(150)로부터 영상데이터 및 데이터제어신호(DCS)를 수신할 수 있다. 데이터구동장치(120)는 영상데이터에서 지시하는 각 화소의 계조(greyscale)값에 따라 데이터전압을 생성하고, 각 화소를 구동할 수 있다.

데이터제어신호(DCS)는 적어도 하나의 동기화신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터제어신호(DCS)는 수직동기화신호(VSYNC), 수평동기화신호(HSYNC), 시분할신호 등을 포함할 수 있다. 데이터구동장치(120)는 수직동기화신호(VSYNC)에 따라 프레임을 구분하고, 수직동기화신호(VSYNC)가 지시하는 수직블랭크구간 이외의 구간에서 각 화소를 구동할 수 있다. 데이터구동장치(120)는 수평동기화신호(HSYNC)에 따라 수평라인별 영상데이터를 확인하고, 각 수평라인별로 데이터전압을 공급할 수 있다. 데이터구동장치(120)는 시분할신호에 따라 디스플레이구간과 터치구간을 구분하고, 디스플레이구간 내에서 각 화소를 구동할 수 있다.

게이트구동장치(130)는 각 화소(P)에 위치하는 트랜지스터를 온오프시키기 위해 게이트라인(GL)으로 스캔신호를 공급할 수 있다. 게이트구동장치(130)는, 구동 방식에 따라서, 도 1에서와 같이 패널(110)의 한 측에만 위치할 수도 있고, 2개로 나뉘어져 패널(110)의 양측에 위치할 수도 있다. 또한, 게이트구동장치(130)는, 적어도 하나의 게이트드라이버집적회로를 포함할 수 있는데, 이러한 적어도 하나의 게이트드라이버집적회로는, 테이프 오토메이티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 게이트구동장치(130)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.

게이트구동장치(130)는 데이터처리장치(150)로부터 게이트제어신호(GCS)를 수신할 수 있다. 게이트제어신호(GCS)는 복수의 클럭신호를 포함할 수 있다. 그리고, 게이트구동장치(130)는 클럭신호를 이용하여 스캔신호를 생성하고, 스캔신호를 게이트라인(GL)으로 공급할 수 있다.

패널(110)에는 디스플레이패널이 포함될 수 있고, 터치패널(TSP: Touch Screen Panel)이 더 포함될 수 있다. 여기서 디스플레이패널과 터치패널은 일부 구성요소를 서로 공유할 수 있다. 예를 들어, 터치패널에서 터치를 감지하기 위한 터치센서(TS)는 디스플레이패널-디스플레이패널이 LCD(liquid crystal display)패널인 경우-에서 공통전압이 공급되는 공통전극으로 사용될 수 있다. 다른 예로서, 터치센서(TS)는 디스플레이패널-디스플레이패널이 OLED(organic light emitting diode)패널인 경우-에서 기저전압(VSS)이 공급되는 캐소드전극으로 사용될 수 있다. 디스플레이패널과 터치패널의 일부 구성요소가 서로 공유되어 있다는 측면에서, 이러한 패널(110)을 일체형 패널이라고 부르기도 하지만 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 디스플레이패널과 터치패널이 일체형으로 결합된 형태로서 인셀(In-Cell) 타입의 패널이 알려져 있지만 이는 전술한 패널(110)의 일 예시일 뿐 본 발명이 적용되는 패널이 이러한 인셀(In-Cell)타입 패널로 제한되는 것은 아니다.

한편, 패널(110)에는 복수의 터치센서(TS)가 배치되고, 터치구동장치(140)는 터치구동신호를 이용하여 터치센서(TS)를 구동할 수 있다. 그리고, 터치구동장치(140)는 터치구동신호에 대응하여 터치센서(TS)에 형성되는 반응신호에 따라 터치센서(TS)에 대한 센싱값을 생성할 수 있다. 그리고, 터치구동장치(140)는 패널(110)에 배치되는 복수의 터치센서(TS)에 대한 센싱값을 이용하여 객체(20)의 터치좌표를 계산할 수 있으며, 계산된 터치좌표는 다른 장치-예를 들어, 호스트-로 전송되어 활용될 수 있다.

터치구동장치(140)는 터치센서(TS)를 통해 액티브펜(10)과 신호를 주고 받을 수 있다. 터치구동장치(140)는 터치센서(TS)로 업링크신호를 공급할 수 있는데, 액티브펜(10)은 터치센서(TS)와의 접촉을 통해 업링크신호를 수신할 수 있다. 업링크신호는 예를 들어, 패널정보, 프로토콜버전 등의 정보나 동기화신호 등을 포함할 수 있다. 액티브펜(10)는 업링크신호를 수신하여 패널의 정보나, 프로토콜의 버전을 확인할 수 있고, 신호를 동기화시킬 수 있다.

액티브펜(10)은 터치센서(TS)로 다운링크신호를 송신할 수 있다. 그리고, 터치구동장치(140)는 터치센서(TS)를 통해 다운링크신호를 수신할 수 있다. 다운링크신호는 액티브펜의 상태정보를 포함할 수 있다. 액티브펜의 상태정보는 예를 들어, 액티브펜의 위치, 액티브펜의 버튼상태, 액티브펜의 배터리상태, 액티브펜의 기울기 등을 포함할 수 있다.

터치구동장치(140)는 데이터처리장치(150)로부터 터치제어신호(TCS)를 수신할 수 있다. 터치제어신호(TCS)는 적어도 하나의 동기화신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치제어신호(TCS)는 수직동기화신호(VSYNC), 시분할신호, 터치동기화신호(TSYNC) 등을 포함할 수 있다. 터치구동장치(140)는 시분할신호 혹은 터치동기화신호(TSYNC)에 따라 디스플레이구간과 터치구간을 구분하고, 터치구간 내에서 터치센서(TS)를 구동할 수 있다.

동기화신호들은 실시예에 따라 서로 같은 신호이거나 서로 다른 신호일 수 있다. 예를 들어, 시분할신호는 터치동기화신호와 동일한 신호이거나 다른 신호일 수 있다. 아래에서는 특정 기능을 강조하기 위해 특정 명칭을 사용하여 설명할 수 있으나, 이러한 설명이 특정 명칭으로 제한되는 것은 아니다.

동기화신호들은 원천적으로 호스트(160)에서 데이터처리장치(150)로 공급되는 패널제어신호(PCS)를 기준으로 생성될 수 있다.

호스트(160)는 데이터처리장치(150)로 영상데이터를 송신하고, 영상데이터를 프레임 단위로 구분하기 위한 수직동기화신호(VSYNC)를 송신할 수 있다. 데이터처리장치(150)는 이러한 수직동기화신호(VSYNC)를 기준으로 시분할신호, 터치동기화신호(TSYNC) 등을 생성하여 각 구동장치(120, 130, 140)로 송신할 수 있다.

이렇게 신호가 여러 단계를 거쳐 생성되고 송신되면서 각 신호에 지터가 발생할 가능성이 높아진다.

도 2는 패널의 구동에 관계되는 동기화신호의 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 호스트(160)는 데이터처리장치(150)로 제1동기화신호(SYNC_A)를 송신할 수 있다. 데이터처리장치(150)는 제1동기화신호(SYNC_A)를 기준으로 제2동기화신호(SYNC_B) 및 제3동기화신호(SYNC_C)를 생성할 수 있다. 그리고, 데이터처리장치(150)는 제2동기화신호(SYNC_B)를 데이터구동장치(120)로 송신하고, 제3동기화신호(SYNC_C)를 터치구동장치(140)로 송신할 수 있다.

제1동기화신호(SYNC_A)는 프레임을 지시하는 수직동기화신호(VSYNC)일 수 있다. 데이터처리장치(150)는 제1동기화신호(SYNC_A)에 따라 프레임을 구분하고, 제1동기화신호(SYNC_A)를 기준으로 내부클럭에 따라 제2동기화신호(SYNC_B) 및 제3동기화신호(SYNC_C)를 생성할 수 있다.

패널은 시분할로 구동될 수 있다. 예를 들어, 프레임은 복수의 디스플레이구간과 복수의 터치구간으로 구분되고, 데이터구동장치(120)는 디스플레이구간에서 디스플레이전극들-예를 들어, 데이터라인, 게이트라인, 공통전극, 캐소드전극 등-을 구동할 수 있고, 터치구동장치(140)는 터치구간에서 터치센서를 구동할 수 있다.

실시예에 따라 터치센서는 디스플레이전극들 중 하나로 기능할 수 있는데, 이때, 디스플레이구동과 터치구동의 충돌을 방지하기 위해 데이터구동장치(120)와 터치구동장치(140)는 미리 약정된 구동구간을 준수할 필요가 있다.

데이터구동장치(120)는 제2동기화신호(SYNC_B)를 통해 디스플레이구간을 확인할 수 있고, 터치구동장치(140)는 제3동기화신호(SYNC_C)를 통해 터치구간을 확인할 수 있다. 제2동기화신호(SYNC_B) 및 제3동기화신호(SYNC_C)는 시분할신호일 수 있고, 터치동기화신호일 수 있다.

한편, 동기화신호(SYNC_A, SYNC_B, SYNC_C)에는 지터가 포함될 수 있다. 동기화신호(SYNC_A, SYNC_B, SYNC_C)에 지터가 포함되면 서로 다른 구동장치들에서 충돌이 발생할 수 있다. 예를 들어, 제2동기화신호(SYNC_B)와 제3동기화신호(SYNC_C) 사이에 반대 방향의 지터가 발생하거나 제2동기화신호(SYNC_B)와 제3동기화신호(SYNC_C) 중 어느 하나에만 지터가 발생하게 되면, 제2동기화신호(SYNC_B)가 지시하는 디스플레이구간과 제3동기화신호(SYNC_C)가 지시하는 터치구간 사이의 일부 중첩이 발생할 수 있다. 그리고, 이러한 중첩 구간에서 데이터구동장치(120)가 디스플레이전극들을 구동하고 터치구동장치(140)가 터치센서를 구동하게 되면 충돌이 발생할 수 있게 된다.

일 실시예에 따른 디스플레이장치는 이러한 문제를 해결하기 위해 터치구간보다 좁은 범위로 터치구동구간을 설정하고 터치구동구간에서 터치구동신호를 공급할 수 있다. 이렇게 하면, 지터에 의해 터치구간과 디스플레이구간 사이에 일부 중첩이 발생하여도 터치구동구간과 디스플레이구간 사이에서는 중첩이 발생하지 않기 때문에, 전술한 문제가 발생하지 않게 된다.

도 3은 액티브펜과의 신호 송수신에 관계되는 동기화신호의 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 터치구동장치는 제1터치동기화신호(TSYNC_A)가 지시하는 터치구간들(TTa, TTb) 중 일부 구간(TTa)에서 업링크송신신호(UTX)를 송신할 수 있다. 그리고, 액티브펜은 펜동기화신호(TSYNC_P)-액티브펜에서 생성된 동기화신호-가 지시하는 신호구간들(STa, STb) 중 일부 구간(STa)에서 업링크수신신호(URX)를 수신할 수 있다. 여기서, 업링크송신신호(UTX)는 터치센서로 공급되는 업링크신호이고, 업링크수신신호(URX)는 업링크송신신호(UTX)에 대응하여 액티브펜에 형성되는 신호이다.

액티브펜은 펜동기화신호(TSYNC_P)가 지시하는 신호구간들(STa, STb) 중 일부 구간(STb)에서 다운링크송신신호(DTX)를 송신할 수 있다. 그리고, 터치구동장치는 제1터치동기화신호(TSYNC_A)가 지시하는 터치구간들(TTa, TTb) 중 일부 구간(TTb)에서 다운링크수신신호(DRX)를 수신할 수 있다. 여기서, 다운링크송신신호(DTX)는 액티브펜의 송신장치로 공급되는 다운링크신호이고, 다운링크수신신호(DRX)는 다운링크송신신호(DTX)에 대응하여 터치센서에 형성되는 신호이다.

제1터치동기화신호(TSYNC_A)는 수직동기화신호(VSYNC)를 기준-특히, 수직동기화신호(VSYNC)에서 브이블랭크구간을 기준-으로 생성될 수 있다. 그리고, 액티브펜은 업링크신호-업링크수신신호(URX)-를 기준으로 펜동기화신호(TSYNC_P)를 생성할 수 있다. 액티브펜은 업링크수신신호(URX)에 따라 펜동기화신호(TSYNC_P)의 일 신호구간(STa)을 동기화시키고 다른 신호구간(STb)은 일 신호구간(STa)을 기준으로 내부클럭에 따라 생성할 수 있다.

한편, 제1터치동기화신호(TSYNC_A)에는 지터가 포함될 수 있다. 제1터치동기화신호(TSYNC_A)에서 일 터치구간(TTa)의 지터는 액티브펜이 일 신호구간(STa)에서 동기화를 수행하기 때문에 문제가 적을 수 있다. 하지만, 액티브펜이 다른 신호구간(STb)에서 동기화를 수행하지 않는 경우, 다른 터치구간(TTb)과 위상 차이가 발생하면서 다운링크신호의 수신 감도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.

도 4는 도 3에서 다운링크신호가 송수신되는 구간을 확대한 도면이다.

도 4를 참조하면, 액티브펜은 펜동기화신호(TSYNC_P)의 신호구간(STb)을 기준으로 다운링크송신신호(DTX)를 생성하여 송신할 수 있다. 그리고, 터치구동장치는 제1터치동기화신호(TSYNC_A)의 터치구간(TTb)을 기준으로 다운링크수신신호(DRX)를 수신할 수 있다.

한편, 터치구간(TTb)에 지터가 발생하는 경우, 터치구간(TTb)을 기준으로 하는 다운링크수신신호(DRX)에도 지터가 반영될 수 있다. 이에 따라, 다운링크송신신호(DTX)와 다운링크수신신호(DRX)에 위상 차이가 발생하고, 터치구동장치의 다운링크신호에 대한 수신 감도가 낮아질 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이장치는 프레임 주기 혹은 업링크신호를 송신하는 주기마다 터치동기화신호의 일부를 기준 신호에 동기화시킬 수 있다. 그리고, 일 실시예에 따른 디스플레이장치는 터치동기화신호에서 동기화된 부분 이후의 신호는 내부클럭을 기준으로 생성함으로써 터치동기화신호에 대한 지터의 영향을 최소화시킬 수 있다. 여기서, 기준 신호는 프레임을 지시하는 수직동기화신호일 수 있고, 터치구간들을 지시하는 시분할신호일 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 주요 신호들의 파형을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 제1터치동기화신호(TSYNC_A)는 터치구간들(TTa, TTb)을 지시할 수 있다. 그리고, 제1터치동기화신호(TSYNC_A)는 시분할신호로서 기능하면서 디스플레이구간들(DT)을 더 지시할 수 있다. 시분할신호로서 제1터치동기화신호(TSYNC_A)는 디스플레이구간들(DT)과 터치구간들(TTa, TTb)을 구분하여 지시할 수 있는데, 게이트구동장치, 데이터구동장치 등은 디스플레이구간들(DT)에서 디스플레이전극들-예를 들어, 게이트라인, 데이터라인, 공통전극, 캐소드전극 등-을 구동하고, 터치구동장치는 터치구간들(TTa, TTb)에서 터치센서를 구동할 수 있다.

제1터치동기화신호(TSYNC_A)는 수직동기화신호(VSYNC)를 기준으로 디스플레이구간들(DT)과 터치구간들(TTa, TTb)이 교대로 할당되도록 생성될 수 있다. 예를 들어, 제1터치구간(TTa)의 시작시점(TP2)은 수직동기화신호(VSYNC)의 일 시점(TP1)을 기준으로 결정될 수 있다. 그리고, 제1터치구간(TTa)에 후속하여 디스플레이구간(DT)이 배치되고, 디스플레이구간(DT)에 후속하여 제2터치구간(TTb)이 배치될 수 있다.

제2터치동기화신호(TSYNC_B)는 터치구동구간들(TDTa, TDTb)을 지시할 수 있다.

제2터치동기화신호(TSYNC_B)는 터치구동구간들(TDTa, TDTb)이 터치구간들(TTa, TTb)에 포함되도록 생성될 수 있다. 터치구간들(TTa, TTb)에는 지터가 발생할 수 있는데, 이러한 지터에 대응하기 위해 터치구동구간들(TDTa, TDTb)의 길이는 미리 설정된 지터마진시간(TM1+TM2)만큼 터치구간들(TTa, TTb)보다 짧게 형성될 수 있다.

제2터치동기화신호(TSYNC_B)는 수직동기화신호(VSYNC)를 기준으로 내부클럭에 따라 생성될 수 있다. 예를 들어, 제2터치동기화신호(TSYNC_B)에서 제1터치구동구간(TDTa)의 시작시점(TP3)은 수직동기화신호(VSYNC)의 일 시점(TP1)를 기준으로 결정될 수 있다. 제1터치구동구간(TDTa)의 시작시점(TP3)은 수직동기화신호(VSYNC)의 일 시점(TP1)으로부터 미리 설정된 제1간격시간(TI1)을 가지도록 결정될 수 있다. 그리고, 제2터치동기화신호(TSYNC_B)의 다른 부분들은 내부클럭에 따라 제1터치구동구간(TDTa)의 시작시점(TP3)으로부터 미리 설정된 시간간격을 가지도록 결정될 수 있다.

본 명세서에서 내부클럭은 집적회로 내에 포함되어 있는 클럭을 의미할 수 있다. 따라서, 각각의 장치가 서로 다른 집적회로로 구현되는 경우, 각각의 장치가 사용하는 내부클럭은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1터치동기화신호(TSYNC_A)를 생성하는 집적회로와 제2터치동기화신호(TSYNC_B)를 생성하는 집적회로가 서로 다른 경우, 제1터치동기화신호(TSYNC_A)의 생성에 사용되는 내부클럭과 제2터치동기화신호(TSYNC_B)의 생성에 사용되는 내부클럭은 서로 다를 수 있다.

한편, 제2터치동기화신호(TSYNC_B)는 제1터치동기화신호(TSYNC_A)의 일부 구간을 기준으로 내부클럭에 따라 생성될 수 있다. 예를 들어, 제2터치동기화신호(TSYNC_B)는 제1터치동기화신호(TSYNC_A)의 제1터치구간(TTa)를 기준으로 내부클럭에 따라 생성될 수 있다. 좀더 구체적인 예로서, 제2터치동기화신호(TSYNC_B)에서 제1터치구동구간(TDTa)의 시작시점(TP3)은 제1터치동기화신호(TSYNC_A)의 제1터치구간(TTa)의 시작시점(TP2)을 기준으로 결정될 수 있다. 제1터치구동구간(TDTa)의 시작시점(TP3)은 제1터치구간(TTa)의 시작시점(TP2)으로부터 미리 설정된 제2간격시간(TI2)을 가지도록 결정될 수 있다. 그리고, 제2터치동기화신호(TSYNC_B)의 다른 부분들은 내부클럭에 따라 제1터치구동구간(TDTa)의 시작시점(TP3)으로부터 미리 설정된 시간간격을 가지도록 결정될 수 있다.

터치구간들(TTa, TTb)은 액티브펜으로 업링크신호를 송신하는 업링크구간과 액티브펜으로부터 다운링크신호를 수신하는 다운링크구간을 포함할 수 있다. 도 5에서 제1터치구간(TTa)이 업링크구간에 해당되고, 제2터치구간(TTb)이 다운링크구간에 해당될 수 있다. 제2터치동기화신호(TSYNC_B)는 제1터치동기화신호(TSYNC_A)의 업링크구간을 기준으로 내부클럭에 따라 생성될 수 있다.

혹은 제2터치동기화신호(TSYNC_B)는 업링크구간이 나타나기 직전의 수직동기화신호(VSYNC)의 일 구간-예를 들어, 브이블랭크구간-을 기준으로 내부클럭에 따라 생성될 수 있다.

터치구동장치는 제2터치동기화신호(TSYNC_B)가 지시하는 터치구동구간들(TDTa, TDTb) 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동신호를 터치센서로 공급할 수 있다. 도 1을 참조하여 설명한 객체(도 1의 20 참조)에 의한 터치만 모니터링하는 경우, 터치구동장치는 터치구동구간들(TDTa, TDTb) 전체에서 터치구동신호를 터치센서로 공급할 수 있다. 그리고, 터치구동장치가 액티브펜 및 객체를 모두 모니터링하는 경우, 터치구동구간들(TDTa, TDTb)의 용도를 구분하고, 일부 구간에서 터치구동신호를 터치센서로 공급하고 다른 일부 구간에서 터치센서를 통해 액티브펜으로부터 다운링크신호를 수신할 수 있다.

터치구동장치는 업링크구간에 대응되는 제1터치구동구간(TDTa)에서 터치구동신호로서 업링크송신신호(UTX)를 터치센서로 공급할 수 있다. 터치구동장치는 마진을 확보하기 위해 제1터치구동구간(TDTa)의 시작시점(TP3)으로부터 제3간격시간(TI3)만큼 이격된 시점에서 업링크송신신호(UTX)를 터치센서로 공급할 수 있다.

액티브펜은 펜동기화신호(TSYNC_P)가 지시하는 신호구간들(STa, STb)에서 업링크신호를 수신하거나 다운링크신호를 송신할 수 있다.

액티브펜은 업링크신호에 따라 액티브펜과 터치센서 사이의 다운링크신호의 송수신시간을 동기화시킬 수 있다. 액티브펜은 업링크신호의 송신에 따라 형성되는 업링크수신신호(URX)를 센싱하고, 업링크수신신호(URX)에 따라 펜동기화신호(TSYNC_P)의 제1신호구간(STa)을 동기화시킬 수 있다. 예를 들어, 액티브펜은 업링크수신신호(URX)의 마지막 신호 시점(TP4)로부터 제4간격시간(TI4)만큼 이격된 시점에서 제1신호구간(STa)을 종료시킴으로써 제1신호구간(STa)을 제2터치동기화신호(TSYNC_B)의 제1터치구동구간(TDTa)에 동기화시킬 수 있다.

터치구동장치는 내부클럭에 따라 제2터치동기화신호(TSYNC_B)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2터치구동구간(TDTb)은 제1터치구동구간(TDTa)으로부터 내부클럭에 따라 일정 시간 이격되어 생성될 수 있다. 특히, 다운링크신호가 수신되는 구간은 업링크신호가 송신되는 구간으로부터 내부클럭에 따라 일정 시간 이격되어 생성될 수 있다.

액티브펜은 내부클럭에 따라 펜동기화신호(TSYNC_P)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2신호구간(STb)은 제1신호구간(STa)으로부터 내부클럭에 따라 일정 시간 이격되어 생성될 수 있다. 특히, 다운링크신호가 송신되는 구간은 업링크신호가 수신되는 구간으로부터 내부클럭에 따라 일정 시간 이격되어 생성될 수 있다.

업링크신호에 의해 제1터치구동구간(TDTa)과 제1신호구간(STa)은 실질적으로 동기화될 수 있다. 그리고, 터치구동장치의 내부클럭과 액티브펜의 내부클럭 사이의 오차가 크지 않다면, 제1터치구동구간(TDTa)에 연동된 제2터치구동구간(TDTb)과 제1신호구간(STa)에 연동된 제2신호구간(STb)도 실질적으로 동기화되어 있다고 볼 수 있다.

액티브펜은 제2신호구간(STb)에서 다운링크송신신호(DTX)를 송신할 수 있다. 액티브펜은 제2신호구간(STb)의 시작시점(TP6)으로부터 제6간격시간(TI6)만큼 이격된 시점에서 다운링크송신신호(DTX)를 터치센서로 송신할 수 있다.

터치구동장치는 제2터치구동구간(TDTb)에서 다운링크수신신호(DRX)를 수신할 수 있다. 터치구동장치는 제2터치구동구간(TDTb)의 시작시점(TP5)으로부터 제5간격시간(TI5)만큼 이격된 시점에서 다운링크수신신호(DRX)를 터치센서로부터 수신할 수 있다.

제2터치구동구간(TDTb)의 시작시점(TP5) 및 제2신호구간(STb)의 시작시점(TP6)은 실질적으로 동기화되어 있을 수 있다. 그리고, 제5간격시간(TI5)은 제6간격시간(TI6)보다 약간의 시간-미리 설정된 시간-만큼 길 수 있다. 여기서, 약간의 시간-미리 설정된 시간-은 다운링크신호의 송신 지연을 고려한 시간일 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이장치는 이러한 동기화신호의 특성에 따라 다운링크송신신호(DTX)와 다운링크수신신호(DRX)가 실질적으로 동기화되면서 위상 차이에 의한 수신 감도 저하의 문제가 줄어들 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 디스플레이구동장치는 여러 가지 형태로 구현될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제1예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.

도 6을 참조하면, 디스플레이구동장치(600)는 호스트(160), 데이터처리장치(150), 데이터구동장치(620), 터치구동장치(640) 등을 포함할 수 있다.

호스트(160)는 데이터처리장치(150)로 수직동기화신호(VSYNC) 및 영상데이터를 송신할 수 있다. 그리고, 데이터처리장치(150)는 터치구간들을 지시하는 제1터치동기화신호(TSYNC_A)를 터치구동장치(640)로 송신하고, 영상데이터를 데이터구동장치(620)로 송신할 수 있다.

터치구동장치(640)는 신호생성부(642), 신호변조부(644) 및 센서구동부(646) 등을 포함할 수 있다.

신호생성부(642)는 프레임을 지시하는 수직동기화신호(VSYNC)를 수신하고, 터치구간들을 지시하는 제1터치동기화신호(TSYNC_A)를 수신할 수 있다. 그리고, 신호생성부(642)는 수직동기화신호(VSYNC)를 기준으로 내부클럭에 따라 제2터치동기화신호(TSYNC_B)를 생성할 수 있다.

신호변조부(644)는 제2터치동기화신호(TSYNC_B)가 지시하는 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호(TMS)를 생성할 수 있다.

센서구동부(646)는 터치구동변조신호(TMS)에 동기화된 터치구동신호(TDS)를 터치센서로 공급할 수 있다.

터치구동구간의 길이는, 제1터치동기화신호(TSYNC_A)의 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 터치구간의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.

터치구동구간들은 업링크구간과 다운링크구간을 포함할 수 있다. 그리고, 센서구동부(646)는 업링크구간에서 터치구동신호(TDS)를 통해 액티브펜으로 업링크신호를 송신하고, 다운링크구간에서 액티브펜에서 송신되는 다운링크신호를 터치센서를 통해 수신할 수 있다. 액티브펜은 업링크신호에 따라 액티브펜과 터치센서 사이의 다운링크신호의 송수신시간을 동기화시킬 수 있다.

신호변조부(644)는 신호생성부(642)로부터 제2터치동기화신호(TSYNC_B)와 더불어 PWM(pulse width modulation)신호를 수신할 수 있다. 여기서, PWM신호는 터치구동변조신호(TMS)의 파형을 지시할 수 있다. 신호변조부(644)는 제2터치동기화신호(TSYNC_B)가 지시하는 구간에서 PWM신호의 파형에 대응되도록 터치구동변조신호(TMS)의 파형을 형성할 수 있다.

신호변조부(644)는 터치구동변조신호(TMS)와 위상이 동기화된 보조구동변조신호(FMS)를 더 생성할 수 있다. 그리고, 신호변조부(644)는 보조구동변조신호(FMS)를 패널(110) 내에 배치되거나 패널(110)과 별도로 배치되는 레벨시프터로 송신할 수 있다. 레벨시프터는 수신되는 신호의 레벨을 증폭시켜 게이트라인으로 출력하는 회로로서, 수신되는 보조구동변조신호를 증폭하여 게이트라인으로 공급할 수 있다.

신호변조부(644)는 터치구동변조신호(TMS)와 위상이 동기화된 보조구동신호(FDS)를 생성하여 직접 패널(110)의 게이트라인으로 공급할 수도 있다.

신호생성부(642) 및 신호변조부(644)는 각각 하나의 집적회로로 형성될 수 있다. 그리고, 센서구동부(646)와 데이터구동장치(620)의 내부회로(122)는 통합된 집적회로(680)를 구성할 수 있다. 이러한 집적회로(680)를 SRIC(Source + ROIC(readout integrated circuit))라고 부르기도 한다.

디스플레이구동장치(600)는 디스플레이구간과 터치구간을 시간적으로 구분하여 구동하는 장치일 수 있다. 그리고, 제1터치동기화신호(TSYNC_A)는 디스플레이구간들과 터치구간들을 구분하여 지시하는 시분할신호와 같은 신호일 수 있다.

이때, 신호생성부(642)는 시분할신호를 수신하고, 터치구간들 내에 터치구동구간들이 포함되도록 터치구동구간들을 지시하는 터치동기화신호를 생성할 수 있다. 여기서, 신호생성부(642)는 시분할신호의 일부 구간을 기준으로 내부클럭에 따라 터치동기화신호를 생성할 수 있는데, 터치구간들은 액티브펜으로 업링크신호를 송신하는 업링크구간과 액티브펜으로부터 다운링크신호를 수신하는 다운링크구간을 포함하고, 신호생성부(642)는, 업링크구간을 기준으로 내부클럭에 따라 터치동기화신호를 생성할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제2예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.

도 7을 참조하면, 디스플레이구동장치(700)는 호스트(160), 데이터처리장치(150), 터치구동장치(740) 등을 포함할 수 있다.

터치구동장치(740)는 신호생성부(642), 신호변조부(644) 및 센서구동부(646) 등을 포함할 수 있다.

신호생성부(642) 및 센서구동부(646)는 통합된 집적회로(790)를 구성할 수 있다. 그리고, 신호변조부(644)는 별도의 집적회로를 구성할 수 있다. 통합된 집적회로(790)는 SRIC, MCU(main controller unit) 등의 기능을 더 포함할 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제3예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.

도 8을 참조하면, 디스플레이구동장치(800)는 호스트(160), 데이터처리장치(150), 터치구동장치(840) 등을 포함할 수 있다.

터치구동장치(840)는 신호생성부(642), 신호변조부(844) 및 센서구동부(846) 등을 포함할 수 있다.

신호변조부(844)는 제2터치동기화신호(TSYNC_B)가 지시하는 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호(TMS)를 생성할 수 있다.

센서구동부(846)는 터치구동변조신호(TMS)에 동기화된 터치구동신호(TDS)를 터치센서로 공급할 수 있다.

터치구동구간들은 업링크구간과 다운링크구간을 포함할 수 있다. 그리고, 센서구동부(846)는 업링크구간에서 터치구동신호(TDS)를 통해 액티브펜으로 업링크신호를 송신하고, 다운링크구간에서 액티브펜에서 송신되는 다운링크신호를 터치센서를 통해 수신할 수 있다. 액티브펜은 업링크신호에 따라 액티브펜과 터치센서 사이의 다운링크신호의 송수신시간을 동기화시킬 수 있다.

신호변조부(844)는 신호생성부(642)로부터 제2터치동기화신호(TSYNC_B)와 더불어 PWM(pulse width modulation)신호를 수신할 수 있다. 여기서, PWM신호는 터치구동변조신호(TMS)의 파형을 지시할 수 있다. 신호변조부(844)는 제2터치동기화신호(TSYNC_B)가 지시하는 구간에서 PWM신호의 파형에 대응되도록 터치구동변조신호(TMS)의 파형을 형성할 수 있다.

신호변조부(844)는 터치구동변조신호(TMS)와 위상이 동기화된 보조구동변조신호(FMS)를 더 생성할 수 있다. 그리고, 신호변조부(844)는 보조구동변조신호(FMS)를 센서구동부(846)로 송신할 수 있다.

센서구동부(846)는 보조구동변조신호(FMS)를 패널(110) 내에 배치되거나 패널(110)과 별도로 배치되는 레벨시프터로 송신할 수 있다. 레벨시프터는 수신되는 신호의 레벨을 증폭시켜 게이트라인으로 출력하는 회로로서, 수신되는 보조구동변조신호를 증폭하여 게이트라인으로 공급할 수 있다.

신호변조부(844)는 터치구동변조신호(TMS)와 위상이 동기화된 보조구동신호(FDS)를 생성하여 직접 패널(110)의 게이트라인으로 공급할 수도 있다.

신호생성부(642)와 센서구동부(846)는 하나의 통합된 집적회로(890)를 구성할 수 있고, 신호변조부(844)는 별도의 집적회로를 구성할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제4예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.

도 9를 참조하면, 디스플레이구동장치(900)는 호스트(160), 데이터처리장치(950), 데이터구동장치(620), 터치구동장치(940) 등을 포함할 수 있다. 그리고, 터치구동장치(940)는 신호생성부(942), 신호변조부(644), 센서구동부(646) 등을 포함할 수 있다.

데이터처리장치(950)를 구성하는 데이터처리회로(952)와 신호생성부(942)는 합쳐져서 통합구동집적회로(990)를 구성할 수 있다. 그리고, 데이터구동장치(620)를 구성하는 데이터구동회로(122)와 센서구동부(646)는 합쳐져서 센서구동집적회로(680)를 구성할 수 있다. 그리고, 신호변조부(644)는 독립적인 집적회로로서 신호변조집적회로(644)를 구성할 수 있다.

통합구동집적회로(990)는 수직동기화신호(VSYNC)를 수신하고, 수직동기화신호(VSYNC)를 기준으로 디스플레이구간들 및 터치구간들을 교대로 할당할 수 있다. 그리고, 통합구동집적회로(990)는 터치구동구간들이 터치구간들에 포함되도록 터치구동구간들을 지시하는 터치동기화신호(TSYNC_B)를 생성할 수 있다. 이때, 통합구동집적회로(990)는 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 터치구동구간들의 길이를 터치구간들의 길이보다 짧게 형성할 수 있다.

신호변조집적회로(644)는 터치동기화신호(TSYNC_B)가 지시하는 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호(TMS)를 생성할 수 있다.

그리고, 센서구동집적회로(680)는 터치구동변조신호(TMS)에 동기화된 터치구동신호(TDS)를 터치센서로 공급할 수 있다.

센서구동집적회로(680)는 통합구동집적회로(990)로부터 영상데이터를 수신하고 영상데이터에 따라 생성되는 데이터전압을 디스플레이구간들에서 각 화소로 공급할 수 있다. 그리고, 센서구동집적회로(680)는 터치센서에 형성되는 센서신호에 따라 생성되는 터치데이터를 통합구동집적회로(990)로 송신할 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이장치에서 제5예시에 따른 디스플레이구동장치의 구성도이다.

도 10을 참조하면, 디스플레이구동장치(1100)는 호스트(160), 데이터처리장치(950) 및 터치구동장치(1040) 등을 포함할 수 있다. 그리고, 터치구동장치(1040)는 신호생성부(942), 신호변조부(844) 및 센서구동부(846)을 포함할 수 있다.

데이터처리장치(950)를 구성하는 데이터처리회로(952)와 신호생성부(942), 그리고, 센서구동부(846)는 합쳐져서 통합구동집적회로(1090)를 구성할 수 있다. 그리고, 신호변조부(844)는 독립적인 집적회로로서 신호변조집적회로(844)를 구성할 수 있다.

통합구동집적회로(1090)는 수직동기화신호(VSYNC)를 수신하고, 수직동기화신호(VSYNC)를 기준으로 디스플레이구간들 및 터치구간들을 교대로 할당할 수 있다. 그리고, 통합구동집적회로(1090)는 터치구동구간들이 터치구간들에 포함되도록 터치구동구간들을 지시하는 터치동기화신호(TSYNC_B)를 생성할 수 있다. 이때, 통합구동집적회로(1090)는 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 터치구동구간들의 길이를 터치구간들의 길이보다 짧게 형성할 수 있다.

신호변조집적회로(844)는 터치동기화신호(TSYNC_B)가 지시하는 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호(TMS)를 생성할 수 있다.

그리고, 통합구동집적회로(1090)가 터치구동변조신호(TMS)에 동기화된 터치구동신호(TDS)를 터치센서로 공급할 수 있다.

신호변조집적회로(844)는 터치구동변조신호(TMS)와 위상이 동기화된 보조구동변조신호(FMS)를 더 생성할 수 있다. 그리고, 통합구동집적회로(1090)는 터치구동구간들에서 보조구동변조신호(FMS)에 동기화된 보조구동신호(FDS)를 게이트라인으로 공급하거나 게이트라인을 구동하는 레벨시프터로 공급할 수 있다. 그리고, 통합구동집적회로(1090)는 데이터구동장치를 더 포함하고 있으면서, 디스플레이구간들에서 영상데이터에 따라 생성되는 데이터전압을 각 화소로 공급할 수 있다.

이상에서 일 실시예를 설명하였는데, 이러한 일 실시예에 의하면, 터치센서를 구동함에 있어서, 동기화신호에 개입되는 지터의 영향을 최소화시킬 수 있다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 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.

Claims

프레임을 지시하는 수직동기화신호를 수신하고, 터치구간들을 지시하는 제1터치동기화신호를 수신하며, 상기 수직동기화신호를 기준으로 내부클럭에 따라 제2터치동기화신호를 생성하는 신호생성부;
상기 제2터치동기화신호가 지시하는 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호를 생성하는 신호변조부; 및
상기 터치구동변조신호에 동기화된 터치구동신호를 터치센서로 공급하는 센서구동부를 포함하고,
상기 터치구동구간의 길이는,
상기 제1터치동기화신호의 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 상기 터치구간의 길이보다 짧게 형성되는 터치구동장치.
제1항에 있어서,
상기 터치구동구간들은 업링크구간과 다운링크구간을 포함하고,
상기 센서구동부는 상기 업링크구간에서 상기 터치구동신호를 통해 액티브펜으로 업링크신호를 송신하고, 상기 다운링크구간에서 상기 액티브펜에서 송신되는 다운링크신호를 상기 터치센서를 통해 수신하는 터치구동장치.
제2항에 있어서,
상기 액티브펜은 상기 업링크신호에 따라 상기 액티브펜과 상기 터치센서 사이의 상기 다운링크신호의 송수신시간을 동기화하는 터치구동장치.
제1항에 있어서,
상기 신호생성부 및 상기 센서구동부는 일 집적회로에 형성되고,
상기 신호변조부는 다른 일 집적회로에 형성되는 터치구동장치.
제4항에 있어서,
상기 신호변조부는 상기 터치구동변조신호와 위상이 동기화된 보조구동변조신호를 더 생성하고,
상기 센서구동부는 상기 보조구동변조신호에 동기화된 보조구동신호를 게이트라인으로 공급하거나 상기 게이트라인을 구동하는 레벨시프터로 공급하는 터치구동장치.
제1항에 있어서,
상기 신호변조부는,
상기 터치구동변조신호와 위상이 동기화된 보조구동변조신호를 더 생성하고, 상기 보조구동변조신호를 게이트라인을 구동하는 레벨시프터로 공급하는 터치구동장치.
디스플레이구간과 터치구간을 시간적으로 구분하여 구동하는 디스플레이구동장치에 있어서,
프레임을 지시하는 수직동기화신호를 수신하고, 상기 수직동기화신호를 기준으로 디스플레이구간들 및 터치구간들을 교대로 할당하고, 터치구동구간들이 상기 터치구간들에 포함되도록 상기 터치구동구간들을 지시하는 터치동기화신호를 생성하되, 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 상기 터치구동구간들의 길이를 상기 터치구간들의 길이보다 짧게 형성하는 통합구동집적회로; 및
상기 터치동기화신호가 지시하는 상기 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호를 생성하는 신호변조집적회로를 포함하고,
상기 터치구동변조신호에 동기화된 터치구동신호를 터치센서로 공급하는 센서구동집적회로를 더 포함하거나,
상기 통합구동집적회로가 상기 터치구동변조신호에 동기화된 상기 터치구동신호를 상기 터치센서로 공급하는 디스플레이구동장치.
제7항에 있어서,
상기 센서구동집적회로는,
상기 통합구동집적회로로부터 영상데이터를 수신하고 상기 영상데이터에 따라 생성되는 데이터전압을 상기 디스플레이구간들에서 각 화소로 공급하고,
상기 터치센서에 형성되는 센서신호에 따라 생성되는 터치데이터를 상기 통합구동집적회로로 송신하는 디스플레이구동장치.
제7항에 있어서,
상기 신호변조집적회로는 상기 터치구동변조신호와 위상이 동기화된 보조구동변조신호를 더 생성하고,
상기 통합구동집적회로는,
상기 터치구동구간들에서 상기 보조구동변조신호에 동기화된 보조구동신호를 게이트라인으로 공급하거나 상기 게이트라인을 구동하는 레벨시프터로 공급하고, 상기 디스플레이구간들에서 영상데이터에 따라 생성되는 데이터전압을 각 화소로 공급하는 디스플레이구동장치.
디스플레이구간과 터치구간을 시간적으로 구분하여 구동하는 터치구동장치에 있어서,
디스플레이구간들 및 터치구간들을 구분하여 지시하는 시분할신호를 수신하며, 상기 터치구간들 내에 터치구동구간들이 포함되도록 상기 터치구동구간들을 지시하는 터치동기화신호를 생성하는 신호생성부;
상기 터치동기화신호가 지시하는 상기 터치구동구간들 중 일부 혹은 전체 구간에서 터치구동변조신호를 생성하는 신호변조부; 및
상기 터치구동변조신호에 동기화된 터치구동신호를 터치센서로 공급하는 센서구동부를 포함하고,
상기 터치구동구간들의 길이는,
상기 시분할신호의 지터에 대응하여 미리 설정된 지터마진시간만큼 상기 터치구간들의 길이보다 짧게 형성되는 터치구동장치.
제10항에 있어서,
상기 신호생성부는,
상기 시분할신호의 일부 구간을 기준으로 내부클럭에 따라 상기 터치동기화신호를 생성하는 터치구동장치.
제11항에 있어서,
상기 터치구간들은 액티브펜으로 업링크신호를 송신하는 업링크구간과 상기 액티브펜으로부터 다운링크신호를 수신하는 다운링크구간을 포함하고,
상기 신호생성부는,
상기 업링크구간을 기준으로 상기 내부클럭에 따라 상기 터치동기화신호를 생성하는 터치구동장치.
제10항에 있어서,
상기 신호생성부는,
프레임을 지시하는 수직동기화신호를 수신하고, 상기 수직동기화신호를 기준으로 내부클럭에 따라 상기 터치동기화신호를 생성하는 터치구동장치.
제10항에 있어서,
상기 신호변조부는,
상기 신호생성부로부터 PWM(pulse width modulation)신호를 더 수신하고, 상기 PWM신호의 파형에 대응되도록 상기 터치구동변조신호의 파형을 형성하는 터치구동장치.
제10항에 있어서,
상기 신호변조부는 상기 터치구동변조신호와 위상이 동기화된 보조구동변조신호를 더 생성하고, 상기 보조구동변조신호를 신호의 레벨을 증폭시켜 게이트라인으로 출력하는 레벨시프터로 공급하는 터치구동장치.