KR102639939B1 - 터치 회로, 터치 디스플레이 장치 및 구동 방법 - Google Patents

터치 회로, 터치 디스플레이 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 라운드 형상의 에지 영역과 평평한 형상의 내부 영역에 각각 다수의 터치 전극이 배치되며, 다수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 인가하는 다수의 구동 라인이 배치된 디스플레이 패널과, 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 상기 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 많이 출력하는 터치 회로를 포함하는 터치 디스플레이 장치를 개시한다.

Description

터치 회로, 터치 디스플레이 장치 및 구동 방법{TOUCH CIRCUIT, TOUCH DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THAT}
본 명세서는 터치 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에지 영역에서 균일한 터치 감도를 얻을 수 있는 터치 디스플레이 장치와 구동 방법, 그리고 터치 디스플레이 장치에 포함된 터치 회로에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기 발광 디스플레이(Organic Light Emitting Display) 등과 같은 여러 가지 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치 중에는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력 방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 또는 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공하는 터치 디스플레이 장치가 있다.
이러한 터치 디스플레이 장치가 터치 기반의 입력 방식을 제공하기 위해서는, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치 좌표를 정확하게 검출할 수 있어야 한다.
이를 위해, 여러 가지의 터치 센싱 방식 중, 디스플레이 패널에 형성된 다수의 터치 전극에 형성되는 커패시턴스(capacitance)의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식이 많이 이용되고 있다.
그러나, 이러한 터치 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 형상, 터치 전극들의 위치에 따라 터치 전극의 크기가 달라질 수 있고, 이로 인해, 터치 전극들 사이에 원하지 않는 커패시턴스 편차가 발생하여 터치 감도가 떨어지는 문제점이 발생하고 있다.
이에 본 명세서의 발명자들은 디스플레이 패널의 형상 및 터치 전극의 위치에 상관없이, 터치 전극들 사이에 커패시턴스 편차가 발생하는 것을 방지하거나 감소시킴으로써, 우수한 터치 감도를 얻을 수 있는 터치 회로, 터치 디스플레이 장치 및 구동 방법을 발명하였다.
또한, 본 명세서의 발명자들은 터치 전극들 사이의 크기가 다른 경우에도, 터치 전극들에 형성되는 커패시턴스 편차가 발생하는 것을 방지하거나 감소시킴으로써, 우수한 터치 감도를 얻을 수 있는 터치 회로, 터치 디스플레이 장치 및 구동 방법을 발명하였다.
또한, 본 명세서의 발명자들은 디스플레이 패널의 에지 영역에 위치한 터치 전극의 커패시턴스와, 중앙 영역에 위치한 터치 전극의 커패시턴스 사이의 편차를 감소시켜서, 균일한 터치 감도를 얻을 수 있는 터치 회로, 터치 디스플레이 장치 및 구동 방법을 발명하였다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치는 라운드 형상의 에지 영역과 평평한 형상의 내부 영역에 각각 다수의 터치 전극이 배치되며, 다수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 인가하는 다수의 구동 라인이 배치된 디스플레이 패널과, 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 많이 출력하는 터치 회로를 포함한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 에지 영역은 디스플레이 패널의 상부의 수평 라인, 하부의 수평, 좌측의 수직 라인, 및 우측의 수직 라인 중 적어도 하나 이상으로 이루어진다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 구동 라인은 에지 영역이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장된다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 에지 영역의 형상, 에지 영역 내 터치 전극의 배치, 및 내부 영역과 에지 영역 사이의 커패시턴스 차이 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정된다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 상대적으로 많은 개수를 가진다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 구동 라인은 다수의 터치 전극의 터치 센싱 신호를 터치 회로에 전달하는 센싱 라인과 구분된다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 구동 라인은 다수의 터치 전극의 터치 센싱 신호를 터치 회로에 전달하는 센싱 라인과 동일한 라인이다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널은 봉지층과, 봉지층의 상부에 터치 전극과 구동 라인이 배치된다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 터치 회로는 에지 영역에 위치하는 터치 전극에 스캔 신호가 인가되는 시점에, 터치 구동 신호를 해당 터치 전극에 인가한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법은 라운드 형상의 에지 영역과 평평한 형상의 내부 영역에 각각 다수의 터치 전극이 배치되며, 다수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 인가하는 다수의 구동 라인이 배치된 디스플레이 패널에, 다수의 게이트 라인을 따라 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 단계와, 다수의 게이트 라인을 따라 스캔 신호가 인가되는 구간에, 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 상대적으로 많은 개수를 출력하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 회로는 라운드 형상의 에지 영역과 평평한 형상의 내부 영역에 각각 다수의 터치 전극이 배치되며, 다수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 인가하는 다수의 구동 라인이 배치된 디스플레이 패널에 대해, 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 상대적으로 많은 개수를 출력하는 터치 구동 신호 출력 회로와, 센싱 라인을 따라 다수의 터치 전극으로부터 전달되는 터치 센싱 신호를 수신하여, 터치 유무 및 터치 좌표를 검출하는 터치 센싱 신호 수신 회로를 포함한다.
본 명세서의 실시예들에 따르면, 터치 전극의 위치에 상관없이, 터치 전극들 사이에 커패시턴스 편차가 발생하는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 실시예들에 따르면, 디스플레이 패널의 형상에 관계없이 정확한 커패시턴스를 기반으로 하는 터치 센싱이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 실시예들에 따르면, 터치 전극들 사이의 크기가 다른 경우에도, 터치 전극들에 형성되는 커패시턴스 편차가 발생하는 것을 방지하거나 감소시킴으로써, 우수한 터치 감도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 실시예들에 따르면, 터치 전극들 사이의 형상에 차이가 있는 경우에도, 터치 전극들에 형성되는 커패시턴스 편차가 발생하는 것을 방지하거나 감소시킴으로써, 우수한 터치 감도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 실시예들에 따르면, 디스플레이 패널의 라운드 영역에 위치한 터치 전극의 커패시턴스와, 중앙 영역에 위치한 터치 전극의 커패시턴스 사이의 편차를 감소시켜서, 균일한 터치 감도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 시스템 구성도이고,
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에 배치된 서브픽셀 구조의 예시를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 디스플레이 패널의 단면을 나타낸 예시적인 도면이고,
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 디스플레이 패널의 평면을 예시로 나타낸 도면이고,
도 5는 터치 디스플레이 장치에서 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위해 출력하는 신호의 타이밍을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 터치 전극이 배치되는 영역을 나타낸 도면이고,
도 7은 디스플레이 패널에서 터치 전극이 배치되는 영역에 따른 커패시턴스를 비교한 도표이고,
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 영역에 따라 터치 구동 신호를 다르게 인가하는 디스플레이 패널의 평면을 예시로 나타낸 도면이고,
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 영역에 따라 인가되는 터치 구동 신호의 타이밍을 나타낸 도면이고,
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 에지 영역의 터치 전극에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수에 따른 터치 센싱 노이즈 변화를 나타낸 도표이고,
도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 영역에 따라 인가되는 터치 구동 신호를 제어하는 터치 회로의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 "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 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, "~상에", "~상부에", "~하부에", "~옆에" 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
신호의 흐름 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, "A 노드에서 B 노드로 신호가 전달된다"는 경우에도, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않은 이상, A 노드에서 다른 노드를 경유하여 B 노드로 신호가 전달되는 경우를 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 영상을 표시하기 위한 영상 표시 기능과, 사용자의 터치를 센싱하는 터치 센싱 기능을 제공할 수 있다.
터치 디스플레이 장치(100)는 영상 표시를 위해서 데이터 라인들과 게이트 라인들이 배치되는 디스플레이 패널(110)과, 디스플레이 패널(110)을 구동하기 위한 디스플레이 구동 회로(120) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 구동 회로(120)는 기능적으로 볼 때, 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 구동 회로와, 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 구동 회로와, 데이터 구동 회로 및 게이트 구동 회로를 제어하기 위한 컨트롤러 등을 포함할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(120)는 하나 이상의 집적 회로로 구현될 수 있다.
터치 디스플레이 장치(100)는 터치 센싱을 위해서 다수의 터치전극들(TE)이 배치된 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel; TSP)과, 터치 스크린 패널(TSP)의 구동 및 센싱 처리를 수행하는 터치 회로(130) 등을 포함할 수 있다.
이 때, 터치 디스플레이 장치(100)에서 터치 스크린 패널(TSP)은 디스플레이 패널(110)과 별도로 제작되어 디스플레이 패널(110)에 본딩되는 외장형 타입일 수도 있고, 디스플레이 패널(110)의 제작 과정에 함께 제작되어 디스플레이 패널(110)의 내부에 존재하는 내장형 타입일 수도 있다. 이하에서는 터치 스크린 패널(TSP)이 디스플레이 패널(110)에 내장된 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
터치 회로(130)는 디스플레이 패널(110)을 구동하기 위하여 디스플레이 패널(110)로 터치 구동 신호를 공급하고, 디스플레이 패널(110)로부터 터치 센싱 신호를 수신하며, 이를 토대로, 터치 유무 및 터치 좌표를 검출한다.
이러한 터치 회로(130)는 터치 구동 신호를 공급하고 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 구동 회로와, 터치 유무 및 터치 좌표를 검출하는 터치 컨트롤러 등을 포함하여 구현될 수도 있다.
터치 회로(130)는 하나 또는 둘 이상의 부품(예: 집적 회로)으로 구현될 수 있으며, 디스플레이 구동 회로(120)와 별도로 구현될 수도 있다.
또한, 터치 회로(130)의 전체 또는 일부는 디스플레이 구동 회로(120) 또는 그 내부 회로와 통합되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 터치 회로(130)의 터치 구동 회로는 디스플레이 구동 회로(120)의 데이터 구동 회로와 함께 집적 회로로 구현될 수 있다.
한편, 터치 디스플레이 장치(100)는 터치 전극들(TE)에 형성되는 커패시턴스(Capacitance)에 기반하여 터치 유무 및 터치 좌표를 센싱할 수 있다.
터치 디스플레이 장치(100)는 커패시턴스 기반의 터치 센싱 방식으로서, 상호 정전 용량(Mutual capacitance) 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 자기 정전 용량(Self capacitance) 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다.
상호 정전 용량(Mutual capacitance) 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 다수의 터치 전극들(TE)은 구동 라인(Tx)을 통해 터치 구동 신호가 인가되는 구동 전극과, 센싱 라인(Rx)을 통해 터치 센싱 신호가 센싱되고 구동 전극과 커패시턴스를 형성하는 센싱 전극으로 분류될 수 있다. 구동 라인(Tx)과 센싱 라인(Rx)을 포함하여 터치 라인(TL)으로 지칭할 수 있다.
이러한 상호 정전 용량 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 손가락, 펜 등의 포인터 유무에 따라, 구동 전극과 센싱 전극 사이에 발생하는 상호 정전 용량의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출한다.
자기 정전 용량 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 각 터치 전극(TE)은 구동 전극의 역할과 센싱 전극의 역할을 모두 하게 된다. 즉, 각 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호가 인가되고, 터치 구동 신호가 인가된 터치 전극(TE)을 통해 터치 센싱 신호를 수신한다. 따라서, 자기 정전 용량 기반의 터치 센싱 방식에서는, 구동 전극과 센싱 전극의 구분이 없게 된다.
이러한 자기 정전 용량 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 손가락, 펜 등의 포인터와 터치 전극(TE) 사이에 발생하는 커패시턴스의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출한다.
이와 같이, 터치 디스플레이 장치(100)는 상호 정전 용량 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있고, 자기 정전 용량 기반의 터치 센싱 방식으로 터치를 센싱할 수도 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위해, 상호 정전 용량 기반의 터치 센싱 방식이 채택된 터치 디스플레이 장치(100) 및 터치 회로(130)를 위주로 터치 감도의 향상을 위한 방법 등을 설명하지만, 이러한 터치 감도의 향상을 위한 방법 등은 상호 정전 용량 기반의 터치 센싱 방식이 채택된 터치 디스플레이 장치(100) 및 터치 회로(130)에도 동일하게 적용될 수 있을 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에 배치된 서브픽셀 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에 배치된 서브픽셀은 발광 소자로서의 전계 발광 다이오드(ELD)와 전계 발광 다이오드(ELD)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT)를 포함한다. 전계 발광 다이오드(ELD)는 예를 들면, 유기 발광 다이오드 또는 무기 발광 다이오드일 수 있다. 무기 발광 다이오드는 예를 들면 미니 LED, 또는 마이크로 LED일 수 있다. 단 이에 제한되지 않는다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에는 스토리지 커패시터(Cst)가 전기적으로 연결되고, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 해당 데이터 라인(DL) 사이에는 스캔 신호(SCAN)에 의해 제어되는 스위칭 트랜지스터(SWT)가 전기적으로 연결되며, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 해당 기준 전압 라인(RVL) 사이에는 센싱 트랜지스터(SENT)가 전기적으로 연결될 수 있다.
전계 발광 다이오드(ELD)는 제 1 전극(예: 애노드 전극 또는 캐소드 전극), 유기층 및 제 2 전극(예: 캐소드 전극 또는 애노드 전극)으로 이루어진다. 일 예로, 전계 발광 다이오드(ELD)의 제 1 전극은 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 연결되고, 전계 발광 다이오드(ELD)의 제 2 전극에는 기저 전압(EVSS)이 인가될 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 전계 발광 다이오드(ELD)로 구동 전류를 공급하여 전계 발광 다이오드(ELD)를 구동하는 트랜지스터로서, 게이트 노드에 해당하는 제 1 노드(N1), 소스 노드 또는 드레인 노드에 해당하는 제 2 노드(N2), 드레인 노드 또는 소스 노드에 해당하는 제 3 노드(N3)를 갖는다.
스위칭 트랜지스터(SWT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)로 데이터 전압(Vdata)을 전달해주는 트랜지스터로서, 게이트 노드에 인가되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)로 데이터 전압(Vdata)을 전달할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되어 한 프레임 동안 일정 전압을 유지해준다.
센싱 트랜지스터(SENT)는 게이트 노드에 인가되는 신호에 의해 턴-온 되어 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급된 기준 전압(Vref)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)에 인가해 줄 수 있다. 또한, 센싱 트랜지스터(SENT)는 서브픽셀에 포함된 전계 발광 다이오드(ELD)나 구동 트랜지스터(DRT)와 같은 회로 소자의 열화를 센싱하기 위해 이용될 수 있다.
이러한 터치 디스플레이 장치(100)는 영상을 표시하는 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 터치를 센싱하고 입력 처리에 이용하는 기능을 제공한다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 디스플레이 패널의 단면을 나타낸 예시적인 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(110)은 기판 또는 백 플레이트(L01) 상에 폴리이미드 층(LI02, PI(Polyimide) Layer)이 위치한다.
폴리이미드 층(L02) 상에 버퍼층(L03)이 위치할 수 있으며, 버퍼층(L03) 상에 층간 절연막(L04)이 위치할 수 있다.
층간 절연막(L04) 상에 게이트 층(L05)이 존재할 수 있으며, 게이트 층(L05)에는 필요한 위치마다 게이트 전극 등이 형성될 수 있다.
게이트 층(L05) 상에는 게이트 절연막(L06)이 존재할 수 있다.
게이트 절연막(L06) 상에는 소스/드레인 층(L07)이 존재할 수 있다.
소스/드레인 층(L07)에는 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL) 등의 신호 배선과, 각종 트랜지스터의 소스/드레인 전극 등이 형성될 수 있다.
소스/드레인 층(L07) 상에는 보호층(L08)이 존재할 수 있다.
보호층(L08) 상에는 평탄화층(L09)이 위치하고, 평탄화층(L09) 상에는 각 서브픽셀의 발광 위치에 제 1 전극 층(L10)이 존재할 수 있다.
제 1 전극 층(L10) 상에는 뱅크층(L11)이 위치하고, 뱅크층(L11) 상에는 유기 발광층(L12)이 위치한다.
유기 발광층(L12) 상에는 모든 서브픽셀 영역에 공통으로 형성되는 제 2 전극 층(L13)이 존재할 수 있다.
제 2 전극 층(L13) 상에는 수분, 공기 등의 침투 방지를 위한 봉지층(L14)이 존재할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(110)의 외곽에는 댐(DAM)이 존재할 수 있다.
봉지층(L14)은 1개의 층으로 되어 있을 수도 있고, 2개 이상의 층이 적층되어 있을 수도 있다.
또한, 봉지층(L14)은 금속층으로 되어 있을 수도 있고, 유기물층과 무기물층이 둘 이상 적층되어 있을 수도 있다.
여기에서는 봉지층(L14)이 제 1 봉지층(L14a), 제 2 봉지층(L14b) 및 제 3 봉지층(L14c)으로 적층된 경우를 나타내고 있다.
제 1 봉지층(L14a), 제 2 봉지층(L14b) 및 제 3 봉지층(L14c) 각각은 유기물층과 무기물층일 수 있다.
봉지층(L14) 상에는 터치 전극(TE)과 터치 라인(TL)이 형성된다.
봉지층(L14) 상에 형성된 터치 전극(TE)과 터치 라인(TL)은 전기적으로 연결될 수 있다.
봉지층(L14) 상에서, 대응되는 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)은 터치 전극들(TE)과 중첩되지 않도록 터치 전극들(TE)이 없는 영역으로 연장된다.
이러한 터치 라인(TL)은 댐(DAM)이 있는 영역을 지나쳐 댐(DAM) 외곽 영역, 즉, 통합 패드(IP)와 인접한 영역까지 연장된다.
그리고, 터치 라인(TL)은 댐(DAM) 외곽 영역에서 소스/드레인 층(L07)에 형성된 데이터 라인(DL)과 컨택홀(CNT)을 통해 연결될 수 있다.
데이터 라인(DL)은 댐(DAM) 외곽 영역에 존재하는 통합 패드(IP)와 전기적으로 연결된다.
터치 라인(TL)과 터치 전극(TE)은 봉지층(L14) 상에 위치하되, 서로 동일한 층에 위치할 수도 있고, 서로 다른 층에 위치할 수도 있다.
봉지층(L14)은 소정의 두께(Tencap)로 형성될 수 있으며, 봉지층(L14)의 두께(Tencap)는 터치 구동 및 터치 센싱 과정에서의 시간 지연과, 터치 감도에 영향을 끼칠 수 있다.
따라서, 봉지층(L14)의 두께(Tencap)는 터치 구동에 따른 시간 지연과 터치 감도 등을 고려하여 설계되어야 한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(110)은 봉지층(L14) 상에 터치 전극(TE), 및 터치 라인(TL) 등의 터치 센서 메탈이 위치하는 TOE(Touch on Encapsulation) 구조를 가질 수 있다.
한편, 이러한 디스플레이 패널(110)의 구조에서 평탄화층(L09)의 단차 위에 형성되는 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)과 캐소드 전극에 해당하는 제 2 전극층(L13) 사이의 거리는 라운드 형태로 이루어진 에지 영역으로 갈수록 가까워지게 된다. 이와 같이, 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)과 제 2 전극층(L13) 사이의 거리가 가까워지는 경우에는, 평면 형태로 이루어진 중앙 영역에 비해서 커패시턴스 값이 감소하게 되어 터치 감도가 하락하게 되는 현상이 발생한다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 디스플레이 패널의 평면을 예시로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 다수의 터치 전극(TE) 및 다수의 터치 라인(TL)이 배치된 디스플레이 패널(110)과, 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 출력하고 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 회로(130)를 포함한다.
다수의 터치 전극(TE)은 디스플레이 패널(110)에 분할되어 배치될 수 있으며, 터치 라인(TL)을 통해 터치 회로(130)와 연결된다.
터치 라인(TL)은 터치 회로(130)로부터 출력된 터치 구동 신호를 터치 전극(TE)으로 인가하는 구동 라인(Tx)과, 터치 센싱 신호를 터치 전극(TE)으로부터 터치 회로(130)로 전달하는 센싱 라인(Rx)으로 구성될 수 있다.
터치 구동 신호를 전달하는 구동 라인(Tx)은 디스플레이 패널(110)에 배치된 데이터 라인(DL)과 평행한 방향으로 배치될 수 있고, 터치 센싱 신호를 전달하는 센싱 라인(Rx)은 디스플레이 패널(110)에 배치된 게이트 라인(GL)과 평행한 방향으로 배치될 수 있다.
일반적으로, 구동 라인(Tx)은 디스플레이 패널(110)의 장축 방향으로 연장되고, 센싱 라인(Rx)은 디스플레이 패널의 단축 방향으로 연장될 수 있지만, 구동 라인(Tx)과 센싱 라인(Rx)의 배치는 터치 디스플레이 장치(100)의 형상이나 구조에 따라 변경될 수 있을 것이다.
터치 회로(130)는 터치 센싱 구간에서 구동 라인(Tx)을 통해 다수의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 순차적으로 출력한다.
터치 전극(TE)에 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 터치가 발생하면 터치 전극(TE)의 커패시턴스 변화가 발생한다.
터치 회로(130)는 센싱 라인(Rx)을 통해 터치 전극(TE)으로부터 수신되는 터치 센싱 신호를 이용하여 터치 전극(TE)의 커패시턴스 변화를 센싱하고 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 터치를 센싱할 수 있다.
이 때, 디스플레이 패널(110)은 디스플레이 구동과 터치 센싱을 동시에 수행하므로, 디스플레이 패널(110)에 배치된 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호(SCAN)가 인가된 상태에서 터치 구동 신호가 인가되고 터치 센싱이 수행될 수 있다. 단, 이에 제한되지 않으며, 디스플레이 구동과 터치 센싱 구동이 개별적으로 이루어지는 것도 가능하다.
도 5는 터치 디스플레이 장치에서 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위해 출력하는 신호의 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 구동을 위한 스캔 신호가 디스플레이 패널(110)에 배치된 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 출력된다.
그리고, 터치 센싱을 위한 터치 구동 신호가 디스플레이 패널(110)에서 데이터 라인(DL)과 평행하게 배치된 구동 라인(Tx)을 통해 순차적으로 인가된다.
그러나, 디스플레이 패널(110)의 에지 영역이 라운드 형태로 형성되는 경우에는, 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)과 제 2 전극층(L13) 사이의 거리가 짧아지기 때문에, 중앙 영역에 비해서 커패시턴스 값이 감소하게 되어 터치 감도가 하락하게 되는 현상이 발생한다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 터치 전극이 배치되는 영역을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(110)에서 터치 전극이 배치되는 영역은 내부 영역(112), 수평 에지 영역(114), 수직 에지 영역(116), 및 코너 영역(118)을 포함할 수 있다. 수평 에지 영역(114), 수직 에지 영역(116), 및 코너 영역(118)은 단지 설명의 편의를 위해서 구분한 것일 뿐이며, 감도 하락 영역(114, 116, 118)으로 지칭될 수 있으며, 각각의 영역을 일부 통합하여 지칭하는 것도 가능하다.
내부 영역(112)은 수평 에지 영역(114)과 수직 에지 영역(116)으로 둘러싸인 중앙 부분의 영역으로서, 평평한 평면 구조로 형성된 영역으로 지칭할 수 있다. 부연 설명하면, 내부 영역(112)은 봉지층(L14)의 상면이 평탄한 영역으로 지칭될 수 있다.
따라서, 내부 영역(112)은 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)과 제 2 전극층(L13) 사이의 거리가 일정하기 때문에, 내부 영역(112) 내에서는 위치에 따른 커패시턴스 값이 일정하게 나타날 것이다.
수평 에지 영역(114)은 내부 영역(112)의 최상부 또는 최하부에 위치하는 영역으로서, 디스플레이 패널(110)의 구조에 따라 라운드 형태로 이루어지는 경우도 있지만, 대체적으로 평평한 평면 구조로 이루어진다.
수직 에지 영역(116)은 내부 영역(112)의 좌측 또는 우측에서 수직 방향으로 길게 연장되는 영역으로서, 디스플레이 패널(110)의 구조에 따라 평평한 평면 구조로 이루어질 수도 있지만, 최근에 출시되는 터치 디스플레이 장치(100)에서 라운드 형태로 형성하면서도 터치 기능을 가지는 구조에서는 일정한 곡률로 휘어지는 구조로 이루어진다.
이와 같이, 수직 에지 영역(116)이 라운드 형태로 형성되는 경우에는, 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)과 제 2 전극층(L13) 사이의 거리가 내부 영역(112)보다 짧아지기 때문에, 내부 영역(112)과 비교해서 터치 센싱에 따른 커패시턴스 값이 감소하게 되어 터치 감도가 하락하게 된다.
코너 영역(118)은 수평 에지 영역(114)과 수직 에지 영역(116)이 만나는 모서리 영역으로서, 디스플레이 패널(110)의 구조에 따라 평평한 평면 구조로 이루어질 수도 있지만, 라운드 형태의 수직 에지 영역(114)과 함께 일부 영역이 휘어지는 라운드 형태로 이루어질 수 있다.
여기에서는 코너 영역(118)과 에지 영역(114, 116)을 구분하여 도시하였지만, 코너 영역(118)이 라운드 형상으로 이루어지는 경우에는 그 방향에 따라 수평 에지 영역(114) 또는 수직 에지 영역(116)에 포함되는 것으로 볼 수도 있을 것이다.
도 7은 디스플레이 패널에서 터치 전극이 배치되는 영역에 따른 커패시턴스를 비교한 도표이다.
도 7은 도 6에 도시된 바와 같이, 수직 방향으로 길게 형성되고 좌측 및 우측의 에지 부분이 라운드 형태로 이루어진 터치 디스플레이 장치(100)의 경우를 대상으로 측정한 값을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 수평 에지 영역(114)과 수직 에지 영역(116)으로 둘러싸인 중앙 부분의 내부 영역(112)은 터치 전극(TE)의 수평 방향(X)과 수직 방향(Y) 내에 동일한 개수의 서브 픽셀(66 pxl)이 존재하므로, 면적비가 100%에 해당하고 커패시턴스(Cm)는 약 0.501 pF에 해당함을 알 수 있다.
한편, 내부 영역(112)의 상부 또는 하부에 위치하는 수평 에지 영역(114)의 경우에는 수평 방향(X)의 서브픽셀(66 pxl)보다 수직 방향(Y)의 서브픽셀(78 pxl)의 개수가 더 많기 때문에, 수직 방향(Y)의 면적비가 수평 방향(X)의 121%에 해당하고, 커패시턴스(Cm)는 0.506 pF에 해당함을 알 수 있다.
이 때, 수평 에지 영역(114)은 내부 영역(112)과 거의 비슷하게 평평한 평면 구조로 이루어지기 때문에, 내부 영역(112)과 비교해서 커패시턴스(Cm)에 거의 차이가 나타나지 않는다.
이에 반해, 수직 에지 영역(116)은 디스플레이 패널(110)의 좌측 및 우측 끝 부분이 라운드 형상으로 곡률을 가지는 구조이므로, 수평 방향(X)의 서브픽셀(60 pxl)이 수직 방향(Y)의 서브픽셀(66 pxl)보다 작은 구조로 형성된다.
그 결과, 수직 에지 영역(116)의 면적비는 수직 방향(X)보다 낮은 90% 수준에 해당하고, 좌측 및 우측의 끝 부분으로 갈수록 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)과 제 2 전극층(L13) 사이의 거리가 짧아지게 된다.
이러한 구조에서는 구동 전극 또는 구동 라인(Tx)으로부터 센싱 전극 또는 센싱 라인(Rx)으로 전달되는 전하의 일부가 가까운 위치에 있는 제 2 전극층(L13)으로 유입되어 터치 전극(TE)의 커패시턴스(Cm)가 감소하게 된다. 수직 에지 영역(116)에서 수평 방향(X)의 면적이 수직 방향(X)의 90% 수준인 경우에는 센싱 라인(Rx)에서 검출되는 커패시턴스(Cm)가 0.465 pF으로 크게 감소하는 것을 확인할 수 있다.
한편, 코너 영역(118)의 경우에는 수직 에지 영역(116)과 같이 수평 방향(X)의 서브픽셀(60 pxl)이 감소하고, 수직 방향(Y)의 서브픽셀(78 pxl)이 증가하기 때문에, 커패시턴스(Cm)가 0.419 pF으로 더욱 감소하게 된다.
이는 디스플레이 패널(110)의 좌측 및 우측의 에지 및 코너 부분으로 갈수록 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)과 제 2 전극층(L13) 사이의 거리가 짧아지고, 가로 방향(X) 및 세로 방향(Y)의 터치 전극(TE) 면적비가 달라지기 때문이다.
이를 해결하기 위해서, 본 발명의 터치 디스플레이 장치(100)에서는 라운드 형상으로 구성되는 에지 영역(114, 116) 및 코너 영역(118)에 배치되는 터치 전극(TE)에 대해서, 내부 영역(112) 보다 높은 전압의 터치 구동 신호를 인가함으로써, 터치 센싱 신호를 증가시키도록 한다.
그 결과, 에지 영역(114, 116) 및 코너 영역(118)에서의 면적비 또는 커패시턴스(Cm)의 저하를 개선하고, 터치 센싱 신호에 대한 신호대 잡음비를 개선하도록 한다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 영역에 따라 터치 구동 신호를 다르게 인가하는 디스플레이 패널의 평면을 예시로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 다수의 터치 전극(TE) 및 다수의 터치 라인(TL)이 배치된 디스플레이 패널(110)과, 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 출력하고 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 회로(130)를 포함한다.
다수의 터치 전극(TE)은 터치 라인(TL)을 통해 터치 회로(130)와 연결된다. 터치 라인(TL)은 터치 회로(130)로부터 출력된 터치 구동 신호를 터치 전극(TE)으로 인가하는 구동 라인(Tx)과, 터치 센싱 신호를 터치 전극(TE)으로부터 터치 회로(130)로 전달하는 센싱 라인(Rx)으로 구성될 수 있다. 여기에서는 구동 라인(Tx)만 도시하였다.
여기에서는 디스플레이 패널(110)이 수직 방향으로 길게 형성되고, 라운드 형상의 에지 영역(116)이 좌측 및 우측의 끝 단에서 수직 방향으로 형성되는 구조로서, 터치 구동 신호를 전달하는 구동 라인(Tx)이 디스플레이 패널(110)의 수직 에지 영역(116)을 따라 수직 방향으로 배치된 경우를 도시하였다.
구동 라인(Tx) 및 센싱 라인(Rx)은 디스플레이 패널(110)의 형상이나 구조에 따라 변경될 수 있을 것이다. 그러나, 수직 에지 영역(116)의 터치 감도를 개선하기 위하여 수직 에지 영역(116)에 배치된 터치 전극(TE)에 내부 영역(112)과 다른 펄스 개수의 터치 구동 신호를 인가하기 위해서는, 구동 라인(Tx)이 라운드 형상으로 이루어지는 수직 에지 영역(116)과 평행한 방향으로 형성되는 것이 효과적일 것이다.
즉, 라운드 형상의 에지 영역이 수직 방향의 수직 에지 영역(116)으로 형성되는 경우에는 수직 에지 영역(116)과 평행한 방향으로 구동 라인(Tx)을 형성하고, 반대로 라운드 형상의 에지 영역이 수평 방향의 수평 에지 영역(114)으로 형성되는 경우에는 수평 에지 영역(114)과 평행한 방향으로 구동 라인(Tx)을 형성할 수 있을 것이다.
반면에, 라운드 형상의 에지 영역의 방향과 구동 라인(Tx)의 방향이 평행하지 경우에는 에지 영역에 위치하는 터치 전극(TE)에 스캔 신호(SCAN)가 인가되는 시점에 맞춰서, 높은 펄스 개수의 터치 구동 신호가 해당 터치 전극(TE)에 인가되도록 터치 구동 신호를 인가하는 타이밍을 조절할 수도 있을 것이다.
즉, 터치 회로(130)에 구성된 터치 구동 신호 출력 회로는 터치 센싱 구간에서 구동 라인(Tx)을 통해 다수의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 순차적으로 출력하고, 터치 센싱 신호 수신 회로는 다수의 터치 전극(TE)으로부터 전달되는 터치 센싱 신호를 센싱 라인(Rx)을 통해 수신한다.
이 때, 내부 영역(112)에 배치되는 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호와 수평 에지 영역(116)에 배치되는 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호의 전압을 다르게 조정할 수 있다. 즉, 수직 에지 영역(116)에 해당하는 구동 라인(Tx1, Txn)과 내부 영역(112)에 해당하는 구동 라인(Tx2, ?? , Txn-1)에 각각 다른 크기의 터치 구동 신호를 인가할 수 있다.
이를 통해, 수직 에지 영역(116)의 터치 감도를 향상시킴으로써, 내부 영역(112)과 수직 에지 영역(116)에서 나타나는 커패시턴스(Cm)의 차이를 보완하고, 전체 디스플레이 패널(110)에 대한 터치 성능을 균일하게 형성할 수 있다.
여기에서는 좌측의 수직 에지 영역(116)에 대응하는 구동 라인(Tx1)이 하나의 라인으로 이루어지고, 우측의 수직 에지 영역(116)에 대응하는 구동 라인(Txn)이 하나의 라인으로 이루어진 경우를 나타내었지만, 각 수직 에지 영역(116)에 대응하는 구동 라인(Tx)이 둘 이상의 구동 라인(Tx)으로 이루어질 수도 있을 것이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 영역에 따라 인가되는 터치 구동 신호의 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 구동을 위한 스캔 신호는 디스플레이 패널(110)에 배치된 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 출력될 것이다.
또한, 터치 센싱을 위한 터치 구동 신호가 디스플레이 패널(110)에서 데이터 라인(DL)과 평행하게 배치된 구동 라인(Tx)을 통해 순차적으로 인가될 것이다. 스캔 신호 및 터치 구동 신호의 신호 입력 타이밍은 서로 동기화 될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이 때, 수직 에지 영역(116)의 터치 전극에 연결된 구동 라인(Tx1, Txn)을 통해 인가되는 수직 에지 영역의 터치 구동 신호의 펄스 개수(Vedge)은 내부 영역(112)의 터치 전극에 연결된 구동 라인(Tx2, ?? , Txn-1)을 통해 인가되는 내부 영역(112)의 터치 구동 신호의 펄스 개수(Vcenter) 보다 상대적으로 많은 것이 바람직하다.
즉, 디스플레이 패널(110)의 수직 에지 영역(116)이 라운드 형태로 형성되는 경우, 터치 전극(TE) 및 터치 라인(TL)과 제 2 전극층(L13) 사이의 거리 감소로 인해 커패시턴스가 저하됨에 따라 터치 센싱 노이즈가 증가되는 것을 보상하기 위해서, 수직 에지 영역(116)에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수(Vedge)를 내부 영역(112)에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수(Vcenter) 보다 더 많이 형성하는 것이다. 예시적으로, 제1 구동 라인(Tx1)에는 12개의 펄스(12ea)가 인가되고 제2 구동 라인(Tx2)에는 7개의 펄스(7ea)가 인가될 수 있다. 제(N-1) 구동 라인(Txn-1)에는 7개의 펄스(7ea)가 인가되고 제N 구동 라인(Txn)에는 12개의 펄스(12ea)가 인가될 수 있다. 단 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에 인가되는 펄스 개수는 이에 제한되지 않으며, 감도 하락 영역(114, 116, 118)의 펄스 개수는 영역별 감도 하락 정도에 따라서 상이하게 설정될 수 있다.
이와 같이, 라운드 형태로 형성되는 수직 에지 영역(116)에 인가되는 터치 구동 신호를 내부 영역(112)에 인가되는 터치 구동 신호보다 더 많은 펄스 개수로 공급함으로써, 내부 영역(112)과 수직 에지 영역(116)에서 나타나는 터치 센싱 노이즈 증가 문제를 저감하고, 전체 디스플레이 패널(110)에 대한 터치 성능을 균일하게 형성할 수 있게 된다. 또한 영역을 구분하고, 특정 영역에만 펄스 개수를 증가시킬 수 있기 때문에, 펄스 개수 증가에 따른 터치 센싱 속도 저하를 최소화 하면서 터치 성능 편차를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 10은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 에지 영역의 터치 전극에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수(ea)에 따른 터치 센싱 노이즈 수준을 나타낸 도표이다
도 10을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에 있어서, 수직 에지 영역(116)에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 15개에서부터 1개 단위로 증가시키면서 21까지 인가할 때, 수직 에지 영역(116)에서의 터치 센싱 노이즈 변화를 확인할 수 있다.
즉, 수직 에지 영역(116)에 인가하는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 15개 인가하는 경우와 비교해서, 수직 에지 영역(116)에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 21개로 인가하는 경우에는 수직 에지 영역(116)에서의 터치 센싱 노이즈가 14 펨토패럿(△fF)에서 4 펨토패럿(△fF)으로 저감될 수 있다. 즉 펄스 개수를 6개 증가시킴에 따라 터치 센싱 노이즈가 약 78% 개선되는 것을 확인할 수 있다.
이 때, 내부 영역(112)과 비교해서 수직 에지 영역(116)에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 터치 디스플레이 장치(100)의 종류에 따라 내부에서 사용되는 전원, 수직 에지 영역(116)의 형상, 및 수직 에지 영역(116) 내 터치 전극의 배치에 따라 달라질 수 있을 것이다. 또는, 내부 영역(112)과 수직 에지 영역(116)에서 측정된 커패시턴스(Cm)의 비율을 고려하여 결정될 수도 있을 것이다. 또한 터치 센싱 동작 속도 저하를 고려하여 결정될 수도 있을 것이다.
예를 들어, 수직 에지 영역(116)에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 내부 영역(112)에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 1개 내지 20개 이내의 범위에서 결정될 수 있을 것이다. 또한, 코너 영역(118)의 펄스 개수가 에지 영역(116)의 펄스 개수보다 더 많을 수 있을 것이다.
도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서, 영역에 따라 인가되는 터치 구동 신호를 제어하는 터치 회로의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 터치 회로(130)에 연결된 구동 라인(Tx1, Tx2, Txn-1, Txn)의 펄스 개수를 조절하기 위해서, 스위치(150)가 추가될 수 있다. 각각의 펄스는 하이 전압(+AVDD)과 로우 전압(-AVDD)를 특정 주기로 스위칭하여 생성할 수 있다. 스위치(150)는 특정 구동 라인에 인가되는 펄스 신호를 온-오프 제어할 수 있는 스위치로, 구동 라인에 트랜지스터로 형성되거나 또는 터치 회로(130) 내부에 형성될 수 있다. 터치 회로(130)는 각 구동 라인에 배치된 스위치(150)를 제어하여 펄스 개수를 조절할 수 있으며, 이에 제한되지 않으며, 펄스 개수 생성은 다양한 방법으로 생성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치 디스플레이 장치
110: 디스플레이 패널
112: 내부 영역
114: 수평 에지 영역
116: 수직 에지 영역
118: 코너 영역
120: 디스플레이 구동 회로
130: 터치 회로

Claims (20)

  1. 라운드 형상의 에지 영역과 평평한 형상의 내부 영역에 각각 다수의 터치 전극이 배치되며, 상기 다수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 인가하는 다수의 구동 라인이 배치된 디스플레이 패널; 및
    상기 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 상기 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 많이 출력하는 터치 회로를 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지 영역은 상기 디스플레이 패널의 상부 수평 라인, 하부 수평 라인, 좌측 수직 라인, 및 우측 수직 라인 중 적어도 하나 이상으로 이루어지는 터치 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 라인은 상기 에지 영역이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되는 터치 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 상기 에지 영역의 형상, 상기 에지 영역 내 터치 전극의 배치, 및 상기 내부 영역과 상기 에지 영역 사이의 커패시턴스 차이 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정되는 터치 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 상기 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 상대적으로 많은 개수를 가지는 터치 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 라인은 상기 다수의 터치 전극의 터치 센싱 신호를 상기 터치 회로에 전달하는 센싱 라인과 구분되는 터치 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 라인은 상기 다수의 터치 전극의 터치 센싱 신호를 상기 터치 회로에 전달하는 센싱 라인과 동일한 라인인 터치 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 회로는 상기 에지 영역에 위치하는 터치 전극에 스캔 신호가 인가되는 시점에, 상기 터치 구동 신호를 해당 터치 전극에 인가하는 터치 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 봉지층을 더 포함하고,
    상기 터치 전극과 상기 구동 라인은 상기 봉지층의 상부에 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  10. 라운드 형상의 에지 영역과 평평한 형상의 내부 영역에 각각 다수의 터치 전극이 배치되며, 상기 다수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 인가하는 다수의 구동 라인이 배치된 디스플레이 패널에, 디스플레이 구동 회로가 다수의 게이트 라인을 따라 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 단계; 및
    터치 회로가 터치 구동 신호를 출력하되, 상기 에지 영역에 인가되는 상기 터치 구동 신호의 펄스 개수를 상기 내부 영역에 인가되는 상기 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 많이 출력하는 단계를 포함하는 터치 디스플레이 장치의 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 상기 에지 영역의 형상, 상기 에지 영역 내 터치 전극의 배치, 및 상기 내부 영역과 상기 에지 영역 사이의 커패시턴스 차이 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정되는 터치 디스플레이 장치의 구동 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 상기 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 상대적으로 많은 개수를 가지는 터치 디스플레이 장치의 구동 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호는 상기 에지 영역에 위치하는 터치 전극에 스캔 신호가 인가되는 시점에 해당 터치 전극에 인가되는 터치 디스플레이 장치의 구동 방법.
  14. 라운드 형상의 에지 영역과 평평한 형상의 내부 영역에 각각 다수의 터치 전극이 배치되며, 상기 다수의 터치 전극에 터치 구동 신호를 인가하는 다수의 구동 라인이 배치된 디스플레이 패널에 대해, 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수를 상기 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 많이 출력하는 터치 구동 신호 출력 회로; 및
    센싱 라인을 따라 상기 다수의 터치 전극으로부터 전달되는 터치 센싱 신호를 수신하여, 터치 유무 및 터치 좌표를 검출하는 터치 센싱 신호 수신 회로를 포함하는 터치 회로.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구동 라인은 상기 에지 영역이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되는 터치 회로.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 상기 에지 영역의 형상, 상기 에지 영역 내 터치 전극의 배치, 및 상기 내부 영역과 상기 에지 영역 사이의 커패시턴스 차이 중 적어도 하나 이상을 고려하여 결정되는 터치 회로.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 에지 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수는 상기 내부 영역에 인가되는 터치 구동 신호의 펄스 개수보다 상대적으로 많은 개수를 가지는 터치 회로.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 구동 라인은 상기 센싱 라인과 구분되는 터치 회로.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 구동 라인은 상기 센싱 라인과 동일한 라인인 터치 회로.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호 출력 회로는 상기 에지 영역에 위치하는 터치 전극에 스캔 신호가 인가되는 시점에, 상기 터치 구동 신호를 해당 터치 전극에 인가하는 터치 회로.
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