KR20130039673A - 표시 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기 - Google Patents

표시 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

표시 장치는, 표시 디바이스; 터치 검출 디바이스; 및 1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 상기 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스를 구동하는 구동부를 포함한다.

Description

표시 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기{DISPLAY APPARATUS, DRIVE CIRCUIT, DRIVING METHOD AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 터치 검출 기능을 가진 표시 장치, 구동 회로, 구동 방법, 및 그와 같은 표시 장치를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
최근, 소위 터치 패널이라 불리는 터치 검출 장치가 액정 표시 장치와 같은 표시 패널 상에 장착되거나, 터치 패널과 표시 패널이 일체화되고, 그 표시 패널에 각종 버튼 화상 등이 표시됨으로써 통상적인 기계식 버튼 대신에 정보 입력을 가능하게 하는 표시 장치가 주목을 받고 있다. 터치 패널을 가진 그와 같은 표시 장치에서는 키보드, 마우스 또는 키패드와 같은 입력 장치가 필요하지 않으므로, 컴퓨터는 물론 셀룰러폰과 같은 휴대형 정보 단말기에도 그 사용이 확대되는 경향이 있다.
터치 패널 방식으로는 광학식이나 저항식과 같이 몇 가지 방식이 있으나, 비교적 단순한 구조를 가지면서도 전력 소모가 적은 정전 용량식 터치 패널이 기대되고 있다. 예컨대, JP-2009-244958(특허문헌 1)에는, 표시 패널에 원래 구비되어 있는 표시용 공통 전극이 한 쌍의 터치 센서용 전극 중 한 전극으로 겸용되고 다른 쪽 전극(터치 검출 전극)이 공통 전극과 교차하도록 배치된, 소위 인셀(in-cell) 타입 터치 검출 기능 부착 표시 장치가 제안되어 있다. 또한, 표시 패널의 표시면 상에 터치 패널이 형성된, 소위 온셀(on-cell) 타입 터치 검출 기능 부착 표시 장치도 제안되어 있다.
그와 같은 표시 장치에서는, 예컨대 표시 동작과 터치 검출 동작이 동기하여 수행되는 경우가 있다. 그와 같은 경우에는 터치 검출 동작이 표시 동작에 의해 제약을 받기 때문에 터치 검출 동작의 자유도가 감소될 우려가 있다.
이러한 점을 고려하여, 터치 검출 동작의 자유도를 증가시킬 수 있는 표시 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예는 표시 디바이스, 터치 검출 디바이스, 및 구동부를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 상기 구동부는 1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 상기 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 상기 터치 검출 디바이스를 구동한다.
본 발명의 다른 실시예는 1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스를 구동하는 구동부를 포함하는 구동 회로에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 표시 디바이스를 구동하는 단계, 및 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스를 구동하는 단계를 포함하는 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예는 상기 표시 장치를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다. 전자 기기는 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라, 셀룰러폰과 같은 휴대형 단말기 등이다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기에서는, 단위 구동 기간에 M개의 수평 라인에 대한 표시 구동이 순차적으로 행해진다. 동작 시, 단위 구동 기간에 제공된, M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스가 구동된다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치, 구동 회로, 구동 방법 및 전자 기기에서는, 단위 구동 기간에 제공된, M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스가 구동되기 때문에, 터치 검출 동작의 자유도가 높아질 수 있다.
도 1의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른, 표시 패널에 있어서의 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위한 것으로, 손가락이 표시 패널에 접촉 또는 근접하지 않은 상태를 보여주는 도.
도 2의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른, 표시 패널에 있어서의 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위한 것으로, 손가락이 표시 패널에 접촉 또는 근접하는 상태를 보여주는 도.
도 3의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른, 표시 패널에 있어서의 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위한 것으로, 구동 신호와 터치 검출 신호의 파형의 예를 보여주는 도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 표시 패널의 구성예를 도시한 블록도.
도 5는 도 4에 도시된 선택 스위치부의 구성예를 도시한 블록도.
도 6은 도 4에 도시된 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스의 개략적 횡단면 구조를 보여주는 횡단면도.
도 7은 도 4에 도시된 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스에서의 화소 배열을 보여주는 회로도.
도 8은 도 4에 도시된 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스에서의 구동 전극과 터치 검출 전극의 구조예를 보여주는 사시도.
도 9의 (a) 내지 (c)는 도 4에 도시된 표시 패널에서의 터치 검출 주사의 예를 보여주는 개략도.
도 10의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 표시 패널의 동작예를 보여주는 타이밍도.
도 11의 (a)와 (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른, AC 구동 신호와 터치 검출 신호의 파형의 예를 보여주는 파형도.
도 12의 (a)와 (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 검출 주사를 보여주는 타이밍 파형도.
도 13의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 검출 동작의 예를 보여주는 파형도.
도 14의 (a)와 (b)는 제1 실시예의 변형예에 따른, 표시 패널의 동작예를 보여주는 타이밍도.
도 15의 (a)와 (b)는 제1 실시예의 다른 변형예에 따른, 표시 패널의 동작예를 보여주는 타이밍도.
도 16의 (a) 내지 (h)는 제1 실시예의 또 다른 변형예에 따른, 표시 패널의 동작예를 보여주는 타이밍도.
도 17의 (a) 내지 (d)는 제1 실시예의 또 다른 변형예에 따른, 표시 패널의 동작예를 보여주는 타이밍도.
도 18의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제2 실시예에 따른, AC 구동 신호와 터치 검출 신호의 파형예를 보여주는 파형도.
도 19의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 검출 동작의 예를 보여주는 파형도.
도 20의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 검출 동작의 다른 예를 보여주는 파형도.
도 21의 (a)와 (b)는 제2 실시예의 변형예에 따른 터치 검출 주사를 보여주는 타이밍 파형도.
도 22의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 제3 실시예에 따른, AC 구동 신호와 터치 검출 신호의 파형예를 보여주는 파형도.
도 23의 (a)와 (b)는 본 발명의 제4 실시예에 따른, 표시 패널의 동작예를 보여주는 타이밍도.
도 24의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 제5 실시예에 따른, 표시 패널의 동작예를 보여주는 타이밍도.
도 25는 실시예가 적용되는 표시 패널의 적용예의 외부 구조를 보여주는 사시도.
도 26의 (a) 내지 (c)는 변형예에 따른, 표시 패널에서의 터치 검출 주사의 예를 보여주는 개략도.
도 27의 (a)와 (b)는 다른 변형예에 따른, AC 구동 신호와 터치 검출 신호의 파형예를 보여주는 파형도.
도 28의 (a)와 (b)는 또 다른 변형예에 따른, AC 구동 신호와 터치 검출 신호의 파형예를 보여주는 파형도.
도 29는 또 다른 변형예에 따른, 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스의 개략적 횡단면 구조를 보여주는 횡단면도.
이하, 첨부 도면을 참조로 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 설명은 다음과 같은 순서로 진행한다.
1. 정전 용량식 터치 검출의 기본 원리
2. 제1 실시예
3. 제2 실시예
4. 제3 실시예
5. 제4 실시예
6. 제5 실시예
7. 적용예
<1. 정전 용량식 터치 검출의 기본 원리>
본 발명의 실시예에 따른, 표시 패널에 있어서의 터치 검출 방식의 기본 원리에 대해 도 1의 (a) 내지 도 3의 (b)를 참조로 설명한다. 이 터치 검출 방식은 정전 용량식 터치 센서로 구체화되는 것으로, 예컨대 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 유전체(D)를 사이에 끼워서 서로 대향 배치된 한 쌍의 전극(구동 전극(E1)과 터치 검출 전극(E2))을 이용하여 용량 소자를 구성한다. 이 구조는 도 1의 (b)에서 도시된 등가 회로로 표현된다. 구동 전극(E1), 터치 검출 전극(E2) 및 유전체(D)에 의해서 용량 소자(C1)가 구성된다. 용량 소자(C1)의 일 단자는 AC 신호원(구동 신호원)(S)에 접속되어 있고, 타 단자(P)는 저항(R)을 통해 접지됨과 동시에 전압 검출기(터치 검출 회로)(DET)에 접속되어 있다. AC 신호원(S)으로부터 구동 전극(E1)(용량 소자(C1)의 일 단자)에 소정 주파수(예컨대 약 수 kHz 내지 수십 kHz)의 AC 구형파(Sg)(도 3의 (b))가 인가되면, 터치 검출 전극(E2)(용량 소자(C1)의 타 단자(P))에 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 출력 파형(터치 검출 신호(Vdet))이 나타난다. AC 구형파(Sg)는 후술하는 AC 구동 신호(VcomAC)에 대응한다.
손가락이 센서에 접촉(또는 근접)하지 않은 상태에서는, 도 1의 (b)에 도시된 용량 소자(C1)에 대한 충전/방전에 따라서 용량 소자(C1)의 용량값에 따른 전류(I0)가 흐른다. 이 때의 용량 소자(C1)의 타 단자(P)의 전위 파형은 예컨대 도 3의 (a)의 파형(V0)과 같이 되는데, 이 파형은 전압 검출기(DET)에 의해 검출된다.
반면에, 손가락이 센서에 접촉(또는 근접)하는 상태에서는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 손가락에 의해 형성된 용량 소자(C2)가 용량 소자(C1)에 직렬로 추가되는 형태가 된다. 이 상태에서는 용량 소자들(C1, C2)에 대한 충전/방전에 따라서 각각 전류(I1, I2)가 흐른다. 용량 소자(C1)의 타 단자(P)의 전위 파형은 예컨대 도 3의 (a)의 파형(V1)과 같이 되는데, 이 파형은 전압 검출기(DET)에 의해 검출된다. 이 때, 점(P)의 전위는 용량 소자(C1, C2)에 흐르는 전류(I1, I2)의 값에 의해 고정된 분압 전위이다. 따라서, 비접촉 상태에서는 파형(V1)이 파형(V0)보다 작은 값이 될 것이다. 전압 검출기(DET)는 검출된 전압을 소정의 임계 전압(Vth)과 비교하고, 검출된 전압이 임계 전압 이상일 때에는 상태가 비접촉 상태인 것으로 판단하고, 반면에 검출된 전압이 임계 전압 미만일 때에는 상태가 접촉 상태인 것으로 판단한다. 이런 식으로 터치 검출이 수행될 수 있다.
<2. 제1 실시예>
[구성예]
(전체 구성예)
도 4는 실시예에 따른, 표시 패널의 구성예를 보여준다. 표시 패널(1)은 액정 표시 패널과 정전 용량식 터치 패널이 일체화된 소위 인셀 타입 표시 장치이다.
표시 패널(1)은 제어부(11), 게이트 구동기(12), 소스 구동기(13), 선택 스위치부(14), 구동 전극 구동기(16), 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10), 및 터치 검출부(40)를 포함한다.
제어부(11)는, 비디오 신호(Vdisp)에 기초하여, 게이트 구동기(12), 소스 구동기(13), 구동 전극 구동기(16) 및 터치 검출부(40)에 각각의 제어 신호를 공급하고, 이들이 서로 동기하여 동작하도록 제어하는 회로이다. 동작 시에, 제어부(11)는, 후술하는 바와 같이, 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 액정 표시 디바이스(20)가 2행분의 수평라인을 표시할 때마다 터치 검출 기간(Pt)이 한 번 설정되도록 이들 회로를 제어한다.
게이트 구동기(12)는, 제어부(11)로부터 공급된 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 표시 구동의 대상이 되는 1 수평라인을 순차적으로 선택하는 기능을 갖고 있다. 구체적으로, 게이트 구동기(12)는, 후술하는 바와 같이, 주사 신호 라인(GCL)을 통해 주사 신호(Vscan)를 화소(Pix)의 TFT 소자(Tr)의 게이트에 인가함으로써, 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 액정 표시 디바이스(20)에 매트릭스 형태로 형성된 화소(Pix) 중 1행(1 수평라인)을 표시 구동의 대상으로서 순차적으로 선택한다.
소스 구동기(13)는 제어부(11)로부터 공급된 비디오 신호와 제어 신호에 기초하여 화소 신호(Vsig)를 생성하여 출력한다. 구체적으로, 소스 구동기(13)는, 후술하는 바와 같이, 1 수평 라인분의 비디오 신호로부터, 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 액정 표시 디바이스(20)의 복수(이 경우에는 3개)의 부화소(SPix)의 화소 신호들(Vpix)을 시분할 다중화한 화소 신호(Vsig)를 생성하고 이 신호를 선택 스위치부(14)에 공급한다. 소스 구동기(13)는 화소 신호(Vsig)로 다중화된 화소 신호들(Vpix)을 분리하는 데 필요한 스위치 제어 신호(Vsel)(VselR, VselG, VselB)를 생성하고, 이 신호를 화소 신호(Vsig)와 함께 선택 스위치부(14)에 공급하는 기능도 갖고 있다. 이러한 다중화는 소스 구동기(13)와 선택 스위치부(14) 간의 배선 수를 줄이기 위해 수행되는 것이다.
선택 스위치부(14)는, 소스 구동기(13)로부터 공급된 화소 신호(Vsig)와 스위치 제어 신호(Vsel)에 기초하여, 화소 신호(Vsig)로 시분할 다중화된 화소 신호들(Vpix)을 분리하고, 이 신호들을 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 액정 표시 디바이스(20)에 공급한다.
도 5는 선택 스위치부(14)의 구성예를 보여준다. 선택 스위치부(14)는 복수의 스위치 그룹(17)을 갖고 있다. 각 스위치 그룹(17)은 이 예에서는 3개의 스위치(SWR, SWG, SWB)를 갖고 있으며, 각각의 일 단자는 서로 접속되고, 소스 구동기(13)로부터 화소 신호(Vsig)가 공급되고, 타 단자들은 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 액정 표시 디바이스(20)의 화소 신호 라인(SGL)을 통해 화소(Pix)에 관계된 3개의 부화소(SPix)(R, G, B)에 각각 접속되어 있다. 3개의 스위치(SWR, SWG, SWB)는 소스 구동기(13)로부터 공급된 스위치 제어 신호(Vsel)(VselR, VselG, VselB)에 의해 각각 온/오프 제어된다. 이 기능에 따라서, 선택 스위치부(14)는 스위치 제어 신호(Vsel)에 따라서 3개의 스위치(SWR, SWG, SWB)를 시분할적으로 순차 전환시켜 턴 온시키는 것으로써, 다중화된 화소 신호(Vsig)로부터 화소 신호(Vpix)(VpixR, VpixG, VpixB)를 분리하도록 기능한다. 그리고 나서, 선택 스위치부(14)는 이들 화소 신호(Vpix)를 3개의 부화소(SPix)에 각각 공급한다.
구동 전극 구동기(16)는, 제어부(11)로부터 공급된 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 구동 전극(COML)(후술함)에 구동 신호(Vcom)를 공급하는 회로이다. 구체적으로, 구동 전극 구동기(16)는, 후술하는 바와 같이, 표시 기간(Pd) 중에 구동 전극(COML)에 DC 구동 신호(VcomDC)를 인가한다. 또한, 구동 전극 구동기(16)는, 후술하는 바와 같이, 터치 검출 기간(Pt) 중에 터치 검출 동작의 대상인 구동 전극(COML)에 AC 구동 신호(VcomAC)를 인가하고, 그 대상 이외의 구동 전극(COML)에는 DC 구동 신호(VcomDC)를 인가한다. AC 구동 신호(VcomAC)는 이 예에서 2개의 펄스를 갖고 있다. 구동 전극 구동기(16)는, 후술하는 바와 같이, 소정 수의 구동 전극(COML)으로 이루어진 블록(후술하는 구동 전극 블록(B)) 단위로 구동 전극(COML)을 구동한다.
터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)는 터치 검출 기능을 가진 표시 디바이스이다. 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)는 액정 표시 디바이스(20)와 터치 검출 디바이스(30)를 갖고 있다. 액정 표시 디바이스(20)는 액정 소자(LC)(후술함)를 표시 디바이스로서 이용하는 표시 디바이스이며, 이 예에서는 qHD(Quarter High Definition)의 해상도(960 화소×540 화소)를 가진 디바이스이다. 해상도는 이 해상도에 한정되는 것은 아니며, 다른 해상도가 적용될 수도 있다. 액정 표시 디바이스(20)는, 후술하는 바와 같이, 게이트 구동기(12)로부터 공급된 주사 신호(Vscan)에 따라서 수평 라인을 순차적으로 하나씩 주사하여 표시를 행하는 디바이스이다. 터치 검출 디바이스(30)는 전술한 정전 용량식 터치 검출의 기본 원리에 기초하여 동작하여 터치 검출 신호(Vdet)를 출력한다. 터치 검출 디바이스(30)는, 후술하는 바와 같이, 구동 전극 구동기(16)로부터 공급된 AC 구동 신호(VcomAC)에 따라서 순차 주사하여 터치 검출을 행한다.
터치 검출부(40)는 제어부(11)로부터 공급된 제어 신호와 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 터치 검출 디바이스(30)로부터 공급된 터치 검출 신호(Vdet)에 기초하여 터치 검출 디바이스(30)의 터치 유무를 검출하고, 터치가 된 경우에는 터치 검출 영역에서의 그 좌표를 구하는 회로이다. 터치 검출부(40)는 LPF(Low Pass Filter)부(42), A/D 변환부(43), 신호 처리부(44), 좌표 추출부(45) 및 검출 타이밍 제어부(46)를 포함한다. LPF부(42)는 터치 검출 디바이스(30)로부터 공급된 터치 검출 신호(Vdet)에 포함된 고주파 성분(잡음 성분)을 제거하고 터치 성분을 꺼내어 출력하는 저역 통과 필터이다. 각 입력 단자와 접지 사이에는 DC 전위(예컨대 0V)를 주기 위한 저항(R)이 접속되어 있다. A/D 변환부(43)는 LPF부(42)로부터 출력된 아날로그 신호를 샘플링하고, AC 구동 신호(VcomAC)와 동기된 터이밍들에서 이 샘플링된 아날로그 신호를 각각 디지털 신호로 변환하는 회로이다. 신호 처리부(44)는 A/D 변환부(43)의 출력 신호에 기초하여 터치 검출 디바이스(30)의 터치 유무를 검출하는 논리 회로이다. 좌표 추출부(45)는 신호 처리부(44)에서 터치가 검출되었을 때에 터치 패널에서의 그 좌표를 구하는 논리 회로이다. 검출 타이밍 제어부(46)는 이들 회로들이 서로 동기하여 동작하도록 제어하는 기능을 갖고 있다.
(터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10))
다음, 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)에 대해 상세히 설명한다.
도 6은 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 요부 횡단면 구조의 예를 보여준다. 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)는 화소 기판(2), 화소 기판(2)에 대향 배치된 대향 기판(3), 및 화소 기판(2)과 대향 기판(3) 사이에 삽입된 액정층(6)을 포함한다.
화소 기판(2)은 회로 기판으로서의 TFT 기판(21), 구동 전극(COML) 및 화소 전극(22)을 포함한다. TFT 기판(21)은 각종 전극과 배선, 박막 트랜지스터(TFT) 등이 형성되는 회로 기판으로서 기능한다. TFT 기판(21)은 예컨대 유리로 구성된다. 구동 전극(COML)은 TFT 기판(21) 상에 형성된다. 구동 전극(COML)은 복수의 화소(Pix)(후술함)에 공통 전압을 공급하는 전극이다. 구동 전압(COML)은 액정 표시 동작을 위한 공통 구동 전극으로서 기능하는 것과 동시에 터치 검출 동작을 위한 구동 전극으로서도 기능한다. 구동 전극(COML) 위에는 절연층(23)이 형성되고, 그 위에 화소 전극(22)이 형성된다. 화소 전극(22)은 화소 신호(Vpix)를 공급하는 전극으로서, 투명성을 갖고 있다. 구동 전극(COML)과 화소 전극(22)은 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide)로 구성된다.
대향 기판(3)은 유리 기판(31), 색필터(32) 및 터치 검출 전극(TDL)을 포함한다. 색필터(32)는 유리 기판(31)의 일면 상에 형성된다. 색필터(32)는 예컨대 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3색의 색필터층을 주기적으로 배열하여 구성한 것으로, R, G 및 B의 3색이 1조로 각 표시 화소에 대응한다. 터치 검출 전극(TDL)은 유리 기판(31)의 타면 상에 형성된다. 터치 검출 전극(TDL)은 예컨대 ITO로 구성되며 투명성을 가진 전극이다. 터치 검출 전극(TDL) 위에는 편광판(35)이 배설되어 있다.
액정층(6)은 표시 기능층으로 기능하며, 전계의 상태에 따라서 이 층을 투과하는 광을 변조한다. 전계는 구동 전극(COML)의 전압과 화소 전극(22)의 전압 간의 전위차에 의해 형성된다. 액정층(6)에는 FFS(Fringe Field Switching)이나 IPS(In-Plane Switching)과 같은 횡전계 모드 액정이 이용된다.
액정층(6)과 화소 기판(2) 사이와 액정층(6)과 대향 기판(3) 사이에는 배향막이 배설되어 있으며, 또, 화소 기판(2)의 하면측에는 입사측 편광판이 배설되어 있으나, 여기서는 도시되어 있지 않다.
도 7은 액정 표시 디바이스(20)에서의 화소 구조의 구성예를 보여준다. 액정 표시 디바이스(20)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소(Pix)를 갖고 있다. 각 화소(Pix)는 3개의 부화소(SPix)를 갖고 있다. 이들 부화소(SPix)는 각각 도 6에 도시된 색필터(32)의 3색(RGB)에 대응한다. 각 부화소는 TFT 소자(Tr)와 액정 소자(LC)를 갖고 있다. TFT 소자(Tr)는 박막 트랜지스터로 구성되는데, 이 예에서는 n 채널 MOS(Metal Oxide Semiconductor)형 TFT로 구성된다. TFT 소자(Tr)의 소스는 화소 신호 라인(SGL)에 접속되고, 그 게이트는 주사 신호 라인(GCL)에 접속되고, 그 드레인은 액정 소자(LC)의 일 단자에 접속된다. 액정 소자(LC)는 그 일 단자가 TFT 소자(Tr)의 드레인에 접속되고, 그 타 단자가 구동 전극(COML)에 접속된다.
부화소(SPix)는 주사 신호 라인(GCL)에 의해서 액정 표시 디바이스(20)의 동일 행에 속하는 다른 부화소(SPix)에 서로 접속된다. 주사 신호 라인(GCL)은 게이트 구동기(12)에 접속되며, 게이트 구동기(12)로부터 주사 신호(Vscan)가 공급된다. 또한, 부화소(SPix)는 화소 신호 라인(SGL)에 의해서 액정 표시 디바이스(20)의 동일 열에 속하는 다른 부화소(SPix)에 서로 접속된다. 화소 신호 라인(SGL)은 선택 스위치부(14)에 접속되며, 선택 스위치부(14)로부터 화소 신호(Vpix)가 공급된다.
더욱이, 부화소(SPix)는 구동 전극(COML)에 의해서 액정 표시 디바이스(20)의 동일 행에 속하는 다른 부화소(SPix)에 서로 접속된다. 구동 전극(COML)은 구동 전극 구동기(16)에 접속되며, 구동 전극 구동기(16)로부터 구동 신호(Vcom)(DC 구동 신호(VcomDC))가 공급된다.
이 구성에 따라서, 액정 표시 디바이스(20)에서는, 게이트 구동기(12)가 주사 신호 라인(GCL)을 시분할적으로 라인 순차 주사를 행하도록 구동함으로써 1 수평 라인이 순차적으로 선택되고, 소스 구동기(13)와 선택 스위치부(14)가 그 1 수평 라인에 속하는 화소(Pix)에 화소 신호(Vpix)를 공급함으로써 수평 라인 단위로 표시가 행해진다.
도 8은 터치 검출 디바이스(30)의 구성예를 사시적으로(perspectively) 보여준다. 터치 검출 디바이스(30)는 화소 기판(2)에 설치된 구동 전극(COML)과 대향 기판(3)에 설치된 터치 검출 전극(TDL)을 포함한다. 구동 전극(COML)은 도면의 좌우 방향으로 연장하는 띠형상 전극 패턴을 갖고 있다. 터치 검출 동작을 수행할 때는, 후술하는 바와 같이, 그 패턴의 각 전극에 소정 수의 구동 전극(COML)으로 이루어진 블록(후술하는 구동 전극 블록(B)) 단위로 AC 구동 신호(VcomAC)가 순차적으로 공급되고, 주사 구동이 시분할적으로 순차적으로 행해진다. 터치 검출 전극(TDL)은 구동 전극(COML)의 전극 패턴의 연장 방향에 직교하는 방향으로 연장하는 띠형상 전극 패턴을 갖고 있다. 터치 검출 전극(TDL) 패턴의 각 전극은 터치 검출부(40)의 LPF부(42)의 각 입력에 접속된다. 서로 교차하는 구동 전극(COML)과 터치 검출 전극(TDL)의 전극 패턴에서는 교차 부분들에서 정전 용량이 형성된다.
이러한 구성에 따라서, 터치 검출 디바이스(30)에서는, 구동 전극 구동기(16)에 의해 구동 전극(COML)에 인가된 AC 구동 신호(VcomAC)가 터치 검출 전극(TDL)에 전송되고, 이 신호는 이 터치 검출 전극(TDL)으로부터 터치 검출 신호(Vdet)로서 출력된다. 즉, 도 1의 (a) 내지 도 3의 (b)에 나타낸 기본 터치 검출 원리에서 구동 전극(COML)은 구동 전극(E1)에 대응하고 터치 검출 전극(TDL)은 터치 검출 전극(E2)에 대응한다. 터치 검출 디바이스(30)는 이 기본 원리에 따라서 터치를 검출한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 교차하는 전극 패턴들은 정전 용량식 터치 센서를 매트릭스 형태로 구성한다. 그러므로, 터치 검출 디바이스(30)의 터치 검출면 전체에 걸쳐 주사가 행해지므로 외부의 근접 물체가 그 센서에 접촉 또는 근접하는 위치를 검출할 수가 있다.
구동 전극 구동기(16)는 소정 수의 구동 전극(COML)을 포함하는 블록(구동 전극 블록(B))의 단위로 구동 전극(COML)을 구동하여 터치 검출 주사를 행한다.
도 9의 (a) 내지 (c)는 그러한 터치 검출 주사를 개략적으로 보여준다. 도 9의 (a) 내지 (c)에서는, 터치 검출면이 20개의 구동 전극 블록(B1 내지 B20)을 포함하는 경우에 각 구동 전극 블록(B1 내지 B20)에 대한 AC 구동 신호(VcomAC)의 공급 동작을 보여준다. 도 9의 (a) 내지 (c)에서, 사선으로 표시된 구동 전압 블록(B)은 AC 구동 전압(VcomAC)이 공급됨을 나타내며, 그외 다른 구동 전압 블록(B)은 DC 구동 전압(VcomDC)이 공급됨을 나타낸다.
구동 전압 구동기(16)는 구동 전압(COML)에 구동 전압 블록(B) 단위로 구동 신호(VcomAC)를 인가한다. 각 구동 전압 블록(B)은 예컨대 사용자의 손가락 크기(예컨대 약 5mm)에 상당하는 폭으로 설정된다. 구동 전압 구동기(16)는 터치 검출 동작의 대상인 구동 전극 블록(B)을 순차적으로 선택하고 그 구동 전극 블록(B)에 속하는 구동 전극(COML)에 AC 구동 신호(VcomAC)를 인가함으로써 구동 전압 블록(B) 전체에 걸쳐 전극들을 주사한다. 구동 전극 블록(B)의 수는 이 예에서는 설명의 편의상 20개이지만, 본 발명은 이 예에 한정되는 것은 아니다.
[작용과 효과]
이어서, 이 실시예에 따른 표시 패널(1)의 동작과 효과에 대해서 설명한다.
(전체 동작 개요)
먼저, 표시 패널(1)의 전체 동작 개요에 대해서 도 4를 참조로 설명한다. 제어부(11)는, 비디오 신호(Vdisp)에 기초하여, 게이트 구동기(12), 소스 구동기(13), 구동 전극 구동기(16) 및 터치 검출부(40)에 각각 제어 신호를 공급하고, 이들이 서로 동기하여 동작하도록 제어한다. 동작 시에, 제어부(11)는 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)의 액정 표시 디바이스(20)가 2행분의 수평라인을 표시할 때마다 터치 검출 기간(Pt)이 한 번 설정되도록 이들 회로를 제어한다.
게이트 구동기(12)는 액정 표시 디바이스(20)에 주사 신호(Vscan)를 공급하고 표시 구동의 대상이 되는 1 수평라인을 순차적으로 선택한다. 소스 구동기(13)는 화소 신호들(Vpix)을 다중화한 화소 신호(Vsig)와 이에 대응하는 스위치 제어 신호(Vsel)를 생성하고 이 신호들을 선택 스위치부(14)에 공급한다. 선택 스위치부(14)는, 화소 신호(Vsig)와 스위치 제어 신호(Vsel)에 기초하여, 화소 신호들(Vpix)을 분리 생성하고, 이 화소 신호(Vpix)들을 1 수평 라인에 포함된 각 화소(Pix)에 공급한다. 구동 전극 구동기(16)는 표시 기간(Pd) 중에 모든 구동 전극(COML)에 DC 구동 신호(VcomDC)를 인가한다. 또한, 구동 전극 구동기(16)는 터치 검출 동작의 대상인 구동 전극 블록(B)에 속하는 구동 전극(COML)에 AC 구동 신호(VcomAC)를 인가하는 것과 동시에, 그 대상 외의 구동 전극(COML)에 DC 구동 신호(VcomDC)를 인가한다. 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10)는 표시 기간(Pd) 중에 표시 동작을 행하는 것과 동시에 터치 검출 기간(Pt) 중에 터치 검출 동작을 행하여 터치 검출 전극(TDL)으로부터 터치 검출 신호(Vdet)를 출력한다.
터치 검출부(40)는, 터치 검출 신호(Vdet)에 기초하여, 터치 검출면 상의 터치를 검출한다. 구체적으로, LPF부(42)는 터치 검출 신호(Vdet)에 포함된 고주파 성분을 제거하고 터치 성분을 꺼내어 출력한다. A/D 변환부(43)는 LPF부(42)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 신호 처리부(44)는, A/D 변환부(43)의 출력 신호에 기초하여, 터치 검출면의 터치 유무를 검출한다. 좌표 추출부(45)는 신호 처리부(44)에서 터치가 검출되었을 때에 터치 패널에서의 그 좌표를 구한다. 검출 타이밍 제어부(46)는 LPF부(42), A/D 변환부(43), 신호 처리부(44) 및 좌표 추출부(45)가 서로 동기하여 동작하도록 제어한다.
(상세한 동작)
다음, 몇 개의 도면을 참조로 표시 패널(1)의 동작에 대해서 설명한다.
도 10의 (a) 내지 (f)는 표시 패널(1)의 타이밍 파형의 예를 보여주는 것으로, 도 10의 (a)는 주사 신호(Vscan)의 파형, 도 10의 (b)는 화소 신호(Vsig)의 파형, 도 10의 (c)는 스위치 제어 신호(Vsel)의 파형, 도 10의 (d)는 화소 신호(Vpix)의 파형, 도 10의 (e)는 구동 신호(Vcom)의 파형, 도 10의 (f)는 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 보여준다.
표시 패널(1)에서는 반복적으로 제공되는 단위 구동 기간(PU) 각각에서 표시 동작과 터치 검출 동작이 행해진다. 단위 구동 기간(PU)에는 터치 검출 동작이 행해지는 터치 검출 기간(Pt)와 1행분의 수평 라인에 대한 표시 동작이 각각 행해지는 2개의 표시 기간(Pd1, Pd2)이 있다. 표시 동작에서는, 게이트 구동기(12)가 주사 신호 라인(GCL)에 주사 신호(Vscan)를 순차적으로 인가하여 표시 주사를 행한다. 터치 검출 동작에서는, 구동 전극 구동기(16)가 AC 구동 신호(VcomAC)를 구동 전극 블록(B) 단위로 순차적으로 인가하여 터치 검출 주사를 행하고, 터치 검출부(40)가 터치 검출 전극(TDL)으로부터 출력된 터치 검출 신호(Vdet)에 기초하여 터치를 검출한다. 이하, 이에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 타이밍 "t1"에서 단위 구동 기간(PU)이 개시하는 것과 동시에 터치 검출 기간(Pt)이 개시한다.
타이밍 "t1"부터 "t2"까지의 기간(터치 검출 기간(Pt))에, 구동 전극 구동기(16)는 AC 구동 신호(VcomAC)를 구동 전극(COML)에 인가하고, 검출부(40)는 터치 검출 신호(Vdet)에 기초하여 터치 검출을 행한다. 구체적으로, 터치 검출 기간(Pt)에 구동 전극 구동기(16)는 터치 검출 동작에 관련된 k번째 구동 전극 블록(B(k))에 포함된 구동 전극(COML)에 AC 구동 신호(VcomAC)를 인가한다(도 10의 (e)). AC 구동 신호(VcomAC)는 정전 용량을 통해 터치 검출 전극(TDL)에 전송되고, 터치 검출 신호(Vdet)가 변한다(도 10의 (f)). 그러면, 검출부(40)는 터치 검출 신호(Vdet)에 기초하여 터치 검출을 행한다.
다음, 타이밍 "t2"에서 터치 검출 기간(Pt)이 종료하는 것과 동시에 제1 표시 기간(Pd1)이 개시한다. 제1 표시 기간(Pd1)에서는 n번째 수평 라인에 대한 표시 동작이 행해진다.
제1 표시 기간(Pd1)에서는, 타이밍 "t3"에서 게이트 구동기(12)는 표시 동작에 관계된 n번째 주사 신호(GCL(n))에 주사 신호(Vscan)를 인가하고, 주사 신호(Vscan(n))는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변한다(도 10의 (a)). 따라서, 게이트 구동기(12)는 표시 동작의 대상인 n번째 수평 라인을 선택한다.
그러면, 소스 구동기(13)는 적색 부화소(SPix)에 대한 화소 전압(VR)을 화소 신호(Vsig)로서 선택 스위치부(14)에 공급하는 것과 동시에(도 10의 (b)), 화소 전압(VR)이 공급되는 기간에 하이 레벨이 될 스위치 제어 신호(VselR)를 생성한다. 그러면, 선택 스위치부(14)는 스위치 제어 신호(VselR)가 하이 레벨에 있는 기간에 스위치(SWR)를 턴 온킴으로써 소스 구동기(13)로부터 공급된 화소 전압(VR)을 화소 신호(Vsig)로부터 분리하고, 이 신호를 화소 신호(VpixR)로서 화소 신호 라인(SGL)을 통해 적색 부화소(SPix)에 공급한다(도 10의 (d)). 스위치(SWR)가 턴 오프된 후에는 화소 신호 라인(SGL)이 플로팅 상태에 있으므로 화소 신호 라인(SGL)의 전압이 유지된다(도 10의 (d)).
마찬가지로, 소스 구동기(13)는 녹색 부화소(SPix)에 대한 화소 전압(VG)을 대응 스위치 제어 신호(VselG)와 함께 선택 스위치부(14)에 공급하고(도 10의 (b)), 선택 스위치부(14)는 스위치 제어 신호(VselG)에 기초하여 화소 전압(VG)을 화소 신호(Vsig)로부터 분리하고, 이 신호를 화소 신호(VpixG)로서 화소 신호 라인(SGL)을 통해 녹색 부화소(SPix)에 공급한다(도 10의 (d)).
이어서, 마찬가지로, 소스 구동기(13)는 청색 부화소(SPix)에 대한 화소 전압(VB)을 대응 스위치 제어 신호(VselB)와 함께 선택 스위치부(14)에 공급하고(도 10의 (b)와 (c)), 선택 스위치부(14)는 스위치 제어 신호(VselB)에 기초하여 화소 전압(VB)을 화소 신호(Vsig)로부터 분리하고, 이 신호를 화소 신호(VpixB)로서 화소 신호 라인(SGL)을 통해 청색 부화소(SPix)에 공급한다(도 10의 (d)).
다음, 타이밍 "t4"에서 게이트 구동기(12)는 n번째 주사 신호 라인(GCL)의 주사 신호(Vscan(n))를 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경한다(도 10의 (a)). 따라서, 표시 동작에 관련된 1 수평 라인의 부화소(Spix)는 화소 신호 라인(SGL)으로부터 전기적으로 분리된다.
그러면, 타이밍 "t5"에서 제1 표시 기간(Pd1)이 종료하는 것과 동시에 제2 표시 기간(Pd2)이 개시한다. 제2 표시 기간(Pd2)에서는 (n+1)번째 수평 라인에 대한 표시 동작이 제1 표시 기간(Pd1)과 동일한 방식으로 행해진다.
제2 표시 기간(Pd2)에서는, 타이밍 "t6"에서 게이트 구동기(12)는 표시 동작에 관계된 (n+1)번째 주사 신호(GCL(n+1))에 주사 신호(Vscan)를 인가하고, 주사 신호(Vscan(n+1))는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변한다(도 10의 (a)). 따라서, 게이트 구동기(12)는 표시 동작의 대상인 (n+1)번째 수평 라인을 선택한다.
그러면, 소스 구동기(13)는 적색 부화소(SPix)에 대한 화소 전압(VR)을 대응 스위치 제어 신호(VselR)와 함께 선택 스위치부(14)에 공급하고(도 10의 (b)와 (c)), 선택 스위치부(14)는 스위치 제어 신호(VselR)에 기초하여 화소 전압(VR)을 화소 신호(Vsig)로부터 분리하고, 이 신호를 화소 신호(VpixR)로서 화소 신호 라인(SGL)을 통해 적색 부화소(SPix)에 공급한다(도 10의 (d)). 마찬가지로, 소스 구동기(13)는 녹색 부화소(SPix)에 화소 신호(VpixG)를 공급하고, 청색 부화소(SPix)에 화소 신호(VpixB)를 공급한다(도 10의 (d)).
다음, 타이밍 "t7"에서 게이트 구동기(12)는 (n+1)번째 주사 신호 라인(GCL)의 주사 신호(Vscan(n+1))를 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경한다(도 10의 (a)). 따라서, 표시 동작에 관련된 1 수평 라인의 부화소(Spix)는 화소 신호 라인(SGL)으로부터 전기적으로 분리된다.
그러면, 타이밍 "t8"에서 제2 표시 기간(Pd2)이 종료하는 것과 동시에 단위 구동 기간(PU)이 종료하고, 이어서, 새로운 단위 구동 기간(PU)이 개시한다.
상기 동작은 연속적으로 반복됨에 따라, 표시 패널(1)에서는 라인 순차 주사에 의해 표시면 전체에서의 표시 동작이 행해지는 것과 동시에, 하기에서 설명하는 바와 같이, 구동 전극 블록(B) 단위로 터치 검출면을 주사함으로써 터치 검출면 전체에서의 터치 검출 동작이 행해진다.
(터치 검출 동작)
다음, 터치 검출 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 11의 (a)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 파형을, 도 11의 (b)는 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 보여준다. AC 구동 신호(VcomAC)는 2개의 펄스를 갖고 있다. 이들 2개 펄스의 펄스폭과 펄스 간격은 서로 동일한 시간(tw)으로 설정되어 있다. 시간(tw)은 예컨대 2[usec]이다. AC 구동 신호(VcomAC)가 정전 용량을 통해 터치 검출 전극(TDL)에 전송되면, 도 11의 (b)에 도시된 터치 검출 신호(Vdet)가 발생한다.
터치 검출부(40)의 A/D 변환부(43)는, AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이 전후의 타이밍(샘플링 타이밍 ts1 내지 ts8)에서, 터치 검출 신호(Vdet)가 입력되는 LPF부(42)의 출력 신호를 A/D 변환하여(도 11의 (b)) 데이터(D(ts1) 내지 D(ts8))를 구한다.
그러면, 터치 검출부(40)의 신호 처리부(44)는, 이들 데이터(D(ts1) 내지 D(ts8))에 기초하여, 각 천이에서의 터치 검출 신호(Vdet)의 변화량 R1(=D(ts2)-D(ts1)), F1(=D(ts4)-D(ts3)), R2(=D(ts6)-D(ts5)) 및 F2(=D(ts8)-D(ts7))를 구한다. 즉, 변화량 R1 및 R2는 양수값(R1, R2>0)을 갖고, 변화량 F1 및 F2는 음수값(F1, F2<0)을 갖는다.
다음, 신호 처리부(44)는, 이들 변화량(R1, F1, R2, F2)에 기초하여, 하기 수학식을 이용하여 터치 검출 기간(Pt)에서의 검출 데이터(DD)를 구한다.
DD=R1-F1+R2-F2 ... (1)
신호 처리부(44)는 후술하는 바와 같이 복수의 단위 구동 기간(PU)(복수의 터치 검출 기간(Pt))에서의 검출 데이터(DD)를 수집하고, 이 검출 데이터(DD)에 기초하여 터치 검출을 행한다.
도 12의 (a)와 (b)는 터치 검출 주사의 동작예를 보여주는 것으로, 도 12의 (a)는 구동 신호(Vcom)의 파형을, 도 12의 (b)는 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 보여준다.
구동 전극 구동기(16)는, 도 12의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, AC 구동 신호(VcomAC)를 구동 전극 블록(B) 단위로 구동 전극(COML)에 순차적으로 인가하여 터치 검출 주사를 행한다. 이 동작에서, 구동 전극 구동기(16)는 소정의 복수의(예컨대 30개) 단위 구동 기간(PU)에 걸쳐 각 구동 전극 블록(B)에 대해 AC 구동 신호(VcomAC)를 인가한다(도 12a). 터치 검출부(40)는 AC 구동 신호(VcomAC)에 기초하여 터치 검출 신호(Vdet)를 샘플링하고, 각 단위 구동 기간(PU)에서의 검출 데이터(DD)를 구한다. 그러면, 신호 처리부(44)는 30개의 검출 데이터(DD)를 예컨대 30개의 탭을 가진 FIR(Finite Impulse Response) 필터에 의해 평균하여, 구동 전극 블록(B)에 대응하는 영역의 터치 유무를 검출한다. 이와 같이 복수의 샘플링 결과에 기초하여 터치 검출이 행해짐에 따라, 샘플링 결과가 통계적으로 분석될 수 있기 때문에 샘플링 결과의 변화량에 기인한 S/N비의 감소를 억제할 수 있고 터치 검출의 정밀도를 높일 수 있다.
(터치 검출 동작의 오동작 방지)
정전 용량식 터치 패널에서는 인버터 형광등, AM 무선파, AC 전원 장치 등으로 인한 잡음(외란 잡음)이 터치 패널을 통해 전파하여 오동작을 일으킬 가능성이 있다. 이 오동작은 접촉/비접촉에 관계된 신호(터치 신호)와 외란 잡음 간을 구별하기 어렵다는 것에 기인한다. 표시 패널(1)에서는 AC 구동 신호(VcomAC)가 2개의 펄스를 갖고 있음에 따라 오동작을 억제하는 것이 가능하다. 이에 대해 아래에 상세히 설명한다.
도 13의 (a) 내지 (d)는 외란 잡음이 인가될 때의 샘플링 동작을 개략적으로 보여주는 것으로, 도 13의 (a)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 파형을, 도 13의 (b) 내지 (d)는 각각 외란 잡음으로 인해 터치 검출 신호(Vdet)에 중첩된 잡음 신호의 예를 보여준다.
먼저, 도 13의 (b)에 도시된 잡음 신호(VN1)의 경우에 대해 설명한다. 잡음 신호(VN1)는 시간 "tw"의 주기를 가진 신호로서, 시간 "tw"가 2[usec]인 경우에는 그 주파수는 500[kHz]이다.
도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 잡음 신호(VN1)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이 전후에 동일한 변화량(잡음 n1)을 가지고 변한다. 그러므로, 잡음 신호(VN1)가 터치 검출 신호(Vdet)에 중첩되면, 검출 데이터(DD)는 하기의 수학식으로 표현된다.
DD=(R1+n1)-(F1+n1)+(R2+n1)-(F2+n1)
=R1-F1+R2-F2 ... (2)
즉, 예컨대, AC 구동 신호(VcomAC)의 제1 펄스의 상승 에지에 관계된 잡음(n1)과 하강 에지에 관계된 잡음(n1)은 서로 상쇄되고, AC 구동 신호(VcomAC)의 제2 펄스의 상승 에지에 관계된 잡음(n1)과 하강 에지에 관계된 잡음(n1)은 서로 상쇄됨으로써, 수학식 (2)에 나타낸 바와 같이 검출 데이터(DD)에는 잡음(n1)이 나타나지 않는다. 환언하면, 잡음 신호(VN1)에는 AC 구동 신호(VcomAC)에서의 반대 극성을 가진 천이 타이밍 쌍(PA)에서 동일 극성을 가진 잡음(n1)(쌍 P1)이 발생함에 따라서 잡음들이 서로 상쇄된다. 그러므로, 잡음 신호(VN1)는 터치 검출 동작에 영향을 주지 않는다.
잡음 신호(VN1)의 정수배 주파수를 갖는 잡음 신호에서도, 마찬가지로 동일한 원리에 따라서 잡음들이 서로 상쇄되어, 터치 검출 동작에 영향을 주지 않는다.
다음, 도 13의 (c)에 도시된 잡음 신호(VN2)의 경우에 대해 설명한다. 잡음 신호(VN2)는 시간 "tw"의 4/3배 주기를 가진 신호로서, 시간 "tw"가 2[usec]인 경우에는 그 주파수는 375[kHz]이다.
도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 잡음 신호(VN2)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 제1 펄스의 상승 에지 전후에는 잡음(n2)의 변화량으로 변하고, 제2 펄스의 상승 에지 전후에는 잡음(-n2)의 변화량으로 변한다. 그러므로, 잡음 신호(VN2)가 터치 검출 신호(Vdet)에 중첩되면, 검출 데이터(DD)는 하기의 수학식으로 표현된다.
DD=(R1+n2)-F1+(R2-n2)-F2
=R1-F1+R2-F2 ... (3)
즉, 이 예에서는 AC 구동 신호(VcomAC)의 제1 펄스의 상승 에지에 관계된 잡음(n2)과 AC 구동 신호(VcomAC)의 제2 펄스의 상승 에지에 관계된 잡음(-n2)은 서로 상쇄됨으로써, 수학식 (3)에 나타낸 바와 같이 검출 데이터(DD)에는 잡음(n2)이 나타나지 않는다. 환언하면, 잡음 신호(VN2)에는 AC 구동 신호(VcomAC)에서의 동일 극성을 가진 천이 타이밍 쌍(PB)에서 반대 극성을 가진 잡음(n2)과 잡음(-n2)(쌍 P2)이 발생함에 따라, 잡음들이 서로 상쇄된다. 그러므로, 잡음 신호(VN2)는 터치 검출 동작에 영향을 주지 않는다.
다음, 도 13의 (d)에 도시된 잡음 신호(VN3)의 경우에 대해 설명한다. 잡음 신호(VN3)는 시간 "tw"의 4배 주기를 가진 신호로서, 시간 "tw"가 2[usec]인 경우에는 그 주파수는 125[kHz]이다.
도 13의 (d)에 도시된 바와 같이, 잡음 신호(VN3)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 제1 펄스의 상승 에지 전후에는 잡음(n3)의 변화량으로 변하고, 제2 펄스의 상승 에지 전후에는 잡음(-n3)의 변화량으로 변한다. 그러므로, 잡음 신호(VN3)가 터치 검출 신호(Vdet)에 중첩되면, 검출 데이터(DD)는 하기의 수학식으로 표현된다.
DD=(R1+n3)-F1+(R2-n3)-F2
=R1-F1+R2-F2 ... (4)
즉, 이 예에서는 AC 구동 신호(VcomAC)의 제1 펄스의 상승 에지에 관계된 잡음(n3)과 AC 구동 신호(VcomAC)의 제2 펄스의 상승 에지에 관계된 잡음(-n3)은 서로 상쇄됨으로써, 수학식 (4)에 나타낸 바와 같이 검출 데이터(DD)에는 잡음(n3)이 나타나지 않는다. 환언하면, 잡음 신호(VN2)의 경우와 마찬가지로, 잡음 신호(VN3)에는 AC 구동 신호(VcomAC)에서의 동일 극성을 가진 천이 타이밍 쌍(PB)에서 반대 극성을 가진 잡음(n3)과 잡음(-n3)(쌍 P3)이 발생함에 따라, 잡음들이 서로 상쇄된다. 그러므로, 잡음 신호(VN3)는 터치 검출 동작에 영향을 주지 않는다.
잡음 신호(VN2)의 주파수는 잡음 신호(VN3)의 주파수의 3배이고, 이들 잡음 신호(VN2, VN3)에서의 잡음들은 상기 원리와 같은 원리로 서로 상쇄된다. 따라서, 잡음 신호(VN3)의 홀수배 주파수를 가진 잡음 신호에서는 동일한 원리에 따라서 잡음들이 서로 상쇄되어, 터치 검출 동작에 영향을 미치지 않는다.
이와 같이, 표시 패널(1)은 잡음 신호(VN1 내지 VN3)와 같은 여러 가지 주파수를 가진 잡음 신호의 잡음을 상쇄시켜 제거할 수 있다. 이들 주파수는 예컨대 시간 "tw"를 조정하여 변경될 수 있다. 따라서, 표시 패널(1)에서는, 외란 잡음의 주파수가 알려져 있는 경우에 AC 구동 신호(VcomAC)의 펄스폭과 펄스간격을 조정함으로써 잡음들을 서로 상쇄시킴으로써 외란 잡음에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 표시 패널(1)에서는 AC 구동 신호는 복수의 펄스를 포함함으로써 복수의 주파수(이 예에서는 125[kHz], 375[kHz], 500[kHz] 등)를 가진 잡음에 대한 내성이 증가될 수 있다. 따라서, 표시 패널(1)에서는 단일 주파수의 외란 잡음이 인가되는 경우는 물론, 예컨대 복수의 주파수를 가진 외란 잡음 또는 넓은 스펙트럼을 가진 외란 잡음이 인가되는 경우에도 외란 잡음에 대한 내성이 향상될 수 있다.
표시 패널(1)에서, 2행분의 표시 동작마다 하나의 터치 검출 기간(Pt)이 있다. 즉, 표시 패널(1)에서는, 1행분의 표시 동작마다 터치 검출 기간이 있는 경우에, 2개의 터치 검출 기간이 하나의 기간으로 통합되기 때문에 시간폭이 더 긴 하나의 터치 검출 기간(Pt)을 얻을 수 있다. 표시 패널(1)에서는, 상기와 같이 얻어진 더 긴 터치 검출 기간(Pt)을 효과적으로 이용함으로써 잡음에 대한 내성이 증가된다. 즉, 표시 패널(1)에서는, 터치 검출 기간(Pt)에서 복수의 펄스를 가진 AC 구동 신호(VcomAC)를 이용하여 터치 검출 동작이 행해지기 때문에 전술한 바와 같이 복수의 주파수의 잡음들이 서로 상쇄되어, 잡음에 대한 내성을 증가시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 표시 패널(1)에서는 2행분의 표시 동작마다 터치 검출 기간(Pt)이 있기 때문에 터치 검출 동작에 대한 긴 시간 단위가 확보될 수 있으며, 따라서, 터치 검출 동작의 자유도가 향상될 수 있다.
[효과]
전술한 바와 같이 본 실시예에서는 복수행의 표시 동작마다 터치 검출 기간이 있으므로 긴 터치 검출 기간이 얻어질 수 있으며, 터치 검출 동작의 자유도가 증가될 수 있다. 구체적으로, 예컨대, 터치 검출 기간 중에 인가될 AC 구동 신호의 펄스 수가 증가되거나, 펄스폭 또는 펄스기간이 변경될 수 있다.
특히, 본 실시예에서는, 상기와 같이 확보된 터치 검출 기간에 AC 구동 신호가 복수의 펄스를 포함하는 경우에, 주파수가 서로 다른 복수의 잡음 신호의 잡음들이 서로 상쇄될 수 있어 잡음으로 인한 오동작 가능성이 줄어들 수 있다.
[변형예 1-1]
상기 실시예에서는 2행분의 표시 동작마다 하나의 터치 검출 기간(Pt)이 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 복수 행의 표시 동작마다 행 수보다 적은 수의 터치 검출 기간(Pt)이 있는 한, 임의의 다른 구성도 적용될 수 있다. 구체적으로, 예컨대, 도 14의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 4행분의 표시 동작마다 하나의 터치 검출 기간(Pt)이 있을 수 있다. 이 경우에 터치 검출 기간(Pt)의 시간폭은 상기 실시예(도 10의 (a) 내지 (f))의 경우보다 길 수 있으므로, AC 구동 신호(VcomAC)가 훨씬 더 많은 펄스(이 예에서는 4개 펄스)를 포함하도록 터치 검출 동작의 자유도가 증가될 수 있다. 그 외에도, 예컨대, 도 15의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 4행분의 표시 동작마다 3개의 터치 검출 기간(Pt)이 있을 수 있다. 이 예에서는, 터치 검출 기간(Pt1 내지 Pt3)과 표시 기간(Pd1 내지 Pd4)은 Pt1, Pd1, Pt2, Pd2, Pt3, Pd3 및 Pd4의 순으로 배치된다. 이와 같이, 복수 행의 표시 동작마다 행 수보다 적은 수의 터치 검출 기간(Pt)이 있으므로, 터치 검출 기간은 더 길어질 수 있고 터치 검출 동작의 자유도가 높아질 수 있다.
[변형예 1-2]
상기 실시예에서는 AC 구동 신호(VcomAC)는 2개의 펄스를 갖고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, AC 구동 신호(VcomAC)는 예컨대 3개 이상의 펄스를 가질 수 있다. 이 구성에 따라서, 훨씬 더 많은 잡음 성분들이 서로 상쇄될 수 있으며, 외란 잡음에 대한 내성이 향상될 수 있다.
[변형예 1-3]
상기 실시예에서는 AC 구동 신호(VcomAC)의 펄스 폭들과 펄스 간격들이 서로 같지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 펄스 폭들과 펄스 간격들을 서로 다르게 할 수도 있다.
[변형예 1-4]
상기 실시예의 상기 구성들 이외에도, 단위 구동 기간(PU)의 시간 폭을 가변적으로 설정하는 것도 바람직하다. 따라서, 단위 구동 기간(PU)의 시간의 역수에 대응하는 정수배 주파수 부근에서의 외란 잡음에 대한 내성이 더 증가될 수 있다. 이하, 본 변형예에 따른 표시 패널의 세부 사항에 대해 설명한다.
도 16의 (a) 내지 (d)는 단위 구동 기간(PU)의 시간 폭이 짧은 경우에서의 동작의 타이밍도이고, 도 16의 (e) 내지 (h)는 단위 구동 기간(PU)의 시간 폭이 긴 경우에서의 동작의 타이밍도이다. 도 16의 (a) 내지 (h) 중에서, 도 16의 (a)와 (e)는 주사 신호(Vscan)의 파형을 나타내고, 도 16의 (b)와 (f)는 화소 신호(Vsig)의 파형을 나타내고, 도 16의 (c)와 (g)는 스위치 제어 신호(Vsel)의 파형을 나타내고, 도 16의 (d)와 (h)는 구동 신호(Vcom)의 파형을 나타낸다.
본 변형예에 따른 표시 패널에서는, 도 16의 (a) 내지 (h)에 도시된 바와 같이, 단위 구동 기간(PU)의 시간 폭이 변할 수 있다. 구체적으로, 각 표시 기간(Pd1, Pd2)에서 주사 신호(Vscan)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변화된 후의 시간을 변화시킴으로써 단위 구동 기간(PU)의 시간 폭이 변화된다. 이에 의해, 외란 잡음에 기인한 터치 검출 동작의 오동작 위험이 줄어들 수 있다.
외란 잡음의 주파수가 단위 구동 기간(PU)의 시간의 역수에 대응하는 정수배 주파수 부근에 있는 경우에, 외란 잡음이 A/D 변환부(43)에서 A/D 변환되면, 이 외란 잡음은 주파수 "0" 부근에서 소위 폴딩(folding) 잡음으로서 나타난다. 결과적으로, 폴딩 잡음은 주파수 "0" 부근의 터치 신호와 혼합되어, 터치 신호와 잡음 신호 간을 구분하기가 어렵다. 본 변형예에 따른 표시 패널에서는 단위 구동 기간(PU)의 시간 폭이 변화될 수 있기 때문에, 터치 검출이 외란 잡음에 의해 영향을 받지 않는 조건을 선택하여 터치 동작이 행해질 수 있다.
[변형예 1-5]
상기 실시예에서는 단위 구동 기간(PU)은 n번째 행과 (n+1)번째 행에 관계된 표시 기간(Pd1, Pd2)을 포함하지만, 프레임에 따라서 그 구성을 변경할 수 있다. 이하, 이에 대해 자세히 설명한다.
도 17의 (a)와 (b)는 특정 프레임 기간(Pf1)에서의 동작의 타이밍도이고, 도 17의 (c)와 (d)는 다른 특정 프레임 기간(Pf2)에서의 동작의 타이밍도이다. 도 17의 (a) 내지 (d) 중에서, 도 17의 (a)와 (c)는 주사 신호(Vscan)의 파형을, 도 17의 (b)와 (d)는 구동 신호(Vcom)의 파형을 나타낸다. 본 변형예에 따른 표시 패널에서는 프레임 기간(Pf1)과 프레임 기간(Pf2)은 교대로 배치되어 있다.
도 17의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 프레임 기간(Pf1)에서는 n번째 행과 (n+1)번째 행에 관계된 표시 기간은 단위 구동 기간(PU)을 구성하고, 프레임 기간(Pf2)에서는 (n+1)번째 행과 (n+2)번째 행에 관계된 표시 기간은 단위 구동 기간(PU)을 구성한다. 즉, 예컨대, (n+1)번째 행의 표시 동작은 프레임 기간(Pf1)에서는 단위 구동 기간(PU) 중 제2 표시 기간(Pd2)에서 행해지고(도 17의 (a)와 (b)), 프레임 기간(Pf2)에서는 단위 구동 기간(PU) 중 제1 표시 기간(Pd1)에서 행해진다(도 17의 (c)와 (d)).
본 변형예는 예컨대 터치 검출 기간(Pt)에서의 터치 검출 동작이 터치 검출 기간(Pt)이 그 직후의 표시 기간(Pd1)에서의 표시 동작에 영향을 미치는 경우에 효과적이다. 즉, 이 경우에는, 예컨대, (n+1)번째 행의 표시 동작은 프레임 기간(Pf2)에서는 도 17의 (c)와 (d)에 도시된 바와 같이 표시 기간(Pd1)에 행해지며, 그러므로, 그 표시 기간(Pd1) 전에 존재하는 터치 검출 기간(Pt)에서의 터치 검출 동작에 의해 표시 동작이 영향을 받지만, (n+1)번째 행의 표시 동작은 프레임 기간(Pf1)에서는 도 17의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 표시 기간(Pd2)에서 행해지며, 그러므로, 터치 검출 동작에 의해 표시 동작이 영향을 받지 않는다. 마찬가지로, 다른 행들의 표시 동작도 프레임 기간들(Pf1, Pf2) 증 하나에서만 터치 동작에 의해 영향을 받는다. 이에 의해 본 변형예에 따른 표시 패널에서는, 예컨대 특정 행에서의 표시 동작이 터치 검출 동작에 의해 영향을 받지 않으므로 화질 저하가 억제될 수 있다.
<3. 제2 실시예>
다음, 제2 실시예에 따른 표시 패널(5)에 대해 설명한다. 이 실시예는 긴 터치 검출 기간을 확보함으로써 얻어진 터치 검출 동작의 높은 자유도를 이용하여 AC 구동 신호(VcomAC)의 펄스 폭이 변경될 수 있도록 구성된다. 즉, 제1 실시예(도 11의 (a)와 (b))에서는 AC 구동 신호가 복수의 펄스를 포함하도록 함으로써 서로 다른 주파수를 가진 복수의 잡음에 대한 내성을 증가시킨다. 본 실시예에서는 이 대신에 펄스 폭을 변화시킴으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다. 제1 실시예에 따른 표시 패널(1)과 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 병기하고, 이에 대한 설명은 적절히 생략한다.
표시 패널(5)은 구동 전극 구동기(56)를 포함한다(도 4). 구동 전극 구동기(56)는 하나의 펄스를 포함하는 AC 구동 신호(VcomAC)를 생성한다. 동작 시에 구동 전극 구동기(56)는 펄스의 펄스 폭을 변화시킬 수 있다.
도 18의 (a)와 (b)는 펄스 폭이 좁은 경우(케이스 C1)의 AC 구동 신호(VcomAC)와 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 나타내고, 도 18의 (c)와 (d)는 펄스 폭이 넓은 경우(케이스 C2)의 AC 구동 신호(VcomAC)와 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 나타낸다. 케이스 C1에서의 펄스 폭 "tw2"(도 18의 (a))는 예컨대 4[usec]이고, 케이스 C2에서의 펄스 폭 "tw3"(도 18의 (c))은 예컨대 6[usec]이다. 이들 AC 구동 신호(VcomAC)(도 18의 (a)와 (c))는 제1 실시예의 경우와 마찬가지로 정전 용량을 통해 터치 검출 전극(TDL)에 전송되어, 도 18의 (b)와 (d)에 도시된 바와 같이 터치 검출 신호(Vdet)가 생성된다.
터치 검출부(40)의 A/D 변환부(43)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이 전후의 타이밍(샘플링 타이밍 ts1 내지 ts4)에서, 터치 검출 신호(Vdet)가 입력되는 LPF부(42)의 출력 신호를 A/D 변환하여(도 18의 (b)와 (d)) 데이터(D(ts1) 내지 D(ts4))를 구한다.
그러면, 터치 검출부(40)의 신호 처리부(44)는, 이들 데이터(D(ts1) 내지 D(ts4))에 기초하여, 각 천이에서의 터치 검출 신호(Vdet)의 변화량 R1(=D(ts2)-D(ts1))과 F1(=D(ts4)-D(ts3))을 구한다. 즉, 변화량 R1은 양수값(R1>0)을 갖고, 변화량 F1은 음수값(F1<0)을 갖는다.
다음, 신호 처리부(44)는, 이들 변화량(R1, F1)에 기초하여, 하기 수학식을 이용하여 터치 검출 기간(Pt)에서의 검출 데이터(DD)를 구한다.
DD=R1-F1 ... (5)
그러면, 신호 처리부(44)는, 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 복수의 단위 구동 기간(PU)에서 수집된 검출 데이터(DD)에 기초하여 터치 검출을 행한다.
이어서, 외란 잡음이 인가된 경우의 동작에 대해 펄스 폭이 좁은 경우(케이스 C1)와 펄스 폭이 넓은 경우(케이스 C2)와 관련하여 이 순서로 설명한다.
도 19의 (a) 내지 (c)는 펄스 폭이 좁은 경우(케이스 C1)의 샘플링 동작을 개략적으로 보여주는 것으로, 도 19의 (a)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 파형을, 도 19의 (b)와 (c)는 터치 검출 신호(Vdet)에 중첩되는 잡음 신호의 예를 보여준다.
잡음 신호(VN4)(도 19의 (b))는 시간 "tw2"의 절반의 주기를 가진 신호로서, 시간 "tw2"가 4[usec]인 경우에는 그 주파수는 500[kHz]이다. 도 19의 (b)에 도시된 바와 같이, 잡음 신호(VN4)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이에서 동일한 변화량(잡음 n4)을 가지고 변한다. 그러므로, 잡음 신호(VN4)가 터치 검출 신호(Vdet)에 중첩되면, 검출 데이터(DD)는 하기의 수학식으로 표현된다.
DD=(R1+n4)-(F1+n4)
=R1-F1 ... (6)
즉, 예컨대, AC 구동 신호(VcomAC)의 상승 에지에 관계된 잡음(n4)과 하강 에지에 관계된 잡음(n4)은 서로 상쇄됨으로써, 수학식 (6)에 나타낸 바와 같이 검출 데이터(DD)에는 잡음(n4)이 나타나지 않는다.
잡음 신호(VN5)(도 19의 (c))는 시간 "tw2"의 주기를 가진 신호로서, 시간 "tw2"가 4[usec]인 경우에는 그 주파수는 250[kHz]이다. 도 19의 (c)에 도시된 바와 같이, 잡음 신호(VN5)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이에서 동일한 변화량(잡음(n5))을 가지고 변한다. 그러므로, 잡음 신호(VN4)의 경우와 마찬가지로 검출 데이터(DD)에는 잡음(n5)이 나타나지 않는다.
이와 같이, 잡음 신호(VN4, VN5)에서는 AC 구동 신호(VcomAC)에서의 반대 극성을 가진 천이 타이밍쌍(PC)에서 동일 극성을 가진 잡음이 발생되기 때문에 잡음들이 서로 상쇄된다. 마찬가지로, 잡음 신호(VN5)의 정수배 주파수를 가진 잡음 신호들에서도 동일한 원리로 잡음들이 서로 상쇄되어, 터치 검출 동작에 영향을 미치지 않는다.
도 20의 (a) 내지 (d)는 펄스 폭이 넓은 경우(케이스 C2)의 샘플링 동작을 개략적으로 보여주는 것으로, 도 20의 (a)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 파형을, 도 20의 (b) 내지 (d)는 터치 검출 신호(Vdet)에 중첩되는 잡음 신호의 예를 보여준다.
잡음 신호(VN6)(도 20의 (b))는 시간 "tw3"의 1/3의 주기를 가진 신호로서, 시간 "tw3"가 6[usec]인 경우에는 그 주파수는 500[kHz]이다. 도 20의 (b)에 도시된 바와 같이, 잡음 신호(VN6)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이에서 동일한 변화량(잡음 n6)을 가지고 변한다. 그러므로, 잡음 신호(VN6)가 터치 검출 신호(Vdet)에 중첩되면, 검출 데이터(DD)는 하기의 수학식으로 표현된다.
DD=(R1+n6)-(F1+n6)
=R1-F1 ... (7)
즉, 예컨대, AC 구동 신호(VcomAC)의 상승 에지에 관계된 잡음(n6)과 하강 에지에 관계된 잡음(n6)은 서로 상쇄됨으로써, 수학식 (7)에 나타낸 바와 같이 검출 데이터(DD)에는 잡음(n6)이 나타나지 않는다.
잡음 신호(VN7)(도 20의 (c))는 시간 "tw3"의 절반의 주기를 가진 신호로서, 시간 "tw3"가 6[usec]인 경우에는 그 주파수는 333[kHz]이다. 도 20의 (c)에 도시된 바와 같이, 잡음 신호(VN7)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이에서 동일한 변화량(잡음(n7))을 가지고 변한다. 그러므로, 잡음 신호(VN6)의 경우와 마찬가지로 검출 데이터(DD)에는 잡음(n7)이 나타나지 않는다.
잡음 신호(VN8)(도 20의 (d))는 시간 "tw3"의 주기를 가진 신호로서, 시간 "tw3"가 6[usec]인 경우에는 그 주파수는 166[kHz]이다. 도 20의 (d)에 도시된 바와 같이, 잡음 신호(VN8)는 AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이에서 동일한 변화량(잡음(n8))을 가지고 변한다. 그러므로, 잡음 신호(VN6)의 경우와 마찬가지로 검출 데이터(DD)에는 잡음(n8)이 나타나지 않는다.
이와 같이, 잡음 신호(VN6 내지 VN8)에서는 AC 구동 신호(VcomAC)에서의 반대 극성을 가진 천이 타이밍쌍(PD)에서 동일 극성을 가진 잡음이 발생되기 때문에 잡음들이 서로 상쇄된다. 마찬가지로, 잡음 신호(VN8)의 정수배 주파수를 가진 잡음 신호들에서도 동일한 원리로 잡음들이 서로 상쇄되어, 터치 검출 동작에 영향을 미치지 않는다.
이와 같이, 표시 패널(5)에서는, 펄스 폭이 좁은 경우(케이스 C1)에는 이 예에서 250[kHz], 500[kHz] 등과 같은 잡음들이 서로 상쇄될 수 있고, 펄스 폭이 넓은 경우(케이스 C2)에는 166[kHz], 333[kHz], 500[kHz] 등과 같은 잡음들이 서로 상쇄될 수 있다. 결과적으로, 표시 패널(5)에서는 펄스 폭을 변화시킴으로써 여러 가지 주파수를 가진 잡음에 대한 내성을 증가시키는 것이 가능하다.
구체적으로, 예컨대, 펄스 폭을 변경함으로써 잡음 영향이 감소되는 조건(펄스 폭)을 구한 후에 이 조건에서 터치 검출 동작을 행하는 것이 바람직하고, 또는 예컨대, 소정 기간(1 프레임 기간)마다 펄스 폭을 변경하면서 터치 검출을 수행하고 잡음이 많은 조건에서의 검출 결과만 파기하는 것이 바람직하다. 더욱이, 통상적으로 소정 펄스 폭을 가지고 터치 검출을 행하고, 잡음이 관측되는 경우에는 펄스 폭을 변경하여 터치 검출 동작을 계속하는 것이 바람직하다. 잡음 측정 방법으로는 예컨대 터치 검출 동작에 의해 얻어진 터치 검출면 전체면의 검출 데이터를 이용하는 방법이나 잡음을 측정하기 위한 전용 프레임을 제공하는 방법이 고려될 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 복수의 행의 표시 동작마다 터치 검출 기간이 제공되는 긴 터치 검출 기간에 AC 구동 신호의 펄스 폭을 변화시키기 때문에 주파수가 서로 다른 복수의 잡음 신호의 잡음들은 서로 상쇄될 수 있고, 잡음으로 인한 오동작의 위험이 저감될 수 있다.
[변형예 2-1]
상기 실시예에서 펄스 폭이 2개의 펄스 폭 "tw2"와 "tw3" (케이스 C1과 케이스 C2) 간에 전환되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 펄스 폭은 3개 이상의 펄스 폭 간에 전환될 수 있다.
[변형예 2-2]
상기 실시예에도 제1 실시예의 변형예 1-1, 1-4 및 1-5가 적용될 수 있다.
[변형예 2-3]
상기 실시예에서는 동일한 펄스 폭을 가진 AC 구동 신호(VcomAC)를 이용하여 얻은 검출 데이터(DD)는 FIR 필터에 의해 평균되어 터치 검출을 행하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 단위 검출 기간(PU)마다 펄스 폭을 전환하면서 펄스 폭이 서로 다른 AC 구동 신호(VcomAC)를 이용하여 얻은 검출 데이터(DD)가 FIR 필터에 의해 평균되어 터치 검출을 행하는 것도 바람직하다.
<4. 제3 실시예>
다음, 제3 실시예에 따른 표시 패널(6)에 대해서 설명한다. 이 실시예는 긴 터치 검출 기간을 확보하여 얻은 터치 검출 동작의 높은 자유도를 이용하여 제1 실시예와 동일한 방식으로 AC 구동 신호(VcomAC)의 펄스 수를 증가시키는 것과 동시에 펄스 폭과 펄스 간격을 변경할 수 있도록 구성된다. 제1 및 제2 실시예에 따른 표시 패널(1, 2)과 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 병기하고, 이에 대한 설명은 적절히 생략한다.
표시 패널(6)은 구동 전극 구동기(66)를 포함한다(도 4). 구동 전극 구동기(66)는 복수의 펄스를 포함하는 AC 구동 신호(VcomAC)를 생성한다. 동작 시에 구동 전극 구동기(66)는 펄스의 펄스 폭과 펄스 간격을 변화시킬 수 있다.
도 22의 (a)와 (b)는 AC 구동 신호(VcomAC)와 터치 검출 신호(Vdet)의 파형의 예를 나타내고, 도 22의 (c)와 (d)는 펄스 주기를 그대로 유지하면서 펄스 폭을 좁게 한 경우에 얻어진 AC 구동 신호(VcomAC)와 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 나타내고, 도 22의 (e)와 (f)는 펄스 폭을 그대로 유지하면서 펄스 간격을 좁게 한 경우에 얻어진 AC 구동 신호(VcomAC)와 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 나타낸다.
터치 검출부(40)의 A/D 변환부(43)는, 제1 실시예와 동일한 방식으로, AC 구동 신호(VcomAC)의 각 천이 전후의 타이밍(샘플링 타이밍 ts1 내지 ts8)에서, 터치 검출 신호(Vdet)가 입력되는 LPF부(42)의 출력 신호를 A/D 변환하여(도 22의 (b), (d), (f)) 데이터(D(ts1) 내지 D(ts8))를 구한다. 그러면, 터치 검출부(40)의 신호 처리부(44)는, 이들 데이터(D(ts1) 내지 D(ts8))에 기초하여 검출 데이터(DD)를 구하고, 이 검출 데이터(DD)에 기초하여 터치 검출을 행한다.
표시 채널(6)에서는, 제2 실시예에 따른 표시 패널(5)의 경우와 동일한 방식으로, 펄스 폭 또는 펄스 간격을 변경하여 잡음이 감소된 조건에서 터리 검출을 행함으로써 여러 가지 주파수의 잡음에 대한 내성을 증가시킬 수 있다.
이상과 같이, AC 구동 신호는 복수의 펄스를 포함함과 동시에 복수의 행의 표시 동작마다 터치 검출 기간이 제공되는 긴 터치 검출 기간에 펄스 폭과 펄스 간격을 변화시키기 때문에, 잡음으로 인한 오동작의 위험이 저감될 수 있다. 그 외의 효과는 제1 및 제2 실시예의 경우와 동일하다.
[변형예 3-1]
상기 실시예에서도 제1 실시예의 변형예 1-1, 1-2, 1-4 및 1-5가 적용될 수 있다.
[변형예 3-2]
상기 실시예에서도, 제2 실시예의 변형예 2-3과 동일한 방식으로, 예컨대 단위 구동 기간(PU)마다 펄스 폭을 전환하면서 터치 검출 동작을 행하는 것이 가능하다.
<5. 제4 실시예>
다음, 제4 실시예에 따른 표시 패널(7)에 대해서 설명한다. 이 실시예는 긴 터치 검출 기간을 확보하여 얻은 터치 검출 동작의 높은 자유도를 이용하여 AC 구동 신호(VcomAC)의 펄스 위치를 변경할 수 있도록 구성된다. 제1 내지 제3 실시예에 따른 표시 패널(1, 5, 6)과 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 병기하고, 이에 대한 설명은 적절히 생략한다.
표시 패널(7)은 구동 전극 구동기(76)를 포함한다(도 4). 구동 전극 구동기(76)는 하나의 펄스를 포함하는 AC 구동 신호(VcomAC)를 생성한다. 동작 시에 구동 전극 구동기(76)는 펄스 위치를 변화시킬 수 있다.
도 23의 (a)와 (b)는 표시 패널(7)의 파형예를 나타낸 것으로, 도 23의 (a)는 주사 신호(Vscan)의 파형을, 도 23의 (b)는 구동 신호(Vcom)를 나타낸다.
도 23의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 구동 전극 구동기(76)는 각 터치 검출 기간(Pt)에서 펄스 위치가 서로 다른 AC 구동 신호(Vcom)를 생성한다. 이에 의해, 펄스 패널(7)에서는 AC 구동 신호(Vcom)의 펄스 간격(T1, T2)을 변화시킬 수 있고, 이에 따라서, 제1 실시예의 변형예 1-4(도 16의 (a) 내지 (h))와 동일한 방식으로 외란 잡음으로 인한 터치 검출 동작의 오동작의 위험을 저감할 수 있다.
이상과 같이, 복수의 행의 표시 동작마다 터치 검출 기간이 제공되는 긴 터치 검출 기간에 AC 구동 신호의 펄스 위치를 변화시키기 때문에, 잡음으로 인한 오동작의 위험이 저감될 수 있다.
[변형예 4-1]
상기 실시예에서도 제1 실시예의 변형예 1-1 및 1-5가 적용될 수 있다.
<6. 제5 실시예>
다음, 제5 실시예에 따른 표시 패널(8)에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 고해상도 액정 표시 디바이스가 이용된다. 제1 실시예에 따른 표시 패널(1)과 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 병기하고, 이에 대한 설명은 적절히 생략한다.
표시 패널(8)은 액정 표시 디바이스(81)를 가진 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(80)를 포함한다(도 4). 액정 표시 디바이스(81)는 예컨대 HD(High Definition) 비디오를 표시할 수 있는 것으로, 그 해상도는 예컨대 1920 화소×1080 화소이다.
도 24의 (a) 내지 (f)는 표시 패널(8)의 타이밍 파형예를 나타낸 것으로, 도 24의 (a)는 주사 신호(Vscan)의 파형, 도 24의 (b)는 화소 신호(Vsig)의 파형, 도 24의 (c)는 스위치 제어 신호(Vsel)의 파형, 도 24의 (d)는 화소 신호(Vpix)의 파형, 도 24의 (e)는 구동 신호(Vcom)의 파형, 도 24의 (f)는 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 나타낸다.
표시 패널(8)에서는, 제1 실시예에 따른 표시 패널(1) 등과 동일한 방식으로, 단위 구동 기간(PU)마다 터치 검출 동작(터치 검출 기간(Pt))과 2행분의 표시 동작(표시 기간(Pd1, Pd2))이 행해진다. 이 예에서, AC 구동 신호(VcomAC)는 한 개의 펄스를 포함한다. 표시 패널(8)에서는, 액정 표시 디바이스(81)의 해상도가 높기 때문에, 단위 구동 기간(PU)의 시간 폭이 제1 실시예에 따른 표시 패널(1)의 경우(도 10의 (a) 내지 (f))보다 짧다.
이와 같은 고해상도 표시 패널에서는 터치 검출 동작을 행하는 것이 어렵다. 즉, 해상도가 높은 경우에는 1 프레임 기간(예컨대 16.6[msec]=1/60[Hz])에서 많은 수평 라인의 표시 동작을 행할 필요가 있기 때문에 터치 검출 동작에 할당되는 시간이 줄어든다.
표시 패널(8)에서는, 도 24의 (a) 내지 (f)에 도시된 바와 같이, 2행분의 표시 동작마다 하나의 터치 검출 기간(Pt)이 있기 때문에, 터치 검출 동작을 위해 긴 시간이 확보될 수 있다. 이에 의해, 표시 패널(8)에서는, 이와 같이 하여 확보된 터치 검출 기간(Pt)을 효과적으로 이용하여 AC 구동 신호(VcomAC)를 이용하여 터치 검출 동작을 행할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 복수 행의 표시 동작마다 터치 검출 기간이 있으므로, 표시 패널의 해상도가 높더라도 터치 검출 동작을 행하는 데 충분한 시간이 확보될 수 있다.
[변형예 5-1]
상기 실시예에서는 2행분의 표시 동작마다 하나의 터치 검출 기간(Pt)이 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 행의 표시 동작마다 행 수보다 적은 수의 터치 검출 기간(Pt)이 있는 한, 임의의 다른 구성도 적용될 수 있다. 이에 의해, 터치 검출 기간을 더 길게 설정할 수 있기 때문에, 표시 패널의 해상도가 높더라도 터치 검출 동작을 행할 수 있다.
[변형예 5-2]
상기 실시예에서 AC 구동 신호(VcomAC)는 한 개의 펄스를 포함하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 실시예 등과 동일한 방식으로, AC 구동 신호(VcomAC)가 복수의 펄스를 포함하는 것도 좋다. 표시 패널이 AC 구동 신호(VcomAC)의 펄스 폭이 변화될 수 있도록 구성되어도 좋다. 이에 의해, 여러 가지 주파수의 잡음 성분들이 서로 상쇄될 수 있고, 이들 외란 잡음에 대한 내성이 향상될 수 있다. 더욱이, 제1 및 제2 실시예의 각 변형예에 적용해도 좋다.
<7. 적용예>
다음, 상기 실시예들과 변형예들에서 설명된 표시 패널의 적용예들에 대해 설명한다.
도 25는 상기 실시예들 등에 따른 표시 패널이 적용되는 텔레비전 장치의 외관을 보여준다. 텔레비전 장치는 예컨대 프론트 패널(511)과 필터 글래스(512)를 포함하는 비디오 표시 스크린부(510)를 갖고 있고, 비디오 표시 스크린부(510)는 상기 실시예 등에 따른 표시 패널을 이용하여 구성된다.
상기 실시예 등에 따른 표시 패널은, 이와 같은 텔레비전 장치 이외에도, 예컨대 디지털 카메라, 노트북 퍼스널 컴퓨터, 셀룰러폰과 같은 휴대형 단말기, 휴대형 게임기, 비디오 카메라 등과 같은 여러 분야의 전자 기기에 적용될 수 있다. 즉, 상기 실시예 등에 따른 표시 패널은 비디오를 표시하는 여러 분야의 전자 기기에 적용될 수 있다.
이상과 같이 몇 가지 실시예, 변형예, 및 전자 기기에의 적용예를 들어 본 발명의 기술에 대해 설명하였지만, 본 발명의 기술은 이러한 실시예 등에 한정되는 것은 아니고 다양한 변형이 가능하다.
예컨대, 상기 각 실시예에서는 선택 스위치부(14)가 구비되고 소스 구동기(13)로부터 공급된 화소 신호(Vsig)로부터 화소 신호(Vpix)가 분리되어 액정 표시 디바이스(20)에 공급되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 선택 스위치부(14)가 구비되지 않고 소스 구동기(13)가 화소 신호(Vpix)를 액정 표시 디바이스(20)에 직접 공급해도 된다.
예컨대, 상기 각 실시예에서는 표시 동작 시에 구동 전극 구동기(16)가 DC 구동 신호(VcomDC)를 구동 전극(COML)에 인가하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 그 대신에, 예컨대, AC 구동 신호를 구동 전극(COML)에 인가하는 소위 COM 반전 구동을 행해도 된다.
더욱이, 예컨대, 상기 각 실시예 등에서는 터치 검출 동작 시에 소정 수의 구동 전극(COML)을 가진 구동 전극 블록(B) 단위로 구동 전극(COML)이 구동되고 주사되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 그 대신에, 소정 수의 구동 전극(COML)을 동시에 구동하는 것과 동시에, 그 주사될 구동 전극(COML)을 하나씩 시프트시킴으로써 주사하는 것도 가능하다. 이하에서는 이에 대해 자세히 설명한다.
도 26의 (a) 내지 (c)는 본 변형예에 따른, 터치 검출 동작의 예를 개략적으로 보여준다. 본 변형예에 따른 구동 전극 구동기는 AC 구동 신호(VcomAC)를 소정 수의 구동 전극(COML)에 동시에 인가한다. 구체적으로, 구동 전극 구동기는 AC 구동 신호(VcomAC)를 소정 수(이 예에서는 5개)의 구동 전극(COML)에 동시에 인가하고(사선 부분), AC 구동 신호(VcomAC)가 인가되는 구동 전극(COML)을 하나씩 시프트함으로써 터치 검출 주사를 행한다. 이 예에서는 AC 구동 신호(VcomAC)가 5개의 구동 전극(COML)에 동시에 인가되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 대신에, AC 구동 신호(VcomAC)를 4개 이하는 물론 6개 이상의 구동 전극(COML)에 동시에 인가해도 좋다. 이 예에서는 AC 구동 신호(VcomAC)가 인가되는 구동 전극(COML)이 하나씩 시프트되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 2개 이상의 전극 단위로 구동 전극(COML)을 시프트하는 것도 가능하다.
그 외에도, AC 구동 신호(VcomAC)는, 예컨대, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, DC 구동 신호(VcomDC)를 기준으로 한 양전압 펄스를 포함하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 대신에, AC 구동 신호(VcomAC)는 음전압 펄스를 포함해도 된다. AC 구동 신호(VcomAC)는, 예컨대, 도 27의 (a)와 도 28의 (a)에 도시된 바와 같이, 양전압 펄스와 음전압 펄스 양쪽을 포함해도 좋다. 도 27의 (a)에 도시된 AC 구동 신호(VcomAC)는 제1 펄스를 양전압 펄스로 구성하고 제2 펄스를 음전압 펄스로 구성한다. 도 28의 (a)에 도시된 AC 구동 신호(VcomAC)는 도 27의 (a)에 도시된 2개 펄스들 간의 펄스 간격이 "0"(제로)인 신호이다.
더욱이, 상기 각 실시예 등에서는, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, TFT 기판(21) 상에 구동 전극(COML)이 형성되고, 그 위에 절연막(23)을 통해 화소 전극(22)이 형성되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 대신에, TFT 기판(21) 상에 화소 전극(22)이 형성되고, 그 위에 절연막(23)을 통해 구동 전극(COML)이 형성되어도 좋다.
그 외에도, 상기 각 실시예 등에서는 FFS 또는 IPS와 같은 횡전계 모드 액정을 이용하는 액정 표시 디바이스가 터치 검출 디바이스와 일체화되지만, TN(Twisted Nematic), VA(Vertical Alignment), ECB(Electrically Controlled Birefringence)와 같은 여러 가지 모드의 액정을 이용하는 액정 표시 디바이스가 터치 검출 디바이스와 일체화되어도 좋다. 이와 같은 액정이 이용되는 경우에는, 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스는 도 29에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 29는 본 변형예에 따른 터치 검출 기능 부착 표시 디바이스(10E)의 요부 횡단면 구조의 일례를 보여주는 것으로, 액정층(6B)이 화소 기판(2B)과 대향 기판(3B) 사이에 끼워진 상태를 보여준다. 그 이외의 각 부의 명칭과 기능은 도 6의 경우와 동일하며, 그 설명은 생략한다. 이 예는 표시용과 터치 검출용 양쪽으로 이용된 구동 전극(COML)이 대향 기판(3B) 상에 형성된다는 점이 도 6의 경우와 다르다.
상기 각 실시예에서는 터치 검출 디바이스가 일례로서 정전 용량식이지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 대신에, 예컨대, 광학식 또는 저항식일 수도 있다.
상기 각 실시예에서는 표시 디바이스로서 일례로서 액정 소자가 이용되지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 대신에, 예컨대, EL(Electroluminescence) 소자가 적용될 수도 있다.
본 발명은 하기의 구성으로 구현될 수 있다.
(1) 표시 디바이스;
터치 검출 디바이스; 및
1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 상기 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 상기 터치 검출 디바이스를 구동하는 구동부를 포함하는 표시 장치.
(2) 상기 (1)에 있어서,
상기 구동부는 단위 구동 기간마다 M개의 수평 라인 중 N개의 수평 라인 각각을 표시하기 전에 상기 터치 검출 디바이스를 구동하는 표시 장치.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서,
상기 터치 검출 디바이스는
구동 전극, 및
상기 구동 전극과의 사이에서 정전 용량을 형성하는 터치 검출 전극
을 포함하고,
상기 구동부는 터치 검출 기간마다 한 번 이상 천이하는 AC 구동 신호를 상기 구동 전극에 인가하는 표시 장치.
(4) 상기 (3)에 있어서,
상기 AC 구동 신호는 하나 또는 복수의 펄스를 갖는 표시 장치.
(5) 상기 (4)에 있어서,
하나의 검출 기간에서의 상기 AC 구동 신호의 펄스 폭은 다른 하나의 터치 검출 기간에서의 상기 AC 구동 신호의 펄스 폭과 다른 표시 장치.
(6) 상기 (4) 또는 (5)에 있어서,
하나의 검출 기간에서의 상기 AC 구동 신호의 펄스 위치는 다른 하나의 터치 검출 기간에서의 상기 AC 구동 신호의 펄스 위치와 다른 표시 장치.
(7) 상기 (3) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서,
상기 검출 전극으로부터 출력된 검출 신호를 상기 AC 구동 신호의 각 천이 전후의 타이밍에서 샘플링하여, 각 천이에서의 샘플링 결과의 변화량에 기초하여 터치를 검출하는 검출부를 더 포함하는 표시 장치.
(8) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 N은 1인 표시 장치.
(9) 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서,
하나의 프레임 기간에 1 수평 라인이 속하는 단위 구동 기간에서의 1 수평 라인이 표시 구동되는 순번은 다른 하나의 프레임 기간에 1 수평 라인이 속하는 단위 구동 기간에서의 1 수평 라인이 표시 구동되는 순번과 다른 표시 장치.
(10) 상기 (3) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 구동부는 소정 수의 각 구동 전극 단위로 상기 AC 구동 신호를 인가하는 표시 장치.
(11) 상기 (10)에 있어서,
상기 구동부는 소정 수의 단위 구동 기간에 걸쳐 동일한 구동 전극에 상기 AC 구동 신호를 인가하는 표시 장치.
(12) 상기 (3) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 표시 디바이스는
액정층, 및
상기 액정층과 상기 구동 전극 사이에 형성되거나, 상기 구동 전극을 사이에 두도록 상기 액정층에 대향 배치된 화소 전극
을 포함하는 표시 장치.
(13) 상기 (3) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 표시 디바이스는
액정층, 및
상기 액정층을 사이에 두고 상기 구동 전극에 대향 배치된 화소 전극
을 포함하는 표시 장치.
(14) 상기 (12) 또는 (13)에 있어서,
상기 구동부는 상기 터치 검출 기간 이외의 기간에 상기 구동 전극에 표시 구동 신호를 인가하는 표시 장치.
(15) 1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스를 구동하는 구동부를 포함하는 구동 회로.
(16) 1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 표시 디바이스를 구동하는 단계; 및
단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스를 구동하는 단계
를 포함하는 구동 방법.
(17) 표시 장치; 및
상기 표시 장치를 이용한 동작 제어를 행하는 제어부
를 포함하고,
상기 표시 장치는
표시 디바이스,
터치 검출 디바이스, 및
1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 상기 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 상기 터치 검출 디바이스를 구동하는 구동부
를 포함하는 전자 기기.
본원은 2011년 10월 12일자로 일본 특허청에 출원된 우선권인 일본 특허출원 JP2011-224536에 개시된 것과 관련된 청구대상을 포함하며, 그 전체 내용은 본원에 원용된다.
당업자라면 설계 요건과 기타 다른 요소에 따라서 여러 가지 변형, 조합, 세부 조합 및 변경이 가능하고, 이들은 첨부된 청구범위와 그 등가물의 범위 내에 있음을 잘 알아야 할 것이다.
11: 제어부
12: 게이트 구동기
13: 소스 구동기
14: 선택 스위치부
16: 구동 전극 구동기
42: LPF부
43: A/D 변환부
44: 신호 처리부
45: 좌표 추출부
46: 검출 타이밍 제어부

Claims (17)

  1. 표시 장치로서,
    표시 디바이스;
    터치 검출 디바이스; 및
    1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 상기 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 상기 터치 검출 디바이스를 구동하는 구동부
    를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 단위 구동 기간마다 M개의 수평 라인 중 N개의 수평 라인 각각을 표시하기 전에 상기 터치 검출 디바이스를 구동하는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 터치 검출 디바이스는
    구동 전극, 및
    상기 구동 전극과의 사이에서 정전 용량을 형성하는 터치 검출 전극
    을 포함하고,
    상기 구동부는 터치 검출 기간마다 한 번 이상 천이하는 AC 구동 신호를 상기 구동 전극에 인가하는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 AC 구동 신호는 하나 또는 복수의 펄스를 갖는, 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    하나의 터치 검출 기간에서의 상기 AC 구동 신호의 펄스 폭은 다른 하나의 터치 검출 기간에서의 상기 AC 구동 신호의 펄스 폭과 다른, 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    하나의 터치 검출 기간에서의 상기 AC 구동 신호의 펄스 위치는 다른 하나의 터치 검출 기간에서의 상기 AC 구동 신호의 펄스 위치와 다른, 표시 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 터치 검출 전극으로부터 출력된 검출 신호를 상기 AC 구동 신호의 각 천이 전후의 타이밍에서 샘플링하여, 각 천이에서의 샘플링 결과의 변화량에 기초하여 터치를 검출하는 검출부를 더 포함하는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 N은 1인, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    하나의 프레임 기간에 1 수평 라인이 속하는 단위 구동 기간에서의 1 수평 라인이 표시 구동되는 순번은 다른 하나의 프레임 기간에 1 수평 라인이 속하는 단위 구동 기간에서의 1 수평 라인이 표시 구동되는 순번과 다른, 표시 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 구동부는 소정 수의 각 구동 전극 단위로 상기 AC 구동 신호를 인가하는, 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구동부는 소정 수의 단위 구동 기간에 걸쳐 동일한 구동 전극에 상기 AC 구동 신호를 인가하는, 표시 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 표시 디바이스는
    액정층, 및
    상기 액정층과 상기 구동 전극 사이에 형성되거나, 상기 구동 전극을 사이에 두도록 상기 액정층에 대향 배치된 화소 전극
    을 포함하는, 표시 장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 표시 디바이스는
    액정층, 및
    상기 액정층을 사이에 두도록 상기 구동 전극에 대향 배치된 화소 전극
    을 포함하는, 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 터치 검출 기간 이외의 기간에 상기 구동 전극에 표시 구동 신호를 인가하는, 표시 장치.
  15. 구동 회로로서,
    1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스를 구동하는 구동부를 포함하는, 구동 회로.
  16. 구동 방법으로서,
    1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 표시 디바이스를 구동하는 단계; 및
    단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 터치 검출 디바이스를 구동하는 단계
    를 포함하는, 구동 방법.
  17. 전자 기기로서,
    표시 장치; 및
    상기 표시 장치를 이용한 동작 제어를 행하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 표시 장치는
    표시 디바이스,
    터치 검출 디바이스, 및
    1 프레임 기간을 형성하는 복수의 단위 구동 기간의 각각마다 M개의 수평 라인을 순차적으로 표시하기 위해 상기 표시 디바이스를 구동하고, 단위 구동 기간마다 제공되며 상기 M보다 작은 N개의 터치 검출 기간에 상기 터치 검출 디바이스를 구동하는 구동부
    를 포함하는, 전자 기기.
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