KR20160082875A

KR20160082875A - 터치센서 일체형 표시장치

Info

Publication number: KR20160082875A
Application number: KR1020140192635A
Authority: KR
Inventors: 서승표; 정용채
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2016-07-11
Also published as: KR102285909B1

Abstract

본 발명의 터치 센서 일체형 표시장치는 공통전극을 포함하는 표시패널, 터치 스크린 패널, 반전 보상기, 전압 추종기 및 제1 스위칭부를 포함한다. 터치 스크린 패널은 표시패널과 대면하며, Tx 라인을 통해서 Tx 구동신호를 제공받는다. 반전 보상기는 공통전극으로부터 되돌아오는 피드백 공통전압을 입력받아서 보상 공통전압을 출력한다. 전압 추종기는 정전위 공통전압을 입력받아서, 증폭된 정전위 공통전압을 출력한다. 제1 스위칭부는 제1 입력단이 반전 보상기의 출력단과 연결되며, 제2 입력단이 전압 추종기의 출력단과 연결되고, 터치센싱 구간 동안에는 제2 입력단을 통해서 제공받는 신호를 출력단으로 제공한다.

Description

터치센서 일체형 표시장치{TOUCH SENSOR INTERGRATED TYPE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 터치센서 일체형 표시장치에 관한 것이다.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다.

최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해 표시장치의 내부에 터치 스크린을 구성하는 소자들을 내장하는 패널 내장형(In-cell type) 터치 스크린 일체형 표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.

패널 내장형 터치 스크린 일체형 표시장치는 디스플레이용 공통 전극들을 복수의 터치 구동 영역과 복수의 터치 센싱 영역으로 분할하여 터치 구동 영역과 터치 센싱영역 사이에 상호 정전용량(mutual capacitance)이 발생되도록 함으로써 터치 시 발생하는 상호 정전용량의 변화량을 측정하여 터치 여부를 인식한다.

종래의 패널 내장형 터치 스크린 일체형 표시장치는 디스플레이 기능과 터치 기능을 동시에 수행하기 위해서, 디스플레이용 공통 전극들은 패널이 터치센싱 모드로 동작할 시에는 터치 전극의 기능을 함께 수행한다. 그리고 공통전극은 영상표시 구간과 터치센싱 모드에서 동일한 공통전압을 제공받는데, 이러한 과정에서 터치센싱 모드에서 기저전압의 공통전압레벨이 불안정한 상태를 초래하기도 한다. 터치센싱 모드에서 공통전압레벨이 불안정하면, 센싱 동작이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.

본 발명은 터치센싱 모드에서 공통전압레벨이 불안정해지는 것을 개선할 수 있는 터치센서 일체형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 터치센싱 구간 동안에는 정전위 공통전압을 이용하여 구동신호를 출력하기 때문에 반전 보상 신호로 인해서 전압레벨이 불안정해지는 것을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치센서 일체형의 표시장치를 나타내는 도면.
도 2는 액정셀의 등가 회로도.
도 3은 터치 스크린의 등가 회로도.
도 4는 터치 스크린 어레이 구조의 일례를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 Tx 구동신호 생성부를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 의한 Tx 구동신호의 파형도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 터치 센서 일체형 표시장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 패널의 화소의 등가회로도이고, 도 3은 터치스크린의 등가회로도이다. 그리고 도 4는 터치스크린패널의 어레이 구조를 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는 표시패널(DIS), 디스플레이 구동회로, 터치 스크린(TSP), 터치 스크린 구동회로 등을 포함한다.

표시패널(DIS)은 두 장의 기판들 사이에 형성되는 액정층을 포함한다. 표시패널(DIS)의 하부 기판에는 다수의 데이터라인들(D1~Dm, m은 자연수), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 게이트라인들(G1~Gn, n은 자연수), 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극(1), 화소전극(1)에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다.

표시패널(DIS)의 픽셀 어레이는 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 도 2와 같은 액정셀을 포함할 수 있다. 픽셀들 각각의 액정셀은 화소전극(1)에 인가되는 데이터전압과, 공통전극(2)에 인가되는 공통전압(Vcom)의 전압차에 따라 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과양을 조절한다. TFT들은 게이트라인(G1~Gn)으로부터의 게이트펄스에 따라 턴-온되어 데이터라인(D1~Dm)으로부터의 데이터 전압을 액정셀의 화소전극(1)에 공급한다.

표시패널(DIS)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함할 수 있다. 표시패널(DIS)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다. 공통전극(2)은 표시패널(DIS)의 상부 기판이나 하부 기판에 형성될 수 있다.

표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다.

표시패널(DIS)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다. 표시패널(DIS)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(FRMnge Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(12), 스캔 구동회로(14) 및 디스플레이 타이밍 콘트롤러(20)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 표시패널(DIS)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 디스플레이 타이밍 콘트롤러(20)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 스캔 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(DIS)의 라인을 선택한다. 표시패널(DIS)의 픽셀들에는 스캔펄스에 응답하여 수평 동기신호(Hsync)의 하이 로직(High logic) 구간 내에서 데이터 구동회로(12)로부터 입력되는 데이터전압을 충전하고, 수평 동기신호(Hsync)의 로우 로직(Low logic) 구간 동안 데이터 전압을 유지한다.

디스플레이 타이밍 콘트롤러(20)는 호스트 시스템(40)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 수직 동기신호(Vsync)는 1 프레임 기간을 정의하는 신호이다. 수직 동기신호(Vsync)의 1 주기는 도 7과 같이 1 프레임 기간으로 설정된다. 수평 동기신호(Hsync)는 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이에서 1 라인의 픽셀들에 데이터를 기입하는데 필요한 1 수평기간을 정의한다. 1 프레임기간을 표시패널(DIS)의 라인수로 나누면 1 수평기간이 계산될 수 있다. 수평 동기신호(Hsyc)의 1 주기는 1 수평기간으로 설정된다. 데이터 인에이블신호(DE)는 유효한 데이터가 입력되는 기간을 정의하면 그 1 주기는 수평 동기신호(Hsync)와 같은 1 수평기간으로 설정된다. 데이터 인에이블신호(DE)의 펄스는 수직 블랭크 기간(Vertical Blank, VB) 동안 발생되지 않고 유효한 데이터가 입력될 때에만 1 라인 분량의 데이터에 동기되어 발생된다. 수직 블랭크 기간(VB)은 I(I는 양의 정수) 번째 프레임 기간과 I+1 번째 프레임 기간 사이에서 데이터가 입력되지 않는 기간이다. 메인 클럭신호(MCLK)는 디지털 비디오 데이터의 bit 각각에 동기된다.

디스플레이 타이밍 콘트롤러(20)는 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호를 발생한다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(PolaRMty, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.

터치 스크린(TSP)은 Tx 라인들(T1~TN, N은 n 보다 작은 양의 정수), Tx 라인들(T1~TN)과 교차하는 Rx 라인들(R1~RM, M은 m 보다 작은 양의 정수), 및 Tx 라인들(T1~TN)과 Rx 라인들(R1~RM)의 교차부들에 형성된 M×N 개의 터치 센서들(Cts)을 포함한다. 터치 센서들(Cts) 각각은 상호 용량을 포함한다.

도 4는 인셀 타입의 터치 스크린(TSP)에서 Tx 전극들과 Rx 전극들의 일부를 확대하여 보여 주는 평면도이다. 도 4를 참조하여 인셀 타입의 터치 스크린(TSP)에 대해서 좀 더 살펴보면 다음과 같다.

Tx 라인들 각각은 링크 패턴들(L11~L22)을 통해 표시패널(DIS)의 횡 방향(도 1의 x축 방향)을 따라 연결된 투명 Tx 채널 전극들(T11~T13, T21~T23)을 포함한다. 제1 Tx 라인(T1)은 링크 패턴들(L11, L12)을 경유하여 횡 방향을 따라 연결된 투명 Tx 채널 전극(T11~T13)을 포함한다. 제2 Tx 라인(T2)은 링크 패턴들(L21, L22)을 경유하여 횡 방향을 따라 연결된 투명 Tx 채널 전극(T21~T23)을 포함한다. 투명 Tx 채널 전극(T11~T23) 각각의 크기는 픽셀들의 크기 보다 크고, 다수의 픽셀들과 중첩된다. 투명 Tx 채널 전극(T11~T23) 각각은 절연층을 사이에 두고 화소전극들(1)과 중첩된다. 투명 Tx 채널 전극(T11~T23) 각각은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전 물질로 형성될 수 있다. 링크 패턴(L11~L22)은 Rx 라인(R1, R2)을 가로 질러 횡 방향(또는 수평 방향)으로 이웃하는 투명 Tx 채널 전극(T11~T23)을 전기적으로 연결한다. 링크 패턴(L11~L22)은 절연층을 사이에 두고 Rx 라인(R1, R2)과 중첩될 수 있다. 링크 패턴(L11~L22)은 전기 전도율이 높은 금속 예를 들어, 알루미늄(Al) 계 금속, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 구리(Cu), 은(Ag) 등의 금속으로 형성되거나, 투명 도전 물질로 형성될 수 있다.

Rx 라인들(R1, R2)은 Tx 라인들과 직교되도록 표시패널(DIS)의 종 방향(도 1에서 y축 방향)을 따라 형성된다. Rx 라인들(R1, R2)은 ITO와 같은 투명 도전 물질로 형성될 수 있다. Rx 라인들(R1, R2) 각각은 도시하지 않은 다수의 픽셀들과 중첩될 수 있다.

터치 스크린 구동회로(30)는 수평 동기신호(Hsync)의 로우 로직 구간마다 Tx 라인들(T1~TN)에 Tx 구동신호를 인가하여 Rx 라인들(R1~RM)을 통해 터치 센서들(Cts)의 전압을 센싱한다. 수평 동기신호(Hsync)의 로우 로직 구간은 도 7과 같이 수직 블랭크 기간(VB)과 수평 블랭크 기간(Horizontal Blank, HB)을 포함한다. 수직 블랭크 기간(VB)은 전술한 바와 같이 이웃한 프레임 기간들 사이에서 데이터가 입력되지 않는 기간이다. 수평 블랭크 기간(HB)은 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이에서 이웃한 라인들 사이에서 데이터가 픽셀들에 기입되지 않는 기간이다. 수평 블랭크 기간(HB)은 연속으로 발생되는 게이트펄스들 사이의 시간과 같다.

터치 스크린 구동회로(30)는 Tx 구동회로(32), Rx 구동회로(34) 및 터치 스크린 콘트롤러(36, 이하 "TSP 콘트롤러"라 함)를 포함한다.

Tx 구동회로(32)는 TSP 콘트롤러(36)로부터 입력된 Tx 셋업신호에 응답하여 Tx 구동신호를 출력할 Tx 채널을 선택하고, 선택된 Tx 채널과 연결된 Tx 라인들(T1~TN)에 Tx 구동신호를 인가한다. Tx 라인들(T1~TN)은 Tx 구동신호의 고전위 구간 동안 충전되어 터치 센서들(Cts)에 전하를 공급하고, Tx 구동신호의 저전위 구간에 방전된다. Tx 구동신호는 Rx 라인들(R1~RM)을 통해 터치 센서들(Cts)의 전압이 Rx 구동회로(34) 내의 적분기(Integrator)에 누적될 수 있도록 Tx 라인들(T1~TN) 각각에 N(N은 2 이상의 양의 정수) 회 연속 공급될 수 있다.

Rx 구동회로(34)는 TSP 콘트롤러(36)로부터 입력된 Rx 셋업신호에 응답하여 터치 센서의 전압을 수신할 Rx 라인들(R1~RM)을 선택한다. Rx 구동회로(34)는 Rx 라인들(R1~RM)을 통해 수신된 터치 센서들(Cts)의 전압을 샘플링하여 적분기에 누적한다. 그리고 Rx 구동회로(34)는 적분기의 출력단에 연결된 아날로그-디지털 변환기(analog to digital converter, 이하 "ADC"라 함)를 이용하여 적분기에 누적된 전압을 디지털 데이터로 변환하여 터치 원시 데이터(Touch raw data)를 출력한다.

TSP 콘트롤러(36)는 Tx 구동회로(32)에서 Tx 구동신호가 출력될 Tx 채널을 설정하기 위한 Tx 셋업 신호와, Rx 구동회로(34)에서 터치 센서들(Cts)의 전압을 수신할 Rx 채널을 설정하기 위한 Rx 셋업 신호를 발생하여 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)의 센싱 동작을 동기시킨다. 또한, TSP 콘트롤러(36)는 Rx 구동회로(34)의 샘플링 및 적분기의 동작 타이밍과 ADC의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다.

TSP 콘트롤러(36)는 호스트 시스템(40)으로부터 수평 동기신호(Hsync)를 수신받아 그 수평 동기신호(Hsync)를 바탕으로 시분할된 터치 센싱 기간(Ts) 동안 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)를 구동한다. Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)는 TSP 콘트롤러(36)의 제어 하에 수평 동기신호(Hsync)의 로우 로직 기간 내에서 할당된 터치 센싱 기간(Ts) 동안 터치센서들의 전압을 센싱한다.

TSP 콘트롤러(36)는 미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 실행하여 Rx 구동회로(34)로부터 수신된 터치 원시 데이터를 미리 설정된 문턱치와 비교한다. 터치 인식 알고리즘은 그 문턱치 이상의 터치 원시 데이터를 터치(또는 근접) 입력 위치의 터치 센서들로부터 입력된 데이터로 판단하고 터치(또는 근접) 입력 위치들 각각의 좌표를 계산한다. 그리고 TST 콘트롤러(36)는 디스플레이 프레임 레이트 보다 높은 주파수의 터치 레포트 레이트로 터치 레포트 데이터(TR)를 호스트 시스템(40)으로 전송한다. 터치 레포트 데이터는 터치 인식 프로세서(70)에 의해 터치 스크린 내의 모든 터치 센서들에 대한 터치 입력 여부가 판별된 후에 발생되며, 터치(또는 근접) 입력 위치들 각각의 좌표 정보를 포함한다.

호스트 시스템(40)은 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(40)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(40)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 디스플레이 타이밍 콘트롤러(20)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템(40)은 TSP 콘트롤러(36)로부터 입력되는 터치 레포트 데이터(TR)의 좌표값과 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 Tx 구동회로(30)의 Tx 구동신호 생성부(300) 및 구동신호 공급라인을 나타내는 도면이다. 그리고 도 6은 Tx 구동신호 생성부(300)의 출력을 나타내는 파형도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 Tx 구동신호 생성부(300)는 구동신호 공급라인(OL)을 통해서 Tx 구동신호를 공급하고, 피드백 라인(FL)을 통해서 피드백 공통전압(Vcom_feedback)을 입력받는다. 그리고 Tx 구동신호 생성부(300)는 반전 보상기(310), 전압 추종기(321), 제1 스위치부(330) 및 제2 스위치부(340)를 포함한다.

반전 보상기(310)는 연산 증폭기(311), 커패시터(C), 제1 입력저항(R1) 및 제2 입력저항(R2)을 포함한다. 제1 연산 증폭기(311)는 제1 입력채널을 통해서 정전위 공통전압(Vcom_DC)을 제공받고, 제2 입력채널을 통해서 피드백 공통전압(Vcom_feedback)을 제공받는다. 제1 연산 증폭기(311)의 출력단자는 제1 스위치부(330)에 연결된다. 커패시터(C)는 피드백 공통전압(Vcom_feedback)의 전압레벨을 유지한다. 반전 보상기(310)는 피드백 공통전압(Vcom_feedback)을 입력받아서, 보상 공통전압(Vcom_com)을 출력한다.

전압 추종기(320)는 버퍼(321), 제3 입력저항(R3) 및 제4 입력저항(R4)을 포함한다. 버퍼(321)는 제1 입력채널을 통해서 정전위 공통전압(Vcom_DC)을 제공받고, 제2 입력채널은 기저전압원(GND)에 연결된다. 정전위 공통전압(Vcom_DC)은 파워모듈(미도시)과 같은 공통전압 생성회로로부터 제공받을 수 있다. 전압 추종기(320)는 정전위 공통전압(Vcom_DC)으로부터 제공받는 직류 성분의 공통전압을 출력한다.

제1 스위치부(330)는 제1 입력단을 통해서 반전 보상기(310)의 출력을 입력받고, 제2 입력단을 통해서 전압 추종기(320)의 출력을 입력받는다. 그리고 제1 스위치부(330)는 터치 동기신호(Tsync)에 따라서 반전 보상기(310)의 출력 또는 전압 추종기(320)의 출력을 구동신호 공급라인(OL)으로 출력한다. 터치 동기신호(Tsync)는 디스플레이 구간(Tdisplay) 동안에 하이레벨을 유지하고, 터치센싱 구간(Ttouch) 동안에 로우레벨을 유지한다. 제1 스위치부(330)는 하이레벨 신호에 대응하여 반전 보상기(310)의 출력단을 제2 스위치부(340)와 연결하고, 로우레벨 신호에 대응하여 전압 추종기(320)의 출력단을 제2 스위치부(340)와 연결하는 먹스(MUX)를 이용할 수 있다.

제2 스위치부(340)는 제3 입력단을 통해서 제1 스위치부(330)의 출력전압을 입력받고, 제4 입력단을 통해서 Tx 하이전압(HVCC)을 제공받아서, 제1 스위치부(330)의 출력전압 또는 Tx 하이전압(HVCC)을 선택적으로 출력한다.

제2 스위치부(340)는 디스플레이 구간(Tdisplay) 동안에는 제1 스위치부(330)의 출력전압과 구동신호 공급라인(OL)을 연결한다. 즉, 디스플레이 구간(Tdisplay) 동안에는 보상 공통전압(Vcom_com)이 Tx 구동신호로 출력된다. 보상 공통전압(Vcom_com)은 피드백 공통전압(Vcom_feedback)을 이용하여 보상된 전압이기 때문에 데이터전압의 커플링(Coupling)에 의해서 공통전압이 불안정해지는 것을 보상할 수 있다.

제2 스위치부(340)는 터치센싱 구간(Ttouch) 동안에는 제1 스위치부(330)의 출력전압 또는 Tx 하이전압(HVCC)을 선택적으로 출력하도록 스위칭 동작을 수행한다. 즉, 터치센싱 구간(Ttouch) 동안, Tx 구동신호는 정전위 공통전압(Vcom_DC)과 Tx 하이전압(HVCC) 사이를 스윙한다.

상술한 바와 같이, Tx 구동신호 생성부(300)는 터치센싱 구간(Ttouch) 동안에 출력되는 Tx 구동신호의 기저전압으로 정전위 공통전압(Vcom_DC)을 이용한다. 따라서 Tx 구동신호가 정전위 공통전압(Vcom_DC)과 Tx 하이전압(HVCC) 사이를 스윙할 때, 기저전압인 정전위 공통전압(Vcom_DC)의 전압레벨이 안정화되어 있다.

본 발명의 실시 예와는 비교되는 것으로, 터치센싱 구간(Ttouch)에서 Tx 구동신호의 기저전압을 보상 공통전압(Vcom_com)으로 이용하면 전압레벨은 불안정한 상태가 된다. 이러한 이유는, 반전 보상기(310)는 피드백 공통전압(Vcom_feedback)을 반전시켜서 출력하기 때문에, Tx 하이전압(HVCC)을 출력하는 구간에서 반전 보상기(310)의 출력은 전압레벨이 안정화되지 않는다. 이처럼, Tx 구동신호의 전압레벨이 불안정하면 터치 감도에 악영향을 끼친다.

이에 반해서, 본 발명의 실시 예는 터치센싱 구간(Ttouch) 동안에는 정전위 공통전압(Vcom_DC)을 기저전압으로 이용하기 때문에 Tx 구동신호의 전압레벨이 안정화된다. 따라서, 터치 감도를 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

DIS : 표시패널 TSP : 터치 스크린
12 : 데이터 구동회로 14 : 스캔 구동회로
20 : 디스플레이 타이밍 콘트롤러 30 : 터치 스크린 구동회로
32 : Tx 구동회로 34 : Rx 구동회로
36 : TSP 콘트롤러 300 : Tx 구동신호 생성부
310 : 반전 보상기 320 : 전압 추종기
330 : 제1 스위칭부 340 : 제2 스위칭부

Claims

공통전극을 포함하는 표시패널;
상기 표시패널과 대면하며, Tx 라인을 통해서 Tx 구동신호를 제공받는 터치 스크린 패널;
상기 공통전극으로부터 되돌아오는 피드백 공통전압을 입력받아서 보상 공통전압을 출력하는 반전 보상기;
정전위 공통전압을 입력받아서, 증폭된 상기 정전위 공통전압을 출력하는 전압 추종기; 및
제1 입력단이 상기 반전 보상기의 출력단과 연결되며, 제2 입력단이 상기 전압 추종기의 출력단과 연결되고, 터치센싱 구간 동안에는 상기 제2 입력단을 통해서 제공받는 신호를 출력단으로 제공하는 제1 스위칭부를 포함하는 터치 센서 일체형 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는
디스플레이 구간 동안, 상기 제1 입력단을 통해서 제공받는 상기 보상 공통전압을 출력단으로 제공하는 터치 센서 일체형 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는
상기 디스플레이 구단 동안에 하이레벨을 유지하며 상기 터치센싱 구간 동안에 로우레벨을 유지하는 터치 동기신호를 입력받고,
하이레벨의 상기 터치 동기신호에 응답하여 상기 제1 입력단과 상기 출력단을 연결하며,
로우레벨의 상기 터치 동기신호에 응답하여 상기 제2 입력단과 상기 출력단을 연결하는 먹스로 구현되는 터치 센서 일체형 표시장치.
제 1 항에 있어서,
제3 입력단이 상기 제1 스위칭부의 출력단과 연결되며,
제4 입력단을 통해서 Tx 하이전압을 입력받고,
상기 터치센싱 구간 동안에는 상기 제1 스위칭부의 출력단의 출력 또는 상기 Tx 하이전압을 선택적으로 출력하는 제2 스위칭부를 더 포함하는 터치 센서 일체형 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 반전 보상기는
제1 입력채널을 통해서 상기 피드백 공통전압을 제공받고, 제2 입력채널을 통해서 상기 정전위 공통전압을 제공받는 연산증폭기를 포함하는 터치 센서 일체형 표시장치.