KR20160089013A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 제1 전극, 상기 복수의 제1 전극과 교차되는 복수의 제2 전극, 그리고 상기 복수의 제1 전극의 일단에 제1 구동 신호를 인가하고, 상기 복수의 제2 전극에 선택적으로 제2 구동 신호를 인가하며, 상기 제1 구동 신호가 인가된 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극에 대해 자기 정전 용량을 검출하며, 상기 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극에 대해 상호 정전 용량을 검출하는 터치 컨트롤러를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 등의 표시 패널은 복수의 화소에 연결되어 있는 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인을 포함한다. 복수의 화소는 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 형성된다. 복수의 게이트 라인에 게이트 온 전압의 게이트 신호가 순차적으로 인가될 때, 게이트 온 전압의 게이트 신호에 대응하여 복수의 데이터 라인에 데이터 전압이 인가되어 복수의 화소에 영상 데이터가 기입된다.
터치 센서는 사용자의 터치 위치를 인지하여 사용자의 명령을 입력할 수 있다. 터치 센서는 표시 패널의 전면에 구비되거나 표시 패널에 내장되어, 손이나 물체가 터치하는 위치를 파악하여 입력 신호를 판단한다. 터치 센서의 구현 방식 중 하나인 정전용량 방식이 주로 사용되고 있다. 정전용량 방식은 터치 여부에 따라 전극과 손가락 등의 도전성 물체 사이에 형성되는 정전용량의 변화를 감지하는 방식으로, 복수의 감지 라인에 터치 검출을 위한 터치 검출 신호를 순차적으로 인가하여 터치 위치의 정전용량의 변화를 감지한다.
이러한 정전 용량 방식은 자기 정전 용량(self capacitance) 방식과 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식이 있다.
자기 정전 용량 방식은 x축 방향 및 y축 방향으로 모두 전압을 가하여 자신의 전압 변화를 측정하여 정전 용량을 검출한다. 그리고 상호 정전 용량 방식은 x축 방향에 전압을 가하여 x축 방향과 교차하는 y축 방향에 유도된 전압을 검출하여 정전 용량을 검출한다.
이때, 자기 정전 용량 방식은 감도가 높고, 따라서 호버링(Hovering) 기능이 가능하다. 하지만 멀티 터치(Multi touch)시 예기치 않은 터치 현상, 즉 허깨비 포인트(ghost point)가 발생할 수 있어 센싱이 원할하지 않다.
상호 정전 용량 방식은 자기 정전 용량 방식에 비해 감도는 낮으나 멀티 터치가 가능하다. 다만, 감도가 낮아 호버링 등의 민감한 기능이 제한적이다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자기 정전 용량 방식과 상호 정전 용량 방식을 융합하여 복합 터치 센싱 방식이 가능한 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 표시 장치는 복수의 제1 전극, 상기 복수의 제1 전극과 교차되는 복수의 제2 전극, 그리고 상기 복수의 제1 전극의 일단에 제1 구동 신호를 인가하고, 상기 복수의 제2 전극에 선택적으로 제2 구동 신호를 인가하며, 상기 제1 구동 신호가 인가된 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극에 대해 자기 정전 용량을 검출하며, 상기 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극에 대해 상호 정전 용량을 검출하는 터치 컨트롤러를 포함한다.
상기 터치 컨트롤러는,
상기 적어도 하나의 제1 전극의 타단으로부터 제1 감지 신호를 획득하고, 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극으로부터 제2 감지 신호를 획득하는 자기 정전 용량 검출부, 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극으로부터 제3 감지 신호를 획득하는 상호 정전 용량 검출부, 그리고 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제1 좌표와 상기 제3 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제2 좌표가 일치하지 않으면, 상기 제2 좌표를 터치 위치로 결정하는 터치 인식부를 포함할 수 있다.
상기 터치 인식부는,
상기 제1 감지 신호, 상기 제2 감지 신호 및 상기 제3 감지 신호를 토대로 싱글 터치인지 또는 멀티 터치인지를 판단하여, 멀티 터치로 판단되면, 상기 제1 좌표의 개수와 상기 제2 좌표의 개수를 비교하여 개수가 서로 일치하면 상기 제1 좌표를 터치 위치로 결정하고, 서로 일치하지 않으면 상기 제2 좌표를 터치 위치로 결정할 수 있다.
상기 터치 인식부는,
싱글 터치로 판단되면, 상기 제1 좌표를 터치 위치로 결정할 수 있다.
상기 제1 구동 신호는 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 포함하고,
상기 제2 구동 신호는 상기 제1 펄스 신호를 포함하고,
상기 자기 정전 용량 검출부는,
상기 제1 펄스 신호가 공급되는 동안 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 획득하고,
상기 상호 정전 용량 검출부는,
상기 제2 펄스 신호가 공급되는 동안 상기 제3 감지 신호를 획득할 수 있다.
상기 터치 컨트롤러는,
제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호 및 상기 제2 펄스 신호를 순차적으로 상기 복수의 제1 전극의 일단에 인가하고, 상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호를 상기 복수의 제2 전극의 일단에 선택적으로 인가하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부는,
상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호와 상기 제2 펄스 신호를 스위칭하여 순차적으로 상기 복수의 제1 전극의 일단에 인가하고, 상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호가 인가되는 복수의 제2 전극을 교대로 스위칭할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 표시 장치의 구동 방법은 복수의 제1 전극, 상기 복수의 제1 전극과 교차되는 복수의 제2 전극 및 상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 제2 전극에 대해 정전 용량을 검출하여 터치를 인식하는 터치 컨트롤러를 포함하는 표시 장치에서, 상기 복수의 제1 전극의 일단에 제1 구동 신호를 인가하는 단계, 상기 복수의 제2 전극에 선택적으로 제2 구동 신호를 인가하는 단계, 제1 구동 신호가 인가된 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극에 대해 자기 정전 용량을 검출하는 단계, 그리고 상기 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극에 대해 상호 정전 용량을 검출하는 단계를 포함한다.
상기 자기 정전 용량을 검출하는 단계는,
상기 적어도 하나의 제1 전극의 타단으로부터 제1 감지 신호를 획득하고, 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극으로부터 제2 감지 신호를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 상호 정전 용량을 검출하는 단계는,
상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극으로부터 제3 감지 신호를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 상호 정전 용량을 검출하는 단계 이후,
상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제1 좌표, 상기 제3 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제2 좌표를 이용하여 터치 위치를 인식하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 터치 위치를 인식하는 단계는,
상기 제1 감지 신호, 상기 제2 감지 신호 및 상기 제3 감지 신호를 토대로 싱글 터치인지 또는 멀티 터치인지를 판단하는 단계, 상기 싱글 터치로 판단되면, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 이용하여 판단된 제1 좌표를 터치 위치로 결정하는 단계, 그리고 상기 멀티 터치로 판단되면, 복수의 제1 좌표 및 복수의 제2 좌표를 비교한 결과를 토대로 터치 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비교한 결과를 토대로 터치 위치를 결정하는 단계는,
상기 복수의 제1 좌표의 개수와 상기 복수의 제2 좌표의 개수를 비교하여 개수가 서로 일치하는지 판단하는 단계, 상기 개수가 서로 일치하면, 상기 제1 좌표를 터치 위치로 결정하는 단계, 그리고 상기 개수가 서로 일치하지 않으면, 상기 제2 좌표를 터치 위치로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동 신호를 인가하는 단계는,
제1 구간 동안 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 순차적으로 인가하는 단계를 포함하고,
상기 제2 구동 신호를 인가하는 단계는,
상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호를 인가하는 단계를 포함하며,
상기 자기 정전 용량을 검출하는 단계는,
상기 제1 펄스 신호가 공급되는 동안 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 상호 정전 용량을 검출하는 단계는,
상기 제2 펄스 신호가 공급되는 동안 상기 제3 감지 신호를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 순차적으로 인가하는 단계는,
상기 제1 펄스 신호 및 상기 제2 펄스 신호의 순서를 서로 교대로 스위칭하여 순차적으로 인가하는 단계를 포함하고,
상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호를 인가하는 단계는,
상기 복수의 제2 전극 중에서 상기 제1 펄스 신호가 인가되는 제2 전극을 교대로 스위칭하여 상기 제1 펄스 신호를 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자기 정전 용량 방식의 장점인 높은 감도와 상호 정전 용량 방식의 장점인 멀티 터치 센싱을 융합한 감도 좋은 복합 터치 인식 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 터치 센서(Touch Senser)의 감도를 높이고, 자기 정전 용량 감지(Self Capacitance touch) 방식과 상호 정전 용량 감지(Mutual Capacitance touch) 방식을 동시 구현한다. 따라서, 높은 감도가 장점이 자기 정전 용량 감지 방식을 사용하면서도 자기 정전 용량 감지 방식의 장점이 호버링(Hovering) 기능과 멀티 터치 방식이 장점이 상호 정전 용량 감지 방식을 동시에 적용하여 사용할 수 있다.
또한, 하나의 전극에서 자기 정전 용량 감지 방식과 상호 정전 용량 감지 방식을 스위칭하여 사용 가능하고, 구동 전극과 센싱 전극에서도 스위칭하여 두가지 방식을 모두 동시 구현 가능하다.
또한, 최초 감도가 좋은 자기 정전 용량 감지 방식으로 센싱(sensing)하고, 허깨비(ghost)가 발생시에만 상호 정전 용량 감지 방식으로 센싱하므로 싱글 터치(single touch) 또는 동일한 라인(line)을 멀티 터치(multi touch) 했을 경우 감도가 높은 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것이고,
도 2는 도 1의 터치 컨트롤러의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 싱글 터치를 나타낸 것이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 멀티 터치를 나타낸 것이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 터치를 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 인식 예를 나타낸 것이며,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 구동 신호의 타이밍 예시도이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 구동 신호의 타이밍 예시도이며,
도 9 및 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 복합 터치 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 구동 신호의 타이밍 예시도이며,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 구동 신호의 타이밍 예시도이고,
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 터치 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이며,
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제2 전극의 복합 터치 센싱 구동 예시도이고,
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 터치 컨트롤러의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 싱글 터치를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 멀티 터치를 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 터치를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 인식 예를 나타낸 것이며, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 구동 신호의 타이밍 예시도이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 구동 신호의 타이밍 예시도이며, 도 9 및 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 복합 터치 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 구동 신호의 타이밍 예시도이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 구동 신호의 타이밍 예시도이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 터치 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 15 및 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제2 전극의 복합 터치 센싱 구동 예시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 복수의 제1 전극(100), 복수의 제2 전극(200), 제1 배선들(300), 제2 배선들(400), 제3 배선들(500), 제4 배선들(600) 및 터치 컨트롤러(700)를 포함한다.
복수의 제1 전극(100) 및 복수의 제2 전극(200)은 상호 교차하도록 위치한다. 이때, 제1 전극(100)과 제2 전극(200)이 교차하는 부분에는 하나의 터치 센서(TS)가 형성된다.
복수의 제1 전극(100)은 제1 방향, 예를 들면, X축 방향으로 길게 형성되어 제1 방향과 교차하는 제2 방향, 예를 들면 Y축 방향으로 복수개 배열되는 N개의 전극일 수 있다. 그리고 복수의 제2 전극(200)은 Y축 방향으로 길게 형성되어 제2 방향과 교차하는 제1 방향을 따라 복수개가 배열되는 N개의 전극일 수 있다.
이때, 복수의 제1 전극(100)은 제1 구동 신호가 인가되면, 자기 정전 용량 및 상호 정전 용량으로 교번하여 구동되는 구동 전극(Tx)이다. 복수의 제2 전극(200)은 제2 구동 신호가 인가되는 구동 전극(Tx)과 제2 구동 신호가 인가되지 않는 센싱 전극(Rx)이 교대로 배치된다.
제1 배선들(300)은 복수의 제1 전극(100)의 일단과 터치 컨트롤러(700)를 연결하고 제1 구동 신호를 복수의 제1 전극(100)으로 출력한다.
제2 배선들(400)은 복수의 제2 전극(200)의 일단과 터치 컨트롤러(700)를 연결한다. 그리고 제2 구동 신호를 복수의 제2 전극(200) 중에서 구동 전극(Tx)으로 동작하는 복수의 제2 전극(200)으로 선택적으로 출력한다.
제3 배선들(500)은 복수의 제1 전극(100)의 타단과 터치 컨트롤러(700)를 연결한다. 그리고 복수의 제1 전극(2100)의 타단으로부터 출력된 제1 감지 신호를 터치 컨트롤러(700)로 입력한다.
제4 배선들(600)은 복수의 제2 전극(200)과 터치 컨트롤러(700)를 연결한다. 그리고 복수의 제1 전극(100)과 교차하고 구동 전극(Tx)으로 동작하는 복수의 제2 전극(200)으로부터 출력된 제2 감지 신호를 터치 컨트롤러(700)로 전달한다. 그리고 복수의 제1 전극(100)과 교차하고 센싱 전극(Rx)으로 동작하는 복수의 제2 전극(200)으로부터 출력되는 제3 감지 신호를 터치 컨트롤러(700)로 전달한다.
터치 컨트롤러(700)는 복수의 제1 전극(100)의 일단에 제1 구동 신호를 인가한다. 그리고 복수의 제2 전극(200)에 선택적으로 제2 구동 신호를 인가한다.
터치 컨트롤러(700)는 적어도 하나의 제1 전극(100) 및 적어도 하나의 제1 전극(100)과 교차하고 구동 전극(Tx)으로 동작하는 복수의 제2 전극(200)에 대해 자기 정전 용량(Self Capacitance)을 검출한다. 그리고 적어도 하나의 제1 전극(100) 및 적어도 하나의 제1 전극(100)과 교차하되 센싱 전극(Rx)으로 동작하는 복수의 제2 전극(200)에 대해 상호 정전 용량(Mutual Capacitance)을 검출한다.
터치 컨트롤러(700)는 도 2와 같이 세부적인 구성을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 터치 컨트롤러(700)는 구동부(701), 자기 정전 용량 검출부(703), 상호 정전 용량 검출부(705) 및 터치 인식부(707)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 구동부(701)는 제1 구간 동안 제1 구동 신호를 복수의 제1 전극(100)에 인가한다. 그리고 제2 구동 신호를 복수의 제2 전극(200) 중 일부 제2 2 전극에 인가한다.
자기 정전 용량 검출부(703)는 적어도 하나의 제1 전극(100)의 타단으로부터 제1 감지 신호를 획득한다. 그리고 제1 감지 신호가 출력된 적어도 하나의 제1 전극(100)과 교차하되 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극(200), 즉 구동 전극(Tx)으로 동작하는 제2 전극(200)으로부터 제2 감지 신호를 획득한다.
상호 정전 용량 검출부(705)는 적어도 하나의 제1 전극(100)과 교차하되 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극(200), 즉, 센싱 전극(Rx)으로 동작하는 제2 전극(200)으로부터 제3 감지 신호를 획득한다.
터치 인식부(707)는 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제1 좌표와, 제3 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제2 좌표가 일치하지 않으면, 제2 좌표를 터치 위치로 결정한다.
터치 인식부(707)는 제1 좌표 또는 제2 좌표가 각각 하나의 좌표인지 또는 둘 이상의 좌표인지를 판단한다. 즉, 도 3과 같은 싱글 터치(Single touch)인지 또는 도 4와 같은 멀티 터치(Multi touch)인지를 판단한다.
이때, 싱글 터치로 판단되면, 제1 좌표를 터치 위치로 결정한다. 즉, 싱글 터치의 경우, 자기 정전 용량 센싱 동작을 우선하여 감도 높은 터치를 구현할 수 있다.
반면, 멀티 터치로 판단되면, 제1 좌표의 개수와 제2 좌표의 개수를 비교하여 일치하면 제1 좌표를 터치 위치로 결정하고 일치하지 않으면 제2 좌표를 터치 위치로 결정한다. 즉, 자기 정전 용량 센싱을 통해 인식한 터치 개수와 상호 정전 용량 센싱을 통해 인식한 터치 개수를 비교하여 일치하면 자기 정전 용량 센싱 동작을 우선한다. 그러나 일치하지 않으면 허깨비(Ghost) 포인트가 발생한 것이므로, 이런 경우 상호 정전 용량 센싱 동작을 우선한다.
여기서, 멀티 터치의 경우, 제1 좌표의 개수와 제2 좌표의 개수가 일치하는 경우는 도 4와 같이 감도가 좋은 자기 정전 용량 센싱을 통해 판단된 제1 좌표를 유효한 터치 위치로 결정한다.
반면, 제1 좌표의 개수와 제2 좌표의 개수가 일치하지 않는 경우는 도 5와 같이 자기 정전 용량 센싱 동작시 허깨비(Ghost) 포인트가 발생한 경우이다. 이런 경우, 터치 인식부(707)는 상호 정전 용량 센싱을 통해 판단된 제2 좌표를 유효한 터치 위치로 결정함으로써, 도 6과 같이 허깨비 포인트는 터치 좌표에서 제외할 수 있다.
이제, 구동부(701)의 타이밍 제어 실시예 별로 복합 터치 센싱 동작, 즉 자기 정전 용량 센싱과 상호 정전 용량 센싱이 융합된 복합 터치 센싱 동작을 설명한다.
먼저, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 복합 터치 센싱 동작을 설명한다.
도 7을 참조하면, 제1 구간(P1)은 자기 정전 용량 센싱을 위한 제1 펄스 신호 구간(P3) 및 상호 정전 용량 센싱을 위한 제2 펄스 신호 구간(P5)을 포함한다. 여기서, 제1 펄스 신호는 자기 정전 용량 센싱 구간에서 인가되는 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호에 포함된다. 그리고 제2 펄스 신호는 상호 정전 용량 센싱 구간에서 인가되는 제1 구동 신호에 포함된다.
구동부(701)는 제1 펄스 신호 구간(P3) 및 제2 펄스 신호 구간(P5) 동안 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 순차적으로 복수의 제1 전극(100)의 일단에 인가한다. 이때, 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 각각 200Hz로 구동하여 빠르게 신호를 인가한다.
도 8을 참조하면, 제2 구동 신호는 제1 구간(P1) 중에서 자기 정전 용량 센싱을 위한 제1 펄스 신호 구간(P3) 중에 복수의 제2 전극(200)의 일단에 선택적으로 인가된다.
도 7 및 도 8에서 설명한 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호에 따른 센싱 동작을 설명하면 도 9 및 도 10과 같다.
먼저, 도 9를 참조하면, 복수의 제1 전극(T1, T2, T3, T4, ... T6)에는 도 4의 제1 펄스 신호가 인가된다. 그리고 복수의 제2 전극 중 일부 제2 전극(T1, T2, T3…)에는 도 4의 제1 펄스 신호가 인가된다. 여기서, 일부 제2 전극(T1, T2, T3…)은 구동 전극(Tx)으로 동작한다.
이때, 복수의 제1 전극(T1, T2, T3, T4, ... T6)과 일부 제2 전극(T1, T2, T3…)에는 동일한 시간에 제1 펄스 신호가 인가된다. 이러한 제1 펄스 신호가 인가되는 자기 정전 용량 센싱 구간에서는 복수의 제1 전극(T1, T2, T3, T4, ... T6)의 타단으로 제1 감지 신호가 출력된다. 그리고 구동 전극(Tx)으로 동작하는 일부 제2 전극(T1, T2, T3…)에서는 제2 감지 신호가 출력된다. 여기서, 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호는 자기 정전 용량 센싱에 따른 감지 신호(Self Output)에 해당된다.
또한, 도 10을 참조하면, 제1 펄스 신호가 인가된 후 복수의 제1 전극(T1, T2, T3, T4, ... T6)에는 도 4의 제2 펄스 신호가 연이어 인가된다. 그리고 도 8에 보인 바와 같이, 도 7의 제2 펄스 신호가 인가되는 동안에는 복수의 제2 전극에는 신호가 인가되지 않는다.
이와 같이, 제2 펄스 신호가 인가되는 상호 정전 용량 센싱 구간에서는 센싱 전극(Rx)으로 동작하는 제2 전극(R1, R2, ?4)으로부터 제3 감지 신호가 출력된다. 제3 감지 신호는 상호 정전 용량 센싱에 따른 감지 신호(Mutusl Output)에 해당된다.
다음, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 터치 센싱 동작을 설명하면 다음과 같다.
구동부(701)는 제1 구간(P1) 동안 제1 펄스 신호와 제2 펄스 신호를 스위칭하여 순차적으로 복수의 제1 전극(100)의 일단에 인가하고, 제1 구간(P1) 동안 제1 펄스 신호가 인가되는 복수의 제2 전극(200)을 교대로 스위칭할 수 있다. 즉, 복수의 제1 전극(100) 각각은 자기 정전 용량 센싱 동작(Self)과 상호 정전 용량 센싱 동작(Mutual)을 교대로 할 수 있다.
도 11을 참조하면, 도 7에서 설명한 바와 마찬가지로 제1 구간(P1)은 자기 정전 용량 센싱을 위한 제1 펄스 신호 구간(P3) 및 상호 정전 용량 센싱을 위한 제2 펄스 신호 구간(P5)을 포함한다. 그러나 도 7과 반대로 구동부(701)는 제2 펄스 신호를 먼저 보내고 그 다음에 제1 펄스 신호를 보낸다.
그리고 도 12에 보인 바와 같이, 도 8의 제1 펄스 신호가 인가되는 동안 마찬가지로 제1 펄스 신호가 복수의 제2 전극(200) 중 일부 제2 전극(T1, T2, ..)에 인가된다.
도 11 및 도 12에서 설명한 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호에 따른 센싱 동작을 설명하면 도 13 및 도 14와 같다.
먼저, 도 13을 참조하면, 복수의 제1 전극(T1, T2, T3, T4, ... T6)에는 도 11의 제2 펄스 신호가 인가된다. 그리고 도 12에 보인 바와 같이, 도 11의 제2 펄스 신호가 인가되는 동안에는 복수의 제2 전극에는 신호가 인가되지 않는다.
이와 같이, 제2 펄스 신호가 인가되는 상호 정전 용량 센싱 구간에서는 센싱 전극(Rx)으로 동작하는 제2 전극(R1, R2, ?4)으로부터 제3 감지 신호(Mutusl Output)가 출력된다.
또한, 도 14를 참조하면, 제2 펄스 신호가 인가된 후 복수의 제1 전극(T1, T2, T3, T4, ... T6)에는 도 11의 제1 펄스 신호가 연이어 인가된다. 그리고 복수의 제2 전극 중 일부 제2 전극(T1, T2, T3…)에는 도 12의 제1 펄스 신호가 인가된다. 여기서, 일부 제2 전극(T1, T2, T3…)은 구동 전극(Tx)으로 동작한다.
이때, 복수의 제1 전극(T1, T2, T3, T4, ... T6)과 일부 제2 전극(T1, T2, T3…)에는 동일한 시간에 제1 펄스 신호가 인가된다. 이러한 제1 펄스 신호가 인가되는 자기 정전 용량 센싱 구간에서는 복수의 제1 전극(T1, T2, T3, T4, ... T6)의 타단으로 제1 감지 신호(Self Output)가 출력된다. 그리고 구동 전극(Tx)으로 동작하는 일부 제2 전극(T1, T2, T3…)에서는 제2 감지 신호(Self Output)가 출력된다.
또한, 복수의 제2 전극(200)은 제2 구동 신호가 인가되는 구동 전극(Tx)과 제2 구동 신호가 인가되지 않는 센싱 전극(Rx)으로 구성되는데, 이때, 구동 전극(Tx) 및 센싱 전극(Rx)으로 동작하는 제2 전극(200)은 교번할 수 있다. 즉, 복수의 제2 전극(200)은 제2 구동 신호의 인가 유무에 따라 자기 정전 용량 센싱 동작(Self)과 상호 정전 용량 센싱 동작(Mutual)을 교대로 할 수 있다.
도 15를 참조하면, 제2-1 구동 전극(201)은 제2 구동 신호가 인가되는 구동 전극(Tx)으로 동작하고, 제2-2 구동 전극(203)은 센싱 전극(Rx)으로 동작한다. 이때에는 제2-1 구동 전극(201)은 제2 감지 신호(Self Output)를 출력하고 제2-2 구동 전극(203)은 제3 감지 신호(Mutusl Output)를 출력한다.
도 16을 참조하면, 제2-1 구동 전극(201)은 센싱 전극(Rx)으로 동작하고, 제2-2 구동 전극(203)은 제2 구동 신호가 인가되는 구동 전극(Tx)으로 동작하한다. 이때에는 제2-1 구동 전극(201)은 제3 감지 신호(Mutusl Output)를 출력하고, 제2-2 구동 전극(203)은 제2 감지 신호(Self Output)를 출력한다.
지금까지 설명한 구성을 토대로 표시 장치를 구동하는 과정을 설명한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 도시한 흐름도이다.
도 17을 참조하면, 구동부(701)는 제1 구간(P1) 동안 제1 구동 신호를 복수의 제1 전극(100)의 일단에 순차적으로 인가한다(S101).
구동부(701)는 제1 구간(P1) 동안 제2 구동 신호를 복수의 제2 전극(200)의 일단에 선택적으로 인가한다(S103).
자기 정전 용량 검출부(703)는 제1 구동 신호가 인가된 적어도 하나의 제1 전극(100)의 타단으로부터 제1 감지 신호를 검출한다(S105). 그리고 제1 감지 신호가 검출된 적어도 하나의 제1 전극(100)과 교차하되 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극(200)의 타단으로부터 제2 감지 신호를 검출한다(107).
상호 정전 용량 검출부(705)는 제1 구동 신호가 인가된 적어도 하나의 제1 전극(100)과 교차하되 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극(200)의 타단으로부터 제3 감지 신호를 검출한다(S109).
터치 인식부(707)는 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 토대로 적어도 하나의 제1 터치 좌표를 판단(S111)하고, 제3 감지 신호를 토대로 적어도 하나의 제2 터치 좌표를 판단(S113)한다.
터치 인식부(707)는 적어도 하나의 제1 터치 좌표 및 적어도 하나의 제2 터치 좌표가 싱글 터치인지 또는 멀티 터치인지를 판단한다(S115).
싱글 터치로 판단되면, 터치 인식부(707)는 제1 터치 좌표를 터치 위치로 결정한다(S117).
멀티 터치로 판단되면, 터치 인식부(707)는 제1 터치 좌표의 개수와 제2 터치 좌표의 개수가 일치하는지를 판단한다(S119).
이때, 개수가 일치하면, 제1 터치 좌표를 터치 위치로 결정한다(S121).
반면, 개수가 일치하지 않으면, 제2 터치 좌표를 터치 위치로 결정한다(S123).
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 복수의 제1 전극,
    상기 복수의 제1 전극과 교차되는 복수의 제2 전극, 그리고
    상기 복수의 제1 전극의 일단에 제1 구동 신호를 인가하고, 상기 복수의 제2 전극에 선택적으로 제2 구동 신호를 인가하며, 상기 제1 구동 신호가 인가된 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극에 대해 자기 정전 용량을 검출하며, 상기 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극에 대해 상호 정전 용량을 검출하는 터치 컨트롤러
    를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 제1 전극의 타단으로부터 제1 감지 신호를 획득하고, 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극으로부터 제2 감지 신호를 획득하는 자기 정전 용량 검출부,
    상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극으로부터 제3 감지 신호를 획득하는 상호 정전 용량 검출부, 그리고
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제1 좌표와 상기 제3 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제2 좌표가 일치하지 않으면, 상기 제2 좌표를 터치 위치로 결정하는 터치 인식부
    를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 터치 인식부는,
    상기 제1 감지 신호, 상기 제2 감지 신호 및 상기 제3 감지 신호를 토대로 싱글 터치인지 또는 멀티 터치인지를 판단하여, 멀티 터치로 판단되면, 상기 제1 좌표의 개수와 상기 제2 좌표의 개수를 비교하여 개수가 서로 일치하면 상기 제1 좌표를 터치 위치로 결정하고, 서로 일치하지 않으면 상기 제2 좌표를 터치 위치로 결정하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 터치 인식부는,
    싱글 터치로 판단되면, 상기 제1 좌표를 터치 위치로 결정하는 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동 신호는 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 포함하고,
    상기 제2 구동 신호는 상기 제1 펄스 신호를 포함하고,
    상기 자기 정전 용량 검출부는,
    상기 제1 펄스 신호가 공급되는 동안 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 획득하고,
    상기 상호 정전 용량 검출부는,
    상기 제2 펄스 신호가 공급되는 동안 상기 제3 감지 신호를 획득하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러는,
    제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호 및 상기 제2 펄스 신호를 순차적으로 상기 복수의 제1 전극의 일단에 인가하고, 상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호를 상기 복수의 제2 전극의 일단에 선택적으로 인가하는 구동부
    를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호와 상기 제2 펄스 신호를 스위칭하여 순차적으로 상기 복수의 제1 전극의 일단에 인가하고, 상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호가 인가되는 복수의 제2 전극을 교대로 스위칭하는 표시 장치.
  8. 복수의 제1 전극, 상기 복수의 제1 전극과 교차되는 복수의 제2 전극 및 상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 제2 전극에 대해 정전 용량을 검출하여 터치를 인식하는 터치 컨트롤러를 포함하는 표시 장치에서,
    상기 복수의 제1 전극의 일단에 제1 구동 신호를 인가하는 단계,
    상기 복수의 제2 전극에 선택적으로 제2 구동 신호를 인가하는 단계
    제1 구동 신호가 인가된 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극에 대해 자기 정전 용량을 검출하는 단계, 그리고
    상기 적어도 하나의 제1 전극 및 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극에 대해 상호 정전 용량을 검출하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자기 정전 용량을 검출하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 제1 전극의 타단으로부터 제1 감지 신호를 획득하고, 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가된 복수의 제2 전극으로부터 제2 감지 신호를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 상호 정전 용량을 검출하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 제1 전극과 교차하되 상기 제2 구동 신호가 인가되지 않은 복수의 제2 전극으로부터 제3 감지 신호를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 상호 정전 용량을 검출하는 단계 이후,
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제1 좌표, 상기 제3 감지 신호를 이용하여 판단된 적어도 하나의 제2 좌표를 이용하여 터치 위치를 인식하는 단계
    를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 터치 위치를 인식하는 단계는,
    상기 제1 감지 신호, 상기 제2 감지 신호 및 상기 제3 감지 신호를 토대로 싱글 터치인지 또는 멀티 터치인지를 판단하는 단계,
    상기 싱글 터치로 판단되면, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 이용하여 판단된 제1 좌표를 터치 위치로 결정하는 단계, 그리고
    상기 멀티 터치로 판단되면, 복수의 제1 좌표 및 복수의 제2 좌표를 비교한 결과를 토대로 터치 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비교한 결과를 토대로 터치 위치를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 제1 좌표의 개수와 상기 복수의 제2 좌표의 개수를 비교하여 개수가 서로 일치하는지 판단하는 단계,
    상기 개수가 서로 일치하면, 상기 제1 좌표를 터치 위치로 결정하는 단계, 그리고
    상기 개수가 서로 일치하지 않으면, 상기 제2 좌표를 터치 위치로 결정하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 구동 신호를 인가하는 단계는,
    제1 구간 동안 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 순차적으로 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 구동 신호를 인가하는 단계는,
    상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호를 인가하는 단계를 포함하며,
    상기 자기 정전 용량을 검출하는 단계는,
    상기 제1 펄스 신호가 공급되는 동안 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 상호 정전 용량을 검출하는 단계는,
    상기 제2 펄스 신호가 공급되는 동안 상기 제3 감지 신호를 획득하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 순차적으로 인가하는 단계는,
    상기 제1 펄스 신호 및 상기 제2 펄스 신호의 순서를 서로 교대로 스위칭하여 순차적으로 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 구간 동안 상기 제1 펄스 신호를 인가하는 단계는,
    상기 복수의 제2 전극 중에서 상기 제1 펄스 신호가 인가되는 제2 전극을 교대로 스위칭하여 상기 제1 펄스 신호를 인가하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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