KR20160094526A

KR20160094526A - 표시장치

Info

Publication number: KR20160094526A
Application number: KR1020150015185A
Authority: KR
Inventors: 강성규; 김훈배; 이성엽
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-10
Also published as: KR102312902B1

Abstract

본 발명은, 터치패널을 구성하는 먹스그룹별로, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호를 공급하는, 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 셀프캡 방식의 터치패널이 내장되어 있는 표시장치에 관한 것이다.

터치패널은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 표시장치(OLED), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display, EPD) 등과 같은 표시장치에 설치되어, 사용자가 표시장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력할 수 있도록 하는, 입력장치의 한 종류이다.

특히, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해, 표시장치의 패널 내부에 터치패널을 구성하는 소자들이 내장되는, 인셀 타입 표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.

상기 터치패널을 구성하는 방법은, 셀프캡(Self Cap) 방식과 뮤츄얼(mutual) 방식으로 구분될 수 있다.

이중, 셀프캡(Self Cap) 방식을 이용하고 있는 터치패널을 내장하고 있는, 종래의 인셀 타입 표시장치에서는, 가로방향의 터치전극의 개수가 n이고, 세로방향의 터치전극의 개수가 m일 때, 총 n x m 개의 터치전극들이 구비된다.

도 1은 터치전극들이 6개의 먹스그룹들로 구분되어 있는 종래의 표시장치에서 먹스그룹들의 베이스라인들의 편차를 나타낸 그래프의 예시도이다.

터치전극들의 개수가 많은 경우, 터치전극들은 복수의 그룹(이하, 간단히 '먹스그룹'이라 함)들로 구분되며, 각각의 먹스그룹별로 순차적으로 터치가 감지된다.

터치전극들의 초기 캐패시턴스들의 편차를 최대한 줄여, 터치전극들의 터치 베이스라인의 균일도를 확보하기 위해, 터치패널은 다양한 형태로 설계될 수 있다.

또한, 터치패널의 제조 과정에서는, 편차가 발생된 터치전극을 다른 터치전극들과 균일하게 맞추어 주는 과정이 수행되고 있다.

부연하여 설명하면, 터치전극들의 특성을 균일하게 유지시키기 위해, 터치패널의 설계 방법이 변경될 수 있으며, 또는 편차가 발생된 터치전극을 다른 터치전극들의 특성과 균일하게 맞추어주는 과정이 수행될 수 있다.

그러나, 표시장치는 매우 작은 캐패시턴스의 변화량을 감지하기 때문에, 완벽한 공정에 의해 터치패널이 제작되더라도, 터치전극들 간에 편차가 존재할 수밖에 없다. 또한, 표시장치는 미세한 캐패시턴스의 변화량을 감지하기 때문에, 작은 차이에도 민감하게 반응을 한다.

따라서, 상기에서 설명된 방법에 의해서도, 모든 터치전극들의 특성들이 균일해지기는 어려우며, 이에 따라, 종래의 터치패널이 적용된 표시장치에서는 터치감도가 저하될 수 있다.

예를 들어, 터치전극들의 특성을 균일하게 맞추는 과정이 수행되더라도, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 먹스그룹별로 베이스라인의 차이가 발생될 수 있다. 여기서, 베이스라인은, 터치가 없는 경우에, 하나의 먹스그룹에 포함된 터치전극들로부터 수신된 로우데이터들의 평균값을 나타내며, 먹스그룹의 베이스라인의 크기가 크다는 것은, 상기 먹스그룹을 구성하는 터치전극들의 노이즈가 크다는 것을 의미한다.

이상적인 경우, 모든 먹스그룹들로부터 측정된 베이스라인들은 동일한 값을 가져야 한다. 그러나, 상기한 바와 같은 이유로 인해, 먹스그룹들의 베이스라인들은, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 다른 값을 갖는다.

이에 따라, 터치감지시, 오류가 발생될 수 있다.

부연하여 설명하면, 터치패널이 내장된 종래의 표시장치는, 복수의 터치전극들을 포함하고 있다. 이 경우, 상기 터치전극들로부터 수신된 감지신호들을 수신하는 수신부는, 여러 원인에 의해, 상기 감지신호들을 동시에 수신하기 어렵다. 따라서, 터치전극들은 N개의 먹스그룹들로 구분되며, 상기 수신부는 N개의 먹스그룹들과 순차적으로 연결되어 감지신호들을 수신한다.

상기 터치전극들이 N개의 먹스그룹들로 구분되고, 상기 먹스그룹들의 편차에 의해, 먹스그룹들의 노이즈 수준이 도 1에 도시된 바와 같이 다르게 나타난다.

먹스그룹들의 노이즈 수준이 다르기 때문에, 터치패널의 위치에 따라 터치 감도가 변경될 수 있다.

예를 들어, 먹스그룹들의 노이즈 수준이 다르기 때문에, 동일한 샘플링 주파수를 갖는 터치신호들이 먹스그룹들로 공급되더라도, 먹스그룹별로, 상기 터치신호에 의한 영향이 다를 수 있다. 또한, 먹스그룹별로 영향을 가장 많이 받는 주된 주파수 대역이 다르기 때문에, 먹스그룹별로 노이즈의 크기가 다르게 된다.

이에 따라, 터치패널의 터치 성능 및 터치 감도가 저하될 수 있으며, 터치감지시, 오류가 발생될 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 터치패널을 구성하는 먹스그룹별로, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호를 공급하는, 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는, 터치패널이 내장되어 있는 패널; 및 두 개 이상의 터치전극들을 구비하며, 상기 터치패널을 구성하는 먹스그룹들을, 순차적으로 구동하는 터치 센싱부를 포함하고, 상기 터치 센싱부는, 상기 먹스그룹별로, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호를 공급하며, 상기 먹스그룹들로부터 감지신호들을 수신한다.

본 발명에 의하면, 터치패널을 구성하는 먹스그룹들 간의 특성 편차가 감소될 수 있으며, 이에 따라, 터치성능이 향상될 수 있다.

본 발명은 각 먹스그룹별로 영향을 미치는 주된 주파수 대역을 분석하여, 가장 안정적인 대역의 주파수를 갖는 터치신호를 먹스그룹에 구비된 터치전극들로 공급한다.

따라서, 하나의 먹스그룹에서의 노이즈 양이 감소될 수 있으며, 먹스그룹들 간의 노이즈 편차도 감소될 수 있다. 이에 따라, 터치 성능 및 터치 감도가 증가될 수 있다.

도 1은 터치전극들이 6개의 먹스그룹들로 구분되어 있는 종래의 표시장치에서 먹스그룹들의 베이스라인들의 편차를 나타낸 그래프의 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 터치 센싱부의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 터치 센싱부로 입력되는 터치동기신호 및 터치신호의 파형을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 표시장치에 의한 먹스그룹들의 베이스라인들의 크기를 나타낸 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명은 셀프캡(Self Cap) 방식 및 정전용량 방식을 이용하는 터치패널이 패널에 내장되어 있는 표시장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 많은 수의 터치전극(510)들로 구성된 터치패널(500)을 포함하고 있으며, 상기 터치전극(510)들 각각은, 터치전극라인(520)들을 통해 터치 센싱부(600)와 1대1로 연결되어 있다.

상기 터치전극(510)들의 갯수가 많은 경우, 상기 터치전극(510)들은 적어도 두 개 이상의 먹스그룹들로 구분되며, 상기 터치 센싱부(600)는 먹스그룹들을 순차적으로 구동시켜, 각 먹스그룹에 포함되어 있는 터치전극(510)들에서의 터치 유무를 판단한다.

이하에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 6개의 먹스그룹들(MUX1G to MUX6G)을 포함하는 터치패널(500)이, 본 발명의 일예로서 설명된다.

또한, 본 발명은 공통전극을 이용하여 영상을 출력하고, 상기 공통전극을 이용하여 터치를 감지할 수 있는 다양한 종류의 표시장치에 적용될 수 있다. 그러나, 이하에서는, 본 발명의 일예로서 액정표시장치가 설명된다.

본 발명에 따른 표시장치는, 상기 먹스그룹들(MUX1G to MUX6G) 각각의 노이즈를 최소화시킴으로써, 상기 먹스그룹들 간의 노이즈 편차를 줄이기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 먹스그룹들(MUX1G to MUX6G)을 포함하는 상기 터치패널(500)이 내장되어 있는 패널(100), 상기 먹스그룹들(MUX1G to MUX6G)을 순차적으로 구동하는 상기 터치 센싱부(600), 상기 패널(100)에 형성되어 있는 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 순차적으로 게이트 펄스를 공급하는 게이트 드라이버(200), 상기 패널(100)에 형성되어 있는 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 데이터 전압들을 공급하는 데이터 드라이버(300), 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 제어부(400) 및 상기 터치 센싱부(600)에 필요한 전압을 공급하는 전압 공급부(700)를 포함한다. 특히, 상기 터치 센싱부(600)는, 먹스그룹별로, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호를 공급하며, 상기 먹스그룹들로부터 감지신호들을 수신한다.

우선, 상기 패널(100)은 두 장의 유리기판들 및 상기 유리기판들 사이에 구비되는 액정층을 포함한다.

상기 패널(100)의 하부 유리기판에는, 다수의 데이터라인들, 상기 데이터라인들과 교차되는 다수의 게이트라인들, 상기 데이터라인들과 상기 게이트라인들의 교차부들에 형성되는 다수의 박막트랜지스터들(TFT : Thin FilmTransistor), 상기 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극들 및 상기 픽셀전극과 함께 상기 액정층에 충전된 액정을 구동하기 위한 터치전극(510)들이 형성된다. 상기 하부 유리기판은 TFT기판이라고 한다.

상기 패널(100)의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터가 형성된다. 상기 상부 유리기판은 CF기판이라고 한다.

상기 TFT기판과 상기 CF기판 각각에는 편광판이 부착되고, 상기 CF기판과 상기 TFT기판들의 양쪽 면들 중, 액정과 접하는 내면에는 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 상기 TFT기판과 상기 CF기판 사이에는 상기 액정층의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다.

본 발명은, 상기한 바와 같이 상기 패널(100) 내에 상기 터치패널(500)을 구성하는 터치전극(510)들이 포함되어 있는 표시장치에 관한 것이다.

다음, 상기 터치패널(500)은 사용자의 터치여부를 감지하는 기능을 수행하며, 특히, 본 발명에 적용되는 상기 터치패널(500)은, 셀프캡(Self Cap) 방식을 적용한 정전용량 방식을 이용한다. 상기 터치패널(500)은 복수의 터치전극(510)들과 복수의 터치전극라인(520)들을 포함하고 있다.

복수의 상기 터치전극(510)들 각각은, 상기 패널(100)에 형성된 복수의 픽셀들에 걸쳐 형성될 수 있다. 상기 터치전극(510)들은, 터치감지기간 동안에는, 상기 터치 센싱부(600)로부터 공급되는 터치신호를 이용하여 터치여부를 감지하는 기능을 수행하며, 영상출력기간 동안에는, 상기 각 픽셀에 형성되어 있는 상기 픽셀전극과 함께 액정을 구동하는 기능을 수행한다.

복수의 상기 터치전극라인(520)들 각각의 일단은, 상기 터치전극(510)과 연결되어 있으며, 타단은 상기 터치 센싱부(600)와 연결된다.

상기 터치전극들(510)의 개수는, 상기 터치패널(500)의 크기 및 형태에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, 도 2에 도시된 바와 같이, 240개의 터치전극들로 구성된 터치패널(500)이 본 발명의 일예로서 설명된다.

상기 터치전극들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 6개의 먹스그룹들(MUX1G to MUX6G)로 구분될 수 있다.

이 경우, 상기 먹스그룹들 각각에는, 40(= 240 /6)개의 터치전극들이 구비된다.

다음, 상기 데이터 드라이버(300)는, 상기 영상출력기간에는, 상기 제어부(400)로부터 입력된 영상데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인(GL)에 게이트 펄스가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터 전압들을 상기 데이터라인들에 공급한다. 예를 들어, 상기 데이터 드라이버(300)는 감마전압 발생부(미도시)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 데이터 전압으로 변환시킨 후, 상기 영상출력기간에, 상기 데이터 전압을 상기 데이터라인으로 출력한다.

다음, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)에, 상기 게이트 펄스를 순차적으로 공급한다. 상기 게이트 펄스에 의해, 상기 픽셀들 각각에 구비되어 있는 스위칭 트랜지스터가 턴온된다.

상기 게이트 드라이버(200)는 상기 게이트 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)에 게이트 오프 신호를 공급한다. 상기 게이트 오프 신호에 의해, 상기 스위칭 트랜지스터가 턴오프된다.

다음, 상기 제어부(400)는 외부시스템으로부터 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 상기 데이터 드라이버(300)와 상기 게이트 드라이버(200)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들(GCS, DCS)을 발생한다. 또한, 상기 제어부(400)는 상기 외부시스템으로부터 입력된 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터를 상기 데이터 드라이버(300)로 출력하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제어부(400)는 상기 터치 센싱부(600)의 입력과 출력의 동작 타이밍을 제어하기 위한 터치제어신호를 생성하여 상기 터치 센싱부(600)로 전송할 수 있다.

상기 터치제어신호는, 상기 영상출력기간 및 상기 터치감지기간을 구분하는 터치동기신호(TSS) 및 노이즈분석모드를 알려주는 노이즈분석신호를 포함할 수 있다.

상기 터치 센싱부(600)는 상기 터치동기신호(TSS)에 따라, 상기 영상출력기간과 상기 터치감지기간을 구분할 수 있다.

상기 노이즈분석신호는, 예를 들어, 상기 표시장치로 전원이 공급되어, 상기 표시장치가 턴온되는 경우, 상기 제어부(400)로부터 생성되어 상기 터치 센싱부(600)로 전송될 수 있다. 또한, 상기 제어부(400)는 기설정된 기간, 예를 들어, 24시간, 30일, 60일, 또는 90일 마다, 상기 노이즈분석신호를 생성하여 상기 터치 센싱부(600)로 전송할 수 있다.

다음, 상기 전압 공급부(700)는, 상기 터치 센싱부(600)에 필요한 전압을 공급한다. 상기 전압 공급부(700)는, 상기 데이터 드라이버(300), 상기 게이트 드라이버(200) 및 상기 제어부(400)에 필요한 전압을 공급할 수도 있다.

마지막으로, 상기 터치 센싱부(600)는, 상기 터치동기신호(TSS)에 따라, 상기 터치감지기간에는, 상기 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급한다. 예를 들어, 제1터치감지기간에는 제1먹스그룹(MUX1G)에 포함되어 있는 터치전극들로 터치신호들을 동시에 공급하며, 제6터치감지기간에는 제6먹스그룹(MUX6G)에 포함되어 있는 터치전극들로 터치신호들을 동시에 공급한다. 상기 터치신호는 전압일 수도 있고, 전류일 수도 있다.

이 경우, 상기 터치 센싱부(600)는, 먹스그룹별로, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호들을 공급한다.

예를 들어, 상기 터치 센싱부(600)는, 상기 제1먹스그룹(MUX1G)에 포함되는 터치전극들로는 1Hz의 주파수를 갖는 터치신호들을 공급할 수 있으며, 상기 제6먹스그룹(MUX6G)에 포함되는 터치전극들로는 6Hz의 주파수를 갖는 터치신호들을 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 6개의 먹스그룹들로 전송되는 터치신호들의 주파수가 반드시 모두 다를 필요는 없다.

상기 터치감지기간에, 상기 터치 센싱부(600)는 상기 터치신호들을 상기 터치전극들로 공급한 후, 상기 터치전극들로부터 감지신호들을 수신한다. 상기 터치 센싱부(600)는 상기 감지신호들을 디지털 감지신호들로 변환시킨다. 상기 터치 센싱부(600)는 상기 디지털 감지신호들을, 상기 터치패널에서의 터치 유무 및 터치 위치를 판단하는 구성요소로 전송할 수도 있으며, 또는 상기 터치패널(500)에서의 터치 유무 및 터치 위치를 직접 판단할 수도 있다.

상기 터치 센싱부(600)는, 상기 제어부(600)로부터 상기 노이즈분석신호가 수신되면, 상기 먹스그룹별로 전송될 상기 터치신호의 주파수를 설정하며, 각 먹스그룹에 대해 설정된 터치신호의 주파수에 대한 정보를 저장한다.

상기 터치 센싱부(600)는, 상기 터치감지기간에, 상기 정보를 이용하여, 상기 터치신호들을 생성하여, 상기 터치전극들로 공급한다.

상기 터치 센싱부(600)는, 도 2에 도시된 바와 같이 독립적으로 구성될 수도 있다. 그러나, 상기 터치 센싱부(600)는 상기 데이터 드라이버(300)에 포함될 수도 있으며, 또는 상기 제어부(400)에 포함될 수도 있다.

상기 터치 센싱부(600)의 구체적인 구성 및 기능은 이하에서 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 먹스그룹에 구비된 터치전극들의 터치 성능에 가장 큰 영향을 주는, 주파수 대역은 제외되고, 상기 주파수 대역을 제외한 주파수 대역에서, 주파수가 선택되며, 선택된 주파수를 이용하여 상기 먹스그룹으로 전송될 터치신호가 생성된다.

따라서, 상기 먹스그룹에 구비된 터치전극들로부터 수신된 감지신호들의 노이즈가 감소될 수 있다.

각각의 먹스그룹으로, 상기한 바와 같은 과정을 통해 선택된 주파수를 갖는 터치신호가 공급된다.

따라서, 먹스그룹들 각각의 노이즈가 적어지며, 이에 따라, 먹스그룹들 간의 노이즈 편차가 감소될 수 있다.

이에 따라, 터치패널 전체에서 동일 또는 유사한 터치 감도가 얻어질 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 터치 센싱부의 구성을 나타낸 예시도이다.

상기한 바와 같이, 상기 터치 센싱부(600)는, 상기 터치감지기간에, 상기 먹스그룹들(MUX1G to MUX6G)을 순차적으로 구동시키며, 상기 먹스그룹들에 포함된 터치전극들로부터 감지신호들을 수신한다.

특히, 상기 터치 센싱부(600)는, 먹스그룹별로, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호를 공급한다.

이를 위해, 상기 터치 센싱부(600)는, 상기 노이즈분석신호(NAS)가 수신되는 노이즈분석기간에는 상기 먹스그룹들로 전송할 터치신호의 주파수를 설정하며, 상기 터치감지기간에는 설정된 주파수를 갖는 터치신호를 상기 터치신호와 매칭되어 있는 먹스그룹에 구비된 터치전극들로 전송한다.

상기 터치 센싱부(600)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 터치패널(500)로부터 수신된 감지신호를 수신하는 수신부(630), 상기 먹스그룹들(MUX1G to MUX6G)을 순차적으로 상기 수신부(630)에 연결시키는 스위칭부(620), 상기 노이즈분석기간에는, 상기 수신부(620)로부터 수신된 로우데이터들을 분석하고, 분석 결과에 따라, 상기 먹스그룹들 각각으로 전송될 터치신호의 주파수를 설정하며, 터치감지기간에는, 상기 노이즈분석기간에서 설정된 정보에 따라 터치신호를 생성하여 상기 스위칭부(620)에 연결된 먹스그룹으로 전송하는 터치신호 공급부(660), 상기 수신부(620)로부터 수신된 감지신호를 디지털 감지신호로 변환시키는 변환부(650) 및 상기 노이즈분석신호(NAS)가 수신되면, 상기 터치신호 공급부(660)가 상기 터치신호들의 주파수를 설정하도록 상기 터치신호 공급부(660)를 제어하며, 상기 터치감지기간이 되면 상기 터치신호 공급부(660)가 상기 터치신호를 상기 먹스그룹들로 순차적으로 출력하도록 상기 터치신호 공급부(660)를 제어하는 터치 제어부(640)를 포함한다.

첫째, 상기 수신부(630)는, 상기 터치패널(500)로부터 수신된 감지신호를 수신한다.

예를 들어, 상기 수신부(630)가, 상기 스위칭부(620)를 통해, 상기 제1먹스그룹(MUX1G)에 구비된 터치전극들과 연결된 경우, 상기 수신부(630)는 상기 제1먹스그룹(MUX1G)에 구비된 터치전극들로부터 감지신호들을 수신한다. 상기 터치전극들로부터 수신된 상기 감지신호들은 아날로그 신호들이다.

또한, 상기 수신부(630)가, 상기 스위칭부(620)를 통해, 상기 제6먹스그룹(MUX6G)에 구비된 터치전극들과 연결된 경우, 상기 수신부(630)는 상기 제6먹스그룹(MUX6G)에 구비된 터치전극들로부터 감지신호들을 수신한다. 도 3에는, 상기 스위칭부(620)를 통해, 상기 제1먹스그룹(MUX1G)에 구비된 터치전극들과 연결된 상기 수신부(630)가 도시되어 있다. 이 경우, 상기 제1먹스그룹(MUX1G)에 구비된 제1터치전극 내지 제40터치전극들은, 제1터치전극라인(TL1) 내지 제40터치전극라인(TL40)과 연결된다.

둘째, 상기 스위칭부(620)는, 상기 터치 제어부(640)로부터 전송되는 먹스그룹 선택 신호(MSS)에 따라, 상기 먹스그룹들(MUX1G to MUX6G)을 순차적으로 상기 수신부(630)에 연결시킨다.

이 경우, 하나의 먹스그룹에 구비된 터치전극들은 동시에 상기 수신부(630) 및 상기 터치신호 공급부(660)에 연결된다. 따라서, 하나의 먹스그룹에 구비된 터치전극들은 상기 터치신호 공급부(660)로부터, 동일한 주파수를 갖는 터치신호들을 동시에 공급받으며, 상기 수신부(630)로 아날로그 감지신호들을 전송한다.

셋째, 상기 변환부(650)는 상기 수신부(630)로부터 수신된 감지신호를 디지털 감지신호로 변환시킨다.

상기한 바와 같이, 상기 수신부(630)로 수신되는 감지신호는 아날로그 신호이다. 상기 변환부(650)는 상기 아날로그 형태의 감지신호를 디지털 형태의 감지신호로 변환시킨다.

상기 변환부(650), 또는 상기 터치 센싱부(600)의 또 다른 구성요소, 또는, 상기 제어부(400), 또는 별도의 구성요소는, 디지털 형태의 감지신호들을 이용하여, 상기 터치패널(500)에서의 터치 유무 및 터치 위치 등을 판단할 수 있다.

넷째, 상기 터치 제어부(640)는, 상기 제어부(400)로부터 상기 노이즈분석신호(NAS)가 수신되면, 상기 터치신호 공급부(660)가 상기 터치신호들의 주파수를 설정하도록 상기 터치신호 공급부(660)를 제어한다.

예를 들어, 상기 터치 제어부(640)는, 상기 노이즈분석신호(NAS)가 수신되면, 상기 노이즈분석기간으로 판단하여, 상기 터치신호 공급부(660)가, 각각의 먹스그룹으로 전송할 터치신호의 주파수를 설정하도록 한다. 이에 따라, 상기 터치신호 공급부(660)는, 상기 먹스그룹들에 대응되는 터치신호들의 주파수를 설정한다.

상기 터치 제어부(640)는, 상기 터치동기신호(TSS)를 이용하여 상기 터치감지기간인지의 여부를 판단한다. 상기 터치감지기간이 되면, 상기 터치 제어부(640)는 상기 터치신호 공급부(660)가 상기 터치신호를 상기 먹스그룹들로 순차적으로 출력하도록 상기 터치신호 공급부(660)를 제어한다.

이에 따라, 상기 터치신호 공급부(660)는, 순차적으로 상기 터치신호를 상기 먹스그룹들로 전송한다. 이 경우, 먹스그룹별로 전송되는 터치신호들의 주파수는 모두 다를 수도 있으며, 적어도 두 개 이상이 서로 동일할 수도 있다.

다섯째, 상기 터치신호 공급부(660)는, 상기 노이즈분석기간에는, 상기 스위칭부(620)를 통해 상기 먹스그룹들로 터치신호들을 공급한다. 이 경우, 상기 터치신호들은 동일한 주파수를 갖을 수 있다.

예를 들어, 상기 노이즈분석기간에는, 상기 먹스그룹들의 노이즈가 판단된다. 이를 위해, 상기 먹스그룹들에는 동일한 주파수를 갖는 터치신호가 공급될 수 있다.

또한, 상기 터치신호 공급부(660)는, 상기 노이즈분석기간에는, 상기 수신부(620)로부터 수신된 로우데이터들을 분석하고, 분석 결과에 따라, 상기 먹스그룹들 각각으로 전송될 터치신호의 주파수를 설정한다.

상기 노이즈분석기간에, 상기 수신부(620)로부터 수신된 로우데이터들은, 동일한 주파수를 갖는 터치신호들에 의해 생성된다.

상기 터치신호 공급부(650)는 상기 로우데이터들을 분석하여, 하나의 먹스그룹에 구비된 터치전극들의 평균값을 산출하며, 상기 평균값을 상기 먹스그룹의 베이스라인으로 정의한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 6개의 먹스그룹들이 상기 터치패널(500)에 구비된 경우, 6개의 베이스라인들이 생성된다.

상기 베이스라인들의 크기가 크다는 것은 노이즈가 많다는 것을 의미한다.

상기 터치신호 공급부(650)는, 상기 베이스라인들의 크기를 고려하여, 상기 먹스그룹들 각각으로 전송될 터치신호의 주파수를 설정한다. 상기 터치신호 공급부(650)는 설정된 정보를 저장한다. 부연하여 설명하면, 상기 터치신호 공급부(650)는, 상기 먹스그룹의 로우데이터를 분석하여, 노이즈의 크기, 노이즈를 발생시키는 주파수 대역을 판단한다. 상기 터치신호 공급부(650)는 상기 먹스그룹의 노이즈를 최소화시킬 수 있는 주파수를 추출한 후, 추출된 주파수에 대한 정보를 저장한다.

상기 터치신호 공급부(660)는, 상기 터치감지기간에는, 상기 노이즈분석기간에서 설정된 정보에 따라 터치신호를 생성하여 상기 스위칭부(620)에 연결된 먹스그룹으로 전송한다. 이 경우, 상기 터치신호 공급부(660)는 각각의 먹스그룹별로 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호를 공급할 수 있다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 터치신호 공급부(660)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 노이즈분석기간에, 상기 수신부(630)로부터 수신된 로우데이터들을 분석하고, 상기 먹스그룹들의 베이스라인들을 판단하고, 상기 베이스라인들을 이용하여 상기 먹스그룹들로 전송될 터치신호들의 주파수를 설정하며, 설정된 정보들을 저장하는 분석부(661) 및 상기 터치감지기간에, 상기 터치 제어부(640)로부터 전송된 먹스그룹 선택 신호(MSS)에 대응되는 먹스그룹으로 전송할 터치신호를 생성하여, 상기 스위칭부로 출력하는 출력부(662)를 포함한다.

상기 분석부(661)는, 상기 노이즈분석기간에, 상기 먹스그룹들로 전송될 터치신호들의 주파수를 설정하며, 설정된 정보들을 저장한다.

이 경우, 상기 분석부(661)는, 동일한 주파수를 갖는 터치신호들에 의해 상기 터치패널로부터 수신된 감지신호들을 이용하여, 상기 먹스그룹들로 전송될 터치신호들의 주파수를 설정할 수 있다. 또한, 상기 분석부(661)는, 상기 터치감지기간에 공급된, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호들에 의해 수신된 감지신호들을 이용하여, 상기 먹스그룹들로 전송될 터치신호들의 주파수를 설정할 수 있다.

상기 출력부(662)는, 상기 터치감지기간에, 상기 노이즈분석기간에서 설정된 정보에 따라 각각의 먹스그룹으로 전송될 터치신호를 생성하여 상기 스위칭부(620)에 연결된 먹스그룹으로 전송한다.

이 경우, 상기 분석부(661)는 상기 먹스그룹 선택 신호를 상기 터치 제어부(640)로부터 수신하며, 상기 먹스그룹 선택 신호에 대응되는 먹스그룹과 매칭되어 있는 정보를 추출한다. 상기 정보에는, 상기 먹스그룹에 구비된 터치전극들로 전송될 터치신호의 주파수가 포함된다. 상기 분석부(661)는 상기 정보에 대응되는 주파수 제어 신호(FCS)를 상기 출력부(662)로 전송한다.

상기 출력부(662)는 상기 분석부(661)로부터 전송된 상기 주파수 제어 신호(FCS)에 따라, 상기 터치감지기간에, 상기 전압 공급부(700)로부터 전송된 전압을 이용하여 터치신호를 생성한 후, 상기 스위칭부(620)를 통해 상기 먹스그룹에 구비된 터치전극들로 상기 터치신호를 공급한다.

이 경우, 상기 스위칭부(620)는 상기 먹스그룹 선택 신호에 대응되는 먹스그룹에 구비된 터치전극들을 상기 수신부(630)와 연결시킨다.

상기 출력부(662)는 상기 노이즈분석기간에는, 상기 먹스그룹들로 동일한 주파수를 갖는 터치신호들을 공급할 수 있다.

그러나, 상기 출력부(662)는, 상기 터치감지기간에 공급된, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호들을 상기 먹스그룹들로 전송할 수 있다.

상기 출력부(662)의 구성은 도 4를 참조하여 설명된다.

도 4는 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 터치 센싱부로 입력되는 터치동기신호 및 터치신호의 파형을 나타낸 예시도이다.

상기 출력부(662)는, 상기 노이즈분석기간에는, 상기 먹스그룹들로 동일한 주파수를 갖는 터치신호들을 공급하거나, 또는, 상기 터치감지기간에 공급된, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호들을 상기 먹스그룹들로 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 분석부(661)는 상기 먹스그룹들로 전송할 터치신호들의 주파수를 설정한다.

상기 출력부(662)는, 상기 터치감지기간에는, 상기 전압 공급부(700)로부터 공급되는 전압을 이용하여, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호들을 생성한다. 상기 출력부(662)는, 상기 터치신호들을, 상기 먹스그룹들로 순차적으로 공급한다.

부연하여 설명하면, 상기 출력부(662)는, 상기 노이즈분석기간에서 설정된 정보에 대응되는 주파수를 갖는 상기 터치신호를 생성한다.

생성된 터치신호는 상기 스위칭부(620)로 전송된다. 상기 스위칭부(620)는 상기 먹스 그룹 선택 신호(MSS)에 따라, 상기 먹스그룹들 중 어느 하나의 먹스그룹과 연결되어 있다. 따라서, 상기 출력부(662)로부터 전송된 상기 터치신호는, 상기 스위칭부(620)에 연결되어 있는 먹스그룹에 구비된 터치전극들로 공급된다.

상기 터치동기신호(TSS) 및 상기 터치신호(TS)들의 일예가 도 4에 도시되어 있다. 특히, 도 4에는 제1먹스그룹(MUX1G) 내지 제6먹스그룹(MUX6G)으로 전송될 제1터치신호 내지 제6터치신호가 도시되어 있다. 즉, 도 4에서, MUX1G로 표시된 터치신호는 제1먹스그룹(MUX1G)으로 전송될 터치신호를 의미하며, MUX6G로 표시된 터치신호는 제6먹스그룹(MUX6G)으로 전송될 터치신호를 의미한다.

상기 터치동기신호(TSS)에 의해 터치감지기간이 도래하면, 상기 출력부(662)는 다양한 주파수를 갖는 터치신호(TS)들을 생성하며, 생성된 터치신호(TS)들을 상기 먹스그룹들로 전송한다.

이 경우, 상기 터치신호들의 주파수는 모두 다를 수 있으며, 또는 적어도 두 개의 터치신호들의 크기는 동일할 수 있다.

부연하여 설명하면, 상기 터치신호들 각각은, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 펄스들을 포함하고 있으며, 제1먹스그룹(MUX1G)으로 전송될 제1터치신호와, 제2먹스그룹(MUX2G)으로 전송될 제2터치신호와, 제3먹스그룹(MUX3G)으로 전송될 제3터치신호와, 제4먹스그룹(MUX4G)으로 전송될 제4터치신호와, 제5먹스그룹(MUX5G)으로 전송될 제5터치신호와, 제6먹스그룹(MUX6G)으로 전송될 제6터치신호의 주파수는 서로 다를 수 있다.

그러나, 제1터치신호 내지 제6터치신호의 주파수들이 모두 다를 필요는 없다. 따라서, 적어도 두 개의 터치신호들은 동일한 주파수를 가질 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 표시장치에 의한 먹스그룹들의 베이스라인들의 크기를 나타낸 그래프이다.

예를 들어, 상기 노이즈분석기간에 측정된 먹스그룹들의 베이스라인들이, 도 1에 도시된 바와 같은 값을 갖는다고 가정할 때, 도 1에 도시된 베이스라인들 중에서, 제3먹스그룹(MUX3G)의 베이스라인의 크기가 제일 작고, 제4먹스그룹(MUX4G), 제2먹스그룹(MUX2G), 제6먹스그룹(MUX6G), 제1먹스그룹(MUX1G) 및 제5먹스그룹(MUX5)의 순서로 베이스라인들의 크기가 커진다.

상기 베이스라인들의 크기는 예를 들어, 노이즈의 크기와 비례할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스라인의 크기가 작다는 것은 노이즈가 작다는 것을 의미하며, 상기 베이스라인의 크기가 크다는 것은 노이즈가 크다는 것을 의미한다.

이 경우, 상기 분석부는, 제1먹스그룹, 제2먹스그룹, 제4먹스그룹, 제5먹스그룹 및 제6먹스그룹의 노이즈가, 제3먹스그룹의 노이즈와 동일 또는 유사한 값을 갖도록, 제1먹스그룹, 제2먹스그룹, 제4먹스그룹, 제5먹스그룹 및 제6먹스그룹으로 전송될 터치신호들의 주파수를 설정한다. 상기 제3먹스그룹으로 전송될 주파수는 상기 노이즈분석기간에 이용된 주파수가 그대로 적용될 수 있다.

상기에서 설정된 주파수를 갖는 터치신호들이, 제1먹스그룹 내지 제6먹스그룹들로 전송되면, 제1먹스그룹, 제2먹스그룹, 제4먹스그룹, 제5먹스그룹 및 제6먹스그룹들의 베이스라인의 크기는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제3먹스그룹의 베이스라인과 동일 또는 유사한 값을 갖는다.

상기 베이스라인들의 크기가 상기 제3먹스그룹의 베이스라인의 크기와 동일 또는 유사하다는 것은, 상기 먹스그룹들의 노이즈가 감소되었다는 것을 의미하며, 또한, 상기 먹스그룹들간의 노이즈 편차가 적다는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 터치 감도가 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 표시장치 구동방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

첫째, 상기 노이즈분석기간에는, 상기 터치패널(500)로부터 수신된 로우데이터들이 분석되고, 분석 결과에 따라, 상기 터치패널(500)을 구성하는 먹스그룹들 각각으로 전송될 터치신호의 주파수가 설정된다.

둘째, 상기 터치감지기간에는, 상기 노이즈분석기간에서 설정된 정보에 따라 터치신호들이 생성되며, 상기 터치신호들이 상기 먹스그룹들로 순차적으로 전송된다.

상기 과정들의 구체적인 내용은, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명된 내용과 동일함으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

상기에서 설명된 본 발명을 간단히 정리하면 다음과 같다.

본 발명은 터치패널을 구성하는 먹스그룹들로 공급되는 터치신호들의 주파수를, 각 먹스그룹별로 설정한다.

본 발명에 의하면, 먹스그룹들 각각의 노이즈가 감소될 수 있고, 먹스그룹들의 노이즈 편차가 감소될 수 있으며, 이에 따라 터치감도가 향상될 수 있다.

부연하여 설명하면, 본 발명은 각각의 먹스그룹에 영향을 끼치는 노이즈의 주파수 대역을 분석하여, 각 먹스그룹별로 가장 안정적인 주파수를 설정한다.

이에 따라, 먹스그룹들 각각의 노이즈가 감소될 수 있고, 먹스그룹들 간의 노이즈 편차가 감소될 수 있으며, 따라서, 터치패널 전체에서 동일 또는 유사한 터치 감도가 얻어질 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 패널 200 : 게이트 드라이버
300 : 데이터 드라이버 400 : 제어부
500 : 터치패널 600 : 터치 센싱부

Claims

터치패널이 내장되어 있는 패널; 및
두 개 이상의 터치전극들을 구비하며, 상기 터치패널을 구성하는 먹스그룹들을, 순차적으로 구동하는 터치 센싱부를 포함하고,
상기 터치 센싱부는, 상기 먹스그룹별로, 서로 다른 주파수를 갖는 터치신호를 공급하며, 상기 먹스그룹들로부터 감지신호들을 수신하는 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 센싱부는,
상기 터치패널로부터 수신된 감지신호를 수신하는 수신부;
상기 먹스그룹들을 순차적으로 상기 수신부에 연결시키는 스위칭부;
노이즈분석기간에는, 상기 수신부로부터 수신된 로우데이터들을 분석하고, 분석 결과에 따라, 상기 먹스그룹들 각각으로 전송될 터치신호의 주파수를 설정하며, 터치감지기간에는, 상기 노이즈분석기간에서 설정된 정보에 따라 터치신호를 생성하여 상기 스위칭부에 연결된 먹스그룹으로 전송하는 터치신호 공급부;
상기 수신부로부터 수신된 감지신호를 디지털 감지신호로 변환시키는 변환부; 및
상기 노이즈분석신호가 수신되면, 상기 터치신호 공급부가 상기 터치신호들의 주파수들을 설정하도록 상기 터치신호 공급부를 제어하며, 터치감지기간이 되면 상기 터치신호 공급부가 터치신호를 상기 먹스그룹들로 순차적으로 출력하도록 상기 터치신호 공급부를 제어하는 터치 제어부를 포함하는 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 터치신호 공급부는,
상기 노이즈분석기간에, 상기 수신부로부터 수신된 로우데이터들을 분석하고, 상기 먹스그룹들의 베이스라인들을 판단하고, 상기 베이스라인들을 이용하여 상기 먹스그룹들로 전송될 터치신호들의 주파수를 설정하며, 설정된 정보들을 저장하는 분석부; 및
상기 터치감지기간에, 상기 터치 제어부로부터 전송된 먹스그룹 선택 신호에 대응되는 먹스그룹으로 전송할 터치신호를 생성하여, 상기 스위칭부로 출력하는 출력부를 포함하는 표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 터치 제어부는, 상기 터치감지기간에, 상기 먹스그룹 선택 신호를 상기 스위칭부로 전송하며,
상기 스위칭부는, 상기 먹스그룹 선택 신호에 따라, 상기 먹스그룹들 중 어느 하나를 상기 수신부와 연결시키는 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 터치신호 공급부는, 상기 터치감지기간에, 상기 노이즈분석기간에서 설정된 정보에 대응되는 주파수를 갖는 상기 터치신호를 생성하는 표시장치.