KR20160094541A - 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 먹스그룹들 중 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 홀수터치전극들과 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 짝수터치전극들이 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 격자 형태로 배치되어 있는, 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 셀프캡 방식의 터치패널이 내장되어 있는 표시장치 및 그 구동방법에 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.
터치패널은 독립적으로 제조된 후 패널에 부착될 수 있다. 이러한 방식으로 제조된 표시장치는 애드온 타입 표시장치라 한다.
또한, 터치패널은 패널과 일체로 제조될 수도 있다. 이러한 방식으로 제조된 표시장치는 인셀 타입 표시장치라 한다.
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 셀프캡 방식을 이용한 종래의 표시장치에 적용되는 터치신호들의 파형을 나타낸 예시도이다.
인셀 타입 표시장치에서는, 일반적으로 영상표시기간(DP1, DP2) 및 터치감지기간(TP1, TP2)이 구분된다. 이에 따라, 터치감지에 할당되는 기간이 애드온 타입 표시장치에서 터치감지에 할당되는 기간보다 짧다.
또한, 터치패널을 구성하는 터치전극들의 개수가 많은 경우, 터치전극들은 복수의 그룹(이하, 간단히 '먹스그룹'이라 함)들로 구분되며, 각각의 먹스그룹별로 순차적으로 터치가 감지된다.
이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 한 번의 터치감지기간(TP1 또는 TP2)에, 모든 먹스그룹들로 터치신호들(MUX1G_TS to MUX4G_TS)가 공급되어야만, 터치패널의 전체 면에서의 터치 유무 및 터치 위치가 판단될 수 있다.
상기 터치감지기간(TP1, TP2)은 제한되어 있기 때문에, 각각의 먹스그룹에 대해 터치신호(MUX1G_TS to MUX4G_TS)가 공급되는 기간은 짧아지게 되며, 이에 따라, 터치 감도가 감소될 수 있다.
특히, 먹스그룹들의 개수가 증가되면, 각각의 먹스그룹에 대해 터치신호가 공급되는 기간이 더욱 짧아지게 되며, 이에 따라, 터치 감도가 더욱 감소될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 먹스그룹들 중 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 홀수터치전극들과 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 짝수터치전극들이 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 격자 형태로 배치되어 있는, 표시장치 및 그 구동방법을 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 먹스그룹들 중 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 홀수터치전극들과 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 짝수터치전극들은, 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 서로 인접되어 있는, 두 개의 상기 홀수터치전극들과 두 개의 상기 짝수터치전극들은, 격자 형태로 배치되어 있다.
본 발명에 의하면, 먹스그룹들 각각으로 터치신호가 공급되는 센싱기간이 증가될 수 있기 때문에, 터치 성능이 향상될 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면, 터치패널의 면적이 크고, 터치신호의 크기가 작은 표시장치에서, 터치 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 셀프캡 방식을 이용한 종래의 표시장치에 적용되는 터치신호들의 파형을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 터치 센싱부와 터치패널의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 터치신호들의 파형을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 표시장치 구동방법을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 표시장치 구동방법과 종래의 표시장치 구동방법을 비교한 도면.
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, 4개의 먹스그룹들을 포함하는 터치패널(500)이, 본 발명의 일예로서 설명된다. 도 2에서, 도면부호 1로 표시된 터치전극들은 제1먹스그룹에 구비되는 터치전극들을 나타내고, 도면부호 2로 표시된 터치전극들은 제2먹스그룹에 구비되는 터치전극들을 나타내고, 도면부호 3으로 표시된 터치전극들은 제3먹스그룹에 구비되는 터치전극들을 나타내며, 도면부호 4로 표시된 터치전극들은 제4먹스그룹에 구비되는 터치전극들을 나타낸다.
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 발명에서는, 홀수번째 먹스그룹들과 짝수번째 먹스그룹들을 번갈아 가며 구동되기 때문에, 터치신호가 터치전극으로 공급되는 센싱기간이 증가될 수 있으며, 이에 따라, 터치 성능이 향상될 수 있다. 도 2에 도시된 표시장치를 예로 할 때, 홀수번째 먹스그룹은 제1먹스그룹 및 제3먹스그룹이 되며, 짝수번째 먹스그룹은 제2먹스그룹 및 제4먹스그룹이 된다.
상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 본 발명에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 홀수번째 먹스그룹에 포함되는 터치전극들(도면부호 1 또는 3으로 표시됨)과 짝수번째 먹스그룹에 포함되는 터치전극들(도면부호 2 또는 4로 표시됨)이 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 격자 형태를 구성한다. 이하에서는, 홀수번째 먹스그룹에 포함되는 터치전극들은, 홀수터치전극들이라 하며, 짝수번째 먹스그룹에 포함되는 터치전극들은 짝수터치전극들이라 한다.
부연하여 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 홀수터치전극들과 짝수터치전극들이 격자 형태로 구성되어 있기 때문에, 홀수터치전극들과 짝수터치전극들이 교번적으로 구동될 수 있다.
또한, 한 번의 터치감지기간에, 터치패널(500) 전체에 구비된 모든 터치전극들에 대한 터치 유무가 판단될 수는 없지만, 홀수터치전극들과 짝수터치전극들이 격자 형태로 구성되어 있기 때문에, 한 번의 터치감지지간에, 터치패널 전체에 대한 터치 유무가 대략적으로 판단될 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 터치패널(500)이 내장되어 있는 패널(100) 및 두 개 이상의 터치전극(510)들을 구비하며, 상기 터치패널을 구성하는 먹스그룹들을, 순차적으로 구동하는 터치 센싱부(520), 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) 및 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 제어부(400)를 포함한다. 특히, 상기 먹스그룹들 중 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 홀수터치전극들과 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 짝수터치전극들은 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 격자 형태로 배치되어 있다. 상기한 바와 같이, 상기 홀수터치전극들은, 도 2에서, 도면부호 1 또는 3으로 표시되어 있으며, 상기 짝수터치전극들은, 도 2에서, 도면부호 2 또는 4로 표시되어 있다.
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.
상기 터치전극들은, 복수의 먹스그룹들로 구분될 수 있다. 도 2에는, 4개의 먹스그룹들로 구분되어 있는 터치패널(500)이 도시되어 있다. 예를 들어, 도 2에서, 도면부호 1로 표시된 터치전극들은 제1먹스그룹에 구비되고, 도면부호 2로 표시된 터치전극들은 제2먹스그룹에 구비되고, 도면부호 3으로 표시된 터치전극들은 제3먹스그룹에 구비되며, 도면부호 4로 표시된 터치전극들은 제4먹스그룹에 구비된다.
또한, 도 2에 도시된 예에서, 제1먹스그룹과 제3먹스그룹은 홀수번째 먹스그룹들에 포함되며, 제2먹스그룹과 제4먹스그룹은 짝수번째 먹스그룹들에 포함된다.
또한, 도 2에 도시된 예에서, 제1먹스그룹과 제3먹스그룹에 포함된 터치전극들은 홀수터치전극들이라 하며, 제2먹스그룹과 제4먹스그룹에 포함된 터치전극들은 짝수터치전극들이라 한다.
이 경우, 상기 홀수터치전극들과 상기 짝수터치전극들은 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 격자 형태로 배치되어 있다.
예를 들어, 도면부호 1로 표시되어 있는 홀수터치전극은 도면부호 2 또는 4로 표시되어 있는 짝수터치전극과 인접되어 있고, 도면부호 3으로 표시되어 있는 홀수터치전극은 도면부호 2 또는 4로 표시되어 있는 짝수터치전극과 인접되어 있고, 도면부호 2로 표시되어 있는 짝수터치전극은 도면부호 1 또는 3으로 표시되어 있는 홀수터치전극과 인접되어 있고, 도면부호 4로 표시되어 있는 짝수터치전극은 도면부호 1 또는 3으로 표시되어 있는 홀수터치전극과 인접되어 있다.
또한, 도면부호 1로 표시되어 있는 홀수터치전극과 도면부호 2로 표시되어 있는 짝수터치전극은 가로 방향 및 세로 방향으로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 도면부호 3으로 표시되어 있는 홀수터치전극과 도면부호 4로 표시되어 있는 짝수터치전극은 가로 방향 및 세로 방향으로 서로 번갈아 가며 배치되어 있다.
또한, 도면부호 1로 표시되어 있는 두 개의 홀수터치전극들과 도면부호 2로 표시되어 있는 두 개의 짝수터치전극들은 격자 또는 사각형 형태로 배치되어 있고, 도면부호 1로 표시되어 있는 홀수터치전극, 도면부호 2로 표시되어 있는 짝수터치전극, 도면부호3으로 표시되어 있는 홀수터치전극 및 도면부호 4로 표시되어 있는 짝수터치전극은 격자 또는 사각형 형태로 배치되어 있으며, 도면부호 3으로 표시되어 있는 두 개의 홀수터치전극들과 도면부호 4로 표시되어 있는 두 개의 짝수터치전극들은 격자 또는 사각형 형태로 배치되어 있다.
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)가 될 수 있다.
상기 터치 센싱부(600)는 상기 터치동기신호(TSS)에 따라, 상기 영상출력기간과 상기 터치감지기간을 구분할 수 있다.
마지막으로, 상기 터치 센싱부(600)는, 제n번째 터치감지기간에는 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급하며, 제n+1번째 터치감지기간에는 상기 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급한다. 여기서, n은 자연수이다.
부연하여 설명하면, 상기 터치 센싱부(600)는 제n번째 터치감지기간에는 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되어 있는 홀수터치전극들로만 터치신호들을 공급한다. 이 경우, 상기 터치 센싱부(600)는 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급한다.
예를 들어, 제n번째 터치감지기간이 되면, 우선, 상기 제1먹스그룹에 포함되어 있는 터치전극들로 터치신호들을 공급하며, 다음으로, 상기 제3먹스그룹에 포함되어 있는 터치전극들로 터치신호들을 공급한다.
또한, 상기 터치 센싱부(600)는 제n+1번째 터치감지기간에는 상기 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 짝수터치전극들로만 터치신호들을 공급한다. 이 경우, 상기 터치 센싱부(600)는 상기 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급한다.
예를 들어, 제n+번째 터치감지기간이 되면, 우선, 상기 제2먹스그룹에 포함되어 있는 터치전극들로 터치신호들을 공급하며, 다음으로, 상기 제4먹스그룹에 포함되어 있는 터치전극들로 터치신호들을 공급한다.
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, 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.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 터치 센싱부와 터치패널의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 표시장치에 적용되는 터치신호들의 파형을 나타낸 예시도이다. 상기 터치패널(500)의 구성은 상기에서 설명된 내용과 동일함으로, 상기 터치패널(500)에 대한 상세한 설명은 생략된다.
상기한 바와 같이, 상기 터치 센싱부(600)는, 제n번째 터치감지기간에는 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급하며, 제n+1번째 터치감지기간에는 상기 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급한다.
이를 위해, 상기 터치 센싱부(600)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 터치패널(500)로 터치신호를 공급하며, 상기 터치패널로부터 감지신호를 수신하는 구동부(610), 터치감지기간마다 상기 홀수번째 먹스그룹들과 상기 짝수번째 먹스그룹들을 교대로 상기 구동부(610)에 연결시키며, 한 번의 터치감지기간에는 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들을 순차적으로 상기 구동부(610)에 연결시키거나 또는 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들을 순차적으로 상기 구동부(610)에 연결시키는 스위칭부(620) 및 상기 스위칭부(620)를 제어하기 위한 터치 제어부(640)를 포함한다.
첫째, 상기 구동부(610)는, 상기 터치패널(500)로 터치신호를 공급하며, 사기 터치패널(500)로부터 감지신호를 수신한다.
예를 들어, 상기 구동부(610)가, 제1터치감지기간(TP1)에 상기 스위칭부(620)를 통해, 상기 제1먹스그룹에 구비된 터치전극들과 연결된 경우, 상기 구동부(610)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1먹스그룹에 구비된 터치전극들로 제1터치신호(MUX1G_TS)를 공급하며, 상기 제1먹스그룹에 구비된 터치전극들로부터 감지신호들을 수신한다. 상기 터치전극들로부터 수신된 상기 감지신호들은 아날로그 신호들이다.
또한, 상기 구동부(610)가, 제1터치감지기간(TP1)에 상기 스위칭부(620)를 통해, 상기 제3먹스그룹에 구비된 터치전극들과 연결된 경우, 상기 구동부(610)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제3먹스그룹에 구비된 터치전극들로 제3터치신호(MUX3G_TS)를 공급하며, 상기 제3먹스그룹에 구비된 터치전극들로부터 감지신호들을 수신한다.
또한, 상기 구동부(610)가, 제2터치감지기간(TP2)에 상기 스위칭부(620)를 통해, 상기 제2먹스그룹에 구비된 터치전극들과 연결된 경우, 상기 구동부(610)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2먹스그룹에 구비된 터치전극들로 제2터치신호(MUX2G_TS)를 공급하며, 상기 제2먹스그룹에 구비된 터치전극들로부터 감지신호들을 수신한다.
또한, 상기 구동부(610)가, 제2터치감지기간(TP2)에 상기 스위칭부(620)를 통해, 상기 제4먹스그룹에 구비된 터치전극들과 연결된 경우, 상기 구동부(610)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제4먹스그룹에 구비된 터치전극들로 제4터치신호(MUX4G_TS)를 공급하며, 상기 제4먹스그룹에 구비된 터치전극들로부터 감지신호들을 수신한다.
이 경우, 상기 구동부(610)는 네 개의 구동기(611)들을 포함할 수 있다. 부연하여 설명하면, 상기 터치전극들로 터치신호를 수신한 후 감지신호를 전송하는 구동기(611)의 개수는 공정상의 문제 또는 제조비용 등의 문제로 인해, 터치전극들의 개수와 동일하게 구비될 수 없다.
따라서, 상기 터치전극들이 복수의 먹스그룹들로 구분되고, 각각의 먹스그룹이 순차적으로 상기 구동부(610)에 연결되며, 하나의 먹스그룹에 포함된 터치전극들이 상기 구동기(611)들에 1대1로 연결되어 감지신호들이 상기 구동기들을 통해 수신될 수 있다.
부연하여 설명하면, 상기 구동기(611)들 각각은 상기 터치전극으로 터치신호를 공급하고, 상기 터치전극으로부터 감지신호를 수신하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 구동부(600)에는 상기 구동기들로부터 수신된 아날로그 형태의 감지신호를 디지털 형태의 감지신호로 변환시키는 구성요소들이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 구동부(600)는 상기 디지털 형태의 감지신호를 이용하여, 직접, 상기 터치패널(500)에서의 터치 유무 및 터치 위치를 판단할 수도 있으며, 상기 터치패널(500)에서의 터치 유무 및 터치 위치를 판단할 수 있는 별도의 구성요소로 상기 디지털 형태의 감지신호를 전송할 수도 있다.
둘째, 상기 스위칭부(620)는, 상기 터치 제어부(640)로부터 전송되는 먹스그룹 선택 신호에 따라, 상기 먹스그룹들을 순차적으로 상기 구동부(610)에 연결시킨다.
이 경우, 하나의 먹스그룹에 구비된 터치전극들은 동시에 상기 스위칭부(620)를 통해 상기 구동부(610)에 연결된다. 따라서, 하나의 먹스그룹에 구비된 터치전극들은 상기 구동부(610)로부터, 동일한 크기를 갖는 터치신호들을 동시에 공급받으며, 상기 구동부(610)로 아날로그 감지신호들을 전송한다.
상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해 상기 스위칭부(620)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 터치 제어부(640)와 연결되어 있는 네 개의 신호라인들(MUX1GL to MUX2GL), 상기 터치전극과 상기 구동기(611)를 1대로 연결시키는 터치전극라인(TL)들, 상기 터치전극라인(TL)에 연결되어 있으며 상기 신호라인들 중 어느 하나로부터 전송된 제어신호에 의해 턴온되어 상기 터치전극과 상기 구동기를 전기적으로 연결시키는 트랜지스터들(T1 to T4)을 포함한다.
이 경우, 상기 구동기(611)들 각각은, 네 개의 상기 터치전극라인들을 통해 상기 네 개의 먹스그룹들과 모두 연결되어 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 네 개의 구동기들 중 좌측부터 첫 번째 구동기는, 제1트랜지스터(T1) 내지 제4트랜지스터(T4)를 통해 제1먹스그룹의 터치전극, 제2먹스그룹의 터치전극, 제3먹스그룹의 터치전극 및 제4먹스그룹의 터치전극들과 연결되어 있다. 또한, 두 번째 구동기 역시, 제1트랜지스터(T1) 내지 제4트랜지스터(T4)를 통해 제1먹스그룹의 터치전극, 제2먹스그룹의 터치전극, 제3먹스그룹의 터치전극 및 제4먹스그룹의 터치전극들과 연결되어 있다.
따라서, 도 4에 도시된 제1터치감지기간(TP1)에 상기 터치 제어부(640)가 제1신호라인(MUX1GL)으로 제어신호를 전송하면, 제1트랜지스터(T1)와 연결되어 있는 터치전극라인들이 턴온되어, 제1먹스그룹에 포함된 터치전극(도 3에서 도면부호 1로 표시됨)들만이 상기 구동기들에 연결된다.
또한, 제1터치감지기간(TP1)에 상기 터치 제어부(640)가 제3신호라인(MUX3GL)으로 제어신호를 전송하면, 제3트랜지스터(T3)와 연결되어 있는 터치전극라인들이 턴온되어, 제3먹스그룹에 포함된 터치전극(도 3에서 도면부호 3으로 표시됨)들만이 상기 구동기들에 연결된다.
또한, 제2터치감지기간(TP2)에 상기 터치 제어부(640)가 제2신호라인(MUX2GL)으로 제어신호를 전송하면, 제2트랜지스터(T2)와 연결되어 있는 터치전극라인들이 턴온되어, 제2먹스그룹에 포함된 터치전극(도 3에서 도면부호 2로 표시됨)들만이 상기 구동기들에 연결된다.
또한, 제2터치감지기간(TP2)에 상기 터치 제어부(640)가 제4신호라인(MUX4GL)으로 제어신호를 전송하면, 제4트랜지스터(T4)와 연결되어 있는 터치전극라인들이 턴온되어, 제4먹스그룹에 포함된 터치전극(도 3에서 도면부호 1로 표시됨)들만이 상기 구동기들에 연결된다.
도 5는 본 발명에 따른 표시장치 구동방법을 설명하기 위한 예시도이며, (a)는 홀수번째 먹스그룹들에 구비된 홀수터치전극들로 터치신호가 공급되는 터치패널을 나타내며, (b)는 짝수번째 먹스그룹들에 구비된 짝수터치전극들로 터치신호가 공급되는 터치패널을 나타낸다. 이하에서는, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 표시장치 구동방법이 설명된다. 이하의 설명 중, 상기에서 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 또는 간단히 설명된다.
본 발명에 따른 표시장치 구동방법은, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 표시장치에서 실행된다.
따라서, 터치패널(500)을 구성하는 먹스그룹들 중 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 홀수터치전극들과 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 짝수터치전극들은 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 격자 형태로 배치되어 있다.
첫째, 제n번째 터치감지기간에는, 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호가 공급된다.
우선, 제1먹스그룹들에 포함되는 터치전극들이, 도 3에 도시된 스위칭부(620)를 통해, 상기 구동부(610)에 연결된다. 이에 따라, 상기 제1먹스그룹들에 포함된 터치전극들(도 5의 (a)에서 도면부호 1로 표시됨)로 터치신호가 공급되며, 상기 제1먹스그룹들에 포함된 터치전극들의 터치 유무가 판단된다.
다음, 제3먹스그룹들에 포함된 터치전극들이, 도 3에 도시된 스위칭부(62)를 통해, 상기 구동부(610)에 연결된다. 이에 따라, 상기 제3먹스그룹들에 포함된 터치전극들(도 5의 (a)에서 도면부호 3으로 표시됨)로 터치신호가 공급되며, 상기 제3먹스그룹들에 포함된 터치전극들의 터치 유무가 판단된다.
따라서, 제n번째 터치감지기간에는, 도 5의 (a)에 도시된 터치패널 중 홀수그룹들에 포함된 터치전극의 터치 유무가 판단된다.
이 경우, 상기 터치패널에 구비된 모든 터치전극들의 터치 유무가 판단될 수는 없으나, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 터치패널의 전체 면에 대한 대략적인 터치 유무가 판단될 수 있다.
둘째, 제n+1번째 터치감지기간에는, 상기 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호가 공급된다.
우선, 제2먹스그룹들에 포함되는 터치전극들이, 도 3에 도시된 스위칭부(620)를 통해, 상기 구동부(610)에 연결된다. 이에 따라, 상기 제2먹스그룹들에 포함된 터치전극들(도 5의 (b)에서 도면부호 2로 표시됨)로 터치신호가 공급되며, 상기 제2먹스그룹들에 포함된 터치전극들의 터치 유무가 판단된다.
다음, 제4먹스그룹들에 포함된 터치전극들이, 도 3에 도시된 스위칭부(62)를 통해, 상기 구동부(610)에 연결된다. 이에 따라, 상기 제4먹스그룹들에 포함된 터치전극들(도 5의 (b)에서 도면부호 4로 표시됨)로 터치신호가 공급되며, 상기 제4먹스그룹들에 포함된 터치전극들의 터치 유무가 판단된다.
따라서, 제n+1번째 터치감지기간에는, 도 5의 (b)에 도시된 터치패널 중 짝수그룹들에 포함된 터치전극의 터치 유무가 판단된다.
이 경우, 상기 터치패널에 구비된 모든 터치전극들의 터치 유무가 판단될 수는 없으나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 터치패널의 전체 면에 대한 대략적인 터치 유무가 판단될 수 있다.
또한, 제n번째 터치감지기간과, 제n+1번째 터치감지기간이 경과하면, 상기 터치패널에 구비된 모든 터치전극들의 터치유무가 판단될 수 있다.
부연하여 설명하면, 상기 홀수터치전극들과 상기 짝수터치전극들은, 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있고, 서로 인접되어 있는 두 개의 상기 홀수터치전극들과 두 개의 상기 짝수터치전극들은 격자 형태로 배치되어 있으며, 상기 패널에서의 상기 홀수터치전극들의 밀도와, 상기 터치전극들의 밀도는, 상기 패널의 모든 위치에서 동일하다.
따라서, 한 번의 터치감지기간에, 상기 터치패널의 전체 면에 대한 대략적인 터치유무가 판단될 수 있다. 또한, 각각의 먹스그룹으로 터치신호가 공급되는 센싱기간이 증가될 수 있으며, 이에 따라 터치 성능이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 표시장치 구동방법과 종래의 표시장치 구동방법을 비교한 도면이고, 특히, (a)는 종래의 표시장치 구동방법을 설명하기 위한 예시도이며, (b)는 본 발명에 따른 표시장치 구동방법을 설명하기 위한 예시도이다.
종래기술에서 설명된 바와 같이, 종래의 표시장치 구동방법에서는, 하나의 터치감지기간에 모든 먹스그룹들에 포함된 모든 터치전극들의 터치유무가 판단된다.
따라서, (a)에 도시된 바와 같이, 모든 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호들(MUX1G_TS to MUX4G_TS)가 공급된다.
그러나 본 발명에 따른 표시장치 구동방법에서는, 하나의 터치감지기간에 홀수번째 먹스그룹들에 포함되어 있는 홀수터치전극들의 터치 유무만 판단되거나, 또는 짝수번째 먹스그룹들에 포함되어 있는 짝수터치전극들의 터치 유무만이 판단된다.
따라서, 동일한 먹스그룹들이 터치패널에 구비되어 있고, 하나의 터치감지기간(TP1 또는 TP2)의 크기가 동일하다고 할 때, 종래의 표시장치 구동방법에서는, 하나의 터치감지기간에 네 개의 먹스그룹들로 터치신호들이 순차적으로 공급되어야 하며, 본 발명에 따른 표시장치 구동방법에서는 두 개의 먹스그룹들로 터치신호들이 순차적으로 공급되어야 한다.
따라서, 본 발명에 따른 표시장치에서 각각의 먹스그룹들로 터치신호가 공급되는 센싱기간은, 종래의 표시장치에서 각각의 먹스그룹들로 터치신호가 공급되는 센싱기간보다 길어질 수 있다.
본 발명에서는, 상기한 바와 같이, 터치신호가 공급되는 센싱기간이 길어지기 때문에, 터치감도가 향상될 수 있다.
상기에서 설명된 본 발명을 간단히 정리하면 다음과 같다.
본 발명에 의하면, 터치패널을 구성하는 복수의 먹스그룹들이 홀수번째 먹스그룹들과 짝수번째 먹스그룹들로 구분되며, 홀수번째 먹스그룹들과 짝수번째 먹스그룹들이 교번적으로 구동되어 터치가 감지된다.
본 발명에 의하면, 한 번의 터치감지기간에 홀수번째 먹스그룹들 또는 짝수번째 먹스그룹들만 구동되어 터치가가 감지되기 때문에, 터치를 감지하는 센싱기간이 증가될 수 있으며, 이에 따라 터치 성능이 향상될 수 있다.
특히, 본 발명은 터치패널의 면적이 넓고, 터치전극들의 개수가 많은 표시장치에 더욱 효과적이다.
상기한 바와 같은 구동 방법을 적용하기 위해, 본 발명에 따른 표시장치에서는, 홀수번째 먹스그룹에 포함되는 홀수터치전극들과 짝수번째 먹스그룹에 포함되는 짝수터치전극들이 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 격자 형태를 구성한다.
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 (6)

  1. 터치패널이 내장되어 있는 패널; 및
    두 개 이상의 터치전극들을 구비하며, 상기 터치패널을 구성하는 먹스그룹들을, 순차적으로 구동하는 터치 센싱부를 포함하고,
    상기 먹스그룹들 중 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 홀수터치전극들과 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 짝수터치전극들은, 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며,
    서로 인접되어 있는, 두 개의 상기 홀수터치전극들과 두 개의 상기 짝수터치전극들은, 격자 형태로 배치되어 있는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센싱부는,
    상기 터치패널로 터치신호를 공급하며, 상기 터치패널로부터 감지신호를 수신하는 구동부; 및
    터치감지기간마다 상기 홀수번째 먹스그룹들과 상기 짝수번째 먹스그룹들을 교대로 상기 구동부에 연결시키며, 한 번의 터치감지기간에는, 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들을 순차적으로 상기 구동부에 연결시키거나 또는 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들을 순차적으로 상기 구동부에 연결시키는 스위칭부를 포함하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센싱부는,
    제n번째 터치감지기간에는 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급하며,
    제n+1번째 터치감지기간에는 상기 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널에서의 상기 홀수터치전극들의 밀도와, 상기 터치전극들의 밀도는, 상기 패널의 모든 위치에서 동일한 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀수터치전극들로는 제n터치감지기간에 터치신호들이 공급되며,
    상기 짝수터치전극들로는 제n+1터치감지기간에 터치신호들이 공급되는 표시장치.
  6. 터치패널을 구성하는 먹스그룹들 중 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 홀수터치전극들과 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 짝수터치전극들이 서로 인접되어 있고, 서로 번갈아 가며 배치되어 있으며, 서로 인접되어 있는, 두 개의 상기 홀수터치전극들과 두 개의 상기 짝수터치전극들은, 격자 형태로 배치되어 있는 표시장치에서, 제n번째 터치감지기간에는, 상기 홀수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급하는 단계; 및
    제n+1번째 터치감지기간에는, 상기 짝수번째 먹스그룹들에 포함되는 먹스그룹들로 순차적으로 터치신호를 공급하는 단계를 포함하는 표시장치 구동방법.
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