KR20160115644A - 드라이버 집적회로, 구동 방법, 및 터치 디스플레이 시스템 - Google Patents

드라이버 집적회로, 구동 방법, 및 터치 디스플레이 시스템 Download PDF

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KR20160115644A
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관-잉 황
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하이맥스 테크놀로지스 리미티드
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Abstract

드라이버 집적회로(IC)는, 터치 디스플레이 패널에 연결되는 경우, 디스플레이 모드, 자기 커패시터 모드 및 상호 커패시터 모드로 선택적으로 동작하도록 구성되고, 상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하고; 상기 드라이버 IC가 상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인을 제어하여 미리 정해진 전압을 갖도록 하고; 상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인에 임펄스 신호를 순차적으로 전송한다.

Description

드라이버 집적회로, 구동 방법, 및 터치 디스플레이 시스템 {DRIVER INTEGRATED CIRCUIT, DRIVING METHOD, AND TOUCH DISPLAY SYSTEM}
본 출원은 터치 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 드라이버 집적회로(integrated circuit, IC), 이 드라이버 IC를 포함하는 터치 디스플레이 시스템, 및 관련 구동 방법에 관한 것이다.
정전 용량 방식 터치 감지의 분야에서, 스마트폰 또는 태블릿 등의 전자 기기의 부피는 얇아지고 있고, 이는 정전 용량 방식 터치 감지의 개발을 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)로부터 온셀(on-cell) 또는 심지어 인셀(in-cell) 기술로 추진해왔다. 인셀 터치 감지는 정확하게 터치 지점을 찾을 수 없는 패널 구조의 한계로 인해 자기 커패시터 터치 감지 또는 상호 커패시터 터치 감지에 의해서만 달성될 수 있다.
본 발명의 목적 중 하나는 드라이버 IC, 단일 패널에 상호 커패시터 터치 감지 및 자기 커패시터 터치 감지를 채용할 수 있는 드라이버 IC를 포함하는 터치 디스플레이 시스템 및 이 터치 디스플레이 시스템에 적용되는 관련 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 드라이버 IC가 개시되며, 상기 드라이버 IC는, 상기 드라이버 IC가 터치 디스플레이 패널에 연결되는 경우, 디스플레이 모드(display mode), 자기 커패시터 모드(self-capacitor mode) 및 상호 커패시터 모드(mutual-capacitor mode)로 선택적으로 동작하도록 구성되고, 상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하고; 상기 드라이버 IC가 상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인을 제어하여 미리 정해진 전압을 갖도록 하고; 상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인에 임펄스 신호(mutual-capacitor mode)를 순차적으로 전송한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터치 디스플레이 패널의 구동 방법이 개시되며, 상기 구동 방법은, 디스플레이 모드, 자기 커패시터 모드 및 상호 커패시터 모드로 선택적으로 동작하는 단계; 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하는 단계; 상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 소스 라인을 제어하여 미리 정해진 전압을 갖도록 하는 단계; 및 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 소스 라인에 임펄스 신호를 순차적으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터치 디스플레이 시스템이 개시되며, 상기 터치 디스플레이 시스템은, 터치 디스플레이 패널 및 드라이버 IC를 포함하고, 상기 터치 디스플레이 패널은, 복수의 게이트 라인; 상기 게이트 라인 위에 배치된 복수의 소스 라인 - 상기 게이트 라인과 상기 소스 라인은 교차함 -; 및 상기 소스 라인 위에 배치되고, 복수의 제1 섹션 및 복수의 제2 섹션을 가지는 복수의 공통 라인 - 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션은 교차함 -을 포함하고; 상기 드라이버 IC는, 상기 터치 디스플레이 패널에 연결되며, 상기 터치 디스플레이 패널에 연결되는 경우, 디스플레이 모드, 자기 커패시터 모드 및 상호 커패시터 모드로 선택적으로 동작하도록 구성되고, 상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하고; 상기 드라이버 IC가 상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인을 제어하여 미리 정해진 전압을 갖도록 하고; 상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인에 임펄스 신호를 순차적으로 전송한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 터치 디스플레이 시스템이 개시되며, 상기 터치 디스플레이 시스템은, 터치 디스플레이 패널, 드라이버 IC, 및 스타일러스(stylus)를 포함하고, 상기 터치 디스플레이 패널은, 복수의 게이트 라인; 상기 게이트 라인 위에 배치된 복수의 소스 라인 - 상기 게이트 라인과 상기 소스 라인은 교차함 -; 및 상기 소스 라인 위에 배치되고, 복수의 제1 섹션 및 복수의 제2 섹션을 가지는 복수의 공통 라인 - 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션은 교차함 - 을 포함하고; 상기 드라이버 IC는, 상기 터치 디스플레이 패널에 연결되며, 상기 터치 디스플레이 패널에 연결되는 경우, 디스플레이 모드, 및 감지 모드(detecting mode)로 선택적으로 동작하도록 구성되고, 상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하고; 상기 스타일러스는 상기 터치 디스플레이 패널을 터치하여 임펄스 신호를 생성하도록 구성된다.
본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적은 이하의 여러 도면에 나타낸 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽은 후, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자(이하, 당업자라 함)에게 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널의 공통 전압층을 나타낸 도면이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 공통 전압층 아래의 소스 라인 및 게이트 라인을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 시스템(100)에 적용된 드라이버 IC를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상호 커패시터 모드 및 자기 커패시터 모드의 커패시턴스 변화를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 모드, 상호 커패시터 모드 및 자기 커패시터 모드에 대한 타이밍 구성을 나타낸 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 시스템에 적용되는 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 시스템을 나타낸 도면이다.
특정 용어는 설명 및 뒤따르는 청구범위 전체에 걸쳐 특정 구성요소를 지칭하기 위해 사용된다. 당업자가 이해할 것인 바와 같이, 제조업자들은 다른 명칭으로 구성요소를 지칭할 수 있다. 본 명세서는 명칭만 다르고 기능은 동일한 구성요소들은 구별하지는 않는다. 이하의 설명 및 청구범위에서, "포함~(include, comprise)"은 오픈 엔드 방식(open-ended fashion)으로 사용되며, 따라서 "구성~(consist of)" 등의 클로즈 엔드 용어(close-ended term)로 해석되어서는 안 된다. 또한, 용어 "연결(couple)"은 간접적이거나 직접적인 전기적 연결을 의미한다. 따라서, 하나의 기기가 다른 기기에 연결되는 경우, 그 연결은 직접적인 전기적 연결을 통한 것일 수 있거나, 또는 다른 기기를 통한 간접적인 전기적 연결 및 연결일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 시스템(100)을 나타낸 도면이며, 터치 디스플레이 시스템(100)은 터치 디스플레이 패널(101) 및 드라이버 집적회로(IC)(102)를 포함한다. 터치 디스플레이 패널(101)은 스마트폰, 태블릿, 또는 터치 디스플레이 패널을 포함하는 임의의 기기와 같은 전자 기기에 적용될 수 있으며, 터치 디스플레이 패널(101)에 연결된 드라이버 IC(102)는 디스플레이 모드(display mode), 자기 커패시터 모드(self-capacitor mode) 및 상호 커패시터 모드(mutual-capacitor mode)로 선택적으로 동작할 수 있다. 이하에, 터치 디스플레이 패널(101) 및 드라이버 IC(102)에 대해 상세하게 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 터치 디스플레이 패널(101)의 아키텍처를 나타내며, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널(101)의 공통 전압층(common voltage layer) 및 터치 디스플레이 패널(101)의 공통 전압층 아래의 소스 라인(source line) 및 게이트 라인(gate line)을 나타낸 도면이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 터치 디스플레이 패널(101)은 제1 금속층, 제2 금속층, 및 공통 전압층을 포함한다. 도 2a에서, 공통 전압층은 복수의 수직 섹션(COMV1∼COMVm)과 복수의 수평 섹션(COMH1∼COMHm)으로 나뉠 수 있으며, 복수의 수직 섹션(COMV1∼COMVm) 각각은 두 개의 수직 세그먼트, 예컨대 도 2a에 도시된 수직 세그먼트 COMV11 및 COMV12를 포함하고, 복수의 수평 섹션(COMH1∼COMHm) 각각은 복수의 수평 세그먼트를 포함하며, 각 수평 섹션의 복수의 수평 세그먼트의 제1 세그먼트, 예컨대 도 2a에 도시된 세그먼트 COMH11 , COMH21, ..., 및 COMHm1은 공통 전압층 위에 배치된 제3 금속층을 통해 모두 연결되어 도 2a에 도시된 수평 세트 HS1을 구성한다. 마찬가지로, 각 수평 섹션의 복수의 수평 세그먼트의 제2 세그먼트는 제3 금속층을 통해 모두 연결되어 수평 세트 HS2를 구성하고, 등등이다. 복수의 수평 세트(HS1∼HSn) 및 복수의 수직 세그먼트는 드라이버 IC(102)에 연결되어 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이. 공통 전압층 아래의 제2 금속층은 복수의 소스 라인(S1∼Si)을 포함하고, 각각의 소스 라인은 실질적으로 복수의 수직 세그먼트 중 하나 또는 복수의 수평 섹션 중 하나에 실질적으로 대응하고, 복수의 소스 라인(S1∼Si)은 드라이버 IC(102)에 연결되고, 드라이버 IC가 동작하는 모드에 따라 드라이버 IC에 의해 생성되는 디스플레이 데이터, 미리 정해진 전압, 또는 임펄스 신호를 수신하도록 구성된다. 제1 금속층은 제2 금속층 아래에 있고 복수의 게이트 라인(g1∼gj)을 포함하며, 도 2b에 도시된 바와 같이 복수의 소스 라인(S1∼Sm)과 복수의 게이트 라인(g1 ∼gn)은 교차한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널(100)에 적용된 드라이버 IC(102)를 나타낸 도면이며, 드라이버 IC는 다중화 회로(multiplexing circuit)(301), 공통 전압 소스(302), 버퍼(303), 임펄스 신호 생성기(304) 및 아날로그 처리 회로(305)를 포함한다. 공통 전압 소스(302)는 공통 전압층에, 즉 복수의 수직 세그먼트 및 복수의 수평 섹션에 공통 전압을 공급하도록 구성되고, 버퍼(303)는 디스플레이 데이터를 저장하도록 구성되고, 임펄스 신호 생성기(304)는 복수의 소스 라인에 순차적으로 임펄스 신호를 생성하도록 구성되고, 아날로그 프론트 엔드(analog front end) 및 복수의 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter)를 포함하는 아날로그 처리 회로(305)는 복수의 수평 세트와 복수의 수직 세그먼트로부터 수신된 신호를 처리하도록 구성된다. 다중화 회로(301)는 공통 전압 소스(302), 버퍼(303), 임펄스 신호 생성기(304) 및 아날로그 처리 회로(305)에 연결되고, 복수의 수직 세그먼트, 복수의 수평 세트 및 복수의 소스 라인에 출력되는 신호 또는 이들로부터 수신되는 신호를 제어하도록 구성된다. 또, 다중화 회로(301)는 제1 다중화 유닛(311) 및 제2 다중화 유닛(312)을 포함하고, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 다중화 유닛(311)는 복수의 수직 세그먼트 및 복수의 소스 라인(S1∼Sm)에 연결되고, 제2 다중화 회로(312)는 제1 다중화 유닛(311) 및 복수의 수평 세트에 연결된다.
드라이버 IC(102)가 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 다중화 회로(301)는 공통 전압층, 즉 복수의 수직 세그먼트 및 복수의 수평 섹션을 제어하여, 공통 전압 소스(302)에 의해 제공되는 공통 전압을 갖도록 하고, 또한 버퍼(303)에 저장된 디스플레이 데이터를 제1 다중화 유닛(311)을 통해 복수의 소스 라인에 전송한다. 다시 말해, 디스플레이 모드에서, 터치 디스플레이 패널(101)은 드라이버 IC(102)로부터 디스플레이 데이터를 수신하여 스크린에 이미지를 표시한다.
드라이버 IC(102)가 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 제1 다중화 유닛(311)은 복수의 수직 세그먼트 중 하나, 예컨대 순차적으로 COMV11을 제어하여 플로팅 상태(floating)로 하고, 다른 세그먼트를 제어하여 기준 전압(reference voltage)에 연결한다. 이 경우, 기준 전압은 접지에 연결되도록 매우 낮은 전압을 갖는다. 또, 제1 다중화 유닛(311)는 플로팅 수직 세그먼트에 대응하는 복수의 소스 라인(S1-Sm) 중 하나에 임펄스 신호 생성기(304)에 의해 생성된 임펄스 신호를 전송한다. 소스 라인과 대응하는 대응하는 플로팅 수직 세그먼트 사이의 커패시터로 인해, 임펄스 신호는 그 커패시터를 통해 플로팅 세그먼트에 연결될 수 있다. 복수의 수평 세트(HS1∼HSn)의 신호는 제2 다중화 유닛(312)을 통해 아날로그 처리 회로(305)에 전송된다. 이와 같이, 플로팅 수직 세그먼트에 대응하고 임펄스 신호를 운반하는 소스 라인과 그 플로팅 수직 세그먼트 옆의 수평 세그먼트 사이의 커패시턴스 변화가(있다면) 아날로그 처리 회로(305)에 의해 대응하는 수평 세그먼트를 포함하는 수평 세트의 신호를 감지함으로써 감지될 수 있다. 예를 들어, 수평 세그먼트 COMH11가 터치되면, 다중화 회로(301)에 의해 수직 세그먼트 COMV11가 플로팅 상태가 되도록 제어되고 임펄스 신호가 수직 세그먼트 COMV11에 대응하는 수평 부분을 포함하는 소스 라인 S1에 전송될 때, 임펄스 신호는 따라서 수직 세그먼트 COMV11에 연결되고 그에 따라 수평 세그먼트 COMH11와 소스 라인 S1 사이의 커패시턴스가 변화된다. 그 후, 커패시턴스 변화는 수평 세트 HS1의 신호를 통해 아날로그 처리 회로(305)에 의해 감지된다. 상호 커패시터 모드의 커패시턴스 변화에 대한 상세한 설명은 도 4에서 논의될 것이다.
드라이버 IC(102)가 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 다중화 회로(301)는 제1 다중화 유닛(311) 및 제2 다중화 유닛(312)을 통해 아날로그 처리 회로(305)에 복수의 수직 세그먼트의 신호를 송신하고, 복수의 수평 세트를 제어하여 플로팅 상태가 되도록 한다. 또, 제1 다중화 유닛(311)은 미리 정해진 전압을 갖도록 복수의 소스 라인을 제어한다. 이와 같이, 수직 세그먼트와 옆의 수평 섹션 사이, 수직 세그먼트와 대응하는 소스 라인 사이, 그리고 수직 세그먼트와 대응하는 게이트 라인 사이의 커패시턴스 변화가 수직 세그먼트의 신호를 통해 아날로그 처리 회로(305)에 의해 감지된다. 예를 들어, 드라이버 IC(102)가 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 수직 세그먼트 COMV11가 터치되면, 수직 세그먼트 COMV11과 수평 섹션 COMH1 사이, 수직 세그먼트 COMV11과 대응하는 소스 라인 S1 사이, 그리고 수직 세그먼트 COMV11과 대응하는 게이트 라인 g1 사이의 커패시턴스 변화가 아날로그 처리 회로(305)에 의해 감지된다. 자기 커패시턴스 모드의 커패시턴스 변화에 대한 상세한 것은 도 4에 도시되어 있다.
드라이버 IC가 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 복수의 수직 세그먼트의 신호를 아날로그 처리 회로(305)에 송신하고 복수의 수평 세트를 플로팅 상태로 만드는 것에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 자기 커패시터 모드에서는, 복수의 수평 세트의 신호를 제2 다중화 유닛(312)을 통해 아날로그 처리 회로(305)에 전송하고, 제1 다중화 유닛(311)은 복수의 수직 세그먼트를 제어하여 플로팅 상태로 하며, 이 또한 동일한 원하는 목표를 달성할 수 있다. 동작은 위의 단락에서 설명한 것과 유사하므로, 여기서는 설명을 생략한다.
자기 커패시터 모드에서, 복수의 소스 라인과 복수의 게이트 라인은 플로팅 상태로 되거나 복수의 수평 세트(또는 아날로그 처리 회로(305)에 연결된 부분에 기초한, 복수의 수직 세그먼트)와 동일한 전압을 갖도록 제어될 수 있다. 이것은 너무 작은 신호가 감지되는 것을 피하기 위해 수직 세그먼트와 수평 세그먼트에서 본 등가 커패시턴스를 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상호 커패시터 모드 및 자기 커패시터 모드의 커패시턴스 변화를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이. 드라이버 IC가 상호 커패시터 모드로 동작하고, 수직 세그먼트 COMV11가 플로팅 상태가 되도록 제어되고, 임펄스 신호가 소스 라인 S1으로부터 수직 세그먼트 COMV11에 연결된다고 가정하자. 이때, 수평 섹션 COMH1과 소스 라인 S1 사이의 등가 캐패시턴스는 도 4에 도시된 바와 같이 Cmutual = CSV*CVH/(CSV+CVH)이고; 드라이버 IC가 자기 커패시터 모드로 동작한다고 가정하면, 수직 세그먼트 COMV11과 소스 라인 S1(즉, CSV) 사이, 수직 세그먼트 COMV11와 게이트 라인 g1(즉, CGV) 사이, 그리고 수직 세그먼트 COMV11과 수평 섹션 COMH1(즉, CVH) 사이의 커패시턴스가 변화하면, 아날로그 처리 회로(305)는 그 변화를 감지할 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 모드, 상호 커패시터 모드 및 자기 커패시터 모드에 대한 타이밍 구성을 나타낸 타이밍도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각 프레임에서, 디스플레이 모드는 기간의 일부를 차지하고 감지 모드는 기간의 나머지를 차지한다. 또, 상호 커패시터 모드와 자기 커패시터 모드는 감지를 위해 프레임에서 순차적으로 사용된다. 본 실시예에서, 제1 프레임에서는, 디스플레이 모드가 제1 프레임의 기간 중 66%를 차지하고 자기 커패시터 모드가 기간 중 34%를 차지하며; 제2 프레임에서는, 디스플레이 모드가 제2 프레임의 기간 중 66%를 차지하고, 상호 커패시터 모드가 제2 프레임의 기간 중 34%를 차지하는 등이다. 여기서, 디스플레이 모드와 감지 모드의 길이는 단지 예시적인 목적이며 본 발명의 제한사항은 아니다. 최상의 성능을 달성할 수 있는 임의의 적절한 길이가 본 발명의 범위에 속한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 시스템에 적용되는 구동 방법을 나타내는 흐름도이며, 결과가 실질적으로 동일한 경우, 단계는 도 6에 도시된 것과 정확히 같은 순서로 실행될 필요는 없다. 이 흐름은 다음과 같이 설명될 수 있다:
단계 600: 흐름이 시작된다.
단계 602: 드라이버 IC(102)가 하나의 프레임의 기간 중 일부(예컨대, 66%) 동안 디스플레이 모드로 동작하고, 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하고; 단계 604로 이행한다.
단계 604: 드라이버 IC가 상기 프레임의 기간 중 나머지(예컨대, 34%) 기간 동안 자기 커패시터 모드로 동작하고, 복수의 소스 라인을 제어하여 미리 정해진 전압을 갖도록 하고; 단계 606으로 이행한다.
단계 606: 드라이버 IC(102)가 다른 프레임의 기간 중 일부(예컨대, 66%) 동안 디스플레이 모드로 동작하고, 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하고; 단계 608로 이행한다.
단계 608: 드라이버 IC(102)가 상기 프레임 기간의 나머지(예컨대, 34 %) 기간 동안 상호 커패시터 모드에서 동작하고, 소스 선에 임펄스 신호를 순차적으로 전송하고; 단계 602로 돌아간다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 디스플레이 시스템(700)을 나타낸 도면이며, 터치 디스플레이 시스템(700)은 터치 디스플레이 패널(701), 드라이버 IC(702), 및 스타일러스(703)를 포함한다. 터치 디스플레이 패널(701)은 터치 디스플레이 패널(101)과 동일하므로, 터치 디스플레이 패널(701)에 대한 상세한 설명은 도 2a 및 도 2b의 실시예를 참조하면 알 수 있다. 본 실시예에서, 스타일러스(703)는 도 3의 실시예에서 설명한 드라이버 IC(102) 내의 임펄스 신호 생성기(304)와 같은 임펄스 신호 생성기일 수 있다. 임펄스 신호 생성기를 제외하고는, 드라이버 IC(702)는 드라이버 IC(102)와 유사하다. 드라이버 IC(702)가 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 터치 디스플레이 시스템(700)의 동작은 터치 디스플레이 시스템(100)의 동작과 동일하다. 드라이버 IC(702)가 전술한 상호 커패시터 모드인 감지 모드로 동작하는 경우, 스타일러스(703)는 도 3의 실시예에서의 임펄스 신호 생성기(304)를 대체하고 또한 터치 디스플레이 패널(701)을 터치하는 데 사용된다. 당업자는 전술한 단락들에서의 실시예를 읽은 후, 본 실시예에 대한 상세한 구현을 이해해야 한다.
유의할 것은, 상호 커패시터 모드와 자기 커패시 모드가 모두 채용될 수 있는 한, 터치 디스플레이 패널(101, 701)의 전압 공통층의 개략도는 도 1 및 도 7의 실시예에서 설명한 것에 한정되지는 않는다는 것이다. 다중화 회로(301)의 아키텍처도 또한, 다중화 회로가 도 3의 실시예에서 설명한 전술한 기능을 구현할 수 있는 한, 여기에 한정되지 않는다. 이러한 대안적인 설계도 또한 본 발명의 범위에 속한다.
간단히 요약하면, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 상호 커패시터 모드와 자기 커패시터 모드 모두를 채용할 수 있고 정확하게 터치 지점을 찾아낼 수 있는, 드라이버 IC, 터치 디스플레이 시스템 및 구동 방법을 개시한다.
당업자는 본 발명의 교시를 유지하면서 기기 및 방법에 대해 다양한 변형 및 개조를 쉽게 발견할 것이다. 따라서, 이상의 개시내용은 첨부된 청구항들의 경계 및 범위에 의해서만 한정되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (22)

  1. 드라이버 집적회로(IC)가 터치 디스플레이 패널에 연결되는 경우, 디스플레이 모드, 자기 커패시터 모드 및 상호 커패시터 모드로 선택적으로 동작하도록 구성되고,
    상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하고; 상기 드라이버 IC가 상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인을 제어하여 미리 정해진 전압을 갖도록 하고; 상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인에 임펄스 신호를 순차적으로 전송하는, 드라이버 IC.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 공통 라인을 제어하여 공통 전압을 갖도록 하고;
    상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 공통 라인의 제1 섹션은 순차적으로 플로팅 상태(floating)가 되는, 드라이버 IC.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는, 상기 공통 라인의 제1 섹션 중 하나를 제어하여 플로팅 상태가 되도록 하고, 상기 공통 라인의 제1 섹션의 나머지를 제어하여 기준 전압을 갖도록 하고, 상기 드라이버 IC는 플로팅 상태인 상기 공통 라인의 제1 섹션 중 하나에 대응하는 소스 라인 중 하나에 임펄스 신호를 전송하는, 드라이버 IC.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공통 전압을 공급하도록 구성된 공통 전압 소스;
    상기 임펄스 신호를 생성하는 임펄스 신호 생성기;
    상기 디스플레이 데이터를 저장하는 버퍼; 및
    상기 공통 전압 소스, 상기 임펄스 신호 생성기 및 상기 버퍼에 연결되고, 상기 디스플레이 데이터, 상기 미리 정해진 전압 또는 상기 임펄스 신호를 상기 디스플레이 패널의 소스 라인에 선택적으로 출력하고, 상기 공통 전압, 상기 제1 기준 전압 또는 상기 제2 기준 전압을 상기 공통 라인의 제1 섹션에 선택적으로 출력하거나 상기 공통 라인의 제1 섹션을 플로팅 상태로 만드는 다중화 회로를 포함하는 드라이버 IC.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다중화 회로는 선택적으로 상기 터치 디스플레이 패널의 공통 라인의 제2 섹션에 상기 공통 전압을 출력하거나 상기 공통 라인의 제2 섹션으로부터 감지된 전압을 수신하도록, 더 구성되는, 드라이버 IC.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 드라이버 IC가 상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 다중화 회로는 상기 공통 라인의 제1 섹션으로부터 감지된 전압을 수신하도록 더 구성되는, 드라이버 IC.
  7. 디스플레이 모드, 자기 커패시터 모드 및 상호 커패시터 모드로 선택적으로 동작하는 단계;
    상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하는 단계;
    상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 소스 라인이 미리 정해진 전압을 갖도록 제어하는 단계; 및
    상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 소스 라인에 임펄스 신호를 순차적으로 전송하는 단계
    를 포함하는 터치 디스플레이 패널의 구동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 터치 디스플레이 패널의 공통 라인이 공통 전압을 갖도록 제어하는 단계;
    상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 공통 라인의 제1 섹션이 기준 전압을 갖도록 제어하는 단계; 및
    상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 공통 라인의 제1 섹션은 순차적으로 플로팅 상태가 되는 단계를 더 포함하는 터치 디스플레이 패널의 구동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 공통 라인의 제1 섹션 중 하나가 플로팅 상태가 되도록 제어하고, 상기 공통 라인의 제1 섹션의 나머지가 제2 기준 전압을 갖도록 제어하고, 플로팅 상태인 상기 공통 라인의 제1 섹션 중 하나에 대응하는 소스 라인 중 하나에 임펄스 신호를 전송하는, 터치 디스플레이 패널의 구동 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 터치 디스플레이 패널의 공통 라인 중 제2 섹션에 상기 공통 전압을 출력하는 단계; 및
    상기 자기 커패시터 모드 및 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 공통 라인의 제2 섹션으로부터 감지된 전압을 수신하는 단계를 더 포함하는 터치 디스플레이 패널의 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 공통 라인의 제1 섹션으로부터 감지된 전압을 수신하는, 터치 디스플레이 패널의 구동 방법.
  12. 터치 디스플레이 패널; 및
    드라이버 IC
    를 포함하고,
    상기 터치 디스플레이 패널은,
    복수의 게이트 라인;
    상기 게이트 라인 위에 배치된 복수의 소스 라인 - 상기 게이트 라인과 상기 소스 라인은 교차함 -; 및
    상기 소스 라인 위에 배치되고, 복수의 제1 섹션 및 복수의 제2 섹션을 가지는 복수의 공통 라인 - 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션은 교차함 -
    을 포함하고,
    상기 드라이버 IC는, 상기 터치 디스플레이 패널에 연결되며, 상기 터치 디스플레이 패널에 연결되는 경우, 디스플레이 모드, 자기 커패시터 모드 및 상호 커패시터 모드로 선택적으로 동작하도록 구성되며, 상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하고; 상기 드라이버 IC가 상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인이 미리 정해진 전압을 갖도록 제어하고; 상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 소스 라인에 임펄스 신호를 순차적으로 전송하는,
    터치 디스플레이 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 공통 라인을 제어하여 공통 전압을 갖도록 하고; 상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 공통 라인의 제1 섹션은 순차적으로 플로팅 상태가 되는, 터치 디스플레이 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 드라이버 IC가 상기 상호 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는, 상기 공통 라인의 제1 섹션 중 하나를 제어하여 플로팅 상태가 되도록 하고 상기 공통 라인의 제1 섹션의 나머지를 제어하여 기준 전압을 갖도록 하고, 상기 드라이버 IC는 플로팅 상태인 상기 공통 라인의 제1 섹션 중 하나에 대응하는 소스 라인 중 하나에 임펄스 신호를 전송하는, 터치 디스플레이 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 공통 전압을 공급하도록 구성된 공통 전압 소스;
    상기 임펄스 신호를 생성하는 임펄스 신호 생성기;
    상기 디스플레이 데이터를 저장하는 버퍼; 및
    상기 공통 전압 소스, 상기 임펄스 신호 생성기 및 상기 버퍼에 연결되고, 상기 디스플레이 데이터, 상기 미리 정해진 전압 또는 상기 임펄스 신호를 상기 디스플레이 패널의 소스 라인에 선택적으로 출력하고, 상기 공통 전압, 상기 기준 전압을 상기 공통 라인의 제1 섹션에 선택적으로 출력하거나 상기 공통 라인의 제1 섹션을 플로팅 상태로 만드는 다중화 회로를 포함하는, 터치 디스플레이 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다중화 회로는 선택적으로 상기 터치 디스플레이 패널의 공통 라인의 제2 섹션에 상기 공통 전압을 출력하거나 상기 공통 라인의 제2 섹션으로부터 감지된 전압을 수신하도록, 더 구성되는, 터치 디스플레이 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 드라이버 IC가 상기 자기 커패시터 모드로 동작하는 경우, 상기 다중화 회로는 상기 공통 라인의 제1 섹션으로부터 감지된 전압을 수신하도록 더 구성되는, 터치 디스플레이 시스템.
  18. 터치 디스플레이 패널;
    드라이버 IC; 및
    상기 터치 디스플레이 패널을 터치하여 임펄스 신호를 생성하도록 구성된 스타일러스(stylus)
    를 포함하고,
    상기 터치 디스플레이 패널은,
    복수의 게이트 라인;
    상기 게이트 라인 위에 배치된 복수의 소스 라인 - 상기 게이트 라인과 상기 소스 라인은 교차함 -; 및
    상기 소스 라인 위에 배치되고, 복수의 제1 섹션 및 복수의 제2 섹션을 가지는 복수의 공통 라인 - 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션은 교차함 -
    을 포함하고,
    상기 드라이버 IC는, 상기 터치 디스플레이 패널에 연결되며, 상기 터치 디스플레이 패널에 연결되는 경우, 디스플레이 모드, 및 감지 모드(detecting mode)로 선택적으로 동작하도록 구성되며, 상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 복수의 소스 라인에 디스플레이 데이터를 출력하는,
    터치 디스플레이 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 드라이버 IC가 상기 디스플레이 모드로 동작하는 경우, 상기 드라이버 IC는 상기 터치 디스플레이 패널의 공통 라인을 제어하여 공통 전압을 갖도록 하고; 상기 드라이버 IC가 상기 감지 모드로 동작하는 경우, 상기 공통 라인의 제1 섹션은 순차적으로 플로팅 상태가 되는, 터치 디스플레이 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 드라이버 IC가 감지 모드로 동작하는 경우, 상기 스타일러스가 상기 공통 라인에 임펄스 신호를 전송하고, 상기 스타일러스가 터치한 지점 아래의 상기 제1 섹션 중 하나가 플로팅 상태가 되는 경우, 상기 임펄스 신호는 상기 제1 섹션 중 하나에 연결되는, 터치 디스플레이 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 공통 전압을 공급하도록 구성된 공통 전압 소스;
    상기 디스플레이 데이터를 저장하는 버퍼; 및
    상기 공통 전압 소스 및 상기 버퍼에 연결되고, 상기 디스플레이 데이터, 상기 미리 정해진 전압 또는 상기 임펄스 신호를 상기 디스플레이 패널의 소스 라인에 선택적으로 출력하고, 선택적으로 상기 공통 전압, 상기 제1 기준 전압 또는 상기 기준 전압을 상기 공통 라인의 제1 섹션에 출력하거나 상기 공통 라인의 제1 섹션을 플로팅 상태로 만드는 다중화 회로를 포함하는 터치 디스플레이 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 다중화 회로는 선택적으로 상기 터치 디스플레이 패널의 공통 라인의 제2 섹션에 상기 공통 전압을 출력하거나 상기 공통 라인의 제2 섹션으로부터 감지된 전압을 수신하도록, 더 구성되는, 터치 디스플레이 시스템.
KR1020150104538A 2015-03-26 2015-07-23 드라이버 집적회로, 구동 방법, 및 터치 디스플레이 시스템 KR20160115644A (ko)

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