KR20190023320A - 터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법 - Google Patents

터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은, 터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법에 관한 것으로서, 터치 표시장치는 각각 다수의 터치전극을 포함하는 다수의 터치전극 그룹이 배치된 터치 표시패널, 다수의 터치전극 그룹으로 다수의 터치 구동신호를 공급하며, 다수의 터치 구동신호 사이의 위상차를 판별하여 다수의 터치 구동 제어신호를 출력하는 터치회로 및 다수의 터치 구동제어신호에 응답하여 다수의 터치 구동신호의 위상을 동기하여 출력하는 터치 구동신호 생성부를 포함할 수 있다.

Description

터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법{TOUCH DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}
본 실시예들은 터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 터치 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공한다.
이러한 터치 기반의 입력 방식을 제공하기 위해서는, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치 좌표를 정확하게 검출할 수 있어야 한다.
이를 위해, 종래에는, 저항막 방식, 캐패시턴스 방식, 전자기 유도 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등의 다양한 터치 방식 중 하나의 터치 방식을 채용하여 터치가 가능한 표시장치를 제공한다.
이러한 여러 가지의 터치 방식 중에서, 터치스크린 패널에 형성된 다수의 터치 전극을 통해 터치 전극 간의 캐패시턴스 또는 터치 전극과 손가락 등의 포인터 간의 캐패시턴스의 변화를 토대로 터치 유무 및 터치 좌표 등을 검출하는 캐패시턴스 터치 방식이 많이 채용되고 있다.
한편, 터치 표시장치의 제작 편리성 향상 및 두께 축소 등을 위하여, 터치 전극들로 이루어지는 터치스크린 패널을 표시패널에 내장하기 위한 시도들이 이루어지고 있다.
그리고 대화면 터치 표시장치에 대한 요구가 증가됨에 터치스크린 패널의 크기(면적) 또한 증가되고 있다. 그러나 터치스크린 패널의 크기 증가는 다수의 터치 전극을 구동하기 위한 대용량의 전류 구동 능력이 요구되어, 터치스크린 패널의 전력 소모를 증가시키는 요인이 되며, 터치 센싱 속도나 센싱 정확도 등을 저하시킬 수 있다는 문제가 있다.
이러한 배경에서, 본 실시예들의 목적은, 대화면에서 저전력으로 신속하고 정확하게 터치를 감지할 수 있는 터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 실시예들의 다른 목적은, 터치 표시패널의 분할 감지되는 터치 감지영역 사이의 편차를 제거하여, 저전력 구동으로도 정확한 터치를 감지할 수 있는 터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 실시예들의 다른 목적은, 펜 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.
일 측면에서, 본 실시예들에 따른 터치 표시장치는 각각 다수의 터치전극을 포함하는 다수의 터치전극 그룹이 배치된 터치 표시패널을 포함할 수 있다.
이러한 터치 표시장치는 다수의 터치전극 그룹으로 다수의 터치 구동신호를 공급하며, 다수의 터치 구동신호 사이의 위상차를 판별하여 다수의 터치 구동 제어신호를 출력하는 터치회로를 포함할 수 있다.
이러한 터치 표시장치는 다수의 터치 구동제어신호에 응답하여 다수의 터치 구동신호의 위상을 동기하여 출력하는 터치 구동신호 생성부를 포함할 수 있다.
터치 구동신호 생성부는 다수의 터치 구동 제어신호 중 대응하는 터치 구동 제어신호를 수신하고, 수신된 터치 구동 제어신호에 따라 다수의 터치 구동신호 중 대응하는 터치 구동신호의 위상, 진폭 및 듀티비 중 적어도 하나를 조절하여 출력하는 다수의 터치 구동신호 생성회로를 포함할 수 있다.
터치회로는 터치 구동신호 생성부로부터 다수의 터치 구동신호 중 대응하는 터치 구동신호를 수신하여 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹에 포함된 다수의 터치 전극으로 터치 구동신호를 공급하는 다수의 터치 구동 회로를 포함할 수 있다.
이러한 터치회로는 다수의 터치 구동신호 중 하나의 터치 구동신호와 나머지 터치 구동신호 각각을 비교하여 적어도 하나의 위상차 신호를 생성하는 비교부를 포함할 수 있다.
이러한 터치회로는 적어도 하나의 위상차 신호를 수신하여 다수의 터치 구동신호 사이의 위상차를 판별하고, 판별된 위상차에 따라 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 터치 프로세서를 포함할 수 있다.
비교부는 다수의 터치회로 각각에서 출력되는 터치 구동신호 중 기준 터치 구동신호로 지정된 하나의 터치 구동신호와 나머지 터치 구동신호 중 대응하는 터치 구동신호를 비교하여, 기준 터치구동 신호에 대한 대응하는 터치 구동 신호의 위상차를 나타내는 위상차 신호를 각각 출력하는 적어도 하나의 비교기를 포함할 수 있다.
터치 프로세서는 적어도 하나의 위상차 신호를 인가받아 기준 터치 구동신호에 대한 나머지 터치 구동신호 각각의 위상차를 검출하여 위상차 데이터를 출력하는 위상차 검출부 및 위상차 데이터에 대응하는 다수의 터치 구동 제어신호를 생성하여 터치 구동신호 생성부로 출력하는 터치 구동 제어신호 생성부를 포함할 수 있다.
비교부는 터치 표시패널과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판에 형성될 수 있고, 터치 구동신호 생성부에서 출력되는 터치 구동신호 각각을 터치 표시패널과 전기적으로 연결된 인쇄회로기판 상에 형성된 기설정된 경로를 경유하여 수신할 수 있다.
터치 표시장치는 터치 구동신호 생성부의 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 온도 센서를 더 포함할 수 있다.
터치회로는 적어도 하나의 온도 센서로부터 적어도 하나의 온도값을 수신하고, 온도에 따른 다수의 터치 구동신호들 사이의 위상차가 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여 다수의 터치 구동신호 사이의 위상차를 판별하고, 판별된 위상차에 따라 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력할 수 있다.
이러한 터치회로는 터치 구동신호 생성부로부터 다수의 터치 구동신호 중 대응하는 터치 구동신호를 수신하여 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹에 포함된 다수의 터치 전극으로 터치 구동신호를 공급하는 다수의 터치 구동 회로를 포함할 수 있다.
이러한 터치회로는 적어도 하나의 온도 센서로부터 적어도 하나의 온도값을 수신하고, 미리 저장된 룩업 테이블에서 온도값에 대응하는 위상차 데이터를 획득하며, 획득된 위상차 데이터에 따라 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 터치 프로세서를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구동방법은 터치 구동신호 생성부가 터치회로에서 전송된 다수의 터치 구동 제어신호에 따라 다수의 터치 구동신호를 생성하는 단계, 터치회로가 터치 구동신호 각각을 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹으로 공급하는 단계 및 터치회로가 터치 구동신호들 사이의 위상차를 감지하고, 감지된 위상차에 대응하여 다수의 터치 구동신호의 위상이 동기되도록 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구동방법은 터치 구동신호 생성부가 터치회로에서 전송된 다수의 터치 구동 제어신호에 따라 다수의 터치 구동신호를 생성하는 단계, 터치회로가 터치 구동신호 각각을 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹으로 공급하는 단계, 터치회로가 적어도 하나의 온도 센서로부터 터치 구동신호 생성부의 온도를 측정한 온도값을 수신하는 단계 및 터치회로가 온도값에 따른 다수의 터치 구동신호들 사이의 위상차가 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여, 터치 구동신호들 사이의 위상차를 판별하고, 판별된 위상차에 대응하여 다수의 터치 구동신호의 위상이 동기되도록 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 전술한 본 실시예들에 의하면, 대화면에서 저전력으로 신속하고 정확하게 터치를 감지할 수 있는 터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 터치 표시패널의 분할 감지되는 터치 감지영역 사이의 편차를 제거하여, 저전력 구동으로도 정확한 터치를 감지할 수 있는 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 펜 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 표시장치 및 터치 표시장치의 구동 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도3 은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구현 예시도이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 디스플레이 기간 및 터치 기간의 타이밍을 나타낸 예시 도면이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 터치 표시패널에서 터치 감지영역이 다수의 터치회로에 의해 분할 감지되는 예를 나타낸다.
도 6은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치가 분할된 감지영역으로 터치 구동신호를 공급하는 동작의 일예를 나타낸다.
도 7은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치에서 터치 구동신호 사이의 위상차를 감지하는 동작의 일예를 나타낸다.
도 8은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치가 측정하는 터치 구동신호 사이의 위상차와 위상차 신호의 관계를 나타내는 타이밍도이다.
도 9 및 도 10은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치에서 터치 구동신호 사이의 위상차를 감지하는 동작의 다른 예를 나타낸다.
도 11 및 도 12는 본 실시예들에 따른 터치 표시장치에서 터치 구동신호의 피드백 경로의 예를 나타낸다.
도 13은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 다른 예를 나타낸다.
도 14는 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구동 방법의 일예를 나타낸다.
도 15는 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구동 방법의 다른예를 나타낸다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치(100)를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 터치 표시장치(100)는 터치스크린 패널(TSP)를 내장하는 터치 표시패널(110) 및 각종 회로들 등을 포함할 수 있으며, 텔레비전(TV), 모니터 등일 수도 있고, 태블릿, 스마트 폰 등의 모바일 디바이스일 수 있다.
본 실시예들에 따른 터치 표시장치(100)는, 영상을 표시하기 위한 표시 기능(Display Function)과 손가락, 펜 등의 포인터에 의한 터치를 센싱하는 터치 기능(Touch Function)을 수행할 수 있다.
따라서, 본 실시예들에 따른 터치 표시장치(100)는, 표시 기능을 위하여 표시 모드 구간 동안 표시 모드로 동작하거나, 터치 기능을 위하여 터치 모드 구간 동안 터치 모드로 동작할 수도 있다.
표시 모드 구간과 터치 모드 구간은 시간적으로 분리되어 있을 수도 있고, 시간적으로 동일한 구간일 수도 있고, 시간적으로 중첩되는 구간일 수도 있다.
즉, 영상 표시를 위한 표시 모드 동작과 터치 센싱을 휘나 터치 모드 동작이 분리되어 진행될 수도 있고, 영상 표시를 위한 표시 모드 동작과 터치 센싱을 휘나 터치 모드 동작이 함께 진행될 수도 있다.
본 실시예들에 따른 터치 표시패널(110)에는, 영상 표시를 위한 다수의 데이터 라인들(DL)과 다수의 게이트 라인들(GL)이 배치되고, 이러한 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)에 의해 정의된 다수의 서브픽셀들(SP)이 배열될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 터치 표시패널(110)은, 터치스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel)의 역할도 동시에 수행할 수 있다.
따라서, 본 실시예들에 따른 터치 표시패널(110)에는, 터치 센싱을 위한 터치 센서로서 역할을 하는 다수의 터치 전극들(TE)이 배치될 수 있다.
이러한 터치 표시패널(110)을 포함하는 표시장치를 터치 표시장치(100)라고 한다.
도 1을 참조하면, 터치 표시장치(100)는, 표시 모드 구간 동안 터치 표시패널(110)을 구동하기 위하여, 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 소스 구동 회로(SDC: Source Driving Circuit)와, 다수의 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(GDC: Gate Driving Circuit) 등을 포함할 수 있다.
또한, 터치 표시장치(100)는, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)의 동작 타이밍 또는 전원 공급 등을 제어하기 위한 적어도 하나의 컨트롤러(CTR : Controller)를 더 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 터치 표시장치(100)는, 터치 모드 구간 동안 터치 패널(TSP)을 구동하여 터치 패널(TSP)을 통해 신호를 수신하여 수신된 신호를 토대로 터치 센싱 및 펜 터치 센싱을 수행하는 터치회로(TC)를 포함할 수 있다. 터치회로(TC)는 다수의 터치 전극들(TE)을 구동하기 위한 터치 구동 회로(TDC: Touch Driving Circuit)와, 터치 모드 구간에 터치 구동신호(TDS)가 인가된 터치 전극들(TE)로부터 수신되는 신호를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 위치를 판별하는 터치 프로세서(TP: Touch Processor) 등을 포함할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 다수의 터치 전극들(TE)을 구동하기 위하여 다수의 터치 전극들(TE)로 터치 구동신호(TDS: Touch Driving Signal)를 공급할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는, 다수의 터치 전극(TE)을 구동할 때, 다수의 터치 전극(TE)을 1개 또는 2개 이상씩 순차적으로 구동할 수도 있고, 다수의 터치 전극(TE) 모두를 함께 구동할 수도 있다.
또한, 터치 구동 회로(TDC)는 터치 구동신호(TDS)가 공급된 각 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호(TSS: Touch Sensing Signal)을 수신할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는, 수신한 터치 센싱 신호(TSS) 또는 이를 신호 처리한 센싱 데이터를 터치 프로세서(TP)로 전달해준다.
터치 프로세서(TP)는, 터치 센싱 신호(TSS) 또는 센싱 데이터를 이용하여 터치 알고리즘을 실행하고 이를 통해 터치 유무 및/또는 터치 위치를 결정할 수 있다.
도시하지 않았으나, 터치 표시장치(100)는 터치 구동 신호(TDS)를 생성하는 터치 구동 신호 생성부(미도시)를 포함할 수 있다. 터치 구동 신호 생성부는 터치 구동 회로(TDC)의 내부에 있을 수도 있고, 외부에 있을 수도 있다.
터치 구동 신호 생성부는 터치 프로세서(TP)의 내부 또는 외부에 있을 수 있다. 경우에 따라서, 터치 구동 신호 생성부는 별도의 파워 컨트롤러 집적회로로 구현될 수 있다.
본 실시예들에 따른 터치 프로세서(TP)는, 각 터치 전극(TE)과 포인터 사이의 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance)의 변화를 파악하여 터치 유무 및/또는 터치 위치를 알아내는 셀프-캐패시턴스기반의 터치 센싱 방식을 채용할 수 있다.
또한 본 실시예들에 따른 터치 표시장치(100)에서, 다수의 터치 전극들(TE)이 전기적으로 서로 분리된 구동 전극(터치 구동 전극 또는 전송(Tx) 전극이라고도 함)과 센싱 전극(터치 센싱 전극 또는 수신(Rx) 전극이라고도 함)으로 분류되고, 구동 전극으로 터치 구동신호(TDS)를 인가하고, 센싱 전극에서 터치 센싱 신호(TSS)를 수신하여, 구동 전극과 센싱 전극 간의 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance)의 변화를 터치 유무 및/또는 터치 위치를 알아내는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식을 채용할 수도 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 셀프-캐패시턴스기반의 터치 센싱 방식을 채용한 경우를 가정하여 설명한다.
셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 시, 터치 구동신호(TDS)는 터치 전극들(TE)에 인가되고, 터치 센싱 신호(TSS)는 터치 구동신호(TDS)가 인가된 동일한 터치 전극(TE)으로부터 수신된다. 다시 말해, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 시, 터치 전극들(TE)은 2가지의 다른 타입의 터치 전극들(즉, 터치 구동 전극들(Tx 전극들)과 터치 센싱 전극들(Rx 전극들))로 나누어질 필요가 없다.
즉, 본 실시예들에 따른 터치 표시장치(100)에서는, 각 터치 전극(TE)에 터치 구동신호(TDS)가 인가되고 터치 센싱 신호(TSS)가 검출된다.
셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식의 경우, 본 실시예들에 따른 터치 표시패널(110)에는, 터치 구동신호(TDS)가 인가되어 터치 구동이 되는 전극(구동 전극 또는 Tx 전극이라고 함)과 터치 센싱 신호(TSS)가 검출되는 전극(센싱 전극 또는 Rx 전극이라고 함)이 별도로 배치될 필요가 없기 때문에, 패널 공정이 쉬어질 수 있다.
한편, 위에서 언급한 소스 구동 회로(SDC), 게이트 구동 회로(GDC), 터치 구동 회로(TDC), 터치 프로세서(TP)는 기능상의 분류로서, 별도로 구현될 수도 있고, 경우에 따라서, 소스 구동 회로(SDC). 게이트 구동 회로(GDC), 터치 구동 회로(TDC), 터치 프로세서(TP) 중 둘 이상이 통합되어 구현될 수도 있다.
본 실시예들에서, 1개의 터치 전극(TE)은 1개의 서브픽셀(SP)의 크기보다 클 수 있다. 즉, 1개의 터치 전극(TE)은 복수 개의 서브픽셀(SP)이 차지하는 영역의 크기에 대응되거나 큰 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 1개의 터치 전극(TE, 단위 터치 전극)은 1개의 서브픽셀(SP)보다 수 배에서 수백 배의 크기를 가질 수 있다.
터치 전극 크기와 서브픽셀 크기 간의 비율은 터치 센싱 효율 및 성능, 또는 터치 센싱에 의한 디스플레이 영향성 등을 종합적으로 고려하여 조절될 수 있을 것이다.
예를 들어, 터치 표시장치(100)는, 디스플레이 구동 시 사용되는 공통 전극(Vcom 전극)을 다수 개로 블록화하여 다수의 터치 전극(TE)으로 사용할 수 있다.
터치 표시패널(110)은 액정표시패널, 유기발광표시패널 등의 다양한 타입의 패널일 수 있으며, 일 예로, 표시패널(110)이 액정표시패널인 경우, 터치 표시장치(100)는, 공통전압(Vcom)이 인가되어 화소 전극과 전계를 형성하는 공통 전극을 다수 개의 블록화하여 다수의 터치 전극(TE)으로 활용할 수 있다.
다른 예로, 터치 표시패널(110)이 유기발광표시패널인 경우, 터치 표시장치(100)는, 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 구성하는 제1 전극, 유기발광층 및 제2 전극 상에 위치하여 봉지 기능을 갖는 봉지층(Encapsulation Layer) 상에 위치하는 터치 센서 메탈 층(Touch Sensor Metal Layer)에 다수의 터치 전극(TE)이 형성되어 있을 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 다수의 터치 전극(TE)이 터치 구동 시에는 터치 구동 전극(터치 센서)로 이용되고, 디스플레이 구동 시에는 공통 전극(Vcom 전극)으로 이용되는 경우로 가정하여 설명한다.
도 2 및 도3 은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구현 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각 터치 구동 회로(TDC)는, 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로(SDIC)와 함께, 통합 구동 회로(SRIC)로 구현될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 통합 구동 회로(SRIC)는 칩 온 필름(Chip On Film) 타입으로 구현될 수 있다.
이 경우, 통합 구동 회로(SRIC)는 소스 회로 필름(SF) 상에 실장될 수 있다.
또한 터치 구동 회로(TDC)와 데이터 구동 회로(SDIC)는 별도의 구동 칩으로 구현될 수도 있다. 터치 구동 회로(TDC)는 터치스크린 패널(TSP)을 이루는 다수의 터치 전극(TE)과 다수의 신호 라인(SL)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
소스 회로 필름(SF)의 일 단은 터치 표시패널(110)에 전기적으로 연결(본딩)되고, 소스 회로 필름(SF)의 타 단은 소스 인쇄회로기판(SPCB: Source Printed Circuit Board)에 전기적으로 연결(본딩)될 수 있다.
소스 인쇄회로기판(SPCB)는, 가요성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 등의 연결 부재를 통해, 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB: Control Printed Circuit Board)에 연결될 수 있다.
컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)에는, 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하기 위한 컨트롤러(CTR)가 실장 될 수 있으며, 전원 관리 및 제어를 수행하는 파워 컨트롤러가 더 실장 될 수 있다.
도 3에서는 일예로 터치 프로세서(TP)가 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)에 실장되는 것으로 도시하였으나, 터치 프로세서(TP)는 소스 인쇄회로기판(SPCB)에 실장될 수도 있다. 또한 터치 프로세서(TP)는 컨트롤러(CTR)와 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 도 2는 통합 구동 회로(SRIC)가 칩 온 필름 타입으로 구현된 예시로서, 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들어, 소스 인쇄회로기판(SPCB)이 2개 이상으로 구현되거나, 소스 인쇄회로기판(SPCB) 및 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)이 통합되어 하나로 구현되고, 통합 구동 회로(SRIC)가 1개 또는 2개 이상 존재하거나, 통합 구동 회로(SRIC) 및 컨트롤러(CTR)가 통합될 수 있다.
도 2에서는 일예로 소스 인쇄회로기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)이 통합된 인쇄회로기판(PCB)으로 도시하였다.
한편, 통합 구동 회로(SRIC)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 표시패널(110)의 한 측에만 존재할 수도 있지만, 터치 표시패널(110)의 양 측(예: 위와 아래, 또는 좌측과 우측)에 존재할 수도 있다. 그리고 소스 인쇄회로기판(SPCB) 또한 터치 표시패널(110)의 양 측(예: 위와 아래, 또는 좌측과 우측)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우에도 소스 인쇄회로기판(SPCB)은 터치 표시패널(110)의 한 측 또는 양 측에 각각 2개 이상의 소스 인쇄회로기판(SPCB)이 전기적으로 연결될 수도 있다.
이와 같이, 칩 온 필름 타입의 통합 구동 회로(SRIC)는 필름 상의 배선을 통해, 터치 표시패널(110)과 전기적으로 연결되고, 소스 인쇄회로기판(SPCB) 또는 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)에 실장 된 터치 프로세서(TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
통합 구동 회로(SRIC)는 터치 패널(TSP) 상에 배치되는 COG (Chip On Glass) 타입으로 구현될 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는 터치 표시패널(110)과 연결된 게이트 회로 필름(GF) 상에 실장된 칩일 수 있으며, 경우에 따라서, 터치 표시패널(110)에 GIP (Gate In Panel) 타입의 칩으로 실장될 수도 있다.
도시하지 않았으나, 터치 구동 신호 생성부가 터치 구동 회로(TDC) 또는 터치 프로세서(TP)에 포함되지 않고, 별도의 파워 컨트롤러 집적회로로 구현되는 경우, 터치 구동 신호 생성부는 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB) 또는 소스 인쇄회로기판(SPCB)에 실장될 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 디스플레이 기간 및 터치 기간의 타이밍을 나타낸 예시 도면이다.
도 4를 참조하면, 실시 예들에 따른 터치 표시장치(100)는, 정해진 디스플레이 기간(DP) 동안 영상 표시를 위한 디스플레이 구동을 수행하고, 정해진 터치 기간(TP) 동안 손가락 및/또는 액티브 펜에 의한 터치 입력을 센싱하기 위한 터치 구동을 수행한다.
디스플레이 기간(DP)과 터치 기간(TP)은 시간적으로 동일하거나 중첩되는 기간일 수도 있고, 시간적으로 분리된 기간일 수도 있다.
도 4에서는, 디스플레이 기간(DP)과 터치 기간(TP)은 시간적으로 분리된 기간인 경우를 나타내며, 이 경우, 디스플레이 기간(DP)과 터치 기간(TP)은 교번할 수 있다.
이와 같이, 디스플레이 기간(DP)과 터치 기간(TP)이 교번하면서 시간적으로 분리된 경우, 터치 기간(TP)은 디스플레이 구동이 수행되지 않는 블랭크(Blank) 기간일 수 있다.
컨트롤러(CTR)는 하이 레벨과 로우 레벨로 스윙 되는 동기화 신호(TSYNC)를 발생시켜, 이를 통해 디스플레이 기간(DP)과 터치 기간(TP)을 식별하거나 제어할 수 있다.
예를 들어, 동기화 신호(Tsync)의 하이 레벨 구간 (또는 로우 레벨 구간)은 디스플레이 기간(DP)과 대응될 수 있고, 동기화 신호(Tsync)의 로우 레벨 구간 (또는 하이 레벨 구간)은 터치 기간(TP)과 대응될 수 있다.
한편, 한 프레임 시간 내 디스플레이 기간(DP) 및 터치 기간(TP)을 할당하는 방식과 관련하여, 일 예로, 하나의 프레임 시간이 하나의 디스플레이 기간(DP)과 하나의 터치 기간(TP)으로 시 분할되어, 하나의 디스플레이 기간(DP) 동안 디스플레이 구동이 진행되고, 블랭크 기간에 해당하는 하나의 터치 기간(TP) 동안 손가락 및/또는 액티브 펜(Active Pen)에 의한 터치 입력을 센싱하기 위한 터치 구동이 진행될 수 있다.
다른 예로, 하나의 프레임 시간이 둘 이상의 디스플레이 기간(DP)과 둘 이상의 터치 기간(TP)으로 시분할 된다. 한 프레임 시간 내 둘 이상의 디스플레이 기간(DP) 동안 하나의 프레임을 위한 디스플레이 구동이 진행될 수 있다. 한 프레임 시간 내 블랭크 기간에 해당하는 둘 이상의 터치 기간(TP) 동안 화면 전 영역에서의 손가락 및/또는 액티브 펜에 의한 터치 입력을 1차례 또는 2차례 이상 센싱하기 위한 터치 구동이 진행되거나, 화면 일부 영역에서의 손가락 및/또는 액티브 펜에 의한 터치 입력을 이상 센싱하기 위한 터치 구동이 진행될 수 있다.
예를 들어, 다수의 터치 전극(TE)이 터치 구동 전극에 해당하는 터치 센서의 역할은 물론, 디스플레이 구동 전극에 해당하는 공통 전극(Vcom 전극)의 역할도 하는 경우, 터치 표시장치(100)는, 디스플레이 구간 동안, 공통 전극(Vcom 전극)의 역할을 하는 다수의 터치 전극(TE)에는 공통 전압(Vcom, DC 전압 형태일 수 있음)을 인가하고, 소스(Source) 전극(또는 데이터 라인(DL))에는 해당 디스플레이 데이터 전압(Vdata) 을 인가하며, 게이트(Gate) 전극(또는 게이트 라인(GL))에는 게이트 하이 전압(VGH) 또는 게이트 로우 전압(VGL) 전압을 갖는 게이트 전압(Vgate)을 인가한다.
터치 표시장치(100)는, 터치 구간 동안, 터치 전극(TE)에 터치 구동신호(Touch Driving Signal, TDS)를 인가한다.
이때, 터치 표시장치(100)는, 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동신호(TDS)와 동일한 신호를 데이터 라인(DL) 및/또는 게이트 라인(GL)으로 인가하거나, 주파수, 진폭(하이 레벨 전압과 로우 레벨 전압의 전압차이) 및 위상 등 중 적어도 하나가 터치 구동신호(TDS)와 동일 또는 실질적으로 동일하거나 유사한 신호를 데이터 라인(DL) 및/또는 게이트 라인(GL)으로 인가할 수 있다. 여기서, "실질적 동일"은 두 값이 완전히 동일하지는 않지만 그 차이가 미리 결정된 허용 마진(tolerance Margin) 또는 측정 오차 범위 등 이내인 경우 두 값은 동일하다고 볼 수 있다는 의미이다. 예를 들어, 허용 마진 또는 측정 오차 범위는 ㅁ20%, ㅁ10%, ㅁ5%, ㅁ1% 등일 수 있다.
즉, 터치 표시장치(100)는, 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동신호(TDS)와 동일한 신호를 데이터 라인(DL) 및/또는 게이트 라인(GL)으로 인가하거나, 주파수, 진폭(하이 레벨 전압과 로우 레벨 전압의 전압차이) 및 위상 등 중 적어도 하나가 터치 구동신호(TDS)와 동일(실질적으로 동일) 또는 유사한 신호를 데이터 라인(DL) 및/또는 게이트 라인(GL)으로 인가할 수 있다.
도 5는 본 실시예들에 따른 터치 표시패널에서 터치 감지영역이 다수의 터치회로에 의해 분할 감지되는 예를 나타내고, 도 6은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치가 분할된 감지영역으로 터치 구동신호를 공급하는 동작의 일예를 나타낸다.
상기한 바와 같이, 대화면 터치 표시장치에 대한 사용자의 요구에 의해 터치 표시패널(110)의 크기가 점차로 증가되고 있다. 따라서 터치 표시패널(110)에 포함되는 터치 전극(TE)의 개수 또는 크기의 증가되고 있다. 즉 터치회로(TC)가 구동해야 하는 부하가 증가되고 있다.
터치 전극(TE)을 구동하기 위해 공급되는 터치 구동신호(TDS)는 일반적으로 컨트롤러(CTR)에서 출력되는 동기화 신호(Tsync)에 응답하여 지정된 타이밍에 상승 및 하강 하도록 제어되는 펄스 파형으로 출력된다.
그러나 터치회로(TC)가 구동해야 하는 터치전극(TE)의 개수 또는 크기 증가로 인해, 터치 전극(TE)으로 공급되는 전류량이 충분하지 못한 경우, RC 지연에 의해 터치 구동신호(TDS)가 왜곡되는 문제가 발생하게 된다.
이는 터치 표시장치(100)의 터치 센싱 정확도 등을 저하시키거나, 터치 센싱 오류를 발생할 수 있다. 특히 터치 표시장치(100)와 신호 송수신을 통해 연동 동작을 수행하는 액티브 펜(Active Pen)의 신호 송수신 오류를 발생할 수 있다.
여기서 액티브 펜은 스타일러스(Stylus) 또는 스타일러스 펜(Stylus Pen) 또는 액티브 스타일러스 펜(Active Stylus Pen) 등이라고도 한다. 액티브 펜은 펜의 위치 및 압력(팁 압력 도는 펜 압력, 필압 등이라고도 함), 틸트(기울기 또는 펜 기울기라도 함), 펜 버튼 입력 처리 등의 기능이 터치 표시장치(100)에서 구현될 수 있도록 터치 표시장치(100)와 신호 송수신을 수행하는 펜을 의미한다.
이에 도 5에서는 일예로 터치 표시패널(110)의 다수의 터치전극을 다수의 터치전극 그룹으로 구분하여, 터치 표시패널(110)의 터치 감지영역을 4개의 터치 감지영역(TSA1 ~ TSA4)으로 분할한다. 그리고 분할된 4개의 터치 감지영역(TSA1 ~ TSA4)에 대응하여 다수의 통합 구동 회로(SRIC) 또한 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)으로 구분하였다. 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4) 또한 4개의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)에 대응하여 터치 표시패널(110)의 상단 및 하단에 2개씩 구분하여 배치되는 경우를 예시하였다.
도 5는 단순한 예시로서, 터치 표시패널(110)은 크기에 따라 n개(여기서 n은 2 이상의 자연수)의 터치 감지영역으로 분할 될 수 있으며, 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)의 개수 및 에 포함되는 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)에 포함되는 통합 구동 회로(SRIC)의 개수 또한 다양하게 설계될 수 있다.
그리고 도5 에서는 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)에 대응하여 4개의 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4)이 터치 표시패널(110)의 상단 및 하단에 2개씩 구분하여 배치되는 것으로 도시되었으나, 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4)은 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)의 개수와 무관하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 소스 인쇄회로기판은 터치 표시패널(110)의 상단 및 하단에 각각 1개씩 배치될 수도 있다.
한편 도 5 및 도 6에서는 제1 통합 구동회로 그룹(SRICG1)은 제1 터치 감지 영역(TSA1)의 다수의 터치 전극(TE)을 구동하고, 제2 통합 구동회로 그룹(SRICG2)은 제2 터치 감지 영역(TSA2)의 다수의 터치 전극(TE)을 구동하며, 제3 통합 구동회로 그룹(SRICG3)은 제3 터치 감지 영역(TSA3)의 다수의 터치 전극을 구동하고, 제4 통합 구동회로 그룹(SRICG4)은 제4 터치 감지 영역(TSA2)의 다수의 터치 전극을 구동하는 것으로 가정한다.
도 6을 참조하면, 터치 프로세서(TP)는 터치 구동 제어신호(PWM)를 터치 구동신호 생성부를 구성하는 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)로 출력한다.
여기서 터치 구동 제어신호(PWM)는 동일한 신호이며, 컨트롤러(CTR) 내에서 생성된 동기화 신호(Tsync)에 응답하여 생성된 신호일 수 있다.
그리고 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)는 각각은 수신된 터치 구동 제어신호(PWM)에 응답하여 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 생성하고, 생성된 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 대응하는 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)에 포함되는 통합 구동 회로(SRIC)로 전송한다.
여기서 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)는 각각은 터치 구동 제어신호(PWM)에 응답하여, 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)의 파형을 가변하여 출력할 수 있다. 일예로 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)가 펄스 파형의 신호일 때, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)는 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)의 위상, 진폭 및 듀티비 중 적어도 하나를 조절하여 출력할 수 있다.
터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 수신한 통합 구동 회로(SRIC)는 다수의 신호 라인(SL)을 통해 전기적으로 연결된 다수의 터치 전극(TE)로 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 공급함으로써, 터치 전극(TE)을 구동한다.
이때, 통합 구동 회로(SRIC) 터치 구동 회로(TDC)는, 다수의 터치 전극(TE)을 구동할 때, 다수의 터치 전극(TE)을 1개 또는 2개 이상씩 순차적으로 구동할 수도 있고, 다수의 터치 전극(TE) 모두를 함께 구동할 수도 있다.
감지영역이 분할되지 않은 기존의 터치 표시장치에서 터치 구동신호를 생성하는 터치 구동신호 생성부(TPIC)는 일반적으로 하나로 실장되어, 터치 표시패널(110)의 크기가 증가되는 경우, 대용량의 전류 구동 능력이 요구되었다.
그러나 도 6에서는 터치 구동신호 생성부가 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)를 구비하여, 각각 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 생성한다.
도 5에서는 4개의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)이 분할된 4개의 감지영역(TSA1 ~ TSA4)에 대응하도록 구성되는 것으로 가정하였으므로, 4개의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4) 각각에 대응하는 4개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)는 4개의 감지영역(TSA1 ~ TSA4) 중 대응하는 감지 영역에 포함된 터치전극(TE)로 공급할 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 생성한다.
따라서 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4) 각각은 대응하는 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)에 연결되는 터치 전극(TE)을 구동할 수 있는 전류 구동 능력만이 요구된다. 즉 저전력으로도 터치 전극(TE)을 빠르고 안정적으로 구동할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 터치 표시패널(110)의 터치 감지영역을 4개의 터치 감지영역(TSA1 ~ TSA4)으로 분할하고, 다수의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)이 분할된 터치 감지영역(TSA1 ~ TSA4)에 포함된 다수의 터치 전극(TE)을 구분하여 구동한다. 또한 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)가 분할된 터치 감지영역(TSA1 ~ TSA4)에 포함된 다수의 터치 전극(TE)으로 공급할 다수의 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 개별적으로 생성하여, 다수의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)으로 공급한다.
따라서 터치 표시패널(110)의 전체 터치 감지영역의 크기 대비 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4) 각각이 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 공급해야 하는 터치 감지영역(TSA1 ~ TSA4)의 크기가 작아짐에 따라 작은 전류 구동능력으로도 터치 전극(TE)를 안정적으로 구동할 수 있다.
그러나 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)가 컨트롤러(CTR)로부터 동일한 터치 구동 제어신호(PWM)를 수신하여 각각 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4)를 생성하는 경우, 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4) 사이의 제조 공정 오차로 인해 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4) 사이에 타이밍 편차가 발생할 수 있다.
뿐만 아니라 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4) 각각과 대응하는 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)에 포함된 통합 구동 회로(SRIC) 사이의 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4) 전송 경로 차이 등으로 인해, 다수의 통합 구동 회로(SRIC)로 공급되는 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4) 사이에 타이밍 편차가 발생할 수 있다.
상기한 바와 같이, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)를 포함하는 터치 구동신호 생성부는 컨트롤 인쇄회로기판(SPCB)에 배치될 수 있으며, 경우에 따라서 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4)에 배치될 수도 있다.
터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4) 사이의 타이밍 편차는 터치 센싱 정확도를 향상시키기 위해, 터치 감지영역을 분할하여 감지하는 터치 표시장치에서 오히려 터치 센싱 오류를 유발하는 요인이 될 수 있다. 즉 터치 구동신호 생성부의 전류 구동 능력 부족으로 인해 발생되는 터치 구동신호(TDS)의 왜곡으로 인한 터치 센싱 오류보다 터치 구동신호(TDS1 ~ TDS4) 사이의 타이밍 편차로 인한 터치 센싱 오류가 더 크게 작용할 수 있다는 문제가 있다.
도 7은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치에서 터치 구동신호 사이의 위상차를 감지하는 동작의 일예를 나타내고, 도 8은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치가 측정하는 터치 구동신호 사이의 위상차와 위상차 신호의 관계를 나타내는 타이밍도이다.
도 7에서는 이해의 편의를 위해, 터치 표시장치(100)가 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)와 2개의 통합 구동회로 그룹(SRICG1, SRICG2)를 구비하는 경우를 가정하여 나타내었다.
도 7을 도 6과 비교하여 살펴보면, 도 7의 터치 표시장치(100)에서는 터치 프로세서(TP)의 터치 구동 제어신호 생성부(PWG)가 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 생성하여 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 각각으로 전송한다.
이때 터치 구동 제어신호 생성부(PWG)는 컨트롤러(CTR)에서 전송되는 동기화 신호(TSYNC)에 응답하여, 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 생성할 수 있다.
도 8에서는 동기화 신호(TSYNC)의 하이 레벨 구간이 디스플레이 기간(DP)과 대응되고, 동기화 신호(TSYNC)의 로우 레벨 구간이 터치 기간(TP)과 대응하는 것으로 가정하였다.
또한 구동 제어신호 생성부(PWG)는 터치 표시장치(100)의 구동 초기에 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 동일한 신호로 생성하여 전송할 수 있다. 즉 터치 표시장치(100)의 구동 초기에 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)는 동일 위상과 동일 듀티비를 갖는 PWM((Pulse Width Modulation)) 형태의 신호일 수 있다.
그리고 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)는 수신되는 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2) 중 대응하는 터치 구동 제어신호에 응답하여, 각각 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 생성한다.
이때 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)는 동일한 터치 구동 제어신호(PWM)를 수신하는 도 6의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)와 달리, 대응하는 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)에 응답하여 각각 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 생성하므로, 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 독립적으로 생성할 수 있다. 일예로 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 각각은 대응하는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 위상, 진폭 및 듀티비를 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)에 응답하여 독립적으로 가변할 수 있다.
생성된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)는 대응하는 통합 구동회로 그룹에 포함되는 통합 구동 회로(SRIC)로 전송되고, 통합 구동 회로(SRIC)는 다수의 터치 전극(TE)로 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 공급함으로써, 터치 전극(TE)을 구동한다.
한편, 상기한 바와 같이 터치 표시장치(100)의 구동 초기에 구동 제어신호 생성부(PWG)는 동일한 파형의 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 인가받을 수 있다. 따라서 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 각각에서 출력되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)는 동일한 위상을 갖는 신호로 출력되어야 하지만, 실제로는 공정 편차 등에 의해 도 8에 도시된 바와 같이 서로 상이한 위상을 갖는 신호로 출력될 수 있다. 즉 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이에 위상차가 발생할 수 있다.
비교기(CMP)는 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 각각 출력되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 인가받아 비교하여, 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이에 위상차에 따른 위상차 신호(PDS)를 생성하여, 컨트롤러(CTR)로 전송한다.
도 8에서 (a)는 제2 터치 구동신호(TDS2)가 제1 터치 구동신호(TDS1)보다 위상이 앞선 경우를 나타내고, (b)는 제1 터치 구동신호(TDS1)가 제2 터치 구동신호(TDS2) 보다 위상이 앞선 경우를 나타낸다.
도 8에 나타난 바와 같이, 위상차 신호(PDS)는 제1 터치 구동신호(TDS1)와 제2 터치 구동신호(TDS2) 사이의 위상차에 대응하는 펄스폭과 위상을 갖는 신호로 생성된다. 즉 제1 터치 구동신호(TDS1)와 제2 터치 구동신호(TDS2) 사이의 위상차에 따라 위상차 신호(PDS)의 상승 에지 및 하강 에지 타이밍이 가변된다.
터치 프로세서(TP)의 위상차 감지부(PD)는 비교기(CMP)에서 출력된 위상차 신호(PDS)를 수신하고, 컨트롤러(CTR)에서 수신된 동기화 신호(TSYNC)와 위상차 신호(PDS)의 펄스 사이의 시간을 카운팅한다. 그리고 카운팅된 결과를 위상차 데이터(PDD)로 터치 구동 제어신호 생성부(PWG)로 전송한다.
터치 구동 제어 신호 생성부(PWG)는 수신된 위상차 데이터(PDD)에 응답하여, 2개의 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2) 중 미리 지정된 하나의 터치 구동 제어신호는 유지하고, 나머지 하나의 터치 구동 제어신호는 가변하여 대응하는 터치 프로세서(TP1, TP2)로 출력한다.
일예로 구동 제어 신호 생성부(PWG)는 제1 및 제2 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 중 제1 터치 구동신호(TDS1)를 기준 터치 구동신호로 하여, 제2 터치 구동신호(TDS2)의 위상이 조절되도록 제2 터치 구동 제어신호(PWM2)를 가변할 수 있다.
터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 중 제1 터치 구동신호 생성회로(TPIC1)는 이전과 동일하게 수신되는 제1 터치 구동 제어 신호(PWM1)에 응답하여, 제1 터치 구동신호(TDS1)를 이전과 동일한 위상으로 출력한다. 반면, 제2 터치 구동신호 생성회로(TPIC2)는 가변된 제2 터치 구동 제어 신호(PWM2)에 응답하여, 제2 터치 구동신호(TDS2)의 위상을 조절하여 출력한다.
따라서 제2 터치 구동신호(TDS2)는 제1 터치 구동신호(TDS1)에 위상 동기되어 출력될 수 있다.
상기에서는 제1 터치 구동 제어신호(PWM1)가 유지되고, 제2 터치 구동 제어신호(PWM2)가 가변되는 것으로 설명하였으나, 구동 제어 신호 생성부(PWG)는 제2 터치 구동 제어신호(PWM2)를 유지하고, 제1 터치 구동 제어신호(PWM1)를 가변하여 출력할 수도 있다.
결과적으로 도 7에서는 터치 감지영역을 분할하여 감지하는 터치 표시장치(100)에서 터치 구동신호(TDS1, TDS2)가 동기되므로, 타이밍 편차로 인한 터치 센싱 오류가 제거될 수 있다.
상기에서는 위상차 감지부(PD)가 동기화 신호(TSYNC)와 위상차 신호(PDS)의 펄스 사이의 시간을 카운팅하는 것으로 설명하였으나, 위상차 감지부(PD)는 기준 터치 구동신호로 설정된 터치 구동신호(여기서는 제1 터치 구동신호)를 별도로 수신하고, 수신된 기준 터치 구동신호와 위상차 신호(PDS)의 펄스 사이의 시간을 카운팅하도록 구성될 수도 있다.
도 9 및 도 10은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치에서 터치 구동신호의 피드백 경로의 예를 나타낸다.
도 9 및 도 10에서는 터치 표시패널(110)이 4개의 감지 영역(TSA1 ~ TSA4)로 구분되고, 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)가 4개의 감지 영역(TSA1 ~ TSA4)에 대응하여 구비된 터치 표시장치(100)를 도시하였다. 그리고 4개의 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4)은 4개의 감지 영역(TSA1 ~ TSA4)에 대응하여 구분되어 배치되었다.
도 9 및 도 10에서는 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)가 별도로 도시되어 있으나, 상기한 바와 같이, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)는 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4) 중 대응하는 소스 인쇄회로기판 또는 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)에 실장될 수 있다.
도 9와 도 10에서 터치 구동신호의 피드백 경로를 비교하여 설명하면, 도 9에서는 비교기(CMP)가 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 출력되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 직접 수신한다.
반면 도 10에서는 비교기(CMP)가 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 출력된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 대응하는 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4) 중 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판을 통해 피드백 터치 구동신호(FTDS1, FTDS2)수신하도록 구성된다.
비교기(CMP)가 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 출력되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 직접 수신하는 경우, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 출력된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)가 비교기(CMP)로 전송되는 전송 경로에 의한 오차가 존재하지 않는다.
따라서 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 각각의 공정 편차로 인해 발생하는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 위상차가 보다 정확하게 반영된 위상차 신호(PDS)를 생성할 수 있다.
반면, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 출력되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)가 대응하는 통합 구동회로(SRIC)로 전송되는 전송 경로 상에서 발생하는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 위상차가 반영되지 않는다.
이에 도 10에서는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 출력되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)가 통합 구동회로(SRIC)가 배치된 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4) 상에 형성되는 지정된 경로(미도시)를 거친 피드백 터치 구동신호(FTDS1, FTDS2)가 비교기(CMP)로 전달되도록 구성된다.
즉 비교기(CMP)는 실제 통합 구동회로(SRIC)로 전송되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)와 유사한 전송 경로를 경유한 피드백 터치 구동신호(FTDS1, FTDS2)를 수신하고 비교하여 위상차 신호(PDS)를 생성한다.
따라서 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 공정 편차뿐만 아니라 통합 구동회로(SRIC)로 전송되는 전송 경로 상의 편차로 인한 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이의 위상차를 반영한 위상차 신호(PDS)를 생성할 수 있다.
여기서 비교기(CMP)는 컨트롤러(CTR), 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2), 소스 인쇄회로기판(SPCB) 및 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB) 중 하나에 실장될 수 있다. 경우에 따라서 비교기(CMP)는 터치 프로세서(TP)에 통합되어 구현될 수도 있다.
다만, 터치 구동신호(TDS1, TDS2)가 비교기(CMP)로 각각으로 피드백되어 전송되는 전송 경로에 의한 오차도 발생될 수 있다. 따라서 비교기(CMP)는 터치 프로세서(TP1, TP2) 및 통합 구동회로(SRIC)와의 거리를 고려하여 배치되는 것이 바람직하며, 일예로 소스 인쇄회로기판(SPCB)에 실장될 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 터치 프로세서(TP)는 소스 구동 회로(SDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)의 동작 타이밍 또는 전원 공급 등을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(TCON)와 함께 컨트롤러(CTR)에 통합되어 구현될 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 실시예들에 따른 터치 표시장치에서 터치 구동신호 사이의 위상차를 감지하는 동작의 다른 예를 나타낸다.
도 11은 터치 표시장치(100)가 3개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC3)와 3개의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG3)를 구비하는 경우를 가정하여 나타내었으며, 도 12는 4개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC4)와 4개의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)를 구비하는 경우를 가정하여 나타내었다.
도 11 및 도 12에서도 터치 구동 제어신호 생성부(PWG)는 동기화 신호(TSYNC)에 응답하여 터치 구동신호 생성회로(TPIC1 ~ TPIC3), (TPIC1 ~ TPIC4))의 개수에 따라 다수의 터치 구동 제어신호((PWM1 ~ PWM3), (PWM1 ~ PWM4))를 생성하고, 생성된 터치 구동 제어신호((PWM1 ~ PWM3), (PWM1 ~ PWM4))를 대응하는 터치 구동신호 생성회로((TPIC1 ~ TPIC3), (TPIC1 ~ TPIC4)) 각각으로 전송한다.
터치 구동신호 생성회로((TPIC1 ~ TPIC3), (TPIC1 ~ TPIC4)) 각각은 수신된 터치 구동 제어신호((PWM1 ~ PWM3), (PWM1 ~ PWM4))에 응답하여, 각각 터치 구동신호((TDS1 ~ TDS3), (TDS1 ~ TDS4))를 독립적으로 생성한다. 그리고 생성된 터치 구동신호((TDS1 ~ TDS3), (TDS1 ~ TDS4))는 대응하는 통합 구동회로 그룹에 포함되는 통합 구동 회로(SRIC)로 전송되고, 통합 구동 회로(SRIC)는 다수의 터치 전극(TE)로 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 공급함으로써, 터치 전극(TE)을 구동한다.
한편, 다수의 비교기((CMP1, CMP2), (CMP1 ~ CMP3)) 각각은 터치 구동신호 생성회로((TPIC1 ~ TPIC3), (TPIC1 ~ TPIC4))에서 각각 출력되는 터치 구동신호((TDS1 ~ TDS3), (TDS1 ~ TDS4)) 중 제1 터치 구동신호(TDS1)와 나머지 터치 구동신호((TDS2, TDS3), (TDS2 ~ TDS4)) 중 대응하는 하나의 터치 구동신호를 인가받아 비교하여, 제1 터치 구동신호(TDS1)와 나머지 터치 구동신호((TDS2, TDS3), (TDS2 ~ TDS4))들 사이의 위상차에 따른 위상차 신호((PDS1, PDS2), (PDS1 ~ PDS3))를 생성하여, 터치 프로세서(TP)로 전송한다.
비교부를 구성하는 다수의 비교기((CMP1, CMP2), (CMP1 ~ CMP3))는 상기한 바와 같이, 터치 구동신호 생성회로((TPIC1 ~ TPIC3), (TPIC1 ~ TPIC4)), 소스 인쇄회로기판(SPCB) 및 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB) 중 하나에 실장될 수 있다.
즉 다수의 비교기((CMP1, CMP2), (CMP1 ~ CMP3)) 각각은 제1 터치 구동신호(TDS1)를 기준 터치 구동신호로 하여, 기준 터치 구동신호와 다른 터치 구동신호((TDS2, TDS3), (TDS2 ~ TDS4)) 사이의 위상차에 대응하는 위상차 신호((PDS1, PDS2), (PDS1 ~ PDS3))를 생성한다.
터치 프로세서(TP)의 위상차 감지부(PD)는 비교기(CMP)에서 출력된 다수의 위상차 신호((PDS1, PDS2), (PDS1 ~ PDS3))를 수신하고, 타이밍 컨트롤러(TCON)에서 전송된 동기화 신호(TSYNC)와 수신된 위상차 신호((PDS1, PDS2), (PDS1 ~ PDS3)) 각각의 펄스 사이의 시간을 카운팅한다. 그리고 카운팅된 결과를 위상차 데이터(PDD)로 터치 구동 제어신호 생성부(PWG)로 전송한다.
터치 구동 제어 신호 생성부(PWG)는 터치 구동 제어신호((PWM1 ~ PWM3), (PWM1 ~ PWM4)) 중 제1 터치 구동 제어신호(PWM1)은 이전과 동일하게 제1 터치 프로세서(TP1)로 전송하고, 나머지 구동 제어신호((PWM, PWM3), (PWM2 ~ PWM4))는 수신된 위상차 데이터(PDD)에 따라 가변하여, 터치 구동신호 생성회로((TPIC1 ~ TPIC3), (TPIC1 ~ TPIC4))로 전송한다.
터치 구동신호 생성회로((TPIC1 ~ TPIC3), (TPIC1 ~ TPIC4)) 중 터치 구동신호 생성회로(TPIC1)는 이전과 동일하게 수신되는 제1 터치 구동 제어 신호(PWM1)에 응답하여, 제1 터치 구동신호(TDS1)를 이전과 동일한 위상으로 출력하는 반면, 나머지 터치 구동신호 생성회로((TPIC2, TPIC3), (TPUC2 ~ TPIC4))는 각각 수신된 구동 제어신호((PWM, PWM3), (PWM2 ~ PWM4))에 응답하여, 터치 구동신호((TDS2, TDS3), (TDS2 ~ TDS4))의 위상을 제1 터치 구동신호(TDS1)에 동기하여 출력한다.
결과적으로 분할된 다수의 감지 영역으로 동기된 터치 구동신호를 공급하여, 터치 전극(TE)를 구동할 수 있게 됨에 따라 저전류 구동을 수행하면서, 터치 센싱 정확도를 크게 높일 수 있다.
또한 터치 표시장치(100)와 신호를 송수신하는 액티브 펜 등을 이용하는 경우에도 신호 송수신 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 13은 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 다른 예를 나타낸다.
도 13 에서도 도 9 및 도 10와 마찬가지로, 터치 표시패널(110)이 4개의 감지 영역(TSA1 ~ TSA4)로 구분되고, 2개의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)가 4개의 감지 영역(TSA1 ~ TSA4)에 대응하여 구비되며, 4개의 소스 인쇄회로기판(SPCB1 ~ SPCB4)이 4개의 감지 영역(TSA1 ~ TSA4)에 대응하여 구분되어 배치된 터치 표시장치(100)를 일예로 도시하였다.
그러나 도 13의 터치 표시장치는 도 9 및 도 10의 터치 표시장치와 달리, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 출력되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 수신하여 비교하는 비교부를 포함하지 않는다. 대신 도 13의 터치 표시장치는 터치 구동신호 생성부에 적어도 하나의 온도 센서를 포함한다. 도 13에서는 일예로 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 각각에 배치되는 2개의 온도 센서(TS1, TS2)를 나타내었다.
상기한 바와 같이, 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 타이밍 편차는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 공정 편차 및/또는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)와 터치 구동회로(TDC)사이의 전송 경로 차이 등으로 발생할 수 있다. 그러나 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 공정 편차 및 전송 경로 차이를 사전에 측정하여 보상하더라도, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도 특성 차로 인해, 터치 표시장치(100)를 구동하는 동안 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 타이밍 편차가 발생할 수 있다.
이에 도 13의 터치 표시장치는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도 특성으로 인한 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 타이밍 편차를 제거하기 위해, 터치 구동신호 생성부에 적어도 하나의 온도 센서를 포함한다.
터치 표시장치는 하나의 온도 센서를 구비하여, 다수의 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도를 측정하도록 구성될 수도 있으나, 도 13에서는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 정확한 온도를 측정하기 위해, 2개의 온도 센서(TS1, TS2)가 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 각각에 실장되는 것으로 도시하였다. 그러나 온도 센서(TS1, TS2)는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 외부에 배치될 수도 있다.
온도 센서(TS1, TS2)는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도를 측정한 온도값(TV)를 터치 프로세서(TP)로 전송한다.
한편 터치 프로세서(TP)는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도에 따라 출력되는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 신호 파형 변화를 보상하기 위한 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)의 보상 데이터가 지정된 룩업 테이블이 미리 저장된다. 여기서 신호 파형 변화값은 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 위상, 진폭 및 듀티비 중 적어도 하나의 변화를 의미한다.
여기서 룩업 테이블은 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)의 보상 데이터가 아닌 신호파형의 변화데이터가 저장될 수도 있다.
터치 프로세서(TP)는 룩업 테이블을 저장하기 위한 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 또한 룩업 테이블을 저장하기 위한 메모리는 터치 프로세서(TP)의 외부에 배치될 수도 있다.
터치 프로세서(TP)는 온도 센서(TS1, TS2)로부터 온도값(TV)이 수신되면, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도를 판별한다. 그리고 룩업 테이블을 이용하여, 판별된 온도에 대응하는 보상 데이터를 획득하여, 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 조절하여, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)로 출력한다.
여기서 터치 프로세서(TP)는 판별된 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도가 이전 판별된 온도와 기설정된 기준 온도 이상의 차이인 경우에, 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 조절하도록 구성될 수도 있다.
여기서 터치 프로세서(TP)는 2개의 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 모두 가변하여, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)로 출력할 수 있다.
이는 미리 설정된 하나의 기준 터치 구동신호(예를 들면, 제1 터치 구동신호(TDS1)에 나머지 터치 구동신호가 동기되도록 터치 구동 제어신호(PWM1)를 제외한 나머지 터치 구동 제어신호(PWM2)를 가변하는 도 7 내지 도 12의 터치 표시장치와 달리 온도 변화에 의한 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 왜곡된 파형을 보상할 수 있도록 하기 위함이다.
터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 각각은 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)에 응답하여, 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 생성한다. 그리고 생성된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 대응하는 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)로 공급한다.
결과적으로 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도 특성 차로 인해 발생할 수 있는 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이의 타이밍 편차를 제거할 수 있다.
상기에서는 설명의 편의를 위해 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 공정 편차 및/또는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)와 터치 구동회로(TDC)사이의 전송 경로 차이에 의한 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이의 타이밍 편차를 제거하는 터치 표시장치와 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도 특성 차에 의한 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이의 타이밍 편차를 제거하는 터치 표시장치를 구분하여 도시하였다. 그러나 상기한 터치 표시장치들은 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이의 타이밍 편차를 용이하게 제거하기 위해 통합되어 이용될 수 있다.
도 14는 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구동 방법의 일예를 나타낸다.
도 9 및 도 10을 참조하여, 도 14의 터치 표시장치의 구동 방법을 설명하면, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)가 터치 프로세서(TP)에서 전송된 다수의 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)에 따라 다수의 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 생성한다(S1310).
터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)는 생성된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 다수의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4) 중 대응하는 통합 구동회로 그룹으로 공급한다.
여기서 다수의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4)은 터치 표시패널(110)에서 터치 감지영역이 분할된 다수의 터치 감지영역(TSA1 ~ TSA4)에 대응하여 다수의 통합 구동 회로(SRIC)가 구분된 그룹을 나타낸다.
그리고 다수의 터치 감지영역(TSA1 ~ TSA4)은 터치 표시패널(110)의 다수의 터치전극을 다수의 터치전극 그룹으로 구분함에 의해 분할된 영역을 나타낸다.
다수의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4) 각각의 다수의 통합 구동 회로(SRIC)는 수신된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 상기 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹으로 공급한다(S1320).
이때 비교부의 적어도 하나의 비교기(CMP)는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2) 각각에서 생성된 다수의 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 수신하여 비교함으로써, 적어도 하나의 위상차 신호(PDS)를 생성하여, 터치 프로세서(TP)로 전송한다.
이때, 적어도 하나의 비교기(CMP)는 다수의 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 중 기설정된 기준 터치 구동신호와 나머지 터치 구동신호를 각각 비교하여 적어도 하나의 위상차 신호(PDS)를 생성할 수 있다.
또한 적어도 하나의 비교기(CMP)는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)에서 생성된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 대응하는 소스 인쇄회로기판(SPCB)의 지정된 경로를 경유하여 수신하도록 구성될 수도 있다.
터치 프로세서(TP)는 적어도 하나의 위상차 신호(PDS)를 수신하여, 터치 구동신호(TDS1, TDS2)들 사이의 위상차를 감지한다(S1330). 만일 위상차가 감지되지 않으면, 터치 프로세서(TP)는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)로 출력된 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 가변하지 않고, 다시 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)로 출력한다.
그러나 위상차가 감지되면, 감지된 위상차에 대응하여 다수의 터치 구동신호의 위상이 동기되도록 다수의 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2) 중 적어도 하나의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력한다(S1340).
여기서 터치 프로세서(TP)는 터치 구동신호(TDS1, TDS2)들 사이의 위상차가 기설정된 기준 위상차 이상인 경우에 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하도록 구성될 수 있다.
또한 다수의 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2) 중 기준 터치구동신호에 대응하는 터치 구동 제어신호를 제외한 나머지 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력할 수 있다.
따라서 도 14의 터치 표시장치의 구동 방법은 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 공정 편차 및 터치 구동신호(TDS1, TDS2)의 전송 경로차 등으로 인해 발생할 수 있는 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이의 위상 편차를 제거하여 정확한 터치 표시장치가 신속하고 정확하게 터치를 감지하도록 할 수 있다.
도 15는 본 실시예들에 따른 터치 표시장치의 구동 방법의 다른예를 나타낸다.
도 13을 참조하여, 도 15의 터치 표시장치의 구동 방법을 설명하면, 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)가 터치 프로세서(TP)에서 전송된 다수의 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)에 따라 다수의 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 생성한다(S1410).
터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)는 생성된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 다수의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4) 중 대응하는 통합 구동회로 그룹으로 공급한다.
다수의 통합 구동회로 그룹(SRICG1 ~ SRICG4) 각각의 다수의 통합 구동 회로(SRIC)는 수신된 터치 구동신호(TDS1, TDS2)를 상기 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹으로 공급한다(S1420).
이때 적어도 하나의 온도 센서(TS1, TS2)는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도를 감지하여 온도값(TV)를 터치 프로세서(TP)로 전송한다.
터치 프로세서(TP)는 온도값(TV)을 수신하여, 터치 구동신호(TDS1, TDS2)들의 온도 변화를 감지한다(S1430). 만일 온도 변화가 감지되지 않으면, 터치 프로세서(TP)는 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)로 출력된 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2)를 가변하지 않고, 다시 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)로 출력한다.
그러나 온도 변화가 감지되면, 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여 변화된 온도값에 의한 다수의 터치 구동신호의 변화가 보상되도록 다수의 터치 구동 제어신호(PWM1, PWM2) 중 적어도 하나의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력한다(S1340).
결과적으로 도 15의 터치 표시장치의 구동 방법은 터치 구동신호 생성회로(TPIC1, TPIC2)의 온도 특성 인해 발생할 수 있는 터치 구동신호(TDS1, TDS2) 사이의 위상 편차를 제거하여 정확한 터치 표시장치가 신속하고 정확하게 터치를 감지하도록 할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치 표시장치
110: 터치 표시패널
TC: 터치회로
TE: 터치전극
TDC: 터치 구동 회로
TP: 터치 프로세서
SRIC: 통합 구동 회로
TPIC: 터치 구동신호 생성회로

Claims (11)

  1. 각각 다수의 터치전극을 포함하는 다수의 터치전극 그룹이 배치된 터치 표시패널;
    상기 다수의 터치전극 그룹으로 다수의 터치 구동신호를 공급하며, 상기 다수의 터치 구동신호 사이의 위상차를 판별하여 다수의 터치 구동 제어신호를 출력하는 터치회로; 및
    상기 다수의 터치 구동제어신호에 응답하여 상기 다수의 터치 구동신호의 위상을 동기하여 출력하는 터치 구동신호 생성부를 포함하는 터치 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동신호 생성부는
    상기 다수의 터치 구동 제어신호 중 대응하는 터치 구동 제어신호를 수신하고, 수신된 상기 터치 구동 제어신호에 따라 상기 다수의 터치 구동신호 중 대응하는 터치 구동신호의 위상, 진폭 및 듀티비 중 적어도 하나를 조절하여 출력하는 다수의 터치 구동신호 생성회로를 포함하는 터치 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 터치회로는
    상기 터치 구동신호 생성부로부터 상기 다수의 터치 구동신호 중 대응하는 터치 구동신호를 수신하여 상기 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹에 포함된 다수의 터치 전극으로 상기 터치 구동신호를 공급하는 다수의 터치 구동 회로;
    상기 다수의 터치 구동신호 중 하나의 터치 구동신호와 나머지 터치 구동신호 각각을 비교하여 적어도 하나의 위상차 신호를 생성하는 비교부; 및
    상기 적어도 하나의 위상차 신호를 수신하여 상기 다수의 터치 구동신호 사이의 위상차를 판별하고, 판별된 위상차에 따라 상기 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 터치 프로세서를 포함하는 터치 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비교부는
    상기 다수의 터치회로 각각에서 출력되는 상기 터치 구동신호 중 기준 터치 구동신호로 지정된 하나의 터치 구동신호와 나머지 터치 구동신호 중 대응하는 터치 구동신호를 비교하여, 상기 기준 터치구동 신호에 대한 대응하는 터치 구동 신호의 위상차를 나타내는 상기 위상차 신호를 각각 출력하는 적어도 하나의 비교기를 포함하는 터치 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 터치 프로세서는
    상기 적어도 하나의 위상차 신호를 인가받아 상기 기준 터치 구동신호에 대한 나머지 터치 구동신호 각각의 위상차를 검출하여 위상차 데이터를 출력하는 위상차 검출부; 및
    상기 위상차 데이터에 대응하는 다수의 상기 터치 구동 제어신호를 생성하여 상기 터치 구동신호 생성부로 출력하는 터치 구동 제어신호 생성부를 포함하는 터치 표시장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 비교부는
    상기 터치 표시패널과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판에 형성되는 터치 표시장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 비교부는
    상기 터치 구동신호 생성부에서 출력되는 상기 터치 구동신호 각각을 상기 터치 표시패널과 전기적으로 연결된 인쇄회로기판 상에 형성된 기설정된 경로를 경유하여 수신하는 터치 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 터치 표시장치는 상기 터치 구동신호 생성부의 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 터치회로는 상기 적어도 하나의 온도 센서로부터 적어도 하나의 온도값을 수신하고, 온도에 따른 상기 다수의 터치 구동신호들 사이의 위상차가 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 다수의 터치 구동신호 사이의 위상차를 판별하고, 판별된 위상차에 따라 상기 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 터치 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 터치회로는
    상기 터치 구동신호 생성부로부터 상기 다수의 터치 구동신호 중 대응하는 터치 구동신호를 수신하여 상기 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹에 포함된 다수의 터치 전극으로 상기 터치 구동신호를 공급하는 다수의 터치 구동 회로;
    상기 적어도 하나의 온도 센서로부터 상기 적어도 하나의 온도값을 수신하고, 미리 저장된 상기 룩업 테이블에서 상기 온도값에 대응하는 위상차 데이터를 획득하며, 획득된 상기 위상차 데이터에 따라 상기 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 터치 프로세서를 포함하는 터치 표시장치.
  10. 각각 다수의 터치전극을 포함하는 다수의 터치전극 그룹이 배치된 터치 표시패널, 터치회로 및 터치 구동신호 생성부를 포함하는 터치 표시장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 터치 구동신호 생성부가 상기 터치회로에서 전송된 다수의 터치 구동 제어신호에 따라 다수의 터치 구동신호를 생성하는 단계;
    상기 터치회로가 상기 터치 구동신호 각각을 상기 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹으로 공급하는 단계; 및
    상기 터치회로가 상기 터치 구동신호들 사이의 위상차를 감지하고, 감지된 위상차에 대응하여 상기 다수의 터치 구동신호의 위상이 동기되도록 상기 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 단계를 포함하는 터치 표시장치의 구동 방법.
  11. 각각 다수의 터치전극을 포함하는 다수의 터치전극 그룹이 배치된 터치 표시패널, 다수의 터치회로, 터치 구동신호 생성부 및 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 터치 표시장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 터치 구동신호 생성부가 상기 터치회로에서 전송된 다수의 터치 구동 제어신호에 따라 다수의 터치 구동신호를 생성하는 단계;
    상기 터치회로가 상기 터치 구동신호 각각을 상기 다수의 터치전극 그룹 중 대응하는 터치전극 그룹으로 공급하는 단계;
    상기 터치회로가 상기 적어도 하나의 온도 센서로부터 상기 터치 구동신호 생성부의 온도를 측정한 온도값을 수신하는 단계; 및
    상기 터치회로가 온도값에 따른 상기 다수의 터치 구동신호들 사이의 위상차가 미리 저장된 룩업 테이블을 이용하여, 상기 터치 구동신호들 사이의 위상차를 판별하고, 판별된 위상차에 대응하여 상기 다수의 터치 구동신호의 위상이 동기되도록 상기 다수의 터치 구동 제어신호를 가변하여 출력하는 단계를 포함하는 터치 표시장치의 구동 방법.
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