KR20190029029A - 터치표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

터치표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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KR20190029029A KR1020170116053A KR20170116053A KR20190029029A KR 20190029029 A KR20190029029 A KR 20190029029A KR 1020170116053 A KR1020170116053 A KR 1020170116053A KR 20170116053 A KR20170116053 A KR 20170116053A KR 20190029029 A KR20190029029 A KR 20190029029A
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Abstract

본 발명은, 영상신호가 공급되는 신호구간 동안 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호가 공급되지 않는 무신호구간 동안 주파수 또는 파형이 변조된 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호와 다수의 타이밍신호를 이용하여 영상데이터, 데이터제어신호 및 게이트제어신호를 생성하는 타이밍제어부와, 상기 신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 마이콤부와, 상기 영상데이터 및 상기 데이터제어신호를 이용하여 데이터신호를 생성하는 데이터구동부와, 상기 게이트제어신호를 이용하여 게이트신호를 생성하는 게이트구동부와, 상기 게이트신호 및 상기 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 상기 터치스캔신호를 이용하여 터치를 감지하는 터치표시패널을 포함하는 터치표시장치를 제공한다.

Description

터치표시장치 및 그 구동방법 {Touch Device And Method Of Driving The Same}
본 발명은 터치표시장치에 관한 것으로, 특히 영상신호의 입력 유무에 따라 터치스캔신호의 출력을 제어함으로써, 진동 및 소음이 방지되는 터치표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device: FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device: PDP), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: OLED), 전계방출표시장치(field emission display device: FED) 등이 소개되어 기존의 브라운관(cathode ray tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
최근에는, 이러한 표시패널(display panel) 상에 터치패널(touch panel)을 부착한 터치 표시장치(또는 터치스크린)가 각광받고 있다.
터치표시장치는, 영상을 표시하는 출력수단으로 사용되는 동시에, 표시된 영상의 특정부위를 터치하여 사용자의 명령을 입력 받는 입력수단으로 사용되는 것으로, 터치표시장치의 터치패널은 위치정보 검출방식에 따라 감압방식, 정전방식, 적외선방식, 초음파방식 등으로 구분될 수 있다.
즉, 사용자가 표시패널에 표시되는 영상을 보면서 터치패널을 터치하면, 터치패널은 해당 부위의 위치정보를 검출하고 검출된 위치정보를 영상의 위치정보와 비교하여 사용자의 명령을 인식할 수 있다.
이러한 터치표시장치는, 별도의 터치패널을 표시패널에 부착하거나, 터치패널을 표시패널의 기판에 형성하여 일체화하는 형태로 제조될 수 있다.
특히, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해 터치패널을 구성하는 전극 및 배선을 표시패널의 기판에 형성하여 일체화하는 형태의 인셀타입(in-cell type) 터치표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
인셀타입 터치표시장치는, 1프레임의 시간구간을 영상을 표시하는 표시구간과 터치를 감지하는 터치구간으로 구분하여 각각 영상표시 및 터치감지를 수행하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 터치표시장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 터치표시장치(10)는, 타이밍제어부(20), 마이콤부(30), 데이터구동부(40), 게이트구동부(50), 터치표시패널(60)을 포함한다.
타이밍제어부(20)는, 외부시스템으로부터 전달되는 영상신호(IS)와 데이터인에이블신호(DE), 수평동기신호(HSY), 수직동기신호(VSY), 클럭(CLK) 등의 다수의 타이밍신호를 이용하여 터치동기신호(TSY), 영상데이터(RGB), 데이터제어신호(DCS) 및 게이트제어신호(GCS)를 생성하고, 생성된 터치동기신호(TSY)는 마이콤(microcontroller unit: MCU)부(30)로 전달하고, 생성된 영상데이터(RGB) 및 데이터제어신호(DCS)는 데이터구동부(40)로 전달하고, 생성된 게이트제어신호(GCS)는 게이트구동부(50)로 전달한다.
마이콤부(30)는, 타이밍제어부(20)로부터 전달되는 터치동기신호(TSY)를 이용하여 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 생성된 터치스캔신호(TSS)를 데이터구동부(40)로 전달하고, 데이터구동부(40)로부터 전달되는 터치감지신호를 분석하여 터치여부를 판단한다.
데이터구동부(40)는, 타이밍제어부(20)로부터 전달되는 영상데이터(RGB) 및 데이터제어신호(DCS)를 이용하여 데이터신호를 생성하고, 생성된 데이터신호를 터치표시패널(60)의 데이터배선(DL)에 인가하는 한편, 마이콤부(30)로부터 전달되는 터치스캔신호(TSS)를 터치표시패널(180)의 터치배선(TL)에 인가하고, 터치배선(TL)의 터치감지신호를 독출(read out)하고, 독출된 터치감지신호를 마이콤부(30)로 전달한다.
게이트구동부(50)는, 타이밍제어부(20)로부터 전달되는 게이트제어신호(GCS)를 이용하여 게이트신호을 생성하고, 생성된 게이트신호를 터치표시패널(60)의 게이트배선(GL)에 인가한다.
터치표시패널(60)은, 게이트신호 및 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 터치스캔신호 및 터치감지신호를 이용하여 터치를 감지하는데, 서로 교차하여 화소(P)를 정의하는 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)과, 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)에 연결되는 화소(P)와, 데이터배선(DL)에 평행하게 이격되는 터치배선(TL)을 포함한다.
이와 같이, 종래의 터치표시장치(10)는, 게이트신호 및 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 터치스캔신호(TSS) 및 터치감지신호를 이용하여 터치를 감지하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 종래의 터치표시장치에 사용되는 다수의 신호를 도시한 파형도로서, 도 1을 함께 참조하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 터치표시장치(10)에서, 타이밍제어부(20)는, 외부시스템으로부터 전달되는 다수의 타이밍신호를 이용하여 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 생성된 터치동기신호(TSY)를 마이콤부(30)로 전달하고, 마이콤부(30)는, 터치동기신호(TSY)를 이용하여 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 생성된 터치스캔신호(TSS)를 데이터구동부(40)로 전달한다.
구체적으로, 터치동기신호(TSY)는, 터치표시패널(60)이 영상을 표시하는 표시구간(DP) 동안 하이레벨(HL)을 갖고, 터치표시패널(60)이 터치를 감지하는 터치구간(TP) 동안 로우레벨(LL)을 갖는 구형파(rectangular wave) 형태를 갖는다.
터치스캔신호(TSS)는, 표시구간(DP) 동안 로우레벨(LL)의 일정한 값을 갖고, 터치구간(TP) 동안 로우레벨(LL)과 하이레벨(HL) 사이에서 변화하는 다수의 펄스를 갖는다.
즉, 마이콤부(30)는, 터치동기신호(TSY)가 하이레벨(HL)인 경우 터치스캔신호(TSS)를 로우레벨(LL)로 생성하고, 터치동기신호(TSY)가 로우레벨(LL)인 경우 터치스캔신호(TSS)를 다수의 펄스로 생성한다.
이러한 종래의 터치표시장치(10)에서는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 구간이 존재한다.
즉, 터치표시장치(10)의 동작구간은, 외부시스템으로부터 타이밍제어부(20)로 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP)과, 외부시스템으로부터 타이밍제어부(20)로 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP)으로 구분된다.
여기서, 타이밍제어부(20)는, 신호구간(SP) 및 무신호구간(NSP) 동안 각각 터치동기신호(TSY)를 생성하는데, 미리 결정된 제1주파수(f1)에 따라 터치동기신호(TSY), 영상데이터(RGB), 데이터제어신호(DCS) 및 게이트제어신호(GCS)를 생성하므로, 터치동기신호(TSY)는 신호구간(SP) 및 무신호구간(NSP) 동안 각각 제1주파수(f1)를 갖는다.
그리고, 마이콤부(30)는, 신호구간(SP) 및 무신호구간(NSP) 동안 각각 터치동기신호(TSY)의 로우레벨(LL)에 따라 터치스캔신호(TSS)의 다수의 펄스를 생성한다.
한편, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 상태에서 터치표시장치(10)를 구동하여 진동 및 소음 평가가 진행되는데, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안에도 마이콤부(30)가 터치스캔신호(TSS)의 다수의 펄스를 생성한다.
터치스캔신호(TSS)의 다수의 펄스는 특정 주파수를 가지므로, 기판, 연성인쇄회로(flexible printed circuit: FPC), 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB), 백라이트 유닛(backlight unit)와 같은 마이콤부(30)의 주변물체가 터치스캔신호(TSS)의 다수의 펄스에 의하여 진동할 수 있고, 그에 따라 소음이 발생하여 터치표시장치(10)가 진동 및 소음 평가를 통과하지 못하는 문제가 있다.
그리고, 터치를 감지할 필요가 없는 무신호 구간(NSP) 동안, 마이콤부(30)가 동작하여 터치감지를 위한 터치스캔신호(TSS)를 생성하므로, 터치표시장치(10)의 소비전력이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 영상신호에 따라 터치동기신호를 변조하여 터치스캔신호의 생성을 차단함으로써, 진동 및 소음이 방지되는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 영상신호에 따라 터치동기신호의 주파수 또는 파형을 변조하여 터치스캔신호의 생성을 차단함으로써, 진동 및 소음이 방지되고 소비전력이 절감되는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 영상신호가 공급되는 신호구간 동안 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호가 공급되지 않는 무신호구간 동안 주파수 또는 파형이 변조된 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호와 다수의 타이밍신호를 이용하여 영상데이터, 데이터제어신호 및 게이트제어신호를 생성하는 타이밍제어부와, 상기 신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 마이콤부와, 상기 영상데이터 및 상기 데이터제어신호를 이용하여 데이터신호를 생성하는 데이터구동부와, 상기 게이트제어신호를 이용하여 게이트신호를 생성하는 게이트구동부와, 상기 게이트신호 및 상기 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 상기 터치스캔신호를 이용하여 터치를 감지하는 터치표시패널을 포함하는 터치표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 타이밍제어부는, 상기 영상신호를 감지하여 상기 영상신호의 공급여부를 판단하는 영상신호 감지부와, 상기 영상신호 감지부의 판단결과에 따라 상기 터치동기신호를 생성하는 터치동기신호 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치동기신호 생성부는, 상기 신호구간 동안 기준 주파수의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 기준 주파수와 상이한 변조 주파수의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 마이콤부는, 상기 신호구간 동안 상기 기준 주파수를 감지하여 상기 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 변조 주파수를 감지하여 상기 터치스캔신호의 생성을 중지할 수 있다.
그리고, 상기 터치동기신호 생성부는, 상기 신호구간 동안 하이레벨 및 로우레벨의 구형파 형태의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 하이레벨의 직류전압 형태의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 마이콤부는, 상기 신호구간 동안 상기 구형파 형태의 상기 로우레벨을 감지하여 상기 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 직류전압 형태의 상기 하이레벨을 감지하여 상기 터치스캔신호의 생성을 중지할 수 있다.
또한, 상기 터치스캔신호는, 영상을 표시하는 표시구간 동안 로우레벨의 값을 갖고, 터치를 감지하는 터치구간 동안 상기 로우레벨과 하이레벨 사이에서 변화하는 다수의 펄스를 가질 수 있다.
한편, 본 발명은, 타이밍제어부가, 영상신호가 공급되는 신호구간 동안 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호가 공급되지 않는 무신호구간 동안 주파수 또는 파형이 변조된 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호와 다수의 타이밍신호를 이용하여 영상데이터, 데이터제어신호 및 게이트제어신호를 생성하는 단계와, 마이콤부가, 상기 신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 단계와, 데이터구동부가, 상기 영상데이터 및 상기 데이터제어신호를 이용하여 데이터신호를 생성하는 단계와, 게이트구동부가, 상기 게이트제어신호를 이용하여 게이트신호를 생성하는 단계와, 터치표시패널이, 상기 게이트신호 및 상기 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 상기 터치스캔신호를 이용하여 터치를 감지하는 단계를 포함하는 터치표시장치의 구동방법을 제공한다.
그리고, 상기 타이밍제어부가 상기 터치동기신호를 생성하는 단계는, 영상신호 감지부가 상기 영상신호를 감지하여 상기 영상신호의 공급여부를 판단하는 단계와, 터치동기신호 생성부가 상기 영상신호 감지부의 판단결과에 따라 상기 터치동기신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치동기신호 생성부는, 상기 신호구간 동안 기준 주파수의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 기준 주파수와 상이한 변조 주파수의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 마이콤부는, 상기 신호구간 동안 상기 기준 주파수를 감지하여 상기 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 변조 주파수를 감지하여 상기 터치스캔신호의 생성을 중지할 수 있다.
그리고, 상기 터치동기신호 생성부는, 상기 신호구간 동안 하이레벨 및 로우레벨의 구형파 형태의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 하이레벨의 직류전압 형태의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 마이콤부는, 상기 신호구간 동안 상기 구형파 형태의 상기 로우레벨을 감지하여 상기 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 직류전압 형태의 상기 하이레벨을 감지하여 상기 터치스캔신호의 생성을 중지할 수 있다.
본 발명은, 영상신호에 따라 터치동기신호를 변조하여 터치스캔신호의 생성을 차단함으로써, 진동 및 소음이 방지되는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 영상신호에 따라 터치동기신호의 주파수 또는 파형을 변조하여 터치스캔신호의 생성을 차단함으로써, 진동 및 소음이 방지되고 소비전력이 절감되는 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 터치표시장치를 도시한 도면.
도 2는 종래의 터치표시장치에 사용되는 다수의 신호를 도시한 파형도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치에 사용되는 다수의 신호를 도시한 파형도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치표시장치에 사용되는 다수의 신호를 도시한 파형도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치표시장치 및 그 구동방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치를 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치(110)는, 타이밍제어부(120), 마이콤(microcontroller unit: MCU)부(130), 데이터구동부(140), 게이트구동부(150) 및 터치표시패널(160)을 포함하는데, 터치표시장치(110)는 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: OLED display device) 또는 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD device)일 수 있다.
터치표시장치(110)는, 1프레임의 시간구간을 영상을 표시하는 표시구간(도 4의 DP)과 터치를 감지하는 터치구간(도 4의 TP)으로 구분하여 각각 영상표시 및 터치감지를 수행하는데, 표시구간(DP) 동안 터치표시패널(160)의 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)에 각각 게이트신호 및 데이터신호를 인가하여 영상을 표시하고, 터치구간(TP) 동안 터치표시패널(160)의 터치배선(TL)에 터치스캔신호(TSS)를 인가하고 터치표시패널(160)의 터치배선(TL)의 터치감지신호를 독출하여 터치를 감지한다.
타이밍제어부(120)는, 그래픽카드 또는 TV시스템과 같은 외부시스템(미도시)으로부터 전달되는 영상신호(IS)와 데이터인에이블신호(DE), 수평동기신호(HSY), 수직동기신호(VSY), 클럭(CLK) 등의 다수의 타이밍신호를 이용하여 터치동기신호(TSY), 영상데이터(RGB), 데이터제어신호(DCS) 및 게이트제어신호(GCS)를 생성하고, 생성된 터치동기신호(TSY)는 마이콤부(130)로 전달하고, 생성된 영상데이터(RGB) 및 데이터제어신호(DCS)는 데이터구동부(140)로 전달하고, 생성된 게이트제어신호(GCS)는 게이트구동부(150)로 전달한다.
특히, 타이밍제어부(120)는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(도 4의 SP) 동안 미리 결정된 기준 주파수(도 4의 fr)로 구동되어 주파수의 변조 없이 기준 주파수(fr)의 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(도 4의 NSP) 동안 기준 주파수(fr)와 상이한 변조 주파수(fm)로 구동되어 주파수가 변조된 변조 주파수(fm)의 터치동기신호(TSY)를 생성한다.
이를 위하여, 타이밍제어부(120)는, 영상신호(IS)를 감지하여 외부시스템으로부터의 영상신호(IS)의 공급여부를 판단하는 영상신호 감지부(122)와, 영상신호 감지부(122)의 판단결과에 따른 주파수를 갖는 터치동기신호(TSY)를 생성하는 터치동기신호 생성부(124)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안, 타이밍제어부(120)의 영상신호 감지부(122)는 영상신호(IS)가 공급되는 것으로 판단하고, 타이밍제어부(120)의 터치동기신호 생성부(124)는 영상신호 감지부(122)의 판단결과에 따라 기준 주파수(fr)의 터치동기신호(TSY)를 생성할 수 있다.
그리고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안, 타이밍제어부(120)의 영상신호 감지부(122)는 영상신호(IS)가 공급되지 않는 것으로 판단하고, 타이밍제어부(120)의 터치동기신호 생성부(124)는 영상신호 감지부(122)의 판단결과에 따라 기준 주파수(fr)와 상이한 변조 주파수(fm)의 터치동기신호(TSY)를 생성할 수 있다.
마이콤부(130)는, 타이밍제어부(120)로부터 전달되는 터치동기신호(TSY)를 이용하여 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 생성된 터치스캔신호(TSS)를 데이터구동부(140)로 전달하고, 데이터구동부(140)로부터 전달되는 터치감지신호를 분석하여 터치여부를 판단한다.
예를 들어, 마이콤부(130)는, 마이크로프로세서와 입출력 모듈이 하나의 칩으로 만들어져 정해진 기능을 수행하는 컴퓨터를 의미하는 것으로, 중앙처리유닛(central processing unit: CPU), 메모리, 프로그래밍 가능한 입출력을 포함할 수 있다.
특히, 마이콤부(130)는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안 터치동기신호(TSY)의 기준 주파수(fr)를 감지하여 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안 터치동기신호(TSY)의 변조 주파수(fm)를 감지하여 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지한다.
이를 위하여, 마이콤부(130)는, 터치동기신호(TSY)의 주파수를 판단하는 터치동기신호 감지부(미도시)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안, 마이콤부(130)의 터치동기신호 감지부는 터치동기신호(TSY)가 기준 주파수(fr)를 갖는 것으로 판단하고, 마이콤부(130)는 터치동기신호 감지부의 판단결과에 따라 터치스캔신호(TSS)를 생성할 수 있다.
그리고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안, 마이콤부(130)의 터치동기신호 감지부는 터치동기신호(TSY)가 기준 주파수(fr)와 상이한 변조 주파수(fm)를 갖는 것으로 판단하고, 마이콤부(130)는 터치동기신호 감지부의 판단결과에 따라 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지할 수 있다.
데이터구동부(140)는, 타이밍제어부(120)로부터 전달되는 데이터제어신호(DCS) 및 영상데이터(RGB)를 이용하여 데이터신호(데이터전압)을 생성하고, 생성된 데이터신호를 터치표시패널(160)의 데이터배선(DL)에 인가한다.
그리고, 데이터구동부(140)는, 마이콤부(130)로부터 전달되는 터치스캔신호(TSS)를 터치표시패널(160)의 터치배선(TL)에 인가하고, 터치배선(TL)의 터치감지신호를 독출(read out)하고, 독출된 터치감지신호를 마이콤부(130)로 전달한다.
게이트구동부(150)는, 타이밍제어부(120)로부터 전달되는 게이트제어신호(GCS)를 이용하여 게이트신호(게이트전압)을 생성하고, 생성된 게이트신호를 터치표시패널(160)의 게이트배선(GL)에 인가한다.
게이트구동부(150)는, 게이트배선(GL), 데이터배선(DL), 터치배선(TL) 및 화소(P)가 형성되는 터치표시패널(160)의 기판에 함께 형성되는 게이트-인-패널(gate in panel: GIP) 타입일 수 있다.
터치표시패널(160)은, 게이트신호 및 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 터치스캔신호 및 터치감지신호를 이용하여 터치를 감지하는데, 서로 교차하여 화소(P)를 정의하는 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)과, 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)에 연결되는 화소(P)와, 데이터배선(DL)에 평행하게 이격되는 터치배선(TL)을 포함한다.
터치표시장치(110)가 유기발광다이오드 표시장치인 경우 터치표시패널(160)의 화소(P)는 스위칭 박막트랜지스터, 구동 박막트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 발광다이오드를 포함할 수 있고, 터치표시장치(110)가 액정표시장치인 경우 터치표시패널(160)의 화소(P)는 박막트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 액정 커패시터를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치(110)는, 게이트신호 및 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 터치스캔신호(TSS) 및 터치감지신호를 이용하여 터치를 감지하고, 특히 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안 변조 주파수의 터치동기신호(TSY)에 따라 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치에 사용되는 다수의 신호를 도시한 파형도로서, 도 3을 함께 참조하여 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치(110)에서, 타이밍제어부(120)는, 외부시스템으로부터 전달되는 다수의 타이밍신호를 이용하여 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 생성된 터치동기신호(TSY)를 마이콤부(130)로 전달하고, 마이콤부(130)는, 터치동기신호(TSY)를 이용하여 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 생성된 터치스캔신호(TSS)를 데이터구동부(140)로 전달한다.
구체적으로, 터치동기신호(TSY)는, 터치표시패널(160)이 영상을 표시하는 표시구간(DP) 동안 하이레벨(HL)을 갖고, 터치표시패널(160)이 터치를 감지하는 터치구간(TP) 동안 로우레벨(LL)을 갖는 구형파(rectangular wave) 형태를 갖는다.
그리고, 터치동기신호(TSY)는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안 기준 주파수(fr)를 갖고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안 기준 주파수(fr)와 상이한 변조 주파수(fm)를 갖는다.
예를 들어, 기준 주파수(fr)는 60Hz이고, 변조 주파수(fm)는 50Hz일 수 있다.
즉, 타이밍제어부(120)는, 신호구간(SP) 동안 기준 주파수(fr)의 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 무신호구간(NSP) 동안 기준 주파수(fr)와 상이한 변조 주파수(fm)의 터치동기신호(TSY)를 생성할 수 있다.
터치스캔신호(TSS)는, 표시구간(DP) 동안 로우레벨(LL)의 일정한 값을 갖고, 터치구간(TP) 동안 로우레벨(LL)과 하이레벨(HL) 사이에서 변화하는 다수의 펄스를 갖는다.
그리고, 터치스캔신호(TSS)는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP)의 터치구간(TP) 동안 다수의 펄스를 갖고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP)의 터치구간(TP) 동안 로우레벨(LL)의 일정한 값을 갖는다.
즉, 마이콤부(130)는, 터치동기신호(TSY)가 하이레벨(HL)인 경우 터치스캔신호(TSS)를 로우레벨(LL)로 생성하고, 터치동기신호(TSY)가 로우레벨(LL)인 경우 터치스캔신호(TSS)를 다수의 펄스로 생성하는데, 신호구간(SP) 동안 다수의 펄스를 포함하는 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 무신호구간(NSP) 동안 다수의 펄스를 포함하는 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지(OFF)할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치(110)에서는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안, 타이밍제어부(120)가 기준 주파수(fr)의 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 마이콤부(130)가 터치동기신호(TSY)의 기준 주파수(fr)를 감지하여 다수의 펄스를 포함하는 터치스캔신호(TSS)의 생성을 유지하고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안, 타이밍제어부(120)가 기준 주파수(fr)와 상이한 변조 주파수(fm)의 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 마이콤부(130)가 터치동기신호(TSY)의 변조 주파수(fm)를 감지하여 다수의 펄스를 포함하는 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지한다.
무신호구간(NSP) 동안 다수의 펄스를 포함하는 터치동기신호(TSS)의 생성이 중지되므로, 터치동기신호(TSS)의 다수의 펄스에 의한 진동 및 소음이 방지되고, 터치표시장치(110)의 진동 및 소음 평가 결과가 개선된다.
그리고, 무신호구간(NSP) 동안 다수의 펄스를 포함하는 터치동기신호(TSS)의 생성이 중지되므로, 터치표시장치(110)의 소비전력이 절감된다.
다른 실시예에서는 터치동기신호의 주파수 대신 터치동기신호의 파형을 변조하여 무신호구간 동안 터치스캔신호의 생성을 중지할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 터치표시장치에 사용되는 다수의 신호를 도시한 파형도로서, 제2실시예에 따른 터치표시장치의 구성은 제1실시예와 유사하므로, 도 3을 함께 참조하여 설명하고 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 터치표시장치(110)는, 타이밍제어부(120), 마이콤(microcontroller unit: MCU)부(130), 데이터구동부(140), 게이트구동부(150) 및 터치표시패널(160)을 포함한다.
터치표시장치(110)는, 1프레임의 시간구간을 영상을 표시하는 표시구간(DP)과 터치를 감지하는 터치구간(TP)으로 구분하여 각각 영상표시 및 터치감지를 수행하는데, 표시구간(DP) 동안 터치표시패널(160)의 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)에 각각 게이트신호 및 데이터신호를 인가하여 영상을 표시하고, 터치구간(TP) 동안 터치표시패널(160)의 터치배선(TL)에 터치스캔신호(TSS)를 인가하고 터치표시패널(160)의 터치배선(TL)의 터치감지신호를 독출하여 터치를 감지한다.
타이밍제어부(120)는, 외부시스템(미도시)으로부터 전달되는 영상신호(IS)와 데이터인에이블신호(DE), 수평동기신호(HSY), 수직동기신호(VSY), 클럭(CLK) 등의 다수의 타이밍신호를 이용하여 터치동기신호(TSY), 영상데이터(RGB), 데이터제어신호(DCS) 및 게이트제어신호(GCS)를 생성하고, 생성된 터치동기신호(TSY)는 마이콤부(130)로 전달하고, 생성된 영상데이터(RGB) 및 데이터제어신호(DCS)는 데이터구동부(140)로 전달하고, 생성된 게이트제어신호(GCS)는 게이트구동부(150)로 전달한다.
특히, 타이밍제어부(120)는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안 하이레벨(HL) 및 로우레벨(LL)을 교대로 갖는 구형파 형태의 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안 하이레벨(HL)의 직류전압 형태의 터치동기신호(TSY)를 생성한다.
이를 위하여, 타이밍제어부(120)는, 영상신호(IS)를 감지하여 외부시스템으로부터의 영상신호(IS)의 공급여부를 판단하는 영상신호 감지부(122)와, 영상신호 감지부(122)의 판단결과에 따른 파형을 갖는 터치동기신호(TSY)를 생성하는 터치동기신호 생성부(124)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안, 타이밍제어부(120)의 영상신호 감지부(122)는 영상신호(IS)가 공급되는 것으로 판단하고, 타이밍제어부(120)의 터치동기신호 생성부(124)는 영상신호 감지부(122)의 판단결과에 따라 구형파 형태의 터치동기신호(TSY)를 생성할 수 있다.
그리고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안, 타이밍제어부(120)의 영상신호 감지부(122)는 영상신호(IS)가 공급되지 않는 것으로 판단하고, 타이밍제어부(120)의 터치동기신호 생성부(124)는 영상신호 감지부(122)의 판단결과에 따라 하이레벨(HL)에 대응되는 직류전압 형태의 터치동기신호(TSY)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 터치동기신호(TSY)는, 신호구간(SP)의 표시구간(DP) 동안 하이레벨(HL)을 갖고, 신호구간(SP)의 터치구간(TP) 동안 로우레벨(LL)을 갖는 구형파(rectangular wave) 형태를 갖는다.
그리고, 터치동기신호(TSY)는, 무신호구간(NSP)의 동안 하이레벨(HL)의 직류전압 형태를 갖는다.
마이콤부(130)는, 타이밍제어부(120)로부터 전달되는 터치동기신호(TSY)를 이용하여 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 생성된 터치스캔신호(TSS)를 데이터구동부(140)로 전달하고, 데이터구동부(140)로부터 전달되는 터치감지신호를 분석하여 터치여부를 판단한다.
특히, 마이콤부(130)는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안 터치동기신호(TSY)의 구형파 형태의 로우레벨을 감지하여 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안 터치동기신호(TSY)의 직류전압 형태의 하이레벨을 감지하여 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지한다.
이를 위하여, 마이콤부(130)는, 터치동기신호(TSY)의 파형을 판단하는 터치동기신호 감지부(미도시)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안, 마이콤부(130)의 터치동기신호 감지부는 터치동기신호(TSY)가 구형파 형태의 로우레벨(LL)을 갖는 것으로 판단하고, 마이콤부(130)는 터치동기신호 감지부의 판단결과에 따라 터치스캔신호(TSS)를 생성할 수 있다.
그리고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안, 마이콤부(130)의 터치동기신호 감지부는 터치동기신호(TSY)가 직류전압 형태의 하이레벨을 갖는 것으로 판단하고, 마이콤부(130)는 터치동기신호 감지부의 판단결과에 따라 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지할 수 있다.
예를 들어, 터치스캔신호(TSS)는, 신호구간(SP)의 표시구간(DP) 동안 로우레벨(LL)의 일정한 값을 갖고, 신호구간(SP)의 터치구간(TP) 동안 로우레벨(LL)과 하이레벨(HL) 사이에서 변화하는 다수의 펄스를 갖고, 무신호구간(NSP) 동안 하이레벨(HL)의 일정한 값을 갖는다.
즉, 마이콤부(130)는, 터치동기신호(TSY)가 하이레벨(HL)인 경우 터치스캔신호(TSS)를 로우레벨(LL)로 생성하고, 터치동기신호(TSY)가 로우레벨(LL)인 경우 터치스캔신호(TSS)를 다수의 펄스로 생성하는데, 신호구간(SP) 동안 다수의 펄스를 포함하는 터치스캔신호(TSS)를 생성하고, 무신호구간(NSP) 동안 다수의 펄스를 포함하는 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지(OFF)할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 터치표시장치(110)에서는, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되는 신호구간(SP) 동안, 타이밍제어부(120)가 구형파 형태의 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 마이콤부(130)가 터치동기신호(TSY)의 구형파 형태의 로우레벨(LL)을 감지하여 다수의 펄스를 포함하는 터치스캔신호(TSS)의 생성을 유지하고, 외부시스템으로부터 영상신호(IS)가 공급되지 않는 무신호구간(NSP) 동안, 타이밍제어부(120)가 하이레벨(HL)의 직류전압 형태의 터치동기신호(TSY)를 생성하고, 마이콤부(130)가 터치동기신호(TSY)의 직류전압 형태의 하이레벨(HL)을 감지하여 다수의 펄스를 포함하는 터치스캔신호(TSS)의 생성을 중지한다.
무신호구간(NSP) 동안 다수의 펄스를 포함하는 터치동기신호(TSS)의 생성이 중지되므로, 터치동기신호(TSS)의 다수의 펄스에 의한 진동 및 소음이 방지되고, 터치표시장치(110)의 진동 및 소음 평가 결과가 개선된다.
그리고, 무신호구간(NSP) 동안 다수의 펄스를 포함하는 터치동기신호(TSS)의 생성이 중지되므로, 터치표시장치(110)의 소비전력이 절감된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 터치표시장치 120: 타이밍제어부
122: 영상신호 감지부 124: 터치동기신호 생성부
130: 마이콤부 140: 데이터구동부
150: 게이트구동부 160: 터치표시패널

Claims (9)

  1. 영상신호가 공급되는 신호구간 동안 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호가 공급되지 않는 무신호구간 동안 주파수 또는 파형이 변조된 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호와 다수의 타이밍신호를 이용하여 영상데이터, 데이터제어신호 및 게이트제어신호를 생성하는 타이밍제어부와;
    상기 신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 마이콤부와;
    상기 영상데이터 및 상기 데이터제어신호를 이용하여 데이터신호를 생성하는 데이터구동부와;
    상기 게이트제어신호를 이용하여 게이트신호를 생성하는 게이트구동부와;
    상기 게이트신호 및 상기 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 상기 터치스캔신호를 이용하여 터치를 감지하는 터치표시패널
    을 포함하는 터치표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍제어부는,
    상기 영상신호를 감지하여 상기 영상신호의 공급여부를 판단하는 영상신호 감지부와;
    상기 영상신호 감지부의 판단결과에 따라 상기 터치동기신호를 생성하는 터치동기신호 생성부
    를 포함하는 터치표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치동기신호 생성부는, 상기 신호구간 동안 기준 주파수의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 기준 주파수와 상이한 변조 주파수의 상기 터치동기신호를 생성하고,
    상기 마이콤부는, 상기 신호구간 동안 상기 기준 주파수를 감지하여 상기 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 변조 주파수를 감지하여 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 터치표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치동기신호 생성부는, 상기 신호구간 동안 하이레벨 및 로우레벨의 구형파 형태의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 하이레벨의 직류전압 형태의 상기 터치동기신호를 생성하고,
    상기 마이콤부는, 상기 신호구간 동안 상기 구형파 형태의 상기 로우레벨을 감지하여 상기 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 직류전압 형태의 상기 하이레벨을 감지하여 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 터치표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치스캔신호는, 영상을 표시하는 표시구간 동안 로우레벨의 값을 갖고, 터치를 감지하는 터치구간 동안 상기 로우레벨과 하이레벨 사이에서 변화하는 다수의 펄스를 갖는 터치표시장치.
  6. 타이밍제어부가, 영상신호가 공급되는 신호구간 동안 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호가 공급되지 않는 무신호구간 동안 주파수 또는 파형이 변조된 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 영상신호와 다수의 타이밍신호를 이용하여 영상데이터, 데이터제어신호 및 게이트제어신호를 생성하는 단계와;
    마이콤부가, 상기 신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 터치동기신호에 따라 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 단계와;
    데이터구동부가, 상기 영상데이터 및 상기 데이터제어신호를 이용하여 데이터신호를 생성하는 단계와;
    게이트구동부가, 상기 게이트제어신호를 이용하여 게이트신호를 생성하는 단계와;
    터치표시패널이, 상기 게이트신호 및 상기 데이터신호를 이용하여 영상을 표시하고, 상기 터치스캔신호를 이용하여 터치를 감지하는 단계
    를 포함하는 터치표시장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 타이밍제어부가 상기 터치동기신호를 생성하는 단계는,
    영상신호 감지부가 상기 영상신호를 감지하여 상기 영상신호의 공급여부를 판단하는 단계와;
    터치동기신호 생성부가 상기 영상신호 감지부의 판단결과에 따라 상기 터치동기신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 터치표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 터치동기신호 생성부는, 상기 신호구간 동안 기준 주파수의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 기준 주파수와 상이한 변조 주파수의 상기 터치동기신호를 생성하고,
    상기 마이콤부는, 상기 신호구간 동안 상기 기준 주파수를 감지하여 상기 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 변조 주파수를 감지하여 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 터치표시장치의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 터치동기신호 생성부는, 상기 신호구간 동안 하이레벨 및 로우레벨의 구형파 형태의 상기 터치동기신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 하이레벨의 직류전압 형태의 상기 터치동기신호를 생성하고,
    상기 마이콤부는, 상기 신호구간 동안 상기 구형파 형태의 상기 로우레벨을 감지하여 상기 터치스캔신호를 생성하고, 상기 무신호구간 동안 상기 직류전압 형태의 상기 하이레벨을 감지하여 상기 터치스캔신호의 생성을 중지하는 터치표시장치의 구동방법.
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