KR20190038130A - 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들은, 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 그라운드 변조 기법을 통해 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로에 관한 것이다.

Description

터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로{TOUCH DISPLAY DEVICE, TOUCH DISPLAY PANEL, AND DRIVING CIRCUIT}
본 발명은 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 터치 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기발광표시장치 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공하는 터치 표시 장치가 있다.
이러한 터치 표시 장치는 영상 표시 기능 및 터치 감지 기능을 모두 제공해야 하기 때문에, 프레임 시간 등의 구동 시간을 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간으로 분할하고, 디스플레이 구동 기간에서 디스플레이 구동을 수행하고, 디스플레이 구동 기간 이후에 진행되는 터치 구동 기간에서 터치 구동 및 터치 감지를 수행한다.
전술한 시간 분할 구동 방식의 경우, 디스플레이 구동과 터치 구동을 시간 분할하여 진행하기 위해서는, 상당히 정교한 타이밍 제어가 필요하고 이를 위한 고가의 부품이 필요할 수 있다.
또한, 시간 분할 구동 방식의 경우, 디스플레이 구동 시간 및 터치 구동 시간이 모두 부족할 수 있어, 영상 품질 및 터치 감도가 모두 저하되는 문제점이 있어 왔다. 특히, 시간 분할 구동으로 인해, 고해상도의 영상 품질을 제공해주지 못하는 문제점이 있어 왔다.
이러한 배경에서, 본 발명의 실시예들의 목적은, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 다른 목적은, 그라운드 변조 기법을 통해 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 디스플레이 구동과 터치 구동 간의 상호 악영향을 주지 않으면서도, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 2가지 그라운드를 활용하여 디스플레이 구동과 터치 구동을 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 또 다른 목적은, 이종 그라운드 부품 간의 신호 전달을 정상적으로 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들이 배치되며, 다수의 터치 전극들과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들이 배치된 터치 표시 패널과, 다수의 터치 전극들 중 하나 이상을 구동하는 터치 구동 회로와, 터치 구동 회로로부터 수신된 터치 센싱 데이터를 토대로 손가락 및 펜 중 하나 이상에 대한 터치 유무 또는 터치 위치를 감지하는 터치 컨트롤러를 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
이러한 터치 표시 장치에서, 터치 컨트롤러는 1차 그라운드에 접지되고, 터치 표시 패널은 1차 그라운드와 다른 그라운드인 2차 그라운드에 접지될 수 있다.
터치 표시 장치는, 1차 그라운드의 1차 그라운드 전압 및 2차 그라운드의 2차 그라운드 전압 중 하나가 나머지 하나에 대비하여 변조된 그라운드 전압이 되도록, 1차 그라운드 또는 2차 그라운드에 변조 신호를 인가하는 그라운드 변조 회로를 더 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 데이터 구동을 위한 다수의 데이터 라인들과, 게이트 구동을 위한 다수의 게이트 라인들과, 터치 센싱을 위한 다수의 터치 전극들과, 다수의 터치 전극들과 전기적으로 연결되는 다수의 터치 라인들을 포함하는 터치 표시 패널을 제공할 수 있다.
터치 표시 패널에서, 다수의 터치 전극들 중 하나 이상으로 터치 구동 신호가 인가되는 동안, 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압이 인가될 수 있다.
다수의 터치 전극들 중 하나 이상에 인가된 터치 구동 신호는, 터치 표시 패널이 접지된 그라운드의 그라운드 전압과 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 중 하나 이상이 대응될 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들이 배치되며, 다수의 터치 전극들과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들이 배치된 터치 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 제공할 수 있다.
이러한 구동 회로는, 디스플레이 컨트롤러로부터 영상 데이터를 입력 받는 데이터 입력 부와, 영상 데이터를 아날로그 전압에 해당하는 데이터 전압으로 변환하는 데이터 변환 부와, 데이터 전압을 데이터 라인들로 출력하기 위한 데이터 출력 부를 포함할 수 있다.
데이터 입력 부는 1차 그라운드에 접지된 디스플레이 컨트롤러로부터 영상 데이터를 입력 받을 수 있다.
데이터 출력 부는 1차 그라운드와 다른 그라운드인 2차 그라운드에 접지된 터치 표시 패널에 배치된 데이터 라인들로 데이터 전압을 출력할 수 있다.
구동 회로는 디스플레이 컨트롤러와의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로를 더 포함할 수 있다.
신호 전달 회로는 1차 그라운드 및 2차 그라운드에 접지될 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들이 배치되며, 다수의 터치 전극들과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들이 배치된 터치 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 제공할 수 있다.
이러한 구동 회로는, 터치 전극으로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 전치-증폭기와, 전치-증폭기에서 출력된 신호를 적분하는 적분기와, 적분기에 출력된 적분값을 디지털 값으로 변환한 터치 센싱 데이터를 출력하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터는 1차 그라운드에 접지된 터치 컨트롤러로 터치 센싱 데이터를 출력할 수 있다.
전치-증폭기는 1차 그라운드와 다른 그라운드인 2차 그라운드에 접지된 터치 표시 패널에 배치된 터치 전극으로부터 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다.
구동 회로는 터치 컨트롤러와의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로를 더 포함할 수 있다.
신호 전달 회로는 1차 그라운드 및 2차 그라운드에 접지될 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들이 배치되며, 다수의 터치 전극들과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들이 배치된 터치 표시 패널과, 터치 표시 패널을 구동하는 구동 회로와, 구동 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.
이러한 터치 표시 장치에서, 컨트롤러는 1차 그라운드에 접지되고, 터치 표시 패널은 1차 그라운드와 다른 그라운드인 2차 그라운드에 접지될 수 있다.
2차 그라운드의 2차 그라운드 전압은 1차 그라운드의 1차 그라운드 전압에 대비하여 변조된 그라운드 전압일 수 있다.
터치 표시 장치는, 1차 그라운드와 2차 그라운드를 전기적으로 분리하기 위한 전원 분리 회로를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 그라운드 변조 기법을 통해 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동 간의 상호 악영향을 주지 않으면서도, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 2가지 그라운드를 활용하여 디스플레이 구동과 터치 구동을 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 이종 그라운드 부품 간의 신호 전달을 정상적으로 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서 디스플레이 파트를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 위한 터치 센싱 파트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 위한 터치 센싱 파트를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 터치스크린 패널이 내장된 표시 패널을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 분할 구동 방식을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시간 프리 구동 방식을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 그라운드 변조 기법을 이용한 시간 프리 구동 방식을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 그라운드 변조 기법과 그라운드 변조 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 그라운드 변조 회로를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 1차 그라운드 기준으로, 터치 구동 신호, 1차 그라운드 전압 및 2차 그라운드 전압을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서 각 주요 부품 별 그라운드 접지 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서 이종 그라운드 부품 간의 신호 전달 회로를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서 데이터 구동 회로 및 터치 구동 회로를 통합한 구동 집적회로를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서 각 주요 부품 별 그라운드 접지 상태를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서 디스플레이 컨트롤러에 해당하는 타이밍 컨트롤러와 레벨 쉬프터 간의 신호 전달 구조를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 시스템과 파워 관리 집적회로 간의 신호 전달 구조를 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 데이터 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 터치 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서 그라운드 변조 회로의 다른 예시도이다.
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 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 영상 표시 기능을 제공할 뿐만 아니라, 손가락 및/또는 펜 등에 의한 터치 센싱 기능을 제공할 수 있다.
여기서, '펜'은 신호 송수신 기능을 갖거나 터치 표시 장치(100)와 연동 동작을 수행할 수 있거나 자체 전원을 포함하는 액티브 펜(Active Pen)과, 신호 송수신 기능 및 자체 전원 등이 없는 패시브 펜(Passive Pen) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 일 예로, 텔레비전(TV), 모니터 등일 수도 있고, 태블릿, 스마트 폰 등의 모바일 디바이스일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 영상 표시 기능을 제공하기 위한 디스플레이 파트(Display Part)와 터치 센싱을 위한 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)를 포함할 수 있다.
아래에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 터치 표시 장치(100)의 디스플레이 파트(Display Part)와 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)에 대한 구조를 간략하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서 디스플레이 파트(Display Part)를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 디스플레이 파트(Display Part)는 표시 패널(DISP), 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 등을 포함할 수 있다.
표시 패널(DISP)은 다수의 데이터 라인들(DL)과 다수의 게이트 라인들(GL)이 배치되고, 다수의 데이터 라인들(DL)과 다수의 게이트 라인들(GL)에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들(SP)이 배열되어 있다.
데이터 구동 회로(DDC)는 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 전압을 공급하여 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동한다.
게이트 구동 회로(GDC)는 다수의 게이트 라인들(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 공급하여 다수의 게이트 라인들(GL)을 구동한다.
디스플레이 컨트롤러(D-CTR)는 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)로 각종 제어신호(DCS, GCS)를 공급하여, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)의 동작을 제어한다.
디스플레이 컨트롤러(D-CTR)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 구동 회로(DDC)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
디스플레이 컨트롤러(D-CTR)는, 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(TCON: Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어 장치일 수 있다.
이러한 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)는, 데이터 구동 회로(DDC)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 구동 회로(DDC)와 함께 집적 회로로 구현될 수도 있다.
데이터 구동 회로(DDC)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로는, 쉬프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 적어도 하나의 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로는 쉬프트 레지스터(Shift Register), 레벨 쉬프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동 회로(DDC)는, 표시 패널(DISP)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시 패널(DISP)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 표시 패널(DISP)의 일 측(예: 좌측 또는 우측 또는 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시 패널(DISP)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다.
한편, 표시 패널(DISP)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널 및 플라즈마 표시 패널 등의 다양한 타입의 표시 패널일 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 2가지 유형의 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 디스플레이 패널(DISP)에서의 신호 배선들(DL, GL)과 터치스크린 패널(TSP)에서의 터치 전극들(TE)의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 손가락 및/또는 펜에 의한 터치 입력을 센싱하기 위하여, 터치 전극들(TE)이 배치된 터치스크린 패널(TSP)과 이를 구동하기 위한 터치 회로(300)을 포함할 수 있다.
터치 표시 장치(100)는, 도 3에 예시된 터치스크린 패널(TSP)에서 2가지 터치 전극(Tx_TE, Rx_TE) 간에 형성되는 캐패시턴스 또는 그 변화를 측정하여 터치 입력을 센싱하는 뮤추얼 캐패시턴스(Mutual-capacitance) 기반의 터치 센싱 기능을 제공할 수 있다.
또는, 터치 표시 장치(100)는, 도 4에 예시된 터치스크린 패널(TSP)에서 각 터치 전극(TE)마다 형성된 캐패시턴스 또는 그 변화를 측정하여 터치 입력을 센싱하는 셀프 캐패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 기능을 제공할 수 있다.
도 3을 참조하면, 뮤추얼 캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 위해, 터치스크린 패널(TSP)에는 터치 구동 신호가 인가되는 제1 터치 전극 라인들(T1~T5, 터치 구동 라인들이라고도 함)과 터치 센싱 신호가 센싱 되는 제2 터치 전극 라인(R1~R6, 터치 센싱 라인들이라고도 함)들이 교차하여 배치된다.
제1 터치 전극 라인들(T1~T5) 각각은 가로 방향으로 연장되는 하나의 바(Bar) 형의 전극일 수도 있고, 제2 터치 전극 라인들(R1~R6) 각각은 세로 방향으로 연장되는 하나의 바(Bar) 형의 전극일 수 있다.
이와 다르게, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 터치 전극 라인들(T1~T5) 각각은 동일한 행에 배치된 제1 터치 전극들(Tx_TE, 터치 구동 전극들이라고도 함)이 전기적으로 연결되어 형성될 수 있다. 제2 터치 전극 라인들(R1~R6) 각각은 동일한 열에 배치된 제2 터치 전극들(Rx_TE, 터치 센싱 전극들이라고도 함)이 전기적으로 연결되어 형성될 수 있다.
제1 터치 전극 라인들(T1~T5) 각각은 하나 이상의 터치 라인(TL)을 통해 터치 회로(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 터치 전극 라인들(R1~R6) 각각은 하나 이상의 터치 라인(TL)을 통해 터치 회로(300)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 셀프 캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 위해, 터치스크린 패널(TSP)에는 다수의 터치 전극들(TE)이 배치될 수 있다.
다수의 터치 전극들(TE) 각각은 터치 구동 신호가 인가되고 터치 센싱 신호가 센싱 될 수 있다.
다수의 터치 전극들(TE) 각각은 하나 이상의 터치 라인(TL)을 통해 터치 회로(300)와 전기적으로 연결될 수 있다.
터치 전극들(TE)과 터치 라인들(TL)의 구조를 살펴보기 위하여, 동일한 컬럼(Column) 방향에 위치한 제1 터치 전극과 제2 터치 전극을 예시로 든다.
제1 터치 전극과 연결된 제1 터치 라인은, 제2 터치 전극과 중첩되되, 제2 터치 전극과 터치스크린 패널(TSO) 내에서 절연될 수 있다.
제2 터치 전극과 연결된 제2 터치 라인은, 터치스크린 패널(TSO) 내에서 제1 터치 라인과 절연될 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 터치 표시 장치(100)는 셀프 캐패시턴스 기반의 터치 센싱 방식을 제공하고, 터치스크린 패널(TSP)도 셀프 캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 위해 도 4와 같이 설계된 경우를 가정한다.
도 3 및 도 4에 도시된 하나의 터치 전극(TE)의 형상은 예시일 뿐 다양하게 설계될 수 있다.
하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기는 하나의 서브픽셀이 형성되는 영역의 크기와 대응될 수도 있다.
이와 다르게, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기는 하나의 서브픽셀이 형성되는 영역의 크기보다 클 수 있다.
이 경우, 하나의 터치 전극(TE)은 둘 이상의 데이터 라인들(DL) 및 둘 이상의 게이트 라인들(GL)과 중첩될 수 있다.
다수의 터치 전극들에서 동일한 컬럼(Column) 방향에 위치하는 제1 터치 전극 및 제2 터치 전극에 대하여 배치 구조를 살펴보면, 제1 터치 전극은 둘 이상의 데이터 라인들 및 둘 이상의 게이트 라인들과 중첩되고, 제2 터치 전극은 둘 이상의 데이터 라인들 및 둘 이상의 게이트 라인들과 중첩된다.
제1 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 데이터 라인들과 제2 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 데이터 라인들은 서로 동일할 수 있다. 제1 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 게이트 라인들과 상기 제2 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 게이트 라인들은 서로 다를 수 있다.
다수의 터치 전극들에서 동일한 로우(Row) 방향에 위치하는 제3 터치 전극 및 제4 터치 전극에 대하여 배치 구조를 살펴보면, 제3 터치 전극은 둘 이상의 데이터 라인들 및 둘 이상의 게이트 라인들과 중첩되고, 제4 터치 전극은 둘 이상의 데이터 라인들 및 둘 이상의 게이트 라인들과 중첩된다.
제3 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 데이터 라인들과 제4 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 데이터 라인들은 서로 다를 수 있다. 제3 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 게이트 라인들과 제4 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 게이트 라인들은 동일할 수 있다.
하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기가 큰 경우, 수 개 내지 수십 개의 서브픽셀 영역의 크기와 대응될 수도 있다.
한편, 터치스크린 패널(TSP)은 표시 패널(DISP)과 별도로 제작되어 표시 패널(DISP)에 결합되는 외장형(애드-온(Add-On) 타입이라고도 함)이거나, 표시 패널(DISP)에 내장되는 내장형(인-셀(In-Cell) 타입 또는 온-셀(On-Cell) 타입이라고도 함)일 수도 있다.
터치스크린 패널(TSP)이 표시 패널(DISP)에 내장된다는 것은, 표시 패널(DISP)에 터치 전극들(TE) 및 터치 라인들(TL)이 내장된다는 것을 의미한다.
한편, 터치 회로(300)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 터치스크린 패널(TSP)으로 터치 구동 신호를 공급하고 터치스크린 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 검출(수신)하기 위한 하나 이상의 터치 구동 회로(TDC)와, 터치 구동 회로(TDC)의 터치 센싱 신호 검출 결과를 이용하여 터치 입력의 유무 및/또는 위치 등을 알아내는 터치 컨트롤러(T-CTR) 등을 포함할 수 있다.
하나 이상의 터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(T-CTR)는 개별 부품으로 구현되거나 하나의 부품으로 구현될 수 있다.
한편, 터치 구동 회로(TDC)는, 데이터 구동 회로(DDC)와 함께, 하나 이상의 통합 집적회로(SRIC)로 통합되어 구현될 수도 있다. 즉, 터치 표시 장치(100)는 하나 이상의 통합 집적회로(SRIC)를 포함할 수 있는데, 각 통합 집적회로(SRIC)는 하나 이상의 터치 구동 회로(TDC)와 하나 이상의 데이터 구동 회로(DDC)를 포함할 수 있다(도 19 참조).
이와 같이, 터치 구동을 위한 터치 구동 회로(TDC)와 데이터 구동을 위한 데이터 구동 회로(DDC)의 통합 구현은, 터치스크린 패널(TSP)이 표시 패널(DISP)에 내장되는 내장형이고, 터치 전극들(TE)과 연결된 터치 라인들(TL)이 데이터 라인들(DL)과 평행하게 배치된 경우에, 터치 구동 및 데이터 구동을 효과적으로 수행할 수 있다.
한편, 터치스크린 패널(TSP)이 표시 패널(DISP)에 내장되는 내장형(예: 인-셀 타입 또는 온-셀 타입)인 경우, 터치 전극(TE)은 다양하게 만들어질 수 있다.
터치 표시 장치(100)가 액정 표시 장치 등의 타입으로 구현된 경우, 터치 전극(TE)은 각 서브픽셀 내 픽셀 전극과 전계를 형성하는 공통 전극일 수 있다.
일 예로, 영상 표시를 위한 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위한 터치 구동이 시분할 되어 진행되는 경우, 터치 구동 기간 동안 터치 구동 신호가 인가되거나 터치 센싱 신호가 검출되고, 디스플레이 구동 기간 동안 공통 전압이 인가되는 블록화 된 공통 전극들일 수 있다. 이 경우, 디스플레이 구동 기간 동안, 터치 전극들(TE)은 터치 회로(300)의 내부에서 모두 전기적으로 연결되고, 공통 전압을 공통으로 인가 받을 수 있다. 터치 구동 기간 동안, 터치 회로(300)의 내부에서 터치 전극들(TE) 중 일부 또는 전체가 선택되고, 선택된 하나 이상의 터치 전극들(TE)은 터치 회로(300)의 터치 구동 회로(TDC)로부터 터치 구동 신호가 인가되거나, 터치 회로(300)의 터치 구동 회로(TDC)에 의해 터치 센싱 신호가 검출될 수 있다.
다른 예로, 영상 표시를 위한 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위한 터치 구동이 동시에 진행되는 경우, 제1 터치 전극과 제2 터치 전극에 인가되는 터치 구동 신호는, 제1 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 서브픽셀 각각으로 공급되는 데이터 전압과 캐패시턴스를 형성하는 전압이면서, 동시에, 제2 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 서브픽셀 각각으로 공급되는 데이터 전압과 캐패시턴스를 형성하는 전압일 수 있다.
또한, 각 터치 전극(TE)은 중첩되는 다수의 서브픽셀 내 픽셀 전극과 전계를 형성하기 위하여 다수의 슬릿(홀(Hole)이라고도 함)이 존재할 수 있다.
한편, 터치 표시 장치(100)가 유기 발광 표시 장치로 구현된 경우, 다수의 터치 전극들(TE) 및 다수의 터치 라인들(TL)은, 표시 패널(DISP)에서의 봉지 층(Encapsulation Layer) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 봉지 층은 표시 패널(DISP)의 전면 배치되며 공통 전압이 인가되는 공통 전극(예: 캐소드 전극 등) 상에 배치될 수 있다.
여기서, 표시 패널(DISP)에 전면에 배치된 공통 전극은, 일 예로, 각 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)의 애노드 전극(픽셀 전극에 해당함)과 캐소드 전극 중 캐소드 전극일 수 있고, 공통 전압은 캐소드 전압일 수 있다.
이 경우, 다수의 터치 전극들(TE) 각각은 오픈 영역이 없는 통 전극 형태일 수 있다. 이때, 다수의 터치 전극들(TE) 각각은 서브픽셀들(SP)에서의 발광을 위해 투명 전극일 수 있다.
또는, 다수의 터치 전극들(TE) 각각은 여러 개의 오픈 영역들이 있는 메쉬 타입의 전극일 수 있다. 이때, 다수의 터치 전극들(TE) 각각에서 각 오픈 영역은 서브픽셀(SP)의 발광 영역(예: 애노드 전극의 일부가 위치한 영역)에 대응될 수 있다.
아래에서는, 터치스크린 패널(TSP)이 표시 패널(DISP)에 내장되는 경우를 가정한다. 아래에서는, 터치스크린 패널(TSP)이 내장된 표시 패널(DISP)을 터치 표시 패널이라고도 한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 시간 분할 구동 방식을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 디스플레이 구동과 터치 구동을 시간 분할하여 수행할 수 있다. 이러한 구동 방식을 시간 분할 구동 방식이라고 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간을 구분하기 위하여, 동기화 신호(TSYNC)를 이용할 수 있다.
예를 들어, 동기화 신호(TSYNC)에서, 제1 레벨(예: 하이 레벨)은 디스플레이 구동 기간을 나타내고, 제2 레벨(예: 로우 레벨)은 터치 구동 기간을 나타낼 수 있다.
터치 구동 기간 동안, 터치 전극들(TE)의 전체 또는 일부는 터치 구동 신호(TDS)를 인가 받는다. 디스플레이 구동 기간 동안, 터치 전극들(TE)은 플로팅 되거나 그라운드에 접지되거나 특정 DC 전압이 인가될 수 있다.
만약, 터치 전극(TE)이 디스플레이 구동을 위한 공통 전극 역할도 하는 경우, 터치 전극(TE)은, 디스플레이 구동 기간 동안 디스플레이 구동을 위한 공통 전압(Vcom)을 인가 받고, 터치 구동 기간 동안 터치 구동 신호(TDS)를 인가 받을 수 있다.
터치 구동 기간 동안 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호(TDS)는 DC 전압일 수도 있지만, 전압 레벨이 변경되는 신호일 수도 있다. 터치 구동 신호(TDS)가 전압 레벨이 변경되는 신호인 경우, 터치 구동 신호(TDS)는 변조 신호, 펄스 신호, 또는 AC 신호 등이라고도 할 수 있다.
한편, 터치 구동 기간 동안, 공통 전극일 수 있는 터치 전극(TE)에 터치 구동 신호(TDS)가 인가되는 동안, 터치 전극(TE)은 주변 다른 전극들과 기생 캐패시턴스를 형성할 수 있다. 이러한 기생 캐패시턴스는 터치 감도를 저하시킬 수 있다.
따라서, 터치 표시 장치(100)는, 터치 구동 기간 동안, 공통 전극일 수 있는 터치 전극(TE)에 터치 구동 신호(TDS)를 인가하는 동안, 터치 전극(TE)의 주변 다른 전극들로 로드 프리 구동 신호(LFD)를 인가해줄 수 있다.
로드 프리 구동 신호(LFD)는 터치 구동 신호(TDS)이거나, 터치 구동 신호(TDS)와 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 등 중 적어도 하나 이상이 대응되는 신호일 수 있다.
터치 전극(TE)의 주변 다른 전극들은 데이터 라인, 게이트 라인, 또는 다른 터치 전극 등일 수 있으며, 이뿐만 아니라, 주변에 있는 모든 전극이나 신호 배선 등일 수 있다.
터치 구동 기간 동안, 터치 전극(TE)에 터치 구동 신호(TDS)가 인가되는 동안, 터치 전극(TE)의 주변에 위치한 하나 이상의 데이터 라인 또는 표시 패널(DIPS)에서의 모든 데이터 라인들로 로드 프리 구동 신호(LFD_DATA)가 인가될 수 있다.
터치 구동 기간 동안, 터치 전극(TE)에 터치 구동 신호(TDS)가 인가되는 동안, 터치 전극(TE)의 주변에 위치한 하나 이상의 게이트 라인 또는 표시 패널(DIPS)에서의 모든 게이트 라인들로 로드 프리 구동 신호(LFD_GATE)가 인가될 수 있다.
터치 구동 기간 동안, 터치 전극(TE)에 터치 구동 신호(TDS)가 인가되는 동안, 터치 전극(TE)의 주변에 위치한 하나 이상의 터치 전극(TE) 또는 표시 패널(DIPS)에서의 나머지 모든 터치 전극들(TE)로 로드 프리 구동 신호(LFD_ Vcom)가 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 시간 분할 구동 방식으로 구동하는 경우, 프레임 시간을 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간으로 나누어서 사용해야 하기 때문에, 디스플레이 구동 시간이 부족할 수 있다.
이러한 디스플레이 구동 시간 부족은, 영상 표시를 위한 캐패시터(예: 픽셀 전극과 공통 전극 간의 캐패시터 등)를 필요한 만큼 충전시키지 못하는 상황이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 시간 분할 구동 방식으로 구동하는 경우, 디스플레이 구동 시간의 부족뿐만 아니라, 터치 구동 시간도 부족하게 되어, 터치 센싱 속도 및 정확도가 떨어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 시간 분할 구동 방식으로 구동하는 경우, 터치 구동 신호(TDS), 로드 프리 구동 신호(LFD)를 만들어주기 위한 파워 집적회로가 별도로 필요하게 되는 단점도 있다.
이에, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 시간 분할 구동 방식과 다른 구동 방식으로 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행하기 위해서는, 디스플레이 구동 및 터치 구동 간의 나쁜 상호 영향이 없도록 구동 동작을 수행해야만 한다. 아래에서는, 이에 대하여 상세하게 기술한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 시간 프리 구동 방식을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수도 있다. 이러한 구동 방식을 시간 프리 구동(TFD: Time Free Driving) 방식이라고 한다.
이에, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간을 구분하기 위한 동기화 신호(TSYNC)를 필요로 하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 시간 프리 구동을 수행하는 경우, 수직동기신호(Vsync)에 의해 정의되는 액티브 시간과 블랭크 시간 중 액티브 시간 동안, 디스플레이 구동과 터치 구동을 수행할 수 있다. 여기서, 1개의 액티브 시간은 1개의 디스플레이 프레임(Display Frame) 시간과 대응될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 시간 프리 구동을 수행하는 경우, 수직동기신호(Vsync)에 의해 정의되는 액티브 시간 동안, 디스플레이 구동을 위해 다수의 게이트 라인들(GL)을 순차적으로 구동하면서 데이터 라인들(DL)로 영상 표시를 위한 데이터 전압을 공급하고, 이와 동시에, 터치 구동을 위해 다수의 터치 전극들(TE)로 터치 구동 신호(TDS)를 공급할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 시간 프리 구동 방식으로 구동 동작을 수행함으로써, 디스플레이 구동을 통해 영상을 표시하는 동안, 손가락 및/또는 펜에 의한 터치를 센싱할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 모든 프레임 시간(즉, 모든 액티브 시간)에서 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수도 있다.
이와 다르게, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 일부 프레임 시간(액티브 시간)에서는 디스플레이 구동만 수행하고, 다른 일부 프레임 시간(액티브 시간)에서는 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있으며, 경우에 따라서, 어떠한 일부 프레임 시간(액티브 시간)에서는 터치 구동만을 수행할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 액티브 시간 동안 전압 레벨이 가변 되는 터치 구동 신호(TDS)를 터치 전극(TE)으로 공급하는데, 블랭크 시간 동안에도 전압 레벨이 가변 되는 터치 구동 신호(TDS)를 터치 전극(TE)으로 공급할 수 있다(Case 1).
이와 다르게, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 블랭크 시간 동안, 터치 전극(TE)을 플로팅 시키거나 DC 전압을 공급하거나 특정 기준 전압(예: 그라운드 전압)을 공급할 수도 있다(Case 2). 이는 블랭크 시간을 펜 터치 구동 등을 위한 특수 시간으로 활용하는 경우에 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 그라운드 변조 기법을 이용한 시간 프리 구동 방식을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 디스플레이 구동이 수행되는 동안(즉, 액티브 시간 동안), 전압 레벨이 가변 되는 터치 구동 신호(TDS)가 터치 전극(TE)으로 공급될 때, 표시 패널(DISP)이 접지된 그라운드(GND)의 그라운드 전압은 터치 구동 신호(TDS)와 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 등 중 하나 이상이 대응될 수 있다.
도 8의 예를 참조하면, 디스플레이 구동과 터치 구동이 동시에 수행되는 동안(즉, 액티브 시간 동안), 표시 패널(DISP)이 접지된 그라운드(GND)의 그라운드 전압은 ΔV 의 진폭을 갖고 V0 와 V0+ΔV 사이에 전압 레벨이 변동될 수 있다. 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호(TDS)는 ΔV 의 진폭을 갖고 V1 와 V1+ΔV 사이에 전압 레벨이 변동될 수 있다.
도 8의 예시에 따르면, 표시 패널(DISP)이 접지된 그라운드(GND)의 그라운드 전압과 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호(TDS)은 주파수, 위상 및 진폭은 동일할 수 있다. 다만, 전압 레벨의 변동 시, 하이 레벨 전압과 로우 레벨 전압은 서로 동일할 수도 있고(V0=V1), 서로 다를 수도 있다(V0≠V1).
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 수직동기신호(Vsync)는 액티브 시간 동안 제2 레벨(예: 하이 레벨 또는 로우 레벨)을 유지하고, 블랭크 시간 동안 제1 레벨(예: 로우 레벨 또는 하이 레벨)을 유지할 수 있다. 이 경우, 제1 레벨(예: 로우 레벨 또는 하이 레벨) 사이를 하나의 디스플레이 프레임으로 정의할 수 있다.
이와 다르게, 수직동기신호(Vsync)는 액티브 시간 동안 제1 레벨(예: 로우 레벨 또는 하이 레벨)을 유지하고, 블랭크 시간 동안 제2 레벨(예: 하이 레벨 또는 로우 레벨)을 유지할 수 있다. 이 경우, 제2 레벨(예: 하이 레벨 또는 로우 레벨)을 갖는 2개의 펄스 사이를 하나의 디스플레이 프레임으로 정의할 수 있다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 그라운드 변조 기법과 그라운드 변조 회로(GMC)를 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 그라운드 변조 회로(GMC)를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)이 배치되고, 다수의 터치 전극들(TE)이 배치되며, 다수의 터치 전극들(TE)과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들(TL)이 배치된 표시 패널(DISP)과, 다수의 터치 전극들(TE) 중 하나 이상을 구동하는 터치 구동 회로(TDC)와, 터치 구동 회로(TDC)로부터 수신된 터치 센싱 데이터를 토대로 손가락 및 펜 중 하나 이상에 대한 터치 유무 또는 터치 위치를 감지하는 터치 컨트롤러(T-CTR) 등을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 터치 컨트롤러(T-CTR)는 1차 그라운드(GND1)에 접지될 수 있다. 표시 패널(DISP)은 1차 그라운드(GND1)와 다른 그라운드인 2차 그라운드(GND2)에 접지될 수 있다.
예를 들어, 1차 그라운드(GND1)는 표시 패널(DISP)에 배치되는 그라운드 배선 또는 그라운드 전극이거나, 표시 패널(DISP)의 외부 커버 등의 외부 구조물이거나, 이러한 외부 구조물에 배치되는 배선 또는 전극일 수 있다. 그리고, 2차 그라운드(GND2)는 표시 패널(DISP)에 배치되는 그라운드 배선 또는 그라운드 전극이거나, 표시 패널(DISP)의 외부 커버 등의 외부 구조물이거나, 이러한 외부 구조물에 배치되는 배선 또는 전극일 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 1차 그라운드(GND1)의 1차 그라운드 전압(Vgnd1) 및 2차 그라운드(GND2)의 2차 그라운드 전압(Vgnd2) 중 하나가 나머지 하나에 대비하여 변조된 그라운드 전압이 되도록, 1차 그라운드(GND1) 또는 2차 그라운드(GND2)에 변조 신호를 인가하는 그라운드 변조 회로(GMC)를 더 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 2차 그라운드(GND2)의 2차 그라운드 전압(Vgnd2)은 1차 그라운드(GND1)의 1차 그라운드 전압(Vgnd1)에 대비하여 변조된 그라운드 전압이라고 볼 수 있다. 또한, 1차 그라운드(GND1)의 1차 그라운드 전압(Vgnd1)은 2차 그라운드(GND2)의 2차 그라운드 전압(Vgnd2)에 대비하여 변조된 그라운드 전압인 것으로 볼 수도 있다.
즉, 1차 그라운드 전압(Vgnd1)을 기준으로 2차 그라운드 전압(Vgnd2)을 보면, 2차 그라운드 전압(Vgnd2)은 전압 레벨이 가변 되는 변조 신호(변조된 그라운드 전압)로 보인다. 2차 그라운드 전압(Vgnd2)을 기준으로 1차 그라운드 전압(Vgnd1)을 보면, 1차 그라운드 전압(Vgnd1)은 전압 레벨이 가변 되는 변조 신호(변조된 그라운드 전압)로 보인다.
표시 패널(DISP)을 변조된 신호 형태의 2차 그라운드 전압(Vgnd2)을 갖는 2차 그라운드(GND2)에 접지시킴으로써, 표시 패널(DISP) 내 터치 전극들(TE)에 인가된 터치 구동 신호(TDS)를 2차 그라운드 전압(Vgnd2)처럼 스윙(Swing) 시켜줄 수 있다.
전술한 바와 같이, 터치 표시 장치(100)는, 2가지 그라운드(GND1, GND2)를 이용하여, 시간 프리 구동 방식으로 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 안정적으로 수행할 수 있다.
터치 표시 장치(100)가 시간 프리 구동 방식으로, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행함으로써, 다수의 터치 전극들(TE) 중 하나 이상으로 터치 구동 신호(TDS)가 인가되는 동안, 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 전압이 인가될 수 있다.
이 경우, 다수의 터치 전극들(TE) 중 하나 이상에 인가된 터치 구동 신호(TDS)는, 표시 패널(DISP)이 접지된 2차 그라운드(GND2)의 2차 그라운드 전압(Vgnd2)과 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 등의 신호 특성 중 하나 이상이 대응될 수 있다.
한편, 다수의 터치 전극들(TE)이 디스플레이 구동에 이용되는 공통 전압이 인가되는 분할된 공통 전극들인 경우, 다수의 터치 전극들(TE) 중 하나 이상에 인가된 터치 구동 신호(TDS)는 디스플레이 구동에 필요한 공통 전압일 수도 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 터치 표시 장치(100)는 그라운드 변조를 위해 기준 변조 신호(PWM)를 출력하는 모듈레이터(MOD)를 더 포함할 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는, 모듈레이터(MOD)에서 출력된 기준 변조 신호(예: PWM) 또는 기준 변조 신호(예: PWM)를 증폭한 변조 신호(예: PWM')를 1차 그라운드(GND1) 또는 2차 그라운드(GND2)에 인가할 수 있다.
도 11을 참조하면, 모듈레이터(MOD)가 1차 그라운드(GND1)에 접지되어 있다면, 그라운드 변조 회로(GMC)는 모듈레이터(MOD)에서 출력된 기준 변조 신호(예: PWM) 또는 기준 변조 신호(예: PWM)를 증폭한 변조 신호(예: PWM')를 2차 그라운드(GND2)에 인가할 수 있다.
이 경우, 모듈레이터(MOD)는 1차 그라운드(GND1)에 접지된 터치 컨트롤러(T-CTR)일 수 있다.
도 12를 참조하면, 모듈레이터(MOD)가 2차 그라운드(GND2)에 접지되어 있다면, 그라운드 변조 회로(GMC)는 모듈레이터(MOD)에서 출력된 기준 변조 신호(예: PWM) 또는 기준 변조 신호(예: PWM)를 증폭한 변조 신호(예: PWM')를 1차 그라운드(GND1)에 인가할 수 있다.
이에 따라, 터치 표시 장치(100)는 그라운드 변조(Ground Modulation)를 환경에 맞게 효율적으로 수행할 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 그라운드 변조 회로(GMC)는 전원 분리 회로(1410) 및 전압 변조 회로(1420) 등을 포함할 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는 1차 그라운드(GND1)와 2차 그라운드(GND2) 모두에 연결될 수 있다.
전원 분리 회로(1410)는 1차 그라운드(GND1)와 2차 그라운드(GND2)를 전기적으로 분리하기 위한 회로로서, 1차 그라운드(GND1) 측 전원 전압(VCC1)을 2차 그라운드(GND2) 측으로 전달해주는 기능도 할 수 있다.
전압 변조 회로(1420)는, 1차 그라운드(GND1)의 1차 그라운드 전압(Vgnd1) 및 2차 그라운드(GND2)의 2차 그라운드 전압(Vgnd2) 중 하나(예: Vgnd1 또는 Vgnd2)가 나머지 하나(예: Vgnd2 또는 Vgnd1)에 대비하여 변조된 그라운드 전압이 되도록, 1차 그라운드(GND1) 또는 2차 그라운드(GND2)에 변조 신호(예: PWM) 또는 변조 신호(예: PWM)를 증폭한 변조 신호(예: PWM')를 인가해줄 수 있다.
이러한 전압 변조 회로(1420)는 도 11 및 도 12와 같은 모듈레이터(MOD)로부터 변조 신호(예: PWM)를 입력 받아 증폭시켜 증폭된 변조 신호(예: PWM')를 출력하는 증폭기(VAMP) 등을 포함할 수 있다. 이러한 증폭기(VAMP)는 레벨 쉬프터 등으로 구현될 수도 있다.
증폭기(VAMP)에서 출력되는 증폭된 변조 신호(예: PWM')는 1차 그라운드(GND1) 또는 2차 그라운드(GND2)에 인가될 수 있다.
전술한 바와 같이, 그라운드 변조 회로(GMC)가 1차 그라운드(GND1)와 2차 그라운드(GND2)를 전기적으로 분리하기 위한 전원 분리 회로(1410)를 포함함으로써, 터치 표시 장치(100) 내 2가지 그라운드(GND1, GND2)가 혼재하더라도, 2가지 그라운드(GND1, GND2)의 혼재에 따른 구동 동작 등에 이상을 발생시키지 않고, 안정적이고 정상적인 구동 동작을 가능하게 할 수 있다.
예를 들어, 전술한 전원 분리 회로(1410)는, 트랜스포머(Transformer), 결합 인덕터(Coupled Inductor) 및 컨버터(Converter) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 컨버터는, 플라이백 컨버터(Fly-back Converter), 플라이벅 컨버터(Fly-buck Converter) 및 벅-부스트 컨버터(Buck-boost Converter) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 13의 예시의 경우, 전원 분리 회로(1410)는 플라이백 컨버터(Fly-back Converter)로 구현된 경우이다.
도 13을 참조하면, 전원 분리 회로(1410)는, 1차 그라운드(GND1)와 연결되고, 1차 측 전원 전압(예: VCC1)을 입력 받는 입력 부(1411)와, 전원 전압(예: VCC1)의 값을 유지 또는 변환하여 출력하는 전달 부(1412)와, 2차 그라운드(GND2)와 연결되고, 전달 부(1412)에서 출력된 2차 측 전원 전압(VCC2)을 출력하는 출력 부(1413) 등을 포함할 수 있다.
전달 부(1412)는 정해진 권선 비로 1차 권선과 2차 권선을 갖는 트랜스포머(TRANS)를 포함한다.
입력 부(1411)는 트랜스포머(TRANS)의 1차 권선과 연결된다.
입력 부(1411)는, 트랜스포머(TRANS)의 1차 권선의 일 단에 전원 전압(예: VCC1)을 입력시켜 줄 수 있고, 트랜스포머(TRANS)의 1차 권선의 타 단에 1차 그라운드(GND1)를 연결시켜줄 수 있다.
입력 부(1411)는 트랜스포머(TRANS)의 1차 권선의 타 단과 1차 그라운드(GND1) 간의 연결을 제어하는 스위치(SW)를 포함할 수 있다.
출력 부(1413)는 트랜스포머(TRANS)의 2차 권선과 연결된다.
출력 부(1413)는, 트랜스포머(TRANS)의 2차 권선의 일 단과 2차 측 전원 전압(VCC2)의 출력 지점 사이에 연결된 다이오드(D)와, 2차 측 전원 전압(VCC2)의 출력 지점과 트랜스포머(TRANS)의 2차 권선의 타 단 사이에 연결된 캐패시터(C) 등을 포함할 수 있다.
출력 부(1413)에서 트랜스포머(TRANS)의 2차 권선의 타 단과 연결된 지점 (또는 트랜스포머(TRANS)의 2차 권선의 타 단)은 2차 그라운드(GND2)와 연결된다.
전원 분리 회로(1410)에서, 입력 부(1411) 및 출력 부(1413)는 전달 부(1412)에 의해 절연될 수 있다.
전압 변조 회로(1420)에서 출력된 변조 신호(예: PWM')는, 입력 부(1411)에 연결된 1차 그라운드(GND1) 또는 출력 부(1413)에 연결된 2차 그라운드(GND2)에 인가될 수 있다.
도 13의 예시는, 도 11과 같이, 모듈레이터(MOD)에 해당하는 터치 컨트롤러(T-CTR)이 1차 그라운드(GND1)에 접지된 경우이므로, 전압 변조 회로(1420)에서 출력된 변조 신호(예: PWM')는, 출력 부(1413)에 연결된 2차 그라운드(GND2)에 인가될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 1차 그라운드(GND1)를 기준으로 볼 때, 터치 구동 신호(TDS), 1차 그라운드 전압(Vgnd1) 및 2차 그라운드 전압(Vgnd2)을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 1차 그라운드(GND1)를 기준으로 볼 때, 1차 그라운드 전압(Vgnd1)은 DC 그라운드 전압이고, 터치 구동 신호(TDS) 및 2차 그라운드 전압(Vgnd2)은, 1차 그라운드 전압(Vgnd1)과 대비할 때, 전압 레벨이 변경된 신호(변조 신호)로 보일 수 있다.
즉, 1차 그라운드 전압(Vgnd1)의 기준 하에서, 2차 그라운드 전압(Vgnd2)과 터치 전극에 인가되는 터치 구동 신호(TDS)는 변조된 신호일 수 있다. 이 경우, 2차 그라운드 전압(Vgnd2)과 터치 구동 신호(TDS)는 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 등의 신호 특성 중 하나 이상이 동일하거나 유사하게 대응될 수 있다.
또한, 1차 그라운드 전압(Vgnd1)의 기준 하에서, 2차 그라운드 전압(Vgnd2)과 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압은 변조된 신호일 수 있다. 이 경우, 2차 그라운드 전압(Vgnd2)과 데이터 전압은 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 신호 특성 중 하나 이상이 동일하거나 유사하게 대응될 수 있다.
한편, 2차 그라운드(GND2)를 기준으로 볼 때, 1차 그라운드 전압(Vgnd1)은 전압 레벨이 변경된 신호(변조 신호)로 보일 수 있다. 하지만, 2차 그라운드 전압(Vgnd2) 및 터치 구동 신호(TDS)는 DC 그라운드 전압처럼 보일 수 있다.
따라서, 표시 패널(DISP)에서의 데이터 라인(DL) 및 터치 전극(TE)에 인가되는 데이터 전압 및 터치 구동 신호가 표시 패널(DISP)이 접지된 2차 그라운드(GND2)의 2차 그라운드 전압(Vgnd2)과 대응되기 때문에, 디스플레이 구동 및 터치 구동이 동시에 수행될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서 각 주요 부품 별 그라운드 접지 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하는 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)는 1차 그라운드(GND1)에 접지되는 부품일 수 있다.
따라서, 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)는 안정적인 제어 동작을 수행할 수 있다.
한편, 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 구동 회로(DDC)와, 다수의 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(GDC)는, 2차 그라운드(GND2)와 접지될 수 있으며, 1차 그라운드(GND1)와도 더 접지될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 터치 컨트롤러(T-CTR)는 1차 그라운드(GND1)에 접지될 수 있다. 그라운드 변조 회로(GMC)는 1차 그라운드(GND1) 및 2차 그라운드(GND2) 모두와 접지될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 및 터치 컨트롤러(T-CTR)는 터치 표시 장치(100)의 시스템(System)과 통신할 수 있다. 시스템(System)은 메인 보드, 파워 장치 및 각종 전자 장치를 더 포함할 수 있다.
이러한 시스템은 시스템 그라운드일 수 있는 1차 그라운드(GND1)와 접지될 수 있다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서 이종 그라운드 부품 간의 신호 전달 회로(1600)를 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 2가지 그라운드(GND1, GND2)를 갖는다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 1차 그라운드(GND1)에 접지된 부품(DEV1)과 2차 그라운드(GND2)에 접지된 부품(DEV2) 간의 신호 전달을 위하여, 신호 전달 회로(1600)를 더 포함할 수 있다.
1차 그라운드(GND1)에 접지된 부품(DEV1)에는 디스플레이 컨트롤러(D-CTR), 터치 컨트롤러(T-CTR), 시스템(System) 등을 포함할 수 있다.
2차 그라운드(GND2)에 접지된 부품(DEV2)은 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC), 터치 구동 회로(TDC), 레벨 쉬프터(L/S), 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 파워 관리 집적회로(PMIC) 및 표시 패널(DISP) 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 신호 전달 회로(1600)는, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 옵토 커플러(O/C: Opto Coupler) 또는 디지털 아이솔레이터(D/I: Digital Isolator) 등으로 구현될 수 있다.
도 17을 참조하면, 옵토 커플러(O/C)는, 전달할 신호를 입력 신호(IN)로서 입력 받는 입력단과, 1차 그라운드(GDN1)와 연결된 1차 그라운드 단 사이에 연결된 발광다이오드(LED)와, 발광 다이오드(LED)에 방출된 빛을 검출하는 광 검출기(PD)와, 광 검출기(PD)에서의 검출 결과 신호가 게이트에 입력되어 턴-온 되거나 턴-오프 되는 포토 트랜지스터(TR)을 포함할 수 있다. 여기서, 광 검출기(PD)는 포토 다이오드 등으로 구현될 수 있다.
포토 트랜지스터(TR)의 드레인 (또는 소스)는 출력 신호(OUT)가 입력되고, 포토 트랜지스터(TR)의 소스 (또는 드레인)는 2차 그라운드(GDN2)가 연결될 수 있다.
옵토 커플러(O/C)는 발광다이오드(LED)와 광 검출기(PD) 사이의 광 경로 상에, 절연 필름 또는 유전체를 포함할 수 있다.
도 17을 참조하면, 디지털 아이솔레이터(D/I)는 입력측(1810), 전달측(1820) 및 출력측(1830) 등으로 이루어져 있다.
입력측(1810)는 입력 신호(IN) 및 동작 전원(VDD1)이 입력되고, 1차 그라운드(GND1)가 연결되며, 필터 및 인코더 등을 포함할 수 있다.
전달측(1820)는, 인코더에서 출력된 입력 신호(IN)를 출력측(1830)으로 전달해주며, 트랜스포머 등으로 구현될 수 있다.
출력측(1830)은 출력 신호(OUT)가 출력되며, 동작 전원(VDD2)이 인가되고, 2차 그라운드(GND2)가 연결되고, 전달측(1820)에 출력된 신호를 디코딩 하는 디코더와 디코딩 된 신호를 저장하는 래치(Latch) 등을 포함할 수 있다.
도 16 및 도 17에서, 입력 신호(IN)는 1차 그라운드(GND1)에 접지된 부품(DEV1)으로부터 입력 받는 신호일 수 있다. 출력 신호(OUT)는 2차 그라운드(GND2)에 접지된 부품(DEV2)으로 출력되는 신호일 수 있다.
도 16 및 도 17은, 1차 그라운드(GND1)에 접지된 부품(DEV1)에서 2차 그라운드(GND2)에 접지된 부품(DEV2)으로 신호를 전달하기 위한 신호 전달 회로(1600)의 예시이다.
이와 반대로, 2차 그라운드(GND2)에 접지된 부품(DEV2)에서 1차 그라운드(GND1)에 접지된 부품(DEV1)으로 신호를 전달하기 위한 신호 전달 회로(1600)의 경우, 1차 그라운드(GND1)가 출력측에 연결되고, 2차 그라운드(GND2)가 입력측에 연결되면 된다.
도 15를 참조하면, 데이터 구동 회로(DDC)는 2차 그라운드(GND2)에 접지될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 데이터 구동 회로(DDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 간의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로(1600)를 더 포함할 수 있다.
이러한 신호 전달 회로(1600)는 데이터 구동 회로(DDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 중 하나에 포함되거나, 데이터 구동 회로(DDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 사이에 포함될 수 있다.
신호 전달 회로(1600)가 데이터 구동 회로(DDC)에 포함된 경우, 데이터 구동 회로(DDC)는 1차 그라운드(GND1)와 2차 그라운드(GND2) 모두에 접지될 수 있다.
신호 전달 회로(1600)가 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)에 포함된 경우, 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)는 1차 그라운드(GND1)와 2차 그라운드(GND2) 모두에 접지될 수 있다.
이에 따라, 이종 그라운드 부품인 데이터 구동 회로(DDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 간의 신호 전달이 가능해질 수 있다.
도 15를 참조하면, 게이트 구동 회로(GDC)는 2차 그라운드(GND2)에 접지될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 간의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로(1600)를 더 포함할 수 있다.
이러한 신호 전달 회로(1600)는 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 중 하나에 포함되거나, 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 사이에 포함될 수 있다.
이에 따라, 이종 그라운드 부품인 게이트 구동 회로(GDC) 및 디스플레이 컨트롤러(D-CTR) 간의 신호 전달이 가능해질 수 있다.
도 15를 참조하면, 터치 구동 회로(TDC)는 2차 그라운드(GND2)에 접지될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(T-CTR) 간의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로(1600)를 더 포함할 수 있다.
이러한 신호 전달 회로(1600)는, 터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(T-CTR) 중 하나에 포함되거나, 터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(T-CTR) 사이에 포함될 수 있다.
신호 전달 회로(1600)가 터치 구동 회로(TDC)에 포함된 경우, 터치 구동 회로(TDC)는 1차 그라운드(GND1)와 2차 그라운드(GND2) 모두에 접지될 수 있다.
신호 전달 회로(1600)가 터치 컨트롤러(T-CTR)에 포함된 경우, 터치 컨트롤러(T-CTR)는 1차 그라운드(GND1)와 2차 그라운드(GND2) 모두에 접지될 수 있다.
이에 따라, 이종 그라운드 부품인 터치 구동 회로(TDC) 및 터치 컨트롤러(T-CTR) 간의 신호 전달이 가능해질 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서 데이터 구동 회로(DDC) 및 터치 구동 회로(TDC)를 통합한 구동 집적회로(SRIC)를 나타낸 도면이다.
데이터 구동 회로(DDC) 및 터치 구동 회로(TDC)는 별도의 구동 집적회로로 구현될 수 있다.
이와 다르게, 도 19에 도시된 바와 같이, 데이터 구동 회로(DDC) 및 터치 구동 회로(TDC)는 하나의 구동 집적회로(SRIC)에 포함될 수도 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 하나 이상의 구동 집적회로(SRIC)를 포함할 수 있다.
이러한 하나 이상의 구동 집적회로(SRIC) 각각은, 하나 이상의 데이터 구동 회로(DDC) 및 하나 이상의 터치 구동 회로(TDC)를 포함할 수 있다.
하나 이상의 구동 집적회로(SRIC) 각각은, 2차 그라운드(GND2)에 접지된 표시 패널(DISP)을 구동하기 위하여, 2차 그라운드(GND2)에 접지되고, 신호 전달 회로(1600)를 더 포함하는 경우에는 1차 그라운드(GND1)에도 접지될 수 있다.
도 20은 도 15을 보다 구체적으로 나타낸 도면으로서, 게이트 구동 회로(GDC)가 게이트 인 패널(GIP) 타입으로 구현되고 2개의 통합 형 구동 집적회로(SRIC)가 포함된 터치 표시 장치(100)에서 각 주요 부품 별 그라운드 접지 상태를 보다 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)에 해당하는 타이밍 컨트롤러(TCON)와 레벨 쉬프터(L/S) 간의 신호 전달 구조를 나타낸 도면이고, 도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 시스템(System)과 파워 관리 집적회로(PMIC) 간의 신호 전달 구조를 나타낸 도면이다.
도 20에서 각종 신호 표기에서 "_M"은 변조 신호 형태인 것을 나타낸다.
도 20을 참조하면, 2개의 통합 형 구동 집적회로(SRIC)는 1차 그라운드(GND1) 및 2차 그라운드(GND2)에 모두 접지될 수도 있다.
파워 관리 집적회로(PMIC)는 벅(Buck) / 부스트(Boost) 회로를 포함할 수 있으며, 2개의 통합 형 구동 집적회로(SRIC)로 패널 인가 전압 및 로직 전원 등의 변조 신호(AVSS_M, AVDD_M, GAMMA_M, DVCC_M) 등을 공급할 수 있다.
도 20에 예시된 터치 표시 장치(100)는, 그라운드 변조 회로(GMC)가 플라이백 컨버터로 구현되고, 터치 컨트롤러(T-CTR)가 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)로 구현되며, 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)가 타이밍 컨트롤러(TCON)으로 구현된 경우이다.
또한, 도 20에 예시된 터치 표시 장치(100)는, 타이밍 컨트롤러(TCON)와 레벨 쉬프터(L/S) 간의 신호 전달을 위해, 옵토 커플러(O/C)를 신호 전달 회로(1600)로서 사용한 경우이다.
도 21을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(TCON)와 레벨 쉬프터(L/S) 간의 신호 전달을 위한 옵토 커플러(O/C)는, 변조된 로직 전압(Vlogic_M)을 입력 받고, 1차 그라운드(GND1) 및 2차 그라운드(GND2)에 접지될 수 있다.
옵토 커플러(O/C)는, 타이밍 컨트롤러(TCON)에 출력된 신호(예: VST1~2, GCLK1~4, 온 클럭신호(On_clk), 오프 클럭신호(Off_clk), 짝수/홀수 구동제어신호(eo), Vst)를 2차 그라운드(GDN2) 측에서 사용 가능하도록 변환하고 변환된 신호(예: VST_M1~2, GCLK_M1~4, 변조된 온 클럭신호(On_clk_M), 변조된 오프 클럭신호(Off_clk_M), 변조된 짝수/홀수 구동제어신호(eo_M), Vst_M)를 레벨 쉬프터(L/S)로 출력한다.
이러한 레벨 쉬프터(L/S)는 변조된 게이트 하이 전압(Vgh_M) 및 변조된 게이트 로우 전압(Vgl_M)을 입력 받는다.
레벨 쉬프터(L/S)는, 옵토 커플러(O/C)로부터 전달된 신호(예: VST_M1~2, GCLK_M1~4)와, 파워 관리 집적회로(PMIC)로부터 전달된 게이트 전압(VGH_M, VGL_M1~2)을 레벨 쉬프트 하여 게이트 인 패널(GIP) 타입의 게이트 구동 회로(GDC)로 전달할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(TCON)은 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)로 제어 신호(예: VST(GSP), GCLK(GOE))를 공급할 수 있다.
도 22를 참조하면, 1차 그라운드(GND1)에 접지된 시스템과 2차 그라운드(GND2)에 접지된 파워 관리 집적회로(PMIC) 사이의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로(1600)로서 옵토 커플러(O/C)가 사용될 수 있다.
이러한 옵토 커플러(O/C)는 변조된 로직 전압(Vlogic_M)을 입력 받고, 1차 그라운드(GND1) 및 2차 그라운드(GND2)에 접지될 수 있다.
이러한 옵토 커플러(O/C)는 시스템으로부터 시스템 클럭(scl)과 데이터(sdata)를 입력 받고, 변조된 시스템 클럭(scl_M)과 변조된 데이터(sdata_M)를 파워 관리 집적회로(PMIC)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 파워 관리 집적회로(PMIC)는 공통 전압(Vcom)을 출력할 수 있다. 여기서, 공통 전압(Vcom)은 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 구동 신호(TDS)로 사용될 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 데이터 구동 회로(DDC)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 데이터 구동 회로(DDC)는, 표시 패널(DISP)에 배치된 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 디스플레이 구동 회로이다.
본 발명의 실시예들에 따른 데이터 구동 회로(DDC)는, 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)로부터 영상 데이터를 입력 받는 데이터 입력 부(2310)와, 영상 데이터를 아날로그 전압에 해당하는 데이터 전압으로 변환하는 데이터 변환 부(2320)와, 데이터 전압을 데이터 라인들(DL)로 출력하기 위한 데이터 출력 부(2330) 등을 포함할 수 있다.
데이터 입력 부(2310)는 하나 또는 둘 이상의 래치(Latch) 등을 포함할 수 있다.
데이터 변환 부(2320)는 하나 또는 둘 이상의 디지털 아날로그 컨버터(DAC)를 포함할 수 있다.
데이터 출력 부(2330)는 하나 또는 둘 이상의 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다.
데이터 입력 부(2310)는 1차 그라운드(GND1)에 접지된 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)로부터 영상 데이터를 입력 받을 수 있다.
데이터 출력 부(2330)는 1차 그라운드(GND1)와 다른 그라운드인 2차 그라운드(GND2)에 접지된 표시 패널(DISP)에 배치된 데이터 라인들(DL)로 데이터 전압을 출력할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 구동 회로(DDC)는 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)와의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로(1600)를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 구동 회로(DDC)에 포함된 신호 전달 회로(1600)는, 1차 그라운드(GND1) 및 2차 그라운드(GND2)에 모두 접지될 수 있다.
이러한 데이터 구동 회로(DDC)를 이용하면, 1차 그라운드(GND1)에 접지된 디스플레이 컨트롤러(D-CTR)의 제어 하에, 그라운드인 2차 그라운드(GND2)에 접지된 표시 패널(DISP)에 배치된 데이터 라인들(DL)을 구동할 수 있다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 터치 구동 회로(TDC)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 구동 회로(TDC)는, 표시 패널(DISP)에 배치된 다수의 전극들(TE)을 구동하기 위한 구동 회로이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(TDC)는, 제1 멀티플렉서 회로(MUX1), 다수의 센싱 유닛(SU)을 포함하는 센싱 유닛 블록(SUB), 제2 멀티플렉서 회로(MUX2) 및 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 등을 포함할 수 있다.
제1 멀티플렉서 회로(MUX1)는 하나 또는 둘 이상의 멀티플렉서를 포함할 수 있다. 제2 멀티플렉서 회로(MUX2)는 하나 또는 둘 이상의 멀티플렉서를 포함할 수 있다.
도 24 및 도 25를 참조하면, 각 센싱 유닛(SU)은 전치-증폭기(Pre-AMP), 적분기(INTG) 및 샘플 앤 홀드 회로(SHA) 등을 포함할 수 있다.
전치-증폭기(Pre-AMP)는 하나 또는 둘 이상의 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
전치-증폭기(Pre-AMP)는 연결 가능한 하나 또는 둘 이상의 터치 전극(TE) 중에서 센싱 대상이 되는 하나의 터치 전극으로부터 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다.
도 25를 참조하여 보다 구체적인 예로서 설명하면, 제1 멀티플렉서 회로(MUX1)에 포함되는 멀티플렉서(MUX)는, 여러 개의 터치 전극(TE1, TE2, TE3, TE4, TE5, ...... ) 중에서 선택적으로 센싱 대상이 되는 하나의 터치 전극(TE1)을 전치 증폭기(Pre-AMP)와 연결시켜준다. 즉, 멀티플렉서(MUX)는, TE1과 연결된 a1 노드와 전치 증폭기(Pre-AMP)와 연결된 b 노드를 연결해준다.
이에 따라, 전치-증폭기(Pre-AMP)는, 파워 관리 집적회로(PMIC)로부터 출력된 터치 구동 신호(TDS)에 해당하는 공통 전압(Vcom)을 제1 입력단(I1)을 통해 입력 받아 제2 입력단(I2)로 출력한다.
전치-증폭기(Pre-AMP)에서 출력된 공통 전압(Vcom)은 멀티플렉서(MUX)에 의해 선택된 터치 전극(TE1)으로 공급된다.
멀티플렉서(MUX)는, 연결 가능한 여러 개의 터치 전극(TE1, TE2, TE3, TE4, TE5, ...... ) 중 센싱 대상 터치 전극(TE1)을 제외한 나머지 터치 전극들(TE2, TE3, TE4, TE5, ...... )과 연결된 노드들(a2, a3, a4, a5, ...... )을 파워 관리 집적회로(PMIC)와 직접 연결된 노드(c)와 연결해준다.
연결 가능한 여러 개의 터치 전극(TE1, TE2, TE3, TE4, TE5, ...... ) 중 센싱 대상 터치 전극(TE1)을 제외한 나머지 터치 전극들(TE2, TE3, TE4, TE5, ...... )은 전치 증폭기(Pre-AMP)를 거치지 않고, 공통 전압(Vcom)을 바로 공급받을 수 있다.
이후, 전치-증폭기(Pre-AMP)는 센싱 대상 터치 전극(TE1)으로부터 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다.
이렇게 수신된 터치 센싱 신호에 의해 피드백 캐패시터(Cfb)가 충전되고, 이에 따라, 전치 증폭기(Pre-AMP)의 출력단(O)으로 출력된 신호는 적분기(INTG)로 입력될 수 있다.
전치 증폭기(Pre-AMP) 및 적분기(INTG)는 통합 구현될 수도 있다.
적분기(INTG)는 전치 증폭기(Pre-AMP)에서 출력된 신호를 적분한다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 적분기(INTG)에 출력된 적분값을 디지털 값으로 변환한 터치 센싱 데이터를 터치 컨트롤러(T-CTR)를 향해 출력할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 1차 그라운드(GND1)에 접지된 터치 컨트롤러(T-CTR)로 터치 센싱 데이터를 출력할 수 있다.
전치-증폭기(Pre-AMP)는 1차 그라운드(GND1)와 다른 그라운드인 2차 그라운드(GND2)에 접지된 표시 패널(DISP)에 배치된 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다.
이러한 터치 구동 회로(TDC)를 이용하면, 그라운드인 2차 그라운드(GND2)에 접지된 표시 패널(DISP)에 배치된 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호를 수신하여, 1차 그라운드(GND1)에 접지된 터치 컨트롤러(D-CTR)로 터치 센싱 데이터를 출력해줌으로써, 2가지 그라운드(GND1, GND2)가 있는 터치 표시 장치(100)에서의 터치 센싱을 가능하게 해줄 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(TDC)는 터치 컨트롤러(D-CTR)와의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로(1600)를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(TDC)에 포함된 신호 전달 회로(1600)는, 1차 그라운드(GND1) 및 2차 그라운드(GND2)에 모두 접지될 수 있다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서 그라운드 변조 회로(GMC)의 다른 예시도이다.
도 26은 도 13의 플라이백 컨버터와 다른 타입으로 된 그라운드 변조 회로(GMC)이다.
그라운드 변조 회로(GMC)의 경우, 1차 측 전원 전압(VCC1)이 입력되고 1차 그라운드(GND1)가 연결된 입력단과, 파워 관리 집적회로(PMIC)로 2차 측 전원 전압(VCC2)을 출력하는 출력단을 스위치(SWa, SWb)를 이용한다.
입력단에는 제1 캐패시터(C1)가 1차 측 전원 전압(VCC1)과 1차 그라운드(GND1) 사이에 연결되어 있다.
출력단에는 제2 캐패시터(C2)가 12차 측 전원 전압(VCC2)과 2차 그라운드(GND2) 사이에 연결되어 있다.
스위치(SWa, SWb)는 제어 신호의 전압 레벨에 따라 턴-온 되거나 턴-오프 될 수 있다.
그라운드 변조 회로(GMC)는 2차측 전원 전압(VCC2)을 공급하기 위해 스위치(SWa, SWb)를 턴-온 시키는 시간만큼 터치 센싱 시간을 사용할 수 없다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 도 26의 그라운드 변조 회로(GMC)를 이용하면, 스위치(SWa, SWb)의 턴-온 시간만큼 터치 구동 시간이 줄어든 시간 프리 구동을 제공할 수 있다.
또는, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 도 26의 그라운드 변조 회로(GMC)를 이용하면, 시간 분할 구동을 제공할 수도 있다.
이 경우, 제어 신호는 도 6의 동기화 신호(TSYNC)와 대응되는 신호이다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 제어 신호가 하이 레벨인 경우, 디스플레이 구동을 수행하고, 제어 신호가 로우 레벨인 경우, 터치 구동을 수행할 수 있다.
터치 구동 기간 동안, 펄스 신호(예: PWM)에 의해 변조된 2차 그라운드 전압이 표시 패널(DISP)에 인가될 수 있다.
하지만, 디스플레이 구동 기간 동안에는, 펄스 신호(예: PWM)에 의해 변조된 2차 그라운드 전압이 표시 패널(DISP)에 인가되지 않고 1차 그라운드 전압에 해당하는 DC 그라운드 전압이 인가될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 그라운드 변조 기법을 통해 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동과 터치 구동 간의 상호 악영향을 주지 않으면서도, 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 2가지 그라운드를 활용하여 디스플레이 구동과 터치 구동을 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 이종 그라운드 부품 간의 신호 전달을 정상적으로 수행할 수 있는 터치 표시 장치, 터치 표시 패널 및 구동 회로를 제공할 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 표시 장치
1600: 신호 전달 회로

Claims (20)

  1. 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들이 배치되며, 상기 다수의 터치 전극들과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들이 배치된 터치 표시 패널; 및
    상기 다수의 터치 전극들 중 하나 이상을 구동하는 터치 구동 회로;
    상기 터치 구동 회로로부터 수신된 터치 센싱 데이터를 토대로 손가락 및 펜 중 하나 이상에 대한 터치 유무 또는 터치 위치를 감지하는 터치 컨트롤러를 포함하고,
    상기 터치 컨트롤러는 1차 그라운드에 접지되고,
    상기 터치 표시 패널은 상기 1차 그라운드와 다른 그라운드인 2차 그라운드에 접지되고,
    상기 1차 그라운드의 1차 그라운드 전압 및 상기 2차 그라운드의 2차 그라운드 전압 중 하나가 나머지 하나에 대비하여 변조된 그라운드 전압이 되도록, 상기 1차 그라운드 또는 상기 2차 그라운드에 변조 신호를 인가하는 그라운드 변조 회로를 더 포함하는 터치 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터치 전극들로 터치 구동 신호가 공급되는 동안, 상기 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압이 공급되는 터치 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 변조 회로는,
    상기 1차 그라운드 전압과 상기 2차 그라운드 전압을 전기적으로 분리해주는 전원 분리 회로를 포함하는 터치 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전원 분리 회로는,
    트랜스포머(Transformer), 결합 인덕터(Coupled Inductor) 및 컨버터(Converter) 중 하나 이상을 포함하는 터치 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨버터는,
    플라이백 컨버터(Fly-back Converter), 플라이벅 컨버터(Fly-buck Converter) 및 벅-부스트 컨버터(Buck-boost Converter) 중 하나 이상을 포함하는 터치 표시 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 전원 분리 회로는,
    상기 1차 그라운드와 연결되고, 1차 측 전원 전압을 입력 받는 입력 부;
    상기 1차 측 전원 전압의 값을 유지 또는 변환하여 출력하는 전달 부; 및
    상기 2차 그라운드와 연결되고, 상기 전달 부에서 출력된 2차 측 전원 전압을 출력하는 출력 부를 포함하고,
    상기 입력 부 및 상기 출력 부는 절연되고,
    상기 변조 신호는,
    상기 입력 부에 연결된 상기 1차 그라운드 또는 상기 출력 부에 연결된 2차 그라운드에 인가되는 터치 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 변조 회로는,
    모듈레이터부터 출력된 상기 기준 변조 신호 또는 상기 기준 변조 신호를 증폭한 변조 신호를 상기 1차 그라운드 또는 상기 2차 그라운드에 인가하는 터치 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 구동 회로;
    상기 다수의 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 구동 회로; 및
    상기 데이터 구동 회로 및 상기 게이트 구동 회로를 제어하는 디스플레이 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 디스플레이 컨트롤러는 상기 1차 그라운드에 접지되는 터치 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로는 상기 2차 그라운드에 접지되고,
    상기 데이터 구동 회로 및 상기 디스플레이 컨트롤러 간의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로를 더 포함하고,
    상기 신호 전달 회로는,
    상기 데이터 구동 회로 및 상기 디스플레이 컨트롤러 중 하나에 포함되거나, 상기 데이터 구동 회로 및 상기 디스플레이 컨트롤러 사이에 포함되는 터치 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 게이트 구동 회로는 상기 2차 그라운드에 접지되고,
    상기 게이트 구동 회로 및 상기 디스플레이 컨트롤러 간의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로를 더 포함하고,
    상기 신호 전달 회로는,
    상기 게이트 구동 회로 및 상기 디스플레이 컨트롤러 중 하나에 포함되거나, 상기 게이트 구동 회로 및 상기 디스플레이 컨트롤러 사이에 포함되는 터치 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 회로는 상기 2차 그라운드에 접지되고,
    상기 터치 구동 회로 및 상기 터치 컨트롤러 간의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로를 더 포함하고,
    상기 신호 전달 회로는,
    상기 터치 구동 회로 및 상기 터치 컨트롤러 중 하나에 포함되거나, 상기 터치 구동 회로 및 상기 터치 컨트롤러 사이에 포함되는 터치 표시 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    하나 이상의 구동 집적회로를 포함하되,
    상기 하나 이상의 구동 집적회로 각각은 상기 데이터 구동 회로 및 상기 터치 구동 회로를 포함하고,
    상기 하나 이상의 구동 집적회로 각각은 상기 1차 그라운드 및 상기 2차 그라운드에 모두 접지되는 터치 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 1차 그라운드 전압의 기준 하에서, 상기 2차 그라운드 전압과 상기 터치 전극에 인가되는 터치 구동 신호는 변조된 신호이고,
    상기 2차 그라운드 전압과 상기 터치 구동 신호는 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 중 하나 이상이 대응되는 터치 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 1차 그라운드 전압의 기준 하에서, 상기 2차 그라운드 전압과 상기 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압은 변조된 신호이고,
    상기 2차 그라운드 전압과 상기 데이터 전압은 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 중 하나 이상이 대응되는 터치 표시 장치.
  15. 터치 표시 패널에 있어서,
    데이터 구동을 위한 다수의 데이터 라인들;
    게이트 구동을 위한 다수의 게이트 라인들;
    터치 센싱을 위한 다수의 터치 전극들; 및
    상기 다수의 터치 전극들과 전기적으로 연결되는 다수의 터치 라인들을 포함하고,
    상기 다수의 터치 전극들 중 하나 이상으로 터치 구동 신호가 인가되는 동안, 상기 다수의 데이터 라인들로 데이터 전압이 인가되고,
    상기 다수의 터치 전극들 중 하나 이상에 인가된 터치 구동 신호는,
    상기 터치 표시 패널이 접지된 그라운드의 그라운드 전압과 주파수, 위상, 전압 극성 및 진폭 중 하나 이상이 대응되는 터치 표시 패널.
  16. 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들이 배치되며, 상기 다수의 터치 전극들과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들이 배치된 터치 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로에 있어서,
    디스플레이 컨트롤러로부터 영상 데이터를 입력 받는 데이터 입력 부;
    상기 영상 데이터를 아날로그 전압에 해당하는 데이터 전압으로 변환하는 데이터 변환 부; 및
    상기 데이터 전압을 데이터 라인들로 출력하기 위한 데이터 출력 부를 포함하고,
    상기 데이터 입력 부는 1차 그라운드에 접지된 상기 디스플레이 컨트롤러로부터 영상 데이터를 입력 받고,
    상기 데이터 출력 부는 상기 1차 그라운드와 다른 그라운드인 2차 그라운드에 접지된 터치 표시 패널에 배치된 데이터 라인들로 상기 데이터 전압을 출력하는 구동 회로.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 디스플레이 컨트롤러와의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로를 더 포함하고,
    상기 신호 전달 회로는 상기 1차 그라운드 및 상기 2차 그라운드에 접지되는 구동 회로.
  18. 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들이 배치되며, 상기 다수의 터치 전극들과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들이 배치된 터치 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로에 있어서,
    상기 터치 전극으로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 전치-증폭기;
    상기 전치-증폭기에서 출력된 신호를 적분하는 적분기; 및
    상기 적분기에 출력된 적분값을 디지털 값으로 변환한 터치 센싱 데이터를 출력하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하고,
    상기 아날로그 디지털 컨버터는 1차 그라운드에 접지된 터치 컨트롤러로 상기 터치 센싱 데이터를 출력하고,
    상기 전치-증폭기는 상기 1차 그라운드와 다른 그라운드인 2차 그라운드에 접지된 상기 터치 표시 패널에 배치된 터치 전극으로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 구동 회로.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러와의 신호 전달을 위한 신호 전달 회로를 더 포함하고,
    상기 신호 전달 회로는 상기 1차 그라운드 및 상기 2차 그라운드에 접지되는 구동 회로.
  20. 다수의 데이터 라인들 및 다수의 게이트 라인들이 배치되고, 다수의 터치 전극들이 배치되며, 상기 다수의 터치 전극들과 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들이 배치된 터치 표시 패널;
    상기 터치 표시 패널을 구동하는 구동 회로; 및
    상기 구동 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 1차 그라운드에 접지되고,
    상기 터치 표시 패널은 상기 1차 그라운드와 다른 그라운드인 2차 그라운드에 접지되고,
    상기 2차 그라운드의 2차 그라운드 전압은 상기 1차 그라운드의 1차 그라운드 전압에 대비하여 변조된 그라운드 전압이고,
    상기 1차 그라운드와 상기 2차 그라운드를 전기적으로 분리하기 위한 전원 분리 회로를 더 포함하는 터치 표시 장치.
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