KR20190040410A - 터치 센서를 갖는 표시장치와 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 센서를 갖는 표시장치와 그 구동 방법에 관한 것으로, 입력 전원이 미리 설정된 기준값 이하로 낮아질 때 전원 오프 신호를 발생하고, 상기 전원 오프 신호에 응답하여 센서 라인들을 공통 전압원과 기저 전압원 중 어느 하나에 연결한다.

Description

터치 센서를 갖는 표시장치와 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE HAVING TOUCH SENSOR AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 전원이 비정상적으로 꺼질 때 센서 라인들이 방전되는 표시장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 발전되고 있다.

터치 UI는 표시패널 상에 터치 스크린을 구현하여 터치 입력을 감지하여 사용자 입력을 전자기기에 전송한다. 터치 UI는 스마트 폰과 같은 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있으며, 노트북 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, 가전 제품 등에 확대 적용되고 있다.

터치 센서들을 표시패널의 픽셀 어레이에 내장하는 기술을 이용하여 터치 스크린을 구현하는 기술이 다양한 표시장치에 적용되고 있다. 터치 센서들은 터치 전후 정전 용량의 변화를 바탕으로 터치를 센싱하는 정전 용량 타입의 터치 센서로 구현될 수 있다.

터치 센서들은 표시패널의 픽셀 어레이에 내장되기 때문에 터치 센서들은 기생 용량을 통해 픽셀들에 커플링(Coupling)된다. 픽셀들과 터치 센서들의 커플링으로 인한 상호 영향을 줄이기 위하여, 인셀 터치 센서 기술은 1 프레임 기간을 디스플레이 구간과 터치 센싱 구간으로 분할하여 픽셀들의 구동 시간과 터치 센서들의 구동 시간을 시분할한다.

표시장치의 구동부는 디스플레이 구간 동안 픽셀들에 입력 영상의 데이터 전압을 표시패널의 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부, 디스플레이 구간 동안 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 공급하는 게이트 구동부(또는 스캔 구동부), 터치 센싱 구간 동안 터치 센서들을 구동하는 터치 센서 구동부를 포함한다.

표시장치를 포함한 시스템의 전원이 비정상적으로 꺼질 수 있다. 예를 들어, 갑작스런 정전이 발생하거나 스마트 폰과 같은 모바일 단말기에서 배터리(battery)가 교체될 때, 표시장치의 전원이 미리 설정된 파워 오프 시퀀스(power off sequence) 과정 없이 꺼진다. 이렇게 전원이 비정상적으로 꺼질 때 표시장치의 잔상을 방지하기 위하여 표시장치의 픽셀들과 신호 배선들을 방전시키기 위한 방법이 제안되고 있다. 그러나 표시장치의 전원이 비정상적으로 꺼질 때 픽셀들에 연결된 센서 라인들을 빠르게 방전시킬 수 있는 방안이 없기 때문에 센서 라인들에 충전된 잔류 전하로 인하여 화면 상에 잔상이 보이거나 얼룩이 보일 수 있다.

본 발명은 전원이 비정상적으로 꺼질 때 터치 센서와 그 터치 센서에 연결된 센서 라인들을 빠르게 방전시킬 수 있는 터치 센서를 갖는 표시장치와 그 구동 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 픽셀들에 연결된 데이터 라인들, 게이트 라인들 및 센서 라인들을 포함하고, 상기 센서 라인들이 터치 센서에 연결된 표시패널; 디스플레이 구간 동안 상기 센서 라인들에 공통 전압을 공급하고, 터치 센싱 구간 동안, 상기 센서 라인들에 터치 센서 구동 신호를 공급하는 터치 센서 구동부; 입력 전원이 미리 설정된 기준값 이하로 낮아질 때 전원 오프 신호를 발생하는 전원 오프 신호 발생부; 및 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 센서 라인들을 공통 전압원과 기저 전압원 중 어느 하나에 연결하는 제어부를 구비한다.

상기 전원 오프 신호가 발생될 때 상기 센서 라인들이 방전된다.

상기 제어부는 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 터치 센서 구동부의 멀티플렉서를 제어하여 상기 센서 라인들을 상기 공통 전압원에 연결한다.

상기 제어부는 상기 디스플레이 구간과 상기 터치 센싱 구간을 서로 다른 논리값으로 정의하는 터치 인에이블 신호를 발생한다. 상기 제어부는 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 터치 인에이블 신호의 논리값을 상기 디스플레이 구간을 정의하는 논리값으로 제어한다.

상기 터치 센서 구동부는 상기 전원 오프 신호가 발생될 때 상기 터치 인에이블 신호에 응답하여 상기 센서 라인들을 상기 공통 전압원에 연결한다.

상기 제어부는 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 센서 라인들을 상기 기저 전압원에 연결하는 스위치 소자를 구비한다.

상기 표시장치는 상기 디스플레이 구간 동안 입력 영상의 데이터 신호를 상기 데이터 라인들에 공급하고, 상기 터치 센싱 구간 동안 상기 터치 센서 구동 신호에 대하여 동일한 위상으로 발생되는 무부하 신호를 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 디스플레이 구간 동안 입력 영상의 데이터 신호에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들에 공급하고, 상기 터치 센싱 구간 동안 상기 무부하 신호를 게이트 라인들에 공급하는 게이트 구동부를 더 구비한다.

상기 데이터 구동부는 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 데이터 라인들을 방전시킨다. 상기 게이트 구동부가 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 게이트 라인들을 방전시킨다.

상기 표시장치의 구동 방법은 디스플레이 구간 동안 상기 센서 라인들에 공통 전압을 공급하고, 터치 센싱 구간 동안, 상기 센서 라인들에 터치 센서 구동 신호를 공급하는 단계, 입력 전원이 미리 설정된 기준값 이하로 낮아질 때 전원 오프 신호를 발생하는 단계, 및 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 센서 라인들을 공통 전압원과 기저 전압원 중 어느 하나에 연결하여 상기 센서 라인들을 방전시키는 단계를 포함한다.

본 발명은 비정상적으로 입력 전원이 차단될 때 터치 센서 구동부를 제어하여 센서 라인들을 공통 전압원이나 기저 전압원에 연결하여 센서 라인들을 방전시킨다. 그 결과, 본 발명의 표시장치는 비정상적으로 입력 전원이 차단될 때 센서 라인들의 잔류 전하로 인한 잔상이나 얼룩을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 보여 주는 도면이다.
도 2는 표시장치의 화면이 다수의 블록들로 분할 구동되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 드라이브 IC(Drive Integrated Circuit)의 구성을 보여 주는 블록도이다.
도 4는 센서 구동부와 센서 라인 및 터치 센서 전극을 보여 주는 도면이다.
도 5는 터치 센서 구동용 멀티플렉서를 상세히 보여 주는 도면이다.
도 6은 터치 센서 제어 신호와 터치 센서 전극들에 인가되는 신호를 보여 주는 파형도이다.
도 7 및 도 8은 픽셀들과 터치 센서들의 구동 방법을 보여 주는 파형도들이다.
도 9는 전원 오프 신호를 보여 주는 파형도이다.
도 10은 터치 센서 구동 신호의 하이 전압에서 전원 오프 신호가 발생되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 11은 전원 오프 신호가 발생될 때 터치 센서 구동용 멀티플렉서를 제어하여 센서 라인들을 방전시키는 방법을 보여 주는 도면이다.
도 12는 전원 오프 신호가 발생될 때 터치 인에이블 신호를 이용하여 센서 라인들을 방전시키는 방법을 보여 주는 파형도이다.
도 13은 센서 라인들에 별도의 스위치 소자를 연결하여 전원 오프 신호가 발생될 때 센서 라인들을 방전시키는 방법을 보여 주는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 명세서 상에서 언급된 "구비한다", "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수로 해석될 수 있다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 구성요소들 간에 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다.

구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다.

이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본 발명의 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED Display) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시장치의 일 예로서 액정표시장치를 중심으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명은 터치 센서를 포함한 어떠한 표시장치에도 적용될 수 있다.

터치 센서들은 온-셀(On-cell type) 또는 애드 온 타입(Add on type)으로 표시패널의 화면 상에 배치되거나 인-셀(In-cell type) 터치 센서가 표시패널에 내장될 수 있다. 이하의 실시예에서 인-셀 터치 센서를 중심으로 설명되지만, 본 발명의 터치 센서는 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 제어부는 비정상적으로 입력 전원이 차단될 때 픽셀들에 연결된 모든 배선들을 방전하여 화면 상에서 잔상이나 얼룩을 방지한다. 제어부는 이하의 실시예에서 설명되는 드라이브 IC 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제어부는 터치 센서들에 연결된 센서 라인들을 방전시키기 위하여 타이밍 신호 발생부와 터치 센서 구동부로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 보여 주는 도면이다. 도 2는 표시장치의 화면이 다수의 블록들로 분할 구동되는 예를 보여 주는 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 드라이브 IC(Drive Integrated Circuit)의 구성을 보여 주는 블록도이다. 도 4는 센서 구동부와 센서 라인 및 터치 센서 전극을 보여 주는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(PNL)과, 표시패널(PNL)을 구동하기 위한 드라이브 IC(DIC)을 구비한다.

표시패널(PNL)의 화면은 데이터 라인들(11), 데이터 라인들(11)과 직교하는 게이트 라인들(12), 및 데이터 라인들(11)과 게이트 라인들(12)에 의해 정의된 매트릭스 형태로 픽셀들이 배치된 픽셀 어레이(AA)를 포함한다. 표시패널(PNL)의 화면은 터치 센서들과, 터치 센서들에 연결된 센서 라인들을 더 포함한다. 표시패널(PNL)의 상판과 하판 각각에 편광 필름이 접착된다. 표시패널(PNL)의 아래에 백라이트 유닛(Back light unit, BLU)이 배치될 수 있다.

표시패널(PNL)의 픽셀 어레이(AA)는 TFT 어레이와 컬러 필터 어레이로 나뉘어질 수 있다. 표시패널(PNL)의 상판 또는 하판에 TFT 어레이가 형성될 수 있다. TFT 어레이는 데이터라인들(11)과 게이트라인들(12)의 교차부들에 형성된 TFT들(Thin Film Transistor, T), 데이터 신호의 전압을 충전하는 액정셀(Clc)의 픽셀 전극, 공통 전압(Vcom)이 공급되는 액정셀(Clc)의 공통 전극, 픽셀 전극에 접속되어 데이터 전압을 유지하는 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함하여 입력 영상을 표시한다. 스토리지 커패시터는 도면에서 생략되어 있다. TFT 어레이는 센서 라인들(10)과 그 센서 라인들(10)에 연결된 터치 센서들의 전극(21~24)을 더 포함한다.

표시패널(PNL)의 상판 또는 하판에 컬러 필터 어레이가 형성될 수 있다. 컬러 필터 어레이는 블랙매트릭스(black matrix), 컬러 필터(color filter) 등을 포함한다. COT(Color Filter on TFT)　또는 TOC(TFT on Color Filter)　모델의 경우에, TFT 어레이와 함께 컬러 필터와 블랙 매트릭스가 하나의 기판 상에 배치될 수 있다.

표시패널(PNL)에는 게이트 구동부(GIP)가 형성될 수 있다. 게이트 구동부(GIP)는 드라이브 IC(DIC)를 통해 입력되는 게이트 타이밍 제어 신호에 응답하여 데이터 신호에 동기되는 게이트 펄스를 출력하는 시프트 레지스터(shift register)를 포함한다. 게이트 타이밍 제어 신호는 스타트 펄스와 시프트 클럭을 포함한다. 시프트 레지스터는 스타트 펄스를 시프트 클럭 타이밍에 맞추어 게이트 펄스를 시프트함으로써 게이트 펄스를 게이트 라인들(12)에 순차적으로 공급한다. 도 7에서 “CLK”은 디스플레이 구간(D1, D2) 동안 발생되는 시프트 클럭을 나타낸다.

게이트 구동부(GIP)는 시프트 클럭(CLK)이 디스플레이 구간(D1, D2)에만 발생되기 때문에 디스플레이 구간(D1, D2) 동안에 게이트 펄스를 시프트하고 터치 센싱 구간(S1) 동안에 시프트 동작을 멈춘다. 표시패널(PNL)의 TFT들(T)은 게이트 펄스에 따라 턴-온되어 입력 영상의 데이터가 기입되는 표시패널(PNL)의 라인을 선택한다. 시프트 레지스터는 픽셀 어레이의 TFT 어레이와 함께 동일 공정으로 표시패널(PNL)의 기판 상에 직접 형성될 수 있다.

터치 센서는 정전 용량 타입의 터치 센서 예를 들면, 상호 용량(mutual capacitance) 센서 또는 자기 용량(Self capacitance) 센서로 구현될 수 있다. 자기 정전 용량은 한 방향으로 형성된 단층의 도체 배선을 따라 형성된다. 상호 정전 용량은 직교하는 두 도체 배선들 사이에 형성된다. 도 3은 자기 정전 용량 타입의 터치 센서를 도시하였으나, 본 발명의 터치 센서들은 이에 한정되지 않는다.

픽셀 어레이(AA)의 픽셀들은 컬러 구현을 위하여, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 픽셀들 각각은 RGB 서브 픽셀들 이외에 백색(White, W) 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들 각각은 TFT(T), 액정셀(Clc)의 픽셀 전극 및 공통 전극, 및 스토리지 커패시터(Cst) 등을 포함한다. TFT(T)는 게이트 펄스의 게이트 하이 전압(Gate high voltage, VGH)에 따라 턴-온(turn-on)되어 데이터 라인(11) 상의 데이터 전압을 액정셀(Clc)의 픽셀 전극에 공급한다. 액정셀(Clc)의 액정 분자들은 픽셀 전극에 인가되는 데이터 전압과, 공통 전극에 인가되는 공통 전압(Vcom)의 전압차에 따라 구동되어 표시패널(PNL)에 입사되는 빛의 위상을 지연시킨다.

터치 센서들은 표시패널(PNL) 상에 형성되어 픽셀들에 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 센서들 각각의 전극 패턴들은 다수의 픽셀들에 연결되는 공통 전극의 분할 패턴으로 형성될 수 있다. 터치 센서는 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 픽셀들에 연결되어 디스플레이 구간 동안 다수의 픽셀들에 공통 전압(Vcom)을 공급하고, 터치 센싱 구간 동안 터치 입력을 센싱할 수 있다.

표시패널(PNL)의 1 프레임 기간은 픽셀 어레이(AA)에 내장된 터치 센서들과 픽셀들을 구동하기 위하여, 하나 이상의 디스플레이 구간과, 하나 이상의 터치 센싱 구간으로 시분할된다. 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이(AA)는 도 2에 도시된 바와 같이 둘 이상의 블록들(B1~BM)로 시분할 구동된다. 블록들(B1~BM)은 표시패널(PNL)에서 물리적으로 분할될 필요가 없다. 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이(AA)는 터치 센서들이 구동되는 터치 센싱 구간을 사이에 두고 분리된 디스플레이 구간들로 분할 구동된다.

블록들(B1~BM)은 터치 센싱 구간을 사이에 두고 시분할 구동된다. 예를 들어, 제1 디스플레이 구간 동안 제1 블록(B1)의 픽셀들이 구동되어 그 픽셀들에 현재 프레임 데이터가 기입된 후, 제1 터치 센싱 구간 동안 화면 전체에서 터치 입력이 센싱된다. 제1 터치 센싱 구간에 이어서, 제2 디스플레이 구간 동안 제2 블록(B2)의 픽셀들이 구동되어 그 픽셀들에 현재 프레임 데이터가 기입된다. 이어서, 제2 터치 센싱 구간 동안 화면 전체에서 터치 입력이 센싱된다. 여기서, 터치 입력은 손가락이나 스타일러스 펜의 직접 터치 입력, 근접 터치 입력, 지문 터치 입력 등을 포함한다.

이러한 터치 센서의 구동 방법은 터치 레포트 레이트(touch report rate)를 화면의 프레임 레이트(frame rate) 보다 빠르게 할 수 있다. 프레임 레이트는 화면에 프레임 데이터를 업데이트하는 주파수이다. NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 프레임 레이트는 60Hz이다. PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 프레임 레이트는 50Hz이다. 터치 레포트 레이트(touch report rate)는 터치 입력 좌표를 발생하는 주파수이다. 본 발명은 화면을 미리 설정된 블록 단위로 분할 구동하고 디스플레이 구간들 사이에 터치 센서를 구동하여 좌표를 발생함으로써 터치 레포트 레이트를 화면의 프레임 레이트 보다 2 배 이상 빠르게 하여 터치 감도를 높일 수 있다.

드라이브 IC(DIC)는 디스플레이 구간 동안 입력 영상의 데이터 신호를 데이터 라인들(11)에 공급하고, 터치 센싱 구간 동안 터치 센서들을 구동하여 터치 입력을 센싱한다. 드라이브 IC(DIC)는 전원부(130), 타이밍 신호 발생부(100), 데이터 구동부(110), 터치 센서 구동부(120), 전원 오프 신호(Abnormal Power Off, 이하 “APO 신호”라 함) 발생부(90)를 구비한다.

전원부(130)는 직류-직류 변환기(DC-DC converter)를 이용하여 표시패널(PNL)의 구동에 필요한 직류 전원을 발생한다. 직류-직류 변환기는 차지 펌프(Charge pump), 레귤레이터(Regulator), 벅 변환기(Buck Converter), 부스트 변환기(Boost Converter) 등을 포함한다. 전원부(130)는 표시패널(PNL)의 픽셀들과 터치 센서들을 구동하기 위하여 필요한 전원 예를 들어, 외부 전원으로부터 AVDD, AVEE, VDDI 등의 직류 입력 전원을 입력 받는다. AVDD와 AVEE는 모바일 기기에서 각각 +5.5V, -5.5V의 전압으로 발생될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 전원부(130)는 레귤레이터와 차지 펌프를 이용하여 AVDD와 AVEE를 액정 구동 전압, TFT(T)의 온/오프 전압(VGH, VGL), 감마 보상 전압, 터치 구동 신호의 전압 등을 발생한다. VDDI는 드라이브 IC의 로직(Logic) 회로부의 구동 전압으로서 드라이브 IC(DIC)를 제어하는 전압 예를 들어, 1.8V로 발생될 수 있다.

APO 신호 발생부(90)는 AVDD, AVEE, VDDI 등의 직류 입력 전원(Vin)을 모니터(monitor)하여 이 직류 입력 전원(Vin)이 비정상적으로 낮아질 때 APO 신호를 발생한다. 모바일 기기의 경우에, 배터리가 갑자기 분리될 때 APO 신호가 발생될 수 있다.

데이터 구동부(110)는 APO 신호에 응답하여 데이터 라인들(11)을 방전시키고, 게이트 구동부(GIP)는 APO 신호에 응답하여 게이트 라인들(12)을 방전시킨다. 전원부(130)는 APO 신호가 발생될 때 출력 단자들을 방전시킨다. AVDD, AVEE, VDDI 등의 직류 입력 전원(Vin)이 비정상적으로 낮아질 때 공통 전압(Vcom), TFT(T)의 온/오프 전압(VGH, VGL) 등이 기저 전압(GND-0V)으로 변하여 픽셀들의 전압이 방전된다. 터치 센서 구동부(120)는 APO 신호가 발생될 때 센서 라인들(10)을 방전시킨다. 따라서, 본 발명의 표시장치는 직류 입력 전원(Vin)이 비정상적으로 차단된 것으로 판단될 때 픽셀들에 연결된 모든 배선들을 방전시켜 잔상과 얼룩을 방지한다.

타이밍 신호 발생부(100)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 수신되는 입력 영상의 픽셀 데이터를 데이터 구동부(110)로 전송한다. 타이밍 신호 발생부(100)는 픽셀 데이터에 동기하여 수신되는 타이밍신호를 입력 받아 데이터 구동부(110)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호와, 게이트 구동부(GIP)의 동작 타이밍을 제어시키기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 발생한다. 드라이브 IC(DIC)와 데이터 라인들(11) 사이에 디멀티플렉서(Demultiplexer, MUX)가 배치될 수 있다. 이 경우, 타이밍 신호 발생부(100)는 디멀티플렉서(Demultiplexer, MUX)를 제어하기 위한 MUX 제어 신호를 발생한다.

또한, 타이밍 신호 발생부(100)는 도 6에 도시된 터치 센서 제어 신호를 발생한다. 터치 센서 제어 신호는 터치 인에이블 신호(TEN), 터치 센서 구동용 멀티플렉서(이하, “AMUX”라 함)(121)를 제어하기 위한 MUX 제어 신호(TMUX1~TMUX3), 센싱부(122)의 제어 신호 및 클럭을 발생한다. 터치 인에이블 신호(TEN)의 제1 논리값은 터치 센싱 구간(S1)을 정의하고, 터치 인에이블 신호(TEN)의 제2 논리값은 디스플레이 구간(D1, D2)을 정의한다. 도 6의 예에서, 제1 논리값은 하이 레벨(high level)이고, 제2 논리값은 로우 레벨(low level)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

호스트 시스템은 텔레비전 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 모바일 기기의 시스템, 웨어러블 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 호스트 시스템은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(PNL)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호를 타이밍 신호 발생부(100)로 전송한다. 도 1에 도시된 표시장치는 모바일 기기에 적용되는 표시장치의 일 예이다.

데이터 구동부(110)는 디스플레이 구간 동안 타이밍 신호 발생부(100) 로부터 입력 영상의 픽셀 데이터(디지털 데이터)를 수신하고, 래치(latch)하여 디지털 아날로그 변환기(Digital-to- Analog Converter, 이하 "DAC"라 함)에 공급한다. DAC는 픽셀 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 데이터 신호의 전압을 발생한다.

데이터 구동부(110)로부터 출력된 데이터 신호의 전압은 데이터 라인들(11)에 공급된다. 멀티플렉서(MUX)는 타이밍 신호 발생부(100)의 제어 하에 데이터 구동부(110)로부터 입력되는 데이터 전압을 데이터 라인들(11)에 분배한다. 1:3 멀티플렉서의 경우에, 멀티플렉서는 데이터 구동부(110)의 한 개 출력 채널을 통해 입력되는 데이터 전압을 시분할하여 세 개의 데이터 라인들로 분배한다. 1:3 멀티플렉서를 사용하면, 데이터 구동부(110)의 채널 수를 1/3로 줄일 수 있다.

데이터 구동부(110)는 터치 센싱 구간 동안 터치 센서 구동 신호와 동일 위상의 무부하 신호를 데이터 라인들(11)에 공급하고, APO 신호에 응답하여 데이터 라인들(11)을 공통 전압원 또는 기저 전압원에 연결하여 데이터 라인들(11)을 방전시킬 수 있다.

데이터 구동부(110)는 터치 센싱 구간 동안 터치 센서 구동 신호와 동일 위상의 무부하 신호를 데이터 라인들(11)에 공급하고, APO 신호에 응답하여 데이터 라인들(11)을 공통 전압원 또는 기저 전압원에 연결하여 데이터 라인들(11)을 방전시킬 수 있다. 게이트 구동부(GIP)는 터치 센싱 구간 동안 터치 센서 구동 신호와 동일 위상의 무부하 신호를 게이트 라인들(12)에 공급하고, APO 신호에 응답하여 게이트 라인들(12)을 기저 전압원에 연결하여 게이트 라인들(12)을 방전시킬 수 있다.

터치 센서 구동부(120)는 디스플레이 구간 동안 센서 라인들(10)에 픽셀들의 기준 전위인 공통 전압(Vcom)을 공급한다. 터치 센서 구동부(120)는 터치 센싱 구간 동안 터치 센서 구동 신호를 센서 라인들(10)에 공급하여 터치 센서 전극들(21~24)에 전하를 공급하여 터치 센서들을 구동한다. 터치 센서 구동부(120)는 터치 센싱 구간 동안 터치 센서들 각각에서 터치 입력 전후 용량 변화를 측정하여 터치 입력을 판정하여 터치 입력 위치의 좌표를 나타내는 터치 데이터(Txy)를 출력하여 호스트 시스템으로 전송한다.

터치 센서 구동부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 AMUX(121), 센싱부(122) 및 알고리즘 실행부(123)를 구비한다. AMUX(121)는 알고리즘 실행부(123)의 제어 하에 센싱부(122)에 연결되는 센서 라인들(10)을 선택한다. AMUX(121)는 터치 센싱 구간 동안 MUX 제어 신호(TMUX1~TMUX3)에 응답하여 센서 라인들(10)을 센싱부(122)의 채널에 순차적으로 연결함으로써 센싱부(122)의 채널 개수를 줄일 수 있다.

AMUX(121)는 디스플레이 구간(D1, D2) 동안 센서 라인들(10)에 공통 전압(Vcom)을 공급한다. 그리고 AMUX(121)는 터치 센싱 구간(S1) 동안 센서 라인들(10)에 터치 센서 구동 신호를 공급하고, 터치 센싱 구간(S1) 동안 터치 센서 구동 신호가 인가되지 않을 때 기저 전압(GND)이나, 공통 전압(Vcom)을 센서 라인들(10)에 공급하거나 센서 라인들을 하이 임피던스(HiZ) 상태로 제어한다.

센싱부(122)는 AMUX(121)와 센서 라인들(10)을 통해 터치 센서 구동 신호를 터치 센서들에 공급하여 터치 센서들에 전하를 충전하고, AMUX(121)를 통해 연결된 센서 라인(10)으로부터 수신되는 터치 센서들의 전하량을 증폭 및 적분하고 디지털 데이터로 변환하여 터치 입력 전후 용량 변화를 센싱한다. 이를 위하여, 센싱부(122)는 센서 라인(10)으로부터 수신된 터치 센서 신호를 증폭하는 증폭기, 증폭기의 출력 전압을 누적하는 적분기, 적분기의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter, 이하 "ADC"라 함) 등을 포함한다. ADC로부터 출력된 디지털 데이터는 터치 입력 전후 터치 센서의 용량 변화를 지시하는 터치 로 데이터(Touch raw data)로서 알고리즘 실행부(123)로 전송된다.

알고리즘 실행부(123)는 터치 센서 구동부(120)로부터 수신한 터치 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교하여, 문턱값 보다 높은 터치 데이터를 검출하여 터치 입력 각각의 좌표를 생성한다. 알고리즘 실행부(123)는 터치 입력 각각의 좌표(Txy)를 도시하지 않은 호스트 시스템으로 전송한다.

도 5는 AMUX(121)를 상세히 보여 주는 도면이다. 도 6은 터치 센서 제어 신호와 터치 센서 전극들에 인가되는 신호를 보여 주는 파형도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, AMUX(121)는 멀티플렉서(1222)와 디멀티플렉서(1211)를 구비한다.

멀티플렉서(1222)는 디스플레이 구간 동안 선택되는 제1 입력 단자(IN1), 터치 센싱 구간 동안 제2 입력 단자(IN1), MUX 제어 신호(TMUX)가 입력되는 제어 단자, 디멀티플렉서(1211)의 입력 단자에 연결된 출력 단자를 포함한다.

전술한 바와 같이, 터치 인에이블 신호(TEN)의 제1 논리값은 터치 센싱 구간(S1)을 정의하고, 터치 인에이블 신호(TEN)의 제2 논리값은 디스플레이 구간(D1, D2)을 정의한다. MUX 제어 신호(TMUX)는 디스플레이 구간(D1, D2) 동안 제2 논리값으로 발생되고, 터치 센싱 구간(S1) 동안 제1 논리값으로 발생될 수 있다. MUX 제어 신호(TMUX)는 터치 센서 전극들(21~24)이 순차적으로 센싱 회로(122)에 연결되도록 도 6에 도시된 바와 같이 시프트된다. 예를 들어, AMUX(121)는 터치 센싱 구간 동안 제1 MUX 제어 신호(TMUX1)에 응답하여 제1 센서 라인(10)을 통해 제1 터치 센서 전극(21)에 터치 센서 구동 신호를 공급한 후, 제2 MUX 제어 신호(TMUX2)에 응답하여 제2 센서 라인(10)을 통해 제2 터치 센서 전극(22)에 터치 센서 구동 신호를 공급한 다음, 제3 MUX 제어 신호(TMUX3)에 응답하여 제3 센서 라인(10)을 통해 제3 터치 센서 전극(23)에 터치 센서 구동 신호를 공급한다.

멀티플렉서(1222)는 MUX 제어 신호(TMUX)의 제2 논리값에 응답하여 제1 입력 단자(IN1)를 디멀티플렉서(1211)의 입력 단자에 연결한다. 공통 전압(Vcom)은 멀티플렉서(1222)의 제1 입력 단자(IN1)에 공급된다. 따라서, 디스플레이 구간(D1, D2) 동안 멀티플렉서(1222)에 의해 선택된 공통 전압(Vcom)이 디멀티플렉서(1211)의 입력 단자에 공급된다.

멀티플렉서(1222)의 제2 입력 단자(IN2)에 스위치 소자(SW)가 연결된다. 스위치 소자(SW)는 MUX 제어 신호(TMUX)의 제1 논리값에 응답하여 도 6에 도시된 바와 같이 무부하 신호(Load free driving signal, LFD)를 멀티플렉서(1222)의 제2 입력 단자(IN2)에 공급한다. 무부하 신호(Load free driving signal, LFD)는 터치 센싱 구간(S1) 동안 MUX 제어신호(TMUX)가 제1 논리값으로 발생될 때 센서 라인들(10)에 공급되는 터치 센서 구동 신호이다. 무부하 신호(LFD)는 터치 센싱 구간(S1) 동안 터치 센서들과 픽셀들 사이의 기생 용량(parasitic capacitance)을 최소화하여 터치 센서들의 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, 이하 “SNR”이라 함)를 개선할 수 있다. 터치 센서 전극들(21~24)과 센서 라인들(10)의 기생 용량을 줄이기 위하여, 센서 라인들(10)에 인가되는 무부하 신호(LFD)와 동기되는 무부하 신호(LFD)가 데이터 라인(11)과 게이트 라인(12)에도 인가될 수 있다. 데이터 라인들(11)과 게이트 라인들(12)에 인가되는 무부하 신호(LFD)는 센서 라인들(10)에 인가되는 무부하 신호(LFD)에 대하여 동일 위상과 동일 전압으로 발생된다.

스위치 소자(SW)는 MUX 제어 신호(TMUX)의 제2 논리값에 응답하여 멀티플렉서(1222)의 제2 입력 단자(IN2)에 기저 전압(GND)과 공통 전압(Vcom) 중 어느 하나를 공급하거나 턴-오프되어 하이 임피던스(HiZ) 상태로 제어될 수 있다. 하이 임피던스(HiZ) 상태는 스위치 소자가 턴-오프(turn-off)되어 멀티플렉서(1222)의 제2 입력 단자에 전압이 인가되지 않는 플로팅(floating) 상태를 의미한다. 따라서, 터치 센싱 구간(S1) 동안 MUX 제어 신호(TMUX)가 제1 논리값일 때 멀티플렉서(1222)에 의해 선택된 터치 센서 구동 신호 즉, 무부하 신호(LFD)가 디멀티플렉서(1211)의 입력 단자에 공급된다. 그리고, 터치 센싱 구간(S1) 동안 멀티플렉서(1222)에 의해 선택된 기저 전압(GND) 또는 공통 전압(Vcom)이 디멀티플렉서(1211)의 입력 단자에 공급되거나 디멀티플렉서(1211)의 입력 단자가 하이 임피던스(HiZ) 상태일 수 있다.

디멀티플렉서(1211)는 멀티플렉서(1222)의 출력 단자에 연결된 입력 단자, 다수의 센서 라인들(10)에 각각 연결된 다수의 출력 단자(CH1, CH1, CH2), 및 MUX 제어 신호(TMUX)가 입력되는 제어 단자를 포함한다.

디멀티플렉서(1211)는 디스플레이 구간(D1, D2) 동안 멀티플렉서(1222)를 통해 공급되는 공통 전압(Vcom)을 센서 라인들(10)에 동시에 공급한다.

디멀티플렉서(1211)는 터치 센싱 구간(S1) 동안 도 6에 도시된 바와 같이 제1 MUX 제어 신호(TMUX1)의 제1 논리값에 응답하여 입력 단자를 제1 출력 단자(CH1)에 연결한 후, 제2 MUX 제어 신호(TMUX2)의 제1 논리값에 응답하여 입력 단자를 제2 출력 단자(CH2)에 연결한 다음, 제3 MUX 제어 신호(TMUX3)의 제1 논리값에 응답하여 입력 단자를 제3 출력 단자(CH3)에 연결한다. 디멀티플렉서(1211)는 터치 센싱 구간(S1) 동안 MUX 제어 신호(TMUX1, TMUX2, TMUX3)가 제2 논리값일 때 기저 전압(GND) 또는 공통 전압(Vcom)을 센서 라인들(10)에 공급하거나 센서 라인들(10)을 하이 임피던스(HiZ) 상태로 제어한다.

도 7는 및 도 8은 픽셀들과 터치 센서들의 구동 방법을 보여 주는 파형도들이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 1 프레임 기간은 디스플레이 구간(D1, D2)과 터치 센싱 구간(S1, S2)으로 시분할될 수 있다. 디스플레이 프레임 레이트(frame rate)가 60Hz일 때 1 프레임 기간은 대략 16.7ms이다. 디스플레이 구간들(D1, D2) 사이에 하나의 터치 센싱 구간(S1, S2)이 할당된다. 도 6에서, 제1 터치 센싱 구간(S1)이 6.7ms로 할당된 예이다.

드라이브 IC(DIC)의 데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(GIP)는 제1 디스플레이 구간(D1) 동안 제1 블록(B1)의 픽셀들에 현재 프레임 데이터를 기입하여 제1 블록(B1)에서 재현되는 영상을 현재 프레임 데이터로 업데이트한다. 제1 디스플레이 구간(D1) 동안 제1 블록(B1)을 제외한 나머지 블록(B2)의 픽셀들은 이전 프레임 데이터를 유지한다. 터치 센서 구동부(120)는 제1 디스플레이 구간(D1) 동안 터치 센서들에 공통 전압(Vcom)을 공급한다.

터치 센서 구동부(120)는 제1 터치 센싱 구간(S1) 동안 화면 내의 모든 터치 센서들을 순차 구동하여 터치 입력을 센싱한다. 터치 센서 구동부(120)는 제2 터치 센싱 구간(S2) 동안 터치 센서들로부터 얻어진 터치 데이터를 분석하여 터치 입력 각각의 좌표 정보와 식별 정보(ID)를 포함한 터치 레포트 데이터(Touch report data)를 발생하여 호스트 시스템으로 전송한다.

데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(GIP)는 제2 디스플레이 구간(D2) 동안 제2 블록(B2)의 픽셀들에 현재 프레임 데이터를 기입하여 제2 블록(B2)에서 재현되는 영상을 현재 프레임 데이터로 업데이트한다. 제2 디스플레이 구간(D2) 동안 제2 블록(B2)을 제외한 나머지 블록(B1)의 픽셀들은 이전 프레임 데이터를 유지한다. 터치 센서 구동부(120)는 제2 디스플레이 구간(D2) 동안 터치 센서들에 픽셀들의 공통 전압인 공통 전압(Vcom)을 공급한다.

터치 센서 구동부(120)는 제2 터치 센싱 구간(S2) 동안 화면 내의 모든 터치 센서들을 순차 구동하여 터치 입력을 센싱한다. 터치 센서 구동부(120)는 제2 터치 센싱 구간(S2) 동안 터치 센서들로부터 얻어진 터치 데이터를 분석하여 터치 입력 각각의 좌표 정보와 식별 정보(ID)를 포함한 터치 레포트 데이터를 발생하여 호스트 시스템으로 전송한다.

센서 라인들(10)에 인가되는 무부하 신호(LFD)의 전압(Vtouch)은 터치 센서들의 구동 전압과 같다. 도 8에서 ΔVtouch = ΔVd = ΔVg 이다. ΔVd는 데이터 라인들(11)에 인가되는 무부하 신호(LFD)의 전압이고, ΔVg는 게이트 라인들(11)에 인가되는 무부하 신호(LFD)의 전압이다. 따라서, 터치 센싱 구간(S1, S2) 동안 데이터 라인(11)과 터치 센서 사이의 기생 용량, 게이트 라인(12)과 터치 센서 사이의 기생 용량, 센서 라인들(10) 간의 기생 용량 각각에서, 기생 용량의 양단간 전압차가 없기 때문에 기생 용량이 최소화된다.

도 9는 APO 신호를 보여 주는 파형도이다.

도 9를 참조하면, 호스트 시스템은 비정상적으로 전원이 차단되면 리셋 신호(ARST)를 로우 논리(low logic)로 반전시킬 수 있다. 비정상적으로 전원이 차단될 때, 표시장치에 공급되는 직류 입력 전원(Vin)은 방전된다. APO 신호 발생부(90)는 직류 입력 전원(Vin)을 레지스터(register)에 미리 설정된 기준값(Vth)과 비교하여 직류 입력 전원(Vin)을 모니터한다.

APO 신호 발생부(90)는 리셋 신호(ARST)가 로우 논리일 때 직류 입력 전원(Vin)이 기준값(Vth) 보다 낮아지면 APO 신호를 하이 논리 전압으로 발생한다. 본 발명의 표시장치는 APO 신호가 하이 논리로 발생될 때 픽셀들에 연결된 배선들(10, 11, 12)을 방전시킨다. 도 7은 제2 터치 센싱 구간(S2)에서 APO 신호가 발생될 때 픽셀들에 연결된 배선들(10, 11, 12)이 기저 전압(GND=0V)로 방전되는 예이다.

APO 신호가 발생될 때 터치 센서 구동 신호(Vtouch)가 로우 전압(Vl)이면 센서 라인들(10)이 빠르게 방전하지만, 터치 센서 구동 신호(Vtouch)가 하이 전압(Vh)이면 센서 라인들(10)이 방전 시간이 오래 걸려 화면 상에 잔상이나 얼룩이 보일 수 있다. 본 발명의 표시장치는 도 11 내지 도 13과 같은 방법을 이용하여 터치 센서 구동 신호(Vtouch)의 전압에 관계 없이 센서 라인들(10)을 빠르게 방전시킨다.

도 11은 APO 신호가 발생될 때 AMUX(121)를 제어하여 센서 라인들(10)을 방전시키는 방법을 보여 주는 도면이다.

도 11을 참조하면, APO 신호 발생부(90)는 비정상적으로 전원이 차단될 때 APO 신호를 발생한다. 이 때, 타이밍 신호 발생부(100)는 APO 신호에 응답하여 AMUX(121)를 제어하여 공통 전압(Vcom)이 공급되는 입력 단자를 센서 라인들(10)에 연결한다. 예를 들어, 타이밍 신호 발생부(100)는 MUX 제어 신호(TMUX)를 이용하여 AMUX(121)를 통해 공통 전압원을 센서 라인들(10)에 연결한다. 공통 전압원은 도 5에 도시된 바와 같이 공통 전압(Vcom)이 입력되는 AMUX(121)의 제1 입력 단자(IN1) 또는 제2 입력 단자(IN2)일 수 있다. 비정상적으로 전원이 차단될 때 전원부(130)의 출력 단자들은 방전되기 때문에 공통 전압(Vcom)이 0V로 방전된다. 따라서, APO 신호가 발생될 때 AMUX(121)를 통해 센서 라인들(10)이 공통 전압원에 연결되면 센서 라인들(10)이 빠르게 0V로 방전될 수 있다. 도 11에서, “M1”은 데이터 라인(11)에 연결된 디멀티플렉서(도 1, MUX)의 스위치 소자이고, “M2”는 AMUX(121)에서 공통 전압원에 연결된 스위치 소자이다. 도 11에서 “G1~Gn”는 게이트 라인들(12)의 번호이다.

도 12는 APO 신호가 발생될 때 터치 인에이블 신호(TEN)를 이용하여 센서 라인들을 방전시키는 방법을 보여 주는 파형도이다.

도 12를 참조하면, 타이밍 신호 발생부(100)는 APO 신호에 발생되지 않는 정상 상태에서 터치 센싱 구간(S1, S2) 동안 터치 인에이블 신호(TEN)를 제1 논리값으로 발생하고, 디스플레이 기간(D1, D2) 동안 터치 인에이블 신호(TEN)를 제2 논리로 반전한다. 터치 센서 구동부(120)는 정상 상태에서 터치 인에이블 신호(TEN)가 제1 논리일 때 무부하 신호(LFD)를 순차적으로 센서 라인들(10)에 공급하여 터치 입력을 센싱하고, 터치 인에이블 신호(TEN)가 제2 논리일 때 센서 라인들(10)에 공통 전압(Vcom)을 공급한다.

비정상적으로 전원이 차단될 때 APO 신호가 발생되면, 타이밍 신호 발생부(100)는 APO 신호에 응답하여 터치 인에이블 신호(TEN)를 제2 논리로 반전시킨다. 이 때, 터치 센서 구동부(120)의 AMUX(121)는 터치 인에이블 신호(TEN)의 제2 논리에 응답하여 공통 전압(Vcom)을 센서 라인들(10)에 공급한다. 비정상적으로 전원이 차단될 때 전원부(130)의 출력 단자들은 방전되기 때문에 공통 전압(Vcom)이 0V로 방전된다. 따라서, APO 신호가 발생될 때 터치 인에이블 신호(TEN)를 제2 논리로 발생되면 센서 라인들(10)이 빠르게 0V로 방전될 수 있다.

도 13은 센서 라인들(10)에 별도의 스위치 소자(M3)를 연결하여 APO 신호 가 발생될 때 센서 라인들을 방전시키는 방법을 보여 주는 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 표시장치는 센서 라인들(10)에 연결되어 APO 신호(APO_Vcom)에 응답하여 턴-온되는 스위치 소자(M3)를 더 구비한다.

스위치 소자(M3)는 비정상적으로 전원이 차단될 때 발생되는 APO 신호(APO_Vcom)에 응답하여 센서 라인들(10)을 기저 전압원(GND=0V)에 연결한다. 도시하지 않은 레벨 시프터(Level shifter)는 APO 신호 발생부(90)로부터 발생되는 APO 신호의 전압 레벨을 트랜지스터의 온/오프 전압(VGH, VGL)으로 변환한다. 레벨 시프터로부터 출력된 APO 신호(APO_Vcom)가 스위치 소자(M3)의 게이트에 공급된다. 따라서, APO 신호가 발생될 때 센서 라인들(10)이 빠르게 0V로 방전될 수 있다.

스위치 소자(M3)는 APO 신호(APO_Vcom)가 인가되는 게이트, 센서 라인(10)에 연결된 드레인, 및 기저 전압원(GND)에 연결된 소스를 포함한 트랜지스터로 구현될 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

DIC : 드라이브 IC PNL : 표시패널
TEN : 터치 인에이블 신호 TMUX, TMUX1~TMUX3 : MUX 제어 신호
10 : 센서 라인 11 : 데이터 라인
12 : 게이트 라인 21~24: 터치 센서 전극
90 : APO 신호 발생부 100 : 타이밍 신호 발생부
110 : 데이터 구동부 120 : 터치 센서 구동부
130 : 전원부 121 : 터치 센서 구동용 멀티플렉서(AMUX)

Claims (10)

1. 픽셀들에 연결된 데이터 라인들, 게이트 라인들 및 센서 라인들을 포함하고, 상기 센서 라인들이 터치 센서에 연결된 표시패널;
   디스플레이 구간 동안 상기 센서 라인들에 공통 전압을 공급하고, 터치 센싱 구간 동안, 상기 센서 라인들에 터치 센서 구동 신호를 공급하는 터치 센서 구동부;
   입력 전원이 미리 설정된 기준값 이하로 낮아질 때 전원 오프 신호를 발생하는 전원 오프 신호 발생부; 및
   상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 센서 라인들을 공통 전압원과 기저 전압원 중 어느 하나에 연결하는 제어부를 구비하는 터치 센서를 갖는 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전원 오프 신호가 발생될 때 상기 센서 라인들이 방전되는 터치 센서를 갖는 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 터치 센서 구동부의 멀티플렉서를 제어하여 상기 센서 라인들을 상기 공통 전압원에 연결하는 터치 센서를 갖는 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 디스플레이 구간과 상기 터치 센싱 구간을 서로 다른 논리값으로 정의하는 터치 인에이블 신호를 발생하고,
   상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 터치 인에이블 신호의 논리값을 상기 디스플레이 구간을 정의하는 논리값으로 제어하는 터치 센서를 갖는 표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 터치 센서 구동부가,
   상기 전원 오프 신호가 발생될 때 상기 터치 인에이블 신호에 응답하여 상기 센서 라인들을 상기 공통 전압원에 연결하는 터치 센서를 갖는 표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 센서 라인들을 상기 기저 전압원에 연결하는 스위치 소자를 구비하는 표시장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 디스플레이 구간 동안 입력 영상의 데이터 신호를 상기 데이터 라인들에 공급하고, 상기 터치 센싱 구간 동안 상기 터치 센서 구동 신호에 대하여 동일한 위상으로 발생되는 무부하 신호를 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부; 및
   상기 디스플레이 구간 동안 입력 영상의 데이터 신호에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들에 공급하고, 상기 터치 센싱 구간 동안 상기 무부하 신호를 게이트 라인들에 공급하는 게이트 구동부를 더 구비하고,
   상기 데이터 구동부는 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 데이터 라인들을 방전시키고, 상기 게이트 구동부가 상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 게이트 라인들을 방전시키는 터치 센서를 갖는 표시장치.
8. 픽셀들에 연결된 데이터 라인들, 게이트 라인들 및 센서 라인들을 포함하고, 상기 센서 라인들이 터치 센서에 연결된 표시패널을 구비하는 표시장치의 구동 방법에 있어서,
   디스플레이 구간 동안 상기 센서 라인들에 공통 전압을 공급하고, 터치 센싱 구간 동안, 상기 센서 라인들에 터치 센서 구동 신호를 공급하는 단계;
   입력 전원이 미리 설정된 기준값 이하로 낮아질 때 전원 오프 신호를 발생하는 단계; 및
   상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 센서 라인들을 공통 전압원과 기저 전압원 중 어느 하나에 연결하여 상기 센서 라인들을 방전시키는 단계를 포함하는 터치 센서를 갖는 표시장치의 구동 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 전원 오프 신호가 발생될 때 상기 센서 라인들이 방전되는 터치 센서를 갖는 표시장치의 구동 방법.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 디스플레이 구간 동안 입력 영상의 데이터 신호를 상기 데이터 라인들에 공급하는 단계;
    상기 터치 센싱 구간 동안 상기 터치 센서 구동 신호에 대하여 동일한 위상으로 발생되는 무부하 신호를 데이터 라인들에 공급하는 단계;
    상기 디스플레이 구간 동안 입력 영상의 데이터 신호에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들에 공급하는 단계;
    상기 터치 센싱 구간 동안 상기 무부하 신호를 게이트 라인들에 공급하는 단계;
    상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 데이터 라인들을 방전시키는 단계; 및
    상기 전원 오프 신호에 응답하여 상기 게이트 라인들을 방전시키는 단계를 더 포함하는 터치 센서를 갖는 표시장치의 구동 방법.

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