KR20200011985A - 터치 디스플레이 제어 장치 및 터치 디스플레이 장치 - Google Patents

터치 디스플레이 제어 장치 및 터치 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20200011985A
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티안하오 첸
요우치아오 시에
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칩원 테크놀로지(베이징) 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 터치 디스플레이 제어 장치 및 터치 디스플레이 장치를 개시한다. 상기 터치 디스플레이 제어 장치는 복수의 터치 검출 채널을 구비하고 복수의 터치 검출 채널을 거쳐 다중 경로의 터치 감지 신호를 각각 수신하여 터치 검출을 수행하는 터치 제어 모듈과, 디스플레이 제어를 수행하며 상기 터치 제어 모듈과 시분할 방식으로 디스플레이 제어 및 터치 검출을 수행하는 디스플레이 제어 모듈과, 터치 검출 채널이나 공통 전압 신호를 터치 디스플레이 패널에 선택적으로 연결하는 선택 모듈을 포함하고, 선택 모듈이 터치 디스플레이 패널에 연결된 복수의 노드는 보상 노드로 이용되며, 상기 터치 디스플레이 제어 장치는 복수의 보상 노드에 각각 연결된 복수의 보상 모듈을 더 포함하고, 각각의 보상 모듈은 대응하는 보상 노드에 결합된 간섭 전압이 미리 설정된 값을 초과할 때 간섭 전압을 상쇄시켜 화면에 가로줄이나 세로줄 무늬가 나타나는 것을 방지한다.

Description

터치 디스플레이 제어 장치 및 터치 디스플레이 장치
본 출원은 2018년 3월 27일자로 출원된 "터치 디스플레이 제어 장치 및 터치 디스플레이 장치"란 중국 특허 출원 제201810256895.3호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원 전반에 걸친 내용을 참조하고 인용하였다.
본 발명은 터치 디스플레이 분야에 관한 것이고, 구체적으로 터치 디스플레이 제어 장치 및 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.
기술이 진보함에 따라 터치 디스플레이 기술이 다양한 분야에 점점 더 많이 적용되고 있으며 터치 디스플레이 품질에 대한 요구도 또한 높아지고 있습니다. 종래의 터치 디스플레이 장치는 터치 디스플레이 패널과 터치 디스플레이 제어 장치를 포함하며 터치 디스플레이 패널에는 디스플레이 패널과 터치 패널이 통합되며, 터치 패널에 위치한 터치 전극은 터치 디스플레이 제어 장치와 연결될 수 있도록 리드선을 통해 인출된다. 그러나 기존 기술에서는 터치 패널과 터치 디스플레이 제어 장치 사이의 접점서의 터치 유도 전압이 패널의 배선와 칩 내부 회로 구조 등에 의한 간섭을 받는다. 특히, 터치 디스플레이 드라이버 통합(TDDI, Touch and Display Driver Integration)형 터치 디스플레이 장치는, 디스플레이 드라이브와 터치 검출을 시분할 방식으로 수행하며 터치 디스플레이 패널의 터치 라인이 디스플레이 단계에서 공통 전압 (VCOM)에 연결되고, 이러한 간섭으로 인해 접점이 이상적인 전압 범위에서 유지되지 않도록 할 수 있어 디스플레이 화면에 영향을 미친다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 터치 디스플레이 제어 장치와 터치 디스플레이 패널 사이의 접점에서의 전압 파동을 보상할 수 있는 터치 디스플레이 제어 장치 및 터치 제어 장치를 개시한다.
본 발명의 제1 측면에 있어서, 복수의 터치 검출 채널을 구비하고 복수의 터치 검출 채널을 거쳐 다중 경로의 터치 감지 신호를 각각 수신하여 터치 검출을 수행하는 터치 제어 모듈; 디스플레이 제어를 수행하며 상기 터치 제어 모듈과 시분할 방식으로 디스플레이 제어 및 터치 검출을 수행하는 디스플레이 제어 모듈; 터치 검출 채널이나 공통 전압 신호를 터치 디스플레이 패널에 선택적으로 연결하는 선택 모듈을 포함하고, 여기서, 선택 모듈이 터치 디스플레이 패널에 연결된 복수의 노드는 보상 노드로 이용되며, 상기 터치 디스플레이 제어 장치는 복수의 보상 노드에 각각 연결된 복수의 보상 모듈을 더 포함하고, 각각의 보상 모듈은 대응하는 보상 노드에 결합된 간섭 전압이 미리 설정된 값을 초과할 때 간섭 전압을 상쇄시키는 터치 디스플레이 제어 장치를 개시한다.
각각의 보상 모듈은 제1 공급 전압과 제2 공급 전압 사이에 직렬로 연결된 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터의 제1 전극 및 상기 제2 트랜지스터의 제1 전극이 대응하는 보상 노드에 연결되며, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 제2 트랜지스터의 제어 전극이 제1 제어 신호를 수신하고, 상기 제1 트랜지스터의 제2 전극 및 상기 제2 트랜지스터의 제2 전극이 제1 공급 전압 및 제2공급 전압을 각각 수신하는 것이 바람직하다.
상기 선택 모듈은, 대응하는 상기 터치 검출 채널과 상기 증폭기의 출력단 중 하나가 제2 제어 신호에 따라 보상 노드에 접속되도록 제어되는 선택 스위치를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 제어 신호는 상기 공통 전압 신호인 것이 바람직하다.
상기 터치 제어 모듈은 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기의 제1 입력단에는 공통 전압 신호를 수신받고 제2 입력단에는 출력단이 연결되며, 상기 증폭기의 출력단이 선택 모듈 및 보상 모듈에 공통 전압 신호를 제공하는 것이 바람직하다.
상기 제1 트랜지스터는 N 채널 MOS 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터는 P 채널 MOS 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 전극은 소스 전극이고, 상기 제2 전극은 드레인 전극이며, 상기 제어 전극은 게이트 전극인 것이 바람직하다.
상기 제 1 공급 전압은 상기 제 2 공급 전압보다 높은 것이 바람직하다.
상기 터치 디스플레이 제어 장치는 터치 디스플레이 드라이버 통합 제어 장치인 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 측면에 있어서, 상기한 터치 디스플레이 제어 장치를 포함하는 터치 디스플레이 칩을 개시한다.
본 발명의 제3 측면에 있어서, 복수의 터치 라인을 거쳐 터치 디스플레이 패널로부터 인출되는 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 디스플레이 패널과, 터치 제어 모듈이 상기 복수의 터치 라인과 연결되어 각각의 터치 검출 채널이 대응하는 터치 라인과 연결되며, 터치 검출 채널과 터치 라인의 연결 노드가 상기 보상 노드로 이용되는 터치 디스플레이 제어 장치를 포함하는 터치 디스플레이 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 터치 디스플레이 제어 장치 및 터치 제어 장치는 종래의 기술에 비해 서로 다른 유형의 MOS 트랜지스터로 구성된 복수의 보상 모듈을 추가함으로써, 디스플레이 단계에서는 터치 디스플레이 제어 장치와 터치 디스플레이 패널 사이의 접점에서의 전압 파동이 미리 설정된 값을 초과할 부분에 대해 보상 모듈에 의해 상쇄시키며, 터치 디스플레이 제어 장치와 터치 디스플레이 패널 사이의 접점에서의 전압이 짧은 시간 내에 이상적인 전압 범위로 돌아가게 되어 전압 파동의 영향을 줄이고 공통 전압이 각각의 접점에 대한 구동능력이 일치하도록 하여 공통 전압 구동능력이 불일치로 인한 패널 디스플레이 시의 가로줄 또는 세로줄 무늬 현상을 피한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명함으로써 본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징, 장점들은 더 명확해질 것이고, 도면에 있어서:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 등가　회로도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 장치의 등가　회로도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 터치 제어 모듈과 터치 패널 사이의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널에서의 감지 라인과 터치 디스플레이 제어 장치에서의 터치 제어 모듈의 접점에 대한 등가　회로도를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 제어 장치에서 터치 제어 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 모듈을 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 제어 장치의 보상 노드에 대한 등가　회로도를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 제어 장치가 터치 단계로부터 디스플레이 단계로 전환될 때 보상 노드에 대한 전압 신호를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더 자세히 설명하기로 한다. 각각 첨부된 도면에서 동일한 소자는 같은 부호로 표시된다. 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 일부 공지 부품을 나타내지 않을 수도 있다.
본 발명을 보다 명확하게 이해하기 위해 본 발명의 많은 구체적인 세부사항이 아래에서 설명된다. 그러나, 본 분야의 기술자가 이해할 수 있는 것처럼 본 발명은 이러한 구체적인 세부사항이 없이도 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 여러 가지 형태로 구현될 수 있으며, 그 중의 일부 실시예는 하기에 기술된다.
도 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치와 터치 장치의 등가 회로도를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 액정 디스플레이 장치의 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(110)를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(110)는 게이트 드라이버 모듈(111), 소스 드라이버 모듈(112), 복수의 박막 트랜지스터(T), 화소 전극과 공통전극 사이에 형성된 복수의 화소 커패시터(CLC)를 포함한다. 상기 복수의 박막 트랜지스터(T)는 어레이를 형성한다. 게이트 드라이버 모듈(111)은 복수의 게이트 주사선 (G1 내지 Gm)을 거쳐 각각 해당 행의 박막 트랜지스터(T)의 게이트 전극에 연결되어 주사 방식으로 게이트 전압(G1 내지 Gm)을 공급하여 하나의 영상 프레임 주기에서 서로 다른 행의 박막 트랜지스터를 게이팅한다. 소스 드라이버 모듈(112)은 복수의 소스 데이터 라인(S1 내지 Sn)을 거쳐 각각 해당 열의 박막 트랜지스터(T)의 소스 전극에 연결되어 각 행의 복수의 박막 트랜지스터(T)가 게이팅될 때 각 열의 복수의 박막 트랜지스터(T)에 그레이 스케일과 대응되는 그레이 스케일 전압을 각각 공급한다. 여기서, m과 n은 자연수이다. 상기 복수의 박막 트랜지스터(T)의 드레인　전극은 각각 대응하는 하나의 화소 커패시터(CLC)에 연결된다.　게이팅된 상태에서 소스 드라이버 모듈(112)은 소스 데이터 라인과 박막 트랜지스터(T)를 거쳐 그레이 스케일 전압을 화소 커패시터(CLC)에 가한다. 그레이 스케일과 대응되는 투과율을 구현하도록 화소 커패시터(CLC) 상의 전압이 액정 분자에 작용하여 액정 분자의 배향을 변화시킨다. 화소의 갱신 주기 사이에 전압을 유지하기 위해 화소 커패시터(CLC)와 저장 캐패시터(Cs)가 병렬로 연결될 수 있어 더 긴 유지 시간을 얻는다.
본 실시예에서는 액정 디스플레이 장치의 경우 디스플레이 장치의 내부 구조 및 연결 관계를 설명하였지만, 본 발명의 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치에 한정되지 않는다.
도 2를 참조하면, 정전식 터치의 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 장치(120)를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 터치 장치(120)는 터치 드라이버 모듈(121), 터치 감지 모듈(122), 자극 전극과 유도 전극 사이에 형성된 복수의 유도 커패시터(C)를 포함한다. 상기 복수의 유도 커패시터(C)는 어레이를 형성한다. 터치 드라이버 모듈(121)은 주사선 (TX1 내지 TXm)을 거쳐 모든 행의 자극 전극에 연결되어 주사 방식으로 여기 신호를 제공하여 하나의 터치 프레임 주기에서 서로 다른 행의 자극 전극에 여기 신호를 순차적으로 제공한다. 터치 감지 모듈(122)은 감지 라인(RX1 내지 RXn)을 거쳐 모든 열의 유도 전극에 연결되어 해당 열의 감지 신호를 수신한다. 여기서, m과 n은 자연수이다. 터치 드라이버 모듈(121)은 예를 들어, 교류 신호를 생성하여 여기 신호로 이용되고 터치 감지 모듈(122)은 예를 들어, 교류 신호 형식의 감지 신호를 수신하여 감지 신호에 의해 전류 값이 검출되고, 전류 값의 크기에 따라 드라이버 전극과 유도 전극의 교차점에서의 전기용량을 파악하여 이 지점에서 터치 동작이 발생하는지 여부를 판단합니다.
상기와 같이 디스플레이 장치 및 터치 장치에서의 배선 수는 m과 n을 예로 들어 설명됐지만, 본 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 이상 설명을 용이하게 하기 위해 하는 것이고 실제 사용 시 디스플레이 장치 및 터치 장치에서의 배선 수가 반드시 동일하지 않은 것을 이해할 것이다. 그리고 본 실시예에서 상호 커패시턴스 터치를 예로 들어 터치 장치의 구조 및 작업 원리를 설명했지만, 본 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 위의 경우 터치 장치의 일례에 불과하며, 본 발명의 터치 장치는 이에 한정되지 않은 것을 이해할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 터치 디스플레이 장치는 터치 디스플레이 제어 장치(100)와 터치 디스플레이 패널(200)을 포함한다.
터치 디스플레이 제어 장치(100)는 디스플레이 제어 모듈(101)과 터치 제어 모듈(102)을 포함할 수 있다. 디스플레이 제어 모듈(101)은 상기한 게이트 드라이버 모듈(111), 소스 드라이버 모듈(112)을 포함할 수 있다. 터치 제어 모듈(102)은 상기한 터치 드라이버 모듈(121)과 터치 감지 모듈(122)을 포함할 수 있다. 디스플레이 제어 모듈(101)과 터치 제어 모듈(102)은 독립 칩으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 TDDI 기술을 통해 하나의 칩에 통합될 수도 있어 터치 검출과 디스플레이 드라이브를 시분할 방식으로 수행하게 된다.
터치 디스플레이 패널(200)은 통합된 터치 패널과 디스플레이 패널(미도시)을 포함할 수 있으며 통합 방식은 필요에 따라 선택할 수 있는데, 예를 들어 on-cell, in-cell 등에 한정되지 않는다. 디스플레이 패널에는 상기한 박막 트랜지스터(T), 화소 전극, 공통전극 및 대응하는 배선이 형성되고 터치 패널에는 상기한 자극 전극, 유도 전극 및 대응하는 배선이 형성된다. 이하 도 4를 참조하여 터치 디스플레이 패널(200)과 터치 제어 모듈(102) 사이의 연결 구조를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 터치 제어 모듈과 터치 패널 사이의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널은 터치 패널(202)을 포함하며, 터치 패널(202) 에는 어레이 형식으로 복수의 유도 전극(Y)과 복수의 자극 전극(T)이 형성되고 인접한 자극 전극(T)과 유도 전극(Y) 사이의 커플링 커패시턴스는 터치로 인해 변화할 수 있으며, 이에 따라 터치가 검출될 수 있다. 자극 전극(T)과 유도 전극(Y)은 각각 복수의 터치 라인(TX, RX)을 거쳐 터치 패널(202)로부터 인출된다. 구체적으로 자극 전극(T)은 여기 신호를 수신하도록 복수의 주사선 (TX)을 거쳐 터치 제어 모듈(102)(구체적으로 터치 제어 모듈(102)에서의 터치 드라이버 모듈(121))에 연결된다. 유도 전극(Y)은 그에 터치 감지 신호를 공급하도록 복수의 감지 라인(RX)을 거쳐 터치 제어 모듈(102)(구체적으로 터치 제어 모듈(102)에서의 터치 감지 모듈(122))에 연결되며 터치 제어 모듈(102)에 연결된 복수의 감지 라인(RX)의 길이가 같지 않고 각 리드선의 저항도 같지 않다. 도 4에서의 전극의 모양과 배치는 예시에 불과하며, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 실제 사용시 필요에 따라 다른 형식의 전극의 모양과 배치 방식을 선택할 수 있고, 예를 들어, 삼각형, E자형, 그리고 다른 모양을 선택할 수 있고, 또한 자극 전극(T)을 유도 전극으로, 그리고 유도 전극(Y)을 자극 전극으로 사용할 수도 있다.
이하, 도 5를 참조하여 감지 라인(RX)과 터치 제어 모듈의 접점으로부터의 간섭을 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널(200)에서의 감지 라인과 터치 디스플레이 제어 장치(100)에서의 터치 제어 모듈(102)의 접점에 대한 등가 회로도를 나타내는 도면이고, 도면에서 점선은 터치 디스플레이 패널(200)과 터치 디스플레이 제어 장치(100)의 경계부분을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이 C1, C2, …, Cn은 각각 터치 패널(202) 에서 자극 전극과 유도 전극 사이의 커플링 커패시턴스를 나타내고, 감지 라인(RX1, RX2, …, RXn) (이하, 감지 라인(RX)이라고 통칭함)은 각각 노드(P1, P2, …, Pn) (이하, 노드(P)라고 통칭함)에서 터치 제어 모듈(102)의 터치 감지 모듈(122)에 연결된다. 감지 라인(RX1, RX2, …, RXn) 자체는 각각 저항(R1, R2, ..., Rn) (이하, 리드선 저항(R)이라고 통칭함)을 가지고, 터치 제어 모듈(102)내의 공통 전압 출력단과 노드(P)의 연결 위치에 형성된 스위치로 인해 저항(R1’, R2’, …, Rn’)(이하, 스위치 저항(R’)이라고 통칭함)을 가진다. 한편으로는 감지 라인(RX)의 길이가 같지 않아서 리드선 저항(R)이 같지 않아 노드(P)의 전압에 영향을 미치고, 다른 한편으로는 스위치 저항(R’)이 노드(P)의 전압에 영향을 미쳐 노드(P)에 디스플레이 단계에서 공통 전압(VCOM)을 연결할 때, 각 노드(P1, P2, …, Pn)에서의 전압이 일치하지 않고, 심지어 극단적인 경우에는, 제한된 충전 시간 내에 소망하는 공통 전압(VCOM)까지 도달되지 않을 수 있어서, 디스플레이 화면에 가로줄 또는 세로줄 무늬가 생성되다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 제어 장치에서 터치 제어 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 실시예에 있어서 터치 디스플레이 제어 장치(100)는 TDDI 기술을 사용한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 터치 제어 모듈(102)은 터치 드라이버 모듈(121), 터치 감지 모듈(122), 선택 모듈(123), 버퍼 모듈(125) 및 보상 모듈(126)을 포함한다.
터치 드라이버 모듈(121)은 터치 디스플레이 패널(200) 상의 터치 주사선(TX1, TX2, …, TXm)에 여기 전압을 가한다. 터치 감지 모듈(122)은 복수의 터치 검출 채널(124)을 포함하고 각각 복수의 터치 검출 채널(124)을 거쳐 터치 디스플레이 패널(200) 상의 감지 라인(RX1, RX2, …, RXn)으로부터 터치 감지 신호를 수신하며 터치 감지 신호에 따라 터치 검출을 수행한다.
선택 모듈(123)은 터치 검출 채널(124)과 공통 전압 신호(VCOM)을 선택적으로 터치 디스플레이 패널에 연결하기 위한 것이다. 예를 들어, 선택 모듈(123)은 선택 스위치를 포함할 수 있고, 선택 모듈(123)은 하나의 제어 신호에 따라 터치 검출 채널(124)과 공통 전압 신호(VCOM) 중의 하나를 선택하여 터치 디스플레이 패널(200)의 감지 라인(RX)에 연결한다. 구체적으로는, 터치 검출 단계에서는 선택 모듈(123)이 제어 신호에 따라 터치 검출 채널(124)을 터치 디스플레이 패널(200)에 연결하며, 터치 제어 모듈(102)이 복수의 터치 검출 채널(124)을 거쳐 다중 경로의 터치 감지 신호를 수신하여 터치 검출을 수행하여 터치 위치를 결정하며; 디스플레이 단계에서는 선택 모듈(123)이 제어 신호에 따라 공통 전압 신호(VCOM)를 터치 디스플레이 패널(200)의 감지 라인(RX)에 연결하며, 디스플레이 제어 모듈(101)이 터치 디스플레이 패널(200)을 구동하여 화면 디스플레이를 수행한다.
공통 전압 신호(VCOM)는 버퍼 모듈(125)을 거쳐 선택 모듈(123)에 공급된다. 버퍼 모듈(125)은 증폭기(U1)를 포함할 수 있고, 증폭기(U1)의 제1입력단(플러스 입력단)이 공통 전압 신호(VCOM)를 수신하고 제2입력단(마이너스 입력단)에 출력단이 연결되어 전압을 완충하는 역할을 하며, 출력단은 선택 모듈(123)과 보상 모듈(126)에 공통 전압 신호(VCOM)를 공급한다.
본 실시예에 있어서, 선택 모듈(123)의 출력단과 터치 디스플레이 패널(200)의 복수의 감지 라인(RX1, RX2, …, RXn)을 연결하는 복수의 노드(P1, P2, …, Pn)(이하, 보상 노드(P)라고 통칭함)를 보상 노드로 사용하며, 각 보상 노드(P)에 하나의 보상 모듈(126)이 연결되고 각 보상 모듈(126)은 대응하는 보상 노드(P)에 결합된 간섭 전압이 미리 설정된 값을 초과할 때 이 간섭 전압을 상쇄시킨다.
상기와 같이 TDDI패널을 예로 들어 본 발명의 각각의 모듈 사이의 연결 관계를 설명하였지만, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 이상 설명을 용이하게 하기 위해 하는 것이고 실제 사용 시 터치 디스플레이 제어 장치가 반드시 TDDI 기술에 한정되지 않음을 이해할 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 모듈을 개략적으로 나타내는 회로도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 보상 모듈(126)은 제1 공급 전압(IOVCC)과 제2 공급 전압(VCL) 사이에 직렬로 연결된 제1 트랜지스터(MN)와 제2 트랜지스터(MP)를 포함하고, 제1 트랜지스터(MN)는 제어 전극(G1), 제1 전극(S1) 및 제2 전극(D1)을 포함하고 제2 트랜지스터(MP)는 제어 전극(G2), 제1 전극(S2) 및 제2 전극(D2)을 포함한다. 제1 트랜지스터(MN)의 제1 전극(S1) 및 제2 트랜지스터(MP)의 제1 전극(S2)은 서로 대응하는 보상 노드(P)에 연결된다. 제1 트랜지스터(MN)의 제2 전극(D1) 및 제2 트랜지스터(MP)의 제2 전극(D2)은 제1 공급 전압(IOVCC) 및 제2공급 전압(VCL)을 각각 수신한다. 제1 트랜지스터(MN)의 제어 전극(G1)과 제2 트랜지스터(MP)의 제어 전극(G2)은 제1 제어 신호를 수신한다. 본 실시예에 있어서, 공통 전압 신호(VCOM)를 수신하여 제1 제어 신호로 이용된다. 제1 공급 전압은 제2공급 전압보다 높은 것이 바람직하다. 제1 공급 전압은 순방향 전압, 즉 1.8V이고, 상기 제2공급 전압은 역방향 전압, 즉 -3V인 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 공급 전압은 1.8V 내지 2V이고 제2공급 전압은 -3.3V 내지（-3V）이다. 예를 들어, 제1 공급 전압은 2V 내지 -3.6V이고 제2공급 전압은 -5V 내지（-3V）이다. 실제 전압은 회로에 따라 결정될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 트랜지스터(MN)는 N 채널 MOS　트랜지스터를 포함하고, 제2 트랜지스터(MP)는 P 채널 MOS　트랜지스터를 포함하며, 상기 제1 전극은 소스 전극이고, 제2 전극은 드레인　전극이며, 제어 전극은 게이트 전극이다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보상 모듈의 작업 원리를 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 제어 장치(100)의 보상 노드에 대한 등가　회로도를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 디스플레이 단계에서, 터치 디스플레이 제어 장치(100)의 선택 모듈(123)은 버퍼 모듈(125)을 거치는 공통 전압 신호(VCOM)를 터치 디스플레이 패널(200) 상의 감지 라인(RX1, RX2, …, RXn)에 연결하며, 각각의 보상 노드(P1, P2, …, Pn) (이하, 노드(P)라고 통칭함)에서의 전압은 보상 모듈(126)에 의해 특정 범위 내에서 클램핑된다. 예를 들어, 보상 노드(P1)에서의 순방양 전압의 파동으로 인해 트랜지스터(MP1) 양단의 전압이 그의 브레이크오버 전압(Vt_mp)을 초과할 때, 트랜지스터(MP1)가 도통(turn on)되어 보상 노드(P1)에서의 순방향 전압의 파동(positive voltage fluctuation)이 디스차지(discharge)된다. 마찬가지로, 보상 노드(P1)에서의 역방양 전압의 파동으로 인해 트랜지스터(MN1) 양단의 전압이 그의 브레이크오버 전압(Vt_mn)을 초과할 때, 트랜지스터(MN1)가 도통되어 보상 노드(P1)에서의 역방향 전압의 파동이 디스차지(discharge)된다. 다른 보상 노드(P1 내지 Pn) 도 마찬가지이다. 이런 방식으로 보상 모듈(126)은 보상 노드(P)에서의 전압이 범위(VCOM-Vt_mn내지 VCOM+Vt_mp) 내에서 클램핑되어 보상 노드(P)에서의 전압의 파동으로 인해 디스플레이 화면에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 따라서, 트랜지스터(MN1)와 트랜지스터(MP1)의 임계 전압(Vt_mn, Vt_mp)이 작을수록 노드에서의 전압의 파동 범위가 작고, 트랜지스터(MN1)와 트랜지스터(MP1)의 임계 전압(Vt_mn, Vt_mp)이 클수록 노드에서의 전압의 파동 범위가 크다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 디스플레이 제어 장치가 터치 단계로부터 디스플레이 단계로 전환될 때 보상 노드에 대한 전압 신호를 나타내는 도면이다. 도면에서 가로좌표는 시간을 나타내고 세로좌표는 전압을 나타내며, 점선은 종래 기술을 적용한 보상 노드에서의 전압 신호가 본 발명에 따른 보상 노드에서의 전압 신호로 이용되는 것을 나낸다. 도 9에 도시된 바와 같이 종래 기술에 있어서, 터치 단계로부터 디스플레이 단계로 전환될 때 선택 모듈(123)은 VCOM을 감지 라인(RX)에 연결하여 보상 노드(P)에서의 전압이 t0 시점에서 전압(VCOM)으로부터 전압(V2)으로 신속하게 상승되고 t2 시점까지 전압(VCOM)으로 떨어지며, 본 발명에 따른 보상 노드(P)에서의 전압은 V1로 상승시킨 후 t1 시점에서 전압(VCOM)으로 떨어진다. 종래 기술에 비해, 본 발명에 따른 보상 노드(P)에서의 전압 파동의 범위가 보다 작고 소망한 기준으로 더 빠르게 안정화 가능하며, 보상 노드(P)에서의 전압이 짧은 시간 내에 신속하게 공통 전압(VCOM)으로 돌아갈 수 있고 각각의 유도 전극의 연결 라인에 대한 전압은 소망한 범위 내에서 안정되고, 디스플레이 화면에 대한 영향을 줄일 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 있어서, 상기한 터치 디스플레이 제어 장치(100)를 포함하는 터치 디스플레이 칩을 개시한다.
본 발명의 제3 측면에 있어서, 복수의 터치 라인을 거쳐 터치 디스플레이 패널로부터 인출되는 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 디스플레이 패널과, 터치 제어 모듈이 상기 복수의 터치 라인과 연결되어 각각의 터치 검출 채널이 대응하는 터치 라인과 연결되며, 터치 검출 채널과 터치 라인의 연결 노드가 상기 보상 노드로 이용되는 터치 디스플레이 제어 장치를 포함하는 터치 디스플레이 장치를 개시한다.
본 발명은 터치 디스플레이 제어 장치와 터치 디스플레이 패널 사이의 접점에 추가적으로 보상 모듈이 형성됨으로써 간섭 전압으로 인해 화면에 미치는 영향을 줄이며 이 보상 모듈은 2개의 트랜지스터가 직렬로 연결되는 설계를 채용하는데 구조가 간단하고 노드에서의 점용면적을 절감하므로 전체 회로에 미치는 영향이 적으며, 보상 노드에서의 전압은 보상 모듈에 의해 VCOM-Vt_mn 내지 VCOM+Vt_mp 범위 내에서 클램핑되며, 전압 파동 범위는 트랜지스터의 임계 전압에 따라 변화할 수 있고 작은 임계 전압을 이용하는 트랜지스터가 전압 파동 범위를 줄일 수 있어 보상 노드에서의 전압 파동이 디스플레이 화면에 미치는 영향을 줄이고 공통 전압이 각각의 접점에 대한 구동능력이 일치하도록 하여 공통 전압 구동능력이 불일치로 인한 패널 디스플레이 시 가로줄 또는 세로줄 무늬 현상을 피한다.
본 명세서에서 사용되는 하나, 다른 하나 및 제1, 제2라는 관계 용어는 하나의 실체 또는 작동과 다른 하나실체 또는 작동을 구분하기 위한 용어로 반드시 이러한 실체 또는 작동 사이에 어떠한 실제적인 관계나 순서가 존재한다는 것을 요구하거나 암시하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 명세서에서 사용되는 "구비하는", "포함하는" 또는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 용어들은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 언급된 구성요소, 단계, 방법, 부품 또는 설비 이외의 언급되지 않은 다른 구성요소, 단계, 방법, 부품 또는 설비의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
상기 본 발명에 따른 실시예와 같이, 이들 실시예에 대한 설명은 모든 세부 사항을 상세히 기술하지 않으며, 본 발명이 실시예에 한정되지 않는다. 상기와 같은 설명에 의해 본 발명에 대해 수정이나 변경을 수행할 수 있다. 본 명세서 이들 실시예를 선택하여 설명하는 것은 본 발명의 원리 및 실제 사용이 더 명확해지기 위해 본 기술 분야의 기술자가 본 발명을 잘 활용하고 본 발명에 기초하여 변경하여 사용하도록 한다.

Claims (11)

  1. 복수의 터치 검출 채널을 구비하고 복수의 터치 검출 채널을 거쳐 다중 경로의 터치 감지 신호를 각각 수신하여 터치 검출을 수행하는 터치 제어 모듈;
    디스플레이 제어를 수행하며 상기 터치 제어 모듈과 시분할 방식으로 디스플레이 제어 및 터치 검출을 수행하는 디스플레이 제어 모듈; 및
    터치 검출 채널이나 공통 전압 신호를 터치 디스플레이 패널에 선택적으로 연결하는 선택 모듈
    을 포함하고,
    선택 모듈이 터치 디스플레이 패널에 연결된 복수의 노드는 보상 노드로 이용되며, 상기 터치 디스플레이 제어 장치는 복수의 보상 노드에 각각 연결된 복수의 보상 모듈을 더 포함하고, 각각의 보상 모듈은 대응하는 보상 노드에 결합된 간섭 전압이 미리 설정된 값을 초과할 때 간섭 전압을 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 보상 모듈은 제1 공급 전압과 제2 공급 전압 사이에 직렬로 연결된 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터의 제1 전극 및 상기 제2 트랜지스터의 제1 전극은 대응하는 보상 노드에 연결되며, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 제2 트랜지스터의 제어 전극은 제1 제어 신호를 수신하고, 상기 제1 트랜지스터의 제2 전극 및 상기 제2 트랜지스터의 제2 전극은 제1 공급 전압 및 제2공급 전압을 각각 수신하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 선택 모듈은,
    대응하는 상기 터치 검출 채널과 상기 증폭기의 출력단 중 하나가 제2 제어 신호에 따라 보상 노드에 접속되도록 제어되는 선택 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 제어 신호는 상기 공통 전압 신호인 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 터치 제어 모듈은 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기의 제1 입력단에는 공통 전압 신호를 수신받고 제2 입력단에는 출력단이 연결되며, 상기 증폭기의 출력단은 선택 모듈 및 보상 모듈에 공통 전압 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터는 N 채널 MOS 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터는 P 채널 MOS 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 전극은 소스 전극이고, 상기 제2 전극은 드레인 전극이며, 상기 제어 전극은 게이트 전극인 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공급 전압은 상기 제2 공급 전압보다 높은 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 디스플레이 제어 장치는 터치 디스플레이 드라이버 통합 제어 장치인 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 제어 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나에 기재된 터치 디스플레이 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 칩.
  11. 복수의 터치 라인을 거쳐 터치 디스플레이 패널로부터 인출되는 복수의 터치 전극을 포함하는 터치 디스플레이 장치; 및
    제1항 내지 제9항 중 어느 하나에 기재된 터치 디스플레이 제어 장치를 포함하고,
    터치 제어 모듈은 상기 복수의 터치 라인과 연결되어 각각의 터치 검출 채널이 대응하는 터치 라인과 연결되며, 터치 검출 채널과 터치 라인의 연결 노드는 상기 보상 노드로 이용되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 장치.

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