KR20200068286A - 피드백 제어 회로, 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치 - Google Patents

피드백 제어 회로, 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20200068286A
KR20200068286A KR1020180155078A KR20180155078A KR20200068286A KR 20200068286 A KR20200068286 A KR 20200068286A KR 1020180155078 A KR1020180155078 A KR 1020180155078A KR 20180155078 A KR20180155078 A KR 20180155078A KR 20200068286 A KR20200068286 A KR 20200068286A
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KR1020180155078A
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박찬수
신형범
이세응
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엘지디스플레이 주식회사
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    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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Abstract

본 발명의 실시예들은, 피드백 제어 회로, 터치 디스플레이 패널 및 장치에 관한 것으로서, 터치 전극에 연결된 터치 라인과 피드백 전압 라인 사이를 전기적으로 연결하는 피드백 제어 트랜지스터의 제어를 통해 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간에 다수의 터치 전극 간의 전기적인 연결 상태를 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 디스플레이 구동 기간에 피드백 전압 라인을 통해 수신된 피드백 공통 전압을 반전 증폭시킨 보상 공통 전압을 터치 전극으로 공급함으로써, 공통 전압에 대한 실시간 보상이 이루어지도록 하여 디스플레이 구동 전극을 터치 전극으로 이용하는 터치 디스플레이 장치의 화질을 개선할 수 있도록 한다.

Description

피드백 제어 회로, 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치{FEEDBACK CONTROLL CIRCUIT, TOUCH DISPLAY PANEL AND TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예들은, 피드백 제어 회로, 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라, 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치는, 사용자에게 보다 다양한 기능을 제공하기 위하여, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 터치를 인식하고 인식된 터치를 기반으로 입력 처리를 수행하는 기능을 제공하고 있다.
이러한 터치 인식이 가능한 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널 상에 배치되거나 디스플레이 패널에 내장된 터치 전극을 이용하여 터치 센싱을 수행할 수 있는데, 터치 전극의 배치로 인해 디스플레이 장치가 두꺼워지거나 디스플레이 구동에 영향을 줄 수 있는 문제점이 존재한다.
본 발명의 실시예들의 목적은, 디스플레이 패널에 내장된 디스플레이 구동 전극을 이용하여 터치 센싱을 수행할 수 있는 터치 디스플레이 패널 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은, 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간에 터치 전극의 연결 여부를 제어할 수 있는 피드백 제어 회로, 터치 디스플레이 패널 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은, 디스플레이 구동 전극을 터치 전극으로 이용함에 따라 디스플레이 구동 기간에 발생할 수 있는 화질 이상을 개선할 수 있는 피드백 제어 회로, 터치 디스플레이 패널 및 장치를 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 패널에 내장되고 서로 분리되어 배치된 다수의 터치 전극들과, 다수의 터치 전극들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들과, 다수의 터치 라인들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 피드백 제어 트랜지스터들과, 다수의 피드백 제어 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 피드백 전압 라인과, 디스플레이 구동 기간에 다수의 터치 라인들로 디스플레이 구동 전압을 출력하되 적어도 하나의 피드백 전압 라인을 통해 수신되는 신호에 따라 보상된 디스플레이 구동 전압을 다수의 터치 라인들로 출력하는 적어도 하나의 구동 회로를 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 서로 분리되어 배치된 다수의 터치 전극들과, 다수의 터치 전극들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들과, 다수의 터치 라인들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 피드백 제어 트랜지스터들과, 다수의 피드백 제어 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 피드백 전압 라인과, 디스플레이 구동 기간에 다수의 터치 라인들로 디스플레이 구동 전압을 출력하되 적어도 하나의 피드백 전압 라인을 통해 수신되는 신호에 따라 보상된 디스플레이 구동 전압을 다수의 터치 라인들로 출력하는 적어도 하나의 구동 회로를 포함하는 터치 디스플레이 패널을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 패널의 베젤 영역에 배치된 적어도 하나의 피드백 전압 라인과, 적어도 하나의 피드백 전압 라인과 패널에 배치된 다수의 터치 라인들 각각의 사이에 전기적으로 연결된 다수의 피드백 제어 트랜지스터들과, 다수의 피드백 제어 트랜지스터들의 게이트 전극과 전기적으로 연결된 피드백 제어 신호 라인을 포함하고, 다수의 피드백 제어 트랜지스터들은, 디스플레이 구동 기간에 턴-온 되고 터치 구동 기간에 턴-오프 되는 피드백 제어 회로를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동 기간에 공통 전압이 인가되는 공통 전극을 분리된 구조로 배치함으로써, 터치 구동 기간에 공통 전극을 터치 전극으로 이용하여 터치 센싱을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 라인과 피드백 전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 피드백 제어 트랜지스터를 통해 디스플레이 구동 기간과 터치 구동 기간에 터치 전극 간의 연결 여부를 제어할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동 기간에 피드백 전압 라인을 통해 수신된 피드백 공통 전압을 반전 증폭시킨 보상 공통 전압을 터치 전극으로 출력함으로써, 터치 전극으로 이용되는 공통 전극의 분리 구조에 따라 디스플레이 구동 기간에 발생할 수 있는 화질 이상을 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 타이밍의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 구동 타이밍에서 디스플레이 구동 기간에 터치 디스플레이 장치의 구동의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 피드백 제어 회로가 배치된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 피드백 제어 회로가 터치 구동 기간에 구동하는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 피드백 제어 회로가 디스플레이 구동 기간에 구동하는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 구동 과정에서 보상 회로가 출력하는 보상 공통 전압의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 피드백 제어 회로가 배치된 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 피드백 제어 회로가 배치된 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에 피드백 제어 회로가 배치된 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
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 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 디스플레이 패널(110)과, 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 및 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다. 그리고, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 터치 전극(TE)을 구동하는 터치 구동 회로(150)를 포함할 수 있다.
터치 디스플레이 패널(110)에는, 다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 데이터 라인(DL)이 배치되고, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에 다수의 서브픽셀(SP)이 배치된다.
또한, 터치 디스플레이 패널(110)에는, 다수의 터치 전극(TE)이 배치되거나 내장될 수 있으며, 터치 전극(TE)과 터치 구동 회로(150)를 서로 전기적으로 연결하는 다수의 터치 라인(TL)이 배치될 수 있다.
이러한 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 구동을 위한 구성을 먼저 설명하면, 게이트 구동 회로(120)가 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어한다. 그리고, 데이터 구동 회로(130)가 서브픽셀(SP)로 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압을 공급하여 서브픽셀(SP)이 영상 데이터의 계조에 해당하는 밝기를 나타내도록 함으로써 이미지를 표시한다.
구체적으로, 게이트 구동 회로(120)는, 컨트롤러(140)에 의해 제어되며, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력하여 다수의 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어한다.
게이트 구동 회로(120)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC, Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 터치 디스플레이 패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다.
각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 디스플레이 패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라, 디스플레이 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는, 디스플레이 패널(110)에 연결된 필름 상에 실장되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
데이터 구동 회로(130)는, 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터(또는 입력 데이터)를 수신하고, 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압을 각각의 데이터 라인(DL)으로 출력하여 각각의 서브픽셀(SP)이 영상 데이터에 따른 밝기를 표현하도록 한다.
데이터 구동 회로(130)는, 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC, Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 시프트 레지스터, 래치 회로, 디지털 아날로그 컨버터, 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다.
그리고, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, 디스플레이 패널(110)에 직접 배치될 수 있으며, 경우에 따라, 디스플레이 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 디스플레이 패널(110)에 연결된 필름 상에 실장되고, 필름 상의 배선들을 통해 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)로 각종 제어 신호를 공급하며, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)의 동작을 제어한다.
컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 구동 회로(120)가 스캔 신호를 출력하도록 하며, 외부에서 수신한 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 변환하여 변환된 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)로 출력한다.
컨트롤러(140)는, 영상 데이터와 함께 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE, Data Enable), 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호를 외부(예, 호스트 시스템)로부터 수신한다.
컨트롤러(140)는, 외부로부터 수신한 각종 타이밍 신호를 이용하여 각종 제어 신호를 생성하고 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)로 출력할 수 있다.
일 예로, 컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(120)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP, Gate Start Pulse), 게이트 시프트 클럭(GSC, Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE, Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS)를 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호의 시프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP, Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC, Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE, Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS)를 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)의 데이터 샘플링 스타트 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적 회로(SDIC) 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동 회로(130)의 출력 타이밍을 제어한다.
이러한 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 및 터치 구동 회로(150) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 관리 집적 회로를 더 포함할 수 있다.
각각의 서브픽셀(SP)은, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차에 의해 정의되며, 터치 디스플레이 장치(100)의 유형에 따라 액정이 배치되거나 발광 소자가 배치될 수 있다.
일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 터치 디스플레이 패널(110)로 광을 조사하는 백라이트 유닛과 같은 광원 장치를 포함하고, 터치 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)에는 액정이 배치된다. 그리고, 각각의 서브픽셀(SP)로 데이터 전압이 인가됨에 따라 형성되는 전계에 의해 액정의 배열을 조정함으로써, 영상 데이터에 따른 밝기를 나타내며 이미지를 표시할 수 있다.
다른 예로, 터치 디스플레이 장치(100)가 유기발광 디스플레이 장치인 경우, 각각의 서브픽셀(SP)에는 유기발광다이오드(OLED)가 배치되고, 서브픽셀(SP)로 공급되는 데이터 전압에 따라 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류를 제어하며 영상 데이터에 따른 밝기를 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 디스플레이 패널(110)에 포함된 터치 전극(TE)과 터치 구동 회로(150) 등을 이용하여 터치 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 터치를 검출할 수 있다.
일 예로, 터치 디스플레이 패널(110)에는 다수의 터치 전극(TE)과, 터치 전극(TE)을 터치 구동 회로(150)와 연결하는 다수의 터치 라인(TL)이 배치될 수 있다.
이러한 터치 전극(TE)은, 터치 디스플레이 패널(110) 상에 배치되거나, 내장될 수 있다. 그리고, 터치 전극(TE)은, 오픈된 영역이 없는 투명한 통전극 형태이거나, 불투명한 메시 형태일 수 있다. 또한, 터치 전극(TE)은, 오픈된 영역이 일부 존재하는 투명한 전극 형태일 수 있다.
그리고, 터치 전극(TE)은, 터치 센싱을 위해 별도로 배치된 전극일 수도 있고, 디스플레이 구동을 위해 이용되는 전극일 수도 있다. 즉, 디스플레이 구동을 위해 배치된 전극이 터치 전극(TE)으로 이용될 수 있다.
일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 터치 전극(TE)은 터치 디스플레이 패널(110)에 내장되어 디스플레이 구동 시 공통 전압(Vcom)이 인가되는 공통 전극(COM)일 수 있다. 또는, 터치 디스플레이 장치(100)가 유기발광 디스플레이 장치인 경우, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 캐소드 전극이 터치 전극(TE)으로 이용될 수도 있다.
즉, 공통 전극(COM)이나 캐소드 전극이 터치 디스플레이 패널(110)에 분할된 구조로 배치되어, 터치 센싱을 위한 터치 전극(TE)으로 이용될 수 있다. 따라서, 각각의 터치 전극(TE)은 다수의 서브픽셀(SP)과 중첩되어 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 설명의 편의를 위해, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우를 예시로 설명하나, 이에 한정되지 아니한다.
이러한 터치 전극(TE)은 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 터치 라인(TL)을 통해 터치 구동 회로(150)과 연결될 수 있다.
터치 구동 회로(150)은, 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 출력하고 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 증폭기와, 증폭기의 출력 신호를 적분하는 적분기와, 적분기의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터 등을 포함할 수 있다.
이러한 터치 구동 회로(150)는, 경우에 따라, 데이터 구동 회로(130)와 일체로 구현될 수도 있다.
이러한 터치 구동 회로(150)는, 터치 전극(TE)과 일대일로 연결되어 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다. 즉, 터치 구동 회로(150)는, 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 출력하고 터치 센싱 신호를 수신하며, 터치에 의해 발생하는 자기 정전 용량의 변화를 센싱할 수 있다.
또는, 터치 전극(TE)이 구동 전극과 센싱 전극으로 구분되어 배치되고, 터치 구동 회로(150)는 구동 전극 및 센싱 전극과 각각 연결될 수 있다. 이러한 경우, 터치 구동 회로(150)는 구동 전극으로 터치 구동 신호를 출력하고 센싱 전극으로부터 터치 센싱 신호를 수신하며, 터치에 의해 발생하는 구동 전극과 센싱 전극 사이의 상호 정전 용량의 변화를 센싱할 수 있다.
터치 구동 회로(150)는, 수신된 터치 센싱 신호를 디지털 형태의 센싱 데이터로 변환하고 변환된 센싱 데이터를 터치 컨트롤러로 전송한다.
터치 컨트롤러는, 터치 구동 회로(150)의 구동을 제어하며 터치 구동 회로(150)로부터 센싱 데이터를 수신하고, 수신된 센싱 데이터를 기반으로 터치 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 터치를 검출할 수 있다.
즉, 터치 컨트롤러는, 센싱 데이터로부터 자기 정전 용량의 변화 또는 상호 정전 용량의 변화를 검출하고, 검출된 정전 용량의 변화에 기초하여 터치 유무와, 터치 좌표 등을 검출할 수 있다.
그리고, 터치 구동 회로(150)는, 디스플레이 구동 기간과 시분할된 기간에 터치 센싱을 수행할 수도 있고, 디스플레이 구동 기간과 동시에 터치 센싱을 수행할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 구동 타이밍의 예시를 나타낸 것으로서, 시간적으로 분할된 기간에 디스플레이 구동과 터치 센싱이 수행되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 터치 디스플레이 장치(100)는, 동기 신호(SYNC)에 기초하여, 디스플레이 구동 기간 사이의 기간(예, 블랭크 기간)에 터치 디스플레이 패널(110)에 포함된 터치 전극(TE)을 구동하여 터치 센싱을 수행할 수 있다.
일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)는, 하나의 영상 프레임마다 존재하는 수직 블랭크 기간에 터치 센싱을 수행할 수 있다. 또는, 하나의 영상 프레임 내에 존재하는 다수의 수평 블랭크 기간 중 적어도 일부 수평 블랭크 기간에 터치 센싱을 수행할 수 있다.
터치 디스플레이 패널(110)에 포함된 공통 전극(COM)을 터치 전극(TE)으로 이용하는 경우, 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 공통 전압(Vcom)이 인가되고 터치 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호가 인가될 수 있다.
이러한 터치 구동 신호는 시간에 따라 전압의 크기가 변화하는 펄스 형태의 신호일 수 있다.
여기서, 터치 구동 기간에 디스플레이 구동이 수행되지 않으므로, 디스플레이 구동을 위한 전극, 신호 라인 등에는 전압이 인가되지 않거나 정전압 상태일 수 있다. 따라서, 터치 구동 신호가 인가된 터치 전극(TE)과 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 사이에 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있으며, 이러한 기생 캐패시턴스로 인해 터치 센싱 신호의 검출 성능이 저하될 수 있다.
터치 구동 기간에 이러한 터치 전극(TE)과 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 사이에 기생 캐패시턴스가 형성되는 것을 방지하기 위하여, 터치 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 인가되는 터치 구동 신호와 대응되는 전압, 위상을 갖는 신호를 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 등으로 공급할 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 예시와 같이, 터치 구동 기간에 데이터 라인(DL)으로 터치 구동 신호와 동일한 전압, 위상을 갖는 신호가 공급될 수 있다. 또한, 터치 구동 기간에 게이트 라인(GL)으로 터치 구동 신호와 동일한 전압, 위상을 갖는 신호가 출력될 수 있다.
이와 같이, 터치 구동 기간에 터치 구동 신호와 동일한 전압, 위상을 갖는 신호를 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 등으로 공급함으로써, 터치 전극(TE)과 신호 라인 사이의 기생 캐패시턴스가 형성되지 않도록 하여 터치 센싱 신호의 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
여기서, 디스플레이 구동 기간에는 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)으로 디스플레이 구동을 위한 신호와 전압 등이 인가된다. 그리고, 터치 라인(TL)을 통해 디스플레이 구동 전압, 즉, 공통 전압(Vcom)이 터치 전극(TE)으로 인가되게 된다.
도 3은 도 2에 도시된 구동 타이밍에서 디스플레이 구동 기간에 터치 디스플레이 장치(100)의 구동의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 터치 디스플레이 패널(110)에서 다수의 서브픽셀(SP)이 배치되는 액티브 영역(A/A)에는 다수의 터치 전극(TE)이 배치될 수 있다. 그리고, 이러한 터치 전극(TE)으로 디스플레이 구동 또는 터치 구동을 위한 전압, 신호 등을 공급하는 터치 구동 회로(150)가 논-액티브 영역(N/A)에 배치될 수 있다.
이러한 터치 구동 회로(150)는, 터치 디스플레이 패널(110)의 크기 등에 따라 하나 이상 배치될 수 있으며, 도 3은 2개의 터치 구동 회로(151, 152)가 배치된 경우를 예시로 나타낸다.
터치 구동 회로(150)는, 터치 구동 기간에 터치 구동 신호를 터치 라인(TL)으로 출력한다. 그리고, 터치 구동 회로(150)는, 디스플레이 구동 기간에 공통 전압(Vcom)을 터치 라인(TL)으로 출력할 수 있다.
따라서, 각각의 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동 기간에 공통 전압(Vcom)이 인가되게 되며, 디스플레이 구동 기간 동안 공통 전극(COM)의 기능을 할 수 있다.
이때, 터치 센싱을 위해 공통 전극(COM)이 분할된 구조로 배치됨에 따라, 각각의 공통 전극(COM)으로 인가되는 공통 전압(Vcom)이 터치 라인(TL)의 로드의 차이나 공통 전극(COM)의 경계 부분의 존재 등으로 인해 일정하지 않을 수가 있다.
그리고, 이러한 공통 전압(Vcom)이 인가된 상태에서 디스플레이 구동이 이루어짐에 따라, 터치 디스플레이 패널(110)을 통해 표시되는 화상의 품질이 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 디스플레이 구동 전극을 터치 전극(TE)으로 이용하는 터치 디스플레이 장치(100)에서, 디스플레이 구동 기간에 화질을 개선할 수 있는 방안을 제공한다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에 피드백 제어 회로(400)가 배치된 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 다수의 터치 전극(TE)과 다수의 터치 라인(TL)이 배치된 터치 디스플레이 패널(110)과, 다수의 터치 전극(TE)을 구동하는 터치 구동 회로(150)를 포함할 수 있다.
여기서, 터치 구동 회로(150)는, 일 예로, 터치 디스플레이 패널(110)의 논-액티브 영역(N/A), 즉, 베젤 영역에 배치될 수 있으며, 터치 디스플레이 패널(110)의 크기에 따라 하나 이상의 터치 구동 회로(150)가 배치될 수 있다.
이러한 터치 구동 회로(150)는, 경우에 따라, 데이터 구동 회로(130)와 일체로 구현될 수 있다.
그리고, 터치 디스플레이 장치(100)는, 피드백 공통 전압(VcomFB)을 수신하고, 피드백 공통 전압(VcomFB)에 기초하여 보상 공통 전압(VcomCP)을 출력하는 보상 회로(160)를 포함할 수 있다.
이러한 보상 회로(160)는, 터치 구동 회로(150)와 별도로 배치될 수도 있고, 경우에 따라, 터치 구동 회로(150)와 일체로 구현될 수도 있다.
본 명세서에서는, 이러한 터치 구동 회로(150)와 보상 회로(160)를 합하여, "구동 회로"로 지칭할 수 있다.
터치 디스플레이 패널(110)의 논-액티브 영역(N/A)에는, 피드백 제어 회로(400)가 배치될 수 있다.
피드백 제어 회로(400)는, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결된 피드백 제어 트랜지스터(401)와, 이러한 피드백 제어 트랜지스터(402)와 보상 회로(160) 사이에 전기적으로 연결된 피드백 전압 라인(402)과, 피드백 제어 트랜지스터(401)의 게이트 전극과 전기적으로 연결된 피드백 제어 신호 라인(403)을 포함할 수 있다.
피드백 제어 트랜지스터(401)는, 다수의 터치 전극(TE) 각각과 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, 다수의 터치 라인(TL) 각각은 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 터치 전극(TE) 각각과 전기적으로 연결된다. 여기서, 경우에 따라, 하나의 터치 전극(TE)에 둘 이상의 터치 라인(TL)이 전기적으로 연결될 수도 있다.
이러한 터치 라인(TL)은, 터치 구동 회로(150)와 터치 전극(TE) 사이에 전기적으로 연결된 제1 부분(TLa)과, 터치 전극(TE)과 피드백 제어 트랜지스터(401) 사이에 전기적으로 연결된 제2 부분(TLb)을 포함할 수 있다.
즉, 피드백 제어 트랜지스터(401)는, 터치 전극(TE)에 연결된 터치 라인(TL)의 제2 부분(TLb)과 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 디스플레이 구동 기간에 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)으로 공급된 공통 전압(Vcom)이 피드백 제어 트랜지스터(401)를 통해 피드백될 수 있도록 한다.
피드백 전압 라인(402)은, 피드백 제어 트랜지스터(401)와 전기적으로 연결되며, 터치 디스플레이 패널(110)의 논-액티브 영역(N/A)에 배치될 수 있다. 그리고, 피드백 전압 라인(402)은, 보상 회로(160)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 피드백 전압 라인(402)은, 경우에 따라, 터치 디스플레이 패널(110)에 둘 이상의 피드백 전압 라인(402)이 배치될 수도 있다.
피드백 제어 신호 라인(403)은, 피드백 제어 트랜지스터(401)의 게이트 전극과 전기적으로 연결되고, 피드백 제어 트랜지스터(401)의 구동을 제어할 수 있다.
일 예로, 터치 구동 기간에 피드백 제어 신호 라인(403)으로 피드백 제어 트랜지스터(401)를 턴-오프 시키는 레벨의 신호가 인가될 수 있다.
따라서, 터치 전극(TE)에 연결된 터치 라인(TL)과 피드백 전압 라인(402)은 전기적으로 분리된 상태가 된다. 그리고, 각각의 터치 전극(TE)이 전기적으로 분리된 상태에서 터치 센싱이 이루어질 수 있다.
그리고, 디스플레이 구동 기간에 피드백 제어 신호 라인(403)으로 피드백 제어 트랜지스터(401)를 턴-온 시키는 레벨의 신호가 인가될 수 있다.
피드백 제어 트랜지스터(401)가 턴-온 됨에 따라, 터치 전극(TE)에 연결된 터치 라인(TL)과 피드백 전압 라인(402)이 전기적으로 연결된 상태가 된다. 또한, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 터치 전극(TE)이 피드백 전압 라인(402)을 통해 전기적으로 연결된 상태가 될 수 있다.
즉, 터치 센싱을 위해 분할되어 배치된 다수의 터치 전극(TE)이 디스플레이 구동 기간에 전기적으로 연결된 상태가 될 수 있다. 따라서, 터치 전극(TE)이 분할된 상태에서 디스플레이 구동을 위한 공통 전압(Vcom)이 인가되는 경우에 비하여, 안정적으로 디스플레이 구동이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결된 피드백 전압 라인(402)을 통해 피드백 공통 전압(VcomFB)이 보상 회로(160)로 입력될 수 있다. 그리고, 보상 회로(160)는, 입력되는 피드백 공통 전압(VcomFB)에 기초하여 보상 공통 전압(VcomCP)을 출력할 수 있다.
일 예로, 보상 회로(160)는, 피드백 공통 전압(VcomFB)을 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 공급되는 공통 전압(Vcom)을 기준으로 반전시킨 보상 공통 전압(VcomCP)을 출력할 수 있다. 또는, 공통 전압(Vcom)을 기준으로 반전 증폭시킨 보상 공통 전압(VcomCP)을 출력할 수 있다.
그리고, 이러한 보상 공통 전압(VcomCP)이 터치 전극(TE)으로 공급되도록 함으로써, 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)의 전압 상태를 안정화할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 실시예들은, 디스플레이 구동 기간에 다수의 터치 전극(TE)이 전기적으로 연결된 상태가 되도록 함으로써, 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE), 즉, 공통 전극(COM)의 전압 상태를 안정화시킬 수 있도록 한다.
또한, 공통 전극(COM)으로 인가된 공통 전압(Vcom)을 피드백받고 피드백받은 피드백 공통 전압(VcomFB)에 기초한 보상 공통 전압(VcomCP)을 공급함으로써, 디스플레이 구동 기간에 공통 전극(COM)에 인가된 전압의 흔들림으로 인한 화질 이상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
도 5는 도 4에 도시된 피드백 제어 회로(400)가 터치 구동 기간에 구동하는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 피드백 제어 회로(400)는, 터치 디스플레이 패널(110)의 논-액티브 영역(N/A)에 배치될 수 있다. 그리고, 피드백 제어 회로(400)는, 피드백 제어 트랜지스터(401), 피드백 전압 라인(402) 및 피드백 제어 신호 라인(403)을 포함할 수 있다.
여기서, 피드백 제어 트랜지스터(401)가 N 타입인 경우를 예시로 설명하면, 터치 구동 기간에 피드백 제어 신호 라인(403)을 통해 로우 레벨의 피드백 제어 신호(FCS)가 인가될 수 있다.
따라서, 피드백 제어 트랜지스터(401)는, 터치 구동 기간에 턴-오프 상태가 되고, 터치 라인(TL)과 피드백 전압 라인(402)은 전기적으로 분리된 상태가 된다. 또한, 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결된 터치 전극(TE)은 서로 전기적으로 분리된 상태가 된다.
그리고, 터치 구동 기간에 다수의 터치 라인(TL)을 통해 펄스 형태의 터치 구동 신호(TDS)가 터치 전극(TE)으로 인가될 수 있다.
이와 같이, 터치 구동 기간 동안 피드백 제어 트랜지스터(401)를 턴-오프 시킨 상태에서, 터치 구동 신호(TDS)를 터치 전극(TE)으로 공급함에 따라, 디스플레이 패널(110)에 배치된 공통 전극(COM)을 터치 전극(TE)으로 이용하여 터치 센싱을 수행할 수 있다.
도 6은 도 4에 도시된 피드백 제어 회로(400)가 디스플레이 구동 기간에 구동하는 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 구동 기간에 피드백 제어 회로(400)에 포함된 피드백 제어 신호 라인(403)으로 하이 레벨의 피드백 제어 신호(FCS)가 인가될 수 있다.
따라서, 디스플레이 구동 기간에 피드백 제어 트랜지스터(401)는 턴-온 상태가 될 수 있다.
그리고, 피드백 제어 트랜지스터(401)가 턴-온 됨에 따라, 터치 라인(TL)과 피드백 전압 라인(402)이 전기적으로 연결된 상태가 될 수 있다. 또한, 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결된 터치 전극(TE)이 피드백 전압 라인(402)과 전기적으로 연결됨에 따라, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)이 서로 전기적으로 연결된 상태가 될 수 있다.
여기서, 터치 구동 회로(150)는, 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)으로 디스플레이 구동을 위한 공통 전압(Vcom)을 출력할 수 있다.
따라서, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)이 전기적으로 연결된 상태에서 공통 전압(Vcom)이 공급될 수 있으며, 다수의 터치 전극(TE)이 전기적으로 분리된 상태에서 공통 전압(Vcom)이 공급되는 경우에 비하여 터치 전극(TE)의 전압 상태가 안정화될 수 있다.
그리고, 피드백 제어 트랜지스터(401)와 전기적으로 연결된 피드백 전압 라인(402)은, 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)으로 인가된 공통 전압(Vcom)을 보상 회로(160)로 전달할 수 있다.
즉, 피드백 전압 라인(402)을 통해 피드백 공통 전압(VcomFB)이 보상 회로(160)로 입력될 수 있다.
보상 회로(160)는, 피드백 전압 라인(402)을 통해 입력되는 피드백 공통 전압(VcomFB)을 반전시키거나, 반전 증폭시킨 보상 공통 전압(VcomCP)을 터치 구동 회로(150)로 출력할 수 있다. 그리고, 터치 구동 회로(150)는, 보상 회로(160)로부터 입력된 보상 공통 전압(VcomCP)을 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)으로 출력할 수 있다.
이와 같이, 보상 회로(160)에 의해 피드백 공통 전압(VcomFB)을 반전 또는 반전 증폭시킨 보상 공통 전압(VcomCP)이 터치 전극(TE)으로 인가됨에 따라, 디스플레이 구동 기간에 물리적으로 분리되어 배치된 터치 전극(TE)의 전압 흔들림을 실시간으로 보상하며 디스플레이 구동이 이루어질 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 구동 과정에서 보상 회로(160)가 출력하는 보상 공통 전압(VcomCP)의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 보상 회로(160)는, 디스플레이 구동 기간에 피드백 전압 라인(402)을 통해 피드백 공통 전압(VcomFB)을 수신할 수 있다.
그리고, 보상 회로(160)는, 피드백 전압 라인(402)을 통해 수신된 피드백 공통 전압(VcomFB)을 반전 증폭시킨 보상 공통 전압(VcomCP)을 터치 구동 회로(150)로 출력할 수 있다.
여기서, 보상 회로(160)는, 피드백 공통 전압(VcomFB)을 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 인가되는 공통 전압(Vcom)의 레벨을 기준으로 반전시킬 수 있다. 또한, 반전된 피드백 공통 전압(VcomFB)을 증폭시켜 출력할 수 있다.
즉, 보상 공통 전압(VcomCP)은 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 인가된 공통 전압(Vcom)의 흔들림을 보상하기 위한 전압이므로, 보상 회로(160)는 공통 전압(Vcom)을 기준으로 피드백 공통 전압(VcomFB)을 반전 증폭시켜 보상 공통 전압(VcomCP)을 출력할 수 있다.
그리고, 터치 구동 회로(150)를 통해 보상 공통 전압(VcomCP)이 터치 전극(TE)으로 인가되도록 함으로써, 디스플레이 구동 기간에 디스플레이 구동 전극의 기능을 하는 터치 전극(TE)의 전압 상태를 안정화하여 화질이 개선될 수 있도록 한다.
한편, 전술한 예시들은, 피드백 제어 회로(400)가 하나의 피드백 전압 라인(402)을 포함하고, 피드백 제어 트랜지스터(401)가 터치 구동 회로(150)가 배치된 영역의 반대편에 배치된 경우를 나타내고 있으나, 터치 구동 회로(150)의 배치 구조, 터치 라인(TL)의 연결 구조 등에 따라 피드백 제어 회로(400)는 다양한 형태로 배치될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에 피드백 제어 회로(400)가 배치된 구조의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 터치 디스플레이 패널(110)의 액티브 영역(A/A)에 다수의 터치 전극(TE)이 배치될 수 있다. 그리고, 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인(TL)과, 터치 라인(TL)을 통해 전압, 신호 등을 출력하는 터치 구동 회로(150)가 배치될 수 있다.
또한, 터치 디스플레이 패널(110)에는, 터치 전극(TE)으로 공급된 공통 전압(Vcom)을 피드백하기 위한 피드백 제어 회로(400)와, 피드백 제어 회로(400)로부터 수신된 피드백 공통 전압(VcomFB)을 반전 증폭시킨 보상 공통 전압(VcomCP)을 출력하는 보상 회로(160)가 배치될 수 있다.
경우에 따라, 보상 회로(160) 등은 터치 디스플레이 패널(110)의 외부에 위치하는 인쇄 회로 기판에 실장되고, 터치 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
피드백 제어 회로(400)는, 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결된 피드백 제어 트랜지스터(401)와, 피드백 제어 트랜지스터(401)와 보상 회로(160) 사이에 전기적으로 연결된 피드백 전압 라인(402)과, 피드백 제어 트랜지스터(401)의 게이트 전극과 전기적으로 연결된 피드백 제어 신호 라인(403)을 포함할 수 있다.
여기서, 피드백 제어 회로(400)는, 터치 디스플레이 패널(110)에서 터치 구동 회로(150)가 배치된 영역에 배치될 수 있다. 즉, 터치 디스플레이 패널(110)의 논-액티브 영역(N/A) 중 패드 영역에 피드백 제어 회로(400)가 배치될 수 있다.
피드백 제어 회로(400)가 패드 영역에 배치됨에 따라, 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)은 패드 영역에서 피드백 제어 트랜지스터(401)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, 다수의 터치 라인(TL) 각각은, 터치 구동 회로(150)와 터치 전극(TE) 사이를 연결하는 제1 부분(TLa)과, 터치 전극(TE)과 피드백 제어 트랜지스터(401) 사이를 연결하는 제2 부분(TLb)을 포함할 수 있다.
그리고, 터치 라인(TL)의 제2 부분(TLb)은, 터치 라인(TL)의 제1 부분(TLa)에서 연장되고 패드 영역으로 되돌아오는 구조로 배치될 수 있다. 이때, 터치 라인(TL)의 제2 부분(TLb)은, 터치 라인(TL)의 제1 부분(TLa)이 연결된 터치 전극(TE)과 중첩될 수 있다.
터치 라인(TL)의 제2 부분(TLb)이 패드 영역으로 되돌아오는 구조에 의해, 터치 라인(TL)과 피드백 제어 회로(400)의 피드백 제어 트랜지스터(400)가 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같이, 피드백 제어 회로(400)가 터치 구동 회로(150)가 배치된 베젤 영역에 배치되도록 함으로써, 터치 디스플레이 패널(110)의 상부 베젤 영역을 증가시키지 않으면서 피드백 제어 회로(400)가 배치되도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에 피드백 제어 회로(400)가 배치된 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 터치 디스플레이 패널(110)에 다수의 터치 전극(TE), 다수의 터치 라인(TL) 및 하나 이상의 터치 구동 회로(150)가 배치될 수 있다. 그리고, 피드백 제어 회로(400)와, 보상 회로(160)가 배치될 수 있다.
피드백 제어 회로(400)는, 피드백 제어 트랜지스터(401), 피드백 전압 라인(402) 및 피드백 제어 신호 라인(403)을 포함하며, 터치 디스플레이 패널(110)에서 터치 구동 회로(150)가 배치된 논-액티브 영역(N/A)에 배치될 수 있다.
여기서, 터치 라인(TL)은, 터치 전극(TE)과 터치 구동 회로(150) 사이를 전기적으로 연결하는 제1 부분(TLa)과, 터치 전극(TE)과 피드백 제어 트랜지스터(401) 사이를 전기적으로 연결하는 제2 부분(TLb)을 포함할 수 있다.
그리고, 터치 라인(TL)의 제1 부분(TLa)과 제2 부분(TLb)은 물리적으로 분리된 구조일 수 있다.
즉, 터치 라인(TL)의 제1 부분(TLa)과 제2 부분(TLb)은 각각 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 제2 부분(TLb)이 피드백 제어 회로(400)의 피드백 제어 트랜지스터(401)와 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 피드백 제어 회로(400)가 패드 영역에 배치되는 구조에서, 터치 라인(TL)의 제1 부분(TLa)이 연장되어 되돌아오는 구조 없이 피드백 제어 회로(400)와 터치 전극(TE)이 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
또한, 전술한 구조를 통해, 터치 구동 회로(150)가 터치 디스플레이 패널(110)의 양측에 배치되는 경우에 피드백 제어 회로(400)의 배치를 용이하게 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에 피드백 제어 회로(400)가 배치된 구조의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 터치 디스플레이 패널(110)에 다수의 터치 전극(TE), 다수의 터치 라인(TL) 및 하나 이상의 터치 구동 회로(150)가 배치될 수 있다.
여기서, 터치 구동 회로(150)는, 터치 디스플레이 패널(110)의 유형에 따라, 다수의 터치 구동 회로(150)가 터치 디스플레이 패널(110)의 양측에 배치될 수도 있다.
즉, 도 10에 도시된 예시와 같이, 터치 디스플레이 패널(110)의 하측 논-액티브 영역(N/A)에 제1 터치 구동 회로(151)와 제2 터치 구동 회로(152)가 배치되고, 터치 디스플레이 패널(110)의 상측 논-액티브 영역(N/A)에 제3 터치 구동 회로(153)와 제4 터치 구동 회로(154)가 배치될 수 있다.
그리고, 제1 터치 구동 회로(151)와 제2 터치 구동 회로(152)는, 터치 디스플레이 패널(110)의 하측 영역에 배치된 터치 전극(TE)을 구동하고, 제3 터치 구동 회로(153)와 제4 터치 구동 회로(154)는, 터치 디스플레이 패널(110)의 상측 영역에 배치된 터치 전극(TE)을 구동할 수 있다.
또한, 터치 디스플레이 패널(110)에 복수의 피드백 제어 회로(400)가 배치될 수 있으며, 각각의 피드백 제어 회로(400)는 터치 전극(TE)의 구동 영역에 따라 구분되어 배치될 수 있다.
일 예로, 제1 피드백 제어 회로(410)는, 제1 터치 구동 회로(151)와 제2 터치 구동 회로(152)가 배치된 논-액티브 영역(N/A)에 배치될 수 있다. 제1 피드백 제어 회로(410)는, 제1 피드백 제어 트랜지스터(411), 제1 피드백 전압 라인(412) 및 제1 피드백 제어 신호 라인(413)을 포함할 수 있으며, 제1 보상 회로(161)와 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 제2 피드백 제어 회로(420)는, 제3 터치 구동 회로(153)와 제4 터치 구동 회로(154)가 배치된 논-액티브 영역(N/A)에 배치될 수 있다. 제2 피드백 제어 회로(420)는, 제2 피드백 제어 트랜지스터(421), 제2 피드백 전압 라인(422) 및 제2 피드백 제어 신호 라인(423)을 포함할 수 있으며, 제2 보상 회로(162)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 피드백 제어 회로(410)에 포함된 제1 피드백 제어 트랜지스터(411)는, 제1 터치 구동 회로(151)나 제2 터치 구동 회로(152)에 의해 구동되는 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 터치 라인(TL)은, 터치 구동 회로(151, 152)와 터치 전극(TE) 사이를 연결하는 제1 부분(TLa)과, 터치 전극(TE)과 제1 피드백 제어 트랜지스터(411) 사이를 연결하는 제2 부분(TLb)을 포함할 수 있다.
그리고, 터치 라인(TL)의 제1 부분(TLa)과 제2 부분(TLb)은 물리적으로 분리된 구조일 수 있다.
또한, 제2 피드백 제어 회로(420)에 포함된 제2 피드백 제어 트랜지스터(412)는, 제3 터치 구동 회로(153)나 제4 터치 구동 회로(154)에 의해 구동되는 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 제1 피드백 제어 회로(410)는, 터치 디스플레이 패널(110)의 하측 영역에 배치된 터치 전극(TE)으로부터 피드백 공통 전압(VcomFB)을 받고, 제2 피드백 제어 회로(420)는, 터치 디스플레이 패널(110)의 상측 영역에 배치된 터치 전극(TE)으로부터 피드백 공통 전압(VcomFB)을 받을 수 있다.
그리고, 제1 보상 회로(161)와 제2 보상 회로(162) 각각은, 제1 피드백 제어 회로(410)와 제2 피드백 제어 회로(420)를 통해 수신된 피드백 공통 전압(VcomFB)을 반전 증폭시킨 보상 공통 전압(VcomCP)을 출력할 수 있다.
따라서, 터치 디스플레이 패널(110)의 상측과 하측에 배치되며 서로 전기적으로 분리된 제1 피드백 제어 회로(410)와 제2 피드백 제어 회로(420)를 이용하여, 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 인가되는 공통 전압(Vcom)에 대한 실시간 보상이 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 터치 라인(TL)의 제1 부분(TLa)에 의해 터치 구동 회로(150)와 터치 전극(TE)을 연결하고, 제1 부분(TLa)과 물리적으로 분리된 제2 부분(TLb)에 의해 피드백 제어 회로(400)와 터치 전극(TE)을 연결함으로써, 상측에 배치된 터치 전극(TE)과 하측에 배치된 터치 전극(TE)의 경계 영역에서 터치 라인(TL)의 우회 구조가 배치되지 않을 수 있도록 한다.
전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 전극(TE)에 연결된 터치 라인(TL)과 피드백 전압 라인(402) 사이를 연결하는 피드백 제어 트랜지스터(401)의 제어를 통해, 터치 구동 기간과 디스플레이 구동 기간에 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)의 전기적인 연결 여부를 용이하게 제어할 수 있도록 한다.
따라서, 디스플레이 구동 기간에 다수의 터치 전극(TE)이 전기적으로 연결된 상태가 되도록 함으로써, 다수의 터치 전극(TE)으로 공급되는 공통 전압(Vcom)이 안정화될 수 있도록 한다.
또한, 보상 회로(160)가 피드백 전압 라인(402)을 통해 수신된 피드백 공통 전압(VcomFB)을 반전 증폭시켜 출력하는 보상 공통 전압(VcomCP)이 터치 전극(TE)에 공급되도록 함으로써, 디스플레이 구동 기간에 터치 전극(TE)으로 인가된 공통 전압(Vcom)의 흔들림에 대한 실시간 보상이 이루어질 수 있도록 한다.
이를 통해, 디스플레이 구동 전극을 터치 전극(TE)으로 이용하여 터치 센싱을 수행하는 터치 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 구동시 화질을 개선할 수 있도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 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 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치 디스플레이 장치 110: 터치 디스플레이 패널
120: 게이트 구동 회로 130: 데이터 구동 회로
140: 컨트롤러 150: 터치 구동 회로
160: 보상 회로 400: 피드백 제어 회로
401: 피드백 제어 트랜지스터 402: 피드백 전압 라인
403: 피드백 제어 신호 라인

Claims (18)

  1. 패널에 내장되고, 서로 분리되어 배치된 다수의 터치 전극들;
    상기 다수의 터치 전극들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들;
    상기 다수의 터치 라인들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 피드백 제어 트랜지스터들;
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 피드백 전압 라인; 및
    디스플레이 구동 기간에, 상기 다수의 터치 라인들로 디스플레이 구동 전압을 출력하되, 상기 적어도 하나의 피드백 전압 라인을 통해 수신되는 신호에 따라 보상된 상기 디스플레이 구동 전압을 상기 다수의 터치 라인들로 출력하는 적어도 하나의 구동 회로
    를 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라인들 각각은,
    상기 구동 회로와 상기 터치 전극을 전기적으로 연결하는 제1 부분; 및
    상기 터치 전극과 상기 피드백 제어 트랜지스터를 전기적으로 연결하는 제2 부분을 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들은,
    상기 디스플레이 구동 기간에 턴-온 되고, 상기 디스플레이 구동 기간과 시간적으로 구분되는 터치 구동 기간에 턴-오프 되는 터치 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 구동 회로는,
    상기 디스플레이 구동 기간에 상기 적어도 하나의 피드백 전압 라인을 통해 수신되는 전압을 상기 디스플레이 구동 전압을 기준으로 반전 증폭시켜 상기 다수의 터치 라인들로 출력하는 터치 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들은,
    상기 패널에서 상기 적어도 하나의 구동 회로가 배치된 베젤 영역의 반대편 베젤 영역에 배치된 터치 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들은,
    상기 패널에서 상기 적어도 하나의 구동 회로가 배치된 베젤 영역에 배치된 터치 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라인들 각각은,
    상기 구동 회로와 상기 터치 전극을 전기적으로 연결하는 제1 부분; 및
    상기 제1 부분에서 연장되어 상기 터치 전극과 상기 피드백 제어 트랜지스터를 전기적으로 연결하고, 적어도 일부분이 상기 제1 부분과 연결된 상기 터치 전극과 중첩되는 제2 부분을 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라인들 각각은,
    상기 구동 회로와 상기 터치 전극을 전기적으로 연결하는 제1 부분; 및
    상기 터치 전극과 상기 피드백 제어 트랜지스터를 전기적으로 연결하고, 상기 제1 부분과 물리적으로 분리된 제2 부분을 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 구동 회로는,
    상기 패널의 일 측에 배치된 제1 구동 회로와, 상기 패널의 타 측에 배치된 제2 구동 회로를 포함하고,
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들은,
    상기 제1 구동 회로와 전기적으로 연결된 다수의 제1 터치 라인들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 제1 피드백 제어 트랜지스터들과, 상기 제2 구동 회로와 전기적으로 연결된 다수의 제2 터치 라인들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 제2 피드백 제어 트랜지스터들을 포함하며,
    상기 다수의 제1 피드백 제어 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 제1 피드백 전압 라인과 상기 다수의 제2 피드백 제어 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 제2 피드백 전압 라인은 서로 절연된 터치 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들의 게이트 전극과 전기적으로 연결된 피드백 제어 신호 라인을 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  11. 서로 분리되어 배치된 다수의 터치 전극들;
    상기 다수의 터치 전극들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 터치 라인들;
    상기 다수의 터치 라인들 각각과 전기적으로 연결된 다수의 피드백 제어 트랜지스터들;
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 피드백 전압 라인; 및
    디스플레이 구동 기간에, 상기 다수의 터치 라인들로 디스플레이 구동 전압을 출력하되, 상기 적어도 하나의 피드백 전압 라인을 통해 수신되는 신호에 따라 보상된 상기 디스플레이 구동 전압을 상기 다수의 터치 라인들로 출력하는 적어도 하나의 구동 회로를 포함하는 터치 디스플레이 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라인들 각각은,
    상기 구동 회로와 상기 터치 전극을 전기적으로 연결하는 제1 부분;
    상기 터치 전극과 상기 피드백 제어 트랜지스터를 전기적으로 연결하는 제2 부분을 포함하는 터치 디스플레이 패널.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들은,
    상기 디스플레이 구동 기간에 턴-온 되고, 상기 디스플레이 구동 기간과 시간적으로 구분되는 터치 구동 기간에 턴-오프 되는 터치 디스플레이 패널.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 구동 회로는,
    상기 디스플레이 구동 기간에 상기 적어도 하나의 피드백 전압 라인을 통해 수신되는 전압을 상기 디스플레이 구동 전압을 기준으로 반전 증폭시켜 상기 다수의 터치 라인들로 출력하는 터치 디스플레이 패널.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들의 게이트 전극과 전기적으로 연결된 피드백 제어 신호 라인을 더 포함하는 터치 디스플레이 패널.
  16. 패널의 베젤 영역에 배치된 적어도 하나의 피드백 전압 라인;
    상기 적어도 하나의 피드백 전압 라인과 상기 패널에 배치된 다수의 터치 라인들 각각의 사이에 전기적으로 연결된 다수의 피드백 제어 트랜지스터들; 및
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들의 게이트 전극과 전기적으로 연결된 피드백 제어 신호 라인을 포함하고,
    상기 다수의 피드백 제어 트랜지스터들은,
    디스플레이 구동 기간에 턴-온 되고, 터치 구동 기간에 턴-오프 되는 피드백 제어 회로.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라인들 각각은,
    상기 패널에 서로 분리되어 배치된 다수의 터치 전극들 각각과 전기적으로 연결되고,
    상기 터치 라인이 상기 터치 라인으로 신호를 인가하는 구동 회로에 연결된 지점과 상기 터치 라인이 상기 피드백 제어 트랜지스터와 연결된 지점 사이에서 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된 피드백 제어 회로.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 다수의 터치 라인들은,
    상기 터치 구동 기간에 터치 구동 신호를 인가받고,
    상기 디스플레이 구동 기간에 상기 구동 회로가 상기 피드백 전압 라인을 통해 수신되는 전압을 반전 증폭시켜 출력하는 전압을 인가받는 피드백 제어 회로.
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